JP2020016155A - Vehicle heat exchange system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用熱交換システム係り、特に、冷却液冷却器で冷やされた冷却液を用いて、エアーコンディショナの冷媒やエンジンに供給される吸気を冷却するものに関する。 The present invention relates to a vehicle heat exchange system, and more particularly to a vehicle heat exchange system that cools a refrigerant of an air conditioner and intake air supplied to an engine using a coolant cooled by a coolant cooler.
従来、エアーコンディショナの冷房負荷に応じて、吸気冷却器(CAC;チャージエアークーラ)に振り分ける冷却水流量をバルブで制御する車両用熱交換システムが知られている(たとえば、特許文献1参照)。 BACKGROUND ART Conventionally, a heat exchange system for a vehicle has been known in which a valve controls a flow rate of cooling water to be distributed to an intake air cooler (CAC; charge air cooler) according to a cooling load of an air conditioner (for example, see Patent Document 1). .
ところで、従来の車両用熱交換システムでは、ラジエータ(冷却液冷却器)で冷却された冷却水(冷却液)がコンデンサ(冷媒冷却器)に入り、コンデンサ用の冷媒を冷却するようになっているが、エアーコンディショナの使用状態等によってはコンデンサに入力される冷却水が、冷媒を冷却するための十分な水温(低温)に達しておらず、空調性能(冷房能力)が悪化するおそれがあるという問題がある。 By the way, in the conventional vehicle heat exchange system, cooling water (cooling liquid) cooled by a radiator (cooling liquid cooler) enters a condenser (refrigerant cooler) and cools the condenser refrigerant. However, depending on the use condition of the air conditioner, the cooling water input to the condenser does not reach a sufficient water temperature (low temperature) for cooling the refrigerant, and the air conditioning performance (cooling capacity) may be deteriorated. There is a problem.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、冷却液を用いてエアーコンディショナの冷媒を冷却する冷媒冷却器に入る上記冷却液の温度を一層低温化することができる車両用熱交換システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and has been made in consideration of the above problem, and has been made in view of the problem that a heat for a vehicle that can further lower the temperature of the coolant entering a refrigerant cooler that cools the refrigerant of the air conditioner using the coolant is provided. It is intended to provide a switching system.
本発明は、冷却液を冷却する第1の冷却液冷却器と、エンジンに供給される吸気を、前記冷却液を用いて冷却する吸気冷却器と、エアーコンディショナの冷媒を、前記冷却液を用いて冷却する冷媒冷却器と、前記第1の冷却液冷却器と前記吸気冷却器と前記冷媒冷却器とに前記冷却液を流すために、前記第1の冷却液冷却器と前記吸気冷却器と前記冷媒冷却器とをつないでいる冷却液流路と、前記冷却液流路に設けられ、前記第1の冷却液冷却器から出てきた冷却液を分流する第1の分流部と、前記冷却液流路に設けられ、前記吸気冷却器から出てきた冷却液を分流する第2の分流部と、前記冷却液流路における前記冷却液の流れが、第1の流れ形態、第2の流れ形態の少なくともいずれかの形態になるように調整する冷却液流れ形態調整部とを有し、前記第1の流れの形態は、前記第1の分流部で分流された一方の冷却液を前記吸気冷却器に流し、前記吸気冷却器から出てきた冷却液と前記第1の分流部で分流された他方の冷却液とを合流して前記冷媒冷却器に流す形態であり、前記第2の形態は、前記第1の分流部で分流された一方の冷却液を前記吸気冷却器に流し、前記第1の分流部で分流された他方の冷却液を前記冷媒冷却器に流す形態である車両用熱交換システムである。 The present invention provides a first coolant cooler that cools a coolant, an intake cooler that cools intake air supplied to an engine using the coolant, an air conditioner coolant, and the coolant A first cooling liquid cooler and the intake air cooler for flowing the cooling liquid through the refrigerant cooler for cooling using the first cooling liquid cooler, the intake air cooler, and the refrigerant cooler. A coolant passage connecting the coolant cooler and a first branch provided in the coolant flow passage for diverting a coolant coming out of the first coolant cooler; A second branch portion provided in the coolant flow passage for diverting the coolant coming out of the intake air cooler; and a flow of the coolant in the coolant flow passage having a first flow form, a second flow form. Coolant flow form adjuster for adjusting to at least one of the flow forms And the first flow form is such that one of the coolants diverted by the first branching portion flows into the intake air cooler, and the coolant flowing out of the intake air cooler and the first fluid The second form is a form in which the other coolant divided in the branching section is combined and flows into the refrigerant cooler, and the second form is configured such that one of the coolants divided in the first branch is cooled by the intake cooling. A heat exchange system for a vehicle, wherein the cooling liquid is flowed to a cooling device and the other cooling liquid that has been divided by the first branching portion is flowed to the refrigerant cooler.
本発明によれば、冷却液を用いてエアーコンディショナの冷媒を冷却する冷媒冷却器に入る上記冷却液の温度を一層低温化することができる車両用熱交換システムを提供することができるという効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the effect that the heat exchange system for vehicles which can lower the temperature of the said coolant which enters into the coolant cooler which cools the coolant of an air conditioner using a coolant further can be provided can be provided. To play.
本発明の実施形態に係る車両用熱交換システム1は、車両に搭載されて使用されるものであり、図1で示すように、第1の冷却液冷却器(冷却液冷却器;低温ラジエータ;第1の熱交換器)3と、吸気冷却器(水冷チャージエアークーラ;第2の熱交換器)5と、冷媒冷却器(水冷コンデンサ;第3の熱交換器)7とを備えて構成されている。 The vehicle heat exchange system 1 according to the embodiment of the present invention is mounted on a vehicle and used, and as shown in FIG. 1, a first coolant cooler (coolant cooler; low-temperature radiator; A first heat exchanger) 3, an intake air cooler (water-cooled charge air cooler; second heat exchanger) 5, and a refrigerant cooler (water-cooled condenser; third heat exchanger) 7; ing.
冷却液冷却器(第1の冷却液冷却器)3は、空気9を用いて冷却液(LLC等の冷却水)を冷却するようになっている。
The cooling liquid cooler (first cooling liquid cooler) 3 cools the cooling liquid (cooling water such as LLC) using the
吸気冷却器5は、エンジン(図示せず)に供給されて燃料の燃焼に使用される吸気11を、冷却液を用いて冷却するようになっている。吸気11は、ターボチャージャ等の過給機(図示せず)から出てきた空気であって、エンジンに供給される空気である。
The
冷媒冷却器7は、エアーコンディショナの冷媒を、冷却液を用いて冷却するようになっている。 The refrigerant cooler 7 cools the refrigerant of the air conditioner using a cooling liquid.
車両用熱交換システム1では、冷却液冷却器3と吸気冷却器5と冷媒冷却器7とが、冷却液流路13によってつながっている。冷却液流路13は、冷却液冷却器3と吸気冷却器5と冷媒冷却器7とに冷却液を流すために(冷却液冷却器3と吸気冷却器5と冷媒冷却器7との間で冷却液を循環するために)設けられている。
In the vehicle heat exchange system 1, the
また、車両用熱交換システム1には、冷却液流れ形態調整部15が設けられている。冷却液流れ形態調整部15は、冷却液流路13における冷却液の流れの形態を、調整する(制御するように構成されている)。すなわち、冷却液流れ形態調整部15は、たとえば、冷却液流路13で冷却液を、次に示す第1の形態(第1の流れ形態)、次に示す第2の形態(第2の流れ形態)の少なくともいずれかの形態で流すようになっている。
Further, the heat exchange system 1 for a vehicle is provided with a coolant flow
第1の形態では、冷却液冷却器3を通過して冷却液冷却器3から出てきた冷却液を分流(第1の分流)し(矢印A1、A2、A3参照)、この分流(第1の分流)した一方の冷却液の総てを吸気冷却器5に直接流すようになっている(矢印A2参照)。
In the first embodiment, the coolant flowing through the
第1の形態では、吸気冷却器5を通過して吸気冷却器5から出てきた冷却液の総てと分流(第1の分流)した他方の冷却液の総て(上記一方の冷却液が除かれた残りの冷却液の総て)とを合流し、この合流した冷却液の総てを冷媒冷却器7に直接流すようになっている(矢印A8、A4、A3、A5参照)。
In the first embodiment, all of the coolant that has passed through the
また、第1の形態では、冷媒冷却器7を通過して冷媒冷却器7から出てきた冷却液の総てを冷却液冷却器3に流すようになっている(矢印A6、A7参照)。
Further, in the first embodiment, all of the coolant that has passed through the
第2の形態では、冷却液冷却器3を通過して冷却液冷却器3から出てきた冷却液を分流(第1の分流)し(矢印A1、A2、A3参照)、この分流(第1の分流)した一方の冷却液の総てを吸気冷却器5に直接流し(矢印A2参照)、分流(第1の分流)した他方の冷却液の総てを冷媒冷却器7に直接流すようになっている(矢印A3、A5参照)。
In the second embodiment, the coolant flowing through the
また、第2の形態では、吸気冷却器5を通過して吸気冷却器5から出てきた冷却液の総てと冷媒冷却器7から出てきた冷却液の総てとを合流し、この合流した冷却液の総てを冷却液冷却器3に直接流すようになっている(矢印A8、A9、A6、A7参照)。
In the second embodiment, all of the coolant that has passed through the
さらに説明すると、車両用熱交換システム1には、第1の分流部23と、第2の分流部27とが設けられている。
More specifically, the vehicle heat exchange system 1 is provided with a
第1の分流部23と第2の分流部27とは、冷却液流路13に設けられている。第1の分流部23では、第1の冷却液冷却器3を流れて第1の冷却液冷却器3から出てきた冷却液が分流されるようになっている。分流された冷却液は、吸気冷却器5と冷媒冷却器7とに流れるようになっている。第2の分流部27では、吸気冷却器5を流れて吸気冷却器から出てきた冷却液が分流されるようになっている。
The
第1の流れ形態では、第1の分流部23で分流された一方の冷却液(たとえば一方の冷却液の総て)を吸気冷却器5に流すようになっている。
In the first flow mode, one of the cooling liquids (for example, all of the one cooling liquid) divided by the first branching
また、第1の流れ形態では、吸気冷却器5を流れて吸気冷却器5から出てきた冷却液の少なくとも一部(たとえば、吸気冷却器5から出てきた冷却液の総て)と、第1の分流部23で分流された他方の冷却液(たとえば他方の冷却液の総て)とを合流して、冷媒冷却器7に流すようになっている。
Further, in the first flow mode, at least a part of the coolant flowing through the
さらに、第1の流れ形態では、冷媒冷却器7を流れて冷媒冷却器7から出てきた冷却液を第1の冷却液冷却器3に流すようになっている。
Further, in the first flow mode, the coolant flowing through the
第2の流れ形態では、第1の分流部23で分流された一方の冷却液(たとえば一方の冷却液の総て)を、吸気冷却器5に流すようになっている。
In the second flow mode, one of the cooling liquids (for example, all of the one cooling liquid) divided by the first branching
また、第2の流れ形態では、第1の分流部23で分流された他方の冷却液(たとえば他方の冷却液の総て)を、冷媒冷却器7に流すようになっている。
In the second flow mode, the other cooling liquid (for example, all of the other cooling liquid) divided by the first dividing
さらに、第2の流れ形態では、吸気冷却器5を流れて吸気冷却器5から出てきた冷却液と冷媒冷却器7を流れて冷媒冷却器7から出てきた冷却液とを合流して第1の冷却液冷却器3に流すようになっている。
Further, in the second flow mode, the cooling liquid flowing through the
なお、冷却液流れ形態調整部15によって、冷却液流路13における冷却液の流れの形態を第1の形態や第2の形態とは異なる第3の形態や第4の形態にしてもよい。
Note that the coolant flow
第3の形態では、冷却液冷却器3から出てきた冷却液を第1の分流部23で分流(第1の分流)し、この分流(第1の分流)した一方の冷却液の総てを吸気冷却器5に直接流すようになっている(矢印A1、A2、A3参照)。
In the third embodiment, the coolant flowing out of the
第3の形態では、吸気冷却器5から出てきた冷却液を第2の分流部27で分流(第2の分流)し(矢印A8、A4、A9参照)、この分流(第2の分流)した一方の冷却液の総てと、第1の分流部23で分流(第1の分流)した他の冷却液の総てを合流し、この合流した冷却液の総てを冷媒冷却器7に直接流すようになっている(矢印A4、A3、A5参照)。
In the third embodiment, the coolant flowing out of the
また、第3の形態では、第2の分流部27で分流(第2の分流)した他方の冷却液の総てと冷媒冷却器7から出てきた冷却液の総てとを合流し、この合流した冷却液の総てを冷却液冷却器3に直接流すようになっている(矢印A9、A6、A7参照)。
Further, in the third embodiment, all of the other coolant diverted (second diverted) by the
第4の形態では、冷却液冷却器3から出てきた冷却液の総てを吸気冷却器5に直接流し(矢印A1、A2参照)、吸気冷却器5から出てきた冷却液の総てを冷媒冷却器7に直接流し(矢印A8、A4、A5参照)、冷媒冷却器7から出てきた冷却液の総てを冷却液冷却器3に直接流すようになっている(矢印A6、A7参照)。
In the fourth embodiment, all of the coolant that has come out of the
さらに、冷却液流れ形態調整部15によって、冷却液冷却器3から出てきた冷却液の総てを吸気冷却器5に直接流し、吸気冷却器5から出てきた冷却液の総てを冷却液冷却器3に直接流すようにしてもよい(矢印A1、A2、A8、A9、A7参照)。
Further, the coolant flow
また、冷却液流れ形態調整部15によって、冷却液冷却器3から出てきた冷却液の総てを冷媒冷却器7に直接流し、冷媒冷却器7から出てきた冷却液の総てを冷却液冷却器3に直接流すようにしてもよい(矢印A1、A3、A5、A6、A7参照)。
Further, the coolant flow
また、冷却液流れ形態調整部15によって、冷却液冷却器3と吸気冷却器5と冷媒冷却器7との間での、冷却液の流れを停止するようにしてもよい。
Further, the flow of the coolant between the
上述した第1の形態〜第3の形態のうちのいずれかの形態で冷却液を流す場合において、冷却液冷却器3から出てきた冷却液を第1の分流部23で分流(第1の分流)するときに、冷却液流れ形態調整部15によって、分流(第1の分流)における一方の冷却液の量(矢印A2で示す流量)と他方の冷却液の量(矢印A3で示す流量)との比(割合)が、調整自在になっている(任意の値に変更自在に構成されている)。
In the case where the coolant flows in any one of the above-described first to third embodiments, the coolant flowing out of the
すなわち、「一方の冷却液の流量(矢印A2で示す流量)/冷却液冷却器3から出てきた冷却液の流量(矢印A1で示す流量)」の値を、0%よりも大きく100%よりも小さい任意の値に設定できるように構成されている。 That is, the value of “the flow rate of one coolant (flow rate indicated by arrow A2) / the flow rate of coolant flowing out of the coolant cooler 3 (flow rate indicated by arrow A1)” is set to a value greater than 0% and 100%. Is configured to be able to be set to any small value.
また、上述した第3の形態で冷却液を流す場合において、吸気冷却器5から出てきた冷却液を第2の分流部27で分流(第2の分流)するときに、冷却液流れ形態調整部15によって、分流(第2の分流)における一方の冷却液の量(矢印A4で示す流量)と他方の冷却液の量(矢印A9で示す流量)との比(割合)が、調整自在になっている(任意の値に変更自在に構成されている)。
Further, in the case where the coolant flows in the third mode described above, when the coolant flowing out of the
すなわち、「一方の冷却液の流量(矢印A4で示す流量)/吸気冷却器5から出てきた冷却液の流量(矢印A8で示す流量)」の値を、0%よりも大きく100%よりも小さい任意の値に設定できるように構成されている。 That is, the value of “flow rate of one coolant (flow rate indicated by arrow A4) / flow rate of coolant discharged from intake air cooler 5 (flow rate indicated by arrow A8)” is set to a value greater than 0% and greater than 100%. It is configured so that it can be set to any small value.
ここで、車両用熱交換システム1における冷却液流路13や冷却液流れ形態調整部15等についてさらに詳しく説明する。
Here, the
冷却液冷却器3と吸気冷却器5と冷媒冷却器7とは、第1の冷却液流路17と第2の冷却液流路19と第3の冷却液流路21とでつながっている。
The
第1の冷却液流路17は、冷却液冷却器3から出てきた冷却液を吸気冷却器5と冷媒冷却器7とに流すために、途中にある第1の部位(第1の分流部)23で分岐しており、冷却液冷却器3(冷却液冷却器3の冷却液出口)と吸気冷却器5(吸気冷却器5の冷却液入口)と冷媒冷却器7(冷媒冷却器7の冷却液入口)とをつないでいる。
The first
第2の冷却液流路19は、吸気冷却器5と冷媒冷却器7とから出てきた冷却液を冷却液冷却器3に流すために、途中にある第2の部位25で分岐しており、冷却液冷却器3(冷却液冷却器3の冷却液入口)と吸気冷却器5(吸気冷却器5の冷却液出口)と冷媒冷却器7(冷媒冷却器7の冷却液出口)とをつないでいる。
The second
第3の冷却液流路21は、吸気冷却器5から出てきた冷却液を冷媒冷却器7に流すために、第3の部位(第2の分流部)27と第4の部位29とをつないでいる。
The third
第3の部位27は、第2の冷却液流路19の途中であって吸気冷却器5と第2の部位25との間に位置している。第4の部位29は、第1の冷却液流路17の途中であって第1の部位23と冷媒冷却器7との間に位置している。
The
また、吸気冷却器5から冷媒冷却器7に向かって第3の冷却液流路21を流れる冷却液の量を調整するために、第1の部位23には、流量調整弁31が設けられており、第3の部位27には、流量調整弁33が設けられている。
In order to adjust the amount of the coolant flowing through the
流量調整弁31は、三方弁になっており、図示しない制御部の制御の下、たとえば、冷却液冷却器3から出てきた冷却液を分流(第1の分流)するときに、吸気冷却器5に直接流れる冷却液の流量と、冷媒冷却器7に直接流れる冷却液の流量との比を、任意の値に設定することができるようになっている。
The flow
流量調整弁33は、三方弁になっており、図示しない制御部の制御の下、たとえば、吸気冷却器5から出てきた冷却液の分流(第2に分流)において、第4の部位29経由で冷媒冷却器7に流れる冷却液の流量と、吸気冷却器5から出てきた冷却液のうちの、第2の部位25経由で冷却液冷却器3に流れる冷却液の流量との比を、任意の値に設定することができるようになっている。
The
なお、流量調整弁33が、三方弁になっており、図示しない制御部の制御の下、たとえば、吸気冷却器5から出てきた冷却液の総てを第2の部位25経由で冷却液冷却器3に流すか、もしくは、吸気冷却器5から出てきた冷却液の総てを第4の部位29経由で冷媒冷却器7に流すようになっていてもよい。
The
また、車両用熱交換システム1において、第1の部位23、第3の部位27の少なくともいずれか(たとえば、いずれか一方)に流量調整弁を設け、吸気冷却器5から冷媒冷却器7に向かって第3の冷却液流路21を流れる冷却液の量を調整するようにしてもよい。
In the heat exchange system 1 for a vehicle, a flow control valve is provided in at least one of the
さらに、上記説明では、流量調整弁を、流路が分岐している部位に設けているが、上述した流れの形態を実行できるのであれば、分岐していない部位に、流量調整弁を設けてもよい。たとえば、第1の部位23と第4の部位29との間や、第1の部位23と吸気冷却器5との間に流量調整弁(流量調整が可能な絞り弁)を設けてもよい。
Further, in the above description, the flow control valve is provided at a portion where the flow path branches, but if the above-described flow form can be executed, a flow control valve is provided at a portion where the flow path does not branch. Is also good. For example, a flow control valve (a throttle valve capable of adjusting the flow rate) may be provided between the
また、車両用熱交換システム1には、第1の温度検出部(第1の温度センサ)35と、第2の温度検出部(第2の温度センサ)37とが設けられている。 Further, the vehicle heat exchange system 1 is provided with a first temperature detecting unit (first temperature sensor) 35 and a second temperature detecting unit (second temperature sensor) 37.
第1の温度検出部35は、冷却液冷却器3で冷却された冷却液の温度(たとえば、冷却液冷却器3で冷却されて冷却液冷却器3から出てきた直後の冷却液の温度)taを検出するようになっている。
The first
第2の温度検出部37は、吸気冷却器5に入る吸気11(11A)の温度(たとえば、吸気冷却器5に入る直前の吸気の温度)tbを検出するようになっている。
The
そして、冷却液流れ形態調整部(制御部と流量調整弁31、33)15は、第1の温度検出部35が検出した温度taと第2の温度検出部37が検出した温度tbとに応じて、冷却液の流れの形態を調整するように構成されている。
Then, the coolant flow form adjusting section (control section and flow
具体的には、第1の温度検出部35で検出した冷却液の温度taが、第2の温度検出部37で検出した吸気の温度tbよりも高いときには、上述した第1の形態で冷却液を流すように構成されている。
Specifically, when the temperature ta of the coolant detected by the
すなわち、冷却液冷却器3から出てきた冷却液を分流(第1の分流)し、この分流(第1の分流)した一方の冷却液の総てを吸気冷却器5に直接流し、吸気冷却器5から出てきた冷却液の総てと分流(第1の分流)した他方の冷却液の総てを合流し、この合流した冷却液の総てを冷媒冷却器7に直接流し、冷媒冷却器7から出てきた冷却液の総てを冷却液冷却器3に流すように構成されている。
That is, the coolant flowing out of the
さらに、第1の温度検出部35で検出した冷却液の温度taと第2の温度検出部37で検出した吸気11Aの温度tbとの差(第1の温度検出部35で検出した冷却液の温度ta−第2の温度検出部37で検出した吸気の温度tb;正の値)に応じて、冷却液冷却器3から出てきた冷却液を分流(第1の分流)するときに、分流(第1の分流)における一方の冷却液の量(流量)と他方の冷却液の量(流量)との比(割合)を調整するように構成されていてもよい。
Further, the difference between the temperature ta of the coolant detected by the
たとえば、第1の温度検出部35で検出した冷却液の温度taと第2の温度検出部37で検出した吸気11Aの温度tbとの差が大きくなるにしたがって、第1の分流における一方の冷却液の量(吸気冷却器5に流れる流量)を増やし、第1の分流における他方の冷却液の量(冷媒冷却器7に流れる流量)を減らすように構成してもよい。
For example, as the difference between the temperature ta of the coolant detected by the first
また、第1の温度検出部35で検出した冷却液の温度taが、第2の温度検出部37で検出した吸気11Aの温度tb以下のときには、上述した第2の形態で冷却液を流すように構成されている。
When the temperature ta of the coolant detected by the first
すなわち、冷却液冷却器3から出てきた冷却液を分流(第1の分流)し、この分流(第1の分流)した一方の冷却液の総てを吸気冷却器5に直接流し、分流(第1の分流)した他方の冷却液の総てを冷媒冷却器7に直接流し、吸気冷却器5から出てきた冷却液の総てと冷媒冷却器7から出てきた冷却液の総てとを合流し、この合流した冷却液の総てを冷却液冷却器3に直接流すように構成されている。
That is, the coolant flowing out of the
また、車両用熱交換システム1には、第3の温度検出部(第3の温度センサ)39が設けられている。 Further, the vehicle heat exchange system 1 is provided with a third temperature detector (third temperature sensor) 39.
第3の温度検出部は、吸気冷却器5から出てきてエンジンに入る吸気11(11B)の温度(たとえば、吸気冷却器5から出てきてエンジンに入る直前の吸気11Bの温度)tcを検出するようになっている。
The third temperature detection unit detects the temperature tc of the intake air 11 (11B) coming out of the
そして、冷却液流れ形態調整部(制御部と流量調整弁31、33)15は、第3の温度検出部39で検出した温度tcに応じて、冷却液の流れの形態を調整するように構成されている。
The cooling liquid flow form adjusting section (control section and flow
具体的には、第3の温度検出部39が検出した温度が所定の閾値(たとえば、エンジンの燃費効率や出力を悪化させる値)よも高い場合には、たとえ、第1の温度検出部35で検出した冷却液の温度taが第2の温度検出部37で検出した吸気の温度tbよりも高くても、上述した第2の形態で冷却液を流すように構成されている。
Specifically, when the temperature detected by the third
次に、車両用熱交換システム1の動作を、図2を参照して説明する。 Next, the operation of the vehicle heat exchange system 1 will be described with reference to FIG.
まず、車両用熱交換システム1の制御部は、車両の車室内の冷房要求がされているか否かを判断する(S3)。 First, the control unit of the vehicle heat exchange system 1 determines whether or not a request for cooling the cabin of the vehicle is made (S3).
続いて、車両の車室内の冷房要求がされている場合には、冷却液冷却器3から出てきた冷却液の温度taが吸気冷却器5に入る吸気11Aの温度tbよりも高いか否かを判断する(S5)。
Subsequently, when a request for cooling the cabin of the vehicle is made, it is determined whether or not the temperature ta of the coolant flowing out of the
続いて、温度taが温度tbよりも高い場合には、エンジンに入る吸気11Bの温度tcが所定の閾値以下であるが否かを判断する(S7)。
Subsequently, when the temperature ta is higher than the temperature tb, it is determined whether or not the temperature tc of the
続いて、温度tcが所定の閾値以下である場合には、上述した第1の形態で冷却液を流す(S9)。すなわち、冷却液冷却器3通過後の冷却液の少なくとも一部を、吸気冷却器5通過後に冷媒冷却器7に流す。
Subsequently, when the temperature tc is equal to or lower than the predetermined threshold, the coolant is caused to flow in the above-described first embodiment (S9). That is, at least a part of the coolant after passing through the
また、ステップS3で車両の車室内の冷房要求がされていないと判断された場合、ステップS5で冷却液冷却器3から出てきた冷却液の温度taが吸気冷却器5に入る吸気11Aの温度tbよりも低いと判断した場合、ステップS7でエンジンに入る吸気11Bの温度tcが所定の閾値よりも高いと判断した場合には、上述した第2の形態で冷却液を流す(S13)。すなわち、冷却液冷却器3に対して、吸気冷却器5と冷媒冷却器7とを並列につないだ態様(第3の冷却液流路21が非存在な態様)で冷却液を流す。
If it is determined in step S3 that the request for cooling the cabin of the vehicle has not been made, the temperature ta of the coolant coming out of the
車両用熱交換システム1によれば、冷却液流れ形態調整部15によって、所定の条件の下、冷却液冷却器3から出てきた冷却液を分流し、この分流した一方の冷却液を吸気冷却器5に流し、吸気冷却器5から出てきた冷却液と分流した他方の冷却液を合流し、この合流した冷却液を冷媒冷却器7に流すよう構成されているので(第1の形態で流すように構成されているので)、冷媒冷却器7を流れる冷却液が、冷却液冷却器3だけでなく吸気冷却器5でも冷やされ、エアーコンディショナの冷媒を冷却する冷媒冷却器7に入る冷却液の温度を一層低温化することができる。
According to the heat exchange system 1 for a vehicle, the coolant flowing out of the
さらに説明すると、たとえば、外気温度が40℃の場合、空冷のコンデンサ(空冷の冷媒冷却器)は40℃の風で冷媒を冷却できる。しかし、空冷の冷媒冷却器では空気と液体との間で熱交換がされるので、冷媒温度効率が低い。 More specifically, for example, when the outside air temperature is 40 ° C., the air-cooled condenser (air-cooled refrigerant cooler) can cool the refrigerant with the air of 40 ° C. However, in the air-cooled refrigerant cooler, heat is exchanged between the air and the liquid, so that the refrigerant temperature efficiency is low.
これに対して、本実施形態のように水冷のコンデンサ(冷媒冷却器)7では、たとえば、60℃程度の冷却液で冷媒を冷却しなければならず、空調性能が悪くなるかもしれない。しかし、水冷の冷媒冷却器7では液体と液体との間で熱交換がされるので、冷媒温度効率が高く、水冷の冷媒冷却器7での冷却液の温度と同等程度の温度まで冷媒を冷却できる。したがって、水冷の冷媒冷却器7では、これに入る冷却液の温度を下げることが重要なのである。
On the other hand, in the water-cooled condenser (refrigerant cooler) 7 as in the present embodiment, for example, the refrigerant must be cooled with a cooling liquid of about 60 ° C., and the air-conditioning performance may be deteriorated. However, in the water-cooled
車両用熱交換システム1では、所定条件下(たとえば、ターボチャージャが過給しておらず吸気11Aの温度が比較的低い45℃程度であるとき)で水冷の吸気冷却器5を放熱器として作動させ(空調性能を優先するモードで作動させ)、水冷の冷媒冷却器7に入る冷却液の温度を下げているので、エアーコンディショナの空調性能(冷房能力)の悪化を極力防止することができる。
In the vehicle heat exchange system 1, the water-cooled
また、上述した第3の形態で冷却液を流す場合や第4の形態で冷却液を流す場合にも、エアーコンディショナの冷媒を冷却する冷媒冷却器7に入る冷却液の温度を一層低温化することができる。
Also, when the coolant is flowed in the third mode or the fourth mode, the temperature of the coolant entering the
また、車両用熱交換システム1によれば、冷却液冷却器3から出てきた冷却液を分流(第1の分流)するときに、冷却液流れ形態調整部15が、分流(第1の分流)における一方の冷却液の量と他方の冷却液の量との比を調整自在になっているので、エアーコンディショナの冷媒を冷却する冷媒冷却器7に入る冷却液の温度を一層効率良く低温化することができる。
Further, according to the heat exchange system 1 for a vehicle, when the coolant flowing out of the
また、車両用熱交換システム1によれば、第1の温度検出部35が検出した温度taと第2の温度検出部37が検出した温度tbとに応じて、冷媒の流れの形態を調整するので、たとえば、第1の形態の流れで、吸気冷却器5によって冷媒冷却器7に入る冷却液の温度を上げてしまうような不具合が発生しなくなり、エアーコンディショナの冷媒を冷却する冷媒冷却器7に入る冷却液の温度を確実に低温化することができる。
Further, according to the vehicle heat exchange system 1, the form of the flow of the refrigerant is adjusted in accordance with the temperature ta detected by the
また、車両用熱交換システム1によれば、第3の温度検出部39が検出した温度tcに応じて、冷媒の流れの形態を調整するように構成されているので、たとえば、第1の形態の流れで、吸気冷却器5によってエンジンに供給される吸気温度が高くなりすぎて吸気11の充填効率が悪化するような不具合の発生を無くすことができる。
Further, according to the vehicle heat exchange system 1, since the configuration of the flow of the refrigerant is adjusted in accordance with the temperature tc detected by the third
ところで、図3で示すように、車両用熱交換システム1に、空気を用いて冷却液を冷却する第2の冷却液冷却器(第4の熱交換器)41を設けてもよい。 By the way, as shown in FIG. 3, the vehicle heat exchange system 1 may be provided with a second coolant cooler (fourth heat exchanger) 41 for cooling the coolant using air.
そして、冷却液冷却器3から出てきた冷却液であって冷却液流れ形態調整部15によって分流(第1の分流)された他方の冷却液の総てが、冷媒冷却器7に入る前に(さらには、第4の部位29での合流がされる前に)、第2の冷却液冷却器41で冷却されるように構成されていてもよい。
Then, all of the other coolant that is the coolant that has flowed out of the
第2の冷却液冷却器41は、たとえば、第1の部位23と第4の部位29との間に設けられている。また、第2の冷却液冷却器41は、車両の空いている空間に設けられている。たとえば、ホイールハウス等の空間にタイヤの邪魔にならない形態で設けられている。
The
図3に示す車両用熱交換システム1によれば、第2の冷却液冷却器41が設けられているので、冷媒冷却器7に入る冷却液の温度をさらに一層低温化することができる。
According to the vehicle heat exchange system 1 shown in FIG. 3, since the
さらに説明すると、第1の流れの形態において、第2の冷却液冷却器41や吸気冷却器5では、これらを流れる冷却液の流量が少ないほうが、温度効率がよく、より低温まで冷却液を冷却することができる。冷媒冷却器7では、冷却液の流量が多い方が、冷媒側温度効率が高くなり、より低温まで冷媒を冷却することができる。
More specifically, in the first flow mode, in the
そして、第2の冷却液冷却器41と吸気冷却器5とを用いて冷却液を冷却することで、冷媒冷却器7に流れる冷却液の流量を多くすることができ、冷媒温度効率も良く、低温まで冷却された冷却液の温度程度まで冷媒を冷却することができる。
By cooling the coolant using the
なお、上述した車両用熱交換システム1は、冷却液を冷却する冷却液冷却器と、エンジンに供給される吸気を、前記冷却液冷却器で冷却された冷却液を用いて冷却する吸気冷却器と、エアーコンディショナの冷媒を、前記冷却液冷却器で冷却された冷却液を用いて冷却する冷媒冷却器とを有し、前記冷媒冷却器が、前記吸気冷却器で冷却された冷却液を用いて前記エアーコンディショナの冷媒を冷却するように構成されている車両用熱交換システムの例である。 The above-described vehicle heat exchange system 1 includes a coolant cooler that cools a coolant, and an intake cooler that cools intake air supplied to an engine using the coolant cooled by the coolant cooler. And a refrigerant cooler that cools the refrigerant of the air conditioner using the cooling liquid cooled by the cooling liquid cooler, wherein the refrigerant cooler cools the cooling liquid cooled by the intake air cooler. 1 is an example of a vehicle heat exchange system configured to be used to cool a refrigerant of the air conditioner.
なお、前記冷媒冷却器は、前記吸気冷却器から出てきた冷却液の温度に応じて(たとえば、前記吸気冷却器から出てきた冷却液の温度が前記吸気冷却器に入る冷却液の温度よりも低い場合に)、前記吸気冷却器で冷却された冷却液をも用いて前記エアーコンディショナの冷媒を冷却するように構成されている。 In addition, the refrigerant cooler is configured to change the temperature of the coolant flowing out of the intake air cooler according to the temperature of the coolant flowing out of the intake air cooler. Is low), the refrigerant in the air conditioner is also cooled using the cooling liquid cooled by the intake air cooler.
1 車両用熱交換システム
3 第1の冷却液冷却器
5 吸気冷却器
7 冷媒冷却器
11、11A、11B 吸気
13 冷却液流路
15 冷却液流れ形態調整部
17 第1の冷却液流路
19 第2の冷却液流路
21 第3の冷却液流路
23 第1の分流部(第1の部位)
25 第2の部位
27 第2の分流部(第3の部位)
29 第4の部位
31 流量調整弁
33 流量調整弁
35 第1の温度検出部
37 第2の温度検出部
39 第3の温度検出部
41 第2の冷却液冷却器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchange system for
25
29
Claims (8)
エンジンに供給される吸気を、前記冷却液を用いて冷却する吸気冷却器と、
エアーコンディショナの冷媒を、前記冷却液を用いて冷却する冷媒冷却器と、
前記第1の冷却液冷却器と前記吸気冷却器と前記冷媒冷却器とに前記冷却液を流すために、前記第1の冷却液冷却器と前記吸気冷却器と前記冷媒冷却器とをつないでいる冷却液流路と、
前記冷却液流路に設けられ、前記第1の冷却液冷却器から出てきた冷却液を分流する第1の分流部と、
前記冷却液流路に設けられ、前記吸気冷却器から出てきた冷却液を分流する第2の分流部と、
前記冷却液流路における前記冷却液の流れが、第1の流れ形態、第2の流れ形態の少なくともいずれかの形態になるように調整する冷却液流れ形態調整部と、
を有し、
前記第1の流れの形態は、前記第1の分流部で分流された一方の冷却液を前記吸気冷却器に流し、前記吸気冷却器から出てきた冷却液と前記第1の分流部で分流された他方の冷却液とを合流して前記冷媒冷却器に流す形態であり、
前記第2の形態は、前記第1の分流部で分流された一方の冷却液を前記吸気冷却器に流し、前記第1の分流部で分流された他方の冷却液を前記冷媒冷却器に流す形態であることを特徴とする車両用熱交換システム。 A first coolant cooler for cooling the coolant,
An intake air cooler that cools intake air supplied to the engine using the cooling liquid,
A refrigerant cooler that cools the refrigerant of the air conditioner using the cooling liquid,
In order to make the coolant flow through the first coolant cooler, the intake cooler, and the refrigerant cooler, the first coolant cooler, the intake cooler, and the coolant cooler are connected. Cooling fluid flow path,
A first branch portion provided in the coolant flow path, for branching the coolant flowing out of the first coolant cooler;
A second branch portion provided in the coolant channel, for branching the coolant flowing out of the intake air cooler;
A coolant flow mode adjusting unit that adjusts the flow of the coolant in the coolant channel to be at least one of a first flow mode and a second flow mode;
Has,
The form of the first flow is such that one of the coolants diverted in the first diverting portion flows into the intake air cooler, and the coolant flowing out of the intake chiller is divided by the first branch portion in the first cooling portion It is a form of merging with the other cooling liquid and flowing to the refrigerant cooler,
In the second mode, one of the coolants diverted by the first diverter flows into the intake air cooler, and the other coolant diverted by the first diverter flows into the refrigerant cooler. A heat exchange system for a vehicle, wherein the heat exchange system is in a form.
前記第1の冷却液冷却器から出てきた冷却液を前記第1の分部で分流するときに、前記冷却液流れ形態調整部は、前記第1の分部での分流における一方の冷却液の量と前記第1の分部での分流における他方の冷却液の量との比を、調整自在に構成されていることを特徴とする車両用熱交換システム。 The vehicle heat exchange system according to claim 1,
When the coolant flowing out of the first coolant cooler is divided by the first branch, the coolant flow form adjusting unit is configured to control one of the coolants in the first branch. A heat exchange system for a vehicle, wherein a ratio between the amount of the second coolant and the amount of the other coolant in the first branch is adjustable.
前記第1の冷却液冷却器で冷却された冷却液の温度を検出する第1の温度検出部と、
前記吸気冷却器に入る吸気の温度を検出する第2の温度検出部と、
を有し、前記冷却液流れ形態調整部は、前記第1の温度検出部が検出した温度と前記第2の温度検出部が検出した温度とに応じて、前記冷却液の流れの形態を調整するように構成されていることを特徴とする車両用熱交換システム。 The vehicle heat exchange system according to claim 1 or 2,
A first temperature detection unit that detects a temperature of the coolant cooled by the first coolant cooler;
A second temperature detector for detecting a temperature of intake air entering the intake air cooler;
The coolant flow form adjusting unit adjusts the form of the coolant flow according to the temperature detected by the first temperature detecting unit and the temperature detected by the second temperature detecting unit. A heat exchange system for a vehicle, wherein
前記吸気冷却器から出てきて前記エンジンに入る吸気の温度を検出する第3の温度検出部を有し、
前記冷却液流れ形態調整部は、前記第3の温度検出部が検出した温度に応じて、前記冷却液の流れの形態を調整するように構成されていることを特徴とする車両用熱交換システム。 The heat exchange system for a vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A third temperature detector that detects a temperature of intake air coming out of the intake air cooler and entering the engine;
The heat exchange system for a vehicle, wherein the coolant flow form adjusting unit is configured to adjust the form of the coolant flow according to the temperature detected by the third temperature detecting unit. .
前記冷却液を冷却する第2の冷却液冷却器を有し、
前記第1の冷却液冷却器から出てきた冷却液であって前記分流部で分流された他方の冷却液が、前記冷媒冷却器に入る前に、前記第2の冷却液冷却器で冷却されるように構成されていることを特徴とする車両用熱交換システム。 The vehicle heat exchange system according to any one of claims 1 to 4,
A second coolant cooler for cooling the coolant,
The other coolant that is the coolant that has flowed out of the first coolant cooler and that has been diverted in the diverter is cooled by the second coolant cooler before entering the refrigerant cooler. A heat exchange system for a vehicle, wherein the heat exchange system is configured to be configured as follows.
エンジンに供給される吸気を、前記冷却液を用いて冷却する吸気冷却器と、
エアーコンディショナの冷媒を、前記冷却液を用いて冷却する冷媒冷却器と、
前記冷却液冷却器から出てきた冷却液を前記吸気冷却器と前記冷媒冷却器とに流すために、途中にある第1の部位で分岐しており、前記冷却液冷却器と前記吸気冷却器と前記冷媒冷却器とをつないでいる第1の冷却液流路と、
前記吸気冷却器と前記冷媒冷却器とから出てきた冷却液を前記冷却液冷却器に流すために、途中にある第2の部位で分岐しており、前記冷却液冷却器と前記吸気冷却器と前記冷媒冷却器とをつないでいる第2の冷却液流路と、
前記吸気冷却器から出てきた冷却液を前記冷媒冷却器に流すために、前記第2の冷却液流路の途中であって前記吸気冷却器と前記第2の部位との間の第3の部位と、前記第1の冷却液流路の途中であって前記第1の部位と前記冷媒冷却器との間の第4の部位とをつないでいる第3の冷却液流路と、
を有することを特徴とする車両用熱交換システム。 A coolant cooler for cooling the coolant,
An intake air cooler that cools intake air supplied to the engine using the cooling liquid,
A refrigerant cooler that cools the refrigerant of the air conditioner using the cooling liquid,
In order to allow the coolant coming out of the coolant cooler to flow to the intake cooler and the coolant cooler, a branch is made at a first portion in the middle of the coolant cooler and the coolant cooler. And a first coolant flow path connecting the refrigerant cooler; and
In order to allow the coolant coming out of the intake air cooler and the coolant cooler to flow to the coolant cooler, the coolant branches off at a second portion on the way, and the coolant cooler and the intake cooler And a second coolant flow path connecting the refrigerant cooler and
In order to allow the coolant coming out of the intake air cooler to flow to the refrigerant cooler, a third fluid between the intake air cooler and the second part is located in the middle of the second coolant flow path. A portion, a third coolant flow path in the middle of the first coolant flow path and connecting a fourth portion between the first portion and the refrigerant cooler;
A heat exchange system for a vehicle, comprising:
前記吸気冷却器から前記冷媒冷却器に向かって前記第3の冷却液流路を流れる冷却液の量を調整する流量調整弁を有することを特徴とする車両用熱交換システム。 The heat exchange system for a vehicle according to claim 6,
A heat exchange system for a vehicle, comprising: a flow control valve that controls an amount of a coolant flowing through the third coolant channel from the intake cooler toward the coolant cooler.
エンジンに供給される吸気を、前記冷却液冷却器で冷却された冷却液を用いて冷却する吸気冷却器と、
エアーコンディショナの冷媒を、前記冷却液冷却器で冷却された冷却液を用いて冷却する冷媒冷却器と、
を有し、前記冷媒冷却器が、前記吸気冷却器で冷却された冷却液を用いて前記エアーコンディショナの冷媒を冷却するように構成されていることを特徴とする車両用熱交換システム。
A coolant cooler for cooling the coolant,
An intake air cooler that cools intake air supplied to the engine using a cooling liquid cooled by the cooling liquid cooler;
A refrigerant cooler that cools the refrigerant of the air conditioner using the cooling liquid cooled by the cooling liquid cooler,
Wherein the refrigerant cooler is configured to cool the refrigerant of the air conditioner using a cooling liquid cooled by the intake air cooler.
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JP2018137669A JP2020016155A (en) | 2018-07-23 | 2018-07-23 | Vehicle heat exchange system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115341990A (en) * | 2022-08-19 | 2022-11-15 | 奇瑞汽车股份有限公司 | Engine air intake cooling device and vehicle |
-
2018
- 2018-07-23 JP JP2018137669A patent/JP2020016155A/en active Pending
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