JP6507568B2

JP6507568B2 - 車載機器冷却構造

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Publication number: JP6507568B2
Application number: JP2014220298A
Authority: JP
Inventors: 善明西尾
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2034-10-29
Also published as: JP2016088103A

Description

本発明は水冷および空冷によって車載機器の冷却を行なう車載機器冷却構造に関する。

モータを駆動源とする車両は、モータに電力を供給するバッテリを車載機器として搭載している。
バッテリは、動作に伴い発熱するため、何らかの方法で冷却する必要がある。
特許文献１には、空調装置からの冷風をバッテリに導く導風路と、バッテリを冷却する冷却液（冷却水）を循環する冷却液循環路と、冷却液を空調装置を構成する冷凍サイクルの冷媒によって冷却する熱交換器とを設けた車両が提案されている。
上記従来技術によれば、空調装置の冷風と冷却液との双方によってバッテリを冷却することができる。

特開２０１２−１５６０１０号公報

しかしながら上記従来技術では、空調装置の冷却能力に限界があることから、空調装置が冷却する空気の温度が高い状態では、バッテリ等の車載機器に導く空気および冷却液の双方が十分に冷却されないため、そうした車載機器の冷却を確実に行なう上で改善の余地がある。
一方、バッテリとは別の車載機器であるモータを冷却する冷却水を循環させる冷却水循環路と、冷却水循環路に設けられ冷却水と冷媒との熱交換を行なう熱交換器と、冷媒を循環させつつ冷却する冷凍装置とを備える車両が知られている。
本発明は、上記熱交換器に着目してなされたものであり、冷却対象となる車載機器の冷却を確実に行なう上で有利な車載機器冷却構造を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は、第１の車載機器を冷却する冷却水を循環させる冷却水循環路と、冷媒を循環させつつ冷却する冷媒循環路と、前記冷却水循環路に設けられ前記冷却水と前記冷媒との熱交換を行なう熱交換器と、を備える車載機器冷却構造であって、空気を第２の車載機器に導く冷却風路を設け、前記熱交換器を、前記冷却風路の前記第２の車載機器の上流側に配置し、前記冷却風路は、前記熱交換器が配置された第１の冷却風路と、前記熱交換器が配置されていない第２の冷却風路とが互いに切り離されて設けられてなり、前記第１の冷却風路を閉塞し前記第２の冷却風路を開放して前記熱交換器による前記冷却水の冷却を優先する水冷優先位置と、前記第１の冷却風路を開放し前記第２の冷却風路を閉塞して前記熱交換器による前記冷却風路の空気の冷却を優先する空冷優先位置とに切り換え可能に設けられた切り換え弁を備え、前記冷却風路を流れる空気のうち前記熱交換器の上流側の空気温度を検出する空気温度検出部と、前記空気温度検出部で検出された前記空気温度が予め定められた第１の判定基準温度以上であれば、前記切り換え弁を前記空冷優先位置に切り換え、前記空気温度が前記第１の判定基準温度未満であれば、前記切り換え弁を前記水冷優先位置に切り換える制御部を設けたことを特徴とする。
また、本発明は、第１の車載機器を冷却する冷却水を循環させる冷却水循環路と、冷媒を循環させつつ冷却する冷媒循環路と、前記冷却水循環路に設けられ前記冷却水と前記冷媒との熱交換を行なう熱交換器と、を備える車載機器冷却構造であって、空気を第２の車載機器に導く冷却風路を設け、前記熱交換器を、前記冷却風路の前記第２の車載機器の上流側に配置し、前記冷却風路は、前記熱交換器が配置された第１の冷却風路と、前記熱交換器が配置されていない第２の冷却風路とが互いに切り離されて設けられてなり、前記第１の冷却風路を閉塞し前記第２の冷却風路を開放して前記熱交換器による前記冷却水の冷却を優先する水冷優先位置と、前記第１の冷却風路を開放し前記第２の冷却風路を閉塞して前記熱交換器による前記冷却風路の空気の冷却を優先する空冷優先位置とに切り換え可能に設けられた切り換え弁を備え、前記冷却風路を流れる空気のうち前記熱交換器の上流側の空気温度を検出する空気温度検出部と、前記第１の車載機器の温度を検出する機器温度検出部と、前記空気温度検出部で検出された前記空気温度が予め定められた第１の判定基準温度以上であり、かつ、前記機器温度検出部で検出された機器温度が予め定められた第２の判定基準温度未満であるという判定条件が成立した場合に、前記切り換え弁を前記空冷優先位置に切り換え、前記判定条件が不成立の場合に、前記切り換え弁を前記水冷優先位置に切り換える制御部を設けたことを特徴とする。
また、本発明は、前記第１の車載機器は、車両駆動用のモータを含み、前記第２の車載機器は、車両駆動用のバッテリを含むことを特徴とする。

本発明によれば、第２の車載機器に空気を導く冷却風路を設け、第１の車載機器を冷却する冷却水を冷却する熱交換器を、冷却風路の第２の車載機器の上流側に配置した。
したがって、第１の車載機器の冷却が確実に行われ、熱交換器を介した空気によって第２の車載機器の冷却を確実に行なう上で有利となる。
また、本発明によれば、第１の車載機器を優先して冷却する状態と、第２の車載機器を優先して冷却する状態とを必要に応じて切り換えることができ、第１、第２の車載機器に対する冷却動作を確実に行なう上で有利となる。
また、本発明によれば、空気温度が第１の判定基準温度以上であれば、切り換え弁が空冷優先位置に切り換えられるため、第２の車載機器に対する冷却を確実に行なう上で有利となる。
また、空気温度が第１の判定基準温度Ｔ１未満であれば、切り換え弁が水冷優先位置に切り換えられるため、第１の車載機器に対する冷却を確実に行いつつ、冷却風路を通る空気の圧力損失を小さくして冷却風路を流れる空気の送風量を確保でき、第２の車載機器に対する冷却を確実に行なう上で有利となる。
また、本発明によれば、空気温度に加えて機器温度を考慮して切り換え弁を空冷優先位置と水冷優先位置とに切り換えるようにしたので、第１、第２の車載機器に対する冷却動作を確実に行なう上でより一層有利となる。
また、本発明によれば、モータ、バッテリに対する冷却を確実に行なう上で有利となる。

第１の実施の形態に係る車両の全体構成を示す側面図である。第１の実施の形態に係る車載機器冷却構造を示す説明図である。第１の実施の形態に係る車載機器冷却構造における制御部の制御動作を示すフローチャートである。第２の実施の形態に係る車載機器冷却構造を示す説明図である。第２の実施の形態に係る車載機器冷却構造における制御部の制御動作を示すフローチャートである。

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、本実施の形態は、車両が、バッテリによって駆動源としてのモータを駆動することにより走行する電気自動車である場合について説明するが、本発明は、電気自動車に限定されるものではなく、エンジンおよびモータの双方を駆動源とするプラグインハイブリッド車およびハイブリッド車両を含む電動車に広く適用可能である。

図１に示すように、車両１０は、車体１２と、前輪１４Ａと、後輪１４Ｂと、バッテリ１６と、車載充電器１８と、モータ２０と、ジェネレータ２２と、これらバッテリ１６、車載充電器１８、モータ２０、ジェネレータ２２等の車載機器を冷却し得る車載機器冷却構造１００と、冷凍装置２８とを有している。車載機器冷却構造１００は、冷却水循環路２４と、熱交換器２６と、冷媒循環路３６と、冷却風路３０と、空気温度検出部３２と、ＥＣＵ３４とを含んで構成されている。

バッテリ１６は、電力をモータ２０に供給してモータ２０を駆動させ前輪１４Ａあるいは後輪１４Ｂの何れかまたは双方からなる駆動輪を回転駆動させて車両１０を走行させるものであり、第２の車載機器を構成している。
バッテリ１６は、バッテリ１６から電力をモータ２０に供給する動作に伴って発熱する。また、バッテリ１６は、車載充電器１８、不図示の外部充電装置、ジェネレータ２２によりバッテリ１６が充電される動作に伴って発熱する。したがって、バッテリ１６の動作の安定性を確保し、また、バッテリ１６の耐久性を確保するためにバッテリ１６を冷却する必要がある。

車載充電器１８は、不図示の充電ケーブルを介して家庭用の商用電源に接続されることで、バッテリ１６に充電を行なうものであり、第２の車載機器を構成している。
車載充電器１８は、バッテリ１６への充電動作に伴い発熱する。したがって、車載充電器１８の動作の安定性を確保し、また、車載充電器１８の耐久性を確保するために車載充電器１８を冷却する必要がある。

モータ２０は、バッテリ１６から供給される電力により駆動輪を回転駆動させるものである。
ジェネレータ２２は、モータ２０の回転駆動停止時に、駆動輪の回転駆動により回生発電を行いバッテリ１６を充電するものである。
本実施の形態では、モータ２０およびジェネレータ２２は、第１の車載機器を構成している。
なお、本実施の形態では、モータ２０とジェネレータ２２とが個別に設けられている場合について説明するが、モータ２０とジェネレータ２２の双方の機能を備えるモータ（モータジェネレータともいう）を用いても良い。
モータ２０およびジェネレータ２２は、それらの動作に伴い発熱する。したがって、モータ２０およびジェネレータ２２の動作の安定性を確保し、また、モータ２０およびジェネレータ２２の耐久性を確保するためにモータ２０およびジェネレータ２２を冷却する必要がある。

冷却水循環路２４は、第１の車載機器であるモータ２０およびジェネレータ２２を冷却する冷却水を循環させるものである。
冷却水循環路２４の一部は、モータ２０およびジェネレータ２２の周囲を囲むように配設され、モータ２０およびジェネレータ２２の熱と冷却水との熱交換を行なうことでモータ２０およびジェネレータ２２の冷却を行なうように構成されている。
冷却水循環路２４には、ウォータポンプ２４０２と、コンデンスタンク２４０４とが設けられている。
ウォータポンプ２４０２は、実線の矢印で示すように冷却水循環路２４の冷却水を循環させるものである。
コンデンスタンク２４０４は、冷却水を貯留し、また、冷却水を冷却水循環路２４に補充するものである。また、コンデンスタンク２４０４は、冷却水循環路２４内で発生した空気を冷却水から分離して外部に放出する機能を有する。

熱交換器２６（チラー）は、冷却水循環路２４に設けられ冷却水と冷媒との熱交換を行なうものである。
熱交換器２６は、冷却水が流通する不図示の冷却水流路と、冷媒が流通する不図示の冷媒流路と、それら冷却水流路と冷媒流路とを収容する筐体２６０２（図２参照）とを備えている。

冷凍装置２８は、冷媒を循環させつつ冷却するものである。
具体的に説明すると、冷凍装置２８は、破線の矢印で示すように冷媒を循環させる冷媒循環路３６と、コンプレッサ３８、コンデンサ４０、膨張弁４２、蒸発器４４とを含んで構成され、コンプレッサ３８、コンデンサ４０、膨張弁４２、蒸発器４４は冷媒循環路３６に設けられている。
本実施の形態では、蒸発器４４は熱交換器２６の冷媒流路で構成されている。
コンデンサ４０は、車室の前方に車体パネルで仕切られた車体前部空間に配置され、図中符号４６は外気をコンデンサ４０に送風することでコンデンサ４０と外気との熱交換を促進するファンである。
そして、冷媒が、コンプレッサ３８、コンデンサ４０、膨張弁４２、蒸発器４４の順番で冷媒循環路３６内を循環することにより、コンデンサ４０により冷媒と外気との熱交換がなされると共に、蒸発器４４（熱交換器２６の冷媒流路）により冷媒と冷却水との熱交換がなされる。

以下、車載機器冷却構造１００について図２を用いて詳細に説明する。
冷却風路３０は、空気を第２の車載機器であるバッテリ１６および車載充電器１８に導くものである。
図２に示すように、冷却風路３０は、冷却ファン４８と、ダクト５０と、切り換え弁５２とを含んで構成されている。なお、図２において矢印は空気の流れを示す。
冷却ファン４８は、車室内の空気を取り込んでダクト５０に導くものである。

ダクト５０は、筒状を呈し、空気の流れの上流側に位置する上流端５００２が冷却ファン４８に連通し、空気の流れの下流側に位置する下流端５００４がバッテリ１６の不図示のケースに連通し、バッテリ１６のケースは車載充電器１８の不図示のケースに連通している。
したがって、それらバッテリ１６および車載充電器１８のケースの内部を空気が流れることでバッテリ１６および車載充電器１８が冷却されるように図られている。
ダクト５０は、その内部にダクト５０の延在方向に沿って延在する仕切り壁５４が設けられ、仕切り壁５４により互いに切り離された第１の冷却風路３０Ａと第２の冷却風路３０Ｂとが形成されている。

冷却風路３０には熱交換器２６が設けられている。これによれば、冷却風路とは離間して別体で熱交換器が設けられている従来技術と比較して、熱交換器の設置に伴う余分な空間を確保する必要が無く、省スペース化が図られて車載機器冷却構造１００の小型化を図ることができる。
そして、本発明では、第１の冷却風路３０Ａに熱交換器２６が配置されている。すなわち、熱交換器２６は、冷却風路３０のバッテリ１６および車載充電器１８の上流側に配置され、熱交換器２６の筐体２６０２の表面に接触する空気が冷却されるように図られている。
また、第２の冷却風路３０Ｂには熱交換器２６が配置されていない。

切り換え弁５２は冷却風路３０に配置され、水冷優先位置Ｐ１と空冷優先位置Ｐ２とに切り換え可能に設けられている。
水冷優先位置Ｐ１は、第１の冷却風路３０Ａを閉塞し第２の冷却風路３０Ｂを開放して熱交換器２６による冷却水の冷却を優先する位置である。このように、切り換え弁５２が水冷優先位置Ｐ１にある場合、冷却水によるモータ２０およびジェネレータ２２の冷却が効果的に行われるようになる。
空冷優先位置Ｐ２は、第１の冷却風路３０Ａを開放し第２の冷却風路３０Ｂを閉塞して熱交換器２６による冷却風路３０の空気の冷却を優先する位置である。このように、切り換え弁５２が空冷優先位置Ｐ２にある場合、冷却ファン４８を介した空気によるバッテリ１６および車載充電器１８の冷却が効果的に行われるようになる。
切り換え弁５２は、不図示のアクチュエータを有し、ＥＣＵ３４の制御によりアクチュエータが駆動することで水冷優先位置Ｐ１と空冷優先位置Ｐ２とに切り換えられる。
なお、空冷優先位置Ｐ２では、熱交換器２６が配置された第１の冷却風路３０Ａを空気が通るので、冷却風路３０の圧力損失が大きくなるのに対して、水冷優先位置Ｐ１では、熱交換器２６が配置されない第２の冷却風路３０Ｂを空気が通るので、冷却風路３０の圧力損失が小さくなる。
すなわち、冷却風路３０による送風量を確保する上で空冷優先位置Ｐ２よりも水冷優先位置Ｐ１の方が有利となる。

空気温度検出部３２は、冷却風路３０を流れる空気のうち熱交換器２６の上流側の空気温度ＴＡを検出するものであり、空気温度検出部３２として、従来公知の様々な温度センサが使用可能である。

ＥＣＵ３４は、ＣＰＵ、制御プログラム等を格納・記憶するＲＯＭ、制御プログラムの作動領域としてのＲＡＭ、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
ＥＣＵ３４は、前記制御プログラムを実行することにより、切り換え弁５２の切り換え動作を制御する制御部を構成する。
本実施の形態では、ＥＣＵ３４は、コンプレッサ３８が駆動状態にあるか否か（冷凍装置２８が駆動状態にあるか否か）と、空気温度検出部３２で検出された空気温度ＴＡが予め定められた第１の判定基準温度Ｔ１以上であるか否かとに基づいて切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１または空冷優先位置Ｐ２の何れかに切り換える。

第１の判定基準温度Ｔ１は、バッテリ１６および車載充電器１８の冷却が不十分となる空気温度ＴＡとして設定される。
すなわち、空気温度ＴＡが第１の判定基準温度Ｔ１以上の場合に、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換えると、熱交換器２６を用いた冷却風路３０を通る空気の冷却がなされないため、バッテリ１６および車載充電器１８の冷却が不十分となるおそれがある。したがって、空気温度ＴＡが第１の判定基準温度Ｔ１以上の場合には、切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２に切り換えて、熱交換器２６によって冷却水と冷却風路３０を流れる空気との双方を冷却することが、バッテリ１６および車載充電器１８の冷却を確実に行なう上で有利となる。

一方、空気温度ＴＡが第１の判定基準温度Ｔ１未満の場合に、切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２に切り換えると、熱交換器２６によって冷却水と冷却風路３０を流れる空気との双方を冷却するため、熱交換器２６による冷却水の冷却能力が低下するおそれがある。
このように、空気温度ＴＡが第１の判定基準温度Ｔ１未満の場合には、バッテリ１６および車載充電器１８を効果的に冷却することが可能な空気が供給されるため、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換えて、熱交換器２６による冷却水の冷却能力を確保することが、モータ２０およびジェネレータ２２の冷却を確実に行なう上で有利となる。
なお、空気温度ＴＡが第１の判定基準温度Ｔ１未満のときは、熱交換器２６による空気の冷却が行われる場合であっても熱交換器２６に対する負荷は小さいため、切り換え弁５２は水冷優先位置Ｐ１にあることが必須ではなく、切り換え弁５２を水平位置として第１の冷却風路３０Aが開放されていてもよい。
また、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換えると、冷却風路３０を通る空気の圧力損失が小さくなり、切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２に切り換えた場合に比較して冷却風路３０を通る空気の送風量を確保する上で有利となるため、冷却ファン４８の負荷を軽減し、省電力化を図る上で有利となる。

次に、図３のフローチャートを参照してＥＣＵ３４の動作について説明する。
なお、ＥＣＵ３４は、コンプレッサ３８の駆動状態を示すコンプレッサ駆動フラグを備えており、このコンプレッサ駆動フラグは、コンプレッサ３８が駆動状態でオンし、コンプレッサ３８が停止状態にあるときにオフする。
また、予め冷却ファン４８が動作し、冷却風路３０を流れる空気によってバッテリ１６および車載充電器１８に対する冷却が実行されているものとする。

まず、ＥＣＵ３４は、空気温度検出部３２により検出された冷却風路３０を流れる空気のうち熱交換器２６の上流側の空気温度ＴＡを取得する（ステップＳ１０）。
次いで、ＥＣＵ３４は、空気温度ＴＡが予め定められた第１の判定基準温度Ｔ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２が否定ならば、冷却風路３０を流れる空気の空気温度ＴＡはバッテリ１６および車載充電器１８を冷却するに足る温度であるため、ＥＣＵ３４は、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換え（ステップＳ１４）、熱交換器２６による冷却水の冷却能力を確保し、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１２が肯定ならば、冷却風路３０を流れる空気の空気温度ＴＡはバッテリ１６および車載充電器１８を冷却するに足る温度よりも高い温度である。そこで、ＥＣＵ３４は、コンプレッサ駆動フラグがオンか否かを判定する（ステップＳ１６）。
ステップＳ１６が否定ならば、冷凍装置２８が停止状態にあり、熱交換器２６を用いた空気の冷却が不能であるため、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換え（ステップＳ１４）、ステップＳ１０に戻る。
ステップＳ１６が肯定ならば、冷凍装置２８が駆動状態にあり、熱交換器２６を用いた空気の冷却が可能であるため、ＥＣＵ３４は、切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２に切り換え（ステップＳ１８）、熱交換器２６によって冷却水と冷却風路３０を流れる空気との双方を冷却し、ステップＳ１０に戻る。

以上説明したように、本実施の形態によれば、第２の車載機器であるバッテリ１６および車載充電器１８に空気を導く冷却風路３０を設け、第１の車載機器であるモータ２０およびジェネレータ２２を冷却する冷却水を冷却する熱交換器２６を、冷却風路３０のバッテリ１６および車載充電器１８の上流側に配置し、そうした熱交換器２６を利用して冷却風路３０を通る空気を冷却することでバッテリ１６および車載充電器１８の冷却を確実に行うようにした。
したがって、第１の車載機器であるモータ２０およびジェネレータ２２の冷却を行いつつ第２の車載機器であるバッテリ１６および車載充電器１８の冷却を確実に行なう上で有利となる。

また、本実施の形態では、冷却風路３０は、熱交換器２６が配置された第１の冷却風路３０Ａと、熱交換器２６が配置されていない第２の冷却風路３０Ｂとが互いに切り離されて設けられてなり、切り換え弁５２を熱交換器２６による冷却水の冷却を優先する水冷優先位置Ｐ１と、熱交換器２６による冷却風路３０の空気の冷却を優先する空冷優先位置Ｐ２とに切り換え可能とした。
したがって、第１の車載機器であるモータ２０およびジェネレータ２２を優先して冷却する状態と、第２の車載機器であるバッテリ１６および車載充電器１８を優先して冷却する状態とを必要に応じて切り換えることができ、第１、第２の車載機器に対する冷却動作を確実に行なう上で有利となる。

また、本実施の形態では、冷却風路３０を流れる空気のうち熱交換器２６の上流側の空気温度ＴＡが予め定められた第１の判定基準温度Ｔ１以上であれば、切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２に切り換え、空気温度ＴＡが第１の判定基準温度Ｔ１未満であれば、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換えるようにした。
したがって、空気温度ＴＡが第１の判定基準温度Ｔ１以上であれば、切り換え弁５２が空冷優先位置Ｐ２に切り換えられるため、第２の車載機器であるバッテリ１６および車載充電器１８に対する冷却を確実に行なう上で有利となる。
また、空気温度ＴＡが第１の判定基準温度Ｔ１未満であれば、切り換え弁５２が水冷優先位置Ｐ１に切り換えられるため、第１の車載機器であるモータ２０およびジェネレータ２２に対する冷却を確実に行いつつ、冷却風路３０を通る空気の圧力損失を小さくして冷却風路３０を流れる空気の送風量を確保でき、第２の車載機器であるバッテリ１６および車載充電器１８に対する冷却を確実に行なう上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に第２の実施の形態について説明する。
第１の実施の形態は、熱交換器２６の上流側の空気温度ＴＡを考慮して切り換え弁５２の制御を行ったが、第２の実施の形態は、空気温度ＴＡに加えて第１の車載機器であるモータ２０の機器温度ＴＢを考慮して切り換え弁５２の制御を行うようにしたものである。
なお、以下の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略する。

図４に示すように、本実施形態の車載機器冷却構造２００においては、第１の車載機器であるモータ２０の温度を検出する機器温度検出部５６が設けられている。機器温度検出部５６として、従来公知の様々な温度センサが使用可能である。

ＥＣＵ３４は、コンプレッサ３８が駆動状態にあるか否か（冷凍装置２８が駆動状態にあるか否か）と、空気温度検出部３２で検出された空気温度ＴＡが予め定められた第１の判定基準温度Ｔ１以上であるか否かと、機器温度検出部５６で検出された機器温度ＴＢが予め定められた第２の判定基準温度Ｔ２以上であるか否かとに基づいて切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１または空冷優先位置Ｐ２の何れかに切り換える。

第２の判定基準温度Ｔ２は、モータ２０の冷却が不十分となる機器温度ＴＢとして設定される。
すなわち、機器温度ＴＢが第２の基準温度Ｔ２未満の場合に、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換えると、熱交換器２６を用いた冷却風路３０を通る空気の冷却がなされないため、第２の車載機器であるバッテリ１６および車載充電器１８の冷却が不十分となるおそれがある。したがって、機器温度ＴＢが第２の基準温度Ｔ２未満の場合には、切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２に切り換えて、熱交換器２６によって冷却水と冷却風路３０を流れる空気との双方を冷却することが、第２の車載機器であるバッテリ１６および車載充電器１８の冷却を確実に行なう上で有利となる。なお、機器温度ＴＢが第２の基準温度Ｔ２未満のときには、切り換え弁５２が水平位置にある場合でも同様の効果が得られる。

一方、機器温度ＴＢが第２の基準温度Ｔ２以上の場合に、切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２に切り換えると、熱交換器２６によって冷却水と冷却風路３０を流れる空気との双方を冷却するため、熱交換器２６による冷却水の冷却能力が低下するおそれがある。したがって、機器温度ＴＢが第２の基準温度Ｔ２以上の場合には、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換えて、熱交換器２６による冷却水の冷却能力を確保することが、第１の車載機器であるモータ２０およびジェネレータ２２の冷却を確実に行なう上で有利となる。
また、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換えると、冷却風路３０を通る空気の圧力損失が小さくなり、空冷優先位置Ｐ２に切り換えた場合に比較して冷却風路３０を通る空気の送風量を確保する上で有利となるため、冷却ファン４８の負荷を軽減し、省電力化を図る上で有利となる。

次に、図５のフローチャートを参照してＥＣＵ３４の動作について説明する。
本実施の形態においても第１の実施の形態と同様に、予め冷却ファン４８が動作し、冷却風路３０を流れる空気によってバッテリ１６および車載充電器１８に対する冷却が実行されているものとする。

まず、ＥＣＵ３４は、空気温度検出部３２により検出された冷却風路３０を流れる空気のうち熱交換器２６の上流側の空気温度ＴＡを取得する（ステップＳ３０）。
次いで、ＥＣＵ３４は、空気温度ＴＡが予め定められた第１の判定基準温度Ｔ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。
ステップＳ３２が否定ならば、冷却風路３０を流れる空気の空気温度ＴＡはバッテリ１６および車載充電器１８を冷却するに足る温度であるため、ＥＣＵ３４は、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換え（ステップＳ３４）、ステップＳ３０に戻る。
ステップＳ３２が肯定ならば、冷却風路３０を流れる空気の空気温度ＴＡはバッテリ１６および車載充電器１８を冷却するに足る温度よりも高い温度である。そこで、ＥＣＵ３４は、コンプレッサ駆動フラグがオンか否かを判定する（ステップＳ３６）。
ステップＳ３６が否定ならば、冷凍装置２８が停止状態にあり、熱交換器２６を用いた空気の冷却が不能であるため、ステップＳ３４に移行する。
ステップＳ３６が肯定ならば、ＥＣＵ３４は、機器温度検出部５６により検出された第１の車載機器であるモータ２０の機器温度ＴＢを取得する（ステップＳ３８）。

次いで、ＥＣＵ３４は、機器温度ＴＢが予め定められた第２の判定基準温度Ｔ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。
ステップＳ４０が否定であれば、機器温度ＴＢが第１の車載機器であるモータ２０およびジェネレータ２２の冷却が不十分となる第２の判定基準温度Ｔ２以上であり第１の車載機器であるモータ２０およびジェネレータ２２の冷却を優先することが好ましいため、ＥＣＵ３４は、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換え（ステップＳ３４）、熱交換器２６による冷却水の冷却能力を確保し、ステップＳ３０に戻る。
ステップＳ４０が肯定であれば、冷凍装置２８が駆動状態にあり、機器温度ＴＢが第１の車載機器であるモータ２０およびジェネレータ２２の冷却が不十分となる第２の判定基準温度Ｔ２未満でありモータ２０およびジェネレータ２２の冷却を優先する必要がないため、ＥＣＵ３４は、切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２に切り換え（ステップＳ４２）、ステップＳ３０に戻る。

以上説明したように第２の実施の形態によれば、空気温度ＴＡが予め定められた第１の判定基準温度Ｔ１以上であり、かつ、機器温度ＴＢが予め定められた第２の判定基準温度Ｔ２未満であるという判定条件が成立した場合に、切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２に切り換え、前記の判定条件が不成立の場合に、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換えるようにした。
したがって、第１の実施の形態の効果に加えて以下の効果が奏される。
機器温度ＴＢが第２の判定基準温度Ｔ２未満であれば、切り換え弁５２が空冷優先位置Ｐ２に切り換えられるため、第２の車載機器であるバッテリ１６および車載充電器１８に対する冷却を確実に行なう上で有利となる。
また、機器温度ＴＢが第２の判定基準温度Ｔ２以上であれば、切り換え弁５２が水冷優先位置Ｐ１に切り換えられるため、第１の車載機器であるモータ２０およびジェネレータ２２に対する冷却を確実に行いつつ、冷却風路３０を通る空気の圧力損失を小さくして冷却風路３０を流れる空気の送風量を確保でき、第２の車載機器であるバッテリ１６および車載充電器１８に対する冷却を確実に行なう上で有利となる。
したがって、第２の実施の形態によれば、空気温度ＴＡに加えて機器温度ＴＢを考慮して切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２と水冷優先位置Ｐ１とに切り換えるようにしたので、第１、第２の車載機器に対する冷却動作を確実に行なう上でより一層有利となる。

なお、第２の実施の形態では、空気温度ＴＡに加えて機器温度ＴＢを考慮して切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２と水冷優先位置Ｐ１とに切り換える場合について説明したが、空気温度ＴＡについては考慮せず機器温度ＴＢを考慮して切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２と水冷優先位置Ｐ１とに切り換えるようにしてもよい。
この場合、ＥＣＵ３４は、機器温度検出部５６で検出された機器温度ＴＢが予め定められた第２の判定基準温度Ｔ２未満であれば、切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２に切り換え、機器温度ＴＢが第２の判定基準温度Ｔ２以上であれば、切り換え弁５２を水冷優先位置Ｐ１に切り換えることになる。
したがって、機器温度ＴＢを考慮して切り換え弁５２を空冷優先位置Ｐ２と水冷優先位置Ｐ１とに切り換えるようにしたので、第１、第２の車載機器に対する冷却動作を確実に行なう上で有利となるが、第２の実施の形態のように構成すると、第１、第２の車載機器に対する冷却動作を確実に行なう上でより一層有利となる。

また、実施の形態では、第１の車載機器が車両駆動用のモータ２０を含み、第２の車載機器が車両駆動用のバッテリ１６を含む場合について説明したが、第１の車載機器、第２の車載機器は限定されるものではない。
また、実施の形態では、冷却風路３０が第２の車載機器に導く空気が車室内の空気である場合について説明したが、冷却風路３０が第２の車載機器に導く空気は車室外の空気であっても、車室内の空気と車室外の空気とが混合されたものであってもよい。

１０車両
１６バッテリ（第２の車載機器）
１８車載充電器（第２の車載機器）
２０モータ（第１の車載機器）
２２ジェネレータ（第１の車載機器）
２４冷却水循環路
２６熱交換器
２８冷凍装置
３０冷却風路
３０Ａ第１の冷却風路
３０Ｂ第２の冷却風路
３２空気温度検出部
３４ＥＣＵ（制御部）
５２切り換え弁
５６機器温度検出部
１００，２００車載機器冷却構造

Claims

第１の車載機器を冷却する冷却水を循環させる冷却水循環路と、
冷媒を循環させつつ冷却する冷媒循環路と、
前記冷却水循環路に設けられ前記冷却水と前記冷媒との熱交換を行なう熱交換器と、
を備える車載機器冷却構造であって、
空気を第２の車載機器に導く冷却風路を設け、
前記熱交換器を、前記冷却風路の前記第２の車載機器の上流側に配置し、
前記冷却風路は、前記熱交換器が配置された第１の冷却風路と、前記熱交換器が配置されていない第２の冷却風路とが互いに切り離されて設けられてなり、
前記第１の冷却風路を閉塞し前記第２の冷却風路を開放して前記熱交換器による前記冷却水の冷却を優先する水冷優先位置と、前記第１の冷却風路を開放し前記第２の冷却風路を閉塞して前記熱交換器による前記冷却風路の空気の冷却を優先する空冷優先位置とに切り換え可能に設けられた切り換え弁を備え、
前記冷却風路を流れる空気のうち前記熱交換器の上流側の空気温度を検出する空気温度検出部と、
前記空気温度検出部で検出された前記空気温度が予め定められた第１の判定基準温度以上であれば、前記切り換え弁を前記空冷優先位置に切り換え、前記空気温度が前記第１の判定基準温度未満であれば、前記切り換え弁を前記水冷優先位置に切り換える制御部を設けた、
ことを特徴とする車載機器冷却構造。
第１の車載機器を冷却する冷却水を循環させる冷却水循環路と、
冷媒を循環させつつ冷却する冷媒循環路と、
前記冷却水循環路に設けられ前記冷却水と前記冷媒との熱交換を行なう熱交換器と、
を備える車載機器冷却構造であって、
空気を第２の車載機器に導く冷却風路を設け、
前記熱交換器を、前記冷却風路の前記第２の車載機器の上流側に配置し、
前記冷却風路は、前記熱交換器が配置された第１の冷却風路と、前記熱交換器が配置されていない第２の冷却風路とが互いに切り離されて設けられてなり、
前記第１の冷却風路を閉塞し前記第２の冷却風路を開放して前記熱交換器による前記冷却水の冷却を優先する水冷優先位置と、前記第１の冷却風路を開放し前記第２の冷却風路を閉塞して前記熱交換器による前記冷却風路の空気の冷却を優先する空冷優先位置とに切り換え可能に設けられた切り換え弁を備え、
前記冷却風路を流れる空気のうち前記熱交換器の上流側の空気温度を検出する空気温度検出部と、
前記第１の車載機器の温度を検出する機器温度検出部と、
前記空気温度検出部で検出された前記空気温度が予め定められた第１の判定基準温度以上であり、かつ、前記機器温度検出部で検出された機器温度が予め定められた第２の判定基準温度未満であるという判定条件が成立した場合に、前記切り換え弁を前記空冷優先位置に切り換え、前記判定条件が不成立の場合に、前記切り換え弁を前記水冷優先位置に切り換える制御部を設けた、
ことを特徴とする車載機器冷却構造。
前記第１の車載機器は、車両駆動用のモータを含み、
前記第２の車載機器は、車両駆動用のバッテリを含む、
ことを特徴とする請求項１または２記載の車載機器冷却構造。