JP2017071283A - Heat management system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に用いられる熱管理システムに関する。 The present invention relates to a heat management system used in a vehicle.
従来、電気自動車やハイブリット車両などの電動車両では、高温帯（１００℃程度）のエンジン冷却の他に、インバータやモータジェネレータを対象とした中温帯（６０℃程度）の冷却、電池パックを対象とした低温帯（４０℃）の冷却など、様々な温度帯の冷却回路が別々に搭載されている。このように、電動車両には複数の冷却回路が搭載されており、冷却回路の複雑化や搭載性の悪化等の課題が発生している。 Conventionally, in an electric vehicle such as an electric vehicle and a hybrid vehicle, in addition to engine cooling in a high temperature zone (about 100 ° C.), cooling in an intermediate temperature zone (about 60 ° C.) for an inverter and a motor generator, and a battery pack are targeted. Cooling circuits in various temperature zones, such as cooling in a low temperature zone (40 ° C.), are mounted separately. As described above, a plurality of cooling circuits are mounted on the electric vehicle, and problems such as a complicated cooling circuit and deterioration in mountability occur.
また、電気自動車やハイブリット車両においては、エンジンの廃熱やパワートレイン機器の廃熱を熱源として車室内を暖房しようとすると、熱量が不足して十分に暖房できないという問題も発生している。 Further, in an electric vehicle or a hybrid vehicle, there is a problem that when the vehicle interior is heated using the waste heat of the engine or the waste heat of the powertrain device as a heat source, the amount of heat is insufficient and cannot be sufficiently heated.
この対策として、冷却水を吸入して吐出する第１ポンプおよび第２ポンプと、冷媒を吸入して吐出する圧縮機と、この圧縮機から吐出された冷媒と第２ポンプから吐出された冷却水とを熱交換させて冷却水を加熱する加熱用熱交換器と、加熱用熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる膨張弁と、膨張弁により減圧膨張された冷媒と第１ポンプによって吸入された冷却水とを熱交換させて冷却水を冷却する冷却用熱交換器と、を備えた熱管理システムがある（例えば、特許文献１参照）。 As countermeasures, a first pump and a second pump for sucking and discharging cooling water, a compressor for sucking and discharging refrigerant, a refrigerant discharged from the compressor, and a cooling water discharged from the second pump A heat exchanger that heats the cooling water by exchanging heat, an expansion valve that decompresses and expands the refrigerant that has flowed out of the heat exchanger for heating, a refrigerant that is decompressed and expanded by the expansion valve, and a first pump There is a heat management system provided with a cooling heat exchanger that exchanges heat with the cooling water to cool the cooling water (see, for example, Patent Document 1).
このシステムは、車両用空調装置に対する空調要求（加熱要求や冷却要求）により切替弁により多数個の機器に流れる冷却水を切り替え循環させることによって、熱を有効的に活用することを可能にしている。 This system makes it possible to effectively use heat by switching and circulating cooling water flowing to a large number of devices by a switching valve in response to an air conditioning request (heating request or cooling request) to a vehicle air conditioner. .
しかしながら、上記特許文献１に記載されたシステムは、車両用空調装置に対する空調要求により切替弁を切り替える構成となっている。このため、車両走行に関わるパワーマネージメント機器であるモータジェネレータを駆動するインバータやモータジェネレータに電力を供給する電池等、空調機器以外の機器の熱を適切に管理することができず、車両走行に支障が生じてしまうといった問題がある。
However, the system described in
本発明は上記点に鑑みて、車両走行に支障を与えることのないよう車両の走行制御を行うための機器の温度を制御できるようにすることを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to make it possible to control the temperature of a device for performing vehicle travel control so as not to hinder vehicle travel.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、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、圧縮機から吐出された冷媒と第２ポンプから吐出された熱媒体とを熱交換させて熱媒体を加熱する加熱用熱交換器（１５）と、加熱用熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段（３３）と、減圧手段により減圧膨張された冷媒と第１ポンプによって吸入された熱媒体とを熱交換させて熱媒体を冷却する冷却用熱交換器（１４）と、車両の走行制御を行うための機器であって、熱媒体との間で熱授受が行われる第１機器（１９、２０ａ）と、車両の走行制御と異なる制御を行うための機器であって、熱媒体との間で熱授受が行われる第２機器（１６、１７）と、第１、第２機器のそれぞれに対して、加熱用熱交換器との間で熱媒体が循環する状態と、冷却用熱交換器との間で熱媒体が循環する状態とを切り替える切替部（２１、２２）と、第１機器の優先度が第２機器よりも高くなるよう第１機器および第２機器の熱分配優先度を特定する優先度特定部（Ｓ１０６、Ｓ１１８、Ｓ２０３、Ｓ３０３、Ｓ４０３）と、優先度特定部により特定された熱分配優先度に従って第１機器および第２機器を流れる熱媒体の熱量を分配するよう切替部、第１ポンプ、第２ポンプおよび圧縮機の少なくとも１つを制御する熱分配制御部（Ｓ１１４）と、を備えている。
In order to achieve the above object, the invention described in
このような構成によれば、優先度特定部は、車両の走行制御を行うための第１機器の優先度が、車両の走行制御と異なる制御を行うための第２機器よりも高くなるよう第１機器および第２機器の熱分配優先度を特定する。また、熱分配制御部は、優先度特定部により特定された熱分配優先度に従って第１機器および第２機器を流れる熱媒体の熱量を分配するよう切替部、第１ポンプ、第２ポンプおよび圧縮機の少なくとも１つを制御する。したがって、車両走行に支障を与えることのないよう車両の走行制御を行うための機器の温度を制御できる。 According to such a configuration, the priority specifying unit is configured so that the priority of the first device for performing the traveling control of the vehicle is higher than the second device for performing the control different from the traveling control of the vehicle. The heat distribution priority of the first device and the second device is specified. The heat distribution control unit also distributes the heat quantity of the heat medium flowing through the first device and the second device according to the heat distribution priority specified by the priority specifying unit, the switching unit, the first pump, the second pump, and the compression Control at least one of the machines. Therefore, it is possible to control the temperature of a device for performing vehicle travel control so as not to hinder vehicle travel.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
（第１実施形態）
図１に示す車両用熱管理システム１０は、車両が備える各種機器や車室内を適切な温度に調整するために用いられる。本実施形態では、熱管理システム１０を、エンジン（内燃機関）および走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に適用している。
(First embodiment)
The vehicle
本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源（商用電源）から供給された電力を、車両に搭載された電池（車載バッテリ）に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。 The hybrid vehicle of the present embodiment is configured as a plug-in hybrid vehicle that can charge power supplied from an external power source (commercial power source) when the vehicle is stopped to a battery (vehicle battery) mounted on the vehicle. As the battery, for example, a lithium ion battery can be used.
エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄えることができ、電池に蓄えられた電力は、走行用電動モータのみならず、熱管理システム１０を構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。
The driving force output from the engine is used not only for driving the vehicle but also for operating the generator. And the electric power generated by the generator and the electric power supplied from the external power source can be stored in the battery, and the electric power stored in the battery is not only the electric motor for running but also the electric motor constituting the
本実施形態のハイブリッド自動車は、車両モードとして、通常走行モード、スポーツ走行モードおよび省燃費走行モードの設定が可能となっている。また、本実施形態のハイブリッド自動車は、車両モードとしてエアコンモードの設定も可能となっている。スポーツ走行モードは、加速性に優れた走行を実現する走行モードである。省燃費走行モードはエコノモードと呼ばれ、走行用電動モータを比較的多用して燃料消費を低減する走行モードである。エアコンモードは、車室内の空調制御を優先的に実施する車両モードである。 In the hybrid vehicle of the present embodiment, the normal travel mode, the sport travel mode, and the fuel saving travel mode can be set as the vehicle mode. Moreover, the hybrid vehicle of this embodiment can also set the air conditioner mode as the vehicle mode. The sport driving mode is a driving mode that realizes driving with excellent acceleration performance. The fuel-saving travel mode is called an econo mode, which is a travel mode in which fuel consumption is reduced by using a relatively large number of travel electric motors. The air conditioner mode is a vehicle mode that preferentially implements air conditioning control in the passenger compartment.
図１に示すように、熱管理システム１０は、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２、ラジエータ１３、冷却水冷却器１４、冷却水加熱器１５、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９、電池温調用熱交換器２０ａ、第１切替弁２１および第２切替弁２２を備えている。
As shown in FIG. 1, the
第１ポンプ１１および第２ポンプ１２は、冷却水（熱媒体）を吸入して吐出する電動ポンプである。冷却水は、熱媒体としての流体である。本実施形態では、冷却水として、少なくともエチレングリコール、ジメチルポリシロキサンもしくはナノ流体を含む液体、または不凍液体が用いられている。
The
ラジエータ１３、冷却水冷却器１４、冷却水加熱器１５、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａは、冷却水が流通する冷却水流通機器（熱媒体流通機器）である。
The
ラジエータ１３は、冷却水と車室外空気（以下、外気と言う。）とを熱交換（顕熱交換）させる冷却水外気熱交換器（熱媒体外気熱交換器）である。ラジエータ１３に外気温以上の温度の冷却水を流すことにより、冷却水から外気に放熱させることが可能である。ラジエータ１３に外気温以下の冷却水を流すことにより、外気から冷却水に吸熱させることが可能である。換言すれば、ラジエータ１３は、冷却水から外気に放熱させる放熱器としての機能、および外気から冷却水に吸熱させる吸熱器としての機能を発揮できる。
The
ラジエータ１３は、冷却水が流通する流路を有し、冷却水冷却器１４や冷却水加熱器１５で温度調整された冷却水との間で熱授受が行われる熱授受機器である。
The
室外送風機３０は、ラジエータ１３へ外気を送風する電動送風機（外気送風機）である。ラジエータ１３および室外送風機３０は車両の最前部に配置されている。このため、車両の走行時にはラジエータ１３に走行風を当てることができる。
The
冷却水冷却器１４および冷却水加熱器１５は、冷却水を熱交換させて冷却水の温度を調整する冷却水温度調整用熱交換器（熱媒体温度調整用熱交換器）である。冷却水冷却器１４は、冷却水を冷却する冷却水冷却用熱交換器（熱媒体冷却用熱交換器）である。冷却水加熱器１５は、冷却水を加熱する冷却水加熱用熱交換器（熱媒体加熱用熱交換器）である。
The
冷却水冷却器１４は、冷凍サイクル３１の低圧側冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水から低圧側冷媒に吸熱させる低圧側熱交換器（熱媒体用吸熱器）である。冷却水冷却器１４は、冷凍サイクル３１の蒸発器を構成している。
The
冷凍サイクル３１は、圧縮機３２、冷却水加熱器１５、膨張弁３３、冷却水冷却器１４および内部熱交換器３４を備える蒸気圧縮式冷凍機である。本実施形態の冷凍サイクル３１では、冷媒としてフロン系冷媒を用いており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。
The
圧縮機３２は、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機であり、冷凍サイクル３１の冷媒を吸入して圧縮して吐出する。
The
冷却水加熱器１５は、圧縮機３２から吐出された高圧側冷媒と冷却水とを熱交換させることによって高圧側冷媒を凝縮（潜熱変化）させる凝縮器である。
The cooling
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２４ａを有し、蒸発器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。
The
冷却水冷却器１４は、膨張弁３３で減圧膨張された低圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって低圧冷媒を蒸発（潜熱変化）させる蒸発器である。冷却水冷却器１４で蒸発した気相冷媒は圧縮機３２に吸入されて圧縮される。
The cooling
内部熱交換器３４は、冷却水加熱器１５から流出した冷媒と、冷却水冷却器１４から流出した冷媒とを熱交換させる熱交換器である。
The
冷凍サイクル３１は、冷却水を冷却する冷却水冷却器１４と、冷却水を加熱する冷却水加熱器１５とを有する冷却水冷却加熱手段（熱媒体冷却加熱手段）である。換言すれば、冷凍サイクル３１は、冷却水冷却器１４で低温冷却水を作り出す低温冷却水発生手段（低温熱媒体発生手段）であるとともに、冷却水加熱器１５で高温冷却水を作り出す高温冷却水発生手段（高温熱媒体発生手段）である。
The
ラジエータ１３では外気によって冷却水を冷却するのに対し、冷却水冷却器１４では冷凍サイクル３１の低圧冷媒によって冷却水を冷却する。このため、冷却水冷却器１４で冷却された冷却水の温度を、ラジエータ１３で冷却された冷却水の温度に比べて低くできる。具体的には、ラジエータ１３では冷却水を外気の温度よりも低い温度まで冷却できないのに対し、冷却水冷却器１４では冷却水を外気の温度よりも低い温度まで冷却できる。
In the
クーラコア１６およびヒータコア１７は、冷却水冷却器１４および冷却水加熱器１５で温度調整された冷却水と車室内への送風空気とを熱交換させて送風空気の温度を調整する熱媒体空気熱交換器である。
The
クーラコア１６およびヒータコア１７は、車両の走行制御と異なる空調制御を行うための機器であって、冷却水との間で熱授受が行われる第２機器である。
The
クーラコア１６は、冷却水と車室内への送風空気とを熱交換（顕熱交換）させて車室内への送風空気を冷却する空気冷却用熱交換器である。ヒータコア１７は、車室内への送風空気と冷却水とを熱交換（顕熱交換）させて車室内への送風空気を加熱する空気加熱用熱交換器である。
The
インバータ１９は、電池２０から供給された直流電力を交流電圧に変換して走行用電動モータに出力する電力変換装置である。インバータ１９は、作動に伴って発熱する発熱機器である。インバータ１９の冷却水流路は、発熱機器と冷却水との間で熱授受が行われる機器用熱授受部を構成している。
The
インバータ１９および電池２０は、車両の走行制御を行うための機器であって、冷却水との間で熱授受が行われる第１機器である。
The
電池温調用熱交換器２０ａは、走行用電動モータに電力を供給する電池２０への送風経路に配置され、送風空気と冷却水とを熱交換する熱交換器（熱媒体空気熱交換器）である。電池温調用熱交換器２０ａは、電池２０と冷却水との間で熱授受が行われる電池用熱授受部を構成している。
The battery temperature
第１ポンプ１１は、第１ポンプ用流路４１に配置されている。第１ポンプ用流路４１において第１ポンプ１１の吐出側には、冷却水冷却器１４が配置されている。
The
第２ポンプ１２は、第２ポンプ用流路４２に配置されている。第２ポンプ用流路４２において第２ポンプ１２の吐出側には、冷却水加熱器１５が配置されている。
The
ラジエータ１３は、ラジエータ用流路４３に配置されている。クーラコア１６は、クーラコア用流路４４に配置されている。ヒータコア１７は、ヒータコア用流路４５に配置されている。
The
ラジエータ用流路４３には、リザーブタンク４３ａが接続されている。リザーブタンク４３ａは、冷却水を貯留する大気開放式の容器（熱媒体貯留手段）である。したがって、リザーブタンク４３ａに蓄えている冷却水の液面における圧力は大気圧になる。
A
リザーブタンク４３ａに蓄えている冷却水の液面における圧力が所定圧力（大気圧とは異なる圧力）になるようにリザーブタンク４３ａが構成されていてもよい。
The
リザーブタンク４３ａに余剰冷却水を貯留しておくことによって、各流路を循環する冷却水の液量の低下を抑制することができる。リザーブタンク４３ａは、冷却水中に混入した気泡を気液分離する機能を有している。
By storing excess cooling water in the
第１ポンプ用流路４１、第２ポンプ用流路４２、ラジエータ用流路４３、クーラコア用流路４４、ヒータコア用流路４５、インバータ用流路４７および電池熱交換用流路４８は、第１切替弁２１および第２切替弁２２に接続されている。第１切替弁２１および第２切替弁２２は、冷却水の流れ（冷却水循環状態）を切り替える切替部である。
The first
第１切替弁２１は、冷却水の入口として第１入口２１ａおよび第２入口２１ｂを有し、冷却水の出口として第１出口２１ｃ、第２出口２１ｄ、第３出口２１ｅ、第４出口２１ｆおよび第５出口２１ｇを有している。
The
第２切替弁２２は、冷却水の出口として第１出口２２ａおよび第２出口２２ｂを有し、冷却水の入口として第１入口２２ｃ、第２入口２２ｄ、第３入口２２ｅ、第４入口２２ｆおよび第５入口２２ｇを有している。
The
第１切替弁２１の第１入口２１ａには、第１ポンプ用流路４１の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁２１の第１入口２１ａには、冷却水冷却器１４の冷却水出口側が接続されている。
One end of a first
第１切替弁２１の第２入口２１ｂには、第２ポンプ用流路４２の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁２１の第２入口２１ｂには、冷却水加熱器１５の冷却水出口側が接続されている。
One end of a second
第１切替弁２１の第１出口２１ｃには、ラジエータ用流路４３の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁２１の第１出口２１ｃにはラジエータ１３の冷却水入口側が接続されている。
One end of a
第１切替弁２１の第２出口２１ｄには、クーラコア用流路４４の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁２１の第２出口２１ｄにはクーラコア１６の冷却水入口側が接続されている。
One end of a cooler
第１切替弁２１の第３出口２１ｅには、ヒータコア用流路４５の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁２１の第３出口２１ｅにはヒータコア１７の冷却水入口側が接続されている。
One end of a heater
第１切替弁２１の第４出口２１ｆには、インバータ用流路４７の一端が接続されている。換言すれば、第１切替弁２１の第４出口２１ｆにはインバータ１９の冷却水入口側が接続されている。
One end of an
第１切替弁２１の第５出口２１ｇ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５出口２１gには電池温調用熱交換器２０ａの冷却水入口側が接続されている。
One end of a battery
第２切替弁２２の第１出口２２ａには、第１ポンプ用流路４１の他端が接続されている。換言すれば、第２切替弁２２の第１出口２２ａには、第１ポンプ１１の冷却水吸入側が接続されている。
The other end of the first
第２切替弁２２の第２出口２２ｂには、第２ポンプ用流路４２の他端が接続されている。換言すれば、第２切替弁２２の第２出口２２ｂには、第２ポンプ１２の冷却水吸入側が接続されている。
The other end of the second
第２切替弁２２の第１入口２２ｃには、ラジエータ用流路４３の他端が接続されている。換言すれば、第２切替弁２２の第１入口２２ｃにはラジエータ１３の冷却水出口側が接続されている。
The other end of the
第２切替弁２２の第２入口２２ｄには、クーラコア用流路４４の他端が接続されている。換言すれば、第２切替弁２２の第２入口２２ｄにはクーラコア１６の冷却水出口側が接続されている。
The other end of the cooler
第２切替弁２２の第３入口２２ｅには、ヒータコア用流路４５の他端が接続されている。換言すれば、第２切替弁２２の第３入口２２ｅにはヒータコア１７の冷却水出口側が接続されている。
The other end of the heater
第２切替弁２２の第４入口２２ｆには、インバータ用流路４７の他端が接続されている。換言すれば、第２切替弁２２の第４入口２２ｆにはインバータ１９の冷却水出口側が接続されている。
The other end of the
第２切替弁２２の第５入口２２ｇ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５入口２２gには電池温調用熱交換器２０ａの冷却水出口側が接続されている。
The other end of the battery
第１切替弁２１および第２切替弁２２は、各入口と各出口との連通状態を任意または選択的に切り替え可能な構造になっている。
The
具体的には、第１切替弁２１は、ラジエータ１３、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａのそれぞれについて、第１ポンプ１１から吐出された冷却水が流入する状態と、第２ポンプ１２から吐出された冷却水が流入する状態と、第１ポンプ１１から吐出された冷却水および第２ポンプ１２から吐出された冷却水が流入しない状態とを切り替える。
Specifically, the
第２切替弁２２は、ラジエータ１３、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａのそれぞれについて、第１ポンプ１１へ冷却水が流出する状態と、第２ポンプ１２へ冷却水が流出する状態と、第１ポンプ１１および第２ポンプ１２へ冷却水が流出しない状態とを切り替える。
The
第１切替弁２１および第２切替弁２２は、弁開度を個別に独立して調整可能になっている。これにより、ラジエータ１３、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａを流れる冷却水の流量を個別に独立して調整できる。
The
すなわち、第１切替弁２１および第２切替弁２２は、ラジエータ１３、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａのそれぞれに対して、冷却水の流量を調整する流量調整手段である。
That is, the
第１切替弁２１は、第１ポンプ１１から吐出された冷却水と、第２ポンプ１２から吐出された冷却水とを任意の流量で、ラジエータ１３、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａに流入させることが可能になっている。
The
すなわち、第１切替弁２１は、ラジエータ１３、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａのそれぞれに対して、冷却水冷却器１４で冷却された冷却水と、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水の流量を調整する流量調整手段である。
That is, the
クーラコア１６およびヒータコア１７は、車両用空調装置の室内空調ユニット５０のケース５１に収容されている。
The
ケース５１は、車室内に送風される送風空気の空気通路を形成しており、ある程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。ケース５１内の空気流れ最上流側には、内外気切替箱５２が配置されている。内外気切替箱５２は、内気（車室内空気）と外気（車室外空気）とを切替導入する内外気導入手段である。
The
内外気切替箱５２には、ケース５１内に内気を導入させる内気吸込口５２ａおよび外気を導入させる外気吸込口５２ｂが形成されている。内外気切替箱５２の内部には、内外気切替ドア５３が配置されている。
The inside / outside air switching box 52 is formed with an inside
内外気切替ドア５３は、ケース５１内に導入される内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる風量割合変更手段である。具体的には、内外気切替ドア５３は、内気吸込口５２ａおよび外気吸込口５２ｂの開口面積を連続的に調整して、内気の風量と外気の風量との風量割合を変化させる。内外気切替ドア５３は、電動アクチュエータ（図示せず）によって駆動される。
The inside / outside
内外気切替箱５２の空気流れ下流側には、室内送風機５４（ブロワ）が配置されている。室内送風機５４は、内外気切替箱５２を介して吸入した空気（内気および外気）を車室内へ向けて送風する送風手段である。室内送風機５４は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機である。
An indoor blower 54 (blower) is arranged on the downstream side of the air flow in the inside / outside air switching box 52. The
ケース５１内において室内送風機５４の空気流れ下流側には、クーラコア１６、ヒータコア１７および補助ヒータ５６が配置されている。補助ヒータ５６は、ＰＴＣ素子（正特性サーミスタ）を有し、このＰＴＣ素子に電力が供給されることによって発熱して空気を加熱するＰＴＣヒータ（電気ヒータ）である。
In the
ケース５１の内部においてクーラコア１６の空気流れ下流側部位には、ヒータコアバイパス通路５１ａが形成されている。ヒータコアバイパス通路５１ａは、クーラコア１６を通過した空気を、ヒータコア１７および補助ヒータ５６を通過させずに流す空気通路である。
In the
ケース５１の内部においてクーラコア１６とヒータコア１７との間には、エアミックスドア５５が配置されている。
An
エアミックスドア５５は、ヒータコア１７および補助ヒータ５６へ流入させる空気と、ヒータコアバイパス通路５１ａへ流入させる空気との風量割合を連続的に変化させる風量割合調整手段である。エアミックスドア５５は、回動可能な板状ドアや、スライド可能なドア等であり、電動アクチュエータ（図示せず）によって駆動される。
The
ヒータコア１７および補助ヒータ５６を通過する空気とヒータコアバイパス通路５１ａを通過する空気との風量割合によって、車室内へ吹き出される吹出空気の温度が変化する。したがって、エアミックスドア５５は、車室内へ吹き出される吹出空気の温度を調整する温度調整手段である。
The temperature of the blown-out air blown into the passenger compartment changes depending on the air volume ratio between the air passing through the
ケース５１の空気流れ最下流部には、空調対象空間である車室内へ送風空気を吹き出す吹出口５１ｂが配置されている。この吹出口５１ｂとしては、具体的には、デフロスタ吹出口、フェイス吹出口およびフット吹出口が設けられている。
An
デフロスタ吹出口は、車両前面窓ガラスの内側の面に向けて空調風を吹き出す。フェイス吹出口は、乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す。フット吹出口は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出す。 The defroster air outlet blows conditioned air toward the inner surface of the vehicle front window glass. The face air outlet blows conditioned air toward the upper body of the passenger. The air outlet blows air-conditioned air toward the passenger's feet.
吹出口５１ｂの空気流れ上流側には、吹出口モードドア（図示せず）が配置されている。吹出口モードドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替部である。吹出口モードドアは、電動アクチュエータ(図示せず)によって駆動される。
An air outlet mode door (not shown) is disposed on the air flow upstream side of the
吹出口モードドアによって切り替えられる吹出口モードとしては、例えば、フェイスモード、バイレベルモード、フットモードおよびフットデフロスタモードがある。 Examples of the air outlet mode switched by the air outlet mode door include a face mode, a bi-level mode, a foot mode, and a foot defroster mode.
フェイスモードは、フェイス吹出口を全開してフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。 The face mode is an air outlet mode in which the face air outlet is fully opened and air is blown out from the face air outlet toward the upper body of the passenger in the passenger compartment. The bi-level mode is an air outlet mode in which both the face air outlet and the foot air outlet are opened and air is blown toward the upper body and the feet of the passengers in the passenger compartment.
フットモードは、フット吹出口を全開するとともにデフロスタ吹出口を小開度だけ開口して、フット吹出口から主に空気を吹き出す吹出口モードである。フットデフロスタモードは、フット吹出口およびデフロスタ吹出口を同程度開口して、フット吹出口およびデフロスタ吹出口の双方から空気を吹き出す吹出口モードである。 The foot mode is a blow-out mode in which the foot blow-out opening is fully opened and the defroster blow-out opening is opened by a small opening so that air is mainly blown out from the foot blow-out opening. The foot defroster mode is an air outlet mode in which the foot air outlet and the defroster air outlet are opened to the same extent and air is blown out from both the foot air outlet and the defroster air outlet.
エンジン冷却回路６０は、エンジン６１を冷却するための冷却水循環回路である。エンジン冷却回路６０は、冷却水が循環する循環流路６７を有している。循環流路６７には、エンジン６１、エンジン用ポンプ６３およびエンジン用ラジエータ６４が配置されている。
The
エンジン用ポンプ６３は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。エンジン用ポンプ６３は、エンジン６１から出力される動力によって駆動される機械式ポンプであってもよい。
The
エンジン用ラジエータ６４は、冷却水と外気とを熱交換することによって冷却水の熱を外気に放熱させる放熱用熱交換器（熱媒体空気熱交換器）である。
The
循環流路６７には、ラジエータバイパス流路６５が接続されている。ラジエータバイパス流路６５は、冷却水がエンジン用ラジエータ６４をバイパスして流れる流路である。
A
ラジエータバイパス流路６５と循環流路６７との接続部にはサーモスタット６６が配置されている。サーモスタット６６は、温度によって体積変化するサーモワックス（感温部材）によって弁体を変位させて冷却水流路を開閉する機械的機構で構成される冷却水温度応動弁である。
A
具体的には、サーモスタット６６は、冷却水の温度が所定温度を上回っている場合（例えば８０℃以上）、ラジエータバイパス流路６５を閉じ、冷却水の温度が所定温度を下回っている場合（例えば８０℃未満）、ラジエータバイパス流路６５を開ける。
Specifically, the
循環流路６７には、エンジン補機６８が配置されている。エンジン補機６８は、オイル熱交換器、ＥＧＲクーラ、スロットルクーラ、ターボクーラ、エンジン補助モータ等である。オイル熱交換器は、エンジンオイルまたはトランスミッションオイルと冷却水とを熱交換してオイルの温度を調整する熱交換器である。
An
ＥＧＲクーラは、エンジンの排気ガスの一部を吸気側に還流させてスロットルバルブで発生するポンピングロスを低減させるＥＧＲ（排気ガス再循環）装置を構成する熱交換器であって、還流ガスと冷却水とを熱交換させて還流ガスの温度を調整する熱交換器である。 The EGR cooler is a heat exchanger that constitutes an EGR (exhaust gas recirculation) device that recirculates a part of the exhaust gas of the engine to the intake side to reduce the pumping loss generated by the throttle valve. It is a heat exchanger that adjusts the temperature of the reflux gas by exchanging heat with water.
スロットルクーラは、スロットルバルブを冷却するためにスロットル内部に設けたウォータジャケットである。 The throttle cooler is a water jacket provided inside the throttle for cooling the throttle valve.
ターボクーラはターボチャージャで発生する熱と冷却水とを熱交換させてターボチャージャを冷却するための冷却器である。 The turbo cooler is a cooler for cooling the turbocharger by exchanging heat between the heat generated in the turbocharger and the cooling water.
エンジン補助モータは、エンジン停止中でもエンジンベルトを回せるようにするための大型モータであり、エンジンベルトで駆動される圧縮機やウォータポンプなどをエンジンの駆動力が無い状態でも作動させたり、エンジンの始動時に利用される。 The engine auxiliary motor is a large motor that allows the engine belt to rotate even when the engine is stopped. The compressor or water pump driven by the engine belt can be operated even when there is no engine driving force, or the engine can be started. Sometimes used.
エンジン用ラジエータ６４にはエンジン用リザーブタンク６４ａが接続されている。エンジン用リザーブタンク６４ａの構造および機能は、上述のリザーブタンク４３ａと同様である。
An
次に、熱管理システム１０の電気制御部を図２に基づいて説明する。制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのＲＯＭ内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する制御部である。
Next, the electric control part of the
制御装置７０によって制御される制御対象機器は、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２、第１切替弁２１、第２切替弁２２、室外送風機３０、圧縮機３２、室内送風機５４、ケース５１の内部に配置された各種ドア（内外気切替ドア５３、エアミックスドア５５、吹出口モードドア等）を駆動する電動アクチュエータ、およびインバータ１９等である。
Control target devices controlled by the
制御装置７０は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。
The
本実施形態では、制御装置７０のうち、車両の走行制御を行うための第１機器の優先度が、車両の走行制御と異なる制御を行う第２機器よりも高くなるよう第１機器および第２機器の熱分配優先度を特定する構成を優先度特定部とし、優先度特定部により設定された熱分配優先度に従って第１機器および第２機器を流れる熱媒体の熱量（吸熱量）を分配するよう切替部、第１ポンプ、第２ポンプおよび圧縮機の少なくとも１つを制御する構成を熱分配制御部とする。
In the present embodiment, in the
エアミックスドア５５および空調切替制御手段７０ｆは、クーラコア１６で冷却された送風空気のうちヒータコア１７を流れる送風空気とヒータコア１７を迂回して流れる送風空気との風量割合を調整する風量割合調整手段である。
The
内外気切替ドア５３および空調切替制御手段７０ｆは、車室内へ吹き出される送風空気のうち内気と外気との割合を調整する内外気割合調整手段である。
The inside / outside
本実施形態では、制御装置７０のうち、補助ヒータ５６の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）を補助ヒータ制御手段７０ｇ（電気ヒータ制御手段）とする。
In the present embodiment, the configuration (hardware and software) for controlling the operation of the
本実施形態では、制御装置７０のうち、インバータ１９の作動を制御する構成（ハードウェアおよびソフトウェア）をインバータ制御手段７０ｈ（発熱機器制御手段）とする。
In the present embodiment, the configuration (hardware and software) for controlling the operation of the
上述の各制御手段７０ａ、７０ｂ、７０ｃ、７０ｄ、７０ｅ、７０ｆ、７０ｇ、７０ｈを制御装置７０に対して別体で構成してもよい。
Each of the control means 70 a, 70 b, 70 c, 70 d, 70 e, 70 f, 70 g, and 70 h described above may be configured separately from the
制御装置７０の入力側には、内気温度センサ７１、内気湿度センサ７２、外気温度センサ７３、日射センサ７４、第１水温センサ７５、第２水温センサ７６、ラジエータ水温センサ７７、クーラコア温度センサ７８、ヒータコア温度センサ７９、エンジン水温センサ８０、インバータ温度センサ８１、電池温度センサ８２、冷媒温度センサ８３、８４および冷媒圧力センサ８５、８６等のセンサ群の検出信号が入力される。
On the input side of the
内気温度センサ７１は、内気の温度（車室内温度）を検出する検出手段（内気温度検出手段）である。内気湿度センサ７２は、内気の湿度を検出する検出手段（内気湿度検出手段）である。
The inside
外気温度センサ７３は、外気の温度（車室外温度）を検出する検出手段（外気温度検出手段）である。日射センサ７４は、車室内の日射量を検出する検出手段(日射量検出手段）である。
The outside
第１水温センサ７５は、第１ポンプ用流路４１を流れる冷却水の温度（例えば第１ポンプ１１に吸入される冷却水の温度）を検出する検出手段（第１熱媒体温度検出手段）である。
The first
第２水温センサ７６は、第２ポンプ用流路４２を流れる冷却水の温度（例えば第２ポンプ１２に吸入される冷却水の温度）を検出する検出手段（第２熱媒体温度検出手段）である。
The second
ラジエータ水温センサ７７は、ラジエータ用流路４３を流れる冷却水の温度（例えばラジエータ１３から流出した冷却水の温度）を検出する検出手段（機器側熱媒体温度検出手段）である。
The radiator
クーラコア温度センサ７８は、クーラコア１６の表面温度を検出する検出手段（クーラコア温度検出手段）である。クーラコア温度センサ７８は、例えば、クーラコア１６の熱交換フィンの温度を検出するフィンサーミスタや、クーラコア１６を流れる冷却水の温度を検出する水温センサ等である。
The cooler
ヒータコア温度センサ７９は、ヒータコア１７の表面温度を検出する検出手段（ヒータコア温度検出手段）である。ヒータコア温度センサ７９は、例えば、ヒータコア１７の熱交換フィンの温度を検出するフィンサーミスタや、ヒータコア１７を流れる冷却水の温度を検出する水温センサ等である。
The heater
エンジン水温センサ８０は、エンジン冷却回路６０を循環する冷却水の温度（例えばエンジン６１の内部を流れる冷却水の温度）を検出する検出手段（エンジン熱媒体温度検出手段）である。
The engine
インバータ温度センサ８１は、インバータ用流路４７を流れる冷却水の温度（例えばインバータ１９から流出した冷却水の温度）を検出する検出手段（機器側熱媒体温度検出手段）である。
The
電池温度センサ８２は、電池熱交換用流路４８を流れる冷却水の温度（例えば電池温調用熱交換器２０ａに流入する冷却水の温度）を検出する検出手段（機器側熱媒体温度検出手段）である。
The
冷媒温度センサ８３、８４は、圧縮機３２から吐出された冷媒の温度を検出する吐出側冷媒温度センサ、および圧縮機３２に吸入される冷媒の温度を検出する吸入側冷媒温度センサである。
The
冷媒圧力センサ８５、８６は、圧縮機３２から吐出された冷媒の圧力を検出する吐出側冷媒圧力センサ、および圧縮機３２に吸入される冷媒の圧力を検出する吸入側冷媒温度センサ８６である。
The
制御装置７０の入力側には、操作パネル８８に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。例えば、操作パネル８８は、車室内前部の計器盤付近に配置されている。
Operation signals from various air conditioning operation switches provided on the
操作パネル８８に設けられた各種空調操作スイッチは、エアコンスイッチ、オートスイッチ、室内送風機の風量設定スイッチ、車室内温度設定スイッチ、空調停止スイッチ等である。
Various air conditioning operation switches provided on the
エアコンスイッチは、冷房または除湿の作動・停止（オン・オフ）を切り替えるスイッチである。オートスイッチは、空調の自動制御を設定または解除するスイッチである。車室内温度設定スイッチは、乗員の操作によって車室内目標温度を設定する目標温度設定手段である。空調停止スイッチは、空調を停止させるスイッチである。 The air conditioner switch is a switch for switching on / off (on / off) of cooling or dehumidification. The auto switch is a switch for setting or canceling automatic control of air conditioning. The vehicle interior temperature setting switch is target temperature setting means for setting the vehicle interior target temperature by the operation of the passenger. The air conditioning stop switch is a switch that stops air conditioning.
次に、上記構成における作動を説明する。制御装置７０が第１ポンプ１１、第２ポンプ１２、圧縮機３２、第１切替弁２１および第２切替弁２２等の作動を制御することによって、種々の作動モードに切り替えられる。
Next, the operation in the above configuration will be described. The
例えば、第１ポンプ１１によって吸入されて吐出された冷却水が、冷却水冷却器１４と、ラジエータ１３、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０のうち少なくとも１つの機器との間で循環する第１冷却水回路（第１熱媒体回路）が形成され、第２ポンプ１２によって吸入されて吐出された冷却水が、冷却水加熱器１５と、ラジエータ１３、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０のうち少なくとも１つの機器との間で循環する第２冷却水回路（第２熱媒体回路）が形成される。
For example, the cooling water sucked and discharged by the
ラジエータ１３、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０のそれぞれについて、第１冷却水回路に接続される場合と、第２冷却水回路に接続される場合とを状況に応じて切り替えることによって、ラジエータ１３、クーラコア１６、ヒータコア１７、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０を状況に応じて適切な温度に調整できる。
Depending on the situation, each of
ラジエータ１３が第１冷却水回路に接続された場合、冷凍サイクル３１のヒートポンプ運転を行うことができる。すなわち、第１冷却水回路では、冷却水冷却器１４で冷却された冷却水がラジエータ１３を流れるので、ラジエータ１３で冷却水が外気から吸熱する。
When the
そして、ラジエータ１３にて外気から吸熱した冷却水は、冷却水冷却器１４で冷凍サイクル３１の冷媒と熱交換して放熱する。したがって、冷却水冷却器１４では、冷凍サイクル３１の冷媒が冷却水を介して外気から吸熱する。
Then, the cooling water that has absorbed heat from the outside air by the
冷却水冷却器１４にて外気から吸熱した冷媒は、冷却水加熱器１５にて第２冷却水回路の冷却水と熱交換して放熱する。したがって、外気の熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できる。
The refrigerant that has absorbed heat from the outside air in the cooling
ラジエータ１３が第２冷却水回路に接続された場合、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水がラジエータ１３を流れるので、ラジエータ１３で冷却水の熱を外気に放熱できる。
When the
クーラコア１６が第１冷却水回路に接続された場合、冷却水冷却器１４で冷却された冷却水がクーラコア１６を流れるので、クーラコア１６で車室内への送風空気を冷却できる。すなわち車室内を冷房できる。
When the
ヒータコア１７が第２冷却水回路に接続された場合、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水がヒータコア１７を流れるので、ヒータコア１７で車室内への送風空気を加熱できる。すなわち車室内を暖房できる。
When the
インバータ１９が第１冷却水回路に接続された場合、冷却水冷却器１４で冷却された冷却水がインバータ１９を流れるのでインバータ１９を冷却できる。換言すれば、インバータ１９の廃熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できる。
When the
インバータ１９が第２冷却水回路に接続された場合、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水がインバータ１９を流れるのでインバータ１９を加熱(暖機)できる。
When the
電池温調用熱交換器２０が第１冷却水回路に接続された場合、冷却水冷却器１４で冷却された冷却水が電池温調用熱交換器２０を流れるので電池を冷却できる。換言すれば、電池の廃熱を汲み上げるヒートポンプ運転を実現できる。
When the battery temperature adjusting
電池温調用熱交換器２０が第２冷却水回路に接続された場合、冷却水加熱器１５で加熱された冷却水が電池温調用熱交換器２０を流れるので電池を加熱（暖機）できる。
When the battery temperature
本車両用熱管理システムの制御装置７０は、インバータ１９、電池温調用熱交換器２０ａ、クーラコア１６およびヒータコア１７の熱を統合的に管理するための処理を行う。図３、図６〜９は、制御装置７０のフローチャートである。各図面のフローチャートにおいて、インバータ１９を機器Ａ、電池温調用熱交換器２０ａを機器Ｂとして示してある。制御装置７０は、車両のイグニッションスイッチがオン状態になると、図３に示す処理を周期的に実施する。なお、各図面のフローチャートにおける各制御ステップは、制御装置７０が有する各種の機能実現手段を構成している。
The
まず、Ｓ１００では、機器Ａであるインバータ１９の水温Ｔａ１、機器Ｂである電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１、クーラコア１６の水温Ｔｃ１およびヒータコア１７の水温Ｔｈ１を検出する。インバータ１９の水温Ｔａ１は、インバータ温度センサ８１を用いて検出し、電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１は、電池温度センサ８２を用いて検出する。また、クーラコア１６の水温Ｔｃ１は、クーラコア温度センサ７８を用いて検出し、ヒータコア１７の水温Ｔｈ１は、ヒータコア温度センサ７９を用いて検出する。
First, in S100, the water temperature Ta1 of the
次に、インバータ１９の水温Ｔａ１とインバータ１９のエマージェンシ判定値Ｔａ０１の差分ＤＴａ０１を算出するとともに、電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１と電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１とエマージェンシ判定値Ｔｂ０１の差分ＤＴｂ０１を算出する（Ｓ１０２）。なお、エマージェンシ判定値は、各機器がその作動に支障を来す事象を察知するための判定値である。
Next, a difference DTa01 between the water temperature Ta1 of the
本実施形態における制御装置７０のＲＯＭには、図４に示すようなエマージェンシ判定値が記憶されている。具体的には、ヒータコア１７のエマージェンシ判定値は９０℃以上となっており、クーラコア１６のエマージェンシ判定値は−２０℃未満となっている。また、インバータ１９のエマージェンシ判定値は７５℃以上となっており、電池温調用熱交換器２０ａのエマージェンシ判定値は４５℃以上となっている。
The ROM of the
ここでは、Ｓ１００にて検出されたインバータ１９の水温Ｔａ１とインバータ１９のエマージェンシ判定値Ｔａ０１との差分ＤＴａ０１を算出し、さらに、Ｓ１００にて検出された電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１と電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１とエマージェンシ判定値Ｔｂ０１の差分ＤＴｂ０１を算出する。
Here, the difference DTa01 between the water temperature Ta1 of the
次に、インバータ１９の水温Ｔａ１とインバータ１９のエマージェンシ判定値Ｔａ０１との差分ＤＴａ０１の大きさが、閾値Ｔａｊ（例えば、５℃）以上であるか否かに基づいてインバータ１９がエマージェンシ状態であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。
Next, whether the
ここで、インバータ１９の水温Ｔａ１とインバータ１９のエマージェンシ判定値Ｔａ０１の差分ＤＴａ０１の大きさが、閾値Ｔａｊ以下となっており、インバータ１９がエマージェンシ状態であると判定された場合、Ｓ１０４の判定はＹＥＳとなり、通水優先度を特定する（Ｓ１０６）。
Here, when the difference DTa01 between the water temperature Ta1 of the
制御装置７０のＲＯＭには、図５に示すように、ヒータコア１７、クーラコア１６、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａの通水優先度を規定したマップが記憶されている。ここでは、このマップを参照して各機器の通水優先度を特定する。具体的には、インバータ１９の通水優先度を１として特定する。すなわち、インバータ１９以外の機器への通水を停止し、インバータ１９への通水を実施するよう通水優先度を特定する。さらに、通水優先度の高い機器ほど熱交換する熱量（吸熱量）が大きくなるよう熱分配比率を特定する。ここでは、インバータ１９への冷却水の熱分配比率は１００％として特定される。
As shown in FIG. 5, the ROM of the
次に、Ｓ１０６にて特定された熱分配比率に応じた冷却水がインバータ１９に流通するよう第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶａ０１を算出する（Ｓ１０８）。ここで、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶａ０１は、インバータ１９を流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分である。第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶａ０１は、予め定められた関数を用いて算出することができる。
Next, a difference DVa01 between the current valve opening of the
次に、第１ポンプ１１の現在の作動レベルと目標レベルの差分を算出する（Ｓ１１０）。本実施形態では、第１ポンプ１１の回転数を作動レベルとして、第１ポンプ１１の現在の回転数と目標レベルの回転数の差分を算出する。なお、第１ポンプ１１の現在の作動レベルと目標レベルの差分ＤＷＰａは、以下の数式１に示す関数を用いて算出することができる。
Next, the difference between the current operating level of the
（数１）
ＤＷＰａ＝ｆｗ１ａ（ＤＴａ０１）
次に、圧縮機３２の回転数の現在の回転数と目標回転数の差分ＤＣｏｍｐａを算出する（Ｓ１１２）。なお、圧縮機３２の回転数は、以下の数式２に示す関数を用いて算出することができる。
(Equation 1)
DWPa = fw1a (DTa01)
Next, a difference DCompa between the current rotational speed of the
（数２）
ＤＣｏｍｐａ＝ｆｃ１ａ（ＤＴａ０１）
次に、Ｓ１０８〜Ｓ１１２にて算出した各値に基づいて第１切替弁２１、第１ポンプ１１および圧縮機３２を制御する（Ｓ１１４）。具体的には、インバータ１９以外の機器への通水が停止され、巡回する冷却水の全てがインバータ１９を流れるように、Ｓ１０８にて算出した差分ＤＶａ０１を第１切替弁２１の弁開度の変化量として第１切替弁２１の弁開度を変化させる。さらに、Ｓ１１０にて算出した作動レベルの差分ＤＷＰａを第１ポンプ１１の作動レベル（回転数）の変化量として第１ポンプ１１の作動レベル（回転数）を変化させ、圧縮機３２の回転数の現在の回転数と目標回転数の差分ＤＣｏｍｐａを圧縮機３２の回転数の変化量として圧縮機３２の回転数を変化させる。
(Equation 2)
DCompa = fc1a (DTa01)
Next, the
これにより、インバータ１９以外の機器への通水が停止され、冷却水をインバータ１９に優先的に巡回させることができるので、インバータ１９を優先的に冷却することができる。また、インバータ１９のエマージェンシ状態を回避することもできる。
Thereby, the water flow to equipment other than the
また、Ｓ１０４にて、インバータ１９がエマージェンシ状態でないと判定された場合、次に、電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１と電池温調用熱交換器２０ａのエマージェンシ判定値Ｔｂ０１との差分ＤＴｂ０１の大きさが、閾値Ｔｂｊ以上であるか否かに基づいて電池温調用熱交換器２０ａがエマージェンシ状態であるか否かを判定する（Ｓ１１６）。
If it is determined in S104 that the
ここで、電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１と電池温調用熱交換器２０ａのエマージェンシ判定値Ｔｂ０１との差分ＤＴｂ０１の大きさが、閾値Ｔｂｊ以下となっている場合、図５に示したマップを参照して、各機器への通水優先度を特定する（Ｓ１１８）。
Here, when the magnitude of the difference DTb01 between the water temperature Tb1 of the battery temperature
具体的には、インバータ１９の優先度を１、電池温調用熱交換器２０ａの通水優先度を２として特定する。また、インバータ１９への冷却水の熱分配比率の方が電池温調用熱交換器２０ａへの冷却水の熱分配比率よりも高くなるよう特定される。
Specifically, the priority of the
次に、Ｓ１１８にて特定された熱分配比率に応じた冷却水がインバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａに流通するよう第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶａ０１および第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｂ０１を算出する（Ｓ１２０）。
Next, the difference DVa01 between the current valve opening and the target opening of the
ここで、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶａ０１は、インバータ１９を流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分であり、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｂ０１は、電池温調用熱交換器２０ａを流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分である。
Here, the difference DVa01 between the current valve opening and the target opening of the
なお、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶａ０１、ＤＶｂ０１は、それぞれ予め定められた関数を用いて算出することができる。
Note that the differences DVa01 and DVb01 between the current valve opening and the target opening of the
次に、第１ポンプ１１の現在の作動レベルと目標レベルの差分を算出するとともに第１ポンプ１１の作動レベルを判定する（Ｓ１２２）。ここで、第１ポンプ１１の現在の作動レベルと目標レベルの差分は、上記数式１に示した関数を用いて算出することができる。また、第１ポンプ１１の作動レベルは、第１ポンプ１１の作動レベルが所定範囲内にあるか否かに基づいて判定することができる。
Next, the difference between the current operating level of the
次に、圧縮機３２の回転数の差分ＤＣｏｍｐｂを算出するとともに圧縮機３２の作動を判定する（Ｓ１２４）。圧縮機３２の回転数の差分ＤＣｏｍｐｂは、以下の数式３に示した関数を用いて算出することができる。
Next, the difference DCompb in the rotation speed of the
（数３）
ＤＣｏｍｐｂ＝ｆｃ１ｂ（ＤＴａ０１）
次のＳ１１４では、Ｓ１２０〜Ｓ１２４にて算出した各値に基づいて第１切替弁２１、第１ポンプ１１および圧縮機３２を制御する。これにより、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａ以外の機器への通水が停止され、インバータ１９を第１優先、電池温調用熱交換器２０ａを第２優先として、冷却水をインバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａに優先的に巡回させることができるので、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａを優先的に冷却することができる。
(Equation 3)
DCompb = fc1b (DTa01)
In the next S114, the
また、Ｓ１１６にて、電池温調用熱交換器２０ａがエマージェンシ状態でないと判定された場合、Ｓ２００へ進む。Ｓ２００では、まず、車両の走行モードがスポーツ走行モードとなっているか否かを判定する（Ｓ２０２）。具体的には、車両に設けられたスポーツ走行モードを設定するための設定スイッチの状態に基づいて車両の走行モードがスポーツ走行モードとなっているか否かを判定する。
When it is determined in S116 that the battery temperature
ここで、車両の走行モードがスポーツ走行モードとなっている場合、Ｓ２０２の判定はＹＥＳとなり、次に、通水優先度を特定する（Ｓ２０３）。具体的には、図５に示した通水優先度を規定したマップを参照して通水優先度を特定する。ここでは、車両の走行モードがスポーツ走行モードとなっているため、インバータ１９の通水優先度は１、電池温調用熱交換器２０ａの通水優先度は２として特定される。また、通水優先度が高いほど流通する冷却水の流量が多くなるようインバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａへの冷却水の熱分配比率を特定する。
Here, when the travel mode of the vehicle is the sport travel mode, the determination in S202 is YES, and then the water flow priority is specified (S203). Specifically, the water flow priority is specified with reference to the map that defines the water flow priority shown in FIG. Here, since the travel mode of the vehicle is the sport travel mode, the water flow priority of the
次に、インバータ１９の水温Ｔａ１とインバータ１９のスポーツ走行目標水温Ｔａ０２の差分ＤＴａ０２を算出するとともに、電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１と電池温調用熱交換器２０ａのスポーツ走行目標水温Ｔｂ０２の差分ＤＴｂ０２を算出する（Ｓ２０４）。
Next, a difference DTa02 between the water temperature Ta1 of the
本実施形態においては、制御装置７０のＲＯＭに、図７に示すように、ヒータコア１７、クーラコア１６、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａの目標水温が記載されている。目標水温は、車両走行モード毎に規定されている。
In the present embodiment, the target water temperature of the
まず、スポーツ走行モードにおけるインバータ１９の目標水温Ｔａ０１および電池温調用熱交換器２０ａの目標水温Ｔｂ０１を特定し、次に、インバータ１９の水温Ｔａ１とインバータ１９目標水温の差分ＤＴａ０１を算出するとともに電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１と電池温調用熱交換器２０ａの目標水温Ｔｂ０１の差分ＤＴｂ０１を算出する。
First, the target water temperature Ta01 of the
次に、Ｓ２０３にて特定された熱分配比率に応じた冷却水がインバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａに流通するよう第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖａおよび第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖａを算出する（Ｓ２０６）。
Next, the difference DVlva between the current valve opening and the target opening of the
第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖａは、インバータ１９を流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分であり、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖａは、電池温調用熱交換器２０ａを流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分である。
The difference DVlva between the current valve opening and the target opening of the
なお、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖａ、ＤＶｌｖｂは、それぞれ予め定められた関数を用いて算出することができる。
Note that the differences DVlva and DVlvb between the current valve opening and the target opening of the
次のＳ２０８では、上記した差分ＤＶ１ｖａが０よりも大きいか否かを判定し、Ｓ２１０では、上記した差分ＤＶｌｖｂが０よりも大きいか否かを判定する。 In next step S208, it is determined whether or not the above-described difference DV1va is larger than 0. In S210, it is determined whether or not the above-described difference DVlvb is larger than 0.
ここで、上記した差分ＤＶｌｖａが０よりも大きく、かつ、上記した差分ＤＶｌｖｂが０よりも大きい場合、インバータ１９に冷却水を流通させる第１切替弁２１および第２切替弁２２のバルブ開度の仮想値ＤＶｌａｖを算出する（Ｓ２１２）。ここで、仮想値ＤＶｌａｖは、ＤＶｌａｖ＝２×仮想値ＤＶｌａｖとして算出する。すなわち、インバータ１９に冷却水を流通させる第１切替弁２１および第２切替弁２２のバルブ開度を２倍にする。
Here, when the above-described difference DVlva is larger than 0 and the above-described difference DVlvb is larger than 0, the valve opening degree of the
次に、第１ポンプ１１の現在の作動レベルと目標レベルの差分ＤＷＰを算出する（Ｓ２１４）。なお、第１ポンプ１１の現在の作動レベルと目標レベルの差分ＤＷＰは、以下の数式４に示す関数を用いて算出することができる。
Next, a difference DWP between the current operating level of the
（数４）
ＤＷＰ＝ｆｗ２（ＤＶｌｖａ、ＤＶｌｖｂ）
次に、圧縮機３２の現在の回転数と目標回転数との差分ＤＣｏｍｐａを算出する（Ｓ２１６）。なお、圧縮機３２の回転数は、以下の数式５に示す関数を用いて算出することができる。
(Equation 4)
DWP = fw2 (DVlva, DVlvb)
Next, a difference DCompa between the current rotational speed of the
（数５）
ＤＣｏｍｐ＝ｆｃ２（ＤＶｌｖａ、ＤＶｌｖｂ）
このように、圧縮機３２の現在の回転数と目標回転数との差分ＤＣｏｍｐａを算出すると、図３のＳ１１４へ進む。
(Equation 5)
DComp = fc2 (DVlva, DVlvb)
When the difference DCompa between the current rotational speed of the
次のＳ１１４では、Ｓ２０４〜Ｓ２１８にて算出した各値に基づいて第１切替弁２１、第１ポンプ１１および圧縮機３２を制御する。これにより、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａ以外の機器への通水が停止され、インバータ１９を第１優先、電池温調用熱交換器２０ａを第２優先として、冷却水をインバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａに優先的に巡回させることができるので、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａを優先的に冷却することができる。
In the next S114, the
また、ＤＶｌｖａとＤＶｌｖｂの少なくとも一方が０以下の場合、インバータ１９に冷却水を流通させる第１切替弁２１および第２切替弁２２のバルブ開度の仮想値ＤＶｌａを算出する（Ｓ２１８）。ここでは、仮想値ＤＶｌｖａは、ＤＶｌｖａ＝Ｍａｘ（ＤＶｌｖａ、０）として算出する。すなわち、ＤＶｌｖａと０を比較して、ＤＶｌｖａが０よりも大きい場合には、ＤＶｌｖａ＝ＤＶｌｖａとする。また、ＤＶｌｖａと０を比較して、ＤＶｌｖａが０以下の場合には、ＤＶｌｖａ＝０とし、Ｓ２１４へ進む。
When at least one of DVlva and DVlvb is 0 or less, the virtual value DVla of the valve opening degree of the
また、車両の走行モードがスポーツ走行モード以外となっている場合、Ｓ２０２の判定はＮＯとなり、図８のＳ３００へ進む。 If the vehicle travel mode is other than the sport travel mode, the determination in S202 is NO, and the process proceeds to S300 in FIG.
Ｓ３００では、まず、エアコンスイッチがオン状態になっているか否かに基づいて車両がエアコンモードとなっているか否かを判定する（Ｓ３０２）。ここで、エアコンスイッチがオン状態となっており、車両がエアコンモードとなっている場合、Ｓ３０２の判定はＹＥＳとなり、通水優先度を特定する（Ｓ３０３）。具体的には、図５に示した通水優先度を規定したマップを参照して通水優先度を特定する。ここでは、車両モードがエアコンとなっているため、クーラコア１６およびヒータコア１７の通水優先度がそれぞれ１として特定される。また、通水優先度が高いほど流通する冷却水の流量が多くなるようクーラコア１６およびヒータコア１７への冷却水の熱分配比率を特定する。
In S300, first, it is determined whether or not the vehicle is in the air conditioner mode based on whether or not the air conditioner switch is turned on (S302). If the air conditioner switch is on and the vehicle is in the air conditioner mode, the determination in S302 is YES and the water flow priority is specified (S303). Specifically, the water flow priority is specified with reference to the map that defines the water flow priority shown in FIG. Here, since the vehicle mode is an air conditioner, the water flow priority of the
次に、クーラコア１６の水温Ｔｃ１とエアコン目標水温Ｔｃ０３との差分ＤＴｃ０３を算出するとともに、ヒータコア１７の水温Ｔｈ１とエアコン目標水温Ｔｈ０３との差分を算出する（Ｓ３０４）。
Next, the difference DTc03 between the water temperature Tc1 of the
次に、Ｓ３０３にて特定された熱分配比率に応じた冷却水がクーラコア１６およびヒータコア１７に流通するよう第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｃおよび第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｈを算出する（Ｓ３０６）。
Next, the difference DVlvc between the current valve opening and the target opening of the
第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｃは、クーラコア１６を流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分であり、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｈは、ヒータコア１７を流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分である。
The difference DVlvc between the current valve opening and the target opening of the
次に、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａに流通する冷却水の流量が最小となるよう第１切替弁２１の弁開度をｍｉｎとして算出する（Ｓ３０８）。
Next, the valve opening degree of the
次に、第１ポンプ１１の現在の作動レベルと目標レベルの差分ＤＷＰを算出する（Ｓ３１０）。なお、第１ポンプ１１の現在の作動レベルと目標レベルの差分ＤＷＰは、以下の数式６に示す関数を用いて算出することができる。
Next, a difference DWP between the current operating level of the
（数６）
ＤＷＰ＝ｆｗ３（ＤＶｌｖｃ、ＤＶｌｖｈ）
次に、圧縮機３２の現在の回転数と目標回転数との差分ＤＣｏｍｐａを算出する（Ｓ３１２）。なお、圧縮機３２の回転数は、以下の数式７に示す関数を用いて算出することができる。
(Equation 6)
DWP = fw3 (DVlvc, DVlvh)
Next, a difference DCompa between the current rotational speed of the
（数７）
ＤＣｏｍｐ＝ｆｃ３（ＤＶｌｖｃ、ＤＶｌｖｈ）
このように、圧縮機３２の現在の回転数と目標回転数との差分ＤＣｏｍｐを算出すると、図３のＳ１１４へ進む。
(Equation 7)
DComp = fc3 (DVlvc, DVlvh)
When the difference DComp between the current rotational speed of the
次のＳ１１４では、Ｓ３０４〜Ｓ３１２にて算出した各値に基づいて第１切替弁２１、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２および圧縮機３２を制御する。これにより、インバータ１９および電池温調用熱交換器２０ａへの通水が低減され、冷却水をクーラコア１６および温水をヒータコア１７に優先的に巡回させることができるので、クーラコア１６およびヒータコア１７を優先的に冷却、加温することができる。
In the next S114, the
また、エアコンスイッチがオンとなっておらず、車両がエアコンモードとなっていない場合、Ｓ３０２の判定はＮＯとなり、図９のＳ４００へ進む。Ｓ４００では、まず、エコノスイッチがオンとなっているか否かを判定する（Ｓ４０２）。具体的には、エコノ走行モードを設定するためのエコノスイッチがオン状態となるよう操作され、車両の走行モードがエコノモードとなっているか否かを判定する。 If the air conditioner switch is not turned on and the vehicle is not in the air conditioner mode, the determination in S302 is NO and the process proceeds to S400 in FIG. In S400, first, it is determined whether or not the eco-switch is on (S402). Specifically, an operation is performed so that an econo switch for setting the econo travel mode is turned on, and it is determined whether or not the travel mode of the vehicle is the econo mode.
ここで、エコノスイッチがオンとなっている場合、Ｓ４０２の判定はＹＥＳとなり、次に、通水優先度を特定する（Ｓ４０３）。具体的には、図５に示した通水優先度を規定したマップを参照して通水優先度を特定する。ここでは、車両の走行モードがエコノモードとなっているため、電池温調用熱交換器２０ａの通水優先度が１、インバータ１９の通水優先度が２、として特定され、クーラコア１６およびヒータコア１７の通水優先度がそれぞれ３として特定される。また、通水優先度が高いほど流通する冷却水の流量が多くなるようインバータ１９、電池温調用熱交換器２０ａ、クーラコア１６およびヒータコア１７への冷却水の熱分配比率を特定する。
Here, when the econo switch is on, the determination in S402 is YES, and then the water flow priority is specified (S403). Specifically, the water flow priority is specified with reference to the map that defines the water flow priority shown in FIG. Here, since the traveling mode of the vehicle is the econo mode, the water flow priority of the battery temperature
次に、インバータ１９の水温Ｔａ１とインバータ１９のスポーツ走行目標水温Ｔａ０４の差分ＤＴａ０４を算出するとともに、電池温調用熱交換器２０ａの水温Ｔｂ１と電池温調用熱交換器２０ａのスポーツ走行目標水温Ｔｂ０４の差分ＤＴｂ０４を算出する（Ｓ４０４）。さらに、クーラコア１６の水温Ｔｃ１とクーラコア１６のエコノ走行目標水温Ｔｃ０４の差分ＤＴｃ０４を算出するとともに、ヒータコア１７の水温Ｔｈ１とヒータコア１７のエコノ走行目標水温Ｔｈ０４の差分ＤＴｈ０４を算出する。
Next, a difference DTa04 between the water temperature Ta1 of the
次に、Ｓ４０３にて特定された熱分配比率に応じた冷却水がインバータ１９、電池温調用熱交換器２０ａ、クーラコア１６およびヒータコア１７に流通するよう第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖａ、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｂ、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｃ、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｈを算出する（Ｓ４０６）。
Next, the current valve opening of the
第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖａは、インバータ１９を流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分であり、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｂは、電池温調用熱交換器２０ａを流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分である。
The difference DVlva between the current valve opening and the target opening of the
また、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｃは、クーラコア１６を流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分であり、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｖｈは、ヒータコア１７を流通する冷却水の流量を調整する現在の弁開度と目標開度の差分である。
Further, the difference DVlvc between the current valve opening and the target opening of the
次のＳ４０８では、上記した差分ＤＶｌｖｂが０よりも大きいか否かを判定し、Ｓ４１０では、上記した差分ＤＶｌｖａが０よりも大きいか否かを判定する。 In next step S408, it is determined whether or not the above-described difference DVlvb is greater than 0. In S410, it is determined whether or not the above-described difference DVlva is greater than 0.
ここで、上記した差分ＤＶｌｖａが０よりも大きく、かつ、上記した差分ＤＶｌｖｂが０よりも大きい場合、Ｓ４０３にて特定された熱分配比率に応じた冷却水が電池温調用熱交換器２０ａに流通するよう第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｂを算出する（Ｓ４１２）。具体的には、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＴｂ０１は、ＤＶｌｖｂ＝２×ＤＶｌｖｂとして算出する。
Here, when the above-described difference DVlva is larger than 0 and the above-described difference DVlvb is larger than 0, the cooling water according to the heat distribution ratio specified in S403 flows to the battery temperature adjusting
次に、Ｓ４０３にて特定された熱分配比率に応じた冷却水がインバータ１９、クーラコア１６およびヒータコア１７に流通するよう第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖａ、第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｃおよび第１切替弁２１の現在の弁開度と目標開度の差分ＤＶｌｖｈを算出する（Ｓ４１４）。
Next, the difference DVlva between the current valve opening and the target opening of the
次に、第１ポンプ１１の現在の作動レベルと目標レベルの差分ＤＷＰを算出する（Ｓ４１６）。なお、第１ポンプ１１の現在の作動レベルと目標レベルの差分ＤＷＰは、以下の数式７に示す関数を用いて算出することができる。
Next, a difference DWP between the current operating level of the
（数７）
ＤＷＰ＝ｆｗ３（ＤＶｌｖａ、ＤＶｌｖｂ、ＤＶｌｖｃ、ＤＶｌｖｈ）
次に、圧縮機３２の現在の回転数と目標回転数との差分ＤＣｏｍｐを算出する（Ｓ４１８）。なお、圧縮機３２の回転数は、以下の数式８に示す関数を用いて算出することができる。
(Equation 7)
DWP = fw3 (DVlva, DVlvb, DVlvc, DVlvh)
Next, a difference DComp between the current rotational speed of the
（数８）
ＤＣｏｍｐ＝ｆｃ３（ＤＶｌｖａ、ＤＶｌｖｂ、ＤＶｌｖｃ、ＤＶｌｖｈ）
このように、圧縮機３２の現在の回転数と目標回転数との差分ＤＣｏｍｐを算出すると、図３のＳ１１４へ進む。
(Equation 8)
DComp = fc3 (DVlva, DVlvb, DVlvc, DVlvh)
When the difference DComp between the current rotational speed of the
次のＳ１１４では、Ｓ４０４〜Ｓ４１８にて算出した各値に基づいて第１切替弁２１、第１ポンプ１１および圧縮機３２を制御する。これにより、電池温調用熱交換器２０ａを第１優先、インバータ１９を第２優先、クーラコア１６およびヒータコア１７を第３優先として、冷却水が巡回するので、特に電池温調用熱交換器２０ａを優先的に冷却することができる。
In the next S114, the
また、Ｓ４０８にて、上記した差分ＤＶｌｖｂが０以下と判定された場合、電池温調用熱交換器２０ａに冷却水を流通させる第１切替弁２１および第２切替弁２２のバルブ開度ＤＶｌｖｂを算出する（Ｓ４２０）。ここでは、バルブ開度ＤＶｌｖｂは、ＤＶｌｖｂ＝Ｍａｘ（ＤＶｌｖｂ、０）として算出する。すなわち、ＤＶｌｖｂと０を比較して、ＤＶｌｖｂが０よりも大きい場合には、ＤＶｌｖｂ＝ＤＶｌｖｂとする。また、ＤＶｌｖｂと０を比較して、ＤＶｌｖｂが０以下の場合には、ＤＶｌｖａ＝０とし、Ｓ４１４へ進む。
In S408, when the above-described difference DVlvb is determined to be 0 or less, the valve opening DVlvb of the
また、Ｓ４０８にて、上記した差分ＤＶｌｖｂが０よりも大きいと判定された場合でも、Ｓ４１０にて、電池温調用熱交換器２０ａに冷却水を流通させる第１切替弁２１および第２切替弁２２のバルブ開度ＤＶｌｖａが０未満と判定さえた場合には、Ｓ４２０へ進む。
Even if it is determined in S408 that the above-described difference DVlvb is greater than 0, in S410, the
また、Ｓ４０２にて、エコノスイッチがオフ状態となるよう操作されていると判定された場合には、通常作動を実施する（Ｓ４２２）。この通常作動では、インバータ１９、電池温調用熱交換器２０ａ、クーラコア１６およびヒータコア１７の各機器に対して冷却水が全体的に巡回するよう第１切替弁２１、第２ポンプ１２および圧縮機３２を制御する。
If it is determined in S402 that the eco-switch is operated to be turned off, normal operation is performed (S422). In this normal operation, the
上記した構成によれば、車両の走行制御を行うための第１機器１９、２０ａの優先度が、車両の走行制御と異なる制御を行うための第２機器１６、１７よりも高くなるよう第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７の熱分配優先度を特定し（Ｓ１０６、Ｓ１１８、Ｓ２０３、Ｓ３０３、Ｓ４０３）、熱分配制御部（Ｓ１１４）は、優先度特定部により特定された熱分配優先度に従って第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体の熱量（吸熱量）を分配するよう切替部２１、２２、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２および圧縮機３２を制御するので、車両走行に支障を与えることのないよう車両の走行制御を行うための機器の温度を制御できる。
According to the above-described configuration, the
また、熱分配制御部は、第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７の少なくとも一方を流通する熱媒体の温度を変化させるよう切替部、第１ポンプ、第２ポンプおよび圧縮機を制御することができる。
The heat distribution control unit controls the switching unit, the first pump, the second pump, and the compressor so as to change the temperature of the heat medium flowing through at least one of the
また、本車両用熱管理システムは、通常走行モード、スポーツ走行モードおよび省燃費走行モードを含む複数の走行モードが設定可能な車両に搭載されている。そして、優先度特定部は、走行モードに応じて熱分配優先度が異なるよう第１機器および第２機器の熱分配優先度を特定するので、走行モードに適した熱分配を行うことが可能である。 The vehicle thermal management system is mounted on a vehicle in which a plurality of driving modes including a normal driving mode, a sports driving mode, and a fuel saving driving mode can be set. And since a priority specific | specification part specifies the heat distribution priority of a 1st apparatus and a 2nd apparatus so that a heat distribution priority may differ according to driving modes, it is possible to perform the heat distribution suitable for driving modes. is there.
また、優先度特定部は、第１機器および第２機器の少なくとも１つの機器を流通する熱媒体の熱量または吸熱量の供給が不足すると判定した場合、熱媒体の熱量または吸熱量の供給が不足すると判定した機器の優先度が高くなるよう第１機器および第２機器の熱分配優先度を特定する。したがって、熱媒体の熱量または吸熱量の供給が不足すると判定した機器の温度を所定範囲内に維持することが可能である。 In addition, when the priority specifying unit determines that the supply of the heat amount or the heat absorption amount of the heat medium flowing through at least one of the first device and the second device is insufficient, the supply of the heat amount or the heat absorption amount of the heat medium is insufficient. Then, the heat distribution priority of the first device and the second device is specified so that the determined device has a higher priority. Therefore, it is possible to maintain the temperature of the device determined to be insufficient for supplying the heat amount or the heat absorption amount of the heat medium within a predetermined range.
（他の実施形態）
（１）上記実施形態では、熱分配優先度に従って第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体の熱量（吸熱量）を分配するよう切替部２１、２２、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２および圧縮機３２を制御するようにした。しかし、熱分配優先度に従って第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体の熱量（吸熱量）を分配するよう切替部２１、２２、第１ポンプ１１、第２ポンプ１２および圧縮機３２の少なくとも１つを制御するようにしてもよい。
(Other embodiments)
(1) In the above embodiment, the switching
（２）上記実施形態では、第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体として冷却水の熱量（吸熱量）を分配する例を示したが、第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体として冷却水以外の液体の熱量（吸熱量）を分配するよう構成してもよい。
(2) In the above embodiment, the example in which the heat amount (heat absorption amount) of the cooling water is distributed as the heat medium flowing through the
（３）上記実施形態では、通水優先度を規定したマップを用いて熱分配優先度を特定し、この熱分配優先度に従って第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体の熱量を分配するよう構成した。しかし、インバータ温度センサ８１、電池温度センサ８２、クーラコア温度センサ７８、ヒータコア温度センサ７９等の温度センサを用いて各機器に流れる冷却水の熱量を算出し、この熱量に基づいて第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体の熱量を分配するよう構成してもよい。
(3) In the above embodiment, the heat distribution priority is specified using the map that defines the water flow priority, and the heat medium that flows through the
（４）上記実施形態では、通水優先度を規定したマップを用いて熱分配優先度を特定し、この熱分配優先度に従って第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体の熱量を分配するよう構成した。しかし、流量センサを用いて各機器に流れる冷却水の熱量を検出し、この熱量に基づいて第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体の熱量を分配するよう構成してもよい。なお、流量センサを用いる場合には、エマージェンシ判定値および目標水温を熱量に置き換えるように構成すればよい。
(4) In the above embodiment, the heat distribution priority is specified using the map that defines the water flow priority, and the heat medium that flows through the
（５）上記実施形態では、通水優先度を規定したマップを用いて熱分配優先度を特定し、この熱分配優先度に従って第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体の熱量を分配するよう構成した。しかし、温度センサと流量センサを用いて第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７に流れる冷却水の熱量を算出し、この熱量に基づいて第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体の熱量を分配するよう構成してもよい。
(5) In the above embodiment, the heat distribution priority is specified using the map that defines the water flow priority, and the heat medium that flows through the
このように、第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７を流れる熱媒体の熱量を分配する場合、本車両用熱管理システム１０が作り出すことができる熱量と、第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７の各機器が必要とする要求熱量とを比較し、各機器が必要とする熱量をそれぞれ供給可能となるよう熱量分配するようにしてもよい。
As described above, when the heat quantity of the heat medium flowing through the
例えば、車両情報の車速情報よりラジエータ１３の風速をマップより算出し、その風速、外気温度、第２ポンプ１２を流れる冷却水の流量から算出した高温側水回路の流量と冷凍サイクルの圧縮機３２の最大回転数と、第１ポンプ１１から算出した低温側水回路の流量より熱量バランス計算を行い、低温側水温の最低水温を算出する。
For example, the wind speed of the
そして、この最低水温と現状の低温側水温センサ値の温度差に低温側流量及び比例乗数を乗じて本車両用熱管理システムが作り出せる最大冷却熱量を求める。さらに、第１機器１９、２０ａの自身の発熱量から目標温度以下になる必要冷却熱量を算出する。
And the maximum cooling heat quantity which this vehicle thermal management system can produce is calculated by multiplying the temperature difference between the minimum water temperature and the current low temperature side water temperature sensor value by the low temperature side flow rate and the proportional multiplier. Furthermore, the required amount of cooling heat that is equal to or lower than the target temperature is calculated from the amount of heat generated by the
この第１機器１９、２０ａの必要冷却熱量と先に求めた車両用熱管理システムの最大冷却熱量を比較し、第１機器１９、２０ａの必要熱量が車両用熱管理システムの最大冷却熱量よりも小さい場合は、第１機器１９、２０ａの必要冷却熱量となるように圧縮機３２の回転数を上げ、バルブ開度を開き、低温水温の低下分で熱量を算出し、各機器が必要とする熱量をそれぞれ供給可能となるよう熱量分配するようにしてもよい。
The required amount of cooling heat of the
（６）本車両用熱管理システム１０が作り出すことができる熱量総量が、第１機器１９、２０ａおよび第２機器１６、１７の少なくとも１つが必要とする熱量よりも少ない場合、優先度の高い機器への熱量を確保し、優先度の低い機器への熱量は、残りの熱量を分配するようにしてもよい。この場合、優先度の低い機器への熱量分配は、均等であっても予め定められた優先度に応じた比例分配であってもよい。また、優先度の低い機器へは、間欠的に熱量分配するようにしてもよい。この場合、間欠時間を調整して間欠的に熱量分配することもできる。また、第１切替弁２１および第２切替弁２２の弁開度を連続的に変化させることで間欠的に熱量分配することもできる。また、機器の熱性能を安定させるため、最低限の熱量分配を行いながら、間欠的に熱量分配を行うようにしてもよい。
(6) When the total amount of heat that can be generated by the vehicle
例えば、インバータ１６と同様に電池温調用熱交換器２０ａも同様に発熱量を算出し、両者を加算した総発熱量と、本車両用熱管理システムが作り出す最大冷却熱量とを比較して本車両用熱管理システムが作り出す最大冷却熱量が小さい場合、不足と判断する。この場合、本車両用熱管理システムが最大冷却熱量になるよう圧縮機３２を最大回転数、第２ポンプ１２を最大流量にするとともに、優先度の順位から、インバータ１６へのバルブを最大開度にする。他の機器はバルブ開度は現状のままとしてバルブ開度、流量抵抗に応じて低温水を流し冷却するようにしてもよい。
For example, similarly to the
（７）上記実施形態では、インバータ温度センサ８１、電池温度センサ８２、クーラコア温度センサ７８およびヒータコア温度センサ７９により熱媒体の温度を検出しているが、インバータ１９、電池温調用熱交換器２０ａ、クーラコア１６およびヒータコア１７の各機器が有する温度センサの検出値をＨＶＡＣ情報として通信を介して受信するよう構成してもよい。
(7) In the above embodiment, the temperature of the heat medium is detected by the
（８）上記実施形態では、車両モードを、スポーツ走行モードを設定するための設定スイッチ、エコノ走行モードを設定するためのエコノスイッチ、エアコンスイッチ等のスイッチの状態に基づいて判定しているが、車両走行状態に基づいて車両モードを判定してもよい。例えば、車速センサを用いて高速走行していると推定された場合には高速走行モード、加速度センサを用いて加速度または減速度が大きいと推定された場合にはスポーツ走行モード、車速センサに基づいて低速走行時あるいは車両停車時と推定された場合にはエコノモード、その他はエアコンモードといったように、車両走行状態に基づいて車両モードを判定してもよい。 (8) In the above embodiment, the vehicle mode is determined based on the state of a switch such as a setting switch for setting the sport driving mode, an econo switch for setting the eco driving mode, and an air conditioner switch. The vehicle mode may be determined based on the vehicle running state. For example, when it is estimated that the vehicle is traveling at a high speed using the vehicle speed sensor, it is based on the high speed traveling mode, and when it is estimated that the acceleration or deceleration is large using the acceleration sensor, it is based on the sports traveling mode and the vehicle speed sensor. The vehicle mode may be determined based on the vehicle running state, such as the econo mode when the vehicle is estimated to be traveling at a low speed or when the vehicle is stopped, and the air conditioner mode for others.
（まとめ）
・上記実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、第１機器の優先度が第２機器よりも高くなるよう第１機器および第２機器の熱分配優先度を特定する優先度特定部（Ｓ１０６、Ｓ１１８、Ｓ２０３、Ｓ３０３、Ｓ４０３）と、優先度特定部により特定された熱分配優先度に従って第１機器および第２機器を流れる熱媒体の熱量を分配するよう切替部、第１ポンプ、第２ポンプおよび圧縮機の少なくとも１つを制御する熱分配制御部（Ｓ１１４）と、を備えている。
・上記実施形態の一部または全部で示された第２の観点によれば、熱分配制御部は、第１機器および第２機器の少なくとも一方を流通する熱媒体の温度を変化させるよう切替部、第１ポンプ、第２ポンプおよび圧縮機の少なくとも１つを制御する。このように、熱分配制御部は、第１機器を流通する熱媒体の温度を変化させるよう切替部、第１ポンプ、第２ポンプおよび圧縮機の少なくとも１つを制御することができる。
・上記実施形態の一部または全部で示された第３の観点によれば、熱分配制御部は、第１機器および第２機器の少なくとも一方を流通する熱媒体の流量を変化させるよう切替部、第１ポンプ、第２ポンプおよび圧縮機の少なくとも１つを制御する。このように、熱分配制御部は、第１機器を流通する熱媒体の流量を変化させるよう切替部、第１ポンプ、第２ポンプおよび圧縮機の少なくとも１つを制御することもできる。
・上記実施形態の一部または全部で示された第４の観点によれば、通常走行モード、スポーツ走行モードおよび省燃費走行モードを含む複数の走行モードのうちいずれか１つの走行モードが設定可能な車両に搭載され、優先度特定部は、走行モードに応じて熱分配優先度が異なるよう第１機器および第２機器の熱分配優先度を特定する。このように、走行モードに応じて第１機器および第２機器の熱分配優先度を異ならせることで、より走行モードに適した熱分配を行うことが可能である。
・上記実施形態の一部または全部で示された第５の観点によれば、優先度特定部は、第１機器および第２機器の少なくとも１つの機器を流通する熱媒体の熱量または吸熱量の供給が不足すると判定した場合、熱媒体の熱量または吸熱量の供給が不足すると判定した機器の優先度が高くなるよう第１機器および第２機器の熱分配優先度を特定する。このように、熱媒体の熱量または吸熱量の供給が不足すると判定した場合には、熱媒体の熱量または吸熱量の供給が不足すると判定した機器の優先度が高くなるよう第１機器および第２機器の熱分配優先度を特定することで、第１機器熱媒体の熱量または吸熱量の供給が不足すると判定した機器の熱分配を安定的に行うことができる。
(Summary)
-According to the first aspect shown in part or all of the above embodiment, the heat distribution priority of the first device and the second device is specified so that the priority of the first device is higher than that of the second device. A priority specifying unit (S106, S118, S203, S303, S403) and a switching unit for distributing the heat quantity of the heat medium flowing through the first device and the second device according to the heat distribution priority specified by the priority specifying unit A heat distribution control unit (S114) for controlling at least one of the first pump, the second pump, and the compressor.
-According to the 2nd viewpoint shown by the one part or all part of the said embodiment, a heat distribution control part is a switching part so that the temperature of the heat medium which distribute | circulates at least one of a 1st apparatus and a 2nd apparatus may be changed. , Controlling at least one of the first pump, the second pump and the compressor. As described above, the heat distribution control unit can control at least one of the switching unit, the first pump, the second pump, and the compressor so as to change the temperature of the heat medium flowing through the first device.
-According to the 3rd viewpoint shown by the one part or all part of the said embodiment, a heat distribution control part is a switching part so that the flow volume of the heat medium which distribute | circulates at least one of a 1st apparatus and a 2nd apparatus may be changed. , Controlling at least one of the first pump, the second pump and the compressor. Thus, the heat distribution control unit can control at least one of the switching unit, the first pump, the second pump, and the compressor so as to change the flow rate of the heat medium flowing through the first device.
-According to the fourth aspect shown in part or all of the above embodiment, any one of a plurality of driving modes including a normal driving mode, a sports driving mode, and a fuel saving driving mode can be set. The priority specifying unit specifies the heat distribution priority of the first device and the second device so that the heat distribution priority differs according to the driving mode. In this way, by changing the heat distribution priority of the first device and the second device according to the traveling mode, it is possible to perform heat distribution more suitable for the traveling mode.
-According to the 5th viewpoint shown by the one part or all part of the said embodiment, a priority specific | specification part is a heat | fever amount or heat absorption amount of the heat medium which distribute | circulates at least 1 apparatus of a 1st apparatus and a 2nd apparatus. When it is determined that the supply is insufficient, the heat distribution priority of the first device and the second device is specified so that the priority of the device determined to be insufficient for supplying the heat amount or the heat absorption amount of the heat medium becomes high. As described above, when it is determined that the supply of the heat amount or the endothermic amount of the heat medium is insufficient, the priority of the device determined to be insufficient for the supply of the heat amount or the endothermic amount of the heat medium is increased. By specifying the heat distribution priority of the device, it is possible to stably perform the heat distribution of the device determined to be insufficient in supply of the heat amount or the heat absorption amount of the first device heat medium.
なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、Ｓ１０６、Ｓ１１８、Ｓ２０３、Ｓ３０３、Ｓ４０３が優先度特定部に相当し、Ｓ１１４が熱分配制御部に相当する。 The correspondence relationship between the configuration in the above embodiment and the configuration of the claims will be described. S106, S118, S203, S303, and S403 correspond to the priority specifying unit, and S114 corresponds to the heat distribution control unit.
１０ 車両用熱管理システム
１１、１２ ポンプ
１６ クーラコア
１７ ヒータコア
１９ インバータ
２０ 電池
２０ａ 電池温調用熱交換器
２１、２２ 切替弁
３２ 圧縮機
DESCRIPTION OF
32 Compressor
Claims (5)
冷媒を吸入して吐出する圧縮機（３２）と、
前記圧縮機から吐出された冷媒と前記第２ポンプから吐出された前記熱媒体とを熱交換させて熱媒体を加熱する加熱用熱交換器（１５）と、
前記加熱用熱交換器から流出した冷媒を減圧膨張させる減圧手段（３３）と、
前記減圧手段により減圧膨張された冷媒と第１ポンプによって吸入された前記熱媒体とを熱交換させて熱媒体を冷却する冷却用熱交換器（１４）と、
車両の走行制御を行うための機器であって、前記熱媒体との間で熱授受が行われる第１機器（１９、２０ａ）と、
前記車両の走行制御と異なる制御を行うための機器であって、前記熱媒体との間で熱授受が行われる第２機器（１６、１７）と、
前記第１、第２機器のそれぞれに対して、前記加熱用熱交換器との間で熱媒体が循環する状態と、前記冷却用熱交換器との間で熱媒体が循環する状態とを切り替える切替部（２１、２２）と、
前記第１機器の優先度が前記第２機器よりも高くなるよう前記第１機器および前記第２機器の熱分配優先度を特定する優先度特定部（Ｓ１０６、Ｓ１１８、Ｓ２０３、Ｓ３０３、Ｓ４０３）と、
前記優先度特定部により特定された前記熱分配優先度に従って前記第１機器および前記第２機器を流れる熱媒体の熱量または吸熱量を分配するよう前記切替部、前記第１ポンプ、前記第２ポンプおよび前記圧縮機の少なくとも１つを制御する熱分配制御部（Ｓ１１４）と、を備えた車両用熱管理システム。 A first pump (11) and a second pump (12) for sucking and discharging the heat medium;
A compressor (32) for sucking and discharging refrigerant;
A heating heat exchanger (15) for heating the heat medium by exchanging heat between the refrigerant discharged from the compressor and the heat medium discharged from the second pump;
Decompression means (33) for decompressing and expanding the refrigerant flowing out of the heating heat exchanger;
A cooling heat exchanger (14) for cooling the heat medium by exchanging heat between the refrigerant decompressed and expanded by the decompression means and the heat medium sucked by the first pump;
A first device (19, 20a), which is a device for performing travel control of the vehicle, wherein heat is exchanged with the heat medium;
A second device (16, 17) for performing control different from traveling control of the vehicle, wherein heat is exchanged with the heat medium;
For each of the first and second devices, switching between a state in which the heat medium circulates between the heating heat exchanger and a state in which the heat medium circulates between the heat exchanger for cooling. A switching unit (21, 22);
A priority specifying unit (S106, S118, S203, S303, S403) for specifying the heat distribution priority of the first device and the second device so that the priority of the first device is higher than that of the second device; ,
The switching unit, the first pump, and the second pump so as to distribute the heat amount or heat absorption amount of the heat medium flowing through the first device and the second device according to the heat distribution priority specified by the priority specifying unit. And a heat distribution control unit (S114) for controlling at least one of the compressors.
前記優先度特定部は、前記走行モードに応じて前記熱分配優先度が異なるよう前記第１機器および前記第２機器の前記熱分配優先度を特定する請求項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。 It is mounted on a vehicle in which any one of a plurality of driving modes including a normal driving mode, a sports driving mode and a fuel saving driving mode can be set,
The said priority specific | specification part specifies the said heat distribution priority of the said 1st apparatus and the said 2nd apparatus so that the said heat distribution priority may differ according to the said driving modes. The thermal management system for vehicles as described.
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