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JP5895739B2 - Thermal management system for vehicles - Google Patents

Thermal management system for vehicles Download PDF

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JP5895739B2
JP5895739B2 JP2012143804A JP2012143804A JP5895739B2 JP 5895739 B2 JP5895739 B2 JP 5895739B2 JP 2012143804 A JP2012143804 A JP 2012143804A JP 2012143804 A JP2012143804 A JP 2012143804A JP 5895739 B2 JP5895739 B2 JP 5895739B2
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憲彦 榎本
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道夫 西川
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Description

本発明は、車両に用いられる熱管理システムに関するものである。   The present invention relates to a heat management system used in a vehicle.

従来、特許文献1には、目標冷却水温が高いエンジン冷却系と、目標冷却水温が中程度のモータ冷却系と、目標冷却水温が低いバッテリ冷却系とを備えるハイブリッド電気自動車の冷却装置が記載されている。   Conventionally, Patent Document 1 describes a cooling device for a hybrid electric vehicle including an engine cooling system having a high target cooling water temperature, a motor cooling system having a medium target cooling water temperature, and a battery cooling system having a low target cooling water temperature. ing.

この従来技術では、エンジン冷却系およびバッテリ冷却系にウォーターポンプが配置され、エンジン冷却系にエンジンが配置され、モータ冷却系に電動モータおよび蓄熱装置が配置されている。   In this prior art, a water pump is disposed in the engine cooling system and the battery cooling system, an engine is disposed in the engine cooling system, and an electric motor and a heat storage device are disposed in the motor cooling system.

さらに、この従来技術では、エンジン冷却系とモータ冷却系とが冷却水配管および三方弁で繋がれており、三方弁を制御することによって、エンジン冷却系とモータ冷却系とを切り離した状態と連結した状態とを切り替えることができるようになっている。   Furthermore, in this prior art, the engine cooling system and the motor cooling system are connected by a cooling water pipe and a three-way valve, and the engine cooling system and the motor cooling system are separated from each other by controlling the three-way valve. You can switch between the state and the state.

特開平11−200858号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-200858

しかしながら、上記従来技術では、ウォーターポンプが配置されているエンジン冷却系と、ウォーターポンプが配置されていないモータ冷却系とを連結できるようになっているに過ぎず、ウォーターポンプが配置されている冷却系同士、すなわちエンジン冷却系とバッテリ冷却系とを連結することができない。   However, in the above prior art, the engine cooling system in which the water pump is arranged and the motor cooling system in which the water pump is not arranged can only be connected, and the cooling in which the water pump is arranged. The systems, that is, the engine cooling system and the battery cooling system cannot be connected.

そのため、エンジン冷却系のウォーターポンプおよびバッテリ冷却系のウォーターポンプのうちいずれかのウォーターポンプが故障した場合、ウォーターポンプが故障した方の冷却系では機器の冷却が不可能になってしまう等の問題がある。   For this reason, when one of the water pump of the engine cooling system or the water pump of the battery cooling system fails, the cooling system in which the water pump has failed cannot cool the equipment. There is.

本発明は上記点に鑑みて、複数個のポンプ毎に独立した熱媒体回路を形成する場合と、複数個のポンプ同士が互いに直列に接続された熱媒体回路を形成する場合とを切り替えることのできる車両用熱管理システムを提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention switches between the case of forming an independent heat medium circuit for each of a plurality of pumps and the case of forming a heat medium circuit in which a plurality of pumps are connected in series with each other. An object of the present invention is to provide a vehicle thermal management system that can be used.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、
熱媒体を吸入して吐出する第1ポンプ(11)および第2ポンプ(12)と、
第1ポンプ(11)が配置された第1ポンプ用流路(14)と、
第2ポンプ(12)が配置された第2ポンプ用流路(15)と、
熱媒体が流通する複数個の流路(34C、34D、34E、34F)で構成された流路群と、
第1ポンプ用流路(14)の熱媒体出口側および第2ポンプ用流路(15)の熱媒体出口側が互いに並列に接続され且つ流路群の各流路(34C、34D、34E、34F)の熱媒体入口側が互いに並列に接続され、流路群の各流路(34C、34D、34E、34F)について第1ポンプ用流路(14)と連通する場合と第2ポンプ用流路(15)と連通する場合とを切り替える第1切替弁(31)と、
第1ポンプ用流路(14)の熱媒体入口側および第2ポンプ用流路(15)の熱媒体入口側が互いに並列に接続され且つ流路群の各流路(34C、34D、34E、34F)の熱媒体出口側が互いに並列に接続され、流路群の各流路(34C、34D、34E、34F)について第1ポンプ用流路(14)と連通する場合と第2ポンプ用流路(15)と連通する場合とを切り替える第2切替弁(32)と、
第1ポンプ用流路(14)のうち第1ポンプ(11)よりも熱媒体流れ上流側部位と、第2ポンプ用流路(15)のうち第2ポンプ(12)よりも熱媒体流れ下流側部位とを連通する第1連通流路(19)とを備え、
流路群の流路(34C、34D、34E、34F)のうち少なくとも1つの流路について、熱媒体入口側および熱媒体出口側の両方が第1ポンプ用流路(14)と連通し、流路群の流路(34C、34D、34E、34F)のうち少なくとも他の1つの流路について、熱媒体入口側および熱媒体出口側の両方が第2ポンプ用流路(15)と連通するように第1切替弁(31)および第2切替弁(32)が作動する2系統モードと、
流路群の流路(34C、34D、34E、34F)のうち少なくとも1つの流路について、熱媒体入口側が第1ポンプ用流路(14)および第2ポンプ用流路(15)のうち一方の流路と連通し、熱媒体出口側が第1ポンプ用流路(14)および第2ポンプ用流路(15)のうち他方の流路と連通するように第1切替弁(31)および第2切替弁(32)が作動する1系統モードとが実施されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1,
A first pump (11) and a second pump (12) for sucking and discharging the heat medium;
A first pump flow path (14) in which the first pump (11) is disposed;
A second pump flow path (15) in which the second pump (12) is disposed;
A flow path group composed of a plurality of flow paths (34C, 34D, 34E, 34F) through which the heat medium flows;
The heat medium outlet side of the first pump flow path (14) and the heat medium outlet side of the second pump flow path (15) are connected in parallel to each other and each flow path (34C, 34D, 34E, 34F) of the flow path group. ) Are connected in parallel to each other, and each flow path (34C, 34D, 34E, 34F) of the flow path group communicates with the first pump flow path (14) and the second pump flow path ( 15) a first switching valve (31) that switches between communicating with
The heat medium inlet side of the first pump flow path (14) and the heat medium inlet side of the second pump flow path (15) are connected in parallel to each other and each flow path (34C, 34D, 34E, 34F) of the flow path group. ) Are connected in parallel to each other, and each of the flow paths (34C, 34D, 34E, 34F) of the flow path group communicates with the first pump flow path (14) and the second pump flow path ( 15) a second switching valve (32) that switches between communicating with
Of the first pump flow path (14), the heat medium flow upstream portion of the first pump (11), and of the second pump flow path (15), the heat medium flow downstream of the second pump (12). A first communication channel (19) communicating with the side part,
For at least one of the flow paths (34C, 34D, 34E, 34F) of the flow path group, both the heat medium inlet side and the heat medium outlet side communicate with the first pump flow path (14). Of at least one of the flow paths (34C, 34D, 34E, 34F) of the path group, both the heat medium inlet side and the heat medium outlet side communicate with the second pump flow path (15). A two-system mode in which the first switching valve (31) and the second switching valve (32) are operated,
For at least one of the channels (34C, 34D, 34E, 34F) of the channel group, the heat medium inlet side is one of the first pump channel (14) and the second pump channel (15). The first switching valve (31) and the first switching valve (31) so that the heat medium outlet side communicates with the other of the first pump channel (14) and the second pump channel (15). A one-system mode in which the two-switching valve (32) operates is performed.

これによると、2系統モードでは、第1ポンプ用流路(14)を含む熱媒体回路と、第2ポンプ用流路(15)を含む熱媒体回路とが互いに独立して形成され、1系統モードでは、第1ポンプ用流路(14)と第2ポンプ用流路(15)とが直列に接続された熱媒体回路が形成される。   According to this, in the two-system mode, the heat medium circuit including the first pump flow path (14) and the heat medium circuit including the second pump flow path (15) are formed independently from each other. In the mode, a heat medium circuit in which the first pump flow path (14) and the second pump flow path (15) are connected in series is formed.

したがって、第1ポンプ(11)および第2ポンプ(12)毎に独立した熱媒体回路を形成する場合と、第1ポンプ(11)および第2ポンプ(12)が互いに直列に接続された熱媒体回路を形成する場合とを切り替えることができる。   Therefore, a case where an independent heat medium circuit is formed for each of the first pump (11) and the second pump (12) and a heat medium in which the first pump (11) and the second pump (12) are connected in series with each other. The case of forming a circuit can be switched.

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

第1実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a vehicle thermal management system in a first embodiment. 図1の車両用熱管理システムにおける冷凍サイクルの構成図である。It is a block diagram of the refrigerating cycle in the thermal management system for vehicles of FIG. 図1の車両用熱管理システムにおける電気制御部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric control part in the thermal management system for vehicles of FIG. 図1の車両用熱管理システムにおける1系統モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows 1 system mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図1の車両用熱管理システムにおける2系統モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows 2 system mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 第2実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the thermal management system for vehicles in 2nd Embodiment. 第3実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the thermal management system for vehicles in 3rd Embodiment. 第4実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the thermal management system for vehicles in 4th Embodiment. 図8の車両用熱管理システムにおける1系統モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows 1 system mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図8の車両用熱管理システムにおける2系統モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows 2 system mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図8の車両用熱管理システムにおける3系統モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows 3 system mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 第5実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the thermal management system for vehicles in 5th Embodiment. 図12の車両用熱管理システムにおける1系統モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows 1 system mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図12の車両用熱管理システムにおける2系統モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows 2 system | strain mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図12の車両用熱管理システムにおける3系統モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows the 3 system | strain mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 第6実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the thermal management system for vehicles in 6th Embodiment. 図16の車両用熱管理システムにおける四方弁を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the four-way valve in the thermal management system for vehicles of FIG. 図17の四方弁の断面図である。It is sectional drawing of the four-way valve of FIG. 図16の車両用熱管理システムにおける1系統モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows 1 system mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図17の四方弁の1系統モードにおける作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation state in 1 system mode of the four-way valve of FIG. 図16の車両用熱管理システムにおける1系統バイパスモードを示す構成図である。It is a block diagram which shows 1 system bypass mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図17の四方弁の1系統バイパスモードにおける作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation state in 1 system | strain bypass mode of the four-way valve of FIG. 図16の車両用熱管理システムにおける2系統モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows the 2 system | strain mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図17の四方弁の2系統モードにおける作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operating state in 2 system mode of the four-way valve of FIG. 図17の四方弁の1系統モード、1系統バイパスモードまたは2系統モードにおける作動状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the operation state in 1 system mode of 1 way mode of FIG. 17, 1 system bypass mode, or 2 system mode. 第7実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the thermal management system for vehicles in 7th Embodiment. 図26の車両用熱管理システムにおける第1電池冷却モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows the 1st battery cooling mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図26の車両用熱管理システムにおける第2電池冷却モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows the 2nd battery cooling mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図26の車両用熱管理システムにおける第1電池暖機モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows the 1st battery warm-up mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図26の車両用熱管理システムにおける第2電池暖機モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows the 2nd battery warm-up mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 図26の車両用熱管理システムにおけるインバータ強冷却モードを示す構成図である。It is a block diagram which shows the inverter strong cooling mode in the thermal management system for vehicles of FIG. 第8実施形態における車両用熱管理システムの全体構成図である。It is a whole block diagram of the thermal management system for vehicles in 8th Embodiment.

(第1実施形態)
以下、第1実施形態を図1〜図5に基づいて説明する。図1に示す車両用熱管理システム10は、車両が備える各種機器(冷却または加熱を要する機器)や車室内を適切な温度に調整するために用いられる。
(First embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS. A vehicle thermal management system 10 shown in FIG. 1 is used to adjust various devices (equipment that requires cooling or heating) and a vehicle interior included in a vehicle to an appropriate temperature.

本実施形態では、熱管理システム10を、エンジン(内燃機関)および走行用モータから車両走行用の駆動力を得るハイブリッド自動車に適用している。   In this embodiment, the thermal management system 10 is applied to a hybrid vehicle that obtains driving force for vehicle travel from an engine (internal combustion engine) and a travel motor.

本実施形態のハイブリッド自動車は、車両停車時に外部電源(商用電源)から供給された電力を、車両に搭載された電池(車載バッテリ)に充電可能なプラグインハイブリッド自動車として構成されている。電池としては、例えばリチウムイオン電池を用いることができる。   The hybrid vehicle of the present embodiment is configured as a plug-in hybrid vehicle that can charge power supplied from an external power source (commercial power source) when the vehicle is stopped to a battery (vehicle battery) mounted on the vehicle. As the battery, for example, a lithium ion battery can be used.

エンジンから出力される駆動力は、車両走行用として用いられるのみならず、発電機を作動させるためにも用いられる。そして、発電機にて発電された電力および外部電源から供給された電力を電池に蓄わえることができ、電池に蓄えられた電力は、走行用モータのみならず、冷却システムを構成する電動式構成機器をはじめとする各種車載機器に供給される。   The driving force output from the engine is used not only for driving the vehicle but also for operating the generator. And the electric power generated by the generator and the electric power supplied from the external power source can be stored in the battery, and the electric power stored in the battery is not only the motor for running but also the electric system that constitutes the cooling system Supplied to various in-vehicle devices including components.

図1に示すように、熱管理システム10は、第1ポンプ11および第2ポンプ12を備えている。第1ポンプ11および第2ポンプ12は、冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。   As shown in FIG. 1, the thermal management system 10 includes a first pump 11 and a second pump 12. The first pump 11 and the second pump 12 are electric pumps that suck and discharge cooling water.

第1ポンプ11は第1ポンプ用流路14(第1経路)に配置されている。第2ポンプ12は第2ポンプ用流路15(第2経路)に配置されている。   The first pump 11 is disposed in the first pump flow path 14 (first path). The second pump 12 is disposed in the second pump flow path 15 (second path).

第1ポンプ用流路14にはラジエータ17(第1経路用ラジエータ)が配置されている。ラジエータ17は、冷却水と車室外空気(以下、外気と言う。)とを熱交換することによって冷却水の熱を外気に放熱させる放熱器(室外熱交換器)である。   A radiator 17 (a first path radiator) is disposed in the first pump flow path 14. The radiator 17 is a radiator (outdoor heat exchanger) that radiates the heat of the cooling water to the outside air by exchanging heat between the cooling water and the air outside the vehicle cabin (hereinafter referred to as outside air).

ラジエータ17への外気の送風は室外送風機18によって行われる。ラジエータ17は車両の最前部に配置されているので、車両の走行時にはラジエータ17に走行風を当てることができる。   The outdoor air blower 18 blows outside air to the radiator 17. Since the radiator 17 is disposed in the foremost part of the vehicle, the traveling wind can be applied to the radiator 17 when the vehicle is traveling.

第1ポンプ用流路14のうち第1ポンプ11よりも上流側の部位と、第2ポンプ用流路15のうち第2ポンプ12よりも下流側の部位との間には、連通流路19(第1連通流路)が接続されている。連通流路19には、冷却水を溜めることのできる密閉式のリザーブタンク20が配置されている。   A communication channel 19 is provided between a portion of the first pump channel 14 upstream of the first pump 11 and a portion of the second pump channel 15 downstream of the second pump 12. (First communication flow path) is connected. In the communication channel 19, a hermetic reserve tank 20 capable of storing cooling water is disposed.

リザーブタンク20は密閉式であるので、第1ポンプ11および第2ポンプ12の揚程が大幅に異なるような作動状態においてもタンク内の液面変動を最小限に留める作用が期待できる。   Since the reserve tank 20 is a hermetically sealed type, it can be expected to keep the liquid level fluctuation in the tank to a minimum even in an operating state in which the heads of the first pump 11 and the second pump 12 are significantly different.

第1ポンプ用流路14の下流側は、第1切替弁31の第1入口31aに接続されている。第2ポンプ用流路15の下流側は、第1切替弁31の第2入口31bに接続されている。   The downstream side of the first pump flow path 14 is connected to the first inlet 31 a of the first switching valve 31. The downstream side of the second pump flow path 15 is connected to the second inlet 31 b of the first switching valve 31.

第1切替弁31は、冷却水が流入する複数個の出口31c、31d、31e、31fを有している。第1切替弁31は、各出口31c、31d、31e、31fから流出する冷却水が、第1入口31aから流入した冷却水および第2入口31bから流入した冷却水のいずれかとなるように冷却水の流れを切り替える弁体を有している。   The first switching valve 31 has a plurality of outlets 31c, 31d, 31e, 31f into which cooling water flows. The first switching valve 31 is configured so that the cooling water flowing out from each of the outlets 31c, 31d, 31e, 31f becomes either cooling water flowing from the first inlet 31a or cooling water flowing from the second inlet 31b. It has a valve body that switches the flow.

第1ポンプ用流路14の上流側は、第2切替弁32の第1出口32aに接続されている。第2ポンプ用流路15の上流側は、第2切替弁32の第2出口32bに接続されている。   The upstream side of the first pump flow path 14 is connected to the first outlet 32 a of the second switching valve 32. The upstream side of the second pump flow path 15 is connected to the second outlet 32 b of the second switching valve 32.

第2切替弁32は、冷却水が流出する複数個の入口32c、32d、32e、32fを有している。第2切替弁32は、各入口32c、32d、32e、32fから流入した冷却水が、第1出口32aおよび第2出口32bのいずれかから流出するように冷却水の流れを切り替える弁体を有している。   The second switching valve 32 has a plurality of inlets 32c, 32d, 32e, and 32f through which cooling water flows out. The second switching valve 32 has a valve body that switches the flow of the cooling water so that the cooling water flowing in from each of the inlets 32c, 32d, 32e, and 32f flows out of either the first outlet 32a or the second outlet 32b. doing.

第1切替弁31の各出口と第2切替弁32の各入口との間には、流路群34C、34D、34E、34Fが接続されている。流路群34C、34D、34E、34Fには熱交換対象機器群36、37、38、39、40が配置されている。   Between each outlet of the 1st switching valve 31 and each inlet of the 2nd switching valve 32, the flow path groups 34C, 34D, 34E, and 34F are connected. Heat exchange target device groups 36, 37, 38, 39, and 40 are arranged in the flow path groups 34C, 34D, 34E, and 34F.

流路34C(第1流路)には、熱交換対象機器であるインバータ36が配置されている。インバータ36は、電池から供給された直流電力を交流電圧に変換して走行用モータに出力する電力変換装置である。インバータ36の内部には、冷却水が流れる流路が形成されている。インバータ36は、その内部を流れる冷却水によって冷却される。   An inverter 36, which is a heat exchange target device, is disposed in the flow path 34C (first flow path). The inverter 36 is a power conversion device that converts DC power supplied from the battery into AC voltage and outputs the AC voltage to the traveling motor. Inside the inverter 36, a flow path through which cooling water flows is formed. The inverter 36 is cooled by cooling water flowing through the inverter 36.

流路34D(第2流路)には、熱交換対象機器である冷却水加熱用熱交換器37および空気加熱用熱交換器38が直列に配置されている。   A cooling water heating heat exchanger 37 and an air heating heat exchanger 38, which are heat exchange target devices, are arranged in series in the flow path 34D (second flow path).

流路34E(第3流路)には、冷却水冷却用熱交換器39(熱媒体冷却用熱交換器)が配置されている。冷却水加熱用熱交換器37は、冷凍サイクルの高圧側熱交換器であり、冷凍サイクルの高圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を加熱する。空気加熱用熱交換器38は、車室内への送風空気と冷却水とを熱交換させて送風空気を加熱する。冷却水加熱用熱交換器37(熱媒体加熱用熱交換器)は、冷凍サイクルの低圧側熱交換器であり、冷凍サイクルの低圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を冷却する。   A cooling water cooling heat exchanger 39 (heat medium cooling heat exchanger) is disposed in the flow path 34E (third flow path). The cooling water heating heat exchanger 37 is a high pressure side heat exchanger of the refrigeration cycle, and heats the cooling water by exchanging heat between the high pressure refrigerant of the refrigeration cycle and the cooling water. The air heating heat exchanger 38 heats the blown air by exchanging heat between the blown air into the passenger compartment and the cooling water. The cooling water heating heat exchanger 37 (heat medium heating heat exchanger) is a low pressure side heat exchanger of the refrigeration cycle, and cools the cooling water by exchanging heat between the low pressure refrigerant of the refrigeration cycle and the cooling water. .

流路34F(第4流路)には、熱交換対象機器である電池40が配置されている。電池40の内部には、冷却水が流れる流路が形成されている。電池40は、その内部を流れる冷却水によって冷却される。電池40の代わりに電池用熱交換器が流路34Fに配置されていてもよい。電池用熱交換器は、電池と冷却水とを間接的に熱交換させるための熱交換器である。   A battery 40 that is a heat exchange target device is disposed in the flow path 34F (fourth flow path). Inside the battery 40, a flow path through which cooling water flows is formed. The battery 40 is cooled by cooling water flowing through the battery 40. Instead of the battery 40, a battery heat exchanger may be disposed in the flow path 34F. The battery heat exchanger is a heat exchanger for indirectly exchanging heat between the battery and the cooling water.

図2に示すように、冷凍サイクル44は、冷却水加熱用熱交換器37および冷却水冷却用熱交換器39の他に、圧縮機45および膨張弁46を有している。冷凍サイクル44は、蒸気圧縮式冷凍機であり、本例では冷媒としてフロン系冷媒を用いている。したがって、冷凍サイクル44は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。   As shown in FIG. 2, the refrigeration cycle 44 includes a compressor 45 and an expansion valve 46 in addition to the cooling water heating heat exchanger 37 and the cooling water cooling heat exchanger 39. The refrigeration cycle 44 is a vapor compression refrigerator, and in this example, a chlorofluorocarbon refrigerant is used as the refrigerant. Therefore, the refrigeration cycle 44 constitutes a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant.

圧縮機45は、電池から供給される電力によって駆動される電動圧縮機であり、気相冷媒を吸入して圧縮して吐出する。圧縮機45は、プーリー、ベルト等を介してエンジンにより回転駆動されるようになっていてもよい。   The compressor 45 is an electric compressor that is driven by electric power supplied from a battery, and sucks, compresses and discharges a gas-phase refrigerant. The compressor 45 may be rotationally driven by the engine via a pulley, a belt, or the like.

圧縮機45から吐出された高温高圧の気相冷媒は、高圧側熱交換器である冷却水加熱用熱交換器37で冷却水と熱交換することによって吸熱されて凝縮する。   The high-temperature and high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the compressor 45 is absorbed and condensed by exchanging heat with cooling water in the cooling water heating heat exchanger 37 which is a high-pressure side heat exchanger.

膨張弁46は、冷却水加熱用熱交換器37で凝縮された液相冷媒を減圧膨張させる減圧手段であり、絞り開度を変えることのできる可変絞りで構成されている。膨張弁46を通過した冷媒は、低圧側熱交換器である冷却水冷却用熱交換器39で冷却水と熱交換することによって冷却水から吸熱して蒸発する。冷却水冷却用熱交換器39で蒸発した気相冷媒は圧縮機45に吸入されて圧縮される。   The expansion valve 46 is a decompression unit that decompresses and expands the liquid-phase refrigerant condensed in the cooling water heating heat exchanger 37, and is configured by a variable throttle that can change the throttle opening. The refrigerant that has passed through the expansion valve 46 absorbs heat from the cooling water and evaporates by exchanging heat with the cooling water in the cooling water cooling heat exchanger 39 that is a low-pressure side heat exchanger. The gas-phase refrigerant evaporated in the cooling water cooling heat exchanger 39 is sucked into the compressor 45 and compressed.

冷却水冷却用熱交換器39では冷凍サイクル44の低圧冷媒によって冷却水を冷却するのに対し、上述のラジエータ17では外気によって冷却水を冷却する。このため、冷却水冷却用熱交換器39で冷却された冷却水の温度を、ラジエータ17で冷却された冷却水の温度に比べて低くすることが可能である。   In the cooling water cooling heat exchanger 39, the cooling water is cooled by the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle 44, whereas in the radiator 17, the cooling water is cooled by the outside air. For this reason, the temperature of the cooling water cooled by the cooling water cooling heat exchanger 39 can be made lower than the temperature of the cooling water cooled by the radiator 17.

次に、熱管理システム10の電気制御部を図3に基づいて説明する。制御装置50は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、そのROM内に記憶された空調制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された第1ポンプ11、第2ポンプ12、圧縮機45、第1切替弁31の弁体を駆動する第1切替弁用アクチュエータ機構51、および第2切替弁32の弁体を駆動する第2切替弁用アクチュエータ機構52等の作動を制御する制御手段である。   Next, the electric control part of the thermal management system 10 will be described with reference to FIG. The control device 50 is composed of a well-known microcomputer including a CPU, ROM, RAM, etc. and its peripheral circuits, performs various calculations and processing based on an air conditioning control program stored in the ROM, and is connected to the output side. The first switch 11, the second pump 12, the compressor 45, the first switching valve actuator mechanism 51 that drives the valve body of the first switching valve 31, and the second switching that drives the valve body of the second switching valve 32. This is control means for controlling the operation of the valve actuator mechanism 52 and the like.

制御装置50は、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御手段を構成している。   The control device 50 is configured integrally with control means for controlling various control target devices connected to the output side thereof, but has a configuration (hardware and software) for controlling the operation of each control target device. The control means for controlling the operation of each control target device is configured.

本実施形態では、特に第1切替弁用アクチュエータ機構51および第2切替弁用アクチュエータ機構52の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)を切替弁制御手段50aとする。もちろん、切替弁制御手段50aを制御装置50に対して別体で構成してもよい。   In the present embodiment, the configuration (hardware and software) for controlling the operation of the first switching valve actuator mechanism 51 and the second switching valve actuator mechanism 52 is the switching valve control means 50a. Of course, the switching valve control means 50a may be configured separately from the control device 50.

制御装置50の入力側には、内気センサ55、外気センサ56、第1水温センサ57、第2水温センサ58、電池温度センサ59、インバータ温度センサ60等の各種センサの検出信号が入力される。   Detection signals of various sensors such as an inside air sensor 55, an outside air sensor 56, a first water temperature sensor 57, a second water temperature sensor 58, a battery temperature sensor 59, and an inverter temperature sensor 60 are input to the input side of the control device 50.

内気センサ55は、内気温(車室内温度)を検出する検出手段(内気温度検出手段)である。外気センサ56は、外気温を検出する検出手段(外気温度検出手段)である。   The inside air sensor 55 is a detection means (inside air temperature detection means) that detects an inside air temperature (in-vehicle temperature). The outside air sensor 56 is detection means (outside air temperature detection means) for detecting outside air temperature.

第1水温センサ57は、第1ポンプ用流路14を流れる冷却水の温度を検出する温度検出手段である。第2水温センサ58は、第2ポンプ用流路15を流れる冷却水の温度を検出する温度検出手段である。   The first water temperature sensor 57 is a temperature detection means for detecting the temperature of the cooling water flowing through the first pump flow path 14. The second water temperature sensor 58 is a temperature detection means for detecting the temperature of the cooling water flowing through the second pump flow path 15.

電池温度センサ59は、電池40から流出した冷却水の温度を検出する電池温度検出手段である。インバータ温度センサ60は、インバータ36から流出したインバータの温度を検出する電池温度検出手段である。   The battery temperature sensor 59 is a battery temperature detection unit that detects the temperature of the cooling water that has flowed out of the battery 40. The inverter temperature sensor 60 is battery temperature detection means for detecting the temperature of the inverter that has flowed out of the inverter 36.

制御装置50の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された操作パネル61に設けられた各種空調操作スイッチからの操作信号が入力される。操作パネル61に設けられた各種空調操作スイッチとしては、エアコンスイッチ、オートスイッチ、室内送風機51の風量設定スイッチ、車室内温度設定スイッチ等が設けられている。   On the input side of the control device 50, operation signals from various air conditioning operation switches provided on the operation panel 61 disposed in the vicinity of the instrument panel in the front part of the vehicle interior are input. As various air conditioning operation switches provided on the operation panel 61, an air conditioner switch, an auto switch, an air volume setting switch of the indoor blower 51, a vehicle interior temperature setting switch, and the like are provided.

エアコンスイッチは、空調(冷房または暖房)の作動・停止(オン・オフ)を切り替えるスイッチである。オートスイッチは、空調の自動制御を設定または解除するスイッチである。車室内温度設定スイッチは、乗員の操作によって車室内目標温度を設定する目標温度設定手段である。   The air conditioner switch is a switch for switching on / off (on / off) of air conditioning (cooling or heating). The auto switch is a switch for setting or canceling automatic control of air conditioning. The vehicle interior temperature setting switch is target temperature setting means for setting the vehicle interior target temperature by the operation of the passenger.

制御装置50の入力側には、エンジン21の作動状態を表す信号や、電池40の残り容量(蓄電残量)を表す信号等も入力される。   A signal indicating the operating state of the engine 21, a signal indicating the remaining capacity of the battery 40 (remaining power storage amount), and the like are also input to the input side of the control device 50.

次に、上記構成における作動を説明する。熱管理システム10は、制御装置50が第1、第2切替弁31、32(具体的には第1、第2アクチュエータ機構51、52)の作動を制御することによって、図4に示す1系統モードまたは図5に示す2系統モードに切り替えられる。理解を容易にするために、図4および図5では、図1の車両用熱管理システム10の構成を簡略化して示している。   Next, the operation in the above configuration will be described. In the thermal management system 10, the control device 50 controls the operation of the first and second switching valves 31 and 32 (specifically, the first and second actuator mechanisms 51 and 52), so that one system shown in FIG. The mode is switched to the two-system mode shown in FIG. For ease of understanding, FIGS. 4 and 5 show a simplified configuration of the vehicle thermal management system 10 of FIG.

図4に示す1系統モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも1つの流路(図4の例では流路34C、34D)について、その上流側を第1ポンプ用流路14と連通させるとともに、その下流側を第2ポンプ用流路15と連通させ、かつ流路群の各流路34C〜34Fのうち他の流路については冷却水の流れを遮断する。   In the one-system mode shown in FIG. 4, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 are at least one of the channels 34 </ b> C to 34 </ b> F of the channel group (the channels 34 </ b> C and 34 </ b> D in the example of FIG. 4). ), The upstream side communicates with the first pump flow path 14, the downstream side communicates with the second pump flow path 15, and the other flow among the flow paths 34 </ b> C to 34 </ b> F of the flow path group. Shut off the cooling water flow for the road.

これにより、太実線に示す1系統の冷却水回路が形成される。この冷却水回路では、第2切替弁32から第2ポンプ用流路15に流入した冷却水が、連通流路19、第1ポンプ用流路14、第1切替弁31の順番に流れる。すなわち、冷却水が第1ポンプ11と第2ポンプ12とを直列に流れる。   Thereby, one system of cooling water circuit shown by a thick solid line is formed. In this cooling water circuit, the cooling water that has flowed into the second pump flow path 15 from the second switching valve 32 flows in the order of the communication flow path 19, the first pump flow path 14, and the first switching valve 31. That is, the cooling water flows through the first pump 11 and the second pump 12 in series.

図5に示す2系統モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも1つの流路(図5の例では流路34C)について、その上流側および下流側の両方を第1ポンプ用流路14と連通させ、かつ流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも他の1つの流路(図5の例では流路34D)について、その上流側および下流側の両方を第2ポンプ用流路15と連通させる。   In the two-system mode shown in FIG. 5, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 are provided for at least one channel (the channel 34 </ b> C in the example of FIG. 5) among the channels 34 </ b> C to 34 </ b> F of the channel group. Both the upstream side and the downstream side are communicated with the first pump flow path 14 and at least one other flow path (the flow path 34D in the example of FIG. 5) among the flow paths 34C to 34F of the flow path group. ), Both the upstream side and the downstream side thereof are communicated with the second pump flow path 15.

これにより、太実線に示す第1冷却水回路および太一点鎖線に示す第2冷却水回路の2系統の冷却水回路が形成される。第1冷却水回路は、第1ポンプ11から吐出された冷却水が循環する回路である。第2冷却水回路は、第2ポンプ12から吐出された冷却水が循環する回路である。   Thereby, the two cooling water circuits of the 1st cooling water circuit shown as a thick solid line, and the 2nd cooling water circuit shown as a thick dashed-dotted line are formed. The first cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the first pump 11 circulates. The second cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the second pump 12 circulates.

第1冷却水回路および第2冷却水回路は、閉ループ系であるので、それらの回路を繋ぐ連通流路19を設けても、それらの回路において定常的な冷却水の循環がされている場合には連通流路19には流れが発生しない。   Since the first cooling water circuit and the second cooling water circuit are closed loop systems, even if the communication flow path 19 that connects these circuits is provided, the cooling water is circulated constantly in those circuits. No flow occurs in the communication channel 19.

すなわち、連通流路19に流れが発生するためには連通流路19の上流側と下流側とで圧力差が必要であるが、このような回路構成の場合、連通流路19の途中で両回路の圧力が釣り合うため、差圧が発生せず流れも発生しない。   In other words, in order to generate a flow in the communication channel 19, a pressure difference is required between the upstream side and the downstream side of the communication channel 19. Since the circuit pressure is balanced, no differential pressure is generated and no flow is generated.

ポンプ出力の変動や温度変化により圧力が変動する過渡期には差圧が発生してしまい、連通流路19に若干量の冷却水が流れてしまうが、全体的に見れば極少量である。しかも、連通流路19にリザーブタンク20が配置されているので、第1冷却水回路の冷却水と第2冷却水回路の冷却水とが混ざり合うことを防ぐことができる。   A differential pressure is generated in a transient period in which the pressure fluctuates due to fluctuations in the pump output or temperature, and a slight amount of cooling water flows through the communication flow path 19, but it is extremely small as a whole. And since the reserve tank 20 is arrange | positioned at the communication flow path 19, it can prevent mixing the cooling water of a 1st cooling water circuit, and the cooling water of a 2nd cooling water circuit.

連通流路19に定常的に流れが発生している場合を考えると、流し込まれる方の回路の圧力が低く、吸い込まれる方の回路の圧力が高いという圧力関係が常に成り立っている必要がある。しかし、冷却水が新たに生成されたり補給されるようなことのない閉じた冷却水回路の場合、冷却水が流し込まれると圧力は上昇し、吸い込まれると圧力が低下することは明白であり、無限に等しいほど多い容量の冷却水が存在する回路でない限り、いつかは差圧が付かなくなる。乗用車に適用した場合、各回路の冷却水量は多くとも6リットル程度であるため、ポンプ出力変動時に差圧が付いたとしても、連通流路19に冷却水が流れる時間は極僅かとなる。   Considering the case where the flow is constantly generated in the communication flow path 19, it is necessary to always establish a pressure relationship in which the pressure of the circuit to be poured is low and the pressure of the circuit to be sucked is high. However, in the case of a closed cooling water circuit where no cooling water is newly generated or replenished, it is clear that the pressure rises when the cooling water is poured in and decreases when it is sucked in, Unless it is a circuit with a cooling water with an infinitely large capacity, a pressure difference will not be applied someday. When applied to a passenger car, the amount of cooling water in each circuit is at most about 6 liters, so even if a differential pressure is applied when the pump output fluctuates, the time for which the cooling water flows through the communication channel 19 is very short.

1系統モードは、例えば、第1ポンプ11または第2ポンプ12が故障したと推定される場合に実施される。すなわち、1系統モードでは、第1ポンプ11と第2ポンプ12とが直列に接続されるので、第1ポンプ11または第2ポンプ12が故障した場合であっても、故障していない方のポンプによって冷却水の循環を継続することができる。   The one system mode is performed, for example, when it is estimated that the first pump 11 or the second pump 12 has failed. That is, in the 1-system mode, the first pump 11 and the second pump 12 are connected in series, so even if the first pump 11 or the second pump 12 fails, the pump that has not failed The cooling water circulation can be continued.

なお、ポンプの故障を推定する手法としては、ポンプ自身に設置した故障検知手段を備えて制御装置50にポンプ故障の発生を伝える事(例えば制御装置50からの駆動指令に対してポンプの回転数が所定の範囲を逸脱している場合や、制御装置50からの駆動指令に対して作動電流値が所定の範囲を逸脱している場合において、制御装置50へ故障発生を伝達する)で検知する手法や、ポンプの回転数信号を制御装置50へ伝達する手段を備えた上で、制御装置50からポンプに対して出された駆動指令に対して、ポンプの回転数が正常な範囲を逸脱している場合に制御装置50の内部ロジックにてポンプの故障を推定する手法などがある。   As a method for estimating the failure of the pump, a failure detection means installed in the pump itself is provided to notify the controller 50 of the occurrence of the pump failure (for example, the rotation speed of the pump in response to the drive command from the controller 50). Is detected from the control device 50), or when the operating current value deviates from the predetermined range in response to the drive command from the control device 50. In addition to the method and means for transmitting the pump rotation speed signal to the control device 50, the pump rotation speed deviates from the normal range with respect to the drive command issued from the control device 50 to the pump. In such a case, there is a method of estimating a pump failure by the internal logic of the control device 50.

1系統モードによると、第1ポンプ11および第2ポンプ12の2つのポンプで冷却水を循環させるので、第1ポンプ11および第2ポンプ12のうち1つのポンプで冷却水を循環させる場合と比較して冷却水の圧送能力を向上させることができる。   According to the one-system mode, the cooling water is circulated by the two pumps of the first pump 11 and the second pump 12, so that compared with the case where the cooling water is circulated by one of the first pump 11 and the second pump 12. Thus, the pumping capacity of the cooling water can be improved.

このため、例えば、車両の始動時において外気温が所定温度以下で、かつ冷却水の温度が所定温度よりも低い場合に1系統モードを実施すれば、冷却水の粘度が高くなる低温時であっても冷却水を支障なく循環させることができる。その後、冷却水の温度が所定温度以上になったら1系統モードから2系統モードに移行させればよい。   For this reason, for example, if the one-system mode is performed when the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined temperature when the vehicle is started and the cooling water temperature is lower than the predetermined temperature, the cooling water viscosity is high. However, the cooling water can be circulated without any trouble. Thereafter, when the temperature of the cooling water becomes equal to or higher than the predetermined temperature, the system can be shifted from the 1-system mode to the 2-system mode.

1系統モードでは、冷却水の全量がリザーブタンク20を通過すること、ならびに第1ポンプ11および第2ポンプ12の2つのポンプで直列的に冷却水を循環させることによってポンプが生み出す揚程が2倍程度となって冷却水回路を流れる冷却水の流量が増加することから、冷却水のエア抜け性を高めることができる。   In the single system mode, the total amount of the cooling water passes through the reserve tank 20 and the head generated by the pump by circulating the cooling water in series between the first pump 11 and the second pump 12 is doubled. Since the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water circuit increases to the extent, it is possible to improve the air bleedability of the cooling water.

例えば、メンテナンスや故障部品交換に伴って冷却水を交換した後に行う空気抜き作動(冷却水に混入した空気を抜くために第1ポンプ11および第2ポンプ12のオン・オフを短時間に繰り返したり、吐出能力を最大にしたりする作動)を行う場合、1系統モードを実施すれば、冷却水交換後のエア抜き(気泡抜き)を良好に行うことができる。   For example, an air venting operation that is performed after the cooling water is replaced with maintenance or replacement of a faulty part (the first pump 11 and the second pump 12 are repeatedly turned on and off in a short time in order to remove air mixed in the cooling water, In the case of performing an operation for maximizing the discharge capacity), if the one-system mode is carried out, the air can be removed well (air bubbles) after the cooling water replacement.

2系統モードでは、冷却水が定常的に循環している場合はリザーブタンク20に冷却水は流れないが、冷却水の温度上昇に伴って冷却水が膨張して圧力が高まった際にはリザーブタンク20に余分な冷却水が流れるため、系統圧力を適正に保つことができる。   In the two-system mode, when the cooling water is circulated constantly, the cooling water does not flow into the reserve tank 20, but when the cooling water expands and the pressure increases as the temperature of the cooling water rises, the reserve is reserved. Since extra cooling water flows through the tank 20, the system pressure can be maintained appropriately.

ここで、第1ポンプ11および第2ポンプ12の作動開始時や流量変動時(ポンプ出力変動時)には第1冷却水回路と第2冷却水回路系統との間に圧力差が生じるため、連通流路19に冷却水が流れる。このとき、リザーブタンク20にてエア抜きが行われることとなる。すなわち、2系統モードにおいても、第1ポンプ11および第2ポンプ12を交互に断続的に出力変動させることによって、エア抜きを行うことができる。   Here, when the operation of the first pump 11 and the second pump 12 is started or when the flow rate fluctuates (when the pump output fluctuates), a pressure difference occurs between the first cooling water circuit and the second cooling water circuit system. Cooling water flows through the communication channel 19. At this time, air removal is performed in the reserve tank 20. That is, even in the two-system mode, air can be removed by alternately and intermittently changing the output of the first pump 11 and the second pump 12.

また、第1ポンプ11および第2ポンプ12の作動開始時や流量変動時のような過渡期に連通流路19に冷却水が流れても、連通流路19に配置されたリザーブタンク20によって、第1冷却水回路の冷却水と第2冷却水回路の冷却水とが混ざり合うことを防ぐことができる。   Further, even if the cooling water flows through the communication channel 19 during a transitional period such as when the first pump 11 and the second pump 12 start operating or when the flow rate fluctuates, the reserve tank 20 disposed in the communication channel 19 Mixing of the cooling water of the first cooling water circuit and the cooling water of the second cooling water circuit can be prevented.

(第2実施形態)
上記第1実施形態では、密閉式のリザーブタンク20が連通流路19に配置されているが、本第2実施形態では、図6に示すように、密閉式のリザーブタンク20は、第1ポンプ用流路14および第2ポンプ用流路15に配置されていてもよい。理解を容易にするために、図6では、図4および図5と同様に、車両用熱管理システム10の構成を簡略化して示している。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the hermetic reserve tank 20 is disposed in the communication channel 19. In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the hermetic reserve tank 20 is the first pump. You may arrange | position in the flow path 14 for 1st and the flow path 15 for 2nd pumps. For ease of understanding, FIG. 6 shows a simplified configuration of the vehicle thermal management system 10 as in FIGS. 4 and 5.

(第3実施形態)
上記第1実施形態では、連通流路19にリザーブタンク20が配置されているが、本第3実施形態では、図7に示すように、連通流路19に開閉弁70が配置されている。理解を容易にするために、図7では、図4および図5と同様に、車両用熱管理システム10の構成を簡略化して示している。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the reserve tank 20 is disposed in the communication channel 19. However, in the third embodiment, the open / close valve 70 is disposed in the communication channel 19 as shown in FIG. 7. For easy understanding, FIG. 7 shows a simplified configuration of the vehicle thermal management system 10 as in FIGS. 4 and 5.

開閉弁70は、連通流路19を開閉することによって連通流路19における冷却水の流れを遮断できるようにする遮断機構であり、2系統モード時に連通流路19を閉じ、1系統モード時に連通流路19を開ける。   The on-off valve 70 is a shut-off mechanism that can shut off the flow of cooling water in the communication channel 19 by opening and closing the communication channel 19, and closes the communication channel 19 in the two-system mode and communicates in the one-system mode. The channel 19 is opened.

これにより、2系統モード時に連通流路19における冷却水の流れを遮断することができるので、リザーブタンクを連通流路19に設置しない場合でも第1冷却水回路の冷却水と第2冷却水回路の冷却水とが混ざり合うことを確実に防ぐことができる。なお、図7の例では、リザーブタンク20が第1ポンプ用流路14に接続されている。   Thereby, since the flow of the cooling water in the communication channel 19 can be interrupted in the two-system mode, the cooling water and the second cooling water circuit in the first cooling water circuit can be used even when the reserve tank is not installed in the communication channel 19. It is possible to reliably prevent the cooling water from being mixed. In the example of FIG. 7, the reserve tank 20 is connected to the first pump flow path 14.

(第4実施形態)
上記第1実施形態では、第1ポンプ11および第2ポンプ12に対して冷却水が並列に流れる場合と直列に流れる場合とを切り替え可能になっているが、本第4実施形態では、図8〜図11に示すように、第1ポンプ11、第2ポンプ12および第3ポンプ13に対して冷却水が並列に流れる場合と直列に流れる場合とを切り替え可能になっている。理解を容易にするために、図8〜図11では、図4および図5と同様に、車両用熱管理システム10の構成を簡略化して示している。
(Fourth embodiment)
In the first embodiment, it is possible to switch between the case where the cooling water flows in parallel and the case where the cooling water flows in series with respect to the first pump 11 and the second pump 12, but in the fourth embodiment, FIG. As shown in FIG. 11, it is possible to switch between a case where the cooling water flows in parallel and a case where the cooling water flows in series with respect to the first pump 11, the second pump 12 and the third pump 13. In order to facilitate understanding, in FIGS. 8 to 11, the configuration of the thermal management system 10 for a vehicle is shown in a simplified manner as in FIGS. 4 and 5.

図8に示すように、第3ポンプ13は第3ポンプ用流路16(第3経路)に配置されている。第3ポンプ用流路16の両端部、および第1ポンプ用流路14のうち第1ポンプ11と第1切替弁31との間の部位には四方弁71が接続されている。   As shown in FIG. 8, the third pump 13 is disposed in the third pump flow path 16 (third path). A four-way valve 71 is connected to both ends of the third pump flow path 16 and a portion of the first pump flow path 14 between the first pump 11 and the first switching valve 31.

四方弁71は、第3ポンプ用流路16および第1ポンプ用流路14に対して冷却水の流れを切り替える切替手段である。   The four-way valve 71 is switching means for switching the flow of cooling water to the third pump flow path 16 and the first pump flow path 14.

具体的には、四方弁71は、第1ポンプ用流路14のうち第1切替弁31側の流路14a(以下、第1切替弁側流路と言う。)と第3ポンプ用流路16の上流側とを連通させ、かつ第1ポンプ用流路14のうち第1切替弁31側の流路14b(以下、第1切替弁側流路と言う。)と第3ポンプ用流路16の下流側とを連通させる第1状態(図8に示す状態)と、第1ポンプ用流路14同士を連通させ、かつ第3ポンプ用流路16同士を連通させる第2状態とを切り替え可能になっている。   Specifically, the four-way valve 71 includes a flow path 14a on the first switching valve 31 side in the first pump flow path 14 (hereinafter referred to as a first switching valve side flow path) and a third pump flow path. 16 in communication with the upstream side of the first pump flow path 14b on the first switching valve 31 side (hereinafter referred to as the first switching valve side flow path) and the third pump flow path. The first state (the state shown in FIG. 8) that communicates with the downstream side of 16 and the second state that communicates between the first pump flow paths 14 and communicates between the third pump flow paths 16 are switched. It is possible.

熱管理システム10は、制御装置50が第1、第2切替弁31、32および四方弁71の作動を制御することによって、図9に示す1系統モード、図10に示す2系統モードまたは図11に示す3系統モードに切り替えられる。   In the thermal management system 10, the control device 50 controls the operation of the first and second switching valves 31, 32 and the four-way valve 71, whereby the one-system mode shown in FIG. 9, the two-system mode shown in FIG. Can be switched to the three-system mode shown in FIG.

図9に示す1系統モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、上記第1実施形態の1系統モード(図4)と同様に作動し、四方弁71は上述の第1状態となるように作動する。   In the one-system mode shown in FIG. 9, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 operate in the same manner as the one-system mode (FIG. 4) of the first embodiment, and the four-way valve 71 is in the first state described above. It operates to become.

すなわち、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも1つの流路(図9の例では流路34C、34D)について、その上流側を第1ポンプ用流路14と連通させるとともに、その下流側を第2ポンプ用流路15と連通させ、かつ流路群の各流路34C〜34Fのうち他の流路については冷却水の流れを遮断する。四方弁71は、第1ポンプ側流路14aと第3ポンプ用流路16の上流側とを連通させ、かつ第1切替弁側流路14bと第3ポンプ用流路16の下流側とを連通させる。   That is, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 are arranged on the upstream side of at least one of the flow paths 34C to 34F of the flow path group (the flow paths 34C and 34D in the example of FIG. 9). The first pump flow path 14 is communicated, the downstream side is communicated with the second pump flow path 15, and the cooling flow of the other flow paths 34 </ b> C to 34 </ b> F of the flow path group. Shut off. The four-way valve 71 communicates the first pump side flow path 14a and the upstream side of the third pump flow path 16 and connects the first switching valve side flow path 14b and the downstream side of the third pump flow path 16 to each other. Communicate.

これにより、太実線に示す1系統の冷却水回路が形成される。この冷却水回路では、第2切替弁32から第2ポンプ用流路15に流入した冷却水が、連通流路19、第1ポンプ側流路14a、四方弁71、第3ポンプ用流路16、四方弁71、第1切替弁側流路14b、第1切替弁31の順番に流れる。すなわち、冷却水が第1ポンプ11と第2ポンプ12と第3ポンプ13とを直列に流れる。   Thereby, one system of cooling water circuit shown by a thick solid line is formed. In this cooling water circuit, the cooling water flowing into the second pump flow path 15 from the second switching valve 32 is connected to the communication flow path 19, the first pump side flow path 14 a, the four-way valve 71, and the third pump flow path 16. The four-way valve 71, the first switching valve side flow path 14b, and the first switching valve 31 flow in this order. That is, the cooling water flows through the first pump 11, the second pump 12, and the third pump 13 in series.

図10に示す2系統モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、上記第1実施形態の2系統モード(図5)と同様に作動し、四方弁71は上述の第1状態となるように作動する。   In the two-system mode shown in FIG. 10, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 operate in the same manner as the two-system mode (FIG. 5) of the first embodiment, and the four-way valve 71 is in the first state described above. It operates to become.

すなわち、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも1つの流路(図10の例では流路34C)について、その上流側および下流側の両方を第1ポンプ用流路14と連通させ、かつ流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも他の1つの流路(図5の例では流路34D)について、その上流側および下流側の両方を第2ポンプ用流路15と連通させる。四方弁71は、第1ポンプ側流路14aと第3ポンプ用流路16の上流側とを連通させ、かつ第1切替弁側流路14bと第3ポンプ用流路16の下流側とを連通させる。   That is, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 are provided on the upstream side and the downstream side of at least one channel (the channel 34C in the example of FIG. 10) among the channels 34C to 34F of the channel group. Are connected to the first pump flow path 14, and at least one of the flow paths 34 </ b> C to 34 </ b> F of the flow path group (the flow path 34 </ b> D in the example of FIG. 5) Both downstream sides are connected to the second pump flow path 15. The four-way valve 71 communicates the first pump side flow path 14a and the upstream side of the third pump flow path 16 and connects the first switching valve side flow path 14b and the downstream side of the third pump flow path 16 to each other. Communicate.

これにより、太実線に示す第1冷却水回路および太一点鎖線に示す第2冷却水回路の2系統の冷却水回路が形成される。第1冷却水回路では、第2切替弁32から第1ポンプ側流路14aに流入した冷却水が、四方弁71、第3ポンプ用流路16、四方弁71、第1切替弁側流路14b、第1切替弁31の順番に流れる。すなわち、冷却水が第1ポンプ11と第3ポンプ13とを直列に流れる。第2冷却水回路は、第2ポンプ12から吐出された冷却水が循環する回路である。   Thereby, the two cooling water circuits of the 1st cooling water circuit shown as a thick solid line, and the 2nd cooling water circuit shown as a thick dashed-dotted line are formed. In the first cooling water circuit, the cooling water that has flowed into the first pump side flow path 14a from the second switching valve 32 is converted into the four-way valve 71, the third pump flow path 16, the four-way valve 71, and the first switching valve side flow path. 14b, the first switching valve 31 flows in this order. That is, the cooling water flows through the first pump 11 and the third pump 13 in series. The second cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the second pump 12 circulates.

図11に示す3系統モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、上記第1実施形態の2系統モード(図5)と同様に作動し、四方弁71は上述の第2状態となるように作動する。   In the three-system mode shown in FIG. 11, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 operate in the same manner as the two-system mode (FIG. 5) of the first embodiment, and the four-way valve 71 is in the second state described above. It operates to become.

すなわち、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも1つの流路(図11の例では流路34C)について、その上流側および下流側の両方を第1ポンプ用流路14と連通させ、かつ流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも他の1つの流路(図11の例では流路34D)について、その上流側および下流側の両方を第2ポンプ用流路15と連通させる。四方弁71は、第1ポンプ用流路14同士を連通させ、かつ第3ポンプ用流路16同士を連通させる。   That is, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 are provided on the upstream side and the downstream side of at least one channel (the channel 34C in the example of FIG. 11) among the channels 34C to 34F of the channel group. Are connected to the first pump flow path 14, and at least one of the flow paths 34 </ b> C to 34 </ b> F of the flow path group (the flow path 34 </ b> D in the example of FIG. 11) Both downstream sides are connected to the second pump flow path 15. The four-way valve 71 allows the first pump flow paths 14 to communicate with each other and the third pump flow paths 16 to communicate with each other.

これにより、太実線に示す第1冷却水回路、太一点鎖線に示す第2冷却水回路および太二点鎖線に示す第3冷却水回路の3系統の冷却水回路が形成される。第1冷却水回路は、第1ポンプ11から吐出された冷却水が循環する回路である。第2冷却水回路は、第2ポンプ12から吐出された冷却水が循環する回路である。第3冷却水回路は、第3ポンプ13から吐出された冷却水が循環する回路である。   As a result, three systems of cooling water circuits are formed: a first cooling water circuit indicated by a thick solid line, a second cooling water circuit indicated by a thick one-dot chain line, and a third cooling water circuit indicated by a thick two-dot chain line. The first cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the first pump 11 circulates. The second cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the second pump 12 circulates. The third cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the third pump 13 circulates.

なお、本実施形態では、四方弁71は第1ポンプ用流路14と第3ポンプ用流路16との間に配置されて第1ポンプ用流路14と第3ポンプ用流路16とを連通させるようになっているが、四方弁71は第2ポンプ用流路15と第3ポンプ用流路16との間に配置されて第2ポンプ用流路15と第3ポンプ用流路16とを連通させるようになっていてもよい。   In the present embodiment, the four-way valve 71 is disposed between the first pump flow path 14 and the third pump flow path 16 so that the first pump flow path 14 and the third pump flow path 16 are connected. Although the four-way valve 71 is disposed between the second pump flow path 15 and the third pump flow path 16, the second pump flow path 15 and the third pump flow path 16 are communicated. May be communicated with each other.

(第5実施形態)
上記第4実施形態では、第1ポンプ11、第2ポンプ12および第3ポンプ13に対する並列・直列の切り替えを行う切替手段として四方弁71を用いているが、本第5実施形態では、図12〜図15に示すように、当該切替手段として、2つの連通流路72、73および2つの開閉弁74、75を用いている。理解を容易にするために、図12〜図15では、図4および図5と同様に、車両用熱管理システム10の構成を簡略化して示している。
(Fifth embodiment)
In the fourth embodiment, the four-way valve 71 is used as switching means for performing parallel / series switching with respect to the first pump 11, the second pump 12, and the third pump 13, but in the fifth embodiment, FIG. As shown in FIG. 15, two communication channels 72 and 73 and two on-off valves 74 and 75 are used as the switching means. In order to facilitate understanding, in FIGS. 12 to 15, similarly to FIGS. 4 and 5, the configuration of the vehicle thermal management system 10 is shown in a simplified manner.

第3ポンプ用流路16は環状に形成されている。連通流路72(第2連通流路)は、第1ポンプ用流路14のうち第1ポンプ11よりも下流側の部位と、第3ポンプ用流路16のうち第3ポンプ用流路16よりも上流側の部位とを連通している。連通流路73(第3連通流路)は、第2ポンプ用流路15のうち連通流路19が接続された部位よりも下流側の部位と、第3ポンプ用流路16のうち連通流路72が接続された部位よりも上流側の部位とを連通している。   The third pump flow path 16 is formed in an annular shape. The communication flow path 72 (second communication flow path) includes a portion of the first pump flow path 14 on the downstream side of the first pump 11 and a third pump flow path 16 of the third pump flow path 16. It communicates with the upstream part. The communication flow path 73 (third communication flow path) is a part of the second pump flow path 15 that is downstream of the part to which the communication flow path 19 is connected and a communication flow of the third pump flow path 16. A portion upstream of the portion to which the path 72 is connected communicates with the portion.

開閉弁74(第1開閉弁)は、第2ポンプ用流路15を開閉する流路遮断機構であり、第2ポンプ用流路15のうち連通流路19が接続された部位と連通流路73が接続された部位との間に配置されている。開閉弁75(第2開閉弁)は、第3ポンプ用流路16を開閉する流路遮断機構であり、第3ポンプ用流路16のうち連通流路72が接続された部位と連通流路73が接続された部位との間に配置されている。   The on-off valve 74 (first on-off valve) is a passage blocking mechanism that opens and closes the second pump passage 15, and a portion of the second pump passage 15 to which the communication passage 19 is connected and the communication passage. 73 is arranged between the connected parts. The on-off valve 75 (second on-off valve) is a passage blocking mechanism that opens and closes the third pump passage 16, and a portion of the third pump passage 16 to which the communication passage 72 is connected and the communication passage. 73 is arranged between the connected parts.

第1ポンプ用流路14には、冷却水がラジエータ17をバイパスして流れるラジエータバイパス流路76が接続されている。第1ポンプ用流路14とラジエータバイパス流路76との接続部には三方弁77が配置されている。三方弁77は、冷却水がラジエータ17を流れる場合とラジエータバイパス流路76を流れる場合とを切り替えるバイパス切替手段である。   A radiator bypass passage 76 through which cooling water flows by bypassing the radiator 17 is connected to the first pump passage 14. A three-way valve 77 is disposed at the connection between the first pump flow path 14 and the radiator bypass flow path 76. The three-way valve 77 is bypass switching means for switching between a case where the coolant flows through the radiator 17 and a case where the coolant flows through the radiator bypass flow path 76.

第3ポンプ用流路16には、エンジン21およびエンジンラジエータ22(第3経路用ラジエータ)が直列に配置されている。エンジン21の内部には、冷却水が流れる流路が形成されている。エンジン21は、その内部を流れる冷却水によって冷却される。エンジンラジエータ22は、冷却水と車室外空気(以下、外気と言う。)とを熱交換することによって冷却水の熱を外気に放熱させる放熱器(室外熱交換器)である。   An engine 21 and an engine radiator 22 (third path radiator) are arranged in series in the third pump flow path 16. A flow path through which cooling water flows is formed inside the engine 21. The engine 21 is cooled by cooling water flowing through the engine 21. The engine radiator 22 is a radiator (outdoor heat exchanger) that radiates the heat of the cooling water to the outside air by exchanging heat between the cooling water and the outside air (hereinafter referred to as outside air).

第3ポンプ用流路16には、冷却水がエンジンラジエータ22をバイパスして流れるエンジンラジエータバイパス流路78が接続されている。第3ポンプ用流路16とエンジンラジエータバイパス流路78との接続部には、冷却水がエンジンラジエータ22を流れる場合とエンジンラジエータバイパス流路78を流れる場合とを切り替える三方弁79が配置されている。   An engine radiator bypass channel 78 through which the coolant flows bypassing the engine radiator 22 is connected to the third pump channel 16. A three-way valve 79 for switching between the case where the coolant flows through the engine radiator 22 and the case where the coolant flows through the engine radiator bypass passage 78 is disposed at a connection portion between the third pump passage 16 and the engine radiator bypass passage 78. Yes.

熱管理システム10は、制御装置50が第1、第2切替弁31、32および開閉弁74、75の作動を制御することによって、図13に示す1系統モード、図14に示す2系統モードまたは図15に示す3系統モードに切り替えられる。   In the thermal management system 10, the control device 50 controls the operation of the first and second switching valves 31, 32 and the on-off valves 74, 75, so that the one-system mode shown in FIG. 13 or the two-system mode shown in FIG. The system is switched to the three-system mode shown in FIG.

図13に示す1系統モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも1つの流路(図13の例では流路34C、34D)について、その上流側および下流側の両方を第2ポンプ用流路15と連通させ、かつ流路群の各流路34C〜34Fのうち他の流路については冷却水の流れを遮断する。開閉弁74は第2ポンプ用流路15を閉じ、開閉弁75は第3ポンプ用流路16を閉じる。   In the one-system mode shown in FIG. 13, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 have at least one channel among the channels 34C to 34F of the channel group (the channels 34C and 34D in the example of FIG. 13). ), Both the upstream side and the downstream side thereof are communicated with the second pump flow path 15, and the flow of the cooling water is blocked for the other flow paths among the flow paths 34C to 34F of the flow path group. The on-off valve 74 closes the second pump passage 15, and the on-off valve 75 closes the third pump passage 16.

これにより、太実線に示す1系統の冷却水回路が形成される。この冷却水回路では、第2切替弁32から第2ポンプ用流路15に流入した冷却水が、連通流路19、第1ポンプ用流路14、連通流路72、第3ポンプ用流路16、連通流路73、第2ポンプ用流路15、第1切替弁31の順番に流れる。すなわち、冷却水が第1ポンプ11と第2ポンプ12と第3ポンプ13とを直列に流れる。   Thereby, one system of cooling water circuit shown by a thick solid line is formed. In this cooling water circuit, the cooling water that has flowed into the second pump flow path 15 from the second switching valve 32 is connected to the communication flow path 19, the first pump flow path 14, the communication flow path 72, and the third pump flow path. 16, the communication flow path 73, the second pump flow path 15, and the first switching valve 31. That is, the cooling water flows through the first pump 11, the second pump 12, and the third pump 13 in series.

1系統モードは、例えば、第1ポンプ11、第2ポンプ12および第3ポンプ13のうちいずれかのポンプが故障した場合に実施される。すなわち、1系統モードでは、第1ポンプ11と第2ポンプ12と第3ポンプ13とが直列に接続されるので、第1ポンプ11、第2ポンプ12および第3ポンプ13のうちいずれかのポンプが故障した場合であっても、故障していない他のポンプによって冷却水の循環を継続することができる。   The one-system mode is performed, for example, when any one of the first pump 11, the second pump 12, and the third pump 13 fails. That is, in the 1-system mode, the first pump 11, the second pump 12, and the third pump 13 are connected in series. Therefore, any one of the first pump 11, the second pump 12, and the third pump 13 is used. Even if a failure occurs, the circulation of the cooling water can be continued by another non-failing pump.

1系統モードは、例えば、プラグインハイブリッド車で、エンジンプレ暖機(エンジン21の始動前に行われるエンジン暖機)が必要な場合に実施される。1系統モードによると、熱交換対象機器の廃熱を利用してエンジン暖機を行うことができる。   The one-system mode is implemented, for example, in a plug-in hybrid vehicle when engine pre-warm-up (engine warm-up performed before starting the engine 21) is necessary. According to the one-system mode, the engine can be warmed up using the waste heat of the heat exchange target device.

1系統モードは、例えば、極低温時に実施される。1系統モードによると、第1ポンプ11、第2ポンプ12および第3ポンプ13の3つのポンプで冷却水を循環させるので、第1ポンプ11、第2ポンプ12および第3ポンプ13のうち1つのポンプで冷却水を循環させる場合と比較して冷却水の圧送能力を向上させることができるので、冷却水の粘度が高くなる極低温時であっても冷却水を支障なく循環させることができる。   The one-system mode is performed, for example, at an extremely low temperature. According to the one system mode, the cooling water is circulated by the three pumps of the first pump 11, the second pump 12 and the third pump 13, so that one of the first pump 11, the second pump 12 and the third pump 13 is used. Since the cooling water pumping ability can be improved as compared with the case where the cooling water is circulated by the pump, the cooling water can be circulated without any trouble even at an extremely low temperature when the viscosity of the cooling water is high.

具体的には、外気温が所定温度以下であり、かつ第1ポンプ用流路14または第2ポンプ用流路15における冷却水の温度が所定温度以下である場合、1系統モードが実施され、その後、エンジン21が始動する等して第3ポンプ用流路16における冷却水の温度が所定温度以上になった場合、1系統モードから3系統モードに移行するようにすればよい。   Specifically, when the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature and the temperature of the cooling water in the first pump flow path 14 or the second pump flow path 15 is equal to or lower than the predetermined temperature, the one-system mode is performed. Thereafter, when the temperature of the cooling water in the third pump flow path 16 becomes equal to or higher than a predetermined temperature because the engine 21 is started or the like, the system may be shifted from the 1-system mode to the 3-system mode.

図14に示す2系統モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも1つの流路(図14の例では流路34C)について、その上流側を第1ポンプ用流路14と連通させるとともに、その下流側を第2ポンプ用流路15と連通させ、かつ流路群の各流路34C〜34Fのうち他の流路については冷却水の流れを遮断する。開閉弁74は第2ポンプ用流路15を閉じ、開閉弁75は第3ポンプ用流路16を開ける。   In the two-system mode shown in FIG. 14, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 are provided for at least one channel (the channel 34 </ b> C in the example of FIG. 14) among the channels 34 </ b> C to 34 </ b> F of the channel group. The upstream side communicates with the first pump flow path 14, the downstream side communicates with the second pump flow path 15, and the other flow paths among the flow paths 34C to 34F of the flow path group. Interrupts the flow of cooling water. The on-off valve 74 closes the second pump passage 15, and the on-off valve 75 opens the third pump passage 16.

これにより、太実線に示す第1冷却水回路および太一点鎖線に示す第2冷却水回路の2系統の冷却水回路が形成される。第1冷却水回路では、第2切替弁32から第2ポンプ用流路15に流入した冷却水が、連通流路19、第1ポンプ用流路14、第1切替弁31の順番に流れる。すなわち、冷却水が第1ポンプ11と第2ポンプ12とを直列に流れる。第2冷却水回路は、第3ポンプ13から吐出された冷却水が循環する回路である。   Thereby, the two cooling water circuits of the 1st cooling water circuit shown as a thick solid line, and the 2nd cooling water circuit shown as a thick dashed-dotted line are formed. In the first cooling water circuit, the cooling water flowing into the second pump flow path 15 from the second switching valve 32 flows in the order of the communication flow path 19, the first pump flow path 14, and the first switching valve 31. That is, the cooling water flows through the first pump 11 and the second pump 12 in series. The second cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the third pump 13 circulates.

第1冷却水回路および第2冷却水回路は閉ループ系であるので、それらの回路を繋ぐ連通流路72を設けても、それらの回路において定常的な冷却水の循環がされている場合には連通流路72には流れが発生しない。   Since the first cooling water circuit and the second cooling water circuit are closed-loop systems, even if the communication flow path 72 that connects these circuits is provided, the cooling water is circulated constantly in those circuits. No flow is generated in the communication channel 72.

2系統モードは、例えば、第1ポンプ11または第2ポンプ12が故障した場合に実施される。すなわち、2系統モードでは、第1ポンプ11と第2ポンプ12とが直列に接続されるので、第1ポンプ11または第2ポンプ12が故障した場合であっても、故障していない方のポンプによって冷却水の循環を継続することができる。   The two-system mode is implemented, for example, when the first pump 11 or the second pump 12 fails. That is, in the two-system mode, since the first pump 11 and the second pump 12 are connected in series, even if the first pump 11 or the second pump 12 fails, the pump that has not failed The cooling water circulation can be continued.

2系統モードは、例えば、極低温時に実施される。2系統モードによると、第1ポンプ11および第2ポンプ12の2つのポンプで冷却水を循環させるので、第1ポンプ11および第2ポンプ12のうち1つのポンプで冷却水を循環させる場合と比較して冷却水の圧送能力を向上させることができるので、冷却水の粘度が高くなる極低温時であっても冷却水を支障なく循環させることができる。   The two-system mode is performed, for example, at an extremely low temperature. According to the two-system mode, since the cooling water is circulated by the two pumps of the first pump 11 and the second pump 12, it is compared with the case where the cooling water is circulated by one of the first pump 11 and the second pump 12. Thus, the pumping capacity of the cooling water can be improved, so that the cooling water can be circulated without any trouble even at an extremely low temperature when the viscosity of the cooling water is high.

図15に示す3系統モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、上記第4実施形態の3系統モード(図11)と同様に作動する。   In the 3 system mode shown in FIG. 15, the 1st switching valve 31 and the 2nd switching valve 32 operate | move similarly to the 3 system mode (FIG. 11) of the said 4th Embodiment.

すなわち、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも1つの流路(図11の例では流路34C)について、その上流側および下流側の両方を第1ポンプ用流路14と連通させ、かつ流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも他の1つの流路(図11の例では流路34D)について、その上流側および下流側の両方を第2ポンプ用流路15と連通させる。   That is, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 are provided on the upstream side and the downstream side of at least one channel (the channel 34C in the example of FIG. 11) among the channels 34C to 34F of the channel group. Are connected to the first pump flow path 14, and at least one of the flow paths 34 </ b> C to 34 </ b> F of the flow path group (the flow path 34 </ b> D in the example of FIG. 11) Both downstream sides are connected to the second pump flow path 15.

開閉弁74は第2ポンプ用流路15を開け、開閉弁75は第3ポンプ用流路16を開ける。   The on-off valve 74 opens the second pump passage 15, and the on-off valve 75 opens the third pump passage 16.

これにより、太実線に示す第1冷却水回路、太一点鎖線に示す第2冷却水回路および太二点鎖線に示す第3冷却水回路の3系統の冷却水回路が形成される。第1冷却水回路は、第1ポンプ11から吐出された冷却水が循環する回路である。第2冷却水回路は、第2ポンプ12から吐出された冷却水が循環する回路である。第3冷却水回路は、第3ポンプ13から吐出された冷却水が循環する回路である。   As a result, three systems of cooling water circuits are formed: a first cooling water circuit indicated by a thick solid line, a second cooling water circuit indicated by a thick one-dot chain line, and a third cooling water circuit indicated by a thick two-dot chain line. The first cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the first pump 11 circulates. The second cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the second pump 12 circulates. The third cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the third pump 13 circulates.

第1冷却水回路、第2冷却水回路および第3冷却水回路は閉ループ系であるので、それらの回路を繋ぐ連通流路72、73を設けても、それらの回路において定常的な冷却水の循環がされている場合には連通流路72、73には流れが発生しない。   Since the first cooling water circuit, the second cooling water circuit, and the third cooling water circuit are closed-loop systems, even if the communication flow paths 72 and 73 that connect these circuits are provided, the stationary cooling water in those circuits. When circulating, no flow is generated in the communication channels 72 and 73.

3系統モードは、例えば、第1ポンプ11、第2ポンプ12および第3ポンプ13が正常に作動している場合や、気温が極低温でない場合等の通常時に実施される。   The three-system mode is performed at normal time, for example, when the first pump 11, the second pump 12, and the third pump 13 are operating normally or when the temperature is not extremely low.

本実施形態の熱管理システム10が適用されるハイブリッド自動車が、電池40の残り容量に応じてエンジン21を作動あるいは停止させるようになっている場合、1系統モードと3系統モードとを適切なタイミングで切り替えることによって、エンジンプレ暖機を効果的に行うことができる。   When the hybrid vehicle to which the thermal management system 10 of the present embodiment is applied is configured to operate or stop the engine 21 according to the remaining capacity of the battery 40, the 1-system mode and the 3-system mode are appropriately timed. By switching at, engine pre-warming can be effectively performed.

例えば、エンジン21が停止しており且つ電池40の残り容量が所定値を下回った場合(数分後にエンジン21が始動すると推定されるほど電池40の残り容量が少なくなった場合)、1系統モードが実施されるとともに、冷却水がラジエータバイパス流路76、78を流れるように三方弁77、79が作動し、その後、エンジン21が始動して第3ポンプ用流路16における冷却水の温度が所定温度以上になった場合、1系統モードから3系統モードに移行する。   For example, when the engine 21 is stopped and the remaining capacity of the battery 40 falls below a predetermined value (when the remaining capacity of the battery 40 decreases so as to be estimated that the engine 21 starts after a few minutes), one system mode And the three-way valves 77 and 79 are operated so that the cooling water flows through the radiator bypass passages 76 and 78. Thereafter, the engine 21 is started and the temperature of the cooling water in the third pump passage 16 is increased. When the temperature exceeds a predetermined temperature, the system shifts from the 1-system mode to the 3-system mode.

これにより、エンジン21が始動する数分前からラジエータ17およびエンジンラジエータ22での放熱を遮断して、エンジン21を適度に暖機しておくことが可能になる。   As a result, the heat release from the radiator 17 and the engine radiator 22 is interrupted several minutes before the engine 21 is started, and the engine 21 can be warmed up appropriately.

(第6実施形態)
上記第3実施形態では、連通流路19に対する冷却水の流れの断続を開閉弁70によって行うが、本第6実施形態では、図16〜図25に示すように、連通流路19に対する冷却水の流れの断続を四方弁80によって行う。理解を容易にするために、図16〜図25では、図4および図5と同様に、車両用熱管理システム10の構成を簡略化して示している。
(Sixth embodiment)
In the third embodiment, the flow of the cooling water with respect to the communication flow path 19 is interrupted by the on-off valve 70. However, in the sixth embodiment, the cooling water with respect to the communication flow path 19 is shown in FIGS. The flow is interrupted by the four-way valve 80. In order to facilitate understanding, in FIGS. 16 to 25, the configuration of the vehicle thermal management system 10 is simplified as in FIGS. 4 and 5.

四方弁80は、第1ポンプ用流路14と連通流路19との接続部に配置されている。四方弁80は、冷却水が流入または流出する第1ポート80a、第2ポート80b、第3ポート80cおよび第4ポート80dを有している。   The four-way valve 80 is disposed at a connection portion between the first pump flow path 14 and the communication flow path 19. The four-way valve 80 has a first port 80a, a second port 80b, a third port 80c, and a fourth port 80d through which cooling water flows in or out.

第1ポート80aには、第1ポンプ用流路14のうち第2切替弁側流路14aが接続されている。第2ポート80bには連通流路19が接続されている。第3ポート80cには、第1ポンプ用流路14のうち第1切替弁側流路14bが接続されている。第4ポート80dにはラジエータバイパス流路81の上流側が接続されている。   Of the first pump flow path 14, the second switching valve side flow path 14a is connected to the first port 80a. The communication channel 19 is connected to the second port 80b. The first switching valve side flow path 14b of the first pump flow path 14 is connected to the third port 80c. The fourth port 80d is connected to the upstream side of the radiator bypass flow path 81.

ラジエータバイパス流路81は、冷却水がラジエータ17をバイパスして流れる流路である。ラジエータバイパス流路81の下流側は、第1ポンプ用流路14のうちラジエータ17よりも下流側の部位に接続されている。   The radiator bypass channel 81 is a channel through which cooling water flows bypassing the radiator 17. The downstream side of the radiator bypass flow path 81 is connected to a portion of the first pump flow path 14 on the downstream side of the radiator 17.

四方弁80の斜視図を図17に示し、四方弁80の断面図を図18に示す。四方弁80は、第1ポート80a、第2ポート80b、第3ポート80cおよび第4ポート80dが形成されたケーシング80eを有している。ケーシング80eには弁体80fが格納されている。弁体80fは、第2ポート80b、第3ポート80cおよび第4ポート80dを切替開閉する。   A perspective view of the four-way valve 80 is shown in FIG. 17, and a cross-sectional view of the four-way valve 80 is shown in FIG. The four-way valve 80 has a casing 80e in which a first port 80a, a second port 80b, a third port 80c, and a fourth port 80d are formed. A valve body 80f is stored in the casing 80e. The valve body 80f switches between opening and closing the second port 80b, the third port 80c, and the fourth port 80d.

ケーシング80eにはモータ82とギア格納ボックス83とが取り付けられている。モータ82は、弁体80fを駆動する弁体駆動手段である。ギア格納ボックス83には、モータ82の駆動力を弁体80fに伝達するギアが格納されている。   A motor 82 and a gear storage box 83 are attached to the casing 80e. The motor 82 is valve body driving means for driving the valve body 80f. The gear storage box 83 stores a gear for transmitting the driving force of the motor 82 to the valve body 80f.

熱管理システム10は、制御装置50が第1、第2切替弁31、32および四方弁80の作動を制御することによって、1系統モード、1系統バイパスモードまたは2系統モードに切り替えられる。   The thermal management system 10 is switched to the one-system mode, the one-system bypass mode, or the two-system mode when the control device 50 controls the operations of the first and second switching valves 31 and 32 and the four-way valve 80.

図19に示す1系統モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも1つの流路(図19の例では流路34C、34D)について、その上流側を第1ポンプ用流路14と連通させるとともに、その下流側を第2ポンプ用流路15と連通させ、かつ流路群の各流路34C〜34Fのうち他の流路については冷却水の流れを遮断する。四方弁80は、図20に示すように、第2ポート80bおよび第3ポート80cが開けられ、第4ポート80dが閉じられる位置に弁体80fが回転操作される。   In the one-system mode shown in FIG. 19, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 are at least one of the channels 34 </ b> C to 34 </ b> F of the channel group (the channels 34 </ b> C and 34 </ b> D in the example of FIG. 19). ), The upstream side communicates with the first pump flow path 14, the downstream side communicates with the second pump flow path 15, and the other flow among the flow paths 34 </ b> C to 34 </ b> F of the flow path group. Shut off the cooling water flow for the road. As shown in FIG. 20, in the four-way valve 80, the valve body 80f is rotated to a position where the second port 80b and the third port 80c are opened and the fourth port 80d is closed.

これにより、太実線に示す1系統の冷却水回路が形成される。この冷却水回路では、第2切替弁32から第2ポンプ用流路15に流入した冷却水が、連通流路19、四方弁80、第1ポンプ用流路14、第1切替弁31の順番に流れる。すなわち、冷却水が第1ポンプ11と第2ポンプ12とラジエータ17とを直列に流れる。   Thereby, one system of cooling water circuit shown by a thick solid line is formed. In this cooling water circuit, the cooling water flowing into the second pump flow path 15 from the second switching valve 32 is in the order of the communication flow path 19, the four-way valve 80, the first pump flow path 14, and the first switching valve 31. Flowing into. That is, the cooling water flows through the first pump 11, the second pump 12, and the radiator 17 in series.

1系統モードは、例えば、第1ポンプ11および第2ポンプ12のうちいずれかのポンプが故障した場合等、熱交換対象機器の廃熱をラジエータ17で外気に放熱したい場合に実施される。   The one-system mode is performed when it is desired to dissipate the waste heat of the heat exchange target device to the outside air by the radiator 17, for example, when one of the first pump 11 and the second pump 12 fails.

図21に示す1系統バイパスモードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、図19に示す1系統モードと同様に作動する。四方弁80は、図22に示すように、第2ポート80bおよび第4ポート80dが開けられ、第3ポート80cが閉じられる位置に弁体80fが回転操作される。   In the one-system bypass mode shown in FIG. 21, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 operate in the same manner as in the one-system mode shown in FIG. As shown in FIG. 22, in the four-way valve 80, the valve body 80f is rotated to a position where the second port 80b and the fourth port 80d are opened and the third port 80c is closed.

これにより、太実線に示す1系統の冷却水回路が形成される。この冷却水回路では、第2切替弁32から第2ポンプ用流路15に流入した冷却水が、連通流路19、四方弁80、ラジエータバイパス流路81、第1ポンプ用流路14のうちラジエータ17よりも下流側の流路、第1切替弁31の順番に流れる。すなわち、冷却水がラジエータ17をバイパスして第1ポンプ11と第2ポンプ12とを直列に流れる。   Thereby, one system of cooling water circuit shown by a thick solid line is formed. In this cooling water circuit, the cooling water flowing into the second pump flow path 15 from the second switching valve 32 is out of the communication flow path 19, the four-way valve 80, the radiator bypass flow path 81, and the first pump flow path 14. It flows in the order of the flow path on the downstream side of the radiator 17 and the first switching valve 31. That is, the cooling water bypasses the radiator 17 and flows through the first pump 11 and the second pump 12 in series.

1系統バイパスモードは、例えば、低外気温時等、熱交換対象機器の廃熱を他の熱交換対象機器に利用したい場合に実施される。   The one-system bypass mode is performed when it is desired to use the waste heat of the heat exchange target device for another heat exchange target device, for example, at a low outside air temperature.

図23に示す2系統モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも1つの流路(図23の例では流路34C)について、その上流側および下流側の両方を第1ポンプ用流路14と連通させ、かつ流路群の各流路34C〜34Fのうち少なくとも他の1つの流路(図23の例では流路34D)について、その上流側および下流側の両方を第2ポンプ用流路15と連通させる。四方弁80は、図24に示すように、第3ポート80cが開けられ、第2ポート80bおよび第4ポート80dが閉じられる位置に弁体80fが回転操作される。   In the two-system mode shown in FIG. 23, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 are provided for at least one of the channels 34C to 34F of the channel group (the channel 34C in the example of FIG. 23). , Both the upstream side and the downstream side thereof are communicated with the first pump flow path 14 and at least one other flow path (the flow path 34D in the example of FIG. 23) among the flow paths 34C to 34F of the flow path group. ), Both the upstream side and the downstream side thereof are communicated with the second pump flow path 15. As shown in FIG. 24, in the four-way valve 80, the valve body 80f is rotated to a position where the third port 80c is opened and the second port 80b and the fourth port 80d are closed.

これにより、太実線に示す第1冷却水回路および太一点鎖線に示す第2冷却水回路の2系統の冷却水回路が形成される。第1冷却水回路は、第1ポンプ11から吐出された冷却水が循環する回路である。第2冷却水回路は、第2ポンプ12から吐出された冷却水が循環する回路である。   Thereby, the two cooling water circuits of the 1st cooling water circuit shown as a thick solid line, and the 2nd cooling water circuit shown as a thick dashed-dotted line are formed. The first cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the first pump 11 circulates. The second cooling water circuit is a circuit through which the cooling water discharged from the second pump 12 circulates.

2系統モードにおいて、四方弁80が第3ポート80cを開けて第4ポート80dを閉じて、ラジエータバイパス流路81に冷却水が流れるようにしてもよい。   In the two-system mode, the four-way valve 80 may open the third port 80c and close the fourth port 80d so that the cooling water flows through the radiator bypass passage 81.

上述の1系統モード、1系統バイパスモードまたは2系統モードにおいて、図25に示すように、四方弁80が第3ポート80cおよび第4ポート80dを所定の開度割合で開けるようにすれば、ラジエータ17を流れる冷却水とラジエータバイパス流路81を流れる冷却水との流量割合を所定の割合に調整することができる。   When the four-way valve 80 opens the third port 80c and the fourth port 80d at a predetermined opening ratio as shown in FIG. 25 in the one-system mode, one-system bypass mode or two-system mode, the radiator The flow rate ratio between the cooling water flowing through 17 and the cooling water flowing through the radiator bypass channel 81 can be adjusted to a predetermined ratio.

(第7実施形態)
本第7実施形態では、図26に示すように、上記第1実施形態に対して、熱交換対象機器の配置を変更している。
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 26, the arrangement of the heat exchange target devices is changed with respect to the first embodiment.

具体的には、第1ポンプ用流路14にはインバータ36が配置され、第2ポンプ用流路15には電池40が配置されている。流路群の流路34Cおよび流路35Dにはそれぞれラジエータ91、92が配置されている。流路群の流路34Eには、冷却水冷却用熱交換器39が配置されている。流路群の流路34Fには冷却水加熱ヒータ93が配置されている。   Specifically, an inverter 36 is disposed in the first pump flow path 14, and a battery 40 is disposed in the second pump flow path 15. Radiators 91 and 92 are disposed in the flow path 34C and the flow path 35D of the flow path group, respectively. A cooling water cooling heat exchanger 39 is disposed in the flow path 34E of the flow path group. A cooling water heater 93 is disposed in the flow path 34F of the flow path group.

冷却水加熱ヒータ93は、電力を供給されることによって発熱して冷却水を加熱する電気ヒータである。   The cooling water heater 93 is an electric heater that generates heat when heated and heats the cooling water.

第1切替弁31は、各出口31c、31d、31e、31fを個別に閉じる機能を有している。第2切替弁32は、各入口32c、32d、32e、32fを個別に閉じる機能を有している。換言すれば、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fを個別に遮断する機能を有している。   The first switching valve 31 has a function of individually closing the outlets 31c, 31d, 31e, and 31f. The second switching valve 32 has a function of individually closing the inlets 32c, 32d, 32e, and 32f. In other words, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 have a function of individually blocking the flow paths 34C to 34F of the flow path group.

熱管理システム10は、制御装置50が第1、第2切替弁31、32の作動を制御することによって、図27に示す第1電池冷却モード、図28に示す第2電池冷却モード、図29に示す第1電池暖機モード、図30に示す第2電池暖機モードまたは図31に示すインバータ強冷却モードに切り替えられる。   In the thermal management system 10, the control device 50 controls the operation of the first and second switching valves 31, 32, whereby the first battery cooling mode shown in FIG. 27, the second battery cooling mode shown in FIG. 28, and FIG. 1 is switched to the first battery warm-up mode, the second battery warm-up mode shown in FIG. 30, or the inverter strong cooling mode shown in FIG.

図27に示す第1電池冷却モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の流路34Cの上流側および下流側を第1ポンプ用流路14と連通させ、流路群の流路34Dの上流側および下流側を第2ポンプ用流路15と連通させ、流路群の流路34E、34Fの上流側および下流側を遮断する。   In the first battery cooling mode shown in FIG. 27, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 communicate the upstream side and the downstream side of the flow path 34C of the flow path group with the first pump flow path 14, The upstream side and the downstream side of the flow path 34D of the path group are communicated with the second pump flow path 15, and the upstream side and the downstream side of the flow paths 34E and 34F of the flow path group are blocked.

これにより、太実線に示す第1冷却水回路および太一点鎖線に示す第2冷却水回路の2系統の冷却水回路が形成される。第1冷却水回路では、第1ポンプ11から吐出された冷却水がインバータ36およびラジエータ91を循環する。このため、インバータ36の廃熱を外気に放熱して、インバータ36を冷却することができる。第2冷却水回路では、第2ポンプ12から吐出された冷却水が電池40およびラジエータ92を循環する。このため、電池の廃熱を外気に放熱して、電池を冷却することができる。   Thereby, the two cooling water circuits of the 1st cooling water circuit shown as a thick solid line, and the 2nd cooling water circuit shown as a thick dashed-dotted line are formed. In the first cooling water circuit, the cooling water discharged from the first pump 11 circulates through the inverter 36 and the radiator 91. For this reason, the waste heat of the inverter 36 can be radiated to the outside air to cool the inverter 36. In the second cooling water circuit, the cooling water discharged from the second pump 12 circulates through the battery 40 and the radiator 92. For this reason, the battery can be cooled by dissipating the waste heat of the battery to the outside air.

図28に示す第2電池冷却モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の流路34Cの上流側および下流側を第1ポンプ用流路14と連通させ、流路群の流路34Eの上流側および下流側を第2ポンプ用流路15と連通させ、流路群の流路34D、34Fの上流側および下流側を遮断する。   In the second battery cooling mode shown in FIG. 28, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 communicate the upstream side and the downstream side of the flow path 34C of the flow path group with the first pump flow path 14, and The upstream side and the downstream side of the flow path 34E of the path group are communicated with the second pump flow path 15, and the upstream side and the downstream side of the flow paths 34D and 34F of the flow path group are blocked.

これにより、太実線に示す第1冷却水回路および太一点鎖線に示す第2冷却水回路の2系統の冷却水回路が形成される。第1冷却水回路では、第1ポンプ11から吐出された冷却水がインバータ36およびラジエータ91を循環する。このため、インバータ36の廃熱を外気に放熱して、インバータ36を冷却することができる。第2冷却水回路では、第2ポンプ12から吐出された冷却水が電池40および冷却水冷却用熱交換器39を循環する。このため、冷却水冷却用熱交換器39で冷却された冷却水によって電池を冷却することができる。   Thereby, the two cooling water circuits of the 1st cooling water circuit shown as a thick solid line, and the 2nd cooling water circuit shown as a thick dashed-dotted line are formed. In the first cooling water circuit, the cooling water discharged from the first pump 11 circulates through the inverter 36 and the radiator 91. For this reason, the waste heat of the inverter 36 can be radiated to the outside air to cool the inverter 36. In the second cooling water circuit, the cooling water discharged from the second pump 12 circulates through the battery 40 and the cooling water cooling heat exchanger 39. For this reason, the battery can be cooled by the cooling water cooled by the cooling water cooling heat exchanger 39.

図29に示す第1電池暖機モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の流路34Cの上流側および下流側を第1ポンプ用流路14と連通させ、流路群の流路34Fの上流側および下流側を第2ポンプ用流路15と連通させ、流路群の流路34D、34Eの上流側および下流側を遮断する。   In the first battery warm-up mode shown in FIG. 29, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 communicate the upstream side and the downstream side of the flow path 34C of the flow path group with the first pump flow path 14, The upstream side and the downstream side of the flow path 34F of the flow path group are communicated with the second pump flow path 15, and the upstream side and the downstream side of the flow paths 34D and 34E of the flow path group are blocked.

これにより、太実線に示す第1冷却水回路および太一点鎖線に示す第2冷却水回路の2系統の冷却水回路が形成される。第1冷却水回路では、第1ポンプ11から吐出された冷却水がインバータ36およびラジエータ91を循環する。このため、インバータ36の廃熱を外気に放熱して、インバータ36を冷却することができる。第2冷却水回路では、第2ポンプ12から吐出された冷却水が電池40および冷却水加熱ヒータ93を循環する。このため、冷却水加熱ヒータ93で加熱された冷却水によって電池を暖める(暖機する)することができる。   Thereby, the two cooling water circuits of the 1st cooling water circuit shown as a thick solid line, and the 2nd cooling water circuit shown as a thick dashed-dotted line are formed. In the first cooling water circuit, the cooling water discharged from the first pump 11 circulates through the inverter 36 and the radiator 91. For this reason, the waste heat of the inverter 36 can be radiated to the outside air to cool the inverter 36. In the second cooling water circuit, the cooling water discharged from the second pump 12 circulates through the battery 40 and the cooling water heater 93. For this reason, the battery can be warmed (warmed up) by the cooling water heated by the cooling water heater 93.

図30に示す第2電池暖機モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の流路34Fの上流側および下流側を第1ポンプ用流路14と連通させ、流路群の流路34C、34D、34Eの上流側および下流側を遮断する。   In the second battery warm-up mode shown in FIG. 30, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 communicate the upstream side and the downstream side of the flow path 34F of the flow path group with the first pump flow path 14, The upstream side and the downstream side of the channels 34C, 34D, 34E of the channel group are blocked.

これにより、太実線に示す1系統の冷却水回路が形成される。この冷却水回路では、第1ポンプ11および第2ポンプ12から吐出された冷却水がインバータ36、電池40および冷却水加熱ヒータ93を循環する。このため、インバータ36の廃熱および冷却水加熱ヒータ93で加熱された冷却水によって電池を暖める(暖機する)することができる。   Thereby, one system of cooling water circuit shown by a thick solid line is formed. In this cooling water circuit, the cooling water discharged from the first pump 11 and the second pump 12 circulates through the inverter 36, the battery 40 and the cooling water heater 93. For this reason, the battery can be warmed (warmed up) by the waste heat of the inverter 36 and the cooling water heated by the cooling water heater 93.

第2電池暖機モードによると、第1ポンプ11および第2ポンプ12の2つのポンプで冷却水を循環させるので、第1ポンプ11および第2ポンプ12のうち1つのポンプで冷却水を循環させる場合と比較して冷却水の圧送能力を向上させることができるので、冷却水の粘度が高くなる極低温時であっても冷却水を支障なく循環させることができる。   According to the second battery warm-up mode, since the cooling water is circulated by the two pumps of the first pump 11 and the second pump 12, the cooling water is circulated by one of the first pump 11 and the second pump 12. Since the cooling water pumping ability can be improved as compared with the case, the cooling water can be circulated without any trouble even at an extremely low temperature when the viscosity of the cooling water is high.

図31に示すインバータ強冷却モードでは、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の流路34C、34Dの上流側および下流側を第1ポンプ用流路14と連通させ、流路群の流路34Eの上流側および下流側を第2ポンプ用流路15と連通させ、流路群の流路34Fの上流側および下流側を遮断する。   In the inverter strong cooling mode shown in FIG. 31, the first switching valve 31 and the second switching valve 32 communicate the upstream side and downstream side of the flow paths 34C, 34D of the flow path group with the first pump flow path 14, The upstream side and the downstream side of the flow path 34E of the flow path group are communicated with the second pump flow path 15, and the upstream side and the downstream side of the flow path 34F of the flow path group are blocked.

これにより、太実線に示す第1冷却水回路および太一点鎖線に示す第2冷却水回路の2系統の冷却水回路が形成される。第1冷却水回路では、第1ポンプ11から吐出された冷却水がインバータ36、ラジエータ91およびラジエータ92を循環する。このため、インバータ36の廃熱を2つのラジエータで外気に放熱して、インバータ36を冷却することができるので、インバータ36の廃熱を1つのラジエータで外気に放熱する場合と比較してインバータ36の冷却効率を高めることができる。第2冷却水回路では、第2ポンプ12から吐出された冷却水が電池40および冷却水冷却用熱交換器39を循環する。このため、冷却水冷却用熱交換器39で冷却された冷却水によって電池を冷却することができる。   Thereby, the two cooling water circuits of the 1st cooling water circuit shown as a thick solid line, and the 2nd cooling water circuit shown as a thick dashed-dotted line are formed. In the first cooling water circuit, the cooling water discharged from the first pump 11 circulates through the inverter 36, the radiator 91, and the radiator 92. For this reason, the waste heat of the inverter 36 can be dissipated to the outside air by the two radiators, and the inverter 36 can be cooled. The cooling efficiency can be increased. In the second cooling water circuit, the cooling water discharged from the second pump 12 circulates through the battery 40 and the cooling water cooling heat exchanger 39. For this reason, the battery can be cooled by the cooling water cooled by the cooling water cooling heat exchanger 39.

なお、図26〜図31の括弧内の符号に示すように、第1ポンプ用流路14に配置される機器はインバータ36に限定されるものではなく、外部電力で電池を充電する際に用いられる充電器94や、車両走行用の駆動力を発生する走行用モータ95が第1ポンプ用流路14に配置されていてもよい。   In addition, as shown to the code | symbol in the parenthesis of FIGS. 26-31, the apparatus arrange | positioned in the flow path 14 for 1st pumps is not limited to the inverter 36, It uses when charging a battery with external electric power. The battery charger 94 and the traveling motor 95 that generates driving force for traveling the vehicle may be disposed in the first pump flow path 14.

(第8実施形態)
上記第7実施形態では、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fを個別に遮断する機能を有している場合の構成例を示したが、本第8実施形態では、第1切替弁31および第2切替弁32は、流路群の各流路34C〜34Fを個別に遮断する機能を有していない場合の構成例を示す。
(Eighth embodiment)
In the said 7th Embodiment, although the 1st switching valve 31 and the 2nd switching valve 32 showed the structural example in case it has the function which interrupts | blocks each flow path 34C-34F of a flow path group separately, In the eighth embodiment, a configuration example is shown in which the first switching valve 31 and the second switching valve 32 do not have a function of individually blocking the flow paths 34C to 34F of the flow path group.

図32に示すように、冷却水加熱ヒータ93は第2ポンプ用流路15に配置されている。流路群の流路34Fには熱交換対象機器が配置されていない。したがって、流路群の流路34Fは、冷却水が熱交換対象機器をバイパスして流れるバイパス流路を構成している。   As shown in FIG. 32, the cooling water heater 93 is disposed in the second pump flow path 15. No heat exchange target device is arranged in the flow path 34F of the flow path group. Therefore, the flow path 34F of the flow path group constitutes a bypass flow path in which the cooling water flows by bypassing the heat exchange target device.

これによると、第1ポンプ用流路14と第2ポンプ用流路15とを直列的に接続して1系統の冷却水回路を形成した場合、流路群の流路34Fの流水抵抗は、他の流路34C〜34Eの流水抵抗よりも小さくなる。すなわち、熱交換対象機器が配置されていない流路34Fは、熱交換対象機器が配置されている流路34C〜34Eと比較して流水抵抗が小さくなる。そのため、冷却水回路を循環する冷却水の大半は流路34Fにながれ、流路34C〜34Eにはほとんど流れなくなる。   According to this, when the first pump flow path 14 and the second pump flow path 15 are connected in series to form a single coolant circuit, the flow resistance of the flow path 34F of the flow path group is: It becomes smaller than the flowing water resistance of the other flow paths 34C to 34E. That is, the flow resistance of the flow path 34F in which the heat exchange target device is not disposed is smaller than that of the flow paths 34C to 34E in which the heat exchange target device is disposed. Therefore, most of the cooling water circulating through the cooling water circuit flows into the flow path 34F and hardly flows into the flow paths 34C to 34E.

(他の実施形態)
本発明は上記実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified as follows.

(1)熱交換対象機器として種々の機器を用いることができる。例えば、乗員が着座するシートに内蔵されて冷却水によりシートを冷却・加熱する熱交換器を被熱交換機器として用いてもよい。熱交換対象機器の個数は、複数個(2個以上)であるならば何個でもよい。   (1) Various devices can be used as the heat exchange target device. For example, a heat exchanger that is built in a seat on which an occupant is seated and that cools and heats the seat with cooling water may be used as the heat exchange device. The number of heat exchange target devices may be any number as long as it is plural (two or more).

(2)上記各実施形態において、熱交換対象機器に冷却水を間欠的に循環させることによって熱交換対象機器に対する熱交換能力を制御するようにしてもよい。   (2) In each of the above embodiments, the heat exchange capability for the heat exchange target device may be controlled by intermittently circulating cooling water through the heat exchange target device.

(3)上記実施形態では、冷却水を冷却する冷却手段として、冷凍サイクル44の低圧冷媒で冷却水を冷却する冷却水冷却用熱交換器39を用いているが、ペルチェ素子を冷却手段として用いてもよい。   (3) In the above embodiment, the cooling water cooling heat exchanger 39 that cools the cooling water with the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle 44 is used as the cooling means for cooling the cooling water, but a Peltier element is used as the cooling means. May be.

(4)上記各実施形態では、熱媒体として冷却水を用いているが、油などの各種媒体を熱媒体として用いてもよい。   (4) In the above embodiments, cooling water is used as the heat medium, but various media such as oil may be used as the heat medium.

(5)冷却水(熱媒体)として、ナノ流体を用いてもよい。ナノ流体とは、粒子径がナノメートルオーダーのナノ粒子が混入された流体のことである。ナノ粒子を冷却水に混入させることで、エチレングリコールを用いた冷却水(いわゆる不凍液)のように凝固点を低下させる作用効果に加えて、次のような作用効果を得ることができる。   (5) Nanofluid may be used as the cooling water (heat medium). A nanofluid is a fluid in which nanoparticles having a particle size of the order of nanometers are mixed. In addition to the effect of lowering the freezing point as in the case of cooling water using ethylene glycol (so-called antifreeze liquid), the following effects can be obtained by mixing the nanoparticles with the cooling water.

すなわち、特定の温度帯での熱伝導率を向上させる作用効果、冷却水の熱容量を増加させる作用効果、金属配管の防食効果やゴム配管の劣化を防止する作用効果、および極低温での冷却水の流動性を高める作用効果を得ることができる。   That is, the effect of improving the thermal conductivity in a specific temperature range, the effect of increasing the heat capacity of the cooling water, the effect of preventing the corrosion of the metal pipe and the deterioration of the rubber pipe, and the cooling water at a cryogenic temperature The effect which improves the fluidity | liquidity of can be acquired.

このような作用効果は、ナノ粒子の粒子構成、粒子形状、配合比率、付加物質によって様々に変化する。   Such effects vary depending on the particle configuration, particle shape, blending ratio, and additional substance of the nanoparticles.

これによると、熱伝導率を向上させることができるので、エチレングリコールを用いた冷却水と比較して少ない量の冷却水であっても同等の冷却効率を得ることが可能になる。   According to this, since the thermal conductivity can be improved, it is possible to obtain the same cooling efficiency even with a small amount of cooling water as compared with the cooling water using ethylene glycol.

また、冷却水の熱容量を増加させることができるので、冷却水自体の蓄冷熱量(顕熱による蓄冷熱)を増加させることができる。   Moreover, since the heat capacity of the cooling water can be increased, the amount of cold storage heat of the cooling water itself (cold storage heat by sensible heat) can be increased.

ナノ粒子のアスペクト比は50以上であるのが好ましい。十分な熱伝導率を得ることができるからである。なお、アスペクト比は、ナノ粒子の縦×横の比率表す形状指標である。   The aspect ratio of the nanoparticles is preferably 50 or more. This is because sufficient thermal conductivity can be obtained. The aspect ratio is a shape index that represents the ratio of the vertical and horizontal dimensions of the nanoparticles.

ナノ粒子としては、Au、Ag、CuおよびCのいずれかを含むものを用いることができる。具体的には、ナノ粒子の構成原子として、Auナノ粒子、Agナノワイヤー、CNT(カーボンナノチューブ)、グラフェン、グラファイトコアシェル型ナノ粒子(上記原子を囲むようにカーボンナノチューブ等の構造体があるような粒子体)、およびAuナノ粒子含有CNTなどを用いることができる。   Nanoparticles containing any of Au, Ag, Cu and C can be used. Specifically, Au nanoparticle, Ag nanowire, CNT (carbon nanotube), graphene, graphite core-shell nanoparticle (a structure such as a carbon nanotube surrounding the above atom is included as a constituent atom of the nanoparticle. Particles), Au nanoparticle-containing CNTs, and the like can be used.

(6)上記各実施形態の冷凍サイクル44では、冷媒としてフロン系冷媒を用いているが、冷媒の種類はこれに限定されるものではなく、二酸化炭素等の自然冷媒や炭化水素系冷媒等を用いてもよい。   (6) In the refrigeration cycle 44 of each of the above embodiments, a chlorofluorocarbon refrigerant is used as the refrigerant. However, the type of the refrigerant is not limited to this, and natural refrigerant such as carbon dioxide, hydrocarbon refrigerant, etc. It may be used.

また、上記各実施形態の冷凍サイクル44は、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成しているが、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超える超臨界冷凍サイクルを構成していてもよい。   The refrigeration cycle 44 of each of the above embodiments constitutes a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant, but the supercritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure exceeds the critical pressure of the refrigerant. May be configured.

(7)上記各実施形態では、本発明の車両用冷却システムをハイブリッド自動車に適用した例を示したが、エンジンを備えず走行用電動モータから車両走行用の駆動力を得る電気自動車や、燃料電池を走行用エネルギー発生手段とする燃料電池自動車等に本発明を適用してもよい。   (7) In each of the above embodiments, an example in which the vehicle cooling system of the present invention is applied to a hybrid vehicle has been described. However, an electric vehicle that does not have an engine and obtains driving force for vehicle traveling from a traveling electric motor, or fuel You may apply this invention to the fuel cell vehicle etc. which use a battery as the energy generation means for driving | running | working.

11 第1ポンプ
12 第2ポンプ
14 第1ポンプ用流路
15 第2ポンプ用流路
34C 第1流路(流路群)
34D 第2流路(流路群)
34E 第3流路(流路群)
34F 第4流路(流路群)
31 第1切替弁
32 第2切替弁
19 連通流路(第1連通流路)
20 リザーブタンク
11 First pump 12 Second pump 14 First pump flow path 15 Second pump flow path 34C First flow path (flow path group)
34D Second channel (channel group)
34E Third flow path (flow path group)
34F Fourth channel (channel group)
31 1st switching valve 32 2nd switching valve 19 Communication flow path (1st communication flow path)
20 Reserve tank

Claims (16)

熱媒体を吸入して吐出する第1ポンプ(11)および第2ポンプ(12)と、
前記第1ポンプ(11)が配置された第1ポンプ用流路(14)と、
前記第2ポンプ(12)が配置された第2ポンプ用流路(15)と、
前記熱媒体が流通する複数個の流路(34C、34D、34E、34F)で構成された流路群と、
前記第1ポンプ用流路(14)の熱媒体出口側および前記第2ポンプ用流路(15)の熱媒体出口側が互いに並列に接続され且つ前記流路群の各流路(34C、34D、34E、34F)の熱媒体入口側が互いに並列に接続され、前記流路群の各流路(34C、34D、34E、34F)について前記第1ポンプ用流路(14)と連通する場合と前記第2ポンプ用流路(15)と連通する場合とを切り替える第1切替弁(31)と、
前記第1ポンプ用流路(14)の熱媒体入口側および前記第2ポンプ用流路(15)の熱媒体入口側が互いに並列に接続され且つ前記流路群の各流路(34C、34D、34E、34F)の熱媒体出口側が互いに並列に接続され、前記流路群の各流路(34C、34D、34E、34F)について前記第1ポンプ用流路(14)と連通する場合と前記第2ポンプ用流路(15)と連通する場合とを切り替える第2切替弁(32)と、
前記第1ポンプ用流路(14)のうち前記第1ポンプ(11)よりも熱媒体流れ上流側部位と、前記第2ポンプ用流路(15)のうち前記第2ポンプ(12)よりも熱媒体流れ下流側部位とを連通する第1連通流路(19)とを備え、
前記流路群の流路(34C、34D、34E、34F)のうち少なくとも1つの流路について、熱媒体入口側および熱媒体出口側の両方が前記第1ポンプ用流路(14)と連通し、前記流路群の流路(34C、34D、34E、34F)のうち少なくとも他の1つの流路について、熱媒体入口側および熱媒体出口側の両方が前記第2ポンプ用流路(15)と連通するように前記第1切替弁(31)および前記第2切替弁(32)が作動する2系統モードと、
前記流路群の流路(34C、34D、34E、34F)のうち少なくとも1つの流路について、熱媒体入口側が前記第1ポンプ用流路(14)および前記第2ポンプ用流路(15)のうち一方の流路と連通し、熱媒体出口側が前記第1ポンプ用流路(14)および前記第2ポンプ用流路(15)のうち他方の流路と連通するように前記第1切替弁(31)および前記第2切替弁(32)が作動する1系統モードとが実施されることを特徴とする車両用熱管理システム。
A first pump (11) and a second pump (12) for sucking and discharging the heat medium;
A first pump flow path (14) in which the first pump (11) is disposed;
A second pump flow path (15) in which the second pump (12) is disposed;
A flow path group composed of a plurality of flow paths (34C, 34D, 34E, 34F) through which the heat medium flows;
The heat medium outlet side of the first pump flow channel (14) and the heat medium outlet side of the second pump flow channel (15) are connected in parallel to each other and each flow channel (34C, 34D, 34E, 34F) are connected in parallel to each other, and each of the flow paths (34C, 34D, 34E, 34F) of the flow path group communicates with the first pump flow path (14) and the first A first switching valve (31) for switching between the case of communicating with the two-pump flow path (15);
The heat medium inlet side of the first pump flow path (14) and the heat medium inlet side of the second pump flow path (15) are connected in parallel to each other, and the flow paths (34C, 34D, 34E, 34F) are connected in parallel to each other, and each of the flow paths (34C, 34D, 34E, 34F) of the flow path group communicates with the first pump flow path (14) and the first A second switching valve (32) for switching between the case of communicating with the two-pump flow path (15);
Of the first pump flow path (14), the upstream portion of the heat medium flow from the first pump (11), and from the second pump flow path (15) than the second pump (12). A first communication channel (19) communicating with the downstream portion of the heat medium flow,
For at least one of the channels (34C, 34D, 34E, 34F) of the channel group, both the heat medium inlet side and the heat medium outlet side communicate with the first pump channel (14). As for at least another one of the channels (34C, 34D, 34E, 34F) of the channel group, both the heat medium inlet side and the heat medium outlet side are the second pump channel (15). A two-system mode in which the first switching valve (31) and the second switching valve (32) are operated to communicate with each other;
Regarding at least one of the channels (34C, 34D, 34E, 34F) of the channel group, the heat medium inlet side is the first pump channel (14) and the second pump channel (15). The first switching so that the heat medium outlet side communicates with the other flow path of the first pump flow path (14) and the second pump flow path (15). A vehicle thermal management system, wherein a one-system mode in which the valve (31) and the second switching valve (32) are operated is implemented.
前記第1ポンプ(11)および前記第2ポンプ(12)のうちいずれかのポンプに異常が発生したと推定される場合、前記1系統モードが実施されることを特徴とする請求項1に記載の車両用熱管理システム。   The said 1 system mode is implemented, when it is estimated that abnormality has generate | occur | produced in any one of the said 1st pump (11) and the said 2nd pump (12). Vehicle thermal management system. 車両の始動時において外気温が所定温度以下で、かつ前記熱媒体の温度が所定温度よりも低い場合、前記1系統モードが実施され、
その後、前記熱媒体の温度が所定温度以上になったら前記1系統モードから前記2系統モードに移行されることを特徴とする請求項1または2に記載の車両用熱管理システム。
When the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature at the start of the vehicle and the temperature of the heat medium is lower than the predetermined temperature, the one system mode is performed,
3. The vehicle thermal management system according to claim 1, wherein when the temperature of the heat medium becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the system is shifted from the one-system mode to the two-system mode.
前記第1ポンプ(11)および前記第2ポンプ(12)は、前記熱媒体に混入した空気を抜くための空気抜き作動を行うことができるようになっており、
前記第1ポンプ(11)および前記第2ポンプ(12)が前記空気抜き作動を行なう場合、前記1系統モードが実施されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
The first pump (11) and the second pump (12) can perform an air venting operation for extracting air mixed in the heat medium,
The vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein when the first pump (11) and the second pump (12) perform the air bleeding operation, the one-system mode is performed. Heat management system.
前記第1連通流路(19)には、前記熱媒体を溜めることのできるリザーブタンク(20)が配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。   5. The vehicle according to claim 1, wherein a reserve tank (20) capable of storing the heat medium is disposed in the first communication channel (19). Thermal management system. 前記第1連通流路(19)には、前記熱媒体の流れを遮断することのできる遮断機構(70)が配置されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。   The blocking mechanism (70) capable of blocking the flow of the heat medium is arranged in the first communication channel (19), according to any one of claims 1 to 5. Vehicle thermal management system. 前記第1ポンプ用流路(14)に配置され、前記熱媒体と外気とを熱交換することによって前記熱媒体の熱を外気に放熱させるラジエータ(17)と、
前記熱媒体が前記ラジエータ(17)をバイパスして流れるラジエータバイパス流路(81)と、
前記第1ポンプ用流路(14)と前記第1連通流路(19)との接続部に配置され、前記第1ポンプ用流路(14)のうち前記第1切替弁(31)側の流路である第1切替弁側流路(14b)、前記第1連通流路(19)、前記第1ポンプ用流路(14)のうち前記第2切替弁(32)側の流路である第2切替弁側流路(14a)、および前記ラジエータバイパス流路(81)が接続された四方弁(80)とを備え、
前記1系統モードでは、前記四方弁(80)は、前記第1切替弁側流路(14b)および前記ラジエータバイパス流路(81)のうち少なくとも一方の流路と前記第2切替弁側流路(14a)と前記第1連通流路(19)とを連通させ、
前記2系統モードでは、前記四方弁(80)は、前記第1連通流路(19)を遮断し、前記第1切替弁側流路(14b)および前記ラジエータバイパス流路(81)のうち少なくとも一方の流路と前記第2切替弁側流路(14a)とを連通させることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
A radiator (17) disposed in the first pump flow path (14) and configured to radiate heat of the heat medium to the outside air by exchanging heat between the heat medium and the outside air;
A radiator bypass passage (81) through which the heat medium flows bypassing the radiator (17);
The first pump flow path (14) and the first communication flow path (19) are disposed at a connection portion, and the first pump flow path (14) on the first switching valve (31) side is arranged. Of the first switching valve side flow path (14b), the first communication flow path (19), and the first pump flow path (14), the flow path on the second switching valve (32) side. A second switching valve side flow path (14a), and a four-way valve (80) to which the radiator bypass flow path (81) is connected,
In the one-system mode, the four-way valve (80) includes at least one of the first switching valve side channel (14b) and the radiator bypass channel (81) and the second switching valve side channel. (14a) and the first communication channel (19) are communicated,
In the two-system mode, the four-way valve (80) shuts off the first communication passage (19), and at least of the first switching valve side passage (14b) and the radiator bypass passage (81). The vehicle thermal management system according to any one of claims 1 to 5, wherein one of the flow paths and the second switching valve side flow path (14a) are communicated with each other.
前記四方弁(80)は、前記1系統モードおよび前記2系統モードにおいて、前記ラジエータ側流路(14a)と前記ラジエータバイパス流路(81)とに対する前記熱媒体の流量比率を変化させることができるようになっていることを特徴とする請求項7に記載の車両用熱管理システム。   The four-way valve (80) can change a flow rate ratio of the heat medium to the radiator side flow path (14a) and the radiator bypass flow path (81) in the one-system mode and the two-system mode. The vehicle thermal management system according to claim 7, wherein the vehicle thermal management system is configured as described above. 熱媒体を吸入して吐出する第3ポンプ(13)と、
前記第3ポンプ(13)が配置された第3ポンプ用流路(16)と、
前記第1ポンプ用流路(14)および前記第2ポンプ用流路(15)のうち少なくとも1つの流路と前記第3ポンプ用流路(16)とが連通する状態と連通しない状態とを切り替える切替手段(71、72、73、74、75)とを備え、
前記流路群の流路(34C、34D、34E、34F)のうち少なくとも1つの流路について、熱媒体入口側および熱媒体出口側の両方が前記第1ポンプ用流路(14)と連通し、前記流路群の流路(34C、34D、34E、34F)のうち少なくとも他の1つの流路について、熱媒体入口側および熱媒体出口側の両方が前記第2ポンプ用流路(15)と連通するように前記第1切替弁(31)側および前記第2切替弁(32)が作動し、かつ前記第1ポンプ用流路(14)および前記第2ポンプ用流路(15)のうち少なくとも1つの流路と前記第3ポンプ用流路(16)とが連通しないように前記切替手段(71、72、73、74、75)が作動する3系統モードが実施され、
前記1系統モードでは、前記流路群の流路(34C、34D、34E、34F)のうち少なくとも1つの流路について、熱媒体入口側が前記第1ポンプ用流路(14)および前記第2ポンプ用流路(15)のうち一方の流路と連通し、熱媒体出口側が前記第1ポンプ用流路(14)および前記第2ポンプ用流路(15)のうち他方の流路と連通するように前記第1切替弁(31)側および前記第2切替弁(32)が作動し、かつ前記第3ポンプ用流路(16)と前記第1ポンプ用流路(14)および前記第2ポンプ用流路(15)のうち少なくとも1つの流路とが連通するように前記切替手段(71、72、73、74、75)が作動することを特徴とする請求項1に記載の車両用熱管理システム。
A third pump (13) for sucking and discharging the heat medium;
A third pump flow path (16) in which the third pump (13) is disposed;
A state in which at least one of the first pump channel (14) and the second pump channel (15) communicates with the third pump channel (16) and a state in which the third pump channel (16) does not communicate with each other. Switching means (71, 72, 73, 74, 75) for switching,
For at least one of the channels (34C, 34D, 34E, 34F) of the channel group, both the heat medium inlet side and the heat medium outlet side communicate with the first pump channel (14). As for at least another one of the channels (34C, 34D, 34E, 34F) of the channel group, both the heat medium inlet side and the heat medium outlet side are the second pump channel (15). The first switching valve (31) side and the second switching valve (32) are operated so as to communicate with each other, and the first pump flow path (14) and the second pump flow path (15) A three-system mode in which the switching means (71, 72, 73, 74, 75) operates so that at least one of the channels and the third pump channel (16) do not communicate with each other is implemented,
In the one-system mode, at least one of the flow paths (34C, 34D, 34E, 34F) of the flow path group has the heat pump inlet side on the first pump flow path (14) and the second pump. The heat medium outlet side communicates with one of the first flow paths (14) and the second pump flow path (15). Thus, the first switching valve (31) side and the second switching valve (32) are operated, and the third pump flow path (16), the first pump flow path (14), and the second 2. The vehicle according to claim 1, wherein the switching means (71, 72, 73, 74, 75) is operated so that at least one of the pump flow paths (15) communicates with the pump flow path (15). Thermal management system.
前記切替手段は、前記第3ポンプ用流路(16)の中間部と、前記第1ポンプ用流路(14)および前記第2ポンプ用流路(15)のうち少なくとも1つの流路の中間部とに配置された四方弁(71)であることを特徴とする請求項9に記載の車両用熱管理システム。   The switching means includes a middle portion of the third pump flow channel (16) and at least one of the first pump flow channel (14) and the second pump flow channel (15). The vehicle thermal management system according to claim 9, wherein the vehicle thermal management system is a four-way valve (71) disposed in a section. 前記切替手段は、
前記第1ポンプ用流路(14)のうち前記第1ポンプ(11)よりも下流側の部位と前記第3ポンプ用流路(16)との間に接続された第2連通流路(72)と、
前記第1ポンプ用流路(14)のうち前記第1ポンプ(11)よりも下流側の部位と、前記第2ポンプ用流路(15)のうち前記第1連通流路(19)が接続された部位よりも下流側の部位と前記第3ポンプ用流路(16)のうち前記第2連通流路(72)が接続された部位よりも上流側の部位との間に接続された第3連通流路(73)と、
前記第2ポンプ用流路(15)のうち前記第1連通流路(19)が接続された部位と前記第3連通流路(73)が接続された部位との間に配置されて前記第2ポンプ用流路(15)を開閉する第1開閉弁(74)と、
前記第3ポンプ用流路(16)のうち前記第2連通流路(72)が接続された部位と前記第3連通流路(73)が接続された部位との間に配置されて前記第3ポンプ用流路(16)を開閉する第2開閉弁(75)とを有していることを特徴とする請求項9に記載の車両用熱管理システム。
The switching means is
A second communication flow path (72) connected between a portion of the first pump flow path (14) downstream of the first pump (11) and the third pump flow path (16). )When,
A portion of the first pump flow channel (14) downstream of the first pump (11) is connected to the first communication flow channel (19) of the second pump flow channel (15). A second portion connected between a portion on the downstream side of the portion that has been made and a portion on the upstream side of the portion to which the second communication flow passage (72) is connected in the third pump flow passage (16). Three communication channels (73);
The second pump flow path (15) is disposed between a portion where the first communication flow path (19) is connected and a portion where the third communication flow path (73) is connected. A first on-off valve (74) for opening and closing the two-pump flow path (15);
The third pump flow path (16) is disposed between a portion where the second communication flow path (72) is connected and a portion where the third communication flow path (73) is connected. The vehicle thermal management system according to claim 9, further comprising a second on-off valve (75) for opening and closing the three-pump flow path (16).
走行用モータに電力を供給する電池(40)の残り容量に応じてエンジン(21)を作動あるいは停止させるハイブリッド自動車に適用される車両用熱管理システムであって、
前記第1ポンプ用流路(14)および前記第2ポンプ用流路(15)のうち少なくとも1つの流路に配置され、前記熱媒体と外気とを熱交換することによって前記熱媒体の熱を外気に放熱させるラジエータ(17、22)と、
前記熱媒体が前記ラジエータ(17、22)をバイパスして流れるラジエータバイパス流路(76、78)と、
前記熱媒体が前記ラジエータ(17、22)を流れる場合と前記ラジエータバイパス流路(76、78)を流れる場合とを切り替えるバイパス切替手段(77、79)とを備え、
前記第3ポンプ用流路(16)は、前記エンジン(21)の内部に形成された前記熱媒体の流路を含んでおり、
前記エンジン(21)が停止しており且つ前記電池(40)の残り容量が所定値を下回った場合、前記1系統モードが実施されるとともに、前記熱媒体が前記ラジエータバイパス流路(81)を流れるように前記バイパス切替手段(77、79)が作動し、
その後、前記エンジン(21)が始動して前記第3ポンプ用流路(16)における前記熱媒体の温度が所定温度以上になった場合、前記1系統モードから前記3系統モードに移行することを特徴とする請求項9ないし11のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
A vehicle thermal management system applied to a hybrid vehicle that operates or stops an engine (21) according to a remaining capacity of a battery (40) that supplies electric power to a traveling motor,
The heat pump is disposed in at least one of the first pump flow path (14) and the second pump flow path (15), and heat is exchanged between the heat medium and the outside air to thereby heat the heat medium. Radiators (17, 22) for radiating heat to the outside air;
A radiator bypass passage (76, 78) through which the heat medium flows bypassing the radiator (17 , 22 );
Bypass switching means (77, 79) for switching between the case where the heat medium flows through the radiator (17 , 22 ) and the case where the heat medium flows through the radiator bypass flow path (76, 78);
The third pump flow path (16) includes a flow path of the heat medium formed inside the engine (21),
When the engine (21) is stopped and the remaining capacity of the battery (40) falls below a predetermined value, the one-system mode is implemented, and the heat medium passes through the radiator bypass channel (81). The bypass switching means (77, 79) is operated so as to flow,
Thereafter, when the engine (21) is started and the temperature of the heat medium in the third pump flow path (16) becomes a predetermined temperature or more, the system shifts from the one-system mode to the three-system mode. The vehicle thermal management system according to any one of claims 9 to 11, wherein the vehicle thermal management system is characterized by the following.
前記第3ポンプ用流路(16)は、前記エンジン(21)の内部に形成された前記熱媒体の流路を含んでおり、
外気温が所定温度以下であり、かつ前記第1ポンプ用流路(14)または前記第2ポンプ用流路(15)における前記熱媒体の温度が所定温度以下である場合、前記1系統モードが実施され、
その後、前記第3ポンプ用流路(16)における前記熱媒体の温度が所定温度以上になった場合、前記1系統モードから前記3系統モードに移行することを特徴とする請求項9ないし11のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
The third pump flow path (16) includes a flow path of the heat medium formed inside the engine (21),
When the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature and the temperature of the heat medium in the first pump flow path (14) or the second pump flow path (15) is equal to or lower than a predetermined temperature, the one-system mode is Implemented,
Thereafter, when the temperature of the heat medium in the third pump flow path (16) becomes a predetermined temperature or higher, the mode shifts from the one-system mode to the three-system mode. The thermal management system for vehicles as described in any one.
前記第1ポンプ用流路(14)には、電池から供給された直流電力を交流電圧に変換するインバータ(36)、外部電力で前記電池を充電する際に用いられる充電器(94)、車両走行用の駆動力を発生する走行用モータ(95)のうち少なくとも1つの機器が配置され、
前記第2ポンプ用流路(15)には、前記走行用モータに電力を供給する電池(40)、および電力を供給されることによって発熱して冷却水を加熱する電気ヒータ(93)のうち少なくとも1つが配置され、
前記流路群は、第1流路(34C)、第2流路(34D)、第3流路(34E)および第4流路(34F)を含んでおり、
前記第1流路(34C)および前記第2流路(34D)には、前記熱媒体と外気とを熱交換することによって前記熱媒体の熱を外気に放熱させるラジエータ(91、92)が配置され、
前記第3流路(34E)には、冷凍サイクル(44)の低圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換させることによって前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却用熱交換器(39)が配置されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
The first pump passage (14) includes an inverter (36) for converting DC power supplied from the battery into an AC voltage, a charger (94) used for charging the battery with external power, a vehicle At least one device is disposed among the traveling motors (95) that generate the driving force for traveling,
The second pump flow path (15) includes a battery (40) for supplying electric power to the traveling motor, and an electric heater (93) for heating the cooling water by generating electric power when the electric power is supplied. At least one is arranged,
The channel group includes a first channel (34C), a second channel (34D), a third channel (34E), and a fourth channel (34F),
Radiators (91, 92) that dissipate heat of the heat medium to the outside air by exchanging heat between the heat medium and the outside air are arranged in the first channel (34C) and the second channel (34D). And
The third flow path (34E) includes a heat medium cooling heat exchanger (39) that cools the heat medium by exchanging heat between the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle (44) and the heat medium. The vehicle thermal management system according to claim 1, wherein the vehicle thermal management system is provided.
前記第1ポンプ用流路(14)には、電池から供給された直流電力を交流電圧に変換するインバータ(36)、外部電力で前記電池を充電する際に用いられる充電器(94)、車両走行用の駆動力を発生する走行用モータ(95)のうち少なくとも1つが配置され、
前記第2ポンプ用流路(15)には、前記走行用モータに電力を供給する電池(40)が配置され、
前記流路群は、第1流路(34C)、第2流路(34D)、第3流路(34E)および第4流路(34F)を含んでおり、
前記第1流路(34C)および前記第2流路(34D)には、前記熱媒体と外気とを熱交換することによって前記熱媒体の熱を外気に放熱させるラジエータ(91、92)が配置され、
前記第3流路(34E)には、冷凍サイクル(44)の低圧冷媒と前記熱媒体とを熱交換させることによって前記熱媒体を冷却する熱媒体冷却用熱交換器(39)が配置され、
前記第4流路(34F)には、電力を供給されることによって発熱して冷却水を加熱する電気ヒータ(93)が配置されていることを特徴とする請求項1ないし8のいずれか1つに記載の車両用熱管理システム。
The first pump passage (14) includes an inverter (36) for converting DC power supplied from the battery into an AC voltage, a charger (94) used for charging the battery with external power, a vehicle At least one of the traveling motors (95) for generating the driving force for traveling is disposed;
A battery (40) for supplying electric power to the traveling motor is disposed in the second pump flow path (15),
The channel group includes a first channel (34C), a second channel (34D), a third channel (34E), and a fourth channel (34F),
Radiators (91, 92) that dissipate heat of the heat medium to the outside air by exchanging heat between the heat medium and the outside air are arranged in the first channel (34C) and the second channel (34D). And
In the third flow path (34E), a heat medium cooling heat exchanger (39) for cooling the heat medium by exchanging heat between the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle (44) and the heat medium is disposed,
9. The electric heater according to claim 1, wherein an electric heater that generates heat by supplying electric power and heats the cooling water is disposed in the fourth flow path. Thermal management system for vehicles as described in one.
前記2系統モードでは、前記第2ポンプ用流路(15)と前記第3流路(34E)とが連通し且つ前記第1ポンプ用流路(14)と前記第1流路(34C)と前記第2流路(34D)とが連通するように前記第1切替弁(31)および前記第2切替弁(32)が作動することを特徴とする請求項14または15に記載の車両用熱管理システム。   In the two-system mode, the second pump flow path (15) and the third flow path (34E) communicate with each other, and the first pump flow path (14) and the first flow path (34C) The vehicle heat according to claim 14 or 15, wherein the first switching valve (31) and the second switching valve (32) are operated such that the second flow path (34D) communicates with the second flow path (34D). Management system.
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