JP6488994B2 - 車両用熱媒体回路 - Google Patents

Description

本発明は、車両に用いられる熱媒体回路に関する。

従来、特許文献１には、エネルギー損失を低減することが可能な流体移送装置が記載されている。具体的には、この従来技術では、管路内を流れる流体に速度変化を与えて脈動させることにより、管路と流体との壁面摩擦抵抗が少ない状態を作り出す。

これにより、脈動させなければ乱流状態にある管路内の流体に対し、脈動させることで摩擦抵抗を軽減させることができるため、少ないエネルギーで流体を移送することが可能である。

国際公開第２００９／０４４７６４号

上記従来技術では、脈動させなければ乱流状態にある管路内の流体に対し、エネルギー損失を低減することが可能である。しかしながら、脈動させなければ層流状態にある管路内の流体に対しては、脈動させることで摩擦抵抗が逆に増加してエネルギー損失が増加してしまうという問題がある。

例えば、上記従来技術を車両用冷却回路に適用した場合、冷却水の温度が外部環境温度や車両の熱負荷に大きく依存し、温度帯域も−３０℃〜１２０℃に亘る。このような使用環境の場合、冷却水の流量が一定であっても、冷却水の温度によって冷却水の流れが乱流状態になったり層流状態になったりする。具体的には、冷却水の温度が高いと乱流状態になり、冷却水の温度が低いと層流状態になる。

そのため、冷却水の流れが層流状態である場合に、上記従来技術を適用して冷却水の流れに脈動を発生させると、摩擦抵抗が逆に増加して冷却水の流量が低下してしまい、冷却性能や加熱性能低下を引き起こしてしまう。その結果、冷却水をエンジンの冷却に用いる場合には燃費の悪化や加減速性能につながり、冷却水を車室内を空調に用いる場合には空調快適性の低下につながってしまう。

本発明は上記点に鑑みて、エネルギー損失（換言すれば圧力損失）を確実に低減させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の車両用熱媒体回路は、
熱媒体を吸入して吐出するポンプ（１１、６０、９０、９１）と、
熱媒体を熱交換させる熱交換器（１２、１３、１７、２３、２９、６１、６２、６３、６４、９２、９３、９４）と、
熱媒体が脈動的に流れる脈動流モードと、熱媒体が定常的に流れる定常流モードとを切り替える脈動切替部（４０）とを備える。

これによると、脈動流モードでは、熱媒体の流れが乱流になる条件下において熱媒体の流れを層流化して熱媒体の圧力損失を低減できる。定常流モードでは、熱媒体の流れが層流になる条件下において熱媒体を定常的に流して熱媒体の圧力損失を低減できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態における車両用熱管理装置の全体構成図である。 第１実施形態における車両用熱管理装置の電気制御部を示すブロック図である。 第１実施形態における車両用熱管理装置の制御処理を示すフローチャートである。 第１実施形態における車両用熱管理装置の制御処理の細部を示すフローチャートである。 第１実施形態における車両用熱管理装置の制御処理で用いられる所定水温を説明するグラフである。 第２実施形態における車両用熱管理装置の全体構成図である。 第２実施形態における車両用熱管理装置の制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態における車両用熱管理装置の制御処理を示すフローチャートである。 第３実施形態における車両用熱管理装置の全体構成図である。

以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１に示す車両用熱管理装置は、車両が備える各種機器や車室内を適切な温度に調整するために用いられる。本実施形態では、車両用熱管理装置を、エンジン（換言すれば内燃機関）および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に適用している。

本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源（いわゆる商用電源）から供給された電力を、車両に搭載された電池（いわゆる車載バッテリ）に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。

エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄わえることができ、電池に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、車両用熱管理装置を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。

車両用熱管理装置は、クーラ冷却回路１０およびエンジン冷却回路２０を備えている。クーラ冷却回路１０およびエンジン冷却回路２０は、互いに独立して冷却水が循環する冷却水回路である。

冷却水は、熱媒体としての流体である。本実施形態では、冷却水として、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体が用いられている。

クーラ冷却回路１０には、クーラポンプ１１、チラー１２およびクーラコア１３が、この順番で冷却水が循環するように配置されている。クーラポンプ１１は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。

チラー１２は、冷凍サイクル３０の低圧側冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を冷却する冷媒冷却水熱交換器である。チラー１２では冷却水を外気の温度よりも低温まで冷却することができる。

クーラコア１３は、冷却水と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内への送風空気を冷却する冷却水空気熱交換器である。クーラコア１３では、冷却水が顕熱変化にて空気から吸熱する。すなわち、クーラコア１３では、冷却水が空気から吸熱しても冷却水が液相のままで相変化しない。

クーラ冷却回路１０は、循環流路１４および機器用流路１５を有している。循環流路１４は、クーラポンプ１１、チラー１２およびクーラコア１３が、この順番で冷却水が循環するように配置された冷却水流路である。

機器用流路１５は、冷却水がクーラコア１３をバイパスして流れるように循環流路１４に接続された冷却水流路であり、冷却水流れにおいてクーラコア１３と並列に配置されている。

循環流路１４と機器用流路１５との接続部には、三方弁１６が配置されている。三方弁１６は、クーラコア１３側の流路開度と、機器用流路１５側の流路開度との開口比率を調整する電磁弁である。

機器用流路１５には、電池用熱交換器１７が配置されている。電池用熱交換器１７は、電池１８とともに、電池用ケーシング１９の内部に配置されている。電池用ケーシング１９は、電池１８へ空気を送風する送風路を形成している。電池用熱交換器１７は、電池用ケーシング１９内を流れる空気と冷却水とを熱交換させる熱交換器である。電池１８は、電池用ケーシング１９内において電池用熱交換器１７よりも空気流れの下流側に配置されている。電池１８は、電池用ケーシング１９で熱交換された空気によって温度調整される。

エンジン冷却回路２０には、エンジンポンプ２１、エンジン２２およびラジエータ２３が、この順番で冷却水が循環するように配置されている。エンジンポンプ２１は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。エンジンポンプ２１は、エンジン２２の駆動力をベルトを介して動力伝達することによって駆動されるベルト駆動式ポンプであってもよい。

ラジエータ２３は、冷却水と車室外空気（以下、外気と言う。）とを熱交換させる冷却水外気熱交換器である。室外送風機２４は、ラジエータ２３へ外気を送風する外気送風手段である。

エンジン冷却回路２０は、循環流路２５、ラジエータバイパス流路２６および熱交換器用流路２７を有している。循環流路２５は、エンジンポンプ２１、エンジン２２およびラジエータ２３が、この順番で冷却水が循環するように配置された冷却水流路である。

ラジエータバイパス流路２６は、冷却水がラジエータ２３をバイパスして流れるように循環流路２５に接続された冷却水流路であり、冷却水流れにおいてラジエータ２３と並列に配置されている。

循環流路２５とラジエータバイパス流路２６との接続部には、サーモスタット２８が配置されている。サーモスタット２８は、温度によって体積変化するサーモワックス（換言すれば感温部材）によって弁体を変位させて冷却水流路を開閉する機械的機構で構成される冷却水温度応動弁である。

具体的には、サーモスタット２８は、冷却水の温度が所定温度（例えば７０℃）を下回っている場合、ラジエータバイパス流路２６を開けてラジエータ２３側の流路を閉じる。

サーモスタット２８は、冷却水の温度が所定温度（例えば７０℃）を上回っている場合、ラジエータバイパス流路２６を閉じてラジエータ２３側の流路を開ける。

熱交換器用流路２７は、ヒータコア２９が配置された冷却水流路であり、冷却水流れにおいてラジエータ２３およびラジエータバイパス流路２６と並列に配置されている。

ヒータコア２９は、冷却水と車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内への送風空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。ヒータコア２９では、冷却水が顕熱変化にて空気に放熱する。すなわち、ヒータコア２９では、冷却水が空気に放熱しても冷却水が液相のままで相変化しない。

循環流路２５には、リザーブタンク２５ａが接続されている。リザーブタンク２５ａは、余剰冷却水を貯留する冷却水貯留手段である。リザーブタンク２５ａは、クーラ冷却回路１０の循環流路１４にも接続されている。

冷却水が流れる各流路１４、１５、２５〜２７は、配管またはホースで形成されている。配管は、金属等の硬質材料で成形されている。ホースは、ゴム等の柔軟性を有する材料で成形されている。

冷凍サイクル３０は、圧縮機３１、コンデンサ３２、膨張弁３３およびチラー１２を備える蒸気圧縮式冷凍機である。本実施形態の冷凍サイクル３０では、冷媒としてフロン系冷媒を用いており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。

圧縮機３１は、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機、またはエンジンの駆動力によってエンジンベルトで駆動される圧縮機であり、冷凍サイクル３０の冷媒を吸入して圧縮して吐出する。

コンデンサ３２は、圧縮機３１から吐出された高圧側冷媒と外気とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮させる凝縮器である。

コンデンサ３２には、室外送風機２４によって外気が送風される。図示を省略しているが、コンデンサ３２は、ラジエータ２３とともに車両の最前部に配置されている。コンデンサ３２は、ラジエータ２３よりも外気流れ方向上流側に配置されている。車両の走行時にはコンデンサ３２およびラジエータ２３に走行風を当てることができるようになっている。

膨張弁３３は、コンデンサ３２から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧部である。膨張弁３３は、チラー１２出口側冷媒の温度および圧力に基づいてチラー１２出口側冷媒の過熱度を検出する感温部３３ａを有する温度式膨張弁である。すなわち、膨張弁３３は、チラー１２出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように機械的機構によって絞り通路面積を調節する温度式膨張弁である。膨張弁３３は、電気的機構によって絞り通路面積を調節する電気式膨張弁であってもよい。

チラー１２は、膨張弁３３で減圧膨張された低圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発させる蒸発器である。チラー１２で蒸発した気相冷媒は圧縮機３１に吸入されて圧縮される。

圧縮機３１および膨張弁３３は、冷凍サイクル３０を流れる冷媒の流量を調整する冷媒流量調整部である。

クーラポンプ１１、チラー１２、三方弁１６、エンジンポンプ２１、エンジン２２、ラジエータ２３、リザーブタンク２５ａ、サーモスタット２８、圧縮機３１、コンデンサ３２、膨張弁３３は、車両のエンジンルームに配置されている。

クーラコア１３およびヒータコア２９を収容する室内空調ユニット３５は、車室内空間に配置されている。車室内空間は、ファイヤーウォールＷによってエンジンルームと仕切られている。

クーラコア１３およびヒータコア２９は、車両用空調装置の室内空調ユニット３５のケーシング３６に収容されている。室内空調ユニット３５は、車室内最前部の計器盤（いわゆるインストルメントパネル）の内側に配置されている。ケーシング３６は、室内空調ユニット３５の外殻を形成している。

ケーシング３６は、図示しない室内送風機によって送風された空気が流れる空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。

クーラコア１３およびヒータコア２９は、この順番で空気が流れるようにケーシング３６内の空気通路に配置されている。

ケーシング３６内の送風空気流れ最上流側には、図示しない内外気切替箱が配置されている。内外気切替箱は、車室内空気（以下、内気と言う。）と外気とを切替導入する内外気切替部（内外気切替手段）である。

内外気切替箱は、吸込口モードを内気循環モードと外気導入モードと内外気混入モードとに切り替える。内気循環モードでは、内気を導入して外気を導入しない。外気導入モードでは、外気を導入して内気を導入しない。内外気混入モードでは、内気および外気の両方を所定の割合で導入する。

ケーシング３６内において、クーラコア１３の空気流れ下流側には、クーラコア１３通過後の空気がヒータコア２９を流れるヒータコア通路３６ａと、クーラコア１３通過後の空気がヒータコア２９をバイパスして流れるバイパス通路３６ｂとが並列に形成されている。

ケーシング３６内において、ヒータコア通路３６ａおよびバイパス通路３６ｂの空気流れ下流側には、ヒータコア通路３６ａから流出した温風とバイパス通路３６ｂから流出した冷風とを混合させる混合空間３６ｃが形成されている。

ケーシング３６内において、クーラコア１３の空気流れ下流側であって、ヒータコア通路３６ａおよびバイパス通路３６ｂの入口側には、エアミックスドア３７が配置されている。

エアミックスドア３７は、ヒータコア通路３６ａとバイパス通路３６ｂとの風量割合を連続的に変化させる風量割合調整部である。ヒータコア通路３６ａを通過する空気とバイパス通路３６ｂを通過する空気との風量割合によって、混合空間３６ｃにて混合された送風空気の温度が変化する。したがって、エアミックスドア３７は、混合空間３６ｃ内の空気温度（すなわち、車室内へ送風される送風空気の温度）を調整する温度調整部である。

エアミックスドア３７は、図示しない電動アクチュエータによって駆動される回転軸と、その共通の回転軸に連結された板状のドア本体部を有して構成される、いわゆる片持ちドアで構成されている。

ケーシング３６の空気流れ最下流部には、図示しない吹出口が形成されている。吹出口は、混合空間３６ｃの温度調整された空気を、空調対象空間である車室内空間へ吹き出す。

吹出口としては、フェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口が設けられている。フェイス吹出口は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す上半身側吹出口である。フット吹出口は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出す足元側吹出口である。デフロスタ吹出口は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出す窓ガラス側吹出口である。

フェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口の空気流れ上流側には、図示しない吹出口モードドアが配置されている。吹出口モードドアは、フェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口の開口面積を調整することによって吹出口モードを切り替える吹出口モード切替部である。吹出口モードドアは、図示しない電動アクチュエータによって回転操作される。

吹出口モードとしては、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード、フットデフロスタモードおよびデフロスタモードがある。

フェイスモードでは、フェイス吹出口を全開してフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す。バイレベルモードでは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す。

フットモードでは、フット吹出口を全開するとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す。フットデフロスタモードでは、フット吹出口およびデフロスタ吹出口を同程度開口して、フット吹出口およびデフロスタ吹出口の双方から空気を吹き出す。

デフロスタモードでは、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両前面窓ガラス内面に空気を吹き出す。

次に、車両用熱管理装置の電気制御部を図２に基づいて説明する。制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する制御部である。

制御装置４０によって制御される制御対象機器は、クーラポンプ１１、エンジンポンプ２１、三方弁１６、圧縮機３１、室外送風機２４、および室内空調ユニット３５の各種ドア（具体的にはエアミックスドア３７等）を駆動する電動アクチュエータ等である。

制御装置４０のうち、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する構成は、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部（制御手段）を構成している。

制御装置４０のうちクーラポンプ１１およびエンジンポンプ２１の作動を制御する構成は、ポンプ制御部４０ａである。ポンプ制御部４０ａは、各冷却水流通機器を流れる冷却水の流量を制御する流量制御部（流量制御手段）でもある。

制御装置４０のうち三方弁１６の作動を制御する構成は、三方弁制御部４０ｂである。三方弁制御部４０ｂは、冷却水の循環状態を切り替える循環切替制御部でもある。三方弁制御部４０ｂは、各冷却水流通機器を流れる冷却水の流量を調節する流量制御部でもある。

冷却水の流量制御は、バルブ内部の通水開口面積を連続的に可変させることによって圧力損失を制御して流量を制御する方式であってもよい。冷却水の流量制御は、通水と遮断を所定の時間内に所定の比率で繰り返し切り替えることによって時間平均的に流量を制御する方式であってもよい。

制御装置４０のうち圧縮機３１の作動を制御する構成は、圧縮機制御部４０ｃである。圧縮機制御部４０ｃは、圧縮機３１から吐出される冷媒の流量を制御する冷媒流量制御部でもある。

制御装置４０のうち室外送風機２４の作動を制御する構成は、室外送風機制御部４０ｄである。室外送風機制御部４０ｄは、ラジエータ２３を流れる外気の流量を制御する外気流量制御部でもある。

制御装置４０のうち室内空調ユニット３５の各種ドア（具体的にはエアミックスドア３７等）の作動を制御する構成は、空調切替制御部４０ｅである。空調切替制御部４０ｅは、室内空調ユニット３５から車室内に吹き出される空気の温度を制御する吹出空気温度制御部でもある。

各制御部４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅは、制御装置４０に対して別体で構成されていてもよい。

制御装置４０の入力側にはセンサ群の検出信号が入力される。センサ群は、内気温度センサ４１、外気温度センサ４２、日射センサ４３、吸入水温センサ４４、チラー水温センサ４５、クーラコア温度センサ４６、吐出圧力温度センサ４７、吸入圧力温度センサ４８、コンデンサ温度センサ４９およびヒータコア温度センサ５０である。

内気温度センサ４１は、内気の温度（車室内温度）を検出する内気温度検出部である。外気温度センサ４２は、外気の温度（車室外温度）を検出する外気温度検出部である。日射センサ４３は、車室内の日射量を検出する日射量検出部である。

吸入水温センサ４４は、クーラポンプ１１に吸入される冷却水の温度を検出する温度検出部である。チラー水温センサ４５は、チラー１２で熱交換された冷却水の温度を検出する温度検出部である。クーラコア温度センサ４６は、クーラコア１３の熱交換フィンの温度を検出する温度検出部である。

吸入圧・吸入温度センサ４４は、圧縮機３１に吸入される冷媒の圧力と温度とを検出する圧力温度検出部である。吐出圧・吐出温度センサ４５は、圧縮機３１から吐出された冷媒の圧力と温度とを検出する圧力温度検出部である。

コンデンサ温度センサ４９は、コンデンサ３２で熱交換された冷却水の温度を検出する温度検出部である。

ヒータコア温度センサ５０は、ヒータコア２９の表面温度を検出する検出手段（ヒータコア温度検出手段）である。ヒータコア温度センサ５０は、例えば、ヒータコア２９の熱交換フィンの温度を検出するフィンサーミスタや、ヒータコア２９を流れる冷却水の温度を検出する水温センサ等である。

制御装置４０の入力側には、操作パネル５１に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。例えば、操作パネル５１は、車室内前部の計器盤付近に配置されている。

操作パネル５１に設けられた各種空調操作スイッチは、オートスイッチ、エアコンスイッチ、風量設定スイッチおよび車室内温度設定スイッチ５１ａ等である。

オートスイッチは、空調の自動制御運転を設定する操作部である。エアコンスイッチは、圧縮機３１を手動で作動・停止させる操作部である。

風量設定スイッチは、室内空調ユニット３５の室内送風機の風量をマニュアル設定するスイッチである。車室内温度設定スイッチ５１ａは、車室内目標温度Ｔｓｅｔを設定する操作部（操作手段）である。

各スイッチは機械的に押し込むことによって電気接点を導通させる方式のプッシュスイッチでもよいし、静電パネル上の所定の領域に触れることによって反応するタッチスクリーン方式でもよい。

制御装置４０は、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯ、およびクーラコア１３からの吹出空気の目標温度ＴＣＯを算出する。

目標吹出温度ＴＡＯは、内気温Ｔｒを速やかに乗員の所望の目標温度Ｔｓｅｔに近づけるために決定される値であって、下記数式Ｆ１により算出される。

ＴＡＯ＝Ｋｓｅｔ×Ｔｓｅｔ−Ｋｒ×Ｔｒ−Ｋａｍ×Ｔａｍ−Ｋｓ×Ｔｓ＋Ｃ …Ｆ１
この数式において、Ｔｓｅｔは車室内温度設定スイッチ５１ａによって設定された車室内の目標温度であり、Ｔｒは内気温度センサ４１によって検出された内気温度であり、Ｔａｍは外気温度センサ４２によって検出された外気温度であり、Ｔｓは日射センサ４３によって検出された日射量である。Ｋｓｅｔ、Ｋｒ、Ｋａｍ、Ｋｓは制御ゲインであり、Ｃは補正用の定数である。

クーラコア目標吹出温度ＴＣＯは、目標吹出温度ＴＡＯ等に基づいて算出される。具体的には、目標吹出温度ＴＡＯの低下に伴って、クーラコア目標吹出温度ＴＣＯが低下するように算出される。さらに、クーラコア１３の着霜を抑制可能に決定された基準着霜防止温度（例えば、１℃）以上となるようにクーラコア目標吹出温度ＴＣＯが算出される。

次に、上記構成における作動を説明する。クーラ冷却回路１０では、冷却水がチラー１２で冷却された後、クーラコア１３を流れるので、室内空調ユニット３５のケーシング３６内を流れる空気（すなわち、車室内へ送風される空気）がクーラコア１３で冷却される。

また、エンジン冷却回路２０では、エンジン２２で加熱された冷却水がヒータコア２９を流れるので、室内空調ユニット３５のケーシング３６内を流れる空気（すなわち、車室内へ送風される空気）がヒータコア２９で加熱される。

また、コンデンサ３２で加熱された冷却水がラジエータ２３を流れるので、ラジエータ２３においてコンデンサ３２の排熱が外気に放熱される。

圧縮機３１の回転数を調整して、冷凍サイクル３０を循環する冷媒の流量を調整することによって、クーラコア１３の吹出温度を目標温度に近づける。

クーラポンプ１１の回転数を調整して、クーラコア１３を流れる冷却水の流量を調整することによって、クーラコア１３の吹出温度を目標温度に近づけてもよい。

室内空調ユニット３５のケーシング３６内においてエアミックスドア３７の開度を調整することによって、室内空調ユニット３５から車室内へ吹き出される空調風の温度を目標温度に近づける。

室内空調ユニット３５から車室内へ吹き出される空調風の温度は、クーラコア１３の吹出温度、ヒータコア２９の吹出温度およびエアミックスドア３７の開度に基づいて推定可能である。

エンジンポンプ２１の回転数を調整して、エンジン冷却回路２０を流れる冷却水の流量を調整することによって、室内空調ユニット３５から車室内へ吹き出される空調風の温度を目標温度に近づけてもよい。

エンジンポンプ２１の回転数を調整して、ヒータコア２９を流れる冷却水の流量を調整することによって、室内空調ユニット３５から車室内へ吹き出される空調風の温度を目標温度に近づけてもよい。

車両用熱管理装置が起動されると、制御装置４０は、図３のフローチャートに示す制御処理を実行する。

まず、ステップＳ１００では、クーラポンプ１１を作動させる。続くステップＳ１１０では、所定温度を算出する。所定温度は、主配管における冷却水の流れが層流と乱流との遷移域となる温度である。換言すれば、所定温度は、クーラ冷却回路１０の主配管における冷却水のレイノルズ数が所定レイノルズ数となる温度である。所定レイノルズ数は、クーラ冷却回路１０の主配管を流れる冷却水が層流と乱流の遷移域となるときのレイノルズ数である。所定レイノルズ数は、２０００以上かつ４０００以下の範囲内で予め設定されて制御装置４０に記憶されている。

ステップＳ１１０の詳細を図４に基づいて説明する。まず、ステップＳ１１１０では、クーラ冷却回路１０の冷却水の温度に基づいて、クーラ冷却回路１０の主配管における冷却水の温度を推定する。クーラ冷却回路１０の冷却水の温度は、チラー水温センサ４５によって検出された温度である。クーラ冷却回路１０の主配管とは、クーラ冷却回路１０の配管のうち冷却水の温度が最も低くなる部位のことである。

すなわち、ステップＳ１１１０では、検出温度から、クーラ冷却回路１０の主配管内で最も水温の低い箇所の水温を推定する。具体的には、機器や空調の負荷、外気温度、ポンプの吐出流量の推定値に基づいて、クーラ冷却回路１０の主配管における冷却水の温度を推定する。

チラー水温センサ４５が、クーラ冷却回路１０の配管のうち冷却水の温度が最も低くなる部位に配置されている場合、チラー水温センサ４５の検出温度をそのまま、クーラ冷却回路１０の主配管における冷却水の温度として用いる。

続くステップＳ１１２０では、ポンプ流量マップに基づいて、クーラ冷却回路１０の主配管における冷却水の流量を推定する。ポンプ流量マップは、ステップＳ１１１０で推定した冷却水の温度およびクーラポンプ１１の駆動力と冷却水の流量との関係をマップ化したものである。すなわち、ステップＳ１１２０では、ステップＳ１１１０で推定した冷却水の温度とクーラポンプ１１の駆動力とに基づいて冷却水の流量を推定する。

続くステップＳ１１３０では、所定水温Ｔｗ＿ｃｈを算出する。所定水温Ｔｗ＿ｃｈは、クーラ冷却回路１０の主配管を流れる冷却水のレイノルズ数が２０００近傍となる温度である。すなわち、所定水温Ｔｗ＿ｃｈは、クーラ冷却回路１０の主配管を流れる冷却水が層流と乱流との遷移域となる温度である。

所定水温Ｔｗ＿ｃｈは、冷却水の温度Ｔｗ、冷却水の流量Ｑ、配管の内径Ｄを変数に持つ関数Ｆ（Ｔｗ，Ｑ，Ｄ）によって算出される。

すなわち、配管内のレイノルズ数ＲｅはＲｅ＝Ｖ×Ｄ／νという数式で表される。この数式においてＶは冷却水の流速、Ｄは配管の内径、νは冷却水の動粘度である。流速Ｖは冷却水の流量Ｑと相関関係があり、動粘度νは冷却水の温度Ｔｗと相関関係があるからである。

図５のグラフは、エチレングリコール５０％液を冷却水とする場合の所定水温Ｔｗ＿ｃｈと冷却水の流量Ｑおよび配管の内径Ｄとの関係を示すグラフである。図５のグラフでは、冷却水の温度Ｔｗを所定の一定値としている。

所定水温Ｔｗ＿ｃｈは、冷却水の温度Ｔｗ、冷却水の流量Ｑ、配管の内径Ｄとの関係をマップ化したデータに基づいて算出されるようになっていてもよい。制御装置４０は、使用される冷却水濃度または粘度に応じて、複数のマップ化したデータを有していてもよい。

続くステップＳ１２０では、クーラ冷却回路１０の冷却水の温度が所定温度を上回っているか否かを判定する。クーラ冷却回路１０の冷却水の温度は、チラー水温センサ４５によって検出された温度である。クーラ冷却回路１０の冷却水の温度は、チラー水温センサ４５によって検出された温度を補正した温度であってもよい。

クーラ冷却回路１０の冷却水の温度が所定温度を上回っていると判定した場合、クーラ冷却回路１０の主配管における冷却水の流れが乱流であると推定されるので、ステップＳ１３０へ進み、脈動流モードを実行する。

脈動流モードでは、クーラポンプ１１から冷却水が脈動的に吐出されるように、制御装置４０がクーラポンプ１１の作動を制御する。これにより、クーラ冷却回路１０では冷却水が脈動的に流れるので、クーラ冷却回路１０における冷却水の流れを層流化して圧力損失を低減できる。

続くステップＳ１４０では、所定時間待機し、ステップＳ１１０へ戻る。所定時間は、クーラポンプ１１から吐出される冷却水の脈動周期以上の時間である。これにより、冷却水温度を適切に検出できる。

一方、クーラ冷却回路１０の冷却水の温度が所定温度を上回っていないと判定した場合、クーラ冷却回路１０の主配管における冷却水の流れが層流であると推定されるので、ステップＳ１５０へ進み、定常流モードを実行した後、ステップＳ１４０へ進む。

定常流モードでは、クーラポンプ１１から冷却水が定常的に吐出されるように、制御装置４０がクーラポンプ１１の作動を制御する。これにより、クーラ冷却回路１０では冷却水が定常的に流れるので、クーラ冷却回路１０における冷却水の流れが層流状態である場合に圧力損失を低減できる。

本実施形態では、クーラ冷却回路１０における通常の冷却水温度が０℃〜２５℃の間にある。そのため、上記作用効果を良好に得ることができる。その理由を以下に説明する。

本実施形態では、空調快適性維持のために１０℃未満のクーラコア吹出温度が要求される条件がある。この条件における冷却水温度は０〜５℃程度である。

例えば、クーラコア１３とチラー１２との間の冷却水配管の内径が１６ｍｍであり、冷却水としてエチレングリコール５０％配合液を使う場合、冷却水のレイノルズ数が２０００程度となるのは冷却水流量が１０Ｌ／ｍｉｎかつ冷却水温度が７℃のときである。

冷却水流量が１０Ｌ／ｍｉｎであることの根拠は次の通りである。冷房負荷が３ｋＷの場合で冷却水を１０Ｌ／ｍｉｎ流すと、クーラコア１３の出入口間の冷却水温度差は約５℃となる。よってクーラコア吹出温度の最大分布は５℃以内に抑えられ、各吹出口間の温度差は体感不能な水準まで落とせるからである。

冷却水配管の内径が１６ｍｍであることの根拠は次の通りである。配管径を太くすれば圧損を低減させることは容易だが、一方で配管容積が増大する事で冷却水量が増加し、その熱容量分だけクールダウンの速度が遅くなり、空調快適性、換言すれば空調の即効性が減るとともに、配管重量の増大やエンジンルーム内での配管配策が困難になる。よって、配管径はできるだけ細くして、圧損も適度に抑制するために配管内径を１６ｍｍとするのが好ましい。

上記条件の場合、冷却水温度が７℃未満では主配管内の冷却水流れは層流であり、脈動流を適用しても圧力損失は低減されない。一方、冷却水温度が７℃以上であれば、脈動的に冷却水を流すことによって圧力損失を低減できる。

通常、冷房運転開始時の冷却水温度は車両雰囲気温度であり、夏場の昼間であれば３０〜７０℃である。このような条件で冷房運転を開始すると、車室内温度を一刻も早く下げるために送風機の出力が高くされて冷房負荷が高くなる。

冷房負荷が高い条件から作動させる場合、冷却水温度はソーク温度から徐々に目標温度に近づいていく。目標温度は、冷涼感が得られる温度、すなわち０〜５℃程度である。

冷却水の流量が多いほどチラー１２およびクーラコア１３の冷却水側熱伝達率が向上して冷房性能が高まるため、冷却水流れを脈動的にして圧力損失を低減させて冷却水流量を増やすことによって冷房性能を向上できる。冷房性能を向上できるので、室内温度が目標温度付近になるまでの時間を短縮できる。換言すれば、高負荷な冷房時間を短くすることができる。そのため、圧縮機の使用電力量を抑制できる。

一方、冷却水温度が目標温度である場合、すなわち冷却水温度が０〜５℃程度である場合、冷却水流れを脈動流にしても配管圧力損失の低減効果が得られない。

以上のことから、冷房運転を開始してから冷却水温度が目標温度付近に低下するまでは冷却水を脈動的に流して流量を増やし、冷却水温度が目標温度未満になってからは冷却水を定常流的に流すことによって脈動流におけるエネルギーロスを低減できる。

本実施形態の制御装置４０は、冷却水が脈動的に流れる脈動流モードと、冷却水が定常的に流れる定常流モードとを切り替える脈動切替部である。

これによると、脈動流モードでは、冷却水の流れが乱流になる条件下において冷却水の流れを層流化して冷却水の圧力損失を低減できる。定常流モードでは、冷却水の流れが層流になる条件下において冷却水を定常的に流して冷却水の圧力損失を低減できる。

具体的には、制御装置４０は、冷却水の温度および流量のうち少なくとも１つに関連する物理量に基づいて脈動流モードと定常流モードとを切り替えればよい。

例えば、制御装置４０は、冷却水のレイノルズ数が所定レイノルズ数を上回っていると上記の物理量に基づいて推定または判断できる場合、脈動流モードを実行し、冷却水のレイノルズ数が所定レイノルズ数を下回っていると上記の物理量に基づいて推定または判断できる場合、定常流モードを実行する。所定レイノルズ数は、２０００以上かつ４０００以下の値であるのが好ましい。

例えば、制御装置４０は、上記の物理量として、クーラ冷却回路１０の冷却水の温度、外気の温度、およびクーラ冷却回路１０の熱交換器の温度のうち少なくとも１つの温度を用いるのが好ましい。

これにより、冷却水の流れが乱流であるか層流であるかを適切に推定または判断できる。

制御装置４０は、車両の走行速度が所定速度以下の場合、定常流モードを実行するのが好ましい。車両の走行音が小さくなったときに冷却水の脈動音が発生することを抑制できるので、乗員が冷却水の脈動音を耳障りに感じることを抑制できるからである。

制御装置４０は、車両がアイドルストップを実行している場合、定常流モードを実行するのが好ましい。車両のエンジン音が小さくなったときに冷却水の脈動音が発生することを抑制できるので、乗員が冷却水の脈動音を耳障りに感じることを抑制できるからである。アイドルストップとは、エンジン２２がアイドリング状態となった際にエンジン２２を停止させる制御のことである。

制御装置４０は、車両がＥＶモードを実行している場合、定常流モードを実行するのが好ましい。車両のエンジン音が小さくなったときに冷却水の脈動音が発生することを抑制できるので、乗員が冷却水の脈動音を耳障りに感じることを抑制できるからである。ＥＶモードとは、エンジン２２を利用しないで走行用電動モータのみで走行する走行モードのことである。

本実施形態の車両用熱管理装置は、冷媒と冷却水とを熱交換させるチラー１２と、冷却水と空気とを熱交換させるクーラコア１３とを備えている。本実施形態では、制御装置４０は、冷却水の流量が所定流量以上である場合、脈動流モードに切り替え、冷却水の流量が所定流量未満である場合、定常流モードに切り替えるようにしてもよい。

これによると、空調快適性維持のために１０℃未満の吹出空気が要求される条件化においても、冷却水の温度が低くなって層流になったときの圧力損失を低減できる。

この場合、制御装置４０は、冷却水の温度が低いほど上記の所定流量の値を大きくするのが好ましい。冷却水の流れが乱流であるか層流であるかを一層適切に推定または判断できるからである。すなわち、冷却水の温度が低いほど冷却水の動粘度が大きくなるので、冷却水の流れが層流と乱流との遷移域となる冷却水の流量が大きくなるからである。

本実施形態では、冷却水は、エチレングリコールが配合された液体である。制御装置４０は、冷却水の温度が所定温度Ｔｗ＿ｃｈ以上である場合、脈動流モードに切り替え、冷却水の温度が所定温度Ｔｗ＿ｃｈ未満である場合、定常流モードに切り替え、所定温度Ｔｗ＿ｃｈを、冷却水が流れる配管の内径Ｄおよび冷却水の流量Ｑの関数を用いて求める。

これにより、冷却水の流れが乱流であるか層流であるかを適切に推定または判断できるので、脈動流モードと定常流モードとを適切に切り換えることができる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、エンジン２２で加熱された冷却水がヒータコア２９を流れるが、本実施形態では、図６に示すように、冷凍サイクル３０の高圧側冷媒で加熱された冷却水がヒータコア２９を流れる。

本実施形態の車両用熱管理装置は、クーラポンプ１１、チラー１２、クーラコア１３、電池用熱交換器１７、ラジエータ２３、ヒータコア２９、ヒータポンプ６０、コンデンサ６１、電気機器６２、オイル熱交換器６３、温度調整対象機器６４、第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８を備えている。

ヒータポンプ６０は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。ヒータポンプ６０は、各冷却水流通機器を流れる冷却水の流量を調節する流量調節手段である。

コンデンサ６１は、圧縮機３１から吐出された高圧側冷媒と冷却水とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮させる冷媒冷却水熱交換器である。コンデンサ６１から流出した液相冷媒は、膨張弁３３にて減圧膨張される。

電気機器６２は、例えばインバータや走行用電動モータ等である。電気機器６２は、冷却水が流通する流路を有しており、冷却水によって温度調整される。

オイル熱交換器６３は、車両で用いられるオイルと冷却水とを熱交換してオイルの温度を調節する熱交換器である。車両で用いられるオイルは、例えばエンジンオイルやトランスミッションオイル等である。

温度調整対象機器６４は、冷却水が流通する流路を有しており、冷却水によって温度調整される。温度調整対象機器６４は、冷却水による強加熱や強冷却が必要とされる機器である。

クーラポンプ１１は、クーラポンプ用流路７０に配置されている。ヒータポンプ６０は、ヒータポンプ用流路７１に配置されている。

チラー１２は、チラー用流路７２に配置されている。チラー用流路７２は、クーラポンプ用流路７０のうちクーラポンプ１１の冷却水吐出側の部位から分岐している。

コンデンサ６１は、コンデンサ用流路７３に配置されている。コンデンサ用流路７３は、ヒータポンプ用流路７１のうちヒータポンプ６０よりも冷却水流れ下流側の部位から分岐している。

クーラコア１３は、クーラコア用流路７４に配置されている。電池用熱交換器１７は、電池温調用流路７５に配置されている。ラジエータ２３は、ラジエータ用流路７６に配置されている。ヒータコア２９は、ヒータコア用流路７７に配置されている。

電気機器６２は、電気機器用流路７８に配置されている。オイル熱交換器６３は、オイル熱交換器用流路７９に配置されている。温度調整対象機器６４は、機器用流路８０に配置されている。

バイパス流路８１は、冷却水がラジエータ２３、クーラコア１３、ヒータコア２９および温度調整対象機器６４をバイパスして流れる冷却水流路である。

各流路７０〜８１は、配管またはホースで形成されている。配管は、金属等の硬質材料で成形されており、冷却水の圧力に応じて膨張・収縮しない。ホースは、ゴム等の柔軟性を有する材料で成形されており、冷却水の圧力に応じて膨張・収縮する。

各流路７０〜８１は、第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８のいずれかに接続されている。

第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８は、冷却水の流れを切り替える冷却水流れ切替部である。第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８は、冷却水の循環状態を切り替える循環切替部である。

第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８の作動は、制御装置４０によって制御される。

第１切替弁６５は、冷却水の入口として第１入口６５ａおよび第２入口６５ｂを有し、冷却水の出口として第１出口６５ｃ、第２出口６５ｄおよび第３出口６５ｃを有している。

第２切替弁６６は、冷却水の入口として第１入口６６ａおよび第２入口６６ｂを有し、冷却水の出口として第１出口６６ｃ、第２出口６６ｄ、第３出口６６ｅ、第４出口６６ｆおよび第５出口６６ｇを有している。

第３切替弁６７は、冷却水の出口として第１出口６７ａおよび第２出口６７ｂを有し、冷却水の入口として第１入口６７ｃ、第２入口６７ｄおよび第３入口６７ｅを有している。

第４切替弁６８は、冷却水の出口として第１出口６８ａおよび第２出口６８ｂを有し、冷却水の入口として第１入口６８ｃ、第２入口６８ｄ、第３入口６８ｅ、第４入口６８ｆおよび第５入口６８ｇを有している。

第１切替弁６５の第１入口６５ａには、クーラポンプ用流路７０の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁６５の第１入口６５ａには、クーラポンプ１１の冷却水吐出側が接続されている。

第１切替弁６５の第２入口６５ｂには、ヒータポンプ用流路７１の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁６５の第２入口６５ｂには、ヒータポンプ６０の冷却水吐出側が接続されている。

第１切替弁６５の第１出口６５ｃには、電池温調用流路７５の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁６５の第１出口６５ｃには電池用熱交換器１７の冷却水入口側が接続されている。

第１切替弁６５の第２出口６５ｄには、電気機器用流路７８の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁６５の第２出口６５ｄには電気機器６２の冷却水入口側が接続されている。

第１切替弁６５の第３出口６５ｅには、オイル熱交換器用流路７９の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁６５の第３出口６５ｅにはオイル熱交換器６３の冷却水入口側が接続されている。

第２切替弁６６の第１入口６６ａには、チラー用流路７２の他端が接続されている。換言すれば、第２切替弁６６の第１入口６６ａには、チラー１２の冷却水出口側が接続されている。

第２切替弁６６の第２入口６６ｂには、コンデンサ用流路７３の他端が接続されている。換言すれば、第２切替弁６６の第２入口６６ｂには、コンデンサ６１の冷却水出口側が接続されている。

第２切替弁６６の第１出口６６ｃには、クーラコア用流路７４の一端が接続されている。換言すれば、第２切替弁６６の第１出口６６ｃにはクーラコア１３の冷却水入口側が接続されている。

第２切替弁６６の第２出口６６ｄには、ラジエータ用流路７６の一端が接続されている。換言すれば、第２切替弁６６の第２出口６６ｄにはラジエータ２３の冷却水入口側が接続されている。

第２切替弁６６の第３出口６６ｅには、ヒータコア用流路７７の一端が接続されている。換言すれば、第２切替弁６６の第３出口６６ｅにはヒータコア２９の冷却水入口側が接続されている。

第２切替弁６６の第４出口６６ｆには、機器用流路８０の一端が接続されている。換言すれば、第２切替弁６６の第４出口６６ｆには温度調整対象機器６４の冷却水入口側が接続されている。第２切替弁６６の第５出口６６ｇには、バイパス流路８１の一端が接続されている。

第３切替弁６７の第１出口６７ａには、クーラポンプ用流路７０の他端が接続されている。換言すれば、第３切替弁６７の第１出口６７ａには、クーラポンプ１１の冷却水吸入側が接続されている。

第３切替弁６７の第２出口６７ｂには、ヒータポンプ用流路７１の他端が接続されている。換言すれば、第３切替弁６７の第２入口６７ｂには、ヒータポンプ６０の冷却水吸入側が接続されている。

第３切替弁６７の第１入口６７ｃには、電池温調用流路７５の他端が接続されている。換言すれば、第３切替弁６７の第１入口６７ｃには電池用熱交換器１７の冷却水出口側が接続されている。

第３切替弁６７の第２入口６７ｄには、電気機器用流路７８の他端が接続されている。換言すれば、第３切替弁６７の第２入口６７ｄには電気機器６２の冷却水出口側が接続されている。

第３切替弁６７の第３入口６７ｅには、オイル熱交換器用流路７９の他端が接続されている。換言すれば、第３切替弁６７の第３入口６７ｅにはオイル熱交換器６３の冷却水出口側が接続されている。

第４切替弁６８の第１出口６８ａには、クーラポンプ用流路７０の他端が接続されている。換言すれば、第４切替弁６８の第１出口６８ａには、クーラポンプ１１の冷却水吸入側が接続されている。すなわち、クーラポンプ用流路７０の他端は、第３切替弁６７側と第４切替弁６８側とに分岐している。

第４切替弁６８の第２出口６８ｂには、ヒータポンプ用流路７１の他端が接続されている。換言すれば、第４切替弁６８の第２出口６８ｂには、ヒータポンプ６０の冷却水吸入側が接続されている。すなわち、ヒータポンプ用流路７１の他端は、第３切替弁６７側と第４切替弁６８側とに分岐している。

第４切替弁６８の第１入口６８ｃには、クーラコア用流路７４の他端が接続されている。換言すれば、第４切替弁６８の第１入口６８ｃにはクーラコア１３の冷却水出口側が接続されている。

第４切替弁６８の第２入口６８ｄには、ラジエータ用流路７６の他端が接続されている。換言すれば、第４切替弁６８の第２入口６８ｄにはラジエータ２３の冷却水出口側が接続されている。

第４切替弁６８の第３入口６８ｅには、ヒータコア用流路７７の他端が接続されている。換言すれば、第４切替弁６８の第３入口６８ｅにはヒータコア２９の冷却水出口側が接続されている。

第４切替弁６８の第４入口６８ｆには、機器用流路８０の他端が接続されている。換言すれば、第４切替弁６８の第４入口６８ｆには温度調整対象機器６４の冷却水出口側が接続されている。第４切替弁６８の第５入口６８ｇには、バイパス流路８１の他端が接続されている。

第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８は、各入口と各出口との連通状態を任意または選択的に切り替え可能な構造になっている。

具体的には、第１切替弁６５は、電池用熱交換器１７、電気機器６２およびオイル熱交換器６３のそれぞれについて、クーラポンプ１１から吐出された冷却水が流入する状態と、ヒータポンプ６０から吐出された冷却水が流入する状態と、クーラポンプ１１から吐出された冷却水およびヒータポンプ６０から吐出された冷却水が流入しない状態とを切り替える弁体を有している。

第２切替弁６６は、ラジエータ２３、クーラコア１３、ヒータコア２９、温度調整対象機器６４およびバイパス流路８１のそれぞれについて、クーラポンプ１１から吐出された冷却水が流入する状態と、ヒータポンプ６０から吐出された冷却水が流入する状態と、クーラポンプ１１から吐出された冷却水およびヒータポンプ６０から吐出された冷却水が流入しない状態とを切り替える弁体を有している。

第３切替弁６７は、電池用熱交換器１７、電気機器６２およびオイル熱交換器６３のそれぞれについて、クーラポンプ１１へ冷却水が流出する状態と、ヒータポンプ６０へ冷却水が流出する状態と、クーラポンプ１１およびヒータポンプ６０へ冷却水が流出しない状態とを切り替える弁体を有している。

第４切替弁６８は、ラジエータ２３、クーラコア１３、ヒータコア２９、温度調整対象機器６４およびバイパス流路８１のそれぞれについて、クーラポンプ１１へ冷却水が流出する状態と、ヒータポンプ６０へ冷却水が流出する状態と、クーラポンプ１１およびヒータポンプ６０へ冷却水が流出しない状態とを切り替える弁体を有している。

第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８の各弁体は、弁開度を調節可能になっている。これにより、クーラコア１３、電池用熱交換器１７、ラジエータ２３、ヒータコア２９、電気機器６２、オイル熱交換器６３、温度調整対象機器６４およびバイパス流路８１を流れる冷却水の流量を調節できる。

すなわち、第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８は、ラジエータ２３、クーラコア１３、ヒータコア２９、温度調整対象機器６４、電池用熱交換器１７、電気機器６２、オイル熱交換器６３およびバイパス流路８１のそれぞれに対して、冷却水の流量を調節する流量調節部である。

第１切替弁６５は、クーラポンプ１１から吐出された冷却水と、ヒータポンプ６０から吐出された冷却水とを任意の流量割合で混合して、ラジエータ２３、クーラコア１３、ヒータコア２９、温度調整対象機器６４、電池用熱交換器１７、電気機器６２、オイル熱交換器６３およびバイパス流路８１に流入させることが可能になっている。

すなわち、第１切替弁６５および第２切替弁６６は、クーラコア１３、電池用熱交換器１７、ラジエータ２３、ヒータコア２９、電気機器６２、オイル熱交換器６３、温度調整対象機器６４およびバイパス流路８１のそれぞれに対して、チラー１２で冷却された冷却水と、コンデンサ６１で加熱された冷却水との流量割合を調節する流量割合調節部である。

第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８は、一体的に形成されて弁体駆動源が共用化されていてもよい。第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８は、多数の弁の組み合わせで構成されていてもよい。

次に、上記構成における作動を説明する。制御装置４０がクーラポンプ１１、ヒータポンプ６０、圧縮機３１、第１切替弁６５、第２切替弁６６、第３切替弁６７および第４切替弁６８等の作動を制御することによって、種々の作動モードに切り替えられる。

例えば、低温側冷却水回路および高温側冷却水回路が形成される。低温側冷却水回路は、クーラポンプ１１によって吸入されて吐出された冷却水が、チラー１２と、クーラコア１３、電池用熱交換器１７、ラジエータ２３、ヒータコア２９、電気機器６２、オイル熱交換器６３および温度調整対象機器６４のうち少なくとも１つの機器との間で循環する冷却水回路である。

高温側冷却水回路は、ヒータポンプ６０によって吸入されて吐出された冷却水が、コンデンサ６１と、クーラコア１３、電池用熱交換器１７、ラジエータ２３、ヒータコア２９、電気機器６２、オイル熱交換器６３および温度調整対象機器６４のうち少なくとも１つの機器との間で循環する冷却水回路である。

クーラコア１３、電池用熱交換器１７、ラジエータ２３、ヒータコア２９、電気機器６２、オイル熱交換器６３および温度調整対象機器６４のそれぞれについて、低温側冷却水回路に接続される場合と、高温側冷却水回路に接続される場合とを状況に応じて切り替えることによって、クーラコア１３、電池用熱交換器１７、ラジエータ２３、ヒータコア２９、電気機器６２、オイル熱交換器６３および温度調整対象機器６４を状況に応じて適切な温度に調整できる。

ラジエータ２３が低温側冷却水回路に接続された場合、冷凍サイクル３０のヒートポンプ運転を行うことができる。すなわち、低温側冷却水回路では、チラー１２で冷却された冷却水がラジエータ２３を流れるので、ラジエータ２３で冷却水が外気から吸熱する。

そして、ラジエータ２３にて外気から吸熱した冷却水は、チラー１２で冷凍サイクル３０の冷媒と熱交換して放熱する。したがって、チラー１２では、冷凍サイクル３０の冷媒が冷却水を介して外気から吸熱する。

チラー１２にて外気から吸熱した冷媒は、コンデンサ６１にて高温側冷却水回路の冷却水と熱交換して放熱する。したがって、外気の熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できる。

ラジエータ２３が高温側冷却水回路に接続された場合、コンデンサ６１で加熱された冷却水がラジエータ２３を流れるので、ラジエータ２３で冷却水の熱を外気に放熱できる。

クーラコア１３が低温側冷却水回路に接続された場合、チラー１２で冷却された冷却水がクーラコア１３を流れるので、クーラコア１３で車室内への送風空気を冷却・除湿できる。すなわち車室内を冷房・除湿できる。

ヒータコア２９が高温側冷却水回路に接続された場合、コンデンサ６１で加熱された冷却水がヒータコア２９を流れるので、ヒータコア２９で車室内への送風空気を加熱できる。すなわち車室内を暖房できる。

温度調整対象機器６４が低温側冷却水回路に接続された場合、チラー１２で冷却された冷却水が温度調整対象機器６４を流れるので温度調整対象機器６４を冷却できる。換言すれば、低温側冷却水回路の冷却水が温度調整対象機器６４から吸熱できるので、温度調整対象機器６４の廃熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できる。

温度調整対象機器６４が高温側冷却水回路に接続された場合、コンデンサ６１で加熱された冷却水が温度調整対象機器６４を流れるので温度調整対象機器６４を加熱できる。したがって、温度調整対象機器６４を加熱して暖機できる。

電池用熱交換器１７が低温側冷却水回路に接続された場合、チラー１２で冷却された冷却水が電池用熱交換器１７を流れるので電池用熱交換器１７を冷却できる。換言すれば、低温側冷却水回路の冷却水が電池用熱交換器１７から吸熱できるので、電池用熱交換器１７の廃熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できる。

電池用熱交換器１７が高温側冷却水回路に接続された場合、コンデンサ６１で加熱された冷却水が電池用熱交換器１７を流れるので電池用熱交換器１７を加熱して暖機できる。

制御装置４０は、操作パネル５１のオートスイッチが投入されている場合、目標吹出温度ＴＡＯに基づいて、冷房運転と暖房運転とを切り替える。例えば、目標吹出温度ＴＡＯが閾値を上回っている場合、暖房運転を実行し、目標吹出温度ＴＡＯが閾値を下回っている場合、冷房運転を実行する。

制御装置４０は、冷房運転時に図７のフローチャートに示す制御処理を実行する。

ステップＳ２００では、クーラコア吹出温度ＴＣからクーラコア目標吹出温度ＴＣＯを減じた差ＴＣ−ＴＣＯが所定値を上回っているか否かを判定する。クーラコア吹出温度ＴＣは、クーラコア１３から吹き出された空気の温度であり、クーラコア温度センサ４６によって検出される。

クーラコア吹出温度ＴＣからクーラコア目標吹出温度ＴＣＯを減じた差ＴＣ−ＴＣＯが所定値を上回っていると判定した場合、冷房負荷が高いクールダウン時であると推定されるので、ステップＳ２１０へ進み、クーラポンプ１１の出力を増加させるとともに圧縮機３１の出力を増加させる。クーラポンプ１１の出力が既に最大出力になっている場合は、クーラポンプ１１の出力をそのまま維持する。圧縮機３１の出力が既に最大出力になっている場合は、圧縮機３１の出力をそのまま維持する。

続くステップＳ２２０では、クーラコア吹出温度ＴＣが所定温度を上回っているか否かを判定する。

所定温度は、制御装置４０が、上記第１実施形態のステップＳ１１０と同様の手順で算出する。所定温度は、主配管における冷却水の流れが層流と乱流との遷移域となる温度である。換言すれば、所定温度は、クーラ冷却回路１０の主配管における冷却水のレイノルズ数が所定レイノルズ数となる温度である。

クーラコア吹出温度ＴＣが所定温度を上回っていると判定した場合、冷却水の流れが乱流であると推定されるので、ステップＳ２３０へ進み、脈動流モードを実行する。

一方、ステップＳ２００にて、クーラコア吹出温度ＴＣからクーラコア目標吹出温度ＴＣＯを減じた差ＴＣ−ＴＣＯが所定値を上回っていないと判定した場合、ステップＳ２５０へ進み、クーラポンプ１１の出力を減少させるとともに圧縮機３１の出力を減少させる。クーラポンプ１１の出力が既にシステム能力上の必要最小出力になっている場合は、クーラポンプ１１の出力をそのまま維持する。圧縮機３１の出力が既にシステム能力上の必要最小出力になっている場合は、圧縮機３１の出力をそのまま維持する。

続くステップＳ２６０では、冷却水の流れが層流であると推定されるので、定常流モードを実行する。

一方、ステップＳ２２０にて、クーラコア吹出温度ＴＣが所定温度を上回っていないと判定した場合、冷却水の流れが層流であると推定されるので、ステップＳ２６０へ進み、定常流モードを実行する。

これにより、上記第１実施形態と同様に脈動流モードと定常流モードとを切り替えて圧力損失を低減できる。

制御装置４０は、暖房作動時に図８のフローチャートに示す制御処理を実行する。ステップＳ３００では、車室内吹出空気の目標吹出温度ＴＡＯから車室内吹出空気の実際の吹出温度ＴＡＶを減じた差ＴＡＯ−ＴＡＶが所定値を上回っているか否かを判定する。

吹出温度ＴＡＶの算出方法は、クーラコア吹出温度ＴＣ、ヒータコア吹出温度ＴＨおよびエアミックスドア３７の開度に基づいて算出される。ヒータコア吹出温度ＴＨは、ヒータコア２９から吹き出された空気の温度であり、ヒータコア温度センサ５０によって検出される。

エアミックスドア３７の開度は、室内空調ユニット３５内のヒータコア通路３６ａとバイパス通路３６ｂとの開度割合である。換言すれば、エアミックスドア３７の開度は、室内空調ユニット３５内においてヒータコア通路３６ａとバイパス通路３６ｂとの風量割合である。

暖房運転時には、基本的にエアミックスドア３７はヒータコア通路３６ａを全開してバイパス通路３６ｂを全閉する。吹出温度ＴＡＶを細かに調整する場合や速やかに調整する場合は、エアミックスドア３７の開度を中間開度にする。

ステップＳ３００にて目標吹出温度ＴＡＯから実際の吹出温度ＴＡＶを減じた差ＴＡＯ−ＴＡＶが所定値を上回っていると判定した場合、暖房負荷が高いウォームアップ時であると推定されるので、ステップＳ３１０へ進み、ヒータポンプ６０の出力を増加させるとともに圧縮機３１の出力を増加させる。ヒータポンプ６０の出力が既に最大出力になっている場合は、ヒータポンプ６０の出力をそのまま維持する。圧縮機３１の出力が既に最大出力になっている場合は、圧縮機３１の出力をそのまま維持する。

続くステップＳ３２０では、ヒータコア吹出温度ＴＨまたは実際の吹出温度ＴＡＶが所定温度を上回っているか否かを判定する。

所定温度は、制御装置４０が、上記第１実施形態のステップＳ１１０と同様の手順で算出する。所定温度は、主配管における冷却水の流れが層流と乱流との遷移域となる温度である。換言すれば、所定温度は、クーラ冷却回路１０の主配管における冷却水のレイノルズ数が所定レイノルズ数となる温度である。

ヒータコア吹出温度ＴＨまたは実際の吹出温度ＴＡＶが所定温度を上回っていると判定した場合、冷却水の流れが乱流であると推定されるので、ステップＳ３３０へ進み、脈動流モードを実行する。

一方、ステップＳ３００にて、目標吹出温度ＴＡＯから実際の吹出温度ＴＡＶを減じた差ＴＡＯ−ＴＡＶが所定値を上回っていないと判定した場合、ステップＳ３５０へ進み、ヒータポンプ６０の出力を減少させるとともに圧縮機３１の出力を減少させる。ヒータポンプ６０の出力が既にシステム能力上の必要最小出力になっている場合は、ヒータポンプ６０の出力をそのまま維持する。圧縮機３１の出力が既にシステム能力上の必要最小出力になっている場合は、圧縮機３１の出力をそのまま維持する。

続くステップＳ３６０では、冷却水の流れが層流であると推定されるので、定常流モードを実行する。

一方、ステップＳ３００にて、ヒータコア吹出温度ＴＨまたは実際の吹出温度ＴＡＶが所定温度を上回っていないと判定した場合、冷却水の流れが層流であると推定されるので、ステップＳ３６０へ進み、定常流モードを実行する。

これにより、暖房運転時においても冷房運転時と同様に脈動流モードと定常流モードとを切り替えて圧力損失を低減できる。

本実施形態の車両用熱管理装置は、冷却水と外気とを熱交換させるラジエータ２３と、冷却水と車室内へ送風される空気とを熱交換させるヒータコア２９とを備えている。本実施形態では、制御装置４０は、外気または冷却水の温度が所定温度以上である場合、脈動流モードに切り替え、外気または冷却水の温度が所定温度未満である場合、定常流モードに切り替えるようにしてもよい。

これによると、コンデンサ６１で熱交換された冷却水の流れが乱流であるか層流であるかを適切に推定または判断して脈動流モードと定常流モードとを切り替えることができる。

本実施形態の車両用熱管理装置は、冷却水と外気とを熱交換させるラジエータ２３と、冷凍サイクル３０の高圧側冷媒と冷却水とを熱交換させるコンデンサ６１とを備えている。本実施形態では、制御装置４０は、外気または冷却水の温度が所定温度以上である場合、脈動流モードに切り替え、外気または冷却水の温度が所定温度未満である場合、定常流モードに切り替えるようにしてもよい。

これによると、コンデンサ６１で熱交換された冷却水の流れが乱流であるか層流であるかを適切に推定または判断して脈動流モードと定常流モードとを切り替えることができる。

本実施形態では、第１切替弁６６および第２切替弁６７は、コンデンサ６１で熱交換された冷却水がラジエータ２３を流れる状態と、チラー１２で熱交換された冷却水がラジエータ２３を流れる状態とを切り替える。

これによると、コンデンサ６１で熱交換された冷却水がラジエータ２３を流れる状態と、チラー１２で熱交換された冷却水がラジエータ２３を流れる状態とを切り替え可能な車両用熱管理装置において、脈動流モードと定常流モードとを切り替えて圧力損失を低減できる。

（第３実施形態）
上記第２実施形態では、チラー１２およびコンデンサ６１が冷却水の流れにおいて他の機器１７、６２、６３と直列に配置されているが、本実施形態では、チラー１２およびコンデンサ６１が冷却水の流れにおいて他の機器９２、９３、９４と並列に配置されている。

本実施形態の車両用熱管理装置は、内部循環ポンプ９０、ラジエータポンプ９１、チラー１２、クーラコア１３、ラジエータ２３、ヒータコア２９、コンデンサ６１、第１機器９２、第２機器９３、エンジン用熱交換器９４、分配側切替弁９５および集合側切替弁９６を備えている。

内部循環ポンプ９０およびラジエータポンプ９１は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。

第１機器９２および第２機器９３は、冷却水が流通する流路を有しており、冷却水によって温度調整される。第１機器９２および第２機器９３は、電池用熱交換器、電気機器、オイル熱交換器、温度調整対象機器等である。

エンジン用熱交換器９４は、内部循環ポンプ９０またはラジエータポンプ９１から吐出された冷却水と、エンジン冷却回路２０を循環する冷却水とを熱交換させる熱交換器である。

内部循環ポンプ９０は、内部循環ポンプ用流路１００に配置されている。ラジエータポンプ９１は、ラジエータポンプ用流路１０１に配置されている。ラジエータ２３は、ラジエータポンプ用流路１０１のうちラジエータポンプ９１の冷却水吐出側の部位に配置されている。

第１機器９２は、第１機器用流路１０２に配置されている。第２機器９３は、第２機器用流路１０３に配置されている。エンジン用熱交換器９４は、エンジン用流路１０４に配置されている。

内部循環ポンプ用流路１００の一端は、分配側切替弁９５の第１入口９５ａに接続されている。換言すれば、分配側切替弁９５の第１入口９５ａには、内部循環ポンプ９０の冷却水吐出側が接続されている。

内部循環ポンプ用流路１００の他端は、集合側切替弁９６の第１出口９６ａに接続されている。換言すれば、分配側切替弁９５の第１出口９６ａには、内部循環ポンプ９０の冷却水吸入側が接続されている。

ラジエータポンプ用流路１０１の一端は、分配側切替弁９５の第２入口９５ｂに接続されている。換言すれば、分配側切替弁９５の第２入口９５ｂには、ラジエータ２３の冷却水出口側が接続されている。

ラジエータポンプ用流路１０１の他端は、集合側切替弁９６の第２出口９６ｂに接続されている。換言すれば、分配側切替弁９５の第２出口９６ｂには、ラジエータポンプ９１の冷却水吸入側が接続されている。

ラジエータポンプ用流路１０１には、ラジエータバイパス流路２６が配置されている。ラジエータバイパス流路２６は、冷却水がラジエータ２３をバイパスして流れるようにラジエータポンプ用流路１０１に接続された冷却水流路であり、冷却水流れにおいてラジエータ２３と並列に配置されている。

ラジエータポンプ用流路１０１とラジエータバイパス流路２６との接続部には、サーモスタット２８が配置されている。

チラー用流路７２の一端は、分配側切替弁９５の第１出口９５ｃに接続されている。換言すれば、分配側切替弁９５の第１出口９５ｃには、チラー１２の冷却水入口側が接続されている。

チラー用流路７２の他端は、集合側切替弁９６の第１入口９６ｃに接続されている。換言すれば、集合側切替弁９６の第１入口９６ｃには、チラー１２の冷却水出口側が接続されている。

コンデンサ用流路７３の一端は、分配側切替弁９５の第２出口９５ｄに接続されている。換言すれば、分配側切替弁９５の第２出口９５ｄには、コンデンサ６１の冷却水入口側が接続されている。

コンデンサ用流路７３の他端は、集合側切替弁９６の第２入口９６ｄに接続されている。換言すれば、集合側切替弁９６の第２入口９６ｄには、コンデンサ６１の冷却水出口側が接続されている。

第１機器用流路１０２の一端は、分配側切替弁９５の第３出口９５ｅに接続されている。換言すれば、分配側切替弁９５の第３出口９５ｅには、第１機器９２の冷却水入口側が接続されている。

第１機器用流路１０２の他端は、集合側切替弁９６の第３入口９６ｅに接続されている。換言すれば、集合側切替弁９６の第３入口９６ｅには、第１機器９２の冷却水出口側が接続されている。

第２機器用流路１０３の一端は、分配側切替弁９５の第４出口９５ｆに接続されている。換言すれば、分配側切替弁９５の第４出口９５ｆには、第２機器９３の冷却水入口側が接続されている。

第２機器用流路１０３の他端は、集合側切替弁９６の第４入口９６ｆに接続されている。換言すれば、集合側切替弁９６の第４入口９６ｆには、第２機器９３の冷却水出口側が接続されている。

エンジン用流路１０４の一端は、分配側切替弁９５の第５出口９５ｇに接続されている。換言すれば、分配側切替弁９５の第５出口９５ｇには、エンジン用熱交換器９４の冷却水入口側が接続されている。

エンジン用流路１０４の他端は、集合側切替弁９６の第５入口９６ｇに接続されている。換言すれば、集合側切替弁９６の第５入口９６ｇには、エンジン用熱交換器９４の冷却水出口側が接続されている。

チラー用流路７２のうちチラー１２よりも下流側の部位には、クーラコア用流路７４の一端が接続されている。換言すれば、チラー用流路７２のうちチラー１２よりも下流側の部位にはクーラコア１３の冷却水入口側が接続されている。

クーラコア用流路７４の他端は、集合側切替弁９６の第６入口９６ｈに接続されている。換言すれば、集合側切替弁９６の第６入口９６ｈには、クーラコア１３の冷却水出口側が接続されている。

コンデンサ用流路７３のうちコンデンサ６１よりも下流側の部位には、ヒータコア用流路７７の一端が接続されている。換言すれば、コンデンサ用流路７３のうちコンデンサ６１よりも下流側の部位にはヒータコア２９の冷却水入口側が接続されている。

ヒータコア用流路７７の他端は、集合側切替弁９６の第７入口９６ｉに接続されている。換言すれば、集合側切替弁９６の第７入口９６ｉには、ヒータコア２９の冷却水出口側が接続されている。

これによると、チラー１２で冷却された冷却水と、コンデンサ６１で加熱された冷却水とを、クーラコア１３、ヒータコア２９、第１機器９２、第２機器９３およびエンジン用熱交換器９４に分配して、車室内の空調と車両の熱管理とを行うことができる。

また、内部循環ポンプ９０側の冷却水回路に、チラー１２で冷却された冷却水が循環する場合と、コンデンサ６１で加熱された冷却水が循環する場合とを切り替えることができる。同様に、ラジエータポンプ９１側の冷却水回路に、チラー１２で冷却された冷却水が循環する場合と、コンデンサ６１で加熱された冷却水が循環する場合とを切り替えることができる。すなわち、ラジエータ２３にチラー１２で冷却された冷却水が流れてラジエータ２３で外気から吸熱する場合と、ラジエータ２３にコンデンサ６１で加熱された冷却水が流れてラジエータ２３で外気へ放熱する場合とを切り替えることができる。

制御装置４０は、上記第２実施形態と同様に、冷房運転時および暖脈動流モードと定常流モードとを切り替える。これにより、上記第２実施形態と同様に圧力損失を低減できる。

（他の実施形態）
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。

（１）本実施形態では、制御装置４０がクーラポンプ１１の冷却水吐出量を周期的に増減させることによって脈動流を発生させるが、制御装置４０が、冷却水流路の開度を周期的に増減させることによって脈動流を発生させてもよい。具体的には、クーラ冷却回路１０の冷却水流路の開度を調整可能なバルブを備え、バルブ制御装置４０が、バルブの開度を周期的に増減させることによって脈動流を発生させてもよい。

（２）上記各実施形態では、温度調節対象機器を温度調節するための熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。

熱媒体として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子が混入された流体のことである。ナノ粒子を熱媒体に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水のように凝固点を低下させて不凍液にする作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、熱媒体の熱容量を増加させる作用効果、金属配管の防食効果やゴム配管の劣化を防止する作用効果、および極低温での熱媒体の流動性を高める作用効果を得ることができる。

このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率、付加物質によって様々に変化する。

これによると、熱伝導率を向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の熱媒体であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。

また、熱媒体の熱容量を増加させることができるので、熱媒体自体の顕熱による蓄冷熱量を増加させることができる。

蓄冷熱量を増加させることにより、圧縮機３１を作動させない状態であっても、ある程度の時間は蓄冷熱を利用した機器の冷却、加熱の温調が実施できるため、車両用熱管理装置の省動力化が可能になる。

ナノ粒子のアスペクト比は５０以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率を表す形状指標である。

ナノ粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕおよびＣのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Ａｕナノ粒子、Ａｇナノワイヤー、ＣＮＴ、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子、およびＡｕナノ粒子含有ＣＮＴなどを用いることができる。

ＣＮＴはカーボンナノチューブである。グラファイトコアシェル型ナノ粒子は、上記原子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体である。

（３）上記各実施形態の冷凍サイクル３０では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を用いてもよい。

また、上記各実施形態の冷凍サイクル３０は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。

１１ クーラポンプ（ポンプ）
１２ チラー（熱交換器）
１３ クーラコア（熱交換器）
１７ 電池用熱交換器（熱交換器）
２３ ラジエータ
２９ ヒータコア
４０ 制御装置（脈動切替部）
４２ 外気温度センサ（検出部）
４４ 吸入水温センサ（検出部）
４５ チラー水温センサ（検出部）
４６ クーラコア温度センサ（検出部）
４９ コンデンサ温度センサ（検出部）
５０ ヒータコア温度センサ（検出部）
６１ コンデンサ（高圧側熱交換器）
６６ 第１切替弁（回路切替部）
６７ 第２切替弁（回路切替部）

Claims (13)

1. 熱媒体を吸入して吐出するポンプ（１１、６０、９０、９１）と、
   前記熱媒体を熱交換させる熱交換器（１２、１３、１７、２３、２９、６１、６２、６３、６４、９２、９３、９４）と、
   前記熱媒体が脈動的に流れる脈動流モードと、前記熱媒体が定常的に流れる定常流モードとを切り替える脈動切替部（４０）とを備える車両用熱媒体回路。
2. 前記脈動切替部は、前記熱媒体の温度および流量のうち少なくとも１つに関連する物理量に基づいて前記脈動流モードと前記定常流モードとを切り替える請求項１に記載の車両用熱媒体回路。
3. 前記脈動切替部は、前記熱媒体のレイノルズ数が所定レイノルズ数を上回っていると前記物理量に基づいて推定または判断できる場合、前記脈動流モードを実行し、前記熱媒体のレイノルズ数が前記所定レイノルズ数を下回っていると前記物理量に基づいて推定または判断できる場合、前記定常流モードを実行し、
   前記所定レイノルズ数は、２０００以上かつ４０００以下の値である請求項２に記載の車両用熱媒体回路。
4. 前記熱媒体と外気とを熱交換させるラジエータ（２３）と、
   前記熱媒体の温度、前記外気の温度、および前記熱交換器の温度のうち少なくとも１つの温度を検出する検出部（４２、４４、４５、４６、４９、５０）とを備え、
   前記脈動切替部は、前記物理量として、前記検出部が検出した温度を用いる請求項２または３に記載の車両用熱媒体回路。
5. 前記脈動切替部は、車両の走行速度が所定速度以下の場合、前記定常流モードを実行する請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用熱媒体回路。
6. エンジン（２２）がアイドリング状態となった際に前記エンジンを停止させるアイドルストップを実行可能な車両に適用される車両用熱媒体回路であって、
   前記脈動切替部は、前記車両が前記アイドルストップを実行している場合、前記定常流モードを実行する請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用熱媒体回路。
7. エンジン（２２）を利用しないで走行用電動モータのみで走行するＥＶモードを実行可能な車両に適用される車両用熱媒体回路であって、
   前記脈動切替部は、前記車両がＥＶモードを実行している場合、前記定常流モードを実行する請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用熱媒体回路。
8. 前記熱交換器は、冷凍サイクル（３０）の冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器（１２）、および前記熱媒体と空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器（１３）であり、
   前記脈動切替部は、前記熱媒体の流量が所定流量以上である場合、前記脈動流モードに切り替え、前記熱媒体の流量が前記所定流量未満である場合、前記定常流モードに切り替える請求項１に記載の車両用熱媒体回路。
9. 前記脈動切替部は、前記熱媒体の温度が低いほど前記所定流量の値を大きくする請求項８に記載の車両用熱媒体回路。
10. 前記熱媒体と外気とを熱交換させるラジエータ（２３）を備え、
    前記熱交換器は、冷凍サイクル（３０）の高圧側冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる冷媒熱媒体熱交換器（６１）であり、
    前記脈動切替部は、前記外気または前記熱媒体の温度が所定温度以上である場合、前記脈動流モードに切り替え、前記外気または前記熱媒体の温度が前記所定温度未満である場合、前記定常流モードに切り替える請求項１に記載の車両用熱媒体回路。
11. 前記熱媒体と外気とを熱交換させるラジエータ（２３）を備え、
    前記熱交換器は、前記熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換させる熱媒体空気熱交換器（２９）であり、
    前記脈動切替部は、前記外気または前記熱媒体の温度が所定温度以上である場合、前記脈動流モードに切り替え、前記外気または前記熱媒体の温度が前記所定温度未満である場合、前記定常流モードに切り替える請求項１に記載の車両用熱媒体回路。
12. 前記熱媒体は、エチレングリコールが配合された液体であり、
    前記脈動切替部は、前記熱媒体の温度が所定温度（Ｔｗ＿ｃｈ）以上である場合、前記脈動流モードに切り替え、前記熱媒体の温度が前記所定温度（Ｔｗ＿ｃｈ）未満である場合、前記定常流モードに切り替え、前記所定温度（Ｔｗ＿ｃｈ）を、前記熱媒体が流れる配管の内径（Ｄ）および前記熱媒体の流量（Ｑ）の関数を用いて求める請求項１に記載の車両用熱媒体回路。
13. 前記熱交換器は、前記熱媒体と外気とを熱交換するラジエータ（２３）、冷凍サイクル（３０）の高圧側冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる高圧側熱交換器（６１）、冷凍サイクル（３０）の低圧側冷媒と前記熱媒体とを熱交換させる低圧側熱交換器（１２）、前記高圧側熱交換器（６１）で熱交換された前記熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換するヒータコア（２９）、および前記低圧側熱交換器で熱交換された前記熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換するクーラコア（１３）であり、
    さらに、前記高圧側熱交換器で熱交換された前記熱媒体が前記ラジエータ（２３）を流れる状態と、前記低圧側熱交換器（１２）で熱交換された前記熱媒体が前記ラジエータを流れる状態とを切り替える回路切替部（６６、６７、９５、９６）を備える請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の車両用熱媒体回路。

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