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公開番号2024174528
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-17
出願番号2023092398
出願日2023-06-05
発明の名称車載機器の温度調整装置
出願人株式会社ミクニ
代理人弁理士法人相原国際知財事務所
主分類B60H 1/08 20060101AFI20241210BHJP(車両一般)
要約【課題】第1及び第2温調回路を循環する熱媒体を混合弁で混合して機器の温度調整に利用できる温度調整装置を提供する。
【解決手段】第1熱媒体を循環させて第1機器4を温度調整する第1温調回路2と、第2熱媒体を循環させて第2機器5を温度調整する第2温調回路3との間に、第1及び第2熱媒体を混合して混合熱媒体として各温調回路2,3に流出させる混合弁16を介装する。第2温調回路3へと流出する混合熱媒体の目標流出温度tgtToutを算出し、第1及び第2熱媒体の流入温度Tin1,Tin2及び混合熱媒体の流出温度Toutに基づき、混合熱媒体に含まれる第1熱媒体の割合を流量比Rとして算出し、流量比R及び混合弁16の開度θから開度補正係数Kを算出し、流入温度Tin1,Tin2及び目標流出温度tgtToutから目標流量比tgtRを算出し、開度補正係数K及び目標流量比tgtRから混合弁16の目標開度tgtθを算出して開度制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
熱媒体を第１熱媒体として循環させて第１車載機器の温度を調整する第１温調回路と、
前記熱媒体を第２熱媒体として循環させて第２車載機器の温度を調整する第２温調回路と、
前記第１温調回路から流入した前記第１熱媒体と前記第２温調回路から流入した前記第２熱媒体とを開度に応じた割合で混合し、混合熱媒体として前記第１温調回路と前記第２温調回路とにそれぞれ流出させる混合弁と、
前記混合弁の開度を検出する弁開度検出部と、
前記第１温調回路から前記混合弁に流入する前記第１熱媒体の温度を第１流入温度として検出する第１流入温度検出部と、
前記第２温調回路から前記混合弁に流入する前記第２熱媒体の温度を第２流入温度として検出する第２流入温度検出部と、
前記混合弁から前記第２温調回路に流出する前記混合熱媒体の温度を流出温度として検出する流出温度検出部と、
前記第２車載機器の温度調整を要する場合に、前記混合弁を開度制御して前記第１熱媒体と前記第２熱媒体とを混合させる混合制御部と、
を備え、
前記混合制御部は、
少なくとも前記第２車載機器の温度に基づき、前記流出温度の目標値を目標流出温度として算出する目標流出温度算出部と、
前記第１流入温度、前記第２流入温度及び前記流出温度に基づき、前記混合弁から前記第２温調回路に流出する前記混合熱媒体に含まれる前記第１熱媒体の割合を流量比として算出する流量比算出部と、
前記流量比及び前記混合弁の開度に基づき、前記流量比と前記開度との関係を規定する開度補正係数を算出する開度補正係数算出部と、
前記第１流入温度、前記第２流入温度及び前記目標流出温度に基づき、前記流量比の目標値を目標流量比として算出する目標流量比算出部と、
前記開度補正係数及び前記目標流量比に基づき、前記混合弁の目標開度を算出する目標開度算出部と、
前記目標開度に基づき前記混合弁を開度制御する弁駆動部と、
を有することを特徴とする車載機器の温度調整装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記目標流出温度算出部、前記流量比算出部、前記開度補正係数算出部、前記目標流量比算出部、前記目標開度算出部、及び前記弁駆動部は、所定の制御インターバルでそれぞれの処理を繰り返す
ことを特徴とする請求項１に記載の車載機器の温度調整装置。
【請求項３】
前記混合制御部は、
前記混合弁の開度制御に応じた前記第１熱媒体と前記第２熱媒体との混合状態が安定したか否かを判定する安定化判定部と、
前記流出温度と前記目標流出温度との偏差から求めた積分項と微分項との少なくとも何れか一方を含むフィードバック制御を実行するフィードバック制御部と、をさらに有し、
前記フィードバック制御部は、前記混合弁の開度制御を開始した後に前記安定化判定部により前記流出温度が安定した旨の判定が下されると、前記フィードバック制御を開始する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車載機器の温度調整装置。
【請求項４】
前記混合制御部は、前記流出温度が前記目標流出温度未満であり、且つ前記第１流入温度が前記目標流出温度以上である場合に、前記第２車載機器を暖機すべく前記混合弁を開度制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の車載機器の温度調整装置。
【請求項５】
前記混合制御部は、前記流出温度が前記目標流出温度以上であり、且つ前記第１流入温度が前記目標流出温度未満である場合に、前記第２車載機器を冷却すべく前記混合弁を開度制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の車載機器の温度調整装置。
【請求項６】
前記第１温調回路と前記第２温調回路との何れか一方は、車両を走行させるためのパワートレインの温度を調整するパワートレイン冷却水回路であり、
前記第１温調回路と前記第２温調回路との何れか他方は、走行用電池の温度を調整する電池冷却水回路である
ことを特徴とする請求項１に記載の車載機器の温度調整装置。
【請求項７】
前記第１温調回路と前記第２温調回路との何れか一方は、車両の空調コアの温度を調整する空調コア冷却水回路であり、
前記第１温調回路と前記第２温調回路との何れか他方は、走行用電池の温度を調整する電池冷却水回路である
ことを特徴とする請求項１に記載の車載機器の温度調整装置。
【請求項８】
前記第１温調回路と前記第２温調回路との何れか一方は、車両の空調コアの温度を調整する空調コア冷却水回路であり、
前記第１温調回路と前記第２温調回路との何れか他方は、車両を走行させるためのパワートレインの温度を調整するパワートレイン冷却水回路である
ことを特徴とする請求項１に記載の車載機器の温度調整装置。
【請求項９】
前記パワートレインは、前記車両に走行用動力源として搭載されたエンジンである
ことを特徴とする請求項６または８に記載の車載機器の温度調整装置。
【請求項１０】
前記パワートレインは、前記車両に走行用動力源として搭載された走行用モータ、前記走行用モータを駆動するためのインバータ及びDC-DCコンバータである
ことを特徴とする請求項６または８に記載の車載機器の温度調整装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載機器の温度調整装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
車載機器の温度調整装置として、例えば特許文献１には、エンジン及びモータを走行用動力源としたハイブリッド車両が開示されており、エンジンの停止中において、モータを駆動する走行用電池の暖機のためにエンジン冷却水の熱を利用している。
【０００３】
温度調整装置は、エンジンの冷却水回路と走行用電池の冷却水回路との間に切替弁を介装してなり、切替弁の切替に応じて互いの冷却水をやり取り可能としている。例えば電池温度が暖機開始温度よりも低くて暖機を要し、エンジン冷却水温度が下限温度以上且つ上限温度以下のときには、切替弁を開いて双方の冷却水回路を連通させている。これによりエンジン冷却水が走行用電池まで導かれ、その熱により走行用電池が暖機される。
【０００４】
また、エンジン冷却水温度が上限温度よりも高いときには、エンジン冷却水回路に備えられたラジエータで放熱させることも可能ではあるが、エンジン冷却水の熱を無駄にしてしまう。そこで、この場合には、エンジン冷却水と電池冷却水とを所定の割合で混合するように切替弁を切替制御する。電池冷却水との混合により温度低下したエンジン冷却水が走行用電池に導かれ、その暖機に供される。このときには切替弁の開度のみならず、各冷却水回路で冷却水を循環させるポンプの回転速度等も制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６０７９４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には、エンジン冷却水と電池冷却水とを混合する際の具体的な制御内容、即ち、切替弁の開度制御やポンプの回転制御等の内容が記載されていないため実施不能であった。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、第１温調回路と第２温調回路とをそれぞれ循環する熱媒体を混合弁により適切に混合して車載機器の温度調整に有効利用することができる車載機器の温度調整装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明の車載機器の温度調整装置は、熱媒体を第１熱媒体として循環させて第１車載機器の温度を調整する第１温調回路と、熱媒体を第２熱媒体として循環させて第２車載機器の温度を調整する第２温調回路と、第１温調回路から流入した第１熱媒体と第２温調回路から流入した第２熱媒体とを開度に応じた割合で混合し、混合熱媒体として第１温調回路と第２温調回路とにそれぞれ流出させる混合弁と、混合弁の開度を検出する弁開度検出部と、第１温調回路から混合弁に流入する第１熱媒体の温度を第１流入温度として検出する第１流入温度検出部と、第２温調回路から混合弁に流入する第２熱媒体の温度を第２流入温度として検出する第２流入温度検出部と、混合弁から第２温調回路に流出する混合熱媒体の温度を流出温度として検出する流出温度検出部と、第２車載機器の温度調整を要する場合に、混合弁を開度制御して第１熱媒体と第２熱媒体とを混合させる混合制御部と、を備え、混合制御部が、少なくとも第２車載機器の温度に基づき、流出温度の目標値を目標流出温度として算出する目標流出温度算出部と、第１流入温度、第２流入温度及び流出温度に基づき、混合弁から第２温調回路に流出する混合熱媒体に含まれる第１熱媒体の割合を流量比として算出する流量比算出部と、流量比及び混合弁の開度に基づき、流量比と開度との関係を規定する開度補正係数を算出する開度補正係数算出部と、第１流入温度、第２流入温度及び目標流出温度に基づき、流量比の目標値を目標流量比として算出する目標流量比算出部と、開度補正係数及び目標流量比に基づき、混合弁の目標開度を算出する目標開度算出部と、目標開度に基づき混合弁を開度制御する弁駆動部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
その他の態様として、目標流出温度算出部、流量比算出部、開度補正係数算出部、目標流量比算出部、目標開度算出部、及び弁駆動部が、所定の制御インターバルでそれぞれの処理を繰り返すようにしてもよい。
【００１０】
その他の態様として、混合制御部が、混合弁の開度制御に応じた第１熱媒体と第２熱媒体との混合状態が安定したか否かを判定する安定化判定部と、流出温度と目標流出温度との偏差から求めた積分項と微分項との少なくとも何れか一方を含むフィードバック制御を実行するフィードバック制御部と、をさらに有し、フィードバック制御部が、混合弁の開度制御を開始した後に安定化判定部により流出温度が安定した旨の判定が下されると、フィードバック制御を開始するようにしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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