JP7788925B2 - 熱マネジメントシステム - Google Patents

Description

本発明は、熱源と熱交換した熱媒体を熱媒体回路により温調対象に循環させて温調する熱マネジメントシステムに関するものである。

従来より、例えば電動車両（電気自動車、ハイブリッド自動車等）に搭載されるバッテリ（電池）や走行用モータ等（以下、温調対象と称する）は発熱を生じる。そのため、熱媒体（水等）を温調対象に循環させて温調するものや、電動車両の車室を空調するためのヒートポンプ回路（冷媒回路）を用い、放熱器で放熱する冷媒（フロン冷媒）と吸熱器で吸熱する冷媒で熱媒体を加熱／冷却し、この熱媒体を熱媒体回路で温調対象に循環させることで温調する熱マネジメントシステムが開発されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、熱媒体回路における熱媒体の流路はソレノイドやモータで駆動する弁等から構成される流路切替装置により切り替えるものであるが、これら流路切替装置も機械部品であるために、耐久性上の寿命がある。従来ではこれらの部品の故障や寿命を予測して、部品交換を促し、更にはディーラーに通知する方策が採られていた（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。

また、車両の空調装置が故障した際に、バッテリドアを全開としてバッテリを冷却することで、走行機能の延命を図る電気自動車も開発されていた（例えば、特許文献４参照）。更に、電磁弁の動作回数に基づいて寿命を判断する電磁弁制御装置や、適切なＯＮ／ＯＦＦ頻度で圧縮機を動作させる車両用空調システムも開発されていた（例えば、特許文献５、特許文献６参照）。

特開２０１４－８０１２３号公報 特開２０１８－１３８４２号公報 特開２０１８－１４９８２５号公報 特開平８－４００８８号公報 特開２０１４－１６９７７１号公報 特開２０１６－１４１２９６号公報

ここで、例えば温調対象が電動車両に搭載されたバッテリの場合、温度が低くても高くても効率的に動作させることができず、＋１０℃～＋３０℃程の温度領域が適温範囲となる。そのため、特に冬期等の寒冷期にはバッテリを加熱して暖機する必要がある。また、バッテリは熱容量の大きい部品であるため、他の部品の廃熱を利用してバッテリを加熱し、当該バッテリに蓄熱しておいて、必要なときにその熱を利用することでシステム効率を改善することが考えられるが、熱媒体回路の流路切替装置が故障してバッテリを加熱する状態（運転モード）が継続されると、バッテリの温度が上昇し続けて、最悪の場合、発火する危険性がある。

しかしながら、従来のシステムではバッテリ等の温調対象を温調するための熱媒体回路の故障を予測して、当該故障発生を遅延させる（延命化）思想は存在せず、改善が望まれていた。

本発明は、係る従来の技術的課題を解決するためになされたものであり、システムの故障発生を予測し、当該故障発生を遅延させることができる熱マネジメントシステムを提供するものである。

上記課題を解決するために、本発明の熱マネジメントシステムは熱源と熱交換した熱媒体を温調対象に循環させる熱媒体回路と、この熱媒体回路を制御することにより、温調対象の温調を行う制御装置を備えたものであって、制御装置は、システムに求められる機能として必須となる必須運転モードと、この必須運転モード以外の付加的運転モードとを切り替えて実行すると共に、システムを構成する機器の寿命に関する情報に基づき、システムの故障発生を予測する故障予測部と、この故障予測部によるシステムの故障発生の予測に基づき、当該故障発生を遅延させるための所定の延命制御を実行する延命制御部を備え、延命制御部は、延命制御において、付加的運転モードの実行を禁止し、若しくは、制限することを特徴とする。

請求項２の発明の熱マネジメントシステムは、上記発明において制御装置は、延命制御が実行される場合、外部に通知する通知制御部を備えたことを特徴とする。

請求項３の発明の熱マネジメントシステムは、請求項１の発明において温調対象は、電動車両の車室、電動車両に搭載されたバッテリ、電動車両の走行用モータ、当該走行用モータを駆動するインバータ、電動車両のパワーコントロールユニットのうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせ、或いは、それらの全てを含むことを特徴とする。

請求項４の発明の熱マネジメントシステムは、請求項１の発明において熱媒体回路は、熱媒体の流路を切り替える流路切替装置を備え、故障予測部は、流路切替装置の故障発生を予測すると共に、延命制御部は、延命制御において、流路切替装置の動作頻度を低下させることで、当該流路切替装置の故障発生を遅延させることを特徴とする。

請求項５の発明の熱マネジメントシステムは、熱源と熱交換した熱媒体を温調対象に循環させる熱媒体回路と、この熱媒体回路を制御することにより、温調対象の温調を行う制御装置を備えたものであって、熱媒体回路は、熱媒体の流路を切り替える流路切替装置を備え、制御装置は、システムを構成する機器の寿命に関する情報に基づき、システムの故障発生を予測する故障予測部と、この故障予測部によるシステムの故障発生の予測に基づき、当該故障発生を遅延させるための所定の延命制御を実行する延命制御部を備え、故障予測部は、流路切替装置の故障発生を予測すると共に、延命制御部は、延命制御において、流路切替装置の動作頻度を低下させることで、当該流路切替装置の故障発生を遅延させることを特徴とする。

請求項６の発明の熱マネジメントシステムは、上記発明において故障予測部は、流路切替装置の動作回数に基づき、当該流路切替装置の故障予測を行うことを特徴とする。

請求項７の発明の熱マネジメントシステムは、請求項５の発明において流路切替装置は、回転位置によって熱媒体の流路を切り替えるものであり、故障予測部は、流路切替装置の回転角度の積算値に基づき、当該流路切替装置の故障予測を行うことを特徴とする。

請求項８の発明の熱マネジメントシステムは、請求項５の発明において温調対象は、電動車両に搭載されたバッテリであり、制御装置は、流路切替装置により熱媒体の流路を切り替えてバッテリを加熱する運転モードを有し、延命制御部は、バッテリを加熱する運転モードの実行を禁止し、若しくは、制限することを特徴とする。

請求項９の発明の熱マネジメントシステムは、上記発明において延命制御部は、バッテリを加熱する運転モードを完了する閾値を下げることにより、当該運転モードの実行を制限することを特徴とする。

請求項１０の発明の熱マネジメントシステムは、上記各発明において熱源は、冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機から吐出された高温の冷媒を放熱させる放熱器と、この放熱器で放熱した冷媒を減圧する減圧装置と、この減圧装置で減圧された冷媒を吸熱させる吸熱器を有する冷媒回路から構成されており、熱媒体回路は、熱媒体を加熱する加熱部と、熱媒体を冷却する冷却部を有し、加熱部が放熱器と熱交換し、冷却部が吸熱器と熱交換することを特徴とする。

請求項１１の発明の熱マネジメントシステムは、上記発明において故障予測部は、圧縮機の動作に基づき、当該圧縮機の故障予測を行うと共に、延命制御部は、延命制御において、圧縮機の起動／停止の頻度を低下させることで、当該圧縮機の故障発生を遅延させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、熱源と熱交換した熱媒体を温調対象に循環させる熱媒体回路と、この熱媒体回路を制御することにより、温調対象の温調を行う制御装置を備えた熱マネジメントシステムにおいて、制御装置が、システムを構成する機器の寿命に関する情報に基づき、システムの故障発生を予測する故障予測部と、この故障予測部によるシステムの故障予測に基づき、当該故障発生を遅延させるための所定の延命制御を実行する延命制御部を備えているので、システムを構成する機器の寿命に関する情報から、故障予測部によりシステムに故障が発生するか否かを予測し、故障が発生する可能性が高い場合には、延命制御部により延命制御を実行して、当該故障発生を遅延させることが可能となる。

これにより、システムを構成する機器の故障により、温調対象に事故が発生する危険性を低下させ、或いは、回避して、温調対象をより安全に、より長く温調することができるようになる。

また、制御装置は、システムに求められる機能として必須となる必須運転モードと、この必須運転モード以外の付加的運転モードとを切り替えて実行すると共に、延命制御部は、延命制御において、付加的運転モードの実行を禁止し、若しくは、制限するようにしたので、システム上必須となる必須運転モードの実行を確保しながら、運転モードの切替回数を低減させ、システムを構成する機器の寿命を延ばして、システムにおける故障の発生を遅延させることができるようになる。

また、請求項２の発明の如く制御装置が、延命制御が実行される場合、外部に通知する通知制御部を備える構成とすることで、システムを構成する機器の故障発生が予測され、当該故障発生を遅延させる延命制御が行われていることを外部に通知し、機器のメンテナンスや交換等について、早期の対応を促すことができるようになると共に、延命制御でシステムの効率が低下する場合には、係る効率が低下した運転が継続されてしまう不都合も回避することが可能となる。

この場合、温調対象としては請求項３の発明の如く、電動車両の車室、電動車両に搭載されたバッテリ、電動車両の走行用モータ、当該走行用モータを駆動するインバータ、電動車両のパワーコントロールユニット等が考えられる。

より具体的には、請求項４や請求項５の発明の如く故障予測部により、熱媒体回路における熱媒体の流路を切り替える流路切替装置の故障発生を予測すると共に、延命制御部が、延命制御において、流路切替装置の動作頻度を低下させることで、当該流路切替装置の故障発生を遅延させる。

更に、請求項６の発明の如く故障予測部が、流路切替装置の動作回数に基づき、当該流路切替装置の故障予測を行うようにする。

他方、流路切替装置が回転位置によって熱媒体の流路を切り替えるものである場合は、請求項７の発明の如く故障予測部が、流路切替装置の回転角度の積算値に基づき、当該流路切替装置の故障予測を行うようにする。

特に、請求項８の発明の如く温調対象が電動車両に搭載されたバッテリであり、制御装置が、流路切替装置により熱媒体の流路を切り替えてバッテリを加熱する運転モードを有している場合は、延命制御部が、バッテリを加熱する運転モードの実行を禁止し、若しくは、制限することにより、バッテリの温度が上昇し続けて発火に至る事故を回避することが可能となる。

この場合、具体的には延命制御部は、請求項９の発明の如くバッテリを加熱する運転モードを完了する閾値を下げることにより、当該運転モードの実行を制限するものである。

また、請求項９の発明の如く熱源を、冷媒を圧縮する圧縮機と、この圧縮機から吐出された高温の冷媒を放熱させる放熱器と、この放熱器で放熱した冷媒を減圧する減圧装置と、この減圧装置で減圧された冷媒を吸熱させる吸熱器を有する冷媒回路から構成した場合には、熱媒体回路は、熱媒体を加熱する加熱部と、熱媒体を冷却する冷却部を有する構成とし、加熱部を放熱器と熱交換させ、冷却部を吸熱器と熱交換させる。

また、上記発明の場合、請求項１０の発明の如く故障予測部が、圧縮機の動作に基づき、当該圧縮機の故障予測を行うと共に、延命制御部が、延命制御において、圧縮機の起動／停止の頻度を低下させることで、当該圧縮機の故障発生を遅延させるようにすれば、熱源となる冷媒回路を構成する圧縮機の故障発生も遅延させ、温調対象の温調をより長く、より安全に継続することができるようになるものである。

本発明の熱マネジメントシステムの一実施例の構成を説明するブロック図である。 図１の制御装置の故障予測及び延命制御に関する機能ブロック図である。 本発明の熱マネジメントシステムの一実施例の熱媒体回路及び冷媒回路図である。 図３の熱マネジメントシステムのもう一つの熱媒体回路及び冷媒回路図である（第１運転モード）。 図３の熱マネジメントシステムの更にもう一つの熱媒体回路及び冷媒回路図である（第２運転モード）。 図３の熱マネジメントシステムの更にもう一つの熱媒体回路及び冷媒回路図である（第３運転モード）。 図３の熱マネジメントシステムの更にもう一つの熱媒体回路及び冷媒回路図である（第４運転モード）。 図３の熱マネジメントシステムの更にもう一つの熱媒体回路及び冷媒回路図である（第５運転モード）。 図１の制御装置による故障予測及び延命制御に関する一実施例の動作を説明するフローチャートである（実施例１）。 図１の制御装置による故障予測及び延命制御に関する他の実施例の動作を説明するフローチャートである（実施例２）。

以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき詳細に説明する。

（１）熱マネジメントシステム１の構成
図１及び図２は本発明の熱マネジメントシステム１の一実施例の機能ブロックを示し、図３は熱マネジメントシステム１の熱媒体回路２と冷媒回路３の構成を示している。実施例の熱マネジメントシステム１は、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両ＥＶの車室を空調すると共に、電動車両ＥＶに搭載されたバッテリ（ＢＡＴＴ）４や、電動車両ＥＶの走行用モータ（ＭＯＴ）６、走行用モータ６を駆動するインバータ（ＩＮＶ）７、電動車両ＥＶのパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）８を温調するものであり、熱媒体回路２と、冷媒回路３と、制御装置９を備えた構成とされている。

従って、電動車両ＥＶの車室と、バッテリ４と、走行用モータ６、インバータ７、パワーコントロールユニット８が本発明における温調対象の実施例となる。また、冷媒回路３が本発明における熱源の実施例となるが、本出願においてバッテリ４は、燃料電池も含む概念とする。

（１－１）熱媒体回路２の構成
先ず、図３を参照しながら、実施例の熱マネジメントシステム１の熱媒体回路２について説明する。熱媒体回路２は、ポンプ１１～１４と、加熱部１６（熱交換器）と、冷却部１７（熱交換器）と、二つの室内熱交換器１８、１９と、室外熱交換器（ラジエータ）２２と、流路切替装置としての二つの統合弁２３、２４、及び、四方弁２６等から構成されており、これらとバッテリ４、走行用モータ６、インバータ７、パワーコントロールユニット８、補助加熱装置としての電気ヒータ（ＥＣＨ）３３が、熱媒体配管３４により図３のように接続されている。

この場合、バッテリ４、走行用モータ６、インバータ７、パワーコントロールユニット８は、それらの周囲にジャケット構造が構成されており、このジャケット内を熱媒体（実施例では水）が流通することで、バッテリ４や走行用モータ６、インバータ７、パワーコントロールユニット８は熱媒体と熱交換する構成とされている。また、室外熱交換器２２は電動車両ＥＶの車室外に配置されており、室外送風機３６により外気が通風される構成とされている。更に、室外熱交換器２２には、開閉して当該室外熱交換器２２への外気の流入を制御するためのグリルシャッタ３７が設けられている。

また、室内熱交換器１８及び１９は、電動車両ＥＶの車室内に空調用の空気を供給するＨＶＡＣユニット３８の空気流通路３９に配置されている。この空気流通路３９には室内送風機４１により内気や外気が通風されると共に、内気と外気は吸込切替ダンパ４２により切り替えられる構成とされている。更に、４３は室内熱交換器１８よりも空気流通路３９内の風下側に配置された室内熱交換器１９への通風割合を調整するためのエアミックスダンパである。

四方弁２６は、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つのポートを有し、モータ或いはソレノイドにより内部の弁体が駆動されて切替モード１又は２に切り替えられる。この場合、切替モード１ではポートＡから流入した熱媒体をポートＤに流し、ポートＢから流入した熱媒体をポートＣに流す。また、切替モード２ではポートＡから流入した熱媒体をポートＣに流し、ポートＢから流入した熱媒体をポートＤに流す。

また、統合弁２３（流路切替装置）はＢ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｉ、Ｊ、Ｌの８つのポートを有し、モータ（サーボモータ）により内部の弁体が回転駆動され、当該弁体の回転位置により、複数の切替モードに切り替えられるものであるが、実施例ではそのうちの切替モード２、５、６を使用する。この場合、切替モード２ではポートＣとポートＢが連通され、ポートＬとポートＤが連通され、ポートＥとポートＦが連通され、ポートＪとポートＩが連通される（図７）。また、切替モード５ではポートＣとポートＢが連通され、ポートＥとポートＤが連通され、ポートＪとポートＦが連通され、ポートＬとポートＩが連通される（図４～図６）。また、切替モード６ではポートＪとポートＢが連通され、ポートＣとポートＤが連通され、ポートＥとポートＦが連通され、ポートＬとポートＩが連通される（図８）。

また、統合弁２４（流路切替装置）はＢ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊの８つのポートを有し、モータ（サーボモータ）により内部の弁体が回転駆動され、当該弁体の回転位置により、複数の切替モードに切り替えられるものであるが、実施例ではそのうちの切替モード１、３、４～６を使用する。この場合、切替モード１ではポートＦとポートＢが連通され、ポートＣとポートＤが連通され、ポートＨとポートＧが連通され、ポートＩとポートＪが連通される（図７）。切替モード３ではポートＣとポートＢが連通され、ポートＩとポートＤが連通され、ポートＦとポートＪが連通され、ポートＨとポートＧが連通される（図５）。また、切替モード４ではポートＣとポートＢが連通され、ポートＩとポートＤが連通され、ポートＦとポートＧが連通され、ポートＨとポートＪが連通される（図４）。また、切替モード５ではポートＩとポートＢが連通され、ポートＣとポートＤが連通され、ポートＦとポートＧが連通され、ポートＨとポートＪが連通される（図６）。更に、切替モード６ではポートＩとポートＢが連通され、ポートＣとポートＤが連通され、ポートＦとポートＪが連通され、ポートＨとポートＧが連通される（図８）。

（１－２）冷媒回路３の構成
また、図３の冷媒回路３は、冷媒（実施例ではＲ１２３４ｙｆ冷媒）を圧縮する圧縮機４４と、この圧縮機４４から吐出された冷媒（高温冷媒）を放熱させる放熱器４６と、放熱器４６で放熱した冷媒を減圧する減圧装置としての膨張弁４７と、この膨張弁４７で減圧された冷媒を蒸発させて吸熱させる吸熱器４８と、アキュムレータ４９が冷媒配管５２により順次環状に接続されたヒートポンプ回路である。そして、冷媒回路３の放熱器４６と熱媒体回路２の加熱部１６が熱交換関係に配置され、吸熱器４８と冷却部１７が熱交換関係に配置されている。

（１－３）制御装置９の構成
次に、図１及び図２において制御装置９の構成について説明する。制御装置９はプロセッサやメモリ、入出力インターフェースを備えたマイクロコンピュータにて構成されており、図１に示す如く、その機能として運転モード判定部５１、制御目標値演算部５２、運転モード切替制御部５３、及び、制御目標値制御部５４を有している。この制御装置９には電動車両ＥＶの車室内の空気の温度や車室内に吹き出される空気の温度等の他、冷媒回路３の各部の温度や圧力、車室内への日射量等をそれぞれ検出するセンサ（図１に符号５６で代表して示す）の検出データが入力される。

また、制御装置９には前述した統合弁２３、２４、四方弁２６、ポンプ１１～１４、グリルシャッタ３７（図１に符号５７で代表して示す）や、前述した圧縮機４４、膨張弁４７、室外送風機３６、室内送風機３９、吸込切替ダンパ４１、エアミックスダンパ４３、電気ヒータ（ＥＣＨ）３３（図１に符号５８で代表して示す）が接続され、これらは制御装置９により制御される。

更に、制御装置９は電動車両ＥＶのＣＡＮ５９を介してバッテリ４の充放電を制御するバッテリマネジメントシステム６１や、前述したパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）８とデータ（温度データ等）の送受信を行う構成とされている。尚、制御装置９はＣＡＮ５９を介して電動車両ＥＶの図示しない他のＥＣＵから必要なデータ（車速等）を入手するものとする。また、ＣＡＮ５９にはインターネット回線を介して外部と無線でデータの送受信を行うルータ６０が接続され、制御装置９はＣＡＮ５９とルータ６０を介して外部とデータの送受信を行う構成とされている。

制御装置９の運転モード判定部５１は、前述したセンサ５６の検出データ等に基づいて冷房や暖房等の車室内の空調と、熱媒体回路２及び冷媒回路３の後述する各運転モードを決定する。また、制御目標値演算部５２は、運転モード判定部５１が決定した運転モードにおける制御目標値を演算する。また、運転モード切替制御部５３は、運転モード判定部５１が決定した運転モードに基づいて、熱媒体回路２の統合弁２３、２４や、四方弁２６、ポンプ１１～１４を制御する。また、制御目標値制御部５４は、制御目標値演算部５２が演算した制御目標値に基づいて、冷媒回路３の圧縮機４４や膨張弁４７、各送風機３６、４１、電気ヒータ（ＥＣＨ）３３、各ダンパ４２、４３、グリルシャッタ３７を制御する。

図２は実施例の制御装置９の故障予測及び延命制御に関する機能ブロックを示している。図２において６３は故障予測部、６４は延命制御部、６６は通知制御部である。これら各部による故障予測及び延命制御については後に詳述する。

（２）制御装置９の運転モード
次に、図４～図８を参照して実施例の制御装置９が有する運転モードについて説明する。
（２－１）第１運転モード
先ず、図４は制御装置９による第１運転モードを示している。この第１運転モードでは、圧縮機４４、室外送風機３６、室内送風機４１、ポンプ１１～１４が運転され、四方弁２６は切替モード２、統合弁２３は切替モード５、統合弁２４は切替モード４とされる。また、グリルシャッタ３７は開とされ、電気ヒータ３３は必要に応じて作動される。

これにより、冷媒回路３の圧縮機４４から吐出された高温の冷媒が放熱器４６で加熱部１６を流れる熱媒体に放熱し、吸熱器４８では膨張弁４７で減圧された冷媒が蒸発して冷却部１７を流れる熱媒体から吸熱する。この吸熱器４８を出た冷媒は、アキュムレータ４９で気液分離された後、圧縮機４４に吸い込まれる。

一方、熱媒体回路２のポンプ１２から吐出された熱媒体は加熱部１６に至り、そこで、熱媒体は冷媒により加熱（冷媒は放熱）される。加熱部１６で加熱された熱媒体は、統合弁２３のポートＣに流入し、ポートＢから流出して室内熱交換器１９に至る。この室内熱交換器１９を出た熱媒体は統合弁２３のポートＬに流入し、ポートＩから流出して室内熱交換器１８に至る。この室内熱交換器１８を出た熱媒体は統合弁２３のポートＥに流入し、ポートＤから流出して四方弁２６のポートＡに流入する。四方弁２６のポートＡに流入した熱媒体はポートＣから出てポンプ１２に戻る循環を繰り返す（図４中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

他方、ポンプ１１から吐出された熱媒体は冷却部１７に至り、そこで、熱媒体は冷媒により冷却（冷媒は吸熱）される。冷却部１７で冷却された熱媒体は、統合弁２３のポートＪに流入し、ポートＦから流出して統合弁２４のポートＩに流入する。統合弁２４のポートＩに流入した熱媒体はポートＤから流出して室外熱交換器２２に至り、そこで、外気から吸熱する。室外熱交換器２２を出た熱媒体は統合弁２４のポートＨに流入し、ポートＪから流出してポンプ１１に戻る循環を繰り返す（図４中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

また、ポンプ１４から吐出された熱媒体は、パワーコントロールユニット８、インバータ７、及び、走行用モータ６に順次流入する。熱媒体はそれらの廃熱により加熱され、次に電気ヒータ３３に至る。この電気ヒータ３３が作動されているときは当該電気ヒータ３３により更に加熱された後、四方弁２６のポートＢに流入し、ポートＤから流出して統合弁２４のポートＣに流入する。統合弁２４のポートＣに流入した熱媒体はポートＢから流出し、ポンプ１３に吸い込まれて、バッテリ４に吐出される。バッテリ４に至った熱媒体はそこでバッテリ４を加熱した後、統合弁２４のポートＦに流入し、ポートＧから流出してポンプ１４に戻る循環を繰り返す（図４中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

これにより、第１運転モードでは室外熱交換器２２で外気から汲み上げられた熱が熱媒体（冷却部１７）→冷媒（吸熱器４８）→冷媒（放熱器４６）→熱媒体（加熱部１６）の順で室内熱交換器１９、１８に搬送される。室内熱交換器１８、１９には車室内に吹き出される空気が流通されるので、室内熱交換器１８、１９で加熱された空気が車室内に吹き出され、それにより、車室（温調対象）内は暖房される。

また、パワーコントロールユニット８、インバータ７、走行用モータ６、及び、電気ヒータ３３（作動されている場合）で加熱された熱媒体によりバッテリ４は加熱され、それにより、バッテリ４は暖機されることになる。

即ち、バッテリ４はパワーコントロールユニット８、インバータ７、走行用モータ６の廃熱を利用して暖機（加熱）されるので、省エネとなり、熱マネジメントシステム１における消費エネルギーは低くなるが、バッテリ４を冷却することはできない。また、実施例における熱マネジメントシステム１に求められる機能は電動車両ＥＶの車室内空調とバッテリ冷却であるので、この第１運転モードは熱マネジメントシステム１としては必須なものでは無く、本発明における付加的運転モードである。

（２－２）第２運転モード
次に、図５は制御装置９による第２運転モードを示している。この第２運転モードでは、圧縮機４４、室外送風機３６、室内送風機４１、ポンプ１１～１４が運転され、四方弁２６は切替モード２、統合弁２３は切替モード５、統合弁２４は切替モード３とされる。また、グリルシャッタ３７は開とされ、電気ヒータ３３は作動されない。

これにより、冷媒回路３の圧縮機４４から吐出された高温の冷媒が放熱器４６で加熱部１６を流れる熱媒体に放熱し、吸熱器４８では膨張弁４７で減圧された冷媒が蒸発して冷却部１７を流れる熱媒体から吸熱する。この吸熱器４８を出た冷媒は、アキュムレータ４９で気液分離された後、圧縮機４４に吸い込まれる。

一方、熱媒体回路２のポンプ１２から吐出された熱媒体は加熱部１６に至り、そこで、熱媒体は冷媒により加熱（冷媒は放熱）される。加熱部１６で加熱された熱媒体は、統合弁２３のポートＣに流入し、ポートＢから流出して室内熱交換器１９に至る。この室内熱交換器１９を出た熱媒体は統合弁２３のポートＬに流入し、ポートＩから流出して室内熱交換器１８に至る。この室内熱交換器１８を出た熱媒体は統合弁２３のポートＥに流入し、ポートＤから流出して四方弁２６のポートＡに流入する。四方弁２６のポートＡに流入した熱媒体はポートＣから出てポンプ１２に戻る循環を繰り返す（図５中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

他方、ポンプ１１から吐出された熱媒体は冷却部１７に至り、そこで、熱媒体は冷媒により冷却（冷媒は吸熱）される。冷却部１７で冷却された熱媒体は、統合弁２３のポートＪに流入し、ポートＦから流出して統合弁２４のポートＩに流入する。統合弁２４のポートＩに流入した熱媒体はポートＤから流出して室外熱交換器２２に至り、そこで、外気から吸熱する。室外熱交換器２２を出た熱媒体は統合弁２４のポートＨに流入し、ポートＧから流出してポンプ１４に吸い込まれて吐出される。

このポンプ１４から吐出された熱媒体は、パワーコントロールユニット８、インバータ７、及び、走行用モータ６に順次流入する。熱媒体はそれらの廃熱により加熱され、次に電気ヒータ３３を通過して四方弁２６のポートＢに流入し、ポートＤから流出して統合弁２４のポートＣに流入する。統合弁２４のポートＣに流入した熱媒体はポートＢから流出し、ポンプ１３に吸い込まれて、バッテリ４に吐出される。バッテリ４に至った熱媒体はそこでバッテリ４を加熱した後、統合弁２４のポートＦに流入し、ポートＪから流出してポンプ１１に戻る循環を繰り返す（図５中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

これにより、第２運転モードでは室外熱交換器２２で外気から汲み上げられた熱と、パワーコントロールユニット８、インバータ７、及び、走行用モータ６の廃熱が熱媒体（冷却部１７）→冷媒（吸熱器４８）→冷媒（放熱器４６）→熱媒体（加熱部１６）の順で室内熱交換器１９、１８に搬送される。室内熱交換器１８、１９には車室内に吹き出される空気が流通されるので、室内熱交換器１８、１９で加熱された空気が車室内に吹き出され、それにより、車室（温調対象）内は暖房される。

尚、外気や走行用モータ６等からの熱による車室内の暖房が不足する場合には電気ヒータ３３を作動させ、冷却部１７を流れる熱媒体を加熱する。この電気ヒータ３３の熱は熱媒体（冷却部１７）→冷媒（吸熱器４８）→冷媒（放熱器４６）→熱媒体（加熱部１６）の順で搬送され、室内熱交換器１９、１８に流れる熱媒体を加熱する。また、バッテリ４もパワーコントロールユニット８、インバータ７、及び、走行用モータ６の廃熱、及び、電気ヒータ３３の熱を汲み上げた熱媒体により目標温度に調整される。

この第２運転モードは実施例における熱マネジメントシステム１に求められる機能として必須となる車室内の暖房の基本モードであり、本発明における必須運転モードである。

（２－３）第３運転モード
次に、図６は制御装置９による第３運転モードを示している。この第３運転モードでは、圧縮機４４、室内送風機４１、ポンプ１１～１４が運転され、四方弁２６は切替モード２、統合弁２３は切替モード５、統合弁２４は切替モード５とされる。また、室外送風機３６は停止、グリルシャッタ３７は閉とされ、電気ヒータ３３は必要に応じて作動される。

これにより、冷媒回路３の圧縮機４４から吐出された高温の冷媒が放熱器４６で加熱部１６を流れる熱媒体に放熱し、吸熱器４８では膨張弁４７で減圧された冷媒が蒸発して冷却部１７を流れる熱媒体から吸熱する。この吸熱器４８を出た冷媒は、アキュムレータ４９で気液分離された後、圧縮機４４に吸い込まれる。

一方、熱媒体回路２のポンプ１２から吐出された熱媒体は加熱部１６に至り、そこで、熱媒体は冷媒により加熱（冷媒は放熱）される。加熱部１６で加熱された熱媒体は、統合弁２３のポートＣに流入し、ポートＢから流出して室内熱交換器１９に至る。この室内熱交換器１９を出た熱媒体は統合弁２３のポートＬに流入し、ポートＩから流出して室内熱交換器１８に至る。この室内熱交換器１８を出た熱媒体は統合弁２３のポートＥに流入し、ポートＤから流出して四方弁２６のポートＡに流入する。四方弁２６のポートＡに流入した熱媒体はポートＣから出てポンプ１２に戻る循環を繰り返す（図６中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

他方、ポンプ１１から吐出された熱媒体は冷却部１７に至り、そこで、熱媒体は冷媒により冷却（冷媒は吸熱）される。冷却部１７で冷却された熱媒体は、統合弁２３のポートＪに流入し、ポートＦから流出して統合弁２４のポートＩに流入する。統合弁２４のポートＩに流入した熱媒体はポートＢから流出してポンプ１３に吸い込まれ、バッテリ４に吐出される。バッテリ４に至った熱媒体はそこでバッテリ４を冷却した後、統合弁２４のポートＦに流入し、ポートＧから流出してポンプ１４に吸い込まれて吐出される。

ポンプ１４から吐出された熱媒体は、パワーコントロールユニット８、インバータ７、及び、走行用モータ６に順次流入する。熱媒体はそれらの廃熱により加熱され、次に電気ヒータ３３に至る。この電気ヒータ３３が作動されているときは当該電気ヒータ３３により更に加熱された後、四方弁２６のポートＢに流入し、ポートＤから流出して統合弁２４のポートＣに流入する。統合弁２４のポートＣに流入した熱媒体はポートＤから流出して室外熱交換器２２に至り、そこを通過して統合弁２４のポートＨに流入し、ポートＪから流出してポンプ１１に戻る循環を繰り返す（図６中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

これにより、第３運転モードではパワーコントロールユニット８、インバータ７、及び、走行用モータ６の廃熱、及び、電気ヒータ３３の熱（作動されている場合）が熱媒体（冷却部１７）→冷媒（吸熱器４８）→冷媒（放熱器４６）→熱媒体（加熱部１６）の順で室内熱交換器１９、１８に搬送される。室内熱交換器１８、１９には車室内に吹き出される空気が流通されるので、室内熱交換器１８、１９で加熱された空気が車室内に吹き出され、それにより、車室（温調対象）内は暖房される。

このとき、室外熱交換器２２では熱媒体と外気は熱交換しないので、低外気温時であっても、室外熱交換器２２に着霜することはない。一方、バッテリ４には冷却部１７で冷却された直後の熱媒体が流れるため、バッテリ４と熱交換する熱媒体の温度は前述した第２運転モードよりも低くなる。そのため、バッテリ４が適温範囲よりも低くなった場合、冷媒回路３を停止する以外、バッテリ４を加熱することができないので、この第３運転モードは熱マネジメントシステム１としては必須なものでは無く、本発明における付加的運転モードである。

（２－４）第４運転モード
次に、図７は制御装置９による第４運転モードを示している。この第４運転モードでは、圧縮機４４、室外送風機３６、室内送風機４１、ポンプ１１～１４が運転され、四方弁２６は切替モード１、統合弁２３は切替モード２、統合弁２４は切替モード１とされる。また、グリルシャッタ３７は開とされ、電気ヒータ３３は作動されない。

これにより、冷媒回路３の圧縮機４４から吐出された高温の冷媒が放熱器４６で加熱部１６を流れる熱媒体に放熱し、吸熱器４８では膨張弁４７で減圧された冷媒が蒸発して冷却部１７を流れる熱媒体から吸熱する。この吸熱器４８を出た冷媒は、アキュムレータ４９で気液分離された後、圧縮機４４に吸い込まれる。

一方、熱媒体回路２のポンプ１２から吐出された熱媒体は加熱部１６に至り、そこで、熱媒体は冷媒により加熱（冷媒は放熱）される。加熱部１６で加熱された熱媒体は、統合弁２３のポートＣに流入し、ポートＢから流出して室内熱交換器１９に至る。この室内熱交換器１９を出た熱媒体は統合弁２３のポートＬに流入し、ポートＤから流出して四方弁２６のポートＡに流入する。四方弁２６のポートＡに流入した熱媒体はポートＤから流出し、統合弁２４のポートＣに流入してポートＤから流出する。

統合弁２４のポートＤから流出した熱媒体は室外熱交換器２２に至り、そこで外気中に放熱する。室外熱交換器２２を経た熱媒体は統合弁２４のポートＨに流入し、ポートＧから流出してポンプ１４に吸い込まれて吐出される。ポンプ１４から吐出された熱媒体は、パワーコントロールユニット８、インバータ７、及び、走行用モータ６に順次流入する。熱媒体はそれらの廃熱により加熱され、次に電気ヒータ３３を経て四方弁２６のポートＢに流入し、ポートＣから流出してポンプ１１に戻る循環を繰り返す（図７中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

他方、ポンプ１１から吐出された熱媒体は冷却部１７に至り、そこで、熱媒体は冷媒により冷却（冷媒は吸熱）される。冷却部１７で冷却された熱媒体は、統合弁２３のポートＪに流入し、ポートＩから流出して室内熱交換器１８に至る。この室内熱交換器１８から流出した熱媒体は統合弁２３のポートＥに流入し、ポートＦから流出して統合弁２４のポートＩに流入する。統合弁２４のポートＩに流入した熱媒体はポートＪから流出してポンプ１１に戻る循環を繰り返す（図７中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

更に、ポンプ１３から吐出された熱媒体はバッテリ４に吐出される。バッテリ４を経た熱媒体は統合弁２４のポートＦに流入し、ポートＢから流出してポンプ１３に戻る循環を繰り返す（図７中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

これにより、第４運転モードでは室内熱交換器１９で熱媒体が放熱し、室内熱交換器１８では熱媒体は吸熱する。室内熱交換器１８、１９には車室内に吹き出される空気が流通されるので、室内熱交換器１８で冷却された空気は、室内熱交換器１９で再加熱（リヒート）された後、車室内に吹き出され、それにより、車室（温調対象）内は除湿されることになる。

このとき、バッテリ４は熱媒体が単に循環されるのみであるので、バッテリ４を循環する熱媒体はバッテリ４以外に放熱源や吸熱源が無く、バッテリ４を温調することができないので、この第４運転モードは熱マネジメントシステム１としては必須なものでは無く、本発明における付加的運転モードである。

（２－５）第５運転モード
次に、図８は制御装置９による第５運転モードを示している。この第５運転モードでは、圧縮機４４、室外送風機３６、室内送風機４１、ポンプ１１～１４が運転され、四方弁２６は切替モード１、統合弁２３は切替モード６、統合弁２４は切替モード６とされる。また、グリルシャッタ３７は開とされ、電気ヒータ３３は作動されない。

これにより、冷媒回路３の圧縮機４４から吐出された高温の冷媒が放熱器４６で加熱部１６を流れる熱媒体に放熱し、吸熱器４８では膨張弁４７で減圧された冷媒が蒸発して冷却部１７を流れる熱媒体から吸熱する。この吸熱器４８を出た冷媒は、アキュムレータ４９で気液分離された後、圧縮機４４に吸い込まれる。

一方、熱媒体回路２のポンプ１２から吐出された熱媒体は加熱部１６に至り、そこで、熱媒体は冷媒により加熱（冷媒は放熱）される。加熱部１６で加熱された熱媒体は、統合弁２３のポートＣに流入し、ポートＤから流出して四方弁２６のポートＡに流入する。四方弁２６のポートＡに流入した熱媒体はポートＤから流出し、統合弁２４のポートＣに流入してポートＤから流出する。

統合弁２４のポートＤから流出した熱媒体は室外熱交換器２２に至り、そこで外気中に放熱する。室外熱交換器２２を経た熱媒体は統合弁２４のポートＨに流入し、ポートＧから流出してポンプ１４に吸い込まれて吐出される。ポンプ１４から吐出された熱媒体は、パワーコントロールユニット８、インバータ７、及び、走行用モータ６に順次流入する。熱媒体はそれらの廃熱により加熱され、次に電気ヒータ３３を経て四方弁２６のポートＢに流入し、ポートＣから流出してポンプ１１に戻る循環を繰り返す（図８中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

他方、ポンプ１１から吐出された熱媒体は冷却部１７に至り、そこで、熱媒体は冷媒により冷却（冷媒は吸熱）される。冷却部１７で冷却された熱媒体は、統合弁２３のポートＪに流入し、ポートＢから流出して室内熱交換器１９に至る。この室内熱交換器１９から流出した熱媒体は統合弁２３のポートＬに流入し、ポートＩから流出して室内熱交換器１８に至る。この室内熱交換器１８から流出した熱媒体は統合弁２３のポートＥに流入し、ポートＦから流出して統合弁２４のポートＩに流入する。統合弁２４のポートＩに流入した熱媒体はポートＢから流出してポンプ１３に吸い込まれて吐出される。

更に、ポンプ１３から吐出された熱媒体はバッテリ４に吐出される。バッテリ４を経た熱媒体は統合弁２４のポートＦに流入し、ポートＪから流出してポンプ１１に戻る循環を繰り返す（図８中の熱媒体配管３４に併記した矢印で示す）。

これにより、第５運転モードでは室内熱交換器１８と室内熱交換器１９で熱媒体が吸熱する。室内熱交換器１８、１９には車室内に吹き出される空気が流通されるので、室内熱交換器１８及び１９で冷却された空気は車室内に吹き出され、それにより、車室（温調対象）内は冷房されることになる。

このとき、バッテリ４には、冷却部１７、室内熱交換器１９、室内熱交換器１８を順次経た後の熱媒体が循環されるので、車室内の冷房に使用された残りの熱量で目標温度に調整される。この第５運転モードは実施例における熱マネジメントシステム１に求められる機能として必須となる車室内の冷房の基本モードであり、本発明における必須運転モードである。

（２－６）運転モードの切替
制御装置９の運転モード判定部５１は、センサ５６が検出する外気温度Ｔａｍｂ、室内熱交換器１９の風下側の空気温度の目標値（目標ヒータ温度）ＴＣＯ、バッテリ４の温度Ｔｂａｔｔ等に基づいて上述した各運転モードを切り替えるものである。

（３）制御装置９による故障予測及び延命制御
次に、図２や図９を参照しながら、制御装置９による熱マネジメントシステム１の故障予測及び延命制御の一例について説明する。図９は制御装置９による統合弁２４の故障予測及び延命制御の一実施例を説明するフローチャートである。

この実施例の制御装置９の故障予測部６３は、統合弁２４（熱マネジメントシステム１の熱媒体回路２を構成する機器）の故障発生を予測する。具体的には、実施例の故障予測部６３は、統合弁２４が動作した回数（動作回数）を当該統合弁２４の寿命に関する情報として積算しており、図９のフローチャートのステップＳ１で、統合弁２４のモータの積算動作回数Ｎが所定値Ｎ１以上となった場合、統合弁２４の寿命が尽きかけており、故障する確率が高くなっているものと判断（統合弁２４の故障発生を予測：故障予測）してステップＳ２に進む。この所定値Ｎ１は統合弁２４の耐久性上の寿命に近い値に設定される。この耐久性上の寿命に近い値Ｎ１とは、例えば、予め実験により測定された寿命が積算動作回数においてＮｘであった場合、Ｎ１＝Ｎｘ－所定値α（所定の余裕度）であって、例えば１０万回等である。

制御装置９の延命制御部６４は、ステップＳ１で故障予測部６３が統合弁２４の故障発生を予測した場合、当該故障予測に基づき、ステップＳ２で当該統合弁２４の故障発生を遅延させるための延命制御を実行する。具体的には、実施例の延命制御部６４は、統合弁２４が切替モード１、切替モード４、及び、切替モード５に切り替えられることを禁止し、更に、グリルシャッタ３７の閉を禁止する（延命制御）。

統合弁２４が切替モード１となるのは前述した第４運転モード（図７）であり、切替モード４となるのは前述した第１運転モード（図４）である。また、統合弁２４が切替モード５となるのは前述した第３運転モード（図６）であり、何れも付加的運転モードである。第４運転モードは、前述した如くバッテリ４を温調することができないため、統合弁２４が故障してこの第４運転モードに固定された場合、バッテリ４の温度が適温状態よりも異常に高くなる危険性がある。

また、第１運転モードでは、前述した如くバッテリ４を冷却することができないため、統合弁２４が故障してこの第１運転モードに固定された場合、バッテリ４の温度が異常に高くなる危険性がある。更に、第３運転モードでは前述した如くバッテリ４と熱交換する熱媒体の温度は低くなるため、バッテリ４が適温範囲よりも低くなった場合でも、冷媒回路３を停止する以外、バッテリ４を加熱することができない。そして、冷媒回路３の停止は、車室内暖房の停止を意味する。

実施例の延命制御部６４は、上記のように統合弁２４が故障した場合にバッテリ４が発火する等の事故が発生する危険性が高い付加的運転モード（第１運転モード、第３運転モード、及び、第４運転モード）を禁止することで、統合弁２４の動作頻度を低下させ、当該統合弁２４の故障発生を遅延させる。特に、バッテリ４を加熱して暖機する第１運転モードを禁止することで、バッテリ４の発火を防止する。一方で、延命制御部６４は必須運転モードである第２運転モード及び第５運転モードは禁止しないので、車室内の暖房と冷房は確保されることになる。

次に、制御装置９の通知制御部６６は、上記のような延命制御が実行される場合、図９のステップＳ３で、その旨、外部に通知する。具体的には、ルータ６０を介して当該電動車両ＥＶのユーザーやディーラー、電動車両ＥＶを所有する事業主に対して、統合弁２４の故障発生が予測され、延命制御が実施されていることをメール等で通知する。

尚、上記実施例では、故障予測部６３が統合弁２４の積算動作回数に基づいて故障予測を行うようにしたが、それに限らず、統合弁２４のようにモータの回転位置で流路を切り替える弁装置の場合には、モータの回転角度の積算値（積算回転角度）を寿命に関する情報として故障予測を行うようにしてもよい。その場合には、積算回転角度が所定値（耐久性上の寿命に近い値）に達した場合に、統合弁２４に故障が発生する危険性があるものと判断する。この耐久性上の寿命に近い値とは、例えば、予め実験により測定された寿命が積算回転角度においてＸｄｅｇであった場合、Ｘｄｅｇ－所定値βｄｅｇ（所定の余裕度）となる。

また、実施例では、延命制御部６４が前述した付加的運転モード（第１運転モード、第３運転モード、第４運転モード）を禁止するようにしたが、それに限らず、これら付加的運転モードの実行を制限するようにしてもよい。具体的には、例えば第１運転モードの場合には、バッテリ４の暖機（加熱）を完了する閾値（バッテリ４の温度の閾値）を、通常運転時の場合よりも、所定値γだけ低下させることで、第１運転モードが実行される期間が短くなるように制限する。第３運転モード、第４運転モードの場合も同様に、当該運転モードを終了する判断基準となるファクタを変更することで、それらの運転モードが実行される期間を短くし、或いは、それらの運転モードに切り替わる頻度を少なくする。

以上詳述した如く、本発明では制御装置９が熱マネジメントシステム１を構成する機器（実施例では熱媒体回路２の統合弁２４）の寿命に関する情報に基づき、熱マネジメントシステム１の故障発生を予測する故障予測部６３と、この故障予測部６３による熱マネジメントシステム１の故障予測に基づき、当該故障発生を遅延させるための延命制御を実行する延命制御部６４を備えているので、熱マネジメントシステム１を構成する機器の寿命に関する情報から、故障予測部６３により熱マネジメントシステム１に故障が発生するか否かを予測し、故障が発生する可能性（確率）が高い場合には、延命制御部６４により延命制御を実行して、当該故障発生を遅延させることが可能となる。

これにより、熱マネジメントシステム１を構成する機器の故障により、温調対象であるバッテリ４に事故が発生する危険性を低下させ、或いは、回避して、温調対象（電動車両ＥＶの車室やバッテリ４）をより安全に、より長く温調することができるようになる。

また、実施例では制御装置９が、延命制御が実行されていることを外部に通知する通知制御部６６を備えているので、熱マネジメントシステム１を構成する機器（熱媒体回路２の統合弁２４）の故障発生が予測され、当該故障発生を遅延させる延命制御が行われていることを外部に通知し、メンテナンスや交換等について、早期の対応を促すことができるようになると共に、延命制御でシステムの効率が低下した運転が継続されてしまう不都合も回避することが可能となる。

また、実施例では制御装置９が、システムに求められる機能として必須となる必須運転モード（第２運転モードと第５運転モード）と、この必須運転モード以外の付加的運転モード（第１運転モード、第３運転モード、第４運転モード）とを切り替えて実行しており、延命制御部６４が、延命制御において、付加的運転モードの実行を禁止し、若しくは、制限するようにしているので、システム上必須となる必須運転モードの実行を確保しながら、運転モードの切替回数を低減させ、熱マネジメントシステム１の熱媒体回路２を構成する機器（統合弁２４）の寿命を延ばして、熱マネジメントシステム１の熱媒体回路２における故障の発生を遅延させることができるようになる。

特に、実施例の如く温調対象が電動車両ＥＶに搭載されたバッテリ４であり、制御装置９が、統合弁２４により熱媒体の流路を切り替えてバッテリ４を加熱する第１運転モードを有している場合は、延命制御部６４が、バッテリ４を加熱する第１運転モードの実行を禁止し、若しくは、制限することにより、バッテリ４の温度が上昇し続けて発火に至る事故を回避することが可能となる。

ここで、上記実施例では熱マネジメントシステム１の熱媒体回路２を構成する機器として、バッテリ４の温調に最も関与する統合弁２４を例に取り上げて説明したが、それに限らず、熱媒体回路２を構成する流路切替装置であるもう一つの統合弁２３や四方弁２６の積算動作回数や積算回転角度により、それらの故障発生を予測し、延命制御を実行するようにしてもよい。

また、熱媒体回路２を構成する機器に限らず、熱マネジメントシステム１の冷媒回路３を構成する機器についても制御装置９により、上記実施例に加えて、或いは、それに代えて同様の故障予測と延命制御を実行してもよい。例えば、熱マネジメントシステム１の冷媒回路３を構成する機器として、圧縮機４４の場合について図１０を参照しながら説明する。図１０は制御装置９による圧縮機４４の故障予測及び延命制御の一実施例を説明するフローチャートである。

この実施例の制御装置９の故障予測部６３は、圧縮機４４（冷媒回路３を構成する機器）の故障発生を予測する。具体的には、この実施例の故障予測部６３は、圧縮機４４のＯＮ／ＯＦＦ回数（起動／停止回数）を当該圧縮機４４の寿命に関する情報として積算しており、図１０のフローチャートのステップＳ３で、圧縮機４４の積算ＯＮ／ＯＦＦ回数ＣＮが所定値ＣＮ１以上となった場合、圧縮機４４の寿命が尽きかけており、故障する確率が高くなっているものと判断（圧縮機４４の故障発生を予測：故障予測）してステップＳ５に進む。この所定値ＣＮ１は圧縮機４４の耐久性上の寿命に近い値に設定される。この耐久性上の寿命に近い値ＣＮ１とは、例えば、予め実験により測定された寿命が積算ＯＮ／ＯＦＦ回数においてＣＮｘであった場合、ＣＮ１＝ＣＮｘ－所定値δ（所定の余裕度）である。また、実施例ではＯＮ／ＯＦＦ回数とは、ＯＮとＯＦＦで１回とするが、ＯＮのみを積算する場合や、ＯＦＦのみを積算する場合でもよい。

制御装置９の延命制御部６４は、ステップＳ４で故障予測部６３が圧縮機４４の故障発生を予測した場合、当該故障予測に基づき、ステップＳ５で当該圧縮機４４の故障発生を遅延させるための延命制御を実行する。具体的には、この実施例の延命制御部６４は、圧縮機４４の起動／停止を制限（ＯＮ／ＯＦＦを制限）する（この場合の延命制御）。

制御装置９は、基本的には圧縮機４４の回転数（周波数）を制御するものであるが、春や秋等の熱負荷が小さくなる季節には圧縮機４４の回転数を制御上の最低回転数（例えば、１０００ｒｐｍ等）に低下させても、電動車両ＥＶの車室内の空気の温度が目標値よりも低下してしまう場合がある。その場合には、制御装置９はセンサ５６が検出する電動車両ＥＶの車室内の空気の温度が＋２３℃に低下した場合に圧縮機４４を停止（ＯＦＦ）し、＋２７℃に上昇した場合に起動（ＯＮ）するＯＮ／ＯＦＦ制御を実行するものであるが、この実施例の延命制御部６４は、上記＋２３℃と＋２７℃の閾値を、例えば＋２２℃と＋２８℃に変更することで、圧縮機４４が停止し、起動する頻度を低下させ、圧縮機４４の起動／停止を制限することで、圧縮機４４の故障発生を遅延させる。

次に、制御装置９の通知制御部６６は、上記のような延命制御が実行される場合、図１０のステップＳ６で、その旨、外部に通知する。具体的には、前述同様にルータ６０を介して当該電動車両ＥＶのユーザーやディーラー、電動車両ＥＶを所有する事業主に対して、圧縮機４４の故障発生が予測され、延命制御が実施されていることをメール等で通知する。

このように、故障予測部６３が、圧縮機４４の動作（積算ＯＮ／ＯＦＦ回数）に基づき、当該圧縮機４４の故障予測を行い、延命制御部６４が、延命制御において、圧縮機４４の起動／停止の頻度を低下させることで、当該圧縮機４４の故障発生を遅延させるようにすることで、熱源となる冷媒回路３を構成する圧縮機４４の故障発生も遅延させ、温調対象（電動車両ＥＶの車室内やバッテリ４）の温調をより長く、より安全に継続することができるようになる。

尚、上記実施例では冷媒回路３の圧縮機４４の故障予測／延命制御を行ったが、それに限らず、冷媒回路３を構成するその他の機器（膨張弁４７等）に関する寿命に関する情報に基づいて故障予測と延命制御を行うようにしても良い。また、実施例では電動車両ＥＶの車室やバッテリ４、走行用モータ６やインバータ７、パワーコントロールユニット８を温調対象として採りあげたが、それに限らず、それらの何れか、或いは、それらうちの二つ～四つの組み合わせを温調対象としてもよい。

更に、実施例では冷媒回路３を熱源としたが、請求項１０、１１以外の発明では、熱媒体を加熱／冷却することができる各種熱源を採用可能である。また、実施例で示した数値や構成は、それらに限定されるものでは無く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能であることは云うまでもない。特に、各実施例では電動車両ＥＶの車室を空調するシステムを例に取り上げて説明したが、請求項１や請求項２の発明ではそれに限らず、熱媒体を循環させて温調対象を温調する各種熱マネジメントシステムに本発明は適用可能である。

ＥＶ 電動車両
１ 熱マネジメントシステム
２ 熱媒体回路
３ 冷媒回路
４ バッテリ（温調対象）
６ 走行用モータ（温調対象）
７ インバータ（温調対象）
８ パワーコントロールユニット（温調対象）
９ 制御装置
１１～１４ ポンプ
１６ 加熱部
１７ 冷却部
２３、２４ 統合弁（流路切替装置）
２６ 四方弁（流路切替装置）
３４ 熱媒体配管
４４ 圧縮機
４６ 放熱器
４７ 膨張弁（減圧装置）
４８ 吸熱器
６３ 故障予測部
６４ 延命制御部
６６ 通知制御部

Claims (11)

1. 熱源と熱交換した熱媒体を温調対象に循環させる熱媒体回路と、該熱媒体回路を制御することにより、前記温調対象の温調を行う制御装置を備えた熱マネジメントシステムであって、
   前記制御装置は、
   システムに求められる機能として必須となる必須運転モードと、該必須運転モード以外の付加的運転モードとを切り替えて実行すると共に、
   システムを構成する機器の寿命に関する情報に基づき、システムの故障発生を予測する故障予測部と、
   該故障予測部によるシステムの故障発生の予測に基づき、当該故障発生を遅延させるための所定の延命制御を実行する延命制御部と、を備え、
   前記延命制御部は、前記延命制御において、前記付加的運転モードの実行を禁止し、若しくは、制限することを特徴とする熱マネジメントシステム。
2. 前記制御装置は、前記延命制御が実行される場合、外部に通知する通知制御部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の熱マネジメントシステム。
3. 前記温調対象は、電動車両の車室、前記電動車両に搭載されたバッテリ、前記電動車両の走行用モータ、当該走行用モータを駆動するインバータ、前記電動車両のパワーコントロールユニットのうちの何れか、若しくは、それらの組み合わせ、或いは、それらの全てを含むことを特徴とする請求項１に記載の熱マネジメントシステム。
4. 前記熱媒体回路は、前記熱媒体の流路を切り替える流路切替装置を備え、
   前記故障予測部は、前記流路切替装置の故障発生を予測すると共に、
   前記延命制御部は、前記延命制御において、前記流路切替装置の動作頻度を低下させることで、当該流路切替装置の故障発生を遅延させることを特徴とする請求項１に記載の熱マネジメントシステム。
5. 熱源と熱交換した熱媒体を温調対象に循環させる熱媒体回路と、該熱媒体回路を制御することにより、前記温調対象の温調を行う制御装置を備えた熱マネジメントシステムであって、
   前記熱媒体回路は、前記熱媒体の流路を切り替える流路切替装置を備え、
   前記制御装置は、
   システムを構成する機器の寿命に関する情報に基づき、システムの故障発生を予測する故障予測部と、
   該故障予測部によるシステムの故障発生の予測に基づき、当該故障発生を遅延させるための所定の延命制御を実行する延命制御部と、を備え、
   前記故障予測部は、前記流路切替装置の故障発生を予測すると共に、
   前記延命制御部は、前記延命制御において、前記流路切替装置の動作頻度を低下させることで、当該流路切替装置の故障発生を遅延させることを特徴とする熱マネジメントシステム。
6. 前記故障予測部は、前記流路切替装置の動作回数に基づき、当該流路切替装置の故障予測を行うことを特徴とする請求項５に記載の熱マネジメントシステム。
7. 前記流路切替装置は、回転位置によって前記熱媒体の流路を切り替えるものであり、
   前記故障予測部は、前記流路切替装置の回転角度の積算値に基づき、当該流路切替装置の故障予測を行うことを特徴とする請求項５に記載の熱マネジメントシステム。
8. 前記温調対象は、電動車両に搭載されたバッテリであり、
   前記制御装置は、前記流路切替装置により前記熱媒体の流路を切り替えて前記バッテリを加熱する運転モードを有し、
   前記延命制御部は、前記バッテリを加熱する運転モードの実行を禁止し、若しくは、制限することを特徴とする請求項５に記載の熱マネジメントシステム。
9. 前記延命制御部は、前記バッテリを加熱する運転モードを完了する閾値を下げることにより、当該運転モードの実行を制限することを特徴とする請求項８に記載の熱マネジメントシステム。
10. 前記熱源は、冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出された高温の前記冷媒を放熱させる放熱器と、該放熱器で放熱した前記冷媒を減圧する減圧装置と、該減圧装置で減圧された前記冷媒を吸熱させる吸熱器を有する冷媒回路から構成されており、
    前記熱媒体回路は、前記熱媒体を加熱する加熱部と、前記熱媒体を冷却する冷却部を有し、前記加熱部が前記放熱器と熱交換し、前記冷却部が前記吸熱器と熱交換することを特徴とする請求項１乃至請求項９のうちの何れかに記載の熱マネジメントシステム。
11. 前記故障予測部は、前記圧縮機の動作に基づき、当該圧縮機の故障予測を行うと共に、
    前記延命制御部は、前記延命制御において、前記圧縮機の起動／停止の頻度を低下させることで、当該圧縮機の故障発生を遅延させることを特徴とする請求項１０に記載の熱マネジメントシステム。