JP6919611B2 - 車両の温度制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の温度制御装置に関し、特に、車両の内燃機関の温度を制御する温度制御装置に関する。
内燃機関とモータとによって駆動されるハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両は、モータに供給する電力を蓄えるバッテリを備えている。更に、ハイブリッド車両は、内燃機関及びバッテリの温度が過剰に高くならないように内燃機関及びバッテリを冷却するための冷却水を循環させる冷却水循環回路を含む温度制御装置を備える。
一般に、バッテリ温度(即ち、バッテリの温度)は、機関温度(即ち、内燃機関の温度)よりも低い温度に維持される必要がある。このため、バッテリを冷却するための冷却水を循環させる冷却水循環回路(以下、「バッテリ冷却水回路」と称する。)を、内燃機関を冷却するための冷却水を循環させる冷却水循環回路(以下、「機関冷却水回路」と称する。)とは別個に含む温度制御装置を備えたハイブリッド車両も知られている。
一方、バッテリ温度が低すぎると、バッテリからモータへの電力供給効率が小さくなるため、バッテリからモータへの電力供給の開始前にバッテリ温度を上昇させておいたり、バッテリからモータへの電力供給が開始されたときにバッテリ温度が低すぎる場合にバッテリ温度を早く上昇させたりすることが望ましい。
特許文献1には、第1冷却水回路と第2冷却水回路とを備えた車両用熱管理システム(以下、「従来システム」と称呼する。)が開示されている。この従来システムにおいては、第1冷却水回路を循環する冷却水(以下、「第1冷却水回路の冷却水」と称呼する。)の温度が所定温度よりも低いとき、第2冷却水回路を循環する冷却水(以下、「第2冷却水回路の冷却水」と称呼する。)の温度は、第1冷却水回路の冷却水の温度よりも高くなっている。従って、第1冷却水回路の冷却水の温度が低すぎるときに、第2冷却水回路を第2冷却水回路に連結して第2冷却水回路の冷却水を第1冷却水回路に循環させれば、第1冷却水回路の冷却水の温度を上昇させることができる。
そこで、従来システムは、第1冷却水回路の冷却水の温度が所定温度よりも低い場合、第2冷却水回路を第1冷却水回路に連結することにより、第1冷却水回路の冷却水の温度が過剰に低くなることを防止するようになっている。
このように、特許文献1は、2つの冷却水回路を備えたシステムにおいて、2つの冷却水回路を連結して冷却水回路の間で熱交換を行わせることにより、一方の冷却水回路を循環する冷却水の温度を上昇させるという技術思想を示唆している。
特開2014−234094号公報
特許文献1の示唆する上記技術思想を、先に述べた機関冷却水回路とバッテリ冷却水回路とを含む温度制御装置に適用すれば、バッテリの暖機が要求された場合、機関冷却水回路をバッテリ冷却水回路に連結することにより、バッテリからモータへの電力供給の開始前にバッテリ温度を上昇させておく、或いは、バッテリからモータへの電力供給の開始後にバッテリ温度を早く上昇させる構成に想到し得る。
ところが、バッテリ温度を上昇させる必要があるとしても、機関冷却水回路を流れる冷却水の温度がバッテリの熱劣化を引き起こすほど高いときに機関冷却水回路をバッテリ冷却水回路に連結した場合、バッテリもそれ自身が発する熱によって加熱されるので、バッテリの暖機が完了したと判断されて機関冷却水回路とバッテリ冷却水回路との連結を解除する前に、機関冷却水回路からバッテリ冷却水回路に供給される冷却水によってバッテリの熱劣化が生じる可能性がある。
本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の1つは、バッテリの暖機が要求されたときにバッテリの熱劣化を防止しつつバッテリを暖機することができる車両の温度制御装置を提供することにある。
本発明に係る車両の温度制御装置(以下、「本発明装置」と称呼する。)は、機関通路(11Pe)及びバッテリ通路(21Pbat)を備える。前記機関通路は、熱交換液を流すために車両(100)の内燃機関(110)に形成された通路である。前記バッテリ通路は、熱交換液を流すために前記車両のバッテリ(120)に形成された通路である。
本発明装置は、前記機関通路から流出する熱交換液を前記バッテリ通路に供給する第1通路(11Pa、31Pa、23Pa、21Pa)及び前記バッテリ通路から流出する熱交換液を前記機関通路に戻す第2通路(21Pb、23Pb、31Pb、11Pb)を更に備える。
本発明装置は、前記第1通路を流れる熱交換液を冷却可能に配設されるヒートポンプ(40)を更に備える。
本発明装置は、前記バッテリを暖機する要求があるとき(図6のステップ610にて「Yes」と判定されたとき)に前記機関通路から流出する熱交換液の温度が許容上限温度以下である場合(図6のステップ640にて「Yes」と判定される場合)、前記ヒートポンプを停止させた状態で前記第1通路を介して前記機関通路から前記バッテリ通路に熱交換液を供給するように構成される(図6のステップ650の処理を参照。)。
一方、本発明装置は、前記バッテリを暖機する要求があるとき(図6のステップ610にて「Yes」と判定されたとき)に前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度よりも高い場合(図6のステップ640にて「No」と判定される場合)、前記ヒートポンプを作動させて前記第1通路を流れる熱交換液を冷却しつつ、前記第1通路を介して前記機関通路から前記バッテリ通路に熱交換液を供給するように構成される(図6のステップ660の処理を参照。)。
一般に、機関通路からバッテリ通路に熱交換液を供給すると、バッテリの温度を高い上昇率で上昇させることができる。しかしながら、バッテリ通路に供給される熱交換液の温度が高すぎると、バッテリが熱劣化してしまう。
本発明装置は、機関通路から流出する熱交換液の温度が許容上限温度以下である場合には、機関通路から流出した熱交換液をそのままバッテリ通路に供給し、機関通路から流出する熱交換液の温度が許容上限温度よりも高い場合には、機関通路から流出した熱交換液を冷却してバッテリ通路に供給する。このため、バッテリの熱劣化を抑制しつつ、バッテリの温度を高い上昇率で上昇させることができる。
本発明装置は、ヒータコア通路(12Ph)及び凝縮器通路(12Pc)を更に備えるように構成され得る。前記ヒータコア通路は、熱交換液を流すために前記車両の暖房用ヒータコア(12H)に形成された通路である。前記凝縮器通路は、熱交換液を流すために前記ヒートポンプの凝縮器(41Cb)に形成された通路である。
この場合、本発明装置は、前記凝縮器通路から流出した熱交換液を前記ヒータコア通路に供給する第3通路(12Pb、13Pb、11Pb、11Pe、11Pa、13Pa、12Pa)及び前記ヒータコア通路から流出した熱交換液を前記凝縮器通路に戻す第4通路(12Pb、13Pb、11Pb、11Pe、11Pa、13Pa、12Pa)を更に備えるように構成され得る。
この場合において、本発明装置は、前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度よりも高いときに前記ヒータコアを加熱する要求がある場合(図6のステップ610にて「Yes」と判定され、ステップ620及びステップ640にて「No」と判定される場合)、前記第3通路を介して前記凝縮器通路から前記ヒータコア通路に熱交換液を供給するように構成され得る(図6のステップ660の処理を参照。)。
本発明装置は、バッテリを暖機する要求があり且つ機関通路から流出する熱交換液の温度が許容上限温度よりも高いときには、ヒートポンプを作動させて第1通路を流れる熱交換液を冷却する。これによると、ヒートポンプの熱媒体と第1通路を流れる熱交換液との間で熱交換が行われ、第1通路を流れる熱交換液の熱がヒートポンプの熱媒体に与えられる。従って、熱媒体に与えられた熱をヒートポンプによる加熱に利用しなければ、第1通路を流れる熱交換液から与えられた熱を無駄にすることになる。
このときに第3通路を介して凝縮器通路からヒータコア通路に熱交換液を供給すると、熱交換液が凝縮器通路を流れる間にヒートポンプの凝縮器によって加熱され、その熱交換液の加熱に、第1通路を流れる熱交換液から熱媒体に与えられた熱が使われる。このため、第1通路を流れる熱交換液から与えられた熱を無駄にしなくてすむ。加えて、第1通路を流れる熱交換液から与えられた熱がヒータコア通路に供給される熱交換液の加熱に使われるので、ヒータコアの温度を高い上昇率で上昇させることができる。
本発明装置は、前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度以下であるときに前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度よりも低い最低要求温度以上である場合(図6のステップ610にて「Yes」と判定され、ステップ620にて「No」と判定される場合)、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を許可するように構成され得る(図6のステップ650及びステップ660の処理を参照。)。
この場合、本発明装置は、前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度以下であるときでも前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記最低要求温度よりも低い場合(図6のステップ610にて「No」と判定される場合)、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を禁止するように構成され得る。
機関通路から流出する熱交換液の温度が低すぎると、その熱交換液をバッテリ通路に供給しても、バッテリの温度を上昇させることができず、むしろ、バッテリの温度を低下させてしまう可能性がある。本発明装置は、バッテリを暖機する要求があり且つ機関通路から流出する熱交換液の温度が許容上限温度以下であるときでも機関通路から流出する熱交換液の温度が最低要求温度よりも低い場合、第1通路を介した機関通路からバッテリ通路への熱交換液の供給を禁止する。従って、機関通路から流出する熱交換液の温度が低い場合、機関通路からバッテリ通路へは熱交換液は供給されない。このため、バッテリの温度の低下を抑制することができる。
本発明装置は、前記機関通路から流出した熱交換液を前記ヒータコア通路に供給する第5通路(11Pa、13Pa、12Pa)及び前記ヒータコア通路から流出した熱交換液を前記機関通路に戻す第6通路(12Pb、13Pb、11Pb)を更に備えるように構成され得る。
この場合、本発明装置は、前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記ヒータコアを加熱する要求があるときに前記バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が所定の切替温度よりも低い場合(図6のステップ610及びステップ620にて「Yes」と判定される場合)、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を禁止すると共に、前記第5通路を介して前記機関通路から前記ヒータコア通路に熱交換液を供給するように構成され得る(図6のステップ630の処理を参照)。
一方、本発明装置は、前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記ヒータコアを加熱する要求があるときに前記バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が前記所定の切替温度以上である場合(図6のステップ610にて「Yes」と判定され、ステップ620にて「No」と判定される場合)、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を許可すると共に、前記第5通路を介して前記機関通路から前記ヒータコア通路に熱交換液を供給するように構成され得る(図6のステップ650及びステップ660の処理を参照。)。
機関通路からバッテリ通路に熱交換液が供給されると、機関通路からヒータコア通路に供給される熱交換液が少なくなる。従って、ヒータコアの温度を所望の温度まで上昇させるのに要する時間が長くなってしまう。一方、バッテリはそれ自身が発熱する。このため、バッテリの温度が低い間は、バッテリ自身が発する熱によってバッテリの温度が上昇する。
本発明装置は、バッテリを暖機する要求があり且つヒータコアを加熱する要求があるときにバッテリ通路から流出する熱交換液の温度が所定の切替温度よりも低い場合、機関通路からバッテリ通路への熱交換液の供給を禁止する。従って、バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が所定の切替温度よりも低い間、即ち、バッテリの温度が低い間、機関通路から流出する熱交換液総てがヒータコア通路に供給される。このため、ヒータコアの温度を所望の温度まで上昇させるのに要する時間を短くすることができる。
そして、本発明装置は、バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が所定の切替温度以上となって以降のみ、機関通路からバッテリ通路への熱交換液の供給を許可するが、そのときにはバッテリの温度がそれ自身の熱によって或る程度の温度まで上昇している。このため、バッテリの温度を所望の温度まで上昇させるのに要する時間が過度に長くなることを抑制することができる。
本発明装置は、熱交換液を流すために前記車両のモータ(111、112)を含むデバイス(180)に形成されたデバイス通路(22Pd)、前記デバイス通路から流出した熱交換液を前記バッテリ通路に供給する第7通路(22Pa、23Pa、21Pa)及び前記バッテリ通路から流出した熱交換液を前記デバイス通路に戻す第8通路(21Pb、23Pb、22Pb)を更に備えるように構成され得る。
この場合、本発明装置は、前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記ヒータコアを加熱する要求があるときに前記バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が前記所定の切替温度よりも低い場合(図6のステップ610及びステップ620にて「Yes」と判定される場合)、前記第7通路を介して前記デバイス通路から前記バッテリ通路に熱交換液を供給するように構成され得る(図6のステップ630の処理を参照。)。
本発明装置は、バッテリを暖機する要求があり且つヒータコアを加熱する要求があるときでもバッテリ通路から流出する熱交換液の温度が所定の切替温度よりも低い場合、機関通路からバッテリ通路への熱交換液の供給を禁止する。従って、バッテリの温度の上昇率が小さくなる。しかしながら、このとき、本発明装置は、デバイス通路からバッテリ通路に熱交換液を供給する。このため、バッテリの温度の上昇率が過度に小さくなることを抑制することができる。
本発明装置は、前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が前記所定の切替温度以上であるときに前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度よりも低い最低要求温度以上である場合(図6のステップ610にて「Yes」と判定され、ステップ620にて「No」と判定される場合)、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を許可するように構成され得る(図6のステップ650及びステップ660の処理を参照。)。
この場合、本発明装置は、前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が前記所定の切替温度以上であるときでも前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記最低要求温度よりも低い場合(図6のステップ610にて「No」と判定される場合)、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を禁止するように構成され得る。
先に述べたように、機関通路から流出する熱交換液の温度が低すぎると、その熱交換液をバッテリ通路に供給しても、バッテリの温度を上昇させることができず、むしろ、バッテリの温度を低下させてしまう可能性がある。本発明装置は、バッテリを暖機する要求があり且つバッテリ通路から流出する熱交換液の温度が所定の切替温度以上であるときでも機関通路から流出する熱交換液の温度が最低要求温度よりも低い場合、第1通路を介した機関通路からバッテリ通路への熱交換液の供給を禁止する。従って、機関通路から流出する熱交換液の温度が低い場合、機関通路からバッテリ通路へは熱交換液は供給されない。このため、バッテリの温度の低下を抑制することができる。
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
図1は、本発明の実施形態に係る温度制御装置が適用される車両の全体図である。 図2は、本発明の実施形態に係る温度制御装置を示した図である。 図3は、図2と同様の図であって、熱交換液等の流れを示した図である。 図4は、図2と同様の図であって、熱交換液等の流れを示した図である。 図5は、図2と同様の図であって、熱交換液等の流れを示した図である。 図6は、図2に示したECUのCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両の温度制御装置(以下、「実施装置」と称呼する。)について説明する。実施装置は、図1に示した車両100に適用される。車両100には、内燃機関110、バッテリ120及びハイブリッドデバイス180が搭載されている。
ハイブリッドデバイス180は、2つのモータジェネレータ111及び112(以下、それぞれ「第1MG111」及び「第2MG112」と称呼する。)、パワーコントロールユニット130及び動力分割機構140等を含んでいる。パワーコントロールユニット130(以下、「PCU130」と称呼する。)は、インバータ131(図2を参照。)、昇圧コンバータ及びDC/DCコンバータ等を含んでいる。
車両100は、内燃機関110、第1MG111及び第2MG112から出力される動力によって駆動される所謂、ハイブリッド車両である。尚、実施装置が適用される車両100は、外部の電力源からバッテリ120に電力を充電可能な所謂、プラグインハイブリッド車両であってもよい。
動力分割機構140は、例えば、遊星歯車機構である。動力分割機構140は、内燃機関110(以下、単に「機関110」と称呼する。)から出力軸150を介して動力分割機構140に入力されるトルク(以下、「機関トルク」と称呼する。)を「動力分割機構140の出力軸を回転させるトルク」と「第1MG111を発電機として駆動するトルク」とに所定割合(所定の分割特性)で分割する。
動力分割機構140は、「機関トルク」及び「第2MG112から動力分割機構140に入力されたトルク」を車輪駆動軸160を介して左右の前輪170(以下、「駆動輪170」と称呼する。)に伝達する。動力分割機構140は公知である(例えば、特開2013−177026号公報等を参照。)。
第1MG111及び第2MG112は、それぞれ、永久磁石式同期電動機であり、PCU130のインバータ131を介してバッテリ120と接続されている。
第1MG111は、入出力軸151を介して動力分割機構140に接続されている。第1MG111は、主にジェネレータ(発電機)として用いられる。第1MG111がジェネレータとして用いられる場合、車両の走行エネルギー又は機関トルク等の外力によってその回転軸が回転され、電力を生成する。生成された電力は、PCU130のインバータ131を介してバッテリ120に充電される。尚、第1MG111は、モータ(発電機)としても用いられる。第1MG111がモータとして用いられる場合、第1MG111は、PCU130のインバータ131を介してバッテリ120から供給される電力によって駆動される。
第2MG112は、入出力軸152を介して動力分割機構140に接続されている。第2MG112は、主にモータ(電動機)として用いられる。第2MG112がモータとして用いられる場合、第2MG112は、PCU130のインバータ131を介してバッテリ120から供給される電力によって駆動される。尚、第2MG112は、ジェネレータ(発電機)としても用いられる。第2MG112がジェネレータとして用いられる場合、第2MG112は、上記外力によってその回転軸が回転され、電力を生成する。生成された電力は、PCU130のインバータ131を介してバッテリ120に充電される。
図2に示したように、インバータ131は、ECU90に接続されている。ECU90は、エレクトロニックコントロールユニットの略称であり、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。CPUは、メモリ(ROM)に格納されたインストラクション(ルーチン)を実行することにより後述する各種機能を実現する。
インバータ131の作動は、ECU90によって制御される。ECU90は、インバータ131の作動を制御することにより、第1MG111の作動及び第2MG112の作動を制御する。
<温度制御装置>
実施装置は、機関システム温度制御装置10、ハイブリッドシステム温度制御装置20及び回路連結装置30を備える。機関システム温度制御装置10は、機関温度制御装置11、暖房装置12及び機関システム連結装置13を含む。ハイブリッドシステム温度制御装置20は、バッテリ温度制御装置21、デバイス温度制御装置22及びハイブリッドシステム連結装置23を備える。
<機関システム温度制御装置>
<機関温度制御装置>
機関温度制御装置11は、機関システム循環回路10Cとしての機関循環回路11C、機関ラジエータ11R、機関ポンプ11P及び機関遮断弁11Vを備える。
機関110が運転されている場合、機関110は熱を発する。機関110は、その温度Tengが零度よりも高い所定の温度範囲Weng内の温度に維持されているときに良好に作動する。機関循環回路11Cは、機関110の温度Teng(以下、「機関温度Teng」と称呼する。)を所定の温度範囲Weng内の温度に制御するために「いわゆる冷却水又は冷却液」を循環させる回路である。
以下、「機関循環回路11C及び後述する循環回路等」を循環する液体として「いわゆる冷却水」を用いて実施装置を説明するが、この液体は、熱交換を行える液体(即ち、熱交換液)であればよい。
機関循環回路11Cは、機関通路11Pe、機関ラジエータ通路11Pr、第1機関循環通路11Pa及び第2機関循環通路11Pbによって形成されている。機関通路11Peは、機関110に形成された冷却水の通路である。機関ラジエータ通路11Prは、機関ラジエータ11Rに形成された冷却水の通路である。第1機関循環通路11Paは、機関通路11Peの出口を機関ラジエータ通路11Prの入口に連結する冷却水の通路である。第2機関循環通路11Pbは、機関ラジエータ通路11Prの出口を機関通路11Peの入口に連結する冷却水の通路である。
機関遮断弁11Vは、「後述する第1回路連結通路31Paと第1機関システム連結通路13Paと第1機関循環通路11Paとの接続部分」と「機関ラジエータ通路11Pr」との間において第1機関循環通路11Paに配設されている。機関遮断弁11Vは、ECU90に電気的に接続されている。機関遮断弁11Vの設定位置は、ECU90によって制御される。
機関遮断弁11Vが開弁位置に設定されている場合、「後述する第1機関システム連結通路13Paと第1機関循環通路11Paとの接続部分」と「機関ラジエータ通路11Pr」との間の第1機関循環通路11Paの部分が開放されているため、冷却水は、その部分を流れることができる。一方、機関遮断弁11Vが閉弁位置に設定されている場合、「後述する第1機関システム連結通路13Paと第1機関循環通路11Paとの接続部分」と「機関ラジエータ通路11Pr」との間の第1機関循環通路11Paの部分が閉塞されているため、その部分の冷却水の流れが遮断される。
機関ポンプ11Pは、「後述する第2回路連結通路31Pbと第2機関システム連結通路13Pbと第2機関循環通路11Pbとの接続部分」と「機関110」との間において第2機関循環通路11Pbに配設されている。機関ポンプ11Pは、ECU90に電気的に接続されている。機関ポンプ11Pの作動は、ECU90によって制御される。
<暖房装置>
暖房装置12は、機関システム循環回路10Cとしての暖房循環回路12C、ヒータコア12H、暖房ポンプ12P及び暖房遮断弁12Vを備える。
車両100の運転者により、車両100の室内の暖房が要求された場合、ファン(図示略)を作動させることにより、ヒータコア12Hに風を当ててヒータコア通路12Phを流れる冷却水の熱を車両100の室内に供給する。これにより、車両100の室内を暖める。暖房循環回路12Cは、車両100の室内を暖めるのに十分な熱量を持った冷却水がヒータコア通路12Phを流れるように冷却水を循環させる回路である。
暖房循環回路12Cは、ヒータコア通路12Ph、凝縮器通路12Pc、第1暖房循環通路12Pa及び第2暖房循環通路12Pbによって形成されている。ヒータコア通路12Phは、ヒータコア12Hに形成された冷却水の通路である。凝縮器通路12Pcは、後述するヒートポンプ40の凝縮器41Cに形成された冷却水の通路である。第1暖房循環通路12Paは、凝縮器通路12Pcの出口をヒータコア通路12Phの入口に連結する冷却水の通路である。第2暖房循環通路12Pbは、ヒータコア通路12Phの出口を凝縮器通路12Pcの入口に連結する冷却水の通路である。
暖房遮断弁12Vは、「後述する第1機関システム連結通路13Paと第1暖房循環通路12Paとの接続部分」と「凝縮器通路12Pc」との間において第1暖房循環通路12Paに配設されている。暖房遮断弁12Vは、ECU90に電気的に接続されている。暖房遮断弁12Vの設定位置は、ECU90によって制御される。
暖房遮断弁12Vが開弁位置に設定されている場合、「後述する第1機関システム連結通路13Paと第1暖房循環通路12Paとの接続部分」と「凝縮器通路12Pc」との間の第1暖房循環通路12Paの部分が開放されているため、冷却水は、その部分を流れることができる。一方、暖房遮断弁12Vが閉弁位置に設定されている場合、「後述する第1機関システム連結通路13Paと第1暖房循環通路12Paとの接続部分」と「凝縮器通路12Pc」との間の第1暖房循環通路12Paの部分が閉塞されているため、その部分の冷却水の流れが遮断される。
暖房ポンプ12Pは、「後述する第2機関システム連結通路13Pbと第2暖房循環通路12Pbとの接続部分」と「ヒータコア12H」との間において第2暖房循環通路12Pbに配設されている。暖房ポンプ12Pは、ECU90に電気的に接続されている。暖房ポンプ12Pの作動は、ECU90によって制御される。
<機関システム連結装置>
機関システム連結装置13は、第1機関システム連結通路13Pa、第2機関システム連結通路13Pb、第1機関システム遮断弁13Va及び第2機関システム遮断弁13Vbを備える。
第1機関システム連結通路13Paは、機関循環回路11Cと暖房循環回路12Cとを連結する冷却水の通路である。第1機関システム連結通路13Paの一端は、「第1機関循環通路11Paと第1回路連結通路31Paとの接続部分」に接続され、第1機関システム連結通路13Paの他端は、暖房遮断弁12Vと凝縮器41Cとの間の第1暖房循環通路12Paに接続されている。
第1機関システム遮断弁13Vaは、第1機関システム連結通路13Paに配設されている。第1機関システム遮断弁13Vaは、ECU90に電気的に接続されている。第1機関システム遮断弁13Vaの設定位置は、ECU90によって制御される。
第1機関システム遮断弁13Vaが開弁位置に設定されている場合、第1機関システム連結通路13Paが開放されているため、第1機関システム連結通路13Paを介して第1機関循環通路11Paから第1暖房循環通路12Paに冷却水が流入することができる。一方、第1機関システム遮断弁13Vaが閉弁位置に設定されている場合、第1機関システム連結通路13Paが閉塞されているため、第1機関システム連結通路13Paを介した第1機関循環通路11Paから第1暖房循環通路12Paへの冷却水の流れが遮断される。
第2機関システム連結通路13Pbは、暖房循環回路12Cと機関循環回路11Cとを連結する冷却水の通路である。第2機関システム連結通路13Pbの一端は、暖房ポンプ12Pと凝縮器41Cとの間の第2暖房循環通路12Pbに接続され、第2機関システム連結通路13Pbの他端は、「第2機関循環通路11Pbと第2回路連結通路31Pbとの接続部分」に接続されている。
第2機関システム遮断弁13Vbは、第2機関システム連結通路13Pbに配設されている。第2機関システム遮断弁13Vbは、ECU90に電気的に接続されている。第2機関システム遮断弁13Vbの設定位置は、ECU90によって制御される。
第2機関システム遮断弁13Vbが開弁位置に設定されている場合、第2機関システム連結通路13Pbが開放されているため、第2機関システム連結通路13Pbを介して第2暖房循環通路12Pbから第2機関循環通路11Pbに冷却水が流入することができる。一方、第2機関システム遮断弁13Vbが閉弁位置に設定されている場合、第2機関システム連結通路13Pbが閉塞されているため、第2機関システム連結通路13Pbを介した第2暖房循環通路12Pbから第2機関循環通路11Pbへの冷却水の流れが遮断される。
<ハイブリッドシステム温度制御装置>
<バッテリ温度制御装置>
バッテリ温度制御装置21は、ハイブリッドシステム循環回路20Cとしてのバッテリ循環回路21C、ヒートポンプ40、バッテリポンプ21P及びバッテリ遮断弁21Vを備える。
バッテリ120から第1MG111又は第2MG112に電力が供給されている場合、バッテリ120は熱を発する。バッテリ120は、その温度Tbatが零度よりも高い所定の温度範囲Wbat内に維持されているときに第1MG111又は第2MG112に効率良く電力を供給することができる。バッテリ循環回路21Cは、バッテリ120の温度Tbat(以下、「バッテリ温度Tbat」と称呼する。)を所定の温度範囲Wbat内の温度に制御するために冷却水を循環させる回路である。
バッテリ循環回路21Cは、バッテリ通路21Pbat、蒸発器通路21Pe、第1バッテリ循環通路21Pa及び第2バッテリ循環通路21Pbによって形成されている。バッテリ通路21Pbatは、バッテリ120に形成された冷却水の通路である。蒸発器通路21Peは、ヒートポンプ40の第1蒸発器41Eaに形成された冷却水の通路である。第1バッテリ循環通路21Paは、蒸発器通路21Peの出口をバッテリ通路21Pbatの入口に連結する冷却水の通路である。第2バッテリ循環通路21Pbは、バッテリ通路21Pbatの出口を蒸発器通路21Peの入口に連結する冷却水の通路である。
バッテリ遮断弁21Vは、「後述する第1ハイブリッドシステム連結通路23Paと第1バッテリ循環通路21Paとの接続部分」と「第1蒸発器41Ea」との間において第1バッテリ循環通路21Paに配設されている。バッテリ遮断弁21Vは、ECU90に電気的に接続されている。バッテリ遮断弁21Vの設定位置は、ECU90によって制御される。
バッテリ遮断弁21Vが開弁位置に設定されている場合、「後述する第1ハイブリッドシステム連結通路23Paと第1バッテリ循環通路21Paとの接続部分」と「第1蒸発器41Ea」との間の第1バッテリ循環通路21Paの部分が開放されているため、冷却水は、その部分を流れることができる。一方、バッテリ遮断弁21Vが閉弁位置に設定されている場合、「後述する第1ハイブリッドシステム連結通路23Paと第1バッテリ循環通路21Paとの接続部分」と「第1蒸発器41Ea」との間の第1バッテリ循環通路21Paの部分が閉塞されているため、その部分の冷却水の流れが遮断される。
バッテリポンプ21Pは「後述する第2ハイブリッドシステム連結通路23Pbと第2バッテリ循環通路21Pbとの接続部分」と「バッテリ120」との間において第2バッテリ循環通路21Pbに配設されている。バッテリポンプ21Pは、ECU90に電気的に接続されている。バッテリポンプ21Pの作動は、ECU90によって制御される。
<ヒートポンプ>
ヒートポンプ40は、第1蒸発器41Ea、第2蒸発器41Eb、凝縮器41C、コンプレッサ41Com、第1膨張弁41Va、及び、第2膨張弁41Vbを備える。更に、ヒートポンプ40は、第1乃至第4ヒートポンプ通路41Pa乃至41Pdを備える。
第1ヒートポンプ通路41Paは、コンプレッサ41Comの熱媒体吐出口を凝縮器41Cの熱媒体入口に連結する熱媒体の通路である。第2ヒートポンプ通路41Pbは、凝縮器41Cの熱媒体出口を第2蒸発器41Ebの熱媒体入口に連結する熱媒体の通路である。第3ヒートポンプ通路41Pcは、第2蒸発器41Ebの熱媒体出口を第1蒸発器41Eaの熱媒体入口に連結する熱媒体の通路である。第4ヒートポンプ通路41Pdは、第1蒸発器41Eaの熱媒体出口をコンプレッサ41Comの熱媒体取込口に連結する熱媒体の通路である。
第1膨張弁41Vaは、第3ヒートポンプ通路41Pcに配設されている。第2膨張弁41Vbは、第2ヒートポンプ通路41Pbに配設されている。
「コンプレッサ41Com、第1膨張弁41Va、及び、第2膨張弁41Vb」は、それぞれ、ECU90に電気的に接続されている。「コンプレッサ41Com、第1膨張弁41Va、及び、第2膨張弁41Vb」の作動は、ECU90によって制御される。
コンプレッサ41Comが作動されているときに第1膨張弁41Vaが減圧モードで作動され且つ第2膨張弁41Vbが非減圧モードで作動された場合、熱媒体は、コンプレッサ41Comから第1ヒートポンプ通路41Paに吐出される。コンプレッサ41Comによって加圧されて温度の上昇した熱媒体は、第1ヒートポンプ通路41Paを流れ、凝縮器41Cに流入する。その熱媒体は、凝縮器41C内を流れた後、第2ヒートポンプ通路41Pbに流出する。
熱媒体は、凝縮器41Cを流れる間に熱を放出して凝縮する。凝縮器41Cにおいて、熱媒体の熱は、暖房循環回路12Cの凝縮器通路12Pcを流れる冷却水に放出される。これにより、凝縮器通路12Pcを流れる冷却水が加熱される。
第2ヒートポンプ通路41Pbに流入した熱媒体は、第2ヒートポンプ通路41Pbを流れ、第2蒸発器41Ebに流入する。その熱媒体は、第2蒸発器41Ebを流れた後、第3ヒートポンプ通路41Pcに流出する。その熱媒体は、第3ヒートポンプ通路41Pcを流れ、第1蒸発器41Eaに流入する。熱媒体は、第1膨張弁41Vaを通過するときに減圧される。そして、熱媒体は、第1蒸発器41Eaを流れる間にバッテリ循環回路21Cの蒸発器通路21Peを流れる冷却水から熱を奪って蒸発する。これにより、蒸発器通路21Peを流れる冷却水が冷却される。
熱媒体は、第1蒸発器41Eaを流れた後、第4ヒートポンプ通路41Pdに流出する。その熱媒体は、第4ヒートポンプ通路41Pdを流れ、コンプレッサ41Comに取り込まれる。
一方、コンプレッサ41Comが作動されているときに第1膨張弁41Vaが非減圧モードで作動され且つ第2膨張弁41Vbが減圧モードで作動された場合、熱媒体は、第2膨張弁41Vbを通過するときに減圧される。そして、熱媒体は、第2蒸発器41Ebを流れる間に、後述する第1回路連結通路31Paの蒸発器通路31Peを流れる冷却水から熱を奪って蒸発する。これにより、蒸発器通路31Peを流れる冷却水が冷却される。
<デバイス温度制御装置>
デバイス温度制御装置22は、ハイブリッドシステム循環回路20Cとしてのデバイス循環回路22C、デバイスラジエータ22R、デバイスポンプ22P及びデバイス遮断弁22Vを備える。
ハイブリッドデバイス180(以下、「デバイス180」と称呼する。)が作動している場合、デバイス180は熱を発する。デバイス180は、その温度Tdevが零度よりも高い所定の温度範囲Wdev内に維持されているときに良好に作動する。デバイス循環回路22Cは、デバイス180の温度Tdev(以下、「デバイス温度Tdev」と称呼する。)を所定の温度範囲Wdev内の温度に制御するために冷却水を循環させる回路である。
デバイス循環回路22Cは、デバイス通路22Pd、デバイスラジエータ通路22Pr、第1デバイス循環通路22Pa及び第2デバイス循環通路22Pbによって形成されている。デバイス通路22Pdは、デバイス180に形成された冷却水の通路である。デバイスラジエータ通路22Prは、デバイスラジエータ22Rに形成された冷却水の通路である。第1デバイス循環通路22Paは、デバイスラジエータ通路22Prの出口をデバイス通路22Pdの入口に連結する冷却水の通路である。第2デバイス循環通路22Pbは、デバイス通路22Pdの出口をデバイスラジエータ通路22Prの入口に連結する冷却水の通路である。
デバイス遮断弁22Vは、「後述する第1回路連結通路31Pa及び第2ハイブリッドシステム連結通路23Pbと第1デバイス循環通路22Paとの接続部分」と「デバイスラジエータ22R」との間において第1デバイス循環通路22Paに配設されている。デバイス遮断弁22Vは、ECU90に電気的に接続されている。デバイス遮断弁22Vの設定位置は、ECU90によって制御される。
デバイス遮断弁22Vが開弁位置に設定されている場合、「後述する第1ハイブリッドシステム連結通路23Paと第1デバイス循環通路22Paとの接続部分」と「デバイスラジエータ通路22Pr」との間の第1デバイス循環通路22Paの部分が開放されているため、冷却水は、その部分を流れることができる。一方、デバイス遮断弁22Vが閉弁位置に設定されている場合、「後述する第1ハイブリッドシステム連結通路23Paと第1デバイス循環通路22Paとの接続部分」と「デバイスラジエータ通路22Pr」との間の第1デバイス循環通路22Paの部分が閉塞されているため、その部分の冷却水の流れが遮断される
デバイスポンプ22Pは「後述する第1回路連結通路31Pa及び第2ハイブリッドシステム連結通路23Pbと第1デバイス循環通路22Paとの接続部分」と「デバイス180」との間において第1デバイス循環通路22Paに配設されている。デバイスポンプ22Pは、ECU90に電気的に接続されている。デバイスポンプ22Pの作動は、ECU90によって制御される。
<ハイブリッドシステム連結装置>
ハイブリッドシステム連結装置23は、第1ハイブリッドシステム連結通路23Pa、第2ハイブリッドシステム連結通路23Pb、第1ハイブリッドシステム遮断弁23Va及び第2ハイブリッドシステム遮断弁23Vbを備える。
第1ハイブリッドシステム連結通路23Pa(以下、「第1HVシステム連結通路23Pa」と称呼する。)は、バッテリ循環回路21Cとデバイス循環回路22Cとを連結する冷却水の通路である。第1HVシステム連結通路23Paの一端は、バッテリ遮断弁21Vとバッテリ通路12Pbatとの間の第1バッテリ循環通路21Paに接続され、第1HVシステム連結通路23Paの他端は、「第1デバイス循環通路22Paと第1回路連結通路31Paとの接続部分」に接続されている。
第1ハイブリッドシステム遮断弁23Va(以下、「第1HVシステム遮断弁23Va」と称呼する。)は、第1HVシステム連結通路23Paに配設されている。第1HVシステム遮断弁23Vaは、ECU90に電気的に接続されている。第1HVシステム遮断弁23Vaの設定位置は、ECU90によって制御される。
第1HVシステム遮断弁23Vaが開弁位置に設定されている場合、第1HVシステム連結通路23Paが開放されているため、冷却水は、第1HVシステム連結通路23Paを流れることができる。一方、第1HVシステム遮断弁23Vaが閉弁位置に設定されている場合、第1HVシステム連結通路23Paが閉塞されているため、第1HVシステム連結通路23Paにおける冷却水の流れが遮断される。
第2ハイブリッドシステム連結通路23Pb(以下、「第2HVシステム連結通路23Pb」と称呼する。)は、デバイス循環回路22Cとバッテリ循環回路21Cとを連結する冷却水の通路である。第2HVシステム連結通路23Pbの一端は、「第2デバイス循環通路22Pbと第2回路連結通路31Pbとの接続部分」に接続され、第2HVシステム連結通路23Pbの他端は、バッテリポンプ21Pと第1蒸発器41Eaとの間の第2バッテリ循環通路21Pbに接続されている。
第2ハイブリッドシステム遮断弁23Vb(以下、「第2HVシステム遮断弁23Vb」と称呼する。)は、第2HVシステム連結通路23Pbに配設されている。第2HVシステム遮断弁23Vbは、ECU90に電気的に接続されている。第2HVシステム遮断弁23Vbの設定位置は、ECU90によって制御される。
第2HVシステム遮断弁23Vbが開弁位置に設定されている場合、第2HVシステム連結通路23Pbが開放されているため、冷却水は、第2HVシステム連結通路23Pbを流れることができる。一方、第2HVシステム遮断弁23Vbが閉弁位置に設定されている場合、第2HVシステム連結通路23Pbが閉塞されているため、第2HVシステム連結通路23Pbにおける冷却水の流れが遮断される。
<回路連結装置>
回路連結装置30は、第1回路連結通路31Pa、第2回路連結通路31Pb、第1回路遮断弁31Va及び第2回路遮断弁31Vbを備える。
第1回路連結通路31Paは、機関循環回路11Cとデバイス循環回路22Cとを連結する冷却水の通路である。第1回路連結通路31Paの一端は、機関110と機関遮断弁11Vとの間の第1機関循環通路11Paに接続され、第1回路連結通路31Paの他端は、デバイスポンプ22Pとデバイス遮断弁22Vとの間の第1デバイス循環通路22Paに接続されている。第1回路連結通路31Paは、ヒートポンプ40の第2蒸発器41Ebに形成された蒸発器通路31Peを含む。従って、第1回路連結通路31Paは、第2蒸発器41Ebの内部を通って設けられる。
第1回路遮断弁31Vaは、第1回路連結通路31Paに配設されている。第1回路遮断弁31Vaは、ECU90に電気的に接続されている。第1回路遮断弁31Vaの設定位置は、ECU90によって制御される。
第1回路遮断弁31Vaが開弁位置に設定されている場合、第1回路連結通路31Paが開放されているため、第1回路連結通路31Paを介して第1機関循環通路11Paから第1デバイス循環通路22Paに冷却水が流入することができる。一方、第1回路遮断弁31Vaが閉弁位置に設定されている場合、第1回路連結通路31Paが閉塞されているため、第1回路連結通路31Paを介した第1機関循環通路11Paから第1デバイス循環通路22Paへの冷却水の流れが遮断される。
第2回路連結通路31Pbは、デバイス循環回路22Cと機関循環回路11Cとを連結する冷却水の通路である。第2回路連結通路31Pbの一端は、第2デバイス循環通路22Pbに接続され、第2回路連結通路31Pbの他端は、機関ポンプ11Pと機関ラジエータ11Rとの間の第2機関循環通路11Pbに接続されている。
第2回路遮断弁31Vbは、第2回路連結通路31Pbに配設されている。第2回路遮断弁31Vbは、ECU90に電気的に接続されている。第2回路遮断弁31Vbの設定位置は、ECU90によって制御される。
第2回路遮断弁31Vbが開弁位置に設定されている場合、第2回路連結通路31Pbが開放されているため、第2回路連結通路31Pbを介して第2デバイス循環通路22Pbから第2機関循環通路11Pbに冷却水が流入することができる。一方、第2回路遮断弁31Vbが閉弁位置に設定されている場合、第2回路連結通路31Pbが閉塞されているため、第2回路連結通路31Pbを介した第2デバイス循環通路22Pbから第2機関循環通路11Pbへの冷却水の流れが遮断される。
<システム起動スイッチ>
システム起動スイッチ91は、車両100の運転者によって操作されるスイッチである。システム起動スイッチ91は、ECU90に電気的に接続されている。システム起動スイッチ91が運転者によってオン位置に設定されると、ECU90は、車輪駆動軸160を介して駆動輪170に供給されるべき出力Pdrive(以下、「要求駆動力Pdrive」と称呼する。)に応じて「機関運転(即ち、機関110の運転)、第1MG111の駆動及び第2MG112の駆動」を行う状態となる。一方、システム起動スイッチ91が運転者によってオフ位置に設定されると、ECU90は、「機関運転、第1MG111の駆動及び第2MG112の駆動」を停止する。
<暖房スイッチ>
暖房スイッチ92は、車両100の運転者によって操作されるスイッチである。暖房スイッチ92は、ECU90に電気的に接続されている。システム起動スイッチ91がオン位置に設定されているときに暖房スイッチ92が運転者によってオン位置に設定されると、ECU90は、車両100の室内を暖房する要求があると判断する。一方、システム起動スイッチ91がオン位置に設定されているときに暖房スイッチ92が運転者によってオフ位置に設定されると、ECU90は、車両100の室内を暖房する要求がないと判断する。
<センサ>
機関水温センサ93は、「機関通路11Peの出口」と「第1機関循環通路11Paと第1回路連結通路31Paとの接続部分」との間において第1機関循環通路11Paに配設されている。機関水温センサ93は、ECU90に電気的に接続されている。機関水温センサ93は、機関通路11Peから流出する冷却水の温度を検出し、その温度を表す信号をECU90に出力する。ECU90は、その信号に基づいて機関通路11Peから流出する冷却水の温度を機関水温Tw_engとして取得する。
バッテリ水温センサ94は、「バッテリ通路21Pbat」と「バッテリポンプ21P」との間において第2バッテリ循環通路21Pbに配設されている。バッテリ水温センサ94は、ECU90に電気的に接続されている。バッテリ水温センサ94は、バッテリ通路21Pbatから流出する冷却水の温度を検出し、その温度を表す信号をECU90に出力する。ECU90は、その信号に基づいてバッテリ通路21Pbatから流出する冷却水の温度をバッテリ水温Tw_batとして取得する。
<実施装置の作動の概要>
次に、実施装置の作動の概要について説明する。
<内燃機関の運転等>
実施装置は、公知のように、車輪駆動軸160を介して駆動輪170に供給されるべき出力Pdrive(即ち、要求駆動力Pdrive)の大きさに応じて、機関110を運転させたり、第2MG112を電動機として駆動させたり、第1MG111を電動機として駆動させたりする。より具体的に述べると、実施装置は、要求駆動力Pdriveに応じて、第1MG111及び第2MG112を電動機として駆動させずに機関110を運転させたり、機関110を運転させずに第1MG111及び/又は第2MG112を電動機として駆動させたり、機関110を運転させつつ第1MG111及び/又は第2MG112を電動機として駆動させたりする。
<バッテリ暖機要求>
システム起動スイッチ91がオン位置に設定された場合、要求駆動力Pdriveに応じて機関110が運転されたり、第2MG112が電動機として駆動されたりする。
先に述べたように、バッテリ120は、その温度Tbatが所定の温度範囲Wbat内の温度に維持されているときに第1MG111又は第2MG112に効率良く電力を供給することができる。バッテリ120からの第1MG111又は第2MG112への電力供給(以下、「バッテリ電力供給」と称呼する。)が開始されると、バッテリ温度Tbatは上昇するが、バッテリ温度Tbatが所定の温度範囲Wbat内の温度に到達するまでには一定の時間を要する。
バッテリ電力供給が要求される前に或る程度の温度までバッテリ温度Tbatを上昇させておけば、バッテリ電力供給が開始された後、より短い時間でバッテリ温度Tbatが所定の温度範囲Wbat内の温度に到達する。これによれば、バッテリ電力供給の開始後、より早く、バッテリ120が第1MG111又は第2MG112に効率良く電力を供給できる状態にバッテリ120の状態を移行させることができる。
更には、バッテリ電力供給が要求される前にバッテリ温度Tbatを所定の温度範囲Wbat内の温度まで上昇させておけば、バッテリ電力供給が開始された時点から、バッテリ120から第1MG111又は第2MG112に効率良く電力を供給することができる。
そこで、実施装置は、システム起動スイッチ91がオン位置に設定されているときにバッテリ水温Tw_batが所定水温Tw_bat_danよりも低い場合、バッテリ温度Tbatを上昇させる要求、別の言い方をすると、バッテリ120を暖機する要求(以下、「バッテリ暖機要求」と称呼する。)があると判断する。
所定水温Tw_bat_danは、バッテリ温度Tbatが暖機完了温度Tbat_danであるときのバッテリ水温Tw_batとして推定される水温である。暖機完了温度Tbat_danは、所定の温度範囲Wbatの下限値Tbat_lowerである。
<ヒータコア加熱要求>
更に、実施装置は、システム起動スイッチ91がオン位置に設定されているときに暖房スイッチ92がオン位置に設定された場合、車両100の室内を暖房する要求があり、従って、ヒータコア12Hの温度を上昇させるためにヒータコア12Hを加熱する要求(以下、「ヒータコア加熱要求」と称呼する。)があると判断する。
しかしながら、システム起動スイッチ91がオン位置に設定された場合、暖房スイッチ92がオフ位置に設定されていても、外気の温度が低い場合等、将来、暖房スイッチ92がオン位置に設定されたときに備えてヒータコア12Hを予め加熱しておくことが有利な場合もある。そこで、実施装置は、システム起動スイッチ91がオン位置に設定されている場合、暖房スイッチ92の設定位置の如何にかかわらず、ヒータコア加熱要求があると判断するように構成されてもよい。
<バッテリ暖機・ヒータコア加熱>
以上説明したように、実施装置は、バッテリ暖機要求の有無及びヒータコア加熱要求の有無を判断する。その結果、バッテリ暖機要求がある場合、実施装置は、デバイス通路22Pdを流れる間にデバイス180によって加熱された冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給することにより、バッテリ120を暖機することができる。又、実施装置は、機関通路11Peを流れる間に機関110によって加熱された冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給することにより、バッテリ120を暖機することができる。
デバイス温度Tdevは、機関温度Tengよりも低い。従って、デバイス180によって加熱された冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給することによりバッテリ120を暖機する場合、機関110によって加熱された冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給することによりバッテリ120を暖機する場合に比べ、バッテリ温度Tbatの上昇率が小さい。
言い換えれば、バッテリ暖機要求がある場合、機関110によって加熱された冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給することによりバッテリ120を暖機したほうが、より短い時間でバッテリ温度Tbatを暖機完了温度Tbat_danまで上昇させることができる。従って、バッテリ温度Tbatを短い時間で暖機完了温度Tbat_danまで上昇させるためには、機関110によって加熱された冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給することにより、バッテリ120を暖機することが望ましい。
しかしながら、機関110によって加熱された冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給したときにその冷却水の温度が高すぎる場合、バッテリ温度Tbatが暖機完了温度Tbat_danを越えて過剰に高くなり、その結果、バッテリ120の熱劣化が生じる可能性がある。
従って、機関110によって加熱された冷却水によってバッテリ120を暖機する場合、バッテリ120の熱劣化を防止しつつ、バッテリ温度Tbatを暖機完了温度Tbat_danまで短い時間で上昇させることが望まれる。
一方、ヒータコア加熱要求がある場合、実施装置は、機関通路11Peを流れる間に機関110によって加熱された冷却水をヒータコア通路12Phに供給することにより、ヒータコア12Hを加熱することができる。しかしながら、このとき、機関110によって加熱された冷却水がバッテリ通路21Pbatに供給されていると、機関110によって加熱された冷却水の熱がバッテリ120の暖機に使用されるため、ヒータコア12Hの温度を所望の温度まで上昇させるのに要する時間が長くなる可能性がある。
従って、ヒータコア12Hを加熱する場合、ヒータコア12Hの温度を短い時間で所望の温度まで上昇させることが望まれる。
このように、バッテリ暖機要求があり且つヒータコア加熱要求がある場合、「高い上昇率でのバッテリ温度Tbatの上昇及びバッテリ120の熱劣化の防止」並びに「高い上昇率でのヒータコア12Hの温度の上昇」が望まれる。
そこで、バッテリ暖機要求があり且つヒータコア加熱要求がある場合、実施装置は、機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_min以上であるか否かを判定する。このとき、機関110が運転されていても運転されていなくてもよい。
最低要求水温Tw_minは、機関通路11Peから流出する冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給したときにその冷却水によってバッテリ120の温度を上昇させるために最低限必要な水温であり、実験等により適切であると判断される水温に設定される。
或いは、機関110が運転されている場合、機関温度Tengが低すぎると機関110から排出される排ガス中のエミッション量が多くなってしまう。従って、機関110が運転されているときに用いる最低要求水温Tw_minを、機関110から排出される排ガス中のエミッション量を許容量以下に維持できる機関温度Tengに対応する機関水温Tw_engに設定してもよい。
<第1制御>
機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_min以上である場合、実施装置は、バッテリ水温Tw_batが所定の切替水温Tw_swよりも低い間、以下に述べる第1制御を実行する。
切替水温Tw_swは、デバイス通路22Pdから流出する冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給したときにその冷却水によって上昇させることができるバッテリ温度Tbatの限界値に対応するバッテリ水温Tw_batであり、実験等により適切であると判断される水温に設定される。
実施装置は、第1制御を実行する場合、第1回路遮断弁31Va及び第2回路遮断弁31Vbをそれぞれ閉弁位置に設定する。そのうえで、実施装置は、第1機関システム遮断弁13Va及び第2機関システム遮断弁13Vbをそれぞれ開弁位置に設定し、機関遮断弁11V及び暖房遮断弁12Vを閉弁位置に設定する。そして、実施装置は、機関ポンプ11Pを作動させる。
これにより、冷却水は、図3に示したように機関システム循環回路10Cを循環する。即ち、機関ポンプ11Pは、冷却水を第2機関循環通路11Pbに吐出する。その冷却水は、第2機関循環通路11Pbを流れ、機関通路11Peに流入する。冷却水は、機関通路11Peを流れる間に機関110の熱によって加熱される。
冷却水は、機関通路11Peを流れた後、第1機関循環通路11Paに流出する。その冷却水は、第1機関循環通路11Pa、第1機関システム連結通路13Pa及び第1暖房循環通路12Paを流れ、ヒータコア通路12Phに流入する。冷却水は、ヒータコア通路12Phを流れる間にヒータコア12Hを加熱する。これにより、ヒータコア12Hの温度が上昇する。
冷却水は、ヒータコア通路12Phを流れた後、第2暖房循環通路12Pbに流出する。その冷却水は、第2暖房循環通路12Pb、第2機関システム連結通路13Pb及び第2機関循環通路11Pbを流れ、機関ポンプ11Pに取り込まれる。
更に、実施装置は、第1制御を実行する場合、第1HVシステム遮断弁23Va及び第2HVシステム遮断弁23Vbをそれぞれ開弁位置に設定し、バッテリ遮断弁21V及びデバイス遮断弁22Vをそれぞれ閉弁位置に設定する。そして、実施装置は、バッテリポンプ21Pを作動させる。
これにより、冷却水は、図3に示したようにハイブリッドシステム循環回路20Cを循環する。即ち、バッテリポンプ21Pは、冷却水を第2バッテリ循環通路21Pbに吐出する。その冷却水は、第2バッテリ循環通路21Pb、第2HVシステム連結通路23Pb及び第2デバイス循環通路22Pbを流れ、デバイス通路22Pdに流入する。冷却水は、デバイス通路22Pdを流れる間にデバイス180の熱によって加熱される。
冷却水は、デバイス通路22Pdを流れた後、第1デバイス循環通路22Paに流出する。その冷却水は、第1デバイス循環通路22Pa、第1HVシステム連結通路23Pa及び第1バッテリ循環通路21Paを流れ、バッテリ通路21Pbatに流入する。冷却水は、バッテリ通路21Pbatを流れる間にバッテリ120を加熱する。これにより、バッテリ温度Tbatが上昇する。
冷却水は、バッテリ通路21Pbatを流れた後、第2バッテリ循環通路21Pbに流出する。その冷却水は、第2バッテリ循環通路21Pbを流れ、バッテリポンプ21Pに取り込まれる。
尚、バッテリ電力供給が行われている場合等、バッテリ120自身が熱を発し、その熱によってバッテリ温度Tbatが上昇する場合がある。この場合、デバイス通路22Pdから流出する冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給しなくても、バッテリ温度Tbatが上昇する。従って、実施装置は、第1制御においてデバイス通路22Pdから流出する冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給しないように構成されてもよい。
この場合、切替水温Tw_swは、バッテリ120自身の熱によって上昇させることができるバッテリ温度Tbatの限界値に対応するバッテリ水温Tw_batに設定される。
更に、機関運転が行われている場合、機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_min以上である可能性が高い。従って、実施装置は、機関運転が行われている場合、機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_min以上であるか否かにかかわらず、バッテリ水温Tw_batが切替水温Tw_swよりも低い間、第1制御を実行するように構成されてもよい。
<第2制御>
その後、バッテリ水温Tw_batが切替水温Tw_swまで上昇すると、実施装置は、第1制御を終了する。そして、機関水温Tw_engが許容上限水温Tw_max以下である場合には、実施装置は、以下に述べる第2制御を実行する。
許容上限水温Tw_maxは、機関通路11Peから流出する冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給したときにその冷却水によってバッテリ120を熱劣化させない機関水温Tw_engの限界値であり、実験等により適切であると判断される水温に設定される。
実施装置は、第2制御を実行する場合、第1回路遮断弁31Va及び第2回路遮断弁31Vbをそれぞれ開弁位置に設定する。そのうえで、実施装置は、デバイスポンプ22Pを作動させる。
このとき、実施装置は、第1機関システム遮断弁13Va及び第2機関システム遮断弁13Vbをそれぞれ開弁位置に維持し、機関遮断弁11V及び暖房遮断弁12Vをそれぞれ閉弁位置に維持しておく。又、実施装置は、第1HVシステム遮断弁23Va及び第2HVシステム遮断弁23Vbをそれぞれ開弁位置に維持し、バッテリ遮断弁21V及びデバイス遮断弁22Vをそれぞれ閉弁位置に維持しておく。
これにより、冷却水は、図4に示したように循環する。即ち、機関ポンプ11Pは、冷却水を第2機関循環通路11Pbに吐出する。その冷却水は、第2機関循環通路11Pbを流れ、機関通路11Peに流入する。冷却水は、機関通路11Peを流れる間に機関110によって加熱される。
冷却水は、機関通路11Peを流れた後、第1機関循環通路11Paに流出する。その冷却水の一部は、第1機関循環通路11Pa、第1機関システム連結通路13Pa及び第1暖房循環通路12Paを流れ、ヒータコア通路12Phに流入する。冷却水は、ヒータコア通路12Phを流れる間にヒータコア12Hを加熱する。これにより、ヒータコア12Hの温度が上昇する。
冷却水は、ヒータコア通路12Phを流れた後、第2暖房循環通路12Pbに流出する。その冷却水は、第2暖房循環通路12Pb、第2機関システム連結通路13Pb及び第2機関循環通路11Pbを流れ、機関ポンプ11Pに取り込まれる。
一方、機関通路11Peから第1機関循環通路11Paに流出した冷却水の残りは、第1回路連結通路31Paを流れ、ハイブリッドシステム循環回路20Cに流入する。その冷却水の一部は、第1デバイス循環通路22Paを流れ、デバイスポンプ22Pに取り込まれる。
デバイスポンプ22Pは、冷却水を第1デバイス循環通路22Paに吐出する。その冷却水は、第1デバイス循環通路22Paを流れ、デバイス通路22Pdに流入する。冷却水は、デバイス通路22Pdを流れた後、第2デバイス循環通路22Pbに流出する。その冷却水は、第2デバイス循環通路22Pb、第2回路連結通路31Pb及び第2機関循環通路11Pbを流れ、機関ポンプ11Pに取り込まれる。
一方、第1回路連結通路31Paからハイブリッドシステム循環回路20Cに流入した冷却水の残りは、第1HVシステム連結通路23Pa及び第1バッテリ循環通路21Paを流れ、バッテリ通路21Pbatに流入する。冷却水は、バッテリ通路21Pbatを流れる間にバッテリ120を加熱する。これにより、バッテリ温度Tbatが上昇する。
冷却水は、バッテリ通路21Pbatを流れた後、第1バッテリ循環通路21Paに流出する。その冷却水は、第1バッテリ循環通路21Paを流れ、バッテリポンプ21Pに取り込まれる。
バッテリポンプ21Pは、冷却水を第2バッテリ循環通路21Pbに吐出する。その冷却水は、第2バッテリ循環通路21Pb、第2HVシステム連結通路23Pb、第2回路連結通路31Pb及び第2機関循環通路11Pbを流れ、機関ポンプ11Pに取り込まれる。
尚、先に述べたように、バッテリ電力供給が行われている場合等、バッテリ120自身が発する熱によってバッテリ温度Tbatが上昇する場合、デバイス通路22Pdから流出する冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給しなくても、バッテリ温度Tbatが上昇する。従って、実施装置は、第2制御においてデバイス通路22Pdから流出する冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給しないように構成されてもよい。
更に、機関運転が行われている場合、機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_min以上である可能性が高い。従って、実施装置は、機関運転が行われている場合、機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_min以上であるか否かにかかわらず、バッテリ水温Tw_batが切替水温Tw_swに達した後、機関水温Tw_engが許容上限水温Tw_maxよりも低い間、第2制御を実行するように構成されてもよい。
<第3制御>
一方、機関水温Tw_engが許容上限水温Tw_maxよりも高い場合、実施装置は、以下に述べる第3制御を実行する。
実施装置は、第3制御を実行する場合、第1回路遮断弁31Va及び第2回路遮断弁31Vbをそれぞれ開弁位置に設定する。そのうえで、実施装置は、暖房遮断弁12Vを開弁位置に設定し、デバイスポンプ22P及びコンプレッサ41Comをそれぞれ作動させ、ヒートポンプ40の第1膨張弁41Vaを非減圧モードで作動させ、第2膨張弁41Vbを減圧モードで作動させる。
このとき、実施装置は、第1機関システム遮断弁13Va及び第2機関システム遮断弁13Vbをそれぞれ開弁位置に維持し、機関遮断弁11V及び暖房遮断弁12Vをそれぞれ閉弁位置に維持しておく。又、実施装置は、第1HVシステム遮断弁23Va及び第2HVシステム遮断弁23Vbをそれぞれ開弁位置に維持し、バッテリ遮断弁21V及びデバイス遮断弁22Vをそれぞれ閉弁位置に維持しておく。
これにより、冷却水は、図5に示したように循環する。即ち、機関通路11Peから第1機関循環通路11Paに流出した冷却水の一部は、第1機関システム連結通路13Paを流れ、暖房循環回路12Cに流入する。その冷却水の一部は、第1暖房循環通路12Paを流れ、ヒータコア通路12Phに流入する。冷却水は、ヒータコア通路12Phを流れる間にヒータコア12Hを加熱する。これにより、ヒータコア12Hの温度が上昇する。
冷却水は、ヒータコア通路12Phを流れた後、第2暖房循環通路12Pbに流出する。その冷却水は、第2暖房循環通路12Pb、第2機関システム連結通路13Pb及び第2機関循環通路11Pbを流れ、機関ポンプ11Pに取り込まれる。
一方、第1機関システム連結通路13Paから暖房循環回路12Cに流入した冷却水の残りは、第1暖房循環通路12Paを流れ、凝縮器通路12Pcに流入する。冷却水は、凝縮器通路12Pcを流れる間に凝縮器41Cによって加熱される。
冷却水は、凝縮器通路12Pcを流れた後、第2暖房循環通路12Pbに流出する。その冷却水は、第2暖房循環通路12Pb、第2機関システム連結通路13Pb及び第2機関循環通路11Pbを流れ、機関ポンプ11Pに取り込まれる。
機関通路11Peから第1機関循環通路11Paに流出した冷却水の残りは、第1回路連結通路31Paに流入する。その冷却水は、第1回路連結通路31Paを流れ、ハイブリッドシステム循環回路20Cに流入する。冷却水は、第1回路連結通路31Paを流れる間に蒸発器通路31Peを流れる。冷却水は、蒸発器通路31Peを流れる間に第2蒸発器41Ebによって冷却される。これにより、第1回路連結通路31Paからハイブリッドシステム循環回路20Cに供給される冷却水の温度が低下する。
ハイブリッドシステム循環回路20Cにおける冷却水の循環は、実施装置が第2制御を実行した場合のハイブリッドシステム循環回路20Cにおける冷却水の循環と同じである。
尚、先に述べたように、バッテリ電力供給が行われている場合等、バッテリ120自身が発する熱によってバッテリ温度Tbatが上昇する場合、デバイス通路22Pdから流出する冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給しなくても、バッテリ温度Tbatが上昇する。従って、実施装置は、第3制御においてデバイス通路22Pdから流出する冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給しないように構成されてもよい。
以上が実施装置の作動の概要である。これによれば、バッテリ水温Tw_batが切替水温Tw_swよりも低い間、第1制御が実行される。このとき、機関110の熱によって加熱された冷却水の全てがヒータコア通路12Phに供給される。従って、ヒータコア12Hの温度が高い上昇率で上昇する。
そして、バッテリ水温Tw_batが切替水温Tw_swに到達した時点で第2制御が開始される。これにより、機関110の熱によって加熱された冷却水がバッテリ通路21Pbatに供給され始まる。このため、バッテリ温度Tbatが高い上昇率で上昇する。そして、バッテリ120は、第1制御が実行されているときにデバイス180の熱によって加熱された冷却水によって加熱されているので、バッテリ温度Tbatは、第2制御が開始された時点で、或る程度の温度(即ち、バッテリ水温Tw_batが切替水温Tw_swであるときに達成されているであろうバッテリ温度Tbat)まで上昇している。従って、第2制御が実行されることにより、バッテリ温度Tbatがより短い時間で暖機完了温度Tbat_danに到達する可能性が高まる。
一方、第2制御が開始されると、機関110の熱によって加熱された冷却水の一部がバッテリ通路21Pbatに供給されるので、機関110の熱によって加熱された冷却水のうち、ヒータコア通路12Phに供給される冷却水の量が少なくなる。しかしながら、ヒータコア12Hは、第1制御が実行されているときに機関110の熱によって加熱された冷却水によって加熱されているので、ヒータコア12Hの温度は、第2制御が開始された時点で、或る程度の温度まで上昇している。従って、第2制御が開始されて、機関110の熱によって加熱された冷却水の一部がバッテリ通路21Pbatに供給されたとしても、ヒータコア12Hの温度が所望の温度に到達するまでに要する時間はさほど長くならず、ヒータコア12Hの温度は、許容される範囲内の短い時間で所望の温度まで上昇し得る。
更に、バッテリ水温Tw_batが切替水温Tw_swに到達して以降、機関水温Tw_engが許容上限水温Tw_max以上となった場合、第3制御が実行される。第3制御が実行されると、機関110の熱によって加熱された冷却水のうち、バッテリ通路21Pbatに供給される冷却水がヒートポンプ40の第2蒸発器41Ebによって冷却される。このため、バッテリ温度Tbatがバッテリ120の熱劣化を引き起こす温度まで上昇することが防止される。
更に、第3制御が実行されると、機関110の熱によって加熱された冷却水のうち、バッテリ通路21Pbatに供給される冷却水がヒートポンプ40の第2蒸発器41Ebによって冷却されるので、ヒートポンプ40の熱媒体が第2蒸発器41Ebにおいて加熱される。従って、凝縮器41Cにおける熱媒体の温度が、より高くなる。その結果、暖房循環回路12Cの凝縮器通路12Pcを流れる冷却水が、より大きく加熱される。従って、ヒータコア通路12Phに供給される冷却水の温度が、より高くなる。このため、ヒータコア12Hの温度をより短い時間で所望の温度まで上昇させることができる可能性が高くなる。
このように、バッテリ暖機要求があり且つヒータコア加熱要求がある場合に第1制御乃至第3制御を実行することにより、バッテリ120の熱劣化を防止しつつ、バッテリ温度Tbatを暖機完了温度Tbat_danまで短い時間で上昇させることができると共に、ヒータコア12Hの温度を短い時間で所望の温度まで上昇させることができる。
更に、機関水温Tw_engが低すぎると、機関通路11Peから流出する冷却水をバッテリ通路21Pbatに供給しても、バッテリ温度Tbatを上昇させることができず、むしろ、バッテリ温度Tbatを低下させてしまう可能性がある。実施装置は、機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_minよりも低い場合、第2制御も第3制御も実行しない。即ち、機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_minよりも低い場合、第2制御及び第3制御の実行が禁止される。従って、機関水温Tw_engが低い場合、機関通路11Peからバッテリ通路21Pbatへは冷却水は供給されない。このため、バッテリ温度Tbatの低下を抑制することができる。
<実施装置の具体的な作動>
次に、実施装置の具体的な作動について説明する。実施装置のECU90のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)は、システム起動スイッチ91がオン位置に設定されると、図6にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。
従って、所定のタイミングになると、CPUは、図6のステップ600から処理を開始してステップ610に進み、バッテリ暖機要求があり且つヒータコア加熱要求があり且つ機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_min以上であるか否かを判定する。
バッテリ暖機要求がないか、或いは、ヒータコア加熱要求がないか、或いは、機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_minよりも低い場合、CPUは、ステップ610にて「No」と判定してステップ695に進み、本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、バッテリ暖機要求があり且つヒータコア加熱要求があり且つ機関水温Tw_engが最低要求水温Tw_min以上である場合、CPUは、ステップ610にて「Yes」と判定してステップ620に進み、バッテリ水温Tw_batが切替水温Tw_swよりも低いか否かを判定する。
バッテリ水温Tw_batが切替水温Tw_swよりも低い場合、CPUは、ステップ620にて「Yes」と判定してステップ630に進み、先に述べた第1制御を実行する。その後、CPUは、ステップ695に進み、本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、バッテリ水温Tw_batが切替水温Tw_sw以上である場合、CPUは、ステップ620にて「No」と判定してステップ640に進み、機関水温Tw_engが許容上限水温Tw_max以下であるか否かを判定する。
機関水温Tw_engが許容上限水温Tw_max以下である場合、CPUは、ステップ640にて「Yes」と判定してステップ650に進み、先に述べた第2制御を実行する。その後、CPUは、ステップ695に進み、本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、機関水温Tw_engが許容上限水温Tw_maxよりも高い場合、CPUは、ステップ640にて「No」と判定してステップ660に進み、先に述べた第3制御を実行する。その後、CPUは、ステップ695に進み、本ルーチンを一旦終了する。
以上が実施装置の具体的な作動である。実施装置が図6に示したルーチンを実行することにより、バッテリ暖機要求があり且つヒータコア加熱要求がある場合にバッテリ水温Tw_bat及び機関水温Tw_engに応じて第1制御乃至第3制御が実行される。従って、バッテリ120の熱劣化を防止しつつ、バッテリ温度Tbatを暖機完了温度Tbat_danまで短い時間で上昇させることができると共に、ヒータコア12Hの温度を短い時間で所望の温度まで上昇させることができる。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
例えば、上記実施装置は、「第1回路遮断弁31Va及び第2回路遮断弁31Vb」の何れか一方を備えていなくてもよい。同様に、上記実施装置は、「第1機関システム遮断弁13Va及び第2機関システム遮断弁13Vb」の何れか一方を備えていなくてもよい。同様に、上記実施装置は、「第1HVシステム遮断弁23Va及び第2HVシステム遮断弁23Vb」の何れか一方を備えていなくてもよい。
11Pe…機関通路、12H…ヒータコア、12Ph…ヒータコア通路、12Pc…凝縮器通路、21Pbat…バッテリ通路、22Pd…デバイス通路、31Pa…第1回路連結通路、31Pb…第2回路連結通路、40…ヒートポンプ、41Eb…第2蒸発器、41C…凝縮器、90…エレクトロニックコントロールユニット(ECU)、100…車両、110…内燃機関、120…バッテリ、180…ハイブリッドデバイス。

Claims (6)

  1. 熱交換液を流すために車両の内燃機関に形成された機関通路、
    熱交換液を流すために前記車両のバッテリに形成されたバッテリ通路、
    前記機関通路から流出する熱交換液を前記バッテリ通路に供給する第1通路、
    前記バッテリ通路から流出する熱交換液を前記機関通路に戻す第2通路、及び、
    前記第1通路を流れる熱交換液を冷却可能に配設されたヒートポンプ、
    を備えた車両の温度制御装置において、
    前記バッテリを暖機する要求があるときに前記機関通路から流出する熱交換液の温度が許容上限温度以下である場合、前記ヒートポンプを停止させた状態で前記第1通路を介して前記機関通路から前記バッテリ通路に熱交換液を供給し、
    前記バッテリを暖機する要求があるときに前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度よりも高い場合、前記ヒートポンプを作動させて前記第1通路を流れる熱交換液を冷却しつつ、前記第1通路を介して前記機関通路から前記バッテリ通路に熱交換液を供給する、
    ように構成された、
    車両の温度制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両の温度制御装置において、
    熱交換液を流すために前記車両の暖房用ヒータコアに形成されたヒータコア通路、
    熱交換液を流すために前記ヒートポンプの凝縮器に形成された凝縮器通路、
    前記凝縮器通路から流出した熱交換液を前記ヒータコア通路に供給する第3通路、及び、
    前記ヒータコア通路から流出した熱交換液を前記凝縮器通路に戻す第4通路、
    を更に備え、
    前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度よりも高いときに前記ヒータコアを加熱する要求がある場合、前記第3通路を介して前記凝縮器通路から前記ヒータコア通路に熱交換液を供給するように構成された、
    車両の温度制御装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の車両の温度制御装置において、
    前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度以下であるときに前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度よりも低い最低要求温度以上である場合、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を許可し、
    前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度以下であるときでも前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記最低要求温度よりも低い場合、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を禁止する、
    ように構成された、
    車両の温度制御装置。
  4. 請求項1又は請求項2に記載の車両の温度制御装置において、
    前記機関通路から流出した熱交換液を前記ヒータコア通路に供給する第5通路、及び、
    前記ヒータコア通路から流出した熱交換液を前記機関通路に戻す第6通路、
    を更に備え、
    前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記ヒータコアを加熱する要求があるときに前記バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が所定の切替温度よりも低い場合、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を禁止すると共に、前記第5通路を介して前記機関通路から前記ヒータコア通路に熱交換液を供給し、
    前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記ヒータコアを加熱する要求があるときに前記バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が前記所定の切替温度以上である場合、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を許可すると共に、前記第5通路を介して前記機関通路から前記ヒータコア通路に熱交換液を供給する、
    ように構成された、
    車両の温度制御装置。
  5. 請求項4に記載の車両の温度制御装置において、
    熱交換液を流すために前記車両のモータを含むデバイスに形成されたデバイス通路、
    前記デバイス通路から流出した熱交換液を前記バッテリ通路に供給する第7通路、及び、
    前記バッテリ通路から流出した熱交換液を前記デバイス通路に戻す第8通路、
    を更に備え、
    前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記ヒータコアを加熱する要求があるときに前記バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が前記所定の切替温度よりも低い場合、前記第7通路を介して前記デバイス通路から前記バッテリ通路に熱交換液を供給するように構成された、
    車両の温度制御装置。
  6. 請求項4又は請求項5に記載の車両の温度制御装置において、
    前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が前記所定の切替温度以上であるときに前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記許容上限温度よりも低い最低要求温度以上である場合、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を許可し、
    前記バッテリを暖機する要求があり且つ前記バッテリ通路から流出する熱交換液の温度が前記所定の切替温度以上であるときでも前記機関通路から流出する熱交換液の温度が前記最低要求温度よりも低い場合、前記第1通路を介した前記機関通路から前記バッテリ通路への熱交換液の供給を禁止する、
    ように構成された、
    車両の温度制御装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110712565A (zh) * 2019-10-23 2020-01-21 西安电子科技大学芜湖研究院 一种新型电池热管理系统及控制方法
JP7415683B2 (ja) * 2020-03-10 2024-01-17 トヨタ自動車株式会社 車載温調システム
CN113193260A (zh) * 2021-04-19 2021-07-30 恒大新能源汽车投资控股集团有限公司 车辆热管理方法及装置、系统

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2884058B1 (fr) * 2005-04-05 2016-07-15 Valeo Systemes Thermiques Branche Thermique Habitacle Dispositif de maintien a une temperature de consigne d'une batterie d'un vehicule a motorisation electrique par fluide caloporteur
CN101421778B (zh) 2006-04-14 2012-08-15 皇家飞利浦电子股份有限公司 在用于谐波和基调分析的音频频谱中选择音调分量
JP4840372B2 (ja) * 2008-01-29 2011-12-21 トヨタ自動車株式会社 冷却液循環装置
US20100009246A1 (en) * 2008-07-09 2010-01-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Bypass Function for a High Voltage Battery Cooling Strategy
US7975757B2 (en) 2008-07-21 2011-07-12 GM Global Technology Operations LLC Vehicle HVAC and RESS thermal management
WO2010087024A1 (ja) * 2009-02-02 2010-08-05 トヨタ自動車 株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP2011173543A (ja) * 2010-02-25 2011-09-08 Sanyo Electric Co Ltd 電池冷却/加温装置
JP2011240777A (ja) * 2010-05-17 2011-12-01 Denso Corp 冷却装置
FR2973742B1 (fr) * 2011-04-06 2013-04-26 Peugeot Citroen Automobiles Sa Vehicule hybride muni d'un systeme de regulation thermique d'une boite de vitesses automatique
JP2013095409A (ja) * 2011-11-07 2013-05-20 Aisin Seiki Co Ltd バッテリ暖機装置およびバッテリ暖機方法
JP2013119259A (ja) * 2011-12-06 2013-06-17 Toyota Industries Corp 車載用バッテリ温度調整装置
DE102011090147A1 (de) 2011-12-30 2013-07-04 Robert Bosch Gmbh Kühlsystem für ein Kraftfahrzeug
JP5682581B2 (ja) 2012-02-28 2015-03-11 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
US9631872B2 (en) 2013-02-04 2017-04-25 GM Global Technology Operations LLC Multi-circuited vehicular thermal management system and method
JP6112039B2 (ja) * 2013-04-08 2017-04-12 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
CN105307883B (zh) 2013-06-04 2017-04-12 株式会社电装 车辆用热管理系统
JP5949668B2 (ja) 2013-06-04 2016-07-13 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
WO2015011918A1 (ja) * 2013-07-26 2015-01-29 パナソニックIpマネジメント株式会社 車両用空調装置
JP6233009B2 (ja) * 2013-12-26 2017-11-22 株式会社デンソー 車両用空調装置
DE102014217959A1 (de) * 2014-09-09 2016-03-10 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Klimatisierungseinrichtung zum Klimatisieren eines Innenraums eines elektrisch angetriebenen Fahrzeugs
JP6265171B2 (ja) * 2015-06-09 2018-01-24 トヨタ自動車株式会社 車両の熱交換装置
US20170008375A1 (en) * 2015-07-10 2017-01-12 Ford Global Technologies, Llc Preconditioning an Electric Vehicle
DE102016003076B4 (de) 2016-03-12 2021-09-02 Audi Ag Temperierungssystem für eine Hybridantriebsvorrichtung sowie Verfahren zum Betreiben eines Temperierungssystems

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