JPH11200858A - ハイブリッド電気自動車の冷却装置 - Google Patents
ハイブリッド電気自動車の冷却装置Info
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- JPH11200858A JPH11200858A JP205398A JP205398A JPH11200858A JP H11200858 A JPH11200858 A JP H11200858A JP 205398 A JP205398 A JP 205398A JP 205398 A JP205398 A JP 205398A JP H11200858 A JPH11200858 A JP H11200858A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２つのラジエータで３系統の冷却系の異なる
冷媒温度制御を可能とし、車両への搭載上の容積効率を
向上できるハイブリッド電気自動車の冷却装置を提供す
ること。 【解決手段】 目標冷却水温が高いエンジン冷却系と、
目標冷却水温が中程度のモータ冷却系と、目標冷却水温
が低いバッテリ及び弱電系冷却系とを備え、モータ冷却
系の目標制御温度とバッテリ及び弱電系冷却系の目標制
御温度との間に相変化温度を持つ蓄熱装置１１６を備
え、３つの冷却系の冷媒が蓄熱装置１１６において熱交
換をするように構成するとともに、モータ冷却系へは、
エンジン冷却系の冷媒か、蓄熱装置の冷媒かを選択的に
導入するようにする。
冷媒温度制御を可能とし、車両への搭載上の容積効率を
向上できるハイブリッド電気自動車の冷却装置を提供す
ること。 【解決手段】 目標冷却水温が高いエンジン冷却系と、
目標冷却水温が中程度のモータ冷却系と、目標冷却水温
が低いバッテリ及び弱電系冷却系とを備え、モータ冷却
系の目標制御温度とバッテリ及び弱電系冷却系の目標制
御温度との間に相変化温度を持つ蓄熱装置１１６を備
え、３つの冷却系の冷媒が蓄熱装置１１６において熱交
換をするように構成するとともに、モータ冷却系へは、
エンジン冷却系の冷媒か、蓄熱装置の冷媒かを選択的に
導入するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド電気自
動車の冷却装置、より具体的には、多数のそれぞれ異な
った目標制御温度を有する冷却系を持つハイブリッド電
気自動車において、それぞれの目標制御温度を確実に達
成するとともに、熱交換器の占有容積を最小にする技術
に関する。
動車の冷却装置、より具体的には、多数のそれぞれ異な
った目標制御温度を有する冷却系を持つハイブリッド電
気自動車において、それぞれの目標制御温度を確実に達
成するとともに、熱交換器の占有容積を最小にする技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のハイブリッド電気自動車の冷却装
置としては、例えば特開平７−２５３０２０号公報に開
示されているように、図８に示すような構造のものがあ
った。この従来技術は、車輪を駆動する駆動用電動モー
タ１と、電動モータ１に電力を供給するバッテリ２と、
バッテリ２に電力を供給すべく発電機３を駆動するエン
ジン４と、少なくとも電動モータ１を冷却する第１冷却
水循環通路Ｒ１及びエンジン４を冷却する第２冷却水循
環通路Ｒ２とを連結する第３冷却水循環通路Ｒ３を有す
る冷却手段を備え、熱交換手段として、第１冷却水循環
通路Ｒ１を介して連結される電動モータ１用の第１ラジ
エータ５ａ、及び、第２冷却水循環通路Ｒ２を介して連
結される第２ラジエータ５ｂを有しているものである。
置としては、例えば特開平７−２５３０２０号公報に開
示されているように、図８に示すような構造のものがあ
った。この従来技術は、車輪を駆動する駆動用電動モー
タ１と、電動モータ１に電力を供給するバッテリ２と、
バッテリ２に電力を供給すべく発電機３を駆動するエン
ジン４と、少なくとも電動モータ１を冷却する第１冷却
水循環通路Ｒ１及びエンジン４を冷却する第２冷却水循
環通路Ｒ２とを連結する第３冷却水循環通路Ｒ３を有す
る冷却手段を備え、熱交換手段として、第１冷却水循環
通路Ｒ１を介して連結される電動モータ１用の第１ラジ
エータ５ａ、及び、第２冷却水循環通路Ｒ２を介して連
結される第２ラジエータ５ｂを有しているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のハイブリッド電気自動車の冷却装置にあって
は、エンジン冷却系とモータ冷却系とのためにそれぞれ
ラジエータを必要とし、かつ、上記従来技術では考慮さ
れていない弱電系やバッテリ系の冷却系用ラジエータ
（第３のラジエータ）も必要となる。ここで、上記従来
技術ではモータ冷却系とエンジン冷却系とを同一のラジ
エータで冷却する案も示されているが、この場合、冷却
水温度がエンジンとモータとで等しくなるため、それぞ
れの最適温度に制御することは困難となる。また、第３
のラジエータも含めるとなると、熱交換器が３台必要に
なり、車両搭載性が損なわれる、という問題点があっ
た。
うな従来のハイブリッド電気自動車の冷却装置にあって
は、エンジン冷却系とモータ冷却系とのためにそれぞれ
ラジエータを必要とし、かつ、上記従来技術では考慮さ
れていない弱電系やバッテリ系の冷却系用ラジエータ
（第３のラジエータ）も必要となる。ここで、上記従来
技術ではモータ冷却系とエンジン冷却系とを同一のラジ
エータで冷却する案も示されているが、この場合、冷却
水温度がエンジンとモータとで等しくなるため、それぞ
れの最適温度に制御することは困難となる。また、第３
のラジエータも含めるとなると、熱交換器が３台必要に
なり、車両搭載性が損なわれる、という問題点があっ
た。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、２つのラジエータで３系統の冷却
系の異なる冷媒温度制御を可能とし、車両への搭載上の
容積効率を向上できるハイブリッド電気自動車の冷却装
置を提供することを目的とする。
してなされたもので、２つのラジエータで３系統の冷却
系の異なる冷媒温度制御を可能とし、車両への搭載上の
容積効率を向上できるハイブリッド電気自動車の冷却装
置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、内燃機関エンジンで走行するモードと、
バッテリでモータを駆動して走行するモードとを併せ持
つハイブリッド電気自動車において、目標冷却水温が高
いエンジン冷却系と、目標冷却水温が中程度のモータ冷
却系と、目標冷却水温が低いバッテリ及び弱電系冷却系
とを備え、上記モータ冷却系の目標制御温度とバッテリ
及び弱電系冷却系の目標制御温度との間に相変化温度を
持つ蓄熱装置を備え、上記３つの冷却系の冷媒が該蓄熱
装置において熱交換をするように構成するとともに、モ
ータ冷却系へは、上記エンジン冷却系の冷媒か、上記蓄
熱装置の冷媒かを選択的に導入することを可能とする。
決するために、内燃機関エンジンで走行するモードと、
バッテリでモータを駆動して走行するモードとを併せ持
つハイブリッド電気自動車において、目標冷却水温が高
いエンジン冷却系と、目標冷却水温が中程度のモータ冷
却系と、目標冷却水温が低いバッテリ及び弱電系冷却系
とを備え、上記モータ冷却系の目標制御温度とバッテリ
及び弱電系冷却系の目標制御温度との間に相変化温度を
持つ蓄熱装置を備え、上記３つの冷却系の冷媒が該蓄熱
装置において熱交換をするように構成するとともに、モ
ータ冷却系へは、上記エンジン冷却系の冷媒か、上記蓄
熱装置の冷媒かを選択的に導入することを可能とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるハイブリッド
電気自動車の冷却装置の実施の形態を添付図面を参照し
て詳細に説明する。図１は、本発明によるハイブリッド
電気自動車の冷却装置の一実施の形態を示す図である。
電気自動車の冷却装置の実施の形態を添付図面を参照し
て詳細に説明する。図１は、本発明によるハイブリッド
電気自動車の冷却装置の一実施の形態を示す図である。
【０００７】まず、図１を用いて構成を説明すると、内
燃機関によるエンジン１０１が装着され、車軸への出力
を行う。エンジン１０１には、エンジン用冷却水配管１
０２と、第１のラジエータ１０３が連結されている。冷
却水配管１０２の通水は、エンジン１０１によって駆動
されるメカニカルウォータポンプ１０４によって行われ
る。内燃機関によるエンジンは作動温度が高いため、エ
ンジン冷却系冷媒の目標制御温度（ＴH ）は、比較的降
温に設定されている。
燃機関によるエンジン１０１が装着され、車軸への出力
を行う。エンジン１０１には、エンジン用冷却水配管１
０２と、第１のラジエータ１０３が連結されている。冷
却水配管１０２の通水は、エンジン１０１によって駆動
されるメカニカルウォータポンプ１０４によって行われ
る。内燃機関によるエンジンは作動温度が高いため、エ
ンジン冷却系冷媒の目標制御温度（ＴH ）は、比較的降
温に設定されている。
【０００８】一方、電動モータ１０７は、車軸への出力
や、車両減速時のエネルギ回生に用いられる。車軸への
出力においては、エンジン１０１と電動モータ１０７と
を選択的に用いる。たとえば、低車速時にはモータ走
行、中〜高車速時にはエンジン走行とする。したがっ
て、エンジン１０１と電動モータ１０７とが両方とも作
動する頻度は少ない。電動モータ１０７には、電動モー
タ用冷却水配管１０８が連結されており、入口側は、モ
ータ冷却系用電動ウォータポンプ１０９及び三方切り替
え弁１１０を介して、第１のラジエータ１０３の出口タ
ンク１０５に連結され、出口側は、第１のラジエータ１
０３の入口タンク１０６に連結されている。一般に電動
モータは、高温になるほど効率が低下するため、モータ
冷却系の目標冷媒温度（ＴM ）は、上記エンジン冷却系
冷媒温度よりも低温に設定される。
や、車両減速時のエネルギ回生に用いられる。車軸への
出力においては、エンジン１０１と電動モータ１０７と
を選択的に用いる。たとえば、低車速時にはモータ走
行、中〜高車速時にはエンジン走行とする。したがっ
て、エンジン１０１と電動モータ１０７とが両方とも作
動する頻度は少ない。電動モータ１０７には、電動モー
タ用冷却水配管１０８が連結されており、入口側は、モ
ータ冷却系用電動ウォータポンプ１０９及び三方切り替
え弁１１０を介して、第１のラジエータ１０３の出口タ
ンク１０５に連結され、出口側は、第１のラジエータ１
０３の入口タンク１０６に連結されている。一般に電動
モータは、高温になるほど効率が低下するため、モータ
冷却系の目標冷媒温度（ＴM ）は、上記エンジン冷却系
冷媒温度よりも低温に設定される。
【０００９】また、電動モータ１０７の制御ユニット１
１１及び電動モータ１０７に電力を供給あるいは充電す
るバッテリ１１２が備えられており、弱電系用冷却水配
管１１３が連結されており、弱電系冷却系用電動ウォー
タポンプ１１４及び第２のラジエータ１１５が連結され
ている。この経路は電気回路を含んでいるため、上記２
系統の冷却系に比べて最も低い目標温度（ＴL ）での制
御を目標としている。
１１及び電動モータ１０７に電力を供給あるいは充電す
るバッテリ１１２が備えられており、弱電系用冷却水配
管１１３が連結されており、弱電系冷却系用電動ウォー
タポンプ１１４及び第２のラジエータ１１５が連結され
ている。この経路は電気回路を含んでいるため、上記２
系統の冷却系に比べて最も低い目標温度（ＴL ）での制
御を目標としている。
【００１０】さらに、相変化による潜熱を利用するなど
した蓄熱装置１１６が備えられている。この蓄熱装置１
１６の詳細を、図２に示す。中央部に潜熱などを利用し
た蓄熱剤１１７を封入している。蓄熱剤１１７は、電動
モータ１０７系の目標冷却水温度（ＴM ）と、弱電系冷
却系の目標冷却水温度（ＴL ）との間に相変化温度を持
つよう設定されている。蓄熱剤１１７の周囲には、電動
モータ１０７の冷却系と連通するウォータジャケット１
１８と、弱電系の冷却系と連通するウォータジャケット
１１９とが配設されている。各ジャケット１１８，１１
９と蓄熱剤１１７とは、作動温度を異にするヒートパイ
プ１２０，１２１により熱的に接続されている。作動温
度は、電動モータ冷却系と接続しているヒートパイプ１
２０では蓄熱剤作動温度よりも高く、弱電系冷却系と接
続しているヒートパイプ１２１では弱電系冷却系の目標
制御温度と同程度に設定されている。
した蓄熱装置１１６が備えられている。この蓄熱装置１
１６の詳細を、図２に示す。中央部に潜熱などを利用し
た蓄熱剤１１７を封入している。蓄熱剤１１７は、電動
モータ１０７系の目標冷却水温度（ＴM ）と、弱電系冷
却系の目標冷却水温度（ＴL ）との間に相変化温度を持
つよう設定されている。蓄熱剤１１７の周囲には、電動
モータ１０７の冷却系と連通するウォータジャケット１
１８と、弱電系の冷却系と連通するウォータジャケット
１１９とが配設されている。各ジャケット１１８，１１
９と蓄熱剤１１７とは、作動温度を異にするヒートパイ
プ１２０，１２１により熱的に接続されている。作動温
度は、電動モータ冷却系と接続しているヒートパイプ１
２０では蓄熱剤作動温度よりも高く、弱電系冷却系と接
続しているヒートパイプ１２１では弱電系冷却系の目標
制御温度と同程度に設定されている。
【００１１】三方切り替え弁１１０は、第１のラジエー
タ１０３の出力タンク１０５からモータ冷却系用電動ウ
ォータポンプ１０９を経由して電動モータ１０７に至る
経路と、蓄熱装置１１６からモータ冷却系用電動ウォー
タポンプ１０９を経由して電動モータ１０７に至る経路
とを切り替える働きをする。
タ１０３の出力タンク１０５からモータ冷却系用電動ウ
ォータポンプ１０９を経由して電動モータ１０７に至る
経路と、蓄熱装置１１６からモータ冷却系用電動ウォー
タポンプ１０９を経由して電動モータ１０７に至る経路
とを切り替える働きをする。
【００１２】各電動ウォータポンプ１０９，１１４、及
び三方切り替え弁１１０は、コントロールユニット１２
２により制御される。コントロールユニット１２２で
は、第１のラジエータ１０３の出口タンク１０５内の冷
媒温度センサ１２３と、蓄熱装置１１６内の蓄熱剤温度
センサ１２４の信号を入力して制御が行われる。
び三方切り替え弁１１０は、コントロールユニット１２
２により制御される。コントロールユニット１２２で
は、第１のラジエータ１０３の出口タンク１０５内の冷
媒温度センサ１２３と、蓄熱装置１１６内の蓄熱剤温度
センサ１２４の信号を入力して制御が行われる。
【００１３】次に、本実施の形態の作用を説明する。ま
ず、冷媒温度を複数に分けることの必要性を説明する。
エンジンの発熱量をＱH 、目標冷媒温度をＴH 、電動モ
ータの発熱量をＱH 、目標冷媒温度をＴM 、弱電系の発
熱量をＱL 、目標冷媒温度をＴL とする。ここで、前述
のとおり、ＴH ＞ＴM ＞ＴL である。ラジエータに要求
される性能は、冷却空気温度をＴa とすると、それぞれ ＫH ＝ＱH ／（ＴH −Ｔa ） ＫM ＝ＱM ／（ＴM −Ｔa ） ＫL ＝ＱL ／（ＴL −Ｔa ） となる。
ず、冷媒温度を複数に分けることの必要性を説明する。
エンジンの発熱量をＱH 、目標冷媒温度をＴH 、電動モ
ータの発熱量をＱH 、目標冷媒温度をＴM 、弱電系の発
熱量をＱL 、目標冷媒温度をＴL とする。ここで、前述
のとおり、ＴH ＞ＴM ＞ＴL である。ラジエータに要求
される性能は、冷却空気温度をＴa とすると、それぞれ ＫH ＝ＱH ／（ＴH −Ｔa ） ＫM ＝ＱM ／（ＴM −Ｔa ） ＫL ＝ＱL ／（ＴL −Ｔa ） となる。
【００１４】ここでもし、冷却系統を１つとして、１つ
のラジエータで全体を一括して冷却しようとすると、目
標冷媒温度は最も低い温度（ＴL ）にあわせなくては、
弱電系など熱に弱い部品の性能が低下してしまう。した
がって、ラジエータに要求される性能は、 Ｋ＝（ＱH ＋ＱM ＋ＱL ）／（ＴL −Ｔa ） ＝ＱH ／（ＴL −Ｔa ）＋ＱM ／（ＴL −Ｔa ）＋ＱL
（ＴL −Ｔa ） となる。ここで、ＴH ＞ＴM ＞ＴL であるから、 Ｋ＝ＱH ／（ＴL −Ｔa ）＋ＱM ／（ＴL −Ｔa ）＋Ｑ
L （ＴL −Ｔa ）＞ＱH ／（ＴH −Ｔa ）＋ＱM ／（Ｔ
M −Ｔa ）＋ＱL （ＴL −Ｔa ） ＝ＫH ＋ＫM ＋ＫL すなわち、各目標制御温度に相当した冷媒温度にあわせ
た冷却系を個別に持ち、それぞれ最適に制御すること
が、放熱系の必要容積を最小にすることにつながるので
ある。この意味から、エンジン冷却系ラジエータ、電動
モータ冷却系ラジエータ、弱電系ラジエータの３つのラ
ジエータが必要になってくる。
のラジエータで全体を一括して冷却しようとすると、目
標冷媒温度は最も低い温度（ＴL ）にあわせなくては、
弱電系など熱に弱い部品の性能が低下してしまう。した
がって、ラジエータに要求される性能は、 Ｋ＝（ＱH ＋ＱM ＋ＱL ）／（ＴL −Ｔa ） ＝ＱH ／（ＴL −Ｔa ）＋ＱM ／（ＴL −Ｔa ）＋ＱL
（ＴL −Ｔa ） となる。ここで、ＴH ＞ＴM ＞ＴL であるから、 Ｋ＝ＱH ／（ＴL −Ｔa ）＋ＱM ／（ＴL −Ｔa ）＋Ｑ
L （ＴL −Ｔa ）＞ＱH ／（ＴH −Ｔa ）＋ＱM ／（Ｔ
M −Ｔa ）＋ＱL （ＴL −Ｔa ） ＝ＫH ＋ＫM ＋ＫL すなわち、各目標制御温度に相当した冷媒温度にあわせ
た冷却系を個別に持ち、それぞれ最適に制御すること
が、放熱系の必要容積を最小にすることにつながるので
ある。この意味から、エンジン冷却系ラジエータ、電動
モータ冷却系ラジエータ、弱電系ラジエータの３つのラ
ジエータが必要になってくる。
【００１５】ところが、本発明で対象にしている車両で
は、エンジンによる車軸の駆動と、電動モータによる車
軸の駆動とを切り替えて行っているため、エンジン冷却
用のラジエータと、電動モータ用のラジエータとが、同
時に大きい放熱を必要とされる条件は無いといってよ
い。このことは、上記エンジン冷却系ラジエータと、電
動モータ冷却系ラジエータとを共用できる可能性がある
ことを示している。
は、エンジンによる車軸の駆動と、電動モータによる車
軸の駆動とを切り替えて行っているため、エンジン冷却
用のラジエータと、電動モータ用のラジエータとが、同
時に大きい放熱を必要とされる条件は無いといってよ
い。このことは、上記エンジン冷却系ラジエータと、電
動モータ冷却系ラジエータとを共用できる可能性がある
ことを示している。
【００１６】しかしながら、上述のとおり、エンジン冷
却系の目標制御温度と、電動モータ冷却系の目標制御温
度が異なるため、エンジン冷却系の目標制御温度に制御
されている状態から電動モータ冷却系の目標制御温度ま
で低下させるまで時間がかかり、電動モータにとってオ
ーバーヒートになってしまうという危険がある。たとえ
ば、エンジンでの高負荷走行直後に電動モータ走行モー
ドに入った場合、冷却水温がすぐには低下せず、モータ
の性能が十分引き出せないことが起こりうる。
却系の目標制御温度と、電動モータ冷却系の目標制御温
度が異なるため、エンジン冷却系の目標制御温度に制御
されている状態から電動モータ冷却系の目標制御温度ま
で低下させるまで時間がかかり、電動モータにとってオ
ーバーヒートになってしまうという危険がある。たとえ
ば、エンジンでの高負荷走行直後に電動モータ走行モー
ドに入った場合、冷却水温がすぐには低下せず、モータ
の性能が十分引き出せないことが起こりうる。
【００１７】そこで本発明では、第１のラジエータ１０
３を、エンジン１０１での走行時にはエンジン冷却系用
のラジエータとして用い、電動モータ１０７の作動時に
は電動モータ冷却系用のラジエータとして用いるように
構成している。以下、図７に示すフローチャートと併せ
て説明する。
３を、エンジン１０１での走行時にはエンジン冷却系用
のラジエータとして用い、電動モータ１０７の作動時に
は電動モータ冷却系用のラジエータとして用いるように
構成している。以下、図７に示すフローチャートと併せ
て説明する。
【００１８】エンジン１０１が作動し（図７：ステップ
Ｓ１，Ｙｅｓ）、電動モータ１０７が作動していない
（図７：ステップＳ２，Ｎｏ）ときの通水状況を、図３
に示す。
Ｓ１，Ｙｅｓ）、電動モータ１０７が作動していない
（図７：ステップＳ２，Ｎｏ）ときの通水状況を、図３
に示す。
【００１９】メカニカルウォータポンプ１０４が回転し
て、冷媒をエンジン用冷却水配管１０２及び第１のラジ
エータ１０３へ通水させて、エンジン１０１での吸収熱
量を大気に放出する。ここで、第１のラジエータ１０３
の放熱性能が、たとえば冷却ファン（図示せず）などに
よって、エンジン１０１の目標冷媒温度になるように制
御されることはもちろんである。その間、三方切り替え
弁１１０は蓄熱装置１１６とモータ冷却系用電動ウォー
タポンプ１０９間を“開”として、第１のラジエータ１
０３と電動モータ冷却系とを切り離している。しかし、
電動モータ１０７は作動していないため、モータ冷却系
用電動ウォータポンプ１０９は作動していない。
て、冷媒をエンジン用冷却水配管１０２及び第１のラジ
エータ１０３へ通水させて、エンジン１０１での吸収熱
量を大気に放出する。ここで、第１のラジエータ１０３
の放熱性能が、たとえば冷却ファン（図示せず）などに
よって、エンジン１０１の目標冷媒温度になるように制
御されることはもちろんである。その間、三方切り替え
弁１１０は蓄熱装置１１６とモータ冷却系用電動ウォー
タポンプ１０９間を“開”として、第１のラジエータ１
０３と電動モータ冷却系とを切り離している。しかし、
電動モータ１０７は作動していないため、モータ冷却系
用電動ウォータポンプ１０９は作動していない。
【００２０】ここで、蓄熱装置１１６内の蓄熱剤１１７
が、所定温度（たとえば相変化温度−１０℃）以下であ
れば（図７：ステップＳ３，Ｙｅｓ）、弱電系冷却系用
電動ウォータポンプ１１４も作動しない（図７：ステッ
プＳ４）。
が、所定温度（たとえば相変化温度−１０℃）以下であ
れば（図７：ステップＳ３，Ｙｅｓ）、弱電系冷却系用
電動ウォータポンプ１１４も作動しない（図７：ステッ
プＳ４）。
【００２１】一方、蓄熱剤１１７が、所定温度（たとえ
ば相変化温度＋１０℃）以上であれば、電動モータ１０
７の作動／不作動に関わらず、弱電系冷却系用電動ウォ
ータポンプ１１４を作動させる（図７：ステップＳ
５）。このことは、第２のラジエータ１１５が、蓄熱装
置１１６の放熱器として作用し、常に蓄熱剤１１７が潜
熱を吸収できる状態に保たれることを示している。
ば相変化温度＋１０℃）以上であれば、電動モータ１０
７の作動／不作動に関わらず、弱電系冷却系用電動ウォ
ータポンプ１１４を作動させる（図７：ステップＳ
５）。このことは、第２のラジエータ１１５が、蓄熱装
置１１６の放熱器として作用し、常に蓄熱剤１１７が潜
熱を吸収できる状態に保たれることを示している。
【００２２】次に、エンジン１０１が作動し（図７：ス
テップＳ１，Ｙｅｓ）、電動モータ１０７も作動してい
る（図７：ステップＳ２，Ｙｅｓ）状態では、第１のラ
ジエータ１０３の出口タンク１０５での冷媒温度により
制御が異なる。
テップＳ１，Ｙｅｓ）、電動モータ１０７も作動してい
る（図７：ステップＳ２，Ｙｅｓ）状態では、第１のラ
ジエータ１０３の出口タンク１０５での冷媒温度により
制御が異なる。
【００２３】まず、該冷媒温度を検知する温度センサ１
２３の信号が、電動モータ冷却系の目標制御温度よりも
低い場合（エンジン作動が軽負荷か、始動してからの時
間が短い場合）（図７：ステップＳ６，Ｙｅｓ）の通水
状況を、図４に示す。
２３の信号が、電動モータ冷却系の目標制御温度よりも
低い場合（エンジン作動が軽負荷か、始動してからの時
間が短い場合）（図７：ステップＳ６，Ｙｅｓ）の通水
状況を、図４に示す。
【００２４】三方切り替え弁１１０は、第１のラジエー
タ１０３の出口タンク１０５と電動モータ冷却系用電動
ウォータポンプ１０９間を“開”とし、第１のラジエー
タ１０３を、エンジン１０１及び電動モータ１０７の冷
却器として用いる。この場合、冷媒の制御温度は、電動
モータ１０７の目標温度に制御される。
タ１０３の出口タンク１０５と電動モータ冷却系用電動
ウォータポンプ１０９間を“開”とし、第１のラジエー
タ１０３を、エンジン１０１及び電動モータ１０７の冷
却器として用いる。この場合、冷媒の制御温度は、電動
モータ１０７の目標温度に制御される。
【００２５】一方、弱電系冷却系用電動ウォータポンプ
１１４も作動し、電動モータ１０７の制御ユニット１１
１及びバッテリ１１２を、第２のラジエータ１１５によ
り冷却する。ここでの冷媒の制御温度は、弱電系冷却系
の目標温度に制御される。
１１４も作動し、電動モータ１０７の制御ユニット１１
１及びバッテリ１１２を、第２のラジエータ１１５によ
り冷却する。ここでの冷媒の制御温度は、弱電系冷却系
の目標温度に制御される。
【００２６】次に、温度センサ１２３の信号が、電動モ
ータ冷却系の目標制御温度よりも高い場合（エンジン作
動が高負荷か、始動してからの時間が長い場合）（図
７：ステップＳ６，Ｎｏ）の通水状況を、図５に示す。
ータ冷却系の目標制御温度よりも高い場合（エンジン作
動が高負荷か、始動してからの時間が長い場合）（図
７：ステップＳ６，Ｎｏ）の通水状況を、図５に示す。
【００２７】三方切り替え弁１１０は、蓄熱装置１１６
と電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ１０９間を
“開”とし、第１のラジエータ１０３をエンジン１０１
の冷却専用とし、電動モータ１０７は蓄熱装置１１６の
潜熱により冷却する。
と電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ１０９間を
“開”とし、第１のラジエータ１０３をエンジン１０１
の冷却専用とし、電動モータ１０７は蓄熱装置１１６の
潜熱により冷却する。
【００２８】また、弱電系冷却系用ウォータポンプ１１
４も作動しており、電動モータ１０７の制御ユニット１
１１及びバッテリ１１２を、第２のラジエータ１１５に
より冷却する。この場合、蓄熱剤１１７の熱も、第２の
ラジエータ１１５で放熱されることになるため、第２の
ラジエータ１１５は、電動モータ１０７の放熱器も兼ね
ていることになる。
４も作動しており、電動モータ１０７の制御ユニット１
１１及びバッテリ１１２を、第２のラジエータ１１５に
より冷却する。この場合、蓄熱剤１１７の熱も、第２の
ラジエータ１１５で放熱されることになるため、第２の
ラジエータ１１５は、電動モータ１０７の放熱器も兼ね
ていることになる。
【００２９】ここで、弱電系の冷媒温度が目標温度より
も高い場合、蓄熱１１７の熱を回収するわけにはいかな
い。そこで、本発明では、蓄熱剤１１７と弱電系冷却系
との間の熱交換をヒートパイプ１２１で行い、ヒートパ
イプ１２１の作動温度を弱電系冷却系の目標温度程度に
設定しているため、弱電系冷却系の冷媒が目標温度より
も高い場合には、ヒートパイプ１２１内の作動媒体が凝
縮しきれないので、熱交換性能が低下することになる。
も高い場合、蓄熱１１７の熱を回収するわけにはいかな
い。そこで、本発明では、蓄熱剤１１７と弱電系冷却系
との間の熱交換をヒートパイプ１２１で行い、ヒートパ
イプ１２１の作動温度を弱電系冷却系の目標温度程度に
設定しているため、弱電系冷却系の冷媒が目標温度より
も高い場合には、ヒートパイプ１２１内の作動媒体が凝
縮しきれないので、熱交換性能が低下することになる。
【００３０】次に、エンジン１０１が作動せず（図７：
ステップＳ１，Ｎｏ）、電動モータ１０７が作動してい
る（図７：ステップＳ９，Ｙｅｓ）場合の通水状況を、
図６に示す。
ステップＳ１，Ｎｏ）、電動モータ１０７が作動してい
る（図７：ステップＳ９，Ｙｅｓ）場合の通水状況を、
図６に示す。
【００３１】メカニカルウォータポンプ１０４が作動し
ないため、第１のラジエータ１０３に通水するために
は、電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ１０９を作
動させる。すなわち、三方切り替え弁１１０を、出口タ
ンク１０５と電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ１
０９間を“開”とする。第１のラジエータ１０３は、電
動モータ１０７の冷却専用となる。
ないため、第１のラジエータ１０３に通水するために
は、電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ１０９を作
動させる。すなわち、三方切り替え弁１１０を、出口タ
ンク１０５と電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ１
０９間を“開”とする。第１のラジエータ１０３は、電
動モータ１０７の冷却専用となる。
【００３２】最後に、エンジン１０１も電動モータ１０
７も作動しない（図７：ステップＳ１，Ｎｏ、ステップ
Ｓ９，Ｎｏ）状態では、冷却の必要がないため、電動モ
ータ冷却系用電動ウォータポンプ１０９は作動させない
が、蓄熱装置１１６の蓄熱剤１１７の温度を相変化温度
以下に保つため、温度センサ１２４の温度が蓄熱剤１１
７の相変化温度以上の場合のみ、弱電系冷却系用電動ウ
ォータポンプ１１４を作動させる。
７も作動しない（図７：ステップＳ１，Ｎｏ、ステップ
Ｓ９，Ｎｏ）状態では、冷却の必要がないため、電動モ
ータ冷却系用電動ウォータポンプ１０９は作動させない
が、蓄熱装置１１６の蓄熱剤１１７の温度を相変化温度
以下に保つため、温度センサ１２４の温度が蓄熱剤１１
７の相変化温度以上の場合のみ、弱電系冷却系用電動ウ
ォータポンプ１１４を作動させる。
【００３３】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、その構成を、内燃機関エンジンで走行するモー
ドと、バッテリでモータを駆動して走行するモードとを
併せ持つハイブリッド電気自動車において、目標冷却水
温が高いエンジン冷却系と、目標冷却水温が中程度のモ
ータ冷却系と、目標冷却水温が低いバッテリ及び弱電系
冷却系とを備え、上記モータ冷却系の目標制御温度とバ
ッテリ及び弱電系冷却系の目標制御温度との間に相変化
温度を持つ蓄熱装置を備え、上記３つの冷却系の冷媒が
該蓄熱装置において熱交換をするように構成するととも
に、モータ冷却系へは、上記エンジン冷却系の冷媒か、
上記蓄熱装置の冷媒かを選択的に導入するようにすると
ともに、上記蓄熱装置においては、バッテリ及び弱電系
冷却系との熱交換が、たとえばヒートパイプなど作動温
度に範囲のある伝熱要素を用いており、ある所定温度以
上では熱交換性能が低下するような構成としたので、２
つのラジエータで３系統の冷却系の異なる冷媒温度制御
を可能とし、車両への搭載上の容積効率が向上する。ま
た、冷却風の通風系に不要な抵抗体を置くことがなくな
るため、エンジンルームの冷却性能も確保される、とい
う効果が得られる。
よれば、その構成を、内燃機関エンジンで走行するモー
ドと、バッテリでモータを駆動して走行するモードとを
併せ持つハイブリッド電気自動車において、目標冷却水
温が高いエンジン冷却系と、目標冷却水温が中程度のモ
ータ冷却系と、目標冷却水温が低いバッテリ及び弱電系
冷却系とを備え、上記モータ冷却系の目標制御温度とバ
ッテリ及び弱電系冷却系の目標制御温度との間に相変化
温度を持つ蓄熱装置を備え、上記３つの冷却系の冷媒が
該蓄熱装置において熱交換をするように構成するととも
に、モータ冷却系へは、上記エンジン冷却系の冷媒か、
上記蓄熱装置の冷媒かを選択的に導入するようにすると
ともに、上記蓄熱装置においては、バッテリ及び弱電系
冷却系との熱交換が、たとえばヒートパイプなど作動温
度に範囲のある伝熱要素を用いており、ある所定温度以
上では熱交換性能が低下するような構成としたので、２
つのラジエータで３系統の冷却系の異なる冷媒温度制御
を可能とし、車両への搭載上の容積効率が向上する。ま
た、冷却風の通風系に不要な抵抗体を置くことがなくな
るため、エンジンルームの冷却性能も確保される、とい
う効果が得られる。
【図１】本発明によるハイブリッド電気自動車の冷却装
置の一実施の形態を示す図である。
置の一実施の形態を示す図である。
【図２】蓄熱装置の詳細図である。
【図３】本実施の形態の作動説明図である。
【図４】本実施の形態の作動説明図である。
【図５】本実施の形態の作動説明図である。
【図６】本実施の形態の作動説明図である。
【図７】本実施の形態の作用を説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】従来技術によるハイブリッド電気自動車の冷却
装置を示す図である。
装置を示す図である。
１０１ エンジン １０２ エンジン用冷却水配管 １０３ 第１のラジエータ １０４ メカニカルウォータポンプ １０５ 出口タンク １０６ 入口タンク １０７ 電動モータ １０８ 電動モータ用冷却水配管 １０９ 電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ １１０ 三方切り替え弁 １１１ 電動モータ１０７の制御ユニット １１２ バッテリ １１３ 弱電系用冷却水配管 １１４ 弱電系冷却系用電動ウォータポンプ １１５ 第２のラジエータ １１６ 蓄熱装置 １１７ 蓄熱剤 １１８，１１９ ウォータジャケット １２０，１２１ ヒートパイプ １２２ コントロールユニット １２３ 冷媒温度センサ １２４ 蓄熱剤温度センサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｐ 7/04 Ｆ０１Ｐ 7/04 Ａ
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関エンジンで走行するモードと、
バッテリでモータを駆動して走行するモードとを併せ持
つハイブリッド電気自動車において、 目標冷却水温が高いエンジン冷却系と、目標冷却水温が
中程度のモータ冷却系と、目標冷却水温が低いバッテリ
及び弱電系冷却系とを備え、 前記モータ冷却系の目標制御温度とバッテリ及び弱電系
冷却系の目標制御温度との間に相変化温度を持つ蓄熱装
置を備え、 前記３つの冷却系の冷媒が前記蓄熱装置において熱交換
をするように構成するとともに、モータ冷却系へは、前
記エンジン冷却系の冷媒か、前記蓄熱装置の冷媒かを選
択的に導入することを特徴とするハイブリッド電気自動
車の冷却装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載のハイブリッド電気自動
車の冷却装置において、 前記蓄熱装置においては、バッテリ及び弱電系冷却系と
の熱交換が、たとえばヒートパイプなど作動温度に範囲
のある伝熱要素を用いており、ある所定温度以上では熱
交換性能が低下するように構成されていることを特徴と
するハイブリッド電気自動車の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP205398A JPH11200858A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | ハイブリッド電気自動車の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP205398A JPH11200858A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | ハイブリッド電気自動車の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200858A true JPH11200858A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11518607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP205398A Pending JPH11200858A (ja) | 1998-01-08 | 1998-01-08 | ハイブリッド電気自動車の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11200858A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2370106A (en) * | 2000-11-02 | 2002-06-19 | Ford Motor Co | Electric coolant pump control for a hybrid electric vehicle |
| JP2010242654A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Mitsubishi Motors Corp | エンジンの燃料噴射システム |
| KR101106901B1 (ko) | 2007-09-03 | 2012-01-30 | 두산디에스티주식회사 | 보조 동력 장치 냉각 시스템 |
| JP2013515195A (ja) * | 2009-12-22 | 2013-05-02 | ルノー エス．ア．エス． | 自動車用の冷却装置 |
| KR101317120B1 (ko) * | 2010-10-28 | 2013-10-11 | 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트 | 차량의 구동 장치용 온도 제어 시스템, 상기 온도 제어 시스템의 작동 방법, 및 상기 온도 제어 시스템을 구비한 차량 |
| JP2014005815A (ja) * | 2012-06-27 | 2014-01-16 | Denso Corp | 車両用熱管理システム |
| EP2540552A3 (en) * | 2011-06-29 | 2014-12-17 | Tesla Motors, Inc. | Traction motor controller with dissipation mode |
| US9649909B2 (en) | 2012-06-20 | 2017-05-16 | Denso Corporation | Vehicle heat management system including a switching valve |
| US10449830B2 (en) | 2013-06-04 | 2019-10-22 | Denso Corporation | Vehicular heat management system |
| JP2020023278A (ja) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | トヨタ自動車株式会社 | 車両駆動システムの冷却装置 |
| WO2021176846A1 (ja) * | 2020-03-03 | 2021-09-10 | 株式会社デンソー | 熱管理システム |
-
1998
- 1998-01-08 JP JP205398A patent/JPH11200858A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2370106B (en) * | 2000-11-02 | 2004-09-15 | Ford Motor Co | A coolant pump control for a hybrid electric vehicle |
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| US9096143B2 (en) | 2010-10-28 | 2015-08-04 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Temperature control system for a drive device of a motor vehicle, method for operating such a temperature control system and motor vehicle having such a temperature control system |
| KR101317120B1 (ko) * | 2010-10-28 | 2013-10-11 | 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트 | 차량의 구동 장치용 온도 제어 시스템, 상기 온도 제어 시스템의 작동 방법, 및 상기 온도 제어 시스템을 구비한 차량 |
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| US10449830B2 (en) | 2013-06-04 | 2019-10-22 | Denso Corporation | Vehicular heat management system |
| JP2020023278A (ja) * | 2018-08-08 | 2020-02-13 | トヨタ自動車株式会社 | 車両駆動システムの冷却装置 |
| WO2021176846A1 (ja) * | 2020-03-03 | 2021-09-10 | 株式会社デンソー | 熱管理システム |
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