(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流れる第１熱媒体経路部（１２ａ）および第２熱媒体経路部（１１ａ）と、
前記第２熱媒体経路部（１１ａ）を流れる前記熱媒体に廃熱を供給する廃熱供給機器（２１）と、
車室内へ送風される空気と前記熱媒体を熱交換して前記空気を加熱する加熱用熱交換器（２２）と、
前記加熱用熱交換器（２２）と前記第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で前記熱媒体が循環する状態と、前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環する状態とを切り替える切替部（２５、４０）と、
前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の温度を調整する調整部（３１、３３）と、
前記切替部（２５、４０）が前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体を循環させている場合、前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の温度が所定温度以上になるように前記調整部（３１、３３）の作動を制御する制御部（６０）とを備え、
前記制御部（６０）は、
前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環している場合、前記第２熱媒体経路部（１１ａ）の前記熱媒体の温度が切替温度以下になり且つ前記第２熱媒体経路部（１１ａ）の前記熱媒体と前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体との温度差が許容範囲内になると前記加熱用熱交換器（２２）と前記第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替部（２５、４０）の作動を制御し、
前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環している場合、前記第２熱媒体経路部（１１ａ）の前記熱媒体の温度が昇温開始温度を下回ると前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の温度を前記所定温度よりも高くするように前記調整部（３１）の作動を制御する車両用熱管理装置。
【請求項２】
前記制御部（６０）は、前記車室内を暖房する暖房モードである場合、前記車室内を暖房しない非暖房モードである場合と比較して前記所定温度を高くする請求項１に記載の車両用熱管理装置。
【請求項３】
前記制御部（６０）は、暖房負荷が高いほど前記所定温度を高くする請求項１または２に記載の車両用熱管理装置。
【請求項４】
前記制御部（６０）は、前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環している場合、前記第２熱媒体経路部（１１ａ）の前記熱媒体の温度が切替温度以下になると前記加熱用熱交換器（２２）と前記第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替部（２５、４０）の作動を制御するようになっており、
前記所定温度は前記切替温度以下の温度に設定されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用熱管理装置。
【請求項５】
冷凍サイクル（５０）の低圧冷媒を吸入して高圧冷媒を吐出する圧縮機（５１）を備え、
前記調整部は、前記高圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換させて前記熱媒体を加熱する熱交換器（３１）を有しており、
前記制御部（６０）は、車両の走行速度が高いほど前記所定温度を低く設定する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用熱管理装置。
【請求項６】
冷凍サイクル（５０）の低圧冷媒を吸入して高圧冷媒を吐出する圧縮機（５１）を備え、
前記調整部は、前記高圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換させて前記熱媒体を加熱する熱交換器（３１）を有しており、
前記制御部（６０）は、前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環している場合、前記第２熱媒体経路部（１１ａ）の前記熱媒体の温度の下降速度と前記切替温度と前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の温度とに基づいて前記圧縮機（５１）の回転数を決定する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用熱管理装置。
【請求項７】
前記廃熱供給機器（２１）は第２廃熱供給機器であり、
さらに、前記第１熱媒体経路部（１２ａ）を流れる前記熱媒体に廃熱を供給する第１廃熱供給機器（３２）を備え、
前記調整部は、前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体と外気とを熱交換させて前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の熱を前記外気に放熱させる外気放熱器（３３）を有している請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用熱管理装置。
【請求項８】
前記廃熱供給機器（２１）は第２廃熱供給機器であり、
さらに、前記第１熱媒体経路部（１２ａ）を流れる前記熱媒体に廃熱を供給する第１廃熱供給機器（３２）を備え、
前記調整部は、冷凍サイクル（５０）の低圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換させて前記熱媒体の熱を前記低圧冷媒に放熱させる熱交換器（３１）を有している請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用熱管理装置。
【請求項９】
廃熱を熱媒体に供給する第１廃熱供給機器（３２）と、
廃熱を前記熱媒体に供給し、前記第１廃熱供給機器（３２）と比較して許容温度が高くなっている第２廃熱供給機器（２１）と、
車室内へ送風される空気と前記熱媒体を熱交換して前記空気を加熱する加熱用熱交換器（２２）と、
前記熱媒体が流れ、前記第１廃熱供給機器（３２）が配置された第１熱媒体経路部（１２ａ）と、
前記熱媒体が流れ、前記第２廃熱供給機器（２１）が配置された第２熱媒体経路部（１１ａ）と、
前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体と外気とを熱交換させることによって、前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の熱を前記外気に放熱させる外気放熱器（３３）と、
前記加熱用熱交換器（２２）と前記第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で前記熱媒体が循環する状態と、前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環する状態とを切り替えるとともに、前記外気放熱器（３３）に前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体が流れる状態と、前記外気放熱器（３３）への前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の流れが遮断される状態とを切り替える切替部（２５、４０）と、
前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環している場合、前記外気放熱器（３３）への前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の流れが遮断されるように前記切替部（４０）の作動を制御する制御部（６０）とを備え、
前記制御部（６０）は、前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環している場合において、前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の温度が許容温度を超えた場合、前記外気放熱器（３３）に前記熱媒体が絞られた流量で流れるように前記切替部（４０）の作動を制御する車両用熱管理装置。
【請求項１０】
廃熱を熱媒体に供給する第１廃熱供給機器（３２）と、
廃熱を前記熱媒体に供給し、前記第１廃熱供給機器（３２）と比較して許容温度が高くなっている第２廃熱供給機器（２１）と、
車室内へ送風される空気と前記熱媒体を熱交換して前記空気を加熱する加熱用熱交換器（２２）と、
前記熱媒体が流れ、前記第１廃熱供給機器（３２）が配置された第１熱媒体経路部（１２ａ）と、
前記熱媒体が流れ、前記第２廃熱供給機器（２１）が配置された第２熱媒体経路部（１１ａ）と、
前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体と外気とを熱交換させることによって、前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の熱を前記外気に放熱させる外気放熱器（３３）と、
前記加熱用熱交換器（２２）と前記第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で前記熱媒体が循環する状態と、前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環する状態とを切り替えるとともに、前記外気放熱器（３３）に前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体が流れる状態と、前記外気放熱器（３３）への前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の流れが遮断される状態とを切り替える切替部（２５、４０）と、
前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環している場合、前記外気放熱器（３３）への前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の流れが遮断されるように前記切替部（４０）の作動を制御する制御部（６０）と、
前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体を吸入して吐出するポンプ（３０）とを備え、
前記制御部（６０）は、前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環している場合、前記加熱用熱交換器（２２）と前記第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で前記熱媒体が循環している場合と比較して、前記熱媒体の吐出流量が少なくなるように前記ポンプ（３０）の作動を制御する車両用熱管理装置。
【請求項１１】
前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体を吸入して吐出するポンプ（３０）を備え、
前記制御部（６０）は、前記加熱用熱交換器（２２）と前記第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で前記熱媒体が循環している場合において、前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の温度が許容温度を超えている場合、前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の温度が前記許容温度以下である場合と比較して、前記熱媒体の吐出流量が多くなるように前記ポンプ（３０）の作動を制御する請求項１０に記載の車両用熱管理装置。
【請求項１２】
前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体を吸入して吐出するポンプ（３０）を備え、
前記制御部（６０）は、前記外気放熱器（３３）に前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体が流れている場合、前記外気放熱器（３３）への前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の流れが遮断されている場合と比較して、前記熱媒体の吐出流量が多くなるように前記ポンプ（３０）の作動を制御する請求項１１に記載の車両用熱管理装置。
【請求項１３】
前記制御部（６０）は、前記第１熱媒体経路部（１２ａ）の前記熱媒体の温度が切替温度を超えた場合、前記加熱用熱交換器（２２）と前記第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替部（２５、４０）の作動を制御する請求項９ないし１２のいずれか１つに記載の車両用熱管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いられる熱管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、エンジンの廃熱および電気機器の廃熱を利用して車室内を暖房可能な車両用温度管理装置が記載されている。この従来技術では、エンジン、電気機器、および空調用熱交換器に対して、冷却水の通水をバルブユニットで選択的に切り替えることができるようになっている。
【０００３】
エンジンおよび空調用熱交換器に冷却水を通水させることによって、エンジンの廃熱を利用して車室内を暖房できる。電気機器および空調用熱交換器に冷却水を通水させることによって、電気機器の廃熱を利用して車室内を暖房できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０１５４２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電気機器を流れる冷却水の上限温度は、電子部品の耐熱性から７０℃程度が一般的であるが、エンジンを冷却した冷却水の温度は９０℃以上になることが一般的であるので、エンジンを冷却した冷却水を電気機器に通水させることができない。
【０００６】
そのため、上記従来技術では、暖房熱源として、エンジンの廃熱および電気機器の廃熱のいずれか一方を選択的に切り替えて利用する必要がある。その結果、上記従来技術では、暖房熱源を切り替えた際に空調用熱交換器に流入する冷却水の温度が変動するので、車室内へ吹き出される空気の温度も変動して乗員が不快感を感じるという問題がある。
【０００７】
また、エンジンの廃熱および電気機器の廃熱の両方を同時に暖房熱源として利用することができないので、廃熱の有効活用ができないという問題がある。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、車室内へ送風される空気を加熱する加熱用熱交換器を備える車両用熱管理装置において、加熱用熱交換器に流入する熱媒体を切り替えた際に、車室内へ吹き出される空気の温度が変動することを抑制することを目的とする。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、複数の廃熱を暖房に有効活用することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の車両用熱管理装置では、
熱媒体が流れる第１熱媒体経路部（１２ａ）および第２熱媒体経路部（１１ａ）と、
第２熱媒体経路部（１１ａ）を流れる熱媒体に廃熱を供給する廃熱供給機器（２１）と、
車室内へ送風される空気と熱媒体を熱交換して空気を加熱する加熱用熱交換器（２２）と、
加熱用熱交換器（２２）と第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で熱媒体が循環する状態と、加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体が循環する状態とを切り替える切替部（２５、４０）と、
第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体の温度を調整する調整部（３１、３３）と、
切替部（２５、４０）が加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体を循環させている場合、第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体の温度が所定温度以上になるように調整部（３１、３３）の作動を制御する制御部（６０）とを備え、
制御部（６０）は、
加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体が循環している場合、第２熱媒体経路部（１１ａ）の熱媒体の温度が切替温度以下になり且つ第２熱媒体経路部（１１ａ）の熱媒体と第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体との温度差が許容範囲内になると加熱用熱交換器（２２）と第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で熱媒体が循環するように切替部（２５、４０）の作動を制御し、
加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体が循環している場合、第２熱媒体経路部（１１ａ）の熱媒体の温度が昇温開始温度を下回ると第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体の温度を所定温度よりも高くするように調整部（３１）の作動を制御する。
【００１１】
これによると、加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体が循環する状態から、加熱用熱交換器（２２）と第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で熱媒体が循環する状態に切り替えた際、調整部（３１、３３）で温度調整された熱媒体が加熱用熱交換器（２２）に流入するので、加熱用熱交換器（２２）に流入する熱媒体の温度変動を抑制でき、ひいては車室内へ吹き出される空気の温度変動を抑制できる。
【００１２】
上記他の目的を達成するため、請求項９に記載の車両用熱管理装置では、
廃熱を熱媒体に供給する第１廃熱供給機器（３２）と、
廃熱を熱媒体に供給し、第１廃熱供給機器（３２）と比較して許容温度が高くなっている第２廃熱供給機器（２１）と、
車室内へ送風される空気と熱媒体を熱交換して空気を加熱する加熱用熱交換器（２２）と、
熱媒体が流れ、第１廃熱供給機器（３２）が配置された第１熱媒体経路部（１２ａ）と、
熱媒体が流れ、第２廃熱供給機器（２１）が配置された第２熱媒体経路部（１１ａ）と、
第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体と外気とを熱交換させることによって、第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体の熱を外気に放熱させる外気放熱器（３３）と、
加熱用熱交換器（２２）と第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で熱媒体が循環する状態と、加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体が循環する状態とを切り替えるとともに、外気放熱器（３３）に第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体が流れる状態と、外気放熱器（３３）への第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体の流れが遮断される状態とを切り替える切替部（２５、４０）と、
加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体が循環している場合、外気放熱器（３３）への第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体の流れが遮断されるように切替部（２５、４０）の作動を制御する制御部（６０）とを備え、
制御部（６０）は、加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体が循環している場合において、第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体の温度が許容温度を超えた場合、外気放熱器（３３）に熱媒体が絞られた流量で流れるように切替部（４０）の作動を制御する。
【００１３】
これによると、第２廃熱供給機器（２１）の廃熱を利用して暖房している場合、第１廃熱供給機器（３２）の廃熱が外気放熱器（３３）で外気に放熱されることを抑制できるので、第１廃熱供給機器（３２）の廃熱を第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体に蓄えることができる。
【００１４】
そのため、加熱用熱交換器（２２）と第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で熱媒体が循環する状態になったときに第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体に蓄えられた第１廃熱供給機器（３２）の廃熱を利用して暖房できるので、第１廃熱供給機器（３２）の廃熱および第２廃熱供給機器（２１）の廃熱の両方を暖房に有効活用できる。
上記他の目的を達成するため、請求項１０に記載の車両用熱管理装置では、
廃熱を熱媒体に供給する第１廃熱供給機器（３２）と、
廃熱を熱媒体に供給し、第１廃熱供給機器（３２）と比較して許容温度が高くなっている第２廃熱供給機器（２１）と、
車室内へ送風される空気と熱媒体を熱交換して空気を加熱する加熱用熱交換器（２２）と、
熱媒体が流れ、第１廃熱供給機器（３２）が配置された第１熱媒体経路部（１２ａ）と、
熱媒体が流れ、第２廃熱供給機器（２１）が配置された第２熱媒体経路部（１１ａ）と、
第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体と外気とを熱交換させることによって、第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体の熱を外気に放熱させる外気放熱器（３３）と、
加熱用熱交換器（２２）と第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で熱媒体が循環する状態と、加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体が循環する状態とを切り替えるとともに、外気放熱器（３３）に第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体が流れる状態と、外気放熱器（３３）への第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体の流れが遮断される状態とを切り替える切替部（２５、４０）と、
加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体が循環している場合、外気放熱器（３３）への第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体の流れが遮断されるように切替部（４０）の作動を制御する制御部（６０）と、
第１熱媒体経路部（１２ａ）の熱媒体を吸入して吐出するポンプ（３０）とを備え、
制御部（６０）は、加熱用熱交換器（２２）と第２熱媒体経路部（１１ａ）との間で熱媒体が循環している場合、加熱用熱交換器（２２）と第１熱媒体経路部（１２ａ）との間で熱媒体が循環している場合と比較して、熱媒体の吐出流量が少なくなるようにポンプ（３０）の作動を制御する。
これにより、請求項９に記載の車両用熱管理装置と同様の作用効果を奏することができる。
【００１５】
なお、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】
【００１６】
【図１】一実施形態における車両用熱管理装置の全体構成図である。
【図２】一実施形態における車両用熱管理装置の第１作動モードを示す全体構成図である。
【図３】一実施形態における車両用熱管理装置の第２作動モードを示す全体構成図である。
【図４】一実施形態における車両用熱管理装置の第３作動モードを示す全体構成図である。
【図５】一実施形態における車両用熱管理装置の電気制御部を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。図１に示す車両用熱管理装置１０は、車両が備える各種機器や車室内を適切な温度に調整するために用いられる。
【００１８】
本実施形態では、車両用熱管理装置１０を、エンジンおよび走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に適用している。
【００１９】
本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源から供給された電力を、車両に搭載された電池に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。
【００２０】
エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄わえることができる。電池に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、車両用熱管理装置１０を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。
【００２１】
車両用熱管理装置１０は、エンジン冷却回路１１およびコンデンサ回路１２を備えている。エンジン冷却回路１１およびコンデンサ回路１２は、冷却水が循環する冷却水回路である。
【００２２】
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、または不凍液体である。
【００２３】
エンジン冷却回路１１は、エンジン２１を冷却水で冷却するための冷却水回路である。エンジン冷却回路１１には、エンジンポンプ２０、エンジン２１、ヒータコア２２、冷却水流通機器２３および第１ラジエータ２４が配置されている。
【００２４】
エンジン２１は、車両の稼動に伴って発生する廃熱をエンジン冷却回路１１の冷却水に供給する廃熱供給機器である。エンジン２１の許容温度は９０℃程度である。エンジンポンプ２０は、冷却水を吸入して吐出するポンプである。エンジンポンプ２０は電動ポンプである。
【００２５】
エンジンポンプ２０はベルト駆動式ポンプであってもよい。ベルト駆動式ポンプは、エンジン２１の駆動力がベルトを介して動力伝達されることによって駆動されるポンプである。
【００２６】
ヒータコア２２は、車室内へ送風される空気と冷却水とを熱交換させることによって、車室内へ送風される空気を加熱する加熱用熱交換器である。ヒータコア２２は、車室内を暖房するために用いられる熱交換器である。車室内への空気の送風は、図示しない室内送風機によって行われる。
【００２７】
エンジンポンプ２０、エンジン２１およびヒータコア２２は、この順番で冷却水が循環するようにエンジン冷却回路１１に直列に配置されている。
【００２８】
冷却水流通機器２３は、冷却水が流通する機器である。冷却水流通機器２３は、冷却水の流れにおいて、ヒータコア２２と並列に配置されている。
【００２９】
冷却水流通機器２３は、例えばＥＧＲクーラや排気熱回収器である。ＥＧＲクーラは、エンジン２１の吸気側に戻される排気ガスと冷却水とを熱交換して排気ガスを冷却する熱交換器である。排気熱回収器２４は、エンジン２１の排気ガスと冷却水とを熱交換して排気ガスの熱を回収する熱交換器である。冷却水流通機器２３は、作動に伴って発熱する発熱機器である。
【００３０】
第１ラジエータ２４は、冷却水と車室外の空気（以下、外気と言う。）とを熱交換させて冷却水の熱を外気に放熱させる冷却水外気熱交換器である。第１ラジエータ２４は、冷却水の流れにおいて、ヒータコア２２および冷却水流通機器２３と並列に配置されている。
【００３１】
エンジン冷却回路１１は、エンジン経路部１１ａ、ヒータコア経路部１１ｂ、機器経路部１１ｃおよび第１ラジエータ経路部１１ｄを有している。エンジン経路部１１ａ、ヒータコア経路部１１ｂ、機器経路部１１ｃおよび第１ラジエータ経路部１１ｄはそれぞれ、冷却水が流れる冷却水流路を形成している。
【００３２】
エンジン経路部１１ａには、エンジンポンプ２０、エンジン２１および遮断弁２５が直列に配置されている。エンジン経路部１１ａは、熱媒体が流れる熱媒体経路部である。
【００３３】
遮断弁２５は、エンジン経路部１１ａの冷却水流路を開閉する電磁弁である。遮断弁２５は、エンジン経路部１１ａのうちエンジンポンプ２０およびエンジン２１の冷却水流れ下流側に配置されている。
【００３４】
ヒータコア経路部１１ｂにはヒータコア２２が配置されている。機器経路部１１ｃには冷却水流通機器２３が配置されている。ヒータコア経路部１１ｂおよび機器経路部１１ｃは、エンジン経路部１１ａに対して互いに並列に接続されている。
【００３５】
第１ラジエータ経路部１１ｄには第１ラジエータ２４が配置されている。第１ラジエータ経路部１１ｄの一端は、エンジン経路部１１ａのうちエンジンポンプ２０およびエンジン２１の冷却水流れ上流側部位に接続されている。第１ラジエータ経路部１１ｄの他端は、エンジン経路部１１ａのうちエンジンポンプ２０およびエンジン２１の冷却水流れ下流側かつ遮断弁２５の冷却水流れ上流側の部位に接続されている。
【００３６】
第１ラジエータ経路部１１ｄとエンジン経路部１１ａとの接続部にはサーモスタット２７が配置されている。サーモスタット２７は冷却水温度応動弁である。冷却水温度応動弁は、温度によって体積変化するサーモワックスによって弁体を変位させて冷却水流路を開閉する機械的機構を備える弁である。
【００３７】
コンデンサ回路１２には、コンデンサポンプ３０およびコンデンサ３１が配置されている。コンデンサポンプ３０は、冷却水を吸入して吐出するポンプである。コンデンサポンプ３０は電動ポンプである。コンデンサポンプ３０はベルト駆動式ポンプであってもよい。
【００３８】
コンデンサ３１は、冷却水を加熱することによって冷却水の温度を調整する調整部である。コンデンサ３１は、冷凍サイクル５０の高圧側冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を加熱する高圧側熱交換器である。
【００３９】
コンデンサ回路１２は、コンデンサ経路部１２ａを有している。コンデンサ経路部１２ａは、冷却水が循環して流れる冷却水循環流路を形成している。コンデンサ経路部１２ａは、熱媒体が流れる熱媒体経路部である。コンデンサ経路部１２ａは第１熱媒体経路部であり、エンジン冷却回路１１のエンジン経路部１１ａは第２熱媒体経路部である。
【００４０】
コンデンサ経路部１２ａには、コンデンサポンプ３０、コンデンサ３１および電気機器３２が直列に配置されている。電気機器３２は、作動に伴って発熱して廃熱を発生する発熱機器である。電気機器３２は、コンデンサ回路１２を流れる冷却水に廃熱を供給する廃熱供給機器である。電気機器３２の許容温度は７０℃程度である。
【００４１】
電気機器３２は第１廃熱供給機器であり、エンジン２１は第２廃熱供給機器である。エンジン２１は、電気機器３２と比較して許容温度が高くなっている。
【００４２】
冷凍サイクル５０は、圧縮機５１、コンデンサ３１、膨張弁５２および蒸発器５３を備える蒸気圧縮式冷凍機である。冷凍サイクル５０の冷媒はフロン系冷媒である。冷凍サイクル５０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。
【００４３】
圧縮機５１は、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機であり、冷凍サイクル５０の冷媒を吸入して圧縮して吐出する。圧縮機５１は、エンジン２１の駆動力によってエンジンベルトで駆動される可変容量圧縮機であってもよい。
【００４４】
コンデンサ３１は、圧縮機５１から吐出された高圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって高圧冷媒を凝縮させる凝縮器である。
【００４５】
膨張弁５２は、コンデンサ３１から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧部である。膨張弁５２は感温部を有している。感温部は、蒸発器５３出口側冷媒の温度および圧力に基づいて蒸発器５３出口側冷媒の過熱度を検出する。膨張弁５２は、蒸発器５３出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように機械的機構によって絞り通路面積を調節する温度式膨張弁である。膨張弁５２は、電気的機構によって絞り通路面積を調節する電気式膨張弁であってもよい。
【００４６】
蒸発器５３は、膨張弁５２で減圧膨張された低圧冷媒と車室内へ送風される空気とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させる低圧側熱交換器である。蒸発器５３で蒸発した気相冷媒は圧縮機５１に吸入されて圧縮される。
【００４７】
蒸発器５３は、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器であってもよい。この場合、熱媒体冷却器で冷却された冷却水と空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器を別個に設けることによって、車室内へ送風される空気を冷却することができる。
【００４８】
エンジン冷却回路１１およびコンデンサ回路１２は切替弁４０に接続されている。切替弁４０は、エンジン冷却回路１１とコンデンサ回路１２との間の冷却水の流れを切り替える。
【００４９】
すなわち、切替弁４０は、エンジン冷却回路１１とコンデンサ回路１２との間で冷却水が循環する状態と、エンジン冷却回路１１とコンデンサ回路１２との間で冷却水が循環しない状態とを切り替える。換言すれば、切替弁４０は、エンジン冷却回路１１とコンデンサ回路１２とが連通する状態と、エンジン冷却回路１１とコンデンサ回路１２とが連通しない状態とを切り替える。
【００５０】
切替弁４０には第２ラジエータ経路１２ｂが接続されている。第２ラジエータ経路１２ｂには第２ラジエータ３３が配置されている。第２ラジエータ３３は、冷却水と外気とを熱交換させることによって冷却水の熱を外気に放熱させる外気放熱器である。第２ラジエータ３３は、冷却水の熱を放熱させることによって冷却水の温度を調整する調整部である。
【００５１】
切替弁４０は、５つのポートを有する五方弁である。切替弁４０の第１ポート４０ａは、ヒータコア経路部１１ｂのうちヒータコア２２の冷却水出口側部位に接続されている。切替弁４０の第２ポート４０ｂは、エンジン経路部１１ａのうちエンジンポンプ２０の冷却水吸入側端部と機器経路部１１ｃとの合流部４１に接続されている。
【００５２】
切替弁４０の第３ポート４０ｃは、コンデンサ経路部１２ａのうち電気機器３２の冷却水入口側部位に接続されている。切替弁４０の第４ポート４０ｄは、コンデンサ経路部１２ａのうちコンデンサ３１の冷却水出口側部位に接続されている。
【００５３】
切替弁４０の第５ポート４０ｅは、第２ラジエータ経路１２ｂの一端に接続されている。第２ラジエータ経路１２ｂの他端は、コンデンサ経路部１２ａのうち切替弁４０の第３ポート４０ｃと電気機器３２との間の部位に接続されている。
【００５４】
遮断弁２５および切替弁４０は、ヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水が循環する状態と、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環する状態とを切り替える切替部である。
【００５５】
換言すれば、遮断弁２５および切替弁４０は、ヒータコア２２がコンデンサ経路部１２ａと連通する状態と、ヒータコア２２がエンジン経路部１１ａと連通する状態とを切り替える。
【００５６】
切替弁４０は、第２ラジエータ３３にコンデンサ回路１２の冷却水が流れる状態と、第２ラジエータ３３へのコンデンサ回路１２の冷却水の流れが遮断される状態とを切り替える。換言すれば、切替弁４０は、第２ラジエータ３３がコンデンサ回路１２と連通する状態と、第２ラジエータ３３がコンデンサ回路１２と連通する状態とを切り替える。
【００５７】
遮断弁２５および切替弁４０は、車両用熱管理装置１０の作動モードを、図２に示す第１作動モード、図３に示す第２作動モード、および図４に示す第３作動モード切り替える。
【００５８】
図２に示す第１作動モードでは、切替弁４０は、エンジン冷却回路１１とコンデンサ回路１２との間の冷却水の循環を遮断し、第２ラジエータ３３とコンデンサ回路１２との間の冷却水の循環を遮断する。
【００５９】
具体的には、切替弁４０は、第１ポート４０ａと第２ポート４０ｂとを接続し、第３ポート４０ｃと第４ポート４０ｄとを接続し、第５ポート４０ｅを閉じる。第１作動モードでは、遮断弁２５はエンジン経路部１１ａの冷却水流路を開ける。
【００６０】
これにより、エンジン冷却回路１１では、エンジン２１から流出した冷却水がヒータコア２２と冷却水流通機器２３とを並列に流れてエンジン２１に流入する。換言すれば、エンジン経路部１１ａを流出した冷却水がヒータコア経路部１１ｂと機器経路部１１ｃとを並列に流れてエンジン経路部１１ａに流入する。コンデンサ回路１２では、第２ラジエータ３３に冷却水が循環しない。
【００６１】
図３に示す第２作動モードでは、切替弁４０は、エンジン冷却回路１１とコンデンサ回路１２との間の冷却水の循環を遮断し、第２ラジエータ３３とコンデンサ回路１２との間で冷却水を循環させる。
【００６２】
具体的には、切替弁４０は、第１ポート４０ａと第２ポート４０ｂとを接続し、第３ポート４０ｃと第４ポート４０ｄと第５ポート４０ｅとを接続する。第２作動モードでは、遮断弁２５は、エンジン経路部１１ａの冷却水流路を開ける。
【００６３】
これにより、エンジン冷却回路１１では、第１作動モードと同様に、エンジン２１から流出した冷却水がヒータコア２２と冷却水流通機器２３とを並列に流れてエンジン２１に流入する。換言すれば、エンジン経路部１１ａを流出した冷却水がヒータコア経路部１１ｂと機器経路部１１ｃとを並列に流れてエンジン経路部１１ａに流入する。コンデンサ回路１２では、第２ラジエータ３３に冷却水が循環する。
【００６４】
図４に示す第３作動モードでは、切替弁４０は、エンジン冷却回路１１とコンデンサ回路１２との間で冷却水を循環させ、第２ラジエータ３３とコンデンサ回路１２との間の冷却水の循環を遮断する。
【００６５】
具体的には、切替弁４０は、第１ポート４０ａと第３ポート４０ｃとを接続し、第２ポート４０ｂと第４ポート４０ｄとを接続し、第５ポート４０ｅを閉じる。第３作動モードでは、遮断弁２５は、エンジン経路部１１ａの冷却水流路を閉じる。
【００６６】
これにより、コンデンサ回路１２では、コンデンサ３１から流出した冷却水が冷却水流通機器２３、ヒータコア２２、電気機器３２の順に直列に流れてコンデンサ３１に流入する。換言すれば、コンデンサ経路部１２ａの冷却水が機器経路部１１ｃ、ヒータコア経路部１１ｂの順に直列に流れてコンデンサ経路部１２ａに流入する。エンジン冷却回路１１では、エンジン２１および第１ラジエータ２４に冷却水が循環する。
【００６７】
次に、車両用熱管理装置１０の電気制御部を図５に基づいて説明する。制御装置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。制御装置６０は、ＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行う。制御装置６０の出力側には各種制御対象機器が接続されている。制御装置６０は、各種制御対象機器の作動を制御する制御部である。
【００６８】
制御装置６０によって制御される制御対象機器は、エンジンポンプ２０、コンデンサポンプ３０、遮断弁２５、切替弁４０および圧縮機５１等である。
【００６９】
制御装置６０の入力側にはセンサ群の検出信号が入力される。センサ群は、エンジン水温センサ６１、コンデンサ水温センサ６２、内気温度センサ６３、外気温度センサ６４および日射量センサ６５等である。
【００７０】
エンジン水温センサ６１は、エンジン冷却回路１１の冷却水温度を検出する熱媒体温度検出部である。具体的には、エンジン水温センサ６１は、エンジン経路部１１ａの冷却水温度を検出する。
【００７１】
コンデンサ水温センサ６２は、コンデンサ回路１２の冷却水温度を検出する熱媒体温度検出部である。具体的には、コンデンサ水温センサ６２は、コンデンサ経路部１２ａの冷却水温度を検出する。
【００７２】
内気温度センサ６３は、内気の温度を検出する内気温度検出部である。外気温度センサ６４は、外気の温度を検出する外気温度検出部である。日射量センサ６５は、車室内の日射量を検出する日射量検出部である。
【００７３】
制御装置６０の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル６８に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル６８に設けられた各種空調操作スイッチとしては、エアコンスイッチ、オートスイッチ、室内送風機の風量設定スイッチ、車室内温度設定スイッチ等が設けられている。
【００７４】
エアコンスイッチは、空調（すなわち冷房または暖房）の作動・停止（換言すればオン・オフ）を切り替えるスイッチである。オートスイッチは、空調の自動制御を設定または解除するスイッチである。車室内温度設定スイッチは、乗員の操作によって車室内目標温度を設定する目標温度設定手段である。
【００７５】
次に、上記構成における作動を説明する。制御装置６０は、車室内へ送風される空気の目標吹出温度ＴＡＯを算出し、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて暖房モードと非暖房モードとを切り替える。暖房モードは、車室内を暖房する空調モードである。非暖房モードは、車室内を暖房しない空調モードである。非暖房モードは、車室内を冷房する冷房モード、または車室内に送風する送風モード等である。
【００７６】
車室内へ送風される空気の目標吹出温度ＴＡＯは、例えば以下の数式を用いて算出される。ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ａｓ＋Ｃ
なお、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Ｔｒは内気温度センサ６３によって検出された内気温度、Ｔａｍは外気温度センサ６４によって検出された外気温度、Ａｓは日射量センサ６５によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。
【００７７】
目標吹出温度ＴＡＯは、車室内を所望の温度に保つために車両用熱管理装置１０が生じさせる必要のある熱量に相当するもので、車両用熱管理装置１０に要求される空調負荷として捉えることができる。暖房モードにおいては、目標吹出温度ＴＡＯは、車両用熱管理装置１０に要求される暖房負荷として捉えることができる。
【００７８】
制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯが内気温度Ｔｒよりも高い場合、暖房モードを実行する。制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯが内気温度Ｔｒよりも低い場合、冷房モードを実行する。
【００７９】
制御装置６０は、切替弁４０の作動を制御することによって、図２〜図４に示す作動モードを切り替える。
【００８０】
図２に示す第１作動モードでは、コンデンサ回路１２は、電気機器３２とコンデンサ３１の間で冷却水が循環する循環回路となる。コンデンサ回路１２は、エンジン冷却回路１１に対して独立的に冷却水が循環する循環回路となる。
【００８１】
第１作動モードでは、ヒータコア２２にエンジン冷却回路１１の冷却水が循環するので、エンジン２１の廃熱を利用して暖房が行われる。
【００８２】
第１作動モードでは、電気機器３２の廃熱によってコンデンサ回路１２の水温が維持される。電気機器３２の廃熱が少ない場合、コンデンサ３１から供給される熱によって、コンデンサ回路１２の水温を所定の下限温度よりも高く維持させる。
【００８３】
電気機器３２の廃熱をコンデンサ回路１２で保温しておくことによって、エンジン冷却回路１１の熱量が不足してエンジン冷却回路１１の冷却水温度が下がってきた場合に電気機器３２の廃熱を暖房等に活用できる。
【００８４】
すなわち、エンジン冷却回路１１の熱量が不足してエンジン冷却回路１１の冷却水温度が下がってきた場合、第３作動モードに切り替えることによって、ヒータコア２２にコンデンサ回路１２の冷却水を循環させて電気機器３２の廃熱をヒータコア２２での空気の加熱に活用する。電気機器３２の廃熱が暖房等に必要な熱に対して不足する場合、コンデンサ３１から供給される熱も利用して暖房等を行う。
【００８５】
図３に示す第２作動モードは、電気機器３２の廃熱量が多い場合に実行される。第２作動モードでは、第２ラジエータ３３に冷却水を流して冷却水から外気に放熱させる。その場合、第２ラジエータ３３に流す冷却水流量が少なくなるように、切替弁４０の第５ポート４０ｅによって第２ラジエータ経路１２ｂを絞る。また、第２ラジエータ３３側にも冷却水が流れるように、切替弁４０の第３ポート４０ｃを所定量絞って、第２ラジエータ３３をバイパスする流路の圧力損失を大きくする。
【００８６】
図４に示す第３作動モードは、エンジン冷却回路１１の冷却水温度が低い場合に実行される。第３作動モードでは、コンデンサ３１から供給される熱や電気機器３２の廃熱などを暖房等の熱源として利用する。すなわち、エンジン２１を暖房目的で稼動させることなく暖房等を行う。また、コンデンサ回路１２で蓄熱した電気機器３２の廃熱を利用して暖房等を行うので、第１作動モードおよび第２作動モードで使えなかった電気機器３２の廃熱を利用できる。
【００８７】
第１作動モードおよび第２作動モードでは、遮断弁２５および切替弁４０はヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水を循環させる。第３作動モードでは、遮断弁２５および切替弁４０はヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水を循環させる。
【００８８】
エンジン経路部１１ａの冷却水温度が所定の切替温度よりも高い場合、制御装置６０は第１作動モードを実行する。切替温度は、例えば６０℃である。これにより、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環するのでエンジン２１の廃熱を利用して暖房等を行うことができる。コンデンサ回路１２は、エンジン冷却回路１１に対して独立した冷却水回路となるので、電気機器３２の廃熱がコンデンサ回路１２の冷却水に蓄熱される。
【００８９】
第１作動モードおよび第２作動モードにおいてエンジン冷却回路１１の冷却水温度が下がってきて所定の切替温度を下回った場合、制御装置６０は第３作動モードを実行する。これにより、ヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水が循環する。これにより、コンデンサ回路１２の冷却水に蓄熱された電気機器３２の廃熱を利用して暖房等を行うことができる。
【００９０】
すなわち、エンジン２１の廃熱を利用してヒータコア２２で空気を加熱しているときには電気機器３２の廃熱を蓄えておき、エンジン２１の廃熱が暖房等の熱源として不足すると、蓄えられた電気機器３２の廃熱を暖房等に利用するので、電気機器３２の廃熱を暖房等に有効利用できる。
【００９１】
コンデンサ回路１２は、第２ラジエータ３３と連通可能になっている。コンデンサ回路１２の冷却水温度が電気機器３２の廃熱によって所定の許容温度以上になった場合、制御装置６０は、切替弁４０の第５ポート４０ｅを所定の中間開度（換言すれば、絞られた開度）で開き、第２ラジエータ３３に中間流量（換言すれば、絞られた流量）で冷却水を流す。許容温度は、電気機器３２の耐熱温度を考慮して設定されている。許容温度は、切替温度よりも高い温度であり、例えば７０℃である。
【００９２】
これにより、コンデンサ回路１２の冷却水の熱を外気に放熱して、コンデンサ回路１２の冷却水を許容温度以下に維持して電気機器３２を保護する。このとき第２ラジエータ３３に冷却水を大流量で流すと外気温が低い場合に冷却水温度が急降下するため、第２ラジエータ３３に対して流量制限する。
【００９３】
コンデンサ３１の加熱能力は、圧縮機５１の回転数制御によって調整可能である。ヒータコア２２がエンジン経路部１１ａに接続されている場合、制御装置６０は、コンデンサ回路１２の冷却水が所定の保温温度を維持するように圧縮機５１の作動を制御する。保温温度は、切替温度よりも若干低い温度である。保温温度は、例えば４０℃である。
【００９４】
これにより、コンデンサ回路１２の冷却水温度を切替温度に近い温度に維持できるので、ヒータコア２２の接続先をエンジン経路部１１ａからコンデンサ経路部１２ａに切り替えた際、ヒータコア２２に流入する冷却水の温度変動を抑制でき、ひいては車室内へ吹き出される空気の温度変動を抑制できる。
【００９５】
制御装置６０は、ヒータコア２２をエンジン経路部１１ａ側からコンデンサ経路部１２ａ側に繋ぎ替えるタイミングが近づいたら、コンデンサ回路１２の冷却水をコンデンサ３１で加熱することによってコンデンサ回路１２の冷却水温度を保温温度よりも上昇させる。
【００９６】
具体的には、エンジン冷却回路１１の冷却水の温度が切替準備温度を下回ると、コンデンサ回路１２の冷却水温度を保温温度よりも上昇させる。切替準備温度は、切替温度よりも若干高い温度である。切替準備温度は、例えば７０℃である。
【００９７】
そして、コンデンサ回路１２の冷却水温度とエンジン冷却回路１１の冷却水温度との差が許容範囲内になったら、ヒータコア２２をエンジン経路部１１ａ側からコンデンサ経路部１２ａ側に繋ぎ替える。許容範囲は、ヒータコア２２に流入する冷却水の温度変動を許容できる温度範囲であり、例えば３℃である。すなわち、コンデンサ回路１２の冷却水温度とエンジン冷却回路１１の冷却水温度とが同程度になったら、ヒータコア２２をエンジン経路部１１ａ側からコンデンサ経路部１２ａ側に繋ぎ替える。
【００９８】
換言すれば、制御装置６０は、ヒータコア２２をエンジン経路部１１ａ側からコンデンサ経路部１２ａ側に繋ぎ替えるタイミングが近づいていない場合は、コンデンサ回路１２の冷却水をコンデンサ３１で極力加熱しない。
【００９９】
これにより、ヒータコア２２がエンジン経路部１１ａに接続されているときにコンデンサ回路１２の冷却水温度を必要以上に上昇させなくて済むため、コンデンサ回路１２の冷却水温度を維持するために圧縮機５１で消費される動力を低減できる。
【０１００】
制御装置６０は、エンジン冷却回路１１の冷却水の温度が必要冷却水温度を下回ると、コンデンサ回路１２の冷却水温度を保温温度よりも上昇させる。必要冷却水温度は、エンジン２１の作動（具体的には燃焼や摺動）を正常に保つために必要な冷却水温度の下限値である。必要冷却水温度は、例えば４０℃である。
【０１０１】
これにより、エンジン冷却回路１１の冷却水の温度が必要冷却水温度を下回ったときにコンデンサ経路部１２ａの冷却水の熱をエンジン経路部１１ａの冷却水に供給することによってエンジン経路部１１ａの冷却水の温度を必要冷却水温度以上に維持することが可能になる。
【０１０２】
切替準備温度または必要冷却水温度は昇温開始温度である。制御装置６０は、エンジン冷却回路１１の冷却水の温度が昇温開始温度を下回ると、コンデンサ回路１２の冷却水温度を保温温度よりも上昇させるようにコンデンサ３１による冷却水の加熱を開始する。
【０１０３】
上述のように、ヒータコア２２をエンジン経路部１１ａ側からコンデンサ経路部１２ａ側に繋ぎ替える前に、コンデンサ回路１２の冷却水をコンデンサ３１で加熱してコンデンサ回路１２の冷却水温度を保温温度よりも上昇させる。
【０１０４】
このとき、外気温が低いほど冷凍サイクル５０の性能が下がってコンデンサ回路１２の冷却水温度を上昇させるために必要な時間が延び、ヒータコア２２の接続切替に時間がかかる。
【０１０５】
この点に鑑みて、制御装置６０は、暖房負荷が高いほど、コンデンサ回路１２の冷却水の保温温度を高く設定する。これにより、外気温が低い場合、必要な冷却水温度上昇幅を抑えて切替所要時間を短縮する。
【０１０６】
制御装置６０は、ヒータコア２２の接続切替前に冷却水温度を保温温度よりも上昇させる時（以下、冷却水温度上昇時と言う。）に圧縮機５１で消費される動力を極力少なくするために次のような制御を行う。
【０１０７】
まず、エンジン冷却回路１１の冷却水の温度の下降速度から、吹出変動許容量まで下がる時間（以下、下降時間と言う。）を算出する。吹出変動許容量は、例えば３℃程度である。
【０１０８】
次に、冷凍サイクル５０のヒートポンプ性能マップ等に基づいて、下降時間が経過したときにコンデンサ回路１２の冷却水の温度がエンジン冷却回路１１の冷却水の温度と同等になるように圧縮機５１の回転数および作動時間を決める。これにより、圧縮機５１の消費動力が必要最低限に最適化されるため、省動力化できる。
【０１０９】
制御装置６０は、冷却水温度上昇時の圧縮機５１の回転数を、エンジン冷却回路１１の冷却水の温度またはコンデンサ回路１２の冷却水の温度に応じて変化させる。
【０１１０】
例えば、制御装置６０は、冷却水温度上昇時の圧縮機５１の回転数を、エンジン冷却回路１１の冷却水温度の下降速度が速いほど高くする。例えば、制御装置６０は、冷却水温度上昇時の圧縮機５１の回転数を、コンデンサ回路１２の冷却水の温度が低いほど高くする。例えば、制御装置６０は、圧縮機５１の起動からヒータコア２２の接続先切替までの時間を、圧縮機５１の回転数が高いほど短くする。
【０１１１】
本実施形態では、制御装置６０は、遮断弁２５および切替弁４０がヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水を循環させている場合、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度を保温温度（換言すれば所定温度）以上になるようにコンデンサ３１や第２ラジエータ３３の作動（例えばコンデンサ３１や第２ラジエータ３３の温度調整能力）を制御する。
【０１１２】
これによると、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環する状態から、ヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水が循環する状態に切り替えた際、ヒータコア２２に流入する冷却水の温度変動を抑制できるので、車室内へ吹き出される空気の温度変動を抑制でき、ひいては乗員が不快感を感じることを抑制できる。
【０１１３】
空調モードが非暖房モードである場合、車室内へ吹き出される空気の温度が変動しても乗員が不快感を感じにくい。換言すれば、空調モードが暖房モードである場合、車室内へ吹き出される空気の温度が変動すると乗員が不快感を感じやすい。この点に鑑みて、制御装置６０は、暖房モードである場合、非暖房モードである場合と比較して保温温度を高くする。
【０１１４】
これにより、暖房モードである場合、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度を高くできるので、車室内へ吹き出される空気の温度が変動して乗員が不快感を感じることを一層抑制できる。また、非暖房モードである場合、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度を低くできるので、電気機器３２の冷却効率を高めることができる。
【０１１５】
暖房負荷が高いほど、ヒータコア２２に流入する冷却水の温度を高くする必要がある。この点に鑑みて、制御装置６０は、暖房負荷が高いほど保温温度を高くする。具体的には、制御装置６０は、目標吹出温度ＴＡＯが高いほど保温温度を高くする。これにより、暖房負荷が高いときであってもヒータコア２２に流入する冷却水の温度変動を抑制できる。
【０１１６】
本実施形態では、制御装置６０は、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環している場合、エンジン経路部１１ａの冷却水の温度が切替温度以下になるとヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水が循環するように遮断弁２５および切替弁４０の作動を制御する。そして、制御装置６０は、保温温度を切替温度以下に設定する。
【０１１７】
これによると、保温温度が切替温度を上回る温度に設定されている場合と比較して、コンデンサ３１で冷却水を加熱するために消費される動力を抑制できる。
【０１１８】
本実施形態では、制御装置６０は、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環している場合、エンジン経路部１１ａの冷却水の温度が切替温度以下になり且つエンジン経路部１１ａの冷却水とコンデンサ経路部１２ａの冷却水との温度差が許容範囲内になるとヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水が循環するように遮断弁２５および切替弁４０の作動を制御する。
【０１１９】
これにより、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環する状態から、ヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水が循環する状態に切り替えた際、ヒータコア２２に流入する冷却水の温度変動を一層抑制できる。
【０１２０】
本実施形態では、制御装置６０は、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環している場合、エンジン経路部１１ａの冷却水の温度が昇温開始温度を下回るとコンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度を保温温度よりも高くするようにコンデンサ３１の作動を制御する。昇温開始温度は、切替準備温度または必要冷却水温度である。
【０１２１】
これによると、昇温開始温度が切替準備温度である場合、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環する状態からヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水が循環する状態に切り替えるタイミングが近づいたらコンデンサ経路部１２ａの冷却水温度を保温温度よりも上昇させてエンジン経路部１１ａの冷却水温度に近づけるので、保温温度を低く設定することができる。そのため、コンデンサ３１で冷却水の温度を調整するために圧縮機５１で消費される動力を低減できる。
【０１２２】
昇温開始温度が必要冷却水温度である場合、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の熱をエンジン経路部１１ａの冷却水に供給することによってエンジン経路部１１ａの冷却水の温度を必要冷却水温度に維持することが可能になる。
【０１２３】
保温温度を低く設定するほど圧縮機５１で消費される動力を低減できるが、保温温度を低く設定した場合、ヒータコア２２の接続先を切り替えるタイミングが近づいたときにコンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度をエンジン経路部１１ａの冷却水温度に近づけるための冷却水温度上昇幅が大きくなるので、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度を速やかに上昇させる必要が生じる。
【０１２４】
圧縮機５１の回転数を高くすればコンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度を速やかに上昇させることができるが、圧縮機５１の回転数を高くすると乗員が圧縮機５１の作動音を異音として感じやすくなる。車両の走行速度が高くなると風切音が大きくなるので、圧縮機５１の回転数を高くしても圧縮機５１の作動音が風切音にかき消され、乗員が圧縮機５１の作動音を感じにくくなる。
【０１２５】
この点に鑑みて、制御装置６０は、車両の走行速度が高いほど保温温度を低く設定する。これにより、コンデンサ経路部１２ａの冷却水温度を保温温度に維持するために消費される動力を低減できる。車両の走行速度は、図示しない車速センサによって検出可能である。
【０１２６】
本実施形態では、制御装置６０は、ヒータコア２２とエンジン経路部１１との間で冷却水が循環している場合、エンジン経路部１１の冷却水の温度の下降速度と切替温度とコンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度とに基づいて圧縮機５１の回転数を決定する。
【０１２７】
これにより、ヒータコア２２の接続先を切り替えるタイミングが近づいたときにコンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度を保温温度よりも上昇させてエンジン経路部１１ａの冷却水温度に近づけるために圧縮機５１で消費される動力を抑制できる。
【０１２８】
第２ラジエータ３３は、コンデンサ経路部１２ａの冷却水と外気とを熱交換させてコンデンサ経路部１２ａの冷却水の熱を外気に放熱させる。これにより、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度が電気機器３２の廃熱によって許容温度を超えることを抑制できる。
【０１２９】
冷凍サイクル５０は、冷媒流れを逆転させることができるようになってもよい。冷凍サイクル５０の冷媒流れを逆転させた場合、コンデンサ３１に、膨張弁５２で減圧膨張された低圧冷媒が流れるので、コンデンサ３１は、冷却水の熱を冷媒に吸熱させる吸熱器として機能する。
【０１３０】
すなわち、冷凍サイクル５０の冷媒流れを逆転させた場合、コンデンサ３１は、冷凍サイクル５０の低圧側冷媒とコンデンサ経路部１２ａの冷却水とを熱交換させてコンデンサ経路部１２ａの冷却水の熱を冷凍サイクル５０の低圧側冷媒に放熱させる。
【０１３１】
これにより、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度が電気機器３２の廃熱によって許容温度を超えることを抑制できる。
【０１３２】
本実施形態では、制御装置６０は、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環している場合、第２ラジエータ３３へのコンデンサ経路部１２ａの冷却水の流れが遮断されるように切替弁４０の作動を制御する。
【０１３３】
これによると、エンジン２１の廃熱を利用して暖房している場合、電気機器３２の廃熱が第２ラジエータ３３で外気に放熱されることを抑制できるので、電気機器３２の廃熱をコンデンサ回路１２の冷却水に蓄えることができる。
【０１３４】
そのため、ヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水が循環する状態になったときにコンデンサ経路部１２ａの冷却水に蓄えられた電気機器３２の廃熱を利用して暖房できるので、廃熱を有効活用できる。
【０１３５】
例えば、制御装置６０は、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度が切替温度を超えた場合、ヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水が循環するように遮断弁２５および切替弁４０の作動を制御する。
【０１３６】
これにより、コンデンサ経路部１２ａの冷却水に蓄えられた電気機器３２の廃熱を暖房に有効利用できる。
【０１３７】
本実施形態では、制御装置６０は、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環している場合において、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度が許容温度を超えた場合、第２ラジエータ３３に冷却水が絞られた流量で流れるように切替弁４０の作動を制御する。
【０１３８】
これにより、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度が電気機器３２の耐熱温度を超えることを抑制できる。
【０１３９】
本実施形態では、制御装置６０は、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環している場合、ヒータコア２２とコンデンサ経路部１２ａとの間で冷却水が循環している場合と比較して、冷却水の吐出流量が少なくなるようにコンデンサポンプ３０の作動を制御する。
【０１４０】
これにより、電気機器３２の廃熱をコンデンサ経路部１２ａの冷却水に蓄えている場合、コンデンサポンプ３０の消費動力を低減できる。
【０１４１】
例えば、制御装置６０は、ヒータコア２２とエンジン経路部１１ａとの間で冷却水が循環している場合において、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度が許容温度を超えている場合、コンデンサ経路部１２ａの冷却水の温度が許容温度以下である場合と比較して、冷却水の吐出流量が多くなるようにコンデンサポンプ３０の作動を制御する。これにより、電気機器３２の冷却が不十分になることを抑制できる。
【０１４２】
例えば、制御装置６０は、第２ラジエータ３３にコンデンサ経路部１２ａの冷却水が流れている場合、第２ラジエータ３３へのコンデンサ経路部１２ａの冷却水の流れが遮断されている場合と比較して、冷却水の吐出流量が多くなるようにコンデンサポンプ３０の作動を制御する。これにより、電気機器３２の冷却が不十分になることを抑制できる。
【０１４３】
（他の実施形態）
上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。
【０１４４】
（１）上記実施形態では、コンデンサ回路１２の冷却水温度をコンデンサ３１や第２ラジエータ３３によって調整するが、コンデンサ回路１２の冷却水温度を電気ヒータや燃焼式ヒータによって調整してもよい。
【０１４５】
他の熱源の廃熱の受熱能力を調整できる熱交換器によってコンデンサ回路１２の冷却水温度を調整してもよい。他の熱源の廃熱の受熱能力を調整できる熱交換器は、例えば、コンデンサ回路１２の冷却水と、他の冷却水回路の冷却水とを熱交換させる熱交換器である。
【０１４６】
（２）上記実施形態では、切替弁４０は五方弁であるが、五方弁の代わりに複数の二方弁や三方弁が用いられていてもよい。
【０１４７】
（３）上記実施形態では、エンジン冷却回路１１およびコンデンサ回路１２を流れる熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。
【０１４８】
熱媒体として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子が混入された流体のことである。ナノ粒子を熱媒体に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水（いわゆる不凍液）のように凝固点を低下させる作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。
【０１４９】
すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、熱媒体の熱容量を増加させる作用効果、金属配管の防食効果やゴム配管の劣化を防止する作用効果、および極低温での熱媒体の流動性を高める作用効果を得ることができる。
【０１５０】
このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率、付加物質によって様々に変化する。
【０１５１】
これによると、熱伝導率を向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の熱媒体であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。
【０１５２】
また、熱媒体の熱容量を増加させることができるので、熱媒体自体の蓄冷熱量を増加させることができる。熱媒体自体の蓄冷熱量とは、顕熱による蓄冷熱の量のことである。
【０１５３】
蓄冷熱量を増加させることにより、圧縮機５１を作動させない状態であっても、ある程度の時間は蓄冷熱を利用した機器の冷却、加熱の温調が実施できるため、車両用熱管理装置１０の省動力化が可能になる。
【０１５４】
ナノ粒子のアスペクト比は５０以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率を表す形状指標である。
【０１５５】
ナノ粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕおよびＣのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Ａｕナノ粒子、Ａｇナノワイヤー、ＣＮＴ、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子、およびＡｕナノ粒子含有ＣＮＴなどを用いることができる。ＣＮＴとは、カーボンナノチューブのことである。グラファイトコアシェル型ナノ粒子とは、上記原子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体のことである。
【０１５６】
（４）上記実施形態の冷凍サイクル５０では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を用いてもよい。
【０１５７】
（５）上記実施形態の冷凍サイクル５０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を構成しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。
【符号の説明】
【０１５８】
１１ａ  エンジン経路部（第１熱媒体経路部）
１２ａ  コンデンサ経路部（第２熱媒体経路部）
２１    エンジン（廃熱供給機器、第２廃熱供給機器）
２２    ヒータコア（加熱用熱交換器）
２５    遮断弁（切替部）
３１    コンデンサ（調整部）
３２    電気機器（第１廃熱供給機器）
３３    第２ラジエータ（調整部）
４０    切替弁（切替部）
６０    制御装置（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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