JP2021054279A - 冷却システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一つの実施形態に係る車載温調装置1を搭載する車両100の構成を概略的に示す図である。図1に示したように、車両100は、内燃機関110と、モータジェネレータ(MG)112と、動力分割機構116と、を備える。加えて、車両100は、MG112に電気的に接続されたパワーコントロールユニット(PCU)118と、PCU118に電気的に接続されたバッテリ120と、を備える。なお、本実施形態では、車両100は、駆動源としてMG112と内燃機関110とを備えたハイブリッド車両であるが、駆動源としてMG112のみを備えた電動車両であってもよい。
図2〜図4を参照して、一つの実施形態に係る冷却システムを搭載した車載温調装置1の構成について説明する。図2は、車載温調装置1を概略的に示す構成図である。車載温調装置1は、冷凍回路2、低温回路3、高温回路4及び制御装置5を備える。
制御装置5は、バッテリ水温センサ53、PCU水温センサ55、室内温度センサ56、外気温度センサ57及び操作パネル58の出力信号に基づいて、車載温調装置1の作動モードを設定する。以下では、図5〜図8を参照して、車載温調装置1の代表的な作動モードについて説明する。図5〜図8では、冷媒や冷却水が流れている流路が実線で、冷媒や冷却水が流れていない流路が破線でそれぞれ示されている。また、図中の細い矢印は冷媒や冷却水が流れる方向を、太い矢印は熱の移動方向をそれぞれ示している。
次に、図9〜図12を参照して、低温回路3における冷却水の流通状態について説明する。図9は、低温回路3における冷却水の一つの流通状態の例(以下、「流通状態A」という)を示している。
次に、図13を参照して、低温回路3における三方弁38、39の制御について説明する。図13(A)は、PCU流路3bに設けられた第1三方弁38の切替位置の設定手法を示す図である。図13(B)は、バッテリ流路3cに設けられた第2三方弁39の切替位置の設定手法を示す図である。
次に、図14〜図16を参照して、低温回路3における第1ポンプ31及び第2ポンプ32の制御について説明する。図14は、PCU流路3b及びバッテリ流路3cにおける冷却水の目標流量の設定手法を示す図である。また、図15は、PCU流路3bに設けられた第1ポンプ31の目標出力の設定手法を示す図である。更に、図16は、バッテリ流路3cに設けられた第2ポンプ32の目標出力の設定手法を示す図である。
このように構成された低温回路3では、第1三方弁38又は第2三方弁39の切替位置を変更して、低温回路3における冷却水の流通状態を切り替える場合には、第1ポンプ31及び第2ポンプ32のうちの少なくとも一方の出力を変更することになる。
ところで、第1状態(すなわち、流通状態A)と第2状態(すなわち、流通状態B、C、D)との間で低温回路3における冷却水の流通状態を切り替えるときには、流通状態の切替に伴ってPCU流路3bを流れる冷却水の流量が変化する。このため、場合によっては、PCU流路3bを流れる冷却水の流量が一時的に少なくなる可能性がある。
図29及び図30は、第1三方弁38及び第2三方弁39の切替位置並びに第1ポンプ31及び第2ポンプ32の出力を制御する制御ルーチンを示すフローチャートである。図示した制御ルーチンは一定の時間間隔毎にECU51によって実行される。
2 冷凍回路
3 低温回路
4 高温回路
21 コンプレッサ
22 コンデンサ
26 エバポレータ
27 チラー
31 第1ポンプ
32 第2ポンプ
33 低温ラジエータ
35 バッテリ熱交換器
36 PCU熱交換器
37 MG熱交換器
38 第1三方弁
39 第2三方弁
Claims (12)
- 車両を駆動するモータと該モータを制御するインバータと前記モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両に搭載される、冷却システムであって、
共有流路と、
前記共有流路に接続されると共に、第1ポンプと、前記インバータと熱交換する第1熱交換器と、を有し、前記第1ポンプが作動すると前記第1熱交換器を通って熱媒体が循環する第1流路と、
前記第1流路と並列に前記共有流路に接続されると共に、第2ポンプと、前記バッテリと熱交換する第2熱交換器と、を有し、前記第2ポンプが作動すると前記第2熱交換器を通って前記熱媒体が循環する第2流路と、
前記第1ポンプ及び前記第2ポンプの作動を制御する制御装置と、を備え、
前記第1流路及び前記第2流路は、前記第1流路及び前記第2流路を流れる熱媒体が共に前記共有流路を流通する第1状態と、前記第1流路及び前記第2流路を流れる熱流体のうち少なくともいずれか一方が前記共有流路を流通しない第2状態との間で流通状態を切り替えることができるように構成され、
前記制御装置は、前記第1状態と前記第2状態との間で流通状態を切り替えるときには、前記第1流路を流れる熱媒体の流量がその目標流量よりも一時的に多くなるように前記第1ポンプ及び前記第2ポンプの出力を制御する、冷却システム。 - 前記制御装置は、前記第1状態から前記第2状態へ流通状態を切り替えるときには、流通状態の切り替え後における第1流路を流れる熱媒体の流量が流通状態の切り替え後の目標流量よりも一時的に多くなるように、且つ、前記第2状態から前記第1状態へ流通状態を切り替えるときには、流通状態の切り替え前における第1流路を流れる熱媒体の流量が流通状態の切り替え後の目標流量よりも一時的に多くなるように、前記第1ポンプ及び前記第2ポンプの出力を制御する、請求項1に記載の冷却システム。
- 前記制御装置は、前記第2状態から前記第1状態へ流通状態を切り替えるときには、前記第1ポンプの出力を上昇させた後に前記流通状態を切り替える、請求項1又は2に記載の冷却システム。
- 前記制御装置は、前記第1状態から前記第2状態へ流通状態を切り替えるときには、前記流通状態を切り替えてから前記第1ポンプの出力を低下させる、請求項1〜3のいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記共有流路には、外気と熱交換するラジエータが設けられる、請求項1〜4のいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記共有流路をバイパスするように前記第1流路に接続された第1バイパス流路と、前記共有流路と前記第1バイパス流路との間で前記第1熱交換器を流通する熱流体が流れる流路を切替可能な第1切替弁とを更に備える、請求項5に記載の冷却システム。
- 前記制御装置は、前記第1切替弁によって前記第1熱交換器を流通する熱流体が流れる流路を前記共有流路と前記第1バイパス流路との間で切り替えるときには、前記第1流路を流れる熱媒体の流量がその目標流量よりも一時的に多くなるように前記第1ポンプの出力を制御する、請求項6に記載の冷却システム。
- 前記制御装置は、前記第1切替弁によって流路を切り替えるにあたって前記第1ポンプの出力を上昇させるときには、前記第1ポンプの出力を上昇させた後に前記第1切替弁によって流路を切り替える、請求項7に記載の冷却システム。
- 前記制御装置は、前記第1切替弁によって流路を切り替えるにあたって前記第1ポンプの出力を低下させるときには、前記第1切替弁によって流路を切り替えてから前記第1ポンプの出力を低下させる、請求項7に記載の冷却システム。
- 前記制御装置は、前記インバータの素子温度に基づいて前記第1切替弁の切替を行う、請求項6〜9のいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記共有流路をバイパスするように前記第2流路に接続された第2バイパス流路と、前記共有流路と前記第2バイパス流路との間で前記第2熱交換器を流通する熱流体が流れる流路を切替可能な第2切替弁とを備える、請求項5〜10のいずれか1項に記載の冷却システム。
- 前記制御装置は、前記バッテリの素子温度に基づいて前記第2切替弁の切替を行う、請求項11に記載の冷却システム。
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