CN111688432A - 车载调温装置 - Google Patents

Abstract

提供一种车载调温装置，进行高效的制热并抑制PCU、MG等发热设备的过度的冷却。车载温调装置(1)具备低温回路(3)和制冷回路(2)。低温回路具有与发热设备进行热交换的发热设备热交换器(37、38)、散热器(33)、第一热交换器及三通阀(35)。制冷回路具有从制冷剂向高温回路(4)放热而使制冷剂冷凝的第二热交换器和从冷却水向制冷剂吸热而使制冷剂蒸发的第一热交换器，并且构成为通过制冷剂通过它们而循环来实现制冷循环。低温回路具备冷却水通过散热器及第一热交换器流动的第一部分回路和冷却水不通过散热器及第一热交换器但通过发热设备热交换器流动的第二部分回路，构成为冷却水能够同时分别在第一部分回路及第二部分回路中循环。

Description

车载调温装置

技术领域

本公开涉及车载调温装置。

背景技术

以往，提出了具备制冷回路和低温回路的车载调温装置(例如，专利文献1)。制冷回路构成为通过制冷剂循环而实现制冷循环，低温回路具有与功率控制单元(PCU)、电动发电机(MG)等发热设备进行热交换的发热设备热交换器。在该车载调温装置中，制冷回路和低温回路共有一个热交换器，该热交换器使热从低温回路的冷却水向制冷剂移动而使制冷回路的制冷剂蒸发。

另外，在专利文献1所记载的车载调温装置中，向外部放热来使制冷剂冷凝的冷凝器设置于制冷回路，这样放出的热用于对搭载车载调温装置的车辆的室内进行制热。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-186989号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1所记载的车载调温装置中，在对车室内进行制热时，经由制冷回路而从低温回路的冷却水吸收热，向车室内放出该热。因此，为了进行高效的制热，需要对低温回路内的冷却水提供热。然而，在专利文献1所记载的车载调温装置中，低温回路除了热交换器以外仅通过蓄电池而流动，因此无法对冷却水提供充分的热，由此难以进行高效的制热。

另外，在对车室内进行制热时，也可考虑使得低温回路的冷却水通过上述的发热设备而流动。然而，在对车室内进行制热时，低温回路的冷却水有时会成为非常低的温度，在该情况下，蓄电池、发热设备被过度冷却，其结果，发热设备的性能等有时会下降。

鉴于上述课题，本公开的目的在于，进行高效的制热，并抑制PCU、MG等发热设备被过度冷却而其性能下降。

用于解决课题的方案

本公开的主旨如下。

(1)一种车载调温装置，具备：第一热回路，具有与发热设备进行热交换的发热设备热交换器、与大气进行热交换的散热器、第一热交换器及流通状况控制装置，并且构成为第一热介质通过所述发热设备热交换器、所述散热器、所述第一热交换器及所述流通状况控制装置而循环；及制冷回路，具有从制冷剂向该制冷剂及所述第一热介质以外放热而使该制冷剂冷凝的第二热交换器和使所述制冷剂从所述第一热介质吸热而使该制冷剂蒸发的所述第一热交换器，并且构成为制冷剂通过所述第二热交换器和所述第一热交换器而循环，从而实现制冷循环，所述第一热回路具备所述第一热介质通过所述散热器及所述第一热交换器而流动的第一部分回路和所述第一热介质不通过所述散热器及所述第一热交换器但通过所述发热设备热交换器而流动的第二部分回路，构成为所述第一热介质能够同时分别在该第一部分回路及第二部分回路中循环。

(2)根据上述(1)所述的车载调温装置，所述流通状况控制装置构成为，能够切换所述第一热介质在所述第一部分回路与所述第二部分回路之间移动的移动状态和在所述第一部分回路与所述第二部分回路之间所述第一热介质的移动被切断的切断状态。

(3)根据上述(2)所述的车载调温装置，所述流通状况控制装置构成为，根据在所述第二部分回路内流动的所述第一热介质的温度来切换所述移动状态和所述切断状态。

(4)根据上述(3)所述的车载调温装置，在要求从所述第二热交换器的放热的情况下，在所述第一部分回路内流动的所述第一热介质的温度为预先确定的基准温度以下时，所述流通状况控制装置被设定为所述切断状态，在该第一热介质的温度比所述基准温度高时，所述流通状况控制装置被设定为所述移动状态。

(5)根据上述(2)～(4)中的任一个所述的车载调温装置，所述流通状况控制装置构成为，除了所述移动状态和所述切断状态之外，还能够以所述第一热介质不通过所述第一热交换器但通过所述发热设备热交换器及所述散热器而流动的状态来切换流通状态。

(6)根据上述(1)～(5)中任一个所述的车载调温装置，还具备第二热回路，该第二热回路具备进行车室内的制热的加热器芯并且构成为第二热介质通过该加热器芯而循环，所述第二热交换器以使热从所述制冷剂向所述第二热介质移动的方式在所述制冷剂与所述第二热介质之间进行热交换。

发明效果

根据本公开，能够进行高效的制热，并抑制PCU、MG等发热设备被过度冷却而其性能下降。

附图说明

图1是概略地示出一个实施方式的车载调温装置的结构图。

图2是概略地示出第二三通阀的三个工作状态的图。

图3是概略地示出搭载有车载调温装置的车辆的空调用的空气通路的结构图。

图4是概略地示出搭载有车载调温装置的车辆的图。

图5示出了车室的制冷及制热均未工作的情况下的车载调温装置的工作状态(停止模式)。

图6示出了车室的制冷正在工作的情况下的车载调温装置的工作状态(制冷模式)。

图7示出了车室的制热正在工作且PCU、MG的温度不那么高的情况下的车载调温装置的工作状态(第一制热模式)。

图8示出了车室的制热正在工作且PCU、MG的温度高的情况下的车载调温装置的工作状态(第二制热模式)。

图9示出了车室的除湿制热正在工作且PCU、MG的温度不那么高的情况下的车载调温装置的工作状态(第一除湿制热模式)。

图10示出了车室的除湿制热正在工作且PCU、MG的温度高的情况下的车载调温装置的工作状态(第二除湿制热模式)。

图11是示出车载调温装置的制冷回路及高温回路的控制例程的流程图。

图12是示出车载调温装置的低温回路的控制例程的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行详细说明。需要说明的是，在以下的说明中，对同样的构成要素标注同一附图标记。

<车载调温装置的结构>

参照图1～图4，对一个实施方式的车载调温装置1的结构进行说明。图1是概略地示出车载调温装置1的结构图。在本实施方式中，车载调温装置1特别搭载于由电动机驱动的电动车辆。

车载调温装置1具备制冷回路2、低温回路(第一热回路)3、高温回路(第二热回路)4及控制装置5。

首先，对制冷回路2进行说明。制冷回路2具备压缩机21、冷凝器22的制冷剂配管22a、贮存器23、第一膨胀阀24、第二膨胀阀25、蒸发器26、冷却器27的制冷剂配管27a、第一电磁调整阀28及第二电磁调整阀29。制冷回路2构成为通过制冷剂通过这些构成部件而循环来实现制冷循环。制冷剂例如使用氢氟烃(例如，HFC-134a)等一般在制冷循环中作为制冷剂来使用的任意的物质。

制冷回路2分为制冷基本流路2a、蒸发器流路2b及冷却器流路2c。蒸发器流路2b与冷却器流路2c互相并联设置，分别连接于制冷基本流路2a。

在制冷基本流路2a中，在制冷剂的循环方向上，依次设置有压缩机21、冷凝器22的制冷剂配管22a及贮存器23。在蒸发器流路2b中，在制冷剂的循环方向上，依次设置有第一电磁调整阀28、第一膨胀阀24及蒸发器26的制冷剂配管27a。除此之外，在冷却器流路2c中，依次设置有第二电磁调整阀29、第二膨胀阀25及冷却器27。

在制冷基本流路2a中，制冷剂与第一电磁调整阀28及第二电磁调整阀29的开闭无关地流动。当制冷器在制冷基本流路2a中流动时，制冷剂按照压缩机21、冷凝器22的制冷剂配管22a及贮存器23的顺序通过这些构成部件而流动。在蒸发器流路2b中，在第一电磁调整阀28打开时制冷剂流动。当制冷器在蒸发器流路2b中流动时，制冷剂按照第一电磁调整阀28、第一膨胀阀24及蒸发器26的制冷剂配管27a的顺序通过这些构成部件而流动。在冷却器流路2c中，在第二电磁调整阀29打开时制冷剂流动。当制冷器在冷却器流路2c中流动时，制冷剂按照第二电磁调整阀29、第二膨胀阀25及冷却器27的顺序通过这些构成部件而流动。

压缩机21作为将制冷剂压缩并升温的压缩机发挥功能。在本实施方式中，压缩机21是电动式，构成为通过调整向压缩机21的供给电力而使其喷出容量无级地变化。在压缩机21中，从蒸发器26或冷却器27流出后的低温·低压且主要为气体状的制冷剂通过被隔热地压缩而变化成高温·高压且主要为气体状的制冷剂。

冷凝器22具备制冷剂配管22a和冷却水配管22b。冷凝器22作为使热从制冷剂向制冷剂及后述的低温回路3的冷却水以外放出而使制冷剂冷凝的第二热交换器发挥功能。在本实施方式中，冷凝器22在制冷剂配管22a中流动的制冷剂与在后述的冷却水配管22b中流动的冷却水之间进行热交换，使热从制冷剂向该冷却水移动。冷凝器22的制冷剂配管22a作为在制冷循环中使制冷剂冷凝的冷凝器发挥功能。另外，在冷凝器22的制冷剂配管22a中，从压缩机21流出后的高温·高压且主要为气体状的制冷剂通过被等压地冷却而变化成高温·高压的主要为液状的制冷剂。

贮存器23贮存由冷凝器22的制冷剂配管22a冷凝后的制冷剂。另外，在冷凝器22中未必能够使全部的制冷剂液化，因此贮存器23构成为进行气液的分离。从贮存器23仅流出气体状的制冷剂被分离后的液状的制冷剂。需要说明的是，制冷回路2也可以取代具有贮存器23而使用内置有气液分离器的过冷却式的冷凝器作为冷凝器22。

第一膨胀阀24及第二膨胀阀25作为使制冷剂膨胀的膨胀器发挥功能。这些膨胀阀24、25具备细径的通路，并且通过从该细径的通路喷雾制冷剂而使制冷剂的压力急剧下降。第一膨胀阀24将从贮存器23供给的液状的制冷剂向蒸发器26内呈雾状喷雾。同样，第二膨胀阀25将从贮存器23供给的液状的制冷剂向冷却器27的制冷剂配管27a内呈雾状喷雾。在这些膨胀阀24、25中，从贮存器23流出后的高温·高压的液状的制冷剂被减压而局部地气化，从而变化成低温·低压的雾状的制冷剂。需要说明的是，膨胀阀可以是过热度(过热值)被固定的机械式的膨胀阀，也可以是能够调整过热度的电动式的膨胀阀。另外，若能够使制冷剂膨胀而减压，则也可以取代第一膨胀阀24及第二膨胀阀25而使用例如喷射器等其他装置作为膨胀器。

蒸发器26作为使制冷剂蒸发的蒸发器发挥功能。具体而言，蒸发器26从蒸发器26周围的空气向制冷剂吸热，使制冷剂蒸发。因此，在蒸发器26中，从第一膨胀阀24流出后的低温·低压的雾状的制冷剂通过蒸发而变化成低温·低压的气体状的制冷剂。其结果，蒸发器26周围的空气被冷却，能够进行车室内的制冷。

冷却器27具备制冷剂配管27a和冷却水配管27b。冷却器27作为从后述的低温回路3的冷却水向制冷剂吸热而使制冷剂蒸发的第一热交换器发挥功能。在本实施方式中，冷却器27在后述的冷却水配管27b中流动的冷却水与在制冷剂配管27a中流动的制冷剂之间进行热交换，使热从该冷却水向制冷剂移动。冷却器27的制冷剂配管27a作为使制冷剂蒸发的蒸发器发挥功能。另外，在冷却器27的制冷剂配管27a中，从第二膨胀阀25流出后的低温·低压的雾状的制冷剂通过蒸发而变化成低温·低压的气体状的制冷剂。其结果，低温回路3的冷却水被冷却。

第一电磁调整阀28及第二电磁调整阀29用于变更制冷回路2内的制冷剂的流通状况。第一电磁调整阀28的开度越大则向蒸发器流路2b流入的制冷剂越多，由此向蒸发器26流入的制冷剂越多。另外，第二电磁调整阀29的开度越大则向冷却器流路2c流入的制冷剂越多，由此向冷却器27流入的制冷剂越多。需要说明的是，在本实施方式中，电磁调整阀28构成为能够调整其开度的阀，但也可以是在打开的状态与关闭的状态之间切换的开闭阀。另外，也可以取代第一电磁调整阀28及第二电磁调整阀29而设置能够选择性地使来自制冷基本流路2a的制冷剂仅向蒸发器流路2b、仅向冷却器流路2c和/或向其双方流入的三通阀。因此，若能够调整从制冷基本流路2a向蒸发器流路2b及冷却器流路2c流入的流量，则也可以取代这些电磁调整阀28、29而设置任意的阀作为流通状况控制装置。

接着，对低温回路3进行说明。低温回路3具备第一泵31、第二泵32、冷却器27的冷却水配管27b、低温散热器33、第一三通阀34及第二三通阀35。除此之外，低温回路3具备蓄电池热交换器36、PCU热交换器37及MG热交换器38。在低温回路3中，冷却水通过这些构成部件而循环。需要说明的是，冷却水是第一热介质的一例，在低温回路3内，也可以取代冷却水而使用任意的其他热介质。

低温回路3具备第一部分回路3a、第二部分回路3b及两个连通流路3c、3d。第一部分回路3a与第二部分回路3b互相并联设置。因此，第一部分回路3a及第二部分回路3b构成为冷却水能够同时分别循环。

在第一部分回路3a中，在冷却水的循环方向上，依次设置有第一泵31、冷却器27的冷却水配管27b、蓄电池热交换器36、低温散热器33。另外，在第一部分回路3a连接有以绕过蓄电池热交换器36的方式设置的旁通流路3e。在本实施方式中，旁通流路3e在冷却水的循环方向上一方的端部连接于冷却器27与蓄电池热交换器36之间。除此之外，旁通流路3e的另一方的端部连接于蓄电池热交换器36与低温散热器33(尤其是，在本实施方式中是蓄电池热交换器36与向连通流路3c的连接部之间)。因此，在第一部分回路中，冷却水通过低温散热器33及冷却器27而流动。

另外，在第二部分回路3b中，在冷却水的循环方向上，依次设置有第二泵32、PCU热交换器37及MG热交换器38。在第二部分回路3b也可以设置与MG、PCU以外的发热设备进行热交换的热交换器。无论如何，在第二部分回路3b中，冷却水不通过低温散热器33及冷却器27但通过PCU热交换器37及MG热交换器38而流动。

连通流路3c、3d使第一部分回路3a与第二部分回路3b连通。在本实施方式中，第一连通流路3c使第一部分回路3a的低温散热器33的上游侧与第二部分回路3b的热交换器37、38的下游侧连通。第二连通流路3d使第一部分回路3a的低温散热器33的下游侧与第二部分回路3b的热交换器37、38的上游侧连通。在第二部分回路3b与第一连通流路3c的连接部设置有第二三通阀35。

第一泵31及第二泵32压送在低温回路3内循环的冷却水。在本实施方式中，第一泵31及第二泵32是电动式的水泵，构成为通过调整向第一泵31及第二泵32的供给电力而使其喷出容量无级地变化。

低温散热器33是在低温回路3内循环的冷却水与车辆100的外部的空气(外气)之间进行热交换的热交换器。低温散热器33构成为，在冷却水的温度比外气的温度高时进行从冷却水向外气的放热，在冷却水的温度比外气的温度低时进行从外气向冷却水的吸热。

第一三通阀34作为控制从冷却器27的冷却水配管27b流出后的冷却水的流通状况的流通状况控制装置发挥功能，构成为在蓄电池热交换器36与旁通流路3e之间选择性地变更流入对象。在第一部分回路3a中，在第一三通阀34被设定于蓄电池热交换器36侧时，冷却水按照第一泵31、冷却器27的冷却水配管27b、蓄电池热交换器36、低温散热器33的顺序通过这些构成部件而流动。另一方面，在第一三通阀34被设定于旁通流路3e侧时，冷却水不向蓄电池热交换器36流通，因此仅通过第一泵31及冷却器27而流动。

第二三通阀35作为控制在低温回路3内循环的冷却水的流通状况的流通状况控制装置发挥功能。尤其是，第二三通阀35在三个工作状态下工作。

图2是概略地示出第二三通阀35的三个工作状态的图。在图2(A)所示的第一工作状态下，第二三通阀35处于使第二部分回路3b的流路彼此连通并且使第一连通流路3c不与这些流路连通的状态。在该情况下，第一部分回路3a与第二部分回路3b之间的冷却水的移动被切断，因此可以说第二三通阀35处于切断冷却水的移动的切断状态。

在图2(B)所示的第二工作状态下，第二三通阀35处于连接于第二三通阀35的全部流路互相连通的状态。因此，在第二工作状态下，第一连通流路3c、第二部分回路3b的热交换器37、38侧的流路及第二部分回路3b的第二泵32侧的流路互相连通。在该情况下，冷却水能够在第一部分回路3a与第二部分回路3b之间移动，因此可以说第二三通阀35处于使冷却水移动的移动状态。

在图2(C)所示的第三工作状态下，第二三通阀35处于使第一连通流路3c与第二部分回路3b的热交换器37、38侧的流路连通并且使第二部分回路3b的第二泵32侧的流路不与它们连通的状态。

需要说明的是，若能够合适地调整向蓄电池热交换器36及旁通流路3e流入的冷却水的流量，则也可以取代第一三通阀34而使用调整阀、开闭阀等其他流通状况控制装置。同样，若能够将在低温回路3内循环的冷却水的流通状况在至少上述三个工作状态之间控制即可，则也可以取代第二三通阀35而使用调整阀、开闭阀等其他流通状况控制装置。

蓄电池热交换器36作为与作为发热设备的车辆100的蓄电池(未图示)进行热交换的发热设备热交换器发挥功能。具体而言，蓄电池热交换器36例如具备在蓄电池的周围设置的配管，构成为在该配管中流动的冷却水与蓄电池之间进行热交换。需要说明的是，车辆100的蓄电池连接于后述的车辆100的PCU及MG，将用于驱动车辆100的电力向MG供给。

MG热交换器38作为与作为发热设备的车辆100的电动发电机(MG。未图示)进行热交换的发热设备热交换器发挥功能。具体而言，MG热交换器38构成为在MG的周围流动的油与冷却水之间进行热交换。需要说明的是，MG用于驱动车辆100或者在使车辆100制动时进行再生。

另外，PCU热交换器37作为与作为发热设备的车辆100的功率控制单元(PCU。未图示)进行热交换的发热设备热交换器发挥功能。具体而言，PCU热交换器37具备在PCU的周围设置的配管，构成为在该配管中流动的冷却水与蓄电池之间进行热交换。需要说明的是，PCU连接于蓄电池与MG之间，控制向MG供给的电力。PCU具有驱动电动机的变换器、控制电压的升压转换器及将高电压降压的DCDC转换器等发热部件。

接着，对高温回路4进行说明。高温回路4具备第三泵41、冷凝器22的冷却水配管22b、高温散热器42、第三三通阀43、电加热器44及加热器芯45。在高温回路4中也是，冷却水通过这些构成部件而循环。需要说明的是，该冷却水是第二热介质的一例，在高温回路4内，也可以取代冷却水而使用任意的其他热介质。

另外，高温回路4分为高温基本流路4a、高温散热器流路4b及加热器流路4c。高温散热器流路4b与加热器流路4c互相并联设置，分别连接于高温基本流路4a。

在高温基本流路4a中，在冷却水的循环方向上，依次设置有第三泵41、冷凝器22的冷却水配管22b。在高温散热器流路4b设置有高温散热器42。另外，在加热器流路4c中，在冷却水的循环方向上，依次设置有电加热器44及加热器芯45。在高温基本流路4a与高温散热器流路4b及加热器流路4c之间设置有第三三通阀43。

第三泵41压送在高温回路4内循环的冷却水。在本实施方式中，第三泵41是与第一泵31同样的电动式的水泵。另外，高温散热器42是与低温散热器33同样地在高温回路4内循环的冷却水与外气之间进行热交换的热交换器。

第三三通阀43作为控制从冷凝器22的冷却水配管22b流出后的冷却水的流通状况的流通状况控制装置发挥功能，构成为能够在高温散热器流路4b与加热器流路4c之间选择性地变更流通对象。当第三三通阀43被设定于高温散热器流路4b侧时，从冷凝器22的冷却水配管22b流出后的冷却水通过高温散热器流路4b而流动。另一方面，当第三三通阀43被设定于加热器流路4c侧时，从冷凝器22的冷却水配管22b流出后的冷却水通过电加热器44及加热器芯45而流动。需要说明的是，若能够合适地调整向高温散热器流路4b及加热器流路4c流入的冷却水的流量，则也可以取代第三三通阀43而使用调整阀、开闭阀等其他流通状况控制装置。

电加热器44作为加热冷却水的加热器发挥功能。电加热器44具备例如在冷却水流动的配管的周围配置的电阻发热体，构成为通过向该电阻发热体供给电力来加热配管内的冷却水。电加热器44例如在“外气的温度极低，其结果，在制冷回路2中制冷剂无法合适地发挥功能”的情况下进行制热时使用。

加热器芯45构成为在高温回路4内循环的冷却水与加热器芯45周围的空气之间进行热交换而进行车室内的制热。具体而言，加热器芯45构成为从冷却水向加热器芯45周围的空气排热。因此，当高温的冷却水向加热器芯45流动时，冷却水的温度下降，并且加热器芯45周围的空气被加热。

图3是概略地示出搭载有车载调温装置1的车辆100的空调用的空气通路6的结构图。在空气通路6中，空气在图中箭头所示的方向上流动。图3所示的空气通路6连接于车辆100的外部或车室的空气吸入口，根据控制装置5的控制状态而外气或车室内的空气向空气通路6流入。另外，图3所示的空气通路6连接于向车室内吹出空气的吹出口，根据控制装置5的控制状态而从空气通路6向其中任意的吹出口供给空气。

如图3所示，在本实施方式的空调用的空气通路6中，在空气的流动方向上，依次设置有鼓风机61、蒸发器26、空气混合门62及加热器芯45。

鼓风机61具备鼓风机电动机61a和鼓风机风扇61b。鼓风机61构成为，当由鼓风机电动机61a驱动鼓风机风扇61b时，外气或车室内的空气向空气通路6流入，空气通过空气通路6而流动。

空气混合门62调整通过空气通路6而流动的空气中的通过加热器芯45而流动的空气的流量。空气混合门62构成为能够在空气通路6中流动的全部空气在加热器芯45中流动的状态、在空气通路6中流动的全部空气不在加热器芯45中流动的状态及其之间的状态之间调整。

在这样构成的空气通路6中，在鼓风机61正在驱动时制冷剂正在向蒸发器26循环的情况下，通过空气通路6而流动的空气被冷却。另外，在鼓风机61正在驱动时冷却水正在向加热器芯45循环且空气混合门62被控制成空气在加热器芯45中流动的情况下，通过空气通路6内而流动的空气被加热。

图4是概略地示出搭载有车载调温装置1的车辆100的图。如图4所示，在车辆100的前格栅的内侧配置有低温散热器33及高温散热器42。因此，在车辆100正在行驶时，行驶风与这些散热器33、42接触。另外，与这些散热器33、42相邻地设置有风扇71。风扇71构成为当驱动时风与散热器33、42接触。因此，即使在车辆100未行驶时，也能够通过驱动风扇71而使风与散热器33、42接触。

参照图1，控制装置5具备电子控制单元(ECU)51。ECU51具备进行各种运算的处理器、存储程序和各种信息的存储器及与各种致动器和各种传感器连接的接口。

另外，控制装置5具备检测蓄电池的温度的蓄电池温度传感器52、检测在第二部分回路3b内流动的冷却水的温度(尤其是从第二泵32流出并向PCU热交换器37流入的冷却水的温度)的第一水温传感器53及检测向加热器芯45流入的冷却水的温度的第二水温传感器54。ECU51连接于这些传感器，对ECU51输入来自这些传感器的输出信号。

除此之外，ECU51连接于车载调温装置1的各种致动器，控制这些致动器。具体而言，ECU51连接于压缩机21、电磁调整阀28、29、泵31、32、41、三通阀34、35、43、电加热器44、鼓风机电动机61a、空气混合门62及风扇71，控制它们。

<车载调温装置的工作>

接着，参照图5～图10，对车载调温装置1的代表性的工作状态进行说明。在图5～图10中，流动着制冷剂、冷却水的流路由实线表示，未流动制冷剂、冷却水的流路由虚线表示。另外，图中的细箭头表示制冷剂、冷却水流动的方向，粗箭头表示热的移动方向。

图5示出了车室的制冷及制热均未工作的情况下的车载调温装置1的工作状态(以下，也称作“停止模式”)。

如图5所示，在停止模式下，压缩机21及第三泵41的工作停止。因此，在制冷回路2内制冷剂不循环，另外，在高温回路4内冷却水不循环。另一方面，在停止模式下，第一泵31的工作停止并且第二泵32驱动。因此，在低温回路3内，冷却水在其一部分处循环。

另外，在停止模式下，第二三通阀35被设定为第三工作状态(图2(C))。因此，在第二三通阀35中，第一连通流路3c与第二部分回路3b的热交换器37、38侧的流路连通，第二部分回路3b的第二泵32侧的流路不与这些流路连通。因此，如图5所示，通过第二泵32的驱动而喷出后的冷却水以通过PCU热交换器37、MG热交换器38、第二三通阀35、低温散热器33并再次返回第二泵32的方式在低温回路3内循环。即，此时，冷却水不通过冷却器27的冷却水配管27b但通过PCU热交换器37、MG热交换器38及低温散热器33而循环。另一方面，通过第一泵31的工作停止，冷却水不向冷却器27的冷却水配管27b、蓄电池热交换器36流动。

其结果，在停止模式下，在PCU热交换器37及MG热交换器38中PCU及MG的热向冷却水移动。因而，蓄电池被加热，并且冷却水的温度上升为外气的温度以上。之后，冷却水通过在低温散热器33处与外气进行热交换而被冷却，再次向PCU热交换器37及MG热交换器38流入。因此，在停止模式下，在PCU热交换器37及MG热交换器38处从PCU、MG吸收热并且在低温散热器33处放出该热。

图6示出了车室的制冷正在工作的情况下的车载调温装置1的工作状态(以下，称作“制冷模式”)。

如图6所示，在制冷模式下，压缩机21及第三泵41驱动。因此，在制冷回路2内制冷剂循环，在高温回路4内冷却水循环。另外，在制冷模式下，与停止模式同样，第一泵31的工作停止并且第二泵32驱动。因此，在低温回路3内，冷却水在其一部分处循环。

另外，在制冷模式下，第一电磁调整阀28打开且第二电磁调整阀29关闭。因此，制冷剂在蒸发器26流通，但制冷剂不在冷却器27流通。另外，在制冷模式下，第三三通阀43被设定成冷却水在高温散热器流路4b流通。

除此之外，第二三通阀35的工作状态与停止模式同样地被设定为第三工作状态(图2(C))。因此，在制冷模式下也是，如图6所示，通过第二泵32的驱动而喷出后的冷却水通过PCU热交换器37、MG热交换器38、第二三通阀35、低温散热器33并再次返回第二泵32。

其结果，在制冷模式下，在蒸发器26处周围的空气的热向制冷剂移动，周围的空气被冷却。另一方面，在冷凝器22处制冷剂的热向高温回路4移动，高温回路4内的冷却水被加热。之后，该高温的冷却水通过在高温散热器42处与外气进行热交换而被冷却，再次向冷凝器22流入。因此，在制冷模式下，在蒸发器26中从周围的空气吸收热并且在高温散热器42处放出该热。除此之外，在制冷模式下，在低温回路3中，在PCU热交换器37及MG热交换器38处从PCU、MG吸收热并且在低温散热器33处放出该热。

需要说明的是，在图5及图6所示的例中，示出了无需冷却蓄电池的情况，但在蓄电池成为高温而需要冷却的情况下，也可以驱动第一泵31。其结果，从低温散热器33流出后的冷却水的一部分也在冷却器27的冷却水配管27b、蓄电池热交换器36中流动，由此能够冷却蓄电池。

图7及图8示出了车室的制热正在工作的情况下的车载调温装置1的工作状态(以下，称作“制热模式”)。尤其是，图7示出了PCU、MG的温度不那么高的情况下的工作状态(以下，称作“第一制热模式”)。另外，图8示出了PCU、MG的温度高的情况下的工作状态(以下，称作“第二制热模式”)。

如图7及图8所示，在制热模式下，压缩机21、第三泵41均工作。因此，在制冷回路2及高温回路4中，制冷剂或冷却水循环。

另外，在制热模式下，第一电磁调整阀28关闭且第二电磁调整阀29打开。因此，制冷剂不在蒸发器26中流通，制冷剂在冷却器27中流通。由此，在制热模式下，制冷回路2内的制冷剂通过压缩机21、冷凝器22的制冷剂配管22a、第二膨胀阀25、冷却器27的制冷剂配管27a而循环。

另外，在制热模式下，第三三通阀43被设定成冷却水在加热器流路4c中流通。由此，在制热模式下，高温回路4内的冷却水通过第三泵41、冷凝器22的冷却水配管22b、加热器芯45而循环。

除此之外，在制热模式下，第一泵31及第二泵32均工作。另外，在图7所示的第一制热模式下，第二三通阀35被设定为第一工作状态。因此，在第一制热模式下，低温回路3的一部分冷却水通过第一泵31、冷却器27的冷却水配管27b、蓄电池热交换器36、低温散热器33，即在第一部分回路3a内循环。除此之外，剩余的冷却水通过第二泵32、PCU热交换器37、MG热交换器38，即在第二部分回路3b内循环。尤其是，在本实施方式中，当第二三通阀35被设定为第一工作状态时，第二三通阀35处于第一部分回路3a与第二部分回路3b之间的冷却水的移动被切断的切断状态，由此，在第一部分回路3a及第二部分回路3b中冷却水同时分别循环。

另一方面，在图8所示的第二制热模式下，第二三通阀35被设定为第二工作状态。因此，在第二制热模式下，通过第一泵31、冷却器27的冷却水配管27b、蓄电池热交换器36而流过来的冷却水能够通过低温散热器33及其旁通流路(第二部分回路3b的一部分)的双方而流动。同样，通过第二泵32、PCU热交换器37、MG热交换器38而流过来的冷却水也能够通过低温散热器33及其旁通流路的双方而流动。因此，当第二三通阀35被设定为第二工作状态时，可以说第二三通阀35处于冷却水在第一部分回路3a与第二部分回路3b之间移动的移动状态。

其结果，在图7及图8所示的制热模式下，在冷却器27处低温回路3内的冷却水的热向制冷剂移动，该冷却水被冷却。另外，在冷凝器22处制冷剂的热向高温回路4移动，高温回路4内的冷却水被加热。之后，该高温的冷却水通过在加热器芯45处与其周围的空气进行热交换而被冷却，伴随于此，周围的空气升温。因此，在制热模式下，在冷却器27处从低温回路3的冷却水吸收热，在加热器芯45处放出该热。

另外，在图7所示的第一制热模式下，由于冷却水通过PCU热交换器37及MG热交换器38而循环，所以在PCU热交换器37及MG热交换器38中PCU及MG的热向冷却水移动。另外，在冷却器27处被冷却后的低温回路3内的冷却水向低温散热器33流动，在低温散热器33处从外气向冷却水吸收热。因此，在第一制热模式下，在低温散热器33处从外气吸收热，在冷却器27处放出该热，最终在加热器芯45处放出该热。

另一方面，在图8所示的第二制热模式下，冷却水主要通过低温散热器33及其旁通流路中的旁通流路而流动。这是因为，相对于旁通流路，低温散热器33的流路阻力大。因此，在冷却器27处被冷却后的低温回路3内的冷却水通过第一部分回路3a及第二部分回路3b的双方而流动，在PCU热交换器37及MG热交换器38处从PCU及MG向冷却水吸收热。因此，在第二制热模式下，在PCU热交换器37及MG热交换器38处从PCU及MG向冷却水吸收热，在冷却器27处放出该热，最终在加热器芯45处放出该热。

需要说明的是，在图7及图8所示的制热模式下，第一三通阀34被设定于蓄电池热交换器36侧。然而，也可以被设定于旁通流路3e侧。具体而言，在蓄电池的温度比规定的蓄电池上限温度高时第一三通阀34被设定于蓄电池热交换器36侧，在蓄电池的温度为蓄电池上限温度以下时第一三通阀34被设定于旁通流路3e侧。其结果，能够防止在蓄电池的温度低时蓄电池进一步被冷却。

图9及图10示出了车室的除湿制热正在工作的情况下的车载调温装置1的工作状态(以下，称作“除湿制热模式”)。尤其是，图9示出了PCU、MG的温度不那么高的情况下的工作状态(以下，称作“第一除湿制热模式”)。另外，图10示出了PCU、MG的温度高的情况下的工作状态(以下，称作“第二除湿制热模式”)。

在第一除湿制热模式下，如图9所示，车载调温装置1除了第一电磁调整阀28之外被设为与第一制热模式同样的工作状态。第一电磁调整阀28在第一制热模式下关闭，而在第一除湿制热模式下打开。同样，在第二除湿制热模式下，如图10所示，车载调温装置1除了第一电磁调整阀28之外被设为与第二制热模式同样的工作状态。第一电磁调整阀28在第二制热模式下关闭，而在第二除湿制热模式下打开。第一电磁调整阀28的开度及第二电磁调整阀29的开度根据除湿的强度、制热的强度而设定。

其结果，在除湿制热模式下，制冷回路2的制冷剂向冷却器27及蒸发器26均流通。因此，在冷却器27处低温回路3内的冷却水的热向制冷剂移动，该冷却水被冷却。除此之外，在蒸发器26处周围的空气的热向制冷剂移动，周围的空气被冷却。因此，在除湿制热模式下，在低温散热器33处从外气吸收热或者在PCU热交换器37及MG热交换器38处从PCU及MG吸收热，并且在蒸发器26处从周围的空气吸收热，这些吸收到的热在加热器芯45处被放出。

<车载调温装置的控制>

接着，参照图11及图12对车载调温装置1的控制进行说明。图11是示出车载调温装置1的制冷回路2及高温回路4的控制例程的流程图。图示的控制例程每隔一定的时间间隔而在控制装置5中执行。

首先，在步骤S11中，判定车辆100的制热是否为关闭。车辆100的制热的开启/关闭例如基于用户的设定温度、车室内的温度等而自动地切换。另外，制热的开启/关闭也可以基于设置于车辆100的除霜器的工作开关的接通/断开而自动地切换。在步骤S11中判定为制热为关闭的情况下，控制例程进入步骤S12。

在步骤S12中，判定车辆100的制冷是否为关闭。车辆100的制冷的开启/关闭也例如基于用户的设定温度、车室内的温度等而自动地切换。在步骤S12中判定为制冷为关闭的情况下，控制例程进入步骤S13。

在步骤S13中，停止压缩机21的工作，并且在步骤S14中，停止第三泵41的工作，控制例程结束。

另一方面，在步骤S12中判定为车辆100的制冷为开启的情况下，控制例程进入步骤S15。在步骤S15中，驱动压缩机21，并且打开第一电磁调整阀28，且关闭第二电磁调整阀29。接着，在步骤S16中，驱动第三泵41，并且将第三三通阀43设定于高温散热器流路4b侧，控制例程结束。

另外，在步骤S11中判定为车辆100的制热为开启的情况下，控制例程进入步骤S17。在步骤S17中，判定车辆100的除湿是否为关闭。车辆100的除湿的开启/关闭例如基于除湿、除霜器的工作开关的接通/断开、用户的设定温度、车室内的温度等而自动地切换。

在步骤S17中判定为除湿为关闭的情况下，控制例程进入步骤S18。在步骤S18中，驱动压缩机21，并且关闭第一电磁调整阀28，且打开第二电磁调整阀29。接着，在步骤S19中，驱动第三泵41，并且将第三三通阀43设定于加热器流路4c侧，控制例程结束。

另一方面，在步骤S17中判定为除湿为开启的情况下，控制例程进入步骤S20。在步骤S20中，驱动压缩机21，并且将第一电磁调整阀28及第二电磁调整阀29都打开。接着，在步骤S21中，驱动第三泵41，并且将第三三通阀43设定于加热器流路4c侧，控制例程结束。

图12是示出车载调温装置1的低温回路3的控制例程的流程图。图示的控制例程每隔一定的时间间隔而在控制装置5中执行。

首先，在步骤S31中，判定车辆100的制热是否为开启。在判定为车辆100的制热为开启的情况下，即，在冷凝器22中要求从制冷剂的放热的情况下，控制例程进入步骤S32。

在步骤S32中，判定低温回路3内的冷却水的温度(尤其是第二部分回路3b内的冷却水的温度)Tw是否为预先确定的基准温度Twref以下。低温回路3内的冷却水的温度Tw例如由第一水温传感器53检测。另外，基准温度Twref是若冷却水的温度升高为该基准温度Twref以上则PCU的温度会过度变高而招致PCU的故障的温度或其以下的规定的温度，例如是65℃。

在步骤S32中判定为低温回路3内的冷却水的温度Tw为基准温度Twref以下的情况下，控制例程进入步骤S33。在步骤S33中，将第二三通阀35设定为第一工作状态。因此，第一部分回路3a与第二部分回路3b之间的冷却水的移动被切断。另一方面，在步骤S32中判定为低温回路3内的冷却水的温度Tw比基准温度Twref高的情况下，控制例程进入步骤S34。在步骤S34中，将第二三通阀35设定为第二工作状态。因此，冷却水在第一部分回路3a与第二部分回路3b之间移动。之后，在步骤S35中，使第一泵31及第二泵32都驱动，控制例程结束。

另一方面，在步骤S31中判定为车辆100的制热为关闭的情况下，即，在冷凝器22中未要求从制冷剂的放热的情况下，控制例程进入步骤S36。

在步骤S36中，将第二三通阀35设定为第三工作状态。因此，低温回路3内的冷却水在PCU热交换器37、MG热交换器38及低温散热器33之间循环。

接着，在步骤S37中，判定蓄电池的温度Tb是否为蓄电池上限温度Tbmax以下。蓄电池的温度Tb例如由蓄电池温度传感器52检测。另外，蓄电池上限温度Tbmax是若蓄电池的温度上升为该蓄电池上限温度Tbmax以上则会招致蓄电池的劣化、性能下降的温度，例如是40℃。

在步骤S37中判定为蓄电池的温度Tb为蓄电池上限温度Tbmax以下的情况下，控制例程进入步骤S38。在步骤S38中，停止第一泵31的工作并且驱动第二泵32。另一方面，在步骤S37中判定为蓄电池的温度Tb比蓄电池上限温度Tbmax高的情况下，控制例程进入上述的步骤S35。

<作用·效果>

接着，对由本实施方式的车载调温装置1起到的作用·效果进行说明。首先，根据本实施方式的车载调温装置1，除了车室的制热及制冷之外，发热设备的冷却也由一个制冷回路2进行。因此，无需分别为制冷制热用和发热设备的冷却用而设置不同的制冷回路2，能够将车载调温装置1的制造成本抑制得低。

另外，在本实施方式的车载调温装置1中，在进行车室的制热、除湿制热时，如图7及图9所示，在冷却器27中被冷却后的冷却水不在MG热交换器38、PCU热交换器37中流通，而在低温散热器33中流动，在低温散热器33处进行向冷却水的吸热。因此，能够抑制MG、PCU被过度冷却。另外，向冷却水的吸热在低温散热器33中从热容量极大的外气进行，因此能够高效地进行制热。除此之外，此时，冷却水向PCU热交换器37及MG热交换器38流通，因此即使PCU、MG的温度暂时急剧上升，也能够抑制这些PCU、MG过度升温。

另外，在图7及图9所示的工作状态下，通过PCU热交换器37及MG热交换器38后的冷却水不在低温散热器33、冷却器27中流通，因此不会大幅放热。因而，若在PCU、MG中发热继续，则在PCU热交换器37及MG热交换器38中流通的冷却水的温度有可能过度变高。

相对于此，在本实施方式的车载调温装置1中，当向PCU热交换器37流入的冷却水的温度比基准温度高时，以使通过冷却器27而被冷却后的冷却水向PCU热交换器37及MG热交换器38流入的方式设定第二三通阀35。因而，向PCU热交换器37及MG热交换器38流入的冷却水的温度下降，由此能够抑制该冷却水的温度过度变高。

《变形例》

需要说明的是，在上述实施方式中，设置有高温回路4，但也可以取代设置高温回路4而构成为冷凝器22直接加热空气通路6内的空气(即，作为加热器芯发挥功能)。

以上，虽然说明了本公开的优选的实施方式，但本公开不限定于这些实施方式，能够在权利要求书的记载内实施各种修正及变更。

标号说明

1 车载调温装置

2 制冷回路

3 低温回路

3a 第一部分回路

3b 第二部分回路

4 高温回路

5 控制装置

6 空气通路

22 冷凝器

27 冷却器

34 第一三通阀

35 第二三通阀

37 PCU热交换器

38 MG热交换器。

Claims (6)

1.一种车载调温装置，具备：

第一热回路，具有与发热设备进行热交换的发热设备热交换器、与大气进行热交换的散热器、第一热交换器及流通状况控制装置，并且构成为第一热介质通过所述发热设备热交换器、所述散热器、所述第一热交换器及所述流通状况控制装置而循环；及

制冷回路，具有从制冷剂向该制冷剂及所述第一热介质以外放热而使该制冷剂冷凝的第二热交换器和使所述制冷剂从所述第一热介质吸热而使该制冷剂蒸发的所述第一热交换器，并且构成为制冷剂通过所述第二热交换器和所述第一热交换器而循环，从而实现制冷循环，

所述第一热回路具备所述第一热介质通过所述散热器及所述第一热交换器而流动的第一部分回路和所述第一热介质不通过所述散热器及所述第一热交换器但通过所述发热设备热交换器而流动的第二部分回路，构成为所述第一热介质能够同时分别在该第一部分回路及第二部分回路中循环。

2.根据权利要求1所述的车载调温装置，

所述流通状况控制装置构成为，能够切换所述第一热介质在所述第一部分回路与所述第二部分回路之间移动的移动状态和在所述第一部分回路与所述第二部分回路之间所述第一热介质的移动被切断的切断状态。

3.根据权利要求2所述的车载调温装置，

所述流通状况控制装置构成为，根据在所述第二部分回路内流动的所述第一热介质的温度来切换所述移动状态和所述切断状态。

4.根据权利要求3所述的车载调温装置，

在要求从所述第二热交换器的放热的情况下，在所述第一部分回路内流动的所述第一热介质的温度为预先确定的基准温度以下时，所述流通状况控制装置被设定为所述切断状态，在该第一热介质的温度比所述基准温度高时，所述流通状况控制装置被设定为所述移动状态。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的车载调温装置，

所述流通状况控制装置构成为，除了所述移动状态和所述切断状态之外，还能够以所述第一热介质不通过所述第一热交换器但通过所述发热设备热交换器及所述散热器而流动的状态来切换流通状态。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的车载调温装置，

还具备第二热回路，该第二热回路具备进行车室内的制热的加热器芯并且构成为第二热介质通过该加热器芯而循环，

所述第二热交换器以使热从所述制冷剂向所述第二热介质移动的方式在所述制冷剂与所述第二热介质之间进行热交换。

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