JP5500008B2 - Cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、回転電機を駆動源とする車両に搭載された電気機器の冷却装置であって、特に、空調用冷凍サイクルシステムを利用して電気機器を冷却する冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for an electric device mounted on a vehicle using a rotating electrical machine as a drive source, and more particularly to a cooling device that cools the electric device using an air conditioning refrigeration cycle system.
近年、環境問題対策の1つとして、モータの駆動力により走行するハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車などが注目されている。 In recent years, attention has been focused on hybrid vehicles, fuel cell vehicles, electric vehicles, and the like that travel with the driving force of a motor as one of countermeasures for environmental problems.
このような車両においては、モータ、ジェネレータ、インバータ、コンバータあるいはバッテリ等の電気機器は電力の授受によって発熱するためこれらの電気機器を冷却する必要がある。この場合、エンジンのみを使用する通常の車両のごとく、電気機器とラジエータとの間で冷却水を循環させるという冷却システムを新たに設けることが考えられるが、このような冷却システムを新たに設ける場合には、専用のラジエータを設ける必要があるため、車両搭載性が低くなる場合がある。 In such a vehicle, electric devices such as a motor, a generator, an inverter, a converter, and a battery generate heat when power is transmitted and received, and it is necessary to cool these electric devices. In this case, it is conceivable to provide a cooling system that circulates cooling water between the electrical equipment and the radiator as in a normal vehicle that uses only the engine. Since it is necessary to provide a dedicated radiator, vehicle mountability may be lowered.
このような問題に鑑みて、特開2006−290254号公報(特許文献1)は、構成部品の共用化による組み付け性向上、原価低減そして小型化を図ることができるハイブリッド車の冷却システムを開示する。この冷却システムは、ガス冷媒を吸入圧縮可能なコンプレッサと、高圧のガス冷媒を凝縮させるための周囲空気で冷却可能なるメインコンデンサと、低温の液冷媒を蒸発させて被冷媒物を冷却可能なるエバポレータと、減圧手段とを含み、減圧手段とエバポレータとに、モータから吸熱可能なる熱交換器及び第2減圧手段を並列に接続してなることを特徴とする。 In view of such a problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-290254 (Patent Document 1) discloses a cooling system for a hybrid vehicle that can improve assemblability, reduce costs, and reduce size by sharing components. . This cooling system includes a compressor capable of sucking and compressing gas refrigerant, a main condenser capable of cooling with ambient air for condensing high-pressure gas refrigerant, and an evaporator capable of cooling a refrigerant by evaporating a low-temperature liquid refrigerant. And a pressure reducing means, wherein a heat exchanger capable of absorbing heat from the motor and a second pressure reducing means are connected in parallel to the pressure reducing means and the evaporator.
上述した公報に開示された冷却システムによると、構成部品の共用化による組み付け性が向上することで、製造原価が低減できる。また、小型化を図ることができる。 According to the cooling system disclosed in the above publication, the manufacturing cost can be reduced by improving the assemblability by sharing the components. Moreover, size reduction can be achieved.
しかしながら、上述した特許文献1に記載された冷却システムのように、エバポレータとモータから吸熱可能なる熱交換器とを並列に接続する場合には、エバポレータおよび熱交換器のそれぞれに冷媒を供給し、かつ、完全気体まで減圧する必要があるため、冷却に用いられるコンプレッサに要求される動力性能が高くなるという問題がある。そのため、コンプレッサが大型化すれば燃費悪化、更にこのコンプレッサ動力改善のためにコンデンサを大型化すれば搭載性悪化という問題がある。
However, when the evaporator and the heat exchanger capable of absorbing heat from the motor are connected in parallel like the cooling system described in
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、コンプレッサ所要動力および車両への搭載性を悪化させることなく、電気機器を冷却する冷却装置を提供することである。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a cooling device that cools an electric device without deteriorating required compressor power and mountability on a vehicle. is there.
この発明のある局面に係る冷却装置は、車両に搭載された電気機器を冷却するための冷却装置である。この冷却装置は、冷媒を循環させるためのコンプレッサと、冷媒を凝縮するためのコンデンサと、冷媒を用いて車両の室内の冷房を行なうためのエバポレータと、コンデンサからコンプレッサに流通する冷媒の経路上にエバポレータと直列に設けられ、冷媒を用いて電気機器を冷却するための冷却部とを含む。 A cooling device according to an aspect of the present invention is a cooling device for cooling an electric device mounted on a vehicle. The cooling device includes a compressor for circulating the refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant, an evaporator for cooling the interior of the vehicle using the refrigerant, and a refrigerant path flowing from the condenser to the compressor. And a cooling unit that is provided in series with the evaporator and cools the electric device using the refrigerant.
好ましくは、冷却部は、冷却部に供給される冷媒を減圧するための電磁弁を含む。冷却装置は、冷房が行なわれる場合に電磁弁の開度が第1の開度となるように電磁弁を制御し、冷房が行なわれない場合に電磁弁の開度が第2の開度となるように電磁弁を制御するための制御部をさらに含む。第1の開度は、第2の開度よりも大きい。 Preferably, the cooling unit includes an electromagnetic valve for decompressing the refrigerant supplied to the cooling unit. The cooling device controls the electromagnetic valve so that the opening degree of the electromagnetic valve becomes the first opening degree when the cooling is performed, and the opening degree of the electromagnetic valve becomes the second opening degree when the cooling is not performed. A control unit for controlling the electromagnetic valve is further included. The first opening is larger than the second opening.
さらに好ましくは、冷却装置は、経路内の冷媒温度を検出するための検出部をさらに含む。制御部は、冷媒温度がしきい値よりも小さいときには、第1の開度が全開となるように電磁弁を制御し、冷媒温度がしきい値よりも大きいときには、第1の開度が全開よりも小さい開度となるように電磁弁を制御する。 More preferably, the cooling device further includes a detection unit for detecting the temperature of the refrigerant in the path. The control unit controls the solenoid valve so that the first opening is fully opened when the refrigerant temperature is lower than the threshold, and when the refrigerant temperature is higher than the threshold, the first opening is fully opened. The solenoid valve is controlled so that the opening degree is smaller than that.
さらに好ましくは、電磁弁の開度が全開となる場合の第1断面形状は、経路を形成する通路の第2断面形状よりも冷媒の流通時の抵抗が大きくならないように形成される。 More preferably, the first cross-sectional shape when the opening of the solenoid valve is fully open is formed such that the resistance during circulation of the refrigerant does not become larger than the second cross-sectional shape of the passage forming the path.
さらに好ましくは、電磁弁は、電磁弁の開度が全閉となる場合に経路内の冷媒の流通を遮断する。冷却装置は、コンプレッサ側からコンデンサ側への冷媒の流通を許容し、コンデンサ側からコンプレッサ側への冷媒の流通を遮断するための逆止弁をさらに含む。制御部は、冷房が行なわれない場合であって、かつ、電気機器の冷却要求がない場合に電磁弁の開度が全閉となるように電磁弁を制御する。 More preferably, the solenoid valve blocks the flow of the refrigerant in the path when the opening degree of the solenoid valve is fully closed. The cooling device further includes a check valve for allowing the refrigerant to flow from the compressor side to the condenser side and for blocking the refrigerant flow from the condenser side to the compressor side. The control unit controls the electromagnetic valve so that the opening degree of the electromagnetic valve is fully closed when cooling is not performed and there is no request for cooling the electrical device.
さらに好ましくは、制御部は、電気機器の温度がしきい値よりも低い場合に電気機器の冷却要求がないと判断する。 More preferably, the control unit determines that there is no request for cooling the electric device when the temperature of the electric device is lower than the threshold value.
さらに好ましくは、制御部は、冷房が行なわれない場合であっても、冷却部によって電気機器を冷却する場合には、コンプレッサを作動させる。 More preferably, the control unit operates the compressor when the electric device is cooled by the cooling unit even when the cooling is not performed.
さらに好ましくは、冷却部は、コンデンサとエバポレータとの間に設けられる。エバポレータと冷却部との間には、冷房が行なわれる場合に霧状の冷媒をエバポレータに供給するための弁が設けられる。 More preferably, the cooling unit is provided between the condenser and the evaporator. A valve is provided between the evaporator and the cooling unit for supplying a mist refrigerant to the evaporator when cooling is performed.
本発明によると、電気機器を冷却するための冷却部をコンデンサからコンプレッサに流通する冷媒の経路上にエバポレータと直列に設けることによって、冷房が行なわれる場合に液相の冷媒を用いて電気機器を冷却することができる。そのため、冷却部を有しない場合の通常の冷房時と同様のコンプレッサの作動量で冷房と電気機器の冷却との両方を実施することができる。すなわち、電気機器を冷却するためにコンプレッサの動力性能を高くする必要がなくなり、コンプレッサを大型化したり電気機器を冷却するための専用のポンプを設けたりすることを回避することができる。さらに冷房が行なわれない場合には、冷却部において気化するように冷媒を供給して電気機器を冷却することによって、必要な冷却性能を確保することができる。したがって、コンプレッサ所要動力および車両への搭載性を悪化させることなく、電気機器を冷却する冷却装置を提供することができる。 According to the present invention, a cooling unit for cooling an electric device is provided in series with an evaporator on a refrigerant path that circulates from the condenser to the compressor, so that the electric device can be used using a liquid-phase refrigerant when cooling is performed. Can be cooled. Therefore, both the cooling and the cooling of the electric equipment can be performed with the same amount of operation of the compressor as that in the normal cooling when the cooling unit is not provided. In other words, it is not necessary to increase the power performance of the compressor in order to cool the electric device, and it is possible to avoid increasing the size of the compressor or providing a dedicated pump for cooling the electric device. Further, when cooling is not performed, the necessary cooling performance can be ensured by supplying the refrigerant so as to be vaporized in the cooling unit to cool the electric device. Therefore, it is possible to provide a cooling device that cools the electric device without deteriorating the compressor power requirement and the mountability to the vehicle.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
<第1の実施の形態>
図1に示す、本実施の形態に係る冷却装置10は、回転電機を駆動源とする車両に搭載された電気機器を冷却する。回転電機を駆動源とする車両としては、たとえば、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車両である。本実施の形態において、「電気機器」は、たとえば、直流電力を交流電力に変換するためのインバータ122と、回転電機であるモータジェネレータ124とを一例として説明するが、特にこれらに限定されるものではない。たとえば、「電気機器」は、蓄電装置であるバッテリと、バッテリの電圧を昇圧させるためのコンバータと、バッテリの電圧を降圧するためのDC/DCコンバータとをさらに含むようにしてもよい。なお、バッテリは、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池等の二次電池である。バッテリに代えてキャパシタを用いてもよい。なお、車両に搭載された電気機器としては、少なくとも作動によって熱を発生させる電気機器であれば、特に上記した電気機器に限定されるものではない。
<First Embodiment>
A
なお、冷却の対象となる電気機器が複数個ある場合においては、複数の電気機器は、冷却の目標となる温度範囲が共通していることが望ましい。冷却の目標となる温度範囲は、電気機器を作動させる温度環境として適切な温度範囲である。 When there are a plurality of electrical devices to be cooled, it is desirable that the plurality of electrical devices have a common temperature range to be cooled. The target temperature range for cooling is a temperature range suitable as a temperature environment for operating the electrical equipment.
本実施の形態に係る冷却装置10は、車両の室内の冷房を行なうための空調用冷凍サイクルシステム12と、空調用冷凍サイクルシステム12内を循環する冷媒を用いて電気機器を冷却するための冷却部120と、ECU400とを含む。
空調用冷凍サイクルシステム12は、コンプレッサ20と、コンデンサ40と、エバポレータ80と、エキスパンションバルブ150とを含む。冷却部120は、コンデンサ40からコンプレッサ20に流通する冷媒の経路上にエバポレータ80と直列に設けられ、冷媒を用いて電気機器を冷却する。
The air conditioning
具体的には、コンデンサ40とエバポレータ80とは、第1接続通路302と冷却部120の冷却通路126と第2接続通路304とによって接続される。なお、本実施の形態においては、コンデンサ40の出口にレシーバ60が設けられるとして説明するが特にレシーバ60の有無については限定されるものではない。冷却部120は、レシーバ60とエバポレータ80との間に設けられる。
Specifically, the
エバポレータ80とコンプレッサ20とは、第3接続通路306によって接続される。さらに、コンプレッサ20とコンデンサ40とは、第4接続通路308によって接続される。
The
コンプレッサ20は、車両に搭載されたモータを動力源として作動し、作動時にエバポレータ80から第3接続通路306を経由して流通する気相冷媒を吸入圧縮して第4接続通路308に吐出する。コンプレッサ20は、ECU400からの制御信号C1に基づいて作動する。なお、コンプレッサ20は、エンジンを動力源とするものであってもよい。
The
空調用冷凍サイクルシステム12を用いた冷房は、たとえば、冷房を行なうためのスイッチがオンされた場合あるいは自動的に車両の室内の温度を設定温度になるように調整する自動制御モードが選択されている場合であって、かつ、車室内の温度が設定温度よりも高い場合に行なわれる。
For cooling using the air-conditioning
コンデンサ40は、コンプレッサ20において圧縮された冷媒を放熱することによって冷媒を凝縮(液化)する。コンデンサ40は、冷媒を流通するチューブと、チューブ内を流通する冷媒とコンデンサ40の周囲の空気との間で熱交換するためのフィンとを含む。コンデンサ40は、たとえば、車両に搭載されたエンジン冷却用ラジエータに隣接して設けられ、車両の走行風あるいは冷却ファンによって供給された冷却風と冷媒との間で熱交換を行なう。コンデンサ40における熱交換によって冷媒の温度は低下し冷媒は液化する。
The
コンデンサ40の仕様(すなわち、サイズあるいは放熱性能)は、少なくともコンデンサ40を通過した後の液相冷媒の温度が電気機器を冷却するために必要とされる温度よりも低下するように定められることが望ましい。電気機器を冷却するために必要される温度は、少なくとも電気機器の温度範囲として目標となる温度範囲の上限値よりも低い温度であることが望ましい。好ましくは、コンデンサ40は、冷却部120を有しない場合の空調用冷凍サイクルシステム12のコンデンサ40よりも冷却部120において受けることが想定される熱量分だけ大きい放熱量を有するような仕様であることが望ましい。このようにすると、冷房性能を維持しつつ、コンプレッサ20の動力性能を増加させることなく、電気機器を適切に冷却することができる。
The specification (ie, size or heat dissipation performance) of the
レシーバ60は、コンデンサ40の出口に設けられ、コンデンサ40から流通する冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離し、分離した冷媒のうちの液相冷媒を貯留する。レシーバ60内の液相冷媒は、第1接続通路302を流通して冷却部120を経由した後に第2接続通路304を流通してエキスパンションバルブ150に供給される。
The
エキスパンションバルブ150は、第2接続通路304を流通する高温・高圧の液相冷媒を小さな孔から噴射させることにより膨張させて、低温・低圧の霧状冷媒に変化させるための弁である。エキスパンションバルブ150は、エバポレータ80よりも上流の位置に設けられるバルブ本体152と、エバポレータ80よりも下流の位置に設けられる感温部材154とを含む。
The
エキスパンションバルブ150においては、感温部材154における冷媒の温度に応じてバルブ本体152における冷媒の流量が定まる。この冷媒の流量は、霧状に変化した冷媒の全てがエバポレータ80において完全に気化されるように定められる。
In the
エキスパンションバルブ150においては、たとえば、容器内部にガスが封入された感温部材154における冷媒の温度に応じたガスの圧力の変化を利用してバルブ本体152の弁体を移動させることによって冷媒の流量が定まる。なお、冷媒の温度と弁体の移動量との関係は容器の大きさあるいはガス量等によって予め調整される。
In the
エバポレータ80は、霧状冷媒が気化することによってエバポレータ80に接触するように導入された車両の室内の空気の熱を吸熱する。吸熱によって温度が低下した空気は、車両の室内に再び戻されることによって車両の室内の冷房が行なわれる。
The
エバポレータ80は、冷媒を流通するチューブと、チューブ内を流通する冷媒とエバポレータ80の周囲の空気との間で熱交換するためのフィンとを含む。チューブ内には、霧状の冷媒が流通する。チューブ内の流通する冷媒が蒸発することによって車両の室内の空気の熱をフィンを経由して吸熱する。気化した冷媒は、第3接続通路306を経由してコンプレッサ20に流通する。
The
冷却部120は、インバータ122およびモータジェネレータ124(以下の説明においては、これらの電気機器を単に「電気機器」と記載する場合がある)と冷媒との間で熱交換が可能なように設けられる。本実施の形態においては、冷却部120は、たとえば、電気機器の筐体に冷媒が接触するように形成された冷却通路126によって電気機器と冷媒との間で熱交換が可能な構造を有するとして説明するが、冷却部120は、電気機器とヒートパイプ等の熱伝達手段を経由して熱交換器とが接続されている場合に熱交換器と冷媒とが接触可能に設けられる構造を有していてもよい。
本実施の形態において、冷却部120は、インバータ122を冷却した後にモータジェネレータ124を冷却するように冷却通路126を形成するようにしてもよいし、あるいは、モータジェネレータ124を冷却した後にモータジェネレータ124を冷却するように冷却通路126を形成するようにしてもよいし、あるいは、インバータ122とモータジェネレータ124とを並行して冷却するように冷却通路126を形成するようにしてもよい。好ましくは、冷却部120は、冷却の対象となる電気機器のうちの目標となる温度範囲の上限値が低い方の電気機器を冷却した後に目標となる温度範囲の上限値が高い方の電気機器を冷却するように設けられることが望ましい。
In the present embodiment, cooling
冷却部120は、冷却通路126と、電磁弁132と、温度センサ134とを含む。冷却通路126の両端は、第1接続通路302と第2接続通路304とにそれぞれ接続される。
The
冷却通路126は、インバータ122およびモータジェネレータ124のそれぞれの筐体と隣接する部分を有する。当該部分において冷却通路126を流通する冷媒とインバータ122およびモータジェネレータ124との間で熱交換が可能となる。
電磁弁132は、冷却通路126の入口側、すなわち、インバータ122およびモータジェネレータ124の筐体と隣接する冷却通路126の部分よりも上流側の位置に設けられる。電磁弁132は、ECU400によって全開状態から全閉状態までの間で開度が制御される。すなわち、電磁弁132は、ECU400から受信する制御信号S1に基づいて開度を絞ることによって冷媒を減圧したり、全開状態となることによって冷媒を減圧することなく通過させたりする。
電磁弁132は、全開状態である場合に冷媒が電磁弁132を流通するときの通路から受ける抵抗が、冷媒が冷却通路126の電磁弁132以外の部分を流通するときの通路から受ける抵抗と同じになるように形成される。
When the
具体的には、電磁弁132は、電磁弁132が全開状態である場合の内部形状が冷却通路126の電磁弁132以外の部分の内部形状と一致するように形成される。たとえば、冷却通路126の内部形状が円形である場合には、電磁弁132が全開状態である場合の内径が第1接続通路302の内径と一致する円形になるように形成される。このようにすると、電磁弁132が全開状態である場合の電磁弁132の前後での冷媒の圧力の変化を抑制することができる。
Specifically, the
温度センサ134は、冷却通路126の出口側、すなわち、インバータ122およびモータジェネレータ124の筐体と隣接する冷却通路126の部分よりも下流側の位置に設けられ、当該位置における冷媒の温度を検出する。温度センサ134は、検出した冷媒の温度T1を示す信号をECU400に送信する。
ECU400は、冷房が行なわれる場合および冷却部120によって電気機器を冷却する場合にコンプレッサ20を作動させるために制御信号C1を生成してコンプレッサ20に送信したり、温度センサ134から受信する冷媒の温度T1に基づいて電磁弁132における流量を決定し、決定された流量となるように電磁弁132を作動させるための制御信号S1を生成して電磁弁132に送信したりする。
The
以上のような構成を有する本実施の形態に係る冷却装置10において、ECU400が、以下のように動作する点に特徴を有する。
In
すなわち、ECU400は、冷房が行なわれる場合に電磁弁132の開度が第1の開度となるように電磁弁132を制御し、冷房が行なわれない場合に電磁弁132の開度が第1の開度よりも小さい第2の開度となるように電磁弁132を制御する点に特徴を有する。
That is,
さらに、本実施の形態において、ECU400は、温度センサ134によって検出される冷媒温度がしきい値よりも小さいときには、第1の開度が全開となるように電磁弁132を制御し、冷媒温度がしきい値よりも大きいときには、第1の開度が全開よりも小さい開度となるように電磁弁132を制御する。
Further, in the present embodiment,
なお、コンデンサ40における放熱量が十分に大きく、温度センサ134によって検出される冷媒の温度が確実にしきい値以下になる場合には、ECU400は、冷房が行なわれるときに冷媒の温度に関わらず電磁弁132の開度が全開となるように電磁弁132を制御するようにしてもよい。また、ECU400は、電磁弁132の上流側に設けられた温度検出によって検出された冷媒の温度に基づいて電磁弁132の開度を決定するようにしてもよい。
When the amount of heat released from
図2に、本実施の形態に係る冷却装置10のECU400の機能ブロック図を示す。ECU400は、作動判定部402と、液温判定部404と、第1減圧制御部406と、コンプレッサ制御部408と、第2減圧制御部410と、全開制御部412とを含む。
FIG. 2 shows a functional block diagram of
作動判定部402は、冷房が行なわれるか否かを判定する。作動判定部402は、たとえば、冷房を行なうためのスイッチがオンされた場合あるいは自動的に車両の室内の温度を設定温度になるように調整する自動制御モードが選択されている場合であって、かつ、車室内の温度が設定温度よりも高い場合に冷房が行なわれると判定する。なお、作動判定部402は、たとえば、冷房が行なわれると判定された場合に作動判定フラグをオンするようにしてもよい。
The
液温判定部404は、温度センサ134によって検出された冷媒の液温がしきい値よりも大きいか否かを判定する。しきい値は、冷媒の液温が電気機器を冷却するための温度として適切な範囲であるか否かを判定するためのしきい値である。液温判定部404は、たとえば、温度センサ134によって検出された冷媒の液温がしきい値よりも大きい場合に液温判定フラグをオンするようにしてもよい。
The liquid
第1減圧制御部406は、冷房が行なわれる場合であって、かつ、冷媒の液温がしきい値よりも大きい場合に液温がしきい値以下になるように冷媒を減圧する。たとえば、第1減圧制御部406は、電磁弁132の開度を予め定められた開度だけ閉じるように制御することによって電磁弁132の下流側の冷媒を減圧するようにしてもよい。あるいは、第1減圧制御部406は、冷媒の現在の液温としきい値との差に応じて決定される開度だけ閉じるように電磁弁132を制御するようにしてもよい。なお、第1減圧制御部406は、たとえば、作動判定フラグがオンされており、液温判定フラグがオンされている場合に冷媒を減圧するようにしてもよい。また、第1減圧制御部406は、好ましくは、減圧後の冷媒が液相冷媒を維持した状態で冷却部120における電気機器の冷却に用いられることが望ましい。
The first
コンプレッサ制御部408は、冷房が行なわれない場合にコンプレッサ20が作動するように制御信号C1を生成して、コンプレッサ20に出力する。あるいは、コンプレッサ制御部408は、コンプレッサ20が作動中であれば作動状態を維持するように制御信号C1を生成してコンプレッサ20に出力する。コンプレッサ制御部408は、たとえば、コンプレッサ20の作動量が予め定められた作動量になるようにコンプレッサ20を制御する。なお、コンプレッサ制御部408は、たとえば、作動判定フラグがオフされている場合にコンプレッサ20を作動させるようにしてもよい。
The
また、コンプレッサ制御部408は、冷房が行なわれない場合のコンプレッサ20の作動量を冷房が行なわれる場合よりも低下させてもよい。このようにすると、電気機器の過冷却を防止し、適切に電気機器を冷却することができる。
Further, the
第2減圧制御部410は、冷房が行なわれない場合に液相の冷媒を減圧するように電磁弁132を制御する。第2減圧制御部410は、温度センサ134によって検出された冷媒の温度に基づいて電磁弁132における冷媒の流量(減圧量)を決定し、決定された流量で冷媒が流通するように電磁弁132の開度を調整する。第2減圧制御部410は、冷却通路126において冷媒を完全に気化させるために霧状冷媒になるように冷媒を減圧するようにしてもよいし、あるいは、液相冷媒を維持するように減圧するようにしてエキスパンションバルブ150によって霧状冷媒になるように減圧することによってエバポレータ80において完全に気化されるようにしてもよい。
The second
なお、第2減圧制御部410は、たとえば、作動判定フラグがオフされている場合に冷媒を減圧するように電磁弁132を制御してもよい。
Note that the second pressure
全開制御部412は、冷房が行なわれる場合であって、かつ、冷媒の液温がしきい値以下である場合に電磁弁132の開度が全開になるように電磁弁132を制御する。全開制御部412は、たとえば、作動判定フラグがオンされており、かつ、液温判定フラグがオフされている場合に電磁弁132の開度が全開になるように電磁弁132を制御するようにしてもよい。
The full-
なお、好ましくは、電磁弁132の開度を全開にするための冷媒の液温のしきい値は、第1減圧制御を実行するためのしきい値より小さくすることが望ましい。このようにすると、電磁弁132の制御ハンチングの発生を抑制することができる。
Preferably, the threshold value of the refrigerant liquid temperature for fully opening the
本実施の形態において、作動判定部402と、液温判定部404と、第1減圧制御部406と、コンプレッサ制御部408と、第2減圧制御部410と、全開制御部412とは、いずれもECU400のCPUがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
In the present embodiment, the
図3を参照して、本実施の形態に係る冷却装置10のECU400で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
A control structure of a program executed by
ステップ(以下、ステップをSと記載する)100にて、ECU400は、冷房がオンであるか否か(すなわち、冷房が行なわれているか否か)を判定する。冷房がオンである場合(S100にてYES)、処理はS102に移される。もしそうでない場合(S100にてNO)、処理はS108に移される。
In step (hereinafter, step is referred to as S) 100,
S102にて、ECU400は、冷媒の液温が目標値(しきい値)よりも大きいか否かを判断する。冷媒の液温が目標値よりも大きい場合(S102にてYES)、処理はS104に移される。もしそうでない場合(S102にてNO)、処理はS106に移される。
In S102,
S104にて、ECU400は、第1減圧制御を実行する。すなわち、ECU400は、液温がしきい値以下になるまで冷媒を減圧するように電磁弁132を制御する。S106にて、ECU400は、電磁弁132の開度が全開になるように電磁弁132を制御する。S108にて、ECU400は、第2減圧制御を実行する。すなわち、ECU400は、冷媒を減圧するように電磁弁132を制御する。
In S104,
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る冷却装置10の動作について説明する。
An operation of cooling
たとえば、冷房が行なわれる場合であって(S100にてYES)、冷媒の液温が目標値よりも高い場合(S102にてYES)、第1減圧制御が実行される(S104)。第1減圧制御の実行によって冷媒の液温が目標値以下になるように冷媒が減圧される。冷媒の液温が目標値以下になる場合に(S102にてNO)、電磁弁132の開度が全開になるように電磁弁132が制御される(S106)。電磁弁132の開度が全開になることによってコンデンサ40からレシーバ60を経由して流通する液相の冷媒が冷却部120に供給されることとなる。
For example, if cooling is performed (YES in S100) and the liquid temperature of the refrigerant is higher than the target value (YES in S102), the first pressure reduction control is executed (S104). By performing the first pressure reduction control, the refrigerant is depressurized so that the liquid temperature of the refrigerant becomes equal to or lower than the target value. When the liquid temperature of the refrigerant is equal to or lower than the target value (NO in S102), the
冷却部120に供給された液相の冷媒はインバータ122およびモータジェネレータ124とを冷却した後にエキスパンションバルブ150に流通する。エキスパンションバルブ150によって液相の冷媒が霧状冷媒に変化させられてエバポレータ80に供給される。エバポレータ80において霧状冷媒は、蒸発によって車両の室内の空気の熱を吸熱する。蒸発によって気化された気相の冷媒が第3接続通路306を流通してコンプレッサ20に流通する。コンプレッサ20において圧縮された気相の冷媒は、コンデンサ40において放熱されることによって再び液化する。このようにして冷媒が空調用冷凍サイクルシステム12を循環する。
The liquid-phase refrigerant supplied to the
一方、冷房が行なわれない場合(S100にてNO)、ECU400は、コンプレッサ20を作動させた後に(S108)、第2減圧制御を実行する(S110)。すなわち、液相の冷媒を減圧するように電磁弁132が制御される。冷却部120には減圧によって温度が低下した冷媒が冷却通路126を流通するためインバータ122およびモータジェネレータ124が冷却される。
On the other hand, when cooling is not performed (NO in S100),
以上のようにして、本実施の形態に係る冷却装置によると、電気機器を冷却するための冷却部をコンデンサからコンプレッサに流通する冷媒の経路上にエバポレータと直列に設けることによって、冷房が行なわれる場合に液相の冷媒を用いて電気機器を冷却することができる。そのため、冷却部を有しない場合の通常の冷房時と同様のコンプレッサの作動量で冷房と電気機器の冷却との両方を実施することができる。すなわち、電気機器を冷却するためにコンプレッサの動力性能を高くする必要がなくなり、コンプレッサを大型化したり電気機器を冷却するための専用のポンプを設けたりすることを回避することができる。さらに、冷房が行なわれない場合には、冷却部において気化するように冷媒を供給して電気機器を冷却することによって必要な冷却性能を確保することができる。したがって、コンプレッサ所要動力および車両への搭載性を悪化させることなく、電気機器を冷却する冷却装置を提供することができる。 As described above, according to the cooling device according to the present embodiment, cooling is performed by providing a cooling unit for cooling the electrical equipment in series with the evaporator on the refrigerant path flowing from the condenser to the compressor. In some cases, the electrical equipment can be cooled using a liquid-phase refrigerant. Therefore, both the cooling and the cooling of the electric equipment can be performed with the same amount of operation of the compressor as that in the normal cooling when the cooling unit is not provided. In other words, it is not necessary to increase the power performance of the compressor in order to cool the electric device, and it is possible to avoid increasing the size of the compressor or providing a dedicated pump for cooling the electric device. Furthermore, when the cooling is not performed, the necessary cooling performance can be ensured by supplying the refrigerant so as to be vaporized in the cooling unit to cool the electric device. Therefore, it is possible to provide a cooling device that cools the electric device without deteriorating the compressor power requirement and the mountability to the vehicle.
<第2の実施の形態>
以下、第2の実施の形態に係る冷却装置について説明する。本実施の形態に係る冷却装置10は、上述の第1の実施の形態に係る冷却装置10の構成と比較して、電磁弁132を第1電磁弁132とする点と、温度センサ134を第1温度センサ134とする点と、バルブ本体152および感温部材154に代えて、第2電磁弁136と第2温度センサ138とをさらに含む点とが異なる。それ以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係る冷却装置10の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Second Embodiment>
Hereinafter, the cooling device according to the second embodiment will be described. Compared with the configuration of the
図4に示すように、冷却装置10は、エバポレータ80よりも上流側の第2接続通路304に設けられる第2電磁弁136と、エバポレータ80の下流側の第3接続通路306に設けられ、第3接続通路306の冷媒の温度を検出するための第2温度センサ138とをさらに含む。
As shown in FIG. 4, the
第2温度センサ138は、検出した冷媒の温度T2を示す信号をECU400に送信する。ECU400は、第2温度センサ138から受信した冷媒の温度T2に基づいて冷媒の流量(減圧量)を決定する。ECU400は、決定された冷媒の流量が実現されるように第2電磁弁136の開度を制御する。
The second temperature sensor 138 transmits a signal indicating the detected refrigerant temperature T2 to the
第2電磁弁136は、ECU400によって全開状態から全閉状態までの間で開度が制御される。すなわち、第2電磁弁136は、ECU400から受信する制御信号S1に基づいて開度を絞ることによって冷媒を減圧したり、全開状態となることによって冷媒を減圧することなく通過させたりする。
The opening degree of the second
第2電磁弁136は、全開状態である場合に冷媒が第2電磁弁136を流通するときの通路から受ける抵抗が、冷媒が第2接続通路304の第2電磁弁136以外の部分を流通するときの通路から受ける抵抗と同じになるように形成される。
When the second
具体的には、第2電磁弁136は、第2電磁弁136が全開状態である場合の内部形状が第2接続通路304の第2電磁弁136以外の部分の内部形状と一致するように形成される。たとえば、第2接続通路304の内部形状が円形である場合には、第2電磁弁136が全開状態である場合の内径が第2接続通路304の内径と一致する円形になるように形成される。このようにすると、第2電磁弁136が全開状態である場合の第2電磁弁136の前後での冷媒の圧力の変化を抑制することができる。
Specifically, the second
以上のような構成を有する本実施の形態に係る冷却装置10において、ECU400が、冷房が行なわれない場合に液相の冷媒を冷却部120において気化させるために冷媒を減圧するように第1電磁弁132を制御するとともに第2電磁弁136の開度が全開になるように第2電磁弁136を制御する点に特徴を有する。
In the
図5に、本実施の形態に係る冷却装置10のECU400の機能ブロック図を示す。なお、図5に示すECU400の機能ブロック図は、図2に示したECU400の機能ブロック図と比較して、全開制御部412を第1全開制御部512とする点と、第2全開制御部500および第3減圧制御部502をさらに含む点と、第2減圧制御部410の動作とが異なる。それ以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係るECU400の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。また、第1全開制御部512は、図2で示した全開制御部412と機能は同じである。そのため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
FIG. 5 shows a functional block diagram of
第2減圧制御部410は、冷房が行なわれない場合に液相の冷媒を減圧するように第1電磁弁132を制御する。第2減圧制御部410は、第1温度センサ134によって検出された冷媒の温度に基づいて第1電磁弁132における冷媒の流量(減圧量)を決定し、決定された流量で冷媒が流通するように第1電磁弁132の開度を調整する。第2減圧制御部410は、冷却部120において完全に気化されるように霧状冷媒になるように冷媒を減圧する。なお、第2減圧制御部410は、たとえば、作動判定フラグがオフされている場合に冷媒を減圧するように第1電磁弁132を制御してもよい。
The second pressure
第2全開制御部500は、作動判定部402において冷房が行なわれないと判定された場合に、第2電磁弁136の開度が全開になるように第2電磁弁136を制御する。なお、第2全開制御部500は、たとえば、作動判定フラグがオフである場合に第2電磁弁136の開度が全開になるように第2電磁弁136を制御するようにしてもよい。
The second fully
第3減圧制御部502は、作動判定部402において冷房が行なわれると判定された場合に、第2接続通路304を流通する液相の冷媒をエバポレータ80において完全に気化させるために霧状冷媒になるように冷媒を減圧する。第3減圧制御部502は、第2温度センサ138によって検出された冷媒の温度に基づいて第2電磁弁136における冷媒の流量(減圧量)を決定し、決定された流量で冷媒が流通するように第2電磁弁136の開度を調整する。なお、第3減圧制御部502は、たとえば、作動判定フラグがオンである場合に第2接続通路304を流通する液相の冷媒を霧状冷媒になるように冷媒を減圧するように電磁弁112を制御するようにしてもよい。
The third
図6を参照して、本実施の形態に係る冷却装置10のECU400で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
With reference to FIG. 6, a control structure of a program executed by
なお、図6に示したフローチャートの中で、前述の図3に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。 In the flowchart shown in FIG. 6, the same steps as those in the flowchart shown in FIG. 3 are given the same step numbers. The processing for them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
冷房がオンであると判定した場合(S100にてYES)、S200にて、ECU400は、第3減圧制御を実行する。すなわち、ECU400は、第2接続通路304を流通する液相の冷媒をエバポレータ80において完全に気化させるために冷媒を減圧するように第2電磁弁136の開度を制御して、処理をS102に戻す。
When it is determined that the cooling is on (YES in S100),
冷却通路126の出口側の冷媒の液温が目標値以下であると判定した場合(S102にてNO)、S206にて、ECU400は、第1電磁弁132の開度が全開になるように第1電磁弁132を制御する。
If it is determined that the coolant temperature at the outlet side of cooling
第2減圧制御を実行した後(S108)、S210にて、ECU400は、第2全開制御を実行する。すなわち、ECU400は、第2電磁弁136の開度が全開になるように第2電磁弁136を制御する。なお、第2減圧制御と第2全開制御とコンプレッサ作動との実行順序は特に図6のフローチャートに示す順序に限定されるものではない。また、ECU400は、第2減圧制御と第2全開制御とコンプレッサ作動とを並行して実行してもよい。
After executing the second pressure reduction control (S108), in S210, the
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る冷却装置10の動作について説明する。
An operation of cooling
たとえば、冷房が行なわれる場合(S100にてYES)、第3減圧制御が実行されるため、第2電磁弁136を用いて第2接続通路304を流通する液相の冷媒をエバポレータ80において完全に気化させるために霧状冷媒になるように冷媒が減圧される(S200)。
For example, when cooling is performed (YES in S100), since the third pressure reduction control is executed, the liquid-phase refrigerant flowing through the
第2接続通路304を流通する冷媒の液温が目標値よりも高い場合(S102にてYES)、第1減圧制御が実行される(S104)。第1減圧制御の実行によって冷媒の液温が目標値以下になるまで冷媒が減圧される。冷媒の液温が目標値以下になる場合に(S102にてNO)、第1電磁弁132の開度が全開になることによってコンデンサ40からレシーバ60を経由して流通する液相の冷媒が冷却部120に供給されることとなる。
When the liquid temperature of the refrigerant flowing through
冷却部120に供給された液相の冷媒はインバータ122およびモータジェネレータ124とを冷却した後に第2電磁弁136に流通する。第2電磁弁136に流通した冷媒は第3減圧制御の実行によって減圧されることによって霧状冷媒に変化してエバポレータ80に供給される。エバポレータ80において霧状冷媒は、蒸発するとともに車両の室内の空気の熱を吸熱する。そのため、蒸発した気相の冷媒が第3接続通路306を流通してコンプレッサ20に流通する。コンプレッサ20において圧縮された気相の冷媒は、コンデンサ40において放熱されることによって再び液化する。このようにして冷媒が空調用冷凍サイクルシステム12を循環する。
The liquid phase refrigerant supplied to the
一方、冷房が行なわれない場合(S100にてNO)、ECU400は、コンプレッサ20が作動させた後に(S108)、第2減圧制御を実行する(S110)。すなわち、液相の冷媒が減圧されるように第1電磁弁132が制御される。冷却部120において、減圧された冷媒によってインバータ122およびモータジェネレータ124が冷却される。冷媒は、冷却部120において完全に気化するとともに電気機器の熱を吸熱することによって電気機器が冷却される。冷却部120において気化された気相の冷媒は、第2接続通路304を経由して第2電磁弁136に流通する。
On the other hand, when cooling is not performed (NO in S100),
第2電磁弁136は、第2全開制御が実行されることによって(S210)全開状態となる。気相の冷媒は、第2電磁弁136、エバポレータ80および第3接続通路306を経由してコンプレッサ20に流通する。
The second
以上のようにして、本実施の形態に係る冷却装置によると、上述した第1の実施の形態に係る冷却装置と同様の作用効果を奏する。 As described above, the cooling device according to the present embodiment has the same operational effects as the cooling device according to the first embodiment described above.
<第3の実施の形態>
以下、第3の実施の形態に係る冷却装置について説明する。本実施の形態に係る冷却装置10は、上述の第1の実施の形態に係る冷却装置10の構成と比較して、逆止弁140と、機器温度センサ142とをさらに含む点が異なる。それ以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係る冷却装置10の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
<Third Embodiment>
Hereinafter, a cooling device according to a third embodiment will be described. The
図7に示すように、冷却装置10は、逆止弁140と、機器温度センサ142とをさらに含む。
As shown in FIG. 7, the
逆止弁140は、コンプレッサ20とコンデンサ40とを接続する第4接続通路308に設けられる。逆止弁140は、コンプレッサ20からコンデンサ40への冷媒の流通を許容し、コンデンサ40からコンプレッサ20への冷媒の流通を遮断する。なお、逆止弁140は、コンプレッサ20が停止した場合に冷媒の流通を遮断し、コンプレッサ20が作動した場合に冷媒の流通を許容する電磁弁であってもよい。
The
機器温度センサ142は、電気機器の温度T3を検出する。機器温度センサ142は、インバータ122およびモータジェネレータ124の各々に設けられるようにしてもよいし、あるいは、インバータ122およびモータジェネレータ124のうちのいずれか一方に設けられるようにしてもよい。好ましくは、インバータ122およびモータジェネレータ124のうちの発熱量が大きい一方、温度が高い傾向を示す一方あるいは温度の上昇量が大きい一方に設けられることが望ましい。このようにすると、電気機器の冷却要求があるか否かを精度高く判定することができる。機器温度センサ142は、電気機器の温度T3を示す信号をECU400に送信する。あるいは、ECU400が、温度センサ134により検出された冷媒の温度T1に基づいて電気機器の温度を推定するようにしてもよい。
The
以上のような構成を有する本実施の形態に係る冷却装置10において、ECU400が冷房が行なわれない場合であって、かつ、電気機器の冷却要求がない場合に電磁弁132の開度が全閉になるように電磁弁132を制御する点に特徴を有する。
In the
本実施の形態においてECU400は、機器温度センサ142によって検出された電気機器の温度T3がしきい値よりも低い場合に電気機器の冷却要求がないと判定する。また、ECU400は、機器温度センサ142によって検出された電気機器の温度T3がしきい値以上である場合には電気機器の冷却要求があると判定するようにしてもよいし、あるいは、検出された電気機器の温度T3がしきい値に予め定められた値を加算した値以上である場合に電気機器の冷却要求があると判定するようにしてもよい。
In the present embodiment,
図8に、本実施の形態に係る冷却装置10のECU400の機能ブロック図を示す。なお、図8に示すECU400の機能ブロック図は、図2に示したECU400の機能ブロック図と比較して、冷却要求判定部600と、全閉制御部602とをさらに含む点が異なる。それ以外の構成は、上述の第1の実施の形態に係るECU400の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
FIG. 8 shows a functional block diagram of
冷却要求判定部600は、作動判定部402において冷房が行なわれないと判定された場合に、電気機器の冷却要求があるか否かを判定する。具体的には、冷却要求判定部600は、機器温度センサ142によって検出された電気機器の温度T3がしきい値以上である場合に電気機器の冷却要求があると判定する。なお、冷却要求判定部600は、たとえば、作動判定フラグがオフである場合に電気機器の冷却要求があるか否かを判定して、電気機器の冷却要求があると判定した場合に冷却要求判定フラグをオンするようにしてもよい。
The cooling
全閉制御部602は、電気機器の冷却要求がない場合にコンプレッサ20の作動を停止させるとともに電磁弁132の開度が全閉になるように電磁弁132を制御する。なお、全閉制御部602は、コンプレッサ20が停止状態である場合には、停止させた状態を維持するとともに電磁弁132の開度が全閉になるように電磁弁132を制御する。なお、全閉制御部602は、たとえば、作動判定フラグがオフされており、かつ、冷却要求判定フラグがオフされている場合にコンプレッサ20の作動を停止させるとともに電磁弁132の開度が全閉になるように電磁弁132を制御するようにしてもよい。
The fully-closed
図9を参照して、本実施の形態に係る冷却装置10のECU400で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
With reference to FIG. 9, a control structure of a program executed by
なお、図9に示したフローチャートの中で、前述の図3に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。 In the flowchart shown in FIG. 9, the same steps as those in the flowchart shown in FIG. 3 are given the same step numbers. The processing for them is the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated here.
冷房がオフであると判定した場合(S100にてYES)、S300にて、ECU400は、電気機器の冷却要求があるか否かを判定する。電気機器の冷却要求がある場合(S30にてYES)、処理はS108に移される。もしそうでない場合(S300にてNO)、処理はS302に移される。
When it is determined that the cooling is off (YES in S100),
S302にて、ECU400は、電磁弁132の開度が全閉になるように電磁弁132を制御する。S304にて、ECU400は、コンプレッサ20の作動を停止させる、あるいは、コンプレッサ20の作動停止状態を維持する。
In S302,
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る冷却装置10の動作について説明する。
An operation of cooling
たとえば、冷房が行なわれる場合であって(S100にてYES)、冷媒の液温が目標値よりも高い場合(S102にてYES)、第1減圧制御が実行される(S104)。第1減圧制御の実行によって冷媒の液温が目標値以下になるように冷媒が減圧される。冷媒の液温が目標値以下になる場合に(S102にてNO)、電磁弁132の開度が全開になるように電磁弁132が制御される(S106)。電磁弁132の開度が全開になることによってコンデンサ40からレシーバ60を経由して流通する液相の冷媒が冷却部120に供給されることとなる。
For example, if cooling is performed (YES in S100) and the liquid temperature of the refrigerant is higher than the target value (YES in S102), the first pressure reduction control is executed (S104). By performing the first pressure reduction control, the refrigerant is depressurized so that the liquid temperature of the refrigerant becomes equal to or lower than the target value. When the liquid temperature of the refrigerant is equal to or lower than the target value (NO in S102), the
冷却部120に供給された液相の冷媒はインバータ122およびモータジェネレータ124とを冷却した後にエキスパンションバルブ150に流通する。エキスパンションバルブ150によって液相の冷媒は霧状冷媒に変化させられてエバポレータ80に供給される。エバポレータ80において霧状冷媒は、蒸発によって車両の室内の空気の熱を吸熱する。蒸発によって気化された気相の冷媒が第3接続通路306を通通してコンプレッサ20に流通する。コンプレッサ20において圧縮された気相の冷媒は、コンデンサ40において放熱されることによって再び液化する。このようにして冷媒が空調用冷凍サイクルシステム12を循環する。
The liquid-phase refrigerant supplied to the
一方、冷房が行なわれない場合であって(S100にてNO)、電気機器の温度T3がしきい値よりも高いことにより冷却要求があると判定された場合(S300にてYES)、ECU400は、コンプレッサ20を作動させた後に(S108)、第2減圧制御を実行する(S110)。すなわち、液相の冷媒を減圧するように電磁弁132が制御される。冷却部120には減圧によって温度が低下した冷媒が冷却通路126を流通するためインバータ122およびモータジェネレータ124が冷却される。
On the other hand, if cooling is not performed (NO in S100) and
また、冷房が行なわれない場合であって(S100にてNO)、電気機器の温度T3がしきい値以下であることにより冷却要求がないと判定された場合(S300にてNO)、ECU400は、電磁弁132の開度が全閉になるように電磁弁132を制御するとともに(S302)、コンプレッサ20が作動している場合は停止させ、コンプレッサ20の作動が停止している場合は停止状態を維持する(S304)。
If cooling is not performed (NO in S100), and it is determined that there is no cooling request because temperature T3 of the electrical device is equal to or lower than the threshold value (NO in S300),
コンデンサ40を含む逆止弁140と電磁弁132との間の冷媒の流通が遮断されるため、この区間における冷媒の圧力は、保持される。そのため、コンプレッサ20を停止している間にコンプレッサ20が停止するまでにした仕事分を保持することができる。
Since the refrigerant flow between the
以上のようにして、本実施の形態に係る冷却装置によると、上述の第1の実施の形態に係る冷却装置による作用効果に加えて、冷房が行なわれない場合であって、かつ、電気機器の冷却要求がない場合に、コンプレッサ20の作動を停止させることにより、逆止弁と電磁弁によってコンプレッサ20を停止している間に停止するまでの仕事分を保持することができる。そのため、コンプレッサ20が再び作動した場合に保持した仕事分を有効に利用することができる。
As described above, according to the cooling device according to the present embodiment, in addition to the operational effects of the cooling device according to the first embodiment described above, cooling is not performed, and the electric device By stopping the operation of the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 冷却装置、12 空調用冷凍サイクルシステム、20 コンプレッサ、40 コンデンサ、60 レシーバ、80 エバポレータ、132,136 電磁弁、134,138 温度センサ、120 冷却部、122 インバータ、124 モータジェネレータ、126 冷却通路、134 温度センサ、140 逆止弁、142 機器温度センサ、150 エキスパンションバルブ、152 バルブ本体、154 感温部材、302,304,306,308 接続通路、402 作動判定部、404 液温判定部、406 第1減圧制御部、408 コンプレッサ制御部、410 第2減圧制御部、412 全開制御部、500 第1全開制御部、502 第3減圧制御部、512 第2全開制御部、600 冷却要求判定部、602 全閉制御部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
冷媒を循環させるためのコンプレッサと、
前記冷媒を凝縮するためのコンデンサと、
前記冷媒を用いて前記車両の室内の冷房を行なうためのエバポレータと、
前記コンデンサから前記コンプレッサに流通する前記冷媒の経路上に前記エバポレータと直列に設けられ、前記冷媒を用いて前記電気機器を冷却するための冷却部と、
前記経路内の冷媒温度を検出するための検出部とを含み、
前記冷却部は、前記冷却部に供給される前記冷媒を減圧するための電磁弁を含み、
前記冷却装置は、前記冷房が行なわれる場合に前記電磁弁の開度が第1の開度となるように前記電磁弁を制御し、前記冷房が行なわれない場合に前記電磁弁の開度が第2の開度となるように前記電磁弁を制御するための制御部をさらに含み、
前記第1の開度は、前記第2の開度よりも大きく、
前記制御部は、前記冷媒温度がしきい値よりも小さいときには、前記第1の開度が全開となるように前記電磁弁を制御し、前記冷媒温度が前記しきい値よりも大きいときには、前記第1の開度が前記全開よりも小さい開度となるように前記電磁弁を制御する、冷却装置。 A cooling device for cooling electrical equipment mounted on a vehicle,
A compressor for circulating the refrigerant;
A condenser for condensing the refrigerant;
An evaporator for cooling the interior of the vehicle using the refrigerant;
A cooling unit provided in series with the evaporator on a path of the refrigerant flowing from the condenser to the compressor, and for cooling the electric device using the refrigerant ;
A detection unit for detecting the refrigerant temperature in the path,
The cooling unit includes an electromagnetic valve for decompressing the refrigerant supplied to the cooling unit,
The cooling device controls the electromagnetic valve so that the opening degree of the electromagnetic valve becomes the first opening degree when the cooling is performed, and the opening degree of the electromagnetic valve is set when the cooling is not performed. A control unit for controlling the solenoid valve to have a second opening;
The first opening is larger than the second opening,
The controller controls the solenoid valve so that the first opening is fully opened when the refrigerant temperature is smaller than a threshold value, and when the refrigerant temperature is larger than the threshold value, A cooling device that controls the solenoid valve such that the first opening is smaller than the fully open position .
前記冷却装置は、前記コンプレッサ側から前記コンデンサ側への前記冷媒の流通を許容し、前記コンデンサ側から前記コンプレッサ側への前記冷媒の流通を遮断するための逆止弁をさらに含み、
前記制御部は、前記冷房が行なわれない場合であって、かつ、前記電気機器の冷却要求がない場合に前記電磁弁の開度が前記全閉となるように前記電磁弁を制御する、請求項1または2に記載の冷却装置。 The solenoid valve interrupts the flow of the refrigerant in the path when the opening of the solenoid valve is fully closed;
The cooling device further includes a check valve for allowing the refrigerant to flow from the compressor side to the condenser side and blocking the refrigerant flow from the capacitor side to the compressor side,
The control unit controls the electromagnetic valve so that the opening degree of the electromagnetic valve is fully closed when the cooling is not performed and when there is no cooling request for the electric device. Item 3. The cooling device according to Item 1 or 2 .
前記エバポレータと前記冷却部との間には、前記冷房が行なわれる場合に霧状の前記冷媒を前記エバポレータに供給するための弁が設けられる、請求項1〜5のいずれかに記載の冷却装置。 The cooling unit is provided between the capacitor and the evaporator,
The cooling device according to any one of claims 1 to 5 , wherein a valve is provided between the evaporator and the cooling unit to supply the mist-like refrigerant to the evaporator when the cooling is performed. .
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