JP4233529B2 - Vehicle cooling device - Google Patents
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Description
この発明は、車両の冷却装置に関し、詳しくは、駆動源としてエンジンと電動機とを搭載したハイブリッド自動車の冷却装置に関する。 The present invention relates to a vehicle cooling device, and more particularly to a hybrid vehicle cooling device in which an engine and an electric motor are mounted as drive sources.
従来、駆動源としてエンジンと電動機とを搭載したハイブリッド自動車には、エンジン用の冷却水(以下、エンジン冷却水)を冷却するためのエンジン冷却器や、エアコンなどの空調用の冷媒(空調用冷媒)を冷却するための凝縮器、さらには電動機などの電気部品用の冷却水(電気系冷却水)を冷却するための電気系冷却器が搭載されている。 Conventionally, a hybrid vehicle equipped with an engine and an electric motor as a drive source includes an engine cooler for cooling engine cooling water (hereinafter referred to as engine cooling water) and a refrigerant for air conditioning such as an air conditioner (air conditioning refrigerant). ), And further, an electric system cooler for cooling cooling water for electric parts such as an electric motor (electric system cooling water).
このようなハイブリッド車の冷却系に関する従来技術としては、エンジン冷却系とモータ冷却系のそれぞれの冷却水経路を形成し、これらの経路を使用条件などによりバイパス経路で連通させるようにしたものが知られている(特許文献1参照)。
上記のようなハイブリッド車においては、熱交換器であるエンジン冷却器、凝縮器および電気系冷却器を、冷却風の流れ方向に対して順に配置する構造が用いられている。しかしながら、エンジン冷却器、凝縮器および電気系冷却器を冷却風に対して一列に並べた構造では、エンジンルーム内における熱交換器の容積(集合配置した状態での容積)が大きくなってしまう。このように、エンジンルーム内における熱交換器の容積が大きくなると、車両の前方部分を短くしたいというようなデザイン的な要求に応えることが難しく、またエンジンルーム内に乗員や歩行者保護のためのクラッシャブルゾーンを確保することが難しくなり、さらには車両の小型化や軽量化も難しくなる。 In the hybrid vehicle as described above, a structure in which an engine cooler, a condenser, and an electric system cooler, which are heat exchangers, are arranged in order with respect to the flow direction of the cooling air is used. However, in the structure in which the engine cooler, the condenser, and the electric system cooler are arranged in a line with respect to the cooling air, the volume of the heat exchanger in the engine room (the volume in a collective arrangement state) becomes large. As described above, when the volume of the heat exchanger in the engine room increases, it is difficult to meet the design requirements such as shortening the front portion of the vehicle, and for protecting passengers and pedestrians in the engine room. It becomes difficult to secure a crushable zone, and it is also difficult to reduce the size and weight of the vehicle.
一方、通常(運転)状態では、電気系冷却器を流れる電気系冷却水の温度は約60℃であり、凝縮器を流れる空調用冷媒の温度は約80℃であるため、電気系冷却器を通過した冷却風により凝縮器の空調用冷媒を冷却することができる。しかしながら、空調用の冷媒サイクルが低負荷のときには両者の温度差がほとんどなく、本来の熱交換能力は発揮できなくなるにもかかわらず、この状態でも空調用冷媒を循環させるコンプレッサは通常状態と同じ仕事量で駆動されるため、動力損失が大きなものとなっていた。 On the other hand, in the normal (driving) state, the temperature of the electric system cooling water flowing through the electric system cooler is about 60 ° C., and the temperature of the air-conditioning refrigerant flowing through the condenser is about 80 ° C. The air conditioning refrigerant of the condenser can be cooled by the passing cooling air. However, when the refrigerant cycle for air conditioning has a low load, there is almost no temperature difference between them, and even though the original heat exchange capability cannot be achieved, the compressor that circulates the air conditioning refrigerant in this state does the same job as the normal state. Since it is driven by the amount, the power loss is large.
この発明の目的は、エンジンルーム内における熱交換器の容積を小さくすることができる車両の冷却装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicle cooling device capable of reducing the volume of a heat exchanger in an engine room.
また、上記目的に加えて、低負荷時の動力損失を低減することができる車両の冷却装置を提供することにある。 Moreover, in addition to the said objective, it is providing the cooling device of the vehicle which can reduce the power loss at the time of low load.
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、走行用の駆動源として、少なくともエンジンと電動機とを備えた車両の冷却装置であって、前記エンジン用のエンジン冷却水と冷却風との間で熱交換させるエンジン冷却器と、前記電動機用の電気系冷却水と冷却風との間で熱交換させる電気系冷却器と、前記エンジン冷却器の前面に配置されて空調用の冷却媒体と冷却風との間で熱交換させる空冷冷却器および前記冷却媒体と低温流体との間で熱交換させる水冷冷却器からなる空調系冷却器とを備え、前記電気系冷却器で冷却風と熱交換した電気系冷却水を、前記空調用の冷却媒体との間で熱交換させる低温流体として前記水冷冷却器に供給することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a vehicle cooling apparatus including at least an engine and an electric motor as a driving source for traveling, and is provided between the engine cooling water and the cooling air for the engine. An engine cooler for exchanging heat, an electric cooler for exchanging heat between the electric cooling water and cooling air for the electric motor, and a cooling medium and cooling for air conditioning disposed in front of the engine cooler An air-cooled cooler that exchanges heat with the wind, and an air-conditioning system cooler that consists of a water-cooled cooler that exchanges heat between the cooling medium and the low-temperature fluid. The electrical cooling water is supplied to the water-cooled cooler as a low-temperature fluid that exchanges heat with the cooling medium for air conditioning.
請求項2の発明は、請求項1において、前記電気系冷却器の内部に前記水冷冷却器を設け、前記電気系冷却器で冷却風と熱交換した電気系冷却水を、前記空調用の冷却媒体との間で熱交換させる低温流体として前記水冷冷却器に供給することを特徴とする。 The invention of claim 2 provides the cooling for air conditioning according to claim 1, wherein the water cooling cooler is provided inside the electric system cooler, and the electric cooling water heat-exchanged with the cooling air by the electric system cooler is used. The water-cooled cooler is supplied as a low-temperature fluid to exchange heat with the medium.
請求項3の発明は、請求項1または2のいずれか一項において、前記電気系冷却器は、前記電気系冷却水と冷却風との間で熱交換するラジエータ部と、このラジエータ部の冷却水入口側と冷却水出口側にそれぞれ配置されたタンク部とを備え、前記冷却水出口側に配置されたタンク部内に前記水冷冷却器を設け、前記電気系冷却器で冷却風と熱交換した電気系冷却水を前記空調用の冷却媒体との間で熱交換させる低温流体として前記水冷冷却器に供給することを特徴とする。 A third aspect of the present invention provides the electronic system cooler according to any one of the first and second aspects, wherein the electric system cooler includes a radiator section that exchanges heat between the electric system cooling water and cooling air, and cooling of the radiator section. A tank unit disposed on each of the water inlet side and the cooling water outlet side, the water cooling cooler is provided in the tank unit disposed on the cooling water outlet side, and heat is exchanged with the cooling air by the electric system cooler. Electric cooling water is supplied to the water-cooled cooler as a low-temperature fluid that exchanges heat with the cooling medium for air conditioning.
請求項4の発明は、請求項1ないし3のいずれか一項において、前記エンジン冷却器と前記空冷冷却器器とを一体化したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the engine cooler and the air-cooled cooler are integrated.
請求項5の発明は、請求項1ないし3のいずれか一項において、前記エンジン冷却器と前記電気系冷却器とを一体化したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the engine cooler and the electric system cooler are integrated.
請求項6の発明は、請求項1ないし5のいずれか一項において、前記冷却媒体を前記水冷冷却器から前記空冷冷却器に流通させる流路と、前記冷却媒体を前記水冷冷却器をバイパスして前記空冷冷却器に流通させる流路と、前記冷却媒体の流路をいずれか一方に切り換える流路切り換え手段と、前記電気系冷却水の温度が所定値未満、且つ前記空調用の冷却媒体の温度未満のときは、前記流路切り換え手段により前記冷却媒体を前記水冷冷却器から前記空冷冷却器に流通させる流路に切り換え、前記電気系冷却水の温度が所定値以上、または前記空調用の冷却媒体の温度以上のときには、前記流路切り換え手段により前記冷却媒体を前記水冷冷却器をバイパスして前記空冷冷却器に流通させる流路に切り換える制御手段とを備えることを特徴とする。 A sixth aspect of the present invention relates to any one of the first to fifth aspects, wherein the cooling medium flows from the water-cooled cooler to the air-cooled cooler, and the cooling medium bypasses the water-cooled cooler. And a flow path switching means for switching the flow path of the cooling medium to one of the flow path of the cooling medium, the temperature of the electric cooling water is less than a predetermined value, and the cooling medium for the air conditioning. When the temperature is lower than the temperature, the flow switching means switches the flow of the cooling medium from the water-cooled cooler to the air-cooled cooler, and the temperature of the electric cooling water is equal to or higher than a predetermined value, or for the air conditioning. Control means for switching the cooling medium to a flow path that bypasses the water-cooled cooler and flows to the air-cooled cooler when the temperature is equal to or higher than the temperature of the cooling medium. To.
請求項1の発明では、空調用冷却器の一部を水冷冷却器で構成し、電気系冷却器で冷却風と熱交換した電気系冷却水を水冷凝縮器へ供給するようにしたので、空冷冷却器の大きさを水冷冷却器の熱交換能力を補う程度の大きさにすることができ、通常状態において必要とされる熱交換能力を低下させることなしに空冷冷却器の容積を小型化することができる。これに加えて、水冷冷却器をエンジン冷却器や電気系冷却器とともに冷却風の流れ方向に重ねて配置する必要がないため、エンジンルーム内における熱交換器の容積を小さくすることができる。 In the first aspect of the invention, a part of the air conditioner cooler is constituted by a water-cooled cooler, and the electric cooling water exchanged with the cooling air by the electric cooler is supplied to the water-cooled condenser. The size of the cooler can be made large enough to supplement the heat exchange capacity of the water-cooled cooler, reducing the volume of the air-cooled cooler without reducing the heat exchange capacity required in normal conditions be able to. In addition, it is not necessary to arrange the water-cooled cooler together with the engine cooler and the electric system cooler in the flow direction of the cooling air, so that the volume of the heat exchanger in the engine room can be reduced.
このように、エンジンルーム内における熱交換器の容積を小さくすることができるため、車両のデザイン的な要求や歩行者保護対策にも容易に対応することが可能となる。しかも、空冷冷却器のサイズ、重量を従来構成よりも小さくすることができるため、これに水冷冷却器を加えた構成としても、車両の小型化や軽量化を図ることができる。 Thus, since the volume of the heat exchanger in the engine room can be reduced, it is possible to easily meet vehicle design requirements and pedestrian protection measures. In addition, since the size and weight of the air-cooled cooler can be made smaller than those of the conventional configuration, the vehicle can be reduced in size and weight even with a configuration in which a water-cooled cooler is added thereto.
請求項2の発明によれば、電気系冷却器の内部に水冷冷却器を配置し、電気系冷却器で冷却風と熱交換した低温の電気系冷却水を水冷冷却器に供給するようにしたので、エンジン冷却水に比べて低温な電気系冷却水により空調用冷媒を効率良く冷却することができる。 According to the second aspect of the present invention, a water-cooled cooler is arranged inside the electric system cooler, and low-temperature electric system cooling water heat-exchanged with the cooling air by the electric system cooler is supplied to the water-cooled cooler. Therefore, the air-conditioning refrigerant can be efficiently cooled by the electric cooling water having a temperature lower than that of the engine cooling water.
請求項3の発明によれば、エンジンルーム内に水冷冷却器の設置場所を確保したり、電気系冷却器と水冷冷却器との間を接続する配管や継ぎ手などが不要となるため、エンジンルーム内のスペースをより有効に利用することができる。加えて、エンジンルーム内のレイアウトが異なる車種にも設計変更なしに適用可能となり、さらには、外部からの加重や衝撃に対して水冷冷却器を保護することができる。 According to the invention of claim 3, the installation space for the water-cooled cooler is secured in the engine room, and pipes and joints for connecting between the electric system cooler and the water-cooled cooler become unnecessary. The space inside can be used more effectively. In addition, it can be applied to a vehicle type having a different layout in the engine room without any design change, and further, the water-cooled cooler can be protected against external load and impact.
請求項4の発明によれば、エンジン冷却器と空冷冷却器とを一体化したことにより、エンジン冷却器と空冷冷却器とを別体構造としたものと比べて熱交換器の容積を小さくすることができ、各熱交換器の冷却性能を向上させることができる。また、車両への組み付け工数を削減することができる。 According to the invention of claim 4, by integrating the engine cooler and the air-cooled cooler, the volume of the heat exchanger is reduced as compared with a structure in which the engine cooler and the air-cooled cooler are separated. The cooling performance of each heat exchanger can be improved. Further, the number of assembling steps for the vehicle can be reduced.
請求項5の発明によれば、エンジン冷却器と電気系冷却器とを一体化したことにより、エンジン冷却器と電気系冷却器とを別体構造としたものと比べて熱交換器の容積を小さくすることができ、また車両への組み付け工数を削減することができる。 According to the invention of claim 5, by integrating the engine cooler and the electric system cooler, the volume of the heat exchanger can be reduced as compared with the engine cooler and the electric system cooler separated from each other. It can be made smaller and the number of assembly steps to the vehicle can be reduced.
請求項6の発明によれば、空調用の冷媒サイクルが低負荷のときには、空調用冷媒と電気系冷却水との温度差がないため、水冷冷却器をバイパスすることによってコンプレッサの無駄な動力損失を低減させることができる。また、負荷の増大などにより電気系冷却水の温度が上昇したときには、水冷冷却器をバイパスすることによって電気系冷却水が水冷冷却器で吸熱するのを抑えることができる。この場合、エアコンの冷却性能は低下するが、電動機などの電気部品用を優先して冷却することができるため、走行時に必要な車両の走行性能を維持することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, when the refrigerant cycle for air conditioning has a low load, there is no temperature difference between the air conditioning refrigerant and the electric cooling water, so that the wasteful power loss of the compressor is avoided by bypassing the water cooling cooler. Can be reduced. Further, when the temperature of the electric cooling water rises due to an increase in load or the like, the electric cooling water can be prevented from absorbing heat by the water cooling cooler by bypassing the water cooling cooler. In this case, although the cooling performance of the air conditioner is reduced, it is possible to preferentially cool an electric component such as an electric motor, so that the traveling performance of the vehicle necessary for traveling can be maintained.
以下、本発明に係わる車両の冷却装置の実施例について説明する。なお、本実施例に示す冷却装置は、走行用の駆動源としてエンジンと電動機とを備えたハイブリッド自動車に搭載されるものである。また、各図に示す矢印(実線、破線など)は、冷却水や冷媒を流通させるための配管と、その流れ方向を模式的に示したものである。 Embodiments of a vehicle cooling apparatus according to the present invention will be described below. The cooling device shown in the present embodiment is mounted on a hybrid vehicle including an engine and an electric motor as a driving source for traveling. Moreover, the arrows (solid line, broken line, etc.) shown in each figure schematically show piping for circulating cooling water and refrigerant and the flow direction thereof.
図1は実施例1に係わる冷却装置の全体構成を示す斜視図、図2は制御系のシステム構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the cooling device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing the system configuration of the control system.
本実施例に係わる冷却装置10は、図1に示すように、エンジン冷却器11と、電気系冷却器12と、空冷凝縮器13および水冷凝縮器14とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the
エンジン冷却器11は、エンジン冷却水101と冷却風100との間で熱交換させてエンジン冷却水101を冷却する熱交換器である。このエンジン冷却器11は、エンジン冷却水101と冷却風100との間で熱交換させるラジエータ部と、このラジエータ部の冷却水入口側と冷却水出口側にそれぞれ配置されたタンク部とを備えている(符号を省略)。
The engine cooler 11 is a heat exchanger that cools the
電気系冷却器12は、図示しない電動機、インバータ、コンバータなどの電気部品を冷却する電気系冷却水102と冷却風100との間で熱交換させて電気系冷却水102を冷却する熱交換器である。この電気系冷却器12は、電気系冷却水102と冷却風100との間で熱交換させるラジエータ部12aと、このラジエータ部12aの冷却水入口側と冷却水出口側にそれぞれ配置されたタンク部12b,12cとを備えている。
The
本実施例において、電気系冷却器12とエンジン冷却器11は鉛直方向に積層配置されており、それぞれ別系統の流路からエンジン冷却水101、電気系冷却水102が供給されている。
In this embodiment, the electric system cooler 12 and the engine cooler 11 are stacked in the vertical direction, and the
空冷凝縮器(空冷冷却器)13および水冷凝縮器(水冷冷却器)14は、図示しないエアコンの空調用冷媒103を冷却するための空調用冷却器である。
An air-cooled condenser (air-cooled cooler) 13 and a water-cooled condenser (water-cooled cooler) 14 are air conditioner coolers for cooling an
空冷凝縮器13は、空調用冷媒103と冷却風100との間で熱交換させる熱交換器コア部13aと、この熱交換器コア部13aの冷媒入口側と冷媒出口側にそれぞれ配置されたタンク部13b,13cとを備えている。この空冷凝縮器13は、冷却風100の流れ方向から見てエンジン冷却器11の前面に配置されている。
The air-cooled
水冷凝縮器14は、内部に形成された複数の異なる流路に空調用冷媒103と電気系冷却水102とをそれぞれ流通させて熱交換させることにより、空調用冷媒103を冷却する積層型の熱交換器である。
The water-cooled
上記空冷凝縮器13と水冷凝縮器14とを結ぶ流路には、制御バルブ(流路切り換え手段)15が接続されている。この制御バルブ15は、図2に示すように、コントローラ16からの切り換え信号によって、空調用冷媒103を水冷凝縮器14から空冷凝縮器13に流通させる流路、または空調用冷媒103を水冷凝縮器14をバイパスして空冷凝縮器13に流通させる流路のいずれか一方に切り換えている。
A control valve (flow path switching means) 15 is connected to the flow path connecting the air-cooled
コントローラ(制御手段)16は、冷却系システムの制御に必要な各種演算処理を実行するマイクロコンピュータ(図示しないCPU、メモリ、タイマ、入出力インターフェースなど)で構成されている。そして、図2に示すように、電気系冷却器12に設けられた温度センサ17で検出された冷却水温度、および空冷凝縮器13に設けられた温度センサ18で検出された冷媒温度を入力するとともに、これらの検出値をもとにしてマイクロコンピュータが制御プログラムに従って演算処理を実行し、空調用冷媒103の流路を切り換えるための切り換え信号を制御バルブ15に出力している。
The controller (control means) 16 is constituted by a microcomputer (a CPU, a memory, a timer, an input / output interface, etc., not shown) that executes various arithmetic processes necessary for controlling the cooling system. Then, as shown in FIG. 2, the coolant temperature detected by the
本実施例におけるコントローラ16では、温度センサ17で検出された電気系冷却水102の温度が65℃未満で、且つ空調用冷媒103の温度未満のときは、空調用冷媒103を水冷凝縮器14から空冷凝縮器13に流通させる流路(以下、適宜に流路A)に切り換えるための切り換え信号を制御バルブ15に出力する処理を実行し、また電気系冷却水102の温度が65℃以上、または空調用冷媒103の温度以上のときには、空調用冷媒103を水冷凝縮器14をバイパスして空冷凝縮器13に流通させる流路(以下、適宜に流路B)に切り換えるための切り換え信号を制御バルブ15に出力する処理を実行している。
In the
なお、流路の切り換えを判断する際の基準となる電気系冷却水102の温度、空調用冷媒103の温度は本実施例の数値例に限らず適宜に設定可能であり、所定の温度範囲をもたせるようにしてもよい。
Note that the temperature of the
次に、コントローラ16による流路切り換えの制御手順を図3のフローチャートを参照しながら説明する。
Next, the flow path switching control procedure by the
コントローラ16は、電気系冷却器12の温度センサ17で検出された電気系冷却水102の温度Trが65℃未満かどうかを判断する(ステップS101)。ここで電気系冷却水102の温度Trが65℃以下であれば(ステップS101:NO)、続いて電気系冷却水102の温度Trが空調用冷媒103の温度Tc未満かどうかを判断する(ステップS102)。ここで、電気系冷却水102の温度Trが空調用冷媒103の温度Tc未満であれば通常状態と判断し(ステップS102:NO)、空調用冷媒103を水冷凝縮器14から空冷凝縮器13に流通させる流路Aに切り換えるための切り換え信号を制御バルブ15に出力する(ステップS103)。
The
一方、ステップS101において、電気系冷却水102の温度Trが65℃以上のときは(ステップS101:YES)、負荷の増大などにより電気系冷却水102の温度が上昇したものと判断して、空調用冷媒103を水冷凝縮器14をバイパスして空冷凝縮器13に流通させる流路Bに切り換えるための切り換え信号を制御バルブ15に出力する(ステップS104)。
On the other hand, when the temperature Tr of the
また、ステップS102において、電気系冷却水102の温度Trが空調用冷媒103の温度Tc以上のときは(ステップS102:YES)、空調用の冷媒サイクルが低負荷であると判断して、空調用冷媒103を水冷凝縮器14をバイパスして空冷凝縮器13に流通させる流路Bに切り換えるための切り換え信号を制御バルブ15に出力する(ステップS104)。
In step S102, when the temperature Tr of the
本実施例に係わる冷却装置10では、空調用冷却器として空冷凝縮器13と水冷凝縮器14とを備え、空冷凝縮器13で空調用冷媒103と冷却風100との間で熱交換させるとともに、電気系冷却器12で冷却風100と熱交換した電気系冷却水102を水冷凝縮器14へ供給して空調用冷媒103を冷却するようにしたので、空冷凝縮器13の大きさを水冷凝縮器14の熱交換能力を補う程度の大きさにすることができ、通常状態において必要とされる熱交換能力を低下させることなしに空冷凝縮器13の容積を小型化することができる。
In the
ここで、本実施例における熱交換器の容積を従来構成と比較しながら説明する。図4は、各熱交換器を冷却風の流れ方向に沿って順に配置した場合(現行の冷却装置に相当)の全体構成を示す斜視図である。図4に示すように、冷却風100の流れ方向に向かって電気系冷却器22、空冷凝縮器23、エンジン冷却器21を順に並べて配置した構造では、エンジンルーム内における熱交換器の容積が大きくなる。
Here, the volume of the heat exchanger in the present embodiment will be described in comparison with the conventional configuration. FIG. 4 is a perspective view showing the entire configuration when the heat exchangers are sequentially arranged along the flow direction of the cooling air (corresponding to the current cooling device). As shown in FIG. 4, in the structure in which the electric system cooler 22, the air-cooled
しかしながら、本実施例では、空調用冷却器の一部を水冷凝縮器14としているため、この水冷凝縮器14をエンジン冷却器11や電気系冷却器12とともに冷却風100の流れ方向に重ねて配置する必要がなく、また上述したように空冷凝縮器13を小型化することができるため、エンジンルーム内における熱交換器の容積を小さくすることができる。例えば、図1に示すように、水冷凝縮器14をエンジン冷却器11や電気系冷却器12の後方で且つ下側に配置することにより、エンジンルーム内において熱交換器の占める割合を小さくすることができる。
However, in this embodiment, since a part of the air-conditioning cooler is the water-cooled
このように、エンジンルーム内における熱交換器の容積を小さくすることができるため、車両のデザイン的な要求や歩行者保護対策にも容易に対応することが可能となる。しかも、空冷凝縮器13のサイズ、重量を図4に示す従来構成よりも小さくすることができるため、これに水冷凝縮器14を加えた構成としても、車両の小型化や軽量化を図ることができる(請求項1の効果)。
Thus, since the volume of the heat exchanger in the engine room can be reduced, it is possible to easily meet vehicle design requirements and pedestrian protection measures. In addition, since the size and weight of the air-cooled
また、本実施例では、空調用の冷媒サイクルが低負荷のとき、あるいは負荷の増大などにより電気系冷却水102の温度が上昇したときには、空調用冷媒103を水冷凝縮器14をバイパスして空冷凝縮器13に流通させる流路に切り換えるようにしている。これにより、空調用の冷媒サイクルが低負荷のときには、空調用冷媒103と電気系冷却水102との温度差がなくなるため、水冷凝縮器14をバイパスすることによってコンプレッサの無駄な動力損失を低減させることができる。また、負荷の増大などにより電気系冷却水102の温度が上昇したときには、水冷凝縮器14をバイパスすることによって電気系冷却水102が水冷凝縮器14で吸熱するのを抑えることができる。この場合は、エアコンの冷却性能は低下するものの、電動機などの電気部品用を優先して冷却することができるため、走行時に必要な車両の走行性能を維持することができる(請求項6の効果)。
Further, in this embodiment, when the refrigerant cycle for air conditioning has a low load or when the temperature of the
また、実施例1において、エンジン冷却器11と電気系冷却器12とを一体化した構造の熱交換器を用いてもよい。このような一体型の熱交換器を用いた場合は、エンジン冷却器11と電気系冷却器12とを別体構造としたものと比べて熱交換器の容積を小さくすることができ、また車両への組み付け工数を削減することができる(請求項5の効果)。 In the first embodiment, a heat exchanger having a structure in which the engine cooler 11 and the electric system cooler 12 are integrated may be used. When such an integrated heat exchanger is used, the volume of the heat exchanger can be reduced as compared with a structure in which the engine cooler 11 and the electric system cooler 12 are separated. Assembling man-hours can be reduced (effect of claim 5).
さらに、実施例1において、エンジン冷却器11と空冷凝縮器13とを一体化した熱交換器を用いてもよい。このような一体型の熱交換器を用いた場合は、エンジン冷却器11と空冷凝縮器13とを別体構造としたものと比べて熱交換器の容積を小さくすることができ、各熱交換器の冷却性能を向上させることができる。さらに、車両への組み付け工数を削減することができる(請求項4の効果)。
Further, in the first embodiment, a heat exchanger in which the engine cooler 11 and the air-cooled
図5は実施例2に係わる冷却装置の全体構成を示す斜視図であり、図1と同等部分を同一符号で表している。 FIG. 5 is a perspective view showing the overall configuration of the cooling apparatus according to the second embodiment, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
実施例2に係わる冷却装置20では、電気系冷却器12のタンク部12c内に水冷凝縮器14を配置している。本実施例における水冷凝縮器14は、実施例1と同じく内部で空調用冷媒103と電気系冷却水102とを熱交換させる積層型の熱交換器でもよいし、内部に空調用冷媒103を流通させ、本体表面とタンク部12c内を流通する電気系冷却水102との間で熱交換させる方式の熱交換器であってもよい(図5では後者の構造を示す)。この水冷凝縮器14は、温度の低い電気系冷却水102で冷却するために、冷媒出口側となるタンク部12c内に配置している。
In the
本実施例に係わる冷却装置20は、実施例1の効果に加えてさらに以下の効果を有する。
The
本実施例では、電気系冷却器12の内部に水冷凝縮器14を配置し、電気系冷却器12で冷却風100と熱交換した低温の電気系冷却水102を水冷凝縮器14の全体に供給するように構成したので、エンジン冷却水101に比べて低温な電気系冷却水102により空調用冷媒103を効率良く冷却することができる(請求項2の効果)。
In the present embodiment, a water-cooled
また、水冷凝縮器14を電気系冷却器12のタンク部12c内に配置したのでエンジンルーム内に水冷凝縮器14の設置場所を確保したり、電気系冷却器12と水冷凝縮器14との間を接続する配管や継ぎ手などが不要となるため、エンジンルーム内のスペースをより有効に利用することができる。加えて、エンジンルーム内のレイアウトが異なる車種にも設計変更なしに適用可能となり、さらには、外部からの加重や衝撃に対して水冷凝縮器14を保護することができる(請求項3の効果)。
Further, since the water-cooled
なお、実施例2において、エンジン冷却器11と電気系冷却器12とを一体化した構造の熱交換器を用いてもよい。このような一体型の熱交換器を用いた場合は、エンジン冷却器11と電気系冷却器12とを別体構造としたものと比べて熱交換器の容積を小さくすることができ、また車両への組み付け工数を削減することができる(請求項5の効果)。
In the second embodiment, a heat exchanger having a structure in which the engine cooler 11 and the
図6は実施例3に係わる冷却装置の全体構成を示す斜視図であり、図5と同等部分を同一符号で表している。 FIG. 6 is a perspective view showing the entire configuration of the cooling device according to the third embodiment, and the same parts as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.
実施例3に係わる冷却装置30では、電気系冷却器12のタンク部12c内に水冷凝縮器14を配置するとともに、エンジン冷却器11と空冷凝縮器13とを一体化した一体型熱交換器19を備えて構成されている。図6に示す一体型熱交換器19では、手前側が空冷凝縮器(13)、奥側はエンジン冷却器(11)となる。
In the
本実施例に係わる冷却装置30は、実施例1および2の効果に加えてさらに以下の効果を有する。
The
本実施例では一体型熱交換器19を備えているため、空冷凝縮器13とエンジン冷却器11とを別体構造としたものと比べて熱交換器の容積を小さくすることができ、各熱交換器の冷却性能を向上させることができる。さらに、車両への組み付け工数を削減することができる(請求項4の効果)。
In the present embodiment, since the
10,20,30…冷却装置
11…エンジン冷却器
12…電気系冷却器
12a…ラジエータ部
12b,12c…タンク部
13…空冷凝縮器
13a…熱交換器コア部
13b,13c…タンク部
14…水冷凝縮器
15…制御バルブ
16…コントローラ
17,18…温度センサ
19…一体型熱交換器
100…冷却風
101…エンジン冷却水
102…電気系冷却水
103…空調用冷媒
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記電気系冷却器(12)で冷却風(100)と熱交換した電気系冷却水(102)を、前記空調用の冷却媒体(103)との間で熱交換させる低温流体として前記水冷冷却器(14)に供給することを特徴とする車両の冷却装置。 A cooling device for a vehicle including at least an engine and an electric motor as a driving source for traveling, and an engine cooler that exchanges heat between engine cooling water (101) for the engine and cooling air (100) 11), an electric system cooler (12) for exchanging heat between the electric system cooling water (102) for the electric motor and the cooling air (100), and a front surface of the engine cooler (11). An air-cooled cooler (13) for exchanging heat between the cooling medium (103) for air conditioning and the cooling air (100) and a water-cooled cooler (14) for exchanging heat between the cooling medium (103) and the low-temperature fluid. An air conditioning system cooler consisting of
The water-cooled cooler as a low-temperature fluid for exchanging heat between the electric cooling water (102) heat-exchanged with the cooling air (100) in the electric cooler (12) with the cooling medium (103) for air conditioning. (14) A cooling device for a vehicle, characterized by being supplied to (14).
前記冷却水出口側に配置されたタンク部(12c)内に前記水冷冷却器(14)を設け、前記電気系冷却器(12)で冷却風(100)と熱交換した電気系冷却水(102)を前記空調用の冷却媒体(103)との間で熱交換させる低温流体として前記水冷冷却器(14)に供給することを特徴とする請求項1または2のいずれか一項に記載の車両の冷却装置。 The electric system cooler (12) includes a radiator section (12a) for exchanging heat between the electric system cooling water (102) and the cooling air (100), and a cooling water inlet side of the radiator section (12a). Tank portions (12b, 12c) arranged on the cooling water outlet side,
The water cooling cooler (14) is provided in the tank part (12c) arranged on the cooling water outlet side, and the electric system cooling water (102) exchanged heat with the cooling air (100) by the electric system cooler (12). ) Is supplied to the water-cooled cooler (14) as a low-temperature fluid that exchanges heat with the air-conditioning cooling medium (103). Cooling system.
前記冷却媒体(103)を前記水冷冷却器(14)をバイパスして前記空冷冷却器(13)に流通させる流路と、
前記冷却媒体(103)の流路をいずれか一方に切り換える流路切り換え手段(15)と、
前記電気系冷却水(102)の温度が所定値未満、且つ前記空調用の冷却媒体(103)の温度未満のときは、前記流路切り換え手段(15)により前記冷却媒体(103)を前記水冷冷却器(14)から前記空冷冷却器(13)に流通させる流路に切り換え、前記電気系冷却水(102)の温度が所定値以上、または前記空調用の冷却媒体(103)の温度以上のときには、前記流路切り換え手段(15)により前記冷却媒体(103)を前記水冷冷却器(14)をバイパスして前記空冷冷却器(13)に流通させる流路に切り換える制御手段(16)と、
を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一項に記載の車両の冷却装置。
A flow path for circulating the cooling medium (103) from the water-cooled cooler (14) to the air-cooled cooler (13);
A flow path through which the cooling medium (103) flows to the air-cooled cooler (13), bypassing the water-cooled cooler (14),
A flow path switching means (15) for switching the flow path of the cooling medium (103) to one of the two;
When the temperature of the electric cooling water (102) is lower than a predetermined value and lower than the temperature of the cooling medium (103) for air conditioning, the cooling medium (103) is cooled by the flow path switching means (15). Switching from a cooler (14) to a flow path that circulates to the air-cooled cooler (13), the temperature of the electric cooling water (102) is not less than a predetermined value or not less than the temperature of the cooling medium (103) for air conditioning. Sometimes, the control means (16) for switching the cooling medium (103) to the flow path for bypassing the water-cooled cooler (14) and flowing to the air-cooled cooler (13) by the flow path switching means (15),
The vehicle cooling device according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
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