JP4840372B2 - Coolant circulation device - Google Patents
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Description
本発明は、走行用の駆動源として内燃機関及び、蓄電手段によって蓄積された電力によって駆動される電気モータを備えた車両に係り、詳細には、内燃機関が所定の温度範囲となるように冷却液を循環する冷却液循環装置に関する。 The present invention relates to a vehicle including an internal combustion engine as a driving source for traveling and an electric motor driven by electric power accumulated by a power storage unit, and more specifically, cooling the internal combustion engine to a predetermined temperature range. The present invention relates to a coolant circulating apparatus for circulating a liquid.
車両には、圧縮機(コンプレッサ)、凝縮器(コンデンサ)、蒸発器(エバポレータ)等によって冷凍サイクルが形成され、冷凍サイクルを循環される冷媒によって車室内を空調する空調装置(以下、エアコンとする)が設けられている。車両では、このエアコンによって乗員の好みに応じた車室内の空調が可能となっている。 In a vehicle, a refrigeration cycle is formed by a compressor (compressor), a condenser (condenser), an evaporator (evaporator), and the like, and an air conditioner (hereinafter referred to as an air conditioner) that air-conditions the vehicle interior by a refrigerant circulating through the refrigeration cycle. ) Is provided. In the vehicle, this air conditioner enables air conditioning in the passenger compartment according to the passenger's preference.
このような車両には、走行用の駆動源として内燃機関(以下、エンジンとする)に加え、バッテリなどの蓄電手段に蓄積された電力が供給されることにより駆動する電気モータを備えた所謂ハイブリッド車がある。 Such a vehicle is a so-called hybrid equipped with an electric motor that is driven by being supplied with electric power stored in a power storage means such as a battery, in addition to an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) as a driving source for traveling. There is a car.
このようなハイブリッド車には、駐車中に外部から供給される電力によってバッテリを充電し、走行開始時には、先ず、バッテリに蓄積された電力を用いた電気モータを駆動し、バッテリの充電量が所定量まで低下したときに、エンジンを駆動した走行に切り換える所謂カセット式ハイブリッド車がある。これにより、燃費向上と共にエミッションの低減などを図ることができる。 In such a hybrid vehicle, a battery is charged with electric power supplied from outside during parking, and at the start of driving, an electric motor using the electric power stored in the battery is first driven, and the amount of charge of the battery is limited. There is a so-called cassette-type hybrid vehicle that switches to running with the engine driven when the amount is reduced to a fixed amount. As a result, it is possible to improve fuel efficiency and reduce emissions.
ところで、エンジンは、暖機されていない低温状態であると、エミッションが増大し、また、駆動部分のフリクションが高いことによる燃費の悪化が生じる。このために、燃費向上及びエミッションの抑制を図るためには、エンジンによる走行に先立って、エンジンの暖機を行う必要がある。 By the way, when the engine is in a low temperature state where it is not warmed up, the emission increases, and the fuel consumption deteriorates due to the high friction of the drive part. For this reason, in order to improve fuel efficiency and suppress emissions, it is necessary to warm up the engine prior to traveling by the engine.
ここから、エンジンを停止して電気モータでの走行中に、エンジンの始動要求に関連する事象を検出して、エンジンの始動が予測されるときに、エンジンを暖機運転ないしエンジンの駆動中に蓄熱容器に蓄積したエンジン冷却液をエンジンとの間で循環するなどの暖機処理を行う提案がなされている(例えば、特許文献1参照。)。 From here, when the engine is stopped and the electric motor is running, an event related to the engine start request is detected, and when the engine is predicted to start, the engine is warmed up or driven. Proposals have been made to perform warm-up processing such as circulating the engine coolant accumulated in the heat storage container with the engine (see, for example, Patent Document 1).
このようなハイブリッド車には、駐車中に外部から供給される電力によってバッテリを充電し、走行開始時には、先ず、バッテリに蓄積された電力を用いた電気モータを駆動し、バッテリの充電量が所定量まで低下したときに、エンジンを駆動した走行に切り換える所謂カセット式ハイブリッド車がある。これにより、燃費向上と共にエミッションの低減などを図ることができる。
しかしながら、蓄熱手段を設けることは、部品増加に繋がり、電気モータによる走行中に、エンジンを駆動してエンジンの暖機を行うことは、燃費消費を増加させてしまう。 However, providing the heat storage means leads to an increase in parts, and driving the engine to warm up the engine during traveling by the electric motor increases fuel consumption.
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、走行用の駆動源として内燃機関と電気モータを備えた車両において、駆動源を電気モータから内燃機関に移行するときに、内燃機関を駆動することなく暖機を行うことができる冷却液循環装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above facts, and in a vehicle having an internal combustion engine and an electric motor as driving sources for traveling, the internal combustion engine is driven when the drive source is shifted from the electric motor to the internal combustion engine. An object of the present invention is to provide a coolant circulation device that can be warmed up without any trouble.
上記目的を達成するために本発明は、走行用の駆動源として内燃機関及び蓄電手段に蓄積された電力によって駆動される電気モータとを備えると共に、内燃機関の冷却液との間で熱交換が行われる暖房用熱交換器及び冷凍サイクルを用いて車室内を空調する空調装置を備えた車両に設けられて、前記内燃機関の冷却液を循環する冷却液循環装置であって、前記内燃機関と前記冷却液の冷却用のラジエータとの間で冷却液が循環可能な第1の循環回路及び、前記内燃機関と前記暖房用熱交換器との間で前記冷却液が循環可能な第2の循環回路と、前記内燃機関の駆動中に前記第1の循環回路及び前記第2の循環回路で前記冷却液を循環して、冷却液の温度を所定温度範囲に保つと共に冷却液を用いた前記空調装置の暖房運転を可能とする第1の循環手段と、前記冷凍サイクルを形成する凝縮器を通過する冷媒と前記冷却水との間で熱交換を行って冷却水を加熱可能とする加熱用熱交換手段と、前記加熱用熱交換手段と前記内燃機関との間で前記冷却液が循環可能な第3の循環回路と、前記内燃機関の停止中に前記第3の循環回路で前記冷却液を循環する第2の循環手段と、前記内燃機関が停止されて前記電気モータの駆動により走行される車両の車両状態から内燃機関の駆動開始を予測する予測手段と、前記予測手段によって前記内燃機関の駆動開始が予測されたときに前記第2の循環手段を作動させて前記加熱用熱交換手段によって前記冷却液の加熱を行う加熱制御手段と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises an internal combustion engine and an electric motor driven by the electric power stored in the power storage means as a driving source for traveling, and heat exchange with the coolant of the internal combustion engine. A cooling fluid circulation device that is provided in a vehicle having an air conditioner that air-conditions a vehicle interior using a heating heat exchanger and a refrigeration cycle, and circulates the cooling fluid of the internal combustion engine, A first circulation circuit capable of circulating the coolant between the coolant for cooling and a second circulation capable of circulating the coolant between the internal combustion engine and the heating heat exchanger; The cooling liquid is circulated in the first circulation circuit and the second circulation circuit during driving of the internal combustion engine, and the air conditioning using the cooling liquid while keeping the temperature of the cooling liquid in a predetermined temperature range. The first that enables the heating operation of the device Ring heating means, heating heat exchanging means capable of heating the cooling water by exchanging heat between the coolant passing through the condenser forming the refrigeration cycle and the cooling water, and the heating heat exchanging means, A third circulation circuit capable of circulating the coolant between the internal combustion engine, a second circulation means for circulating the coolant in the third circulation circuit while the internal combustion engine is stopped, and the internal combustion engine. Predicting means for predicting the start of driving of the internal combustion engine from a vehicle state of a vehicle that is driven by driving of the electric motor with the engine stopped, and the second means when the predicting means predicts the start of driving of the internal combustion engine. And a heating control means for heating the coolant by the heat exchange means for heating.
この発明によれば、内燃機関を駆動して走行しているときに、第1の循環手段によって第1の循環回路及び第2の循環回路へ冷却液を循環して、冷却液を所定の温度範囲に保ちながら空調装置による暖房に利用可能としている。 According to the present invention, when the internal combustion engine is driven and traveling, the coolant is circulated to the first circulation circuit and the second circulation circuit by the first circulation means, and the coolant is circulated at a predetermined temperature. It can be used for heating by an air conditioner while keeping the range.
また、内燃機関を停止して電気モータによって走行しているときには、予測手段によって内燃機関が駆動されるか否かを予測して、内燃機関が駆動されると予測されるときには、第2の循環手段を作動させて、加熱用熱交換手段と内燃機関との間で冷却液の循環を行う。 Further, when the internal combustion engine is stopped and running by the electric motor, the prediction means predicts whether or not the internal combustion engine is driven, and when the internal combustion engine is predicted to be driven, the second circulation The means is operated to circulate the coolant between the heat exchange means for heating and the internal combustion engine.
これにより、空調装置の冷凍サイクルを用いて加熱された冷却液を、内燃機関に循環させて、内燃機関を駆動することなく暖機を行うことができ、内燃機関の燃費向上と共にエミッションの抑制が可能となる。 As a result, the coolant heated by using the refrigeration cycle of the air conditioner can be circulated to the internal combustion engine to perform warm-up without driving the internal combustion engine, thereby improving the fuel consumption of the internal combustion engine and suppressing emissions. It becomes possible.
このような本発明では、予測手段として、電気モータへ電力を供給する蓄電手段の残容量を検出して、内燃機関の駆動を予測するなどの構成を適用することができる。また、本発明は、第2の循環手段が作動されるときに、空調装置の圧縮機を作動させるものであれば良く、このときに、例えば冷房能力が最大となるように圧縮機を作動させることにより、内燃機関の暖機を短時間で確実に行うことができる。 In the present invention, a configuration in which the remaining capacity of the power storage unit that supplies electric power to the electric motor is detected and the driving of the internal combustion engine is predicted can be applied as the prediction unit. Further, the present invention only needs to operate the compressor of the air conditioner when the second circulation means is operated. At this time, for example, the compressor is operated so as to maximize the cooling capacity. Thus, it is possible to reliably warm up the internal combustion engine in a short time.
請求項2に係る発明は、前記冷却液の液温を検出する温度検出手段を含み、前記温度検出手段によって検出される液温が、予め設定された温度以下である時に、前記加熱制御手段が、前記第2の循環手段を作動させることを特徴とする。 The invention according to claim 2 includes temperature detection means for detecting a liquid temperature of the coolant, and when the liquid temperature detected by the temperature detection means is equal to or lower than a preset temperature, the heating control means The second circulating means is operated.
この発明によれば、冷却液の液温を検出して、検出した液温が低く、内燃機関の暖機が必要と判断されるときに、第2の循環手段を作動させて冷却液を加熱しながら内燃機関に循環させる。 According to the present invention, the temperature of the coolant is detected, and when it is determined that the detected fluid temperature is low and the internal combustion engine needs to be warmed up, the second circulating means is operated to heat the coolant. While circulating to the internal combustion engine.
これにより、冷却液の液温が高く、内燃機関の暖機が必要でないときに、冷却液の加熱を行ってしまうのを防止することができる。 As a result, it is possible to prevent the coolant from being heated when the coolant temperature is high and the internal combustion engine does not need to be warmed up.
請求項3に係る発明は、前記空調装置に要求される暖房能力を判定する判定手段を含み、前記判定手段によって前記空調装置に要求される暖房能力が所定以下であると判定されたときに、前記加熱制御手段が前記第2の循環手段を作動させることを特徴とする。 The invention which concerns on Claim 3 contains the determination means which determines the heating capability requested | required of the said air conditioner, and when it is determined by the said determination means that the heating capability requested | required of the said air conditioner is below predetermined, The heating control means operates the second circulation means.
この発明によれば、空調装置の暖房負荷が小さく、大きな暖房能力が必要でないと判断されるときに、第2の循環手段を作動させる。これにより、内燃機関の暖機を行うために乗員に暖房不足感を生じさせてしまうのを防止することができる。 According to this invention, when it is judged that the heating load of the air conditioner is small and a large heating capacity is not necessary, the second circulation means is operated. As a result, it is possible to prevent the passenger from having a feeling of insufficient heating in order to warm up the internal combustion engine.
請求項4に係る発明は、前記第2の循環回路と前記第3の循環回路とが前記加熱用熱交換手段と前記暖房用熱交換器との間で前記冷却水が循環可能となるように接続すると共に、加熱用熱交換手段から前記内燃機関と暖房用熱交換器とへ流れる前記冷却液の流量を調整可能とする流量調整手段を、を含むことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the invention, the second circulation circuit and the third circulation circuit can circulate the cooling water between the heating heat exchange means and the heating heat exchanger. And a flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the coolant flowing from the heat exchange means for heating to the internal combustion engine and the heat exchanger for heating.
この発明によれば、加熱用熱交換手段によって加熱した冷却液を、内燃機関と暖房用熱交換器とへ循環させることができる。これにより、車室内の暖房を行いながら、内燃機関の暖機を行うことができる。 According to the present invention, the coolant heated by the heating heat exchange means can be circulated to the internal combustion engine and the heating heat exchanger. As a result, the internal combustion engine can be warmed up while heating the passenger compartment.
このような本発明においては、前記加熱制御手段が、前記空調装置の暖房負荷に基づいて、暖房負荷が大きくなるほど前記暖房用熱交換器へ流れる前記冷却液の流量が増加するように前記流量調整手段を制御することが好ましい。 In the present invention, the heating control means adjusts the flow rate so that the flow rate of the coolant flowing to the heating heat exchanger increases as the heating load increases, based on the heating load of the air conditioner. It is preferable to control the means.
これにより、乗員に暖房能力が低下することによる不快感を生じさせることなく、内燃機関の暖機を行うことができる。 As a result, the internal combustion engine can be warmed up without causing discomfort due to a reduction in the heating capacity of the occupant.
以上説明したように本発明によれば、空調装置の冷凍サイクルで生じる排熱を用いて冷却液の加熱を行うので、内燃機関を駆動することなく暖機が可能となり、燃費向上と共にエミッションの抑制を図ることができるという優れた効果が得られる。 As described above, according to the present invention, since the coolant is heated using the exhaust heat generated in the refrigeration cycle of the air conditioner, it is possible to warm up without driving the internal combustion engine, and to improve fuel efficiency and suppress emissions. The excellent effect that it can aim at is acquired.
また、本発明では、冷却液の温度から暖機が必要か否かを判断するので、不必要に内燃機関の暖機が行われるのを防止することができる。 Further, in the present invention, it is determined whether or not the warm-up is necessary from the temperature of the coolant, so that it is possible to prevent the internal combustion engine from being unnecessarily warmed up.
さらに、本発明では、車室内の暖房能力を確保しながら、可能な範囲で内燃機関の暖機を行うので、内燃機関の暖機を行うために、乗員に不快感を生じさせてしまうのを確実に防止することができる。 Furthermore, in the present invention, the internal combustion engine is warmed up as much as possible while ensuring the heating capacity of the vehicle interior, so that the passenger is uncomfortable in order to warm up the internal combustion engine. It can be surely prevented.
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図2には、本実施の形態に係る車両10の概略構成が示されている。この車両10は、走行用の駆動源として内燃機関であるエンジン12に加え、電気モータ14及び、電気モータ14を駆動する電力が蓄積される蓄電手段であるバッテリ16を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 shows a schematic configuration of
バッテリ16に蓄積された電力(直流電力)は、例えば、インバータ/コンバータ装置18を介して所定電圧の交流電力に変換されて電気モータ14へ供給され、これにより、電気モータ14が回転駆動される。また、エンジン12は、図示しない燃料タンクから供給される燃料によって駆動される。
The electric power (DC electric power) accumulated in the
車両10には、動力切換機20及び無段変速機などの変速機22が設けられており、エンジン12及び電気モータ14は、動力切換機20を介して互いの駆動軸が連結されている。また、動力切換機20は、変速機22を介して車輪24(例えば前輪24F)に連結されており、これにより、車両10は、エンジン12又は電気モータ14の駆動力が車輪24に伝達される。このときに、動力切換機20がエンジン12又は電気モータ14の駆動力が伝達されるように切り換える。これにより、車両10は、エンジン12及び電気モータ14の駆動力によって走行される。すなわち、車両10は、エンジン12又は電気モータ14の駆動力によって走行可能な所謂ハイブリッド車となっている。
The
一方、図1及び図3に示されるように、車両10には、車室内を空調する空調装置(以下、エアコン30とする)が設けられている。図1に示されるように、エアコン30は、圧縮機(コンプレッサ32)、凝縮器(コンデンサ34)、膨張弁(エキスパンションバルブ36)、蒸発器(エバポレータ38)及び、蓄圧器(アキュムレータ40)等によって冷媒が循環される冷凍サイクルが形成されている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 3, the
エアコン30では、コンプレッサモータ42によってコンプレッサ32が駆動されると、冷媒が圧縮され、圧縮された冷媒がコンデンサ34へ送り込まれる。コンデンサ34では、この冷媒が冷却されることにより液化され、液化された冷媒がエキスパンションバルブ36を介してエバポレータ38へ送られ、さらに、エバポレータ38からアキュムレータ40を介してコンプレッサ32へ戻される。
In the
エバポレータ38では、液化された冷媒が気化することによりエバポレータ38を通過する空気を冷却する。エキスパンションバルブ36は、液化されている冷媒を急激に減圧することにより霧状としてエバポレータ38へ送りこみ、エバポレータ38での冷媒の気化効率、すなわち、エバポレータ38の冷却効率が向上されるようにしている。なお、エアコン10の冷凍サイクルの構成は、これに限らず、コンプレッサ32、コンデンサ34及びエバポレータ38を含むものであれば、任意の構成を適用することができる。
The
図3に示されるように、エアコン30は、空調風の流路が形成されたエアコンユニット44を備え、このエアコンユニット44内にエバポレータ38が配設されている。また、エアコンユニット44には、空調風の流路の一端側に、車室内と連通された内気導入口46A及び、車外と連通された外気導入口46Bが形成され、内気導入口46A、外気導入口46Bを開閉する切換ドア48が設けられている。また、エアコンユニット44内には、内気導入口46A及び外気導入口46Bとエバポレータ38との間に、ブロワファン50が配設されている。
As shown in FIG. 3, the
エアコン30では、空気の導入モード(内気循環モード、外気導入モード)に応じて切換ドア48が作動され、ブロワモータ52によってブロワファン50が回転駆動されると、導入モードに応じた空気がエアコンユニット44内に導入されてエバポレータ38へ送られる。エバポレータ38では、この空気と冷媒との間で熱交換が行われることにより、空調風となる空気の冷却ないし除湿が行われる。
In the
また、エアコン30には、空調風の吹出し口として、フロントウインドガラス(図示省略)へ向けて開口されたセンタデフロスタ吹出し口及びサイドデフロスタ吹出し口などのデフロスタ吹出し口54Aと、車室内の乗員へ向けて開口されたセンタレジスタ吹出し口及びサイドレジスタ吹出し口などのレジスタ吹出し口54Bと、乗員の足元へ向けて開口された前席足元吹出し口及び後席足元吹出し口などの足元吹出し口54Cとが形成されている。また、エアコンユニット44には、デフロスタ吹出し口54A、レジスタ吹出し口54B、足元吹出し口54Cを開閉するモード切換ドア56が設けられている。
In addition, the
エアコン30では、空調風の吹出しモード(DEFモード、FACEモード、FOOTモード、BI−LEVELモード及びFOOT/DEFモード)に応じてモード切換ドア56が作動されて、デフロスタ吹出し口54A、レジスタ吹出し口54B、足元吹出し口54Cが選択的に開閉され、吹出しモードに応じた吹出し口から空調風が吹き出される。
In the
また、エアコンユニット44には、エバポレータ38の下流側にヒータコア58及びヒータコア58を通過する空気の流量を制御するエアミックスドア60が設けられている。ヒータコア58には、エンジン12のエンジン冷却液(例えば、水、以下、冷却水とする)が循環される。
The
エアコン30では、エアミックスドア60によってヒータコア58を通過する空気量を制御し、ヒータコア58で冷却水によって加熱された空気とヒータコア58をバイパスされた空気を混合することにより、所望の温度の空調風が生成されるようにしている。
In the
図4に示されるように、エアコン30は、エアコンECU62を備えている。このエアコンECU62は、CPU、ROM、RAM等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス及び駆動回路(何れも図示省略)などを含む一般的構成となっている。
As shown in FIG. 4, the
このエアコンECU62には、コンプレッサモータ42、ブロワモータ52が接続され、エアコンECU62は、コンプレッサモータ42及びブロワモータ52の作動を制御することにより、冷房能力及び空調風の風量(ブロワ風量)の制御を行う。
A
また、エアコンECU62には、切換ドア50を作動するアクチュエータ64A、モード切換ドア56を作動するアクチュエータ64B及び、エアミックスドア60を作動するアクチュエータ64Cが接続されている。これにより、エアコンECU62は、導入モードに応じた切換ドア50の作動、吹出しモードに応じたモード切換ドア56の作動と共に、エアミックスドア60の開度を制御する。
The
また、エアコンECU62には、車室内の温度(室温)を検出する室温センサ66A、外気温を検出する外気温センサ66B、日射量を検出する日射センサ66C、エバポレータ38を通過した空気の温度を検出するエバポレータ後温度センサ66D、冷却水の温度を検出する水温センサ66E等が接続されている。
The
エアコンECU62は、図示しない操作パネルのスイッチ操作によって設定温度などの運転条件が設定されると、室温、外気温などの環境条件を検出し、検出した環境条件に基づいて、車室内を設定温度とするための空調風の温度である目標吹出し温度TAOを設定する。
When an operating condition such as a set temperature is set by operating a switch on an operation panel (not shown), the
この目標吹出し温度TAOは、設定温度TSET、室温センサ66Aによって検出される室温Tr、外気温センサ66Bによって検出される外気温Ta、日射センサ66Cによって検出される日射量STから、一般的演算式を用いて求めることができる。
This target blowing temperature T AO is calculated from the set temperature T SET , the room temperature Tr detected by the
TAO=K1・TSET−K2・Ta−K3・Tr−K4・ST+C
(ただし、K1、K2、K3、K4及びCは予め設定している定数)
エアコンECU62では、この目標吹出し温度TAOが得られるようにコンプレッサ32の回転数、エアミックスドア60の開度を設定する。また、エアコンECU62は、運転条件又は目標吹出し温度TAOに基づいてブロワ風量を設定してブロワモータ52を制御すると共に、アクチュエータ64A〜64Cの作動を制御して、車室内を空調する(空調運転)。なお、エアコンECU62による空調運転の制御は、公知の一般的構成を適用することができ、ここでは、詳細な説明を省略する。
T AO = K 1・ T SET −K 2・ Ta−K 3・ Tr−K 4・ ST + C
(K 1 , K 2 , K 3 , K 4 and C are preset constants)
The air-
一方、本実施の形態では、図2に示される電気モータ14として例えば、三相交流電動機が用いられており、インバータ/コンバータ装置18では、バッテリ16に蓄積された直流電力を、所定電圧の交流電力(三相交流電力)に変換して電気モータ14へ供給する。
On the other hand, in the present embodiment, for example, a three-phase AC motor is used as the
この電気モータ14は、エンジン12又は車両減速時の車輪24(前輪24F)の回転力が伝達されることにより発電可能となっている。また、車両10には、ジェネレータ26が設けられている。このジェネレータ26は、後輪24Rに連結され、後輪24Rの回転力が伝達されることにより発電する(回生発電)。
The
車両10では、エンジン12の駆動力による電気モータ14の回転によって発電された電力及び、車両減速時の電気モータ14及びジェネレータ26の回転により発電された電力(回生電力)が、インバータ/コンバータ装置18によって直流電力に変換されることにより、バッテリ16への充電が可能となっている。
In the
図4に示されるように、車両10には、ハイブリッドECU(HVECU68)が設けられており、このHVECU68に、エアコンECU62と共に、エンジン12の作動を制御するエンジンECU70、バッテリ16の状態を検出するバッテリECU72及びインバータ/コンバータ装置18等が接続されている。
As shown in FIG. 4, the
HVECU68は、バッテリECU72が検出するバッテリ16の充電状態に基づいて、インバータ/コンバータ装置18の作動を制御することにより、バッテリ16の充放電を制御する。
The
エンジンECU70は、アクセルペダルの操作などの運転操作状態、車速などの走行状態を検出して、エンジン12の駆動を制御する。また、HVECU68は、エンジンECU70と連係して電気モータ14の駆動を制御する。なお、このようなHVECU68、エンジンECU70、バッテリECU72等の基本的制御は公知の構成を適用でき、ここでは詳細な説明を省略する。
The
ところで、図2及び図4に示されるように、本実施の形態に適用した車両10には、外部電源端子74が設けられており、この外部電源端子74が、インバータ/コンバータ装置18に接続されている。この外部電源端子74には、例えば家庭用電力などの商用電源(例えば、単相100/200V又は三相200Vなど)が外部電源76として接続されるようになっている。
Incidentally, as shown in FIGS. 2 and 4, the
図4に示されるHVECU68は、車両10の駐車中に外部電源端子74に外部電源76が接続されて電力が供給されると、外部電源端子74を介して供給される電力を用いてバッテリ16の充電を行なう。
The
本実施の形態に適用したHVECU68では、車両10の駐車中に外部電源76から供給される電力によってバッテリ16の充電が行なわれていると、図示しないイグニッションスイッチがオンされて車両10の走行が開始されるときに、先ず、バッテリ16に充電された電力を用いて電気モータ14を駆動して走行する。この後、HVECU68は、バッテリ16の充電電力が所定値まで低下すると、電気モータ14の駆動を停止すると共にエンジン12の駆動を開始し、電気モータ14による走行からエンジン12による走行に切り換える。これにより、車両10では、エンジン12が消費する燃料の抑制(燃費向上)が図られるようにしている。
In
一方、図1に示されるように、本実施の形態に適用した車両10には、冷却液循環装置としてエンジン12の冷却水を冷却することより排熱による温度上昇を抑える冷却装置78が設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 1, the
冷却装置78は、エンジンラジエータ80、ウォータポンプ82及びサーモスタット84を備えており、エンジン12とエンジンラジエータ80との間で冷却水が循環される冷却回路86が形成されている。この冷却回路86では、ウォータポンプ82の駆動によってエンジン12とエンジンラジエータ80との間で冷却水が循環される。
The
エンジンラジエータ80では、車両10の走行又は図示しない冷却ファンの駆動によって車両前方の空気が導入され、この空気と冷却水との間で熱交換が行われる。これにより、冷却水が冷却されて、エンジン12の駆動によって発生された熱による温度上昇が抑えられる。
In the
サーモスタット84は、冷却水の温度(水温Tw)に応じて、エンジンラジエータ80への冷却水の流路を開閉する。すなわち、サーモスタット84は、冷却水の水温Twが予め設定している所定の温度(水温Tw1、例えばTw1=88°C)を超えると、エンジンラジエータ80への冷却水の流路を全開とし、冷却水の冷却が促進されるようにする。また、サーモスタット84は、水温Twが水温Tw1より低くなると、エンジンラジエータ80への冷却水の流路を徐々に狭め、水温Twが水温Tw2(Tw1>Tw2、例えば、Tw2=82°C)より低くなると全閉として、冷却水の水温Twの低下に応じて、冷却水の冷却を抑える。これにより、冷却装置78では、冷却水の水温Twが、目標水温Ts(Tw1>Ts>Tw2)となるように調整される。
The
また、車両10には、エンジン12とヒータコア58との間で冷却水が循環される循環回路88が形成されている。この循環回路88では、ウォータポンプ82の駆動によってエンジン12から送り出される冷却水がヒータコア58へ供給され、ヒータコア58を通過した冷却水がエンジン12に戻される。これにより、エアコン30では、冷却水を用いた空調運転(暖房運転)が可能となっている。
Further, the
一方、冷却装置78には、エアコン10のコンデンサ34を加熱用熱交換手段として用い、ヒートポンプ方式で冷却水を加熱する暖機回路90が設けられている。
On the other hand, the
エアコン30のコンデンサ34には、冷媒配管34Aと共に、冷却水配管34Bが配設されている。これにより、コンデンサ34では、冷媒と冷却水との間で熱交換が可能となっている。すなわち、コンデンサ34では、冷媒配管34Aを通過する冷媒が冷却されるときに、冷却水配管34B内の冷却水が加熱されるようになっている。
The
循環回路88には、ヒータコア58への冷却水の入り側に流量調整バルブ92が設けられ、冷却水の出側に流量調整バルブ94が設けられている。暖機回路90は、コンデンサ34に設けられた冷却水配管34Bの一端側が流量調整バルブ92に連結され、他端側が流量調整バルブ94に連結されている。また、暖機回路90には、コンデンサ34と一方の流量調整バルブ(ここでは一例として流量調整バルブ94)との間に、電動ポンプ96が設けられている。
In the
流量調整バルブ92、94は、エンジン12側、ヒータコア58側及び、コンデンサ34側の冷却水の流路を全閉から全開の間で調整が可能となっている。これにより、循環回路88と暖機回路90との間では、エンジン12とヒータコア58との間での冷却水の循環、コンデンサ34とヒータコア58との間での冷却水の循環及び、エンジン12とコンデンサ34とヒータコア58との間の冷却水の循環が可能となっている。また、暖機回路90では、電動ポンプ96の駆動によりコンデンサ34への冷却水の循環が可能となっている。
The flow
図4に示されるように、冷却装置78は、制御手段としてコントローラ102を備えている。このコントローラ102は、CPU、ROM、RAM等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス及び駆動回路(何れかも図示省略)など備えた一般的構成となっており、エアコンECU62、HVECU68及びエンジンECU70が接続されている。なお、本実施の形態では、一例としてコントローラ102を用いて説明するが、このコントローラ102の機能を、エアコンECU62、HVECU68又はエンジンECU70に持たせるようにしても良い。
As shown in FIG. 4, the
このコントローラ102には、流量調整バルブ92、94を作動するアクチュエータ104A、104Bが接続されている。
The
図1に示されるように、ウォータポンプ82は、ポンプ82Aと電気モータ82Bによって形成され(以下、総称してウォータポンプ82とする)、電動ポンプ96は、ポンプ96Aと電気モータ96Bによって形成されている。図4に示されるように、コントローラ102は、ウォータポンプ82(電気モータ82B)及び、電動ポンプ96(電気モータ96B)が接続されている。また、コントローラ102は、冷却水の水温Twを検出する水温センサ106が接続されている。
As shown in FIG. 1, the
ウォータポンプ82及び電動ポンプ96の吐出量は、電気モータ82B、96B(ポンプ82A、96A)の回転数で定まり、冷却装置78のコントローラ102は、ウォータポンプ82、電動ポンプ96による冷却水の循環/停止と共に、回転数を制御することにより循環される冷却水の流量の制御が可能となっている。
The discharge amounts of the
これにより、コントローラ102は、エンジンECU70からエンジン12の動作状態を取得して、例えば、エンジン12の駆動中は、エンジン回転数に応じた流量(回転数)が得られるようにウォータポンプ82を駆動する。
Thereby, the
また、コントローラ102は、エンジン12が停止していると、水温センサ106によって検出される冷却水の水温Tw、HVECU68から電気モータ14の動作状態及びバッテリ16の充電状態などを取得すると共に、エアコンECU62からエアコン30の動作状態を取得して、これらに基づいて、ウォータポンプ82、電動ポンプ96及び、流量調整バルブ92、94の作動を制御するようになっている。
Further, when the
なお、ここでは、ウォータポンプ82をコントローラ102によって作動するようにしているが、エンジンECU70にウォータポンプ82を接続して、コントローラ102がエンジンECU70を介してウォータポンプ82を制御するようにしても良い。また、水温センサ106に換えて、エアコンECU62又はエンジンECU70が検出する水温Twを取得するようにしても良い。さらに、車両10には、エンジンラジエータ80に冷却風を導入する図示しない冷却ファンが設けられており、この冷却ファンの作動がコントローラ102又はエンジンECU70によって制御される。
Here, the
ここで、本実施の形態に適用した車両10では、電気モータ14を駆動して走行を開始し、バッテリ16の充電量SOCが少なくなると、電気モータ14の駆動からエンジン12の駆動に切り換えて走行する。したがって、車両10の走行開始時では、エンジン12が停止しているので、冷却水の水温Twが低い。このために、エアコン30の暖房能力が低く、また、エンジン12を駆動して走行するための暖機が必要となる。
Here, in the
ここから、コントローラ102では、エンジン12が停止されて電気モータ14での走行中は、エアコン30で必要とする暖房能力が得られるように冷却水の循環を制御する。これと共に、コントローラ102は、HVECU68からバッテリ16の充電状態を取得して、エンジン12の駆動開始タイミングを予測し、電気モータ14の駆動による走行から、エンジン12の駆動による走行に切り換ると予測されたときに、エンジン12(エンジン12内の冷却水)が昇温されるように冷却水の循環を制御する(暖機処理)。
From here, the
すなわち、コントローラ102は、エアコン30のコンデンサ34を用いたヒータポンプ方式で冷却水を昇温することにより、暖房能力の確保及び、エンジン12を始動するための暖機を行う。
That is, the
このときに、コンプレッサ32が停止状態であると、冷却水の加熱が困難となることから、コントローラ102では、冷却水の昇温を行うときに、必要に応じてコンプレッサ32の駆動又は、コンプレッサ32の最大能力での駆動を要求するようにしている。
At this time, if the
以下に、本実施の形態の作用として、冷却装置78での冷却水の循環処理を説明する。
Below, the circulation process of the cooling water in the
車両10に設けられているエアコン30は、空調運転が指示されると、設定温度TSETなどの運転条件と、室温Tr、外気温Taなどの環境条件とに基づいて、車室内を設定温度とするための目標吹出し温度TAOを設定し、設定した目標吹出し温度TAO及び、乗員が設定した運転条件又は目標吹出し温度TAOに基づいて設定した運転条件が得られるように、コンプレッサモータ42(コンプレッサ32)の駆動、ブロワモータ52(ブロワファン50)の駆動及びアクチュエータ64A〜64C(切換ドア48、モード切換ドア56、エアミックスドア60)の作動制御を行う。このときに、エアコン30では、エアミックスドア60を最大開度とすることにより、その時点での冷却水の水温Twに対する最大暖房能力が得られる。
When an air conditioning operation is instructed, the
一方、車両10では、走行用の駆動源としてエンジン12に加え、バッテリ16の電力を用いる電気モータ14を備えており、駐車中に外部電源76から供給される電力によってバッテリ16の充電が行なわれる。また、バッテリ16が充電された状態で車両10の走行が開始されるとき、HVECU68は、先ず、バッテリ16に充電された電力を用いて電気モータ14を駆動する。これにより、電気モータ14の駆動による車両10の走行が開始される。
On the other hand, the
また、HVECU68は、バッテリECU72からバッテリの充電状態(以下、充電量SOCとする)を取得し、充電量SOCが予め設定された下限値(充電量SOCLとする)に達すると、電気モータ14の駆動を停止すると共に、エンジンECU70によって制御して、エンジン12の駆動を開始する。これにより、車両10は、駆動源が電気モータ14からエンジン12に切換られて走行が継続される。
Further, the
ところで、車両10がエンジン12によって走行しているときには、エンジンラジエータ80へ冷却水を循環することにより、冷却水の冷却を図り、排熱によるエンジン12の温度上昇が防止される。また、この冷却水は、ヒータコア58へ循環されることにより、エアコン30による暖房に用いられる。
By the way, when the
車両10では、電気モータ14の駆動力による走行中は、エンジン12が停止されているので、冷却水の水温Twが低くなっているが、エンジン12の燃費向上及びエミッションの抑制を図るためには、エンジン12による走行に先立って暖機を行う必要があり、また、エアコン30の暖房能力が不足しているときには、冷却水の水温を上昇する必要がある。
In the
ここで、車両10に設けている冷却装置78では、エンジン12の駆動中は、冷却水の冷却を図り、また、エンジン12の停止中は、エアコン30の暖房能力の確保及び、電気モータ14による走行からエンジン12による走行に切り換るのに先立ったエンジンの暖機処理を行うようになっている。
Here, in the
このときに、本実施の形態に適用した冷却装置78のコントローラ102では、エンジン12の駆動開始を、バッテリ16の充電量SOCから予測して暖機処理を開始する。また、コントローラ102では、エアコン30で要求される暖房能力を、エアコンECU62から取得する目標吹出し温度TAOと冷却水の水温Twから判断して、所定の暖房能力が得られるように冷却水の循環を制御するようにしている。
At this time, the
以下に、図5乃至図9を参照しながら、コントローラ102での冷却水の循環制御を説明する。図5には、コントローラ102での処理の概略を示している。このフローチャートは、図示しないイグニッションスイッチがオンされて車両10の走行が開始されると、イグニッションスイッチがオフされるまで、所定の時間間隔で実行され、最初のステップ200では、エンジン12の駆動による走行中か否かを確認する。
The cooling water circulation control in the
ここで、車両10がエンジン12の駆動によって走行しているとステップ200で肯定判定してステップ202へ移行する。このステップ202では、通常の冷却水の冷却が行われるようにする循環制御を行う。
Here, if the
このときの循環制御では、流量調整バルブ92、94のそれぞれにおいて、コンデンサ34側の流路が閉じられ、エンジン12側及びヒータコア58側の流路が全開となるようにして、ウォータポンプ82を駆動する。
In the circulation control at this time, in each of the flow
これにより、図8(A)に示されるように、ウォータポンプ82が駆動されることにより、エンジン12とエンジンラジエータ80の間及び、エンジン12とヒータコア58との間で冷却水が循環され、エンジンラジエータ80での冷却水の冷却及び、ヒータコア58へ循環される冷却水を用いたエアコン30の暖房運転が行われる。なお、図8(A)、図8(B)、図9(A)及び図9(B)では、循環される冷却水の流路を太線で示し、循環が停止されている流路を破線で示している。
As a result, as shown in FIG. 8A, when the
一方、コントローラ102では、バッテリ16の充電量SOCに基づいてエンジン12の始動を予測する予測フラグ(以下、フラグFSOCとする)、冷却水の水温Twに基づいて暖機が必要か否かを示す暖機フラグ(以下、フラグFTWとする)及び、目標吹出し温度TAOに基づいて暖房能力を大きくする必要があるか否かを示す暖房フラグ(以下、フラグFTAOとする)が設定されるようになっている。
On the other hand, the
図6(A)には、充電量SOCに基づいたフラグFSOCの概略を示している。コントローラ102では、HVECU68から取得するバッテリ16の充電量SOCが、充電量SOC1まで低下すると、エンジン12の始動が近いと予測してフラグFSOCをセットする(FSOC=1)。
FIG. 6A shows an outline of the flag F SOC based on the charge amount SOC. In the
なお、コントローラ102では、フラグFSOCがセットされた状態では、バッテリ16の充電量SOCが充電量SOC2(SOC2>SOC1)を超えると、リセット(FSOC=0)されるように充電量SOCに対してヒシテリシスを持たせている。
In the state where the flag F SOC is set, the
このようなフラグFSOCの判定に適用される充電量SOC1、SOC2は、電気モータ14の駆動が停止される充電量SOCLよりも高くなっており(SOCL<SOC1<SOC2)、例えば、充電量SOCの最大を100%としたときに、充電量SOCL、SOC1、SOC2を、例えば、20%、25%、30%などの比率で設定することができる。また、このときの比率は、バッテリ16の定格容量などの充放電能力、電気モータ14の消費電力、後述するヒートポンプ方式を用いた冷却水の加熱能力などによって設定するものであればよい。
The charge amounts SOC 1 and SOC 2 applied to the determination of the flag F SOC are higher than the charge amount SOC L at which the drive of the
図6(B)には、冷却水の水温Twに基づいたフラグFTWの概略を示している。コントローラ102では、水温センサ106によって検出される水温Twが、エンジン12の暖機が必要な温度Tw3(例えば、Tw3=40°C)に達するまではセット状態(FTW=1)となる。また、水温Twが暖機の必要のない水温Twとなっているとき(フラグFTW=0)は、水温Tw3より低い水温Tw4(例えば、Tw4=35°C)まで低下すると、暖機が必要であるとしてフラグFTWをセットするようにヒシテリシスを設けている。
FIG. 6B shows an outline of the flag F TW based on the coolant temperature Tw. In the
このような水温Tw3、Tw4は、エンジン12の暖機が必要か否かの境界となる水温Twに基づいて設定するものであればよい。また、水温Tw3は、サーモスタット84が全閉となる水温Tw1より低くなっている。
Such water temperatures Tw 3 and Tw 4 may be set based on the water temperature Tw that is a boundary whether or not the
図6(C)には、エアコンECU62で設定される目標吹出し温度TAOに基づいたフラグFTAOの概略を示している。コントローラ102では、目標吹出し温度TAOに対する温度T1、T2(T1>T2)が設定されており、目標吹出し温度TAOが低下して温度T2に達するとフラグFTAOをセット(FTAO=1)して、エンジン12の暖機処理を行うように設定する。また、コントローラ102では、フラグFTAOがセットされた状態で温度T1まで高くなると、フラグFTAOをリセット(FTAO=0)するように、フラグFTAOの設定にヒシテリシスを持たせられている。
In FIG. 6 (C) shows a schematic of a flag F TAO based on the target outlet air temperature T AO is set in
ここで、本実施の形態では、エアコン30による暖房が優先されるように温度T1、T2が高く設定されている(例えば、T1=65°C、T2=60°C)。また、コントローラ102では、暖機が行われるようにフラグFTAOがセットされた状態であると、目標吹出し温度TAOに基づいて、エンジン12への冷却水の流量QEとヒータコア58への冷却水の流量QHを設定し、設定した流量QE、QH(図1及び図9(A)参照)が得られるように流量調整バルブ92、94及びウォータポンプ82、電動ポンプ96を制御するようにしている。なお、図1では、電動ポンプ96を駆動したときの冷却液の流れを破線の矢印で示しており、流量QC、QEがQC≧QEとなることから、ヒータコア58では、流量調整バルブ94から流量調整バルブ92へ向けて冷却液が流れる。
Here, in the present embodiment, the temperatures T 1 and T 2 are set high so that heating by the
図7には、コンデンサ34を流れる冷却水の流量QCを100%としたときの、目標吹出し温度TAOに対するエンジン12を流れる流量QEの比率を示している。すなわち、
QC=QE+QH
からQC(%)=100(%)とすると、
QE(%)=100(%)−QH(%)
となる。
FIG 7 shows the case where the flow rate QC of the cooling water flowing through the
QC = QE + QH
To QC (%) = 100 (%)
QE (%) = 100 (%)-QH (%)
It becomes.
コントローラ102では、エンジン12の暖機を行う(フラグFTAO=1)ときに、目標吹出し温度TAOが温度T3から温度T4(T2≧T3>T4)の範囲であると、目標吹出し温度TAOが低くなるほど、エンジン12に流れる流量QEの比率が大きくなるように設定する。すなわち、エアコン30で必要とする暖房能力が少なくなるほど、エンジン12へ流れる冷却水が多くなるようにしている。
In the
このときに、温度T4としては、エアコン30で暖房能力が不要と判断される温度(例えば、温度T4=25°C)に設定される。目標吹出し温度TAOが温度T4以下(TAO≦T4)で暖機を行うときには、QH=0として、QC=QEとなるように流量調整バルブ92、94を制御する(図9(A)参照)。
In this case, as the temperature T 4, it is set to a temperature at which the heating capacity is determined to be unnecessary in air conditioning 30 (e.g., the
コントローラ102では、エンジン12が停止して電気モータ14による走行中は、フラグFSOC及びフラグFTWによって暖機が必要か否かを判断し、暖機が必要であると判断されるときには、フラグFTAOによって暖機を行うか否かを判断すると共に、暖機を行うときには、目標吹出し温度TAOに基づいてエンジン12への冷却水の流量QEとヒータコア58への冷却水の流量QHを制御する。
When the
図5に示されるフローチャートでは、エンジン12が停止されて、電気モータ14の駆動により走行していると、ステップ200で否定判定されてステップ204へ移行する。このステップ204では、フラグFSOCからエンジン12の駆動開始が近いか否かを確認する。すなわち、フラグFSOC=1であるか否かを確認する。
In the flowchart shown in FIG. 5, if the
ここで、フラグFSOCがリセット(FSOC=0)されていると、ステップ204で否定判定してステップ206へ移行する。このステップ206では、エアコン30で必要とする暖房能力に基づいた冷却水の循環を行う(暖房能力に応じた冷却水の循環制御)。
Here, if the flag F SOC is reset (F SOC = 0), a negative determination is made at
例えば、エアコン30の暖房負荷が大きく目標吹出し温度TAOが高くなっているときに、水温Twが低いためにエアミックスドア60を全開としても、空調風の温度が目標吹出し温度TAOに達しないときがある。
For example, when the heating load of the
このときには、図8(B)に示されるように、流量調整バルブ92,94のそれぞれに対して、エンジン12側が閉じられ、コンデンサ34側及びヒータコア58側が開かれるように流量調整バルブ92、94を作動する。すなわち、流量QE=0とし、流量QC=QHとなるように流量調整バルブ92、94を作動する。
At this time, as shown in FIG. 8B, the flow
これと共に、電動ポンプ96を作動し、コンデンサ34とヒータコア58との間で冷却水を循環する。また、コンプレッサ32が作動されていなければ、エアコンECU62に対してコンプレッサ32の駆動要求を行う。
At the same time, the
これにより、コンプレッサ32で圧縮された冷媒がコンデンサ34を通過するときに冷却水が加熱され、加熱された冷却水がヒータコア58へ流れることにより、エアコン30の暖房能力を高めることができる。なお、エアコン30が停止しているときや、冷房運転中で暖房能力を必要としないときには、電動ポンプ96を停止して冷却水の循環が行われないようにすれば良い。
Thereby, when the refrigerant compressed by the
一方、電気モータ14を駆動して走行していることによりバッテリ16の充電量SOCが低下し、フラグFSOCがセット(FSOC=1)されると、ステップ204で肯定判定してステップ208へ移行する。
On the other hand, when the
このステップ208では、フラグFTWから暖機処理が必要か否かを確認する。すなわち、フラグFTW=1であるか否かを確認する。このときに、水温Twが比較的高く、フラグFTWがリセット状態(FTW=0)であると、ステップ208で否定判定して、ステップ206へ移行し、エアコン30で必要する暖房能力に応じた冷却水の循環を行う。
In this
これに対して、冷却水の水温Twが低く暖機が必要となっているとフラグFTWがセットされ(FTW=1)、ステップ208で肯定判定してステップ210へ移行する。
On the other hand, if the coolant temperature Tw is low and the engine needs to be warmed up, the flag F TW is set (F TW = 1), an affirmative determination is made in
このステップ210では、フラグFTAOを確認する。すなわち、フラグFTAO=1であるか否かを確認する。このときに、エアコン30の暖房負荷が大きく、フラグFTAOがリセット(FTAO=0)されていると、ステップ210で否定判定してステップ206へ移行し、エアコン30で要求されえる暖房能力に応じた冷却水の循環を行う。なお、このときには、電気モータ14からエンジン12への駆動力の切換に先立って、エンジン12を始動して暖機を行う。
In
これに対して、エアコン30に対する暖房負荷が比較的低く、フラグFTAOがセット状態(FTAO=1)であると、ステップ210で肯定判定してステップ212へ移行する。
On the other hand, if the heating load on the
このステップ212では、例えば、図7に相当するマップを参照し、目標吹出し温度TAOに基づいてエンジン12への冷却水の流量QE及びヒータコア58への冷却水の流量QH(流量QEと流量GHの比率)を設定する。
In
この後、ステップ214では、設定した流量QE、QHの比率に基づいて流量調整バルブ92、94を作動すると共に、設定した比率が得られるようにウォータポンプ82及び電動ポンプ96を駆動する(ステップ216)。
Thereafter, in
これと共に、ステップ218では、コンプレッサ32を最大能力(例えば最大回転数)で駆動するようにエンジンECU62へ要求し、コンデンサ34での冷却水の加熱が最大能力で行われるようにする。
At the same time, in
このとき、冷却水の水温Twが水温T2以下(Tw≦T2)であるので、サーモスタット84が全閉となっており、これにより、目標吹出し温度TAOが、温度T3〜T4の範囲(T2≧T3≧Tw>T4)であると、図9(A)に示されるように、コンデンサ34を通過することにより加熱された冷却水がエンジン12及びヒータコア58へ送られ、エンジン12の暖機及びエアコン30の暖房運転が行われる。すなわち、循環回路88及び暖機回路90の間で冷却水の循環が行われる。
At this time, since the coolant temperature Tw is water temperature T 2 less (Tw ≦ T 2), the
また、目標吹出し温度TAOが温度T4よりも低く(TAO≦T4)、エアコン30で暖房能力を必要としないときには、図9(B)に示されるように、コンデンサ34で加熱された冷却水がエンジン12へ送られ、エンジン12の暖機が促進される。
In addition, when the target outlet temperature TAO is lower than the temperature T4 (T AO ≦ T 4 ) and the
このように、冷却装置78では、エンジン12の駆動開始を予測してエンジン12の暖機を行うときに、エアコン30のコンデンサ34からの排熱を利用して冷却水を加熱するために、暖機のためにエンジン12を始動することにより燃費悪化を防止することができる。
Thus, in the
また、冷却装置78では、エアコン30が大きな暖房能力を必要としているときには、エアコン30での暖房を優先するようにしているので、エアコン30の排熱を用いてエンジン12の暖機を行うために暖房能力が低下して、乗員に不快感を生じさせてしまうのを防止することができる。すなわち、冷却装置78では、車室内の快適性を損ねることなく、エンジン12の駆動を抑えて、燃費向上及びエミッションの抑制を図ることができる。
Further, in the
なお、本実施の形態に適用した冷却装置78では、エアコン30が大きな暖房能力を必要としているときにエンジン12の暖機を行わないようにしたが、エアコン30が必要とする暖房能力(例えば、目標吹出し温度TAO)に基づいて、流量GE、QHを制御し、エンジン12の暖機とエアコン30の空調運転を並行して行うようにして良く、また、エアコン30で必要としている暖房能力にかかわらず、コンデンサ34で加熱した冷却水をエンジン12に供給して、エンジン12の暖機を行うようにしても良い。
In the
これにより、エンジン12を駆動することなく暖機を行うことができるので、確実な燃費向上とエミッションの抑制が可能となる。
As a result, warm-up can be performed without driving the
また、本実施の形態では、流量調整バルブ92、94を用いたが、これに限らず、冷却水の流路を切り換える切換バルブを用いてよく、切換バルブを用いて、コンデンサ34によって加熱した冷却水を、エンジン12とヒータコア58に供給する場合、所定の時間間隔で流路の切換を行うようにすれば良く、このときに、流量QE、QHの比率に応じて切換時間を設定することにより、流量の調整も可能となる。
In the present embodiment, the flow
さらに、本実施の形態では、エンジン12の暖機を行うときに、ウォータポンプ82と共に電動ポンプ96を作動するようにしたが、これに限らず、例えば、ウォータポンプ82に対する冷却水のバイパスを設け、エンジン12の暖機を行うときに、冷却水がこのバイパスを流れるようにすることにより、電動ポンプ96のみの駆動でエンジン12とコンデンサ34との間で冷却水が循環されるようにできる。
Furthermore, in the present embodiment, when the
また、以上説明した本実施の形態では、電気モータ14によって走行を開始し、所定のタイミングでエンジン12の駆動に切り換えるカセット式ハイブリッド車に適用して説明したが、これに限らず、内燃機関と電気モータの駆動力を切り換えて走行する一般的構成のハイブリッド車に適用することができ、これにより、内燃機関を停止したために、暖房能力が必要となったり、内燃機関の暖機が必要となったときに、内燃機関を必要以上に駆動することなく、暖房能力の確保及び暖機が可能となる。
Further, in the present embodiment described above, the description is applied to a cassette type hybrid vehicle that starts traveling by the
10 車両
12 エンジン(内燃機関)
14 電気モータ
16 バッテリ(蓄電手段)
30 エアコン(空調装置)
32 コンプレッサ
34 コンデンサ(凝縮器、加熱用熱交換手段)
58 ヒータコア(暖房用熱交換器)
62 エアコンECU
68 HVECU
78 冷却装置(冷却液循環装置)
80 エンジンラジエータ
82 ウォータポンプ(第1の循環手段)
84 サーモスタット(第1の循環手段)
86 冷却回路(第1の循環回路)
88 循環回路(第2の循環回路、第3の循環回路)
90 暖機回路(第3の循環回路)
92、94 流量調整バルブ(流量調整手段)
96 電動ポンプ(第2の循環手段)
102 コントローラ(加熱制御手段)
106 水温センサ(温度検出手段)
10
14
30 Air conditioner
32
58 Heater core (heat exchanger for heating)
62 Air conditioner ECU
68 HVECU
78 Cooling device (coolant circulation device)
80
84 Thermostat (first circulation means)
86 Cooling circuit (first circulation circuit)
88 Circulation circuit (second circulation circuit, third circulation circuit)
90 Warm-up circuit (third circulation circuit)
92, 94 Flow rate adjusting valve (flow rate adjusting means)
96 Electric pump (second circulation means)
102 Controller (heating control means)
106 Water temperature sensor (temperature detection means)
Claims (5)
前記内燃機関と前記冷却液の冷却用のラジエータとの間で冷却液が循環可能な第1の循環回路及び、前記内燃機関と前記暖房用熱交換器との間で前記冷却液が循環可能な第2の循環回路と、
前記内燃機関の駆動中に前記第1の循環回路及び前記第2の循環回路で前記冷却液を循環して、冷却液の温度を所定温度範囲に保つと共に冷却液を用いた前記空調装置の暖房運転を可能とする第1の循環手段と、
前記冷凍サイクルを形成する凝縮器を通過する冷媒と前記冷却水との間で熱交換を行って冷却水を加熱可能とする加熱用熱交換手段と、
前記加熱用熱交換手段と前記内燃機関との間で前記冷却液が循環可能な第3の循環回路と、
前記内燃機関の停止中に前記第3の循環回路で前記冷却液を循環する第2の循環手段と、
前記内燃機関が停止されて前記電気モータの駆動により走行される車両の車両状態から内燃機関の駆動開始を予測する予測手段と、
前記予測手段によって前記内燃機関の駆動開始が予測されたときに前記第2の循環手段を作動させて前記加熱用熱交換手段によって前記冷却液の加熱を行う加熱制御手段と、
を含むことを特徴とする冷却液循環装置。 A heating heat exchanger and a refrigeration cycle, each of which includes an internal combustion engine and an electric motor driven by electric power stored in the power storage means as a driving source for traveling, and in which heat is exchanged with a coolant of the internal combustion engine A coolant circulation device that is provided in a vehicle equipped with an air conditioner that air-conditions the interior of the vehicle interior and circulates the coolant of the internal combustion engine;
A first circulation circuit capable of circulating a coolant between the internal combustion engine and a radiator for cooling the coolant; and the coolant can be circulated between the internal combustion engine and the heat exchanger for heating. A second circulation circuit;
During the driving of the internal combustion engine, the cooling liquid is circulated in the first circulation circuit and the second circulation circuit to keep the temperature of the cooling liquid in a predetermined temperature range and to heat the air conditioner using the cooling liquid. A first circulation means for enabling operation;
Heat exchange means for heating that enables heat to be heated by performing heat exchange between the coolant passing through the condenser forming the refrigeration cycle and the coolant,
A third circulation circuit capable of circulating the coolant between the heat exchange means for heating and the internal combustion engine;
Second circulation means for circulating the coolant in the third circulation circuit while the internal combustion engine is stopped;
Predicting means for predicting the start of driving of the internal combustion engine from a vehicle state of a vehicle that is driven by driving of the electric motor with the internal combustion engine stopped
Heating control means for operating the second circulation means and heating the coolant by the heating heat exchanging means when the prediction means predicts the start of driving of the internal combustion engine;
A coolant circulating apparatus comprising:
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