JP2021156234A - 熱管理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
次いで、低温ラジエータ41及び高温ラジエータ75の構成について説明する。上記した回路図では、図面の見易さを優先して、低温ラジエータ41と高温ラジエータ75とが互いに離れた位置で示されている。しかしながら、図2に示すように、低温ラジエータ41と高温ラジエータ75とは、ラジエータユニット200として、一体的に配置されている。ラジエータユニット200は、フレーム202と、複数のフィン204と、複数の高温用パイプ206と、複数の低温用パイプ208と、を備える。フレーム202は、ラジエータユニット200の外枠を構成する。フレーム202には、高温ラジエータ経路36と、接続経路16、17と、が取り付けられている。
暖房動作では、制御装置80が、図4に示すように熱管理装置100の各部を制御する。第3熱回路30では、三方弁73がコンデンサ経路32とヒータコア経路34を接続するように制御され、ポンプ72が作動する。したがって、コンデンサ経路32とヒータコア経路34によって構成される循環流路102に熱媒体が循環する。第2熱回路20では、三方弁65がコンデンサ経路26とチラー経路22を接続するように制御され、コンプレッサ66が作動する。したがって、コンデンサ経路26とチラー経路22によって構成される循環流路104に熱媒体が循環する。第1熱回路10では、三方弁49がチラー経路15と接続経路16を接続するように制御され、ポンプ53が作動する。ポンプ48は停止状態とされる。したがって、チラー経路15、接続経路16、低温ラジエータ経路11、及び、接続経路17によって構成される循環流路106に熱媒体が循環する。
冷房動作では、制御装置80が、図5に示すように熱管理装置100の各部を制御する。第3熱回路30では、三方弁73がコンデンサ経路32と高温ラジエータ経路36を接続するように制御され、ポンプ72が作動する。したがって、コンデンサ経路32と高温ラジエータ経路36によって構成される循環流路108に熱媒体が循環する。第2熱回路20では、三方弁65がコンデンサ経路26とエバポレータ経路24を接続するように制御され、コンプレッサ66が作動する。したがって、コンデンサ経路26とエバポレータ経路24によって構成される循環流路110に熱媒体が循環する。冷房動作には、第1熱回路10は関与しない。
バッテリ冷却動作は、バッテリ51の温度が基準値以上の温度まで上昇したときに実行される。バッテリ冷却動作では、制御装置80が、図6に示すように熱管理装置100の各部を制御する。第3熱回路30では、コンデンサ経路32と高温ラジエータ経路36によって構成される循環流路108に熱媒体が循環するように三方弁73とポンプ72が制御される。第2熱回路20では、コンデンサ経路26とチラー経路22によって構成される循環流路104に熱媒体が循環するように三方弁65とコンプレッサ66が制御される。第1熱回路10では、三方弁49がチラー経路15とバッテリ経路14を接続するように制御され、ポンプ53が作動する。したがって、チラー経路15とバッテリ経路14によって構成される循環流路112に熱媒体が循環する。
電気機器冷却動作は、SPU46、PCU47、及び、トランスアクスル43が内蔵するモータの動作中に実行される。また、電気機器冷却動作は、SPU46、PCU47、及び、モータのいずれかの温度が基準値を超えたときに実行されてもよい。電気機器冷却動作では、制御装置80が、図7に示すように熱管理装置100の各部を制御する。電気機器冷却動作には、第3熱回路30と第2熱回路20は関与しない。第1熱回路10では、三方弁42が電気機器経路13と低温ラジエータ経路11を接続するように制御され、ポンプ48が作動する。したがって、電気機器経路13と低温ラジエータ経路11によって構成される循環流路114に熱媒体が循環する。また、電気機器冷却動作では、オイルポンプ44が作動し、オイル循環路18内のオイルが循環する。
車両用機器加熱動作は、バッテリ加熱動作と、ユニット加熱動作と、を含む。バッテリ加熱動作は、バッテリ51の温度が基準値以下の温度であるときに実行される。ユニット加熱動作は、SPU46、PCU47及びトランスアクスル43のいずれかの温度が基準値以下の温度であるときに実行される。また、車両用機器加熱動作は、車両が停車している状態から走行を開始するとき、あるいは、車両の停車中に実行されてもよい。また、あるいは、車両用機器加熱動作は、車両外側の外気温と停車されていた期間とに応じて、実行されてもよい。
バッテリ加熱動作では、制御装置80が、図8に示すように熱管理装置100の各部を制御する。バッテリ加熱動作には、第2熱回路20は関与しない。第3熱回路30では、コンデンサ経路32と高温ラジエータ経路36によって構成される循環流路108に熱媒体が循環するように三方弁73とポンプ72が制御される。第1熱回路10では、三方弁49が、チラー経路15とバッテリ経路14を接続する状態と、チラー経路15と接続経路16を接続する状態と、が交互に成立するように、切り換えられ、ポンプ53が作動する。したがって、チラー経路15とバッテリ経路14によって構成される循環流路112に熱媒体が循環する状態と、チラー経路15、接続経路16、低温ラジエータ経路11、及び、接続経路17によって構成される循環流路106に熱媒体が循環する状態と、が交互に切り換えられる。
ユニット加熱動作では、制御装置80が、図9に示すように熱管理装置100の各部を制御する。ユニット加熱動作には、第2熱回路20は関与しない。第3熱回路30では、バッテリ加熱動作と同様に動作する。第1熱回路10では、三方弁42が電気機器経路13と低温ラジエータ経路11を接続するように制御され、ポンプ48が作動する。したがって、電気機器経路13と低温ラジエータ経路11によって構成される循環流路114に熱媒体が循環する。また、ユニット加熱動作では、オイルポンプ44が作動し、オイル循環路18内のオイルが循環する。
第1熱回路10が「第1熱回路」の一例であり、第3熱回路30が「第2熱回路」の一例である。低温ラジエータ41が「第1ラジエータ」の一例であり、高温ラジエータ75が「第2ラジエータ」の一例である。バッテリ51、トランスアクスル43、SPU46、PCU47が「車両用機器」の一例である。ヒータコア74は、「暖房器」の一例であり、ヒータ71が「ヒータ」の一例である。
(1)上記の実施形態では、バッテリ経路14にバッテリ経路14内の熱媒体を加熱するための専用のヒータは配置されていない。しかしながら、変形例では、バッテリ経路14にバッテリ経路14内の熱媒体を加熱するヒータが配置されていてもよい。このヒータは、バッテリ加熱動作によるバッテリへの加熱が不足している場合に補助的に用いられるヒータであってもよい。
20 :第2熱回路
30 :第3熱回路
41 :低温ラジエータ
43 :トランスアクスル
44 :オイルポンプ
45 :オイルクーラ
49 :三方弁
51 :バッテリ
74 :ヒータコア
75 :高温ラジエータ
80 :制御装置
100 :熱管理装置
200 :ラジエータユニット
206 :高温用パイプ
208 :低温用パイプ
Claims (4)
- 車両に搭載される熱管理装置であって、
第1熱媒体が循環する第1熱回路と、
第2熱媒体が循環する第2熱回路と、
前記第1熱回路に配置される第1ラジエータと、
前記第2熱回路に配置される第2ラジエータと、
前記第1熱媒体と熱交換を行う車両用機器と、を備え、
前記第1ラジエータと前記第2ラジエータとは、前記第1ラジエータを流れる前記第1熱媒体と前記第2ラジエータを流れる前記第2熱媒体とが熱交換可能に配置されており、
前記第2ラジエータに流入する前記第2熱媒体の温度が、前記第1ラジエータに流入する前記第1熱媒体の温度よりも高い場合に、前記第1熱媒体と前記第2熱媒体との熱交換によって、前記第1ラジエータを流れる前記第1熱媒体を加熱し、
前記第1熱媒体は、前記車両用機器との熱交換によって、前記車両用機器を加熱する、熱管理装置。 - 前記第2ラジエータは、前記第1ラジエータよりも、前記車両の前側に配置されている、請求項1に記載の熱管理装置。
- 前記第2熱媒体を加熱するヒータと、
前記第2熱媒体を熱源として前記車両の室内を暖房する暖房器と、をさらに備える、請求項1又は2に記載の熱管理装置。 - 前記車両用機器は、前記車両の駆動用モータに電力を供給するバッテリと、トランスアクスルと、の少なくとも一方を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の熱管理装置。
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