车辆用热交换装置的制作方法

本发明涉及车辆用热交换装置。

背景技术：

以往，已知被应用于具有内燃机和可充放电的蓄电部的车辆的车辆用热交换装置(例如，参见专利文献1)。

上述专利文献1中公开了具有可充放电的电容器(蓄电部)、由来自于电容器的放电驱动的电动机、为发电而设置的内燃机和由来自于电容器的电力供给驱动的加热器以及风扇的电动车辆。在该电动车辆中，通过在对电容器开始充电前利用来自于电容器的电力来驱动加热器以及风扇，利用伴随电容器的放电的发热和来自于加热器以及风扇的热风而使电容器升温。然后，通过在使之升温的状态下，开始对电容器进行充电，从而提高电容器中的充电效率。

专利文献

专利文献1：日本特开2011-15544号公报

技术实现要素：

但在上述专利文献1的电动车辆中，在充电中，在电容器会发生自发热。此时，在电容器的充电效率足够高的状态下，在电容器中产生的热是不需要的。由此，认为存在以下问题：在电容器中产生的热得不到有效的利用。

本发明是为解决如上所述的问题而完成的，本发明的1个目的在于提供一种可以有效地利用在电容器中产生的热的车辆用热交换装置。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案中的车辆用热交换装置具有与内燃机进行热交换的热交换介质流通的第1介质流通回路、与可充放电的蓄电部进行热交换的热交换介质流通的第2介质流通回路和切换第1介质流通回路与第2介质流通回路之间的连通状态以及非连通状态的第1阀部，并形成为利用第1阀部使第1介质流通回路与第2介质流通回路之间成为连通状态，从而使用蓄电部的热来进行内燃机的驱动前的升温。

在本发明的一个技术方案的车辆用热交换装置中，通过如上所述的结构，利用第1阀部使第1介质流通回路与第2介质流通回路之间成为连通状态，可以使与蓄电部进行热交换而被加热的第2介质流通回路的热交换介质在连通状态的第1介质流通回路内流通。由此，由于可以将蓄电部的热用于内燃机的驱动前的升温，因此可以使在驱动前预先升温的内燃机在提高燃烧效率的状态下驱动。其结果是，可以将在蓄电部产生的热有效地利用于内燃机的升温。

此外，在一个技术方案的车辆用热交换装置中，利用第1阀部使第1介质流通回路与第2介质流通回路之间成为非连通状态，可以对蓄电部与内燃机进行热分离。由此，可以抑制从由于驱动而产生大量的热的内燃机向蓄电部供给大量的热，因此可以抑制由大量的热导致的蓄电部的故障的产生。

在上述一个技术方案的车辆用热交换装置中，优选形成为在蓄电部的温度变为第1温度阈值以上的情况下，利用第1阀部使第1介质流通回路与第2介质流通回路之间成为连通状态，从而使用蓄电部的热来进行内燃机的驱动前的升温。

如果形成为上述结构，可以在蓄电部充分升温至第1温度阈值以上的状态下，使用蓄电部的热来进行内燃机的驱动前的升温。由此，与在蓄电部未充分升温的状态下使用蓄电部的热的情况相比，例如，可以抑制蓄电部的充放电效率的降低。

这种情况下，优选进一步具有设于第2介质流通回路的路径上并冷却在第2介质流通回路流通的热交换介质的蓄电部冷却部，在蓄电部的温度变为高于第1温度阈值的第2温度阈值以上的情况下，利用第1阀部将第1介质流通回路与第2介质流通回路之间从连通状态切换至非连通状态，在第2介质流通回路的蓄电部冷却部中冷却热交换介质，从而冷却蓄电部。

如果形成为上述结构，在蓄电部升温至第2温度阈值以上时，由于可以使用蓄电部冷却部可靠地冷却蓄电部，因此可以将蓄电部维持在稳定的温度。此外，利用第1阀部使第1介质流通回路与第2介质流通回路之间成为非连通状态，可以抑制被冷却的热交换介质流通至第1介质流通回路。由此，抑制内燃机不必要地被冷却，从而可以抑制内燃机的温度降低。

在上述一个技术方案的车辆用热交换装置中，优选进一步具有与通过从蓄电部放电的电力进行驱动的驱动用电动机进行热交换的热交换介质流通的第3介质流通回路、和切换第1介质流通回路与第3介质流通回路之间的连通状态以及非连通状态的第2阀部。

如果形成为上述结构，不仅蓄电部的热，由从蓄电部放电的电力进行驱动的驱动用电动机的热也可以用于内燃机的驱动前的升温。由此，可以使在驱动前预先升温的内燃机在进一步提高燃烧效率的状态下驱动。此外，利用第2阀部使第1介质流通回路与第3介质流通回路之间形成非连通状态，可以对驱动用电动机与内燃机进行热分离。由此，可以抑制从由于驱动而产生大量的热的内燃机向驱动用电动机供给大量的热而导致驱动用电动机的产生故障。

这种情况下，优选在驱动用电动机的温度变为第3温度阈值以上的情况下，利用第1阀部使第1介质流通回路与第2介质流通回路之间为非连通状态，同时，利用第2阀部使第1介质流通回路与第3介质流通回路之间成为连通状态，从而从蓄电部的热切换至驱动用电动机的热而进行内燃机的驱动前的升温。

如果形成为上述结构，可以在驱动用电动机充分升温至第3温度阈值以上的状态下，使用驱动用电动机的热，进行内燃机的驱动前的升温。由此，与在驱动用电动机未充分升温的状态下使用驱动用电动机的热的情况相比，可以抑制驱动用电动机的驱动效率降低。

在切换至上述驱动用电动机的热而进行内燃机的驱动前的升温的构成中，优选进一步具有设于第2介质流通回路的路径上并冷却在第2介质流通回路流通的热交换介质的蓄电部冷却部，在驱动用电动机的温度为第3温度阈值以上的情况下，从蓄电部的热切换至驱动用电动机的热而进行内燃机的驱动前的升温，同时，在第2介质流通回路的蓄电部冷却部中冷却热交换介质，从而冷却蓄电部。

如果形成为上述结构，可以抑制由于对驱动用电动机放电而发热的蓄电部超过必要地升温。由此，可以将蓄电部维持在稳定的温度。

在上述蓄电部的温度变为第1温度阈值以上的情况下进行内燃机的升温的结构中，蓄电部形成为可以由外部电源充电，在蓄电部被外部电源充电时，在蓄电部的温度变为第1温度阈值以上的情况下，通过第1阀部使第1介质流通回路与第2介质流通回路之间成为连通状态。

如果形成为上述结构，能够在利用外部电源进行充电时实施蓄电部的升温，如果蓄电部的温度变为第1温度阈值以上，则能够使由于充电产生的蓄电部的热作用于内燃机，从而在内燃机驱动前进行内燃机的升温。

在形成有上述第3介质流通回路以及第2阀部的结构中，在第3介质流通回路的路径上，除了驱动用电动机，还设置换流器(inverter)，该换流器将从蓄电部放电的直流电流转换为交流电流并供给至驱动用电动机，在第3介质流通回路流通的热交换介质与驱动用电动机以及换流器进行热交换。

如果形成为上述结构，不仅驱动用电动机，作为发热体的换流器也可用于内燃机的驱动前的升温，从而更早地进行内燃机的升温。

在形成有上述第1～第3介质流通回路和第1以及第2阀部的结构中，进一步具有设于第1介质流通回路的路径上并冷却在第1介质流通回路流通的内燃机的内燃机冷却部、设于第2介质流通回路的路径上并冷却在第2介质流通回路流通的热交换介质的蓄电部冷却部和设于第3介质流通回路的路径上并冷却在第3介质流通回路流通的驱动用电动机的电动机冷却部，在内燃机被驱动后，通过第1阀部使第1介质流通回路与第2介质流通回路之间成为非连通状态，同时，通过第2阀部使第1介质流通回路与第3介质流通回路之间成为非连通状态，从而通过内燃机冷却部、蓄电部冷却部以及电动机冷却部分别对内燃机、蓄电部以及驱动用电动机个别地进行冷却。

如果形成为上述结构，能够对作为发热体的内燃机、驱动用电动机、换流器、以及接收这些发热体的热的热交换介质分别进行冷却。因此，这些发热体的温度不会超过必要地升温，能够将内燃机、驱动用电动机、换流器分别维持于可适当地进行工作的温度。

在上述一个技术方案的车辆用热交换装置中，第1温度阈值被设定为与外部气温的差为指定值以上的值。

通过设定为指定值以上的值，能够检测由于充电而导致的蓄电部的自发热。

[附注项]

应予说明，在本申请中，除了上述一个技术方案的车辆用热交换装置之外，也考虑如下的其他结构。

(附注项1)

在上述一个技术方案的车辆用热交换装置中，进一步具有设于第1介质流通回路的路径上并使第1介质流通回路的热交换介质流通的第1电动泵和设于第2介质流通回路的路径上并使第2介质流通回路的热交换介质流通的第2电动泵。

(附注项2)

在上述一个技术方案的车辆用热交换装置中，热交换介质为水。

(附注项3)

在上述一个技术方案的车辆用热交换装置中，进一步具有进行蓄电部的升温的热源。

附图说明

图1为具有本发明的一个实施的方式的热交换装置的车辆的框图。

图2为显示根据本发明的一个实施方式的热交换装置的冷却水回路的图。

图3：图3(a)为显示本发明的一个实施方式的热交换装置的充电时的温度变化的一个示例的图表。图3(b)为显示根据本发明的一个实施方式的热交换装置的ev行驶时的温度变化的一个示例的图表。

图4为用于说明本发明的一个实施方式的热交换装置的状态1的回路图。

图5为用于说明本发明的一个实施方式的热交换装置的状态2的回路图。

图6为用于说明本发明的一个实施方式的热交换装置的状态3的回路图。

图7为用于说明本发明的一个实施方式的热交换装置的状态4的回路图。

图8为用于说明本发明的一个实施方式的热交换装置的状态5的回路图。

图9为用于说明本发明的一个实施方式的热交换装置的状态6的回路图。

图10为本发明的一个实施方式的充电时的控制流程。

图11为本发明的一个实施方式的ev行驶时的控制流程。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。

参见图1～图9，对具有本发明的一个实施方式的车辆用热交换装置6(此后，称为热交换装置6)的车辆100进行说明。

(车辆的结构)

如图1所示，本实施方式的车辆100具有发动机1(内燃机的一个示例)、电动驱动部2、电池3(蓄电部的一个示例)、充电器4和ecu(enginecontrolunit，发动机控制单元)5。

发动机1为将由燃料的燃烧产生的热能转化为机械性的动能的装置。电动驱动部2为将电能转化为机械性的动能的装置。电池3为可充放电的装置，例如，由多个锂离子二级电池构成。充电器4含有与外部电源101连接的插头(未图示)。充电器4在将来自于外部电源101的交流电流转换为直流电流的同时，控制对电池3的通过直流电流的充电。ecu5含有cpu以及存储器等，在进行车辆100的整体的控制的同时，进行对后述的热交换装置6的控制。

此外，车辆100形成为可以使用发动机1以及电动驱动部2中的一者或两者而进行对行驶等的驱动，同时，可以通过充电器4由外部电源101对电池3进行充电。即，车辆100为所谓的phv(plug-inhybridvehicle，插电式混合动力汽车)。应予说明，将仅使用电动驱动部2驱动车辆100行驶的情况称为ev(electricvehicle，电动汽车)行驶，将以在行驶状态下对发动机1以及电动驱动部2两者进行适当切换的方式来使车辆100行驶的情况称为hv(hybridvehicle，混合动力汽车)行驶。

电动驱动部2含有换流器2a和电动机2b(驱动用电动机的一个示例)。换流器2a基于来自于ecu5的指示，将来自于电池3的直流电流转换为交流电流，同时，通过调整频率等，控制电动机2b的转速。电动机2b例如为同步电动机，基于从换流器2a输入的交流电流而驱动旋转。

发动机1与电动机2b形成为共同通过驱动曲轴(未图示)旋转，而进行对车辆100的行驶等的驱动。

在此，提高充放电的效率等的电池3的优选温度范围比提高驱动效率等的电动驱动部2的优选温度范围低。此外，提高燃烧效率等的发动机1的最佳温度范围比电动驱动部2的优选温度范围高。

(热交换装置的结构)

本实施方式的车辆100进一步具有用于使发动机1、电动驱动部2以及电池3升温或冷却的热交换装置6。如图2所示，热交换装置6含有发动机侧回路61(第1介质流通回路的一个示例)、电池侧回路62(第2介质流通回路的一个示例)和电动驱动部侧回路63(第3介质流通回路的一个示例)作为冷却水(热交换介质的一个示例)各自流通的冷却水回路。此外，热交换装置6进一步含有用于供冷却水在发动机侧回路61与电池侧回路62之间流通的一对第1连接回路64a以及64b、和用于供冷却水在发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间流通的一对第2连接回路65a以及65b。

发动机侧回路61含有分支回路61a。此外，发动机侧回路61的冷却水的流通路径通过利用冷却水流通的管部件连接电动水泵61b、高温用(ht)散热器61c、2个三通阀71以及72、温度调节阀61d和水温传感器61e而形成。此外，在发动机侧回路61的冷却水的流通路径上，配置有发动机1。具体而言，在发动机1一体地形成的水套(未图示)被配置于发动机侧回路61的冷却水的流通路径途中，通过使冷却水在水套的内部流通，进行发动机1的升温或冷却。应予说明，将电动水泵61b的冷却水排出侧作为上游侧，电动水泵61b的冷却水吸入侧作为下游侧。

电动水泵61b基于来自于ecu5的指示，控制发动机侧回路61的冷却水的流速。此外，电动水泵61b配置在发动机1的上游侧，以向发动机1的水套排出冷却水。应予说明，此电动水泵61b与后述的电池侧回路62的电动水泵62a以及电动驱动部侧回路63的电动水泵63a相比，驱动所需要的功率消耗更大，但可以增大冷却水的流速。由此，能够增大传递至冷却水的发动机1的热量，可以可靠地冷却需要迅速冷却的发动机1。

高温用散热器61c配置于发动机1的下游侧。在高温用散热器61c中，通过进行发动机侧回路61的冷却水与外部的空气的热交换，发动机侧回路61的冷却水被冷却。

三通阀71以及72基于来自于ecu5的指示，控制冷却水的流通方向。三通阀71配置于发动机1的下游侧、高温用散热器61c的上游侧和第2连接回路65a的发动机侧回路61侧的合流地点。并且，三通阀71形成为可以开闭发动机1侧的出口71a、高温用散热器61c侧的出口71b和第2连接回路65a侧的出口71c。

三通阀72配置于三通阀71的下游侧、分支回路61a和第1连接回路64b的发动机侧回路61侧的合流地点。并且，三通阀72形成为可以开闭三通阀71侧的出口72a、分支回路61a侧的出口72b和第1连接回路64b侧的出口72c。此外，三通阀72形成为与高温用散热器61c的上游侧连接，并使到达三通阀72的冷却水的一部分可以被供给至高温用散热器61c侧。

温度调节阀61d配置于高温用散热器61c的下游侧，限制温度t7以下的冷却水的流通。应予说明，温度t7为在发动机1驱动时，通过来自于发动机1的发热可以达到的温度。

水温传感器61e测定发动机1的下游侧与三通阀71之间的冷却水的温度，并将测定结果发送至ecu5。应予说明，由水温传感器61e测定的冷却水的温度为被发动机1升温的温度，因此可以作为发动机1的温度(发动机温度)而使用。

此外，分支回路61a连接三通阀72的出口72b和温度调节阀61d的下游侧。

电池侧回路62的冷却水的流通路径通过利用冷却水流通的管部件连接电动水泵62a、热源62b、冷源62c(蓄电部冷却部的一个示例)、2个三通阀73以及74和水温传感器62d而形成。此外，在电池侧回路62的冷却水的流通路径上配置有电池3。具体而言，包围电池3的水套(未图示)配置于电池侧回路62的冷却水的流通路径途中，通过使冷却水在水套的内部流通，进行对电池3的升温或冷却。应予说明，将电动水泵62a的冷却水排出侧作为上游侧，电动水泵62a的冷却水吸入侧作为下游侧。

电动水泵62a基于来自于ecu5的指示，控制电池侧回路62的冷却水的流速。此外，电动水泵62a配置于电池3的上游侧，以向电池3的水套排出冷却水。

热源62b以及冷源62c并列地配置于电池3的下游侧。热源62b例如由通过被来自于电池3的放电驱动的加热器构成。在热源62b中，基于来自于ecu5的指示，通过电池侧回路62的冷却水与加热器进行热交换，使电池侧回路62的冷却水升温。冷源62c例如为通过被来自于电池3的放电驱动的空调用车载热泵装置的蒸发器。在冷源62c中，基于来自于ecu5的指示，通过使电池侧回路62的冷却水和蒸发器内的低温冷媒进行热交换，电池侧回路62的冷却水被冷却。

三通阀73以及74基于来自于ecu5的指示，控制冷却水的流通方向。三通阀73配置于电池3的下游侧、热源62b的上游侧和冷源62c的上游侧的合流地点。并且，三通阀73形成为可以开闭电池3侧的出口73a、热源62b侧的出口73b和冷源62c侧的出口73c。

三通阀74配置于电动水泵62a的下游侧、冷源62c的下游侧和第1连接回路64a的电池侧回路62侧的合流地点。而且，三通阀74形成为可以开闭电动水泵62a侧的出口74a、冷源62c侧的出口74b和第1连接回路64a侧的出口74c。应予说明，电动水泵62a的下游侧与热源62b的下游侧连接。

水温传感器62d测定电池3的下游侧与三通阀73之间的冷却水的温度，并将测定结果发送至ecu5。应予说明，由水温传感器62d测定的冷却水的温度为被电池3升温的温度，因此可以作为电池3的温度(电池温度)而使用。

电动驱动部侧回路63的冷却水的流通路径通过利用冷却水流通的管部件连接电动水泵63a、低温用(lt)散热器63b、1个三通阀75和水温传感器63c而形成。此外，在电动驱动部侧回路63的冷却水的流通路径上，配置有电动驱动部2(换流器2a以及电动机2b)。具体而言，在构成换流器2a的基板的下表面流通的冷却管(未图示)和包围电动机2b的水套(未图示)并列地配置于电动驱动部侧回路63的冷却水的流通路径途中，通过使冷却水在冷却管以及水套的内部流通，进行对电动驱动部2的升温或冷却。应予说明，将电动水泵63a的冷却水排出侧作为上游侧，电动水泵63a的冷却水吸入侧作为下游侧。

电动水泵63a基于来自于ecu5的指示，控制电动驱动部侧回路63的冷却水的流速。此外，电动水泵63a配置于电动驱动部2的上游侧，以向电动驱动部2排出冷却水。低温用散热器63b配置于电动驱动部2的下游侧。在低温用散热器63b中，通过使电动驱动部侧回路63的冷却水与外部的空气进行热交换，电动驱动部侧回路63的冷却水被冷却。

三通阀75基于来自于ecu5的指示，控制冷却水的流通方向。三通阀75配置于电动水泵63a的下游侧、低温用散热器63b的下游侧和第2连接回路65b的电动驱动部侧回路63侧的合流地点。并且，三通阀75形成为可以开闭电动水泵63a侧的出口75a、低温用散热器63b侧的出口75b和第2连接回路65b侧的出口75c。

水温传感器63c测定电动驱动部2的下游侧的冷却水的温度，并将测定结果发送至ecu5。应予说明，由水温传感器63c测定的冷却水的温度为被电动驱动部2升温的温度，因此可以作为电动驱动部2的温度(电动驱动部温度)而使用。

第1连接回路64a由连接三通阀71的下游侧即三通阀72的上游侧和三通阀74的管部件形成。第1连接回路64b由连接三通阀72和三通阀73的下游侧即冷源62c的上游侧的管部件形成。第2连接回路65a由连接三通阀71和电动驱动部2的下游侧的管部件形成。第2连接回路65b由连接电动水泵61b的下游侧和三通阀75的管部件形成。

根据上述结构，在本实施方式的热交换装置6中，形成为通过三通阀71、72、73以及74(第1阀部的一个示例)，可以对发动机侧回路61与电池侧回路62之间的连通状态以及非连通状态进行切换。例如，如图5所示，通过使三通阀71的出口71a、71b、三通阀72的出口72b、72c、三通阀73的出口73a、73c、三通阀74的出口74a以及74c为打开状态(op)，使三通阀71的出口71c、三通阀72的出口72a、三通阀73的出口73b以及三通阀74的出口74b为关闭状态(cl)，从而形成发动机侧回路61与电池侧回路62之间的连通状态，可以使冷却水在发动机侧回路61与电池侧回路62之间循环。

此外，例如，如图6所示，通过使三通阀73的出口73a、73c、三通阀74的出口74a以及74b为打开状态(op)，使三通阀72的出口72c、三通阀73的出口73b以及三通阀74的出口74c为关闭状态(cl)，从而使发动机侧回路61与电池侧回路62之间为非连通状态，可以使冷却水在发动机侧回路61内以及电池侧回路62内分别循环。

此外，在本实施方式的热交换装置6中，形成为通过三通阀71、72以及75(第2阀部的一个示例)，可以对发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间的连通状态以及非连通状态进行切换。例如，如图7所示，通过使三通阀71的出口71a、71c、三通阀75的出口75a以及75c为打开状态(op)，使三通阀71的出口71b、三通阀72的出口72c以及三通阀75的出口75b为关闭状态(cl)，从而形成发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间的连通状态，可以使冷却水在发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间循环。

此外，如图8所示，通过使三通阀75的出口75a以及75b为打开状态(op)，使三通阀71的出口71c、三通阀72的出口72c以及三通阀75的出口75c为关闭状态(cl)，从而使发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间为非连通状态，可以使冷却水在发动机侧回路61内以及电动驱动部侧回路63内分别循环。

(升温以及冷却控制)

ecu5形成为在电池3充电时以及ev行驶时，使用热交换装置6，对驱动前的发动机1、电动驱动部2以及电池3中的任意一个或多个进行升温或冷却。此时，ecu5形成为基于水温传感器62d或63c的测定结果，对驱动前的发动机1、电动驱动部2以及电池3中的任意一个或多个进行升温或冷却。此外，ecu5形成为在hv行驶时，使用热交换装置6，对发动机1、电动驱动部2以及电池3中的任意一个或多个进行升温或冷却。此时，ecu5以基于发动机1的驱动状态、水温传感器61e、62d以及63c的测定结果，分别对发动机1、电动驱动部2以及电池3个别地进行升温或冷却。以下，参见图3～图9，对ecu5的升温以及冷却控制进行详细说明。

(电池充电时)

ecu5形成为在电池3充电时，基于来自于水温传感器62d的测定结果(电池温度)，进行使驱动前的发动机1升温的控制以及使电池3升温或冷却的控制。应予说明，在本实施方式中，假定车辆100配置于低温环境下(温度t0)的情况而进行说明。

具体而言，首先，ecu5基于预先被用户等设定的充电结束时间(ev行驶预定时间)和电池3的soc(stateofcharge，荷电状态)，推测充电开始时间。然后，ecu5在判断已到充电开始时间的时候，由于如图3所示，电池温度(＝温度t0)不足温度t1，因此使热交换装置6转变为状态1。在该状态1中，如图4所示，使三通阀73的出口73a以及73b为打开状态(op)，使三通阀73的出口73c以及三通阀74的出口74a为关闭状态(cl)。此外，通过ecu5，向电动水泵62a以及热源62b供给电力。由此，冷却水在仅由电池侧回路62内构成的循环回路c1(在图4中用粗线图示)中流通，同时，通过将在热源62b中被升温的冷却水供给至电池3，电池3被升温。由此，可以抑制在充电效率低的低温状态下对电池3充电。

其后，ecu5在判断由于热源62b导致的升温而使电池3的电池温度达到温度t1(第1温度阈值的一个示例)时，使热交换装置6转变为状态2。在该状态2中，如图5所示，使三通阀71的出口71a、71b、三通阀72的出口72b、72c、三通阀73的出口73a、73c、三通阀74的出口74a以及74c为打开状态(op)，使三通阀71的出口71c、三通阀72的出口72a、三通阀73的出口73b以及三通阀74的出口74b为关闭状态(cl)。此外，通过ecu5，向电动水泵62a供给电力。由此，冷却水在发动机侧回路61与电池侧回路62之间变成连通状态而形成的循环回路c2(在图5中用粗线图示)中流通。其结果是，在自发热的电池3被冷却的同时，被自发热的电池3加热的冷却水被供给至发动机1，由此进行发动机1的驱动前的升温。

此外，在状态2下，功率消耗大的电动水泵61b不被驱动。由此，可以降低为了维持状态2所需要的功率消耗。

应予说明，温度t1为判断电池3开始自发热的温度。

然后，ecu5在判断由于自发热导致的升温而使电池温度达到比温度t1高的温度t2(第2温度阈值的一个示例)时，使热交换装置6转变为状态3。在该状态3中，如图6所示，使三通阀73的出口73a、73c、三通阀74的出口74a以及74b为打开状态(op)，使三通阀72的出口72c、三通阀73的出口73b以及三通阀74的出口74c为关闭状态(cl)。此外，通过ecu5，向电动水泵62a以及冷源62c供给电力。由此，发动机侧回路61与电池侧回路62之间从连通状态切换至非连通状态。然后，冷却水在仅由电池侧回路62内构成的循环回路c3(在图6中用粗线图示)中流通，同时，通过将在冷源62c中被冷却的冷却水供给至电池3，进行电池3的冷却。

应予说明，在状态3下，在发动机侧回路61中电动水泵61b不被驱动。由此，在状态3下的发动机侧回路61中，通过使在状态2下被加热的冷却水不进行循环而停留在发动机1的周边，发动机1被保温。

应予说明，温度t2为判断电池3由于自发热而超过必要地发热的温度。

此外，ecu5形成为在判断由于电池3被冷却而使电池温度达到比温度t1高并且比温度t2低的温度t3时，使热交换装置6返回至图5所示的状态2。由此，发动机侧回路61与电池侧回路62之间再次形成连通状态，并再次进行发动机1的驱动前的升温。然后，通过重复该状态2与状态3，进行电池3的冷却与发动机1的升温，直至充电结束。其结果是，通过电池3的排热，发动机1被一定程度地升温，从而缩短或减少驱动开始时的暖机时间。

(ev行驶时)

ecu5形成为在电池3的ev行驶时，主要基于来自于水温传感器63c的测定结果(电动驱动部温度)，进行使驱动前的发动机1升温的控制、使电动驱动部2冷却的控制以及使电池3冷却的控制。应予说明，在本实施方式中，假定车辆100在充电结束后立即转换至ev行驶的情况而进行说明。

具体而言，首先，ecu5在ev行驶开始时间，通过从电池3供给电力，驱动电动驱动部2。然后，使热交换装置6转变为图5所示的状态2。由此，发动机侧回路61与电池侧回路62之间变为连通状态。然后，通过向发动机1供给被由于放电而发热的电池3加热的冷却水，进行发动机1的驱动前的升温。此外，由于从电池3供给的电力的一部分变成热量，电动驱动部2被升温。

然后，ecu5在判断电动驱动部2的电动驱动部温度达到高于温度t2的温度t4(第3温度阈值的一个示例)时，使热交换装置6转变为状态4。在该状态4中，如图7所示，使三通阀71的出口71a、71c、三通阀73的出口73a、73c、三通阀74的出口74a、74b、三通阀75的出口75a以及75c为打开状态(op)，使三通阀71的出口71b、三通阀72的出口72c、三通阀73的出口73b、三通阀74的出口74c以及三通阀75的出口75b为关闭状态(cl)。此外，通过ecu5，向电动水泵62a、63a以及冷源62c供给电力。由此，发动机侧回路61与电池侧回路62之间从连通状态切换至非连通状态。然后，冷却水在仅由电池侧回路62内构成的循环回路c3(图7中用粗线图示)流通，同时，在电池侧回路62中冷却水被冷源62c冷却，由此进行电池3的冷却。应予说明，这时，也可以使热交换装置6形成为在电池3的温度不足温度t3的情况下，不进行电池3的冷却。

此外，在状态4下，发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间变为连通状态。然后，冷却水在发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间变为连通状态而形成的循环回路c4(图6中用粗线图示)中流通。由此，通过向发动机1供给被电动驱动部2加热的冷却水，进行发动机1的驱动前的升温。

此外，在状态4下，在发动机侧回路61中电动水泵61b不被驱动。

应予说明，温度t4为判断电动驱动部2由于驱动而被充分地升温的温度。

然后，ecu5在判断电动驱动部2的电动驱动部温度达到高于温度t4的温度t5时，使热交换装置6转变为状态5。在该状态5下，如图8所示，使三通阀73的出口73a、73c、三通阀74的出口74a、74b、三通阀75的出口75a以及75b为打开状态(op)，使三通阀71的出口71c、三通阀72的出口72c、三通阀73的出口73b、三通阀74的出口74c以及三通阀75的出口75c为关闭状态(cl)。此外，通过ecu5，向电动水泵62a、63a以及冷源62c供给电力。由此，发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间从连通状态切换至非连通状态。然后，冷却水在仅由电动驱动部侧回路63内构成的循环回路c5(图8中用粗线图示)中流通，同时，向电动驱动部2供给在低温用散热器63b中被冷却的冷却水，由此冷却电动驱动部2。由此，可以抑制由于电动驱动部2的换流器2a以及电动机2b在温度t5以上的高温环境下驱动而导致的驱动效率的降低。应予说明，在状态5下，与状态4相同，在电池侧回路62中，冷却水被冷源62c冷却，由此进行电池3的冷却。

此外，在状态5下，在发动机侧回路61中电动水泵61b不被驱动。由此，在状态5下发动机1被保温。

应予说明，温度t5为判断电动驱动部2由于驱动而超过必要地发热的温度。

此外，ecu5形成为在判断由于电动驱动部2被冷却而使电动驱动部温度达到高于温度t4并且低于温度t5的温度t6时，使热交换装置6返回如图8所示的状态4。由此，发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间再次变为连通状态，并再次进行发动机1的驱动前的升温。然后，重复该状态4与状态5。其结果是，由于电动驱动部2以及电池3的排热，发动机1被进一步升温，从而进一步缩短或减少驱动开始时的暖机时间。

(hv行驶时)

然后，ecu5在根据车辆100的运行状态等判断从ev行驶转换至hv行驶时，使热交换装置6转变为状态6。在该状态6下，如图9所示，使三通阀71的出口71a、71b、三通阀72的出口72a、72b、三通阀73的出口73a、73c、三通阀74的出口74a、74b、三通阀75的出口75a以及75b为打开状态(op)，使三通阀71的出口71c、三通阀72的出口72c、三通阀73的出口73b、三通阀74的出口74c以及三通阀75的出口75c为关闭状态(cl)。由此，在发动机侧回路61与电池侧回路62之间变为非连通状态的同时，发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间变为非连通状态。

然后，在状态6下，通过ecu5在发动机侧回路61、电池侧回路62以及电动驱动部侧回路63中各自个别地进行控制。即，在发动机侧回路61中，在通过发动机1的驱动使发动机侧回路61的冷却水升温而使发动机温度超过温度t7时，温度调节阀61d变为打开状态，同时，通过ecu5，向电动水泵61b供给电力。由此，冷却水被高温用散热器61c迅速地冷却，从而进行发动机1的冷却。此外，在电池侧回路62中，ecu5在判断电池温度达到温度t2时，向电动水泵62a以及冷源62c(或热源62b)供给电力。由此，通过利用冷源62c冷却冷却水，进行电池3的冷却，或者，通过利用热源62b使冷却水升温，进行电池3的升温。此外，在电动驱动部侧回路63中，ecu5在判断电动驱动部温度达到温度t5时，向电动水泵63a供给电力。由此，通过利用低温用散热器63b冷却冷却水，进行电动驱动部2的冷却。

在此，在状态6下，发动机侧回路61与电池侧回路62之间变为非连通状态，同时，发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间变为非连通状态，由此可以抑制被发动机1升温的高温的冷却水被供给至电池3或电气驱动部2。

接下来，参见图10，对充电时的热交换装置6的控制涉及的ecu5(参见图1)的控制流程进行说明。

如图10所示，首先，在步骤s1中，通过ecu5判断是否为充电开始时间，并且，重复本控制直至判断为充电开始时间。然后，在步骤s2中，通过ecu5基于水温传感器62d的测定结果，判断电池温度是否不足温度t1。当在步骤s2中判断电池温度不足温度t1时，在步骤s3中，通过ecu5使热交换装置6转变为状态1。由此，进行电池3的升温。然后，返回至步骤s2，再次判断电池温度是否不足温度t1。

在步骤s2中，在判断电池温度为温度t1以上的情况下，在步骤s4中，通过ecu5使热交换装置6转变为状态2。由此，自发热的电池3被冷却，同时，利用电池3的热进行发动机1的驱动前的升温。

然后，在步骤s5中，通过ecu5判断电池温度是否超过温度t2，并且，重复本控制直至判断电池温度超过温度t2。在判断电池温度超过温度t2的情况下，在步骤s6中，通过ecu5使热交换装置6转变为状态3。由此，自发热的电池3被冷却，同时，发动机1被保温。

然后，在步骤s7中，通过ecu5判断电池温度是否不足温度t3。在步骤s7中，在判断电池温度为温度t3以上的情况下，在步骤s8中，通过ecu5使热交换装置6转变为状态3。然后，进入步骤s10。在步骤s7中，在判断电池温度不足温度t3的情况下，在步骤s9中，通过ecu5使热交换装置6转变为状态2。然后，进入步骤s10。

在步骤s10中，通过ecu5判断是否为充电结束时间。当在步骤s10中判断不为充电结束时间时，返回至步骤s7。但在步骤s10中判断为充电结束时间时，结束电池3的充电，并且结束充电时的控制流程。

接下来，参见图11，对ev行驶时的热交换装置6的控制涉及的ecu5(参见图1)的控制流程进行说明。

如图11所示，首先，在步骤s11中，通过ecu5判断是否为ev行驶开始，并且，重复本控制直至判断ev行驶开始。然后，在步骤s12中，通过ecu5使热交换装置6转变为状态2。由此，在由于放电而发热的电池3被冷却的同时，进行发动机1的驱动前的升温。

然后，在步骤s13中，判断电动驱动部温度是否超过温度t4，并且，重复本控制直至判断电动驱动部温度超过温度t4。在判断电动驱动部温度超过温度t4的情况下，在步骤s14中，通过ecu5使热交换装置6转变为状态4。由此，进行电池3以及电动驱动部2的冷却，同时，通过电动驱动部2的热进行发动机1的驱动前的升温。

然后，在步骤s15中，判断电动驱动部温度是否超过温度t5，并且，重复本控制直至判断电动驱动部温度超过温度t5。在判断电动驱动部温度超过温度t5的情况下，在步骤s16中，通过ecu5使热交换装置6转变为状态5。由此，进行电池3以及电动驱动部2的冷却，同时，发动机1被保温。

然后，在步骤s17中，判断电动驱动部温度是否不足温度t6。当在步骤s17中判断电动驱动部温度为温度t6以上时，在步骤s18中，通过ecu5使热交换装置6转变为状态5。然后，进入步骤s20。在步骤s17中，在判断电动驱动部温度不足温度t6的情况下，在步骤s19中，通过ecu5使热交换装置6转变为状态4。然后，进入步骤s20。

在步骤s20中，通过ecu5判断是否结束ev行驶并切换至hv行驶。当在步骤s20中判断未结束ev行驶时，返回至步骤s17。当在步骤s20中判断切换至hv行驶时，通过ecu5切换至hv行驶时并使热交换装置6转变为状态6。然后，结束ev行驶时的控制流程。此外，在hv行驶时，通过ecu5在发动机侧回路61、电池侧回路62以及电动驱动部侧回路63中各自个别地进行冷却控制。

[本实施方式的效果]

在本实施方式中，可以得到以下的效果。

本实施方式中，如上所述，通过三通阀71～74使发动机侧回路61与电池侧回路62之间为连通状态。由此，可以使与电池3进行热交换而被加热的电池侧回路62的冷却水在连通状态的发动机侧回路61内流通。其结果是，由于可以将电池3的热用于发动机1的驱动前的升温，因此可以使在驱动前预先升温的发动机1在提高燃烧效率的状态下驱动。因此，可以将在电池3中产生的热有效地利用于发动机1的升温。

此外，在本实施方式中，通过利用三通阀71～74使发动机侧回路61与电池侧回路62之间为非连通状态，可以对电池3和发动机1进行热分离。由此，可以抑制从由于驱动而产生大量的热的发动机1向电池3供给大量的热，因此可以抑制因大量的热而导致的电池3的故障的产生。

此外，在本实施方式中，ecu5在判断由于利用热源62b进行的升温而使电池3的电池温度为温度t1以上时，使热交换装置6转变为使用电池3的热而进行发动机1的驱动前的升温的状态2。由此，能够在电池3充分升温至温度t1以上的状态下使用电池3的热而进行发动机1的驱动前的升温。其结果是，与在电池3未充分升温的状态下使用电池3的热的情况相比，可以抑制电池3的充电效率的降低。

此外，在本实施方式中，ecu5在判断电池温度为比温度t1高的温度t2以上时，使热交换装置6转变为使用冷源62c而进行电池3的冷却的状态3。由此，在电池3升温至温度t2以上时，可以使用冷源62c可靠地冷却电池3，因此可以将电池3维持在稳定的温度。此外，通过利用三通阀71～74使发动机侧回路61与电池侧回路62之间为非连通状态，可以抑制被冷却的冷却水流通至发动机侧回路61。由此，抑制发动机1不必要地被冷却，从而可以抑制发动机温度下降。

此外，在本实施方式中，通过三通阀71、72以及75使发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间为连通状态。由此，不仅电池3的热，通过从电池3放电的电力驱动的电动机2b的热也可以用于发动机1的驱动前的升温。其结果是，可以使在驱动前预先升温的发动机1在进一步提高燃烧效率的状态下驱动。此外，通过利用三通阀71、72以及75使发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间形成非连通状态，可以使电动机2b和发动机1热分离。由此，可以抑制由于发动机1的驱动而产生的大量的热从发动机1被大量地供给至电动机2b而导致电动机2b产生故障。

此外，在本实施方式中，ecu5在判断电动驱动部温度为温度t4以上时，使热交换装置6转变为使用电动驱动部2的热进行发动机1的驱动前的升温的状态4。由此，能够在电动机2b充分升温至温度t4以上的状态下，使用电动机2b的热进行发动机1的驱动前的升温。其结果是，与在电动机2b未充分地升温的状态下使用电动机2b的热的情况相比，可以抑制电动机2b的驱动效率降低。

此外，在本实施方式中，在状态4下，冷却水被冷源62c冷却，从而进行电池3的冷却。由此，可以抑制由于对电动机2b放电而发热的电池3超过必要地升温。其结果是，可以将电池3维持在稳定的温度。

此外，在本实施方式中，当通过外部电源101对电池3进行充电时，在电池温度变为温度t1以上的情况下，通过三通阀71～74使发动机侧回路61与电池侧回路62之间为连通状态。由此，能够在电池3充分升温至温度t1以上的状态下使用电池3的热而进行发动机1的驱动前的升温，因此可以抑制使用外部电源101的电池3的充电效率降低。

此外，在本实施方式中，使转变为状态2时的温度t1为可以判断由于外部电源101的充电而使电池3开始自发热的温度。由此，热交换装置6可形成为在电池3转换至由于自发热而持续产生热的状态时，开始提供热至发动机1，因此可以使用电池3的热而可靠地使发动机1升温。其结果是，可以使在驱动前预先升温的发动机1在进一步提高燃烧效率的状态下驱动。

此外，在本实施方式中，热交换装置6形成为使在电动驱动部侧回路63流通的冷却水与电动机2b以及换流器2a进行热交换。由此，不仅由从电池3放电的电力进行驱动的电动机2b的热，换流器2a的热也可以用于发动机1的驱动前的升温。

此外，在本实施方式中，切换至hv行驶而驱动发动机1后，通过三通阀71～74使发动机侧回路61与电池侧回路62之间为非连通状态，同时，通过三通阀71、72以及75使发动机侧回路61与电动驱动部侧回路63之间为非连通状态。然后，发动机1、电池3以及电动机2b分别由高温用散热器61c、冷源62c以及低温用散热器63b个别地冷却。由此，可以对适合于驱动的温度范围不同的发动机1、电池3以及电动机2b的每一个，以适合的温度进行冷却控制。

此外，在本实施方式中，在发动机侧回路61的路径上设置使发动机侧回路61的冷却水流通的电动水泵61b，同时，在电池侧回路62的路径上设置使电池侧回路62的冷却水流通的电动水泵62a。由此，即使发动机侧回路61与电池侧回路62为非连通的状态，可以使冷却水在发动机侧回路61内以及电池侧回路62内的每一个个别地流通。此外，由于电动水泵61b以及62a为电动，因此可以个别地并且合适地进行冷却水的流通控制。

此外，在本实施方式中，通过设置进行电池3的升温的热源62b，可以通过驱动热源62b并使电池3升温，抑制由电池温度过低导致的电池3的充放电效率降低。

[变形例]

应予说明，应认为本次公开的实施方式在所有的要点都为示例并不受限制。本发明的范围不是由上述的实施方式的说明，而是由权利要求的范围表示，并进一步包含于权利要求的范围等同的含义以及在范围内的所有变更(变形例)。

例如，在上述实施方式中，显示了将由配置于发动机1(电池3、电动驱动部2)的下游侧的水温传感器61e(62d、63c)测定的冷却水的温度作为发动机温度(电池温度、电动驱动部温度)的例子，但本发明不限于此。在本发明中，也可以不采用冷却水的温度，而将直接测定的内燃机、蓄电部以及驱动用电动机的温度分别作为内燃机的温度、蓄电部的温度以及驱动用电动机的温度。

此外，在上述实施方式中，显示了形成为在判断电池温度达到比温度t1大并且比温度t2小的温度t3时，使热交换装置6返回使用电池3的热而进行发动机1的驱动前的升温的状态2，但本发明不限于此。例如，热交换装置也可以形成为在判断电池温度下降至温度t1时，使用电池的热而进行内燃机的驱动前的升温。

此外，在上述实施方式中，显示了形成为在判断电动驱动部温度达到比温度t4大并且比温度t5小的温度t6时，使热交换装置6返回使用电动驱动部2的热而进行发动机1的驱动前的升温的状态4的例子，但本发明不限于此。例如，热交换装置6也可形成为在判断电动驱动部温度下降至温度t4时，使用电动驱动部的热而进行内燃机的驱动前的升温。

此外，在上述实施方式中，显示了在ev行驶开始时间使热交换装置6转变为使用电池3(蓄电部)的热而进行发动机1的驱动前的升温的状态2的例子，但本发明不限于此。在本发明中，在ev行驶开始时蓄电部被外部空气冷却的情况下，也可以使热交换装置转变为通过热源使蓄电部升温的状态1。由此，可以使蓄电部的放电效率提高。此时，优选在蓄电部被充分地升温而充分地提高放电效率的状态下，使热交换装置转变为上述状态2。

此外，在上述实施方式中，显示了具有热交换装置6的车辆100为形成为可以使用发动机1(内燃机)以及电动驱动部2中的一者或两者而进行行驶等的驱动，并且，可以通过充电器4，由外部电源101对电池3(蓄电部)进行充电的phv的例子，但本发明不限于此。在本发明中，车辆只要具有内燃机和可充放电的蓄电部即可，不限定为phv。例如，对于仅使用电动驱动部而进行行驶等驱动，并仅在对蓄电部进行充电时的发电使用内燃机的车辆，也可以使用本发明的车辆用热交换装置。此外，对于不形成为可以由外部电源进行充电，而是利用内燃机的发电以及再生的发电来对蓄电部蓄电的hv(hybridvehicle)，也可以使用本发明的车辆用热交换装置。

此外，在上述实施方式中，显示了热交换装置6含有作为冷却水(热交换介质)各自流通的冷却水回路的发动机侧回路61(第1介质流通回路)、电池侧回路62(第2介质流通回路)和电动驱动部侧回路(第3介质流通回路)的例子，但本发明不限于此。在本发明中，热交换装置只要至少含有热交换介质各自流通的第1介质流通回路以及第2介质流通回路即可，也可以不含有与驱动用电动机进行热交换的热交换介质流通的第3介质流通回路。此外，热交换装置也可以进一步含有与驱动用电动机以及蓄电部以外的发热源进行热交换的热交换介质流通的介质流通回路。

此外，在上述实施方式中，显示了作为热交换介质使用水(冷却水)的例子，但本发明不限于此。在本发明中，热交换介质不被限定于水，只要为可以进行热交换的流体(气体或液体)即可。

此外，上述实施方式中的热交换装置6的冷却水回路为一个示例，在本发明中，车辆用热交换装置的结构不限定于上述实施方式的结构。

符号说明

1发动机(内燃机)

2b电动机(驱动用电动机)

3电池(蓄电部)

6热交换装置(车辆用热交换装置)

61发动机侧回路(第1介质流通回路)

62电池侧回路(第2介质流通回路)

62c冷源(蓄电部冷却部)

63电动驱动部侧回路(第3介质流通回路)

71、72三通阀(第1阀部、第2阀部)

73、74三通阀(第1阀部)

75三通阀(第2阀部)

t1温度(第1温度阈值)

t2温度(第2温度阈值)

t4温度(第3温度阈值)