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JP7647693B2 - Temperature Control Device - Google Patents

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JP7647693B2
JP7647693B2 JP2022099907A JP2022099907A JP7647693B2 JP 7647693 B2 JP7647693 B2 JP 7647693B2 JP 2022099907 A JP2022099907 A JP 2022099907A JP 2022099907 A JP2022099907 A JP 2022099907A JP 7647693 B2 JP7647693 B2 JP 7647693B2
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coolant
heat
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switching valve
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里志 津田
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Description

本発明は、温度制御装置に関する。 The present invention relates to a temperature control device.

特許文献1には、エンジン冷却水とバッテリ冷却水との熱交換器と、この熱交換器に冷却水を供給する流路及び切替弁を備え、エンジンの排熱をバッテリに供給してバッテリを暖機する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technology that includes a heat exchanger between engine coolant and battery coolant, a flow path and a switching valve that supply coolant to the heat exchanger, and supplies exhaust heat from the engine to the battery to warm it up.

特開2001-037009号公報JP 2001-037009 A

しかしながら、特許文献1に開示された技術では、エンジンの排熱を用いてバッテリを加温するための簡易的な仕組みに検討の余地がある。 However, the technology disclosed in Patent Document 1 leaves room for consideration of a simple mechanism for warming the battery using exhaust heat from the engine.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、簡易的な仕組みで、エンジンの排熱を用いてバッテリを加温することができる温度制御装置を提供することである。 The present invention was made in consideration of the above problems, and its purpose is to provide a temperature control device that can warm a battery using exhaust heat from an engine with a simple mechanism.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る温度制御装置は、エンジンの排熱を用いてバッテリの加温制御を実施する温度制御装置であって、前記エンジンの排熱を回収した第1冷却水と熱交換を行って空調風を温めるための第1ヒータコアが設けられた前記第1冷却水が循環する第1冷却水回路と、熱源装置からの熱を回収した第2冷却水と熱交換を行って前記空調風を温めるための第2ヒータコア、前記第2冷却水と熱交換を行う第1ラジエータ、及び、前記第1ラジエータへの前記第2冷却水の流量を切り替える第1切替弁、が設けられた前記第2冷却水が循環する第2冷却水回路と、前記バッテリからの熱を回収した第3冷却水と熱交換を行う第2ラジエータ、及び、前記第2ラジエータへの前記第3冷却水の流量を切り替える第2切替弁、が設けられた前記第3冷却水が循環する第3冷却水回路と、において、前記第1ヒータコアと前記第2ヒータコアとが近接して配置されており、前記第1ラジエータと前記第2ラジエータとが近接して配置されており、前記エンジン、前記第1ヒータコア、前記第2ヒータコア、前記第1切替弁、前記第1ラジエータ、前記第2ラジエータ、前記第2切替弁、前記バッテリ、の順で熱が移動するように、前記第1切替弁及び前記第2切替弁を制御することを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the temperature control device according to the present invention is a temperature control device that uses exhaust heat from an engine to control the heating of a battery, and includes a first coolant circuit in which the first coolant circulates and which is provided with a first heater core for exchanging heat with a first coolant that has recovered exhaust heat from the engine to heat conditioned air, a second heater core for exchanging heat with a second coolant that has recovered heat from a heat source device to heat the conditioned air, a first radiator for exchanging heat with the second coolant, and a first switching valve for switching the flow rate of the second coolant to the first radiator, and a second coolant circuit in which the second coolant circulates and which is provided with a first heater core for exchanging heat with a second coolant that has recovered heat from a heat source device to heat the conditioned air, a second radiator that exchanges heat with a third cooling water that recovers heat from the engine, and a second switching valve that switches the flow rate of the third cooling water to the second radiator; and a third cooling water circuit in which the third cooling water circulates, the first heater core and the second heater core are arranged in close proximity to each other, the first radiator and the second radiator are arranged in close proximity to each other, and the first switching valve and the second switching valve are controlled so that heat is transferred in the following order: engine, first heater core, second heater core, first switching valve, first radiator, second radiator, second switching valve, and battery.

本発明に係る温度制御装置は、簡易的な仕組みで、エンジンの排熱を用いてバッテリを加温することができるという効果を奏する。 The temperature control device according to the present invention has the effect of being able to heat the battery using exhaust heat from the engine with a simple mechanism.

図1は、実施形態に係る温度制御装置がバッテリ加温制御に用いる、第1冷却水回路、第2冷却水回路、第3冷却水回路、及び、冷凍サイクルの概略構成を示した図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a first coolant circuit, a second coolant circuit, a third coolant circuit, and a refrigeration cycle used for battery heating control by a temperature control device according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る室内空調ユニットの概略構成を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an indoor air conditioning unit according to the embodiment. 図3は、バッテリ加温制御の実施時における熱の流れを示した図である。FIG. 3 is a diagram showing the flow of heat when the battery warming control is being performed. 図4は、温度制御装置が実施するバッテリ加温制御の一例を示したフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an example of battery heating control performed by the temperature control device. 図5は、温度制御装置が実施するバッテリ加温制御の他例を示したフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing another example of the battery heating control performed by the temperature control device.

以下に、本発明に係る温度制御装置の実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。本発明に係る温度制御装置は、例えば、エンジン及び電動モータを共に走行用駆動力源として用いて走行するプラグインハイブリッド車両(PHEV)などに適用される。 The following describes an embodiment of the temperature control device according to the present invention. Note that the present invention is not limited to this embodiment. The temperature control device according to the present invention is applied to, for example, a plug-in hybrid vehicle (PHEV) that runs using both an engine and an electric motor as a driving power source.

図1は、実施形態に係る温度制御装置100がバッテリ加温制御に用いる、第1冷却水回路1、第2冷却水回路2、第3冷却水回路3、及び、冷凍サイクル4の概略構成を示した図である。 Figure 1 shows the schematic configuration of the first coolant circuit 1, the second coolant circuit 2, the third coolant circuit 3, and the refrigeration cycle 4 used by the temperature control device 100 according to the embodiment for battery heating control.

第1冷却水回路1は、冷却水通路10a,10b、エンジン11及び第1ヒータコア12などが設けられている。第1ヒータコア12は、エンジン排熱暖房用ヒータコアであって、後述する室内空調ユニット5のケーシング54内に配置され、エンジン11の排熱を回収した第1冷却水と熱交換を行って、ケーシング54内の空調風(送風空気)を加熱するために設けられている。 The first coolant circuit 1 includes coolant passages 10a and 10b, an engine 11, and a first heater core 12. The first heater core 12 is a heater core for heating using exhaust heat from the engine, and is disposed in a casing 54 of the interior air conditioning unit 5 described below. It exchanges heat with the first coolant that recovers the exhaust heat from the engine 11, and heats the conditioned air (blow air) in the casing 54.

第1冷却水回路1では、不図示の電動ウォータポンプなどを用いて、エンジン11を冷却する第1冷却水が循環可能なように、エンジン11と第1ヒータコア12とが冷却水通路10a,10bによって接続されている。 In the first coolant circuit 1, the engine 11 and the first heater core 12 are connected by coolant passages 10a and 10b so that the first coolant that cools the engine 11 can be circulated using an electric water pump (not shown).

第2冷却水回路2は、冷却水通路20a~20f、熱源装置21、第2ヒータコア22、第1熱交換器23、第1切替弁24、及び、第1ラジエータ25などが設けられている。なお、熱源装置21としては、例えば、ヒートポンプシステムや電気ヒータなどを用いることができる。第2ヒータコア22は、EV走行暖房用ヒータコアであって、後述する室内空調ユニット5のケーシング54内に配置され、熱源装置21からの熱を回収した第2冷却水と熱交換を行って、ケーシング54内の空調風を加熱するために設けられている。また、第2ヒータコア22は、第1ヒータコア12と近接して配置されており、第1ヒータコア12と第2ヒータコア22との間で熱移動が可能となっている。 The second coolant circuit 2 includes coolant passages 20a-20f, a heat source device 21, a second heater core 22, a first heat exchanger 23, a first switching valve 24, and a first radiator 25. The heat source device 21 may be, for example, a heat pump system or an electric heater. The second heater core 22 is a heater core for heating during EV driving, and is disposed in a casing 54 of the interior air conditioning unit 5 described later. It is disposed to exchange heat with the second coolant that has recovered heat from the heat source device 21 to heat the conditioned air in the casing 54. The second heater core 22 is disposed close to the first heater core 12, and heat transfer is possible between the first heater core 12 and the second heater core 22.

冷却水通路20aは、熱源装置21と第2ヒータコア22とを接続している。冷却水通路20bは、第2ヒータコア22と第1熱交換器23とを接続している。冷却水通路20cは、第1熱交換器23と第1切替弁24とを接続している。冷却水通路20dは、第1切替弁24と熱源装置21とを接続している。冷却水通路20eは、第1切替弁と第1ラジエータ25とを接続している。冷却水通路20fは、第1ラジエータ25と第1熱交換器23とを接続している。 The cooling water passage 20a connects the heat source device 21 and the second heater core 22. The cooling water passage 20b connects the second heater core 22 and the first heat exchanger 23. The cooling water passage 20c connects the first heat exchanger 23 and the first switching valve 24. The cooling water passage 20d connects the first switching valve 24 and the heat source device 21. The cooling water passage 20e connects the first switching valve and the first radiator 25. The cooling water passage 20f connects the first radiator 25 and the first heat exchanger 23.

第2冷却水回路2では、不図示の電動ウォータポンプなどを用いて、熱源装置21から第2ヒータコア22、第2ヒータコア22から第1熱交換器23、第1熱交換器23から第1切替弁24、第1切替弁24から熱源装置21、第1切替弁24から第1ラジエータ25、及び、第1ラジエータ25から第1熱交換器23、に第2冷却水が流れるように循環させる。なお、第1切替弁24は、温度制御装置100の制御の下で、閉状態と開状態とを変えることができる弁であって、熱源装置21と第1ラジエータ25とのそれぞれに流れる第2冷却水の流量を切り替える。例えば、第1切替弁24は、冷却水通路20dと冷却水通路20eとのどちらか一方に対して閉状態とし他方に対して開状態とすることによって、第1切替弁24から第2冷却水が流れ込む対象を熱源装置21と第1ラジエータ25とで切り替える。 In the second coolant circuit 2, the second coolant is circulated so that it flows from the heat source device 21 to the second heater core 22, from the second heater core 22 to the first heat exchanger 23, from the first heat exchanger 23 to the first switching valve 24, from the first switching valve 24 to the heat source device 21, from the first switching valve 24 to the first radiator 25, and from the first radiator 25 to the first heat exchanger 23, using an electric water pump (not shown). The first switching valve 24 is a valve that can be switched between a closed state and an open state under the control of the temperature control device 100, and switches the flow rate of the second coolant flowing into each of the heat source device 21 and the first radiator 25. For example, the first switching valve 24 switches the target into which the second coolant flows from the first switching valve 24 between the heat source device 21 and the first radiator 25 by closing one of the coolant passages 20d and 20e and opening the other.

第3冷却水回路3には、冷却水通路30a~30g、バッテリ31、第2熱交換器32、第2切替弁33、第2ラジエータ34、及び、発熱体35などが設けられている。なお、発熱体35としては、車両を走行させる駆動源である駆動モータや、この駆動モータとバッテリ31との間で電力の変換を行うインバータなどが挙げられる。第2ラジエータ34は、第1ラジエータ25と近接して配置されており、第1ラジエータ25と第2ラジエータ34との間で熱移動が可能となっている。 The third coolant circuit 3 includes coolant passages 30a-30g, a battery 31, a second heat exchanger 32, a second switching valve 33, a second radiator 34, and a heating element 35. Examples of the heating element 35 include a drive motor that is a drive source for running the vehicle, and an inverter that converts power between the drive motor and the battery 31. The second radiator 34 is disposed close to the first radiator 25, allowing heat to be transferred between the first radiator 25 and the second radiator 34.

冷却水通路30aは、バッテリ31と第2熱交換器32とを接続している。冷却水通路30bは、第2熱交換器32と第2切替弁33とを接続している。冷却水通路30cは、第2切替弁33とバッテリ31とを接続している。冷却水通路30dは、第2切替弁33と第2ラジエータ34とを接続している。冷却水通路30eは、第2ラジエータ34と第2熱交換器32とを接続している。冷却水通路30fは、第2ラジエータ34と発熱体35とを接続している。冷却水通路30gは、発熱体35と第2切替弁33とを接続している。 The cooling water passage 30a connects the battery 31 and the second heat exchanger 32. The cooling water passage 30b connects the second heat exchanger 32 and the second switching valve 33. The cooling water passage 30c connects the second switching valve 33 and the battery 31. The cooling water passage 30d connects the second switching valve 33 and the second radiator 34. The cooling water passage 30e connects the second radiator 34 and the second heat exchanger 32. The cooling water passage 30f connects the second radiator 34 and the heating element 35. The cooling water passage 30g connects the heating element 35 and the second switching valve 33.

第3冷却水回路3では、不図示の電動ウォータポンプなどを用いて、バッテリ31から第2熱交換器32へ、第2熱交換器32から第2切替弁33へ、第2切替弁33からバッテリ31または第2ラジエータ34へ、第2ラジエータ34から第2熱交換器32及び発熱体35へ、並びに、発熱体35から第2切替弁33へ、第3冷却水が流れるように循環させる。 In the third coolant circuit 3, the third coolant is circulated using an electric water pump (not shown) or the like so that it flows from the battery 31 to the second heat exchanger 32, from the second heat exchanger 32 to the second switching valve 33, from the second switching valve 33 to the battery 31 or the second radiator 34, from the second radiator 34 to the second heat exchanger 32 and the heating element 35, and from the heating element 35 to the second switching valve 33.

なお、第2切替弁33は、温度制御装置100の制御の下で、閉状態と開状態とを変えることができる弁であって、バッテリ31と第2ラジエータ34とのそれぞれに流れる第3冷却水の流量を切り替える。例えば、第2切替弁33は、冷却水通路30cと冷却水通路30dとのどちらか一方に対して閉状態とし他方に対して開状態とすることによって、第2切替弁33から第3冷却水が流れ込む対象をバッテリ31と第2ラジエータ34とで切り替える。 The second switching valve 33 is a valve that can be switched between a closed state and an open state under the control of the temperature control device 100, and switches the flow rate of the third cooling water flowing to the battery 31 and the second radiator 34. For example, the second switching valve 33 switches the target into which the third cooling water flows from the second switching valve 33 between the battery 31 and the second radiator 34 by closing either the cooling water passage 30c or the cooling water passage 30d and opening the other.

冷凍サイクル4では、第2熱交換器32とコンプレッサ41とが冷媒通路40aで接続されており、コンプレッサ41と第1熱交換器23とが冷媒通路40bで接続されており、第1熱交換器23と第2熱交換器32とが冷媒通路40cで接続されている。 In the refrigeration cycle 4, the second heat exchanger 32 and the compressor 41 are connected by a refrigerant passage 40a, the compressor 41 and the first heat exchanger 23 are connected by a refrigerant passage 40b, and the first heat exchanger 23 and the second heat exchanger 32 are connected by a refrigerant passage 40c.

冷凍サイクル4では、コンプレッサ41から第1熱交換器23へ、第1熱交換器23から第2熱交換器32へ、並びに、第2熱交換器32からコンプレッサ41へ、冷媒が流れるように循環させる。 In refrigeration cycle 4, the refrigerant is circulated so that it flows from the compressor 41 to the first heat exchanger 23, from the first heat exchanger 23 to the second heat exchanger 32, and from the second heat exchanger 32 to the compressor 41.

なお、第1熱交換器23では、第2冷却水回路2を循環する第2冷却水と、冷凍サイクル4を循環する冷媒との間で熱交換が行われる。また、第2熱交換器32では、第3冷却水回路3を循環する第3冷却水と、冷凍サイクル4を循環する冷媒との間で熱交換が行われる。 In the first heat exchanger 23, heat exchange occurs between the second coolant circulating in the second coolant circuit 2 and the refrigerant circulating in the refrigeration cycle 4. In the second heat exchanger 32, heat exchange occurs between the third coolant circulating in the third coolant circuit 3 and the refrigerant circulating in the refrigeration cycle 4.

これにより、第3冷却水回路3において、バッテリ31から受熱した第3冷却水の熱は、第2熱交換器32で冷凍サイクル4内を循環する冷媒に移動し、第1熱交換器23で第2冷却水回路2を循環する第2冷却水に移動する。第2冷却水は、第1熱交換器23から第1切替弁24によって第1ラジエータ25へ流入することにより、第2冷却水の熱が第1ラジエータ25から外気へ放出される。また、第3冷却水回路3では、バッテリ31から第2熱交換器32と第2切替弁33とを経由して第2ラジエータ34へ第3冷却水が流入する流入経路も形成可能となっている。 As a result, in the third coolant circuit 3, the heat of the third coolant received from the battery 31 is transferred to the refrigerant circulating in the refrigeration cycle 4 by the second heat exchanger 32, and is transferred to the second coolant circulating in the second coolant circuit 2 by the first heat exchanger 23. The second coolant flows from the first heat exchanger 23 to the first radiator 25 by the first switching valve 24, and the heat of the second coolant is released from the first radiator 25 to the outside air. In addition, in the third coolant circuit 3, an inflow path can also be formed in which the third coolant flows from the battery 31 to the second radiator 34 via the second heat exchanger 32 and the second switching valve 33.

図2は、実施形態に係る室内空調ユニット5の概略構成を示した図である。 Figure 2 shows the schematic configuration of the indoor air conditioning unit 5 according to the embodiment.

室内空調ユニット5は、温度が調整された空調風を車室内に吹き出すために設けられている。室内空調ユニット5は、送風機51、エバポレータ52、エアミックスダンパ53、第1ヒータコア12、第2ヒータコア22、及び、これらを収納するケーシング54によって構成されている。室内空調ユニット5には、暖房手段として、エンジン11を始動させてエンジン排熱を用いるエンジン排熱暖房手段を構成する第1ヒータコア12と、EV走行(エンジン11の停止時)で熱源装置21からの熱を用いるEV走行暖房手段を構成する第2ヒータコア22とが配置されている。 The interior air conditioning unit 5 is provided to blow temperature-adjusted conditioned air into the vehicle cabin. The interior air conditioning unit 5 is composed of a blower 51, an evaporator 52, an air mix damper 53, a first heater core 12, a second heater core 22, and a casing 54 that houses these. The interior air conditioning unit 5 is provided with the first heater core 12, which constitutes an engine exhaust heat heating means that starts the engine 11 and uses engine exhaust heat, and the second heater core 22, which constitutes an EV driving heating means that uses heat from the heat source device 21 during EV driving (when the engine 11 is stopped), as heating means.

ケーシング54は、送風機51によって生成される空調風の通路を構成している。ケーシング54には、空調風の流れ方向における上流側端部に外気導入口55が形成されている。外気導入口55は、ケーシング54の内部に外気(車室外空気)を導入するために設けられている。外気導入口55の近傍には、送風機51が設けられている。 The casing 54 forms a passage for the conditioned air generated by the blower 51. The casing 54 has an outside air inlet 55 formed at the upstream end in the flow direction of the conditioned air. The outside air inlet 55 is provided to introduce outside air (air outside the vehicle cabin) into the inside of the casing 54. The blower 51 is provided near the outside air inlet 55.

送風機51に対して空調風の流れ方向における下流側には、エバポレータ52が配置されている。ケーシング54内におけるエバポレータ52の下流側には、エアミックスダンパ53及び仕切壁56が設けられている。そして、この仕切壁56によって、ケーシング54内に加熱用通路54a及びバイパス通路54bが形成されている。 An evaporator 52 is disposed downstream of the blower 51 in the direction of the air flow. An air mix damper 53 and a partition wall 56 are provided downstream of the evaporator 52 within the casing 54. The partition wall 56 forms a heating passage 54a and a bypass passage 54b within the casing 54.

加熱用通路54aには、第1ヒータコア12及び第2ヒータコア22が配置されている。このため、加熱用通路54aを通過する空調風は、第1ヒータコア12及び第2ヒータコア22の冷却水の温度が空調風の温度よりも高い場合に加熱される。バイパス通路54bは、空調風が第1ヒータコア12及び第2ヒータコア22を迂回可能なように設けられている。エアミックスダンパ53は、加熱用通路54a及びバイパス通路54bを通過する風量の割合を調整することにより、車室内に供給される空調風の温度を調整するように構成されている。また、ケーシング54には、空調風の流れ方向における下流側端部に車室内に空調風を吹き出す吹き出し口57が形成されている。 The first heater core 12 and the second heater core 22 are arranged in the heating passage 54a. Therefore, the conditioned air passing through the heating passage 54a is heated when the temperature of the cooling water in the first heater core 12 and the second heater core 22 is higher than the temperature of the conditioned air. The bypass passage 54b is provided so that the conditioned air can bypass the first heater core 12 and the second heater core 22. The air mix damper 53 is configured to adjust the temperature of the conditioned air supplied to the vehicle cabin by adjusting the ratio of the air volume passing through the heating passage 54a and the bypass passage 54b. In addition, the casing 54 has an outlet 57 formed at the downstream end in the flow direction of the conditioned air for blowing the conditioned air into the vehicle cabin.

室内空調ユニット5においては、第2ヒータコア22の温度が所定温度(少なくとも第1ヒータコア12の温度)よりも高ければ、第2ヒータコア22から第1ヒータコア12が受熱する構成となっている。例えば、第1ヒータコア12と第2ヒータコア22とが空隙を介して近接して配置されており、空気を媒体にして第2ヒータコア22から第1ヒータコア12が受熱する構成を採用することができる。また、第1ヒータコア12と第2ヒータコア22とが物理的につながった構成を採用することもできる。また、第1ヒータコア12と第2ヒータコア22とが熱伝導材を介してつながった構成を採用することもできる。 In the indoor air conditioning unit 5, if the temperature of the second heater core 22 is higher than a predetermined temperature (at least the temperature of the first heater core 12), the first heater core 12 receives heat from the second heater core 22. For example, the first heater core 12 and the second heater core 22 are arranged close to each other with a gap between them, and the first heater core 12 receives heat from the second heater core 22 using air as a medium. It is also possible to adopt a configuration in which the first heater core 12 and the second heater core 22 are physically connected. It is also possible to adopt a configuration in which the first heater core 12 and the second heater core 22 are connected via a thermally conductive material.

実施形態に係る温度制御装置100は、第1切替弁24の開状態と閉状態とを切り替えて第2冷却水回路2における第2冷却水の流れを制御したり、第2切替弁33の開状態と閉状態とを切り替えて第3冷却水回路3における第3冷却水の流れを制御したりする。実施形態に係る温度制御装置100としては、例えば、プラグインハイブリッド車両(PHEV)に搭載された電子制御装置(ECU)などを用いることができる。 The temperature control device 100 according to the embodiment controls the flow of the second coolant in the second coolant circuit 2 by switching between the open and closed states of the first switching valve 24, and controls the flow of the third coolant in the third coolant circuit 3 by switching between the open and closed states of the second switching valve 33. As the temperature control device 100 according to the embodiment, for example, an electronic control unit (ECU) mounted on a plug-in hybrid vehicle (PHEV) can be used.

図3は、バッテリ加温制御の実施時における熱の流れを示した図である。 Figure 3 shows the heat flow when battery heating control is being performed.

実施形態に係る温度制御装置100は、図3中に矢印で示すような、エンジン11、第1ヒータコア12、第2ヒータコア22、第1熱交換器23、第1切替弁24、第1ラジエータ25、第2ラジエータ34、第2熱交換器32、第2切替弁33、バッテリ31、の順で熱が移動するような熱の流れを実現するように、各電動ウォータポンプや第1切替弁24及び第2切替弁33などを制御するバッテリ加温制御を実施することができる。 The temperature control device 100 according to the embodiment can perform battery heating control that controls each electric water pump, the first switching valve 24, the second switching valve 33, etc., to realize a heat flow in the following order: engine 11, first heater core 12, second heater core 22, first heat exchanger 23, first switching valve 24, first radiator 25, second radiator 34, second heat exchanger 32, second switching valve 33, battery 31, as shown by the arrows in FIG. 3.

実施形態に係る温度制御装置100がバッテリ加温制御を実施することによって、エンジン11の排熱をバッテリ31に供給し、エンジン11の排熱を利用してバッテリ31を加温することができる。これにより、バッテリ31が低温であることによって生じ得る、バッテリ31の出力不足(車両走行性能の低下)や、バッテリ31の抵抗増加(電力消費悪化)などを軽減することができる。また、実施形態に係る温度制御装置100は、バッテリ加温制御専用の熱交換器やラジエータや切替弁などを既存の各冷却水回路に対して追加で設けることなく、簡易的な仕組みで、エンジン11の排熱を用いてバッテリ31を加温することができる。 By performing battery heating control with the temperature control device 100 according to the embodiment, exhaust heat from the engine 11 can be supplied to the battery 31, and the exhaust heat from the engine 11 can be used to heat the battery 31. This can reduce a lack of output from the battery 31 (reduced vehicle driving performance) and an increase in resistance of the battery 31 (worsened power consumption) that can occur when the battery 31 is at a low temperature. In addition, the temperature control device 100 according to the embodiment can heat the battery 31 using the exhaust heat from the engine 11 with a simple mechanism, without providing additional heat exchangers, radiators, switching valves, etc. dedicated to battery heating control to each existing coolant circuit.

図4は、温度制御装置100が実施するバッテリ加温制御の一例を示したフローチャートである。なお、バッテリ加温制御の実施条件としては、エンジン動作中、且つ、バッテリ温度が予め設定された閾値以下の場合としている。バッテリ温度は、例えば、バッテリ31に設けた温度センサによって検知された検知結果を用いることができる。 Figure 4 is a flowchart showing an example of battery heating control performed by the temperature control device 100. The conditions for performing battery heating control are that the engine is operating and the battery temperature is equal to or lower than a preset threshold. The battery temperature can be, for example, the result of detection by a temperature sensor provided in the battery 31.

まず、温度制御装置100は、エンジン動作中であるか否かを判断する(ステップS1)。温度制御装置100は、エンジン動作中ではないと判断した場合(ステップS1にてNo)、一連の制御を終了する。一方、温度制御装置100は、エンジン動作中であると判断した場合(ステップS1にてYes)、バッテリ温度<閾値の関係を満たすか否かを判断する(ステップS2)。温度制御装置100は、バッテリ温度<閾値の関係を満たさないと判断した場合(ステップS2にてNo)、一連の制御を終了する。一方、温度制御装置100は、バッテリ温度<閾値の関係を満たすと判断した場合(ステップS2にてYes)、バッテリ加温制御を実施する(ステップS3)。そして、温度制御装置100は、一例の制御を終了する。 First, the temperature control device 100 determines whether the engine is operating (step S1). If the temperature control device 100 determines that the engine is not operating (No in step S1), the temperature control device 100 ends the series of controls. On the other hand, if the temperature control device 100 determines that the engine is operating (Yes in step S1), the temperature control device 100 determines whether the relationship of battery temperature < threshold is satisfied (step S2). If the temperature control device 100 determines that the relationship of battery temperature < threshold is not satisfied (No in step S2), the temperature control device 100 ends the series of controls. On the other hand, if the temperature control device 100 determines that the relationship of battery temperature < threshold is satisfied (Yes in step S2), the temperature control device 100 performs battery heating control (step S3). Then, the temperature control device 100 ends the example control.

図5は、温度制御装置100が実施するバッテリ加温制御の他例を示したフローチャートである。なお、バッテリ加温制御の実施条件としては、エンジン動作中、且つ、バッテリ温度が予め設定された閾値以下、且つ、エアミックスダンパ作動中の場合としている。 Figure 5 is a flowchart showing another example of battery heating control performed by the temperature control device 100. The conditions for performing battery heating control are that the engine is running, the battery temperature is equal to or lower than a preset threshold, and the air mix damper is operating.

まず、温度制御装置100は、エンジン動作中であるか否かを判断する(ステップS11)。温度制御装置100は、エンジン動作中ではないと判断した場合(ステップS11にてNo)、一連の制御を終了する。一方、温度制御装置100は、エンジン動作中であると判断した場合(ステップS11にてYes)、バッテリ温度<閾値の関係を満たすか否かを判断する(ステップS12)。温度制御装置100は、バッテリ温度<閾値の関係を満たさないと判断した場合(ステップS12にてNo)、一連の制御を終了する。一方、温度制御装置100は、バッテリ温度<閾値の関係を満たすと判断した場合(ステップS12にてYes)、エアミックスダンパ作動中であるか否かを判断する(ステップS13)。温度制御装置100は、エアミックスダンパ作動中ではないと判断した場合(ステップS13にてNo)、一連の制御を終了する。一方、温度制御装置100は、エアミックスダンパ作動中であると判断した場合(ステップS13にてYes)、バッテリ加温制御を実施する(ステップS14)。そして、温度制御装置100は、一例の制御を終了する。 First, the temperature control device 100 judges whether the engine is operating (step S11). When the temperature control device 100 judges that the engine is not operating (No in step S11), the series of controls is terminated. On the other hand, when the temperature control device 100 judges that the engine is operating (Yes in step S11), it judges whether the relationship of battery temperature < threshold is satisfied (step S12). When the temperature control device 100 judges that the relationship of battery temperature < threshold is not satisfied (No in step S12), it terminates the series of controls. On the other hand, when the temperature control device 100 judges that the relationship of battery temperature < threshold is satisfied (Yes in step S12), it judges whether the air mix damper is operating (step S13). When the temperature control device 100 judges that the air mix damper is not operating (No in step S13), it terminates the series of controls. On the other hand, when the temperature control device 100 judges that the air mix damper is operating (Yes in step S13), it performs battery heating control (step S14). Then, the temperature control device 100 terminates the example of control.

これにより、エアミックスダンパ作動中は、エンジン用ヒータコアに室内空調に必要な熱量が十分供給できており、車室内暖房性能を低下させることなく、バッテリ加温可能な条件にてバッテリ加温を実施することができる。 As a result, while the air mix damper is operating, the engine heater core is supplied with a sufficient amount of heat required for interior air conditioning, and the battery can be heated under conditions that allow it to be heated without reducing the heating performance of the vehicle interior.

1 第1冷却水回路、2 第2冷却水回路、3 第3冷却水回路、11 エンジン、12 第1ヒータコア、21 熱源装置、22 第2ヒータコア、24 第1切替弁、25 第1ラジエータ、31 バッテリ、33 第2切替弁、34 第2ラジエータ、100 温度制御装置。 1 First cooling water circuit, 2 Second cooling water circuit, 3 Third cooling water circuit, 11 Engine, 12 First heater core, 21 Heat source device, 22 Second heater core, 24 First switching valve, 25 First radiator, 31 Battery, 33 Second switching valve, 34 Second radiator, 100 Temperature control device.

Claims (1)

エンジンの排熱を用いてバッテリの加温制御を実施する温度制御装置であって、
前記エンジンの排熱を回収した第1冷却水と熱交換を行って空調風を温めるための第1ヒータコアが設けられた前記第1冷却水が循環する第1冷却水回路と、
熱源装置からの熱を回収した第2冷却水と熱交換を行って前記空調風を温めるための第2ヒータコア、前記第2冷却水と熱交換を行う第1ラジエータ、及び、前記第1ラジエータへの前記第2冷却水の流量を切り替える第1切替弁、が設けられた前記第2冷却水が循環する第2冷却水回路と、
前記バッテリからの熱を回収した第3冷却水と熱交換を行う第2ラジエータ、及び、前記第2ラジエータへの前記第3冷却水の流量を切り替える第2切替弁、が設けられた前記第3冷却水が循環する第3冷却水回路と、
において、
前記第1ヒータコアと前記第2ヒータコアとが近接して配置されており、
前記第1ラジエータと前記第2ラジエータとが近接して配置されており、
前記エンジン、前記第1ヒータコア、前記第2ヒータコア、前記第1切替弁、前記第1ラジエータ、前記第2ラジエータ、前記第2切替弁、前記バッテリ、の順で熱が移動するように、前記第1切替弁及び前記第2切替弁を制御することを特徴とする温度制御装置。
A temperature control device that performs battery heating control using exhaust heat from an engine,
a first coolant circuit in which the first coolant circulates and which is provided with a first heater core for exchanging heat with the first coolant that recovers exhaust heat from the engine to heat air conditioning air;
a second coolant circuit in which the second coolant circulates, the second coolant circuit including a second heater core for heating the air conditioning air by performing heat exchange with the second coolant that has recovered heat from a heat source device, a first radiator for performing heat exchange with the second coolant, and a first switching valve for switching a flow rate of the second coolant to the first radiator;
a third coolant circuit in which the third coolant circulates, the third coolant circuit including a second radiator that performs heat exchange with the third coolant that has recovered heat from the battery and a second switching valve that switches a flow rate of the third coolant to the second radiator;
In
The first heater core and the second heater core are disposed adjacent to each other,
The first radiator and the second radiator are disposed adjacent to each other,
A temperature control device characterized by controlling the first switching valve and the second switching valve so that heat is transferred in the following order: engine, first heater core, second heater core, first switching valve, first radiator, second radiator, second switching valve, and battery.
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