特許 7544271 熱管理分配制御システム

(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】2024-08-26

(45)【発行日】2024-09-03

(54)【発明の名称】熱管理分配制御システム

(51)【国際特許分類】

   B60L 58/24 20190101AFI20240827BHJP

   B60H 1/22 20060101ALI20240827BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20240827BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20240827BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20240827BHJP

   H01M 10/6568 20140101ALI20240827BHJP

   H01M 10/663 20140101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

B60L58/24

B60H1/22

H01M10/615

H01M10/625

H01M10/6556

H01M10/6568

H01M10/663

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2023523986

(86)(22)【出願日】2022-02-14

(86)【国際出願番号】 JP2022005571

(87)【国際公開番号】W WO2022249576

(87)【国際公開日】2022-12-01

【審査請求日】2023-10-09

(31)【優先権主張番号】202110575739.5

(32)【優先日】2021-05-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】徐 兆良

(72)【発明者】

【氏名】李 楠

(72)【発明者】

【氏名】徐 暁華

(72)【発明者】

【氏名】呉 凱

(72)【発明者】

【氏名】阪本 宏太

【審査官】岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】中国実用新案第２１０６５２５９０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－１２２６２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１６４１５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｌ ５８／２４

Ｂ６０Ｈ １／２２

Ｈ０１Ｍ １０／６１５

Ｈ０１Ｍ １０／６２５

Ｈ０１Ｍ １０／６５５６

Ｈ０１Ｍ １０／６５６８

Ｈ０１Ｍ １０／６６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱管理分配制御システムにおいて、
熱源（２）と、第１ポンプ（１）と、ヒータコア（３）とを含むキャビン加熱回路（２００）、
第１流路（９１）と、第２流路（９２）と、熱交換器（９）とを含み、前記第１流路は前記熱交換器と前記ヒータコアとが並列して設置される形式により、三方流量調節弁（５）を介して前記キャビン加熱回路と接続されており、前記第２流路上には、第２ポンプ（６）と、バッテリ熱交換器（４）とが設置されており、前記第１流路と前記第２流路とは互いに独立しており、前記熱交換器が前記第１流路内の冷却液と前記第２流路内の冷却液との間の熱交換を行うバッテリ加熱回路（３００）、および、
前記熱源の出力と、前記三方流量調節弁の開度と、前記第１ポンプの出力と、前記第２ポンプの出力とを調節する制御ユニット（５００）を含み、
前記第１流路と前記第２流路とは、それぞれの流量を相互に影響を及ぼし合うことなく独立して調節可能であり、
キャビンとバッテリを同時に加熱する場合、前記制御ユニットが前記第１ポンプの出力を調節し、および／または、前記第２ポンプの出力を調節する熱管理分配制御システム。

【請求項2】

前記キャビン加熱回路の前記ヒータコアの入口側には第１温度センサが配置されており、
前記制御ユニットは、
前記第１温度センサの検出値に基づいて前記熱源の出力を調節する請求項１に記載の熱管理分配制御システム。

【請求項3】

前記第２流路の前記バッテリ熱交換器の入口側には第２温度センサが配置されており、
前記制御ユニットは、
前記第２温度センサの検出値に基づいて前記三方流量調節弁の開度を調節する請求項２に記載の熱管理分配制御システム。

【請求項4】

前記制御ユニットは、
前記ヒータコアに流入する冷却液流量を計算するとともに、それを予め設定されている第１ヒータコア流量上限閾値または予め設定されている第１ヒータコア流量下限閾値と比較し、または前記三方流量調節弁の第１流路側開度を予め設定されている第１流路側第１開度上限閾値または予め設定されている第１流路側第１開度下限閾値と比較し、かつ、
前記三方流量調節弁の第１流路側開度を開方向に調節する過程で、前記ヒータコアに流入する冷却液流量が前記第１ヒータコア流量下限閾値を下回るか、または前記三方流量調節弁の第１流路側開度が前記第１流路側第１開度上限閾値を上回ることを検出した場合には、前記第１ポンプの出力を増加させ、
前記三方流量調節弁の第１流路側開度を閉方向に調節する過程で、前記ヒータコアに流入する冷却液流量が第１ヒータコア流量上限閾値を上回るか、または前記三方流量調節弁の第１流路側開度が前記第１流路側第１開度下限閾値を下回ることを検出した場合には、前記第１ポンプの出力を低下させることにより、前記第１ポンプの出力を制御して前記ヒータコアに流入する冷却液流量を調節する請求項３に記載の熱管理分配制御システム。

【請求項5】

前記制御ユニットは、
前記第２温度センサの検出値と予め設定されているバッテリ入口温度閾値を比較するとともに、
前記第２温度センサの検出値が前記バッテリ入口温度閾値を下回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を開方向に調節して前記第１流路に流入する冷却液を増加させ、
前記第２温度センサの検出値が前記バッテリ入口温度閾値を上回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を閉方向に調節して前記第１流路に流入する冷却液を減少させることにより、前記三方流量調節弁の開度を調節する請求項３に記載の熱管理分配制御システム。

【請求項6】

前記制御ユニットは、
前記三方流量調節弁の第１流路側開度と予め設定されている第１流路側第２開度上限閾値を比較し、または、第１流路流量を計算するとともに、得られた前記第１流路流量と予め設定されている第１流路流量上限閾値を比較し、
前記三方流量調節弁の第１流路側開度が前記第１流路側第２開度上限閾値を上回るか、または、前記第１流路流量が前記第１流路流量上限閾値を上回る場合に、
前記第２温度センサの検出値が予め設定されているバッテリ入口温度閾値を下回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を不変に保って前記第２ポンプの出力を増加させ、
前記第２温度センサの検出値が予め設定されているバッテリ入口温度閾値を上回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を不変に保って前記第２ポンプの出力を減少させることにより、前記第２ポンプの出力を制御して前記第２流路の冷却液流量を調節する請求項５に記載の熱管理分配制御システム。

【請求項7】

前記制御ユニットは、
前記三方流量調節弁の第１流路側開度と予め設定されている第１流路側第２開度下限閾値を比較し、または、第１流路流量を計算するとともに、得られた前記第１流路流量と予め設定されている第１流路流量下限閾値を比較し、
前記三方流量調節弁の第１流路側開度が前記第１流路側第２開度下限閾値を下回るか、または、前記第１流路流量が前記第１流路流量下限閾値を下回る場合に、
前記第２温度センサの検出値が予め設定されているバッテリ入口温度閾値を下回り、かつ両者の差の絶対値が所定のバッテリ加熱需要閾値を下回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を不変に保って前記第２ポンプの出力を増加させ、
前記第２温度センサの検出値が予め設定されているバッテリ入口温度閾値を上回り、かつ両者の差の絶対値が所定のバッテリ加熱需要閾値を下回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を不変に保って前記第２ポンプの出力を減少させることにより、前記第２ポンプの出力を制御して前記第２流路の冷却液流量を調節する請求項５に記載の熱管理分配制御システム。

【請求項8】

前記制御ユニットは、
三方流量調節弁の第１流路側開度に対して複数の事前設定開度レベルを設定しており、
バッテリの加熱需要が比較的大きく、キャビンの加熱需要が比較的小さい場合は、前記制御ユニットが三方流量調節弁の第１流路側開度を比較的大きい事前設定開度レベルに設定し、
バッテリの加熱需要が比較的小さく、キャビンの加熱需要が比較的大きい場合は、前記制御ユニットが三方流量調節弁の第１流路側開度を比較的小さい事前設定開度レベルに設定する請求項５に記載の熱管理分配制御システム。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

この出願は、２０２１年５月２６日に中華人民共和国に出願された特許出願第２０２１１０５７５７３９．５号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。

【技術分野】

【0002】

この開示は、車両の熱管理技術分野、具体的には熱管理分配制御システムに関する。

【背景技術】

【0003】

新エネルギー車で使用するバッテリは、合理的な温度範囲内で動作する必要がある。バッテリ温度が低すぎると、実効出力の電気エネルギー、および、電圧に影響が生じ、それによりバッテリの性能が下がって車両の航続力を低下させることがある。よって、バッテリ温度が低い場合はそれを加熱して、適切な動作温度を維持しなければならない。その一方で、寒冷環境下では、キャビン内の暖房を行う需要が存在する。一般的には、熱源で加熱された温水が取水管を通って暖房用のヒータコア（放熱器）の内部に供給される。ヒータコアは、送風機によって送風された空気に、温水の熱量を与える。送風空気が温風に変換されることによって暖房が行われる。そのため、加熱が必要なバッテリとヒータコアとを同じ回路に設置して、同時に加熱を行う場合がある。

【発明の概要】

【0004】

この開示の目的は、広範囲で精確な熱源放熱量分配を実現し、かつ放熱量の分配過程でキャビン加熱の快適性を確保することができる熱管理分配制御システムを提供することにある。

【0005】

この開示の一つの側面としての熱管理分配制御システムは、キャビン加熱回路、バッテリ加熱回路、および、制御ユニットを含む。キャビン加熱回路は、熱源と、第１ポンプと、ヒータコアとを含む。バッテリ加熱回路は、第１流路と、第２流路と、熱交換器とを含む。バッテリ加熱回路は、第１流路は熱交換器とヒータコアとが並列して設置される形式により、三方流量調節弁を介してキャビン加熱回路と接続されている。第２流路上には、第２ポンプと、バッテリ熱交換器が設置されている。第１流路と第２流路とは互いに独立している。バッテリ加熱回路において、熱交換器が第１流路内の冷却液と前記第２流路内の冷却液との間の熱交換を行う。制御ユニットは、熱源の出力と、三方流量調節弁の開度と、第１ポンプの出力と、第２ポンプの出力とを調節する。キャビンとバッテリを同時に加熱する場合、制御ユニットが第１ポンプの出力を調節し、および／または、第２ポンプの出力を調節する。

【0006】

この開示は、熱管理分配制御システムにおいて、熱源（２）と、第１ポンプ（１）と、ヒータコア（３）とを含むキャビン加熱回路（２００）、第１流路（９１）と、第２流路（９２）と、熱交換器（９）とを含み、第１流路は熱交換器とヒータコアとが並列して設置される形式により、三方流量調節弁（５）を介してキャビン加熱回路と接続されており、第２流路上には、第２ポンプ（６）と、バッテリ熱交換器（４）とが設置されており、第１流路と第２流路とは互いに独立しており、熱交換器が第１流路内の冷却液と第２流路内の冷却液との間の熱交換を行うバッテリ加熱回路（３００）、および、熱源の出力と、三方流量調節弁の開度と、第１ポンプの出力と、第２ポンプの出力とを調節する制御ユニット（５００）を含み、第１流路と第２流路とは、それぞれの流量を相互に影響を及ぼし合うことなく独立して調節可能であり、キャビンとバッテリを同時に加熱する場合、制御ユニットが第１ポンプの出力を調節し、および／または、第２ポンプの出力を調節する。
この開示によると、キャビン内とバッテリを同時に加熱する際に、熱源の出力、三方流量調節弁の開度、第１ポンプ、および、第２ポンプの出力が調節される。これにより、熱源放熱量を、空調側とバッテリ側の需要の違いに応じて分配することができる。

【0007】

この開示では、広範囲かつ精確な熱源熱放出量の分配を行うことができ、しかも熱源の放熱量を分配する過程で、キャビン加熱の快適性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、この開示の１つの実施形態に基づく熱管理分配制御システムの回路概略図である。

【図2】図２は、比較例の熱管理分配制御システムの回路概略図である。

【図3】図３は、比較例の別の熱管理分配制御システムの回路概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下では、図面と下記の実施形態を結び付けてこの開示をさらに説明している。ただし、図面、および、下記の実施形態はこの開示を説明するためのものであって、この開示を限定するものではないことを理解しておかなければならない。この開示の記述において、説明しておかなければならないのは、用語の「上」、「下」、「左」、「右」などが示す方位や位置関係は、図面に示す方位や位置関係を基にしており、この開示を記述しやすくし、かつ記述を簡単にするためのものにすぎないことである。よって、それらの用語は、それらが示す装置や素子が特定の方位を有し、特定の方位によって構成され、操作されることを示したり、暗示したりするものではない。それらの用語は、この開示に対する限定と理解することはできないという点が理解されるべきである。この開示において、「上」、「下」、「左」、「右」とは、紙面に対しての「上」、「下」、「左」、「右」である。

【0010】

この開示は、広範囲で、かつ精確な熱源放熱量分配を実現できる熱量分配制御システムを公開している。加えて、この開示は、放熱量を分配する過程でキャビン加熱の快適性を確保することができる熱量分配制御システムを公開している。

【0011】

図１は、この開示の１つの実施形態に基づく熱管理分配制御システムの回路概略図である。図１に示すように、熱管理分配制御システムには、キャビン加熱回路とバッテリ加熱回路が含まれている。

【0012】

キャビン加熱回路は主に、加熱された冷却液をヒータコアに流入させることによりキャビンの温度を上昇させるために用いられる。キャビン加熱回路は、順に接続された、冷却液をポンプ輸送するための第１ポンプ１と、冷却液を加熱するための熱源２と、キャビン内に向かって放熱を行うヒータコア３とを含む。熱源２は、例えば、冷却液を直接加熱するＨＶＨ高圧電熱器などであってよく、キャビン加熱回路内に、実際の需要に基づいて、１つだけ、または複数個設置することができる。ヒータコア３は、例えば温風コアなどと呼ばれる流体－空気間における熱交換を提供する熱交換器であってよい。流体は、水、不凍液などの熱輸送媒体によって提供され、冷却液とも呼ばれる。ヒータコア３は、取水口から熱源２で加熱された冷却液を取り込む。ヒータコア３は、送風機により送風される空気を取り込む。ヒータコア３は、冷却液の熱量によって、空気を加熱し、送風管路を通してキャビンへの給熱を行う。ヒータコア３は、空気へ放熱した低温の冷却液を放水口から排出する。この熱管理分配制御システムのキャビン加熱回路内では、第１ポンプ１が、出口側が紙面上方に配置される形で熱源２、および、ヒータコア３と順に接続されている。

【0013】

第１ポンプ１が動作すると、冷却液が第１ポンプ１によって熱源２にポンプ輸送され、加熱されて温度が上昇する。温度が上昇した後の冷却液は、ヒータコア３に流入して空気へ放熱する。冷却液は、ヒータコア３から放出された後、再び第１ポンプ１に流入する。冷却液は、キャビン加熱回路内を反時計回りに循環する。また、図１に示すように、キャビン加熱回路上には、ヒータコア３の入口側（即ち熱源２の出口側）に第１温度センサ７が設けられている。第１温度センサ７は、ヒータコア３に流入する冷却液の温度を検出するために用いられる。第１温度センサ７は、制御ユニット５００に接続されており、検出信号を提供する。

【0014】

バッテリ加熱回路は主に、加熱された冷却液を利用してバッテリ熱交換器４を加熱する。バッテリ加熱回路は、それによりバッテリ熱交換器４を介してバッテリと熱交換を行ってバッテリの温度を上昇させるために用いられる。図１に示すように、バッテリ加熱回路は、第１流路９１、第２流路９２、および、この第１流路９１と第２流路９２に熱交換を行わせる熱交換器９を含む。

【0015】

そのうち、第１流路９１は、熱交換器９と上記ヒータコア３とが並列に配置される形でキャビン加熱回路に接続されている。言い換えれば、第１流路９１が、キャビン加熱回路の冷却液中の一部を、ヒータコア３を回って熱交換器９に流しているのである。第１ポンプ１と熱源２とヒータコア３とを含むキャビン加熱回路は、主循環流路とも呼ぶことができる。第１流路９１は、主循環流路から分岐する分岐流路とも呼ぶことができる。主循環流路における流量と、第１流路９１における流量とは、相互に影響を及ぼしあうから相補的な関係にある。この観点から、第１流路９１は、主循環流路に対する従属的な流路である。

【0016】

第１流路９１、および、第２流路９２は互いに独立している。第１流路９１、および、第２流路９２は、熱交換器９部分において熱交換を行う。熱交換器９は、第１流路９１内の冷却液と第２流路９２内の冷却液との間の熱交換を行う。熱交換器９は、流体的に実質的に独立している２つの系統９１、９２の間における熱交換を提供する。熱交換器９は、液体間熱交換器、または、系統間熱交換器とも呼ばれる。第２流路９２上には、バッテリ熱交換器４と、冷却液をポンプ輸送するための第２ポンプ６が設置されている。バッテリ熱交換器４は、例えば新エネルギー車のパワーバッテリパネルといった通常のバッテリに使用される内蔵または外設の熱交換器であってよい。この熱管理分配制御システムのバッテリ加熱回路内には、第２ポンプ６が出口側を紙面下方に向かって配置する形で設置されている。バッテリ熱交換器４は、第２ポンプ６の入口側よりも第２ポンプ６の出口側の近くに設置されている。第１流路９１と、第２流路９２との独立関係は、それぞれにおける独立した循環流量調節を可能とする。第１流路９１と第２流路９２とは、冷却液のリザーブ系統などの付随装置を共有することができる。第１流路９１と第２流路９２とは、それぞれの流量を相互に影響を及ぼし合うことなく独立して調節可能である点に関して、この開示における独立性を充足している。

【0017】

第２ポンプ６が動作しているとき、冷却液は第２流路９２内を反時計回りに循環する。第１流路９１と第２流路９２との間を流れる冷却液に温度差がある場合、熱交換器９において、熱量は高温側から低温側に伝達される。バッテリが低温の場合、第２流路９２内を流れる熱交換後の冷却液は、バッテリ熱交換器４によりバッテリに対して放熱を行う。また、バッテリ加熱回路上において、バッテリ熱交換器４の入口側（第２ポンプ６の出口側）にはさらに第２温度センサ８が設置されている。第２温度センサ８は、バッテリ熱交換器４に流入する冷却液の温度を検出するために用いられる。第２温度センサ８は、制御ユニット５００に接続されており、検出信号を提供する。

【0018】

熱管理分配制御システムではさらに、第１流路９１とキャビン加熱回路の少なくとも任意の１つの接続ノード上に、三方流量調節弁５が設置されている。配置位置の違いにより、この三方流量調節弁５は、１つの入口と２つの出口、または２つの入口と１つの出口として配置することができる。本実施形態では、三方流量調節弁５は第１ポンプ１の下流側近くに設置されている。三方流量調節弁５は、熱源２の出口側と接続された第１弁口５１と、ヒータコア３の入口側と接続された第２弁口５２と、第１流路９１と接続された第３弁口５３とを含む。

【0019】

この三方流量調節弁５は、制御信号に基づいて、２つの片側全開状態とその中間状態との間で連続的に調節することができる。制御信号は、制御ユニット５００から与えられる。具体的には、キャビン内の単独加熱モードでは、第１弁口５１と第２弁口５２が連通し、第３弁口５３が遮断される。バッテリ単独加熱モードでは、第１弁口５１と第３弁口５３が連通し、第２弁口５２が遮断される。キャビンとバッテリを同時に加熱するモードでは、第１弁口５１と第２弁口５２が同時に第３弁口５３と連通する。このモードにおいて、同時連通時の開度、即ち両側の開口部の大きさは、制御信号に基づいて変化させることができる。三方流量調節弁５の第２弁口５２の開度、および、第３弁口５３の開度を調節することにより、ヒータコア３に流入する冷却液と第１流路９１内の冷却液の流量を調節することができる。第２弁口５２の開度は、以下では「ヒータコア側開度」と呼ぶこともある。第３弁口５３の開度は、以下では「第１流路側開度」と呼ぶこともある。三方流量調節弁５の調節により熱源２からの冷却液をキャビン加熱回路とバッテリ加熱回路に向けて分配することができる。

【0020】

図１に示すように、第１ポンプ１、および、第２ポンプ６が安定して動作している場合、第１ポンプ１からポンプ輸送された流量がＧｗ１の冷却液は、熱源２を経て加熱された後、三方流量調節弁５部分で分岐する。ポンプ流量の中の一部である流量Ｇｗ２の冷却液は三方流量調節弁５の第２弁口５２からヒータコア３に流入する。流量Ｇｗ２の冷却液は、ヒータコア３で放熱してキャビンを加熱する。ポンプ流量の中の別の部分である流量Ｇｗ３の冷却液は、三方流量調節弁５の第３弁口５３から第１流路９１に向かって流れる。流量Ｇｗ３の冷却液は、熱交換器９において、第２流路９２の中を流れる冷却液と熱交換を行う。この結果、第２流路９２内の冷却液の温度が上昇する。第１流路９１の冷却水は、熱交換器９の後、第１流路９１、および、キャビン加熱回路のもう１つの接続ノードを経てキャビン加熱回路に戻る。第２流路９２内の冷却液は、温度が上昇した後、第２ポンプ６のポンプ輸送作用下で反時計回りに循環する。第２流路９２内の冷却液は、バッテリ熱交換器４においてバッテリと熱交換する。一例においては、バッテリ熱交換器４によってバッテリの加熱が行われる。このようにして、熱管理分配制御システムは、温度の異なる冷却液をヒータコア３とバッテリ熱交換器４に分配することで、キャビンの加熱、および、バッテリの加熱に必要な異なる水温の実現を図ることができる。

【0021】

熱量分配制御
熱管理分配制御システムがキャビンの加熱、および、バッテリの昇温を行う場合を想定する。この場合、ヒータコア３、および、バッテリ熱交換器４がそれぞれの目標動作温度で動作することが理想的である。しかし、実際の動作過程では、ヒータコア３、および、バッテリ熱交換器４の実際の動作温度が目標動作温度からかけ離れている状況が生じる可能性がある。そのため、上記の各流路、および、各流路上に設けられた部材の他に、熱管理分配制御システムは、制御ユニット５００をさらに含む。この制御ユニット５００は、熱管理分配制御システムに対して熱源２の出力制御、三方流量調節弁５の開度制御、第１ポンプ１、および、第２ポンプ６の回転速度制御を実行する。制御ユニット５００は、後述する各温度閾値の設定などを含む熱量分配制御を行うために用いられる。制御ユニット５００は、この開示において説明されている制御処理を実行するプロセッサを備える。制御ユニット５００は、例えばＲＯＭやＲＡＭなどのメモリ、および、ＣＰＵを有するマイクロコンピュータであってよく、ＣＰＵがＲＯＭ内に記憶されたプログラムを実行する。代替的に、制御ユニット５００は、ゲートアレイなどの固定的な電気回路によってプログラムを実行するプロセッサを備える場合がある。

【0022】

この開示では、キャビン内とバッテリを同時に加熱する場合、制御ユニット５００は、熱源２の放熱量を空調側とバッテリ側に合理的に分配する。制御ユニット５００は、合理的な分配を実現するように、制御対象としての熱源２の出力と、三方流量調節弁５の開度と、第１ポンプ１の回転速度とを制御する。

【0023】

熱量分配制御を行う場合は、制御ユニット５００は、ヒータコア３に対して予めヒータコア入口温度閾値を設定する。このヒータコア入口温度閾値は、通常、ヒータコア３を目標動作温度下で動作させることができるヒータコア入口の冷却液の温度である。制御ユニット５００は、このヒータコア入口温度閾値と第１温度センサ７が検出したヒータコア３入口側の冷却液温度とを比較することにより、ヒータコア３が目標動作温度にあるか否かを判断する。このヒータコア３に関する温度比較に基づいて、制御ユニットは、キャビン側に分配された熱量が十分であるか否かを判断することができる。

【0024】

同様に、熱量分配制御を行う場合は、制御ユニット５００は、バッテリ熱交換器４に対しても予めバッテリ入口温度閾値を設定する。このバッテリ入口温度閾値は、通常、バッテリ熱交換器４を目標動作温度下で動作させることができるバッテリ熱交換器入口の冷却液の温度である。制御ユニット５００は、バッテリ入口温度閾値と第２温度センサ８が検出したバッテリ熱交換器４入口側の冷却液温度とを比較することにより、バッテリ熱交換器４が目標動作温度にあるか否かを判断する。このバッテリ熱交換器４に関する温度比較に基づいて、制御ユニットは、バッテリ側に分配された熱量が十分であるか否かを判断する。

【0025】

外部環境の気温などの理由により、熱源２は常に最大出力電力で動作するとは限らない。そのため、例えば、第１温度センサ７の検出値がヒータコア入口温度閾値より低い場合、制御ユニット５００は、熱源２のその時点の動作電力をその最大出力電力と比較する。熱源２の動作電力がその最大出力電力より低い場合、制御ユニットは熱源２の出力電力を増やして第１温度センサ７の検出値をヒータコア入口温度閾値まで上昇させる。言い換えれば、熱源２の出力電力を増加させることにより、キャビン内の空調加熱を実現させるのである。その一方で、この時点で熱源２がすでに最大出力電力で動作している場合、制御ユニットは、他の制御方法を採用して、熱管理分配制御システム内の熱量分配を調節する。具体的な内容については後述する。

【0026】

熱源２の調節を行うだけでなく、制御ユニット５００はさらに、三方流量調節弁５の開度を調節することによって、熱管理分配制御システム内の熱量分配も調節する。例えば、制御ユニット５００は、バッテリの加熱需要に応じて三方流量調節弁５の開度（即ち第２弁口５２の開度、および、第３弁口５３の開度）を調節することができる。制御ユニット５００は、それによって熱源２の高温冷却液のヒータコア３、および、バッテリ熱交換器４への分配比率を変更することができる。具体的には、制御ユニット５００は、第２温度センサ８の検出値をバッテリ入口温度閾値と比較することにより、バッテリ加熱の需要が大きすぎるか小さすぎるかを判断することができる。制御ユニット５００は、またその時点のバッテリ加熱量目標値を、少し前のバッテリ加熱量目標値と比較することにより、バッテリ加熱需要が増えているか減っているかを判断することができる。

【0027】

具体的に言うと、制御ユニット５００は、第２温度センサ８の検出値と上記の予め設定されたバッテリ入口温度閾値を比較する。制御ユニット５００は、第２温度センサ８の検出値と予め設定されたバッテリ入口温度閾値との差に基づいて三方流量調節弁５の第２弁口５２の開度、および、第３弁口５３の開度を調節するのである。第２温度センサ８の検出値がバッテリ入口温度閾値より低い場合は、制御ユニット５００が、下記（１）の制御処理を実行する。（１）第１流路９１内の冷却液の流量を増やし、ヒータコア３に流入する冷却液の流量を減らすように、三方流量調節弁５の第３弁口の開度を開方向に調節し、かつ三方流量調節弁５の第２弁口の開度を閉方向に調節する。この結果、バッテリに対する加熱性能が高まる。反対に、第２温度センサ８の検出値がバッテリ入口温度閾値より高い場合は、制御ユニット５００が、下記（２）の制御処理を実行する。（２）第１流路９１の冷却液の流量を減らし、ヒータコア３に流入する冷却液の流量を増やすように、三方流量調節弁５の第３弁口の開度を閉方向に調節し、かつ三方流量調節弁５の第２弁口の開度を開方向に調節する。この結果、バッテリに対する加熱量が減少する。

【0028】

しかし、上記の第２温度センサ８の検出値に基づく調節方法では、熱交換器９については、片側の冷却液流量を調節しても、比較的小さい範囲内でキャビン、バッテリの加熱量を調節することしかできない。また、上記の調節を行う過程で、三方流量調節弁５の開度を調節するだけでは、キャビン内の吹出温度が不均一になり、吹出温度が変動するので、キャビン内の快適性が悪化してしまう。そのため、この開示の熱管理分配制御システムでは、上記の第１ポンプ１、および、第２ポンプ６は、回転速度の調節が可能なポンプである。言い換えると、第１ポンプ１と第２ポンプ６との両方は、流量を調節可能なポンプである。キャビン内とバッテリを同時に加熱する場合は、制御ユニット５００は、上記の三方流量調節弁５の開度を調節するだけでなく、第１調節手段、および／または、第２調節手段によって第１ポンプ１、および、第２ポンプ６の出力を調節する。それにより、制御ユニット５００は、第１流路９１と第２流路９２の間の熱交換量を調節する。制御ユニット５００は、広い範囲において、キャビン加熱、および、バッテリ加熱に必要な熱量の分配を精確に、同時に実現する。制御ユニット５００は、キャビン加熱、および、バッテリ加熱に必要な異なる水温を同時に達成するのである。広い範囲は、例えば、広い温度範囲を示す。例えば、広い範囲は、第２流路９２の冷却水の温度の範囲で示される場合がある。

【0029】

（第１調節手段）
第１調節手段は、第１ポンプ１、および、三方流量調節弁５を連動させ、第１ポンプ１の出力を調節することによりキャビン内の暖房効果の安定を確保するという調節手段である。具体的には、第１調節手段は、制御ユニット５００による制御処理によって提供される。第１調節手段は、ヒータコア３に流入する流量が所定値を下回る場合は第１ポンプ１の回転速度を上げる。第１調節手段は、ヒータコア３に流入する流量が所定値を上回る場合は第１ポンプ１の回転速度を下げる。

【0030】

具体的には、第１調節手段において、制御ユニット５００は、三方流量調節弁５の第２弁口５２から流出する冷却液の流量の下限閾値と、上限閾値とを設定する。即ち、制御ユニット５００は、ヒータコア３に流入する冷却液の流量に対して、第１ヒータコア流量下限閾値Ｘ１と第１ヒータコア流量上限閾値Ｘ２を予め設定する。

【0031】

制御ユニット５００は、第１ポンプ１の回転速度によって熱源２に流入する冷却液の主流量Ｇｗ１を計算する。第１ポンプ１の回転速度は、直接的に、または、間接的に、ＰＷＭデューティ比など、ポンプの動作状態を表すその他の電気的な制御量からも取得される。制御ユニット５００は、その後、冷却液主流量Ｇｗ１と、三方流量調節弁５のその時点の開度とによってヒータコア３に流入する冷却液流量Ｇｗ２と、第１流路９１に流入する冷却液流量Ｇｗ３とを計算する。制御ユニット５００は、ヒータコア３に流入する冷却液流量（リアルタイム流量）Ｇｗ２を計算した後、この冷却液流量Ｇｗ２と、予め設定された第１ヒータコア流量下限閾値Ｘ１または第１ヒータコア流量上限閾値Ｘ２との比較を行う。

【0032】

バッテリの加熱量を増やす必要がある場合は、制御ユニット５００が上記の制御ロジックに基づいて三方流量調節弁５の第１流路側開度を大きくし、三方流量調節弁５のヒータコア側開度（即ち第２弁口５２の開度）を小さくする。この結果、ヒータコア３に流入する高温冷却液流量Ｇｗ２が減少する。この過程において、ヒータコア３に流入する冷却液流量Ｇｗ２が上記第１ヒータコア流量下限閾値Ｘ１を下回ることが検出された場合、それはヒータコア３内の冷却液流量が少なすぎることを意味している。この時、制御ユニット５００は、第１ポンプ１の回転速度を上げて冷却液流量Ｇｗ２を適度に上昇させるよう指令を出す。この結果、冷却液流量Ｇｗ２は、一定の範囲内に保持される。ここで、一定の範囲は、例えば、キャビンの加熱需要を満たすために必要な流量であり、かつ、キャビン加熱量に大きな変動を与えない範囲である。

【0033】

その一方で、バッテリの加熱量を減らす必要がある場合は、制御ユニット５００が上記の制御ロジックに基づいて三方流量調節弁５の第１流路側開度を小さくし、三方流量調節弁５のヒータコア側開度（つまり第２弁口５２の開度）を大きくする。この結果、ヒータコア３に流入する高温冷却液流量Ｇｗ２が増加する。この過程において、ヒータコア３に流入する冷却液流量Ｇｗ２が上記第１ヒータコア流量上限閾値Ｘ２を上回ることが検出された場合、それはヒータコア３内の冷却液流量が多すぎることを意味している。この時、制御ユニット５００は、第１ポンプ１の回転速度を下げることで冷却液流量Ｇｗ２を適切に減少させるよう指令を出す。この結果、冷却液流量Ｇｗ２が一定の範囲内に保持される。ここで、一定の範囲は、例えば、キャビンの加熱需要を満たすために必要な流量であり、かつ、キャビン加熱量に大きな変動を与えない範囲である。

【0034】

また、第１調節手段においては、制御ユニット５００が、三方流量調節弁５の第１流路側開度、即ち第３弁口の開度に対して、第１流路側第１開度上限閾値Ｙ１、および、第１流路側第１開度下限閾値Ｙ２を予め設定してもよい。制御ユニット５００は、三方流量調節弁５の第１流路側開度と予め設定された第１流路側第１開度上限閾値Ｙ１または第１流路側第１開度下限閾値Ｙ２とを比較してもよい。第１流路側開度は、リアルタイム開度によって提供することができる。

【0035】

同様に、バッテリの加熱量を増やす必要がある場合は、制御ユニット５００が上記の制御ロジックに基づいて三方流量調節弁５の第１流路側開度を大きくし、三方流量調節弁５のヒータコア側開度を小さくする。この結果、ヒータコア３に流入する高温冷却液流量Ｇｗ２が減少する。この過程において、第１流路側開度が上記第１流路側第１開度上限閾値Ｙ１を上回ることが検出された場合、それはヒータコア３内の冷却液流量が少なすぎることを意味している。この時、制御ユニット５００は、第１ポンプ１の回転速度を上げて冷却液流量Ｇｗ２を適度に上昇させるよう指令を出す。この結果、冷却液流量Ｇｗ２が一定の範囲内に保持される。ここで、一定の範囲は、例えば、キャビンの加熱需要を満たすために必要な流量であり、かつ、キャビン加熱量に大きな変動を与えない範囲である。

【0036】

バッテリの加熱量を減らす必要がある場合は、制御ユニット５００が上記の制御ロジックに基づいて三方流量調節弁５の第１流路側開度を小さくし、三方流量調節弁５のヒータコア側開度を大きくする。この結果、ヒータコア３に流入する高温冷却液流量Ｇｗ２が増加する。この過程において、第１流路側開度が上記第１流路側第１開度下限閾値Ｙ２を下回ることが検出された場合、それはヒータコア３内の冷却液流量が多すぎることを意味している。この時、制御ユニット５００は、第１ポンプ１の回転速度を下げることで冷却液流量Ｇｗ２を適切に減少させるよう指令を出す。この結果、冷却液流量Ｇｗ２が一定の範囲内に保持される。ここで、一定の範囲は、例えば、キャビンの加熱需要を満たすために必要な流量であり、かつ、キャビン加熱量に大きな変動を与えない範囲である。

【0037】

このように、第１ポンプ１の回転速度を調節することによりヒータコア３に流入する冷却液流量Ｇｗ２を一定の範囲内に保持しているので、ヒータコア３に流入する冷却液の最小流量を確保することができる。それによりキャビンの加熱をさらに安定させ、乗客の快適性を保証し、キャビン内の吹出温度のむらや吹出温度の変動、キャビン内の快適性の悪化といった問題を防止することができる。ヒータコア３に流入する冷却液流量Ｇｗ２が第１ヒータコア流量下限閾値Ｘ１と第１ヒータコア流量上限閾値Ｘ２の間にある場合、または三方流量調節弁５の第１流路側開度が第１流路側第１開度上限閾値Ｙ１と第１流路第１開度下限閾値Ｙ２の間にある場合は、第１ポンプ１の回転速度は調節しない。

【0038】

（第２調節手段）
上述のように、制御ユニット５００は、第２温度センサ８の検出値と上記の予め設定されたバッテリ入口温度閾値を比較し、それによりバッテリ加熱需要を判断する。加えて、制御ユニット５００は、三方流量調節弁５の開度に関して、第２温度センサ８の検出値に基づく調節を実行する。しかし、第２温度センサ８の検出値に基づく上記の調節において、三方流量調節弁５の第３弁口５３の開度が比較的大きい場合は、第３弁口５３をさらに開方向に調節したとしても、第２流路９２内の冷却液の放熱量を有効に上昇させることは難しい。三方流量調節弁５の第３弁口５３の開度が微小である場合は、三方流量調節弁５の開度を調節すると、熱管理分配制御システム内の冷却液の温度が大幅に変動してしまう。よって、この開示では、制御ユニットはさらに第２調節手段を備える。

【0039】

第２調節手段は、第２ポンプ６と三方流量調節弁５を連動させ、第２ポンプ６の出力を調節することにより熱交換器９の熱交換量を調節するという調節手段である。具体的には、第２調節手段は、制御ユニット５００による制御処理によって提供される。第２調節手段は、バッテリ加熱量を増やさなければならない場合には第２ポンプ６の回転速度を上げる。第２調節手段は、バッテリ加熱量を減らさなければならない場合には第２ポンプ６の回転速度を下げる。

【0040】

三方流量調節弁５の第３弁口５３の開度が比較的大きく、この時にバッテリ加熱の需要が引き続き増えている場合を想定する。この場合、熱交換器９の特性に起因して、第３弁口５３の開度を引き続き大きくし、熱交換器９の第１流路９１内の冷却液流量Ｇｗ３を増やしたとしても、第２流路９２内の冷却液への放熱量を有効に増やすことはできない場合がある。この時、三方流量調節弁５は熱量の分配を調節する機能を失っている。よって、第２流路９２内の冷却液の流量を変えることによって熱交換量を調節する必要がある。

【0041】

より詳しく言うと、第１流路９１、および、第２流路９２は、熱交換器９の内部に設けられた熱交換プレートによって分離され、かつ、この熱交換プレートを介して熱交換を行っている。熱交換プレートの蓄熱能力には限界があるため、第１流路９１の冷却液流量Ｇｗ３がある程度増加した後、引き続き熱交換プレート左側の冷却液流量を増加させても、熱交換プレートを介してより多くの熱量を伝達することは困難である。その一方で、一定の範囲内で熱交換プレート右側の冷却液流量を調節する、即ち第２流路９２内の冷却液の流量を変えると、第２流路９２内の冷却液に、所定の時間内に熱交換プレート上からより多くの熱量を持ち去らせることができる。この結果、バッテリ熱交換器４によってバッテリにより多くの熱量を伝達することができる。

【0042】

これに対して、第２調節手段では、制御ユニット５００は、三方流量調節弁５の第３弁口５３から流出する冷却液流量、即ち第１流路９１に流入する冷却液流量に対して予め第１流路流量上限閾値Ｘ３を設定している。この第１流路９１に流入する冷却液流量Ｇｗ３は、同様に、制御ユニット５００が第１ポンプ１の回転速度によって熱源２に流入する冷却液主流量Ｇｗ１を計算した後、この冷却液主流量Ｇｗ１と三方流量調節弁５のその時点の開度により計算して得られる。制御ユニット５００は、第１流路９１に流入する冷却液流量Ｇｗ３を計算した後、この冷却液流量Ｇｗ３を予め設定された第１流路流量上限閾値Ｘ３と比較する。代替的に、制御ユニット５００は、三方流量調節弁５の第１流路側開度、即ち第３弁口開度に対して第１流路側第２開度上限閾値Ｙ３を予め設定し、その後、三方流量調節弁５の第１流路側開度と予め設定された第１流路側第２開度上限閾値Ｙ３を比較する。この第１流路流量上限閾値Ｘ３または第１流路側第２開度上限閾値Ｙ３は、実験により得ることができる。具体的には、制御ユニット５００は、三方流量調節弁５の第３弁口５３の開度を調節するにつれて、バッテリ側に伝達される熱量の変化率を観測する。制御ユニット５００は、バッテリ側に伝達される熱量の変化率が徐々に減少し、この変化率が一定値まで下がると、この時の第１流路流量値を取得する。制御ユニット５００は、取得した第１流路流量値を、第１流路流量上限閾値Ｘ３として設定する。代替的に、制御ユニット５００は、上記変化率が一定値まで下がると、この時の第１流路側開度値を取得し、第１流路側第２開度上限閾値Ｙ３として設定する。

【0043】

第１流路９１に流入する冷却液流量Ｇｗ３が第１流路流量上限閾値Ｘ３を上回るか、または三方流量調節弁５の第１流路側開度が第１流路側第２開度上限閾値Ｙ３を上回ることが検出された場合を想定する。この場合、第３弁口５４がすでに引き続き増加してもバッテリ加熱量を満たすことが困難な開度の大きさになっていることを意味している。この時、制御ユニット５００は、バッテリ加熱の需要を判断し、バッテリ加熱需要に基づいて第２ポンプ６の出力を制御する。

【0044】

具体的には、第２温度センサ８の検出値が予め設定されたバッテリ入口温度閾値を下回る場合、即ちバッテリ加熱需要が増加した場合、制御ユニット５００は三方流量調節弁５の第１流量側開度を不変に保ち、第２ポンプ６の回転速度を上げる。この結果、熱交換器９部分の熱交換量が増加して、増大したバッテリ加熱需要を満たす。第２温度センサ８の検出値が予め設定されたバッテリ入口温度閾値を上回る場合、即ちバッテリ加熱需要が減少した場合は、制御ユニット５００は三方流量調節弁５の第１流量側開度を不変に保ち、第２ポンプ６の回転速度を下げる。この結果、熱交換器９部分の熱交換量が減少する。

【0045】

その一方で、三方流量調節弁５の第３弁口５３の開度が微小である場合、または第１流路９１内の流量Ｇｗ３が比較的小さい場合に、バッテリ加熱需要に変化が生じる場合が想定される。この場合、熱交換器９の特性に起因して、三方流量調節弁５の開度を変更すると、熱交換器９上の熱交換量が急激に変化する。それによりシステム内の各部分の冷却液温度が大幅に変動することが想定される。流量ＧＷ３が比較的小さい状態の一例は、所定の閾値流量より小さい状態、例えば、１Ｌ／分より小さい状態である。この時、三方流量調節弁５は熱量分配を少量調節する機能を失っている。よって、第２流路９２内の冷却液の流量を変えることにより、熱交換量を調節する必要がある。

【0046】

これに対して、第２調節手段では、制御ユニット５００は、三方流量調節弁５の第３弁口５３から流出する冷却液流量、即ち第１流路９１に流入する冷却液流量に対して第１流路流量下限閾値Ｘ４を予め設定する。制御ユニット５００は、計算で得られた冷媒流量Ｇｗ３を予め設定された第１流路流量下限閾値Ｘ４と比較する。代替的に、制御ユニット５００は、三方流量調節弁５の第１流路側開度、即ち第３弁口開度に対して第１流路側第２開度下限閾値Ｙ４を予め設定する。制御ユニット５００は、三方流量調節弁５の第１流路側開度と予め設定された第１流路側第２開度下限閾値Ｙ４とを比較する。同時に、制御ユニット５００はさらに、バッテリ加熱需要閾値Ｚを予め規定する。制御ユニット５００は、その後、このバッテリ加熱需要閾値Ｚをバッテリ加熱需要の変化幅と比較する。これにより、制御ユニット５００は、所定のバッテリ加熱需要の変化範囲内で熱源の放熱量分配を精確に行う。バッテリ加熱需要の変化幅とは、第２温度センサ８の検出値と予め設定されたバッテリ入口温度閾値の差の絶対値を指す。

【0047】

具体的には、第１流路９１に流入する冷却液流量Ｇｗ３が第１流路流量下限閾値Ｘ４を下回るか、または三方流量調節弁５の第１流路側開度が第１流路側第２開度下限閾値Ｙ４を下回る状況を想定することができる。この状況において、バッテリ加熱需要が増大し、かつ変化幅が上記のバッテリ加熱需要閾値Ｚを下回る場合がある。この場合、それは、一定の範囲内で第２流路９２の冷却液温度を精確に上昇させ、増大したバッテリ加熱需要を満たさなければならないことを意味している。この時、制御ユニット５００は三方流量調節弁５の第１流路側開度を不変に保ち、第２ポンプ６の回転速度を増加させる。バッテリ加熱需要の増大は、即ち第２温度センサ８の検出値がバッテリ入口温度閾値を下回る場合である。変化幅は、第２温度センサ８の検出値とバッテリ入口温度閾値の差の絶対値である。

【0048】

この状況において、バッテリ加熱需要が減少し、かつ変化幅が上記のバッテリ加熱需要閾値Ｚを下回る場合がある。この場合、それは、一定の範囲内で第２流路９２の冷却液温度を精確に下降させ、減少したバッテリ加熱需要を満たさなければならないことを意味している。この時、制御ユニット５００は三方流量調節弁５の第１流路側開度を不変に保ち、第２ポンプ６の回転速度を減少させる。バッテリ加熱需要の減少は、即ち第２温度センサ８の検出値がバッテリ入口温度閾値を上回る場合である。

【0049】

このように、第２ポンプ６の回転速度を変更することによりバッテリ熱交換器４に流入する冷却液流量を調節すると、一定の範囲内で熱交換器９の熱交換量を精確に調節することができる。一定の範囲は、熱交換器９の熱的な応答性に依存して規定される場合がある。一定の範囲は、冷却液流量Ｇｗ３の変化に対するバッテリ加熱量の変化の応答特性に依存している。一定の範囲は、冷却液流量Ｇｗ３を変化させることなく、バッテリ加熱量を変化させることができる範囲である。それによってシステムの各部分の冷却液温度を大幅に変動させることなくバッテリ加熱需要を満たし、バッテリ側に目標熱量を達成させることができる。上記の調節手段では、加熱量需要が変化したときに、実際の加熱量が目標加熱量に到達するまでに時間を要することにより生じる遅れを補償することができる。

【0050】

（その他の調節手段）
以上に説明した実施形態では、三方流量調節弁５の開度は、フィードバック制御によって調節される。フィードバック制御は、第２温度センサの検出値に基づいて、連続して変更可能なフィードバック制御である。この実施形態では、三方流量調節弁５がフィードバック制御される状況において、第２ポンプ６の回転速度が調節される。よって、三方流量調節弁５と第２ポンプ６との連動が調節手段によって提供される。

【0051】

この実施形態に代えて、三方流量調節弁５の開度は、非連続かつ変更可能なフィードフォワード制御によって調節されてもよい。

【0052】

具体的には、制御ユニットは、必要なバッテリ加熱の需要量、および、キャビン内加熱の需要量に応じて、三方流量調節弁５に対して予め定められた複数の事前設定開度レベルを選択的に設定することができる。複数の事前設定開度レベルは、先行する実施形態における三方流量調節弁５の第１流路側開度レベルに相当する。バッテリ加熱需要が比較的大きく、キャビン加熱需要が比較的小さい場合は、三方流量調節弁５の第１流路側開度を比較的大きい事前設定開度レベルに設定する。バッテリ加熱需要が比較的小さく、キャビン加熱需要が比較的大きい場合は、三方流量調節弁５の第１流路側開度を比較的小さい事前設定開度レベルに設定する。加熱量の需要は変化しているが、変化幅がその時点のレベルを超えていない場合は、三方流量調節弁５の開度の調節は行わない。ただし、上で述べているように、第２ポンプ６の出力を調節することにより、一定の範囲内で熱交換器９の熱交換量を精確に調節し、加熱量需要の変化に合わせる。これらの制御処理は、制御ユニット５００によって実行される。この実施形態においても、三方流量調節弁５と第２ポンプ６との連動的な制御が制御ユニット５００によって提供される。これにより、熱管理分配制御システムは、より広い範囲の加熱能力分配比率での運用を実現し、加熱能力をより精確に調節することができる。

【0053】

上で説明した調節手段の他にも、この開示の熱管理分配制御システムでは、さらに上記の第１調節手段、および、第２調節手段を同時に混合して使用することができる。これにより、キャビン加熱の快適性の確保を追求するとともに、広い範囲で熱源放熱量の分配を精確に行うことで、キャビン、および、バッテリの様々な加熱需要を満たすことができる。

【0054】

また、この開示では、熱管理分配制御システムの制御ユニットは、さらに、ヒータコア３の放熱量を計算し、かつそれを予め設定されたヒータコア放熱量閾値と比較こともできる。代替的に、熱管理分配制御システムの制御ユニットは、バッテリ熱交換器４の放熱量を計算し、かつそれを予め設定されたバッテリ熱交換器放熱量閾値と比較することもできる。これにより三方流量調節弁５の開度を調節するとともに、第１調節手段、および／または、第２調節手段を通してキャビンとバッテリの同時加熱を実現している。

【0055】

図２は、比較例の熱管理分配制御システムの回路概略図である。図２に示すように、キャビン加熱回路２００上には熱源２とヒータコア３が設置されている。バッテリ加熱回路３００上にはバッテリ熱交換器４が設置されている。三方流量調節弁５を用いてキャビン加熱回路２００とバッテリ加熱回路３００が並列に統合されている。三方流量調節弁５によって流量分配を行い、キャビンとバッテリの同時加熱を実現している。しかし、ヒータコア３とバッテリ熱交換器４に進入する冷却液はいずれも熱源出口から来るので、キャビン加熱回路２００とバッテリ加熱回路３００の水温は常に一致している。実際には、キャビンの加熱に必要な水温はさらに高いが（５０°Ｃ～７０°Ｃ）、安全性の理由から、バッテリは高温の冷却液の直接加熱を受け入れることができない。よって、図２に示す熱管理分配制御システムによりキャビンとバッテリを同時に加熱する場合は、制限が非常に大きい。また、熱源出口の冷却液の一部をバッテリ側に分配すると、ヒータコア３に流入する冷却液の流量が減少する。この場合、キャビン内の吹出温度が不均一になり、吹出温度が変動して、キャビン内の快適性が悪くなる。

【0056】

図３は、別の熱管理分配制御システムの回路概略図である。図３に示すように、熱源２出口の高温水をバッテリ熱交換器４に直接引き込むのではなく、１つの熱交換器９を通してキャビン加熱回路とバッテリ加熱回路との間の熱交換が実行される。三方流量調節弁５の開度を調節することにより熱交換器９側を通過する水流量を変更することで、バッテリ側の加熱量が調節される。しかし、熱交換器９の熱交換能力は２つの流路の流量の影響を同時に受ける。よって、片側の水流量を調節するだけではキャビンやバッテリの加熱量を小範囲でしか調節できない。これでは、現在の新エネルギー車の実際の使用における複雑な外部環境や多種多様な使用シーンに対応することができない。それと同時に、図３の比較例は、上記のバッテリ加熱時にヒータコア３の流量が低下して生じるキャビン内の快適性の悪化問題を解決することもできない。

【0057】

この明細書は、以下に述べる熱管理分配システムを開示している。熱管理分配制御システムは、キャビン加熱回路、バッテリ加熱回路、および、制御ユニット５００を備える。キャビン加熱回路は、第１ポンプ１、熱源２、および、ヒータコア３を備える。第１ポンプ１、熱源２、および、ヒータコア３は、主要な循環回路を形成している。キャビン加熱回路とバッテリ加熱回路とは、第１ポンプ１に対して流体的に並列に配置されている。並列の関係は、２つの分岐点によって提供されている。ひとつの分岐点は、三方流量調節弁５によって提供されている。残るひとつの分岐点は、合流管によって提供されている。バッテリ加熱回路は、キャビン加熱回路から三方流量調節弁５において分岐している第１流路９１を備える。第１流路９１は、主要な循環回路に対して、ヒータコア３を経由せず、熱交換器９を経由するバイパス回路を提供する。バッテリ加熱回路は、第１流路９１から流体的に独立している第２流路９２を備える。第１流路９１と第２流路９２とは熱交換器９によって熱的に結合されている。第２流路９２は、熱交換器９、第２ポンプ６、および、バッテリ熱交換器４を備える。第２流路９２は、循環回路を形成している。

【0058】

制御ユニット５００は、熱源２の出力、三方流量調節弁５の開度、第１ポンプ１の出力、および、第２ポンプ６の出力を調節する。キャビンとバッテリを同時に加熱する場合、制御ユニット５００は、第１ポンプ１の出力を調節し、および／または、第２ポンプ６の出力を調節する。キャビンとバッテリを同時に加熱する場合、制御ユニット５００は、キャビン加熱需要とバッテリ加熱需要とに応えるように第１ポンプ１の出力と、三方流量調節弁５の開度とを制御する。制御ユニット５００は、バッテリ加熱需要に応えるように第２ポンプ６の出力を制御する。

【0059】

（技術的思想１）熱管理分配制御システムにおいて、熱源と、第１ポンプと、ヒータコアとを含むキャビン加熱回路、第１流路と、第２流路と、熱交換器とを含み、前記第１流路は前記熱交換器と前記ヒータコアとが並列して設置される形式により、三方流量調節弁を介して前記キャビン加熱回路と接続されており、前記第２流路上には、第２ポンプと、バッテリ熱交換器とが設置されており、前記第１流路と前記第２流路とは互いに独立しており、前記熱交換器が前記第１流路内の冷却液と前記第２流路内の冷却液との間の熱交換を行うバッテリ加熱回路、および、前記熱源の出力と、前記三方流量調節弁の開度と、前記第１ポンプの出力と、前記第２ポンプの出力とを調節する制御ユニットを含み、キャビンとバッテリを同時に加熱する場合、前記制御ユニットが前記第１ポンプの出力を調節し、および／または、前記第２ポンプの出力を調節する熱管理分配制御システム。

【0060】

（技術的思想２）前記キャビン加熱回路の前記ヒータコアの入口側には第１温度センサが配置されており、前記制御ユニットは、前記第１温度センサの検出値に基づいて前記熱源の出力を調節する技術的思想１に記載の熱管理分配制御システム。（技術的思想３）前記第２流路の前記バッテリ熱交換器の入口側には第２温度センサが配置されており、前記制御ユニットは、前記第２温度センサの検出値に基づいて前記三方流量調節弁の開度を調節する技術的思想２に記載の熱管理分配制御システム。

【0061】

（技術的思想４）前記制御ユニットは、前記ヒータコアに流入する冷却液流量を計算するとともに、それを予め設定されている第１ヒータコア流量上限閾値または予め設定されている第１ヒータコア流量下限閾値と比較し、または前記三方流量調節弁の第１流路側開度を予め設定されている第１流路側第１開度上限閾値または予め設定されている第１流路側第１開度下限閾値と比較し、かつ、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を開方向に調節する過程で、前記ヒータコアに流入する冷却液流量が前記第１ヒータコア流量下限閾値を下回るか、または前記三方流量調節弁の第１流路側開度が前記第１流路側第１開度上限閾値を上回ることを検出した場合には、前記第１ポンプの出力を増加させ、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を閉方向に調節する過程で、前記ヒータコアに流入する冷却液流量が第１ヒータコア流量上限閾値を上回るか、または前記三方流量調節弁の第１流路側開度が前記第１流路側第１開度下限閾値を下回ることを検出した場合には、前記第１ポンプの出力を低下させることにより、前記第１ポンプの出力を制御して前記ヒータコアに流入する冷却液流量を調節する技術的思想３に記載の熱管理分配制御システム。（技術的思想５）前記制御ユニットは、前記第２温度センサの検出値と予め設定されているバッテリ入口温度閾値を比較するとともに、前記第２温度センサの検出値が前記バッテリ入口温度閾値を下回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を開方向に調節して前記第１流路に流入する冷却液を増加させ、前記第２温度センサの検出値が前記バッテリ入口温度閾値を上回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を閉方向に調節して前記第１流路に流入する冷却液を減少させることにより、前記三方流量調節弁の開度を調節する請求項３に記載の熱管理分配制御システム。

【0062】

（技術的思想６）前記制御ユニットは、前記三方流量調節弁の第１流路側開度と予め設定されている第１流路側第２開度上限閾値を比較し、または、第１流路流量を計算するとともに、得られた前記第１流路流量と予め設定されている第１流路流量上限閾値を比較し、前記三方流量調節弁の第１流路側開度が前記第１流路側第２開度上限閾値を上回るか、または、前記第１流路流量が前記第１流路流量上限閾値を上回る場合に、前記第２温度センサの検出値が予め設定されているバッテリ入口温度閾値を下回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を不変に保って前記第２ポンプの出力を増加させ、前記第２温度センサの検出値が予め設定されているバッテリ入口温度閾値を上回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を不変に保って前記第２ポンプの出力を減少させることにより、前記第２ポンプの出力を制御して前記第２流路の冷却液流量を調節する技術的思想５に記載の熱管理分配制御システム。

【0063】

（技術的思想７）前記制御ユニットは、前記三方流量調節弁の第１流路側開度と予め設定されている第１流路側第２開度下限閾値を比較し、または、第１流路流量を計算するとともに、得られた前記第１流路流量と予め設定されている第１流路流量下限閾値を比較し、前記三方流量調節弁の第１流路側開度が前記第１流路側第２開度下限閾値を下回るか、または、前記第１流路流量が前記第１流路流量下限閾値を下回る場合に、前記第２温度センサの検出値が予め設定されているバッテリ入口温度閾値を下回り、かつ両者の差の絶対値が所定のバッテリ加熱需要閾値を下回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を不変に保って前記第２ポンプの出力を増加させ、前記第２温度センサの検出値が予め設定されているバッテリ入口温度閾値を上回り、かつ両者の差の絶対値が所定のバッテリ加熱需要閾値を下回る場合は、前記三方流量調節弁の第１流路側開度を不変に保って前記第２ポンプの出力を減少させることにより、前記第２ポンプの出力を制御して前記第２流路の冷却液流量を調節する技術的思想５に記載の熱管理分配制御システム。

【0064】

（技術的思想８）前記制御ユニットは、三方流量調節弁の第１流路側開度に対して複数の事前設定開度レベルを設定しており、バッテリの加熱需要が比較的大きく、キャビンの加熱需要が比較的小さい場合は、前記制御ユニットが三方流量調節弁の第１流路側開度を比較的大きい事前設定開度レベルに設定し、バッテリの加熱需要が比較的小さく、キャビンの加熱需要が比較的大きい場合は、前記制御ユニットが三方流量調節弁の第１流路側開度を比較的小さい事前設定開度レベルに設定する技術的思想５に記載の熱管理分配制御システム。

【0065】

上記の具体的実施形態は、この開示の目的、技術手法、および、有益な効果に対するより詳細な説明であり、上記はこの開示の一種の具体的実施形態にすぎず、この開示の保護範囲を限定するものではないことを理解しておかなければならない。この開示の基本的特徴から逸脱しないことを主旨として、この開示は様々な形式を具現化することができる。つまり、この開示の実施形態は、説明のためのものであって限定のためのものではなく、この開示の範囲は請求項によって限定されるものであって、明細書によって限定されるものではなく、また請求の範囲で画定された範囲、またはその画定された範囲と同等の範囲内のすべての変化は、請求項の中に含まれているものと理解しなければならない。この開示の主旨、および、原則内で行われる修正、同等の置換、改良などは、すべてこの開示の保護範囲に含まれるものとする。

【図1】

【図2】

【図3】