CN109466313B - 车辆用热交换系统、车辆用热交换方法以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够更高精度地管理车辆内的热量的车辆用热交换系统、车辆用热交换方法以及存储介质。车辆用热交换系统具备：对内燃机进行冷却的第一冷却回路(L1‑1、L1‑2)；对输出行驶用的驱动力的驱动用电动机进行冷却的第二冷却回路(L2‑1、L2‑2)；进行第一冷却回路与第二冷却回路的热交换的第一热交换器(106)；检测第一冷却回路的温度的第一传感器(151)；检测第二冷却回路的温度的第二传感器(152)；以及在由第一传感器检测到的温度低于由第二传感器检测到的温度的情况下，执行使用第一热交换器进行第一冷却回路的制冷剂的热量与第二冷却回路的制冷剂的热量的热交换的控制的控制部(155)。

Description

车辆用热交换系统、车辆用热交换方法以及存储介质
技术领域
本发明涉及车辆用热交换系统、车辆用热交换方法以及存储介质。
背景技术
普及有搭载了蓄电池和内燃机的混合动力车辆(例如，日本特开2017-100606号公报)。
在混合动力车辆中，谋求管理车辆内的热量。然而，在现有技术中，存在不能充分实现车辆内的热量的管理的情况。
发明内容
本发明的方式是考虑了上述情况而完成的，其目的之一在于提供一种能够更高精度地管理车辆内的热量的车辆用热交换系统、车辆用热交换方法以及存储介质。
解决方案
本发明所涉及的车辆用热交换系统、车辆用热交换方法以及存储介质采用了以下的结构。
(1)本发明所涉及的车辆用热交换系统的一方案的车辆用热交换系统具备：第一冷却回路，其对内燃机进行冷却；第二冷却回路，其对输出行驶用的驱动力的驱动用电动机进行冷却；第一热交换器，其进行所述第一冷却回路与所述第二冷却回路的热交换；第一传感器，其检测所述第一冷却回路的温度；第二传感器，其检测所述第二冷却回路的温度；以及控制部，其在由所述第一传感器检测到的温度低于由所述第二传感器检测到的温度的情况下，执行使用所述第一热交换器进行所述第一冷却回路的制冷剂的热量与所述第二冷却回路的制冷剂的热量的热交换的控制。
(2)在上述(1)的方案的车辆用热交换系统的基础上，所述控制部基于所述内燃机的运行计划而执行使用所述第一热交换器进行热交换的控制。
(3)在(2)的方案的车辆用热交换系统的基础上，所述车辆用热交换系统还具备运行计划生成部，该运行计划生成部基于搭载有所述车辆用热交换系统的车辆的行驶计划而生成所述驱动用电动机和所述内燃机的运行计划。
(4)在(3)的方案的车辆用热交换系统的基础上，所述车辆用热交换系统还具备热交换计划生成部，该热交换计划生成部基于所述内燃机的运行计划而生成执行使用所述第一热交换器进行热交换的控制的热交换计划。
(5)在(4)的方案的车辆用热交换系统的基础上，所述热交换计划是所述驱动用电动机的温度被抑制为小于第一阈值的计划。
(6)在(1)～(5)中任一方案的车辆用热交换系统的基础上，所述车辆用热交换系统还具备：第三冷却回路，其设于与所述内燃机连接的废热回收器；第四冷却回路，其对向所述驱动用电动机供电的蓄电池进行冷却；第二热交换器，其进行所述第三冷却回路与所述第四冷却回路的热交换；第三传感器，其检测所述第三冷却回路的温度；以及第四传感器，其检测所述第四冷却回路的温度，所述控制部在由所述第三传感器检测到的温度低于由所述第四传感器检测到的温度的情况下，执行使用所述第二热交换器而进行所述第三冷却回路与所述第四冷却回路的热交换的控制。
(7)在(6)的方案的车辆用热交换系统的基础上，所述控制部基于所述内燃机的运行计划而执行使用所述第二热交换器进行热交换的控制。
(8)在(7)的方案的车辆用热交换系统的基础上，所述车辆用热交换系统还具备热交换计划生成部，该热交换计划生成部基于所述内燃机的运行计划而生成执行使用所述第二热交换器进行热交换的控制的热交换计划。
(9)在(8)的方案的车辆用热交换系统的基础上，所述热交换计划是向所述驱动用电动机供电的蓄电池的温度被抑制为小于第二阈值的计划。
(10)本发明的一方案所涉及的车辆用热交换方法使计算机执行如下处理：检测对内燃机进行冷却的第一冷却回路的温度；检测对输出行驶用的驱动力的驱动用电动机进行冷却的第二冷却回路的温度；以及在所述第一冷却回路的温度低于所述第二冷却回路的温度的情况下，执行如下控制：使用进行所述第一冷却回路与所述第二冷却回路的热交换的第一热交换器，进行所述第一冷却回路的制冷剂的热量与所述第二冷却回路的制冷剂的热量的热交换。
(11)本发明的一方案所涉及的存储介质中，所述存储介质使计算机执行如下处理：检测对内燃机进行冷却的第一冷却回路的温度；检测对输出行驶用的驱动力的驱动用电动机进行冷却的第二冷却回路的温度；以及在所述第一冷却回路的温度低于所述第二冷却回路的温度的情况下，执行如下控制：使用进行所述第一冷却回路与所述第二冷却回路的热交换的第一热交换器，进行所述第一冷却回路的制冷剂的热量与所述第二冷却回路的制冷剂的热量的热交换。
发明效果
根据(1)～(11)的方案，能够更高精度地管理车辆内的热量。
附图说明
图1是示出搭载有包括冷却系统在内的车辆系统的车辆的结构的一例的图。
图2是示出图1所示的车辆系统的结构以外的功能结构的结构图。
图3是示出由控制部执行的处理的流程的流程图。
图4是示出第二实施方式的车辆系统的功能结构的图。
图5是示出运行计划的一例的图。
图6是示出第一学习信息的内容的一例的图。
图7是示出第二学习信息的内容的一例的图。
图8是示出从A地点(东京)到B地点(宇都宫)为止的区间内的发动机的温度和废热回收器的温度的推移的一例的图。
图9是示出由热交换计划生成部等执行的处理的流程的流程图。
图10是简要示出图9的流程图的处理的图。
图11是示出实施方式的控制部的硬件结构的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的车辆用热交换系统、车辆用热交换方法以及存储介质的实施方式进行说明。
<第一实施方式>
[整体结构]
图1是示出搭载有包括冷却系统在内的车辆系统1的车辆的结构的一例的图。搭载车辆系统1的车辆例如为二轮、三轮、四轮等的车辆，其驱动源为柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机、或者这些的组合。在具备电动机的情况下，电动机使用由与内燃机连结的发电机产生的发电电力或者二次电池、燃料电池的放电电力而进行动作。在以下的说明中，以采用了串行方式的混合动力车辆为例进行说明。串行方式是指，发动机和驱动轮不机械地连结，发动机的动力在基于专门发电机的发电中使用，发电电力向行驶用的电动机供给的方式。该车辆也可以是能够将蓄电池插入充电的车辆。
如图1所示，在车辆上搭载例如发动机10、废热回收器11、第一马达(发电机)12、第二马达(电动机)18、驱动轮25、PCU(Power Control Unit)30以及蓄电池60。
发动机10是通过使汽油等燃料燃烧而输出动力的内燃机。发动机10是例如具备汽缸和活塞、吸气阀、排气阀、燃料喷射装置、火花塞、连结杆、曲轴等的往复式发动机。发动机10例如为4冲程发动机，但也可以使用其他的冲程方式。发动机10只要是柴油发动机、燃气涡轮发动机、转子发动机、外燃机等产生动力的发动机即可，可以是任意的发动机。发动机10可输出的动力是小于为了对用于使第一马达12实时驱动第二马达18的电量(或者可以使本车辆M以规定速度以上行驶的电量)进行发电而需要的动力的动力。发动机10为小型、轻型，因此具有车辆布局的自由度高这样的优点。
废热回收器11以机械的方式与发动机10连结。废热回收器11回收由发动机10排出的废气中的能量，并将所回收的能量传递到车辆内的规定的位置。
第一马达12例如为三相交流发电机。第一马达12在发动机10的输出轴(例如曲轴)连结有转子，且使用由发动机10输出的动力而进行发电。
第二马达18例如为三相交流电动机。第二马达18的转子与驱动轮25连结。第二马达18使用所供给的电力而将动力向驱动轮25输出。第二马达18在车辆减速时使用车辆的运动能而进行发电。以下，有时将基于第二马达18的发电动作称作再生。
PCU30例如具备第一转换器32、第二转换器38以及VCU(Voltage Control Unit)40。将这些构成要素集约为PCU30的结构只不过是一例，这些构成要素也可以被分散配置。
第一转换器32以及第二转换器38例如为将交流转换为直流的AC-DC转换器。第一转换器32以及第二转换器38的直流侧端子与直流线路DL连接。在直流线路DL经由VCU40而连接有蓄电池60。第一转换器32将由第一马达12发电的交流转换为直流并将该直流向直流线路DL输出、或者将经由直流线路DL而供给的直流转换为交流并将该交流向第一马达12供给。同样，第二转换器38将由第二马达18发电的交流转换为直流并将该直流向直流线路DL输出、或者将经由直流线路DL而供给的直流转换为交流并将该交流向第二马达18供给。
VCU40例如为将第一电压的直流转换为第二电压的直流的DC-DC转换器。VCU40对从蓄电池60供给的电力进行升压并将其向DC线路DL输出。
蓄电池60例如为锂离子电池等二次电池。
动力控制部70例如包括混合动力控制部71、发动机控制部72、马达控制部73、制动控制部74以及蓄电池控制部75。混合动力控制部71向发动机控制部72、马达控制部73、制动控制部74以及蓄电池控制部75输出指示。关于由混合动力控制部71输出的指示后述。
发动机控制部72根据来自混合动力控制部71的指示，进行发动机10的点火控制、节气门开度控制、燃料喷射控制、燃料阻断控制等。发动机控制部72也可以基于在曲轴上安装的曲轴转角传感器的输出，计算发动机转速并将其向混合动力控制部71输出。
马达控制部73根据来自混合动力控制部71的指示，进行将第一转换器32以及/或者第二转换器38的元件设为接通状态或者断开状态的开关控制。
制动控制部74根据来自混合动力控制部71的指示，对未图示的制动装置进行控制。制动装置是将与驾驶员的制动操作对应的制动转矩向各车轮输出的装置。
蓄电池控制部75基于在蓄电池60上安装的蓄电池传感器62的输出，计算蓄电池60的电量(例如State Of Charge；充电率)并将其向混合动力控制部71输出。
车辆传感器76例如包括油门开度传感器、车速传感器以及制动踩踏量传感器等。油门开度传感器被安装于接受基于驾驶员的加速指示的操作件的一例即油门踏板，检测油门踏板的操作量并作为油门开度向动力控制部70输出。车速传感器例如具备在各车轮上安装的车轮速传感器和速度计算机。车速传感器统括由车轮速传感器检测到的车轮速而导出车辆的速度(车速)，并将所导出的速度向动力控制部70输出。制动踩踏量传感器被安装于接受基于驾驶员的减速或者停止指示的操作件的一例即制动踏板。制动踩踏量传感器检测制动踏板的操作量，并将所检测到的操作量作为制动踩踏量向动力控制部70输出。
在此，对基于混合动力控制部71的控制进行说明。混合动力控制部71首先基于油门开度和目标车速而导出驱动轴要求转矩Td，并基于所导出的驱动轴要求转矩Td来决定第二马达18所输出的驱动轴要求马力Pd。混合动力控制部71基于所决定的驱动轴要求马力Pd和辅机的消耗电力、蓄电池60的电量等来决定是否使发动机10运行。在决定为使发动机10运行的情况下，混合动力控制部71决定发动机10应输出的发动机马力Pe。
混合动力控制部71根据所决定的发动机马力Pe，以与发动机马力Pe相互平衡的方式决定第一马达12的反作用力转矩。混合动力控制部71将所决定的信息向发动机控制部72输出。在由驾驶员操作了制动器的情况下，混合动力控制部71决定通过第二马达18的再生而能够输出的制动转矩和制动装置应输出的制动转矩的分配，并将它们向马达控制部73和制动控制部74输出。
[冷却系统]
图2是示出图1所示的车辆系统1的结构以外的功能结构的结构图。车辆系统1例如具备冷却系统100。冷却系统100例如具备冷却单元U1和控制单元U2。
[冷却单元]
冷却单元U1例如具备水套10J、水套11J、水套18J以及水套60J。水套10J是在发动机10的汽缸的外侧设置且能够供制冷剂流通的流路。水套11J例如是在废热回收器11的外侧设置且能够供制冷剂流通的流路。水套18J例如是在第二马达18的外侧设置且能够供制冷剂流通的流路。水套60J例如是在蓄电池60的外侧设置且能够供制冷剂流通的流路。
冷却单元U1例如具备发动机侧冷却回路L1-1、发动机侧冷却回路L1-2、连通回路L1-3、发动机侧泵102、发动机侧散热器104、阀105、第一热交换器106、马达侧冷却回路L2-1、马达侧冷却回路L2-2、马达侧泵108以及马达侧散热器110。
[发动机侧冷却回路]
发动机侧冷却回路L1-1、L1-2是连结水套10J和第一热交换器106的配管。在发动机侧冷却回路L1-1中，在发动机10与第一热交换器106之间设有发动机侧泵102。在发动机侧冷却回路L1-2中，在发动机10与第一热交换器106之间设有发动机侧散热器104。
连通回路L1-3是连结发动机侧冷却回路L1-1和L1-2的回路。连通回路L1-3的第一端设于发动机侧泵102与第一热交换器106之间，第二端设于发动机侧散热器104与第一热交换器106之间。
阀105在发动机侧冷却回路L1-1和连通回路L1-3连结的位置与第一热交换器106之间设置。阀105在发动机侧冷却回路L1-1内的制冷剂的温度为第一阈值以上的情况下，由控制部155控制为开放状态。开放状态是指，制冷剂流向第一热交换器106的状态。阀105或者后述的阀115也可以是以规定的温度向开放状态变化的阀。
发动机侧泵102例如是通过借助电工作的马达的驱动而被驱动的电动泵。发动机侧散热器104例如对从第一热交换器106侧流入的制冷剂的热量进行放热。
发动机侧泵102吸入水套10J的制冷剂并向第一热交换器106侧排出制冷剂。由此，水套10J的制冷剂按照发动机侧冷却回路L1-1、发动机侧泵102、发动机侧冷却回路L1-1、第一热交换器106、发动机侧冷却回路L1-2、发动机侧散热器104、发动机侧冷却回路L1-2以及水套10J的顺序进行循环。
代替供制冷剂流通的回路，上述的发动机侧冷却回路L1-1、L1-2也可以是供发动机润滑油流通的回路。在该情况下，发动机侧冷却回路L1-1、L1-2与第一热交换器106和发动机10本身连接。
[马达侧冷却回路]
马达侧冷却回路L2-1、L2-2是连结水套18J和第一热交换器106的配管。在马达侧冷却回路L2-1中，在第二马达18与第一热交换器106之间设有马达侧泵108。在马达侧冷却回路L2-2中，在第二马达18与第一热交换器106之间设有马达侧散热器110。
马达侧泵108例如是通过借助电工作的马达的驱动而被驱动的电动泵。马达侧散热器110例如对从第一热交换器106侧流入的制冷剂的热量进行放热。
马达侧泵108吸入水套18J的制冷剂并向第一热交换器106侧排出制冷剂。由此，水套18J的制冷剂按照马达侧冷却回路L2-1、马达侧泵108、马达侧冷却回路L2-1、第一热交换器106、马达侧冷却回路L2-2、马达侧散热器110、马达侧冷却回路L2-2以及水套18J的顺序进行循环。
其结果是，在第一热交换器106中，在发动机侧冷却回路L1-1中循环的制冷剂的热量和在马达侧冷却回路L2-1中循环的制冷剂的热量进行热交换。
此外，冷却单元U1例如具备废热侧冷却回路L3-1、废热侧冷却回路L3-2、连通回路L3-3、第二热交换器120、蓄电池侧冷却回路L4-1、蓄电池侧冷却回路L4-2、蓄电池侧泵122以及蓄电池侧散热器124。
[废热侧冷却回路]
废热侧冷却回路L3-1、L3-2是连结水套11J和第二热交换器120的配管。连通回路L3-3是连结废热侧冷却回路L3-1和L3-2的回路。连通回路L3-3的第一端以及第二端设于水套11J与第二热交换器120之间。
阀115在废热侧冷却回路L3-1和连通回路L3-3连结的位置与第二热交换器120之间设置。阀115在废热侧冷却回路L3-1内的制冷剂的温度为第二阈值以上的情况下，由控制部155控制为开放状态。开放状态是指，制冷剂流向第二热交换器120的状态。
当废热回收器11的温度变高时，水套11J内的制冷剂按照废热侧冷却回路L3-1、第二热交换器120、废热侧冷却回路L3-2以及水套11J的顺序进行循环。
[蓄电池侧冷却回路]
蓄电池侧冷却回路L4-1、L4-2是连结水套60J和第二热交换器120的配管。在蓄电池侧冷却回路L4-1中，在蓄电池60与第二热交换器120之间设有蓄电池侧泵122。在蓄电池侧冷却回路L4-2中，在蓄电池60与第二热交换器120之间设有蓄电池侧散热器124。
蓄电池侧泵122例如是通过借助电工作的马达的驱动而被驱动的电动泵。蓄电池侧散热器124例如对从第二热交换器120侧流入的制冷剂的热量进行放热。
蓄电池侧泵122吸入水套60J的制冷剂并向第二热交换器120侧排出制冷剂。由此，水套60J的制冷剂按照蓄电池侧冷却回路L4-1、蓄电池侧泵122、蓄电池侧冷却回路L4-1、第二热交换器120、蓄电池侧冷却回路L4-2、蓄电池侧散热器124、蓄电池侧冷却回路L4-2以及水套60J的顺序进行循环。
其结果是，在第二热交换器120中，在废热侧冷却回路L3-1中循环的制冷剂的热量和在蓄电池侧冷却回路L4-1中循环的制冷剂的热量进行热交换。
[控制单元]
控制单元U2例如具备第一传感器151、第二传感器152、第三传感器153、第四传感器154以及控制部155。第一传感器151检测发动机侧冷却回路L1-1的温度。第二传感器152检测马达侧冷却回路L2-1的温度。第三传感器153检测废热侧冷却回路L3-1的温度。第四传感器154检测蓄电池侧冷却回路L4-1的温度。各传感器检测的“冷却回路的温度”可以是冷却回路本身的温度，也可以是间接地表示冷却回路的温度的指标(例如冷却回路内的制冷剂的温度)。
控制部155取得第一传感器151、第二传感器152、第三传感器153以及第四传感器154的检测结果。控制部155基于第一传感器151、第二传感器152、第三传感器153以及第四传感器154的检测结果而控制冷却单元U1。关于该控制的详情后述。
[流程图]
图3是示出由控制部155执行的处理的流程的流程图。本流程图的处理例如是在发动机10未起动的状态下执行的处理。
首先，控制部155判断第一传感器151的检测结果(以下，称为温度T1)是否低于第二传感器152的检测结果(以下，称为温度T2)(步骤S100)。在温度T1不低于温度T2的情况下，进入步骤S104的处理。
在温度T1低于温度T2的情况下，控制部155对发动机侧冷却回路L1-1的制冷剂的热量和马达侧冷却回路L2-1的制冷剂的热量进行热交换(步骤S102)。控制部155使发动机侧泵102、马达侧泵108以及第一热交换器106所包含的风扇运行，进而将阀105控制为开放状态，由此来进行上述的热交换。
由发动机侧泵102排出的制冷剂以及由马达侧泵108排出的制冷剂流入第一热交换器106。而且，在第一热交换器106中，发动机侧冷却回路L1-1的制冷剂的热量和马达侧冷却回路L2-1的制冷剂的热量进行热交换。其结果是，马达侧冷却回路L2-2的制冷剂的温度比热交换之前低，从而促进第二马达18的冷却。
在步骤S102的处理中，在马达侧泵108已经运行且马达侧冷却回路L2-1的制冷剂被冷却的情况下，控制部155使发动机侧泵102以及第一热交换器106所包含的风扇运行，进而将阀105控制为开放状态，由此进行上述的热交换。
接下来，控制部155判断第三传感器153的检测结果(以下，称为温度T3)是否低于第四传感器154的检测结果(以下，称为温度T4)(步骤S104)。在温度T3不低于温度T4的情况下，本流程图的1例程的处理结束。
在温度T3低于温度T4的情况下，控制部155对废热侧冷却回路L3-1的制冷剂的热量和蓄电池侧冷却回路L4-1的制冷剂的热量进行热交换(步骤S106)。控制部155使蓄电池侧泵122以及第一热交换器106所包含的风扇运行，进而将阀115控制为开放状态，由此进行上述的热交换。
由蓄电池侧泵122排出的制冷剂流入第二热交换器120，在第二热交换器120中，废热侧冷却回路L3-1的制冷剂的热量和蓄电池侧冷却回路L4-1的制冷剂的热量进行热交换。通过该热交换，废热侧冷却回路L3-1的制冷剂在废热侧冷却回路L3-1、L3-2中进行循环。而且，废热侧冷却回路L3-1的制冷剂的热量与蓄电池冷却回路L4-1的制冷剂的热量的热交换持续。其结果是，蓄电池侧冷却回路L4-2的制冷剂的温度比进行热交换前低，从而促进蓄电池60的冷却。由此本流程图的1例程的处理结束。
在步骤S106的处理中，蓄电池侧泵122已经运行，在蓄电池侧冷却回路L4-1的制冷剂被冷却的情况下，控制部155使第二热交换器120所包含的风扇运行，进而将阀115控制为开放状态，由此进行上述的热交换。
上述的处理中的一部分的处理也可以被省略。例如，步骤S100以及步骤S102的处理或者步骤S104以及步骤S106的处理也可以被省略。
如上所述，在发动机10的冷却中使用的制冷剂的温度低于在第二马达18的冷却中使用的制冷剂的温度的情况下，控制部155通过对在发动机10的冷却中使用的制冷剂的热量和在第二马达18的冷却中使用的制冷剂的热量进行热交换，由此能够进一步促进马达18侧的制冷剂的冷却。在蓄电池60的冷却中使用的制冷剂的温度低于在废热回收器11的冷却中使用的制冷剂的温度的情况下，控制部155通过对在蓄电池60的冷却中使用的制冷剂的热量和在废热回收器11的冷却中使用的制冷剂的热量进行热交换，由此能够进一步促进蓄电池60侧的制冷剂的冷却。其结果是，能够高精度地管理车辆内的热量。
根据以上说明的第一实施方式，控制部155通过对发动机侧冷却回路L1-1的制冷剂的热量和马达侧冷却回路L2-1的制冷剂的热量进行热交换、或者对废热侧冷却回路L3-1的制冷剂的热量和蓄电池侧冷却回路L4-1的制冷剂的热量进行热交换，由此能够更高精度地管理车辆内的热量。
<第二实施方式>
以下，对第二实施方式进行说明。在第二实施方式中，车辆系统1基于第二马达18运行的计划而生成进行热交换的计划，并按照所生成的计划进行热交换。以下，主要说明与第一实施方式的不同点。
图4是示出第二实施方式的车辆系统1A的功能结构的图。车辆系统1A例如具备导航部200、运行计划生成部210、热交换计划生成部220以及学习信息存储部230。学习信息存储部230例如包括第一学习信息232以及第二学习信息234(详情后述)。
[行驶计划]
导航部200例如基于车辆的目的地、从地图信息导出的到目的地的路线、以及道路的状况(拥堵状况)而导出到目的地的行驶计划。行驶计划是指，车辆行驶至目的地的路线、行驶车道、行驶速度等。
[运行计划]
运行计划生成部210基于被导出至导航部200且由车辆的乘客选择好的行驶计划，来生成第二马达18和发动机10的运行计划。运行计划是指，在行驶计划中使发动机10或者第二马达18运行的计划。运行计划基于当前的蓄电池60的电量、在基于行驶计划而行驶至目的地的情况下使用的电量、作为预备用而保存的电量而被计划。例如，运行计划生成部210参照当前的蓄电池60的电量，并导出在行驶至目的地的情况下不足的电量。此时，加上行驶计划所包含的道路的角度、道路的拥堵状况、在道路上行驶的车速、加减速的程度等。这是因为，例如，上坡行驶的时间或者距离长的情况比起在平坦的道路上行驶的情况消耗更多电力。这是因为，因道路的拥堵状况、在道路上行驶的车速、或者加减速的程度而会改变电力的消耗程度。
运行计划生成部210决定为了弥补所导出的不足电量而使发动机10运行的时间、区间等。发动机10运行的时间是为了通过发电来弥补不足电量所需要的时间。使发动机10运行的区间是满足规定的条件的区间。满足该规定的条件的区间例如是发动机音被预测为对于乘客而言不在意那样的周围的噪声为规定值以上的区间、在主要道路等被预先确定的道路上行驶的区间等。
图5是示出运行计划的一例的图。例如，将A地点(例如东京)作为出发地、将B地点(例如宇都宫)作为目的地的行驶计划被计划好了。在该情况下，运行计划生成部210基于蓄电池60的电量和在A地点(东京)-B地点(宇都宫)间行驶的情况所需要的电量而导出需要发电的电量。而且，运行计划生成部210基于所导出的发电量而生成发动机10的运行计划。例如，运行计划生成部210生成如下的运行计划：在从A地点(东京)到地点P1不使发动机10运行，而从地点P1到地点P2使发动机10运行，并将通过运行而发电的电力充电于蓄电池60，进而从地点P2到B地点(宇都宫)为止不使发动机10运行。
这样，运行计划生成部210通过生成能够一边使用由发动机10发电的电力一边在从出发地到目的地进行行驶那样的计划，使对于用户而言的便利性提高。
[热交换计划生成部]
热交换计划生成部220基于由运行计划生成部210计划的至少发动机10的运行计划，生成使用第一热交换器106或者第二热交换器120进行热交换的计划即热交换计划。然后，控制部155基于由热交换计划生成部220生成的热交换计划进行热交换。
热交换计划生成部220使用第一热交换器106而对发动机侧冷却回路L1-1的制冷剂的热量和马达侧冷却回路L2-1的制冷剂的热量进行热交换(以下，第一热交换)，以避免冷却第二马达18的制冷剂的温度成为规定的温度以上。例如，热交换计划生成部220例如在被推断为发动机侧冷却回路L1-1的制冷剂的温度为第一规定温度以下且马达侧冷却回路L2-1的制冷剂的温度为第二规定温度以上的路线中行驶的情况下，生成热交换计划以避免冷却第二马达18的制冷剂的温度成为第三规定温度以上。
热交换计划生成部220使用第二热交换器120而对废热侧冷却回路L3-1的制冷剂的热量和蓄电池侧冷却回路L4-1的制冷剂的热量进行热交换(以下，称为第二热交换)，以避免冷却蓄电池60的制冷剂的温度成为规定的规定温度以上。例如，热交换计划生成部220例如在被推断为废热侧冷却回路L3-1的制冷剂的温度为第四规定温度以下且被推断为蓄电池侧冷却回路L4-1的制冷剂的温度为第五规定温度以上的路线中行驶的情况下，生成热交换计划以避免冷却蓄电池60的制冷剂的温度成为第六规定温度以上。
热交换计划生成部220例如也可以通过基于AI(Artificial Intelligence；人工智能)、规定的模型的功能来实现。例如，热交换计划生成部220在被输入行驶计划以及运行计划时输出热交换计划的要否、实施了行驶计划以及运行计划的情况下的各制冷剂的温度的推移，输出冷却第二马达18的制冷剂的温度低于第三温度、或者冷却蓄电池60的制冷剂的温度低于第六规定温度的热交换计划等。规定的模型是指，通过机械学习而生成的模型、深度学习等的模型。这些模型是基于将行驶计划、运行计划、各制冷剂的温度的推移以及热交换计划相互建立对应关系后的学习数据而生成的模型。
[热交换计划]
热交换计划生成部220基于行驶计划、运行计划以及存储装置所存储的第一学习信息232来推断第二马达18的温度或者蓄电池60的温度是否上升至阈值以上。第一学习信息232是按照行驶计划以及运行计划的内容而将第二马达18的温度的上升趋势和蓄电池60的温度的上升趋势建立对应关系后的信息。第一学习信息232例如是实验性地取得的信息或者基于模拟实验等而生成的信息。
图6是示出第一学习信息232的内容的一例的图。图6的纵轴示出第二马达18的温度或者蓄电池60的温度，横轴示出距离或者时间。在图示的例子中，示出在按照计划好的行驶计划以及运行计划控制车辆的情况下的、表示第二马达18的温度的上升趋势的推移线TL1和表示蓄电池60的温度的上升趋势的推移线TL2。热交换计划生成部220基于由推移线TL1以及TL2表示的趋势，判断为如下情况：在地点P1处，第二马达18的温度上升至阈值TH1以上，在地点P1处，蓄电池60的温度上升至阈值TH2以上。
热交换计划生成部220在判断为第二马达18的温度上升至阈值TH1以上的情况下，基于行驶计划、运行计划以及第二学习信息234而生成第一热交换的热交换计划，以使得第二马达18的温度被抑制为小于阈值TH1。热交换计划生成部220在判断为蓄电池60的温度上升至阈值TH2以上的情况下，基于行驶计划、运行计划以及第二学习信息234而生成第二热交换的热交换计划，以使得蓄电池60的温度被抑制为小于阈值TH2。
第二学习信息234是按照行驶计划、运行计划以及第一热交换的热交换计划的内容而与第二马达18的温度被抑制的趋势建立对应关系后的信息。第二学习信息234按照行驶计划、运行计划以及第二热交换的热交换计划的内容而与蓄电池60的温度被抑制的趋势建立对应关系后的信息。第二学习信息234例如是实验性取得的信息或者基于模拟实验等而生成的信息。
图7是示出第二学习信息234的内容的一例的图。省略与图6重复的内容的说明。在图示的例子中，示出在按照计划好的行驶计划以及运行计划控制车辆的情况下，表示在执行第一热交换的热交换计划时推断的第二马达18的温度的抑制趋势的推移线TL1#、和表示在执行第二热交换的热交换计划时推断的蓄电池60的温度的抑制趋势的推移线TL2#。
热交换计划生成部220基于由上述的推移线TL1#以及TL2#示出的趋势，来判断根据所生成的热交换计划是否能够将第二马达18的温度抑制为小于阈值TH1、或者是否能够将蓄电池60的温度抑制为小于阈值TH2。热交换计划生成部220在根据上述的判断得到肯定的判断的情况下，判断为在执行所生成的行驶计划以及运行计划时，按照该热交换计划能够将第二马达18的温度抑制为小于阈值TH1以及能够将蓄电池60的温度抑制为小于阈值TH2。
在图示的例子中，在从A地点(东京)到地点P1为止的区间(发动机10不运行的区间)进行热交换，在从地点P1到B地点(宇都宫)为止的区间(发动机10运行的区间或者发动机10运行后的区间)不进行热交换。
热交换计划生成部220除第一热交换的热交换计划以及第二热交换的热交换计划以外，也可以计划如下的冷却计划：即，不使发动机侧泵102运行，使马达侧泵108运行，在马达侧冷却回路L2-1、L2-2中进行的冷却计划；或者不将阀115控制为开放状态，使蓄电池侧泵122运行，在蓄电池侧冷却回路L4-1、L4-2中进行的冷却计划。
[其他效果]
如上所述，通过在发动机10运行之前进行热交换，能够使发动机10高效地运行、或者能够使热交换后的热量在空调设备的运行中使用。图8是示出从A地点(东京)到B地点(宇都宫)的区间内的发动机10的温度和废热回收器11的温度的推移的一例的图。省略与图7重复的内容的说明。图8的纵轴示出发动机10的温度或者废热回收器11的温度。
推移线TL3示出在从A地点(东京)到地点P1为止的区间(以下，称为对象区间)中完成基于第一热交换器106的热交换时的发动机10的温度的推移。推移线TL3#示出在对象区间中完成基于第一热交换器106的热交换时的发动机10的温度的推移。
这样，在完成了热交换的情况下，即便在不使发动机10运行状态下，与未完成热交换的情况相比，呈发动机的温度上升的趋势。而且，在使发动机10运行时，与未完成热交换的情况相比，在发动机10的温度上升的状态下，能够使发动机10运行。其结果是，能够使发动机10更高效地运行。
推移线TL4示出在对象区间中完成基于第二热交换器120的热交换时的废热回收器11的温度的推移。推移线TL4#示出在对象区间中未完成基于第二热交换器120的热交换时的废热回收器11的温度的推移。
这样，在完成了热交换的情况下，即便在不使发动机10运行的状态下，与未完成热交换的情况相比，呈废热回收器11的温度上升的趋势。而且，能够将由废热回收器11回收的热量用作例如空调等的热源。
如上所述，通过进行热交换，能够将至此未利用的热量在车辆内有效利用。其结果是，能够更高效地利用在车辆中产生的热能。
[流程图]
图9是示出由热交换计划生成部220等执行的处理的流程的流程图。首先，导航部200生成行驶计划(步骤S200)。接下来，运行计划生成部210基于行驶计划而生成运行计划(步骤S202)。
接下来，热交换计划生成部220判断是否存在第二马达18的温度或者蓄电池60的温度为阈值以上的区间(步骤S204)。在不存在第二马达18的温度或者蓄电池60的温度为阈值以上的区间的情况下，本流程图的1例程的处理结束。即，车辆基于在上述的处理中生成的行驶计划以及运行计划而进行行驶。
在存在第二马达18的温度或者蓄电池60的温度为阈值以上的区间的情况下，热交换计划生成部220生成热交换计划(步骤S206)。接下来，热交换计划生成部220判断是否能够按照所生成的热交换计划将第二马达18的温度或者蓄电池60的温度抑制为阈值以下(步骤S208)。例如，热交换计划生成部220生成多个热交换计划，并采用所生成的热交换计划中的最有效的(能够抑制第二马达18的温度或者蓄电池60的温度的程度最高的)热交换计划。
在无法将第二马达18的温度或者蓄电池60的温度抑制为阈值以下的情况下，返回至步骤S202的处理。即，热交换计划生成部220判断为通过热交换无法将第二马达18的温度或者蓄电池60的温度抑制为小于阈值。然后，运行计划生成部210再次生成运行计划。
在步骤S208中能够将第二马达18的温度或者蓄电池60的温度抑制为阈值以下的情况下，本流程图的1例程的处理结束。即，车辆基于在上述的处理中生成的行驶计划、运行计划以及热交换计划而进行行驶。
图10是简要示出图9的流程图的处理的图。例如，从A地点(东京)到B地点(宇都宫)的路线A、B…被导出，当路线A被乘客选择时，车辆系统1相对于路线A而计划运行计划A1、A2…，并相对于运行计划A1计划热交换计划A1、A2…。然后，车辆系统1从所计划轭热交换计划中采用最有效的热交换计划。车辆系统1在无法计划满足基准的热交换计划的情况下，将运行计划从运行计划A1变更为运行计划A2，与上述相同地相对于运行计划A2而计划热交换计划B1、B2…。然后，车辆系统1从所计划的热交换计划中采用最有效的热交换计划。
根据以上说明的第二实施方式，即便在存在第二马达18的温度或者蓄电池60的温度为阈值以上的区间的情况下，通过生成将第二马达18的温度或者蓄电池60的温度抑制为阈值以下那样的热交换计划，能够更高精度地管理车辆内的热量。
根据以上说明的实施方式，通过具备如下构件而能够高精度地管理车辆内的热量：冷却发动机10的发动机侧(第一)冷却回路L1-1、L1-2；冷却输出行驶用的驱动力的第二马达18的马达侧(第二)冷却回路L2-1、L2-2；进行发动机侧冷却回路L1-1、L1-2与马达侧冷却回路L2-1、L2-2的热交换的第一热交换器106；检测发动机侧冷却回路L1-1、L1-1的温度的第一传感器151；检测马达侧冷却回路L2-1、L2-2的温度的第二传感器152；以及在由第一传感器151检测到的温度低于由第二传感器152检测到的温度的情况下，执行使用第一热交换器106而进行发动机侧冷却回路L1-1、L1-2的制冷剂的热量与马达侧冷却回路L2-1、L2-2的制冷剂的热量的热交换的控制的控制部155。
[硬件结构]
上述的实施方式的车辆系统1的控制部(控制部155、导航部200、运行计划生成部210、热交换计划生成部220)例如由图11所示那样的硬件的结构来实现。图11是示出实施方式的控制部的硬件结构的一例的图。
控制部成为通信控制器100-1、CPU100-2、RAM100-3、ROM100-4、闪速存储器、HDD等存储装置100-5、以及驱动装置100-6通过内部总线或者专用通信线而相互连接的结构。在驱动装置100-6装配有光盘等可移动型存储介质。保存于存储装置100-5的程序100-5a通过DMA控制器(未图示)等展开到RAM100-3，并由CPU100-2执行来实现控制部。CPU100-2所参照的程序可以保存于在驱动装置100-6中装配的可移动型存储介质，也可以经由网络NW而从其他的装置下载。程序可以预先保存于HDD(Hard Disk Drive)、闪速存储器等存储装置，也可以保存于DVD、CD-ROM等可装卸的存储介质，存储介质装配于驱动装置，由此也可以安装于存储装置。
上述实施方式能够以如下方式表现。
车辆用热交换系统具备：
第一冷却回路，其对内燃机进行冷却；
第二冷却回路，其对输出行驶用的驱动力的驱动用电动机进行冷却；
第一热交换器，其进行所述第一冷却回路与所述第二冷却回路的热交换；
第一传感器，其检测所述第一冷却回路的温度；
第二传感器，其检测所述第二冷却回路的温度；
存储装置；以及
硬件处理器，其执行保存于所述存储装置的程序，该硬件处理器在由所述第一传感器检测到的温度低于由所述第二传感器检测到的温度的情况下，执行使用所述第一热交换器进行所述第一冷却回路的制冷剂的热量与所述第二冷却回路的制冷剂的热量的热交换的控制。
以上，使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不限定于这样的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及置换。

Claims (7)

1.一种车辆用热交换系统，其中，
所述车辆用热交换系统具备：
第一冷却回路，其对内燃机进行冷却；
第二冷却回路，其对输出行驶用的驱动力的驱动用电动机进行冷却；
第一热交换器，其进行所述第一冷却回路与所述第二冷却回路的热交换；
第一传感器，其检测所述第一冷却回路的温度；
第二传感器，其检测所述第二冷却回路的温度；
第三冷却回路，其设于与所述内燃机连接的废热回收器；
第四冷却回路，其对向所述驱动用电动机供电的蓄电池进行冷却；
第二热交换器，其进行所述第三冷却回路与所述第四冷却回路的热交换；
第三传感器，其检测所述第三冷却回路的温度；以及
第四传感器，其检测所述第四冷却回路的温度，
控制部，其在由所述第一传感器检测到的温度低于由所述第二传感器检测到的温度的情况下，执行使用所述第一热交换器进行所述第一冷却回路的制冷剂的热量与所述第二冷却回路的制冷剂的热量的热交换的控制，在由所述第三传感器检测到的温度低于由所述第四传感器检测到的温度的情况下，执行使用所述第二热交换器进行所述第三冷却回路与所述第四冷却回路的热交换的控制。
2.根据权利要求1所述的车辆用热交换系统，其中，
所述控制部基于所述内燃机的运行计划而执行使用所述第一热交换器进行热交换的控制，
所述控制部基于所述内燃机的运行计划而执行使用所述第二热交换器进行热交换的控制。
3.根据权利要求2所述的车辆用热交换系统，其中，
所述车辆用热交换系统还具备运行计划生成部，该运行计划生成部基于搭载有所述车辆用热交换系统的车辆的行驶计划而生成所述驱动用电动机和所述内燃机的所述运行计划。
4.根据权利要求3所述的车辆用热交换系统，其中，
所述车辆用热交换系统还具备热交换计划生成部，该热交换计划生成部基于所述内燃机的运行计划而生成执行使用所述第一热交换器进行热交换的控制的热交换计划，并基于所述内燃机的运行计划而生成执行使用所述第二热交换器进行热交换的控制的热交换计划。
5.根据权利要求4所述的车辆用热交换系统，其中，
所述热交换计划是所述驱动用电动机的温度被抑制为小于第一阈值的计划，且是向所述驱动用电动机供电的蓄电池的温度被抑制为小于第二阈值的计划。
6.一种车辆用热交换方法，其中，
所述车辆用热交换方法使计算机执行如下处理：
检测对内燃机进行冷却的第一冷却回路的温度；
检测对输出行驶用的驱动力的驱动用电动机进行冷却的第二冷却回路的温度；
在所述第一冷却回路的温度低于所述第二冷却回路的温度的情况下，执行如下控制：使用进行所述第一冷却回路与所述第二冷却回路的热交换的第一热交换器，进行所述第一冷却回路的制冷剂的热量与所述第二冷却回路的制冷剂的热量的热交换；
检测设于与所述内燃机连接的废热回收器的第三冷却回路的温度；
检测对向所述驱动用电动机供电的蓄电池进行冷却的第四冷却回路的温度；以及
在由第三传感器检测到的温度低于由第四传感器检测到的温度的情况下，执行使用进行所述第三冷却回路与所述第四冷却回路的热交换的第二热交换器进行所述第三冷却回路与所述第四冷却回路的热交换的控制。
7.一种存储介质，其中，
所述存储介质使计算机执行如下处理：
检测对内燃机进行冷却的第一冷却回路的温度；
检测对输出行驶用的驱动力的驱动用电动机进行冷却的第二冷却回路的温度；
在所述第一冷却回路的温度低于所述第二冷却回路的温度的情况下，执行如下控制：使用进行所述第一冷却回路与所述第二冷却回路的热交换的第一热交换器，进行所述第一冷却回路的制冷剂的热量与所述第二冷却回路的制冷剂的热量的热交换，
检测设于与所述内燃机连接的废热回收器的第三冷却回路的温度；
检测对向所述驱动用电动机供电的蓄电池进行冷却的第四冷却回路的温度；以及
在由第三传感器检测到的温度低于由第四传感器检测到的温度的情况下，执行使用进行所述第三冷却回路与所述第四冷却回路的热交换的第二热交换器进行所述第三冷却回路与所述第四冷却回路的热交换的控制。
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