JP2015131563A5 - - Google Patents

Description

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
熱媒体を吸入して吐出する第１ポンプ（１１）および第２ポンプ（１２）と、
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（３２）と、
圧縮機（３２）から吐出された冷媒と第２ポンプ（１２）によって吸入され吐出された熱媒体とを熱交換させて熱媒体を加熱する熱媒体加熱用熱交換器（１５）と、
熱媒体加熱用熱交換器（１５）から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段（３３）と、
減圧手段（３３）で減圧膨張された冷媒と第１ポンプ（１１）によって吸入され吐出された熱媒体とを熱交換させて熱媒体を冷却する熱媒体冷却用熱交換器（１４）と、
熱媒体と外気とを熱交換させて熱媒体外気熱交換器（１３）と、
熱媒体冷却用熱交換器（１４）で冷却された熱媒体と車室内への送風空気とを顕熱交換させて送風空気を冷却する空気冷却用熱交換器（１６）と、
熱媒体加熱用熱交換器（１５）で加熱された熱媒体と車室内への送風空気とを顕熱交換させて送風空気を加熱する空気加熱用熱交換器（１７）と、
エンジン（６１）と熱媒体との間で熱授受が行われるエンジン用熱授受部（１８）と、
熱媒体が流通する流路を有し、熱媒体との間で熱授受が行われる熱授受機器（１９）と、
熱媒体外気熱交換器（１３）、エンジン用熱授受部（１８）および熱授受機器（１９）のそれぞれに対して、熱媒体冷却用熱交換器（１４）との間で熱媒体が循環する状態と、熱媒体加熱用熱交換器（１５）との間で熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段（２１、２２）と、
熱媒体外気熱交換器（１３）およびエンジン用熱授受部（１８）のそれぞれに対して、熱媒体の流量を調整する流量調整手段（２１、２２）と、
空気冷却用熱交換器（１６）で送風空気を冷却する冷却要求、および空気加熱用熱交換器（１７）で送風空気を加熱する加熱要求を行う空調要求手段（８８）と、
空調要求手段（８８）からの冷却要求の有無および加熱要求の有無に基づいて、切替手段（２１、２２）、圧縮機（３２）および流量調整手段（２１、２２）のうち少なくとも１つの作動を制御する制御手段（７０）とを備え、
制御手段（７０）は、空調要求手段（８８）から冷却要求が有る場合、空気冷却用熱交換器（１６）へ流れる熱媒体の温度が冷却温度範囲内になるように、切替手段（２１、２２）、圧縮機（３２）および流量調整手段（２１、２２）のうち少なくとも１つの作動を制御し、
制御手段（７０）は、エンジン熱媒体の温度、空気冷却用熱交換器（１６）へ流れる熱媒体の温度、および空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる熱媒体の温度のうち少なくとも１つに基づいて、切替手段（２１、２２）、圧縮機（３２）および流量調整手段（２１、２２）のうち少なくとも１つの作動を制御し、
制御手段（７０）は、空調要求手段（８８）から加熱要求が有り、かつエンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）が、空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる熱媒体の目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも高い場合、空気加熱用熱交換器（１７）とエンジン用熱授受部（１８）との間で熱媒体が循環するように切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする。

上記目的を達成するため、請求項９に記載の発明では、
熱媒体を吸入して吐出する第１ポンプ（１１）および第２ポンプ（１２）と、
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（３２）と、
圧縮機（３２）から吐出された冷媒と第２ポンプ（１２）によって吸入され吐出された熱媒体とを熱交換させて熱媒体を加熱する熱媒体加熱用熱交換器（１５）と、
熱媒体加熱用熱交換器（１５）から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段（３３）と、
減圧手段（３３）で減圧膨張された冷媒と第１ポンプ（１１）によって吸入され吐出された熱媒体とを熱交換させて熱媒体を冷却する熱媒体冷却用熱交換器（１４）と、
熱媒体と外気とを熱交換させて熱媒体外気熱交換器（１３）と、
熱媒体冷却用熱交換器（１４）で冷却された熱媒体と車室内への送風空気とを顕熱交換させて送風空気を冷却する空気冷却用熱交換器（１６）と、
熱媒体加熱用熱交換器（１５）で加熱された熱媒体と車室内への送風空気とを顕熱交換させて送風空気を加熱する空気加熱用熱交換器（１７）と、
エンジン（６１）と熱媒体との間で熱授受が行われるエンジン用熱授受部（１８）と、
熱媒体が流通する流路を有し、熱媒体との間で熱授受が行われる熱授受機器（１９）と、
熱媒体外気熱交換器（１３）、エンジン用熱授受部（１８）および熱授受機器（１９）のそれぞれに対して、熱媒体冷却用熱交換器（１４）との間で熱媒体が循環する状態と、熱媒体加熱用熱交換器（１５）との間で熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段（２１、２２）と、
熱媒体外気熱交換器（１３）およびエンジン用熱授受部（１８）のそれぞれに対して、熱媒体の流量を調整する流量調整手段（２１、２２）と、
空気冷却用熱交換器（１６）で送風空気を冷却する冷却要求を行う空調要求手段（８８）と、
熱媒体外気熱交換器（１３）に対して除霜を行う必要がある場合、エンジン熱媒体の温度、および空調要求手段（８８）からの冷却要求の有無に基づいて、切替手段（２１、２２）、圧縮機（３２）および流量調整手段（２１、２２）のうち少なくとも１つの作動を制御する制御手段（７０）とを備え、
制御手段（７０）は、エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）が、空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる熱媒体の目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも高い場合、熱媒体外気熱交換器（１３）とエンジン用熱授受部（１８）との間で熱媒体が循環するように切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする。

膨張弁３３は、冷却水加熱器１５から流出した液相冷媒を減圧膨張させる減圧手段である。膨張弁３３は、冷却水加熱器１５出口側冷媒の温度および圧力に基づいて冷却水加熱器１５出口側冷媒の過熱度を検出する感温部３３ａを有し、冷却水加熱器１５出口側冷媒の過熱度が予め定めた所定範囲となるように機械的機構によって絞り通路面積を調整する温度式膨張弁である。

第１切替弁２１の第６出口２１ｈには、電池熱交換用流路４８の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁２１の第６出口２１ｈには電池温調用熱交換器２０の冷却水入口側が接続されている。

第２切替弁２２の第６入口２２ｈには、電池熱交換用流路４８の他端が接続されている。換言すれば、第２切替弁２２の第６入口２２ｈには電池温調用熱交換器２０の冷却水出口側が接続されている。

Claims (16)

1. 熱媒体を吸入して吐出する第１ポンプ（１１）および第２ポンプ（１２）と、
   冷媒を吸入して吐出する圧縮機（３２）と、
   前記圧縮機（３２）から吐出された前記冷媒と前記第２ポンプ（１２）によって吸入され吐出された前記熱媒体とを熱交換させて前記熱媒体を加熱する熱媒体加熱用熱交換器（１５）と、
   前記熱媒体加熱用熱交換器（１５）から流出した前記冷媒を減圧膨張させる減圧手段（３３）と、
   前記減圧手段（３３）で減圧膨張された前記冷媒と前記第１ポンプ（１１）によって吸入され吐出された前記熱媒体とを熱交換させて前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却用熱交換器（１４）と、
   前記熱媒体と外気とを熱交換させる熱媒体外気熱交換器（１３）と、
   前記熱媒体冷却用熱交換器（１４）で冷却された前記熱媒体と車室内への送風空気とを顕熱交換させて前記送風空気を冷却する空気冷却用熱交換器（１６）と、
   前記熱媒体加熱用熱交換器（１５）で加熱された前記熱媒体と車室内への送風空気とを顕熱交換させて前記送風空気を加熱する空気加熱用熱交換器（１７）と、
   エンジン（６１）と前記熱媒体との間で熱授受が行われるエンジン用熱授受部（１８）と、
   前記熱媒体が流通する流路を有し、前記熱媒体との間で熱授受が行われる熱授受機器（１９）と、
   前記熱媒体外気熱交換器（１３）、前記エンジン用熱授受部（１８）および前記熱授受機器（１９）のそれぞれに対して、前記熱媒体冷却用熱交換器（１４）との間で前記熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体加熱用熱交換器（１５）との間で前記熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段（２１、２２）と、
   前記熱媒体外気熱交換器（１３）および前記エンジン用熱授受部（１８）のそれぞれに対して、前記熱媒体の流量を調整する流量調整手段（２１、２２）と、
   前記空気冷却用熱交換器（１６）で前記送風空気を冷却する冷却要求、および前記空気加熱用熱交換器（１７）で前記送風空気を加熱する加熱要求を行う空調要求手段（８８）と、
   前記空調要求手段（８８）からの前記冷却要求の有無および前記加熱要求の有無に基づいて、前記切替手段（２１、２２）、前記圧縮機（３２）および前記流量調整手段（２１、２２）のうち少なくとも１つの作動を制御する制御手段（７０）とを備え、
   前記制御手段（７０）は、前記空調要求手段（８８）から前記冷却要求が有る場合、前記空気冷却用熱交換器（１６）へ流れる前記熱媒体の温度が冷却温度範囲内になるように、前記切替手段（２１、２２）、前記圧縮機（３２）および前記流量調整手段（２１、２２）のうち少なくとも１つの作動を制御し、
   前記制御手段（７０）は、前記エンジン熱媒体の温度、前記空気冷却用熱交換器（１６）へ流れる前記熱媒体の温度、および前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の温度のうち少なくとも１つに基づいて、前記切替手段（２１、２２）、前記圧縮機（３２）および前記流量調整手段（２１、２２）のうち少なくとも１つの作動を制御し、
   前記制御手段（７０）は、前記空調要求手段（８８）から前記加熱要求が有り、かつ前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）が、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも高い場合、前記空気加熱用熱交換器（１７）と前記エンジン用熱授受部（１８）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
2. 前記制御手段（７０）は、前記空調要求手段（８８）から前記加熱要求が有る場合、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の温度が加熱温度範囲内になるように、前記切替手段（２１、２２）、前記圧縮機（３２）および前記流量調整手段（２１、２２）のうち少なくとも１つの作動を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用熱管理システム。
3. 前記制御手段（７０）は、前記空調要求手段（８８）から前記加熱要求が有り、前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）が、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも低く、かつ前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の温度（Ｔｗｍ）がその目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも高い場合、前記空気加熱用熱交換器（１７）と前記熱授受機器（１９）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用熱管理システム。
4. 前記制御手段（７０）は、前記空調要求手段（８８）から前記加熱要求が有り、前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）が、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体
   の目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも低く、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の温度（Ｔｗｍ）がその目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも低く、かつ前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）がその目標温度（Ｔｗｅｏ）よりも高い場合、前記熱媒体冷却用熱交換器（１４）と前記エンジン用熱授受部（１８）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
5. 前記制御手段（７０）は、前記空調要求手段（８８）から前記加熱要求が有り、前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）が、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも低く、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の温度（Ｔｗｍ）がその目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも低く、かつ前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）がその目標温度（Ｔｗｅｏ）よりも低い場合、前記熱媒体冷却用熱交換器（１４）と前記熱媒体外気熱交換器（１３）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
6. 前記制御手段（７０）は、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の温度（Ｔｗｍ）が前記熱授受機器（１９）の耐熱温度を超えないように、前記流量調整手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
7. 前記制御手段（７０）は、前記熱媒体外気熱交換器（１３）に対して除霜を行う必要が有る場合、前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）、および前記空調要求手段（８８）からの前記冷却要求の有無のうち少なくとも１つに基づいて、前記切替手段（２１、２２）、前記圧縮機（３２）および前記流量調整手段（２１、２２）のうち少なくとも１つの作動を制御することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
8. 前記制御手段（７０）は、前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）が、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも高い場合、前記熱媒体外気熱交換器（１３）と前記エンジン用熱授受部（１８）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする請求項７に記載の車両用熱管理システム。
9. 熱媒体を吸入して吐出する第１ポンプ（１１）および第２ポンプ（１２）と、
   冷媒を吸入して吐出する圧縮機（３２）と、
   前記圧縮機（３２）から吐出された前記冷媒と前記第２ポンプ（１２）によって吸入され吐出された前記熱媒体とを熱交換させて前記熱媒体を加熱する熱媒体加熱用熱交換器（１５）と、
   前記熱媒体加熱用熱交換器（１５）から流出した前記冷媒を減圧膨張させる減圧手段（３３）と、
   前記減圧手段（３３）で減圧膨張された前記冷媒と前記第１ポンプ（１１）によって吸入され吐出された前記熱媒体とを熱交換させて前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却用熱交換器（１４）と、
   前記熱媒体と外気とを熱交換させて熱媒体外気熱交換器（１３）と、
   前記熱媒体冷却用熱交換器（１４）で冷却された前記熱媒体と車室内への送風空気とを顕熱交換させて前記送風空気を冷却する空気冷却用熱交換器（１６）と、
   前記熱媒体加熱用熱交換器（１５）で加熱された前記熱媒体と車室内への送風空気とを顕熱交換させて前記送風空気を加熱する空気加熱用熱交換器（１７）と、
   エンジン（６１）と前記熱媒体との間で熱授受が行われるエンジン用熱授受部（１８）と、
   前記熱媒体が流通する流路を有し、前記熱媒体との間で熱授受が行われる熱授受機器（１９）と、
   前記熱媒体外気熱交換器（１３）、前記エンジン用熱授受部（１８）および前記熱授受機器（１９）のそれぞれに対して、前記熱媒体冷却用熱交換器（１４）との間で前記熱媒体が循環する状態と、前記熱媒体加熱用熱交換器（１５）との間で前記熱媒体が循環する状態とを切り替える切替手段（２１、２２）と、
   前記熱媒体外気熱交換器（１３）および前記エンジン用熱授受部（１８）のそれぞれに対して、前記熱媒体の流量を調整する流量調整手段（２１、２２）と、
   前記空気冷却用熱交換器（１６）で前記送風空気を冷却する冷却要求を行う空調要求手段（８８）と、
   前記熱媒体外気熱交換器（１３）に対して除霜を行う必要が有る場合、前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）、および前記空調要求手段（８８）からの前記冷却要求の有無に基
   づいて、前記切替手段（２１、２２）、前記圧縮機（３２）および前記流量調整手段（２１、２２）のうち少なくとも１つの作動を制御する制御手段（７０）とを備え、
   前記制御手段（７０）は、前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）が、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも高い場合、前記熱媒体外気熱交換器（１３）と前記エンジン用熱授受部（１８）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする車両用熱管理システム。
10. 前記制御手段（７０）は、前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）が、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも低く、かつ前記空調要求手段（８８）からの前記冷却要求が無い場合、前記熱媒体冷却用熱交換器（１４）と前記エンジン用熱授受部（１８）との間で前記熱媒体が循環し、かつ前記熱媒体加熱用熱交換器（１５）と前記熱媒体外気熱交換器（１３）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
11. 前記制御手段（７０）は、前記エンジン熱媒体の温度（Ｔｗｅ）が、前記空気加熱用熱交換器（１７）へ流れる前記熱媒体の目標温度（Ｔｗｈｏ）よりも低く、かつ前記空調要求手段（８８）からの前記冷却要求が有る場合、前記熱媒体冷却用熱交換器（１４）と前記熱媒体外気熱交換器（１３）と前記エンジン用熱授受部（１８）との間で前記熱媒体が循環するように前記切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
12. 前記熱媒体が流通する流路を有し、電池と前記熱媒体との間で熱授受を行う電池用熱授受部（２０）と、
    前記電池用熱授受部（２０）を流れる前記熱媒体のうち、前記熱媒体冷却用熱交換器（１４）で冷却された前記熱媒体と、前記熱媒体加熱用熱交換器（１５）で加熱された熱媒体との流量割合を調整する電池用流量割合調整手段（２１）とを備え、
    前記制御手段（７０）は、前記電池用熱授受部（２０）を流れる前記熱媒体の温度と前記電池との温度差が所定量以下となるように、前記電池用流量割合調整手段（２１）の作動を制御することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
13. 車室内後席の乗員に向けて吹き出される送風空気と前記熱媒体とを顕熱交換させる後席用熱媒体空気熱交換器（９０）と、
    前記後席用熱媒体空気熱交換器（９０）を流れる前記熱媒体のうち、前記熱媒体冷却用熱交換器（１４）で冷却された前記熱媒体と、前記熱媒体加熱用熱交換器（１５）で加熱された前記熱媒体との流量割合を調整する後席用流量割合調整手段（２１）とを備えることを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
14. 前記熱授受機器（１９）は、作動に伴って発熱する発熱機器であり、
    前記制御手段（７０）は、前記熱媒体加熱用熱交換器（１５）で発生する熱量、および前記熱授受機器（１９）で前記熱媒体に与えられる熱量に基づいて、前記熱授受機器（１９）の作動効率を調整することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
15. 前記熱授受機器（１９）は、作動に伴って発熱する発熱機器であり、
    前記制御手段（７０）は、車両の走行状態に基づいて、前記熱授受機器（１９）の作動効率を調整することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。
16. 前記制御手段（７０）は、前記熱授受機器（１９）から前記熱媒体に与えられる熱量に基づいて、前記切替手段（２１、２２）の作動を制御することを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の車両用熱管理システム。