WO2017179324A1 - 車両用冷却システム - Google Patents

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WO2017179324A1
WO2017179324A1 PCT/JP2017/007586 JP2017007586W WO2017179324A1 WO 2017179324 A1 WO2017179324 A1 WO 2017179324A1 JP 2017007586 W JP2017007586 W JP 2017007586W WO 2017179324 A1 WO2017179324 A1 WO 2017179324A1
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WO
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radiator
low
cooling water
temperature
temperature radiator
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Application number
PCT/JP2017/007586
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English (en)
French (fr)
Inventor
孝博 宇野
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/18—Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/06—Guiding or ducting air to, or from, ducted fans
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control

Definitions

  • the present disclosure relates to a cooling system that cools a device to be cooled of a vehicle.
  • Patent Document 1 describes a thermal energy control system including a high water temperature cooling cycle and a low water temperature cooling cycle.
  • This prior art includes a high water temperature radiator, a low water temperature radiator, a circulation pump, and a flow path switching control valve.
  • Each radiator has a first passage and a second passage.
  • cooling water is circulated by a circulation pump, and heat is exchanged by cooling water and cooling air flowing through the first passage and the second passage of the low water temperature radiator.
  • the low-temperature radiator is disposed in front of the engine room of the vehicle.
  • an upper grill and a lower grill are provided at the front of the vehicle body, and outside air is introduced into the radiator and other heat exchangers from the upper grill and the lower grill, and flows into the engine room.
  • the upper grill is disposed near the front end of the engine hood.
  • the lower grill is formed integrally with the front bumper below the upper grill.
  • the aerodynamic performance (for example, “Cd value”) can be improved by restricting the inflow of air into the engine room by closing the shut mechanism, so that the running resistance of the vehicle is reduced. This can reduce fuel consumption.
  • a cooling system for a vehicle includes a first radiator and a second radiator that exchange heat between the heat-receiving device) and the outside air introduced from the opening of the vehicle and the heat medium. And an opening area adjustment unit that adjusts the opening area of the opening, A flow rate ratio adjusting unit that adjusts a flow rate ratio between the heat medium flowing through the first radiator and the heat medium flowing through the second radiator; and a control device that controls the operation of the flow rate adjusting unit according to the operating state of the opening area adjusting unit; Is provided.
  • the flow rate of the heat medium to the first radiator and the second radiator can be changed according to the state of introduction of the outside air to the first radiator and the second radiator. Therefore, it is possible to efficiently flow the heat medium to the first radiator and the second radiator.
  • the control device when the opening area adjustment unit is operating so that the introduction of outside air to one of the first radiator and the second radiator is suppressed, the control device has a flow rate of the heat medium flowing through the one radiator.
  • the operation of the flow rate ratio adjusting unit is controlled so as to decrease.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a vehicle cooling system according to an embodiment. It is sectional drawing of the vehicle by which the cooling system for vehicles in one Embodiment is mounted, and has shown the state by which the shutter mechanism was opened. It is a front view of the 1st radiator and the 2nd radiator in one embodiment. It is a front view of the 1st radiator and the 2nd radiator in the modification of one embodiment. It is a front view of the 1st radiator and the 2nd radiator in the modification of one embodiment. It is sectional drawing of the tube in one Embodiment. It is sectional drawing of the tube in the modification of one Embodiment.
  • FIG. 1 The up and down arrows in FIG. 1 indicate the up and down directions in a vehicle on which the vehicle cooling system is mounted.
  • the first low-temperature radiator 11, the second low-temperature radiator 12, the engine cooling radiator 13, and the blower 14 are arranged in the front part of the engine room 15 of the vehicle.
  • the first low-temperature radiator 11, the second low-temperature radiator 12, the engine cooling radiator 13, and the blower 14 constitute an integrated assembly structure. That is, the first low-temperature radiator 11, the second low-temperature radiator 12, the engine cooling radiator 13 and the blower 14 constitute a cooling module.
  • the first low-temperature radiator 11, the second low-temperature radiator 12, and the engine cooling radiator 13 are incorporated in a common front end panel 16.
  • the front end panel 16 supports the periphery of the first low-temperature radiator 11, the second low-temperature radiator, and the engine cooling radiator 13, and the air flow passing through the first low-temperature radiator 11, the second low-temperature radiator 12, and the engine cooling radiator 13. It is a member which guides.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 are heat exchangers that exchange heat between the cooling water in the low-temperature cooling water circuit 30 shown in FIG. 2 and air outside the vehicle compartment (hereinafter referred to as outside air).
  • the engine cooling radiator 13 is a heat exchanger that exchanges heat between the coolant of the engine coolant circuit 40 shown in FIG. 2 and the outside air.
  • the engine cooling radiator 13 is arranged on the downstream side of the outside air flow of the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12. That is, the engine cooling radiator 13 is disposed on the vehicle rear side of the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12.
  • the low-temperature cooling water circuit 30 and the engine cooling water circuit 40 are cooling water circulation circuits through which cooling water circulates.
  • the low-temperature cooling water circuit 30 and the engine cooling water circuit 40 are independent cooling water circuits.
  • Cooling water is a fluid as a heat medium.
  • the cooling water is an ethylene glycol antifreeze (so-called LLC).
  • the blower 14 is a blower that blows air toward the first low-temperature radiator 11, the second low-temperature radiator, and the engine cooling radiator 13.
  • the blower 14 is an electric blower that drives an axial fan with an electric motor.
  • Bumper lean force 17 and bumper cover 18 are disposed at the front end of engine room 15.
  • the bumper lean force 17 is a beam-like member that extends in the vehicle width direction at the front end portion of the vehicle and absorbs a collision force from the vehicle front side.
  • the bumper cover 18 is disposed on the front side of the bumper lean force 17.
  • the bumper cover 18 is a resin component that covers the front side of the bumper reinforcement 17.
  • the upper surface opening of the engine room 15 is blocked by an engine hood 19.
  • An under cover 20 is disposed below the engine room 15.
  • An upper opening 21 is provided above the bumper lean force 17.
  • a lower opening 22 is provided below the bumper lean force 17.
  • the upper side opening 21 and the lower side opening 22 are outside air introduction ports for introducing outside air into the first low temperature radiator 11, the second low temperature radiator and the engine cooling radiator 13 in the engine room 15.
  • the first low-temperature radiator 11 is disposed in the engine room 15 at a position facing the upper opening 21.
  • the second low-temperature radiator 12 is disposed in the engine room 15 at a position facing the lower opening 22.
  • a shutter mechanism 23 is disposed in the lower opening 22.
  • the shutter mechanism 23 is an introduction air volume adjustment unit that adjusts the air volume of air introduced from the lower opening 22 by opening and closing the lower opening 22.
  • the shutter mechanism 23 is an opening area adjustment unit that adjusts the opening area of the lower opening 22. In other words, the shutter mechanism 23 adjusts the opening area of a portion of the upper opening 21 and the lower opening 22 that faces the second low-temperature radiator 12.
  • the shutter mechanism 23 has a plurality of plate doors.
  • the shutter mechanism 23 is rotationally displaced by being driven by the electric actuator 24 shown in FIG.
  • the electric actuator 24 rotates and displaces a plurality of plate doors, the lower opening 22 is opened and closed.
  • FIG. 1 shows a state in which the shutter mechanism 23 closes the lower opening 22.
  • FIG. 3 shows a state in which the shutter mechanism 23 opens the lower opening 22.
  • the shutter mechanism 23 closes the lower opening 22 when traveling at a high speed (for example, when traveling at 80 km / h or more). Thereby, the aerodynamic performance (for example, “Cd value”) at the time of high speed traveling is improved.
  • a high speed for example, when traveling at 80 km / h or more.
  • the shutter mechanism 23 opens the lower opening 22 except when traveling at high speeds and at low outside temperatures.
  • outside air is introduced from the lower opening 22, so that the outside air flows to the second low-temperature radiator 12.
  • a bumper lean force 25 is disposed in the vicinity of the under cover 20.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 are arranged in parallel with each other in the cooling water flow of the low-temperature cooling water circuit 30.
  • the first low-temperature radiator 11 is a first radiator of the low-temperature cooling water circuit 30.
  • the second low-temperature radiator 12 is a second radiator of the low-temperature cooling water circuit 30.
  • a low-temperature cooling water pump 31 In the low-temperature cooling water circuit 30, a low-temperature cooling water pump 31, a turbocharger 32, an intercooler 33, a refrigerant radiator 34, a first switching valve 35, and a second switching valve 36 are arranged.
  • the low-temperature cooling water pump 31 is an electric pump that sucks and discharges cooling water from the low-temperature cooling water circuit 30.
  • the turbocharger 32, the intercooler 33, and the refrigerant radiator 34 are devices to be cooled that are cooled by the cooling water of the low-temperature cooling water circuit 30.
  • the turbocharger 32 is a supercharger that supercharges intake air from the engine 41.
  • the intercooler 33 is an intake air cooler that cools the supercharged intake air by exchanging heat between the supercharged intake air that has been compressed by the turbocharger 32 and has reached a high temperature and the cooling water.
  • turbocharger 32 and the intercooler 33 are arranged in parallel with each other in the cooling water flow of the low-temperature cooling water circuit 30. Further, the turbocharger 32 and the intercooler 33 are arranged in parallel with the refrigerant radiator 34 in the cooling water flow of the low-temperature cooling water circuit 30.
  • the refrigerant radiator 34 is a heat exchanger that cools the refrigerant by exchanging heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant of the refrigeration cycle 50 and the cooling water of the low-temperature cooling water circuit 30.
  • the refrigeration cycle 50 includes a compressor 51, a refrigerant radiator 34, an expansion valve 52, and an evaporator 53.
  • the compressor 51 sucks and compresses the low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle 50 and discharges the high-pressure refrigerant.
  • the refrigerant radiator 34 cools the high-pressure refrigerant by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 51 and the cooling water in the low-temperature cooling water circuit 30.
  • the expansion valve 52 is a decompression unit that decompresses and expands the high-pressure refrigerant cooled by the refrigerant radiator 34.
  • the evaporator 53 is a heat exchanger for air conditioning that cools the air blown into the vehicle interior by exchanging heat between the low-pressure refrigerant decompressed by the expansion valve 52 and the air blown into the vehicle interior.
  • the first switching valve 35 is a flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate ratio between the cooling water flowing through the first low-temperature radiator 11 and the cooling water flowing through the second low-temperature radiator 12.
  • the first switching valve 35 is disposed at a branch portion between the cooling water flow path on the first low temperature radiator 11 side and the cooling water flow path on the second low temperature radiator 12 side.
  • the first switching valve 35 is an electromagnetic valve that opens and closes the cooling water flow path on the second low-temperature radiator 12 side.
  • the first switching valve 35 opens the cooling water flow path on the second low-temperature radiator 12 side, the cooling water flows through both the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12.
  • the first switching valve 35 closes the cooling water flow path on the second low temperature radiator 12 side, the cooling water flows through the first low temperature radiator 11 and the cooling water does not flow through the second low temperature radiator 12.
  • the second switching valve 36 is a flow rate adjustment unit that adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the turbocharger 32 and the intercooler 33 and the cooling water flowing through the refrigerant radiator 34.
  • the second switching valve 36 is disposed at a branch portion between the cooling water passage on the turbocharger 32 and the intercooler 33 side and the cooling water passage on the refrigerant radiator 34 side.
  • the second switching valve 36 is an electromagnetic valve that opens and closes the cooling water flow path on the turbocharger 32 and intercooler 33 side.
  • the second switching valve 36 opens the cooling water flow path on the turbocharger 32 and intercooler 33 side, the cooling water flows to the turbocharger 32, the intercooler 33 and the refrigerant radiator 34.
  • the second switching valve 36 closes the cooling water flow path on the turbocharger 32 and the intercooler 33 side, the cooling water flows to the refrigerant radiator 34 and the cooling water does not flow to the turbocharger 32 and the intercooler 33.
  • the engine coolant pump 42 is a pump that sucks and discharges coolant from the engine coolant circuit 40.
  • the engine coolant pump 42 is a belt-driven pump that is driven by transmitting the driving force of the engine 41 through the belt.
  • the engine coolant pump 42 may be an electric pump.
  • the operation of the electric actuator 24 that drives the shutter mechanism 23, the low-temperature cooling water pump 31, the first switching valve 35, the second switching valve 36, and the blower 14 is controlled by a control signal output from the control device 60.
  • the control device 60 is composed of a well-known microcomputer including a CPU, ROM, RAM and the like and its peripheral circuits, performs various calculations and processing based on a control program stored in the ROM, and is connected to the output side. Control the operation of the equipment.
  • the control device 60 is a control unit that controls the operation of various control devices constituting the vehicle cooling system.
  • the control device 60 is activated when power is supplied from a battery (not shown) when the occupant turns on an ignition switch of the vehicle.
  • the electric actuator 24 for driving the shutter mechanism 23, the low-temperature cooling water pump 31, the first switching valve 35, the second switching valve 36, and the engine cooling water pump 42 are connected to the output side of the control device 60.
  • a sensor group such as a vehicle speed sensor 61, an outside air temperature sensor 62, an intake air temperature sensor 63, and a refrigerant pressure sensor 64 is connected to the input side of the control device 60.
  • the vehicle speed sensor 61 is a travel speed detector that detects the travel speed of the vehicle.
  • the outside air temperature sensor 62 is an outside air temperature detecting unit that detects an outside temperature (that is, outside air temperature) Tam.
  • the intake sensor 63 is an intake air temperature detection unit that detects the temperature of intake air flowing into the intercooler 33.
  • the intake sensor 63 may be an intake pressure detector that detects the pressure of intake air flowing into the intercooler 33.
  • the refrigerant pressure sensor 64 is a refrigerant pressure detector that detects the pressure of a refrigeration cycle (not shown). For example, the refrigerant pressure sensor 64 detects the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 51 of the refrigeration cycle 50 and flowing into the refrigerant radiator 34.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 are separated from each other.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 have the same front area.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 may be integrated with each other.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 may have different front areas.
  • the front area of the first low-temperature radiator 11 is larger than the front area of the second low-temperature radiator 12, but the front area of the second low-temperature radiator 12 is larger than the front area of the first low-temperature radiator 11. It may be bigger.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 have core portions 11a and 12a and tanks 11b, 11c, 12b, and 12c, respectively.
  • Core part 11a, 12a is a heat exchange part which heat-exchanges cooling water and air.
  • the core parts 11a and 12a are formed in a substantially rectangular shape.
  • the core parts 11a and 12a have many tubes and fins.
  • the tube is a pipe through which cooling water flows. Many tubes are arranged in parallel to each other.
  • the fin is joined to the flat surface of the tube.
  • the fin is a heat exchange promoting member that increases the heat transfer area and promotes heat exchange between the refrigerant and the air.
  • the fin is a corrugated fin formed in a wave shape.
  • the tube TB is a flat tube formed in a flat shape.
  • the tube is arrange
  • the tanks 11b, 11c, 12b, and 12c are joined to both ends of the tube TB.
  • the tanks 11b, 11c, 12b, and 12c distribute and collect the cooling water with respect to the multiple tubes TB.
  • the tube TB is a flat tube.
  • the tube may be an inner fin tube having an inner fin IF.
  • the tube may be a dimple tube in which a dimple DP is formed.
  • the cooling water flows from the one tank 11b, 11c, 12b, and 12c side to the other tank 11b, 11c, 12b, It flows in one direction toward the 12c side.
  • the cooling water is directed from one tank 11b, 11c, 12b, 12c side to the other tank side.
  • the other tank 11b, 11c, 12b, 12c may make a U-turn and flow toward the one tank 11b, 11c, 12b, 12c.
  • the cooling water flows in a U-turn in the core portions 11a and 12a of the first low-temperature radiator 11, and the cooling water flows in one direction in the core portions 11a and 12a of the second low-temperature radiator 12. May be.
  • the performance characteristics of the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 are different from each other. Specifically, when the wind speed of the inflowing outside air is in a high wind speed range, the first low-temperature radiator 11 and the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 have a heat exchange amount larger than that of the second low-temperature radiator 12. Two low-temperature radiators 12 are formed.
  • the high wind speed region refers to the wind speed region of the outside air that flows into the first low-temperature radiator 11 (for example, about 80 km) when the shutter mechanism 23 closes the lower opening 22 and travels at a high speed (for example, when traveling at 80 km / h or more). / H or more).
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 so that the heat exchange amount of the second low-temperature radiator 12 is larger than the heat exchange amount of the first low-temperature radiator 11. Is formed.
  • the contribution of the air side to the cooling is larger than that of the second low-temperature radiator 12, and in the second low-temperature radiator 12, the contribution of the cooling water side to the cooling is the first low-temperature radiator 11.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 are formed so as to be larger than the first low-temperature radiator.
  • the contribution of the air side to the cooling of the first low-temperature radiator 11 is compared with that of the second low-temperature radiator 12 by increasing the number of fin louvers of the first low-temperature radiator 11 than the number of fin louvers of the second low-temperature radiator 12. Can be bigger.
  • the contribution of the air side to the cooling of the first low-temperature radiator 11 is larger than that of the second low-temperature radiator 12. it can.
  • the contribution of the cooling water side to the cooling of the second low-temperature radiator 12 can be increased.
  • the size can be increased.
  • the cooling water side contribution to the cooling of the second low temperature radiator 12 is achieved.
  • the control device 60 controls the operation of the shutter driving electric actuator 24, the first switching valve 35, and the second switching valve 36 in accordance with the traveling scene.
  • the shutter mechanism 23 opens the lower opening 22 and the first switching valve 35 has a cooling water flow on the second low-temperature radiator 12 side.
  • the path is opened, and the second switching valve 36 closes the cooling water flow path on the turbocharger 32 and intercooler 33 side.
  • the blower 14 is operated to blow outside air. This is because when the engine 41 is in an idle state, no traveling wind is obtained, and less traveling wind is obtained during city driving.
  • the turbocharger 32 When the engine 41 is in an idle state or when driving in an urban area, the turbocharger 32 hardly supercharges intake air, so there is no problem even if cooling water does not flow through the turbocharger 32 and the intercooler 33. .
  • the shutter mechanism 23 opens the lower opening 22 and the first switching valve 35 is on the second low-temperature radiator 12 side.
  • the second switching valve 36 opens the cooling water flow path on the turbocharger 32 and intercooler 33 side.
  • the refrigerant radiator 34 radiates heat from the high-temperature refrigerant in the refrigeration cycle to the cooling water
  • the turbocharger 32 radiates heat to the cooling water
  • the intercooler 33 radiates heat from the supercharged intake air to the cooling water.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 radiate heat from the cooling water to the outside air.
  • the engine 41 can be sufficiently used even during low-speed climbing or traction when the engine load is high. Can be cooled.
  • the shutter mechanism 23 closes the lower opening 22
  • the first switching valve 35 closes the cooling water flow path on the second low temperature radiator 12 side
  • the second switching valve 36 Opens the cooling water flow path on the turbocharger 32 and intercooler 33 side.
  • the cooling water of the low-temperature cooling water circuit 30 flows through the first low-temperature radiator 11, the refrigerant radiator 34, the turbocharger 32, and the intercooler 33, and the second low-temperature radiator 12.
  • the cooling water of the low-temperature cooling water circuit 30 does not flow in
  • the rotation speed of the low-temperature cooling water pump 31 is controlled to be low so that the flow rate of the cooling water flowing through the first low-temperature radiator 11 does not become excessive. Thereby, the power consumption of the low-temperature cooling water pump 31 can be reduced.
  • the refrigerant radiator 34 In the low-temperature cooling water circuit 30, heat is radiated from the high-temperature refrigerant in the refrigeration cycle to the cooling water by the refrigerant radiator 34, radiated from the turbocharger 32 to the cooling water, and radiated from the supercharged intake air to the cooling water by the intercooler 33.
  • the first low-temperature radiator 11 radiates heat from the cooling water to the outside air.
  • the wind speed of the outside air flowing into the first low-temperature radiator 11 is in a high speed range.
  • the first low-temperature radiator 11 is formed so that the heat exchange amount of the first low-temperature radiator 11 is increased when the wind speed of the inflowing outside air is in a high wind speed region.
  • the turbocharger 32 and the supercharged intake air can be reliably cooled during high-speed travel where the turbocharger 32 performs supercharging of the intake air. Moreover, the cooling performance of the air in the evaporator 53 of the refrigeration cycle can be ensured. In other words, air conditioning performance can be ensured.
  • the engine cooling water circuit 40 heat is radiated from the engine 41 to the cooling water, and the engine cooling radiator 13 radiates heat from the cooling water to the outside air, so that the engine 41 can be cooled.
  • control device 60 operates the shutter mechanism 23, the first switching valve 35, and the second switching valve 36 in the cold state in which the engine 41 is idled up to warm up, as in the case of high-speed traveling. To control.
  • the engine 41 can be warmed up early by raising the coolant temperature of the engine coolant circuit 40 early. .
  • the rotation speed of the low-temperature cooling water pump 31 is controlled to be low so that the flow rate of the cooling water flowing through the first low-temperature radiator 11 does not become excessive. Thereby, the power consumption of the low-temperature cooling water pump 31 can be reduced.
  • the devices to be cooled 32, 33, and 34 can be appropriately cooled as necessary. .
  • the heat exchange capacity of the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 can be appropriately adjusted to efficiently cool the cooled devices 32, 33, and 34.
  • the to-be-cooled apparatuses 32, 33, and 34 can be efficiently cooled, the degree of freedom in designing the openings 21 and 22 of the vehicle can be improved.
  • control device 60 controls the operation of the first switching valve 35 according to the operating state of the shutter mechanism 23.
  • the flow rate of the cooling water with respect to the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 can be changed according to the introduction state of the outside air to the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12. Therefore, it is possible to efficiently flow cooling water through the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12.
  • control device 60 reduces the flow rate of the cooling water flowing through the second low-temperature radiator 12 when the shutter mechanism 23 is operated so that the introduction of outside air to the second low-temperature radiator 12 is suppressed.
  • the operation of the first switching valve 35 is controlled.
  • the control device 60 controls the operation of the shutter mechanism 23 so that the introduction of outside air to the second low-temperature radiator 12 is suppressed when the traveling speed of the vehicle exceeds a predetermined speed.
  • the first heat exchange quantity of the second low-temperature radiator 12 is greater than the first heat exchange quantity.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 are formed so that the heat exchange amount of the low-temperature radiator 11 is increased.
  • the shutter mechanism 23 suppresses the introduction of outside air to the second low-temperature radiator 12
  • the heat exchange amount of the first low-temperature radiator 11 can be increased. Therefore, even when the introduction of outside air to the second low-temperature radiator 12 is suppressed, it is possible to suppress a shortage of the heat exchange amount between the cooling water of the low-temperature cooling water circuit 30 and the outside air.
  • the control device 60 prevents the flow of the cooling water from being interrupted with respect to the second low-temperature radiator 12.
  • the operation of the 1 switching valve 35 is controlled.
  • the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 are arranged in parallel with each other in the flow of the cooling water.
  • the 1st switching valve 35 is a valve
  • the flow rate of the cooling water with respect to the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 can be changed with a simple configuration.
  • the shutter mechanism 23 opens and closes the lower opening 22, but the shutter mechanism 23 may arbitrarily adjust the opening of the lower opening 22. Good.
  • the shutter mechanism 23 is disposed in the lower opening 22, but the shutter mechanism 23 may be disposed in the upper opening 21.
  • the control device 60 controls the operation of the first switching valve 35 so as to close the cooling water flow path on the first low temperature radiator 11 side so that the cooling water does not flow to the first low temperature radiator 11. do it.
  • the first low-temperature radiator 11 is disposed above the second low-temperature radiator 12, but the first low-temperature radiator 11 is disposed below the second low-temperature radiator 12. Also good.
  • the first switching valve 35 is arranged at a branch portion between the cooling water flow path on the first low temperature radiator 11 side and the cooling water flow path on the second low temperature radiator 12 side.
  • the valve 35 may be disposed at a junction between the cooling water flow path on the first low-temperature radiator 11 side and the cooling water flow path on the second low-temperature radiator 12 side.
  • the 1st switching valve 35 is arrange
  • the 1st switching valve 35 is the 1st low temperature radiator 11
  • the cooling water flow rate ratio of the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 is adjusted by the first switching valve 35, but the cooling water flow rate of the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator 12 is adjusted.
  • the ratio may be adjusted by a pump.
  • a pump for the first low-temperature radiator 11 and a pump for the second low-temperature radiator 12 are provided separately, and the rotation speeds of these pumps are independently controlled, so that the first low-temperature radiator 11 and the second low-temperature radiator are controlled.
  • the cooling water flow rate ratio of 12 may be adjusted.
  • the devices to be cooled by the cooling water of the low-temperature cooling water circuit 30 are the turbocharger 32, the intercooler 33, and the refrigerant radiator 34.
  • the devices to be cooled are the battery, the inverter, and the oil A cooler or the like may be used.
  • the battery is a storage battery that stores electric power generated by a vehicle generator and supplies the electric power to various in-vehicle devices.
  • a temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water flowing into the battery is connected to the input side of the control device 60.
  • An inverter is a power converter that converts DC power supplied from a battery into AC power.
  • a temperature sensor for detecting the temperature of the cooling water flowing into the inverter is connected to the input side of the control device 60.
  • Oil cooler is a heat exchanger that cools oil by exchanging heat between various oils used in vehicles and cooling water.
  • a temperature sensor for detecting the temperature of oil flowing into the oil cooler is connected to the input side of the control device 60.
  • An air conditioning request signal and an accelerator opening signal are input to the control device 60, and the control device 60 controls the operation of the first switching valve 35 and the second switching valve 36 based on these signals. You may come to do.
  • a chiller may be arranged in the low-temperature cooling water circuit 30 of the above embodiment.
  • the chiller is a heat exchanger that cools cooling water by exchanging heat between the low-temperature and low-pressure refrigerant of the refrigeration cycle and the cooling water.

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Abstract

車両用冷却システムは、熱媒体によって冷却される被冷却機器（３２、３３、３４）と、車両の開口部（２１、２２）から導入された外気と熱媒体とを熱交換させる第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ（１２）と、開口部（２１、２２）の開口面積を調整する開口面積調整部（２３）と、第１低温ラジエータ（１１）を流れる熱媒体と第２低温ラジエータ（１２）を流れる熱媒体との流量割合を調整する流量割合調整部（３５）と、開口面積調整部（２３）の作動状態に応じて流量割合調整部（３５）の作動を制御する制御装置（６０）とを備える。

Description

車両用冷却システム 関連出願の相互参照
　本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、２０１６年４月１５日に出願された日本特許出願２０１６－０８１９４７号を基にしている。
　本開示は、車両の被冷却機器を冷却する冷却システムに関する。
　従来、特許文献１には、高水温用冷却サイクルと低水温用冷却サイクルとを備える熱エネルギー制御システムが記載されている。この従来技術では、高水温用ラジエータと低水温用ラジエータと循環ポンプと流路切替制御弁とを備えている。各々のラジエータは、第１の通路と第２の通路とを有している。
　低温用冷却サイクルでは、循環ポンプによって冷却水が循環され、低水温用ラジエータの第１の通路および第２の通路を流れる冷却水と冷却風によって熱交換がなされる。低温用ラジエータは、車両のエンジンルーム前方に配置されている。
　一般的な車両では、車体前部にアッパグリルとロアグリルとが設けられており、アッパグリルとロアグリルからラジエータやその他熱交換器に外気が導入され、エンジンルーム内へ流入するようになっている。アッパグリルはエンジンフードの前端近傍に配置されている。ロアグリルはアッパグリルの下方にてフロントバンパと一体に形成されている。
　近年、一部の車両においては、燃費の向上を目的として、アッパグリルまたはロアグリルに外気のシャット機構が設けられている。そして、特に高速走行時、シャット機構を閉状態としてエンジンルーム内への空気の流入を制限することにより、その空力性能（例えば「Ｃｄ値」等）を向上させることができるので車両の走行抵抗を低減させ、燃費を向上させることができる。
特表２００８－５２５７０１号公報
　本開示の発明者の検討によると、上記特許文献１の従来技術を、ロアグリルにシャッタ機構が設けられた車両に適用した場合、低温用ラジエータの第１の通路がアッパグリルに対向し、低温用ラジエータの第２の通路がロアグリルに対向することとなる。そのため、シャット機構を閉状態にすると低温用ラジエータの第２の通路には外気がほとんど流れなくなる。
　上記特許文献１の従来技術では、低温用ラジエータの第１の通路および第２の通路の両方に常に冷却水が流れるので、シャッタ機構を閉状態にすると第２の通路には外気がほとんど流れないにもかかわらず冷却水（換言すれば熱媒体）が流れるという無駄が発生してしまう。
　本開示は上記点に鑑みて、ラジエータに熱媒体を効率的に流すことを目的とする。
　本開示の一つの特徴例による車両用冷却システムは、熱媒体によって冷却される被冷却機器）と、車両の開口部から導入された外気と熱媒体とを熱交換させる第１ラジエータおよび第２ラジエータと、開口部の開口面積を調整する開口面積調整部と、
　第１ラジエータを流れる熱媒体と第２ラジエータを流れる熱媒体との流量割合を調整する流量割合調整部と、開口面積調整部の作動状態に応じて流量割合調整部の作動を制御する制御装置とを備える。
　これによると、第１ラジエータおよび第２ラジエータへの外気の導入状態に応じて、第１ラジエータおよび第２ラジエータに対する熱媒体の流量割合を変化させることができる。そのため、第１ラジエータおよび第２ラジエータに熱媒体を効率的に流すことができる。
　例えば、制御装置は、第１ラジエータおよび第２ラジエータのうち一方のラジエータへの外気の導入が抑制されるように開口面積調整部が作動している場合、一方のラジエータを流れる熱媒体の流量が減少するように流量割合調整部の作動を制御する。
　これによると、外気の導入が抑制されているラジエータに冷却水が無駄に流れることを抑制できる。
一実施形態における車両用冷却システムが搭載される車両の断面図であり、シャッタ機構が閉じられた状態を示している。 一実施形態における車両用冷却システムの全体構成図である。 一実施形態における車両用冷却システムが搭載される車両の断面図であり、シャッタ機構が開けられた状態を示している。 一実施形態における第１ラジエータおよび第２ラジエータの正面図である。 一実施形態の変形例における第１ラジエータおよび第２ラジエータの正面図である。 一実施形態の変形例における第１ラジエータおよび第２ラジエータの正面図である。 一実施形態におけるチューブの断面図である。 一実施形態の変形例におけるチューブの断面図である。 一実施形態の変形例におけるチューブの断面図である。 一実施形態における第１ラジエータおよび第２ラジエータの模式図である。 一実施形態の変形例における第１ラジエータおよび第２ラジエータの模式図である。 一実施形態の変形例における第１ラジエータおよび第２ラジエータの模式図である。
　以下、車両用冷却システムの一実施形態を図に基づいて説明する。図１の上下前後の矢印は、車両用冷却システムが搭載される車両における上下前後の各方向を示している。
　図１に示すように、第１低温ラジエータ１１、第２低温ラジエータ１２、エンジン冷却用ラジエータ１３および送風機１４は、車両のエンジンルーム１５の前部に配置されている。
　第１低温ラジエータ１１、第２低温ラジエータ１２、エンジン冷却用ラジエータ１３および送風機１４は一体の組立構造体を構成している。すなわち、第１低温ラジエータ１１、第２低温ラジエータ１２およびエンジン冷却用ラジエータ１３および送風機１４はクーリングモジュールを構成している。
　第１低温ラジエータ１１、第２低温ラジエータ１２およびエンジン冷却用ラジエータ１３は、共通のフロントエンドパネル１６内に組み込まれている。フロントエンドパネル１６は、第１低温ラジエータ１１、第２低温ラジエータおよびエンジン冷却用ラジエータ１３の周囲を支持するとともに第１低温ラジエータ１１、第２低温ラジエータ１２およびエンジン冷却用ラジエータ１３を通過する空気流をガイドする部材である。
　第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２は、図２に示す低温冷却水回路３０の冷却水と車室外の空気（以下、外気と言う。）とを熱交換させる熱交換器である。エンジン冷却用ラジエータ１３は、図２に示すエンジン冷却水回路４０の冷却水と外気とを熱交換させる熱交換器である。
　エンジン冷却用ラジエータ１３は、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の外気流れ下流側に配置されている。すなわち、エンジン冷却用ラジエータ１３は、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の車両後方側に配置されている。
　低温冷却水回路３０およびエンジン冷却水回路４０は、冷却水が循環する冷却水循環回路である。低温冷却水回路３０およびエンジン冷却水回路４０は、互いに独立した冷却水回路である。
　冷却水は、熱媒体としての流体である。例えば、冷却水は、エチレングリコール系の不凍液（いわゆるＬＬＣ）である。
　送風機１４は、第１低温ラジエータ１１、第２低温ラジエータおよびエンジン冷却用ラジエータ１３に向けて空気を送風する送風部である。送風機１４は、軸流ファンを電動モータにて駆動する電動送風機である。
　エンジンルーム１５の前端部には、バンパーリーンフォース１７およびバンパーカバー１８が配置されている。バンパーリーンフォース１７は、車両の前端部にて車両幅方向に延びて車両前面側からの衝突力を吸収する梁状の部材である。バンパーカバー１８は、バンパーリーンフォース１７の前面側に配置されている。バンパーカバー１８は、バンパーリーンフォース１７の前面側を覆う樹脂製の部品である。
　エンジンルーム１５の上面開口部はエンジンフード１９によって閉塞されている。エンジンルーム１５の下方側にはアンダーカバー２０が配置されている。
　バンパーリーンフォース１７の上方側には上方側開口部２１が設けられている。バンパーリーンフォース１７の下方側には下方側開口部２２が設けられている。上方側開口部２１および下方側開口部２２は、エンジンルーム１５内の第１低温ラジエータ１１、第２低温ラジエータおよびエンジン冷却用ラジエータ１３に外気を導入する外気導入口である。
　第１低温ラジエータ１１は、エンジンルーム１５内において、上方側開口部２１と対向する位置に配置されている。第２低温ラジエータ１２は、エンジンルーム１５内において、下方側開口部２２と対向する位置に配置されている。
　下方側開口部２２にはシャッタ機構２３が配置されている。シャッタ機構２３は、下方側開口部２２を開閉することによって、下方側開口部２２から導入される空気の風量を調整する導入風量調整部である。
　シャッタ機構２３は、下方側開口部２２の開口面積を調整する開口面積調整部である。換言すれば、シャッタ機構２３は、上方側開口部２１および下方側開口部２２のうち第２低温ラジエータ１２と対向する部位の開口面積を調整する。
　シャッタ機構２３は、複数枚の板ドアを有している。シャッタ機構２３は、図２に示す電動アクチュエータ２４によって駆動されて回転変位する。電動アクチュエータ２４が複数枚の板ドアを連動して回転変位させることによって下方側開口部２２が開閉される。
　図１は、シャッタ機構２３が下方側開口部２２を閉じた状態を示している。図３は、シャッタ機構２３が下方側開口部２２を開いた状態を示している。
　シャッタ機構２３は高速走行時（例えば８０ｋｍ／ｈ以上で走行しているとき）に下方側開口部２２を閉じる。これにより、高速走行時の空力性能（例えば「Ｃｄ値」等）を向上させる。シャッタ機構２３が下方側開口部２２を閉じた場合、下方側開口部２２から外気が導入されないので、第２低温ラジエータ１２に外気がほとんど流れない。
　シャッタ機構２３は、高速走行時および低外気温時以外は下方側開口部２２を開く。シャッタ機構２３が下方側開口部２２を開いた場合、下方側開口部２２から外気が導入されるので、第２低温ラジエータ１２に外気が流れる。
　図１の例では、アンダーカバー２０の近傍にバンパーリーンフォース２５が配置されている。
　図２に示すように、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２は、低温冷却水回路３０の冷却水流れにおいて互いに並列に配置されている。第１低温ラジエータ１１は、低温冷却水回路３０の第１ラジエータである。第２低温ラジエータ１２は、低温冷却水回路３０の第２ラジエータである。
　低温冷却水回路３０には、低温冷却水ポンプ３１、ターボチャージャ３２、インタークーラ３３、冷媒放熱器３４、第１切替弁３５および第２切替弁３６が配置されている。
　低温冷却水ポンプ３１は、低温冷却水回路３０の冷却水を吸入して吐出する電動ポンプである。ターボチャージャ３２、インタークーラ３３および冷媒放熱器３４は、低温冷却水回路３０の冷却水によって冷却される被冷却機器である。
　ターボチャージャ３２は、エンジン４１の吸気を過給する過給機である。インタークーラ３３は、ターボチャージャ３２で圧縮されて高温になった過給吸気と冷却水とを熱交換して過給吸気を冷却する吸気冷却器である。
　ターボチャージャ３２およびインタークーラ３３は、低温冷却水回路３０の冷却水流れにおいて互いに並列に配置されている。さらに、ターボチャージャ３２およびインタークーラ３３は、低温冷却水回路３０の冷却水流れにおいて冷媒放熱器３４と並列に配置されている。
　冷媒放熱器３４は、冷凍サイクル５０の高温高圧冷媒と低温冷却水回路３０の冷却水とを熱交換して冷媒を冷却する熱交換器である。冷凍サイクル５０は、圧縮機５１、冷媒放熱器３４、膨張弁５２および蒸発器５３を有している。
　圧縮機５１は、冷凍サイクル５０の低圧冷媒を吸入して圧縮し、高圧冷媒を吐出する。冷媒放熱器３４は、圧縮機５１が吐出した高圧冷媒と低温冷却水回路３０の冷却水とを熱交換して高圧冷媒を冷却する。膨張弁５２は、冷媒放熱器３４で冷却された高圧冷媒を減圧膨張させる減圧部である。蒸発器５３は、膨張弁５２で減圧された低圧冷媒と、車室内へ送風される空気とを熱交換させて車室内へ送風される空気を冷却する空調用熱交換器である。
　第１切替弁３５は、第１低温ラジエータ１１を流れる冷却水と第２低温ラジエータ１２を流れる冷却水との流量割合を調整する流量割合調整部である。第１切替弁３５は、第１低温ラジエータ１１側の冷却水流路と第２低温ラジエータ１２側の冷却水流路との分岐部に配置されている。第１切替弁３５は、第２低温ラジエータ１２側の冷却水流路を開閉する電磁弁である。
　第１切替弁３５が第２低温ラジエータ１２側の冷却水流路を開けると、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の両方に冷却水が流れる。第１切替弁３５が第２低温ラジエータ１２側の冷却水流路を閉じると、第１低温ラジエータ１１に冷却水が流れ、第２低温ラジエータ１２に冷却水が流れなくなる。
　第２切替弁３６は、ターボチャージャ３２およびインタークーラ３３を流れる冷却水と冷媒放熱器３４を流れる冷却水との流量割合を調整する流量割合調整部である。
　第２切替弁３６は、ターボチャージャ３２およびインタークーラ３３側の冷却水流路と冷媒放熱器３４側の冷却水流路との分岐部に配置されている。第２切替弁３６は、ターボチャージャ３２およびインタークーラ３３側の冷却水流路を開閉する電磁弁である。
　第２切替弁３６がターボチャージャ３２およびインタークーラ３３側の冷却水流路を開けると、ターボチャージャ３２、インタークーラ３３および冷媒放熱器３４に冷却水が流れる。第２切替弁３６がターボチャージャ３２およびインタークーラ３３側の冷却水流路を閉じると、冷媒放熱器３４に冷却水が流れ、ターボチャージャ３２およびインタークーラ３３に冷却水が流れなくなる。
　エンジン冷却水回路４０には、エンジン４１およびエンジン冷却水ポンプ４２が配置されている。エンジン冷却水ポンプ４２は、エンジン冷却水回路４０の冷却水を吸入して吐出するポンプである。エンジン冷却水ポンプ４２は、エンジン４１の駆動力をベルトを介して動力伝達することによって駆動されるベルト駆動式ポンプである。エンジン冷却水ポンプ４２は電動ポンプであってもよい。
　シャッタ機構２３を駆動する電動アクチュエータ２４、低温冷却水ポンプ３１、第１切替弁３５、第２切替弁３６および送風機１４の作動は、制御装置６０から出力される制御信号によって制御される。
　制御装置６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成され、ＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された各種機器の作動を制御する。
　制御装置６０は、車両用冷却システムを構成する各種制御機器の作動を制御する制御部である。制御装置６０は、乗員が車両のイグニッションスイッチを投入した際に、図示しないバッテリから電力が供給されて起動する。
　制御装置６０の出力側には、シャッタ機構２３を駆動する電動アクチュエータ２４、低温冷却水ポンプ３１、第１切替弁３５、第２切替弁３６およびエンジン冷却水ポンプ４２が接続されている。
　制御装置６０の入力側には、車速センサ６１、外気温センサ６２、吸気温度センサ６３、冷媒圧力センサ６４等のセンサ群が接続されている。
　車速センサ６１は、車両の走行速度を検出する走行速度検出部である。外気温センサ６２は、車室外温度（すなわち、外気温）Ｔａｍを検出する外気温度検出部である。吸気センサ６３は、インタークーラ３３に流入する吸気の温度を検出する吸気温度検出部である。吸気センサ６３は、インタークーラ３３に流入する吸気の圧力を検出する吸気圧力検出部であってもよい。
　冷媒圧力センサ６４は、図示しない冷凍サイクルの圧力を検出する冷媒圧力検出部である。例えば、冷媒圧力センサ６４は、冷凍サイクル５０の圧縮機５１から吐出されて冷媒放熱器３４に流入する冷媒の圧力を検出する。
　図４に示すように、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２は、互いに分離している。第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２は、正面面積が互いに同じになっている。
　図５の変形例に示すように、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２は、互いに一体化されていてもよい。
　図６の変形例に示すように、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２は、正面面積が互いに異なっていてもよい。図６の例では、第１低温ラジエータ１１の正面面積が第２低温ラジエータ１２の正面面積よりも大きくなっているが、第２低温ラジエータ１２の正面面積が第１低温ラジエータ１１の正面面積よりも大きくなっていてもよい。
　第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２はそれぞれ、コア部１１ａ、１２ａとタンク１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃとを有している。コア部１１ａ、１２ａは、冷却水と空気とを熱交換する熱交換部である。コア部１１ａ、１２ａは、略矩形状に形成されている。コア部１１ａ、１２ａは、多数本のチューブとフィンとを有している。
　チューブは、冷却水が流れる配管である。チューブは、多数本、互いに並行に配置されている。フィンは、チューブの扁平面に接合されている。フィンは、伝熱面積を増大させて冷媒と空気との熱交換を促進する熱交換促進部材である。例えば、フィンは、波状に成形されたコルゲートフィンである。
　図７に示すように、チューブＴＢは、扁平状に形成された扁平チューブである。チューブは、扁平面が空気の流れ方向に沿うように配置されている。
　タンク１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃは、チューブＴＢの両端部に接合されている。タンク１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃは、多数本のチューブＴＢに対して、冷却水の分配および集合を行う。
　図７の例では、チューブＴＢはフラットチューブである。図８の変形例に示すように、チューブは、インナーフィンＩＦを有するインナーフィンチューブであってもよい。図９の変形例に示すように、チューブは、ディンプルＤＰが形成されたディンプルチューブであってもよい。
　図１０に示すように、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２のコア部１１ａ、１２ａでは、冷却水が一方のタンク１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃ側から他方のタンク１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃ側に向かって一方向に流れる。
　図１１の変形例に示すように、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２のコア部１１ａ、１２ａでは、冷却水が一方のタンク１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃ側から他方のタンク側に向かって流れ、他方のタンク１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃでＵターンして一方のタンク１１ｂ、１１ｃ、１２ｂ、１２ｃ側に向かって流れてもよい。
　図１２の変形例に示すように、第１低温ラジエータ１１のコア部１１ａ、１２ａでは冷却水がＵターンして流れ、第２低温ラジエータ１２のコア部１１ａ、１２ａでは冷却水が一方向に流れてもよい。
　第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の性能特性は互いに異なっている。具体的には、流入する外気の風速が高風速域である場合、第１低温ラジエータ１１の熱交換量が第２低温ラジエータ１２の熱交換量よりも多くなるように第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２が形成されている。
　高風速域とは、シャッタ機構２３が下方側開口部２２を閉じる高速走行時（例えば８０ｋｍ／ｈ以上で走行しているとき）に第１低温ラジエータ１１に流入する外気の風速域（例えば約８０ｋｍ／ｈ以上）のことである。
また、流入する外気の風速が低速域である場合、第２低温ラジエータ１２の熱交換量が第１低温ラジエータ１１の熱交換量よりも多くなるように第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２が形成されている。
　具体的には、第１低温ラジエータ１１では冷却に対する空気側の寄与度が第２低温ラジエータ１２と比較して大きく、第２低温ラジエータ１２では冷却に対する冷却水側の寄与度が第１低温ラジエータ１１と比較して大きくなるように第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２が形成されている。
　例えば、第１低温ラジエータ１１のフィンルーバの枚数を第２低温ラジエータ１２のフィンルーバの枚数よりも多くすることによって、第１低温ラジエータ１１の冷却に対する空気側の寄与度を第２低温ラジエータ１２と比較して大きくできる。
　例えば、第１低温ラジエータ１１のフィンピッチを第２低温ラジエータ１２のフィンピッチよりも小さくすることによって、第１低温ラジエータ１１の冷却に対する空気側の寄与度を第２低温ラジエータ１２と比較して大きくできる。
　例えば、第１低温ラジエータ１１のチューブにインナーフィンやディンプルを設けず、第２低温ラジエータ１２のチューブにインナーフィンやディンプルを設けることによって、第２低温ラジエータ１２の冷却に対する冷却水側の寄与度を第１低温ラジエータ１１と比較して大きくできる。
　例えば、第１低温ラジエータ１１のチューブの外気流れ方向幅寸法を第２低温ラジエータ１２のチューブの外気流れ方向幅寸法よりも大きくすることによって、第２低温ラジエータ１２の冷却に対する冷却水側の寄与度を第１低温ラジエータ１１と比較して大きくできる。
　次に、上記構成における作動を説明する。制御装置６０は、走行シーンに応じてシャッタ駆動用電動アクチュエータ２４、第１切替弁３５および第２切替弁３６の作動を制御する。
　例えば、制御装置６０は、エンジン４１がアイドル状態である場合や市街地走行時である場合、シャッタ機構２３が下方側開口部２２を開き、第１切替弁３５が第２低温ラジエータ１２側の冷却水流路を開き、第２切替弁３６がターボチャージャ３２およびインタークーラ３３側の冷却水流路を閉じる。
　このとき、送風機１４を作動させて外気を送風する。エンジン４１がアイドル状態である場合は走行風が得られず、市街地走行時は得られる走行風が少ないからである。
　これにより、上方側開口部２１および下方側開口部２２の両方から外気が導入され、第１低温ラジエータ１１、第２低温ラジエータ１２および冷媒放熱器３４に低温冷却水回路３０の冷却水が流れ、ターボチャージャ３２およびインタークーラ３３に低温冷却水回路３０の冷却水が流れない、またはターボチャージャ３２およびインタークーラ３３に低温冷却水回路３０の冷却水が流れても必要最小限の流量となる。
　すなわち、低温冷却水回路３０では、冷媒放熱器３４で冷凍サイクルの高温冷媒から冷却水に放熱され、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２で冷却水から外気に放熱される。そのため、冷凍サイクルの蒸発器５３における空気の冷却性能を確保できる。換言すれば、空調性能を確保できる。
　エンジン４１がアイドル状態である場合や市街地走行時である場合にはターボチャージャ３２で吸気の過給がほとんど行われないので、ターボチャージャ３２およびインタークーラ３３に冷却水が流れなくても支障はない。
　例えば、制御装置６０は、低速登坂時や牽引時のような高負荷なエンジン動作状態である場合、シャッタ機構２３が下方側開口部２２を開き、第１切替弁３５が第２低温ラジエータ１２側の冷却水流路を開き、第２切替弁３６がターボチャージャ３２およびインタークーラ３３側の冷却水流路を開く。
　これにより、上方側開口部２１および下方側開口部２２の両方から外気が導入され、第１低温ラジエータ１１、第２低温ラジエータ１２、冷媒放熱器３４、ターボチャージャ３２およびインタークーラ３３に低温冷却水回路３０の冷却水が流れる。
　すなわち、低温冷却水回路３０では、冷媒放熱器３４で冷凍サイクルの高温冷媒から冷却水に放熱され、ターボチャージャ３２から冷却水に放熱され、インタークーラ３３で過給吸気から冷却水に放熱され、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２で冷却水から外気に放熱される。
　したがって、ターボチャージャ３２で吸気の過給が行われる低速登坂時や牽引時に、ターボチャージャ３２や過給吸気を確実に冷却できる。また、冷凍サイクルの蒸発器５３における空気の冷却性能を確保できる。換言すれば、空調性能を確保できる。
　また、上方側開口部２１および下方側開口部２２の両方から導入された外気がエンジン冷却用ラジエータ１３を流れるので、エンジン負荷が高くなる低速登坂時や牽引時であっても、エンジン４１を十分に冷却できる。
　例えば、制御装置６０は、高速走行中である場合、シャッタ機構２３が下方側開口部２２を閉じ、第１切替弁３５が第２低温ラジエータ１２側の冷却水流路を閉じ、第２切替弁３６がターボチャージャ３２およびインタークーラ３３側の冷却水流路を開く。
　これにより、下方側開口部２２から外気が導入されず、第１低温ラジエータ１１、冷媒放熱器３４、ターボチャージャ３２およびインタークーラ３３に低温冷却水回路３０の冷却水が流れ、第２低温ラジエータ１２に低温冷却水回路３０の冷却水が流れない。
　すなわち、下方側開口部２２からエンジンルーム１５に外気が流入しなくなるので、車両の空気抵抗係数が低減し、ひいては燃費が向上する。
　下方側開口部２２から外気が導入されないので、第２低温ラジエータ１２に外気がほとんど流れなくなる。そこで、第２低温ラジエータ１２に冷却水が流れないようにするので、第２低温ラジエータ１２に無駄に冷却水が流れることを回避できる。
　このとき、第１低温ラジエータ１１を流れる冷却水の流量が過剰にならないように低温冷却水ポンプ３１の回転数が低く制御される。これにより、低温冷却水ポンプ３１の消費電力を低減できる。
　また、低温冷却水回路３０では、冷媒放熱器３４で冷凍サイクルの高温冷媒から冷却水に放熱され、ターボチャージャ３２から冷却水に放熱され、インタークーラ３３で過給吸気から冷却水に放熱され、第１低温ラジエータ１１で冷却水から外気に放熱される。
　高速走行時であるので、第１低温ラジエータ１１に流入する外気の風速は高速域になる。上述のように、流入する外気の風速が高風速域である場合、第１低温ラジエータ１１の熱交換量が多くなるように第１低温ラジエータ１１が形成されている。
　したがって、ターボチャージャ３２で吸気の過給が行われる高速走行時に、ターボチャージャ３２や過給吸気を確実に冷却できる。また、冷凍サイクルの蒸発器５３における空気の冷却性能を確保できる。換言すれば、空調性能を確保できる。
　また、エンジン冷却水回路４０では、エンジン４１から冷却水に放熱され、エンジン冷却用ラジエータ１３で冷却水から外気に放熱されるので、エンジン４１を冷却できる。
　例えば、制御装置６０は、エンジン４１をアイドルアップして暖機する冷間時である場合、高速走行中である場合と同様にシャッタ機構２３、第１切替弁３５および第２切替弁３６の作動を制御する。
　これにより、下方側開口部２２から外気が導入されないので、エンジン冷却用ラジエータ１３を流れる外気の風量が少なくなる。そのため、エンジン冷却用ラジエータ１３にて冷却水から外気に放熱される放熱量が少なくなるので、エンジン冷却水回路４０の冷却水温度を早期に上昇させてエンジン４１を早期に暖機させることができる。
　下方側開口部２２から外気が導入されないので、第２低温ラジエータ１２に外気がほとんど流れなくなる。そこで、第２低温ラジエータ１２に冷却水が流れないようにするので、第２低温ラジエータ１２に無駄に冷却水が流れることを回避できる。
　このとき、第１低温ラジエータ１１を流れる冷却水の流量が過剰にならないように低温冷却水ポンプ３１の回転数が低く制御される。これにより、低温冷却水ポンプ３１の消費電力を低減できる。
　このように、走行シーンに応じて第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２に対する冷却水の流れを切り替えることによって、被冷却機器３２、３３、３４を必要に応じて適切に冷却することができる。
　換言すれば、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の熱交換能力を適切に調整して、被冷却機器３２、３３、３４を効率的に冷却できる。
　また、被冷却機器３２、３３、３４を効率的に冷却できるので、車両の開口部２１、２２のデザインの自由度を向上させることができる。
　本実施形態では、制御装置６０は、シャッタ機構２３の作動状態に応じて第１切替弁３５の作動を制御する。
　これによると、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２への外気の導入状態に応じて、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２に対する冷却水の流量割合を変化させることができる。そのため、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２に冷却水を効率的に流すことができる。
　具体的には、制御装置６０は、第２低温ラジエータ１２への外気の導入が抑制されるようにシャッタ機構２３が作動している場合、第２低温ラジエータ１２を流れる冷却水の流量が減少するように第１切替弁３５の作動を制御する。
　これによると、外気の導入が抑制されている第２低温ラジエータ１２に冷却水が無駄に流れることを抑制できる。
　制御装置６０は、車両の走行速度が所定速度を上回ると第２低温ラジエータ１２への外気の導入が抑制されるようにシャッタ機構２３の作動を制御する。そして、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の熱交換量の特性を比較すると、流入する外気の速度が所定速度を上回っている場合、第２低温ラジエータ１２の熱交換量よりも第１低温ラジエータ１１の熱交換量の方が多くなるように、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２が形成されている。
　これによると、シャッタ機構２３が第２低温ラジエータ１２への外気の導入を抑制している場合、第１低温ラジエータ１１の熱交換量を多くすることができる。そのため、第２低温ラジエータ１２への外気の導入を抑制している場合であっても、低温冷却水回路３０の冷却水と外気との熱交換量が不足することを抑制できる。
　具体的には、制御装置６０は、下方側開口部２２が閉塞されるようにシャッタ機構２３が作動している場合、第２低温ラジエータ１２に対して冷却水の流れが遮断されるように第１切替弁３５の作動を制御する。
　これによると、下方側開口部２２が閉塞されて第２低温ラジエータ１２に外気がほとんど導入されない場合に第２低温ラジエータ１２に冷却水が無駄に流れることを抑制できる。
　本実施形態では、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２は、冷却水の流れにおいて互いに並列に配置されている。そして、第１切替弁３５は、冷却水の流れを第１低温ラジエータ１１側と第２低温ラジエータ１２側とに分岐する分岐部に配置されたバルブである。
　これによると、簡素な構成にて、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２に対する冷却水の流量割合を変化させることができる。
　（他の実施形態）
　上記実施形態を例えば以下のように種々変形可能である。
　（１）上記実施形態では、シャッタ機構２３は下方側開口部２２を開閉するようになっているが、シャッタ機構２３は下方側開口部２２の開度を任意に調整するようになっていてもよい。
　（２）上記実施形態では、シャッタ機構２３が下方側開口部２２に配置されているが、シャッタ機構２３が上方側開口部２１に配置されていてもよい。この場合、制御装置６０は、シャッタ機構２３が閉じられると第１低温ラジエータ１１側の冷却水流路を閉じて第１低温ラジエータ１１に冷却水が流れないように第１切替弁３５の作動を制御すればよい。
　（３）上記実施形態では、第１低温ラジエータ１１が第２低温ラジエータ１２よりも上方側に配置されているが、第１低温ラジエータ１１が第２低温ラジエータ１２よりも下方側に配置されていてもよい。
　（４）上記実施形態では、第１切替弁３５は、第１低温ラジエータ１１側の冷却水流路と第２低温ラジエータ１２側の冷却水流路との分岐部に配置されているが、第１切替弁３５は、第１低温ラジエータ１１側の冷却水流路と第２低温ラジエータ１２側の冷却水流路との合流部に配置されていてもよい。
　すなわち、上記実施形態では、第１切替弁３５は、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の冷却水流れ上流側に配置されているが、第１切替弁３５は、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の冷却水流れ下流側に配置されていてもよい。
　（５）上記実施形態では、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の冷却水流量割合を第１切替弁３５によって調整するが、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の冷却水流量割合をポンプによって調整してもよい。
　すなわち、第１低温ラジエータ１１用のポンプと第２低温ラジエータ１２用のポンプとを別個に設け、これらのポンプの回転数を独立して制御することによって、第１低温ラジエータ１１および第２低温ラジエータ１２の冷却水流量割合を調整してもよい。
　（６）上記実施形態では、低温冷却水回路３０の冷却水によって冷却される被冷却機器は、ターボチャージャ３２、インタークーラ３３および冷媒放熱器３４であるが、被冷却機器はバッテリ、インバータおよびオイルクーラ等でもよい。
　バッテリは、車両の発電機で発電された電力を蓄えて、各種車載機器に電力を供給する蓄電池である。被冷却機器がバッテリである場合、バッテリに流入する冷却水の温度を検出する温度センサが制御装置６０の入力側に接続されているのが好ましい。
　インバータは、バッテリから供給された直流電力を交流電力に変換する電力変換装置である。被冷却機器がインバータである場合、インバータに流入する冷却水の温度を検出する温度センサが制御装置６０の入力側に接続されているのが好ましい。
　オイルクーラは、車両で用いられる種々のオイルと冷却水とを熱交換してオイルを冷却する熱交換器である。被冷却機器がオイルクーラである場合、オイルクーラに流入するオイルの温度を検出する温度センサが制御装置６０の入力側に接続されているのが好ましい。
　（７）制御装置６０に空調要求信号やアクセル開度信号が入力されるようになっていて、制御装置６０がこれらの信号に基づいて第１切替弁３５および第２切替弁３６の作動を制御するようになっていてもよい。
　（８）上記実施形態の低温冷却水回路３０にチラーが配置されていてもよい。チラーは、冷凍サイクルの低温低圧冷媒と冷却水とを熱交換させることによって冷却水を冷却する熱交換器である。

 

Claims (5)

  1. 　熱媒体によって冷却される被冷却機器（３２、３３、３４）と、
    　車両の開口部（２１、２２）から導入された外気と前記熱媒体とを熱交換させる第１ラジエータ（１１）および第２ラジエータ（１２）と、
    　前記開口部の開口面積を調整する開口面積調整部（２３）と、
    　前記第１ラジエータを流れる前記熱媒体と前記第２ラジエータを流れる前記熱媒体との流量割合を調整する流量割合調整部（３５）と、
    　前記開口面積調整部の作動状態に応じて前記流量割合調整部の作動を制御する制御装置（６０）とを備える車両用冷却システム。
  2. 　前記制御装置は、前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータのうち一方のラジエータへの前記外気の導入が抑制されるように前記開口面積調整部が作動している場合、前記一方のラジエータを流れる前記熱媒体の流量が減少するように前記流量割合調整部の作動を制御する請求項１に記載の車両用冷却システム。
  3. 　前記制御装置は、車両の走行速度が所定速度を上回ると前記一方のラジエータへの前記外気の導入が抑制されるように前記開口面積調整部の作動を制御し、
    　前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータの熱交換量の特性を比較すると、流入する前記外気の速度が前記所定速度を上回っている場合、前記一方のラジエータの熱交換量よりも他方のラジエータの熱交換量の方が多くなるように、前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータが形成されている請求項２に記載の車両用冷却システム。
  4. 　前記制御装置は、前記開口部のうち前記一方のラジエータと対向する部位（２２）が閉塞されるように前記開口面積調整部が作動している場合、前記一方のラジエータ（１２）に対して前記熱媒体の流れが遮断されるように前記流量割合調整部の作動を制御する請求項２または３に記載の車両用冷却システム。
  5. 　前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータは、前記熱媒体の流れにおいて互いに並列に配置されており、
    　前記流量割合調整部は、前記熱媒体の流れを前記第１ラジエータ側と前記第２ラジエータ側とに分岐する分岐部に配置されたバルブである請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用冷却システム。

     
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