JP2022114090A - 車両用冷却システム - Google Patents

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律之 押切
noriyuki Oshikiri
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Abstract

【課題】状況に応じてバッテリ、ＰＣＵ、車室内の空気の冷却の優先度を決定して、バッテリ、ＰＣＵ、車室内の空気をバランス良く冷却することができる車両用冷却システムを提供する。【解決手段】バッテリ用熱交換器２５と、バッテリ用熱交換器２５と並列に接続されるエバポレータ２６と、送風によって冷却されるコンデンサ２２と、を有する冷凍サイクル装置２０と、ＰＣＵ１４を冷却水によって冷却し、コンデンサ２２の送風の下流側に設けられると共に冷却水を冷却するラジエータ４３と、を有する冷却装置４０と、を備え、バッテリ１３の温度が所定温度以上の場合には、バッテリ１３の冷却を優先し、ＰＣＵ１４の冷却水の温度が所定温度以上の場合には、ＰＣＵ１４の冷却を優先し、バッテリ温度が所定温度未満であってＰＣＵ１４の冷却水の温度が所定温度未満の場合には、車室内の空気の冷却を優先する。【選択図】図１

Description

本発明は、走行用バッテリ及びパワーコントロールユニットを冷却すると共に車室内の空気を冷却する車両用冷却システムに関する。
車両用冷却システムは、車両において、走行用バッテリ（以下、バッテリ）を冷却すると共に空調装置において車室内の空気を冷却する（冷房する）システムとして公知である（例えば、特許文献１）。当該車両用冷却システムでは、バッテリ冷却負荷が高いと判定した場合は、空調装置の冷房能力を低下させることによって走行用バッテリの冷却能力を向上させている。
車両用冷却システムの他の一例としては、例えばバッテリ及びパワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵ）を冷却すると共に空調装置において車室内を冷房するシステムが公知である。当該車両用冷却システムでは、冷凍サイクル装置によって冷媒を循環させてバッテリを冷却すると共に車室内を冷房し、冷却装置によって冷却水を循環させてＰＣＵを冷却している。
上述した車両用冷却システムでは、冷凍サイクル装置のコンデンサの送風の下流側に冷却装置のラジエータが配置され、冷凍サイクル装置のコンデンサを通過後の送風によって冷却装置のラジエータを冷却している。そのため、例えば、バッテリの冷却を優先すべく、圧縮機を高回転数で運転した場合には、コンデンサの凝縮温度が高く、コンデンサを通過後の空気温度が高いため、ＰＣＵの冷却能力が低下する。
また、上述した車両用冷却システムでは、バッテリを冷却する蒸発器と車室内を冷房する蒸発器とが互いに並列に配置され、それぞれの冷媒循環量の比を流量調整弁によって調整している。そのため、例えば、バッテリの冷却を優先すべく、バッテリを冷却する冷媒循環量を増加させれば、車室内を冷房する冷媒循環量が減少するため、車室内の冷房能力が低下する。
特開２０１３－１９９２５１号公報
換言すれば、上述した車両用冷却システムでは、バッテリ、ＰＣＵ、車室内の空気の冷却がトレードオフ状態であって、状況に応じてバッテリ、ＰＣＵ、車室内の空気をバランス良く冷却することが望まれている。
そこで、本発明は、状況に応じてバッテリ、ＰＣＵ、車室内の空気の冷却の優先度を決定して、バッテリ、ＰＣＵ、車室内の空気をバランス良く冷却することができる車両用冷却システムを提供することを目的とする。
本発明に係る車両用冷却システムは、車両の走行用バッテリを冷却する第１蒸発器と、第１蒸発器と並列に接続されると共に車室内の空気を冷却する第２蒸発器と、第１蒸発器の冷媒循環量と第２蒸発器の冷媒循環量との比を調整する調整弁と、送風によって冷却される凝縮器と、を有する冷凍サイクル装置と、車両のパワーコントロールユニットを冷却水によって冷却し、凝縮器の送風の下流側に設けられると共に冷却水を送風によって冷却する熱交換器と、を有する冷却装置と、パワーコントロールユニットの温度を推定するパワーコントロールユニット温度推定部と、を備え、バッテリの温度が所定温度以上の場合には、バッテリの冷却を優先し、パワーコントロールユニット推定部によって推定されたパワーコントロールユニットの温度が所定温度以上の場合には、パワーコントロールユニットの冷却を優先し、バッテリの温度が所定温度未満であってパワーコントロールユニット推定部によって推定されたパワーコントロールユニットの温度が所定温度未満の場合には、車室内の空気の冷却を優先することを特徴とする。
本発明に係る車両用冷却システムにおいて、バッテリの冷却を優先する場合には、冷凍サイクル装置の冷媒循環量を増加させると共に調整弁によって第１蒸発器の冷媒循環量を増加させることが好ましい。
本発明に係る車両用冷却システムにおいて、パワーコントロールユニットの冷却を優先する場合には、凝縮器の冷媒循環量を減少させて、凝縮器を通過後の空気の温度を低下させることが好ましい。
本発明に係る車両用冷却システムにおいて、車室内の空気の冷却を優先する場合には、冷凍サイクル装置の冷媒循環量を増加させると共に調整弁によって第２蒸発器の冷媒循環量を増加させることが好ましい。
本発明の車両用冷却システムによれば、バッテリ温度及びＰＣＵ冷却水温度に応じてバッテリ、ＰＣＵ、車室内の空気の冷却の優先度を決定することによって、バッテリの温度上昇による車速の低下、ＰＣＵの過熱に起因する出力制限による走行能力の低下等を防止することができる。
実施形態の一例である車両用冷却システムを示す模式図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 バッテリの温度及びＰＣＵの冷却水温度に応じてバッテリの冷却、ＰＣＵの冷却又は冷房運転のうちの優先すべき冷却を示すテーブルである。 バッテリの温度及びＰＣＵの冷却水温度における圧縮機の上限回転数を示すテーブルである。 バッテリの温度及びＰＣＵの冷却水温度における空調装置の上限風量を示すテーブルである。 バッテリの温度及びＰＣＵの冷却水温度における空調装置の内外切替ドアの作動を示すテーブルである。 バッテリの温度及びＰＣＵの冷却水温度におけるバッテリを冷却する冷媒循環量と冷房運転を行う冷媒循環量との比を示すテーブルである。
以下、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。以下の説明において、具体的な形状、材料、方向、数値等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等に合わせて適宜変更することができる。
図１及び図２を用いて、実施形態の一例である車両用冷却システム１０について説明する。図１は、車両用冷却システム１０を示す模式図である。図２は、制御装置６０のブロック図を示している。
車両用冷却システム１０は、車両に搭載され、走行用バッテリ（以下、バッテリ）１３及び走行用パワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ ＣｏｎＴｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とする）１４を冷却すると共に空調装置において空気通路３１に連通する車室内の空気を冷却する（冷房する）システムである。
車両用冷却システム１０によれば、詳細は後述するが、バッテリ１３の温度及びＰＣＵ１４の冷却水の温度に応じてバッテリ１３、ＰＣＵ１４、車室内の空気の冷却の優先度を決定する。この結果、バッテリ１３の温度上昇による車速の低下、ＰＣＵ１４の過熱に起因する出力制限による走行能力の低下等を防止することができる。
本例の車両は、バッテリ１３に充電してモータを動力として走行する電気車両とするが、これに限定されない。車両は、例えばエンジンを走行用動力源とした車両又はハイブリッド車両であってもよい。
図１に示すように、車両用冷却システム１０は、冷媒を循環させることによってバッテリ１３を冷却すると共に車室内を冷房する冷凍サイクル装置２０と、冷却水を循環させることによってＰＣＵ１４を冷却する冷却装置４０と、図２に示す制御装置（ＥＣＵ：ＥｌｅｃＴｒｏｎｉｃ ＣｏｎＴｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６０とを備える。
図１及び図２に示すように、制御装置６０は、少なくとも車室内の設定温度を調整可能な操作部５０と、バッテリ１３の温度を検出するバッテリ温度センサ５１と、ＰＣＵ１４の冷却水温度を検出するパワーコントロールユニット温度推定部としての冷却水温度センサ５２と、車室内の温度を検出する内気温度センサ５３とを有する。パワーコントロールユニット温度推定部は、ＰＣＵ１４の処理状態又はＰＣＵ１４への指示量からＰＣＵ１４の温度を推定してもよい。
図１に示すように、冷凍サイクル装置２０は、蒸気圧縮冷凍サイクル回路として構成され、第１蒸発器としてのバッテリ用熱交換器２５において冷媒を蒸発させてバッテリ冷却器２９によりバッテリ１３を冷却し、バッテリ用熱交換器２５に並列して設けられる第２蒸発器としてのエバポレータ２６において冷媒を蒸発させて、後述する空調装置の空気通路３１を通過する空気を冷却し、車室内を冷房する装置である。
冷凍サイクル装置２０は、冷媒ガスを圧縮する圧縮機２１と、冷媒ガスを冷媒液に凝縮させる凝縮器としてのコンデンサ２２と、コンデンサ２２及び後述するラジエータ４３に空気を送風する送風機２３と、冷媒液を膨張させる膨張弁２４と、バッテリ１３を冷却水を介して冷却するバッテリ用熱交換器２５と、後述する空調装置の空気通路３１の空気を冷却するエバポレータ２６と、エバポレータ２６に流れる冷媒量を調整する調整弁としての流量調整弁２７とを有する。
圧縮機２１は、回転電動機によって駆動され、回転電動機の回転数を変更することによって冷媒ガスの吐出量（出力）を変更することができる。
コンデンサ２２は、送風機２３によって送風される車両の外部の空気によって冷却され、冷媒ガスを冷媒液に凝縮する熱交換器である。コンデンサ２２において送風機２３による送風の下流側には、後述する冷却装置４０のラジエータ４３が設けられる。
バッテリ用熱交換器２５は、バッテリ１３を冷却する冷却水を循環させるバッテリ冷却回路２８に接続されている。バッテリ冷却回路２８は、バッテリ１３に近接して設けられ、冷却水によってバッテリ１３を冷却するバッテリ冷却器２９と、冷却水を循環させる冷却水ポンプ３０と、冷却水を冷却するバッテリ用熱交換器２５とを含む。
エバポレータ２６は、車室内の空調装置（図示なし）の一部を構成する熱交換器である。エバポレータ２６は、バッテリ用熱交換器２５と並列に接続される。エバポレータ２６の上流側には、流量調整弁２７が設けられる。
空調装置は、冷却又は加熱された空気を車室内に送風する空気通路３１と、空気通路３１に外気を導入する内外切替ドアと、空気通路３１に配置されて通過する空気を冷却するエバポレータ２６と、空気通路３１に配置されて通過する空気を加熱するヒータコアと、ヒータコアへの送風、又はエバポレータ２６への送風を切替えるエアミックスドアと、車室内に向かう空気流を発生させる送風機とを有する。
流量調整弁２７は、エバポレータ２６を通過する冷媒量を調整する弁である。流量調整弁２７によれば、冷凍サイクル装置２０におけるエバポレータ２６とバッテリ用熱交換器２５との冷媒循環量比を調整することができる。
冷却装置４０は、冷却水回路として構成され、上述したように冷却水を循環させることによってＰＣＵ１４を冷却する装置である。冷却装置４０は、ＰＣＵ１４に近接して設けられ、ＰＣＵ１４を冷却するＰＣＵ冷却器４１と、冷却水を循環させる冷却水ポンプ４２と、冷却水を冷却するラジエータ４３とを含む。
ラジエータ４３は、上述したように冷凍サイクル装置２０を構成するコンデンサ２２において送風機２３による送風の下流側に設けられる。換言すれば、ラジエータ４３は、送風機２３によって送風される空気であってコンデンサ２２を冷却後の空気によって冷却される。
操作部５０は、車室内に設けられ、乗員が少なくとも、車両用冷却システム１０の冷房又は暖房モードの選択、車室内の設定温度の入力、デフロスタモードの選択等を操作可能に構成される。操作部５０による入力、選択等の情報は、制御装置６０に送信される。
バッテリ温度センサ５１は、バッテリ１３に近接して設けられ、バッテリ１３の温度を検出するセンサである。バッテリ温度センサ５１による検出信号は、制御装置６０に送信される。
パワーコントロールユニット温度推定部としての冷却水温度センサ５２は、冷却装置４０のＰＣＵ冷却器４１近傍の配管等に設けられ、冷却装置４０の冷却水温度を検出するセンサである。冷却水温度センサ５２による検出信号は、制御装置６０に送信される。パワーコントロールユニット温度推定部は、上述したようにＰＣＵ１４の処理状態又はＰＣＵ１４への指示量からＰＣＵ１４の温度を推定してもよい。
内気温度センサ５３は、車室内に設けられ、車室内の温度を検出するセンサである。内気温度センサ５３による検出信号は、制御装置６０に送信される。
本例の車両用冷却システム１０では、例えばバッテリ１３の冷却能力を向上させるためには、バッテリ用熱交換器２５を通過する冷媒循環量を増加させる必要がある。この場合には、エバポレータ２６を通過する冷媒循環量が減少して空調装置の冷房能力が低下する。
同様に、バッテリ１３の冷却能力を向上させるためには、冷凍サイクル装置２０の全体の冷媒循環量を増加させる必要がある。この場合には、コンデンサ２２の凝縮温度が上昇し、コンデンサ２２を通過後の空気温度が上昇するため、ラジエータ４３における冷却能力が低下してＰＣＵ１４の冷却能力が低下する。
また、本例の車両用冷却システム１０では、ＰＣＵ１４の冷却能力を向上させるためには、ラジエータ４３における冷却能力を向上させるべく、冷凍サイクル装置２０のコンデンサ２２の通過後の空気温度を低下させる必要がある。そのためには、コンデンサ２２の凝縮温度を低下させるべく冷凍サイクル装置２０の冷媒循環量を減少させる必要がある。この場合には、冷凍サイクル装置２０の冷凍能力が低下するため、バッテリ１３の冷却能力、及び空調装置の冷房能力が低下する。
さらに、本例の車両用冷却システム１０では、例えば空調装置の冷房能力を向上させるためには、エバポレータ２６を通過する冷媒循環量を増加させる必要がある。この場合には、バッテリ用熱交換器２５を通過する冷媒循環量が減少してバッテリ１３の冷房能力が低下する。
同様に、空調装置の冷房能力を向上させるために、冷凍サイクル装置２０の全体の冷媒循環量を増加させる必要がある。この場合には、コンデンサ２２の凝縮温度が上昇し、コンデンサ２２を通過後の空気温度が上昇するため、ラジエータ４３における冷却能力が低下してＰＣＵ１４の冷却能力が低下する。
そこで、本例の車両用冷却システム１０では、詳細は後述するが、バッテリ１３の温度及びＰＣＵ１４の冷却水の温度に応じて、バッテリ１３の冷却、ＰＣＵ１４の冷却、空調装置の冷房運転のうちで優先するものを決定し、優先して冷却するものの冷却能力を向上させるべく冷凍サイクル装置２０及び冷却装置４０の制御を行う。
図２及び図３を用いて、制御装置６０の構成について説明する。図３は、バッテリ１３の温度及びＰＣＵ１４の冷却水の温度に応じてバッテリ１３の冷却、ＰＣＵ１４の冷却又は空調装置の冷房運転のうちの優先すべき冷却を示すテーブルである。
制御装置６０は、演算処理部であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部を有し、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。
制御装置６０は、操作部５０、バッテリ温度センサ５１、冷却水温度センサ５２、内気温度センサ５３等に接続されて、これらから送信される信号を受信する。また、制御装置６０は、冷凍サイクル装置２０の圧縮機２１、送風機２３、膨張弁２４、流量調整弁２７、バッテリ冷却回路２８の冷却水ポンプ３０、冷却装置４０の冷却水ポンプ４２の回路等に接続され、これらに信号を送信する。
制御装置６０は、バッテリ１３を優先して冷却するバッテリ優先冷却部６１と、ＰＣＵ１４を優先して冷却するＰＣＵ優先冷却部６２と、バッテリ１３及びＰＣＵ１４を優先して冷却するバッテリ及びＰＣＵ優先冷却部６３と、空調装置による冷房運転を優先して行う冷房運転優先部６４とを有する。
図３に示すように、バッテリ優先冷却部６１は、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１（例えば、５１℃）以上であって、冷却水温度が第１所定温度Ｔｒ１（例えば、６１℃）未満であれば、優先してバッテリ１３の冷却能力を向上させるために、バッテリ用熱交換器２５を通過する冷媒量循環量を増加させる機能を有する。
具体的には、例えば、冷凍サイクル装置２０の圧縮機２１の回転数を増加する、冷凍サイクル装置２０の流量調整弁２７によってバッテリ用熱交換器２５の冷媒循環量が増加するように調整する等の制御を行う。
これにより、バッテリ１３の冷却能力を向上させることができる。ひいては、バッテリ１３の温度上昇による車速の低下を防止することができる。
図３に示すように、ＰＣＵ優先冷却部６２は、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１未満であって冷却水温度が第１所定温度Ｔｒ１以上であれば、優先してＰＣＵ１４の冷却能力を向上させるために、冷凍サイクル装置２０の冷媒循環量を低下させる機能を有する。
具体的には、例えば、冷凍サイクル装置２０の圧縮機２１の回転数を低減する、空調装置の車室への送風機の回転数を低減して風量を低く設定する、外気温度が高い場合には空調装置の内外切替ドアを全閉として車室内の冷房負荷を低下させる等の制御を行う。
これにより、ＰＣＵ１４の冷却能力を向上させることができる。この結果、ＰＣＵ１４の過熱により駆動モータ等の出力が制限され、車両の走行能力が低下することを防止することができる。さらに、冷却装置４０のＰＣＵ冷却器４１及びラジエータ４３の容積を変更することなくＰＣＵ１４の冷却能力を向上させることができるため、ラジエータ４３の容積を今よりも小さくすることができる。
図３に示すように、バッテリ及びＰＣＵ優先冷却部６３は、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１以上であって、冷却水温度が第１所定温度Ｔｒ１以上であれば、バッテリ１３の冷却及びＰＣＵ１４の冷却を両立するように冷凍サイクル装置２０の出力を調整する機能を有する。
図３に示すように、冷房運転優先部６４は、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１未満であって冷却水温度が第１所定温度Ｔｒ１未満であれば、優先して空調装置の冷房能力を向上させるために、エバポレータ２６を通過する冷媒循環量を増加させる機能を有する。
具体的には、例えば、冷凍サイクル装置２０の圧縮機２１の回転数を増加する、冷凍サイクル装置２０の流量調整弁２７によってエバポレータ２６の冷媒循環量が増加するように調整する等の制御を行う。
これにより、車室内の冷房能力を向上させることができる。換言すれば、バッテリ１３及びＰＣＵ１４の冷却能力を向上させる必要がない場合には、乗員の快適性を満たすことができる。
図４を用いて、実施形態の一例である冷却制御について説明する。図４は、バッテリ１３の温度及びＰＣＵ１４の冷却水の温度に応じた冷凍サイクル装置２０の圧縮機２１の上限回転数を示すテーブルである。
本例では、バッテリ１３の温度及び冷却水温度に応じて、バッテリ１３の冷却、ＰＣＵ１４の冷却、冷房運転のうちで優先して冷却するものを決定し、優先して冷却するものの冷却能力を向上させるべく冷凍サイクル装置２０の圧縮機２１の上限回転数を変更する。以下では、圧縮機２１の通常運転において上限回転数Ｎｍａｘ（例えば、８０００ｒｐｍ）が設定されているものとする。
図４に示すように、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１（例えば、５１℃）以上であれば、優先してバッテリ１３の冷却能力を向上させるために、圧縮機２１の上限回転数Ｎｍａｘを維持する。これにより、冷凍サイクル装置２０の全体の冷媒循環量が圧縮機２１の上限回転数Ｎｍａｘによる上限循環量まで許容され、バッテリ用熱交換器２５の冷媒循環量も増加し、バッテリ１３の冷却能力が向上する。
このとき、冷却水温度が第２所定温度Ｔｒ２（例えば、６４℃）以上であれば、バッテリ１３の冷却を優先しつつＰＣＵ１４の冷却も必要であるため、圧縮機２１の上限回転数をＮ１（例えば、２０００ｒｐｍ）だけ減少させる。換言すれば、バッテリ１３の温度が第１所定温度以上であって、冷却水温度が第２所定温度Ｔｒ２以上であれば、バッテリ１３及びＰＣＵ１４の冷却を両立させるために、圧縮機２１の上限回転数をＮｍａｘ－Ｎ１以上とする。
また、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１未満であって冷却水温度が第２所定温度Ｔｒ２以上であれば、優先してＰＣＵ１４の冷却能力を向上させるために、圧縮機２１の上限回転数をＮ２（例えば、３０００ｒｐｍ）だけ低く設定する。
これにより、冷凍サイクル装置２０の冷媒循環量が上限循環量よりも少ない所定循環量以下となり、コンデンサ２２の凝縮温度が低下し、コンデンサ２２を通過後の空気温度が低下し、ラジエータ４３の冷却能力が向上する。そのため、冷却装置４０の冷却能力が向上し、ＰＣＵ１４の冷却能力が向上する。
さらに、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１未満であって冷却水温度が第１所定温度Ｔｒ１未満であれば、優先して空調装置の冷房能力を向上させるために、圧縮機２１の上限回転数Ｎｍａｘを維持する。これにより、冷凍サイクル装置２０の全体の冷媒循環量が圧縮機２１の上限回転数Ｎｍａｘによる上限循環量まで許容され、エバポレータ２６を通過する冷媒循環量が増加し、車室内の冷房能力が向上する。
図５を用いて、実施形態の他の一例である冷却制御について説明する。図５は、バッテリ１３の温度及びＰＣＵ１４の冷却水の温度に応じた空調装置の車室への送風機の上限風量を示すテーブルである。
本例では、バッテリ１３の温度及びＰＣＵ１４の冷却水の温度に応じて、バッテリ１３の冷却、ＰＣＵ１４の冷却、冷房運転のうちで優先して冷却するものを決定し、優先して冷却するものの冷却能力を向上させるべく空調装置の送風機の上限風量を変更する。以下では、空調装置の冷房運転において送風機の上限風量Φｍａｘ（例えば、４６０ｍ３／ｈ）が設定されているものとする。
図５に示すように、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１（例えば、５１℃）以上であれば、優先してバッテリ１３の冷却能力を向上させるために、送風機の風量を上限風量ΦｍａｘからΦ１（例えば、３０ｍ３／ｈ）だけ低く設定する。同様に、バッテリ１３の温度が第２所定温度Ｔｂ２（例えば、５４℃）以上であれば、送風機の風量を上限風量ΦｍａｘからΦ２（例えば、６０ｍ３／ｈ）だけ低く設定する。
これにより、エバポレータ２６の冷媒循環量が送風機の上限風量Φｍａｘ時の冷媒循環量よりも少ない所定循環量以下となり、バッテリ用熱交換器２５の冷媒循環量が増加し、バッテリ１３の冷却能力が句上する。
また、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１未満であってＰＣＵ１４の冷却水温度が第２所定温度Ｔｒ２（例えば、６４℃）以上であれば、バッテリ１３の冷却及び車室内の冷房よりも優先してＰＣＵ１４の冷却能力を向上させるために、送風機の風量を上限風量ΦｍａｘからΦ２だけ低く設定する。
これにより、冷凍サイクル装置２０の冷媒循環量が送風機の上限風量Φｍａｘ時の冷媒循環量よりも少ない所定循環量以下となり、コンデンサ２２の凝縮温度が低下し、コンデンサ２２を通過後の空気温度が低下し、ラジエータ４３の冷却能力が向上する。そのため、冷却装置４０の冷却能力が向上し、ＰＣＵ１４の冷却能力が向上する。
さらに、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１未満であって冷却水温度が第２所定温度Ｔｒ２未満であれば、優先して空調装置の冷房能力を向上させるために、送風機の上限風量Φｍａｘを維持する。これにより、エバポレータ２６の冷媒循環量が所定循環量まで許容され、車室内の冷房能力が向上する。
図６を用いて、実施形態の他の一例である冷却制御について説明する。図６は、バッテリ１３の温度及びＰＣＵ１４の冷却水の温度に応じた空調装置の空気通路３１の内外切替ドアの作動を示すテーブルである。
本例では、バッテリ１３の温度及びＰＣＵ１４の冷却水の温度に応じて、バッテリ１３の冷却、ＰＣＵ１４の冷却、冷房運転のうちで優先して冷却するものを決定し、優先して冷却するものの冷却能力を向上させるべく空調装置の空気通路３１の内外切替ドアの開度を制御する。なお、本例は、車両の外気温度が車室内の内気温度よりも高温の場合に有効である。
図６に示すように、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１（例えば、５１℃）以上、又は、冷却水温度が第１所定温度Ｔｒ１（例えば、６１℃）以上であれば、内外切替ドアを全閉として、車室内への外気の導入を遮断する。
これにより、車室内の冷房負荷が低下し、エバポレータ２６の冷媒循環量が減少し、バッテリ用熱交換器２５の冷媒循環量が増加する。そのため、バッテリ１３の冷却能力が向上する。一方、冷凍サイクル装置２０の全体の冷媒循環量が減少し、コンデンサ２２の凝縮温度が低下し、コンデンサ２２を通過後の空気温度が低下し、ラジエータ４３の冷却能力が向上する。そのため、冷却装置４０の冷却能力が向上し、ＰＣＵ１４の冷却能力が向上する。
また、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１未満であって、冷却水温度が第１所定温度Ｔｒ１未満であれば、内外切替ドアの開度を通常どおりに調整可能とする。
図７を用いて、実施形態の他の一例である冷却制御について説明する。図７は、バッテリ１３の温度及びＰＣＵ１４の冷却水の温度に応じた流量調整弁２７によって調整されるエバポレータ２６とバッテリ用熱交換器２５との冷媒循環量比を示すテーブルである。
本例では、バッテリ１３の温度及びＰＣＵ１４の冷却水の温度に応じて、バッテリ１３の冷却、ＰＣＵ１４の冷却、冷房運転のうちで優先して冷却するものを決定し、優先して冷却するものの冷却能力を向上させるべく流量調整弁２７を制御する。
図７に示すように、バッテリ１３の温度が第２所定温度Ｔｂ２（例えば、５１℃）以上であれば、流量調整弁２７によってエバポレータ２６とバッテリ用熱交換器２５との冷媒循環量比を４：６として、バッテリ用熱交換器２５の冷媒循環量の比を大きくする。これにより、バッテリ用熱交換器２５の冷媒循環量が増加し、バッテリ１３の冷房能力が向上する。
図７に示すように、バッテリ１３の温度が第２所定温度Ｔｂ２（例えば、５１℃）未満であって、第１所定温度Ｔｂ１（例えば、４７℃）以上であれば、流量調整弁２７によってエバポレータ２６とバッテリ用熱交換器２５との冷媒循環量比を５：５として、エバポレータ２６の冷媒循環量とバッテリ用熱交換器２５の冷媒循環量との比を同じとする。これにより、バッテリ１３の冷却と車室内の冷房とを両立させる。
図７に示すように、バッテリ１３の温度が第１所定温度Ｔｂ１（例えば、４７℃）未満であれば、流量調整弁２７によってエバポレータ２６とバッテリ用熱交換器２５との冷媒循環量比を９：１として、エバポレータ２６の冷媒循環量の比を大きくする。これにより、エバポレータ２６の冷媒循環量が増加し、車室内の冷房能力が向上する。
なお、本発明は上述した実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項の範囲内において種々の変更や改良が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態のラジエータ４３の代わりに空冷オイルクーラ又は吸気管のインタークーラを冷凍サイクル装置２０のコンデンサ２２の送風の下流側に配置して、上述したように冷却制御を実行してもよい。
１０ 車両用冷却システム、１３ バッテリ（走行用バッテリ）、１４ ＰＣＵ（走行用パワーコントロールユニット）、２０ 冷凍サイクル装置、２１ 圧縮機、２２ コンデンサ（凝縮器）、２３ 送風機、２４ 膨張弁、２５ バッテリ用熱交換器（第１蒸発器）、２６ エバポレータ（第２蒸発器）、２７ 流量調整弁、２８ バッテリ冷却回路、２９ バッテリ冷却器、３０ 冷却水ポンプ、３１ 空気通路、４０ 冷却装置、４１ ＰＣＵ冷却器、４２ 冷却水ポンプ、４３ ラジエータ（熱交換器）、５０ 操作部、５１ バッテリ温度センサ、５２ 冷却水温度センサ、５３ 内気温度センサ、６０ 制御装置、６１ バッテリ優先冷却部、６２ ＰＣＵ優先冷却部、６３ バッテリ及びＰＣＵ優先冷却部、６４ 冷房運転優先部

Claims (4)

  1. 車両の走行用バッテリを冷却する第１蒸発器と、前記第１蒸発器と並列に接続されると共に車室内の空気を冷却する第２蒸発器と、前記第１蒸発器の冷媒循環量と前記第２蒸発器の冷媒循環量との比を調整する調整弁と、送風によって冷却される凝縮器と、を有する冷凍サイクル装置と、
    前記車両のパワーコントロールユニットを冷却水によって冷却し、前記凝縮器の前記送風の下流側に設けられると共に前記冷却水を前記送風によって冷却する熱交換器と、を有する冷却装置と、
    前記パワーコントロールユニットの温度を推定するパワーコントロールユニット温度推定部と、
    を備え、
    前記バッテリの温度が所定温度以上の場合には、前記バッテリの冷却を優先し、前記パワーコントロールユニット温度推定部によって推定された前記パワーコントロールユニットの温度が所定温度以上の場合には、前記パワーコントロールユニットの冷却を優先し、前記バッテリの温度が所定温度未満であって前記パワーコントロールユニット温度推定部によって推定された前記パワーコントロールユニットの温度が所定温度未満の場合には、前記車室内の空気の冷却を優先する、
    車両用冷却システム。
  2. 請求項１に記載の車両用冷却システムであって、
    前記バッテリの冷却を優先する場合には、前記冷凍サイクル装置の冷媒循環量を増加させると共に前記調整弁によって前記第１蒸発器の冷媒循環量を増加させる、
    車両用冷却システム。
  3. 請求項１又は２に記載の車両用冷却システムであって、
    前記パワーコントロールユニットの冷却を優先する場合には、前記凝縮器の冷媒循環量を減少させて、前記凝縮器を通過後の空気の温度を低下させる、
    車両用冷却システム。
  4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用冷却システムであって、
    前記車室内の空気の冷却を優先する場合には、前記冷凍サイクル装置の冷媒循環量を増加させると共に前記調整弁によって前記第２蒸発器の冷媒循環量を増加させる、
    車両用冷却システム。
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