特開 2024-11222 熱管理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024011222

(43)【公開日】2024-01-25

(54)【発明の名称】熱管理装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20240118BHJP

   B60L 58/27 20190101ALI20240118BHJP

【ＦＩ】

B60H1/22 611D

B60L58/27

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022113053

(22)【出願日】2022-07-14

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000110

【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 吉男

(72)【発明者】

【氏名】古川 智

(72)【発明者】

【氏名】大村 充世

【テーマコード（参考）】

3L211

5H125

【Ｆターム（参考）】

3L211AA10

3L211AA11

3L211BA02

3L211DA42

3L211DA50

3L211EA50

3L211EA90

3L211GA43

3L211GA49

3L211GA93

3L211GA99

5H125AA01

5H125AC12

5H125BC19

5H125CD09

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】バッテリを加熱可能な車両を提案する。
【解決手段】熱管理装置は、第１熱媒体が循環する第１熱回路と、第２熱媒体が循環する第２熱回路と、制御部と、を備える。第１熱回路は、第１ラジエータと、バッテリと、を備えている。第２熱回路は、第２熱媒体を加熱するヒータと、第２熱媒体の温度センサと、第１経路と、第１経路上に配置されており第１熱媒体と第２熱媒体とで熱交換が可能な第２ラジエータと、第１経路と並列な第２経路と、第２経路上の暖房器と、第１および第２経路へ第２熱媒体を分流する流量調整部と、を備えている。制御部は、バッテリ加熱要求および暖房要求が要求された場合に、第２熱媒体を加熱し、第２熱媒体を第１および第２経路へ分流する。分流処理では、第２熱媒体の目標温度に対する測定温度の不足値が、第１しきい値よりも大きいときに、第２経路の第２分流割合が第１経路の第１分流割合よりも大きくされる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１熱媒体が循環する第１熱回路と、第２熱媒体が循環する第２熱回路と、制御部と、を備え、車両に搭載される熱管理装置であって、
前記第１熱回路は、
第１ラジエータと、
バッテリと、
を備えており、
前記第２熱回路は、
前記第２熱媒体を加熱するヒータと、
前記第２熱媒体の温度を測定し測定温度を出力可能に構成されている温度センサと、
第１経路と、
前記第１経路上に配置されている第２ラジエータであって、前記第１ラジエータを流れる前記第１熱媒体と前記第２ラジエータを流れる前記第２熱媒体とが熱交換可能に構成されている、前記第２ラジエータと、
前記第１経路と並列な第２経路と、
前記第２経路上に配置されており、前記第２熱媒体を熱源として前記車両の室内を暖房する暖房器と、
前記第１経路および前記第２経路へ前記第２熱媒体を分流することが可能に構成されている流量調整部と、
を備えており、
前記制御部は、バッテリ加熱要求および暖房要求が要求された場合に、前記ヒータによって前記第２熱媒体を加熱するとともに、前記流量調整部によって前記第２熱媒体を前記第１経路および前記第２経路へ分流する分流処理を実行し、
前記分流処理では、前記第２熱媒体の目標温度に対する前記測定温度の不足値が、予め定められた第１しきい値よりも大きいときに、前記第２経路に分流する第２分流割合が前記第１経路に分流する第１分流割合よりも大きくされる、
熱管理装置。

【請求項2】

前記第１しきい値よりも小さい第２しきい値が予め定められており、
前記分流処理では、
前記不足値が前記第１しきい値より大きいときには、前記第２分流割合が第１固定値に制御され、
前記不足値が前記第２しきい値より小さいときには、前記第２分流割合が第１固定値よりも小さい第２固定値に制御され、
前記不足値が前記第１しきい値より小さく前記第２しきい値より大きいときには、前記第２分流割合が、前記不足値が小さくなることに応じて前記第１固定値から前記第２固定値まで単純減少するように制御される、請求項１に記載の熱管理装置。

【請求項3】

前記暖房器の暖房負荷が高くなるほど、前記第１固定値が大きく設定される、請求項２に記載の熱管理装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記第２熱媒体の前記目標温度を所定温度範囲内で可変に制御することが可能に構成されており、
前記制御部は、前記バッテリ加熱要求および前記暖房要求が要求された場合に、前記目標温度を前記所定温度範囲内の上限値に設定する、請求項１に記載の熱管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書に開示の技術は、熱管理装置に関する。

【0002】

特許文献１には、車両に搭載される熱管理装置が開示されている。この熱管理装置は、熱媒体が循環する複数の熱回路（ヒータ回路、バッテリ回路等）を有している。ヒータ回路内の熱媒体をヒータを用いて加熱することで、車室内を暖房することができる。また、ヒータ回路内の熱媒体の熱をバッテリ回路に伝達することで、バッテリを加熱することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－１５４８１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

空調暖房の要求とバッテリ加熱の要求とが同時に発生した場合には、両要求に対してヒータの能力をどのように分配するのかが問題となる。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書が開示する熱管理装置は、車両に搭載される。熱管理装置は、第１熱媒体が循環する第１熱回路と、第２熱媒体が循環する第２熱回路と、制御部と、を備える。第１熱回路は、第１ラジエータと、バッテリと、を備えている。第２熱回路は、第２熱媒体を加熱するヒータと、第２熱媒体の温度を測定し測定温度を出力可能に構成されている温度センサと、第１経路と、第１経路上に配置されている第２ラジエータであって、第１ラジエータを流れる第１熱媒体と第２ラジエータを流れる第２熱媒体とが熱交換可能に構成されている、第２ラジエータと、第１経路と並列な第２経路と、第２経路上に配置されており、第２熱媒体を熱源として車両の室内を暖房する暖房器と、第１経路および第２経路へ第２熱媒体を分流することが可能に構成されている流量調整部と、を備えている。制御部は、バッテリ加熱要求および暖房要求が要求された場合に、ヒータによって第２熱媒体を加熱するとともに、流量調整部によって第２熱媒体を第１経路および第２経路へ分流する分流処理を実行する。分流処理では、第２熱媒体の目標温度に対する測定温度の不足値が、予め定められた第１しきい値よりも大きいときに、第２経路に分流する第２分流割合が第１経路に分流する第１分流割合よりも大きくされる。

【0006】

この構成によれば、加熱された第２熱媒体が第１経路に流れることによって、第２熱媒体と第１熱媒体との熱交換によって、第１ラジエータを流れる第１熱媒体を加熱することができる。加熱された第１熱媒体によって、バッテリを加熱することができる。また、加熱された第２熱媒体が第２経路に流れることによって、車両の室内を暖房することができる。そしてバッテリ加熱要求および暖房要求が要求された場合には、加熱された第２熱媒体を第１経路および第２経路へ分流することができるため、バッテリ加熱と暖房とを同時に実行することが可能となる。このとき、第２分流割合を第１分流割合よりも大きくすることによって、バッテリ加熱よりも暖房を優先して実行することができる。ドライバの意志により選択されている暖房要求を、バッテリ加熱要求よりも優先させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】熱管理装置１００の回路図。

【図2】弁開度の制御態様を示すグラフ。

【図3】分流処理における制御の具体例を示すグラフ。

【図4】変形例の熱管理装置１００ａの回路図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本明細書が開示する熱管理装置の技術要素を、以下に列記する。なお、以下の各技術要素は、それぞれ独立して有用なものである。

【0009】

本明細書が開示する一例の熱管理装置では、第１しきい値よりも小さい第２しきい値が予め定められていてもよい。分流処理では、不足値が第１しきい値より大きいときには、第２分流割合が第１固定値に制御されてもよい。分流処理では、不足値が第２しきい値より小さいときには、第２分流割合が第１固定値よりも小さい第２固定値に制御されてもよい。分流処理では、不足値が第１しきい値より小さく第２しきい値より大きいときには、第２分流割合が、不足値が小さくなることに応じて第１固定値から第２固定値まで単純減少するように制御されてもよい。この構成では、不足値が第１しきい値よりも小さくなることに応じて、除々に第２分流割合を小さくすることができる。これにより、第２熱媒体の測定温度が目標温度に近づくにつれて、除々にバッテリ加熱能力を高めていくことが可能となる。暖房感を維持しながら、ヒータの能力をバッテリ加熱へより多く配分することが可能となる。

【0010】

本明細書が開示する一例の熱管理装置では、暖房器の暖房負荷が高くなるほど、第１固定値が大きく設定されてもよい。この構成によれば、暖房負荷が高くなるほど、バッテリ加熱よりも暖房をより優先することができる。暖房要求に対する応答性を高めることが可能となる。

【0011】

本明細書が開示する一例の熱管理装置では、制御部は、第２熱媒体の目標温度を所定温度範囲内で可変に制御することが可能に構成されていてもよい。制御部は、バッテリ加熱要求および暖房要求が要求された場合に、目標温度を所定温度範囲内の上限値に設定してもよい。この構成によれば、バッテリ加熱と暖房とを同時に実行する場合に、ヒータの能力を最大限に利用することができる。バッテリ加熱量級および暖房要求に対する応答性を高めることが可能となる。

【実施例0012】

（熱管理装置１００の構成）
図１に、本実施形態の熱管理装置１００の回路図を示す。熱管理装置１００は、車両に搭載されている。熱管理装置１００は、制御部８０、第１熱回路１０、第２熱回路２０、及び、第３熱回路３０を有している。制御部８０は、熱管理装置１００の各部を制御する。第１熱回路１０、第２熱回路２０、及び、第３熱回路３０のそれぞれの内部に、第１熱媒体、第２熱媒体、第３熱媒体が各々独立して流れる。熱媒体の種類は特に限定されず、例えば、ハイドロフルオロカーボンを用いることができる。

【0013】

制御部８０は、エバポレータ６３を用いて車室内の空気を冷却する冷房動作を実行することができる。また、制御部８０は、ヒータコア７４を用いて車室内の空気を加熱する暖房動作を実行することができる。また、制御部８０は、バッテリ５１、トランスアクスル４３、ＰＣＵ（パワーコントロールユニット）４７、及び、ＳＰＵ（スマートパワーユニット）４６を冷却することができる。さらに、制御部８０は、バッテリ５１、トランスアクスル４３、ＰＣＵ４７、及び、ＳＰＵ４６を加熱することができる。

【0014】

第１熱回路１０は、低温ラジエータ経路１１、バイパス経路１２、電気機器経路１３、バッテリ経路１４、チラー経路１５、接続経路１６及び１７を有している。

【0015】

低温ラジエータ経路１１には、低温ラジエータ４１が設置されている。低温ラジエータ４１は、低温ラジエータ経路１１内の第１熱媒体と外気（すなわち、車両の外部の空気）とを熱交換させる。電気機器経路１３の下流端は、三方弁４２を介してバイパス経路１２の上流端と低温ラジエータ経路１１の上流端に接続されている。電気機器経路１３の上流端は、バイパス経路１２の下流端と低温ラジエータ経路１１の下流端に接続されている。電気機器経路１３には、ポンプ４８が設置されている。ポンプ４８は、電気機器経路１３内の第１熱媒体を下流へ送出する。三方弁４２は、電気機器経路１３から低温ラジエータ経路１１に第１熱媒体が流れる状態と電気機器経路１３からバイパス経路１２に第１熱媒体が流れる状態との間で、流路を切り換える。

【0016】

電気機器経路１３には、ＳＰＵ４６、ＰＣＵ４７、及び、オイルクーラ４５が設置されている。ＳＰＵ４６とＰＣＵ４７は、電気機器経路１３内の第１熱媒体との熱交換によって加熱または冷却される。オイルクーラ４５には、オイル循環路１８が接続されている。オイルクーラ４５は、電気機器経路１３内の第１熱媒体とオイル循環路１８内のオイルとの熱交換によって、オイル循環路１８内のオイルを加熱または冷却する。オイル循環路１８は、トランスアクスル４３の内部を通るように配設されている。トランスアクスル４３は、車両の駆動輪を回転させる走行用モータを内蔵している。オイル循環路１８には、オイルポンプ４４が設置されている。オイルポンプ４４は、オイル循環路１８内のオイルを循環させる。オイルクーラ４５で冷却されたオイルがオイル循環路１８を循環すると、トランスアクスル４３が内蔵する走行用モータが冷却される。ＳＰＵ４６は、バッテリ５１の充放電を制御する。ＰＣＵ４７は、バッテリ５１から供給される直流電力を交流電力に変換し、交流電力をトランスアクスル４３が内蔵するモータに供給する。

【0017】

チラー経路１５の下流端は、三方弁４９を介してバッテリ経路１４の上流端と接続経路１６の上流端に接続されている。チラー経路１５の上流端は、バッテリ経路１４の下流端と接続経路１７の下流端に接続されている。接続経路１７の上流端は、低温ラジエータ経路１１によって接続経路１６の下流端に接続されている。チラー経路１５には、ポンプ５３が設置されている。ポンプ５３は、チラー経路１５内の第１熱媒体を下流へ送出する。三方弁４９は、チラー経路１５からバッテリ経路１４に第１熱媒体が流れる状態と、チラー経路１５から接続経路１６に第１熱媒体が流れる状態との間で流路を切り換える。

【0018】

チラー経路１５には、チラー５２が設置されている。チラー５２は、チラー経路１５内の第１熱媒体と第３熱回路３０内の第３熱媒体との熱交換によって、チラー経路１５内の第１熱媒体を冷却する。

【0019】

バッテリ経路１４には、バッテリ５１が設置されている。バッテリ５１は、ＰＣＵ４７に直流電力を供給する。バッテリ５１は、バッテリ経路１４内の第１熱媒体との熱交換によって、冷却または加熱される。

【0020】

第３熱回路３０は、チラー経路２２、エバポレータ経路２４、及び、コンデンサ経路２６を有している。コンデンサ経路２６の下流端は、三方弁６５を介してチラー経路２２の上流端とエバポレータ経路２４の上流端に接続されている。コンデンサ経路２６の上流端は、チラー経路２２の下流端とエバポレータ経路２４の下流端に接続されている。コンデンサ経路２６には、コンプレッサ６６が設置されている。コンプレッサ６６は、コンデンサ経路２６内の第３熱媒体を加圧しながら下流へ送出する。三方弁６５は、コンデンサ経路２６からチラー経路２２に第３熱媒体が流れる状態と、コンデンサ経路２６からエバポレータ経路２４に第３熱媒体が流れる状態との間で流路を切り換える。

【0021】

コンデンサ経路２６には、コンデンサ６７とモジュレータ６８が設置されている。コンデンサ６７には、高温の気体である第３熱媒体が流入する。コンデンサ６７は、コンデンサ経路２６内の第３熱媒体と第２熱回路２０内の第２熱媒体との熱交換によって、コンデンサ経路２６内の第３熱媒体を冷却する。コンデンサ経路２６内の第３熱媒体は、コンデンサ６７内で冷却されることで凝縮する。したがって、コンデンサ６７を通過した第３熱媒体は、低温の液体である。モジュレータ６８は、液体である第３熱媒体中から気泡を除去する。

【0022】

チラー経路２２には、膨張弁６１、及び、チラー５２が設置されている。膨張弁６１には、モジュレータ６８を通過した、低温の液体状の第３熱媒体が流入する。第３熱媒体は、膨張弁６１を通過するときに減圧される。したがって、チラー５２には、低圧・低温の液体の第３熱媒体が流入する。チラー５２は、チラー経路２２内の第３熱媒体とチラー経路１５内の第１熱媒体との熱交換によって、第３熱媒体を加熱するとともに第１熱媒体を冷却する。チラー５２を通過したチラー経路２２内の高温の気体状の第３熱媒体は、コンプレッサ６６で加圧されて、コンデンサ６７へ送られる。

【0023】

エバポレータ経路２４には、膨張弁６４、エバポレータ６３、及び、ＥＰＲ（エバポレータプレッシャレギュレータ）６２が設置されている。膨張弁６４には、モジュレータ６８を通過した低温の液体状の第３熱媒体が流入する。第３熱媒体は、膨張弁６４を通過するときに減圧される。したがって、エバポレータ６３には、低圧・低温の液体の第３熱媒体が流入する。エバポレータ６３は、エバポレータ経路２４内の第３熱媒体と車室内の空気との熱交換によって、第３熱媒体を加熱するとともに車室内の空気を冷却する。すなわち、エバポレータ６３によって、車室内の冷房が実行される。ＥＰＲ６２は、エバポレータ経路２４内の第３熱媒体の流量を制御することで、エバポレータ６３内の圧力を略一定に制御する。ＥＰＲ６２を通過した第３熱媒体（すなわち、高温の気体である第３熱媒体）は、コンプレッサ６６で加圧されて、コンデンサ６７へ送られる。

【0024】

第２熱回路２０は、コンデンサ経路３２、ヒータコア経路３４、及び、高温ラジエータ経路３６を有している。コンデンサ経路３２の下流端は、三方弁７３を介してヒータコア経路３４の上流端と高温ラジエータ経路３６の上流端に接続されている。コンデンサ経路３２の上流端は、ヒータコア経路３４の下流端と高温ラジエータ経路３６の下流端に接続されている。すなわち、コンデンサ経路３２に対して、ヒータコア経路３４および高温ラジエータ経路３６が並列に配置されている。

【0025】

コンデンサ経路３２には、ポンプ７２およびコンデンサ６７が設置されている。ポンプ７２は、コンデンサ経路３２内の第２熱媒体を下流へ送出する。コンデンサ６７は、コンデンサ経路３２内の第２熱媒体とコンデンサ経路２６内の第３熱媒体との熱交換によって、第２熱媒体を加熱するとともに第３熱媒体を冷却する。

【0026】

ヒータコア経路３４には、ヒータ７１、温度センサ７６、ヒータコア７４が設置されている。ヒータ７１は、高電圧電気ヒータであり、第２熱媒体を加熱する。温度センサ７６は、第２熱媒体の温度を測定し、測定温度を制御部８０に出力する。ヒータコア７４は、ヒータコア経路３４内の第２熱媒体と車室内の空気との熱交換によって、車室内の空気を加熱（暖房）する。

【0027】

高温ラジエータ経路３６には、高温ラジエータ７５が設置されている。高温ラジエータ７５は、高温ラジエータ経路３６内の第２熱媒体と外気との熱交換によって、高温ラジエータ経路３６内の第２熱媒体を冷却する。図１の回路図では、図面の見易さを優先して、高温ラジエータ７５と低温ラジエータ４１とが互いに離れた位置で示されている。しかしながら実際の構造では、低温ラジエータ４１と高温ラジエータ７５とは、ラジエータユニットとして一体的に配置されている。これにより、低温ラジエータ４１を流れる第１熱媒体と、高温ラジエータ７５を流れる第２熱媒体とが、熱交換可能に構成されている。

【0028】

三方弁７３は、高温ラジエータ経路３６およびヒータコア経路３４へ第２熱媒体を分流することが可能に構成されている、三方流調弁である。三方弁７３によって、高温ラジエータ経路３６に分流する第１分流割合と、ヒータコア経路３４に分流する第２分流割合とを、可変に制御することができる。本実施例では、三方弁７３は、ヒータコア経路３４への第２分流割合を制御するための弁を備えている。弁の開度が１００％の場合には、第２熱媒体は全てヒータコア経路３４へ流れるため、第２分流割合は１００％となり、第１分流割合は０％となる。一方、弁の開度が０％の場合には、第２熱媒体は全て高温ラジエータ経路３６へ流れるため、第２分流割合は０％となり、第１分流割合は１００％となる。弁の開度を０～１００％の範囲内で調整することにより、第１分流割合および第２分流割合を所望の値に制御することができる。なお、弁の開度と第２分流割合とは１対１の対応を有するため、本明細書では両者を同一の意味で使用する場合がある。

【0029】

（バッテリ加熱動作および暖房動作）
図１を用いて、バッテリ加熱要求および暖房要求が重複して制御部８０に要求された場合における、熱管理装置１００の動作を説明する。バッテリ加熱要求は、バッテリ５１の温度が基準値以下の温度であるときに要求される。バッテリを加熱することにより、外部充電器からの充電や回生充電時において、入力電流量を大きくすることが可能となる。暖房要求は、ドライバによって不図示のエアコン温度調整ダイアルが操作されることによって要求される。バッテリ加熱要求および暖房要求が重複して要求される状況は、特に限定されない。例えば、車両を外部電源に接続して充電している状況や、車両の始動直後の状況などが挙げられる。また、車両が停止状態であるか走行状態であるかについても、特に限定されない。

【0030】

第２熱回路２０の動作を説明する。制御部８０は、バッテリ加熱要求および暖房要求が要求された場合には、ヒータ７１を動作させることによって第２熱媒体を加熱する。また制御部８０は、三方弁７３を制御することによって、第２熱媒体を高温ラジエータ経路３６およびヒータコア経路３４へ分流する分流処理を実行する。これにより、高温ラジエータ経路３６を流れる流路ＦＰ１、および、ヒータコア経路３４を流れる流路ＦＰ２が形成される。また制御部８０は、温度センサ７６の測定温度に基づいて、第２熱媒体が高温ラジエータ経路３６に分流する第１分流割合と、第２熱媒体がヒータコア経路３４に分流する第２分流割合と、の比率を可変に制御する。当該制御内容については、後述する。

【0031】

第１熱回路１０の動作を説明する。制御部８０は、ポンプ５３を作動させる。また制御部８０は、チラー経路１５とバッテリ経路１４を接続する状態と、チラー経路１５と接続経路１６を接続する状態と、が交互に成立するように、三方弁４９を制御する。したがって、循環流路ＣＰ１に第１熱媒体が循環する状態と、循環流路ＣＰ２に第１熱媒体が循環する状態とが、交互に切り換えられる。ここで循環流路ＣＰ１は、チラー経路１５とバッテリ経路１４によって構成される流路である。循環流路ＣＰ２は、チラー経路１５、接続経路１６、低温ラジエータ経路１１、及び、接続経路１７によって構成される流路である。

【0032】

バッテリ加熱動作を説明する。ヒータ７１によって加熱された第２熱媒体が高温ラジエータ経路３６に流れることによって、高温ラジエータ７５に、高温の第２熱媒体が流入する（流路ＦＰ１参照）。高温ラジエータ７５を流れる第２熱媒体の熱が、低温ラジエータ４１を流れる第１熱媒体に伝達される（一点鎖線の矢印Ａ１参照）。第２熱媒体と第１熱媒体との熱交換によって、第１熱媒体を加熱することができる。したがって、循環流路ＣＰ２では、低温ラジエータ４１によって加熱された高温の第１熱媒体が流れている。三方弁４９には、高温の第１熱媒体が到達する。三方弁４９が切り換えられて、循環流路ＣＰ２に第１熱媒体が循環する状態から循環流路ＣＰ１に第１熱媒体が循環する状態に切り換えられると、高温の第１熱媒体がバッテリ経路１４に流入し、バッテリ５１が加熱される。

【0033】

暖房動作を説明する。ヒータ７１によって加熱された第２熱媒体がヒータコア経路３４に流れることによって、ヒータコア７４に、高温の第２熱媒体が流入する（流路ＦＰ２参照）。ヒータコア７４は、第２熱媒体と車室内の空気との熱交換によって、車室内の空気を加熱する。これにより、車室内の暖房が実行される。

【0034】

（三方弁７３の分流処理）
図２を用いて、三方弁７３の分流処理について説明する。図２は、弁開度の制御態様を示すグラフである。図２の縦軸は、ヒータコア経路３４側の弁開度である。図２の横軸は、第２熱媒体の目標温度ＴＷＯに対する、測定温度ＴＷの不足値である。目標温度ＴＷＯは、暖房負荷に応じて、制御部８０によって設定される温度である。暖房負荷は、例えば、エアコン吹き出し口における必要吹き出し温度、室内温度、外気温などに基づいて算出される。測定温度ＴＷは、温度センサ７６で測定される、現在の第２熱媒体の温度である。不足値は、目標温度ＴＷＯから測定温度ＴＷを減じることで得られる値である。すなわち不足値は、目標温度ＴＷＯよりも測定温度ＴＷが低い場合に、正の値となる。

【0035】

制御部８０は、目標温度ＴＷＯを所定温度範囲内で可変に制御することが可能に構成されている。そして制御部８０は、バッテリ加熱要求および暖房要求が重複して要求された場合には、目標温度ＴＷＯを所定温度範囲内の上限値に設定する。上限値の設定方法は様々である。例えば、ヒータ７１のオーバーヒート温度（例：７０℃）が予め定められている場合には、オーバーヒートしないマージン分だけ低い温度（例：６５℃）を、上限値としてもよい。この構成によれば、バッテリ加熱と暖房とを同時に実行する場合に、ヒータの能力を最大限に利用することができる。バッテリ加熱量級および暖房要求に対する応答性を高めることが可能となる。

【0036】

不足値には、第１しきい値ＴＨ１および第２しきい値ＴＨ２が予め定められている。第２しきい値ＴＨ２は、第１しきい値ＴＨ１よりも小さい値である。図２の例では、第１しきい値ＴＨ１は１５［℃］とされており、第２しきい値ＴＨ２は５［℃］とされている。また弁開度には、第１固定値ＦＶ１および第２固定値ＦＶ２が予め定められている。第１固定値ＦＶ１は、５０％よりも大きい値である。すなわち第１固定値ＦＶ１は、ヒータコア経路３４に分流する第２分流割合が、高温ラジエータ経路３６に分流する第１分流割合よりも大きくなるような値とされる。また第２固定値ＦＶ２は、第１固定値ＦＶ１よりも小さい値である。図２の例では、第１固定値ＦＶ１は９０［％］とされており、第２固定値ＦＶ２は６０［％］とされている。

【0037】

分流処理では、不足値が第１しきい値ＴＨ１よりも大きいとき（領域Ｒ１参照）には、弁開度が第１固定値ＦＶ１（９０％）とされる。すなわち第２分流割合が、第１固定値ＦＶ１に対応する一定値に制御される。また、不足値が第２しきい値ＴＨ２より小さいとき（領域Ｒ３参照）には、弁開度が第２固定値ＦＶ２（６０％）とされる。すなわち第２分流割合が、第２固定値ＦＶ２に対応する一定値に制御される。また、不足値が第１しきい値ＴＨ１より小さく第２しきい値ＴＨ２より大きいとき（領域Ｒ２参照）には、弁開度が、不足値が小さくなることに応じて第１固定値ＦＶ１から第２固定値ＦＶ２まで単純減少するように制御される。

【0038】

（分流処理の具体例）
図３を用いて、分流処理における制御の具体例について説明する。図３（Ａ）は、測定温度ＴＷの時間変化を示すグラフである。横軸は時間であり、縦軸は温度である。図３（Ａ）では、目標温度ＴＷＯが６５［℃］、第１しきい値ＴＨ１が１５［℃］、第２しきい値ＴＨ２が５［℃］である場合を説明する。従って、第１しきい値ＴＨ１は５０［℃］に対応し、第２しきい値ＴＨ２は６０［℃］に対応する。図３（Ｂ）は、弁開度の時間変化を示すグラフである。横軸は時間であり、縦軸は弁開度である。

【0039】

時刻ｔ０において、車両のイグニションスイッチをオンにする場合を説明する。また時刻ｔ０において、暖房要求およびバッテリ加熱要求が重複して要求される場合を説明する。時刻ｔ０では、目標温度ＴＷＯに対する測定温度ＴＷの不足値が３５［℃］である。不足値が第１しきい値ＴＨ１（１５［℃］）よりも大きいため、制御部８０は、弁開度を第１固定値ＦＶ１（９０［％］）に制御する（図２、領域Ｒ１参照）。また制御部８０が、ヒータ７１を動作開始させることで、測定温度ＴＷが上昇開始する。

【0040】

これにより、バッテリ加熱要求および暖房要求が重複して要求されている場合には、加熱された第２熱媒体を高温ラジエータ経路３６およびヒータコア経路３４へ分流することができる。よって、バッテリ加熱と暖房とを同時に実行することが可能となる。また、不足値が第１しきい値ＴＨ１（１５［℃］）よりも大きい期間は、暖房感がまだ十分に得られていない期間である。この期間において、ヒータコア経路３４へより多くの第２熱媒体を流すことで、バッテリ加熱よりも暖房を優先して実行することができる。ドライバの意志により選択されている暖房要求を、バッテリ加熱要求よりも優先させることが可能となる。また、暖房感を損なわない程度に、少量の熱をバッテリ５１へ伝えることが可能となる。

【0041】

時刻ｔ１において、測定温度ＴＷが５０［℃］まで上昇すると、不足値が第１しきい値ＴＨ１（１５［℃］）よりも小さくなる。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間では、制御部８０は、不足値の変動に応じて、弁開度を可変に制御する（図２、領域Ｒ２参照）。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間において、測定温度ＴＷが再び５０［℃］を下回ると、制御部８０は、弁開度を第１固定値ＦＶ１（９０［％］）に制御する。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間において、測定温度ＴＷが５０［℃］から６０［℃］まで上昇することに応じて、制御部８０は、弁開度を９０［％］から６０［％］まで低下させる。時刻ｔ４以降において、測定温度ＴＷが６０［℃］よりも高い状態が維持されると、不足値が第２しきい値ＴＨ２より小さい状態が維持される。従って制御部８０は、弁開度を第２固定値ＦＶ２（６０［％］）に制御する（図２、領域Ｒ３参照）。

【0042】

不足値が第１しきい値ＴＨ１（１５［℃］）よりも小さい期間は、ある程度の暖房感が得られている期間である。この期間では、不足値が第１しきい値よりも小さくなることに応じて、除々にヒータコア経路３４への分流割合を小さくするとともに、高温ラジエータ経路３６への分流割合を大きくする。これにより、測定温度ＴＷが目標温度ＴＷＯに近づくにつれて、除々にバッテリ加熱能力を高めていくことが可能となる。暖房感を維持しながら、ヒータ７１の能力をバッテリ加熱へより多く配分することが可能となる。

【0043】

（対応関係）
低温ラジエータ４１は、第１ラジエータの一例である。高温ラジエータ７５は、第２ラジエータの一例である。高温ラジエータ経路３６は、第１経路の一例である。ヒータコア経路３４は、第２経路の一例である。三方弁７３は、流量調整部の一例である。ヒータコア７４は、暖房器の一例である。

【0044】

以上、実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。

【0045】

（変形例）
第１熱回路１０の構成は様々であってよい。図４に示す変形例の熱管理装置１００ａの第１熱回路１０ａのように、五方弁４９ａを備える形態であってもよい。図４の熱管理装置１００ａと図１の熱管理装置１００との間で、共通する部位には同一符号を付すことで、説明を省略する。また熱管理装置１００ａに特有の部位には、符号の末尾に「ａ」を付すことで区別している。熱管理装置１００ａでは、五方弁４９ａによって、循環流路ＣＰ１ａに第１熱媒体が循環する状態と、循環流路ＣＰ２ａに第１熱媒体が循環する状態とが、交互に切り換えられる。ここで循環流路ＣＰ１ａは、チラー経路１５とバッテリ経路１４によって構成される流路である。循環流路ＣＰ２ａは、低温ラジエータ経路１１と電気機器経路１３によって構成される流路である。この構成によっても、ヒータ７１を用いてバッテリ５１を加熱することが可能となる。

【0046】

第１固定値ＦＶ１、第２固定値ＦＶ２、第１しきい値ＴＨ１、第２しきい値ＴＨ２の設定方法は、様々であって良い。例えば、暖房負荷が高くなるほど、第１固定値ＦＶ１や第２固定値ＦＶ２を大きく設定してもよい。また暖房負荷が高くなるほど、第１しきい値ＴＨ１や第２しきい値ＴＨ２を小さく設定してもよい。この構成によれば、暖房負荷が高くなるほど、バッテリ加熱よりも暖房をより優先することができる。暖房要求に対する応答性を高めることが可能となる。

【0047】

第２熱回路２０における、三方弁７３とヒータ７１との配置位置関係は、様々であって良い。例えば、コンデンサ経路３２上にヒータ７１を配置してもよい。この場合、三方弁７３とコンデンサ６７との間にヒータ７１を配置してもよい。

【0048】

本実施形態では、第１熱回路１０において、バッテリ経路１４内の第１熱媒体を加熱するための専用のヒータが配置されていない場合を説明した。しかしながら変形例では、バッテリ経路１４に、第１熱媒体を加熱するヒータが配置されていてもよい。

【0049】

本実施形態では、第１熱回路１０の三方弁４９が、チラー経路１５からバッテリ経路１４に熱媒体が流れる状態と、チラー経路１５から接続経路１６に熱媒体が流れる状態との間で流路を切り換える場合を説明した。しかしながら、三方弁４９は、上記の状態に加えて、チラー経路１５からバッテリ経路１４と接続経路１６の両方に熱媒体が流れる状態に流路を切り換え可能であってもよい。

【0050】

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの１つの目的を達成すること自体で技術有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0051】

１０：第１熱回路 ２０：第２熱回路 ３０：第３熱回路 ３４：ヒータコア経路 ３６：高温ラジエータ経路 ４１：低温ラジエータ ５１：バッテリ ７１：ヒータ ７３：三方弁 ７４：ヒータコア ７５：高温ラジエータ ７６：温度センサ ＴＨ１：第１しきい値 ＴＨ２：第２しきい値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】