(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-11-25
(54)【発明の名称】乗物温度制御システム
(51)【国際特許分類】
H01M 10/6568 20140101AFI20221117BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20221117BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20221117BHJP
H01M 10/6556 20140101ALI20221117BHJP
H01M 10/615 20140101ALI20221117BHJP
【ＦＩ】
H01M10/6568
H01M10/613
H01M10/625
H01M10/6556
H01M10/615
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022518980
(86)(22)【出願日】2020-05-28
(85)【翻訳文提出日】2022-05-02
(86)【国際出願番号】 CN2020092931
(87)【国際公開番号】W WO2021057060
(87)【国際公開日】2021-04-01
(31)【優先権主張番号】201910913465.9
(32)【優先日】2019-09-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】503433420
【氏名又は名称】華為技術有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．
【住所又は居所原語表記】Ｈｕａｗｅｉ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂａｎｔｉａｎ， Ｌｏｎｇｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１２９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100132481
【弁理士】
【氏名又は名称】赤澤 克豪
(74)【代理人】
【識別番号】100115635
【弁理士】
【氏名又は名称】窪田 郁大
(72)【発明者】
【氏名】▲張▼ ▲興▼新
(72)【発明者】
【氏名】王 学寰
【テーマコード（参考）】
5H031
【Ｆターム（参考）】
5H031AA09
5H031KK08
(57)【要約】
本出願の実施形態は、車載制御ユニットに対して温度制御を実施するように構成された車載制御ユニット温度制御流路であって、車載制御ユニット温度制御流路は、温度制御分岐を通って流れて、車載制御ユニットに対する温度制御を実施し、２つ以上の温度制御分岐があり、少なくとも１つの温度制御分岐が、車載制御ユニットの内側を通る、車載制御ユニット温度制御流路と、複数の電池ユニットに対して温度制御を実施するように構成された電池温度制御流路であって、電池温度制御流路は、複数の電池ユニット温度制御分岐へと分流されて、複数の電池ユニットに対する温度制御をそれぞれ実施し、各並列分岐は１つの電池ユニットに対応する、電池温度制御流路と、出力ポートおよび還流ポートを含み、車載制御ユニット温度制御流路、および電池温度制御流路に対して温度制御流体を提供するように構成された熱交換ユニットと、車載制御ユニット温度制御流路および電池温度制御流路を制御して、並列または直列に接続されるように構成された制御弁ユニットとを含む、乗物温度制御システムを提供する。乗物温度制御システムを用いることにより、温度制御流路の構成を最適化することができ、車載制御ユニットおよび電池の温度制御効率を改善することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車載制御ユニット（３）に対して温度制御を実施するように構成された車載制御ユニット温度制御流路（２１）であって、前記車載制御ユニット温度制御流路（２１）は、温度制御分岐（２１１１）を通って流れて、前記車載制御ユニット（３）に対する温度制御を実施し、２つ以上の温度制御分岐（２１１１）が存在し、少なくとも１つの温度制御分岐（２１１１）が、前記車載制御ユニット（３）の内側を通る、車載制御ユニット温度制御流路（２１）と、電池ユニット（４）に対して温度制御を実施するように構成された電池温度制御流路（２２）であって、複数の電池ユニット（４）が存在し、前記電池温度制御流路（２２）は、複数の電池ユニット温度制御分岐（２２０）へと分流されて、前記複数の電池ユニット（４）に対する温度制御をそれぞれ実施し、各電池ユニット温度制御分岐（２２０）は、１つの電池ユニット（４）に対応する、電池温度制御流路（２２）と、
出力ポート（１１）および還流ポート（１２）を含み、前記車載制御ユニット温度制御流路（２１）、および前記電池温度制御流路（２２）に対して温度制御流体を提供するように構成された熱交換ユニット（１）と、
前記車載制御ユニット温度制御流路（２１）および前記電池温度制御流路（２２）を制御して、並列または直列に接続されるように構成された制御弁ユニットと
を備える、乗物温度制御システム。
【請求項2】
複数の車載制御ユニット（３）が存在し、前記車載制御ユニット温度制御流路（２１）は、複数の制御ユニット温度制御分岐（２１０）へと分流されて、前記複数の車載制御ユニット（３）に対する温度制御をそれぞれ実施し、各制御ユニット温度制御分岐（２１０）は、１つの車載制御ユニット（３）に対応する、請求項１に記載の乗物温度制御システム。
【請求項3】
複数の車載制御ユニット（３）が存在し、前記複数の車載制御ユニット（３）は、直列に接続される、請求項１に記載の乗物温度制御システム。
【請求項4】
前記制御弁ユニットは、第１の制御弁（Ａ）および第２の制御弁（Ｂ）を含み、前記第１の制御弁（Ａ）は、前記車載制御ユニット温度制御流路（２１）の上流の流路と、前記電池温度制御流路（２２）の上流の流路との間の接合部に配置され、前記第２の制御弁（Ｂ）は、前記車載制御ユニット温度制御流路（２１）または前記電池温度制御流路（２２）の下流の流路に配置される、請求項１から３のいずれか一項に記載の乗物温度制御システム。
【請求項5】
車載制御ユニット（３）に対して温度制御を実施するように構成された車載制御ユニット温度制御流路（２１）であって、前記車載制御ユニット温度制御流路（２１）は、温度制御分岐（２１１１）を通って流れて、前記車載制御ユニット（３）に対する温度制御を実施し、２つ以上の温度制御分岐（２１１１）が存在し、少なくとも１つの温度制御分岐（２１１１）は、前記車載制御ユニット（３）の内側を通る、車載制御ユニット温度制御流路（２１）と、出口ポート（１１）および還流ポート（１２）を含み、前記車載制御ユニット温度制御流路（２１）に対して温度制御流体を提供するように構成された熱交換ユニット（１）と、
上流の主パイプ（２Ａ）および下流の主パイプ（２Ｂ）を含む温度制御バックボーンパイプ（２）であって、前記上流の主パイプ（２Ａ）は、前記熱交換ユニット（１）の前記出口ポート（１１）および前記車載制御ユニット温度制御流路（２１）の上流ポートと別々に連通し、前記下流の主パイプ（２Ｂ）は、前記車載制御ユニット温度制御流路（２１）の下流ポートおよび前記熱交換ユニット（１）の前記還流ポート（１２）と別々に連通する、温度制御バックボーンパイプ（２）と
を備える、乗物温度制御システム。
【請求項6】
複数の車載制御ユニット（３）が存在し、各車載制御ユニット温度制御流路（２１）の上流ポートは、前記上流の主パイプ（２Ａ）と連通し、各車載制御ユニット温度制御流路（２１）の下流ポートは、前記下流の主パイプ（２Ｂ）と連通する、請求項５に記載の乗物温度制御システム。
【請求項7】
電池ユニット（４）に対して温度制御を実施するように構成された電池温度制御流路（２２）をさらに備え、複数の電池ユニット（４）が存在し、前記電池温度制御流路（２２）は、複数の電池ユニット温度制御分岐（２２０）へと分流されて、前記複数の電池ユニット（４）に対する温度制御をそれぞれ実施し、各電池ユニット温度制御分岐（２２０）は、１つの電池ユニット（４）に対応し、前記電池温度制御流路（２２）の上流ポートは、前記上流の主パイプ（２Ａ）と連通し、前記電池温度制御流路（２２）の下流ポートは、前記下流の主パイプ（２Ｂ）と連通する、請求項５または６に記載の乗物温度制御システム。
【請求項8】
収集された温度信号に基づいて、前記温度制御流体の流速または流量を制御する温度センサ制御ユニットをさらに備える、請求項５から７のいずれか一項に記載の乗物温度制御システム。
【請求項9】
前記車載制御ユニット（３）は少なくとも１つの制御板を含み、温度制御プレート（２０００）が各制御板の片側または両側に配置され、前記温度制御分岐（２１１１）は、前記温度制御プレート（２０００）の内側と連通している、請求項１から８のいずれか一項に記載の車載制御ユニットの温度制御システム。
【請求項10】
前記温度制御プレート（２０００）は、内部にガイドチャネル（２１１２）を備え、液体保管チャンバ（２１１３）をさらに備え、前記ガイドチャネル（２１１２）は前記温度制御分岐（２１１１）と連通している、請求項９に記載の車載制御ユニットの温度制御システム。
【請求項11】
熱放散プレート（２００１）が前記制御板の片側または両側にさらに配置され、前記熱放散プレート（２００１）は、前記制御板と前記温度制御プレート（２０００）との間に配置される、請求項９または１０に記載の車載制御ユニットの温度制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本出願は、２０１９年９月２５日に出願された「ＶＥＨＩＣＬＥ ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ ＣＯＮＴＲＯＬ ＳＹＳＴＥＭ」と題する中国特許出願第２０１９１０９１３４６５．９号明細書の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本出願は、乗物における車載制御ユニットおよび電池の温度調節と制御に適用される乗物温度制御システムに関する。
【背景技術】
【0003】
近年、乗物のインテリジェントドライビングは、研究開発から製造に至るまで、かなり人気が高くなっており、高い投資および急速な技術的進歩を特徴としている。インテリジェントドライビングの分野では、中核となる構造的な構成要素は、車載用チップである。
【0004】
米国電気電子学会（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ、ＩＥＥＥ）８０２．１規格が、２０１８年末に計画されて、車載用イーサネット通信に対する規格を進めることを開始した（自動車の車載用イーサネット通信に対するＰ８０２．１ＤＧ－ＴＳＮプロファイル）。電気／電子アーキテクチャ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ／Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ、短縮すると、Ｅ／Ｅ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）に対する開発提案は、現在の従来から流通されているアーキテクチャから、開発中のドメイン集中型アーキテクチャおよび将来の中心コンピュータアーキテクチャまでの車両Ｅ／Ｅアーキテクチャの開発動向を述べている。ドメイン集中型アーキテクチャおよび中心コンピュータアーキテクチャの場合、複数のエンジン制御装置（Ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ、 ＥＣＵ）のデータを集約するための基本構成要素として、ドメインゲートウェイおよびゾーンゲートウェイが使用される。知的運転の多くの機能はまた、通常、ゲートウェイに存在し、ゲートウェイの負荷は比較的重い。したがって、動作中に多くの熱が生成される。
【0005】
コンピュータチップまたは移動電話チップなどの非車載用チップの場合、チップは、組込み型の過熱保護モジュールを備える。チップの動作温度が閾値を超えたとき、チップの過熱保護モジュールは、チップを強制して断続的に動作するように、またはチップの動作頻度を減少させることにより介入して、チップの動作強度を低減させる。しかし、乗物における中核的な電子構成要素として、車載用チップは、センサによって収集された、実時間で変化する信号情報（車外の道路状態、車内のエンジン動作状態、および同様のものなどを含む）を受信し、遅れることなく反応し、計算および処理を行い、かつ動作中に判断する必要がある。車載用チップの動作安定性は、インテリジェントドライビングの安全に対する重要な保証である。車載用チップの温度が、動作中に高すぎる場合、車載用チップの動作効率が影響されるのは避けられず、チップの動作安定性が低減される。したがって、動作中において車載用チップに過度の温度上昇が生ずるのを回避することが必要である。
【0006】
加えて、乗物が寒い環境において走行するとき、車載用チップなどの制御ユニットもまた、低温に影響されて、走行中の安定性が保証されることができない。
【0007】
前述の技術的背景に基づいて、車載制御ユニットの温度を、どのようにして有効に調整し、かつ制御するかが、自動車分野で解決されるべき重要な問題である。
【発明の概要】
【0008】
これを考慮すると、本出願は、車載制御ユニットが、寒い環境において高い負荷または動作を受けるとき、車載制御ユニットに対する温度調整および制御を実施し、走行安定性を保証する乗物温度制御システムを提供する。
【0009】
上記の目的は、独立請求項における特徴により達成され、また他の目的は、独立請求項における特徴により達成されることになる。さらなる実装は、従属請求項、明細書、および添付図面において具体化される。
【0010】
第１の態様によれば、乗物温度制御システムが提供され、システムは、車載制御ユニットに対して温度制御を実施するように構成された車載制御ユニット温度制御流路であって、車載制御ユニット温度制御流路は、温度制御分岐を通って流れて、車載制御ユニットに対する温度制御を実施し、２つ以上の温度制御分岐があり、少なくとも１つの温度制御分岐が、車載制御ユニットの内側を通る、車載制御ユニット温度制御流路と、電池ユニットに対して温度制御を実施するように構成された電池温度制御流路であって、複数の電池ユニットがあり、電池温度制御流路は、複数の電池ユニット温度制御分岐へと分流されて、複数の電池ユニットに対する温度制御をそれぞれ実施し、また各電池ユニット温度制御分岐は、１つの電池ユニットに対応する、電池温度制御流路と、出力ポートおよび還流ポートを含み、かつ車載制御ユニット温度制御流路、および電池温度制御流路に対して温度制御流体を提供するように構成された熱交換ユニットと、車載制御ユニット温度制御流路および電池温度制御流路を制御して、並列または直列に接続されるように構成された制御弁ユニットとを含む。
【0011】
第１の態様で提供される乗物温度制御システムによれば、温度制御システムは、電池および制御ユニットに対する温度制御を同時に実施し、それにより、乗物における温度制御パイプの構成を簡単化する。
【0012】
温度制御分岐は、車載制御ユニットの内側を通過し、したがって、温度制御効率が、大幅に改善されることができる。温度制御分岐が、車載制御ユニットの周辺に配置されるだけであった場合、温度制御流体と車載制御ユニットの間の熱交換は、迅速かつ十分に実現されることができない。外部の環境温度が比較的高いとき、または車載制御ユニットが比較的高い負荷を受けるとき、車載制御ユニットの温度はまた、それに応じて、走行中に比較的高くなる。温度制御システムは、速やかに車載制御ユニットを冷却して温度を下げ、それにより、車載制御ユニットの比較的高い温度により生ずる走行効率の低下、または故障も回避し、かつ車載制御ユニットの走行安定性を保証する。加えて、外部の環境温度が比較的低いとき、温度制御システムはまた、車載制御ユニットを迅速に加熱して、それにより、車載制御ユニットの走行性能を保証し、かつ寒い環境に起因する車載制御ユニットの遅い、または滑らかではない走行を回避する。
【0013】
加えて、乗物温度制御システムは、車載制御ユニット温度制御流路および電池温度制御流路を並列または直列に接続するように制御できる制御弁ユニットを備える。この構造を用いることにより、温度制御経路は、異なる温度制御要件に基づいて、柔軟に切り替えられることができる。
【0014】
車載制御ユニット温度制御流路および電池温度制御流路が並列に接続されたとき、システムにおける温度制御流体は、より高い流速を有するが、それは、単一の温度制御流路および熱交換ユニットがそれぞれ、独立した循環経路を形成し、かつ循環経路は簡単になり、それにより、車載制御ユニットおよび電池ユニットの高速な温度制御を容易にするからである。車載制御ユニットおよび電池ユニットの温度値が、望ましい温度値からあまり逸脱しない場合（例えば、寒い気象において、乗物が、そのエンジンをウォーミングアップした後、一定した運転を開始したとき、または暑い気象において、電池もしくは制御ユニットがクールダウンされたとき、または電池もしくは制御ユニットが高い負荷に耐える条件下にあるとき）では、車載制御ユニットおよび電池ユニットの温度制御要件は高くない。この場合、制御弁ユニットを用いることにより、温度制御経路は、車載制御ユニット温度制御流路および電池温度制御流路が直列に接続されて、温度制御流体の流速を低下させることができ、システムの温度制御強度が低減されることのできる状態へと切り替えられる。したがって、温度が制御されるユニット（車載制御ユニットおよび電池ユニット）の温度値は一定の望ましい温度範囲内に保たれる。
【0015】
別のシナリオでは、乗物が、寒い気候において起動したとき、電池と車載制御ユニットは共に加熱される必要がある。例えば、電池と車載制御ユニットが共に－２０℃であり、温度制御流体の温度は２０℃である。この場合、電池と車載制御ユニットを迅速に加熱ために、温度制御流体は、温度制御システム内を迅速に循環する必要がある。したがって、この場合、車載制御ユニット温度制御流路および電池温度制御流路が、並列に接続されるように設定される。乗物が起動すると、車載制御ユニットの温度は、サイズが小さいこと、および動作中に生成される熱に起因して、速やかに増加する。例えば、車載制御ユニットの温度は、４０℃に増加するが、電池の温度はまだ５℃である。この場合、温度制御経路は、車載制御ユニット温度制御流路および電池温度制御流路が、直列に接続される状態へと切り替えられて、車載制御ユニットおよび電池ユニットに対して相補的な温度制御が実施されることができるようにする。
【0016】
第１の態様によれば、乗物温度制御システムの第１の可能な実装において、複数の車載制御ユニットが存在し、車載制御ユニット温度制御流路は、複数の制御ユニット温度制御分岐へと分流されて、それぞれ、複数の車載制御ユニットに対する温度制御を実施し、各制御ユニット温度制御分岐は、１つの車載制御ユニットに対応する。
【0017】
このように提供された乗物温度制御システムを用いることにより、温度制御は、相対的に独立して、複数の車載制御ユニットに対して実施されることができ、また複数の車載制御ユニットの温度制御プロセスは、互いに影響しない。加えて、乗物温度制御システムによれば、車載制御ユニットが追加されたとき、新しい車載制御ユニット温度制御流路が導入され、それに従って、追加された車載制御ユニットに対する温度制御を実施することができ、それは、柔軟な接続可能な特徴を示している。
【0018】
第１の態様によれば、乗物温度制御システムの第２の可能な実装では、複数の車載制御ユニットが存在し、複数の車載制御ユニットは、直列に接続される。
【0019】
このように提供された乗物温度制御システムを用いることにより、温度制御パイプの簡単な構成を用いて、温度制御が、複数の車載制御ユニットに対して同時に実施されることができる。
【0020】
第１の態様に、または上記の第１の態様のいずれかの実装によれば、乗物温度制御システムの第３の可能な実装では、制御弁ユニットは、第１の制御弁および第２の制御弁を含み、第１の制御弁は、車載制御ユニット温度制御流路の上流の流路と、電池温度制御流路の上流の流路間の接合部に配置され、また第２の制御弁は、車載制御ユニット温度制御流路または電池温度制御流路の下流の流路に配置される。
【0021】
このように提供された乗物温度制御システムを用いることにより、第１の制御弁および第２の制御弁が使用されて、制御弁ユニットを形成し、また乗物温度制御システムにおける温度制御流体の流路は、第１の制御弁および第２の制御弁の出口流れ方向を制御することにより制御され、それは、簡単な構造、および比較的高い動作安定性に寄与する。
【0022】
第２の態様によれば、乗物温度制御システムが提供され、システムは、車載制御ユニットに対して温度制御を実施するように構成された車載制御ユニット温度制御流路であって、車載制御ユニット温度制御流路は、温度制御分岐を通って流れて、車載制御ユニットに対する温度制御を実施し、２つ以上の温度制御分岐があり、少なくとも１つの温度制御分岐が、車載制御ユニットの内側を通る、車載制御ユニット温度制御流路と、出口ポートおよび還流ポートを含み、かつ車載制御ユニット温度制御流路に対して温度制御流体を提供するように構成された熱交換ユニットと、温度制御バックボーンパイプであって、上流の主パイプおよび下流の主パイプを含み、上流の主パイプは、熱交換ユニットの出口ポートおよび車載制御ユニット温度制御流路の上流ポートと別々に連通し、また下流の主パイプは、車載制御ユニット温度制御流路の下流ポートおよび熱交換ユニットの還流ポートと別々に連通する、温度制御バックボーンパイプとを含む。
【0023】
第２の態様で提供される乗物温度制御システムによれば、２つの主温度制御パイプを配置し、かつ２つの主パイプの間に車載制御ユニット温度制御流路を接続する方法において、温度制御システムの配置された展開の下に、車載制御ユニットの温度が制御され、それは、乗物の空間利用効率を高めるのに役立つ。加えて、その流路設計によれば、熱交換ユニットの動力は、車載制御ユニット温度制御流路に対してより交換可能にすることができる。具体的には、熱交換ユニットの動力が比較的大きく、温度制御流体を流す流速が比較的高い場合であっても、車載制御ユニット温度制御流路に対する流れ圧力が大きくなり過ぎることはない。したがって、乗物温度制御システムに基づき、車載制御ユニットに対する温度制御の動作安定性は、有効に保証されることができる。
【0024】
第２の態様によれば、乗物温度制御システムの第１の可能な実装において、複数の車載制御ユニットが存在し、各車載制御ユニット温度制御流路の上流ポートは、上流の主パイプと連通し、各車載制御ユニット温度制御流路の下流ポートは、下流の主パイプと連通する。
【0025】
この構成方法において、２つの主温度制御パイプが、複数の車載制御ユニットの位置に基づいて配置される。複数の車載制御ユニット温度制御流路は、温度が制御される車載制御ユニットの量に基づいて、車載制御ユニットに対して温度制御を実施するために、２つの主温度制御パイプの間に配置される。全体の流路設計は、より簡単になり、また各車載制御ユニットの温度制御流路は独立し、互いに干渉することはない。
【0026】
第２の態様、または第２の態様の第１の可能な実装によれば、乗物温度制御システムの第２の可能な実装では、乗物温度制御システムは、電池ユニットに対して温度制御を実施するように構成された電池温度制御流路をさらに含み、複数の電池ユニットがあり、電池温度制御流路は、複数の電池ユニット温度制御分岐へと分流されて、複数の電池ユニットに対する温度制御をそれぞれ実施し、また各電池ユニット温度制御分岐は、１つの電池ユニットに対応し、電池温度制御流路の上流ポートは、上流の主パイプと連通し、電池温度制御流路の下流ポートは、下流の主パイプと連通する。この実装においては、温度制御は、電池ユニットと車載制御ユニットの両方に対して実施され、それにより、温度制御効率を向上させ、かつ乗物温度制御システム経路の構成を簡単化する。
【0027】
第２の態様によれば、または上記の第２の態様のいずれかの実装によれば、乗物温度制御システムの第３の可能な実装では、乗物温度制御システムは、収集された温度信号に基づいて、温度制御流体の流速または流量を制御する温度センサ制御ユニットをさらに含む。温度センサ制御ユニットは、温度センサモジュールと、制御モジュールと、流れ制御弁とを含み、温度センサモジュールは、車載制御ユニットに取り付けられる、または一体化され、温度センサモジュールは、有線または無線信号を介して制御モジュールに接続され、流れ制御弁が、温度制御分岐、または温度制御流路に配置されて、流入する温度制御流体の流量を制御し、また制御モジュールは、温度センサモジュールの収集された温度信号に基づいて流れ制御弁を制御する。この実装によれば、乗物温度制御システムは、各車載通信デバイスの温度を正確に制御することができる。
【0028】
第１の態様もしくは第１の態様の実装のいずれか１つ、または第２の態様もしくは第２の態様の実装のいずれか１つによれば、乗物温度制御システムの第４の可能な実装では、車載制御ユニットは少なくとも１つの制御板を含み、温度制御プレートは、各制御板の片側または両側に配置され、温度制御分岐は、温度制御プレートの内側と連通している。この実装によれば、温度制御分岐は、温度制御プレートの内側を通って流れ、また接触熱伝達が、温度制御プレートを用いることにより車載制御ユニットに対して実施され、それにより温度伝導効率が向上する。
【0029】
第１の態様または第２の態様の第４の可能な実装によれば、乗物温度制御システムの第５の可能な実装では、温度制御プレートは、内部にガイドチャネルを備え、また液体保管チャンバをさらに備え、ガイドチャネルは温度制御分岐と連通している。この実装は、温度制御分岐が、温度制御プレートと連通する方法を画定する。その構造を用いることにより、温度制御流体は、温度制御分岐から流れて、温度制御プレートにおけるガイドチャネルの中に入り、温度制御プレートの温度制御機能を実施する。１つの構造モードにおいて、液体保管チャンバは、温度制御プレートに設けられる。その構造は、温度制御プレートの製作工程を簡単化し、かつ温度制御効率を保証する。
【0030】
第１の態様または第２の態様の第４の可能な実装、または第５の可能な実装によれば、乗物温度制御システムの第６の可能な実装では、熱放散プレートが、制御板の片側または両側にさらに配置され、熱放散プレートは、制御板と温度制御プレートの間に配列される。この実装では、熱放散プレートは、温度制御プレートと制御板の間に配置され、したがって、温度伝導速度が増加され、また温度制御効率が向上されることができる。
【0031】
本出願のこれらの態様および他の態様は、以下の実施形態の記述においてさらに明確になり、理解するのが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
本出願の諸実施形態または従来の技術において、技術的な解決策をより明確に述べるために、以下では、諸実施形態または従来技術を説明するために、添付図面を簡単に述べるものとする。以下の説明における添付図面は、本出願のいくつかの実施形態を示しており、当業者であれば、創造的な努力を行うことなく、これらの添付図面から他の図面をさらに導出し得ることは明らかである。
【0033】
【図1-1】本出願の実施形態１による乗物温度制御システムの並列な流路の概略図である。
【図1-2】本出願の実施形態１による乗物温度制御システムの直列な流路の概略図である。
【図2-1】本出願の実施形態２による乗物温度制御システムの並列な流路の概略図である。
【図2-2】本出願の実施形態２による乗物温度制御システムの直列な流路の概略図である。
【図3】本出願の実施形態３による乗物温度制御システムの構造の概略図である。
【図4】本出願の実施形態４による乗物温度制御システムの構造の概略図である。
【図5】本出願の実施形態４による乗物温度制御システムの制御関係の概略図である。
【図6】本出願の実施形態５による乗物温度制御システムの構造の概略図である。
【図7】本出願の１つまたは複数の実施形態を実施するために使用される車載制御ユニットの内部構造の概略図である。
【図8】本出願の１つまたは複数の実施形態を実施するために使用される車載制御ユニットの内部構造の概略図である。
【図9】本出願の１つまたは複数の実施形態を実施するために使用される車載制御ユニットの内部構造の概略図である。
【図10】本出願の１つまたは複数の実施形態を実施するために使用される車載制御ユニットの内部構造の概略図である。
【図11】本出願の１つまたは複数の実施形態を実施するために使用される温度制御プレートの内部構造の概略図である。
【図12】本出願の１つまたは複数の実施形態を実施するために使用される温度制御プレートの別の内部構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0034】
本出願の実施形態の目的、技術的解決策、および利点をより明らかにするために、以下のものは、本出願の実施形態における添付図面を参照して、本出願の実施形態における技術的解決策を明確に、かつ完全に述べる。述べられる実施形態は、本出願の実施形態のすべてではなく、いくつかに過ぎないことは明らかである。創造的な努力をすることなく、本出願の諸実施形態に基づいて当業者により得られるすべての他の実施形態は、本出願の保護範囲に含まれるものとする。
【0035】
本出願におけるいくつかの記述的な用語は、以下のように限定するものと解釈される。
【0036】
車載制御ユニット：それは、乗物に配置される、または取り付けられる制御ユニットを指し、また例えば、エンジン制御ユニット（Ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ、ＥＣＵ）、ゾーンゲートウェイ、ドメインゲートウェイ、中心ゲートウェイ、ドメイン制御ユニット（Ｄｏｍａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ、ＤＣＵ）、マルチドメイン制御装置（Ｍｕｌｔｉ Ｄｏｍａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ、ＭＤＣ）、および自動運転ネットワーク要素など、様々な通信デバイスを含む。
【0037】
熱交換ユニット：温度制御流体の熱交換に使用される装置、例えば、空気冷却構造を備えた水槽、空気冷却構造および加熱システムを備えた水槽、または冷凍および加熱機能を備えた空気調節ボックスであり得る。
【0038】
温度制御流体：熱を伝達するために温度制御システムの流路内を循環する流体であり、水、グリコール水溶液、または水、不凍液、および添加物の混合体などである。
【0039】
温度センサモジュール：例えば、温度センサなど、温度を感知するためのモジュール。
【0040】
温度制御ユニット：プロセッサを含む温度を制御するためのユニット。
【0041】
流れ制御弁：それは、外部の信号制御を受信し、弁開度を調節して流量を調整する、または流量を開き、切り換え、かつ閉じる機能を実現する。
【0042】
電池ユニット：車載用電池であり、電気自動車の電池群、または燃料自動車の電池であり得る。
【0043】
制御板：制御装置を含む回路板
【0044】
温度制御プレート：温度を伝導し、かつ車載制御ユニットまたは電池ユニットに取り付けられて、車載制御ユニットまたは電池ユニットに対する温度制御を実施するために使用されるパネル構造。
【0045】
熱伝達プレート：温度を伝導するために使用されるパネル構造。
【0046】
本出願の実施形態１は、車載制御ユニットおよび電池ユニットに対して同時に、温度制御を実施するように構成された乗物温度制御システムを提供する。図１を参照すると、以下のものは、本出願において提供される実施形態１における技術的な解決策を述べる。
【0047】
【0048】
本出願の実施形態１によれば、乗物温度制御システムは、熱交換ユニット１、温度制御バックボーンパイプ２、複数の車載制御ユニット３、および複数の電池ユニット４を含む。温度制御流体は、熱交換ユニット１、温度制御バックボーンパイプ２、車載制御ユニット３、および電池ユニット４内を循環する。温度制御流体は、熱交換ユニット１から温度制御バックボーンパイプ２の中に流入し、次いで、車載制御ユニット３および電池ユニット４を通って別々に流れる。温度を制御するための方法として、温度制御流体は、車載制御ユニット３および電池ユニット４と別々に熱交換を実施する。熱交換の後、温度制御流体は、加熱または冷却された後に、温度制御バックボーンパイプ２を通って熱交換ユニット１へと戻り、熱交換ユニット１は、温度制御流体に対して熱交換を行い、温度制御流体を冷却する、または温度制御流体を加熱する。温度制御流体の前述の循環プロセスは、繰り返される。
【0049】
熱交換ユニット１は、出口ポート１１および還流ポート１２を含む。温度制御流体は、熱交換ユニット１において冷却され、または加熱された後、出口ポート１１から温度制御バックボーンパイプ２へと流れ、ここで循環ポンプ５が、温度制御バックボーンパイプ２に取り付けられており、循環ポンプ５は、温度制御流体をポンプ送りしてシステム流路内を循環させる。温度制御バックボーンパイプ２は、２つの流路分岐を有しており、それは、それぞれ、車載制御ユニット温度制御流路２１と、電池温度制御流路２２とである。複数の車載制御ユニット３が、車載制御ユニット温度制御流路２１において並列に接続され、また複数の電池ユニット４が、電池温度制御流路２２において並列に接続される。
【0050】
複数の制御ユニット温度制御分岐２１０が、車載制御ユニット温度制御流路２１に配置され、各制御ユニット温度制御分岐２１０は、１つの車載制御ユニット３に対応し、また複数の車載制御ユニット３は、互いに並列に配置される。少なくとも１つの温度制御分岐２１１１は、制御ユニット温度制御分岐２１０と連通しており、温度制御分岐２１１１内の温度制御流体は、車載制御ユニット３と熱交換を行う。温度制御分岐２１１１は、車載制御ユニット３に隣接して配置され、少なくとも１つの温度制御分岐２１１１が、車載制御ユニット３の内側を通過する。車載制御ユニット３との熱交換を行った後、温度制御分岐２１１１内の温度制御流体は、制御ユニット温度制御分岐２１０の下流部分に集まる。車載制御ユニット３との熱交換を行った後、複数の制御ユニット温度制御分岐２１０内の温度制御流体は、温度制御バックボーンパイプ２の下流部分に集まり、最終的に還流ポート１２を通って熱交換ユニット１へと流れて戻る。車載制御ユニット３が１つだけある場合、それに応じて、制御ユニット温度制御分岐２１０が１つだけ存在し得ることが理解されよう。車載制御ユニット３の量は、本出願において限定されない。複数の電池ユニット温度制御分岐２２０が、電池温度制御流路２２に配置され、各電池ユニット温度制御分岐２２０は、１つの電池ユニット４に対応し、また電池ユニット温度制御分岐２２０内の温度制御流体は、電池ユニット４の近傍を通って流れ、電池ユニット４と熱交換を実施する。電池ユニット４との熱交換を行った後、複数の電池ユニット温度制御分岐２２０内の温度制御流体は、温度制御バックボーンパイプ２の下流部分に集まり、最終的に、還流ポート１２を介して熱交換ユニット１へと流れて戻る。複数の電池ユニット４は、全体として乗物の電池群または電池を構成する。電池ユニット４が１つだけである場合、それに応じて、電池ユニット温度制御分岐２２０も１つだけ存在し得ることが理解されよう。電池ユニット４の量は、本出願において限定されない。少なくとも１つの温度制御分岐は、電池ユニット温度制御分岐２２０と連通し、また温度制御分岐内の温度制御流体は、電池ユニット４と熱交換を実施することが理解されよう。これは、本出願において限定されない。
【0051】
制御弁Ａは、温度制御バックボーンパイプ２の上流部分の分岐ノードに配置され、また制御弁Ａは、１つの入口と２つの出口を含む、出口方向を制御できる３方弁構造である。制御弁Ａの入口は、温度制御バックボーンパイプ２の上流部分に接続される。制御弁Ａの２つの出口は、それぞれ、２つの流路分岐に、すなわち、車載制御ユニット温度制御流路２１および電池温度制御流路２２に接続される。例えば、制御弁Ａの１つの出口は、３方弁Ｃの入口へと導き、その出口を介して、車載制御ユニット温度制御流路２１に達し、制御弁Ａの他の出口は、電池温度制御流路２２へと導く。制御弁Ａは、２つの出口の開閉を制御することができ、それにより、温度制御流体の流路の流れ方向を制御する。３方弁Ｄは、温度制御バックボーンパイプ２の下流部分の分岐ノードに配置され、また３方弁Ｄは、２つの入口と１つの出口を含み、車載制御ユニット温度制御流路２１および電池温度制御流路２２の下流部分を、温度制御バックボーンパイプ２の下流部分に接続するように構成される。本出願において述べられる３方弁Ｄは、単なる例であり、同じ機能を実施できる任意の装置が、本出願に適用され得ることが理解されよう。
【0052】
制御弁Ｂは、電池温度制御流路２２の下流部分に配置され、また制御弁Ｂはまた、１つの入口と２つの出口を含む出口方向を制御できる３方弁構造である。制御弁Ｂは、２つの出口の開閉を制御することにより、温度制御流体の流路の流れ方向を制御する。電池温度制御流路２２の下流部分は、制御弁Ｂの入口から流入し、制御弁Ｂの出口から流出する。具体的には、電池温度制御流路２２内の温度制御流体は、制御弁Ｂの１つの出口を通って、３方弁Ｄの１つの入口へと流れ得る、または他の出口を通り、ブリッジパイプ２０を介して３方弁Ｃの１つの入口に流入し得る。
【0053】
３方弁Ｃは、車載制御ユニット温度制御流路２１の上流に配置され、また３方弁Ｃは、２つの入口と１つの出口を含む。上記で述べたように、３方弁Ｃの１つの入口は、制御弁Ａの１つの出口と連通しており、３方弁Ｃの他の入口は、ブリッジパイプ２０と連通している。
【0054】
実施形態１で提供される乗物温度制御システムにおいて、制御弁Ａの両方の出口が開いた状態にあり、ブリッジパイプ２０へと導く制御弁Ｂの出口が閉じた状態にあり、かつ３方弁Ｄへと導く制御弁Ｂの出口が開いた状態にあるとき、図１－１で示されるように、乗物温度制御システムの並列な流路が実現される。並列な流路に従って、車載制御ユニット温度制御流路２１および電池温度制御流路２２は並列に接続され、かつ独立して温度が制御される。
【0055】
実施形態１で提供される乗物温度制御システムにおいて、車載制御ユニット温度制御流路２１へと導く制御弁Ａの出口が閉じた状態にあり、電池温度制御流路２２へと導く制御弁Ａの出口が開いた状態にあり、３方弁Ｄへと導く制御弁Ｂの出口が閉じた状態にあり、かつブリッジパイプ２０へと導く制御弁Ｂの出口が開いた状態にあるとき、図１－２で示されるように、乗物温度制御システムの直列の流路が実現される。直列の流路に基づいて、並列な電池温度制御流路２２および車載制御ユニット温度制御流路２１は、直列に接続され、温度制御流体は、温度制御を行うために、電池ユニット４および車載制御ユニット３を通って連続的に流れる。
【0056】
温度制御流体は、乗物温度制御システムが冷却用であるとき、冷却液であることが理解されよう。熱交換ユニット１における温度制御流体は冷却液である。冷却液は、熱交換ユニット１の出口ポート１１から温度制御バックボーンパイプ２へと流れて、電池ユニット４および車載制御ユニット３と熱交換を実施する。冷却液の温度が上昇した後、冷却液は、還流ポート１２を介して熱交換ユニット１へと流れて戻り、次いで、熱交換ユニットは冷却液を冷却する。同じ循環プロセスが繰り返される。それとは反対に、乗物温度制御システムが加熱用である場合、温度制御流体は熱流体である。熱交換ユニット１は、温度制御流体を加熱し、温度制御流体は、前に述べた循環プロセスに基づいて、乗物温度制御システム内を流れる。
【0057】
さらに実施形態１で提供される乗物温度制御システムでは、電池ユニット４および車載制御ユニット３に対して構成される位置は、直列の流路において、温度制御流体がまず車載制御ユニット３を通って流れ、次いで電池ユニット４を通って流れるように変更されることができることを理解されたい。この方法では、電池ユニット４よりも、車載制御ユニット３に対してより大きな温度制御効果が実現される。
【0058】
本出願の実施形態２は、車載制御ユニットおよび電池ユニットに対する温度制御を同時に実施するように構成された別の乗物温度制御システムを提供する。実施形態１とは異なり、実施形態２の乗物温度制御システムにおいては、複数の車載制御ユニット３が存在するとき、複数の車載制御ユニット３は直列に配置される。
【0059】
温度制御が、複数の車載制御ユニット３に対して実施されるとき、温度制御流体は、車載制御ユニット温度制御流路２１から複数の温度制御分岐２１１１へと分流され、温度制御分岐２１１１内の温度制御流体が、車載制御ユニット３と熱交換を行い、複数の温度制御分岐２１１１は、車載制御ユニット３に隣接して配置され、少なくとも１つの温度制御分岐２１１１が車載制御ユニット３の内側を通過する。車載制御ユニット３との熱交換を実施した後、温度制御分岐２１１１内の温度制御流体は、制御ユニット温度制御分岐２１０に集まる。温度制御流体は、次いで、複数の温度制御分岐２１１１へと分流されて、温度制御が別の車載制御ユニット３に対して行われる。温度制御流体が、直列に接続された車載制御ユニット３の最後のものを通って流れた後、温度制御流体は、制御ユニット温度制御分岐２１０の下流部分に集まる。次いで、温度制御流体は、電池ユニット温度制御分岐２２０のものと共に、温度制御バックボーンパイプ２の下流部分に集まり、最終的に、還流ポート１２を通って熱交換ユニット１へと流れて戻る。
【0060】
実施形態２で提供される乗物温度制御システムにおいて、制御弁Ａの両方の出口が開いた状態であり、ブリッジパイプ２０へと導く制御弁Ｂの出口が閉じた状態であり、かつ３方弁Ｄへと導く制御弁Ｂの出口が開いた状態であるとき、図２－１で示されるように、乗物温度制御システムの並列な流路が実現される。並列な流路によれば、車載制御ユニット温度制御流路２１および電池温度制御流路２２は、並列に接続され、独立して温度制御される。
【0061】
実施形態２で提供される乗物温度制御システムにおいて、車載制御ユニット温度制御流路２１へと導く制御弁Ａの出口が閉じた状態にあり、電池温度制御流路２２へと導く制御弁Ａの出口が開いた状態にあり、３方弁Ｄへと導く制御弁Ｂの出口が閉じた状態にあり、またブリッジパイプ２０へと導く制御弁Ｂの出口が開いた状態にあるとき、図２－２で示されるように、乗物温度制御システムの直列の流路が実現される。直列の流路に基づいて、電池温度制御流路２２および車載制御ユニット温度制御流路２１は、直列に接続され、温度制御流体は、温度制御を行うために、電池ユニット４および車載制御ユニット３を通って連続的に流れる。
【0062】
図３は、本出願の実施形態３による乗物温度制御システムの構造の概略図である。
【0063】
実施形態３で提供される乗物温度制御システムは、２つの主温度制御パイプを含む。この技術的な解決策では、２つの主温度制御パイプは、上流の主パイプ２Ａ、および下流の主パイプ２Ｂを含む２つの環状の流路であり、循環ポンプ５が、主パイプ２Ａと２Ｂの両方に取り付けられ、流れる力を温度制御流体に加えるように構成される。
【0064】
熱交換ユニット１の出口ポート１１は、上流の主パイプ２Ａで３方弁Ｅに接続される。上流の主パイプ２Ａにおける３方弁ＧおよびＩは、それぞれ、車載制御ユニット温度制御流路２１の流入端部に接続される。車載制御ユニット温度制御流路２１の出口ポートは、下流の主パイプ２Ｂにおける３方弁ＨおよびＪに接続される。下流の主パイプ２Ｂにおける３方弁Ｆは、熱交換ユニット１の還流ポート１２と連通している。本出願のこの実施形態では、車載制御ユニットの量は制限されないことが理解されよう。
【0065】
実施形態３では、乗物温度制御システムが冷却用である例が使用され、乗物温度制御システムの動作プロセスは以下のようになる。熱交換ユニット１における温度制御流体は、冷却液である。冷却液は、熱交換ユニット１の出口ポート１１から流出し、３方弁Ｅを通って上流の主パイプ２Ａに流入する。次いで、上流の主パイプ２Ａ内の冷却液は、３方弁ＧおよびＩから、別々に、各温度制御流路２１へと流入する。温度制御流路２１内の冷却液は、複数の温度制御分岐２１１１へと分流され、その場合、温度制御分岐２１１１の少なくとも１つが車載制御ユニット３の内側を通過する。冷却液は、温度制御分岐２１１１における車載制御ユニット３と熱交換を行い、それにより、車載制御ユニット３を冷却する。次に、冷却液は、複数の温度制御分岐２１１１から、温度制御流路２１の後半部分へと流れ、３方弁ＨおよびＪを通って下流の主パイプ２Ｂへと流入する。下流の主パイプ２Ｂ内の冷却液は、３方弁Ｆを通って熱交換ユニット１の還流ポート１２へと流れて熱交換ユニット１へと流れて戻る。熱交換ユニット１においては、冷却液は冷却されて、熱交換ユニット１の出口ポート１１から流出する。同じ循環プロセスが繰り返される。
【0066】
実施形態３で提供される乗物温度制御システムでは、上流の主パイプ２Ａにおける循環ポンプ５は、出口ポート１１と３方弁Ｅの間の位置に配置され、また循環ポンプ５は、温度制御流体を、出口ポート１１から流出して、上流の主パイプ２Ａに流入するように連続的にポンプ送りすることを理解されたい。加えて、下流の主パイプ２Ｂにおける循環ポンプ５は、３方弁Ｆと還流ポート１２の間の位置に配置され、循環ポンプ５は、下流の主パイプ２Ｂ内の温度制御流体を、還流ポート１２の中に連続的にポンプ送りする。
【0067】
循環ポンプ５は、必ずしも設けられる必要はなく、出口ポート１１から出る温度制御流体と、還流ポート１２から流れて戻る温度制御流体の間に圧力差が存在するように、ポンプ送り装置または還流装置が、熱交換ユニット１の内部に取り付けられ得ることをさらに理解されたい。
【0068】
実施形態３で提供される乗物温度制御システムの場合、車載制御ユニット３の温度制御流路２１は、上流の主パイプ２Ａおよび下流の主パイプ２Ｂを配置することにより、上流の主パイプ２Ａと下流の主パイプ２Ｂの間で接続され、それは、乗物の様々な位置に配置される車載制御ユニット３の協動する温度制御を容易にする。車載制御ユニット３の間の空間距離が比較的長い場合であっても、複数の車載制御ユニット３に対する温度制御は、温度制御システムを用いることにより独立して実施されることができ、それは乗物内の車載制御ユニットに対して、温度制御の簡単な構成および操作性を向上させる。
【0069】
実施形態３に基づいて、温度制御システムの制御の正確さおよび制御効率を向上させるために、本出願における乗物温度制御システムに制御機能が追加されて実施形態４を形成する。実施形態４の構造の概略図が、図４で示される。
【0070】
実施形態４で提供される乗物温度制御システムでは、流れ制御弁８が、各温度制御分岐２１１１に取り付けられ、また流れ制御弁８は、温度制御分岐２１１１を通って流れる温度制御流体の流量を調節するために使用される。温度センサモジュール６が、車載制御ユニット３の近くに取り付けられる（温度センサモジュール６は、代替として、車載制御ユニット３に一体化され得る）。温度センサモジュール６は、車載制御ユニット３の温度をモニタし、温度情報を、有線または無線で温度制御ユニット７に送信するように構成される。温度制御ユニット７は、熱交換ユニット１の近くに配置される、または熱交換ユニット１に取り付けられる、もしくは一体化される。温度制御ユニット７は、温度センサモジュール６の収集された温度信号に基づいて、流れ制御弁８を制御する。動作中に、温度制御ユニット７は、まず、目標温度値と、車載制御ユニット３のものである温度センサモジュール６により測定された実際の温度値とに基づいて差分値を計算する。差分値が比較的大きい場合、流れ制御弁８は、比較的大きな開度で開くように制御されて温度制御分岐２１１１内の流体の流量を増加させる。目標温度値と、車載制御ユニット３のものである温度センサモジュール６により測定された実際の温度値との間の差分値が比較的小さい場合、温度制御ユニット７は、流れ制御弁８を制御して、比較的小さな開度で開き、温度制御分岐２１１１内の流体の流量を低減させる。
【0071】
図５は、実施形態４による制御関係の概略図であり、それは、温度制御ユニット７の動作原理を表している。温度制御ユニット７の信号入力端は、（１つまたは複数の）温度センサモジュール６に接続され、温度制御ユニット７の信号出力端は、熱交換ユニット１および１つまたは複数の流れ制御弁８に接続される。
【0072】
例えば、温度制御システムが車載制御ユニットに対して冷却処理を行うとき、差分値＝実際の温度値－目標温度値であり、温度制御ユニット７は、表１の対応関係に基づいて流れ制御弁８を制御する。
【0073】
表１：流れ制御弁と温度の間の制御関係の例
温度差分値の範囲 流れ制御弁ギア（gear） 流れ制御弁８の開度
差分値≧１０度 Ａ １００％
５度≦差分値＜１０度 Ｂ ７５％
０度≦差分値＜５度 Ｃ ５０％
差分値＜０度 Ｄ ２５％
温度差分値の範囲 流れ制御弁ギア（gear） 流れ制御弁８の開度
差分値≧１０度 Ａ １００％
５度≦差分値＜１０度 Ｂ ７５％
０度≦差分値＜５度 Ｃ ５０％
差分値＜０度 Ｄ ２５％
【0074】
例えば、乗物が、暑い夏に走行するとき、温度制御システムは、車載制御ユニット３に対して冷却処理を実施する必要があり、また温度制御ユニット７は、車載制御ユニット３の目標温度値を、あらかじめ２０℃に設定する。温度センサモジュール６により測定された実際の温度値が、４０℃である場合、実際の温度値から目標温度値を引いた後の差分値は、２０度に等しい。表１の制御関係に基づいて、流れ制御弁８は、この場合、ギアＡである。したがって、温度制御ユニット７は、流れ制御弁８を制御して、１００％の開度に開きを保持するようにし、したがって、温度制御分岐２１１１内の流体の流量が最大化される。温度センサモジュール６により測定された実際の温度値が、２４℃である場合、実際の温度値から目標温度値を引いた後の差分値は、４度に等しい。表１の制御関係に基づいて、流れ制御弁８は、この場合ギアＣになる。したがって、温度制御ユニット７は、流れ制御弁８を制御して、５０％の開度に開きを保持するようにし、温度制御分岐２１１１内の流体の流量を低減する。表１における温度差分範囲の閾値、流れ制御弁ギア、および流れ制御弁８の開度の間の対応関係は、例に過ぎないことが理解されよう。実際に適用する間に、様々な要件に基づいて、対応する調整が実施され得る。これは、本出願において限定されない。
【0075】
例えば、温度制御システムが、車載制御ユニットに対して加熱処理を実施するとき、差分値＝目標温度値－実際の温度値であり、温度制御ユニット７は、同様に、表１における対応関係に基づいて、流れ制御弁８を制御する。
【0076】
例えば、乗物が寒い環境で走行するとき、温度制御システムは、車載制御ユニット３に対して加熱処理を行う必要があり、温度制御ユニット７は、あらかじめ車載制御ユニット３の目標温度値を２０℃に設定する。温度センサモジュール６により測定された実際の温度値が、－５℃であるとき、差分値は２５度に等しい。表１の制御関係に基づいて、流れ制御弁８は、この場合、ギアＡになる。したがって、温度制御ユニット７は、流れ制御弁８を制御して、１００％の開度に開きを保持するようにし、したがって、温度制御分岐２１１１内の流体の流量は最大化される。温度センサモジュール６により測定された実際の温度値が、３０℃である場合、差分値は、－５度に等しい。表１の制御関係に基づいて、流れ制御弁８は、この場合ギアＤになる。したがって、温度制御ユニット７は、流れ制御弁８を制御して、２５％の開度に開きを保持するようにし、温度制御分岐２１１１内の流体の流量を最小化する。
【0077】
加えて、温度センサモジュール６により収集された温度情報、および温度差分値に基づいて（温度制御システムが、車載制御ユニット３に対して冷却処理を実施するとき、差分値＝実際の温度値－目標温度値であり、（温度制御システムが、車載制御ユニット３に対して加熱処理を実施するとき、差分値＝目標温度値－実際の温度値である）、温度制御ユニット７は、熱交換ユニット１の動力をさらに制御し得る。例えば、温度制御ユニット７は、表２の対応関係を参照して、熱交換ユニット１の動力を制御する。
【0078】
表２：流れ制御弁と温度の間の制御関係
温度差分値範囲 熱交換ユニットギア 熱交換ユニットの動力値
差分値≧１０度 Ａ １００％
５度≦差分値＜１０度 Ｂ ７５％
０度≦差分値＜５度 Ｃ ５０％
差分値＜０度 Ｄ ２５％
温度差分値範囲 熱交換ユニットギア 熱交換ユニットの動力値
差分値≧１０度 Ａ １００％
５度≦差分値＜１０度 Ｂ ７５％
０度≦差分値＜５度 Ｃ ５０％
差分値＜０度 Ｄ ２５％
【0079】
具体的には、温度差分値が１０度以上である場合、温度制御ユニット７は、ギアＡで動作するように熱交換ユニット１を制御し、またギアＡに対応する熱交換ユニット１の動力は、１００％であり、それにより、熱交換ユニット１の動作効率を向上させ、かつ温度制御効果を向上させる。同様に、差分値が１０度未満である場合、温度制御ユニット７は、熱交換ユニット１を制御して差分値に対応するギアＢ、Ｃ、またはＤで動作する。
【0080】
図６は、本出願の実施形態５による乗物温度制御システムの構造の概略図である。実施形態５では、電池ユニット４に対する温度制御が、実施形態４で提供された技術的な解決策に基づいて加えられている。
【0081】
実施形態５で提供される技術的な解決策によれば、上流の主パイプ２Ａは、３方弁Ｋにおいて、電池温度制御流路２２と連通しており、流れ制御弁８が、電池温度制御流路２２に取り付けられ、電池温度制御流路２２の経路が、電池ユニット４に隣接する、またはそれを通過し、また電池温度制御流路２２を通って流れる温度制御流体が電池ユニット４と熱交換を実施し、それにより電池ユニット４に対する温度制御を実施する。電池ユニット４を通過した後、電池温度制御流路２２は、３方弁Ｌにおいて、下流の主パイプ２Ｂに接続される。乗物温度制御システムは、複数の電池ユニット４に対して温度調節を実施し得るが、各電池ユニット４が１つの電池温度制御流路２２に対応する、または複数の電池ユニット４が全体として１つの電池温度制御流路２２に対応し、複数の電池ユニット４が並列接続を形成する。
【0082】
車載制御ユニット３が配置されたとき、車載制御ユニット３は、電池ユニット４の周辺に、またはその上に配置され、それにより、電気的なデバイスにより占有される空間を低減し、かつ小型の全体構造に役立ち得る。加えて、車載制御ユニットおよび電池ユニットは、より信頼性のある方法で取り付けられることができ、長期間の振動により生ずる故障の可能性が低減される。さらにその構成方法はまた、温度制御流路の構成を容易にし、温度制御流路の長さを低減し、かつ温度制御システムの安定性を向上させる。
【0083】
前述の実装で説明された３方弁Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、およびＬは、単なる例に過ぎず、実際に、他のタイプのパイプコネクタも可能であることに留意されたい。
【0084】
【0085】
図７および図８で提供される車載制御ユニット３の構造の概略図において、車載制御ユニット３は、並べて配置された１つまたは複数の制御板を含み、また温度制御プレート２０００は、各制御板の片側に、または両側に配置される。
【0086】
図７では、３つの制御板Ａ、Ｂ、およびＣが並んで配置された例が使用される。２つの温度制御プレート２０００が、２つの外側の制御板（制御板Ａおよび制御板Ｃ）の外側に配置され、他の２つの温度制御プレート２０００は、３つの制御板の間に挿入される、すなわち、制御板および温度制御プレートは、交互に配置される。温度制御分岐２１１１は、温度制御プレート２０００の内側に配置され、また温度制御流体は、温度制御プレート２０００の内側を通って流れて、制御板Ａ、Ｂ、およびＣと熱交換を行い、それにより制御板Ａ、Ｂ、およびＣに対する熱調節を実施する。その配置構造は、複数の制御板に対する迅速な温度制御を容易にする。
【0087】
図８では、３つの制御板Ａ、Ｂ、およびＣが並んで配置される例がさらに使用される。２つの温度制御プレート２０００が、２つの外側の制御板（制御板Ａおよび制御板Ｃ）の外側に配置され、１つの温度制御プレート２０００は、３つの制御板の間の位置に挿入される。温度制御分岐２１１１は、温度制御プレート２０００の内側に配置され、温度制御流体が、温度制御プレート２０００の内側を通って流れて、制御板Ａ、Ｂ、およびＣと熱交換を行い、それにより、制御板Ａ、Ｂ、およびＣに対する熱調節を実施する。その配置構造は、温度制御プレートの使用を低減し、温度制御プレートの温度制御効率を向上させ、かつ複数の制御板に対する温度制御を容易にすることができる。
【0088】
温度制御プレート２０００が各制御板の片側または両側に配列される図７および図８にそれぞれ基づき、図９および図１０で示される車載制御ユニット３の構造の概略図では、熱伝達プレート２００１が、制御板の片側または両側にさらに配置され、熱伝達プレート２００１が、制御板と温度制御プレート２０００の間に配置される。熱伝達プレートを配置することにより、車載制御ユニットと温度制御プレートの間の熱交換効率が向上され、また温度制御効果が向上される。
【0089】
さらに熱伝達プレート２００１と温度制御プレート２０００の間の熱伝達効率を向上させるために、熱伝達プレート２００１と温度制御プレート２０００の間の接触面積が増加され得る。例えば、熱伝達プレート２００１と温度制御プレート２０００の接触面積は、凸形および凹形設計を有する波形状に設計される。
【0090】
図９では、３つの制御板Ａ、Ｂ、およびＣが並んで配置される例が使用される。２つの温度制御プレート２０００は、２つの外側の制御板（制御板Ａおよび制御板Ｃ）の外側に配置され、他の２つの温度制御プレート２０００は、３つの制御板の間に挿入される。熱伝達プレート２００１は、制御板と温度制御プレート２０００の間に配置されて、温度伝達効率を向上させる。温度制御分岐２１１１は、温度制御プレート２０００の内側に配置され、また温度制御流体は、温度制御プレート２０００の内側を通って流れて、複数の熱伝達プレート２００１を用いることにより、制御板Ａ、Ｂ、およびＣと熱交換を行い、それにより、制御板Ａ、Ｂ、およびＣに対する熱調節を実施する。
【0091】
図１０では、３つの制御板Ａ、Ｂ、およびＣが並んで配置される例がさらに使用される。２つの温度制御プレート２０００が、２つの外側の制御板（制御板Ａおよび制御板Ｃ）の外側に配置され、１つの温度制御プレート２０００は、３つの制御板の間の位置に挿入される。熱伝達プレート２００１は、制御板と温度制御プレート２０００の間に配置されて、温度伝達効率を向上させる。温度制御分岐２１１１は、温度制御プレート２０００の内側に配置され、温度制御流体が、温度制御プレート２０００の内側を通って流れて、複数の熱伝達プレート２００１を用いることにより、制御板Ａ、Ｂ、およびＣと熱交換を行い、それにより、制御板Ａ、Ｂ、およびＣに対する温度調節を実施する。
【0092】
図１１は、温度制御プレート２０００の内部構造を開示する。ガイドチャネル２１１２が、温度制御プレート２０００の内側に配置され、ガイドチャネル２１１２は、温度制御プレート２０００内で波形状に配置されて、より大きな容積の温度制御流体が通って流れることを可能にし、それにより、熱交換を向上させる。温度制御プレート２０００の外側に位置する温度制御分岐２１１１は、温度制御プレート２０００の内側のガイドチャネル２１１２と連通している。温度制御プレート２０００を温度制御分岐２１１１と連通させる２つの入口は、図１１で示される２つの側部に配置され得る、または互いに隣接して同じ側に配置され得る。２つの入口の具体的な位置は、車載制御ユニットの方向付け、および温度制御システムの流路構成に基づき、柔軟に設計される。
【0093】
図１２は、温度制御プレート２０００の別の内部構造を開示する。ガイドチャネル２１１２および液体保管チャンバ２１１３が、温度制御プレート２０００の内側に配置される。液体保管チャンバ２１１３は、温度制御プレート２０００の内側の中空のチャンバであり、液体保管チャンバ２１１３の２つの側部は別々に、ガイドチャネル２１１２と連通する。温度制御プレート２０００の外側に位置する温度制御分岐２１１１は、温度制御プレート２０００の内側のガイドチャネル２１１２と連通する。温度制御システムの動作中に、温度制御流体は、温度制御分岐２１１１からガイドチャネル２１１２を通って液体保管チャンバ２１１３に流入する。液体保管チャンバ２１１３内の温度制御流体は、車載制御ユニットと熱交換を行い、次いで、他方の側のガイドチャネル２１１２から出て、下流の温度制御分岐２１１１へと流れる。
【0094】
本出願の別の実施形態では、電磁遮蔽材料が、車載制御ユニット３の周辺上を覆って、別の車載電子デバイスおよび外部環境からの電磁干渉を阻止し、車載制御ユニット３の通信送信の安定性を保証する。この場合、温度制御分岐２１１１の少なくとも一部が、電磁遮蔽の内側に配置される、すなわち、電磁遮蔽材料は、温度制御分岐２１１１を部分的に覆う。この構成方法においては、車載制御ユニット３に対する電磁干渉阻止が実現されることができ、温度制御経路の構成が容易化されることができる。
【0095】
本出願における車載制御ユニットは、様々な制御機能を実施するために乗物内で使用されるすべての制御構成要素を含み、またＥＣＵ、ゾーンゲートウェイ、ドメインゲートウェイ、中心ゲートウェイ、ＤＣＵ、ＭＤＣ、および自動運転ネットワーク要素など、乗物に取り付けられる、または一体化される様々な通信デバイスを含む。
【0096】
上記で述べられた実施形態間の同じまたは同様の部分は、相互に参照され得る。
【0097】
前述の記述は、本出願のいくつかの特定の実施形態に過ぎないが、本出願の保護範囲はそれに限定されない。
【符号の説明】
【0098】
１：熱交換ユニット、１１：出力ポート、１２：還流ポート、２：温度制御バックボーンパイプ、２０：ブリッジパイプ、２１：車載制御ユニット温度制御流路、２２：電池温度制御流路、２１０：制御ユニット温度制御分岐、２２０：電池ユニット温度制御分岐、２１１１：温度制御分岐、２Ａ：上流の主パイプ、２Ｂ：下流の主パイプ、２０００：温度制御プレート、２００１：熱伝達プレート、２１１２：ガイドチャネル、２１１３：液体保管チャンバ、３：車載制御ユニット、４：電池ユニット、５：循環ポンプ、６：温度センサモジュール、７：温度制御ユニット、８：流れ制御弁
ＡおよびＢ：出口方向を制御できる３方弁、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、およびＬ：３方弁
ＡおよびＢ：出口方向を制御できる３方弁、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、およびＬ：３方弁
【図1-1】
【図1-2】
【図2-1】
【図2-2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【手続補正書】
【提出日】2022-05-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車載制御ユニットに対して温度制御を実施するように構成された車載制御ユニット温度制御流路であって、前記車載制御ユニット温度制御流路は、温度制御分岐を通って流れて、前記車載制御ユニットに対する温度制御を実施し、２つ以上の温度制御分岐が存在し、少なくとも１つの温度制御分岐は、前記車載制御ユニットの内側を通る、車載制御ユニット温度制御流路と、出口ポートおよび還流ポートを含み、前記車載制御ユニット温度制御流路に対して温度制御流体を提供するように構成された熱交換ユニットと、
上流の主パイプおよび下流の主パイプを含む温度制御バックボーンパイプであって、前記上流の主パイプは、前記熱交換ユニットの前記出口ポートおよび前記車載制御ユニット温度制御流路の上流ポートと別々に連通し、前記下流の主パイプは、前記車載制御ユニット温度制御流路の下流ポートおよび前記熱交換ユニットの前記還流ポートと別々に連通する、温度制御バックボーンパイプと
を備える、乗物温度制御システム。
【請求項2】
複数の車載制御ユニットが存在し、各車載制御ユニット温度制御流路の上流ポートは、前記上流の主パイプと連通し、各車載制御ユニット温度制御流路の下流ポートは、前記下流の主パイプと連通する、請求項１に記載の乗物温度制御システム。
【請求項3】
電池ユニットに対して温度制御を実施するように構成された電池温度制御流路をさらに備え、複数の電池ユニットが存在し、前記電池温度制御流路は、複数の電池ユニット温度制御分岐へと分流されて、前記複数の電池ユニットに対する温度制御をそれぞれ実施し、各電池ユニット温度制御分岐は、１つの電池ユニットに対応し、前記電池温度制御流路の上流ポートは、前記上流の主パイプと連通し、前記電池温度制御流路の下流ポートは、前記下流の主パイプと連通する、請求項１または２に記載の乗物温度制御システム。
【請求項4】
収集された温度信号に基づいて、前記温度制御流体の流速または流量を制御する温度センサ制御ユニットをさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の乗物温度制御システム。
【請求項5】
前記車載制御ユニットは少なくとも１つの制御板を含み、温度制御プレートが各制御板の片側または両側に配置され、前記温度制御分岐は、前記温度制御プレートの内側と連通している、請求項１から４のいずれか一項に記載の乗物温度制御システム。
【請求項6】
前記温度制御プレートは、内部にガイドチャネルを備え、液体保管チャンバをさらに備え、前記ガイドチャネルは前記温度制御分岐と連通している、請求項５に記載の乗物温度制御システム。
【請求項7】
熱放散プレートが前記制御板の片側または両側にさらに配置され、前記熱放散プレートは、前記制御板と前記温度制御プレートとの間に配置される、請求項５または６に記載の乗物温度制御システム。
【請求項8】
車載制御ユニットに対して温度制御を実施するように構成された車載制御ユニット温度制御流路であって、前記車載制御ユニット温度制御流路は、温度制御分岐を通って流れて、前記車載制御ユニットに対する温度制御を実施し、２つ以上の温度制御分岐が存在し、少なくとも１つの温度制御分岐が、前記車載制御ユニットの内側を通る、車載制御ユニット温度制御流路と、
電池ユニットに対して温度制御を実施するように構成された電池温度制御流路であって、複数の電池ユニットが存在し、前記電池温度制御流路は、複数の電池ユニット温度制御分岐へと分流されて、前記複数の電池ユニットに対する温度制御をそれぞれ実施し、各電池ユニット温度制御分岐は、１つの電池ユニットに対応する、電池温度制御流路と、
出力ポートおよび還流ポートを含み、前記車載制御ユニット温度制御流路、および前記電池温度制御流路に対して温度制御流体を提供するように構成された熱交換ユニットと、
前記車載制御ユニット温度制御流路および前記電池温度制御流路を制御して、並列または直列に接続されるように構成された制御弁ユニットと
を備える、乗物温度制御システム。
【請求項9】
複数の車載制御ユニットが存在し、前記車載制御ユニット温度制御流路は、複数の制御ユニット温度制御分岐へと分流されて、前記複数の車載制御ユニットに対する温度制御をそれぞれ実施し、各制御ユニット温度制御分岐は、１つの車載制御ユニットに対応する、請求項８に記載の乗物温度制御システム。
【請求項10】
複数の車載制御ユニットが存在し、前記複数の車載制御ユニットは、直列に接続される、請求項８に記載の乗物温度制御システム。
【請求項11】
前記制御弁ユニットは、第１の制御弁および第２の制御弁を含み、前記第１の制御弁は、前記車載制御ユニット温度制御流路の上流の流路と、前記電池温度制御流路の上流の流路との間の接合部に配置され、前記第２の制御弁は、前記車載制御ユニット温度制御流路または前記電池温度制御流路の下流の流路に配置される、請求項８から１０のいずれか一項に記載の乗物温度制御システム。
【請求項12】
前記車載制御ユニットは少なくとも１つの制御板を含み、温度制御プレートが各制御板の片側または両側に配置され、前記温度制御分岐は、前記温度制御プレートの内側と連通している、請求項８から１１のいずれか一項に記載の乗物温度制御システム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0034】
本出願の実施形態の目的、技術的解決策、および利点をより明らかにするために、以下のものは、本出願の実施形態における添付図面を参照して、本出願の実施形態における技術的解決策を明確に述べる。述べられる実施形態は、本出願の実施形態のすべてではなく、いくつかに過ぎないことは明らかである。創造的な努力をすることなく、本出願の諸実施形態に基づいて当業者により得られるすべての他の実施形態は、本出願の保護範囲に含まれるものとする。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0068】
実施形態３で提供される乗物温度制御システムの場合、車載制御ユニット３の温度制御流路２１は、上流の主パイプ２Ａおよび下流の主パイプ２Ｂを配置することにより、上流の主パイプ２Ａと下流の主パイプ２Ｂの間で接続され、それは、乗物の様々な位置に配置される車載制御ユニット３の協動する温度制御を容易にする。車載制御ユニット３の間の空間距離が比較的長い場合であっても、複数の車載制御ユニット３に対する温度制御は、温度制御システムを用いることにより独立して実施されることができ、それは乗物内の車載制御ユニットに対して、温度制御の構成を簡単にし、操作性を向上させる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0081】
例えば、乗物が寒い環境で走行するとき、温度制御システムは、車載制御ユニット３に対して加熱処理を行う必要があり、温度制御ユニット７は、あらかじめ車載制御ユニット３の目標温度値を２０℃に設定する。温度センサモジュール６により測定された実際の温度値が、－５℃であるとき、差分値は２５度に等しい。表１の制御関係に基づいて、流れ制御弁８は、この場合、ギアＡになる。したがって、温度制御ユニット７は、流れ制御弁８を制御して、１００％の開度に開きを保持するようにし、したがって、温度制御分岐２１１１内の流体の流量は最大化される。温度センサモジュール６により測定された実際の温度値が、３０℃である場合、差分値は、－１０度に等しい。表１の制御関係に基づいて、流れ制御弁８は、この場合ギアＤになる。したがって、温度制御ユニット７は、流れ制御弁８を制御して、２５％の開度に開きを保持するようにし、温度制御分岐２１１１内の流体の流量を最小化する。
【国際調査報告】