Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7816239B2 - Battery temperature control system and hybrid vehicle - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7816239B2 - Battery temperature control system and hybrid vehicle - Google Patents

Battery temperature control system and hybrid vehicle

Info

Publication number
JP7816239B2
JP7816239B2 JP2023043747A JP2023043747A JP7816239B2 JP 7816239 B2 JP7816239 B2 JP 7816239B2 JP 2023043747 A JP2023043747 A JP 2023043747A JP 2023043747 A JP2023043747 A JP 2023043747A JP 7816239 B2 JP7816239 B2 JP 7816239B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coolant
engine
battery
temperature
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023043747A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2024133783A (en
Inventor
隆行 島内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2023043747A priority Critical patent/JP7816239B2/en
Publication of JP2024133783A publication Critical patent/JP2024133783A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7816239B2 publication Critical patent/JP7816239B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Description

本発明は、バッテリの排熱によりエンジンの暖機を行うバッテリ温度調整システム及びハイブリッド車両の構成に関する。 The present invention relates to a battery temperature regulation system and hybrid vehicle configuration that warms up the engine using waste heat from the battery.

近年、モータで走行する電気自動車が多く用いられている。電気自動車は、モータに駆動用の電力を供給するバッテリを搭載している。バッテリは、充放電を行うと発熱するので電気自動車にはバッテリを冷却する冷却回路が設けられている。バッテリ冷却回路は、バッテリの発熱を排熱として外部に放出する。一方、電気自動車では電費の向上が求められている。そこで、バッテリの排熱でバッテリ冷却回路の第2冷媒を加熱し、熱交換器を介して第2冷媒の熱を車室の暖房を行う空調回路の第1冷媒に移動させて車室の暖房を行うシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, electric vehicles powered by a motor have become increasingly common. These vehicles are equipped with a battery that supplies driving power to the motor. Because batteries generate heat when they are charged and discharged, electric vehicles are equipped with a cooling circuit to cool the battery. The battery cooling circuit releases the heat generated by the battery to the outside as waste heat. Meanwhile, improved fuel economy is also required in electric vehicles. To address this issue, a system has been proposed that uses waste heat from the battery to heat a second refrigerant in the battery cooling circuit, and then transfers the heat of the second refrigerant via a heat exchanger to a first refrigerant in an air conditioning circuit that heats the passenger compartment, thereby heating the passenger compartment (see, for example, Patent Document 1).

また、バッテリを通流して温度の上昇した冷却水により空調回路の冷媒を加熱して車室の暖房を行うシステムが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 A system has also been proposed in which the refrigerant in the air conditioning circuit is heated by coolant that has been heated by flowing through a battery, thereby heating the passenger compartment (see, for example, Patent Document 2).

特開2023-11132号公報JP 2023-11132 A 特開2020-34228号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-34228

ところで、従来からエンジンと車両駆動用のモータによって走行するHVモードと、前記エンジンを停止してモータによって走行するEVモードと、で走行可能なハイブリッド車両が用いられている。近年、このようなハイブリッド車両ではEVモードで走行する距離が長くなってきており、長時間エンジンを起動せず、モータのみで走行する場合がある。このように、長時間モータのみで走行した後に、EVモードからHVモードに移行した場合、短時間にエンジンの暖気を行うことが必要となる。 Hybrid vehicles have traditionally been capable of running in two modes: HV mode, in which the vehicle is powered by an engine and a vehicle-driving motor, and EV mode, in which the engine is stopped and the vehicle is powered by the motor. In recent years, such hybrid vehicles have been traveling longer distances in EV mode, and there are cases where the engine is not started and the vehicle is powered solely by the motor for long periods of time. When switching from EV mode to HV mode after running solely on the motor for a long period of time, it is necessary to warm up the engine in a short period of time.

そこで、本開示は、ハイブリッド車両において、エンジンの暖機時間を短縮することを目的とする。 The present disclosure therefore aims to shorten the engine warm-up time in hybrid vehicles.

本開示のバッテリ温度調整システムは、エンジンと車両駆動用のモータによって走行するHVモードと、前記エンジンを停止して前記モータによって走行するEVモードと、で走行可能なハイブリッド車両に搭載されるバッテリ温度調整システムであって、前記エンジンに冷却水を循環させるエンジン冷却水回路であって、前記冷却水と熱交換して車室へ送風する空気を加熱するヒータコアと、前記ヒータコアの下流に設けられて前記冷却水を加熱する水加熱ヒータを備えるエンジン冷却水回路と、前記モータに電力を供給するバッテリに液体の熱媒体を循環させて前記バッテリを冷却又は加温するバッテリ温度調整回路と、前記ヒータコアをバイパスするように前記エンジン冷却水回路に接続され、前記バッテリ温度調整回路に跨って配置されて前記冷却水と前記熱媒体との間で熱交換を行う水水熱交換器が設けられる熱交換回路と、前記エンジンをバイパスするように前記水加熱ヒータの下流と前記ヒータコアの上流を接続するエンジンバイパス回路と、前記エンジン冷却水回路の前記エンジンと前記ヒータコアとの間に設けられ、前記熱交換回路と前記エンジンバイパス回路とが接続され、前記ヒータコアと前記水水熱交換器と前記エンジンとの前記冷却水の流量を調整する四方流量調節弁と、前記エンジン冷却水回路の前記ヒータコアと前記水加熱ヒータとの間に設けられた電動ポンプと、前記四方流量調節弁と前記電動ポンプの動作を調整する制御部と、を備え、前記四方流量調節弁は、前記エンジンの冷却水出口と接続される第1ポートと、前記ヒータコアの冷却水入口と接続される第2ポートと、前記水水熱交換器の冷却水入口と接続される第3ポートと、前記水加熱ヒータの冷却水出口と接続される第4ポートとを備え、前記制御部は、前記ハイブリッド車両が前記EVモードから前記HVモードに移行した場合で、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記エンジンの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合に、前記エンジン冷却水回路と前記熱交換回路とが連通するように前記四方流量調節弁の前記第1ポートと前記第3ポートを開放し、前記第4ポートを閉止し、前記第2ポートを開放または閉止して、前記水水熱交換器に前記冷却水を通流させて、前記エンジンの前記冷却水の温度を上昇させると共に、前記熱媒体の温度を低下させるとともに、前記ハイブリッド車両が前記EVモードで前記車室の暖房要求のある場合で、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記ヒータコアの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合に、前記エンジン冷却水回路と前記エンジンバイパス回路と前記熱交換回路とが連通し、且つ前記エンジンに前記冷却水が流れないように前記四方流量調節弁の前記第1ポートを閉止して前記第2ポートと前記第3ポートと前記第4ポートを開放し、前記電動ポンプを作動させ、前記水水熱交換器と前記ヒータコアとに前記冷却水を通流させて、前記ヒータコアの前記冷却水の温度を上昇させると共に、前記熱媒体の温度を低下させる、ことを特徴とする The battery temperature regulation system of the present disclosure is a battery temperature regulation system mounted on a hybrid vehicle capable of running in an HV mode in which the vehicle runs using an engine and a motor for driving the vehicle, and an EV mode in which the engine is stopped and the vehicle runs using the motor, and includes an engine coolant circuit that circulates coolant through the engine, the engine coolant circuit including a heater core that exchanges heat with the coolant to heat air to be blown into the vehicle compartment, and a water heater that is provided downstream of the heater core and heats the coolant , a battery temperature regulation circuit that circulates a liquid heat medium through a battery that supplies power to the motor to cool or heat the battery, and a battery temperature regulation circuit that is connected to the engine coolant circuit so as to bypass the heater core and that is connected to the battery a heat exchange circuit provided with a water-water heat exchanger arranged across a temperature control circuit and performing heat exchange between the coolant and the heat medium ; an engine bypass circuit connecting a downstream side of the water heater and an upstream side of the heater core so as to bypass the engine; a four-way flow control valve provided between the engine and the heater core in the engine coolant circuit, connecting the heat exchange circuit and the engine bypass circuit, and adjusting the flow rate of the coolant between the heater core, the water-water heat exchanger, and the engine; an electric pump provided between the heater core and the water heater in the engine coolant circuit; and a control unit adjusting operations of the four-way flow control valve and the electric pump , a first port connected to a coolant inlet of the heater core, a second port connected to a coolant inlet of the water-water heat exchanger, a third port connected to a coolant outlet of the water heating heater, and when the hybrid vehicle shifts from the EV mode to the HV mode, and the temperature of the battery is equal to or higher than a predetermined value and the temperature of the engine coolant is lower than the temperature of the battery, the control unit opens the first port and the third port of the four-way flow control valve, closes the fourth port, and opens or closes the second port so that the engine coolant circuit and the heat exchange circuit communicate with each other, thereby causing the coolant to flow through the water-water heat exchanger and changing the temperature of the engine coolant. and when the hybrid vehicle is in the EV mode and there is a request for heating the passenger compartment, the temperature of the battery is equal to or higher than a predetermined value, and the temperature of the coolant in the heater core is lower than the temperature of the battery, the engine coolant circuit, the engine bypass circuit, and the heat exchange circuit are connected to each other, the first port of the four-way flow control valve is closed and the second port, the third port, and the fourth port are opened so that the coolant does not flow to the engine, the electric pump is operated, and the coolant is caused to flow through the water-water heat exchanger and the heater core, thereby increasing the temperature of the coolant in the heater core and decreasing the temperature of the heat medium .

このようにバッテリの排熱によりエンジンの冷却水の温度を上昇させるので、エンジンの暖機時間を短縮することができると共に、バッテリの排熱を有効に活用して燃費の向上を図ることができる。また、四方流量調節弁でヒータコアと水水熱交換器とエンジンとの冷却水の流量を調整するので、簡便な構成によりバッテリの排熱でエンジンの冷却水の温度を上昇させてエンジンの暖機時間を短縮することができる。また、ハイブリッド車両がEVモードで走行している場合に、バッテリの排熱により車室の暖房を行うので、燃費の向上を図ることができる。 In this way, the engine coolant temperature is raised using the battery's exhaust heat, thereby shortening the engine warm-up time and effectively utilizing the battery's exhaust heat to improve fuel economy. Furthermore, the four-way flow control valve adjusts the flow rate of the coolant between the heater core, the water-water heat exchanger, and the engine, so the engine warm-up time can be shortened by raising the engine coolant temperature using the battery's exhaust heat with a simple configuration. Furthermore, when the hybrid vehicle is running in EV mode, the vehicle interior is heated using the battery's exhaust heat, thereby improving fuel economy.

本開示のバッテリ温度調整システムにおいて、前記制御部は、前記ハイブリッド車両が前記EVモードから前記HVモードに移行した場合で、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記エンジンの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合において、前記車室の暖房要求のある場合に前記第2ポートを開放し、前記車室の暖房要求のない場合に前記第2ポートを閉止してもよい。 In the battery temperature adjustment system of the present disclosure, when the hybrid vehicle transitions from the EV mode to the HV mode, the temperature of the battery is higher than a predetermined value, and the temperature of the engine coolant is lower than the temperature of the battery , the control unit may open the second port if there is a request to heat the passenger compartment, and close the second port if there is no request to heat the passenger compartment.

本開示のハイブリッド車両は、エンジンと車両駆動用のモータによって走行するHVモードと、前記エンジンを停止して前記モータによって走行するEVモードと、で走行可能なハイブリッド車両であって、前記エンジンに冷却水を循環させるエンジン冷却水回路であって、前記冷却水と熱交換して車室へ送風する空気を加熱するヒータコアと、前記ヒータコアの下流に設けられて前記冷却水を加熱する水加熱ヒータとを備えるエンジン冷却水回路と、前記モータに電力を供給するバッテリに液体の熱媒体を循環させて前記バッテリを冷却又は加温するバッテリ温度調整回路と、前記ヒータコアをバイパスするように前記エンジン冷却水回路に接続され、前記バッテリ温度調整回路に跨って配置されて前記冷却水と前記熱媒体との間で熱交換を行う水水熱交換器が設けられる熱交換回路と、前記エンジンをバイパスするように前記水加熱ヒータの下流と前記ヒータコアの上流を接続するエンジンバイパス回路と、前記エンジン冷却水回路の前記エンジンと前記ヒータコアとの間に設けられ、前記熱交換回路と前記エンジンバイパス回路とが接続され、前記ヒータコアと前記水水熱交換器と前記エンジンとの前記冷却水の流量を調整する四方流量調節弁と、 前記エンジン冷却水回路の前記ヒータコアと前記水加熱ヒータとの間に設けられた電動ポンプと、前記四方流量調節弁と前記電動ポンプの動作を調整する制御部と、を備え、前記四方流量調節弁は、前記エンジンの冷却水出口と接続される第1ポートと、前記ヒータコアの冷却水入口と接続される第2ポートと、前記水水熱交換器の冷却水入口と接続される第3ポートと、前記水加熱ヒータの冷却水出口と接続される第4ポートとを備え、前記制御部は、走行モードが前記EVモードから前記HVモードに移行した場合に、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記エンジンの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合に、前記エンジン冷却水回路と前記熱交換回路とが連通するように前記四方流量調節弁の前記第1ポートと前記第3ポートを開放し、前記第4ポートを閉止し、前記第2ポートを開放または閉止して、前記水水熱交換器に前記冷却水を通流させて、前記エンジンの前記冷却水の温度を上昇させると共に、前記熱媒体の温度を低下させるとともに、前記走行モードが前記EVモードで前記車室の暖房要求のある場合で、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記ヒータコアの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合に、前記エンジン冷却水回路と前記エンジンバイパス回路と前記熱交換回路とが連通し、且つ前記エンジンに前記冷却水が流れないように前記四方流量調節弁の前記第1ポートを閉止して前記第2ポートと前記第3ポートと前記第4ポートを開放し、前記電動ポンプを作動させ、前記水水熱交換器と前記ヒータコアとに前記冷却水を通流させて、前記ヒータコアの前記冷却水の温度を上昇させると共に、前記熱媒体の温度を低下させる、ことを特徴とする。 The hybrid vehicle of the present disclosure is a hybrid vehicle that can run in an HV mode in which it runs using an engine and a motor for driving the vehicle, and an EV mode in which it runs using the motor with the engine stopped, and includes an engine coolant circuit that circulates coolant through the engine, the engine coolant circuit including a heater core that exchanges heat with the coolant to heat air to be blown into the vehicle compartment, and a water heater that is provided downstream of the heater core and heats the coolant; a battery temperature adjustment circuit that circulates a liquid heat medium through a battery that supplies power to the motor to cool or heat the battery; and a battery temperature adjustment circuit that is connected to the engine coolant circuit so as to bypass the heater core and is provided across the battery temperature adjustment circuit. a heat exchange circuit in which a water-water heat exchanger that exchanges heat between the coolant and the heat medium is provided, an engine bypass circuit that connects a downstream side of the water heater with an upstream side of the heater core so as to bypass the engine, a four-way flow control valve that is provided between the engine and the heater core in the engine coolant circuit and connects the heat exchange circuit with the engine bypass circuit and adjusts the flow rate of the coolant between the heater core, the water-water heat exchanger, and the engine, an electric pump that is provided between the heater core and the water heater in the engine coolant circuit, and a control unit that adjusts operation of the four-way flow control valve and the electric pump , and a fourth port connected to a coolant outlet of the water-water heat exchanger, and when the traveling mode is shifted from the EV mode to the HV mode, if the temperature of the battery is equal to or higher than a predetermined value and the temperature of the engine coolant is lower than the temperature of the battery, the control unit opens the first port and the third port of the four-way flow control valve, closes the fourth port, and opens or closes the second port so that the engine coolant circuit and the heat exchange circuit communicate with each other, thereby causing the coolant to flow through the water-water heat exchanger and increasing the temperature of the engine coolant. and when the driving mode is the EV mode and there is a request for heating the vehicle compartment, the temperature of the battery is equal to or higher than a predetermined value, and the temperature of the coolant in the heater core is lower than the temperature of the battery, the engine coolant circuit, the engine bypass circuit, and the heat exchange circuit are communicated with each other, and the first port of the four-way flow control valve is closed and the second port, the third port, and the fourth port are opened so that the coolant does not flow to the engine, the electric pump is operated, and the coolant is caused to flow through the water-water heat exchanger and the heater core, thereby increasing the temperature of the coolant in the heater core and decreasing the temperature of the heat medium .

本開示のハイブリッド車両において、前記制御部は、前記走行モードが前記EVモードから前記HVモードに移行した場合に、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記エンジンの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合において、前記車室の暖房要求のある場合に前記第2ポートを開放し、前記車室の暖房要求のない場合に前記第2ポートを閉止してもよい。In the hybrid vehicle of the present disclosure, when the driving mode transitions from the EV mode to the HV mode, if the temperature of the battery is higher than a predetermined value and the temperature of the engine coolant is lower than the temperature of the battery, the control unit may open the second port if there is a request to heat the passenger compartment, and close the second port if there is no request to heat the passenger compartment.

本開示は、ハイブリッド車両において、エンジンの暖機時間を短縮することができる。 This disclosure can shorten the engine warm-up time in hybrid vehicles.

実施形態のバッテリ温度調整システムとハイブリッド車両の構成を示す系統図である。1 is a system diagram showing the configuration of a battery temperature regulation system and a hybrid vehicle according to an embodiment; 図1に示すバッテリ温度調整システムの四方流量調節弁の第1ポートを閉止してEVモードで走行している状態で、エンジン冷却水回路の一部と熱交換回路とエンジンバイパス回路とに冷却水を循環させた状態を示す系統図である。FIG. 2 is a system diagram showing a state in which the first port of the four-way flow control valve of the battery temperature regulation system shown in FIG. 1 is closed and the vehicle is running in EV mode, and coolant is circulated through a part of the engine coolant circuit, the heat exchange circuit, and the engine bypass circuit. エンジンの冷却水の温度が低い状態で、図1に示すバッテリ温度調整システムの四方流量調節弁の第4ポートを閉止し、第1~第3ポートを開放してエンジン冷却水回路と熱交換回路とに冷却水を循環させた状態を示す系統図である。This is a system diagram showing a state in which, when the temperature of the engine coolant is low, the fourth port of the four-way flow control valve of the battery temperature regulation system shown in Figure 1 is closed and the first to third ports are opened, causing the coolant to circulate through the engine coolant circuit and the heat exchange circuit. エンジンの冷却水の温度が低い状態で、図1に示すバッテリ温度調整システムの四方流量調節弁の第4ポートと第2ポートを閉止して、第1ポートと第3ポートとを開放してエンジン冷却水回路の一部と熱交換回路とに冷却水を循環させた状態を示す系統図である。This is a system diagram showing a state in which, when the temperature of the engine coolant is low, the fourth and second ports of the four-way flow control valve of the battery temperature regulation system shown in Figure 1 are closed, and the first and third ports are opened, causing the coolant to circulate through part of the engine coolant circuit and the heat exchange circuit. 図1に示すバッテリ温度調整システムの動作を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing the operation of the battery temperature regulation system shown in FIG. 1 . 図5に示すフローチャートの続きのフローチャートである。6 is a flowchart continuing from the flowchart shown in FIG. 5 .

以下、図面を参照しながら実施形態のバッテリ温度調整システム100について説明する。図1に示すように、バッテリ温度調整システム100は、エンジン11と車両駆動用のモータ19によって走行するHVモードと、エンジン11を停止してモータ19によって走行するEVモードとで走行可能なハイブリッド車両200に搭載される。ハイブリッド車両200には、バッテリ51が搭載されている。バッテリ51は、2本の高圧ケーブル58、59によって、モータ19に接続されており、車両駆動用のモータ19に電力を供給する。高圧ケーブル58、59の間には、バッテリ51の電圧を検出する電圧センサ66が取り付けられている。また、高圧ケーブル58には、バッテリ51の充放電電流を検出する電流センサ65が取り付けられている。また、ハイブリッド車両200には、車室の温度調整を行う空調パネル25が取り付けられている。 The battery temperature regulation system 100 according to an embodiment will now be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the battery temperature regulation system 100 is installed in a hybrid vehicle 200 that can run in two modes: an HV mode, in which the vehicle is powered by the engine 11 and the vehicle drive motor 19, and an EV mode, in which the engine 11 is stopped and the vehicle is powered by the motor 19. The hybrid vehicle 200 is equipped with a battery 51. The battery 51 is connected to the motor 19 by two high-voltage cables 58, 59 and supplies power to the vehicle drive motor 19. A voltage sensor 66 that detects the voltage of the battery 51 is attached between the high-voltage cables 58, 59. A current sensor 65 that detects the charge/discharge current of the battery 51 is also attached to the high-voltage cable 58. The hybrid vehicle 200 is also equipped with an air conditioning panel 25 that regulates the temperature of the vehicle interior.

ハイブリッド車両200は、エンジン11とモータ19とに接続されて、エンジン11とモータ19との動作を調整する車両制御部80を備えている。車両制御部80は、内部に情報処理を行うCPU81と、制御プログラムや制御データを格納するメモリ82とを備えるコンピュータである。電流センサ65、電圧センサ66が検出した電流、電圧のデータは車両制御部80に入力される。また、車両制御部80には、空調パネル25が接続されている。空調パネル25は車室の暖房、冷房の運転、停止等の空調状態情報を車両制御部80に入力する。車両制御部80は、ハイブリッド車両200がHVモードで走行しているかEVモードで走行しているかの走行モード情報と、空調状態情報とを出力する。 The hybrid vehicle 200 is connected to the engine 11 and motor 19 and is equipped with a vehicle control unit 80 that adjusts the operation of the engine 11 and motor 19. The vehicle control unit 80 is a computer that includes a CPU 81 that processes information and a memory 82 that stores control programs and control data. Current and voltage data detected by the current sensor 65 and voltage sensor 66 are input to the vehicle control unit 80. The vehicle control unit 80 is also connected to an air conditioning panel 25. The air conditioning panel 25 inputs air conditioning status information, such as whether the heating and cooling functions for the passenger compartment are on or off, to the vehicle control unit 80. The vehicle control unit 80 outputs driving mode information, indicating whether the hybrid vehicle 200 is running in HV mode or EV mode, and air conditioning status information.

図1に示すように、バッテリ温度調整システム100は、エンジン11に冷却水を循環させるエンジン冷却水回路30とバッテリ51に液体の熱媒体を循環させてバッテリ51を冷却又は加温するバッテリ温度調整回路50と、熱交換回路40と、エンジンバイパス回路45と、制御部70とを備えている。尚、以下の説明では、液体の熱媒体は、バッテリ冷却水として説明するが他の流体でもよい。 As shown in FIG. 1, the battery temperature regulation system 100 includes an engine coolant circuit 30 that circulates coolant through the engine 11, a battery temperature regulation circuit 50 that circulates a liquid heat medium through the battery 51 to cool or heat the battery 51, a heat exchange circuit 40, an engine bypass circuit 45, and a control unit 70. In the following description, the liquid heat medium will be described as battery coolant, but other fluids may also be used.

最初に、エンジン冷却水回路30について説明する。エンジン冷却水回路30には、上流側からエンジン11と、四方流量調節弁20と、ヒータコア13と、電動ポンプ14と、水加熱ヒータ15と、サーモスタット17と、ラジェータ16とが順次直列に設けられている。エンジン冷却水回路30はこれらの各機器に冷却水を通流させる流路である。 First, we will explain the engine coolant circuit 30. The engine coolant circuit 30 includes, in series from the upstream side, the engine 11, four-way flow control valve 20, heater core 13, electric pump 14, water heater 15, thermostat 17, and radiator 16. The engine coolant circuit 30 is a flow path that passes coolant through each of these devices.

エンジン11はハイブリッド車両200の駆動源である。エンジン11は、内部に冷却水が通流する冷却水流路11aを備えている。また、エンジン11にはエンジン11によって駆動されるエンジン駆動ポンプ12が取り付けられている。エンジン駆動ポンプ12は、エンジン11と連動して作動する。エンジン駆動ポンプ12の吐出口は冷却水流路11aの入口に接続されている。四方流量調節弁20は、エンジン冷却水回路30のエンジン11とヒータコア13との間に設けられている。四方流量調節弁20は、第1ポート21と、第2ポート22と、第3ポート23と、第4ポート24の4つのポートを備えている。四方流量調節弁20は、これら4つのポートをそれぞれ開放、閉止することにより冷却水の流路を切り換えることができる。四方流量調節弁20は、エンジン冷却水回路30と熱交換回路40との間の閉止と連通とを切り換える切り換え弁である。また、四方流量調節弁20は、第2ポート22と第3ポート23から流出する冷却水の流量を調整できる。四方流量調節弁20の動作については、後で図2から図4を参照して詳細に説明する。 The engine 11 is the driving source of the hybrid vehicle 200. The engine 11 has a coolant flow path 11a through which coolant flows. The engine 11 is also equipped with an engine-driven pump 12 that is driven by the engine 11. The engine-driven pump 12 operates in conjunction with the engine 11. The discharge port of the engine-driven pump 12 is connected to the inlet of the coolant flow path 11a. The four-way flow control valve 20 is provided in the engine coolant circuit 30 between the engine 11 and the heater core 13. The four-way flow control valve 20 has four ports: a first port 21, a second port 22, a third port 23, and a fourth port 24. The four-way flow control valve 20 can switch the coolant flow path by opening or closing these four ports. The four-way flow control valve 20 is a switching valve that switches between closed and open communication between the engine coolant circuit 30 and the heat exchange circuit 40. The four-way flow control valve 20 can also adjust the flow rate of the cooling water flowing out from the second port 22 and the third port 23. The operation of the four-way flow control valve 20 will be explained in detail later with reference to Figures 2 to 4.

ヒータコア13は、エンジン11の冷却水流路11aを通過した温度の高い冷却水が通流する冷却水流路13aを内部に備え、車室へ送風する空気を加熱する熱交換器である。電動ポンプ14は、モータ(図示せず)によって駆動され、冷却水をエンジン冷却水回路30と熱交換回路40とに循環させる。水加熱ヒータ15は、ハイブリッド車両200がEVモードで走行する場合に、ヒータコア13に通水する冷却水を加温するためのヒータである。つまり、水加熱ヒータ15は、ハイブリッド車両200がEVモードで走行する際に車室の暖房を行う熱源である。水加熱ヒータ15は内部に冷却水が通流する冷却水流路15aを備えている。サーモスタット17は、冷却水の温度が低い場合に冷却水の流れをラジェータバイパス管38に切り換え、冷却水の温度が高い場合には冷却水がラジェータ16に流れるように流路を切り換える切り換え弁である。ラジェータ16は、外気によって冷却水を冷却する熱交換器である。ラジェータ16は、内部に冷却水が通流する冷却水流路16aを備えている。 The heater core 13 is a heat exchanger that includes a coolant flow path 13a through which high-temperature coolant that has passed through the engine 11's coolant flow path 11a flows and heats the air blown into the vehicle cabin. The electric pump 14 is driven by a motor (not shown) and circulates the coolant between the engine coolant circuit 30 and the heat exchange circuit 40. The water heater 15 heats the coolant that flows through the heater core 13 when the hybrid vehicle 200 is running in EV mode. In other words, the water heater 15 is a heat source that heats the vehicle cabin when the hybrid vehicle 200 is running in EV mode. The water heater 15 includes a coolant flow path 15a through which the coolant flows. The thermostat 17 is a switching valve that switches the flow of coolant to the radiator bypass pipe 38 when the coolant temperature is low and to the radiator 16 when the coolant temperature is high. The radiator 16 is a heat exchanger that cools the coolant using outside air. The radiator 16 has a coolant flow path 16a through which the coolant flows.

次に、エンジン冷却水回路30の構成について説明する。エンジン冷却水回路30は、エンジン駆動ポンプ12と、エンジン11の冷却水流路11aと、エンジン出口管31と、四方流量調節弁20と、ヒータコア入口管32と、ヒータコア13の冷却水流路13aと、ヒータコア出口管33と、電動ポンプ14と、電動ポンプ出口管34と、水加熱ヒータ15の冷却水流路15aと、水加熱ヒータ出口管35と、サーモスタット17と、ラジェータ入口管36と、ラジェータ16の冷却水流路16aと、ラジェータ出口管37と、エンジン駆動ポンプ入口管39と、ラジェータバイパス管38とで構成されている。 Next, the configuration of the engine coolant circuit 30 will be described. The engine coolant circuit 30 is composed of the engine-driven pump 12, the coolant flow path 11a of the engine 11, the engine outlet pipe 31, the four-way flow control valve 20, the heater core inlet pipe 32, the coolant flow path 13a of the heater core 13, the heater core outlet pipe 33, the electric pump 14, the electric pump outlet pipe 34, the coolant flow path 15a of the water heater 15, the water heater outlet pipe 35, the thermostat 17, the radiator inlet pipe 36, the coolant flow path 16a of the radiator 16, the radiator outlet pipe 37, the engine-driven pump inlet pipe 39, and the radiator bypass pipe 38.

エンジン出口管31は、エンジン11の冷却水流路11aの出口と、四方流量調節弁20の第1ポート21とを接続する。ヒータコア入口管32は、四方流量調節弁20の第2ポート22とヒータコア13の冷却水流路13aの入口とを接続する。ヒータコア出口管33は、ヒータコア13の冷却水流路13aの出口と電動ポンプ14の吸込み口とを接続する。電動ポンプ出口管34は、電動ポンプ14の吐出口と水加熱ヒータ15の冷却水流路15aの入口とを接続する。水加熱ヒータ出口管35は、水加熱ヒータ15の冷却水流路15aの出口とサーモスタット17とを接続する。ラジェータ入口管36は、サーモスタット17と、ラジェータ16の冷却水流路16aの入口とを接続する。ラジェータ出口管37はラジェータ16の冷却水流路16aの出口とエンジン駆動ポンプ入口管39とを接続する。エンジン駆動ポンプ入口管39は、エンジン駆動ポンプ12の吸込み口に接続されている。また、ラジェータバイパス管38は、ラジェータ16をバイパスしてサーモスタット17とエンジン駆動ポンプ入口管39とを接続する。 The engine outlet pipe 31 connects the outlet of the coolant flow path 11a of the engine 11 to the first port 21 of the four-way flow control valve 20. The heater core inlet pipe 32 connects the second port 22 of the four-way flow control valve 20 to the inlet of the coolant flow path 13a of the heater core 13. The heater core outlet pipe 33 connects the outlet of the coolant flow path 13a of the heater core 13 to the suction port of the electric pump 14. The electric pump outlet pipe 34 connects the discharge port of the electric pump 14 to the inlet of the coolant flow path 15a of the water heater 15. The water heater outlet pipe 35 connects the outlet of the coolant flow path 15a of the water heater 15 to the thermostat 17. The radiator inlet pipe 36 connects the thermostat 17 to the inlet of the coolant flow path 16a of the radiator 16. The radiator outlet pipe 37 connects the outlet of the cooling water flow path 16a of the radiator 16 to an engine-driven pump inlet pipe 39. The engine-driven pump inlet pipe 39 is connected to the suction port of the engine-driven pump 12. In addition, the radiator bypass pipe 38 bypasses the radiator 16 and connects the thermostat 17 to the engine-driven pump inlet pipe 39.

エンジン出口管31にはエンジン11の出口での冷却水の温度を検出するエンジン冷却水温度センサ61が設けられている。また、水加熱ヒータ出口管35には、水加熱ヒータ15の出口での冷却水の温度を検出する水加熱器冷却水温度センサ62が設けられている。また、ヒータコア出口管33には、ヒータコア13の出口での冷却水の温度を検出するヒータコア冷却水温度センサ67が設けられている。 The engine outlet pipe 31 is provided with an engine coolant temperature sensor 61 that detects the temperature of the coolant at the outlet of the engine 11. The water heater outlet pipe 35 is provided with a water heater coolant temperature sensor 62 that detects the temperature of the coolant at the outlet of the water heater 15. The heater core outlet pipe 33 is provided with a heater core coolant temperature sensor 67 that detects the temperature of the coolant at the outlet of the heater core 13.

次に、熱交換回路40について説明する。熱交換回路40は、ヒータコア13をバイパスするように、エンジン冷却水回路30に接続されている。熱交換回路40は、四方流量調節弁20の第3ポート23と、ヒータコア出口管33とを接続する流路である。熱交換回路40には、熱交換回路40とバッテリ温度調整回路50に跨って配置されて冷却水とバッテリ冷却水との間で熱交換を行う水水熱交換器18が設けられている。水水熱交換器18は、冷却水が通流する冷却水流路18aとバッテリ冷却水が通流するバッテリ冷却水流路18bとを備えている。四方流量調節弁20の第3ポート23と水水熱交換器18の冷却水流路18aの入口とは、熱交換器入口管41で接続されている。また、水水熱交換器18の冷却水流路18aの出口とヒータコア出口管33との間は、熱交換器出口管42で接続されている。 Next, the heat exchange circuit 40 will be described. The heat exchange circuit 40 is connected to the engine coolant circuit 30 so as to bypass the heater core 13. The heat exchange circuit 40 is a flow path connecting the third port 23 of the four-way flow control valve 20 and the heater core outlet pipe 33. The heat exchange circuit 40 is provided with a water-water heat exchanger 18 that is disposed across the heat exchange circuit 40 and the battery temperature control circuit 50 and performs heat exchange between the coolant and the battery coolant. The water-water heat exchanger 18 has a coolant flow path 18a through which the coolant flows and a battery coolant flow path 18b through which the battery coolant flows. The third port 23 of the four-way flow control valve 20 is connected to the inlet of the coolant flow path 18a of the water-water heat exchanger 18 by a heat exchanger inlet pipe 41. The outlet of the coolant flow path 18a of the water-water heat exchanger 18 is connected to the heater core outlet pipe 33 by a heat exchanger outlet pipe 42.

次に、エンジンバイパス回路45について説明する。エンジンバイパス回路45は、エンジン11をバイパスするようにエンジン冷却水回路30の水加熱ヒータ出口管35と四方流量調節弁20の第4ポート24とを接続する流路である。 Next, we will explain the engine bypass circuit 45. The engine bypass circuit 45 is a flow path that connects the water heater outlet pipe 35 of the engine coolant circuit 30 to the fourth port 24 of the four-way flow control valve 20 so as to bypass the engine 11.

次に、バッテリ温度調整回路50について説明する。バッテリ温度調整回路50には、上流側からバッテリ冷却水ポンプ52と、チラー53と、バッテリ51と、水水熱交換器18とが順次直列に設けられている。バッテリ温度調整回路50はこれらの各機器に液体の熱媒体であるバッテリ冷却水を通流させる流路である。 Next, we will explain the battery temperature regulation circuit 50. The battery temperature regulation circuit 50 is equipped with a battery cooling water pump 52, a chiller 53, a battery 51, and a water-water heat exchanger 18, arranged in series from the upstream side. The battery temperature regulation circuit 50 is a flow path that passes battery cooling water, which is a liquid heat medium, through each of these devices.

バッテリ冷却水ポンプ52は、バッテリ冷却水をバッテリ温度調整回路50に循環させる。チラー53は、内部にバッテリ冷却水が通流するバッテリ冷却水流路53aと、空調装置(図示せず)に接続され、冷媒が通流する冷媒流路53bとを備えている。チラー53は、バッテリ冷却水と冷媒との間で熱交換し、冷媒によってバッテリ冷却水を冷却又は加熱する熱交換器である。バッテリ51は内部にバッテリ冷却水が通流するバッテリ冷却水流路51aが設けられている。 The battery cooling water pump 52 circulates the battery cooling water through the battery temperature regulation circuit 50. The chiller 53 has a battery cooling water flow path 53a through which the battery cooling water flows, and a refrigerant flow path 53b connected to an air conditioning unit (not shown) through which a refrigerant flows. The chiller 53 is a heat exchanger that exchanges heat between the battery cooling water and the refrigerant, cooling or heating the battery cooling water with the refrigerant. The battery 51 has a battery cooling water flow path 51a through which the battery cooling water flows.

バッテリ温度調整回路50は、バッテリ冷却水ポンプ52と、チラー53のバッテリ冷却水流路53aと、チラー入口管54と、チラー出口管55と、バッテリ51のバッテリ冷却水流路51aと、バッテリ出口管56と、水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bと、熱交換器出口管57とで構成される。 The battery temperature adjustment circuit 50 is composed of a battery cooling water pump 52, a battery cooling water flow path 53a of the chiller 53, a chiller inlet pipe 54, a chiller outlet pipe 55, a battery cooling water flow path 51a of the battery 51, a battery outlet pipe 56, a battery cooling water flow path 18b of the water-to-water heat exchanger 18, and a heat exchanger outlet pipe 57.

チラー入口管54は、バッテリ冷却水ポンプ52の吐出とチラー53のバッテリ冷却水流路53aの入口とを接続する。チラー出口管55は、チラー53のバッテリ冷却水流路53aの出口とバッテリ51のバッテリ冷却水流路51aの入口とを接続する。バッテリ出口管56は、バッテリ51のバッテリ冷却水流路51aの出口と水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bの入口とを接続する。熱交換器出口管57は、水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bの出口とバッテリ冷却水ポンプ52の吸込み口とを接続する。 The chiller inlet pipe 54 connects the discharge of the battery cooling water pump 52 to the inlet of the battery cooling water flow path 53a of the chiller 53. The chiller outlet pipe 55 connects the outlet of the battery cooling water flow path 53a of the chiller 53 to the inlet of the battery cooling water flow path 51a of the battery 51. The battery outlet pipe 56 connects the outlet of the battery cooling water flow path 51a of the battery 51 to the inlet of the battery cooling water flow path 18b of the water-water heat exchanger 18. The heat exchanger outlet pipe 57 connects the outlet of the battery cooling water flow path 18b of the water-water heat exchanger 18 to the suction port of the battery cooling water pump 52.

バッテリ出口管56には、バッテリ51の出口でのバッテリ冷却水の温度を検出するバッテリ冷却水温度センサ63が設けられている。また、バッテリ51には、バッテリ51の温度を検出するバッテリ温度センサ64が設けられている。 A battery coolant temperature sensor 63 is provided in the battery outlet pipe 56 to detect the temperature of the battery coolant at the outlet of the battery 51. In addition, a battery temperature sensor 64 is provided in the battery 51 to detect the temperature of the battery 51.

制御部70は、内部に情報処理を行うCPU71と、制御プログラムや制御データを格納するメモリ72とを備えるコンピュータである。四方流量調節弁20、電動ポンプ14、水加熱ヒータ15、バッテリ冷却水ポンプ52は制御部70に接続されている。また、エンジン冷却水温度センサ61、水加熱器冷却水温度センサ62、ヒータコア冷却水温度センサ67、バッテリ冷却水温度センサ63、バッテリ温度センサ64は制御部70に接続されており、各センサが検出した各温度データは制御部70に入力される。制御部70は、各センサから入力されたデータに基づいて、四方流量調節弁20、電動ポンプ14、水加熱ヒータ15、バッテリ冷却水ポンプ52の動作を調整する。 The control unit 70 is a computer equipped with an internal CPU 71 for information processing and memory 72 for storing control programs and control data. The four-way flow control valve 20, electric pump 14, water heater 15, and battery coolant pump 52 are connected to the control unit 70. The engine coolant temperature sensor 61, water heater coolant temperature sensor 62, heater core coolant temperature sensor 67, battery coolant temperature sensor 63, and battery temperature sensor 64 are also connected to the control unit 70, and the temperature data detected by each sensor is input to the control unit 70. The control unit 70 adjusts the operation of the four-way flow control valve 20, electric pump 14, water heater 15, and battery coolant pump 52 based on the data input from each sensor.

また、制御部70は、車両制御部80と接続されてデータの授受を行う。制御部70は、車両制御部80から走行モード情報と、空調状態情報とが入力される。先に説明したように、走行モード情報はハイブリッド車両200がHVモードで走行しているかEVモードで走行しているかの情報を含んでいる。また、空調状態情報は、車室の暖房、冷房の運転、停止の情報を含んでいる。 The control unit 70 is also connected to the vehicle control unit 80 to exchange data. The control unit 70 receives driving mode information and air conditioning status information from the vehicle control unit 80. As explained above, the driving mode information includes information on whether the hybrid vehicle 200 is running in HV mode or EV mode. The air conditioning status information includes information on whether the heating and cooling of the passenger compartment is on or off.

次に、図2から図4を参照しながら、四方流量調節弁20の動作と、冷却水、バッテリ冷却水の流れについて説明する。尚、図2から図4において、太矢印と太い一点破線矢印は、冷却水が通流している状態を示す。また、太い破線はバッテリ冷却水が通流している状態を示し、太い二点鎖線の矢印は冷媒が通流している状態を示す。また、細い破線は、冷却水が通流していない状態を示す。 Next, the operation of the four-way flow control valve 20 and the flow of coolant and battery coolant will be explained with reference to Figures 2 to 4. In Figures 2 to 4, the thick arrows and thick dashed-dotted arrows indicate a state in which coolant is flowing. The thick dashed lines indicate a state in which battery coolant is flowing, and the thick two-dot chain arrows indicate a state in which refrigerant is flowing. The thin dashed lines indicate a state in which coolant is not flowing.

最初に、図2を参照しながら、ハイブリッド車両200がEVモードにより走行中で、バッテリ51の排熱により車室の暖房を行うと共にバッテリ51の冷却を行う場合の流路構成について説明する。 First, with reference to Figure 2, we will explain the flow path configuration when the hybrid vehicle 200 is running in EV mode and the exhaust heat from the battery 51 is used to heat the vehicle interior and cool the battery 51.

ハイブリッド車両200がエンジン11を停止してEVモードで走行する場合には、エンジン11に冷却水を循環させる必要がない。このため、図2に示すように、制御部70は、四方流量調節弁20の第1ポート21を閉止し、第4ポート24と、第2ポート22と、第3ポート23を開放する。これにより、図2中の細い破線で示すように、冷却水はエンジン11には通流しない。この際、エンジン駆動ポンプ12はエンジン11と共に停止している。車室の暖房を行うので、電動ポンプ14と水加熱ヒータ15が作動している。電動ポンプ14で加圧された冷却水は、図2中の太矢印で示すように水加熱ヒータ15の冷却水流路15aを通流して温度の高い冷却水となる。温度の高くなった冷却水は、エンジンバイパス回路45を通って四方流量調節弁20に流入する。冷却水の一部は第2ポート22からヒータコア13の冷却水流路13aを通って車室に送風する低温の空気と熱交換して低温の冷却水となって電動ポンプ14に還流する。また、冷却水の他の一部は、水水熱交換器18を通って電動ポンプ14に還流する。 When the hybrid vehicle 200 runs in EV mode with the engine 11 stopped, there is no need to circulate coolant through the engine 11. Therefore, as shown in FIG. 2, the control unit 70 closes the first port 21 of the four-way flow control valve 20 and opens the fourth port 24, the second port 22, and the third port 23. As a result, as indicated by the thin dashed lines in FIG. 2, coolant does not flow through the engine 11. At this time, the engine-driven pump 12 is stopped along with the engine 11. To heat the passenger compartment, the electric pump 14 and water heater 15 are operating. The coolant pressurized by the electric pump 14 flows through the coolant flow path 15a of the water heater 15, as indicated by the thick arrow in FIG. 2, and becomes high-temperature coolant. The high-temperature coolant then flows through the engine bypass circuit 45 into the four-way flow control valve 20. A portion of the coolant passes from the second port 22 through the coolant flow path 13a of the heater core 13, exchanges heat with the low-temperature air blown into the vehicle cabin, and becomes low-temperature coolant, which is then returned to the electric pump 14. Another portion of the coolant passes through the water-to-water heat exchanger 18 and returns to the electric pump 14.

ハイブリッド車両200がエンジン11を停止してEVモードで走行する場合、バッテリ51は、モータ19への放電により、温度が高くなっている。バッテリ51の温度が高い場合には、図2中に太い破線矢印で示すように、バッテリ冷却水ポンプ52により加圧されたバッテリ冷却水はチラー53のバッテリ冷却水流路53aを通流し、図2中に示す太い二点鎖線の矢印に示すようにチラー53の冷媒流路53bを通流する空調装置の低温の冷媒と熱交換して低温のバッテリ冷却水となる。低温のバッテリ冷却水は、図2中に太い破線矢印で示すように、バッテリ51のバッテリ冷却水流路51aに流入してバッテリ51を冷却する。そして、バッテリ51のバッテリ冷却水流路51aを通流して温度が高くなったバッテリ冷却水は、水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bを通流してバッテリ冷却水ポンプ52に還流する。 When the hybrid vehicle 200 runs in EV mode with the engine 11 stopped, the temperature of the battery 51 increases due to discharging to the motor 19. When the temperature of the battery 51 is high, as shown by the thick dashed arrow in FIG. 2 , the battery coolant pressurized by the battery coolant pump 52 flows through the battery coolant flow path 53a of the chiller 53, and as shown by the thick dashed-line arrow in FIG. 2 , exchanges heat with the low-temperature refrigerant of the air conditioner flowing through the refrigerant flow path 53b of the chiller 53, becoming low-temperature battery coolant. As shown by the thick dashed-line arrow in FIG. 2 , the low-temperature battery coolant flows into the battery coolant flow path 51a of the battery 51 to cool the battery 51. Then, the battery coolant, whose temperature has increased by flowing through the battery coolant flow path 51a of the battery 51, flows through the battery coolant flow path 18b of the water-water heat exchanger 18 and returns to the battery coolant pump 52.

このように、水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bには、バッテリ51のバッテリ冷却水流路51aを通流して温度が高くなったバッテリ冷却水が通流している。水水熱交換器18の冷却水流路18aを通流する他の一部の冷却水の温度がバッテリ冷却水流路51aの出口におけるバッテリ冷却水の温度よりも低い場合には、他の一部の冷却水はバッテリ冷却水流路18bを通流する温度の高いバッテリ冷却水と熱交換してより温度の高い冷却水となる。水水熱交換器18の冷却水流路18aから流出した温度の高くなった他の一部の冷却水は、熱交換器出口管42を通ってヒータコア出口管33に流入する。そして、他の一部の冷却水は、ヒータコア13の冷却水流路13aを通流した一部の冷却水とともに電動ポンプ14に還流する。これにより、ヒータコア13を通流する冷却水の温度が上昇する。制御部70は、バッテリ51の排熱により冷却水の温度が上昇してきたら、水加熱ヒータ15による冷却水の加熱熱量を低減する。一方、水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bの出口のバッテリ冷却水の温度は、バッテリ冷却水流路18bの入口のバッテリ冷却水の温度よりも低下する。 In this way, the battery coolant flow path 18b of the water-water heat exchanger 18 receives battery coolant whose temperature has increased after flowing through the battery coolant flow path 51a of the battery 51. If the temperature of the remaining battery coolant flowing through the coolant flow path 18a of the water-water heat exchanger 18 is lower than the temperature of the battery coolant at the outlet of the battery coolant flow path 51a, the remaining battery coolant exchanges heat with the higher-temperature battery coolant flowing through the battery coolant flow path 18b, resulting in higher-temperature battery coolant. The remaining battery coolant, now at a higher temperature, flows from the coolant flow path 18a of the water-water heat exchanger 18 into the heater core outlet pipe 33 through the heat exchanger outlet pipe 42. The remaining battery coolant, along with the remaining battery coolant that flowed through the heater core 13's coolant flow path 13a, is returned to the electric pump 14. This increases the temperature of the battery coolant flowing through the heater core 13. When the temperature of the coolant rises due to the heat emitted from the battery 51, the control unit 70 reduces the amount of heat heated by the water heater 15. Meanwhile, the temperature of the battery coolant at the outlet of the battery coolant flow path 18b of the water-water heat exchanger 18 drops below the temperature of the battery coolant at the inlet of the battery coolant flow path 18b.

このように、バッテリ51の排熱を水水熱交換器18により熱交換回路40を通流する冷却水に移動させ、冷却水に移動させたバッテリ51の排熱によりヒータコア13で車室へ送風する低温の空気を加熱して車室の暖房を行い、水加熱ヒータ15による冷却水の加熱熱量を低減する。また、水水熱交換器18でバッテリ51の排熱を冷却水に移動させることにより水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bを通流するバッテリ冷却水の温度を低下させる。これにより、バッテリ51が冷却される。 In this way, the waste heat from the battery 51 is transferred by the water-water heat exchanger 18 to the coolant flowing through the heat exchange circuit 40, and the heater core 13 uses the waste heat from the battery 51 transferred to the coolant to heat the low-temperature air blown into the passenger compartment, thereby heating the passenger compartment and reducing the amount of heat heated by the water heater 15. Furthermore, by transferring the waste heat from the battery 51 to the coolant using the water-water heat exchanger 18, the temperature of the battery coolant flowing through the battery coolant flow path 18b of the water-water heat exchanger 18 is lowered. This cools the battery 51.

次に、図3を参照しながら、先に図2を参照して説明したEVモードでの走行からHVモードの走行に移行した直後の流路構成について説明する。この場合、エンジン11は低温状態で車室の暖房を行っており、バッテリ51の排熱によりエンジン11の暖機を行う。HVモードに移行してエンジン11が始動すると、エンジン駆動ポンプ12がエンジン11に連動して起動する。制御部70は、四方流量調節弁20の第4ポート24を閉止し、第1ポート21と、第2ポート22と、第3ポート23とを開放する。エンジン11は始動直後で温度が低いので、サーモスタット17は、ラジェータ入口管36を閉止し、ラジェータバイパス管38に冷却水が通流するように流路を設定している。電動ポンプ14は作動したままである。また、暖房を行っているので、水加熱ヒータ15は作動状態となっている。 Next, referring to Figure 3, we will explain the flow path configuration immediately after switching from EV mode driving, as previously described with reference to Figure 2, to HV mode driving. In this case, the engine 11 is heating the vehicle cabin at a low temperature and warming up the engine 11 using exhaust heat from the battery 51. When the engine 11 switches to HV mode and starts, the engine-driven pump 12 starts in conjunction with the engine 11. The control unit 70 closes the fourth port 24 of the four-way flow control valve 20 and opens the first port 21, second port 22, and third port 23. Because the temperature of the engine 11 is low immediately after startup, the thermostat 17 closes the radiator inlet pipe 36 and sets the flow path so that coolant flows through the radiator bypass pipe 38. The electric pump 14 remains operating. Furthermore, because heating is being performed, the water heater 15 is in operation.

図3中の太矢印で示すように、電動ポンプ14で加圧された冷却水は、水加熱ヒータ15の冷却水流路15aを通流して温度の高い冷却水となる。温度の高くなった冷却水は、ラジェータバイパス管38を通ってエンジン駆動ポンプ12に流入して加圧される。エンジン駆動ポンプ12で加圧された冷却水はエンジン11の冷却水流路11aを通って温度が低下する。そして、温度の低下した冷却水は、四方流量調節弁20に流入する。冷却水の一部は第2ポート22からヒータコア13の冷却水流路13aを通って車室に送風する低温の空気と熱交換して更に低温の冷却水となって電動ポンプ14に還流する。 As indicated by the thick arrows in Figure 3, coolant pressurized by the electric pump 14 flows through the coolant flow path 15a of the water heater 15, becoming high-temperature coolant. The high-temperature coolant then flows through the radiator bypass pipe 38 into the engine-driven pump 12, where it is pressurized. The coolant pressurized by the engine-driven pump 12 passes through the coolant flow path 11a of the engine 11, where its temperature drops. The cooled coolant then flows into the four-way flow control valve 20. A portion of the coolant passes through the second port 22 and the coolant flow path 13a of the heater core 13 to exchange heat with the low-temperature air blown into the vehicle cabin, becoming even lower-temperature coolant and returning to the electric pump 14.

また、エンジン11の冷却水流路11aから四方流量調節弁20の第1ポート21に流入した温度の低下した冷却水の他の一部は、図3中の太い一点鎖線矢印で示すように四方流量調節弁20の第3ポート23から熱交換器入口管41を通って水水熱交換器18の冷却水流路18aに流入する。 In addition, another portion of the cooled cooling water that flows from the cooling water flow path 11a of the engine 11 into the first port 21 of the four-way flow control valve 20 flows from the third port 23 of the four-way flow control valve 20 through the heat exchanger inlet pipe 41 and into the cooling water flow path 18a of the water-to-water heat exchanger 18, as shown by the thick dashed arrow in Figure 3.

ハイブリッド車両200がHVモードで走行する場合、バッテリ51は、モータ19への放電、或いはモータ19からの充電により、温度が高くなっており、図2を参照して説明したと同様、チラー53の冷媒流路53bを通流する空調装置の低温の冷媒により冷却される。そして、バッテリ51を冷却して温度が高くなったバッテリ冷却水は、水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bに通流し、水水熱交換器18の冷却水流路18aを通流する温度の低い他の一部の冷却水と熱交換して他の一部の冷却水を加温する。そして、水水熱交換器18の冷却水流路18aから流出した温度の高くなった他の一部の冷却水は、ヒータコア13の冷却水流路13aを通流した一部の冷却水とともに電動ポンプ14に還流する。そして、温度の高くなった冷却水は、図3中の太矢印に示すようにエンジン駆動ポンプ12で加圧されてエンジン11の冷却水流路11aに流入し、エンジン11を暖機する。一方、水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bの出口のバッテリ冷却水の温度は、バッテリ冷却水流路18bの入口のバッテリ冷却水の温度よりも低下する。 When the hybrid vehicle 200 is running in HV mode, the battery 51 is heated by discharging to or charging from the motor 19. As described with reference to FIG. 2, the battery 51 is cooled by low-temperature refrigerant from the air conditioner flowing through the refrigerant flow path 53b of the chiller 53. The battery coolant, which has been heated after cooling the battery 51, flows through the battery coolant flow path 18b of the water-water heat exchanger 18 and exchanges heat with the other portion of the coolant, which has a lower temperature, flowing through the coolant flow path 18a of the water-water heat exchanger 18, thereby warming the other portion of the coolant. The other portion of the coolant, which has been heated and flows out of the coolant flow path 18a of the water-water heat exchanger 18, returns to the electric pump 14 along with the other portion of the coolant that has flowed through the coolant flow path 13a of the heater core 13. The heated coolant is pressurized by the engine drive pump 12 and flows into the coolant flow path 11a of the engine 11, as indicated by the thick arrow in FIG. 3, to warm up the engine 11. On the other hand, the temperature of the battery coolant at the outlet of the battery coolant flow path 18b of the water-water heat exchanger 18 is lower than the temperature of the battery coolant at the inlet of the battery coolant flow path 18b.

このように、バッテリ51の排熱を水水熱交換器18により熱交換回路40を通流する冷却水に移動させ、冷却水に移動させたバッテリ51の排熱によりエンジン11を暖機すると共に、ヒータコア13で車室へ送風する低温の空気を加熱して車室の暖房を行う。また、水水熱交換器18でバッテリ51の排熱を冷却水に移動させることにより水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bを通流するバッテリ冷却水の温度を低下させる。これにより、バッテリ51が冷却される。 In this way, the waste heat from the battery 51 is transferred by the water-water heat exchanger 18 to the coolant flowing through the heat exchange circuit 40. The engine 11 is warmed up by the waste heat from the battery 51 transferred to the coolant, and the heater core 13 heats the low-temperature air blown into the passenger compartment, heating the passenger compartment. Furthermore, by transferring the waste heat from the battery 51 to the coolant in the water-water heat exchanger 18, the temperature of the battery coolant flowing through the battery coolant flow path 18b of the water-water heat exchanger 18 is lowered. This cools the battery 51.

次に図4を参照しながら、EVモードでの走行からHVモードの走行に移行した場合で、車室の暖房を行っていない場合の流路構成について説明する。EVモードでの走行からHVモードの走行に移行した直後は、先に図3を参照して説明したと同様、エンジン11は低温状態である。走行モードをHVモードに移行した際に、制御部70は、四方流量調節弁20の第4ポート24を閉としてエンジンバイパス回路45に冷却水が流れないようにする。 Next, referring to Figure 4, the flow path configuration when switching from EV mode to HV mode and when the vehicle cabin is not being heated will be described. Immediately after switching from EV mode to HV mode, the engine 11 is in a low temperature state, as previously explained with reference to Figure 3. When the driving mode is switched to HV mode, the control unit 70 closes the fourth port 24 of the four-way flow control valve 20 to prevent coolant from flowing into the engine bypass circuit 45.

車室の暖房を行っていない場合には、制御部70は、四方流量調節弁20の第2ポート22を閉止してヒータコア13に冷却水が流れないようにする。また、制御部70は、電動ポンプ14を停止し、水加熱ヒータ15も停止している。エンジン11が始動するとエンジン駆動ポンプ12が始動する。エンジン駆動ポンプ12が始動すると、図4中の太線矢印と太い一点鎖線矢印とで示すように、エンジン駆動ポンプ12から吐出された冷却水は、エンジン11の冷却水流路11aから四方流量調節弁20の第1ポート21に流入し、第3ポート23から熱交換器入口管41を通って水水熱交換器18の冷却水流路18aに流入する。そして、冷却水は、停止している電動ポンプ14と、水加熱ヒータ15とを通過して、水加熱ヒータ出口管35からサーモスタット17、ラジェータバイパス管38、エンジン駆動ポンプ入口管39を通ってエンジン駆動ポンプ12に還流する。 When the vehicle cabin is not being heated, the control unit 70 closes the second port 22 of the four-way flow control valve 20 to prevent coolant from flowing to the heater core 13. The control unit 70 also stops the electric pump 14 and the water heater 15. When the engine 11 starts, the engine-driven pump 12 starts. As shown by the thick arrow and thick dash-dot arrow in Figure 4, coolant discharged from the engine-driven pump 12 flows from the coolant flow path 11a of the engine 11 into the first port 21 of the four-way flow control valve 20, and then flows from the third port 23 through the heat exchanger inlet pipe 41 into the coolant flow path 18a of the water-to-water heat exchanger 18. The cooling water then passes through the stopped electric pump 14 and the water heater 15, and flows back to the engine-driven pump 12 via the water heater outlet pipe 35, the thermostat 17, the radiator bypass pipe 38, and the engine-driven pump inlet pipe 39.

水水熱交換器18の冷却水の流れと熱交換については、先に図3を参照して説明したと同様である。 The flow of cooling water and heat exchange in the water-water heat exchanger 18 is the same as that described above with reference to Figure 3.

このように、バッテリ51の排熱を水水熱交換器18により熱交換回路40を通流する冷却水に移動させ、冷却水に移動させたバッテリ51の排熱によりエンジン11を暖機する。また、水水熱交換器18でバッテリ51の排熱を冷却水に移動させることにより水水熱交換器18のバッテリ冷却水流路18bを通流するバッテリ冷却水の温度を低下させる。これにより、バッテリ51が冷却される。 In this way, the waste heat from the battery 51 is transferred by the water-water heat exchanger 18 to the coolant flowing through the heat exchange circuit 40, and the engine 11 is warmed up by the waste heat from the battery 51 transferred to the coolant. Furthermore, by transferring the waste heat from the battery 51 to the coolant using the water-water heat exchanger 18, the temperature of the battery coolant flowing through the battery coolant flow path 18b of the water-water heat exchanger 18 is lowered. This cools the battery 51.

次に、図5、図6を参照しながら、制御部70の動作について説明する。図5のステップS101に示すように、制御部70は、ハイブリッド車両200のスタートスイッチ(図示せず)がオンとなっているかどうか判断する。そして制御部70は、図5のステップS101でYESと判断したら図5のステップS102に進む。制御部70は、ステップS102において、車両制御部80から入力された走行状態情報に基づいて、ハイブリッド車両200がEVモードかどうかを判断する。制御部70は、図5のステップS102でYESと判断した場合には、図5のステップS103に進んで、四方流量調節弁20の第1ポート21と第3ポート23とを閉止し、第2ポート22と第4ポート24を開放する。そして、制御部70は、図5のステップS104で電動ポンプ14を作動させて図5のステップS105に進む。 Next, the operation of the control unit 70 will be described with reference to Figures 5 and 6. As shown in step S101 of Figure 5, the control unit 70 determines whether the start switch (not shown) of the hybrid vehicle 200 is on. If the control unit 70 determines YES in step S101 of Figure 5, the process proceeds to step S102 of Figure 5. In step S102, the control unit 70 determines whether the hybrid vehicle 200 is in EV mode based on the driving state information input from the vehicle control unit 80. If the control unit 70 determines YES in step S102 of Figure 5, the process proceeds to step S103 of Figure 5, where the control unit 70 closes the first port 21 and the third port 23 of the four-way flow control valve 20 and opens the second port 22 and the fourth port 24. The control unit 70 then operates the electric pump 14 in step S104 of Figure 5 and proceeds to step S105 of Figure 5.

制御部70は、図5のステップS105で、バッテリ温度センサ64によってバッテリ51の温度を取得し、バッテリ51の温度が所定値以上かどうか判断する。ここで、所定値は自由に選択できるが、例えば、バッテリ51の冷却が必要となる40℃程度に設定してもよい。制御部70は、図5のステップS105でYESと判断した場合には、バッテリ51の冷却が必要と判断して図5のステップS106に進む。 In step S105 of FIG. 5, the control unit 70 obtains the temperature of the battery 51 using the battery temperature sensor 64 and determines whether the temperature of the battery 51 is equal to or higher than a predetermined value. Here, the predetermined value can be freely selected, but may be set to, for example, about 40°C, at which point cooling of the battery 51 is necessary. If the control unit 70 determines YES in step S105 of FIG. 5, it determines that cooling of the battery 51 is necessary and proceeds to step S106 of FIG. 5.

一方、図5のステップS105でNOと判断した場合には、制御部70は、図5のステップS101に戻って処理を続ける。 On the other hand, if the determination in step S105 of FIG. 5 is NO, the control unit 70 returns to step S101 of FIG. 5 and continues processing.

制御部70は、ステップS106において、車両制御部80から入力された空調状態情報に基づいてハイブリッド車両200が車室の暖房を行っているかどうか、或いは暖房要求があるかどうかを判断する。制御部70は、図5のステップS106でYESと判断した場合には、図5のステップS107に進む。制御部70は、図5のステップS107において、ヒータコア冷却水温度センサ67で検出したヒータコア13の出口での冷却水の温度と、バッテリ温度センサ64で検出したバッテリ51の温度とを比較する。そして、制御部70は、ヒータコア13の冷却水の温度がバッテリ51の温度よりも低い場合には図5のステップS107でYESと判断して図5のステップS108に進む。制御部70は、図5のステップS108において、四方流量調節弁20の第3ポート23を開放する。これにより、図2を参照して説明したように、冷却水が水水熱交換器18とヒータコア13とに通流する。そして、図5のステップS109、ステップS110に示すように、制御部70は、水水熱交換器18でヒータコア13の冷却水の温度を上昇させてヒータコア13で車室へ送風する低温の空気を加熱して車室の暖房を行う。また、水水熱交換器18でバッテリ冷却水の温度を低下させてバッテリ51の冷却を行う。 In step S106, the control unit 70 determines whether the hybrid vehicle 200 is heating the passenger compartment or whether a heating request is present, based on the air conditioning status information input from the vehicle control unit 80. If the control unit 70 determines YES in step S106 of FIG. 5, the process proceeds to step S107 of FIG. 5. In step S107 of FIG. 5, the control unit 70 compares the coolant temperature at the outlet of the heater core 13 detected by the heater core coolant temperature sensor 67 with the temperature of the battery 51 detected by the battery temperature sensor 64. If the coolant temperature at the heater core 13 is lower than the temperature of the battery 51, the control unit 70 determines YES in step S107 of FIG. 5 and proceeds to step S108 of FIG. 5. In step S108 of FIG. 5, the control unit 70 opens the third port 23 of the four-way flow control valve 20. This allows the coolant to flow through the water-water heat exchanger 18 and the heater core 13, as described with reference to FIG. 2. Then, as shown in steps S109 and S110 of FIG. 5, the control unit 70 heats the vehicle cabin by increasing the temperature of the coolant in the heater core 13 using the water-water heat exchanger 18, and heating the low-temperature air sent to the vehicle cabin using the heater core 13. Also, the water-water heat exchanger 18 lowers the temperature of the battery coolant to cool the battery 51.

一方、制御部70は、図5のステップS106でNOと判断した場合、及び図5のステップS107でNOと判断した場合には、図5のステップS111に進む。この際、制御部70は、四方流量調節弁20の第3ポート23を開放しない。そして、制御部70は、図5のステップS111において、チラー53でバッテリ冷却水の温度を低下させ、図5のステップS112でバッテリ51の冷却を行う。 On the other hand, if the control unit 70 determines NO in step S106 of FIG. 5 or NO in step S107 of FIG. 5, the control unit 70 proceeds to step S111 of FIG. 5. At this time, the control unit 70 does not open the third port 23 of the four-way flow control valve 20. Then, in step S111 of FIG. 5, the control unit 70 lowers the temperature of the battery coolant using the chiller 53, and cools the battery 51 in step S112 of FIG. 5.

一方、制御部70は、図5のステップS102でNOと判断した場合には、図6のステップS201に進む。そして、制御部70は、図6のステップS201において、車両制御部80から入力された走行状態情報に基づいて、HVモードに移行したかどうかを判断する。制御部70は、図6のステップS201でYESと判断した場合には図6のステップS202に進んで四方流量調節弁20の第3ポート23と第4ポート24とを閉止し、第1ポート21、第2ポート22を開放する。 On the other hand, if the control unit 70 determines NO in step S102 of FIG. 5, it proceeds to step S201 of FIG. 6. Then, in step S201 of FIG. 6, the control unit 70 determines whether or not the vehicle has transitioned to HV mode based on the driving state information input from the vehicle control unit 80. If the control unit 70 determines YES in step S201 of FIG. 6, it proceeds to step S202 of FIG. 6, where it closes the third port 23 and the fourth port 24 of the four-way flow control valve 20 and opens the first port 21 and the second port 22.

次に制御部70は、図6のステップS203でバッテリ温度センサ64によってバッテリ51の温度を取得し、バッテリ51の温度が所定値以上かどうか判断する。制御部70は、図6のステップS203でYESと判断した場合には、バッテリ51の冷却が必要と判断して図6のステップS204に進む。制御部70は、図6のステップS204においてエンジン冷却水温度センサ61で検出したエンジン11の出口での冷却水の温度と、バッテリ温度センサ64で検出したバッテリ51の温度とを比較する。そして、制御部70は、エンジン11の冷却水の温度がバッテリ51の温度よりも低い場合には図6のステップS204でYESと判断して図6のステップS205に進む。 Next, in step S203 of FIG. 6, the control unit 70 obtains the temperature of the battery 51 using the battery temperature sensor 64 and determines whether the temperature of the battery 51 is equal to or higher than a predetermined value. If the control unit 70 determines YES in step S203 of FIG. 6, it determines that cooling of the battery 51 is necessary and proceeds to step S204 of FIG. 6. In step S204 of FIG. 6, the control unit 70 compares the temperature of the coolant at the outlet of the engine 11 detected by the engine coolant temperature sensor 61 with the temperature of the battery 51 detected by the battery temperature sensor 64. Then, if the temperature of the engine 11 coolant is lower than the temperature of the battery 51, the control unit 70 determines YES in step S204 of FIG. 6 and proceeds to step S205 of FIG. 6.

制御部70は、図6のステップS205において、車両制御部80から入力された空調状態情報に基づいてハイブリッド車両200が車室の暖房を行っているかどうか、或いは暖房要求があるかどうかを判断する。制御部70は、図6のステップS205でYESと判断した場合には、図6のステップS206に進み、四方流量調節弁20の第2ポート22と第3ポート23を開放状態とする。この際、四方流量調節弁20の第1ポート21は開放状態で、第4ポート24は閉止状態である。そして、制御部70は、図6のステップS207に進んで電動ポンプ14を作動したままとする。これにより、先に図3を参照して説明したように、冷却水が水水熱交換器18とヒータコア13とに通流するような流路構成とになる。そして、制御部70は、図6のステップS208において、水水熱交換器18でエンジン11の冷却水の温度とヒータコア13の冷却水の温度を上昇させると共に、水水熱交換器18でバッテリ冷却水の温度を低下させる。そして、制御部70は、図6のステップS209において、エンジン11の暖機と車室の暖房を行うと共に、バッテリ51の冷却を行う。 In step S205 of FIG. 6, the control unit 70 determines whether the hybrid vehicle 200 is heating the passenger compartment or whether a heating request is present, based on the air conditioning status information input from the vehicle control unit 80. If the control unit 70 determines YES in step S205 of FIG. 6, it proceeds to step S206 of FIG. 6 and opens the second port 22 and the third port 23 of the four-way flow control valve 20. At this time, the first port 21 of the four-way flow control valve 20 is open, and the fourth port 24 is closed. The control unit 70 then proceeds to step S207 of FIG. 6 and keeps the electric pump 14 operating. This results in a flow path configuration in which the coolant flows through the water-water heat exchanger 18 and the heater core 13, as previously described with reference to FIG. 3. Then, in step S208 of FIG. 6, the control unit 70 increases the temperature of the engine 11 coolant and the heater core 13 coolant in the water-water heat exchanger 18, and also decreases the temperature of the battery coolant in the water-water heat exchanger 18. Then, in step S209 of FIG. 6, the control unit 70 warms up the engine 11, heats the passenger compartment, and cools the battery 51.

一方、制御部70は、図6のステップS203でNOと判断した場合には、図5のステップS101に戻る。また、制御部70は、図6のステップS204でNOと判断した場合には、バッテリ51の排熱を冷却水に移動させることができないと判断して、図5のステップS111に進み、図5のステップS111からステップS112に示すようにチラー53によってバッテリ51の冷却を行う。 On the other hand, if the control unit 70 determines NO in step S203 of FIG. 6, it returns to step S101 of FIG. 5. Also, if the control unit 70 determines NO in step S204 of FIG. 6, it determines that the exhaust heat of the battery 51 cannot be transferred to the coolant, and proceeds to step S111 of FIG. 5, where it cools the battery 51 using the chiller 53 as shown in steps S111 to S112 of FIG. 5.

また、制御部70は、図6のステップS205でNOと判断した場合には、図6のステップS210に進んで四方流量調節弁20の第2ポート22を閉止し、第3ポート23を開放して図4を参照して説明したように、ヒータコア13に冷却水を流さず、水水熱交換器18に冷却水が通流するようにする。そして、制御部70は、図6のステップS211において、水水熱交換器18でエンジン11の冷却水の温度を上昇させると共に、水水熱交換器18でバッテリ冷却水の温度を低下させる。そして、制御部70は、図6のステップS212において、エンジン11の暖機を行うと共に、バッテリ51の冷却を行う。 Furthermore, if the control unit 70 determines NO in step S205 of FIG. 6, the control unit 70 proceeds to step S210 of FIG. 6, where it closes the second port 22 of the four-way flow control valve 20 and opens the third port 23, so that coolant does not flow through the heater core 13 but flows through the water-water heat exchanger 18, as described with reference to FIG. 4. Then, in step S211 of FIG. 6, the control unit 70 increases the temperature of the engine 11 coolant in the water-water heat exchanger 18 and decreases the temperature of the battery coolant in the water-water heat exchanger 18. Then, in step S212 of FIG. 6, the control unit 70 warms up the engine 11 and cools the battery 51.

制御部70は、図5のステップS110、S112、又は図6のステップS209、ステップS212を実行したら、図5のステップS101に戻り、図5のステップS101からステップS112、図6のステップS201からステップS212の各ステップを繰り返して実行する。そして、制御部70は、図5のステップS101でNOと判断した場合には、処理を終了する。 After executing steps S110 and S112 in FIG. 5 or steps S209 and S212 in FIG. 6, the control unit 70 returns to step S101 in FIG. 5 and repeatedly executes steps S101 to S112 in FIG. 5 and steps S201 to S212 in FIG. 6. If the control unit 70 determines NO in step S101 in FIG. 5, it terminates the process.

以上説明したように、バッテリ温度調整システム100は、バッテリ51の排熱によりエンジン11の冷却水の温度を上昇させるので、EVモードからHVモードに移行した際のエンジン11の暖機時間を短縮することができる。また、バッテリ51の排熱により車室の暖機を行うので、バッテリ51の排熱を有効に活用して燃費の向上を図ることができる。 As explained above, the battery temperature regulation system 100 uses the exhaust heat of the battery 51 to raise the temperature of the engine 11 coolant, thereby shortening the warm-up time of the engine 11 when switching from EV mode to HV mode. Furthermore, because the exhaust heat of the battery 51 is used to warm up the passenger compartment, the exhaust heat of the battery 51 can be effectively utilized to improve fuel efficiency.

また、バッテリ温度調整システム100は、四方流量調節弁20でヒータコア13と水水熱交換器18とエンジン11との冷却水の流量を調整するので、簡便な構成によりバッテリ51の排熱でエンジン11の冷却水の温度を上昇させてエンジン11の暖機時間を短縮することができる。 In addition, the battery temperature regulation system 100 uses a four-way flow control valve 20 to adjust the flow rate of coolant between the heater core 13, the water-water heat exchanger 18, and the engine 11. This allows for a simple configuration that uses the exhaust heat from the battery 51 to raise the temperature of the engine 11 coolant, thereby shortening the warm-up time of the engine 11.

以上の説明では、図5のステップS107、図6のステップS204において、バッテリ温度センサ64で検出したバッテリ51の温度とヒータコア冷却水温度センサ67で検出したヒータコア13の冷却水の温度、或いは、エンジン冷却水温度センサ61で検出したエンジン出口の冷却水温度とを比較して判断することとして説明したが、これに限らない。例えば、バッテリ温度センサ64で検出したバッテリ51の温度に代えて、バッテリ冷却水温度センサ63で検出したバッテリ冷却水温度とヒータコア13の冷却水の温度、或いはエンジン出口の冷却水温度とを比較して判断してもよい。 In the above explanation, in step S107 of FIG. 5 and step S204 of FIG. 6, the battery 51 temperature detected by the battery temperature sensor 64 is compared with the heater core 13 coolant temperature detected by the heater core coolant temperature sensor 67, or the engine outlet coolant temperature detected by the engine coolant temperature sensor 61 to make a determination, but this is not limited to this. For example, instead of the battery 51 temperature detected by the battery temperature sensor 64, the battery coolant temperature detected by the battery coolant temperature sensor 63 may be compared with the heater core 13 coolant temperature or the engine outlet coolant temperature to make a determination.

11 エンジン、11a、13a、15a、16a、18a 冷却水流路、12 エンジン駆動ポンプ、13 ヒータコア、14 電動ポンプ、15 水加熱ヒータ、16 ラジェータ、17 サーモスタット、18 水水熱交換器、18b、51a、53a バッテリ冷却水流路、19 モータ、20 四方流量調節弁、21 第1ポート、22 第2ポート、23 第3ポート、24 第4ポート、25 空調パネル、30 エンジン冷却水回路、31 エンジン出口管、32 ヒータコア入口管、33 ヒータコア出口管、34 電動ポンプ出口管、35 水加熱ヒータ出口管、36 ラジェータ入口管、37 ラジェータ出口管、38 ラジェータバイパス管、39 エンジン駆動ポンプ入口管、40 熱交換回路、41 熱交換器入口管、42、57 熱交換器出口管、45 エンジンバイパス回路、50 バッテリ温度調整回路、51 バッテリ、52 バッテリ冷却水ポンプ、53 チラー、53b 冷媒流路、54 チラー入口管、55 チラー出口管、56 バッテリ出口管、58、59 高圧ケーブル、61 エンジン冷却水温度センサ、62 水加熱器冷却水温度センサ、63 バッテリ冷却水温度センサ、64 バッテリ温度センサ、65 電流センサ、66 電圧センサ、67 ヒータコア冷却水温度センサ、70 制御部、71、81 CPU、72、82 メモリ、80 車両制御部、100 バッテリ温度調整システム、200 ハイブリッド車両。
11 Engine, 11a, 13a, 15a, 16a, 18a Coolant flow path, 12 Engine-driven pump, 13 Heater core, 14 Electric pump, 15 Water heater, 16 Radiator, 17 Thermostat, 18 Water-water heat exchanger, 18b, 51a, 53a Battery coolant flow path, 19 Motor, 20 Four-way flow control valve, 21 First port, 22 Second port, 23 Third port, 24 Fourth port, 25 Air conditioning panel, 30 Engine coolant circuit, 31 Engine outlet pipe, 32 Heater core inlet pipe, 33 Heater core outlet pipe, 34 Electric pump outlet pipe, 35 Water heater outlet pipe, 36 Radiator inlet pipe, 37 Radiator outlet pipe, 38 Radiator bypass pipe, 39 Engine-driven pump inlet pipe, 40 Heat exchange circuit, 41 Heat exchanger inlet pipe, 42, 57 Heat exchanger outlet pipe, 45 engine bypass circuit, 50 battery temperature adjustment circuit, 51 battery, 52 battery coolant pump, 53 chiller, 53b refrigerant flow path, 54 chiller inlet pipe, 55 chiller outlet pipe, 56 battery outlet pipe, 58, 59 high-pressure cable, 61 engine coolant temperature sensor, 62 water heater coolant temperature sensor, 63 battery coolant temperature sensor, 64 battery temperature sensor, 65 current sensor, 66 voltage sensor, 67 heater core coolant temperature sensor, 70 control unit, 71, 81 CPU, 72, 82 memory, 80 vehicle control unit, 100 battery temperature adjustment system, 200 hybrid vehicle.

Claims (4)

エンジンと車両駆動用のモータによって走行するHVモードと、前記エンジンを停止して前記モータによって走行するEVモードと、で走行可能なハイブリッド車両に搭載されるバッテリ温度調整システムであって、
前記エンジンに冷却水を循環させるエンジン冷却水回路であって、前記冷却水と熱交換して車室へ送風する空気を加熱するヒータコアと、前記ヒータコアの下流に設けられて前記冷却水を加熱する水加熱ヒータを備えるエンジン冷却水回路と、
前記モータに電力を供給するバッテリに液体の熱媒体を循環させて前記バッテリを冷却又は加温するバッテリ温度調整回路と、
前記ヒータコアをバイパスするように前記エンジン冷却水回路に接続され、前記バッテリ温度調整回路に跨って配置されて前記冷却水と前記熱媒体との間で熱交換を行う水水熱交換器が設けられる熱交換回路と、
前記エンジンをバイパスするように前記水加熱ヒータの下流と前記ヒータコアの上流を接続するエンジンバイパス回路と、
前記エンジン冷却水回路の前記エンジンと前記ヒータコアとの間に設けられ、前記熱交換回路と前記エンジンバイパス回路とが接続され、前記ヒータコアと前記水水熱交換器と前記エンジンとの前記冷却水の流量を調整する四方流量調節弁と、
前記エンジン冷却水回路の前記ヒータコアと前記水加熱ヒータとの間に設けられた電動ポンプと、
前記四方流量調節弁と前記電動ポンプの動作を調整する制御部と、を備え、
前記四方流量調節弁は、前記エンジンの冷却水出口と接続される第1ポートと、前記ヒータコアの冷却水入口と接続される第2ポートと、前記水水熱交換器の冷却水入口と接続される第3ポートと、前記水加熱ヒータの冷却水出口と接続される第4ポートとを備え、
前記制御部は、前記ハイブリッド車両が前記EVモードから前記HVモードに移行した場合で、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記エンジンの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合に、前記エンジン冷却水回路と前記熱交換回路とが連通するように前記四方流量調節弁の前記第1ポートと前記第3ポートを開放し、前記第4ポートを閉止し、前記第2ポートを開放または閉止して、前記水水熱交換器に前記冷却水を通流させて、前記エンジンの前記冷却水の温度を上昇させると共に、前記熱媒体の温度を低下させるとともに、
前記ハイブリッド車両が前記EVモードで前記車室の暖房要求のある場合で、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記ヒータコアの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合に、前記エンジン冷却水回路と前記エンジンバイパス回路と前記熱交換回路とが連通し、且つ前記エンジンに前記冷却水が流れないように前記四方流量調節弁の前記第1ポートを閉止して前記第2ポートと前記第3ポートと前記第4ポートを開放し、前記電動ポンプを作動させ、前記水水熱交換器と前記ヒータコアとに前記冷却水を通流させて、前記ヒータコアの前記冷却水の温度を上昇させると共に、前記熱媒体の温度を低下させる、
ことを特徴とするバッテリ温度調整システム。
A battery temperature regulation system mounted on a hybrid vehicle capable of running in an HV mode in which the vehicle runs using an engine and a vehicle drive motor, and an EV mode in which the engine is stopped and the vehicle runs using the motor,
an engine coolant circuit for circulating coolant through the engine , the engine coolant circuit including a heater core for exchanging heat with the coolant to heat air to be blown into the vehicle compartment, and a water heater provided downstream of the heater core for heating the coolant ;
a battery temperature regulation circuit that circulates a liquid heat medium through a battery that supplies power to the motor to cool or heat the battery;
a heat exchange circuit including a water-water heat exchanger connected to the engine coolant circuit so as to bypass the heater core and disposed across the battery temperature adjustment circuit to exchange heat between the coolant and the heat medium;
an engine bypass circuit connecting a downstream side of the water heater and an upstream side of the heater core so as to bypass the engine;
a four-way flow control valve provided in the engine coolant circuit between the engine and the heater core, the four-way flow control valve connecting the heat exchange circuit and the engine bypass circuit, and adjusting the flow rate of the coolant between the heater core, the water-water heat exchanger, and the engine;
an electric pump provided between the heater core and the water heater in the engine coolant circuit;
a control unit that adjusts the operation of the four-way flow control valve and the electric pump ,
the four-way flow control valve includes a first port connected to a coolant outlet of the engine, a second port connected to a coolant inlet of the heater core, a third port connected to a coolant inlet of the water-to-water heat exchanger, and a fourth port connected to a coolant outlet of the water heater;
When the hybrid vehicle shifts from the EV mode to the HV mode, and the temperature of the battery is equal to or higher than a predetermined value and the temperature of the engine coolant is lower than the temperature of the battery, the control unit opens the first port and the third port of the four-way flow control valve, closes the fourth port, and opens or closes the second port so that the engine coolant circuit and the heat exchange circuit communicate with each other, thereby causing the coolant to flow through the water-water heat exchanger, thereby increasing the temperature of the engine coolant and decreasing the temperature of the heat medium , and
When the hybrid vehicle is in the EV mode and there is a request to heat the passenger compartment, and when the temperature of the battery is equal to or higher than a predetermined value and the temperature of the coolant in the heater core is lower than the temperature of the battery, the engine coolant circuit, the engine bypass circuit, and the heat exchange circuit are communicated with each other, and the first port of the four-way flow control valve is closed and the second port, the third port, and the fourth port are opened so that the coolant does not flow to the engine, the electric pump is operated, and the coolant is caused to flow through the water-water heat exchanger and the heater core, thereby increasing the temperature of the coolant in the heater core and decreasing the temperature of the heat medium.
A battery temperature regulation system.
請求項1に記載のバッテリ温度調整システムであって、
前記制御部は、前記ハイブリッド車両が前記EVモードから前記HVモードに移行した場合で、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記エンジンの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合において、
前記車室の暖房要求のある場合に前記第2ポートを開放し、
前記車室の暖房要求のない場合に前記第2ポートを閉止する、
ことを特徴とするバッテリ温度調整システム。
2. The battery temperature regulation system according to claim 1,
When the hybrid vehicle shifts from the EV mode to the HV mode, the temperature of the battery is equal to or higher than a predetermined value, and the temperature of the engine coolant is lower than the temperature of the battery,
opening the second port when there is a demand for heating the passenger compartment;
closing the second port when there is no demand for heating the passenger compartment;
A battery temperature regulation system.
エンジンと車両駆動用のモータによって走行するHVモードと、前記エンジンを停止して前記モータによって走行するEVモードと、で走行可能なハイブリッド車両であって、
前記エンジンに冷却水を循環させるエンジン冷却水回路であって、前記冷却水と熱交換して車室へ送風する空気を加熱するヒータコアと、前記ヒータコアの下流に設けられて前記冷却水を加熱する水加熱ヒータとを備えるエンジン冷却水回路と、
前記モータに電力を供給するバッテリに液体の熱媒体を循環させて前記バッテリを冷却又は加温するバッテリ温度調整回路と、
前記ヒータコアをバイパスするように前記エンジン冷却水回路に接続され、前記バッテリ温度調整回路に跨って配置されて前記冷却水と前記熱媒体との間で熱交換を行う水水熱交換器が設けられる熱交換回路と、
前記エンジンをバイパスするように前記水加熱ヒータの下流と前記ヒータコアの上流を接続するエンジンバイパス回路と、
前記エンジン冷却水回路の前記エンジンと前記ヒータコアとの間に設けられ、前記熱交換回路と前記エンジンバイパス回路とが接続され、前記ヒータコアと前記水水熱交換器と前記エンジンとの前記冷却水の流量を調整する四方流量調節弁と、
前記エンジン冷却水回路の前記ヒータコアと前記水加熱ヒータとの間に設けられた電動ポンプと、
前記四方流量調節弁と前記電動ポンプの動作を調整する制御部と、を備え、
前記四方流量調節弁は、前記エンジンの冷却水出口と接続される第1ポートと、前記ヒータコアの冷却水入口と接続される第2ポートと、前記水水熱交換器の冷却水入口と接続される第3ポートと、前記水加熱ヒータの冷却水出口と接続される第4ポートとを備え、
前記制御部は、走行モードが前記EVモードから前記HVモードに移行した場合に、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記エンジンの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合に、前記エンジン冷却水回路と前記熱交換回路とが連通するように前記四方流量調節弁の前記第1ポートと前記第3ポートを開放し、前記第4ポートを閉止し、前記第2ポートを開放または閉止して、前記水水熱交換器に前記冷却水を通流させて、前記エンジンの前記冷却水の温度を上昇させると共に、前記熱媒体の温度を低下させるとともに、
前記走行モードが前記EVモードで前記車室の暖房要求のある場合で、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記ヒータコアの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合に、前記エンジン冷却水回路と前記エンジンバイパス回路と前記熱交換回路とが連通し、且つ前記エンジンに前記冷却水が流れないように前記四方流量調節弁の前記第1ポートを閉止して前記第2ポートと前記第3ポートと前記第4ポートを開放し、前記電動ポンプを作動させ、前記水水熱交換器と前記ヒータコアとに前記冷却水を通流させて、前記ヒータコアの前記冷却水の温度を上昇させると共に、前記熱媒体の温度を低下させる、
ことを特徴とするハイブリッド車両。
A hybrid vehicle capable of running in an HV mode in which the vehicle runs using an engine and a vehicle drive motor, and an EV mode in which the engine is stopped and the vehicle runs using the motor,
an engine coolant circuit for circulating coolant through the engine , the engine coolant circuit including a heater core for exchanging heat with the coolant to heat air to be blown into the vehicle compartment, and a water heater provided downstream of the heater core for heating the coolant ;
a battery temperature regulation circuit that circulates a liquid heat medium through a battery that supplies power to the motor to cool or heat the battery;
a heat exchange circuit including a water-water heat exchanger connected to the engine coolant circuit so as to bypass the heater core and disposed across the battery temperature adjustment circuit to exchange heat between the coolant and the heat medium;
an engine bypass circuit connecting a downstream side of the water heater and an upstream side of the heater core so as to bypass the engine;
a four-way flow control valve provided in the engine coolant circuit between the engine and the heater core, the four-way flow control valve connecting the heat exchange circuit and the engine bypass circuit, and adjusting the flow rate of the coolant between the heater core, the water-water heat exchanger, and the engine;
an electric pump provided between the heater core and the water heater in the engine coolant circuit;
a control unit that adjusts the operation of the four-way flow control valve and the electric pump ,
the four-way flow control valve includes a first port connected to a coolant outlet of the engine, a second port connected to a coolant inlet of the heater core, a third port connected to a coolant inlet of the water-to-water heat exchanger, and a fourth port connected to a coolant outlet of the water heater;
When the traveling mode is shifted from the EV mode to the HV mode, if the temperature of the battery is equal to or higher than a predetermined value and the temperature of the engine coolant is lower than the temperature of the battery, the control unit opens the first port and the third port of the four-way flow control valve, closes the fourth port, and opens or closes the second port so that the engine coolant circuit and the heat exchange circuit are in communication with each other, thereby causing the coolant to flow through the water-water heat exchanger, thereby increasing the temperature of the engine coolant and decreasing the temperature of the heat medium , and
When the driving mode is the EV mode and there is a request to heat the passenger compartment, when the temperature of the battery is equal to or higher than a predetermined value and the temperature of the coolant in the heater core is lower than the temperature of the battery, the engine coolant circuit, the engine bypass circuit and the heat exchange circuit are communicated with each other, and the first port of the four-way flow control valve is closed and the second port, the third port and the fourth port are opened so that the coolant does not flow to the engine, the electric pump is operated, and the coolant is caused to flow through the water-water heat exchanger and the heater core, thereby increasing the temperature of the coolant in the heater core and decreasing the temperature of the heat medium.
A hybrid vehicle characterized by :
請求項3に記載のハイブリッド車両であって、4. The hybrid vehicle according to claim 3,
前記制御部は、前記走行モードが前記EVモードから前記HVモードに移行した場合に、前記バッテリの温度が所定値以上で、且つ前記エンジンの前記冷却水の温度が前記バッテリの温度よりも低い場合において、When the traveling mode transitions from the EV mode to the HV mode, if the temperature of the battery is equal to or higher than a predetermined value and the temperature of the engine coolant is lower than the temperature of the battery,
前記車室の暖房要求のある場合に前記第2ポートを開放し、opening the second port when there is a demand for heating the passenger compartment;
前記車室の暖房要求のない場合に前記第2ポートを閉止する、closing the second port when there is no demand for heating the passenger compartment;
ことを特徴とするハイブリッド車両。A hybrid vehicle characterized by:
JP2023043747A 2023-03-20 2023-03-20 Battery temperature control system and hybrid vehicle Active JP7816239B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023043747A JP7816239B2 (en) 2023-03-20 2023-03-20 Battery temperature control system and hybrid vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023043747A JP7816239B2 (en) 2023-03-20 2023-03-20 Battery temperature control system and hybrid vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2024133783A JP2024133783A (en) 2024-10-03
JP7816239B2 true JP7816239B2 (en) 2026-02-18

Family

ID=92910205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023043747A Active JP7816239B2 (en) 2023-03-20 2023-03-20 Battery temperature control system and hybrid vehicle

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7816239B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011173543A (en) 2010-02-25 2011-09-08 Sanyo Electric Co Ltd Battery cooling/heating device
US20160229282A1 (en) 2013-02-09 2016-08-11 Quantumscape Corporation Thermal management system for vehicles with an electric powertrain
JP2019089524A (en) 2017-11-17 2019-06-13 アイシン精機株式会社 Vehicular heat exchange device
JP2020172178A (en) 2019-04-10 2020-10-22 トヨタ自動車株式会社 In-vehicle temperature control device
CN115447347A (en) 2022-10-09 2022-12-09 广州汽车集团股份有限公司 Plug-in hybrid electric vehicle thermal management system and method and vehicle

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05131848A (en) * 1991-11-15 1993-05-28 Toyota Motor Corp Hybrid car driving system control device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011173543A (en) 2010-02-25 2011-09-08 Sanyo Electric Co Ltd Battery cooling/heating device
US20160229282A1 (en) 2013-02-09 2016-08-11 Quantumscape Corporation Thermal management system for vehicles with an electric powertrain
JP2019089524A (en) 2017-11-17 2019-06-13 アイシン精機株式会社 Vehicular heat exchange device
JP2020172178A (en) 2019-04-10 2020-10-22 トヨタ自動車株式会社 In-vehicle temperature control device
CN115447347A (en) 2022-10-09 2022-12-09 广州汽车集团股份有限公司 Plug-in hybrid electric vehicle thermal management system and method and vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024133783A (en) 2024-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10829005B2 (en) Vehicular heat exchange device
US11247577B2 (en) Vehicle
CN109383221B (en) HVAC system for a vehicle
KR101189581B1 (en) Heating control method for fuel cell vehicle
JP2002352867A (en) Battery temperature control device for electric vehicles
US12285996B2 (en) Method for controlling vehicle thermal management system
US10562367B2 (en) Heating, ventilation, and air conditioning system for vehicle
CN111902303B (en) cooling device
JP2002354608A (en) Electric vehicle battery cooling system
CN113226832B (en) vehicle
JP5381815B2 (en) Vehicle control device
US11345256B2 (en) Battery temperature control system
CN111284364A (en) Thermal management system for a vehicle
US12034136B2 (en) Vehicle
JP2022053940A (en) Circuit temperature control system of vehicle
JP2024087914A (en) Vehicle cooling system
CN120986141A (en) A method for switching battery thermal management modes based on a hot gas bypass heat pump system
JP7816239B2 (en) Battery temperature control system and hybrid vehicle
KR102656590B1 (en) Air conditioning system for automotive vehicles
JP7768163B2 (en) Battery heating system
JP7816238B2 (en) Battery temperature control system and hybrid vehicle
JP2024107807A (en) Warm-up system
US11319855B2 (en) Heat accumulation and dissipation device for internal combustion engine
JP2025002010A (en) Fuel cell vehicle
JP2011085024A (en) Cooling device for hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20250319

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20251031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20251104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20260106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20260119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7816239

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150