JP7048437B2 - 車両の熱管理システム - Google Patents
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- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
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Description
以下、本発明の第1実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態に係る熱管理システム1及びこの熱管理システム1が搭載された車両Vの構成を示す図である。
(1)熱管理システム1では、バッテリBと熱交換を行う冷却水が流れる第1熱交換回路5と、トランスミッションT及びそのオイルと熱交換を行う冷却水が流れる第2熱交換回路4と、エンジンラジエタ35と、をエンジン2の冷却回路3に接続し、冷却回路3から第1熱交換回路5へ流れる冷却水の流量を第1流量制御弁59で調整し、冷却回路3から第2熱交換回路4へ流れる冷却水の流量を第2流量制御弁46で調整し、冷却回路3からエンジンラジエタ35へ流れる冷却水の流量をサーモスタット弁33で調整する。またフロントグリルGからエンジンルームR内への外気の導入量をグリルシャッタ6で調整する。このような熱管理システム1では、グリルシャッタ6を閉じるとフロントグリルGからエンジンルームR内への外気の導入量が制限されるため、エンジン2から外気への放熱分が低減し、ひいては冷却回路3を流れる冷却水の昇温速度が速くなるとともに、エンジンラジエタ35から廃棄される熱をバッテリBやトランスミッションT等の車両装置に効率良く移動し、これらを加温することができる。しかしながらグリルシャッタ6を閉じ続けると、冷却水の温度が上昇しすぎてしまい、エンジンラジエタ35によるエンジン2の冷却が阻害されるおそれがある。そこでECU7は、冷却水温度TwがTth1+a1が超えたことに応じて、フロントグリルGのグリルシャッタ6を開き始めることにより、外気の導入量を確保し、エンジンの冷却水の過昇温を防止できる。また、冷却回路3から熱交換回路4,5に冷却水を供給すると、トランスミッションTやバッテリBとの熱交換によって冷えた冷却水が熱交換回路4,5から冷却回路3に供給されるため、冷却回路3を流れる冷却水の温度が低下してしまい、エンジン2の暖機が阻害されるおそれがある。そこでECU7は、冷却水温度Twがサーモスタット弁33の開弁温度よりも低いとき、すなわちエンジンラジエタ35による冷却水の冷却を開始する前には、グリルシャッタ6及び流量制御弁46,59を全閉状態に制御する。これにより、エンジン2の暖機が阻害されるのを防止できる。
以下、本発明の第2実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図5は、本実施形態に係る熱管理システム1A及びこの熱管理システム1Aが搭載された車両VAの構成を示す図である。なお以下の熱管理システム1Aの説明において、第1実施形態に係る熱管理システム1と同じ構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。
R…エンジンルーム
G…フロントグリル
1,1A…熱管理システム
B…バッテリ(車両装置、蓄電装置)
T…トランスミッション(車両装置)
2…エンジン(内燃機関)
3…冷却回路
33…サーモスタット弁(ラジエタバルブ)
35…エンジンラジエタ(ラジエタ)
36…冷却水温度センサ(冷却水温度取得手段)
4…第2熱交換回路(熱交換回路、第2熱交換回路)
46…第2流量制御弁(流量制御弁、第2流量制御弁)
5…第1熱交換回路(熱交換回路、第1熱交換回路)
59…第1流量制御弁(流量制御弁、第1流量制御弁)
6…グリルシャッタ(シャッタ)
7,7A…ECU(制御手段)
8…断熱カプセル(保温容器)
81…外気導入口
9…外気シャッタ(シャッタ)
Claims (7)
- エンジンと熱交換を行う冷却水が循環する冷却回路と、
前記冷却回路と接続され、前記エンジン以外の車両装置と熱交換を行う冷却水が流れる熱交換回路と、
前記冷却回路から前記熱交換回路へ流れる冷却水の流量を調整する流量制御弁と、
前記冷却回路と接続され冷却水と大気との間で熱交換を行うラジエタと、
前記冷却回路から前記ラジエタへ流れる冷却水の流量を調整するラジエタバルブと、
フロントグリルからエンジンルーム内への外気の導入量を調整するシャッタと、
前記冷却回路の冷却水温度を取得する冷却水温度取得手段と、
前記流量制御弁の開度及び前記シャッタの開度を制御する制御手段と、を備える車両の熱管理システムであって、
前記制御手段は、
前記冷却水温度が前記ラジエタバルブの開弁温度よりも低いときには前記シャッタ及び前記流量制御弁を閉状態に制御し、
前記冷却水温度が前記開弁温度よりも高いときに前記シャッタ及び前記流量制御弁を開状態に制御し、
前記冷却水温度が前記開弁温度以上でありかつ前記シャッタを開状態に制御する温度未満であるときに、前記流量制御弁を開状態に制御し、前記冷却回路から前記熱交換回路へ冷却水を供給する加温制御を開始することを特徴とする車両の熱管理システム。 - エンジンと熱交換を行う冷却水が循環する冷却回路と、
前記冷却回路と接続され、前記エンジン以外の車両装置と熱交換を行う冷却水が流れる熱交換回路と、
前記冷却回路から前記熱交換回路へ流れる冷却水の流量を調整する流量制御弁と、
前記冷却回路と接続され冷却水と大気との間で熱交換を行うラジエタと、
前記冷却回路から前記ラジエタへ流れる冷却水の流量を調整するラジエタバルブと、
少なくとも前記エンジンを収容する保温容器と、
前記保温容器に形成された外気導入口から前記保温容器内への外気の導入量を調整するシャッタと、
前記冷却回路の冷却水温度を取得する冷却水温度取得手段と、
前記流量制御弁の開度及び前記シャッタの開度を制御する制御手段と、を備える車両の熱管理システムであって、
前記制御手段は、
前記冷却水温度が前記ラジエタバルブの開弁温度よりも低いときには前記シャッタ及び前記流量制御弁を閉状態に制御し、
前記冷却水温度が前記開弁温度よりも高いときに前記シャッタ及び前記流量制御弁を開状態に制御し、
前記冷却水温度が前記開弁温度以上でありかつ前記シャッタを開状態に制御する温度未満であるときに、前記流量制御弁を開状態に制御し、前記冷却回路から前記熱交換回路へ冷却水を供給する加温制御を開始することを特徴とする車両の熱管理システム。 - 前記車両は、駆動力発生源として前記エンジンと駆動モータとを備え、
前記車両装置は、前記駆動モータに電力を供給する蓄電装置を含み、
前記熱交換回路は、前記蓄電装置と熱交換を行う冷却水が流れる第1熱交換回路を含み、
前記流量制御弁は、前記冷却回路から前記第1熱交換回路へ流れる冷却水の流量を調整する第1流量制御弁を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の熱管理システム。 - 前記制御手段は、前記冷却水温度が前記開弁温度以下にならないように前記第1流量制御弁の開度を制御することを特徴とする請求項3に記載の車両の熱管理システム。
- 前記第1熱交換回路には、前記蓄電装置を加温するヒータが設けられていないことを特徴とする請求項3又は4に記載の車両の熱管理システム。
- エンジンと熱交換を行う冷却水が循環する冷却回路と、
前記冷却回路と接続され、前記エンジン以外の車両装置と熱交換を行う冷却水が流れる熱交換回路と、
前記冷却回路から前記熱交換回路へ流れる冷却水の流量を調整する流量制御弁と、
前記冷却回路と接続され冷却水と大気との間で熱交換を行うラジエタと、
前記冷却回路から前記ラジエタへ流れる冷却水の流量を調整するラジエタバルブと、
フロントグリルからエンジンルーム内への外気の導入量を調整するシャッタと、
前記冷却回路の冷却水温度を取得する冷却水温度取得手段と、
前記流量制御弁の開度及び前記シャッタの開度を制御する制御手段と、を備える車両の熱管理システムであって、
前記車両は、駆動力発生源として前記エンジンと駆動モータとを備え、
前記車両装置は、前記駆動モータに電力を供給する蓄電装置を含み、
前記熱交換回路は、前記蓄電装置と熱交換を行う冷却水が流れる第1熱交換回路と、前記車両装置のうち前記蓄電装置以外の別装置と熱交換を行う冷却水が流れる第2熱交換回路と、を含み、
前記流量制御弁は、前記冷却回路から前記第1熱交換回路へ流れる冷却水の流量を調整する第1流量制御弁と、前記冷却回路から前記第2熱交換回路へ流れる冷却水の流量を調整する第2流量制御弁と、を含み、
前記制御手段は、
前記冷却水温度が前記ラジエタバルブの開弁温度よりも低いときには前記シャッタ及び前記流量制御弁を閉状態に制御し、
前記冷却水温度が前記開弁温度よりも高いときに前記シャッタ及び前記流量制御弁を開状態に制御し、
前記冷却水温度が前記開弁温度よりも低くかつ前記蓄電装置の温度が所定温度より低いときには前記第2流量制御弁を閉状態に制御し、
前記冷却水温度が前記開弁温度より高くかつ前記蓄電装置の温度が前記所定温度より高いときには前記第2流量制御弁を開状態に制御することを特徴とする車両の熱管理システム。 - エンジンと熱交換を行う冷却水が循環する冷却回路と、
前記冷却回路と接続され、前記エンジン以外の車両装置と熱交換を行う冷却水が流れる熱交換回路と、
前記冷却回路から前記熱交換回路へ流れる冷却水の流量を調整する流量制御弁と、
前記冷却回路と接続され冷却水と大気との間で熱交換を行うラジエタと、
前記冷却回路から前記ラジエタへ流れる冷却水の流量を調整するラジエタバルブと、
少なくとも前記エンジンを収容する保温容器と、
前記保温容器に形成された外気導入口から前記保温容器内への外気の導入量を調整するシャッタと、
前記冷却回路の冷却水温度を取得する冷却水温度取得手段と、
前記流量制御弁の開度及び前記シャッタの開度を制御する制御手段と、を備える車両の熱管理システムであって、
前記車両は、駆動力発生源として前記エンジンと駆動モータとを備え、
前記車両装置は、前記駆動モータに電力を供給する蓄電装置を含み、
前記熱交換回路は、前記蓄電装置と熱交換を行う冷却水が流れる第1熱交換回路と、前記車両装置のうち前記蓄電装置以外の別装置と熱交換を行う冷却水が流れる第2熱交換回路と、を含み、
前記流量制御弁は、前記冷却回路から前記第1熱交換回路へ流れる冷却水の流量を調整する第1流量制御弁と、前記冷却回路から前記第2熱交換回路へ流れる冷却水の流量を調整する第2流量制御弁と、を含み、
前記制御手段は、
前記冷却水温度が前記ラジエタバルブの開弁温度よりも低いときには前記シャッタ及び前記流量制御弁を閉状態に制御し、
前記冷却水温度が前記開弁温度よりも高いときに前記シャッタ及び前記流量制御弁を開状態に制御し、
前記冷却水温度が前記開弁温度よりも低くかつ前記蓄電装置の温度が所定温度より低いときには前記第2流量制御弁を閉状態に制御し、
前記冷却水温度が前記開弁温度より高くかつ前記蓄電装置の温度が前記所定温度より高いときには前記第2流量制御弁を開状態に制御することを特徴とする車両の熱管理システム。
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