JP3817842B2 - Hybrid electric vehicle cooling system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータにより走行可能な車両において、エンジン用冷却システムとモータ用冷却システムを備えるハイブリッド電気自動車の冷却システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から排気エミッションを改善するため、エンジンと電動モータを組み合わせたハイブリッド電気自動車が知られている。
【0003】
このようなハイブリッド電気自動車では、エンジンにより駆動される発電機と、発電された電気を蓄えるバッテリとを備えて、電動モータにより走行が可能であるが、そのエンジンの冷却系と電動モータの冷却系とは制御温度が大きく異なっており、通常は電動モータの定格等からモータの冷却系が低めの設定となっている。したがって、両者の冷却系統を共有することは単純にはできず、それぞれ個別のラジエータ、送風手段を必要としている。そのため、これら複数の熱交換器への通水をうまく切換えることによって、共有化することが重要となっている。
【0004】
図15は冷却システムの例を示すもので、エンジン50の水冷システムとエンジンの吸気を冷却するインタークーラ51の水冷システムとを組み合わせたものである。この例では、エンジン冷却用のラジエータ52とインタークーラ用のラジエータ53に加えて、切換弁54により各水冷システムと選択的に連通される第3のラジエータ55とを備え、エンジン50の冷却能力が必要なときは、第3のラジエータ55をエンジン冷却系統と連通させ、インタークーラ51の冷却能力が必要なときは、第3のラジエータ55をインタークーラ冷却系統と連通させることにより、エンジン用ラジエータの余剰冷却能力を、他の水冷システムの放熱に利用し、冷却水放熱システムを小型化させている(特開平6ー81648号公報等参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような冷却システムにあっては、一方の冷却系の水温によって第3のラジエータを切換えるようになっていたため、両冷却系の水温差が大きいときに、水温ハンチングが発生する心配があり、また前記ハイブリッド電気自動車のエンジンおよび電動モータの冷却系に適用した場合、運転条件に合った効率の良い冷却を行えない。
【0006】
この発明は、ハイブリッド電気自動車に最適な冷却システムを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、電動モータにより走行可能な車両であって、前記電動モータを冷却するモータ用ラジエータを有するモータ用冷却システムと、前記モータ用冷却システムと冷却水温が異なるエンジン用ラジエータを有するエンジン用冷却システムと、前記モータ用冷却システムとエンジン用冷却システムとを連通する循環配管と、前記モータ用冷却システム内の水温を検知するセンサと、前記エンジン用冷却システム内の水温を検知するセンサと、を備えるハイブリッド電気自動車において、前記モータ用冷却システム内の水温が所定値よりも高く、前記エンジン用冷却システム内の水温が所定値よりも低い条件では、前記エンジン用冷却システム内と前記モータ用冷却システム内との間で冷却水のやり取りを行うことで、前記モータ用冷却システム内の冷却水を前記エンジン用ラジエータ及び前記モータ用ラジエータに通水させて前記電動モータを放熱する。
【0008】
第2の発明は、第1の発明において、前記エンジン用冷却システムは、前記エンジン用冷却システムの冷却水の前記エンジン用ラジエータへの通水を遮断し、前記エンジン用冷却システム内と前記モータ用冷却システム内との間で冷却水のやり取りを行うことで、前記モータ用冷却システム内の冷却水を前記エンジン用ラジエータ及び前記モータ用ラジエータに通水させて前記電動モータを放熱する。
【0009】
第3の発明は、電動モータにより走行可能な車両であって、前記電動モータを冷却するモータ用ラジエータを有するモータ用冷却システムと、前記モータ用冷却システムと冷却水温が異なるエンジン用ラジエータを有するエンジン用冷却システムと、前記モータ用冷却システムとエンジン用冷却システムとを連通する循環配管と、前記エンジン用冷却システム内の水温を検知するセンサと、前記モータ用冷却システム内の水温を検知するセンサと、を備えるハイブリッド電気自動車において、前記エンジン用冷却システム内の水温が所定値より高く、前記モータ用冷却システム内の水温が所定値よりも低い条件では、前記エンジン用冷却システム内と前記モータ用冷却システム内との間で冷却水のやり取りを行うことで、前記エンジン用冷却システム内の冷却水を前記エンジン用ラジエータ及び前記モータ用ラジエータに通水させて前記エンジン用冷却システムを放熱する。
【0010】
第4の発明は、第3の発明において、前記エンジン用冷却システムは、前記モータ用冷却システムの冷却水の前記モータ用ラジエータへの通水を遮断し、前記エンジン用冷却システム内と前記モータ用冷却システム内との間で冷却水のやり取りを行うことで、前記エンジン用冷却システム内の冷却水を前記エンジン用ラジエータ及び前記モータ用ラジエータに通水させて前記エンジンを放熱する。
第5の発明は、第2、第4の発明において、エンジンルームから離れた部位にバッテリを配置し、前記バッテリの側方を筐体で取り囲むと共に、エンジン用ラジエータを前記筐体の車両前方側に設置し、当該ラジエータを通過する冷却風によってバッテリを冷却するようにする。
【0011】
【発明の効果】
第1の発明によれば、モータ用冷却システム内の水温が所定値より高い条件では、エンジン用冷却システム内とモータ用冷却システム内との間で冷却水のやり取りを行うことで、モータ用冷却システムの冷却水をエンジン用ラジエータ及びモータ用ラジエータに通水させて電動モータを放熱するので、高い冷却性能を確保できると共に、水温制御をきめ細かく行え、エンジン用冷却系を利用して、電動モータを効率良く的確に冷却でき、運転状態に合った効率の良い冷却を行うことができる。また、各冷却系の熱交換器の伝熱面積を有効に利用でき、冷却ファンの消費電力を低減でき、熱交換器面積、重量等の低減を図れる。
【0012】
第2の発明によれば、エンジン用冷却系とモータ用冷却系との間で冷却水のやり取りを可能にすると共に、エンジン水温とモータ水温とをモニタしながらその冷却水のやり取りを制御するので、モータの冷却性能が要求される領域ではエンジン用ラジエータをモータ冷却に使用して、高い冷却性能を確保することができ、例えばエンジン冷却を優先したためにモータ水温が規定値をオーバーしてしまうようなことなく、各冷却系での水温制御をきめ細かく行え、運転状況に合った効率の良い冷却を行える。
【0013】
第3の発明によれば、冷却システム内の水温が所定値より高い条件では、エンジン用冷却システム内とモータ用冷却システム内との間で冷却水のやり取りを行うことで、エンジン用冷却システムの冷却水をエンジン用ラジエータ及びモータ用ラジエータに通水させて冷却システムを放熱するので、高い冷却性能を確保できると共に、水温制御をきめ細かく行え、モータ用冷却系を利用して、冷却システムを効率良く的確に冷却でき、運転状態に合った効率の良い冷却を行うことができる。また、各冷却系の熱交換器の伝熱面積を有効に利用でき、冷却ファンの消費電力を低減でき、熱交換器面積、重量等の低減を図れる。
【0014】
第4の発明によれば、エンジン用冷却系とモータ用冷却系との間で冷却水のやり取りを可能にすると共に、エンジン水温とモータ水温とをモニタしながらその冷却水のやり取りを制御するので、エンジンの冷却性能が要求される領域ではモータ用ラジエータをエンジン冷却に使用して、高い冷却性能を確保することができ、例えばエンジン冷却を優先したためにモータ水温が規定値をオーバーしてしまうようなことなく、各冷却系での水温制御をきめ細かく行え、運転状況に合った効率の良い冷却を行える。
第5の発明によれば、エンジン用冷却系のラジエータの冷却と共にバッテリの冷却を同一の冷却ファンで行える。また、停車時に充電のため作動する可能性があるエンジン用冷却系のラジエータをエンジンルームから離れた部位に配置することにより、できるだけ車両後方の低温気流を吸引させて、そのエンジン用冷却系のラジエータの良好な放熱性能を確保できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0016】
図1において、1はエンジン、2はエンジン1により駆動される発電機、3は発電機2により発電された電気およびバッテリの電力により駆動される走行用に用いられる電動モータ、4はエンジン用冷却システム、5はモータ用冷却システムである。
【0017】
エンジン用冷却システム4において、冷却水はエンジン1を冷却することによって受熱後、エンジン出口配管6、サーモスタット7、ラジエータ入口配管8を通り、エンジン用のラジエータ9に流入して放熱する。その後、ラジエータ出口配管10およびエンジン入口配管11を経由して、エンジン1により駆動されるメカニカルポンプとしてのウォータポンプ12に吸引され、エンジン1へ還流する。この場合、エンジン冷却水温がある所定値以下のときは、サーモスタット7がエンジン用のラジエータ9への通水を遮断し、エンジン出口配管6の冷却水はバイパス経路13を通って直ちにウォータポンプ12へ還流する。
【0018】
モータ用冷却システム5において、冷却系路14の冷却水は電動ポンプ(電動ウォータポンプ)15により電動モータ3、発電機2に送られ、これらを冷却すると共に、モータ用のラジエータ16を通り、放熱する。
【0019】
そして、このエンジン用のラジエータ9のラジエータ出口配管10とモータ用のラジエータ16の冷却水入口部17とが循環用配管としての連通配管18により連通され、その連通配管18の途中にアシスト電動ポンプ(アシスト電動ウォータポンプ)19が設置される。また、モータ用のラジエータ16の冷却水出口部20とエンジン用のラジエータ9のラジエータ入口配管8とが循環用配管としての戻り配管21により連通される。
【0020】
電動ポンプ15およびアシスト電動ポンプ19には、例えばギアポンプのように停止時には通水を遮断する容積型のポンプが用いられる。
【0021】
一方、エンジン用のラジエータ9内の冷却水温を検出するためのセンサ22およびモータ用のラジエータ16内の冷却水温を検出するためのセンサ23が設けられ、これらの検出信号は後述するセンサ37の検出信号と共にコントロールユニット26に入力される。
【0022】
コントロールユニット26により、センサ22,23の検出信号に基づき、電動ポンプ15、アシスト電動ポンプ19の駆動が制御される。また、それぞれエンジン用のラジエータ9、モータ用のラジエータ16に冷却風を強制通風させる冷却ファン(電動ファン)24,25の駆動もコントロールユニット26により、制御される。
【0023】
図2は本システムの配置構成を示すもので、車両を床下から見た図である。エンジン1、発電機2、電動モータ3は、車両30の前側のエンジンルーム31に配置される。モータ用のラジエータ16はエンジンルーム31の前端にエアコンコンデンサ32と並んで配置される。
【0024】
バッテリ33はエンジンルーム31から離れた車両30の床下中央部に配置され、側方(車両30の横方向)を筐体34により取り囲まれる。エンジン用のラジエータ9はその筐体34の車両30前方側に設置され、筐体34の車両30後方側には通風口35が形成される。
【0025】
冷却ファン24により、エンジン用のラジエータ9の冷却と共に、バッテリ33の冷却も行われる。筐体34内のバッテリ33の雰囲気温度を検出するためのセンサ37が設けられ、コントロールユニット26により、そのセンサ37の検出信号によっても、冷却ファン24の駆動が制御される。
【0026】
なお、冷却ファン24は2連式のもので、図中38はエアコンコンデンサ32の冷却ファンを示す。また、39はエンジン1の排気管、40は車輪である。
【0027】
次に、コントロールユニット26による制御内容を図3の制御マップ、図4〜図9のフローチャートに基づいて説明する。
【0028】
前述した通り、エンジン冷却系とモータ冷却系とでは目標制御水温が異なる。この目標制御水温は、エンジンやモータの種類により異なるが、ここでは説明のため、エンジンの最高目標水温を110℃、モータの最高目標水温を60℃と仮おきして説明する。図3はモータ水温とエンジン水温の制御マップを示す。ここに示す(a)〜(g)までの領域それぞれにおいて、図1に示した通水系を切換えて行う。
【0029】
図4のステップ1ではバッテリ33の雰囲気温度が50℃以上かどうかを判定し,50℃以上であれば、後述のルーチンにかかわらず、ステップ2でエンジン用ラジエータ9の冷却ファン24をオンする。
【0030】
ステップ3ではモータ水温(センサ22の検出水温)が50℃以上かどうかを判定し、50℃未満であれば、ステップ4でエンジン水温(センサ23の検出水温)が80℃以上かどうかを判定し、80℃未満であれば、A(図5)のフローに進み、80℃以上であれば、D(図8)のフローに進む。
【0031】
ステップ3でモータ水温が50℃以上であれば、ステップ5でエンジン水温が80℃以上かどうかを判定し、80℃以上であれば、E(図9)のフローに進み、また80℃未満であれば、ステップ6でエンジン水温が55℃以下かつモータ水温が55℃以上かどうかを判定し、Noであれば、B(図6)のフローに進み、Yesであれば、C(図7)のフローに進む。
【0032】
図5(図3の(a)の領域の制御)のステップ11では、電動ポンプ15、アシスト電動ポンプ19をオフし、エンジン用ラジエータ9、モータ用ラジエータ16の冷却ファン24,25を共にオフする。
【0033】
図6(図3の(b)の領域の制御)のステップ21では、電動ポンプ15をオン、アシスト電動ポンプ19をオフする。ステップ22ではモータ水温が58℃以上かどうかを判定し、58℃未満であれば、ステップ23でエンジン用ラジエータ9、モータ用ラジエータ16の冷却ファン24,25を共にオフし、58℃以上であれば、ステップ24でエンジン用ラジエータ9の冷却ファン24をオフし、モータ用ラジエータ16の冷却ファン25をオンする。
【0034】
図7(図3の(c)の領域の制御)のステップ31では、電動ポンプ15、アシスト電動ポンプ19をオンする。ステップ32ではモータ水温が58℃以上かどうかを判定し、58℃未満であれば、ステップ33でエンジン用ラジエータ9、モータ用ラジエータ16の冷却ファン24,25を共にオフし、58℃以上であれば、ステップ34でエンジン用ラジエータ9の冷却ファン24をオフし、モータ用ラジエータ16の冷却ファン25をオンする。
【0035】
図8(図3の(d)の領域の制御)のステップ41では、電動ポンプ15をオン、アシスト電動ポンプ19をオフする。ステップ42ではエンジン水温が95℃以上かどうかを判定し、95℃未満であれば、ステップ43でエンジン用ラジエータ9、モータ用ラジエータ16の冷却ファン24,25を共にオフし、95℃以上であれば、ステップ44でエンジン用ラジエータ9の冷却ファン24をオンし、モータ用ラジエータ16の冷却ファン25をオフする。
【0036】
図9(図3の(e)の領域の制御)のステップ51では、電動ポンプ15をオン、アシスト電動ポンプ19をオフする。
【0037】
ステップ52ではエンジン水温が95℃以上かどうかを判定し、95℃未満であれば、ステップ53でモータ水温が58℃以上かどうかを判定し、58℃未満であれば、ステップ54でエンジン用ラジエータ9、モータ用ラジエータ16の冷却ファン24,25を共にオフし、58℃以上であれば、ステップ55でエンジン用ラジエータ9の冷却ファン24をオフし、モータ用ラジエータ16の冷却ファン25をオンする。
【0038】
ステップ52でエンジン水温が95℃以上であれば、ステップ56でモータ水温が58℃以上かどうかを判定し、58℃未満であれば、ステップ57でエンジン用ラジエータ9の冷却ファン24をオンし、モータ用ラジエータ16の冷却ファン25をオフし、58℃以上であれば、ステップ58でエンジン用ラジエータ9、モータ用ラジエータ16の冷却ファン24,25を共にオンする。
【0039】
次に、各領域つまり図3の(a)〜(g)の領域の動作状態を説明する。
【0040】
(a)の領域:[モータ水温もエンジン水温も十分低い]
この場合の通水状況を図10に示す。サーモスタット7はバイパス経路13側へ開となっており、エンジン用ラジエータ9へは通水しない。また、電動ポンプ15およびアシスト電動ポンプ19は作動せず、モータ用ラジエータ16へも通水しない。
【0041】
(b)の領域:[エンジン水温は低いが、モータ水温が上昇した場合]
この場合の通水状況を図11に示す。モータ3で走行し、エンジン1はほとんど作動していない状況である。サーモスタット7はバイパス経路13側へ開となっており、エンジン用ラジエータ9へは通水しない。電動ポンプ15は作動し、モータ3および発電機2を冷却してモータ用ラジエータ16で放熱する。アシスト電動ポンプ19は作動させず、エンジン用冷却系とモータ用冷却系との冷却水のやり取りは行わない。
【0042】
(c)の領域:[モータ水温が上昇し、エンジン水温がモータ水温よりも低い場合]
この場合の通水状況を図12に示す。エンジン水温が低いため、サーモスタット7はバイパス経路13側へ開となっており、エンジン用冷却系の冷却水はエンジン用ラジエータ9へは通水しない。電動ポンプ15は作動し、モータ3および発電機2を冷却してモータ用ラジエータ16で放熱する。ここで、アシスト電動ポンプ19を作動させ、エンジン用ラジエータ9で放熱済みの低温冷却水をモータ用ラジエータ16の冷却水入口部17へ流入させる。ここでモータ用冷却系内の高温冷却水と混合することにより、モータ水温を低下させる。流入させた冷却水はモータ用ラジエータ16で放熱後、戻り配管21によりエンジン用ラジエータ9のラジエータ入口配管8へ流入し、エンジン用ラジエータ9で更に放熱して低温となった後、連通配管18を通って再びモータ用冷却系へ流入する。すなわち、エンジン用ラジエータ9もモータ3の放熱に寄与していることになる。
【0043】
(d)の領域:[モータ水温は低いが、エンジン水温が上昇した場合]
この場合の通水状況を図13に示す。エンジン水温が高いので、サーモスタット7はエンジン用ラジエータ9側へ開となる。一方、電動ポンプ15は作動せず、モータ用冷却系内の高温冷却水モータ3および発電機2へは通水しない。ここで、アシスト電動ポンプ19が作動し、エンジン用冷却系内の高温冷却水をモータ用冷却系内へ流入させ、モータ用ラジエータ16で放熱して、戻り配管21により再びエンジン用ラジエータ9のラジエータ入口配管8へ還流させ、ここでエンジン用冷却系内の冷却水と混合することにより、熱交換を行う。すなわち、モータ用ラジエータ16をエンジン冷却用に使用することになる。
【0044】
(e)の領域:[モータ水温もエンジン水温も上昇した場合]
この場合の通水状況を図14に示す。エンジン水温が高いので、サーモスタット7はエンジン用ラジエータ9側へ開となる。電動ポンプ15は作動し、モータ3および発電機2を冷却してモータ用ラジエータ16で放熱する。ここで、アシスト電動ポンプ19は作動せず、エンジン用冷却系とモータ用冷却系はそれぞれ独立して冷却を行うことになる。
【0045】
一方、冷却ファン24,25は、放熱がどうしても不足する場合(限界水温に近くなった場合)に作動させて、強制空冷を行って放熱量を確保する。冷却系で消費する電力の低減が目的であり、冷却ファン24,25はできるだけ作動させず、そのために電動ポンプ15、アシスト電動ポンプ19の制御により熱交換器面積の有効利用を果し、走行風や自然対流での放熱により賄うことを優先している。すなわち、エンジン用ラジエータ9の冷却ファン24は、エンジン水温が95℃を越えた場合、モータ用ラジエータ16の冷却ファン25は、モータ水温が58℃を越えた場合に、それぞれ作動する。
【0046】
このように、エンジン用冷却系とモータ用冷却系との間で冷却水のやり取りを可能にすると共に、エンジン水温とモータ水温とをモニタしながらその冷却水のやり取りを制御するので、モータ3の冷却性能が要求される領域ではエンジン用ラジエータ9をモータ冷却に使用して、またエンジン1の冷却性能が要求される領域ではモータ用ラジエータ16をエンジン冷却に使用して、高い冷却性能を確保することができ、例えばエンジン冷却を優先したためにモータ水温が規定値をオーバーしてしまうようなことはなく、各冷却系での水温制御をきめ細かく行え、運転状態に合った効率の良い冷却を行える。
【0047】
また、水温が異なるエンジン用冷却系とモータ用冷却系との間での冷却水のやり取りを各水温差に応じて制御できるので、そのやり取りを切換えたときの水温ハンチングを少なくすることができる。
【0048】
また、バッテリ33をエンジンルーム31から離れた車両30の床下中央部に配置すると共に、エンジン用ラジエータ9をそのバッテリ33を取り囲む筐体34の車両30前方側に設置したので、エンジン用ラジエータ9の冷却と共にバッテリ33の冷却を同一のファン24で行えることと合わせて、次の利点がある。
【0049】
すなわち、走行中は走行風が期待できるため、車両の前端に熱交換器を置くことが最も有効である。そのため、走行中に主に使用するモータ3用のラジエータ16をエンジンルーム31の前端部に配置している。一方、停車時にはエンジンルーム31内の熱気が回り込んで熱交換器に吸引されるいわゆる吹き返し現象が存在するため、熱交換器はエンジンルーム31からできるだけ離した方が良い。そこで、停車時に充電のため作動する可能性があるエンジン1用のラジエータ9をエンジンルーム31から離れた車両30の床下中央部に配置することにより、できるだけ車両後方の低温気流を吸引させて、そのエンジン用ラジエータ9の性能を確保するのである。これにより、エンジン用ラジエータ9、モータ用ラジエータ16の良好な放熱性能を確保でき、また前述の制御により、冷却性能が要求される条件において車両前方と床下中央部の条件でラジエータを作動させることができるため、あらゆる条件でエンジン用ラジエータ9、モータ用ラジエータ16の高い放熱性能を確保することができる。
【0050】
このように各ラジエータ9,16の伝熱面積を有効に利用でき、冷却ファン24,25の消費電力を低減でき、したがってエンジン1およびモータ3の信頼性が向上すると共に、熱交換器面積、重量等の低減を達成でき、冷却系の消費電力を少なくできる結果、燃費を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態を示すシステムの構成図である。
【図2】配置構成図である。
【図3】制御マップを示す特性図である。
【図4】制御内容を示すフローチャートである。
【図5】制御内容を示すフローチャートである。
【図6】制御内容を示すフローチャートである。
【図7】制御内容を示すフローチャートである。
【図8】制御内容を示すフローチャートである。
【図9】制御内容を示すフローチャートである。
【図10】通水状況の説明図である。
【図11】通水状況の説明図である。
【図12】通水状況の説明図である。
【図13】通水状況の説明図である。
【図14】通水状況の説明図である。
【図15】従来例の構成図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 発電機
3 電動モータ
4 エンジン用冷却システム
5 モータ用冷却システム
6 エンジン出口配管6
7 サーモスタット
8 ラジエータ入口配管
9 ラジエータ
10 ラジエータ出口配管
11 エンジン入口配管
12 ウォータポンプ
13 バイパス経路
14 冷却系路
15 電動ポンプ
16 ラジエータ
17 冷却水入口部
18 連通配管
19 アシスト電動ポンプ
20 冷却水出口部
21 戻り配管
22,23 センサ
24,25 冷却ファン
26 コントロールユニット
30 車両
31 エンジンルーム
33 バッテリ
34 筐体
35 通風口
37 センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling system for a hybrid electric vehicle including a cooling system for an engine and a cooling system for a motor in a vehicle that can be driven by an electric motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to improve exhaust emission, a hybrid electric vehicle combining an engine and an electric motor is known.
[0003]
Such a hybrid electric vehicle includes a generator driven by an engine and a battery for storing generated electricity, and can be driven by an electric motor. The cooling system for the engine and the cooling system for the electric motor The control temperature is greatly different from that of the motor, and the motor cooling system is usually set lower due to the rating of the electric motor. Therefore, it is impossible to simply share both cooling systems, and separate radiators and air blowing means are required. Therefore, it is important to share by switching the water flow to these heat exchangers well.
[0004]
FIG. 15 shows an example of the cooling system, which is a combination of the water cooling system of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a cooling system, since the third radiator is switched depending on the water temperature of one cooling system, there is a concern that water temperature hunting may occur when the water temperature difference between both cooling systems is large. In addition, when applied to the cooling system of the engine and electric motor of the hybrid electric vehicle, it is not possible to perform efficient cooling that matches the operating conditions .
[0006]
This invention aims at providing an optimal cooling system in a hybrid electric vehicles.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The first invention is a vehicle that can travel by an electric motor, an engine having a cooling system for a motor having a motor radiator for cooling said electric motor, a radiator for an engine cooling water temperature and the motor cooling system is different A cooling system, a circulation pipe that communicates the motor cooling system and the engine cooling system, a sensor that detects a water temperature in the motor cooling system, and a sensor that detects a water temperature in the engine cooling system; in a hybrid electric vehicle comprising the water temperature of the motor cooling system is rather higher than the predetermined value, the water temperature had lower than a predetermined value condition in the engine cooling system, the said engine cooling system By exchanging cooling water with the motor cooling system, the motor cooling The cooling water in the stem is passed through the radiator and the motor radiator for the engine to dissipate the electric motor.
[0008]
The second aspect, in the first aspect, a cooling system for the engine, and shut off water flow to the front Symbol the engine radiator cooling water for the cooling system the engine, the said engine cooling system motors By exchanging cooling water with the cooling system for cooling, the cooling water in the cooling system for motor is passed through the radiator for engine and the radiator for motor to radiate heat from the electric motor.
[0009]
The third invention is a vehicle that can travel by an electric motor, an engine having a cooling system for a motor having a motor radiator for cooling said electric motor, a radiator for an engine cooling water temperature and the motor cooling system is different A cooling system, a circulation pipe that communicates the motor cooling system and the engine cooling system, a sensor that detects a water temperature in the engine cooling system, and a sensor that detects a water temperature in the motor cooling system; in a hybrid electric vehicle comprising the water temperature in the cooling system for the engine is rather high than the predetermined value, the water temperature had lower than a predetermined value condition in the motor cooling system, the said engine cooling system motors by exchanging the cooling water between the use cooling system, cooling the engine The cooling water in the stem is passed through the radiator and the motor radiator for the engine to radiator cooling system for the engine.
[0010]
A fourth invention, in the third invention, the cooling system for the engine, and shut off water flow to the front Symbol the motor radiator cooling water for cooling system motor, wherein said engine cooling system motors By exchanging cooling water with the inside of the cooling system for cooling, the cooling water in the cooling system for engine is passed through the radiator for engine and the radiator for motor to radiate heat from the engine.
According to a fifth invention, in the second and fourth inventions, the battery is disposed at a site away from the engine room, the side of the battery is surrounded by a casing, and the radiator for the engine is disposed on the vehicle front side of the casing. The battery is cooled by cooling air passing through the radiator.
[0011]
【The invention's effect】
According to the first invention, under conditions where the water temperature in the motor cooling system is higher than a predetermined value, the cooling of the motor is performed by exchanging the cooling water between the engine cooling system and the motor cooling system. The system cooling water is passed through the engine radiator and motor radiator to dissipate the electric motor, ensuring high cooling performance and finely controlling the water temperature, and using the engine cooling system to drive the electric motor. Cooling can be performed efficiently and accurately, and efficient cooling that matches the operating conditions can be performed. In addition, the heat transfer area of the heat exchanger of each cooling system can be used effectively, the power consumption of the cooling fan can be reduced, and the heat exchanger area, weight, and the like can be reduced.
[0012]
According to the second aspect of the invention , the coolant can be exchanged between the engine cooling system and the motor cooling system, and the exchange of the coolant is controlled while monitoring the engine water temperature and the motor water temperature. In areas where motor cooling performance is required, the engine radiator can be used for motor cooling to ensure high cooling performance. For example, because engine cooling is prioritized, the motor water temperature will exceed the specified value. Therefore, it is possible to finely control the water temperature in each cooling system, and to perform efficient cooling that matches the operating conditions .
[0013]
According to the third invention, the water temperature in the cooling system at higher conditions than a predetermined value, by carrying out the exchange of the cooling water between the cooling system for the engine and the motor cooling system, the cooling system for an engine Cooling water is passed through the engine radiator and motor radiator to radiate heat from the cooling system, ensuring high cooling performance and finely controlling the water temperature, and using the motor cooling system to efficiently make the cooling system efficient. Cooling can be performed accurately and efficiently according to the operating conditions. In addition, the heat transfer area of the heat exchanger of each cooling system can be used effectively, the power consumption of the cooling fan can be reduced, and the heat exchanger area, weight, and the like can be reduced.
[0014]
According to the fourth aspect of the invention , the coolant can be exchanged between the engine cooling system and the motor cooling system, and the exchange of the coolant is controlled while monitoring the engine water temperature and the motor water temperature. In areas where engine cooling performance is required, motor radiators can be used for engine cooling to ensure high cooling performance. For example, because engine cooling is prioritized, the motor water temperature will exceed the specified value. Therefore, it is possible to finely control the water temperature in each cooling system, and to perform efficient cooling that matches the operating conditions.
According to the fifth aspect, the same cooling fan can be used to cool the battery as well as the radiator of the engine cooling system. In addition, by disposing an engine cooling system radiator that may be activated for charging when the vehicle is parked at a location away from the engine room, a low-temperature air stream behind the vehicle is sucked as much as possible, and the engine cooling system radiator Good heat dissipation performance can be secured.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
In FIG. 1, 1 is an engine, 2 is a generator driven by the
[0017]
In the
[0018]
In the
[0019]
A
[0020]
As the
[0021]
On the other hand, a
[0022]
The
[0023]
FIG. 2 shows the arrangement of this system, and is a view of the vehicle viewed from under the floor. The
[0024]
The
[0025]
The cooling
[0026]
The cooling
[0027]
Next, the contents of control by the
[0028]
As described above, the target control water temperature differs between the engine cooling system and the motor cooling system. Although this target control water temperature varies depending on the type of engine or motor, for the sake of explanation, the maximum target water temperature of the engine is assumed to be 110 ° C., and the maximum target water temperature of the motor is assumed to be 60 ° C. for explanation. FIG. 3 shows a control map of motor water temperature and engine water temperature. In each of the areas (a) to (g) shown here, the water flow system shown in FIG. 1 is switched.
[0029]
In
[0030]
In
[0031]
If the motor water temperature is 50 ° C. or higher in
[0032]
In
[0033]
In
[0034]
In
[0035]
In
[0036]
In
[0037]
In
[0038]
If the engine water temperature is 95 ° C or higher in
[0039]
Next, the operation state of each region, that is, the regions (a) to (g) in FIG. 3 will be described.
[0040]
Area (a): [Motor water temperature and engine water temperature are sufficiently low]
The water flow situation in this case is shown in FIG. The
[0041]
Region (b): [When engine water temperature is low but motor water temperature rises]
The water flow situation in this case is shown in FIG. The vehicle runs with the
[0042]
Region (c): [When the motor water temperature rises and the engine water temperature is lower than the motor water temperature]
The water flow situation in this case is shown in FIG. Since the engine water temperature is low, the
[0043]
Region (d): [When motor water temperature is low but engine water temperature rises]
The water flow situation in this case is shown in FIG. Since the engine water temperature is high, the
[0044]
Region (e): [When motor water temperature and engine water temperature rise]
The water flow situation in this case is shown in FIG. Since the engine water temperature is high, the
[0045]
On the other hand, the cooling
[0046]
As described above, the coolant can be exchanged between the engine cooling system and the motor cooling system, and the exchange of the coolant is controlled while monitoring the engine water temperature and the motor water temperature. The
[0047]
Further, since the exchange of cooling water between the engine cooling system and the motor cooling system having different water temperatures can be controlled in accordance with each water temperature difference, water temperature hunting when the exchange is switched can be reduced.
[0048]
In addition, the
[0049]
That is, since traveling wind can be expected during traveling, it is most effective to place a heat exchanger at the front end of the vehicle. Therefore, the
[0050]
Thus, the heat transfer areas of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment;
FIG. 2 is an arrangement configuration diagram.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a control map.
FIG. 4 is a flowchart showing control contents.
FIG. 5 is a flowchart showing control contents.
FIG. 6 is a flowchart showing control contents.
FIG. 7 is a flowchart showing control contents.
FIG. 8 is a flowchart showing control contents.
FIG. 9 is a flowchart showing control contents.
FIG. 10 is an explanatory diagram of a water flow situation.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a water flow situation.
FIG. 12 is an explanatory diagram of water flow conditions.
FIG. 13 is an explanatory diagram of a water flow situation.
FIG. 14 is an explanatory diagram of a water flow situation.
FIG. 15 is a configuration diagram of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1
7
Claims (5)
前記電動モータを冷却するモータ用ラジエータを有するモータ用冷却システムと、
前記モータ用冷却システムと冷却水温が異なるエンジン用ラジエータを有するエンジン用冷却システムと、
前記モータ用冷却システムとエンジン用冷却システムとを連通する循環配管と、
前記モータ用冷却システム内の水温を検知するセンサと、
前記エンジン用冷却システム内の水温を検知するセンサと、
を備えるハイブリッド電気自動車において、
前記モータ用冷却システム内の水温が所定値よりも高く、前記エンジン用冷却システム内の水温が所定値よりも低い条件では、前記エンジン用冷却システム内と前記モータ用冷却システム内との間で冷却水のやり取りを行うことで、前記モータ用冷却システム内の冷却水を前記エンジン用ラジエータ及び前記モータ用ラジエータに通水させて前記電動モータを放熱する、
ことを特徴とするハイブリッド電気自動車の冷却システム。A vehicle that can be driven by an electric motor,
A motor cooling system having a motor radiator for cooling the electric motor;
A cooling system for an engine having a radiator for an engine cooling water temperature and the motor cooling system is different,
A circulation pipe communicating the motor cooling system and the engine cooling system;
A sensor for detecting the water temperature in the motor cooling system;
A sensor for detecting a water temperature in the engine cooling system;
In a hybrid electric vehicle comprising:
The water temperature of the motor cooling system is rather higher than the predetermined value, the water temperature had lower than a predetermined value condition in the engine cooling system, between said motor cooling system and the engine cooling system The cooling water in the motor cooling system is circulated through the engine radiator and the motor radiator to dissipate the electric motor by exchanging the cooling water in
A cooling system for a hybrid electric vehicle.
前記エンジン用冷却システムの冷却水の前記エンジン用ラジエータへの通水を遮断し、前記エンジン用冷却システム内と前記モータ用冷却システム内との間で冷却水のやり取りを行うことで、前記モータ用冷却システム内の冷却水を前記エンジン用ラジエータ及び前記モータ用ラジエータに通水させて前記電動モータを放熱する、
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド電気自動車の冷却システム。The engine cooling system includes:
By blocking the water flow to the front Symbol the engine radiator cooling water for the cooling system the engine exchanges the cooling water between the engine cooling system and the motor cooling system, the motor Radiating the electric motor by passing the cooling water in the cooling system for water through the radiator for engine and the radiator for motor .
The cooling system for a hybrid electric vehicle according to claim 1.
前記電動モータを冷却するモータ用ラジエータを有するモータ用冷却システムと、
前記モータ用冷却システムと冷却水温が異なるエンジン用ラジエータを有するエンジン用冷却システムと、
前記モータ用冷却システムとエンジン用冷却システムとを連通する循環配管と、
前記エンジン用冷却システム内の水温を検知するセンサと、
前記モータ用冷却システム内の水温を検知するセンサと、
を備えるハイブリッド電気自動車において、
前記エンジン用冷却システム内の水温が所定値より高く、前記モータ用冷却システム内の水温が所定値よりも低い条件では、前記エンジン用冷却システム内と前記モータ用冷却システム内との間で冷却水のやり取りを行うことで、前記エンジン用冷却システム内の冷却水を前記エンジン用ラジエータ及び前記モータ用ラジエータに通水させて前記エンジン用冷却システムを放熱する、
ことを特徴とするハイブリッド電気自動車の冷却システム。A vehicle that can be driven by an electric motor,
A motor cooling system having a motor radiator for cooling the electric motor;
A cooling system for an engine having a radiator for an engine cooling water temperature and the motor cooling system is different,
A circulation pipe communicating the motor cooling system and the engine cooling system;
A sensor for detecting a water temperature in the engine cooling system;
A sensor for detecting the water temperature in the motor cooling system;
In a hybrid electric vehicle comprising:
The water temperature in the cooling system for the engine is rather high than the predetermined value, the water temperature had lower than a predetermined value condition in the motor cooling system, between the engine cooling system and the motor cooling system By exchanging cooling water, the cooling water in the engine cooling system is passed through the engine radiator and the motor radiator to radiate heat from the engine cooling system .
A cooling system for a hybrid electric vehicle.
前記モータ用冷却システムの冷却水の前記モータ用ラジエータへの通水を遮断し、前記エンジン用冷却システム内と前記モータ用冷却システム内との間で冷却水のやり取りを行うことで、前記エンジン用冷却システム内の冷却水を前記エンジン用ラジエータ及び前記モータ用ラジエータに通水させて前記エンジンを放熱する、
ことを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド電気自動車の冷却システム。The engine cooling system includes:
Before SL blocking water flow to the motor radiator cooling water for cooling system motor, by exchanging the cooling water between the engine cooling system and the motor cooling system, the engine Cooling water in the engine cooling system is passed through the engine radiator and the motor radiator to radiate heat from the engine .
The cooling system for a hybrid electric vehicle according to claim 3.
ことを特徴とする請求項2または4に記載のハイブリッド電気自動車の冷却システム。A battery is arranged in a part away from the engine room, and the side of the battery is surrounded by a casing, and a radiator for the engine is installed on the vehicle front side of the casing, and the battery is cooled by cooling air passing through the radiator. to,
The cooling system for a hybrid electric vehicle according to claim 2, wherein the cooling system is a hybrid electric vehicle.
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