JP2007182175A - Cooling device - Google Patents

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Takashi Matsutani
隆司 松谷
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  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling device capable of more effectively utilizing heat and contributing to improvement of fuel economy and reduction of emission of a vehicle. <P>SOLUTION: The cooling device 100 includes an electric pump 108 for circulating cooling water; an engine side flow passage 110 provided on an engine 2; a device side flow passage 112 for cooling an electric device 106, i.e., a device to be cooled; a heater core 114 having a flow passage 116 for cooling water; a by-pass flow passage 118 provided in parallel to the heater core 114; a radiator 122 provided in parallel to at least any one of the by-pass flow passage 118 and the heater core 114; and an integration valve 120. As a result of circulation by the electric pump 108, the integration valve 120 controls a ratio for dividingly flowing the cooling water flowing out from at least any one of the engine side flow passage 110 and the device side flow passage 112 to at least the heater core 114 and the by-pass passage 118. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、冷却装置に関し、特に車両に搭載される冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device, and more particularly to a cooling device mounted on a vehicle.

近年、環境にやさしい車両として、駆動装置としてエンジンとモータとを搭載するハイブリッド自動車が注目を浴びている。エンジンおよびモータを駆動するためのパワー素子はいずれも作動時に発熱を伴う。   In recent years, hybrid vehicles equipped with an engine and a motor as driving devices have attracted attention as environmentally friendly vehicles. Both power elements for driving the engine and the motor generate heat during operation.

実用化されているハイブリッド自動車には、エンジンを冷却するための冷却系とモータ周辺を冷却する冷却系の独立した2系統の冷却系を有するものがある。しかし、エンジンは、冷却すればするほど良いというものではなく、効率よく運転するには暖機が必要である。このため、エンジンの暖機にモータ周辺の発熱を利用する技術が検討されている。   Some hybrid vehicles in practical use have two independent cooling systems, a cooling system for cooling the engine and a cooling system for cooling the periphery of the motor. However, the engine is not as good as it is cooled, and warm-up is required for efficient operation. For this reason, techniques for utilizing the heat generated around the motor to warm up the engine are being studied.

特開2004−218600号公報(特許文献1)には、エンジンを冷却する冷媒循環系とモータを冷却する冷媒循環系とを備え、かつエンジン側の冷却水温度が低いときには三方弁によってモータをエンジン側の冷媒循環系に組み入れ、モータの熱を奪った冷却水でエンジンの暖機を促進させる技術が開示されている。
特開2004−218600号公報 特開2004−301041号公報 特開2001−73765号公報 特開平7−253020号公報 実開平5−69328号公報
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-218600 (Patent Document 1) includes a refrigerant circulation system that cools an engine and a refrigerant circulation system that cools a motor, and when the cooling water temperature on the engine side is low, the motor is driven by a three-way valve. A technique for promoting engine warm-up with cooling water that has been incorporated into the refrigerant circulation system on the side and deprived of heat from the motor is disclosed.
JP 2004-218600 A JP 2004-301041 A JP 2001-73765 A JP-A-7-253020 Japanese Utility Model Publication No. 5-69328

ハイブリッド自動車は、バッテリの充電状態が良好な場合はエンジンを停止させモータのみで走行する走行(EV走行)を行なうものもある。しかしながら、エンジンの冷却水は、暖房のためのヒータの熱源としても使用されている。したがって、長時間エンジンを停止すると暖房時に室温の低下が起こるので、エンジンを再始動させる必要がある。また、長時間エンジンを停止したまま走行するとエンジンの温度が適温から下がってしまい、排気エミッションが悪化する。したがって、長時間のEV走行ができず燃費が悪化するような運転条件も存在する。このため、ハイブリッド自動車の現状の冷却装置は、まだまだ最適化の余地がある。   Some hybrid vehicles perform traveling (EV traveling) by stopping the engine and traveling only by the motor when the state of charge of the battery is good. However, engine cooling water is also used as a heat source of a heater for heating. Therefore, if the engine is stopped for a long time, the room temperature decreases during heating, and the engine needs to be restarted. In addition, if the engine is stopped for a long time, the engine temperature falls from the appropriate temperature, and exhaust emission deteriorates. Therefore, there are driving conditions in which EV traveling for a long time cannot be performed and fuel consumption is deteriorated. For this reason, the current cooling device for hybrid vehicles still has room for optimization.

この発明の目的は、熱をより有効に利用することができ、車両の燃費の改善やエミッションの低減に寄与する冷却装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a cooling device that can use heat more effectively and contributes to improvement of fuel consumption of a vehicle and reduction of emissions.

この発明は、要約すると、車両に搭載される冷却装置であって、車両は、内燃機関と、冷却を要する被冷却装置とを備える。冷却装置は、液媒体を循環させる電動式ポンプと、内燃機関を冷却する機関側流路と、機関側流路に対して並列に配置され、被冷却装置を冷却する装置側流路と、液媒体の流路を有するヒータコアと、ヒータコアと並列に設けられるバイパス流路と、バイパス流路およびヒータコアの少なくともいずれかと並列に設けられるラジエータと、電動式ポンプによる循環の結果、機関側流路、装置側流路の少なくともいずれかから流出する液媒体を、少なくともヒータコアとバイパス流路とに分けて流す割合を制御する制御弁とを含む。   In summary, the present invention is a cooling device mounted on a vehicle, and the vehicle includes an internal combustion engine and a device to be cooled that requires cooling. The cooling device includes an electric pump that circulates the liquid medium, an engine-side flow path that cools the internal combustion engine, a device-side flow path that is arranged in parallel to the engine-side flow path and cools the device to be cooled, and a liquid A heater core having a medium flow path, a bypass flow path provided in parallel with the heater core, a radiator provided in parallel with at least one of the bypass flow path and the heater core, and an engine side flow path and device as a result of circulation by the electric pump And a control valve for controlling a ratio of flowing the liquid medium flowing out from at least one of the side flow paths into at least a heater core and a bypass flow path.

好ましくは、制御弁は、内燃機関が停止している場合においてヒータコアを用いる暖房の要求があるときに、バイパス流路に液媒体を流す割合を制限する。   Preferably, the control valve restricts the ratio of flowing the liquid medium to the bypass passage when there is a request for heating using the heater core when the internal combustion engine is stopped.

好ましくは、機関側流路および装置側流路は液媒体の循環経路において並列に設けられ、共に出口側が制御弁に結合される。制御弁は、内燃機関が停止している場合においてヒータ要求がないときに、ヒータコアを経由せずに、バイパス流路、機関側流路および装置側流路に液媒体を流すように流路選択を行なう。   Preferably, the engine side flow path and the apparatus side flow path are provided in parallel in the circulation path of the liquid medium, and both the outlet side is coupled to the control valve. The control valve selects the flow path so that the liquid medium flows through the bypass flow path, the engine-side flow path, and the apparatus-side flow path without going through the heater core when there is no heater request when the internal combustion engine is stopped. To do.

好ましくは、制御弁は、内燃機関が停止している場合においてヒータ要求があるときに、バイパス流路およびラジエータに液媒体を流す割合を制限する。   Preferably, the control valve limits the ratio of the liquid medium flowing through the bypass flow path and the radiator when there is a heater request when the internal combustion engine is stopped.

好ましくは、被冷却装置は、車両推進用モータ、車両推進用モータを駆動するインバータ、および補機の少なくともいずれかを含む。   Preferably, the cooled device includes at least one of a vehicle propulsion motor, an inverter that drives the vehicle propulsion motor, and an auxiliary machine.

好ましくは、制御弁は、4方以上の流路を制御する弁である。
好ましくは、制御弁は、液媒体の循環する経路において、機関側流路の出口部と装置側流路の出口部とラジエータの入口部とバイパス流路の入口部とヒータコアの入口部とに接続される。電動式ポンプは、ラジエータの出口部とバイパス流路の出口部とヒータコアの出口部から排出される液媒体を吸引し機関側流路の入口部と装置側流路の入口部とに向けて吐出する。
Preferably, the control valve is a valve that controls four or more flow paths.
Preferably, the control valve is connected to an outlet portion of the engine side passage, an outlet portion of the apparatus side passage, an inlet portion of the radiator, an inlet portion of the bypass passage, and an inlet portion of the heater core in a path through which the liquid medium circulates. Is done. The electric pump sucks the liquid medium discharged from the outlet of the radiator, the outlet of the bypass channel, and the outlet of the heater core, and discharges it toward the inlet of the engine side channel and the inlet of the device side channel. To do.

この発明によれば、熱をより有効に利用することができる冷却装置を実現することにより、車両の燃費の改善やエミッションの低減に寄与することができる。   According to the present invention, by realizing a cooling device that can more effectively use heat, it is possible to contribute to improving the fuel consumption of the vehicle and reducing emissions.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図1は、本発明の冷却装置が搭載されるハイブリッド車両1の構成を示す概略図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a hybrid vehicle 1 on which a cooling device of the present invention is mounted.

図1を参照して、ハイブリッド車両1は、前輪20R,20Lと、後輪22R,22Lと、エンジン2と、プラネタリギヤ16と、デファレンシャルギヤ18と、ギヤ4,6とを含む。   Referring to FIG. 1, hybrid vehicle 1 includes front wheels 20R and 20L, rear wheels 22R and 22L, an engine 2, a planetary gear 16, a differential gear 18, and gears 4 and 6.

ハイブリッド車両1は、さらに、車両後方に配置されるバッテリBと、バッテリBの出力する直流電力を昇圧する昇圧ユニット32と、昇圧ユニット32との間で直流電力を授受するインバータ36と、プラネタリギヤ16を介してエンジン2と結合され主として発電を行なうモータジェネレータMG1と、回転軸がプラネタリギヤ16に接続されるモータジェネレータMG2とを含む。インバータ36はモータジェネレータMG1,MG2に接続され、交流電力と昇圧ユニット32からの直流電力との変換を行なう。   The hybrid vehicle 1 further includes a battery B disposed behind the vehicle, a booster unit 32 that boosts DC power output from the battery B, an inverter 36 that transfers DC power between the booster unit 32, and the planetary gear 16 The motor generator MG1 coupled to the engine 2 via the main shaft and mainly generating electric power, and the motor generator MG2 whose rotation shaft is connected to the planetary gear 16 are included. Inverter 36 is connected to motor generators MG <b> 1 and MG <b> 2 and performs conversion between AC power and DC power from booster unit 32.

プラネタリギヤ16は、第1〜第3の回転軸を有する。第1の回転軸はエンジン2に接続され第2の回転軸はモータジェネレータMG1に接続され第3の回転軸はモータジェネレータMG2に接続される。   Planetary gear 16 has first to third rotation shafts. The first rotation shaft is connected to engine 2, the second rotation shaft is connected to motor generator MG1, and the third rotation shaft is connected to motor generator MG2.

この第3の回転軸にはギヤ4が取付けられ、このギヤ4はギヤ6を駆動することによりデファレンシャルギヤ18に動力を伝達する。デファレンシャルギヤ18はギヤ6から受ける動力を前輪20R,20Lに伝達するとともに、ギヤ6,4を介して前輪20R,20Lの回転力をプラネタリギヤの第3の回転軸に伝達する。   A gear 4 is attached to the third rotating shaft, and the gear 4 drives the gear 6 to transmit power to the differential gear 18. The differential gear 18 transmits the power received from the gear 6 to the front wheels 20R and 20L, and transmits the rotational force of the front wheels 20R and 20L to the third rotating shaft of the planetary gear via the gears 6 and 4.

プラネタリギヤ16は、エンジン2,モータジェネレータMG1,MG2の間で動力を分割する役割を果たす。すなわちプラネタリギヤ16の3つの回転軸のうち2つの回転軸の回転が定まれば、残る1つの回転軸の回転は自ずと定められる。したがって、エンジン2を最も効率のよい領域で動作させつつ、モータジェネレータMG1の発電量を制御してモータジェネレータMG2を駆動させることにより車速の制御を行ない、全体としてエネルギ効率のよい自動車を実現している。   Planetary gear 16 serves to divide the power between engine 2 and motor generators MG1, MG2. That is, if the rotation of two of the three rotation shafts of the planetary gear 16 is determined, the rotation of the remaining one rotation shaft is naturally determined. Accordingly, the vehicle speed is controlled by controlling the power generation amount of the motor generator MG1 and driving the motor generator MG2 while operating the engine 2 in the most efficient region, thereby realizing an overall energy efficient vehicle. Yes.

なお、モータジェネレータMG2の回転を減速してプラネタリギヤPGに伝達する減速ギヤをさらに設けても良い。   A reduction gear that reduces the rotation of motor generator MG2 and transmits it to planetary gear PG may be further provided.

直流電源であるバッテリBは、たとえばニッケル水素またはリチウムイオンなどの二次電池からなり、直流電力を昇圧ユニット32に供給するとともに、昇圧ユニット32からの直流電力によって充電される。   Battery B, which is a DC power source, is composed of a secondary battery such as nickel metal hydride or lithium ion, for example, and supplies DC power to boost unit 32 and is charged by DC power from boost unit 32.

昇圧ユニット32は、バッテリBから受ける直流電圧を昇圧してその昇圧された直流電圧をインバータ36に供給する。インバータ36は供給された直流電圧を交流電圧に変換してエンジン始動時にはモータジェネレータMG1を駆動制御する。また、エンジン始動後には、モータジェネレータMG1が発電した交流電力はインバータ36によって直流に変換され、昇圧ユニット32によってバッテリBの充電に適切な電圧に変換されてバッテリBが充電される。   Booster unit 32 boosts the DC voltage received from battery B and supplies the boosted DC voltage to inverter 36. Inverter 36 converts the supplied DC voltage into AC voltage, and drives and controls motor generator MG1 when the engine is started. Further, after the engine is started, AC power generated by motor generator MG1 is converted into DC by inverter 36, and converted to a voltage suitable for charging battery B by boosting unit 32, and battery B is charged.

また、インバータ36はモータジェネレータMG2を駆動する。モータジェネレータMG2はエンジン2を補助して前輪20R,20Lを駆動する。制動時には、モータジェネレータは回生運転を行ない、車輪の回転エネルギを電気エネルギに変換する。得られた電気エネルギは、インバータ36および昇圧ユニット32を経由してバッテリBに戻される。バッテリBは組電池であり、直列に接続された複数の電池ユニットB0〜Bnを含む。昇圧ユニット32とバッテリBとの間にはシステムメインリレー28,30が設けられ、車両非運転時には高電圧が遮断される。   Inverter 36 drives motor generator MG2. Motor generator MG2 assists engine 2 to drive front wheels 20R and 20L. During braking, the motor generator performs a regenerative operation and converts the rotational energy of the wheels into electric energy. The obtained electric energy is returned to the battery B via the inverter 36 and the booster unit 32. Battery B is an assembled battery and includes a plurality of battery units B0 to Bn connected in series. System main relays 28 and 30 are provided between boost unit 32 and battery B, and the high voltage is cut off when the vehicle is not in operation.

制御部14は、運転者の指示および車両に取付けられた各種センサからの出力に応じて、エンジン2,インバータ36,昇圧ユニット32およびシステムメインリレー28,30の制御を行なう。   The control unit 14 controls the engine 2, the inverter 36, the booster unit 32, and the system main relays 28 and 30 in accordance with the driver's instructions and outputs from various sensors attached to the vehicle.

図2は、本実施の形態に係る冷却装置100の構成を示すブロック図である。
図2を参照して、ハイブリッド車両は、エンジン2と、電力を受けて動作し、動作時に発熱を伴い冷却を要する電気装置106とを備える。図1において、昇圧ユニット32およびインバータ36を始めとして、モータジェネレータMG1,MG2や制御部14やバッテリBなども動作時に発熱を伴う電気装置106に該当し得る。すなわち、電気装置106は、車両推進用モータ、車両推進用モータを駆動するインバータ、および補機の少なくともいずれかを含む。なお、補機としては、たとえば、電動エアコンコンプレッサ、電動パワーステアリングポンプ、オルタネータ等が挙げられる。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of cooling device 100 according to the present embodiment.
Referring to FIG. 2, the hybrid vehicle includes an engine 2 and an electric device 106 that operates by receiving electric power and generates heat during operation and requires cooling. In FIG. 1, the motor generators MG1 and MG2, the control unit 14, the battery B, and the like including the booster unit 32 and the inverter 36 may correspond to the electric device 106 that generates heat during operation. That is, the electric device 106 includes at least one of a vehicle propulsion motor, an inverter that drives the vehicle propulsion motor, and an auxiliary machine. In addition, as an auxiliary machine, an electric air-conditioning compressor, an electric power steering pump, an alternator etc. are mentioned, for example.

冷却装置100は、冷却水を循環させる電動式ポンプ108と、エンジン2に設けられた機関側流路110と、被冷却装置である電気装置106を冷却する装置側流路112と、冷却水の流路116を有するヒータコア114と、ヒータコア114と並列に設けられるバイパス流路118と、バイパス流路118およびヒータコア114の少なくともいずれかと並列に設けられるラジエータ122と、統合バルブ120とを含む。統合バルブ120は、電動式ポンプ108による循環の結果、機関側流路110、装置側流路112の少なくともいずれかから流出する冷却水を、少なくともヒータコア114とバイパス流路118とに分けて流す割合を制御する。   The cooling device 100 includes an electric pump 108 that circulates cooling water, an engine-side flow channel 110 provided in the engine 2, a device-side flow channel 112 that cools the electric device 106 that is a device to be cooled, and cooling water. A heater core 114 having a flow path 116, a bypass flow path 118 provided in parallel with the heater core 114, a radiator 122 provided in parallel with at least one of the bypass flow path 118 and the heater core 114, and an integrated valve 120 are included. The integrated valve 120 is a ratio in which cooling water flowing out from at least one of the engine-side flow path 110 and the apparatus-side flow path 112 as a result of circulation by the electric pump 108 is divided into at least the heater core 114 and the bypass flow path 118. To control.

統合バルブ120は、4方以上の流路を制御する弁で、具体的には5方弁である。統合バルブ120は、冷却水の循環する経路において、機関側流路110の出口部と装置側流路112の出口部とラジエータ122の入口部とバイパス流路118の入口部とヒータコア114の入口部とに接続され、電動式ポンプ108は、ラジエータ122の出口部とバイパス流路118の出口部とヒータコア114の出口部から排出される冷却水を吸引し機関側流路110の入口部と装置側流路112の入口部とに向けて吐出する。   The integrated valve 120 is a valve that controls four or more flow paths, and is specifically a five-way valve. The integrated valve 120 includes an outlet portion of the engine-side passage 110, an outlet portion of the apparatus-side passage 112, an inlet portion of the radiator 122, an inlet portion of the bypass passage 118, and an inlet portion of the heater core 114 in the circulation path of the cooling water. The electric pump 108 sucks cooling water discharged from the outlet of the radiator 122, the outlet of the bypass passage 118, and the outlet of the heater core 114, and the inlet of the engine side passage 110 and the apparatus side. It discharges toward the inlet of the flow path 112.

統合バルブ120は、冷却系制御部126からの信号VSELに応じて矢印A1〜A5で示される流路のいずれを連通させるかを変更することができる。連通させた各流路の流量も変更することができるとより好ましい。   The integrated valve 120 can change which of the flow paths indicated by arrows A1 to A5 communicates according to the signal VSEL from the cooling system control unit 126. It is more preferable that the flow rate of each flow path communicated can be changed.

冷却系制御部126は、運転者の操作する暖房スイッチ128からの信号HEONと、エンジン温度を検知するために冷却水通路に設けられるエンジン水温センサ130が検出した温度Teと、エンジン回転数センサ132が検知したエンジン回転数Neと、イグニッションキースイッチの操作に応じて変化する信号IGONとに基づいて信号VSELを出力する。なお、冷却系制御部126は、独立したECU(電子制御ユニット)でも良いし、図1の制御部14の内部に含まれるものであっても良い。   The cooling system control unit 126 includes a signal HEON from the heating switch 128 operated by the driver, a temperature Te detected by the engine water temperature sensor 130 provided in the cooling water passage to detect the engine temperature, and an engine speed sensor 132. The signal VSEL is output on the basis of the detected engine speed Ne and the signal IGON that changes according to the operation of the ignition key switch. The cooling system control unit 126 may be an independent ECU (electronic control unit), or may be included in the control unit 14 of FIG.

たとえば、車両がEV走行を行ないエンジン2が停止している場合においては、電動式ポンプ108が駆動され、電気装置106を経由して電気装置106から熱を吸収した冷却水が統合バルブ120に到達する。   For example, when the vehicle is running in EV and the engine 2 is stopped, the electric pump 108 is driven, and the cooling water that has absorbed heat from the electric device 106 reaches the integrated valve 120 via the electric device 106. To do.

統合バルブ120は、エンジン2が停止している場合においてヒータコア114を用いる暖房の要求があるときに、バイパス流路118に冷却水を流す割合を制限する。   When the engine 2 is stopped, the integrated valve 120 limits the rate at which the cooling water flows through the bypass passage 118 when there is a request for heating using the heater core 114.

また、統合バルブ120は、エンジン2が停止している場合においてヒータ駆動要求があるときに、バイパス流路118だけでなく、さらにラジエータ122に冷却水を流す割合も制限する。   Further, the integrated valve 120 limits not only the bypass flow path 118 but also the ratio of the cooling water flowing to the radiator 122 when the heater 2 is requested when the engine 2 is stopped.

そのようにすることにより、電気装置106で発生する熱が暖房のために有効利用され、ヒータコア114の温度低下が防止され、ヒータコア114の温度を上昇させるためにエンジン2を再始動させる場面が少なくなる。   By doing so, the heat generated in the electric device 106 is effectively used for heating, the temperature decrease of the heater core 114 is prevented, and the number of scenes where the engine 2 is restarted to increase the temperature of the heater core 114 is small. Become.

機関側流路110および装置側流路112は、冷却水の循環経路において並列に設けられ、共に出口側が統合バルブ120に結合される。統合バルブ120は、エンジン2が停止している場合においてヒータ駆動要求がないときに、ヒータコア114を経由せずに、バイパス流路118、機関側流路110および装置側流路112に冷却水を流すように流路選択を行なう。   The engine-side flow path 110 and the apparatus-side flow path 112 are provided in parallel in the cooling water circulation path, and both the outlet side is coupled to the integrated valve 120. The integrated valve 120 supplies cooling water to the bypass flow path 118, the engine side flow path 110, and the apparatus side flow path 112 without passing through the heater core 114 when the heater 2 is not requested when the engine 2 is stopped. The flow path is selected to flow.

そのようにすることにより、ヒータコア114で熱が奪われるのが避けられ、熱を含んだ冷却水の一部が機関側流路110に導入されるので、暖機が完了して一旦適温となったエンジン2が走行中に走行風や自然放熱により過冷却となるのをなるべく避けることができ、エンジン2を再始動させる際のエミッションの悪化が防止される。また、エミッションの悪化を避けるために、暖機のためエンジン2を再始動しなければならないような場面を少なくすることができる。   By doing so, it is avoided that heat is taken away by the heater core 114, and a part of the cooling water containing heat is introduced into the engine-side flow path 110, so that the warm-up is completed and the temperature becomes once suitable. In addition, the engine 2 can be avoided from being overcooled by traveling wind or natural heat radiation during traveling as much as possible, and the deterioration of emissions when the engine 2 is restarted is prevented. Further, it is possible to reduce the number of scenes in which the engine 2 has to be restarted for warm-up in order to avoid worsening of emissions.

図3は、図2の冷却系制御部126が行なう制御の制御構造を示したフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、所定時間経過ごとまたは所定条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。   FIG. 3 is a flowchart showing a control structure of control performed by cooling system control unit 126 of FIG. The process of this flowchart is called from the main routine and executed whenever a predetermined time elapses or a predetermined condition is satisfied.

図2、図3を参照して、まず処理が開始されるとステップS1において車両が運転中であるか否かを、冷却系制御部126は信号IGONの状態によって検知する。IGONが活性状態つまり、車両が運転中であれば、処理はステップS2に進み、車両が運転中で無ければ処理はステップS12に進む。   Referring to FIGS. 2 and 3, when the process is started, cooling system control unit 126 detects whether or not the vehicle is in operation in step S <b> 1 based on the state of signal IGON. If IGON is in an active state, that is, if the vehicle is driving, the process proceeds to step S2, and if the vehicle is not driving, the process proceeds to step S12.

ステップS2では、冷却系制御部126は、エンジン回転数センサ132が検知したエンジン回転数Neによってエンジン2が停止中か否かを判断する。エンジンが停止中で無ければ処理はステップS3に進み、エンジン2が停止中であれば処理はステップS6に進む。   In step S <b> 2, the cooling system control unit 126 determines whether or not the engine 2 is stopped based on the engine speed Ne detected by the engine speed sensor 132. If the engine is not stopped, the process proceeds to step S3, and if the engine 2 is stopped, the process proceeds to step S6.

ステップS3では、冷却系制御部126は、エンジン水温センサ130が検知した温度Teが所定の温度T0よりも低いか否かを判断する。Te<T0が成立する場合すなわちエンジン2に暖機が必要な場合はステップS4に処理が進み、成立しない場合すなわちエンジン2の暖機が完了している場合にはステップS5に処理が進む。   In step S3, the cooling system control unit 126 determines whether or not the temperature Te detected by the engine water temperature sensor 130 is lower than a predetermined temperature T0. If Te <T0 is satisfied, that is, if the engine 2 needs to be warmed up, the process proceeds to step S4. If not established, that is, if the engine 2 has been warmed up, the process proceeds to step S5.

図4は、図3のステップS4において統合バルブ120で選択される流路を示した図である。   FIG. 4 is a diagram showing the flow path selected by the integrated valve 120 in step S4 of FIG.

図3、図4を参照して、冷却系制御部126は、電動式ポンプ108を駆動させ冷却水を矢印A6で示す向きに送出させる。そして冷却水は並列に接続されている機関側流路110と装置側流路112とに流入する。   Referring to FIGS. 3 and 4, cooling system control unit 126 drives electric pump 108 to send the cooling water in the direction indicated by arrow A6. Then, the cooling water flows into the engine side channel 110 and the device side channel 112 connected in parallel.

機関側流路110を矢印A1で示す向きに流れた冷却水と装置側流路112を矢印A2で示す向きに流れた冷却水は統合バルブで合流し、矢印A5に示すようにバイパス流路118に流入する。統合バルブ120は、矢印A3,A4で示す流路について流量を制限し、または流路を閉状態にする。そして再び冷却水は電動式ポンプ108に到達する。   The cooling water that has flowed through the engine-side channel 110 in the direction indicated by the arrow A1 and the cooling water that has flowed through the device-side channel 112 in the direction indicated by the arrow A2 are merged by the integrated valve, and the bypass channel 118 is indicated by the arrow A5. Flow into. The integrated valve 120 restricts the flow rate of the flow paths indicated by arrows A3 and A4 or closes the flow paths. Then, the cooling water reaches the electric pump 108 again.

このようにして、エンジンが運転中でエンジン温度が低い場合には、ヒータコア114やラジエータ122は流路から除外され、エンジン2で発生する熱により冷却水の温度は早く上昇する。これによりエンジン2の暖機が早急に完了する。   In this way, when the engine is running and the engine temperature is low, the heater core 114 and the radiator 122 are excluded from the flow path, and the temperature of the cooling water rises quickly due to the heat generated in the engine 2. Thereby, the warm-up of the engine 2 is completed quickly.

エンジン2の暖機が完了するとステップS3からステップS5に処理が進むことになる。   When the warm-up of the engine 2 is completed, the process proceeds from step S3 to step S5.

図5は、図3のステップS5において統合バルブ120で選択される流路を示した図である。   FIG. 5 is a diagram showing the flow path selected by the integrated valve 120 in step S5 of FIG.

図3、図5を参照して、冷却系制御部126は、電動式ポンプ108を駆動させ冷却水を矢印A6で示す向きに送出させる。そして冷却水は並列に接続されている機関側流路110と装置側流路112とに流入する。   Referring to FIGS. 3 and 5, cooling system control unit 126 drives electric pump 108 to send the cooling water in the direction indicated by arrow A6. Then, the cooling water flows into the engine side channel 110 and the device side channel 112 connected in parallel.

機関側流路110を矢印A1で示す向きに流れた冷却水と装置側流路112を矢印A2で示す向きに流れた冷却水は統合バルブで合流し、矢印A3,A4に示すようにラジエータ122の流路124およびヒータコア114の流路116に流入する。統合バルブ120は、矢印A5で示す流路について流量を制限し、または流路を閉状態にする。そして再び冷却水は電動式ポンプ108に到達する。   The cooling water flowing in the direction indicated by the arrow A1 in the engine side flow path 110 and the cooling water flowing in the direction indicated by the arrow A2 in the apparatus side flow path 112 are merged by the integrated valve, and the radiator 122 is indicated as indicated by arrows A3 and A4. The flow path 124 and the flow path 116 of the heater core 114. The integrated valve 120 restricts the flow rate of the flow path indicated by the arrow A5 or closes the flow path. Then, the cooling water reaches the electric pump 108 again.

このようにして、エンジン2の暖機が完了した後では、ヒータコア114やラジエータ122が流路に組み込まれ、エンジン2で発生する熱が放熱される。これによりエンジン2は最適温度に保たれる。   Thus, after the warm-up of the engine 2 is completed, the heater core 114 and the radiator 122 are incorporated in the flow path, and the heat generated in the engine 2 is radiated. As a result, the engine 2 is kept at the optimum temperature.

再び図3を参照して、ステップS4またはステップS5の処理が終了すると、ステップS12に処理が進む。   Referring to FIG. 3 again, when the process of step S4 or step S5 is completed, the process proceeds to step S12.

ステップS2からステップS6に処理が進んだ場合には、ハイブリッド自動車はEV走行を行なっているか、信号待ちなどでエンジン停止状態で車両も停止している状態である。   When the process proceeds from step S2 to step S6, the hybrid vehicle is in an EV traveling state or the vehicle is stopped with the engine stopped due to a signal or the like.

ステップS6では、冷却系制御部126は、暖房スイッチ128の設定状態を示す信号HEONによってヒータ要求の有無を判断する。暖房スイッチ128が温度を設定するものであるような場合では、現在の室温と設定温度の比較によってヒータ要求の有無を判断するようにしても良い。   In step S <b> 6, the cooling system control unit 126 determines whether or not there is a heater request based on the signal HEON indicating the setting state of the heating switch 128. In the case where the heating switch 128 is for setting the temperature, the presence / absence of a heater request may be determined by comparing the current room temperature with the set temperature.

ステップS6においてヒータ要求有りと判断された場合には処理はステップS7に進み、ヒータ要求無しと判断された場合には処理はステップS9に進む。   If it is determined in step S6 that there is a heater request, the process proceeds to step S7. If it is determined that there is no heater request, the process proceeds to step S9.

図6は、図3のステップS7において統合バルブ120で選択される流路を示した図である。   FIG. 6 is a diagram showing the flow path selected by the integrated valve 120 in step S7 of FIG.

図3、図6を参照して、冷却系制御部126は、電動式ポンプ108を駆動させ冷却水を矢印A6で示す向きに送出させる。そして冷却水は装置側流路112に流入する。   3 and 6, cooling system control unit 126 drives electric pump 108 to send the cooling water in the direction indicated by arrow A6. Then, the cooling water flows into the apparatus side flow path 112.

装置側流路112を矢印A2で示す向きに流れた冷却水は統合バルブを経由して、矢印A4に示すようにヒータコア114の流路116に流入する。統合バルブ120は、矢印A1,A3,A5で示す流路については流量を制限し、または流路を閉状態にする。そしてヒータコア114の流路116を通過した冷却水は再び電動式ポンプ108に到達する。   The cooling water that has flowed in the direction indicated by the arrow A2 through the apparatus-side flow path 112 flows into the flow path 116 of the heater core 114 as indicated by the arrow A4 via the integrated valve. The integrated valve 120 restricts the flow rate of the flow paths indicated by arrows A1, A3, and A5, or closes the flow paths. And the cooling water which passed the flow path 116 of the heater core 114 reaches | attains the electric pump 108 again.

このようにして、EV走行等のエンジン停止中において、ヒータコア114の温度を保持する必要がある場合には、機関側流路110は流路から除外され、電気装置106で発生する熱によりヒータコア114の温度は暖房に必要な温度T1以上に保持される。   In this way, when the temperature of the heater core 114 needs to be maintained while the engine is stopped such as EV traveling, the engine-side flow path 110 is excluded from the flow path, and the heater core 114 is heated by the heat generated in the electric device 106. Is maintained at a temperature T1 or higher necessary for heating.

なお、暖房に必要な温度にヒータコア114を維持するのに電気装置106の発熱量が充分でない場合もあるので、ステップS7の処理が終了すると、ステップS8の処理が行なわれる。   Note that the amount of heat generated by the electric device 106 may not be sufficient to maintain the heater core 114 at a temperature required for heating. Therefore, when step S7 is completed, step S8 is performed.

ステップS8では、冷却系制御部126は、エンジン水温センサ130が検知したエンジン付近の温度Teが暖房に必要な温度T1より低いか否かを判断する。なお、この判断はエンジン付近の温度Teに代えてヒータコア114に取付けた温度センサで検知した温度を用いて行なっても良い。   In step S8, the cooling system control unit 126 determines whether or not the temperature Te near the engine detected by the engine water temperature sensor 130 is lower than the temperature T1 required for heating. This determination may be made using a temperature detected by a temperature sensor attached to the heater core 114 instead of the temperature Te near the engine.

ステップS8において、Te<T1が成立する場合には処理はステップS11に進み、Te<T1が成立しない場合には処理はステップS12に進む。   If Te <T1 is satisfied in step S8, the process proceeds to step S11. If Te <T1 is not satisfied, the process proceeds to step S12.

ステップS11では、暖房に必要な温度にヒータコア114を維持するのに電気装置106の発熱量が充分でないので、エンジン2が再起動されて冷却水温が上昇するように冷却装置が運転されるが、この場合であってもエンジン2が再起動するまでの時間を少し長くすることができ、EV走行が可能な時間が増える。   In step S11, since the calorific value of the electric device 106 is not sufficient to maintain the heater core 114 at the temperature required for heating, the cooling device is operated so that the engine 2 is restarted and the cooling water temperature rises. Even in this case, the time until the engine 2 is restarted can be lengthened a little, and the time during which EV traveling is possible increases.

次に、ステップS6からステップS9に処理が進んだ場合について説明する。
図7は、図3のステップS9において統合バルブ120で選択される流路を示した図である。
Next, a case where the process proceeds from step S6 to step S9 will be described.
FIG. 7 is a diagram showing the flow path selected by the integrated valve 120 in step S9 of FIG.

図3、図7を参照して、冷却系制御部126は、電動式ポンプ108を駆動させ冷却水を矢印A6で示す向きに送出させる。そして冷却水は並列に接続されている機関側流路110と装置側流路112とに流入する。   Referring to FIGS. 3 and 7, cooling system control unit 126 drives electric pump 108 to send the cooling water in the direction indicated by arrow A6. Then, the cooling water flows into the engine side channel 110 and the device side channel 112 connected in parallel.

機関側流路110を矢印A1で示す向きに流れた冷却水と装置側流路112を矢印A2で示す向きに流れた冷却水は統合バルブで合流し、矢印A5に示すようにバイパス流路118に流入する。統合バルブ120は、矢印A3,A4で示す流路については流量を制限し、または流路を閉状態にする。そして再び冷却水は電動式ポンプ108に到達する。   The cooling water that has flowed through the engine-side channel 110 in the direction indicated by the arrow A1 and the cooling water that has flowed through the device-side channel 112 in the direction indicated by the arrow A2 are merged by the integrated valve, and the bypass channel 118 is indicated by the arrow A5. Flow into. The integrated valve 120 restricts the flow rate of the flow paths indicated by arrows A3 and A4 or closes the flow paths. Then, the cooling water reaches the electric pump 108 again.

このようにして、エンジンが停止中でヒータ要求が無い場合には、ヒータコア114やラジエータ122は流路から除外され、電気装置106で発生する熱により冷却水の温度がある程度暖かく維持される。その冷却水がエンジン2に導入されることにより、エンジン2の暖機完了状態が維持される。   In this manner, when the engine is stopped and there is no heater request, the heater core 114 and the radiator 122 are excluded from the flow path, and the temperature of the cooling water is maintained to some extent by the heat generated by the electric device 106. The cooling water is introduced into the engine 2 so that the warm-up completion state of the engine 2 is maintained.

なお、電気装置106の発熱量がエンジン2の暖機完了状態の維持に充分でない場合もあるので、ステップS9の処理が終了すると、ステップS10の処理が行なわれる。   Note that the amount of heat generated by the electric device 106 may not be sufficient for maintaining the warm-up completion state of the engine 2, and therefore, when the process of step S9 is completed, the process of step S10 is performed.

ステップS10では、冷却系制御部126は、エンジン水温センサ130が検知したエンジン付近の温度Teが暖機完了状態の維持に必要な温度T2より低いか否かを判断する。   In step S10, the cooling system control unit 126 determines whether or not the temperature Te near the engine detected by the engine water temperature sensor 130 is lower than the temperature T2 necessary for maintaining the warm-up completion state.

ステップS10において、Te<T2が成立する場合には処理はステップS11に進み、Te<T2が成立しない場合には処理はステップS12に進む。   If Te <T2 is satisfied in step S10, the process proceeds to step S11. If Te <T2 is not satisfied, the process proceeds to step S12.

ステップS11では、エンジン2の暖機完了状態の維持には電気装置106の発熱量が充分でないので、エンジン2が再起動されて冷却水温が上昇するように冷却装置が運転されるがこの場合であってもエンジン2が再起動するまでの時間を少し長くすることができるEV走行が可能な時間が増える。   In step S11, since the amount of heat generated by the electric device 106 is not sufficient to maintain the warm-up completion state of the engine 2, the cooling device is operated so that the engine 2 is restarted and the cooling water temperature rises. Even if it is, the time until the engine 2 is restarted can be lengthened a little.

一方、ステップS12に処理が進んだ場合には、メインルーチンに制御が移される。
このように、本実施の形態の冷却装置によれば、エンジン2の熱、電気装置106の熱が暖房やエンジン2の暖機に有効に利用される。したがって、暖房の快適性やエミッションの低減を実現しつつ、さらにエネルギが有効利用され燃費が改善された車両を実現することができる。
On the other hand, if the process proceeds to step S12, control is transferred to the main routine.
As described above, according to the cooling device of the present embodiment, the heat of the engine 2 and the heat of the electric device 106 are effectively used for heating and warming up of the engine 2. Therefore, it is possible to realize a vehicle in which energy is effectively used and fuel consumption is improved while realizing comfort of heating and reduction of emissions.

なお、本実施の形態においては、エンジン2を冷却する機関側流路に並列に電気装置を冷却する装置側流路を設けた例を示したが、これに限定されるものではなく、たとえば、機関側流路に並列に設けられる装置側流路で冷却される被冷却装置は、エンジンオイルやトランスミッションオイルのオイルクーラや、EGR(Exhaust Gas Recirculation)クーラ等の発熱源であっても良い。   In the present embodiment, the example in which the device side flow path for cooling the electric device is provided in parallel to the engine side flow path for cooling the engine 2 is shown, but the present invention is not limited to this. The apparatus to be cooled that is cooled in the apparatus-side flow path that is provided in parallel with the engine-side flow path may be a heat source such as an engine oil or transmission oil oil cooler or an EGR (Exhaust Gas Recirculation) cooler.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の冷却装置が搭載されるハイブリッド車両1の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the hybrid vehicle 1 by which the cooling device of this invention is mounted. 本実施の形態に係る冷却装置100の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the cooling device 100 which concerns on this Embodiment. 図2の冷却系制御部126が行なう制御の制御構造を示したフローチャートである。3 is a flowchart showing a control structure of control performed by a cooling system control unit 126 of FIG. 図3のステップS4において統合バルブ120で選択される流路を示した図である。It is the figure which showed the flow path selected by the integrated valve 120 in step S4 of FIG. 図3のステップS5において統合バルブ120で選択される流路を示した図である。It is the figure which showed the flow path selected by the integrated valve 120 in step S5 of FIG. 図3のステップS7において統合バルブ120で選択される流路を示した図である。It is the figure which showed the flow path selected with the integrated valve 120 in step S7 of FIG. 図3のステップS9において統合バルブ120で選択される流路を示した図である。It is the figure which showed the flow path selected with the integrated valve 120 in step S9 of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハイブリッド車両、2 エンジン、4,6 ギヤ、14 制御部、16 プラネタリギヤ、18 デファレンシャルギヤ、20R,20L 前輪、22R,22L 後輪、28,30 システムメインリレー、32 昇圧ユニット、36 インバータ、100 冷却装置、106 電気装置、108 電動式ポンプ、110 機関側流路、112 装置側流路、114 ヒータコア、116,124 流路、118 バイパス流路、120 統合バルブ、122 ラジエータ、126 冷却系制御部、128 暖房スイッチ、130 エンジン水温センサ、132 エンジン回転数センサ、B バッテリ、B0〜Bn 電池ユニット、MG1,MG2 モータジェネレータ、Ne エンジン回転数、PG プラネタリギヤ。   1 Hybrid vehicle, 2 engine, 4, 6 gear, 14 control unit, 16 planetary gear, 18 differential gear, 20R, 20L front wheel, 22R, 22L rear wheel, 28, 30 system main relay, 32 boost unit, 36 inverter, 100 cooling Device, 106 Electric device, 108 Electric pump, 110 Engine side flow path, 112 Device side flow path, 114 Heater core, 116, 124 flow path, 118 Bypass flow path, 120 Integrated valve, 122 Radiator, 126 Cooling system control unit, 128 Heating switch, 130 Engine water temperature sensor, 132 Engine speed sensor, B battery, B0 to Bn battery unit, MG1, MG2 Motor generator, Ne Engine speed, PG planetary gear.

Claims (7)

車両に搭載される冷却装置であって、
前記車両は、
内燃機関と、
冷却を要する被冷却装置とを備え、
前記冷却装置は、
液媒体を循環させる電動式ポンプと、
前記内燃機関を冷却する機関側流路と、
前記機関側流路に対して並列に配置され、前記被冷却装置を冷却する装置側流路と、
前記液媒体の流路を有するヒータコアと、
前記ヒータコアと並列に設けられるバイパス流路と、
前記バイパス流路および前記ヒータコアの少なくともいずれかと並列に設けられるラジエータと、
前記電動式ポンプによる循環の結果、前記機関側流路、前記装置側流路の少なくともいずれかから流出する前記液媒体を、少なくとも前記ヒータコアと前記バイパス流路とに分けて流す割合を制御する制御弁とを含む、冷却装置。
A cooling device mounted on a vehicle,
The vehicle is
An internal combustion engine;
And a cooled device that requires cooling,
The cooling device is
An electric pump for circulating the liquid medium;
An engine side flow path for cooling the internal combustion engine;
An apparatus side flow path that is arranged in parallel to the engine side flow path and cools the cooled apparatus;
A heater core having a flow path for the liquid medium;
A bypass flow path provided in parallel with the heater core;
A radiator provided in parallel with at least one of the bypass flow path and the heater core;
Control for controlling the ratio of flowing the liquid medium flowing out from at least one of the engine-side flow path and the apparatus-side flow path into at least the heater core and the bypass flow path as a result of circulation by the electric pump A cooling device including a valve.
前記制御弁は、前記内燃機関が停止している場合において前記ヒータコアを用いる暖房の要求があるときに、前記バイパス流路に前記液媒体を流す割合を制限する、請求項1に記載の冷却装置。   2. The cooling device according to claim 1, wherein the control valve restricts a ratio of flowing the liquid medium to the bypass passage when there is a request for heating using the heater core when the internal combustion engine is stopped. . 前記機関側流路および前記装置側流路は前記液媒体の循環経路において並列に設けられ、共に出口側が前記制御弁に結合され、
前記制御弁は、
前記内燃機関が停止している場合においてヒータ要求がないときに、前記ヒータコアを経由せずに、前記バイパス流路、前記機関側流路および前記装置側流路に前記液媒体を流すように流路選択を行なう、請求項1に記載の冷却装置。
The engine side flow path and the apparatus side flow path are provided in parallel in the circulation path of the liquid medium, and both outlet sides are coupled to the control valve,
The control valve is
When there is no heater request when the internal combustion engine is stopped, the liquid medium is allowed to flow through the bypass flow path, the engine side flow path, and the apparatus side flow path without passing through the heater core. The cooling device according to claim 1, wherein path selection is performed.
前記制御弁は、
前記内燃機関が停止している場合においてヒータ要求があるときに、前記バイパス流路および前記ラジエータに前記液媒体を流す割合を制限する、請求項1に記載の冷却装置。
The control valve is
The cooling device according to claim 1, wherein a ratio of flowing the liquid medium to the bypass flow path and the radiator is limited when there is a heater request when the internal combustion engine is stopped.
前記被冷却装置は、
車両推進用モータ、前記車両推進用モータを駆動するインバータ、および補機の少なくともいずれかを含む、請求項1に記載の冷却装置。
The cooled device is
The cooling device according to claim 1, comprising at least one of a vehicle propulsion motor, an inverter that drives the vehicle propulsion motor, and an auxiliary machine.
前記制御弁は、4方以上の流路を制御する弁である、請求項1に記載の冷却装置。   The cooling device according to claim 1, wherein the control valve is a valve that controls four or more flow paths. 前記制御弁は、前記液媒体の循環する経路において、前記機関側流路の出口部と前記装置側流路の出口部と前記ラジエータの入口部と前記バイパス流路の入口部と前記ヒータコアの入口部とに接続され、
前記電動式ポンプは、前記ラジエータの出口部と前記バイパス流路の出口部と前記ヒータコアの出口部から排出される前記液媒体を吸引し前記機関側流路の入口部と前記装置側流路の入口部とに向けて吐出する、請求項1に記載の冷却装置。
The control valve includes an outlet portion of the engine-side flow passage, an outlet portion of the apparatus-side flow passage, an inlet portion of the radiator, an inlet portion of the bypass flow passage, and an inlet of the heater core in a path through which the liquid medium circulates. Connected to the
The electric pump sucks the liquid medium discharged from the outlet of the radiator, the outlet of the bypass channel, and the outlet of the heater core, and connects the inlet of the engine side channel and the device side channel. The cooling device according to claim 1, wherein the cooling device discharges toward the inlet portion.
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