(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-11-13
(45)【発行日】2023-11-21
(54)【発明の名称】車両用冷却装置
(51)【国際特許分類】
B60L 58/26 20190101AFI20231114BHJP
B60H 1/32 20060101ALI20231114BHJP
B60L 50/60 20190101ALI20231114BHJP
B60L 15/20 20060101ALI20231114BHJP
B60L 1/00 20060101ALI20231114BHJP
【ＦＩ】
B60L58/26
B60H1/32 611Z
B60L50/60
B60L15/20 J
B60L1/00 L
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019150987
(22)【出願日】2019-08-21
(65)【公開番号】P2021035104
(43)【公開日】2021-03-01
【審査請求日】2022-07-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100059959
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100067013
【弁理士】
【氏名又は名称】大塚 文昭
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(72)【発明者】
【氏名】吉本 淳
(72)【発明者】
【氏名】梶本 進士
(72)【発明者】
【氏名】秋山 真一
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 健次郎
【審査官】佐々木 淳
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／０６２９５１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－２５６２８８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２３５８９７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｌ １／００－５８／４０
Ｂ６０Ｗ １０／００－２０／５０
Ｂ６０Ｈ １／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両用冷却装置であって、車両の駆動力を生成する電動機と、
前記電動機に電力を供給するバッテリと、
前記バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、
冷媒を用いて車室内の空調を行う空調装置と、
前記空調装置の前記冷媒を用いて前記バッテリを冷却するバッテリ冷却装置と、
前記車両の乗員による空調要求に基づいて前記空調装置を制御すると共に、前記バッテリの検出温度が所定の第１温度以上であるときバッテリ冷却要求を生成して、このバッテリ冷却要求に基づいて前記バッテリを冷却するように前記バッテリ冷却装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記空調要求及び前記バッテリ冷却要求があり、且つ、前記バッテリの検出温度が前記第１温度よりも高い温度に設定された第２温度未満である場合、前記バッテリ冷却要求よりも前記空調要求を優先して、前記空調装置及び前記バッテリ冷却装置を制御する第１制御処理を実行し、
前記空調要求及び前記バッテリ冷却要求があり、且つ、前記バッテリの検出温度が前記第２温度以上である場合、前記空調要求よりも前記バッテリ冷却要求を優先して、前記空調装置及び前記バッテリ冷却装置を制御する第２制御処理を実行する、ように構成されており、
前記制御装置は、前記バッテリの温度上昇に応じて前記バッテリの出力許容電力が低下するように、前記バッテリの出力許容電力を制限し、
前記第２温度は、前記第２温度における前記バッテリの出力許容電力が、前記電動機が所定の駆動力を生成可能な最小の電力であるように設定されている、車両用冷却装置。
【請求項2】
前記制御装置は、前記第２制御処理において、前記空調装置が提供する所定流量の前記冷媒から前記バッテリ冷却要求に必要な量の前記冷媒を取り出して前記バッテリ冷却装置に供給し、前記空調装置から取り出されずに残された前記冷媒を用いて前記車室内の空調を行うように前記空調装置を制御する、請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項3】
前記制御装置は、前記第２制御処理において、前記バッテリの検出温度が前記第２温度よりも高い温度に設定された第３温度以上である場合、前記空調装置が提供する所定流量の前記冷媒から全量の前記冷媒を取り出して前記バッテリ冷却装置に供給する、請求項１又は２に記載の車両用冷却装置。
【請求項4】
前記バッテリ冷却装置は、前記冷媒と前記バッテリとの直接的な熱交換により、前記バッテリを冷却する、請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用冷却装置。
【請求項5】
前記制御装置は、前記車室内の実温度と前記乗員により設定された目標温度との温度差が大きいほど、前記空調要求を大きく設定する、請求項１～４のいずれか１項に記載の車両用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の冷却装置に係り、特に車室内の空調を行うと共に、車両を駆動する電動モータに電力供給するバッテリの冷却を行う車両用冷却装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、空調に用いられる冷媒を利用して、車両駆動用の電動モータに電力供給するバッテリを冷却する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の冷却装置では、バッテリ冷却要求がある場合に、バッテリ冷却の優先度が小さい場合は、空調用熱交換器とバッテリ冷却用熱交換器の両方に冷媒を供給し、バッテリ冷却の優先度が大きい場合は、バッテリ冷却用熱交換器のみに冷媒を供給するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１２－２４８３９３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の冷却装置では、単にバッテリ冷却の優先度に応じて冷却制御を行うようになっているだけである。すなわち、特許文献１には、どのような基準に基づいて、冷却制御を切り換えるのかについては具体的に記載されていない。また、特許文献１の冷却装置では、車室内温度調整のための空調要求がある場合、バッテリ冷却の優先度が小さいときは、空調要求とバッテリ冷却要求とを同時に満たすように、電動コンプレッサの回転数が増速調整される。
【0005】
このように、特許文献１では、バッテリ冷却の優先度が小さい場合には、空調要求及びバッテリ冷却要求がともに満たされるようになっており、バッテリ冷却の優先度が高い場合には、バッテリ冷却要求は満たされるが、空調要求は無視されるようになっている。
【0006】
したがって、特許文献１の冷却装置には、バッテリの温度上昇に伴ってバッテリ出力が制限されるとき、この制限によって生じ得る車室内快適性の低下を抑制しつつ、車両の走行安全性の低下（車両駆動力不足）を確保することについて改善の余地があった。
【0007】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、バッテリの温度上昇に伴うバッテリ冷却要求発生時において、車室内の快適性の低下を抑制しつつ、車両の走行安全性を確保することが可能な車両用冷却装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記の目的を達成するために、本発明は、車両用冷却装置であって、車両の駆動力を生成する電動機と、電動機に電力を供給するバッテリと、バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサと、冷媒を用いて車室内の空調を行う空調装置と、空調装置の冷媒を用いてバッテリを冷却するバッテリ冷却装置と、車両の乗員による空調要求に基づいて空調装置を制御すると共に、バッテリの検出温度が所定の第１温度以上であるときバッテリ冷却要求を生成して、このバッテリ冷却要求に基づいてバッテリを冷却するようにバッテリ冷却装置を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、空調要求及びバッテリ冷却要求があり、且つ、バッテリの検出温度が第１温度よりも高い温度に設定された第２温度未満である場合、バッテリ冷却要求よりも空調要求を優先して、空調装置及びバッテリ冷却装置を制御する第１制御処理を実行し、空調要求及びバッテリ冷却要求があり、且つ、バッテリの検出温度が第２温度以上である場合、空調要求よりもバッテリ冷却要求を優先して、空調装置及びバッテリ冷却装置を制御する第２制御処理を実行する、ように構成されており、制御装置は、バッテリの温度上昇に応じてバッテリの出力許容電力が低下するように、バッテリの出力許容電力を制限し、第２温度は、第２温度におけるバッテリの出力許容電力が、電動機が所定の駆動力を生成可能な最小の電力であるように設定されていることを特徴としている。
【0009】
このように構成された本発明によれば、乗員による空調要求に加えて、バッテリ冷却要求が生成されている場合（バッテリ温度が第１温度以上で生成される）、空調要求とバッテリ冷却要求を満たすように、空調装置の冷媒を供給する必要がある。したがって、冷媒供給量が不足する場合には、空調要求とバッテリ冷却要求に応じて、冷媒を振り分ける必要がある。よって、本発明では、バッテリ温度が比較的低い温度範囲にある場合（具体的には、第２温度未満）、車両の走行安全性に影響を与えにくいので、乗員による空調要求を優先させて、車室内快適性を向上させることができる。一方、本発明では、バッテリ温度が比較的高い温度範囲にある場合（具体的には、第２温度以上）、車室内快適性が低減しても、バッテリ冷却要求を優先させて、車両の走行安全性の低下を防止することができる。
【0010】
また、このように構成された本発明によれば、バッテリ温度が第２温度未満であれば、バッテリは電動モータへ最低限度の電力を供給することができる。これにより、本発明では、バッテリ温度が第２温度未満であれば、良好な車室内快適性のために乗員による空調要求を優先させながら、車両の走行安全性の低下を抑制することができる。
【0011】
また、本発明において好ましくは、制御装置は、第２制御処理において、空調装置が提供する所定流量の冷媒のうち、バッテリ冷却要求に必要な量の冷媒をバッテリ冷却装置に供給し、バッテリ冷却装置に供給されずに残された冷媒を用いて車室内の空調を行うように空調装置を制御する。
このように構成された本発明によれば、バッテリ温度が第２温度以上のとき、バッテリ冷却装置に優先的に冷媒が供給されるので、バッテリを確実に冷却して、車両の走行安全性を確保することができる
このように構成された本発明によれば、バッテリ温度が第２温度以上のとき、バッテリ冷却装置に優先的に冷媒が供給されるので、バッテリを確実に冷却して、車両の走行安全性を確保することができる
【0012】
また、本発明において好ましくは、制御装置は、第２制御処理において、バッテリの検出温度が第２温度よりも高い温度に設定された第３温度以上である場合、空調装置が提供する所定流量の冷媒の全量の冷媒をバッテリ冷却装置に供給する。
このように構成された本発明によれば、バッテリ温度が第３温度以上である場合、空調よりもバッテリ冷却をさらに優先して全冷媒をバッテリ冷却に用いることにより、バッテリ温度が高くなり過ぎて車両が走行不能になることを防止することができる。
このように構成された本発明によれば、バッテリ温度が第３温度以上である場合、空調よりもバッテリ冷却をさらに優先して全冷媒をバッテリ冷却に用いることにより、バッテリ温度が高くなり過ぎて車両が走行不能になることを防止することができる。
【0013】
また、本発明において好ましくは、バッテリ冷却装置は、冷媒とバッテリとの直接的な熱交換により、バッテリを冷却する。
このように構成された本発明によれば、冷媒の冷熱を、中間媒体（水等）を介すことなく、直接的にバッテリに付与して、バッテリを冷却することができる。これにより、本発明では、冷媒と中間媒体との間の熱交換によって生じる損失の発生や、装置の大型化を防止することができる。
このように構成された本発明によれば、冷媒の冷熱を、中間媒体（水等）を介すことなく、直接的にバッテリに付与して、バッテリを冷却することができる。これにより、本発明では、冷媒と中間媒体との間の熱交換によって生じる損失の発生や、装置の大型化を防止することができる。
【0014】
また、本発明において好ましくは、制御装置は、車室内の実温度と乗員により設定された目標温度との温度差が大きいほど、空調要求を大きく設定する。
このように構成された本発明によれば、車室内の目標温度と実温度との温度差に基づいて、適切に空調要求を設定することができる。
このように構成された本発明によれば、車室内の目標温度と実温度との温度差に基づいて、適切に空調要求を設定することができる。
【発明の効果】
【0015】
本発明の車両の冷却装置によれば、バッテリ温度上昇に伴うバッテリ冷却要求発生時において、車室内の快適性の低下を抑制しつつ、車両の走行安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施形態の車両用冷却装置の構成図である。
【図2】本発明の実施形態の車両用冷却装置の説明図である。
【図3A】本発明の実施形態の車両用冷却装置の冷房モードにおける冷媒の動作説明図である。
【図3B】本発明の実施形態の車両用冷却装置の暖房モードにおける冷媒の動作説明図である。
【図4】本発明の実施形態において、バッテリ温度が走行性能と車室内快適性能に与える影響を説明するグラフである。
【図5】本発明の実施形態の車両用冷却装置の冷却処理を示すフローチャートである
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る車両用冷却装置の構成を説明する。図１は車両用冷却装置の構成図、図２は車両用冷却装置の説明図である。
まず、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る車両用冷却装置の構成を説明する。図１は車両用冷却装置の構成図、図２は車両用冷却装置の説明図である。
【0018】
図１及び図２に示すように、本実施形態の車両用冷却装置１は、車両の駆動力を生成する電動機（電動モータ）３と、電動モータ３に電力を供給するバッテリ４と、空調装置１０と、バッテリ冷却装置３０と、これらを制御する制御装置５０とを備えている。車両は、電動モータ３を備えた電動車両（ＥＶ）である。車両は、内燃機関（ガソリンエンジン等）を備えていないため、電動モータ３のみが車両の駆動力を生成する。
【0019】
空調装置１０は、乗員からの空調要求に応じて冷媒（例えば、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）を用いて車室内の空調（冷房及び暖房）を行う。一方、バッテリ冷却装置３０は、空港装置１０に連結されており、空調装置１０の冷媒を用いて、バッテリ４の冷却を行う。
【0020】
バッテリ４は、電動モータ３と、後述するコンプレッサ１２と、その他の電気部品に電力供給する。しかしながら、その他の電気部品への電力はわずかであるので、本実施形態では、バッテリ４は、電動モータ３とコンプレッサ１２のみに電力供給するものとして説明する。
【0021】
バッテリ４は、１６個のバッテリモジュールが電気的に接続されている。各バッテリモジュールは、直列接続された複数のバッテリセル（リチウムイオンバッテリセル）を含む。バッテリ４は、温度が高くなると内部抵抗が減少するため、出力可能な電力は増加する。しかしながら、バッテリ４は、温度が高くなるほど、劣化が進行し易くなる。このため、本実施形態では、温度上昇と共に、バッテリ４の出力可能な電力（出力許容電力ＰL）が制限されるように構成されている。
【0022】
制御装置５０は、空調要求及びバッテリ冷却要求を満たすように、空調装置１０及びバッテリ冷却装置３０を制御する。制御装置５０は、乗員が空調パネルを介して設定する車室内の目標温度ＴTGTに基づいて空調要求を生成する。車室内の実温度ＴCABと目標温度ＴTGTとの温度差が大きいほど、空調要求の大きさは大きくなる。また、制御装置５０は、バッテリ４の温度（以下「バッテリ温度」ともいう）が所定の第１温度Ｔ１（例えば、４０～４５℃の固定温度）以上になると、所定の大きさのバッテリ冷却要求を生成し、バッテリ温度が第１温度Ｔ１又はそれ以下の温度（例えば、第１温度Ｔ１よりも５～１０℃低い温度）に低下するまで、バッテリ冷却要求を維持する。なお、本実施形態では、バッテリ冷却要求は一定値であるが、これに限らず、バッテリ温度が高いほど、バッテリ冷却要求が大きな値に設定されてもよい。
【0023】
空調装置１０は、一般的なヒートポンプ式の空調設備であるので詳細な説明は省略する。空調装置１０は、冷媒の循環流路配管１１を備えており、この配管１１に、コンプレッサ（圧縮器）１２，ヒータコア１３，２方弁１４及び膨張弁１５，室外熱交換器１６，３方弁１７，空調弁１８，エバポレータ１９，アキュムレータ２０が順に配置されている。
【0024】
コンプレッサ１２は、冷媒を圧縮して出力する。コンプレッサ１２は、バッテリ４から電力を受けており、コンプレッサ１２への入力電力が大きくなるほど、その回転数が高くなると共に吐出流量が大きくなる。冷媒の吐出流量が大きいほど、車両用冷却装置１の冷却能力は高まる。本実施形態では、コンプレッサ１２は、最大出力ＰMAX（例えば、５ｋＷ）で最大の吐出流量を提供する。この最大吐出流量は、最大の空調要求を満足するように設定されている。よって、空調要求にバッテリ冷却要求が加わったとき、この最大吐出流量は、これらの要求を同時に満足することができない場合がある。
【0025】
ヒータコア１３は、暖房モードにおいて車室内へ送られる空調用空気に放熱する熱交換器である。２方弁１４と膨張弁１５は、並列に配置されている。冷媒は、冷房モードで２方弁１４を通過し、暖房モード（且つバッテリ冷却要求がないとき）で膨張弁１５を通過する。室外熱交換器１６は、車外から取り込んだ空気と冷媒の熱交換を行う。室外熱交換器１６には、室外熱交換器１６に送風するラジエータファン１６ａ，室外熱交換器１６への外気風量を調節する可動のシャッタグリル１６ｂが設けられている。
【0026】
３方弁１７は、室外熱交換器１６から出力された冷媒を、冷房用配管１１ａと暖房用配管１１ｂのいずれか一方へ送り込むために切り換え弁である。空調弁１８及びエバポレータ１９は、冷房用配管１１ａに配置されている。空調弁１８は、冷媒を減圧し且つ流量をリニアに調整可能な弁である。エバポレータ１９は、冷房モードにおいて、空調弁１８により減圧された冷媒と空調用空気との熱交換（吸熱）を行う熱交換器である。暖房用配管１１ｂは、アキュムレータ２０の上流側で、冷房用配管１１ａと合流する。
【0027】
なお、エバポレータ１９は、空調用の空気流路２１に配置されている。空気流路２１内に配置されたブロワファン２２は、エバポレータ１９に向けて送風する。エアミックスダンパ２３は、エバポレータ１９の下流において、空気がヒータコア１３を通過する否かを切り換える。また、ヒータコア１３にはＰＣＴヒータ２４が取り付けられている。
【0028】
バッテリ冷却装置３０は、バッテリ用配管３１を備え、バッテリ用配管３１は、３方弁１７の下流側で冷房用配管１１ａと分岐し、アキュムレータ２０の上流側で、冷房用配管１１ａと合流する。バッテリ用配管３１には、バッテリ冷却弁３２，バッテリ冷却用の熱交換器３３が順に配置されている。バッテリ冷却弁３２は、冷媒を減圧し且つ流量をリニアに調整可能な弁である。熱交換器３３は、バッテリ４と冷媒とを中間媒体（水等）を介さずに直接的に熱交換させるように構成されている。すなわち、本実施形態では、冷媒と中間媒体との熱交換、及び、中間媒体とバッテリ４との熱交換が不要である。
【0029】
また、配管１１，３１には、冷媒の温度を測定する複数の温度センサ，冷媒の圧力を測定する複数の圧力センサが配置されている。温度センサは、室外熱交換器１６から出力されて配管１１内の冷媒の温度を検出する温度センサＴＳ１１，熱交換器３３に流入する配管３１内の冷媒の入口温度を検出する温度センサＴＳ２１，熱交換器３３から流出する配管３１内の冷媒の出口温度を検出する温度センサＴＳ２２を含む。
【0030】
また、バッテリ４の１６個のバッテリモジュールの各々に、バッテリモジュールの温度を検出するバッテリ温度センサＴＳ３３が設けられている。各温度センサＴＳ３３は、対応するバッテリモジュールの低温側（すなわち、熱交換器３３の下流側）に配置されている。さらに、車両の外気温度ＴAMBを測定する外気温度センサＴＳ３１，車室内温度ＴCABを測定する車室内温度センサＴＳ３２が設けられている。
【0031】
圧力センサは、コンプレッサ１２の出力側（下流側）の配管１１を流れる冷媒の吐出圧力を検出する圧力センサＰＳ１１と、熱交換器３３の下流側の配管３１を流れる冷媒の圧力を検出する圧力センサＰＳ２１を含む。
【0032】
制御装置５０は、本実施形態では複数のＥＣＵを含む。各ＥＣＵは、プロセッサ，各種プログラムを記憶するメモリ，データ入出力装置等を備えたコンピュータ装置である。これらＥＣＵは、車内通信回線を介して通信可能に接続され、車両用冷却装置１のための制御装置として機能する。
【0033】
具体的には、図２に示すように、制御装置５０は、主に空調装置１０の制御を司る空調ＥＣＵ（ヒートポンプＥＣＵ又はＨＰ－ＥＣＵ）５１と、空調ＥＣＵ５１の下でバッテリ４の冷却機能を司るバッテリＥＣＵ（Ｂ－ＥＣＵ）５２と、車両のパワートレイン制御を司るパワートレインコントロールモジュール（ＰＣＭ）５３と、電動モータ３の制御を司るモータＥＣＵ（Ｍ－ＥＣＵ）５４とを備えている。なお、本実施形態では、制御装置５０が複数のコンピュータ装置を含むが、これに限らず、制御装置５０が単一のコンピュータ装置で構成されてもよい。
【0034】
バッテリＥＣＵ５２は、バッテリパック内に配置されている。バッテリＥＣＵ５２は、１６個の温度センサＴＳ３３からの測定温度ＴBMを受け取って、これら測定温度ＴBMのうち最も高い温度を選択し、選択した温度をバッテリ温度ＴBとしてＰＣＭ５３へ出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、温度センサＴＳ２１，温度センサＴＳ２２，圧力センサＰＳ２１の測定値ＴIN，ＴOUT，ＰOUTを空調ＥＣＵ５１へ出力する。さらに、バッテリＥＣＵ５２は、開閉動作を指示する動作指令ＳBVをバッテリ冷却弁３２へ出力すると共に、バッテリ冷却弁３２から弁の開閉位置を示す弁位置を受け取る。バッテリＥＣＵ５２は、動作指令と弁位置に基づいて、バッテリ冷却弁３２の初期化状態及び故障状態を判定して、判定結果ＳVP，ＳFを空調ＥＣＵ５１へ出力する。
【0035】
ＰＣＭ５３は、バッテリ温度ＴBとバッテリ４の出力許容電力ＰLとの関係を示すマップをメモリ内に記憶しており、このマップとバッテリ温度ＴBとに基づいて、バッテリ４が出力可能な最大の電力（出力制限電力又は出力許容電力）ＰLを算出する。ＰＣＭ５３は、出力制限電力ＰLを空調ＥＣＵ５１へ出力する。
【0036】
なお、本実施形態では、ＰＣＭ５３が、バッテリ４の出力制限電力ＰLを算出しているが、これに限らず、バッテリＥＣＵ５２又は空調ＥＣＵ５１が、バッテリ温度ＴBと上述のマップに基づいてバッテリ４の出力制限電力ＰLを算出してもよい。
【0037】
また、ＰＣＭ５３は、モータＥＣＵ５４に対して、電動モータ３が出力するトルクを指示する。このとき、ＰＣＭ５３が出力する指示トルクは、出力制限電力ＰL（又は、出力制限電力ＰLから、コンプレッサ１２の動作に必要な所定電力を差し引いた電力）と電動モータ３の現在の回転数とに基づいて算出される電動モータ３の出力可能な最大トルク以下に制限される。モータＥＣＵ５４は、指示トルクに基づいて、モータ駆動回路（インバータ回路等）３ａを介して、電動モータ３を制御する。
【0038】
また、ＰＣＭ５３は、バッテリ温度ＴBに基づいて、バッテリ冷却要求ＲBCを生成し、空調ＥＣＵ５１へバッテリ冷却要求ＲBCを出力する。バッテリ冷却要求ＲBCは、所定の大きさ（一定値）のバッテリ冷却要求と、バッテリ４の冷却に対する要求レベルを含む。一定値のバッテリ冷却要求は、コンプレッサ１２を駆動する電力Ｐ２com（例えば、２～３ｋＷの固定電力）で表される。
【0039】
要求レベルは、バッテリ温度ＴBが所定の第１温度Ｔ１（例えば、４０～４５℃）未満で「０」（バッテリ冷却要求なし）、第１温度Ｔ１以上且つ所定の第２温度Ｔ２（例えば、５０～６０℃の固定温度）未満で「１」（第１バッテリ冷却要求）、第２温度Ｔ２以上且つ第３温度Ｔ３（例えば、６０～６５℃の固定温度）未満で「２」（第２バッテリ冷却要求）、第３温度Ｔ３以上で「３」（第３バッテリ冷却要求）である。
【0040】
また、ＰＣＭ５３は、空調ＥＣＵ５１から受け取ったコンプレッサ要求回転数ＲCOMに基づいて、コンプレッサ１２に動作指令を送って回転数を制御する。また、ＰＣＭ５３は、空調ＥＣＵ５１から受け取ったラジエータファン要求回転数ＲRADに基づいて、ラジエータファン１６ａに動作指令を送って回転数を制御する。また、ＰＣＭ５３は、空調ＥＣＵ５１から受け取ったシャッタグリル開閉要求ＲSGに基づいて、シャッタグリル１６ｂに動作指令を送って開閉動作させる。さらに、ＰＣＭ５３は、外気温度センサＴＳ３１から受け取った外気温度ＴAMB、圧力センサＰＳ１１から受け取った圧力ＰCOMを、空調ＥＣＵ５１へ出力する。
【0041】
空調ＥＣＵ５１は、乗員が空調パネルを操作することにより空調設定ＳACを受け取る。空調設定ＳACは、空調モードのＯＮ／ＯＦＦ（冷房モード，暖房モード，ＯＦＦ）と目標温度ＴTGTを含む。空調ＥＣＵ５１は、空調設定ＳACにより設定された車室内の目標温度ＴTGTと、車室内温度センサＴＳ３２が示す車室内温度ＴCAB（実温度）との温度差に応じて、可変の大きさの空調要求を生成する。空調要求は、コンプレッサ１２を駆動する電力Ｐ１com（例えば、０～５ｋＷの可変電力）、ラジエータファンの要求回転数を含む。
【0042】
空調ＥＣＵ５１は、空調要求（Ｐ１com）とバッテリ冷却要求（Ｐ２com）に基づいて、コンプレッサ１２を作動させるための合計電力（Ｐ１com＋Ｐ２com）を算出する。しかしながら、この合計電力は、コンプレッサ１２の最大出力ＰMAX（５ｋＷ）を超えることはできず、さらに、バッテリ４の出力制限電力ＰLから電動モータ３の駆動電力ＰMを差し引いた残余電力ＰR（＝ＰL－ＰM）を超えることはできない。このため、空調ＥＣＵ５１は、バッテリ冷却要求レベルに応じて、空調要求用電力とバッテリ冷却用電力の合計電力が残余電力ＰRを超えないように、空調要求用電力とバッテリ冷却用電力を計算する。すなわち、残余電力ＰRが空調要求用電力とバッテリ冷却用電力に適宜に配分される。なお、空調ＥＣＵ５１は、所定の合計電力を確保するため、駆動電力ＰMを制限することもある。
【0043】
また、空調ＥＣＵ５１は、空調要求と、バッテリ冷却要求ＲBCが示すバッテリ冷却要求の大きさ（及びその要求レベル）に基づいて、空調弁１８の開閉動作を指示する動作指令ＳAV，及びバッテリ冷却弁３２の開閉動作を指示する動作指令ＳBVを出力する。動作指令ＳAVは空調弁１８へ直接出力される。動作指令ＳBVはバッテリＥＣＵ５２を介してバッテリ冷却弁３２へ出力される。
【0044】
また、空調ＥＣＵ５１は、冷房モード及び暖房モードに応じて３方弁１７の流路を切り換えるように弁信号ＳV3、暖房モードにおいてバッテリ冷却要求がない場合に２方弁１４を閉じるように、弁信号ＳV2を出力する。
【0045】
【0046】
冷房モードでバッテリ冷却要求がない場合（要求レベル＝０）、冷媒の動作は、図３Ａ（１）に示すように、通常のヒートポンプ式空調装置における動作と同じであるので詳細な説明を省略する。このモードでは、バッテリ冷却弁３２は全閉している。冷媒（低圧ガス）は、コンプレッサ１２で圧縮され、高圧ガスとして室外熱交換器１６を通過する。室外熱交換器１６で放熱により液化した冷媒（高圧液体）は、空調弁１８で減圧され、低圧液体としてエバポレータ１９を通過する。エバポレータ１９で吸熱により気化した冷媒は、低圧ガスとしてコンプレッサ１２へ戻る。ブロワファン２２からの空調用空気は、エバポレータ１９で放熱し、冷風として車室内へ供給される。
【0047】
冷房モードでバッテリ冷却要求がある場合（要求レベル＝１又は２）、図３Ａ（２）に示すように、車両用冷却装置１は、空調優先モード又は第２バッテリ冷却優先モードで作動する。これらのモードでは、空調弁１８とバッテリ冷却弁３２の弁開度が調整されることにより、室外熱交換器１６から出力される高圧液体の冷媒は、冷房用配管１１ａとバッテリ用配管３１を所定の流量比で流れる。冷房用配管１１ａを流れる冷媒は、図３Ａ（１）と同様に流れる。一方、バッテリ用配管３１を流れる冷媒は、バッテリ冷却弁３２で減圧され、低圧液体としてバッテリ冷却用の熱交換器３３を通過する。熱交換器３３において、冷媒はバッテリ４と熱交換し、バッテリ４を冷却する。このとき、冷媒は、吸熱により気化し、低圧ガスとしてコンプレッサ１２へ戻る。
【0048】
冷房モードでバッテリ冷却要求がある場合（要求レベル＝３）、図３Ａ（３）に示すように、車両用冷却装置１は、第１バッテリ冷却優先モードで作動する。このモードでは、空調弁１８は全閉している。このため、室外熱交換器１６から出力される高圧液体の冷媒は、バッテリ用配管３１を流れる。高圧液体の冷媒は、バッテリ冷却弁３２で減圧され、低圧液体としてバッテリ冷却用の熱交換器３３を通過する。熱交換器３３において、冷媒はバッテリ４と熱交換し、バッテリ４を冷却する。このとき、冷媒は、吸熱により気化し、低圧ガスとしてコンプレッサ１２へ戻る。
【0049】
参考までに、図３Ｂを参照して、暖房モードにおける冷媒の動作を説明する。暖房モードでは、空調弁１８は全閉されており、冷媒は冷房用配管１１ａを流れることはない。暖房モードでバッテリ冷却要求がない場合（要求レベル＝０）、冷媒の動作は、図３Ｂ（１）に示すように、通常のヒートポンプ式空調装置における動作と同じである。このモードでは、冷媒は、コンプレッサ１２で圧縮され、高圧ガスとしてヒータコア１３を通過する。ヒータコア１３で放熱し液化した冷媒（高圧液体）は、膨張弁１５で減圧され、低圧液体として室外熱交換器１６を通過する。室外熱交換器１６で吸熱により気化した冷媒は、低圧ガスとして暖房用配管１１ｂを通ってコンプレッサ１２へ戻る。
【0050】
一方、暖房モードでバッテリ冷却要求がある場合（要求レベル＝１～３）、図３Ｂ（２）に示すように、３方弁１７は、冷媒をバッテリ用配管３１に送り込むような弁位置に設定され、バッテリ冷却弁３２は、開状態に設定される。このモードでは、冷媒は、コンプレッサ１２で圧縮され、高圧ガスとしてヒータコア１３を通過する。ヒータコア１３で放熱し液化した冷媒（高圧液体）は、膨張弁１５ではなく、２方弁１４を通過して、高圧液体として室外熱交換器１６を通過する。室外熱交換器１６で放熱した冷媒（高圧液体）は、バッテリ冷却弁３２で減圧され、低圧液体としてバッテリ冷却用の熱交換器３３を通過する。熱交換器３３において、冷媒はバッテリ４と熱交換し、バッテリ４を冷却する。このとき、冷媒は、吸熱により気化し、低圧ガスとしてコンプレッサ１２へ戻る。
【0051】
次に、図４を参照して、本実施形態においてバッテリ温度がバッテリ冷却と空調に与える影響を説明する。図４は、バッテリ温度が走行性能と車室内快適性能に与える影響を説明するグラフである。上述のように、本実施形態では、バッテリ４の劣化を抑制するため、バッテリ温度ＴBの上昇に応じて、バッテリ４の出力許容電力ＰLが制限されるように構成されている。
【0052】
図４（ａ）に示すように、バッテリ４は、バッテリ温度ＴBが所定の第４温度Ｔ４（例えば、５０～５５℃）以下では、出力許容電力ＰLは制限されることなく、車両走行のために所定の出力（例えば、１００～１３０ｋＷ）を提供することができる（１００％）。一方、バッテリ４は、バッテリ温度ＴBが第３温度Ｔ３（例えば、６０～６５℃。Ｔ３＞Ｔ４）以上では、出力許容電力ＰLが実質的に０％に制限されるので、車両走行のために電力を提供することができない（０％）。したがって、バッテリ温度ＴBが第３温度Ｔ３以上では、車両は走行不能である。また、バッテリ温度ＴBが第４温度Ｔ４と第３温度Ｔ３の間では、バッテリ温度ＴBの上昇と共に、出力許容電力ＰLは所定の出力の１００％から０％までの間で徐々に制限される。
【0053】
図４（ｄ）は、バッテリ４の出力許容電力ＰLの制限が、走行性能に与える影響を示している。バッテリ温度ＴBが第４温度Ｔ４以下では、出力許容電力ＰLは制限されないので、走行性能は低下しない。図４（ｄ）において、バッテリ温度ＴBが第２温度Ｔ２（Ｔ４＜Ｔ２＜Ｔ３）であるときの出力許容電力ＰLは、車両の走行安全を確保するために必要な最低限の電力ＰSETに相当する。この電力ＰSET（例えば、３５ｋＷ）は、バッテリ４の冷却のための電力Ｐ２com（例えば、２ｋＷ）と、電動モータ３が車両の走行安全のために必要な最小限の駆動力を生成するための駆動電力ＰMIN（例えば、３３ｋＷ）との合計値に設定されている。駆動電力ＰMINは、車両が緊急回避等のために最低限の加速度を達成可能なように設定された電力値である。
【0054】
よって、バッテリ４が少なくとも電力ＰSET以上の電力を供給可能であれば、バッテリ４を第２温度Ｔ２以下に冷却しつつ、乗員のアクセル操作により所定の駆動力以上の駆動力を電動モータ３に発生させることができる。これにより、バッテリ４が最終的に熱的に重大な損傷を受けることなく、車両は緊急回避動作等を実行することができる。
【0055】
なお、電力Ｐ２comを考慮しない場合、電力ＰSETは駆動電力ＰMINと等しくなり、第２温度Ｔ２をより高い温度に設定可能となる。しかしながら、電力ＰSETが電力Ｐ２comを含まない場合、バッテリ温度ＴBはすぐに第３温度Ｔ３に達してしまうので、走行不能状態となる。したがって、電力ＰSETは電力Ｐ２comを含む必要がある。
【0056】
したがって、バッテリ温度ＴBが第４温度Ｔ４と第２温度Ｔ２の間では、バッテリ４は、駆動電力ＰMIN以上の電力を電動モータ３へ供給することができる。よって、乗員がアクセルを踏み込むと、所定の最小限の駆動力以上の駆動力は発生するので、車両の走行安全性は低下しない。しかしながら、乗員が要求する加速度を達成することができない場合が生じ得る（駆動力低下状態）。
【0057】
一方、バッテリ温度ＴBが第２温度Ｔ２と第３温度Ｔ３の間では、バッテリ４は、最大で出力許容電力ＰLから電力Ｐ２comを差し引いた電力までしか電動モータ３へ供給できない。この電力は、駆動電力ＰMINよりも小さい。このため、乗員がアクセルを踏み込んでも、所定の最小限の駆動力以下の駆動力しか得ることができないので、車両の走行安全性が低下する（駆動力不足状態）。さらに、バッテリ温度ＴBが第３温度Ｔ３を超えると、バッテリ４から電動モータ３へ実質的に電力供給されないので、車両は走行不能となる（走行不能状態）。
【0058】
また、図４（ｂ）に示すように、バッテリ温度ＴBが温度Ｔａ（Ｔ１＜Ｔａ＜Ｔ４）以下では、外部充電器を用いて最大の充電電流（例えば、１２０Ａ）でバッテリ４を充電可能であるが（１００％）、バッテリ温度ＴBが第４温度Ｔ４以上では、外部充電器を用いてバッテリ４を充電することができない（０％）。また、バッテリ温度ＴBが温度Ｔａと第４温度Ｔ４の間では、外部充電器の充電電流は、バッテリ温度の上昇と共に、１００％から０％までの間で徐々に制限される
【0059】
図４（ｅ）は、バッテリ４の出力許容電力ＰLの制限が、充電性能に与える影響を示している。バッテリ温度ＴBが温度Ｔａ以下では、充電電流は制限されないので、充電性能は低下しない。また、バッテリ温度ＴBが温度Ｔａと第４温度Ｔ４の間では、充電電流が徐々に制限されるので、より長い充電時間が必要になる（充電時間増加状態）。また、バッテリ温度ＴBが第４温度Ｔ４以上では、充電不可となる（充電不能状態）。
【0060】
また、図４（ｃ）に示すように、バッテリ温度ＴBが温度ＴCUT（ＴCUT＞Ｔ３）に上昇すると、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ４と負荷（電動モータ３等）を接続するコンタクタをオフ（開）にして、バッテリ４を負荷から遮断する。図４（ｆ）は、バッテリ温度がバッテリの接続状況に与える影響を示している。すなわち、バッテリ温度ＴBが温度ＴCUT以上では、バッテリ遮断状態となる。
【0061】
また、図４（ｇ）は、バッテリ温度ＴBが車両のデフロスタの性能に与える影響を示している。デフロスタは、空調風を用いてフロントガラス等の曇りをとることができる。曇りは走行中にも生じ得るので、デフロスタを作動中は、車両の安全性が低下している状態であると評価される。本実施形態では、バッテリ温度ＴBが第３温度Ｔ３以上（走行不能状態）では、車両が停止しているため、安全性は低下しないと評価される。一方、バッテリ温度ＴBが第３温度Ｔ３未満では、車両が走行可能であるため、安全性が低下している状態である。
【0062】
また、図４（ｈ）は、バッテリ温度ＴBが始動時の空調性能（クールダウン性能）に与える影響を示している。通常、空調装置を冷房モードで始動後、しばらくの間は吹出口から冷風ではなく温風が車室内に供給される。これは、バッテリ温度ＴBに関係なく生じる現象であり、車両の安全性を低下させないが、車室内快適性を低下させると考えられる（快適性低下状態）。
【0063】
図４（ｄ）～図４（ｈ）に示された影響を考慮すると、車両の安全性に最も影響を与える現象は、図４（ｄ）の走行性能に与える影響である。よって、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが第２温度Ｔ２未満では、空調機能をバッテリ冷却機能よりも優先して車室内快適性を向上させ、バッテリ温度が第２温度Ｔ２以上では、バッテリ冷却機能を空調機能よりも優先して車両の安全性を確保するように構成されている。
【0064】
次に、図５を参照して、車両用冷却装置の処理について説明する。図５は、車両用冷却装置の冷却処理を示すフローチャートである。車両用冷却装置１は、図５に示す冷却処理を所定時間毎（例えば、１０ｍｓ毎）に繰り返し実行する。
【0065】
まず、冷却処理が開始されると、制御装置５０は、各種の温度センサ，圧力センサからの検出値や空調パネルからの空調設定ＳACを含む車両情報を取得する（ステップＳ１）。次に、制御装置５０は、空調設定ＳACに基づいて、空調要求があるか否かを判定する（ステップＳ２）。すなわち、制御装置５０は、空調モード（冷房モード又は暖房モード）が選択されており、且つ、目標温度ＴTGTと実温度ＴCABとの温度差が所定値以上のときに、空調要求があると判定する。
【0066】
空調要求がない場合（Ｓ２；Ｎｏ）、制御装置５０は、コンプレッサ１２を停止し、空調弁１８及びバッテリ冷却弁３２を全閉にする（ステップＳ６）。なお、空調要求がない場合でも、バッテリ温度ＴBが所定温度（第１温度Ｔ１）以上のときに、バッテリ冷却のための処理を別処理として実行してもよい。
【0067】
一方、空調要求がある場合（Ｓ２；Ｙｅｓ）、制御装置５０は、バッテリ冷却要求があるか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的には、制御装置５０は、バッテリ冷却要求ＲBCが示す要求レベルが「１」，「２」又は「３」であるか否かを判定する。
【0068】
バッテリ冷却要求レベルが「０」（バッテリ冷却要求なし）の場合（Ｓ３；Ｎｏ）、制御装置５０は、空調要求を満たすように、空調装置１０を制御する（ステップＳ７）。具体的には、制御装置５０は、空調要求を満たすように、コンプレッサ要求回転数ＲCOMを出力して、コンプレッサ１２を所定の要求回転数で作動させる。また、制御装置５０は、空調弁１８を全開にすると共に、バッテリ冷却弁３２を全閉に維持する。なお、バッテリ冷却要求がない場合には、バッテリ温度ＴBは低温（第１温度Ｔ１未満）であるので、バッテリ４の出力許容電力ＰLは制限されていない。
【0069】
一方、バッテリ冷却要求がある場合（Ｓ３；Ｙｅｓ）、制御装置５０は、バッテリ温度が第１温度Ｔ１以上、且つ、第２温度Ｔ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ４）。具体的には、制御装置５０は、バッテリ冷却要求レベルが「１」（第１バッテリ冷却要求）であるか否かを判定する。
【0070】
バッテリ冷却要求レベルが「１」（第１バッテリ冷却要求）の場合（Ｓ４；Ｎｏ）、制御装置５０は、空調優先モードで、空調装置１０とバッテリ冷却装置３０を制御する（ステップＳ８）。上述のように、コンプレッサ１２の駆動電力は、コンプレッサ１２の最大出力ＰMAX以下、及び、残余電力ＰR以下に制限される。
【0071】
したがって、空調要求を満たすための空調要求電力とバッテリ冷却要求を満たすためのバッテリ冷却要求電力の合計電力が、制限電力（最大出力ＰMAX、又は、残余電力ＰR）を超えない場合には、制限電力により空調要求及びバッテリ冷却要求を共に満たすことができる。この場合、制御装置５０は、空調要求及びバッテリ冷却要求を満たすように、コンプレッサ要求回転数ＲCOMを出力して、コンプレッサ１２を所定の要求回転数で作動させる。また、制御装置５０は、空調要求とバッテリ冷却要求を満たすように（すなわち、冷房用配管１１ａとバッテリ用配管３１の冷媒の流量比が、空調要求電力とバッテリ冷却要求電力の電力比となるように）、空調弁１８及びバッテリ冷却弁３２の弁開度を調整する。
【0072】
しかしながら、合計電力が制限電力を超える場合には、制限電力は、バッテリ冷却用電力よりも空調用電力に優先的に割り当てられる。すなわち、空調要求電力が制限電力以上であれば、空調用電力は制限電力に設定され、バッテリ冷却用電力はゼロに設定される。このとき、バッテリ４の冷却のための電力Ｐ２comは考慮されない。また、空調要求電力が制限電力未満であれば、空調用電力は空調要求電力に設定され、バッテリ冷却用電力は、制限電力から空調要求電力を差し引いた使用可能電力以下に設定される。なお、使用可能電力が所定値以下である場合、バッテリ冷却用電力を使用可能電力以下に設定する代わりに、バッテリ冷却用電力をゼロとして、バッテリ冷却弁３２を全閉にしてもよい。
【0073】
制御装置５０は、空調用電力とバッテリ冷却用電力の合計電力でコンプレッサ１２を作動させるように、コンプレッサ要求回転数ＲCOMを出力する。また、制御装置５０は、冷房用配管１１ａとバッテリ用配管３１の冷媒の流量比が、空調用電力とバッテリ冷却用電力の電力比となるように、空調弁１８及びバッテリ冷却弁３２の弁開度を調整する。
【0074】
一方、バッテリ冷却要求レベルが「２」又は「３」の場合（Ｓ４；Ｙｅｓ）、制御装置５０は、さらにバッテリ冷却要求レベルが「３」であるか否かを判定する（ステップＳ５）。バッテリ冷却要求レベルが「２」（第２バッテリ冷却要求）の場合（Ｓ５；Ｎｏ）、制御装置５０は、第２バッテリ冷却優先モードで、空調装置１０とバッテリ冷却装置３０を制御する（ステップＳ９）。
【0075】
第２バッテリ冷却優先モードが実行される場合、バッテリ４は、出力制限電力ＰLの制限により、電動モータ３が所定の駆動力を出力可能な程度の電力ＰMINを出力することができなくなっている（ＰL＜ＰMIN＋Ｐ２com）。このモードでは、バッテリ４の冷却のための電力Ｐ２comが最も優先される。このため、制御装置５０は、電動モータ３の駆動電力ＰMとコンプレッサ１２の駆動電力Ｐ２comの合計電力を出力制限電力ＰL以下に制限しなくてはならない。
【0076】
制御装置５０は、バッテリ冷却用電力を駆動電力Ｐ２comに設定し、出力制限電力ＰLから駆動電力Ｐ２com及び電動モータ３への現在の供給電力ＰMを差し引いた使用可能電力を、空調用電力に割り当てる。なお、使用可能電力が負の値となる場合は、電動モータ３への供給電力ＰMが制限され、空調用電力はゼロとなる。使用可能電力が正の値となる場合は、空調用電力は使用可能電力と空調要求電力のうち小さい方の値に設定される。
【0077】
制御装置５０は、空調用電力とバッテリ冷却用電力の合計電力でコンプレッサ１２を作動させるように、コンプレッサ要求回転数ＲCOMを出力する。また、制御装置５０は、冷房用配管１１ａとバッテリ用配管３１の冷媒の流量比が、空調用電力とバッテリ冷却用電力の電力比となるように、空調弁１８及びバッテリ冷却弁３２の弁開度を調整する。このように、制御装置５０は、空調装置１０のコンプレッサ１２が提供する所定流量の冷媒のうち、バッテリ冷却要求に必要な量の冷媒をバッテリ冷却装置３０に供給し、バッテリ冷却装置３０に供給されずに残された冷媒を用いて車室内の空調を行うように空調装置１０を制御する。
【0078】
一方、バッテリ冷却要求レベルが「３」（第３バッテリ冷却要求）の場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）、制御装置５０は、第１バッテリ冷却優先モードで、空調装置１０とバッテリ冷却装置３０を制御する（ステップＳ１０）。第１バッテリ冷却優先モードでは、制御装置５０は、空調要求を無視して、バッテリ冷却要求のみを満たすように制御を行う。第１バッテリ冷却優先モードが実行される場合、車両は走行不能状態（停止）である。したがって、バッテリ４は、電動モータ３へ電力供給する必要がなく、供給可能電力があれば、コンプレッサ１２を作動させることができる。
【0079】
第１バッテリ冷却優先モードでは、制御装置５０は、バッテリ冷却弁３２の全開にすると共に、空調弁１８を全閉にする。このように、制御装置５０は、空調装置１０のコンプレッサ１２が提供する所定流量の冷媒の全量の冷媒をバッテリ冷却装置３０に供給する。このとき、バッテリ４による供給可能電力がバッテリ冷却要求電力以上であれば、制御装置５０は、バッテリ冷却要求を満たすように、コンプレッサ要求回転数ＲCOMを出力して、コンプレッサ１２を所定の要求回転数で作動させる。一方、バッテリ４による供給可能電力がバッテリ冷却要求電力未満であれば、制御装置５０は、バッテリ冷却用電力を供給可能電力に設定して、供給可能電力でコンプレッサ１２を作動させるように、コンプレッサ要求回転数ＲCOMを出力する。
【0080】
次に、本実施形態の車両用冷却装置１の作用について説明する。
本実施形態の車両用冷却装置１は、車両の駆動力を生成する電動モータ３と、電動モータ３に電力を供給するバッテリ４と、バッテリ４の温度ＴBを検出するバッテリ温度センサＴＳ３３と、冷媒を用いて車室内の空調を行う空調装置１０と、空調装置１０の冷媒を用いてバッテリ４を冷却するバッテリ冷却装置３０と、車両の乗員による空調設定ＳACに基づいて空調装置１０を制御すると共に、バッテリ４の検出温度ＴBが所定の第１温度Ｔ１以上であるときバッテリ冷却要求を生成して、このバッテリ冷却要求に基づいてバッテリ４を冷却するようにバッテリ冷却装置３０を制御する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、空調要求及びバッテリ冷却要求があり、且つ、バッテリ４の検出温度ＴBが第１温度Ｔ１よりも高い温度に設定された第２温度Ｔ２未満である場合（Ｓ４；Ｎｏ）、冷却要求よりも空調要求を優先して、空調装置１０及びバッテリ冷却装置３０を制御する第１制御処理（Ｓ８）を実行し、空調要求及びバッテリ冷却要求があり、且つ、バッテリ４の検出温度ＴBが第２温度Ｔ２以上である場合（Ｓ４；Ｙｅｓ）、空調要求よりも冷却要求を優先して、空調装置１０及びバッテリ冷却装置３０を制御する第２制御処理（Ｓ９，Ｓ１０）を実行するように構成されている。
本実施形態の車両用冷却装置１は、車両の駆動力を生成する電動モータ３と、電動モータ３に電力を供給するバッテリ４と、バッテリ４の温度ＴBを検出するバッテリ温度センサＴＳ３３と、冷媒を用いて車室内の空調を行う空調装置１０と、空調装置１０の冷媒を用いてバッテリ４を冷却するバッテリ冷却装置３０と、車両の乗員による空調設定ＳACに基づいて空調装置１０を制御すると共に、バッテリ４の検出温度ＴBが所定の第１温度Ｔ１以上であるときバッテリ冷却要求を生成して、このバッテリ冷却要求に基づいてバッテリ４を冷却するようにバッテリ冷却装置３０を制御する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、空調要求及びバッテリ冷却要求があり、且つ、バッテリ４の検出温度ＴBが第１温度Ｔ１よりも高い温度に設定された第２温度Ｔ２未満である場合（Ｓ４；Ｎｏ）、冷却要求よりも空調要求を優先して、空調装置１０及びバッテリ冷却装置３０を制御する第１制御処理（Ｓ８）を実行し、空調要求及びバッテリ冷却要求があり、且つ、バッテリ４の検出温度ＴBが第２温度Ｔ２以上である場合（Ｓ４；Ｙｅｓ）、空調要求よりも冷却要求を優先して、空調装置１０及びバッテリ冷却装置３０を制御する第２制御処理（Ｓ９，Ｓ１０）を実行するように構成されている。
【0081】
この構成により、本実施形態では、乗員による空調要求に加えて、バッテリ冷却要求が生成されている場合（バッテリ温度ＴBが第１温度Ｔ１以上で生成される）、空調要求とバッテリ冷却要求を満たすように、空調装置１０の冷媒を供給する必要がある。したがって、冷媒供給量が不足する場合には、空調要求とバッテリ冷却要求に応じて、冷媒を振り分ける必要がある。よって、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが比較的低い温度範囲にある場合（具体的には、第２温度Ｔ２未満）、車両の走行安全性に影響を与えにくいので、乗員による空調要求を優先させて、車室内快適性を向上させることができる。一方、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが比較的高い温度範囲にある場合（具体的には、第２温度Ｔ２以上）、車室内快適性が低減しても、バッテリ冷却要求を優先させて、車両の走行安全性の低下を防止することができる。
【0082】
また、本実施形態では、制御装置５０は、バッテリ４の温度上昇に応じてバッテリ４の出力許容電力ＰLが低下するように、バッテリ４の出力許容電力ＰLを制限し、第２温度Ｔ２は、第２温度Ｔ２におけるバッテリ４の出力許容電力ＰLが、電動モータ３が所定の駆動力を生成可能な最小の電力ＰMINであるように設定されている。
この構成により、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが第２温度Ｔ２未満であれば、バッテリ４は電動モータ３へ最低限度の電力ＰMINを供給することができる。これにより、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが第２温度Ｔ２未満であれば、良好な車室内快適性のために乗員による空調要求を優先させながら、車両の走行安全性の低下を抑制することができる。
この構成により、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが第２温度Ｔ２未満であれば、バッテリ４は電動モータ３へ最低限度の電力ＰMINを供給することができる。これにより、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが第２温度Ｔ２未満であれば、良好な車室内快適性のために乗員による空調要求を優先させながら、車両の走行安全性の低下を抑制することができる。
【0083】
また、本実施形態では、制御装置５０は、第２制御処理（Ｓ９）において、空調装置１０が提供する所定流量の冷媒のうち、バッテリ冷却要求に必要な量の冷媒をバッテリ冷却装置３０に供給し、バッテリ冷却装置３０に供給されずに残された冷媒を用いて車室内の空調を行うように空調装置１０を制御する。
この構成により、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが第２温度Ｔ２以上のとき、バッテリ冷却装置３０に優先的に冷媒が供給されるので、バッテリ４を確実に冷却して、車両の走行安全性を確保することができる。
この構成により、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが第２温度Ｔ２以上のとき、バッテリ冷却装置３０に優先的に冷媒が供給されるので、バッテリ４を確実に冷却して、車両の走行安全性を確保することができる。
【0084】
また、本実施形態では、制御装置５０は、第２制御処理（Ｓ１０）において、バッテリ４の検出温度ＴBが第２温度Ｔ２よりも高い温度に設定された第３温度Ｔ３以上である場合（Ｓ５；Ｙｅｓ）、空調装置１０が提供する所定流量の冷媒の全量の冷媒をバッテリ冷却装置３０に供給する。
この構成により、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが第３温度Ｔ３以上である場合、空調よりもバッテリ冷却をさらに優先して全冷媒をバッテリ冷却に用いることにより、バッテリ温度ＴBが高くなり過ぎて車両が走行不能になることを防止することができる。
この構成により、本実施形態では、バッテリ温度ＴBが第３温度Ｔ３以上である場合、空調よりもバッテリ冷却をさらに優先して全冷媒をバッテリ冷却に用いることにより、バッテリ温度ＴBが高くなり過ぎて車両が走行不能になることを防止することができる。
【0085】
また、本実施形態では、バッテリ冷却装置３０は、冷媒とバッテリ４との直接的な熱交換により、バッテリ４を冷却する。
この構成により、本実施形態では、冷媒の冷熱を、中間媒体（水等）を介すことなく、直接的にバッテリ４に付与して、バッテリ４を冷却することができる。これにより、本実施形態では、冷媒と中間媒体との間の熱交換によって生じる損失の発生や、装置の大型化を防止することができる。
この構成により、本実施形態では、冷媒の冷熱を、中間媒体（水等）を介すことなく、直接的にバッテリ４に付与して、バッテリ４を冷却することができる。これにより、本実施形態では、冷媒と中間媒体との間の熱交換によって生じる損失の発生や、装置の大型化を防止することができる。
【0086】
また、本実施形態では、制御装置５０は、車室内の実温度ＴCABと乗員により設定された目標温度ＴTGTとの温度差が大きいほど、空調要求を大きく設定する。
この構成により、本実施形態では、車室内の目標温度ＴTGTと実温度ＴCABとの温度差に基づいて、適切に空調要求を設定することができる。
この構成により、本実施形態では、車室内の目標温度ＴTGTと実温度ＴCABとの温度差に基づいて、適切に空調要求を設定することができる。
【符号の説明】
【0087】
１ 車両用冷却装置
３ 電動モータ
４ バッテリ
１０ 空調装置
１１ａ 冷房用配管
１１ｂ 暖房用配管
１２ コンプレッサ
１６ 室外熱交換器
１８ 空調弁
１９ エバポレータ
３０ バッテリ冷却装置
３２ バッテリ冷却弁
３３ 熱交換器
５０ 制御装置
５１ 空調ＥＣＵ
５２ バッテリＥＣＵ
５３ ＰＣＭ
５４ モータＥＣＵ
Ｔ１ 第１温度
Ｔ２ 第２温度
Ｔ３ 第３温度
ＴB バッテリ温度
ＴＳ３３ バッテリ温度センサ
３ 電動モータ
４ バッテリ
１０ 空調装置
１１ａ 冷房用配管
１１ｂ 暖房用配管
１２ コンプレッサ
１６ 室外熱交換器
１８ 空調弁
１９ エバポレータ
３０ バッテリ冷却装置
３２ バッテリ冷却弁
３３ 熱交換器
５０ 制御装置
５１ 空調ＥＣＵ
５２ バッテリＥＣＵ
５３ ＰＣＭ
５４ モータＥＣＵ
Ｔ１ 第１温度
Ｔ２ 第２温度
Ｔ３ 第３温度
ＴB バッテリ温度
ＴＳ３３ バッテリ温度センサ
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4】
【図5】