车辆用热量管理系统的制作方法

文档序号:3880806阅读:146来源:国知局
车辆用热量管理系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种车辆用热量管理系统。第一泵(11)的热介质排出侧以及第二泵(12)的热介质排出侧彼此并联地与第一切换阀(14)连接。第一热交换对象设备组(21、74)所包括的各热交换对象设备的热介质入口侧彼此并联地与第一切换阀(14)连接。第一泵(11)的热介质吸入侧以及第二泵(12)的热介质吸入侧彼此并联地与第二切换阀(15)连接。第一热交换对象设备组(21、74)所包括的各热交换对象设备的热介质出口侧彼此并联地与第二切换阀(15)连接。对于第一热交换对象设备组(21、74)所包括的各热交换对象设备在下述两种情况之间进行切换,该两种情况为:热介质在各热交换对象设备与第一泵(11)之间循环的情况、以及热介质在各热交换对象设备与第二泵(12)之间循环的情况。
【专利说明】车辆用热量管理系统
[0001]关联申请的相互参照
[0002]本申请基于2012年5月23日申请的日本专利申请2012_117406、2013年4月3日申请的日本专利申请2013-077628主张优先权,作为参考,将其公开内容引入本申请。

【技术领域】
[0003]本发明涉及在车辆中使用的热量管理系统。

【背景技术】
[0004]以往,众所周知有对电动机动车的电动发电机、逆变器、蓄电池以及车室进行冷却的热量控制装置。
[0005]根据专利文献1,该现有技术中的热量控制装置具备使对电动发电机以及逆变器进行冷却的冷却水循环的冷却回路、使在蓄电池以及车室的冷却中使用的冷却水循环的第一循环回路、以及使通过室外热交换器与外部气体之间进行热交换的冷却水循环的第二循环回路。
[0006]此外,热量控制装置具备进行冷却回路与第一循环回路的连接与切断的第一阀、将冷却回路连接于第一循环回路以及第二循环回路中的任一方的第二阀、以及进行冷却回路与第二循环回路的连接与切断的第三阀,通过第一阀、第二阀以及第三阀的控制将冷却回路的连接目标在第一循环回路与第二循环回路之间切换。
[0007]在第二循环回路中循环的冷却水与在第一循环回路中循环的冷却水之间,能够利用热量移动装置进行热量的移动。该热量移动装置在第一循环回路的冷却水与第二循环回路的冷却水之间从低温的冷却水朝向高温的冷却水进行热量的移动。
[0008]并且,利用热量移动装置使第一循环回路的冷却水的热量向第二循环回路的冷却水移动,利用室外热交换器向外部气体释放第二循环回路的冷却水的热量,由此能够冷却蓄电池以及车室。
[0009]另外,利用第一阀、第二阀以及第三阀将冷却回路连接于第一循环回路或者第二循环回路,利用第二循环回路的室外热交换器向外部气体释放冷却回路的冷却水的热量,由此能够冷却电动发电机以及逆变器。
[0010]在先技术文献
[0011]专利文献
[0012]专利文献1:日本特开2011-121551号公报
[0013]根据本申请的发明人们的研究,在对电动发电机、逆变器、蓄电池以及车室等多个冷却对象设备进行冷却的系统中,虽然有仅设置一个室外热交换器即可的优点,但存在整体的回路结构变复杂的可能。存在冷却对象设备的个数越多,回路结构越复杂的倾向。
[0014]例如,作为除了电动发电机、逆变器、蓄电池之外还需要进行冷却的冷却对象设备,有EGR冷却器、吸气冷却器等,这些冷却对象设备所要求的冷却温度各不相同。
[0015]因此,若为了恰当地对各冷却对象设备进行冷却而设置成能够切换在各冷却对象设备中循环的冷却水,则与冷却对象设备的个数对应地增加循环回路的个数,伴随于此,进行各循环回路与冷却回路的连接与切断的阀的个数也增加。因此,连接各循环回路与冷却回路的流路的结构变得非常复杂。


【发明内容】

[0016]鉴于上述问题,本发明的目的在于使能够切换在多个热交换对象设备中循环的热介质的车辆用热量管理系统的结构简化。
[0017]作为本发明的一实施例,车辆用热量管理系统具备第一泵、第二泵、第一热交换对象设备组、第一切换阀以及第二切换阀。第一泵吸入并排出用于冷却内燃机的热介质。第二泵吸入并排出热介质。第一热交换对象设备组包括使从第一泵排出的热介质与外部气体进行热交换的热交换器、以及与热介质进行热交换的多个热交换对象设备。第一切换阀对于第一热交换对象设备组所包括的各热交换对象设备在供从第一泵排出的热介质流入情况与供从第二泵排出的热介质流入的情况之间进行切换。第一泵的热介质排出侧以及第二泵的热介质排出侧彼此并联地连接,且第一热交换对象设备组所包括的各热交换对象设备的热介质入口侧彼此并联地连接。第二切换阀对于第一热交换对象设备组所包括的各热交换对象设备在热介质向第一泵流出的情况与热介质向第二泵流出的情况之间进行切换。第一泵的热介质吸入侧以及第二泵的热介质吸入侧彼此并联地连接,且第一热交换对象设备组所包括的各热交换对象设备的热介质出口侧彼此并联地连接。另外,第一切换阀以及第二切换阀连动地动作,以对于第一热交换对象设备组所包括的各热交换对象设备在下述两种情况之间进行切换,所述两种情况为:热介质在各热交换对象设备与第一泵之间循环的情况、以及热介质在各热交换对象设备与所述第二泵之间循环的情况。
[0018]由此,利用在切换热介质的流动的第一、第二切换阀之间以并联的方式连接多个热交换对象设备这样的简单结构,能够切换在多个热交换对象设备中循环的热介质。

【专利附图】

【附图说明】
[0019]图1是第一实施方式的车辆用热量管理系统的整体结构图。
[0020]图2是示出图1的室内空气调节单元的最强制冷状态的剖视图。
[0021]图3是示出图1的室内空气调节单元的最强供暖状态的剖视图。
[0022]图4是示出图1的室内空气调节单元的中间空气调节状态的剖视图。
[0023]图5是示出图1的车辆用热量管理系统的电控制部的框图。
[0024]图6是第一实施方式的第一模式的不意图。
[0025]图7是第一实施方式的第二模式的示意图。
[0026]图8是第一实施方式的第三模式的示意图。
[0027]图9是第一实施方式的第四模式的示意图。
[0028]图10是第一实施方式的第五模式的示意图。
[0029]图11是第一实施方式的第六模式的示意图。
[0030]图12是第一实施方式的第七模式的示意图。
[0031]图13是第一实施方式的第八模式的示意图。
[0032]图14是对第一实施方式的发动机运转区域进行说明的图。
[0033]图15是示出第一实施方式的第一?第八模式的切换条件的图表。
[0034]图16是第二实施方式的车辆用热量管理系统的整体结构图。
[0035]图17是示出图1的串并联切换阀的例子的示意图。
[0036]图18是示出图1的串并联切换阀的其他例的示意图。
[0037]图19是示出图19的串并联切换阀的上段的示意图。
[0038]图20是示出图19的串并联切换阀的下段的示意图。
[0039]图21是第二实施方式的第一并联流动模式的示意图。
[0040]图22是第二实施方式的第二并联流动模式的示意图。
[0041]图23是第二实施方式的第一串联流动模式的示意图。
[0042]图24是第二实施方式的第二串联流动模式的示意图。
[0043]图25是第三实施方式的车辆用热量管理系统的整体结构图。
[0044]图26是对图25的发动机用散热器的车辆搭载状态进行说明的示意图。
[0045]图27是第四实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。
[0046]图28是第四实施方式的第一并联流动模式的示意图。
[0047]图29是第四实施方式的第二并联流动模式的示意图。
[0048]图30是第四实施方式的第一串联流动模式的示意图。
[0049]图31是第四实施方式的第二串联流动模式的示意图。
[0050]图32是第五实施方式的车辆用热量管理系统的整体结构图。
[0051]图33是第六实施方式的车辆用热量管理系统的整体结构图。
[0052]图34是示出第七实施方式中的动作的时间图。
[0053]图35是第八实施方式的车辆用热量管理系统的整体结构图。
[0054]图36是第八实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。
[0055]图37是示出第八实施方式中的动作的时间图。
[0056]图38是第九实施方式的车辆用热量管理系统的整体结构图。
[0057]图39是第九实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。
[0058]图40是第十实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。
[0059]图41是第十一实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。
[0060]图42是第十二实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。
[0061]图43是第十三实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。
[0062]图44是第十四实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。
[0063]图45是示出第十四实施方式中的动作的时间图。
[0064]图46是第十五实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。
[0065]图47是第十六实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。
[0066]图48是对图47的中间冷却器的车辆搭载状态进行说明的示意图。
[0067]图49是第十七实施方式的车辆用热量管理系统的主要部分结构图。

【具体实施方式】
[0068](第一实施方式)
[0069]以下,根据图1?图15对第一实施方式进行说明。图1所示的车辆用热量管理系统10用于对车辆所具备的各种热交换对象设备(需要冷却或者加热的设备)、车室内进行管理,以使其达到适当的温度。
[0070]在本实施方式中,将车辆用热量管理系统10应用于搭载有对发动机(内燃机)的吸入空气进行增压的涡轮增压器(增压器)的机动车(涡轮增压器搭载车)。
[0071]如图1所示,车辆用热量管理系统10具备第一泵11、第二泵12、散热器13、第一切换阀14以及第二切换阀15。
[0072]第一泵11以及第二泵12是吸入冷却水(热介质)后排出的冷却水泵(热介质泵)。第一泵11是经由带轮、带等由发动机旋转驱动的发动机驱动式泵。第二泵12是通过从电池供给的电力被驱动的电动泵。作为冷却水,优选至少含有乙二醇或者二甲聚硅氧烷的液体。
[0073]第一泵11在配置有发动机20的发动机侧流路101中配置于比发动机20靠冷却水流上游侧的位置。第二泵12在配置有散热器13的散热器侧流路102中配置于比散热器13靠冷却水流上游侧的位置。
[0074]散热器13是通过使冷却水与外部气体进行热交换而向外部气体释放冷却水的热量的散热用的热交换器(radiator)。散热器13的冷却水入口侧与第一泵11的冷却水排出侧连接。
[0075]室外送风机16是向散热器13输送外部气体的电动送风机。散热器13以及室外送风机16配置在车辆的最前部。因此,能够在车辆行驶时向散热器13喷吹行驶风。
[0076]第一切换阀14以及第二切换阀15是切换冷却水的流动的水流切换装置。第一切换阀14以及第二切换阀15的基本构造彼此相同,不同之处在于冷却水的入口与冷却水的出口彼此相反。
[0077]第一切换阀14具有第一入口 14a以及第二入口 14b作为冷却水的入口,具有三个出口 14c、14d、14e作为冷却水的出口。第二切换阀15具有第一出口 15a以及第二出口 15b作为冷却水的出口,具有三个入口 15c、15d、15e作为冷却水的入口。
[0078]发动机侧流路101的冷却水出口侧与第一切换阀14的第一入口 14a连接。换言之,第一泵11的冷却水排出侧经由发动机20与第一切换阀14的第一入口 14a连接。因此,从第一泵11排出的冷却水在通过形成于发动机20的冷却水流路之后向第一切换阀14的第一入口 14a流入。
[0079]散热器侧流路102的冷却水出口侧与第一切换阀14的第二入口 14b连接。换言之,第二泵12的冷却水排出侧经由散热器13与第一切换阀14的第二入口 14b连接。因此,从第二泵12排出的冷却水在通过散热器13之后向第一切换阀14的第二入口 14b流入。
[0080]发动机侧流路101的冷却水入口侧与第二切换阀15的第一出口 15a连接。换言之,第一泵11的冷却水吸入侧与第二切换阀15的第一出口 15a连接。
[0081]散热器侧流路102的冷却水入口侧与第二切换阀15的第二出口 15b连接。换言之,第二泵12的冷却水吸入侧与第二切换阀15的第二出口 15b连接。
[0082]在第一切换阀14的出口 14c、14d、14e侧与第二切换阀15的入口 15c、15d、15e侧之间,连接有第一流路组103。
[0083]例如,在第一切换阀14的出口 14c与第二切换阀15的入口 15c之间连接有第一流路组103的流路103A,在第一切换阀14的出口 14d与第二切换阀15的入口 15d之间连接有第一流路组103的流路103B,在第一切换阀14的出口 14e与第二切换阀15的入口 15e之间连接有第一流路组103的流路103C。
[0084]因此,第一流路组103的流路103A、103B、103C在第一切换阀14的出口 14c、14d、14e侧与第二切换阀15的入口 15c、15d、15e侧之间彼此并联地配置。
[0085]在第一流路组103中配置有第一热交换对象设备组21。第一热交换对象设备组21具有加热器芯21A、中间冷却器21B以及涡轮增压器21C。具体而言,在流路103A中配置有加热器芯21A,在流路103B中配置有中间冷却器21B,在流路103C中配置有涡轮增压器21C。
[0086]加热器芯21A是使朝向车室内的送风空气与冷却水进行热交换从而加热送风空气的加热用热交换器。加热器芯21A的冷却水入口侧与第一切换阀14的出口 14c连接。加热器芯21A的冷却水出口侧与第二切换阀15的入口 15c连接。
[0087]涡轮增压器21C是利用发动机20的废气的残留能量使涡轮(未图示)旋转,从而对发动机20的吸入空气进行增压的增压器。由于涡轮增压器21C接收发动机20的废气,因此温度非常高。
[0088]涡轮增压器21C的冷却水入口侧与第一切换阀14的出口 14e连接。涡轮增压器21C的冷却水出口侧与第二切换阀15的入口 15e连接。
[0089]中间冷却器21B是使利用涡轮增压器21C压缩而达到高温的增压吸气与冷却水进行热交换,从而对增压吸气进行冷却的吸气冷却器。优选吸气被冷却至30°C左右。
[0090]中间冷却器21B的冷却水入口侧与第一切换阀14的出口 14d连接。中间冷却器21B的冷却水出口侧与第二切换阀15的入口 15d连接。
[0091]如图2所示,加热器芯2IA收纳在室内空气调节单元30的内部。室内空气调节单元30配置在车室内最前部的仪表盘(仪表板)的内侧。
[0092]形成室内空气调节单元30的外壳的壳体31形成有向车室内送风的送风空气的空气通路。在壳体31内的送风空气流最上游侧配置有对内部气体(车室内空气)与外部气体(车室外空气)进行切换导入的内外部气体切换装置(未图示)。
[0093]在内外部气体切换装置的空气流下游侧,配置有朝向车室内输送经由内外部气体切换装置吸入的空气的送风机32。在送风机32的空气流下游侧配置有蒸发器33。蒸发器33是使制冷循环系统34的低压冷媒与送风空气进行热交换从而冷却送风空气的冷却用热交换器。
[0094]制冷循环系统34除了蒸发器33之外还具有压缩机35、冷凝器36以及膨胀阀37。压缩机35是将制冷循环系统34的冷媒吸入,压缩后排出的冷媒压缩装置。压缩机35由经由带轮、带等通过发动机旋转驱动的发动机驱动式压缩机构成。
[0095]冷凝器36是通过使从压缩机35排出的高压冷媒(气相冷媒)与车室外空气(外部气体)进行热交换而使高压冷媒冷凝的室外热交换器。膨胀阀37是使利用冷凝器36冷凝后的高压冷媒减压膨胀的减压装置。
[0096]蒸发器33是使利用膨胀阀37减压后的低压冷媒(液相冷媒)蒸发而使冷媒发挥吸热作用的室内热交换器。利用蒸发器33蒸发后的低压冷媒(气相冷媒)被压缩机35吸入。
[0097]在壳体31内,在蒸发器33的空气流下游侧配置有加热器芯21A。因此,加热器芯2IA对通过蒸发器33后的冷风进行加热。
[0098]在壳体31内,在蒸发器33与加热器芯21A之间配置有空气混合门38。空气混合门38是使通过加热器芯21A的冷风与绕过加热器芯21A流动的冷风的风量比例变化而调整向车室内输送的送风空气的温度的温度调整部。
[0099]图2示出最强制冷状态下的空气混合门38的旋转位置。在最强制冷状态下,通过蒸发器33后的全部冷风绕过加热器芯21A流动,而不通过加热器芯21A,因此,通过蒸发器33后的冷风不被加热器芯21A加热。因此,向车室内吹送的送风空气的温度(以下,称作吹送空气温度。)最低。
[0100]图3示出最强供暖状态下的空气混合门38的旋转位置。在最强供暖状态下,通过蒸发器33后的全部冷风以通过加热器芯21A的方式流动,而不绕过加热器芯21A流动,因此,通过蒸发器33后的全部冷风被加热器芯21A加热。因此,吹送空气温度最高。
[0101]图4示出中间空气调节状态下的空气混合门38的旋转位置。在中间空气调节状态下,通过蒸发器33后的冷风的一部分通过加热器芯21A,剩余的冷风绕过加热器芯21A流动,因此,以通过加热器芯21A的方式流动的暖风与绕过加热器芯21A流动的冷风以规定的风量比例混合。因此,吹送空气温度被调整到所希望的温度(中间温度)。
[0102]在壳体31的送风空气流最下游部配置有向车室内吹送进行温度调整后的送风空气的吹送口 39。作为吹送口 39,设置有朝向车室内的乘坐人员的上半身吹送空气调节风的面部侧吹送口、朝向乘坐人员的下半身(特别是脚下)吹送空气调节风的足部侧吹送口、以及朝向车辆前面窗玻璃内侧面吹送空气调节风的除霜器吹送口(均未图示)。
[0103]接下来,根据图5对车辆用热量管理系统10的电控制部进行说明。控制装置40由包括CPU、R0M以及RAM等在内的公知的微型计算机与其周边电路构成,根据存储于该ROM内的空气调节控制程序进行各种运算、处理,对与该控制装置40的输出侧连接的各种控制对象设备的动作进行控制。
[0104]作为与控制装置40的输出侧连接的各种控制对象设备,有第一泵11、第二泵12、压缩机35、室内送风机16、驱动空气混合门的电动致动器41、驱动第一切换阀的电动致动器42、以及第二切换阀用电动致动器43等。
[0105]控制装置40是控制与其输出侧连接的各种控制对象设备的控制装置构成一体而成的装置,但控制各个控制对象设备的动作的结构(硬件以及软件)构成控制各个控制对象设备的动作的控制装置。
[0106]在本实施方式中,特别将对驱动第一切换阀以及第二切换阀的第一电动致动器42与第二电动致动器43的动作进行控制的结构(硬件以及软件)作为切换阀控制装置40a。当然,也可以相对于控制装置40单独构成切换阀控制装置40a。
[0107]在控制装置40的输入侧连接有各种传感器,各种传感器的检测信号向控制装置40输入。作为各种传感器,有内部气体传感器44、外部气体传感器45、发动机水温传感器46、发动机转速传感器47以及发动机转矩传感器48等。
[0108]内部气体传感器44是检测内部气体温度(车室内温度)的检测器(内部气体温度检测器)。外部气体传感器45是检测外部气体温度的检测器(外部气体温度检测器)。
[0109]发动机水温传感器46是检测从发动机20流出的冷却水的温度的检测器(发动机温度检测器)。发动机转速传感器47是检测发动机20的转速的检测器(发动机转速检测器)。发动机转矩传感器48是检测发动机20的转矩的检测器(发动机转矩检测器)。
[0110]在控制装置40的输入侧还连接有各种空气调节操作开关,所述空气调节操作开关设置在配置于车室内前部的仪表盘附近的操作面板49上,来自各种空气调节操作开关的操作信号也输入至控制装置40。作为设置于操作面板49的各种空气调节操作开关,有空调开关、自动开关、室内送风机16的风量设定开关、车室内温度设定开关等。
[0111]空调开关是切换空气调节(制冷或者供暖)的动作/停止(0N/0FF)的开关。自动开关是设定或者解除空气调节的自动控制的开关。车室内温度设定开关是通过乘坐人员的操作来设定车室内目标温度的目标温度设定部。
[0112]接下来,对所述结构的动作进行说明。控制装置40对驱动第一切换阀14与第二切换阀15的第一电动致动器42与第二电动致动器43的动作进行连动控制。由此,第一切换阀14以及第二切换阀15被连动地驱动,其结果,车辆用热量管理系统10的冷却水回路被切换为图6?图13所不的第一?第八模式。
[0113]在图6所示的第一模式中,第一切换阀14使第一入口 14a与出口 14d、14e连通,并且使第二入口 14b与出口 14c连通,第二切换阀15使第一出口 15a与入口 15d、15e连通,并且使第二出口 15b与入口 15c连通。
[0114]由此,从第一泵11排出的高温的冷却水(第一冷却水)并联地在中间冷却器21B以及涡轮增压器21C中流动,从第二泵12排出的中温的冷却水(第二冷却水)在加热器芯2IA中流动。
[0115]因此,形成第一冷却水在发动机20与中间冷却器21B及涡轮增压器21C之间循环的第一冷却水回路(高温冷却水回路)、和第二冷却水在散热器13与加热器芯21A之间循环的第二冷却水回路(中温冷却水回路)。
[0116]在图7所示的第二模式中,第一切换阀14使第一入口 14a与出口 14e连通,并且使第二入口 14b与出口 14c、14d连通,第二切换阀15使第一出口 15a与入口 15e连通,并且使第二出口 15b与入口 15c、15d连通。
[0117]由此,第一冷却水在涡轮增压器21C中流动,第二冷却水并联地在加热器芯21A以及中间冷却器2IB中流动。
[0118]因此,形成第一冷却水在发动机20与涡轮增压器21C之间循环的第一冷却水回路、和第二冷却水在散热器13与加热器芯21A及中间冷却器21B之间循环的第二冷却水回路。
[0119]在图8所示的第三模式中,第一切换阀14使第一入口 14a与出口 14d连通,并且使第二入口 14b与出口 14c、14e连通,第二切换阀15使第一出口 15a与入口 15d连通,并且使第二出口 15b与入口 15c、15e连通。
[0120]由此,第一冷却水在中间冷却器21B中流动,第二冷却水并联地在加热器芯21A以及涡轮增压器21C中流动。
[0121]因此,形成第一冷却水在发动机20与中间冷却器21B之间循环的第一冷却水回路、和第二冷却水在散热器13与加热器芯21A及涡轮增压器21C之间循环的第二冷却水回路。
[0122]在图9所示的第四模式中,第一切换阀14使第二入口 14b与出口 14c、14d、14e连通,第二切换阀15使第二出口 15b与入口 15c、15d、15e连通。
[0123]由此,第二冷却水并联地在加热器芯21A、中间冷却器21B以及涡轮增压器21C中流动。
[0124]因此,形成第二冷却水在散热器13与加热器芯21A、中间冷却器21B及涡轮增压器21C之间循环的第二冷却水回路。
[0125]在图10所示的第五模式中,第一切换阀14使第一入口 14a与出口 14c、14d、14e连通,第二切换阀15使第一出口 15a与入口 15c、15d、15e连通。
[0126]由此,第一冷却水并联地在加热器芯21A、中间冷却器21B以及涡轮增压器21C中流动。
[0127]因此,形成第一冷却水在发动机20与加热器芯21A、中间冷却器21B及涡轮增压器21C之间循环的第一冷却水回路。
[0128]在图11所示的第六模式中,第一切换阀14使第一入口 14a与出口 14c、14e连通,并且使第二入口 14b与出口 14d连通,第二切换阀15使第一出口 15a与入口 15c、15e连通,并且使第二出口 15b与入口 15d连通。
[0129]由此,第一冷却水并联地在加热器芯21A以及涡轮增压器21C中流动,第二冷却水在中间冷却器21B中流动。
[0130]因此,形成第一冷却水在发动机20与加热器芯21A及涡轮增压器21C之间循环的第一冷却水回路、和第二冷却水在散热器13与中间冷却器21B之间循环的第二冷却水回路。
[0131]在图12所示的第七模式中,第一切换阀14使第一入口 14a与出口 14c连通,并且使第二入口 14b与出口 14d、14e连通,第二切换阀15使第一出口 15a与入口 15c连通,并且使第二出口 15b与入口 15d、15e连通。
[0132]由此,第一冷却水在加热器芯21A中流动,第二冷却水并联地在中间冷却器21B以及涡轮增压器21C中流动。
[0133]因此,形成第一冷却水在发动机20与加热器芯21A之间循环的第一冷却水回路、和第二冷却水在散热器13与中间冷却器21B及涡轮增压器21C之间循环的第二冷却水回路。
[0134]在图13所示的第八模式中,第一切换阀14使第一入口 14a与出口 14c、14d连通,并且使第二入口 14b与出口 14e连通,第二切换阀15使第一出口 15a与入口 15c、15d连通,并且使第二出口 15b与入口 15e连通。
[0135]由此,第一冷却水并联地在加热器芯21A以及中间冷却器21B中流动,第二冷却水在涡轮增压器21C中流动。
[0136]因此,形成第一冷却水在发动机20与加热器芯21A以及中间冷却器21B之间循环的第一冷却水回路、和第二冷却水在散热器13与涡轮增压器21C之间循环的第二冷却水回路。
[0137]基于组合空调运转状态、发动机运转区域以及发动机状态的切换条件来切换图6?图13所示的第一?第八模式空调运转状态。
[0138]作为空调运转状态,有图2所示的最强制冷状态、图3所示的最强供暖状态、以及图4所示的中间空气调节状态。例如根据空气混合门38的旋转位置来判断空调运转状态处于最强制冷状态、最强供暖状态还是中间空气调节状态。
[0139]作为发动机运转区域,有MBT区域以及TK区域。根据发动机转速以及发动机转矩来判断发动机运转区域处于MBT区域还是TK区域。
[0140]这里,根据图14对MBT区域以及TK区域进行说明。发动机产生最大转矩的时期被称作MBT区域。MBT区域也被称作MBT运转。在发动机20的负荷率高的区域中,若想要防止爆震的产生,则无法在效率最好的点火时期(MBT)使发动机运转。这样的区域被称作TK区域。TK区域也被称作轻度爆震(TK)。
[0141]一般来说,在TK区域中,通过使用降低吸气温度、降低混合气温度、降低发动机冷却水温度(特别是发动机缸盖侧)、降低火焰的传播速度、整体燃烧等方法,由此抑制爆震,并使点火时期尽量靠近MBT区域地使提前角提前,进而能够提高发动机效率。具体而言,能够列举出吸气冷却、发动机缸盖冷却、通过基于废气再循环(EGR)导入的燃烧温度降低而进行的爆震抑制、基于混合气流控制的燃烧促进等方法。
[0142]在MBT区域中,相反,通过使用提高吸气温度、提高缸盖冷却温度、提高燃烧速度等方法,由此减少时间损失,进而带来了发动机效率的提高。
[0143]作为发动机状态,有低温状态、全暖状态、怠速状态以及怠速停止状态。例如根据从发动机20流出的冷却水的水温判断发动机状态处于低温状态还是全暖状态。例如根据发动机转速判断发动机状态是否处于怠速停止状态。
[0144]低温状态指的是发动机20冷却至与外部气体温度大致相同的温度的状态。全暖状态指的是发动机20的暖机结束的状态。怠速状态指的是在信号等待等停车时,发动机20以低负荷率旋转的状态。怠速停止状态指的是在信号等待等停车时,发动机20暂时停止的状态。
[0145]在图15中示出组合空调运转状态、发动机运转区域与发动机状态的切换条件(第一?第十四切换条件)。图15中的数字I?14是切换条件的编号。
[0146]在第一切换条件的情况下,即空调运转状态为最强制冷状态、发动机运转区域为MBT区域、且发动机状态为低温状态的情况下,切换到图6所示的第一模式。
[0147]由此,第二冷却水在散热器13与加热器芯21A之间循环,因此在发动机20中循环的第一冷却水不会在加热器芯21A中流动。因此,第一冷却水的热量不会通过加热器芯21A而释放,故而能够促进处于低温状态的发动机20的暖机。
[0148]并且,由于第一冷却水在发动机20与涡轮增压器21C之间循环,因此,能够利用涡轮增压器21C的废热促进发动机20的暖机。
[0149]另外,由于在发动机20中循环的第一冷却水在中间冷却器21B中流动,因此,能够利用第一冷却水的热量对吸气进行加热。因此,能够提高位于MBT区域的发动机20的吸气温度,故而能够提高发动机效率。
[0150]在第二切换条件的情况下,即空调运转状态为最强制冷状态、发动机运转区域为TK区域、且发动机状态为低温状态的情况下,切换到图7所示的第二模式。
[0151]由此,与第一切换条件相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水不在加热器芯21A中流动,因此,能够促进处于低温状态的发动机20的暖机。并且,与第一切换条件相同,由于第一冷却水在发动机20与涡轮增压器21C之间循环,因此,能够利用涡轮增压器21C的废热促进发动机20的暖机。
[0152]另外,由于第二冷却水在散热器13与中间冷却器21B之间循环,因此,通过使利用散热器13被冷却后的第二冷却水在中间冷却器21B中流动,从而冷却吸气。因此,能够降低位于TK区域的发动机20的吸气温度,故而能够提高发动机效率。
[0153]在第三切换条件的情况下,即空调运转状态为最强制冷状态、发动机运转区域为MBT区域、且发动机状态为全暖状态的情况下,切换到图6所示的第一模式。
[0154]由此,与第一切换条件相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水在中间冷却器21B中流动,因此,能够提高位于MBT区域的发动机20的吸气温度,能够提高发动机效率。
[0155]另外,由于第二冷却水在散热器13与加热器芯21A之间循环,因此,在发动机20中循环的第一冷却水不在加热器芯21A流动。因此,第一冷却水的热量不会通过加热器芯21A释放,故而能够防止通过蒸发器33后的冷风被加热器芯21A加热。其结果,能够提高最强制冷状态下的制冷效率,因此,能够提高压缩机35的消耗动力,进而能够提高燃料利用率。
[0156]在第四切换条件的情况下,即空调运转状态为最强制冷状态、发动机运转区域为TK区域、且发动机状态为全暖状态的情况下,切换到图7所示的第二模式。
[0157]由此,与第二切换条件相同,由于第二冷却水在散热器13与中间冷却器21B之间循环,因此,能够降低位于TK区域的发动机20的吸气温度,能够提高发动机效率。
[0158]另外,与第三切换条件相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水不在加热器芯21A中流动,因此,能够防止通过蒸发器33后的冷风被加热器芯21A加热,能够提高最强制冷状态下的制冷效率。
[0159]在第五切换条件的情况下,即空调运转状态为最强制冷状态、发动机运转区域为MBT区域、且发动机状态为怠速状态或者怠速停止状态的情况下,切换到图8所示的第三模式或者图9所示的第四模式。
[0160]由此,第二冷却水在散热器13与涡轮增压器21C之间循环,故而利用散热器13被冷却后的第二冷却水在涡轮增压器21C中流动。因此,即便是怠速停止状态,也能够确保朝向涡轮增压器21C的冷却水流量,冷却涡轮增压器21C。
[0161]S卩,由于第一泵11是发动机驱动式泵,因此,在怠速停止状态、即发动机20停止的状态下,第一泵11也停止,第一冷却水不进行循环。另一方面,由于第二泵12是电动泵,因此,即便是怠速停止状态,第二泵12也不停止,第二冷却水进行循环。
[0162]因此,在怠速停止状态的情况下,通过将涡轮增压器21C连接于第二泵12侧,能够确保朝向涡轮增压器21C的冷却水流量而冷却涡轮增压器21C。
[0163]另外,与第三切换条件等相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水不在加热器芯21A中流动,因此,防止通过蒸发器33后的冷风被加热器芯21A加热,能够提高最强制冷状态下的制冷效率。
[0164]通过切换到图8所示的第三模式,由于在发动机20中循环的第一冷却水(高温冷却水)在中间冷却器21B中流动,因此,能够利用中间冷却器21B加热吸气。因此,能够提高怠速状态、即负荷率低且位于MBT区域的发动机20的吸气温度,故而能够提高发动机效率。
[0165]并且,在起步前,若从图8所示的第三模式切换到图9所示的第四模式,则利用散热器13被冷却后的第二冷却水在中间冷却器21B中流动,利用中间冷却器21B冷却吸气,因此,能够使起步时、即发动机运转区域从MBT区域转变为TK区域时的吸气温度降低。其结果,能够提高起步时的发动机效率,确保加速响应。
[0166]在第六切换条件的情况下,即空调运转状态为中间空气调节状态、发动机运转区域为MBT区域、且发动机状态为低温状态下,切换到图6所示的第一模式或者图10所示的第五模式。
[0167]即,在车室内空气调节所需的加热器芯2IA的散热量少的情况下,切换到图6所示的第一模式,在发动机20中循环的第一冷却水不在加热器芯21A中流动。由此,第一冷却水的热量不通过加热器芯21A释放,故而能够促进处于低温状态的发动机20的暖机。
[0168]另一方面,在车室内空气调节所需的加热器芯21A的散热量多的情况下,切换到图10所示的第五模式,在发动机20中循环的第一冷却水在加热器芯21A中流动。由此,第一冷却水的热量在加热器芯21A中释放,故而能够利用加热器芯21A加热朝向车室内的送风空气,能够确保所需的吹送空气温度。
[0169]在发动机20的暖机优先于车室内空气调节的情况下,即便是车室内空气调节所需的加热器芯21A的散热量多的情况下,也不切换到图10所示的第五模式,而是切换到图6所不的第一模式。
[0170]另外,与第一切换条件相同,由于第一冷却水在发动机20与涡轮增压器21C之间循环,因此,能够利用涡轮增压器21C的废热促进发动机20的暖机。
[0171]另外,与第一切换条件相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水在中间冷却器21B中流动,因此,能够提高位于MBT区域的发动机20的吸气温度,提高发动机效率。
[0172]在第七切换条件的情况下,即空调运转状态为中间空气调节状态、发动机运转区域为TK区域、且发动机状态为低温状态的情况下,切换到图7所示的第二模式或者图11所示的第六模式。
[0173]S卩,在车室内空气调节所需的加热器芯21A的散热量少的情况下,切换到图7所示的第二模式,在发动机20中循环的第一冷却水不在加热器芯21A中流动。由此,第一冷却水的热量不在加热器芯21A中释放,能够促进处于低温状态的发动机20的暖机。
[0174]另一方面,在车室内空气调节所需的加热器芯21A的散热量多的情况下,切换到图11所示的第六模式,使在发动机20中循环的第一冷却水在加热器芯21A中流动。由此,第一冷却水的热量在加热器芯21A中释放,故而能够利用加热器芯21A加热朝向车室内的送风空气,能够确保必要的吹送空气温度。
[0175]在发动机20的暖机优先于车室内空气调节的情况下,即便是车室内空气调节所需的加热器芯21A的散热量多的情况下,也不会切换到图11所示的第六模式,而切换到图7所示的第二模式。
[0176]另外,与第二切换条件相同,由于第一冷却水在发动机20与涡轮增压器21C之间循环,因此,能够利用涡轮增压器21C的废热促进发动机20的暖机。
[0177]另外,与第二切换条件等相同,由于第二冷却水在散热器13与中间冷却器21B之间循环,因此,通过使利用散热器13被冷却后的第二冷却水在中间冷却器21B中流动从而冷却吸气。因此,能够降低位于TK区域的发动机20的吸气温度,故而能够提高发动机效率。
[0178]需要说明的是,为了促进中间冷却器21B中的吸气的冷却,优选与图11所示的第六模式相比,尽量切换到图7所示的第二模式,使得中间冷却器21B的热量能够通过加热器芯21A释放。在这种情况下,通过调整空气混合门38的开度(旋转位置)来调整朝向车室内的吹送空气温度。
[0179]在第八切换条件的情况下,即空调运转状态为中间空气调节状态、发动机运转区域为MBT区域、且发动机状态为全暖状态的情况下,切换到图6所示的第一模式或者图10所示的第五模式。
[0180]S卩,与第六切换条件相同,根据车室内空气调节所需的加热器芯21A的散热量,切换到图6所示的第一模式或者图10所示的第五模式。
[0181]另外,与第一切换条件等相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水在中间冷却器21B中流动,因此,能够提高位于MBT区域的发动机20的吸气温度,能够提高发动机效率。
[0182]需要说明的是,在发动机运转区域靠近TK区域的情况下,也可以使在发动机20中循环的第一冷却水与利用散热器13冷却后的第二冷却水混合而在中间冷却器21B中流动。
[0183]另外,为了在发动机运转区域从MBT区域转变为TK区域时能够可靠地冷却吸气,优选与图10所示的第五模式相比,尽量切换到图6所示的第一模式,能够利用加热器芯21A进一步对利用散热器13冷却后的第二冷却水进行冷却。由此,在发动机运转区域从MBT区域转变为TK区域时,能够使充分冷却后的第二冷却水在中间冷却器21B中流动,可靠地冷却吸气。
[0184]在第九切换条件的情况下,即空调运转状态为中间空气调节状态、发动机运转区域为TK区域、且发动机状态为全暖状态的情况下,切换到图7所示的第二模式或者图11所示的第六模式。
[0185]S卩,与第七切换条件相同,根据车室内空气调节所需的加热器芯21A的散热量,切换到图7所示的第二模式或者图11所示的第六模式。
[0186]另外,与第二切换条件等相同,由于第二冷却水在散热器13与中间冷却器2IB之间循环,因此,通过使利用散热器13冷却后的第二冷却水在中间冷却器21B中流动从而冷却吸气。因此,能够降低位于TK区域的发动机20的吸气温度,故而能够提高发动机效率。
[0187]此外,与第七切换条件相同,为了促进中间冷却器21B中的吸气的冷却,优选与图11所示的第六模式相比,尽量切换到图7所示的第二模式,能够在加热器芯21A中释放中间冷却器21B的热量。在这种情况下,通过调整空气混合门38的开度(旋转位置)来调整朝向车室内的吹送空气温度。
[0188]在第十切换条件的情况下,即空调运转状态为中间空气调节状态、发动机运转区域为MBT区域、且发动机状态为怠速状态或者怠速停止状态的情况下,切换到图9所示的第四模式或者图12所示的第七模式。
[0189]由此,与第五切换条件相同,由于第二冷却水在散热器13与涡轮增压器21C之间循环,因此,利用散热器13冷却后的第二冷却水在涡轮增压器21C中流动。因此,即便是怠速停止状态,能够确保朝向涡轮增压器21C的冷却水的流量从而冷却涡轮增压器21C。
[0190]在车室内空气调节所需的加热器芯21A的散热量少的情况下,切换到图9所示的第四模式,利用散热器13冷却后的第二冷却水在加热器芯21A中流动。由此,与在发动机20中循环的第一冷却水在加热器芯21A中流动的情况相比,能够减少加热器芯21A的散热量。
[0191]另一方面,在车室内空气调节所需的加热器芯21A的散热量多的情况下,切换到图12所示的第七模式,在发动机20中循环的第一冷却水在加热器芯21A中流动。由此,与利用散热器13冷却后的第二冷却水在加热器芯21A中流动的情况相比,能够增加加热器芯2IA的散热量。
[0192]为了提高起步时的加速响应,与图12所示的第七模式相比,优选尽量切换到图9所示的第七模式,使得能够利用加热器芯21A进一步冷却利用散热器13冷却后的第二冷却水。由此,在起步时、即发动机运转区域从MBT区域转变为TK区域时,能够使充分冷却后的第二冷却水在中间冷却器21B中流动,从而可靠地冷却吸气。
[0193]需要说明的是,在第十切换条件的情况下,也可以代替图9所示的第四模式或者图12所示的第七模式,切换到图8所示的第三模式或者图13所示的第八模式。S卩,在第十切换条件的情况下,在中间冷却器21B中,在发动机20中循环的第一冷却水以及利用散热器13冷却后的第二冷却水均可。
[0194]在第十一切换条件的情况下,即空调运转状态为最强供暖状态、发动机运转区域为MBT区域、且发动机状态为低温状态的情况下,切换到图10所示的第五模式。
[0195]由此,在发动机20中循环的第一冷却水在加热器芯21A中流动,因此,第一冷却水的热量在加热器芯21A中释放。因此,能够利用加热器芯21A加热朝向车室内的送风空气,向车室内吹送暖风。
[0196]需要说明的是,在发动机20刚刚起动之后第一冷却水的温度非常低(例如40°C以下)的情况下,即便利用加热器芯2IA加热朝向车室内的送风空气,吹送空气温度也不会充分上升,乘坐人员不会感到温热,因此,也可以切换到图6所示的第一模式,使第一冷却水不在加热器芯21A中流动,促进处于低温状态的发动机20的暖机。
[0197]另外,与第一切换条件等相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水在中间冷却器21B中流动,因此,能够提高位于MBT区域的发动机20的吸气温度,提高发动机效率。
[0198]需要说明的是,优选对在中间冷却器21B中流通的第一冷却水的流量进行节流等,从而调整中间冷却器21B中的热交换量,以避免通过中间冷却器21B过度夺取第一冷却水的热量。
[0199]另外,由于第一冷却水在涡轮增压器21C与发动机20、加热器芯21A以及中间冷却器21B之间循环,因此,能够将涡轮增压器21C的废热用于发动机20的暖机、车室内的供暖以及吸气的加热。
[0200]在第十二切换条件的情况下,即空调运转状态为最强供暖状态、发动机运转区域为TK区域、且发动机状态为低温状态的情况下,切换到图11所示的第六模式。
[0201]由此,与第—^一切换条件相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水在加热器芯21A中流动,因此,能够利用加热器芯21A加热朝向车室内的送风空气,向车室内吹送暖风。根据与第十一切换条件相同的理由,在发动机20刚刚起动之后第一冷却水的温度非常低(例如40°C以下)的情况下,也可以切换到图7所示的第二模式,使第一冷却水不在加热器芯21A中流动,从而促进处于低温状态的发动机20的暖机。
[0202]另外,与第二切换条件等相同,由于第二冷却水在散热器13与中间冷却器2IB之间循环,因此,通过使利用散热器13冷却后的第二冷却水在中间冷却器21B中流动从而冷却吸气。因此,能够降低位于TK区域的发动机20的吸气温度,故而能够提高发动机效率。
[0203]需要说明的是,在吸气被中间冷却器21B过度冷却的情况下,优选对在中间冷却器21B中流通的第二冷却水的流量进行节流等,调整中间冷却器21B中的热交换量。
[0204]另外,由于第一冷却水在涡轮增压器21C与发动机20以及加热器芯21A之间循环,因此,能够将涡轮增压器21C的废热用于发动机20的暖机以及车室内的供暖。
[0205]在第十三切换条件的情况下,即空调运转状态为最强供暖状态、发动机运转区域为MBT区域、且发动机状态为全暖状态的情况下,切换到图10所示的第五模式。
[0206]由此,与第—^一切换条件等相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水(高温冷却水)在加热器芯21A中流动,因此,能够利用加热器芯21A加热朝向车室内的送风空气,向车室内吹送暖风。
[0207]另外,与第一切换条件等相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水在中间冷却器21B中流动,因此,能够提高位于MBT区域的发动机20的吸气温度,能够提高发动机效率。
[0208]需要说明的是,在发动机运转区域靠近TK区域的情况下,优选对在中间冷却器21B中流通的第二冷却水的流量进行节流等,调整中间冷却器21B中的热交换量。
[0209]另外,由于第一冷却水在涡轮增压器21C与加热器芯21A以及中间冷却器21B之间循环,因此,能够将涡轮增压器21C的废热用于车室内的供暖以及吸气的加热。
[0210]在第十四切换条件的情况下,即空调运转状态为最强供暖状态、发动机运转区域为TK区域、且发动机状态为全暖状态的情况下,切换到图11所示的第六模式。
[0211]由此,与第i^一切换条件等相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水在加热器芯21A中流动,因此,能够利用加热器芯21A加热朝向车室内的送风空气,向车室内吹送暖风。
[0212]另外,与第二切换条件等相同,由于第二冷却水在散热器13与中间冷却器21B之间循环,因此,通过使利用散热器13冷却后的第二冷却水在中间冷却器21B中流动从而冷却吸气。因此,能够降低位于TK区域的发动机20的吸气温度,故而能够提高发动机效率。
[0213]需要说明的是,在吸气被中间冷却器21B过度冷却的情况下,优选对在中间冷却器21B中流通的第二冷却水的流量进行节流等,从而调整中间冷却器21B中的热交换量。
[0214]另外,由于第一冷却水在涡轮增压器21C与加热器芯21A之间循环,因此,能够将涡轮增压器21C的废热用于车室内的供暖。
[0215]在第十五切换条件的情况下,即空调运转状态为最强供暖状态、发动机运转区域为MBT区域、且发动机状态为怠速状态或者怠速停止状态的情况下,切换到图13所示的第八模式。
[0216]由此,与第—^一切换条件等相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水在加热器芯21A中流动,因此,能够利用加热器芯21A加热朝向车室内的送风空气,向车室内吹送暖风。
[0217]另外,与第一切换条件等相同,由于在发动机20中循环的第一冷却水在中间冷却器21B中流动,因此,能够提高怠速状态、即发动机20的负荷率低且位于MBT区域的发动机20的吸气温度,提高发动机效率。
[0218]为了提高起步时的加速响应,也可以代替图13所示的第八模式而切换到图12所示的第七模式,使利用散热器13冷却后的第二冷却水在中间冷却器21B中流动,从而冷却吸气。由此,由于能够降低起步时、即发动机运转区域从MBT区域转变为TK区域时的吸气温度,因此,能够提高起步时的发动机效率,确保加速响应。
[0219]另外,与第五切换条件等相同,由于第二冷却水在散热器13与涡轮增压器21C之间循环,因此,利用散热器13冷却后的第二冷却水在涡轮增压器21C中流动。因此,即便是怠速停止状态,也能够确保朝向涡轮增压器21C的冷却水流量,冷却涡轮增压器21C。
[0220]需要说明的是,在冬季等外部气体温度低的情况下,即便将涡轮增压器21C与第一泵11侧连接,第一冷却水因涡轮增压器21C的废热而沸腾的可能性也较小,因此,也可以代替图13所示的第八模式而切换到图10所示的第五模式。
[0221]根据本实施方式,通过使第一切换阀14以及第二切换阀15连动地动作,由此形成两个冷却水回路(热介质回路)。具体而言,形成第一冷却水在第一泵11与规定的热交换对象设备之间循环的第一冷却水回路、和第二冷却水在第二泵12与其他规定的热交换对象设备之间循环的第二冷却水回路。
[0222]因此,对于第一热交换对象设备组21所包含的各热交换对象设备,能够切换为第一冷却水在各热交换对象设备与第一泵11之间循环的情况、以及第二冷却水在各热交换对象设备与第二泵12之间循环的情况。因此,能够利用简单的结构切换在各热交换对象设备中循环的冷却水。
[0223]根据本实施方式,如以第五、第十、第十五切换条件所说明那样,在发动机状态是怠速停止状态的情况下,将涡轮增压器21C连接于第二泵12侧的第二冷却水回路,因此,即便是怠速停止状态,也能够冷却涡轮增压器21C。因此,不需要为了使冷却水在涡轮增压器21C中循环而使发动机20动作,故而能够提高燃料利用率。
[0224]并且,由于将涡轮增压器21C连接于第二冷却水回路,将中间冷却器21B连接于第一冷却水回路,故而利用涡轮增压器21C的废热加热后的冷却水不流入到中间冷却器21B。因此,能够避免吸气的冷却被因接收发动机20的废气而温度非常高的涡轮增压器21C阻碍。
[0225]根据本实施方式,如以第一、第二、第六、第七、第十一、第十二切换条件所说明那样,在发动机状态是低温状态的情况下,由于在发动机20中循环的第一冷却水不在加热器芯21A中流动,因此,能够避免第一冷却水的热量通过加热器芯21A释放,能够促进发动机20的暖机。另外,由于第一冷却水向涡轮增压器21C循环,因此,能够利用涡轮增压器21C的废热促进发动机20的暖机。另外,通过使第一冷却水在中间冷却器21B中流动,能够利用第一冷却水的热量加热吸气,因此,能够提高吸气温度,促进发动机20的暖机。
[0226]根据本实施方式,如以第一?第五切换条件所说明那样,在空调运转状态是最强制冷状态的情况下,由于在发动机20中循环的第一冷却水不在加热器芯21A中流动,因此,能够避免第一冷却水的热量通过加热器芯21A释放。因此,能够抑制通过蒸发器33后的冷风被加热器芯2IA加热,故而能够提高最强制冷状态下的制冷效率。
[0227](第二实施方式)
[0228]在本第二实施方式中,如图16所示,相对于所述第一实施方式追加串并联切换阀50 (串并联切换装置),该串并联切换阀50将加热器芯21A以及中间冷却器21B的冷却水在串联与并联之间切换。
[0229]串并联切换阀50具有两个入口 50a、50b作为冷却水的入口,具有两个出口 50c、50d作为冷却水的出口。加热器芯21A的冷却水出口侧与串并联切换阀50的入口 50a连接。第一切换阀14的出口 14c与串并联切换阀50的入口 50b连接。
[0230]第二切换阀15的入口 15c与串并联切换阀50的出口 50c连接。中间冷却器21B的冷却水入口侧与串并联切换阀50的出口 50d连接。
[0231]串并联切换阀50由图17所示的滑阀、或者图18所示的回转式四通阀构成。由回转式四通阀构成的串并联切换阀50例如形成为使图19所示的上段50a与图20所示的下段50b重叠的构造,能够通过45°的旋转来切换流路。
[0232]接下来,说明相对于加热器芯21A以及中间冷却器21B的冷却水流的切换模式。
[0233]在上述的第一?第十四切换条件中的第十二、第十四切换条件的情况下,对第一切换阀14、第二切换阀15以及串并联切换阀50进行切换,以便实施图21所示的第一并联流动模式。
[0234]由此,如图21的粗实线所示,在发动机20中循环的第一冷却水在加热器芯21A中流动。另外,如图21的粗点划线所示,利用散热器13冷却后的第二冷却水在中间冷却器2IB中流动。
[0235]在第一、第三、第五、第六、第八、第十一切换条件的情况下,对第一切换阀14、第二切换阀15以及串并联切换阀50进行切换,以便实施图22所示的第二并联流动模式。
[0236]由此,如图21的粗实线所示,在发动机20中循环的第一冷却水在中间冷却器21B中流动。另外,如图21的粗点划线所示,利用散热器13冷却后的第二冷却水在加热器芯2IA中流动。
[0237]在第十一、第十三、第十五切换条件的情况下,对第一切换阀14、第二切换阀15以及串并联切换阀50进行切换,以便实施图23所示的第一串联流动模式。
[0238]由此,如图21的粗实线所示,在发动机20中循环的第一冷却水以串联的方式在加热器芯21A以及中间冷却器21B中流动。另外,如图21的粗点划线所示,利用散热器13冷却后的第二冷却水不在加热器芯21A以及中间冷却器21B中流动。
[0239]在第二、第四、第七、第九、第十、第十三、第十五切换条件的情况下,对第一切换阀14、第二切换阀15以及串并联切换阀50进行切换,以便实施图24所示的第二串联流动模式。
[0240]由此,如图21的粗实线所示,在发动机20中循环的第一冷却水不在加热器芯21A以及中间冷却器21B中流动。另外,如图21的粗点划线所示,利用散热器13冷却后的第二冷却水以串联的方式在加热器芯21A以及中间冷却器21B中流动。
[0241]虽省略图示,但在第五、第十、第十五切换条件的情况下,利用散热器13冷却后的第二冷却水向涡轮增压器21C流动。
[0242]根据本实施方式,在空调运转状态是中间空气调节状态的情况下,能够使利用加热器芯21A冷却后的冷却水直接流入到中间冷却器21B,因此,与冷却水并联地向加热器芯21A以及中间冷却器21B流动的情况相比,能够使向中间冷却器21B流入的冷却水的温度降低,提高吸气冷却性能。
[0243](第三实施方式)
[0244]在本第三实施方式中,如图25所示,相对于所述第二实施方式追加第一发动机旁通流路104以及第二发动机旁通流路105。第一发动机旁通流路104以及第二发动机旁通流路105是冷却水绕过发动机20流动的流路。
[0245]在第一发动机旁通流路104中配置有发动机用散热器55。发动机用散热器55是通过使在发动机20中循环的冷却水(以下,称作发动机冷却水。)与外部气体进行热交换来冷却发动机冷却水的发动机用热交换器(内燃机用热交换器)。
[0246]利用三通阀56断续地切换冷却水相对于第一发动机旁通流路104以及第二发动机旁通流路105的流通。S卩,三通阀56是选择性地在发动机冷却水在第一发动机旁通流路104中流动的情况与在第二发动机旁通流路105中流动的情况之间进行切换的流路切换装置(第一流路切换装置)。
[0247]如图26所不,发动机用散热器55在车辆的最前部配置于散热器13的后方侧(外部气体流下游侧)。
[0248]在发动机冷却水流动于第一发动机旁通流路104的情况下,发动机冷却水利用发动机用散热器55向外部气体散热而被冷却。在发动机冷却水流动于第二发动机旁通流路105的情况下,发动机冷却水不利用发动机用散热器55向外部气体散热,因而没有被冷却。
[0249]这样,根据本实施方式,能够调整针对发动机冷却水的散热能力(冷却能力)。例如,在发动机冷却水的温度比规定温度高的情况下,使发动机冷却水流过第一发动机旁通流路104,增大针对发动机冷却水的散热能力。在发动机冷却水的温度比规定温度低的情况下,能够使发动机冷却水流过第二发动机旁通流路105,减小针对发动机冷却水的散热能力。
[0250](第四实施方式)
[0251]在本第四实施方式中,如图27所示,相对于所述第二实施方式,将串并联切换阀50与第一切换阀14以及第二切换阀15 —体化。
[0252]在第一切换阀14中形成有与第一入口 14a连通的第一入口流路141、以及与第二入口 14b连通的第一入口流路142。在第二切换阀15中形成有与第一出口 15a连通的第一出口流路151、以及与第二出口 15b连通的第一出口流路152。
[0253]串并联切换阀50具有第一连通流路501、第二连通流路502、第一阀体503以及第二阀体504。
[0254]第一连通流路501是使第一切换阀14的出口 14d与第二切换阀15的第一出口流路151连通的流路。第二连通流路502是使第一切换阀14的出口 14d与第二切换阀15的第二出口流路152连通的流路。第一阀体503是使第一连通流路501开闭的阀。第二阀体504是使第二连通流路502开闭的阀。
[0255]在上述的第一?第十四切换条件中的第十二、第十四切换条件的情况下,对第一切换阀14、第二切换阀15以及串并联切换阀50进行切换,以便实施图28所示的第一并联流动模式。由此,在发动机20中循环的第一冷却水在加热器芯21A中流动,利用散热器13冷却后的第二冷却水在中间冷却器2IB中流动。
[0256]在第一、第三、第五、第六、第八、第十一切换条件的情况下,对第一切换阀14、第二切换阀15以及串并联切换阀50进行切换,以便实施图29所示的第二并联流动模式。由此,在发动机20中循环的第一冷却水在中间冷却器21B中流动,利用散热器13冷却后的第二冷却水在加热器芯2IA中流动。
[0257]在第十一、第十三、第十五切换条件的情况下,对第一切换阀14、第二切换阀15以及串并联切换阀50进行切换,以便实施图30所示的第一串联流动模式。由此,在发动机20中循环的第一冷却水以串联的方式在加热器芯21A以及中间冷却器21B中流动,利用散热器13冷却后的第二冷却水不在加热器芯21A以及中间冷却器21B中流动。
[0258]在第二、第四、第七、第九、第十、第十三、第十五切换条件的情况下,对第一切换阀14、第二切换阀15以及串并联切换阀50进行切换,以便实施图31所示的第二串联流动模式。由此,在发动机20中循环的第一冷却水不在加热器芯21A以及中间冷却器21B中流动,利用散热器13冷却后的第二冷却水以串联的方式在加热器芯21A以及中间冷却器21B中流动。
[0259]需要说明的是,在发动机状态是怠速停止状态的情况下,利用散热器13冷却后的第二冷却水向涡轮增压器21C流动,在发动机状态不是怠速停止状态的情况下(发动机20处于运转中的情况下),在发动机20中循环的第一冷却水向涡轮增压器21C流动。
[0260]根据本实施方式,由于将串并联切换阀50与第一切换阀14以及第二切换阀15 —体化,因此能够使车辆用热量管理系统10的体积小型化,能够提高向车辆搭载的搭载性。
[0261]并且,在本实施方式中,比较图28、图29与图30、图31可知,在冷却水以串联的方式向加热器芯21A以及中间冷却器21B流动的情况以及冷却水以并联的方式向加热器芯21A以及中间冷却器21B流动的情况下,中间冷却器21B中的冷却水的流动反向。
[0262](第五实施方式)
[0263]在所述第三实施方式下,发动机用散热器55 —直与第一泵11侧的高温冷却水回路连接,但在本第五实施方式中,如图32所示,发动机用散热器55能够切换为与第一泵11侧的高温冷却水回路或第二泵12侧的中温冷却水回路连接。
[0264]例如,相对于所述第四实施方式追加第一连通流路60、第二连通流路61以及开闭阀62。
[0265]第一连通流路60是使散热器侧流路102中的散热器13的冷却水流上游侧与第一发动机旁通流路104中的发动机用散热器55的冷却水流上游侧连通的流路。
[0266]第二连通流路61是使散热器侧流路102中的散热器13的冷却水流下游侧与第一发动机旁通流路104中的发动机用散热器55的冷却水流下游侧连通的流路。
[0267]开闭阀62是使第一连通流路60开闭的开闭装置。当开闭阀62打开第一连通流路60时,从第二泵12排出的冷却水向发动机用散热器55流动。当开闭阀62关闭第一连通流路60时,从第二泵12排出的冷却水不向发动机用散热器55流动。因此,开闭阀62构成在从第二泵11排出的冷却水向发动机用散热器55流动的情况与不向发动机用散热器55流动的情况之间进行切换的流路切换装置(第二流路切换装置)。
[0268]通过开闭阀62打开第一连通流路60,三通阀56关闭第一发动机旁通流路104侧,由此,从第二泵12排出的冷却水并联地向散热器13以及发动机用散热器55流动。
[0269]其结果,由于能够降低在第二泵12侧的冷却水回路中循环的冷却水的温度,因此,能够降低向中间冷却器21B流入的冷却水的温度,提高吸气冷却性能。
[0270]并且,在本实施方式中,若使流向散热器13的流量为流向发动机用散热器55的流量以上,则散热效率好。
[0271]需要说明的是,为了防止在发动机20中循环的冷却水的温度过度上升,优选的是,若在发动机20中循环的冷却水的温度低于规定温度,则从第二泵11排出的冷却水向发动机用散热器55流动,若在发动机20中循环的冷却水的温度高于规定温度,则在发动机20中循环的冷却水向发动机用散热器55流动。
[0272](第六实施方式)
[0273]在所述第五实施方式中,从第二泵12排出的冷却水能够并联地向散热器13以及发动机用散热器55流动,在本第六实施方式中,如图33所示,从第二泵12排出的冷却水能够串联地在散热器13以及发动机用散热器55中流动。
[0274]具体而言,相对于所述第四实施方式追加了第一连通流路63、第二连通流路64以及三通阀65。
[0275]第一连通流路63是使散热器侧流路102中的散热器13的冷却水流上游侧与第一发动机旁通流路104中的发动机用散热器55的冷却水流上游侧连通的流路。
[0276]第二连通流路64是使散热器侧流路102中的散热器13和第一连通流路63的连接部之间与第一发动机旁通流路104中的发动机用散热器55的冷却水流下游侧连通的流路。
[0277]三通阀65配置于散热器侧流路102中的散热器13与第一连通流路63的连接部,在冷却水直接向散热器侧流路102流动的情况与冷却水的流动向第一连通流路63侧变化的情况之间进行切换。
[0278]S卩,三通阀65构成在从第二泵11排出的冷却水向发动机用散热器55的情况与不向发动机用散热器55流动的情况之间进行切换的流路切换装置。
[0279]通过三通阀65将冷却水的流动向第一连通流路63侧切换,三通阀56关闭第一发动机旁通流路104侧,由此,从第二泵12排出的冷却水串联地依次流向发动机用散热器55、散热器13。
[0280]其结果,由于能够降低在第二泵12侧的冷却水回路中循环的冷却水的温度,因此,能够降低向中间冷却器21B流入的冷却水的温度,提高吸气冷却性能。
[0281](第七实施方式)
[0282]在本第七实施方式中,蒸发器33具有蓄冷功能,在发动机状态是怠速停止状态的情况下,利用蒸发器33所积蓄的冷能(cold heat)进行吸气冷却。
[0283]在压缩机35是由发动机旋转驱动的发动机驱动式压缩机的情况下,由于在怠速停止状态下无法驱动压缩机35,因此制冷循环系统34不发挥功能。其结果,无法利用制冷循环系统34冷却向中间冷却器2IB流入的冷却水。
[0284]因此,在本实施方式中,在怠速停止状态时,冷却水在加热器芯21A与中间冷却器21B之间循环,并且使空调运转状态达到中间空气调节状态或者最强供暖状态。
[0285]由此,利用蒸发器33所积蓄的冷能来冷却来自送风机32的送风空气,利用蒸发器32冷却后的冷风通过加热器芯21A,因此,能够冷却在加热器芯21A中流动的冷却水。并且,由于利用加热器芯21A冷却后的冷却水在中间冷却器21B中循环,因此,能够利用中间冷却器21B冷却吸气。其结果,能够提高车辆起步时的发动机响应。
[0286]另外,在本实施方式中,如图34所示,在进入怠速停止状态之后的规定时间(例如5?6秒左右)内,切换到图9所示的第四模式,将加热器芯21A以及中间冷却器21B与第二泵12侧的冷却水回路连接。由此,利用加热器芯21A冷却后的冷却水在中间冷却器21B中流通。
[0287]接下来,切换到图8所示的第三模式或者图12所示的第七模式,将中间冷却器21B与第一泵11侧的冷却水回路连接,将涡轮增压器21C与第二泵12侧的冷却水回路连接。此时,由于处于怠速停止状态,因此,作为发动机驱动式泵的第一泵11停止。
[0288]由此,利用加热器芯2IA冷却后的冷却水滞留于中间冷却器2IB和中间冷却器2IB前后的冷却水配管,因此,能够避免涡轮增压器21C的热量向中间冷却器21B流入,能够预先在中间冷却器21B中积存冷能。另外,能够利用第二泵12侧的中温冷却水冷却涡轮增压器 21C。
[0289]并且,当怠速停止状态结束时,能够利用存储于中间冷却器21B的冷能来冷却吸气,因此,能够提高车辆起步时的发动机响应(加速响应)。
[0290]需要说明的是,在本例中,虽然在进入怠速停止状态之后的规定时间(例如5?6秒左右)内切换到第四模式,但也可以从进入怠速停止状态之前的车辆减速时切换到第四模式。
[0291](第八实施方式)
[0292]在所述第一?第七实施方式中,形成有两个冷却水回路(热介质回路),但在本第八实施方式中,形成有三个冷却水回路。具体而言,在所述第一?第七实施方式中,形成有第一冷却水在各热交换对象设备与发动机20之间循环的第一冷却水回路(高温冷却水回路)和第二冷却水在各热交换对象设备与散热器13之间循环的第二冷却水回路,在本第八实施方式中,如图35所示,还形成有第三冷却水回路(低温冷却水回路)。
[0293]对本实施方式的结构进行具体说明。散热器侧流路102被分割成上游侧散热器侧流路102a与下游侧散热器侧流路102b。在上游侧散热器侧流路102a中配置有散热器13。在下游侧散热器侧流路102b中配置有第二泵12。
[0294]上游侧散热器侧流路102a的出口侧与第三切换阀70的第一入口 70a连接。换言之,散热器13的冷却水出口侧与第三切换阀70的第一入口 70a连接。
[0295]下游侧散热器侧流路102b的入口侧与第四切换阀71的第一出口 71a连接。换言之,第二泵12的冷却水吸入侧与第四切换阀71的第一出口 71a连接。
[0296]第三切换阀70以及第四切换阀71是切换冷却水的流动的切换装置。第三切换阀70以及第四切换阀71的基本构造彼此相同,不同之处在于冷却水的入口与冷却水的出口彼此相反。
[0297]第三切换阀70具有第一入口 70a以及第二入口 70b作为冷却水的入口,具有多个(在图35的例子中是四个)出口 70c、70d、70e、70f作为冷却水的出口。第四切换阀71具有第一出口 71a以及第二出口 71b作为冷却水的出口,具有多个(在图35的例子中是四个)入口 71c、71d、71e、71f作为冷却水的入口。
[0298]流路106的冷却水出口侧与第三切换阀70的第二入口 70b连接。流路106的冷却水入口侧与第四切换阀70的第二出口 71b连接。在流路106中配置有第三泵72。
[0299]第三泵72是吸入并排出冷却水(热介质)的冷却水泵(热介质泵)。第三泵72是利用从电池供给的电力而被驱动的电动泵。
[0300]第三泵72的冷却水排出侧与第三切换阀70的第二入口 70b连接。第三泵72的冷却水吸入侧与第四切换阀71的第二出口 71b连接。
[0301]在第三切换阀70的出口侧与第四切换阀71的入口侧之间配置有第二流路组107。在图35的例子中,在第三切换阀70的出口 70c与第四切换阀71的入口 71c之间连接有第二流路组107的流路107A,在第三切换阀70的出口 70d与第四切换阀71的入口 71d之间连接有第二流路组107的流路107B,在第三切换阀70的出口 70e与第四切换阀71的入口71e之间连接有第二流路组107的流路107C,在第三切换阀70的出口 70f与第四切换阀71的入口 71f之间连接有第二流路组107的流路107D。
[0302]因此,第二流路组107的流路107A、107B、107C、107D在第三切换阀70的出口侧与第四切换阀71的入口侧之间彼此并联地配置。
[0303]在流路107A、107B、107C、107D中配置有第二热交换对象设备组73。第二热交换对象设备组73包括冷却机(chiller) 73A、冷却器芯73B以及电气设备73C。在图35的例子中,在流路107A中配置有冷却机73A,在流路107B中配置有冷却器芯73B,流路107C中配置有电气设备73C,在流路107D中没有配置热交换对象设备。
[0304]因此,流路107D构成冷却水绕过冷却机73A、冷却器芯73B、电气设备73C而流动的芳通流路。
[0305]作为第二热交换对象设备组73,例如能够列举出冷却机、冷却器芯、蓄冷器、电气设备等。冷却机是使冷却水与制冷循环系统的低压冷媒进行热交换而对冷却水进行冷却的冷却水冷却用热交换器(热介质冷却器)。冷却器芯是使冷却水与朝向车室内的送风空气进行热交换而对送风空气进行冷却的空气冷却用热交换器。蓄冷器是积蓄冷却水所具有的冷能的蓄冷装置。电气设备是通过将自身产生的热量向冷却水释放而被冷却的冷却对象设备。
[0306]第一切换阀14具有多个(在图35的例子中是四个)出口 14c、14d、14e、14f,第二切换阀15具有多个(在图35的例子中是四个)入口 15c、15d、15e、15f。
[0307]在连接于第一切换阀14的出口 14c、14d、14e、14g与第二切换阀15的入口 15c、15d、15e、15f之间的第一流路组103中,配置有第一热交换对象设备组74。
[0308]作为第一热交换对象设备组74,例如能够列举出加热器芯、涡轮增压器、中间冷却器、蓄热器、水冷凝结器、ATF冷却加热器、油冷却加热器、EGR冷却器等。
[0309]如图36所示,在本实施方式中,第一热交换对象设备组74包括蓄热器74A、中间冷却器74B、加热器芯74C、涡轮增压器74D以及EGR冷却器74E。
[0310]在图35的例子中,在流路103A中配置有蓄热器74A,在流路103B中配置有中间冷却器74B,在流路103C中配置有加热器芯74C,在流路103D中没有配置热交换对象设备。因此,流路103D构成冷却水绕过蓄热器74A、中间冷却器74B、加热器芯74C流动的旁通流路。
[0311]加热器芯是使朝向车室内的送风空气与冷却水进行热交换而加热送风空气的加热用热交换器。涡轮增压器是利用发动机20的废气的残留能量使涡轮(未图示)旋转从而对发动机20的吸入空气进行增压的增压器。中间冷却器是使利用涡轮增压器压缩而达到高温的增压吸气与冷却水进行热交换从而冷却增压吸气的吸气冷却器。
[0312]蓄热器是积蓄冷却水所具有的热能(hot heat)的蓄热装置。水冷凝结器是使冷却水与制冷循环系统的高压冷媒进行热交换而加热冷却水的冷却水加热用热交换器。
[0313]ATF冷却加热器是使自动变速器油(ATF)与冷却水进行热交换而对自动变速器油进行冷却或者加热的ATF用热交换器(自动变速器油用热交换器)。油冷却加热器是使发动机油(在发动机20中使用的润滑油)与冷却水进行热交换而对发动机油进行冷却或者加热的发动机油用热交换器(润滑油用热交换器)。EGR冷却器是使向发动机20的吸气侧返回的废气与冷却水进行热交换而冷却废气的废气冷却用热交换器(废气冷却器)。
[0314]对本实施方式的动作进行说明。通过将蓄热器74A与第一泵11侧的第一冷却水回路连接,使冷却水在发动机20与蓄热器74A之间循环,由此能够将发动机20的废热积蓄在畜热器74A中。
[0315]并且,通过使冷却水在蓄热器74A与蓄热器74A以外的高温侧热交换对象设备(中间冷却器74B、加热器芯74C、涡轮增压器74D)之间循环,由此,能够根据需要将积蓄在蓄热器74A中的热量供给至蓄热器74A以外的高温侧热交换对象设备。
[0316]另外,在蓄热器74A的温度与外部气体相同程度地较低的情况下,使蓄热器74A和蓄热器74A以外的各高温侧热交换对象设备与第二泵12侧的第二冷却水回路连接,使冷却水在蓄热器74A与蓄热器74A以外的各高温侧热交换对象设备之间循环,由此,能够对吸气、涡轮增压器74D、废气进行冷却,并且能够在蓄热器74A中积蓄热量。
[0317]在冬季等,在蓄热器74A的温度比外部气体温度高且比中间冷却器74B的水温低的情况下(中间冷却器水温>蓄热器的温度>外部气体温度),当进入怠速停止状态时,将蓄热器74A内的冷水供给至中间冷却器74B。由此,能够在怠速停止中为了接下来的起步加速而在中间冷却器74B内积蓄冷能。
[0318]因此,不利用散热器13散热就能够在中间冷却器74B内积蓄冷能,故而即便在无法向散热器13喷吹行驶风的怠速停止中,也可以不使室外送风机16动作,在发动机停止中,能够防止室外送风机16的动作音刺耳,并且能够抑制室外送风机16的消耗电力。
[0319]另外,如图37的时间图所示,在前次行驶时蓄热器74A积蓄了热能,发动机刚起动之后的蓄热器74A的温度(蓄热温度)比规定温度高的情况下,将蓄热器74A内的冷水供给至中间冷却器74B,使吸气变暖(吸气暖机)。由此,积蓄在蓄热器74A中的热能减少,蓄热器74A的温度降低。
[0320]若蓄热器74A的温度降低至规定温度以下,则将蓄热器74A内的冷水供给至EGR冷却器74E,对废气进行冷却(排气冷却)。
[0321]由此,不仅能够利用前次行驶时积蓄在蓄热器74A中的热能对发动机20进行暖机,还能够利用中间冷却器74B使吸气变暖。因此,能够有效利用蓄热,能够促进发动机暖机,提高燃料利用率,并且能够在发动机暖机时使吸气变暖,减少废气中含有的有害物质。
[0322]在使吸气变暖后蓄热器74A中剩余热能的情况下,也可以利用蓄热器74A中剩余的热能而在EGR冷却器74E中将废气冷却至适当温度。即,在发动机负荷是低负荷的情况下,若利用EGR冷却器74E过度冷却废气,则返回到发动机20的吸气侧的废气的量过多,存在着火的可能。另外,还存在EGR冷却器74E中产生冷凝水,冷凝水进入发动机20的燃烧室的问题。因此,在通过EGR冷却器74E被冷却后的废气的温度过低的情况下,无法使废气返回到发动机20的吸气侧。
[0323]在这方面,在本实施方式中,即便在发动机20变冷从而发动机冷却水温度较低的状态下,也能够利用蓄热器74A中剩余的热能使发动机冷却水温度上升,能够防止废气被EGR冷却器74E过度冷却的情况,因此,能够使废气提前返回到发动机20的吸气侧,进而能够提高燃料利用率。
[0324](第九实施方式)
[0325]在本第九实施方式中,如图38所示,第一热交换对象设备组74包括水冷凝结器74F,第二热交换对象设备组73包括冷却机73A。
[0326]水冷凝结器74F是制冷循环系统34的高压侧热交换器,作为使制冷循环系统34的高压冷媒与冷却水进行热交换来加热冷却水的冷却水加热用热交换器(热介质加热用热交换器)而发挥功能。
[0327]冷却机73A是制冷循环系统34的低压侧热交换器,作为通过使制冷循环系统34的低压冷媒与冷却水进行热交换来对冷却水进行冷却的冷却水冷却用热交换器(热介质冷却用热交换器)而发挥功能。
[0328]在冷却机73A的冷媒流上游侧,配置有使从水冷凝结器74F流出的高压冷媒减压膨胀的膨胀阀75。从水冷凝结器74F流出的冷媒并联地在膨胀阀75及冷却机73A、膨胀阀37及蒸发器33中流动。
[0329]在图39的例子中,第一热交换对象设备组74除了水冷凝结器74F之外还包括中间冷却器74B、加热器芯74C、涡轮增压器74D以及EGR冷却器74E。
[0330]对图39的例子的动作进行说明。在因发动机状态处于低温状态而使得发动机20侧的第一冷却水回路的冷却水温度较低的情况下,将水冷凝结器74F、中间冷却器74B、加热器芯74C、涡轮增压器74D以及EGR冷却器74E与发动机20侧的第一冷却水回路连接。
[0331]由此,利用水冷凝结器74F加热后的冷却水供给至中间冷却器74B,故而能够对吸气进行加热,促进发动机20的暖机。
[0332]另外,由于利用水冷凝结器74F进行加热后的冷却水供给至EGR冷却器74E,因此,能够防止废气被EGR冷却器74E过度冷却的情况,进而能够使废气提前返回到发动机20的吸气侧,能够提高燃料利用率。
[0333]另外,由于利用水冷凝结器74F进行加热后的冷却水供给至加热器芯74C,因此,能够利用加热器芯74C加热朝向车室内的送风空气,能够对车室内进行供暖。
[0334](第十实施方式)
[0335]在本第十实施方式中,如图40所示,第一热交换对象设备组74包括蓄热器74A、水冷凝结器74F、中间冷却器74B、加热器芯74C、涡轮增压器74D以及EGR冷却器74E。
[0336]对本实施方式的动作进行说明。在蓄热器74A积蓄有热能的情况下,将蓄热器74A、中间冷却器74B和EGR冷却器74E与第一冷却水回路连接,使冷却水在蓄热器74A、中间冷却器74B与EGR冷却器74E之间循环。由此,使吸气变暖,并且防止废气被过度冷却。
[0337]之后,在蓄热器74A的温度降低的情况下,若需要利用水冷凝结器74F散热,则将水冷凝结器74F和蓄热器74A与第二冷却水回路连接,将从水冷凝结器74F释放的热量积蓄于蓄热器74A中。
[0338]由此,能够将比外部气体温度低的冷却水暂时供给至水冷凝结器74F,能够减少制冷循环系统34的压缩机35的消耗动力。另外,由于能够在较早阶段在蓄热器74A中积蓄热量,因此,能够作为根据中间冷却器74B以及EGR冷却器74E的要求而需要热水的情况下的热源。
[0339]需要说明的是,如图40的虚线所示,水冷凝结器74F也可以配置为,使冷却水串联地流过水冷凝结器74F与蓄热器74A之间。
[0340]在本实施方式中,在需要利用水冷凝结器74F散热的情况下,还能够以如下方式动作:使冷却水在蓄热器74A、散热器13以及发动机用散热器55中的温度最低的一方与水冷凝结器74F之间循环。
[0341](第—^一实施方式)
[0342]在本第i^一实施方式中,如图41所示,第一热交换对象设备组74包括油冷却加热器74G以及ATF冷却加热器74H。
[0343]根据本实施方式,能够将油冷却器74G以及ATF冷却器74H的连接对象在第一冷却水回路与第二冷却水回路之间切换,在第一冷却水回路的冷却水的温度较高而达到ATF、油发生劣化的温度(例如110°C以上)的情况下,将油冷却器74G以及ATF冷却器74H与第二冷却水回路连接,能够利用第二冷却水回路的冷却水对ATF、油进行冷却。因此,能够抑制ATF、油的劣化,能够延长ATF、油的寿命。
[0344](第十二实施方式)
[0345]在本第十二实施方式中,如图42所示,第二热交换对象设备组73包括冷却机73A以及冷却器芯73B。
[0346]在图42的例子中,在连接于第三切换阀70的出口 70a与第四切换阀71的入口71a之间的流路107A中,没有配置热交换对象设备。因此,流路107A构成冷却水绕过冷却机73A以及冷却器芯73B而流动的旁通流路。
[0347]根据本实施方式,通过将冷却机73A以及冷却器芯73B与第三冷却水回路连接,由此,能够使第三冷却水回路的冷却水在冷却机73A与冷却器芯73B之间循环。
[0348]因此,能够将利用冷却机73A冷却后的低温冷却水供给至冷却器芯73B,能够利用冷却器芯73B对车室内的送风空气进行冷却。
[0349]根据本实施方式,通过将冷却机73A以及第一热交换对象设备组74的中间冷却器74B以及EGR冷却器74E与第二冷却水回路连接,由此,能够使第二冷却水回路的冷却水在冷却机73A、中间冷却器74B与EGR冷却器74E之间循环。
[0350]因此,能够将利用冷却机73A冷却后的低温冷却水供给至中间冷却器74B以及EGR冷却器74E,能够利用中间冷却器74B以及EGR冷却器74E对吸气以及废气进行冷却。
[0351](第十三实施方式)
[0352]在本第十三实施方式中,如图43所示,第二热交换对象设备组73包括冷却机73A以及电气设备73C。
[0353]作为电气设备73C,例如能够列举出交流发电机、起动发电一体机(ISG)。ISG是将起动装置(起动器)与充电装置(交流发电机)合并而成的起动充电装置。
[0354]在图43的例子中,在连接于第三切换阀70的出口 70a与第四切换阀71的入口71a之间的流路107A中,没有配置热交换对象设备。因此,流路107A构成冷却水绕过冷却机73A以及电气设备73C而流动的旁通流路。
[0355]根据本实施方式,通过将冷却机73A以及电气设备73C与第三冷却水回路连接,能够使第三冷却水回路的冷却水在冷却机73A与电气设备73C之间循环。因此,能够将利用冷却机73A冷却后的低温冷却水供给至电气设备73C,能够对电气设备73C进行冷却。
[0356](第十四实施方式)
[0357]在本第十四实施方式中,如图44所示,第二热交换对象设备组73包括冷却机73A、冷却器芯73B以及蓄冷器73D。
[0358]在图44的例子中,在连接于第三切换阀70的出口 70a与第四切换阀71的入口71a之间的流路107A中,没有配置第二热交换对象设备组73的热交换对象设备。因此,流路107A构成冷却水绕过第二热交换对象设备组73的热交换对象设备73A、73B、73D而流动的芳通流路。
[0359]根据本实施方式,通过将冷却机73A、冷却器芯73B以及蓄冷器73D与第三冷却水回路连接,能够使第三冷却水回路的冷却水在冷却机73A、冷却器芯73B与蓄冷器73D之间循环。
[0360]因此,如图45的时间图所示,由于在车辆行驶时(压缩机35动作时),被冷却机73A冷却后的低温冷却水供给至冷却器芯73B以及蓄冷器73D,因此,能够对车室内进行制冷,并且能够在蓄冷器73D中蓄冷。由于在怠速停止时(压缩机35停止时),利用积蓄于蓄冷器73D中的冷能而被冷却后的低温冷却水供给至冷却器芯73B,因此能够对车室内进行制冷。即,朝向车室内的送风空气利用积蓄于蓄冷器73D中的冷能被冷却。
[0361]另外,也可以根据需要而将蓄冷器73D与第二冷却水回路连接,由此将利用积蓄于蓄冷器73D中的冷能而被冷却后的低温冷却水供给至中间冷却器74B以及EGR冷却器74E,对吸气以及废气进行冷却。
[0362](第十五实施方式)
[0363]在本第十五实施方式中,如图46所示,第二热交换对象设备组73包括冷却机73A以及中间冷却器73E。
[0364]在图46的例子中,在连接于第三切换阀70的出口 70a与第四切换阀71的入口71a之间的流路107A中,没有配置热交换对象设备。因此,流路107A构成冷却水绕过冷却机73A、中间冷却器73E而流动的旁通流路。
[0365]对本实施方式的动作进行说明。在发动机负荷高的高负荷时,将中间冷却器73E与第二冷却水回路连接,使冷却水在中间冷却器73E与散热器13之间循环。
[0366]由此,通过利用散热器13而被冷却后的冷却水在中间冷却器73E中对吸气进行冷却,因此,能够获得发动机输出提高、燃料利用率提高、以及废气中的有害物质减少的效果。
[0367]在怠速停止时,将中间冷却器73E与第三冷却水回路连接,使冷却水在中间冷却器73E与冷却机73A之间循环。由此,在即将怠速停止之前利用冷却机73A冷却后的冷却水在中间冷却器73E中流通,因此,在怠速停止结束后(即发动机起动时),能够立即利用中间冷却器73E对吸气进行冷却,能够提高车辆起步时的发动机响应(加速响应)。
[0368]需要说明的是,也可以在从进入怠速停止状态经过规定时间(例如5?6秒左右)后,使第三冷却水回路的第三泵72停止。在这种情况下,由于在即将怠速停止之前利用冷却机73A冷却后的冷却水滞留在中间冷却器73E和中间冷却器73E前后的冷却水配管中,因此,能够预先在中间冷却器73E中积存冷能。因此,在怠速停止刚刚结束之后,能够利用积存于中间冷却器73E的冷能对吸气进行冷却,故而能够提高车辆起步时的发动机响应。
[0369]在发动机状态是低温状态的情况下,将中间冷却器73E与第二冷却水回路连接,使冷却水在中间冷却器73E与水冷凝结器74F之间循环。由此,能够通过利用水冷凝结器74F而被加热后的冷却水在中间冷却器73E中对吸气进行加热,故而能够获得发动机20的暖机促进、燃料利用率提高、以及废气中的有害物质减少的效果。
[0370]在发动机负荷低的低负荷时,将中间冷却器73E与第二冷却水回路连接,或停止冷却水向中间冷却器73E流通。由此,能够在MBT区域内改善燃烧,提高燃料利用率。
[0371](第十六实施方式)
[0372]在本第十六实施方式中,如图47所示,第一热交换对象设备组74包括第一中间冷却器74B,第二热交换对象设备组73包括第二中间冷却器73E以及冷却机73A。
[0373]如图48所示,第二热交换对象设备组73的第二中间冷却器73E配置在比第一热交换对象设备组74的第一中间冷却器74B靠吸气流下游侧的位置。
[0374]对本实施方式的动作进行说明。在发动机负荷高的高负荷时,将第一中间冷却器74B、中间冷却器73E与第二冷却水回路连接,使第二冷却水在第一中间冷却器74B与散热器13之间循环,并且将第二中间冷却器73E与第三冷却水回路连接,使低温的第三冷却水在中间冷却器73E与冷却机73A之间循环。
[0375]由此,吸气首先在第一中间冷却器74B中被利用散热器13冷却后的第二冷却水冷却,接下来在第二中间冷却器73E中被利用冷却机73A冷却后的第三冷却水冷却。因此,能够以比所述第十五实施方式高的冷却能力对吸气进行冷却。
[0376]在怠速停止时,将第二中间冷却器73E与第三冷却水回路连接,使冷却水在第二中间冷却器73E与冷却机73A之间循环。由此,在即将怠速停止之前,利用冷却机73A冷却后的冷却水在第二中间冷却器73E中流通,故而能够在怠速停止结束后,立即利用第二中间冷却器73E冷却吸气,能够提高车辆起步时的发动机响应(加速响应)。
[0377]需要说明的是,也可以在从进入怠速停止状态经过规定时间(例如5?6秒左右)之后,使第三冷却水回路的第三泵72停止。在这种情况下,由于在即将怠速停止之前被冷却机73A冷却的冷却水滞留在第二中间冷却器73E和第二中间冷却器73E前后的冷却水配管中,因此,能够预先在第二中间冷却器73E中积存冷能。因此,能够在怠速停止刚刚结束之后,利用积存于低温侧中间冷却器21B中的冷能对吸气进行冷却,因此能够提高车辆起步时的发动机响应。
[0378]在发动机状态是低温状态的情况下,将第一中间冷却器74B与第一冷却水回路以及第二冷却水回路中的冷却水温度较高的一方连接,将第二中间冷却器73E与第二冷却水回路连接。
[0379]S卩,在第二冷却水回路中,利用水冷凝结器74F对冷却水进行加热,因此,会出现第二冷却水回路的冷却水温度比第一冷却水回路的冷却水温度高的情况。因此,在第二冷却水回路的冷却水温度比第一冷却水回路的冷却水温度高的情况下,将第一中间冷却器74B与第二冷却水回路连接,在第二冷却水回路的冷却水温度比第一冷却水回路的冷却水温度低的情况下,将第一中间冷却器74B与第一冷却水回路连接。
[0380]由此,能够利用第一中间冷却器74B以及第二中间冷却器73E对吸气进行加热,故而能够获得发动机20的暖机促进、燃料利用率提高、以及废气中的有害物质减少的效果。
[0381]在发动机负荷低的低负荷时,将第一中间冷却器74B与第一冷却水回路连接,将第二中间冷却器73E与第二冷却水回路连接,或停止冷却水向中间冷却器73E流通。由此,能够在MBT区域内改善燃烧,提高燃料利用率。
[0382](第十七实施方式)
[0383]在本第十七实施方式中,如图49所示,相对于所述第十六实施方式,在第二热交换对象设备组73中追加了蓄冷器73D。
[0384]根据本实施方式,通过将第二中间冷却器73E、冷却机73A以及蓄冷器73D与第三冷却水回路连接,能够使第三冷却水回路的冷却水在冷却机73A、冷却器芯73B与蓄冷器73D之间循环。
[0385]因此,在车辆行驶时(压缩机35动作时),将利用冷却机73A冷却后的低温冷却水供给至第二中间冷却器73E以及蓄冷器73D,对吸气进行冷却,并且向蓄冷器73D蓄冷,在怠速停止时(压缩机35停止时),将利用积蓄于蓄冷器73D中的冷能而被冷却后的低温冷却水供给至第一中间冷却器74B,能够对吸气进行冷却。
[0386]根据本实施方式,通过将水冷凝结器74F以及蓄冷器73D与第二冷却水回路连接,能够使第二冷却水回路的冷却水在水冷凝结器74F与蓄冷器73D之间循环。因此,能够将利用积蓄于蓄冷器73D中的冷能而被冷却后的低温冷却水供给至水冷凝结器74F,对制冷循环系统34的高压冷媒进行冷却。即,能够利用积蓄于蓄冷器73D中的冷能对制冷循环系统34的高压冷媒进行冷却。
[0387](其他实施方式)
[0388]另外,本发明不限定于所述实施方式,能够进行如下各种变形。
[0389]作为热交换对象设备,能够使用各种设备。例如,能够将内置于乘坐人员落座的座椅且利用冷却水对座椅进行冷却/加热的热交换器用作热交换对象设备。热交换对象设备的个数只要是多个(2个以上)即可,可以是任意个数。
[0390]在所述实施方式中,作为将冷却水冷却至比外部气体的温度低温的冷却器,使用利用制冷循环系统34的低压冷媒对冷却水进行冷却的冷却水冷却器14,但也可以使用帕尔贴元件进行冷却。
[0391]在所述各实施方式中,作为用于对热交换对象设备进行热交换的热介质而使用冷却水,但也可以将油等各种介质用作热介质。
[0392]作为冷却水(热介质),也可以使用纳米流体。纳米流体指的是混入有粒子径为纳米级的纳米粒子的流体。通过使纳米粒子混入冷却水中,除了如使用乙二醇的冷却水(所谓的防冻液)那样降低凝固点的作用效果之外,还能够获得如下作用效果。
[0393]S卩,能够获得提高指定的温度带中的热传导率的作用效果、增加冷却水的热容量的作用效果、金属配管的防蚀效果或防止橡胶配管劣化的作用效果、以及提高极低温下的冷却水的流动性的作用效果。
[0394]这样的作用效果因纳米粒子的粒子结构、粒子形状、配合比率、附加物质不同而变化。
[0395]由此,能够提高热传导率,因此,即便是与使用了乙二醇的冷却水相比少量的冷却水,也能够获得同等的冷却效率。
[0396]另外,由于能够增加冷却水的热容量,因此,能够增加冷却水本身的蓄冷能量(基于显热的蓄冷能)。
[0397]为了获得足够的热传导率,优选纳米粒子的纵横比为50以上。需要说明的是,纵横比是表示纳米粒子的纵X横的比率的形状指标。
[0398]作为纳米粒子,能够使用含有Au、Ag、Cu以及C中任一者的粒子。具体而言,作为纳米粒子的构成原子,能够使用Au纳米粒子、Ag纳米线、碳纳米管、石墨烯、石墨核壳型纳米粒子(碳纳米管等的构造体以包围所述原子的方式存在的粒子体)、以及含有Au纳米粒子的碳纳米管等。
[0399]在所述各实施方式的制冷循环系统34中,作为冷媒,使用氟利昂类冷媒,但冷媒的种类不限定于此,也可以使用二氧化碳等自然冷媒、烃类冷媒等。
[0400]另外,所述各实施方式的制冷循环系统34构成高压侧冷媒压力不超过冷媒的临界压力的亚临界制冷循环系统,但也可以构成高压侧冷媒压力超过冷媒的临界压力的超临界制冷循环系统。
[0401]在所述各实施方式中,压缩机35由借助带轮、带等被发动机旋转驱动的发动机驱动式压缩机构成,但压缩机35也可以是利用从电池供给的电力而被驱动的电动压缩机。
[0402]在所述各实施方式中,示出了将本发明的车辆用热量管理系统应用于涡轮增压器搭载车的例子,但也可以将本发明的车辆用热量管理系统应用于从发动机(内燃机)以及行驶用电动马达获得车辆行驶用的驱动力的混合动力机动车等。
【权利要求】
1.一种车辆用热量管理系统,其中,具备: 第一泵(11),其吸入并排出用于对内燃机(20)进行冷却的热介质; 第二泵(12),其吸入并排出热介质; 热交换器(13),其使从所述第二泵(11)排出的所述热介质与外部气体进行热交换; 第一热交换对象设备组(21、74),其包括与所述热介质进行热交换的多个热交换对象设备(21A、21B、21C、74A、74B、74C、74D、74E、74F、74G、74H); 第一切换阀(14),所述第一泵(11)的热介质排出侧以及所述第二泵(12)的热介质排出侧彼此并联地与所述第一切换阀(14)连接,且所述第一热交换对象设备组(21、74)所包括的各热交换对象设备的热介质入口侧彼此并联地与所述第一切换阀(14)连接,所述第一切换阀(14)对于所述第一热交换对象设备组(21、74)所包括的各热交换对象设备在所述各热交换对象设备供从所述第一泵(11)排出的热介质流入的情况与所述各热交换对象设备供从所述第二泵(12)排出的所述热介质流入的情况之间进行切换;以及 第二切换阀(15),所述第一泵(11)的热介质吸入侧以及所述第二泵(12)的热介质吸入侧彼此并联地与所述第二切换阀(15)连接,且所述第一热交换对象设备组(21、74)所包括的各热交换对象设备的热介质出口侧彼此并联地与所述第二切换阀(15)连接,所述第二切换阀(15)对于所述第一热交换对象设备组(21、74)所包括的各热交换对象设备在所述各热交换对象设备的所述热介质向所述第一泵(11)流出的情况与所述各热交换对象设备的热介质向所述第二泵(12)流出的情况之间进行切换, 所述第一切换阀(14)以及所述第二切换阀(15)连动地动作,以对于所述第一热交换对象设备组(21、74)所包括的各热交换对象设备在下述两种情况之间进行切换,所述两种情况为:所述热介质在所述各热交换对象设备与所述第一泵(11)之间循环的情况、以及所述热介质在所述各热交换对象设备与所述第二泵(12)之间循环的情况。
2.根据权利要求1所述的车辆用热量管理系统,其中, 具备第一流路组(103),该第一流路组(103)包括连接于所述第一切换阀(14)的热介质出口侧与所述第二切换阀(15)的热介质入口侧之间的多条流路(103A、103B、103C、103D), 所述第一热交换对象设备组(21、74)所包括的热交换对象设备配置在所述第一流路组(103)所包括的流路中, 通过所述第一切换阀(14)以及所述第二切换阀(15)连动地动作,形成所述热介质在所述第二泵(12)、所述热交换器(13)以及所述第一流路组(103)所包括的流路中的至少一条流路之间循环的热介质回路。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第一热交换对象设备组(21、74)包括加热器芯(21A、74C)、吸气冷却器(21B、74B)、以及增压器(21C、74D)中的至少两个热交换对象设备,所述加热器芯(21A、74C)使所述热介质与朝向车室内的送风空气进行热交换而加热所述送风空气,所述吸气冷却器(21B.74B)使所述热介质与所述内燃机(20)的吸气进行热交换而冷却所述吸气,所述增压器(21C、74D)利用所述内燃机(20)的排气对所述吸气进行增压。
4.根据权利要求1或2所述的车辆用热量管理系统,其中,具备: 第三泵(72),其吸入并排出热介质; 第二热交换对象设备组(73),其包括与所述热介质进行热交换的多个热交换对象设备(73A、73B、73C、73D、73E、73F); 第三切换阀(70),所述第二泵(12)的热介质排出侧以及所述第三泵(72)的热介质排出侧彼此并联地与所述第三切换阀(70)连接,且所述第二热交换对象设备组(73)所包括的各热交换对象设备的热介质入口侧彼此并联地与所述第三切换阀(70)连接,所述第三切换阀(70)对于所述第二热交换对象设备组(73)所包括的各热交换对象设备在所述各热交换对象设备供从所述第二泵(12)排出的热介质流入的情况与所述各热交换对象设备供从所述第三泵(72)排出的所述热介质流入的情况之间进行切换;以及 第四切换阀(71),所述第二泵(12)的热介质吸入侧以及所述第三泵(72)的热介质吸入侧彼此并联地与所述第四切换阀(71)连接,且所述第二热交换对象设备组(73)所包括的各热交换对象设备的热介质出口侧彼此并联地与所述第四切换阀(71)连接,所述第四切换阀(71)对于所述第二热交换对象设备组(73)所包括的各热交换对象设备在所述各热交换对象设备的所述热介质向所述第二泵(12)流出的情况与所述各热交换对象设备的热介质向所述第三泵(13)流出的情况之间进行切换, 所述第三切换阀(70)以及所述第四切换阀(71)连动地动作,以对于所述第二热交换对象设备组(73)所包括的各热交换对象设备在下述两种情况之间进行切换,所述两种情况为:所述热介质在所述各热交换对象设备与所述第二泵(12)之间循环的情况、以及所述热介质在所述各热交换对象设备与所述第三泵(72)之间循环的情况。
5.根据权利要求4所述的车辆用热量管理系统,其中, 具备第二流路组(107),该第二流路组(107)包括连接于所述第三切换阀(70)的热介质出口侧与所述第四切换阀(71)的热介质入口侧之间的多个流路(107A、107B、107C、107D), 所述第二热交换对象设备组(73)所包括的热交换对象设备配置于所述第二流路组(107)所包括的流路中, 通过所述第一切换阀(14)、所述第二切换阀(15)、所述第三切换阀(70)以及所述第四切换阀(71)连动地动作,形成所述热介质在所述第二泵(12)、所述热交换器(13)、所述第一流路组(103)所包括的流路中的至少一条流路以及所述第二流路组(107)所包括的流路中的至少一条流路之间循环的热介质回路。
6.根据权利要求4或5所述的车辆用热量管理系统,其中, 通过所述第三切换阀(70)以及所述第四切换阀(71)连动地动作,形成所述热介质在所述第三泵(72)与所述第二流路组(107)所包括的流路中的至少一条流路之间循环的热介质回路。
7.根据权利要求1、2、4?6中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第一热交换对象设备组(74)包括加热器芯(74C)、吸气冷却器(74B)、增压器(74D)以及蓄热器(74A)中的至少两个热交换对象设备,所述加热器芯(74C)使所述热介质与朝向车室内的送风空气进行热交换而加热所述送风空气,所述吸气冷却器(74B)使所述热介质与所述内燃机(20)的吸气进行热交换而冷却所述吸气,所述增压器(74D)利用所述内燃机(20)的排气对所述吸气进行增压,所述蓄热器(74A)积蓄所述热介质所具有的热倉泛。
8.根据权利要求1?7中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第一热交换对象设备组(74)包括排气冷却器(74E),该排气冷却器(74E)使所述热介质与所述内燃机(20)的排气进行热交换而冷却所述排气。
9.根据权利要求3或7所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述至少两个热交换对象设备配置为,在所述第一切换阀(14)与所述第二切换阀(15)之间,使所述热介质彼此并联或串联地流动。
10.根据权利要求9所述的车辆用热量管理系统,其中, 具备串并联切换装置(50),该串并联切换装置(50)对于所述至少两个热交换对象设备在使所述热介质并联地流动的情况与使所述热介质串联地流动的情况之间进行切换。
11.根据权利要求10所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述至少两个热交换对象设备是所述加热器芯(21A)以及所述吸气冷却器(21B)。
12.根据权利要求11所述的车辆用热量管理系统,其中, 在所述串并联切换装置(50)以使所述热介质相对于所述加热器芯(21A)以及所述吸气冷却器(21B)串联地流动的方式进行动作的情况下,从所述加热器芯(21A)流出的所述热介质向所述吸气冷却器(21B)流入。
13.根据权利要求12所述的车辆用热量管理系统,其中, 具备内燃机用热交换器(55),该内燃机用热交换器(55)使在所述内燃机(20)中循环的所述热介质与外部气体进行热交换, 在所述热介质的流动中,所述内燃机用热交换器(55)相对于所述第一热交换对象设备组(21、74)所包括的各热交换对象设备并联地连接。
14.根据权利要求3、7、9?13中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中,具备: 冷却用热交换器(33),其通过使制冷循环系统(34)的低压冷媒与向所述加热器芯(21A)流入的所述送风空气进行热交换而冷却所述送风空气;以及 温度调整装置(38),其配置在比所述冷却用热交换器(33)靠空气流下游侧且比所述加热器芯(21A)靠空气流上游侧的位置,改变向所述加热器芯(21A)流入的所述送风空气与绕过所述加热器芯(21A)流动的所述送风空气的风量比例,由此调整所述送风空气的温度。
15.根据权利要求14所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述制冷循环系统(34)具有即便压缩机(35)停止也能利用所述冷却用热交换器(33)冷却所述送风空气的功能。
16.根据权利要求15所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述冷却用热交换器(33)具有积蓄冷能的蓄冷功能。
17.根据权利要求1?11中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中,具备: 内燃机用热交换器(55),其使在所述内燃机(20)中循环的所述热介质与外部气体进行热交换; 旁通流路(105),其使在所述内燃机(20)中循环的所述热介质绕过所述内燃机用热交换器(55)流动;以及 第一流路切换装置(56),其将在所述内燃机(20)中循环的所述热介质在下述两种情况之间进行切换,所述两种情况为:所述热介质在所述内燃机用热交换器(55)中流动的情况、以及所述热介质在所述旁通流路(105)中流动的情况。
18.根据权利要求17所述的车辆用热量管理系统,其中, 具备第二流路切换装置出2、65),该第二流路切换装置(62、65)在从所述第二泵(11)排出的所述热介质向所述内燃机用热交换器(55)流动的情况与从所述第二泵(11)排出的所述热介质不向所述内燃机用热交换器(55)流动的情况之间进行切换, 在所述内燃机(20)中循环的所述热介质的温度低于规定温度的情况下,所述第一流路切换装置(56)以使在所述内燃机(20)中循环的所述热介质在所述旁通流路(105)中流动的方式动作,并且所述第二流路切换装置出2、65)以使从所述第二泵(11)排出的所述热介质向所述内燃机用热交换器(55)流动的方式动作。
19.根据权利要求18所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述内燃机用热交换器(55)配置在比所述热交换器(13)靠外部气体流下游侧的位置, 在从所述第二泵(11)排出的所述热介质向所述内燃机用热交换器(55)流动的情况下,从所述内燃机用热交换器(55)流出的所述热介质向所述热交换器(13)流入。
20.根据权利要求18或19所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第二流路切换装置(62、65)以下述方式动作:在所述内燃机(20)中循环的所述热介质的温度低于规定温度的情况下,从所述第二泵(11)排出的所述热介质向所述内燃机用热交换器(55)流动,在所述内燃机(20)中循环的所述热介质的温度高于规定温度的情况下,在所述内燃机(20)中循环的所述热介质向所述内燃机用热交换器(55)流动。
21.根据权利要求1?8中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第一热交换对象设备组(74)包括热介质加热用热交换器(74F),该热介质加热用热交换器(74F)使所述热介质与制冷循环系统(34)的高压冷媒进行热交换而加热所述热介质。
22.根据权利要求1?6中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第一热交换对象设备组(74)包括积蓄所述热介质所具有的热能的蓄热器(74A)、以及使所述热介质与制冷循环系统(34)的高压冷媒进行热交换而加热所述热介质的热介质加热用热交换器(74F), 所述蓄热器(74A)以及所述热介质加热用热交换器(74F)配置为,在所述第一切换阀(14)与所述第二切换阀(15)之间,使所述热介质彼此串联地流动。
23.根据权利要求1?6中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中, 具备内燃机用热交换器(55),该内燃机用热交换器(55)使在所述内燃机(20)中循环的所述热介质与外部气体进行热交换, 所述第一热交换对象设备组(74)包括积蓄所述热介质所具有的热能的蓄热器(74A)、以及使所述热介质与制冷循环系统(34)的高压冷媒进行热交换而加热所述热介质的热介质加热用热交换器(74F), 在需要利用所述热介质加热用热交换器(74F)散热的情况下,所述第一切换阀(14)以及所述第二切换阀(15)连动地动作,以使所述热介质在所述蓄热器(74A)、所述热交换器(13)及所述内燃机用热交换器(55)中的温度最低的一方、以及所述热介质加热用热交换器(74F)之间循环。
24.根据权利要求1?8中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第一热交换对象设备组(74)包括润滑油用热交换器(74G)以及自动变速器油用热交换器(74H),所述润滑油用热交换器(74G)使在所述内燃机(20)中使用的润滑油与所述热介质进行热交换,所述自动变速器油用热交换器(74H)使在自动变速器中使用的自动变速器油与所述热介质进行热交换。
25.根据权利要求4?6中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第二热交换对象设备组(73)包括冷却所述热介质的热介质冷却装置(73A)、向冷却水释放自身产生的热量的电气设备(73C)、以及积蓄所述热介质所具有的冷能的蓄冷器(73D)中的至少一个热交换对象设备。
26.根据权利要求25所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第二热交换对象设备组(73)包括吸气冷却器(73E),该吸气冷却器(73E)使所述热介质与所述内燃机(20)的吸气进行热交换而冷却所述吸气。
27.根据权利要求25所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第二热交换对象设备组(73)包括空气冷却用热交换器(73B),该空气冷却用热交换器(73B)使所述热介质与朝向车室内的送风空气进行热交换而冷却所述送风空气。
28.根据权利要求25?27中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述热介质冷却装置是通过使所述热介质与制冷循环系统(34)的低压冷媒进行热交换而冷却所述热介质的热介质冷却用热交换器(73A)。
29.根据权利要求4?6中任一项所述的车辆用热量管理系统,其中, 具备内燃机用热交换器(55),该内燃机用热交换器(55)使在所述内燃机(20)中循环的所述热介质与外部气体进行热交换, 所述第一热交换对象设备组(74)包括积蓄所述热介质所具有的热能的蓄热器(74A)、以及使所述热介质与所述制冷循环系统(34)的高压冷媒进行热交换而加热所述热介质的热介质加热用热交换器(74F), 在需要利用所述热介质加热用热交换器(74F)散热的情况下,所述第一切换阀(14)、所述第二切换阀(15)、所述第三切换阀(70)以及所述第四切换阀(71)连动地动作,以使所述热介质在所述蓄热器(74A)、所述热交换器(13)及所述内燃机用热交换器(55)中的温度最低的一方、以及所述热介质加热用热交换器(74F)之间循环。
30.根据权利要求25所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第二热交换对象设备组(73)包括所述热介质冷却装置(73A)以及所述蓄冷器(73D), 通过所述第三切换阀(70)以及所述第四切换阀(71)以使所述热介质在所述热介质冷却装置(73A)与所述蓄冷器(73D)之间循环的方式连动地动作,由此在所述蓄冷器(73D)中积蓄所述热介质所具有的冷能。
31.根据权利要求30所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第一热交换对象设备组(74)包括热介质加热用热交换器(74F),该热介质加热用热交换器(74F)使所述热介质与所述制冷循环系统(34)的高压冷媒进行热交换而加热所述热介质, 通过所述第一切换阀(14)、所述第二切换阀(15)、所述第三切换阀(70)以及所述第四切换阀(71)以使所述热介质在所述热介质加热用热交换器(74F)与所述蓄冷器(73D)之间循环的方式连动地动作,由此,利用积蓄于所述蓄冷器(73D)中的冷能来冷却所述高压冷媒。
32.根据权利要求30所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第二热交换对象设备组(73)包括空气冷却用热交换器(73B),该空气冷却用热交换器(73B)使所述热介质与朝向车室内的送风空气进行热交换而冷却所述送风空气, 通过所述第三切换阀(70)以及所述第四切换阀(71)以使所述热介质在所述空气冷却用热交换器(73B)与所述蓄冷器(73D)之间循环的方式连动地动作,由此,利用积蓄于所述蓄冷器(73D)中的冷能来冷却所述送风空气。
33.根据权利要求30或31所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第二热交换对象设备组(73)包括吸气冷却器(73E),该吸气冷却器(73E)使所述热介质与所述内燃机(20)的吸气进行热交换而冷却所述吸气, 通过所述第三切换阀(70)以及所述第四切换阀(71)以使所述热介质在所述吸气冷却器(73E)与所述蓄冷器(73D)之间循环的方式连动地动作,由此,利用积蓄于所述蓄冷器(73D)中的冷能来冷却所述吸气。
34.根据权利要求5所述的车辆用热量管理系统,其中, 所述第二流路组(107)包括未配置有所述第二热交换对象设备组(73)所包括的热交换对象设备的流路(107A)。
【文档编号】B60H1/08GK104379895SQ201380026848
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2012年5月23日
【发明者】西川道夫, 梯伸治, 榎本宪彦 申请人:株式会社电装
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