JP2022015936A

JP2022015936A - 車両用熱交換システム

Info

Publication number: JP2022015936A
Application number: JP2020119120A
Authority: JP
Inventors: 悠暉大原; Yuki Ohara
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2020-07-10
Filing date: 2020-07-10
Publication date: 2022-01-21
Also published as: US11571949B2; US20220009310A1

Abstract

【課題】低外気の環境であっても暖房の効きを落とすことなく、高電圧ヒーター等の電力消費による航続距離の低下を抑えることができる車両用熱交換システムを提供する。
【解決手段】冷却液循環回路１００のラジエータ１１０の車両後方側に、冷媒循環回路２００の室外熱交換器２１０を配置し、パワーユニット１３０を冷却前の冷却液の液温を検出し、検出された液温が所定の温度以上であった場合には、冷却液循環回路１００内の循環流量を維持または増量し、検出された液温が所定の温度未満であった場合には、冷却液循環回路１００内の循環流量を減量することにより、冷媒循環回路２００の室外熱交換器２１０において、冷媒に対して適切に吸熱をさせ、空調設備側の高電圧ヒーター等の消費電力を抑え、低外気の環境であっても暖房の効きを落とすことなく、航続距離の低下を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用熱交換システム、特に、動力に電気を用いる車両に搭載された車両用熱交換システムに関する。

近年、電気自動車（ＥＶ車）やハイブリッド車両（ＨＶ車）が実用化されるにつれて、これらの車両に搭載されるバッテリの容量が大きくなり、出力電圧も高くなってきている。また、このバッテリから供給される電力は、車両の走行用だけでなく、空調装置などでも使用される。

そして、電気自動車やハイブリッド車両では、バッテリの充電時や放電時に熱が発生するので、このような場合にはバッテリが高温になることがあり、バッテリ性能の確保のためにバッテリを冷却することが必要となる。そこで、バッテリの温度を検出し、バッテリ温度が予め設定した上限温度を上回るとバッテリ冷却器に冷媒を流通させ、バッテリ温度が予め設定した下限温度を下回るとバッテリ冷却器の冷媒の流通を停止させるバッテリ冷却装置が提案されている。

また、上記バッテリ冷却装置では、冷媒をバッテリ冷却器に流している間は、冷媒が空調装置側に流れないようになっているので、バッテリ冷却時に空調装置の冷房能力が低下してしまうので、冷媒路に分流路を設け、この冷媒路に分流路に流す冷媒の量を調整するようにしたバッテリの冷却装置も提案されている（特許文献１参照）。

ここで、上記のようなバッテリ冷却装置を搭載した車両の空調装置では、ヒートポンプシステムを利用した車両用空調装置が採用されている。この種の車両用空調装置では、コンプレッサ（圧縮機）、室内コンデンサ（室内熱交換器）、室外熱交換器等による循環回路内を、冷媒を循環させることにより、少ないエネルギーで冷熱・温熱を得ることができるようになっている。

例えば、車両用空調装置の暖房運転では、冷媒が膨張弁で膨張され、温度が低下した冷媒が室外熱交換器に送られる。室外熱交換器では、冷媒が外気から吸熱して、コンプレッサに吸入される。コンプレッサでは、冷媒を圧縮し、コンプレッサから吐出される高温高圧の冷媒が、室内コンデンサに送られる。空調空気は、室内コンデンサを通過することにより加熱され、暖房として車室内に供給される。室内コンデンサにおいて放熱された冷媒は、再び膨張弁で膨張される。したがって、車両用空調装置の冷媒は、室外熱交換器で外気から吸熱する必要がある。

特開２０１２－２４８３９３号公報

しかしながら、暖房が必要な状況では、一般的に外気の温度は低いため、室外熱交換器を通過する風温が低く、冷媒が吸熱できる熱量が少ない状況である。そのため、外気が低いほどヒートポンプの性能が低下してしまい、不足した熱量を、高電圧ヒーターを稼働させて補わなくてはならず、車両走行用の電力が高電圧ヒーターの稼働のためにまわされてしまい、車両の航続距離の減少に繋がってしまうという問題点があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、低外気の環境であっても暖房の効きを落とすことなく、高電圧ヒーター等の電力消費による航続距離の低下を抑え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課題とする。

本発明に係る車両用熱交換システムは、車両を走行させるための電動ユニットを冷却する冷却液が、ポンプによって循環される冷却液循環回路と、室内暖房のための冷媒を循環させる冷媒循環回路と、前記ポンプが冷却液循環回路内を循環させる前記冷却液の循環流量を制御するポンプ制御部と、前記電動ユニットを冷却前の前記冷却液の液温を検出する液温検出部と、を備え、
前記冷却液循環回路は、前記電動ユニットを冷却した前記冷却液に放熱させるラジエータと、を有し、前記冷媒循環回路は、前記ラジエータの車両後方側に、前記冷媒に外気から吸熱させる室外熱交換器と、を有し、前記ポンプ制御部は、前記液温検出部に検出された前記液温が所定の温度以上であった場合には、前記冷却液循環回路内の循環流量を維持または増量し、前記液温検出部に検出された前記液温が所定の温度未満であった場合には、前記冷却液循環回路内の循環流量を減量する、ことを特徴とする。

また、本発明に係る車両用熱交換システムは、前記冷媒による加熱によって車室送出用の空調空気の温度が設定温度まで昇温できない場合に、前記空調空気を昇温させる高電圧ヒーターと、を備え、
前記ポンプ制御部は、前記電動ユニットが動作する際に消費する走行用電力と、前記高電圧ヒーターが前記空調空気を設定温度まで昇温させる際に消費する暖気用電力と、を算出し、前記走行用電力と前記暖気用電力との和が最も小さくなる時の水温を前記所定の温度とする、ようにしてもよい。

本発明によれば、低外気の環境であっても暖房の効きを落とすことなく、高電圧ヒーター等の電力消費による航続距離の低下を抑え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。

本発明の実施の形態における車両用熱交換システムの概略を示すブロック図である。パワーユニットの始動から時間経過による冷却水流量と冷却水温の変化を示すグラフである。電動ウォーターポンプの稼働制御処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態における車両用熱交換システムの概略を示すブロック図である。また、図２は、パワーユニットの始動から時間経過による冷却水流量と冷却水温の変化を示すグラフである。また、図３は、電動ウォーターポンプの稼働制御処理を示すフローチャートである。

図１に示すように、本実施の形態における車両用熱交換システム１は、冷却液循環回路１００と、冷媒循環回路２００と、水温計３００と、ＥＣＵ４００と、を備えている。

（冷却液循環回路１００）
冷却液循環回路１００は、後述するパワーユニット１３０（電動ユニット）を冷却するための冷却水が循環する回路である。また、冷却液循環回路１００は、ラジエータ１１０と、電動ウォーターポンプ１２０と、パワーユニット１３０と、を備えている。冷却液循環回路１００では、電動ウォーターポンプ１２０によって、冷却水が、電動ウォーターポンプ１２０、パワーユニット１３０、ラジエータ１１０を結ぶ経路を循環する。
なお、本実施の形態では、冷却液循環回路１００内を循環し、パワーユニット１３０を冷却するものとして、冷却水を用いたが、これに限らず、その他の冷却液等であってもよい。

（ラジエータ１１０）
ラジエータ１１０は、車両の前方に設けられ、熱くなった冷却水を放熱させて冷却するものである。具体的には、ラジエータ１１０は、車両前方からの走行風、また、図示しないラジエータファンによる風が当てられる。パワーユニット１３０で水温が上昇した冷却水は、ラジエータ１１０に流入し、ラジエータ１１０内（ラジエータ１１０内の流路）で走行風などによって冷却される。温度が下がった冷却水は、電動ウォーターポンプ１２０を介して、パワーユニット１３０へと循環される。なお、冷却水から熱を奪った走行風などは、温度が上昇して、ラジエータ１１０の後方へ流される。

（電動ウォーターポンプ１２０）
電動ウォーターポンプ１２０は、冷却水を、冷却液循環回路１００内で循環させるものである。すなわち、電動ウォーターポンプ１２０は、ラジエータ１１０から取り込んだ冷却水を、パワーユニット１３０へと送出させ、冷却液循環回路１００内で循環させる。なお、電動ウォーターポンプ１２０は、図示しない走行用バッテリから電力が供給される。

（パワーユニット１３０）
パワーユニット１３０は、車両を走行させるためのものである。例えば、パワーユニット１３０として、モーター、充電器、変圧器等が挙げられる。

（冷媒循環回路２００）
冷媒循環回路２００は、室内暖房のための冷媒が循環する回路である。また、冷媒循環回路２００は、室外熱交換器２１０と、コンプレッサ２２０（圧縮機）と、コンデンサ２３０（室内熱交換器）と、を備えている。

（室外熱交換器２１０）
室外熱交換器２１０は、冷媒循環回路２００の外部の外気から、冷媒に吸熱させるものである。具体的には、室外熱交換器２１０は、車両前方の外気と冷媒との間で熱交換を行う。このとき、冷媒の温度が高いと、外気から熱が受け取れないので、コンデンサ２３０から送出された冷媒は、膨張弁により減圧されて低温となっている。

しかしながら、外気の温度が十分に高くないと、冷媒が吸熱することができない。そのため、室外熱交換器２１０の車両前方側に、ラジエータ１１０を設けている。これにより、走行風などが、ラジエータ１１０によって温度が上昇されて、室外熱交換器２１０に当てられるので、冷媒の吸熱量を高めることができる。ただし、ラジエータ１１０を前方に設けただけでは、ラジエータ１１０を通ってきた走行風などが低温であると、上記のように、冷媒が十分に吸熱することができない。

（コンプレッサ２２０）
コンプレッサ２２０は、冷媒循環回路２００を循環する冷媒を圧縮するものである。コンプレッサ２２０は、室外熱交換器２１０で吸熱された冷媒を、昇圧、昇温して、室内空気よりも高い温度にする。

（コンデンサ２３０）
コンデンサ２３０は、冷媒と空調空気との熱交換を行う熱交換器であり、この熱交換により、室内に放出する空調空気（車室送出用の空調空気）を暖めることができる。すなわち、コンデンサ２３０は、コンプレッサ２２０から送出された高温の冷媒に、空調空気を当てて、空調空気を暖めて、車室内に放出するものである。

なお、コンデンサ２３０による熱交換により、空調空気を設定温度まで暖められない場合には、走行用バッテリの電力により、高電圧ヒーターを稼働させて、空調空気を所定温度まで上げなければならない。
高電圧ヒーターは、空調空気を加熱する補助暖房用のヒーターとして用いられ、例えば、コンデンサ２３０を通過後の空調空気を設定温度まで加熱する。高電圧ヒーターは、例えば、バッテリの電気を電気抵抗（ヒーター）に通して熱を発生させるＰＴＣヒーターである。加熱方法としては、空気を直接加熱する方法が一般的に用いられる。なお、加熱方法として、水を加熱して温水で間接的に空気を暖める方法を用いてもよい。また、空調空気の加熱は、コンデンサ２３０を通過後に限らず、また、冷媒を直接暖めて、空調空気の温度を高めるようにしてもよい。

（水温計３００）
水温計３００は、冷却液循環回路１００の電動ウォーターポンプ１２０とパワーユニット１３０との間の冷却水の水温（液温）を検出するものである。すなわち、水温計３００は、冷却液循環回路１００内を循環する冷却水におけるパワーユニット１３０を冷却する前の水温を検出するものである。

（ＥＣＵ４００）
ＥＣＵ４００は、車両の制御を統括するものであり、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵにより実行される制御プログラム、データテーブル、各コマンドやデータ等の記憶を行うＲＯＭ（Read Only Memory）、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）および入出力インターフェース回路を備えている。

また、ＥＣＵ４００は、電動ウォーターポンプ１２０が冷却液循環回路１００内を循環させる冷却水の循環流量を制御する。
なお、本実施の形態では、電動ウォーターポンプ１２０の制御を、車両全体を統括するＥＣＵ４００で行うようにしているが、これに限らず、電動ウォーターポンプ１２０を制御するポンプ制御部を、ＥＣＵ４００とは別に持つようにしてもよい。また、ＥＣＵ４００が、電動ウォーターポンプ１２０が循環させる冷却水の循環流量を制御するので、室外熱交換器２１０を冷房に使用する際にも、室外熱交換器２１０の車両前方側にラジエータ１１０が配置されて、室外熱交換器２１０の前方の外気の温度が上昇することによる影響を最小限にとどめることができる。例えば、室外熱交換器２１０を冷房に使用する場合には、ＥＣＵ４００が、電動ウォーターポンプ１２０が循環させる冷却水の循環流量を、パワーユニット１３０がオーバーヒートしない最低限の流量に制限することにより、ラジエータ１１０における熱交換量を減らし、室外熱交換器２１０の前方の外気温度が上昇することによる影響を最小限にとどめることができる。

次に、冷却液循環回路１００内を流れる冷却水の循環について、説明する。

電動ウォーターポンプ１２０が作動されると、冷却水がパワーユニット１３０に送出される。パワーユニット１３０に送出された冷却水は、パワーユニット１３０の各部を冷却し、高温となって、ラジエータ１１０に与えられる。ラジエータ１１０に与えられた冷却水は、走行風などによって放熱、冷却され、冷却された冷却水は、再び、電動ウォーターポンプ１２０によって、パワーユニット１３０に送出される。
なお、ラジエータ１１０で冷却水が冷却される際に、走行風に熱が与えられ、温度が高められた走行風等が、室外熱交換器２１０に与えられる。

次に、冷媒循環回路２００内を流れる冷媒の循環について、説明する。

室外熱交換器２１０で吸熱された冷媒は、コンプレッサ２２０によって、圧縮され、昇温される。そして、コンプレッサ２２０で高温となった冷媒は、コンデンサ２３０において、空調空気と熱交換される。コンデンサ２３０において、空調空気が、冷媒と熱交換されることにより、車室内の空気を暖めることができる。一方、コンデンサ２３０において放熱された冷媒は、膨張弁により減圧され、さらに低温となる。そして、この低温の冷媒は、室外熱交換器２１０において、外気から吸熱される。

このとき、室外熱交換器２１０の車両前方側にラジエータ１１０が配置されているため、ラジエータ１１０を通って高温となった走行風などが室外熱交換器２１０に当たり、冷媒の吸熱量を高めることができる。ただし、ラジエータ１１０を通ってきた走行風などが低温であると、冷媒が十分に吸熱できなくなってしまう。

次に、冷却液循環回路１００内を流れる冷却水流量と冷却水温との関係について、説明する。
図２は、パワーユニット１３０の始動から時間経過による冷却水流量と冷却水温の変化を示すグラフである。

パワーユニット１３０は、始動から時間経過に伴って温度が上昇する。このため、冷却液循環回路１００に冷却水を循環させて、冷却水によりパワーユニット１３０を冷却する必要があり、また、時間経過とともに冷却水の流量を増加させる必要がある。また、図２の曲線ａに示すように、冷却水の流量は、所定値（流量下限値）以上流さないと、パワーユニット１３０がオーバーヒートしてしまう。ただし、パワーユニット１３０の始動直後は、冷えており、暖気促進領域であるので、冷却水の流量は「０」であってもよい。
なお、冷却水流量は、電動ウォーターポンプ１２０の稼働量によって決定される。したがって、冷却水流量を増やすほど、使用電力量が上がることとなる。ただし、パワーユニット１３０が熱くなりすぎると、オーバーヒートせずとも、稼働効率が悪化するので、暖気促進領域以外では、所定の冷却は必要である。

また、曲線ｂに示すように、冷却水の流量は、所定値（流量上限値）以上流してしまうと、パワーユニット１３０の過冷却となってしまう。すなわち、パワーユニット１３０を冷却しすぎてしまうと、内部のオイル等の粘性が上がってしまい、パワーユニット１３０の動きが悪くなってしまう。
このように、冷却水流量を上げると、電動ウォーターポンプ１２０の稼働量が上がり、使用電力量が上がるばかりではなく、パワーユニット１３０の動きも悪くなってしまう。

また、冷却水の水温が低くなると、ラジエータ１１０を通過した走行風などの温度も上がらないこととなる。すなわち、ラジエータ１１０を通過した走行風などの温度が上がらないと、室外熱交換器２１０で冷媒に十分に吸熱させることができなくなり、高電圧ヒーターを稼働させなければならなくなる。このため、高電圧ヒーターを稼働させるための電力が必要となる。

したがって、冷却水流量が下限値（曲線ａ）と上限値（曲線ｂ）との範囲内で、曲線ｃに示すように、パワーユニット１３０の出力が効率よく発揮でき、パワーユニット１３０が動作する際に消費する走行用電力と、高電圧ヒーターが消費する暖気用電力と、を算出し、走行用電力と暖気用電力との和が最も小さくなるように、電動ウォーターポンプ１２０の稼働量を制御する。

例えば、水温計３００から冷却水温情報を取得し、モーター回転数から発熱量推定を行い、パワーユニット１３０側として必要な流量の上下限値内で、空調に効率の良い流量を流す。また、ラジエータ１１０の入り口に水温計を設置し、ポンプ回転数から算出される流量と外気風温、車速（風速）の情報を組み合わせてラジエータ１１０の通過風温の推定を行い、室外熱交換器２１０にとって効率の良い風温となるように、ポンプ流量制御を行う。また、室外熱交換器２１０へ外気よりも暖かい空気を当てるため、冷却水温が外気より「＋５℃」以上になるまで電動ウォーターポンプ１２０の駆動を禁止し、効果が薄い領域での無駄なポンプ駆動を防止する。

以下、ＥＣＵ４００による電動ウォーターポンプ１２０の稼働制御について、説明する。図３は、ＥＣＵ４００による電動ウォーターポンプ１２０の稼働制御処理を示すフローチャートである。
ＥＣＵ４００は、以下の電動ウォーターポンプ１２０の稼働制御処理を所定の時間ごとに繰り返し行う。

電動ウォーターポンプ１２０の稼働制御処理では、まず、ＥＣＵ４００は、暖房運転中であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ＥＣＵ４００は、暖房運転中であると判定した場合（ステップＳ１１でＹＥＳと判定）には、ステップＳ１２に処理を移行し、暖房運転中ではないと判定した場合（ステップＳ１１でＮＯと判定）には、本稼働制御処理を終了する。なお、暖房運転中以外の電動ウォーターポンプ１２０の稼働制御については、他の処理で行うものとする。例えば、冷却水の流量下限値よりも冷却水流量が多く、冷却水の流量上限値よりも冷却水流量が少なくなるように、電動ウォーターポンプ１２０の稼働制御を行う。

次に、ＥＣＵ４００は、暖房運転中であると判定した場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）には、冷却水の水温検出を行う。具体的には、ＥＣＵ４００は、水温計３００が検出したパワーユニット１３０を冷却前の冷却水の水温を取得する（ステップＳ１２）。

次いで、ＥＣＵ４００は、検出した水温が設定水温以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ここで、設定水温とは、パワーユニット１３０が動作する際に消費する走行用電力と、空調において高電圧ヒーターが室内温度を設定水温まで昇温する際に消費する暖気用電力と、の和が最小値となるときの水温を示す。この設定水温は、パワーユニット１３０の稼働時間とともにも変化する。なお、この設定水温は、パワーユニット１３０に対して最適な値を、ＥＣＵ４００のＲＯＭに予め記憶しておく。

ＥＣＵ４００は、検出した水温が設定水温以上であると判定した場合（ステップＳ１３でＹＥＳと判定）には、ステップＳ１４に処理を移行し、検出した水温が設定水温以上でない（検出した水温が設定水温未満である）と判定した場合（ステップＳ１３でＮＯと判定）には、ステップＳ１７に処理を移行する。

次に、ＥＣＵ４００は、検出した水温が設定水温であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。なお、この判定では、設定水温の値は、ある程度の幅をもった値であってもよい。例えば、設定水温が「６０℃」であったとしても、「６０℃」～「６５℃」の範囲を設定水温としてもよいし、「５９℃」～「６１℃」の範囲を設定水温としてもよい。

ＥＣＵ４００は、検出した水温が設定水温であると判定した場合（ステップＳ１４でＹＥＳと判定）には、ステップＳ１５に処理を移行し、検出した水温が設定水温でない、すなわち、検出した水温が設定水温を超えていると判定した場合（ステップＳ１４でＮＯと判定）には、ステップＳ１６に処理を移行する。

次に、ＥＣＵ４００は、検出した水温が設定水温であると判定した場合（ステップＳ１４でＹＥＳと判定）には、電動ウォーターポンプ１２０に対して冷却水流量を維持させる処理を行う（ステップＳ１５）。
ここでは、パワーユニット１３０が動作する際に消費する走行用電力と、空調において高電圧ヒーターが室内温度を設定温度まで昇温する際に消費する暖気用電力と、の和が最小値となるように制御されているので、電動ウォーターポンプ１２０の冷却水流量を維持させる。なお、設定水温は、概ね時間経過とともに上昇し、最適な冷却水流量も増加傾向にあるので、電動ウォーターポンプ１２０の冷却水流量を微増させるように制御してもよい。また、予め設定水温を最適な水温よりも高めに設定しておいてもよい。

ＥＣＵ４００は、電動ウォーターポンプ１２０に対して冷却水流量を維持させる処理を行ったら、一旦、電動ウォーターポンプ１２０の稼働制御処理を終了する。

一方、ＥＣＵ４００は、検出した水温が設定水温ではない、すなわち、検出した水温が設定水温より高いと判定した場合（ステップＳ１４でＮＯと判定）には、電動ウォーターポンプ１２０に対して冷却水流量を増量させる処理を行う（ステップＳ１６）。
ここでは、走行用電力と高電圧ヒーター用の暖気用電力との和が、冷却水の水温を下げた方が小さくなるので、電動ウォーターポンプ１２０の冷却水流量を増量させる。例えば、冷媒循環回路２００の冷媒が、室外熱交換器２１０で十分に吸熱することができ、高電圧ヒーターを稼働させずに済み、パワーユニット１３０を冷却した方が、走行用電力が小さくて済む場合等がこれに当たる。

ＥＣＵ４００は、電動ウォーターポンプ１２０に対して冷却水流量を増量させる処理を行ったら、一旦、電動ウォーターポンプ１２０の稼働制御処理を終了する。

また、ＥＣＵ４００は、検出した水温が設定水温以上ではない、すなわち、検出した水温が設定水温より低いと判定した場合（ステップＳ１３でＮＯと判定）には、電動ウォーターポンプ１２０に対して冷却水流量を減量させる処理を行う（ステップＳ１７）。
ここでは、走行用電力と高電圧ヒーター用の暖気用電力との和が、冷却水の水温を上げた方が小さくなるので、電動ウォーターポンプ１２０の冷却水流量を減量させる。例えば、冷媒循環回路２００の冷媒が、室外熱交換器２１０で十分に吸熱することができず、高電圧ヒーターを稼働させなければならない場合等がこれに当たる。なお、高電圧ヒーターを稼働させる電力よりも、パワーユニット１３０を冷却できないために、走行用の電力の落ち込みの方が大きくなったら、電動ウォーターポンプ１２０の冷却水流量の減量は停止させる。

ＥＣＵ４００は、電動ウォーターポンプ１２０に対して冷却水流量を減量させる処理を行ったら、一旦、電動ウォーターポンプ１２０の稼働制御処理を終了する。

以上のように、本実施の形態における車両用熱交換システム１は、冷却液循環回路１００のラジエータ１１０の車両後方側に、冷媒循環回路２００の室外熱交換器２１０を配置し、パワーユニット１３０を冷却前の冷却水の液温を検出し、検出された液温が所定の温度以上であった場合には、冷却液循環回路１００内の循環流量を維持または増量し、検出された液温が所定の温度未満であった場合には、冷却液循環回路１００内の循環流量を減量するので、冷媒循環回路２００の室外熱交換器２１０において、冷媒に対して適切に吸熱をさせることができる。

また、本実施の形態における車両用熱交換システム１は、冷媒による加熱によって車室送出用の空調空気の温度が設定温度まで昇温できない場合に、空調空気を昇温させる高電圧ヒーターを備え、冷却液循環回路１００内の循環流量を減量するか否かの判定温度を、パワーユニット１３０が動作する際に消費する走行用電力と、高電圧ヒーターが空調空気を設定温度まで昇温させる際に消費する暖気用電力と、の和が最も小さくなる時の水温とするので、低外気の環境であっても暖房の効きを落とすことなく、高電圧ヒーターの電力消費による航続距離の低下を抑えることができる。

なお、本実施の形態において、水温計３００は、本願の液温検出部を構成する。また、本実施の形態において、パワーユニット１３０は、本願の電動ユニットを構成する。また、本実施の形態において、ＥＣＵ４００は、本願のポンプ制御部を構成する。

１車両用熱交換システム、１００冷却液循環回路、１１０ラジエータ、１２０電動ウォーターポンプ、１３０パワーユニット、２００冷媒循環回路、２１０室外熱交換器、２２０コンプレッサ、２３０コンデンサ、３００水温計、４００ＥＣＵ

Claims

車両を走行させるための電動ユニットを冷却する冷却液が、ポンプによって循環される冷却液循環回路と、
室内暖房のための冷媒を循環させる冷媒循環回路と、
前記ポンプが冷却液循環回路内を循環させる前記冷却液の循環流量を制御するポンプ制御部と、
前記電動ユニットを冷却前の前記冷却液の液温を検出する液温検出部と、
を備え、
前記冷却液循環回路は、前記電動ユニットを冷却した前記冷却液に放熱させるラジエータと、を有し、
前記冷媒循環回路は、前記ラジエータの車両後方側に、前記冷媒に外気から吸熱させる室外熱交換器と、を有し、
前記ポンプ制御部は、
前記液温検出部に検出された前記液温が所定の温度以上であった場合には、前記冷却液循環回路内の循環流量を維持または増量し、
前記液温検出部に検出された前記液温が所定の温度未満であった場合には、前記冷却液循環回路内の循環流量を減量する、
ことを特徴とする車両用熱交換システム。
前記冷媒による加熱によって車室送出用の空調空気の温度が設定温度まで昇温できない場合に、前記空調空気を昇温させる高電圧ヒーターと、
を備え、
前記ポンプ制御部は、前記電動ユニットが動作する際に消費する走行用電力と、前記高電圧ヒーターが前記空調空気を設定温度まで昇温させる際に消費する暖気用電力と、を算出し、前記走行用電力と前記暖気用電力との和が最も小さくなる時の水温を前記所定の温度とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用熱交換システム。