(57)【要約】【課題】循環開始前に温められていた冷却水が温度検出部を通過するたびに、回路の接続と遮断が頻繁に繰り返されることを抑制することで、流路切替部の消耗を抑えるとともに、ポンプの負荷変動による回転数急変や騒音を低減する。【解決手段】冷却水循環装置は、内部を循環する冷却水とバッテリ６０との間で熱交換を行う第１冷却水流路６２と、パワーモジュール７０と熱交換を行う冷却水が循環する第２冷却水流路７３と、バッテリ水温Ｔｂとパワーモジュール水温Ｔｍとに基づいて第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを接続、又は遮断する第１三方弁３０及び第２三方弁３１と、を備える。流路切替判定時に用いられるバッテリ水温Ｔｂは、第１冷却水流路６２の冷却水が循環してバッテリ水温Ｔｂが均一化されているときの温度である。【選択図】図４
2016137773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を循環する冷却水と第１熱源との間で熱交換を行うことで暖房に利用可能な熱を得る第１冷却水流路と、
前記第１冷却水流路と接続可能に配置され、第２熱源と熱交換を行う冷却水が循環する第２冷却水流路と、
前記第１冷却水流路の冷却水の第１冷却水温度と前記第２冷却水流路の冷却水の第２冷却水温度とに基づいて前記第１冷却水流路と前記第２冷却水流路とを接続、又は遮断する流路切替部と、を備え、
前記第１冷却水流路と前記第２冷却水流路とを接続、又は遮断する流路切替判定時に用いられる前記第１冷却水温度は、前記第１冷却水流路の冷却水が循環して前記第１冷却水温度が均一化されているときの温度である、
ことを特徴とする冷却水循環装置。
【請求項２】
請求項１に記載の冷却水循環装置であって、
前記流路切替判定時に用いられる前記第１冷却水温度は、前記第１冷却水流路の冷却水が循環を開始してから所定時間経過後の前記第１冷却水温度の温度である、
ことを特徴とする冷却水循環装置。
【請求項３】
請求項２に記載の冷却水循環装置であって、
前記第１冷却水流路には、
冷却水と前記第１熱源との間で熱交換を行う熱交換部と、
冷却水の検出温度が検出される温度検出部と、が設けられ、
前記所定時間は、循環開始時に前記熱交換部内に滞留している冷却水が前記温度検出部を通過完了する通過完了時間以上である、
ことを特徴とする冷却水循環装置。
【請求項４】
請求項３に記載の冷却水循環装置であって、
前記第１冷却水流路には、冷却水を循環させるポンプが設けられ、
前記通過完了時間は、前記ポンプの電圧、又は回転数が増大するほど、短く算出される、
ことを特徴とする冷却水循環装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の冷却水循環装置であって、
前記通過完了時間は、循環開始時に検出される前記検出温度が高いほど、短く算出される、
ことを特徴とする冷却水循環装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の冷却水循環装置であって、
前記第１冷却水流路には、
冷却水と前記第１熱源との間で熱交換を行う熱交換部と、
冷却水の検出温度が検出される温度検出部と、が設けられ、
前記流路切替判定時に用いられる前記第１冷却水温度は、循環開始時に前記熱交換部内に滞留している冷却水が前記温度検出部を通過している間の温度として、循環開始時に前記熱交換部内に滞留している冷却水が前記温度検出部を通過する前に検出される前記検出温度である、
ことを特徴とする冷却水循環装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の冷却水循環装置であって、
前記第１冷却水流路には、
冷却水と前記第１熱源との間で熱交換を行う熱交換部と、
冷却水の検出温度が検出される温度検出部と、が設けられ、
前記流路切替部は、循環開始時に前記熱交換部内に滞留している冷却水が前記温度検出部を通過している間、前記第１冷却水流路と前記第２冷却水流路とを接続、又は遮断する流路切替を行わずに待機する、
ことを特徴とする冷却水循環装置。
【請求項８】
請求項１に記載の冷却水循環装置であって、
前記第１冷却水流路には、冷却水の検出温度が検出される温度検出部が設けられ、
前記検出温度に基づいて、前記第１冷却水流路の冷却水の単位時間あたりの検出温度の変化量である温度傾きが算出され、
前記流路切替部は、前記温度傾きが、前記第１冷却水温度が均一化されている温度均一領域内に持続的に収束していない場合には、前記第１冷却水流路と前記第２冷却水流路とを接続、又は遮断する流路切替を行わずに待機する、
ことを特徴とする冷却水循環装置。
【請求項９】
請求項１に記載の冷却水循環装置であって、
前記第１冷却水流路には、
冷却水と前記第１熱源との間で熱交換を行う熱交換部と、
冷却水の検出温度が検出される温度検出部と、が設けられ、
単位時間あたりの前記検出温度を積算することで温度積算値を算出する温度積算値算出部と、
前記温度積算値の増大に対応して増大する温度推定領域帯を設定する温度推定領域帯設定部と、をさらに備え、
前記温度推定領域帯設定部は、循環開始時に前記熱交換部に滞留している冷却水が前記温度検出部を通過することで、前記検出温度が変化した場合でも、前記温度積算値が範囲内に収まるように前記温度推定領域帯を設定する、
ことを特徴とする冷却水循環装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の冷却水循環装置であって、
前記流路切換部は、
前記第２冷却水温度が、前記流路切替判定時に用いられる前記第１冷却水温度よりも高い場合には、前記第１冷却水流路と前記第２冷却水流路とを接続し、
前記第２冷却水温度が、前記流路切替判定時に用いられる前記第１冷却水温度以下の場合には、前記第１冷却水流路と前記第２冷却水流路とを遮断する、
ことを特徴とする冷却水循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷却水循環装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バッテリの熱とともに、インバータやモータの熱を利用して車室内の暖房を行うことで、暖房運転時に消費される電力の節約を図った車両用空調装置が開示されている。特許文献１の車両用空調装置では、インバータやバッテリの温度に応じて、互いの冷却回路の接続、又は遮断を行っており、例えば、インバータがバッテリより高温になった場合には、インバータの冷却回路とバッテリの冷却回路とが接続されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２４２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の車両用空調装置では、インバータの冷却回路とバッテリの冷却回路とが接続されて循環を開始した際に、循環開始前にバッテリに温められていた冷却水が温度検出部を通過するので、一時的にバッテリの検出温度が上昇することがある。バッテリの検出温度の方がインバータよりも高温であると判定されると、接続したインバータの冷却回路とバッテリの冷却回路とが再び遮断されることとなる。このように、循環開始前にバッテリによって温められていた冷却水が温度検出部を通過するたびに、回路の接続と遮断が頻繁に繰り返されることで、流路切替部の消耗が進み劣化してしまうおそれやポンプの負荷変動による回転数急変や騒音が発生する懸念がある。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するために発明されたもので、循環開始前にバッテリによって温められていた冷却水が温度検出部を通過するたびに、回路の接続と遮断が頻繁に繰り返されることを抑制することで、流路切替部の消耗を抑えるとともに、ポンプの負荷変動による回転数急変や騒音を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様に係る冷却水循環装置は、内部を循環する冷却水と第１熱源との間で熱交換を行うことで暖房に利用可能な熱を得る第１冷却水流路と、第１冷却水流路と接続可能に配置され、第２熱源と熱交換を行う冷却水が循環する第２冷却水流路と、第１冷却水流路の冷却水の第１冷却水温度と第２冷却水流路の冷却水の第２冷却水温度とに基づいて第１冷却水流路と第２冷却水流路とを接続、又は遮断する流路切替部と、を備える。第１冷却水流路と第２冷却水流路とを接続、又は遮断する流路切替判定時に用いられる第１冷却水温度は、第１冷却水流路の冷却水が循環して第１冷却水温度が均一化されているときの温度である。
【発明の効果】
【０００７】
このような態様によれば、循環開始前に第１熱源から熱を受け取った冷却水が、循環開始した後にバッテリの温度検出部に流れ込んで検出温度が一時的に上昇しても、上昇した検出温度に応じて直ちに流路切替部が切り替わらなくなる。このため、流路切替部が第１冷却水流路と第２冷却水流路とを頻発に接続、又は遮断することを抑制できるので、流路切替部の消耗が抑えられるとともに、ポンプの負荷変動による回転数急変や騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用空調装置のシステム構成図である。
【図２】暖房運転時に、バッテリの熱を用いる場合の冷却水、冷媒の流れを示す図である。
【図３】暖房運転時に、パワーモジュールで発生した熱を用いる場合の冷却水、冷媒の流れを示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置のコントローラが実行する暖房運転時の温調制御のフローチャートである。
【図５】第１冷却水流路の冷却水が循環を開始してからの冷却水の温度の時間変化を示すグラフである。
【図６】第１冷却水流路の熱交換部から温度検出部までを拡大した斜視図である。
【図７Ａ】第１ウォーターポンプの電圧と通過完了時間との関係を示すグラフである。
【図７Ｂ】第１ウォーターポンプの回転数と通過完了時間との関係を示すグラフである。
【図８】バッテリ水温と通過完了時間との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置のコントローラが実行する暖房運転時の温調制御のフローチャートである。
【図１０】冷却水の温度と検出温度の温度傾きの時間変化を表すグラフである。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る車両用空調装置のコントローラが実行する暖房運転時の温調制御のフローチャートである。
【図１２】冷却水の温度と検出温度を積算して算出される温度積算値の時間変化を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
（第１実施形態）
図１は電動車両の車両用空調装置１のシステム構成図である。
【００１１】
車両用空調装置１は、冷媒が循環する冷凍サイクル２と、冷却水が循環する冷却水循環装置としての低水温サイクル３及び高水温サイクル４と、コントローラ５とから構成される。冷却水には、例えば不凍液が用いられる。
【００１２】
冷凍サイクル２は、コンプレッサ２０と、コンデンサ２１と、エバポレータ２２と、冷媒−水熱交換器２３と、第１電磁弁２４と、第２電磁弁２５と、第１膨張弁２６と、第２膨張弁２７と、これらを冷媒が循環可能となるように接続する冷媒流路２８とから構成される。
【００１３】
冷凍サイクル２では、冷媒がコンプレッサ２０によって加圧され、高温かつ高圧となった冷媒は、コンデンサ２１によって冷却水との間で熱交換を行い、冷却されて液化する。液化した冷媒は、第１膨張弁２６を介してエバポレータ２２に、又は第２膨張弁２７を介して冷媒−水熱交換器２３内に、それぞれ噴射されて蒸発し、再びコンプレッサ２０によって加圧される。
【００１４】
第１膨張弁２６、及び第２膨張弁２７は、冷媒を減圧する温度式膨張弁である。第１膨張弁２６は、エバポレータ２２の出口側に図示しない感温筒部を有し、エバポレータ２２の出口側のスーパーヒート（冷媒過熱度）に応じて開度が調整され、開度に応じて冷媒をエバポレータ２２内に噴射する。同様に、第２膨張弁２７は、冷媒−水熱交換器２３の出口側の感温筒部で検出した冷媒過熱度に応じて、開度を調整して冷媒を冷媒−水熱交換器２３内に噴射する。
【００１５】
エバポレータ２２によって冷媒が蒸発する時に、エバポレータ２２の外部の空気が冷却される。エバポレータ２２によって冷却された空気は、冷房運転又は除湿運転時に使用される。また、冷媒−水熱交換器２３によって冷媒が蒸発する時に、冷媒−水熱交換器２３内を流れる低水温サイクル３の冷却水が冷却される。
【００１６】
なお、第１膨張弁２６の上流に第１電磁弁２４が設けられ、第２膨張弁２７の上流に第２電磁弁２５が設けられる。第１電磁弁２４、及び第２電磁弁２５は、コントローラ５からの信号に基づいて開閉する。
【００１７】
低水温サイクル３（冷却水循環装置）は、バッテリサイクル６と、パワーモジュールサイクル７とによって構成される。
【００１８】
バッテリサイクル６は、バッテリ６０と、冷媒−水熱交換器２３と、第１ウォーターポンプ６１と、これらを冷却水が循環可能となるように接続する第１冷却水流路６２とを備える。
【００１９】
第１冷却水流路６２には、冷却水とバッテリ６０との間で熱交換が行われる熱交換部６２ａと、冷却水の温度が検出される温度検出部６２ｂと、が設けられる。熱交換部６２ａはバッテリ６０に隣接する位置に配置され、温度検出部６２ｂは熱交換部６２ａと冷媒−水熱交換器２３との間に配置される。
【００２０】
バッテリ６０は、パワーモジュール７０などに電力を供給する二次電池であり、充放電する際に熱が発生する。バッテリ６０は、熱交換部６２ａの冷却水によって冷却される。
バッテリ６０を冷却した冷却水は、第１冷却水流路６２を循環して温度検出部６２ｂを通過する際に、第１温度センサ５０によって温度が検出される。以下、第１温度センサ５０が検出した冷却水の温度を検出温度Ｔｄという。
【００２１】
第１ウォーターポンプ６１は、バッテリ６０から供給される電力によって駆動される。第１ウォーターポンプ６１は、電圧Ｖｏや回転数ｒｐｍを制御されることによって、第１冷却水流路６２を流れる冷却水の流量を調整することができる。
【００２２】
パワーモジュールサイクル７は、パワーモジュール７０と、第２ウォーターポンプ７１と、サブラジエータ７２と、これらを冷却水が循環可能となるように接続する第２冷却水流路７３と、ラジエータシャッタ７４とを備える。
【００２３】
パワーモジュール７０は、例えばインバータやモータであり、作動中に熱が発生する。パワーモジュール７０は、冷却水との熱交換によって冷却される。パワーモジュール７０と熱交換をした冷却水は、第２温度センサ５１によってパワーモジュール７０の下流側で温度が検出される。
【００２４】
サブラジエータ７２は、パワーモジュール７０との熱交換によって温度の高くなった冷却水を、外部を流れる空気によって冷却する。
【００２５】
ラジエータシャッタ７４は、サブラジエータ７２の前方に設けられる。ラジエータシャッタ７４が開くと走行風がサブラジエータ７２に向けて導入され、閉じると走行風が遮断される。ラジエータシャッタ７４は開度を調整可能であり、開度が小さくなると走行風の風量が少なくなる。
【００２６】
第２ウォーターポンプ７１は、バッテリ６０から供給される電力によって駆動される。第２ウォーターポンプ７１は、電圧や回転数が制御されることによって、第２冷却水流路７３を流れる冷却水の流量を調整することができる。
【００２７】
低水温サイクル３では、第１冷却水流路６２及び第２冷却水流路７３は、第１三方弁３０、第２三方弁３１、及び２つの接続流路３２ａ、３２ｂを介して連通することで接続できる。接続流路３２ａは、第１ウォーターポンプ６１の下流側の第１冷却水流路６２と第２ウォーターポンプ７１の上流側の第２冷却水流路７３とを接続している。接続流路３２ａと第１冷却水流路６２との接続部には、第１三方弁３０が設けられている。接続流路３２ｂは、バッテリ６０と第１三方弁３０との間の第１冷却水流路６２と、パワーモジュール７０とサブラジエータ７２との間の第２冷却水流路７３とを接続している。接続流路３２ｂと第２冷却水流路７３との接続部には、第２三方弁３１が設けられている。
【００２８】
低水温サイクル３では、第１三方弁３０及び第２三方弁３１の接続方向を切り替えることによって、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とが接続、又は遮断される。
【００２９】
高水温サイクル４は、コンデンサ２１と、メインヒーター４０と、ヒーターコア４１と、第３ウォーターポンプ４２と、これらを冷却水が循環可能となるように接続する第３冷却水流路４３と、ラジエータ４４と、冷却水をラジエータ４４に循環可能にする第４冷却水流路４５とから構成される。第３冷却水流路４３と第４冷却水流路４５とは、第３三方弁４６を介して連通することで接続できる。
【００３０】
メインヒーター４０は、バッテリ６０から供給される電力によって発熱し、冷却水を温める。
【００３１】
ヒーターコア４１は、コンデンサ２１やメインヒーター４０などにより温められた冷却水とヒーターコア４１周囲の空気との間で熱交換を行い、空気を温める。ヒーターコア４１によって温められた空気は、暖房運転時に使用される。暖房運転がＯＦＦとなっている場合には、エアミックスドア４７によってヒーターコア４１に空気が当たることを防ぎ、空気と冷却水との間で熱交換が行われることを防止する。なお、ヒーターコア４１をバイパスするようにバイパス通路を設けてもよい。
【００３２】
第３ウォーターポンプ４２は、バッテリ６０から供給される電力によって駆動される。第３ウォーターポンプ４２は、第３冷却水流路４３を流れる冷却水の流量を調整することができる。
【００３３】
ラジエータ４４は、外部を流れる空気と冷却水との間で熱交換を行い、冷却水を冷却する。
【００３４】
高水温サイクル４では、第３三方弁４６の接続方向を切り替えることで、第３冷却水流路４３と第４冷却水流路４５とが接続、又は遮断される。
【００３５】
コントローラ５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成され、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵによって読み出すことで、車両用空調装置１の各種機能が発揮される。
【００３６】
コントローラ５は、Ａ／Ｃスイッチ（図示せず）からの信号などに基づいて第１電磁弁２４などを開閉する。コントローラ５は、第１温度センサ５０からの信号、及び第２温度センサ５１からの信号などに基づいて、暖房運転時の温調制御を行う。コントローラ５は、第１ウォーターポンプ６１、第２ウォーターポンプ７１、第３ウォーターポンプ４２、及びコンプレッサ２０の作動を、例えば電圧や回転数を調整することにより制御する。コントローラ５は、メインヒーター４０の発熱を制御する。コントローラ５は、ラジエータシャッタ７４の開度を調整する。
【００３７】
車両用空調装置１は、暖房運転時に、低水温サイクル３を高水温サイクル４と熱的に接続できるようになっており、バッテリ６０に蓄えられた熱、又はパワーモジュール７０で発生した熱（廃熱）を、冷凍サイクル２を介してヒーターコア４１に伝達することができる。
【００３８】
図２に、暖房運転時にバッテリ６０の熱をヒーターコア４１に伝達する場合の冷却水及び冷媒の流れを示す。冷却水又は冷媒が流れている流路を実線で示し、冷却水又は冷媒が流れていない流路を波線で示す。
【００３９】
低水温サイクル３では、第１三方弁３０及び第２三方弁３１によって第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とが遮断されており、第１冷却水流路６２及び第２冷却水流路７３内の冷却水はそれぞれ独立して循環する。バッテリ６０と熱交換を行うことで温められた第１冷却水流路６２の冷却水は、冷媒−水熱交換器２３で冷媒と熱交換を行って冷凍サイクル２の冷媒を温める。
【００４０】
冷凍サイクル２では、第１電磁弁２４が閉じられ、第２電磁弁２５が開かれることで、冷媒は冷媒−水熱交換器２３にのみ噴射される。冷媒−水熱交換器２３によって温められた冷媒は、コンプレッサ２０で加圧され、さらに温度が高くなった後、コンデンサ２１において高水温サイクル４の冷却水と熱交換を行って高水温サイクル４の冷却水を温める。
【００４１】
高水温サイクル４では、コンデンサ２１によって温められた冷却水は、ヒーターコア４１によって、ヒーターコア４１周囲の空気との間で熱交換を行ってヒーターコア４１周囲の空気を温める。温められた空気は、その後、車室内に吹き出される。
【００４２】
図３に、暖房運転時にパワーモジュール７０で発生した廃熱をヒーターコア４１に伝達する場合の冷却水及び冷媒の流れを示す。
【００４３】
低水温サイクル３では、冷却水は、第１冷却水流路６２の一部、接続流路３２ａ、第２冷却水流路７３の一部、及び接続流路３２ｂによって形成された１つの冷却水流路を循環する。パワーモジュール７０を冷却することで温度が高くなった冷却水は、冷媒−水熱交換器２３で冷凍サイクル２の冷媒と熱交換を行う。なお、この場合、冷却水はサブラジエータ７２には流れない。
【００４４】
冷凍サイクル２における冷媒の流れと、高水温サイクル４における冷却水の流れは、図２のバッテリ６０の熱をヒーターコア４１に伝達する場合と同じである。このようにして、パワーモジュール７０の廃熱を暖房運転時に利用することができる。
【００４５】
なお、バッテリ６０の熱、又はパワーモジュール７０の廃熱を用いてヒーターコア４１で、車室内に吹き出される空気を設定温度まで温めることができない場合には、メインヒーター４０によって高水温サイクル４の冷却水を温めて、車室内に吹き出される空気を温めることとしてもよい。
【００４６】
次に、コントローラ５が実行する暖房運転時の温調制御について、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００４７】
ステップＳ１００では、コントローラ５は、始動スイッチがＯＦＦからＯＮされたか否かを判定する。処理は、始動スイッチがＯＦＦからＯＮにされた場合にはステップＳ１０１に進み、始動スイッチがＯＦＦからＯＮにされていない場合、すなわち始動スイッチのＯＮ状態が継続されている場合にはステップＳ１０３に進む。なお、始動スイッチがＯＦＦ状態である場合には、本フローチャートの一群の処理は実行されない。
【００４８】
ステップＳ１０１では、コントローラ５は、第２ウォーターポンプ７１を作動させる。第２ウォーターポンプ７１による単位時間当たりの冷却水の流量は予め設定されており、固定流量としてもよく、パワーモジュール７０の負荷に応じた可変流量としてもよい。
【００４９】
ステップＳ１０２では、コントローラ５は、第２冷却水流路７３の冷却水が独立して循環するように、第２三方弁３１を制御する。具体的には図２に示すように、コントローラ５は、パワーモジュール７０の下流側に位置する第２三方弁３１の接続方向を制御することで、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを遮断する（第２三方弁遮断制御）。コントローラ５が第２三方弁遮断制御を行った後、第２冷却水流路７３の冷却水が循環することでパワーモジュール７０は冷却され、この冷却に伴う熱交換で温度が高くなった冷却水はサブラジエータ７２によって冷却される。
【００５０】
ステップＳ１０３では、コントローラ５は、第１温度センサ５０で検出した検出温度Ｔｄをバッテリ水温Ｔｂとして用いて、バッテリ水温Ｔｂが所定温度Ｔ１よりも高いか否かを判定する。所定温度Ｔ１は、バッテリ６０の熱を用いてヒーターコア４１で車室内に吹き出される空気を温めることのできる暖房下限温度であり、車室内の設定温度に応じて変更される。処理は、バッテリ水温Ｔｂが所定温度Ｔ１よりも高い場合にはステップＳ１０４に進み、バッテリ水温Ｔｂが所定温度Ｔ１以下の場合にはステップＳ１１７に進む。
【００５１】
ステップＳ１０４では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ６１がＯＦＦであるか否かを判定する。処理は、第１ウォーターポンプ６１がＯＦＦである場合にはステップＳ１０５に進み、第１ウォーターポンプ６１がＯＮである場合にはステップＳ１０９に進む。
【００５２】
ステップＳ１０５では、コントローラ５は、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とが独立するように、第１三方弁３０を制御する。具体的には図２に示すように、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ６１の下流側に位置する第１三方弁３０の接続方向を制御することで、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを遮断する（第１三方弁遮断制御）。このようにコントローラ５が第１三方弁遮断制御及び第２三方弁遮断制御を行うことで、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とは、独立して形成される。
【００５３】
ステップＳ１０６では、コントローラ５は、タイマｔｗをリセットする。タイマｔｗは、第１ウォーターポンプ６１が始動してからの連続作動時間を表す。
【００５４】
ステップＳ１０７では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ６１を作動させる。これにより、第１冷却水流路６２の冷却水が独立して循環を開始する。冷却水が循環することで、バッテリ６０の熱が冷凍サイクル２を介して高水温サイクル４のヒーターコア４１に伝達されて、ヒーターコア４１周囲の車室内に吹き出される空気を温める。
【００５５】
ここで、図５を参照して、第１冷却水流路６２の冷却水が循環を開始してからの冷却水の温度の時間変化について説明する。
【００５６】
図５の横軸は循環を開始してからの時間であり、縦軸は冷却水の温度である。図５では、第１冷却水流路６２の冷却水の検出温度Ｔｄは実線で表しており、第２冷却水流路７３の冷却水の温度であるパワーモジュール水温Ｔｍは破線で表している。パワーモジュール水温Ｔｍは、第２温度センサ５１によって検出されるパワーモジュール７０の直下流における冷却水の温度である。
【００５７】
循環開始時間ｔ０は、第１冷却水流路６２の冷却水が循環を開始した時間である。循環開始時間ｔ０において、第１ウォーターポンプ６１がＯＮとなることで、第１冷却水流路６２の冷却水は循環を開始する。循環開始時の第１冷却水流路６２の冷却水の検出温度Ｔｄは、パワーモジュール水温Ｔｍより低い。
【００５８】
第１冷却水流路６２の冷却水が循環を開始してから通過開始時間ｔｓを経過すると、検出温度Ｔｄは急激に上昇する。熱交換部６２ａ付近に滞留していた冷却水（以下、滞留温水という。）は、循環を開始するまでバッテリ６０から熱を受け取り続けており、第１冷却水流路６２の熱交換部６２ａ以外に滞留していた冷却水よりも局所的に高い温度となっている。このため、通過開始時間ｔｓになることで、滞留温水が温度検出部６２ｂに到達して温度検出部６２ｂを通過し始めるので、検出温度Ｔｄは瞬間的に上昇する。
【００５９】
その後、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過完了する通過完了時間ｔｐを経過すると、検出温度Ｔｄは元の循環開始時の温度付近に戻る。通過完了時間ｔｐは、通過開始時間ｔｓから通過時間Δｔ経過した時間である。
【００６０】
このように、検出温度Ｔｄは、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過している通過開始時間ｔｓから通過完了時間ｔｐにかけて、実際に第１冷却水流路６２を循環する冷却水の温度よりも一時的に高めの温度となる。より多くの滞留温水が温度検出部６２ｂを通過する時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間においては、検出温度Ｔｄは、一時的にパワーモジュール水温Ｔｍを上回る温度となる。
【００６１】
図４に戻って、暖房運転時の温調制御のフローチャートの説明を続ける。
【００６２】
ステップＳ１０８では、コントローラ５は、タイマｔｗのカウントアップを開始する。タイマｔｗのカウントアップが開始されることで、第１ウォーターポンプ６１がＯＮになっている連続時間が計測される。
【００６３】
ステップＳ１０９では、コントローラ５は、循環を開始してから滞留温水が温度検出部６２ｂを通過完了するまでの通過完了時間ｔｐを算出する。通過完了時間ｔｐは、熱交換部６２ａ内の冷却水の容量Ｖと、熱交換部６２ａから温度検出部６２ｂまでの第１冷却水流路の冷却水の容量Ｖ１と、を加算した値を、第１冷却水流路６２を循環する冷却水の流量Ｑで除算することにより算出される（ｔｐ＝（Ｖ＋Ｖ１）／Ｑ）。
【００６４】
図６は、第１冷却水流路６２の熱交換部６２ａから温度検出部６２ｂまでを拡大した斜視図である。
【００６５】
図６に示すように、熱交換部６２ａには容量Ｖの滞留温水が滞留しており、第１ウォーターポンプ６１がＯＮとなることで冷却水の循環が開始され、流量Ｑで流れ始める。
【００６６】
また、熱交換部６２ａから温度検出部６２ｂまでの間の第１冷却水流路６２の流路長はＬであり、第１冷却水流路６２の流路断面積はＳｃである。このため、熱交換部６２ａから温度検出部６２ｂまでの第１冷却水流路６２の冷却水の容量Ｖ１は、流路長Ｌと流路断面積Ｓｃとを乗算することにより求められる（Ｖ１＝Ｌ×Ｓｃ）。
【００６７】
コントローラ５は、熱交換部６２ａの容量Ｖと第１冷却水流路６２の冷却水の容量Ｖ１とを流量Ｑで除算することにより、通過完了時間ｔｐを算出する（ｔｐ＝（Ｖ＋Ｌ×Ｓｃ）／Ｑ）。
【００６８】
ステップＳ１１０では、コントローラ５は、タイマｔｗがステップＳ１０９で算出した通過完了時間ｔｐより大きいか否かを判定する。処理は、タイマｔｗが通過完了時間ｔｐより大きい場合にはステップＳ１１２に進み、タイマｔｗが通過完了時間ｔｐ以下の場合にはステップＳ１１１に進む。
【００６９】
ステップＳ１１１では、コントローラ５は、均温処理を実行する。均温処理は、滞留温水の通過前に検出された検出温度Ｔｄを、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過している間のバッテリ水温Ｔｂとして用いる温度補正処理である。均温処理を行っているコントローラ５は、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過している間、滞留温水の通過直前に検出された検出温度Ｔｄを保持しておきバッテリ水温Ｔｂとして代わりに用いる。
【００７０】
ステップＳ１１２では、コントローラ５は、パワーモジュール水温Ｔｍを検出し、パワーモジュール水温Ｔｍがバッテリ水温Ｔｂよりも高いか否かを判定する。ステップＳ１１１で均温処理が実行されている場合には、コントローラ５は、滞留温水の通過前に検出された検出温度Ｔｄをバッテリ水温Ｔｂに代入する。他方、ステップＳ１１１で均温処理が実行されていない場合には、コントローラ５は、検出される検出温度Ｔｄをそのままバッテリ水温Ｔｂに代入する。このように、第１冷却水流路６２の冷却水が循環して滞留温水が温度検出部６２ｂを通過した後は、冷却水の温度が均一化されている状態なので、コントローラ５は、その時に検出される検出温度Ｔｄをそのままバッテリ水温Ｔｂとして用いることができる。処理は、パワーモジュール水温Ｔｍがバッテリ水温Ｔｂよりも高い場合にはステップＳ１１３に進み、パワーモジュール水温Ｔｍがバッテリ水温Ｔｂ以下である場合にはステップＳ１１４に進む。
【００７１】
ステップＳ１１３では、コントローラ５は、図３に示すように、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを連通するよう第１三方弁３０及び第２三方弁３１を接続制御する。第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とで１つの冷却水流路が形成されるので、パワーモジュール７０を冷却して温度の高くなった冷却水が、冷媒−水熱交換器２３へと流される。このため、パワーモジュール７０の排熱は、冷凍サイクル２を介して高水温サイクル４のヒーターコア４１へと伝達されて、ヒーターコア４１周囲の空気を温めることに利用される。ステップＳ１１３後には、コントローラ５は、処理を終了する。
【００７２】
ステップＳ１１４では、コントローラ５は、図２に示すように、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを遮断するよう第１三方弁３０及び第２三方弁３１を制御する（第１、第２三方弁遮断制御）。コントローラ５が第１、第２三方弁遮断制御を行うことで、第１冷却水流路６２及び第２冷却水流路７３内の冷却水はそれぞれ独立して循環することになるので、バッテリ６０を冷却して温度の高くなった冷却水が、冷媒−水熱交換器２３へと流される。このため、バッテリ６０の熱は、冷凍サイクル２を介して高水温サイクル４のヒーターコア４１へと伝達されて、ヒーターコア４１周囲の空気を温めることに利用される。
【００７３】
ステップＳ１１５では、コントローラ５は、バッテリ水温Ｔｂがパワーモジュール７０の使用上限温度Ｔｍｔｈ以下であるか否かを判定する。使用上限温度Ｔｍｔｈは、パワーモジュール７０の機能維持が可能な温度である。パワーモジュール水温Ｔｍが使用上限温度Ｔｍｔｈよりも大きくなるとパワーモジュール７０の性能が劣化するおそれがある。処理は、バッテリ水温Ｔｂがパワーモジュール７０の使用上限温度Ｔｍｔｈ以下である場合にはステップＳ１１６に進み、使用上限温度Ｔｍｔｈよりも大きい場合にはステップＳ１０３に戻り、上記制御が繰り返される。バッテリ水温Ｔｂが使用上限温度Ｔｍｔｈを超える場合に、コントローラ５は、ステップＳ１０３へと処理を戻すことで、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とが接続されてパワーモジュール７０が過度に温められることを防止することができる。
【００７４】
ステップＳ１１６では、コントローラ５は、パワーモジュールサイクル７における冷却水の放熱を抑制する。具体的には、コントローラ５は、ラジエータシャッタ７４の開度を小さくし、走行風の風量を制限する、または第２ウォーターポンプ７１による単位時間当たり冷却水の流量を減少させる。なお、これら両方を行ってもよい。これにより、パワーモジュール水温Ｔｍは上昇する。このため、パワーモジュールサイクル７における冷却水の放熱を抑制しない場合と比べて、パワーモジュール水温Ｔｍがバッテリ水温Ｔｂより高くなるタイミングが早くなる。その結果、パワーモジュール７０の廃熱を利用して、ヒーターコア４１周囲の空気を早期に温めることが可能となる。
【００７５】
ステップＳ１１７では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ６１をＯＦＦにする。
【００７６】
ステップＳ１１８では、コントローラ５は、ステップＳ１１４と同様に、第１、第２三方弁遮断制御を行う。第１、第２三方弁遮断制御によって、図２に示すように、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とは、それぞれ独立して形成される。ステップＳ１１８後には、コントローラ５は、処理を終了する。
【００７７】
その後、コントローラ５は、所定時間毎に上記の暖房運転時の温調制御を繰り返し実行する。
【００７８】
上記した第１実施形態による低水温サイクル３（冷却水循環装置）によれば、以下の効果を得ることができる。
【００７９】
本実施形態の冷却水循環装置は、内部を循環する冷却水とバッテリ６０との間で熱交換を行うことで暖房に利用可能な熱を得る第１冷却水流路６２と、第１冷却水流路６２と接続可能に配置され、パワーモジュール７０と熱交換を行う冷却水が循環する第２冷却水流路７３と、第１冷却水流路６２の冷却水のバッテリ水温Ｔｂと第２冷却水流路７３の冷却水のパワーモジュール水温Ｔｍとに基づいて第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを接続、又は遮断する第１三方弁３０及び第２三方弁３１と、を備える。第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを接続、又は遮断する流路切替判定時に用いられるバッテリ水温Ｔｂは、第１冷却水流路６２の冷却水が循環してバッテリ水温Ｔｂが均一化されているときの温度である。
【００８０】
このような冷却水循環装置によれば、循環開始時にバッテリ６０から熱を受け取った滞留温水が温度検出部６２ｂに流れ込み検出温度Ｔｄが一時的に上昇しても、上昇した検出温度Ｔｄに応じて直ちに第１三方弁３０や第２三方弁３１が切り替わることがなくなる。このように、滞留温水が温度検出部６２ｂに一時的に流れ込んでも第１三方弁３０や第２三方弁３１が切り替わらなくなるので、第１三方弁３０や第２三方弁３１の切替頻発による消耗を抑えるとともに、第１ウォーターポンプ６１や第２ウォーターポンプ７１の負荷変動による回転数急変や騒音を低減することができる。
【００８１】
また、第１三方弁３０や第２三方弁３１によって第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３の接続が断続的に遮断されることなく、パワーモジュール７０の排熱を用いた暖房をより連続して長時間行えるようになるので、メインヒーター４０の消費電力を抑えることができる。
【００８２】
本実施形態の冷却水循環装置では、流路切替判定時に用いられるバッテリ水温Ｔｂは、第１冷却水流路６２の冷却水が循環を開始してから所定時間経過後のバッテリ水温Ｔｂである。
【００８３】
本実施形態の冷却水循環装置では、第１冷却水流路６２には、冷却水とバッテリ６０との間で熱交換が行われる熱交換部６２ａと、冷却水の検出温度Ｔｄが検出される温度検出部６２ｂと、が設けられる。所定時間は、循環開始時に熱交換部６２ａ内に滞留している冷却水が温度検出部６２ｂを通過完了する通過完了時間ｔｐ以上である。
【００８４】
このような冷却水循環装置によれば、滞留温水の通過後に検出された検出温度Ｔｄに基づいてバッテリ水温Ｔｂの決定が行えるので、滞留温水による一時的な温度上昇の影響を回避することができる。このため、第１三方弁３０や第２三方弁３１が頻繁に切り替わることを抑制することができる。
【００８５】
本実施形態の冷却水循環装置では、流路切替判定時に用いられるバッテリ水温Ｔｂは、循環開始時に熱交換部６２ａ内に滞留している冷却水が温度検出部６２ｂを通過している間の温度として、循環開始時に熱交換部６２ａ内にある滞留温水が温度検出部６２ｂを通過する前に検出される検出温度Ｔｄである。
【００８６】
このような冷却水循環装置によれば、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過している間、バッテリ水温Ｔｂの更新を行わずに、滞留温水の通過前のバッテリ水温Ｔｂが代わりに用いられるので、滞留温水による一時的な温度上昇によって流路切替が頻繁に行われることを抑制することができる。
【００８７】
本実施形態の冷却水循環装置では、第１三方弁３０及び第２三方弁３１は、パワーモジュール水温Ｔｍが、流路切替判定時に用いられるバッテリ水温Ｔｂよりも高い場合には、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを接続する。また、第１三方弁３０及び第２三方弁３１は、パワーモジュール水温Ｔｍが、流路切替判定時に用いられるバッテリ水温Ｔｂ以下の場合には、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを遮断する。
【００８８】
このような冷却水循環装置によれば、第１三方弁３０や第２三方弁３１は、検出温度Ｔｄに基づいて決定したバッテリ水温Ｔｂとパワーモジュール水温Ｔｍとを比較して流路の切り替えを行う。このため、滞留温水によって一時的に検出温度Ｔｄが上昇しても、バッテリ水温Ｔｂとパワーモジュール水温Ｔｍの大小関係が変化することなく第１三方弁３０や第２三方弁３１の切替頻発等を抑制することができる。
【００８９】
なお、ステップＳ１１０の均温処理を行っているコントローラ５は、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過している間は、冷却水の循環温度としてのバッテリ水温Ｔｂの決定を待機することとしてもよい。
【００９０】
上記の冷却水循環装置では、第１三方弁３０及び第２三方弁３１は、循環開始時に熱交換部６２ａ内に滞留している冷却水が温度検出部６２ｂを通過している間、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを接続、又は遮断する流路切替を行わずに待機する。
【００９１】
このような冷却水循環装置によれば、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過している間は、バッテリ水温Ｔｂの決定を一時的に中断するので、滞留温水の一時的な温度上昇によってバッテリ水温Ｔｂが上昇し、第１三方弁３０や第２三方弁３１の接続方向が頻繁に切り替わることを抑制することができる。
【００９２】
また、コントローラ５は、第１冷却水流路６２の冷却水を循環させる第１ウォーターポンプ６１の運転状態に応じて、通過完了時間ｔｐを補正して算出することとしてもよい。ここで、図７Ａは、第１ウォーターポンプ６１の電圧Ｖｏと通過完了時間ｔｐとの関係を示すグラフである。例えば、図７Ａに示すように、第１ウォーターポンプ６１の電圧Ｖｏが増大している場合には、滞留温水が温度検出部６２ｂを素早く通過することとなるので、通過完了時間ｔｐを短く補正することができる。また、図７Ｂは、第１ウォーターポンプ６１の回転数ｒｐｍと通過完了時間ｔｐとの関係を示すグラフである。図７Ｂに示すように、第１ウォーターポンプ６１の回転数ｒｐｍが増大している場合にも、滞留温水が温度検出部６２ｂを素早く通過することとなるので、通過完了時間ｔｐを短く補正することができる。
【００９３】
上記の冷却水循環装置では、第１冷却水流路６２には、冷却水を循環させる第１ウォーターポンプ６１が設けられる。通過完了時間ｔｐは、第１ウォーターポンプ６１の電圧Ｖｏ、又は回転数ｒｐｍが増大するほど、短く算出される。
【００９４】
このような冷却水循環装置によれば、流量計を設けなくても、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過完了する通過完了時間ｔｐを算出することができる。
【００９５】
さらに、図８に示すように、バッテリ水温Ｔｂの増大に応じて、通過完了時間ｔｐを補正することとしてもよい。図８は、バッテリ水温Ｔｂと通過完了時間ｔｐとの関係を示すグラフである。バッテリ水温Ｔｂが高い場合には、滞留温水とバッテリ水温Ｔｂとの温度差が小さくなるので、滞留温水の通過による一時的な温度上昇の影響が小さくなる。
【００９６】
上記の冷却水循環装置では、通過完了時間ｔｐは、循環開始時に検出される検出温度Ｔｄが高いほど、短く算出される。
【００９７】
このような冷却水循環装置によれば、バッテリ水温Ｔｂが高くなりバッテリ水温Ｔｂと滞留温水の温度差が小さくなった場合に、通過完了時間ｔｐを短く補正できるので、滞留温水の通過後のバッテリ水温Ｔｂの更新をより早くすることができる。また、バッテリ水温Ｔｂが低くなりバッテリ水温Ｔｂと滞留温水の温度差が大きくなった場合に、通過完了時間ｔｐを長く補正できるので、滞留温水が完全に通過するまで待つことができ、滞留温水通過時の一時的な温度上昇の影響を回避することができる。
【００９８】
なお、本実施形態のステップＳ１１０では、タイマｔｗが通過完了時間ｔｐより大きい場合にのみ均温処理を行わずにステップＳ１１２に進むこととしているが、タイマｔｗが通過開始時間ｔｓより小さい場合にもステップＳ１１２に進むこととしてもよい。上記の冷却水循環装置では、コントローラ５は、第１冷却水流路６２の冷却水の循環開始時に熱交換部６２ａに滞留していた滞留温水が温度検出部６２ｂに到達する前にも、温度検出部６２ｂで検出された冷却水の検出温度Ｔｄに基づいてバッテリ水温Ｔｂの決定を行う。
【００９９】
このような冷却水循環装置によれば、温度検出部６２ｂに滞留温水が到達する前にもバッテリ水温Ｔｂを決定するので、第１冷却水流路６２の冷却水の循環開始直後のバッテリ水温Ｔｂを早急に決定することができる。
【０１００】
（第２実施形態）
図９を参照して、本発明の第２実施形態の冷却水循環装置について説明する。図９は、本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置１のコントローラ５が実行する暖房運転時の温調制御のフローチャートである。
【０１０１】
第２実施形態の暖房運転時の温調制御のフローチャートでは、バッテリ水温Ｔｂの単位時間あたりの温度傾きを用いて均温処理を実行する態様である点が、第１実施形態とは相違する。なお、以下の実施形態では、第１実施形態と同じ機能を果たす構成には同一の符号を用い、重複する記載を適宜省略して説明する。
【０１０２】
第２実施形態のステップＳ２００からステップＳ２０６では、コントローラ５は、第１実施形態のステップＳ１００からステップＳ１０５及びステップＳ１０７と同じ処理を行う。
【０１０３】
ステップＳ２０７では、コントローラ５は、第１温度センサ５０によって検出した検出温度Ｔｄを用いて、単位時間あたりの検出温度Ｔｄの変化量である温度傾きを算出する。
【０１０４】
ステップＳ２０８では、コントローラ５は、検出温度Ｔｄの単位時間当たりの温度傾きに応じて均温処理を実行する。図１０は、冷却水の温度と検出温度Ｔｄの温度傾きの時間変化を表すグラフである。図１０（ａ）は、冷却水の温度として、検出温度Ｔｄとパワーモジュール水温Ｔｍの時間変化を表すグラフである。検出温度Ｔｄとパワーモジュール水温Ｔｍは、第１実施形態（図５）と同様に時間変化するものとする。図１０（ｂ）は、検出温度Ｔｄの温度傾きの時間変化を表すグラフであり、検出温度Ｔｄの温度傾きが実線で表され、温度傾きの上限許容値ａと下限許容値−ａとは破線で表される。上限許容値ａ及び下限許容値−ａは、流路切替判定に影響の生じることなく許容できる温度傾きの上限値及び下限値である。温度傾きが、上限許容値ａと下限許容値−ａとの間の温度均一領域内に持続的に収束している場合には、バッテリ水温Ｔｂは均一化されている状態となる。他方で、温度傾きが、温度均一領域内に持続的に収束していない場合には、バッテリ水温Ｔｂは均一化されておらず温度変化が大きい状態となる。
【０１０５】
図１０に示すように、第１冷却水流路６２の冷却水が循環を開始してから通過開始時間ｔｓを経過すると、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過し始めるので、第１温度センサ５０によって検出される検出温度Ｔｄは一時的に大きく上昇する。このため、検出温度Ｔｄの温度傾きも大きく上昇し、上限許容値ａを超える。上限許容値ａを超えると、コントローラ５は、一時的に検出温度Ｔｄが大きく変化しており、滞留温水の通過に伴い温度変化が大きい状態であると判定する。
【０１０６】
その後、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過しきるまでの間にかけて、滞留温水による一時的な温度の上昇が徐々に収まる。このため、検出温度Ｔｄの温度傾きは減少に転じて、下限許容値−ａを下回る。下限許容値−ａを下回ると、コントローラ５は、一時的に検出温度Ｔｄが大きく変化しており、滞留温水が通過している状態であると判定する。
【０１０７】
このように、通過開始してから通過しきるまでの通過時間Δｔの間にかけて、一時的な検出温度Ｔｄの変化によって温度傾きの値が変わる。通過時間Δｔの経過、すなわち循環開始から通過完了時間ｔｐが経過することで、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過完了し、一時的に上昇した検出温度Ｔｄは元の温度に戻る。このため、検出温度Ｔｄの温度傾きは０付近に収束する。
【０１０８】
したがって、コントローラ５は、検出温度Ｔｄの温度傾きが上限許容値ａを超えて大きく上昇した場合には、検出温度Ｔｄの更新を行わずに、上限許容値ａを超える前の検出温度Ｔｄの温度傾きをそのまま保持する。また、コントローラ５は、検出温度Ｔｄの温度傾きが上限許容値ａを超えた値から減少に転じて下限許容値−ａを下回る間にも、検出温度Ｔｄの更新を行わずに、上限許容値ａを超える前の検出温度Ｔｄをそのまま保持する。
【０１０９】
そして、コントローラ５は、検出温度Ｔｄの温度傾きが下限許容値−ａから上限許容値ａの間に収束したと判定すると、更新を再開し、検出温度Ｔｄからバッテリ水温Ｔｂを求める。なお、コントローラ５は、検出温度Ｔｄの温度傾きが、下限許容値−ａから上限許容値ａの間に一定時間収まることで収束したと判定してもよい。一定時間は、滞留温水の通過に伴い上限許容値ａを超えた値から下限許容値−ａを下回る値へと切り替わる際に、温度傾きが温度均一領域内に一時的に留まる時間よりも長くなるように設定される。
【０１１０】
このように、ステップＳ２０８の均温処理では、均温化処理で温度傾きが温度均一領域内に持続的に収束していると判定されている場合には、コントローラ５は、検出される検出温度Ｔｄをそのままバッテリ水温Ｔｂに代入する。他方、温度傾きが温度均一領域内に持続的に収束していないと判定されている場合には、コントローラ５は、温度傾きが温度均一領域内に持続的に収束している状態になるまで待機して、検出温度Ｔｄを検出してバッテリ水温Ｔｂに代入する。
【０１１１】
ステップＳ２０９では、コントローラ５は、パワーモジュール水温Ｔｍがバッテリ水温Ｔｂよりも大きいか否かを判定する。バッテリ水温Ｔｂは、ステップＳ２０８の均温処理で求めた値が用いられる。処理は、パワーモジュール水温Ｔｍがバッテリ水温Ｔｂよりも高い場合にはステップＳ２１０に進み、パワーモジュール水温Ｔｍがバッテリ水温Ｔｂ以下である場合にはステップＳ２１１に進む。
【０１１２】
ステップＳ２１０からステップＳ２１５では、コントローラ５は、第１実施形態のステップＳ１１３からステップＳ１１８と同様の処理を行う。
【０１１３】
上記した第２実施形態による冷却水循環装置によれば、以下の効果を得ることができる。
【０１１４】
本実施形態の冷却水循環装置では、第１冷却水流路６２には、冷却水の検出温度Ｔｄが検出される温度検出部６２ｂが設けられ、検出温度Ｔｄに基づいて、第１冷却水流路６２の冷却水の単位時間あたりの検出温度Ｔｄの変化量である温度傾きが算出される。第１三方弁３０及び第２三方弁３１は、温度傾きが、バッテリ水温Ｔｂの均一化されている温度均一領域内に持続的に収束していない場合には、第１冷却水流路６２と第２冷却水流路７３とを接続、又は遮断する流路切替を行わずに待機する。
【０１１５】
このような冷却水循環装置によれば、滞留温水が温度検出部６２ｂを通過している間は、検出温度Ｔｄに基づいた温度傾きが温度均一領域内に持続的に収束しなくなる。このためコントローラ５は、第１三方弁３０及び第２三方弁３１の制御を待機することとなるので、第１三方弁３０及び第２三方弁３１が頻繁に切り替えられて消耗すること等を抑制することができる。
【０１１６】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態の冷却水循環装置について説明する。
【０１１７】
第３実施形態のコントローラ５は、図１１のフローチャートを用いて、暖房運転時の温調制御を実行する。第３実施形態のコントローラ５が実行する温調制御は、検出温度Ｔｄを積算して温度積算値Ｓを算出し均温処理を実行する態様である点が、第２実施形態とは相違する。すなわち、第３実施形態の暖房運転時の温度制御についてのフローチャートは、第２実施形態と同一の順番で進められるが、ステップＳ３０６からステップＳ３０８までの均温処理周辺の態様が第２実施形態とは異なる。
【０１１８】
ステップＳ３００からステップＳ３０５では、コントローラ５は、第２実施形態のステップＳ２００からステップＳ２０５と同じ処理を行う。
【０１１９】
ステップＳ３０６では、コントローラ５は、第１ウォーターポンプ６１の作動と同時に、温度積算値Ｓをリセットする。
【０１２０】
ステップＳ３０７では、コントローラ５は、検出温度Ｔｄを積算して温度積算値Ｓを算出する。このように、コントローラ５は温度積算値算出部として機能する。温度積算値Ｓは、第１温度センサ５０によって検出した第１冷却水流路６２の冷却水の単位時間あたりの検出温度Ｔｄを積算した値であり、図１２に示すように、第１ウォーターポンプ６１が始動してから時間が経つにつれて大きな値となる。
【０１２１】
図１２は、冷却水の温度と、検出温度Ｔｄを積算して算出される温度積算値Ｓの時間変化を表すグラフである。図１２（ａ）は、冷却水の温度として、検出温度Ｔｄとパワーモジュール水温Ｔｍの時間変化を表すグラフである。検出温度Ｔｄとパワーモジュール水温Ｔｍは、第１実施形態（図５）と同様に時間変化するものとする。図１２（ｂ）は、検出温度Ｔｄを積算した温度積算値Ｓの時間変化を表すグラフであり、温度積算値Ｓが実線で表され、バッテリ水温推定領域帯の領域上限値ｂと領域下限値−ｂとが破線で表される。コントローラ５は、バッテリ水温推定領域帯を設定するバッテリ温度推定領域帯設定部として機能する。バッテリ水温推定領域帯は、温度積算値Ｓの増大傾きに対応して一定の幅で増大する領域帯である。バッテリ水温推定領域帯の上限値と下限値が、それぞれ領域上限値ｂと領域下限値−ｂとなる。熱交換部６２ａの滞留温水を一時的に検出しても、バッテリ水温推定領域帯の領域上限値ｂ及び領域下限値−ｂは、検出温度Ｔｄを積算した温度積算値Ｓが領域帯内に収まる幅となるように予め設定される。
【０１２２】
ステップＳ３０８では、コントローラ５は、第１冷却水流路６２を循環する冷却水の均温処理として、温度積算値Ｓがバッテリ水温推定領域帯内に入っているか否かを判定する。
【０１２３】
バッテリ水温推定領域帯内に、温度積算値Ｓが入っている場合には、コントローラ５は、温度積算値Ｓを、検出温度Ｔｄの積算回数である積算時間で除算することによりバッテリ水温Ｔｂを求める。
【０１２４】
他方で、バッテリ水温推定領域帯内に温度積算値Ｓが入っていない場合、すなわち温度積算値Ｓがバッテリ水温推定領域帯から外れた場合には、コントローラ５は、バッテリ水温Ｔｂが変化したと判定する。コントローラ５は、直近数回の温度積算値Ｓの増大傾きに基づいて新たなバッテリ水温推定領域帯を設定する。また、コントローラ５は、直近数回の温度積算値Ｓを、直近の対応する検出温度Ｔｄの積算時間で除算することにより、変化したバッテリ水温Ｔｂを求める。
【０１２５】
ステップ３０９からステップＳ３１５では、コントローラ５は、第２実施形態のステップＳ２０９からステップＳ２１５と同じ処理を行う。
【０１２６】
上記した第３実施形態による冷却水循環装置によれば、以下の効果を得ることができる。
【０１２７】
本実施形態の冷却水循環装置では、第１冷却水流路６２は、冷却水とバッテリ６０との間で熱交換が行われる熱交換部６２ａと、冷却水の検出温度Ｔｄが検出される温度検出部６２ｂと、が設けられる。コントローラ５は、単位時間あたりの検出温度Ｔｄを積算することで温度積算値Ｓを算出する温度積算値算出部として機能し、温度積算値Ｓの増大に対応して増大するバッテリ水温推定領域帯を設定するバッテリ水温推定領域帯設定部として機能する。コントローラ５は、循環開始時に熱交換部６２ａに滞留している滞留温水が温度検出部６２ｂを通過することで、検出温度Ｔｄが一時的に変化した場合でも、温度積算値Ｓが範囲内に収まるようにバッテリ水温推定領域帯を設定する。
【０１２８】
このような冷却水循環装置によれば、一時的な滞留温水の通過によって検出温度Ｔｄが増大しても温度積算値Ｓがバッテリ水温推定領域帯内に収まるようにバッテリ水温推定領域帯が設定される。このため、バッテリ水温Ｔｂが変化したと判定されなくなるので、第１三方弁３０や第２三方弁３１が頻繁に切り替えられて消耗することを抑制することができる。
【０１２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０１３０】
例えば、上記実施形態では、低水温サイクル３のバッテリ水温Ｔｂを決定するために均温処理を実行しているが、バッテリ水温Ｔｂの決定に限らず、パワーモジュール水温Ｔｍや他サイクルの冷却水の温度を決定するときにも適用することとしてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１    車両用空調装置
２    冷凍サイクル
３    低水温サイクル（冷却水循環装置）
４    高水温サイクル
５    コントローラ（温度積算値算出部、水温推定領域帯設定部）
６    バッテリサイクル
７    パワーモジュールサイクル
２３    冷媒−水熱交換器
３０    第１三方弁（流路切替部）
３１    第２三方弁（流路切替部）
４１    ヒーターコア
５０    第１温度センサ
５１    第２温度センサ
６０    バッテリ（第１熱源）
６１    第１ウォーターポンプ（ポンプ）
６２    第１冷却水流路
６２ａ    熱交換部
６２ｂ    温度検出部
７０    パワーモジュール（第２熱源）
７１    第２ウォーターポンプ
７２    サブラジエータ
７３    第２冷却水流路
７４    ラジエータシャッタ
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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