(57)【要約】【課題】複数の熱媒体回路を有する熱管理システムにて、或る熱媒体回路に発生した熱を他の熱媒体回路にて有効に利用可能な熱管理システムを提供する。【解決手段】車両用熱管理システム１は、インバータ１１等の発熱機器を有する機器側冷却水回路１０と、バッテリ２１を有するバッテリ側冷却水回路２０と、ヒータコア３１、加熱装置３２を有する加熱側冷却水回路３０と、回路接続部４０と、流路切替部５０と、制御部６０等を有している。回路接続部４０は、各冷却水回路を相互に接続している。流路切替部５０は、第１切替弁１５、第２切替弁２５、第３切替弁３５にて構成されており、制御部６０によって制御される。車両用熱管理システム１は、流路切替部５０の作動を制御して、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０の何れかの冷却水を他の冷却水回路に対して流出入させ、他の冷却水回路に熱を供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動に伴い発熱する発熱機器（１１、１２）、前記発熱機器を流通する熱媒体と外気を熱交換させる機器側熱交換器（１３）及び、制御部（６０）の制御に従って前記熱媒体を送出する機器側熱媒体ポンプ（１４）を介して、前記熱媒体が循環可能に構成された機器側熱媒体回路（１０）と、
バッテリ（２１）、前記バッテリを流通する熱媒体と外気とを熱交換させるバッテリ側熱交換器（２３）、前記熱媒体の有する熱を冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱させるチラー（２２）及び、前記制御部の制御に従って前記熱媒体を送出するバッテリ側熱媒体ポンプ（２４）を介して、前記熱媒体が循環可能に構成されたバッテリ側熱媒体回路（２０）と、
前記機器側熱媒体回路と前記バッテリ側熱媒体回路とを接続する第１接続流路（４１）と、
前記第１接続流路と異なる位置にて、前記機器側熱媒体回路と前記バッテリ側熱媒体回路とを接続する第２接続流路（４２）と、
前記バッテリ側熱媒体回路を流れる前記熱媒体を、前記バッテリ側熱交換器を迂回させるバイパス流路（４５）と、を有する温度調整側熱媒体回路（５）と、
前記冷凍サイクルの高圧冷媒と熱媒体とを熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器（３３）、前記熱媒体を加熱する加熱装置（３２）、前記熱媒体と加熱対象流体との熱交換により前記加熱対象流体を加熱するヒータコア（３１）及び、前記制御部の制御に従って前記熱媒体を送出する加熱側熱媒体ポンプ（３４）を介して、前記熱媒体を循環可能に構成された加熱側熱媒体回路（３０）と、
前記温度調整側熱媒体回路と前記加熱側熱媒体回路とを接続する第３接続流路（４３）と、
前記第３接続流路と異なる位置にて、前記温度調整側熱媒体回路と前記加熱側熱媒体回路とを接続する第４接続流路（４４）と、
前記制御部の制御に従って、前記機器側熱媒体回路に対する前記熱媒体の流出入の有無を切り替える第１切替部（１５）と、
前記制御部の制御に従って、前記バッテリ側熱媒体回路に対する前記熱媒体の流出入の有無を切り替える第２切替部（２５）と、
前記制御部の制御に従って、前記加熱側熱媒体回路に対する前記熱媒体の流出入の有無を切り替える第３切替部（３５）と、を有する熱管理システム。
【請求項２】
前記第３接続流路の一端部は、前記第２接続流路に接続され、前記第３接続流路の他端部は、前記加熱側熱媒体回路の前記ヒータコアにおける流出入口の一方に接続されており、
前記第４接続流路の一端部は、前記第２接続流路において、前記第３接続流路との接続位置よりも前記バッテリ側熱媒体回路の側、又は、前記バッテリ側熱媒体回路の前記バッテリ側熱交換器（２３）の出口から前記バッテリ側熱媒体ポンプの吸入口の間の何れかの位置に接続され、前記第４接続流路の他端部は、前記加熱側熱媒体回路の前記ヒータコアにおける流出入口の他方に接続されている請求項１に記載の熱管理システム。
【請求項３】
前記第１切替部は、前記第１接続流路と前記第２接続流路の何れか一方と前記機器側熱媒体回路の接続位置に配置され、
前記第２切替部は、前記第１接続流路と前記第２接続流路の何れか一方と前記バッテリ側熱媒体回路の接続位置に配置され、
前記第３切替部は、前記第３接続流路と前記第４接続流路の何れか一方と前記加熱側熱媒体回路との接続位置に配置されている請求項１又は２に記載の熱管理システム。
【請求項４】
前記機器側熱媒体ポンプ（１４）は、前記機器側熱媒体回路の熱媒体流路のうち、当該機器側熱媒体回路に対する前記第１接続流路の接続位置と、当該機器側熱媒体回路に対する前記第２接続流路の接続位置の間で、且つ、前記発熱機器が配置された熱媒体流路に対して配置されており、前記発熱機器を介して他の熱媒体回路へ向かうように前記熱媒体を送出し、
前記バッテリ側熱媒体ポンプ（２４）は、前記バッテリ側熱媒体回路の熱媒体流路のうち、当該バッテリ側熱媒体回路に対する前記第１接続流路の接続位置と、当該バッテリ側熱媒体回路に対する前記第２接続流路に対する接続位置の間で、且つ、前記バッテリ及び前記チラーが配置された熱媒体流路に対して配置されており、前記バッテリ及び前記チラーを介して他の熱媒体回路へ向かうように前記熱媒体を送出し、
前記加熱側熱媒体ポンプ（３４）は、前記加熱側熱媒体回路の熱媒体流路にて、前記冷媒熱媒体熱交換器、前記加熱装置、前記ヒータコアを通過するように前記熱媒体を送出する請求項１ないし３の何れか１つに記載の熱管理システム。
【請求項５】
前記バイパス流路は、前記温度調整側熱媒体回路において、前記第１接続流路と前記第２接続流路を接続しており、
前記第２接続流路には、当該第２接続流路における前記熱媒体の流量を制限可能に構成された流量制限部（４２ａ）が配置されており、
当該流量制限部は、前記第２接続流路に対する前記第３接続流路と前記第４接続流路の接続位置のうち前記バッテリ側熱媒体回路の側にあたる接続位置と、前記第２接続流路と前記バイパス流路との接続位置との間に配置されている請求項１ないし４の何れか１つに記載の熱管理システム。
【請求項６】
作動に伴い発熱する発熱機器（１１、１２）を介して熱媒体が循環可能に構成された機器側熱媒体回路（１０）と、
バッテリ（２１）を介して前記熱媒体が循環可能に構成されたバッテリ側熱媒体回路（２０）と、
熱媒体を加熱する加熱装置（３２）及び、前記熱媒体と加熱対象流体との熱交換により前記加熱対象流体を加熱するヒータコア（３１）を介して、前記熱媒体を循環可能に構成された加熱側熱媒体回路（３０）と、
前記機器側熱媒体回路、前記バッテリ側熱媒体回路、及び前記加熱側熱媒体回路に関して、相互に前記熱媒体の流出入可能に接続する回路接続部（４０）と、
前記回路接続部における前記熱媒体の流れを切り替える流路切替部（５０）と、
前記流路切替部の作動を制御する制御部（６０）と、を有し、
前記制御部は、前記機器側熱媒体回路、前記バッテリ側熱媒体回路、及び前記加熱側熱媒体回路の何れか一方の前記熱媒体が他方に対して流出入可能に接続された熱媒体接続状態に切り替えるように前記流路切替部の作動を制御する熱管理システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記機器側熱媒体回路、前記バッテリ側熱媒体回路、及び前記加熱側熱媒体回路のうち少なくとも１つにて熱媒体が独立して循環する循環状態に切り替えるように前記流路切替部の作動を制御する請求項６に記載の熱管理システム。
【請求項８】
前記バッテリ側熱媒体回路は、前記熱媒体の有する熱を冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱させるチラー（２２）を有し、
前記加熱側熱媒体回路は、前記冷凍サイクルの高圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器（３３）を有し、
前記流路切替部により、前記バッテリ側熱媒体回路の側と前記加熱側熱媒体回路において、前記熱媒体が夫々独立して循環する循環状態に切り替えられている場合、前記バッテリ側熱媒体回路を循環する熱媒体の熱を前記チラーにて吸熱させ、前記冷凍サイクルを介して、前記冷媒熱媒体熱交換器にて、前記加熱側熱媒体回路の熱媒体に放熱させる請求項６又は７に記載の熱管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の熱媒体回路を有する熱管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱媒体が循環する熱媒体回路を複数有する熱管理システムが知られている。例えば、特許文献１には、電動車両用熱管理システムに関する発明が開示されている。特許文献１に係る電動車両用熱管理システムは、冷凍サイクルを構成するエアコンサイクルと、高水温ループと、低水温ループとを有している。
【０００３】
特許文献１において、高水温ループは、水コンデンサと、ラジエータと、ヒータコアを介して、冷却水を循環させるように構成されている。そして、低水温ループは、温水ヒータと、バッテリと、チラーを介して、冷却水を循環させるように構成されている。
【０００４】
当該電動車用熱管理システムは、例えば、バッテリ充電時や暖房時において、低水温ループと高水温ループという２種類の熱媒体回路において、一方の熱媒体回路に生じた熱を他方の熱媒体回路にて利用している。具体的には、特許文献１では、バッテリ充電時や暖房時において、低水温ループに発生した熱が、ヒートポンプサイクルにて汲み上げられ、高水温ループ側で利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−３７１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された発明において、高水温ループ側にて、低水温ループで生じた熱を利用する為には、低水温ループ側に十分な熱が生じていることが必要である。従って、特許文献１における暖房モードでは、低水温ループ側に十分な熱がない場合には、暖房する為の熱源が不足して、十分な暖房を行えないことが想定される。
【０００７】
ここで、特許文献１の低水温ループには、温水ヒータが配置されている。従って、低水温ループの冷却水を温水ヒータで加熱して、低水温ループ側に十分な熱が発生している状態にすることが考えられる。
【０００８】
当該低水温ループには、バッテリが配置されている為、低水温ループにおける冷却水の温度はバッテリの特性による制限を受ける。つまり、特許文献１の場合、バッテリの特性による制限を超える温度まで、低水温ループの冷却水を加熱することはできず、低水温ループ側の熱を、高水温ループ側で有効に利用することは困難であった。
【０００９】
本発明は、これらの点に鑑みてなされており、複数の熱媒体回路を有する熱管理システムにて、或る熱媒体回路に発生した熱を他の熱媒体回路にて有効に利用可能な熱管理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の熱管理システムは、
作動に伴い発熱する発熱機器（１１、１２）、発熱機器を流通する熱媒体と外気を熱交換させる機器側熱交換器（１３）及び、制御部（６０）の制御に従って熱媒体を送出する機器側熱媒体ポンプ（１４）を介して、熱媒体が循環可能に構成された機器側熱媒体回路（１０）と、
バッテリ（２１）、バッテリを流通する熱媒体と外気とを熱交換させるバッテリ側熱交換器（２３）、熱媒体の有する熱を冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱させるチラー（２２）及び、制御部の制御に従って熱媒体を送出するバッテリ側熱媒体ポンプ（２４）を介して、熱媒体が循環可能に構成されたバッテリ側熱媒体回路（２０）と、
機器側熱媒体回路とバッテリ側熱媒体回路とを接続する第１接続流路（４１）と、
第１接続流路と異なる位置にて、機器側熱媒体回路とバッテリ側熱媒体回路とを接続する第２接続流路（４２）と、
バッテリ側熱媒体回路を流れる熱媒体を、バッテリ側熱交換器を迂回させるバイパス流路（４５）と、を有する温度調整側熱媒体回路（５）と、
冷凍サイクルの高圧冷媒と熱媒体とを熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器（３３）、熱媒体を加熱する加熱装置（３２）、熱媒体と加熱対象流体との熱交換により加熱対象流体を加熱するヒータコア（３１）及び、制御部の制御に従って熱媒体を送出する加熱側熱媒体ポンプ（３４）を介して、熱媒体を循環可能に構成された加熱側熱媒体回路（３０）と、
温度調整側熱媒体回路と加熱側熱媒体回路とを接続する第３接続流路（４３）と、
第３接続流路と異なる位置にて、温度調整側熱媒体回路と加熱側熱媒体回路とを接続する第４接続流路（４４）と、
制御部の制御に従って、機器側熱媒体回路に対する熱媒体の流出入の有無を切り替える第１切替部（１５）と、
制御部の制御に従って、バッテリ側熱媒体回路に対する熱媒体の流出入の有無を切り替える第２切替部（２５）と、
制御部の制御に従って、加熱側熱媒体回路に対する前記熱媒体の流出入の有無を切り替える第３切替部（３５）と、を有する。
【００１１】
当該熱管理システムにおいては、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路が、第１接続流路〜第４接続流路及びバイパス流路を介して、相互に接続されている。そして、当該熱管理システムによれば、機器側熱媒体ポンプ、バッテリ側熱媒体ポンプ及び加熱側熱媒体ポンプや、第１切替部、第２切替部及び第３切替部を動作させることで、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路に対する熱媒体の流出入を、それぞれ切り替えることができる。
【００１２】
つまり、当該熱管理システムによれば、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路における熱媒体の流出入をそれぞれ切り替えることによって、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路の何れかで生じた熱を、熱媒体を介して、他の熱媒体回路に供給することができ、他の熱媒体回路にて有効に活用することができる。
【００１３】
又、請求項６に記載の熱管理システムは、
作動に伴い発熱する発熱機器（１１、１２）を介して熱媒体が循環可能に構成された機器側熱媒体回路（１０）と、
バッテリ（２１）を介して熱媒体が循環可能に構成されたバッテリ側熱媒体回路（２０）と、
熱媒体を加熱する加熱装置（３２）及び、熱媒体と加熱対象流体との熱交換により加熱対象流体を加熱するヒータコア（３１）を介して、熱媒体を循環可能に構成された加熱側熱媒体回路（３０）と、
機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路に関して、相互に熱媒体の流出入可能に接続する回路接続部（４０）と、
回路接続部における熱媒体の流れを切り替える流路切替部（５０）と、
流路切替部の作動を制御する制御部（６０）と、を有し、
制御部は、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路の何れか一方の熱媒体が他方に対して流出入可能に接続された熱媒体接続状態に切り替えるように流路切替部の作動を制御する。
【００１４】
当該熱管理システムにおいては、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路が、回路接続部によって、熱媒体の流出入可能に相互に接続されており、制御部にて、回路接続部における熱媒体の流れを切り替えることができる。
【００１５】
従って、当該熱管理システムは、制御部によって、熱媒体接続状態に切り替え、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路の何れか一方の熱媒体が他方に対して流出入可能な状態にすることができる。
【００１６】
これにより、当該熱管理システムは、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、及び加熱側熱媒体回路の何れかに生じている熱を、熱媒体を介して、他の熱媒体回路に供給することができ、当該他の熱媒体回路にて熱を有効に活用することができる。
【００１７】
尚、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る車両用熱管理システムの全体構成図である。
【図２】第１実施形態に車両用熱管理システムの制御処理のフローチャートである。
【図３】第１実施形態に係る急速充電時の暖房モード初期における冷却水流れを示す構成図である。
【図４】第１実施形態に係る急速充電時の暖房モード初期における冷却水流れの他の例を示す構成図である。
【図５】第１実施形態に係る急速充電時の暖房モード中期における冷却水流れを示す構成図である。
【図６】第１実施形態に係る急速充電時の暖房モード後期における冷却水流れを示す構成図である。
【図７】第１実施形態に係る急速充電時の暖房モード後期における冷却水流れの他の例を示す構成図である。
【図８】第１実施形態に係る急速充電時の冷房運転制御の内容を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態に係る急速充電時の冷房モードにおける冷却水流れの一例を示す構成図である。
【図１０】第１実施形態に係る走行時制御の内容を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態に係る車両走行時の暖房モード初期における冷却水流れを示す構成図である。
【図１２】第１実施形態に係る車両走行時の暖房モード中期における冷却水流れを示す構成図である。
【図１３】第１実施形態に係る車両走行時の暖房モード後期における冷却水流れを示す構成図である。
【図１４】第１実施形態に係る車両走行時の冷房運転制御の内容を示すフローチャートである。
【図１５】第１実施形態に係る車両走行時の冷房モードにおける冷却水流れの一例を示す構成図である。
【図１６】第２実施形態に係る車両用熱管理システムの全体構成図である。
【図１７】本発明に係る熱管理システムの全体構成に関する第１変形例を示す構成図である。
【図１８】本発明に係る熱管理システムの全体構成に関する第２変形例を示す構成図である。
【図１９】熱管理システムの急速充電時にてバッテリ冷却制御を行う際の冷却水流れの一例を示す構成図である。
【図２０】熱管理システムの車両走行時にてバッテリ冷却制御を行う際の冷却水流れの一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。以下の実施形態において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２０】
（第１実施形態）
先ず、本発明の第１実施形態について、図１〜図３を参照しつつ説明する。第１実施形態では、本発明に係る熱管理システムを、車両走行用の駆動力を走行用電動モータから得る電気自動車における車両用熱管理システム１に適用している。当該車両用熱管理システム１は、電気自動車において、空調対象空間である車室内の空調を行う機能や、インバータ１１、モータジェネレータ１２等の発熱機器や、バッテリ２１の温度をそれぞれ適切な温度に調整する機能を果たす。
【００２１】
そして、第１実施形態に係る車両用熱管理システム１は、車室内の空調を行う空調用運転モードとして、暖房モード、冷房モード、除湿暖房モードを切り替えることができる。
【００２２】
暖房モードは、車室内に送風される送風空気を加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。この場合の送風空気は、本発明における加熱対象流体に相当する。そして、冷房モードは、送風空気を冷却して車室内へ吹き出す運転モードである。除湿暖房モードは、冷却して除湿された送風空気を再加熱して車室内へ吹き出す運転モードである。
【００２３】
図１に示すように、車両用熱管理システム１は、機器側冷却水回路１０と、バッテリ側冷却水回路２０と、加熱側冷却水回路３０と、回路接続部４０と、流路切替部５０と、制御部６０等を有しており、本発明に係る熱管理システムに相当する。
【００２４】
機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０は、冷却水が循環する冷却水回路である。機器側冷却水回路１０は、電気自動車に搭載された発熱機器を温度調整する為の冷却水回路である。バッテリ側冷却水回路２０は、電気自動車に搭載されたバッテリ２１を温度調整する為の冷却水回路である。
【００２５】
当該車両用熱管理システム１においては、機器側冷却水回路１０及びバッテリ側冷却水回路２０によって、温度調整側冷却水回路５が構成されている。当該温度調整側冷却水回路５は、本発明における温度調整側熱媒体回路に相当する。そして、加熱側冷却水回路３０は、暖房モードや除湿暖房モードにおいて、送風空気を加熱する際に用いられる冷却水回路である。
【００２６】
当該冷却水は、熱媒体としての流体である。例えば、冷却水は、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、又は不凍液体である。
【００２７】
図１に示すように、機器側冷却水回路１０は、作動に伴い発熱するインバータ１１、モータジェネレータ１２を温度調整する為の冷却水回路であり、本発明における機器側熱媒体回路に相当する。インバータ１１、モータジェネレータ１２という機器の性質上、機器側冷却水回路１０を循環する冷却水の上限温度は、例えば、６５℃程度に定められる。
【００２８】
当該機器側冷却水回路１０は、インバータ１１と、モータジェネレータ１２と、機器側ラジエータ１３と、第１ウォータポンプ１４と、第１切替弁１５とを有しており、熱媒体としての冷却水が循環可能に構成されている。
【００２９】
機器側冷却水回路１０において、第１ウォータポンプ１４、インバータ１１、モータジェネレータ１２、第１切替弁１５、機器側ラジエータ１３は、この順で冷却水が循環するように、当該機器側冷却水回路１０に配置されている。
【００３０】
インバータ１１及びモータジェネレータ１２は、電気自動車に搭載された車載機器であり、作動に伴って発熱する発熱機器である。そして、インバータ１１は、電気自動車のバッテリ２１から供給された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１２に出力する電力変換部である。
【００３１】
又、モータジェネレータ１２は、インバータ１１から出力された電力を利用して走行用駆動力を発生すると共に、減速中や降坂中に回生電力を発生させる。インバータ１１及びモータジェネレータ１２は、作動に伴って発生する排熱を機器側冷却水回路１０の冷却水に放熱する。換言すれば、インバータ１１及びモータジェネレータ１２は、機器側冷却水回路１０の冷却水に熱を供給する。
【００３２】
機器側ラジエータ１３は、機器側冷却水回路１０において、インバータ１１、モータジェネレータ１２を流通する冷却水と外気とを熱交換させる。機器側ラジエータ１３には、図示しない室外送風機によって外気が送風される。従って、機器側ラジエータ１３は、機器側冷却水回路１０の冷却水が有する熱を外気に放熱させることができる。当該機器側ラジエータ１３は、本発明における機器側熱交換器に相当する。
【００３３】
第１ウォータポンプ１４は、機器側冷却水回路１０の冷却水流路（即ち、本発明における熱媒体流路）上において、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。当該第１ウォータポンプ１４は、電動式のポンプであり、機器側冷却水回路１０を循環する冷却水の流量を調整する流量調整部の一部として機能する。
【００３４】
図１に示すように、第１ウォータポンプ１４の吐出口側には、インバータ１１及びモータジェネレータ１２を介して、第１切替弁１５が接続されている。第１切替弁１５における流出入口の一つには、回路接続部４０を構成する第２接続流路４２が接続されている。
【００３５】
従って、第１ウォータポンプ１４は、機器側冷却水回路１０において、インバータ１１及びモータジェネレータ１２を介して、第２接続流路４２側へ冷却水を送出する。当該第１ウォータポンプ１４は、本発明における機器側熱媒体ポンプに相当する。
【００３６】
第１切替弁１５は、機器側冷却水回路１０において、モータジェネレータ１２と機器側ラジエータ１３の間に配置されている。第１切替弁１５は、いわゆる電磁式三方弁によって構成されており、三つの流出入口を有している。
【００３７】
図１に示すように、第１切替弁１５の流出入口の一つには、機器側ラジエータ１３における冷却水の流出入口が接続されており、他の流出入口には、モータジェネレータ１２の流出入口が接続されている。
【００３８】
そして、第１切替弁１５における流出入口の残る一つには、第２接続流路４２が接続されている。即ち、第１切替弁１５は、機器側冷却水回路１０の循環回路と第２接続流路４２との接続位置に配置されている。
【００３９】
第１切替弁１５は、その内部の弁体を作動させることで、機器側冷却水回路１０にて冷却水を循環させる状態と、機器側冷却水回路１０における冷却水の循環を停止させた状態とを切り替えることができる。
【００４０】
又、第１切替弁１５は、機器側冷却水回路１０に対する冷却水の流出入の有無を切り替えることができる。第１切替弁１５の作動は、制御部６０から出力される制御信号によって制御される。当該第１切替弁１５は、本発明における第１切替部に相当し、本発明に係る流路切替部の一部を構成する。
【００４１】
車両用熱管理システム１におけるバッテリ側冷却水回路２０は、急速充電時や電力利用時に発熱するバッテリ２１を温度調整する為の冷却水回路であり、本発明におけるバッテリ側熱媒体回路に相当する。
【００４２】
当該バッテリ側冷却水回路２０は、バッテリ２１と、チラー２２と、バッテリ側ラジエータ２３と、第２ウォータポンプ２４と、第２切替弁２５とを有しており、熱媒体としての冷却水が循環可能に構成されている。
【００４３】
そして、バッテリ側冷却水回路２０において、第２ウォータポンプ２４、チラー２２、バッテリ２１、第２切替弁２５、バッテリ側ラジエータ２３は、この順で冷却水が循環するように、当該バッテリ側冷却水回路２０に配置されている。
【００４４】
バッテリ２１は、充放電が可能な二次電池である。第１実施形態では、バッテリ２１としてリチウムイオン電池が採用されている。バッテリ２１は、充電された電力を走行用電動モータ等の電気式の車載機器に供給する。バッテリ２１は、本発明におけるバッテリに相当する。
【００４５】
ここで、この種のバッテリ２１では、低温になると化学反応が進みにくく充放電に関して充分な性能を得にくい。一方、高温になると劣化が進行しやすくなる。従って、バッテリ２１の温度を所定の温度範囲内に調整する必要性がある。
【００４６】
第１実施形態に係る車両用熱管理システム１において、バッテリ側冷却水回路２０における冷却水の温度（即ち、バッテリ水温ＴＷ）は、このバッテリ２１の特性によって定められ、バッテリ２１が充分な性能を発揮できる範囲となるように調整される。
【００４７】
具体的には、第１実施形態においては、バッテリ水温ＴＷの上限値である水温上限値ＴＷｕは、例えば、３０℃に定められる。又、バッテリ水温ＴＷの下限値である水温下限値ＴＷｌは、例えば、０℃に定められる。
【００４８】
チラー２２は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルにおける構成機器の一つであり、当該冷凍サイクルの低圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を冷却する熱媒体冷却用熱交換器である。チラー２２は、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水が有する熱を、冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱させる。チラー２２は、本発明におけるチラーに相当する。
【００４９】
尚、図示は省略するが、第１実施形態における冷凍サイクルは、圧縮機、凝縮器、水冷媒熱交換器３３、減圧装置、蒸発器、チラー２２、室外熱交換器等を有する蒸気圧縮式冷凍機である。当該冷凍サイクルにおける冷媒としては、フロン系冷媒が用いられている。そして、冷凍サイクルは、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルである。
【００５０】
従って、チラー２２においては、冷凍サイクルの減圧装置にて減圧された低圧冷媒と、バッテリ側冷却水回路２０を流れる冷却水との熱交換が行われ、冷却水の熱が低圧冷媒に吸熱される。
【００５１】
バッテリ側ラジエータ２３は、バッテリ側冷却水回路２０において、バッテリ２１、チラー２２を流通する冷却水と外気とを熱交換させる。バッテリ側ラジエータ２３には、機器側ラジエータ１３と同様に、図示しない室外送風機によって外気が送風される。
【００５２】
即ち、バッテリ側ラジエータ２３は、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水が有する熱を外気に放熱させることができる。当該バッテリ側ラジエータ２３は、本発明におけるバッテリ側熱交換器に相当する。
【００５３】
第２ウォータポンプ２４は、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水流路上において、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。当該第２ウォータポンプ２４は、電動式のポンプであり、バッテリ側冷却水回路２０を循環する冷却水の流量を調整する流量調整部の一部として機能する。
【００５４】
図１に示すように、第２ウォータポンプ２４の吐出口側には、バッテリ２１及びチラー２２を介して、第２切替弁２５が接続されている。当該第２切替弁２５における流出入口の一つには、回路接続部４０を構成する第１接続流路４１が接続されている。
【００５５】
従って、第２ウォータポンプ２４は、バッテリ側冷却水回路２０において、バッテリ２１及びチラー２２を介して、第１接続流路４１側へ冷却水を送出する。当該第２ウォータポンプ２４は、本発明におけるバッテリ側熱媒体ポンプに相当する。
【００５６】
第２切替弁２５は、バッテリ側冷却水回路２０において、バッテリ２１とバッテリ側ラジエータ２３の間に配置されている。第２切替弁２５は、第１切替弁１５と同様に、いわゆる電磁式三方弁によって構成されており、三つの流出入口を有している。
【００５７】
図１に示すように、第２切替弁２５の流出入口の一つには、バッテリ２１における冷却水の流出入口が接続されており、他の流出入口には、バッテリ側ラジエータ２３の流出入口が接続されている。
【００５８】
そして、第２切替弁２５における流出入口の残る一つには、第１接続流路４１が接続されている。即ち、第２切替弁２５は、バッテリ側冷却水回路２０の循環回路と第１接続流路４１との接続位置に配置されている。
【００５９】
第２切替弁２５は、その内部の弁体を作動させることで、バッテリ側冷却水回路２０にて冷却水を循環させる状態と、バッテリ側冷却水回路２０における冷却水の循環を停止させた状態とを切り替えることができる。
【００６０】
又、第２切替弁２５は、バッテリ側冷却水回路２０に対する冷却水の流出入の有無を切り替えることができる。第２切替弁２５の作動は、制御部６０から出力される制御信号によって制御される。当該第２切替弁２５は、本発明における第２切替部に相当し、本発明に係る流路切替部の一部を構成する。
【００６１】
車両用熱管理システム１を構成する加熱側冷却水回路３０は、空調対象空間である車室内を暖房する際に用いられる冷却水回路であり、本発明における加熱側熱媒体回路に相当する。
【００６２】
当該加熱側冷却水回路３０は、ヒータコア３１と、加熱装置３２と、水冷媒熱交換器３３と、第３ウォータポンプ３４と、第３切替弁３５とを有しており、熱媒体としての冷却水が循環可能に構成されている。
【００６３】
そして、加熱側冷却水回路３０において、第３ウォータポンプ３４、水冷媒熱交換器３３、加熱装置３２、第３切替弁３５、ヒータコア３１は、この順で冷却水が循環するように、当該加熱側冷却水回路３０に配置されている。
【００６４】
ヒータコア３１は、加熱側冷却水回路３０の冷却水と車室内へ送風される送風空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。当該ヒータコア３１では、加熱側冷却水回路３０の冷却水の有する熱が、空調対象空間である車室内に送風される送風空気に対して放熱される。
【００６５】
従って、当該車両用熱管理システム１においては、ヒータコア３１にて冷却水の熱を送風空気に放熱することで、送風空気を暖めることができ、車室内の暖房や除湿暖房を行うことができる。当該ヒータコア３１は、本発明におけるヒータコアに相当する。
【００６６】
加熱装置３２は、加熱側冷却水回路３０を流れる冷却水を加熱する加熱装置である。当該加熱装置３２は、例えば、ＰＴＣ素子やニクロム線等を有しており、制御部６０から出力される制御電力が供給されることによって発熱して冷却水を加熱する。
【００６７】
従って、加熱装置３２による冷却水に対する加熱能力は、制御部６０から出力される制御電力によって制御される。即ち、加熱装置３２は、本発明における加熱装置として機能する。
【００６８】
水冷媒熱交換器３３は、上述したチラー２２と同様に、図示しない冷凍サイクルの構成機器の一つであり、冷凍サイクルの圧縮機で圧縮された高圧冷媒と、加熱側冷却水回路３０の冷却水とを熱交換させて、加熱側冷却水回路３０の冷却水に対して放熱する。
【００６９】
これにより、水冷媒熱交換器３３では、高圧冷媒の熱を熱源として、加熱側冷却水回路３０の冷却水が加熱される。即ち、当該車両用熱管理システム１によれば、少なくとも暖房モードや除湿暖房モードにおいて、冷凍サイクルの高圧冷媒を熱源として、送風空気を加熱することができる。当該水冷媒熱交換器３３は、本発明における冷媒熱媒体熱交換器に相当する。
【００７０】
第３ウォータポンプ３４は、加熱側冷却水回路３０の冷却水流路上において、冷却水を吸入して吐出する熱媒体ポンプである。当該第３ウォータポンプ３４は、電動式のポンプであり、加熱側冷却水回路３０を循環する冷却水の流量を調整する流量調整部の一部として機能する。
【００７１】
図１に示すように、第３ウォータポンプ３４の吐出口側には、水冷媒熱交換器３３、加熱装置３２、及びヒータコア３１が接続されている。従って、当該第３ウォータポンプ３４は、水冷媒熱交換器３３、加熱装置３２、ヒータコア３１を通過するように、加熱側冷却水回路３０の冷却水を送出することができる。第３ウォータポンプ３４は、本発明における加熱側熱媒体ポンプに相当する。
【００７２】
そして、加熱側冷却水回路３０における加熱装置３２とヒータコア３１の間には、第３切替弁３５が配置されている。第３切替弁３５は、第１切替弁１５、第２切替弁２５と同様に、いわゆる電磁式三方弁によって構成されており、三つの流出入口を有している。
【００７３】
図１に示すように、第３切替弁３５の流出入口の一つには、ヒータコア３１における冷却水の流出入口が接続されている。又、第３切替弁３５における他の流出入口には、加熱装置３２における冷却水通路の流出入口が接続されている。
【００７４】
そして、第３切替弁３５における残る一つの流出入口には、回路接続部４０を構成する第４接続流路４４が接続されている。即ち、第３切替弁３５は、加熱側冷却水回路３０の循環回路と第４接続流路４４との接続位置に配置されている。
【００７５】
第３切替弁３５は、その内部の弁体を作動させることで、加熱側冷却水回路３０にて冷却水を循環させる状態と、加熱側冷却水回路３０における冷却水の循環を停止させた状態とを切り替えることができる。
【００７６】
又、第３切替弁３５は、加熱側冷却水回路３０に対する冷却水の流出入の有無を切り替えることができる。第３切替弁３５の作動は、制御部６０から出力される制御信号によって制御される。当該第３切替弁３５は、本発明における第３切替部に相当し、本発明に係る流路切替部の一部を構成する。
【００７７】
次に、車両用熱管理システム１における回路接続部４０の構成について説明する。当該回路接続部４０は、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０及び加熱側冷却水回路３０について、熱媒体である冷却水が相互に流出入可能なように接続する冷却水流路によって構成されている。
【００７８】
図１に示すように、第１実施形態における回路接続部４０は、第１接続流路４１と、第２接続流路４２と、第３接続流路４３と、第４接続流路４４と、バイパス流路４５とを有している。当該回路接続部４０は、本発明における回路接続部に相当する。
【００７９】
第１接続流路４１は、機器側冷却水回路１０とバッテリ側冷却水回路２０とを接続する冷却水流路であり、機器側冷却水回路１０とバッテリ側冷却水回路２０の間における冷却水の流出入を可能にしている。当該第１接続流路４１は、本発明における第１接続流路に相当し、回路接続部の一部を構成している。
【００８０】
図１に示すように、第１接続流路４１の一端部は、機器側冷却水回路１０において、機器側ラジエータ１３の流出入口と第１ウォータポンプ１４の吸入口との間に接続されている。又、第１接続流路４１の他端部は、上述したように、バッテリ側冷却水回路２０の第２切替弁２５における流出入口の一つに接続されている。
【００８１】
第２接続流路４２は、第１接続流路４１と異なる位置にて、機器側冷却水回路１０とバッテリ側冷却水回路２０を接続する冷却水流路であり、バッテリ側冷却水回路２０と他の冷却水回路の間における冷却水の流出入を可能にしている。当該第２接続流路４２は、本発明における第２接続流路に相当し、回路接続部の一部を構成している。
【００８２】
第２接続流路４２の一端部は、機器側冷却水回路１０の第１切替弁１５における流出入口の一つに接続されている。そして、第２接続流路４２の他端部は、図１に示すように、バッテリ側冷却水回路２０におけるバッテリ側ラジエータ２３と第２ウォータポンプ２４の吸入口との間に接続されている。
【００８３】
当該車両用熱管理システム１における温度調整側冷却水回路５は、機器側冷却水回路１０とバッテリ側冷却水回路２０を、第１接続流路４１及び第２接続流路４２にて接続することで構成されている。
【００８４】
そして、第３接続流路４３は、温度調整側冷却水回路５と加熱側冷却水回路３０を接続する冷却水流路であり、温度調整側冷却水回路５と加熱側冷却水回路３０の間における冷却水の流出入を可能にしている。当該第３接続流路４３は、本発明における第３接続流路に相当し、回路接続部の一部を構成している。
【００８５】
図１に示すように、第３接続流路４３の一端部は、温度調整側冷却水回路５における第２接続流路４２に接続されている。そして、第３接続流路４３の他端部は、加熱側冷却水回路３０におけるヒータコア３１の流出入口と第３ウォータポンプ３４の吸入口との間に接続されている。
【００８６】
第４接続流路４４は、第３接続流路４３と異なる位置にて、温度調整側冷却水回路５と加熱側冷却水回路３０とを接続する冷却水流路であり、温度調整側冷却水回路５と加熱側冷却水回路３０の間における冷却水の流出入を可能にしている。そして、当該第４接続流路４４は、本発明における第４接続流路に相当し、回路接続部の一部を構成している。
【００８７】
図１に示すように、第４接続流路４４の一端部は、第２接続流路４２において、第３接続流路４３の接続位置よりもバッテリ側冷却水回路２０側に接続されている。そして、第４接続流路４４の他端部は、加熱側冷却水回路３０の第３切替弁３５における流出入口の一つに接続されている。
【００８８】
そして、バイパス流路４５は、第１接続流路４１と第２接続流路４２と接続する冷却水流路である。当該バイパス流路４５の一端部は、第１接続流路４１において、機器側冷却水回路１０とバッテリ側冷却水回路２０における中間位置に接続されている。
【００８９】
図１に示すように、バイパス流路４５の他端部は、第２接続流路４２において、機器側冷却水回路１０とバッテリ側冷却水回路２０における中間位置に接続されている。具体的には、当該バイパス流路４５の他端部は、第２接続流路４２と第３接続流路４３の接続位置と、第２接続流路４２と第４接続流路４４の接続位置との間において、第２接続流路４２に接続されている。
【００９０】
これにより、当該車両用熱管理システム１は、後述する図３〜図５に示すように、バッテリ側冷却水回路２０でバッテリ２１等を通過した冷却水の流れを、バイパス流路４５を通過するように調整することで、バッテリ側ラジエータ２３を迂回させることができる。即ち、車両用熱管理システム１は、バッテリ側ラジエータ２３による外気への放熱量を抑制することができる。
【００９１】
続いて、車両用熱管理システム１における流路切替部５０の構成について説明する。当該流路切替部５０は、上述した回路接続部４０における冷却水の流れを切り替える為に構成されており、機器側冷却水回路１０の第１切替弁１５と、バッテリ側冷却水回路２０の第２切替弁２５と、加熱側冷却水回路３０の第３切替弁３５とを有している。
【００９２】
当該流路切替部５０は、第１ウォータポンプ１４、第２ウォータポンプ２４、第３ウォータポンプ３４の作動状態に応じて、第１切替弁１５、第２切替弁２５、第３切替弁３５の状態を組み合わせることで、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０に対する冷却水の流出入を切り替えることができる。
【００９３】
上述したように、第１切替弁１５、第２切替弁２５、第３切替弁３５は、電磁式三方弁によって構成されている。第１切替弁１５は、弁体を動作させることで、機器側冷却水回路１０に対する冷却水の流出入を許容する状態と、機器側冷却水回路１０に対する冷却水の流出入を遮断する状態とを切り替えることができる。
【００９４】
そして、第２切替弁２５は、弁体を動作させることで、バッテリ側冷却水回路２０に対する冷却水の流出入を許容する状態と、バッテリ側冷却水回路２０に対する冷却水の流出入を遮断する状態とを切り替えることができる。
【００９５】
又、第３切替弁３５は、弁体を動作させることで、加熱側冷却水回路３０に対する冷却水の流出入を許容する状態と、加熱側冷却水回路３０に対する冷却水の流出入を遮断する状態とを切り替えることができる。
【００９６】
次に、第１実施形態に係る車両用熱管理システム１の制御系について説明する。図１に示すように、車両用熱管理システム１は、当該車両用熱管理システム１における制御対象機器の作動を制御する為の制御部６０を有している。制御部６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。当該制御部６０は、本発明における制御部に相当する。
【００９７】
そして、当該制御部６０は、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。制御プログラムによる制御内容については、後に、図２等を参照しつつ詳細に説明する。
【００９８】
図１に示すように、制御部６０による制御対象機器は、第１ウォータポンプ１４、第１切替弁１５、第２ウォータポンプ２４、第２切替弁２５、第３ウォータポンプ３４、第３切替弁３５を含んでいる。
【００９９】
当該車両用熱管理システム１は、制御部６０によって、これらの制御対象機器の作動を制御することで、車両用熱管理システム１における冷却水の流れを所望の態様に制御することができる。
【０１００】
又、制御部６０の入力側には、バッテリ水温センサ６１と、外気温センサ６２が接続されている。図１に示すように、バッテリ水温センサ６１は、バッテリ側冷却水回路２０において、バッテリ２１とチラー２２の間の冷却水流路に配置されている。
【０１０１】
バッテリ水温センサ６１は、当該バッテリ側冷却水回路２０を流れる冷却水の温度を、バッテリ水温ＴＷとして検出する。外気温センサ６２は、電気自動車の車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。
【０１０２】
尚、制御部６０は、図示しない冷凍サイクルの作動に関する制御を行うと共に、車室内へ送風される送風空気の風量に関する制御を行う。つまり、制御部６０は、冷凍サイクルを構成する圧縮機、減圧装置、送風機の作動制御や、冷凍サイクルにおける冷媒回路の切替制御を行う。又、制御部６０の入力側には、図示しない内気温センサ等の各種空調制御用のセンサ群が接続されている。
【０１０３】
次に、第１実施形態に係る車両用熱管理システム１における制御内容について、図２〜図１５を参照しつつ説明する。
【０１０４】
そして、図２等に示すフローチャートは、車両用熱管理システム１を含む電気自動車のシステム全体が起動（スタート）すると、予め定められた初期化処理を実行した後、制御部６０によって実行される。そして、当該フローチャートによる制御は、車両用熱管理システム１が起動している間、繰り返し実行される。
【０１０５】
図２に示すように、ステップＳ１では、当該電気自動車におけるバッテリ２１が急速充電されているか否かが判断される。バッテリ２１の急速充電が実行されている場合は、ステップＳ２に進み、そうでない場合は、ステップＳ１１の走行時制御に移行する。走行時制御の内容については後述する。
【０１０６】
ステップＳ２においては、当該車両用熱管理システム１において、車室内空調がＯＮであるか否かが判断される。車室内空調がＯＮである場合には、ステップＳ３に進み、そうでない場合には、ステップＳ９に移行する。尚、ステップＳ９では、バッテリ２１の急速充電時におけるバッテリ冷却制御が行われる。このステップＳ９の制御内容については、後に詳細に説明する。
【０１０７】
ステップＳ３に移行すると、車室内空調の内容が暖房運転であるか否かが判断される。車室内空調が暖房運転である場合には、ステップＳ４に進み、暖房運転でない場合は、ステップＳ１０に移行する。このステップＳ１０では、バッテリ２１の急速充電時における冷房運転制御が行われる。当該ステップＳ１０の制御内容については、後に図面を参照しつつ説明する。
【０１０８】
ステップＳ４〜ステップＳ８における制御内容は、バッテリ２１の急速充電時に車室内を暖房する場合の制御である。ここで、当該車両用熱管理システム１において、車室内を暖房する際には、車室内に供給される送風空気を、ヒータコア３１における熱交換によって加熱する必要がある。
【０１０９】
つまり、加熱側冷却水回路３０のヒータコア３１を通過する冷却水が、或る程度の熱を有している必要がある。一方、バッテリ２１の急速充電に際して、バッテリ２１は発熱する。バッテリ側冷却水回路２０にて、バッテリ２１を通過する冷却水は、急速充電に伴って生じた熱により加熱された状態となる。
【０１１０】
ステップＳ４では、バッテリ２１の急速充電時に生じた熱を有効に活用して車室内の暖房を行う為に、流路切替部５０等の作動が制御される。図３は、ステップＳ４の制御による車両用熱管理システム１の状態を示しており、急速充電時の暖房モードの初期段階に関する冷却水の流れを示す説明図である。
【０１１１】
この図３等においては、車両用熱管理システム１の冷却水流路のうち、冷却水が流通している部分を実線で示しており、冷却水が留まっている部分を破線で示している。又、車両用熱管理システム１の各種制御対象機器においても、作動している制御対象機器を実線で示し、作動を停止している制御対象機器を破線で示している。これらの点については、後述する各種冷却水流れを示す構成図でも同様である。
【０１１２】
図３に示すように、ステップＳ４では、第２ウォータポンプ２４は、冷却水を吐出口から圧送し、第１ウォータポンプ１４、第３ウォータポンプ３４は停止した状態を維持するように制御される。又、冷凍サイクルの作動も停止している為、チラー２２及び水冷媒熱交換器３３における熱交換は行われず、加熱装置３２も停止した状態である。
【０１１３】
第１切替弁１５は、第２接続流路４２側を閉塞し、モータジェネレータ１２側と機器側ラジエータ１３側を連通するように制御される。一方、第２切替弁２５は、第２接続流路４２側とバッテリ２１側を連通し、バッテリ側ラジエータ２３側を閉塞するように制御される。そして、第３切替弁３５は、ヒータコア３１側、加熱装置３２側、第４接続流路４４側の全てを連通するように制御される。
【０１１４】
このように回路接続部４０の作動を制御することで、車両用熱管理システム１においては、機器側冷却水回路１０及び加熱側冷却水回路３０が、回路接続部４０を介して接続された状態になる。即ち、バッテリ側冷却水回路２０と加熱側冷却水回路３０が本発明における熱媒体接続状態に制御される。
【０１１５】
この時、第２ウォータポンプ２４の作動によって、冷却水は、第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→第１接続流路４１→バイパス流路４５→第２接続流路４２と流れ、バッテリ側冷却水回路２０を循環する。これにより、急速充電によってバッテリ２１に生じた熱が冷却水に吸熱され、冷却水と共に移送される。
【０１１６】
第２接続流路４２に流入した冷却水は、第３接続流路４３を介して、加熱側冷却水回路３０へ流入する。図３に示すように、第３接続流路４３から流出した冷却水は、ヒータコア３１→第３切替弁３５という流れと、第３ウォータポンプ３４→水冷媒熱交換器３３→加熱装置３２→第３切替弁３５という流れに分岐して、並列に流れる。
【０１１７】
これにより、当該車両用熱管理システム１は、バッテリ２１の急速充電による排熱で暖められた冷却水を、ヒータコア３１を通過させることができる。つまり、車両用熱管理システム１は、バッテリ２１の排熱を有効活用して、車室内の暖房及び加熱側冷却水回路３０側を暖めることができる。
【０１１８】
又、当該車両用熱管理システム１は、冷凍サイクル及び加熱装置３２を作動させることなく車室内暖房を行う為、車室内暖房に要する電力消費を抑えることができる。つまり、車両用熱管理システム１は、急速充電と車室内暖房を並行して行う場合において、バッテリ２１の充電効率を高めることができる。
【０１１９】
尚、ステップＳ４に移行した際に、例えば、ユーザ等によって即時暖房設定が設定されていた場合、図４に示す冷却水の流れになるように、各種制御対象機器を制御する。上述した図３の場合とは異なり、第３切替弁３５は、ヒータコア３１側、第４接続流路４４側を連通し、加熱装置３２側を閉塞するように制御される。
【０１２０】
これにより、第３接続流路４３を通過した冷却水の全てがヒータコア３１及び第３切替弁３５を通過することになる。即ち、この場合には、車両用熱管理システム１は、急速充電によりバッテリ２１に生じた熱を、全て車室内の暖房に利用することができるので、図３に示す場合よりも、短期間で車室内を暖め、快適性を向上させることができる。
【０１２１】
ステップＳ５においては、図３又は図４の状態において、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上であるか否かが判断される。バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上である場合には、ステップＳ６に進み、そうでない場合は、ステップＳ４に戻る。尚、第１実施形態においては、ステップＳ４に移行した後に、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上となった状態を、急速充電時の暖房モードの中期という。
【０１２２】
ステップＳ６では、急速充電時におけるバッテリ２１の温度調整と、車室内暖房とを効率よく並行して行う為に、流路切替部５０等の作動が制御される。図５は、ステップＳ６の制御による車両用熱管理システム１の状態を示しており、急速充電時の暖房モードの中期段階に関する冷却水の流れを示す説明図である。
【０１２３】
ステップＳ６においては、ステップＳ４に係る図３又は４の状態から図５の状態になるように、各制御対象機器の作動が制御される。具体的には、バッテリ側冷却水回路２０においては、チラー２２は、冷凍サイクルの低圧冷媒が流れるように制御され、バッテリ側冷却水回路２０における冷却水の熱を当該低圧冷媒に吸熱させる。
【０１２４】
そして、加熱側冷却水回路３０では、第３切替弁３５は、ヒータコア３１側と加熱装置３２側を連通させ、第４接続流路４４側を閉塞するように制御される。第３ウォータポンプ３４は、加熱側冷却水回路３０の冷却水を圧送する。
【０１２５】
水冷媒熱交換器３３は、冷凍サイクルの高圧冷媒が流通するように制御され、当該高圧冷媒の熱によって、加熱側冷却水回路３０の冷却水を加熱する。当該車両用熱管理システム１における他の制御対象機器の作動は、図３又は図４の状態と同様である。
【０１２６】
このように回路接続部４０の作動を制御することで、車両用熱管理システム１においては、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０にて、それぞれ独立した冷却水が循環する状態になる。即ち、バッテリ側冷却水回路２０と加熱側冷却水回路３０が本発明における循環状態に制御される。
【０１２７】
この時、第２ウォータポンプ２４の作動によって、冷却水は、第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→第１接続流路４１→バイパス流路４５→第２接続流路４２と流れ、バッテリ側冷却水回路２０を循環する。
【０１２８】
これにより、急速充電によってバッテリ２１に生じた熱が冷却水に吸熱され、冷却水と共に移送される。そして、チラー２２において、冷却水の熱は冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱される。従って、バッテリ側冷却水回路２０は、急速充電によって発熱するバッテリ２１を、冷却水によって冷却することができる。
【０１２９】
そして、加熱側冷却水回路３０では、第３ウォータポンプ３４の作動によって、冷却水は、第３ウォータポンプ３４→水冷媒熱交換器３３→加熱装置３２→第３切替弁３５→ヒータコア３１と流れ、加熱側冷却水回路３０を循環する。
【０１３０】
水冷媒熱交換器３３を通過する際に、冷却水は、冷凍サイクルの高圧冷媒によって加熱される。即ち、当該車両用熱管理システム１は、バッテリ２１の急速充電により生じた熱を冷凍サイクルにて汲み上げて、冷却水を加熱することができる。
【０１３１】
水冷媒熱交換器３３で加熱された冷却水は、ヒータコア３１を通過する際に、送風空気に対して放熱する。従って、当該車両用熱管理システム１は、バッテリ２１の急速充電により生じた熱を有効に活用して、車室内暖房を行うことができる。
【０１３２】
このステップＳ６の状態にすれば、車両用熱管理システム１は、バッテリ２１に生じた熱をチラー２２にて回収し、冷凍サイクル及び水冷媒熱交換器３３を介して、加熱側冷却水回路３０側を間接的に暖めることができる。
【０１３３】
ステップＳ７に移行すると、図５の状態において、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上であるか否かが判断される。バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上である場合には、ステップＳ８に進み、そうでない場合は、ステップＳ６に戻る。
【０１３４】
ステップＳ８では、急速充電時におけるバッテリ２１の温度調整と、車室内暖房とを効率よく並行して行う為に、流路切替部５０等の作動が制御される。図６は、ステップＳ８の制御による車両用熱管理システム１の状態を示しており、急速充電時の暖房モードの後期段階に関する冷却水の流れを示す説明図である。
【０１３５】
ステップＳ８においては、ステップＳ６における図５の状態から図６の状態になるように、各制御対象機器の作動が制御される。具体的には、バッテリ側冷却水回路２０においては、第２切替弁２５は、バッテリ２１側とバッテリ側ラジエータ２３側を連通し、第２接続流路４２側を閉塞するように制御される。当該車両用熱管理システム１における他の制御対象機器の作動は、図５の状態と同様である。
【０１３６】
このように回路接続部４０の作動を制御することで、車両用熱管理システム１においては、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０にて、それぞれ独立した冷却水が循環する状態になる。即ち、バッテリ側冷却水回路２０と加熱側冷却水回路３０が本発明における循環状態に制御される。
【０１３７】
この時、第２ウォータポンプ２４の作動によって、冷却水は、第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→バッテリ側ラジエータ２３と流れ、バッテリ側冷却水回路２０を循環する。
【０１３８】
これにより、急速充電によってバッテリ２１に生じた熱が冷却水に吸熱され、冷却水と共に移送される。そして、チラー２２において、冷却水の熱は冷凍サイクルの低圧冷媒に吸熱される。
【０１３９】
更に、バッテリ側ラジエータ２３を通過することで、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水における余剰の熱は外気に対して放熱され、冷却水の温度を低下させることができる。
従って、バッテリ側冷却水回路２０は、急速充電によって発熱するバッテリ２１を、冷却水によって冷却することができる。
【０１４０】
従って、当該車両用熱管理システム１は、チラー２２における吸熱作用と、バッテリ側ラジエータ２３における外気への放熱を用いて、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水を冷却することができる。
【０１４１】
これにより、当該車両用熱管理システム１は、図５の状態でも、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水の温度が急速充電に伴うバッテリ２１の熱で水温上限値ＴＷｕよりも温められた場合に対応して、冷却水の温度を適切に調整することができる。
【０１４２】
尚、ステップＳ８による図６の状態において、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水の温度が更に上昇した場合には、当該車両用熱管理システム１は、流路切替部５０の作動を制御することで、この状態に対応させることができる。
【０１４３】
具体的には、第２切替弁２５は、図６の状態から、バッテリ２１側、バッテリ側ラジエータ２３側、第２接続流路４２側の全てを連通するように制御される。そして、第１切替弁１５は、機器側ラジエータ１３側と第２接続流路４２側を連通し、モータジェネレータ１２側を閉塞するように制御される。
【０１４４】
これにより、温度調整側冷却水回路５側において、冷却水は、第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→第２切替弁２５まで流れた後、バッテリ側ラジエータ２３側と第１接続流路４１側とに分岐する。従って、バッテリ側ラジエータ２３に流入した冷却水は、その熱を外気に対して放熱する。
【０１４５】
一方、第１接続流路４１側に流れた冷却水は、第１接続流路４１を介して、機器側ラジエータ１３に流入する。従って、機器側ラジエータ１３に流入した冷却水は、その熱を外気に対して放熱する。その後、冷却水は、第１ウォータポンプ１４→第２接続流路４２と流れて、第２ウォータポンプ２４の吸入口に至る。
【０１４６】
このように、当該車両用熱管理システム１は、図７に示す状態に制御することで、チラー２２における吸熱作用と、機器側ラジエータ１３及びバッテリ側ラジエータ２３における外気への放熱を用いて、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水を冷却することができる。
【０１４７】
ステップＳ９では、急速充電時におけるバッテリ冷却制御が行われる。具体的には、バッテリ水温センサ６１のバッテリ水温ＴＷや外気温センサ６２による外気温Ｔａｍに応じて、バッテリ側冷却水回路２０における冷却水の流れが切り替えられ、急速充電により生じた熱を放熱させる。
【０１４８】
例えば、バッテリ水温ＴＷや外気温Ｔａｍに応じて、バッテリ側ラジエータ２３、機器側ラジエータ１３を用いた外気に対する放熱量や、チラー２２による吸熱量を変更し、バッテリ２１を通過する冷却水の温度を調整する。これにより、ステップＳ９では、急速充電により発熱するバッテリ２１を、適切な温度に調整された冷却水で冷却することができる。
【０１４９】
ステップＳ１０においては、急速充電時における冷房運転制御が行われる。この急速充電時における冷房運転制御では、図８に示すフローチャートに従って、車両用熱管理システム１の各制御対象機器の作動が制御される。ステップＳ１０における制御内容については、図８を参照しつつ後に詳細に説明する。
【０１５０】
そして、ステップＳ１１に移行すると、電気自動車が走行している場合の走行時制御が行われる。走行時制御では、図１０に示すフローチャートに従って、車両用熱管理システム１の各制御対象機器の作動が制御される。ステップＳ１１の制御内容に関しては、図１０を参照しつつ後に詳細に説明する。
【０１５１】
次に、ステップＳ１０の急速充電時における冷房運転制御の制御内容について、図８、図９を参照しつつ説明する。
【０１５２】
ステップＳ１０の急速充電時における冷房運転制御を開始すると、図８に示すように、先ず、ステップＳ２１にて、冷凍サイクル及び送風機の作動が冷房モードに切り替えられる。即ち、ステップＳ２１では、冷凍サイクルにて、減圧装置にて減圧された低圧冷媒が蒸発器に流入し、当該蒸発器にて、送風機によって車室内に送風される送風空気と熱交換するように制御される。
【０１５３】
ステップＳ２２では、外気温センサ６２の検出結果を用いて、外気温Ｔａｍが予め定められた基準外気温Ｋｔａｍ以上であるか否かが判断される。基準外気温ＫＴａｍは、外気温Ｔａｍが高温であるか否かを判断する為の基準値であり、例えば、３０℃に設定されている。外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＴａｍ以上である場合には、ステップＳ２３に進み、そうでない場合は、ステップＳ２６に進む。
【０１５４】
ステップＳ２３においては、急速充電により発熱するバッテリ２１の冷却を行いつつ、車室内の冷房を行う為に、流路切替部５０等の作動が制御される。具体的には、バッテリ側冷却水回路２０において、第２ウォータポンプ２４は、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水を送出すると共に、第２切替弁２５は、バッテリ２１側とバッテリ側ラジエータ２３側と機器側ラジエータ１３を連通し、第１切替弁１５は、インバータ１１、モータジェネレータ１２側を閉塞するように制御される。
【０１５５】
この時、制御部６０は、チラー２２にて冷凍サイクルの低圧冷媒に、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動を制御する。尚、冷凍サイクルにおいて、チラー２２にて吸熱された熱は、当該冷凍サイクルに接続された室外熱交換器にて、外気に対して放熱される。
【０１５６】
尚、機器側冷却水回路１０及び加熱側冷却水回路３０における各制御対象機器については、その作動を停止している。従って、ステップＳ２３では、バッテリ側冷却水回路２０における冷却水の流れが切り替えられる。
【０１５７】
このような回路構成とすることで、当該車両用熱管理システム１は、バッテリ側冷却水回路２０を循環状態にすることができ、冷凍サイクル及びバッテリ側ラジエータ２３と機器側ラジエータ１３を用いて、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水の温度を適切に調整することができる。これにより、当該車両用熱管理システム１は、車室内冷房を実行しつつ、急速充電時におけるバッテリ２１の冷却を実現することができる。
【０１５８】
その後、ステップＳ２４に移行すると、バッテリ水温センサ６１の検出結果を用いて、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上であるか否かが判断される。バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上である場合、ステップＳ２３に戻り、チラー２２による吸熱とバッテリ側ラジエータ２３と機器側ラジエータ１３による放熱を併用して、冷却水の温度を低下させる。一方、そうでない場合にはステップＳ２５に進む。
【０１５９】
ステップＳ２５においては、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕよりも下がったことに伴って、流路切替部５０等の作動が制御される。
【０１６０】
具体的には、第２切替弁２５が、バッテリ２１側と第１接続流路４１側とを連通し、バッテリ側ラジエータ２３側を閉塞するように制御される。その他の制御対象機器の作動については、ステップＳ２３と同じ状態である。
【０１６１】
この結果、図９に示すように、バッテリ側冷却水回路２０において、冷却水は、第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→第２切替弁２５→第１接続流路４１→バイパス流路４５→第２接続流路４２の順に流れ、バッテリ側冷却水回路２０を循環する。
【０１６２】
従って、ステップＳ２５の場合、車両用熱管理システム１は、チラー２２による吸熱作用を利用して冷却水を冷却しており、バッテリ側ラジエータ２３と機器側ラジエータ１３によって、外気へ放熱することはない。
【０１６３】
つまり、当該車両用熱管理システム１は、ステップＳ２３の場合よりも、バッテリ側冷却水回路２０によるバッテリ２１の冷却能力を抑えることができ、急速充電中のバッテリ２１の温度を適切な温度に調整することができる。
【０１６４】
そして、ステップＳ２６に移行すると、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以下であるか否かが判断される。バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以下である場合には、ステップＳ２７に進み、そうでない場合には、ステップＳ２８に進む。
【０１６５】
ステップＳ２７においては、外気温Ｔａｍが低く、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕよりも低い状況に対応する為に、流路切替部５０等の作動を制御する。具体的には、バッテリ側冷却水回路２０において、第２ウォータポンプ２４を作動させる。又、チラー２２に冷凍サイクルの低圧冷媒が流入しないように、冷凍サイクルの作動が制御される。
【０１６６】
そして、第２切替弁２５は、バッテリ２１側とバッテリ側ラジエータ２３側と機器側ラジエータ１３を連通し、第１切替弁１５は、インバータ１１、モータジェネレータ１２側を閉塞するように制御される。これにより、バッテリ側冷却水回路２０では、冷却水は、第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→バッテリ側ラジエータ２３及び機器側ラジエータ１３の順に流れ、バッテリ側冷却水回路２０を循環する。
【０１６７】
従って、急速充電によりバッテリ２１に生じた熱は、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水を介して、バッテリ側ラジエータ２３と機器側ラジエータ１３から外気に放熱される。
【０１６８】
一方、ステップＳ２８では、外気温Ｔａｍが低く、バッテリ水温が水温上限値ＴＷｕ以上である状況に対応する為に、流路切替部５０等の作動を制御する。具体的には、バッテリ側冷却水回路２０において、第２ウォータポンプ２４を作動させると共に、第２切替弁２５は、バッテリ２１側とバッテリ側ラジエータ２３側と機器側ラジエータ１３側を連通し、第１切替弁１５はインバータ１１、モータジェネレータ１２側を閉塞するように制御される。
【０１６９】
これにより、バッテリ側冷却水回路２０では、冷却水は、第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→バッテリ側ラジエータ２３及び機器側ラジエータ１３の順に流れ、バッテリ側冷却水回路２０を循環する。
【０１７０】
この時、制御部６０は、チラー２２にて冷凍サイクルの低圧冷媒に、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動を制御する。尚、冷凍サイクルにおいて、チラー２２にて吸熱された熱は、当該冷凍サイクルに接続された室外熱交換器にて、外気に対して放熱される。
【０１７１】
従って、ステップＳ２８では、バッテリ側冷却水回路２０において、急速充電によりバッテリ２１は、バッテリ側ラジエータ２３及び機器側ラジエータ１３における外気への放熱と、チラー２２における吸熱作用によって、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水を介して冷却される。
【０１７２】
次に、ステップＳ１１の走行時制御にて実行される制御内容について、図１０を参照しつつ説明する。上述したように、この走行時制御は、電気自動車が走行している場合に実行される。
【０１７３】
この為、当該車両用熱管理システム１では、電気自動車の走行に伴って、インバータ１１、モータジェネレータ１２がその作動に伴って発熱し、バッテリ２１も電力の利用に伴って発熱する。
【０１７４】
従って、走行時制御においては、車両用熱管理システム１は、インバータ１１、モータジェネレータ１２等の発熱機器に生じた熱と、電力利用に伴うバッテリ２１の熱とを有効に活用しつつ、車両用熱管理システム１における各構成機器を適切な温度に調整する。
【０１７５】
図１０に示すように、先ず、ステップ３１において、電気自動車の走行時において、車室内空調がＯＮであるか否かが判断される。車室内空調がＯＮである場合には、ステップＳ３２に進み、そうでない場合には、ステップＳ４０に移行する。尚、ステップＳ４０では、電気自動車の走行時におけるバッテリ冷却制御が行われる。このステップＳ４０の制御内容については、後に詳細に説明する。
【０１７６】
ステップＳ３２においては、車室内空調の内容が暖房運転であるか否かが判断される。車室内空調が暖房運転である場合には、ステップＳ３３に進み、暖房運転でない場合は、ステップＳ３９に移行する。このステップＳ３９では、電気自動車の走行時における冷房運転制御が行われる。当該ステップＳ３９の制御内容については、後に図面を参照しつつ説明する。
【０１７７】
続くステップＳ３３〜ステップＳ３８における制御内容は、電気自動車の走行時に車室内を暖房する場合の制御である。制御部６０は、電気自動車の走行に伴ってインバータ１１、モータジェネレータ１２、バッテリ２１で発生する熱を、車室内の暖房に有効に活用する為に、各種制御対象機器の作動を制御する。
【０１７８】
ステップＳ３３では、バッテリ水温センサ６１の検出結果を用いて、バッテリ水温ＴＷが水温下限値ＴＷｌ以下であるか否かが判断される。バッテリ水温ＴＷが水温下限値ＴＷｌ以下である場合、ステップＳ３４に進み、そうでない場合には、Ｓ３７に移行する。
【０１７９】
ステップＳ３４においては、インバータ１１等の発熱機器やバッテリ２１に生じた熱を有効に活用して車室内の暖房を行う為に、流路切替部５０等の作動が制御される。
【０１８０】
ここで、ステップＳ３４に移行する場合は、バッテリ水温ＴＷが水温下限値ＴＷｌ以下の状態である。従って、この場合にヒータコア３１にて送風空気を加熱する為には、車両用熱管理システム１にて、低温である冷却水の温度を上昇させる為の期間が必要となる。
【０１８１】
図１１に示すように、機器側冷却水回路１０において、第１ウォータポンプ１４は、冷却水を吐出口から圧送する。第１切替弁１５は、モータジェネレータ１２側と第２接続流路４２側とを連通し、機器側ラジエータ１３側を閉塞するように制御される。
【０１８２】
そして、バッテリ側冷却水回路２０では、第２ウォータポンプ２４は、冷却水を吐出口から圧送する。第２切替弁２５は、バッテリ２１側と第１接続流路４１とを連通し、バッテリ側ラジエータ２３側を閉塞するように制御される。この時、冷凍サイクルは、チラー２２に低圧冷媒が流入しないように制御される。
【０１８３】
又、加熱側冷却水回路３０においては、第３ウォータポンプ３４は、冷却水を吐出口から圧送すると共に、第３切替弁３５は、ヒータコア３１側、加熱装置３２側、第４接続流路４４側の全てを連通するように制御される。
【０１８４】
この時、加熱装置３２は、所定の発熱量で冷却水を加熱するように制御される。又、冷凍サイクルは、冷凍サイクルの高圧冷媒が水冷媒熱交換器３３に流入するように制御される。この時、冷凍サイクルは、図示しない室外熱交換器にて外気から吸熱して、水冷媒熱交換器３３で高圧冷媒の熱を冷却水に放熱する。これにより、冷却水は、加熱装置３２及び水冷媒熱交換器３３によって加熱される。
【０１８５】
このように回路接続部４０の作動を制御することで、車両用熱管理システム１においては、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０及び加熱側冷却水回路３０が、回路接続部４０を介して接続された状態になる。即ち、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０が本発明における熱媒体接続状態に制御される。
【０１８６】
従って、温度調整側冷却水回路５側においては、冷却水は、第１ウォータポンプ１４及び第２ウォータポンプ２４の作動によって、第１ウォータポンプ１４→インバータ１１→モータジェネレータ１２→第１切替弁１５→第２接続流路４２→第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→第２切替弁２５→第１接続流路４１の順に流れる。
【０１８７】
上述したように、第２接続流路４２には、第３接続流路４３及び第４接続流路４４が接続されており、第３ウォータポンプ３４が作動している。この為、第２接続流路４２を流れる冷却水の一部は、第３接続流路４３側へ分岐する。
【０１８８】
第３接続流路４３から流出した冷却水の一部は、第３ウォータポンプ３４→水冷媒熱交換器３３→加熱装置３２→第３切替弁３５→ヒータコア３１へ流れる。これにより、加熱装置３２及び水冷媒熱交換器３３にて加熱された冷却水がヒータコア３１を通過することになり、送風空気を加熱することができる。
【０１８９】
そして、第３切替弁３５に流入した冷却水の一部は、第４接続流路４４へ流入して、温度調整側冷却水回路５側の第２接続流路４２を流れる冷却水と合流する。
【０１９０】
これにより、当該車両用熱管理システム１は、電気自動車の走行時に生じるインバータ１１等の発熱機器やバッテリ２１の排熱を、冷却水を介して、車室内暖房に利用することができる。
【０１９１】
又、当該車両用熱管理システム１は、電気自動車の走行時に生じるインバータ１１等の発熱機器やバッテリ２１の排熱を、冷却水を介して加熱側冷却水回路３０に供給し、加熱側冷却水回路３０側の構成機器及び回路全体を暖めることができる。これにより、車両用熱管理システム１は、電気自動車の走行時において、早急に車室内を暖房した場合にも対応することができる。
【０１９２】
ステップＳ３５では、図１１に示す状態において、バッテリ水温ＴＷが水温下限値ＴＷｌ以上であるか否かが判断される。バッテリ水温ＴＷが水温下限値ＴＷｌ以上である場合には、車両用熱管理システム１で循環する冷却水が十分に温まっているので、ステップＳ３６に移行し、そうでない場合には、ステップＳ３４に戻る。
【０１９３】
ステップＳ３６においては、加熱側冷却水回路３０側の冷却水が十分に温まり、車室内暖房と、インバータ１１等の発熱機器とバッテリ２１の温度調整とを並行して行う為に、ステップＳ３４における図１１の状態から図１２の状態になるように、各制御対象機器の作動が制御される。
【０１９４】
具体的には、加熱側冷却水回路３０において、第３切替弁３５は、ヒータコア３１側と加熱装置３２側を連通し、第４接続流路４４側を閉塞するように制御される。上述したように、加熱装置３２、水冷媒熱交換器３３、第３ウォータポンプ３４は作動している。
【０１９５】
これにより、図１２に示すように、加熱側冷却水回路３０は、車両用熱管理システム１における冷却水の流れに関して、温度調整側冷却水回路５側から分離され、独立して循環する循環状態になる。つまり、冷却水は、加熱側冷却水回路３０にて、第３ウォータポンプ３４→水冷媒熱交換器３３→加熱装置３２→ヒータコア３１の順に流れて循環する。
【０１９６】
そして、加熱側冷却水回路３０の冷却水は、加熱装置３２、水冷媒熱交換器３３により加熱され、ヒータコア３１にて送風空気に放熱する。従って、当該車両用熱管理システム１は、この状態で車室内暖房を行うことができる。
【０１９７】
一方、温度調整側冷却水回路５側において、ステップＳ３４と同様に、冷却水は、第１ウォータポンプ１４及び第２ウォータポンプ２４の作動によって、第１ウォータポンプ１４→インバータ１１→モータジェネレータ１２→第１切替弁１５→第２接続流路４２→第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→第２切替弁２５→第１接続流路４１の順に流れて循環する。
【０１９８】
ステップＳ３６では、チラー２２に低圧冷媒が流入するように、冷凍サイクルの作動が制御される。これにより、インバータ１１、モータジェネレータ１２の発熱やバッテリ２１の熱によって暖められた冷却水は、チラー２２にて低圧冷媒と熱交換することで、冷却される。
【０１９９】
図１２に示すように、チラー２２にて吸熱された熱は、冷凍サイクルによって汲み上げられ、水冷媒熱交換器３３にて、加熱側冷却水回路３０の冷却水に対して放熱される。従って、当該車両用熱管理システム１は、インバータ１１等の発熱機器やバッテリ２１の熱を、冷凍サイクルで汲み上げて、車室内暖房に利用することができる。
【０２００】
ステップＳ３７においては、図１２に示す状態において、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上であるか否かが判断される。バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上である場合には、冷却水の温度を下げてバッテリ２１等を保護する為に、ステップＳ３８に進み、そうでない場合には、ステップＳ３６に戻る。
【０２０１】
ステップＳ３８においては、インバータ１１等の発熱機器の冷却とバッテリ２１の冷却を夫々適切に行うと共に、車室内暖房とを並行して行う為に、ステップＳ３６における図１２の状態から図１３の状態になるように、各制御対象機器の作動が制御される。
【０２０２】
具体的には、機器側冷却水回路１０においては、第１切替弁１５は、モータジェネレータ１２側と機器側ラジエータ１３側を連通し、第２接続流路４２側を閉塞するように制御される。
【０２０３】
これにより、機器側冷却水回路１０において、冷却水は、第１ウォータポンプ１４→インバータ１１→モータジェネレータ１２→第１切替弁１５→機器側ラジエータ１３の順に流れて循環する。従って、機器側冷却水回路１０において、インバータ１１、モータジェネレータ１２の排熱は、冷却水を介して、機器側ラジエータ１３から外気へ放熱される。
【０２０４】
又、バッテリ側冷却水回路２０では、第２切替弁２５は、バッテリ２１側とバッテリ側ラジエータ２３側を連通し、第１接続流路４１側を閉塞するように制御される。又、チラー２２に低圧冷媒が流入するように、冷凍サイクルの作動が制御される。
【０２０５】
これにより、バッテリ側冷却水回路２０では、冷却水は、第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→第２切替弁２５→バッテリ側ラジエータ２３の順に流れて循環する。従って、バッテリ側冷却水回路２０において、バッテリ２１の排熱は、冷却水を介して、バッテリ側ラジエータ２３から外気へ放熱されると共に、チラー２２にて低圧冷媒に吸熱される。
【０２０６】
そして、加熱側冷却水回路３０においては、ステップＳ３６の場合と同様に、制御対象機器の作動が制御される。従って、加熱装置３２、水冷媒熱交換器３３に生じる熱を用いて、車室内暖房を行うことができる。
【０２０７】
図１３に示すように、ステップＳ３８では、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０は、それぞれ本発明における循環状態に制御される。これにより、機器側冷却水回路１０は、インバータ１１、モータジェネレータ１２に生じた熱に応じて、その冷却性能を制御することができる。又、バッテリ側冷却水回路２０は、バッテリ２１に生じた熱に応じて、その冷却性能を制御することができる。
【０２０８】
つまり、車両用熱管理システム１は、インバータ１１、モータジェネレータ１２といった発熱機器と、バッテリ２１とを夫々に適した温度範囲となるように、冷却水の温度を調整することができる。
【０２０９】
ステップＳ３９では、電気自動車の走行時における冷房運転制御が行われる。この電気自動車の走行時における冷房運転制御では、図１４に示すフローチャートに従って、車両用熱管理システム１の各制御対象機器の作動が制御される。ステップＳ３９における制御内容については、図１４を参照しつつ後に詳細に説明する。
【０２１０】
ステップＳ４０では、電気自動車の走行時におけるバッテリ冷却制御が行われる。具体的には、バッテリ水温センサ６１のバッテリ水温ＴＷや外気温センサ６２による外気温Ｔａｍに応じて、機器側冷却水回路１０やバッテリ側冷却水回路２０における冷却水の流れが切り替えられ、電気自動車の走行に際して生じた熱を放熱させる。
【０２１１】
例えば、バッテリ水温ＴＷや外気温Ｔａｍに応じて、バッテリ側ラジエータ２３、機器側ラジエータ１３を用いた外気に対する放熱量や、チラー２２による吸熱量を変更し、発熱機器やバッテリ２１を通過する冷却水の温度を調整する。これにより、ステップＳ４０では、電気自動車の走行に際して発熱する発熱機器やバッテリ２１を、適切な温度に調整された冷却水で冷却することができる。
【０２１２】
次に、ステップＳ３９の電気自動車の走行時における冷房運転制御の制御内容について、図１４、図１５を参照しつつ説明する。
【０２１３】
ステップＳ３９にて、電気自動車の走行時における冷房運転制御を開始すると、図１４に示すように、先ず、ステップＳ４１にて、冷凍サイクル及び送風機の作動が冷房運転モードに切り替えられる。この点については、上述したステップＳ２１と同様である。
【０２１４】
ステップＳ４２においては、外気温センサ６２の検出結果を用いて、外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＴａｍ以上であるか否かが判断される。外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＴａｍ以上である場合には、ステップＳ４３に進み、そうでない場合には、ステップＳ４４に移行する。
【０２１５】
ステップＳ４３では、外気温Ｔａｍが高温状態である環境に応じて、電気自動車の走行に伴い発熱する発熱機器、バッテリ２１の冷却を行いつつ、車室内の冷房を行う為に、流路切替部５０等の作動が制御される。
【０２１６】
図１５に示すように、機器側冷却水回路１０では、第１ウォータポンプ１４が作動しており、第１切替弁１５は、モータジェネレータ１２側と機器側ラジエータ１３側を連通し、第２接続流路４２側を閉塞するように制御される。これにより、機器側冷却水回路１０では、インバータ１１、モータジェネレータ１２の排熱が、冷却水を介して、機器側ラジエータ１３から外気へ放熱される。
【０２１７】
そして、バッテリ側冷却水回路２０においては、第２ウォータポンプ２４が作動しており、第２切替弁２５は、第２ウォータポンプ２４側と第２接続流路４２側を連通し、バッテリ側ラジエータ２３を閉塞するように制御される。
【０２１８】
この時、制御部６０は、チラー２２にて冷凍サイクルの低圧冷媒に、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動を制御する。尚、冷凍サイクルにおいて、チラー２２にて吸熱された熱は、当該冷凍サイクルに接続された室外熱交換器にて、外気に対して放熱される。
【０２１９】
尚、図１５に示すように、加熱側冷却水回路３０における各制御対象機器については、その作動を停止している。
【０２２０】
このような回路構成とすることで、当該車両用熱管理システム１は、機器側冷却水回路１０及びバッテリ側冷却水回路２０をそれぞれ循環状態にすることができる。機器側冷却水回路１０においては、インバータ１１、モータジェネレータ１２に生じた熱を、機器側ラジエータ１３から外気に放熱することで、発熱機器を作動に適した温度に調整することができる。
【０２２１】
又、バッテリ側冷却水回路２０においては、バッテリ２１に生じた熱を、冷凍サイクルを用いて吸熱することができ、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水の温度を適切に調整することができる。これにより、当該車両用熱管理システム１は、車室内冷房を実行しつつ、電気自動車の走行時に生じる発熱機器、バッテリ２１をそれぞれ適切に冷却することができる。
【０２２２】
ステップＳ４４においては、バッテリ水温センサ６１の検出結果を用いて、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以下であるか否かが判断される。バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以下である場合には、ステップＳ４５に進み、そうでない場合には、ステップＳ４６に移行する。
【０２２３】
ステップＳ４５では、外気温Ｔａｍが低く、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以下である状況に対応する為に、流路切替部５０等の作動を制御する。具体的には、バッテリ側冷却水回路２０において、第２ウォータポンプ２４を作動させる。又、チラー２２に冷凍サイクルの低圧冷媒が流入しないように、冷凍サイクルの作動が制御される。
【０２２４】
そして、第２切替弁２５は、バッテリ２１側とバッテリ側ラジエータ２３側とを連通し、第１接続流路４１側を閉塞するように制御される。これにより、バッテリ側冷却水回路２０では、冷却水は、第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→バッテリ側ラジエータ２３の順に流れ、バッテリ側冷却水回路２０を循環する。
【０２２５】
尚、機器側冷却水回路１０、加熱側冷却水回路３０においては、各制御対象機器は、ステップＳ４３と同様に制御される。つまり、図１５と同様に、機器側冷却水回路１０においては、冷却水は、第１ウォータポンプ１４→インバータ１１→モータジェネレータ１２→第１切替弁１５→機器側ラジエータ１３の順に流れて循環している。そして、加熱側冷却水回路３０の各制御対象機器については、その作動を停止している。
【０２２６】
従って、電気自動車の走行によりインバータ１１、モータジェネレータ１２に生じた熱は、機器側冷却水回路１０側の冷却水を介して、機器側ラジエータ１３から外気に放熱される。同様に、電気自動車の走行によりバッテリ２１に生じた熱は、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水を介して、バッテリ側ラジエータ２３から外気に放熱される。
【０２２７】
これにより、当該車両用熱管理システム１は、外気温Ｔａｍが低く、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以下である状況において、インバータ１１、モータジェネレータ１２の発熱機器と、バッテリ２１とを適切な温度に調整することができる。
【０２２８】
一方、ステップＳ４６では、外気温Ｔａｍが低く、バッテリ水温が水温上限値ＴＷｕよりも高い状況に対応する為に、流路切替部５０等の作動を制御する。具体的には、バッテリ側冷却水回路２０において、第２ウォータポンプ２４を作動させると共に、チラー２２にて冷凍サイクルの低圧冷媒に、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動を制御する。
【０２２９】
又、第２切替弁２５は、バッテリ２１側とバッテリ側ラジエータ２３側とを連通し、第１接続流路４１側を閉塞するように制御される。これにより、バッテリ側冷却水回路２０では、冷却水は、第２ウォータポンプ２４→チラー２２→バッテリ２１→バッテリ側ラジエータ２３の順に流れ、バッテリ側冷却水回路２０を循環する。
【０２３０】
尚、機器側冷却水回路１０、加熱側冷却水回路３０においては、各制御対象機器は、ステップＳ４３と同様に制御される。つまり、図１５と同様に、機器側冷却水回路１０においては、冷却水は、第１ウォータポンプ１４→インバータ１１→モータジェネレータ１２→第１切替弁１５→機器側ラジエータ１３の順に流れて循環している。
【０２３１】
そして、加熱側冷却水回路３０の各制御対象機器は、その作動を停止している。即ち、チラー２２にて吸熱された熱は、当該冷凍サイクルに接続された室外熱交換器にて、外気に対して放熱される。
【０２３２】
従って、ステップＳ４６では、電気自動車の走行によりインバータ１１、モータジェネレータ１２に生じた熱は、機器側冷却水回路１０側の冷却水を介して、機器側ラジエータ１３から外気に放熱される。同様に、電気自動車の走行により発熱したバッテリ２１は、バッテリ側ラジエータ２３における外気への放熱と、チラー２２における吸熱作用によって、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水を介して冷却される。
【０２３３】
当該車両用熱管理システム１は、外気温Ｔａｍが低く、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕよりも高い状況において、インバータ１１、モータジェネレータ１２の発熱機器と、バッテリ２１とを適切な温度に調整することができる。
【０２３４】
以上説明したように、第１実施形態に係る車両用熱管理システム１は、機器側冷却水回路１０と、バッテリ側冷却水回路２０と、加熱側冷却水回路３０を有している。機器側冷却水回路１０は、第１ウォータポンプ１４によって、インバータ１１等の発熱機器及び機器側ラジエータ１３を介して冷却水を循環させる冷却水回路である。
【０２３５】
バッテリ側冷却水回路２０は、第２ウォータポンプ２４によって、バッテリ２１、チラー２２、バッテリ側ラジエータ２３を介して冷却水を循環させる冷却水回路である。加熱側冷却水回路３０は、第３ウォータポンプ３４によって、ヒータコア３１、加熱装置３２、水冷媒熱交換器３３を介して冷却水を循環させる冷却水回路である。
【０２３６】
当該車両用熱管理システム１において、第１接続流路４１と第２接続流路４２は、機器側冷却水回路１０とバッテリ側冷却水回路２０とを冷却水の流出入可能に接続している。又、バイパス流路４５は、冷却水の流れに関して、バッテリ側冷却水回路２０のバッテリ側ラジエータ２３を迂回させる。
【０２３７】
そして、当該車両用熱管理システム１において、第３接続流路４３と第４接続流路４４は、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０からなる温度調整側冷却水回路５と、加熱側冷却水回路３０とを冷却水の流出入可能に接続している。
【０２３８】
更に、当該車両用熱管理システム１は、第１切替弁１５、第２切替弁２５、第３切替弁３５を有しており、それぞれ制御部６０によってその作動を制御することができる。第１切替弁１５は、機器側冷却水回路１０に対する冷却水の流出入を切り替える。第２切替弁２５は、バッテリ側冷却水回路２０に対する冷却水の流出入を切り替える。第３切替弁３５は、加熱側冷却水回路３０に対する冷却水の流出入を切り替える。
【０２３９】
従って、当該車両用熱管理システム１は、制御部６０によって、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０における接続状態を切り替え、第１ウォータポンプ１４〜第３ウォータポンプ３４の作動状態を制御することで、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０の何れか一方における冷却水が他方に対して流出入可能な状態にすることができる。
【０２４０】
これにより、当該車両用熱管理システム１は、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０の何れかに生じている熱を、冷却水を介して、他の冷却水回路に供給することができ、当該他の冷却水回路にて有効に活用することができる。
【０２４１】
図１に示すように、当該車両用熱管理システム１において、第３接続流路４３の一端部は、第２接続流路４２に接続されており、第３接続流路４３の他端部は、加熱側冷却水回路３０のヒータコア３１における流出入口の一方側に接続されている。
【０２４２】
そして、第４接続流路４４の一端部は、第２接続流路４２において、第３接続流路４３との接続位置よりもバッテリ側冷却水回路２０側に接続されており、第４接続流路４４の他端部は、加熱側冷却水回路３０のヒータコア３１における流出入口の一方側に接続されている。
【０２４３】
これにより、車両用熱管理システム１によれば、当該機器側冷却水回路１０及びバッテリ側冷却水回路２０からなる温度調整側冷却水回路５と、加熱側冷却水回路３０とを接続した場合に、温度調整側冷却水回路５側から流入した冷却水を、加熱側冷却水回路３０全体を経由させて、温度調整側冷却水回路５側へ円滑に流出させることができる。
【０２４４】
又、当該車両用熱管理システム１においては、第１切替弁１５は、機器側冷却水回路１０と第２接続流路４２との接続位置に配置されている。これにより、第１切替弁１５は、機器側冷却水回路１０に対する冷却水の流出入を確実に切り替えることができる。
【０２４５】
そして、第２切替弁２５は、バッテリ側冷却水回路２０と第１接続流路４１の接続位置に配置されている。従って、第２切替弁２５は、バッテリ側冷却水回路２０に対する冷却水の流出入を確実に切り替えることができる。
【０２４６】
更に、第３切替弁３５は、加熱側冷却水回路３０と第４接続流路４４の接続位置に配置されている。この結果、第３切替弁３５は、加熱側冷却水回路３０に対する冷却水の流出入を確実に切り替えることができる。
【０２４７】
つまり、当該車両用熱管理システム１によれば、第１切替弁１５、第２切替弁２５、第３切替弁３５の作動状態によって、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０の接続態様を様々な状態に切り替えることができ、各冷却水回路にて発生した熱を、他の冷却水回路にて有効に活用することができる。
【０２４８】
図１等に示すように、第１ウォータポンプ１４は、機器側冷却水回路１０の冷却水流路において、当該機器側冷却水回路１０に対する第１接続流路４１の接続位置と、当該機器側冷却水回路１０に対する第２接続流路４２の接続位置の間で、且つ、インバータ１１、モータジェネレータ１２が配置された冷却水流路に配置されている。
【０２４９】
そして、当該第１ウォータポンプ１４は、機器側冷却水回路１０において、インバータ１１、モータジェネレータ１２を介して、第２接続流路４２側へ冷却水を圧送して他の冷却水回路へ送出している。
【０２５０】
従って、当該車両用熱管理システム１によれば、インバータ１１、モータジェネレータ１２の発熱機器に生じた熱を有した冷却水を、機器側冷却水回路１０から他の冷却水回路に供給することができ、他の冷却水回路にて発熱機器の熱を有効に活用できる。
【０２５１】
又、第２ウォータポンプ２４は、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水流路において、当該バッテリ側冷却水回路２０に対する第１接続流路４１の接続位置と、当該バッテリ側冷却水回路２０に対する第２接続流路４２の接続位置の間で、且つ、バッテリ２１及びチラー２２が配置された冷却水流路に配置されている。
【０２５２】
そして、当該第２ウォータポンプ２４は、バッテリ側冷却水回路２０において、バッテリ２１及びチラー２２を介して、第１接続流路４１側へ冷却水を圧送して他の冷却水回路に送出している。
【０２５３】
これにより、当該車両用熱管理システム１は、バッテリ２１及びチラー２２により温度調整された冷却水を、バッテリ側冷却水回路２０から他の熱媒体回路に供給することができ、他の冷却水回路にて冷却水の熱を適切に活用することができる。
【０２５４】
そして、第３ウォータポンプ３４は、加熱側冷却水回路３０の冷却水流路において、水冷媒熱交換器３３、加熱装置３２、ヒータコア３１を通過するように、冷却水を送出している。これにより、当該車両用熱管理システム１によれば、水冷媒熱交換器３３、加熱装置３２出温度調整された冷却水を、ヒータコア３１に供給することができるので、冷却水の熱によって加熱対象流体を効率よく暖めることができる。
【０２５５】
又、当該車両用熱管理システム１は、機器側冷却水回路１０と、バッテリ側冷却水回路２０と、加熱側冷却水回路３０に加えて、第１接続流路４１〜バイパス流路４５を有する回路接続部４０と、第１切替弁１５、第２切替弁２５、第３切替弁３５を有する流路切替部５０と、回路接続部４０等の作動を制御する制御部６０とを有している。
【０２５６】
図３、図４、図７、図１１、図１２に示すように、当該車両用熱管理システム１は、制御部６０によって流路切替部５０の作動を制御することで、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０の何れか一方の冷却水を他方に対して流出入可能な熱媒体接続状態にすることができる。
【０２５７】
即ち、当該車両用熱管理システム１によれば、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０の何れか一方で生じた熱を、他方の冷却水回路に供給することができ、他方の冷却水において有効に活用することができる。
【０２５８】
又、当該車両用熱管理システム１においては、制御部６０によって流路切替部５０の作動を制御することによって、図５、図６、図７、図９、図１２、図１３、図１５に示すように、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０の少なくとも１つにて冷却水が独立して循環する循環状態に切り替えることができる。
【０２５９】
これにより、当該車両用熱管理システム１は、循環状態の冷却水回路に関して、冷却水を介した熱の流出入が行われることがないので、一定の熱量を確保することができる。即ち、当該車両用熱管理システム１は、循環状態の冷却水回路と、他の冷却水回路に関し、冷却水の温度を異なる温度帯に調整することができ、適切に温度調整することができる。
【０２６０】
そして、当該車両用熱管理システム１において、バッテリ側冷却水回路２０には、チラー２２が配置されており、加熱側冷却水回路３０には、水冷媒熱交換器３３が配置されている。
【０２６１】
従って、当該車両用熱管理システム１は、バッテリ側冷却水回路２０側と加熱側冷却水回路３０との関係性が循環状態に切り替えられている場合であっても、バッテリ側冷却水回路２０に生じた熱をチラー２２により吸熱して、冷凍サイクルで汲み上げて、加熱側冷却水回路３０側の冷却水に放熱することができる。
【０２６２】
これにより、当該車両用熱管理システム１によれば、バッテリ側冷却水回路２０側と加熱側冷却水回路３０が循環状態の場合であっても、バッテリ側冷却水回路２０側で生じた熱を、加熱側冷却水回路３０へ供給することができ、加熱側冷却水回路３０側にて有効に活用することができる。
【０２６３】
（第２実施形態）
続いて、上述した第１実施形態とは異なる第２実施形態について、図１６を参照しつつ説明する。
【０２６４】
第２実施形態に係る車両用熱管理システム１は、第１実施形態と同様に、電気自動車に搭載されている。そして、当該車両用熱管理システム１は、インバータ１１、モータジェネレータ１２等の発熱機器とバッテリ２１の温度調整機能と、車室内の空調機能を有している。
【０２６５】
図１６に示すように、第２実施形態に係る車両用熱管理システム１は、機器側冷却水回路１０と、バッテリ側冷却水回路２０と、加熱側冷却水回路３０と、回路接続部４０と、流路切替部５０と、制御部６０等を有している。
【０２６６】
第２実施形態に係る車両用熱管理システム１は、回路接続部４０を構成する冷却水流路上に流量制限部４２ａを有する点で第１実施形態と相違している。
【０２６７】
即ち、第２実施形態に係る車両用熱管理システム１において、機器側冷却水回路１０、バッテリ側冷却水回路２０、加熱側冷却水回路３０、流路切替部５０、制御部６０に係る構成は第１実施形態と同様である。又、当該車両用熱管理システム１は、第１実施形態と同様に制御される。
【０２６８】
ここで、第２実施形態に係る車両用熱管理システム１における回路接続部４０の構成について、図１６を参照しつつ説明する。
【０２６９】
第２実施形態に係る回路接続部４０は、第１実施形態と同様に、第１接続流路４１と、第２接続流路４２と、第３接続流路４３と、第４接続流路４４と、バイパス流路４５を有している。図１６に示すように、第２実施形態に係る車両用熱管理システム１において、第１接続流路４１〜バイパス流路４５の接続態様は、第１実施形態と同様である。
【０２７０】
第２実施形態に係る車両用熱管理システム１においては、流量制限部４２ａが、回路接続部４０を構成する第２接続流路４２に配置されている。
【０２７１】
当該流量制限部４２ａは、いわゆる固定絞りによって構成されている。流量制限部４２ａにおける冷却水の流路面積は、第２接続流路４２の流路面積に対して急縮小するように構成されている。従って、流量制限部４２ａは、この位置における冷却水の通水抵抗として機能し、第２接続流路４２を流れる冷却水の流量を制限可能に構成されている。
【０２７２】
ここで、第２接続流路４２には、第３接続流路４３、第４接続流路４４、バイパス流路４５が夫々接続されている。第３接続流路４３は、第２接続流路４２における機器側冷却水回路１０側の部分に接続されている。
【０２７３】
一方、第４接続流路４４は、第２接続流路４２におけるバッテリ側冷却水回路２０側の部分に接続されている。そして、バイパス流路４５は、第２接続流路４２に対する第３接続流路４３、第４接続流路４４の接続位置の間に接続されている。
【０２７４】
図１６に示すように、流量制限部４２ａは、第２接続流路４２と第４接続流路４４の接続位置と、第２接続流路４２とバイパス流路４５の接続位置の間に配置されている。従って、バイパス流路４５を通過して第２接続流路４２に流入した冷却水の流れは、流量制限部４２ａによる通水抵抗によって、第４接続流路４４側よりも第３接続流路４３側へ導かれる。
【０２７５】
又、第４接続流路４４を通過して第２接続流路４２に流入した冷却水の流れは、流量制限部４２ａによる通水抵抗によって、バイパス流路４５側よりもバッテリ側冷却水回路２０側へ導かれる。
【０２７６】
即ち、第２実施形態に係る車両用熱管理システム１において、上述したステップＳ４，ステップＳ５のように、バッテリ側冷却水回路２０と加熱側冷却水回路３０とを熱媒体接続状態にした場合に、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水を、加熱側冷却水回路３０側へ導くことができる。
【０２７７】
これにより、第２実施形態に係る車両用熱管理システム１は、バッテリ２１の急速充電中に車室内暖房を行う際に、バッテリ側冷却水回路２０におけるバッテリ２１の排熱を、冷却水を介して、加熱側冷却水回路３０へ効率よく供給することができ、バッテリ２１の排熱を車室内暖房の熱源として有効活用することができる。
【０２７８】
以上説明したように、第２実施形態に係る車両用熱管理システム１によれば、上述した第１実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、第１実施形態と同様に得ることができる。
【０２７９】
又、第２実施形態に係る車両用熱管理システム１において、流量制限部４２ａは、第２接続流路４２と第４接続流路４４の接続位置と、第２接続流路４２とバイパス流路４５の接続位置の間に配置されている。
【０２８０】
従って、当該車両用熱管理システム１によれば、バッテリ側冷却水回路２０と加熱側冷却水回路３０とを熱媒体接続状態にした場合に、バッテリ側冷却水回路２０の冷却水を、流量制限部４２ａの通水抵抗によって、加熱側冷却水回路３０側へ導くことができ、バッテリ側冷却水回路２０に生じた熱を、冷却水を介して、加熱側冷却水回路３０へ効率よく供給することができる。
【０２８１】
（他の実施形態）
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。
【０２８２】
（１）上述した実施形態においては、基本的に、図１に示す構成をもって説明していたが、本発明に係る熱管理システムの構成は、この態様に限定されるものではない。本発明に係る熱管理システムを、図１７に示す構成とすることも可能である。尚、図１７における参照符号は、上述した各実施形態における符号に対応している。
【０２８３】
図１７に示す構成のように、バッテリ側ラジエータ２３を迂回して冷却水を流す為のバイパス流路４５が配置されている。そして、第４接続流路４４の一端部は、第２ウォータポンプ２４と第２切替弁２５の間に位置するバッテリ側冷却水回路２０の冷却水流路に接続されている。
【０２８４】
即ち、第４接続流路４４の一端部は、バッテリ側冷却水回路２０にて、バッテリ側ラジエータ２３の流出入口から第２ウォータポンプ２４の吸入口までの冷却水流路に接続されている。そして、第４接続流路４４の他端部は、第３切替弁３５を介して、ヒータコア３１の流出入口に接続されている。
【０２８５】
このように構成した熱管理システムにおいても、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、上述した実施形態と同様に得ることができる。
【０２８６】
（２）又、本発明に係る熱管理システムの構成は、図１７に示す構成とは異なる構成とすることも可能である。例えば、本発明に係る熱管理システムは、図１８に示す構成にすることも可能である。尚、図１８における参照符号は、上述した各実施形態における符号に対応している。
【０２８７】
図１８に示す構成においては、冷却水の熱を外気に放熱する際の冷却水流路として、機器側ラジエータ１３を通過する流路と、機器側ラジエータ１３及びバッテリ側ラジエータ２３を通過する流路とが並列に配置されている。又、第４接続流路４４の一端部は、チラー２２と第２切替弁２５の間に位置するバッテリ側冷却水回路２０の冷却水流路に接続されている。
【０２８８】
即ち、第４接続流路４４の一端部は、バッテリ側冷却水回路２０において、バッテリ側ラジエータ２３の流出入口から第２ウォータポンプ２４の吸入口までの冷却水流路に対して接続されている。そして、第４接続流路４４の他端部は、第３切替弁３５を介して、ヒータコア３１の流出入口に接続されている。
【０２８９】
図１８のように構成した熱管理システムにおいても、上述した実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、上述した実施形態と同様に得ることができる。
【０２９０】
（３）そして、上述した実施形態のステップＳ９において、バッテリ２１の急速充電時におけるバッテリ冷却制御が行われる。このステップＳ９において、バッテリ水温センサ６１のバッテリ水温ＴＷや外気温センサ６２による外気温Ｔａｍに応じて、バッテリ側冷却水回路２０における冷却水の流れが切り替えられている。
【０２９１】
このステップＳ９における制御内容を、図１９に示す具体例を挙げて説明する。図１９は、外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＴａｍ以上であり、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上である場合の冷却水流れを示す構成図である。
【０２９２】
この図１９に示す例では、機器側冷却水回路１０側においては、第１ウォータポンプ１４の作動が停止されている。第１切替弁１５は、機器側ラジエータ１３側と第２接続流路４２側とを連通し、モータジェネレータ１２側を閉塞するように制御される。
【０２９３】
そして、バッテリ側冷却水回路２０においては、第２ウォータポンプ２４は、冷却水を吐出口から送出している。第２切替弁２５は、バッテリ２１側、バッテリ側ラジエータ２３側、第１接続流路４１側の全てを連通するように制御される。
【０２９４】
尚、チラー２２が冷凍サイクルの低圧冷媒に冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動が制御されている。冷凍サイクルの冷媒に吸熱された熱は、室外熱交換器にて外気に放熱される。そして、加熱側冷却水回路３０では、全ての構成機器の作動が停止している。
【０２９５】
図１９に示すように、この場合には、温度調整側冷却水回路５において、冷却水は、第２ウォータポンプ２４、チラー２２、バッテリ２１を通過し、第２切替弁２５において、バッテリ側ラジエータ２３側と、第１接続流路４１側に分岐する。バッテリ側ラジエータ２３側へ流れた冷却水は、バッテリ側ラジエータ２３を通過する際に、バッテリ２１の急速充電で加えられた熱を、外気に対して放熱する。
【０２９６】
一方、第１接続流路４１側に流れた冷却水は、機器側冷却水回路１０側に流入して、機器側ラジエータ１３→第１ウォータポンプ１４→第２接続流路４２と流れ、第２ウォータポンプ２４の吸込口に到達する。従って、当該冷却水は、機器側ラジエータ１３を通過する際に、バッテリ２１の急速充電で加えられた熱を、外気に対して放熱する。
【０２９７】
つまり、図１９に示す場合、車両用熱管理システム１は、機器側ラジエータ１３、バッテリ側ラジエータ２３における外気への放熱と、チラー２２における吸熱作用を利用して、急速充電に伴って発熱したバッテリ２１を冷却することができる。
【０２９８】
（４）又、上述した実施形態のステップＳ４０では、電気自動車の走行時におけるバッテリ冷却制御が行われる。このステップＳ４０では、バッテリ水温センサ６１のバッテリ水温ＴＷや外気温センサ６２による外気温Ｔａｍに応じて、機器側冷却水回路１０やバッテリ側冷却水回路２０における冷却水の流れが切り替えられ、電気自動車の走行に際して生じた熱を放熱させている。
【０２９９】
このステップＳ４０における制御内容を、図２０に示す具体例を挙げて説明する。図２０は、外気温Ｔａｍが基準外気温ＫＴａｍよりも低く、バッテリ水温ＴＷが水温上限値ＴＷｕ以上である場合の冷却水流れを示す構成図である。
【０３００】
この図２０に示す例では、機器側冷却水回路１０側においては、第１ウォータポンプ１４は、冷却水を吐出口から送出している。第１切替弁１５は、モータジェネレータ１２側と機器側ラジエータ１３側とを連通し、第２接続流路４２側を閉塞するように制御される。
【０３０１】
そして、バッテリ側冷却水回路２０では、第２ウォータポンプ２４は、冷却水を吐出口から送出している。第２切替弁２５は、バッテリ２１側、バッテリ側ラジエータ２３側を連通し、第１接続流路４１側を閉塞するように制御される。
【０３０２】
尚、チラー２２が冷凍サイクルの低圧冷媒に冷却水の熱を吸熱させるように、冷凍サイクルの作動が制御されている。冷凍サイクルの冷媒に吸熱された熱は、室外熱交換器にて外気に放熱される。そして、加熱側冷却水回路３０では、全ての構成機器の作動が停止している。
【０３０３】
図２０に示すように、この場合には、機器側冷却水回路１０では、冷却水は、走行に伴い発熱するインバータ１１、モータジェネレータ１２を通過した後、機器側ラジエータ１３を通過する。この為、機器側冷却水回路１０では、インバータ１１等の発熱機器に生じた熱は、冷却水を介して、機器側ラジエータ１３から外気へ放熱される。
【０３０４】
そして、バッテリ側冷却水回路２０においては、バッテリ２１で生じた熱で温められた冷却水は、バッテリ側ラジエータ２３における外気への放熱と、チラー２２における吸熱作用によって冷却される。
【０３０５】
つまり、図２０に示す場合、車両用熱管理システム１は、電気自動車の走行に際して発熱するインバータ１１、モータジェネレータ１２等の発熱機器やバッテリ２１を、機器側ラジエータ１３及びバッテリ側ラジエータ２３における外気への放熱と、チラー２２における吸熱作用を利用して、冷却することができる。
【０３０６】
（５）そして、上述した実施形態においては、本発明に係る熱管理システムを、電気自動車における車両用熱管理システム１としていたが、これに限定されるものではない。ハイブリッド車両に適用することも可能である。
【０３０７】
又、本発明に係る熱管理システムは、機器側熱媒体回路、バッテリ側熱媒体回路、加熱側熱媒体回路を有する構成であれば、種々の装置に適用することができ、車両用に限定されるものではない。各熱媒体回路における熱媒体についても、上述した実施形態における冷却水に限定されるものではなく、種々の熱媒体を利用することができる。
【０３０８】
（６）又、上述した実施形態においては、発熱機器として、インバータ１１、モータジェネレータ１２を挙げていたが、これに限定されるものではない。本発明における発熱機器は、作動に伴い発熱する機器であれば、種々の機器を採用することができる。例えば、バッテリ２１を充電する為のチャージャ等を本発明における発熱機器とすることも可能である。
【０３０９】
（７）そして、上述した実施形態においては、本発明に係る第１切替部、第２切替部、第３切替部として、電磁式三方弁からなる第１切替弁１５、第２切替弁２５、第３切替弁３５を用いていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、一つの切替部を、複数（例えば、３つ）の開閉弁によって構成しても良い。
【０３１０】
又、第２実施形態における流量制限部４２ａは、いわゆる固定絞りによって構成されていたが、本発明に係る流量制限部を他の構成にて実現することも可能である。例えば、流量制限部として、流路面積を変更可能な可変絞りや開閉弁によって構成しても良い。
【符号の説明】
【０３１１】
１    車両用熱管理システム
１０  機器側冷却水回路
１１  インバータ
２０  バッテリ側冷却水回路
２１  バッテリ
３０  加熱側冷却水回路
３１  ヒータコア
４０  回路接続部
５０  流路切替部
６０  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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