JP2008308080A - Heat absorption and radiation system for automobile, and control method thereof - Google Patents
Heat absorption and radiation system for automobile, and control method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008308080A JP2008308080A JP2007158977A JP2007158977A JP2008308080A JP 2008308080 A JP2008308080 A JP 2008308080A JP 2007158977 A JP2007158977 A JP 2007158977A JP 2007158977 A JP2007158977 A JP 2007158977A JP 2008308080 A JP2008308080 A JP 2008308080A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat exchanger
- way valve
- heat
- engine
- refrigerant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
- B60L1/003—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to auxiliary motors, e.g. for pumps, compressors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
- B60H1/00921—Controlling the flow of liquid in a heat pump system where the flow direction of the refrigerant does not change and there is an extra subcondenser, e.g. in an air duct
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
- B60H1/03—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
- B60H1/039—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant from air leaving the interior of the vehicle, i.e. heat recovery
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L1/00—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles
- B60L1/02—Supplying electric power to auxiliary equipment of vehicles to electric heating circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/66—Arrangements of batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/26—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/24—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries
- B60L58/27—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries for controlling the temperature of batteries by heating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/40—DC to AC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/10—Vehicle control parameters
- B60L2240/34—Cabin temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/10—Vehicle control parameters
- B60L2240/36—Temperature of vehicle components or parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
- B60L2240/425—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
- B60L2240/445—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/545—Temperature
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/60—Navigation input
- B60L2240/66—Ambient conditions
- B60L2240/662—Temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
- Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Compression-Type Refrigeration Machines With Reversible Cycles (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
本発明は、圧縮機と熱交換器を有するヒートポンプサイクルを備えた自動車のの吸放熱システムに係わり、特に、吸放熱サイクルの組み合わせのバリエーションに多様性をもたせた吸放熱システムに関する。 The present invention relates to an automobile heat absorption / dissipation system including a heat pump cycle having a compressor and a heat exchanger, and more particularly, to an absorption / radiation system having a variety of combinations of the heat absorption / radiation cycles.
近年における傾向として一般的に、自動車は省燃費が求められ、さらに、排出ガスの規制強化がなされているため、駆動源としてハイブリッド電気自動車(HEV)が本格的に普及するようになってきている。 As a trend in recent years, in general, automobiles are required to save fuel, and exhaust gas regulations have been tightened. Therefore, hybrid electric vehicles (HEV) are becoming popular as driving sources. .
HEVでは家庭用電源によって夜間充電するプラグイン方式が採用されると、充電電力を自動車動力として利用することになるので、エンジン(内燃機関)の使用頻度を低下させることに繋がることとなる。また、HEVにおけるモータの制御に用いられるインバータについて、素子からの放熱のためにハイブリッド冷却系統が設けられているが、このハイブリッド冷却系統はエンジン冷却系統と別に設けられてきたが、SiCに代表される耐高温インバータ素子の開発によって冷却系統の一元化を図る動きがある。 In the HEV, when a plug-in method in which charging is performed at night by a household power supply is used, the charging power is used as vehicle power, which leads to a decrease in the frequency of use of the engine (internal combustion engine). In addition, a hybrid cooling system is provided for the inverter used for motor control in HEV for heat dissipation from the element. This hybrid cooling system has been provided separately from the engine cooling system, but is represented by SiC. There is a movement to unify the cooling system by developing high-temperature resistant inverter elements.
自動車用のカーエアコンにおける従来技術としては、HEVやエンジンの排熱を利用したヒートポンプシステムが、例えば、特許文献1に開示されている。この特許文献1によれば、エンジンが駆動されるとエンジンで加熱された冷却水を循環ポンプによってラジエータに循環させ、車室外送風機でラジエータに空気を送り、冷却水に蓄えられた熱を廃熱してエンジンに循環することで、エンジンを所定温度に維持するとともに、冷却水によって加熱された冷媒を室内熱交換器に循環する、あるいは、冷却水を室内熱交換器に循環させ、室内送風機で送風することにより、車室内を暖房することが開示されている。冷媒回路中を流れる冷媒と、ラジエータ水と、冷却風とを相互に熱交換可能とすることが特許文献1における主要な特徴となっている。
しかしながら、一般的なカーエアコンでは、車室内暖房にエンジンの排熱を利用しているが、車室の暖房を行うためにエンジンを起動することとなり燃費が悪化するという課題が生じる。この対策としてヒートポンプによる暖房が考えられるが、この場合には空気が熱源となって熱交換器に着霜現象が生じてしまい、除霜のための特別なエネルギーを必要とすることとなる。 However, in a general car air conditioner, exhaust heat of the engine is used for heating the passenger compartment, but the engine is started to heat the passenger compartment, resulting in a problem that fuel efficiency deteriorates. Heating by a heat pump can be considered as a countermeasure against this, but in this case, air becomes a heat source and a frosting phenomenon occurs in the heat exchanger, which requires special energy for defrosting.
また、エンジンが冷間で起動するとそのときにNOxが排出され、排ガスクリーン化の観点で課題が生じる。さらに、HEVにおいて、プラグイン方式での外部電源を用いた充電時に、バッテリの性能、寿命を維持するためにバッテリの温度管理を行うことが求められる。さらに、エンジンの冷却にはエンジン駆動で動作するポンプが用いられているが、このエンジン冷却水系にはフェールセーフを設けることが必要である。 Further, when the engine starts cold, NOx is discharged at that time, which causes a problem in terms of exhaust gas cleaning. Furthermore, in HEV, it is required to perform battery temperature management in order to maintain the performance and life of the battery during charging using an external power source in a plug-in system. Further, a pump that operates by driving the engine is used for cooling the engine, but it is necessary to provide a fail safe in the engine cooling water system.
また、上記特許文献1に示すような開示技術では、冷房時の蒸発器と暖房時の凝縮器という2つの熱交換器を設置する必要があり、これらの熱交換器への配管の敷設が複雑となっており、さらに、引用文献1ではラジエータ水からの廃熱エネルギーを利用しているとは云え、吸放熱サイクルの組み合わせ手法が限定的にしか開示されておらず、吸放熱サイクルを種々組み合わせることのできるようなバリエーション豊富な吸放熱システムを提供する配慮に欠けている。
Moreover, in the disclosed technique as shown in
本発明は、車室内部、HEVの電気系統、エンジン系統における温度レベルの異なる各構成要素間の熱の授受や、外気との熱の授受を、エンジンの動作如何に関わらず任意に可能とし、多機能で高信頼性のある吸放熱システムを提供することを目的とする。 The present invention arbitrarily enables heat exchange between components having different temperature levels in the vehicle interior, HEV electric system, and engine system, and heat exchange with the outside air regardless of the operation of the engine. The purpose is to provide a multifunctional and highly reliable heat absorption / dissipation system.
前記課題を解決するために、本発明は主として次のような構成を採用する。
圧縮機、第1の四方弁、外気熱交換器、第1の膨張弁、車室内熱交換器を有するヒートポンプサイクルと、エンジン、エンジン冷却水系を有するエンジン系統と、を備えた自動車の吸放熱システムにおいて、
エンジン冷却水とヒートポンプサイクル冷媒とが熱交換可能な水/冷媒熱交換器と、第2の四方弁と、第2の膨張弁を設置し、
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記外気熱交換器をつなぐ管路上に配置し、前記第2の四方弁は前記外気熱交換器と前記水/冷媒熱交換器つなぐ管路上に配置し、
前記第1の膨張弁は前記外気熱交換器と第2の四方弁つなぐ管路上に配置し、前記第2の膨張弁は前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器つなぐ管路上に配置し、
前記第1の四方弁と前記第2の四方弁により冷媒流路を切り替え、さらに、前記第1の膨張弁と前記第2の膨張弁を全開または開度制御することによって、車室内の冷房又は暖房と、エンジン又はモータを含む機器の冷却又は加熱と、を組み合わせた動作モードを選択可能とする構成とする。
In order to solve the above problems, the present invention mainly adopts the following configuration.
A heat absorbing / dissipating system for an automobile, comprising: a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, a heat pump cycle having an interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In
A water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat between the engine cooling water and the heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve;
The first four-way valve is arranged on a pipe line connecting the compressor and the outside air heat exchanger, and the second four-way valve is arranged on a pipe line connecting the outside air heat exchanger and the water / refrigerant heat exchanger. ,
The first expansion valve is disposed on a conduit connecting the outside air heat exchanger and a second four-way valve, and the second expansion valve is disposed on a conduit connecting the water / refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger. Place and
The refrigerant flow path is switched by the first four-way valve and the second four-way valve, and further, the first expansion valve and the second expansion valve are fully opened or the opening degree is controlled. An operation mode in which heating and cooling or heating of equipment including an engine or a motor are combined can be selected.
また、前記自動車の吸放熱システムにおいて、前記動作モードは、車室冷房・機器冷却(冷房優先)サイクル、車室冷房・機器冷却(冷却優先)サイクル、車室暖房・機器冷却サイクル、車室冷房・機器加熱サイクル、車室暖房・機器加熱(暖房優先)サイクル、車室暖房・機器加熱(加熱優先)サイクルのいずれかを形成する構成とする。 Further, in the automobile heat absorption and heat dissipation system, the operation modes include a cabin cooling / equipment cooling (cooling priority) cycle, a cabin cooling / equipment cooling (cooling priority) cycle, a cabin heating / equipment cooling cycle, and a cabin cooling. -It is set as the structure which forms either an apparatus heating cycle, a vehicle interior heating / apparatus heating (heating priority) cycle, or an interior heating / apparatus heating (heating priority) cycle.
また、圧縮機、第1の四方弁、外気熱交換器、第1の膨張弁、車室内熱交換器をもつヒートポンプサイクルと、エンジン、エンジン冷却水系をもつエンジン系統と、を有し、エンジン冷却水とヒートポンプサイクル冷媒とが熱交換可能な水/冷媒熱交換器と、第2の四方弁と、第2の膨張弁を設置した自動車の吸放熱システムの制御方法において、
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記外気熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記外気熱交換器と前記車室内熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は開度制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は全開制御されることによって、車室冷房・機器冷却(冷房優先)の動作モードを選択すること。
And a heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method for an air absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat between water and a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is controlled so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the outside air heat exchanger, and the second four-way valve is exchanged between the outside air heat exchanger and the vehicle interior heat exchange. The first expansion valve disposed between the outside air heat exchanger and the second four-way valve is controlled in opening so as to form a refrigerant flow path between the outside air heat exchanger and the water / The second expansion valve disposed between the refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is fully opened to select an operation mode of vehicle interior cooling / equipment cooling (cooling priority).
また、圧縮機、第1の四方弁、外気熱交換器、第1の膨張弁、車室内熱交換器をもつヒートポンプサイクルと、エンジン、エンジン冷却水系をもつエンジン系統と、を有し、エンジン冷却水とヒートポンプサイクル冷媒とが熱交換可能な水/冷媒熱交換器と、第2の四方弁と、第2の膨張弁を設置した自動車の吸放熱システムの制御方法において、
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記外気熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記外気熱交換器と前記水/冷媒熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は開度制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は全開制御されることによって、車室冷房・機器冷却(冷却優先)の動作モードを選択すること。
And a heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method for an air absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat between water and a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is switch-controlled so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the outside air heat exchanger, and the second four-way valve is switched between the outside air heat exchanger and the water / refrigerant heat. The first expansion valve disposed between the outside heat exchanger and the second four-way valve is controlled in opening so as to form a refrigerant flow path with the exchanger, and the water The second expansion valve disposed between the refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is fully opened to select the operation mode of vehicle interior cooling / equipment cooling (cooling priority).
また、圧縮機、第1の四方弁、外気熱交換器、第1の膨張弁、車室内熱交換器をもつヒートポンプサイクルと、エンジン、エンジン冷却水系をもつエンジン系統と、を有し、エンジン冷却水とヒートポンプサイクル冷媒とが熱交換可能な水/冷媒熱交換器と、第2の四方弁と、第2の膨張弁を設置した自動車の吸放熱システムの制御方法において、
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記第2の四方弁との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記第1の四方弁と前記車室内熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は全開制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は開度制御されることによって、車室暖房・機器冷却の動作モードを選択すること。
And a heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method for an air absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat between water and a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is controlled to be switched so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the second four-way valve, and the second four-way valve is connected to the first four-way valve and the vehicle interior. The first expansion valve disposed between the outside heat exchanger and the second four-way valve is fully opened and controlled so as to form a refrigerant flow path with the heat exchanger. / The second expansion valve disposed between the refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is controlled in opening so that the operation mode of vehicle interior heating / equipment cooling is selected.
また、圧縮機、第1の四方弁、外気熱交換器、第1の膨張弁、車室内熱交換器をもつヒートポンプサイクルと、エンジン、エンジン冷却水系をもつエンジン系統と、を有し、エンジン冷却水とヒートポンプサイクル冷媒とが熱交換可能な水/冷媒熱交換器と、第2の四方弁と、第2の膨張弁を設置した自動車の吸放熱システムの制御方法において、
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記外気熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記外気熱交換器と前記水/冷媒熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は全開制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は開度制御されることによって、車室冷房・機器加熱の動作モードを選択すること。
And a heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method for an air absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat between water and a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is switch-controlled so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the outside air heat exchanger, and the second four-way valve is switched between the outside air heat exchanger and the water / refrigerant heat. The first expansion valve disposed between the outside heat exchanger and the second four-way valve is fully opened and controlled to form a refrigerant flow path with the exchanger, and the water / The second expansion valve disposed between the refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is controlled in opening to select an operation mode of vehicle interior cooling / equipment heating.
また、圧縮機、第1の四方弁、外気熱交換器、第1の膨張弁、車室内熱交換器をもつヒートポンプサイクルと、エンジン、エンジン冷却水系をもつエンジン系統と、を有し、エンジン冷却水とヒートポンプサイクル冷媒とが熱交換可能な水/冷媒熱交換器と、第2の四方弁と、第2の膨張弁を設置した自動車の吸放熱システムの制御方法において、
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記第2の四方弁との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記第1の四方弁と前記車室内熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は開度制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は全開制御されることによって、車室暖房・機器加熱(暖房優先)の動作モードを選択すること。
And a heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method for an air absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat between water and a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is controlled to be switched so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the second four-way valve, and the second four-way valve is connected to the first four-way valve and the vehicle interior. Switching control is performed so as to form a refrigerant flow path with the heat exchanger, and the first expansion valve disposed between the outside heat exchanger and the second four-way valve is controlled in opening degree, The second expansion valve disposed between the water / refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is fully opened to select an operation mode of vehicle interior heating / equipment heating (heating priority). .
また、圧縮機、第1の四方弁、外気熱交換器、第1の膨張弁、車室内熱交換器をもつヒートポンプサイクルと、エンジン、エンジン冷却水系をもつエンジン系統と、を有し、エンジン冷却水とヒートポンプサイクル冷媒とが熱交換可能な水/冷媒熱交換器と、第2の四方弁と、第2の膨張弁を設置した自動車の吸放熱システムの制御方法において、
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記第2の四方弁との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記第1の四方弁と前記水/冷媒熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は開度制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は全開制御されることによって、車室暖房・機器加熱(加熱優先)の動作モードを選択すること。
And a heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method for an air absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat between water and a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is switch-controlled so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the second four-way valve, and the second four-way valve is connected to the first four-way valve and the water / Switching control is performed so as to form a refrigerant flow path with the refrigerant heat exchanger, and the opening degree of the first expansion valve disposed between the outside air heat exchanger and the second four-way valve is controlled, The second expansion valve disposed between the water / refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is fully opened to select an operation mode of vehicle interior heating / equipment heating (heating priority). thing.
本発明によれば、ヒートポンプサイクルの冷媒とエンジン等の機器の冷却水との熱交換を行う水/冷媒熱交換器と、第2の四方弁と、第2の膨張弁とを設置して、冷媒系統を適宜に切り替え制御し、膨張弁を開度制御することによって、エンジンの動作如何に関わらず、エンジン系、モータなどの電気駆動系(HV系)、車室に対して熱の授受を実施できる多様な動作モードを提供することができる。 According to the present invention, a water / refrigerant heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant of the heat pump cycle and the cooling water of equipment such as an engine, a second four-way valve, and a second expansion valve are installed. By appropriately switching and controlling the refrigerant system and controlling the opening of the expansion valve, heat is transferred to the engine system, electric drive system (HV system) such as a motor, and the passenger compartment regardless of the operation of the engine. Various modes of operation that can be implemented can be provided.
本発明の実施形態に係る自動車の吸放熱システムについて、図1〜図12を用いて以下説明する。 An automobile heat absorption / dissipation system according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図面において、1は自動車、2は車室、3はエンジン、4はスロットルボディ、5はバッテリ、6はラジエータ、7はインバータ、8はモータ、9はジェネレータ、10はエンジン駆動ポンプ、11は動力伝達手段、12は逆止弁1、13は電動ポンプ、14は逆止弁2、15はファン、17はヒータコア、18は電動ポンプ2(図10、図12)、30は圧縮機、31は外気熱交換器、33は水/冷媒熱交換器、34は室内熱交換器、35はバッテリ室熱交換器、36は圧縮機インバータ(図7)、40は第1の四方弁、41は第2の四方弁、42は第1の膨張弁、43は第2の膨張弁、44〜49は二方弁、50,55,60,62,63はダクト、51,61はファン、52,53,54,64,65はダンパ、101〜107は冷媒配管、200,202,204,210,212,220は冷却水配管、215,216,217は三方弁、300はサイクル制御装置、301は外気温度センサ、302は冷却水温度センサ、303はバッテリ温度センサ、304はバッテリ温度上限値、305はバッテリ温度下限値、306は車室温度センサ、307はハイブリッドシステムコントローラ、308はエンジンコントローラ、309はバッテリコントローラ、310は空調設定入力手段、311は暖気設定入力手段、312はタイマ、をそれぞれ表す。
In the drawings, 1 is an automobile, 2 is a passenger compartment, 3 is an engine, 4 is a throttle body, 5 is a battery, 6 is a radiator, 7 is an inverter, 8 is a motor, 9 is a generator, 10 is an engine drive pump, and 11 is power. Transmission means, 12 is a
本発明の実施形態に係る吸放熱システムについて、図1〜図9を参照しながら以下説明する。図1は本発明の実施形態に係る吸放熱システムにおける車室冷房・機器冷却サイクル(冷房優先)を説明する図である。図2は本実施形態に係る吸放熱システムにおける車室冷房・機器冷却サイクル(冷却優先)を説明する図である。図3は本実施形態に係る吸放熱システムにおける車室暖房・機器冷却サイクルを説明する図である。図4は本実施形態に係る吸放熱システムにおける車室冷房・機器加熱サイクルを説明する図である。図5は本実施形態に係る吸放熱システムにおける車室暖房・機器加熱サイクル(暖房優先)を説明する図である。図6は本実施形態に係る吸放熱システムにおける車室暖房・機器加熱サイクル(加熱優先)を説明する図である。 The heat absorption / dissipation system according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a view for explaining a vehicle compartment cooling / equipment cooling cycle (cooling priority) in the heat absorption / dissipation system according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining a vehicle compartment cooling / equipment cooling cycle (cooling priority) in the heat absorption / dissipation system according to the present embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining a vehicle compartment heating / equipment cooling cycle in the heat absorption / dissipation system according to the present embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining a vehicle compartment cooling / equipment heating cycle in the heat absorption / dissipation system according to the present embodiment. FIG. 5 is a diagram for explaining a vehicle compartment heating / equipment heating cycle (heating priority) in the heat dissipation / radiation system according to the present embodiment. FIG. 6 is a diagram for explaining a vehicle compartment heating / equipment heating cycle (heating priority) in the heat absorbing / dissipating system according to the present embodiment.
また、図7は本実施形態に係る吸放熱システムにおけるヒートポンプサイクルで用いられる構成要素を表す図である。図8は本実施形態に係る吸放熱システムの各動作モードにおける熱交換器の役割とバルブの状態を表す図である。図9は本実施形態に係る吸放熱システムにおける電動ポンプとエンジン駆動ポンプの動作状態を表す図である。 Moreover, FIG. 7 is a figure showing the component used by the heat pump cycle in the heat absorption / radiation system based on this embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating the role of the heat exchanger and the state of the valve in each operation mode of the heat absorption / dissipation system according to the present embodiment. FIG. 9 is a diagram illustrating the operating states of the electric pump and the engine drive pump in the heat absorption / dissipation system according to the present embodiment.
また、図10は本発明の実施形態に係る吸放熱システムにおけるエンジン冷却水系統とハイブリッド冷却水系統を別系統とする一の構成例を示す図である。図11は本発明の実施形態に係る吸放熱システムにおけるエンジン冷却水系統とハイブリッド冷却水系統を別系統とする他の構成例を示す図である。図12は本発明の実施形態に係る吸放熱システムでエンジン冷却水系統のみの構成例を示す図である。 Moreover, FIG. 10 is a figure which shows one structural example which makes an engine cooling water system | strain and a hybrid cooling water system | strain another system in the heat absorption / radiation system which concerns on embodiment of this invention. FIG. 11 is a diagram showing another configuration example in which the engine cooling water system and the hybrid cooling water system are separate systems in the heat absorption / dissipation system according to the embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of only an engine cooling water system in the heat absorption / dissipation system according to the embodiment of the present invention.
まず、本発明の実施形態について概略的に説明すると、エンジン系とHV系を有し、車室内の冷房と暖房のモードを実施でき、さらにエンジン(又はエンジン冷却水)、バッテリ、モータやインバータ、などの機器を冷却または加熱するモードを実施でき、これらの冷房、暖房、冷却、加熱の各モードを組み合わせた各種動作モード(具体的には、図1〜図6にそれぞれ示す動作モード、図8に示す6つの動作モード)を切り替え可能とするために、エンジン冷却水系統とHV冷却水系とを備え、その冷却水系統のラジエータと、ヒートポンプシステムの圧縮機と、車室熱交換器と、外気熱交換器と、膨張弁と、四方弁と、を基本的構成として備え、さらに、電動ヒートポンプサイクルに冷媒と冷却水の熱交換を行う水/冷媒熱交換器を設け、この水/冷媒熱交換器の機能を蒸発器または凝縮器に変更(放熱または吸熱に変更)できるように、四方弁と膨張弁について第1と第2の2つの弁をそれぞれ設けて冷媒流路を切り替え、膨張弁の開度を制御しようとするものである。 First, an embodiment of the present invention will be schematically described. An engine system and an HV system are provided, and a cooling and heating mode in a vehicle compartment can be performed. Further, an engine (or engine cooling water), a battery, a motor, an inverter, A mode for cooling or heating a device such as these can be implemented, and various operation modes (specifically, operation modes shown in FIGS. 1 to 6, FIG. 8, respectively) that combine these cooling, heating, cooling, and heating modes. The engine cooling water system and the HV cooling water system are provided, and the cooling water system radiator, the heat pump system compressor, the passenger compartment heat exchanger, and the outside air are provided. A heat exchanger, an expansion valve, and a four-way valve are provided as basic components, and a water / refrigerant heat exchanger for exchanging heat between refrigerant and cooling water is provided in the electric heat pump cycle. In order to change the function of the water / refrigerant heat exchanger to an evaporator or a condenser (change to heat dissipation or heat absorption), a four-way valve and an expansion valve are provided with first and second valves, respectively, to provide a refrigerant flow path. To control the opening degree of the expansion valve.
また、冷却水系において、電動ポンプとエンジン駆動ポンプを並列に設置し、エンジンが動作しているか否かに関わらず冷却水を通水可能とすることで冷却水系のフェールセーフを確保するものである。 Also, in the cooling water system, an electric pump and an engine drive pump are installed in parallel, and the cooling water can be passed regardless of whether the engine is operating or not, thereby ensuring a fail safe of the cooling water system. .
次に、図1に示す車室冷房・機器冷却サイクル(冷房優先)の吸放熱システムについて説明すると、図1の吸放熱システムにおいては、圧縮機30、第1四方弁40、外気熱交換器31、第1膨張弁42、第2四方弁41、車室熱交換器34(及び/又はバッテリ熱交換器35)、第2膨張弁43、水/冷媒熱交換器33、第2四方弁41、第1四方弁40、圧縮機30の系統で冷房・冷却サイクルが形成されており、外気熱交換器31で放熱、車室熱交換器34で吸熱(第1膨張弁42後の蒸発作用で車室冷房)、水/冷媒熱交換器33で吸熱(第2膨張弁43後の蒸発作用で水冷却)されるのである。さらに、エンジン3、インバータ7の冷却水が水/冷媒熱交換器33で冷却され、さらに、バッテリ熱交換器35でバッテリ5が冷却されるシステムを構成している。
Next, description will be made regarding the heat absorbing / dissipating system of the vehicle compartment cooling / equipment cooling cycle (cooling priority) shown in FIG. 1. In the heat absorbing / dissipating system of FIG. ,
そして、このシステムの構成として、第1膨張弁42の直後の第2四方弁41の流路切り替えによって、第1膨張弁42を通る冷媒は、まず、車室熱交換器34で熱交換されて車室2を冷房することとなる。すなわち、車室の冷房が優先されるのである。次いで、冷媒は第2膨張弁43で絞られた後に水/冷媒熱交換器33で熱交換されてエンジン及び/又はインバータ(モータ)冷却水を冷却することとなる。
As a configuration of this system, the refrigerant passing through the
また、バッテリ5の冷却について説明すると(バッテリ温度が上限値を超える場合)、車外からダンパ65を介して空気を取り入れ、又は車室からの冷房された空気を取り入れて、バイパス弁49を開き、バッテリ熱交換器35を稼動させて熱交換し、熱交換されて冷却された空気をファン61を通してバッテリ5に供給し、バッテリを冷却する。さらに、バッテリ熱交換器35で冷却された空気通路中に車室内と連通するダンパ64を図示の位置に設け、ダンパ64を適宜に開くことによって車室内を冷房することもできる(バッテリの温度を検知し、バッテリ冷却の必要性と関連させて車室冷房を制御することができる)。
Further, the cooling of the
また、ヒータコア17は、エンジン及び/又はインバータ(モータ)循環水をフィン付き配管に流して空気を加熱するものであり、車室熱交換器34で熱交換されて冷却された空気とミックスされて最適温度を作り出す。ヒータコア17の入出口側にそれぞれダンパ52,53が設けられていてその開度が制御されるようになっている。また、図1に示された、三方弁、二方弁、冷媒配管、冷却水配管などの各構成要素は、図示されたように配置されていて、それぞれの機能を果たすものである。
The
繰り返して、図1に示す車室冷房・機器冷却サイクル(冷房優先)の吸放熱システムについて説明すると、車室2内を冷房する必要があり、且つエンジン3等駆動系が高負荷(高出力)時において、冷却水温度が上昇した場合に、ヒートポンプで冷却水の冷却を行うものである。また、バッテリ5の温度が管理上限を超える、あるいは超えると予想される場合には、バイパス弁49を開きバッテリ5への供給空気を冷却する。
Repetitive description of the vehicle interior cooling / equipment cooling cycle (cooling priority) absorption / dissipation system shown in FIG. 1 requires that the interior of the
エンジン3の駆動系の負荷に応じてバイパス弁47(水/冷媒熱交換器33をバイパスする弁であるが、必ずしも必須の構成要素ではない)、三方弁216(ラジエータ6と水/冷媒熱交換器33とを結ぶ弁)の開度を調整し、水と冷媒間の熱交換量を制御する。
A bypass valve 47 (which bypasses the water /
バイパス弁47の開度調整は、エアコンなどで行われる圧縮機吸込のスーパーヒート制御に対しても用いることが可能である。また、バイパス弁44(第1膨張弁42をバイバスする弁)、バイパス弁45(第2膨張弁43をバイバスする弁)は無くても良いが、膨張弁42,43の抵抗が大きい場合には、抵抗係数の小さいバルブ44,45を並列に置くことで膨張弁を用いない場合にも流量を確保できる。なお、図面で黒塗りの弁44は閉状態を表す。
Adjustment of the opening degree of the
ヒータコア17(例、車室内への送風路中に配されたフィン付き配管)は、車室2内の温度をあまり下げず、除湿を行いたい場合に車室熱交換器34で冷却除湿された空気を再加熱するのに用いる。その際の再加熱量は前後のダンパ52,53で制御される。
The heater core 17 (for example, a finned pipe disposed in the air passage to the passenger compartment) is dehumidified by the passenger
次に、図2に示す車室冷房・機器冷却サイクル(冷却優先)の吸放熱システムについて説明すると、図2の吸放熱システムにおいては、圧縮機30、第1四方弁40、外気熱交換器31、第1膨張弁42、第2四方弁41、水/冷媒熱交換器33、第2膨張弁43、車室熱交換器34(及び/又はバッテリ熱交換器35)、第2四方弁41、第1四方弁40、圧縮機30の系統で冷房・冷却サイクルが形成されており、外気熱交換器31で放熱、水/冷媒熱交換器33で吸熱(第1膨張弁42後の蒸発作用で水冷却)、車室熱交換器34で吸熱(第2膨張弁43後の蒸発作用で車室冷房)されるのである。その他の各構成要素の構成ならびに配置は、図1と同様である。
Next, the heat absorbing / dissipating system of the vehicle compartment cooling / equipment cooling cycle (cooling priority) shown in FIG. 2 will be described. In the heat absorbing / dissipating system of FIG. 2, the
そして、図2に示すシステムの構成として、第1膨張弁42の直後の第2四方弁41の流路切り替えによって、第1膨張弁42を通る冷媒は、まず、水/冷媒熱交換器33で熱交換されてエンジン及び/又はインバータ(モータ)冷却水を冷却することとなる。すなわち、水/冷媒熱交換器33での冷却が優先される。次いで、冷媒は第2膨張弁43で絞られた後に車室熱交換器34で熱交換されて車室2を冷房することとなる。
2, the refrigerant passing through the
図2に示す吸放熱システムは、車室内を冷房する必要があり、且つエンジン駆動系が高負荷(高出力)時で、冷房負荷が小さいなどの際に、より冷却水冷却を優先する場合に用いる。また、バッテリ温度が管理上限を超える、あるいは超えると予想される場合には、バイパス弁6を開きバッテリへの供給空気を冷却する。
The heat absorption / radiation system shown in FIG. 2 needs to cool the interior of the vehicle and gives priority to cooling water cooling when the engine drive system has a high load (high output) and the cooling load is small. Use. When the battery temperature exceeds or is expected to exceed the control upper limit, the
駆動系の負荷に応じてバイパス弁47(水/冷媒熱交換器33をバイパスする弁)、三方弁216の開度を調整し、水と冷媒間の熱交換量を制御する。この場合、圧縮機吸込スーパーヒートはバイパス弁48の開度でも制御可能である。バイパス弁44,45は無くても良いが、膨張弁42,43の抵抗が大きい場合には、抵抗係数の小さいバルブを並列に置くことで効果がある。
The opening degree of the bypass valve 47 (a valve that bypasses the water / refrigerant heat exchanger 33) and the three-
また、ヒータコア17は、車室内の温度をあまり下げず、除湿を行いたい場合に車室熱交で冷却除湿された空気を再加熱するのに用いる。再加熱量は前後のダンパ52,53で制御される。
In addition, the
次に、図3に示す車室暖房・機器冷却サイクルの吸放熱システムについて説明すると、図3に示す吸放熱システムにおいては、圧縮機30、第1四方弁40、第2四方弁41、車室熱交換器34(及び/又はバッテリ熱交換器35)、第2膨張弁43、水/冷媒熱交換器33、第1膨張弁42、外気熱交換器31、第1四方弁40、圧縮機30の系統で車室暖房・機器冷却サイクルが形成されており、車室熱交換器34で放熱(車室暖房)、第2膨張弁43により水/冷媒熱交換器33で吸熱(冷却水冷却)、外気熱交換器31で吸熱されるのである。その他の各構成要素の構成ならびに配置は、図1と同様である。
Next, the heat absorbing / dissipating system of the vehicle compartment heating / equipment cooling cycle shown in FIG. 3 will be described. In the heat absorbing / dissipating system shown in FIG. 3, the
そして、図3に示すシステムの構成として、ダンパ54、ファン51、車室熱交換器34によって車室を暖房するとともに、ダンパ52,53を通る空気でヒータコア17によって車室暖房することができる。また、第2膨張弁43を通る冷媒は、水/冷媒熱交換器33で熱交換されてエンジン及び/又はインバータ(モータ)冷却水を冷却することとなる(三方弁216で冷却水を水/冷媒熱交換器33に流入させて冷却水を冷却する)。すなわち、車室暖房・機器冷却サイクルを形成している。
As a configuration of the system shown in FIG. 3, the vehicle compartment can be heated by the
図3に示す吸放熱システムは、車室内を暖房する必要があり、且つエンジン等駆動系を冷却したい場合に、冷却水を熱源としたヒートポンプ運転を行い、車室内を暖房する。暖房運転サイクルにおいて、外気熱交換器31の着霜の防止にはバイパス弁46を制御し、冷却水温度制御はバイパス弁47を制御して行う。バイパス弁46は圧縮機吸込のスーパーヒートの制御にも利用可能である。
3 needs to heat the interior of the vehicle and heats the interior of the vehicle by performing a heat pump operation using cooling water as a heat source when it is desired to cool the drive system such as an engine. In the heating operation cycle, the
次に、図4に示す車室冷房・機器加熱サイクルの吸放熱システムについて説明すると、図4に示す吸放熱システムにおいては、圧縮機30、第1四方弁40、外気熱交換器31、第1膨張弁42、第2四方弁41、水/冷媒熱交換器33、第2膨張弁43、車室熱交換器34(及び/又はバッテリ熱交換器35)、第2四方弁41、第1四方弁40、圧縮機30の系統で車室冷房・機器加熱サイクルが形成されており、外気熱交換器31で放熱、水/冷媒熱交換器33で放熱(冷却水を加熱)、第2膨張弁43(バイパス弁45は閉)により車室熱交換器34で吸熱(車室冷房)されるのである。その他の各構成要素の構成ならびに配置は、図1と同様である。
Next, the heat absorbing / dissipating system of the vehicle compartment cooling / equipment heating cycle shown in FIG. 4 will be described. In the heat absorbing / dissipating system shown in FIG. 4, the
そして、図4に示すシステムの構成は、車室内を冷房する必要があり、且つエンジンを加熱したい場合に採用される。加熱された冷却水は電動ポンプ13で循環し、エンジン3の保温を行う。加熱量、冷却水温度の制御はバイパス弁46、三方弁216で制御される。また、三方弁215により冷却水はラジエータ6をバイパスさせるのが良い。
The configuration of the system shown in FIG. 4 is employed when it is necessary to cool the passenger compartment and heat the engine. The heated cooling water is circulated by the
図4のシステムは、プラグイン方式における充電中のバッテリ5の冷却や、車室内冷房、暖機を想定したものである。充電時にバッテリ冷却のため、車室と外気の内で温度が低い方から吸い込むようにダンパ65を開閉する。吸い込んだ空気をバッテリ熱交換器35で冷却する場合で、サイクルに余裕があればダンパ64を用いて冷却空気を車室内に提供して予冷房することが可能である。また、車室内の温度あまり下げず、除湿を行いたい場合に、車室熱交換器34で冷却・除湿された空気をヒータコア17で再加熱することも可能である。
The system of FIG. 4 assumes cooling of the
次に、図5に示す車室暖房・機器加熱サイクル(暖房優先)の吸放熱システムについて説明すると、図5の吸放熱システムにおいては、圧縮機30、第1四方弁40、第2四方弁41、車室熱交換器34(及び/又はバッテリ熱交換器35)、第2膨張弁43、水/冷媒熱交換器33、第1膨張弁42、外気熱交換器31、第1四方弁40、圧縮機30の系統で車室暖房・機器加熱サイクル(暖房優先)が形成されており、車室熱交換器34で放熱(車室暖房)、水/冷媒熱交換器33で放熱(冷却水を加熱)、外気熱交換器31で吸熱される。ここで、車室熱交換器34が水/冷媒熱交換器33より圧縮機30側に設置されているので、車室熱交換器34の放熱(暖房)が優先される。
Next, the heat absorbing / dissipating system of the vehicle compartment heating / equipment heating cycle (heating priority) shown in FIG. 5 will be described. In the heat absorbing / dissipating system of FIG. 5, the
そして、このシステムの構成は、車室内を暖房する必要があり、且つエンジンを加熱するサイクルを形成する場合に採用される。水/冷媒熱交換器33によって加熱された冷却水は電動ポンプ13で循環し、エンジン3の保温を行う。また、プラグイン方式における充電中のバッテリの加熱(低温時等)や、車室内暖房と暖機を想定したもので、冷却水温度がある程度上昇し、車室内の暖房を優先するような場合の運転方法である。また、バッテリ5の検知温度によりダンパ65を開閉することで、取り入れ空気を外気か車室かを選択する。さらに、バッテリ温度が基準以下まで冷えている場合には、入口空気をバッテリ熱交換器35で加熱してもよい。
The configuration of this system is employed when the vehicle interior needs to be heated and a cycle for heating the engine is formed. Cooling water heated by the water /
次に、図6に示す車室暖房・機器加熱サイクル(加熱優先)の吸放熱システムについて説明すると、図6の吸放熱システムにおいては、圧縮機30、第1四方弁40、第2四方弁41、水/冷媒熱交換器33、第2膨張弁43、車室熱交換器34(及び/又はバッテリ熱交換器35)、第2四方弁41、第1膨張弁42、外気熱交換器31、第1四方弁40、圧縮機30の系統で車室暖房・機器加熱サイクル(加熱優先)が形成されており、水/冷媒熱交換器33で放熱(冷却水を加熱)、車室熱交換器34で放熱(車室暖房)、外気熱交換器31で吸熱される。ここで、水/冷媒熱交換器33が車室熱交換器34より圧縮機30側に設置されているので、水/冷媒熱交換器33の放熱(加熱)が優先している。
Next, the heat absorbing / dissipating system of the vehicle compartment heating / equipment heating cycle (heating priority) shown in FIG. 6 will be described. In the heat absorbing / dissipating system of FIG. 6, the
そして、このシステムの構成は、車室内を暖房する必要があり、且つエンジンを加熱するサイクルを形成する場合に採用される。水/冷媒熱交換器33によって加熱された冷却水は電動ポンプ13で循環し、エンジン3の保温を行う(エンジン冷間起動時における排ガスのクリーン化を図ることができる)。また、図6に示すシステムは、プラグイン方式における充電中のバッテリ5の冷却や、車室内暖房、暖機を想定したものであり、車室内温度がある程度上昇し、エンジンを加熱するために冷却水の加熱を優先するような場合の運転方法である。
The configuration of this system is employed when the vehicle interior needs to be heated and a cycle for heating the engine is formed. Cooling water heated by the water /
次に、図7には、本発明の実施形態に係る吸放熱システムにおける各構成要素とこれらの検知量をもとに制御するためのサイクル制御装置とを示している。 Next, FIG. 7 shows the components in the heat absorption / dissipation system according to the embodiment of the present invention and the cycle control device for controlling based on the detected amounts.
本実施形態に係る吸放熱システムの制御態様について、図7を参照しながらその概略を説明する。図7に示す、例えば、四方弁1(40)、四方弁2(41)、膨張弁1(42)、膨張弁2(43)、切替ダンパ1(52)は、図1に示す第1四方弁40、第2四方弁41、第1膨張弁42、第2膨張弁43、ダンパ52にそれぞれ該当する。
The outline of the control mode of the heat absorption / dissipation system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. For example, the four-way valve 1 (40), the four-way valve 2 (41), the expansion valve 1 (42), the expansion valve 2 (43), and the switching damper 1 (52) shown in FIG. It corresponds to the
図7において、空調設定入力手段310、暖機設定入力手段311で空調設定、暖機設定を入力として行われ、外気温度センサ301、冷却水温度センサ302、バッテリ温度センサ303、バッテリ温度上下限設定値304,305、車室温度センサ306の温度や、ハイブリッドシステムコントローラ307、エンジンコントローラ308のシステム出力や、タイマ312、圧縮機30の出力や、各種弁の弁開度を参照しながら、冷房・冷却、暖房・冷却、冷房・加熱、暖房・加熱のヒートポンプサイクルの動作モードを決定し、圧縮機30の回転数や室外ファン15の回転数を決定する。
In FIG. 7, the air conditioning setting input means 310 and the warming-up setting input means 311 are used to input the air-conditioning setting and the warm-up setting, and the outside
決定されたいずれか1つのヒートポンプサイクルの動作状態を実現するために、圧縮機回転数(インバータ周波数)、各種の四方弁、膨張弁、二方弁(バイパス弁)、冷却水電動ポンプ、三方弁の開度を調整する。また、バッテリ5の通風路、ヒートポンプサイクルの運転切替えは、各種センサで検出された車室温度、外気温度、車室設定温度、バッテリ温度、バッテリ温度の上限値及び下限値を用いて行う。
In order to realize the determined operating state of any one heat pump cycle, compressor rotation speed (inverter frequency), various four-way valves, expansion valves, two-way valves (bypass valves), cooling water electric pumps, three-way valves Adjust the opening. Further, the operation switching of the ventilation path of the
外部電源を用いた充電(プラグイン方式充電)が開始されたことを検出した(図7の例では、バッテリコントローラ309にて充電検出、ハイブリッドシステムコントローラ307のモータ・ジェネレータ動作なしで外部電源からの充電を判定)場合、ヒートポンプを運転、制御し、冷却水またはエンジン、車室内を所定の温度に調整する。
It is detected that charging using an external power source (plug-in charging) has started (in the example of FIG. 7, charging is detected by the
ここで、外部電源を用いた充電の場合、前日の最初の始動時刻を記憶、あるいは過去の始動時刻の履歴を記憶しておき、その履歴から次の日の始動時刻を推定する、あるいはユーザーによる始動時間の設定を可能とし、このよう設定された始動時刻に対して、所定時間前の時刻に冷却水の暖気あるいは車室内の予冷暖房を開始する。暖気あるいは予冷暖房を開始する時刻を決める所定の時間を、車室温度、冷却水温度、外気温度、車室目標温度により決める。以上説明した図7に示すサイクル制御装置における具体的な制御態様は、従来公知の制御手法を採用すればよい。 Here, in the case of charging using an external power supply, the first start time of the previous day is stored, or a history of past start times is stored, and the start time of the next day is estimated from the history, or by the user The start time can be set, and the warming of the cooling water or the pre-cooling / heating of the passenger compartment is started at a time that is a predetermined time before the set start time. A predetermined time for determining the time to start warm-up or pre-cooling / heating is determined based on the passenger compartment temperature, the coolant temperature, the outside air temperature, and the passenger compartment target temperature. As a specific control mode in the cycle control apparatus shown in FIG. 7 described above, a conventionally known control method may be employed.
次に、図1〜図6に示した本実施形態に係る吸放熱システムの各動作モードにおける各熱交換器の役割とバルブ(各種弁)の状態について、図8を参照しながら取り纏めて説明する。 Next, the role of each heat exchanger and the state of each valve (various valves) in each operation mode of the heat absorption / dissipation system according to this embodiment shown in FIGS. 1 to 6 will be described collectively with reference to FIG. .
図1に示す車室冷房・機器冷却(冷房優先)の動作モードにおいては、外気熱交換器31は凝縮器として、水/冷媒熱交換器33は蒸発器として、車室熱交換器34は蒸発器として機能し、第1四方弁40は圧縮機30と外気熱交換器31の間に、第2四方弁41は外気熱交換器31と車室熱交換器34の間に設置され、第1膨張弁42はその弁開度が制御され、第2膨張弁43は全開される。なお、バイパス弁44は全閉、バイパス弁45は全開される(バイパス弁は必須でなくてもよい)。また、図2に示す車室冷房・機器冷却(冷却優先)の動作モードにおいては、第2四方弁41が外気熱交換器31と水/冷媒熱交換器33との間に設置されることを除いて、図1の動作モードと同様である。
In the operation mode of the vehicle compartment cooling / equipment cooling (cooling priority) shown in FIG. 1, the outdoor
次に、図3に示す車室暖房・機器冷却の動作モードにおいては、車室熱交換器34が凝縮器、水/冷媒熱交換器33が蒸発器、外気熱交換器31が蒸発器として機能し、第1四方弁40は圧縮機30と第2四方弁41の間に、第2四方弁41は第1四方弁40と車室熱交換器34の間に設置され、第1膨張弁42は全開、第2膨張弁43は開度が制御される。なお、バイパス弁44は全開、バイパス弁45は全閉される(バイパス弁は必須でなくてもよい)。
Next, in the passenger compartment heating / equipment cooling operation mode shown in FIG. 3, the passenger
また、図4に示す車室冷房・機器加熱の動作モードにおいては、外気熱交換器31が凝縮器、水/冷媒熱交換器33が凝縮器、車室熱交換器34が蒸発器として機能し、第1四方弁40は圧縮機30と外気熱交換器31の間に、第2四方弁41は外気熱交換器31と水/冷媒熱交換器33の間に設置され、第1膨張弁42は全開、第2膨張弁43は開度が制御される。なお、バイパス弁44は全開、バイパス弁45は全閉される(バイパス弁は必須でなくてもよい)。
In the vehicle compartment cooling / equipment heating operation mode shown in FIG. 4, the outdoor
また、図5に示す車室暖房・機器加熱(暖房優先)の動作モードにおいては、車室熱交換器34は凝縮器、水/冷媒熱交換器33(兼用熱交換器)は凝縮器、外気熱交換器31は蒸発器として機能し、第1四方弁40は圧縮機30と車室熱交換器34の間に、第2四方弁41は水/冷媒熱交換器33と外気熱交換器31の間に設置され、第1膨張弁42はその弁開度が制御され、第2膨張弁43は全開される。なお、バイパス弁44は全閉、バイパス弁45は全開される(バイパス弁は必須でなくてもよい)。また、図6に示す車室冷房・機器冷却(加熱優先)の動作モードにおいては、第2四方弁41が車室熱交換器34と外気熱交換器31との間に設置されることを除いて、図5の動作モードと同様である。
In the vehicle compartment heating / equipment heating (heating priority) operation mode shown in FIG. 5, the vehicle
次に、本実施形態に係る吸放熱システムにおける電動ポンプ13とエンジン駆動ポンプ10の動作について、図9を参照しながら車両状態並びにエンジン状態を条件として説明する。
Next, the operation of the
まず、車両が走行状態のときに、エンジン3が停止している場合、当然にエンジン駆動ポンプ10は停止しており電動ポンプ13が動作している。エンジン3が動作している場合、エンジン駆動ポンプ10が動作し電動ポンプ13は停止する。エンジン3が動作している場合にエンジン駆動ポンプ10が故障で停止すれば電動ポンプ13を動作させて冷却水が循環するように稼動させる。ただし、この故障停止の場合にはエンジン冷却水系統に電動ポンプが存在することが前提になる。
First, when the
次に、車両が停止状態のときに、エンジン3が停止している場合、当然にエンジン駆動ポンプ10は停止しており電動ポンプ13が動作している。エンジン3が動作している場合、エンジン駆動ポンプ10が動作し電動ポンプ13は停止する。エンジン3が動作している場合にエンジン駆動ポンプ10が故障で停止すれば電動ポンプ13を動作させて冷却水が循環するように稼動させる。
Next, when the
図10は、本発明の実施形態に係る吸放熱システムにおける一の構成例を示しており、動作モードとしては、図5に示す車室暖房・機器加熱サイクル(暖房優先)と同一であり、エンジン冷却水系統とハイブリッド冷却水系統を別系統とする例である。 FIG. 10 shows an example of the configuration of the heat absorption / dissipation system according to the embodiment of the present invention. The operation mode is the same as the vehicle compartment heating / equipment heating cycle (heating priority) shown in FIG. This is an example in which the cooling water system and the hybrid cooling water system are separate systems.
図10に示す基本的な動作(車室暖房・機器加熱サイクル(暖房優先))は、図5における吸放熱システムと同一であるのでその説明を援用する。異なる点は、エンジン冷却水系統とハイブリッド冷却水系統を別系統とし、さらに、エンジン冷却水系統に電動ポンプ18を追加することである。エンジン駆動ポンプが故障しても通水可能としてフェールセーフを確保できる。
Since the basic operation (vehicle compartment heating / equipment heating cycle (heating priority)) shown in FIG. 10 is the same as that of the heat absorption / dissipation system in FIG. The difference is that the engine cooling water system and the hybrid cooling water system are separate systems, and an
図11は、本発明の実施形態に係る吸放熱システムにおける他の構成例を示しており、動作モードとしては、図3に示す車室暖房・機器冷却サイクルと同一であり、エンジン冷却水系統とハイブリッド冷却水系統を別系統とする例である。図11に示す基本的な動作(車室暖房・機器冷却サイクル)は、図3における吸放熱システムと同一であるのでその説明を援用する。異なる点は、エンジン冷却水系統とハイブリッド冷却水系統を別系統とする例であり、エンジン冷却水系統が水/冷媒熱交換器33と連結されている。
FIG. 11 shows another configuration example of the heat absorption / dissipation system according to the embodiment of the present invention, and the operation mode is the same as the vehicle compartment heating / equipment cooling cycle shown in FIG. It is an example which makes a hybrid cooling water system another system. The basic operation (cabinet heating / equipment cooling cycle) shown in FIG. 11 is the same as that of the heat absorption / dissipation system in FIG. The difference is an example in which the engine cooling water system and the hybrid cooling water system are different systems, and the engine cooling water system is connected to the water /
図12は、本発明の実施形態に係る吸放熱システムでエンジン冷却水系統のみの構成例を示しており、動作モードとしては、図6に示す車室暖房・機器加熱サイクル(加熱優先)と同一であり、エンジンのみで駆動する構成例である。図11に示す基本的な動作(車室暖房・機器加熱サイクル(加熱優先))は、図6における吸放熱システムと同一であるのでその説明を援用する。異なる点は、エンジンのみで自動車を駆動し、さらに、エンジン冷却水系統に電動ポンプ18を設けることである。エンジンの暖機の場合、三方弁217でヒータコア17をバイパスさせるのも効果的である。図12は、HVシステムを有していない通常のエンジンのみの自動車に対しても、本実施形態に係る吸放熱システムが適用可能であることを示している。同様に、エンジンを有しない電気自動車、燃料電池自動車についても図12のエンジンを別の駆動方式に置き換えて適用可能である。
FIG. 12 shows a configuration example of only the engine cooling water system in the heat dissipation / radiation system according to the embodiment of the present invention, and the operation mode is the same as the vehicle compartment heating / equipment heating cycle (heating priority) shown in FIG. This is a configuration example that is driven only by the engine. Since the basic operation (vehicle compartment heating / equipment heating cycle (heating priority)) shown in FIG. 11 is the same as that of the heat absorption / dissipation system in FIG. The difference is that the automobile is driven only by the engine, and further, an
以上説明したように、本発明の実施形態に係る吸放熱システムについて取り纏めると、次のような構成上の特徴を備えるものである。すなわち、本実施形態に係る自動車用吸放熱システムの構成として、圧縮機の吐出側と外気熱交換器の間に第1の四方弁を配置し、動力機器(エンジンやモータ(インバータ))の冷却媒体(冷却水)とヒートポンプの冷媒とを熱交換可能とする熱交換器(水/冷媒熱交換器)と外気熱交換器の間に第2の四方弁を配置し、さらに、外気熱交換器と第2の四方弁の間に第1の膨張弁を配置し、水/冷媒熱交換器と車室熱交換器の間に第2の膨張弁を配置し、第1の四方弁と第2の四方弁により冷媒流路を切り替え、第1の膨張弁と第2の膨張弁の開度制御することにより、車室内の冷房、暖房、動力機器の冷却、加熱を組み合わせた動作モード(車室冷房・機器冷却(冷房優先)、車室冷房・機器冷却(冷却優先)、車室暖房・機器冷却、車室冷房・機器加熱、車室暖房・機器加熱(暖房優先)、車室暖房・機器加熱(加熱優先))を切り替えるものである。 As described above, when the absorption and radiation system according to the embodiment of the present invention is summarized, the following structural features are provided. That is, as a configuration of the vehicle heat absorption / dissipation system according to the present embodiment, a first four-way valve is arranged between the discharge side of the compressor and the outside air heat exchanger to cool the power equipment (engine or motor (inverter)). A second four-way valve is disposed between the heat exchanger (water / refrigerant heat exchanger) that enables heat exchange between the medium (cooling water) and the refrigerant of the heat pump and the outside air heat exchanger, and the outside air heat exchanger. A first expansion valve is disposed between the first and second four-way valves, a second expansion valve is disposed between the water / refrigerant heat exchanger and the passenger compartment heat exchanger, and the first four-way valve and the second four-way valve are disposed. By switching the refrigerant flow path with the four-way valve and controlling the opening degree of the first expansion valve and the second expansion valve, an operation mode (cooling of the vehicle interior, heating, cooling of the power equipment, heating) Cooling / equipment cooling (cooling priority), cabin cooling / equipment cooling (cooling priority), cabin heating / equipment cooling, car Cooling-apparatus heating the passenger compartment heating and equipment heating (heating priority), which switches the passenger compartment heating and equipment heating (heating priority)).
また、前記吸放熱システムにおいて、水/冷却熱交換器を含む冷却水系統に電動ポンプを配置する構成とする。この構成によって、エンジン停止時、外部電源による充電(プラグイン方式)の際に、冷却水系統を加熱しエンジンの暖気を可能とする。 Moreover, in the said heat absorption / radiation system, it is set as the structure which arrange | positions an electric pump in the cooling water system | strain containing a water / cooling heat exchanger. With this configuration, when the engine is stopped, the cooling water system is heated to allow the engine to warm up when charging by an external power source (plug-in method).
また、車内外を連通するダクト内にバッテリを配置し、バッテリの上流側にダクトと車内およびダクトと車外をつなぐバイパス路と、流路を選択する開閉装置(ダンパ)を設け、バッテリと車外をつなぐダクト内にヒートポンプサイクルに接続されたバッテリ熱交換器を設置する構成とする。この構成によって、外部電源を用いた充電の際に、バッテリの温度制御を行うと同時に、車室内を予め冷暖房可能とする。 In addition, a battery is arranged in a duct communicating with the inside and outside of the vehicle, and a bypass path connecting the inside of the vehicle and the inside of the vehicle and the duct and the outside of the vehicle, and an opening / closing device (damper) for selecting the flow path are provided, The battery heat exchanger connected to the heat pump cycle is installed in the connecting duct. With this configuration, the temperature of the battery is controlled at the time of charging using an external power source, and at the same time, the vehicle interior can be cooled and heated in advance.
上述した本実施形態に係る自動車用吸放熱システムの構成を備えることによって、次のような制御方法を実施することができ、これらの制御方法も本実施形態に含まれるものである。すなわち、図1及び図8を参照して説明すると、車室冷房・機器冷却(冷房優先)がドライバの要求並びに諸条件(例えば、エンジン温度)を元にして設定されると、第1の四方弁40を圧縮機と外気熱交換器をつなぐように切り替え、第2の四方弁41を外気熱交換器と車室熱交換器をつなぐように切り替え、第1の膨張弁42を開度制御し、第2の膨張弁43を全開とするように制御される。同様にして、車室冷房・機器冷却(冷却優先)が設定されると(一例としてエンジン温度やバッテリ温度が高い場合)、図2及び図8を参照して説明すると、第1の四方弁40を圧縮機と外気熱交換器をつなぐように切り替え、第2の四方弁41を外気熱交換器と水/冷媒熱交換器をつなぐように切り替え、第1の膨張弁42を開度制御し、第2の膨張弁43を全開とするように制御される。
The following control methods can be implemented by providing the configuration of the above-described automobile air-absorbing / dissipating system according to this embodiment, and these control methods are also included in this embodiment. That is, with reference to FIG. 1 and FIG. 8, when vehicle compartment cooling / equipment cooling (cooling priority) is set based on driver requirements and various conditions (for example, engine temperature), the first four-way The
また、車室暖房・機器冷却が設定されると、図3及び図8を参照して説明すると、第1の四方弁40を圧縮機と第2の四方弁41をつなぐように切り替え、第2の四方弁41を第1の四方弁40と車室熱交換器をつなぐように切り替え、第1の膨張弁42を全開とし、第2の膨張弁43を開度制御するように制御される。さらに、車室冷房・機器加熱が設定されると、図4及び図8を参照して説明すると、第1の四方弁40を圧縮機と外気熱交換器をつなぐように切り替え、第2の四方弁41を外気熱交換器と水/冷媒熱交換器をつなぐように切り替え、第1の膨張弁42を全開とし、第2の膨張弁43を開度制御するように制御される。
Further, when the vehicle compartment heating / equipment cooling is set, the first four-
また、車室暖房・機器加熱(暖房優先)が設定されると、図5及び図8を参照して説明すると、第1の四方弁40を圧縮機と第2の四方弁をつなぐように切り替え、第2の四方弁41を第1の四方弁と車室熱交換器をつなぐように切り替え、第1の膨張弁42を開度制御し、第2の膨張弁43を全開とするように制御される。同様にして、車室暖房・機器加熱(加熱優先)が設定されると、図6及び図8を参照して説明すると、第1の四方弁40を圧縮機と第2の四方弁をつなぐように切り替え、第2の四方弁41を第1の四方弁と水/冷媒熱交換器をつなぐように切り替え、第1の膨張弁42を開度制御し、第2の膨張弁43を全開とするように制御される。このような制御方法はHEVが存在する場合に限らないことは図12の説明で述べたとおりである。
Further, when the vehicle compartment heating / equipment heating (heating priority) is set, the first four-
次に、上述した6つの動作モードは、ドライバからの冷房又は暖房要求と、車室、冷却水、外気の温度と、ハイブリッドシステムコントローラあるいはエンジンコントローラからのエンジン、モータ、ジェネレータの出力要求値を用いて、ヒートポンプサイクルの動作モードを切り替えるように制御されるのである。また、バッテリを設置したダクトを設け、ダクトに対して車外と車室に連通するダンパを設けるとともにバッテリ熱交換器を設け、車室温度、外気温度、車室設定温度、バッテリ温度、バッテリ温度の上限値及び下限値を用いて、ダクトに設置されたダンパの開閉を切り替えるように制御することができる。さらに、車室温度、外気温度、車室設定温度、バッテリ温度、バッテリ温度の上限値及び下限値、冷却水温度を用いて、バッテリを設置したダクトに設置されたダンパの開閉を切替えるとともに、ヒートポンプサイクルの動作モードを切替えるように制御することができる(例えば、バッテリ温度が高いときにはバッテリの冷却優先に切り替え制御する)。 Next, the six operation modes described above use the cooling or heating request from the driver, the temperature of the passenger compartment, cooling water, and outside air, and the output request values of the engine, motor, and generator from the hybrid system controller or engine controller. Thus, the operation mode of the heat pump cycle is controlled to be switched. In addition, a duct with a battery installed is provided, a damper that communicates with the outside of the vehicle and the passenger compartment is provided for the duct, and a battery heat exchanger is provided so that the passenger compartment temperature, the outside air temperature, the passenger compartment set temperature, the battery temperature, and the battery temperature can be adjusted. Using the upper limit value and the lower limit value, it is possible to control to switch the opening and closing of the damper installed in the duct. Furthermore, using the vehicle compartment temperature, the outside air temperature, the vehicle compartment set temperature, the battery temperature, the upper and lower limit values of the battery temperature, and the cooling water temperature, the opening and closing of the damper installed in the duct in which the battery is installed is switched, and the heat pump The operation mode of the cycle can be controlled to be switched (for example, when the battery temperature is high, switching control is performed to give priority to cooling of the battery).
また、電動モータが使用でき、エンジンを使用する以前に車の環境条件を整えておくように制御することもできる。すなわち、外部電源によりバッテリへ充電(プラグイン方式)が開始されたことを検出する検出手段を有し、充電が開始されたことを検出した場合に、ヒートポンプサイクルを運転制御することや、エンジンまたはエンジン冷却水温度、車室内温度を予め設定された所定の温度に制御することができる。 Moreover, an electric motor can be used, and it can also be controlled so that the environmental conditions of the vehicle are adjusted before the engine is used. That is, it has detection means for detecting that charging (plug-in method) to the battery is started by an external power source, and when it is detected that charging has been started, operation control of the heat pump cycle, engine or The engine coolant temperature and the passenger compartment temperature can be controlled to predetermined temperatures.
具体的には、前日の最初の車始動時刻を記憶、あるいは過去の始動時刻の履歴を記憶しておき、記憶した履歴から推定した次の日の始動時刻、あるいはユーザーにより設定された始動時刻に対して、所定時間前の時刻に冷却水の暖気あるいは車室内の予冷暖房を開始するように制御する。この際、暖気あるいは予冷暖房を開始する時刻を決める所定の時間は、車室温度、冷却水温度、車室目標温度により決めることができる。 Specifically, the first vehicle start time of the previous day is stored, or a history of past start times is stored, and the start time of the next day estimated from the stored history or the start time set by the user On the other hand, control is performed such that warming of the cooling water or pre-cooling / heating of the passenger compartment is started at a time before a predetermined time. At this time, the predetermined time for determining the time for starting the warm-up or pre-cooling heating can be determined by the passenger compartment temperature, the coolant temperature, and the passenger compartment target temperature.
以上のように、本実施形態では、ヒートポンプサイクルに対して、冷媒と冷却水との熱交換を行う水/冷媒熱交換器と、四方弁と、膨張弁を追加して設置し、水/冷媒熱交換器の機能を蒸発器または凝縮器に変更することを可能とし、種々の動作モードを実施できるように制御するものである。さらに、冷却水系を電動ポンプとエンジン駆動ポンプの並列設置とし、エンジンの動作に関わらず冷却水を通水可能とすると同時にフェールセーフを確保するものである。 As described above, in the present embodiment, a water / refrigerant heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant and the cooling water, a four-way valve, and an expansion valve are additionally installed in the heat pump cycle. It is possible to change the function of the heat exchanger to an evaporator or a condenser, and to control various operation modes. Furthermore, the cooling water system is installed in parallel with an electric pump and an engine drive pump, allowing the cooling water to flow regardless of the operation of the engine, and at the same time ensuring fail-safety.
1:自動車、2:車室、3:エンジン、4:スロットルボディ、5:バッテリ、6:ラジエータ、7:インバータ、8:モータ、9:ジェネレータ、10:エンジン駆動ポンプ、11:動力伝達手段、12:逆止弁1、13:電動ポンプ、14:逆止弁2、15:ファン、17:ヒータコア、18:電動ポンプ2、30:圧縮機、31:外気熱交換器、33:水/冷媒熱交換器、34:室内熱交換器、35:バッテリ室熱交換器、36:圧縮機インバータ、40:第1の四方弁、41:第2の四方弁、42:第1の膨張弁、43:第2の膨張弁、44〜49:二方弁、50,55,60,62,63:ダクト、51,61:ファン、52,53,54,64,65:ダンパ、101〜107:冷媒配管、
200,202,204,210,212,220:冷却水配管、215,216,217:三方弁、300:サイクル制御装置、301:外気温度センサ、302:冷却水温度センサ、303:バッテリ温度センサ、304:バッテリ温度上限値、305:バッテリ温度下限値、306:車室温度センサ、307:エンジンコントローラ、308:ハイブリッドシステムコントローラ、309:バッテリコントローラ、310:空調設定入力手段、311:暖気設定入力手段、312:タイマ、
1: automobile, 2: vehicle compartment, 3: engine, 4: throttle body, 5: battery, 6: radiator, 7: inverter, 8: motor, 9: generator, 10: engine drive pump, 11: power transmission means, 12:
200, 202, 204, 210, 212, 220: cooling water piping, 215, 216, 217: three-way valve, 300: cycle control device, 301: outside air temperature sensor, 302: cooling water temperature sensor, 303: battery temperature sensor, 304: battery temperature upper limit value, 305: battery temperature lower limit value, 306: vehicle compartment temperature sensor, 307: engine controller, 308: hybrid system controller, 309: battery controller, 310: air conditioning setting input means, 311: warm air setting input means 312: Timer,
Claims (12)
エンジン冷却水とヒートポンプサイクル冷媒とが熱交換可能な水/冷媒熱交換器と、第2の四方弁と、第2の膨張弁を設置し、
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記外気熱交換器をつなぐ管路上に配置し、前記第2の四方弁は前記外気熱交換器と前記水/冷媒熱交換器をつなぐ管路上に配置し、
前記第1の膨張弁は前記外気熱交換器と第2の四方弁をつなぐ管路上に配置し、前記第2の膨張弁は前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器をつなぐ管路上に配置し、
前記第1の四方弁と前記第2の四方弁により冷媒流路を切り替え、さらに、前記第1の膨張弁と前記第2の膨張弁を全開または開度制御することによって、車室内の冷房又は暖房と、エンジン又はモータを含む機器の冷却又は加熱と、を組み合わせた動作モードを選択可能とする
ことを特徴とする自動車の吸放熱システム。 A heat absorbing / dissipating system for an automobile, comprising: a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, a heat pump cycle having an interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In
A water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat between the engine cooling water and the heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve;
The first four-way valve is arranged on a pipe line connecting the compressor and the outside air heat exchanger, and the second four-way valve is arranged on a pipe line connecting the outside air heat exchanger and the water / refrigerant heat exchanger. And
The first expansion valve is disposed on a pipe line connecting the outside heat exchanger and the second four-way valve, and the second expansion valve is a pipe connecting the water / refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger. Placed on the street,
The refrigerant flow path is switched by the first four-way valve and the second four-way valve, and further, the first expansion valve and the second expansion valve are fully opened or the opening degree is controlled. An automobile heat absorbing and radiating system characterized in that an operation mode combining heating and cooling or heating of equipment including an engine or a motor can be selected.
前記動作モードは、車室冷房・機器冷却(冷房優先)サイクル、車室冷房・機器冷却(冷却優先)サイクル、車室暖房・機器冷却サイクル、車室冷房・機器加熱サイクル、車室暖房・機器加熱(暖房優先)サイクル、車室暖房・機器加熱(加熱優先)サイクルのいずれかを形成する
ことを特徴とする自動車の吸放熱システム。 In claim 1,
The operation modes are: cabin cooling / equipment cooling (cooling priority) cycle, cabin cooling / equipment cooling (cooling priority) cycle, cabin heating / equipment cooling cycle, cabin cooling / equipment heating cycle, cabin heating / equipment One of a heating (heating priority) cycle and a vehicle compartment heating / equipment heating (heating priority) cycle is formed.
前記水/冷媒熱交換器を含む冷却水系に電動ポンプを介在させ、外部電源によるバッテリの充電の際に前記バッテリによる前記電動ポンプの稼動で前記冷却水を循環させる
ことを特徴とする自動車の吸放熱システム。 In claim 1 or 2,
An electric pump is interposed in a cooling water system including the water / refrigerant heat exchanger, and the cooling water is circulated by the operation of the electric pump by the battery when the battery is charged by an external power source. Heat dissipation system.
車内外を連通するダクト内にバッテリを設置し、前記バッテリの上流側に、前記ダクトと車内をつなぐ第1の通路と前記ダクトと車外をつなぐ第2の通路を設け、前記第1と第2の通路にそれぞれダンパを設け、
前記第1と第2の通路の間のダクト内に前記ヒートポンプサイクルに接続された熱交換器を設置する
ことを特徴とする自動車の吸放熱システム。 In claim 1 or 2,
A battery is installed in a duct communicating with the inside and outside of the vehicle, and a first passage connecting the duct and the inside of the vehicle and a second passage connecting the duct and the outside of the vehicle are provided on the upstream side of the battery, and the first and second A damper is installed in each of the passages,
A heat exchanger connected to the heat pump cycle is installed in a duct between the first and second passages.
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記外気熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記外気熱交換器と前記車室内熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は開度制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は全開制御されることによって、車室冷房・機器冷却(冷房優先)の動作モードを選択する
ことを特徴とする自動車の吸放熱システムの制御方法。 A heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method of a heat absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat with a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is controlled so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the outside air heat exchanger, and the second four-way valve is exchanged between the outside air heat exchanger and the vehicle interior heat exchange. The first expansion valve disposed between the outside air heat exchanger and the second four-way valve is controlled in opening so as to form a refrigerant flow path between the outside air heat exchanger and the water / The second expansion valve disposed between the refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is fully opened to select an operation mode of vehicle interior cooling / equipment cooling (cooling priority). A method for controlling an automobile heat absorption and heat dissipation system.
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記外気熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記外気熱交換器と前記水/冷媒熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は開度制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は全開制御されることによって、車室冷房・機器冷却(冷却優先)の動作モードを選択する
ことを特徴とする自動車の吸放熱システムの制御方法。 A heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method of a heat absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat with a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is switch-controlled so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the outside air heat exchanger, and the second four-way valve is switched between the outside air heat exchanger and the water / refrigerant heat. The first expansion valve disposed between the outside heat exchanger and the second four-way valve is controlled in opening so as to form a refrigerant flow path with the exchanger, and the water / The second expansion valve disposed between the refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is fully opened to select an operation mode of vehicle interior cooling / equipment cooling (cooling priority). A control method of an automobile heat absorption and heat dissipation system.
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記第2の四方弁との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記第1の四方弁と前記車室内熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は全開制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は開度制御されることによって、車室暖房・機器冷却の動作モードを選択する
ことを特徴とする自動車の吸放熱システムの制御方法。 A heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method of a heat absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat with a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is controlled to be switched so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the second four-way valve, and the second four-way valve is connected to the first four-way valve and the vehicle interior. The first expansion valve disposed between the outside heat exchanger and the second four-way valve is fully opened and controlled so as to form a refrigerant flow path with the heat exchanger. / The second expansion valve disposed between the refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is controlled in opening so as to select an operation mode of vehicle interior heating / equipment cooling. A control method for an automobile heat absorption and heat dissipation system.
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記外気熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記外気熱交換器と前記水/冷媒熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は全開制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は開度制御されることによって、車室冷房・機器加熱の動作モードを選択する
ことを特徴とする自動車の吸放熱システムの制御方法。 A heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method of a heat absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat with a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is switch-controlled so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the outside air heat exchanger, and the second four-way valve is switched between the outside air heat exchanger and the water / refrigerant heat. The first expansion valve disposed between the outside heat exchanger and the second four-way valve is fully opened and controlled to form a refrigerant flow path with the exchanger, and the water / The second expansion valve disposed between the refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is controlled in opening to select an operation mode of vehicle interior cooling / equipment heating. Control method of heat absorption and heat dissipation system.
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記第2の四方弁との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記第1の四方弁と前記車室内熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は開度制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は全開制御されることによって、車室暖房・機器加熱(暖房優先)の動作モードを選択する
ことを特徴とする自動車の吸放熱システムの制御方法。 A heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method of a heat absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat with a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is controlled to be switched so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the second four-way valve, and the second four-way valve is connected to the first four-way valve and the vehicle interior. Switching control is performed so as to form a refrigerant flow path with the heat exchanger, and the first expansion valve disposed between the outside heat exchanger and the second four-way valve is controlled in opening degree, The second expansion valve disposed between the water / refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is fully opened to select an operation mode of vehicle interior heating / equipment heating (heating priority). A method for controlling an air absorption / dissipation system of an automobile.
前記第1の四方弁は前記圧縮機と前記第2の四方弁との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記第2の四方弁は前記第1の四方弁と前記水/冷媒熱交換器との間に冷媒流路を形成するように切り替え制御され、前記外気熱交換器と前記第2の四方弁の間に配置された前記第1の膨張弁は開度制御され、前記水/冷媒熱交換器と前記車室内熱交換器の間に配置された前記第2の膨張弁は全開制御されることによって、車室暖房・機器加熱(加熱優先)の動作モードを選択する
ことを特徴とする自動車の吸放熱システムの制御方法。 A heat pump cycle having a compressor, a first four-way valve, an outside air heat exchanger, a first expansion valve, and a vehicle interior heat exchanger, and an engine system having an engine and an engine cooling water system. In a control method of a heat absorption / dissipation system of an automobile provided with a water / refrigerant heat exchanger capable of exchanging heat with a heat pump cycle refrigerant, a second four-way valve, and a second expansion valve,
The first four-way valve is switch-controlled so as to form a refrigerant flow path between the compressor and the second four-way valve, and the second four-way valve is connected to the first four-way valve and the water / Switching control is performed so as to form a refrigerant flow path with the refrigerant heat exchanger, and the opening degree of the first expansion valve disposed between the outside air heat exchanger and the second four-way valve is controlled, The second expansion valve disposed between the water / refrigerant heat exchanger and the vehicle interior heat exchanger is fully opened to select an operation mode of vehicle interior heating / equipment heating (heating priority). A control method for an automobile heat absorption and heat dissipation system.
前記動作モードは、ドライバからの冷房又は暖房要求と、車室、冷却水、外気の温度と、ハイブリッドシステムコントローラあるいはエンジンコントローラからのモータ、エンジンの出力要求値と、に基づいて選択される
ことを特徴とする自動車の吸放熱システムの制御方法。 In any one of claims 5 to 10,
The operation mode is selected based on the cooling or heating request from the driver, the temperature of the passenger compartment, cooling water, or outside air, and the motor and engine output request values from the hybrid system controller or engine controller. A control method of an automobile heat absorption and heat dissipation system.
車内外を連通するダクト内にバッテリを設置し、前記バッテリの上流側に、前記ダクトと車内をつなぐ第1の通路と前記ダクトと車外をつなぐ第2の通路を設け、前記第1と第2の通路にダンパを設け、さらに、前記第1と第2の通路の間のダクト内に前記車室内熱交換器と並列接続された熱交換器を設け、
車室温度、外気温度、車室設定温度、バッテリ温度、バッテリ温度の上限値及び下限値に基づいて、前記ダクトに設置された前記第1と第2の通路のダンパの開閉を切り替えるように制御する
ことを特徴とする自動車の吸放熱システムの制御方法。 In any one of claims 5 to 10,
A battery is installed in a duct communicating with the inside and outside of the vehicle, and a first passage connecting the duct and the inside of the vehicle and a second passage connecting the duct and the outside of the vehicle are provided on the upstream side of the battery, and the first and second A damper is provided in the passage, and a heat exchanger connected in parallel with the vehicle interior heat exchanger is provided in a duct between the first and second passages,
Control is performed to switch opening and closing of the dampers of the first and second passages installed in the duct based on the passenger compartment temperature, the outside air temperature, the passenger compartment set temperature, the battery temperature, and the upper and lower limits of the battery temperature. A control method for an automobile heat absorption and heat dissipation system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007158977A JP2008308080A (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Heat absorption and radiation system for automobile, and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007158977A JP2008308080A (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Heat absorption and radiation system for automobile, and control method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008308080A true JP2008308080A (en) | 2008-12-25 |
Family
ID=40236069
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007158977A Pending JP2008308080A (en) | 2007-06-15 | 2007-06-15 | Heat absorption and radiation system for automobile, and control method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008308080A (en) |
Cited By (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010111269A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vehicular air-conditioning system, and method for operation control threrefor |
WO2011065077A1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-03 | 株式会社 日立製作所 | Air-conditioning system for vehicle |
WO2011086683A1 (en) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | 三菱重工業株式会社 | Vehicle air-conditioning system and driving control method therefor |
JP2012201360A (en) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Hyundai Motor Co Ltd | Heat pump system for vehicle and control method thereof |
JP2012236577A (en) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Denso Corp | Refrigerating cycle device for vehicle |
JP2013516353A (en) * | 2010-01-11 | 2013-05-13 | ヴァレオ クリマシステメ ゲーエムベーハー | Connecting part for connecting the refrigerant line of the refrigerant circuit |
WO2013084465A1 (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | 株式会社デンソー | Heat exchange system |
JP2013528529A (en) * | 2010-06-17 | 2013-07-11 | ヴァレオ システム テルミク | Automotive thermal conditioning system |
JP2013178032A (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vehicle heat pump air conditioner and method for operating the same |
WO2013136693A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | 株式会社デンソー | Refrigeration cycle device |
WO2014013679A1 (en) * | 2012-07-18 | 2014-01-23 | 株式会社デンソー | Refrigeration cycle device |
JP2014019438A (en) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Visteon Global Technologies Inc | Device and method for heat distribution in motor vehicle |
WO2014073151A1 (en) * | 2012-11-07 | 2014-05-15 | 株式会社デンソー | Refrigeration cycle device |
WO2014129097A1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | 株式会社デンソー | Cooling system |
EP2392486A3 (en) * | 2010-06-04 | 2014-09-10 | Tesla Motors, Inc. | Thermal management system with dual mode coolant loops |
US9188350B2 (en) | 1920-07-21 | 2015-11-17 | Hyundai Motor Company | Heat pump system for vehicle and control method thereof |
EP2570288A3 (en) * | 2011-09-13 | 2016-04-20 | MAHLE Behr GmbH & Co. KG | Device for tempering a plurality of components of a vehicle and vehicle system |
CN106938601A (en) * | 2017-03-23 | 2017-07-11 | 中国科学院广州能源研究所 | A kind of electric automobile heat-pump air-conditioning system and its control method |
CN110481269A (en) * | 2019-08-26 | 2019-11-22 | 罗富亮 | A kind of automobile heat pump air-conditioning system can be used for engine cooling |
CN111231602A (en) * | 2020-01-09 | 2020-06-05 | 上海理工大学 | New energy automobile battery thermal management system and method based on heat pipe and heat pump air conditioner |
EP3915815A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-01 | Konvekta Aktiengesellschaft | Improved cooling and heating device for a vehicle and system and vehicle including the same and method |
WO2022231819A1 (en) * | 2021-04-28 | 2022-11-03 | Apple Inc. | Thermal control system |
CN116278612A (en) * | 2023-03-30 | 2023-06-23 | 安徽理工大学 | Heat pump type integrated heat management system with defrosting function for pure electric vehicle |
-
2007
- 2007-06-15 JP JP2007158977A patent/JP2008308080A/en active Pending
Cited By (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9188350B2 (en) | 1920-07-21 | 2015-11-17 | Hyundai Motor Company | Heat pump system for vehicle and control method thereof |
JP2010111269A (en) * | 2008-11-06 | 2010-05-20 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vehicular air-conditioning system, and method for operation control threrefor |
WO2011065077A1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-03 | 株式会社 日立製作所 | Air-conditioning system for vehicle |
JP2013516353A (en) * | 2010-01-11 | 2013-05-13 | ヴァレオ クリマシステメ ゲーエムベーハー | Connecting part for connecting the refrigerant line of the refrigerant circuit |
WO2011086683A1 (en) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | 三菱重工業株式会社 | Vehicle air-conditioning system and driving control method therefor |
US8997503B2 (en) | 2010-01-15 | 2015-04-07 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Vehicle air-conditioning system and operation control method therefor |
EP2392486A3 (en) * | 2010-06-04 | 2014-09-10 | Tesla Motors, Inc. | Thermal management system with dual mode coolant loops |
JP2013528529A (en) * | 2010-06-17 | 2013-07-11 | ヴァレオ システム テルミク | Automotive thermal conditioning system |
JP2012201360A (en) * | 2011-03-23 | 2012-10-22 | Hyundai Motor Co Ltd | Heat pump system for vehicle and control method thereof |
JP2012236577A (en) * | 2011-05-13 | 2012-12-06 | Denso Corp | Refrigerating cycle device for vehicle |
EP2570288A3 (en) * | 2011-09-13 | 2016-04-20 | MAHLE Behr GmbH & Co. KG | Device for tempering a plurality of components of a vehicle and vehicle system |
WO2013084465A1 (en) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | 株式会社デンソー | Heat exchange system |
JP2013178032A (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vehicle heat pump air conditioner and method for operating the same |
WO2013136693A1 (en) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | 株式会社デンソー | Refrigeration cycle device |
JP2013217631A (en) * | 2012-03-14 | 2013-10-24 | Denso Corp | Refrigeration cycle device |
DE112013001410B4 (en) | 2012-03-14 | 2022-05-19 | Denso Corporation | refrigeration cycle device |
US10168079B2 (en) | 2012-03-14 | 2019-01-01 | Denso Corporation | Refrigeration cycle device |
US10589594B2 (en) | 2012-07-18 | 2020-03-17 | Hanon Systems | Heat distribution in a motor vehicle |
CN104471327A (en) * | 2012-07-18 | 2015-03-25 | 株式会社电装 | Refrigeration cycle device |
JP2014019438A (en) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Visteon Global Technologies Inc | Device and method for heat distribution in motor vehicle |
WO2014013679A1 (en) * | 2012-07-18 | 2014-01-23 | 株式会社デンソー | Refrigeration cycle device |
JP2014037959A (en) * | 2012-07-18 | 2014-02-27 | Denso Corp | Refrigeration cycle device |
CN104471327B (en) * | 2012-07-18 | 2016-05-04 | 株式会社电装 | Refrigerating circulatory device |
US9738133B2 (en) | 2012-07-18 | 2017-08-22 | Denso Corporation | Refrigeration cycle device |
WO2014073151A1 (en) * | 2012-11-07 | 2014-05-15 | 株式会社デンソー | Refrigeration cycle device |
JP2014095487A (en) * | 2012-11-07 | 2014-05-22 | Denso Corp | Refrigeration cycle device |
US9786964B2 (en) | 2012-11-07 | 2017-10-10 | Denso Corporation | Refrigeration cycle device for auxiliary heating or cooling |
JP2014160594A (en) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Denso Corp | Cooling system |
WO2014129097A1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | 株式会社デンソー | Cooling system |
CN106938601A (en) * | 2017-03-23 | 2017-07-11 | 中国科学院广州能源研究所 | A kind of electric automobile heat-pump air-conditioning system and its control method |
CN110481269A (en) * | 2019-08-26 | 2019-11-22 | 罗富亮 | A kind of automobile heat pump air-conditioning system can be used for engine cooling |
CN111231602A (en) * | 2020-01-09 | 2020-06-05 | 上海理工大学 | New energy automobile battery thermal management system and method based on heat pipe and heat pump air conditioner |
EP3915815A1 (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-01 | Konvekta Aktiengesellschaft | Improved cooling and heating device for a vehicle and system and vehicle including the same and method |
CN113733845A (en) * | 2020-05-29 | 2021-12-03 | 康唯特公司 | Improved cooling and heating device and system for a vehicle, vehicle having such a device and method therefor |
WO2022231819A1 (en) * | 2021-04-28 | 2022-11-03 | Apple Inc. | Thermal control system |
CN116278612A (en) * | 2023-03-30 | 2023-06-23 | 安徽理工大学 | Heat pump type integrated heat management system with defrosting function for pure electric vehicle |
CN116278612B (en) * | 2023-03-30 | 2024-03-12 | 安徽理工大学 | Heat pump type integrated heat management system with defrosting function for pure electric vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2008308080A (en) | Heat absorption and radiation system for automobile, and control method thereof | |
JP7185469B2 (en) | vehicle thermal management system | |
JP5297154B2 (en) | Vehicle air conditioning system and operation control method thereof | |
KR102474341B1 (en) | Heat pump system for a vehicle | |
CN108128118B (en) | Electric automobile thermal control system | |
JP2018177219A (en) | Vehicular heat management device | |
US20210387506A1 (en) | In-vehicle temperature control system | |
JP2012237499A (en) | Heat storage defrosting device | |
JP2009291008A (en) | Heat management system of electric drive vehicle | |
JP2014037179A (en) | Thermal management system for electric vehicle | |
CN116141922A (en) | Method for controlling a vehicle HVAC system | |
WO2021049339A1 (en) | Heat exchange module | |
JP7233953B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
JP7095845B2 (en) | Combined valve and vehicle air conditioner using it | |
JP7153170B2 (en) | COMPOSITE VALVE AND VEHICLE AIR CONDITIONER USING THE SAME | |
KR20220037794A (en) | Air conditioner device for electric motor vehicle and air conditioner system for electric motor vehicle using the same | |
JP7513962B2 (en) | Vehicle Thermal Management Systems | |
JP7494139B2 (en) | Vehicle air conditioning system | |
KR102577144B1 (en) | Automotive heat pump system | |
JP7444749B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
WO2023248714A1 (en) | Vehicle air-conditioning device | |
JP7458951B2 (en) | Vehicle air conditioner | |
JP7468475B2 (en) | Vehicle Thermal Management Systems | |
US11780293B2 (en) | In-vehicle temperature control system | |
CN219856733U (en) | Vehicle-mounted thermal circulation system and vehicle |