WO2024100761A1

WO2024100761A1 - 温調システムの制御方法、及び、温調システムの制御装置

Info

Publication number: WO2024100761A1
Application number: PCT/JP2022/041533
Authority: WO
Inventors: 駿祐青木
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2022-11-08
Filing date: 2022-11-08
Publication date: 2024-05-16

Abstract

本発明のある態様は、車両において発熱する部分である発熱部が生じさせた熱を用いて車両の車室を暖房する温調システムの制御方法である。この温調システムの制御方法では、発熱部が維持すべき目標温度が予め設定される。また、発熱部の温度が目標温度を超えたときに発熱部の温度を目標温度まで低下させるために要求される冷却能力である要求冷却能力と、発熱部を冷却する冷却回路の冷却能力と、が演算される。そして、発熱部の温度が目標温度を超えた場合、要求冷却能力と冷却回路の冷却能力が等しくなるまで、発熱部の冷却開始は保留され、発熱部の温度が目標温度を超えた後、要求冷却能力と冷却回路の冷却能力が等しくなったときに、発熱部の冷却が開始される。

Description

温調システムの制御方法、及び、温調システムの制御装置

　本発明は、温調システムの制御方法、及び、温調システムの制御装置に関する。

　ＪＰ５４３３３８７Ｂは、バッテリ、モータジェネレータ、及び、インバータ等、電気自動車が含む発熱体の温度調整によって得られる熱エネルギーを、室内空調に利用する車両用空調システムを開示している。また、この文献は、電気自動車の走行計画に応じて、空調用冷却媒体や機器冷却媒体の設定温度（目標温度）を変更することに言及している。

　バッテリや電動パワートレーン等（以下、バッテリ等という）が生じさせた熱を用いて車室を暖房する温調システムにおいては、暖房効率を向上するために、バッテリ等の温度を高く維持することが好ましい。一方、バッテリ等は、使用時の温度について目標温度が設定され、バッテリ等の温度がその目標温度を超えたときにはバッテリ等は冷却される。したがって、バッテリ等の熱を用いて暖房をする温調システムにおいては、バッテリ等の温度が目標温度を超えたときに、暖房の熱源とするためにバッテリ等の温度を高く維持したいという要求と、目標温度を維持するためにバッテリ等を冷却したいという要求と、が競合する。

　そして、バッテリ等の温度が目標温度を超えた場合、通常、バッテリ等は直ちに冷却される。このため、バッテリ等の熱を用いて暖房をする温調システムでは、実質的に、熱源として利用するバッテリ等の目標温度によって、暖房のエネルギー効率が決定づけられており、暖房のエネルギー効率を向上させることが難しい。

　本発明は、車両において発熱する部分である発熱部が生じさせた熱を用いて車室を暖房する温調システムに関し、暖房のエネルギー効率を向上させることができる温調システムの制御方法、及び、温調システムの制御装置を提供することを目的とする。

図１は、温調システムの概略構成を示すブロック図である。図２は、温調コントローラの構成を示すブロック図である。図３は、温調システムの制御に係るフローチャートである。図４は、バッテリの温度変化の例を示すグラフである。図５は、温調システムによる暖房のエネルギー効率を模式的に示すグラフである。図６は、変形例の温調システムの概略構成を示すブロック図である。

　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

　図１は、温調システム１００の概略構成を示すブロック図である。この温調システム１００は、車両に設けられ、その車両を構成する物及び車室１０の温度を調整するシステムである。特に、本実施形態の温調システム１００は、車両と一体に設けられ、車両を構成する部分のうち、車両の使用等によって熱を生じる部分（以下、発熱部１１という）の熱を利用して、効率的に車室１０を暖房する。

　温調システム１００が設けられる車両は、電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両、または、その他の車両であり、温調システム１００は、発熱部１１を有する限りにおいて任意の車両に設けられ得る。本実施形態では、温調システム１００は、一例として電動車両に設けられているものとする。したがって、発熱部１１は、例えば、バッテリ１２、電動パワートレーン１３、または、これらの両方である。本実施形態では、発熱部１１は、バッテリ１２及び電動パワートレーン１３である。

　バッテリ１２は、電動パワートレーン１３等、電動車両の各部に電力を供給する電力源である。バッテリ１２は、リチウムイオン電池等の二次電池であり、放電することによって電動パワートレーン１３等に電力を供給し得る他、電動車両の回生制御や外部の充電設備との接続によって充電することができる。外部の充電設備による充電の形態には、商用電源が供給する通常の交流電力で充電を行う通常充電と、商用電源が供給する交流電力を直流電力に変換することにより、通常充電よりも急速に充電を行う急速充電（ＱＣ）がある。バッテリ１２は、急速充電を行ったときに、特に大きな熱を生じ、バッテリ１２の温度（以下、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔという）が大きく上昇する。本実施形態では、バッテリ１２で生じる熱は、車室１０の暖房に利用される。したがって、温調システム１００では、バッテリ１２は、実質的に、暖房のための熱源として機能する。

　電動パワートレーン１３は、電動車両に駆動力を生じさせる電動機や、その電動機を駆動するインバータ等によって構成される。また、電動車両の車種によっては、電動パワートレーン１３は、バッテリ１２を充電する電力を発電する発電システムを含む場合がある。この発電システムは、例えば、発電機と、この発電機に動力を入力する内燃機関、及び、発電機で生じた交流電力を直流電力に変換してバッテリ１２に入力するインバータ等によって構成される。電動パワートレーン１３は、電動車両の駆動によって、上記各部において熱を生じる。本実施形態では、電動パワートレーン１３で生じる熱は、車室１０の暖房に利用される。したがって、温調システム１００では、電動パワートレーン１３は、実質的に、暖房のための熱源として機能する。

　図１に示すように、温調システム１００は、温調装置１０１と、この温調装置１０１を制御する温調コントローラ１０２と、を備える。本実施形態の温調装置１０１は、冷却回路２１、熱輸送回路２２、及び、空調装置２３を備える。

　冷却回路２１は、水その他の冷媒（以下、区別のため第１冷媒という）を発熱部１１に循環させることによって、発熱部１１を冷却する熱回路である。本実施形態では、冷却回路２１で用いる第１冷媒は、冷却水である。また、冷却回路２１は、冷媒循環路３１と、ポンプ３２と、熱交換器３３と、を備える。

　冷媒循環路３１は、発熱部１１に循環させる第１冷媒の流路である。ポンプ３２及び熱交換器３３は冷媒循環路３１に設けられる。

　ポンプ３２は、冷媒循環路３１の第１冷媒を循環させる。本実施形態では、第１冷媒が冷却水であるため、ポンプ３２は、ウォータポンプである。

　熱交換器３３は、発熱部１１を流通することによって、発熱部１１で生じた熱を担持した第１冷媒と、外気と、の間で熱交換をさせる。これにより、冷却回路２１は、発熱部１１で生じた熱を外気に放熱することができる。熱交換器３３は、例えばラジエータである。本実施形態では、熱交換器３３は、外気の流通を促進するファン（以下、区別のため第１ファン３４という）を備える。第１ファン３４はいわゆるモータファンである。第１ファン３４が熱交換器３３に外気の導入することによって、熱交換器３３における上記の熱交換が促進される。すなわち、発熱部１１が冷却されやすくなる。第１ファン３４が熱交換器３３に導入する外気の流量は、第１ファン３４の回転数の制御によって、調整される。

　この他、冷媒循環路３１は、熱交換器３３を迂回して第１冷媒を循環させる迂回路３５を備えており、迂回路３５への分岐点に、電動のバルブ３６が設けられている。バルブ３６は、第１冷媒の流路を、熱交換器３３を経由する経路と、迂回路３５を流通し、熱交換器３３を経由しない経路と、で切り替える。すなわち、バルブ３６の制御によって、発熱部１１の冷却が開始または停止される。

　さらに、冷媒循環路３１は、発熱部１１の下流かつバルブ３６（熱交換器３３）の上流において、熱輸送回路２２のチラー４４に第１冷媒を流通させる。これにより、ハッチング矢印で示すように、発熱部１１で生じた熱のうち少なくとも一部は、バルブ３６の制御状態に依らず、チラー４４を介して、熱輸送回路２２によって輸送される。すなわち、発熱部１１は、熱輸送回路２２によって抜熱される。したがって、発熱部１１の冷却を開始するか否か、すなわち第１冷媒を熱交換器３３に流通させるか否かは、熱輸送回路２２による抜熱を考慮して判断される。

　なお、本実施形態では、発熱部１１が、バッテリ１２と電動パワートレーン１３によって構成されるが、冷媒循環路３１は、原則として、バッテリ１２と電動パワートレーン１３のそれぞれに設けられる。したがって、発熱部１１が、バッテリ１２と電動パワートレーン１３のように複数の構成物を含む場合、発熱部１１の温度や熱容量等は、各構成物の個別の温度や熱容量等をいう。また、迂回路３５及びバルブ３６は、バッテリ１２と電動パワートレーン１３の各冷却回路２１に設けられているものとする。但し、電動パワートレーンの冷媒循環路３１をバッテリ１２の冷媒循環路３１に接続し、電動パワートレーン１３で生じた熱によってバッテリ１２を暖機することができるように、冷媒循環路３１を構成することができる。

　熱輸送回路２２は、例えば、コンプレッサ４１、水冷コンデンサ４２（ＷＣＤＳ）、膨張弁４３（ＥＸＶ）、及び、チラー４４によって構成される。

　コンプレッサ４１は、熱輸送回路２２を循環する冷媒（以下、第２冷媒という）を圧縮する。これにより高圧かつ高温となった第２冷媒は、水冷コンデンサ４２に送り込まれる。

　水冷コンデンサ４２は、高圧かつ高温の第２冷媒と、空調装置２３から導入される水と、熱交換させることにより、第２冷媒が持つ熱を空調装置２３に輸送し、第２冷媒を凝縮させる。水冷コンデンサ４２で凝縮した第２冷媒は、膨張弁４３に導入される。

　膨張弁４３は、第２冷媒を膨張させる。これにより低圧かつ低温となった第２冷媒は、チラー４４に送り込まれる。

　チラー４４は、第２冷媒と、冷却回路２１の第１冷媒と、を熱交換させる。これにより、第２冷媒は、第１冷媒の熱を吸収（吸熱）する。第１冷媒の熱を吸収した第２冷媒は、気体となり、コンプレッサ４１に再び導入される。

　したがって、ハッチング矢印で示すとおり、熱輸送回路２２は、チラー４４において第２冷媒に吸収した第１冷媒の熱を、水冷コンデンサ４２において空調装置２３に輸送する熱回路（いわゆるヒートポンプシステム）である。そして、前述のとおり、第１冷媒が担持する熱は発熱部１１で生じた熱である。したがって、熱輸送回路２２は、発熱部１１で生じた熱を空調装置２３に輸送する熱回路である。

　空調装置２３は、車室１０の空気の温度を調整する装置である。本実施形態では、空調装置２３は、車室１０を暖房する暖房装置であり、ヒータ５１、第２ファン５２、及び、ポンプ５３を備える。

　ヒータ５１は、空調装置２３における直接的な熱源である。第２ファン５２は、いわゆるブロアファンであり、外気または車室１０の空気を、加熱されたヒータ５１を介して車室１０に送り込む。これにより、ヒータ５１の熱によって車室１０が暖房される。

　ポンプ５３は、熱輸送回路２２の水冷コンデンサ４２と、ヒータ５１と、の間で水を循環させる。このため、ヒータ５１は、この水が水冷コンデンサ４２において第２冷媒から得た熱によって加熱される。したがって、実質的には、発熱部１１が暖房の熱源である。すなわち、ハッチング矢印で示すように、空調装置２３は、実質的に、発熱部１１で生じた熱によって車室１０を暖房する暖房装置である。

　なお、温調システム１００による暖房のエネルギー効率ＣＯＰ（Coefficient Of Performance）は、実質的に、コンプレッサ４１のエネルギー効率によって決まる。そして、熱源である発熱部１１の温度が高いほど、コンプレッサ４１の消費エネルギーが低減される。このため、熱源である発熱部１１の温度が高いほど、暖房のエネルギー効率ＣＯＰは高くなる。その結果、熱源である発熱部１１の温度が高いほど、バッテリ１２がコンプレッサ４１を駆動するために消費する電力は低減される。

　温調コントローラ１０２は、上記のように構成される温調装置１０１を制御する温調システム１００の制御装置であり、１または複数のコンピュータによって構成される。温調コントローラ１０２は、所定の制御周期で温調装置１０１を制御するようにプログラムされている。温調コントローラ１０２は、温調システム１００が搭載された車両を駆動する車両駆動用のコントローラ等と、実質的に一体に構成され得る。本実施形態では、温調システム１００を備えた車両のコントローラ（制御装置）のうち、温調装置１０１の制御に係る部分を、温調コントローラ１０２という。したがって、温調コントローラ１０２は、各種の制御パラメータを、他のコントローラ等から取得して、温調装置１０１の制御に用いることができる。

　本実施形態では、温調コントローラ１０２は、例えば、発熱部１１が維持すべき目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}、発熱部１１の熱容量Ｃ、発熱部１１の温度、次の目的地まで走行を予定する時間（以下、走行時間τ_ｄという）、発熱部１１の瞬時発熱量Ｑ_１、発熱部１１が目標温度であるときに、熱輸送回路２２（チラー４４）が発熱部１１から吸収する熱量（以下、抜熱量Ｑ_２という）、及び、外気温Ｔ_ｏｕｔ等を取得して温調装置１０１の制御に用いる。

　発熱部１１の目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}は、発熱部１１の具体的な構成に応じて、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。本実施形態では、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}は、車両が目的地に到着するまでに達成されていればよいものとする。目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}は、１点の温度ではなく、発熱部１１が維持すべき温度の範囲によって場合がある。例えば、本実施形態では、バッテリ１２は、急速充電を行ったとしても耐熱限界温度Ｕ_ｌｉｍに達しないように、急速充電による温度上昇を考慮して、第１温度θ_１から第２温度θ_２の範囲以下で使用するように予め定められる。すなわち、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔの目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}は、第１温度θ_１から第２温度θ_２の範囲によって設定される。第１温度θ_１及び第２温度θ_２は、実験またはシミュレーション等によって予め定められる。

　また、温調コントローラ１０２は、発熱部１１の目標温度を他のコントローラ等から取得することができるが、本実施形態では、温調コントローラ１０２は、発熱部１１の目標温度を自ら予め設定（記憶）する。

　発熱部１１の熱容量は、発熱部１１の具体的な構成に応じて、実験またはシミュレーション等よって予め定められる。温調コントローラ１０２は、これを他のコントローラ等から取得することができるが、本実施形態では、温調コントローラ１０２は、発熱部１１の熱容量を自ら予め設定（記憶）する。

　発熱部１１の温度は、図示しないセンサ等によって計測し、または、発熱部１１の動作状態を表すパラメータを用いた演算によって推定することができる。温調コントローラ１０２は、発熱部１１の温度を計測し、または、推定することができる。本実施形態では、温調コントローラ１０２は、発熱部１１の温度を、他のコントローラ等から取得する。

　走行時間τ_ｄは、カーナビゲーションシステムやその他のインフォテインメントシステム等から取得し、または、これらから取得する位置情報や予定する走行経路（勾配や制限速度等を含む）の情報等に基づいて演算される。温調コントローラ１０２は、走行時間τ_ｄを自身が演算することによって取得することができるが、本実施形態では、温調コントローラ１０２は、走行時間τ_ｄを他のコントローラ等から取得する。

　発熱部１１の瞬時発熱量Ｑ_１は、各時刻における発熱部１１の発熱量である。瞬時発熱量Ｑ_１は、路面の勾配や車速等によって変化する。瞬時発熱量Ｑ_１は、例えば発熱部１１の温度の推移等や発熱部１１の具体的な利用態様等に基づいて、計測し、または、演算することができる。本実施形態では、温調コントローラ１０２は、発熱部１１の瞬時発熱量Ｑ_１を他のコントローラ等から取得する。

　熱輸送回路２２による抜熱量Ｑ_２は、チラー４４に接続する発熱部１１の個数や各々の具体的な温度等によって変化する。温調コントローラ１０２は、発熱部１１が含む各構成物の温度等に応じて、熱輸送回路２２による各構成物からの抜熱量Ｑ_２を演算することができる。ただし、本実施形態では、温調コントローラ１０２は、他のコントローラ等から熱輸送回路２２による抜熱量Ｑ_２を取得する。

　外気温Ｔ_ｏｕｔは、図示しないセンサによって計測される。温調コントローラ１０２は、このセンサを用いて自ら外気温Ｔ_ｏｕｔを計測することができるが、本実施形態では、温調コントローラ１０２は、他のコントローラ等から外気温Ｔ_ｏｕｔを取得する。

　なお、ポンプ３２、第１ファン３４、バルブ３６、コンプレッサ４１、第２ファン５２、及び、ポンプ５３等は、温調コントローラ１０２の制御対象である。このため、これらの動作状態を表すパラメータは、温調コントローラ１０２にとって既知である。したがって、温調コントローラ１０２は、例えば、ポンプ３２によって制御される第１冷媒の流量Ｆ_ｗ１、第１ファン３４の回転数ω_ｆ１（熱交換器３３に導入する外気の流量）、及び、熱交換器３３の入口における第１冷媒の温度（以下、第１冷媒温度Ｔ_ｗ１という）等のパラメータを任意に取得し、温調装置１０１の制御に用いることができる。

　以下では、簡単のため、電動パワートレーン１３はその目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に維持されており、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが急速充電によってその目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超え、次に急速充電をする目的地に到着するまでに、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔを目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に低下させる具体例について説明する。したがって、温調コントローラ１０２は、バッテリ１２の目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}及びバッテリ１２の熱容量Ｃ_ｂａｔを予め設定する。また、温調コントローラ１０２は、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔ、走行時間τ_ｄ、バッテリ１２の瞬時発熱量Ｑ_１、バッテリ１２が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}になったときのバッテリ１２からの抜熱量Ｑ_２、外気温Ｔ_ｏｕｔ、第１冷媒温度Ｔ_ｗ１、第１ファン３４の回転数ω_ｆ１、及び、第１冷媒の流量Ｆ_ｗ１等を取得し、温調装置１０１を制御する。

　なお、電動パワートレーン１３がその目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}から変動し、バッテリ１２の温度がその目標値Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に維持されている場合や、バッテリ１２及び電動パワートレーン１３が各々の目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}から変動する場合も、温調コントローラ１０２は、以下に説明する態様と同様に、温調装置１０１を制御することができる。また、電動パワートレーン１３を構成する各部（電動機等）についてそれぞれ目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を設定する場合も同様である。すなわち、これらいずれの場合も、以下に説明する態様において、バッテリ１２についてのパラメータを、必要に応じて電動パワートレーン１３等についてのパラメータに読み替えることにより、実施することができる。この他、バッテリ１２が、高速走行等、急速充電以外の要因によって目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超える場合も同様である。

　図２は、温調コントローラ１０２の構成を示すブロック図である。温調コントローラ１０２は、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えたときに、熱交換器３３を用いたバッテリ１２の冷却開始時期及び冷却終了時期を制御する。具体的には、図２に示すように、温調コントローラ１０２は、要求冷却能力演算部６１、実冷却能力演算部６２、冷却要否判定部６３、及び、バルブ制御部６４を備える。

　要求冷却能力演算部６１は、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えたバッテリ温度Ｔ_ｂａｔを、次に急速充電をする目的地に到着するまでに、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に低下させるために要求される冷却能力（以下、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑという）を演算する。バッテリ１２についての要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑは、原則として、バッテリ１２の目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}、バッテリ１２の熱容量Ｃ_ｂａｔ、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔ、及び、走行時間τ_ｄを用いて、下記の式（１）にしたがって演算することができる。走行時間τ_ｄが予定のとおりであるとすれば、式（１）に基づく要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑは、実質的に、実際のバッテリ温度Ｔ_ｂａｔと目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}の差によって決定される。

　本実施形態では、要求冷却能力演算部６１は、さらに、バッテリ１２の瞬時発熱量Ｑ_１、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}となったときの抜熱量Ｑ_２を考慮して補正した要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑを演算する。すなわち、本実施形態の要求冷却能力演算部６１は、式（１）によって演算される基本値（第１項）を、瞬時発熱量Ｑ_１及び抜熱量Ｑ_２によって補正した要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑを演算する。具体的には、本実施形態の要求冷却能力演算部６１は、下記の式（２）にしたがって、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑを演算する。

　式（２）に基づく要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑは、基本値に対して、演算の瞬間に増加してしまう熱量（瞬時発熱量Ｑ_１）と、演算の瞬間における抜熱量Ｑ_２の変動を補正したものである。このため、式（２）に基づく要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑは、車両の具体的な走行状態に応じた特に正確な要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑを表す。

　実冷却能力演算部６２は、バッテリ１２を冷却する冷却回路２１の実際的な最大の冷却能力（以下、実冷却能力Ｑ_ｃａｐという）を演算する。実冷却能力演算部６２は、第１冷媒温度Ｔ_ｗ１、外気温Ｔ_ｏｕｔ、熱交換器３３の単体冷却性能（以下、熱交換器単体性能Ｓ_ＨＥＸという）、及び、マージンＭを用いて、下記の式（３）にしたがって実冷却能力Ｑ_ｃａｐを演算する。

　式（３）の第１項は、理想的な状態における冷却回路２１の最大冷却能力を表す。したがって、実冷却能力Ｑ_ｃａｐは、冷却回路２１の理想的な最大冷却能力に対して、マージンＭを確保した実際的な最大冷却能力を表す。

　熱交換器単体性能Ｓ_ＨＥＸは、車速及び第１ファン３４の回転数ω_ｆ１（すなわち熱交換器３３に導入する外気の流量）と、第１冷媒の流量Ｆ_ｗ１（ポンプ３２の性能）と、よって定まる。実冷却能力演算部６２は、例えば、これらのパラメータと、熱交換器単体性能Ｓ_ＨＥＸと、を対応付ける熱交換器単体性能マップ（図示しない）を参照することにより、これらのパラメータに応じた熱交換器単体性能Ｓ_ＨＥＸを演算する。熱交換器単体性能マップは、具体的な熱交換器３３の構成に応じて、実験またはシミュレーション等により、予め定められる。

　また、本実施形態では、特に、車両が停車しているという条件のもとで、すなわち、車速がゼロであって、走行風がなく、実質的に第１ファン３４のみによって熱交換器３３に外気が導入されるという条件のもとで、熱交換器単体性能Ｓ_ＨＥＸが演算される。これは、車速に関して、熱交換器単体性能Ｓ_ＨＥＸが最も低くなる条件である。さらに、本実施形態では、特に、第１ファン３４の回転数ω_ｆ１が最大であり、かつ、第１冷媒の流量Ｆ_ｗ１が最大である条件のもとで、熱交換器単体性能Ｓ_ＨＥＸを演算する。したがって、本実施形態では、熱交換器単体性能Ｓ_ＨＥＸは固定値であり、式（３）第１項における冷却回路２１の理想的な最大冷却能力は、車両が停車しているときの冷却回路２１の最大冷却能力である。

　式（３）第２項のマージンＭは、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑ及び実冷却能力Ｑ_ｃａｐの演算に用いるパラメータが含み得る誤差（熱量に関する内部計算値における誤差）に応じて設定される。具体的には、マージンＭは、バッテリ１２の瞬時発熱量Ｑ_１や抜熱量Ｑ_２の演算誤差、抜熱量Ｑ_２の熱量がバッテリ１２から実際に抜熱されるまでの時間遅れ、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔ，第１冷媒温度Ｔ_ｗ１，及び外気温Ｔ_ｏｕｔの計測誤差等に応じて決定される。例えば、マージンＭは、これらの要素によって生じ得る誤差の最大値となるように、実験またはシミュレーション等によって予め設定される。このため、実冷却能力Ｑ_ｃａｐは、車両が停車している場合における冷却回路２１の実際的な最大の冷却能力を表す。

　冷却要否判定部６３は、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐに基づいて、バッテリ１２を冷却する必要があるか否か、すなわち、バッテリ１２の冷却開始時期及び冷却終了時期を判定する。具体的には、冷却要否判定部６３は、実冷却能力Ｑ_ｃａｐが要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑより大きい間は、バッテリ１２の冷却を要しないと判定する。一方、冷却要否判定部６３は、数値比較上は要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑが実冷却能力Ｑ_ｃａｐ以上となったときに、すなわち、本質的には要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑが実冷却能力Ｑ_ｃａｐと等しくなったときに、バッテリ１２の冷却を要すると判定する。

　バルブ制御部６４は、冷却要否判定部６３の判定結果に基づいて、冷却回路２１のバルブ３６を開閉する。これにより、バルブ制御部６４は、冷却要否判定部６３の判定結果に応じて、バッテリ１２の冷却開始時期及び冷却終了時期を制御する。具体的には、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えていたとしても、実冷却能力Ｑ_ｃａｐが要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑより大きい間は、バッテリ１２の冷却開始は保留される。すなわち、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えた場合、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑが実冷却能力Ｑ_ｃａｐと等しくなるまで、バッテリ１２の冷却開始は保留される。そして、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えた後、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑが実冷却能力Ｑ_ｃａｐと等しくなったときに、バッテリ１２の冷却が開始される。

　以下、上記のように構成される温調システム１００の制御に係る作用について説明する。

　図３は、温調システム１００の制御に係るフローチャートである。図３に示すように、ステップＳ１０では、要求冷却能力演算部６１が、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔ、走行時間τ_ｄ、バッテリ１２の瞬時発熱量Ｑ_１、及び、抜熱量Ｑ_２を取得する。ステップＳ１１では、要求冷却能力演算部６１が、取得した上記パラメータと、予め設定するバッテリ１２の目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}及びバッテリ１２の熱容量Ｃ_ｂａｔと、に基づいて、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑを演算する。

　一方、ステップＳ１２では、実冷却能力演算部６２が、外気温Ｔ_ｏｕｔ及び第１冷媒温度Ｔ_ｗ１を取得する。そして、ステップＳ１３では、実冷却能力演算部６２が、取得した外気温Ｔ_ｏｕｔ及び第１冷媒温度Ｔ_ｗ１と、予め設定する熱交換器単体性能Ｓ_ＨＥＸと、に基づいて、冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐを演算する。

　その後、ステップＳ１４では、冷却要否判定部６３が、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐとを比較することにより、バッテリ１２の冷却する必要があるか否かを判定する。

　ステップＳ１４において、冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐが要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑよりも大きい場合（Ｑ_ｒｅｑ＜Ｑ_ｃａｐ）、バッテリ１２の冷却が不要であると判定される。このため、ステップＳ１５に進み、バッテリ１２の冷却はオフにされる。すなわち、ステップＳ１５では、既に熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却が開始されているときには、バルブ制御部６４が、バルブ３６を制御することにより、迂回路３５を介して第１冷媒を循環させる。これにより、熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却が終了される。また、ステップＳ１５では、未だ熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却が開始されていないときには、バルブ制御部６４は、バルブ３６の制御状態を維持する。これにより、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えていたとしても、熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却開始が保留される。

　一方、ステップＳ１４において、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑが冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐ以上となった場合、バッテリ１２の冷却が必要であると判定される。このため、ステップＳ１６に進み、バッテリ１２の冷却がオンにされる。すなわち、ステップＳ１６では、既に熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却が開始されているときには、バルブ制御部６４が、バルブ３６の制御状態を維持する。これにより、熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却が継続される。また、ステップＳ１６では、未だ熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却が開始されていないときには、バルブ制御部６４は、バルブ３６を制御することにより、熱交換器３３に第１冷媒を循環させる。これにより、熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却が開始される。

　そして、ステップＳ１７に示すように、上記の冷却開始または冷却終了の制御は、車両が目的地に到着するまで、すなわち例えば走行時間τ_ｄがゼロになるまで、所定の制御周期で繰り返し実行される。

　図４は、バッテリ１２の温度変化の例を示すグラフである。図４においては、一例として、車両が走行（「Ｄ」）と急速充電（「ＱＣ」）を繰り返し行う場合について、本実施形態及び比較例によるバッテリ温度Ｔ_ｂａｔの推移を示している。本実施形態の制御によるバッテリ温度Ｔ_ｂａｔは実線で示されており、比較例の制御によるバッテリ温度Ｔ_ｂａｔは二点鎖線で示されている。比較例の制御は、バッテリ１２の温度が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えた場合、車両の稼働後直ちに、熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却を開始し、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}となったときには、その目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}（ここでは目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}以下の温度）を維持する制御である。

　図４に示すように、車両が、時刻ｔ_０から走行開始して、時刻ｔ_１に目的地に到着し、バッテリ１２の急速充電を開始したとする。このとき、車両走行中においては、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔは目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えなかったものの、急速充電を開始した時刻ｔ_１以降において、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔは急上昇し、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超える。

　このため、時刻ｔ_２に急速充電を終えて、車両が走行を開始すると、比較例の制御では、熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却が直ちに開始される。そして、時刻ｔ_３には、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔは目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}（特にその下限である第１温度θ_１）に到達し、熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却が終了する。また、車両が次の目的地に到着し、急速充電が開始される時刻ｔ_５まで、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔは目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}の範囲に維持される。すなわち、比較例の制御では、時刻ｔ_２から時刻ｔ_５までの走行中においてバッテリ温度Ｔ_ｂａｔはほとんど目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に維持される。

　一方、本実施形態の制御では、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}（特にその上限である第２温度θ_２）を超えていたとしても、冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐが要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと等しくなるまでは、バッテリ１２の冷却開始が保留される。このため、時刻ｔ_２に急速充電を終えて車両が走行を開始したとしても、この時刻ｔ_２においてバッテリ１２の冷却が直ちに開始されることはない。そして、その後の時刻ｔ_４において冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐが要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと等しくなったときに、熱交換器３３によるバッテリ１２の冷却が開始され、時刻ｔ_５に車両が次の目的地に到着し、急速充電が開始されるときに、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔは、ちょうど目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}（特にその上限である第２温度θ_２）に到達する。

　すなわち、本実施形態の制御では、時刻ｔ_２から時刻ｔ_５までの走行中において、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔは殆ど目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えた状態にある。しかし、次に急速充電が開始され、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが上昇する時刻ｔ_５においては、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔは目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}にまで低下している。このため、時刻ｔ_５に急速充電が開始され、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが急上昇しても、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔは耐熱限界温度Ｕ_ｌｉｍに達しない。

　上記の本実施形態及び比較例の制御態様は、時刻ｔ_６以降において、車両の走行とバッテリ１２の急速充電が繰り返されるときも同様である。

　したがって、本実施形態の制御（実線）は、比較例の制御（二点鎖線）よりも、車両走行中のバッテリ温度Ｔ_ｂａｔを高く維持することができる。そして、これと同時に、本実施形態の制御は、急速充電が開始されるときには、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔを、急速充電による急な温度上昇を考慮して設定された目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}にまで低下させることとができる。このため、本実施形態の制御は、車両走行中のバッテリ温度Ｔ_ｂａｔを高く維持しつつも、急速充電によってバッテリ温度Ｔ_ｂａｔが耐熱限界温度Ｕ_ｌｉｍを超えないようにすることができる。

　図５は、温調システム１００による暖房のエネルギー効率ＣＯＰを模式的に示すグラフである。図５では、図４に示されたバッテリ温度Ｔ_ｂａｔの変化があった場合について、温調システム１００による暖房のエネルギー効率ＣＯＰを示している。図５の実線は本実施形態の制御による暖房のエネルギー効率ＣＯＰを示し、図５の二点鎖線は比較例の制御による暖房のエネルギー効率ＣＯＰを示す。

　図５に示すように、温調システム１００による暖房のエネルギー効率ＣＯＰは、図４に示したバッテリ温度Ｔ_ｂａｔの変化に応じて変化する。これは、暖房のエネルギー効率ＣＯＰがコンプレッサ４１のエネルギー効率によって定まり、熱源であるバッテリ１２の温度が高いほど、コンプレッサ４１のエネルギー効率が向上するからである。

　したがって、本実施形態の制御は、冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐが要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと等しくなるまでバッテリ１２の冷却開始を保留することにより、比較例の制御よりも車両走行中のバッテリ温度Ｔ_ｂａｔを高く維持することができるので、図５に示すとおり、本実施形態の制御は、比較例の制御よりも、暖房のエネルギー効率ＣＯＰを向上することができる。

　なお、上記実施形態では、具体的に、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔが急速充電によってその目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超え、次に急速充電をする目的地に到着するまでに、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔを目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に低下させる具体例について説明したが、これに限らない。前述のとおり、電動パワートレーン１３が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えたときに、車両が目的地に到着するまでに、電動パワートレーン１３の温度をその目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}まで低下させる場合も、上記実施形態と同様に温調システム１００を制御することができる。また、バッテリ温度Ｔ_ｂａｔと電動パワートレーン１３の温度がいずれも各々の目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超える場合も同様である。電動パワートレーン１３が含む複数の構成物についてそれぞれ目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を設定する場合等についても同様である。さらに、バッテリ１２や電動パワートレーン１３以外の車両構成物を暖房の熱源として利用する場合も同様である。

　したがって、上記実施形態は、車両において発熱する部分である発熱部１１が生じさせた熱を用いて、車両の車室１０を暖房する温調システム１００に関する。そして、上記実施形態は、発熱部１１が維持すべき目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を予め設定し、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の冷却能力（実冷却能力Ｑ_ｃａｐ）を演算し、発熱部１１の温度が目標温度を超えた場合、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の冷却能力（Ｑ_ｃａｐ）が等しくなるまで、発熱部１１の冷却開始を保留し、発熱部１１の温度が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えた後、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の冷却能力（Ｑ_ｃａｐ）が等しくなったときに、発熱部１１の冷却を開始する実施形態の具体例の１つである。

　この他、温調システム１００が、発熱部１１で生じた熱を空調装置２３に輸送するための構成は、上記実施形態で説明したものに限らない。発熱部１１で生じた熱を空調装置２３に輸送して、車室１０の暖房に得る限りにおいて、例えば、次のように、熱輸送回路２２等の具体的構成を変更してもよい。

　図６は、変形例の温調システム２００の概略構成を示すブロック図である。図６に示すように、変形例の温調システム２００は、熱輸送回路２２が、水冷コンデンサ４２の代わりに、インナーコンデンサ２０１を備える。そして、空調装置２３は、ヒータ５１を設ける代わりに、第２ファン５２が外気または車室１０の空気を、インナーコンデンサ２０１を介して、車室１０に送り込むように構成される。その他の構成は、上記実施形態の温調システム１００と同様である。このように構成される変形例の温調システム２００においても、上記実施形態と同様に作用する。

　また、上記実施形態及び変形例では、いわゆるヒートポンプシステムによって、バッテリ１２等の発熱部１１で生じた熱が空調装置２３に輸送されているが、ヒートポンプシステム以外のシステムによって、熱輸送が行われてもよい。

　以上のように、上記実施形態に係る温調システムの制御方法は、車両において発熱する部分である発熱部１１が生じさせた熱を用いて車両の車室１０を暖房する温調システム１００，２００の制御方法である。この温調システムの制御方法では、発熱部１１が維持すべき目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}が予め設定され、発熱部１１の温度（例えばバッテリ温度Ｔ_ｂａｔ）が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えたときに発熱部１１の温度を目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}まで低下させるために要求される冷却能力である要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと、発熱部１１を冷却する冷却回路２１の冷却能力（実冷却能力Ｑ_ｃａｐ）と、が演算される。そして、発熱部１１の温度が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えた場合、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の冷却能力（Ｑ_ｃａｐ）が等しくなるまで、発熱部１１の冷却開始は保留され、発熱部１１の温度が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えた後、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の冷却能力（Ｑ_ｃａｐ）が等しくなったときに、発熱部１１の冷却が開始される。

　このように、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐの比較によって冷却の要否を判定し、発熱部１１の温度が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えたとしても、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと実冷却能力Ｑ_ｃａｐが等しくなるまで、発熱部１１の冷却開始を保留すると、発熱部１１の温度を高く維持できる。その結果、発熱部１１で生じた熱を利用する暖房のエネルギー効率ＣＯＰが向上する。さらに、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと実冷却能力Ｑ_ｃａｐが等しくなったときに、発熱部１１の冷却を開始することにより、発熱部１１の温度は、ちょうど目的地に到着したときに、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}にまで低下される。このため、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}が目的地に到着するまでに達成されていればよいときには、発熱部１１の温度制御の目的は達成される。したがって、上記実施形態に係る温調システムの制御方法は、発熱部１１を目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に制御しつつ、かつ、従来よりも暖房のエネルギー効率ＣＯＰを向上させることができる。

上記実施形態に係る温調システムの制御方法では、発熱部１１の熱容量（例えばバッテリ１２の熱容量Ｃ_ｂａｔ）、発熱部１１の温度（例えばバッテリ温度Ｔ_ｂａｔ）、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}、及び、車両が走行を予定する時間（走行時間τ_ｄ）、に基づいて、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑが演算される。

　このように、走行時間τ_ｄ等を用いて要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑを演算すると、車両の具体的な走行予定等に応じた適切な要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑが演算されるので、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑの正確性が向上する。その結果、発熱部１１の冷却開始時期が正しく判定されやすい。

　上記実施形態に係る温調システムの制御方法では、特に、発熱部１１の瞬時発熱量（例えばバッテリ１２の瞬時発熱量Ｑ_１）、及び、発熱部１１が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に到達したときの発熱部１１からの抜熱量（例えばバッテリ１２からの抜熱量Ｑ_２）、に基づいて、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑが補正される。そして、補正した要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑ（式（２）のＱ_ｒｅｑ）に基づいて、発熱部１１（例えばバッテリ１２）の冷却開始時期が判定される。

　このように、瞬時発熱量Ｑ_１及び抜熱量Ｑ_２をさらに考慮して要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑを演算することにより、要求冷却能力Ｑｒｅｑは特に正確に演算される。その結果、発熱部１１の冷却開始時期が特に正しく判定されやすい。

　上記実施形態に係る温調システムの制御方法では、冷却回路２１を循環する冷媒（第１冷媒）の温度Ｔ_ｗ１と、外気温Ｔ_ｏｕｔと、に基づいて、冷却回路２１の冷却能力（実冷却能力Ｑ_ｃａｐ）が演算される。

　このように、第１冷媒温度Ｔ_ｗ１と外気温Ｔ_ｏｕｔに基づいて、冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐを演算することにより、正確な実冷却能力Ｑ_ｃａｐが演算される。その結果、発熱部１１の冷却開始時期が特に正しく判定されやすい。

　上記実施形態に係る温調システムの制御方法では、特に、冷却回路２１の冷却能力（実冷却能力Ｑ_ｃａｐ）が、冷却回路２１の最大冷却能力（式（３）第１項）から、予め定めるマージンＭを減算することによって演算される。

　このように、所定のマージンＭを考慮して、冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐを演算することにより、発熱部１１の冷却開始が遅れることを防止できる。このため、車両が目的地に到着する時点で、発熱部１１を確実に目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に到達させることができる。

　上記実施形態に係る温調システムの制御方法では、特に、マージンＭは、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑ及び冷却回路２１の冷却能力（実冷却能力Ｑ_ｃａｐ）を演算するためのパラメータが含み得る誤差に応じて設定される。

　このように、マージンＭによって、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑ及び実冷却能力Ｑ_ｃａｐの演算誤差をまとめて相殺させることにより、その結果、発熱部１１の冷却開始時期が特に正しく判定されやすい。また、車両が目的地に到着する時点で、発熱部１１を確実に目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に到達させることができる。

　上記実施形態に係る温調システムの制御方法では、車両が停車しているときの冷却回路２１の冷却能力（実冷却能力Ｑ_ｃａｐ）に基づき、発熱部１１の冷却開始時期が判定される。

　車両が停車している場合、車速に関して、熱交換器単体性能Ｓ_ＨＥＸが最も低くなる。すなわち、最も厳しい条件で実冷却能力Ｑ_ｃａｐが演算される。このため、車両が停車しているときの実冷却能力Ｑ_ｃａｐに基づいて、発熱部１１の冷却開始時期を判定することにより、発熱部１１の冷却開始時期は、実際的な車速及びその変化等によらず、判定される。このため、発熱部１１を確実に目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に制御しつつ、かつ、暖房のエネルギー効率ＣＯＰを向上させることができる。

　上記実施形態に係る温調システムの制御方法では、発熱部１１が、車両に電力を供給するバッテリ１２、車両を駆動する電動パワートレーン１３、または、バッテリ１２及び電動パワートレーン１３である。

　バッテリ１２や電動パワートレーン１３（またはその構成物）は、車両の中でも、熱を生じやすい。したがって、これらを発熱部１１、すなわち暖房の熱源として利用することで、特に、効率の良い暖房を実現できる。

　上記実施形態に係る温調システムの制御方法では、発熱部１１がバッテリ１２を含む場合、少なくともバッテリ１２を急速充電したときに、バッテリ１２について冷却開始時期が判定される。

　バッテリ１２は、車両の走行中に熱を生じるだけでなく、車両の停車後、急速充電によって温度が急上昇する場合がある。このため、バッテリ１２は、暖房の熱源として好適であるとともに、急速充電による急激な温度上昇に備える目的で目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を設定するとしても、これは目的地に到着するまでに達成しておけばよい目標である。したがって、バッテリ１２を急速充電するシーンは、上記実施形態に係る温調システムの制御方法によって、暖房のエネルギー効率ＣＯＰを特に向上させやすい。

　上記実施形態に係る温調システムの制御方法では、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}は、予め定められる第１温度θ_１から第２温度θ_２の範囲によって設定される。そして、発熱部１１の冷却を開始した後、発熱部１１は第２温度θ_２まで冷却される（図４参照）。

　比較例の制御では、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}が範囲によって定められている場合でも、走行中に目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を維持するために、実質的には、下限である第１温度θ_１またはそれ以下まで発熱部１１（バッテリ１２）を冷却しなければならない。これに対し、上記実施形態に係る温調システムの制御方法では、ちょうど目的地に到着したときに、発熱部１１（バッテリ１２）の温度は、上限である第２温度θ_２に到達させれば足りる。このため、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}が範囲によって定められているときには、上記のように発熱部１１をその上限である第２温度θ_２まで冷却することにより、暖房のエネルギー効率ＣＯＰを特に向上させやすい。

　上記実施形態に係る温調システムの制御装置は、車両において発熱する部分である発熱部１１が生じさせた熱を用いて車両の車室を暖房する温調システム１００，２００の制御装置（温調コントローラ１０２）である。この制御装置（温調コントローラ１０２）は、発熱部１１が維持すべき目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を設定し、発熱部１１の温度が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えたときに発熱部１１の温度を目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}まで低下させるために要求される冷却能力である要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと、発熱部１１を冷却する冷却回路２１の冷却能力（実冷却能力Ｑ_ｃａｐ）と、を演算し、発熱部１１の温度が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えた場合、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の冷却能力（Ｑ_ｃａｐ）が等しくなるまで、発熱部１１の冷却開始を保留し、発熱部１１の温度が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えた後、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の冷却能力（Ｑ_ｃａｐ）が等しくなったときに、発熱部１１の冷却を開始する。

　このように、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと冷却回路２１の実冷却能力Ｑ_ｃａｐの比較によって冷却の要否を判定し、発熱部１１の温度が目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}を超えたとしても、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと実冷却能力Ｑ_ｃａｐが等しくなるまで、発熱部１１の冷却開始を保留すると、発熱部１１の温度を高く維持できる。その結果、発熱部１１で生じた熱を利用する暖房のエネルギー効率ＣＯＰが向上する。さらに、要求冷却能力Ｑ_ｒｅｑと実冷却能力Ｑ_ｃａｐが等しくなったときに、発熱部１１の冷却を開始することにより、発熱部１１の温度は、ちょうど目的地に到着したときに、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}にまで低下される。このため、目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}が目的地に到着するまでに達成されていればよいときには、発熱部１１の温度制御の目的は達成される。したがって、上記実施形態に係る温調システムの制御装置は、発熱部１１を目標温度Ｔ_{ｔａｒｇｅｔ}に制御しつつ、かつ、従来よりも暖房のエネルギー効率ＣＯＰを向上させることができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態及び各変形例で説明した構成は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。

Claims

　車両において発熱する部分である発熱部が生じさせた熱を用いて前記車両の車室を暖房する温調システムの制御方法であって、
　前記発熱部が維持すべき目標温度を予め設定し、
　前記発熱部の温度が前記目標温度を超えたときに前記発熱部の温度を前記目標温度まで低下させるために要求される冷却能力である要求冷却能力と、前記発熱部を冷却する冷却回路の冷却能力と、を演算し、
　前記発熱部の温度が前記目標温度を超えた場合、前記要求冷却能力と前記冷却回路の冷却能力が等しくなるまで、前記発熱部の冷却開始を保留し、
　前記発熱部の温度が前記目標温度を超えた後、前記要求冷却能力と前記冷却回路の冷却能力が等しくなったときに、前記発熱部の冷却を開始する、
温調システムの制御方法。
　請求項１に記載の温調システムの制御方法であって、
　前記発熱部の熱容量、前記発熱部の温度、前記目標温度、及び、前記車両が走行を予定する時間、に基づいて、前記要求冷却能力を演算する、
温調システムの制御方法。
　請求項２に記載の温調システムの制御方法であって、
　前記発熱部の瞬時発熱量、及び、前記発熱部が前記目標温度に到達したときの前記発熱部からの抜熱量、に基づいて、前記要求冷却能力を補正し、
　補正した前記要求冷却能力に基づいて、前記発熱部の冷却開始時期を判定する、
温調システムの制御方法。
　請求項１に記載の温調システムの制御方法であって、
　前記冷却回路を循環する冷媒の温度と、外気温と、に基づいて、前記冷却回路の冷却能力を演算する、
温調システムの制御方法。
　請求項１に記載の温調システムの制御方法であって、
　前記冷却回路の冷却能力を、前記冷却回路の最大冷却能力から、予め定めるマージンを減算することによって演算する、
温調システムの制御方法。
　請求項５に記載の温調システムの制御方法であって、
　前記マージンを、前記要求冷却能力及び前記冷却回路の冷却能力を演算するためのパラメータが含み得る誤差に応じて設定する、
温調システムの制御方法。
　請求項１に記載の温調システムの制御方法であって、
　前記車両が停車しているときの前記冷却回路の冷却能力に基づき、前記発熱部の冷却開始時期を判定する、
温調システムの制御方法。
　請求項１に記載の温調システムの制御方法であって、
　前記発熱部が、前記車両に電力を供給するバッテリ、前記車両を駆動する電動パワートレーン、または、前記バッテリ及び前記電動パワートレーンである、
温調システムの制御方法。
　請求項８に記載の温調システムの制御方法であって、
　前記発熱部が前記バッテリを含む場合、少なくとも前記バッテリを急速充電したときに、前記バッテリについて冷却の開始または冷却の保留を判定する、
温調システムの制御方法。
　請求項１に記載の温調システムの制御方法であって、
　前記目標温度は、予め定められる第１温度から第２温度の範囲によって設定され、
　前記発熱部の冷却を開始した後、前記発熱部を前記第２温度まで冷却する、
温調システムの制御方法。
　車両において発熱する部分である発熱部が生じさせた熱を用いて前記車両の車室を暖房する温調システムの制御装置であって、
　前記制御装置は、
　　前記発熱部が維持すべき目標温度を設定し、
　　前記発熱部の温度が前記目標温度を超えたときに前記発熱部の温度を前記目標温度まで低下させるために要求される冷却能力である要求冷却能力と、前記発熱部を冷却する冷却回路の冷却能力と、を演算し、
　前記発熱部の温度が前記目標温度を超えた場合、前記要求冷却能力と前記冷却回路の冷却能力が等しくなるまで、前記発熱部の冷却開始を保留し、
　前記発熱部の温度が前記目標温度を超えた後、前記要求冷却能力と前記冷却回路の冷却能力が等しくなったときに、前記発熱部の冷却を開始させる、
温調システムの制御装置。