JP2011190750A - 車両の熱管理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】エンジン3の排気より回収した熱を車載された熱機器に供給する熱ループの設けられた車両において、熱交換器であるヒーターコア5、ウォーターウォーマー6及びオイルウォーマー7への熱供給による燃費の向上代と、熱電発電器9への熱供給による燃費の向上代とを比較し、熱供給による燃費の向上代が最大となる熱機器を熱ループの熱の供給先として選択するようにした。
【選択図】図1
Description
1.ヒーターコアへの熱供給による燃費の向上代の推定
まず、ヒーターコア5への熱供給による燃費の向上代の推定ロジックを説明する。この推定に際しては、まず、要求された暖房能力を確保する上で、PTCヒーター20のみでは賄い切ることのできない熱量が、絶対必要ヒーター分配熱量ΔQm_heat_must として、下式(1)により算出される。なお下式(1)において「ΔQheat」は、ヒーター要求熱量を、「ΔQptc_max 」は、PTCヒーター20の最大発生熱量をそれぞれ示している。
続いて、上記更新後のヒーター要求熱量ΔQheatの値の熱量を、熱ループからの熱供給により賄うとしたときの燃費の向上代の推定について説明する。この推定に際しては、まず、熱ループからヒーターコア5に供給可能な熱量の最大値が、ヒーター熱分配供給限界熱量ΔQm_heatとして、下式(5)により算出される。なお、下式(5)において「Tair 」は、外気温度を示している。
ところで、本実施の形態の適用される車両には、エンジン3とトランスミッション10とを直結(ロックアップ)するロックアップクラッチが設けられている。ロックアップを行えば、エンジン3、トランスミッション10間の動力伝達効率が高まって燃費が改善されるようになる。ただし、こうしたロックアップは、トランスミッション10のオイル温度Ttmが、既定のロックアップ許可温度T_L/Uに達するまでは、禁止されている。そこで、ロックアップが禁止されているとき(Ttm<T_L/U)には、熱ループからの熱供給でトランスミッション10の暖機を行い、ロックアップの許可を早めることで燃費の改善を図ることができる。以下、そうした場合の燃費の向上代の推定ロジックを説明する。
次に、熱ループからの熱供給でエンジン3の暖機を行ったときの燃費向上代の推定ロジックを説明する。この推定は、ロックアップが許可されているとき(Ttm<T_L/U)に行われるものとなっている。
次に、熱ループからの熱供給でトランスミッション10の暖機を行ったときの燃費向上代の推定ロジックを説明する。この推定も、ロックアップが許可されているとき(Ttm<T_L/U)に行われるものとなっている。
続いて、熱ループから熱電発電器9への熱供給によって、発電を行ったときの燃費向上代の推定ロジックを説明する。
熱ループの熱供給先の決定は、以上により算出されたΔQfe、ΔQftm 、ΔQeg及びΔQfhの比較を通じて行われる。すなわち、熱ループからの熱供給による燃費の向上代が最大となる熱機器が、熱ループの熱供給先として決定されるようになる。
(1)本実施の形態では、電子制御ユニット16は、熱交換器であるヒーターコア5、ウォーターウォーマー6及びオイルウォーマー7への熱供給による燃費の向上代と、熱電発電器9への熱供給による燃費の向上代とを比較し、熱供給による燃費の向上代が最大となる熱機器を熱ループの熱の供給先として選択するようにしている。すなわち、本実施の形態では、熱ループの供給する熱エネルギーをそのまま利用して媒体の加熱に用いる場合と、その熱エネルギーを電気エネルギーに変換して利用する場合とのそれぞれにおける熱供給の効果を、燃費の向上代という同一の尺度でそれぞれ評価するようにしている。そして燃費の向上代が最も高くなる熱機器を、熱の供給先として選択するようにしている。こうした本実施の形態では、燃費が最善となるように熱ループの熱の供給先を選択可能となる。したがって本実施の形態によれば、より効果的に燃費を改善することができるようになる。
・上記実施の形態では、熱ループに設けられる熱交換器として、ヒーターコア5、ウォーターウォーマー6及びオイルウォーマー7の3つの熱交換器を備える構成となっていたが、熱ループに設けられる熱交換器の数や種類はこれに限らず、適宜変更することもできる。その場合にも、そうした熱交換器への熱供給による燃費の向上代と、熱電発電器9への熱供給による燃費の向上代とを比較し、熱供給による燃費の向上代が最大となる熱機器を熱ループの熱の供給先として選択するようにすれば、より効果的に燃費を改善可能となる。
Claims (5)
- 内部を循環される熱搬送媒体を介して車載された熱機器に熱を供給する熱ループが設けられるとともに、前記熱搬送媒体を一方の対象として熱交換を行う1つ以上の熱交換器と、前記熱ループを通じて供給される熱で発電を行う熱電発電器とを熱機器として備える車両の熱管理装置において、
前記熱交換器への熱供給による燃費の向上代と、前記熱電発電器への熱供給による燃費の向上代とを比較し、熱供給による燃費の向上代が最大となる熱機器を前記熱ループの熱の供給先として選択する選択手段を備える
ことを特徴とする車両の熱管理装置。 - 前記熱ループは、エンジン冷却水の循環ループとは、独立した熱ループとして構成される
請求項1に記載の車両の熱管理装置。 - 前記熱交換器として、エンジン冷却水と前記熱搬送媒体との間で熱交換を行うウォーターウォーマー、トランスミッションオイルと前記熱搬送媒体との間で熱交換を行うオイルウォーマー、及び車室内に送風される空気と前記熱搬送媒体との間で熱交換を行うヒーターコアの少なくとも1つを備える
請求項1又は2に記載の車両の熱管理装置。 - 前記熱ループは、車載された熱源の廃熱を回収したものを前記熱機器に供給する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両の熱管理装置。 - 前記車両は、熱機関と電動機との2つの駆動源を備えるハイブリッド車両として構成されてなる
請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両の熱管理装置。
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