特開 2024-158914 熱マネージメント構造

(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】P2024158914

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】熱マネージメント構造

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/26 20190101AFI20241031BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20241031BHJP

   B60H 1/08 20060101ALI20241031BHJP

【ＦＩ】

B60L58/26

B60L50/60

B60H1/08 611Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023074541

(22)【出願日】2023-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】土井 孝之

(72)【発明者】

【氏名】黒川 顕史

【テーマコード（参考）】

3L211

5H125

【Ｆターム（参考）】

3L211AA10

3L211AA11

3L211BA02

3L211BA33

3L211DA43

5H125AA01

5H125AB01

5H125AC12

5H125BC19

5H125CD08

5H125FF22

5H125FF24

(57)【要約】

【課題】車両の電気機器の稼働に伴って発生した熱を効率的に利用できる熱マネージメント構造を得る。
【解決手段】車両の熱マネージメント構造Ａが、電動モータの駆動力を車輪２，３に伝えることにより走行駆動力を得る車両駆動装置Ｔと、車両駆動装置Ｔから生ずる熱を奪った冷却液を、車両駆動装置Ｔと調温対象４，８とラジエータ５とに亘る領域に循環させる流路６とを備えている。調温対象４，８が車両駆動装置Ｔから与えられた熱により温度上昇可能な位置に配置されており、流路６は、車両駆動装置Ｔから調温対象に亘る領域に、冷却液の外気放熱を抑制する断熱配管９を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ラジエータと調温対象との間に冷却液を流通させる熱交換システムを備えた車両の熱マネージメント構造であって、
電動モータの駆動力を車輪に伝えることにより走行駆動力を得る車両駆動装置と、
前記車両駆動装置から生ずる熱を奪った前記冷却液を、前記車両駆動装置と前記調温対象と前記ラジエータとに亘る領域に循環させる流路と、を備え、
前記調温対象は、前記車両駆動装置から奪った熱により温度上昇可能な位置に配置されており、
前記流路は、前記車両駆動装置から前記調温対象に亘る領域に、前記冷却液の外気放熱を抑制する断熱配管を有している熱マネージメント構造。

【請求項2】

前記調温対象が、車室の温度上昇を図る暖房用熱交換器と、前記電動モータに電力を供給するバッテリーとの少なくとも一方である請求項１に記載の熱マネージメント構造。

【請求項3】

前記流路は、前記調温対象から前記ラジエータに亘る領域に流れる前記冷却液の外気放熱を可能にする放熱配管を有している請求項１又は２に記載の熱マネージメント構造。

【請求項4】

前記流路のうち、前記ラジエータから前記調温対象に亘る領域に前記断熱配管を有している請求項１に記載の熱マネージメント構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱マネージメント構造に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイブリッド車両を例に挙げると、特許文献１には、ラジエータと電気機器との間で冷却液を循環させることにより電気機器を冷却し、電気機器の温度上昇を防止する冷却装置が記載されている。

【0003】

特許文献１に記載される冷却装置はハイブリッド車両に備えられ、このハイブリッド車両は、電気機器としてモータジェネレータとインバータとを備えている。この特許文献１では、冷却装置として、冷却液が循環する循環流路のうち、ラジエータとインバータとを接続する第一流路、及び、モータジェネレータとラジエータとを接続する第二流路とを有し、第一流路に断熱材を設け、第二流路に放熱部材を設けている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－１２０３２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されるハイブリッド車両では、第一流路に断熱材が設けられているため、第一流路に流れる冷却液の温度が、エンジンルーム内の熱によって上昇する不都合を抑制し、インバータの効率的な冷却を可能にしている。また、このハイブリッド車両では、第二流路に放熱部材が設けられているため、第二流路に流れる冷却液の温度をラジエータに供給される以前に低下させている。

【0006】

電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）では、寒冷地においてバッテリーの性能が低下するため、バッテリーの温度上昇を必要とすることがある。また、ＥＶに限らず、寒冷地において車室内の温度上昇を図るため空調システムによる温度上昇を必要とすることも多い。

【0007】

このような課題に対し、電気自動車は、エンジンを備えていないため、エンジンの廃熱を利用することができず、電気機器の稼働に伴い発生する熱で冷却液の温度を上昇させて利用することが考えられる。しかしながら、寒冷地では、冷却液の熱が放熱しやすく、電気機器が発する熱の利用が困難になり改善の余地がある。

【0008】

このような理由から、車両の電気機器の稼働に伴って発生した熱を効率的に利用できる熱マネージメント構造が求められる。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る車両の特徴構成は、ラジエータと調温対象との間に冷却液を流通させる熱交換システムを備えた車両の熱マネージメント構造であって、電動モータの駆動力を車輪に伝えることにより走行駆動力を得る車両駆動装置と、前記車両駆動装置から生ずる熱を奪った前記冷却液を、前記車両駆動装置と前記調温対象と前記ラジエータとに亘る領域に循環させる流路と、を備え、前記調温対象は前記車両駆動装置から奪った熱により温度上昇可能な位置に配置されており、前記流路は、前記車両駆動装置から前記調温対象に亘る領域に、前記冷却液の外気放熱を抑制する断熱配管を有している点にある。

【0010】

本構成によると、熱交換システムがラジエータと調温対象との間に冷却液を循環させる。冷却液が循環する際に、電動モータの駆動に伴い車両駆動装置で発生する熱は、流路に流れる冷却液に与えられ、この熱を冷却液から調温対象に与えることが可能となる。また、流路のうち、車両駆動装置から調温対象に亘る領域に冷却液の外気放熱を抑制する断熱配管を有しているため、車両駆動装置から奪った熱を無駄に失うことなく調温対象に与えることが可能となる。従って、車両の電気機器の稼働に伴って発生した熱を効率的に利用できる熱マネージメント構造が得られた。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】電気自動車の熱マネージメント構造を示す平面図である。

【図2】車両駆動装置の冷却液と冷却オイルとの流れを示すブロック図である。

【図3】制御構成を示すブロック回路図である。

【図4】別実施形態（ａ）の熱マネージメント構造を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明に係る車両の熱マネージメント構造の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、車両の一例として、電気自動車ＥＶを挙げ、熱マネージメント構造Ａを説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。

【0013】

〔基本構成〕
図１に示すように、車体１に前車輪２と後車輪３とを備え、前車輪２を駆動する前車輪駆動装置Ｔｆと、後車輪３を駆動する後車輪駆動装置Ｔｒと、二次電池から成るバッテリー４（調温対象の一例）とを備えて４輪駆動型の電気自動車ＥＶ（車両の一例）が構成されている。

【0014】

図１に示すように、電気自動車ＥＶは、車体１の前端に配置したラジエータ５と、前車輪駆動装置Ｔｆ、及び、後車輪駆動装置Ｔｒに冷却液を循環させる流路６と、冷却液を流動させる電動型の冷却液ポンプ７とを備えた熱交換システムＲを備えている。この熱交換システムＲでは、ラジエータ５に冷却風を供給する電動型のラジエータファン５ａを有している。

【0015】

電気自動車ＥＶは、熱マネージメント構造Ａを備えている。この熱マネージメント構造Ａは、熱交換システムＲを備えると共に、電磁式に作動する第１弁Ｖ１、電磁式に作動する第２弁Ｖ２、バッテリー温センサ４Ｓとを備えており、図３に示す制御装置２０によって制御されるように構成されている。この熱マネージメント構造Ａの詳細は後述する。

【0016】

バッテリー４は、充電が可能なリチウムイオン電池等が用いられる。この電気自動車ＥＶは、運転者のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み操作により、踏み込み量に対応した電力をバッテリー４から前車輪駆動装置Ｔｆと後車輪駆動装置Ｔｒとに供給するようにＥＣＵとして機能する制御装置２０（図３を参照）を備えている。

【0017】

熱交換システムＲは、電気自動車ＥＶの走行に伴い車両駆動装置Ｔ（前車輪駆動装置Ｔｆ、後車輪駆動装置Ｔｒの上位概念）で発生する熱を奪うことにより車両駆動装置Ｔの冷却を可能にしている。

【0018】

更に、電気自動車ＥＶは、図１に示すように流路６に流れる冷却液のうち、車両駆動装置Ｔの熱によって温度が上昇した冷却液をバッテリー４（調温対象）のバッテリー流路４ａと、ヒートコア８（暖房用熱交換器：調温対象の一例）のコア流路８ａとに供給可能に構成されている。これにより、バッテリー４の温度上昇を可能にし、ヒートコア８による車室の温度上昇を実現する。つまり、バッテリー４と、ヒートコア８とは、冷却液が車両駆動装置Ｔから奪った熱により温度上昇可能な位置に配置されている。

【0019】

ヒートコア８は、コア流路８ａで加熱された空気を送り出す電動型のヒータファン８ｆを備えている。

【0020】

〔車両駆動装置〕
図２に示すように、車両駆動装置Ｔは、ケース１１と、このケース１１の内部に配置される電動モータ１２と、減速ギヤ機構１３と、デファレンシャルギヤ１４とを有する。車両駆動装置Ｔは、電動モータ１２に供給する電力を制御するインバータ１５をケース１１の外面に備えている。

【0021】

電動モータ１２は、ケース１１に回転自在に支持されるシャフト１２ａと、このシャフト１２ａと一体的に回転する回転子１２ｂと、回転子１２ｂの外周に配置され複数のコイル１２ｃを有する固定子１２ｄとを有している。この構成により、車両駆動装置Ｔは、電動モータ１２の駆動によりシャフト１２ａの駆動力が減速ギヤ機構１３で減速され、デファレンシャルギヤ１４から車輪（前車輪２、後車輪３）に伝える。

【0022】

インバータ１５は、トランジスタ等の電力制御素子等を有し、電動モータ１２の固定子１２ｄの複数のコイル１２ｃに供給する電力を制御する。インバータ１５は、電力を供給する際に電力制御素子等が発熱する。また、電動モータ１２の固定子１２ｄのコイル１２ｃは通電に伴い発熱する。

【0023】

車両駆動装置Ｔは、インバータ１５および電動モータ１２の固定子１２ｄの発熱を抑制するため、流路６からの冷却液を供給する中間流路６ｔを有する。つまり、冷却液は、インバータ１５の内部で、例えば、電力制御素子のヒートシンクの熱が伝えられる部位等に流れた後に、固定子１２ｄの複数のコイル１２ｃの熱が伝えられるヨークの部位に流れる。このように冷却液が流れることにより、冷却液がコイル１２ｃで発生する熱を奪い、温度が上昇する。

【0024】

また、車両駆動装置Ｔは、冷却オイルを電動モータ１２のシャフト１２ａの内部に供給するオイルポンプ１６を備えている。冷却オイルは、冷却の機能と潤滑の機能とを有している。

【0025】

つまり、オイルポンプ１６は、ケース１１の底部に貯留された冷却オイルを、循環流路１６ａから電動モータ１２のシャフト１２ａの中心の孔状流路に供給する。シャフト１２ａに供給された冷却オイルの一部は、シャフト１２ａの外周から回転子１２ｂに供給され、冷却オイルの残余は、シャフトの内端から排出される。これにより、冷却オイルは、回転子１２ｂ等に接触して熱を奪い、減速ギヤ機構１３に接触することで熱を奪いながら潤滑し、この後にケース１１の底部に貯留される。

【0026】

車両駆動装置Ｔは、循環流路１６ａに流れる冷却オイルの熱を、冷却液で奪うことにより冷却オイルの温度低下を図るオイルクーラ１７（図２では「Ｏ／Ｃ」と記載）を備えている。これにより、車両駆動装置Ｔに供給された冷却液は、インバータ１５で発生する熱と、ケース１１の内部で発生した熱とによって温度が上昇する。

【0027】

この車両駆動装置Ｔは、中間流路６ｔと、オイルクーラ１７から冷却液を送り出す流路６（第２流路６ｂ又は第３流路６ｃ）に断熱配管９を有している（図１も参照）。断熱配管９は、冷却液の放熱を抑制するように機能するものであり、詳細は後述する。

【0028】

〔熱交換システム／熱マネージメント構造〕
熱交換システムＲは、冷却液として、エチレングリコールや、プロピレングリコール等を含むロングライフクーラント（ＬＬＣ）等を含む冷却水が用いられる。図１に示すように、流路６は、第１流路６ａと、第２流路６ｂと、第３流路６ｃと、第４流路６ｄとを備えている。

【0029】

熱交換システムＲは、第２流路６ｂに冷却液を送る冷却液ポンプ７が備えられている。この冷却液ポンプ７は、第２流路６ｂに限らず流路６のどのような位置にも備えることが可能である。

【0030】

第１流路６ａは、ラジエータ５から送り出された放熱状態の冷却液を前車輪駆動装置Ｔｆに供給する領域に形成されている。第２流路６ｂは、前車輪駆動装置Ｔｆに流れることにより温度が上昇した冷却液を後車輪駆動装置Ｔｒに供給する領域に形成されている。第３流路６ｃは、後車輪駆動装置Ｔｒに流れることにより温度が更に上昇した冷却液をバッテリー４と、ヒートコア８とに供給する領域に形成されている。第４流路６ｄは、第３流路６ｃに流れた冷却液をラジエータ５に供給する（戻す）領域に形成されている。尚、この熱交換システムＲでは、第４流路６ｄが、図１に示す第２弁Ｖ２とラジエータ５との間に形成されている。

【0031】

熱マネージメント構造Ａは、図１に示すように、熱交換システムＲの第３流路６ｃに三方弁から成る電磁制御型の第１弁Ｖ１と、三方弁から成る電磁制御型の第２弁Ｖ２とを備えている。第１弁Ｖ１は、バッテリー４に対する冷却液の供給と遮断とを選択し、第２弁Ｖ２は、ヒートコア８に対する冷却液の供給と遮断とを選択する。

【0032】

流路６は、樹脂製のホースや、金属製のパイプ等が使用されている。熱マネージメント構造Ａは、流路６のうち車両駆動装置Ｔからバッテリー４、ヒートコア８に亘る領域（第２流路６ｂと、第３流路６ｃ）に、冷却液の外気放熱を抑制する断熱配管９を有する。

【0033】

このように断熱配管９を有することにより、車両駆動装置Ｔにおいて冷却液が奪った熱が放熱によって無駄に失うことなく、高温の冷却液の熱をバッテリー４、あるいは、ヒートコア８に与えることを可能にしている。

【0034】

断熱配管９は、流路６の外周をチューブ状の断熱材で覆う構造、あるいは、流路６の外周に長尺の断熱材を巻き付けた構造、あるいは、所定内径の配管の内部に管状の流路６を挿入し、流路６の外周と配管の内周との間に空気層や、断熱材層を形成する構成等を採用できる。

【0035】

更に、熱マネージメント構造Ａは、第４流路６ｄには冷却液の放熱を可能にする放熱配管１０を備えている。放熱配管１０は、流路６の熱伝導が良好な金属材で形成して外気に接触する位置に流路６を配置する構造、あるいは、外気に接触するように流路６の外面に突出するように放熱用のフィンを備えた構成の採用が考えられる。

【0036】

〔制御形態〕
図３に示すように、制御装置２０は、ソフトウエアで構成される電力制御部２１と、冷却制御部２２と、調温制御部２３とを備えている。この制御装置２０は、アクセルペダルセンサ２５と、第１液温センサＳ１と、第２液温センサＳ２と、バッテリー温センサ４Ｓと、室温センサ２６と、室温設定器２７とから出力された信号が入力される。

【0037】

電力制御部２１、冷却制御部２２、調温制御部２３の夫々は、必ずしもソフトウエアで構成する必要はなく、一部をロジック回路等のハードウエアで構成しても良い。

【0038】

また、制御装置２０は、前車輪駆動装置Ｔｆのインバータ１５と、後車輪駆動装置Ｔｒのインバータ１５と、第１弁Ｖ１と、第２弁Ｖ２と、冷却液ポンプ７と、ラジエータファン５ａと、ヒータファン８ｆとに制御信号を出力する。

【0039】

電力制御部２１は、アクセルペダルセンサ２５で検知されるアクセルペダルの踏み込み量に対応した電力を前車輪駆動装置Ｔｆと後車輪駆動装置Ｔｒとの夫々の電動モータ１２に供給する。これにより、電力制御部２１は、アクセルペダルの踏み込み量に対応した速度での車体１の走行を実現する。

【0040】

冷却制御部２２は、第１液温センサＳ１と第２液温センサＳ２とで検知される冷却液の温度に基づき、ラジエータファン５ａによる冷却風の風量と、冷却液ポンプ７による冷却液の流量とを制御する。つまり、冷却制御部２２は、前車輪駆動装置Ｔｆと後車輪駆動装置Ｔｒとの温度上昇を抑制するための冷却を実現する。

【0041】

調温制御部２３は、調温対象としてのバッテリー４の温度と、調温対象としてのヒートコア８の温度とを制御するように第１弁Ｖ１と第２弁Ｖ２とを制御し、更に、ヒータファン８ｆを制御する。

【0042】

つまり、調温制御部２３は、バッテリー温センサ４Ｓで検知される温度が、目標値より低いと判断した場合には、バッテリー４の調温流路に冷却液を供給するように第１弁Ｖ１を制御する。これによりバッテリー４の温度上昇を実現する。

【0043】

また、調温制御部２３は、室温設定器２７の設定値と、室温センサ２６で検知される温度差に基づき、車室の温度上昇を必要と判断した場合には、コア流路８ａに冷却液を供給するように第２弁Ｖ２を制御する。更に、調温制御部２３は、ヒータファン８ｆを駆動する。これにより、車室の温度上昇を実現する。

【0044】

尚、熱交換システムＲは、第２弁Ｖ２を備えずに構成することも可能であり、冷却液を常にヒートコア８に流れるように流路６を構成し、車室の温度上昇を図る必要がない場合には、ヒータファン８ｆを停止するように制御形態を設定することも考えられる。

【0045】

調温制御部２３は、急速な温度上昇を図る場合には冷却液ポンプ７による冷却液の流量を低減し、ラジエータファン５ａを停止する制御も可能に構成されている。

【0046】

〔実施形態の作用効果〕
電気自動車ＥＶを走行させた場合には、車両駆動装置Ｔ（前車輪駆動装置Ｔｆと後車輪駆動装置Ｔｒ）で発生する熱によって冷却液の温度が上昇する。このように温度が上昇した冷却液は、断熱配管９によって放熱が抑制され、寒冷地においてもバッテリー４の温度上昇を効率的に行い、ヒートコア８による車室の温度上昇も効率的に行える。

【0047】

また、熱交換システムＲは、流路６のうちバッテリー４とヒートコア８とのうちの少なくとも一方を通過した冷却液の熱を、ラジエータ５に達する以前に放熱配管１０によって放熱を可能にしている。このため、ラジエータ５に到達する以前に冷却液の温度を低下させ、ラジエータ５において効率的な放熱を実現する。

【0048】

熱マネージメント構造Ａは、熱交換システムＲと、第１弁Ｖ１と、第２弁Ｖ２と、制御装置２０とを備えている。熱交換システムＲは、冷却液が前車輪駆動装置Ｔｆと後車輪駆動装置Ｔｒとに連続して流れるように熱交換システムＲの流路６が構成されている。このため、熱マネージメント構造Ａは、車体１が低速で走行する場合のように、前車輪駆動装置Ｔｆと後車輪駆動装置Ｔｒとの発熱量が少ない状況でも、２つの車両駆動装置Ｔを併せた熱量によって冷却液の温度上昇を容易に行える。

【0049】

熱マネージメント構造Ａは、バッテリー４のバッテリー流路４ａに対する冷却液の供給と遮断とを第１弁Ｖ１で行えるため、バッテリー流路４ａに冷却液を供給してバッテリー４の温度上昇を図ることを可能にしている。これに対し、バッテリー流路４ａに対する冷却液の供給を遮断することによりバッテリー４の温度の上昇を抑制し、バッテリー４の温度の過剰な上昇の抑制を可能にしている。

【0050】

これと同様に、ヒートコア８のコア流路８ａに対する冷却液の供給と遮断とを第２弁Ｖ２で行えるため、必要とする場合に車室の温度上昇を可能にする。

【0051】

熱マネージメント構造Ａは、車両駆動装置Ｔ（前車輪駆動装置Ｔｆと後車輪駆動装置Ｔｒ）が、インバータ１５の熱だけでなく、ケース１１の内部の電動モータ１２の熱を冷却液に与えることが可能であるため、車両駆動装置Ｔの温度上昇を抑制し、冷却液の温度上昇を効率的に行える。

【0052】

〔変形例〕
上述した実施形態では、流路６（第２流路６ｂ又は第３流路６ｃ）は、車両駆動装置Ｔから調温対象（バッテリー４、ヒートコア８）に亘る領域に断熱配管９を有していた。これに加えて、第１流路６ａが断熱配管９で構成され、熱マネージメント構造Ａにおいて、ラジエータ５から調温対象（バッテリー４、ヒートコア８：暖房用熱交換器）に亘る領域に断熱配管９を有する構成としても良い。この場合、外気温が高い場合であっても、ラジエータ５から車両駆動装置Ｔまでの間で冷却液の吸熱が抑制されるので、車両駆動装置Ｔを効率的に冷却することが可能となる。また、外気温が低い場合であれば、ラジエータ５から車両駆動装置Ｔまでの間で冷却液の放熱が抑制されるので、調温対象（バッテリー４、ヒートコア８：暖房用熱交換器）の暖機を促進させることができる。

【0053】

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（上述した実施形態と同じ機能を有するものには、上述した実施形態と共通の番号、符号を付している）。

【0054】

（ａ）図４には、電気自動車ＥＶ（図４に車両は示していない）において、冷却液が循環する冷却流路を有する熱交換システムＲと、車室の冷房を可能にする冷媒が循環する冷媒流路を有する冷却システムＦとを一体化した熱マネージメント構造Ａが示されている。

【0055】

熱マネージメント構造Ａは、第１ハウジングＨ１に熱交換システムＲの主要部を収容し、第２ハウジングＨ２に冷却システムＦの主要部を収容している。この熱マネージメント構造Ａでは、第１ハウジングＨ１と第２ハウジングＨ２との境界にチラー３１と水冷コンデンサ３２とを配置し、熱交換システムＲの冷却流体と冷却システムＦの冷媒との間で熱交換を可能に構成されている。

【0056】

熱交換システムＲは、冷却液として、エチレングリコールや、プロピレングリコール等を含むロングライフクーラント（ＬＬＣ）等を含む冷却水が用いられる。冷却システムＦは、冷媒としてハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）やハイドロフルオロオレフィン（ＨＦＯ）等の冷媒が用いられる。

【0057】

この別実施形態（ａ）は、熱交換システムＲに備えられる車両駆動装置Ｔが、上述した実施形態と同様に電動モータ１２とインバータ１５とを有し、上述した実施形態と同様に機能する。

【0058】

また、この別実施形態（ａ）は、バッテリー４は、上述した実施形態のバッテリー流路４ａと同様の流路を備え、上述した実施形態のバッテリー温センサ４Ｓと同様のセンサを有しているが、図面には示していない。

【0059】

第１ハウジングＨ１は、内部に電動型の第１ポンプＰ１と、第２ポンプＰ２と、第３ポンプＰ３とを備え、更に、電動式の第１ロータリバルブＲＶ１と、第２ロータリバルブＲＶ２とを備えている。

【0060】

〔別実施形態（ａ）の熱交換システム〕
図４に示す熱交換システムＲは、電気自動車ＥＶ（車両）が走行する際の第１ロータリバルブＲＶ１と、第２ロータリバルブＲＶ２との設定状態を示している。この設定状態では、ラジエータ５で冷却された冷却液が、流路６から第１分岐流路６Ｘに分岐して流れ、車両駆動装置Ｔ、第１ロータリバルブＲＶ１、第１ポンプＰ１、電気ヒータ３３、バッテリー４、チラー３１に流れ、このチラー３１から還元流路６Ｒを介してラジエータ５に戻される。

【0061】

電気ヒータ３３は、バッテリー４が低温である状況で、迅速な温度上昇を必要とする場合に駆動され（電力が供給され）、第１ポンプＰ１から冷却液が供給される冷却液の温度上昇を図る。チラー３１は、冷却システムＦの冷媒の膨張に伴う吸熱により、冷却液の放熱を図り還元流路６Ｒに送り出す。

【0062】

また、この設定状態では、ラジエータ５で冷却された冷却液が、流路６から第２分岐流路６Ｙに分岐して流れ、第２ポンプＰ２、水冷コンデンサ３２、空調用のヒートコア８に流れ、第１ポンプＰ１の上流側に合流する。

【0063】

水冷コンデンサ３２は、冷却システムＦの冷媒を凝縮する際に、第２分岐流路６Ｙから供給される冷却液が熱を奪う。これにより、水冷コンデンサ３２からヒートコア８に対して温度が上昇した冷却液が送られる。

【0064】

更に、この設定状態にある場合には、ラジエータ５で冷却された冷却液が、流路６から第３分岐流路６Ｚに分岐して流れ、充電器３４、ＤＣ－ＤＣコンバータ３５、第３ポンプＰ３に流れ、還元流路６Ｒに合流することでラジエータ５に戻される。

【0065】

特に、この熱交換システムＲは、車両駆動装置Ｔから電気ヒータ３３に冷却液が流れる流路６と、電気ヒータ３３からバッテリー４に冷却液が流れる流路６とが断熱配管９を有している。熱交換システムＲは、水冷コンデンサ３２からヒートコア８に冷却液が流れる流路６と、ヒートコア８から第１ポンプＰ１の上流側に合流する領域の流路６とに、断熱配管９を有している。なお、上述した実施形態と同様に、ラジエータ５から車両駆動装置Ｔに冷却液が流れる流路６と、ラジエータ５から水冷コンデンサ３２に冷却液が流れる流路６とにも断熱配管９を配置しても良い。

【0066】

冷却システムＦは、バッテリー４からチラー３１に冷却液が流れる流路と、チラー３１から冷却液が送られる還元流路６Ｒとに、放熱配管１０を備えている。

【0067】

〔別実施形態（ａ）の冷却システム〕
図４に示す冷却システムＦは、空調用の主冷媒流路４０と、冷却液冷却用の副冷媒流路４０ａとを有している。つまり、副冷媒流路４０ａは、水冷コンデンサ３２から送り出された冷媒の一部が、副冷媒流路４０ａに分岐して流れる。

【0068】

冷却システムＦは、主冷媒流路４０において、コンプレッサ４１、水冷コンデンサ３２、主膨張弁４２、エバポレータ４３、逆止弁４４、アキュムレータ４５に冷媒が流れ、コンプレッサ４１に戻される。

【0069】

更に、冷却システムＦは、副冷媒流路４０ａの副膨張弁４６に流れた冷媒は、チラー３１を流れた後に、主冷媒流路４０に合流する。エバポレータ４３は車室に冷風を供給する冷却ファン４３ｆを備えている。

【0070】

冷却システムＦは、主冷媒流路４０において、コンプレッサ４１で圧縮された冷媒を水冷コンデンサ３２に供給し、この水冷コンデンサ３２で冷却液に熱を奪われることにより凝縮し液化する。この冷媒は、主膨張弁４２で膨張し、霧状でエバポレータ４３に供給され、このエバポレータ４３で熱を奪うことにより蒸発する。これにより、冷却ファン４３ｆを駆動することにより車室の冷房が実現される。

【0071】

次に、冷媒は、アキュムレータ４５に流れる際に、この冷媒に含まれる液体が除去され、気体状の冷媒がコンプレッサ４１に供給される。

【0072】

この冷却システムＦは、副冷媒流路４０ａにおいて水冷コンデンサ３２から送り出された冷媒のうち、副膨張弁４６を通過したものはチラー３１で蒸発し、このチラー３１から還元流路６Ｒに送り出される冷却液の温度低下を実現する。

【0073】

〔別実施形態（ａ）の作用効果〕
このように、車両駆動装置Ｔで加熱された冷却液が調温対象としてのバッテリー４に供給されることにより、このバッテリー４の温度上昇が図られる。また、水冷コンデンサ３２で加熱された冷却液がヒートコア８を通過した後にバッテリー４に供給されるバッテリー４の温度上昇を可能にしている。

【0074】

また、冷却液のうち、温度が上昇したものは還元流路６Ｒを構成する断熱配管９に流れることにより温度低下が抑制された状態でバッテリー４に供給され、効率的な温度上昇を可能にしている。

【0075】

バッテリー４を通過した冷却液は、チラー３１で冷却され、放熱配管１０に流れることにより放熱することで、車両駆動装置Ｔの良好な放熱を実現している。

【0076】

特に、この別実施形態（ａ）の構成では、熱交換システムＲと冷却システムＦとを組み合わせることにより、熱交換システムＲと冷却システムＦと間での熱の交換を良好に行う熱マネージメント構造Ａが構成されている。

【0077】

（ｂ）流路６のうち、第１流路６ａ、第２流路６ｂ、第３流路６ｃに亘る領域に断熱配管９を備える。つまり、この別実施形態（ｂ）では、ラジエータ５から送り出された冷却液の放熱を抑制することにより、冷却液の温度が過剰に低下する不都合を抑制しつつ、車両駆動装置Ｔによって温度が上昇した冷却液の温度低下を抑制できる。

【0078】

（ｃ）ＦＣＶ車（Fuel Cell Vehicle）や、ＨＶ車（Hybrid Vehicle ）のように電動モータ１２の駆動力で走行する車両において冷却液によってバッテリー４の温度上昇を図るように構成することも可能である。

【0079】

（ｄ）実施形態では、４輪駆動型の電気自動車ＥＶを示していたが、熱マネージメント構造Ａは、前車輪２だけを駆動する車両駆動装置Ｔを備えたＦＦ型の車両に備えられるものでも良い。これと同様に、熱マネージメント構造Ａは、後車輪３だけを駆動するために車体１の後部に車両駆動装置Ｔを備えたＲＲ型の車両や、車体１の前部に備えた車両駆動装置Ｔで後車輪３を駆動するＦＲ型の車両に備えても良い。

【0080】

（ｅ）調温対象は、バッテリー４、あるいは、ヒートコア８（暖房用熱交換器）に限るものではなく、例えば、物質を、設定温度を超える温度に維持する状態で運搬する車両において、物質の温度を管理するために、熱マネージメント構造Ａを構成するものでも良い。

【0081】

上述した実施形態では、下記の構成が想起される。
（１）ラジエータ５と調温対象（バッテリー４、ヒートコア８）との間に冷却液を流通させる熱交換システムＲを備えた車両の熱マネージメント構造Ａであって、電動モータ１２の駆動力を車輪２，３に伝えることにより走行駆動力を得る車両駆動装置Ｔと、車両駆動装置Ｔから生ずる熱を奪った冷却液を、車両駆動装置Ｔと調温対象（バッテリー４、ヒートコア８）とラジエータ５とに亘る領域に循環させる流路６と、を備え、調温対象（バッテリー４、ヒートコア８）は車両駆動装置Ｔから与えられた熱により温度上昇可能な位置に配置されており、流路６は、車両駆動装置Ｔから調温対象（バッテリー４、ヒートコア８）に亘る領域に、冷却液の外気放熱を抑制する断熱配管９を有している。

【0082】

これによると、冷却液が循環する際に、電動モータ１２の駆動に伴い車両駆動装置Ｔで発生する熱は、流路６に流れる冷却液に与えられ、この熱を冷却液から調温対象（バッテリー４、ヒートコア８）に与えることが可能となる。また、流路６のうち、車両駆動装置Ｔから調温対象（バッテリー４、ヒートコア８）に亘る領域に冷却液の外気放熱を抑制する断熱配管９を有しているため、車両駆動装置Ｔから奪った熱を無駄に失うことなく調温対象に与えることが可能となる。更に、熱交換システムＲは、ラジエータ５で放熱した冷却液を車両駆動装置Ｔに供給することにより、車両駆動装置Ｔの温度上昇を抑制できる。

【0083】

（２）（１）の熱マネージメント構造Ａにおいて、調温対象が、車室の温度上昇を図る暖房用熱交換器（ヒートコア８）と、電動モータ１２に電力を供給するバッテリー４との少なくとも一方であると好適である。

【0084】

これによると、温度が上昇した冷却液を暖房用熱交換器（ヒートコア８：暖房用熱交換器）に供給することで車室の温度上昇が可能となる。また、温度が上昇した冷却液をバッテリー４に供給することによりバッテリー４の温度を上昇させバッテリー４の性能向上が可能となる。

【0085】

（３）（１）又は（２）の熱マネージメント構造Ａにおいて、流路６は、調温対象からラジエータ５に亘る領域に流れる冷却液の外気放熱を可能にする放熱配管１０を有すると好適である。

【0086】

これによると、調温対象（バッテリー４、ヒートコア８：暖房用熱交換器）を通過した冷却液の熱を、放熱配管１０において放熱させることにより、ラジエータ５に到達する以前に冷却液の温度を低下させ、ラジエータ５において効率的な放熱を可能にする。

【0087】

（４）（１）の熱マネージメント構造Ａにおいて、流路６のうち、ラジエータ５から調温対象（バッテリー４、ヒートコア８：暖房用熱交換器）に亘る領域に断熱配管９を有すると好適である。

【0088】

これによると、例えば、寒冷地においてラジエータ５から送り出された冷却液が車両駆動装置Ｔに達する以前に温度が低下する不都合を断熱配管９が抑制する。また、冷却液が車両駆動装置Ｔの熱を奪う場合には、冷却液の温度が大きく低下していないため、温度上昇を容易に行え、調温対象（バッテリー４、ヒートコア８：暖房用熱交換器）に与える熱量の低減を抑制できる。

【0089】

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0090】

本発明は、熱マネージメント構造に利用することができる。

【符号の説明】

【0091】

２：前車輪（車輪）、３：後車輪（車輪）、４：バッテリー（調温対象）、５：ラジエータ、６：流路、８：ヒートコア（暖房用熱交換器、調温対象）、９：断熱配管、１０：放熱配管、１２：電動モータ、Ａ：熱マネージメント構造、Ｒ：熱交換システム、Ｔ：車両駆動装置、ＥＶ：電気自動車

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】