JPH08196002A - 電気自動車の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パワーヘッドを停止したまま冷却水をラジエ
ータとウオータジャケット間で強制循環させて、冷却水
補給性を高められる電気自動車の冷却装置の提供を図
る。 【構成】 ウオータジャケット３の注水口１２から冷却
水を補給してラジエータ４の液面が所定レベル以上にな
ると液位センサ１６がこれを検出し、液位センサ１６の
検出信号に基づいて制御装置１７によりサーモスタット
バルブ９が開弁すると共にウオータポンプ８が駆動して
冷却水が循環する。冷却水の循環により液面が一旦低下
するが冷却水補給により再び液面が所定レベル以上にな
って液位センサ１６がこれを検出すると、制御装置１７
によりサーモスタットバルブ９を閉弁すると共にウオー
タポンプ８を停止させ、以て、満杯状態になるまで冷却
水を強制的に循環させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気自動車の冷却装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は従来の電気自動車の冷却系１を示
すもので、パワーヘッド２のモータ部周りに設けられた
ウオータジャケット３とラジエータ４とを連絡するアッ
パ通路５とロア通路６とに跨ってバイパス通路７を設け
てあり、ロア通路６にはウオータポンプ８を配設してあ
ると共に、アッパ通路５とバイパス通路７との分岐部に
サーモスタットバルブ９を設けてある。

【０００３】この冷却系１は内燃機関の冷却系と同様に
ウオータジャケット３内の冷却水の温度が所定値よりも
低い暖機中はサーモスタットバルブ９を閉弁してアッパ
通路５を遮断し、冷却水をウオータジャケット３，バイ
パス通路７，ウオータポンプ８を経由して循環させ、ウ
オータジャケット３内の冷却水の温度が所定値以上にな
るとサーモスタットバルブ９が開弁してアッパ通路５を
開放し、冷却水をウオータジャケット３とラジエータ４
との間に循環させて冷却水を冷却するようにしている。

【０００４】電気自動車にあってはその運転形態にアイ
ドル状態を設定すると、モータの過回転を生じることが
あるため通常はアイドル状態を設定することはなく、従
って、冷却系１への冷却水の補給はパワーヘッド２の作
動を停止した状態で行うようにしている。

【０００５】パワーヘッド２が停止している状態ではウ
オータポンプ駆動モータ（図示省略）が停止しており、
ウオータポンプ８が停止していると共にサーモスタット
バルブ９が閉弁状態にあるため、ラジエータ４の注水口
１０よりキャップ１１を外して冷却水を補給するだけで
は冷却水が不足するため、ウオータジャケット３にも注
水口１２を設け、該注水口１２からもキャップ１３を外
して冷却水を補給するようにしている。

【０００６】また、この冷却系１には冷却水が温度上昇
により膨張してオーバーフロウすることがないように、
前記注水口１０，１２の何れか一方、例えば注水口１２
にパイプ１５を介してリザーバタンク１４を連通して配
設し、冷却水のオーバーフロウ分を該リザーバタンク１
４で回収するようにしている。

【０００７】この類似構造は、例えば特開昭５９−２０
５２３号公報に示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】電気自動車はエンジン
車と異なりパワーヘッド２のモータ部の発熱量は比較的
小さく、従って、冷却水への放熱量が少ないため前述の
ようにリザーバタンク１４を設けてあっても、該リザー
バタンク１４での冷却水の気液置換性が悪く、冷却系１
内に空気が溜り易い傾向にある。

【０００９】従って、前述のようにラジエータ４および
ウオータジャケット３から冷却水を補給しても、サーモ
スタットバルブ９が閉弁し、かつ、ウオータポンプ８が
停止している状態では冷却系１内に溜った空気によって
補給水量が制限され、十分な冷却水量が得られなくなる
可能性がある。

【００１０】そこで、本発明は冷却系への冷却水の補給
時にはパワーヘッドを作動させることなく冷却水を冷却
系内で循環させることができて、十分な冷却水量を確保
することができる電気自動車の冷却装置を提供するもの
である。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１にあっては、パ
ワーヘッドのウオータジャケットとラジエータとを連絡
するアッパ通路，ロア通路に跨ってバイパス通路を設
け、該ロア通路にウオータポンプを設けると共に、アッ
パ通路を流通する冷却水の流路をラジエータ側とバイパ
ス通路側とに切換えるサーモスタットバルブを設け、か
つ、ラジエータおよびウオータジャケットにそれぞれ着
脱自在なキャップを備えた注水口を設けた電気自動車の
冷却系において、前記ラジエータ又はウオータジャケッ
トの何れか一方の注水口に設けられて、前記他方の注水
口より冷却水を補給して冷却水の液面が所定レベル以上
になるとこれを検出する液位センサと、この液位センサ
の検出信号に基づいてサーモスタットバルブを開弁する
と共にウオータポンプを駆動してアッパ通路の冷却水の
流通を開放してラジエータとウオータジャケット間に冷
却水を循環させ、この冷却水の循環により冷却水液面が
一旦低下した後冷却水補給により再び所定レベル以上に
なると、該液面センサの検出信号に基づいてサーモスタ
ットバルブを閉弁すると共にウオータポンプを停止させ
る制御装置を設けたことを特徴としている。

【００１２】請求項２にあっては、請求項１に記載のサ
ーモスタットバルブに、その感温部に制御装置の制御信
号により発熱するヒータを設けたことを特徴としてい
る。

【００１３】請求項３にあっては、請求項１，２に記載
のサーモスタットバルブをバイパス通路とロア通路との
分岐部に設けたことを特徴としている。

【００１４】請求項４にあっては、請求項１〜３に記載
のアッパ通路にリザーバタンクを介装したことを特徴と
している。

【００１５】

【作用】請求項１によれば、ラジエータ又はウオータジ
ャケットの他方の注水口から冷却水を補給することによ
り、冷却水の液面が所定レベル以上になって一方の注水
口の液位センサがこれを検出すると、該液位センサの検
出信号に基づいて制御装置よりサーモスタットバルブお
よびウオータポンプ駆動モータに作動信号が出力されて
該サーモスタットバルブが開弁すると共にウオータポン
プが駆動する。

【００１６】これにより、冷却水はウオータポンプ，ウ
オータジャケット，アッパ通路，ラジエータおよびロア
通路を循環し、この冷却水の循環により冷却水を補給し
ている注水口部分で気液置換が行われると共に冷却系内
の隅々にまで冷却水が行き渡ることによって一旦液面が
下がるが、この液面低下後冷却水の補給により再び液面
が上昇し所定レベル以上になると、液位センサがこれを
検出して検出信号を制御装置へ送出し、該制御装置はこ
の検出信号に基づいてサーモスタットバルブおよびウオ
ータポンプ駆動モータに作動停止信号を送出して、サー
モスタットバルブを閉弁すると共にウオータポンプを停
止する。

【００１７】この結果、冷却水は冷却系内が満杯状態に
なるまで循環を持続して、冷却水を十分に補給すること
ができる。

【００１８】請求項２によれば、サーモスタットバルブ
の感温部に制御装置の制御信号により発熱するヒータを
設けてあるため、該ヒータの発熱によりサーモスタット
バルブを速かに開弁させることができて応答性を高めら
れ、冷却水循環による冷却水の補給性を向上することが
できる。

【００１９】請求項３によれば、サーモスタットバルブ
をバイパス通路とロア通路との分岐部に設けてあるた
め、該サーモスタットバルブにはラジエータから導入さ
れる冷却水と共にウオータジャケットに溜っていた水温
の高い冷却水がバイパス通路を経由して混入し、サーモ
スタットバルブの感温部の温度低下を抑制して該サーモ
スタットバルブのハンチングを防止し、冷却水補給をス
ムーズに行わせることができる。

【００２０】請求項４によれば、アッパ通路にリザーバ
タンクを介装してあるため、冷却水補給時に該リザーバ
タンクでも気液置換が行われて、冷却水補給性をより一
層高めることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面と共に前記従来
の構成と同一部分に同一符号を付して詳述する。

【００２２】図１において、１は冷却系を示し、パワー
ヘッド２のウオータジャケット３とラジエータ４とをア
ッパ通路５およびロア通路６で連絡してあると共に、ア
ッパ通路５とロア通路６とに跨ってバイパス通路７を設
けてある。

【００２３】バイパス通路７とロア通路６との分岐部に
は、アッパ通路５を流通する冷却水の流路をラジエータ
４側とバイパス通路７側とに切換えるサーモスタットバ
ルブ９を設けてあると共に、ロア通路６のサーモスタッ
トバルブ９とウオータジャケット３との間にウオータポ
ンプ８を設けてある。

【００２４】このウオータポンプ８はウオータポンプ駆
動モータ（図示省略）によりパワーヘッド２の図外のモ
ータの駆動と連動して定回転で駆動されると共に、後述
する制御装置によっても定回転駆動される。

【００２５】ラジエータ４およびウオータジャケット３
には何れも着脱自在なキャップ１１，１３を備えた注水
口１０，１２を設けてあり、本実施例ではウオータジャ
ケット３の注水口１２にパイプ１５を介してリザーバタ
ンク１４を連通して配設してある。

【００２６】ここで、前記ラジエータ４とウオータジャ
ケット３の注水口１０，１２の何れか一方、例えばラジ
エータ４の注水口１０に設けたキャップ１１に、冷却水
補給時に冷却水の液面が所定レベル以上になると検出信
号を発信する液位センサ１６を設けてあると共に、該液
位センサ１６の検出信号に基づいて前記サーモスタット
バルブ９とウオータポンプ８とを作動制御する制御装置
１７を設けてある。

【００２７】キャップ１１，１３は図２に示すように何
れも冷却系内が所定圧以上になるとセットスプリング１
１ａのばね力に抗して開弁して大気開放する加圧弁１１
ｂと、冷却系内が負圧になるとセットスプリング１１ｄ
のばね力に抗して開弁して大気開放する負圧弁１１ｅと
を備えていて、本実施例にあっては前述の液位センサ１
６をキャップ１１の負圧弁１１ｃにフロートスイッチと
して構成している。

【００２８】負圧弁１１ｃの下面には２つの固定接点１
６ａ，１６ｂを設けてある一方、弁軸１１ｆの下端に延
設したフロートガイド１１ｇに配設したフロート１１ｈ
の上面にはフロート１１ｈが冷却水の液面上昇に伴って
所定レベルにまで上昇すると、前記固定接点１６ａ，１
６ｂに接触してこれら固定接点１６ａ，１６ｂを導通す
る可動接点１６ｃを設けてある。

【００２９】サーモスタットバルブ９は、図３に示すよ
うにバイパス通路７，ウオータポンプ８，ウオータジャ
ケット３を循環する冷却水の温度が所定値よりも低い状
態ではセットスプリング９ａのばね力により弁体９ｂを
閉弁させてロア通路６のラジエータ４側を遮断している
が、前記循環する冷却水の温度が所定値を越えて感温部
９ｃ内に封入したワックスが膨張することにより、弁体
９ｂを押し下げて開弁してロア通路６を開放するもの
で、本実施例にあっては、このサーモスタットバルブ９
の感温部９ｃに制御装置１７からの出力信号を受けて発
熱するヒータとしての電熱線１８を巻装してある。

【００３０】制御装置１７は図４に示すように、冷却水
補給時にオン作動されるメインスイッチ１９と、液位セ
ンサ１６の検出信号をトリガとしてオン信号とオフ信号
を発生するフリップ・フロップ回路２０と、フリップ・
フロップ回路２０の制御信号によりウオータポンプ８お
よびサーモスタットバルブ９を作動（開弁），作動停止
（閉弁）させるリレー２１とを備えている。

【００３１】フリップ・フロップ回路２０は、ラジエー
タ４のキャップ１１を閉じたままウオータジャケット３
の注水口１２よりキャップ１３を外して冷却水を補給す
ることにより、冷却水の液面が所定レベル以上になって
液位センサ１６がこれを検出し、該液位センサ１６から
の検出信号を受信するとリレー２１にオン信号を送出し
て、ウオータポンプ８を駆動すると共に電熱線１８へ通
電して発熱させてサーモスタットバルブ９を開弁させる
が、液面が後述するように一旦低下した後に再び所定レ
ベル以上になって液位センサ１６からの検出信号を受信
すると、リレー２１にオフ信号を送出してウオータポン
プ８を停止させると共に電熱線１８への通電を遮断して
サーモスタットバルブ９を閉弁させるものである。

【００３２】次に、以上の実施例装置の作用を図５に示
す作動タイムチャートを参照して説明する。

【００３３】冷却水補給に際してメインスイッチ１９を
オン作動し、ウオータジャケット３の注水口１２のキャ
ップ１３を外して該注水口１２より冷却水を補給する
と、サーモスタットバルブ９，ウオータポンプ８はそれ
ぞれ閉弁，停止状態にあるため、冷却水はウオータジャ
ケット３の上部からアッパ通路５を経由してラジエータ
４の上部に流入する。

【００３４】この冷却水の流入によりラジエータ４の液
面が所定レベル以上に上昇すると、液位センサ１６を構
成するフロート１１ｈ上面の可動接点１６ｃと固定接点
１６ａ，１６ｂとが接触して液位を検出し、検出信号を
フリップ・フロップ回路２０へ送信する。

【００３５】フリップ・フロップ回路２０はこの液位セ
ンサ１６の検出信号を受信するとオン信号を発生してリ
レー２１をオン作動させ、サーモスタットバルブ９の感
温部９ｃに巻装した電熱線１８に通電してこれを発熱さ
せ、該感温部９ｃ内に封入したワックスを膨張させて該
サーモスタットバルブ９を開弁させると共にウオータポ
ンプ８を駆動させ、冷却水をラジエータ４からウオータ
ジャケット３に導入して、該冷却水をラジエータ４とウ
オータジャケット３間に循環させる。

【００３６】この冷却水の循環によりウオータジャケッ
ト３の注水口１２部分で気液置換が行われて、冷却系１
内に滞留していた空気が外部へ抜けると共に冷却水が系
内の隅々にまで行き渡ることによって、ラジエータ４の
液面が一旦下がり液位センサ１６がオフとなるが、フリ
ップ・フロップ回路２０によってサーモスタットバルブ
９の開弁およびウオータポンプ８の駆動が持続される。

【００３７】この液面低下後冷却水の補給により再び液
面が上昇して所定レベル以上になると、液位センサ１６
がこれを検出して検出信号をフリップ・フロップ回路２
０へ送出し、該フリップ・フロップ回路２０はこの液位
センサ１６の検出信号に基づいてオフ信号を発生してリ
レー２１をオフ作動させ、サーモスタットバルブ９を閉
弁させると共にウオータポンプ８を停止させる。

【００３８】この結果、冷却水は冷却系１内が満杯状態
になるまで循環を持続して、冷却水を十分に補給するこ
とができる。

【００３９】ここで、特に本実施例にあってはサーモス
タットバルブ９の感温部９ｃにヒータとしての電熱線１
８を巻装して、フリップ・フロップ回路２０からの制御
信号により発熱してサーモスタットバルブ９を速かに開
弁させるようにしてあるため、応答性を高めることがで
きて冷却水循環による冷却水の補給性を向上することが
できる。

【００４０】また、サーモスタットバルブ９はバイパス
通路７とロア通路６との分岐部に設けてあるため、サー
モスタットバルブ９の感温部９ｃにはラジエータ４から
導入される冷却水と共にウオータジャケット３内に溜っ
ていた水温の高い冷却水がバイパス通路７を経由して混
入するようになり、該感温部９ｃの温度低下を抑制して
サーモスタットバルブ９のハンチングを防止し、冷却水
補給をスムーズに行わせることができる。

【００４１】図６に示す実施例はアッパ通路５のバイパ
ス通路７との分岐部とラジエータ４との間にリザーバタ
ンク１４を介装してある。

【００４２】このようにアッパ通路５にリザーバタンク
１４を介装した場合、冷却水補給時の前記冷却水の循環
によって該リザーバタンク１４でも気液置換が行われる
ため、冷却水補給性をより一層高めることができる。

【００４３】なお、前記各実施例ではサーモスタットバ
ルブ９をロア通路６とバイパス通路７との分岐部に設け
た最も好ましい例を示したが、該サーモスタットバルブ
９は従来と同様にアッパ通路５とバイパス通路７との分
岐部に設けてもよい。

【００４４】また、液位センサ１６はラジエータ４側の
注水口１０のキャップ１１に設けてあるが、ウオータジ
ャケット３側の注水口１２のキャップ１３に設けて、冷
却水をラジエータ４側の注水口１０から補給するように
してもよく、更には、該液位センサ１６は前記キャップ
１１又は１３の他、注水口１０又は１２のネック部に設
けるようにしてもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上、本発明によれば次に述べる効果を
奏せられる。

【００４６】請求項１によれば、冷却水補給時にはパワ
ーヘッドを停止した状態でも冷却水を冷却系内が満杯状
態になるまでラジエータとウオータジャケット間で強制
的に循環させ、冷却水を十分に補給できて補給性を著し
く高めることができる。

【００４７】請求項２によれば、サーモスタットバルブ
の感温部に制御装置の制御信号により発熱するヒータを
設けてあるため、サーモスタットバルブを速かに開弁さ
せて応答性を高められ、冷却水循環による冷却水の補給
性を向上することができる。

【００４８】請求項３によれば、サーモスタットバルブ
をバイパス通路とロア通路との分岐部に設けてあるた
め、サーモスタットバルブにはラジエータから導入され
る冷却水と共にウオータジャケットに溜っていた水温の
高い冷却水がバイパス通路を経由して混入し、サーモス
タットバルブの感温部の温度低下を抑制して該サーモス
タットバルブのハンチングを防止し、冷却水補給をスム
ーズに行わせることができる。

【００４９】請求項４によれば、アッパ通路にリザーバ
タンクを介装してあるため、冷却水補給時に該リザーバ
タンクでも気液置換が行われて、冷却水補給性をより一
層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す系統図。

【図２】本発明の第１実施例の液位センサを設けたキャ
ップの断面図。

【図３】本発明の第１実施例のサーモスタットバルブの
断面図。

【図４】本発明の第１実施例の制御装置の回路図。

【図５】本発明の第１実施例の作動タイムチャート図。

【図６】本発明の第２実施例を示す系統図。

【図７】従来装置の系統図。

【符号の説明】

１ 冷却系 ２ パワーヘッド ３ ウオータジャケット ４ ラジエータ ５ アッパ通路 ６ ロア通路 ７ バイパス通路 ８ ウオータポンプ ９ サーモスタットバルブ １０ ラジエータの注水口 １２ ウオータジャケットの注水口 １６ 液位センサ １７ 制御装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワーヘッドのウオータジャケットとラ
   ジエータとを連絡するアッパ通路，ロア通路に跨ってバ
   イパス通路を設け、該ロア通路にウオータポンプを設け
   ると共に、アッパ通路を流通する冷却水の流路をラジエ
   ータ側とバイパス通路側とに切換えるサーモスタットバ
   ルブを設け、かつ、ラジエータおよびウオータジャケッ
   トにそれぞれ着脱自在なキャップを備えた注水口を設け
   た電気自動車の冷却系において、前記ラジエータ又はウ
   オータジャケットの何れか一方の注水口に設けられて、
   前記他方の注水口より冷却水を補給して冷却水の液面が
   所定レベル以上になるとこれを検出する液位センサと、
   この液位センサの検出信号に基づいてサーモスタットバ
   ルブを開弁すると共にウオータポンプを駆動してアッパ
   通路の冷却水の流通を開放して冷却水をラジエータとウ
   オータジャケット間に循環させ、この冷却水の循環によ
   り冷却水液面が一旦低下した後冷却水補給により再び所
   定レベル以上になると、該液面センサの検出信号に基づ
   いてサーモスタットバルブを閉弁すると共にウオータポ
   ンプを停止させる制御装置を設けたことを特徴とする電
   気自動車の冷却装置。
2. 【請求項２】 サーモスタットバルブはその感温部に制
   御装置の制御信号により発熱するヒータを備えたことを
   特徴とする請求項１記載の電気自動車の冷却装置。
3. 【請求項３】 サーモスタットバルブをバイパス通路と
   ロア通路との分岐部に設けたことを特徴とする請求項
   １，２記載の電気自動車の冷却装置。
4. 【請求項４】 アッパ通路にリザーバタンクを介装した
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電気自
   動車の冷却装置。