JP7367573B2 - 熱要求調停装置、方法、プログラム、及び車両 - Google Patents

熱要求調停装置、方法、プログラム、及び車両 Download PDF

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Description

本開示は、車両に搭載された複数のユニットから取得する熱に関する要求を調停する熱要求調停装置などに関する。
特許文献１には、冷凍回路、低水温回路、及び高水温回路を備え、冷凍回路及び高水温回路が水冷コンデンサを介して熱交換可能であり、冷凍回路及び低水温回路が冷媒－水熱交換器を介して熱交換可能である車両用空調装置が記載されている。この特許文献１に記載の車両用空調装置では、冷凍回路と低水温回路との間で熱交換可能なサブクール（ＳＣ）コンデンサを設け、ＳＣコンデンサで冷凍回路の冷媒の冷却を促進することにより、冷凍回路の効率改善を図っている。
特開２０１５－１８６９８９号公報
特許文献１に記載の車両用空調装置では、熱源ユニットから要求される冷房要求、暖房要求、バッテリ充電（加温）要求の優先順で熱回路を制御する。このため、例えば冷房要求とバッテリ充電要求といった複数の要求が生じた場合には、冷房要求が優先される結果、バッテリ充電に対する熱流制御が効果的に行われない虞がある。このように、複数の要求が生じた場合に、全ての要求を満足させるための熱流制御に改善の余地がある。
本開示は、上記課題を鑑みてなされたものであり、複数の要求を満足させやすい好適な熱流制御を行うことができる熱要求調停装置などを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本開示技術の一態様は、高温の冷却水を循環させることが可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第１熱回路と、低温の冷却水を循環させることが可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第２熱回路と、冷媒を状態変化させながら循環させ、第１熱回路及び第２熱回路のそれぞれと熱交換可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第３熱回路と、第１熱回路、第２熱回路、及び第３熱回路を循環するいずれかの熱媒体を介して吸熱又は放熱を行う複数の熱源ユニットと、を備える車両に搭載される熱要求調停装置であって、熱源ユニットのそれぞれが吸熱又は放熱する熱の熱流制御に関する要求を複数導出する導出部と、導出部が導出する複数の熱流制御に関する要求に基づいて、１つ以上の熱流制御に関する要求を満たすように、第１熱回路、第２熱回路、及び第３熱回路の少なくとも１つについて経路を選択する選択部と、を備える、熱要求調停装置である。
上記本開示の熱要求調停装置によれば、複数パターンが存在する熱回路の経路の中から複数の熱流制御に関する要求に基づく最適な経路を選択するので、複数の熱流制御に関する要求を満足させやすい好適な熱流制御を行うことができる。
実施形態に係る熱要求調停装置及び熱回路の概略構成を示す機能ブロック図 図１に示す熱回路の構成例を示すブロック図 高温冷却回路について設定された複数の経路パターンを示す図 冷媒回路について設定された複数の経路パターンを示す図 低温冷却回路について設定された複数の経路パターンを示す図 低温冷却回路の経路パターンに関する対応マップを示す図 冷媒回路の経路パターンに関する対応マップを示す図 高温冷却回路の経路パターンに関する対応マップを示す図 選択部が実行する低温冷却回路の経路パターン選択制御の処理フローチャート 選択部が実行する低温冷却回路の経路パターン選択制御の処理フローチャート 選択部が実行する冷媒回路の経路パターン選択制御の処理フローチャート 選択部が実行する高温冷却回路の経路パターン選択制御の処理フローチャート 各熱回路の経路パターンを選択する具体例（第１例） 各熱回路の経路パターンを選択する具体例（第２例） 各熱回路の経路パターンを選択する具体例（第３例）
本開示の熱要求調停装置は、各熱回路のそれぞれにおける熱媒体の循環経路を、熱流制御に関する複数の要求に基づいて予め定められた複数の経路パターンの中から選択する。この選択制御により、複数の熱流制御に関する要求を満足させやすい好適な熱流制御を行うことができる。
以下、本開示の一実施形態について、熱要求調停装置が車両に搭載された場合を一例に挙げて、図面を参照しながら詳細に説明する。
＜実施形態＞
［全体構成］
図１は、本開示の一実施形態に係る熱要求調停装置及び熱回路の概略構成を示す機能ブロック図である。
熱要求調停装置１０は、高温冷却回路ＨＴ、低温冷却回路ＬＴ、及び冷媒回路ＲＥの３つの熱回路を備える車両に搭載され、各熱回路に含まれるユニットや熱回路以外のユニットからの熱に関する要求を調停する装置である。熱要求調停装置１０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークを介して、各熱回路に含まれるユニットや熱回路以外のユニットの制御装置と通信可能である。高温冷却回路ＨＴ、低温冷却回路ＬＴ、及び冷媒回路ＲＥは、それぞれ熱媒体を循環させる流路を有する。各熱回路に含まれるユニットは、熱媒体との間で熱交換を行うことができる。また、冷媒回路ＲＥは、高温冷却回路ＨＴ及び低温冷却回路ＬＴのそれぞれと熱交換可能に結合されている。
熱要求調停装置１０は、取得部１１と、導出部１２と、選択部１３と、指示部１４と、を備える。取得部１１は、各熱回路に含まれる複数のユニットや熱回路以外のユニットの制御装置から通信によって熱に関する情報を取得する。導出部１２は、取得部１１が取得した熱に関する情報に基づいて、熱源ユニット（後述する）のそれぞれが吸熱又は放熱する熱の熱流制御に関する要求（以下「熱流制御要求」という）を導出する。本実施形態の導出部１２は、熱流制御要求として、車両が搭載する複数の異なる熱源ユニットの状態に関する複数の要求を導出する。選択部１３は、導出部１２が導出する複数の熱流制御要求に基づいて、１つ以上の熱流制御要求を、好適には複数の要求の全てを満たすように、低温冷却回路ＬＴ、冷媒回路ＲＥ、及び高温冷却回路ＨＴのうち少なくとも１つの回路の動作内容を、好適には全ての回路の動作内容を決定する。動作内容の決定は、熱回路ごとに予め設定された複数の経路パターン（後述する）の中から各々１つの経路パターンを選択することで行われる。指示部１４は、選択部１３によって選択された経路パターンに基づく動作を各熱回路に対して指示する。
図２は、図１に示す高温冷却回路ＨＴ、低温冷却回路ＬＴ、及び冷媒回路ＲＥの構成例を示すブロック図である。図２においては、各熱回路において熱媒体が循環する流路を太線で示している。
高温冷却回路ＨＴは、熱媒体として冷却水を循環させる回路であり、ヒータコア２１と、電気ヒータ２２と、ラジエータ２３と、ウォーターポンプ２４と、を備える第１熱回路である。高温冷却回路ＨＴは、車室内の暖房のために冷却水に蓄熱する機能と、冷媒回路ＲＥから熱交換により受け取った熱を車外に放熱する機能とを有する。ヒータコア２１は、冷却水が流れるチューブとフィンとを有し、フィンを通過する空気と冷却水の間で熱交換を行うユニットである。電気ヒータ２２は、冷却水の温度が不足する際に冷却水を加熱するユニットである。ラジエータ２３は、冷却水を空冷するためのユニットであり、冷却水が流れるチューブとフィンを有し、フィンを通過する空気と冷却水との間で熱交換を行うラジエータコアと、ラジエータコアの前方に設けられ、ラジエータコアへの通風量を増減させるグリルシャッターと、ラジエータコアの後方に設けられ、ラジエータコアに強制通風を行うためのラジエータファンとを有する。ウォーターポンプ２４は、冷却水を循環させるユニットである。
高温冷却回路ＨＴにおいて、ヒータコア２１及びラジエータ２３は、冷却水から吸熱を行うことができる熱源ユニットである。電気ヒータ２２は、冷却水への排熱を行うことができる熱源ユニットである。また、ウォーターポンプ２４自体は、熱源ではなく吸熱及び排熱のいずれも行わないが、冷却水の流速に応じて、ラジエータ２３の放熱量及び後述する水冷コンデンサ３３を介した冷媒回路ＲＥからの移動熱量を変化させることができるユニットである。
低温冷却回路ＬＴは、熱媒体として冷却水を循環させる回路であり、バッテリ４１と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ」という）４２と、トランスアクスル（以下「ＴＡ」という）４３と、ラジエータ４４と、電気ヒータ４５と、ウォーターポンプ４６及び４７と、を備える第２熱回路である。バッテリ４１は、走行用モータに供給するための電力を蓄積するユニットである。ＰＣＵ４２は、走行用モータを駆動するインバータや電圧変換を行うＤＣＤＣコンバータなどを含み、走行用モータに供給する電力を制御するユニットである。ＴＡ４３は、走行用モータ、発電機、動力分割機構、及びトランスミッションを一体化したユニットである。ラジエータ４４は、空気によって冷却水を冷やす又は暖めるためのユニットであり、冷却水が流れるチューブとフィンを有し、フィンを通過する空気と冷却水との間で熱交換を行うラジエータコアと、ラジエータコアの前方に設けられ、ラジエータコアへの通風量を増減させるグリルシャッターと、ラジエータコアの後方に設けられ、ラジエータコアに強制通風を行うためのラジエータファンとを有する。電気ヒータ４５は、冷却水の温度が不足する際に冷却水を加熱するユニットである。ウォーターポンプ４６及び４７は、冷却水を循環させるユニットである。
低温冷却回路ＬＴにおいて、ラジエータ４４は、冷却水から吸熱を行ったり（通常動作時）、冷却水への排熱を行ったり（外気ヒートポンプ動作時）することができる熱源ユニットである。バッテリ４１、ＰＣＵ４２、及びＴＡ４３は、冷却水の流路の一部を構成するウォータージャケットを介して冷却水への排熱を行うことができる熱源ユニットである。電気ヒータ４５は、冷却水への排熱を行うことができる熱源ユニットである。また、ウォーターポンプ４６及び４７自体は、熱源ではなく吸熱及び排熱のいずれも行わないが、冷却水の流速に応じて、バッテリ４１、ＰＣＵ４２、ＴＡ４３から冷却水への排熱量、ラジエータ４４の放熱量や吸熱量、及び後述するチラー３４を介した冷媒回路ＲＥへの移動熱量を制御することができるユニットである。この低温冷却回路ＬＴは、原則としてバッテリ４１、ＰＣＵ４２、及びＴＡ４３を冷却して信頼性を確保するために設けられるものであるので、低温冷却回路ＬＴを循環する冷却水の温度は、通常、高温冷却回路ＨＴを循環する冷却水の温度よりも低く維持される。
冷媒回路ＲＥは、熱媒体である冷媒を状態変化させながら循環させる回路であり、コンプレッサ３１と、エバポレータ３２と、水冷コンデンサ３３と、チラー３４と、を備える第３熱回路である。冷媒回路ＲＥにおいては、コンプレッサ３１が圧縮した冷媒を水冷コンデンサ３３で凝縮させ、凝縮させた冷媒をエバポレータ３２に設けられた膨張弁からエバポレータ３２内に噴射して膨張させることにより、エバポレータ３２の周囲の空気から吸熱を行うことができる。冷媒回路ＲＥにおいて、コンプレッサ３１及びエバポレータ３２は、冷媒に対して排熱を行うことができる熱源ユニットである。水冷コンデンサ３３は、冷媒から吸熱し、高温冷却回路ＨＴの冷却水へ排熱することができる熱源ユニット（第１熱交換器）である。チラー３４は、低温冷却回路ＬＴの冷却水から吸熱し、冷媒へ排熱することができる熱源ユニット（第２熱交換器）である。
冷媒回路ＲＥは、チラー３４を介して低温冷却回路ＬＴと熱交換可能に結合されており、低温冷却回路ＬＴで発生した熱を、チラー３４を介して冷媒回路ＲＥに移動させることが可能である。また、冷媒回路ＲＥは、水冷コンデンサ３３を介して高温冷却回路ＨＴと熱交換可能に結合されており、冷媒回路ＲＥで発生した熱及び／又は低温冷却回路ＬＴから冷媒回路ＲＥに移動させた熱を、水冷コンデンサ３３を介して高温冷却回路ＨＴに移動させることが可能である。
なお、図２では、電動車両（ＥＶ）に搭載される熱回路を例として説明したが、本実施形態に係る熱要求調停装置１０は、ハイブリッド車両（ＨＶ）に適用することも可能である。ハイブリッド車両の場合は、高温冷却回路ＨＴをエンジンの冷却に使用することができる。
［熱回路の経路パターン］
次に、図３乃至図５を参照して、高温冷却回路ＨＴ、低温冷却回路ＬＴ、及び冷媒回路ＲＥについてそれぞれ予め設定された複数の経路パターンを説明する。図３は、高温冷却回路ＨＴについて設定された複数の経路パターンを示す図である。図４は、冷媒回路ＲＥについて設定された複数の経路パターンを示す図である。図５は、低温冷却回路ＬＴについて設定された複数の経路パターンを示す図である。これらの経路パターンは、熱媒体の流路と熱回路に含まれる各ユニットにおける熱移動制御の態様との組み合わせによって複数に分けられている。
（１）高温冷却回路ＨＴの経路パターン
高温冷却回路ＨＴでは、高温の冷却水を循環させることが可能な経路として、図３に示す６種類の経路パターンが選択可能に設定されている。なお、図３では、冷却水を循環させるウォーターポンプ２４の記載を省略している。
経路パターンＡ－１は、ヒータコア（ＨＣ）２１、電気ヒータ（ＥＨ）２２、及び水冷コンデンサ３３が接続された冷却水の流路が形成される。この経路パターンＡ－１では、電気ヒータ２２を能動的に動作させて電気ヒータ２２が冷却水に排熱し（網掛け矢印）、それに応じてヒータコア２１が冷却水から吸熱する（白抜き矢印）、という熱移動制御が行われる。なお、水冷コンデンサ３３は動作しない。
経路パターンＡ－２は、冷却水の流路が経路パターンＡ－１と同じである。この経路パターンＡ－２では、水冷コンデンサ３３を能動的に動作させて冷媒回路ＲＥからの熱を水冷コンデンサ３３を介して冷却水に排熱し（網掛け矢印）、ヒータコア（ＨＣ）２１が冷却水から吸熱する（白抜き矢印）、という熱移動制御が行われる。なお、電気ヒータ（ＥＨ）２２は、動作しないため、経路パターンＡ－２の流路に接続しなくてもよい。
経路パターンＡ－３は、冷却水の流路が経路パターンＡ－１及びＡ－２と同じである。この経路パターンＡ－３では、電気ヒータ（ＥＨ）２２を能動的に動作させて電気ヒータ２２が冷却水に排熱する（網掛け矢印）と共に、水冷コンデンサ３３を能動的に動作させて冷媒回路ＲＥからの熱を水冷コンデンサ３３を介して冷却水に排熱し（網掛け矢印）、ヒータコア（ＨＣ）２１が冷却水から吸熱する（白抜き矢印）、という熱移動制御が行われる。
経路パターンＢ－１は、ヒータコア（ＨＣ）２１、電気ヒータ（ＥＨ）２２、ラジエータ２３、及び水冷コンデンサ３３が接続された冷却水の流路が形成される。この経路パターンＢ－１では、水冷コンデンサ３３を能動的に動作させて冷媒回路ＲＥからの熱を水冷コンデンサ３３を介して冷却水に排熱し（網掛け矢印）、ヒータコア２１が冷却水から吸熱する（白抜き矢印）制御が行われる。さらに、ヒータコア２１に対して供給過剰となった熱を、ラジエータ２３を介して能動的に外気に排熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。なお、電気ヒータ２２は、動作しないため、経路パターンＢ－１の流路に接続しなくてもよい。
経路パターンＣ－１は、電気ヒータ（ＥＨ）２２、ラジエータ２３、及び水冷コンデンサ３３が接続された冷却水の流路が形成される。この経路パターンＣ－１では、水冷コンデンサ３３を能動的に動作させて冷媒回路ＲＥからの熱を水冷コンデンサ３３を介して冷却水に排熱し（網掛け矢印）、冷却水に蓄積された熱をラジエータ２３を介して外気に排熱する（白抜き矢印）、という熱移動制御が行われる。なお、電気ヒータ２２は、動作しないため、経路パターンＣ－１の流路に接続しなくてもよい。
経路パターンＤ－１は、ヒータコア（ＨＣ）２１、電気ヒータ（ＥＨ）２２、ラジエータ２３、及び水冷コンデンサ３３が冷却水の流路で接続されない。この経路パターンＤ－１では、ヒータコア２１、電気ヒータ２２、ラジエータ２３、及び水冷コンデンサ３３を動作させない、という熱移動制御が行われる。
（２）冷媒回路ＲＥの経路パターン
冷媒回路ＲＥでは、冷媒を状態変化させながら循環させ、高温冷却回路ＨＴ及び低温冷却回路ＬＴのそれぞれと熱交換可能な経路として、図４に示す６種類の経路パターンが選択可能に設定されている。なお、図４では、冷媒を循環させるコンプレッサ３１の記載を省略している。
経路パターンＡ－１は、エバポレータ（ＥＶＡ）３２と水冷コンデンサ３３とが接続された冷媒の流路が形成される。この経路パターンＡ－１では、エバポレータ３２を能動的に動作させる（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。冷媒の熱は、水冷コンデンサ３３を介して高温冷却回路ＨＴへ排熱される（白抜き矢印）。なお、チラー３４は動作しない。
経路パターンＢ－１は、エバポレータ（ＥＶＡ）３２と水冷コンデンサ３３とが接続された冷媒の流路と、水冷コンデンサ３３とチラー３４とが接続された冷媒の流路とが、それぞれ形成される。この経路パターンＢ－１では、エバポレータ３２を能動的に動作させる（網掛け矢印）制御が行われ、かつ、水冷コンデンサ３３から高温冷却回路ＨＴへ能動的に排熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。低温冷却回路ＬＴからの熱は、チラー３４を介して冷媒に排熱される（白抜き矢印）。
経路パターンＢ－２は、冷媒の流路が経路パターンＢ－１と同じである。この経路パターンＢ－２では、エバポレータ３２を能動的に動作させる（網掛け矢印）制御が行われ、かつ、チラー３４を介して低温冷却回路ＬＴから能動的に吸熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。冷媒の熱は、水冷コンデンサ３３を介して高温冷却回路ＨＴへ排熱される（白抜き矢印）。
経路パターンＣ－１は、エバポレータ（ＥＶＡ）３２、水冷コンデンサ３３、及びチラー３４が冷媒の流路で接続されない。この経路パターンＣ－１では、エバポレータ３２、水冷コンデンサ３３、及びチラー３４を動作させない、という熱移動制御が行われる。
経路パターンＤ－１は、水冷コンデンサ３３とチラー３４とが接続された冷媒の流路が形成される。この経路パターンＤ－１では、水冷コンデンサ３３から高温冷却回路ＨＴへ能動的に排熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。低温冷却回路ＬＴからの熱は、チラー３４を介して冷媒に排熱される（白抜き矢印）。エバポレータ（ＥＶＡ）３２は動作しない。
経路パターンＤ－２は、冷媒の流路が経路パターンＤ－１と同じである。この経路パターンＤ－２では、チラー３４を介して低温冷却回路ＬＴから能動的に吸熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。冷媒の熱は、水冷コンデンサ３３を介して高温冷却回路ＨＴへ排熱される（白抜き矢印）。エバポレータ（ＥＶＡ）３２は動作しない。
（３）低温冷却回路ＬＴの経路パターン
低温冷却回路ＬＴでは、低温の冷却水を循環させることが可能な経路として、図５に示す５種類の経路パターンが選択可能に設定されている。なお、図５では、冷却水を循環させるウォーターポンプ４６及び４７の記載を省略している。
経路パターンＡ－１は、バッテリ（Ｂａｔｔ）４１、電気ヒータ（ＥＨ）４５、及びチラー３４が接続された冷却水の流路と、ＰＣＵ４２、ＴＡ４３、及びラジエータ４４が接続された冷却水の流路とが、それぞれ形成される。この経路パターンＡ－１では、チラー３４を能動的に動作させてバッテリ４１の熱（白抜き矢印）をチラー３４を介して冷媒回路ＲＥへ排熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。また、ラジエータ４４を能動的に動作させてＰＣＵ４２及びＴＡ４３の熱をラジエータ４４を介して外気へ排熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。
経路パターンＡ－２は、冷却水の流路が経路パターンＡ－１と同じである。この経路パターンＡ－２では、電気ヒータ（ＥＨ）４５を能動的に動作させて電気ヒータ２２が冷却水に排熱し（網掛け矢印）、バッテリ（Ｂａｔｔ）４１が冷却水から吸熱する（白抜き矢印）、という熱移動制御が行われる。ここで、電気ヒータ２２からバッテリ４１への熱移動が効率よく行われるためには、流路においてバッテリ４１の直前に電気ヒータ４５を配置することが望ましい。また、ラジエータ４４を能動的に動作させてＰＣＵ４２及びＴＡ４３の熱をラジエータ４４を介して外気へ排熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。なお、チラー３４は動作しない。
経路パターンＡ－３は、冷却水の流路が経路パターンＡ－１及びＡ－２と同じである。この経路パターンＡ－３では、バッテリ（Ｂａｔｔ）４１は、冷却水の循環のみによって温度制御が行われる。また、ラジエータ４４を能動的に動作させてＰＣＵ４２及びＴＡ４３の熱をラジエータ４４を介して外気へ排熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。なお、電気ヒータ（ＥＨ）４５及びチラー３４は動作しない。
経路パターンＢ－１は、バッテリ（Ｂａｔｔ）４１、電気ヒータ（ＥＨ）４５、及びチラー３４は冷却水の流路で接続されず、ＰＣＵ４２、ＴＡ４３、及びラジエータ４４が接続された冷却水の流路のみが形成される。この経路パターンＢ－１では、電気ヒータ４５及びチラー３４を動作させない、という熱移動制御が行われる。つまり、バッテリ４１への冷却水の循環が行われないのでバッテリ４１の冷却が禁止される。また、ラジエータ４４を能動的に動作させてＰＣＵ４２及びＴＡ４３の熱をラジエータ４４を介して外気へ排熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。
経路パターンＣ－１は、チラー３４とラジエータ４４とが接続された冷却水の流路と、ＰＣＵ４２とＴＡ４３とが接続された冷却水の流路とが、それぞれ形成される。この経路パターンＣ－１では、ラジエータ４４を能動的に動作させて外気の熱を冷却水に排熱し（網掛け矢印）、チラー３４を能動的に動作させて冷却水に蓄積された熱をチラー３４を介して冷媒回路ＲＥへ排熱する（網掛け矢印）、という熱移動制御が行われる。また、ＰＣＵ４２及びＴＡ４３は、ラジエータ４４に接続されず、冷却水の循環のみによって温度制御（白抜き矢印）が行われる。
［熱流制御要求］
次に、車両の熱源ユニットのそれぞれが吸熱又は放熱する熱の熱流制御に関する要求である熱流制御要求を説明する。車両の熱源ユニットとしては、吸熱及び排熱を行うことができるラジエータ４４、水冷コンデンサ３３、及びチラー３４、排熱を行うことができる電気ヒータ２２、電気ヒータ４５、バッテリ４１、ＰＣＵ４２、及びＴＡ４３、吸熱を行うことができるヒータコア２１、ラジエータ２３、及びエバポレータ３２など、が例示できる。
本実施形態では、これらの熱源ユニットに対する熱流制御要求として、ラジエータ４４の通水状態についての要求（以下「第１要求」という）、バッテリ４１の温度状態についての要求（以下「第２要求」という）、及び車室内の空調状態についての要求（以下「第３要求」という）が導出される。なお、熱流制御要求は、この例に限られるものではなく、熱源ユニットの吸熱又は放熱する熱の熱流制御に関するものであれば、第１要求、第２要求、及び第３要求以外の要求が導出されてもよい。
（１）第１要求
ラジエータ４４の通水状態についての第１要求として、下記の項目が例示できる。
・通水要求あり：ＰＣＵ４２及びＴＡ４３の冷却水の流路をラジエータ４４に接続する要求。
・通水要求なし：ＰＣＵ４２及びＴＡ４３の冷却水の流路をラジエータ４４に接続しなくてもよい要求。
なお、本実施形態では、低温冷却回路ＬＴのラジエータ４４の通水状態を一例に挙げたが、高温冷却回路ＨＴのラジエータ２３の通水状態も対象としてもよい。
（２）第２要求
バッテリ４１の温度状態についての第２要求として、下記の項目が例示できる。
・昇温許可：バッテリ４１の昇温を許可する要求。
・冷却禁止：バッテリ４１を冷却する動作を禁止する要求。
・均温（排熱利用ＮＧ）：バッテリ４１を構成する複数の電池セル間の温度を均一にする要求であって、均一処理の過程で排出された熱を他の熱回路で利用することができないとする要求。
・均温（排熱利用ＯＫ）：バッテリ４１を構成する複数の電池セル間の温度を均一にする要求であって、均一処理の過程で排出された熱を他の熱回路で利用することができるとする要求。
・制約なし：バッテリ４１の冷却及び昇温に関して何ら制約がないことを示す要求。
・冷却許可（寿命）：バッテリ４１の寿命を延ばすことができるバッテリ４１の冷却を許可する要求。
・冷却許可（緊急）：バッテリ４１を急速に冷却する動作を指示する要求。
（３）第３要求
エバポレータ３２の動作を少なくとも伴う車室内の空調状態についての第３要求として、下記の項目が例示できる。
・暖房（外気ＨＰ許可）：暖房を動作させる要求であって、外気の熱を吸熱するヒートポンプ（ＨＰ）動作を許可する要求。
・暖房（外気ＨＰ不可）：暖房を動作させる要求であって、ＨＰ動作を許可しない要求。ＨＰだけが許可されないため、電気ヒータを使用した暖房やバッテリの排熱を利用した暖房は許容される。
・除湿暖房（外気ＨＰ許可）：除湿暖房を動作させる要求であって、ＨＰ動作による暖房を許可する要求。
・除湿暖房（外気ＨＰ不可）：除湿暖房を動作させる要求であって、ＨＰ動作による暖房を許可しない要求。ＨＰだけが許可されないため、電気ヒータを使用した除湿暖房やバッテリの排熱を利用した除湿暖房は許容される。
・冷房：冷房を作動させる要求。
・空調ＯＦＦ：全ての空調（暖房、冷房、除湿暖房）を動作させない要求。ユーザーからの空調指示がない場合に要求される。
［対応マップ］
次に、図６乃至図８を参照して、熱流制御要求と経路パターンとの対応関係を示した対応マップを説明する。この対応マップは、熱流制御要求ごとに選択可能な経路パターンが示されたマップである。
図６は、低温冷却回路ＬＴの経路パターンに関する対応マップを示す図である。図６では、熱流制御要求である第１要求、第２要求、及び第３要求の各項目について、図５で示した低温冷却回路ＬＴに関する５種類の経路パターンの中で選択可能な経路パターンが黒丸印で示されている。例えば、第１要求として「通水要求あり」が要求された場合には、経路パターンＡ－１、Ａ－２、Ａ－３、及びＢ－１のいずれもが選択可能であることを示している。また、第２要求として「昇温許可」が要求された場合には、経路パターンＡ－２のみが選択可能であることを示している。また、第３要求として「暖房（外気ＨＰ許可）」が要求された場合には、全ての経路パターンが選択可能であることを示している。
図７は、冷媒回路ＲＥの経路パターンに関する対応マップを示す図である。図７では、熱流制御要求である第１要求、第２要求、及び第３要求の各項目について、図４で示した冷媒回路ＲＥに関する６種類の経路パターンの中で選択可能な経路パターンが黒丸印で示されている。例えば、第１要求として「通水要求あり」が要求された場合には、全ての経路パターンが選択可能であることを示している。また、第２要求として「昇温許可」が要求された場合には、経路パターンＡ－１及びＣ－１のいずれかが選択可能であることを示している。また、第３要求として「暖房（外気ＨＰ許可）」が要求された場合には、経路パターンＣ－１、Ｄ－１、及びＤ－２のいずれもが選択可能であることを示している。
図８は、高温冷却回路ＨＴの経路パターンに関する対応マップを示す図である。図８では、熱流制御要求である第１要求、第２要求、及び第３要求の各項目について、図３で示した高温冷却回路ＨＴに関する６種類の経路パターンの中で選択可能な経路パターンが黒丸印で示されている。例えば、第１要求として「通水要求あり」が要求された場合には、全ての経路パターンが選択可能であることを示している。また、第２要求として「昇温許可」が要求された場合には、全ての経路パターンが選択可能であることを示している。また、第３要求として「暖房（外気ＨＰ許可）」が要求された場合には、経路パターンＡ－１、Ａ－２、Ａ－３、及びＢ－１のいずれもが選択可能であることを示している。
［経路パターンの選択制御］
次に、図９乃至図１２を参照しながら、熱要求調停装置１０が実行する各熱回路の経路パターンを選択する制御を説明する。
（１）低温冷却回路ＬＴの経路パターン選択制御
図９は、熱要求調停装置１０の選択部１３が実行する低温冷却回路ＬＴの経路パターンを選択する制御の処理フローチャートである。図１０は、図９のステップＳ９０４、ステップＳ９０８、及びステップＳ９１０において行われる調停処理の詳細なフローチャートである。図９及び図１０に示す選択制御は、車両の始動に伴って開始され、車両の動作が停止するまで所定の時間間隔で繰り返し実行される。
ステップＳ９０１：選択部１３は、導出部１２が導出した第１要求、第２要求、及び第３要求ごとに、選択可能な低温冷却回路ＬＴの経路パターンを抽出する。より具体的には、選択部１３は、図６の対応マップに基づいて、第１要求の項目が選択可能な低温冷却回路ＬＴの経路パターンを全て抽出し、第２要求の項目が選択可能な低温冷却回路ＬＴの経路パターンを全て抽出し、第３要求の項目が選択可能な低温冷却回路ＬＴの経路パターンを全て抽出する。各要求に対応する低温冷却回路ＬＴの経路パターンが抽出されると、ステップＳ９０２に処理が進む。
ステップＳ９０２：選択部１３は、上記ステップＳ９０１において抽出された全ての経路パターンのうち、全ての要求において抽出された経路パターン（以下「経路パターンｘ」という）があるか否かを判断する。すなわち、本実施形態では、第１要求、第２要求、及び第３要求の全てにおいて抽出された経路パターンｘがあるか否かが判断される。全ての要求において抽出された経路パターンｘがある場合は（Ｓ９０２、はい）、ステップＳ９０３に処理が進み、全ての要求において抽出された経路パターンｘがない場合は（Ｓ９０２、いいえ）、ステップＳ９０６に処理が進む。
ステップＳ９０３：選択部１３は、上記ステップＳ９０２において判断した全ての要求において抽出された経路パターンｘが、１種類であるか否かを判断する。経路パターンｘが１種類である場合は（Ｓ９０３、はい）、ステップＳ９０５に処理が進み、経路パターンｘが１種類でない場合は（Ｓ９０３、いいえ）、ステップＳ９０４に処理が進む。
ステップＳ９０４：選択部１３は、複数種類ある経路パターンｘについて、１種類の経路パターンｘを選出する調停処理（図１０）を実施する。この調停処理については、後述する。調停処理によって１種類の経路パターンｘが選出されると、ステップＳ９０５に処理が進む。
ステップＳ９０５：選択部１３は、１種類しか抽出されなかった経路パターンｘ又はステップＳ９０４の調停処理によって１種類に絞られた経路パターンｘを、第１要求、第２要求、及び第３要求を満足させやすい経路パターンとして選択する。経路パターンが選択されると、本低温冷却回路ＬＴについて経路パターンの選択制御が終了する。
ステップＳ９０６：選択部１３は、上記ステップＳ９０１において抽出された全ての経路パターンのうち、複数の要求において抽出された経路パターン（以下「経路パターンｙ」という）があるか否かを判断する。すなわち、本実施形態では、第１要求、第２要求、及び第３要求のうちのいずれか２つの要求において抽出された経路パターンｙがあるか否かが判断される。複数の要求において抽出された経路パターンｙがある場合は（Ｓ９０６、はい）、ステップＳ９０７に処理が進み、複数の要求において抽出された経路パターンｙがない場合は（Ｓ９０６、いいえ）、ステップＳ９１０に処理が進む。
ステップＳ９０７：選択部１３は、上記ステップＳ９０６において判断した複数の要求において抽出された経路パターンｙが、１種類であるか否かを判断する。経路パターンｙが１種類である場合は（Ｓ９０７、はい）、ステップＳ９０９に処理が進み、経路パターンｙが１種類でない場合は（Ｓ９０７、いいえ）、ステップＳ９０８に処理が進む。
ステップＳ９０８：選択部１３は、複数種類ある経路パターンｙについて、１種類の経路パターンｙを選出する調停処理（図１０）を実施する。この調停処理については、後述する。調停処理によって１種類の経路パターンｙが選出されると、ステップＳ９０９に処理が進む。
ステップＳ９０９：選択部１３は、１種類しか抽出されなかった経路パターンｙ又はステップＳ９０８の調停処理によって１種類に絞られた経路パターンｙを、第１要求、第２要求、及び第３要求を満足させやすい経路パターンとして選択する。経路パターンが選択されると、本低温冷却回路ＬＴについて経路パターンの選択制御が終了する。
ステップＳ９１０：選択部１３は、上記ステップＳ９０１において抽出された全ての経路パターンについて、１種類の経路パターンを選出する調停処理を実施する（図１０）。この調停処理については、後述する。調停処理によって１種類の経路パターンが選出されると、ステップＳ９１１に処理が進む。
ステップＳ９１１：選択部１３は、ステップＳ９１０の調停処理によって１種類に絞られた経路パターンを、第１要求、第２要求、及び第３要求を満足させやすい経路パターンとして選択する。経路パターンが選択されると、本低温冷却回路ＬＴについて経路パターンの選択制御が終了する。
図１０を参照して、図９のステップＳ９０４、ステップＳ９０８、及びステップＳ９１０において行われる調停処理を説明する。各ステップにおいては、調停の対象となる経路パターンがそれぞれ異なるだけで、対象の経路パターンに対して実行される処理の内容は同じである。具体的には、ステップＳ９０４では経路パターンｘが調停の対象となり、ステップＳ９０８では経路パターンｙが調停の対象となり、ステップＳ９１０では全ての経路パターンが調停の対象となる。
ステップＳ１００１：選択部１３は、対象の経路パターンの中から、要求の優先度に基づいて経路パターンを選出する。具体的には、優先度が高い要求において抽出された経路パターンが優先的に選出される。すなわち、少なくとも優先度が高い要求の方を満たすように経路パターンが選択される。第１要求、第２要求、及び第３要求の優先度は、予め定められて付与されており、一例として、第３要求よりも第２要求の方が高く、かつ、第２要求よりも第１要求の方が高くなる、第１要求の優先度を「高」、第２要求の優先度を「中」、第３要求の優先度を「低」とした優先度を付与することができる。あるいは、第１要求、第２要求、及び第３要求には、第３要求よりも第１要求の方が高く、かつ、第１要求よりも第２要求の方が高くなる、第１要求の優先度を「中」、第２要求の優先度を「高」、第３要求の優先度を「低」とした優先度を付与することもできる。要求の優先度に基づいて経路パターンが選出されると、ステップＳ１００２に処理が進む。
ステップＳ１００２：選択部１３は、上記ステップＳ１００１において選出された経路パターンが１種類か否かを判断する。選出された経路パターンが１種類である場合は（Ｓ１００２、はい）、本調停処理が終了し（図９の各ステップに処理が戻り）、選出された経路パターンが１種類以上である場合は（Ｓ１００２、いいえ）、ステップＳ１００３に処理が進む。
ステップＳ１００３：選択部１３は、上記ステップＳ１００１において選出された経路パターンの中から、暖房制御時の消費電力に基づいて経路パターンを再選出する。具体的には、暖房制御時の消費電力が最も少ない（いわゆる電費が高い）経路パターンが再選出される。一例として、電気ヒータ２２を動作させた暖房よりも、外気の熱を利用したヒートポンプによる暖房の方が電費が高く、それよりもさらにバッテリ４１の排熱を利用したヒートポンプによる暖房の方が電費が高い。暖房制御時の消費電力（電費）に基づいて経路パターンが再選出されると、ステップＳ１００４に処理が進む。
ステップＳ１００４：選択部１３は、上記ステップＳ１００３において再選出された経路パターンが１種類か否かを判断する。選出された経路パターンが１種類である場合は（Ｓ１００４、はい）、本調停処理が終了し（図９の各ステップに処理が戻り）、選出された経路パターンが１種類以上である場合は（Ｓ１００４、いいえ）、ステップＳ１００５に処理が進む。
ステップＳ１００５：選択部１３は、上記ステップＳ１００３において再選出された経路パターンの中から、所定の条件に基づいて１種類の経路パターンを決定する。所定の条件としては、バッテリ４１を冷却することなくウォーターポンプ４６の動作を停止できるかなど、電費を最大にするための条件を例示できる。所定の条件に基づいて１種類の経路パターンが決定されると、本調停処理が終了する（図９の各ステップに処理が戻る）。
（２）冷媒回路ＲＥの経路パターン選択制御
図１１は、熱要求調停装置１０の選択部１３が実行する冷媒回路ＲＥの経路パターンを選択する制御の処理フローチャートである。図１１に示す選択制御は、典型的には、図９及び図１０に示した選択制御によって、低温冷却回路ＬＴの経路パターンが選択された後に実行される。
ステップＳ１１０１：選択部１３は、導出部１２が導出した第１要求、第２要求、及び第３要求ごとに、選択可能な冷媒回路ＲＥの経路パターンを抽出する。より具体的には、選択部１３は、図７の対応マップに基づいて、第１要求の項目が選択可能な冷媒回路ＲＥの経路パターンを全て抽出し、第２要求の項目が選択可能な冷媒回路ＲＥの経路パターンを全て抽出し、第３要求の項目が選択可能な冷媒回路ＲＥの経路パターンを全て抽出する。各要求に対応する冷媒回路ＲＥの経路パターンが抽出されると、ステップＳ１１０２に処理が進む。
ステップＳ１１０２：選択部１３は、上記ステップＳ１１０１において抽出された全ての経路パターンのうち、全ての要求において抽出された経路パターンｘがあるか否かを判断する。すなわち、本実施形態では、第１要求、第２要求、及び第３要求の全てにおいて抽出された経路パターンｘがあるか否かが判断される。全ての要求において抽出された経路パターンｘがある場合は（Ｓ１１０２、はい）、ステップＳ１１０３に処理が進み、全ての要求において抽出された経路パターンｘがない場合は（Ｓ１１０２、いいえ）、ステップＳ１１０６に処理が進む。
ステップＳ１１０３：選択部１３は、上記ステップＳ１１０２において判断した全ての要求において抽出された経路パターンｘが、１種類であるか否かを判断する。経路パターンｘが１種類である場合は（Ｓ１１０３、はい）、ステップＳ１１０５に処理が進み、経路パターンｘが１種類でない場合は（Ｓ１１０３、いいえ）、ステップＳ１１０４に処理が進む。
ステップＳ１１０４：選択部１３は、熱流れに基づいて、複数種類ある経路パターンｘの中から１種類の経路パターンｘを選出する。熱流れとは、熱移動経路の上流に位置する低温冷却回路ＬＴと冷媒回路ＲＥとの間で生じる熱の授受をいう。選択部１３は、低温冷却回路ＬＴにおいて選択した経路パターンと、冷媒回路ＲＥで選択する経路パターンとの間で、熱流れとして繋がりがある経路パターンｘを選出する。熱流れの繋がりがある場合としては、低温冷却回路ＬＴが排熱し、かつ、冷媒回路ＲＥが吸熱する場合や、低温冷却回路ＬＴが排熱せず、かつ、冷媒回路ＲＥも吸熱しない場合を例示できる。これに対して、熱流れの繋がりがない場合としては、低温冷却回路ＬＴが排熱しているのに、冷媒回路ＲＥが吸熱しない場合や、低温冷却回路ＬＴが排熱していないのに、冷媒回路ＲＥが吸熱する場合を例示できる。熱流れに基づいて１種類の経路パターンｘが選出されると、ステップＳ１１０５に処理が進む。
ステップＳ１１０５：選択部１３は、１種類しか抽出されなかった経路パターンｘ又はステップＳ１１０４において選出された１種類の経路パターンｘを、第１要求、第２要求、及び第３要求を満足させやすい経路パターンとして選択する。経路パターンが選択されると、本冷媒回路ＲＥについて経路パターンの選択制御が終了する。
ステップＳ１１０６：選択部１３は、上記ステップＳ１１０１において抽出された全ての経路パターンのうち、複数の要求において抽出された経路パターンｙがあるか否かを判断する。すなわち、本実施形態では、第１要求、第２要求、及び第３要求のうちのいずれか２つの要求において抽出された経路パターンｙがあるか否かが判断される。複数の要求において抽出された経路パターンｙがある場合は（Ｓ１１０６、はい）、ステップＳ１１０７に処理が進み、複数の要求において抽出された経路パターンｙがない場合は（Ｓ１１０６、いいえ）、ステップＳ１１１０に処理が進む。
ステップＳ１１０７：選択部１３は、上記ステップＳ１１０６において判断した複数の要求において抽出された経路パターンｙが、１種類であるか否かを判断する。経路パターンｙが１種類である場合は（Ｓ１１０７、はい）、ステップＳ１１０９に処理が進み、経路パターンｙが１種類でない場合は（Ｓ１１０７、いいえ）、ステップＳ１１０８に処理が進む。
ステップＳ１１０８：選択部１３は、熱流れに基づいて、複数種類ある経路パターンｙの中から１種類の経路パターンｙを選出する。熱流れについては、上述したとおりである。熱流れに基づいて１種類の経路パターンｙが選出されると、ステップＳ１１０９に処理が進む。
ステップＳ１１０９：選択部１３は、１種類しか抽出されなかった経路パターンｙ又はステップＳ１１０８において選出された１種類の経路パターンｙを、第１要求、第２要求、及び第３要求を満足させやすい経路パターンとして選択する。経路パターンが選択されると、本冷媒回路ＲＥについて経路パターンの選択制御が終了する。
ステップＳ１１１０：選択部１３は、熱流れに基づいて、上記ステップＳ１１０１において抽出された全ての経路パターンの中から１種類の経路パターンを選出する。熱流れについては、上述したとおりである。熱流れに基づいて１種類の経路パターンが選出されると、ステップＳ１１１１に処理が進む。
ステップＳ１１１１：選択部１３は、上記ステップＳ１１１０において選出された１種類の経路パターンを、第１要求、第２要求、及び第３要求を満足させやすい経路パターンとして選択する。経路パターンが選択されると、本冷媒回路ＲＥについて経路パターンの選択制御が終了する。
（３）高温冷却回路ＨＴの経路パターン選択制御
図１２は、熱要求調停装置１０の選択部１３が実行する高温冷却回路ＨＴの経路パターンを選択する制御の処理フローチャートである。図１２に示す選択制御は、典型的には、図９乃至図１１に示した選択制御によって、低温冷却回路ＬＴ及び冷媒回路ＲＥの経路パターンがそれぞれ選択された後に実行される。
ステップＳ１２０１：選択部１３は、導出部１２が導出した第１要求、第２要求、及び第３要求ごとに、選択可能な高温冷却回路ＨＴの経路パターンを抽出する。より具体的には、選択部１３は、図８の対応マップに基づいて、第１要求の項目が選択可能な高温冷却回路ＨＴの経路パターンを全て抽出し、第２要求の項目が選択可能な高温冷却回路ＨＴの経路パターンを全て抽出し、第３要求の項目が選択可能な高温冷却回路ＨＴの経路パターンを全て抽出する。各要求に対応する高温冷却回路ＨＴの経路パターンが抽出されると、ステップＳ１２０２に処理が進む。
ステップＳ１２０２：選択部１３は、上記ステップＳ１２０１において抽出された全ての経路パターンのうち、全ての要求において抽出された経路パターンｘがあるか否かを判断する。すなわち、本実施形態では、第１要求、第２要求、及び第３要求の全てにおいて抽出された経路パターンｘがあるか否かが判断される。全ての要求において抽出された経路パターンｘがある場合は（Ｓ１２０２、はい）、ステップＳ１２０３に処理が進み、全ての要求において抽出された経路パターンｘがない場合は（Ｓ１２０２、いいえ）、ステップＳ１２０６に処理が進む。
ステップＳ１２０３：選択部１３は、上記ステップＳ１２０２において判断した全ての要求において抽出された経路パターンｘが、１種類であるか否かを判断する。経路パターンｘが１種類である場合は（Ｓ１２０３、はい）、ステップＳ１２０５に処理が進み、経路パターンｘが１種類でない場合は（Ｓ１２０３、いいえ）、ステップＳ１２０４に処理が進む。
ステップＳ１２０４：選択部１３は、熱流れに基づいて、複数種類ある経路パターンｘの中から１種類の経路パターンｘを選出する。熱流れとは、熱移動経路の上流に位置する冷媒回路ＲＥと高温冷却回路ＨＴとの間で生じる熱の授受をいう。選択部１３は、冷媒回路ＲＥにおいて選択した経路パターンと、高温冷却回路ＨＴで選択する経路パターンとの間で、熱流れとして繋がりがある経路パターンｘを選出する。熱流れの繋がりがある場合としては、冷媒回路ＲＥが排熱し、かつ、高温冷却回路ＨＴが吸熱する場合や、冷媒回路ＲＥが排熱せず、かつ、高温冷却回路ＨＴも吸熱しない場合を例示できる。これに対して、熱流れの繋がりがない場合としては、冷媒回路ＲＥが排熱しているのに、高温冷却回路ＨＴが吸熱しない場合や、冷媒回路ＲＥが排熱していないのに、高温冷却回路ＨＴが吸熱する場合を例示できる。熱流れに基づいて１種類の経路パターンｘが選出されると、ステップＳ１２０５に処理が進む。
ステップＳ１２０５：選択部１３は、１種類しか抽出されなかった経路パターンｘ又はステップＳ１２０４において選出された１種類の経路パターンｘを、第１要求、第２要求、及び第３要求を満足させやすい経路パターンとして選択する。経路パターンが選択されると、本高温冷却回路ＨＴについて経路パターンの選択制御が終了する。
ステップＳ１２０６：選択部１３は、上記ステップＳ１２０１において抽出された全ての経路パターンのうち、複数の要求において抽出された経路パターンｙがあるか否かを判断する。すなわち、本実施形態では、第１要求、第２要求、及び第３要求のうちのいずれか２つの要求において抽出された経路パターンｙがあるか否かが判断される。複数の要求において抽出された経路パターンｙがある場合は（Ｓ１２０６、はい）、ステップＳ１２０７に処理が進み、複数の要求において抽出された経路パターンｙがない場合は（Ｓ１２０６、いいえ）、ステップＳ１２１０に処理が進む。
ステップＳ１２０７：選択部１３は、上記ステップＳ１２０６において判断した複数の要求において抽出された経路パターンｙが、１種類であるか否かを判断する。経路パターンｙが１種類である場合は（Ｓ１２０７、はい）、ステップＳ１２０９に処理が進み、経路パターンｙが１種類でない場合は（Ｓ１２０７、いいえ）、ステップＳ１２０８に処理が進む。
ステップＳ１２０８：選択部１３は、熱流れに基づいて、複数種類ある経路パターンｙの中から１種類の経路パターンｙを選出する。熱流れについては、上述したとおりである。熱流れに基づいて１種類の経路パターンｙが選出されると、ステップＳ１２０９に処理が進む。
ステップＳ１２０９：選択部１３は、１種類しか抽出されなかった経路パターンｙ又はステップＳ１２０８において選出された１種類の経路パターンｙを、第１要求、第２要求、及び第３要求を満足させやすい経路パターンとして選択する。経路パターンが選択されると、本高温冷却回路ＨＴについて経路パターンの選択制御が終了する。
ステップＳ１２１０：選択部１３は、熱流れに基づいて、上記ステップＳ１２０１において抽出された全ての経路パターンの中から１種類の経路パターンを選出する。熱流れについては、上述したとおりである。熱流れに基づいて１種類の経路パターンが選出されると、ステップＳ１２１１に処理が進む。
ステップＳ１２１１：選択部１３は、上記ステップＳ１２１０において選出された１種類の経路パターンを、第１要求、第２要求、及び第３要求を満足させやすい経路パターンとして選択する。経路パターンが選択されると、本高温冷却回路ＨＴについて経路パターンの選択制御が終了する。
［具体例］
次に、図１３乃至図１５をさらに参照して、図９乃至図１２に示した選択制御に基づいて選択される各熱回路の経路パターンの具体例を説明する。
（１）第１例
図１３は、第１要求として「通水要求あり」が要求され、第２要求として「昇温許可」が要求され、第３要求として「暖房（外気ＨＰ許可）」が要求された場合に、各熱回路の経路パターンが選択される第１例を示している。
第１例では、低温冷却回路ＬＴにおいては、経路パターンＡ－２のみが全ての要求によって抽出される経路パターン（抽出数：３）となる。よって、この経路パターンＡ－２が低温冷却回路ＬＴの経路パターンとして選択される（図１３の上段図の二重丸印）。冷媒回路ＲＥにおいては、経路パターンＣ－１のみが全ての要求によって抽出される経路パターン（抽出数：３）となる。よって、この経路パターンＣ－１が冷媒回路ＲＥの経路パターンとして選択される（図１３の中段図の二重丸印）。高温冷却回路ＨＴにおいては、経路パターンＡ－１、Ａ－２、Ａ－３、及びＢ－１が全ての要求によって抽出される経路パターン（抽出数：３）となるため（図１３の下段図の網掛け部）、各経路パターンにおける熱流れが判断される（図１２のステップＳ１２０４の処理）。冷媒回路ＲＥで選択した経路パターンＣ－１では、冷媒回路ＲＥが排熱していないため、熱流れの繋がりとして吸熱しない経路パターンＡ－１が高温冷却回路ＨＴの経路パターンとして選択される（図１３の下段図の二重丸印）。
このようにして、第１例においては、低温冷却回路ＬＴとして経路パターンＡ－２が選択され、冷媒回路ＲＥとして経路パターンＣ－１が選択され、高温冷却回路ＨＴとしてＡ－１が選択される。
（２）第２例
図１４は、第１要求として「通水要求あり」が要求され、第２要求として「制約なし」が要求され、第３要求として「暖房（外気ＨＰ許可）」が要求された場合に、各熱回路の経路パターンが選択される第２例を示している。
第２例では、低温冷却回路ＬＴにおいては、経路パターンＡ－１、Ａ－３、及びＢ－１が全ての要求によって抽出される経路パターン（抽出数：３）となるため（図１４の上段図の網掛け部）、各経路パターンによる調停処理が行われる（図９のステップＳ９０４の処理）。調停処理では、暖房制御時の電費に基づいて（図１０のステップＳ１００３の処理）、バッテリ４１の排熱を利用したヒートポンプ暖房が可能なことから（経路パターンＡ－３及びＢ－１は、電気ヒータを動作させた暖房しかできない）、経路パターンＡ－１が低温冷却回路ＬＴの経路パターンとして選択される（図１４の上段図の二重丸印）。冷媒回路ＲＥにおいては、経路パターンＣ－１及びＤ－１が全ての要求によって抽出される経路パターン（抽出数：３）となるため（図１４の中段図の網掛け部）、各経路パターンにおける熱流れが判断される（図１１のステップＳ１１０４の処理）。低温冷却回路ＬＴで選択した経路パターンＡ－１では、低温冷却回路ＬＴが排熱しているため、熱流れの繋がりとして吸熱する（すなわち、バッテリ４１の排熱を利用したヒートポンプ暖房が可能な）経路パターンＤ－１が冷媒回路ＲＥの経路パターンとして選択される（図１４の中段の二重丸印）。高温冷却回路ＨＴにおいては、経路パターンＡ－１、Ａ－２、Ａ－３、及びＢ－１が全ての要求によって抽出される経路パターン（抽出数：３）となるため（図１４の下段図の網掛け部）、各経路パターンにおける熱流れが判断される（図１２のステップＳ１２０４の処理）。冷媒回路ＲＥで選択した経路パターンＤ－１では、冷媒回路ＲＥが排熱しているため、熱流れの繋がりとして吸熱する経路パターンＡ－２、Ａ－３、及びＢ－１の３種類が高温冷却回路ＨＴの経路パターンとして選択される（図１４の下段図の丸印）。この選択された３種類の経路パターンは、バッテリ４１の排熱を利用したヒートポンプ暖房時において、冷媒回路ＲＥから高温冷却回路ＨＴへ水冷コンデンサ３３を介して移動させる熱量の大小に応じて最適ないずれか１種類の経路パターンに随時切り替えて使用される。
このようにして、第２例においては、低温冷却回路ＬＴとして経路パターンＡ－１が選択され、冷媒回路ＲＥとして経路パターンＤ－１が選択され、高温冷却回路ＨＴとしてＡ－２、Ａ－３、及びＢ－１のいずれかが選択される。
（３）第３例
図１５は、第１要求として「通水要求なし」が要求され、第２要求として「均温（排熱利用ＯＫ）」が要求され、第３要求として「冷房」が要求された場合に、各熱回路の経路パターンが選択される第３例を示している。
第３例では、低温冷却回路ＬＴにおいては、経路パターンＡ－１及びＡ－３が全ての要求によって抽出される経路パターン（抽出数：３）となるため（図１５の上段図の網掛け部）、各経路パターンによる調停処理が行われる（図９のステップＳ９０４の処理）。調停処理では、冷房効率を考慮した電費に基づいて（図１０のステップＳ１００３の処理）、チラー３４が排熱しなくてもよいことから、経路パターンＡ－３が低温冷却回路ＬＴの経路パターンとして選択される（図１５の上段図の二重丸印）。冷媒回路ＲＥにおいては、経路パターンＡ－１のみが全ての要求によって抽出される経路パターン（抽出数：３）となる。よって、この経路パターンＡ－１が冷媒回路ＲＥの経路パターンとして選択される（図１５の中段図の二重丸印）。高温冷却回路ＨＴにおいては、経路パターンＣ－１のみが全ての要求によって抽出される経路パターン（抽出数：３）となる。よって、この経路パターンＣ－１が高温冷却回路ＨＴの経路パターンとして選択される（図１５の下段図の二重丸印）。
このようにして、第３例においては、低温冷却回路ＬＴとして経路パターンＡ－３が選択され、冷媒回路ＲＥとして経路パターンＡ－１が選択され、高温冷却回路ＨＴとしてＣ－１が選択される。
＜作用・効果＞
以上説明したように、本開示の一実施形態に係る熱要求調停装置１０は、低温冷却回路ＬＴ、冷媒回路ＲＥ、及び高温冷却回路ＨＴの各々における熱媒体の循環経路を、複数の熱流制御要求（第１要求、第２要求、及び第３要求）に基づいて、予め定められた複数の経路パターンの中から選択する。この選択制御により、複数の熱流制御要求を満足させやすい好適な熱流制御を行うことができる。
また、本実施形態に係る熱要求調停装置１０によれば、熱回路のシステム構成が変わったとしても（例えば、冷媒回路ＲＥと高温冷却回路ＨＴとによるシステムの場合）、システムに含まれる熱回路の対応マップのみを用いて、適切なパターンの経路を選択することができる。
また、本実施形態に係る熱要求調停装置１０では、各熱流制御要求の項目に、各熱回路のユニットなどに故障や異常が発生した際のフェール処置に対応した項目を含めることが可能である。このようなフェール処置に対応した項目を必要に応じて含めることによって、ユニット故障要件を満足させつつ、複数の熱流制御要求に好適な熱流制御を行うことができる。
さらに、本実施形態に係る熱要求調停装置１０によれば、熱回路が選択可能な経路パターンが増えたり、導出される熱流制御要求の数が増えたり、熱流制御要求の項目が増えたりした場合であっても、各熱回路の対応マップを増加内容に応じて更新するだけでよいため、汎用性に優れている。
以上、本開示の一実施形態を説明したが、本開示は、熱要求調停装置、プロセッサとメモリとを備えた熱要求調停装置が実行する経路パターン選択方法、経路パターン選択方法を実行するための制御プログラム、制御プログラムを記憶したコンピューター読み取り可能な非一時的記憶媒体、及び熱要求調停装置を搭載した車両として捉えることが可能である。
本開示の熱要求調停装置は、車両に備わる複数の熱回路における熱流を制御することに利用できる。
１０ 熱要求調停装置
１１ 取得部
１２ 導出部
１３ 選択部
１４ 指示部
２１ ヒータコア（ＨＣ）
２２、４５ 電気ヒータ（ＥＨ）
２３、４４ ラジエータ
２４、４６、４７ ウォーターポンプ
３１ コンプレッサ
３２ エバポレータ
３３ 水冷コンデンサ
３４ チラー
４１ バッテリ
４２ パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）
４３ トランスアクスル（ＴＡ）
ＨＴ 高温冷却回路
ＬＴ 低温冷却回路
ＲＥ 冷媒回路

Claims (8)

  1. 高温の冷却水を循環させることが可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第１熱回路と、
    低温の冷却水を循環させることが可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第２熱回路と、
    冷媒を状態変化させながら循環させ、前記第１熱回路及び前記第２熱回路のそれぞれと熱交換可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第３熱回路と、
    前記第１熱回路、前記第２熱回路、及び前記第３熱回路を循環するいずれかの熱媒体を介して吸熱又は放熱を行う複数の熱源ユニットと、を備える車両に搭載される熱要求調停装置であって、
    前記熱源ユニットのそれぞれが吸熱又は放熱する熱の熱流制御に関する要求として、前記熱源ユニットの１つであるラジエータの通水状態についての第１要求、前記熱源ユニットの１つであるバッテリの温度状態についての第２要求、及び前記熱源ユニットの１つであるエバポレータの動作を少なくとも伴う車室内の空調状態についての第３要求を導出する導出部と、
    前記導出部が導出する前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求に基づいて、前記第１熱回路、前記第２熱回路、及び前記第３熱回路の前記経路をそれぞれ選択する選択部と、を備え、
    前記選択部は、
    前記第１熱回路において、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求ごとに選択可能な前記経路をそれぞれ抽出し、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求のうちの前記経路が抽出された要求の数及び前記抽出された経路の種類に応じた選出方法に基づいて、前記第１熱回路の前記経路を選択し、
    前記第２熱回路において、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求ごとに選択可能な前記経路をそれぞれ抽出し、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求のうちの前記経路が抽出された要求の数及び前記抽出された経路の種類に応じた選出方法に基づいて、前記第２熱回路の前記経路を選択し、
    前記第３熱回路において、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求ごとに選択可能な前記経路をそれぞれ抽出し、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求のうちの前記経路が抽出された要求の数及び前記抽出された経路の種類に応じた選出方法に基づいて、前記第３熱回路の前記経路を選択する、
    熱要求調停装置。
  2. 前記第１熱回路と前記第３熱回路とは、第１熱交換器を介して結合されており、
    前記第２熱回路と前記第３熱回路とは、第２熱交換器を介して結合されており、
    前記選択部は、前記導出部が導出する前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求に基づいて、さらに前記第１熱交換器及び前記第２熱交換器の少なくとも１つの熱移動制御の態様を選択する、
    請求項１に記載の熱要求調停装置。
  3. 前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求には、それぞれ優先度が付与されており、
    前記選択部は、前記優先度に基づいて、少なくとも前記優先度が高い要求の方を満たすように選択を行う、
    請求項１に記載の熱要求調停装置。
  4. 前記優先度は、前記第３要求よりも前記第２要求の方が高く、かつ、前記第２要求よりも前記第１要求の方が高く付与されている、
    請求項３に記載の熱要求調停装置。
  5. 前記選択部は、前記熱源ユニットによって消費される電力に基づいて選択を行う、
    請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱要求調停装置。
  6. 高温の冷却水を循環させることが可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第１熱回路と、
    低温の冷却水を循環させることが可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第２熱回路と、
    冷媒を状態変化させながら循環させ、前記第１熱回路及び前記第２熱回路のそれぞれと熱交換可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第３熱回路と、
    前記第１熱回路、前記第２熱回路、及び前記第３熱回路を循環するいずれかの熱媒体を介して吸熱又は放熱を行う複数の熱源ユニットと、を備える車両に搭載される熱要求調停装置のコンピューターが実行する熱要求調停方法であって、
    前記熱源ユニットのそれぞれが吸熱又は放熱する熱の熱流制御に関する要求として、前記熱源ユニットの１つであるラジエータの通水状態についての第１要求、前記熱源ユニットの１つであるバッテリの温度状態についての第２要求、及び前記熱源ユニットの１つであるエバポレータの動作を少なくとも伴う車室内の空調状態についての第３要求を導出するステップと、
    前記導出した前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求に基づいて、前記第１熱回路、前記第２熱回路、及び前記第３熱回路の前記経路を選択するステップと、を含み、
    前記選択するステップは、
    前記第１熱回路において、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求ごとに選択可能な前記経路をそれぞれ抽出し、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求のうちの前記経路が抽出された要求の数及び前記抽出された経路の種類に応じた選出方法に基づいて、前記第１熱回路の前記経路を選択し、
    前記第２熱回路において、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求ごとに選択可能な前記経路をそれぞれ抽出し、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求のうちの前記経路が抽出された要求の数及び前記抽出された経路の種類に応じた選出方法に基づいて、前記第２熱回路の前記経路を選択し、
    前記第３熱回路において、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求ごとに選択可能な前記経路をそれぞれ抽出し、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求のうちの前記経路が抽出された要求の数及び前記抽出された経路の種類に応じた選出方法に基づいて、前記第３熱回路の前記経路を選択する、
    熱要求調停方法。
  7. 高温の冷却水を循環させることが可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第１熱回路と、
    低温の冷却水を循環させることが可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第２熱回路と、
    冷媒を状態変化させながら循環させ、前記第１熱回路及び前記第２熱回路のそれぞれと熱交換可能な経路として選択可能な複数パターンの経路を有する第３熱回路と、
    前記第１熱回路、前記第２熱回路、及び前記第３熱回路を循環するいずれかの熱媒体を介して吸熱又は放熱を行う複数の熱源ユニットと、を備える車両に搭載される熱要求調停装置のコンピューターに実行させる制御プログラムであって、
    前記熱源ユニットのそれぞれが吸熱又は放熱する熱の熱流制御に関する要求として、前記熱源ユニットの１つであるラジエータの通水状態についての第１要求、前記熱源ユニットの１つであるバッテリの温度状態についての第２要求、及び前記熱源ユニットの１つであるエバポレータの動作を少なくとも伴う車室内の空調状態についての第３要求を導出するステップと、
    前記導出した前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求に基づいて、前記第１熱回路、前記第２熱回路、及び前記第３熱回路の前記経路を選択するステップと、を含み、
    前記選択するステップは、
    前記第１熱回路において、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求ごとに選択可能な前記経路をそれぞれ抽出し、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求のうちの前記経路が抽出された要求の数及び前記抽出された経路の種類に応じた選出方法に基づいて、前記第１熱回路の前記経路を選択し、
    前記第２熱回路において、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求ごとに選択可能な前記経路をそれぞれ抽出し、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求のうちの前記経路が抽出された要求の数及び前記抽出された経路の種類に応じた選出方法に基づいて、前記第２熱回路の前記経路を選択し、
    前記第３熱回路において、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求ごとに選択可能な前記経路をそれぞれ抽出し、前記第１要求、前記第２要求、及び前記第３要求のうちの前記経路が抽出された要求の数及び前記抽出された経路の種類に応じた選出方法に基づいて、前記第３熱回路の前記経路を選択する、
    制御プログラム。
  8. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の熱要求調停装置を搭載した車両。
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