JP2005335518A - 車両の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置構成が複雑化することを防止しつつ管理温度が異なる複数の機器の温度状態を適切に制御する。
【解決手段】 車両前後方向に沿って前方から後方に向かい、順次、空調装置用コンデンサ４１と、ラジエータ２２と、第１冷却ファン２９ａおよび第２冷却ファン２９ｂとを配置し、空調装置用コンデンサ４１をラジエータ２２の主流路２２ａに対して対向配置し、車両横方向において空調装置用コンデンサ４１とラジエータ２２の副流路２２ｂとが干渉しないように設定し、ラジエータ２２の主流路２２ａには、空調装置用コンデンサ４１を経由した冷却風が当たるように設定し、ラジエータ２２の副流路２２ｂには、空調装置用コンデンサ４１を経由せずに直接的に冷却風が当たるように設定した。
【選択図】 図４

Description

この発明は、例えば内燃機関及びモータ駆動によるハイブリッド車両等の車両の冷却装置に関する。

従来、例えば、エンジンを冷却する冷却水を流通させる冷却回路に具備されるラジエータに対し、このラジエータ内を流通した冷却水の一部が分流されて再度ラジエータ内を流通するようにして、ラジエータ内の主流路に加えて付加的な流路を設け、この付加的な流路を流通した冷却水、つまり主流路を流通する冷却水に比べてラジエータ内での流通経路が長くなることで相対的に低温となった冷却水によって、例えばＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）等の作動油の温度を制御する装置（例えば、特許文献１参照）が知られている。
また、従来、例えば、車両前後方向において、空調装置用コンデンサの後方にラジエータを配置して、空調装置用コンデンサを通過した冷却風をラジエータに供給すると共に、空調装置用コンデンサを迂回してラジエータに直接に冷却風を供給可能なダンパ等の迂回通路開閉手段を備え、この迂回通路開閉手段の開閉動作を車両の運転状態に応じて制御することで、空調装置用コンデンサおよびラジエータの冷却状態を変更する冷却装置（例えば、特許文献２参照）が知られている。
米国特許第ＵＳ６１９６１６８号明細書 特開平５−５０８６２号公報

ところで、従来、内燃機関と共に車両の駆動源とされるモータを備えたハイブリッド車両では、内燃機関の冷却に加えて、モータやモータに電力を供給するインバータ等からなる高圧系の電気機器の冷却が必要となる。
しかしながら、内燃機関と高圧系の電気機器とでは互いに管理温度が異なる場合があり、例えば上述したような従来技術に係るラジエータによって複数の異なる温度の冷却水を排出させる場合であっても、これらの複数の冷却水毎に独立した冷却回路系を設けると、装置構成が複雑化すると共に車両への搭載性が損なわれるという問題が生じる。
また、例えば上述したような従来技術に係る迂回通路開閉手段によって空調装置用コンデンサおよびラジエータに対する冷却風の通風経路を変更する場合には、空調装置用コンデンサおよびラジエータに供給される各冷却風の流量に適宜の相関性が生じてしまい、空調装置用コンデンサおよびラジエータの各冷却状態を独立に制御することができないという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、装置構成が複雑化することを防止しつつ管理温度が異なる複数の機器の温度状態を適切に制御することが可能な車両の冷却装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の車両の冷却装置は、車両に搭載された空調装置用のコンデンサと、内燃機関を冷却する冷却水を放熱させるラジエータ（例えば、実施の形態での主流路２２ａ）と、冷却水を放熱させる放熱通路（例えば、実施の形態での副流路２２ｂ）とを備え、前記放熱通路を流通した冷却水により車両に搭載された電装部品（例えば、実施の形態でのＰＤＵ１４およびダウンバータ１５およびモータ１２）を冷却する車両の冷却装置であって、前記コンデンサは冷却風の通風方向の上流側に配置され、前記ラジエータは前記通風方向の下流側に配置され、前記放熱通路は他の冷却対象物を未経由の冷却風が直接に通風する位置に配置されることを特徴とする。

上記構成の車両の冷却装置によれば、内燃機関を冷却する冷却水はラジエータを流通して放熱し、専用の放熱通路を流通した冷却水は電装部品の冷却を行うように構成されている。そして、相対的に管理温度が低いコンデンサを経由した冷却風は相対的に管理温度が高いラジエータに供給される。
また、電装部品を冷却する冷却水を供給する放熱通路には、他の冷却対象物（例えば、空調装置用のコンデンサやラジエータ等）を未経由の冷却風が直接に供給される。
これにより、空調装置用のコンデンサやラジエータ等の他の冷却対象物の温度状態、つまり空調装置や内燃機関等の他の車載機器の作動状態に関わらずに、放熱通路に所望の冷却を行うことができ、この放熱通路から冷却水が供給される電装部品を所望の温度状態に設定することができる。

さらに、請求項２に記載の本発明の車両の冷却装置では、前記ラジエータと前記放熱通路とは一体に形成されていることを特徴とする。
上記構成の車両の冷却装置によれば、冷却水が流通する冷却回路が複雑化することを抑制し、装置構成を簡略化することができる。

さらに、請求項３に記載の本発明の車両の冷却装置では、前記放熱通路の内部を流通する冷却水は、前記内燃機関を冷却する冷却水が分流してなることを特徴とする。
上記構成の車両の冷却装置によれば、例えばラジエータを流通して冷却された冷却水の少なくとも一部が、さらに放熱通路を流通して冷却される。これにより、例えば独立した複数のラジエータや冷却回路系を備える必要無しに、管理温度が相対的に内燃機関よりも低く設定されている電装部品を適切に冷却することができる。

さらに、請求項４に記載の本発明の車両の冷却装置では、前記電装部品を収容するケースは、前記放熱通路を経由した冷却風の通風路に配置されることを特徴とする。
上記構成の車両の冷却装置によれば、放熱通路から供給される冷却水に加えて、放熱通路を経由した冷却風によって電装部品を冷却することができ、冷却系全体としての冷却効率を向上させることができる。

請求項１に記載の本発明の車両の冷却装置によれば、空調装置用のコンデンサやラジエータ等の他の冷却対象物の温度状態、つまり空調装置や内燃機関等の他の車載機器の作動状態に関わらずに、放熱通路に所望の冷却を行うことができ、この放熱通路から冷却水が供給される電装部品を所望の温度状態に設定することができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の車両の冷却装置によれば、冷却水が流通する冷却回路が複雑化することを抑制し、装置構成を簡略化することができる。
さらに、請求項３に記載の本発明の車両の冷却装置によれば、例えば独立した複数のラジエータや冷却回路系を備える必要無しに、管理温度が相対的に内燃機関よりも低く設定されている電装部品を適切に冷却することができる。
さらに、請求項４に記載の本発明の車両の冷却装置によれば、放熱通路から供給される冷却水に加えて、放熱通路を経由した冷却風によって電装部品を冷却することができ、冷却系全体としての冷却効率を向上させることができる。

以下、本発明の車両の冷却装置の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
この実施形態に係る車両の冷却装置１０は、例えば図１に示すように、内燃機関１１とモータ１２と変速機（Ｔ／Ｍ）１３とを直列に直結した構造のハイブリッド車両１に搭載されており、このハイブリッド車両１では、内燃機関１１およびモータ１２の両方の駆動力は、例えばオートマチックトランスミッション（ＡＴ）あるいはマニュアルトランスミッション（ＭＴ）等の変速機（Ｔ／Ｍ）１３を介して車両の駆動輪Ｗ，Ｗに伝達される。また、ハイブリッド車両１の減速時に駆動輪Ｗ側からモータ１２側に駆動力が伝達されると、モータ１２は発電機として機能していわゆる回生制動力を発生し、車体の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収する。さらに、ハイブリッド車両１の運転状態に応じて、モータ１２は内燃機関１１の出力によって発電機として駆動され、発電エネルギーを発生するようになっている。

例えば３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のＤＣブラシレスモータ等からなるモータ１２は、パワードライブユニット（ＰＤＵ）１４に接続されている。パワードライブユニット１４は、トランジスタのスイッチング素子を複数用いてブリッジ接続してなるブリッジ回路を具備するパルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータを備えて構成されている。
パワードライブユニット１４にはモータ１２と電気エネルギー（例えば、モータ１２の駆動またはアシスト動作時にモータ１２に供給される供給電力や回生動作時にモータ１２から出力される回生電力）の授受を行う高圧系のニッケル−水素バッテリ等を具備する蓄電装置（図示略）が接続されている。
そして、パワードライブユニット１４は、制御装置（図示略）からの制御指令を受けてモータ１２の駆動及び回生作動を制御する。例えばモータ１２の駆動時には、制御装置から出力されるトルク指令に基づき、蓄電装置から出力される直流電力を３相交流電力に変換してモータ１２へ供給する。一方、モータ１２の回生動作時には、モータ１２から出力される３相交流電力を直流電力に変換して蓄電装置を充電する。
このパワードライブユニット１４の電力変換動作は、制御装置からＰＷＭインバータの各スイッチング素子に入力されるパルス、つまりパルス幅変調（ＰＷＭ）により各スイッチング素子をオン／オフ駆動させるためのパルスに応じて制御され、このパルスのデューティ、つまりオン／オフの比率のマップ（データ）は予め制御装置に記憶されている。

また、各種補機類からなる電気負荷を駆動するための１２ボルトの補助バッテリ（図示略）は、ＤＣ−ＤＣコンバータからなるダウンバータ（Ｄ／Ｖ）１５を介して、パワードライブユニット１４および蓄電装置に対して並列に接続されている。
制御装置により電力変換動作が制御されるダウンバータ１５は、例えば双方向のＤＣ−ＤＣコンバータからなり、蓄電装置の端子電圧あるいはモータ１２を回生作動または昇圧駆動した際のパワードライブユニット１４の端子電圧を所定の電圧値まで降圧して補助バッテリを充電すると共に、蓄電装置の残容量（ＳＯＣ：State Of Charge）が低下している場合には、補助バッテリの端子電圧を昇圧して蓄電装置を充電可能である。
なお、このハイブリッド車両１において、ＰＤＵ１４およびダウンバータ１５は、例えば内燃機関１１が収容されるエンジンルーム内において変速機１３の近傍に配置されている。

この実施形態による車両の冷却装置１０は、例えば図２に示すように、内燃機関１１またはモータ１２により駆動されるウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）２１と、ラジエータ２２と、第１サーモスタット２３と、第２サーモスタット２４と、内燃機関１１内部のウォータジャケット２５と、ヒータコア２６と、第１および第２温度センサ２７，２８と、複数（例えば、２つ）の第１冷却ファン２９ａおよび第２冷却ファン２９ｂとを備えて構成されている。

この車両の冷却装置１０では、例えば、ウォータポンプ２１の下流側にウォータジャケット２５が配置され、このウォータジャケット２５を流通して相対的に高温となった冷却水は２つの第１および第２流路３０ａ，３０ｂに流通するようになっている。
第１流路３０ａには適宜のバルブ２６ａを介してヒータコア２６が接続され、このヒータコア２６は相対的に高温の冷却水を熱源として空気を加熱しており、このヒータコア２６で熱交換された冷却水は第３流路３０ｃによってウォータポンプ２１へ還流する。

また、第１流路３０ａにはバルブ２６ａおよびヒータコア２６を迂回して第３流路３０ｃに接続されると共に、スロットルボディ３１および換気装置をなすブリーザ３２に冷却水を供給する第４流路３０ｄが設けられている。
そして、第２流路３０ｂは、ラジエータ２２に冷却水を流通させるための第５流路３０ｅと、例えばこの第５流路３０ｅよりも内径が小さく形成され、第３流路３０ｃに接続される第６流路３０ｆとに分岐するようになっている。
なお、第２流路３０ｂには、ウォータジャケット２５から排出される冷却水の温度を検出する第１温度センサ２７が備えられている。

ラジエータ２２は、例えば第５流路３０ｅに接続された入口側タンク２２Ａと、第１サーモスタット２３を介して第３流路３０ｃに接続された第７流路３０ｇに接続される出口側タンク２２Ｂと、入口側タンク２２Ａと出口側タンク２２Ｂとを接続するラジエータ内部の主流路２２ａと、出口側タンク２２Ｂに接続されたラジエータ内部の副流路２２ｂとを備えて構成されている。そして、副流路２２ｂには、例えば対向配置されたＰＤＵ１４およびダウンバータ１５の冷却流路１４ａとモータ１２の冷却流路１２ａとへ冷却水を供給する第８流路３０ｈが接続され、この第８流路３０ｈは第２サーモスタット２４を介して第３流路３０ｃに接続されている。

すなわち、ラジエータ２２の内部は仕切り板等によって主流路２２ａと副流路２２ｂとに仕切られており、出口側タンク２２Ｂにおいて主流路２２ａと副流路２２ｂとが連通するように構成されている。
そして、第５流路３０ｅからラジエータ２２の入口側タンク２２Ａに導入された冷却水は、先ず、ラジエータ２２内部の主流路２２ａを流通し、適宜の第１温度（例えば、約８０℃程度等）まで冷却される。
次に、主流路２２ａを流通して出口側タンク２２Ｂに導入された冷却水のうち少なくとも一部は、ラジエータ２２内部の副流路２２ｂを流通し、ラジエータ２２内部での流通経路が相対的に長くなることで第１温度よりも低い適宜の第２温度（例えば、約６０℃程度等）まで冷却可能とされている。
なお、第８流路３０ｈにおける、モータ１２の下流側の位置には、モータ１２の冷却流路１２ａから排出される冷却水の温度を検出する第２温度センサ２８が備えられ、この第２温度センサ２８から出力される検出結果が所定温度を超える場合には、制御装置（図示略）の制御により、ラジエータ２２を冷却する各冷却ファン２９ａ，２９ｂが作動するように設定されている。

第１および第２サーモスタット２３，２４は、冷却水の温度が各所定温度を超える高温状態であるときに閉状態から開状態へと変化するように設定されており、主に内燃機関１１の温度調節を行う第１サーモスタット２３が開状態となる所定の第１設定温度（例えば、約８２℃程度）に比べて、主に高圧系の温度調節を行う第２サーモスタット２４が開状態となる所定の第２設定温度（例えば、約６５℃程度）の方がより低い温度に設定されている。

ラジエータ２２は、例えば図３に示すように、入口側タンク２２Ａと出口側タンク２２Ｂとが鉛直方向で所定間隔をおいて対向配置された縦流れ式のラジエータであり、鉛直方向上方側の入口側タンク２２Ａの冷媒導入口２２ａ_ＩＮから導入された冷却水は、鉛直方向下方側の出口側タンク２２Ｂの主流側冷媒排出口２２ａ_ＯＵＴへと向かい流通するようになっている。
そして、出口側タンク２２Ｂの冷却水のうち少なくとも一部が導入される副流路２２ｂは、例えば、鉛直方向で所定間隔をおいて対向配置された上方側タンク３１Ａと下方側タンク３１Ｂとが流路３２を介して接続され、上方側タンク３１Ａおよび流路３２内を所定領域毎に仕切る複数の上方側仕切部材３１ａ，…，３１ａと、下方側タンク３１Ｂおよび流路３２内を所定領域毎に仕切る複数の下方側仕切部材３１ｂ，…，３１ｂとが水平方向に沿って交互に配置されて構成されている。

これにより、例えば主流路２２ａと副流路２２ｂとの接続部である出口側タンク２２Ｂと下方側タンク３１Ｂとの接続部３３を介して、副流路２２ｂ内に導入された冷却水は、鉛直方向に沿って流通すると共に上方側タンク３１Ａ内と下方側タンク３１Ｂ内とを複数回に亘って交互に折り返すようにして蛇行しつつ、例えば下方側タンク３１Ｂ内において接続部３３から所定距離だけ離間した位置に配置された副流側冷媒排出口２２ｂ_ＯＵＴへと向かい流通するようになっている。
なお、主流路２２ａと副流路２２ｂとの接続部である出口側タンク２２Ｂと下方側タンク３１Ｂとの接続部３３には冷却水の温度を検出する温度センサ３４が配置されている。

この車両の冷却装置１０では、例えば内燃機関１１の始動時等のように冷却水の温度が相対的に低い場合には、第１サーモスタット２３および第２サーモスタット２４が閉状態となり、例えば図２に示す流通経路Ｆａ（例えば、図２の破線矢印Ｆａ）のように、ウォータジャケット２５から排出される冷却水は、ラジエータ２２を迂回するようにしてウォータポンプ２１へ還流するようになっている。
すなわち、ウォータジャケット２５から排出される冷却水は、順次、第１流路３０ａ、ヒータコア２６または第４流路３０ｄ、第３流路３０ｃを流通して、または、第２流路３０ｂ、第６流路３０ｆ、第３流路３０ｃを流通して、ウォータポンプ２１へ還流する。

そして、冷却水の温度が所定の第２設定温度（例えば、約６５℃程度）よりも高くなると第２サーモスタット２４が開状態となり、例えば図２に示す流通経路Ｆｂ（例えば、図２の実線矢印Ｆｂ）のように、ウォータジャケット２５から排出される冷却水は、さらに、ラジエータ２２へ流通するようになり、ラジエータ２２の主流路２２ａおよび副流路２２ｂを流通する過程でいわば２段階的に冷却された後にＰＤＵ１４およびダウンバータ１５およびモータ１２へ供給される。
すなわち、ウォータジャケット２５から排出される冷却水は、順次、第１流路３０ａ、第５流路３０ｅ、ラジエータ２２の主流路２２ａ、副流路２２ｂ、第８流路３０ｈ、第２サーモスタット２４、第３流路３０ｃを流通して、ウォータポンプ２１へ還流する。

そして、冷却水の温度が所定の第１設定温度（例えば、約８２℃程度）よりも高くなると第１サーモスタット２３が開状態となり、ラジエータ２２の主流路２２ａを流通した冷却水は、さらに、第７流路３０ｇから第１サーモスタット２３を介して第３流路３０ｃを流通し、ウォータポンプ２１へ還流するようになる。
なお、この車両の冷却装置１０では、ダウンバータ１５またはＰＤＵ１４の各温度あるいはラジエータ２２を介して流通する冷却水の温度に基づくラジエータ２２に対する冷却要求に応じて、冷却水を循環させるウォータポンプ２１の作動を制御するようになっている。

例えば、アイドル停止時等の内燃機関１１の運転停止に伴って各流路内での冷却水の循環が停止したり、アイドル運転時等の内燃機関１１の低負荷運転に伴ってウォータポンプ２１の出力が相対的に低下し、冷却水の循環量が低下すると、相対的に高温状態の内燃機関１１のウォータジャケット２５内の冷却水の温度が上昇し、冷却水の流通路内に冷却水の温度差に起因した対流（つまり、熱の伝達）が生じる。そして、この対流によって、たとえ内燃機関１１の運転停止に伴ってウォータポンプ２１が停止している状態であっても、相対的に高温の冷却水が内燃機関１１側からＰＤＵ１４およびダウンバータ１５近傍に到達し、ＰＤＵ１４およびダウンバータ１５の温度が上昇する。
ここで、ダウンバータ１５またはＰＤＵ１４の温度が、所定の温度よりも高くなった場合（あるいは、所定の温度以上となった場合）には、先ず、各冷却ファン２９ａ，２９ｂを作動させることで、エンジンルーム内の換気やラジエータ２２からの放熱を促進させ、流通路内の冷却水の温度が過剰に上昇することを抑制し、ＰＤＵ１４およびダウンバータ１５が所定の管理温度を超えて過熱状態となることを防止することができる。

さらに、このハイブリッド車両１においては、例えば図４に示すように、車両前後方向に沿って前方から後方に向かい、順次、空調装置用コンデンサ４１と、ラジエータ２２と、第１冷却ファン２９ａおよび第２冷却ファン２９ｂとが配置され、ラジエータ２２に対して対向配置された第１冷却ファン２９ａと第２冷却ファン２９ｂとは、車両横方向に沿って互いに隣接しており、各冷却ファン２９ａ，２９ｂによる送風方向は車両前後方向に設定されている。
そして、空調装置用コンデンサ４１は、ラジエータ２２の主流路２２ａに対して対向配置され、車両横方向において空調装置用コンデンサ４１とラジエータ２２の副流路２２ｂとが干渉しないように設定されている。つまり、ラジエータ２２の主流路２２ａには、空調装置用コンデンサ４１を経由した冷却風が当たるように設定され、ラジエータ２２の副流路２２ｂには、空調装置用コンデンサ４１を経由せずに直接的に冷却風が当たるように設定されている。

このため、各冷却ファン２９ａ，２９ｂにより、例えばハイブリッド車両１の外部等から導入された冷却風のうち、ラジエータ２２の主流路２２ａには、空調装置用コンデンサ４１を経由することで、空調装置用コンデンサ４１との間の熱交換によって適宜に温度が上昇した冷却風が送風される。
一方、ラジエータ２２の副流路２２ｂには、空調装置用コンデンサ４１を経由しないことで温度上昇が抑制された冷却風が直接的に送風される。

なお、空調装置用コンデンサ４１の管理温度は、ラジエータ２２の管理温度よりも低い値に設定されている。
このため、各冷却ファン２９ａ，２９ｂは、ダウンバータ１５またはＰＤＵ１４の各温度あるいはラジエータ２２を介して流通する冷却水の温度に基づくラジエータ２２に対する冷却要求に加えて、空調装置用コンデンサ４１に対する冷却要求に応じて作動するように設定されている。

上述した実施形態による車両の冷却装置１０によれば、単一のラジエータ２２の内部に主流路２２ａと、この主流路２２ａに連通する副流路２２ｂとを設け、いわば２段階で冷却水の温度を低下可能とすることにより、装置構成や冷却水の流通流路が複雑化することを抑制しつつ、管理温度の異なる複数の系、例えば内燃機関１１と、内燃機関１１に比べて相対的に低温状態に設定される高圧系（例えば、ＰＤＵ１４およびダウンバータ１５およびモータ１２等）とに対して、共通の冷却水によって適切な温度管理を行うことができる。
しかも、管理温度の異なる複数の系から排出される冷却水を単一のウォータポンプ２１の上流側で合流させることにより、装置構成を簡略化しつつ、各系の温度状態が所望の状態から逸脱してしまうことを容易に抑制することができる。
また、第１サーモスタット２３および第２サーモスタット２４を具備し、例えば内燃機関１１の暖機運転時等において、冷却水がラジエータ２２および高圧系を迂回して流通するように設定されていることから、系の温度を所望の温度まで上昇させる際の昇温特性を向上させることができる。

さらに、ラジエータ２２に比べて相対的に管理温度が低く設定されている空調装置用コンデンサ４１が、各冷却ファン２９ａ，２９ｂによる送風の上流側に配置され、ラジエータ２２が空調装置用コンデンサ４１よりも下流側に配置される場合であっても、ラジエータ２２において主流路２２ａよりも相対的に温度が低い冷却水を排出する副流路２２ｂに対しては、空調装置用コンデンサ４１を経由していない冷却風が直接的に送風されるように設定されていることで、空調装置用コンデンサ４１の温度状態に関わらずにラジエータ２２の副流路２２ｂに対する冷却効率を向上させることができる。これにより、副流路２２ｂから排出される冷却水が供給される高圧電装機器（つまり、ＰＤＵ１４およびダウンバータ１５およびモータ１２）に対する冷却効率を向上させることができる。

さらに、ラジエータ２２の副流路２２ｂに複数の各仕切部材３１ａ，…，３１ａ、３１ｂ，…，３１ｂを設け、副流路２２ｂ内に導入された冷却水が上方側タンク３１Ａ内と下方側タンク３１Ｂ内とを複数回に亘って交互に折り返すようにして蛇行しつつ流通するように構成したことから、冷却水の流速を増大させ、滞留が生じることを防止することができる。しかも、この副流路２２ｂ内において、冷却水の流通方向が鉛直方向に沿って反転するように構成されていることで、冷却水の温度差に起因した対流（つまり、熱の伝達）が生じることを抑制することができる。これにより、例えば、アイドル停止時等の内燃機関１１の運転停止に伴って各流路内での冷却水の循環が停止したり、アイドル運転時等の内燃機関１１の低負荷運転に伴ってウォータポンプ２１の出力が相対的に低下することで、相対的に高温状態の内燃機関１１のウォータジャケット２５内の冷却水から、高圧系（例えば、ＰＤＵ１４およびダウンバータ１５およびモータ１２等）に熱が伝達されてしまうことを抑制することができる。
また、副流路２２ｂ内において冷却水の流路長が長くなることで、副流路２２ｂ内の温度分布が滑らかに変化し、例えば温度分布における急激な温度変化に起因する破損等が生じることを防止することができる。

なお、上述した実施形態においては、複数（例えば、２つ）の第１冷却ファン２９ａおよび第２冷却ファン２９ｂを備えるとしたが、これに限定されず、例えば図５に示す上述した実施形態の第１変形例に係る車両の冷却装置１０のように、単一の冷却ファン２９を備えてもよい。
さらに、上述した実施形態においては、ラジエータ２２を縦流れ式のラジエータとしたが、これに限定されず、例えば図６に示す上述した実施形態の第１変形例に係る車両の冷却装置１０のラジエータ２２のように、横流れ式のラジエータとしてもよい。

この第１変形例において、ラジエータ２２は、例えば図６に示すように、入口側タンク２２Ａと出口側タンク２２Ｂとが水平方向で所定間隔をおいて対向配置された横流れ式のラジエータであり、水平方向一方側の入口側タンク２２Ａの冷媒導入口２２ａ_ＩＮから導入された冷却水は、水平方向他方側の出口側タンク２２Ｂの主流側冷媒排出口２２ａ_ＯＵＴへと向かい流通するようになっている。
そして、出口側タンク２２Ｂの冷却水のうち少なくとも一部が導入される副流路２２ｂは、例えば、水平方向で所定間隔をおいて対向配置された一方側タンク５１Ａと他方側タンク５１Ｂとが流路５２を介して接続され、一方側タンク５１Ａおよび流路５２内を所定領域毎に仕切る複数の一方側仕切部材５１ａ，…，５１ａと、他方側タンク５１Ｂおよび流路５２内を所定領域毎に仕切る複数の他方側仕切部材５１ｂ，…，５１ｂとが鉛直方向に沿って交互に配置されて構成されている。

これにより、例えば主流路２２ａと副流路２２ｂとの接続部である出口側タンク２２Ｂと他方側タンク５１Ｂとの接続部５３を介して、副流路２２ｂ内に導入された冷却水は、水平方向に沿って流通すると共に一方側タンク５１Ａ内と他方側タンク５１Ｂ内とを複数回に亘って交互に折り返すようにして蛇行しつつ、例えば他方側タンク５１Ｂ内において接続部５３から所定距離だけ離間した位置に配置された副流側冷媒排出口２２ｂ_ＯＵＴへと向かい流通するようになっている。
なお、主流路２２ａと副流路２２ｂとの接続部である出口側タンク２２Ｂと他方側タンク５１Ｂとの接続部５３には冷却水の温度を検出する温度センサ３４が配置されている。

そして、この第１変形例に係るハイブリッド車両１においては、例えば図７に示すように、車両前後方向に沿って前方から後方に向かい、順次、空調装置用コンデンサ４１と、ラジエータ２２と、冷却ファン２９とが配置され、ラジエータ２２に対して対向配置された冷却ファン２９による送風方向は車両前後方向に設定されている。
そして、空調装置用コンデンサ４１は、ラジエータ２２の主流路２２ａに対して対向配置され、車両横方向において空調装置用コンデンサ４１とラジエータ２２の副流路２２ｂとが干渉しないように設定されている。つまり、ラジエータ２２の主流路２２ａには、空調装置用コンデンサ４１を経由した冷却風が当たるように設定され、ラジエータ２２の副流路２２ｂには、空調装置用コンデンサ４１を経由せずに直接的に冷却風が当たるように設定されている。

このため、ダウンバータ１５またはＰＤＵ１４の各温度あるいはラジエータ２２を介して流通する冷却水の温度に基づくラジエータ２２に対する冷却要求に加えて、空調装置用コンデンサ４１に対する冷却要求に応じて作動する冷却ファン２９により、例えばハイブリッド車両１の外部等から導入された冷却風のうち、ラジエータ２２の主流路２２ａには、空調装置用コンデンサ４１を経由することで、空調装置用コンデンサ４１との間の熱交換によって適宜に温度が上昇した冷却風が送風される。
一方、ラジエータ２２の副流路２２ｂには、空調装置用コンデンサ４１を経由しないことで温度上昇が抑制された冷却風が直接的に送風される。

なお、上述した実施形態においては、ラジエータ２２の内部は仕切り板等によって主流路２２ａと副流路２２ｂとに仕切られており、出口側タンク２２Ｂにおいて主流路２２ａと副流路２２ｂとが連通し、主流路２２ａと副流路２２ｂとが一体的に形成されるとしたが、これに限定されず、例えば図８に示す上述した実施形態の第２変形例に係る車両の冷却装置１０のラジエータ２２のように、例えば、主流路２２ａと副流路２２ｂとを、互いの配置位置が異なる別体の第１および第２ラジエータ６１，６２に備えてもよい。
この場合、主流路２２ａを具備する第１ラジエータ６１の出口側タンク２２Ｂの主流側冷媒排出口２２ａ_ＯＵＴと、副流路２２ｂを具備する第２ラジエータ６２の下方側タンク３１Ｂの副流側冷媒導入口２２ｂ_ＩＮとが、流通管６３を介して接続される。なお、第１ラジエータ６１の出口側タンク２２Ｂの主流側冷媒排出口２２ａ_ＯＵＴには、内燃機関１１内部のウォータジャケット２５へ冷却水を供給する第７流路３０ｇが接続され、出口側タンク２２Ｂに導入された冷却水は、流通管６３と第７流路３０ｇとに適宜の割合で分流するようになっている。

そして、この第２変形例に係るハイブリッド車両１においては、例えば図９に示すように、車両前後方向に沿って前方から後方に向かい、順次、第２ラジエータ６２と、空調装置用コンデンサ４１と、第１ラジエータ６１と、冷却ファン２９とが配置され、第１ラジエータ６１に対して対向配置された冷却ファン２９による送風方向は車両前後方向に設定されている。
そして、空調装置用コンデンサ４１は、第１ラジエータ６１に対して対向配置されている。

この第２変形例において、車両横方向において空調装置用コンデンサ４１と第２ラジエータ６２とが互いに干渉するか否かは、特に限定されず、例えば空調装置用コンデンサ４１と第２ラジエータ６２とが互いに干渉しないように設定された場合、第１ラジエータ６１には、第２ラジエータ６２のみ、または、空調装置用コンデンサ４１のみを経由した各冷却風が当たることになる。また、例えば空調装置用コンデンサ４１と第２ラジエータ６２とが互いに干渉するように設定された場合、第１ラジエータ６１には、第２ラジエータ６２および空調装置用コンデンサ４１、または、空調装置用コンデンサ４１のみを経由した各冷却風が当たることになる。
つまり、第２ラジエータ６２には、空調装置用コンデンサ４１の第１ラジエータ６１に対する配置状態に関わらず、例えばハイブリッド車両１の外部等から導入された冷却風が直接的に送風される。
なお、この第２変形例においては、流通管６３を省略して、各ラジエータ６１，６２毎に独立した冷却回路を備えてもよい。

なお、上述した実施形態においては、例えば図１０または図１１に示すように、副流路２２ｂのみを経由した冷却風が、例えばＰＤＵ１４等の高圧電装機器を収容するケース（図示略）に当たるように設定してもよい
例えば図１０に示す上述した実施形態の第３変形例に係る車両の冷却装置１０においては、車両前後方向に沿って前方から後方に向かい、順次、第１冷却ファン２９ａおよび第２冷却ファン２９ｂと、空調装置用コンデンサ４１と、ラジエータ２２とが配置され、空調装置用コンデンサ４１に対して対向配置された第１冷却ファン２９ａと第２冷却ファン２９ｂとは、車両横方向に沿って互いに隣接しており、各冷却ファン２９ａ，２９ｂによる送風方向は車両前後方向に設定されている。
そして、空調装置用コンデンサ４１は、ラジエータ２２の主流路２２ａに対して対向配置され、車両横方向において空調装置用コンデンサ４１とラジエータ２２の副流路２２ｂとが干渉しないように設定されている。つまり、第２冷却ファン２９ｂは、空調装置用コンデンサ４１に加えてラジエータ２２の副流路２２ｂに対して対向配置されている。

さらに、ラジエータ２２の副流路２２ｂと、例えばＰＤＵ１４等の高圧電装機器を収容するケースとの間には、副流路２２ｂのみを経由した冷却風をＰＤＵ１４等の高圧電装機器を収容するケースに導入するための筒状等の整流部材７１が設けられている。
つまり、ラジエータ２２の副流路２２ｂには、空調装置用コンデンサ４１を経由せずに直接的に冷却風が当たるように設定されており、さらに、この副流路２２ｂのみを経由した冷却風がＰＤＵ１４等の高圧電装機器を収容するケースに当たるように設定されている。

また、例えば図１１に示す上述した実施形態の第４変形例に係る車両の冷却装置１０においては、車両前後方向に沿って前方から後方に向かい、順次、空調装置用コンデンサ４１と、ラジエータ２２と、第１冷却ファン２９ａおよび第２冷却ファン２９ｂとが配置され、ラジエータ２２の主流路２２ａに対向配置された第１冷却ファン２９ａとラジエータ２２の副流路２２ｂに対向配置された第２冷却ファン２９ｂとは、車両横方向に沿って互いに隣接しており、各冷却ファン２９ａ，２９ｂによる送風方向は車両前後方向に設定されている。
そして、空調装置用コンデンサ４１は、ラジエータ２２の少なくとも主流路２２ａに対して対向配置されている。

そして、ラジエータ２２の副流路２２ｂには、例えばハイブリッド車両１の外部等から導入された冷却風を、空調装置用コンデンサ４１等を迂回してラジエータ２２の副流路２２ｂに直接的に導入するための導入部材７２が備えられている。
また、ラジエータ２２の副流路２２ｂと、例えばＰＤＵ１４等の高圧電装機器を収容するケースとの間には、副流路２２ｂのみを経由した冷却風をＰＤＵ１４等の高圧電装機器を収容するケースに導入するための筒状等の整流部材７１が設けられ、この整流部材７１の内部に第２冷却ファン２９ｂが配置されている。
つまり、ラジエータ２２の副流路２２ｂには、導入部材７２によって空調装置用コンデンサ４１を経由せずに直接的に冷却風が当たるように設定されており、さらに、副流路２２ｂのみを経由した冷却風が整流部材７１によってＰＤＵ１４等の高圧電装機器を収容するケースに当たるように設定されている。

これらの第３変形例および第４変形例によれば、ラジエータ２２の主流路２２ａに比べて相対的に温度が低い副流路２２ｂのみを経由した冷却風をＰＤＵ１４等の高圧電装機器を収容するケースに導入するため、例えば空調装置用コンデンサ４１やラジエータ２２の主流路２２ａを経由した相対的に高温状態の冷却風がＰＤＵ１４等の高圧電装機器を収容するケースに供給されてしまうことを防止して、ＰＤＵ１４等の高圧電装機器に対する冷却効率を向上させることができる。
しかも、第４変形例によれば、車両横方向（つまり、送風方向に直交する方向）において空調装置用コンデンサ４１とラジエータ２２の副流路２２ｂとが互いに干渉するか否かに関わらずに、つまりラジエータ２２の副流路２２ｂに対する空調装置用コンデンサ４１の相対配置状態に関わらずに、例えば外部等から導入された冷却風を、空調装置用コンデンサ４１等を迂回してラジエータ２２の副流路２２ｂに直接的に導入することができ、各機器の配置状態に対する汎用性を向上させることができる。

なお、上述した実施の形態において、ＰＤＵ１４およびダウンバータ１５を冷却した後の冷却水はモータ１２の冷却流路１２ａへ供給されるとしたが、これに限定されず、例えば冷却水をモータ１２の冷却流路１２ａを迂回して第２サーモスタット２４へ流通させ、モータ１２を空冷するように構成してもよい。

本発明の実施形態に係る車両の冷却装置の構成を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る車両の冷却装置の構成図である。 図１に示すラジエータの構成図である。 図１に示すラジエータおよび冷却装置用コンデンサおよび各冷却ファンの配置状態の一例を示す図である。 本発明の実施形態の第１変形例に係る車両の冷却装置の構成を示す模式図である。 図５に示すラジエータの構成図である。 図５に示すラジエータおよび冷却装置用コンデンサおよび冷却ファンの配置状態の一例を示す図である。 本発明の実施形態の第２変形例に係る車両の冷却装置のラジエータの構成図である。 本発明の実施形態の第２変形例に係る車両の冷却装置のラジエータおよび冷却装置用コンデンサおよび各冷却ファンの配置状態の一例を示す図である。 本発明の実施形態の第３変形例に係る車両の冷却装置のラジエータおよび冷却装置用コンデンサおよび各冷却ファンの配置状態の一例を示す図である。 本発明の実施形態の第４変形例に係る車両の冷却装置のラジエータおよび冷却装置用コンデンサおよび各冷却ファンの配置状態の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 車両の冷却装置
１４ ＰＤＵ
１５ ダウンバータ
２１ ウォータポンプ
２２ ラジエータ
２２ａ 主流路
２２ｂ 副流路
２９ 冷却ファン
２９ａ 冷却ファン
２９ｂ 冷却ファン
４１ 空調装置用コンデンサ

Claims (4)

1. 車両に搭載された空調装置用のコンデンサと、内燃機関を冷却する冷却水を放熱させるラジエータと、冷却水を放熱させる放熱通路とを備え、前記放熱通路を流通した冷却水により車両に搭載された電装部品を冷却する車両の冷却装置であって、
   前記コンデンサは冷却風の通風方向の上流側に配置され、前記ラジエータは前記通風方向の下流側に配置され、前記放熱通路は他の冷却対象物を未経由の冷却風が直接に通風する位置に配置されることを特徴とする車両の冷却装置。
2. 前記ラジエータと前記放熱通路とは一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の冷却装置。
3. 前記放熱通路の内部を流通する冷却水は、前記内燃機関を冷却する冷却水が分流してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の冷却装置。
4. 前記電装部品を収容するケースは、前記放熱通路を経由した冷却風の通風路に配置されることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の車両の冷却装置。
   
   

Images