特許 7529615 電気自動車用の熱管理システム

(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】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】電気自動車用の熱管理システム

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/22 20060101AFI20240730BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

B60H1/22 651C

B60H1/32 624H

B60H1/32 621B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021087094

(22)【出願日】2021-05-24

(65)【公開番号】P2022180153

(43)【公開日】2022-12-06

【審査請求日】2023-11-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(73)【特許権者】

【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

(72)【発明者】

【氏名】石原 義弘

【審査官】塩田 匠

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０５４２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１０４３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０４３１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０２０２８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８９０８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３１５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８４５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１１１１４２６４（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３５１７３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０００－２８０７３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｈ １／００－３／０６

Ｂ６０Ｌ １／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行用のモータと、
熱媒で前記モータを冷却するモータ冷却器と、
前記熱媒と外気の間で熱交換する外気熱交換器と、
前記熱媒の熱を用いて車室を温める暖房器と、
前記モータ冷却器と前記外気熱交換器と前記暖房器を接続しており前記熱媒が流れる循環路と、
前記循環路に接続されており、前記外気熱交換器と前記暖房器の間を前記熱媒が循環するとともに前記外気熱交換器と前記モータ冷却器との間で前記熱媒の流れを遮断する第１弁位置と、前記外気熱交換器と前記モータ冷却器の間を前記熱媒が循環するとともに前記外気熱交換器と前記暖房器の間で前記熱媒の流れを遮断する第２弁位置と、を選択可能な切換弁と、
前記切換弁を制御する制御器と、
を備えており、
前記制御器は、前記暖房器を作動させる暖房モードにおいて、
前記モータの温度（モータ温度）が所定のモータ温度閾値を下回っている間は前記切換弁を前記第１弁位置に設定し、前記モータ温度が前記モータ温度閾値を上回っている間は前記切換弁を前記第２弁位置に設定し、
前記モータの負荷または負荷予測値が所定の負荷閾値を超えた場合、前記モータ温度に関わらずに予め定められた保持時間の間、前記切換弁を前記第２弁位置に保持する、電気自動車の熱管理システム。

【請求項2】

前記制御器は、
（１）前記モータ温度が前記モータ温度閾値を超えた頻度、
（２）前記モータ温度が前記モータ温度閾値を下回った時刻から次に前記モータ温度閾値を超えるまでの時間間隔、
（３）所定時間の間の前記モータの出力の積算値、
（４）所定時間の間の前記モータ温度の上昇率、
（５）前記電気自動車の予定走行経路、
のいずれかに基づいて前記負荷または前記負荷予測値を決定する、請求項１に記載の熱管理システム。

【請求項3】

前記暖房器は、気化させた別の熱媒を用いて前記熱媒から熱を吸収するヒートポンプ機構を備えている、請求項１または２に記載の熱管理システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書が開示する技術は、電気自動車用の熱管理システムに関する。

【背景技術】

【0002】

外気の熱を車室の暖房に利用する熱管理システムが知られている。特許文献１に、そのような熱管理システムの一例が開示されている。外気温度よりも低い温度の熱媒を外気熱交換器に通すことで、外気の熱を吸収することができる。その熱を用いて車室を暖房する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１５８１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電気自動車は走行用のモータを備える。モータの発熱量は大きい。モータの熱を外気へ放出するにも外気熱交換器が用いられる。１個の外気熱交換器を暖房（外気からの熱の吸収）と、モータの冷却（モータの熱の外気への放出）に用いることができれば効率がよい熱管理システムを実現することができる。しかしながら、外気からの熱の吸収とモータの熱の外気への放出が頻繁に切り換えられると温度変化が激しくなって熱管理システムがダメージを受けるおそれがある。本明細書は、モータの熱を外気に放出する動作（放熱動作）と、暖房用に外気の熱を取り込む動作（吸熱動作）を一つの外気熱交換器で行う熱管理システムにおいて放熱動作と吸熱動作の頻繁な切り換えを抑制する技術を提供する。

【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システムは、走行用のモータと、熱媒でモータを冷却するモータ冷却器と、熱媒と外気の間で熱交換する外気熱交換器と、熱媒の熱を用いて車室を温める暖房器と、熱媒が流れる循環路と、循環路に配置されている切換弁と、切換弁を制御する制御器を備える。循環路は、モータ冷却器と外気熱交換器と暖房器を接続している。切換弁は、第１弁位置と第２弁位置を選択することができる。第１弁位置を選択した切換弁は、外気熱交換器と暖房器の間を熱媒が循環するとともに外気熱交換器とモータ冷却器との間で熱媒の流れを遮断する。第２弁位置を選択した切換弁は、外気熱交換器とモータ冷却器の間を熱媒が循環するとともに外気熱交換器と暖房器の間で熱媒の流れを遮断する。

【0006】

制御器は、暖房器を作動させる暖房モードにおいて、モータの温度（モータ温度）が所定のモータ温度閾値を下回っている間は切換弁を第１弁位置に設定し、モータ温度がモータ温度閾値を上回っている間は切換弁を第２弁位置に設定する。制御器は、モータの負荷または負荷予測値が所定の負荷閾値を超えた場合、モータ温度に関わらずに予め定められた保持時間の間、切換弁を第２弁位置に保持する。

【0007】

本明細書が開示する熱管理システムは、モータの負荷または負荷予測値が高い場合、予め定められた保持時間の間、切換弁を第２弁位置に保持してモータの熱を十分に外気へ放出する。第１弁位置と第２弁位置の頻繁な切り換えが抑制される。

【0008】

制御器は、典型的には、以下のいずれかの指標に基づいてモータの負荷または負荷予測値を決定するとよい。（１）モータ温度がモータ温度閾値を超えた頻度。（２）モータ温度がモータ温度閾値を下回った時刻から次にモータ温度閾値を超えるまでの時間間隔。（３）最新の所定時間の間のモータの出力の積算値。（４）最新の所定時間の間のモータ温度の上昇率。（５）電気自動車の予定走行経路。

【0009】

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例の熱管理システムの熱回路図である（第１弁位置）。

【図2】実施例の熱管理システムの熱回路図である（第２弁位置）。

【図3】暖房モードのときの制御器の処理のフローチャートである。

【図4】空調機の熱回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

図面を参照して実施例の熱管理システム２を説明する。図１に、熱管理システム２の熱回路図を示す。ここでいう「熱回路」とは、熱媒体が流れる流路の回路を意味する。

【0012】

熱管理システム２は、電気自動車に搭載されており、車室の温度を調整するとともに、電源３と走行用のモータ４の温度を適切な温度範囲に維持する。電源３の電力は、不図示の電力変換器によってモータ４の駆動に適した交流電力に変換され、モータ４に供給される。電源３は、典型的には、リチウムイオンなどのバッテリ、あるいは燃料電池であるが、他のタイプの電源であってもよい。図１では、電力線の図示は省略してある。

【0013】

熱管理システム２は、熱媒が流れる循環路１０、電源３を冷却する電源冷却器１１、モータ４を冷却するモータ冷却器１２、熱媒と外気の間で熱を交換する外気熱交換器１３、車室の温度を調整する空調機２０、熱媒を送るポンプ１５、１６、熱媒の流路を切り換える切換弁１９を備える。

【0014】

循環路１０は、電源冷却器１１、モータ冷却器１２、外気熱交換器１３、空調機２０、切換弁１９を接続する管であり、複数の冷却器と空調機の間で熱媒を循環させる。説明の都合上、循環路１０を、空調機２０を通過している流路１０ａ、外気熱交換器１３を通過している流路１０ｂ、電源冷却器１１を通過している流路１０ｃ、モータ冷却器１２を通過している流路１０ｄ、外気熱交換器１３を迂回するバイパス流路１０ｅに分割する。

【0015】

空調機２０は、車室の温度を調整する。空調機２０は、車室を冷却する冷房モードと、車室を温める暖房モードで動作する。図１では空調機２０を簡略化して描いてある。空調機２０の詳しい構造は後に説明する。

【0016】

電源冷却器１１は、電源３を冷却する。電源冷却器１１を通る熱媒が電源３の熱を吸収し、電源３を冷却する。

【0017】

外気熱交換器１３はファン１３ａを備えている。ファン１３ａによって外気熱交換器１３の中へ導かれた外気が、外気熱交換器１３を通る熱媒との間で熱を交換する。外気熱交換器１３は、一般にラジエータと呼ばれているが、外気から熱媒へ熱を移す場合があるので、本実施例では外気熱交換器と呼ぶ。

【0018】

モータ冷却器１２は、オイルクーラ９１、オイルポンプ９２、オイル流路９３を含む。流路１０ｄはオイルクーラ９１を通過している。オイル流路９３は、オイルクーラ９１とモータ４を通過している。オイル流路９３をオイルが流れる。オイルポンプ９２はオイル流路９３に配置されており、オイルクーラ９１とモータ４の間でオイルを循環させる。モータ４は循環路１０を流れる熱媒で冷却される。より詳しくは、オイルクーラ９１にて熱媒がオイルを冷却し、冷却されたオイルがモータ４を冷却する。モータ４の熱は、オイルを介して熱媒に吸収される。

【0019】

熱管理システム２は、モータ４の温度を計測する温度センサ９４を備える。熱管理システム２は、さらに多くの温度センサを備えているが、それらの説明は割愛する。温度センサ９４、および、他の温度センサの計測値は制御器３０へ送られる。制御器３０は、温度センサ９４等の計測値に基づいて、ポンプ１５、１６、オイルポンプ９２、切換弁１９を制御する。

【0020】

流路１０ａ－１０ｅのそれぞれの一端が切換弁１９に接続されている。切換弁１９は、流路１０ａ－１０ｅの接続関係を切り換える。切換弁１９における複数の流路の接続関係については後に詳しく説明する。流路１０ａ－１０ｅのそれぞれの他端は、幾つかの三方弁９５で連結されている。循環路１０にはポンプ１５、１６が配置されている。ポンプ１５は空調機２０の上流側で流路１０ａに配置されており、ポンプ１６はモータ冷却器１２の上流側で流路１０ｄに配置されている。なお、流路に沿って描かれている矢印が熱媒の流れの方向を表している。ポンプ１５、１６は、熱媒を切換弁１９へ向けて押し出す。切換弁１９の状態に応じて、熱媒の流路が決まる。切換弁１９によって決まる流路１０ａ－１０ｅの接続関係に応じて、複数の三方弁９５のそれぞれにおける熱媒の流れる方向が従属的に決まる。

【0021】

切換弁１９は、第１弁位置と第２弁位置を選択可能である。図１は、切換弁１９が第１弁位置を選択しているときの熱媒の流れを示している。切換弁１９は、第１弁位置を選択しているとき、流路１０ａを流路１０ｂに接続するとともに、流路１０ｄをバイパス流路１０ｅに接続する。このとき、熱媒は、空調機２０と外気熱交換器１３の間を循環するとともに、モータ冷却器１２とバイパス流路１０ｅの間を循環する。切換弁１９が第１弁位置を選択しているとき、空調機２０と外気熱交換器１３の間を循環する熱媒と、モータ冷却器１２を通る熱媒は混合しない。別言すれば、切換弁１９が第１弁位置を選択しているとき、空調機２０と外気熱交換器１３の間を熱媒が循環するとともにモータ冷却器１２と外気熱交換器１３の間では熱媒の流れが遮断される。

【0022】

暖房モードのとき、切換弁１９が第１弁位置を選択することで、外気熱交換器１３と空調機２０の間を熱媒が循環する。空調機２０の構造は後に詳しく説明するが、暖房モードのとき、空調機２０は、熱媒の温度が外気の温度よりも低くなるまで熱媒から熱を吸収し、吸収した熱を車室の暖房に用いる。外気よりも温度が低くなった熱媒は、外気熱交換器１３に送られ、外気熱交換器１３にて外気から熱を吸収する。

【0023】

図２に、切換弁１９が第２弁位置を選択しているときの熱媒の流れを示す。切換弁１９は、第２弁位置を選択しているとき、流路１０ａを流路１０ｃに接続するとともに、流路１０ｂを流路１０ｄに接続する。このとき、熱媒は、空調機２０と電源冷却器１１の間を循環するとともに、モータ冷却器１２と外気熱交換器１３の間を循環する。別言すれば、切換弁１９が第２弁位置を選択しているとき、モータ冷却器１２と外気熱交換器１３の間で熱媒が循環するとともに、空調機２０と外気熱交換器１３の間で熱媒の流れが遮断される。

【0024】

先に述べたように、暖房モードのとき、第１弁位置が選択され、空調機２０と外気熱交換器１３の間を熱媒が循環する。暖房モードのときであっても、モータ４の温度がモータ温度閾値を超えると制御器３０は切換弁１９を第２弁位置に切り換える。第２弁位置が選択されると、モータ冷却器１２と外気熱交換器１３の間で熱媒が循環する。モータ４の熱はモータ冷却器１２にて熱媒に吸収される。高温の熱媒は外気熱交換器１３へ送られ、外気へ熱を放出する。

【0025】

暖房モードが選択されると、空調機２０が車室を温める。図３に、暖房時の制御器３０の処理のフローチャートを示す。ステップＳ２にて、タイマが動作中であれば、制御器３０は、タイマが示す経過時間と予め定められている保持時間を比較する（ステップＳ２：ＹＥＳ、Ｓ３）。タイマは、制御器３０が実行するプログラム内で定義されている変数であり、タイマがスタートしてからの経過時間を計測する。タイマは後述するステップＳ９にてスタートする。タイマをスタートさせる条件については後述するが、通常、タイマは停止しているため、ステップＳ２の判断は「ＮＯ」となり、制御器３０の処理はステップＳ５に移る。

【0026】

制御器３０は、モータ４の温度（モータ温度）をモータ温度閾値と比較する（ステップＳ５）。モータ温度は、モータ４に備えられている温度センサ９４で取得される。制御器３０は、モータ温度がモータ温度閾値を下回っている場合は第１弁位置を選択するように切換弁１９を制御する（ステップＳ５：ＮＯ、Ｓ７）。なお、温度センサ９４の計測値を用いる代わりにモータ冷却器１２を通過後の熱媒の温度をモータ温度の推定値として用いてもよい。

【0027】

図１に示したように、切換弁１９が第１弁位置を選択しているとき、熱媒は空調機２０と外気熱交換器１３の間を循環する。なお、このとき、モータ冷却器１２と外気熱交換器１３の間では熱媒の移動が遮断される。空調機２０は、熱媒の温度が外気の温度よりも低くなるまで熱媒から熱を吸収し、その熱で車室を温める。空調機２０の構造は後述する。外気よりも温度が低くなった熱媒は、外気熱交換器１３に送られ、外気熱交換器１３にて外気から熱を吸収する。

【0028】

制御器３０は、モータ温度がモータ温度閾値を上回っている場合は第２弁位置を選択するように切換弁１９を制御する（ステップＳ５：ＹＥＳ、Ｓ６）。図２に示したように、切換弁１９が第２弁位置を選択しているとき、熱媒はモータ冷却器１２と外気熱交換器１３の間を循環する。モータ４の熱は外気熱交換器１３にて外気へ放出される。切換弁１９が第２弁位置を選択しているとき、モータ４の熱は積極的に外気へ放出されるので、モータ４の温度が下がる。

【0029】

切換弁１９が第２弁位置を選択しているとき、空調機２０と外気熱交換器１３の間の熱媒の流れは遮断される。熱媒は、空調機２０と電源冷却器１１の間を循環する。熱媒は、電源冷却器１１にて電源３から熱を吸収する。空調機２０は、電源３の熱を用いて車室を温める。

【0030】

なお、ステップＳ５の処理において、より正確には、制御器３０は、モータ温度がモータ温度閾値からマージン温度を減じた値よりも低くなったら第１弁位置を選択する。マージン温度は、切換弁１９のハンチングを防ぐために設けられている。図３では、ハンチング防止のための処理は省略した。

【0031】

続いて制御器３０は、モータの負荷（モータ負荷）を負荷閾値と比較する（ステップＳ８）。モータ負荷については後述する。モータ負荷が負荷閾値を超えている場合、制御器３０は、切換弁１９を第２弁位置に設定するとともに、タイマをスタートさせる（ステップＳ８：ＹＥＳ、Ｓ９）。一方、モータ負荷が負荷閾値を下回っている場合、制御器３０は、タイマをスタートさせずに処理を終了する（ステップＳ８：ＮＯ）。

【0032】

制御器３０は、図３の処理を一定の周期で繰り返す。ステップＳ９にてタイマがスタートした後は、モータ温度に関わらず、所定の保持時間が経過するまで、第２弁位置が保持される（ステップＳ２：ＹＥＳ、ステップＳ３：ＹＥＳ、リターン）。一方、ステップＳ９にてタイマがスタートしてから所定の保持時間が経過すると、制御器３０はタイマを停止し、ステップＳ５以降の処理を実行する（ステップＳ２：ＹＥＳ、Ｓ３：ＮＯ、Ｓ４）。制御器３０は、ステップＳ４にて、タイマを停止すると同時にタイマの値をゼロにリセットする。

【0033】

モータ負荷が負荷閾値を超えた場合に保持時間の間、第２弁位置を保持する処理の利点を説明する。モータ負荷は、例えば、モータ温度がモータ温度閾値を超えた頻度に基づいて決定される。あるいは、モータ負荷は、最新の所定時間内のモータ４の出力の積算値に基づいて決定される。いずれの場合も、暖房モードにおいてモータ負荷が高いことは、第１弁位置と第２弁位置の間の切り換えが頻発することを意味する。

【0034】

先に述べたように、暖房モードのとき、切換弁１９が第１弁位置に保持されている間、外気よりも低温の熱媒が外気熱交換器１３に流れる。一方、切換弁１９が第２弁位置に保持されている間、モータ４の熱で温められた高温の熱媒が外気熱交換器１３に流れる。モータ負荷が高いと、低温の熱媒と高温の熱媒が頻繁に交互に外気熱交換器１３、切換弁１９、流路１０ｂを通過する。すなわち、モータ負荷が高いと、外気熱交換器１３、切換弁１９、流路１０ｂなどのデバイスは、厳しい熱サイクルを受けることになる。

【0035】

実施例の熱管理システム２では、モータ負荷が負荷閾値を超えた場合に所定の保持時間の間、第２弁位置を保持する。所定の保持時間の間、第２弁位置を保持することで、モータ４の温度はモータ温度閾値よりも顕著に低くなる。それゆえ、保持時間が経過して切換弁１９を第１弁位置に戻した後は、モータ負荷が高くてもしばらくの間、モータ温度はモータ温度閾値を超えなくなる。すなわち、切換弁１９の切り換え頻度が抑えられる。

【0036】

熱管理システム２は、モータ４の熱を外気に放出する動作（放熱動作）と、暖房用に外気の熱を取り込む動作（吸熱動作）を一つの外気熱交換器１３で行うことができる。そして、熱管理システム２は、モータ負荷が高いときでも放熱動作と吸熱動作の頻繁な切り換えを抑制することができる。

【0037】

モータ負荷は、（１）モータ温度がモータ温度閾値を超えた頻度、（２）モータ温度がモータ温度閾値を下回った時刻から次にモータ温度閾値を超えるまでの時間間隔、（３）最新の所定時間の間のモータの出力の積算値、（４）最新の所定時間の間のモータ温度の上昇率、（５）電気自動車の予定走行経路、のいずれかに基づいて決定される。

【0038】

ステップＳ８の処理において、モータ負荷に代えてモータ負荷予測値を用いてもよい。すなわち、制御器３０は、モータ負荷予測値が負荷閾値を超えた場合に第２弁位置を選択するように切換弁１９を制御し、タイマをスタートさせる。例えば、予定走行経路が長い登坂路を含む場合、モータ負荷予測値が大きくなる。また、最新の所定時間の間のモータ温度の上昇率が大きい場合も、モータ負荷予測値は大きくなる。

【0039】

図４を参照して空調機２０の構造を説明する。空調機２０は、第１熱回路４０と第２熱回路５０を備えている。第１熱回路４０は車室を冷却し、第２熱回路５０が車室を温める。第１熱回路４０は、暖房の際、循環路１０を流れる熱媒の熱を第２熱回路５０へ移す役割も担う。以下では、説明の便宜上、外気熱交換器１３（または電源冷却器１１）と空調機２０の間で熱媒を循環させる熱回路（すなわち、循環路１０と循環路１０に接続されているデバイス）を主熱回路と称する。

【0040】

第１熱回路４０は、循環路４１、チラー４２、エバポレータ４３、膨張弁４４ａ、４４ｂ、圧縮器４５、熱交換器４７、切換弁４６、モジュレータ４８を備える。循環路４１は、チラー４２、エバポレータ４３、熱交換器４７を接続している。循環路４１には第１熱媒が流れる。切換弁４６は、第１熱媒の流路を切り換える。暖房モードのとき、制御器３０は、チラー４２と熱交換器４７の間で第１熱媒が循環し、エバポレータ４３には第１熱媒が流れないように切換弁４６を制御する。

【0041】

液体の第１熱媒は、膨張弁４４ａを通過すると気化するとともに温度が下がる。暖房モードの場合、第１熱媒の温度は外気よりも低い温度まで下げられる。外気よりも温度が低下した第１熱媒はチラー４２で主熱回路の熱媒から熱を吸収し、温度が高くなる。チラー４２を通過した第１熱媒（気体）は圧縮器４５で圧縮されて液化するとともに温度がさらに高くなる。高温の第１熱媒は熱交換器４７に供給される。熱交換器４７を通過した第１熱媒はモジュレータ４８を介して切換弁４６へと送られる。

【0042】

第２熱回路５０は、循環路５１、車室ヒータ５３、ポンプ５５、ラジエータ５６、切換弁５２を備える。循環路５１は、熱交換器４７、車室ヒータ５３、ラジエータ５６を接続している。循環路５１には第２熱媒が流れる。循環路５１にはポンプ５５が備えられており、ポンプ５５が第２熱媒を循環させる。切換弁５２は、第２熱媒の流路を切り換える。暖房モードのとき、制御器３０は、熱交換器４７と車室ヒータ５３の間で第２熱媒が循環し、ラジエータ５６には第２熱媒が流れないように切換弁５２を制御する。

【0043】

先に述べたように、熱交換器４７には高温の第１熱媒が流れる。暖房モードのとき、第２熱媒は熱交換器４７にて第１熱媒から熱を吸収する。第１熱媒の熱によって高温となった第２熱媒は、車室ヒータ５３を通過する。車室ヒータ５３には車室内の空気が流れるエアダクト５３ａも通過している。車室ヒータ５３にて、高温の第２熱媒によって車室の空気が温められる。第２熱媒の熱エネルギが少ない場合、制御器３０は電気ヒータ５４を使って第２熱媒を温める。暖房モードのとき、電源３の熱または外気の熱は、主熱回路の熱媒から第１熱媒と第２熱媒を介して車室を温める。第１熱回路４０では、気化して低温化した第１熱媒が主熱回路の熱媒から熱を受け、圧縮／液化されてさらに高温となった第１熱媒が第２熱媒へ熱を移す。このサイクルにより、温度差の小さい電源３（または外気）と車室の間で熱を移すことができる。温度差の小さい２個の熱回路の間で熱を移すこのサイクルはヒートポンプと呼ばれる。

【0044】

暖房モードのとき空調機２０は、気化させた低温の第１熱媒を用いて主回路の熱媒から熱を吸収する。空調機２０は、主回路の熱媒の温度が外気の温度よりも低くなるまで主回路の熱媒から熱を吸収し、車室を温める。

【0045】

冷房モードのとき、制御器３０は、エバポレータ４３と熱交換器４７の間で第１熱媒が循環し、チラー４２には第１熱媒が流れないように切換弁４６を制御する。エバポレータ４３には車室内の空気が流れるエアダクト４３ａも通過している。液体の第１熱媒は、膨張弁４４ｂで気体に変化するとともに温度が下がる。温度が低下した第１熱媒はエバポレータ４３で車室内の空気を冷やす。エバポレータ４３を通過した第１熱媒（気体）は圧縮器４５で圧縮されて液化するとともに温度が高くなる。高温の第１熱媒は熱交換器４７に供給され、第２熱回路５０の第２熱媒に熱を移す。冷房モードのとき、制御器３０は、第２熱回路５０の熱交換器４７とラジエータ５６の間で第２熱媒が循環し、車室ヒータ５３には第２熱媒が流れないように切換弁５２を制御する。第２熱媒の熱は、ラジエータ５６にて外気に放出される。熱交換器４７で冷やされた第１熱媒はモジュレータ４８を介して切換弁４６へと送られ、さらに膨張弁４４ｂで気化して温度が下がる。

【0046】

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。暖房モードのときの空調機２０が、車室を温める暖房器の一例に相当する。

【0047】

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、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様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合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し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

【符号の説明】

【0048】

２：熱管理システム ３：電源 ４：モータ ５：電力変換器 １０、４１、５１：循環路 １０ａ－１０ｅ：流路 １１：電源冷却器 １２：モータ冷却器 １３：外気熱交換器 １５、１６、５５：ポンプ １９、４６、５２：切換弁 ２０：空調機 ３０：制御器 ４０：第１熱回路 ４２：チラー ４３：エバポレータ ４３ａ、５３ａ：エアダクト ４４ａ、４４ｂ：膨張弁 ４５：圧縮器 ４７：熱交換器 ４８：モジュレータ ５０：第２熱回路 ５３：車室ヒータ ５４：電気ヒータ ５６：ラジエータ ９１：オイルクーラ ９２：オイルポンプ ９３：オイル流路 ９４：温度センサ ９５：三方弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】