车辆的热管理系统技术方案

本发明专利技术涉及车辆的热管理系统，其目的在于将发动机冷却水和热泵用作车室内的制热热源，改善它们的控制结构和使用时点等，从而能够将能源消耗最小化的同时提高车室内的制热效率。为了达到这样的目的，本发明专利技术提供一种车辆的热管理系统，其包括：制冷剂循环管路，其沿着制冷剂的流动方向而产生热气或冷气来对车室内进行制冷、制热；及冷却水循环管路，其使发动机的冷却水向加热器芯循环，从而利用发动机的废热而对车室内进行制热，在冷却水循环管路配置有使制冷剂和冷却水进行热交换的制冷剂‑冷却水热交换器，通过了发动机的冷却水绕过加热器芯及制冷剂‑冷却水热交换器而形成发动机冷却水独立循环部。

【技术实现步骤摘要】
车辆的热管理系统
本专利技术涉及车辆的热管理系统，更具体地，涉及如下的车辆的热管理系统：将发动机冷却水和热泵用作车室内的制热热源，改善它们的控制结构和使用时点等，从而将能源消耗最小化，并提高车室内的制热效率。
技术介绍
混合动力(Hybrid)车辆作为将电动马达和内燃机(发动机)并行使用的车辆，在车辆的行驶负荷大的情况下，例如在高速行驶时或在破路行驶时转换为“发动机驱动模式”而使用发动机。相反地，在车辆的行驶负荷小的情况下，例如低速行驶或停车时转换为“马达驱动模式”而使用电动马达。这样的混合动力车辆(以下，统称为“车辆”)具备对车室内进行制冷、制热的空调装置。如图1所示，空调装置具备压缩机1、冷凝器3、膨胀阀5、蒸发器6及加热器芯7，在车室内为“制冷模式”时，使压缩机1的制冷剂在冷凝器3和膨胀阀5和蒸发器6循环，从而在蒸发器6产生冷气，并将所产生的冷气供给到车室内而对车室内进行制冷。并且，在车室内为“制热模式”时，使发动机8的冷却水在加热器芯7循环，从而将发动机8的废热传递到加热器芯7而产生热气，并将所产生的热气供给到车室内而对车室内制热。另一方面，空调装置中经常发生在车辆被控制为“马达驱动模式”的状态下进入“制热模式”的情况，在这样的情况下，从“马达驱动模式”转换为“发动机驱动模式”而使发动机8进行再启动。因此，可利用发动机8的废热而对车室内制热，由此提高车室内的制热性能。但是，在这样的以往的空调装置中存在在“马达驱动模式”的状态下频繁地发生“制热模式”的“进入和解除”的情况，而每次发生这种情况时，发动机8被频繁地开(ON)、关(OFF)，并因这样的缺点，导致能源消耗增加，送风到车室内的温度发生变化，从而导致车室内的舒适性下降。特别地，发动机8频繁地被开(ON)、关(OFF)，因此能源消耗急剧地增加，由此车辆的燃油经济性显著地下降。另一方面，鉴于此，将空调装置改善为“热泵式(HeatPumpType)”装置(未图示)，由此在车室内为“制热模式”时，不使发动机8再启动，也能够对车室内制热，从而改善车辆的燃油经济性。但是，热泵式空调装置具有发热效率低而不能将高温的空气供给到车室内的缺点，并因这样的缺点，存在车室内的制热性能下降的问题。特别地，气温非常低的情况下，例如外部气温为-5℃以下的情况下，不能供给为向车室内制热而足够的温度的空气，并因这样的缺点，车室内的制热效果下降，从而导致车室内的舒适性下降。另一方面，鉴于此，也有进一步设置使用电的电热器9而对供给到车室内的空气加热来补充车室内的制热性能的情况。但是，在使用电热器9的情况下，电池(未图示)的电力消耗量增加，从而反而会降低车辆的燃油经济性。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术是为了解决如上述的以往的问题而研发的，其目的在于提供一种如下的车辆的热管理系统：将发动机的冷却水和热泵用作车室内的制热热源，且改善它们的控制结构和使用时点等，从而将能源消耗最小化，还能够提高车室内的制热效率。本专利技术的另一目的在于提供一种如下的车辆的热管理系统：改善发动机冷却水和热泵的控制结构和使用时点等，将能源消耗最小化，还能够提高车室内的制热效率，从而改善车辆的燃油经济性，同时还能够改善车室内的舒适性。用于解决课题的手段为了达到这样的目的，本专利技术提供一种车辆的热管理系统，其包括：制冷剂循环管路，其沿着制冷剂的流动方向产生热气或冷气来对车室内进行制冷、制热；及冷却水循环管路，其使发动机的冷却水向加热器芯循环，从而利用上述发动机的废热而对车室内进行制热，该热管理系统的特征在于，在上述冷却水循环管路配置有使制冷剂和冷却水进行热交换的制冷剂-冷却水热交换器，通过了上述发动机的冷却水绕过上述加热器芯及上述制冷剂-冷却水热交换器而形成上述发动机冷却水独立循环部。优选为，该车辆的热管理系统的特征在于，上述发动机冷却水独立循环部包括旁通管路，该旁通管路使上述发动机的出口侧的冷却水向上述发动机的入口侧绕过，以形成上述发动机侧冷却水的独立的循环回路。并且，该车辆的热管理系统的特征在于，上述制冷剂-冷却水热交换器和发动机对上述加热器芯而依次并联连接，上述旁通管路为如下结构：在并联地连接的上述制冷剂-冷却水热交换器与发动机之间的冷却水循环管路部分中，连接上述发动机的出口侧和入口侧。并且，该车辆的热管理系统的特征在于，上述旁通管路构成如下的冷却水循环回路：在对上述加热器芯而并联地连接的上述制冷剂-冷却水热交换器与发动机之间的冷却水循环管路部分中，一端连接到上述发动机的出口侧与上述制冷剂-冷却水热交换器的分支点之间，另一端连接到上述发动机的入口侧与上述制冷剂-冷却水热交换器的分支点之间，使上述发动机的出口侧冷却水向上述发动机的入口侧直接循环。并且，该车辆的热管理系统的特征在于，形成于上述发动机与旁通管路之间的冷却水循环回路包含在形成于上述发动机与加热器芯之间的冷却水循环回路内，从而在上述发动机的冷却水向上述加热器芯侧循环时，使得上述发动机与旁通管路之间的冷却水混合到上述发动机与加热器芯之间的冷却水循环回路。专利技术效果根据本专利技术的车辆的热管理系统，构成为在车室内为“制热模式”时，将发动机的废热和热泵侧制冷剂循环管路的热用作车室内的制热热源，并根据车辆的模式状态和制热负荷而选择某一个热来用作车室内的制热热源，因此能够将能源消耗最小化的同时提高车室内的制热效率。特别地，构成为将发动机的废热和热泵侧制冷剂循环管路的热中的某一个热用作制热热源，并在不降低车室内的制热效果的限度内优先使用热效率高的制热热源，因此能够将能源消耗最小化的同时提高车室内的制热效率。另外，在能够将能源消耗最小化的同时提高车室内的制热效率，因此能够改善车辆的燃油经济性的同时还能够改善车室内的舒适性。附图说明图1是表示以往的车辆用空调装置的图。图2是详细地表示本专利技术的车辆的热管理系统的结构的图。图3是表示构成本专利技术的车辆的热管理系统的冷却水循环管路流动控制阀的另一设置例的图。图4作为表示本专利技术的车辆的热管理系统的动作例的动作图，是表示利用热泵侧热而对车室内进行制热的例子的图。图5作为表示本专利技术的车辆的热管理系统的动作例的动作图，是表示利用发动机废热而对车室内制热的例子的图。图6是表示构成本专利技术的车辆的热管理系统的冷却水循环管路电动水泵的另一设置例的图。(符号说明)10：制冷剂循环管路12：压缩机14：制冷剂-冷却水热交换器15：热泵模式用膨胀阀(Valve)16：室外热交换器17：空调模式用膨胀阀19：室内热交换器20：冷却水循环管路22：加热器芯(HeaterCore)24：发动机(Engine)26：流动控制阀30：制热热源选择部32：发动机侧冷却水温度传感器(Sensor)34：加热器芯侧冷却水温度传感器36：压缩机侧制冷剂温度传感器38：控制部40：发动机冷却水独立循环部42：旁通管路(BypassLine)50：电动水泵(WaterPump)60：电池冷却模式用膨胀阀60a：外部控制式开闭阀62：冷却机(Chiller)64：电池侧冷却水循环管路66：电池(Battery)具体实施方式下面，参照附图，对本专利技术的车辆的热管理系统的优选的实施例进行详细说明。首先，参照图2，本专利技术的热管理系统具备空调装置，上述空调装置作为热泵式(He本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车辆的热管理系统，其包括：制冷剂循环管路(10)，其沿着制冷剂的流动方向产生热气或冷气来对车室内进行制冷、制热；及冷却水循环管路(20)，其使发动机(24)的冷却水向加热器芯(22)循环，从而利用上述发动机(24)的废热而对车室内进行制热，该热管理系统的特征在于，在上述冷却水循环管路(20)配置有使制冷剂和冷却水进行热交换的制冷剂‑冷却水热交换器(14)，通过了上述发动机(24)的冷却水绕过上述加热器芯(22)及上述制冷剂‑冷却水热交换器(14)而形成上述发动机冷却水独立循环部(40)。

【技术特征摘要】
2018.04.17 KR 10-2018-00443291.一种车辆的热管理系统，其包括：制冷剂循环管路(10)，其沿着制冷剂的流动方向产生热气或冷气来对车室内进行制冷、制热；及冷却水循环管路(20)，其使发动机(24)的冷却水向加热器芯(22)循环，从而利用上述发动机(24)的废热而对车室内进行制热，该热管理系统的特征在于，在上述冷却水循环管路(20)配置有使制冷剂和冷却水进行热交换的制冷剂-冷却水热交换器(14)，通过了上述发动机(24)的冷却水绕过上述加热器芯(22)及上述制冷剂-冷却水热交换器(14)而形成上述发动机冷却水独立循环部(40)。2.根据权利要求1所述的车辆的热管理系统，其特征在于，上述发动机冷却水独立循环部(40)包括旁通管路(42)，该旁通管路(42)使上述发动机(24)的出口侧的冷却水向上述发动机(24)的入口侧绕过，以形成上述发动机(24)侧冷却水的独立的循环回路。3.根据权利要求2所述的车辆的热管理系统，其特征在于，上述制冷剂-冷却水热交换器(14)和发动机(24)对上述加热器芯(22)而依次并联连接，上述旁通管路(42)为如下结构：在并联地连接的上述制冷剂-冷却水热交换器(14)与发动机(24)之间的冷却水循环管路(20)部分中，连接上述发动机(24)的出口侧和入口侧。4.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统，其特征在于，上述旁通管路(42)构成如下的冷却水循环回路：在对上述加热器芯(22)而并联地连接的上述制冷剂-冷却水热交换器(14)与发动机(24)之间的冷却水循环管路(20)部分中，一端连接到上述发动机(24)的出口侧与上述制冷剂-冷却水热交换器(14)的分支点之间，另一端连接到上述发动机(24)的入口侧与上述制冷剂-冷却水热交换器(14)的分支点之间，使上述发动机(24)的出口侧冷却水向上述发动机(24)的入口侧直接循环。5.根据权利要求4所述的车辆的热管理系统，其特征在于，形成于上述发动机(24)与旁通管路(42)之间的冷却水循环回路包含在形成于上述发动机(24)与加热器芯(22)之间的冷却水循环回路内，在上述发动机(24)的冷却水向上述加热器芯(22)侧循环时，使得上述发动机(24)与旁通管路(42)之间的冷却水混合到上述发动机(24)与加热器芯(22)之间的冷却水循环回路。6.根据权利要求5所述的车辆的热管理系统，其特征在于，上述旁通管路(42)的直径比冷却水管路(20a)小，该冷却水管路(20a)使冷却水在上述发动机(24)与加热器芯(22)之间循环，当上述发动机(24)侧冷却水沿着上述发动机(24)与加热器芯(22)之间的冷却水管路(20a)而循环时，上述旁通管路(42)使得上述发动机(24)侧冷却水不导入到直径相对小的旁通管路(42)。7.根据权利要求3所述的车辆的热管理系统，其特征在于，该热管理系统包括流动控制阀(26)，该流动控制阀(26)控制上述冷却水循环管路(20)的冷却水流动方向，以使冷却水在上述发动机(24)与上述加热器芯(22)之间循环而将上述发动机(24)的废热传递到上述加热器芯(22)或使冷却水在上述制冷剂-冷却水热交换器(14)与上述加热器芯(22)之间循环而将上述制冷剂循环管路(10)侧热传递到上述加热器芯(22)，上述流动控制阀(26)设置在对上述加热器芯(22)并联地连接的上述发动机(24)和制冷剂-冷却水热交换器(14)的两侧分支点中的任一个分支点。8.根据权利要求7所述的车辆的热管理系统，其特征在于，上述流动控制阀(26)设置在对上述加热器芯(22)并联地连接的上述发动机(24)和制冷剂-冷却水热交换器(14)的两侧分支点中的发动机(24)和制冷剂-冷却水热交换器(14)的上游...

【专利技术属性】
技术研发人员：金斗勋，金灦奎，安暻周，韩仲万，
申请(专利权)人：翰昂汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR