JP5668811B2 - Control device for vehicle air conditioner system - Google Patents
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Description
本発明は、車両に搭載された走行用電池を車室内用エアコンの冷媒を用いて冷却するシステムの制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a system that cools a running battery mounted on a vehicle using a refrigerant of an air conditioner for a vehicle interior.
エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド車(HEV)やモータを駆動源とする電気自動車(EV)は、モータにより回生充電できる二次電池(以下、単に電池ともいう)を搭載し、モータ走行時には、電池を放電することでモータに電力を供給する。この電池には、高出力の走行用モータを駆動するため、高電圧で大容量なものが適用される。
この電池の充放電は、化学反応により行なわれ、この化学反応が発熱を伴う。車両の走行中は充放電が繰り返され、発熱量も大きいため冷却する必要がある。一般的な電池の特性として、電池の温度が過剰に高い状態で充放電を行なうと電池の劣化が進み、また、電池の温度が過剰に低い状態で充放電を行なっても電池の劣化が進む。通常、電池の温度が過剰に高くなったり過剰に低くなったりすると、充放電量を規制したり充放電を禁止したりして、電池の保護を図らなければならず、車両の走行に支障をきたす。このため、車両に搭載された電池に関する温度管理が必要となる。
A hybrid vehicle (HEV) using an engine and a motor as a drive source and an electric vehicle (EV) using a motor as a drive source are equipped with a secondary battery (hereinafter also simply referred to as a battery) that can be regeneratively charged by the motor. Sometimes power is supplied to the motor by discharging the battery. A high-voltage and large-capacity battery is applied to this battery in order to drive a high-output traveling motor.
Charging / discharging of this battery is performed by a chemical reaction, and this chemical reaction is accompanied by heat generation. Charging and discharging are repeated while the vehicle is running, and the amount of heat generated is large, so cooling is necessary. As a general battery characteristic, if the battery is charged / discharged at an excessively high temperature, the battery will deteriorate, and if the battery is charged / discharged at an excessively low temperature, the battery will deteriorate. . Normally, if the battery temperature becomes excessively high or excessively low, it is necessary to protect the battery by regulating the charge / discharge amount or prohibiting charge / discharge. Come on. For this reason, the temperature management regarding the battery mounted in the vehicle is required.
上述のように充放電時の発熱を考えると、電池の温度管理において、電池の温度が過剰に高くならないように管理することが重要となる。
そこで、このような車載の電池を冷却する技術が開発されているが、電池を冷却するための装置のコストを抑えて、車両価格の高騰を抑えることが必要であり、種々の技術が提案されている。
Considering the heat generation during charging and discharging as described above, it is important to manage the battery temperature so that the battery temperature does not become excessively high.
Therefore, a technology for cooling such a vehicle-mounted battery has been developed. However, it is necessary to suppress the cost of the device for cooling the battery and suppress the increase in the vehicle price, and various technologies have been proposed. ing.
例えば、特許文献1には、車室内用のエアコンから送風される冷気を電池等の蓄電機構に導入して冷却する技術が開示されている。また、電池の温度と外気温と車室内エアコンの設定温度とが、それぞれ所定の温度以上である場合には、電池を冷却するブロアの回転数を上昇させて、車室内エアコンの冷却風を電池に導入して冷却することも開示されている。
For example,
一方、特許文献2には、走行用電池を冷却する電池冷却ユニットと車室内を空調する車室内用エアコンユニットとを並列に配置して共通の冷媒を用いるようにした装置が開示されている。
特許文献1の技術では、電池を冷却する冷却風は、車室内温度に依存しており、車室内エアコン制御と電池の冷却制御とを独立して制御することができないが、特許文献2の技術では、室内エアコンと電池の冷却とに冷媒を共用しているが、それぞれの冷却風は個別に制御できるので、車室内用エアコン制御と電池の冷却制御とを独立して制御することができる。
On the other hand,
In the technique of
ところで、電池冷却ユニットと車室内用エアコンユニットとで冷媒を共用する構成では、例えば、外気温が高温の場合などに、電池冷却ユニットの冷媒供給要求と車室内用エアコンユニットの冷媒供給要求とが共に大きくなると、両ユニットの要求に対応できなくなることが考えられる。
もちろん、冷媒循環回路の圧縮機,コンデンサ,冷却ファン等を十分な容量のものにすれば、常に両ユニットの要求に対応できるが、冷媒循環回路系統にかかる装置コストや装置重量の増加を招くほか、車両の場合、設置スペースが限られるため冷媒循環回路の設計自由度が下がり、重量増による燃費悪化も招いてしまう。したがって、限られた冷媒供給能力であっても、電池冷却ユニットと車室内用エアコンユニットとに効果的に冷媒を共用する制御が要求される。
By the way, in the configuration in which the refrigerant is shared between the battery cooling unit and the vehicle interior air conditioner unit, for example, when the outside air temperature is high, the refrigerant supply request of the battery cooling unit and the refrigerant supply request of the vehicle interior air conditioner unit are If both are large, it may be impossible to meet the requirements of both units.
Of course, if the compressor, condenser, cooling fan, etc. of the refrigerant circuit are of sufficient capacity, the requirements of both units can always be met. However, the equipment cost and weight of the refrigerant circuit system are increased. In the case of a vehicle, since the installation space is limited, the degree of freedom in designing the refrigerant circulation circuit is lowered, and the fuel consumption is also deteriorated due to an increase in weight. Therefore, even if the refrigerant supply capacity is limited, control for effectively sharing the refrigerant between the battery cooling unit and the vehicle interior air conditioner unit is required.
この場合、特に、電池の温度が適正に管理されないと、電池の充放電量を規制したり充放電を禁止したりして電池の保護を図らなければならず、車両の走行に支障をきたし、車両の走行ができなくなるおそれがあるので、電池冷却ユニットについては、電池の温度を常に充放電に支障のない状態に管理することが重要である。逆に、電池が適切に温度管理される限りは、車両の乗員の車室内用エアコンユニットへの作動要求に対して、可能な限り対応できるようにしたい。 In this case, in particular, if the temperature of the battery is not properly controlled, it is necessary to protect the battery by regulating the charge / discharge amount of the battery or prohibiting the charge / discharge, which hinders the running of the vehicle, Since the vehicle may not be able to travel, it is important that the battery cooling unit is always managed so that the temperature of the battery does not hinder charging / discharging. Conversely, as long as the battery is appropriately temperature-controlled, it is desirable to respond as much as possible to the operation demands of the passengers of the vehicle to the air conditioner unit for the passenger compartment.
本発明は、上述の課題を鑑み創案されたもので、電池冷却ユニットと車室内用エアコンユニットとで冷媒を共用しながら、限られた冷媒供給能力であっても電池を充放電に支障のない状態にする温度管理と車室内用エアコンに対する出力要求への対応とを両立させることができるようにした、車両用エアコンシステムの制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-described problems, and the battery cooling unit and the vehicle interior air conditioner unit share the refrigerant, and there is no problem in charging / discharging the battery even if the refrigerant supply capacity is limited. It is an object of the present invention to provide a control device for a vehicle air conditioner system capable of satisfying both temperature management to be in a state and responding to an output request for a vehicle interior air conditioner.
上記の目的を達成するために、本発明の車両用エアコンシステムの制御装置は、車室内用エアコンユニットと、複数の電池セルから構成された車載の走行用電池を冷却する電池冷却ユニットと、前記車室内用エアコンユニット及び前記電池冷却ユニットに冷媒を供給する冷媒循環回路とを備えた、車両用エアコンシステムの制御装置であって、前記冷媒循環回路に設けられ、前記車室内用エアコンユニットへの冷媒供給を遮断可能な電磁弁と、前記複数の電池セルの各電池温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された各電池温度に基づいて代表電池温度を設定し、前記代表電池温度に基づいて、前記電磁弁を制御する制御手段と、を備え、前記電池冷却ユニットは、電池冷却用エバポレータと、電池冷却用ブロアとを備えると共に、前記車室内用エアコンユニットに、急速冷房要求をする急冷要求手段が備えられ、前記制御手段は、前記代表電池温度が、常用温度域にある場合には、前記急冷要求手段が前記急速冷房要求を行なっていれば、前記電池冷却用ブロアの作動を制限することを特徴としている。
もう一つの本発明の車両用エアコンシステムの制御装置は、車室内用エアコンユニットと、複数の電池セルから構成された車載の走行用電池を冷却する電池冷却ユニットと、前記車室内用エアコンユニット及び前記電池冷却ユニットに冷媒を供給する冷媒循環回路とを備えた、車両用エアコンシステムの制御装置であって、前記冷媒循環回路に設けられ、前記車室内用エアコンユニットへの冷媒供給を遮断可能な電磁弁と、前記複数の電池セルの各電池温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された各電池温度に基づいて代表電池温度を設定し、前記代表電池温度に基づいて、前記電磁弁を制御する制御手段と、を備え、前記車室内用エアコンユニットは、エアコン用エバポレータと、エアコン用ブロアとを備えると共に、前記車室内用エアコンユニットによる冷気の取入れを内気モードと外気モードとに切り替える内外気モード切替手段を備え、前記制御手段は、前記代表電池温度が、常用温度域よりも高く、前記常用温度域よりも一定以上高い温度として規定された上限温度未満にある場合には、前記内外気モード切替手段を前記内気モードに設定すると共に、前記エアコン用ブロアの作動を制限することを特徴としている。
更にもう一つの本発明の車両用エアコンシステムの制御装置は、車室内用エアコンユニットと、複数の電池セルから構成された車載の走行用電池を冷却する電池冷却ユニットと、前記車室内用エアコンユニット及び前記電池冷却ユニットに冷媒を供給する冷媒循環回路とを備えた、車両用エアコンシステムの制御装置であって、前記冷媒循環回路に設けられ、前記車室内用エアコンユニットへの冷媒供給を遮断可能な電磁弁と、前記複数の電池セルの各電池温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された各電池温度に基づいて代表電池温度を設定し、前記代表電池温度に基づいて、前記電磁弁を制御する制御手段と、を備え、前記冷媒循環回路に設けられ、前記電池冷却ユニットへの冷媒供給を遮断可能な第2電磁弁をさらに備え、前記車室内用エアコンユニットに、急速冷房要求をする急冷要求手段が備えられ、前記制御手段は、前記代表電池温度が、常用温度域にある場合には、前記急冷要求手段が前記急速冷房要求を行なっていれば、前記第2電磁弁を閉鎖して前記電池冷却ユニットへの冷媒供給を遮断することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a control device for a vehicle air conditioner system according to the present invention includes a vehicle interior air conditioner unit, a battery cooling unit that cools a vehicle-mounted traveling battery composed of a plurality of battery cells, A vehicle air conditioner system control device comprising a vehicle air conditioner unit and a refrigerant circulation circuit for supplying refrigerant to the battery cooling unit, the control device for the vehicle air conditioner unit being provided in the refrigerant circulation circuit, A representative valve temperature based on each battery temperature detected by the temperature detection means, a temperature detection means for detecting each battery temperature of the plurality of battery cells, and a representative battery temperature; based on the battery temperature, and a control means for controlling said solenoid valve, the battery cooling unit includes a battery cooling evaporator, and a battery cooling blower In addition, the vehicle interior air conditioner unit is provided with a rapid cooling requesting means for requesting rapid cooling, and the control means is configured such that when the representative battery temperature is in a normal temperature range, the rapid cooling requesting means is the rapid cooling requesting means. if performing cooling requirement is characterized in that to limit the operation of the battery cooling blower.
Another control device for a vehicle air conditioner system according to the present invention includes a vehicle interior air conditioner unit, a battery cooling unit that cools a vehicle-mounted traveling battery composed of a plurality of battery cells, the vehicle interior air conditioner unit, A control device for a vehicle air conditioner system, comprising a refrigerant circulation circuit for supplying a refrigerant to the battery cooling unit, wherein the controller is provided in the refrigerant circulation circuit and can cut off the refrigerant supply to the vehicle interior air conditioner unit A solenoid valve, temperature detecting means for detecting each battery temperature of the plurality of battery cells, and setting a representative battery temperature based on each battery temperature detected by the temperature detecting means, based on the representative battery temperature, Control means for controlling the solenoid valve, and the vehicle interior air conditioner unit includes an air conditioner evaporator and an air conditioner blower. And an inside / outside air mode switching means for switching the intake of cold air by the vehicle interior air conditioner unit between an inside air mode and an outside air mode, wherein the control means has the representative battery temperature higher than the normal temperature range, and the normal temperature range. When the temperature is lower than an upper limit temperature defined as a temperature higher than a certain level, the inside / outside air mode switching means is set to the inside air mode and the operation of the air conditioner blower is restricted.
Still another control device for a vehicle air conditioner system according to the present invention includes a vehicle interior air conditioner unit, a battery cooling unit that cools a vehicle-mounted traveling battery composed of a plurality of battery cells, and the vehicle interior air conditioner unit. And a refrigerant circuit for supplying a refrigerant to the battery cooling unit, the control device for the air conditioner system for a vehicle, provided in the refrigerant circulation circuit, capable of shutting off the refrigerant supply to the vehicle interior air conditioner unit An electromagnetic valve, a temperature detecting means for detecting each battery temperature of the plurality of battery cells, a representative battery temperature is set based on each battery temperature detected by the temperature detecting means, and based on the representative battery temperature And a control means for controlling the solenoid valve, and a second solenoid valve provided in the refrigerant circulation circuit and capable of shutting off the refrigerant supply to the battery cooling unit. The vehicle air conditioner unit is provided with a rapid cooling request means for requesting rapid cooling, and when the representative battery temperature is in a normal temperature range, the control means includes the rapid cooling request means. If a quick cooling request is made, the second electromagnetic valve is closed to cut off the supply of refrigerant to the battery cooling unit.
また、前記制御手段は、前記車室内用エアコンユニット及び前記電池冷却ユニットが共に作動しているときに、前記代表電池温度が、前記常用温度域よりも一定以上高い温度として規定された(前記)上限温度以上に上昇したら、前記電磁弁を閉鎖して前記車室内用エアコンユニットへの冷媒供給を遮断することが好ましい。 Also, the control unit, when the vehicle interior air conditioner unit and the battery cooling unit is operating together, the representative battery temperature, defined as a constant or a temperature higher than the conventional temperature range (above) When the temperature rises above the upper limit temperature, it is preferable to close the solenoid valve and shut off the supply of refrigerant to the vehicle interior air conditioner unit .
また、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された各電池温度の最高温度のものから上位所定数を平均したものを前記代表電池温度に設定することが好ましい。
また、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された各電池温度の最高温度のものを前記代表電池温度に設定することが好ましい。
また、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された各電池温度の平均を前記代表電池温度に設定することが好ましい。
前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された各電池温度のうち特定の電池セルの電池温度を前記代表電池温度に設定することが好ましい。例えば、前記特定の電池セルは、冷却風の届きにくい場所に配置される等で前記複数の電池セルのうち最も冷却効果の低いものである。
Further, it is preferable that the control means sets the average of the upper predetermined number from the highest temperature of each battery temperature detected by the temperature detection means as the representative battery temperature.
Moreover, it is preferable that the said control means sets the thing of the highest temperature of each battery temperature detected by the said temperature detection means to the said representative battery temperature.
Moreover, it is preferable that the said control means sets the average of each battery temperature detected by the said temperature detection means to the said representative battery temperature.
The control means preferably sets the battery temperature of a specific battery cell among the battery temperatures detected by the temperature detection means to the representative battery temperature. For example, the specific battery cell is the one having the lowest cooling effect among the plurality of battery cells because it is arranged in a place where the cooling air is difficult to reach.
本発明の車両用エアコンシステムの制御装置によれば、温度検出手段により検出された複数の電池セルの各電池温度に基づいて代表電池温度を設定し、この代表電池温度に基づいて、電磁弁を制御する。例えば、制御手段は、代表電池温度が、常用温度域よりも一定以上高い温度として規定された上限温度以上に上昇したら、前記電磁弁を閉鎖して前記車室内用エアコンユニットへの冷媒供給を遮断する。これにより、冷媒をすべて電池冷却ユニットに供給することができ、最大限電池を冷却することができ、電池の温度管理を適切に行なって電池の充放電を何ら規制せずに行なうことができる。
つまり、電池は、その温度が過剰に高くなると充放電を規制しなくては劣化が進んでしまうので、充放電を規制せずに使用できるように温度を管理したい。通常は、充放電を規制しなくてはならない温度よりも十分に低い温度域を常用温度域として設定し、この温度域であれば、車室内用エアコンユニットを規制することは不要であるが、規制開始温度に接近したら、電池の冷却を優先する必要が生じる。
According to the control device for a vehicle air conditioner system of the present invention, the representative battery temperature is set based on each battery temperature of the plurality of battery cells detected by the temperature detecting means, and the solenoid valve is set based on the representative battery temperature. Control. For example, the control means closes the solenoid valve and shuts off the refrigerant supply to the vehicle interior air conditioner when the representative battery temperature rises above the upper limit temperature defined as a temperature that is a certain level higher than the normal temperature range. To do. As a result, all the refrigerant can be supplied to the battery cooling unit, the battery can be cooled to the maximum, and the battery temperature can be appropriately controlled without charge / discharge of the battery being regulated at all.
That is, when the temperature of the battery becomes excessively high, the battery deteriorates unless charging / discharging is regulated. Therefore, it is desired to control the temperature so that the battery can be used without regulating charging / discharging. Normally, a temperature range sufficiently lower than the temperature at which charging / discharging must be regulated is set as the normal temperature range, and in this temperature range, it is unnecessary to regulate the air conditioner unit for the vehicle interior, When the regulation start temperature is approached, it is necessary to give priority to battery cooling.
そこで、代表電池温度について上限温度を設定し、代表電池温度が上限温度以上に上昇したら、電磁弁を閉鎖し、冷媒をすべて電池冷却ユニットに供給して、最大限電池を冷却することができるようにして、代表電池温度を規制開始温度に上昇しないようにすれば、充放電を規制する必要は生じない。これにより、電池の電力を用いた車両の走行や、電池への充電を何ら規制せずに行なうことができる。 Therefore, an upper limit temperature is set for the representative battery temperature, and when the representative battery temperature rises above the upper limit temperature, the solenoid valve is closed and all the refrigerant is supplied to the battery cooling unit so that the battery can be cooled to the maximum. Thus, if the representative battery temperature is not raised to the regulation start temperature, there is no need to regulate charging / discharging. Thereby, the driving | running | working of the vehicle using the electric power of a battery and the charge to a battery can be performed without regulating at all.
また、代表電池温度が、常用温度域にある場合には、急冷要求手段が急速冷房要求を行なっていれば、電池冷却用ブロアの作動を制限することにより、車室内を優先して冷却することができる。この車室内を優先して冷却している場合でも、代表電池温度は常用温度域にあるため、支障なく電池を充放電できる。
また、代表電池温度が、常用温度域よりも高く上限温度未満にある場合には、内外気モード切替手段を内気モードに設定すると共に、エアコン用ブロアの作動を制限することにより、車室内の冷却を可能としながら、電池を優先して冷却することができる。
In addition, when the representative battery temperature is in the normal temperature range, if the rapid cooling request means makes a rapid cooling request, the operation of the battery cooling blower is restricted to cool the vehicle interior with priority. Can do. Even when the passenger compartment is preferentially cooled, the battery can be charged and discharged without hindrance because the representative battery temperature is in the normal temperature range.
In addition, when the representative battery temperature is higher than the normal temperature range and lower than the upper limit temperature, the inside / outside air mode switching means is set to the inside air mode, and the operation of the air conditioner blower is restricted, thereby cooling the interior of the vehicle interior. The battery can be preferentially cooled while enabling the battery.
また、代表電池温度が常用温度域内にある場合には、急冷要求手段が急速冷房要求を行なっていれば、第2電磁弁を閉鎖し、冷媒をすべて車室内用エアコンユニットに供給して、最大限車室内を冷却することがきる。このとき、代表電池温度は常用温度域内にあるので、電池を冷却する必要がない。
代表電池温度として、温度検出手段により検出された各電池温度の最高温度のものから上位所定数を平均したものが設定されれば、各電池セルの安全性の確保と、車室内用エアコンユニットに対する出力要求とを両立させることができる。
また、代表電池温度として、温度検出手段により検出された各電池温度の最高温度のものが設定されれば、何れの電池セルの充放電を規制せずに電池の劣化が進むのを防ぐことができる。
また、代表電池温度として、温度検出手段により検出された各電池温度の平均が設定されれば、一部の温度検出手段の故障により検知温度が過剰に高く検出された場合でも、電池冷却の過度な優先を抑制することができる。
また、複数の電池セルのうち最も冷却効果の低いものといった特定の電池セルの電池温度が代表電池温度に設定されれば、温度検出手段の配設数を抑え、簡素な構成とすることができる。
このように、電池を充放電に支障のない状態にする温度管理と車室内用エアコンに対する出力要求への対応とを両立させることができる。
Also, when the representative battery temperature is within the normal temperature range, if the rapid cooling request means makes a rapid cooling request, the second solenoid valve is closed and all the refrigerant is supplied to the vehicle interior air conditioner unit. It is possible to cool the interior of a limited vehicle. At this time, since the representative battery temperature is within the normal temperature range, it is not necessary to cool the battery.
As the representative battery temperature, if a value obtained by averaging the upper predetermined number from the highest temperature of each battery temperature detected by the temperature detecting means is set, ensuring the safety of each battery cell and It is possible to achieve both output requirements.
In addition, if the maximum temperature of each battery temperature detected by the temperature detecting means is set as the representative battery temperature, it is possible to prevent battery deterioration from proceeding without restricting charge / discharge of any battery cell. it can.
In addition, if the average of each battery temperature detected by the temperature detecting means is set as the representative battery temperature, even if the detected temperature is detected to be excessively high due to a failure of some temperature detecting means, the battery cooling is excessive. Priority can be suppressed.
In addition, if the battery temperature of a specific battery cell such as the one having the lowest cooling effect among the plurality of battery cells is set to the representative battery temperature, the number of temperature detection means can be reduced and the configuration can be simplified. .
In this way, it is possible to achieve both temperature management for making the battery in a state that does not hinder charging / discharging and responding to the output request for the air conditioner for the vehicle interior.
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図1は車両用エアコンシステムを示す冷媒循環回路図、図2は、車両用エアコンシステムの制御装置を示すブロック図、図3は車両用エアコンシステムの制御における電池冷却制御を示すサブルーチンを説明するフローチャートである。図4は車両用エアコンシステムの制御装置の動作を説明するフローチャートである。
[構成]
本実施形態にかかる車両用エアコンシステムは、モータを駆動源とする電気自動車(EV)或いはエンジン(内燃機関)とモータ(電動機)とを駆動源とするハイブリッド車(HEV)に適用される。特に、電池冷却ユニットは、走行用のモータに電力を供給する二次電池(以下、単に電池ともいう)を冷却するために装備される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a refrigerant circuit diagram showing a vehicle air conditioner system, FIG. 2 is a block diagram showing a control device for the vehicle air conditioner system, and FIG. 3 is a flowchart for explaining a subroutine showing battery cooling control in the control of the vehicle air conditioner system. It is. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the control device of the vehicle air conditioner system.
[Constitution]
The vehicle air conditioner system according to this embodiment is applied to an electric vehicle (EV) using a motor as a drive source or a hybrid vehicle (HEV) using an engine (internal combustion engine) and a motor (electric motor) as drive sources. In particular, the battery cooling unit is equipped to cool a secondary battery (hereinafter also simply referred to as a battery) that supplies electric power to a traveling motor.
以下、本車両用エアコンシステムの構成、その制御装置の構成、その作用・効果について順に説明する。
(車両用エアコンシステムの構成)
まず、本実施形態にかかる車両用エアコン(エアーコンディショナ)システムの構成を説明する。
Hereinafter, the configuration of the vehicle air conditioner system, the configuration of the control device, and the operation and effect thereof will be described in order.
(Configuration of vehicle air conditioning system)
First, the configuration of a vehicle air conditioner (air conditioner) system according to the present embodiment will be described.
図1に示すように、本車両用エアコンシステム1は、電池ケース10内に配設された電池冷却ユニット20と、車両の車室内を空調する車室内用エアコンユニット30と、これらのユニット20,30に冷媒を供給する冷媒循環回路40とを備えている。
冷媒循環回路40は、冷媒を流通する配管40a,40b,40cを備えている。
配管40aは、各ユニット20,30に共用され、この配管40aには、圧縮機41と、冷却ファン43を付設されたコンデンサ42とが介装されている。圧縮機41により冷媒を液化し、コンデンサ42により冷媒の液化を促進すると共に冷却して、電池冷却ユニット20および車室内用エアコンユニット30に供給するようになっている。
As shown in FIG. 1, the vehicle
The
The
配管40b,40cは互いに並列に配置され、いずれも配管40aに接続される。配管
40bには、電池冷却ユニット20が介装され、配管40cには、車室内用エアコンユニ
ット30が介装されている。
電池ケース10内には、力行時に走行用モータに給電して制動時に回生充電可能な高電圧二次電池(電池)11が密封収納されている。なお、本実施形態では、電池11は、低電圧の電池セル11a〜11nが複数直列に接続されて高電圧電池として構成されている。
The
In the
電池冷却ユニット20は、この電池11が密封収納された空間内に冷気を送り電池11を冷却する。この電池冷却ユニット20は、内部の冷媒の気化に伴う吸熱により雰囲気を冷却する電池冷却用エバポレータ21と、電池冷却用エバポレータ21に送風して冷却空気を電池11が密封収納された空間内に供給する電池冷却用ブロア23とを備えている。配管40bの電池冷却用エバポレータ21への冷媒流入部には減圧装置22が介装され、減圧された冷媒がエバポレータ21に導入されるようになっている。
The
車室内用エアコンユニット30は、内部の冷媒の気化の伴う吸熱により雰囲気を冷却する車室内用エバポレータ31と、車室内用エバポレータ31に送風して冷却空気を車室内に供給する車室内用ブロア33とを備えている。配管40cの車室内用エバポレータ31への冷媒流入部には、減圧装置32が介装され、減圧された冷媒がエバポレータ31に導入されるようになっている。
The vehicle interior
なお、電池ケース10内には、電池温度センサ(温度検出手段)12が配備されている。また、配管40cの車室内用エバポレータ31への冷媒流入部で減圧装置32の上流には、電磁式の開閉弁である電磁弁34が介装されている。
この車両には、車室内用エアコンユニット30に急速冷房を要求するためのマックススイッチ(急冷要求手段)60が装備される。このマックススイッチ60は、車両乗員が車室内の急速冷房要求しうる車室内のコントロールパネル等に設けられた独立したスイッチである。なお、急冷要求手段としては、マックススイッチ60に限定されない。車室内温度や車両乗員により操作される車室内エアコンの設定温度,設定風量に基づいて所定の条件を満たした場合、急冷要求がされたものとして、前記の所定の条件を入力する手段(例えば車室内エアコンの設定ボタン,車室内温度を検出する温度センサと前記設定ボタンとの組み合わせ)を急冷要求手段としてもよい。この場合、前記の所定の条件が成立しているか否かが、後述するマックススイッチ60のオンオフ状態に対応する。
In the
This vehicle is equipped with a max switch (rapid cooling request means) 60 for requesting rapid cooling of the vehicle interior
さらに、車室内用エアコンユニット30の車室内用ブロア33の上流の導入ダクト71には、内気(車室内の循環空気)導入する内気モードと外気(車室外の空気)導入する外気モードとで切り替えるモードダンパ(内外気モード切替手段)70が装備されている。
これらの電池温度センサ12,電磁弁34,マックススイッチ60及びモードダンパ70は、本制御装置に関連する構成要素であるが、これらの詳細については、以下の制御装置の構成の説明で詳述する。
(制御装置の構成)
実施形態にかかる車両用エアコンシステムの制御装置は、図2に示すように、電池温度センサ12と、マックススイッチ60と、電池温度センサ12,マックススイッチ60からの情報に基づいて、電磁弁34,モードダンパ70,電池冷却用ブロア23,車室内用ブロア33を制御する制御用コンピュータ(制御手段)50と、から構成されている。
Further, the
The
(Configuration of control device)
As shown in FIG. 2, the control device for the vehicle air conditioner system according to the embodiment includes a
制御用コンピュータ50は、CPU,ROM,RAM,入出力回路等からなるコンピュータであって、適宜の機器類が付設又は接続されている。
制御用コンピュータ50には、電池温度センサ12で検出された電池温度Tbrの検出信号が入力される。
電池温度センサ12により検出する電池温度Tbrとしては、各電池の内部温度を直接把握したいが、この検出は困難なため、各電池の内部温度に近い温度を検出するものとする。例えば、複数の電池セル11a〜11nのそれぞれについての表面温度であれば計測可能であり、この電池セルの表面温度を、電池温度Tbrとして扱うことができる。この場合、各電池セル11a〜11nのそれぞれの表面温度を電池温度Tbrとして検出し、何れの検出情報も制御用コンピュータ50に入力するように構成する。
The
The
As the battery temperature Tbr detected by the
制御用コンピュータ50では、各電池セル11a〜11nの電池温度Tbrに基づいて、制御パラメータとしての代表電池温度Tbを設定する。この代表電池温度Tbの設定手法は、下記のようにいくつか考えられる。
(1)各電池温度Tbrの最高温度のものを代表電池温度Tbとする。
(2)各電池温度Tbrの平均を代表電池温度Tbとする。
(3)各電池温度Tbrの最高温度のものから上位所定数を平均したものを代表電池温度
Tbとする。
The
(1) The maximum temperature of each battery temperature Tbr is set as the representative battery temperature Tb.
(2) Let the average of each battery temperature Tbr be the representative battery temperature Tb.
(3) A value obtained by averaging the upper predetermined number from the highest temperature of each battery temperature Tbr is set as the representative battery temperature Tb.
(1)の設定手法は、電池セル11xの配設位置による電池冷却用ブロア23の冷却風による冷却効果のばらつきや、電池セル11xの個体差による各電池温度Tbrにばらつきがある場合であっても、「各電池温度Tbrの最高温度のものを代表電池温度Tbとする」ため、何れの電池セル11xの充放電を規制せずに電池の劣化が進むのを防ぐことができる。
The setting method of (1) is a case where there is a variation in the cooling effect due to the cooling air of the
(2)の設定手法は、電池温度Tbrにばらつきが少ない場合に、「各電池温度Tbrの平均を代表電池温度Tbとする」ため、一部の電池温度センサ12の故障により検知温度が過剰に高く検出された場合でも、電池冷却の過度な優先を抑制することができる。車室内用エアコンユニットに対する出力要求とを両立させることができる。
(3)の設定手法は、電池温度Tbrに多少のばらつきがある場合であっても、「各電池温度Tbrの最高温度のものから上位所定数を平均したものを代表電池温度Tbとする」ため、各電池セル11a〜11nの安全性の確保と、車室内用エアコンユニットに対する出力要求とを両立させることができる。
In the setting method (2), when there is little variation in the battery temperature Tbr, “the average of each battery temperature Tbr is set as the representative battery temperature Tb”. Therefore, the detection temperature becomes excessive due to a failure of some
Even if the battery temperature Tbr has some variation, the setting method of (3) is “representing the average of the upper predetermined number from the highest temperature of each battery temperature Tbr as the representative battery temperature Tb”. Securing the safety of each of the battery cells 11a to 11n and the output request for the vehicle interior air conditioner unit can both be achieved.
この代表電池温度Tbの設定方法は、例えば、冷却風の届きにくい場所に配置される等で複数の電池セル11a〜11nのうち最も冷却効果の低い特定の電池セル11xの表面温度Tbrを代表電池温度Tbとしてもよい。このように特定の電池セル11xの表面温度Tbrを代表電池温度Tbとすると、電池温度センサ12を一つ配設すればよいので、製造コストを抑え、簡素な構成とすることができる。
The representative battery temperature Tb is set by, for example, setting the surface temperature Tbr of the specific battery cell 11x having the lowest cooling effect among the plurality of battery cells 11a to 11n by, for example, being arranged in a place where the cooling air is difficult to reach. It may be the temperature Tb. As described above, when the surface temperature Tbr of the specific battery cell 11x is the representative battery temperature Tb, only one
また、電池温度Tbrとしては、電池セル11a〜11nの表面温度に換えて、(1)電池11xの収容される空間の温度を適用してもよく、(2)電池ケース10内に予め設定された電池11の周辺温度として、電池ケースの端等の冷却風の届きにくい場所の温度をケース内温度Tbrとしてもよい。ケース内温度Tbrおよび周辺温度Tbrは、実際の電池温度Tbrと相関し対応するため、置換することができる。
Further, as the battery temperature Tbr, instead of the surface temperature of the battery cells 11a to 11n, (1) the temperature of the space in which the battery 11x is accommodated may be applied, and (2) preset in the
また、制御用コンピュータ50には、マックススイッチ60のオンオフ状態を示す操作信号が入力される。
制御用コンピュータ50のメモリ或いは制御用コンピュータ50に付設された外部メモリには、電池11の充放電が規制される規制開始温度Tb1と、充放電が規制される規制開始温度Tb1より十分に低い温度域の常用温度域(常用温度域上限温度Tb3と常用温度域下限温度Tb4とで規定される温度帯)と、規制開始温度Tb1と常用温度域上限温度Tb3との間の温度であって、電池11の冷却を優先する上限温度Tb2とが予め設定され記憶されている。すなわち、これらの温度Tb1〜Tb4の高低関係は、Tb1(規制開始温度)>Tb2(上限温度)>Tb3(常用温度域上限温度)>Tb4(常用温度域下限温度)となっている。
In addition, an operation signal indicating the on / off state of the
The memory of the
制御用コンピュータ50は、電磁弁34については開閉制御し、モードダンパ70については外気導入モードと内気導入モードとの切替え制御をし、電池冷却用ブロア23及び車室内用ブロア33についてはそれぞれブロアの回転数を制御する。
電磁弁34は、電池温度Tbが上限温度Tb2以上である場合には、エアコン用エバポレータ31への冷媒を遮断するべく開閉弁である電磁弁34を閉じる。また、車室内用エアコン制御要求がされていない場合に電磁弁34を閉じる。
The
When the battery temperature Tb is equal to or higher than the upper limit temperature Tb2, the
モードダンパ70は、電池温度Tbが常用温度域上限温度Tb3以上であって上限温度Tb2未満の場合には、外気導入ダクト71bを封止して車室内の空気が循環するように内気導入ダクト71aの空気を流通させる。
電池冷却用ブロア23は、電池温度Tbが常用温度域上限温度Tb3未満であってマックススイッチ60がオン状態の場合には、冷却風の吐出量を抑制するために運転を抑制される。吐出量の抑制は、ブロアの回転数を低下させて制御される。この回転数の低下は、例えば、ブロア全開運転時の回転数の半分に設定する。
When the battery temperature Tb is equal to or higher than the normal temperature range upper limit temperature Tb3 and lower than the upper limit temperature Tb2, the
When the battery temperature Tb is lower than the normal temperature range upper limit temperature Tb3 and the
なお、電池の冷却は、電池温度Tbが予め設定されたブロア運転開始温度Tb5以上になったら実施(オン)し、予め設定されたブロア運転停止温度Tb6未満になったら終了(オフ)するようになっている。この電池冷却のオンオフ制御は電池冷却用ブロア23のオンオフ制御によって行なう。ブロア運転開始温度Tb5及びブロア運転停止温度Tb6は、常用温度域(常用温度域下限温度Tb4と常用温度域上限温度Tb3とので規定される温度帯)内の値として予め設定される。ブロア運転停止温度Tb6はブロア運転開始温度Tb5よりも低く設定されており、このように制御閾値にヒステリシスを設けることにより制御を安定させている。したがって、これらの温度Tb3〜Tb6の高低関係は、Tb3(常用温度域上限温度)>Tb5(ブロア運転開始温度)>Tb6(ブロア運転停止温度)>Tb4(常用温度域下限温度)となっている。
The cooling of the battery is performed (ON) when the battery temperature Tb becomes equal to or higher than the preset blower operation start temperature Tb5, and is ended (OFF) when the battery temperature Tb becomes lower than the preset blower operation stop temperature Tb6. It has become. The on / off control of the battery cooling is performed by the on / off control of the
車室内用ブロア33の作動については、電池温度Tbが常用温度域上限温度Tb3以上かつ上限温度Tb2未満であって内気モードの場合には、ブロア回転数を低下する。例えば、車室内エアコン制御の操作スイッチ(設定風量)の操作量に対応するブロア回転数を半減させるか、または、ブロア全開運転時の回転数の半分に制限する。
[作用及び効果]
まず、本実施形態にかかる車両用エアコンシステムの制御装置の動作(作用)について説明する。
Regarding the operation of the vehicle
[Action and effect]
First, the operation (action) of the control device for the vehicle air conditioner system according to the present embodiment will be described.
電池冷却制御は、図3のフローチャートに示すようにステップS1〜S7により行なわれる。図示しない車両エンジンのイグニッションスイッチを入れるとスタートする。また、イグニッションスイッチが切られるまで所定の制御周期で周期的に以下のステップS1〜S7を実施する。電池冷却を行なっている場合にフラグFbc=1とし、電池冷却を行なっていない場合にフラグFbc=0とする。まず、Fbc=1であるかを判定する(ステップS1)。フラグFbc=1でない場合には、電池温度Tbがブロア運転開始温度Tb5以上であるかを判定する(ステップS2)、電池温度Tbがブロア運転開始温度Tb5以上の場合には、フラグFbc=1にする(ステップS3)。そして、電池冷却用ブロア23の運転を開始し電池冷却オンとする(ステップS4)。電池温度Tbがブロア運転開始温度Tb5未満の場合にはリターンする。フラグFbc=1である場合には、電池温度Tbがブロア運転停止温度Tb6未満であるかを判定する(ステップS5)、電池温度Tbがブロア運転停止温度Tb6未満の場合には、フラグFbc=0にする(ステップS6)。そして、電池冷却用ブロア23の運転を開始し電池冷却オフとする(ステップS7)。電池温度Tbがブロア運転停止温度Tb6以上の場合にはリターンする。
The battery cooling control is performed by steps S1 to S7 as shown in the flowchart of FIG. It starts when the ignition switch of a vehicle engine (not shown) is turned on. Further, the following steps S1 to S7 are periodically performed at a predetermined control period until the ignition switch is turned off. The flag Fbc is set to 1 when battery cooling is performed, and the flag Fbc is set to 0 when battery cooling is not performed. First, it is determined whether Fbc = 1 (step S1). When the flag Fbc is not 1, it is determined whether the battery temperature Tb is equal to or higher than the blower operation start temperature Tb5 (step S2). When the battery temperature Tb is equal to or higher than the blower operation start temperature Tb5, the flag Fbc = 1 is set. (Step S3). Then, the operation of the
次に、車両用エアコンシステムの制御は図4のフローチャートに示すように、図示しない車両エンジンのイグニッションスイッチを入れると車両用エアコンシステムの制御がスタートする。また、イグニッションスイッチが切られるまで周期的に以下のステップS10〜S410を実施する。まず、上述の電池冷却オン(作動中)か否かを判定する(ステップS10)。車室内エアコンがオン(作動中)か否かを判定する(ステップS20)。これらのステップS10およびステップS20の工程は、同時であっても前後逆であってもよい。次に、車室内エアコンがオン(作動中)の場合には、電池温度Tbが上限温度Tb2以上であるかを判定する(ステップS30)。電池温度Tbが上限温度Tb2以上の場合には、電磁弁34を遮断して、車室内用エアコンユニット30への冷媒供給を停止し(ステップS40)、電池冷却用ブロア23を全開運転させる(ステップS50)。なお、電磁弁34は制御を受けない場合には冷媒を流通させる常開式の開閉弁とする。
Next, as shown in the flowchart of FIG. 4, the control of the vehicle air conditioner system starts when the ignition switch of a vehicle engine (not shown) is turned on. Further, the following steps S10 to S410 are periodically performed until the ignition switch is turned off. First, it is determined whether or not the above-described battery cooling is on (during operation) (step S10). It is determined whether or not the vehicle interior air conditioner is on (operating) (step S20). These steps S10 and S20 may be performed simultaneously or in the reverse order. Next, when the vehicle interior air conditioner is on (operating), it is determined whether the battery temperature Tb is equal to or higher than the upper limit temperature Tb2 (step S30). When the battery temperature Tb is equal to or higher than the upper limit temperature Tb2, the
電池温度Tbが上限温度Tb2未満の場合には、電磁弁34を開いて、車室内用エアコンユニットに冷媒を流通させ(ステップS100)、電池温度Tbが常用温度域上限温度Tb3以上であるかを判定する(ステップS110)。電池温度Tbが常用温度域上限温度Tb3以上の場合には、内気モードであるかを判定する(ステップS120)。内気モードでないと判定された場合には、モードダンパ70を作動させ、内気モードに切り替える(ステップS130)。そして、車室内用ブロア33の回転を低下させる(ステップS140)。
When the battery temperature Tb is lower than the upper limit temperature Tb2, the
電池温度Tbが常用温度域上限温度Tb3未満の場合には、マックススイッチ60がオン状態であるかを判定する(ステップS200)。マックススイッチ60がオン状態の場合には、電池冷却用ブロア23の運転を抑制する(ステップS210)。マックススイッチ60がオフ状態の場合には、電池冷却用ブロア23を全開運転させる(ステップS310)。
If the battery temperature Tb is lower than the normal temperature range upper limit temperature Tb3, it is determined whether the
電池冷却がオフ(非作動)の場合には、電磁弁34を開いて冷媒を車室内用エアコンユニットに冷媒を流通させ(ステップS400)、室内エアコン制御の操作スイッチ(設定温度、設定風量等)の操作量に応じて車室内用ブロア23を通常運転する(ステップS410)。
また、車室内エアコンがオフ(非作動)の場合には、電磁弁34を遮断して車室内用ユニット30への冷媒の供給を停止し(ステップS300)電池冷却用ブロア23を全開運転させる(ステップS310)。
When the battery cooling is off (inactive), the
When the vehicle interior air conditioner is off (inactive), the
なお、図4に示す例では、各温度閾値を制御開始と終了とで同一にして説明したが、制御の安定性を考慮すると図3に示す例と同様に、電池温度Tbの上昇を判定する閾値に対して、電池温度Tbの下降を判定する閾値を微小量だけ低下させることも好ましい。
したがって、本実施形態にかかる車両用エアコンシステムの制御装置によれば、以下のような効果を奏する。
In the example shown in FIG. 4, the temperature thresholds are set to be the same at the start and end of the control. However, in consideration of the control stability, an increase in the battery temperature Tb is determined as in the example shown in FIG. 3. It is also preferable to reduce the threshold value for determining the decrease in the battery temperature Tb by a minute amount with respect to the threshold value.
Therefore, according to the control device for a vehicle air-conditioning system according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
本車両用エアコンシステムの制御装置によれば、電池温度Tbが上限温度Tb2以上の場合または車室内エアコン制御要求がされていない場合には、制御用コンピュータ50により電磁弁34を遮断して冷媒をすべて電池冷却ユニットに供給することができ、最大限電池を冷却することができ、電池11の温度管理を適切に行なって電池11の充放電を何ら規制せずに行なうことができる。
According to the control device for the vehicle air conditioner system, when the battery temperature Tb is equal to or higher than the upper limit temperature Tb2 or when the vehicle interior air conditioner control request is not made, the
つまり、電池11は、電池温度Tbが過剰に高くなると充放電を規制しなくては劣化が進んでしまうので、充放電を規制せずに使用できるように温度を管理したい。通常は、充放電を規制しなくてはならない温度よりも十分に低い温度域を常用温度域として設定し、この温度域であれば、車室内用エアコンユニットを規制することは不要であるが、規制開始温度Tb1に接近したら、電池11の冷却を優先する必要が生じる。
That is, since the
本装置では、電池温度Tbについて上限温度Tb2を設定し、電池温度Tbが上限温度Tb2以上に上昇したら、電磁弁34を閉鎖し、冷媒をすべて電池冷却ユニット23に供給して、最大限電池を冷却することができるようにして、電池温度Tbを規制開始温度Tb1に上昇しないようにすれば、充放電を規制する必要は生じない。これにより、電池11の電力を用いた車両の走行や、電池11への充電を何ら規制せずに行なうことができる。
In this apparatus, an upper limit temperature Tb2 is set for the battery temperature Tb, and when the battery temperature Tb rises to the upper limit temperature Tb2 or higher, the
また、電池温度センサ12により検出された電池温度Tbrに基づいて設定される電池温度Tbが、常用温度域にある場合には、マックススイッチ60がオン状態であれば、電池冷却用ブロア23の作動を制限する。このため、電池冷却用エバポレータ31における冷媒の気化に伴う吸熱を抑制することで、相対的に車室内エアコンユニット30の冷媒の吸熱効率を向上することで、車室内を優先して冷却することができる。この車室内を優先して冷却している場合、電池温度Tbは常用温度域にあるため、充放電を何ら規制することなく、支障なく電池11を充放電できる。電池温度Tbがブロア運転開始温度Tb5よりも高い場合には、作動が制限された電池冷却用ブロア23により電池11を冷却する。電池温度Tbがブロア運転停止温度Tb6よりも低い場合には、電池冷却ブロア23による電池11の冷却は行なわず、より相対的に車室内エアコンユニット30の冷媒の吸熱効率を向上して、車室内を優先して冷却することができる。限られた冷媒供給能力であっても、各ユニット20,30それぞれの冷媒の吸熱効率を制御することができ、電池を充放電に支障のない状態にする温度管理と車室内用エアコンに対する出力要求への対応とを両立できる。
Further, when the battery temperature Tb set based on the battery temperature Tbr detected by the
また、電池温度センサ12により検出された電池温度Tbrに基づいて設定される電池温度Tbが、常用温度域よりも高く上記上限温度Tb2未満にある場合には、モードダンパ70により内気モードに設定すると共に、車室内用ブロア33の作動を制限することにより、車室内の冷却を可能としながら、電池11を優先して冷却することができる。限られた冷媒供給能力であっても、各ユニット20,30それぞれの冷媒の吸熱効率を制御することができ、電池を充放電に支障のない状態にする温度管理と車室内用エアコンに対する出力要求への対応とを両立できる。
When the battery temperature Tb set based on the battery temperature Tbr detected by the
[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
[Others]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
車両用エアコンシステムの制御は、制御用コンピュータ50による一括制御ではなく、電池冷却用ユニット20および車室内用エアコンユニット30にそれぞれユニット制御するユニット制御用マイコン(マイクロコンピュータ)を備え、これらのユニット制御用マイコンを制御用コンピュータ50が統合制御してもよい。
例えば、電磁弁34は、開閉式の電磁弁に換えて、電磁比例流量制御弁等の開度調整可能な電磁弁34としてもよい。また、制御用コンピュータ50は、電池温度Tbが常用温度域上限温度Tb2から上限温度Tb3に近づくに従って電磁弁34の開度を徐々に絞る制御をするようにしてもよい。これらの構成によると、電池11の冷却優先を徐々に行なうため、車室内用エアコンユニットの冷却効果が急激に変化することを防ぐことができる。また、電池温度Tbが上限温度Tb2以上であれば、電磁弁34は遮断状態とされるため、冷媒をすべて電池冷却ユニット23に供給して、最大限電池を冷却することができるようにして、電池温度Tbを規制開始温度Tb1に上昇しないようにすれば、充放電を規制する必要は生じない。これにより、電池11の電力を用いた車両の走行や、電池11への充電を何ら規制せずに行なうことができる。
The control of the vehicle air conditioner system is not a collective control by the
For example, the
電池冷却ブロア23の運転の抑制によるブロアの回転数低下制御は、ブロア全開運転時の回転数の全域に亘ってされてもよい。また、車室内用ブロア33の回転数の低下される制御は、ブロア全開運転時の回転数の全域に亘ってされてもよい。これらの制御によれば、より限られた冷媒供給能力であっても、各ユニット20,30それぞれの冷媒の吸熱効率を制御することができ、電池を充放電に支障のない状態にする温度管理と車室内用エアコンに対する出力要求への対応とを両立できる。
The blower rotational speed reduction control by suppressing the operation of the
さらに、図1に二点鎖線で示すように、電磁弁(第2電磁弁)24を配管40bに介装してもよい。電池温度Tbが常用温度域上限温度Tb3未満の場合であって、マックススイッチ60がオン状態の場合には、電池冷却用ブロア23の運転の抑制に替えて、電池温度Tbがブロア運転停止温度Tb6より小さくなった場合に、電池冷却用エバポレータ31への冷媒を遮断するべく電磁弁24を閉じてもよい。この構成によると、車室内冷却をより効率的に優先することができる。なお、この電磁弁24は、開度調整可能な電磁弁24として電池温度Tbがブロア運転停止温度Tb6に近づくに従って電磁弁24を絞ることとしてもよい。この構成によると、車室内冷却を徐々に効率的に優先することができ、車室内用エアコンユニットの冷却効果が急激に変化することを防ぐことができる。
Further, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, a solenoid valve (second solenoid valve) 24 may be interposed in the
本発明は、エンジンとモータとを駆動源とするハイブリッド車両(HEV)やモータを駆動源とする電気自動車両(EV)に適用できる。 The present invention can be applied to a hybrid vehicle (HEV) using an engine and a motor as drive sources and an electric vehicle (EV) using a motor as a drive source.
1 車両用エアコンシステム
10 電池ケース
11 電池
12 電池温度センサ
20 電池冷却ユニット
21 電池冷却用エバポレータ
23 電池冷却用ブロア
24 電磁弁(第2電磁弁)
30 車室内用エアコンユニット
31 車室内用エバポレータ
33 車室内用ブロア
34 電磁弁
40 冷媒循環回路
41 圧縮機
42 コンデンサ
50 制御用コンピュータ(制御手段)
60 マックススイッチ(急冷要求手段)
70 モードダンパ(内外気モード切替手段)
71 導入ダクト
71a 内気導入ダクト
71b 外気導入ダクト
DESCRIPTION OF
30 Car
60 Max switch (rapid cooling request means)
70 mode damper (inside / outside air mode switching means)
71
Claims (9)
前記冷媒循環回路に設けられ、前記車室内用エアコンユニットへの冷媒供給を遮断可能な電磁弁と、
前記複数の電池セルの各電池温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された各電池温度に基づいて代表電池温度を設定し、前記代表電池温度に基づいて、前記電磁弁を制御する制御手段と、を備え、
前記電池冷却ユニットは、電池冷却用エバポレータと、電池冷却用ブロアとを備えると共に、
前記車室内用エアコンユニットに、急速冷房要求をする急冷要求手段が備えられ、
前記制御手段は、前記代表電池温度が、常用温度域にある場合には、前記急冷要求手段が前記急速冷房要求を行なっていれば、前記電池冷却用ブロアの作動を制限する
ことを特徴とする、車両用エアコンシステムの制御装置。 A vehicle interior air conditioner unit, a battery cooling unit that cools a vehicle-mounted traveling battery composed of a plurality of battery cells, and a refrigerant circulation circuit that supplies refrigerant to the vehicle interior air conditioner unit and the battery cooling unit. In addition, a control device for a vehicle air conditioner system,
An electromagnetic valve provided in the refrigerant circulation circuit and capable of interrupting a refrigerant supply to the vehicle interior air conditioner unit;
Temperature detecting means for detecting each battery temperature of the plurality of battery cells;
Control means for setting a representative battery temperature based on each battery temperature detected by the temperature detection means, and controlling the electromagnetic valve based on the representative battery temperature ;
The battery cooling unit includes a battery cooling evaporator and a battery cooling blower,
The vehicle interior air conditioner unit is provided with rapid cooling request means for requesting rapid cooling,
The control means restricts the operation of the battery cooling blower when the representative battery temperature is in a normal temperature range and the rapid cooling request means makes the rapid cooling request. A control device for an air conditioning system for a vehicle.
前記冷媒循環回路に設けられ、前記車室内用エアコンユニットへの冷媒供給を遮断可能な電磁弁と、
前記複数の電池セルの各電池温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された各電池温度に基づいて代表電池温度を設定し、前記代表電池温度に基づいて、前記電磁弁を制御する制御手段と、を備え、
前記車室内用エアコンユニットは、エアコン用エバポレータと、エアコン用ブロアとを備えると共に、
前記車室内用エアコンユニットによる冷気の取入れを内気モードと外気モードとに切り替える内外気モード切替手段を備え、
前記制御手段は、前記代表電池温度が、常用温度域よりも高く、前記常用温度域よりも一定以上高い温度として規定された上限温度未満にある場合には、前記内外気モード切替手段を前記内気モードに設定すると共に、前記エアコン用ブロアの作動を制限する
ことを特徴とする、車両用エアコンシステムの制御装置。 A vehicle interior air conditioner unit, a battery cooling unit that cools a vehicle-mounted traveling battery composed of a plurality of battery cells, and a refrigerant circulation circuit that supplies refrigerant to the vehicle interior air conditioner unit and the battery cooling unit. In addition, a control device for a vehicle air conditioner system,
An electromagnetic valve provided in the refrigerant circulation circuit and capable of interrupting a refrigerant supply to the vehicle interior air conditioner unit;
Temperature detecting means for detecting each battery temperature of the plurality of battery cells;
Control means for setting a representative battery temperature based on each battery temperature detected by the temperature detection means, and controlling the electromagnetic valve based on the representative battery temperature ;
The vehicle interior air conditioner unit includes an air conditioner evaporator and an air conditioner blower,
An inside / outside air mode switching means for switching the intake of cold air by the air conditioner unit for the vehicle interior between an inside air mode and an outside air mode;
When the representative battery temperature is higher than the normal temperature range and lower than the upper limit temperature defined as a temperature higher than the normal temperature range by a certain level or more, the control means switches the internal / external air mode switching means to the internal air mode. A control device for a vehicle air-conditioning system, characterized in that the mode is set and the operation of the air-conditioning blower is restricted .
前記冷媒循環回路に設けられ、前記車室内用エアコンユニットへの冷媒供給を遮断可能な電磁弁と、
前記複数の電池セルの各電池温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された各電池温度に基づいて代表電池温度を設定し、前記代表電池温度に基づいて、前記電磁弁を制御する制御手段と、を備え、
前記冷媒循環回路に設けられ、前記電池冷却ユニットへの冷媒供給を遮断可能な第2電磁弁をさらに備え、
前記車室内用エアコンユニットに、急速冷房要求をする急冷要求手段が備えられ、
前記制御手段は、前記代表電池温度が、常用温度域にある場合には、前記急冷要求手段が前記急速冷房要求を行なっていれば、前記第2電磁弁を閉鎖して前記電池冷却ユニットへの冷媒供給を遮断する
ことを特徴とする、車両用エアコンシステムの制御装置。 A vehicle interior air conditioner unit, a battery cooling unit that cools a vehicle-mounted traveling battery composed of a plurality of battery cells, and a refrigerant circulation circuit that supplies refrigerant to the vehicle interior air conditioner unit and the battery cooling unit. In addition, a control device for a vehicle air conditioner system,
An electromagnetic valve provided in the refrigerant circulation circuit and capable of interrupting a refrigerant supply to the vehicle interior air conditioner unit;
Temperature detecting means for detecting each battery temperature of the plurality of battery cells;
Control means for setting a representative battery temperature based on each battery temperature detected by the temperature detection means, and controlling the electromagnetic valve based on the representative battery temperature ;
A second solenoid valve provided in the refrigerant circulation circuit and capable of interrupting a refrigerant supply to the battery cooling unit;
The vehicle interior air conditioner unit is provided with rapid cooling request means for requesting rapid cooling,
When the representative battery temperature is in the normal temperature range, the control means closes the second electromagnetic valve and supplies the battery cooling unit to the battery cooling unit if the rapid cooling request means makes the rapid cooling request. A control device for an air conditioning system for a vehicle, wherein the refrigerant supply is cut off .
前記車室内用エアコンユニット及び前記電池冷却ユニットが共に作動しているときに、前記代表電池温度が、前記常用温度域よりも一定以上高い温度として規定された上限温度以上に上昇したら、前記電磁弁を閉鎖して前記車室内用エアコンユニットへの冷媒供給を遮断する
ことを特徴とする、請求項1又は3記載の車両用エアコンシステムの制御装置。 The control means includes
When the passenger compartment air conditioner unit and the battery cooling unit is operating together, the representative battery temperature, When the conventional temperature range is also increased to more than the specified upper limit temperature as constant over a temperature higher than, the solenoid valve 4. The control device for a vehicle air conditioner system according to claim 1 or 3 , wherein the refrigerant supply to the vehicle interior air conditioner unit is shut off .
前記車室内用エアコンユニット及び前記電池冷却ユニットが共に作動しているときに、前記代表電池温度が、前記上限温度以上に上昇したら、前記電磁弁を閉鎖して前記車室内用エアコンユニットへの冷媒供給を遮断する
ことを特徴とする、請求項2記載の車両用エアコンシステムの制御装置。 The control means includes
When the representative battery temperature rises above the upper limit temperature when both the vehicle interior air conditioner unit and the battery cooling unit are operating, the solenoid valve is closed and the refrigerant to the vehicle interior air conditioner unit is closed. 3. The control device for a vehicle air conditioner system according to claim 2 , wherein the supply is cut off .
前記温度検出手段により検出された各電池温度の最高温度のものから上位所定数を平均したものを前記代表電池温度に設定する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか一項に記載の車両用エアコンシステムの制御装置。 The control means includes
And sets an average of the upper predetermined number of the highest temperature of each battery temperature detected by said temperature detecting means to the representative battery temperature, according to any one of claims 1 to 5 Control device for vehicle air conditioning system.
前記温度検出手段により検出された各電池温度の最高温度のものを前記代表電池温度に設定する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか一項に記載の車両用エアコンシステムの制御装置。 The control means includes
The control device for a vehicle air-conditioning system according to any one of claims 1 to 5 , wherein the temperature of each battery temperature detected by the temperature detection means is set to the representative battery temperature. .
前記温度検出手段により検出された各電池温度の平均を前記代表電池温度に設定する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか一項に記載の車両用エアコンシステムの制御装置。 The control means includes
Wherein characterized in that the average of each battery temperature detected by the temperature detecting means is set to the representative battery temperature control device for the vehicular air-conditioning system according to any one of claims 1-5.
前記温度検出手段により検出された各電池温度のうち特定の電池セルの電池温度を前記代表電池温度に設定する
ことを特徴とする、請求項1〜5の何れか一項に記載の車両用エアコンシステムの制御装置。 The control means includes
And setting the battery temperature of a specific cell in the representative battery temperature of the battery temperature detected by said temperature detecting means, a vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 5 System control unit.
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