CN112208322B - 车辆用冷却装置的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆用冷却装置的控制装置,在PCU用冷却单元与T/A用冷却单元之间具备热交换器的车辆用冷却装置中,所述控制装置能够使泵高效地工作而提高冷却效率。在PCU(16)的PCU温度(Tpcu)高于阈值温度(Tthr_pcu)、且PCU用冷却单元(40)的制冷剂LLC的LLC温度(Tllc)高于T/A用冷却单元(60)的制冷剂ATF的ATF温度(Tatf)的情况下,使ATF用电动泵(64)驱动。此时,经由第三热交换器(74)在PCU用冷却单元(40)与T/A用冷却单元(60)之间进行热交换,PCU(16)被冷却。另外,若PCU温度(Tpcu)低于阈值温度(Tthr_pcu),则不驱动ATF用电动泵(64),因此能够避免不需要的泵的驱动而提高冷却效率。

Description

车辆用冷却装置的控制装置
技术领域
本发明涉及车辆用冷却装置的控制装置,涉及车辆用冷却装置的冷却效率的提高。
背景技术
已知一种车辆用冷却装置,能够在T/A用冷却单元与PCU用冷却单元之间经由热交换器进行热交换,所述T/A用冷却单元用于对包括电动机而构成的动力传递装置进行冷却,所述PCU用冷却单元用于对动力控制单元进行冷却。例如专利文献1所记载的装置即是如此。在专利文献1所记载的车辆用冷却装置中,利用在动力控制单元中产生的热,经由热交换器对T/A用冷却单元的制冷剂(ATF)进行加热,由此,即使在低温时的车辆刚起动后也使润滑油的粘度降低,使动力传递装置内的齿轮机构的驱动损失降低。具体而言,对作为PCU用冷却单元的制冷剂的LLC的温度(LLC温度)与作为T/A用冷却单元的制冷剂的ATF的温度(ATF温度)进行比较,在LLC温度高于ATF温度的情况下,经由热交换器使LLC的热向ATF移动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-87801号公报
专利文献2:日本特开2014-76717号公报
专利文献3:日本特开2013-158193号公报
专利文献4:日本特开2017-81228号公报
专利文献5:日本特开2014-136552号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,伴随车辆的电动化,车辆的使用方式多样化,例如有时动力控制单元的负载增高,另一方面,电动机的负载变小。例如,在构成为能够将蓄电池的电力向车辆的外部设备进行外部供电的情况下,在外部供电期间,动力控制单元的负载变大,另一方面,由于电动机不进行驱动,因此电动机的负载变小。此时,动力控制单元的温度上升,另一方面,电动机的温度几乎不上升。在这样的情况下,在专利文献1中,在LLC温度高于ATF温度的情况下,驱动使ATF循环的泵,经由热交换器使LLC的热向ATF移动,但即使在动力控制单元的温度降低的情况下,也使泵被驱动,因此有可能使冷却效率恶化。
本发明是以以上的情况为背景而完成的,其目的在于提供一种控制装置,在具备用于对动力控制单元进行冷却的PCU用冷却单元、用于对动力传递装置进行冷却的T/A用冷却单元、以及能够在PCU用冷却单元与T/A用冷却单元之间进行热交换的热交换器的车辆用冷却装置中,所述控制装置能够使泵高效地工作而提高冷却效率。
用于解决课题的手段
第一发明的主旨在于,(a)一种车辆用冷却装置的控制装置,所述车辆用冷却装置具备用于冷却对车辆的驱动用的电动机进行控制的动力控制单元的PCU用冷却单元、用于对包括所述电动机而构成的动力传递装置进行冷却的T/A用冷却单元、以及能够在所述PCU用冷却单元与所述T/A用冷却单元之间进行热交换的热交换器,所述T/A用冷却单元构成为包括用于使该T/A用冷却单元的制冷剂循环的第一泵,所述PCU用冷却单元构成为包括用于使该PCU用冷却单元的制冷剂循环的第二泵,(b)其特征在于,所述控制装置具备控制部,所述控制部在所述动力控制单元的温度高于预先设定的阈值温度、且所述PCU用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度高于所述T/A用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度的情况下,使所述第一泵驱动。
另外,第二发明的主旨在于,在第一发明的车辆用冷却装置的控制装置中,(a)其特征在于,所述控制部根据所述PCU用冷却单元的制冷剂温度以及所述T/A用冷却单元的制冷剂温度来变更所述第一泵的转速,(b)所述PCU用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度与所述T/A用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度的温度差越大,所述控制部使所述第一泵的转速越高。
另外,第三发明的主旨在于,在第二发明的车辆用冷却装置的控制装置中,(a)其特征在于,所述控制部根据所述第一泵的转速来变更所述第二泵的转速,(b)所述第一泵的转速越高,所述控制部使所述第二泵的转速越高。
另外,第四发明的主旨在于,在第一发明至第三发明中任一项所述的车辆用冷却装置的控制装置中,其特征在于,所述车辆构成为,能够经由所述动力控制单元和用于向所述电动机供给电力的蓄电池向所述车辆的外部进行外部供电。
发明效果
根据第一发明的车辆用冷却装置的控制装置,在动力控制单元的温度高于阈值温度、且PCU用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度高于T/A用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度的情况下,驱动使T/A用冷却单元的制冷剂循环的泵。此时,经由热交换器在PCU用冷却单元与T/A用冷却单元之间进行热交换,在动力控制单元中产生的热向动力传递装置侧移动,因此,动力控制单元被冷却。另外,若动力控制单元的温度低于阈值温度,则即使在PCU用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度高于T/A用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度的状态下,也不驱动第一泵,因此能够避免不需要的泵的驱动而提高冷却效率。
另外,根据第二发明的车辆用冷却装置的控制装置,PCU用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度与T/A用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度的温度差越大,第一泵的转速越高,因此,第一泵被高效地驱动,车辆用冷却装置的冷却效率提高。
另外,根据第三发明的车辆用冷却装置的控制装置,第一泵的转速越高,第二泵的转速越高,因此与第一泵的转速配合地,PCU用冷却单元的制冷剂与热交换器之间的热传递率提高,能够使在动力控制单元中产生的热高效地向动力传递装置侧移动。
另外,根据第四发明的车辆用冷却装置的控制装置,构成为能够向车辆的外部进行外部供电,因此在外部供电时,蓄电池的电力经由电源控制单元向外部设备供给。此时,由于动力控制单元的温度上升,因此动力控制单元的温度高于温度阈值、且PCU用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度上升,由此,PCU用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度变得高于T/A用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度。在成为该状态的情况下,通过驱动第一泵,从而在动力控制单元中产生的热经由热交换器向动力传递装置侧移动,动力控制单元被高效地冷却。
附图说明
图1是搭载有应用了本发明的车辆用冷却装置的车辆的概略结构图。
图2是说明图1的车辆所具备的车辆用冷却装置的各冷却单元的概略结构及对各冷却单元进行控制的电子控制装置的控制系统的主要部分的功能框线图。
图3是由LLC温度及ATF温度构成的、用于求出电动泵的目标泵转速的关系映射。
图4是用于基于ATF泵转速来求出电动泵的LLC泵转速的目标值即目标泵转速的关系映射。
图5是用于说明图2所示的电子控制装置的控制工作的流程图。
附图标记说明
10:车辆
14:蓄电池
16:动力控制单元
24:动力传递装置
40:PCU用冷却单元
50:LLC用电动泵(第二泵)
60:T/A用冷却单元
64:ATF用电动泵(第一泵)
74:第三热交换器(热交换器)
80:车辆用冷却装置
100:电子控制装置(控制装置)
106:热交换器控制部(控制部)
MG2:第二电动机(驱动用电动机)
ATF:T/A用冷却单元的制冷剂
LLC:PCU用冷却单元的制冷剂
Tthr_pcu:阈值温度
Tatf:T/A用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度
Tllc:PCU用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明。另外,在以下的实施例中,附图适当地简化或变形,各部分的尺寸比及形状等未必准确地描绘。
【实施例】
图1是搭载有应用了本发明的车辆用冷却装置80的车辆10的概略结构图。车辆10是从发动机12以及收容于动力传递装置24的后述的第二电动机MG2中的至少一方输出动力的混合动力车辆。车辆10包括发动机12、蓄电池14、动力控制单元16(以下称为PCU16)、动力传递装置24、驱动轮22以及电子控制装置100。
发动机12例如由汽油发动机、柴油发动机等内燃机构成。
蓄电池14例如是锂离子电池组或镍氢电池组等能够充放电的二次电池。蓄电池14经由PCU16对由第一电动机MG1或第二电动机MG2发电得到的电力进行蓄电,或者经由PCU16供给用于驱动第一电动机MG1或第二电动机MG2的电力。另外,车辆10构成为能够经由蓄电池14以及PCU16在停车中向车辆10的外部进行外部供电。外部供电是指,通过蓄电池14向车辆外部的电力供给(放电),从而能够经由与连接器17(插座等)连接的电缆及PCU16,将蓄积于蓄电池14的电力从连接器17向未图示的外部设备供给。
PCU16将由第一电动机MG1或第二电动机MG2发电得到的交流电力转换为直流电力并向蓄电池14供给,由此在蓄电池14中蓄电。PCU16将来自蓄电池14的直流电力转换为交流电力并向第一电动机MG1或第二电动机MG2供给,由此对它们进行驱动。即,PCU16控制第一电动机MG1和第二电动机MG2的驱动状态。当在车辆停车期间进行外部供电的情况下,PCU16从蓄电池14供给直流电力,并根据需要将其转换为交流电力并向车辆外的外部设备、例如家庭内的电气设备供给。当在车辆停车期间进行外部供电的情况下,蓄电池14及PCU16伴随该外部供电而发热。
动力传递装置24构成为包括第一电动机MG1、第二电动机MG2、动力分配机构18、减速器20以及差速装置25等,是将从发动机12及第二电动机MG2中的至少一方输出的动力向驱动轮22传递的变速驱动桥。
动力分配机构18由行星齿轮装置构成,具有将发动机12的动力分配给驱动轮22及第一电动机MG1的功能。第一电动机MG1及第二电动机MG2是也具有发电功能的所谓电动发电机,作为用于控制动力分配机构18的差动状态的差动用电动机发挥功能的第一电动机MG1至少具备用于产生反作用力的发电机功能(发电功能)。另外,与驱动轮22能够传递动力地连结的第二电动机MG2具备作为输出车辆10的驱动用的驱动力的电动机发挥功能的电动机功能(马达功能)、以及将车辆10的动能转换为电力的再生功能(发电机功能)。此外,第二电动机MG2与本发明的车辆的驱动用的电动机对应。
电子控制装置100也被称为ECU(Electronic control unit:电子控制单元),构成为包括具备CPU、RAM、ROM以及输入输出接口等的所谓微型计算机,CPU利用RAM的暂时存储功能并按照预先存储于ROM的程序进行信号处理,由此控制车辆10的各种装置。此外,电子控制装置100与本发明的控制装置对应。
向电子控制装置100输入由蓄电池温度传感器36检测出的蓄电池14的温度即蓄电池温度Tbat(℃),并输入由PCU温度传感器56检测出的PCU16的温度即PCU温度Tpcu(℃)。另外,向电子控制装置100输入蓄电池14的充电状态(充电容量)SOC(%)。从电子控制装置100向发动机12及PCU16输出控制指令信号,进行发动机12的运转控制、经由PCU16的第一电动机MG1及第二电动机MG2的运转控制及经由PCU16的蓄电池14的外部供电控制。
图2是说明车辆10所具备的车辆用冷却装置80的各冷却单元的概略结构图、以及控制各冷却单元的电子控制装置100的控制系统的主要部分的功能框线图。
首先,基于图2对车辆用冷却装置80的各冷却单元的概略结构进行说明。车辆用冷却装置80具备用于冷却蓄电池14的蓄电池用冷却单元30、用于冷却PCU16的PCU用冷却单元40、以及用于冷却动力传递装置24的T/A用冷却单元60。
蓄电池用冷却单元30具备壳体32、风扇34、蓄电池温度传感器36以及空气温度传感器38。壳体32在其内部收容有蓄电池14、风扇34、蓄电池温度传感器36以及空气温度传感器38。在壳体32的一端部侧设置有吸引口32a,在另一端部侧设置有排出口32b。在壳体32的内部且在蓄电池14与吸引口32a之间,设置有从吸引口32a取入壳体32外的空气并向蓄电池14送风的风扇34。蓄电池温度传感器36为了检测蓄电池温度Tbat而与蓄电池14一体地设置。空气温度传感器38为了检测蓄电池14的冷却后的空气温度Tair(℃)而设置在蓄电池14与后述的第一热交换器70之间。当风扇34基于来自电子控制装置100的控制指令信号进行工作时,如箭头F1所示,从吸引口32a取入的空气对蓄电池14进行冷却,由蓄电池14产生的热与空气一起从排出口32b排出。蓄电池用冷却单元30的制冷剂是从吸引口32a取入的空气。
PCU用冷却单元40构成为包括使液态制冷剂向PCU16流动的流路42、第一热交换器70、第二热交换器72、第三热交换器74、LLC用电动泵50、风扇44、PCU温度传感器56以及LLC温度传感器58。另外,LLC用电动泵50与本发明的第二泵对应,第三热交换器74与本发明的热交换器对应。
PCU用冷却单元40的液态制冷剂是例如添加了乙二醇等的冷却水即LLC(LongLife Coolant:长效制冷剂),以下将该冷却水称为制冷剂LLC。作为热交换器的第一热交换器70、第二热交换器72以及第三热交换器74是例如在温度不同的流体(制冷剂)彼此之间或者在温度不同的流体与物体之间通过直接或间接的接触进行热交换的装置,使热从温度高的流体(或物体)向温度低的流体(或物体)移动。
流路42利用后述的第一切换阀52切换为第一分支流路42a或第二分支流路42b,在切换后,第一分支流路42a和第二分支流路42b汇合。另外,流路42利用后述的第二切换阀54切换为第三分支流路42c或第四分支流路42d,在切换后,第三分支流路42c和第四分支流路42d汇合。第一切换阀52和第二切换阀54例如是电磁阀,通过来自电子控制装置100的控制指令信号进行切换控制。
由LLC用电动泵50送出到流路42的制冷剂LLC在冷却PCU16之后,利用第一切换阀52流向箭头F3所示的第一分支流路42a或箭头F4所示的第二分支流路42b。在制冷剂LLC流过第二分支流路42b的情况下,在PCU用冷却单元40的制冷剂LLC与对蓄电池14进行了冷却后的空气之间利用第一热交换器70进行热交换。
例如,在将蓄电池14冷却后的空气温度Tair高于流过第二分支流路42b的制冷剂LLC的温度即LLC温度Tllc(℃)的情况下,制冷剂LLC被加热。进而,通过使热从PCU用冷却单元40的被加热的制冷剂LLC经由第三热交换器74,向T/A用冷却单元60的后述的液态制冷剂ATF(Automatic Transmission Fluid:自动变速箱油)移动,从而加热制冷剂ATF。
另外,在将蓄电池14冷却后的空气温度Tair低于流过第二分支流路42b的制冷剂LLC的温度即LLC温度Tllc的情况下,冷却制冷剂LLC。该冷却后的制冷剂LLC例如流向PCU16而被用于PCU16的冷却。此外,PCU用冷却单元40的制冷剂LLC与本发明的PCU用冷却单元的制冷剂对应,该制冷剂LLC的制冷剂温度即LLC温度Tllc与本发明的PCU用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度对应。
流过第一分支流路42a或第二分支流路42b的制冷剂LLC利用第二切换阀54流向箭头F5所示的第三分支流路42c或箭头F6所示的第四分支流路42d。在制冷剂LLC流过第三分支流路42c的情况下,制冷剂LLC由第二热交换器72冷却。具体而言,在第二热交换器72中,通过在由风扇44送风的空气与制冷剂LLC之间进行热交换来冷却制冷剂LLC。流过第三分支流路42c或第四分支流路42d的制冷剂LLC利用LLC用电动泵50向第三热交换器74流动。
第三热交换器74构成为能够在PCU用冷却单元40与T/A用冷却单元60之间进行热交换。因此,在第三热交换器74中,在PCU用冷却单元40的制冷剂LLC与T/A用冷却单元60的制冷剂ATF之间进行热交换。通过了第三热交换器74的制冷剂LLC回流至PCU16。
PCU温度传感器56为了检测PCU温度Tpcu而一体地设置于PCU16。为了检测PCU16的冷却后的LLC温度Tllc,LLC温度传感器58设置于PCU16与第二热交换器72之间、优选设置于PCU16与第一切换阀52之间的流路42。风扇44的工作、第一切换阀52、第二切换阀54以及LLC用电动泵50的工作基于来自电子控制装置100的控制指令信号而被控制。例如,当风扇44工作、LLC用电动泵50工作、且利用第二切换阀54使制冷剂LLC流向第三分支流路42c时,制冷剂LLC在PCU用冷却单元40内的流路42中循环而冷却PCU16。另外,在LLC用电动泵50中内置有未图示的转速传感器,由该转速传感器检测出的LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2被输入至电子控制装置100。
T/A用冷却单元60构成为包括使制冷剂ATF流向动力传递装置24的流路62、ATF用电动泵64以及ATF温度传感器66。如箭头F7所示,从ATF用电动泵64送出到流路62的制冷剂ATF对动力传递装置24内的第一电动机MG1以及第二电动机MG2等进行冷却。在动力传递装置24内的冷却后,在T/A用冷却单元60与PCU用冷却单元40之间经由第三热交换器74进行热交换。通过了第三热交换器74的制冷剂ATF利用ATF用电动泵64而回流至动力传递装置24。T/A用冷却单元60的制冷剂ATF例如是化学合成油,对动力传递装置24内的第一电动机MG1、第二电动机MG2、动力分配机构18、减速器20以及差速装置25等进行冷却,并且对它们进行润滑。另外,ATF用电动泵64与本发明的第一泵对应。
ATF温度传感器66为了检测动力传递装置24的冷却后的ATF温度Tatf(℃)而设置于动力传递装置24与第三热交换器74之间的流路62。此外,T/A用冷却单元60的制冷剂ATF与本发明的T/A用冷却单元的制冷剂对应,该制冷剂ATF的制冷剂温度即ATF温度Tatf与本发明的T/A用冷却单元的制冷剂的制冷剂温度对应。
例如,当使LLC用电动泵50、ATF用电动泵64以及风扇44工作,并且制冷剂LLC利用第二切换阀54而流向第三分支流路42c时,制冷剂ATF在T/A用冷却单元60内的流路62中循环,并且制冷剂LLC在PCU用冷却单元40内的流路42中循环而冷却动力传递装置24。具体而言,在动力传递装置24的热向T/A用冷却单元60的制冷剂ATF移动之后,该制冷剂ATF的热经由第三热交换器74向PCU用冷却单元40的制冷剂LLC移动。并且,制冷剂LLC的热在第二热交换器72中与由风扇44送风的空气进行热交换,由此动力传递装置24被冷却。另外,在ATF用电动泵64中内置有未图示的转速传感器,输入由该转速传感器检测出的ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1。
如上所述,PCU用冷却单元40的制冷剂是在流路42内流动的制冷剂LLC。T/A用冷却单元60的制冷剂是在流路62中流动的制冷剂ATF。PCU用冷却单元40的制冷剂LLC以及T/A用冷却单元60的制冷剂ATF不会混合,PCU用冷却单元40的制冷剂LLC与T/A用冷却单元60的制冷剂ATF能够经由第三热交换器74进行热交换。因此,PCU16能够经由PCU用冷却单元40的制冷剂LLC、第三热交换器74以及T/A用冷却单元60的制冷剂ATF而与动力传递装置24进行热交换。此外,第三热交换器74与能够在本发明的PCU用冷却单元与T/A用冷却单元之间进行热交换的热交换器对应。
由此,基于图2,说明对车辆用冷却装置80的各冷却单元进行控制的电子控制装置100的控制系统的主要部分。电子控制装置100功能性地具备当在车辆停车期间进行外部供电的情况下或在车辆行驶期间的规定的条件下执行冷却控制的PCU温度判定部102、制冷剂温度比较部104以及热交换器控制部106。另外,热交换器控制部106与本发明的控制部对应。
当在车辆停车期间进行外部供电的情况下,PCU温度Tpcu由于PCU16中的发热而上升,若长时间持续外部供电,则PCU温度Tpcu成为高温。另外,在外部供电期间,不驱动动力传递装置24内的第一电动机MG1及第二电动机MG2,进而也不旋转驱动动力传递装置24内的齿轮机构等,因此PCU16的PCU温度Tpcu高于动力传递装置24的温度。
因此,在外部供电期间,若后述的规定的条件成立,则执行冷却控制,所述冷却控制使热从PCU16经由第三热交换器74向动力传递装置24移动来冷却PCU16。具体而言,在PCU16的热向PCU用冷却单元40的制冷剂LLC移动之后,制冷剂LLC的热经由第三热交换器74向T/A用冷却单元60的制冷剂ATF移动,进而制冷剂ATF的热利用T/A用冷却单元60向动力传递装置24移动,由此PCU16被冷却。
另外,在车辆10的行驶期间、且在较低车速下的稳定运转行驶期间等施加于第一电动机MG1及第二电动机MG2的负载小的行驶条件下,在伴随辅助设备(空调等)的使用而施加于PCU16的负载增加的情况下,PCU温度Tpcu成为高温,并且PCU16的PCU温度Tpcu高于动力传递装置24的温度。在这样的情况下,若后述的规定的条件成立,则也执行使热从PCU16经由第三热交换器74向动力传递装置24移动来冷却PCU16的冷却控制。
在冷却控制中,通过驱动LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2以及ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1,使在PCU用冷却单元40的流路42中流动的制冷剂LLC以及在T/A用冷却单元60的流路62中流动的制冷剂ATF适当地循环。由此,在PCU16中产生的热经由PCU用冷却单元40以及第三换热器74向动力传递装置24侧移动,由此PCU16被冷却。另外,关于LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2及ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1的控制方式将后述。另外,通过第二切换阀54的切换使制冷剂LLC流向第三分支流路42c,并且使风扇44工作,由此,PCU用冷却单元40的制冷剂LLC的热经由第二热交换器72散热。另外,关于第一切换阀52,在蓄电池14的冷却后的空气温度Tair低于LLC温度Tllc的情况下,利用第一切换阀52切换为使制冷剂LLC在第二分支流路42b中流动,从而经由第一热交换器70使制冷剂LLC的热散热。
电子控制装置100的PCU温度判定部102以及制冷剂温度比较部104判定用于执行上述冷却控制的规定的条件是否成立。PCU温度判定部102判定由PCU温度传感器56检测出的PCU温度Tpcu是否高于预先设定的阈值温度Tthr_pcu。另外,阈值温度Tthr_pcu是预先通过实验或设计而设定的、作为利用第三热交换器74中的热交换而使热从PCU16向动力传递装置24移动的冷却控制的执行条件而预先确定的温度。阈值温度Tthr_pcu例如设定为:在PCU温度Tpcu达到阈值温度Tthr_pcu之后,在外部供电状态或辅助设备的负载增加的状态持续了规定时间的情况下,预测为PCU16的PCU温度Tpcu达到预先设定的允许范围的上限值的值。
当PCU温度判定部102判定为PCU温度Tpcu高于阈值温度Tthr_pcu时,制冷剂温度比较部104判定PCU用冷却单元40的制冷剂温度即LLC温度Tllc是否高于T/A用冷却单元60的制冷剂温度即ATF温度Tatf。该判定基于由LLC温度传感器58检测出的LLC温度Tllc及由ATF温度传感器66检测出的ATF温度Tatf来进行。
在制冷剂温度比较部104判定为LLC温度Tllc高于ATF温度Tatf的情况下,判断为用于执行冷却控制的规定的条件成立。即,在PCU温度Tpcu高于阈值温度Tthr_pcu且LLC温度Tllc高于ATF温度Tatf的情况下,判断为用于执行冷却控制的规定的条件成立。此时,热交换器控制部106使ATF用电动泵64驱动,在T/A用冷却单元60中使制冷剂ATF循环。此外,热交换器控制部106也使LLC用电动泵50驱动。因此,通过在第三热交换器74中进行热交换,热从PCU用冷却单元40向T/A用冷却单元60移动。
另一方面,在制冷剂温度比较部104判定为ATF温度Tatf高于LLC温度Tllc的情况下,热交换器控制部106通过不使ATF用电动泵64驱动,从而在T/A用冷却单元60中使制冷剂ATF的循环停止。因此,抑制在PCU用冷却单元40与T/A用冷却单元60之间的经由第三热交换器74的热交换。在第三热交换器74中抑制热交换的原因在于,当在ATF温度Tatf高于LLC温度Tllc的状态下进行经由第三热交换器74的热交换时,热从T/A用冷却单元60向PCU用冷却单元40移动,其结果是,PCU16的PCU温度Tpcu有可能进一步上升。
另外,在PCU温度判定部102判定为PCU16的PCU温度Tpcu不高于阈值温度Tthr_pcu的情况下,热交换器控制部106通过不使ATF用电动泵64驱动,从而抑制在PCU用冷却单元40与T/A用冷却单元60之间的经由第三热交换器74的热交换。在第三热交换器74中抑制热交换的原因在于,由于PCU温度Tpcu不高于阈值温度Tthr_pcu,所以不需要使热经由第三热交换器74向T/A用冷却单元60侧移动而进行的PCU16的冷却。由此,由于不驱动ATF用电动泵64,所以能够抑制因使ATF用电动泵64驱动而产生的电力消耗。
如上所述,热交换器控制部106在判定为PCU温度Tpcu高于阈值温度Tthr_pcu且ATF温度Tatf低于LLC温度Tllc的情况下,使ATF用电动泵64及LLC用电动泵50驱动。此时,热交换器控制部106根据PCU用冷却单元40的制冷剂LLC的LLC温度Tllc以及T/A用冷却单元60的制冷剂ATF的ATF温度Tatf,变更与使T/A用冷却单元60的制冷剂ATF循环的ATF用电动泵64的排出量相当的ATF泵转速Neop1。
图3是由LLC温度Tllc及ATF温度Tatf构成的、用于求出ATF用电动泵64的目标泵转速Neop1*的关系映射。热交换器控制部106将基于图3所示的关系映射而设定的目标泵转速Neop1*设为目标值,控制ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1。
在图3所示的单点划线中,LLC温度Tllc与ATF温度Tatf相等。在相对于该单点划线为右下的区域中,使ATF用电动泵64停止。相对于单点划线为右下的区域与ATF温度Tatf高于LLC温度Tllc的区域对应。若在该区域使ATF用电动泵64驱动,则ATF温度Tatf高于LLC温度Tllc,因此,制冷剂ATF的热经由第三热交换器74向制冷剂LLC侧移动。其结果是,PCU16被进一步加热。因此,在相对于单点划线为右下的区域中,使ATF用电动泵64停止。
在图3中,在比单点划线靠左上的区域中,使ATF用电动泵64驱动。另外,如图3所示,在接近单点划线的区域中,ATF用电动泵64的目标泵转速Neop1*被设定为低转速,随着远离单点划线,目标泵转速Neop1*被设定为高转速。在接近单点划线的区域中,LLC温度Tllc与ATF温度Tatf的温度差ΔT(=Tllc-Tatf)小。在温度差ΔT小的情况下,即使提高ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1来加快制冷剂ATF的流动,与ATF泵转速Neop1低的情况相比,热的移动量也不会较大地变化。在这样的情况下,通过将ATF用电动泵64的目标泵转速Neop1*设定为低转速,从而降低ATF用电动泵64的电力消耗量。
另一方面,在图3中远离单点划线的区域中,LLC温度Tllc与ATF温度Tatf的温度差ΔT变大。在温度差ΔT大的情况下,通过提高ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1来增加热的移动量。因此,设定为LLC温度Tllc与ATF温度Tatf的温度差ΔT越大,ATF用电动泵64的目标泵转速Neop1*越高。由此,热交换器控制部106进行控制,以使LLC温度Tllc与ATF温度Tatf的温度差ΔT越大,ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1越高。其结果是,温度差ΔT越大,经由第三热交换器74的热的移动量越增加,PCU16被高效地冷却。
另外,热交换器控制部106根据ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1,变更与使PCU用冷却单元40的制冷剂LLC循环的LLC用电动泵50的排出量相当的LLC泵转速Neop2。
图4是用于基于ATF泵转速Neop1求出LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2的目标值即目标泵转速Neop2*的关系映射。热交换器控制部106将基于图4所示的关系映射而设定的目标泵转速Neop2*设为目标值,控制LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2。
如图4的关系映射所示,设定为:ATF泵转速Neop1越高,LLC用电动泵50的目标泵转速Neop2*越高。例如,在ATF泵转速Neop1低的状态下,T/A用冷却单元60的制冷剂ATF几乎不循环,因此,即使提高LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2,与LLC泵转速Neop2低的情况相比,经由第三热交换器74的热的移动量也不会较大地变化。因此,在ATF泵转速Neop1为低转速的情况下,通过将LLC用电动泵50的目标泵转速Neop2*设定为低转速,从而降低LLC用电动泵50的电力消耗量。
另外,考虑到若ATF泵转速Neop1变高,则在T/A用冷却单元60内使制冷剂ATF积极地循环,设定为使LLC用电动泵50的目标泵转速Neop2*也变高。由此,热交换器控制部106进行控制,以使ATF泵转速Neop1越高,LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2越高。通过如上述那样控制,从而ATF泵转速Neop1越高,PCU用冷却单元40的制冷剂LLC越积极地循环,第三热交换器74的热传递率上升。因此,经由第三热交换器74的热的移动量增加,因此PCU16被高效地冷却。
图5是用于说明图2所示的电子控制装置100的控制工作的流程图。图5的流程图在车辆10的外部供电期间以及车辆行驶期间反复执行。
首先,在与PCU温度判定部102的控制功能对应的步骤ST1(以下,省略步骤)中,判定PCU温度Tpcu是否高于阈值温度Tthr_pcu。在ST1为否定的情况下,进入后述的ST5。在ST1为肯定的情况下,在与制冷剂温度比较部104的控制功能对应的ST2中,判定LLC温度Tllc是否高于ATF温度Tatf。在ST2为否定的情况下,进入后述的ST5。
在ST2为肯定的情况下,在与热交换器控制部106的控制功能对应的ST3中,使ATF用电动泵64驱动。此时,ATF用电动泵64的目标泵转速Neop1*根据图3所示的由LLC温度Tllc及ATF温度Tatf构成的关系映射进行变更,并将ATF泵转速Neop1控制成变更后的目标泵转速Neop1*。
接着,在与热交换器控制部106的控制功能对应的ST4中,根据ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1,变更LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2。具体而言,通过在图4所示的关系映射中应用ATF泵转速Neop1来设定目标泵转速Neop2*,并将LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2控制成目标泵转速Neop2*。由此,使LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2以与ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1相应的适当的转速旋转,第三热交换器74的热传递率提高,在PCU16中产生的热经由第三热交换器74高效地向动力传递装置24侧移动。即,PCU16被高效地冷却。
在ST1为否定的情况下以及ST2为否定的情况下,在与热交换器控制部106的控制功能对应的ST5中,停止ATF用电动泵64的驱动。此时,LLC用电动泵50例如在PCU温度Tpcu高于阈值温度Tthr_pcu的情况下,使LLC用电动泵50驱动,并且,通过利用第二切换阀54进行切换以使制冷剂LLC在第三分支流路42c中流动,从而使在PCU用冷却单元40中循环的制冷剂LLC由风扇44冷却。其结果是,PCU16被冷却。
如上所述,根据本实施例,在PCU16的PCU温度Tpcu高于阈值温度Tthr_pcu、且PCU用冷却单元40的制冷剂LLC的LLC温度Tllc高于T/A用冷却单元60的制冷剂ATF的ATF温度Tatf的情况下,使T/A用冷却单元60的制冷剂ATF循环的ATF用电动泵64被驱动。此时,经由第三热交换器74在PCU用冷却单元40与T/A用冷却单元60之间进行热交换,在PCU16中产生的热向动力传递装置24侧移动,因此PCU16被冷却。另外,若PCU16的PCU温度Tpcu低于阈值温度Tthr_pcu,则即使在PCU用冷却单元40的制冷剂LLC的LLC温度Tllc高于T/A用冷却单元60的制冷剂ATF的ATF温度Tatf的状态下,也不驱动ATF用电动泵64,因此能够避免不需要的泵的驱动而提高冷却效率。
另外,根据本实施例,PCU用冷却单元40的制冷剂LLC的LLC温度Tllc与T/A用冷却单元60的制冷剂ATF的ATF温度Tatf的温度差ΔT越大,ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1越高,因此,ATF用电动泵64被高效地驱动,车辆用冷却装置80的冷却效率提高。另外,ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1越高,LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2越高,因此与ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1配合地,PCU用冷却单元40的制冷剂LLC与第三热交换器74之间的热传递率提高,能够使在PCU16中产生的热高效地向动力传递装置24侧移动。因此,车辆用冷却装置的冷却效率进一步提高。
以上,基于附图对本发明的实施例进行了详细说明,但本发明也能够应用于其他方式。
例如,在前述的实施例中,车辆10是以发动机12以及第二电动机MG2为驱动力源的混合动力形式的车辆,但本发明并不限定于此。例如,也可以是串联混合动力形式的车辆、插电式混合动力形式的车辆、或者电动汽车。总之,只要是具备用于冷却对驱动用的电动机进行控制的动力控制单元的PCU用冷却单元、用于对包括电动机而构成的动力传递装置进行冷却的T/A用冷却单元、以及能够在PCU用冷却单元与T/A用冷却单元之间进行热交换的热交换器的车辆,就能够适当应用本发明。
另外,在前述的实施例中,LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2根据ATF用电动泵64的ATF泵转速Neop1而变更,但不必限定于此。例如,可以将LLC用电动泵50的LLC泵转速Neop2固定为规定的转速,或者根据PCU16的PCU温度Tpcu或制冷剂LLC的LLC温度Tllc来变更LLC泵转速Neop2。
另外,在前述的实施例中,车辆用冷却装置80构成为,PCU用冷却单元40的流路42通过第二切换阀54分支为第三分支流路42c以及第四分支流路42d中的任一个,但也可以省略第四分支流路42d而实施。
另外,在前述的实施例中,车辆用冷却装置80构成为包括用于冷却蓄电池14的蓄电池用冷却单元30,但在本发明中蓄电池用冷却单元30不是必需的,也可以不具备蓄电池用冷却单元30。另外,在蓄电池用冷却单元30与PCU用冷却单元40之间设置有第一热交换器70,但在本发明中,第一热交换器70不是必需的,也可以不具备第一热交换器70。
另外,在前述的实施例中,蓄电池用冷却单元30是使用从吸引口32a取入的空气作为制冷剂的空冷式,但未必限定于空冷式,例如也可以是水冷式。
另外,在前述的实施例中,PCU用冷却单元40是将冷却水即LLC用作制冷剂的水冷式,但不一定限定于水冷式,例如也可以将油用作制冷剂。
另外,上述内容只不过是一个实施方式,本发明能够以基于本领域技术人员的知识施加了各种变更、改良的方式来实施。

Claims (3)

1.一种车辆用冷却装置(80)的控制装置(100),所述车辆用冷却装置(80)具备用于冷却对车辆(10)的驱动用的电动机(MG2)进行控制的动力控制单元(16)的PCU用冷却单元(40)、用于对包括所述电动机(MG2)而构成的动力传递装置(24)进行冷却的T/A用冷却单元(60)、以及能够在所述PCU用冷却单元(40)与所述T/A用冷却单元(60)之间进行热交换的热交换器(74),所述T/A用冷却单元(60)构成为包括用于使该T/A用冷却单元(60)的制冷剂(ATF)循环的第一泵(64),所述PCU用冷却单元(40)构成为包括用于使该PCU用冷却单元(40)的制冷剂(LLC)循环的第二泵(50),所述车辆用冷却装置(80)的控制装置(100)的特征在于,
所述控制装置(100)具备控制部(106),所述控制部(106)在所述动力控制单元(16)的温度(Tpcu)高于预先设定的阈值温度(Tthr_pcu)、且所述PCU用冷却单元(40)的制冷剂(LLC)的制冷剂温度(Tllc)高于所述T/A用冷却单元(60)的制冷剂(ATF)的制冷剂温度(Tatf)的情况下,使所述第一泵(64)驱动,
所述控制部(106)根据所述PCU用冷却单元(40)的制冷剂温度(Tllc)以及所述T/A用冷却单元(60)的制冷剂温度(Tatf)来变更所述第一泵(64)的转速(Neop1),
所述PCU用冷却单元(40)的制冷剂(LLC)的制冷剂温度(Tllc)与所述T/A用冷却单元(60)的制冷剂(ATF)的制冷剂温度(Tatf)的温度差越大,所述控制部(106)使所述第一泵(64)的转速越高。
2.根据权利要求1所述的车辆用冷却装置(80)的控制装置(100),其特征在于,
所述控制部(106)根据所述第一泵(64)的转速(Neop1)变更所述第二泵(50)的转速(Neop2),
所述第一泵(64)的转速(Neop1)越高,所述控制部(106)使所述第二泵(50)的转速(Neop2)越高。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用冷却装置(80)的控制装置(100),其特征在于,
所述车辆(10)构成为,能够经由所述动力控制单元(16)和用于向所述电动机(MG2)供给电力的蓄电池(14)向所述车辆(10)的外部进行外部供电。
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