JP2009044896A - Cooling system for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2モータ式ハイブリッド車両のモータ冷却システムにおけるように、冷却すべき冷却対象熱源が複数個存在し、これら複数個の冷却対象熱源およびラジエータに、共通な1個のポンプで冷媒を循環させることにより当該複数個の冷却対象熱源を冷却するようにした車両用冷却装置に関するものである。 As in the motor cooling system of a two-motor hybrid vehicle, the present invention has a plurality of cooling target heat sources to be cooled, and the plurality of cooling target heat sources and the radiator are circulated with a single common pump. It is related with the cooling device for vehicles which cooled the said some cooling object heat source by doing.
かかる車両用冷却装置にあっては、ラジエータで冷却した冷媒を共通な1個のポンプで複数個の冷却対象熱源に、個々の供給配管を経て向かわせ、各冷却対象熱源に熱交換関係に通過させた冷媒を、個々の戻り配管を経てラジエータに戻すのが一般的である。
ところで、かかる一般的な車両用冷却装置の配管は、複数個の冷却対象熱源ごとの冷媒配管が必要であることから、冷却システムの配管レイアウトが複雑になるという問題があった。
また、複数個の冷却対象熱源はそれぞれの冷却負荷が車両の運転条件や運転状態に応じて種々に変化し、複数個の冷却対象熱源を個々の要求に応じて過不足なく冷却することができないという問題もあった。
In such a vehicular cooling device, a refrigerant cooled by a radiator is directed to a plurality of heat sources to be cooled by a common pump through individual supply pipes, and passes through each heat source in a heat exchange relationship. In general, the cooled refrigerant is returned to the radiator through individual return pipes.
By the way, since piping of such a general vehicle cooling device requires refrigerant piping for each of a plurality of cooling target heat sources, there has been a problem that the piping layout of the cooling system becomes complicated.
Further, the cooling loads of the plurality of cooling target heat sources change variously according to the driving conditions and driving conditions of the vehicle, and the cooling target heat sources cannot be cooled without excess or deficiency according to individual requirements. There was also a problem.
そこで従来、例えば特許文献1に記載のように、複数個の冷却対象熱源が相互に並列的な関係となるような冷媒配管とし、これら冷却対象熱源間に延在する冷媒供給管路および冷媒戻し管路中に流量制御弁を挿置し、冷媒供給管路をポンプを介してラジエータの冷媒出口に、また、冷媒戻し管路をラジエータの冷媒入り口にそれぞれ接続した車両用冷却装置が提案された。
Therefore, conventionally, as described in
この車両用冷却装置は、冷媒供給管路および冷媒戻し管路中における流量制御弁の操作により、複数個の冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じて過不足なく冷却することができる。 This vehicle cooling device can cool a plurality of cooling target heat sources in accordance with individual required cooling loads by operating the flow rate control valves in the refrigerant supply line and the refrigerant return line.
なお、冷却対象熱源を要求冷却負荷に応じ過不足なく冷却する技術としては従来、例えば特許文献2に記載のごとく、補助ポンプを付加して設け、この補助ポンプにより冷媒供給量を冷却負荷に応じたものにする技術も提案されている。
しかし、特許文献1に記載の車両用冷却装置は、上記したごとく流量制御弁の操作により、複数個の冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じて過不足なく冷却することができるものの、複数個の冷却対象熱源が相互に並列的な関係となるような冷媒配管であることから冷媒配管が複雑、且つ、長くなると共に、冷媒供給管路および冷媒戻し管路の双方に流量制御弁を挿置することから、コスト的にも不利であった。
However, the vehicle cooling device described in
なお冷媒配管を短くする対策としては、複数個の冷却対象熱源が相互に直列的な関係となるような冷媒配管にすることが考えられる。
しかしこの場合、冷媒配管自身は効率的なものになるものの、上流側の冷却対象熱源には低温の冷媒が通流し、当該通流により吸熱した後の比較的温度の高い冷媒が下流側の冷却対象熱源に通流することから、上流側の冷却対象熱源は過度に冷却され、これを回避しようと冷媒循環量を低下させると、下流側の冷却対象熱源は冷却不足になる傾向となり、複数個の冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができないという別の問題を生ずる。
As a measure for shortening the refrigerant pipe, it is conceivable to use a refrigerant pipe in which a plurality of heat sources to be cooled are in series with each other.
However, in this case, although the refrigerant piping itself is efficient, a low-temperature refrigerant flows through the heat source to be cooled on the upstream side, and a refrigerant having a relatively high temperature after absorbing heat by the flow is cooled on the downstream side. Since the cooling target heat source is excessively cooled because it flows to the target heat source, and the refrigerant circulation amount is reduced to avoid this, the cooling target heat source on the downstream side tends to be insufficiently cooled. This causes another problem that the heat source to be cooled cannot be cooled in accordance with the individual required cooling load.
また、上記した並列配管式の冷却装置か直列配管式の冷却装置かを問わず従来は、冷媒による温度輸送効率が悪くて、それに関する改善を望まれていた。 Further, regardless of whether the above-described parallel piping type cooling device or series piping type cooling device is used, conventionally, the temperature transport efficiency by the refrigerant is poor, and an improvement related thereto has been desired.
本発明は、まず冷媒による温度輸送効率の改善が可能な冷媒を用いることとし、その上で、
上記した並列配管式の冷却装置を、前記の問題が解消されるように改良し、
上記した直列配管式の冷却装置を、前記の問題が解消されるように改良することを目的とする。
The present invention first uses a refrigerant capable of improving the temperature transport efficiency by the refrigerant, and then,
The above-mentioned parallel piping type cooling device has been improved so that the above-mentioned problem is solved,
An object of the present invention is to improve the above-described series-pipe cooling device so as to eliminate the above-mentioned problems.
並列配管式冷却装置について上記の目的を達成するため、本発明の車両用冷却装置は、請求項1に記載のごとくに構成する。
まず本発明の前提となる車両用冷却装置は、
冷却すべき冷却対象熱源が複数個存在し、これら複数個の冷却対象熱源およびラジエータに、共通な1個のポンプで冷媒を循環させることにより上記複数個の冷却対象熱源を冷却するようにしたものである。
In order to achieve the above object with respect to the parallel pipe type cooling device, the vehicle cooling device of the present invention is configured as described in
First, the vehicular cooling device that is the premise of the present invention is:
There are a plurality of cooling target heat sources to be cooled, and the plurality of cooling target heat sources are cooled by circulating a refrigerant with a common pump through the cooling target heat sources and the radiator. It is.
本発明においては、かかる車両用冷却装置で用いる冷媒を以下のごときものとする。
つまり、蓄熱材を内包したマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることとする。
そして、上記ラジエータにより冷却された冷媒を上記共通な1個のポンプにより、流量配分制御弁による制御下で複数個の冷却対象熱源に向かわせ、これら冷却対象熱源に通流した後の冷媒をラジエータに戻すような配管構成にする。
In the present invention, the refrigerant used in such a vehicular cooling device is as follows.
That is, a refrigerant in which a microscale heat storage capsule containing a heat storage material is mixed is used.
Then, the refrigerant cooled by the radiator is directed to a plurality of cooling target heat sources under the control of the flow distribution control valve by the common single pump, and the refrigerant after flowing through the cooling target heat sources is supplied to the radiator. The piping configuration is set back to.
制御態様については、複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、上記ポンプによる冷媒循環量および上記流量配分制御弁による冷却対象熱源への流量配分を制御するような構成とし、
上記ラジエータへの通風量を、ラジエータの冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の凝固終了温度となるような通風量にすべく、ラジエータ冷却ファンを駆動制御するような構成となす。
The control mode is configured to control the refrigerant circulation amount by the pump and the flow distribution to the cooling target heat source by the flow distribution control valve according to the cooling load of the plurality of cooling target heat sources,
The radiator cooling fan is driven and controlled so that the amount of ventilation to the radiator is such that the refrigerant temperature at the refrigerant outlet of the radiator becomes the solidification end temperature of the heat storage material.
直列配管式冷却装置について前記の目的を達成するため、本発明の車両用冷却装置は、請求項10に記載のごとくに構成する。
まず本発明の前提となる車両用冷却装置は、
冷却すべき冷却対象熱源が複数個存在し、これら複数個の冷却対象熱源およびラジエータに、共通な1個のポンプで冷媒を循環させることにより上記複数個の冷却対象熱源を冷却するようにしたものである。
In order to achieve the above-described object with respect to the serial piping type cooling device, the vehicular cooling device of the present invention is configured as described in
First, the vehicular cooling device that is the premise of the present invention is:
There are a plurality of cooling target heat sources to be cooled, and the plurality of cooling target heat sources are cooled by circulating a refrigerant with a common pump through the cooling target heat sources and the radiator. It is.
本発明においては、かかる車両用冷却装置で用いる冷媒を以下のごときものとする。
つまり、蓄熱材を内包したマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることとする。
そして、上記ラジエータにより冷却された冷媒を上記共通な1個のポンプにより、上記複数個の冷却対象熱源のうちの或る冷却対象熱源に向かわせると共に、該或る冷却対象熱源の冷媒入り口および冷媒出口間をバイパスする流量制御弁付きバイパス管路に向かわせ、上記或る冷却対象熱源に通流した後の冷媒を上記バイパス管路からの冷媒と合流させて他の冷却対象熱源に向かわせ、該他の冷却対象熱源に通流した後の冷媒をラジエータに戻すような配管構成にする。
In the present invention, the refrigerant used in such a vehicular cooling device is as follows.
That is, a refrigerant in which a microscale heat storage capsule containing a heat storage material is mixed is used.
Then, the refrigerant cooled by the radiator is directed to a certain cooling target heat source among the plurality of cooling target heat sources by the common one pump, and the refrigerant inlet and the refrigerant of the certain cooling target heat source To the bypass pipe with a flow rate control valve that bypasses between the outlets, the refrigerant after flowing through the certain cooling target heat source is merged with the refrigerant from the bypass pipe and directed to another cooling target heat source, The piping configuration is such that the refrigerant after flowing through the other heat source to be cooled is returned to the radiator.
制御態様については、複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、上記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行うよう構成し、
上記他の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度となるようポンプによる冷媒循環量を制御する構成となす。
About the control mode, it is configured to perform branch flow control to the bypass pipe by the flow control valve according to the cooling load of the plurality of cooling target heat sources,
The refrigerant circulation amount by the pump is controlled so that the refrigerant temperature at the refrigerant outlet of the other heat source to be cooled becomes the melting end temperature of the heat storage material.
請求項1に記載の車両用冷却装置においては、
蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることから、蓄熱材の蓄熱効果により熱を効率的に輸送することができて、その分だけポンプによる冷媒の循環量を少なくすることができ、冷却対象熱源の冷却効率を向上させることが可能である。
In the vehicle cooling device according to
Since the refrigerant in which the heat storage capsule is mixed is used, heat can be efficiently transported by the heat storage effect of the heat storage material, and the circulation amount of the refrigerant by the pump can be reduced by that amount, and the heat source to be cooled It is possible to improve the cooling efficiency.
また、ラジエータにより冷却された冷媒を共通な1個のポンプにより、流量配分制御弁による制御下で複数個の冷却対象熱源に向かわせ、これら冷却対象熱源に通流した後の冷媒をラジエータに戻すような配管構成であるため、
流量配分制御弁の操作により、複数個の冷却対象熱源への冷媒通流配分を決定することができ、これら冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じて過不足なく冷却することができる。
Also, the refrigerant cooled by the radiator is directed to a plurality of cooling target heat sources under the control of the flow distribution control valve by a common pump, and the refrigerant after flowing through these cooling target heat sources is returned to the radiator. Because the piping configuration is
By operating the flow rate distribution control valve, it is possible to determine distribution of refrigerant flow to a plurality of cooling target heat sources, and it is possible to cool these cooling target heat sources without excess or deficiency according to individual required cooling loads.
しかも上記の作用効果を達成するのに、ポンプからの冷媒流を複数個の冷却対象熱源に振り分ける配管の分岐箇所に上記の流量配分制御弁を設けるだけでよいため、従来のように制御弁を付加したり、補助ポンプを追加設置することなく上記の作用効果を達成することができ、コスト的に有利であって、コストに関する前記した並列配管式冷却装置の問題を解消することができる。 Moreover, in order to achieve the above-described effects, the flow rate distribution control valve need only be provided at the branching point of the piping that distributes the refrigerant flow from the pump to a plurality of heat sources to be cooled. The above-described effects can be achieved without adding or installing an auxiliary pump, which is advantageous in terms of cost, and can solve the above-described problem of the parallel-pipe cooling device related to cost.
制御に当たっては、複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、ポンプによる冷媒循環量および流量配分制御弁による冷却対象熱源への流量配分を制御し、
ラジエータへの通風量を、ラジエータの冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の凝固終了温度となるような通風量にすべく、ラジエータ冷却ファンを駆動制御するため、
複数個の冷却対象熱源への冷媒通流配分が個々の冷却負荷に応じたものとなってこれら冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じ過不足なく冷却することができると共に、複数個の冷却対象熱源が共に過度に冷却されたり、冷却不足になることもない。
In the control, according to the cooling load of the plurality of cooling target heat sources, the refrigerant circulation amount by the pump and the flow distribution to the cooling target heat source by the flow distribution control valve are controlled,
In order to drive and control the radiator cooling fan so that the air flow rate to the radiator is the air flow rate so that the refrigerant temperature at the refrigerant outlet of the radiator becomes the solidification end temperature of the heat storage material,
Refrigerant flow distribution to a plurality of cooling target heat sources is made according to individual cooling loads, and these cooling target heat sources can be cooled without excess or deficiency according to individual required cooling loads, and a plurality of cooling sources can be cooled. The target heat source is neither overcooled nor undercooled.
請求項10に記載の車両用冷却装置においては、
蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることから、蓄熱材の蓄熱効果により熱を効率的に輸送することができて、その分だけポンプによる冷媒の循環量を少なくすることができ、冷却対象熱源の冷却効率を向上させることが可能であるという、上記と同様な作用効果に加えて以下の作用効果を達成し得る。
In the vehicle cooling device according to
Since the refrigerant in which the heat storage capsule is mixed is used, heat can be efficiently transported by the heat storage effect of the heat storage material, and the circulation amount of the refrigerant by the pump can be reduced by that amount, and the heat source to be cooled In addition to the same effect as described above, it is possible to achieve the following effects.
つまり、ラジエータにより冷却された冷媒を上記共通な1個のポンプにより、上記複数個の冷却対象熱源のうちの或る冷却対象熱源に向かわせると共に、該或る冷却対象熱源の冷媒入り口および冷媒出口間をバイパスする流量制御弁付きバイパス管路に向かわせ、上記或る冷却対象熱源に通流した後の冷媒を上記バイパス管路からの冷媒と合流させて他の冷却対象熱源に向かわせ、該他の冷却対象熱源に通流した後の冷媒をラジエータに戻すような配管構成にするため、
直列配管式の冷却装置となって、冷媒配管が並列配管式冷却装置よりも短く、配管効率を高めることができる。
That is, the refrigerant cooled by the radiator is directed to a certain cooling target heat source among the plurality of cooling target heat sources by the common single pump, and the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the certain cooling target heat source To the bypass pipe with a flow rate control valve that bypasses between them, the refrigerant that has passed through the certain cooling target heat source is merged with the refrigerant from the bypass pipe and directed to another cooling target heat source, In order to make a piping configuration that returns the refrigerant after flowing to another heat source to be cooled to the radiator,
It becomes a serial piping type cooling device, the refrigerant piping is shorter than the parallel piping type cooling device, and the piping efficiency can be increased.
また制御に当たっては、複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、上記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行い、
上記他の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度となるようポンプによる冷媒循環量を制御するため、
上流側の冷却対象熱源が過度に冷却されたり、下流側の冷却対象熱源が冷却不足になることがなく、複数個の冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができ、従来の直列配管式冷却装置が抱える問題を解消することが可能であると共に、複数個の冷却対象熱源が共に過度に冷却されたり、冷却不足になることもない。
In the control, according to the cooling load of the plurality of cooling target heat sources, the branch flow rate control to the bypass line by the flow rate control valve is performed,
In order to control the refrigerant circulation amount by the pump so that the refrigerant temperature at the refrigerant outlet of the other cooling target heat source becomes the melting end temperature of the heat storage material,
The upstream cooling target heat source is not cooled excessively, and the downstream cooling target heat source is not undercooled, and multiple cooling target heat sources can be cooled according to individual required cooling loads. In addition, it is possible to solve the problems of the conventional serial piping cooling device, and the plurality of cooling target heat sources are not excessively cooled or insufficiently cooled.
以下、本発明の実施例を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になる車両用冷却装置を示し、1,2はそれぞれ、冷却すべき冷却対象熱源である。
これら冷却対処熱源1,2は、例えば2モータ式ハイブリッド車両の2個のモータとか、エンジンおよび自動変速機とか、複数個(図示例では2個)の冷却すべき任意の熱源とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows a vehicular cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, and
These
これら冷却対象熱源1,2は、ラジエータ3で冷却された冷媒を共通な1個のポンプ4により熱交換関係に通流されて冷却され、該通流後の冷媒をラジエータ3に戻し、ラジエータ冷却ファン3fによる強制風および車両走行風よりなる冷却風により冷却して、再び冷却対象熱源1,2の冷却に供するものとする。
These cooling
上記のごとき冷媒の循環を行わせるための配管構成を本実施例においては、冷却対象熱源1,2が以下のごとく並列関係となるような並列配管式のものとする。
ラジエータ3の冷媒出口3aに、上記共通な1個のポンプ4が挿置された冷媒供給管路5の一端を接続し、該冷媒供給管路5の他端は流量配分制御弁6を介して2個の分岐管路7,8に接続する。
一方の分岐管路7は、冷却対象熱源1の冷媒入り口1aに接続し、他方の分岐管路8は、冷却対象熱源2の冷媒入り口2aに接続する。
冷却対象熱源1,2の冷媒出口1b,2b間を連絡管路9により相互に連通させ、この連絡管路9とラジエータ3の冷媒入り口3bとの間を冷媒戻し管路10により連通させる。
In the present embodiment, the piping configuration for circulating the refrigerant as described above is a parallel piping type in which the
One end of the
One branch pipe 7 is connected to the
The
かくて、ラジエータ3で冷却された冷媒は共通な1個のポンプ4により管路5を経て流量配分制御弁6に供給され、流量配分制御弁6は供給されてきた冷媒を指令通りに流量配分して、分岐管路7,8を経由し冷却対象熱源1,2に向かわせる。
その後冷媒は冷却対象熱源1,2内を通流し、この間における熱交換により冷却対象熱源1,2が冷却される。
冷却対象熱源1,2を通流し、上記の熱交換により温度上昇した冷媒は、連絡管路9および冷媒戻し管路10を経てラジエータ3の冷媒入り口3bに戻され、ラジエータ3で冷却された冷媒は再び冷媒出口3bから出て冷却対象熱源1,2の冷却に供される。
Thus, the refrigerant cooled by the
Thereafter, the refrigerant flows through the cooling
The refrigerant that has flowed through the
ところで本実施例では、上記の冷媒を特に以下のごときものとする。
つまり、図2に示すごとくパラフィンワックスなどの蓄熱材21を樹脂カプセル22に内包させて成るマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いる。
ここでパラフィンワックスなどの蓄熱材21は、その融点Tmが冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax近辺のもので、この温度近辺において相変化することにより吸熱と放熱を繰り返し、吸熱により冷却対象熱源1,2の冷却を可能にし、放熱によりラジエータ3での温度低下が可能なものとする。
By the way, in the present embodiment, the above refrigerant is particularly as follows.
That is, as shown in FIG. 2, a refrigerant in which a microscale heat storage capsule formed by encapsulating a
Here, the
ちなみに、上記したパラフィンワックスなどの蓄熱材21は、温度上昇に対して図3に例示するような溶融度特性を持ち、蓄熱材21は溶融開始温度Tm(0)に上昇した時より溶融し始め、温度Tm(50)に上昇した時に溶融度が50%となり、溶融終了温度Tm(100)に上昇した時に溶融度が100%になる。
なお逆に温度が低下するとき蓄熱材21は、図示しなかったが温度低下に対して同様な傾向の凝固度特性を持ち、凝固開始温度Ts(0)に低下した時より凝固し始め、行幸終了温度Ts(100)に低下した時に凝固度が100%になる。
Incidentally, the
Conversely, when the temperature drops, the
そして、蓄熱材21の潜熱グラフは図4に例示するごときものとなり、蓄熱材温度が上昇している間は溶融開始温度Tm(0)に上昇した時より溶融し始め、溶融度の進展につれ溶融による吸熱量(熱源1,2からの吸熱量)を増大され、蓄熱材温度が融点Tmを越えて更に上昇し、溶融終了温度Tm(100)になるまでの間は、蓄熱材温度の上昇につれ溶融による吸熱量を低下される。
また、蓄熱材温度が低下している間は凝固開始温度Ts(0)に低下した時より凝固し始め、凝固度の進展につれ凝固による放熱量(ラジエータ3での放熱量)を増大され、或る蓄熱材温度を越えて更に低下し、凝固終了温度Ts(100)になるまでの間は、蓄熱材温度の低下につれ凝固による放熱量を低下される。
Then, the latent heat graph of the
In addition, while the temperature of the heat storage material is decreasing, it starts to solidify from when it decreases to the solidification start temperature Ts (0), and as the degree of solidification progresses, the amount of heat released by solidification (the amount of heat released by the radiator 3) increases. The amount of heat dissipated by solidification is reduced as the temperature of the heat storage material decreases until the temperature reaches a solidification end temperature Ts (100) after the temperature further exceeds the heat storage material temperature.
上記の冷媒を用いた図1に示すごとき配管構成においては、以下のごとくに冷却対象熱源1,2の冷却制御を遂行する。
この冷却制御のために図1に示すごとく、ラジエータ3の冷媒出口3aにおけるラジエータ出口冷媒温度Troutを検出する温度センサ11と、冷却対象熱源1,2の冷媒出口1b,2bにおける熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outを個々に検出する温度センサ12,13とを設ける。
In the piping configuration as shown in FIG. 1 using the above refrigerant, the cooling control of the
For this cooling control, as shown in FIG. 1, a
冷却制御に当たっては、図5の制御プログラムに基づきこれを遂行する。
先ずステップS1において、ラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)以上か否かをチェックする。
ラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)以上であれば、ステップS2においてラジエータ冷却ファン3fの回転数を増大させ、逆にラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)未満であれば、ステップS3においてラジエータ冷却ファン3fの回転数を低下させる。
かかるラジエータファン3fの回転制御は、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御することに通じる。
The cooling control is performed based on the control program shown in FIG.
First, in step S1, it is checked whether or not the radiator outlet refrigerant temperature Trout is equal to or higher than the solidification end temperature Ts (100) of the
If the radiator outlet refrigerant temperature Trout is equal to or higher than the solidification end temperature Ts (100) of the
The rotation control of the
ステップS4においては、冷却対象熱源1,2の冷媒出口1b,2bにおける熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outが共に蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)以上か否かをチェックし、そうでなければステップS5およびステップS6において、熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outのどちらが溶融終了温度Tm(100)以上であるのか(従って、どちらが溶融終了温度Tm(100)未満であるのか、それとも両者が共に溶融終了温度Tm(100)未満であるのかをチェックする。
In step S4, it is checked whether or not the heat source refrigerant outlet temperatures Tw1out and Tw2out at the
ステップS5で熱源冷媒出口温度Tw1outが溶融終了温度Tm(100)以上(従って、熱源冷媒出口温度Tw2outが溶融終了温度Tm(100)未満)であると判定するときは、ステップS7において、溶融終了温度Tm(100)以上となった熱源冷媒出口温度Tw1outに対応する冷却対象熱源1の冷媒通流量が増大して、溶融終了温度Tm(100)未満となった熱源冷媒出口温度Tw2outに対応する冷却対象熱源2の冷媒通流量が低下するよう、流量配分制御弁6を操作する。
これにより、冷却負荷の大きな冷却対象熱源1の冷媒通流量が増大され、冷却負荷の小さな冷却対象熱源2の冷媒通流量が低下されて、これらを個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができる。
When it is determined in step S5 that the heat source refrigerant outlet temperature Tw1out is equal to or higher than the melting end temperature Tm (100) (and therefore, the heat source refrigerant outlet temperature Tw2out is lower than the melting end temperature Tm (100)), in step S7, the melting end temperature is determined. Cooling target corresponding to the heat source refrigerant outlet temperature Tw2out whose refrigerant flow rate of the
As a result, the refrigerant flow rate of the cooling
ステップS6で熱源冷媒出口温度Tw2outが溶融終了温度Tm(100)以上(従って、熱源冷媒出口温度Tw1outが溶融終了温度Tm(100)未満)であると判定するときは、ステップS8において、溶融終了温度Tm(100)以上となった熱源冷媒出口温度Tw2outに対応する冷却対象熱源2の冷媒通流量が増大して、溶融終了温度Tm(100)未満となった熱源冷媒出口温度Tw1outに対応する冷却対象熱源1の冷媒通流量が低下するよう、流量配分制御弁6を操作する。
これにより、冷却負荷の大きな冷却対象熱源2の冷媒通流量が増大され、冷却負荷の小さな冷却対象熱源1の冷媒通流量が低下されて、これらを個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができる。
When it is determined in step S6 that the heat source refrigerant outlet temperature Tw2out is equal to or higher than the melting end temperature Tm (100) (and therefore, the heat source refrigerant outlet temperature Tw1out is lower than the melting end temperature Tm (100)), in step S8, the melting end temperature is determined. Cooling target corresponding to the heat source refrigerant outlet temperature Tw1out whose refrigerant flow rate of the
As a result, the refrigerant flow rate of the cooling
ステップS4で熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outが共に蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)以上である(冷却能力不足である)と判定する場合、ステップS9においてポンプ4の負荷を増大することにより冷媒の循環量を増す。
これにより、冷媒循環量の増大分だけ冷却能力が増すこととなり、冷却能力不足を解消して冷却対象熱源1,2が共に冷却不足になるのを防止することができる。
When it is determined in step S4 that both the heat source refrigerant outlet temperatures Tw1out and Tw2out are equal to or higher than the melting end temperature Tm (100) of the heat storage material 21 (insufficient in the cooling capacity), the load on the
As a result, the cooling capacity is increased by the increase of the refrigerant circulation amount, so that the cooling capacity shortage can be solved and both the cooling
ステップS5およびステップS6で熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outが共に蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)未満である(冷却能力過剰である)と判定する場合、ステップS10においてポンプ4の負荷を低下することにより冷媒の循環量を減らす。
これにより、冷媒循環量の低下分だけ冷却能力が落ちることとなり、冷却能力過剰を解消して冷却対象熱源1,2が共に冷却され過ぎるのを防止することができる。
When it is determined in steps S5 and S6 that both the heat source refrigerant outlet temperatures Tw1out and Tw2out are lower than the melting end temperature Tm (100) of the heat storage material 21 (the cooling capacity is excessive), the load on the
As a result, the cooling capacity is reduced by the amount of the refrigerant circulation reduction, and it is possible to eliminate the excessive cooling capacity and prevent the cooling
以上の制御の後はステップS11において、エンジンイグニッションスイッチがOFFされたか否かをチェックし、エンジンイグニッションスイッチがOFFされない限り制御をステップS1へ戻すことにより上記のループを繰り返し実行する。
そして、ステップS11でエンジンイグニッションスイッチがOFFされたと判定するとき、図5の制御プログラムを終了して上記の冷却制御を終わらせる。
After the above control, in step S11, it is checked whether or not the engine ignition switch is turned off, and the above loop is repeatedly executed by returning the control to step S1 unless the engine ignition switch is turned off.
When it is determined in step S11 that the engine ignition switch has been turned off, the control program in FIG. 5 is terminated and the cooling control is terminated.
上記した第1実施例の車両用冷却装置においては、
図2につき前述した蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることから、蓄熱材21の蓄熱効果により熱を効率的に輸送することができて、その分だけポンプ4による冷媒の循環量を少なくすることができ、冷却対象熱源1,2の冷却効率を向上させることが可能である。
In the vehicle cooling device of the first embodiment described above,
Since the refrigerant in which the heat storage capsule described above with reference to FIG. 2 is used, heat can be efficiently transported by the heat storage effect of the
また、ラジエータ3により冷却された冷媒を共通な1個のポンプ4により、流量配分制御弁6による制御下で複数個の冷却対象熱源1,2に向かわせ、これら冷却対象熱源1,2に通流した後の冷媒をラジエータ3に戻すような配管構成であるため、
流量配分制御弁6の操作により、複数個の冷却対象熱源1,2への冷媒通流配分を決定することができ、これら冷却対象熱源1,2を個々の要求冷却負荷に応じて過不足なく冷却することができる。
In addition, the refrigerant cooled by the
By operating the flow
しかも上記の作用効果を達成するのに、ポンプ4からの冷媒流を複数個の冷却対象熱源1,2に振り分ける配管の分岐箇所に流量配分制御弁6を設けるだけでよいため、従来のように制御弁を付加したり、補助ポンプを追加設置することなく上記の作用効果を達成することができ、コスト的に有利であって、コストに関する前記した並列配管式冷却装置の問題を解消することができる。
In addition, in order to achieve the above-described effects, it is only necessary to provide the flow
制御に当たっては、複数個の冷却対象熱源1,2の冷却負荷に応じて、ポンプ4による冷媒循環量および流量配分制御弁6による冷却対象熱源への流量配分を制御し、
ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを駆動制御するため、
複数個の冷却対象熱源1,2への冷媒通流配分が個々の冷却負荷に応じたものとなってこれら冷却対象熱源1,2を個々の要求冷却負荷に応じ過不足なく冷却することができると共に、複数個の冷却対象熱源1,2が共に過度に冷却されたり、冷却不足になることもない。
In the control, according to the cooling load of the plurality of cooling
In order to drive and control the
The distribution of the refrigerant flow to the plurality of cooling
図6は、本発明の第2実施例になる車両用冷却装置の制御プログラムを示す。
本実施例においても、図1に示すと同じ配管構成を用いるが、温度センサ12,13は、冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路1b,2bにおける壁面温度Th1,Th2を個々に検出するものとし、これら熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2、および、温度センサ11で検出したラジエータ出口冷媒温度Troutを用いて、以下のように冷却制御を遂行する。
FIG. 6 shows a control program for the vehicular cooling device according to the second embodiment of the present invention.
In this embodiment, the same piping configuration as shown in FIG. 1 is used, but the
ステップS1〜S3においては、図5における同符号で示したステップと同様の処理を行い、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御する。
In steps S1 to S3, processing similar to that indicated by the same reference numerals in FIG. 5 is performed, and the amount of cooling air to the
ステップS14においては、冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が共に冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax以上か否かをチェックし、そうでなければステップS15およびステップS16において、熱源冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2のどちらが制御目標温度Tmax以上であるのか(従って、どちらが制御目標温度Tmax未満であるのか、それとも両者が共に制御目標温度Tmax未満であるのかをチェックする。
In step S14, it is checked whether the refrigerant outlet passage wall surface temperatures Th1 and Th2 of the cooling
ステップS15で熱源冷媒出口通路壁面温度Th1が制御目標温度Tmax以上(従って、熱源冷媒出口通路壁面温度Th2が制御目標温度Tmax未満)であると判定するときは、ステップS7において、制御目標温度Tmax以上となった熱源冷媒出口通路壁面温度Th1に対応する冷却対象熱源1の冷媒通流量が増大し、制御目標温度Tmax未満となった熱源冷媒出口通路壁面温度Th2に対応する冷却対象熱源2の冷媒通流量が低下するよう、流量配分制御弁6を操作する。
これにより、冷却負荷の大きな冷却対象熱源1の冷媒通流量が増大され、冷却負荷の小さな冷却対象熱源2の冷媒通流量が低下されて、これらを個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができる。
When it is determined in step S15 that the heat source refrigerant outlet passage wall surface temperature Th1 is equal to or higher than the control target temperature Tmax (thus, the heat source refrigerant outlet passage wall surface temperature Th2 is lower than the control target temperature Tmax), in step S7, the control target temperature Tmax is equal to or higher. The refrigerant flow rate of the cooling
As a result, the refrigerant flow rate of the cooling
ステップS16で熱源冷媒出口通路壁面温度Th2が制御目標温度Tmax以上(従って、熱源冷媒出口通路壁面温度Th1が制御目標温度Tmax未満)であると判定するときは、ステップS8において、制御目標温度Tmax以上となった熱源冷媒出口通路壁面温度Th2に対応する冷却対象熱源2の冷媒通流量が増大し、制御目標温度Tmax未満となった熱源冷媒出口通路壁面温度Th1に対応する冷却対象熱源1の冷媒通流量が低下するよう、流量配分制御弁6を操作する。
これにより、冷却負荷の大きな冷却対象熱源2の冷媒通流量が増大され、冷却負荷の小さな冷却対象熱源1の冷媒通流量が低下されて、これらを個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができる。
When it is determined in step S16 that the heat source refrigerant outlet passage wall surface temperature Th2 is equal to or higher than the control target temperature Tmax (thus, the heat source refrigerant outlet passage wall surface temperature Th1 is lower than the control target temperature Tmax), in step S8, the control target temperature Tmax or higher. The refrigerant flow rate of the cooling
As a result, the refrigerant flow rate of the cooling
ステップS14で熱源冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が共に制御目標温度Tmax以上である(冷却能力不足である)と判定する場合、ステップS9においてポンプ4の負荷を増大することにより冷媒の循環量を増す。
これにより、冷媒循環量の増大分だけ冷却能力が増すこととなり、冷却能力不足を解消して冷却対象熱源1,2が共に冷却不足になるのを防止することができる。
When it is determined in step S14 that both the heat source refrigerant outlet passage wall surface temperatures Th1 and Th2 are equal to or higher than the control target temperature Tmax (insufficient cooling capacity), the refrigerant circulation amount is increased by increasing the load of the
As a result, the cooling capacity is increased by the increase of the refrigerant circulation amount, so that the cooling capacity shortage can be solved and both the cooling
ステップS15およびステップS16で熱源冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が共に制御目標温度Tmax未満である(冷却能力過剰である)と判定する場合、ステップS10においてポンプ4の負荷を低下することにより冷媒の循環量を減らす。
これにより、冷媒循環量の低下分だけ冷却能力が落ちることとなり、冷却能力過剰を解消して冷却対象熱源1,2が共に冷却され過ぎるのを防止することができる。
When it is determined in steps S15 and S16 that both the heat source refrigerant outlet passage wall surface temperatures Th1 and Th2 are lower than the control target temperature Tmax (excess cooling capacity), the refrigerant flow is reduced by reducing the load of the
As a result, the cooling capacity is reduced by the amount of the refrigerant circulation reduction, and it is possible to eliminate the excessive cooling capacity and prevent the cooling
以上の制御の後はステップS11において、エンジンイグニッションスイッチがOFFされたか否かをチェックし、エンジンイグニッションスイッチがOFFされない限り制御をステップS1へ戻すことにより上記のループを繰り返し実行する。
そして、ステップS11でエンジンイグニッションスイッチがOFFされたと判定するとき、図6の制御プログラムを終了して上記の冷却制御を終わらせる。
After the above control, in step S11, it is checked whether or not the engine ignition switch is turned off, and the above loop is repeatedly executed by returning the control to step S1 unless the engine ignition switch is turned off.
When it is determined in step S11 that the engine ignition switch has been turned off, the control program in FIG. 6 is terminated and the cooling control is terminated.
本実施例の車両用冷却装置においては、前記した実施例におけると同様の作用効果を達成し得るほか、
冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2をモニタし、これらが冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmaxとなるよう、ポンプ4による冷媒循環量制御および流量配分制御弁6による冷却対象熱源1,2への流量配分制御を行うため、
冷却対象熱源1,2の温度を最も良く表す冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmaxとなるような制御となって、冷却温度制御を前記した実施例よりも一層高精度なものにすることができる。
In the vehicle cooling device of the present embodiment, in addition to achieving the same operational effects as in the above-described embodiment,
The refrigerant outlet passage wall surface temperatures Th1 and Th2 of the
The refrigerant outlet passage wall surface temperature Th1, Th2 that best represents the temperature of the cooling
図7は、本発明の第3実施例になる車両用冷却装置の制御プログラムを示し、この制御プログラムは、図5のステップS2およびステップS3と、ステップS4との間にステップS21〜S23を追加したものである。
本実施例においても、図1に示すと同じ配管構成を用い、温度センサ12,13で検出した熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outと、温度センサ11で検出したラジエータ出口冷媒温度Troutとに基づき以下のように冷却制御を遂行する。
FIG. 7 shows a control program for a vehicular cooling device according to a third embodiment of the present invention. This control program adds steps S21 to S23 between step S2 and step S3 of FIG. 5 and step S4. It is a thing.
Also in this embodiment, using the same piping configuration as shown in FIG. 1, the following heat source refrigerant outlet temperatures Tw1out, Tw2out detected by the
ステップS1〜S3においては、図5における同符号で示したステップと同様の処理を行い、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御する。
In steps S1 to S3, processing similar to that indicated by the same reference numerals in FIG. 5 is performed, and the amount of cooling air to the
ステップS21においては、熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outの大小比較により、冷却対象熱源1,2に関して冷却負荷の大小判定を行う。
従ってステップS21は、本発明における熱源冷却負荷比較手段に相当する。
ステップS21で熱源冷媒出口温度がTw1out≧Tw2outの関係にある(冷却対象熱源1の冷却負荷が冷却対象熱源2の冷却負荷よりも大きい)と判定した場合は、ステップS22において、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源1への冷媒流量が多くなり、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源2への冷媒流量が少なくなるよう流量配分制御弁6を操作する。
ステップS21で熱源冷媒出口温度がTw1out<Tw2outの関係にある(冷却対象熱源2の冷却負荷が冷却対象熱源1の冷却負荷よりも大きい)と判定した場合は、ステップS23において、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源2への冷媒流量が多くなり、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源1への冷媒流量が少なくなるよう流量配分制御弁6を操作する。
In step S21, the size of the cooling load for the cooling
Therefore, step S21 corresponds to the heat source cooling load comparison means in the present invention.
If it is determined in step S21 that the heat source refrigerant outlet temperature has a relationship of Tw1out ≧ Tw2out (the cooling load of the cooling
If it is determined in step S21 that the heat source refrigerant outlet temperature has a relationship of Tw1out <Tw2out (the cooling load of the cooling
ステップS4〜S11においては、図5における同符号で示したステップと同様の処理を行い、冷却対象熱源1,2の冷媒出口1b,2bにおける冷媒温度Tw1out,Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)となるよう、ポンプ4による冷媒循環量および流量配分制御弁6による冷却対象熱源1,2への流量配分を制御する。
In steps S4 to S11, processing similar to that indicated by the same reference numerals in FIG. 5 is performed, and the refrigerant temperatures Tw1out and Tw2out at the
本実施例の車両用冷却装置においては、図1〜5につき前述した第1実施例におけると同様の作用効果を達成し得るほか、
ステップS21〜S23において、熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outの大小比較により、冷却対象熱源1,2に関して冷却負荷の大小判定を行い、判定結果に応じ流量配分制御弁6を操作して、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源1または2への冷媒流量を多くし、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源2または1への冷媒流量を少なくするため、
ステップS4〜S11において、冷却対象熱源1,2の冷媒出口1b,2bにおける冷媒温度Tw1out,Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)となるよう、ポンプ4による冷媒循環量および流量配分制御弁6による冷却対象熱源1,2への流量配分を制御することとも相まって、熱源1,2の冷却を効率的に遂行することができる。
In the vehicle cooling device of the present embodiment, in addition to achieving the same operational effects as in the first embodiment described above with reference to FIGS.
In steps S21 to S23, the magnitude of the heat source refrigerant outlet temperatures Tw1out and Tw2out is compared to determine the size of the cooling load for the
In steps S4 to S11, the refrigerant circulation amount and the flow distribution control by the
図8は、本発明の第4実施例になる車両用冷却装置の制御プログラムを示し、この制御プログラムは、図6のステップS2およびステップS3と、ステップS14との間にステップS31〜S33を追加したものである。
本実施例においては、図1に示すと同じ配管構成を用いるが、図6に示す本発明の第2実施例と同じく、図1の温度センサ12,13で冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路1b,2bにおける壁面温度Th1,Th2を個々に検出し、これら熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2と、温度センサ11で検出したラジエータ出口冷媒温度Troutとに基づき以下のように冷却制御を遂行する。
FIG. 8 shows a control program for a vehicular cooling device according to a fourth embodiment of the present invention. This control program adds steps S31 to S33 between step S2 and step S3 of FIG. 6 and step S14. It is a thing.
In the present embodiment, the same piping configuration as that shown in FIG. 1 is used. However, as in the second embodiment of the present invention shown in FIG. 6, the
ステップS1〜S3においては、図6における同符号で示したステップと同様の処理を行い、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御する。
In steps S1 to S3, processing similar to that indicated by the same reference numerals in FIG. 6 is performed, and the amount of cooling air supplied to the
ステップS31においては、熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2の大小比較により、冷却対象熱源1,2に関して冷却負荷の大小判定を行う。
従ってステップS31は、本発明における熱源冷却負荷比較手段に相当する。
ステップS31で熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2がTh1≧Th2である(冷却対象熱源1の冷却負荷が冷却対象熱源2の冷却負荷よりも大きい)と判定した場合は、ステップS32において、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源1への冷媒流量が多くなり、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源2への冷媒流量が少なくなるよう流量配分制御弁6を操作する。
ステップS31で熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2がTh1<Th2である(冷却対象熱源2の冷却負荷が冷却対象熱源1の冷却負荷よりも大きい)と判定した場合は、ステップS33において、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源2への冷媒流量が多くなり、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源1への冷媒流量が少なくなるよう流量配分制御弁6を操作する。
In step S31, the size of the cooling load for the cooling
Therefore, step S31 corresponds to the heat source cooling load comparison means in the present invention.
If it is determined in step S31 that the refrigerant outlet passage wall surface temperatures Th1 and Th2 of the
When it is determined in step S31 that the refrigerant outlet passage wall surface temperatures Th1 and Th2 of the
ステップS14〜S16およびステップS7〜S10においては、図6における同符号で示したステップと同様の処理を行い、冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmaxとなるよう、ポンプ4による冷媒循環量および流量配分制御弁6による冷却対象熱源1,2への流量配分を制御する。
In steps S14 to S16 and steps S7 to S10, processing similar to that indicated by the same reference numerals in FIG. 6 is performed, and the refrigerant outlet passage wall surface temperatures Th1 and Th2 of the cooling
本実施例の車両用冷却装置においては、図1,6に示した第2実施例におけると同様の作用効果を達成し得るほか、
ステップS31〜S33において、冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2を大小比較することにより、冷却対象熱源1,2に関して冷却負荷の大小判定を行い、判定結果に応じ流量配分制御弁6を操作して、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源1または2への冷媒流量を多くし、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源2または1への冷媒流量を少なくするため、
ステップS14〜S16およびステップS7〜S10において、冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmaxとなるよう、ポンプ4による冷媒循環量および流量配分制御弁6による冷却対象熱源1,2への流量配分を制御することとも相まって、熱源1,2の冷却を効率的に遂行することができる。
In the vehicle cooling device of the present embodiment, in addition to achieving the same operational effects as in the second embodiment shown in FIGS.
In steps S31 to S33, the refrigerant outlet passage wall surface temperatures Th1 and Th2 of the cooling
In steps S14 to S16 and steps S7 to S10, the refrigerant circulation amount and flow rate by the
図9,10は、本発明の第5実施例になる車両用冷却装置を示し、図9において、図1におけると同符号で示したものは、図1におけると同様なものとする。
冷却対象熱源1,2に、ラジエータ3で冷却された冷媒を共通な1個のポンプ4により熱交換関係に通流させるための配管構成を、本実施例においては図9に示すごとく、冷却対象熱源1,2が以下のごとく直列関係となるような直列配管式のものとする。
9 and 10 show a vehicular cooling apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 9, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts as in FIG.
As shown in FIG. 9, in this embodiment, the piping configuration for passing the refrigerant cooled by the
つまり、ラジエータ3の冷媒出口3aに、上記共通な1個のポンプ4が挿置された冷媒供給管路5の一端を接続し、該冷媒供給管路5の他端は上流側冷却対象熱源1の冷媒入り口1aに接続する。
上流側冷却対象熱源1の冷媒出口1bと、下流側冷却対象熱源2の冷媒入り口2aとの間を連絡管路14により相互に通じさせ、冷媒供給管路5と連絡管路14との間に延在して上流側冷却対象熱源1の冷媒入り口1aおよび冷媒出口1b間をバイパスするバイパス管路15を設け、このバイパス管路15中に流量制御弁16を挿置する。
下流側冷却対象熱源2の冷媒出口2bと、ラジエータ3の冷媒入り口3bとの間を、冷媒戻し管路10により接続する。
That is, one end of the
The
A
かくて、ラジエータ3で冷却された冷媒は共通な1個のポンプ4により管路5を経て、上流側冷却対象熱源1の冷媒入り口1aに向かうと共に、流量制御弁16の開度に応じバイパス管路15にも供給される。
上流側冷却対象熱源1に熱交換関係に通流して熱源1を冷却した後の冷媒は、バイパス管路15からの冷媒と合流し、連絡管路14を経て下流側冷却対象熱源2の冷媒入り口2aに向かう。
下流側冷却対象熱源2を冷却しながら通流した後の冷媒は、冷媒戻し管路10を経てラジエータ3の冷媒入り口3bに戻され、ラジエータ3で冷却された後、再び冷却対象熱源1,2に順次通流され、これらの冷却に供される。
Thus, the refrigerant cooled by the
The refrigerant that has flowed through the heat exchange relationship to the upstream cooling
The refrigerant that has flowed while cooling the downstream cooling
なお本実施例でも上記の冷媒は、図2につき前述したパラフィンワックスなどの蓄熱材21(融点Tmが冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax近辺のもの)を樹脂カプセル22に内包させて成るマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いる。
In this embodiment as well, the above-mentioned refrigerant is formed by encapsulating the
かような冷媒を用いた図9に示すごとき配管構成においては、以下のごとくに冷却対象熱源1,2の冷却制御を遂行する。
この冷却制御のために図9に示すごとく、ラジエータ3の冷媒出口3aにおけるラジエータ出口冷媒温度Troutを検出する温度センサ11と、上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路1bにおける壁面温度Th1を個々に検出する温度センサ12と、下流側冷却対象熱源2の冷媒出口2bにおける熱源冷媒出口温度Tw2outを検出する温度センサ13とを設ける。
In the piping configuration as shown in FIG. 9 using such a refrigerant, cooling control of the
For this cooling control, as shown in FIG. 9, the
冷却制御に当たっては、図10の制御プログラムに基づきこれを遂行する。
先ずステップS41において、ラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)以上か否かをチェックする。
ラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)以上であれば、ステップS42においてラジエータ冷却ファン3fの回転数を増大させ、逆にラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)未満であれば、ステップS43においてラジエータ冷却ファン3fの回転数を低下させる。
かかるラジエータファン3fの回転制御は、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御することに通じる。
The cooling control is performed based on the control program shown in FIG.
First, in step S41, it is checked whether or not the radiator outlet refrigerant temperature Trout is equal to or higher than the solidification end temperature Ts (100) of the
If the radiator outlet refrigerant temperature Trout is equal to or higher than the solidification end temperature Ts (100) of the
The rotation control of the
ステップS44においては、下流側冷却対象熱源2の冷媒出口温度Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)未満か否かを、つまり、冷却能力が過大か否かをチェックする。
ステップS44でTw2out<Tm(100)と判定する冷却能力過大時は、ステップS45において上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路壁面温度Th1が冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax未満か否かを判定し、上流側冷却対象熱源1が過冷状態か冷却不足状態かをチェックする。
ステップS45でTh1<Tmaxと判定する上流側冷却対象熱源1の過冷時は、ステップS46においてポンプ4の負荷を低下することにより冷媒の循環量を減らす。
これにより、冷媒循環量の低下分だけ冷却能力が落ちることとなり、上流側冷却対象熱源1の過冷を解消すると共に、冷却能力の過大を解消することができる。
ステップS45でTh1≧Tmaxと判定する上流側冷却対象熱源1の冷却不足時は、ステップS47においてバイパス管路15の開通度(流量制御弁16の開度)を小さくすることにより、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を増してここでの吸熱量を増大させる。
かかる上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量の増大(熱源1での吸熱量の増大)により上流側冷却対象熱源1の冷却不足を解消することができる。
In step S44, it is checked whether or not the refrigerant outlet temperature Tw2out of the downstream cooling
When it is determined in step S44 that Tw2out <Tm (100) is excessive, whether or not the refrigerant outlet passage wall surface temperature Th1 of the upstream cooling
When the upstream cooling
As a result, the cooling capacity is reduced by the amount of decrease in the refrigerant circulation amount, so that the overcooling of the upstream cooling
When the upstream cooling
The insufficient cooling of the upstream cooling
ステップS44でTw2out≧Tm(100)と判定する冷却能力不足時は、ステップS48において上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路壁面温度Th1が冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax未満か否かを判定し、上流側冷却対象熱源1が過冷状態か冷却不足状態かをチェックする。
ステップS48でTh1<Tmaxと判定する上流側冷却対象熱源1の過冷時は、ステップS49においてバイパス管路15の開通度(流量制御弁16の開度)を大きくすることにより、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を減らしてここでの吸熱量を低下させる。
かかる上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量の低下(熱源1での吸熱量の低下)により上流側冷却対象熱源1の過冷を解消することができる。
ステップS48でTh1≧Tmaxと判定する上流側冷却対象熱源1の冷却不足時は、ステップS50においてポンプ4の負荷を大きくすることにより冷媒の循環量を増大させる。
これにより、冷媒循環量の増大分だけ冷却能力が上昇することとなり、上流側冷却対象熱源1の冷却不足を解消すると共に、冷却能力の不足を解消することができる。
When the cooling capacity is determined to be Tw2out ≧ Tm (100) in step S44, whether or not the refrigerant outlet passage wall surface temperature Th1 of the upstream cooling
When the upstream cooling
The cooling of the upstream cooling
When the upstream cooling
As a result, the cooling capacity is increased by the amount of increase in the refrigerant circulation amount, so that the insufficient cooling of the upstream cooling
以上の制御の後はステップS51において、エンジンイグニッションスイッチがOFFされたか否かをチェックし、エンジンイグニッションスイッチがOFFされない限り制御をステップS41へ戻すことにより上記のループを繰り返し実行する。
そして、ステップS51でエンジンイグニッションスイッチがOFFされたと判定するとき、図10の制御プログラムを終了して上記の冷却制御を終わらせる。
After the above control, in step S51, it is checked whether or not the engine ignition switch is turned off, and the above loop is repeatedly executed by returning the control to step S41 unless the engine ignition switch is turned off.
When it is determined in step S51 that the engine ignition switch has been turned off, the control program of FIG. 10 is terminated and the cooling control is terminated.
上記した第5実施例の車両用冷却装置においては、
図2につき前述した蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることから、蓄熱材21の蓄熱効果により熱を効率的に輸送することができて、その分だけポンプ4による冷媒の循環量を少なくすることができ、冷却対象熱源1,2の冷却効率を向上させることが可能である。
In the vehicle cooling device of the fifth embodiment described above,
Since the refrigerant in which the heat storage capsule described above with reference to FIG. 2 is used, heat can be efficiently transported by the heat storage effect of the
また本実施例においては図9に示すごとく、ラジエータ3により冷却された冷媒を共通な1個のポンプ4により、上流側冷却対象熱源1に向かわせると共に、該上流側冷却対象熱源1の冷媒入り口1aおよび冷媒出口1b間をバイパスする流量制御弁16付きのバイパス管路15に向かわせ、上流側冷却対象熱源1に通流した後の冷媒をバイパス管路15からの冷媒と合流させて下流側冷却対象熱源2に向かわせ、該下流側冷却対象熱源2に通流した後の冷媒をラジエータ3に戻すような配管構成にするため、
直列配管式の冷却装置となって、冷媒配管が並列配管式冷却装置よりも短く、配管効率を高めることができると共に冷媒の流路を小さくして冷却効率を高めることができる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 9, the refrigerant cooled by the
It becomes a serial piping type cooling device, the refrigerant piping is shorter than the parallel piping type cooling device, the piping efficiency can be increased, and the cooling flow rate can be reduced by increasing the cooling efficiency.
また制御に当たっては、上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路壁面温度Th1および下流側冷却対象熱源2の冷媒出口温度Tw2outから判定した冷却対象熱源1,2の冷却負荷に応じ、流量制御弁16によるバイパス管路15への分岐流量制御を行い、
上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路壁面温度Th1が制御目標温度Tmaxとなるよう、流量制御弁16によるバイパス管路15への分岐流量制御を行うため、
また、下流側冷却対象熱源2の冷媒出口温度Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)となるようポンプ4による冷媒循環量制御を行うため、
上流側冷却対象熱源1が過度に冷却されたり、下流側冷却対象熱源2が冷却不足になることがなく、冷却対象熱源1,2を個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができ、従来の直列配管式冷却装置が抱える前記の問題を解消することが可能であると共に、冷却対象熱源1,2が共に過度に冷却されたり、冷却不足になることもない。
In the control, according to the cooling load of the cooling
In order to perform branch flow control to the
In addition, in order to perform the refrigerant circulation amount control by the
Cooling
図11は、本発明の第6実施例になる車両用冷却装置の制御プログラムを示し、この制御プログラムは、図10のステップS45およびステップS48をそれぞれステップS55およびステップS58に置換したものである。
本実施例においても、図9に示すと同じ配管構成を用いるが、温度センサ12は、上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路1bにおける冷媒温度Tw1outを検出するものとし、この上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outと、温度センサ13で検出した下流側冷却対象熱源2の冷媒出口通路2bにおける冷媒温度Tw2outと、温度センサ11で検出したラジエータ出口冷媒温度Troutとを用いて、以下のように冷却制御を遂行する。
FIG. 11 shows a control program for a vehicular cooling device according to a sixth embodiment of the present invention, which is obtained by replacing steps S45 and S48 in FIG. 10 with steps S55 and S58, respectively.
Also in this embodiment, the same piping configuration as shown in FIG. 9 is used, but the
ステップS41〜S43においては、図10における同符号で示したステップと同様の処理を行い、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御する。
In steps S41 to S43, processing similar to that shown by the same reference numerals in FIG. 10 is performed, and the amount of cooling air to the
ステップS44でTw2out<Tm(100)と判定する冷却能力過大時は、ステップS55において上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)未満か否かを判定し、上流側冷却対象熱源1が過冷状態か冷却不足状態かをチェックする。
ステップS55でTw1out<Tm(100)と判定する上流側冷却対象熱源1の過冷時は、ステップS46においてポンプ4の負荷を低下することにより冷媒の循環量を減らす。
これにより、冷媒循環量の低下分だけ冷却能力が落ちることとなり、上流側冷却対象熱源1の過冷を解消すると共に、冷却能力の過大を解消することができる。
ステップS55でTw1out ≧Tm(100)と判定する上流側冷却対象熱源1の冷却不足時は、ステップS47においてバイパス管路15の開通度(流量制御弁16の開度)を小さくすることにより、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を増してここでの吸熱量を増大させる。
かかる上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量の増大(熱源1での吸熱量の増大)により上流側冷却対象熱源1の冷却不足を解消することができる。
When the cooling capacity is excessively determined as Tw2out <Tm (100) in step S44, it is determined in step S55 whether or not the refrigerant outlet temperature Tw1out of the upstream cooling
When the upstream side cooling
As a result, the cooling capacity is reduced by the amount of decrease in the refrigerant circulation amount, so that the overcooling of the upstream cooling
When the upstream cooling
The insufficient cooling of the upstream cooling
ステップS44でTw2out≧Tm(100)と判定する冷却能力不足時は、ステップS58において上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)未満か否かを判定し、上流側冷却対象熱源1が過冷状態か冷却不足状態かをチェックする。
ステップS58でTw1out< Tm(100)と判定する上流側冷却対象熱源1の過冷時は、ステップS49においてバイパス管路15の開通度(流量制御弁16の開度)を大きくすることにより、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を減らしてここでの吸熱量を低下させる。
かかる上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量の低下(熱源1での吸熱量の低下)により上流側冷却対象熱源1の過冷を解消することができる。
ステップS58でTw1out≧Tm(100)と判定する上流側冷却対象熱源1の冷却不足時は、ステップS50においてポンプ4の負荷を大きくすることにより冷媒の循環量を増大させる。
これにより、冷媒循環量の増大分だけ冷却能力が上昇することとなり、上流側冷却対象熱源1の冷却不足を解消すると共に、冷却能力の不足を解消することができる。
When the cooling capacity is determined to be insufficient in step S44 as Tw2out ≧ Tm (100), it is determined in step S58 whether or not the refrigerant outlet temperature Tw1out of the upstream cooling
When the upstream cooling
The cooling of the upstream cooling
When the upstream cooling
As a result, the cooling capacity is increased by the amount of increase in the refrigerant circulation amount, so that the insufficient cooling of the upstream cooling
以上の制御は、ステップS51においてエンジンイグニッションスイッチがOFFされたと判定するまで継続し、エンジンイグニッションスイッチがOFFされた時に図11の制御プログラムを終了する。 The above control continues until it is determined in step S51 that the engine ignition switch is turned off, and when the engine ignition switch is turned off, the control program of FIG. 11 is terminated.
上記した第6実施例の車両用冷却装置においても、図9および図10につき前述した第5実施例におけると同様な作用効果が奏し得られるほか、
上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outおよび下流側冷却対象熱源2の冷媒出口温度Tw2outから判定した冷却対象熱源1,2の冷却負荷に応じ、流量制御弁16によるバイパス管路15への分岐流量制御を行い、
上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)となるよう、流量制御弁16によるバイパス管路15への分岐流量制御を行うため、
また、下流側冷却対象熱源2の冷媒出口温度Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)となるようポンプ4による冷媒循環量制御を行うため、
上流側冷却対象熱源1が過度に冷却されたり、下流側冷却対象熱源2が冷却不足になることがなく、冷却対象熱源1,2を個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができ、従来の直列配管式冷却装置が抱える前記の問題を解消することが可能であると共に、冷却対象熱源1,2が共に過度に冷却されたり、冷却不足になることもない。
In the vehicle cooling device of the sixth embodiment described above, the same operational effects as in the fifth embodiment described above with reference to FIGS. 9 and 10 can be obtained,
The
In order to control the branch flow rate to the
In addition, in order to perform the refrigerant circulation amount control by the
Cooling
図12,13は、本発明の第7実施例になる車両用冷却装置を示し、本実施例において配管構成は図12に示すように、図9におけると同様な直列配管式のものを用いるが、温度センサ12は上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outを検出するものとし、その他の温度センサとして、上流側冷却対象熱源1を通流した後の冷媒と、バイパス管路15からの冷媒との合流冷媒の温度Twtotalを検出する温度センサ17を設ける。
なお冷媒は、図2につき前述したパラフィンワックスなどの蓄熱材21(融点Tmが冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax近辺のもの)を樹脂カプセル22に内包させて成るマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒とする。
12 and 13 show a vehicular cooling device according to a seventh embodiment of the present invention. In this embodiment, as shown in FIG. 12, a pipe configuration similar to that in FIG. 9 is used as shown in FIG. The
The refrigerant is a microscale heat storage capsule in which a
かような冷媒を用いた図12に示すごとき配管構成においては、以下のごとくに冷却対象熱源1,2の冷却制御を遂行する。
ステップS61〜S63においては、図10のステップS41〜S43におけると同様の処理を行い、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御する。
In the piping configuration as shown in FIG. 12 using such a refrigerant, the cooling control of the
In steps S61 to S63, the same processing as in steps S41 to S43 in FIG. 10 is performed, and the amount of cooling air to the
ステップS64においては、熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outの大小比較により、冷却対象熱源1,2に関して冷却負荷の大小判定を行う。
従ってステップS64は、本発明における熱源冷却負荷比較手段に相当する。
ステップS64で熱源冷媒出口温度がTw1out<Tw2outの関係にある(下流側冷却対象熱源2の冷却負荷が上流側冷却対象熱源1の冷却負荷よりも大きい)と判定する場合、ステップS65において、冷却負荷が大きいと判定された下流側冷却対象熱源2の熱源冷媒出口温度Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)以上か否かにより、下流側冷却対象熱源2が冷却不足か否かを判定する。
In step S64, the size of the cooling load for the cooling
Therefore, step S64 corresponds to the heat source cooling load comparison means in the present invention.
When it is determined in step S64 that the heat source refrigerant outlet temperature has a relationship of Tw1out <Tw2out (the cooling load of the downstream cooling
ステップS65でTw2out≧Tm(100)と判定する場合、つまり冷却負荷の大きな下流側冷却対象熱源2が冷却不足状態である場合、ステップS66において合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融度に対応した融点Tm未満か否かをチェックし、未満であればステップS67において、ポンプ4の負荷を増大することにより冷媒の循環量を増すが、未満でなければステップS68において、バイパス管路15の開通度(流量制御弁16の開度)を大きくすることにより、バイパス管路15を通る冷媒分岐流量を増し、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を減らして、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融度に対応した融点Tm未満になるよう制御する。
If it is determined in step S65 that Tw2out ≧ Tm (100), that is, if the downstream cooling
一方、ステップS65でTw2out<Tm(100)と判定する場合、つまり冷却負荷の大きな下流側冷却対象熱源2が過冷却状態である場合、ステップS69において、ポンプ4の負荷を低減することにより冷媒の循環量を低下させ、下流側冷却対象熱源2の過冷却状態を回避する。
On the other hand, if it is determined in step S65 that Tw2out <Tm (100), that is, if the downstream cooling
ステップS64で熱源冷媒出口温度がTw1out≧Tw2outの関係にある(上流側冷却対象熱源1の冷却負荷が下流側冷却対象熱源2の冷却負荷よりも大きい)と判定する場合、ステップS71において、冷却負荷が大きいと判定された上流側冷却対象熱源1の熱源冷媒出口温度Tw1outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)以上か否かにより、上流側冷却対象熱源1が冷却不足か否かを判定する。
When it is determined in step S64 that the heat source refrigerant outlet temperature has a relationship of Tw1out ≧ Tw2out (the cooling load of the upstream cooling
ステップS71でTw1out≧Tm(100)と判定する場合、つまり冷却負荷の大きな上流側冷却対象熱源1が冷却不足状態である場合、ステップS72において合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融度に対応した融点Tm以上か否かをチェックし、以上であればステップS73において、ポンプ4の負荷を増大することにより冷媒の循環量を増すが、以上でなければステップS74において、バイパス管路15の開通度(流量制御弁16の開度)を小さくすることにより、バイパス管路15を通る冷媒分岐流量を低下させ、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を増して、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融度に対応した融点Tm以上になるよう制御する。
When it is determined in step S71 that Tw1out ≧ Tm (100), that is, when the upstream cooling
一方、ステップS71でTw2out<Tm(100)と判定する場合、つまり冷却負荷の大きな上流側冷却対象熱源1が過冷却状態である場合、ステップS75において、ポンプ4の負荷を低減することにより冷媒の循環量を低下させ、上流側冷却対象熱源1の過冷却状態を回避する。
On the other hand, when it is determined in step S71 that Tw2out <Tm (100), that is, when the upstream cooling
以上の制御の後はステップS76において、エンジンイグニッションスイッチがOFFされたか否かをチェックし、エンジンイグニッションスイッチがOFFされない限り制御をステップS61へ戻すことにより上記のループを繰り返し実行する。
そして、ステップS76でエンジンイグニッションスイッチがOFFされたと判定するとき、図13の制御プログラムを終了して上記の冷却制御を終わらせる。
After the above control, in step S76, it is checked whether or not the engine ignition switch is turned off, and the above loop is repeatedly executed by returning the control to step S61 unless the engine ignition switch is turned off.
When it is determined in step S76 that the engine ignition switch has been turned off, the control program in FIG. 13 is terminated and the cooling control is terminated.
上記した第7実施例の車両用冷却装置においても、
図2につき前述した蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることから、蓄熱材21の蓄熱効果により熱を効率的に輸送することができて、その分だけポンプ4による冷媒の循環量を少なくすることができ、冷却対象熱源1,2の冷却効率を向上させることが可能であると共に、
図12に示すごとく、冷却対象熱源1,2が直列的に相関する直列配管式の冷媒配管であって、冷媒配管が並列配管式のものよりも短く、配管効率を高めることができ、冷媒の流路を短くして冷却効率を高めることができる。
Also in the vehicle cooling device of the seventh embodiment described above,
Since the refrigerant in which the heat storage capsule described above with reference to FIG. 2 is used, heat can be efficiently transported by the heat storage effect of the
As shown in FIG. 12, the
また制御に当たっては、上流側冷却対象熱源1の冷却負荷が下流側冷却対象熱源2の冷却負荷よりも小さい場合、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融を示す温度である融点Tm未満になるよう、流量制御弁16によりバイパス管路15への分岐流量増大制御を行い、
下流側冷却対象熱源2の冷却負荷が上流側冷却対象熱源2の冷却負荷よりも大きい場合、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融を示す温度である融点Tm以上になるよう、流量制御弁16によりバイパス管路15への分岐流量低下制御を行うことから、
冷却負荷の大きい冷却対象熱源で蓄熱材21の潜熱利用を増やすこととなり、冷媒循環量を抑制して冷却効率を高めることができる。
In the control, when the cooling load of the upstream cooling
When the cooling load of the downstream cooling
The use of the latent heat of the
例えば、上流側冷却対象熱源1の冷却負荷が下流側冷却対象熱源2の冷却負荷よりも小さい場合、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融を示す温度である融点Tm未満になるよう、流量制御弁16によりバイパス管路15への分岐流量を増大することで、冷却負荷の大きな下流側冷却対象熱源2で一層多くの潜熱を利用できることとなり、冷媒の見かけ上の比熱が大きくなって冷却効率が向上し、その分だけ冷媒循環流量を少なくすることができ、
また、下流側冷却対象熱源2の冷却負荷が上流側冷却対象熱源2の冷却負荷よりも大きい場合、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融を示す温度である融点Tm以上になるよう、流量制御弁16によりバイパス管路15への分岐流量を低下することで、冷却負荷の大きな上流側冷却対象熱源1で一層多くの潜熱を利用できることとなり、冷媒の見かけ上の比熱が大きくなって冷却効率が向上し、その分だけ冷媒循環流量を少なくすることができる。
For example, when the cooling load of the upstream cooling
Further, when the cooling load of the downstream cooling
1 冷却対象熱源
2 冷却対象熱源
1a,2a 冷媒入り口
1b,2b 冷媒出口
3 ラジエータ
3a 冷媒出口
3b 冷媒入り口
3f 冷却ファン
4 ポンプ
5 冷媒供給管路
6 流量配分制御弁
7 分岐管路
8 分岐管路
9 連絡管路
10 冷媒戻り管路
11 ラジエータ冷媒出口温度センサ
12 熱源冷媒出口温度センサ
13 熱源冷媒出口温度センサ
14 連絡管路
15 バイパス管路
16 流量制御弁
17 合流冷媒温度センサ
21 蓄熱材
22 樹脂カプセル
1 Cooling
1a, 2a Refrigerant inlet
1b,
3a Refrigerant outlet
3b Refrigerant inlet
3f Cooling
10 Refrigerant return line
11 Radiator refrigerant outlet temperature sensor
12 Heat source refrigerant outlet temperature sensor
13 Heat source refrigerant outlet temperature sensor
14 Connection pipeline
15 Bypass line
16 Flow control valve
17 Combined refrigerant temperature sensor
21 Heat storage material
22 Resin capsule
Claims (14)
前記冷媒は、蓄熱材を内包したマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒とし、
前記ラジエータにより冷却された冷媒を前記共通な1個のポンプにより、流量配分制御弁による制御下で前記複数個の冷却対象熱源に向かわせ、これら冷却対象熱源に通流した後の冷媒を前記ラジエータに戻すような配管構成となし、
前記複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、前記ポンプによる冷媒循環量および前記流量配分制御弁による冷却対象熱源への流量配分を制御するよう構成し、
前記ラジエータへの通風量を、ラジエータの冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の凝固終了温度となるような通風量にすべく、ラジエータ冷却ファンを駆動制御するよう構成したことを特徴とする車両用冷却装置。 A vehicle in which there are a plurality of cooling target heat sources to be cooled, and the plurality of cooling target heat sources are cooled by circulating a refrigerant with a common single pump to the plurality of cooling target heat sources and the radiator. Cooling equipment for
The refrigerant is a refrigerant in which a microscale heat storage capsule containing a heat storage material is mixed,
The refrigerant cooled by the radiator is directed to the plurality of cooling target heat sources under the control of the flow distribution control valve by the common single pump, and the refrigerant after flowing through the cooling target heat sources is supplied to the radiator. No piping configuration to return to
The refrigerant circulation amount by the pump and the flow distribution to the cooling target heat source by the flow distribution control valve are controlled according to the cooling load of the plurality of cooling target heat sources,
The radiator cooling fan is driven and controlled so that the amount of ventilation to the radiator is such that the refrigerant temperature at the refrigerant outlet of the radiator becomes the solidification end temperature of the heat storage material. Cooling system.
前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度となるよう、前記ポンプによる冷媒循環量および前記流量配分制御弁による冷却対象熱源への流量配分を決定するよう構成したことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to claim 1,
The refrigerant circulation amount by the pump and the flow distribution to the cooling target heat source by the flow distribution control valve are determined such that the refrigerant temperature at the refrigerant outlet of the plurality of cooling target heat sources becomes the melting end temperature of the heat storage material. A vehicular cooling device.
前記複数個の冷却対象熱源のうち、或る冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度未満で、他の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度以上である場合、前記或る冷却対象熱源への冷媒供給量を減らして前記他の冷却対象熱源への冷媒供給量を増やすよう前記流量配分制御弁を操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to claim 2,
Among the plurality of cooling target heat sources, the refrigerant temperature at the refrigerant outlet of a certain cooling target heat source is lower than the melting end temperature of the heat storage material, and the refrigerant temperature at the refrigerant outlet of another cooling target heat source is the end of melting of the heat storage material. When the temperature is equal to or higher than the temperature, the flow rate distribution control valve is configured to operate so as to decrease the refrigerant supply amount to the certain cooling target heat source and increase the refrigerant supply amount to the other cooling target heat source. Vehicle cooling device.
前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が全て前記蓄熱材の溶融終了温度以上である場合、前記ポンプによる冷媒循環量を増大し、前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が全て前記蓄熱材の溶融終了温度未満である場合、前記ポンプによる冷媒循環量を低下させるよう、該ポンプを操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to claim 2 or 3,
When the refrigerant temperatures at the refrigerant outlets of the plurality of cooling target heat sources are all equal to or higher than the melting end temperature of the heat storage material, the refrigerant circulation amount by the pump is increased, and the refrigerant temperatures at the refrigerant outlets of the plurality of cooling target heat sources are increased. When the temperature is lower than the melting end temperature of the heat storage material, the vehicle cooling device is configured to operate the pump so as to reduce the refrigerant circulation rate by the pump.
前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が制御目標温度となるよう、前記ポンプによる冷媒循環量および前記流量配分制御弁による冷却対象熱源への流量配分を制御するよう構成したことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to claim 1,
The refrigerant circulation amount by the pump and the flow distribution to the cooling target heat source by the flow distribution control valve are controlled so that the wall surface temperature in the refrigerant outlet passage of the plurality of cooling target heat sources becomes the control target temperature. A vehicular cooling device.
前記複数個の冷却対象熱源のうち、或る冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が制御目標温度未満で、他の冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が制御目標温度以上である場合、前記或る冷却対象熱源への冷媒供給量を減らして前記他の冷却対象熱源への冷媒供給量を増やすよう前記流量配分制御弁を操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to claim 5,
Among the plurality of cooling target heat sources, when the wall surface temperature in the refrigerant outlet passage of a certain cooling target heat source is lower than the control target temperature and the wall surface temperature in the refrigerant outlet passage of another cooling target heat source is equal to or higher than the control target temperature, A vehicular cooling device configured to operate the flow rate distribution control valve so as to decrease a refrigerant supply amount to the certain cooling target heat source and increase a refrigerant supply amount to the other cooling target heat source.
前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が全て制御目標温度以上である場合、前記ポンプによる冷媒循環量を増大し、前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が全て制御目標温度未満である場合、前記ポンプによる冷媒循環量を低下させるよう、該ポンプを操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to claim 5 or 6,
When the wall surface temperatures in the refrigerant outlet passages of the plurality of cooling target heat sources are all equal to or higher than the control target temperature, the refrigerant circulation amount by the pump is increased, and the wall surface temperatures in the refrigerant outlet passages of the plurality of cooling target heat sources are all A vehicular cooling device characterized in that when the temperature is lower than the control target temperature, the pump is operated so as to reduce the amount of refrigerant circulating by the pump.
前記複数個の冷却対象熱源につき冷却負荷の大小を判定する熱源冷却負荷比較手段を設け、
該手段により冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源への冷媒流量が多くなるよう前記流量配分制御弁を操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to any one of claims 1 to 4,
A heat source cooling load comparison means for determining the size of the cooling load for the plurality of cooling target heat sources is provided,
A vehicular cooling device characterized in that the flow rate distribution control valve is operated so as to increase a refrigerant flow rate to a cooling target heat source determined to have a large cooling load by the means.
前記複数個の冷却対象熱源につき冷却負荷の大小を判定する熱源冷却負荷比較手段を設け、
該手段により冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源への冷媒流量が多くなるよう前記流量配分制御弁を操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to any one of claims 1, 5 to 7,
A heat source cooling load comparison means for determining the size of the cooling load for the plurality of cooling target heat sources is provided,
A vehicular cooling device characterized in that the flow rate distribution control valve is operated so as to increase a refrigerant flow rate to a cooling target heat source determined to have a large cooling load by the means.
前記冷媒は、蓄熱材を内包したマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒とし、
前記ラジエータにより冷却された冷媒を前記共通な1個のポンプにより、前記複数個の冷却対象熱源のうちの或る冷却対象熱源に向かわせると共に、該或る冷却対象熱源の冷媒入り口および冷媒出口間をバイパスする流量制御弁付きバイパス管路に向かわせ、前記或る冷却対象熱源に通流した後の冷媒を前記バイパス管路からの冷媒と合流させて他の冷却対象熱源に向かわせ、該他の冷却対象熱源に通流した後の冷媒を前記ラジエータに戻すような配管構成となし、
前記複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、前記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行うよう構成し、
前記他の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度となるよう前記ポンプによる冷媒循環量を制御する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 A vehicle in which there are a plurality of cooling target heat sources to be cooled, and the plurality of cooling target heat sources are cooled by circulating a refrigerant with a common single pump to the plurality of cooling target heat sources and the radiator. Cooling equipment for
The refrigerant is a refrigerant in which a microscale heat storage capsule containing a heat storage material is mixed,
The refrigerant cooled by the radiator is directed to a certain cooling target heat source among the plurality of cooling target heat sources by the one common pump, and between the refrigerant inlet and the refrigerant outlet of the certain cooling target heat source. The refrigerant after flowing through the certain cooling target heat source is merged with the refrigerant from the bypass pipe to the other cooling target heat source, and the other. A piping configuration that returns the refrigerant after flowing through the cooling target heat source to the radiator,
In accordance with the cooling load of the plurality of cooling target heat sources, the flow rate control valve is configured to perform branch flow rate control to the bypass pipe line,
A vehicular cooling device configured to control a refrigerant circulation amount by the pump so that a refrigerant temperature at a refrigerant outlet of the other heat source to be cooled becomes a melting end temperature of the heat storage material.
前記或る冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が制御目標温度となるよう、前記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行う構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to claim 10,
A vehicular cooling device configured to perform branch flow rate control to a bypass line by the flow rate control valve so that a wall surface temperature in a refrigerant outlet passage of the heat source to be cooled becomes a control target temperature.
前記或る冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度となるよう、前記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行う構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to claim 10,
Cooling for a vehicle, wherein the flow rate control valve controls the branch flow rate to the bypass line so that the refrigerant temperature at the refrigerant outlet of the cooling target heat source becomes the melting end temperature of the heat storage material. apparatus.
前記複数個の冷却対象熱源につき冷却負荷の大小を判定する熱源冷却負荷比較手段を設け、
該手段による冷却対象熱源の冷却負荷大小判定に応じ、前記或る冷却対象熱源に通流した後の冷媒と前記バイパス管路からの冷媒との合流冷媒の温度が所定値となるよう、前記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行う構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to claim 10,
A heat source cooling load comparison means for determining the size of the cooling load for the plurality of cooling target heat sources is provided,
According to the cooling load size determination of the heat source to be cooled by the means, the flow rate is set so that the temperature of the combined refrigerant of the refrigerant after flowing through the certain heat source to be cooled and the refrigerant from the bypass pipe becomes a predetermined value. A vehicular cooling device characterized in that a branch flow rate control to a bypass pipe line is performed by a control valve.
前記熱源冷却負荷比較手段により前記或る冷却対象熱源の冷却負荷が前記他の冷却対象熱源の冷却負荷よりも小さい場合、前記合流冷媒の温度が前記蓄熱材の50%溶融を示す温度未満になるよう、前記流量制御弁によりバイパス管路への分岐流量増大制御を行い、
前記熱源冷却負荷比較手段により前記或る冷却対象熱源の冷却負荷が前記他の冷却対象熱源の冷却負荷よりも大きい場合、前記合流冷媒の温度が前記蓄熱材の50%溶融を示す温度以上になるよう、前記流量制御弁によりバイパス管路への分岐流量低下制御を行う構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。 In the vehicle cooling device according to claim 13,
When the cooling load of the certain cooling target heat source is smaller than the cooling load of the other cooling target heat source by the heat source cooling load comparison means, the temperature of the combined refrigerant becomes less than the temperature indicating 50% melting of the heat storage material. The branch flow rate increase control to the bypass line is performed by the flow rate control valve,
When the cooling load of the certain cooling target heat source is larger than the cooling load of the other cooling target heat source by the heat source cooling load comparison means, the temperature of the combined refrigerant becomes equal to or higher than the temperature indicating 50% melting of the heat storage material. As described above, the vehicle cooling device is configured to perform branch flow rate drop control to the bypass pipe by the flow rate control valve.
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