JP7380650B2 - 車載温調システム - Google Patents
車載温調システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP7380650B2 JP7380650B2 JP2021084865A JP2021084865A JP7380650B2 JP 7380650 B2 JP7380650 B2 JP 7380650B2 JP 2021084865 A JP2021084865 A JP 2021084865A JP 2021084865 A JP2021084865 A JP 2021084865A JP 7380650 B2 JP7380650 B2 JP 7380650B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- temperature
- heat medium
- cooling water
- heater core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 101
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 86
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 55
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 42
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 32
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 claims description 24
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 211
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 24
- 230000006870 function Effects 0.000 description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 4
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 4
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,2-tetrafluoroethane Chemical compound FCC(F)(F)F LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3227—Cooling devices using compression characterised by the arrangement or the type of heat exchanger, e.g. condenser, evaporator
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00321—Heat exchangers for air-conditioning devices
- B60H1/00328—Heat exchangers for air-conditioning devices of the liquid-air type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H1/00899—Controlling the flow of liquid in a heat pump system
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
- B60H1/00278—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit for the battery
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
- B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
- B60H1/004—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for vehicles having a combustion engine and electric drive means, e.g. hybrid electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00485—Valves for air-conditioning devices, e.g. thermostatic valves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
- B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
- B60H1/00885—Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
- B60H1/03—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant and from a source other than the propulsion plant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
- B60H1/04—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant from cooling liquid of the plant
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
- B60H1/14—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit
- B60H1/143—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant otherwise than from cooling liquid of the plant, e.g. heat from the grease oil, the brakes, the transmission unit the heat being derived from cooling an electric component, e.g. electric motors, electric circuits, fuel cells or batteries
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3223—Cooling devices using compression characterised by the arrangement or type of the compressor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3228—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations
- B60H1/32284—Cooling devices using compression characterised by refrigerant circuit configurations comprising two or more secondary circuits, e.g. at evaporator and condenser side
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
- F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00271—HVAC devices specially adapted for particular vehicle parts or components and being connected to the vehicle HVAC unit
- B60H2001/00307—Component temperature regulation using a liquid flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2400/00—Special features of vehicle units
- B60Y2400/30—Sensors
- B60Y2400/302—Temperature sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
- F01P2005/105—Using two or more pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
- F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2050/00—Applications
- F01P2050/24—Hybrid vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
- F01P2060/08—Cabin heater
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Description
車室内の暖房に用いられるヒータコアと、前記媒体間熱交換器と、機関熱回路と、外気中に放熱して熱媒体を冷却するラジエータとを有すると共に、これらを通って前記熱媒体を循環させ得る熱回路と、
前記熱回路における熱媒体の流通状態を制御する制御装置と、を有し、
前記機関熱回路は、前記ヒータコアと前記媒体間熱交換器を通らずに、内燃機関と熱交換する機関熱交換器を通って熱媒体を流通させ、
前記熱回路は、前記機関熱回路から流出した熱媒体と前記媒体間熱交換器から流出した熱媒体とが合流する合流部と、該合流部において合流した熱媒体が前記ヒータコアに流入する熱媒体と前記ラジエータに流入する熱媒体とに分かれる第1分岐部と、前記ヒータコアから流出した熱媒体が前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体と前記機関熱回路に流入する熱媒体とに分かれる第2分岐部と、該第1分岐部から前記ヒータコアに流入する熱媒体の流量と前記第1分岐部から前記ラジエータに流入する熱媒体の流量との割合を調整する第1調整弁と、該第2分岐部から前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体の流量と前記第2分岐部から前記機関熱回路に流入する熱媒体の流量との割合を調整する第2調整弁とを有し、
前記制御装置は、前記第1調整弁及び前記第2調整弁を制御する、車載温調システム。
(2)前記制御装置は、前記車室内の除湿暖房を行う場合、前記ヒータコアに流入する熱媒体の温度と、前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体の温度とに基づいて、前記第1調整弁及び前記第2調整弁とを制御する、上記(1)に記載の車載温調システム。
(3)前記制御装置は、前記車室内の除湿暖房を行う場合、前記ヒータコアに流入する熱媒体の温度が所定の基準温度未満である場合には、前記第1分岐部に流入した熱媒体が前記ラジエータに流入せずに前記ヒータコアに流入するように前記第1調整弁を制御し、前記ヒータコアに流入する熱媒体の温度が前記基準温度以上であるときには、前記第1分岐部に流入した熱媒体を前記ヒータコアと前記ラジエータとの両方に流入するように前記第1調整弁を制御する、上記(2)に記載の車載温調システム。
(4)前記制御装置は、前記車室内の除湿暖房を行う場合であって前記第1分岐部に流入した熱媒体が前記ラジエータに流入せずに前記ヒータコアに流入するように前記第1調整弁を制御している場合には、前記第2分岐部に流入した熱媒体が前記媒体間熱交換器と前記機関熱回路との両方に流入するように前記第2調整弁を制御する、上記(2)又は(3)に記載の車載温調システム。
(5)前記制御装置は、前記車室内の除湿暖房を行う場合であって前記第1分岐部に流入した熱媒体が前記ラジエータに流入せずに前記ヒータコアに流入するように前記第1調整弁を制御している場合には、前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体の温度が高いときには低いときに比べて前記機関熱回路に流入する熱媒体の流量に対する前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体の流量が多くなるように前記第2調整弁を制御する、上記(4)に記載の車載温調システム。
(6)前記制御装置は、前記車室内の除湿冷房を行う場合であって前記第1分岐部に流入した熱媒体を前記ヒータコアと前記ラジエータとの両方に流入するように前記第1調整弁を制御しているときには、前記第2分岐部に流入した熱媒体が前記媒体間熱交換器に流入せずに前記機関熱回路に流入するように前記第2調整弁を制御する、上記(2)~(5)のいずれか1つに記載の車載温調システム。
(7)前記制御装置は、前記車室内の除湿冷房を行う場合であって前記第1分岐部に流入した熱媒体を前記ヒータコアと前記ラジエータとの両方に流入するように前記第1調整弁を制御しているときには、前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体の温度が高いときには低いときに比べて、前記ラジエータに流入する熱媒体の流量に対する前記ヒータコアに流入する熱媒体の流量が少なくなるように前記第1調整弁を制御する、上記(6)に記載の車載温調システム。
図1は、一つの実施形態に係る車載温調システム1を搭載する車両100の構成を概略的に示す図である。図1では、左側が車両100の前方、右側が車両100の後方をそれぞれ示している。図1に示したように、車両100は、内燃機関110と、モータジェネレータ(MG)112と、動力分割機構116と、を有する。加えて、車両100は、MG112に電気的に接続されたパワーコントロールユニット(PCU)118と、PCU118に電気的に接続されたバッテリ120と、を備える。
図1~図3を参照して、一つの実施形態に係る車載温調システム1の構成について説明する。図2は、車載温調システム1を概略的に示す構成図である。車載温調システム1は、冷凍回路2、低温回路3、高温回路4及び制御装置6を備える。冷凍回路2、低温回路3及び高温回路4は、回路の外部との間で熱の授受を行う熱回路として機能する。
まず、冷凍回路2について説明する。冷凍回路2は、コンプレッサ21、コンデンサ22の冷媒配管22a、レシーバ23、第1膨張弁24、第2膨張弁25、エバポレータ26、チラー27の冷媒配管27a、第1電磁調整弁28及び第2電磁調整弁29を備える。冷凍回路2は、これら構成部品を通って冷媒が循環することで冷凍サイクルを実現するように構成される。冷媒には、例えば、ハイドロフルオロカーボン(例えば、HFC-134a)等、一般的に冷凍サイクルで冷媒として用いられる任意の物質が用いられる。
次に、低温回路3について説明する。低温回路3は、第1ポンプ31、チラー27の冷却水配管27b、低温ラジエータ32、第1三方弁33及び第2三方弁34を備える。加えて、低温回路3は、バッテリ熱交換器35、PCU熱交換器36及びMG熱交換器37を備える。低温回路3では、これら構成部品を通って冷却水が循環する。なお、冷却水は第2熱媒体の一例であり、低温回路3内では、冷却水の代わりに任意の他の熱媒体が用いられてもよい。
次に、高温回路4について説明する。高温回路4は、第2ポンプ41、コンデンサ22の冷却水配管22b、高温ラジエータ42、ヒータコア43、第3三方弁44、第4三方弁45、及び機関熱回路5を備える。高温回路4でもこれら構成部品を通って冷却水が循環する。なお、この冷却水は第1熱媒体の一例であり、高温回路4内では、冷却水の代わりに任意の他の熱媒体が用いられてもよい。
次に、機関熱回路5について説明する。機関熱回路5は、内燃機関110において生成された熱を放出するために用いられる熱回路である。機関熱回路5は、第3ポンプ51、機関熱交換器52、機関ラジエータ53及びサーモスタッド54を有する。機関熱回路5では、これら構成部品を通って高温回路4と同じ冷却水が循環する。したがって、機関熱回路5は、コンデンサ22の冷却水配管22b、高温ラジエータ42及びヒータコア43を通らずに、機関熱交換器52を通って冷却水を流通させる。
図4は、車載温調システム1を搭載した車両100の空調用の空気通路7を概略的に示す構成図である。空気通路7では、図中に矢印で示した方向に空気が流れる。図4に示した空気通路7は、車両100の外部又は車室の空気吸い込み口に接続されており、空気通路7には制御装置6による制御状態に応じて外気又は車室内の空気が流入する。また、図4に示した空気通路7は、車室内へ空気を吹き出す複数の吹き出し口に接続されており、空気通路7からは制御装置6による制御状態に応じてこのうち任意の吹き出し口に空気が供給される。
図2を参照すると、制御装置6は、電子制御ユニット(ECU)61を有する。ECU61は、各種演算を行うプロセッサと、プログラムや各種情報を記憶するメモリと、各種アクチュエータや各種センサと接続されるインタフェースとを備える。
次に、図5~図11を参照して、車載温調システム1における、熱媒体(冷媒及び冷却水)の流通状態について説明する。図5~図8及び図10では、冷媒や冷却水が流れている流路が実線で、冷媒や冷却水が流れていない流路が破線でそれぞれ示されている。また、図中の細い矢印は冷媒や冷却水が流れる方向を、図中の太い矢印は熱の移動方向をそれぞれ示している。
まず、暖房要求がある場合の熱媒体の流通状態について説明する。図5は、暖房要求があり且つ内燃機関110が停止している場合の、車載温調システム1における熱媒体の流通状態を示している(第1暖房モード)。第1暖房モードでは、冷凍回路2から得られた熱を用いてヒータコア43による暖房が行われる。
次に、冷房要求がある場合の熱媒体の流通状態について説明する。図7は、冷房要求がある場合の、車載温調システム1における熱媒体の流通状態を示している(冷房モード)。図7に示した例では、内燃機関110が停止しているが、内燃機関110が作動している場合には機関熱回路5内で冷却水が循環する。
次に、除湿暖房要求がある場合の熱媒体の流通状態について説明する。除湿暖房では、エバポレータ26において空気通路7を通る空気が一旦冷却される。このとき、空気の温度が低下することにより飽和水蒸気量が減少して、空気中の水蒸気の一部が凝結し、その結果、除湿が行われる。その後、この空気をヒータコア43により加熱することにより、車室内の暖房が行われる。ヒータコア43において空気を暖めるために必要な熱量は基本的にエバポレータ26において空気から吸収された熱量よりも大きいため、除湿暖房を行う際には、内燃機関110を作動させることによって高温回路4内の冷却水を加熱することが必要になる。
上述したように、第3三方弁44及び第4三方弁45の制御は、ECU61によって行われる。ECU61は、除湿暖房要求があるときには、基本的に内燃機関110を作動させると共にコンプレッサ21を作動させて冷凍回路2内で冷媒を循環させる。以下、図12を参照して、除湿暖房要求があるときの第3三方弁44及び第4三方弁45の切替制御について説明する。図12は、除湿暖房要求があるときの第3三方弁44及び第4三方弁45の切替処理の流れを示すフローチャートである。図示した切替処理は、一定時間間隔毎に実行される。
2 冷凍回路
3 低温回路
4 高温回路
22 コンデンサ
41 第2ポンプ
43 ヒータコア
44 第3三方弁
45 第4三方弁
51 第3ポンプ
52 機関熱交換器
61 ECU
Claims (7)
- 冷媒から熱媒体に放熱させて前記冷媒を凝縮させる媒体間熱交換器と車室内に供給する空気から前記冷媒に吸熱させて該冷媒を蒸発させる蒸発器とを有すると共に、これらを通って冷媒を循環させることで冷凍サイクルを実現するように構成された冷凍回路と、
車室内の暖房に用いられるヒータコアと、前記媒体間熱交換器と、機関熱回路と、外気中に放熱して熱媒体を冷却するラジエータとを有すると共に、これらを通って前記熱媒体を循環させ得る熱回路と、
前記熱回路における熱媒体の流通状態を制御する制御装置と、を有し、
前記機関熱回路は、前記ヒータコアと前記媒体間熱交換器を通らずに、内燃機関と熱交換する機関熱交換器を通って熱媒体を流通させ、
前記熱回路は、前記機関熱回路から流出した熱媒体と前記媒体間熱交換器から流出した熱媒体とが合流する合流部と、該合流部において合流した熱媒体が前記ヒータコアに流入する熱媒体と前記ラジエータに流入する熱媒体とに分かれる第1分岐部と、前記ヒータコアから流出した熱媒体が前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体と前記機関熱回路に流入する熱媒体とに分かれる第2分岐部と、該第1分岐部から前記ヒータコアに流入する熱媒体の流量と前記第1分岐部から前記ラジエータに流入する熱媒体の流量との割合を調整する第1調整弁と、該第2分岐部から前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体の流量と前記第2分岐部から前記機関熱回路に流入する熱媒体の流量との割合を調整する第2調整弁とを有し、
前記制御装置は、前記第1調整弁及び前記第2調整弁を制御する、車載温調システム。 - 前記制御装置は、前記車室内の除湿暖房を行う場合、前記ヒータコアに流入する熱媒体の温度と、前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体の温度とに基づいて、前記第1調整弁及び前記第2調整弁とを制御する、請求項1に記載の車載温調システム。
- 前記制御装置は、前記車室内の除湿暖房を行う場合、前記ヒータコアに流入する熱媒体の温度が所定の基準温度未満である場合には、前記第1分岐部に流入した熱媒体が前記ラジエータに流入せずに前記ヒータコアに流入するように前記第1調整弁を制御し、前記ヒータコアに流入する熱媒体の温度が前記基準温度以上であるときには、前記第1分岐部に流入した熱媒体を前記ヒータコアと前記ラジエータとの両方に流入するように前記第1調整弁を制御する、請求項2に記載の車載温調システム。
- 前記制御装置は、前記車室内の除湿暖房を行う場合であって前記第1分岐部に流入した熱媒体が前記ラジエータに流入せずに前記ヒータコアに流入するように前記第1調整弁を制御している場合には、前記第2分岐部に流入した熱媒体が前記媒体間熱交換器と前記機関熱回路との両方に流入するように前記第2調整弁を制御する、請求項2又は3に記載の車載温調システム。
- 前記制御装置は、前記車室内の除湿暖房を行う場合であって前記第1分岐部に流入した熱媒体が前記ラジエータに流入せずに前記ヒータコアに流入するように前記第1調整弁を制御している場合には、前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体の温度が高いときには低いときに比べて前記機関熱回路に流入する熱媒体の流量に対する前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体の流量が多くなるように前記第2調整弁を制御する、請求項4に記載の車載温調システム。
- 前記制御装置は、前記車室内の除湿暖房を行う場合であって前記第1分岐部に流入した熱媒体を前記ヒータコアと前記ラジエータとの両方に流入するように前記第1調整弁を制御しているときには、前記第2分岐部に流入した熱媒体が前記媒体間熱交換器に流入せずに前記機関熱回路に流入するように前記第2調整弁を制御する、請求項2~5のいずれか1項に記載の車載温調システム。
- 前記制御装置は、前記車室内の除湿暖房を行う場合であって前記第1分岐部に流入した熱媒体を前記ヒータコアと前記ラジエータとの両方に流入するように前記第1調整弁を制御しているときには、前記媒体間熱交換器に流入する熱媒体の温度が高いときには低いときに比べて、前記ラジエータに流入する熱媒体の流量に対する前記ヒータコアに流入する熱媒体の流量が少なくなるように前記第1調整弁を制御する、請求項6に記載の車載温調システム。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021084865A JP7380650B2 (ja) | 2021-05-19 | 2021-05-19 | 車載温調システム |
EP22163213.6A EP4091848B1 (en) | 2021-05-19 | 2022-03-21 | In-vehicle temperature adjustment system |
US17/701,077 US11760154B2 (en) | 2021-05-19 | 2022-03-22 | In-vehicle temperature adjustment system |
CN202210429381.XA CN115366620A (zh) | 2021-05-19 | 2022-04-22 | 车载温度调节系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021084865A JP7380650B2 (ja) | 2021-05-19 | 2021-05-19 | 車載温調システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022178232A JP2022178232A (ja) | 2022-12-02 |
JP7380650B2 true JP7380650B2 (ja) | 2023-11-15 |
Family
ID=80928644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021084865A Active JP7380650B2 (ja) | 2021-05-19 | 2021-05-19 | 車載温調システム |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11760154B2 (ja) |
EP (1) | EP4091848B1 (ja) |
JP (1) | JP7380650B2 (ja) |
CN (1) | CN115366620A (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7380650B2 (ja) * | 2021-05-19 | 2023-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調システム |
JP2022190760A (ja) * | 2021-06-15 | 2022-12-27 | トヨタ自動車株式会社 | 熱管理システム |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014218237A (ja) | 2013-04-08 | 2014-11-20 | 株式会社デンソー | 車両用熱管理システム |
JP2017081530A (ja) | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 株式会社デンソー | ヒートポンプシステム |
US20190351739A1 (en) | 2016-12-29 | 2019-11-21 | Erae Automotive Systems Co., Ltd. | Heat pump for automobile |
JP2020168950A (ja) | 2019-04-03 | 2020-10-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調装置 |
JP2020172178A (ja) | 2019-04-10 | 2020-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調装置 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4523437A (en) * | 1980-10-14 | 1985-06-18 | Hybrid Energy Systems, Inc. | Vehicle air conditioning system |
US5228301A (en) * | 1992-07-27 | 1993-07-20 | Thermo King Corporation | Methods and apparatus for operating a refrigeration system |
DE19732165B4 (de) * | 1996-07-30 | 2007-04-05 | Denso Corp., Kariya | Heißwasser-Heizvorrichtung |
JP3952545B2 (ja) * | 1997-07-24 | 2007-08-01 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
JP5494312B2 (ja) * | 2009-09-03 | 2014-05-14 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
JP5370402B2 (ja) * | 2011-03-28 | 2013-12-18 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
JP6233009B2 (ja) * | 2013-12-26 | 2017-11-22 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
JP6197657B2 (ja) * | 2014-01-14 | 2017-09-20 | 株式会社デンソー | 車両用熱管理システム |
JP6252186B2 (ja) * | 2014-01-15 | 2017-12-27 | 株式会社デンソー | 車両用熱管理システム |
JP6197671B2 (ja) * | 2014-01-29 | 2017-09-20 | 株式会社デンソー | 空調装置 |
JP6314821B2 (ja) * | 2014-01-29 | 2018-04-25 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
JP6269307B2 (ja) * | 2014-05-13 | 2018-01-31 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
JP6414471B2 (ja) | 2015-01-13 | 2018-10-31 | 株式会社デンソー | 車両空調制御装置 |
JP6791052B2 (ja) * | 2017-07-31 | 2020-11-25 | 株式会社デンソー | 空調装置 |
JP7251229B2 (ja) * | 2019-03-13 | 2023-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調装置 |
JP2020147161A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調装置 |
JP6973446B2 (ja) * | 2019-05-10 | 2021-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調装置 |
JP2021014201A (ja) * | 2019-07-12 | 2021-02-12 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調装置 |
JP7115452B2 (ja) * | 2019-09-30 | 2022-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | 冷却システム |
JP7111082B2 (ja) * | 2019-09-30 | 2022-08-02 | トヨタ自動車株式会社 | 冷却システム |
JP7327221B2 (ja) * | 2020-03-10 | 2023-08-16 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調システム |
JP7415683B2 (ja) * | 2020-03-10 | 2024-01-17 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調システム |
JP7380650B2 (ja) * | 2021-05-19 | 2023-11-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調システム |
-
2021
- 2021-05-19 JP JP2021084865A patent/JP7380650B2/ja active Active
-
2022
- 2022-03-21 EP EP22163213.6A patent/EP4091848B1/en active Active
- 2022-03-22 US US17/701,077 patent/US11760154B2/en active Active
- 2022-04-22 CN CN202210429381.XA patent/CN115366620A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014218237A (ja) | 2013-04-08 | 2014-11-20 | 株式会社デンソー | 車両用熱管理システム |
JP2017081530A (ja) | 2015-10-29 | 2017-05-18 | 株式会社デンソー | ヒートポンプシステム |
US20190351739A1 (en) | 2016-12-29 | 2019-11-21 | Erae Automotive Systems Co., Ltd. | Heat pump for automobile |
JP2020168950A (ja) | 2019-04-03 | 2020-10-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調装置 |
JP2020172178A (ja) | 2019-04-10 | 2020-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 車載温調装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20220371397A1 (en) | 2022-11-24 |
EP4091848A1 (en) | 2022-11-23 |
EP4091848B1 (en) | 2024-05-01 |
JP2022178232A (ja) | 2022-12-02 |
US11760154B2 (en) | 2023-09-19 |
CN115366620A (zh) | 2022-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7172815B2 (ja) | 車載温調装置 | |
CN111791671B (zh) | 车载调温装置 | |
JP7251229B2 (ja) | 車載温調装置 | |
KR101715723B1 (ko) | 차량용 히트 펌프 시스템 | |
JP6108322B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
JP7327221B2 (ja) | 車載温調システム | |
JP7415683B2 (ja) | 車載温調システム | |
CN111688434A (zh) | 车载温度调节装置 | |
JPWO2015011919A1 (ja) | 車両用空調装置 | |
JP7115452B2 (ja) | 冷却システム | |
JP6590321B2 (ja) | 車両用空調装置 | |
JP7380650B2 (ja) | 車載温調システム | |
JP2021014201A (ja) | 車載温調装置 | |
JP2004182168A (ja) | 車両用空調装置 | |
JP2004182109A (ja) | 車両用空調装置 | |
JP2002225545A (ja) | 車両用空調装置 | |
JP2022178219A (ja) | 車載温調システム | |
JP2023085089A (ja) | 車載温調装置 | |
JP2004182166A (ja) | 車両用空調装置 | |
JP2004156826A (ja) | 車両用冷凍装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220606 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220606 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230329 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230509 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230627 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231016 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7380650 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |