JP6311622B2

JP6311622B2 - 車両の熱管理システム

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Publication number: JP6311622B2
Application number: JP2015020276A
Authority: JP
Inventors: 伊藤　悟; 悟伊藤; 貴士天野; 藍川　嗣史; 嗣史藍川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-02-04
Filing date: 2015-02-04
Publication date: 2018-04-18
Anticipated expiration: 2035-02-04
Also published as: JP2016141337A; CN105835661A; US20160221417A1; US10124652B2; CN105835661B

Description

本発明は、車両の運転前にプレヒートを実施可能な車両の熱管理システムに関する。

車両の熱管理システムとして、ハイブリッド車両において車両の運転前に変速装置の潤滑油の温度を上昇させる潤滑油の暖機制御を実施するものが知られている（特許文献１）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２及び３が存在する。

国際公開第２０１４／０６５３０９号パンフレット特開２００１−２６３０６１号公報特開２００２−１３７６２４号公報

車両の運転前にプレヒートを行うシステムにおいては、車両運転前の変速装置の暖機要求の他に車両運転前の空調の暖房要求がなされる場合もある。このような場合には、システムに使用される熱媒体の温度が、暖房要求を満たすために必要となる温度と変速装置の暖機要求を満たすために必要となる温度との間で相違するので、これらの要求を満たす順序によって無駄な熱量が生じる可能性がある。

そこで、本発明は、無駄な熱量の発生を抑制できる車両の熱管理システムを提供することを目的とする。

本発明の車両の熱管理システムは、潤滑油にて潤滑される変速装置が搭載された車両に適用されるとともに、ヒータコアを熱源とした車室に対する車室暖房を実施可能な空気調和装置を含み、前記車両の運転前に、前記潤滑油を加熱することによる前記変速装置の暖機を運転前暖機要求に応じて、前記車室暖房を運転前暖房要求に応じてそれぞれ実施可能な車両の熱管理システムであって、熱媒体の加熱及びその停止を実施可能な加熱手段と、前記潤滑油と前記熱媒体との間で熱交換を実施させる熱交換器と、前記加熱手段と前記熱交換器とを前記熱媒体が循環する第１循環状態と、前記加熱手段と前記ヒータコアとを前記熱媒体が循環する第２循環状態との間で前記熱媒体の循環状態を切り替える熱媒体循環手段と、前記運転前暖機要求と前記運転前暖房要求とが重なった場合に、前記熱媒体を前記加熱手段にて加熱しながら前記第１循環状態で前記熱交換器にて前記潤滑油を設定油温まで加熱する第１操作と、前記潤滑油が前記設定油温に達した後に前記第１循環状態から第２循環状態に切り替えて前記車室の車室温度が設定室温に達するまで前記加熱手段による前記熱媒体の加熱を停止させる第２操作とを実施するプレヒート制御手段と、を備えるものである（請求項１）。

この車両の熱管理システムによれば、運転前暖機要求と運転前暖房要求とが重なった場合に、第１操作の実施によって車室暖房に必要な熱媒体の温度に比べて必要な熱媒体の温度が高い変速装置の暖機が車室暖房に対して優先して行われるので、変速装置の暖機完了後の排熱を車室暖房に利用できる。そのため、無駄な熱量の発生を抑制できる。そして、第１操作によって潤滑油が設定油温に達した後に第２操作が実施されて車室の車室温度が設定室温に達するまでに加熱手段による冷却水の加熱が停止される。このため、加熱手段の動作に要するエネルギーを低減できる。

前記熱媒体循環手段は、前記熱媒体を圧送可能なポンプと、前記ポンプと前記ポンプの下流に位置する前記加熱手段とが設けられ前記熱媒体を導くメイン経路と、前記加熱手段と前記ポンプとの間の分岐位置で前記メイン経路から分岐し、前記ポンプの上流の合流位置で前記メイン経路に合流する、前記熱交換器が設けられた第１分岐路及び前記ヒータコアが設けられた第２分岐路と、前記第１分岐路を開放する開位置と前記第１分岐路を閉鎖する閉位置との間で動作可能な第１バルブと、前記第２分岐路を開放する開位置と前記第２分岐路を閉鎖する閉位置との間で動作可能な第２バルブと、を含み、前記プレヒート制御手段は、前記運転前暖機要求と前記運転前暖房要求とが重なった場合、前記第１操作として、前記加熱手段による前記熱媒体の加熱の実施とともに前記第１バルブを前記開位置に前記第２バルブを閉位置にそれぞれ制御し、その後、前記第２操作として、前記加熱手段による前記熱媒体の加熱停止の実施とともに前記第前記第１バルブを前記閉位置に、前記第２バルブを前記開位置にそれぞれ制御してもよい（請求項２）。これにより、上述した第１操作及び第２操作を好適に実施できる。また、前記熱媒体として、冷却水が設けられ、かつ前記加熱手段として、前記冷却水を加熱する水加熱器が設けられてもよい（請求項３）。

以上説明したように、本発明の車両の熱管理システムによれば、運転前暖機要求と運転前暖房要求とが重なった場合に、第１操作の実施によって変速装置の暖機が車室暖房に対して優先して行われるので、変速装置の暖機完了後の排熱を車室暖房に利用できる。そして、第１操作によって潤滑油が設定油温に達した後に第２操作が実施されて車室の車室温度が設定室温に達するまでに加熱手段による冷却水の加熱が停止される。これにより、無駄な熱量の発生を抑制でき、加熱手段の動作に要するエネルギーを低減できる。

本発明の一形態に係る車両の熱管理システムが適用されたハイブリッド車両の全体構成を示した図。図１に示された熱管理システムの詳細を示した構成図。第１循環状態で暖機された場合における各部の冷却水等の温度及び各部の作動状態を示した図。第２循環状態で車室暖房された場合における各部の冷却水等の温度及び各部の作動状態を示した図。第２循環状態で車室暖房中に冷却水の温度が低下した場合における各部の冷却水等の温度及び各部の作動状態を示した図。比較例の第２循環状態で車室暖房された場合における各部の冷却水等の温度及び各部の作動状態を示した図。比較例の第１循環状態で暖機された場合における各部の冷却水等の温度及び各部の作動状態を示した図。本発明の一形態に係る制御ルーチンのメインルーチンの一例を示したフローチャート。図５で定義された重複要求時処理のサブルーチンの一例を示したフローチャート。図５で定義された暖房要求時処理のサブルーチンの一例を示したフローチャート。図５で定義された暖機要求時処理のサブルーチンの一例を示したフローチャート。

図１に示すように、車両１は複数の動力源を組み合わせた車両であり、外部電源ＰＳから充電可能なプラグインハイブリッド車両として構成されている。車両１は、３つの気筒２ａを備えた直列３気筒の火花点火型の内燃機関２と、内燃機関２に連結された変速装置としてのハイブリッドトランスアクスルユニット（以下、トランスアクスルと略す。）３とを備える。トランスアクスル３には、２つのモータ・ジェネレータ４、５と、内燃機関２が出力した動力を分割し、分割された一方を第１モータ・ジェネレータ４に、他方を出力部７にそれぞれ分配する動力分割機構６が設けられている。トランスアクスル３は不図示の潤滑油にて潤滑され、その潤滑油は図２に示したトランスアクスル潤滑装置８にて循環される。

動力分割機構６は遊星歯車機構として構成されている。出力部７には第２モータ・ジェネレータ５がトルク伝達可能な状態で連結されている。出力部７にはギア列９が設けられており、出力部７からギア列９を介して出力された動力はディファレンシャル機構１０によって左右の駆動輪１１に伝達される。

内燃機関２と各モータ・ジェネレータ４、５とは車両１の走行用の駆動源として機能し、第１モータ・ジェネレータ４は動力分割機構６にて分割された内燃機関２の動力を受けて発電する発電機として機能するとともに、交流電力にて駆動される電動機としても機能する。同様に、第２モータ・ジェネレータ５は電動機及び発電機としてそれぞれ機能する。各モータ・ジェネレータ４、５は、制御回路等が含まれる各種装置（不図示）を介してバッテリ１５に接続される。また、車両１には、バッテリ１５を外部電源ＰＳから充電するため外部充電装置１６が設けられている。バッテリ１５の電力は車両１の各部で消費される。

車両１には熱管理システム１９が適用されている。熱管理システム１９は、車両１に搭載されて車室２０に対する暖房や冷房等の空気調和を実施する空気調和装置２１と、空気調和装置２１などで使用する熱媒体としての冷却水を加熱する加熱手段としての水加熱器２２と、水加熱器２２の加熱対象となる冷却水を空気調和装置２１等の各部を循環させる冷却水循環装置２３とを含んでいる（図２も参照）。冷却水循環装置２３は本発明に係る熱媒体循環手段に相当する。熱管理システム１９は、ユーザによる無線通信等を利用した所定の遠隔操作に応答して水加熱器２２にて冷却水を加熱するとともに、冷却水循環装置２３にて冷却水の循環状態を切り替えることによって、車両１の運転前に車両１の各部の暖機を実施できる。

図２に示したように、空気調和装置２１には、車室暖房を実施するために熱源として利用するヒータコア２４と、ヒータコア２４に車室２０外の外部空気又は車室２０内の内部空気をヒータコア２４に送風し、ヒータコア２４にて暖められた温風を車室２０内に送るための電動式のブロワ２５とが設けられている。ブロワ２５はバッテリ１５を電源として駆動される。水加熱器２２は、バッテリ１５を電源として駆動される電気駆動ヒータとして構成されていて、冷却水を加熱及びその停止を実施可能である。なお、水加熱器２２はヒートポンプとして構成されてもよい。

トランスアクスル潤滑装置８は、トランスアクスル３の各部に潤滑油を導くとともに、トランスアクスル３から排出された潤滑油を再びトランスアクスルの各部に導くように潤滑油を循環させるため、オイル循環経路３０とオイル循環経路３０の潤滑油を圧送するオイルポンプ３１とを備えている。オイルポンプ３１はバッテリ１５を電源として駆動される電動式ポンプである。

熱管理システム１９は、オイル循環経路３０を流れる潤滑油と、冷却水循環装置２３によって循環する冷却水との間で熱交換を実施させる熱交換器としてのオイルクーラ３２を更に含んでいる。冷却水循環装置２３は、水加熱器２２とオイルクーラ３２とを冷却水が循環する第１循環状態（図３Ａ参照）と、水加熱器２２とヒータコア２４とを冷却水が循環する第２循環状態（図３Ｂ参照）との間で冷却水の循環状態を切り替えることができる。具体的には、冷却水循環装置２３は、冷却水を圧送可能なポンプとしての電動式のウォータポンプ３５と、冷却水を導く循環経路３６とを備える。

循環経路３６は、ウォータポンプ３５とこのウォータポンプ３５の下流に位置する水加熱器２２とが設けられたメイン経路３７と、メイン経路３７から分岐する第１分岐路３８ａ及び第２分岐路３８ｂと、第１分岐路３８ａに設けられた第１バルブ３９と、第２分岐路３８ｂに設けられた第２バルブ４０とを含む。各分岐路３８ａ、３８ｂは、水加熱器２２とウォータポンプ３５との間の分岐位置Ｐ１でメイン経路３６から分岐してウォータポンプ３５の上流の合流位置Ｐ２でメイン経路３６に合流する。第１分岐路３８ａには第１バルブ３９の下流側にオイルクーラ３２が設けられるとともに、第２分岐路３８には第２バルブ４０の下流側にヒータコア２４が設けられる。第１バルブ３９は、第１分岐路３８ａを開放する開位置と第１分岐路３８ｂを閉鎖する閉位置との間で動作できる。第２バルブ４０は、第２分岐路３８ｂを開放する開位置と第２分岐路３８ｂを閉鎖する閉位置との間で動作できる。

以上の構成により、冷却水循環装置２３は、ウォータポンプ３５が駆動された状態で、第１バルブ３９が開位置に第２バルブ４０が閉位置にそれぞれ操作されることで上述した第１循環状態を実現し、第１バルブ３９が閉位置に第２バルブ４０が開位置にそれぞれ操作されることで上述した第２循環状態を実現する。

熱管理システム１９は、車両１の熱管理に関する各種制御を実施するコンピュータとして構成された制御ユニット４５を更に含んでいる。制御ユニット４５は、物理的な電子機器と、所定のプログラムを実行することにより論理的に構成される各部とを備える。こうした電子機器としては現在の時刻を出力するリアルタイムクロック（ＲＴＣ）５０や、ユーザの携帯電話等の端末の操作によって車両１の運転前に実施される車両１の各部に対するプレヒート指令を無線通信経由で受け付けてプレヒート指令に応じた信号を出力する操作部５１等が含まれる。

また、制御ユニット４５に論理的に構成される構成部としては、操作部５１の出力信号に応答してトランスアクスル３の暖機を意味する運転前暖機要求や車室暖房を意味する運転前暖房要求等のプレヒート要求を生成する要求生成部５２や、要求生成部５２から出力される各種要求に関する情報及びＲＴＣ５０から出力される現在時刻に関する情報を受け付けて所定の演算処理を実施する演算処理部５３等が含まれる。演算処理部５３には入力部５４を介して各種のセンサが出力する信号が入力される。また演算処理部５３による各対象への制御指令は出力部５５を介して制御ユニット４５から出力される。

本発明に関連するセンサとしては、外部電源装置１６の作動状態に応じた信号を出力する電源装置作動センサ６１、バッテリ１５の残量に応じた信号を出力するＳＯＣセンサ６２、内燃機関２の冷却水温に応じた信号を出力するエンジン水温センサ６３、内燃機関２の潤滑油温に応じた信号を出力するエンジン油温センサ６４、外気温に応じた信号を出力する外気温センサ６５、トランスアクスル３の潤滑油温に応じた信号を出力するトランスアクスル油温センサ６６、車室２０の室温に応じた信号を出力する室温センサ６７、及び熱管理システム１９で使用される冷却水の温度に応じた信号を出力する水温センサ６８が車両１に設けられている。

本発明に関連して制御ユニット４５が行う主要な制御の概要について図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら説明する。また、制御ユニット４５が行う制御と比較するための制御の比較例を図４Ａ及び図４Ｂに示す。

図３Ａ〜図３Ｃは、車両１に対してユーザにて上述したプレヒート指令がなされ、しかも運転前暖機要求と運転前暖房要求とが重なった場合における熱管理システム１９の各部の状態並びに冷却水及び潤滑油の流通状態を示している。制御ユニット４５は、トランスアクスル３の暖機が車室暖房に対して優先されるように、初めに循環経路３６の循環状態を図３Ａの第１循環状態に切り替えて、その後、図３Ｂの第２循環状態に切り替える。図３Ｃは第２循環状態への切り替え後に冷却水の温度が低下した場合の状態を示している。

なお、これらの図中において、太線で示された経路は冷却水又は潤滑油が流れている経路を、経路上の矢印は冷却水又は潤滑油が流れる方向を、数値は冷却水、潤滑油又は空気の温度を、Ｏｐｅｎはバルブが開位置の状態を、Ｃｌｏｓｅはバルブが閉位置の状態を、ＯＮ又はＯＦＦは各部の作動状態をそれぞれ意味する（図４Ａ及び図４Ｂも同様）。但し、図中に示した温度の各数値は理解のし易さを優先して便宜的に例示したものであり実機の各数値を正確に反映したものではない。

図３Ａに示すように、制御ユニット４５は第１循環状態に切り替えて冷却水を水加熱器２２にて加熱しながらオイルクーラ３２にて潤滑油を設定油温まで加熱する第１操作を冷却水循環装置２３に対して実施させる。これにより、冷却水及び潤滑油の温度等はそれぞれ図３Ａに示した数値の傾向となる。

冷却水循環装置２３による第１操作が完了した場合、図３Ｂに示すように、制御ユニット４５は循環状態を第１の状態から第２の状態に切り替えて、車室２０の車室温度が設定室温に達するまで水加熱器２２による冷却水の加熱を停止させる第２操作を冷却水循環装置２３に対して実施させる。車室暖房に必要な冷却水の温度はトランスアクスル３を暖機するために必要な冷却水の温度よりも低いため、水加熱器２２を非作動として冷却水の加熱を停止しても冷却水の温度が下限値まで低下するまでの期間は車室暖房を継続できる。すなわち、本来排熱されてしまう冷却水の熱を車室暖房に利用できる。水加熱器２２が非作動の状態で車室暖房が継続された場合、冷却水の温度等は図３Ｂに示した数値の傾向となる。

図３Ｃに示すように、水加熱器２２による加熱を停止して車室暖房を継続することによって冷却水が下限値まで低下した場合、冷却水の温度等は図３Ｃに示した数値の傾向となる。制御ユニット４５は水加熱器２２を非作動状態から作動状態に切り替えて冷却水の加熱を再開する。これにより、車両１の運転前の車室暖房が継続される。

制御ユニット４５が実施する上記制御に対して、比較例の制御は運転前暖機要求と運転前暖房要求とが重なった場合に車室２０の車室暖房をトランスアクスル３の暖機よりも先に実施するものである。この場合には、図４Ａに示すように、初めに循環経路３６の循環状態を第２循環状態に切り替えて車室２０に対する車室暖房を実施し、その後、図４Ｂに示すように、循環状態を第１循環状態に切り替えてトランスアクスル３に対する暖機を実施する。比較例の制御は、車室暖房が終了した後に、水加熱器２２による冷却水の加熱を継続してトランスアクスル３に対する暖機を行うため、水加熱器２２を非作動とする機会がなく車室暖房の終了後の冷却水の加熱に要する加熱量が余分に必要となる。

以上の制御を具体的に実現する一例として、制御ユニット４５は図５及び図５で定義された図６〜図８の制御ルーチンを実施する。図５〜図８の制御ルーチンのプログラムは制御ユニット４５に記憶されており、適時に読み出されて所定間隔で繰り返し実行される。

ステップＳ１において、制御ユニット４５は、外部電源ＰＳが車両１に接続中であるか否かを電源装置作動センサ６１の出力信号を参照して判断する。なお、ここでは外部電源ＰＳの接続中には車両１が運転前であることを前提としているが、外部電源ＰＳの接続を制御実施の条件としなくてもよい。外部電源ＰＳと接続中である場合はステップＳ２に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。

ステップ２において、制御ユニット４５はバッテリ１５の蓄電率が十分であるか否かをＳＯＣセンサ６２の出力信号を参照して判断する。バッテリ１５の蓄電率が十分である場合はステップＳ３に進み、そうでない場合はステップＳ９に進んで所定の手順で外部電源ＰＳの電力を用いてバッテリ１５の充電を実施し、その後今回のルーチンを終了する。

ステップＳ３において、制御ユニット４５は図２に示した要求生成部５２からの情報に基づいて、運転前暖機要求があるか否かを判断する。運転前暖機要求がある場合はステップＳ４に進んで、運転前暖房要求があるか否かを判断する。ステップＳ４において運転前暖房要求があると判断した場合は、運転前暖機要求と運転前暖房要求とが重なった状態となるので、ステップＳ５に進んで、後述する重複要求時処理を実施することにより、トランスアクスル３に対する暖機と車室２０の車室暖房とが上述した順番で行われる。そして今回のルーチンを終了する。

ステップＳ３において運転前暖機要求がないと判断した場合はステップＳ６に進み、運転前暖房要求があるか否かを判断する。ステップＳ６で運転前暖房要求があると判断した場合は運転前暖房要求だけがユーザにて行われたことになる。そこで、ステップＳ７に進み、後述する暖房要求時処理を実施することにより車両１の運転前に車室２０に対する車室暖房が行われる。

ステップＳ４において運転前暖房要求がないと判断した場合は運転前暖機要求だけがユーザにて行われたことになる。そこで、ステップＳ８に進み、後述する暖機要求時処理を実施することにより車両１の運転前にトランスアクスル３に対する暖機が実施される。そして今回のルーチンを終了する。

図６に示した重複要求時処理は、ステップＳ５１において各種温度を取得する。各種温度としては、内燃機関２の冷却水温、潤滑油温及び外気温が取得される。これらの温度はエンジン水温センサ６３、エンジン油温センサ６４、及び外気温センサ６３の各出力信号に基づいて取得される。これらの温度を取得することで、車両１がどのような温度状態にあり、かつ車両１がどのような温度環境条件にあるか否かを把握できる。車両１の温度状態及び車両１の温度環境条件は、暖機及び暖房の実施時間の長さに影響を与える。そこで、ステップＳ５２に進み、暖機の実施時間の長さをステップＳ５１で取得した各温度から推定する。そして、推定された実施時間の長さと、ユーザが設定した運転開始時刻とに基づいて、処理開始時刻を計算する。例えば、ユーザが設定した運転開始時刻の３分前に暖機が完了するように処理開始時刻を計算する。

ステップＳ５３において、制御ユニット４５は現在の時刻をＲＴＣ５０から取得し、現在の時刻とステップＳ５２で計算した処理開始時刻とを比較することにより、現在の時刻が処理開始時刻以降であるか否かを判断する。現在の時刻が処理開始時刻に至らない場合は以後の処理の実施が保留されるように以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。現在の時刻が処理開始時刻以降である場合は以後の処理を開始又は継続するため、ステップＳ５４に進む。

ステップＳ５４では、トランスアクスル３の潤滑油の温度（ＴＡ油温）が設定油温である閾値未満か否かを判断する。閾値未満の場合はステップＳ５７に進み、制御ユニット４５は水加熱器２２をＯＮして冷却水の加熱を実施し、循環状態を第１循環状態に制御し、かつウォータポンプ（Ｗ/Ｐ）３５をＯＮして、冷却水を第１循環状態で循環経路３６を循環させる。

一方、ＴＡ油温が閾値以上の場合は、トランスアクスル３に対する暖機が完了したことを意味する。したがって、ステップＳ５５に進んで車室２０内の温度（車室温度）が設定室温である閾値未満であるか否かを判断する。閾値未満である場合はステップＳ５６に進み、循環経路３６を流れる冷却水温が設定温度である閾値を超えているか否かを判断する。冷却水温が閾値を超えている場合は、冷却水の排熱で車室暖房を実施できる。そこで、ステップＳ５８において、制御ユニット４５は水加熱器２２をＯＦＦとして冷却水の加熱を停止させ、循環経路３６の循環状態を第２循環状態に切り替え、ウォータポンプ３５をＯＮすることにより冷却水の排熱で車室暖房を実施する。一方、ステップＳ５６で冷却水温が閾値未満の場合は冷却水の排熱では車室暖房を実施できないので、ステップＳ５９で冷却水を加熱するために水加熱器２２をＯＮに制御し、循環状態を第２循環状態に制御し、かつウォータポンプ３５をＯＮして冷却水を循環経路３６で循環させる。

ステップＳ５５において、車室温度が閾値以上になった場合は車室暖房が完了したことになる。そこで、ステップＳ６０で水加熱器２２をＯＦＦとし、循環状態を第２循環状態としたうえでウォータポンプ３５をＯＦＦとして冷却水の循環を停止させる。

図７に示した暖房要求時処理は、図６の重複要求時処理の各ステップから車室暖房に関するステップを抽出したものに相当する。ただし、図６の重複要求時処理には、トランスアクスル３の暖機中に加熱した冷却水の排熱で車室暖房の可否を判断するために冷却水温が閾値を超えているか否かを判定するステップＳ５６と、冷却水温が閾値を超えている場合に水加熱器２２をＯＦＦに制御するステップＳ５８とが存在するが、図７の暖房要求時処理は冷却水の排熱を利用することを前提としていないため、図６のステップＳ５６及びステップＳ５８に相当する処理が存在しない。また、図８に示した暖機要求時処理も、図６の重複要求時処理の各ステップからトランスアクスル３の暖機に関するステップを抽出したものに相当する。図７及び図８に示された各ステップの表示内容が図６に示された重複要求時処理の各ステップの表示内容と一致するものについては重複要求時処理の各ステップの説明を援用することとして単なる繰り返しとなる説明を省略する。

以上の形態の熱管理システム１９によれば、車両の運転前に、車室２０に対する車室暖房に必要な冷却水の温度に比べて必要な冷却水の温度が高いトランスアクスル３の暖機が優先して行われるので、トランスアクスル３の暖機完了後の排熱を車室暖房に利用できる。そのため、無駄な熱量の発生を抑制できる。

すなわち、図４Ａ及び図４Ｂに示した比較例の場合には、車室２０に対する車室暖房を先に、トランスアクスル３に対する暖機を後にそれぞれ実施した場合、その暖機完了後の冷却水の温度は７０℃よりも高くなる。これに対して、図３Ａ及び図３Ｂに示した本形態のように、トランスアクスル３に対する暖機を先に、車室２０に対する車室暖房を後にそれぞれ実施した場合、その車室暖房完了後の冷却水の温度は４０℃未満となる。そして、このような２種類のプレヒートが完了した際の冷却水の温度差をΔｔとすると、Δｔ＝３０℃（＝７０−４０）となる。したがって、本形態の熱管理システムは、図３Ａ等に示された設定温度を仮定し、冷却水の熱容量をＣｗとすると、比較例に対して、Δｔ・Ｃｗに相当する熱量を削減することが可能となる。

本形態の制御ユニット４５は、図５及び図６の制御ルーチンを実行することにより、本発明に係るプレヒート制御手段として機能する。ただし、本発明は上記形態に限定されずに種々の形態にて実施できる。上記形態の車両はハイブリッド車両であるが、潤滑油で潤滑される変速装置及び空気調和装置が設けられた車両であれば本発明を適用できる。例えば、電気自動車を本発明の適用対象の車両とすることができる。

上記形態は、変速装置の一例としてトランスアクスル３が設けられた車両であるが、運転前の暖機が可能であることを条件として例えば無段変速機等の変速装置が設けられた車両に本発明を適用することも可能である。

上記形態は熱媒体として冷却水が用いられているが、適当な経路内を流れることができ、かつ熱交換器を利用して潤滑油との間で熱交換可能である限り、どのような物質を熱媒体として用いて本発明を実施してもよい。

１車両
３トランスアクスル（変速装置）
１９熱管理システム
２０車室
２１空気調和装置
２２水加熱器（加熱手段）
２４ヒータコア
３２オイルクーラ
３５ウォータポンプ（ポンプ）
３７メイン経路
３８ａ第１分岐路
３８ｂ第２分岐路
３９第１バルブ
４０第２バルブ
４５制御ユニット（プレヒート制御手段）
Ｐ１分岐位置
Ｐ２合流位置

Claims

潤滑油にて潤滑される変速装置が搭載された車両に適用されるとともに、ヒータコアを熱源とした車室に対する車室暖房を実施可能な空気調和装置を含み、前記車両の運転前に、前記潤滑油を加熱することによる前記変速装置の暖機を運転前暖機要求に応じて、前記車室暖房を運転前暖房要求に応じてそれぞれ実施可能な車両の熱管理システムであって、
熱媒体の加熱及びその停止を実施可能な加熱手段と、
前記潤滑油と前記熱媒体との間で熱交換を実施させる熱交換器と、
前記加熱手段と前記熱交換器とを前記熱媒体が循環する第１循環状態と、前記加熱手段と前記ヒータコアとを前記熱媒体が循環する第２循環状態との間で前記熱媒体の循環状態を切り替える熱媒体循環手段と、
前記運転前暖機要求と前記運転前暖房要求とが重なった場合に、前記熱媒体を前記加熱手段にて加熱しながら前記第１循環状態で前記熱交換器にて前記潤滑油を設定油温まで加熱する第１操作と、前記潤滑油が前記設定油温に達した後に前記第１循環状態から第２循環状態に切り替えて前記車室の車室温度が設定室温に達するまで前記加熱手段による前記熱媒体の加熱を停止させる第２操作とを実施するプレヒート制御手段と、
を備える車両の熱管理システム。
前記熱媒体循環手段は、前記熱媒体を圧送可能なポンプと、前記ポンプと前記ポンプの下流に位置する前記加熱手段とが設けられ前記熱媒体を導くメイン経路と、前記加熱手段と前記ポンプとの間の分岐位置で前記メイン経路から分岐し、前記ポンプの上流の合流位置で前記メイン経路に合流する、前記熱交換器が設けられた第１分岐路及び前記ヒータコアが設けられた第２分岐路と、前記第１分岐路を開放する開位置と前記第１分岐路を閉鎖する閉位置との間で動作可能な第１バルブと、前記第２分岐路を開放する開位置と前記第２分岐路を閉鎖する閉位置との間で動作可能な第２バルブと、を含み、
前記プレヒート制御手段は、前記運転前暖機要求と前記運転前暖房要求とが重なった場合、前記第１操作として、前記加熱手段による前記熱媒体の加熱の実施とともに前記第１バルブを前記開位置に前記第２バルブを閉位置にそれぞれ制御し、その後、前記第２操作として、前記加熱手段による前記熱媒体の加熱停止の実施とともに前記第前記第１バルブを前記閉位置に、前記第２バルブを前記開位置にそれぞれ制御する、請求項１に記載の車両の熱管理システム。
前記熱媒体として、冷却水が設けられ、かつ前記加熱手段として、前記冷却水を加熱する水加熱器が設けられている請求項１又は２に記載の熱管理システム。