JP5861495B2 - 車両用温度調整装置、および車載用熱システム - Google Patents

Description

本発明は、車室内の空気および車両の構成部品のうち少なくとも一方の温度調整を行う車両用温度調整装置、および車載用熱システムに関する。

従来、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両では、電池などの蓄電機器に蓄えた電気エネルギーにてモータを駆動させ走行する。空調に必要な電気エネルギーも同じく電池から得ているが、夏季や冬季など、特に大きな空調エネルギーが必要とされるシーンでは空調に多くの電力を要し、航続距離が低下するという課題がある。

これらを回避するため、従来技術として蓄冷器や蓄熱器に熱（熱エネルギー）を蓄えて走行時に使用する技術が提案されているが（例えば特許文献１など）、多くの蓄冷材や蓄熱材を要するため車両重量の増大や搭載スペースの増大を招いている。

そこで蓄冷器や蓄熱器の代わりに電池などの熱容量要素を利用し熱（熱エネルギー）を蓄える技術が特許文献２〜４などで提案されている。

特許文献２には、電池から発生する熱を車室内に導入し、暖房能力のアシストに利用する技術が記載されている。

特許文献３、４には、充電時の抵抗による電池発熱や、スイッチング素子切り替えなどによる発熱促進手段を用いて電池を暖機し熱エネルギーを蓄える技術が記載されている。また、住宅などで空調された空気をホースなどを通じて電池の温調に利用する技術も記載されている。さらには、電池容器に蓄冷材を含み、充電時に冷凍サイクルで電池を冷却して冷熱（冷気エネルギー）を蓄え、走行時に冷却水を介して車室内空気を冷却する技術も記載されている。

特開２０００−０５９９１８号公報 特開平５−１７８０７０号公報 特開２００８−９２６９６号公報 特開２０１０−２６８６８３号公報

特許文献２の従来技術によると、走行時や充電時に電池から発生した熱を暖房に利用しているが、特に暖房性能が必要な冬季は、電池温度が上がらず車室内空気との温度差が取れないため、十分な暖房能力が得られないという問題がある。

ちなみに特許文献２には、暖房に適用した場合の構成については記載されているが、例えば電池を蓄冷体として冷熱を蓄え冷房に使用するための構成は記載されていない。また特許文献２では、走行時や充電時の電池の発熱を空調に利用しているが、電池に積極的に温熱／冷熱を蓄えるような使い方はされておらず、大容量電池の熱容量を十分に使いきれていない。

特許文献３、４の従来技術によると、上記した特許文献２の従来技術と同様の問題に加え、冷房使用時にも、電池温度と車室内空気とで温度差が取れず、十分な冷房性能が得られないという問題がある。また、住宅からの空気を導入した場合も同様に温度差が取れず、十分な暖房、冷房性能が得られないという問題がある。また、空気を直接車両に取り込むためのホースなどが必要となり、構造が複雑となる。

ちなみに特許文献３、４には、充電時に熱（熱エネルギー）を電池（熱容量要素）に蓄える方法は記載されているが、車両に残った熱を電池などの走行用構成部品に蓄える方法は記載されていない。また、特許文献３、４には、プレ空調の制御フローの記述はあるが、電池（熱容量要素）に熱（熱エネルギー）を蓄積するための制御フローについては記載されていない。

本発明は上記点に鑑みて、熱容量要素を用いて効果的に温度調整することのできる車両用温度調整装置を提供することを第１目的とし、二次電池に蓄えられる冷熱を利用して、車室内空調に必要な動力を低減する車載用熱システムを提供することを第２の目的とする。

上記第１目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車室内の空気および車両の構成部品のうち少なくとも一方を温度調整対象物とする車両用温度調整装置であって、
熱を蓄積可能な熱容量要素（１）と、
低温側から吸熱して高温側に放熱する冷凍サイクル（１１）と、
熱容量要素に蓄積した熱を冷凍サイクル（１１）の冷媒と熱交換させる熱交換手段（１４、１６）と、
冷凍サイクル（１１）の冷媒が持つ熱を温度調整対象物に付与する熱付与手段（１９、３１）と、
熱容量要素（１）に蓄積した熱を、冷凍サイクル（１１）の冷媒を介することなく温度調整対象物に付与する第２熱付与手段（１５）と、
熱容量要素（１）に蓄積した熱を熱交換手段（１４、１６）によって冷凍サイクル（１１）の冷媒と熱交換させる場合と、熱容量要素（１）に蓄積した熱を第２熱付与手段（１５）によって温度調整対象物に付与する場合とを切り替える切替手段（２０、２１、２６）とを備えることを特徴とする。

これによると、熱容量要素（１）に蓄えた熱を冷凍サイクル（１１）の冷媒と熱交換させているので、熱容量要素（１）と温度調整対象物との温度差が小さい場合でも、熱容量要素（１）に蓄えた熱を活用できる。そのため、熱容量要素（１）を用いて効果的に温度調整することができる。なお、本発明における熱とは、温熱および冷熱の両方を含む意味のものである。
これに加え、請求項１に記載の発明では、熱容量要素（１）に蓄えた熱を、冷凍サイクル（１１）の冷媒を介して温度調整対象物に付与するのみならず、第２熱付与手段（１５）によって冷凍サイクル（１１）の冷媒を介することなく温度調整対象物に付与することもできるので、熱容量要素（１）に蓄積した熱の使い方を多様化できる。
さらに、請求項１に記載の発明では、熱容量要素（１）に蓄積した熱を熱交換手段（１４、１６）によって冷凍サイクル（１１）の冷媒と熱交換させる場合と、熱容量要素（１）に蓄積した熱を第２熱付与手段（１５）によって温度調整対象物に付与する場合とを切替手段（２０、２１、２６）によって切り替えることができるから、熱容量要素（１）に蓄えた熱の使い方を、使用環境等に応じて適切に変更することが可能になる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用温度調整装置において、熱付与手段（３１）は、冷凍サイクル（１１）の冷媒によって温度調整対象物を加熱するようになっており、
熱交換手段（１４）は、冷凍サイクル（１１）の低圧側に設けられていることを特徴とする。

これによると、熱容量要素（１）に蓄えた熱を冷凍サイクル（１１）の低圧側冷媒と熱交換させるので、温度調整対象物を加熱する際に冷凍サイクル（１１）の低圧を上昇させることができ、ひいては冷凍サイクル（１１）の大能力化や省電力化を図ることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の車両用温度調整装置において、熱付与手段（１９）は、冷凍サイクル（１１）の冷媒によって温度調整対象物を冷却するようになっており、
熱交換手段（１６）は、冷凍サイクル（１１）の高圧側に設けられていることを特徴とする。

これによると、熱容量要素（１）に蓄えた熱を冷凍サイクル（１１）の高圧側冷媒と熱交換させるので、温度調整対象物を冷却する際に冷凍サイクル（１１）の高圧を低下させることができ、ひいては冷凍サイクル（１１）の大能力化や省電力化を図ることができる。

請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置において、熱容量要素（１）が蓄積する熱は、車両に搭載された蓄電機器を充電する時の外部電力を用いて与えられるものであることを特徴とする。

これによると、外部電力を用いて熱容量要素（１）に蓄積した熱を走行時に使用することができるため、その分、走行時に必要なエネルギーを低減することができ、ひいては車両の航続距離を延ばすことが可能になる。また、車両の航続距離を延ばす必要がない場合には、熱容量要素（１）の熱容量を少なくすることが可能になる。

請求項５に記載の発明では、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置において、熱容量要素（１）は、車両に搭載された蓄電機器であることを特徴とする。

これにより、既存の蓄電機器を熱容量要素として有効活用することができる。ちなみに、蓄電機器は一般的に、他の車載部品と比較して非常に大きな熱容量を持っているため、多くの熱量を蓄えることができるという利点がある。また、蓄電機器は一般的に、日射など外部からの熱を受けにくい部位に配置され、かつ比較的断熱性の高い構造となっているため、蓄電／蓄熱効果が高いという利点もある。

請求項６に記載の発明では、車室内の空気および車両の構成部品のうち少なくとも一方を温度調整対象物とする車両用温度調整装置であって、
熱を蓄積可能な熱容量要素（１）と、
低温側から吸熱して高温側に放熱する冷凍サイクル（１１）と、
熱容量要素に蓄積した熱を冷凍サイクル（１１）の冷媒と熱交換させる熱交換手段（１４、１６）と、
冷凍サイクル（１１）の冷媒が持つ熱を温度調整対象物に付与する熱付与手段（１９、３１）と、
熱容量要素（１）への熱の蓄積、および熱付与手段（１９、３１）による温度調整対象物への熱の付与を断続する断続手段（２０、２１、２６、６４）と、
熱容量要素（１）への熱の蓄積の要否を判定し、その判定結果に基づいて断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御する制御手段（１３）とを備え、
制御手段（１３）は、熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合、まず熱容量要素（１）に熱が蓄積され、その後に、熱容量要素（１）に蓄積した熱が温度調整対象物に付与されるように断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御し、
制御手段（１３）は、熱容量要素（１）の目標温度を算出し、目標温度に基づいて断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御するようになっており、
さらに、制御手段（１３）は、熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合と、熱容量要素（１）への熱の蓄積が不要と判定した場合とで目標温度を変化させるようになっていることを特徴とする。

これによると、熱容量要素（１）に蓄えた熱を冷凍サイクル（１１）の冷媒と熱交換させているので、熱容量要素（１）と温度調整対象物との温度差が小さい場合でも、熱容量要素（１）に蓄えた熱を活用できる。そのため、熱容量要素（１）を用いて効果的に温度調整することができる。なお、本発明における熱とは、温熱および冷熱の両方を含む意味のものである。
しかも、請求項６に記載の発明では、制御手段（１３）によって、熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合、まず熱容量要素（１）に熱が蓄積され、その後に、熱容量要素（１）に蓄積した熱が温度調整対象物に付与されるように断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御することで、熱容量要素（１）への熱の蓄積、および温度調整対象物への熱の付与を適切に行うことができるので、熱容量要素（１）を用いて一層効果的に温度調整することができる。
さらに、請求項６に記載の発明では、制御手段（１３）は、熱容量要素（１）の目標温度を算出し、目標温度に基づいて断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御するようになっており、制御手段（１３）は、熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合と、熱容量要素（１）への熱の蓄積が不要と判定した場合とで目標温度を変化させるようになっているので、熱容量要素（１）への熱の蓄積を一層適切に行うことができる。

請求項７に記載の発明では、車室内の空気および車両の構成部品のうち少なくとも一方を温度調整対象物とする車両用温度調整装置であって、熱を蓄積可能な熱容量要素（１）と、
熱容量要素（１）に蓄積した熱を温度調整対象物に付与する熱付与手段（１５、１９、３１）と、
熱容量要素（１）への熱の蓄積、および熱付与手段（１５、１９、３１）による温度調整対象物への熱の付与を断続する断続手段（２０、２１、２６、６４）と、
熱容量要素（１）への熱の蓄積の要否を判定し、その判定結果に基づいて断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御する制御手段（１３）とを備え、
制御手段（１３）は、熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合、まず熱容量要素（１）に熱が蓄積され、その後に、熱容量要素（１）に蓄積した熱が温度調整対象物に付与されるように断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御し、
制御手段（１３）は、熱容量要素（１）の目標温度を算出し、目標温度に基づいて断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御するようになっており、
さらに、制御手段（１３）は、熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合と、熱容量要素（１）への熱の蓄積が不要と判定した場合とで目標温度を変化させるようになっていることを特徴とする。

これによると、制御手段（１３）によって、熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合、まず熱容量要素（１）に熱が蓄積され、その後に、熱容量要素（１）に蓄積した熱が温度調整対象物に付与されるように断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御することで、熱容量要素（１）への熱の蓄積、および温度調整対象物への熱の付与を適切に行うことができるので、熱容量要素（１）を用いて効果的に温度調整することができる。
さらに、請求項７に記載の発明では、制御手段（１３）によって、熱容量要素（１）の目標温度を算出し、目標温度に基づいて断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御し、制御手段（１３）は、熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合と、熱容量要素（１）への熱の蓄積が不要と判定した場合とで目標温度を変化させるから、熱容量要素（１）への熱の蓄積を一層適切に行うことができる。

具体的には、請求項８に記載の発明のように、請求項６または７に記載の車両用温度調整装置において、制御手段（１３）は、熱容量要素（１）への温熱の蓄積が必要と判定した場合の目標温度を、熱容量要素（１）への温熱の蓄積が不要と判定した場合の目標温度よりも高く設定すればよい。

また具体的には、請求項９に記載の発明のように、請求項６ないし８のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置において、制御手段（１３）は、熱容量要素（１）への冷熱の蓄積が必要と判定した場合の目標温度を、熱容量要素（１）への冷熱の蓄積が不要と判定した場合の目標温度よりも低く設定すればよい。

請求項１０に記載の発明では、請求項６ないし９のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置において、車両に残っている熱を熱容量要素（１）に回収する熱回収手段（１０、６０）を備え、
断続手段（２０、２１、２６、６４）は、熱回収手段（１０、６０）による熱の回収を断続可能になっており、
制御手段（１３）は、車両のイグニッションスイッチがオフされると熱回収手段（１０、６０）による熱の回収が開始されるように断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御することを特徴とする。

これにより、停車中に車両に残っている熱を有効利用して温度調整することができる。

なお、本発明における「車両のイグニッションスイッチがオフされると前記熱回収手段（１０、６０）による熱の回収が開始される」とは、車両のイグニッションスイッチがオフされた後すぐに熱の回収が開始されることのみを意味するものではなく、車両のイグニッションスイッチがオフされ且つ所定条件を満たした場合に熱の回収が開始されることをも含む意味のものである。車両のイグニッションスイッチがオフされ且つ所定条件を満たした場合としては、例えば、車両のイグニッションスイッチがオフされてから所定時間が経過した場合が挙げられる。

請求項１１に記載の発明では、請求項６ないし９のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置において、車両に残っている熱を熱容量要素（１）に回収する熱回収手段（１０、６０）を備え、
断続手段（２０、２１、２６、６４）は、熱回収手段（１０、６０）による熱の回収を断続可能になっており、
制御手段（１３）は、走行中に車両に熱が余っているか否かを判定し、車両に熱が余っていると判定した場合、走行中であっても熱回収手段（１０、６０）による熱の回収が行われるように断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御することを特徴とする。

これにより、車両の走行中に余っている熱を有効利用して温度調整することができる。

さらに、上記第２目的を達成するため、請求項１２に記載の発明では、二次電池（１ａ）と冷却媒体との間で熱交換する電池用熱交換器（１ｂ）と、
冷媒を循環させる空調装置用冷凍サイクル装置（１１）を構成する凝縮器（３３）から減圧器（３７、４４）に流れる前記冷媒を前記冷却媒体によって冷却させる冷媒冷却用熱交換器（１６）と、
前記電池用熱交換器および前記冷媒冷却用熱交換器の間で冷却媒体を循環させるポンプ（１２）と、
前記電池用熱交換器から出る冷却媒体を前記冷媒冷却用熱交換器を迂回して前記電池用熱交換器の入口側に導くための迂回通路（２３）と、
前記迂回通路および前記冷媒冷却用熱交換器のうちいずれか一方と前記電池用熱交換器との間を開放し、前記迂回通路および前記冷媒冷却用熱交換器のうちいずれか一方以外の他方と前記電池用熱交換器と閉じる第１弁（２６）と、
前記冷却媒体を冷却する冷却器（１４）と、
前記二次電池が充電器（２）によって充電されるとき、前記冷却器によって前記冷却媒体を冷却させて、かつ前記迂回通路と前記電池用熱交換器との間を開けて前記電池用熱交換器、前記迂回通路、および前記ポンプによって前記冷却媒体が循環する閉回路を構成させるように前記第１弁を制御する第１の制御手段と、
前記冷却媒体の温度を取得する第１温度取得手段（Ｓ４２０）と、
前記凝縮器から前記減圧器に流れる冷媒の温度を取得する第２温度取得手段（Ｓ４１０）と、
前記第１温度取得手段により取得される温度が前記第２温度取得手段により取得さられた温度よりも低いか否かを判定する第１判定手段（Ｓ４３０）と、
前記第１の制御手段の実行後に前記第１温度取得手段により取得された温度が前記第２温度取得手段により取得された温度よりも低いと前記第１判定手段が判定したときに、前記電池用熱交換器と前記冷媒冷却用熱交換器との間を開けて前記電池用熱交換器、前記冷媒冷却用熱交換器、および前記ポンプによって前記冷却媒体が循環する閉回路を構成させるように前記第１弁を制御する第２の制御手段（Ｓ４７０、Ｓ４８０）と、を備えることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明によれば、二次電池が充電されるとき、冷却器が冷却媒体を冷却し、かつ電池用熱交換器、迂回通路、およびポンプによって冷却媒体が循環する閉回路が構成される。このため、冷却媒体および二次電池に冷熱を蓄えることができる。そして、二次電池の充電が終了した後に、電池用熱交換器、冷媒冷却用熱交換器、およびポンプによって冷却媒体が循環する閉回路を構成される。このため、冷媒冷却用熱交換器において、冷却媒体および電池に蓄えられた冷熱を用いて冷媒を冷却することができる。したがって、凝縮器から出る冷媒の過冷却度を大きくすることができる。このため、空調装置用冷凍サイクル装置の効率を上げることができる。よって、空調装置用冷凍サイクル装置を構成する圧縮機を駆動するためのエネルギを低減することができる。以上により、二次電池に蓄えられる冷熱を利用して、車室内空調に必要な動力を低減することができる。

請求項１３に記載の発明では、請求項１２に記載の車載用熱システムにおいて、前記第１温度取得手段により取得された温度が閾値よりも低いか否かを判定する第２判定手段（Ｓ４４０）を備え、
前記第１温度検出手段により求められた温度が前記閾値よりも低いと前記第２判定手段が判定したときには前記第２の制御手段が実行され、前記第１温度検出手段により求められた温度が前記閾値よりも高いと前記第２判定手段が判定したときには前記第２の制御手段が実行されないようになっていることを特徴とする。ここで、閾値は、二次電池の許容温度範囲の上限値よりも所定温度下げた温度である。

請求項１３に記載の発明によれば、冷却媒体の温度が閾値よりも高いときには第２の制御手段が実行されない。ここで、二次電池の温度が高温になると、二次電池において十分な出力性能が得られなくなること以外に、二次電池の使用可能期間（電池寿命）が短くなる恐れがある。出力性能とは、二次電池が電力を出力する性能のことである。

これに対して、請求項１３に記載の発明では、上述の如く、冷却媒体の温度が閾値よりも高いときには第２の制御手段が実行されない。このため、冷媒冷却用熱交換器において冷媒と冷却媒体との間で熱交換が停止される。したがって、冷却媒体の温度上昇を抑制できる。これに伴い、二次電池の温度が冷却媒体によって上昇することを抑制することができる。よって、二次電池の出力性能の低下を抑えることに加えて、二次電池の使用可能期間が短くなることを抑制することができる。

請求項１４に記載の発明では、請求項１２または１３に記載の車載用熱システムにおいて、前記冷却器（１４）は、前記空調装置用冷凍サイクル装置を構成し、かつ前記減圧器から圧縮機に流れる冷媒により冷却媒体を冷却する蒸発器であることを特徴とする。

請求項１５に記載の発明では、請求項１２ないし１４のいずれか１つに記載の車載用熱システムにおいて、前記冷媒冷却用熱交換器（１６）の入口および出口の間で配置されて、前記冷却媒体を車室外空気により冷却するラジエータ（２４）と、
前記ラジエータ、前記冷媒冷却用熱交換器（１６）、および前記電池用熱交換器（１ｂ）の間を開閉する第２弁（２０、２５）と、
前記車室外空気の温度を取得する第３温度取得手段（Ｓ４００）と、
前記第３温度取得手段により取得される温度が前記第１温度取得手段により取得される温度に比べて低いか否かを判定する第３判定手段（Ｓ４６０）と、を備え、
前記第３温度取得手段により取得される温度が前記第１温度取得手段により取得される温度に比べて低いと前記第３判定手段が判定したときには、前記ラジエータ、前記冷媒冷却用熱交換器（１４）、および前記電池用熱交換器（１ｂ）の間を開けて前記電池用熱交換器、前記冷媒冷却用熱交換器、前記ラジエータ、および前記ポンプによって前記冷却媒体が循環する閉回路を構成させるように前記第２の制御手段（Ｓ４７０）が前記第１弁および前記第２弁を制御することを特徴とする。

請求項１５に記載の発明では、車室外空気の温度が冷却媒体の温度に比べて低いときには、第２の制御手段が第１弁および第２弁を制御して、電池用熱交換器、冷媒冷却用熱交換器、ラジエータ、およびポンプによって冷却媒体が循環する閉回路を構成させる。このため、ラジエータにおいて車室外空気によって冷却媒体を冷却し、この冷却された冷却媒体により冷媒を過冷却することができる。これにより、車室外空気を利用して冷媒の過冷却度を大きくすることができる。

請求項１６に記載の発明では、請求項１２ないし１５のいずれか１つに記載の車載用熱システムにおいて、前記凝縮器（３３）は、前記空調装置用冷凍サイクル装置を構成する圧縮機から吐出される冷媒を凝縮する熱交換器と、この熱交換器から出る液冷媒を過冷却する過冷却部とから構成されていることを特徴とする。

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温度調整装置の全体構成図である。 第１実施形態における車両用温度調整装置の冬季充電時の作動を説明する図である。 第１実施形態における車両用温度調整装置の冬季ウォームアップ時の作動を説明する図である。 第１実施形態における車両用温度調整装置の冬季第１走行時の作動を説明する図である。 第１実施形態における車両用温度調整装置の冬季第２走行時の作動を説明する図である。 第１実施形態における車両用温度調整装置の夏季充電時の作動を説明する図である。 第１実施形態における車両用温度調整装置の夏季クールダウン時の作動を説明する図である。 第１実施形態における車両用温度調整装置の夏季第１走行時の作動を説明する図である。 第１実施形態における車両用温度調整装置の夏季第２走行時の作動を説明する図である。 第２実施形態における車両用温度調整装置の全体構成図である。 第３実施形態における車両用温度調整装置の全体構成図である。 第４実施形態における車両用温度調整装置の全体構成図である。 第５実施形態における車両用温度調整装置の全体構成図である。 第６実施形態における制御処理の要部を示すフローチャートである。 リチウムイオン電池の出力特性イメージを示す図である。 電池温度と目標電池温度のイメージを示す図である。 第７実施形態における車両用温度調整装置の全体構成図である。 第７実施形態における四方弁の切り替えモード構成を示す回路図である。 第７実施形態における車両用温度調整装置の冬季の作動を説明する図である。 第７実施形態における制御処理の要部を示すフローチャートである。 本発明の第８実施形態における車載熱システムの構成図である。 第８実施形態における二次電池の充電時の電池冷却水回路の冷却水の流れと冷凍サイクルの冷媒の流れとを示す図である。 第８実施形態における空調制御時の電池冷却水回路の冷却水の流れと冷凍サイクルの冷媒の流れとを示す図である。 第８実施形態における空調制御時の電池冷却水回路の冷却水の流れと冷凍サイクルの冷媒の流れとを示す図である。 第８実施形態における空調制御時の電池冷却水回路の冷却水の流れと冷凍サイクルの冷媒の流れとを示す図である。 第８実施形態における空調制御時の電池冷却水回路の冷却水の流れと冷凍サイクルの冷媒の流れとを示す図である。 第８実施形態における制御装置の制御処理を示すフローチャートである。 第８実施形態における冷媒の圧力およびエンタルピーの関係を示す図である。 本発明の第９実施形態における車載熱システムの構成図である。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態を説明する。図１は、本実施形態における車両用温度調整装置の全体構成図である。本実施形態における車両用温度調整装置は、車両用空調装置として用いられるものであり、車室内の空気を温度調整対象物とする。

具体的には、本実施形態における車両用温度調整装置は、プラグインハイブリッド車（電動車両）の車両用空調装置として用いられる。プラグインハイブリッド車とは、エンジン（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車のうち、車両停車時に外部電源（商用電源）から供給された電力を二次電池（高圧バッテリ）に充電することのできる車両のことである。

なお、本実施形態における車両用温度調整装置は、種々変形することにより、プラグインハイブリッド車のみならず、エンジンの動力で二次電池を充電するハイブリッド車（電動車両）、エンジンが搭載されていない電気自動車（電動車両）、および走行用電動モータが搭載されていない車両（非電動車両）等にも用いることが可能である。

車両用温度調整装置は、電池冷却水回路１０（熱輸送手段）と冷凍サイクル１１（ヒートポンプサイクル）とを備えている。

電池冷却水回路１０は、二次電池１（蓄電機器）を冷却するための冷却水（電池冷却水）が循環する回路である。二次電池１は、走行用電動モータに走行用電力を供給する。本例では、二次電池１としてリチウムイオン電池が用いられている。

二次電池１には充電器２が接続可能になっている。充電器２は、外部電源から供給される電力（外部電力）で二次電池１を充電する際に用いられるものである。

本実施形態では、二次電池１は、熱（温熱および冷熱）を蓄積可能な熱容量要素（熱マス、熱蓄積要素）としても用いられ、電池冷却水回路１０を循環する冷却水によって二次電池１が加熱、冷却されるようになっている。

電池冷却水回路１０には、冷却水を循環させるための電池冷却用ウォータポンプ１２が設けられている。本例では、電池冷却用ウォータポンプ１２は電動ウォータポンプで構成されており、制御装置１３（制御手段）から出力される制御信号によって回転数（冷却水流量）が制御されるようになっている。

電池冷却用ウォータポンプ１２の冷却水出口側かつ二次電池１の冷却水入口側には、第１水冷媒熱交換器１４（熱交換手段）が接続されている。第１水冷媒熱交換器１４は、電池冷却水回路１０の冷却水と冷凍サイクル１１の低圧側冷媒とを熱交換させる熱交換器である。

二次電池１の冷却水出口側かつ電池冷却用ウォータポンプ１２の冷却水入口側には、ヒータコア１５（第２熱付与手段）と第２水冷媒熱交換器１６（熱交換手段）とが並列に接続されている。

ヒータコア１５は、室内空調ユニット１７の空調ケース１８内に配置され、電池冷却水回路１０の冷却水と、冷凍サイクル１１の室内蒸発器１９を通過した車室内送風空気とを熱交換させる熱交換器である。ヒータコア１５への冷却水流れは冷却水用第１電磁弁２０（切替手段、断続手段）によって断続される。

第２水冷媒熱交換器１６は、電池冷却水回路１０の冷却水と冷凍サイクル１１の高圧側冷媒とを熱交換させる熱交換器である。第２水冷媒熱交換器１６への冷却水流れは冷却水用第２電磁弁２１（切替手段、断続手段）によって断続される。

さらに、二次電池１の冷却水出口側には、二次電池１から流出した冷却水をヒータコア１５および第２水冷媒熱交換器１６を迂回させて電池冷却用ウォータポンプ１２の冷却水入口側へ導く第１迂回冷却水通路２２および第２迂回冷却水通路２３が並列に接続されている。

第１迂回冷却水通路２２には、電池冷却用ラジエータ２４が配置されている。電池冷却用ラジエータ２４は、内部を流通する冷却水を外気に放熱させて冷却水を冷却させる熱交換器である。

第１迂回冷却水通路２２の入口部には、冷媒流路を切り替える第１三方弁２５が設けられている。第２迂回冷却水通路２３の入口部にも、冷媒流路を切り替える第２三方弁２６（切替手段、断続手段）が設けられている。

冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６は、制御装置１３から出力される制御信号によって、その開閉作動が制御されるようになっている。

冷凍サイクル１１は、低温側から吸熱して高温側に放熱する熱サイクル装置であり、空調対象空間である車室内へ送風される車室内送風空気を冷却あるいは加熱する機能を果たす。本実施形態では、冷凍サイクル１１は、二次電池１に蓄積させる熱（温熱および冷熱）を発生する熱発生手段としても機能する。

冷凍サイクル１１の構成機器のうち、圧縮機３０は冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであり、例えば車両のボンネット内に配置されている。本例では、圧縮機３０は、その外殻を形成するハウジングの内部に圧縮機構および電動モータを収容して構成された電動圧縮機である。

圧縮機３０の電動モータは、制御装置１３から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御されるようになっており、この回転数制御によって圧縮機３０の冷媒吐出能力が変更される。電動モータは、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。

圧縮機３０の圧縮機構は、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構、ローリングピストン型圧縮機構等の各種形式のものを採用することができる。

圧縮機３０の吐出側には、第２水冷媒熱交換器１６の冷媒入口側が接続されている。第２水冷媒熱交換器１６の冷媒出口側には、室内凝縮器３１（熱付与手段）の冷媒入口側が接続されている。室内凝縮器３１は、室内空調ユニット１７の空調ケース１８内のうち、ヒータコア１５の車室内送風空気流れ下流側に配置され、圧縮機３０から吐出された高圧冷媒を放熱させて、室内蒸発器１９を通過した車室内送風空気を加熱する放熱器として機能する。

室内凝縮器３１の冷媒出口側には、室内凝縮器３１から流出した高圧冷媒を中間圧冷媒となるまで減圧させる第１膨脹弁３２の冷媒入口側が接続されている。

第１膨脹弁３２の冷媒出口側には、室外熱交換器３３の冷媒入口側が接続されている。室外熱交換器３３は、車両のボンネット内に配置され、内部を流通する低圧冷媒と送風ファン３４から送風された外気とを熱交換させる。送風ファン３４は、制御装置１３から出力される制御信号によって、その作動（送風量）が制御されるようになっている。

室外熱交換器３３は、暖房モード（暖房運転）時には、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる蒸発器として機能し、冷房モード（冷房運転）時には、高圧冷媒を放熱させる放熱器として機能する。

また、室内凝縮器３１の冷媒出口側には、室内凝縮器３１から流出した冷媒を第１膨脹弁３２を迂回させて室外熱交換器３３の冷媒入口側へ導く膨張弁迂回通路３５が接続されている。膨張弁迂回通路３５は、冷媒用第１電磁弁３６によって開閉されるようになっている。

室外熱交換器３３の冷媒出口側には、第２膨脹弁３７の冷媒入口側が接続されている。第２膨脹弁３７は、冷房モード時に室外熱交換器３３から流出した冷媒を減圧させる減圧器である。第２膨脹弁３７の冷媒入口側は、冷媒用第２電磁弁３８によって開閉されるようになっている。

第２膨脹弁３７の出口側には、室内蒸発器１９の冷媒入口側が接続されている。したがって、室内蒸発器１９には、第２膨脹弁３７で減圧された冷媒が流入する。

室内蒸発器１９は、室内空調ユニット１７の空調ケース１８内のうち、ヒータコア１５および室内凝縮器３１の車室内送風空気流れ上流側に配置され、冷房モード時にその内部を流通する冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることにより車室内送風空気を冷却する。

室内蒸発器１９の出口側には、アキュムレータ３９の入口側が接続されている。アキュムレータ３９は、その内部に流入した冷媒の気液を分離して余剰冷媒を蓄える低圧側気液分離器である。アキュムレータ３９の気相冷媒出口には、圧縮機３０の吸入側が接続されている。

さらに、室外熱交換器３３の冷媒出口側には、室外熱交換器３３から流出した冷媒を第２膨脹弁３７および室内蒸発器１９を迂回させてアキュムレータ３９の入口側へ導く第１迂回冷媒通路４０および第２迂回冷媒通路４１が並列に接続されている。

第１迂回冷媒通路４０は、冷媒用第３電磁弁４２によって開閉されるようになっている。第２迂回冷媒通路４１は、冷媒用第４電磁弁４３によって開閉されるようになっている。

第１迂回冷媒通路４０には、第３膨張弁４４が設けられている。第３膨張弁４４は、室外熱交換器３３から流出した冷媒を減圧させる減圧器である。第１迂回冷媒通路４０のうち第３膨張弁４４の冷媒出口側には、第１水冷媒熱交換器１４が設けられている。

冷媒用第１〜第４電磁弁３６、３８、４２、４３は、制御装置１３から出力される制御信号によって、その開閉作動が制御されるようになっている。

次に、室内空調ユニット１７について説明する。室内空調ユニット１７は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されて、室内空調ユニット１７の外殻を形成するとともに、その内部に車室内に送風される車室内送風空気の空気通路を形成する空調ケース１８を有している。そして、この空気通路に送風機４５、室内蒸発器１９、ヒータコア１５および室内凝縮器３１等が収容されている。

空調ケース１８の空気流れ最上流側には、車室内空気（内気）と外気とを切替導入する内外気切替装置（図示せず）が配置されている。この内外気切替装置は、空調ケース１８内に内気を導入させる内気導入口および外気を導入させる外気導入口の開口面積を、内外気切替ドアによって連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させるものである。

内外気切替装置の空気流れ下流側には、内外気切替装置を介して吸入した空気を車室内へ向けて送風する送風機４５が配置されている。この送風機４５は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機であって、制御装置１３から出力される制御電圧によって回転数（送風量）が制御される。

送風機４５の空気流れ下流側には、室内蒸発器１９、ヒータコア１５および室内凝縮器３１が、送風空気流れ方向にこの順番に配置されている。

空調ケース１８内には、室内蒸発器１９通過後の送風空気を、ヒータコア１５を迂回して流すバイパス通路と、室内凝縮器３１を迂回して流すバイパス通路とが設けられている。

また、空調ケース１８内には、室内凝縮器３１を通過させる風量を調整する風量調整ドア４６が配置されている。風量調整ドア４６は、図示しないサーボモータによって駆動され、このサーボモータは、制御装置１３から出力される制御信号によって作動が制御されるようになっている。

空調ケース１８の空気流れ最下流部には、室内蒸発器１９、ヒータコア１５および室内凝縮器３１を通過した空気を、冷却対象空間である車室内へ吹き出す開口部が配置されている。この開口部としては、図示を省略しているが、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出すデフロスタ開口部、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出すフェイス開口部、乗員の足元に向けて空調風を吹き出すフット開口部等が設けられている。

図示を省略しているが、デフロスタ開口部には、デフロスタ開口部の開口面積を調整するデフロスタドアが配置され、フェイス開口部には、フェイス開口部の開口面積を調整するフェイスドアが配置され、フット開口部には、フット開口部の開口面積を調整するフットドアが配置されている。

これらのデフロスタドア、フェイスドアおよびフットドアは、吹出モードを切り替える吹出モード切替手段を構成するものであって、リンク機構等を介して図示しないサーボモータによって駆動され、このサーボモータは、制御装置１３から出力される制御信号によってその作動が制御されるようになっている。

また、デフロスタ開口部、フェイス開口部およびフット開口部はそれぞれ、空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口に接続されている。

次に、本実施形態の電気制御部について説明する。制御装置１３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機器（電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１、第１、第２三方弁２５、２６、圧縮機３０、冷媒用第１〜第４電磁弁３６、３８、４２、４３および送風機４５等）の作動を制御する。

制御装置１３の入力側には、二次電池１の温度を検出する電池温度センサ５０、および二次電池１の出口側における冷却水温度を検出する電池冷却水温度センサ５１が接続されている。

また、制御装置１３の入力側には、車室内温度を検出する内気センサ、外気温を検出する外気センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、室内蒸発器１９からの吹出空気温度（蒸発器温度）を検出する蒸発器温度センサ、圧縮機３０から吐出された高圧冷媒圧力を検出する吐出圧センサ、圧縮機３０に吸入される吸入冷媒圧力を検出する吸入圧センサ等の種々の空調制御用のセンサ群が接続されている。

さらに、制御装置１３の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル（図示せず）が接続され、この操作パネル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。操作パネルに設けられた各種空調操作スイッチとしては、具体的に、車両用空調装置の作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ、冷房モードと暖房モードとの選択スイッチ等が設けられている。

なお、制御装置１３は、その出力側に接続された各種空調制御機器の作動を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御手段を別体に構成してもよい。

次に、上記構成における作動を説明する。まず、冬季の作動を図２〜図５に基づいて説明する。図２〜図５では、各作動状態における冷媒の流れを太実線で示している。また、図２〜図５では、図示の都合上、制御装置１３等の細部を省略している。

図２は冬季の充電時（二次電池１が外部電源に接続されている時）の作動を示している。冬季充電時には、外部電源から供給される電力（外部電力）を用いて圧縮機３０を駆動し、冷凍サイクル１１（ヒートポンプサイクル）で創出した温熱を第２水冷媒熱交換器１６にて電池冷却水回路１０へ与えて二次電池１を加熱する。

具体的には、冬季充電時には、制御装置１３は、電池冷却水回路１０の冷却水が電池冷却用ウォータポンプ１２→第１水冷媒熱交換器１４→二次電池１→第２水冷媒熱交換器１６→電池冷却用ウォータポンプ１２の順で循環するように、電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６を制御する。

また、冬季充電時には、制御装置１３は、冷凍サイクル１１の冷媒が圧縮機３０→第２水冷媒熱交換器１６→室内凝縮器３１→第１膨脹弁３２→室外熱交換器３３→アキュムレータ３９→圧縮機３０の順で循環するように、圧縮機３０および冷媒用第１〜第４電磁弁３６、３８、４２、４３を制御する。このとき、圧縮機３０は外部電力によって駆動される。

また、冬季充電時には、制御装置１３は、送風ファン３４を作動（ＯＮ）させ、送風機４５を停止（ＯＦＦ）させる。

これにより、冷凍サイクル１１は、室外熱交換器３３で吸熱して第２水冷媒熱交換器１６で放熱し、電池冷却水回路１０は、第２水冷媒熱交換器１６で与えられた熱で二次電池１を加熱する。その結果、二次電池１に温熱が蓄えられる。

図３は冬季のウォームアップ時（暖房開始直後）の作動を示している。冬季ウォームアップ時には、充電時に二次電池１に蓄えた温熱を、冷凍サイクル１１の吸熱側と熱交換させる。

具体的には、冬季ウォームアップ時には、制御装置１３は、電池冷却水回路１０の冷却水が電池冷却用ウォータポンプ１２→第１水冷媒熱交換器１４→二次電池１→第２迂回冷却水通路２３→電池冷却用ウォータポンプ１２の順で循環するように、電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６を制御する。

また、冬季ウォームアップ時には、制御装置１３は、冷凍サイクル１１の冷媒が圧縮機３０→第２水冷媒熱交換器１６→室内凝縮器３１→膨張弁迂回通路３５→室外熱交換器３３→第３膨張弁４４→第１水冷媒熱交換器１４→アキュムレータ３９→圧縮機３０の順で循環するように、圧縮機３０および冷媒用第１〜第４電磁弁３６、３８、４２、４３を制御する。

また、冬季ウォームアップ時には、制御装置１３は、送風ファン３４を停止（ＯＦＦ）させ、送風機４５を作動（ＯＮ）させ、風量調整ドア４６を開ける。

これにより、電池冷却水回路１０は、二次電池１に蓄えた温熱を第１水冷媒熱交換器１４で冷凍サイクル１１の吸熱側に与え、冷凍サイクル１１は、吸熱側の第１水冷媒熱交換器１４で与えられた熱を室内凝縮器３１で放熱して車室内送風空気（送風機４５の送風空気）を加熱する。

図４は冬季の第１走行時（ウォームアップ後）の作動を示している。ウォームアップ時の作動によって車室内がある程度暖まってきたら、充電時に二次電池１に蓄えた熱を、冷凍サイクル１１の吸熱側との熱交換、およびヒータコア１５での熱交換の両方に使用する。

具体的には、冬季第１走行時には、制御装置１３は、電池冷却水回路１０の冷却水が電池冷却用ウォータポンプ１２→第１水冷媒熱交換器１４→二次電池１→ヒータコア１５→電池冷却用ウォータポンプ１２の順で循環するように、電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６を制御する。

また、冬季第１走行時には、制御装置１３は、冷凍サイクル１１の冷媒がウォームアップ時と同じ順で循環するように、圧縮機３０および冷媒用第１〜第４電磁弁３６、３８、４２、４３を制御する。

また、冬季第１走行時には、制御装置１３は、送風ファン３４を停止（ＯＦＦ）させ、送風機４５を作動（ＯＮ）させ、風量調整ドア４６を開ける。

これにより、電池冷却水回路１０は、二次電池１に蓄えた温熱を、第１水冷媒熱交換器１４で冷凍サイクル１１の吸熱側に与えるとともにヒータコア１５で放出させるので、車室内送風空気（送風機４５の送風空気）が室内凝縮器３１およびヒータコア１５の両方で加熱される。

図５は冬季の第２走行時の作動を示している。第１走行時の作動によって車室内がさらに暖まってきたら、充電時に二次電池１に蓄えた熱をヒータコア１５での熱交換に使用し、冷凍サイクル１１の吸熱側との熱交換には使用しないようにする。

具体的には、冬季第２走行時には、制御装置１３は、電池冷却水回路１０の冷却水が第１走行時と同じ順で循環するように、電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６を制御する。

また、冬季第２走行時には、制御装置１３は、圧縮機３０を停止（ＯＦＦ）させて冷凍サイクル１１の冷媒が循環しないようにする。

また、冬季第２走行時には、制御装置１３は、送風ファン３４を停止（ＯＦＦ）させ、送風機４５を作動（ＯＮ）させる。

これにより、電池冷却水回路１０は、二次電池１に蓄えた温熱をヒータコア１５で放出させて車室内送風空気（送風機４５の送風空気）を加熱する。このとき、電池冷却水回路１０は、二次電池１に蓄えた温熱を冷凍サイクル１１の吸熱側（第１水冷媒熱交換器１４）に与えないので、室内凝縮器３１は車室内送風空気（送風機４５の送風空気）を加熱しない。

上記従来技術では、電池に蓄えた熱と車室内空気との温度差が取れず十分な暖房性能が得られなかったが、本実施形態では二次電池１に蓄えた熱を冷凍サイクル１１（ヒートポンプサイクル）で汲み上げているため、二次電池１に蓄えた熱（熱エネルギー）を暖房に有効利用できる。

また、冷凍サイクル１１（ヒートポンプサイクル）単体では低外気温時に吸入圧力、吸入密度が低下し大きな暖房能力が得られないが、本実施形態では、二次電池１に蓄えた熱を吸熱に使用し吸入圧力を上げることで大きな暖房能力が得られる。特に、大能力が必要なウォームアップ時に有効となる。

また本実施形態では、冷凍サイクル１１（ヒートポンプサイクル）の吸熱側への熱交換と、空気への直接熱交換（ヒータコア１５での熱交換）とを切り替えられるため、二次電池１の温度と内外気温、目標吹出温度などに応じて二次電池１に蓄えた熱を最適利用できる。また、車室内温度が上がり大きな暖房能力が必要無い場合には、二次電池１の熱を直接空気へ落とすことによって、冷凍サイクル１１（ヒートポンプサイクル）の稼働時間低下、あるいは冷凍サイクル１１（ヒートポンプサイクル）を止めることができ、省電力となる。

また上記従来技術では、走行時や充電時に発生する熱を利用していたが、あくまで廃熱であり、電池が蓄えられるポテンシャルに対し十分な熱量が蓄えられていない。本実施形態では二次電池１を蓄熱材ととらえ、積極的に加熱して熱量を蓄えているため、二次電池１の熱を暖房に有効利用できる。

また本実施形態では、充電時の外部電力を利用して熱創出、蓄熱しているため、走行時に必要な空調熱創出エネルギーが減少し、その分の電池容量を走行に利用できる。そのため、航続距離を延ばすことができる。

また本実施形態では、充電時の電池加熱に冷凍サイクル１１（ヒートポンプサイクル）を用いているため、電気ヒータなどの加熱手段に比べ高効率に熱を創出できる。

次に、夏季の作動を図６〜図９に基づいて説明する。図６〜図９では、各作動状態における冷媒の流れを太実線で示している。また、図６〜図９では、図示の都合上、制御装置１３等の細部を省略している。

図６は夏季の充電時（二次電池１が外部電源に接続されている時）の作動を示している。夏季充電時には、外部電源から供給される電力（外部電力）を用いて圧縮機３０を駆動し、冷凍サイクル１１で創出した冷熱を第１水冷媒熱交換器１４にて電池冷却水回路１０へ与えて二次電池１を冷却する。

具体的には、夏季充電時には、制御装置１３は、電池冷却水回路１０の冷却水が電池冷却用ウォータポンプ１２→第１水冷媒熱交換器１４→二次電池１→第２迂回冷却水通路２３→電池冷却用ウォータポンプ１２の順で循環するように、電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６を制御する。

また、夏季充電時には、制御装置１３は、冷凍サイクル１１の冷媒が圧縮機３０→第２水冷媒熱交換器１６→室内凝縮器３１→膨張弁迂回通路３５→室外熱交換器３３→第３膨張弁４４→第１水冷媒熱交換器１４→アキュムレータ３９→圧縮機３０の順で循環するように、圧縮機３０および冷媒用第１〜第４電磁弁３６、３８、４２、４３を制御する。このとき、圧縮機３０は外部電力によって駆動される。

また、夏季充電時には、制御装置１３は、送風ファン３４を作動（ＯＮ）させ、送風機４５を停止（ＯＦＦ）させる。

これにより、冷凍サイクル１１は、第１水冷媒熱交換器１４で吸熱して室外熱交換器３３で放熱し、電池冷却水回路１０は、第１水冷媒熱交換器１４で与えられた冷熱で二次電池１を冷却する。その結果、二次電池１に冷熱が蓄えられる。

図７は夏季のクールダウン時（冷房開始直後）の作動を示している。夏季クールダウン時には、充電時に二次電池１に蓄えた冷熱を、ヒータコア１５で車室内空気と熱交換させる。

具体的には、夏季クールダウン時には、制御装置１３は、電池冷却水回路１０の冷却水が電池冷却用ウォータポンプ１２→第１水冷媒熱交換器１４→二次電池１→ヒータコア１５→電池冷却用ウォータポンプ１２の順で循環するように、電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６を制御する。

また、夏季クールダウン時には、制御装置１３は、冷凍サイクル１１の冷媒が圧縮機３０→第２水冷媒熱交換器１６→室内凝縮器３１→膨張弁迂回通路３５→室外熱交換器３３→第２膨脹弁３７→室内蒸発器１９→アキュムレータ３９→圧縮機３０の順で循環するように、圧縮機３０および冷媒用第１〜第４電磁弁３６、３８、４２、４３を制御する。

また、夏季クールダウン時には、制御装置１３は、送風ファン３４を作動（ＯＮ）させ、送風機４５を作動（ＯＮ）させ、風量調整ドア４６を閉じる。

これにより、電池冷却水回路１０は、二次電池１に蓄えた冷熱をヒータコア１５で放出させ、冷凍サイクル１１は、室内蒸発器１９で吸熱して室外熱交換器３３で放熱するので、ヒータコア１５および室内蒸発器１９の両方で車室内送風空気（送風機４５の送風空気）が冷却される。

図８は夏季の第１走行時（クールダウン後）の作動を示している。クールダウン時の作動によって車室内がある程度冷えてきたら、充電時に二次電池１に蓄えた冷熱を、ヒータコア１５での熱交換、および冷凍サイクル１１の高圧側との熱交換の両方に使用する。

具体的には、夏季第１走行時には、制御装置１３は、電池冷却水回路１０の冷却水が電池冷却用ウォータポンプ１２→第１水冷媒熱交換器１４→二次電池１→ヒータコア１５および第２水冷媒熱交換器１６（並列流れ）→電池冷却用ウォータポンプ１２の順で循環するように、電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６を制御する。

また、夏季第１走行時には、制御装置１３は、冷凍サイクル１１の冷媒がクールダウン時と同じ順で循環するように、圧縮機３０および冷媒用第１〜第４電磁弁３６、３８、４２、４３を制御する。

また、夏季第１走行時には、制御装置１３は、送風ファン３４を作動（ＯＮ）させ、送風機４５を作動（ＯＮ）させ、風量調整ドア４６を閉じる。

これにより、電池冷却水回路１０は、二次電池１に蓄えた冷熱をヒータコア１５および第２水冷媒熱交換器１６の両方で放出させ、冷凍サイクル１１は、室内蒸発器１９で吸熱して第２水冷媒熱交換器１６および室外熱交換器３３の両方で放熱するので、車室内送風空気（送風機４５の送風空気）がヒータコア１５および室内蒸発器１９の両方で冷却される。

図９は夏季の第２走行時の作動を示している。第１走行時の作動によって車室内がさらに冷えてきたら、充電時に二次電池１に蓄えた冷熱を冷凍サイクル１１の高圧側との熱交換に使用し、ヒータコア１５での熱交換には使用しないようにする。

具体的には、夏季第２走行時には、制御装置１３は、電池冷却水回路１０の冷却水が電池冷却用ウォータポンプ１２→第１水冷媒熱交換器１４→二次電池１→第２水冷媒熱交換器１６→電池冷却用ウォータポンプ１２の順で循環するように、電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６を制御する。

また、夏季第２走行時には、制御装置１３は、冷凍サイクル１１の冷媒が第１走行時と同じ順で循環するように、圧縮機３０および冷媒用第１〜第４電磁弁３６、３８、４２、４３を制御する。

また、夏季第２走行時には、制御装置１３は、送風ファン３４を作動（ＯＮ）させ、送風機４５を作動（ＯＮ）させ、風量調整ドア４６を閉じる。

これにより、電池冷却水回路１０は、二次電池１に蓄えた冷熱を第２水冷媒熱交換器１６で放出させ、冷凍サイクル１１は、室内蒸発器１９で吸熱して第２水冷媒熱交換器１６および室外熱交換器３３の両方で放熱するので、車室内送風空気（送風機４５の送風空気）が室内蒸発器１９で冷却される。このとき、電池冷却水回路１０は、二次電池１に蓄えた冷熱をヒータコア１５に与えないので、ヒータコア１５は車室内送風空気（送風機４５の送風空気）を冷却しない。

夏季第２走行時では、冷凍サイクル１１の冷媒を室外熱交換器３３で冷やす前に第２水冷媒熱交換器１６で冷やすことができるので、サイクル高圧を下げることができる。

夏季の冷房に適用する場合においては、充電時に二次電池１を十分に冷却しても、空気へ冷気を熱交換していくと徐々に電池温度が上昇する。上記従来技術のように電池に蓄えた冷気を空気と熱交換する方式では、電池温度が２０℃を超えた辺りから電池温度と車室内温度との温度差が取れなくなり、冷房への寄与率は目減りしてしまう。

本実施形態では、二次電池１の冷熱を冷凍サイクル１１の高圧側と熱交換させることで、冷凍サイクル高圧側のエンタルピを拡大でき、ひいては冷房性能向上、省電力化を図ることができる。

また、本実施形態では、冷凍サイクル１１の高圧側への熱交換と、空気への直接熱交換（ヒータコア１５での熱交換）とを切り替えられるため、二次電池１の温度、内外気温、目標吹出温度（車室内へ吹き出す空気の目標温度）などに応じて、二次電池１に蓄えた冷熱を最適利用できる。

また、本実施形態では、充電時の外部電力を利用して冷熱を創出、蓄冷しているため、走行時に必要な空調熱創出エネルギーが減少し、その分の電池容量を走行に利用できる。そのため、航続距離を延ばすことができる。

また、本実施形態では、二次電池１を蓄冷材ととらえ、積極的に冷却して冷熱を蓄えているため、二次電池１の冷熱を冷房に有効利用できる。

要するに、上記従来技術では、電池に蓄えた熱エネルギーを、空気や水を介して車室内空気と熱交換させているのに対し、本実施形態では、電池に蓄えた熱エネルギー（温熱および冷熱）を冷凍サイクルの冷媒と熱交換させているので、電池と車室内の温度差が小さい場合でも、電池に蓄えた熱エネルギー（温熱および冷熱）を空調に有効利用することができる。

また、本実施形態によると、電池に蓄えた熱エネルギーの放出先を冷凍サイクル以外にも持っているので、冷凍サイクルの冷媒との熱交換と、その他の放出先との熱交換とを切り替えたり、その両方を同時に利用したりすることができる。そのため、シーンごとに必要な暖房能力・冷房能力に応じて電池熱エネルギーを最適利用することができる。

また、本実施形態によると、既存の部品である二次電池１を蓄熱要素として使用しているため、新たに蓄熱材を積む従来技術に比べ、重量およびスペース面で有利である。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、冷凍サイクル１１を、暖房にも冷房にも使用できるヒートポンプサイクルとした構成例を示したが、本第２実施形態では、図１０に示すように、冷凍サイクル１１を、冷房として使用するクーラサイクルとしている。

具体的には、上記第１実施形態に対して、室内凝縮器３１、風量調整ドア４６、第１膨脹弁３２、膨張弁迂回通路３５、冷媒用第１電磁弁３６、第２迂回冷媒通路４１、冷媒用第４電磁弁４３が廃止されている。

図１０（ａ）の例では、第２水冷媒熱交換器１６は、冷凍サイクル１１において室外熱交換器３３と第２、第３膨脹弁３７、４４との間に設けられている。なお、図１０（ｂ）に示すように、第２水冷媒熱交換器１６は、冷凍サイクル１１において圧縮機３０と室外熱交換器３３との間に設けられていてもよい。また、図１０（ｃ）に示すように、第２水冷媒熱交換器１６は、室外熱交換器３３自体に設けられていてもよい。

なお、本実施形態のように暖房に使用せず冷房のみに使用する場合は、ヒータコア１５は室内空調ユニット１７において室内蒸発器１９の風上に配置するのが望ましい。その理由は、ヒータコア１５の冷却水温度は１０〜４０℃程度になり、室内蒸発器１９の冷媒温度は０〜１０℃程度になるので、ヒータコア１５を室内蒸発器１９の風上に配置した方が送風空気を効率的に冷却できるからである。

（第３実施形態）
本第３実施形態は、図１１に示すように、上記第２実施形態に内部熱交換器４７を追加している。

内部熱交換器４７は、室外熱交換器３３から流出した高圧冷媒と室内蒸発器１９または第１水冷媒熱交換器１４から流出した低圧冷媒とを熱交換させることによって、室外熱交換器３３から流出した高圧冷媒を冷却して、室内蒸発器１９に流入する冷媒のエンタルピを低下させる機能と、圧縮機３０へ吸入される冷媒のエンタルピを気相冷媒となるまで上昇させることにより圧縮機３０の液圧縮を抑制する機能とを果たす。

図１１（ａ）の例では、第２水冷媒熱交換器１６は、冷凍サイクル１１において室外熱交換器３３と内部熱交換器４７との間に設けられている。なお、図１１（ｂ）に示すように、第２水冷媒熱交換器１６は、冷凍サイクル１１において内部熱交換器４７と第２、第３膨脹弁３７、４４との間に設けられていてもよい。また、図１１（ｃ）に示すように、第２水冷媒熱交換器１６は、内部熱交換器４７自体に設けられていてもよい。

（第４実施形態）
上記第１実施形態では、冬季の電池加熱手段（熱発生手段）として冷凍サイクル１１（ヒートポンプサイクル）が用いられているが、本第４実施形態では、図１２に示すように、冬季の電池加熱手段（熱発生手段）として冷凍サイクル１１以外の加熱用機器４８が用いられている。

加熱用機器４８としては、例えば電気ヒータ、ＰＴＣヒータ、ペルチェ素子など、電気を熱に変換する機器が挙げられる。

図１２の例では、加熱用機器４８は、電池冷却水回路１０に配置されていて電池冷却水を加熱するようになっている。なお、加熱用機器４８を二次電池１の電池パック内に設置して二次電池１を直接加熱するようにしてもよい。

本実施形態によると、冬季の電池加熱手段として冷凍サイクル１１以外の加熱用機器４８を用いているので、上記第１実施形態の第２水冷媒熱交換器１６を廃止することができる。このため、上記第１実施形態に比べて構成を簡素化できる。

（第５実施形態）
上記第２、第３実施形態では、夏季の電池冷却手段（熱発生手段）として冷凍サイクル１１が用いられているが、本第５実施形態では、図１３に示すように、夏季の電池冷却手段（熱発生手段）として、冷凍サイクル１１以外の冷却用機器４９が用いられている。冷却用機器４９としては、例えばペルチェ素子などが挙げられる。

図１３の例では、冷却用機器４９は、電池冷却水回路１０に配置されていて電池冷却水を冷却するようになっている。なお、冷却用機器４９を二次電池１の電池パック内に設置して二次電池１を直接冷却するようにしてもよい。

本実施形態によると、冬季の電池加熱手段として冷凍サイクル１１以外の冷却用機器４９を用いているので、上記第２、第３実施形態の第１水冷媒熱交換器１４を廃止することができる。このため、上記第２、第３実施形態に比べて構成を簡素化できる。

（第６実施形態）
本第６実施形態は、制御装置１３による制御処理の具体例を示すものである。まず、本実施形態の概要を説明する。上記特許文献２〜４には、電池から発生する熱（熱エネルギー）を空調に使用する従来技術が記載されている。また、上記特許文献２〜４には、充電時に電池に熱（熱エネルギー）を蓄積する従来技術も記載されている。

本実施形態では、電池に熱を積極的に蓄える熱蓄積モードを持ち、熱蓄積モードのオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）に応じて充電時の電池目標温度を変えることにより、充電時の電池の加熱／冷却量を変化させている。その狙いは、熱エネルギーの蓄積が多く必要と判断された場合には、電池の熱容量を最大限に利用して熱を蓄え、走行時の空調などに利用することで、走行時に必要な空調熱創出エネルギーを減らし車両の航続距離を延ばすことにある。

本実施形態では、車両走行時に車室内の空調を行う通常空調の他に、プレ空調を行うことができるようになっている。プレ空調とは、外部電源から二次電池１への充電中に、乗員が車両に乗り込む前に車室内を空調する空調運転のことである。

ここで、駐車後すぐに二次電池１の加熱／冷却を始めてしまうと、加熱／冷却が早く終わってしまい、加熱／冷却後の放置時間が増え、せっかく蓄えた熱エネルギーが大気へ放出してしまい無駄となる。この点に鑑みて本実施形態では、二次電池１の加熱／冷却をプレ空調と連動させ、プレ空調開始直前に熱エネルギー蓄積を完了させることによって、加熱／冷却後の放置時間を減らして省電力化を図っている。

本実施形態を具体的に説明する。本実施形態の車両用温度調整装置の全体構成は、上記第１実施形態と同様である。図１４は、制御装置１３が実行する制御処理の要部を示すフローチャートである。

まずステップＳ１００では、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフ（ＯＦＦ）になっているか否かを判定する。車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフ（ＯＦＦ）になっていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ１１０へ進む。一方、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフ（ＯＦＦ）になっていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、本フローを終了する。

ステップＳ１１０では、熱蓄積モードがオン（ＯＮ）になっているか否かを判定する。本例では、操作パネルに設けられた熱蓄積モード切替スイッチを乗員（ユーザ）が操作することによって熱蓄積モードのオン／オフが切り替えられるようになっている。

本例では、熱蓄積モードがオンの場合、二次電池１への熱の蓄積が必要に応じて行われ、熱蓄積モードがオフの場合、二次電池１への熱の蓄積が行われない。熱蓄積モードのオン／オフを、種々の情報をもとに制御装置１３で自動切替するようにしてもよい。

熱蓄積モードがオンになっていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ１２０へ進み、一方、熱蓄積モードがオンになっていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、本フローを終了する。

ステップＳ１２０では、二次電池１が外部電源と接続されているか否かを判定する。二次電池１が外部電源と接続されていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ１３０へ進み、一方、二次電池１が外部電源と接続されていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、本フローを終了する。

ステップＳ１３０では、目標電池温度（目標温度）を算出する。本例では、目標電池温度を外気温度、電池温度および空調目標温度ＴＡＯ（目標吹出温度）等に基づいて算出する。

ここで、二次電池１（リチウムイオン電池）の出力特性イメージを図１５に示す。図１５に示すように、本実施形態で使用しているリチウムイオン電池では、一般に低温時、特に１０℃以下の領域では、化学反応が進まないなどの理由により十分な入出力特性が得られない。また、高温時、特に４０℃以上の領域では、劣化を防止するために入出力をカットしている。そのため、電池の容量を十分に活かすためには、電池使用時に約１０℃〜４０℃の範囲で温度管理する必要がある。

そこで、ステップＳ１３０に次ぐステップＳ１４０では、蓄熱および蓄冷のうちいずれが必要であるかを判定する。本例では、目標電池温度と実際の電池温度とを比較して判定する。具体的には、目標電池温度が実際の電池温度よりも高い場合、蓄熱が必要であると判定し、目標電池温度が実際の電池温度よりも低い場合、蓄冷が必要であると判定する。

蓄熱が必要であると判定した場合、ステップＳ１５０〜Ｓ１９０へ進んで蓄熱を行い、蓄冷が必要であると判定した場合、ステップＳ２００〜Ｓ２４０へ進んで蓄冷を行う。

ステップＳ１５０〜Ｓ１９０の蓄熱時の制御処理では、まずステップＳ１５０でプレ空調が予約されているか否かを判定する。次いでステップＳ１６０では加熱必要時間（二次電池１の加熱に要する時間）を算出する。本例では、加熱必要時間を、電池温度、目標電池温度および外気温度等に基づいて算出する。

次いでステップＳ１７０では、加熱開始時間を算出する。具体的には、プレ空調開始時間から加熱必要時間を逆算して加熱開始時間を決定する。次いで、ステップＳ１８０で二次電池１の加熱を行う。具体的には、図２に示した作動（冬季の充電時の作動）を行う。

次いで、ステップＳ１９０では、電池温度が目標電池温度を上回っているか否かを判定する。電池温度が目標電池温度を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、加熱を終了し、一方、電池温度が目標電池温度を上回っていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ１８０へ戻って二次電池１の加熱を継続する。

ステップＳ２００〜Ｓ２４０の蓄冷時の制御処理では、まずステップＳ２００でプレ空調が予約されているか否かを判定する。次いでステップＳ２１０では冷却必要時間（二次電池１の冷却に要する時間）を算出する。本例では、冷却必要時間を、電池温度、目標電池温度および外気温度等に基づいて算出する。

次いでステップＳ２１０では、冷却開始時間を算出する。具体的には、プレ空調開始時間から冷却必要時間を逆算して冷却開始時間を決定する。次いで、ステップＳ２２０で二次電池１の冷却を行う。具体的には、図６に示した作動（夏季の充電時の作動）を行う。

次いで、ステップＳ２４０では、電池温度が目標電池温度を下回っているか否かを判定する。電池温度が目標電池温度を下回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、冷却を終了し、一方、電池温度が目標電池温度を下回っていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ２３０へ戻って二次電池１の冷却を継続する。

以上の説明からわかるように、本実施形態では、充電時に外部電力を用いて電池を加熱または冷却する。この際、冬季であれば、熱蓄積モードＯＦＦ時（二次電池１への温熱の蓄積が不要であると判定した場合）よりも電池を高い温度まで加熱する。一方、夏季であれば、熱蓄積モードＯＦＦ時（二次電池１への冷熱の蓄積が不要であると判定した場合）よりも低い温度まで冷却する。

従来技術の制御では、例えば冬季の外気０℃の場合、電池入出力特性を確保するために、温度管理値に入る１０℃程度まで加熱している（目標電池温度＝１０℃）。本実施形態では、電池にさらに熱量を蓄えて、走行時の暖房、またはエンジンなどの暖機に使用するために、目標電池温度を３０℃として、電池を３０℃まで加熱する。この目標電池温度は、本実施形態では外気温度、電池温度、空調目標温度ＴＡＯなどに基づき算出している。

例えば、電池重量２００ｋｇ、電池比熱を０．９Ｊ／ｇ・Ｋとした場合、従来技術よりも２０℃多く加熱させることで約３６００ｋＪの熱量を電池に蓄えることができる。これは、効率を無視した単純計算で３ｋＷ×２０分相当の熱量を蓄えたことになる。

図１６（ａ）に、冬季の電池温度と目標電池温度のイメージ図を示す。図１６（ａ）中、破線は本実施形態の熱蓄積モードＯＦＦ時（従来技術に相当）を、実線は本実施形態の熱蓄積モードＯＮ時を示している。

一方、夏季の例では、従来技術の制御では、例えば外気４５℃の場合、電池入出力特性を確保するために温度管理値に入る４０℃程度まで冷却している（目標電池温度＝４０℃）。本実施形態では、電池をさらに冷却し、走行時の冷房、またはエンジンなどの冷却に使用するために、目標電池温度を２０℃として、電池を２０℃まで冷却する。この目標電池温度は、本実施例では外気温度、電池温度、空調目標温度ＴＡＯに基づき算出している。

例えば、電池重量２００ｋｇ、電池比熱を０．９Ｊ／ｇ・Ｋとした場合、従来技術よりも２０℃多く冷却させることで、約３６００ｋＪの熱量を電池に蓄えることができる。これは、効率を無視した単純計算で３ｋＷ×２０分相当の熱量を蓄えたことになる。

図１６（ｂ）に、夏季の電池温度と目標電池温度のイメージ図を示す。図１６（ｂ）中、破線は本実施形態の熱蓄積モードＯＦＦ時（従来技術に相当）を、実線は本実施形態の熱蓄積モードＯＮ時を示している。

以上の説明からわかるように、本実施形態では、制御装置１３は、二次電池１への熱の蓄積の要否を判定し、その判定結果に基づいて二次電池１への熱の蓄積を制御する。具体的には、二次電池１への熱の蓄積が必要と判定した場合、まず二次電池１に熱が蓄積され、その後に、二次電池１に蓄積した熱が車室内空気に付与されるようにする。

これにより、二次電池１への熱の蓄積、および車室内空気への熱の付与を適切に行うことができるので、二次電池１を用いて一層効果的に温度調整することができる。

また、本実施形態によると、二次電池１への熱の蓄積が必要と判定した場合と、二次電池１への熱の蓄積が不要と判定した場合とで二次電池１の目標温度を変化させるようになっているので、二次電池１への熱の蓄積を一層適切に行うことができる。

また、本実施形態によると、外部電力を用いて蓄えた熱エネルギーを走行時の空調や機器の加熱／冷却に使用できるため、走行中に電池から取り出す空調エネルギーが減少し、その分、車両の航続距離を延ばすことができる。

しかも、もともと車両に搭載されている電池を熱容量要素として使用しているため、新たに蓄熱材／蓄冷材を搭載する場合に比べ、重量低減が図れ、省スペースとなる。また、非常に熱容量の大きい電池を熱容量要素としているため、多くの熱エネルギーを蓄えることができる。

また、本実施形態によると、電池の加熱／冷却をプレ空調の予約と連動させ、プレ空調開始時間に合わせ電池への熱エネルギー蓄積が完了するように制御されているので、加熱／冷却後から車両使用までの放置時間が短くなり、蓄えた熱エネルギーの大気への放熱ロスが減少するため省電力（省エネルギー）となる。

（第７実施形態）
上記第１、第６実施形態では、充電時の外部電力を用いて二次電池１に熱（熱エネルギー）を蓄えるようになっているが、本第７実施形態では、車両の廃熱を二次電池１に蓄えるようになっている。

図１７は、本実施形態の車両用温度調整装置の全体構成図である。本実施形態では、ヒータコア１５がエンジン冷却水回路６０に設けられている。

エンジン冷却水回路６０は、エンジン３を冷却するための冷却水（エンジン冷却水）が循環する回路である。エンジン冷却水回路６０には、エンジン冷却水を循環させるためのエンジン冷却用ウォータポンプ６１が設けられている。本例では、エンジン冷却用ウォータポンプ６１は電動ウォータポンプで構成されており、制御装置１３から出力される制御信号によって回転数（冷却水流量）が制御されるようになっている。

エンジン３の冷却水出口側かつエンジン冷却用ウォータポンプ６１の冷却水入口側には、エンジン冷却用ラジエータ６２が接続されている。エンジン冷却用ラジエータ６２はエンジン冷却水の持つ熱を送風ファン６３から送風された外気に放熱させてエンジン冷却水を冷却させる熱交換器である。

ヒータコア１５は、エンジン３の冷却水出口側かつ電池冷却用ウォータポンプ１２の冷却水入口側にて、エンジン冷却用ラジエータ６２と並列に接続されている。ヒータコア１５の冷却水出口側かつ電池冷却用ウォータポンプ１２の冷却水入口側には四方弁６４（断続手段）が設けられている。

四方弁６４は、電池冷却水回路１０において、冷却水用第１電磁弁２０の冷却水出口側かつ電池冷却用ウォータポンプ１２の冷却水入口側に設けられている。したがって、ヒータコア１５は、四方弁６４を介して電池冷却水回路１０に接続可能になっている。四方弁６４は、制御装置１３から出力される制御信号によって、その開閉作動が制御されるようになっている。

制御装置１３の入力側には、エンジン３の出口側におけるエンジン冷却水温度を検出するエンジン冷却水温度センサ６５が接続されている。

図１８は、四方弁６４の切り替えモード構成を示す回路図である。図１８（ａ）に示す第１モードでは、エンジン冷却水回路６０と電池冷却水回路１０とが切り離されて、ヒータコア１５から流出したエンジン冷却水が電池冷却水回路１０を循環することなくエンジン冷却用ウォータポンプ６１に吸入される。

図１８（ｂ）に示す第２モードでは、エンジン冷却水回路６０と電池冷却水回路１０とが導通（連通）されて、ヒータコア１５から流出したエンジン冷却水が電池冷却水回路１０を循環可能になる。これにより、エンジン冷却水回路６０および電池冷却水回路１０は、エンジン３の廃熱を二次電池１に回収する熱回収手段として機能することが可能となる。

すなわち、第１モードと第２モードとを切り替えることによって、エンジン３の廃熱の回収が断続可能になっている。

次に、上記構成における作動を説明する。図１９（ａ）〜（ｃ）は、冬季（暖房モード）の作動例を示している。なお、図１９（ａ）〜（ｃ）では、各作動状態における冷媒の流れを太実線で示している。また、図１９（ａ）〜（ｃ）では、図示の都合上、制御装置１３等の細部を省略している。

駐車し、イグニッションスイッチをオフした後（ＩＧ ＯＦＦ後）、熱蓄積モードがオン（ＯＮ）となった場合、電池温度センサ５０によって二次電池１の温度を検出する。この時点で電池温度が４０℃を超えていたら、これ以上二次電池１を加熱すると二次電池１の劣化が進むため、熱蓄積はせずに終了する。

電池温度が４０℃以下の場合は、図１９（ａ）に示すように、エンジン冷却水回路６０と電池冷却水回路１０とが切り離された状態で電池冷却用ウォータポンプ１２を駆動する。

具体的には、制御装置１３は、四方弁６４を第１モードに切り替え、電池冷却水回路１０の冷却水が電池冷却用ウォータポンプ１２→第１水冷媒熱交換器１４→二次電池１→四方弁６４→電池冷却用ウォータポンプ１２の順で循環するように電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６を制御する。

また、制御装置１３は、エンジン冷却用ウォータポンプ６１を停止（ＯＦＦ）させてエンジン冷却水回路６０のエンジン冷却水が循環しないようにする。また、制御装置１３は、圧縮機３０を停止（ＯＦＦ）させて冷凍サイクル１１の冷媒が循環しないようにする。また、制御装置１３は、送風機４５を停止（ＯＦＦ）させる。

次に、図１９（ｂ）に示すように、エンジン冷却水回路６０と電池冷却水回路１０とを導通（連通）させ、エンジン冷却水回路６０の熱を電池冷却水回路１０へ落とし、電池に蓄える。

具体的には、制御装置１３は、四方弁６４を第２モードに切り替え、電池冷却水回路１０の冷却水が電池冷却用ウォータポンプ１２→第１水冷媒熱交換器１４→二次電池１→四方弁６４→エンジン冷却水回路６０→四方弁６４→電池冷却用ウォータポンプ１２の順で循環するように電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１、第２電磁弁２０、２１および第１、第２三方弁２５、２６を制御する。

このとき、制御装置１３は、エンジン冷却用ウォータポンプ６１を停止（ＯＦＦ）させる。また、制御装置１３は、圧縮機３０を停止（ＯＦＦ）させて冷凍サイクル１１の冷媒が循環しないようにする。また、制御装置１３は、送風機４５を停止（ＯＦＦ）させる。

ここで、電池冷却水温度が急激に上昇すると二次電池１にダメージを与える恐れがあるため、電池冷却水温度が４０℃を超えた場合は、四方弁６４を第１モードに戻す。この状態で電池冷却水回路の温度が４０℃を下回るまで待ち、４０℃を下回ったら再び四方弁６４を第２モードにする。この間、電池温度が４０℃に達した場合は、そこで熱蓄積を終了させる。

四方弁６４を第２モードとしたままでも電池冷却水温度が４０℃を下回るようになったら、図１９（ｃ）に示すようにエンジン冷却用ウォータポンプ６１を駆動させ、エンジン３に残る熱を電池冷却水回路１０へ落とし、二次電池１に蓄える。

ここでも、電池冷却水温度が４０℃を超えた場合は四方弁６４を第１モードに戻し、電池冷却水回路の温度が４０℃を下回るまで待ち、４０℃を下回ったら四方弁６４を再び第２モードとする。この間、電池温度が４０℃に達した場合は、そこで熱蓄積を終了させる。

これを繰り返し、電池温度が４０℃に達しない場合でも、電池温度と電池冷却水温度が近づいてきたら、エンジン３の廃熱を回収し終えたと判断して熱蓄積を終了させる。

なお、四方弁６４を切り替える代わりに、電池冷却用ウォータポンプ１２の流量を変化させるようにしてもよい。すなわち、四方弁６４を第２モードにしたままでも、電池冷却用ウォータポンプ１２の流量を増加させればエンジン３の廃熱の回収を促進することができ、電池冷却用ウォータポンプ１２の流量を減少させればエンジン３の廃熱の回収を抑制することができる。

図２０は、上記作動を、制御装置１３が実行する制御フローとして示したフローチャートである。

まずステップＳ３００では、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフ（ＯＦＦ）になっているか否かを判定する。車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフ（ＯＦＦ）になっていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３１０へ進む。一方、車両のイグニッションスイッチ（ＩＧ）がオフ（ＯＦＦ）になっていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ３９０へ進んでエンジン冷却用ウォータポンプ６１（エンジン冷却用Ｗ／Ｐ）および電池冷却用ウォータポンプ１２（電池冷却用Ｗ／Ｐ）をともに停止（ＯＦＦ）させた後に本フローを終了する。

ステップＳ３１０では、熱蓄積モードがオン（ＯＮ）になっているか否かを判定する。本例では、操作パネルに設けられた熱蓄積モード切替スイッチを乗員（ユーザ）が操作することによって熱蓄積モードのオン／オフが切り替えられるようになっている。熱蓄積モードのオン／オフを、種々の情報をもとに制御装置１３で自動切替するようにしてもよい。

熱蓄積モードがオンになっていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３２０へ進み、一方、熱蓄積モードがオンになっていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ３９０へ進んでエンジン冷却用ウォータポンプ６１（エンジン冷却用Ｗ／Ｐ）および電池冷却用ウォータポンプ１２（電池冷却用Ｗ／Ｐ）をともに停止（ＯＦＦ）させた後に本フローを終了する。

ステップＳ３２０では、電池温度が４０℃を上回っているか否かを判定する。電池温度が４０℃を上回っていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ３３０へ進み、一方、電池温度が４０℃を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３９０へ進んでエンジン冷却用ウォータポンプ６１（エンジン冷却用Ｗ／Ｐ）および電池冷却用ウォータポンプ１２（電池冷却用Ｗ／Ｐ）をともに停止（ＯＦＦ）させた後に本フローを終了する。

ステップＳ３３０では、電池冷却用ウォータポンプ１２（電池冷却用Ｗ／Ｐ）を作動（ＯＮ）させ、エンジン冷却用ウォータポンプ６１を停止（ＯＦＦ）させる。

次いでステップＳ３４０では、四方弁６４を第２モードに切り替える。これにより、図１９（ｂ）に示す作動状態になる。

次いでステップＳ３５０では、電池冷却水温度が４０℃を上回っているか否かを判定する。電池冷却水温度が４０℃を上回っていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ３６０へ進み、一方、電池冷却水温度が４０℃を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３５１へ進む。

ステップＳ３６０では、エンジン冷却用ウォータポンプ６１（エンジン冷却用Ｗ／Ｐ）を作動（ＯＮ）させる。これにより、図１９（ｃ）に示す作動状態になる。

次いでステップＳ３７０では、電池冷却水温度が４０℃を上回っているか否かを判定する。電池冷却水温度が４０℃を上回っていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ３８０へ進み、一方、電池冷却水温度が４０℃を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３７１へ進む。

ステップＳ３８０では、電池温度が電池冷却水温度−５℃を上回っているか否かを判定する。換言すれば、電池温度と電池冷却水温度との差（電池温度−電池冷却水温度）が５℃を上回っているか否かを判定する。電池温度が電池冷却水温度−５℃を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３９０へ進んでエンジン冷却用ウォータポンプ６１（エンジン冷却用Ｗ／Ｐ）および電池冷却用ウォータポンプ１２（電池冷却用Ｗ／Ｐ）をともに停止（ＯＦＦ）させた後に本フローを終了し、一方、電池温度が電池冷却水温度−５℃を上回っていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ３７０に戻る。

一方、ステップＳ３５０にて電池冷却水温度が４０℃を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３５１へ進み、電池温度が４０℃を上回っているか否かを判定する。電池温度が４０℃を上回っていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ３５２へ進み、一方、電池温度が４０℃を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３９０へ進んでエンジン冷却用ウォータポンプ６１（エンジン冷却用Ｗ／Ｐ）および電池冷却用ウォータポンプ１２（電池冷却用Ｗ／Ｐ）をともに停止（ＯＦＦ）させた後に本フローを終了する。

ステップＳ３５２では、四方弁６４を第１モードに切り替える。これにより、図１９（ａ）に示す作動状態になる。

次いでステップＳ３５３では、電池冷却水温度が４０℃を上回っているか否かを判定する。電池冷却水温度が４０℃を上回っていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ３４０に戻り、一方、電池冷却水温度が４０℃を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３９０へ進んでエンジン冷却用ウォータポンプ６１（エンジン冷却用Ｗ／Ｐ）および電池冷却用ウォータポンプ１２（電池冷却用Ｗ／Ｐ）をともに停止（ＯＦＦ）させた後に本フローを終了する。

一方、ステップＳ３７０にて電池冷却水温度が４０℃を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３７１へ進み、電池温度が４０℃を上回っているか否かを判定する。電池温度が４０℃を上回っていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ３７２へ進み、一方、電池温度が４０℃を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３９０へ進んでエンジン冷却用ウォータポンプ６１（エンジン冷却用Ｗ／Ｐ）および電池冷却用ウォータポンプ１２（電池冷却用Ｗ／Ｐ）をともに停止（ＯＦＦ）させた後に本フローを終了する。

ステップＳ３７２では、四方弁６４を第１モードに切り替える。次いでステップＳ３７３では、電池冷却水温度が４０℃を上回っているか否かを判定する。電池冷却水温度が４０℃を上回っていないと判定した場合（ＮＯ判定の場合）、ステップＳ３７４へ進んで四方弁６４を第２モードに切り替えた後にステップＳ３７０に戻り、一方、電池冷却水温度が４０℃を上回っていると判定した場合（ＹＥＳ判定の場合）、ステップＳ３７１に戻る。

本実施形態によると、エンジン３の廃熱を、断熱性が高く熱容量の大きい二次電池１に蓄えておき、次回走行時の熱エネルギーとして使用するので、次回走行時の二次電池１からのエネルギー消費を減らすことができ、ひいては航続距離を延ばすことができる。

（第８実施形態）
上述の第５実施形態では、二次電池に蓄えられた冷熱に基づいて車室内送風空気を冷却する例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、二次電池に蓄えられた冷熱に基づいて室外熱交換器３３から出た冷媒を過冷却する例について説明する。

図２１は、本実施形態の車載熱システム１００の構成を示す図である。図２１において図１３、図１２と同一符号は同一のものを示し、その説明を省略する。

車載熱システム１００は、図１３の車両用温度調整装置において、ヒータコア１５、冷却水用第２電磁弁２１、および冷却用機器４９を削除して、図１２の第１水冷媒熱交換器１４、第１迂回冷媒通路４０、冷媒用第３電磁弁４２、および第３膨張弁４４を追加したものである。

本実施形態では、図１３の二次電池１に代えて電池ユニット１Ａが用いられている。電池ユニット１Ａは、断熱材料からなる断熱容器に電池用熱交換器１ｂおよび二次電池１ａを収納して構成されている。電池用熱交換器１ｂは、第１水冷媒熱交換器１４の出口と第２三方弁２６の入口との間に配置されている。電池用熱交換器１ｂは、二次電池１ａと冷却水（冷却媒体）との間で熱交換する。二次電池１ａは、走行用電動モータに電力を供給するためのものである。二次電池１ａとして、例えば、リチウムイオン電池が用いられる。本実施形態の室外熱交換器３３は、凝縮器を構成するもので、圧縮機３０から吐出される高圧冷媒を冷却・凝縮する熱交換器と、熱交換器から出る液冷媒を過冷却する過冷却部とから構成されている。

制御装置（図中ＥＣＵと記す）１３は、メモリ、マイクロコンピュータ等から構成されている。メモリには、圧力センサ５３の検出圧力に基づいて室外熱交換器３３の出口側冷媒温度を求めるためのマップデータが記憶されている。マップデータは、圧力センサ５３の複数の検出圧力と室外熱交換器３３の複数の出口側冷媒温度とが１対１で対応付けられて構成されているデータである。室外熱交換器３３の出口側冷媒温度とは、室外熱交換器３３から第２水冷媒熱交換器１６に流れる冷媒温度のことである。

マイクロコンピュータは、二次電池１ａが充電器２によって充電されているときに二次電池１ａを冷却するとともに、二次電池１ａの充電後に車室内を空調するための制御処理を実行する。マイクロコンピュータは、制御処理を実行する際に、センサ５１、５４の検出温度、圧力センサ５３の検出圧力、およびマップデータに基づいて、電池冷却用ウォータポンプ１２、冷却水用第１電磁弁２０、第１三方弁２５、第２三方弁２６、冷媒用第２電磁弁３８、冷媒用第３電磁弁４２、および圧縮機３０を制御する。

温度センサ５１は、電池用熱交換器１ｂから第２三方弁２６に流れる冷却水の温度を検出する。温度センサ５４は、車室外空気の温度を検出する。本実施形態の温度センサ５４は、電池冷却用ラジエータ２４を通過する空気流れ方向の上流側の空気温度を検出する。圧力センサ５３は、室外熱交換器３３から第２水冷媒熱交換器１６に流れる冷媒の圧力を検出する。

次に、本実施形態の制御装置１３の制御処理について説明する。

制御装置１３の制御処理は、二次電池１ａの充電中に二次電池１ａを冷却するための電池冷却処理と、電池冷却処理の実行後に車室内を空調するための空調制御処理とからなる。以下、電池冷却処理および空調制御処理について別々に説明する。

（電池冷却処理）
電池冷却処理は、二次電池１ａの温度を許容温度範囲（１０℃〜４０℃）内に維持するために実施されるものである。許容温度範囲は、二次電池１ａの十分な入力性能を維持するとともに、二次電池１ａの使用可能期間が短くなることを抑制するために設定されている。入力性能とは、二次電池１ａにおいて電力を蓄える性能のことである。図２２に制御装置１３が電池冷却処理を実行しているときの車載熱システム１００の冷媒の循環経路、および冷却水の循環経路を示す。

まず、冷凍サイクル１１では、冷媒用第３電磁弁４２によって第２水冷媒熱交換器１６の出口と第３膨張弁４４の入口との間を開ける。冷媒用第２電磁弁３８によって第２水冷媒熱交換器１６の出口と第２膨脹弁３７の入口との間を閉じる。

このとき、圧縮機３０が冷媒を圧縮して高圧冷媒を吐出すると、この高圧冷媒が室外熱交換器３３に流れる。室外熱交換器３３では、高圧冷媒が送風ファン３４からの送風空気により冷却される。その後、この冷却された冷媒は第２水冷媒熱交換器１６および冷媒用第３電磁弁４２を通過して第３膨張弁４４に流れて第３膨張弁４４で減圧される。この減圧された冷媒は、第１水冷媒熱交換器１４を通過して圧縮機３０の入口に戻る。このように、冷媒は、圧縮機３０→室外熱交換器３３→第２水冷媒熱交換器１６→冷媒用第３電磁弁４２→第３膨張弁４４→第１水冷媒熱交換器１４→圧縮機３０の順に流れる（図２２中太い実線参照）。

電池冷却水回路１０では、第１の制御手段として、第２三方弁２６により電池用熱交換器１ｂの出口と第２迂回冷却水通路２３の入口との間を開けて、かつ第１三方弁２５の入口、第２迂回冷却水通路２３の入口、および電池用熱交換器１ｂの出口の間を閉じる。

このため、電池冷却用ウォータポンプ１２、第１水冷媒熱交換器１４、および電池用熱交換器１ｂによって、冷却水が循環する閉回路（図２２中太い鎖線参照）が構成される。したがって、電池冷却用ウォータポンプ１２から流れる冷却水が第１水冷媒熱交換器１４に流れる。このとき、第１水冷媒熱交換器１４が冷却水を冷媒によって冷却する。この冷却された冷却水は電池用熱交換器１ｂに流れ、電池用熱交換器１ｂでは、冷却水が二次電池１ａを冷却する。このため、二次電池１ａの温度が許容温度範囲（１０℃〜４０℃）内に入ることになる。その後、電池用熱交換器１ｂを通過した冷却水は、第２三方弁２６および第２迂回冷却水通路２３を通して電池冷却用ウォータポンプ１２の入口に戻る。このように、冷却水が循環することにより、冷却水および二次電池１ａに冷熱が蓄えられることになる。

（空調制御処理）
空調制御処理は、冷凍サイクル制御処理と冷却水回路制御処理とから構成されている。冷凍サイクル制御処理と冷却水回路制御処理とは時分割で実行される。 以下、冷却水回路制御処理に先だって、冷凍サイクル制御処理について説明する。図２３、図２４、図２５、図２６は車載熱システム１００の冷媒の循環経路、および冷却水の循環経路を示す。

まず、冷媒用第２電磁弁３８によって第２水冷媒熱交換器１６の出口と第２膨脹弁３７の入口との間を開けて、冷媒用第３電磁弁４２によって第２水冷媒熱交換器１６の出口と第３膨張弁４４の入口との間を閉じる。

このとき、圧縮機３０から吐出される高圧冷媒は、室外熱交換器３３、第２水冷媒熱交換器１６、および冷媒用第２電磁弁３８を通して第２膨脹弁３７に流れる。冷媒は第２膨脹弁３７で減圧される。この減圧された冷媒は室内蒸発器１９で送風機４５からの送風空気を冷却する。その後、室内蒸発器１９を通過した冷媒は、圧縮機３０の入口に戻る。このように、冷媒は、圧縮機３０→室外熱交換器３３→第２水冷媒熱交換器１６→冷媒用第２電磁弁３８→第２膨脹弁３７→室内蒸発器１９→圧縮機３０の順に流れる（図２３、図２４、図２５、図２６中太い実線参照）。

次に、冷却水回路制御処理について図２７を用いて説明する。図２７は冷却水回路制御処理の詳細を示すフローチャートである。冷却水回路制御処理の実行は、電池冷却処理の実行終了後に圧縮機３０の駆動が開始されたときに開始される。

まず、ステップＳ４００において、第３温度取得手段として、温度センサ５４の検出温度を外気温として取得する。

次に、ステップＳ４１０において、第２温度取得手段として、室外熱交換器３３の出口側冷媒温度を取得する。具体的には、圧力センサ５３の検出圧力を検出し、この検出された冷媒圧力に対応する室外熱交換器３３の出口側冷媒温度を上述のマップデータから取得する。

次に、ステップＳ４２０において、第１温度取得手段として、温度センサ５１の検出温度を電池冷却水温度として取得する。次に、ステップＳ４３０において、
第１判定手段として、室外熱交換器３３の出口側冷媒温度が電池冷却水温度よりも高いか否かを判定する。このことにより、第２水冷媒熱交換器１６において冷却水による冷媒の過冷却が実施可能か否かを判定する。

このとき、室外熱交換器３３の出口側冷媒温度が電池冷却水温度よりも高いときには、ステップＳ４３０でＹＥＳと判定する。つまり、第２水冷媒熱交換器１６において冷却水による冷媒の過冷却が実施可能であると判定することになる。

例えば、第２水冷媒熱交換器１６において冷却水が冷媒を過冷却すると、冷却水の温度が上昇する。これに伴い、電池用熱交換器１ｂにおける冷却水および冷媒の間の熱交換により二次電池１ａの温度が上昇する。そして、二次電池１ａの温度が許容温度範囲よりも高くなると、二次電池１ａにおいて十分な出力性能が得られなくなることに加えて、二次電池１ａの使用可能期間が短くなる恐れがある。出力性能とは、二次電池１ａにおいて電力を出力する性能のことである。

そこで、次のステップＳ４４０において、第２判定手段として、電池冷却水温度が閾値よりも低いか否かを判定する。閾値は、二次電池１ａの許容温度範囲の上限値（例えば４０℃）よりも所定温度（例えば、３度）分下げた温度に設定されている値である。そして、電池冷却水温度が閾値よりも低いときには、ステップＳ４４０において、ＹＥＳと判定する。つまり、第２水冷媒熱交換器１６の熱交換によって二次電池１ａに支障が来す恐れがないと判定することになる。これに伴い、次のステップＳ４５０、Ｓ４６０、Ｓ４７０（またはＳ４８０）において、第２水冷媒熱交換器１６における冷媒の過冷却を実施する。

具体的には、ステップＳ４５０に移行して、冷却水用第１電磁弁２０によって第１三方弁２５の出口と第２水冷媒熱交換器１６の入口との間を開ける。次に、ステップＳ４６０において、第３判定手段として、電池冷却水温度が外気温よりも高いか否かを判定する。電池冷却水温度が外気温よりも高いときには、ステップＳ４６０でＹＥＳと判定して、ステップＳ４７０に進む。

このとき、第２の制御手段として、第２三方弁２６により電池用熱交換器１ｂの出口と第１三方弁２５の入口との間を開放し、かつ電池用熱交換器１ｂの出口、第１三方弁２５の入口、および第２迂回冷却水通路２３の入口の間を閉じる。これに加えて、第１三方弁２５により、第２三方弁２６の出口、冷却水用第１電磁弁２０の入口、および電池冷却用ラジエータ２４の入口との間を開ける。このため、電池冷却用ウォータポンプ１２、第１水冷媒熱交換器１４、および電池用熱交換器１ｂ、第１、第２三方弁２５、２６、電池冷却用ラジエータ２４、冷却水用第１電磁弁２０、および第２水冷媒熱交換器１６によって、冷却水が循環する閉回路（図２３中太い鎖線参照）が構成される。

よって、電池冷却用ウォータポンプ１２から流れる冷却水が第１水冷媒熱交換器１４を通過して電池用熱交換器１ｂに流れる。電池用熱交換器１ｂでは、冷却水が二次電池１ａにより冷却される。この冷却された冷却水は、第２三方弁２６を通過する。この通過した冷却水は第１三方弁２５で冷却水用第１電磁弁２０側に流れる冷却水と電池冷却用ラジエータ２４側に流れる冷却水とに分流される。 このとき、第１三方弁２５から冷却水用第１電磁弁２０側に流れる冷却水は、第１電磁弁２０を通して第２水冷媒熱交換器１６に流れる。第２水冷媒熱交換器１６で冷却水が室外熱交換器３３から流れた冷媒を過冷却する。その後、第２水冷媒熱交換器１６を通過した冷却水は、電池冷却用ウォータポンプ１２の入口側に戻る。第１三方弁２５から電池冷却用ラジエータ２４側に流れる冷却水が電池冷却用ラジエータ２４において外気により冷却される。この冷却された冷却水は、電池冷却用ウォータポンプ１２の入口側に戻る。このように電池用熱交換器１ｂから出た冷却水の一部により冷媒を過冷却し、残りの冷却水が車室外空気により冷却される。

その後、図２７のステップＳ４００に戻る。このため、室外熱交換器３３の出口側冷媒温度が電池冷却水温度よりも高く、かつ電池冷却水温度が閾値よりも低く、さらに電池冷却水温度が外気温よりも高い状態が維持されると、ステップＳ４００、Ｓ４１０、Ｓ４２０のそれぞれの温度取得処理、ステップＳ４３０のＹＥＳ判定、ステップＳ４４０のＹＥＳ判定、ステップＳ４５０の電磁弁開処理、ステップＳ４６０のＹＥＳ判定、およびステップＳ４７０の三方弁制御処理を繰り返す。

次に、電池冷却水温度が外気温よりも低くなると、ステップＳ４６０において、ＮＯと判定して、ステップＳ４８０に進む。このとき、第２の制御手段として、第１三方弁２５により、第２三方弁２６の出口と冷却水用第１電磁弁２０の入口との間を開け、かつ第２三方弁２６の出口、冷却水用第１電磁弁２０の入口、および電池冷却用ラジエータ２４の入口との間を閉じる。このため、電池冷却用ウォータポンプ１２、第１水冷媒熱交換器１４、および電池用熱交換器１ｂ、第１、第２三方弁２５、２６、冷却水用第１電磁弁２０、および第２水冷媒熱交換器１６によって、冷却水が循環する閉回路（図２４中太い鎖線参照）が構成される。これにより、第２水冷媒熱交換器１６における冷媒の過冷却が維持されつつ、電池冷却用ラジエータ２４による冷却水の冷却が停止される。

その後、ステップＳ４００に戻る。このため、室外熱交換器３３の出口側冷媒温度が電池冷却水温度よりも高く、かつ電池冷却水温度が閾値よりも低く、さらに電池冷却水温度が外気温よりも低い状態が維持されると、ステップＳ４００、Ｓ４１０、Ｓ４２０のそれぞれの温度取得処理、ステップＳ４３０のＹＥＳ判定、ステップＳ４４０のＹＥＳ判定、ステップＳ４５０の電磁弁開処理、ステップＳ４６０のＮＯ判定、およびステップＳ４８０の三方弁制御処理を繰り返す。

その後、例えば、電池用熱交換器１ｂにおいて二次電池１ａが冷却水に放熱することにより電池冷却水温度が上昇して、電池冷却水温度が室外熱交換器３３の出口側冷媒温度がよりも高くなると、ステップＳ４３０でＮＯと判定する。すると、ステップＳ４５５に移行して、冷却水用第１電磁弁２０によって第２水冷媒熱交換器１６の入口と第１三方弁２５の出口との間を閉じる。このため、第１三方弁２５から冷却水用第１電磁弁２０を通して第２水冷媒熱交換器１６に流れる冷却水の流れが遮断される。これに伴い、第２水冷媒熱交換器１６において冷媒と冷却水との間の熱交換が行われなくなる。

次に、ステップＳ４９０において、電池冷却水温度が外気温よりも高い否かを判定する。電池冷却水温度が外気温よりも高いときには、ステップＳ４９０でＹＥＳと判定して、ステップＳ５１０に進む。このとき、第１三方弁２５により、第２三方弁２６の出口および電池冷却用ラジエータ２４の入口の間を開け、かつ第２三方弁２６の出口、電池冷却用ラジエータ２４の入口、および冷却水用第１電磁弁２０の入口の間を閉じる。このため、電池冷却用ウォータポンプ１２、第１水冷媒熱交換器１４、および電池用熱交換器１ｂ、第１、第２三方弁２５、２６、および電池冷却用ラジエータ２４によって、冷却水が循環する冷却水回路（図２５中太い鎖線参照）が構成される。よって、電池冷却用ウォータポンプ１２から第１水冷媒熱交換器１４を通して電池用熱交換器１ｂに流れる冷却水は、電池用熱交換器１ｂで二次電池１ａから吸熱し、この吸熱した冷却水は、第１三方弁２５および第２三方弁２６を通して電池冷却用ラジエータ２４に流れる。このため、電池冷却用ラジエータ２４で冷却水が外気により冷却される。このように、二次電池１ａから吸熱された熱が車室外に排熱されることになる。

その後、ステップＳ４００に戻る。そして、電池冷却水温度が室外熱交換器３３の出口側冷媒温度よりも高く、かつ電池冷却水温度が外気温よりも高い状態が維持されると、ステップＳ４００、Ｓ４１０、Ｓ４２０のそれぞれの温度取得処理、ステップＳ４３０のＮＯ判定、ステップＳ４５５の電磁弁閉処理、ステップＳ４９０のＹＥＳ判定、およびステップＳ５１０の三方弁制御処理を繰り返す。

次に、電池冷却水温度が外気温よりも低くなると、ステップＳ４９０でＮＯと判定して、ステップＳ５００に進む。このとき、第２三方弁２６により、電池用熱交換器１ｂの出口、第２迂回冷却水通路２３の入口、および第１三方弁２５の入口との間を閉じて、かつ電池用熱交換器１ｂの出口および第２迂回冷却水通路２３の入口との間を開ける。このため、第２三方弁２６、第２迂回冷却水通路２３、電池冷却用ウォータポンプ１２、第１水冷媒熱交換器１４、および電池用熱交換器１ｂによって、冷却水が循環する冷却水回路（図２６中太い鎖線参照）が構成される。

この場合、冷凍サイクル１１では、冷媒用第３電磁弁４２によって第２水冷媒熱交換器１６の出口と第３膨張弁４４の入口との間を開ける。このため、第２水冷媒熱交換器１６の出口から流れる冷媒のうち一部の冷媒が冷媒用第２電磁弁３８側に流れ、残りの冷媒が冷媒用第３電磁弁４２を通して第１水冷媒熱交換器１４に流れる（図２５中太い実線参照）。このため、第１水冷媒熱交換器１４において冷却水が冷媒により冷却されることになる。

また、上述のステップＳ４４０において、電池冷却水温度が閾値よりも高いときには、第２水冷媒熱交換器１６の熱交換によって二次電池１ａに支障が来す恐れがあるとして、ＮＯと判定して、上述したステップＳ４５５以降の処理を実行する。これにより、冷却水用第１電磁弁２０が第２水冷媒熱交換器１６の入口と第１三方弁２５の出口との間を閉じることにより、第２水冷媒熱交換器１６の熱交換が実施されなくなる。

以上説明したように、室外熱交換器３３の出口側冷媒温度が電池冷却水温度よりも高く、かつ電池冷却水温度が閾値よりも低い場合には、電池用熱交換器１ｂで二次電池１ａによって冷却された冷却水が第２水冷媒熱交換器１６に流れ、冷却水が第２水冷媒熱交換器１６で冷媒を過冷却することになる。このため、第２水冷媒熱交換器１６を用いない場合に比べて、冷凍サイクル１１の効率を高くすることができる。以下、冷凍サイクル１１の効率が高くなる理由について図２８を参照して説明する。図２８は、縦軸を圧力、横軸をエンタルピーとする冷媒（ＨＦＣ−１３４ａ）のモリエル線図である。

図中点ａから点ｂに移行する工程は圧縮機３０による冷媒の圧縮、点ｂから点ｃに移行する工程は室外熱交換器３３による冷媒の凝縮、点ｃから点ｃ’に移行する工程は第２水冷媒熱交換器１６による冷媒の過冷却、点ｃ’から点ｄ’に移行する工程は本実施形態の第２膨脹弁３７による冷媒の減圧、点ｄ’から点ａに移行する工程は本実施形態の室内蒸発器１９による冷媒の吸熱を示す。点ｃから点ｄに移行する工程は第２水冷媒熱交換器１６を用いない冷凍サイクルの第２膨脹弁３７による冷媒の減圧、点ｄから点ａに移行する工程は第２水冷媒熱交換器１６を用いない冷凍サイクルの室内蒸発器１９による冷媒の吸熱を示す。

点ｄ’から点ａに移行する工程のエンタルピーの変化量をΔｉｅとし、点ｄから点ａに移行する工程のエンタルピーの変化量をΔｉｅ＿ｏｒｇとすると、Δｉｅ＞Δｉｅ＿ｏｒｇになる。

まず、室内蒸発器１９の必要冷房性能をＱｒｅｑとする。そして、第２水冷媒熱交換器１６を用いない冷凍サイクルの冷媒流量をＧｒ＿ｏｒｇ、第２水冷媒熱交換器１６を用いない冷凍サイクルの圧縮機３０の動力をＬｃｏｍｐ＿ｏｒｇとする。圧縮機３０の動力とは、圧縮機３０を駆動する際に必要なエネルギーのことである。

第２水冷媒熱交換器１６を用いない冷凍サイクルでは、次の数式（１）、（２）が成立する。

Ｑｒｅｑ＝Ｇｒ＿ｏｒｇ×Δｉｅ＿ｏｒｇ ・・・・数式（１）
Ｌｃｏｍｐ＿ｏｒｇ＝Ｇｒ＿ｒｇ×Δｉｃ ・・・・数式（２）
次に、本実施形態の冷凍サイクル１１の冷媒流量をＧｒ、本実施形態の冷凍サイクル１１の圧縮機３０の動力をＬｃｏｍｐとすると、次の数式（３）、（４）が成立する。

Ｑｒｅｑ＝Ｇｒ×Δｉｅ ・・・・数式（３）
Ｌｃｏｍｐ＝Ｇｒ×Δｉｃ ・・・・数式（４）
ここで、上述の如く、Δｉｅ＿ｏｒｇ＜Δｉｅであるため、Ｇｒ＿ｏｒｇ＞Ｇｒが成立する。このため、Ｌｃｏｍｐ＿ｏｒｇ＞Ｌｃｏｍｐが成立する。したがって、本実施形態の室内蒸発器１９では、第２水冷媒熱交換器１６を用いない冷凍サイクルに比べて圧縮機３０の電動モータの回転数を低くしても同じ冷房性能が得られる。このため、冷凍サイクル１１の成績係数ＣＯＰを大きくすることができる。

以上説明した本実施形態では、室外熱交換器３３の出口側冷媒温度が電池冷却水温度よりも高く、かつ電池冷却水温度が閾値よりも低い場合には、電池用熱交換器１ｂで二次電池１ａによって冷却された冷却水が第２水冷媒熱交換器１６に流れ、第２水冷媒熱交換器１６で冷却水が冷媒を過冷却することになる。このため、第２水冷媒熱交換器１６を用いない場合に比べて、冷凍サイクル１１の効率を高くすることができる。このため、本実施形態では、圧縮機３０の動力を低減することができる。

本実施形態では、冷却水温度が閾値よりも高いときには、電磁弁２０により第１三方弁２５と第２水冷媒熱交換器１６との間を閉じる。このため、第２水冷媒熱交換器１６において冷却水が冷媒を過冷却することが停止される。したがって、
第２水冷媒熱交換器１６の熱交換により冷却水の温度が上昇することを抑制することができる。よって、冷却水の温度上昇に伴って二次電池１ａの温度が上昇することを抑制することができる。したがって、二次電池１ａの温度が許容温度範囲よりも高くなることを避けることができる。これにより、二次電池１ａにおいて十分な出力性能を確保しつつ、二次電池１ａの使用可能期間が短くなることを抑制することができる。

本実施形態では、外気温が冷却水の温度に比べて低いときには、ステップＳ４７０において第２三方弁２６によって電池用熱交換器１ｂの出口と電池冷却用ラジエータ２４の入口との間を開ける。このため、電池冷却用ラジエータ２４において外気によって冷却水を冷却し、この冷却された冷却水を電池冷却用ウォータポンプ１２、第１水冷媒熱交換器１４、電池用熱交換器１ｂ、第１、第２三方弁２５、２６、および冷却水用第１電磁弁２０を通して第２水冷媒熱交換器１６に流すことができる。このため、外気によって冷却された冷却水が第２水冷媒熱交換器１６で冷媒を過冷却することになる。これにより、外気を利用して冷媒の過冷却度を大きくすることができる。

本実施形態では、室外熱交換器３３の出口側冷媒温度が電池冷却水温度よりも低いときには、電池冷却用ラジエータ２４および第１水冷媒熱交換器１４のうちいずれか一方により、冷却水が冷却される。このため、電池用熱交換器１ｂの熱交換により二次電池１ａの温度が上昇することを抑制することができる。

（第９実施形態）
上述の第８実施形態では、第１三方弁２５から第２水冷媒熱交換器１６に流れる冷却水の流れを冷却水用第１電磁弁２０によって遮断して第２水冷媒熱交換器１６における冷媒と冷却水との間の熱交換を停止した例について説明したが、これに代えて、本実施形態では、室外熱交換器３３から第２水冷媒熱交換器１６に流れる冷媒の流れを遮断して第２水冷媒熱交換器１６における熱交換を停止する例について説明する。

図２９に本実施形態の車載熱システム１００の構成を示す。図２９において図２１と同一符号は同一のものを示す。本実施形態の車載熱システム１００は、図２１の車載熱システム１００において冷却水用第１電磁弁２０を削除し、三方弁７０および迂回冷媒通路７１を追加したものである。迂回冷媒通路７１は、室外熱交換器３３から流れる冷媒を第２水冷媒熱交換器１６を迂回して冷媒用第２、第３の電磁弁３８、４２側に流すための通路である。三方弁７０は、制御装置１３によって制御されて、第２水冷媒熱交換器１６の入口および迂回冷媒通路７１の入口のうち一方と室外熱交換器３３の出口との間を開けて、第２水冷媒熱交換器１６の入口および迂回冷媒通路７１の入口のうち一方以外の他方と室外熱交換器３３の出口との間を閉じる。

このように構成される本実施形態では、三方弁７０が室外熱交換器３３の出口と第２水冷媒熱交換器１６の入口との間を開けて、かつ第２水冷媒熱交換器１６の入口、迂回冷媒通路７１の入口、および室外熱交換器３３の出口の間を閉じた場合には、室外熱交換器３３から冷媒が第２水冷媒熱交換器１６に流れる。このため、第２水冷媒熱交換器１６における冷媒と冷却水との間の熱交換を開始することができる。

三方弁７０が迂回冷媒通路７１の入口および室外熱交換器３３の出口の間を開けて、かつ、室外熱交換器３３の出口、迂回冷媒通路７１の入口、および第２水冷媒熱交換器１６の入口の間を閉じる。これにより、室外熱交換器３３から冷媒が迂回冷媒通路７１を通して冷媒用第２、第３の電磁弁３８、４２側に流れる。このため、第２水冷媒熱交換器１６における冷媒と冷却水との間の熱交換を停止することができる。

以上説明した本実施形態によれば、冷却水用第１電磁弁２０に代えて、三方弁７０および迂回冷媒通路７１を用いることにより、第２水冷媒熱交換器１６における冷媒と冷却水との間の熱交換、及び熱交換の停止を行うことができる。このため、例えば、電池冷却水温度が閾値よりも低い場合には、（図２７中ステップＳ４４０参照）、三方弁７０によって室外熱交換器３３の出口と第２水冷媒熱交換器１６の入口との間を開けることにより、上述の第８実施形態と同様に、第２水冷媒熱交換器１６において冷却水が冷媒を過冷却することができる。このため、上述の第８実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
（１）上記実施形態では、二次電池１に蓄えた熱（熱エネルギー）を空調に使用する例を示したが、空調だけでなく、二次電池１に蓄えた熱（熱エネルギー）を自動車構成部品（温度調整対象物）の暖機、冷却に使用してもよい。自動車構成部品としては、例えばエンジン、モータ、インバータ、トランスミッション、トランスアクスルなどが挙げられる。例えば、自動車構成部品を電池冷却水回路１０に配置して、電池冷却水で加熱、冷却できるようにすればよい。

（２）上記実施形態では、二次電池１から熱を取り出す媒体として冷却水を使用したが、オイルなど他の液体や空気、ガスなどの気体、ヒートパイプなどの相変化を伴う熱発生手段や、ペルチェなどの熱移動手段を用いてもよい。

（３）上記実施形態では、冷凍サイクル１１として車両空調用のものを用いたが、車両空調用以外の冷凍サイクル（車両空調用とは別の冷凍サイクル）を用いる構成にしてもよい。例えば、二次電池１の電池パックに冷凍サイクルを内蔵させ、スタンドアローンで電池冷却／加熱ができる冷凍サイクルを持つ構成にしてもよい。

（４）上記第１〜第６実施形態では、外部電力を用いて創出した熱（熱エネルギー）を二次電池１に蓄え、上記第７実施形態では、エンジンなどの廃熱を二次電池１に蓄えていたが、蓄える熱（熱エネルギー）は、走行中の二次電池１やモータ、インバータなどの廃熱であってもよい。

（５）上記実施形態では、充電時（駐車時）に熱（熱エネルギー）を二次電池１に蓄えていたが、走行中に熱（熱エネルギー）を二次電池１に蓄えるようにしてもよい。例えば、走行中にエンジンや空調などの熱（熱エネルギー）が余っているか否かを制御装置１３によって判定し、エンジンや空調などの熱（熱エネルギー）が余っていると判定された場合には、走行中であっても二次電池１への蓄熱を実施するようにすればよい。

また、走行後の車室内空気や冷凍サイクル中の熱エネルギー（温熱／冷熱）を一旦電気に蓄えておき、次回走行時に使用するような構成としてもよい。

（６）上記実施形態では、熱を蓄積する熱容量要素として二次電池１（リチウムイオン電池）を用いたが、これに限定されるものではなく、キャパシタなど他の蓄電機器を用いてもよい。また、蓄電機器に限らず、モータやなど熱容量の大きな他の車載走行用部品を熱容量要素として用いてもよい。

（７）上記第６、第７実施形態では、熱蓄積モードＯＮ／ＯＦＦを乗員（ユーザ）のスイッチ操作で選択していたが、例えばリモコン、携帯電話、パソコンなどで、車両外から有線、無線で熱蓄積モードＯＮ／ＯＦＦ選択ができるようにしてもよい。

（８）上記実施形態に対して、熱エネルギー蓄積量の大小を乗員（ユーザ）が選択できるようにしてもよい。例えば、短距離通勤など次回走行予定距離が短い場合は「熱蓄積モード小」、遠出するなど次回走行予定距離が長い場合は「熱蓄積モード大」とすることにより、使い方に応じた最適な熱蓄積ができ、無駄な熱エネルギー蓄積を防止できる。

（９）上記実施形態では、熱蓄積モードＯＮ／ＯＦＦを乗員（ユーザ）のスイッチ操作で選択していたが、種々の情報をもとに熱蓄積モードＯＮ／ＯＦＦを自動切替するようにしてもよい。例えば、過去の一定期間の温度履歴や、過去の一定期間におけるユーザの使用履歴状態、外気温度、天気予報情報、カーナビでの位置情報などをもとに熱蓄積モードのＯＮ／ＯＦＦを判定するようにしてもよい。

（１０）上記実施形態では、目標電池温度を外気温度、電池温度、空調目標温度ＴＡＯなどをもとに算出しているが、目標電池温度を他の方法で算出してもよい。例えば、過去の一定期間の温度履歴や、過去の一定期間におけるユーザの使用履歴情報、天気予報情報、カーナビでの位置情報などをもとに目標電池温度を算出するようにしてもよい。

特に、過去の一定期間におけるユーザの使用履歴を用いる場合、短距離しか乗車しない場合には、目標電池温度（熱エネルギー蓄積量）を変更するのが好ましい。これにより、乗車時間分の空調を賄うだけの最低限の熱エネルギー蓄積量とすることができ、無駄なエネルギー蓄積を減らすことができる。

また、同様に蓄熱／蓄冷の判定についても、上記情報をもとに判断するようにしてもよい。

上述の第８、第９の実施形態では、圧力センサ５３の検出圧力を用いて、室外熱交換器３３の出口側冷媒温度を求める例について説明したが、これに限らず、次の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のようにしてもよい。

（ａ）圧縮機３０から室外熱交換器３３に流れる冷媒圧力を検出するための圧力センサを用いる。この圧力センサの検出圧力に基づいて、室外熱交換器３３で凝縮された冷媒の温度（以下、凝縮温度という）を算出する。そして、室外熱交換器３３の過冷却性能に対応する冷媒の過冷却度を予めメモリに記憶しておき、この記憶された冷媒の過冷却度と上記凝縮温度とから室外熱交換器３３の出口側冷媒温度を求める。

（ｂ）上記（ａ）の圧力センサと、外気温を検出する温度センサ５４とを用いる。圧力センサの検出圧力と温度センサ５４の検出温度とを用いて冷媒の過冷却度を求める。そして、過冷却度と上記凝縮温度とから室外熱交換器３３の出口側冷媒温度を求める。

（ｃ）圧縮機３０の出口と室外熱交換器３３の入口との間の冷媒の温度を検出するための検出する温度センサを用いる。この温度センサの検出温度を室外熱交換器３３の出口側冷媒温度とする。

上述の第８実施形態では、電池用熱交換器１ｂの出口と第２三方弁２６の入口の間の冷媒温度を温度センサ５１によって検出し、温度センサ５１の検出温度を
図２７のステップＳ４３０、Ｓ４４０、Ｓ４６０、Ｓ４９０の判定で用いる冷却水温度とした例について説明したが、これに代えて、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）、（ｇ）のようにしてもよい。

（ｄ）温度センサ５１の検出温度に所定温度を足した温度を用いてステップＳ４３０、Ｓ４４０、Ｓ４６０、Ｓ４９０の判定を実施する。所定温度は、冷却水が電池ユニット１Ａから第２水冷媒熱交換器１６迄の配管を通して流れる際に冷却水が配管を介して外気から吸熱した熱により上昇する温度に相当する値である。

（ｅ）二次電池１ａの温度を検出する温度センサを用いる。この温度センサの検出温度をステップＳ４３０、Ｓ４４０、Ｓ４６０、Ｓ４９０の判定で用いる冷却水温度とする。

（ｆ）二次電池１ａの温度を検出する温度センサの検出温度に上記所定温度を足した温度をステップＳ４３０、Ｓ４４０、Ｓ４６０、Ｓ４９０の判定で用いる冷却水温度とする。

（ｅ）電池用熱交換器１ｂ内の冷却水の温度を検出する温度センサを用いる。この温度センサの検出温度をステップＳ４３０、Ｓ４４０、Ｓ４６０、Ｓ４９０の判定で用いる冷却水温度とする。

（ｇ）電池用熱交換器１ｂ内の冷却水の温度を検出する温度センサの検出温度に上記所定温度を足した温度をステップＳ４３０、Ｓ４４０、Ｓ４６０、Ｓ４９０の判定で用いる冷却水温度とする。

上述の第８実施形態では、電池冷却用ラジエータ２４を電池冷却用ウォータポンプ１２の入口および出口の間で第２水冷媒熱交換器１６に対して並列に配置した例について説明したが、これに代えて、電池冷却用ラジエータ２４を電池冷却用ウォータポンプ１２の入口および出口の間で第２水冷媒熱交換器１６に対して直列に配置してもよい。

例えば、冷却水用第１電磁弁２０の出口と第２水冷媒熱交換器１６の入口との間に電池冷却用ラジエータ２４を設けた場合には、冷却水用第１電磁弁２０から出た冷却水を電池冷却用ラジエータ２４を迂回して第２水冷媒熱交換器１６の入口側に流すための迂回通路と、迂回通路を開閉する電磁弁とを設ける。そして、電磁弁の開閉により、冷却水用第１電磁弁２０と第２水冷媒熱交換器１６との間で電池冷却用ラジエータ２４および迂回通路のうちいずれか一方に冷却水を流し、電池冷却用ラジエータ２４および迂回通路のうちいずれか一方以外の他方に冷却水が流れることを停止することができる。

上述の第８、第９の実施形態では、室外熱交換器３３として、冷媒を冷却・凝縮する熱交換器と、熱交換器から出る液冷媒を過冷却する過冷却部とからものを用いた例について説明したが、これに代えて、熱交換器および過冷却部のうち熱交換器だけからなる室外熱交換器３３を用いてもよい。この場合、室外熱交換器３３の出口から出る冷媒のうち液冷媒を第２、第３の膨張弁３７、４４側に導くためのレシーバを設ける。

上述の第８、第９の実施形態では、冷却媒体として冷却水を用いた例について説明したが、冷却水以外の油、或いは気体などの各種の冷却媒体を用いてもよい。

上述の第８、第９の実施形態では、第１三方弁２５を電池用熱交換器１ｂの出口、電池冷却用ラジエータ２４の入口、および第２水冷媒熱交換器１６の入口の間に配置した例について説明したが、これに代えて、第１三方弁２５を電池用熱交換器１ｂの入口、電池冷却用ラジエータ２４の出口、および第２水冷媒熱交換器１６の出口の間に配置してもよい。同様に、第２三方弁２６を電池用熱交換器１ｂの入口、電池冷却用ラジエータ２４の出口、および第２水冷媒熱交換器１６の出口の間に配置してもよい。冷却水用第１電磁弁２０を電池用熱交換器１ｂの入口、電池冷却用ラジエータ２４の出口、および第２水冷媒熱交換器１６の出口の間に配置してもよい。

上述の第８、第９の実施形態では、冷却器として第１水冷媒熱交換器１４を用いる例について説明したが、これに代えて、冷却器としてペルチェ素子を用いてもよい。

１ 二次電池（蓄電機器、熱容量要素）
１ａ 二次電池
１ｂ 電池用熱交換器
１０ 電池冷却水回路（熱回収手段）
１１ 冷凍サイクル
１２ 電池冷却用ウォータポンプ
１３ 制御装置（制御手段）
１４ 第１水冷媒熱交換器（熱交換手段、冷却器、蒸発器）
１５ ヒータコア（第２熱付与手段、熱付与手段）
１６ 第２水冷媒熱交換器（熱交換手段、冷媒冷却用熱交換器）
１９ 室内蒸発器（熱付与手段）
２０ 冷却水用第１電磁弁（切替手段、断続手段）
２１ 冷却水用第２電磁弁（切替手段、断続手段）
２３ 第２迂回冷却水通路（迂回通路）
２６ 第２三方弁（切替手段、断続手段、第１弁）
３１ 室内凝縮器（熱付与手段）
４２ 冷媒用第３電磁弁
４４ 冷媒用第２電磁弁
５１ 温度センサ
５３ 圧力センサ
５４ 温度センサ
６０ エンジン冷却水回路（熱回収手段）
６４ 四方弁（断続手段）

Claims (16)

1. 車室内の空気および車両の構成部品のうち少なくとも一方を温度調整対象物とする車両用温度調整装置であって、
   熱を蓄積可能な熱容量要素（１）と、
   低温側から吸熱して高温側に放熱する冷凍サイクル（１１）と、
   前記熱容量要素に蓄積した熱を前記冷凍サイクル（１１）の冷媒と熱交換させる熱交換手段（１４、１６）と、
   前記冷凍サイクル（１１）の冷媒が持つ熱を前記温度調整対象物に付与する熱付与手段（１９、３１）と、
   前記熱容量要素（１）に蓄積した熱を、前記冷凍サイクル（１１）の冷媒を介することなく前記温度調整対象物に付与する第２熱付与手段（１５）と、
   前記熱容量要素（１）に蓄積した熱を前記熱交換手段（１４、１６）によって前記冷凍サイクル（１１）の冷媒と熱交換させる場合と、前記熱容量要素（１）に蓄積した熱を前記第２熱付与手段（１５）によって前記温度調整対象物に付与する場合とを切り替える切替手段（２０、２１、２６）とを備えることを特徴とする車両用温度調整装置。
2. 前記熱付与手段（３１）は、前記冷凍サイクル（１１）の冷媒によって前記温度調整対象物を加熱するようになっており、
   前記熱交換手段（１４）は、前記冷凍サイクル（１１）の低圧側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の車両用温度調整装置。
3. 前記熱付与手段（１９）は、前記冷凍サイクル（１１）の冷媒によって前記温度調整対象物を冷却するようになっており、
   前記熱交換手段（１６）は、前記冷凍サイクル（１１）の高圧側に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用温度調整装置。
4. 前記熱容量要素（１）が蓄積する熱は、車両に搭載された蓄電機器を充電する時の外部電力を用いて与えられるものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置。
5. 前記熱容量要素（１）は、車両に搭載された蓄電機器であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置。
6. 車室内の空気および車両の構成部品のうち少なくとも一方を温度調整対象物とする車両用温度調整装置であって、
   熱を蓄積可能な熱容量要素（１）と、
   低温側から吸熱して高温側に放熱する冷凍サイクル（１１）と、
   前記熱容量要素に蓄積した熱を前記冷凍サイクル（１１）の冷媒と熱交換させる熱交換手段（１４、１６）と、
   前記冷凍サイクル（１１）の冷媒が持つ熱を前記温度調整対象物に付与する熱付与手段（１９、３１）と、
   前記熱容量要素（１）への熱の蓄積、および前記熱付与手段（１９、３１）による前記温度調整対象物への熱の付与を断続する断続手段（２０、２１、２６、６４）と、
   前記熱容量要素（１）への熱の蓄積の要否を判定し、その判定結果に基づいて前記断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御する制御手段（１３）とを備え、
   前記制御手段（１３）は、前記熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合、まず前記熱容量要素（１）に熱が蓄積され、その後に、前記熱容量要素（１）に蓄積した熱が前記温度調整対象物に付与されるように前記断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御し、
   前記制御手段（１３）は、前記熱容量要素（１）の目標温度を算出し、前記目標温度に基づいて前記断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御するようになっており、
   さらに、前記制御手段（１３）は、前記熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合と、前記熱容量要素（１）への熱の蓄積が不要と判定した場合とで前記目標温度を変化させるようになっていることを特徴とする車両用温度調整装置。
7. 車室内の空気および車両の構成部品のうち少なくとも一方を温度調整対象物とする車両用温度調整装置であって、
   熱を蓄積可能な熱容量要素（１）と、
   前記熱容量要素（１）に蓄積した熱を前記温度調整対象物に付与する熱付与手段（１５、１９、３１）と、
   前記熱容量要素（１）への熱の蓄積、および前記熱付与手段（１５、１９、３１）による前記温度調整対象物への熱の付与を断続する断続手段（２０、２１、２６、６４）と、
   前記熱容量要素（１）への熱の蓄積の要否を判定し、その判定結果に基づいて前記断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御する制御手段（１３）とを備え、
   前記制御手段（１３）は、前記熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合、まず前記熱容量要素（１）に熱が蓄積され、その後に、前記熱容量要素（１）に蓄積した熱が前記温度調整対象物に付与されるように前記断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御し、
   前記制御手段（１３）は、前記熱容量要素（１）の目標温度を算出し、前記目標温度に基づいて前記断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御するようになっており、
   さらに、前記制御手段（１３）は、前記熱容量要素（１）への熱の蓄積が必要と判定した場合と、前記熱容量要素（１）への熱の蓄積が不要と判定した場合とで前記目標温度を変化させるようになっていることを特徴とする車両用温度調整装置。
8. 前記制御手段（１３）は、前記熱容量要素（１）への温熱の蓄積が必要と判定した場合の前記目標温度を、前記熱容量要素（１）への温熱の蓄積が不要と判定した場合の前記目標温度よりも高く設定することを特徴とする請求項６または７に記載の車両用温度調整装置。
9. 前記制御手段（１３）は、前記熱容量要素（１）への冷熱の蓄積が必要と判定した場合の前記目標温度を、前記熱容量要素（１）への冷熱の蓄積が不要と判定した場合の前記目標温度よりも低く設定することを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置。
10. 前記車両に残っている熱を前記熱容量要素（１）に回収する熱回収手段（１０、６０）を備え、
    前記断続手段（２０、２１、２６、６４）は、前記熱回収手段（１０、６０）による熱の回収を断続可能になっており、
    前記制御手段（１３）は、前記車両のイグニッションスイッチがオフされると前記熱回収手段（１０、６０）による熱の回収が開始されるように前記断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御することを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置。
11. 前記車両に残っている熱を前記熱容量要素（１）に回収する熱回収手段（１０、６０）を備え、
    前記断続手段（２０、２１、２６、６４）は、前記熱回収手段（１０、６０）による熱の回収を断続可能になっており、
    前記制御手段（１３）は、走行中に前記車両に熱が余っているか否かを判定し、前記車両に熱が余っていると判定した場合、走行中であっても前記熱回収手段（１０、６０）による熱の回収が行われるように前記断続手段（２０、２１、２６、６４）を制御することを特徴とする請求項６ないし９のいずれか１つに記載の車両用温度調整装置。
12. 二次電池（１ａ）と冷却媒体との間で熱交換する電池用熱交換器（１ｂ）と、
    冷媒を循環させる空調装置用冷凍サイクル装置（１１）を構成する凝縮器（３３）から減圧器（３７、４４）に流れる前記冷媒を前記冷却媒体によって冷却させる冷媒冷却用熱交換器（１６）と、
    前記電池用熱交換器および前記冷媒冷却用熱交換器の間で冷却媒体を循環させるポンプ（１２）と、
    前記電池用熱交換器から出る冷却媒体を前記冷媒冷却用熱交換器を迂回して前記電池用熱交換器の入口側に導くための迂回通路（２３）と、
    前記迂回通路および前記冷媒冷却用熱交換器のうちいずれか一方と前記電池用熱交換器との間を開放し、前記迂回通路および前記冷媒冷却用熱交換器のうちいずれか一方以外の他方と前記電池用熱交換器と閉じる第１弁（２６）と、
    前記冷却媒体を冷却する冷却器（１４）と、
    前記二次電池が充電器（２）によって充電されるとき、前記冷却器によって前記冷却媒体を冷却させて、かつ前記迂回通路と前記電池用熱交換器との間を開けて前記電池用熱交換器、前記迂回通路、および前記ポンプによって前記冷却媒体が循環する閉回路を構成させるように前記第１弁を制御する第１の制御手段と、
    前記冷却媒体の温度を取得する第１温度取得手段（Ｓ４２０）と、
    前記凝縮器から前記減圧器に流れる冷媒の温度を取得する第２温度取得手段（Ｓ４１０）と、
    前記第１温度取得手段により取得される温度が前記第２温度取得手段により取得さられた温度よりも低いか否かを判定する第１判定手段（Ｓ４３０）と、
    前記第１の制御手段の実行後に前記第１温度取得手段により取得された温度が前記第２温度取得手段により取得された温度よりも低いと前記第１判定手段が判定したときに、前記電池用熱交換器と前記冷媒冷却用熱交換器との間を開けて前記電池用熱交換器、前記冷媒冷却用熱交換器、および前記ポンプによって前記冷却媒体が循環する閉回路を構成させるように前記第１弁を制御する第２の制御手段（Ｓ４７０、Ｓ４８０）と、を備えることを特徴とする車載用熱システム。
13. 前記第１温度取得手段により取得された温度が閾値よりも低いか否かを判定する第２判定手段（Ｓ４４０）を備え、
    前記第１温度検出手段により求められた温度が前記閾値よりも低いと前記第２判定手段が判定したときには前記第２の制御手段が実行され、前記第１温度検出手段により求められた温度が前記閾値よりも高いと前記第２判定手段が判定したときには前記第２の制御手段が実行されないようになっていることを特徴とする請求項１２に記載の車載用熱システム。
14. 前記冷却器（１４）は、前記空調装置用冷凍サイクル装置を構成し、かつ前記減圧器から圧縮機に流れる冷媒により冷却媒体を冷却する蒸発器であることを特徴とする請求項１２または１３に記載の車載用熱システム。
15. 前記冷媒冷却用熱交換器（１６）の入口および出口の間で配置されて、前記冷却媒体を車室外空気により冷却するラジエータ（２４）と、
    前記ラジエータ、前記冷媒冷却用熱交換器（１６）、および前記電池用熱交換器（１ｂ）の間を開閉する第２弁（２０、２５）と、
    前記車室外空気の温度を取得する第３温度取得手段（Ｓ４００）と、
    前記第３温度取得手段により取得される温度が前記第１温度取得手段により取得される温度に比べて低いか否かを判定する第３判定手段（Ｓ４６０）と、を備え、
    前記第３温度取得手段により取得される温度が前記第１温度取得手段により取得される温度に比べて低いと前記第３判定手段が判定したときには、前記ラジエータ、前記冷媒冷却用熱交換器（１４）、および前記電池用熱交換器（１ｂ）の間を開けて前記電池用熱交換器、前記冷媒冷却用熱交換器、前記ラジエータ、および前記ポンプによって前記冷却媒体が循環する閉回路を構成させるように前記第２の制御手段（Ｓ４７０）が前記第１弁および前記第２弁を制御することを特徴とする請求項１２ないし１４のいずれか１つに記載の車載用熱システム。
16. 前記凝縮器（３３）は、前記空調装置用冷凍サイクル装置を構成する圧縮機から吐出される冷媒を凝縮する熱交換器と、この熱交換器から出る液冷媒を過冷却する過冷却部とから構成されていることを特徴とする請求項１２ないし１５のいずれか１つに記載の車載用熱システム。

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