JP2017150352A - 車両用熱管理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱媒体が互いに独立して循環する複数の熱媒体回路11、12、13、14と、熱媒体に混入した気泡を分離するリザーブタンク47と、リザーブタンク47を複数の熱媒体回路11、12、13、14のうち任意の熱媒体回路に連通させる連通部51A、51B、51C、51D、52A、52B、52C、52D、41、42、43、44、45とを備える。
【選択図】図1
Description
熱媒体が互いに独立して循環する複数の熱媒体回路(11、12、13、14)と、
熱媒体に混入した気泡を分離するリザーブタンク(47)と、
リザーブタンク(47)を複数の熱媒体回路(11、12、13、14)のうち任意の熱媒体回路に連通させる連通部(51A、51B、51C、51D、52A、52B、52C、52D、41、42、43、44、45)とを備える。
図1に示す車両用熱管理装置10は、車両が備える各種機器や車室内を適切な温度に調整するために用いられる。本実施形態では、車両用熱管理装置10を、エンジン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自動車に適用している。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×As+C
なお、Tsetは車室内温度設定スイッチによって設定された車室内設定温度、Trは内気温度センサ63によって検出された内気温度、Tamは外気温度センサ64によって検出された外気温度、Asは日射量センサ65によって検出された日射量である。Kset、Kr、Kam、Ksは制御ゲインであり、Cは補正用の定数である。
上記実施形態では、第1〜第4入口側バルブ51A〜51Dおよび第1〜第4出口側バルブ52A〜52Dによってリザーブタンク47の接続先を切り替えるが、図5に示す本実施形態では、第1〜第5切替バルブ41〜45によってリザーブタンク47の接続先を切り替える。
上記実施形態を適宜組み合わせ可能である。上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。
12 ヒータ回路(熱媒体回路)
13 温水回路(熱媒体回路)
14 冷水回路(熱媒体回路)
28 ヒータコア(空気加熱用熱交換器)
31 加熱器(熱媒体加熱用熱交換器)
36 冷却器(熱媒体冷却用熱交換器)
37 クーラコア(空気冷却用熱交換器)
38 室内送風機(送風機)
47 リザーブタンク
51A〜51D 第1〜第4入口側バルブ(連通部、開閉弁)
52A〜52D 第1〜第4出口側バルブ(連通部、開閉弁)
41〜45 第1〜第5切替バルブ(連通部、遮断弁)
60 制御装置(制御部)
Claims (21)
- 熱媒体が互いに独立して循環する複数の熱媒体回路(11、12、13、14)と、
熱媒体に混入した気泡を分離するリザーブタンク(47)と、
前記リザーブタンクを前記複数の熱媒体回路のうち任意の熱媒体回路に連通させる連通部(51A、51B、51C、51D、52A、52B、52C、52D、41、42、43、44、45)とを備える車両用熱管理装置。 - 前記複数の熱媒体回路のうち少なくとも2つの熱媒体回路間の前記熱媒体の温度差が所定範囲内である場合、前記リザーブタンクを前記少なくとも2つの熱媒体回路に連通させるように前記連通部の作動を制御する制御部(60)を備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。
- 前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却用熱交換器(36)と、
前記熱媒体冷却用熱交換器で冷却された前記熱媒体と熱交換する冷却熱媒体熱交換器(37)とを備え、
前記複数の熱媒体回路のうち1つの熱媒体回路は、前記熱媒体冷却用熱交換器で冷却された前記熱媒体が循環する冷却熱媒体回路(14)であり、
前記冷却熱媒体熱交換器で熱交換する冷却作動時においては、前記リザーブタンクを前記複数の熱媒体回路のうち前記冷却熱媒体回路以外の熱媒体回路に連通させる作動モードと、前記リザーブタンクを前記冷却熱媒体回路に連通させる作動モードとを実行するように前記連通部の作動を制御する制御部(60)を備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。 - 前記冷却熱媒体熱交換器は、前記熱媒体冷却用熱交換器で冷却された前記熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換して前記空気を冷却する空気冷却用熱交換器である請求項3に記載の車両用熱管理装置。
- 前記熱媒体を加熱する熱媒体加熱用熱交換器(31)と、
前記熱媒体加熱用熱交換器で加熱された前記熱媒体と熱交換する加熱熱媒体熱交換器(28)とを備え、
前記複数の熱媒体回路のうち1つの熱媒体回路は、前記熱媒体加熱用熱交換器で加熱された前記熱媒体が循環する加熱熱媒体回路(13)であり、
前記加熱熱媒体熱交換器で熱交換する加熱作動時においては、前記リザーブタンクを前記複数の熱媒体回路のうち前記加熱熱媒体回路以外の熱媒体回路に連通させる作動モードと、前記リザーブタンクを前記加熱熱媒体回路に連通させる作動モードとを実行するように前記連通部の作動を制御する制御部(60)を備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。 - 前記加熱熱媒体熱交換器は、前記熱媒体加熱用熱交換器で加熱された前記熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換して前記空気を加熱する空気加熱用熱交換器である請求項5に記載の車両用熱管理装置。
- 前記熱媒体が流れる流路を形成し、前記リザーブタンクと前記複数の熱媒体回路のそれぞれとを接続する配管部(48a、48b、48c、48d、49a、49b、49c、49d)を備え、
前記連通部は、前記配管部の前記流路を開閉する開閉弁(51A、51B、51C、51D、52A、52B、52C、52D)を有している請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用熱管理装置。 - 前記熱媒体が流れる流路を形成し、前記リザーブタンクと前記複数の熱媒体回路のそれぞれとを接続する配管部(48a、48b、48c、48d、49a、49b、49c、49d)を備え、
前記連通部は、前記複数の熱媒体回路の間で圧力を遮断できる遮断弁(41、42、43、44、45)を有している請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用熱管理装置。 - 前記熱媒体が流れる流路を形成し、前記リザーブタンクと前記複数の熱媒体回路とを接続する配管(48、49)を備え、
前記配管は、前記リザーブタンクに接続された共通配管部(48e、49e)と、前記共通配管部から前記複数の熱媒体回路側に向かって分岐する複数の回路側配管部(48a、48b、48c、48d)とを有しており、
前記複数の熱媒体回路は、前記熱媒体の温度帯が高い高温熱媒体回路と、前記熱媒体の温度帯が低い低温熱媒体回路とを含んでおり、
前記複数の回路側配管部のうち前記高温熱媒体回路と接続される回路側配管部は、前記複数の回路側配管部のうち前記低温熱媒体回路と接続される回路側配管部よりも前記リザーブタンク側に配置されている請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用熱管理装置。 - 前記熱媒体が流れる流路を形成し、前記リザーブタンクと前記複数の熱媒体回路とを接続する配管(48、49)を備え、
前記配管は、共通配管部(48e、49e)と、前記共通配管部から前記複数の熱媒体回路側に向かって分岐する複数の回路側配管部(48a、48b、48c、48d)とを有しており、
前記複数の熱媒体回路は、前記熱媒体の温度帯が高い高温熱媒体回路と、前記熱媒体の温度帯が低い低温熱媒体回路とを含んでおり、
前記複数の回路側配管部のうち前記高温熱媒体回路と接続される回路側配管部は、前記複数の回路側配管部のうち前記低温熱媒体回路と接続される回路側配管部よりも内径が太くなっている請求項1ないし6のいずれか1つに記載の車両用熱管理装置。 - 車室内へ空気を送風する送風機(38)と、
前記送風機で送風された空気と前記熱媒体とを熱交換させる空調用熱交換器(28、37)と、
前記送風機が停止している場合、前記リザーブタンクを前記複数の熱媒体回路の全てに連通させるように前記連通部の作動を制御する制御部(60)を備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。 - 車両の起動時または停車後に前記リザーブタンクを前記複数の熱媒体回路の全てに連通させるように前記連通部の作動を制御する制御部(60)を備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。
- 前記複数の熱媒体回路は、前記熱媒体の温度帯が高い高温熱媒体回路(12)と、前記熱媒体の温度帯が低い低温熱媒体回路(14)とを含んでおり、
前記高温熱媒体回路に配置され、前記熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換して前記空気を加熱する空気加熱用熱交換器(28)と、
前記低温熱媒体回路に配置され、前記熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換して前記空気を冷却する空気冷却用熱交換器(37)と、
暖房時において除湿要求がない場合、または除湿暖房時において前記低温熱媒体回路の熱媒体温度が前記空気冷却用熱交換器の目標温度(TCO)よりも低く且つ前記高温熱媒体回路の熱媒体温度が前記空気加熱用熱交換器の目標温度(THO)よりも高い場合、前記リザーブタンクを前記高温熱媒体回路および前記低温熱媒体回路に連通させるように前記連通部の作動を制御する制御部(60)とを備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。 - 前記複数の熱媒体回路は、前記熱媒体の温度帯が高い高温熱媒体回路(13)と、前記熱媒体の温度帯が低い低温熱媒体回路(14)とを含んでおり、
前記高温熱媒体回路に配置され、前記熱媒体に廃熱を供給する廃熱機器(32)と、
前記低温熱媒体回路に配置され、前記熱媒体と車室内へ送風される空気とを熱交換して前記空気を冷却する空気冷却用熱交換器(37)と、
冷房時において前記廃熱機器の廃熱量が少ない場合、除湿暖房時において前記空気冷却用熱交換器の温度が前記空気冷却用熱交換器に流入する前記空気の露点温度よりも低い場合、または前記空気冷却用熱交換器の温度が氷点下である場合、前記リザーブタンクを前記高温熱媒体回路および前記低温熱媒体回路に連通させるように前記連通部の作動を制御する制御部(60)とを備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。 - 前記複数の熱媒体回路のうち少なくとも1つの熱媒体回路に前記リザーブタンクが連通してから所定時間が経過した場合、前記複数の熱媒体回路のうち前記少なくとも1つの熱媒体回路とは異なる熱媒体回路に前記リザーブタンクを連通させるように前記連通部の作動を制御する制御部(60)を備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。
- 前記制御部(60)は、前記少なくとも1つの熱媒体回路とは異なる熱媒体回路として、前記複数の熱媒体回路のうち熱媒体温度が前記少なくとも1つの熱媒体回路と最も近い熱媒体回路を選択する請求項15に記載の車両用熱管理装置。
- 前記制御部(60)は、前記少なくとも1つの熱媒体回路の熱媒体温度が高いほど前記所定時間を長くする請求項15または16に記載の車両用熱管理装置。
- 前記制御部(60)は、前記少なくとも1つの熱媒体回路の熱媒体流量が多いほど前記所定時間を長くする請求項15ないし17のいずれか1つに記載の車両用熱管理装置。
- 前記複数の熱媒体回路に配置され、前記熱媒体を吸入して吐出するポンプ(20、27、30、35)と、
前記複数の熱媒体回路のうち前記ポンプが空転していると判断される熱媒体回路に前記リザーブタンクを連通させるように前記連通部の作動を制御する制御部(60)とを備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。 - 前記複数の熱媒体回路における前記熱媒体の温度関係が変化した場合、前記複数の熱媒体回路のうち前記熱媒体の温度が最も高い熱媒体回路に前記リザーブタンクを連通させるように前記連通部の作動を制御する制御部(60)を備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。
- 前記複数の熱媒体回路における前記熱媒体の流量関係が変化した場合、前記複数の熱媒体回路のうち前記熱媒体の流量が最も多い熱媒体回路に前記リザーブタンクを連通させるように前記連通部の作動を制御する制御部(60)を備える請求項1に記載の車両用熱管理装置。
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