JP7172815B2 - 車載温調装置 - Google Patents

Description

本開示は、車載温調装置に関する。

従来から、冷凍回路と高温回路とを備えた車載温調装置が提案されている（例えば、特許文献１）。冷凍回路は、冷媒が循環することで冷凍サイクルを実現するように構成され、高温回路は、車室内の暖房に用いられるヒータコアを有する。斯かる車載温調装置では、冷凍回路と高温回路とが一つの熱交換器を共有し、この熱交換器は冷媒から高温回路の冷却水へ熱を移動させて、冷凍回路の冷媒を凝縮させる。

特に、特許文献１に記載の車載温調装置では、車載温調装置を搭載した車両がハイブリッド車両であり、高温回路には内燃機関の冷却水流路が接続されている。そして、この車載温調装置では、バッテリのＳＯＣが低く且つ冷却水の温度が低いときに冷凍回路を駆動して上記熱交換器で冷媒から冷却水へ熱を移動すると共に昇温された冷却水を内燃機関の冷却水流路に供給することにより、停止中の内燃機関の暖機を図っている。

特開２００９－１８０１０３号公報

ところで、特許文献１に記載の車載装置の冷凍回路では、内燃機関の暖機を行う際に、外気から吸熱すると共に高温回路の冷却水に放熱している。このとき、外気の温度は暖機後の内燃機関の冷却水の温度に比べてそれほど高くないため、高温回路の冷却水の温度を高めるためには、冷凍回路のコンプレッサを高い負荷で作動させることが必要になる。したがって、冷凍回路において必要なエネルギは高くなる。

一方で、例えば、ハイブリッド車両は、モータ、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）又はバッテリのように、作動すると発熱する発熱機器を搭載している。このような発熱機器は、一般に、温度が過剰に高くなると、その性能の低下や劣化を招く。したがって、斯かる発熱機器は、その作動中に冷却することが必要になる。

上記課題に鑑みて、本開示の目的は、内燃機関の暖機を行うにあたって冷凍回路を駆動するのに必要なエネルギの低減と発熱機器の過剰な昇温の抑制とを同時に実現することができる車載温調装置を提供することにある。

本開示の要旨は以下のとおりである。

（１）発熱機器と熱交換する発熱機器用熱交換器と第１熱交換器とを有すると共にこれらを通って第１熱媒体が循環するように構成された第１熱回路と、内燃機関の熱媒体流路と第２熱交換器とを有すると共にこれらを通って第２熱媒体が循環するように構成された第２熱回路と、前記第１熱媒体から冷媒に吸熱させて該冷媒を蒸発させる前記第１熱交換器と前記冷媒から前記第２熱媒体に放熱させて該冷媒を凝縮させる第２熱交換器とを有すると共に、これらを通って冷媒が循環することで冷凍サイクルを実現するように構成された冷凍回路と、を備え、前記第２熱回路は該第２熱回路内の前記第２熱媒体の流通態様を制御する流通態様制御装置を更に有し、前記流通態様制御装置は、前記内燃機関の停止中であって、前記発熱機器用熱交換器において前記発熱機器から前記第１熱媒体への放熱が行われる共に前記第１熱交換器において前記第１熱媒体から前記冷媒への吸熱が行われているときには、前記第２熱交換器において前記冷媒から吸熱して昇温された前記第２熱媒体が前記内燃機関の熱媒体流路に流入するように流通態様を制御する停止中制御を行う、車載温調装置。

（２）前記流通態様制御装置は、前記停止中制御において、前記内燃機関の停止中であって前記発熱機器用熱交換器において前記発熱機器から前記第１熱媒体への放熱が行われると共に前記第１熱交換器において前記第１熱媒体から前記冷媒への吸熱が行われているときでも、前記内燃機関の熱媒体流路内における前記第２熱媒体の温度が予め定められた上限温度よりも高い場合には、前記第２熱媒体が前記内燃機関の熱媒体流路に流入しないように流通態様を制御する、上記（１）に記載の車載温調装置。

（３）前記第２熱回路は、大気と前記第２熱媒体との間で熱交換を行うラジエータを更に有し、前記流通態様制御装置は、前記第２熱交換器から流出した前記第２熱媒体が前記ラジエータと前記内燃機関の熱媒体流路とに流入する比率を制御するように構成され、前記流通態様制御装置は、前記停止中制御において、前記内燃機関の停止中であって前記発熱機器用熱交換器において前記発熱機器から前記第１熱媒体への放熱が行われる共に前記第１熱交換器において前記第１熱媒体から前記冷媒への吸熱が行われているときには、前記内燃機関の熱媒体流路内における前記第２熱媒体の温度が相対的に高い場合には該第２熱媒体の温度が相対的に低い場合に比べて、前記第２熱媒体が前記ラジエータに流入する比率が高くなるように該比率を制御する、上記（１）又は（２）に記載の車載温調装置。

（４）当該車載温調装置は、前記内燃機関とモータとを駆動源として有する車両に搭載され、前記停止中制御は、前記内燃機関の停止中であって且つ前記モータによって前記車両が駆動されているときに実行される、上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の車載温調装置。

本開示によれば、内燃機関の暖機を行うにあたって冷凍回路を駆動するのに必要なエネルギの低減と発熱機器の過剰な昇温の抑制とを同時に実現することができる車載温調装置が提供される。

図１は、車載温調装置を概略的に示す構成図である。 図２は、車載温調装置を搭載した車両の空調用の空気通路を概略的に示す構成図である。 図３は、車載温調装置を搭載した車両を概略的に示す図である。 図４は、車室の冷房及び暖房のいずれもが要求されておらず且つ発熱機器の冷却が必要な場合の車載温調装置の作動状態（第１停止モード）を示している。 図５は、車室の冷房及び暖房のいずれもが要求されておらず且つ発熱機器の冷却が必要な場合の車載温調装置の作動状態（第１停止モード）を示している。 図６は、車室の冷房及び暖房のいずれもが要求されておらず且つ発熱機器の強い冷却が必要な場合の車載温調装置の作動状態（第２停止モード）を示している。 図７は、車室の冷房及び暖房のいずれもが要求されておらず且つ発熱機器の強い冷却が必要な場合の車載温調装置の作動状態（第２停止モード）を示している。 図８は、内燃機関の停止中に内燃機関に流入する冷却水を昇温させる場合の車載温調装置の作動状態（暖機モード）を示している。 図９は、車室の冷房が要求されていて且つ発熱機器の冷却が必要な場合の車載温調装置の作動状態（第１冷房モード）を示している。 図１０は、車室の冷房が要求されていて且つ発熱機器の強い冷却が必要な場合の車載温調装置の作動状態（第２冷房モード）を示している。 図１１は、車室の暖房が要求されていて且つ内燃機関が停止している場合の車載温調装置の作動状態（第１暖房モード）を示している。 図１２は、車室の暖房が要求されていて内燃機関が運転されている場合の車載温調装置の作動状態（第２暖房モード）を示している。 図１３は、第３電磁調整弁、第４電磁調整弁及び第３ポンプを制御する制御ルーチンを示すフローチャートである。 図１４は、内燃機関の冷却水流路に流入する冷却水の温度と、第３電磁調整弁及び第４電磁調整弁の開度との関係を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

＜車載温調装置の構成＞
図１～図３を参照して、第一実施形態に係る車載温調装置１の構成について説明する。図１は、車載温調装置１を概略的に示す構成図である。本実施形態では、車載温調装置１は、特にモータ（モータジェネレータ（ＭＧ）を含む）及び内燃機関によって駆動されるハイブリッド車両に搭載される。なお、以下では、ハイブリット車両がＭＧを有する場合を例にとって説明する。

車載温調装置１は、冷凍回路２、低温回路（第１熱回路）３、機関冷却回路５を有する高温回路（第２熱回路）４、及び制御装置６を備える。

まず、冷凍回路２について説明する。冷凍回路２は、コンプレッサ２１、コンデンサ２２の冷媒配管２２ａ、レシーバ２３、第１膨張弁２４、第２膨張弁２５、エバポレータ２６、チラー２７の冷媒配管２７ａ、第１電磁調整弁２８及び第２電磁調整弁２９を備える。冷凍回路２は、これら構成部品を通って冷媒が循環することで冷凍サイクルを実現するように構成される。冷媒には、例えば、ハイドロフルオロカーボン（例えば、ＨＦＣ－１３４ａ）等、一般的に冷凍サイクルで冷媒として用いられる任意の物質が用いられる。

冷凍回路２は、冷凍基本流路２ａと、エバポレータ流路２ｂと、チラー流路２ｃとに分けられる。エバポレータ流路２ｂと、チラー流路２ｃとは互いに並列に設けられ、それぞれ冷凍基本流路２ａに接続されている。

冷凍基本流路２ａには、冷媒の循環方向において、コンプレッサ２１、コンデンサ２２の冷媒配管２２ａ及びレシーバ２３がこの順番に設けられる。エバポレータ流路２ｂには、冷媒の循環方向において、第１電磁調整弁２８、第１膨張弁２４及びエバポレータ２６の冷媒配管２７ａがこの順番に設けられる。加えて、チラー流路２ｃには、第２電磁調整弁２９、第２膨張弁２５及びチラー２７がこの順番に設けられる。

冷凍基本流路２ａには、第１電磁調整弁２８及び第２電磁調整弁２９の開閉に関わらず冷媒が流れる。冷凍基本流路２ａに冷媒が流れると、冷媒はコンプレッサ２１、コンデンサ２２の冷媒配管２２ａ及びレシーバ２３の順にこれら構成部品を通って流れる。エバポレータ流路２ｂには、第１電磁調整弁２８が開かれているときに冷媒が流れる。エバポレータ流路２ｂに冷媒が流れると、冷媒は、第１電磁調整弁２８、第１膨張弁２４及びエバポレータ２６の冷媒配管２７ａの順にこれら構成部品を通って流れる。チラー流路２ｃには、第２電磁調整弁２９が開かれているときに冷媒が流れる。チラー流路２ｃに冷媒が流れると、冷媒は、第２電磁調整弁２９、第２膨張弁２５及びチラー２７の順にこれら構成部品を通って流れる。

コンプレッサ２１は、冷媒を圧縮する圧縮機として機能する。本実施形態では、コンプレッサ２１は、電動式であり、コンプレッサ２１への供給電力が調整されることによりその吐出容量が無段階に変化せしめられるように構成される。コンプレッサ２１では、エバポレータ２６又はチラー２７から流出した低温・低圧であって主にガス状である冷媒が、断熱的に圧縮されることにより、高温・高圧であって主にガス状である冷媒に変化せしめられる。

コンデンサ２２は、冷媒配管２２ａと冷却水配管２２ｂとを備える。コンデンサ２２は、冷媒から、高温回路４の冷却水に熱を放出させて冷媒を凝縮させる第２熱交換器として機能する。本実施形態では、コンデンサ２２は、冷媒配管２２ａを流れる冷媒と後述する冷却水配管２２ｂを流れる冷却水との間で熱交換を行い、冷媒からこの冷却水へ熱を移動させる。コンデンサ２２の冷媒配管２２ａは、冷凍サイクルにおいて冷媒を凝縮させる凝縮器として機能する。また、コンデンサ２２の冷媒配管２２ａでは、コンプレッサ２１から流出した高温・高圧であって主にガス状である冷媒が、等圧的に冷却されることにより、高温・高圧の主に液状の冷媒に変化せしめられる。

レシーバ２３は、コンデンサ２２の冷媒配管２２ａによって凝縮された冷媒を貯留する。また、コンデンサ２２では必ずしも全ての冷媒を液化することができないため、レシーバ２３は気液の分離を行うように構成される。レシーバ２３からはガス状の冷媒が分離された液状の冷媒のみが流出する。なお、冷凍回路２は、レシーバ２３を有する代わりに、コンデンサ２２として気液分離器を内蔵したサブクール式のコンデンサを用いてもよい。

第１膨張弁２４及び第２膨張弁２５は、冷媒を膨張させる膨張器として機能する。これら膨張弁２４、２５は、細径の通路を備えると共に、この細径の通路から冷媒を噴霧することで冷媒の圧力を急激に低下させる。第１膨張弁２４は、レシーバ２３から供給された液状の冷媒を、エバポレータ２６内に霧状に噴霧する。同様に、第２膨張弁２５は、レシーバ２３から供給された液状の冷媒を、チラー２７の冷媒配管２７ａ内に霧状に噴霧する。これら膨張弁２４、２５では、レシーバ２３から流出した高温・高圧の液状の冷媒が、減圧されて部分的に気化することにより、低温・低圧の霧状の冷媒に変化せしめられる。なお、膨張弁は、過熱度（スーパーヒート）が固定された機械式の膨張弁であってもよいし、過熱度を調整可能な電気式の膨張弁であってもよい。また、冷媒を膨張させて減圧させることができれば、膨張器として、第１膨張弁２４及び第２膨張弁２５の代わりに例えばエジェクタ等の他の装置が用いられてもよい。

エバポレータ２６は、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。具体的には、エバポレータ２６は、エバポレータ２６周りの空気から冷媒へ吸熱させ、冷媒を蒸発させる。したがって、エバポレータ２６では、第１膨張弁２４から流出した低温・低圧の霧状の冷媒が、蒸発することにより、低温・低圧のガス状の冷媒に変化せしめられる。この結果、エバポレータ２６周りの空気は冷却せしめられ、車室内の冷房を行うことができる。

チラー２７は、冷媒配管２７ａと冷却水配管２７ｂとを備える。チラー２７は、後述する低温回路３の冷却水から冷媒へ吸熱させ、冷媒を蒸発させる第１熱交換器として機能する。本実施形態では、チラー２７は、後述する冷却水配管２７ｂを流れる冷却水と冷媒配管２７ａを流れる冷媒との間で熱交換を行い、この冷却水から冷媒へ熱を移動させる。チラー２７の冷媒配管２７ａは、冷媒を蒸発させる蒸発器として機能する。また、チラー２７の冷媒配管２７ａでは、第２膨張弁２５から流出した低温・低圧の霧状の冷媒が、蒸発することにより、低温・低圧のガス状の冷媒に変化せしめられる。この結果、低温回路３の冷却水は冷却せしめられる。

第１電磁調整弁２８及び第２電磁調整弁２９は、冷凍回路２内における冷媒の流通態様を変更するように用いられる。第１電磁調整弁２８の開度が大きくなるほどエバポレータ流路２ｂに流入する冷媒が多くなり、よってエバポレータ２６に流入する冷媒が多くなる。また、第２電磁調整弁２９の開度が大きくなるほどチラー流路２ｃに流入する冷媒が多くなり、よってチラー２７に流入する冷媒が多くなる。なお、本実施形態では、電磁調整弁２８は、その開度を調整可能な弁として構成されているが、開いた状態と閉じた状態との間で切り換えられる開閉弁であってもよい。また、第１電磁調整弁２８及び第２電磁調整弁２９の代わりに、冷凍基本流路２ａからの冷媒をエバポレータ流路２ｂのみ、チラー流路２ｃのみ及び／又はその両方に選択的に流入させることができる三方弁が設けられてもよい。したがって、冷凍基本流路２ａからエバポレータ流路２ｂ及びチラー流路２ｃへ流入する流量を調整することができれば、これら電磁調整弁２８、２９の代わりに如何なる弁が設けられてもよい。

次に、低温回路３について説明する。低温回路３は、第１ポンプ３１、チラー２７の冷却水配管２７ｂ、低温ラジエータ３２、第１三方弁３３及び第２三方弁３４を備える。加えて、低温回路３は、バッテリ熱交換器３５、ＭＧ熱交換器３６及びＰＣＵ熱交換器３７を備える。低温回路３では、これら構成部品を通って冷却水が循環する。なお、冷却水は低温回路３内を循環する第１熱媒体の一例であり、低温回路３内では、冷却水の代わりに任意の他の熱媒体が用いられてもよい。

低温回路３は、低温基本流路３ａと、低温ラジエータ流路３ｂと、発熱機器流路３ｃとに分けられる。低温ラジエータ流路３ｂと発熱機器流路３ｃとは互いに並列に設けられ、それぞれ低温基本流路３ａに接続されている。

低温基本流路３ａには、冷却水の循環方向において、第１ポンプ３１、チラー２７の冷却水配管２７ｂ、バッテリ熱交換器３５がこの順番に設けられる。また、低温基本流路３ａにはバッテリ熱交換器３５をバイパスするように設けられたバイパス流路３ｄが接続される。本実施形態では、バイパス流路３ｄは、冷却水の循環方向において、チラー２７とバッテリ熱交換器３５との間に一方の端部が接続され、バッテリ熱交換器３５の下流側に他方の端部が接続される。低温基本流路３ａとバイパス流路３ｄとの接続部には第１三方弁が設けられる。

また、低温ラジエータ流路３ｂには、低温ラジエータ３２が設けられる。発熱機器流路３ｃには、冷却水の循環方向において、ＭＧ熱交換器３６及びＰＣＵ熱交換器３７がこの順番に設けられる。発熱機器流路３ｃには、バッテリ、ＭＧ及びパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）以外の発熱機器と熱交換する熱交換器が設けられてもよい。低温基本流路３ａと低温ラジエータ流路３ｂ及び発熱機器流路３ｃとの間には第２三方弁３４が設けられる。

第１ポンプ３１は、低温回路３内を循環する冷却水を圧送する。本実施形態では、第１ポンプ３１は、電動式のウォータポンプであり、第１ポンプ３１への供給電力が調整されることによりその吐出容量が無段階に変化せしめられるように構成される。

低温ラジエータ３２は、低温回路３内を循環する冷却水と車両１００の外部の空気（外気）との間で熱交換を行う熱交換器である。低温ラジエータ３２は、冷却水の温度が外気の温度よりも高いときには冷却水から外気への放熱を行い、冷却水の温度が外気の温度よりも低いときには外気から冷却水への吸熱を行うように構成される。

第１三方弁３３は、チラー２７の冷却水配管２７ｂから流出した冷却水がバッテリ熱交換器３５とバイパス流路３ｄとの間で選択的に流通せしめられるように構成される。低温基本流路３ａでは、第１三方弁３３がバッテリ熱交換器３５側に設定されているときには、冷却水は第１ポンプ３１、チラー２７の冷却水配管２７ｂ、バッテリ熱交換器３５の順にこれら構成部品を通って流れる。一方、第１三方弁３３がバイパス流路３ｄ側に設定されているときには、冷却水は、バッテリ熱交換器３５には流通しないため、第１ポンプ３１及びチラー２７のみを通って流れる。

第２三方弁３４は、低温基本流路３ａから流出した冷媒が、低温ラジエータ流路３ｂと発熱機器流路３ｃとの間で選択的に流通せしめられるように構成される。第２三方弁３４が低温ラジエータ流路３ｂ側に設定されていると、低温基本流路３ａから流出した冷却水は低温ラジエータ３２を通って流れる。一方、第２三方弁３４が発熱機器流路３ｃ側に設定されていると、低温基本流路３ａから流出した冷却水は、ＭＧ熱交換器３６及びＰＣＵ熱交換器３７の順にこれら構成部品を通って流れる。加えて、第２三方弁３４を冷却水が両方に流れるように設定できる場合には、低温基本流路３ａから流出した冷却水は、その一部が低温ラジエータ３２を通って流れ、残りがＭＧ熱交換器３６及びＰＣＵ熱交換器３７の順にこれら構成部品を通って流れる。

なお、バッテリ熱交換器３５及びバイパス流路３ｄに流入する冷却水の流量を適切に調整することができれば、第１三方弁３３の代わりに、調整弁や開閉弁等の他の調整装置が用いられてもよい。同様に、低温ラジエータ流路３ｂ及び発熱機器流路３ｃに流入する冷却水の流量を適切に調整することができれば、第２三方弁３４の代わりに、調整弁や開閉弁等の他の調整装置が用いられてもよい。

バッテリ熱交換器３５は、車両１００のバッテリ（図示せず）と熱交換するように構成される。具体的には、バッテリ熱交換器３５は、例えば、バッテリの周りに設けられた配管を備え、この配管を流れる冷却水とバッテリとの間で熱交換が行われるように構成される。バッテリは、ＭＧによって発電された電力や車両の外部から供給された電力を蓄えると共に車両１００を駆動するためにＭＧに電力を供給するのに用いられる。

ＭＧ熱交換器３６は、車両１００のＭＧ（図示せず）と熱交換するように構成される。具体的には、ＭＧ熱交換器３６は、ＭＧの周りを流れるオイルと冷却水との間で熱交換が行われるように構成される。また、ＰＣＵ熱交換器３７は、車両１００のＰＣＵと熱交換するように構成される。具体的には、ＰＣＵ熱交換器３７は、ＰＣＵの周りに設けられた配管を備え、この配管を流れる冷却水とバッテリとの間で熱交換が行われるように構成される。ＭＧは、バッテリから電力を供給されて車両１００を駆動すると共に発電を行ってバッテリに電力を供給するのに用いられる。また、ＰＣＵは、バッテリやＭＧを制御するのに用いられる。

次に、高温回路４について説明する。高温回路４は、第２ポンプ４１、コンデンサ２２の冷却水配管２２ｂ、高温ラジエータ４２、ヒータコア４３、第３三方弁４４、第３電磁調整弁４５、第４電磁調整弁４６及び機関冷却回路５を備える。高温回路４でもこれら構成部品を通って冷却水が循環する。なお、この冷却水は高温回路４内を循環する第２熱媒体の一例であり、高温回路４内では、冷却水の代わりに任意の他の熱媒体が用いられてもよい。

また、高温回路４は、高温基本流路４ａと、高温ラジエータ流路４ｂと、ヒータ流路４ｃと、機関流入流路４ｄと、機関流出流路４ｅと、コア上流側連通路４ｆと、コア下流側連通路４ｇと、機関冷却回路５とに分けられる。高温ラジエータ流路４ｂとヒータ流路４ｃとは互いに並列に設けられ、それぞれ高温基本流路４ａに接続されている。なお、本明細書では、冷却水の循環方向においてコンデンサ２２の下流であってヒータコア４３の上流に位置する高温回路４の部分（高温基本流路４ａ及びヒータ流路４ｃの一部）をコア上流側部分と称する。また、冷却水の循環方向においてヒータコア４３の下流であってコンデンサ２２の上流に位置する高温回路４の部分（高温基本流路４ａ及びヒータ流路４ｃの残りの一部）をコア下流側部分と称する。

機関流入流路４ｄは、冷却水の循環方向においてヒータコア４３の下流側のヒータ流路４ｃと機関冷却回路５とを連通させる。特に、機関流入流路４ｄは、機関冷却回路５内の冷却水の循環方向において、内燃機関５２の冷却水流路の入口側において機関冷却回路５に連通する。この結果、高温回路４は、機関冷却回路５に設けられた内燃機関５２の冷却水流路の入口が機関流入流路４ｄによりコア下流側部分に連通するように構成される。

機関流出流路４ｅはその一方の端部が機関冷却回路５と連通すると共に他方の端部がコア上流側連通路４ｆ及びコア下流側連通路４ｇと連通する。特に、機関流出流路４ｅは、機関冷却回路５内の冷却水の循環方向において、内燃機関５２の冷却水流路の出口側にて機関冷却回路５に連通する。また、コア上流側連通路４ｆは、冷却水の循環方向においてヒータコア４３の上流側のヒータ流路４ｃと連通する。一方、コア下流側連通路４ｇは、冷却水の循環方向においてヒータコア４３の下流側のヒータ流路４ｃと連通する。この結果、高温回路４は、内燃機関５２の冷却水流路の出口がコア上流側部分とコア下流側部分とに別々に連通するように構成される。

高温基本流路４ａには、冷却水の循環方向において、第２ポンプ４１、コンデンサ２２の冷却水配管２２ｂがこの順番に設けられる。高温ラジエータ流路４ｂには、冷却水の循環方向において、第３電磁調整弁４５及び高温ラジエータ４２がこの順番に設けられる。また、ヒータ流路４ｃには、冷却水の循環方向において、第４電磁調整弁４６及びヒータコア４３が設けられる。なお、ヒータ流路４ｃには、冷却水の循環方向においてヒータコア４３の上流側に、電気ヒータが設けられてもよい。機関流出流路４ｅとコア上流側連通路４ｆ及びコア下流側連通路４ｇとの間には第３三方弁４４が設けられる。

第２ポンプ４１は、高温回路４内を循環する冷却水を圧送する。本実施形態では、第２ポンプ４１は、第１ポンプ３１と同様な、電動式のウォータポンプである。また、高温ラジエータ４２は、低温ラジエータ３２と同様に、高温回路４内を循環する冷却水と外気との間で熱交換を行う熱交換器である。

ヒータコア４３は、高温回路４内を循環する冷却水とヒータコア４３周りの空気との間で熱交換を行ってヒータコア４３周りの空気を暖め、その結果、車室内の暖房を行うように構成される。具体的には、ヒータコア４３は、冷却水からヒータコア４３周りの空気へ排熱するように構成される。したがって、ヒータコア４３に高温の冷却水が流れると、冷却水の温度が低下すると共に、ヒータコア４３周りの空気が暖められる。

第３三方弁４４は、機関流出流路４ｅがコア上流側連通路４ｆに連通した第１状態と、機関流出流路４ｅがコア下流側連通路４ｇに連通した第２状態との間で切替可能な第１流通態様制御装置として機能する。第３三方弁４４が第１状態に設定されていると、内燃機関５２の冷却水流路から流出した冷却水はコア上流側連通路４ｆを通ってヒータコア４３の上流側においてヒータ流路４ｃに流入する。一方、第３三方弁４４が第２状態に設定されていると、内燃機関５２の冷却水流路から流出した冷却水はコア下流側連通路４ｇを通ってヒータコア４３の下流側においてヒータ流路４ｃに流入する。なお、機関流出流路４ｅからコア上流側連通路４ｆ及びコア下流側連通路４ｇに流入する冷却水の流量を適切に調整することができれば、第３三方弁４４の代わりに、調整弁や開閉弁等の他の流通態様制御装置が用いられてもよい。また、第３三方弁４４は、機関流出流路４ｅ、コア上流側連通路４ｆ及び機関流出流路４ｅがいずれも互いに連通しない状態等、上記第１状態及び第２状態以外の他の連通状態をとることができるように構成されてもよい。

第３電磁調整弁４５及び第４電磁調整弁４６は、高温回路４内における冷却水の流通態様を制御するように、特にコンデンサ２２の冷却水配管２２ｂから高温ラジエータ４２とヒータコア４３（及び内燃機関５２の冷却水流路）とへの冷却水の流通態様を制御する第２流通態様制御装置として用いられる。第３電磁調整弁４５の開度が大きくなるほど高温ラジエータ流路４ｂに流入する冷却水が多くなり、よって高温ラジエータ４２に流入する冷却水が多くなる。また、第４電磁調整弁４６の開度が大きくなるほどヒータ流路４ｃに流入する冷却水が多くなり、よってヒータコア４３に流入する冷却水が多くなる。したがって、第３電磁調整弁４５及び第４電磁調整弁４６は、コンデンサ２２の冷却水配管２２ｂから流出した冷却水が高温ラジエータ流路４ｂとヒータ流路４ｃとに流入する比率を制御することができる。

なお、本実施形態では、電磁調整弁４５、４６は、その開度を調整可能な弁として構成されているが、開いた状態と閉じた状態との間で切り換えられる開閉弁であってもよい。また、第３電磁調整弁４５及び第４電磁調整弁４６の代わりに、高温基本流路４ａからの冷却水を高温ラジエータ流路４ｂのみ、ヒータ流路４ｃのみ及び／又はその両方に選択的に流入させることができる三方弁が設けられてもよい。したがって、高温基本流路４ａから高温ラジエータ流路４ｂ及びヒータ流路４ｃへ流入する流量を調整することができれば、第２流通態様制御装置としてこれら電磁調整弁４５、４６の代わりに如何なる弁が設けられてもよい。

次に、機関冷却回路５について説明する。機関冷却回路５は、第３ポンプ５１、内燃機関５２の冷却水流路、機関ラジエータ５３及びサーモスタッド５４を備える。機関冷却回路５では、これら構成部品を通って冷却水が循環する。なお、この冷却水は第１熱媒体の一例であり、機関冷却回路５内では、高温回路４と同じ熱媒体であれば任意の他の熱媒体が用いられてもよい。

また、機関冷却回路５は、機関基本流路５ａと、機関ラジエータ流路５ｂと、バイパス流路５ｃとに分けられる。機関ラジエータ流路５ｂとバイパス流路５ｃとは互いに並列に設けられ、それぞれ機関基本流路５ａに接続されている。

機関基本流路５ａには、冷却水の循環方向において、第３ポンプ５１、内燃機関５２の冷却水流路がこの順番に設けられる。機関ラジエータ流路５ｂには機関ラジエータ５３が設けられる。また、バイパス流路５ｃには、機関流入流路４ｄ及び機関流出流路４ｅが連通する。特に、機関流入流路４ｄはバイパス流路５ｃの下流側部分に連通する。その結果、機関流入流路４ｄは内燃機関５２の冷却水流路の入口近傍に連通する。一方、機関流出流路４ｅはバイパス流路５ｃの上流側部分に連通する。その結果、機関流入流路４ｄは内燃機関５２の冷却水流路の出口近傍に連通する。したがって、内燃機関５２の冷却水流路は、高温回路４に連通して高温回路４の冷却水が流通するように構成される。機関基本流路５ａと機関ラジエータ流路５ｂ及びバイパス流路５ｃとの間にはサーモスタッド５４が設けられる。なお、機関流入流路４ｄは、内燃機関５２の冷却水流路の入口近傍に連通していれば、機関基本流路５ａ等、バイパス流路５ｃ以外に連通してもよい。同様に、機関流出流路４ｅは、内燃機関５２の冷却水流路の出口近傍に連通していれば、機関基本流路５ａ等、バイパス流路５ｃ以外に連通してもよい。

第３ポンプ５１は、機関冷却回路５内を循環する冷却水を圧送する。本実施形態では、第３ポンプ５１は、第１ポンプ３１と同様な、電動式のウォータポンプである。また、機関ラジエータ５３は、低温ラジエータ３２と同様に、機関冷却回路５内を循環する冷却水と外気との間で熱交換を行う熱交換器である。

内燃機関５２は、燃料を供給すると、供給された燃料を燃焼させて運動エネルギを得るように構成される。内燃機関５２は燃料の燃焼に伴って高温になり、内燃機関の冷却水流路に冷却水を流通させることにより内燃機関５２が過剰に昇温することが抑制される。

サーモスタッド５４は、機関ラジエータ流路５ｂを通る冷却水の流れを遮断する閉弁状態と、機関ラジエータ流路５ｂを通って冷却水が流れることを許可する開弁状態との間で切り替えられる弁である。サーモスタッド５４は、バイパス流路５ｃを通って循環する冷却水の温度が予め設定された温度以上であるときには、機関ラジエータ流路５ｂに冷却水が流れるように開かれる。一方、サーモスタッド５４は、バイパス流路５ｃを通って循環する冷却水の温度が予め設定された温度未満であるときには、機関ラジエータ流路５ｂに冷却水が流れないように閉じられる。この結果、内燃機関５２に流通する冷却水の温度がほぼ一定に保たれる。

図２は、車載温調装置１を搭載した車両１００の空調用の空気通路７を概略的に示す構成図である。空気通路７では、図中に矢印で示した方向に空気が流れる。図２に示した空気通路７は、車両１００の外部又は車室の空気吸い込み口に接続されており、空気通路７には制御装置６による制御状態に応じて外気又は車室内の空気が流入する。また、図２に示した空気通路７は、車室内へ空気を吹き出す複数の吹き出し口に接続されており、空気通路７からは制御装置６による制御状態に応じてこのうち任意の吹き出し口に空気が供給される。

図２に示したように、本実施形態の空調用の空気通路７には、空気の流れ方向において、ブロワ７１と、エバポレータ２６と、エアミックスドア７２と、ヒータコア４３とがこの順番に設けられる。

ブロワ７１は、ブロワモータ７１ａとブロワファン７１ｂとを備える。ブロワ７１は、ブロワモータ７１ａによってブロワファン７１ｂが駆動されると、外気又は車室内の空気が空気通路７に流入して、空気通路７を通って空気が流れるように構成される。

エアミックスドア７２は、空気通路７を通って流れる空気のうち、ヒータコア４３を取って流れる空気の流量を調整する。エアミックスドア７２は、空気通路７を流れる全ての空気がヒータコア４３を流れる状態と、空気通路７を流れる全ての空気がヒータコア４３を流れない状態と、その間の状態との間で調整できるように構成される。

このように構成された空気通路７では、ブロワ７１が駆動されているときに、エバポレータ２６に冷媒が循環されている場合には、空気通路７を通って流れる空気が冷却される。また、ブロワ７１が駆動されているときに、ヒータコア４３に冷却水が循環されていて且つ空気がヒータコア４３を流れるようにエアミックスドア７２が制御されている場合には、空気通路７内を通って流れる空気が暖められる。

図３は、車載温調装置１を搭載した車両１００を概略的に示す図である。図３に示したように、車両１００のフロントグリルの内側に、低温ラジエータ３２、高温ラジエータ４２及び機関ラジエータ５３が配置される。したがって、車両１００が走行しているときにはこれらラジエータ３２、４２、５３には走行風が当たる。また、これらラジエータ３２、４２、５３に隣接してファン７６が設けられる。ファン７６は駆動されるとラジエータ３２、４２に風が当たるように構成される。したがって、車両１００が走行していないときでも、ファン７６を駆動することにより、ラジエータ３２、４２、５３に風を当てることができる。

図１を参照すると、制御装置６は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）６１を備える。ＥＣＵ６１は、各種演算を行うプロセッサと、プログラムや各種情報を記憶するメモリと、各種アクチュエータや各種センサと接続されるインタフェースとを備える。

また、制御装置６は、バッテリの温度を検出するバッテリ温度センサ６２と、チラー２７から流出した冷却水の温度を検出する第１水温センサ６３と、コンデンサ２２に流入する冷却水の温度を検出する第２水温センサ６４と、内燃機関５２の冷却水流路に流入する冷却水の温度を検出する第３水温センサ６５とを備える。ＥＣＵ６１はこれらセンサに接続され、ＥＣＵ６１にはこれらセンサからの出力信号が入力される。

加えて、ＥＣＵ６１は、車載温調装置１の各種アクチュエータに接続されて、これらアクチュエータを制御する。具体的には、ＥＣＵ６１は、コンプレッサ２１、電磁調整弁２８、２９、４５、４６、ポンプ３１、４１、５１、三方弁３３、３４、４４、ブロワモータ７１ａ、エアミックスドア７２及びファン７６に接続されて、これらを制御する。

＜車載温調装置の作動＞
次に、図４～図１２を参照して、車載温調装置１の代表的な作動状態について説明する。図４～図１２では、冷媒や冷却水が流れている流路が実線で、冷媒や冷却水が流れていない流路が破線でそれぞれ示されている。また、図中の細い矢印は冷媒や冷却水が流れる方向を、図中の太い矢印は熱の移動方向をそれぞれ示している。

図４は、車室の冷房及び暖房のいずれもが要求されておらず且つバッテリ等の発熱機器の冷却が必要な場合の車載温調装置１の作動状態（第１停止モード）を示している。特に、第１停止モードでは、内燃機関５２が作動している。

図４に示したように、第１停止モードでは、コンプレッサ２１及び第２ポンプ４１の作動は停止される。したがって、冷凍回路２内では冷媒は循環せず、また、高温回路４内では冷却水は循環しない。一方、第１停止モードでは、第１ポンプ３１が駆動せしめられる。したがって、低温回路３内では冷却水が循環する。

また、第１停止モードでは、第１三方弁３３は冷却水がバッテリ熱交換器３５に流通するように設定される。また、図４に示した例では、第２三方弁３４は、冷却水が低温ラジエータ流路３ｂ及び発熱機器流路３ｃの両方に流れるように設定される。

この結果、第１停止モードでは、バッテリ熱交換器３５、ＭＧ熱交換器３６及びＰＣＵ熱交換器３７（以下、これらをまとめて「発熱機器の熱交換器」という）においてバッテリ、ＭＧ及びＰＣＵ（発熱機器）の熱が冷却水に移動される。このため、発熱機器が冷却されると共に、冷却水の温度が外気の温度以上に上昇する。その後、冷却水は低温ラジエータ３２にて外気と熱交換することによって冷却され、再び発熱機器の熱交換器に流入する。したがって、第１停止モードでは、発熱機器の熱交換器にて発熱機器から熱が吸収されると共に低温ラジエータ３２にてその熱が放出される。

なお、図４に示した例では、このとき内燃機関５２が作動している。このため、第３ポンプ５１が駆動され、機関冷却回路５内で冷却水が循環する。機関冷却回路５内の冷却水の温度が高いと、サーモスタッド５４が開いて機関ラジエータ５３にも冷却水が循環する。一方、暖機が完了した状態で内燃機関５２が停止しているときには、図５に示したように、第３ポンプ５１の作動は停止され、よって機関冷却回路５内で冷却水は循環しない。

図６は、車室の冷房及び暖房のいずれもが要求されておらず且つ発熱機器の強い冷却が必要な場合の車載温調装置１の作動状態（第２停止モード）を示している。

図６に示したように、第２停止モードでは、コンプレッサ２１、第１ポンプ３１及び第２ポンプ４１のいずれもが作動せしめられる。したがって、冷凍回路２、低温回路３及び高温回路４のいずれにおいても冷媒又は冷却水が循環する。

また、第２停止モードでは、第１電磁調整弁２８が閉じられ且つ第２電磁調整弁２９が開かれる。したがって、エバポレータ２６には冷媒は流通せず、チラー２７に冷媒が流通する。加えて、第２停止モードでは、第１三方弁３３は冷却水がバッテリ熱交換器３５に流通するように設定される。また、図６に示した例では、第２三方弁３４は、冷却水が低温ラジエータ流路３ｂ及び発熱機器流路３ｃの両方に流れるように設定される。これによって、ＭＧ熱交換器３６やＰＣＵ熱交換器３７にも冷却水が流れるため、ＭＧやＰＣＵの冷却を行うことができる。さらに、第２停止モードでは、第３電磁調整弁４５が開かれ、第４電磁調整弁４６が閉じられる。したがって、高温回路４内の冷却水は、コンデンサ２２を通った後に高温ラジエータ流路４ｂに流入する。

この結果、第２停止モードでは、チラー２７にて低温回路３内の冷却水の熱が冷媒に移動されて、この冷却水が冷却される。その後、この低温の冷却水がバッテリ熱交換器３５等の発熱機器の熱交換器に流れ、発熱機器が冷却される。一方、コンデンサ２２にて冷媒の熱が高温回路４に移動されて、高温回路４内の冷却水が暖められる。その後、この高温の冷却水が高温ラジエータ４２にて外気と熱交換することによって冷却され、再びコンデンサ２２に流入する。したがって、第２停止モードでは、発熱機器の熱交換器にて発熱機器から熱が吸収されると共に高温ラジエータ４２にてその熱が放出される。

なお、図６に示した例では、内燃機関５２が作動している。このため、第３ポンプ５１が駆動され、機関冷却回路５内で冷却水が循環する。一方、暖機が完了した状態で内燃機関５２が停止しているときには、図７に示したように、第３ポンプ５１の作動は停止され、よって機関冷却回路５内で冷却水は循環しない。

図８は、車室の冷房及び暖房のいずれもが要求されておらず且つ内燃機関５２の停止中に内燃機関５２に流入する冷却水を昇温させる場合の車載温調装置１の作動状態（暖機モード）を示している。特に、本実施形態では、暖機モードは、内燃機関５２の停止中であって車両１００がＭＧによって駆動されている場合に実行される。

図８に示したように、暖機モードでは、コンプレッサ２１、第１ポンプ３１、第２ポンプ４１及び第３ポンプ５１のいずれもが作動せしめられる。また、暖機モードでは、第１電磁調整弁２８が閉じられ且つ第２電磁調整弁２９が開かれる。したがって、エバポレータ２６には冷媒は流通せず、チラー２７に冷媒が流通する。加えて、暖機モードでは、第１三方弁３３は冷却水がバッテリ熱交換器３５に流通するように設定される。また、図８に示した例では、第２三方弁３４は、冷却水が発熱機器流路３ｃのみに流れるように設定される。

さらに暖機モードでは、第３電磁調整弁４５が閉じられ、第４電磁調整弁４６が開かれる。したがって、高温回路４内の冷却水は、コンデンサ２２を通った後にヒータ流路４ｃに流入する。

この結果、暖機モードでは、バッテリ熱交換器３５、ＭＧ熱交換器３６及びＰＣＵ熱交換器３７等の発熱機器の熱交換器において、発熱機器から低温回路３内の冷却水へ放熱される。このため、発熱機器の冷却が行われると共に、冷却水が昇温される。また、暖機モードでは、チラー２７にて低温回路３内の冷却水の熱が冷媒に移動されて、この冷却水が冷却されると共に冷媒が昇温される。チラー２７にて冷却された冷却水は再び発熱機器の熱交換器に供給される。

また、暖機モードでは、コンデンサ２２にて冷媒の熱が高温回路４の冷却水に移動されて、この冷媒が冷却されると共に高温回路４内の冷却水が昇温される。コンデンサ２２にて冷却された冷媒は再びチラー２７に供給される。

暖機モードでは、機関冷却回路５の第３ポンプ５１が駆動されていると共に、第３三方弁４４が第２状態に設定されている。したがって、機関流出流路４ｅはコア下流側連通路４ｇに連通する。その結果、コンデンサ２２から流出してヒータコア４３を通った冷却水の一部は、機関流入流路４ｄを通って機関冷却回路５に流入する。したがって、コンデンサ２２にて昇温された冷却水が内燃機関５２の冷却水通路に流入することになる。換言すると、暖房モードでは、コンデンサ２２において冷媒から吸熱して昇温された高温回路４内の冷却水が内燃機関５２の冷却水流路に流入するように、第３三方弁４４、第３電磁調整弁４５及び第４電磁調整弁４６が制御されている。この結果、内燃機関５２の暖機が促進される。内燃機関５２の冷却水流路において熱を奪われた冷却水は、内燃機関５２の冷却水流路から流出した後に機関流出流路４ｅ及びコア下流側連通路４ｇを通ってコンデンサ２２の冷却水配管２２ｂに再び供給されて昇温せしめられる。

したがって、暖機モードでは、発熱機器にて熱が吸収され、その熱により内燃機関５２の冷却水流路に流入する冷却水が昇温され、よって内燃機関５２が暖機される。

なお、暖機モードでは、発熱機器の温度が低下したような場合には、第２三方弁３４は、冷却水が低温ラジエータ流路３ｂ及び発熱機器流路３ｃの両方に流入するように設定されてもよい。また、暖機モードでは、バッテリの温度が低下した場合には、第１三方弁３３は冷却水がバイパス流路３ｄに流入するように設定されてもよい。

図９は、車室の冷房が要求されていて且つ発熱機器の冷却が必要な場合の車載温調装置１の作動状態（第１冷房モード）を示している。また、図９に示した例では、内燃機関５２が作動している。

図９に示したように、第１冷房モードでは、コンプレッサ２１、第１ポンプ３１及び第２ポンプ４１のいずれもが作動せしめられる。また、第１冷房モードでは、第１電磁調整弁２８が開かれ且つ第２電磁調整弁２９が閉じられ、また、第３電磁調整弁４５が開かれ且つ第４電磁調整弁４６が閉じられる。また、図９に示した例では、第２三方弁３４は、冷却水が低温ラジエータ流路３ｂ及び発熱機器流路３ｃの両方に流れるように設定される。

この結果、第１冷房モードでは、エバポレータ２６にて周囲の空気の熱が冷媒に移動されて、周囲の空気が冷却される。一方、コンデンサ２２にて冷媒の熱が高温回路４に移動されて、高温回路４内の冷却水が暖められる。その後、この高温の冷却水が高温ラジエータ４２にて外気と熱交換することによって冷却され、再びコンデンサ２２に流入する。

また、第１冷房モードでは、発熱機器の熱交換器において発熱機器の熱が冷却水に移動され、その後、冷却水は低温ラジエータ３２にて外気と熱交換することによって冷却され、再びバッテリ熱交換器３５に流入する。したがって、第１冷房モードでは、エバポレータ２６において周囲の空気から熱が吸収されると共に高温ラジエータ４２にてその熱が放出され、且つ発熱機器の熱交換器にて発熱機器から熱が吸収されると共に低温ラジエータ３２にてその熱が放出される。

図１０は、車室の冷房が要求されていて且つ発熱機器の強い冷却が必要な場合の車載温調装置１の作動状態（第２冷房モード）を示している。

図１０に示したように、第２冷房モードでは、コンプレッサ２１、第１ポンプ３１及び第２ポンプ４１のいずれもが作動せしめられる。また、第２冷房モードでは、第１電磁調整弁２８及び第２電磁調整弁２９がいずれも開かれ、よってエバポレータ２６及びチラー２７のいずれにも冷媒が流通する。このときの各電磁調整弁２８、２９の開度は、冷房強度やバッテリの温度等に応じて調整される。加えて、第２冷房モードでは、第１三方弁３３は冷却水がバッテリ熱交換器３５に流通するように設定される。また、図１０に示した例では、第２三方弁３４は、冷却水が低温ラジエータ流路３ｂ及び発熱機器流路３ｃの両方に流れるように設定される。さらに第２冷房モードでは、第３電磁調整弁４５が開かれ、第４電磁調整弁４６が閉じられる。

この結果、第２冷房モードでは、チラー２７にて低温回路３内の冷却水の熱が冷媒に移動されて、この冷却水が冷却される。その後、この低温の冷却水が発熱機器の熱交換器に流れ、発熱機器が冷却される。また、第２冷房モードでは、エバポレータ２６にて周囲の空気の熱が冷媒に移動されて、周囲の空気が冷却される。一方、コンデンサ２２にて冷媒の熱が高温回路４に移動されて、高温回路４内の冷却水が暖められる。その後、この高温の冷却水が高温ラジエータ４２にて外気と熱交換することによって冷却され、再びコンデンサ２２に流入する。したがって、第２冷房モードでは、発熱機器の熱交換器にて発熱機器から熱が吸収され且つエバポレータ２６において周囲の空気から熱が吸収されると共に高温ラジエータ４２にてその熱が放出される。

図１１は、車室の暖房が要求されていて且つ内燃機関が停止している場合の車載温調装置１の作動状態（第１暖房モード）を示している。

図１１に示したように、第１暖房モードでは、コンプレッサ２１、第１ポンプ３１及び第２ポンプ４１のいずれもが作動せしめられる。また、第１暖房モードでは、第１電磁調整弁２８が閉じられ且つ第２電磁調整弁２９が開かれる。したがって、エバポレータ２６には冷媒は流通せず、チラー２７に冷媒が流通する。加えて、第１暖房モードでは、第１三方弁３３は冷却水がバッテリ熱交換器３５に流通するように設定される。また、図１１に示した例では、第２三方弁３４は、冷却水が低温ラジエータ流路３ｂ及び発熱機器流路３ｃの両方に流れるように設定される。なお、第１三方弁３３は冷却水がバイパス流路３ｄに流れるように設定されてもよく、また、第２三方弁３４は冷却水が低温ラジエータ流路３ｂのみに流れるように設定されてもよい。

さらに第１暖房モードでは、第３電磁調整弁４５が閉じられ、第４電磁調整弁４６が開かれる。したがって、高温回路４内の冷却水は、コンデンサ２２を通った後にヒータ流路４ｃに流入する。また、内燃機関５２は停止しており、よって第３ポンプ５１も停止している。このため、冷却水は機関流入流路４ｄや機関流出流路４ｅを通って流れない。

この結果、第１暖房モードでは、チラー２７にて低温回路３内の冷却水の熱が冷媒に移動されて、この冷却水が冷却される。図１１に示したようにバッテリ熱交換器３５や発熱機器流路３ｃに冷却水が流通するように第１三方弁３３が設定されている場合には、この低温の冷却水が発熱機器の熱交換器及び低温ラジエータ３２に流れ、発熱機器や外気から冷却水へ熱が吸収される。

また、コンデンサ２２にて冷媒の熱が高温回路４に移動されて、高温回路４内の冷却水が暖められる。その後、この高温の冷却水がヒータコア４３にてその周りの空気と熱交換することによって冷却され、これに伴って周囲の空気が昇温される。したがって、第１暖房モードでは、低温ラジエータ３２にて外気から熱が吸収され、且つ場合によっては発熱機器の熱交換器にて発熱機器から熱が吸収されると共に、ヒータコア４３にてその熱が放出される。

図１２は、車室の暖房が要求されていて内燃機関が運転されている場合の車載温調装置１の作動状態（第２暖房モード）を示している。

図１２に示したように、第２暖房モードでは、コンプレッサ２１は停止される。したがって、冷凍回路２内では冷媒は循環しない。また、図１２に示したように、第１ポンプ３１、第２ポンプ４１及び第３ポンプ５１はいずれも作動せしめられる。したがって、低温回路３、高温回路４及び機関冷却回路５内では冷却水が循環する。

また、第２暖房モードでは、第３電磁調整弁４５が閉じられ、第４電磁調整弁４６が開かれる。したがって、高温回路４内の冷却水は、コンデンサ２２を通った後にヒータ流路４ｃに流入する。

加えて、第２暖房モードでは、機関冷却回路５の第３ポンプ５１が駆動されていると共に、第３三方弁４４が第２状態に設定されている。したがって、機関流出流路４ｅはコア下流側連通路４ｇに連通する。この結果、ヒータコア４３から流出した冷却水の一部は、機関流入流路４ｄを通って機関冷却回路５に流入する。また、機関冷却回路５において内燃機関５２の冷却水流路から流出した冷却水の一部は、機関流出流路４ｅ及びコア下流側連通路４ｇを通ってヒータコア４３の下流側においてヒータ流路４ｃに流入する。すなわち、斯かる冷却水の一部は、コア下流側部分に流入する。したがって、内燃機関５２の冷却水流路において暖められた冷却水は、コンデンサ２２の冷却水配管２２ｂを通ってからヒータコア４３に流入する。

加えて、第２暖房モードでは、低温回路３内の冷却水が第１停止モードと同様に低温回路３内を循環する。したがって、第２暖房モードでは、発熱機器の熱交換器にて発熱機器から熱が吸収されると共に低温ラジエータ３２にてその熱が放出される。

この結果、第２暖房モードでは、内燃機関５２の冷却水流路において内燃機関の熱により昇温された機関冷却回路５内の冷却水の一部が、機関流出流路４ｅを通って高温回路４に流入する。この高温の冷却水は、コア下流側連通路４ｇ、コンデンサ２２の冷却水配管２２ｂを通ってヒータコア４３に流入する。ヒータコア４３に流入した冷却水はヒータコア４３にてその周りの空気と熱交換することによって冷却され、これに伴って周囲の空気が昇温される。したがって、第２暖房モードでは、内燃機関５２の冷却水流路にて内燃機関から熱が吸収され、ヒータコア４３にてその熱が放出される。加えて、第２暖房モードでは、発熱機器の熱交換器にて発熱機器から熱が吸収されると共に低温ラジエータ３２にてその熱が放出される。

＜電磁調整弁の制御＞
図１３は、第３電磁調整弁４５、第４電磁調整弁４６及び第３ポンプ５１を制御する制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは、一定時間間隔毎に実行される。

まず、ステップＳ１１では、車両１００が内燃機関５２によらずにモータによって駆動されているか否かが判定される。車両１００がモータによって駆動されているか否かは、例えば、内燃機関５２やモータの駆動を制御するＥＣＵからの制御信号に基づいて判定される。車両１００が内燃機関５２によらずにモータによって駆動されているときには、基本的に内燃機関５２が停止されていると共に、モータ、ＭＧ及びＰＣＵ等の発熱機器が発熱し、よってこれら発熱機器の熱交換器においてこれら発熱機器から低温回路３の冷却水へ放熱される。ステップＳ１１において、内燃機関５２が停止されていて車両１００が内燃機関５２によらずにモータによって駆動されていると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ１２へと進む。

ステップＳ１２では、コンプレッサ２１が作動中であるか否か、すなわち冷凍回路２にて冷凍サイクルが実行されているか否かが判定される。したがって、ステップＳ１２では、チラー２７において低温回路３の冷却水から冷媒へ熱の移動が行われると共にコンデンサ２２において冷媒から高温回路４の冷却水へ熱の移動が行われているか否かが判定されているといえる。コンプレッサ２１が作動中ではないと判定された場合には、第３電磁調整弁４５及び第４電磁調整弁４６は特に調整されずにそのまま維持され、制御ルーチンが終了せしめられる。この場合には、内燃機関５２が停止中の第１停止モード（図５を参照）が実行される。

一方、ステップＳ１２において、コンプレッサ２１が作動中であると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ１３へと進む。ステップＳ１３では、第３水温センサ６５によって検出された冷却水の温度（すなわち、内燃機関５２の冷却水流路に流入する冷却水の温度）Ｔｗが予め定められた上限温度Ｔｗｕｐ以下であるか否かが判定される。上限温度Ｔｗｕｐは、例えば、内燃機関５２の暖機が完了したときに機関冷却回路５内の冷却水が到達する温度又はそれよりも僅かに低い温度に設定される。

ステップＳ１３において、冷却水の温度Ｔｗが上限温度Ｔｗｕｐ以下であると判定された場合、すなわち内燃機関５２の暖機が必要な場合には、制御ルーチンはステップＳ１４へと進む。この場合には、暖機モード（図８を参照）が実行される。したがって、ステップＳ１４では、第３電磁調整弁４５が開かれると共に第４電磁調整弁４６も開かれ、第３ポンプ５１が作動される。このときの第３電磁調整弁４５及び第４電磁調整弁４６の開度は、第３水温センサ６５によって検出された冷却水の温度に応じて制御される。

図１４は、内燃機関５２の冷却水流路に流入する冷却水の温度と、第３電磁調整弁４５及び第４電磁調整弁４６の開度との関係を示す図である。図１４に示したように、冷却水の温度Ｔｗが下限温度Ｔｗｌｏｗよりも低いときには、第３電磁調整弁４５は全閉に設定されると共に第４電磁調整弁４６は全開に設定される。冷却水の温度Ｔｗが下限温度Ｔｗｌｏｗ以上になると、冷却水の温度の上昇に伴って、第３電磁調整弁４５の開度が徐々に大きくなると共に、第４電磁調整弁４６の開度が徐々に小さくなる。そして、冷却水の温度Ｔｗが上限温度Ｔｗｕｐになると、第３電磁調整弁４５は全開にされると共に第４電磁調整弁４６は全閉にされる。

一方、ステップＳ１３において、冷却水の温度Ｔｗが上限温度Ｔｗｕｐよりも高いと判定された場合、すなわち内燃機関５２の暖機が不要な場合には、制御ルーチンはステップＳ１５へと進む。ステップＳ１５では、車両１００の暖房要求がＯＮに設定されているか否かが判定される。車両１００の暖房要求のＯＮ／ＯＦＦは、例えば、ユーザの設定温度や車室内の温度等に基づいて自動的に切り換えられてもよいし、ユーザによってスイッチ等により直接切り替えられても良い。

ステップＳ１５において、車両１００の暖房要求がＯＮに設定されていると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ１６へと進む。この場合には、図１１に示した第１暖房モードが実行される。したがって、ステップＳ１６では、第３電磁調整弁４５が全閉に設定されると共に第４電磁調整弁４６が全開に設定され、第３ポンプ５１が停止される。一方、ステップＳ１５において、車両１００の暖房要求がＯＦＦに設定されていると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ１７へと進む。この場合には、内燃機関５２が停止中の第２停止モード（図７を参照）、内燃機関５２が停止中の第１冷房モード又は内燃機関５２が停止中の第２冷房モードが実行される。したがって、ステップＳ１７では、第３電磁調整弁４５が全開に設定されると共に第４電磁調整弁４６が全閉に設定され、第３ポンプ５１が停止される。

一方、ステップＳ１１において、車両１００が内燃機関５２によって駆動されていると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ１８へと進む。ステップＳ１８では、ステップＳ１５と同様に、車両１００の暖房要求がＯＮに設定されているか否かが判定される。ステップＳ１８において、車両１００の暖房要求がＯＮに設定されていると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ１９へと進む。この場合には、第２暖房モード（図１２を参照）が実行される。したがって、ステップＳ１９では、第３電磁調整弁４５が全閉に設定されると共に第４電磁調整弁４６が全開に設定され、第３ポンプ５１が作動される。一方、ステップＳ１８において、車両１００の暖房要求がＯＦＦに設定されていると判定された場合には、制御ルーチンはステップＳ２０へと進む。この場合には、内燃機関５２が作動中の第１停止モード（図４を参照）、内燃機関５２が作動中の第２停止モード（図６を参照）、内燃機関５２が停止中の第１冷房モード（図９を参照）又は内燃機関５２が停止中の第２冷房モード（図１０を参照）が実行される。したがって、ステップＳ２０では、第３電磁調整弁４５が全開に設定されると共に第４電磁調整弁４６が全閉に設定され、第３ポンプ５１が作動される。

＜作用・効果＞
本実施形態では、内燃機関５２の停止中であって、発熱機器の熱交換器において発熱機器から低温回路３の冷却水への放熱が行われると共にコンプレッサ２１の作動に伴ってチラー２７において低温回路３の冷却水から冷媒への熱の移動が行われているときには、第４電磁調整弁４６が開かれる停止中制御が行われる。停止中制御においては、コンデンサ２２において冷媒から吸熱して昇温された高温回路４の冷却水が内燃機関５２の熱媒体流路に流入する。

したがって、本実施形態によれば、内燃機関５２が停止していて内燃機関５２の暖機を行うにあたって、外気から熱を吸収するのではなく、外気よりも高温になっている発熱機器から熱を吸収して、内燃機関５２に流入する冷却水の昇温が行われる。この結果、内燃機関５２の暖機を効率的に行うことができる。

また、ハイブリッド車両では、モータによる駆動がされているときには、モータ、ＰＣＵ及びバッテリ等の発熱機器における発熱量が多くなり、よってこれら発熱機器の温度が高くなる。そして、これら発熱機器の温度が過剰に高くなると、その性能の低下や劣化を招く。本実施形態では、内燃機関５２の停止中において内燃機関５２の暖機を行うにあたって、これら発熱機器の冷却が行われるため、発熱機器の過剰な昇温を抑制することができる。特に、本実施形態では、内燃機関５２の停止中であって車両１００がモータによって駆動されているときに停止中制御が行われるため、より効率的に発熱機器の過剰な昇温を抑制することができる。

一方で、本実施形態では、内燃機関５２の停止中であって発熱機器の熱交換器において発熱機器から低温回路３の冷却水への放熱が行われると共にコンプレッサ２１の作動に伴ってチラー２７において低温回路３の冷却水から冷媒への熱の移動が行われているときでも、内燃機関５２の冷却水流路における冷却水の温度が上限温度よりも高い場合には、基本的に内燃機関５２の冷却水流路の冷却水の流れは停止される。したがって、内燃機関５２の暖機が十分に行われて、それ以上、内燃機関５２を昇温させる必要がないときには、内燃機関５２への高温の冷却水の提供が停止される。

また、本実施形態では、第３電磁調整弁４５及び第４電磁調整弁４６は、コンデンサ２２の冷却水配管２２ｂから流出した冷却水が高温ラジエータ流路４ｂとヒータ流路４ｃとに流入する比率を制御することができる。そして、第３ポンプ５１が作動されているときには、ヒータ流路４ｃに流入した冷却水の一部が内燃機関５２の冷却水流路に流入する。したがって、第３電磁調整弁４５及び第４電磁調整弁４６は、コンデンサ２２の冷却水配管２２ｂから流出した冷却水が高温ラジエータ４２と内燃機関５２の冷却水流路とに流入する比率を制御することができる。

そして、本実施形態では、停止中制御において、内燃機関５２の停止中であって発熱機器の熱交換器において発熱機器から低温回路３の冷却水への放熱が行われると共にチラー２７において低温回路３の冷却水から冷媒への熱の移動が行われているときには、内燃機関５２の冷却水流路内における冷却水の温度が相対的に高い場合にはこの冷却水の温度が相対的に低い場合に比べて、高温回路４内の冷却水が高温ラジエータ４２に流入する比率が高くされる。

この結果、本実施形態によれば、内燃機関５２の冷却水流路内を流れる冷却水の温度が高くなるにつれて、冷却水の温度の上昇速度を徐々に低下させることができる。この結果、内燃機関５２の冷却水流路内の冷却水の温度が過剰に高くなってしまうことが抑制される。

以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。

１ 車載温調装置
２ 冷凍回路
３ 低温回路
４ 高温回路
５ 機関冷却回路
６ 制御装置
７ 空気通路
２２ コンデンサ
２７ チラー
４４ 第３三方弁

Claims (4)

1. 発熱機器と熱交換する発熱機器用熱交換器と第１熱交換器とを有すると共にこれらを通って第１熱媒体が循環するように構成された第１熱回路と、
   内燃機関の熱媒体流路と第２熱交換器とを有すると共にこれらを通って第２熱媒体が循環するように構成された第２熱回路と、
   前記第１熱媒体から冷媒に吸熱させて該冷媒を蒸発させる前記第１熱交換器と前記冷媒から前記第２熱媒体に放熱させて該冷媒を凝縮させる第２熱交換器とを有すると共に、これらを通って冷媒が循環することで冷凍サイクルを実現するように構成された冷凍回路と、を備え、
   前記第２熱回路は該第２熱回路内の前記第２熱媒体の流通態様を制御する流通態様制御装置を更に有し、
   前記流通態様制御装置は、前記内燃機関の停止中であって、前記発熱機器用熱交換器において前記発熱機器から前記第１熱媒体への放熱が行われる共に前記第１熱交換器において前記第１熱媒体から前記冷媒への吸熱が行われているときには、前記第２熱交換器において前記冷媒から吸熱して昇温された前記第２熱媒体が前記内燃機関の熱媒体流路に流入するように流通態様を制御する停止中制御を行い、
   前記流通態様制御装置は、前記停止中制御において、前記内燃機関の停止中であって前記発熱機器用熱交換器において前記発熱機器から前記第１熱媒体への放熱が行われると共に前記第１熱交換器において前記第１熱媒体から前記冷媒への吸熱が行われているときでも、前記内燃機関の熱媒体流路内における前記第２熱媒体の温度が予め定められた上限温度よりも高い場合には、前記第２熱媒体が前記内燃機関の熱媒体流路に流入しないように流通態様を制御する、車載温調装置。
2. 前記第２熱回路は、大気と前記第２熱媒体との間で熱交換を行うラジエータを更に有し、
   前記流通態様制御装置は、前記第２熱交換器から流出した前記第２熱媒体が前記ラジエータと前記内燃機関の熱媒体流路とに流入する比率を制御するように構成され、
   前記流通態様制御装置は、前記停止中制御において、前記内燃機関の停止中であって前記発熱機器用熱交換器において前記発熱機器から前記第１熱媒体への放熱が行われる共に前記第１熱交換器において前記第１熱媒体から前記冷媒への吸熱が行われているときには、前記内燃機関の熱媒体流路内における前記第２熱媒体の温度が相対的に高い場合には該第２熱媒体の温度が相対的に低い場合に比べて、前記第２熱媒体が前記ラジエータに流入する比率が高くなるように該比率を制御する、請求項１に記載の車載温調装置。
3. 発熱機器と熱交換する発熱機器用熱交換器と第１熱交換器とを有すると共にこれらを通って第１熱媒体が循環するように構成された第１熱回路と、
   内燃機関の熱媒体流路と第２熱交換器とを有すると共にこれらを通って第２熱媒体が循環するように構成された第２熱回路と、
   前記第１熱媒体から冷媒に吸熱させて該冷媒を蒸発させる前記第１熱交換器と前記冷媒から前記第２熱媒体に放熱させて該冷媒を凝縮させる第２熱交換器とを有すると共に、これらを通って冷媒が循環することで冷凍サイクルを実現するように構成された冷凍回路と、を備え、
   前記第２熱回路は該第２熱回路内の前記第２熱媒体の流通態様を制御する流通態様制御装置を更に有し、
   前記流通態様制御装置は、前記内燃機関の停止中であって、前記発熱機器用熱交換器において前記発熱機器から前記第１熱媒体への放熱が行われる共に前記第１熱交換器において前記第１熱媒体から前記冷媒への吸熱が行われているときには、前記第２熱交換器において前記冷媒から吸熱して昇温された前記第２熱媒体が前記内燃機関の熱媒体流路に流入するように流通態様を制御する停止中制御を行い、
   前記第２熱回路は、大気と前記第２熱媒体との間で熱交換を行うラジエータを更に有し、
   前記流通態様制御装置は、前記第２熱交換器から流出した前記第２熱媒体が前記ラジエータと前記内燃機関の熱媒体流路とに流入する比率を制御するように構成され、
   前記流通態様制御装置は、前記停止中制御において、前記内燃機関の停止中であって前記発熱機器用熱交換器において前記発熱機器から前記第１熱媒体への放熱が行われる共に前記第１熱交換器において前記第１熱媒体から前記冷媒への吸熱が行われているときには、前記内燃機関の熱媒体流路内における前記第２熱媒体の温度が相対的に高い場合には該第２熱媒体の温度が相対的に低い場合に比べて、前記第２熱媒体が前記ラジエータに流入する比率が高くなるように該比率を制御する、車載温調装置。
4. 当該車載温調装置は、前記内燃機関とモータとを駆動源として有する車両に搭載され、
   前記停止中制御は、前記内燃機関の停止中であって且つ前記モータによって前記車両が駆動されているときに実行される、請求項１～３のいずれか１項に記載の車載温調装置。

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