JP6540180B2 - 車両用熱管理システム - Google Patents

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Description

本発明は、車両に用いられる熱管理システムに関する。
従来、特許文献1には、換気のために車室内から車室外に排出される空気と、冷凍サイクルの冷媒との間で熱交換させる換気熱回収用エバポレータを備える車両用空気調和装置が記載されている。
この従来技術では、車室外の空気と冷媒との間で熱交換する室外熱交換器を備え、外気吸熱暖房運転と排気吸熱暖房運転とを切り替え可能になっている。外気吸熱暖房運転では、室外熱交換器で車室外の空気の熱を冷媒に吸熱させる。排気吸熱暖房運転では、換気熱回収用エバポレータで排出空気の熱を冷媒に吸熱させる。
すなわち、排気吸熱暖房運転では、車室内から車室外に排出される空気が持つ熱を換気熱回収用エバポレータで回収して暖房に再利用できるので、暖房に必要な動力を削減できる。
一方、特許文献2には、換気のために車室内から車室外に排出される空気と冷却水との間で熱交換させる換気熱回収熱交換器と、換気熱回収熱交換器で熱交換された冷却水と冷凍サイクルの冷媒との間で熱交換させる冷却水冷却器とを備える車両用熱管理システムが記載されている。
この従来技術では、車室内から車室外に排出される空気が持つ熱を冷却水を介して冷凍サイクルの冷媒に吸熱させるようになっている。
特開2012−126280号公報 特開2014−201224号公報
特許文献1に記載の従来技術では、外気吸熱暖房運転と排気吸熱暖房運転とを択一的に切り替えるようになっている。換言すれば、特許文献1に記載の従来技術では、外気吸熱暖房運転と排気吸熱暖房運転とを状況に応じて併用することができない。そのため、暖房能力の向上や一層の暖房の省動力化を図ることが困難である。
また、上記従来技術では、換気熱回収熱交換器(換気熱回収用エバポレータ)で空気が氷点以下に冷却されると、換気熱回収熱交換器で凝縮水が凍結して着霜(フロスト)が発生する。そのため、換気熱回収熱交換器を適切に除霜する手法が必要となる。
本発明は上記点に鑑みて、外気吸熱暖房運転と排気吸熱暖房運転とを適切に併用することによって暖房能力向上や一層の暖房の省動力化を図ることを目的とする。
本発明は上記点に鑑みて、換気熱回収熱交換器を適切に除霜することを他の目的とする。
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え
制御手段(70)は、換気熱回収熱交換器(18)および熱媒体外気熱交換器(13)と熱媒体冷却器(14)との間で低温熱媒体が循環している状態において、低温熱媒体の検出温度または推定温度が外気の温度に関連する外気関連温度を下回っていると判定または推定した場合、熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増加するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御することを特徴とする。
これによると、排気からの吸熱量が少ない場合、外気からの吸熱量を増加させることができるので暖房能力を向上できる。一方、排気からの吸熱量が多い場合、外気からの吸熱量を減少させることができるので、暖房能力が過剰になることを抑制して省動力化できる。
上記目的を達成するため、請求項5に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え、
空気加熱手段は、
低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
送風手段(20)によって送風された空気を高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
換気熱回収熱交換器(18)および熱媒体外気熱交換器(13)のそれぞれに対して、熱媒体加熱器(15)との間で高温熱媒体が循環する状態と、熱媒体冷却器(14)との間で低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
制御手段(70)は、内気と外気との温度差の検出値または推定値が所定値を下回っていると判定または推定した場合、換気熱回収熱交換器(18)および熱媒体外気熱交換器(13)が熱媒体冷却器(14)との間で低温熱媒体が循環する状態に切り替わるように切替手段(21、22)の作動を制御することを特徴とする。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項7に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と、
換気熱回収熱交換器(18)の熱交換能力を調整する熱交換能力調整手段(21、22、52)とを備え、
送風手段(20)は、内気および外気を任意の割合で導入して車室内へ送風するようになっており、
制御手段(70)は、送風手段(20)が導入する内気の割合が増加する
と、換気熱回収熱交換器(18)の熱交換能力が減少するように熱交換能力調整手段(21、22、52)の作動を制御することを特徴とする。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項9に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と、
送風手段(20)によって送風された空気を低温熱媒体と熱交換させることによって冷却するクーラコア(16)と、
クーラコア(16)を流れる低温熱媒体の流量を調整するクーラコア流量調整手段(21、22)とを備え、
送風手段(20)は、内気および外気を任意の割合で導入して車室内へ送風するようになっており、
制御手段(70)は、送風手段(20)が導入する内気の割合が増加すると、クーラコア(16)を流れる低温熱媒体の流量が増加するようにクーラコア流量調整手段(21、22)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項11に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と、
送風手段(20)によって送風された空気を低温熱媒体と熱交換させることによって冷却するクーラコア(16)と、
クーラコア(16)を流れる低温熱媒体の流量を調整するクーラコア流量調整手段(21、22)とを備え、
送風手段(20)は、内気および外気を任意の割合で導入して車室内へ送風するようになっており、
制御手段(70)は、換気熱回収熱交換器(18)および熱媒体外気熱交換器(13)と熱媒体冷却器(14)との間で低温熱媒体が循環している状態において、低温熱媒体の温度が所定温度未満になった場合、クーラコア(16)を流れる低温熱媒体の流量を制限するようにクーラコア流量調整手段(21、22)の作動を制御するとともに、内気の導入割合が減少するように送風手段(20)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項13に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と、
換気熱回収熱交換器(18)を流れる低温熱媒体の流量を調整する熱媒体流量調整手段(21、22)とを備え、
制御手段(70)は、換気熱回収熱交換器(18)に着霜が発生していると判定された場合、換気熱回収熱交換器(18)を流れる低温熱媒体の流量が減少するように熱媒体流量調整手段(21、22)の作動を制御するとともに、熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増加するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項19に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え、
空気加熱手段は、
低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
送風手段(20)によって送風された空気を高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
さらに、換気熱回収熱交換器(18)を収容し、内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
ケース(51)内において換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)と、
換気熱回収熱交換器(18)に対して、熱媒体加熱器(15)との間で高温熱媒体が循環する状態と、熱媒体冷却器(14)との間で低温熱媒体が循環する状態とを切り替えるとともに、換気熱回収熱交換器(18)を流れる高温熱媒体の流量を調整する切替手段(21、22)と、
換気熱回収熱交換器(18)に流入する内気の風量を調整する風量調整手段(52、53)とを備え、
制御手段(70)は、換気熱回収熱交換器(18)に高温熱媒体が流れている状態において電池(55)の検出温度または推定温度が所定電池温度以上になった場合、換気熱回収熱交換器(18)を流れる高温熱媒体の流量が減少するように切替手段(21、22)の作動を制御する、または換気熱回収熱交換器(18)を流れる内気の風量が減少するように風量調整手段(52、53)の作動を制
御することを特徴とする車両用熱管理システム。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項21に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と、
換気熱回収熱交換器(18)を収容し、内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
ケース(51)内において換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)とを備え、
ケース(51)は、内気が電池(55)をバイパスして流れる電池バイパス通路(51e)を形成しており、
電池(55)を流れる内気の風量と、電池バイパス通路(51e)を流れる内気の風量との風量割合を調整する電池用風量割合調整手段(56)を備えることを特徴とする車両用熱管理システム。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項23に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え、
空気加熱手段は、
低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
送風手段(20)によって送風された空気を高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
さらに、換気熱回収熱交換器(18)を収容し、内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
ケース(51)内において換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)とを備え、
ケース(51)は、内気が電池(55)をバイパスして流れる電池バイパス通路(51e)を形成しており、
さらに、電池(55)を流れる内気の風量と、電池バイパス通路(51e)を流れる内気の風量との風量割合を調整する電池用風量割合調整手段(56)と、
換気熱回収熱交換器(18)に対して、熱媒体加熱器(15)との間で高温熱媒体が循環する状態と、熱媒体冷却器(14)との間で低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
制御手段(70)は、電池(55)を冷却する必要がある場合、換気熱回収熱交換器(18)と熱媒体冷却器(14)との間で低温熱媒体が循環する状態に切り替わるように切替手段(21、22)の作動を制御するとともに、電池(55)を流れる内気の風量が増加するように電池用風量割合調整手段(56)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項25に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え、
空気加熱手段は、
低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
送風手段(20)によって送風された空気を高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
さらに、換気熱回収熱交換器(18)を収容し、内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
ケース(51)内において換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)とを備え、
ケース(51)は、内気が電池(55)をバイパスして流れる電池バイパス通路(51e)を形成しており、
さらに、電池(55)を流れる内気の風量と、電池バイパス通路(51e)を流れる内気の風量との風量割合を調整する電池用風量割合調整手段(56)と、
換気熱回収熱交換器(18)に対して、熱媒体加熱器(15)との間で高温熱媒体が循環する状態と、熱媒体冷却器(14)との間で低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
制御手段(70)は、電池(55)を暖機する必要がある場合、換気熱回収熱交換器(18)と熱媒体加熱器(15)との間で高温熱媒体が循環する状態
に切り替わるように切替手段(21、22)の作動を制御するとともに、電池(55)を流れる内気の風量が増加するように電池用風量割合調整手段(56)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項26に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え、
空気加熱手段(15、17、60)は、
高圧側冷媒から高温熱媒体へ放熱させて高温熱媒体を加熱する熱媒体加熱器(15)と、
高温熱媒体と空気とを熱交換させて空気を加熱するヒータコア(17)とを有しており、
熱媒体加熱器(15)との間で高温熱媒体が循環し、作動状態に応じて発熱量が変化する発熱機器(19)を備え、
制御手段(70)は、熱媒体外気熱交換器(13)において低温熱媒体が外気から吸熱する熱量が所定熱量未満である場合、ヒータコア(17)で加熱された空気の温度が目標温度に近づくように発熱機器(19)の発熱量を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
上記目的を達成するため、請求項29に記載の発明では、
冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
送風手段(20)によって送風された空気を、冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
低温熱媒体を冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と外気とを熱交換させて外気から低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
熱媒体冷却器(14)で冷却された低温熱媒体と内気とを熱交換させて内気から低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
換気熱回収熱交換器(18)における低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて熱媒体外気熱交換器(13)における低温熱媒体の吸熱量が増減するように吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と、
換気熱回収熱交換器(18)を収容し、内気を導入する導入口(51a)と、内気が換気熱回収熱交換器(18)をバイパスして流れるバイパス通路(51b)と、換気熱回収熱交換器(18)およびバイパス通路(51b)のうち少なくとも一方を通過した内気を車室外に排出する排出口(51c)とを形成するケース(51)とを備え、
換気熱回収熱交換器(18)を流れる内気の風量と、バイパス通路(51b)を流れる内気の風量との風量割合を調整する風量割合調整手段(53)とを備えることを特徴とする。
これによると、請求項1に記載の発明と同様の作用効果を奏することができる。
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
第1実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。 第1実施形態における換気熱回収ユニットの断面図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムの電機制御部を示すブロック図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第1暖房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第2暖房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第3暖房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第4暖房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第5暖房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第6暖房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第7暖房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第1冷房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第2冷房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第3冷房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムにおいて第4冷房モードの冷却水流れ状態を示す図である。 第1実施形態における車両用熱管理システムの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態における車両用熱管理システムの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第1実施形態における換気熱回収ユニットの各作動モードを示す断面図である。 第1実施形態における換気熱回収ユニットの各作動モードを示す断面図である。 第2実施形態における換気熱回収ユニットの断面図である。 第2実施形態における車両用熱管理システムの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第2実施形態における車両用熱管理システムの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第2実施形態における車両用熱管理システムの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第2実施形態における車両用熱管理システムの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第2実施形態における換気熱回収ユニットの各作動モードを示す断面図である。 第2実施形態における換気熱回収ユニットの各作動モードを示す断面図である。 第2実施形態における換気熱回収ユニットの各作動モードを示す断面図である。 第2実施形態における換気熱回収ユニットの各作動モードを示す断面図である。 第3実施形態における換気熱回収ユニットの断面図である。 第3実施形態における車両用熱管理システムの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第3実施形態における車両用熱管理システムの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第3実施形態における車両用熱管理システムの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第3実施形態における車両用熱管理システムの制御装置が実行する制御処理を示すフローチャートである。 第3実施形態における換気熱回収ユニットの各作動モードを示す断面図である。 第3実施形態における換気熱回収ユニットの各作動モードを示す断面図である。 第3実施形態における換気熱回収ユニットの各作動モードを示す断面図である。 第3実施形態における換気熱回収ユニットの各作動モードを示す断面図である。 他の実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。
以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
(第1実施形態)
図1に示す車両用熱管理システム10は、車両が備える各種機器や車室内を適切な温度に調節するために用いられる。本実施形態では、車両用熱管理システム10を、エンジン(内燃機関)および走行用電動モータ(モータージェネレータ)から車両走行用駆動力を得るハイブリッド自動車に適用している。
本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源(商用電源)から供給された電力を、車両に搭載された電池(車載バッテリ)に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。
エンジンから出力される駆動力は、車両走行用駆動力として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄わえることができる。電池は、減速時や降坂時に走行用電動モータにて回生された電力(回生エネルギ)を蓄えることもできる。
電池に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、車両用熱管理システム10を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。
プラグインハイブリッド自動車は、車両走行開始前の車両停車時に外部電源から電池に充電しておくことによって、走行開始時のように電池の蓄電残量SOCが予め定めた走行用基準残量以上になっているときにはEV走行モードとなる。EV走行モードは、走行用電動モータが出力する駆動力によって車両を走行させる走行モードである。
一方、車両走行中に電池の蓄電残量SOCが走行用基準残量よりも低くなっているときにはHV走行モードとなる。HV走行モードは、主にエンジンが出力する駆動力によって車両を走行させる走行モードであるが、車両走行負荷が高負荷となった際には走行用電動モータを作動させてエンジンを補助する。
本実施形態のプラグインハイブリッド自動車では、このようにEV走行モードとHV走行モードとを切り替えることによって、車両走行用の駆動力をエンジンのみから得る通常の車両に対してエンジンの燃料消費量を抑制して、車両燃費を向上させている。EV走行モードとHV走行モードとの切り替えは、駆動力制御装置(図示せず)によって制御される。
図1に示すように、車両用熱管理システム10は、低温側ポンプ11、高温側ポンプ12、ラジエータ13、冷却水冷却器14、冷却水加熱器15、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18、温度調整対象機器19、分配側切替弁21および集合側切替弁22を備えている。
低温側ポンプ11および高温側ポンプ12は、冷却水(熱媒体)を吸入して吐出する電動ポンプである。冷却水は、熱媒体としての流体である。本実施形態では、冷却水として、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体が用いられている。
低温側ポンプ11および高温側ポンプ12は、各冷却水流通機器を流れる冷却水の流量を調節する流量調節手段である。
ラジエータ13、冷却水冷却器14、冷却水加熱器15、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19は、冷却水が流通する冷却水流通機器である。
ラジエータ13は、冷却水と車室外空気(以下、外気と言う。)とを熱交換(顕熱交換)させる室外熱交換器(熱媒体外気熱交換器)である。ラジエータ13に外気温以上の温度の冷却水を流すことにより、冷却水から外気に放熱させることが可能である。ラジエータ13に外気温以下の冷却水を流すことにより、外気から冷却水に吸熱させることが可能である。換言すれば、ラジエータ13は、冷却水から外気に放熱させる放熱器としての機能、および外気から冷却水に吸熱させる吸熱器としての機能を発揮できる。
外気送風機30は、ラジエータ13へ外気を送風する電動送風機(室外送風機)である。外気送風機30は、ラジエータ13を流れる外気の流量を調節する流量調節手段である。
ラジエータ13および外気送風機30は車両の最前部に配置されている。このため、車両の走行時にはラジエータ13に走行風を当てることができる。
冷却水冷却器14(チラー)および冷却水加熱器15(水冷コンデンサ)は、冷却水を熱交換させて冷却水の温度を調節する温度調節用熱交換器である。
冷却水冷却器14は、冷却水を冷却する熱交換器(熱媒体冷却器)である。冷却水加熱器15は、冷却水を加熱する熱交換器(熱媒体加熱器)である。
冷却水冷却器14は、冷凍サイクル31の低圧側冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水から低圧側冷媒に吸熱させる低圧側熱交換器である。冷却水冷却器14は、冷凍サイクル31の蒸発器を構成している。
冷凍サイクル31は、圧縮機32、冷却水加熱器15、膨張弁33および冷却水冷却器14を備える蒸気圧縮式冷凍機である。本実施形態の冷凍サイクル31では、冷媒としてフロン系冷媒を用いており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。
圧縮機32は、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機であり、冷凍サイクル31の冷媒を吸入して圧縮して吐出する。
冷却水加熱器15は、圧縮機32から吐出された高圧側冷媒と冷却水とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮(潜熱変化)させる凝縮器(高圧側熱交換器)である。
膨張弁33は、冷却水加熱器15から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。膨張弁33は、冷却水冷却器14出口側冷媒の温度および圧力に基づいて冷却水冷却器14出口側冷媒の過熱度を検出する感温部を有し、冷却水冷却器14出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように機械的機構によって絞り通路面積を調節する温度式膨張弁である。
冷却水冷却器14は、膨張弁33で減圧膨張された低圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発(潜熱変化)させる蒸発器である。冷却水冷却器14で蒸発した気相冷媒は圧縮機32に吸入されて圧縮される。
冷凍サイクル31は、冷却水を冷却する冷却水冷却器14と、冷却水を加熱する冷却水加熱器15とを有する冷却水冷却加熱手段である。換言すれば、冷凍サイクル31は、冷却水冷却器14で低温冷却水(低温熱媒体)を作り出す低温冷却水発生手段であるとともに、冷却水加熱器15で高温冷却水(高温熱媒体)を作り出す高温冷却水発生手段である。
ラジエータ13では外気によって冷却水を冷却するのに対し、冷却水冷却器14では冷凍サイクル31の低圧冷媒によって冷却水を冷却する。このため、冷却水冷却器14で冷却された冷却水の温度を、ラジエータ13で冷却された冷却水の温度に比べて低くできる。具体的には、ラジエータ13では冷却水を外気の温度よりも低い温度まで冷却できないのに対し、冷却水冷却器14では冷却水を外気の温度よりも低い温度まで冷却できる。
クーラコア16およびヒータコア17は、冷却水冷却器14および冷却水加熱器15で温度調節された冷却水と車室内への送風空気とを熱交換させて送風空気の温度を調節する熱媒体空気熱交換器である。
クーラコア16は、冷却水と車室内への送風空気とを熱交換(顕熱交換)させて車室内への送風空気を冷却除湿する空気冷却用熱交換器である。ヒータコア17は、車室内への送風空気と冷却水とを熱交換(顕熱交換)させて車室内への送風空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。
クーラコア16およびヒータコア17は、室内空調ユニット(図示せず)に収容されている。室内空調ユニットは、車室内最前部の計器盤(インストルメントパネル)の内側に配置されている。
室内空調ユニットは、内気(車室内空気)および外気(車室外空気)を導入して送風する内外気送風部20(送風手段)を有している。内外気送風部20は、内気と外気とを切替導入する内外気切替箱と、内外気切替箱によって導入された内気および外気をクーラコア16およびヒータコア17に向けて送風する室内送風機とを有している。室内送風機は、遠心多翼ファン(シロッコファン)を電動モータにて駆動する電動送風機である。
室内空調ユニットは、クーラコア16およびヒータコア17で熱交換された空調風を車室内の複数の領域に向けて吹き出す複数の吹出口を有している。
換気熱回収熱交換器18は、換気の際に捨てられる熱(冷熱または温熱)を回収する熱交換器である。具体的には、換気熱回収熱交換器18は、換気のために車室内から車室外に排出される空気と冷却水との間で熱交換させる空気冷却水熱交換器である。換気熱回収熱交換器18が、換気の際に捨てられる熱を回収することによって、冷暖房に必要な動力を低減できる。
温度調整対象機器19は、冷却水との間で熱授受が行われることによって温度調整(冷却または加熱)される機器である。例えば、温度調整対象機器19は、電池、インバータ、走行用電動モータ、各種エンジン機器等である。
インバータは、電池から供給された直流電力を交流電圧に変換して走行用電動モータに出力する電力変換装置である。
各種エンジン機器としては、ターボチャージャ、インタークーラ、EGRクーラ、CVTウォーマ、CVTクーラなどが挙げられる。
ターボチャージャは、エンジンの吸入空気(吸気)を過給する過給機である。インタークーラは、ターボチャージャで圧縮されて高温になった過給吸気と冷却水とを熱交換して過給吸気を冷却する吸気冷却器(吸気熱媒体熱交換器)である。
EGRクーラは、エンジンの吸気側に戻されるエンジン排気ガス(排気)と冷却水とを熱交換して排気を冷却する排気冷却水熱交換器(排気熱媒体熱交換器)である。
CVTウォーマは、CVT(無段変速機)を潤滑する潤滑油(CVTオイル)と冷却水とを熱交換してCVTオイルを加熱する潤滑油冷却水熱交換器(潤滑油熱媒体熱交換器)である。
CVTクーラは、CVTオイルと冷却水とを熱交換してCVTオイルを冷却する潤滑油冷却水熱交換器(潤滑油熱媒体熱交換器)である。
温度調整対象機器19は、作動に伴って発熱する発熱機器である。温度調整対象機器19の発熱量は、作動状態に応じて変化するようになっている。例えば、温度調整対象機器19の発熱量は、車両の走行状況や機器効率等に応じて変化するようになっている。
低温側ポンプ11は、第1ポンプ用流路41に配置されている。第1ポンプ用流路41において低温側ポンプ11の吐出側には、冷却水冷却器14が配置されている。
高温側ポンプ12は、第2ポンプ用流路42に配置されている。第2ポンプ用流路42において高温側ポンプ12の吐出側には、冷却水加熱器15が配置されている。
ラジエータ13は、ラジエータ用流路43に配置されている。クーラコア16は、クーラコア用流路46に配置されている。ヒータコア17は、ヒータコア用流路47に配置されている。
換気熱回収熱交換器18は、換気熱回収熱交換器用流路48に配置されている。温度調整対象機器19は、温調機器用流路49に配置されている。
第1ポンプ用流路41、第2ポンプ用流路42、ラジエータ用流路43、クーラコア用流路46、ヒータコア用流路47、換気熱回収熱交換器用流路48および温調機器用流路49は、分配側切替弁21および集合側切替弁22に接続されている。
分配側切替弁21および集合側切替弁22は、冷却水の流れ(冷却水循環状態)を切り替える循環切替手段である。
分配側切替弁21は、冷却水の入口として第1入口21aおよび第2入口21bを有し、冷却水の出口として第1出口21c、第2出口21d、第3出口21e、第4出口21fおよび第5出口21gを有している。
集合側切替弁22は、冷却水の出口として第1出口22aおよび第2出口22bを有し、冷却水の入口として第1入口22c、第2入口22d、第3入口22e、第4入口22fおよび第5入口22gを有している。
分配側切替弁21の第1入口21aには、第1ポンプ用流路41の一端が接続されている。換言すれば、分配側切替弁21の第1入口21aには、冷却水冷却器14の冷却水出口側が接続されている。
分配側切替弁21の第2入口21bには、第2ポンプ用流路42の一端が接続されている。換言すれば、分配側切替弁21の第2入口21bには、冷却水加熱器15の冷却水出口側が接続されている。
分配側切替弁21の第1出口21cには、ラジエータ用流路43の一端が接続されている。換言すれば、分配側切替弁21の第1出口21cにはラジエータ13の冷却水入口側が接続されている。
分配側切替弁21の第2出口21dには、クーラコア用流路46の一端が接続されている。換言すれば、分配側切替弁21の第2出口21dにはクーラコア16の冷却水入口側が接続されている。
分配側切替弁21の第3出口21eには、ヒータコア用流路47の一端が接続されている。換言すれば、分配側切替弁21の第3出口21eにはヒータコア17の冷却水入口側が接続されている。
分配側切替弁21の第4出口21fには、換気熱回収熱交換器用流路48の一端が接続されている。換言すれば、分配側切替弁21の第4出口21fには換気熱回収熱交換器18の冷却水入口側が接続されている。
分配側切替弁21の第5出口21gには、温調機器用流路49の一端が接続されている。換言すれば、分配側切替弁21の第5出口21gには温度調整対象機器19の冷却水入口側が接続されている。
集合側切替弁22の第1出口22aには、第1ポンプ用流路41の他端が接続されている。換言すれば、集合側切替弁22の第1出口22aには、低温側ポンプ11の冷却水吸入側が接続されている。
集合側切替弁22の第2出口22bには、第2ポンプ用流路42の他端が接続されている。換言すれば、集合側切替弁22の第2出口22bには、高温側ポンプ12の冷却水吸入側が接続されている。
集合側切替弁22の第1入口22cには、ラジエータ用流路43の他端が接続されている。換言すれば、集合側切替弁22の第1入口22cにはラジエータ13の冷却水出口側が接続されている。
集合側切替弁22の第2入口22dには、クーラコア用流路46の他端が接続されている。換言すれば、集合側切替弁22の第2入口22dにはクーラコア16の冷却水出口側が接続されている。
集合側切替弁22の第3入口22eには、ヒータコア用流路47の他端が接続されている。換言すれば、集合側切替弁22の第3入口22eにはヒータコア17の冷却水出口側が接続されている。
集合側切替弁22の第4入口22fには、換気熱回収熱交換器用流路48の他端が接続されている。換言すれば、集合側切替弁22の第4入口22fには換気熱回収熱交換器18の冷却水出口側が接続されている。
集合側切替弁22の第5入口22gには、温調機器用流路49の他端が接続されている。換言すれば、集合側切替弁22の第5入口22gには温度調整対象機器19の冷却水出口側が接続されている。
分配側切替弁21および集合側切替弁22は、各入口と各出口との連通状態を任意または選択的に切り替え可能な構造になっている。
具体的には、分配側切替弁21は、ラジエータ13、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19のそれぞれについて、低温側ポンプ11から吐出された冷却水が流入する状態と、高温側ポンプ12から吐出された冷却水が流入する状態と、低温側ポンプ11から吐出された冷却水および高温側ポンプ12から吐出された冷却水が流入しない状態とを切り替える。
集合側切替弁22は、ラジエータ13、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19のそれぞれについて、低温側ポンプ11へ冷却水が流出する状態と、高温側ポンプ12へ冷却水が流出する状態と、低温側ポンプ11および高温側ポンプ12へ冷却水が流出しない状態とを切り替える。
分配側切替弁21および集合側切替弁22は、弁開度を調節可能になっている。これにより、ラジエータ13、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19を流れる冷却水の流量を調節できる。
すなわち、分配側切替弁21および集合側切替弁22は、ラジエータ13、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19のそれぞれに対して冷却水の流量を調節する流量調節手段である。
分配側切替弁21は、低温側ポンプ11から吐出された冷却水と、高温側ポンプ12から吐出された冷却水とを任意の流量割合で混合して、ラジエータ13、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19に流入させることが可能になっている。
すなわち、分配側切替弁21および集合側切替弁22は、ラジエータ13、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19のそれぞれに対して、冷却水冷却器14で冷却された冷却水と、冷却水加熱器15で加熱された冷却水との流量割合を調節する流量割合調節手段である。
分配側切替弁21および集合側切替弁22は、一体的に形成されて弁駆動源が共用化されていてもよい。分配側切替弁21および集合側切替弁22は、多数の弁の組み合わせで構成されていてもよい。
図2に示すように、換気熱回収熱交換器18は、換気熱回収ユニット50のケース51に収容されている。換気熱回収ユニット50は、車室内の後部に配置されている。
ケース51は、内気が流れる空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂(例えば、ポリプロピレン)にて成形されている。ケース51の空気流れ最上流部には、内気を導入する導入口51aが形成されている。
ケース51内において導入口51aの空気流れ下流側には、換気熱回収用送風機52(ブロワ)が配置されている。換気熱回収用送風機52は、内気を吸入して送風する送風手段である。換気熱回収用送風機52は、遠心多翼ファン(シロッコファン)を電動モータにて駆動する電動送風機である。
ケース51内において換気熱回収用送風機52の空気流れ下流側には、換気熱回収熱交換器18が配置されている。ケース51の内部には、換気熱回収熱交換器バイパス通路51bが形成されている。換気熱回収熱交換器バイパス通路51bは、換気熱回収用送風機52によって送風された空気が換気熱回収熱交換器18を迂回して流れる空気通路である。
ケース51の内部において換気熱回収熱交換器18および換気熱回収熱交換器バイパス通路51bの空気流れ上流側には、風路切替ドア53が配置されている。
風路切替ドア53は、換気熱回収熱交換器18へ流入させる空気と、換気熱回収熱交換器バイパス通路51bへ流入させる空気との風量割合を連続的に変化させる風量割合調節手段である。風路切替ドア53は、回動可能な板状ドアや、スライド可能なドア等であり、電動アクチュエータ(図示せず)によって駆動される。
ケース51の空気流れ最下流部には、送風空気を車室外へ排出する排出口51cが形成されている。
次に、車両用熱管理システム10の電気制御部を図3に基づいて説明する。制御装置70は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する制御手段である。
制御装置70によって制御される制御対象機器は、低温側ポンプ11、高温側ポンプ12、分配側切替弁21、集合側切替弁22、外気送風機30、圧縮機32、換気熱回収用送風機52および風路切替ドア53を駆動する電動アクチュエータ等である。
制御装置70のうち、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)は、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部(制御手段)を構成している。
制御装置70のうち低温側ポンプ11および高温側ポンプ12の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)は、ポンプ制御部70a(ポンプ制御手段)である。ポンプ制御部70aは、各冷却水流通機器を流れる冷却水の流量を制御する流量制御部(流量制御手段)である。
制御装置70のうち分配側切替弁21および集合側切替弁22の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)は、切替弁制御部70b(切替弁制御手段)である。切替制御部70bは、冷却水の循環状態を切り替える循環切替制御部(循環切替制御手段)でもある。切替制御部70bは、各冷却水流通機器を流れる冷却水の流量を調節する流量制御部(流量制御手段)でもある。
制御装置70のうち外気送風機30の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)は、室外送風機制御部70c(外気送風機制御手段)である。室外送風機制御部70cは、ラジエータ13を流れる外気の流量を制御する流量制御部(流量制御手段)である。
制御装置70のうち圧縮機32の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)は、圧縮機制御部70d(圧縮機制御手段)である。圧縮機制御部70dは、圧縮機32から吐出される冷媒の流量を制御する冷媒流量制御部(流量制御手段)である。
制御装置70のうち換気熱回収用送風機52の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)は、熱回収用送風機制御部70e(室内送風機制御手段)である。熱回収用送風機制御手段70eは、換気熱回収熱交換器18を流れる空気の風量を制御する風量制御手段である。
制御装置70のうち風路切替ドア53の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)は、風路切替制御部70f(風路切替制御手段)である。風路切替制御部70fは、換気熱回収熱交換器18を流れる空気の風量を制御する風量制御手段である。
各制御部70a、70b、70c、70d、70e、70fは、制御装置70に対して別体で構成されていてもよい。
制御装置70の入力側には、内気温度センサ71、外気温度センサ73、日射センサ74、第1水温センサ75、第2水温センサ76、ラジエータ水温センサ77、クーラコア温度センサ78A、78B、ヒータコア温度センサ79、熱回収温度センサ80A、80B、温調機器温度センサ81、吸入冷媒センサ83および吐出冷媒センサ85等のセンサ群の検出信号が入力される。
内気温度センサ71は、内気の温度(車室内温度)を検出する検出手段(内気温度検出手段)である。内気湿度センサ72は、内気の湿度を検出する検出手段(内気湿度検出手段)である。
外気温度センサ73は、外気の温度(車室外温度)を検出する検出手段(外気温度検出手段)である。日射センサ74は、車室内の日射量を検出する検出手段(日射量検出手段)である。
第1水温センサ75は、第1ポンプ用流路41を流れる冷却水の温度(例えば低温側ポンプ11に吸入される冷却水の温度)を検出する検出手段(第1熱媒体温度検出手段)である。
第2水温センサ76は、第2ポンプ用流路42を流れる冷却水の温度(例えば高温側ポンプ12に吸入される冷却水の温度)を検出する検出手段(第2熱媒体温度検出手段)である。
ラジエータ水温センサ77は、ラジエータ用流路43を流れる冷却水の温度(例えばラジエータ13から流出した冷却水の温度)を検出する検出手段(機器側熱媒体温度検出手段)である。
クーラコア温度センサ78A、78Bは、クーラコア16の温度を検出する検出手段(クーラコア温度検出手段)である。クーラコア温度センサ78A、78Bは、クーラコア16の熱交換フィンの温度を検出するフィンサーミスタ78A、およびクーラコア用流路46を流れる冷却水の温度(例えばクーラコア16から流出した冷却水の温度)を検出する水温センサ78Bである。
ヒータコア温度センサ79は、ヒータコア17の表面温度を検出する検出手段(ヒータコア温度検出手段)である。ヒータコア温度センサ79は、ヒータコア17を流れる冷却水の温度を検出する水温センサである。ヒータコア温度センサ79は、ヒータコア17の熱交換フィンの温度を検出するフィンサーミスタであってもよい。
熱回収温度センサ80A、80Bは、換気熱回収熱交換器18の温度を検出する検出手段(熱回収温度検出手段)である。熱回収温度センサ80A、80Bは、換気熱回収熱交換器18の熱交換フィンの温度を検出するフィンサーミスタ80A、および換気熱回収熱交換器用流路48を流れる冷却水の温度(例えば換気熱回収熱交換器18から流出した冷却水の温度)を検出する水温センサ80Bである。
温調機器温度センサ81は、温調機器用流路49を流れる冷却水の温度(例えば温度調整対象機器19から流出した冷却水の温度)を検出する検出手段(機器側熱媒体温度検出手段)である。
吸入冷媒センサ83は、圧縮機32に吸入される冷媒の圧力および温度を検出する検出手段である。吐出冷媒センサ85は、圧縮機32から吐出された冷媒の圧力を検出する検出手段である。
制御装置70の入力側には、操作パネル89に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。例えば、操作パネル89は、車室内前部の計器盤付近に配置されている。
操作パネル89に設けられた各種空調操作スイッチは、デフロスタスイッチ、エアコンスイッチ、オートスイッチ、風量設定スイッチ、内外気切替スイッチ、車室内温度設定スイッチおよび空調停止スイッチ等である。
各スイッチは機械的に押し込むことによって電気接点を導通させる方式のプッシュスイッチでもよいし、静電パネル上の所定の領域に触れることによって反応するタッチスクリーン方式でもよい。
デフロスタスイッチは、デフロスタモードを設定または解除するスイッチである。デフロスタモードは、室内空調ユニットのデフロスタ吹出口からフロント窓ガラスの内面に向けて空調風を吹き出してフロント窓ガラスの曇りを防止したり、窓曇りした場合に窓曇りを除去したりする吹出口モードである。
エアコンスイッチは、冷房または除湿の作動・停止(オン・オフ)を切り替えるスイッチである。オートスイッチは、空調の自動制御を設定または解除するスイッチである。風量設定スイッチは、内外気送風部20の室内送風機から送風される風量を設定するスイッチである。
内外気切替スイッチは、内気導入モードと外気導入モードと内外気導入モードとを切り替えるスイッチである。内外気切替スイッチは、乗員によって操作されると、室内空調ユニット内に導入される内気および外気の割合を所望割合にするための指令を内外気送風部20に出力する操作手段である。
車室内温度設定スイッチは、乗員の操作によって車室内目標温度を設定する目標温度設定手段である。空調停止スイッチは、空調を停止させるスイッチである。
制御装置70は、外気温度と車室内吹出空気の目標吹出温度TAOとに基づいて空調モードを決定する。目標吹出温度TAOは、内気温Trを速やかに乗員の所望の目標温度Tsetに近づけるために決定される値であって、下記数式F1により算出される。
TAO=Kset×Tset−Kr×Tr−Kam×Tam−Ks×Ts+C …F1
この数式において、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の目標温度であり、Trは内気温度センサ71によって検出された内気温度であり、Tamは外気温度センサ73によって検出された外気温度であり、Tsは日射センサ74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。
例えば、制御装置70は、外気温度よりも目標吹出温度TAOが低い場合、空調モードを冷房モードに決定し、外気温度よりも目標吹出温度TAOが高い場合、空調モードを暖房モードに決定する。
制御装置70のうち空調モードを決定する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)は、空調モード決定部(空調モード決定手段)である。空調モード決定部は、制御装置70に対して別体で構成されていてもよい。
次に、上記構成における作動を説明する。制御装置70が低温側ポンプ11、高温側ポンプ12、圧縮機32、分配側切替弁21および集合側切替弁22等の作動を制御することによって、種々の作動モードに切り替えられる。
例えば、低温側ポンプ11によって吸入されて吐出された冷却水が、冷却水冷却器14と、ラジエータ13、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19のうち少なくとも1つの機器との間で循環する低温側冷却水回路(低温側熱媒体回路)が形成され、高温側ポンプ12によって吸入されて吐出された冷却水が、冷却水加熱器15と、ラジエータ13、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19のうち少なくとも1つの機器との間で循環する高温側冷却水回路(高温側熱媒体回路)が形成される。
ラジエータ13、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19のそれぞれについて、低温側冷却水回路に接続される場合と、高温側冷却水回路に接続される場合とを状況に応じて切り替えることによって、ラジエータ13、クーラコア16、ヒータコア17、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19を状況に応じて適切な温度に調整できる。
ラジエータ13が低温側冷却水回路に接続された場合、冷凍サイクル31のヒートポンプ運転を行うことができる。すなわち、低温側冷却水回路では、冷却水冷却器14で冷却された冷却水がラジエータ13を流れるので、ラジエータ13で冷却水が外気から吸熱する。
そして、ラジエータ13にて外気から吸熱した冷却水は、冷却水冷却器14で冷凍サイクル31の冷媒と熱交換して放熱する。したがって、冷却水冷却器14では、冷凍サイクル31の冷媒が冷却水を介して外気から吸熱する。
冷却水冷却器14にて外気から吸熱した冷媒は、冷却水加熱器15にて高温側冷却水回路の冷却水と熱交換して放熱する。したがって、外気の熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できる。
ラジエータ13が高温側冷却水回路に接続された場合、冷却水加熱器15で加熱された冷却水がラジエータ13を流れるので、ラジエータ13で冷却水の熱を外気に放熱できる。
クーラコア16が低温側冷却水回路に接続された場合、冷却水冷却器14で冷却された冷却水がクーラコア16を流れるので、クーラコア16で車室内への送風空気を冷却・除湿できる。すなわち車室内を冷房・除湿できる。
ヒータコア17が高温側冷却水回路に接続された場合、冷却水加熱器15で加熱された冷却水がヒータコア17を流れるので、ヒータコア17で車室内への送風空気を加熱できる。すなわち車室内を暖房できる。
換気熱回収熱交換器18が低温側冷却水回路に接続された場合、冷却水冷却器14で冷却された冷却水が換気熱回収熱交換器18を流れるので、冷却水が内気から吸熱できる。すなわち、換気の熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できるので、内気から温熱を回収できる。
換気熱回収熱交換器18が高温側冷却水回路に接続された場合、冷却水加熱器15で加熱された冷却水が換気熱回収熱交換器18を流れるので、内気によって冷却水を冷却できる。すなわち、内気から冷熱を回収できる。
温度調整対象機器19が低温側冷却水回路に接続された場合、冷却水冷却器14で冷却された冷却水が温度調整対象機器19を流れるので温度調整対象機器19を冷却できる。換言すれば、温度調整対象機器19の廃熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できる。
温度調整対象機器19が高温側冷却水回路に接続された場合、冷却水加熱器15で加熱された冷却水が温度調整対象機器19を流れるので温度調整対象機器19を加熱(暖機)できる。
図4に示す第1暖房モードでは、換気熱回収熱交換器18およびヒータコア17が高温側冷却水回路に接続される。これにより、換気熱回収熱交換器18で回収された換気熱をヒータコア17に導入して暖房できる。
図5に示す第2暖房モードでは、換気熱回収熱交換器18、温度調整対象機器19およびヒータコア17が高温側冷却水回路に接続される。これにより、換気熱回収熱交換器18で回収された換気熱、および温度調整対象機器19の廃熱をヒータコア17に導入して暖房できる。
図6に示す第3暖房モードでは、換気熱回収熱交換器18およびヒータコア17が高温側冷却水回路に接続され、温度調整対象機器19が低温側冷却水回路に接続される。これにより、換気熱回収熱交換器18で回収された換気熱をヒータコア17に導入するとともに、温度調整対象機器19の廃熱を冷凍サイクル31のヒートポンプ運転によって低温側冷却水回路から高温側冷却水回路に汲み上げて暖房できる。
図7に示す第4暖房モードでは、換気熱回収熱交換器18が低温側冷却水回路に接続され、ヒータコア17が高温側冷却水回路に接続される。これにより、換気熱回収熱交換器18で回収された換気熱を冷凍サイクル31のヒートポンプ運転によって低温側冷却水回路から高温側冷却水回路に汲み上げて暖房できる。
図8に示す第5暖房モードでは、換気熱回収熱交換器18およびラジエータ13が低温側冷却水回路に接続され、ヒータコア17が高温側冷却水回路に接続される。これにより、換気熱回収熱交換器18で回収された換気熱、および外気の熱を冷凍サイクル31のヒートポンプ運転によって低温側冷却水回路から高温側冷却水回路に汲み上げて暖房できる。
図9に示す第6暖房モードでは、換気熱回収熱交換器18およびラジエータ13が低温側冷却水回路に接続され、温度調整対象機器19およびヒータコア17が高温側冷却水回路に接続される。これにより、換気熱回収熱交換器18で回収された換気熱、および外気の熱を冷凍サイクル31のヒートポンプ運転によって低温側冷却水回路から高温側冷却水回路に汲み上げるとともに、温度調整対象機器19の廃熱をヒータコア17に導入して暖房できる。
図10に示す第7暖房モードでは、換気熱回収熱交換器18、ラジエータ13および温度調整対象機器19が低温側冷却水回路に接続され、ヒータコア17が高温側冷却水回路に接続される。これにより、換気熱回収熱交換器18で回収された換気熱、外気の熱および温度調整対象機器19の廃熱を冷凍サイクル31のヒートポンプ運転によって低温側冷却水回路から高温側冷却水回路に汲み上げて暖房できる。
図11に示す第1冷房モードでは、換気熱回収熱交換器18が高温側冷却水回路に接続され、クーラコア16が低温側冷却水回路に接続される。これにより、熱回収熱交換器18で回収された換気冷熱で冷凍サイクル31の高圧側冷媒を冷却して冷房できる。
図12に示す第2冷房モードでは、換気熱回収熱交換器18および温度調整対象機器19が高温側冷却水回路に接続され、クーラコア16が低温側冷却水回路に接続される。これにより、熱回収熱交換器18で回収された換気冷熱で冷凍サイクル31の高圧側冷媒を冷却して冷房できるとともに、高温冷却水で温度調整対象機器19を暖機できる。
図13に示す第3冷房モードでは、換気熱回収熱交換器18およびクーラコア16が低温側冷却水回路に接続される。これにより、換気熱回収熱交換器18で回収された換気冷熱をクーラコア16に導入して冷房できる。
図14に示す第4冷房モードでは、換気熱回収熱交換器18、温度調整対象機器19およびクーラコア16が低温側冷却水回路に接続される。これにより、熱回収熱交換器18で回収された換気冷熱をクーラコア16に導入して冷房できるとともに、低温冷却水で温度調整対象機器19を冷却できる。
制御装置70は、図15、図16のフローチャートに示す制御処理を実行することによって、換気熱回収ユニット50の作動モードを切り替える。
まず、図15に示すステップS100では、暖房モードであるか否かを判定する。ステップS100で暖房モードであると判定した場合、ステップS110へ進み、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しているか否かを判定する。
ステップS110で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していると判定した場合、ステップS120へ進み、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを判定する。
ステップS120で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定した場合、ステップS130へ進み、図17(a)に示す温風利用除霜モードに切り替える。
温風利用除霜モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が内気(氷点以上の空気)によって除霜される。
ステップS120で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していないと判定した場合、ステップS140へ進み、ラジエータ13の放熱能力が不足しているか否かを判定する。例えば、ラジエータ13前後の冷却水温度差に基づいて、ラジエータ13の放熱能力が不足しているか否かを判定する。
ステップS140でラジエータ13の放熱能力が不足していないと判定した場合、ステップS150へ進み、図17(b)に示す換気熱回収モードに切り替える。
換気熱回収モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に低温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が低温冷却水に換気熱を吸熱させて換気熱を回収する。
ステップS140でラジエータ13の放熱能力が不足していると判定した場合、ステップS160へ進み、図17(c)に示す放熱補助モードに切り替える。
放熱補助モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水から空気に放熱させてラジエータ13の放熱能力の不足を補う。
ステップS110で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していないと判定した場合、ステップS170へ進み、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを判定する。
ステップS170で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していないと判定した場合、ステップS180へ進み、図17(d)に示す外気暖房モードに切り替える。
外気暖房モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。これにより、外気を導入して暖房する際に、車室外へ排出される内気が換気熱回収熱交換器18を通過しないので通風抵抗の増加を回避できる。
ステップS170で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定した場合、ステップS190へ進み、図17(e)に示す温水利用除霜モードに切り替える。
温水利用除霜モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水によって除霜される。
ステップS100で暖房モードでないと判定した場合、図16に示すステップS200へ進み、冷房モードであるか否かを判定する。
ステップS200で冷房モードであると判定した場合、ステップS210へ進み、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しているか否かを判定する。
ステップS210で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していると判定した場合、ステップS220へ進み、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを判定する。
ステップS220で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定した場合、ステップS230へ進み、図18(a)に示す温風利用除霜モードに切り替える。
温風利用除霜モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が内気(氷点以上の空気)によって除霜される。
ステップS220で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していないと判定した場合、ステップS240へ進み、図18(b)に示す放熱補助モードに切り替える。
放熱補助モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水から空気に放熱させてラジエータ13の放熱能力の不足を補う。
ステップS210で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していないと判定した場合、ステップS250へ進み、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを判定する。
ステップS250で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していないと判定した場合、ステップS260へ進み、図18(c)に示す外気冷房モードに切り替える。
外気冷房モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。
これにより、外気を導入して冷房する際に、車室外へ排出される内気が換気熱回収熱交換器18を通過しないので通風抵抗の増加を回避できる。
ステップS250で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定した場合、ステップS270へ進み、図18(d)に示す温水利用除霜モードに切り替える。
温水利用除霜モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水によって除霜される。
さらに、制御装置70は、以下のような制御を行う。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18における低温冷却水の吸熱量の増減に応じてラジエータ13における低温冷却水の吸熱量が増減するように切替弁21、22および外気送風機30のうち少なくとも一方の作動を制御する。
これによると、排気からの吸熱量が少ない場合、外気からの吸熱量を増加させることができるので暖房能力を向上できる。一方、排気からの吸熱量が多い場合、外気からの吸熱量を減少させることができるので、暖房能力が過剰になることを抑制して省動力化できる。
切替弁21、22および外気送風機30は、ラジエータ13における低温冷却水の吸熱量を調整する吸熱量調整手段である。
具体的には、切替弁21、22は、ラジエータ13を流れる低温冷却水の流量を増減させることによってラジエータ13における低温冷却水の吸熱量を調整する。外気送風機30は、ラジエータ13を流れる外気の流量を増減させることによってラジエータ13における低温冷却水の吸熱量を調整する。
制御装置70は、内気の検出温度または推定温度に基づいて切替弁21、22および外気送風機30のうち少なくとも一方の作動を制御する。
制御装置70は、ラジエータ13に流入する低温冷却水の検出温度または推定温度が外気の温度以上であると判定または推定した場合、ラジエータ13への低温冷却水および外気のうち少なくとも一方の流入が遮断されるように切替弁21、22および外気送風機30のうち少なくとも一方の作動を制御する。
これによると、冷却水の温度が外気の温度よりも高い場合にラジエータ13で冷却水が外気に放熱してしまい暖房能力を損なってしまうことを抑制できる。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18およびラジエータ13と冷却水冷却器14との間で低温冷却水が循環している状態において、低温冷却水の検出温度または推定温度が外気の温度に関連する外気関連温度を下回っていると判定または推定した場合、ラジエータ13における低温冷却水の吸熱量が増加するように切替弁21、22および外気送風機30のうち少なくとも一方の作動を制御する。外気関連温度とは、例えば外気の温度よりも3℃低い温度である。
これによると、換気熱回収熱交換器18での熱回収量が不足している場合、外気からの吸熱量を増加させることによって暖房能力を確保できる。換気熱回収熱交換器18で熱回収を行うことによって、低温冷却水の温度を高くすることができる。そのため、ラジエータ13で着霜が発生することを抑制できる。
冷却水加熱器15およびヒータコア17は、室内空調ユニットの内外気送風部20の室内送風機によって送風された空気を、冷凍サイクル31の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段である。
制御装置70は、温度調整対象機器19および換気熱回収熱交換器18と冷却水加熱器15との間で高温冷却水が循環している状態において、温度調整対象機器19の温度が所定機器温度以上であると判定または推定した場合、温度調整対象機器19および換気熱回収熱交換器18が冷却水冷却器14との間で低温冷却水が循環する状態に切り替わるように切替弁21、22の作動を制御する。
これによると、温度調整対象機器19の温度が過剰に上昇した場合、温度調整対象機器19を低温冷却水で冷却できる。このとき、温度調整対象機器19および換気熱回収熱交換器18への高温冷却水の流通を遮断することによって、高温冷却水側の熱容量を減少させて高温冷却水側の熱収支を改善できる。
制御装置70は、温度調整対象機器19および換気熱回収熱交換器18の双方に対する切り替えが同時に行われるように切替弁21、22の作動を制御してもよいし、温度調整対象機器19および換気熱回収熱交換器18のいずれかから順番に切り替えが行われるように切替弁21、22の作動を制御してもよい。
制御装置70は、温度調整対象機器19および換気熱回収熱交換器18と冷却水加熱器15との間で高温冷却水が循環している状態において、温度調整対象機器19の温度が所定機器温度以上であると判定または推定した場合、温度調整対象機器19が冷却水冷却器14との間で低温冷却水が循環し且つ換気熱回収熱交換器18が冷却水加熱器15との間で低温冷却水が循環する状態に切り替わるように切替弁21、22の作動を制御する。
これにより、温度調整対象機器19の温度が過剰に上昇した場合、温度調整対象機器19を低温冷却水で冷却できる。このとき、換気熱回収熱交換器18への高温冷却水の流通を遮断することによって、高温冷却水側の熱容量を減少させて高温冷却水側の熱収支を改善できる。
制御装置70は、内気と外気との温度差の検出値または推定値が所定値を下回っていると判定または推定した場合、換気熱回収熱交換器18およびラジエータ13が冷却水冷却器14との間で低温冷却水が循環する状態に切り替わるように切替弁21、22の作動を制御する。
これによると、暖房初期等、内気の温度が十分に上昇していないとき、換気熱回収および外気吸熱の両方を用いて暖房することによって、内気の温度を速やかに上昇させることができる。
切替弁21、22および換気熱回収用送風機52は、換気熱回収熱交換器18を流れる低温冷却水、高温冷却水および内気のうち少なくとも1つの流量を増減させることによって換気熱回収熱交換器18の熱交換能力を調整する熱交換能力調整手段である。
制御装置70は、室内空調ユニットの内外気送風部20が導入する内気の割合が増加すると、換気熱回収熱交換器18の熱交換能力が減少するように切替弁21、22および換気熱回収用送風機52のうち少なくとも一方の作動を制御する。
これにより、暖房時、換気量が減少して換気熱回収熱交換器18で回収できる熱量が減少すると、それに応じて換気熱回収熱交換器18の熱交換能力も減少させることができる。
切替弁21、22は、クーラコア16を流れる低温冷却水の流量を調整するクーラコア流量調整手段である。
制御装置70は、室内空調ユニットの内外気送風部20が導入する内気の割合が増加すると、クーラコア16を流れる低温冷却水の流量が増加するように切替弁21、22の作動を制御する。
これによると、冷房時、換気量が減少して換気熱回収熱交換器18で回収される冷熱量が減少した場合、クーラコア16の冷却能力を向上させることによって冷房能力を補うことができる。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18およびラジエータ13と冷却水冷却器14との間で低温冷却水が循環している状態において、低温冷却水の温度が所定温度未満になった場合、クーラコア16を流れる低温冷却水の流量を制限するようにクーラコア流量調整手段21、22の作動を制御するとともに、内気の導入割合が減少するように室内空調ユニットの内外気送風部20の作動を制御する。
これによると、低温冷却水が低温になったときにクーラコア16に着霜が発生することを抑制できる。このとき、クーラコア16の除湿能力が低下するが、外気を導入することによって窓曇りを抑制できる。
切替弁21、22は、換気熱回収熱交換器18を流れる低温冷却水の流量を調整する冷却水流量調整手段(熱媒体流量調整手段)である。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定された場合、換気熱回収熱交換器18を流れる低温冷却水の流量が減少するように切替弁21、22の作動を制御するとともに、ラジエータ13における低温冷却水の吸熱量が増加するように切替弁21、22および外気送風機30のうち少なくとも一方の作動を制御する。
これにより、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生した場合、内気の熱を利用して換気熱回収熱交換器18を適切に除霜できるとともに、外気吸熱によって暖房を継続できる。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18の除霜が完了したと判定または推定した場合、換気熱回収熱交換器18を流れる低温冷却水の流量が増加するように切替弁21、22の作動を制御するとともに、ラジエータ13における低温冷却水の吸熱量が減少するように切替弁21、22および外気送風機30のうち少なくとも一方の作動を制御する。
これにより、換気熱回収熱交換器18の除霜が完了した後、換気熱回収によって暖房を省動力化できる。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18に低温冷却水が流入している状態において換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定された場合、換気熱回収熱交換器18に高温冷却水が流入する状態への切り替え、および換気熱回収熱交換器18に流入する低温冷却水の流量の減少のうち少なくとも一方が行われるように切替弁21、22の作動を制御する。
これにより、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生した場合、高温冷却水の熱および内気の熱のうち少なくとも一方を利用して換気熱回収熱交換器18を適切に除霜できる。
換気熱回収用送風機52および風路切替ドア53は、換気熱回収熱交換器18に流入する内気の風量を調整する風量調整手段である。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定された場合、換気熱回収熱交換器18に流入する低温冷却水の流量が減少するように切替弁21、22の作動を制御するとともに、換気熱回収熱交換器18に流入する内気の風量が増加するように換気熱回収用送風機52および風路切替ドア53のうち少なくとも一方の作動を制御する。
これによると、内気の熱を積極的に利用して換気熱回収熱交換器18を早期に除霜できる。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18と冷却水冷却器14との間で低温冷却水が循環している状態において、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定または推定した場合、換気熱回収熱交換器18に高温冷却水が流入する状態に切り替わるように切替弁21、22の作動を制御するとともに、換気熱回収熱交換器18に流入する内気の風量が減少するように換気熱回収用送風機52および風路切替ドア53のうち少なくとも一方の作動を制御する。
これによると、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生した場合、高温冷却水の熱を利用して換気熱回収熱交換器18を除霜できる。このとき、換気熱回収熱交換器18に流入する内気の風量を減少させるので、換気熱回収熱交換器18による通風抵抗を低減でき、ひいては送風のための消費動力を低減できる。
風路切替ドア53は、換気熱回収熱交換器18を流れる内気の風量と、バイパス通路51bを流れる内気の風量との風量割合を制御する風量割合調整手段である。
これによると、換気熱回収熱交換器18による換気熱回収が不要である場合、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しないようにして通風抵抗を低減できるので、送風の省動力化を図ることができる。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18と冷却水冷却器14との間で低温冷却水が循環している状態において、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定または推定した場合、換気熱回収熱交換器18が冷却水加熱器15との間で高温冷却水が循環する状態に切り替わるように切替弁21、22の作動を制御するとともに、換気熱回収熱交換器18を流れる内気の風量が減少し且つバイパス通路51bを流れる内気の風量が増加するように風路切替ドア53の作動を制御する。
これによると、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生した場合、高温冷却水の熱を利用して換気熱回収熱交換器18を除霜できる。このとき、換気熱回収熱交換器18で加湿されて車室内に吹き出される内気の風量を減少させるので、窓曇りを抑制できる。
制御装置70は、低圧側冷媒の圧力、低温冷却水の温度、換気熱回収熱交換器18の表面温度、換気熱回収用送風機52の送風量、および換気熱回収用送風機52の送風量増加率のうち少なくとも1つに基づいて、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを判定する。これにより、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを適切に判定できる。
すなわち、制御装置70は、換気熱回収熱交換器18から流出した低温冷却水の温度が高いほど換気熱回収熱交換器18を通過する内気の風量が増加するように換気熱回収用送風機52の作動を制御するようになっている。そのため、換気熱回収用送風機52の送風量および送風量増加率の少なくとも1つに基づいて、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを適切に判定できる。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18に流入する内気と換気熱回収熱交換器18から流出した内気との温度差、換気熱回収熱交換器18に流入する高温冷却水と換気熱回収熱交換器18から流出した高温冷却水との温度差、および換気熱回収熱交換器18から流出した内気または高温冷却水の温度の時間変化量のうち少なくとも1つに基づいて、換気熱回収熱交換器18の除霜が完了したか否かを判定する。これにより、換気熱回収熱交換器18の除霜が完了したか否かを適切に判定できる。
制御装置70は、ラジエータ13において低温冷却水が外気から吸熱する熱量が所定熱量未満である場合、ヒータコア17で加熱された空気の温度が目標温度に近づくように温度調整対象機器19の発熱量を制御する。
これによると、外気からの吸熱量が不足する場合、温度調整対象機器19の廃熱を利用して暖房能力を補うことができる。
制御装置70は、高温冷却水の温度が所定温度未満である場合、温度調整対象機器19と冷却水冷却器14との間で低温冷却水が循環する状態に切り替わり、高温冷却水の温度が所定温度以上である場合、温度調整対象機器19が冷却水加熱器15との間で高温冷却水が循環する状態に切り替わるように切替弁21、22の作動を制御する。
これによると、高温冷却水の温度が十分に上昇していない場合、温度調整対象機器19に高温冷却水を流通させないようにして高温冷却水側の熱容量を少なくすることによって、高温冷却水の温度を早期に上昇させることができる。
高温冷却水の温度が十分に上昇した場合、温度調整対象機器19に高温冷却水を流通させて温度調整対象機器19の廃熱を暖房に利用することによって、暖房性能を向上できる。
制御装置70は、ラジエータ13における低温冷却水の吸熱量が、換気熱回収熱交換器18における低温冷却水の吸熱量よりも大きいと判定または推定した場合、換気熱回収熱交換器18を流れる内気の風量が減少するように換気熱回収用送風機52および風量割合調整手段53のうち少なくとも一方の作動を制御する。
これによると、換気熱回収熱交換器18で回収できる熱量が減少した場合、換気熱回収熱交換器18を流れる内気の風量を減少させて通風抵抗を低減できるので、換気熱回収用送風機52の消費動力を低減できる。
(第2実施形態)
上記実施形態では、換気熱回収ユニット50のケース51の空気流れ最下流部に、送風空気を車室外へ排出する排出口51cが形成されているが、本実施形態では、図19に示すように、換気熱回収ユニット50のケース51の空気流れ最下流部に、送風空気を車室外へ排出する排出口51cと、送風空気を車室内へ吹き出す吹出口51dとが形成されている。
ケース51内において排出口51cおよび吹出口51dの空気流れ上流側には、排出口51cおよび吹出口51dを切替開閉する吹出切替ドア54が配置されている。
吹出切替ドア54は、回動可能な板状ドアや、スライド可能なドア等であり、電動アクチュエータ(図示せず)によって駆動される。吹出切替ドア54を駆動する電動アクチュエータの作動は、制御装置70によって制御される。
吹出切替ドア54は、内気モード、半内気モードおよび外気モードを切り替える。内気モードでは、吹出切替ドア54は、排出口51cを閉じて吹出口51dを開ける。これにより、換気熱回収ユニット50を流れた空気が車外に排出されることなく車室内に吹き出される。
半内気モードでは、吹出切替ドア54は、排出口51cおよび吹出口51dを同程度開ける。これにより、換気熱回収ユニット50を流れた空気の一部が車外に排出されるとともに、残余の空気が車室内に吹き出される。
外気モードでは、吹出切替ドア54は、排出口51cを開けて吹出口51dを閉じる。これにより、換気熱回収ユニット50を流れた空気が車室内に吹き出されることなく車外に排出される。
制御装置70は、図20〜図23のフローチャートに示す制御処理を実行することによって、換気熱回収ユニット50の作動モードを切り替える。
まず、図20に示すステップS300では、暖房モードであるか否かを判定する。ステップS300で暖房モードであると判定した場合、ステップS310へ進み、内気モードまたは半内気モードであるか否かを判定する。
ステップS310で内気モードまたは半内気モードであると判定された場合、ステップS320へ進み、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しているか否かを判定する。
ステップS320で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していると判定した場合、ステップS330へ進み、図24(a)に示すリアヒータモードに切り替える。
リアヒータモードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18で空気が加熱されて車室内に吹き出される。したがって、換気熱回収ユニット50で暖房が行われる。
ステップS320で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していないと判定した場合、ステップS340へ進み、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを判定する。
ステップS340で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していないと判定した場合、ステップS350へ進み、図24(b)に示す内気(半内気)暖房モードに切り替える。
内気暖房モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。これにより、少なくとも内気を導入して暖房する際に、換気熱回収熱交換器18での通風抵抗の増加を回避する。
ステップS340で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定した場合、ステップS360へ進み、図24(c)に示す温水利用除霜モードに切り替える。
温水利用除霜モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水によって除霜される。
ステップS310で内気モードまたは半内気モードでないと判定された場合、図21に示すステップS370へ進み、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しているか否かを判定する。
ステップS370で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していると判定した場合、ステップS380へ進み、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを判定する。
ステップS380で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定した場合、ステップS390へ進み、図25(a)に示す温風利用除霜モードに切り替える。
温風利用除霜モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が内気(氷点以上の空気)によって除霜される。
ステップS380で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していないと判定した場合、ステップS400へ進み、ラジエータ13の放熱能力が不足しているか否かを判定する。例えば、ラジエータ13前後の冷却水温度差に基づいて、ラジエータ13の放熱能力が不足しているか否かを判定する。
ステップS400でラジエータ13の放熱能力が不足していないと判定した場合、ステップS410へ進み、図25(b)に示す換気熱回収モードに切り替える。
換気熱回収モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に低温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18が低温冷却水に換気熱を吸熱させて換気熱を回収する。
ステップS400でラジエータ13の放熱能力が不足していると判定した場合、ステップS420へ進み、図25(c)に示す放熱補助モードに切り替える。
放熱補助モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水から空気に放熱させてラジエータ13の放熱能力の不足を補う。
ステップS370で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していないと判定した場合、ステップS430へ進み、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを判定する。
ステップS430で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していないと判定した場合、ステップS440へ進み、図25(d)に示す外気暖房モードに切り替える。
外気暖房モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。
これにより、外気を導入して暖房する際に、車室外へ排出される内気が換気熱回収熱交換器18を通過しないので通風抵抗の増加を回避できる。
ステップS430で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定した場合、ステップS450へ進み、図25(e)に示す温水利用除霜モードに切り替える。
温水利用除霜モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水によって除霜される。
ステップS300で暖房モードでないと判定した場合、図22に示すステップS460へ進み、冷房モードであるか否かを判定する。
ステップS460で冷房モードであると判定した場合、ステップS470へ進み、内気モードまたは半内気モードであるか否かを判定する。
ステップS470で内気モードまたは半内気モードであると判定された場合、ステップS480へ進み、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しているか否かを判定する。
ステップS480で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していると判定した場合、ステップS490へ進み、図26(a)に示すリアクーラモードに切り替える。
リアクーラモードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に低温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18で空気が冷却されて車室内に吹き出される。したがって、換気熱回収ユニット50で冷房が行われる。
ステップS480で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していないと判定した場合、ステップS500へ進み、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを判定する。
ステップS500で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していないと判定した場合、ステップS510へ進み、図26(b)に示す内気(半内気)冷房モードに切り替える。
内気(半内気)冷房モードモードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。
これにより、少なくとも内気を導入して冷房する際に、内気が換気熱回収熱交換器18を通過しないので通風抵抗の増加を回避できる。
ステップS500で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定した場合、ステップS520へ進み、図26(c)に示す温水利用除霜モードに切り替える。
温水利用除霜モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水によって除霜される。
ステップS470で内気モードまたは半内気モードでないと判定された場合、図23に示すステップS530へ進み、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しているか否かを判定する。
ステップS530で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していると判定した場合、ステップS540へ進み、図27(a)に示す放熱補助モードに切り替える。
放熱補助モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水から空気に放熱させてラジエータ13の放熱能力の不足を補う。
ステップS530で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していないと判定した場合、ステップS550へ進み、換気熱回収熱交換器18に着霜が発生しているか否かを判定する。
ステップS550で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していないと判定した場合、ステップS560へ進み、図27(b)に示す外気冷房モードに切り替える。
外気冷房モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。
これにより、外気を導入して冷房する際に、車室外へ排出される内気が換気熱回収熱交換器18を通過しないので通風抵抗の増加を回避できる。
ステップS550で換気熱回収熱交換器18に着霜が発生していると判定した場合、ステップS570へ進み、図27(c)に示す温水利用除霜モードに切り替える。
温水利用除霜モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18への通風を停止させる。これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水によって除霜される。
本実施形態における吹出切替ドア54は、排出口51cから排出される内気の風量と、吹出口51dから吹き出される内気の風量との割合を調整する排出吹出風量割合調整手段である。
これによると、換気熱回収熱交換器18で熱交換された内気を車室内に再循環させて空調に利用することができる。
例えば、制御装置70は、換気熱回収熱交換器18に低温冷却水または高温冷却水が流れている場合、吹出口51dから吹き出される内気の風量が、排出口51cから排出される内気の風量よりも多くなるように吹出切替ドア54の作動を制御する。
これによると、換気熱回収熱交換器18で熱交換された内気を利用して車室内を冷暖房することができる。
(第3実施形態)
本実施形態では、図28に示すように、上記第2実施形態のケース51内における換気熱回収熱交換器18および換気熱回収熱交換器バイパス通路51bの空気流れ下流側に、電池55が配置されている。
ケース51の内部には、電池バイパス通路51eが形成されている。換気熱回収熱交換器バイパス通路51bは、換気熱回収用送風機52によって送風された空気が、換気熱回収熱交換器18を迂回して流れる空気通路である。
ケース51の内部において電池55および電池バイパス通路51eの空気流れ上流側には、電池風路切替ドア56が配置されている。
電池風路切替ドア56は、電池55側の空気通路へ流入させる空気と、電池バイパス通路51eへ流入させる空気との風量割合を連続的に変化させる風量割合調節手段である。電池風路切替ドア56は、回動可能な板状ドアや、スライド可能なドア等であり、電動アクチュエータ(図示せず)によって駆動される。
電池風路切替ドア56は、回動可能な板状ドアや、スライド可能なドア等であり、電動アクチュエータ(図示せず)によって駆動される。電池風路切替ドア56を駆動する電動アクチュエータの作動は、制御装置70によって制御される。
制御装置70は、図29〜図32のフローチャートに示す制御処理を実行することによって、換気熱回収ユニット50の作動モードを切り替える。
まず、図29に示すステップS600では、暖房モードであるか否かを判定する。ステップS600で暖房モードであると判定した場合、ステップS610へ進み、内気モードまたは半内気モードであるか否かを判定する。
ステップS610で内気モードまたは半内気モードであると判定された場合、ステップS620へ進み、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しているか否かを判定する。
ステップS620で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していると判定した場合、ステップS630へ進み、換気熱回収ユニット50で暖房を行う必要があるか否かを判定する。換言すれば、ヒータコア17の暖房能力が不足しているか否かを判定する。
ステップS630で換気熱回収ユニット50で暖房を行う必要がないと判定した場合、ステップS640へ進み、電池55を冷却する必要があるか否かを判定する。
ステップS640で電池55を冷却する必要がないと判定した場合、ステップS650へ進み、図33(a)に示す第1内気暖房モードに切り替える。
第1内気暖房モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。
これにより、少なくとも内気を導入して暖房する際に、内気が電池55側を通過しないので通風抵抗の増加を回避できる。
ステップS640で電池55を冷却する必要があると判定した場合、ステップS660へ進み、図33(b)に示す電池冷却モードに切り替える。
電池冷却モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に低温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路に通風させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18で冷却除湿された空気で電池55を冷却するので、電池55の結露を防止できる。
ステップS630で換気熱回収ユニット50で暖房を行う必要があると判定した場合、ステップS670へ進み、図33(c)に示すリアヒータモードに切り替える。
リアヒータモードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器バイパス通路51bを閉じて換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18で空気が加熱されて車室内に吹き出される。したがって、換気熱回収ユニット50で暖房が行われる。
ステップS620で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していないと判定した場合、ステップS680へ進み、図33(d)に示す第2内気暖房モードに切り替える。
第2内気暖房モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。
これにより、少なくとも内気を導入して暖房する際に、内気が電池55側を通過しないので通風抵抗の増加を回避できる。
ステップS610で内気モードまたは半内気モードでないと判定された場合、図30に示すステップS690へ進み、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しているか否かを判定する。換言すれば、換気中であるか否かを判定する。
ステップS690で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していると判定した場合、ステップS700へ進み、換気熱回収熱交換器18への通水が停止しているか否かを判定する。
ステップS700で換気熱回収熱交換器18への通水が停止していると判定した場合、ステップS710へ進み、電池55を暖機する必要があるか否かを判定する。
ステップS710で電池55を暖機する必要があると判定した場合、ステップS720へ進み、図34(a)に示す第1電池暖機モードに切り替える。
第1電池暖機モードでは、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路に通風させる。これにより、内気で電池55を暖機する。
ステップS710で電池55を暖機する必要がないと判定した場合、ステップS730へ進み、図34(b)に示す第1外気暖房モードに切り替える。
第1外気暖房モードでは、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。これにより、外気を導入して暖房する際に、内気が電池55側を通過しないので通風抵抗の増加を回避できる。
ステップS700で換気熱回収熱交換器18への通水が停止していないと判定した場合、ステップS740へ進み、換気熱回収熱交換器18で換気熱を回収する必要があるか否かを判定する。換言すれば、ラジエータ13での外気からの吸熱量が不足しているか否かを判定する。
ステップS740で換気熱回収熱交換器18で換気熱を回収する必要があると判定した場合、ステップS750へ進み、電池55を冷却する必要があるか否かを判定する。
ステップS750で電池55を冷却する必要があると判定した場合、ステップS760へ進み、図34(c)に示す電池冷却モードに切り替える。
電池冷却モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に低温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路に通風させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18で冷却除湿された空気で電池55を冷却するので、電池55の結露を防止できる。
ステップS750で電池55を冷却する必要がないと判定した場合、ステップS770へ進み、図34(d)に示す換気熱回収モードに切り替える。
換気熱回収モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に低温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18が低温冷却水に換気熱を吸熱させて換気熱を回収する。
ステップS740で換気熱回収熱交換器18で換気熱を回収する必要がないと判定した場合、ステップS780へ進み、電池55を暖機する必要があるか否かを判定する。
ステップS780で電池55を暖機する必要があると判定した場合、ステップS790へ進み、図34(e)に示す第2電池暖機モードに切り替える。
第2電池暖機モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路に通風させる。これにより、換気熱回収熱交換器18で加熱された空気で電池55を暖機する。
ステップS780で電池55を暖機する必要がないと判定した場合、ステップS800へ進み、図34(f)に示す放熱補助モードに切り替える。
放熱補助モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水から空気に放熱させてラジエータ13の放熱能力を補う。
ステップS690で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していないと判定した場合、ステップS810へ進み、電池55を暖機する必要があるか否かを判定する。
ステップS810で電池55を暖機する必要があると判定した場合、ステップS820へ進み、図34(g)に示す第3電池暖機モードに切り替える。
第3電池暖機モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路に通風させる。これにより、内気で電池55を暖機する。
ステップS810で電池55を暖機する必要がないと判定した場合、ステップS830へ進み、図34(h)に示す第2外気暖房モードに切り替える。
第2外気暖房モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。
これにより、外気を導入して暖房する際に、内気が電池55側を通過しないので通風抵抗の増加を回避できる。
ステップS600で暖房モードでないと判定した場合、図31に示すステップS840へ進み、冷房モードであるか否かを判定する。
ステップS840で冷房モードであると判定した場合、ステップS850へ進み、内気モードまたは半内気モードであるか否かを判定する。
ステップS850で内気モードまたは半内気モードであると判定された場合、ステップS860へ進み、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しているか否かを判定する。
ステップS860で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していると判定した場合、ステップS870へ進み、換気熱回収ユニット50への通水が停止しているか否かを判定する。
ステップS870で換気熱回収熱交換器18への通水が停止していると判定した場合、ステップS880へ進み、図35(a)に示す第1内気冷房モードに切り替える。
第1内気冷房モードでは、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。これにより、少なくとも内気を導入して冷房する際に、電池55での通風抵抗の増加を回避する。
ステップS870で換気熱回収熱交換器18への通水が停止していないと判定した場合、ステップS890へ進み、電池55を暖機する必要があるか否かを判定する。
ステップS890で電池55を暖機する必要がないと判定した場合、ステップS900へ進み、図35(b)に示すリアクーラモードに切り替える。
リアクーラモードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に低温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18で空気が冷却されて車室内に吹き出される。したがって、換気熱回収ユニット50で冷房が行われる。
ステップS890で電池55を暖機する必要があると判定した場合、ステップS910へ進み、図35(c)に示す電池暖機モードに切り替える。
電池暖機モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路に通風させる。これにより、換気熱回収熱交換器18で加熱された空気で電池55を暖機する。
ステップS860で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していないと判定した場合、ステップS920へ進み、図35(d)に示す第2内気冷房モードに切り替える。
第2内気冷房モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。これにより、少なくとも内気を導入して暖房する際に、電池55での通風抵抗の増加を回避する。
ステップS850で内気モードまたは半内気モードでないと判定された場合、図32に示すステップS930へ進み、換気熱回収熱交換器18に内気が通過しているか否かを判定する。
ステップS930で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していると判定した場合、ステップS940へ進み、換気熱回収ユニット50への通水が停止しているか否かを判定する。
ステップS940で換気熱回収熱交換器18への通水が停止していると判定した場合、ステップS950へ進み、電池55を冷却する必要があるか否かを判定する。
ステップS950で電池55を冷却する必要があると判定した場合、ステップS960へ進み、図36(a)に示す第1電池冷却モードに切り替える。
第1電池冷却モードでは、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路に通風させる。これにより、内気で電池55を冷却する。
ステップS950で電池55を暖機する必要がないと判定した場合、ステップS970へ進み、図36(b)に示す第1外気冷房モードに切り替える。
第1外気冷房モードでは、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。これにより、外気を導入して冷房する際に、内気が電池55側を通過しないので通風抵抗の増加を回避できる。
ステップS940で換気熱回収熱交換器18への通水が停止していないと判定した場合、ステップS980へ進み、電池55を冷却する必要があるか否かを判定する。
ステップS980で電池55を冷却する必要があると判定した場合、ステップS990へ進み、図36(c)に示す第2電池冷却モードに切り替える。
第2電池冷却モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に低温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路に通風させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18で冷却除湿された空気で電池55を冷却するので、電池55の結露を防止できる。
ステップS980で電池55を冷却する必要がないと判定した場合、ステップS1000へ進み、電池55を暖機する必要があるか否かを判定する。
ステップS1000で電池55を暖機する必要があると判定した場合、ステップS1010へ進み、図36(d)に示す電池暖機モードに切り替える。
電池暖機モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路に通風させる。これにより、換気熱回収熱交換器18で加熱された空気で電池55を暖機する。
ステップS1000で電池55を暖機する必要がないと判定した場合、ステップS1020へ進み、図36(e)に示す放熱補助モードに切り替える。
放熱補助モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18に高温冷却水を通水させるとともに、風路切替ドア53が換気熱回収熱交換器18に通風させ、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路への通風を停止させる。
これにより、換気熱回収熱交換器18が高温冷却水から空気に放熱させてラジエータ13の放熱能力を補う。
ステップS930で換気熱回収熱交換器18に内気が通過していないと判定した場合、ステップS1030へ進み、図36(f)に示す第3電池冷却モードに切り替える。
第3電池冷却モードでは、切替弁21、22が換気熱回収熱交換器18への通水を停止させるとともに、電池風路切替ドア56が電池55側の空気通路に通風させる。これにより、内気で電池55を暖機する。
本実施形態では、電池55は、ケース51内において換気熱回収熱交換器18の内気流れ下流側に配置されている。これによると、換気熱回収熱交換器18で熱交換された内気を利用して電池55を温度調整できる。
切替弁21、22は、換気熱回収熱交換器18を流れる高温冷却水の流量を調整する冷却水流量調整手段である。換気熱回収用送風機52および風路切替ドア53は、換気熱回収熱交換器18に流入する内気の風量を調整する風量調整手段である。
制御装置70は、換気熱回収熱交換器18に高温冷却水が流れている状態において電池55の検出温度または推定温度が所定電池温度以上になった場合、換気熱回収熱交換器18を流れる高温冷却水の流量が減少するように切替弁21、22の作動を制御する、または換気熱回収熱交換器18を流れる内気の風量が減少するように換気熱回収用送風機52および風路切替ドア53のうち少なくとも一方の作動を制御する。
これにより、電池55の温度が高い場合、換気熱回収熱交換器18で加熱された温風が電池55に当たることを抑制して、電池55の冷却性能を高めることができる。
電池風路切替ドア56は、電池55を流れる内気の風量と、電池バイパス通路51eを流れる内気の風量との風量割合を調整する電池用風量割合調整手段である。
これにより、換気熱回収熱交換器18で熱交換された内気を利用して電池55を温度調整する場合と温度調整しない場合とを切り替えることができる。
制御装置70は、電池55を冷却する必要がある場合、換気熱回収熱交換器(18)と冷却水冷却器14との間で低温冷却水が循環する状態に切り替わるように切替弁21、22の作動を制御するとともに、電池55を流れる内気の風量が増加するように電池風路切替ドア56の作動を制御する。
これによると、換気熱回収熱交換器18で冷却除湿された内気を利用して電池55を冷却できるので、冷却された電池55の結露を防止できる。
このとき、換気熱回収熱交換器18を流れる内気の風量が増加するように換気熱回収用送風機52および風路切替ドア53のうち少なくとも一方の作動を制御すれば、電池55の冷却性能を向上できる。
制御装置70は、電池55を暖機する必要がある場合、換気熱回収熱交換器18と冷却水加熱器15との間で高温冷却水が循環する状態に切り替わるように切替弁21、22の作動を制御するとともに、電池55を流れる内気の風量が増加するように電池風路切替ドア56の作動を制御する。
これによると、換気熱回収熱交換器18で加熱された内気を利用して電池55を加熱できる。また、クーラコア16で除湿された内気を利用して電池55を加熱できるので、加熱された電池55の結露を防止できる。
このとき、換気熱回収熱交換器18を流れる内気の風量が増加するように換気熱回収用送風機52および風路切替ドア53のうち少なくとも一方の作動を制御すれば、電池55の加熱性能を向上できる。
(他の実施形態)
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。
(1)上記実施形態では、外気送風機30の作動を制御することによって、ラジエータ13を流れる外気の流量を調節するが、ラジエータシャッター(図示せず)の作動を制御することによって、ラジエータ13を流れる外気の流量を調節するようにしてもよい。ラジエータシャッターは、外気が流れる通路を開閉する外気通路開閉手段である。また、外気送風機30のファンを逆回転させることによって、外気の流量を制限してもよい。
(2)上記各実施形態では、温度調節対象機器を温度調節するための熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。
熱媒体として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子が混入された流体のことである。ナノ粒子を熱媒体に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水(いわゆる不凍液)のように凝固点を低下させる作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。
すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、熱媒体の熱容量を増加させる作用効果、金属配管の防食効果やゴム配管の劣化を防止する作用効果、および極低温での熱媒体の流動性を高める作用効果を得ることができる。
このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率、付加物質によって様々に変化する。
これによると、熱伝導率を向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の熱媒体であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。
また、熱媒体の熱容量を増加させることができるので、熱媒体自体の蓄冷熱量(顕熱による蓄冷熱)を増加させることができる。
蓄冷熱量を増加させることにより、圧縮機32を作動させない状態であっても、ある程度の時間は蓄冷熱を利用した機器の冷却、加熱の温調が実施できるため、車両用熱管理システム10の省動力化が可能になる。
ナノ粒子のアスペクト比は50以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率を表す形状指標である。
ナノ粒子としては、Au、Ag、CuおよびCのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Auナノ粒子、Agナノワイヤー、CNT(カーボンナノチューブ)、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子(上記原子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体)、およびAuナノ粒子含有CNTなどを用いることができる。
(3)上記各実施形態の冷凍サイクル31では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を用いてもよい。
また、上記各実施形態の冷凍サイクル31は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。
(4)上記各実施形態では、低温側冷却水回路と高温側冷却水回路とが形成されるようになっているが、図37に示すように、冷却水冷却器14と換気熱回収熱交換器18とで低温側冷却水回路が形成され、高温側冷却水回路が形成されないようになっていてもよい。
この実施形態では、上記実施形態における冷却水加熱器15およびヒータコア17の代わりに、室内コンデンサ60を備えている。室内コンデンサ60は、冷凍サイクル31の高圧側冷媒と空気とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮させるとともに車室内への送風空気を加熱する熱交換器である。
室内コンデンサ60は、車室内へ送風される空気を、冷凍サイクル31の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段である。
(5)冷却水加熱器15は、少なくとも冷媒が過冷却度を有する領域と少なくとも冷媒が過熱度を有する凝縮域の二つに隔てられていて、少なくとも冷媒が過冷却度を有する領域に、換気熱回収熱交換器18を経た水が導入されるようになっていてもよい。これによると、冷媒の過冷却度を拡大させて冷房効率を向上できる。
13 ラジエータ(熱媒体外気熱交換器)
14 冷却水冷却器(熱媒体冷却器)
15 冷却水加熱器(熱媒体加熱器、空気加熱手段)
16 クーラコア
17 ヒータコア(空気加熱手段)
18 換気熱回収熱交換器
20 内外気送風部(送風手段)
21 第1切替弁(吸熱量調整手段)
22 第2切替弁(吸熱量調整手段)
30 外気送風機(吸熱量調整手段)
31 冷凍サイクル
32 圧縮機
70 制御装置(制御手段)

Claims (34)

  1. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え
    前記制御手段(70)は、前記換気熱回収熱交換器(18)および前記熱媒体外気熱交換器(13)と前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環している状態において、前記低温熱媒体の検出温度または推定温度が外気の温度に関連する外気関連温度を下回っていると判定または推定した場合、前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増加するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
  2. 前記空気加熱手段は、
    前記低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を前記高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    前記低温熱媒体または前記高温熱媒体との間で熱授受が行われることによって温度調整される温度調整対象機器(19)と、
    前記温度調整対象機器(19)および前記換気熱回収熱交換器(18)のそれぞれに対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記温度調整対象機器(19)および前記換気熱回収熱交換器(18)と前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環している状態において、前記温度調整対象機器(19)の温度が所定機器温度以上であると判定または推定した場合、前記温度調整対象機器(19)および前記換気熱回収熱交換器(18)が前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態に切り替わるように前記切替手段(21、22)の作動を制御することを特徴とする請求項に記載の車両用熱管理システム。
  3. 前記空気加熱手段は、
    前記高圧側冷媒から、前記低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体へ放熱させて前記高温熱媒体を加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記高温熱媒体と前記空気とを熱交換させて前記空気を加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    前記低温熱媒体または前記高温熱媒体との間で熱授受が行われることによって温度調整される温度調整対象機器(19)と、
    前記温度調整対象機器(19)および前記換気熱回収熱交換器(18)のそれぞれに対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記温度調整対象機器(19)および前記換気熱回収熱交換器(18)と前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環している状態において、前記温度調整対象機器(19)の温度が所定機器温度以上であると判定または推定した場合、前記温度調整対象機器(19)が前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環し且つ前記換気熱回収熱交換器(18)が前記熱媒体加熱器(15)との間で前記低温熱媒体が循環する状態に切り替わるように前記切替手段(21、22)の作動を制御することを特徴とする請求項に記載の車両用熱管理システム。
  4. 前記空気加熱手段は、
    前記低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を前記高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    前記換気熱回収熱交換器(18)および前記熱媒体外気熱交換器(13)のそれぞれに対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記内気と前記外気との温度差の検出値または推定値が所定値を下回っていると判定または推定した場合、前記換気熱回収熱交換器(18)および前記熱媒体外気熱交換器(13)が前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態に切り替わるように前記切替手段(21、22)の作動を制御することを特徴とする請求項に記載の車両用熱管理システム。
  5. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え
    前記空気加熱手段は、
    前記低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を前記高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    前記換気熱回収熱交換器(18)および前記熱媒体外気熱交換器(13)のそれぞれに対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記内気と前記外気との温度差の検出値または推定値が所定値を下回っていると判定または推定した場合、前記換気熱回収熱交換器(18)および前記熱媒体外気熱交換器(13)が前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態に切り替わるように前記切替手段(21、22)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
  6. 前記換気熱回収熱交換器(18)の熱交換能力を調整する熱交換能力調整手段(21、22、52)を備え、
    前記送風手段(20)は、前記内気および前記外気を任意の割合で導入して前記車室内へ送風するようになっており、
    前記制御手段(70)は、前記送風手段(20)が導入する前記内気の割合が増加すると、前記換気熱回収熱交換器(18)の熱交換能力が減少するように前記熱交換能力調整手段(21、22、52)の作動を制御することを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  7. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と
    前記換気熱回収熱交換器(18)の熱交換能力を調整する熱交換能力調整手段(21、22、52)とを備え、
    前記送風手段(20)は、前記内気および前記外気を任意の割合で導入して前記車室内へ送風するようになっており、
    前記制御手段(70)は、前記送風手段(20)が導入する前記内気の割合が増加すると、前記換気熱回収熱交換器(18)の熱交換能力が減少するように前記熱交換能力調整手段(21、22、52)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
  8. 前記送風手段(20)によって送風された空気を前記低温熱媒体と熱交換させることによって冷却するクーラコア(16)と、
    前記クーラコア(16)を流れる前記低温熱媒体の流量を調整するクーラコア流量調整手段(21、22)とを備え、
    前記送風手段(20)は、前記内気および前記外気を任意の割合で導入して前記車室内へ送風するようになっており、
    前記制御手段(70)は、前記送風手段(20)が導入する前記内気の割合が増加すると、前記クーラコア(16)を流れる前記低温熱媒体の流量が増加するように前記クーラコア流量調整手段(21、22)の作動を制御することを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  9. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記低温熱媒体と熱交換させることによって冷却するクーラコア(16)と、
    前記クーラコア(16)を流れる前記低温熱媒体の流量を調整するクーラコア流量調整手段(21、22)とを備え、
    前記送風手段(20)は、前記内気および前記外気を任意の割合で導入して前記車室内へ送風するようになっており、
    前記制御手段(70)は、前記送風手段(20)が導入する前記内気の割合が増加すると、前記クーラコア(16)を流れる前記低温熱媒体の流量が増加するように前記クーラコア流量調整手段(21、22)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
  10. 前記送風手段(20)によって送風された空気を前記低温熱媒体と熱交換させることによって冷却するクーラコア(16)と、
    前記クーラコア(16)を流れる前記低温熱媒体の流量を調整するクーラコア流量調整手段(21、22)とを備え、
    前記送風手段(20)は、前記内気および前記外気を任意の割合で導入して前記車室内へ送風するようになっており、
    前記制御手段(70)は、前記換気熱回収熱交換器(18)および前記熱媒体外気熱交換器(13)と前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環している状態において、前記低温熱媒体の温度が所定温度未満になった場合、前記クーラコア(16)を流れる前記低温熱媒体の流量を制限するように前記クーラコア流量調整手段(21、22)の作動を制御するとともに、前記内気の導入割合が減少するように前記送風手段(20)の作動を制御することを特徴とする請求項1ないしのいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  11. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記低温熱媒体と熱交換させることによって冷却するクーラコア(16)と、
    前記クーラコア(16)を流れる前記低温熱媒体の流量を調整するクーラコア流量調整手段(21、22)とを備え、
    前記送風手段(20)は、前記内気および前記外気を任意の割合で導入して前記車室内へ送風するようになっており、
    前記制御手段(70)は、前記換気熱回収熱交換器(18)および前記熱媒体外気熱交換器(13)と前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環している状態において、前記低温熱媒体の温度が所定温度未満になった場合、前記クーラコア(16)を流れる前記低温熱媒体の流量を制限するように前記クーラコア流量調整手段(21、22)の作動を制御するとともに、前記内気の導入割合が減少するように前記送風手段(20)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
  12. 前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記低温熱媒体の流量を調整する熱媒体流量調整手段(21、22)を備え、
    前記制御手段(70)は、前記換気熱回収熱交換器(18)に着霜が発生していると判定された場合、前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記低温熱媒体の流量が減少するように前記熱媒体流量調整手段(21、22)の作動を制御するとともに、前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増加するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御することを特徴とする請求項1ないし11のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  13. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と
    前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記低温熱媒体の流量を調整する熱媒体流量調整手段(21、22)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記換気熱回収熱交換器(18)に着霜が発生していると判定された場合、前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記低温熱媒体の流量が減少するように前記熱媒体流量調整手段(21、22)の作動を制御するとともに、前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増加するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
  14. 前記制御手段(70)は、前記換気熱回収熱交換器(18)の除霜が完了したと判定または推定した場合、前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記低温熱媒体の流量が増加するように前記熱媒体流量調整手段(21、22)の作動を制御するとともに、前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が減少するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御することを特徴とする請求項12または13に記載の車両用熱管理システム。
  15. 前記換気熱回収熱交換器(18)へ前記内気を送風する換気熱回収用送風機(52)を備え、
    前記制御手段(70)は、
    前記換気熱回収熱交換器(18)から流出した前記低温熱媒体の温度が高いほど前記換気熱回収熱交換器(18)を通過する前記内気の風量が増加するように前記換気熱回収用送風機(52)の作動を制御し、
    前記低圧側冷媒の圧力、前記低温熱媒体の温度、前記換気熱回収熱交換器(18)の表面温度、前記換気熱回収用送風機(52)の送風量、および前記換気熱回収用送風機(52)の送風量増加率のうち少なくとも1つに基づいて、前記換気熱回収熱交換器(18)に着霜が発生しているか否かを判定することを特徴とする請求項12ないし14のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  16. 前記制御手段(70)は、前記換気熱回収熱交換器(18)に流入する前記内気と前記換気熱回収熱交換器(18)から流出した前記内気との温度差、よび前記換気熱回収熱交換器(18)から流出した前記内気温度の時間変化量のうち少なくとも1つに基づいて、前記換気熱回収熱交換器(18)の除霜が完了したか否かを判定することを特徴とする請求項12ないし15のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  17. 前記換気熱回収熱交換器(18)を収容し、前記内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
    前記ケース(51)内において前記換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)とを備えることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  18. 前記空気加熱手段は、
    前記低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を前記高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    さらに、前記換気熱回収熱交換器(18)を収容し、前記内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
    前記ケース(51)内において前記換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)に対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替えるとともに、前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記高温熱媒体の流量を調整する切替手段(21、22)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)に流入する前記内気の風量を調整する風量調整手段(52、53)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記換気熱回収熱交換器(18)に前記高温熱媒体が流れている状態において前記電池(55)の検出温度または推定温度が所定電池温度以上になった場合、前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記高温熱媒体の流量が減少するように前記切替手段(21、22)の作動を制御する、または前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記内気の風量が減少するように前記風量調整手段(52、53)の作動を制御することを特徴とする請求項に記載の車両用熱管理システム。
  19. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え
    前記空気加熱手段は、
    前記低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を前記高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    さらに、前記換気熱回収熱交換器(18)を収容し、前記内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
    前記ケース(51)内において前記換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)に対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替えるとともに、前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記高温熱媒体の流量を調整する切替手段(21、22)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)に流入する前記内気の風量を調整する風量調整手段(52、53)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記換気熱回収熱交換器(18)に前記高温熱媒体が流れている状態において前記電池(55)の検出温度または推定温度が所定電池温度以上になった場合、前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記高温熱媒体の流量が減少するように前記切替手段(21、22)の作動を制御する、または前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記内気の風量が減少するように前記風量調整手段(52、53)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
  20. 前記ケース(51)は、前記内気が前記電池(55)をバイパスして流れる電池バイパス通路(51e)を形成しており、
    前記電池(55)を流れる前記内気の風量と、前記電池バイパス通路(51e)を流れる前記内気の風量との風量割合を調整する電池用風量割合調整手段(56)とを備えることを特徴とする請求項17ないし19のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  21. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と
    前記換気熱回収熱交換器(18)を収容し、前記内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
    前記ケース(51)内において前記換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)とを備え、
    前記ケース(51)は、前記内気が前記電池(55)をバイパスして流れる電池バイパス通路(51e)を形成しており、
    前記電池(55)を流れる前記内気の風量と、前記電池バイパス通路(51e)を流れる前記内気の風量との風量割合を調整する電池用風量割合調整手段(56)を備えることを特徴とする車両用熱管理システム。
  22. 前記空気加熱手段は、
    前記低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を前記高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    さらに、前記換気熱回収熱交換器(18)を収容し、前記内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
    前記ケース(51)内において前記換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)とを備え、
    前記ケース(51)は、前記内気が前記電池(55)をバイパスして流れる電池バイパス通路(51e)を形成しており、
    さらに、前記電池(55)を流れる前記内気の風量と、前記電池バイパス通路(51e)を流れる前記内気の風量との風量割合を調整する電池用風量割合調整手段(56)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)に対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記電池(55)を冷却する必要がある場合、前記換気熱回収熱交換器(18)と前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態に切り替わるように前記切替手段(21、22)の作動を制御するとともに、前記電池(55)を流れる前記内気の風量が増加するように前記電池用風量割合調整手段(56)の作動を制御することを特徴とする請求項に記載の車両用熱管理システム。
  23. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え
    前記空気加熱手段は、
    前記低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を前記高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    さらに、前記換気熱回収熱交換器(18)を収容し、前記内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
    前記ケース(51)内において前記換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)とを備え、
    前記ケース(51)は、前記内気が前記電池(55)をバイパスして流れる電池バイパス通路(51e)を形成しており、
    さらに、前記電池(55)を流れる前記内気の風量と、前記電池バイパス通路(51e)を流れる前記内気の風量との風量割合を調整する電池用風量割合調整手段(56)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)に対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記電池(55)を冷却する必要がある場合、前記換気熱回収熱交換器(18)と前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態に切り替わるように前記切替手段(21、22)の作動を制御するとともに、前記電池(55)を流れる前記内気の風量が増加するように前記電池用風量割合調整手段(56)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
  24. 前記空気加熱手段は、
    前記低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を前記高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    さらに、前記換気熱回収熱交換器(18)を収容し、前記内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
    前記ケース(51)内において前記換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)とを備え、
    前記ケース(51)は、前記内気が前記電池(55)をバイパスして流れる電池バイパス通路(51e)を形成しており、
    さらに、前記電池(55)を流れる前記内気の風量と、前記電池バイパス通路(51e)を流れる前記内気の風量との風量割合を調整する電池用風量割合調整手段(56)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)に対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記電池(55)を暖機する必要がある場合、前記換気熱回収熱交換器(18)と前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態に切り替わるように前記切替手段(21、22)の作動を制御するとともに、前記電池(55)を流れる前記内気の風量が増加するように前記電池用風量割合調整手段(56)の作動を制御することを特徴とする請求項に記載の車両用熱管理システム。
  25. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え
    前記空気加熱手段は、
    前記低温熱媒体よりも高温の高温熱媒体を前記高圧側冷媒と熱交換させることによって加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を前記高温熱媒体と熱交換させることによって加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    さらに、前記換気熱回収熱交換器(18)を収容し、前記内気が流れる通路を形成するケース(51)と、
    前記ケース(51)内において前記換気熱回収熱交換器(18)の内気流れ下流側に配置された電池(55)とを備え、
    前記ケース(51)は、前記内気が前記電池(55)をバイパスして流れる電池バイパス通路(51e)を形成しており、
    さらに、前記電池(55)を流れる前記内気の風量と、前記電池バイパス通路(51e)を流れる前記内気の風量との風量割合を調整する電池用風量割合調整手段(56)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)に対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)とを備え、
    前記制御手段(70)は、前記電池(55)を暖機する必要がある場合、前記換気熱回収熱交換器(18)と前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態に切り替わるように前記切替手段(21、22)の作動を制御するとともに、前記電池(55)を流れる前記内気の風量が増加するように前記電池用風量割合調整手段(56)の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
  26. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)とを備え
    前記空気加熱手段(15、17、60)は、
    前記高圧側冷媒から高温熱媒体へ放熱させて前記高温熱媒体を加熱する熱媒体加熱器(15)と、
    前記高温熱媒体と前記空気とを熱交換させて前記空気を加熱するヒータコア(17)とを有しており、
    前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環し、作動状態に応じて発熱量が変化する発熱機器(19)を備え、
    前記制御手段(70)は、前記熱媒体外気熱交換器(13)において前記低温熱媒体が前記外気から吸熱する熱量が所定熱量未満である場合、前記ヒータコア(17)で加熱された空気の温度が目標温度に近づくように前記発熱機器(19)の発熱量を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
  27. 前記発熱機器(19)に対して、前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段(21、22)を備え、
    前記制御手段(70)は、前記高温熱媒体の温度が所定温度未満である場合、前記発熱機器(19)と前記熱媒体冷却器(14)との間で前記低温熱媒体が循環する状態に切り替わり、前記高温熱媒体の温度が前記所定温度以上である場合、前記発熱機器(19)が前記熱媒体加熱器(15)との間で前記高温熱媒体が循環する状態に切り替わるように前記切替手段(21、22)の作動を制御することを特徴とする請求項26に記載の車両用熱管理システム。
  28. 前記換気熱回収熱交換器(18)を収容し、前記内気を導入する導入口(51a)と、前記内気が前記換気熱回収熱交換器(18)をバイパスして流れるバイパス通路(51b)と、前記換気熱回収熱交換器(18)および前記バイパス通路(51b)のうち少なくとも一方を通過した前記内気を車室外に排出する排出口(51c)とを形成するケース(51)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記内気の風量と、前記バイパス通路(51b)を流れる前記内気の風量との風量割合を調整する風量割合調整手段(53)とを備えることを特徴とする請求項1ないし14のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  29. 冷凍サイクル(31)の冷媒を吸入して吐出する圧縮機(32)と、
    車室内へ空気を送風する送風手段(20)と、
    前記送風手段(20)によって送風された空気を、前記冷凍サイクル(31)の高圧側冷媒の熱を利用して加熱する空気加熱手段(15、17、60)と、
    低温熱媒体を前記冷凍サイクル(31)の低圧側冷媒と熱交換させることによって冷却する熱媒体冷却器(14)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と外気とを熱交換させて前記外気から前記低温熱媒体に吸熱させる熱媒体外気熱交換器(13)と、
    前記熱媒体冷却器(14)で冷却された前記低温熱媒体と内気とを熱交換させて前記内気から前記低温熱媒体に吸熱させる換気熱回収熱交換器(18)と、
    前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整する吸熱量調整手段(21、22、30)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量の増減に応じて前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が増減するように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御する制御手段(70)と、
    前記換気熱回収熱交換器(18)を収容し、前記内気を導入する導入口(51a)と、前記内気が前記換気熱回収熱交換器(18)をバイパスして流れるバイパス通路(51b)と、前記換気熱回収熱交換器(18)および前記バイパス通路(51b)のうち少なくとも一方を通過した前記内気を車室外に排出する排出口(51c)とを形成するケース(51)とを備え、
    前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記内気の風量と、前記バイパス通路(51b)を流れる前記内気の風量との風量割合を調整する風量割合調整手段(53)とを備えることを特徴とする車両用熱管理システム。
  30. 前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記内気を送風する換気熱回収用送風機(52)を備え、
    前記制御手段(70)は、前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量が、前記換気熱回収熱交換器(18)における前記低温熱媒体の吸熱量よりも大きいと判定または推定した場合、前記換気熱回収熱交換器(18)を流れる前記内気の風量が減少するように前記換気熱回収用送風機(52)および前記風量割合調整手段(53)のうち少なくとも一方の作動を制御することを特徴とする請求項28または29に記載の車両用熱管理システム。
  31. 前記ケース(51)は、前記内気を車室内に吹き出す吹出口(51d)を形成しており、
    前記排出口(51c)から排出される前記内気の風量と、前記吹出口(51d)から吹き出される前記内気の風量との割合を調整する排出吹出風量割合調整手段(54)を備えることを特徴とする請求項28ないし30のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  32. 前記制御手段(70)は、前記換気熱回収熱交換器(18)に前記低温熱媒体流れている場合、前記吹出口(51d)から吹き出される前記内気の風量が、前記排出口(51c)から排出される前記内気の風量よりも多くなるように前記排出吹出風量割合調整手段(54)の作動を制御することを特徴とする請求項31に記載の車両用熱管理システム。
  33. 前記吸熱量調整手段(21、22、30)は、前記熱媒体外気熱交換器(13)を流れる前記低温熱媒体および前記外気のうち少なくとも一方の流量を増減させることによって前記熱媒体外気熱交換器(13)における前記低温熱媒体の吸熱量を調整するようになっており、
    前記制御手段(70)は、前記内気の検出温度または推定温度に基づいて前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御することを特徴とする請求項1ないし32のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
  34. 前記制御手段(70)は、前記熱媒体外気熱交換器(13)に流入する前記低温熱媒体の検出温度または推定温度が前記外気の温度以上であると判定または推定した場合、前記熱媒体外気熱交換器(13)への前記低温熱媒体および前記外気のうち少なくとも一方の流入が遮断されるように前記吸熱量調整手段(21、22、30)の作動を制御することを特徴とする請求項33に記載の車両用熱管理システム。
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