JP2021172151A - Cooling system of hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車両の冷却システムに関する。 The present invention relates to a cooling system for a hybrid vehicle.
ハイブリッド車両の冷却システムとして、エンジン系冷却回路とハイブリッド系冷却回路とが一体化されたものが知られている(例えば特許文献1参照)。 As a cooling system for a hybrid vehicle, a system in which an engine system cooling circuit and a hybrid system cooling circuit are integrated is known (see, for example, Patent Document 1).
このような構成においては、例えばハイブリッド系冷却回路側からの要求によりハイブリッド系冷却回路に冷却水を循環させる必要がある場合には、エンジン系冷却回路にも冷却水が循環する。ここで、エンジン系冷却回路には、冷却水とエンジンへの吸気との熱交換を行うインタークーラが含まれる場合がある。インタークーラには、吸気中に含まれる水蒸気から発生した凝縮水が流れ込む場合がある。 In such a configuration, for example, when it is necessary to circulate the cooling water in the hybrid system cooling circuit due to a request from the hybrid system cooling circuit side, the cooling water also circulates in the engine system cooling circuit. Here, the engine system cooling circuit may include an intercooler that exchanges heat between the cooling water and the intake air to the engine. Condensed water generated from water vapor contained in the intake air may flow into the intercooler.
例えば冷却水が過度に低温である場合においても、ハイブリッド系冷却回路側からの要求により、この冷却水がインタークーラにも流れる場合がある。この場合、インタークーラの温度が過度に低下して、インタークーラ内で凝縮水が凍結する可能性がある。 For example, even when the cooling water is extremely low in temperature, the cooling water may also flow to the intercooler due to a request from the hybrid system cooling circuit side. In this case, the temperature of the intercooler may drop excessively, and the condensed water may freeze in the intercooler.
そこで本発明は、インタークーラ内での凝縮水の凍結を抑制するハイブリッド車両の冷却システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a cooling system for a hybrid vehicle that suppresses freezing of condensed water in an intercooler.
上記目的は、ハイブリッド車両の冷却システムにおいて、ラジエータとエンジンに関する部品との間で冷却水が循環するエンジン冷却経路と、前記エンジン冷却経路から分岐して再び前記エンジン冷却経路に接続され、前記ラジエータとハイブリッド車両の専用の部品との間で冷却水が循環するハイブリッド冷却経路と、前記ハイブリッド冷却経路上に設けられたインタークーラと、前記インタークーラをバイパスしたバイパス通路と、前記インタークーラを流れる冷却水の流量と前記バイパス通路を流れる冷却水の流量とを調整可能な弁機構と、前記冷却水の温度が所定値以下の場合には、前記冷却水の温度が前記所定値よりも高い場合よりも、前記インタークーラを流れる冷却水の流量が低下し前記バイパス通路を流れる冷却水の流量が増大するように前記弁機構を制御する制御装置と、を備えたハイブリッド車両の冷却システムによって達成できる。 The above purpose is to provide an engine cooling path in which cooling water circulates between the radiator and parts related to the engine in a cooling system of a hybrid vehicle, and the radiator, which is branched from the engine cooling path and connected to the engine cooling path again. A hybrid cooling path in which cooling water circulates between dedicated parts of a hybrid vehicle, an intercooler provided on the hybrid cooling path, a bypass passage bypassing the intercooler, and cooling water flowing through the intercooler. A valve mechanism capable of adjusting the flow rate of the cooling water and the flow rate of the cooling water flowing through the bypass passage, and when the temperature of the cooling water is equal to or less than a predetermined value, the temperature of the cooling water is higher than the predetermined value. This can be achieved by a cooling system for a hybrid vehicle, comprising a control device that controls the valve mechanism so that the flow rate of the cooling water flowing through the intercooler decreases and the flow rate of the cooling water flowing through the bypass passage increases.
本発明によれば、インタークーラ内での凝縮水の凍結を抑制するハイブリッド車両の冷却システムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a cooling system for a hybrid vehicle that suppresses freezing of condensed water in an intercooler.
図1は、冷却システム1の概略説明図である。冷却システム1は、ハイブリッド車両に適用される。冷却システム1は、エンジン系冷却回路10、ハイブリッド系冷却回路20、バイパス経路30、及びECU100を有している。エンジン系冷却回路10、ハイブリッド系冷却回路20、及びバイパス経路30は、例えば配管やホースで形成される。エンジン系冷却回路10には、ラジエータ11、電動ウォータポンプ12、及び過給機13が設けられている。
FIG. 1 is a schematic explanatory view of the cooling system 1. The cooling system 1 is applied to a hybrid vehicle. The cooling system 1 includes an engine
ラジエータ11では冷却水の放熱が促進される。電動ウォータポンプ12は、冷却水をエンジン系冷却回路10及びハイブリッド系冷却回路20で循環させる。過給機13は、エンジンに関する部品の一例であるターボチャージャーである。過給機13は、エンジンの排気通路に設置されたタービンが排気ガスにより回転して吸気通路に設置されたターボコンプレッサを回転させて吸気通路の吸気を過給する。ラジエータ11の上流側には、冷却水の温度を検出する水温センサSが設けられている。尚、エンジンは例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関であり、ハイブリッド車両の走行の駆動源として用いられる。
The
ハイブリッド系冷却回路20は、電動ウォータポンプ12と過給機13との間から分岐し、過給機13とラジエータ11との間に再び合流している。ハイブリッド系冷却回路20には、DC/DCコンバータ21、フロントパワーコントロールユニット22、及びリアパワーコントロールユニット23、リアモータジェネレータ24、及びインタークーラ14が設けられている。
The
DC/DCコンバータ21は、インバータを構成するリアパワーコントロールユニット23を介してリアモータジェネレータ24に電気的に接続されており、またバッテリにも電気的に接続されている。DC/DCコンバータ21は、いわゆる昇降圧コンバータ(双方向コンバータ)である。フロントパワーコントロールユニット22は、フロントモータジェネレータに接続される。リアモータジェネレータ24は、車両の駆動後輪に走行のための駆動力を供給するとともに回生制動により発電を行うことができる走行用のモータである。フロントモータジェネレータは、車両の駆動前輪に走行のための駆動力を供給するとともに回生制動により発電を行うことができる走行用のモータである。
The DC /
DC/DCコンバータ21、フロントパワーコントロールユニット22、リアパワーコントロールユニット23、及びリアモータジェネレータ24は、ハイブリッド車両用に設けられた部品の一例である。これに対して、インタークーラ14は、エンジンに関する部品であり、過給機13で圧縮されて高温高圧となった吸入空気を、冷却水と熱交換することにより冷却する。冷却システム1では、エンジン系冷却回路10及びハイブリッド系冷却回路20が一体化されており、ラジエータ11や電動ウォータポンプ12が共用されているため、部品点数が削減されシステム全体の配置スペースも削減されている。
The DC /
バイパス経路30は、ハイブリッド系冷却回路20のリアモータジェネレータ24とインタークーラ14との間と、エンジン系冷却回路10の過給機13とラジエータ11との間を接続して、インタークーラ14をバイパスする。また、バイパス経路30とハイブリッド系冷却回路20との接続地点には三方弁31が設けられている。三方弁31は、インタークーラ14を流れる冷却水の流量とバイパス経路30を流れる冷却水の流量とを制御できる。三方弁31は、弁機構の一例である。
The
ECU100は、ROM、RAM、及びCPUから構成され、ハイブリッド車両全体を制御する。ECU100は、電動ウォータポンプ12、DC/DCコンバータ21、フロントパワーコントロールユニット22、リアパワーコントロールユニット23、三方弁31、及び水温センサSと電気的に接続されている。
The
次に、ECU100が実行する制御について説明する。図2は、ECU100が実行する制御の一例である。ECU100は、水温センサSの検出結果に基づいて冷却水の温度が所定温度T以下であるか否かを判定する(ステップS1)。所定温度Tは、この温度の冷却水がインタークーラ14を流れることにより、インタークーラ14内の温度が氷点下以下となってインタークーラ14内に凝縮水が存在していた場合にその凝縮水が凍結する可能性のある温度である。
Next, the control executed by the ECU 100 will be described. FIG. 2 is an example of the control executed by the ECU 100. The
ステップS1でYesの場合、ECU100は、エンジンが非過給状態にあるか否かを判定する(ステップS2)。エンジンが非過給状態であるか否かは、エアフロメータの検出結果等に基づいてエンジンの出力トルクが所定値以下と判定できる場合に、非過給状態にあると判定される。非過給状態とは、過給機13によって過給が行われていない状態であり自然吸気状態でエンジンの運転が行われている場合である。自然吸気状態では、エンジンの吸気通路を流れる空気は過給機13によって加圧されないため、吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側の部分に負圧が発生する。一方、過給状態でエンジンの運転が行われている場合、吸気通路を流れる空気が過給機13によって加圧される。そのため、吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側の部分が正圧になる。非過給状態では、吸気は過給機13によって高温、高圧には圧縮されることはないため、冷却水により過給機13を冷却しなくてもよい状態にある。
If Yes in step S1, the ECU 100 determines whether or not the engine is in a non-supercharged state (step S2). Whether or not the engine is in the non-supercharged state is determined to be in the non-supercharged state when it can be determined that the output torque of the engine is equal to or less than a predetermined value based on the detection result of the air flow meter or the like. The non-supercharged state is a state in which supercharging is not performed by the
ステップS2でYesの場合、ECU100は冷却水がインタークーラ14をバイパスしてバイパス経路30を流れるように三方弁31を制御する(ステップS3)。このように冷却水が低温の場合に冷却水をインタークーラ14からバイパスさせることにより、インタークーラ14内で凝縮水が凍結することを抑制できる。また、非過給状態では吸気は過給されないため、吸気をインタークーラ14で十分に冷却する必要性に乏しく、冷却水をインタークーラ14からバイパスさせても問題とならない。また、冷却水自体はインタークーラ14をバイパスするが、ハイブリッド系冷却回路20を流れるため、上述したDC/DCコンバータ21等のハイブリッド用の部品を冷却することができる。
In the case of Yes in step S2, the ECU 100 controls the three-
ステップS1及びS2の一方でNoの場合には、ECU100は冷却水がバイパス経路30を流れずにインタークーラ14を流れるように三方弁31を制御する(ステップS4)。ステップS1でNoの場合には、冷却水をインタークーラ14に流してもインタークーラ14内で凝縮水が凍結する恐れはない。また、ステップS2でNoの場合には、エンジンは過給状態であり、過給機13によって高温、高圧となった吸気を冷却することにより吸気の充填効率が向上する。尚、ステップS1及びS2の判定の結果に関わらずにDC/DCコンバータ21、フロントパワーコントロールユニット22、リアパワーコントロールユニット23、及びリアリアモータジェネレータ24については常に冷却することができる。
If No in one of steps S1 and S2, the
図3は、変形例の冷却システム1aの概略説明図である。尚、上述した実施例と同一の構成については同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。冷却システム1aでは、三方弁31の代わりに水止弁31a及び31bが設けられている。水止弁31bは、ハイブリッド系冷却回路20のインタークーラ14とリアモータジェネレータ24との間に設けられている。水止弁31aは、バイパス経路30aに設けられている。水止弁31a及び31bは弁機構の一例である。
FIG. 3 is a schematic explanatory view of the
本変形例では、上述したステップS3の処理として、ECU100は水止弁31bを全閉に制御し水止弁31aを全開に制御する。また、ステップS4の処理としてECU100は水止弁31bを全開に制御し水止弁31aを全閉に制御する。これにより、インタークーラ14内での凝縮水の凍結を抑制できる。
In this modification, as the process of step S3 described above, the
上記実施例及び変形例では、冷却水がインタークーラ14をバイパスする場合には、インタークーラ14を流れる冷却水をゼロにしたが必ずしもこれに限定されない。例えば、水止弁31a及び31bの代わりにそれぞれ開度を調整可能なバルブを設けて、上述したステップS1及びS2でYesの場合に、ステップS1及びS2の少なくとも一方がNoの場合よりも、インタークーラ14を流れる冷却水の流量をわずかに低下させバイパス経路30又は30aを流れる冷却水の流量を僅かに増大するように流量調整バルブを制御してもよい。インタークーラ14に僅かに冷却水が流れる場合であっても、インタークーラ14内での凝縮水の凍結を抑制できるからである。また、この場合、例えば、図3に示したように2つのバルブを設けて、少なくとも一方が開度調整可能であり、この一方のバルブの開度のみを調整することにより、結果的にインタークーラ14に流れる冷却水の流量を低下させてもよい。
In the above-described embodiment and the modified example, when the cooling water bypasses the
また、冷却水の温度が所定温度T以下であって、冷却水の温度が低いほど、インタークーラ14を流れる冷却水の流量が大きく低下するようにバルブの開度を調整してもよい。冷却水の温度が低いほど、冷却水をインタークーラ14に流した場合にインタークーラ14内で凝縮水が凍結する可能性が高まるからである。
Further, the opening degree of the valve may be adjusted so that the temperature of the cooling water is equal to or lower than the predetermined temperature T and the temperature of the cooling water is lower, the flow rate of the cooling water flowing through the
上記実施例及び変形例では、ステップS2の処理を採用したが、ステップS2を採用せずにステップS1のみを採用してもよい。この場合でもインタークーラ14内での凝縮水の凍結を抑制できるからである。
In the above-described embodiment and modification, the process of step S2 is adopted, but only step S1 may be adopted without adopting step S2. This is because even in this case, freezing of the condensed water in the
外気温を考慮して上述した所定温度Tを設定してもよい。例えば、外気温が低いほど、上述した所定温度Tを高く設定してもよい。外気温が低いほど、インタークーラ14内で凝縮水が凍結する可能性が高くなるからである。また、外気圧を考慮して上述した所定温度Tを設定してもよい。
The predetermined temperature T described above may be set in consideration of the outside air temperature. For example, the lower the outside air temperature, the higher the predetermined temperature T described above may be set. This is because the lower the outside air temperature, the higher the possibility that the condensed water freezes in the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the examples of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific examples, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
1 冷却システム
10 エンジン系冷却回路
11 ラジエータ
12 電動ウォータポンプ
13 過給機
14 インタークーラ
20 ハイブリッド系冷却回路
21 DC/DCコンバータ
22 フロントパワーコントロールユニット
23 リアパワーコントロールユニット
24 リアモータジェネレータ
31 三方弁(弁機構)
31a、31b 水止弁(弁機構)
100 ECU(制御装置)
S 水温センサ
1 Cooling
31a, 31b Water stop valve (valve mechanism)
100 ECU (control unit)
S water temperature sensor
Claims (1)
ラジエータとエンジンに関する部品との間で冷却水が循環するエンジン冷却経路と、
前記エンジン冷却経路から分岐して再び前記エンジン冷却経路に接続され、前記ラジエータとハイブリッド車両の専用の部品との間で冷却水が循環するハイブリッド冷却経路と、
前記ハイブリッド冷却経路上に設けられたインタークーラと、
前記インタークーラをバイパスしたバイパス通路と、
前記インタークーラを流れる冷却水の流量と前記バイパス通路を流れる冷却水の流量とを調整可能な弁機構と、
前記冷却水の温度が所定値以下の場合には、前記冷却水の温度が前記所定値よりも高い場合よりも、前記インタークーラを流れる冷却水の流量が低下し前記バイパス通路を流れる冷却水の流量が増大するように前記弁機構を制御する制御装置と、
を備えたハイブリッド車両の冷却システム。
In the cooling system of hybrid vehicles
An engine cooling path through which cooling water circulates between the radiator and parts related to the engine,
A hybrid cooling path that branches off from the engine cooling path and is reconnected to the engine cooling path, and cooling water circulates between the radiator and a dedicated component of the hybrid vehicle.
An intercooler provided on the hybrid cooling path and
Bypass passage bypassing the intercooler and
A valve mechanism capable of adjusting the flow rate of the cooling water flowing through the intercooler and the flow rate of the cooling water flowing through the bypass passage.
When the temperature of the cooling water is equal to or lower than the predetermined value, the flow rate of the cooling water flowing through the intercooler is lower than that when the temperature of the cooling water is higher than the predetermined value, and the cooling water flowing through the bypass passage is reduced. A control device that controls the valve mechanism so that the flow rate increases, and
Hybrid vehicle cooling system with.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020075398A JP2021172151A (en) | 2020-04-21 | 2020-04-21 | Cooling system of hybrid vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023187852A1 (en) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 日産自動車株式会社 | Cooling system for hybrid vehicle |
-
2020
- 2020-04-21 JP JP2020075398A patent/JP2021172151A/en active Pending
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WO2023187852A1 (en) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 日産自動車株式会社 | Cooling system for hybrid vehicle |
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