JP2015117866A - 車両用燃料冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両用燃料冷却装置は、車両用空調装置の冷媒の一部を用いて燃料を冷却するものであって、車両用空調装置の冷媒の循環経路に接続されて冷媒の一部を車両用空調装置におけるエバポレーター11を迂回させて循環させる迂回通路26と、迂回通路26に設けられて同迂回通路26を流れる冷媒との熱交換により燃料タンク4に戻される燃料を冷却する燃料冷却部27と、迂回通路26を流れる冷媒の量を調節する電磁弁28と、電磁弁28を制御する電磁弁制御部29と、電磁弁制御部29による電磁弁28の制御モードを切り替える電磁弁制御モード切り替えスイッチ33と、を備えている。
【選択図】図1
Description
一方で、切り替え装置を操作して空気冷却優先モードを選択することにより、自動制御モードが選択されているときよりも迂回通路を流れる冷媒の量を少なくして空気冷却部を流れる冷媒の量を増やし、車室に送風される空気の冷却をより優先させることもできるようになる。そして、こうした空気冷却優先モードを選択すれば、自動制御モードが選択されているときよりも車室の温度を速やかに低下させることができるようになる。
一方で、切り替え装置を操作して燃料冷却優先モードを選択することにより、自動制御モードが選択されているときよりも迂回通路を流れる冷媒の量を多くして燃料の冷却を優先させることもできるようになる。そして、こうした燃料冷却優先モードを選択すれば、自動制御モードが選択されているときよりも燃料の温度を低下させることができる。これにより、燃料タンクに戻される燃料の温度が低下して燃料タンク内の圧力が低下するため、燃料の補充を容易に行うことができる状態を作り出すことができる。
上記構成によれば、車室冷房の負荷が高いときほど空気冷却部を通過する冷媒の量が多くなり、空気を冷却する能力が自動的に高められる。そのため、速やかに車室の温度を低下させ、車室冷房の負荷が高い状態を速やかに解消することができるようになる。したがって、コンプレッサーの駆動量やブロワーの駆動量等を少なくし、空調装置を駆動するための仕事量を少なくすることによって燃費の向上を図ることができる。
以下、車両用燃料冷却装置の第1の実施形態について、図1〜図4を参照して説明する。なお、以下では、LPGを燃料として用いる車両を例に説明する。
図2に示すように、本処理ではまず、電磁弁28の制御モードが燃料冷却優先モードに設定されているか否かを判定する(ステップS21)。電磁弁28の制御モードが燃料冷却優先モードに設定されている場合(ステップS21:YES)には、次にエアコンスイッチ17がONであるか否かを判定する(ステップS22)。そして、この処理においてエアコンスイッチ17がONであると判定されると(ステップS22:YES)、電磁弁28を全開状態に保持して(ステップS23)、本処理を終了する。
図3に示すように、自動制御モードでは、まず、エアコンスイッチ17がONであるか否かを判定する(ステップS31)。この処理においてエアコンスイッチ17がOFFであると判定した場合(ステップS31:NO)には、電磁弁28を全閉状態に保持して(ステップS33)、本処理を終了する。
条件(イ):外気温度が所定温度Tg1以上である。
条件(ハ):エバポレーター温度が所定温度Te1以上である。
条件(ニ):ブロワー12の駆動量が所定値Q1以上である。
そして車室冷房が高負荷状態であると判定した場合(ステップS32:YES)には、電磁弁28を全閉状態に保持する(ステップS33)。一方、ステップS32の処理において車室冷房が高負荷状態でないと判定した場合(ステップS32:NO)には、電磁弁28を全開状態に保持する(ステップS34)。こうした電磁弁28の制御を実行すると本処理を終了する。
本実施形態では、車室16に電磁弁制御モード切り替えスイッチ33が設けられており、このスイッチ33を押すことにより電磁弁28の制御モードを切り替えることができる。
(1)乗員が電磁弁制御モード切り替えスイッチ33を押すことによって電磁弁28の制御モードを切り替えることができるため、乗員の意志を反映させて空調制御及び燃料冷却を行うことができる。
次に、車両用燃料冷却装置の第2の実施形態について、図5を参照して説明する。この車両用燃料冷却装置では、自動制御モードにおける電磁弁28の制御態様が上記第1の実施形態と異なっている。なお、車両用燃料冷却装置の構成やステップS31〜ステップS33の処理は第1の実施形態と同様であるため、共通の符号及びステップ番号を付してその詳細な説明は省略する。
次に、本実施形態の作用について説明する。
(7)自動制御モードが選択されているときには、デフロスターが駆動されているときに、電磁弁28を全閉状態に保持するようにしたため、エバポレーター11における除湿機能が向上し、フロントガラスの曇りを速やかに解消することができる。
次に、車両用燃料冷却装置の第3の実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。この車両用燃料冷却装置では、空調装置からの臭いを抑制するこもり臭制御を実施する点が上記各実施形態と異なっている。なお、車両用燃料冷却装置の構成については同様であるため、共通の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図6(a)に示すように、時刻t0においてエンジン1が始動されると、ブロワー12の駆動量を0に設定し、臭気が充満している吸気ダクト13から車室16内への空気の導入を停止する。また、図6(b)に示すように、車室16内への空気の吹き出し口をFootに設定する。エンジン1の始動後、所定時間経過した時刻t1では、駆動量を最低量に設定してブロワー12を駆動させる。こうして吹き出し口をFootに設定し、足下から少量の空気を車室16内に導入することで、臭いが気になりにくくなる。かびから発生する臭いは、かびを水滴によって覆うことで抑制できる。時刻t1以降は吸気ダクト13に空気が流れ、エバポレーター11に付着する水滴量が増大するため、臭いの元となるかび等が水滴によって覆われる。
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、電磁弁28の制御モードが自動制御モードに設定されているときには、こもり臭制御が実行されている場合に電磁弁28が全閉状態に保持される。このため、こもり臭制御が実行されているときに、エバポレーター11に供給される冷媒の量が多くなり、エバポレーター11への水滴の付着量が増大する。
(8)自動制御モードが選択されているときには、こもり臭制御が実行されているときに、電磁弁28を全閉状態に保持するようにした。このため、エバポレーター11に付着する水滴の量を速やかに増大させて、臭いの発生を早期に抑制することができる。
次に、車両用燃料冷却装置の第4の実施形態について、図8を参照して説明する。この車両用燃料冷却装置では、空調装置の設定温度に応じて自動制御モードにおける電磁弁28の制御態様を変更する点が上記各実施形態と異なっている。なお、車両用燃料冷却装置の構成やステップS31〜ステップS33の処理は上記各実施形態と同様であるため、共通の符号及びステップ番号を付してその詳細な説明は省略する。
車室冷房が高負荷状態でない場合であっても、車室16内の設定温度が所定温度Tk以下に設定されている場合には、電磁弁28が全閉状態に保持される。このため、車室16内の温度を速やかに低下させることが望まれているときに、空気を冷却する能力が自動的に高められ、車室16内に導入される空気が速やかに冷却される。
(9)自動制御モードが選択されているときには、空調設定温度が所定温度Tk以下であるときに、電磁弁28を全閉状態に保持するようにした。このため、車室16内の温度を速やかに低下させることが望まれているときに、車室16内に導入される空気を速やかに冷却して、車室16内の温度を速やかに低下させることができる。
次に、車両用燃料冷却装置の第5の実施形態について、図9を参照して説明する。この車両用燃料冷却装置では、電子制御部21によって算出される目標吹き出し温度(TAO)に応じて自動制御モードにおける電磁弁28の制御態様を変更する点が上記各実施形態と異なっている。なお、車両用燃料冷却装置の構成やステップS31〜ステップS33の処理は上記各実施形態と同様であるため、共通の符号及びステップ番号を付してその詳細な説明は省略する。
電子制御部21によって算出されるTAOが所定温度Ta以下のときにはコンプレッサー7の駆動量やブロワー12の駆動量が増大して車室冷房が高負荷状態になるおそれがある。
(10)自動制御モードが選択されているときには、TAOが所定温度Ta以下であるときに、電磁弁28を全閉状態に保持するようにした。このため、空気を冷却する能力を高めて、車室冷房の負荷が比較的高い状態を速やかに解消することができる。その結果、車室冷房が高負荷状態になるのを抑制して空調装置を駆動するための仕事量を一層少なくすることができる。
次に、車両用燃料冷却装置の第6の実施形態について、図10を参照して説明する。この車両用燃料冷却装置では、自動制御モードにおいて外気温に応じて電磁弁28の制御態様を変更する点が上記各実施形態と異なっている。なお、車両用燃料冷却装置の構成は上記各実施形態と同様であるため、共通の符号を付してその詳細な説明は省略する。
外気温が所定温度Tu以下のときに空調装置を駆動させると、エバポレーター11が凍結するおそれがある。自動制御モードでは、外気温が所定温度Tu以下のときにはエアコンスイッチ17がONとなっている場合であっても空調装置が停止され、電磁弁28が全閉状態に保持される。
(11)自動制御モードが選択されているときには、外気温が所定温度Tu以下であるときに、空調装置の駆動を停止するようにした。このため、空調装置の駆動によってエバポレーター11が凍結することを抑制できる。
次に、車両用燃料冷却装置の第7の実施形態について、図11を参照して説明する。この車両用燃料冷却装置は、エンジン1を自動停止・自動始動させるアイドリングストップ制御を行う車両に適用されており、車室16には、図1に二点鎖線で示すようにエンジン1の運転状態を省エネモードに切り替えるためのエコスイッチ34が設けられている。なお、その他の構成については、上記各実施形態と同様であるため、共通の符号を付してその詳細な説明は省略する。
条件(ト):車室内温度が所定温度Tn1よりも低い所定温度Tn2以上である(Tn2<Tn1)。
条件(リ):ブロワー12の駆動量が所定値Q1よりも小さい所定値Q2以上である(Q2<Q1)。
次に、本実施形態の作用について説明する。
本実施形態では、エコモードスイッチがONである場合には、同スイッチがOFFである場合と比較して車室冷房の高負荷判定条件が緩和され、車室冷房が高負荷状態であるとの判定がされやすくなる。すなわち、エコモードスイッチがOFFであるときには車室冷房が高負荷状態であると判定されない負荷状態であっても、エコモードスイッチがONであるときには高負荷状態であると判定されるようにその判定条件が変更される。そして、車室冷房が高負荷状態であると判定されると、電磁弁28を全閉状態に保持して、燃料冷却部27に冷媒が流れないように制御する。したがって、エコモードでエンジン1が駆動されているときには、そうでないときと比較して電磁弁28が全閉状態に保持される期間が長くなり、燃料冷却部27に流れる冷媒の量が少なくなる。したがって、エバポレーター11を通過する冷媒の量が多くなり、空気を冷却する能力が自動的に高められるため、車室16内の温度を所望の温度まで低下させるために必要なコンプレッサー7の駆動量を減少させることができる。
(12)自動制御モードが選択されているときには、エンジン1がエコモードで駆動されているときに、車室冷房が高負荷状態であると判定されやすくしたため、電磁弁28が全閉状態に保持される期間が増大する。したがって、コンプレッサー7の駆動量を減少させて燃費を一層向上させることができるようになる。
次に、車両用燃料冷却装置の第8の実施形態について、図12及び図13を参照して説明する。この車両用燃料冷却装置は、駆動源としてエンジンとモータとを備えるハイブリッド車両に適用されている。
図13に示すように、この自動制御モードではまず、エアコンスイッチ17がONであるか否かを判定する(ステップS131)。この処理においてエアコンスイッチ17がOFFであると判定した場合(ステップS131:NO)には、空調装置が駆動されておらず、空調連携制御も実行されていないため、電磁弁28を全閉状態に保持して(ステップS133)、本処理を終了する。
空調連携制御の実行中には、電磁弁28が全閉状態に保持され、燃料冷却部27に冷媒が流れないように制御される。このため、エバポレーター11に供給される冷媒の量が可能な限り多くなり、車室16に導入される空気の温度が速やかに低下する。これにより、バッテリー37の温度が速やかに低下する。また、空調連携制御の実行中に電磁弁28を開弁させる場合に比べて、コンプレッサー7の駆動量が減少する。
(13)自動制御モードが選択されているときには、空調連携制御が実行されている場合に、電磁弁28を全閉状態に保持するようにした。このため、空調連携制御の実行中に空気を冷却する能力が自動的に高められ、バッテリー37を速やかに冷却することができる。また、空調連携制御の実行中に電磁弁28を開弁させる場合に比べて、コンプレッサー7の駆動量を減少させることができ、燃費の向上を図ることができる。
次に、車両用燃料冷却装置の第9の実施形態について、図14及び図15を参照して説明する。この車両用燃料冷却装置は、自動制御モードにおける電磁弁28の制御態様が上記各実施形態と異なっている。なお、車両用燃料冷却装置の構成は上記第1〜第7の実施形態と同様であるため、共通の符号を付してその詳細な説明は省略する。
燃料タンク4内の圧力が、LPGを補充する際の充填圧よりも高くなると、燃料タンク4内に燃料を補充することができなくなる。LPGを補充するためのスタンドにおけるLPGの充填圧は地域によって異なっているため、LPGの充填圧が十分に高い地域では、燃料タンク4内の圧力が高くなっても燃料タンク4内に燃料を補充することができる。一方、LPGの充填圧が低い地域では、燃料タンク4内の圧力が高い場合に燃料タンク4に戻される燃料を冷却して燃料タンク4内の圧力を低下させないと燃料を補充することができない。
本実施形態では、燃料タンク4内の圧力が安全弁6が作動するおそれのある所定圧Ps以上のときに、空調装置が駆動され、電磁弁28が全開状態に保持される。これにより、迂回通路26に流れる冷媒の量が可能な限り多くなり、燃料タンク4に戻される燃料の冷却効率が高められる。このため、燃料タンク4内の燃料温度が低下して燃料タンク4内の圧力が低下する。したがって、安全弁6の作動が抑制され、燃料タンク4内の燃料が漏出することが抑制される。
(14)電磁弁28の制御モードとして自動制御モードが選択されているときには、燃料タンク4内の圧力が高いときに迂回通路26を流れる冷媒の量を多くするように電磁弁28を全開状態に保持するようにした。このため、燃料タンク4内の圧力が高いときほど燃料を冷却する能力が自動的に高められ、燃料タンク4内の圧力を速やかに低下させることができるようになる。したがって、燃料タンク4内の圧力が過度に上昇することが抑制されるようになる。
次に、車両用燃料冷却装置の第10の実施形態について、図16を参照して説明する。この車両用燃料冷却装置は、電磁弁28の制御モードが空気冷却優先モードに設定されたときの電磁弁28の制御態様が上記各実施形態と異なっている。なお、車両用燃料冷却装置の構成やステップS21〜ステップS26、並びにステップS29の処理は上記第1〜第7の実施形態、及び第9の実施形態と同様であるため、共通の符号及びステップ番号を付してその詳細な説明は省略する。
電磁弁28の制御モードとして空気冷却モードが選択されているときであっても、燃料タンク4内の圧力が安全弁6が作動するほど高い場合には電磁弁28が全開状態に保持される。これにより、迂回通路26を通じて燃料冷却部27に冷媒が供給され、燃料タンク4内の圧力が低下する。
(15)空気冷却モードが選択されている場合であっても、燃料タンク4内の圧力が安全弁6が作動するおそれのある所定圧Ps以上のときには、電磁弁28を全開状態に保持するようにした。このため、燃料タンク4内の圧力が低下して、安全弁6の作動に伴い燃料タンク4内の燃料が漏出することを抑制することができる。
その他、上記各実施形態に共通して変更可能な要素としては次のようなものがある。
・第7の実施形態では、エコスイッチ34を備える車両として、アイドリングストップ制御を行う車両を例に説明したが、エコスイッチ34を備える車両であれば、例えばハイブリッド車両などの他の車両に同実施形態を適用してもよい。
・上記各実施形態では、ステップS32,S113,S1410の処理において条件(イ)〜(ホ)の全てが成立したときに車室冷房が高負荷状態であると判定したが、高負荷状態であると判定する条件は適宜変更可能である。例えば、条件(イ)〜(ホ)のうち1つ以上が成立したときに車室冷房が高負荷状態であると判定するようにしてもよい。また、条件(イ)〜(ホ)とは異なる条件に基づいて車室冷房の負荷状態を判定するようにしてもよい。
次に、上記各実施形態及びその変形例から把握することのできる技術的思想について、その効果とともに以下に追記する。
Claims (11)
- 車両用空調装置の冷媒の一部を用いて燃料を冷却する車両用燃料冷却装置であり、
前記車両用空調装置の冷媒の循環経路に接続され、冷媒の一部を前記車両用空調装置における空気冷却部を迂回させて循環させる迂回通路と、
同迂回通路に設けられ、同迂回通路を流れる冷媒との熱交換により燃料タンクに戻される燃料を冷却する燃料冷却部と、
前記迂回通路を流れる冷媒の量を調節する電磁弁と、
前記電磁弁を制御する制御部と、
前記制御部による前記電磁弁の制御モードを切り替える切り替え装置と、を備えた
車両用燃料冷却装置。 - 前記制御部は、切り替え可能な制御モードとして、
車室冷房の状態に応じて電磁弁を制御する自動制御モードと、
前記自動制御モードよりも前記迂回通路を流れる冷媒の量が少なくなるように前記電磁弁を制御する空気冷却優先モードと、を含む
請求項1に記載の車両用燃料冷却装置。 - 前記制御部は、空気冷却優先モードが選択されているときには、前記迂回通路を流れる冷媒の量が最も少なくなるように前記電磁弁を制御する
請求項2に記載の車両用燃料冷却装置。 - 前記制御部は、切り替え可能な制御モードとして、
車室冷房の状態に応じて電磁弁の開度を変更する自動制御モードと、
前記自動制御モードよりも前記迂回通路を流れる冷媒の量が多くなるように前記電磁弁を制御する燃料冷却優先モードと、を含む
請求項1〜3のいずれか一項に記載の車両用燃料冷却装置。 - 前記制御部は、燃料冷却優先モードが選択されているときには、前記迂回通路を流れる冷媒の量が最も多くなるように前記電磁弁を制御する
請求項4に記載の車両用燃料冷却装置。 - 前記制御部は、自動制御モードが選択されているときには、車室冷房の負荷が高いほど前記迂回通路を流れる冷媒の量を少なくするように前記電磁弁を制御する
請求項2〜5のいずれか一項に記載の車両用燃料冷却装置。 - 前記制御部は、切り替え可能な制御モードとして、
燃料タンクの状態に応じて電磁弁を制御する自動制御モードと、
前記自動制御モードよりも前記迂回通路を流れる冷媒の量が少なくなるように前記電磁弁を制御する空気冷却優先モードと、を含む
請求項1に記載の車両用燃料冷却装置。 - 前記制御部は、空気冷却優先モードが選択されているときには、前記迂回通路を流れる冷媒の量が最も少なくなるように前記電磁弁を制御する
請求項7に記載の車両用燃料冷却装置。 - 前記制御部は、切り替え可能な制御モードとして、
燃料タンクの状態に応じて電磁弁を制御する自動制御モードと、
前記自動制御モードよりも前記迂回通路を流れる冷媒の量が多くなるように前記電磁弁を制御する燃料冷却優先モードと、を含む
請求項1又は7又は8のいずれか一項に記載の車両用燃料冷却装置。 - 前記制御部は、燃料冷却優先モードが選択されているときには、前記迂回通路を流れる冷媒の量が最も多くなるように前記電磁弁を制御する
請求項9に記載の車両用燃料冷却装置。 - 前記制御部は、自動制御モードが選択されているときには、燃料タンク内の圧力が高いほど前記迂回通路を流れる冷媒の量を多くするように前記電磁弁を制御する
請求項7〜10のいずれか一項に記載の車両用燃料冷却装置。
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