DE112019001459T5

DE112019001459T5 - Kühlvorrichtung

Info

Publication number: DE112019001459T5
Application number: DE112019001459.5T
Authority: DE
Inventors: Takahiro Maeda
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2019-03-21
Publication date: 2021-03-25
Also published as: JP2019170027A; CN111902303B; US20200398639A1; JP7024537B2; WO2019182079A1; CN111902303A; US11318814B2

Abstract

Eine Kühlvorrichtung weist Folgendes auf: einen Wasserkreislauf (10, 20, 30, 31, 32); einen Lüftungswärmetauscher (43), der ein Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch mit Luft wärmt, die von einer Innenseite einer Kabine zu einer Außenseite abgegeben wird; eine Motorgenerator-Kühleinheit (42); einen Motor-Bypass-Kreislauf (106), der ermöglicht, dass das Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, die Motorgenerator-Kühleinheit umgeht; und eine Strömungsratensteuereinheit (S116, S118). Wenn eine Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und einer Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, höher ist als eine Temperatur eines Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, erhöht die Strömungsratensteuereinheit eine Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher in die Motorgenerator-Kühleinheit strömt. Wenn die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, niedriger oder gleich der Temperatur des Öls ist, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, erhöht die Strömungsratensteuereinheit die Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2018-54862 , die am 22. März 2018 eingereicht wurde, deren Beschreibung hierin durch Bezugnahme einbezogen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Kühlvorrichtung, die einen Wasserkreislauf aufweist, der ein Kühlwasser zirkuliert, um einen Motorgenerator zu kühlen, der eine Leistungsquelle zum Fahren ist.
HINTERGRUND
Herkömmlich umfasst eine Klimaanlage für ein Fahrzeug einen Lüftungswärmetauscher, in welchem Wärme zwischen einem Kältemittel und warmer Luft ausgetauscht wird, die aus einer Kabine zu einer Außenseite ausströmt, wenn die Außentemperatur niedrig ist (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Die Wärme der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, wird durch das Kältemittel zurückgewonnen, das durch den Lüftungswärmetauscher strömt, und wird verwendet, um das Heizvermögen zu verbessern, wenn die Außentemperatur niedrig ist.
LITERATUR DES STANDS DER TECHNIK
PATENTLITERATUR
Patentdokument 1: JP 2014-8857 A
ZUSAMMENFASSUNG
Der Erfinder ordnet einen Lüftungswärmetauscher und eine Motorgenerator-Kühleinheit in einem Kühlwasserkreislauf an, der die Temperaturen eines Motors, eines Inverters, einer Batterie, etc. anpasst, welche Leistungsquellen zum Betreiben eines Hybridfahrzeugs, eines Brennstoffzellenfahrzeugs und Ähnlichem sind. Der Lüftungswärmetauscher ist ein Wasser/Luft-Wärmetauscher, der Wärme zwischen der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, und dem Kühlwasser austauscht, um die Wärme der Luft zurückzugewinnen, die zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird. Wenn die Kabine gewärmt wird, wird in einem solchen Kühlwasserkreislauf durch den Lüftungswärmetauscher das Kühlwasser durch die Wärme der Luft gewärmt, die zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird. Das gewärmte Kühlwasser ermöglicht der Motorgenerator-Kühleinheit, das Öl schnell zu wärmen, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert.
Gemäß der Studie durch den Erfinder strömt das Kühlwasser jedoch aus dem Lüftungswärmetauscher in die Motorgenerator-Kühleinheit, auch wenn die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, niedriger ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. In diesem Fall wird das Öl des Motorgenerators durch das Kühlwasser gekühlt, das in die Motorgenerator-Kühleinheit geströmt ist, und der Reibungsverlust des Motorgenerators nimmt zu.
Die vorliegende Offenbarung zielt darauf ab, eine Energieeffizienz zu verbessern und einen Reibungsverlust eines Motorgenerators zu verringern.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst eine Kühlvorrichtung:

einen Wasserkreislauf, der konfiguriert ist, ein Kühlwasser zu zirkulieren, um einen Motorgenerator zu kühlen, der eine Leistungsquelle zum Fahren ist;
einen Lüftungswärmetauscher, in welchem Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf strömt, und Luft ausgetauscht wird, die von einer Innenseite einer Kabine zu einer Außenseite der Kabine abgegeben wird, um das Kühlwasser zu wärmen;
eine Motorgenerator-Kühleinheit, die konfiguriert ist, den Motorgenerator durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, und dem Motorgenerator zu kühlen;
einen Motor-Bypass-Kreislauf, der die Motorgenerator-Kühleinheit für das Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, umgeht;
eine Motor-Strömungsratensteuereinrichtung, die konfiguriert ist, eine Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit ausströmt, und eine Strömungsrate des Kühlwassers zu steuern, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf ausströmt;
einen Temperaturbestimmer, der bestimmt, ob eine Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, höher ist als eine Temperatur eines Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert; und
eine Strömungsratensteuereinheit, die konfiguriert ist, die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung zu steuern, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, wenn der Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, und

Dementsprechend wird das Kühlwasser in dem Lüftungswärmetauscher durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf strömt, und der Luft gewärmt, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, sodass eine Energieeffizienz verbessert werden kann.
Ferner steuert die Strömungsratensteuereinheit die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, wenn der Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, und die Strömungsratensteuereinheit steuert die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt, wenn der Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, niedriger oder gleich der Temperatur des Öls ist, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. Daher ist es möglich, das Öl des Motorgenerators daran zu hindern, durch das Kühlwasser gekühlt zu werden, sodass es möglich ist, den Reibungsverlust des Motorgenerators zu verringern.
Gemäß einem anderen Aspekt umfasst eine Kühlvorrichtung: einen Wasserkreislauf, der konfiguriert ist, ein Kühlwasser zu zirkulieren, um einen Motorgenerator zu kühlen, der eine Leistungsquelle zum Fahren ist; einen Lüftungswärmetauscher, in welchem Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf strömt, und Luft ausgetauscht wird, die von einer Innenseite einer Kabine zu einer Außenseite der Kabine abgegeben wird, um das Kühlwasser zu wärmen; eine Motorgenerator-Kühleinheit, die konfiguriert ist, den Motorgenerator durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, und dem Motorgenerator zu kühlen; einen Motor-Bypass-Kreislauf, der die Motorgenerator-Kühleinheit für das Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, umgeht; eine Motor-Strömungsratensteuereinrichtung, die konfiguriert ist, eine Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, und eine Strömungsrate des Kühlwassers zu steuern, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt; und eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung zu steuern.
Auf diese Weise wärmt der Lüftungswärmetauscher das Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das in dem Wasserkreislauf strömt, und der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, sodass die Energieeffizienz verbessert werden kann.
Darüber hinaus kann die Steuereinheit die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung steuern, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, oder die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt. Daher ist es möglich, das Öl des Motorgenerators daran zu hindern, durch das Kühlwasser gekühlt zu werden, sodass es möglich ist, den Reibungsverlust des Motorgenerators zu verringern.
Ein Bezugszeichen in Klammern, das einer jeden Komponente oder Ähnlichem beigefügt ist, zeigt ein Entsprechungsbeispiel zwischen der Komponente oder Ähnlichem und einer spezifischen Komponente oder Ähnlichem, die in den Ausführungsformen unten beschrieben sind.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaltbild, das einen Kühlwasserkreislauf einer Kühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist ein Schaubild zum Erläutern eines Betriebs des Kühlwasserkreislaufs, wenn die Außentemperatur hoch ist.
3 ist ein Schaubild zum Erläutern eines Betriebs des Kühlwasserkreislaufs, wenn die Außentemperatur mittel ist.
4 ist ein Schaubild zum Erläutern eines Betriebs während eines Schnellladens einer Batterie.
5 ist ein Schaubild zum Erläutern eines Betriebs, wenn die Außentemperatur niedrig ist.
6 ist ein Flussdiagramm einer ECU.
7 ist ein Schaubild, das eine Strömung eines Kühlwassers in einem Kühlwasserkreislauf darstellt.
8 ist ein Schaubild, das eine Strömung eines Kühlwassers in einem Kühlwasserkreislauf darstellt.
9 ist ein Schaubild, das eine Strömung eines Kühlwassers in einem Kühlwasserkreislauf darstellt.
10 ist ein Schaubild, das eine Viskosität eines Öls eines Motorgenerators relativ zu einer Temperaturänderung darstellt.
11 ist ein Schaubild, das Änderungen der Temperatur des Kühlwassers, das durch einen Lüftungswärmetauscher strömt, und der Temperatur innerhalb einer Kabine darstellt, wenn das Kühlwasser nicht durch ein Kühlaggregat gekühlt wird, welche mit einem Niedrig-Mittel-Musterlauf des WLTC berechnet sind.
12 ist ein Schaubild, das Änderungen der Temperatur des Kühlwassers, das durch einen Lüftungswärmetauscher strömt, und der Temperatur innerhalb einer Kabine darstellt, wenn das Kühlwasser durch ein Kühlaggregat gekühlt wird, welche mit einem Niedrig-Mittel-Musterlauf des WLTC berechnet sind.
13 ist ein Schaubild, das Änderungen der Temperatur eines Öls eines Motorgenerators darstellt, welche mit einem Niedrig-Mittel-Musterlauf des WLTC berechnet sind.
14 ist ein Schaubild zum Erläutern eines zu lösenden Problems.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Probleme, die durch eine Ausführungsform zu lösen sind, werden unten beschrieben. Eine in 14 gezeigte Kühlvorrichtung wurde durch den Erfinder studiert, um die Temperatur eines Motors, eines Inverters, einer Batterie und Ähnlichem anzupassen, welche Leistungsquellen zum Betreiben eines Elektrofahrzeugs, eines Hybridfahrzeugs, eines Brennstoffzellenfahrzeugs und Ähnlichem sind. Die Kühlvorrichtung umfasst einen ersten Kreislauf 10, einen zweiten Kreislauf 20, einen Bypass-Durchgang 30, einen ersten Verbindungsdurchgang 31, einen zweiten Verbindungsdurchgang 32 und eine ECU 3 als eine Steuereinheit. Die Kühlvorrichtung ist so konfiguriert, dass Kühlwasser durch den ersten Kreislauf 10, den zweiten Kreislauf 20, den Bypass-Durchgang 30, den ersten Verbindungsdurchgang 31 und den zweiten Verbindungsdurchgang 32 zirkuliert.
Ein erstes Umschaltventil 60, ein Lüftungswärmetauscher 43, eine Inverter-Kühleinheit 41, die einen Inverter kühlt, eine Motorgenerator-Kühleinheit 42, die einen Motorgenerator kühlt, eine erste Pumpe 61 und ein erster Radiator 40 sind in dem ersten Kreislauf 10 angeordnet.
Der zweite Kreislauf 20 umfasst ein zweites Umschaltventil 62, ein Kühlaggregat 52 zum Kühlen des Kühlwassers, eine Batterie-Kühleinheit 51 zum Kühlen der Batterie, eine zweite Pumpe 63 und einen zweiten Radiator 50.
Das Kühlaggregat 52 ist ein Teil einer Klimaanlage für ein Fahrzeug und ist ein Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kältemittel, das in der Klimaanlage verwendet wird, und dem Kühlwasser austauscht, das durch den zweiten Kreislauf 20 strömt. Der Lüftungswärmetauscher 43 ist ein Wasser/Luft-Wärmetauscher, der Wärme zwischen der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite abgegeben wird, und dem Kühlwasser austauscht, um die Wärme der Luft zurückzugewinnen, die zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird. Die ECU 3 steuert das erste Umschaltventil 60 und das zweite Umschaltventil 62 so, dass der Strömungspfad des Kühlwassers in Abhängigkeit der Außenlufttemperatur und Ähnlichem variiert.
Wenn die Außentemperatur niedrig ist, wie in 14 gezeigt ist, werden die Umschaltventile 60 und 62 so gesteuert, dass das Kühlwasser in einer vorbestimmten Reihenfolge des Kühlaggregats 52, der Batterie-Kühleinheit 51, des ersten Umschaltventils 60, des Lüftungswärmetauschers 43, der Inverter-Kühleinheit 41, der Motorgenerator-Kühleinheit 42, der ersten Pumpe 61, des zweiten Umschaltventils 62 und des Kühlaggregats 52 strömt.
Wenn die Kabine gewärmt wird, während die Außentemperatur niedrig ist, gewinnt der Lüftungswärmetauscher 43 die Wärme der Luft zurück, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, um eine Energieeffizienz zu verbessern. Wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, nimmt der Viskositätswiderstand des Öls des Motorgenerators zu und der Reibungsverlust des Motorgenerators nimmt zu. Wenn die Temperatur extrem niedrig ist, wird der Viskositätswiderstand des Öls des Motorgenerators sehr hoch und der Reibungsverlust des Motorgenerators wird groß. Da der Kühlwasserkreislauf 1 den Lüftungswärmetauscher 43 umfasst, wird durch den Lüftungswärmetauscher 43 das Kühlwasser durch die Wärme der Luft gewärmt, die zu der Außenseite abgegeben wird, wenn die Kabine warm wird, und es ist möglich, das Öl schnell zu wärmen, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert.
Jedoch kann in der in 14 gezeigten Konfiguration die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher 43 und der Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, niedriger sein als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. Auch in diesem Fall strömt das Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 ausströmt, durch die Inverter-Kühleinheit 41 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42.
Da das Öl des Motorgenerators durch das Kühlwasser gekühlt wird, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 geströmt ist, ist der Reibungsverlust des Motorgenerators erhöht. Die vorliegende Ausführungsform zielt darauf ab, die Energieeffizienz zu verbessern und den Reibungsverlust eines Motorgenerators zu verringern.
Nachfolgend werden Ausführungsformen in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen sind den gleichen oder Ähnlichen Teilen in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen gegeben.
Eine Kühlvorrichtung gemäß einer Ausführungsform wird in Bezug auf 1 bis 13 beschrieben. Die Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Kühlwasserkreislauf 1, der konfiguriert ist, die Temperatur einer Batterie, eines Motorgenerators und eines Inverters zu senken, die an einem Fahrzeug, wie etwa einem Elektrofahrzeug, montiert sind, das Kühlwasser verwendet.
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Kühlwasserkreislauf 1 einen ersten Kreislauf 10, einen zweiten Kreislauf 20 und eine ECU 3, die eine elektronische Steuereinheit ist. Der erste Kreislauf 10 hat einen ersten Kühlwasserkanal 101 und einen zweiten Kühlwasserkanal 102. Das Kühlwasser zirkuliert in dem ersten Kreislauf 10.
Der erste Kühlwasserkanal 101 und der zweite Kühlwasserkanal 102 sind durch eine erste Verbindung 103 und eine dritte Verbindung 104 verbunden. Die erste Verbindung 103 hat ein erstes Umschaltventil 60, das durch die ECU 3 gesteuert wird.
Ein erster Radiator 40 ist in dem ersten Kühlwasserkanal 101 vorgesehen. Der erste Radiator 40 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch den ersten Kühlwasserkanal 101 tritt, und der Außenluft austauscht.
Der zweite Kühlwasserkanal 102 hat einen Lüftungswärmetauscher 43, eine Inverter-Kühleinheit 41, eine Motorgenerator-Kühleinheit 42 und eine erste Pumpe 61, die durch die ECU 3 gesteuert wird.
Ein Fahrzeug, das mit dem Kühlwasserkreislauf 1 ausgestattet ist, hat einen Auslassdurchgang, durch welchen Luft in der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird. Wenn ein Außenluftmodus eingestellt ist, in welchem die Außenluft in die Kabine genommen wird, wird die Luft in der Kabine durch den Auslassdurchgang zu der Außenseite der Kabine ausgelassen.
Der Lüftungswärmetauscher 43 ist in dem Auslassdurchgang angeordnet, der Luft aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgibt. Der Lüftungswärmetauscher 43 gewinnt Wärme von Luft in dem Auslassdurchgang durch einen Wärmeaustausch zwischen der Luft, die in dem Auslassdurchgang strömt, und dem Kühlwasser zurück, das in dem zweiten Kühlwasserkanal 102 strömt.
Die Inverter-Kühleinheit 41 kühlt einen Inverter, der den Gleichstrom, der aus der Batterie zugeführt wird, in einen Wechselstrom umwandelt, um den Wechselstrom dem Motorgenerator zuzuführen. Die Motorgenerator-Kühleinheit 42 kühlt den Motorgenerator, der als eine Leistungsquelle zum Fahren dient.
Der Motorgenerator ist ein Drehmotor, der konfiguriert ist, eine Antriebskraft auszuüben und elektrische Leistung zu erzeugen. Die zulässige Wassertemperatur des Kühlwasserkreislaufs zum Kühlen des Inverters und des Motorgenerators beträgt im Allgemeinen ungefähr 60°C.
Die erste Pumpe 61 erzeugt eine Strömung von Kühlwasser, das durch den Lüftungswärmetauscher 43, die Inverter-Kühleinheit 41 und die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Pumpe 61 so angeordnet, dass das Kühlwasser aus der ersten Verbindung 103 durch den Lüftungswärmetauscher 43, die Inverter-Kühleinheit 41 und die Motorgenerator-Kühleinheit 42 zu der dritten Verbindung 104 strömt.
Ein drittes Umschaltventil 70, das durch die ECU 3 gesteuert wird, ist zwischen der ersten Verbindung 103 und der Inverter-Kühleinheit 41 vorgesehen. Ein Lüftungs-Bypass-Kreislauf 105 ist zwischen der ersten Verbindung 103 und der Inverter-Kühleinheit 41 vorgesehen, um den Lüftungswärmetauscher 43 für das Kühlwasser aus der ersten Verbindung 103 zu umgehen.
Ein viertes Umschaltventil 71, das durch die ECU 3 gesteuert wird, und ein Motor-Bypass-Kreislauf 106, der die Motorgenerator-Kühleinheit 42 für das Kühlwasser aus der Inverter-Kühleinheit 41 umgeht, sind zwischen der Inverter-Kühleinheit 41 und der ersten Pumpe 61 vorgesehen. Das vierte Umschaltventil 71 entspricht einer Motor-Strömungsratensteuereinrichtung.
Der zweite Kreislauf 20 hat einen dritten Kühlwasserkanal 201 und einen vierten Kühlwasserkanal 202 und das Kühlwasser zirkuliert in dem zweiten Kreislauf 20. Der dritte Kühlwasserkanal 201 und der vierte Kühlwasserkanal 202 sind durch die zweite Verbindung 203 und die vierte Verbindung 204 verbunden. Die vierte Verbindung 204 hat ein zweites Umschaltventil 62, das durch die ECU 3 gesteuert wird.
Der zweite Radiator 50 ist in dem dritten Kühlwasserkanal 201 vorgesehen. Der zweite Radiator 50 ist ein Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch den dritten Kühlwasserkanal 201 tritt, und der Außenluft austauscht.
Der vierte Kühlwasserkanal 202 hat eine Batterie-Kühleinheit 51, ein Kühlaggregat 52 und eine zweite Pumpe 63, die durch die ECU 3 gesteuert wird. Die Batterie-Kühleinheit 51 kühlt die Batterie, die elektrische Leistung zu dem Inverter und Ähnlichem zuführt. Die zulässige Wassertemperatur des Kühlwasserkreislaufs zum Kühlen der Batterie beträgt im Allgemeinen ungefähr 30°C.
Das Kühlaggregat 52 ist ein Teil einer Klimaanlage für die Kabine und umfasst einen Wasser/Kältemittel-Wärmetauscher, der Wärme zwischen dem Kältemittel, das in der Klimaanlage verwendet wird, und dem Kühlwasser austauscht, das durch den zweiten Kreislauf 20 strömt.
Die zweite Pumpe 63 erzeugt eine Strömung von Kühlwasser, das durch die Batterie-Kühleinheit 51 und das Kühlaggregat 52 strömt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zweite Pumpe 63 so angeordnet, dass das Kühlwasser aus der vierten Verbindung 204 durch das Kühlaggregat 52 und die Batterie-Kühleinheit 51 zu der zweiten Verbindung 203 strömt.
Der erste Kreislauf 10 und der zweite Kreislauf 20 sind durch einen ersten Verbindungsdurchgang 31 und einen zweiten Verbindungsdurchgang 32 verbunden. Der erste Verbindungsdurchgang 31 verbindet die erste Verbindung 103 und die zweite Verbindung 203. Die erste Verbindung 103 ist ein Kühlwasserdurchgang, der mit einer Ausström-/Einströmseite des ersten Radiators 40 verbunden ist. Der zweite Verbindungsdurchgang 32 ist ein Kühlwasserdurchgang, der mit einer Ausström-/Einströmseite des zweiten Radiators 50 verbunden ist.
Der zweite Verbindungsdurchgang 32 verbindet die dritte Verbindung 104 und die vierte Verbindung 204. Die dritte Verbindung 104 ist ein Kühlwasserdurchgang, der mit der anderen Einström-/Ausströmseite des ersten Radiators 40 verbunden ist. Die vierte Verbindung 204 ist ein Kühlwasserdurchgang, der mit der anderen Ausström-/Einströmseite des zweiten Radiators 50 verbunden ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Bypass-Durchgang 30 vorgesehen, um den ersten Verbindungsdurchgang 31 und den zweiten Verbindungsdurchgang 32 zu verbinden.
Die ECU 3 umfasst einen Computer, der eine CPU, einen RAM, einen ROM und eine I/O hat. Die CPU führt verschiedene Prozesse gemäß einem Programm aus, das in dem ROM gespeichert ist. Der ROM und der RAM sind nichtflüchtige materielle Speichermedien.
Die ECU 3 empfängt ein Signal, das die Temperatur innerhalb der Kabine anzeigt, ein Signal, das die Temperatur des Kühlwassers anzeigt, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, ein Signal, das die Temperatur des Kühlwassers anzeigt, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, und ein Signal, das die Temperatur des Öls anzeigt, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. Das Signal wird von einem Temperatursensor (nicht gezeigt) eingegeben, der in dem Lüftungswärmetauscher 43, der Motorgenerator-Kühleinheit 42 und dem Motorgenerator vorgesehen ist.
Der Temperatursensor, der ein Signal ausgibt, das die Temperatur innerhalb der Kabine anzeigt, kann in der Kabine oder in dem Auslassdurchgang angeordnet sein, der Luft aus der Kabine zu der Außenseite abgibt. Der Temperatursensor, der ein Signal ausgibt, das die Temperatur des Kühlwassers anzeigt, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, kann zwischen der ersten Verbindung 103 und dem Lüftungswärmetauscher 43 angeordnet sein. Der Temperatursensor, der ein Signal ausgibt, das die Temperatur des Kühlwassers anzeigt, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, kann zwischen dem Lüftungswärmetauscher 43 und dem vierten Umschaltventil 71 angeordnet sein. Der Temperatursensor, der ein Signal ausgibt, das die Temperatur des Öls anzeigt, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, kann in dem Motorgenerator angeordnet sein.
Als nächstes wird der Betrieb des Kühlwasserkreislaufs 1 in Bezug auf 2 beschrieben, wenn die Außentemperatur hoch ist. Die Außentemperatur ist hoch, wenn beispielsweise die Außenlufttemperatur gleich oder höher als 35°C ist, in anderen Worten, wenn die Außenlufttemperatur die zulässige Wassertemperatur 30°C der Batterie übersteigt.
Wie in 2 gezeigt ist, wird das erste Umschaltventil 60 gesteuert, um den ersten Verbindungsdurchgang 31 zu schließen und das Kühlwasser in dem ersten Kreislauf 10 zu zirkulieren. Das zweite Umschaltventil 62 wird gesteuert, um den dritten Kühlwasserkanal 201 zu schließen und das Kühlwasser in dem vierten Kühlwasserkanal 202 und dem zweiten Verbindungsdurchgang 32 zu zirkulieren.
Das dritte Umschaltventil 70 wird gesteuert, um den Lüftungs-Bypass-Kreislauf 105 zu schließen, sodass das Kühlwasser in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt. Das vierte Umschaltventil 71 wird gesteuert, um den Motor-Bypass-Kreislauf 106 zu schließen, sodass das Kühlwasser in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt. Das dritte Umschaltventil 70 entspricht einer Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung.
Da das erste Umschaltventil 60 den ersten Verbindungsdurchgang 31 schließt, tritt das Kühlwasser, das aus dem vierten Kühlwasserkanal 202 in den ersten Verbindungsdurchgang 31 strömt, durch den Bypass-Durchgang 30 und den zweiten Verbindungsdurchgang 32 und geht zu dem vierten Kühlwasserkanal 202 zurück.
Wenn die erste Pumpe 61 angetrieben wird, zirkuliert das Kühlwasser in dem ersten Kreislauf 10 und das Kühlwasser, das durch den ersten Radiator 40 gekühlt wird, kann der Inverter-Kühleinheit 41 und der Motorgenerator-Kühleinheit 42 zugeführt werden. Daher können der Inverter und der Motorgenerator gekühlt werden.
Wenn die zweite Pumpe 63 angetrieben wird, zirkuliert das Kühlwasser aus dem vierten Kühlwasserkanal 202 des zweiten Kreislaufs 20 durch den ersten Verbindungsdurchgang 31, den Bypass-Durchgang 30 und den zweiten Verbindungsdurchgang 32. Somit kann das Kühlwasser, das durch das Kühlaggregat 52 gekühlt wird, der Batterie-Kühleinheit 51 zugeführt werden. Daher kann die Batterie gekühlt werden.
Als nächstes wird der Betrieb des Kühlwasserkreislaufs 1 in Bezug auf 3 beschrieben, wenn die Außentemperatur mittel ist. Die Außenlufttemperatur ist mittel, wenn beispielsweise die Lufttemperatur ungefähr 25°C beträgt, in anderen Worten, wenn die Außenlufttemperatur niedriger ist als die zulässige Wassertemperatur 30°C der Batterie.
Wie in 3 gezeigt ist, wird das erste Umschaltventil 60 gesteuert, um den ersten Verbindungsdurchgang 31 zu schließen und das Kühlwasser in dem ersten Kreislauf 10 zu zirkulieren. Das zweite Umschaltventil 62 wird gesteuert, um den zweiten Verbindungsdurchgang 32 zu schließen, sodass das Kühlwasser in dem zweiten Kreislauf 20 zirkuliert. Daher strömt das Kühlwasser nicht in den ersten Verbindungsdurchgang 31 und den zweiten Verbindungsdurchgang 32 und das Kühlwasser strömt nicht in den Bypass-Durchgang 30.
Das dritte Umschaltventil 70 wird gesteuert, um den Lüftungs-Bypass-Kreislauf 105 zu schließen, sodass das Kühlwasser in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt. Das vierte Umschaltventil 71 wird gesteuert, um den Motor-Bypass-Kreislauf 106 zu schließen, sodass das Kühlwasser in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt.
Das Kühlwasser zirkuliert in dem ersten Kreislauf 10, indem die erste Pumpe 61 angetrieben wird, und das Kühlwasser, das durch den ersten Radiator 40 gekühlt wird, wird dem Lüftungswärmetauscher 43, der Inverter-Kühleinheit 41 und der Motorgenerator-Kühleinheit 42 zugeführt. Daher können der Inverter und der Motorgenerator gekühlt werden.
Das Kühlwasser zirkuliert in dem zweiten Kreislauf 20, indem die zweite Pumpe 63 angetrieben wird, und das Kühlwasser, das durch den zweiten Radiator 50 und das Kühlaggregat 52 gekühlt wird, kann der Batterie-Kühleinheit 51 zugeführt werden. Daher kann die Batterie gekühlt werden. In manchen Fällen wird die Klimaanlage nicht betrieben, sodass das Kühlaggregat 52 nicht mit dem gekühlten Kältemittel versorgt wird, wenn die Außentemperatur mittel ist. In diesem Fall wird das Kühlwasser nur durch den zweiten Radiator 50 gekühlt.
Als nächstes wird der Betrieb des Kühlwasserkreislaufs 1 in Bezug auf 4 beschrieben, wenn die Batterie schnell geladen wird. Da die Batterie während des Schnellladens der Batterie schnell Wärme erzeugt, werden alle Elemente des Kühlwasserkreislaufs 1 verwendet, um die Batterie zu kühlen.
Wie in 4 gezeigt ist, wird das erste Umschaltventil 60 gesteuert, um den zweiten Kühlwasserkanal 102 zu schließen und dem Kühlwasser zu ermöglichen, in den ersten Kühlwasserkanal 101 und den ersten Verbindungsdurchgang 31 zu strömen. Das zweite Umschaltventil 62 wird gesteuert, um den dritten Kühlwasserkanal 201, den vierten Kühlwasserkanal 202 und den zweiten Verbindungsdurchgang 32 in alle Richtungen zu öffnen.
Das Kühlwasser, das durch den vierten Kühlwasserkanal 202 strömt, wird in den dritten Kühlwasserkanal 201 und den ersten Verbindungsdurchgang 31 geteilt, indem die zweite Pumpe 63 angetrieben wird. Die Wärme des Kühlwassers, das in den dritten Kühlwasserkanal 201 geströmt ist, wird in dem zweiten Radiator 50 ausgetauscht und die Temperatur des Kühlwassers nimmt ab. Dann strömt das Kühlwasser zurück in den vierten Kühlwasserkanal 202. Die Wärme des Kühlwassers, das in den ersten Verbindungsdurchgang 31 geströmt ist, wird in dem ersten Radiator 40 ausgetauscht und die Temperatur des Kühlwassers nimmt ab. Dann strömt das Kühlwasser zurück in den vierten Kühlwasserkanal 202. Das Kühlwasser, das zu dem vierten Kühlwasserkanal 202 zurückgegangen ist, wird ferner in dem Kühlaggregat 52 gekühlt und der Batterie-Kühleinheit 51 zugeführt.
Als nächstes wird der Betrieb des Kühlwasserkreislaufs 1 in Bezug auf 5 beschrieben, wenn die Außentemperatur niedrig ist. Die Außentemperatur ist niedrig, wenn beispielsweise die Außenlufttemperatur ungefähr 5°C beträgt und sowohl die Batterie als auch der Motorgenerator aufgewärmt werden müssen.
Wie in 5 gezeigt ist, wird das erste Umschaltventil 60 gesteuert, um den ersten Kühlwasserkanal 101 zu schließen und das Kühlwasser zu dem zweiten Kühlwasserkanal 102 und dem ersten Verbindungsdurchgang 31 zu zirkulieren. Das zweite Umschaltventil 62 wird gesteuert, um den dritten Kühlwasserkanal 201 zu schließen und das Kühlwasser in Richtung des zweiten Verbindungsdurchgangs 32 zu zirkulieren.
Das dritte Umschaltventil 70 wird gesteuert, um den Lüftungs-Bypass-Kreislauf 105 zu schließen, sodass das Kühlwasser in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt. Das vierte Umschaltventil 71 wird gesteuert, um den Motor-Bypass-Kreislauf 106 zu schließen, sodass das Kühlwasser in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt.
Wenn die erste Pumpe 61 und die zweite Pumpe 63 angetrieben werden, strömt das Kühlwasser aus dem zweiten Kühlwasserkanal 102 des ersten Kreislaufs 10 durch den zweiten Verbindungsdurchgang 32 und strömt aus dem vierten Kühlwasserkanal 202 des zweiten Kreislaufs 20 durch den Verbindungsdurchgang 31, um zu dem ersten Kreislauf 10 zurückzuströmen. Daher kann die Wärme, die in allen Geräten erzeugt wird, für das Wärmen verwendet werden. Nachdem das Wärmen abgeschlossen ist, ist die Temperatur des Kühlwassers hoch, sodass die Wärme zu dem Kältemittel in dem Kühlaggregat 52 übertragen werden kann und die Wärme für einen Heizbetrieb der Klimaanlage verwendet werden kann.
Das Kühlwasser wird durch das Kühlaggregat 52 gekühlt, sodass der Lüftungswärmetauscher 43 die Wärme der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, effizient zurückgewinnen kann.
Die folgenden zwei Punkte müssen für den Lüftungswärmetauscher 43 bedacht werden, um die Wärme der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite abgegeben wird, effizient zurückzugewinnen, wenn die Außentemperatur niedrig ist.

(1) Wenn die Lufttemperatur in der Kabine niedriger ist als die Temperatur des Kühlwassers, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, wird das Kühlwasser nicht durch den Lüftungswärmetauscher 43 zirkuliert. Das heißt, wenn die Temperatur der Luft in der Kabine niedriger ist als die Temperatur des Kühlwassers, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, kann der Lüftungswärmetauscher 43 die Wärme der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, nicht effizient zurückgewinnen. Im Gegenteil, die Wärme des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, wird verschwendet. Daher ist es bevorzugt, das Kühlwasser nicht in dem Lüftungswärmetauscher 43 zu zirkulieren.
(2) Wenn die Temperatur des Kühlwassers, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, niedriger ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, wird das Kühlwasser nicht in der Motorgenerator-Kühleinheit 42 zirkuliert. Das heißt, wenn die Temperatur des Kühlwassers, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, niedriger ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, kühlt das Kühlwasser, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, das Öl des Motorgenerators. Daher wird der Reibungsverlust des Motorgenerators groß. Daher ist es bevorzugt, das Kühlwasser nicht in der Motorgenerator-Kühleinheit 42 zu zirkulieren. Dies ist jedoch nicht der Fall, wenn die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, einen Schwellenwert übersteigt und die Kühlung benötigt wird.

Die Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Lüftungs-Bypass-Kreislauf 105 und den Motor-Bypass-Kreislauf 106 und es ist möglich, das Kühlwasser daran zu hindern, in den Lüftungswärmetauscher 43 und die Motorgenerator-Kühleinheit 42 zu strömen.
Als nächstes wird die Verarbeitung der ECU 3 in Bezug auf 6 beschrieben. Die ECU 3 führt die in 6 gezeigte Verarbeitung periodisch aus.
Als erstes bestimmt die ECU 3 bei S100, ob die Kabinentemperatur höher ist als die Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, oder nicht. Insbesondere wird die Temperatur innerhalb der Kabine auf der Basis des Signals spezifiziert, das die Temperatur innerhalb der Kabine angibt, und die Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, wird auf der Basis des Signals spezifiziert, das die Temperatur des Kühlwassers angibt, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt. Dann wird bestimmt, ob die Temperatur innerhalb der Kabine höher ist als die Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt.
Wenn die Temperatur in der Kabine gleich oder niedriger als die Temperatur des Kühlwassers ist, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, steuert die ECU 3 bei S102 das dritte Umschaltventil 70, um zu bewirken, dass das Kühlwasser aus dem dritten Umschaltventil 70 zu dem Lüftungs-Bypass-Kreislauf 105 strömt. In der vorliegenden Ausführungsform, wie in 7 gezeigt ist, wird das dritte Umschaltventil 70 so gesteuert, dass das gesamte Kühlwasser, das aus dem dritten Umschaltventil 70 ausströmt, in den Lüftungs-Bypass-Kreislauf 105 strömt, und der Vorgang geht zu S106 weiter.
Im Ergebnis strömt das Kühlwasser aus dem dritten Umschaltventil 70 nicht in den Lüftungswärmetauscher 43, sodass die Niedertemperaturluft, die zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, das Kühlwasser nicht kühlen kann, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 strömt.
Wenn die Temperatur in der Kabine höher ist als die Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, steuert die ECU 3 bei S104 das dritte Umschaltventil 70, sodass das Kühlwasser aus dem dritten Umschaltventil 70 zu dem Lüftungswärmetauscher 43 strömt.
Im Ergebnis strömt das Kühlwasser, das aus dem dritten Umschaltventil 70 ausströmt, in den Lüftungswärmetauscher 43, sodass das Kühlwasser, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, durch die Wärme der Luft gewärmt wird, die zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird.
Als nächstes bestimmt die ECU 3, ob die Temperatur des Öls des Motorgenerators gleich oder niedriger als der erste Schwellenwert A ist oder nicht. Insbesondere wird die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, auf der Basis des Signals spezifiziert, das die Temperatur des Öls angibt, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. Dann wird bestimmt, ob die Temperatur des Öls gleich oder niedriger als der erste Schwellenwert A ist. Der erste Schwellenwert A kann beispielsweise zu 80°C eingestellt sein.
Wenn die Temperatur des Öls des Motorgenerators gleich oder niedriger als der erste Schwellenwert A ist, bestimmt die ECU 3 bei S110, ob die Temperatur des Öls des Motorgenerators gleich oder niedriger als der zweite Schwellenwert B ist. Der zweite Schwellenwert B kann beispielsweise zu 10°C eingestellt sein.
Wenn die Temperatur des Öls des Motorgenerators gleich oder niedriger als der zweite Schwellenwert B ist, bestimmt die ECU 3 bei S114, ob die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher 43 und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, höher ist als die Öltemperatur des Motorgenerators. Insbesondere wird die Temperatur des Kühlwassers, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, auf der Basis des Signals spezifiziert, das die Temperatur des Kühlwassers angibt, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt. Dann wird bestimmt, ob die Temperatur des Kühlwassers, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, höher ist als die Temperatur des Öls des Motorgenerators.
Wenn die Temperatur des Kühlwassers, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, gleich oder niedriger ist als die Temperatur des Öls des Motorgenerators, steuert die ECU 3 bei S116 das vierte Umschaltventil 71, sodass das Kühlwasser in den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt, und diese Verarbeitung endet.
Im Ergebnis, wie in 8 gezeigt ist, strömt das Kühlwasser, das aus dem dritten Umschaltventil 70 durch den Lüftungswärmetauscher 43, die Inverter-Kühleinheit 41 und das vierte Umschaltventil 71 getreten ist, in den Motor-Bypass-Kreislauf 106. Das heißt, das Kühlwasser, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 gewärmt wird, umgeht die Motorgenerator-Kühleinheit 42. Daher wird das Öl des Motorgenerators nicht durch das Kühlwasser gekühlt, das eine Temperatur hat, die niedriger ist als die Temperatur des Öls des Motorgenerators.
In manchen Fällen, wenn die Temperatur innerhalb der Kabine ansteigt, kann das Kühlwasser durch den Lüftungswärmetauscher 43 gewärmt werden und die Temperatur des Kühlwassers, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, kann höher werden als die Temperatur des Öls des Motorgenerators. In diesem Fall steuert die ECU 3 bei S118 das vierte Umschaltventil 71, sodass das Kühlwasser durch die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, und die vorliegende Verarbeitung endet.
Im Ergebnis, wie in 9 gezeigt ist, strömt das Kühlwasser, das aus dem dritten Umschaltventil 70 durch den Lüftungswärmetauscher 43, die Inverter-Kühleinheit 41 und das vierte Umschaltventil 71 getreten ist, in die Motorgenerator-Kühleinheit 42. Das heißt, da das Kühlwasser, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 gewärmt wird, in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, kann das Öl gewärmt werden, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert.
Wenn die Temperatur des Öls des Motorgenerators höher wird als der zweite Schwellenwert B, steuert die ECU 3 bei S112 das vierte Umschaltventil 71, sodass das Kühlwasser in den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt, wie in 8 gezeigt ist, und diese Verarbeitung endet.
Wie oben beschrieben ist, wenn die Temperatur des Öls des Motorgenerators höher ist als der zweite Schwellenwert B und gleich oder niedriger als der erste Schwellenwert A ist, ist es nicht notwendig, den Motorgenerator zu kühlen, und es ist nicht notwendig, den Motorgenerator zu wärmen.
Die ECU 3 steuert das vierte Umschaltventil 71, sodass das Kühlwasser in den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt, und kann zudem das vierte Umschaltventil 71 steuern, sodass das Kühlwasser in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt.
Wie in 9 gezeigt ist, wenn die Temperatur des Öls des Motorgenerators höher wird als der erste Schwellenwert A, steuert die ECU 3 bei S108 das vierte Umschaltventil 71, um dem Kühlwasser zu ermöglichen, in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 zu strömen.
Im Ergebnis strömt das Kühlwasser, das aus dem dritten Umschaltventil 70 durch den Lüftungswärmetauscher 43, die Inverter-Kühleinheit 41 und das vierte Umschaltventil 71 getreten ist, in die Motorgenerator-Kühleinheit 42. Das heißt, da das Kühlwasser in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, kann der Motorgenerator gekühlt werden.
Wenn die Außenlufttemperatur niedrig ist, nimmt der Viskositätswiderstand des Öls des Motorgenerators zu und der Reibungsverlust des Motorgenerators nimmt zu. Wie in 10 gezeigt ist, wenn die Öltemperatur extrem niedrig ist, wird der Viskositätswiderstand des Öls des Motorgenerators sehr hoch und der Reibungsverlust des Motorgenerators wird groß.
In der Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform wird durch den Lüftungswärmetauscher 43 das Kühlwasser durch die Wärme der Luft gewärmt, die außerhalb der Kabine abgegeben wird, wenn die Kabine aufgewärmt wird, und das Öl, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, kann schnell gewärmt werden.
Die Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform verbessert eine Energieeffizienz, da der Lüftungswärmetauscher 43 die Wärme der Luft zurückgewinnt, die aus der Kabine zu der Außenseite abgegeben wird.
11 zeigt Änderungen der Temperatur des Kühlwassers, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, und der Temperatur innerhalb der Kabine, wenn das Kühlwasser nicht durch das Kühlaggregat 52 gekühlt wird. In 11 sind die Wassertemperatur des Kühlwassers, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, und die Kabinentemperatur durch einen Niedrig-Mittel-Musterlauf des WLTC berechnet, welcher ein weltweit vereinheitlichter Testzyklus ist. WLTC ist eine Abkürzung für Worldwideharmonized Light vehicles Test Cycle.
Wenn das Kühlwasser nicht durch das Kühlaggregat 52 gekühlt wird, ist der Unterschied zwischen der Kabinentemperatur und der Temperatur des Kühlwassers, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, relativ gering, sodass die Wärmemenge klein ist, die durch den Lüftungswärmetauscher 43 zurückgewonnen werden kann.
12 zeigt Änderungen der Temperatur des Kühlwassers, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, und der Temperatur innerhalb der Kabine, wenn das Kühlwasser durch das Kühlaggregat 52 gekühlt wird. Ähnlich zu 11 zeigt 12 die Werte, die durch den Niedrig-Mittel-Musterlauf des WLTC berechnet sind.
Wenn das Kühlwasser durch das Kühlaggregat 52 gekühlt wird, wird der Unterschied zwischen der Temperatur der Kabine und der Temperatur des Kühlwassers groß, das durch den Lüftungswärmetauscher 43 strömt. Daher kann der Lüftungswärmetauscher 43 Wärme von Luft konstant zurückgewinnen, die aus der Kabine zu der Außenseite abgegeben wird.
13 zeigt die Temperatur des Öls des Motorgenerators, welche durch den Niedrig-Mittel-Musterlauf des WLTC berechnet ist. Die durchgezogene Linie in 13 stellt die Temperatur des Öls des Motorgenerators dar, der den Lüftungswärmetauscher 43 hat, in welchem das Kühlwasser aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt. Die dicke gestrichelte Linie in 13 stellt die Temperatur des Öls des Motorgenerators dar, der den Lüftungswärmetauscher 43 nicht hat, in welchem das Kühlwasser nicht in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt. Die dünne gestrichelte Linie in 13 zeigt die Temperatur des Öls an, wenn die Temperatur des Kühlwassers, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, niedriger ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, wie in dem in 6 gezeigten Vorgang. Insbesondere zeigt die dünne gestrichelte Linie in 13 die Temperatur des Öls des Motorgenerators an, in welchem das Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 ausströmt, durch den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt, indem es die Motorgenerator-Kühleinheit 42 umgeht.
Die Temperatur des Öls des Motorgenerators ist in der Konfiguration, die den Lüftungswärmetauscher 43 hat, in welchem das Kühlwasser aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, im Vergleich mit der Konfiguration, die den Lüftungswärmetauscher 43 nicht hat, höher.
In manchen Fällen, wenn die Temperatur des Kühlwassers, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, niedriger ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, kann das Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 ausströmt, durch den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömen, indem es die Motorgenerator-Kühleinheit 42 umgeht. In diesem Fall, da das Kühlwasser durch den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt, kann die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, hoch gehalten werden, sodass der Reibungsverlust des Motorgenerators verbessert wird.
Wenn die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, den zweiten Schwellenwert B übersteigt, wird das Kühlwasser, das in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, zu dem Motor-Bypass-Kreislauf 106 umgeleitet, wodurch im Vergleich mit einem Fall, in dem bewirkt wird, dass das Kühlwasser in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, die elektrische Leistung um ungefähr 3 % verringert wird.
Wie oben beschrieben ist, umfasst die Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform die Wasserkreisläufe 10, 20, 30, 31, 32, die das Kühlwasser zirkulieren, um den Motorgenerator zu kühlen, der die Leistungsquelle zum Fahren ist. Ferner ist der Lüftungswärmetauscher 43 zum Wärmen des Kühlwassers durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf strömt, und der Luft vorgesehen, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird. Ferner ist die Motorgenerator-Kühleinheit 42 zum Kühlen des Motorgenerators durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 ausströmt, und dem Motorgenerator vorgesehen.
Ferner ist der Motor-Bypass-Kreislauf 106 vorgesehen, welcher ermöglicht, dass das Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 ausströmt, die Motorgenerator-Kühleinheit 42 umgeht. Darüber hinaus ist das vierte Umschaltventil 71 vorgesehen, das einer Motor-Strömungsratensteuereinrichtung entspricht, um eine Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 zu der Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, und eine Strömungsrate des Kühlwassers anzupassen, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 zu dem Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt.
Ferner ist ein Temperaturbestimmer S114 vorgesehen, um zu bestimmen, ob die Temperatur des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, oder nicht. S114 entspricht einem ersten Temperaturbestimmer.
Bei S116 und S118, die einer Strömungsratensteuereinheit entsprechen, wird die folgende Verarbeitung ausgeführt. In manchen Fällen kann der Temperaturbestimmer S114 bestimmen, dass die Temperatur des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. In diesem Fall wird die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung gesteuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt. Ferner kann bestimmt werden, dass die Temperatur des Kühlwassers, das in den Motorgenerator strömt, gleich oder niedriger als die Temperatur des Öls ist, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. In diesem Fall wird die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung gesteuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt. S116 und S118 entsprechen einer ersten Strömungsratensteuereinheit.
Dementsprechend wärmt der Lüftungswärmetauscher 43 das Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf strömt, und der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, sodass die Energieeffizienz verbessert wird.
Ferner wird bei S116 und S118, die der Strömungsratensteuereinheit entsprechen, die folgende Verarbeitung ausgeführt. In manchen Fällen kann der Temperaturbestimmer S114 bestimmen, dass die Temperatur des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 ausströmt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. In diesem Fall wird die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung gesteuert, die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt. Ferner kann bestimmt werden, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher 43 und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, gleich oder niedriger ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. In diesem Fall wird das vierte Umschaltventil 71 gesteuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt. Daher ist es möglich, das Öl des Motorgenerators daran zu hindern, durch das Kühlwasser gekühlt zu werden, und es ist möglich, den Reibungsverlust des Motorgenerators zu verringern.
Ferner umfasst die Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform das Kühlaggregat 52, das das Kühlwasser kühlt, indem Wärme zwischen dem Kühlwasser, das aus der Motorgenerator-Kühleinheit 42 ausgeströmt ist, und dem Kältemittel des Kältekreises ausgetauscht wird, der das Klimaanlagengerät für die Kabine bildet. Auf diese Weise kann das Kühlwasser durch das Kühlaggregat 52 gekühlt werden, indem Wärme mit dem Kältemittel des Kältekreises ausgetauscht wird.
Die Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Lüftungs-Bypass-Kreislauf 105, der ermöglicht, dass das Kühlwasser, das in dem Wasserkreislauf strömt, den Lüftungswärmetauscher 43 umgeht. Darüber hinaus ist das dritte Umschaltventil 70 vorgesehen, das einer Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung entspricht, um die Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Kühlaggregat zu dem Lüftungswärmetauscher 43 strömt, und die Strömungsrate des Kühlwassers anzupassen, das aus dem Kühlaggregat zu dem Lüftungs-Bypass-Kreislauf strömt. Darüber hinaus ist der zweite Temperaturbestimmer S100 vorgesehen, um zu bestimmen, ob die Temperatur der Luft innerhalb der Kabine, die in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, höher ist als die Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, oder nicht.
Ferner wird bei S102 und S104, die einer zweiten Strömungsratensteuereinheit entsprechen, die folgende Verarbeitung ausgeführt. Wenn der zweite Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur der Luft in der Kabine höher ist als die Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, wird die Strömungsrate des Kühlwassers erhöht, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, indem die Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung gesteuert wird. Ferner, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur der Luft in der Kabine gleich oder niedriger als die Temperatur des Kühlwassers ist, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, wird die Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung gesteuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das in den Lüftungs-Bypass-Kreislauf strömt.
Daher kann der Lüftungswärmetauscher 43 die Wärme der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite abgegeben wird, effizient zurückgewinnen, indem ermöglicht wird, dass das Kühlwasser, das durch das Kühlaggregat gekühlt wird, in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt. Das heißt, der Lüftungswärmetauscher 43 kann die Wärme der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite abgegeben wird, effizient zurückgewinnen, indem das Kühlwasser mit dem Kühlaggregat gekühlt wird. Falls jedoch das Kühlwasser durch das Kühlaggregat gekühlt wird, wird es schwierig, das Öl schnell zu wärmen, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert.
Bei der Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch bestimmt werden, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher 43 und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, gleich oder niedriger als die Temperatur des Öls ist, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. In diesem Fall wird die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung gesteuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt. Daher ist es möglich, das Öl des Motorgenerators daran zu hindern, durch das Kühlwasser gekühlt zu werden, und es ist möglich, den Reibungsverlust des Motorgenerators zu verringern.
Ferner sind die Vorgänge von S102 und S104, die einer zweiten Strömungsratensteuereinheit entsprechen, wie folgt. Wenn der zweite Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur der Luft in der Kabine höher ist als die Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, wird die Strömungsrate des Kühlwassers erhöht, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, indem das dritte Umschaltventil 70 gesteuert wird. Ferner, wenn bestimmt wird, dass die Temperatur der Luft in der Kabine gleich oder niedriger als die Temperatur des Kühlwassers ist, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, wird das dritte Umschaltventil 70 gesteuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das in den Lüftungs-Bypass-Kreislauf strömt. Daher, wenn die Temperatur der Luft in der Kabine gleich oder niedriger als die Temperatur des Kühlwassers ist, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, ist es möglich, das Kühlwasser daran zu hindern, durch die Luft in der Kabine gekühlt zu werden.
Die Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Öltemperaturbestimmer S106, der bestimmt, ob die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, niedriger oder gleich einem Schwellenwert ist, oder nicht. Ferner ist eine dritte Strömungsratensteuereinheit S108 vorgesehen, um das vierte Umschaltventil 71 zu steuern, sodass das Kühlwasser aus dem Lüftungswärmetauscher 43 zu der Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, wenn der Öltemperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, nicht niedriger oder gleich dem Schwellenwert ist.
Wenn daher die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, hoch wird und höher wird als der Schwellenwert, kann der Motorgenerator durch das Kühlwasser gekühlt werden.
Der Vorgang von S114, der dem Temperaturbestimmer entspricht, ist wie folgt. Bei S106, der dem Öltemperaturbestimmer entspricht, kann bestimmt werden, dass die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, gleich oder niedriger als der Schwellenwert ist. In einem solchen Fall wird bestimmt, ob die Temperatur des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert.
Somit kann die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, bestimmt werden.
Die Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform umfasst den Wasserkreislauf 10, 20, 30, 31, 32, der ein Kühlwasser zirkuliert, um den Motorgenerator zu kühlen, der eine Leistungsquelle zum Fahren ist. Ferner ist der Lüftungswärmetauscher 43 zum Wärmen des Kühlwassers vorgesehen, indem Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf 10, 20, 30, 31, 32 strömt, und der Luft ausgetauscht wird, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird. Ferner ist die Motorgenerator-Kühleinheit 42 zum Kühlen des Motorgenerators vorgesehen, indem Wärme zwischen dem Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 ausströmt, und dem Motorgenerator ausgetauscht wird. Ferner ist der Motor-Bypass-Kreislauf 106 vorgesehen, welcher ermöglicht, dass das Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 ausströmt, die Motorgenerator-Kühleinheit 42 umgeht. Ferner ist das vierte Umschaltventil 71 zum Anpassen der Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt, und der Strömungsrate des Kühlwassers vorgesehen, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt. Ferner ist die ECU 3 vorgesehen, die einer Steuereinheit entspricht, die die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung steuert.
Auf diese Weise, da der Lüftungswärmetauscher 43 das Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf 10, 20, 30, 31, 32 strömt, und der Luft wärmt, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, kann die Energieeffizienz verbessert werden.
Ferner kann die ECU 3 die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung steuern, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt. Ferner kann die ECU 3 die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung steuern, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt. Daher ist es möglich, das Öl des Motorgenerators daran zu hindern, durch das Kühlwasser gekühlt zu werden, und es ist möglich, den Reibungsverlust des Motorgenerators zu verringern.
(Andere Ausführungsformen)

(1) Es ist bevorzugt, dass ein jedes des ersten Umschaltventils 60 und des zweiten Umschaltventils 62 aus einem Dreiwegeventil gefertigt ist. Die Anzahl der Ventile kann minimiert werden, indem ein jedes des ersten Umschaltventils 60 und des zweiten Umschaltventils 62 mit einem Dreiwegeventil konfiguriert wird. Das erste Umschaltventil 60 und das zweite Umschaltventil 62 sind nicht auf ein Dreiwegeventil beschränkt und können durch eine Kombination von einem Zweiwegeventil und einem Vierwegeventil konfiguriert sein, die die oben beschriebenen Funktionen abbilden können.
(2) In der obigen Ausführungsform sind die Batterie-Kühleinheit 51 und die Inverter-Kühleinheit 41 vorgesehen, aber mindestens eine von der Batterie-Kühleinheit 51 und der Inverter-Kühleinheit 41 kann weggelassen sein. Es ist zudem möglich, Komponenten zu kühlen, die anders als die Batterie-Kühleinheit 51 und die Inverter-Kühleinheit 41 sind. Die erste Pumpe 61 kann sich an einer anderen Position an dem zweiten Kühlwasserkanal 102 befinden, beispielsweise zwischen dem ersten Umschaltventil 60 und dem dritten Umschaltventil 70.
In der obigen Ausführungsform wird beispielsweise das dritte Umschaltventil 70 gesteuert, sodass das gesamte Kühlwasser, das aus dem dritten Umschaltventil 70 ausströmt, in den Lüftungs-Bypass-Kreislauf 105 oder den Lüftungswärmetauscher 43 strömt.

Alternativ kann das dritte Umschaltventil 70 beispielsweise gesteuert werden, sodass ein Teil des Kühlwassers, das aus dem dritten Umschaltventil 70 ausströmt, in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt.
Bezüglich des vierten Umschaltventils 71 kann das vierte Umschaltventil 71 in ähnlicher Weise gesteuert werden, sodass ein Teil des Kühlwassers, das aus dem vierten Umschaltventil 71 ausströmt, in den Motor-Bypass-Kreislauf 106 oder die Motorgenerator-Kühleinheit 42 strömt.
(4) In der obigen Ausführungsform ist der Lüftungs-Bypass-Kreislauf 105 zwischen der ersten Verbindung 103 und der Inverter-Kühleinheit 41 vorgesehen, um den Lüftungswärmetauscher 43 für das Kühlwasser aus der ersten Verbindung 103 zu umgehen. Wenn bei S100 bestimmt wird, dass die Temperatur der Luft in der Kabine, die in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, gleich oder niedriger als die Temperatur des Kühlwassers ist, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, wird die Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung bei S102 gesteuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das in den Lüftungs-Bypass-Kreislauf strömt.
Alternativ ist es zudem möglich, einen nicht dargestellten Lüftungswärmetauscher-Bypass-Kreislauf vorzusehen, der den Lüftungswärmetauscher 43 umgeht, der in einem Auslassdurchgang angeordnet ist, der Luft aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgibt. Ferner kann eine nicht dargestellte Strömungsratensteuereinrichtung vorgesehen sein, um die Strömungsrate der Luft, die in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, und die Strömungsrate der Luft anzupassen, die in den Lüftungswärmetauscher-Bypass-Kreislauf strömt. Bei S100 kann bestimmt werden, dass die Temperatur der Luft, die aus der Kabine in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt, gleich oder niedriger als die Temperatur des Kühlwassers ist, das in den Lüftungswärmetauscher 43 strömt. In diesem Fall kann die Strömungsratensteuereinheit bei S102 gesteuert werden, um die Strömungsrate der Luft zu erhöhen, die in den Lüftungswärmetauscher-Bypass-Kreislauf strömt.
(5) In der Ausführungsform wird eine vorbestimmte Steuerung ausgeführt, wenn bei S114 bestimmt wird, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher 43 und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, gleich oder niedriger als die Temperatur des Öls ist, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. Das heißt, bei S116 wird die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung gesteuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher 43 in den Motor-Bypass-Kreislauf 106 strömt.
Eine andere Steuerung kann ausgeführt werden, wenn bei S114 bestimmt wird, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher 43 und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, gleich oder niedriger ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. Das heißt, bei S116 kann der Betrieb der Ölpumpe zum Zirkulieren des Öls innerhalb des Motorgenerators gestoppt werden.
Die vorliegende Ausführungsform ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann angemessen modifiziert werden. Einzelne Elemente oder Merkmale einer bestimmten Ausführungsform sind im Allgemeinen nicht auf jene bestimmte Ausführungsform beschränkt, sondern sind, wo anwendbar, austauschbar und können in einer ausgewählten Ausführungsform verwendet werden, auch wenn sie insbesondere nicht gezeigt oder beschrieben ist. Ferner ist es in einer jeden der oben beschriebenen Ausführungsformen selbstverständlich, dass Komponenten der Ausführungsform nicht notwendigerweise wesentlich sind, abgesehen von einem Fall, in welchem die Komponenten insbesondere deutlich als wesentliche Komponenten spezifiziert sind, einem Fall, in welchem die Komponenten im Prinzip klar als wesentliche Komponenten angenommen werden, und Ähnlichem. Eine Menge, ein Wert, ein Betrag, ein Bereich oder Ähnliches, falls sie in den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen spezifiziert sind, ist nicht notwendigerweise auf einen bestimmten Wert, eine Menge, einen Bereich oder Ähnliches beschränkt, außer es ist insbesondere angegeben, dass der Wert, der Betrag, der Bereich oder Ähnliches notwendigerweise der bestimmte Wert, der Betrag, der Bereich oder Ähnliches ist, oder wenn der Wert, der Betrag, der Bereich oder Ähnliches im Prinzip offenbar notwendigerweise der bestimmte Wert, der Betrag, der Bereich oder Ähnliches ist. Ferner sind in einer jeden der oben beschriebenen Ausführungsformen, wenn Materialien, Formen, Positionsbeziehungen und Ähnliches der Komponenten und Ähnliches erwähnt sind, diese nicht auf jene Materialen, Formen, Positionsbeziehungen und Ähnliches beschränkt, außer dass es anderweitig spezifiziert ist und außer dass sie auf spezifische Materialien, Formen, Positionsbeziehungen und Ähnliches beschränkt sind.
(Überblick)
Gemäß dem ersten Aspekt, der durch einen Teil oder die gesamte Ausführungsform repräsentiert ist, umfasst eine Kühlvorrichtung einen Wasserkreislauf, der konfiguriert ist, ein Kühlwasser zu zirkulieren, um einen Motorgenerator zu kühlen, der eine Leistungsquelle zum Fahren ist. Die Kühlvorrichtung umfasst: einen Lüftungswärmetauscher, in welchem Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf strömt, und Luft ausgetauscht wird, die von einer Innenseite einer Kabine zu einer Außenseite der Kabine abgegeben wird, um das Kühlwasser zu wärmen; und eine Motorgenerator-Kühleinheit, die konfiguriert ist, den Motorgenerator durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, und dem Motorgenerator zu kühlen. Die Kühlvorrichtung umfasst einen Motor-Bypass-Kreislauf, der die Motorgenerator-Kühleinheit für das Kühlwasser umgeht, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt. Die Kühlvorrichtung umfasst eine Motor-Strömungsratensteuereinrichtung, die konfiguriert ist, eine Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, und eine Strömungsrate des Kühlwassers zu steuern, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt. Die Kühlvorrichtung umfasst einen Temperaturbestimmer, der bestimmt, ob eine Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, höher ist als eine Temperatur eines Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. Die Kühlvorrichtung umfasst eine Strömungsratensteuereinheit, die konfiguriert ist, die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung zu steuern, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, wenn der Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert. Die Strömungsratensteuereinheit ist konfiguriert, die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung zu steuern, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt, wenn der Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, niedriger oder gleich der Temperatur des Öls ist, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert.
Gemäß einem zweiten Aspekt ist ein Kühlaggregat vorgesehen, um das Kühlwasser zu kühlen, indem Wärme zwischen dem Kühlwasser, das aus der Motorgenerator-Kühleinheit ausströmt, und einem Kältemittel eines Kältekreises ausgetauscht wird, der eine Klimaanlage für eine Kabine bildet. Auf diese Weise kann das Kühlwasser durch das Kühlaggregat gekühlt werden, das das Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch mit dem Kältemittel des Kältekreises kühlt.
Gemäß dem dritten Aspekt ist der Temperaturbestimmer ein erster Temperaturbestimmer und die Strömungsratensteuereinheit ist eine erste Strömungsratensteuereinheit. Die Kühlvorrichtung umfasst ferner: einen Lüftungs-Bypass-Kreislauf, der den Lüftungswärmetauscher für das Kühlwasser umgeht, das durch den Wasserkreislauf strömt; und eine Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung, die konfiguriert ist, eine Strömungsrate des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher strömt, und eine Strömungsrate des Kühlwassers zu steuern, das in den Lüftungs-Bypass-Kreislauf strömt. Die Kühlvorrichtung umfasst einen zweiten Temperaturbestimmer, der bestimmt, ob eine Temperatur der Luft, die aus der Kabine in den Lüftungswärmetauscher strömt, höher ist als die Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher strömt. Die Kühlvorrichtung hat eine zweite Strömungsratensteuereinheit, die die Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung steuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das in den Lüftungswärmetauscher strömt, wenn der zweite Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur der Luft in der Kabine höher ist als die Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher strömt. Die zweite Strömungsratensteuereinheit steuert die Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das in den Lüftungs-Bypass-Kreislauf strömt, wenn der zweite Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur der Luft in der Kabine gleich oder niedriger als die Temperatur des Kühlwassers ist, das in den Lüftungswärmetauscher strömt.
Auf diese Weise ist die Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung vorgesehen, um die Strömungsrate des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher strömt, und die Strömungsrate des Kühlwassers anzupassen, das in den Lüftungs-Bypass-Kreislauf strömt, sodass es möglich ist, die Wärme der Luft, die durch den Lüftungswärmetauscher von der Innenseite zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, effizient zurückzugewinnen.
Gemäß dem vierten Aspekt hat die Kühlvorrichtung den Öltemperaturbestimmer S106, der bestimmt, ob die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, gleich oder niedriger als ein Schwellenwert ist. Die Kühlvorrichtung hat die dritte Strömungsratensteuereinheit S108, die die Motor-Strömungsratensteuereinheit steuert, sodass das Kühlwasser aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, wenn der Öltemperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, nicht niedriger oder gleich dem Schwellenwert ist.
Wenn daher die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, höher wird als der Schwellenwert, kann der Motorgenerator durch das Kühlwasser gekühlt werden.
Gemäß dem fünften Aspekt bestimmt der Temperaturbestimmer, ob die Temperatur des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, wenn der Öltemperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, gleich oder niedriger als der Schwellenwert ist.
Wenn somit der Öltemperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, gleich oder niedriger als der Schwellenwert ist, kann der Temperaturbestimmer bestimmen, ob die Temperatur des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher in die Motorgenerator-Kühleinheit strömt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert.
Gemäß dem sechsten Aspekt umfasst die Kühlvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform einen Wasserkreislauf, der konfiguriert ist, ein Kühlwasser zu zirkulieren, um einen Motorgenerator zu kühlen, der eine Leistungsquelle zum Fahren ist. Die Kühlvorrichtung umfasst einen Lüftungswärmetauscher, in welchem Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf strömt, und Luft ausgetauscht wird, die von einer Innenseite einer Kabine zu einer Außenseite der Kabine abgegeben wird, um das Kühlwasser zu wärmen. Die Kühlvorrichtung umfasst eine Motorgenerator-Kühleinheit, die konfiguriert ist, den Motorgenerator durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, und dem Motorgenerator zu kühlen. Die Kühlvorrichtung umfasst einen Motor-Bypass-Kreislauf, der die Motorgenerator-Kühleinheit für das Kühlwasser umgeht, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt. Die Kühlvorrichtung umfasst eine Motor-Strömungsratensteuereinrichtung, die konfiguriert ist, eine Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, und eine Strömungsrate des Kühlwassers zu steuern, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt. Die Kühlvorrichtung umfasst eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung zu steuern.
Auf diese Weise wärmt der Lüftungswärmetauscher das Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das in dem Wasserkreislauf strömt, und der Luft, die aus der Kabine zu der Außenseite der Kabine abgegeben wird, sodass die Energieeffizienz verbessert werden kann.
Die Steuereinheit steuert die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, und steuert die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt. Daher ist es möglich, das Öl des Motorgenerators daran zu hindern, durch das Kühlwasser gekühlt zu werden, um den Reibungsverlust des Motorgenerators zu verringern.
In der Ausführungsform entsprechen der erste Kreislauf 10, der zweite Kreislauf 20, der Bypass-Durchgang 30, der erste Verbindungsdurchgang 31 und der zweite Verbindungsdurchgang 32 einem Wasserkreislauf. Der Vorgang von S114 entspricht einem Temperaturbestimmer und die Vorgänge von S116 und S118 entsprechen einer Strömungsratensteuereinheit. Die Vorgänge von S102 und S104 entsprechen einer zweiten Strömungsratensteuereinheit und der Prozess von S106 entspricht einem Öltemperaturbestimmer. Der Vorgang von S108 entspricht einer dritten Strömungsratensteuereinheit.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 201854862 [0001]
JP 2014008857 A [0004]

Claims

Kühlvorrichtung, mit: einem Wasserkreislauf (10, 20, 30, 31, 32), der konfiguriert ist, ein Kühlwasser zu zirkulieren, um einen Motorgenerator zu kühlen, der eine Leistungsquelle zum Fahren ist; einem Lüftungswärmetauscher (43), in welchem Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf strömt, und Luft ausgetauscht wird, die von einer Innenseite einer Kabine zu einer Außenseite der Kabine abgegeben wird, um das Kühlwasser zu wärmen; einer Motorgenerator-Kühleinheit (42), die konfiguriert ist, den Motorgenerator durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, und dem Motorgenerator zu kühlen; einem Motor-Bypass-Kreislauf (106), der die Motorgenerator-Kühleinheit für das Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, umgeht; einer Motor-Strömungsratensteuereinrichtung (71), die konfiguriert ist, eine Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, und eine Strömungsrate des Kühlwassers zu steuern, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt; einem Temperaturbestimmer (S114), der bestimmt, ob eine Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, höher ist als eine Temperatur eines Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert; und einer Strömungsratensteuereinheit (S116, S118), die konfiguriert ist, die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung zu steuern, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, wenn der Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, wobei die Strömungsratensteuereinheit konfiguriert ist, die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung zu steuern, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt, wenn der Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Kühlwassers, das zwischen dem Lüftungswärmetauscher und der Motor-Strömungsratensteuereinrichtung strömt, niedriger oder gleich der Temperatur des Öls ist, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1, ferner mit: einem Kühlaggregat (52), das konfiguriert ist, das Kühlwasser durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das aus der Motorgenerator-Kühleinheit ausströmt, und einem Kältemittel eines Kältekreises zu kühlen, der eine Klimaanlage für die Kabine definiert.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Temperaturbestimmer ein erster Temperaturbestimmer ist und die Strömungsratensteuereinheit eine erste Strömungsratensteuereinheit ist, ferner mit: einem Lüftungs-Bypass-Kreislauf (105), der den Lüftungswärmetauscher für das Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf strömt, umgeht; einer Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung (70), die konfiguriert ist, eine Strömungsrate des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher strömt, und eine Strömungsrate des Kühlwassers zu steuern, das in den Lüftungs-Bypass-Kreislauf strömt; einem zweiten Temperaturbestimmer (S100), der bestimmt, ob eine Temperatur von Luft, die aus der Kabine in den Lüftungswärmetauscher strömt, höher ist als eine Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher strömt; und einer zweiten Strömungsratensteuereinheit (S102, S104), die die Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung steuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das in den Lüftungswärmetauscher strömt, wenn der zweite Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur der Luft in der Kabine höher ist als die Temperatur des Kühlwassers, das in den Lüftungswärmetauscher strömt, wobei die zweite Strömungsratensteuereinheit die Lüftungs-Strömungsratensteuereinrichtung steuert, um die Strömungsrate des Kühlwassers zu erhöhen, das in den Lüftungs-Bypass-Kreislauf strömt, wenn der zweite Temperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur der Luft in der Kabine gleich oder niedriger als die Temperatur des Kühlwassers ist, das in den Lüftungswärmetauscher strömt.
Kühlvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einem Öltemperaturbestimmer (S106), der konfiguriert ist, zu bestimmen, ob die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, niedriger oder gleich einem Schwellenwert ist; und einer dritten Strömungsratensteuereinheit (S108), die konfiguriert ist, die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung zu steuern, sodass das Kühlwasser aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, wenn der Öltemperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, höher ist als der Schwellenwert.
Kühlvorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Temperaturbestimmter bestimmt, ob die Temperatur des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher in die Motorgenerator-Kühleinheit strömt, höher ist als die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, wenn der Öltemperaturbestimmer bestimmt, dass die Temperatur des Öls, das innerhalb des Motorgenerators zirkuliert, gleich oder niedriger als der Schwellenwert ist.
Kühlvorrichtung, mit: einem Wasserkreislauf (10, 20, 30, 31, 32), der konfiguriert ist, ein Kühlwasser zu zirkulieren, um einen Motorgenerator zu kühlen, der eine Leistungsquelle zum Fahren ist; einem Lüftungswärmetauscher (43), in welchem Wärme zwischen dem Kühlwasser, das durch den Wasserkreislauf strömt, und Luft ausgetauscht wird, die von einer Innenseite einer Kabine zu einer Außenseite der Kabine abgegeben wird, um das Kühlwasser zu wärmen; einer Motorgenerator-Kühleinheit (42), die konfiguriert ist, den Motorgenerator durch einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, und dem Motorgenerator zu kühlen; einem Motor-Bypass-Kreislauf (106), der die Motorgenerator-Kühleinheit für das Kühlwasser, das aus dem Lüftungswärmetauscher ausströmt, umgeht; einer Motor-Strömungsratensteuereinrichtung (71), die konfiguriert ist, eine Strömungsrate des Kühlwassers, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu der Motorgenerator-Kühleinheit strömt, und eine Strömungsrate des Kühlwassers zu steuern, das aus dem Lüftungswärmetauscher zu dem Motor-Bypass-Kreislauf strömt; und einer Steuereinheit (3), die konfiguriert ist, die Motor-Strömungsratensteuereinrichtung zu steuern.