JP2019213337A

JP2019213337A - 冷却システム

Info

Publication number: JP2019213337A
Application number: JP2018107098A
Authority: JP
Inventors: 雄史川口; Yushi Kawaguchi
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2019-12-12

Abstract

【課題】冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度調整を、状況に応じて適切に行うことのできる冷却システムを提供する。【解決手段】冷却システム１０は、インバータ冷却部１１０及びオイル冷却部１２０を通る経路で冷却水が循環するように、冷却水を送り出すウォーターポンプＷＰ１と、モータージェネレータ１３０及びオイル冷却部１２０を通る経路でオイルが循環するように、オイルを送り出すオイルポンプＯＰと、ウォーターポンプＷＰ１及びオイルポンプＯＰの動作を制御する制御部５００と、を備える。ラジエータ１６０と空調室外機３１０とは、それぞれのフィンＯＦを共有することにより、冷却水と冷媒との間で熱交換が行われるように構成されている。制御部５００は、オイル冷却部１２０を通るオイルの温度に基づいて、ウォーターポンプＷＰ１及びオイルポンプＯＰの動作を制御する。【選択図】図１

Description

本開示は、車両に搭載される冷却システムに関する。

車両には、各部を冷却するための冷却システムが搭載される。このような冷却システムには、例えば、インバータ等を通る冷却水を冷却するためのラジエータや、モータージェネレータを通るオイルを冷却するためのオイルクーラ、及び、車両用空調装置を通る冷媒を冷却するための凝縮器等が含まれる。

下記特許文献１には、上記のオイルクーラの一例が記載されている。当該文献には、低温時にはオイルの粘度が上昇ことにより、オイルによる潤滑を行うことが難しくなるという課題についても記載されている。

特許第６０６５３９７号公報

本発明者らは、冷媒と空気との間で熱交換を行うための熱交換器（例えば車両用空調装置の室外機）と、オイルクーラを通った冷却水と空気との間で熱交換を行うための熱交換器とを、互いのフィンを共有した一体の構成とすることについて検討を進めている。このような一体構造の熱交換器によれば、例えば、車両の始動直後における低温の冷却水を、冷房時において高温となった冷媒との熱交換によって加熱し、早期に温度上昇させることが可能となる。また、オイルからの熱の一部を、冷却水を介して冷媒に加えることにより、暖房用の熱として利用することも可能となる。

しかしながら、冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度は、車両の状況に応じて個別に変化する。このため、単に熱交換器を一体構造としただけでは、オイル等の温度調整が適切には行われない場合も生じ得る。

本開示は、冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度調整を、状況に応じて適切に行うことのできる冷却システム、を提供することを目的とする。

本開示に係る冷却システムは、車両に搭載される冷却システム（１０）であって、インバータを冷却水によって冷却するインバータ冷却部（１１０）と、モータージェネレータ（１３０）を通るオイルを冷却水によって冷却するオイル冷却部（１２０）と、冷却水と空気との間で熱交換を行うラジエータ（１６０）と、車両に搭載される車両用空調装置の一部であって、冷媒と空気との間で熱交換を行う空調室外機（３１０）と、インバータ冷却部及びオイル冷却部を通る経路で冷却水が循環するように、冷却水を送り出すウォーターポンプ（ＷＰ１）と、モータージェネレータ及びオイル冷却部を通る経路でオイルが循環するように、オイルを送り出すオイルポンプ（ＯＰ）と、ウォーターポンプ及びオイルポンプの動作を制御する制御部（５００）と、を備える。ラジエータと空調室外機とは、それぞれのフィン（ＯＦ）を共有することにより、冷却水と冷媒との間で熱交換が行われるように構成されている。制御部は、オイル冷却部を通るオイルの温度に基づいて、ウォーターポンプ及びオイルポンプの動作を制御する。

このような構成の冷却システムでは、ウォーターポンプ及びオイルポンプのそれぞれの動作が、オイル冷却部を通るオイルの温度に基づいて制御される。例えば、オイルが低温となっている場合には、オイルポンプの動作を停止させることでモータージェネレータ内にオイルを滞留させ、オイルの温度を早期に上昇させることが可能となる。また、オイルの温度が上昇した後には、ウォーターポンプ及びオイルポンプのそれぞれを動作させながら、ウォーターポンプから送り出される冷却水の流量を調整することにより、オイルの温度を適温範囲内に収めることが可能となる。

更に、オイルと冷却水との間における熱交換を上記のように調整することで、冷却水や冷媒の温度についても状況に応じて調整することが可能となる。

本開示によれば、冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度調整を、状況に応じて適切に行うことのできる冷却システムが提供される。

図１は、第１実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す図である。図２は、第１実施形態に係る冷却システムのうち、第１ラジエータ、第２ラジエータ、及び空調室外機の構成を示す図である。図３は、第１実施形態に係る冷却システムのうち、第１ラジエータ及び空調室外機が共有するフィン及びその周辺の構成を示す図である。図４は、第１実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す図である。図５は、第１実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す図である。図６は、第１実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す図である。図７は、オイルの温度と、モータージェネレータにおける損失との関係を示す図である。図８は、比較例に係る冷却システムにおける、冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度の時間変化の一例を示す図である。図９は、第１実施形態に係る冷却システムにおける、冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度の時間変化の一例を示す図である。図１０は、第１実施形態に係る冷却システムの、制御部によって実行される制御の概要について説明するための図である。図１１は、第１実施形態に係る冷却システムの、制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。図１２は、第１実施形態に係る冷却システムの、制御部によって実行される制御の概要について説明するための図である。図１３は、第１実施形態に係る冷却システムの、制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。図１４は、第１実施形態に係る冷却システムの、制御部によって実行される制御の概要について説明するための図である。図１５は、第１実施形態に係る冷却システムの、制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。図１６は、第１実施形態に係る冷却システムの、制御部によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。図１７は、第２実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す図である。図１８は、第２実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す図である。図１９は、第２実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す図である。図２０は、第３実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す図である。図２１は、第３実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す図である。図２２は、第３実施形態に係る冷却システムの全体構成を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

第１実施形態について説明する。本実施形態に係る冷却システム１０は、車両（全体は不図示）に搭載されるものであって、モータージェネレータ１３０等の各部を冷却し適温に保つためのシステムとして構成されている。尚、冷却システム１０が搭載される車両は、モータージェネレータ１３０の駆動力によって走行する電気自動車として構成されている。

図１に示されるように、冷却システム１０は、インバータ冷却部１１０と、オイル冷却部１２０と、第１ラジエータ１６０と、バッテリ冷却部２１０と、チラー２２０と、第２ラジエータ２６０と、空調室外機３１０と、制御部５００と、を備えている。

インバータ冷却部１１０は、車両に搭載された不図示のインバータを、冷却水との熱交換によって冷却するための熱交換器である。インバータは、不図示のバッテリから供給される電力を電力変換してモータージェネレータ１３０に供給したり、モータージェネレータ１３０で生じた回生電力を電力変換してバッテリに供給したりするための電力変換器である。車両の走行中においては、インバータでは電力変換に伴う熱が生じる。インバータは、インバータ冷却部１１０を通る冷却水によって冷却されることにより、その温度が適温に保たれる。

インバータ冷却部１１０は、冷却水が通る流路１０１の途中となる位置に設けられている。流路１０１を通る冷却水は、インバータ冷却部１１０を通る際においてインバータからの熱によって加熱され、その温度を上昇させる。

オイル冷却部１２０は、モータージェネレータ１３０を通るオイルを、冷却水との熱交換によって冷却するための熱交換器である。図１に示されるように、オイル冷却部１２０とモータージェネレータ１３０との間は、一対の流路１２１、１２２によって繋がれている。流路１２１、１２２は、オイル冷却部１２０とモータージェネレータ１３０との間でオイルを循環させるための流路である。一方の流路１２２にはオイルポンプＯＰが設けられている。オイルポンプＯＰは、モータージェネレータ１３０及びオイル冷却部１２０を通る経路でオイルが循環するように、オイルを送り出すための装置である。オイルポンプＯＰによってオイル冷却部１２０から送り出されるオイルは、流路１２２を通ってモータージェネレータ１３０に供給され、モータージェネレータ１３０によって加熱される。その後、当該オイルは流路１２１を通ってオイル冷却部１２０に戻る。オイルポンプＯＰの動作は、後述の制御部５００によって制御される。

オイル冷却部１２０は、上記のインバータ冷却部１１０と共に、流路１０１の途中となる位置に設けられている。このため、流路１０１を通る冷却水は、先ずインバータ冷却部１１０における熱交換に供された後、続いてオイル冷却部１２０における熱交換に供される。

流路１０１には更に、第１ウォーターポンプＷＰ１が設けられている。第１ウォーターポンプＷＰ１は、インバータ冷却部１１０及びオイル冷却部１２０を順に通る経路で冷却水が循環するように、流路１０１において冷却水を送り出すためのポンプである。本実施形態の第１ウォーターポンプＷＰ１は、流路１０１のうちインバータ冷却部及び１１０及びオイル冷却部１２０よりも下流側となる位置に配置されているのであるが、これとは異なる位置に配置されていてもよい。第１ウォーターポンプＷＰ１の動作は制御部５００によって制御される。

第１ラジエータ１６０は、冷却水と空気との間で熱交換を行うための熱交換器である。第１ラジエータ１６０には、冷却水の通る流路１０２、１０３が接続されている。流路１０２は、流路１０１のうちインバータ冷却部１１０側の端部と、第１ラジエータ１６０との間を繋ぐ流路である。流路１０３は、流路１０１のうち第１ウォーターポンプＷＰ１側の端部と、第１ラジエータ１６０との間を繋ぐ流路である。流路１０１と流路１０２との間は、切り換え弁Ｖ１を介して接続されている。

切り換え弁Ｖ１は、流路１０１と、流路１０２と、後述の流路１０４との接続状態を切り換えることのできる電動の弁である。切り換え弁Ｖ１によって、流路１０１、流路１０２、及び流路１０４の全てが互いに連通している状態と、これらのうち任意の２つのみが連通している状態と、を切り換えることができる。切り換え弁Ｖ１の動作は制御部５００によって制御される。図１に示される状態では、流路１０１と流路１０２とが互いに連通しており、流路１０４はこれらのいずれとも連通していない。切り換え弁Ｖ１による流路の切り換えについては後に説明する。

バッテリ冷却部２１０は、不図示のバッテリを、冷却水との熱交換によって冷却するための熱交換器である。当該バッテリは、モータージェネレータ１３０に駆動用の電力を供給するための電力源である。バッテリでは、充放電に伴って熱が生じる。バッテリは、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水によって冷却されることにより、その温度が適温に保たれる。

バッテリ冷却部２１０は、冷却水が通る流路２０１の途中となる位置に設けられている。流路２０１を通る冷却水は、バッテリ冷却部２１０を通る際においてバッテリからの熱によって加熱され、その温度を上昇させる。

チラー２２０は、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水を、冷媒との熱交換によって冷却する熱交換器である。チラー２２０は、上記のバッテリ冷却部２１０と共に、流路２０１の途中となる位置に設けられている。このため、流路２０１を通る冷却水は、先ずチラー２２０において冷却された後、続いてバッテリ冷却部２１０における熱交換に供される。

チラー２２０には、車両に搭載された車両用空調装置（全体は不図示）を循環する冷媒のうち、低温部分の冷媒が供給されている。チラー２２０は、当該冷媒と、流路２０１を通る冷却水との間で熱交換を行うことにより、冷却水の温度を低下させる。尚、チラー２２０は、供給される冷媒の流れを一時的に遮断することにより、冷媒と冷却水との間の熱交換が行われない状態とすることもできる。このような切り換えは、制御部５００によって制御される。

流路２０１には更に、第２ウォーターポンプＷＰ２が設けられている。第２ウォーターポンプＷＰ２は、バッテリ冷却部２１０及びチラー２２０を通る経路で冷却水が循環するように、冷却水を送り出すためのポンプである。本実施形態の第２ウォーターポンプＷＰ２は、流路２０１のうちバッテリ冷却部２１０及びチラー２２０よりも下流側となる位置に配置されているのであるが、これとは異なる位置に配置されていてもよい。第２ウォーターポンプＷＰ２の動作は制御部５００によって制御される。

第２ラジエータ２６０は、先に述べた第１ラジエータ１６０と同様に、冷却水と空気との間で熱交換を行うための熱交換器である。第２ラジエータ２６０は、特に、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水と空気との間で熱交換を行うためのものとして設けられている。

第２ラジエータ２６０には、冷却水の通る流路２０２、２０３が接続されている。流路２０２は、流路２０１のうちチラー２２０側の端部と、第２ラジエータ２６０との間を繋ぐ流路である。流路２０３は、流路２０１のうち第２ウォーターポンプＷＰ２側の端部と、第２ラジエータ２６０との間を繋ぐ流路である。流路２０１と流路２０２との間は、切り換え弁Ｖ２を介して接続されている。

切り換え弁Ｖ２は、流路２０１と、流路２０２と、後述の流路２０４との接続状態を切り換えることのできる電動の弁である。切り換え弁Ｖ２によって、流路２０１、流路２０２、及び流路２０４の全てが互いに連通している状態と、これらのうち任意の２つのみが連通している状態と、を切り換えることができる。切り換え弁Ｖ２の動作は制御部５００によって制御される。図１に示される状態では、流路２０１と流路２０４とが互いに連通しており、流路２０２はこれらのいずれとも連通していない。切り換え弁Ｖ２による流路の切り換えについては後に説明する。

流路２０１と流路２０３との接続部分には、流路２０５の一端が接続されている。流路２０５の他端には、切り換え弁Ｖ１から伸びる流路１０４の端部が接続されている。また、流路１０１と流路１０３との接続部分には、流路１０５の一端が接続されている。流路１０５の他端には、切り換え弁Ｖ２から伸びる流路２０４の端部が接続されている。冷却システムには更に、バイパス流路２０６が設けられている。バイパス流路２０６の一端は、流路１０４と流路２０５との接続部分に接続されている。バイパス流路２０６の他端は、流路２０４と流路１０５との接続部分に接続されている。

空調室外機３１０は、車両に搭載される車両用空調装置の一部であって、冷媒と空気との間で熱交換を行うための熱交換器である。車両用空調装置によって車室内の暖房が行われる際には、空調室外機３１０は、空気から熱を回収して冷媒を蒸発させるための蒸発器として機能する。車両用空調装置によって車室内の冷房が行われる際には、空調室外機３１０は、空気に熱を放出して冷媒を凝縮させるための凝縮器として機能する。このように機能を切り換えうる車両用空調装置の構成としては、これまでに知られていたものと同様の構成を採用し得るので、その具体的な図示や説明については省略する。

空調室外機３１０は、冷媒の通る流路３１１の途中となる位置に設けられている。尚、図１においては、空調室外機３１０が２つ描かれているのであるが、実際の空調室外機３１０は１つだけ設けられている。実際の構成においては、第１ラジエータ１６０と第２ラジエータ２６０とが互いに隣り合う位置に配置されており、単一の空調室外機３１０がこれらの近傍となる位置に配置されている。

第１ラジエータ１６０等の具体的な配置について、図２を参照しながら説明する。図２では、第１ラジエータ１６０、第２ラジエータ２６０、及び空調室外機３１０の配置が、上面視で模式的に示されている。同図に示される矢印は、車両の前方側にあるフロントグリルから導入された空気の流れを示すものである。

第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０は、空気の流れ方向に対して垂直な方向に沿って、互いに隣り合うように配置されている。一方、空調室外機３１０は、空気の流れ方向に沿って、第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０よりも下流側となる位置に配置されている。空気の流れる方向に沿って見た場合においては、空調室外機３１０の外形が、第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０を含む全体の外形と概ね重なっている。

図３を参照しながら、第１ラジエータ１６０等の具体的な構成について説明する。図３では、第１ラジエータ１６０等が備えるチューブＴＢやフィンＯＦの一部のみを、上面視で描いたものである。図３に示される矢印は、図２に示される矢印と同様に、車両の前方側にあるフロントグリルから導入された空気の流れを示すものである。図３では、それぞれのチューブＴＢを、その長手方向に沿って切断した場合における断面が示されている。

第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０は、内部を冷却水が流れるチューブＴＢを複数本備えており、これらが、空気の流れ方向に対して垂直な方向に沿って並ぶよう積層された構成となっている。また、それぞれのチューブＴＢの間には、金属板を波状に折り曲げることにより形成されたフィンＯＦが配置されている。

また、空調室外機３１０も上記と同様に、内部を冷媒が流れるチューブＴＢを複数本備えており、これらが、空気の流れ方向に対して垂直な方向に沿って並ぶよう積層された構成となっている。また、それぞれのチューブＴＢの間には、金属板を波状に折り曲げることにより形成されたフィンＯＦが配置されている。

図３では、第１ラジエータ１６０が有する複数のチューブＴＢのうち、互いに隣り合う一対のチューブＴＢ１、ＴＢ２のみが示されている。また、空調室外機３１０が有する複数のチューブＴＢのうち、互いに隣り合う一対のチューブＴＢ３、ＴＢ４のみが示されている。チューブＴＢ３は、空気の流れ方向に沿って、チューブＴＢ１の下流側となる位置に配置されたチューブである。チューブＴＢ４は、空気の流れ方向に沿って、チューブＴＢ２の下流側となる位置に配置されたチューブである。

図３に示されるように、チューブＴＢ１とチューブＴＢ２との間に挟み込まれているフィンＯＦは、下流側にある空調室外機３１０まで伸びており、チューブＴＢ３とチューブＴＢ４と間に挟み込まれている。つまり、第１ラジエータ１６０が有する複数のフィンＯＦは、空調室外機３１０が有するフィンＯＦと一体となっている。換言すれば、第１ラジエータ１６０と空調室外機３１０との間では、それぞれのフィンＯＦが共有されている。このため、第１ラジエータ１６０を通る冷却水と、空調室外機３１０を通る冷媒との間では、フィンＯＦを介した熱交換が行われる。

第２ラジエータ２６０と空調室外機３１０との間でも、上記と同様にそれぞれのフィンＯＦが共有されている。このため、第２ラジエータ２６０を通る冷却水と、空調室外機３１０を通る冷媒との間では、フィンＯＦを介した熱交換が行われる。

図１に戻って説明を続ける。制御部５００は、冷却システム１０の全体の動作を制御する装置である。制御部５００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。既に述べたように、制御部５００は、第１ウォーターポンプＷＰ１、第２ウォーターポンプＷＰ２、オイルポンプＯＰのそれぞれの動作を制御する。また、制御部５００は、切り換え弁Ｖ１、切り換え弁Ｖ２、及びチラー２２０の動作をも制御する。制御部５００とチラー２２０との間を繋ぐ信号線の図示が省略されている。

冷却システム１０には、各部の温度を測定するための温度センサが複数設けられている。それぞれの温度センサによって測定された温度は、制御部５００に入力される。図１では、これらの温度センサのうち、水温センサ４０１と、油温センサ４０２と、水温センサ４０３と、冷媒温センサ４０４と、外気温センサ４０５と、が示されている。尚、図１においては、制御部５００と水温センサ４０１等との間を繋ぐ信号線の図示が省略されている。

水温センサ４０１は、インバータ冷却部１１０やオイル冷却部１２０を通る冷却水の温度を測定するためのセンサである。水温センサ４０１は、流路１０１のうち、インバータ冷却部１１０とオイル冷却部１２０との間となる位置に設けられている。

油温センサ４０２は、オイル冷却部１２０を通るオイルの温度を測定するためのセンサである。油温センサ４０２は、モータージェネレータ１３０の一部に設けられている。このため、油温センサ４０２によって測定されるオイルの温度は、モータージェネレータ１３０の内部に存在するオイルの温度、ということもできる。

水温センサ４０３は、バッテリ冷却部２１０やチラー２２０を通る冷却水の温度を測定するためのセンサである。水温センサ４０３は、流路２０１のうち、バッテリ冷却部２１０とチラー２２０との間となる位置に設けられている。

冷媒温センサ４０４は、空調室外機３１０を通る冷媒の温度を測定するためのセンサである。冷媒温センサ４０４は、流路３１１のうち、空調室外機３１０の近傍となる位置に設けられている。

外気温センサ４０５は、外気温、すなわち、外部から導入されて第１ラジエータ１６０等の熱交換に供される空気の温度を測定するためのセンサである。外気温センサ４０５は、例えば、車両内部のうちフロントグリルの近傍となる位置に設けられている。

切り換え弁Ｖ１等による流路の切り換えについて説明する。図１に示される状態では、切り換え弁Ｖ１によって流路１０１と流路１０２とが互いに連通している一方で、流路１０４はこれらのいずれとも連通していない。また、切り換え弁Ｖ２によって流路２０１と流路２０４とが互いに連通している一方で、流路２０２はこれらのいずれとも連通していない。

図１では、このような状態における冷却水の流れが複数の矢印で示されている。第１ウォーターポンプＷＰ１によって送り出された冷却水は、第１ラジエータ１６０、切り換え弁Ｖ１、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０を順に通って、第１ウォーターポンプＷＰ１に戻る。当該冷却水は、バッテリ冷却部２１０及びチラー２２０を通らない経路で循環する。

また、第２ウォーターポンプＷＰ２によって送り出された冷却水は、バイパス流路２０６を通った後、切り換え弁Ｖ２、チラー２２０、バッテリ冷却部２１０を順に通って、第２ウォーターポンプＷＰ２に戻る。当該冷却水は、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、第１ラジエータ１６０、及び第２ラジエータ２６０のいずれをも通らない経路で循環する。

このように、図１に示される冷却システム１０の状態では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出された冷却水が、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、及び第１ラジエータ１６０を通り、且つ、バッテリ冷却部２１０、及びチラー２２０を通らない経路で循環する。また、第２ウォーターポンプＷＰ２から送り出された冷却水が、バッテリ冷却部２１０及びチラー２２０を通り、且つ、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、第１ラジエータ１６０、及び第２ラジエータ２６０を通らない経路で循環する。このような冷却システム１０の状態のことを、以下では「第１状態」とも称する。

外気温が高いとき（例えば３５℃以上のとき）に、第２ラジエータ２６０及びバッテリ冷却部２１０のそれぞれを通る経路で冷却水を循環させると、第２ラジエータ２６０を通る際において冷却水の温度が３０℃を超えてしまい、バッテリ冷却部２１０においてバッテリが適切に冷却されなくなってしまう可能性がある。そこで、外気温が高いときには、上記の第１状態に切り換えて、第２ウォーターポンプＷＰ２から送り出された冷却水を、第２ラジエータ２６０を通らない経路で循環させることとすればよい。このような理由により、第１状態は、原則として、外気温が高いときにおいてとられる状態となっている。

尚、第１状態においては、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の冷却が、チラー２２０のみによって行われる。

図４には、冷却システム１０がとり得る他の状態が示されている。図４に示される状態では、切り換え弁Ｖ２によって流路２０１と流路２０２とが互いに連通している一方で、流路２０４はこれらのいずれとも連通していない。一方、切り換え弁Ｖ１の状態は、図１に示される第１状態のときと同じである。

図４では、このような状態における冷却水の流れが複数の矢印で示されている。第１ウォーターポンプＷＰ１によって送り出された冷却水が流れる経路は、第１状態における経路と同じである。一方、第２ウォーターポンプＷＰ２によって送り出された冷却水は、第２ラジエータ２６０、切り換え弁Ｖ２、チラー２２０、バッテリ冷却部２１０を順に通って、第２ウォーターポンプＷＰ２に戻る。当該冷却水は、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、及び第１ラジエータ１６０を通らない経路で循環する。

このように、図４に示される冷却システム１０の状態では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出された冷却水が、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、及び第１ラジエータ１６０を通り、且つ、バッテリ冷却部２１０、及びチラー２２０を通らない経路で循環する。また、第２ウォーターポンプＷＰ２から送り出された冷却水が、バッテリ冷却部２１０、チラー２２０、及び第２ラジエータ２６０を通り、且つ、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、及び第１ラジエータ１６０を通らない経路で循環する。このような冷却システム１０の状態のことを、以下では「第２状態」とも称する。

外気温がそれほど高くないとき（例えば１０℃から２０℃の範囲内のとき）には、第２ラジエータ２６０における外気との熱交換によって、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の温度を適温に保つことが可能となる。そこで、外気温がそれほど高くないときには、上記の第２状態に切り換えて、第２ウォーターポンプＷＰ２から送り出された冷却水を、第２ラジエータ２６０を通る経路で循環させることとすればよい。このような理由により、第２状態は、原則として、外気温がそれほど高くないときにおいてとられる状態となっている。

尚、第２状態においては、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の冷却が、第２ラジエータ２６０によって十分に行われる。このため、チラー２２０における冷却水の冷却は停止された状態となる。

図５には、冷却システム１０が更にとり得る他の状態が示されている。図５に示される状態では、切り換え弁Ｖ１によって流路１０１と流路１０４とが互いに連通している一方で、流路１０２はこれらのいずれとも連通していない。また、切り換え弁Ｖ２によって流路２０１と流路２０４とが互いに連通している一方で、流路２０２はこれらのいずれとも連通していない。

図５では、このような状態における冷却水の流れが複数の矢印で示されている。第１ウォーターポンプＷＰ１によって送り出された冷却水は、切り換え弁Ｖ２、チラー２２０、及びバッテリ冷却部２１０、を通って、第２ウォーターポンプＷＰ２に到達する。当該冷却水は、第２ウォーターポンプＷＰ２によって更に送り出された後、切り換え弁Ｖ１、インバータ冷却部１１０、及びオイル冷却部１２０を順に通って、第１ウォーターポンプＷＰ１に戻る。この場合の冷却水は、第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０のいずれをも通らない経路で循環する。尚、このような経路での冷却水の循環は、第１ウォーターポンプＷＰ１又は第２ウォーターポンプＷＰ２のいずれか一方のみを動作させることによって実現されてもよい。

このように、図５に示される冷却システム１０の状態では、第１ウォーターポンプＷＰ１及び第２ウォーターポンプＷＰ２のうち少なくとも一方から送り出された冷却水が、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、チラー２２０、及びバッテリ冷却部２１０を通り、且つ、第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０を通らない経路で循環する。このような冷却システム１０の状態のことを、以下では「第３状態」とも称する。

外気温が低いとき（例えば０℃未満のとき）に、第１ラジエータ１６０や第２ラジエータ２６０のそれぞれを通る経路で冷却水を循環させると、冷却水の温度が低下し過ぎてしまい、バッテリ等の温度を適温に保つことができなくなってしまう可能性がある。そこで、外気温が低いときには、上記の第３状態に切り換えて、第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０を通らない経路で冷却水を循環させることとすればよい。このような理由により、第３状態は、原則として、外気温が低いときにおいてとられる状態となっている。

尚、第３状態においては、流路２０１等を循環する冷却水の冷却が、チラー２２０のみによって行われる。チラー２２０による冷却水の冷却は、例えば水温センサ４０３によって測定される冷却水の水温を参照しながら、必要に応じて断続的に行われる。

図６には、冷却システム１０がとり得る他の状態が示されている。図６に示される状態では、切り換え弁Ｖ１によって流路１０２と流路１０４とが互いに連通している一方で、流路１０１はこれらのいずれとも連通していない。また、切り換え弁Ｖ２によって流路２０２と流路２０４とが互いに連通している一方で、流路２０１はこれらのいずれとも連通していない。

図６では、このような状態における冷却水の流れが複数の矢印で示されている。当該状態においては、第１ウォーターポンプＷＰ１は停止しており、第２ウォーターポンプＷＰ２のみが動作している。第２ウォーターポンプＷＰ２によって送り出された冷却水は、その一部が、第２ラジエータ２６０、切り換え弁Ｖ２、チラー２２０、及びバッテリ冷却部２１０を順に通って、第２ウォーターポンプＷＰ２に戻る。第２ウォーターポンプＷＰ２によって送り出された冷却水の残部は、切り換え弁Ｖ１、第１ラジエータ１６０、切り換え弁Ｖ２、チラー２２０、及びバッテリ冷却部２１０を順に通って、第２ウォーターポンプＷＰ２に戻る。この場合の冷却水は、インバータ冷却部１１０及びオイル冷却部１２０のいずれをも通らない経路で循環する。このような冷却システム１０の状態のことを、以下では「第４状態」とも称する。

車両が停止しており、且つ給電スタンドにおいてバッテリへの急速充電が行われているときには、バッテリが発熱する一方で、モータージェネレータ１３０等は殆ど発熱しない。そこで、急速充電時においては上記の第４状態に切り換えて、第１ラジエータ１６０や第２ラジエータ２６０によって冷却された冷却水をバッテリ冷却部２１０に流すこととすればよい。このような理由により、第４状態は、原則として急速充電時においてとられる状態となっている。

以上のような第１状態、第２状態、第３状態、及び第４状態のそれぞれは、制御部５００が切り換え弁Ｖ１及び切り換え弁Ｖ２を動作させ、冷却水の循環する経路を変化させることによって実現される。切り換え弁Ｖ１及び切り換え弁Ｖ２は、本実施形態における「流路切り換え部」に該当する。

本実施形態に係る冷却システム１０では、状況に応じて制御部５００が冷却水の状態を切り換えたり、第１ウォーターポンプＷＰ１や第２ウォーターポンプＷＰ２の動作状態を変化させたりすることにより、冷却水及びオイルのそれぞれの温度が適温に保たれる。制御部５００が行う制御の説明に先立ち、図７を参照しながらオイルの適温範囲について説明する。

図７には、モータージェネレータ１３０を循環するオイルの温度（横軸）と、動作中のモータージェネレータ１３０における損失（縦軸）との関係が示されている。同図に示される線Ｌ２は、オイルの粘性によって生じる損失を示すグラフである。当該損失は所謂「フリクション」とも称されるものである。

よく知られているように、オイルは、その温度が高くなるほど粘度が小さくなる。このため、線Ｌ２に示されるように、オイルの温度が高くなるほど、オイルの粘性によって生じる損失は小さくなる。

図７に示される線Ｌ３は、モータージェネレータ１３０において生じる電気的な損失の変化を示すグラフである。当該損失は、モータージェネレータ１３０が備える不図示の永久磁石の磁性が、温度の上昇に伴って低下してしまうことによる損失である。オイルの温度が高くなるほど、永久磁石の磁性は小さくなり、モータージェネレータ１３０において生じる電気的な損失は大きくなる。

このように、オイルの温度が高くなると、粘性によって生じる損失は小さくなる一方で、電気的な損失は大きくなる。図７に示される線Ｌ１は、粘性によって生じる損失と、電気的な損失と、の両方を勘案した損失を示すグラフである。線Ｌ１に示されるように、モータージェネレータ１３０における損失は、概ね６０℃から８０℃の範囲において最小となっている。

このため、本実施形態に係る冷却システム１０では、６０℃から８０℃までの範囲がオイルの「適温範囲」として予め設定されている。制御部５００は、モータージェネレータ１３０を循環するオイルの温度が可能な限りこの適温範囲内に収まるように、第１ウォーターポンプＷＰ１等の動作を制御する。尚、上記とは異なる温度範囲が適温範囲として設定されていてもよい。

先に述べたように、本実施形態に係る冷却システム１０では、第１ラジエータ１６０と空調室外機３１０との間でフィンＯＦが共有されており、第２ラジエータ２６０と空調室外機３１０との間でもフィンＯＦが共有されている。このような構成としたことの効果について、図８及び図９を参照しながら説明する。

図８に示されるのは、比較例に係る冷却システムを循環する冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度の時間変化である。この比較例では、本実施形態と異なり、第１ラジエータ１６０と空調室外機３１０との間でフィンＯＦが共有されておらず、第２ラジエータ２６０と空調室外機３１０との間でもフィンＯＦが共有されていない。つまり、第１ラジエータ１６０、第２ラジエータ２６０、及び空調室外機３１０のそれぞれが、互いに独立した熱交換器として構成されている。

図８では、車両が始動された以降における冷媒の温度変化が線Ｌ_RFで示されている。また、車両が始動された以降における冷却水の温度変化が線Ｌ_WTで示されており、車両が始動された以降におけるオイルの温度変化が線Ｌ_OIで示されている。後に説明する図９でも同様である。

図８に示されるように、車両が始動された直後の時点では、冷媒、冷却水、及びオイルの温度はいずれも、概ね外気温と等しくなっている。以降は、モータージェネレータ１３０の発熱に伴ってオイルの温度（線Ｌ_OI）は急速に上昇している。また、インバータの発熱や、オイルからの伝熱に伴って、冷却水の温度（線Ｌ_WT）も急速に上昇している。冷却水の温度は、オイルの温度よりも僅かに低い程度となっている。

図８の例では、車両用空調装置によって車室内の暖房が行われている。このとき、空調室外機３１０は、外気から熱を回収するための蒸発器として機能している。このため、循環する冷媒の温度は急速に低下しており、外気温よりも低くなっている。

図９に示されるのは、本実施形態に係る冷却システム１０を循環する冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度の時間変化である。本実施形態においても、車両が始動された後はオイルの温度（線Ｌ_OI）が上昇している。しかしながら、オイル冷却部１２０を通る冷却水の熱は、第１ラジエータ１６０を通る際において、空調室外機３１０を通る冷媒へと伝えられる。つまり、モータージェネレータ１３０を循環するオイルの熱が、冷却水を介して低温の冷媒へと伝えられる。このため、図９の線Ｌ_OIで示されるオイルの温度は、図８の線Ｌ_OIで示されるオイルの温度よりも低くなっている。

このように、本実施形態では、第１ラジエータ１６０と空調室外機３１０との間でフィンＯＦが共有されていることにより、暖房時には低温の冷媒によってオイルの冷却を補助的に行うことが可能となっている。

尚、冷媒への伝熱によってオイルの温度が低下し過ぎてしまうと、先に述べたように、モータージェネレータ１３０における損失が大きくなってしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、制御部５００が後に説明する制御を行うことにより、オイルの温度を適温範囲内に保つこととしている。

図９の線Ｌ_WTで示される冷却水の温度は、図８の線Ｌ_WTで示される冷却水の温度よりも低くなっている。これは、冷却水が第１ラジエータ１６０を通る際に、空調室外機３１０を通る低温の冷媒によって冷却されるからである。

このように、本実施形態では、第１ラジエータ１６０と空調室外機３１０との間でフィンＯＦが共有されていることにより、暖房時には低温の冷媒によって冷却水の冷却をも補助的に行うことが可能となっている。

ところで、冷媒への伝熱によって冷却水の温度が低下し過ぎてしまうと、図９の線Ｌ_WTで示される例のように、冷却水の温度が一時的に外気温を下回ってしまう可能性がある。このような状態になると、インバータが露点以下の温度まで冷却されることにより、インバータで結露が生じてしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、制御部５００が後に説明する制御を行うことにより、冷却水の温度を概ね外気温以上に保つこととしている。

図９の線Ｌ_RFで示される冷媒の温度は、図８の線Ｌ_RFで示される冷媒の温度よりも高くなっている。これは、冷媒が空調室外機３１０を通る際に、第１ラジエータ１６０を通る高温の冷却水によって加熱されるからである。

冷媒に加えられた熱は、空調室外機３１０において空気から回収された熱と共に、暖房用の熱として利用されることとなる。このように、本実施形態では、第１ラジエータ１６０と空調室外機３１０との間でフィンＯＦが共有されていることにより、暖房時には、冷却水の熱を冷媒に加えることが可能となっている。これにより、車両用空調装置が備える不図示のコンプレッサを動作させるために必要な駆動力を低減し、車両用空調装置のエネルギー効率を高めることが可能となる。

制御部５００によって行われる制御について説明する。先ず図１０を参照しながら、暖房時に行われる制御の概要について説明する。

図１０（Ａ）に示されるのは、車両用空調装置による暖房運転（車室内の暖房）が行われているときにおいて、冷却システム１０を循環する冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度の時間変化である。図１０（Ａ）でも図８や図９と同様に、冷媒の温度変化が線Ｌ_RFで示されており、冷却水の温度変化が線Ｌ_WTで示されており、オイルの温度変化が線Ｌ_OIで示されている。尚、線Ｌ_RFで示される冷媒の温度は、冷媒温センサ４０４で測定される冷媒の温度である。線Ｌ_WTで示される冷却水の温度は、水温センサ４０１で測定される冷却水の温度である。線Ｌ_OIで示されるオイルの温度は、油温センサ４０２で測定されるオイルの温度である。

図１０（Ｂ）に示されるのは、暖房時における冷却システム１０の状態の時間変化である。同図の縦軸における「１」、「２」、及び「３」は、それぞれ、冷却システム１０の第１状態、第２状態、及び第３状態に対応する。

図１０（Ｃ）に示されるのは、暖房時において第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量の時間変化である。本実施形態では、第１ウォーターポンプＷＰ１が停止している状態（ＯＦＦ）と、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量が比較的小さい状態（Ｍｉｎ）と、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量が比中程度である状態（Ｍｉｄ）と、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量が比較的大きい状態（Ｍａｘ）と、の間で、第１ウォーターポンプＷＰ１の状態が変化する。尚、このような状態の分類は説明の便宜上によるものであって、第１ウォーターポンプＷＰ１の状態が、上記４つを含む範囲で連続的に変化する態様であってもよい。

図１０（Ｄ）に示されるのは、暖房時におけるオイルポンプＯＰの動作状態の時間変化である。本実施形態では、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しが行われている状態（ＯＮ）と、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しが行われていない状態（ＯＦＦ）と、の間で、オイルポンプＯＰの動作状態が変化する。このような態様に替えて、オイルポンプＯＰから送り出されるオイルの流量が連続的に変化する態様であってもよい。

先ず、オイルの温度を調整するための制御について説明する。図１０（Ａ）の線Ｌ_OIに示されるように、車両が始動された以降は、オイルの温度は外気温から次第に上昇して行く。車両の始動後、オイルの温度が６０℃（つまり、適温範囲の下限）よりも低いときには、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量はＭａｘに設定されており（図１０（Ｃ））、オイルポンプＯＰは動作を停止している（図１０（Ｄ））。

このような状態においては、オイルポンプＯＰの停止によってオイルが循環しなくなるので、モータージェネレータ１３０の内部におけるオイルの温度上昇が促進される。このため、短時間のうちにオイルの温度を適温範囲内まで上昇させることができる。また、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量を大きくすることにより、冷却水の温度変動を抑制しながら各部の暖機を行うことができる。

時刻ｔ１１において、オイルの温度が６０℃に到達すると、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量がＭａｘからＭｉｎに切り換えられる（図１０（Ｃ））。これと同時に、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しが開始される（図１０（Ｄ））。

オイルポンプＯＰを動作させることにより、オイル冷却部１２０におけるオイルの冷却が開始されるので、以降においてはオイルの温度上昇が抑制される。これにより、オイルの温度がさらに急激に上昇して、適温範囲の上限（８０℃）を大きく超えてしまうような事態が防止される。また、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量を小さくすることで、オイル冷却部１２０においてオイルが冷却され過ぎてしまうような事態が防止される。

時刻ｔ１２においてオイルの温度が８０℃（つまり、適温範囲の上限）を上回ると、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量がＭｉｎからＭｉｄに切り換えられる（図１０（Ｃ））。これにより、オイル冷却部１２０においてオイルから冷却水へと伝えられる熱量が大きくなるので、以降においてはオイルの温度上昇が更に抑制される。オイルの温度は、８０℃を超える程度まで上昇するのであるが、その後は低下し始める（図１０（Ａ））。つまり、オイルの温度が適温範囲内に戻される。

時刻ｔ１４において、オイルの温度が８０℃を下回ると、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量がＭｉｄからＭｉｎに切り換えられる（図１０（Ｃ））。これにより、オイル冷却部１２０においてオイルから冷却水へと伝えられる熱量がそれまでよりも小さくなるので、オイルの温度低下が抑制される。

時刻ｔ１５において、オイルの温度が６０℃を下回ると、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量がＭｉｎからＭａｘに切り換えられる（図１０（Ｃ））。これと同時に、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しが停止される（図１０（Ｄ））。すなわち、第１ウォーターポンプＷＰ１及びオイルポンプＯＰの動作状態が、時刻ｔ１１よりも前の状態と同じ状態に切り換えられる。このため、時刻ｔ１５以降においては、オイルの温度上昇が促進されることとなるので、オイルの温度は適温範囲内に戻される。

時刻ｔ１７において、オイルの温度が６０℃を上回ると、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量がＭａｘからＭｉｎに切り換えられる（図１０（Ｃ））。これと同時に、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しが開始される（図１０（Ｄ））。つまり、第１ウォーターポンプＷＰ１及びオイルポンプＯＰの動作状態が、時刻ｔ１１以降の状態と同じ状態に切り換えられる。これにより、以降はオイルの温度上昇が抑制され、オイルの温度が適温範囲内に抑えられる。

時刻ｔ１７以降は、時刻ｔ１１以降の処理と同様の処理が繰り返される。すなわち、オイルの温度が上昇して適温範囲内となる時刻ｔ１７から時刻ｔ１９までの期間では、時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までと同様の処理が行われる。また、オイルの温度が８０℃を超えた時刻ｔ１９から時刻ｔ２０までの期間では、時刻ｔ１２から時刻ｔ１４までと同様の処理が行われる。更に、オイルの温度が低下して適温範囲内となる時刻ｔ２０以降の期間では、時刻ｔ１４以降と同様の処理が行われる。以上のような制御により、オイルの温度が、概ね６０℃から８０℃までの適温範囲内に維持される。

尚、オイルの温度を適温範囲内に収めるための制御は、上記とは異なる態様で実行されてもよい。例えば、オイルの温度が８０℃を上回った時刻ｔ１２以降では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量がＭｉｄに切り換えられた状態となるが、この状態が、オイルの温度が６０℃を下回る時刻ｔ１５まで継続されることとしてもよい。同様に、オイルの温度が６０℃を下回った時刻ｔ１５以降は、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量がＭａｘに切り換えられ、オイルポンプＯＰからのオイルの送り出しが停止された状態となるが、この状態が、オイルの温度が８０℃を上回る時刻ｔ１９まで継続されることとしてもよい。

続いて、冷却水の温度を調整するための制御について説明する。図１０（Ａ）の線Ｌ_WTに示されるように、車両が始動された以降は、冷却水の温度は外気温から次第に上昇して行く。このとき、冷却システム１０の状態は図５の第３状態に設定されている（図１０（Ｂ））。このような状態では、第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０を通らない経路で冷却水が循環する。このため、暖房の必要な冬期であっても、冷却水の温度を早期に上昇させ、各部の暖機を完了させることができる。

時刻ｔ１０において、冷却水の温度が３０℃を超えると、冷却システム１０の運転状態が第３状態から第２状態に切り換えられる（図１０（Ｂ））。これにより、第１ラジエータ１６０において冷却水の冷却が開始されるので、冷却水の温度は、僅かに３０℃を超えた後で低下し始める。尚、この３０℃という温度は、インバータ等を適切に冷却し、且つ、空調室外機を通る冷媒を適度に加熱するために必要な、冷却水の温度範囲の上限として、予め設定された閾値である。閾値として３０℃とは異なる温度が設定されてもよい。

時刻ｔ１３において、冷却水の温度が外気温（露点といってもよい）を下回ると、冷却システム１０の運転状態が第２状態から第３状態に切り換えられる（図１０（Ｂ））。これにより、冷却水が第１ラジエータ１６０を通らなくなるので、冷却水の温度は、僅かに外気温を下回った後に上昇し始める。

冷却水の温度が外気温よりも低くなってしまうと、インバータが露点以下の温度まで冷却されることにより、インバータで結露が生じてしまう可能性がある。これを防止するために、本実施形態では、必要に応じて第３状態に切り換えることによって冷却水の温度を上昇させ、概ね外気温以上に保つこととしている。

時刻ｔ１６以降は、時刻ｔ１０以降の処理と同様の処理が繰り返される。すなわち、上昇した冷却水の温度が３０℃を上回った時刻ｔ１６以降では、先に述べた時刻ｔ１０以降と同様の処理が行われる。また、低下した冷却水の温度が外気温を下回った時刻ｔ１８以降は、先に述べた時刻ｔ１３以降と同様の処理が行われる。以上のような制御により、冷却水の温度が、概ね外気温（露点）から３０℃（上記の閾値）までの範囲内に維持される。

尚、冷却水の温度を上昇させるために、第２状態から第３状態に切り換える処理が実行されるタイミングは、本実施形態のように冷却水の温度が低下して外気温を下回ったタイミング（時刻ｔ１３等）であってもよいが、制御の応答遅れ等を考慮し、冷却水の温度が３０℃を下回ったタイミング（時刻ｔ１１等）であってもよい。また、冷却水の温度を低下させるために、第３状態から第２状態に切り換える処理が行われるタイミングは、本実施形態のように冷却水の温度が上昇して３０℃を上回ったタイミング（時刻ｔ１６等）であってもよいが、制御の応答遅れ等を考慮し、冷却水の温度が外気温を上回ったタイミング（時刻ｔ１４等）であってもよい。

以上のような暖房時の制御を実現するために、制御部５００によって実行される処理の流れについて、図１１を参照しながら説明する。図１１に示される一連の処理は、所定の制御周期が経過する毎に、制御部５００によって繰り返し実行される処理となっている。

当該処理の最初のステップＳ０１では、車両用空調装置がＯＮとなっているか否かが判定される。車両用空調装置がＯＦＦとなっている場合には、図１１に示される一連の処理を終了する。この場合には、冷媒の温度を考慮した流路切り替え等の制御等は行われず、従来通りの方法によってオイルポンプＯＰ等の動作が制御される。尚、車両用空調装置がＯＦＦとなっている場合には、後に説明するステップＳ０９以降の処理のみが行われることとしてもよい。

ステップＳ０１において、車両用空調装置がＯＮとなっている場合には、ステップＳ０２に移行する。ステップＳ０２では、空調の設定温度である車室要求温度が、外気温よりも高いか否かが判定される。車室要求温度が外気温よりも高い場合には、ステップＳ０３に移行する。尚、それ以外の場合については、図１３を参照しながら後に説明する。

ステップＳ０３に移行した場合には、車室内の暖房を行う必要がある。このため、ステップＳ０３では、暖房を行い得る状態となるように車両用空調装置の状態が切り換えられる。つまり、空調室外機３１０が蒸発器として機能するように、車両用空調装置において冷媒の流れる経路が切り換えられる。その後、車両用空調装置による暖房が開始される。また、暖房時における冷却システム１０の状態は、この時点では第３状態とされる。

ステップＳ０３に続くステップＳ０４では、除霜要求が有るか否かが判定される。「除霜要求」とは、蒸発器である空調室外機３１０から、その表面に付着した霜を除去するよう、例えば、車両用空調装置の制御部から送信される要求信号である。車両用空調装置の制御部は、車両用空調装置の吹き出し口における空調風の温度や、空調室外機３１０を通る冷媒の圧力等に基づいて、空調室外機３１０における着霜の有無を判定する。着霜が生じたと判定された場合には、車両用空調装置の制御部から制御部５００に向けて除霜要求が送信される。除霜要求が無かった場合には、ステップＳ０５に移行する。尚、除霜要求が有った場合の処理については、図１５を参照しながら後に説明する。

ステップＳ０５では、水温センサ４０１で測定される冷却水の温度が、３０℃を超えたか否かが判定される。冷却水の温度が上昇して３０℃を超えた場合（例えば図１０の時刻ｔ１０）には、ステップＳ０６に移行する。ステップＳ０６では、冷却システム１０の状態を第２状態へと切り換える処理が行われる。これにより、先に述べたように冷却水の温度低下が図られる。その後、ステップＳ０７に移行する。ステップＳ０６において、冷却水の温度が３０℃を超えていなかった場合には、ステップＳ０６を経ることなくステップＳ０７に移行する。

ステップＳ０７では、水温センサ４０１で測定される冷却水の温度が低下して、外気温センサ４０５で測定された外気温を下回ったか否かが判定される。冷却水の温度が低下して外気温を下回った場合（例えば図１０の時刻ｔ１３）には、ステップＳ０８に移行する。ステップＳ０８では、冷却システム１０の状態を第３状態へと切り換える処理が行われる。これにより、先に述べたように冷却水の温度上昇が図られる。その後、ステップＳ０９に移行する。ステップＳ０７において、冷却水の温度が外気温を下回っていなかった場合には、ステップＳ０８を経ることなくステップＳ０９に移行する。

ステップＳ０９では、油温センサ４０２で測定されるオイルの温度が、６０℃（つまり適温範囲の下限）よりも低いか否かが判定される。オイルの温度が６０℃よりも低い場合には、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量をＭａｘとし、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しを停止させる処理が行われる。

このように、オイル冷却部１２０を通るオイルの温度が低下して所定の適温範囲の下限よりも低くなった場合には、制御部５００は、第１ウォーターポンプＷＰ１を動作させ、オイルポンプＯＰを停止させる。これにより、オイルの温度上昇が促進される。

ステップＳ０９において、オイルの温度が６０℃以上であった場合には、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１では、油温センサ４０２で測定されるオイルの温度が、６０℃以上であり且つ８０℃未満であるか否かが判定される。つまり、オイルの温度が適温範囲に収まっているか否かが判定される。オイルの温度が適温範囲に収まっている場合にはステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量をＭｉｎとし、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しを開始させる処理が行われる。

このように、オイル冷却部１２０を通るオイルの温度が適温範囲に収まっている場合には、制御部５００は、第１ウォーターポンプＷＰ１及びオイルポンプＯＰの両方を動作させる。これにより、オイルの温度が適温範囲内に維持される。

ステップＳ１２において、オイルの温度が８０℃以上となっている場合には、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３では、油温センサ４０２で測定されるオイルの温度が、８０℃以上であり且つ９０℃未満であるか否かが判定される。この９０℃という温度は、オイルの温度が上昇し過ぎたことを判定するために予め設定された「限界温度」である。尚、限界温度としては、適温範囲の上限よりも高い温度が設定されればよく、９０℃とは異なる温度が設定されていてもよい。

オイルの温度が限界温度よりも低い場合には、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量をＭｉｄとし、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しを開始させる処理が行われる。

このように、制御部５００は、オイル冷却部１２０を通るオイルの温度が上昇して適温範囲の上限よりも高くなると、オイル冷却部１２０を通るオイルの温度が適温範囲に収まっている場合（ステップＳ１１の判定がＹｅｓであった場合）に比べて、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量を大きくする。オイルの温度が適温範囲に収まっている場合に比べて冷却水の流量が大きくなるので、オイル冷却部１２０におけるオイルの冷却性能が高められる。これにより、オイルの温度は適温範囲内に戻される。

ステップＳ１３において、オイルの温度が限界温度以上となっていた場合には、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量をＭａｘとし、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しを開始させる処理が行われる。

このように、制御部５００は、オイル冷却部１２０を通るオイルの温度が上昇して９０℃（限界温度）よりも高くなると、オイル冷却部１２０を通るオイルの温度が９０℃よりも高くない場合（ステップＳ１３の判定がＹｅｓであった場合）に比べて、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量を更に大きくする。冷却水の流量が更に大きくなるので、オイル冷却部１２０におけるオイルの冷却性能が更に高められる。これにより、オイルの温度は適温範囲内に戻される。

以上のように、本実施形態に係る冷却システム１０では、制御部５００が、油温センサ４０２で測定されるオイルの温度、すなわちオイル冷却部１２０を通るオイルの温度に基づいて、第１ウォーターポンプＷＰ１及びオイルポンプＯＰの動作を制御するように構成されている。これにより、オイルの温度を早い段階で適温範囲内に収まるように調整することができる。また、オイルの温度が適温範囲内に収まった後は、その状態を維持することができる。

車両用空調装置により暖房運転が行われる際において、制御部５００は、オイル冷却部１２０を通る冷却水の温度が低下して外気温よりも低くなった場合（ステップＳ０７の判定がＹｅｓであった場合）には、第３状態となるように切り換え弁Ｖ１及び切り換え弁Ｖ２（流路切り換え部）を制御する。これにより、冷却水の温度が外気温以上に維持されるので、インバータ等における結露が防止される。

車両用空調装置により暖房運転が行われる際において、制御部５００は、オイル冷却部１２０を通る冷却水の温度が上昇して３０℃（所定の閾値）よりも高くなった場合（ステップＳ０５の判定がＹｅｓであった場合）には、第２状態となるように流路切り換え部（切り換え弁Ｖ１及び切り換え弁Ｖ２）を制御する。これにより、冷却水の温度が３０℃以下に維持されるので、冷却水によるインバータの冷却等を適切に行うことができる。

続いて、図１２を参照しながら、冷房時に行われる制御の概要について説明する。

図１２（Ａ）は、車両用空調装置による冷房運転（車室内の冷房）が行われているときにおいて、冷却システム１０を循環する冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度の時間変化を、図１０（Ａ）と同様の方法で示すものである。

また、図１２（Ｂ）は、冷房時における冷却システム１０の状態の時間変化を、図１０（Ｂ）と同様の方法で示すものである。図１２（Ｃ）は、冷房時において第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量の時間変化を、図１０（Ｃ）と同様の方法で示すものである。図１２（Ｄ）は、冷房時におけるオイルポンプＯＰの動作状態の時間変化を、図１０（Ｄ）と同様の方法で示すものである。

先ず、オイルの温度を調整するための制御について説明する。冷房時においても、先に説明した暖房時と同様の制御が行われることにより、オイルの温度は適温範囲内に維持される。例えば、時刻ｔ３１までの期間や、時刻ｔ３４から時刻ｔ３５までの期間のように、オイルの温度が６０℃よりも低いときには、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量はＭａｘに設定され（図１２（Ｃ））、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しは停止される（図１２（Ｄ））。

また、時刻ｔ３１から時刻ｔ３２までの期間や、時刻ｔ３３から時刻ｔ３４までの期間や、時刻ｔ３５から時刻ｔ３６までの期間のように、オイルの温度が適温範囲に収まっているときには、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量はＭｉｎに設定され（図１２（Ｃ））、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しが行われる（図１２（Ｄ））。

更に、時刻ｔ３２から時刻ｔ３３までの期間や、時刻ｔ３６から時刻ｔ３７までの期間等のように、オイルの温度が適温範囲の上限を上回っているときには、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量はＭｉｄに設定され（図１２（Ｃ））、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しが行われる（図１２（Ｄ））。

以上のように、制御部５００は冷房時においても、オイル冷却部１２０を通るオイルの温度に基づいて、第１ウォーターポンプＷＰ１及びオイルポンプＯＰの動作を制御するように構成されている。これにより、オイルの温度を早い段階で適温範囲内に収まるように調整することができる。また、オイルの温度が適温範囲内に収まった後は、その状態を維持することができる。

続いて、冷却水や冷媒の温度調整について説明する。図１２（Ａ）の線Ｌ_WTに示されるように、車両が始動された以降は、冷却水の温度は外気温から次第に上昇して行く。このとき、冷却システム１０の状態は図１の第１状態に設定されている（図１２（Ｂ））。このため、冷却水は第１ラジエータ１６０を通る経路で循環することとなる。

図１２（Ａ）の線Ｌ_RFに示されるように、冷房時においては空調室外機３１０が凝縮器として機能するので、冷媒の温度は始動直後から急激に上昇する。このため、第１ラジエータ１６０においては、高温の冷媒によって冷却水が加熱される。冷房時においては、このような状態で第１ウォーターポンプＷＰ１を動作させることにより、冷却水の温度上昇が促進される。

また、空調室外機３１０を通る高温の冷媒は、空気によって冷却されるだけでなく、第１ラジエータ１６０を通る冷却水によっても冷却される。これにより、冷媒の温度上昇が抑制されるので、車両用空調装置が備える不図示のコンプレッサを動作させるために必要な駆動力が低減される。

尚、冷房が行われる夏期のような期間では、冷却水によって冷媒からの放熱を促進することが優先される。また、冷媒によって加熱される冷却水の温度が、外気温を下回ってしまうことは無いので、インバータ等において結露が生じてしまうことも無い。このため、冷房時においては、インバータ冷却部１１０を通る冷却水の温度を、所定範囲に収めるような制御は行われない。

一方、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の温度が３０℃を超えてしまうと、既に述べたようにバッテリが適切に冷却されなくなってしまう可能性がある。このため、冷房時においては、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の温度を３０℃以内に収めるための処理が実行される。当該処理については後述する。

以上のような冷房時の制御を実現するために、制御部５００によって実行される処理の流れについて、図１３を参照しながら説明する。図１３に示される一連の処理は、図１１のステップＳ０２で、車室要求温度が外気温以下であると判定された場合において開始される処理である。

図１３の処理が開始される場合には、車室内の冷房を行う必要が有る。このため、図１３の処理の最初のステップＳ２１では、冷房を行い得る状態となるように車両用空調装置の状態が切り換えられる。つまり、空調室外機３１０が凝縮器として機能するように、車両用空調装置において冷媒の流れる経路が切り換えられる。その後、車両用空調装置による冷房が開始される。また、冷房時における冷却システム１０の状態は、この時点では第１状態とされる。

ステップＳ２１に続くステップＳ２２では、外気温センサ４０５で測定される外気温が、３０℃よりも高いか否かが判定される。外気温が３０℃よりも高い場合にはステップＳ２３に移行する。ステップＳ２３では、冷却システム１０の状態を第１状態に切り換える処理が行われる。このとき既に第１状態であった場合には、当該状態が維持される。

外気温が３０℃よりも高いときに、冷却システム１０の状態が第２状態にされると、第２ラジエータ２６０を通って３０℃以上まで加熱された冷却水が、バッテリ冷却部２１０を通る可能性がある。この場合、バッテリが冷却水によって３０℃以上まで加熱されてしまうので好ましくない。そこで、本実施形態では、外気温が３０℃よりも高い場合には第２状態に切り換えることとしている。

ステップＳ２２において、外気温が３０℃以下であった場合には、ステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４では、水温センサ４０３で測定される冷却水の温度、すなわち、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の温度が、３０℃よりも高いか否かが判定される。冷却水の温度が３０℃よりも高い場合には、先に述べたステップＳ２３に移行する。冷却水の温度が３０℃よりも高くない場合には、ステップＳ２５に移行する。ステップＳ２５では、冷却システム１０の状態を第２状態に切り換える処理が行われる。

尚、ステップＳ２２の判定において基準となる温度（本実施形態では３０℃）と、ステップＳ２４の判定において基準となる温度（本実施形態では３０℃）とは、互いに同じ温度であってもよく、互いに異なる温度であってもよい。また、それぞれの温度が３０℃とは異なる温度であってもよい。

ステップＳ２５に移行した場合には、バッテリ冷却部２１０を通過した後の冷却水が第２ラジエータ２６０を通る際に、空調室外機３１０を通る冷媒の熱が当該冷却水に伝えられる。これにより、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水が、一時的に冷媒の冷却に供されることとなる。これにより、車両用空調装置が備える不図示のコンプレッサを動作させるために必要な駆動力が低減される。

冷却システム１０の状態が第２状態に切り換えられると、以降は冷却水の温度が上昇する。その後、冷却水の温度が上昇して３０℃よりも高くなると、ステップＳ２３に移行して第１状態に戻される。

このように、車両用空調装置により冷房運転が行われる際において、制御部５００は、外気温が３０℃（所定温度）よりも高い場合（ステップＳ２２の判定がＹｅｓである場合）には、第１状態となるように切り換え弁Ｖ１及び切り換え弁Ｖ２（流路切り換え部）を制御し、それ以外の場合には、第２状態となるように切り換え弁Ｖ１及び切り換え弁Ｖ２（流路切り換え部）を制御する。ただし、外気温が３０℃（所定温度）よりも高くない場合であっても、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の温度が３０℃（所定の閾値）よりも高い場合（ステップＳ２４の判定がＹｅｓである場合）には、制御部５００は、第１状態となるように切り換え弁Ｖ１及び切り換え弁Ｖ２（流路切り換え部）を制御する。

これにより、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の温度を概ね３０℃以下に維持しながらも、冷却水による冷媒の冷却を可能な範囲において行うことができる。

ステップＳ２３又はステップＳ２５の処理が行われた後は、ステップＳ０９に移行する。ステップＳ０９以降において行われる処理は、図１１のステップＳ０９以降において行われる処理と同じである。このため、その説明については省略する。

続いて、図１４を参照しながら、車両用空調装置によって除霜運転が行われる際の制御の概要について説明する。除霜運転とは、先に述べた除霜要求が送信された際に行われる運転のことである。除霜運転中においては、それまで蒸発器として機能していた空調室外機３１０に対し、一時的に高温の冷媒が供給される。これにより、チューブ等の表面に付着している霜が除供される。このような除霜運転は、例えば、車両用空調装置において冷媒の流れる経路を切り換えて、空調室外機３１０を一時的に凝縮器として機能させることによって実現することができる。

図１４（Ａ）は、車両用空調装置による除霜運転が行われているときにおいて、冷却システム１０を循環する冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度の時間変化を、図１０（Ａ）と同様の方法で示すものである。

また、図１４（Ｂ）は、除霜運転時における冷却システム１０の状態の時間変化を、図１０（Ｂ）と同様の方法で示すものである。図１４（Ｃ）は、除霜運転時において第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量の時間変化を、図１０（Ｃ）と同様の方法で示すものである。図１４（Ｄ）は、除霜運転時におけるオイルポンプＯＰの動作状態の時間変化を、図１０（Ｄ）と同様の方法で示すものである。

図１４の例では、時刻ｔ４０が、除霜要求が送信されて除霜運転が開始される時刻となっている。時刻ｔ４０よりも前の期間では、図１０を参照しながら説明したような暖房が行われている。

時刻ｔ４０において除霜運転が開始されると、空調室外機３１０を通る冷媒の温度は次第に上昇して行く。ただし、冷媒の温度は急激には上昇しないので、時刻ｔ４０からしばらくの期間においては、冷媒による除霜は行われない。冷媒の温度が十分に上昇するまでの期間においては、第１ラジエータ１６０を通る冷却水からの伝熱を利用して、空調室外機３１０の除霜が行われる。

除霜運転が開始される時刻ｔ４０では、冷却システム１０の状態が第２状態へと切り替えられる（図１４（Ｂ））。これにより、外気温よりも温度の高い冷却水が第１ラジエータ１６０に供給されるので、上記のように空調室外機３１０の除霜が行われる。尚、冷却水は、第１ラジエータ１６０を通る際において冷却されるので、線Ｌ_WTに示されるようにその温度は次第に低下して行く。

その後の時刻ｔ４１において、次第に低下する冷却水の温度と、次第に上昇する冷媒の温度とが逆転している。このため、時刻ｔ４１以降においては、冷却水を用いることなく冷媒のみによって空調室外機３１０の除霜を行うことが好ましい。

そこで、時刻ｔ４１においては、冷却システム１０の状態が第２状態から第３状態へと切り換えられる。第３状態（図５を参照）においては、第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０のいずれにも冷却水が供給されないので、高温となった冷媒のみによって空調室外機３１０の除霜が行われる。

時刻ｔ４０から時刻ｔ４１までの期間は、冷媒による除霜に先立ち、冷却水による除霜が行われる期間となっている。当該期間は、本実施形態における「除霜準備期間」に該当する。

除霜運転が開始される時刻ｔ４０から、時刻ｔ４１までの期間においては、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量はＭａｘとされる。これにより、第１ラジエータ１６０における冷却水の温度低下が抑制される。また、このときのオイルポンプＯＰによるオイルの送り出しは、基本的には継続的に行われる。時刻ｔ４１までの期間においては、オイルの熱も（冷却水を介して）除霜のために用いられるので、オイルの温度は次第に低下して行く。当該期間では、オイルの温度を適温範囲に収めることよりも、除霜が優先される。このため、オイルの温度は適温範囲の下限よりも低くなる。

時刻ｔ４１以降の期間においては、第３状態に切り換えられるので、オイルの温度及び冷却水の温度は除霜に影響を及ぼさない。このため、当該期間においては、暖房時と同様の制御が行われることにより、オイルの温度が適温範囲に維持される。

例えば時刻ｔ４１から時刻ｔ４２までの期間のように、オイルの温度が６０℃よりも低いときには、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量はＭａｘに設定され（図１４（Ｃ））、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しは停止される（図１４（Ｄ））。

また、時刻ｔ４２から時刻ｔ４３までの期間のように、オイルの温度が適温範囲に収まっているときには、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量はＭｉｎに設定され（図１４（Ｃ））、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しが行われる（図１４（Ｄ））。

更に、時刻ｔ４３から時刻ｔ４４までの期間のように、オイルの温度が適温範囲の上限を上回っているときには、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量はＭｉｄに設定され（図１４（Ｃ））、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しが行われる（図１４（Ｄ））。

以上のような除霜運転時の制御を実現するために、制御部５００によって実行される処理の流れについて、図１５を参照しながら説明する。図１５に示される一連の処理は、図１１のステップＳ０４で、除霜要求が有ると判定された場合において開始される処理である。

図１５最初のステップＳ３１では、除霜を行い得る状態となるように車両用空調装置の状態が切り換えられる。つまり、空調室外機３１０が凝縮器として機能するように、車両用空調装置において冷媒の流れる経路が切り換えられる。冷却システム１０の状態は、この時点では第２状態とされる。

ステップＳ３１に続くステップＳ３２では、冷媒温センサ４０４で測定された冷媒の温度が、水温センサ４０１で測定された冷却水の温度（オイル冷却部１２０を通る冷却水の温度）よりも低いか否かが判定される。冷媒の温度が冷却水の温度よりも低い場合には、ステップＳ３３に移行する。尚、ステップＳ３３以降において行われる処理は、図１４の例において時刻ｔ４０から時刻ｔ４１までの期間において実行される処理である。

ステップＳ３３では、水温センサ４０１で測定された冷却水の温度が、外気温センサ４０５で測定された外気温よりも高いか否かが判定される。冷却水の温度が外気温よりも高い場合には、ステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４では、冷却システム１０の状態を第２状態に切り換える処理が行われる。このとき既に第２状態であった場合には、当該状態が維持される。

ステップＳ３３において、冷却水の温度が外気温以下であった場合には、ステップＳ３５に移行する。ステップＳ３５では、冷却システム１０の状態を第３状態に切り換える処理が行われる。尚、上記における「冷却水の温度」とは、オイル冷却部１２０を通る冷却水の温度であって、第２状態においては第１ラジエータ１６０を通る冷却水の温度である。

冷却水の温度が外気温以下であった場合には、そのような低温の冷却水を第１ラジエータ１６０に供給しても、空調室外機３１０の除霜を行うことができない。そこで、ステップＳ３５に移行した場合には第３状態に切り換えることにより、除霜よりも冷却水の温度上昇を優先的に行うこととしている。

ステップＳ３４又はステップＳ３５の処理が行われた後は、ステップＳ３６に移行する。ステップＳ３６では、水温センサ４０１で測定された冷却水の温度が、油温センサ４０２で測定されたオイルの温度よりも低いか否かが判定される。冷却水の温度がオイルの温度よりも低い場合には、ステップＳ３７に移行する。ステップＳ３７では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量をＭａｘとし、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しを開始させる処理が行われる。

ステップＳ３６において、冷却水の温度がオイルの温度以上であった場合には、ステップＳ３８に移行する。このような場合においてオイルポンプＯＰによるオイルの送り出しを開始すると、低温のオイルで冷却水が冷却されてしまい、除霜が効率的に行われなくなってしまう。そこで、ステップＳ３８では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出される冷却水の流量をＭａｘとし、オイルポンプＯＰによるオイルの送り出しを停止させる処理が行われる。これにより、低温のオイルで冷却水が冷却されてしまうような事態が防止される。

ステップＳ３２において、冷媒の温度が冷却水の温度以上であった場合には、図１６のステップＳ４１に移行する。尚、ステップＳ４１以降において行われる処理は、図１４の例において時刻ｔ４１以降の期間において実行される処理である。

ステップＳ４１では、冷却システム１０の状態を第３状態に切り換える処理が行われる。ステップＳ４１に続くステップＳ４２では、水温センサ４０３で測定される冷却水の温度、すなわち、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の温度が、３０℃よりも高いか否かが判定される。冷却水の温度が３０℃よりも高い場合には、ステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３では、チラー２２０による冷却水の冷却を開始させる処理が行われる。

ステップＳ４２において、冷却水の温度が３０℃以下であった場合には、ステップＳ４４に移行する。ステップＳ４４では、チラー２２０による冷却水の冷却を停止させる処理が行われる。

以上のような処理により、バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の温度が、バッテリを例規約するために適切な温度に維持される。尚、ステップＳ４２の判定において基準となる温度（本実施形態では３０℃）は、３０℃とは異なる温度であってもよい。

ステップＳ４３又はステップＳ４４の処理が行われた後は、ステップＳ０９に移行する。ステップＳ０９以降において行われる処理は、図１１のステップＳ０９以降において行われる処理と同じである。このため、その説明については省略する。

以上のように、車両用空調装置により除霜運転が行われる際の制御部５００は、基本的には第３状態となるように切り換え弁Ｖ１及び切り換え弁Ｖ２（流路切り換え部）を制御する（ステップＳ４１）。ただし、除霜運転が開始された後の除霜準備期間では、制御部５００は、第２状態となるように切り換え弁Ｖ１及び切り換え弁Ｖ２（流路切り換え部）を制御する。除霜準備期間とは、図１４の例における時刻ｔ４０から時刻ｔ４１までの期間のように、空調室外機３１０を通る冷媒の温度が、オイル冷却部１２０を通る冷却水の温度よりも低くなっている期間のことである。

尚、冷媒温センサ４０４で測定された冷媒の温度が、水温センサ４０１で測定された冷却水の温度（オイル冷却部１２０を通る冷却水の温度）、及び、水温センサ４０３で測定された冷却水の温度（バッテリ冷却部２１０を通る冷却水の温度）、のいずれよりも低くなっている期間を、上記の除霜準備期間とするような態様であってもよい。

除霜準備期間においては、冷却システムの状態は原則として第２状態とされる。しかしながら、除霜準備期間であっても、オイル冷却部１２０を通る冷却水の温度が外気温以下である場合（ステップＳ３３の判定がＮｏであった場合）には、制御部５００は、第３状態となるように切り換え弁Ｖ１及び切り換え弁Ｖ２（流路切り換え部）を制御する。これにより、除霜よりも冷却水の温度上昇を優先的に行うことしている。

また、除霜準備期間において、オイル冷却部１２０を通る冷却水の温度が、オイル冷却部１２０を通るオイルの温度よりも高くなった場合（ステップＳ３６の判定がＮｏであった場合）には、制御部５００はオイルポンプＯＰによるオイルの送り出しを停止させる。これにより、低温のオイルで冷却水が冷却されてしまうような事態が防止される。

以上のように、本実施形態に係る冷却システム１０によれば、第１ウォーターポンプＷＰ１やオイルポンプＯＰ等の動作状態を調整したり、冷却水の流路の切り換えを行ったりすることにより、各部を流れる冷媒、冷却水、及びオイルのそれぞれの温度調整を、状況に応じて適切に行うことができる。

第２実施形態について説明する。本実施形態では、冷却システム１０における冷却水の流路の配置において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

図１７を参照しながら、本実施形態に係る冷却システム１０の構成について説明する。尚、本実施形態でも、第１実施形態と同様にモータージェネレータ１３０をオイルが循環するのであるが、同図においては、オイル冷却部１２０に繋がる流路１２１、１２２、モータージェネレータ１３０、及びオイルポンプＯＰの図示が省略されている。図１８、１９においても同様である。

本実施形態では、第１ラジエータ１６０に繋がる流路１０３の途中となる位置に、第１ウォーターポンプＷＰ１が配置されている。また、第１ラジエータ１６０に繋がる流路１０２の端部と、第２ラジエータ２６０に繋がる流路２０３の端部との間が、流路１０４によって接続されている。更に、第１ラジエータ１６０に繋がる流路１０３の端部と、第２ラジエータ２６０に繋がる流路２０２の端部との間が、流路１０５によって接続されている。

流路１０５と流路２０２との間は、切り換え弁Ｖ１を介して接続されている。切り換え弁Ｖ１には更に、後述の流路２０４の端部が接続されている。切り換え弁Ｖ１によって、流路１０５、流路２０２、及び流路２０４の全てが互いに連通している状態と、これらのうち任意の２つのみが連通している状態と、を切り換えることができる。

流路２０１のうちバッテリ冷却部２１０側の端部には、第１切り換え弁Ｖ１から伸びる流路２０４の端部が接続されている。また、流路２０１のうち上記とは反対側の端部には、流路２０５を介して流路２０３の端部が接続されている。

流路２０５と流路２０１との間は、切り換え弁Ｖ２を介して接続されている。切り換え弁Ｖ２には更に、バイパス流路２０６の一端が接続されている。バイパス流路２０６の他端は、流路２０４と流路２０１との接続部分に接続されている。

切り換え弁Ｖ２によって、流路２０１、流路２０５、及びバイパス流路２０６の全てが互いに連通している状態と、これらのうち任意の２つのみが連通している状態と、を切り換えることができる。

本実施形態では、第２ウォーターポンプＷＰ２が、流路２０１のうちチラー２２０よりも上流側となる位置に配置されている。

切り換え弁Ｖ１等による流路の切り換えについて説明する。図１７に示される状態では、切り換え弁Ｖ１によって流路１０５と流路２０２とが互いに連通している一方で、流路２０４はこれらのいずれとも連通していない。また、切り換え弁Ｖ２によって流路２０１とバイパス流路２０６とが互いに連通している一方で、流路２０５はこれらのいずれとも連通していない。

図１７では、このような状態における冷却水の流れが複数の矢印で示されている。図１７に示される冷却システム１０の状態では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出された冷却水が、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、第１ラジエータ１６０、及び第２ラジエータ２６０を通り、且つ、バッテリ冷却部２１０、及びチラー２２０を通らない経路で循環する。また、第２ウォーターポンプＷＰ２から送り出された冷却水が、チラー２２０、及びバッテリ冷却部２１０を通り、且つ、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、第１ラジエータ１６０、及び第２ラジエータ２６０を通らない経路で循環する。この状態は、本実施形態における「第１状態」に該当する。

図１８には、本実施形態に係る冷却システム１０がとり得る他の状態が示されている。図１８に示される状態では、切り換え弁Ｖ１によって流路２０２と流路２０４とが互いに連通している一方で、流路１０５はこれらのいずれとも連通していない。また、切り換え弁Ｖ２によって流路２０１と流路２０５とが互いに連通している一方で、バイパス流路２０６はこれらのいずれとも連通していない。

図１８では、このような状態における冷却水の流れが複数の矢印で示されている。図１８に示される冷却システム１０の状態では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出された冷却水が、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、及び第１ラジエータ１６０を通り、且つ、バッテリ冷却部２１０、及びチラー２２０を通らない経路で循環する。また、第２ウォーターポンプＷＰ２から送り出された冷却水が、チラー２２０、バッテリ冷却部２１０、及び第２ラジエータ２６０を通り、且つ、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、及び第１ラジエータ１６０を通らない経路で循環する。この状態は、本実施形態における「第２状態」に該当する。

図１９には、本実施形態に係る冷却システム１０が更にとり得る他の状態が示されている。図１９に示される状態では、切り換え弁Ｖ１によって流路１０５と流路２０４とが互いに連通している一方で、流路２０２はこれらのいずれとも連通していない。また、切り換え弁Ｖ２によって流路２０１と流路２０５とが互いに連通している一方で、バイパス流路２０６はこれらのいずれとも連通していない。

図１９では、このような状態における冷却水の流れが複数の矢印で示されている。図１９に示される冷却システム１０の状態では、第１ウォーターポンプＷＰ１は動作を停止している。また、第２ウォーターポンプＷＰ２から送り出された冷却水が、チラー２２０、バッテリ冷却部２１０、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０を通り、且つ、第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０を通らない経路で循環する。この状態は、本実施形態における「第３状態」に該当する。

本実施形態に係る制御部５００は、以上のような構成の冷却システム１０に対し、第１実施形態について説明したものと同様の制御を行う。このような態様でも、第１実施形態について説明したものと同様の効果が得られる。

第３実施形態について説明する。本実施形態でも、冷却システム１０における冷却水の流路の配置において第１実施形態と異なっている。以下では、第１実施形態と異なる点について主に説明し、第１実施形態と共通する点については適宜説明を省略する。

図２０を参照しながら、本実施形態に係る冷却システム１０の構成について説明する。尚、本実施形態でも、第１実施形態と同様にモータージェネレータ１３０をオイルが循環するのであるが、同図においては、オイル冷却部１２０に繋がる流路１２１、１２２、モータージェネレータ１３０、及びオイルポンプＯＰの図示が省略されている。図２１、２２においても同様である。

本実施形態では、第１ラジエータ１６０に繋がる流路１０２の途中となる位置に、第１ウォーターポンプＷＰ１が配置されている。更に、第１ラジエータ１６０に繋がる流路１０３の端部と、第２ラジエータ２６０に繋がる流路２０２の端部との間が、流路１０５によって接続されている。

流路１０１と流路１０４との間は、切り換え弁Ｖ１を介して接続されている。切り換え弁Ｖ１には更に、流路１０２の端部が接続されている。切り換え弁Ｖ１によって、流路１０１、流路１０２、及び流路１０４の全てが互いに連通している状態と、これらのうち任意の２つのみが連通している状態と、を切り換えることができる。

流路２０１のうちバッテリ冷却部２１０側の端部には、流路２０４を介して流路１０５の端部が接続されている。また、流路２０１のうち上記とは反対側の端部には、切り換え弁Ｖ１へと伸びる流路１０４の端部が接続されている。

流路１０４と流路２０１との間は、切り換え弁Ｖ２を介して接続されている。切り換え弁Ｖ２には更に、バイパス流路２０６の一端が接続されている。バイパス流路２０６の他端は、流路２０４と流路２０１との接続部分に接続されている。

切り換え弁Ｖ２によって、流路２０１、流路１０４、及びバイパス流路２０６の全てが互いに連通している状態と、これらのうち任意の２つのみが連通している状態と、を切り換えることができる。

本実施形態では、第２ウォーターポンプＷＰ２が、流路２０１のうちバッテリ冷却部２１０よりも上流側となる位置に配置されている。

本実施形態では、第１ラジエータ１６０と第２ラジエータ２６０との間が、接続流路１０７によって接続されている。接続流路１０７は、第１ラジエータ１６０を通った冷却水の一部を、第２ラジエータ２６０の上流側端部に供給するための流路である。

切り換え弁Ｖ１等による流路の切り換えについて説明する。図２０に示される状態では、切り換え弁Ｖ１によって流路１０１と流路１０２とが互いに連通している一方で、流路１０４はこれらのいずれとも連通していない。また、切り換え弁Ｖ２によって流路２０１とバイパス流路２０６とが互いに連通している一方で、流路１０４はこれらのいずれとも連通していない。

図２０では、このような状態における冷却水の流れが複数の矢印で示されている。図２０に示される冷却システム１０の状態では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出された冷却水が、第１ラジエータ１６０、第２ラジエータ２６０、インバータ冷却部１１０、及びオイル冷却部１２０を通り、且つ、バッテリ冷却部２１０、及びチラー２２０を通らない経路で循環する。また、第２ウォーターポンプＷＰ２から送り出された冷却水が、バッテリ冷却部２１０及びチラー２２０を通り、且つ、インバータ冷却部１１０、オイル冷却部１２０、第１ラジエータ１６０、及び第２ラジエータ２６０を通らない経路で循環する。この状態は、本実施形態における「第１状態」に該当する。

図２１には、本実施形態に係る冷却システム１０がとり得る他の状態が示されている。図２１に示される状態では、切り換え弁Ｖ１によって流路１０１と流路１０２とが互いに連通している一方で、流路１０４はこれらのいずれとも連通していない。また、切り換え弁Ｖ２によって流路２０１と流路１０４とが互いに連通している一方で、バイパス流路２０６はこれらのいずれとも連通していない。

図２１では、このような状態における冷却水の流れが複数の矢印で示されている。図２１に示される冷却システム１０の状態では、第１ウォーターポンプＷＰ１から送り出された冷却水が、第１ラジエータ１６０、インバータ冷却部１１０、及びオイル冷却部１２０を通り、且つ、一部の冷却水が、第２ラジエータ２６０、バッテリ冷却部２１０、及びチラー２２０を通る経路で循環する。また、第２ウォーターポンプＷＰ２から送り出された冷却水が、第１ラジエータ１６０、バッテリ冷却部２１０、チラー２２０、及び第２ラジエータ２６０を通り、且つ、一部の冷却水が、インバータ冷却部１１０、及びオイル冷却部１２０を通る経路で循環する。この状態は、本実施形態における「第２状態」に該当する。

図２２には、本実施形態に係る冷却システム１０が更にとり得る他の状態が示されている。図２２に示される状態では、切り換え弁Ｖ１によって流路１０１と流路１０４とが互いに連通している一方で、流路１０２はこれらのいずれとも連通していない。また、切り換え弁Ｖ２によって流路２０１と流路１０４とが互いに連通している一方で、バイパス流路２０６はこれらのいずれとも連通していない。

図２２では、このような状態における冷却水の流れが複数の矢印で示されている。図２２に示される冷却システム１０の状態では、第１ウォーターポンプＷＰ１は動作を停止している。また、第２ウォーターポンプＷＰ２から送り出された冷却水が、バッテリ冷却部２１０、チラー２２０、オイル冷却部１２０、及びインバータ冷却部１１０を通り、且つ、第１ラジエータ１６０及び第２ラジエータ２６０を通らない経路で循環する。この状態は、本実施形態における「第３状態」に該当する。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

１０：冷却システム
１１０：インバータ冷却部
１２０：オイル冷却部
１３０：モータージェネレータ
１６０：第１ラジエータ
３１０：空調室外機
５００：制御部
ＯＦ：フィン
ＯＰ：オイルポンプ
ＷＰ１：第１ウォーターポンプ

Claims

車両に搭載される冷却システム（１０）であって、
インバータを冷却水によって冷却するインバータ冷却部（１１０）と、
モータージェネレータ（１３０）を通るオイルを冷却水によって冷却するオイル冷却部（１２０）と、
冷却水と空気との間で熱交換を行うラジエータ（１６０）と、
車両に搭載される車両用空調装置の一部であって、冷媒と空気との間で熱交換を行う空調室外機（３１０）と、
前記インバータ冷却部及び前記オイル冷却部を通る経路で冷却水が循環するように、冷却水を送り出すウォーターポンプ（ＷＰ１）と、
前記モータージェネレータ及び前記オイル冷却部を通る経路でオイルが循環するように、オイルを送り出すオイルポンプ（ＯＰ）と、
前記ウォーターポンプ及び前記オイルポンプの動作を制御する制御部（５００）と、を備え、
前記ラジエータと前記空調室外機とは、それぞれのフィン（ＯＦ）を共有することにより、冷却水と冷媒との間で熱交換が行われるように構成されており、
前記制御部は、前記オイル冷却部を通るオイルの温度に基づいて、前記ウォーターポンプ及び前記オイルポンプの動作を制御する冷却システム。
前記オイル冷却部を通るオイルの温度が低下して所定の適温範囲の下限よりも低くなると、
前記制御部は、
前記ウォーターポンプを動作させ、前記オイルポンプを停止させる、請求項１に記載の冷却システム。
前記オイル冷却部を通るオイルの温度が前記適温範囲に収まっている場合には、
前記制御部は、
前記ウォーターポンプ及び前記オイルポンプの両方を動作させる、請求項２に記載の冷却システム。
前記制御部は、
前記オイル冷却部を通るオイルの温度が上昇して前記適温範囲の上限よりも高くなると、前記オイル冷却部を通るオイルの温度が前記適温範囲に収まっている場合に比べて、前記ウォーターポンプから送り出される冷却水の流量を大きくする、請求項３に記載の冷却システム。
前記適温範囲の上限よりも更に高い限界温度が設定されており、
前記制御部は、
前記オイル冷却部を通るオイルの温度が上昇して前記限界温度よりも高くなると、前記オイル冷却部を通るオイルの温度が前記限界温度よりも高くない場合に比べて、前記ウォーターポンプから送り出される冷却水の流量を更に大きくする、請求項４に記載の冷却システム。
前記ウォーターポンプは第１ウォーターポンプ（ＷＰ１）であり、
前記ラジエータは第１ラジエータ（１６０）であり、
バッテリを冷却水によって冷却するバッテリ冷却部（２１０）と、
バッテリ冷却部を通る冷却水を、冷媒との熱交換によって冷却するチラー（２２０）と、
前記バッテリ冷却部及び前記チラーを通る経路で冷却水が循環するように、冷却水を送り出す第２ウォーターポンプ（ＷＰ２）と、
前記バッテリ冷却部を通る冷却水と空気との間で熱交換を行う第２ラジエータ（２６０）と、を更に備えており、
前記第２ラジエータと前記空調室外機とは、それぞれのフィンを共有することにより、冷却水と冷媒との間で熱交換が行われるように構成されている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の冷却システム。
冷却水の循環する経路を変化させることにより、第１状態、第２状態、及び第３状態との間を切り換える流路切り換え部（Ｖ１，Ｖ２）を更に備えており、
前記第１状態は、
前記第１ウォーターポンプから送り出された冷却水が、前記インバータ冷却部、前記オイル冷却部、及び前記第１ラジエータを通り、且つ、前記バッテリ冷却部、及び前記チラーを通らない経路で循環し、
前記第２ウォーターポンプから送り出された冷却水が、前記バッテリ冷却部及び前記チラーを通り、且つ、前記インバータ冷却部、前記オイル冷却部、前記第１ラジエータ、及び前記第２ラジエータを通らない経路で循環する状態であり、
前記第２状態は、
前記第１ウォーターポンプから送り出された冷却水が、前記インバータ冷却部、前記オイル冷却部、及び前記第１ラジエータを通り、且つ、前記バッテリ冷却部、及び前記チラーを通らない経路で循環し、
前記第２ウォーターポンプから送り出された冷却水が、前記バッテリ冷却部、前記チラー、及び前記第２ラジエータを通り、且つ、前記インバータ冷却部、前記オイル冷却部、及び前記第１ラジエータを通らない経路で循環する状態であり、
前記第３状態は、
前記第１ウォーターポンプ及び前記第２ウォーターポンプのうち少なくとも一方から送り出された冷却水が、前記インバータ冷却部、前記オイル冷却部、前記チラー、及び前記バッテリ冷却部を通り、且つ、前記第１ラジエータ及び前記第２ラジエータを通らない経路で循環する状態である、請求項６に記載の冷却システム。
前記車両用空調装置により冷房運転が行われる際において、
前記制御部は、
外気温が所定温度よりも高い場合には、前記第１状態となるように前記流路切り換え部を制御し、それ以外の場合には、前記第２状態となるように前記流路切り換え部を制御する、請求項７に記載の冷却システム。
前記車両用空調装置により冷房運転が行われる際において、
前記制御部は、
外気温が前記所定温度よりも高くない場合であっても、前記バッテリ冷却部を通る冷却水の温度が所定の閾値よりも高い場合には、前記第１状態となるように前記流路切り換え部を制御する、請求項８に記載の冷却システム。
前記車両用空調装置により暖房運転が行われる際において、
前記制御部は、
前記オイル冷却部を通る冷却水の温度が低下して外気温よりも低くなると、前記第３状態となるように前記流路切り換え部を制御する、請求項７に記載の冷却システム。
前記車両用空調装置により暖房運転が行われる際において、
前記制御部は、
前記オイル冷却部を通る冷却水の温度が上昇して所定の閾値よりも高くなると、前記第２状態となるように前記流路切り換え部を制御する、請求項１０に記載の冷却システム。
前記車両用空調装置により除霜運転が行われる際において、
前記制御部は、
前記第３状態となるように前記流路切り換え部を制御する、請求項７に記載の冷却システム。
前記制御部は、
前記除霜運転が開始された後において、
前記空調室外機を通る冷媒の温度が、前記オイル冷却部を通る冷却水の温度よりも低くなっている除霜準備期間では、
前記第２状態となるように前記流路切り換え部を制御する、請求項１２に記載の冷却システム。
前記除霜準備期間であっても、
前記オイル冷却部を通る冷却水の温度が外気温以下である場合には、
前記制御部は、前記第３状態となるように前記流路切り換え部を制御する、請求項１３に記載の冷却システム。
前記除霜準備期間において、
前記制御部は、
前記オイル冷却部を通る冷却水の温度が、前記オイル冷却部を通るオイルの温度よりも高くなると、前記オイルポンプを停止させる、請求項１３又は１４に記載の冷却システム。