[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP5630117B2 - Vehicle cooling device - Google Patents

Vehicle cooling device Download PDF

Info

Publication number
JP5630117B2
JP5630117B2 JP2010164583A JP2010164583A JP5630117B2 JP 5630117 B2 JP5630117 B2 JP 5630117B2 JP 2010164583 A JP2010164583 A JP 2010164583A JP 2010164583 A JP2010164583 A JP 2010164583A JP 5630117 B2 JP5630117 B2 JP 5630117B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
cooling water
vehicle
circulation path
cylinder block
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010164583A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2012025242A (en
Inventor
篤史 駒田
篤史 駒田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2010164583A priority Critical patent/JP5630117B2/en
Publication of JP2012025242A publication Critical patent/JP2012025242A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5630117B2 publication Critical patent/JP5630117B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

本発明は、車両に搭載された内燃機関およびインバータ等の電気系熱源を冷却する冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device that cools an electric heat source such as an internal combustion engine and an inverter mounted on a vehicle.

近年、内燃機関と、電動機とを走行用動力源として備えるハイブリッド車両が普及している。ハイブリッド車両においては、運転状態に応じて内燃機関と電動機を使い分けて走行することで、所定の走行性能を維持しつつ燃料消費量や排出ガス量を低減できる。   In recent years, hybrid vehicles equipped with an internal combustion engine and an electric motor as driving power sources have become widespread. In a hybrid vehicle, the fuel consumption and the exhaust gas amount can be reduced while maintaining a predetermined traveling performance by traveling using an internal combustion engine and an electric motor properly according to the driving state.

多くのハイブリッド車両は、内燃機関のみを動力源として走行するエンジン走行、電動機のみを動力源として走行するEV走行、内燃機関および電動機の両方を動力源として走行するHV走行など、内燃機関および電動機の作動状態が異なる複数の走行モードを備えており、その走行モードは、車速(または動力源回転数)およびアクセル操作量などの運転状態をパラメータとする動力源マップ等の予め定められたモード切換条件に従って自動的に切り換えられるようになっている。   Many hybrid vehicles have an internal combustion engine and an electric motor such as an engine traveling that travels using only the internal combustion engine as a power source, an EV traveling that travels using only the motor as a power source, and an HV traveling that travels using both the internal combustion engine and the motor as a power source. A plurality of driving modes having different operating states are provided, and the driving modes include predetermined mode switching conditions such as a power source map using driving conditions such as vehicle speed (or power source rotation speed) and accelerator operation amount as parameters. It can be switched automatically according to.

ハイブリッド車両が搭載する内燃機関の冷却系は、専ら内燃機関のみを動力源とする一般車両と同様に、シリンダブロックおよびシリンダヘッドに冷却水通路(ウォータジャケット)を設け、この冷却水通路にラジエータが設置された冷却水循環路が接続される。そして、ウォータポンプで冷却水循環路内の冷却水を循環させて、内燃機関から発生した熱を冷却水を介してラジエータで放熱させる。また、ハイブリッド車両は、上記内燃機関の冷却系に加えて、PCU(パワーコントロールユニット)内のインバータ、昇圧コンバータ等の電気系熱源を冷却する冷却系を有している(例えば特許文献1を参照。)。   The cooling system of the internal combustion engine mounted on the hybrid vehicle is provided with a cooling water passage (water jacket) in the cylinder block and the cylinder head, as in a general vehicle exclusively using only the internal combustion engine as a power source, and a radiator is provided in the cooling water passage. The installed cooling water circuit is connected. Then, the cooling water in the cooling water circulation path is circulated by the water pump, and the heat generated from the internal combustion engine is radiated by the radiator through the cooling water. The hybrid vehicle has a cooling system for cooling an electric heat source such as an inverter and a boost converter in a PCU (power control unit) in addition to the cooling system for the internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1). .)

図4に従来のハイブリッド車両が内燃機関(エンジン)やインバータ等の電気系熱源を冷却するために搭載している車両の冷却装置の一例を示す。   FIG. 4 shows an example of a vehicle cooling device mounted on a conventional hybrid vehicle for cooling an electric heat source such as an internal combustion engine (engine) or an inverter.

図4に示すように、この例の車両の冷却装置では、エンジン1が設置された冷却水循環路31等で構成される内燃機関の冷却系30と、インバータ4、昇圧コンバータ9等を含むPCU25が設置された冷却水循環路41等で構成される電気系熱源の冷却系40とを備えている。内燃機関の冷却系30と電気系熱源の冷却系40とは互いに独立している。   As shown in FIG. 4, in the vehicle cooling apparatus of this example, the internal combustion engine cooling system 30 including the cooling water circulation path 31 and the like in which the engine 1 is installed, and the PCU 25 including the inverter 4 and the boost converter 9 and the like. And a cooling system 40 of an electric system heat source constituted by the installed cooling water circulation path 41 and the like. The cooling system 30 of the internal combustion engine and the cooling system 40 of the electric heat source are independent of each other.

内燃機関の冷却系30には、第1のウォータポンプ12、第1のラジエータ13、エンジン1のシリンダヘッド内のウォータジャケット14、エンジン1のシリンダブロック内のウォータジャケット24、ヒータコア15、サーモスタット16などが設置されている。   The cooling system 30 of the internal combustion engine includes a first water pump 12, a first radiator 13, a water jacket 14 in a cylinder head of the engine 1, a water jacket 24 in a cylinder block of the engine 1, a heater core 15, a thermostat 16, and the like. Is installed.

この内燃機関の冷却系30においては、第1のウォータポンプ12が吐出する冷却水は、先ず、シリンダヘッド内のウォータジャケット14およびシリンダブロック内のウォータジャケット24に供給されて、シリンダヘッドおよびシリンダブロックが冷却される。両ウォータジャケット14,24は連通しており、シリンダブロック内のウォータジャケット24に入った冷却水は図示しないヘッド・ガスケットに設けられた連通孔を通じてシリンダヘッド内のウォータジャケット14に流入するようになっている。シリンダヘッド内のウォータジャケット14を通過した冷却水は、分岐点17で二手に分流し、一方は、第1のラジエータ13に供給され、他方は、ヒータコア15に供給される。但し、冷却水の水温が所定温度以下の場合は、サーモスタット16が閉弁して第1のラジエータ13への冷却水の供給は停止する。冷却水は第1のラジエータ13又はヒータコア15を通過する際に放熱を行って、サーモスタット16が設置されている合流点18において合流し、第1のウォータポンプ12の吸入口に還流する。   In the internal combustion engine cooling system 30, the cooling water discharged from the first water pump 12 is first supplied to the water jacket 14 in the cylinder head and the water jacket 24 in the cylinder block. Is cooled. The water jackets 14 and 24 are in communication with each other, and the cooling water that has entered the water jacket 24 in the cylinder block flows into the water jacket 14 in the cylinder head through a communication hole provided in a head gasket (not shown). ing. The cooling water that has passed through the water jacket 14 in the cylinder head is split into two at the branching point 17, one being supplied to the first radiator 13 and the other being supplied to the heater core 15. However, when the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the thermostat 16 is closed and the supply of the cooling water to the first radiator 13 is stopped. The cooling water dissipates heat when passing through the first radiator 13 or the heater core 15, merges at the junction 18 where the thermostat 16 is installed, and returns to the suction port of the first water pump 12.

一方、電気系熱源の冷却系40には、第2のウォータポンプ22、PCU25および第2のラジエータ(HVラジエータ)23が設置されている。   On the other hand, a second water pump 22, a PCU 25, and a second radiator (HV radiator) 23 are installed in the cooling system 40 of the electric heat source.

この電気系熱源の冷却系40においては、第2のウォータポンプ22が吐出する冷却水は、PCU25内の冷却水通路に供給され、当該通路において、インバータ4、昇圧コンバータ9等の発熱を受熱することにより、これらの機器4,9を冷却する。そして、PCU25を通過した冷却水は、第2のラジエータ23を放熱しながら通過した後、第2のウォータポンプ22の吸入口に還流する。   In the electric system heat source cooling system 40, the cooling water discharged from the second water pump 22 is supplied to a cooling water passage in the PCU 25, and receives heat generated by the inverter 4, the boost converter 9, and the like in the passage. As a result, these devices 4 and 9 are cooled. Then, the cooling water that has passed through the PCU 25 passes through the second radiator 23 while dissipating heat, and then returns to the suction port of the second water pump 22.

特開2004−76603号公報JP 2004-76603 A

ところで、車両発進時、低車速時など、電動機が主に走行用動力源となる場面では、インバータ4、昇圧コンバータ9等の電気系熱源の発熱量が増加する。一方で、車両の中高速走行時など、内燃機関が主に走行用動力源となる場面では、電気系熱源の発熱量が低下する。電気系熱源の冷却系40の最大冷却能力は、車両発進時、低車速時など電動機の負荷が最も高く、且つ、エンコパ内温度が想定される最高温度である場合を基準に設計される。このため、車両の中高速走行時など、内燃機関が主に走行用動力源となり、電動機の負荷が低いときには、電気系熱源の冷却系40に余剰能力が発生していた。   By the way, in a scene where the electric motor is mainly used as a driving power source, such as when the vehicle starts and at a low vehicle speed, the amount of heat generated by the electric heat sources such as the inverter 4 and the boost converter 9 increases. On the other hand, in a scene where the internal combustion engine is mainly used as a driving power source, such as when the vehicle is traveling at a medium or high speed, the amount of heat generated by the electric heat source is reduced. The maximum cooling capacity of the cooling system 40 of the electric heat source is designed based on the case where the load of the electric motor is the highest, such as when the vehicle starts and at a low vehicle speed, and the maximum temperature in the encoper is assumed. For this reason, when the vehicle is traveling at medium to high speeds, the internal combustion engine is mainly used as a power source for traveling, and when the load on the motor is low, surplus capacity is generated in the cooling system 40 of the electric heat source.

本発明はかかる事情に鑑みて創案されたものであり、電気系熱源の冷却系に発生する余剰能力を有効に活用することを可能とした車両の冷却装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle cooling apparatus that can effectively utilize surplus capacity generated in a cooling system of an electric heat source.

上述の課題を解決するための手段として、本発明の車両の冷却装置は、以下のように構成されている。   As means for solving the above-described problems, the vehicle cooling device of the present invention is configured as follows.

すなわち、本発明の車両の冷却装置は、冷却水循環路と、この冷却水循環路内の冷却水を循環させる冷却水循環装置と、前記冷却水循環路内の冷却水の排熱を行う排熱部と、をそれぞれ有する互いに独立した第1および第2の冷却系を備えるものを前提としており、前記車両は、低速走行時には電動機が主に走行用動力源となる一方、中高速走行時には内燃機関が主に走行用動力源となるものであり、内燃機関のシリンダヘッド内のウォータジャケットと、内燃機関のシリンダブロック内のウォータジャケットとが、冷却水の出入不能に仕切られており、前記シリンダヘッド内のウォータジャケットは、前記第1の冷却系が有する冷却水循環路上に設置されている一方、前記シリンダブロック内のウォータジャケットは、前記電動機を駆動させる際に発熱する電気系熱源が設置される、前記第2の冷却系が有する冷却水循環路上に設置されていることを特徴としている。 That is, the vehicle cooling device of the present invention includes a cooling water circulation path, a cooling water circulation apparatus that circulates the cooling water in the cooling water circulation path, and a heat exhaust unit that exhausts the cooling water in the cooling water circulation path. The vehicle is provided with first and second cooling systems that are independent of each other. In the vehicle, the motor is mainly used as a driving power source during low-speed driving, while the internal combustion engine is mainly used during medium-high speed driving. is intended as a power source for running, and the water jacket in the cylinder head of an internal combustion engine, and a water jacket in the cylinder block of an internal combustion engine, it is partitioned into non and out of the cooling water, water in the cylinder head jacket, the first one being installed in the cooling water circulation path of the cooling system has a water jacket of the cylinder block, the driving of the electric motor Electric system heat source that generates heat is disposed in that is characterized by being installed in the cooling water circulation path of the second cooling system has.

かかる構成を備える車両の冷却装置によれば、車両の中高速走行時など、前記電気系熱源の発熱量が比較的少なくなるときに、第2の冷却系によってシリンダブロックが冷却されるので、第2の冷却系の余剰能力が有効活用されるようになる。   According to the vehicle cooling apparatus having such a configuration, the cylinder block is cooled by the second cooling system when the amount of heat generated by the electric system heat source is relatively small, such as when the vehicle is traveling at a medium to high speed. The surplus capacity of the second cooling system is effectively utilized.

前記第2の冷却系では、前記排熱部の下流側において、前記電気系熱源が前記シリンダブロックより上流側に設置されていることが望ましい。   In the second cooling system, it is desirable that the electric heat source is installed on the upstream side of the cylinder block on the downstream side of the exhaust heat section.

かかる構成を備える車両の冷却装置によれば、シリンダブロックよりも許容温度が低い電気系熱源を好適な温度に冷却し易くなる。   According to the cooling device for a vehicle having such a configuration, it becomes easy to cool an electric heat source having an allowable temperature lower than that of the cylinder block to a suitable temperature.

前記電気系熱源には、例えば、インバータが含まれている。   The electric system heat source includes, for example, an inverter.

本発明の車両の冷却装置によれば、車両の中高速走行時など、前記電気系熱源の発熱量が比較的少なくなるときに、第2の冷却系によってシリンダブロックが冷却されるので、第2の冷却系の余剰能力が有効活用される。   According to the vehicle cooling device of the present invention, the cylinder block is cooled by the second cooling system when the amount of heat generated by the electric system heat source is relatively small, such as when the vehicle is traveling at a medium to high speed. The surplus capacity of the cooling system is effectively utilized.

本発明の実施の形態に係る車両の冷却装置を搭載したハイブリッド車両の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle equipped with a vehicle cooling device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る車両の冷却装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the cooling device of the vehicle which concerns on embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態に係る車両の冷却装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the cooling device of the vehicle which concerns on other embodiment of this invention. 従来の車両の冷却装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the conventional vehicle cooling device.

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。図1は、本発明の実施の形態に係る車両の冷却装置を適用したハイブリッド車両の概略構成図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle to which a vehicle cooling device according to an embodiment of the present invention is applied.

図1には、2つのモータ・ジェネレータ(電動機)を備え、且つFF(フロントエンジン・フロントドライブ)車として構成されたハイブリッド車両を示している。図1に示すように、ハイブリッド車両は、エンジン1、第1モータ・ジェネレータMG1、第2モータ・ジェネレータMG2、動力分配機構2、減速機3、インバータ4、HVバッテリ5、駆動輪7、昇圧コンバータ9、ECU(Electronic Control Unit)100などを備えている。   FIG. 1 shows a hybrid vehicle having two motors / generators (electric motors) and configured as an FF (front engine / front drive) vehicle. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle includes an engine 1, a first motor / generator MG1, a second motor / generator MG2, a power distribution mechanism 2, a speed reducer 3, an inverter 4, an HV battery 5, driving wheels 7, and a boost converter. 9, ECU (Electronic Control Unit) 100 and the like.

−エンジン−
エンジン1は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの燃料を燃焼させて動力を出力する内燃機関である。エンジン1においては、ECU100によってスロットル開度(吸気量)、燃料噴射量、点火時期などの運転状態が制御されるように構成されている。また、エンジン1の出力軸であるクランクシャフト8の回転数(エンジン回転数)は図示しないエンジン回転数センサによって検出される。このエンジン1はECU100によって駆動制御される。
-Engine-
The engine 1 is an internal combustion engine that outputs power by burning fuel such as a gasoline engine or a diesel engine. The engine 1 is configured such that the ECU 100 controls the operation state such as the throttle opening (intake amount), the fuel injection amount, and the ignition timing. Further, the rotational speed (engine rotational speed) of the crankshaft 8 that is the output shaft of the engine 1 is detected by an engine rotational speed sensor (not shown). The engine 1 is driven and controlled by the ECU 100.

−モータ・ジェネレータ−
モータ・ジェネレータMG1,MG2は、交流同期電動機であって、電動モータ(走行用動力源)として機能するとともに発電機としても機能する。モータ・ジェネレータMG1,MG2はインバータ4および昇圧コンバータ9を介してHVバッテリ5に接続されており、モータ・ジェネレータMG1,MG2の駆動用電力はHVバッテリ(走行動力用バッテリ)5から昇圧コンバータ9、インバータ4を介して供給される。インバータ4はECU100によって制御され、そのインバータ4の制御により、モータ・ジェネレータMG1,MG2の回生または力行(アシスト)が設定される。その際の回生電力はHVバッテリ5にインバータ4を介して充電される。なお、インバータ4および昇圧コンバータ9は、ユニット化されたPCU(パワーコントロールユニット)25内に設置されている。
-Motor generator-
Motor generators MG1 and MG2 are AC synchronous motors, and function as an electric motor (traveling power source) and also as a generator. Motor generators MG1 and MG2 are connected to HV battery 5 via inverter 4 and boost converter 9, and driving power for motor generators MG1 and MG2 is from HV battery (running power battery) 5 to boost converter 9, It is supplied via the inverter 4. The inverter 4 is controlled by the ECU 100, and the regeneration or power running (assist) of the motor / generators MG1 and MG2 is set by the control of the inverter 4. The regenerative power at that time is charged to the HV battery 5 via the inverter 4. The inverter 4 and the boost converter 9 are installed in a unitized PCU (power control unit) 25.

−動力分配機構−
動力分配機構2では、エンジン1の動力を、駆動輪7と第1モータ・ジェネレータMG1との両方に振り分けるために、遊星歯車機構(プラネタリーギヤ)が使用されている。第1モータ・ジェネレータMG1の回転数を制御することにより、動力分配機構2は無段変速機としても機能する。例えば、エンジン1の回転動力はプラネタリーキャリア(不図示)に入力され、それがサンギヤ(不図示)によって第1モータ・ジェネレータMG1に伝達されるとともに、リングギヤ(不図示)によって第2モータ・ジェネレータMG2および出力軸(駆動輪7側)に伝達されるようになっている。
-Power distribution mechanism-
In the power distribution mechanism 2, a planetary gear mechanism (planetary gear) is used to distribute the power of the engine 1 to both the drive wheels 7 and the first motor / generator MG1. By controlling the rotational speed of the first motor / generator MG1, the power distribution mechanism 2 also functions as a continuously variable transmission. For example, the rotational power of the engine 1 is input to a planetary carrier (not shown), which is transmitted to the first motor / generator MG1 by a sun gear (not shown), and the second motor / generator by a ring gear (not shown). It is transmitted to MG2 and the output shaft (drive wheel 7 side).

図1に示すようなハイブリッドシステムを搭載するハイブリッド車両においては、発進時や低速走行時等であってエンジン1の効率が悪い場合には、第2モータ・ジェネレータMG2のみによりハイブリッド車両の走行(EV走行)を行う。また、通常走行時には、例えば、動力分配機構2によりエンジン1の動力を2経路に分け、一方で駆動輪7の直接駆動を行ない、他方で第1モータ・ジェネレータMG1を駆動して発電を行なう。この時、発生する電力で第2モータ・ジェネレータMG2を駆動して駆動輪7の駆動補助を行なう。また、高速走行時において、さらにHVバッテリ5からの電力を第2モータ・ジェネレータMG2に供給して第2モータ・ジェネレータMG2の出力を増大させて駆動輪7に対して駆動力の追加を行なうことも可能である。   In a hybrid vehicle equipped with a hybrid system as shown in FIG. 1, when the engine 1 is inefficient at the time of starting or running at a low speed, the hybrid vehicle travels (EV) only by the second motor / generator MG2. Run). Further, during normal traveling, for example, the power distribution mechanism 2 divides the power of the engine 1 into two paths, and on the one hand, the drive wheels 7 are directly driven, and on the other hand, the first motor / generator MG1 is driven to generate power. At this time, the second motor / generator MG2 is driven by the generated electric power to assist driving of the driving wheels 7. Further, when driving at high speed, the electric power from the HV battery 5 is further supplied to the second motor / generator MG2 to increase the output of the second motor / generator MG2 to add driving force to the drive wheels 7. Is also possible.

一方、減速時には、駆動輪7により従動する第2モータ・ジェネレータMG2がジェネレータとして機能して回生発電を行ない、回収した電力をHVバッテリ5に蓄える。なお、HVバッテリ5の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン1の出力を増加して第1モータ・ジェネレータMG1による発電量を増やしてHVバッテリ5に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時でも必要に応じてエンジン1の駆動量を増加する制御を行なう。上記の充電が特に必要な場合とは、例えば、上述のようにHVバッテリ5の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン1の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合等である。   On the other hand, at the time of deceleration, the second motor / generator MG2 driven by the drive wheels 7 functions as a generator to perform regenerative power generation, and the recovered power is stored in the HV battery 5. When the amount of charge of the HV battery 5 is reduced and charging is particularly necessary, the output of the engine 1 is increased to increase the amount of power generated by the first motor / generator MG1 and the amount of charge to the HV battery 5 is increased. . Of course, control is performed to increase the drive amount of the engine 1 as necessary even during low-speed traveling. The case where the above-mentioned charging is particularly necessary is, for example, the case where the HV battery 5 needs to be charged as described above, the case where an auxiliary machine such as an air conditioner is driven, or the temperature of the cooling water of the engine 1 is reduced to a predetermined temperature. For example.

ECU100は、図示しない車速センサ、アクセル開度センサ、シフトポジションセンサなどの出力信号に基づいて必要なエンジン1の出力トルクおよびモータ・ジェネレータMG1,MG2の出力トルクを求め、インバータ4を介してモータ・ジェネレータMG1,MG2を制御する。   The ECU 100 obtains the required output torque of the engine 1 and the output torque of the motor generators MG1 and MG2 based on output signals from a vehicle speed sensor, an accelerator opening sensor, a shift position sensor and the like (not shown), and Generators MG1 and MG2 are controlled.

−車両の冷却装置−
以下、上記車両がエンジン1やインバータ等の電気系熱源を冷却するために搭載している車両の冷却装置について図2に基づいて説明する。
-Vehicle cooling system-
Hereinafter, a vehicle cooling device mounted on the vehicle for cooling an electric heat source such as the engine 1 or an inverter will be described with reference to FIG.

図2に示すように、車両の冷却装置は、実線で示す第1の冷却水循環路11等で構成される第1の冷却系10と、破線で示す第2の冷却水循環路21等で構成される第2の冷却系20とを備えている。   As shown in FIG. 2, the vehicle cooling device includes a first cooling system 10 including a first cooling water circulation path 11 and the like indicated by a solid line, and a second cooling water circulation path 21 and the like indicated by a broken line. The second cooling system 20 is provided.

第1の冷却系10と第2の冷却系20とは互いに独立している。つまり、第1の冷却系10と第2の冷却系20とは連通しておらず、第1の冷却系10と第2の冷却系20との間で冷却水が出入することがないようになっている。   The first cooling system 10 and the second cooling system 20 are independent of each other. That is, the first cooling system 10 and the second cooling system 20 are not in communication with each other so that cooling water does not enter and exit between the first cooling system 10 and the second cooling system 20. It has become.

第1の冷却系10の第1の冷却水循環路11上には、第1のウォータポンプ12、第1のラジエータ13、エンジン1のシリンダヘッド内のウォータジャケット14、車室内の暖房に供されるヒータコア15、サーモスタット16などが設けられている。   A first water pump 12, a first radiator 13, a water jacket 14 in the cylinder head of the engine 1, and heating of the passenger compartment are provided on the first cooling water circulation path 11 of the first cooling system 10. A heater core 15, a thermostat 16 and the like are provided.

上記第1のウォータポンプ12は、第1の冷却水循環路11内の冷却水を循環させるために設けられた冷却水循環装置である。上記第1のラジエータ13は、第1の冷却水循環路11内の冷却水の放熱(排熱)を行う放熱部である。   The first water pump 12 is a cooling water circulation device provided to circulate the cooling water in the first cooling water circulation path 11. The first radiator 13 is a heat radiating unit that radiates heat (exhaust heat) of the cooling water in the first cooling water circulation path 11.

なお、シリンダヘッド内のウォータジャケット14と後述するシリンダブロック内のウォータジャケット24とは、シリンダヘッドおよびシリンダブロック間に介装されたヘッド・ガスケットに(不図示)よって冷却水の出入不能に仕切られている。つまり、上記ヘッド・ガスケットには、両ウォータジャケット14,24を連通するための連通孔が設けられていない。   The water jacket 14 in the cylinder head and the water jacket 24 in the cylinder block, which will be described later, are partitioned by a head gasket (not shown) interposed between the cylinder head and the cylinder block so that the cooling water cannot enter and exit. ing. That is, the head gasket is not provided with a communication hole for communicating both the water jackets 14, 24.

図2に例示する第1の冷却系10においては、第1のウォータポンプ12が吐出する冷却水は、先ず、シリンダヘッド内のウォータジャケット14に供給され、シリンダヘッドが冷却される。当該冷却水がシリンダヘッドのウォータジャケット14を通過すると、分岐点17で二手に分流し、一方は、第1のラジエータ13に供給され、他方は、ヒータコア15に供給される。但し、冷却水の水温が所定温度以下の場合は、サーモスタット16が閉じて第1のラジエータ13への冷却水の供給は停止する。   In the first cooling system 10 illustrated in FIG. 2, the cooling water discharged from the first water pump 12 is first supplied to the water jacket 14 in the cylinder head to cool the cylinder head. When the cooling water passes through the water jacket 14 of the cylinder head, it is divided into two branches at the branching point 17, one being supplied to the first radiator 13 and the other being supplied to the heater core 15. However, when the coolant temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the thermostat 16 is closed and the supply of the coolant to the first radiator 13 is stopped.

ラジエータ13およびヒータコア15を通過しつつ放熱を行った冷却水は、サーモスタット16が設置されている合流点18において合流し、第1のウォータポンプ12の吸入口に還流する。   The cooling water that has dissipated heat while passing through the radiator 13 and the heater core 15 joins at a joining point 18 where the thermostat 16 is installed, and returns to the suction port of the first water pump 12.

一方、第2の冷却系20の第2の冷却水循環路21上には、第2のウォータポンプ22、PCU(パワーコントロールユニット)25、エンジン1のシリンダブロック内のウォータジャケット24、第2のラジエータ(HVラジエータ)23等が設置されている。   On the other hand, a second water pump 22, a PCU (power control unit) 25, a water jacket 24 in a cylinder block of the engine 1, and a second radiator are disposed on the second cooling water circulation path 21 of the second cooling system 20. (HV radiator) 23 etc. are installed.

上記第2のウォータポンプ22は、第2の冷却水循環路21内の冷却水を循環させるために設けられた冷却水循環装置である。上記第2のラジエータ23は、第2の冷却水循環路21内の冷却水の放熱(排熱)を行う放熱部である。上記PCU25は、インバータ4、昇圧コンバータ9等をユニット化したものである。   The second water pump 22 is a cooling water circulation device provided to circulate the cooling water in the second cooling water circulation path 21. The second radiator 23 is a heat radiating unit that radiates heat (exhaust heat) of the cooling water in the second cooling water circulation path 21. The PCU 25 is a unit obtained by unitizing the inverter 4, the boost converter 9, and the like.

図2に例示する第2の冷却系20においては、第2のウォータポンプ22が吐出する冷却水は、先ず、PCU25内の冷却水通路に供給され、当該通路において、インバータ4、昇圧コンバータ9等の発熱を受熱し、これらの機器を冷却する。PCU25を通過した冷却水は、シリンダブロック内のウォータジャケット24に供給され、シリンダブロックを冷却する。   In the second cooling system 20 illustrated in FIG. 2, the cooling water discharged from the second water pump 22 is first supplied to the cooling water passage in the PCU 25, and in the passage, the inverter 4, the boost converter 9, etc. Receiving the heat generated by it, these devices are cooled. The cooling water that has passed through the PCU 25 is supplied to the water jacket 24 in the cylinder block to cool the cylinder block.

シリンダブロック内のウォータジャケット24を通過した冷却水は、第2のラジエータを放熱しながら通過し、その後、第2のウォータポンプ22の吸入口に還流する。   The cooling water that has passed through the water jacket 24 in the cylinder block passes through the second radiator while dissipating heat, and then returns to the suction port of the second water pump 22.

なお、第2の冷却水循環路21上には、発熱量が異なるPCU25内のインバータ4等と、シリンダブロック内のウォータジャケット24とが設置されているが、シリンダブロックの発熱量はシリンダヘッドの発熱量の半分以下であり、さほど大きくないことから、PCU25内のインバータ4等とシリンダブロックの両方を適温に冷却することは可能である。但し、シリンダブロックよりもPCU25内のインバータ4等の方が許容温度が低いので、既述したように、第2のラジエータ23の下流側において、PCU25がシリンダブロックより上流側に設置されていることが望ましい。   On the second cooling water circulation path 21, the inverter 4 and the like in the PCU 25 having different heat generation amounts and the water jacket 24 in the cylinder block are installed. The heat generation amount of the cylinder block is the heat generation amount of the cylinder head. Since it is less than half of the amount and not so large, it is possible to cool both the inverter 4 and the like in the PCU 25 and the cylinder block to an appropriate temperature. However, since the allowable temperature of the inverter 4 etc. in the PCU 25 is lower than that of the cylinder block, the PCU 25 is installed upstream of the cylinder block on the downstream side of the second radiator 23 as described above. Is desirable.

−他の実施形態−
以下、上記第2の冷却系の変形例について図3に基づいて説明する。なお、既述の実施形態において説明した構成と同様のものについては同符号を付して説明を省略する。
-Other embodiments-
Hereinafter, a modification of the second cooling system will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the thing similar to the structure demonstrated in above-mentioned embodiment, and description is abbreviate | omitted.

変形例に係る第2の冷却系20Aも第1の冷却系10に対して独立している。第2の冷却系20Aの第2の冷却水循環路21A上にも、既述した第2のウォータポンプ22、PCU25、シリンダブロック内のウォータジャケット24、第2のラジエータ(HVラジエータ)23等が設置されている。   The second cooling system 20 </ b> A according to the modified example is also independent of the first cooling system 10. The second water pump 22, PCU 25, the water jacket 24 in the cylinder block, the second radiator (HV radiator) 23, and the like are also installed on the second cooling water circulation path 21A of the second cooling system 20A. Has been.

図3に例示する第2の冷却系20Aにおいては、第2のウォータポンプ22が吐出する冷却水は、先ず、分岐点26において分流し、一方は、PCU25内の冷却水通路に供給され、当該通路において、インバータ4、昇圧コンバータ9等の発熱を受熱して、これらの機器を冷却する。そして、分流した他方の冷却水は、シリンダブロック内のウォータジャケット24に供給され、シリンダブロックを冷却する。PCU25内の冷却水通路およびシリンダブロック内のウォータジャケット24を通過した冷却水は、合流点27において合流した後、第2のラジエータを放熱しながら通過して、第2のウォータポンプ22の吸入口に還流する。   In the second cooling system 20A illustrated in FIG. 3, the cooling water discharged from the second water pump 22 is first diverted at the branch point 26, and one is supplied to the cooling water passage in the PCU 25. In the passage, the inverter 4 and the boost converter 9 receive heat and cool these devices. Then, the other divided coolant is supplied to the water jacket 24 in the cylinder block to cool the cylinder block. The cooling water that has passed through the cooling water passage in the PCU 25 and the water jacket 24 in the cylinder block joins at the joining point 27, then passes through the second radiator while dissipating heat, and then the suction port of the second water pump 22. To reflux.

以上に説明した車両の冷却装置によれば、図4に基づき説明した従来例に係る車両の冷却装置と比較して以下のような効果が認められる。   According to the vehicle cooling device described above, the following effects are recognized as compared with the vehicle cooling device according to the conventional example described with reference to FIG.

すなわち、車両の中高速走行時など、内燃機関が主に走行用動力源となり、電動機の負荷が比較的小さくなることで、インバータ4、昇圧コンバータ9等の発熱量が比較的少なくなるときに、第2冷却系20,20A(電気系熱源の冷却系)によってシリンダブロックが冷却されるので、第2冷却系20,20A(電気系熱源の冷却系)の余剰能力が有効活用されるようになる。   That is, when the internal combustion engine is mainly used as a driving power source when the vehicle is traveling at a medium or high speed and the load on the motor is relatively small, the amount of heat generated by the inverter 4 and the boost converter 9 is relatively small. Since the cylinder block is cooled by the second cooling system 20, 20A (electric system heat source cooling system), the surplus capacity of the second cooling system 20, 20A (electric system heat source cooling system) is effectively utilized. .

また、第1の冷却系10の冷却対象からシリンダブロックが除外されていることにより、第1の冷却系10に冷却能力の余力が発生する。このため、シリンダヘッドの冷却能力を高めることが可能となる。あるいは、逆に、ラジエータ(第1のラジエータ13)を小型化することなども可能となる。   In addition, since the cylinder block is excluded from the cooling target of the first cooling system 10, the remaining capacity of the cooling capacity is generated in the first cooling system 10. For this reason, it becomes possible to increase the cooling capacity of the cylinder head. Or, conversely, the radiator (the first radiator 13) can be downsized.

また、第2の冷却系20,20Aでは、冷却水の温度を第1の冷却系10に比べて低く設定することができるので、シリンダブロック内での冷却水の循環流量を低下させてもシリンダブロックを十分に冷却することが可能となる。その結果、例えば、第2のウォータポンプ22のサイズダウンを図ることができる。   Further, in the second cooling systems 20 and 20A, the temperature of the cooling water can be set lower than that of the first cooling system 10, so that the cylinder can be used even if the circulating flow rate of the cooling water in the cylinder block is reduced. The block can be sufficiently cooled. As a result, for example, the size of the second water pump 22 can be reduced.

また、第2の冷却系20,20Aでは、冷却水の温度を第1の冷却系10に比べて低く設定することができるので、併せて、シリンダブロック内のウォータジャケット24の溝深さを浅くすることにより、シリンダボアの上部の冷却効果を局部的に高めることができる。これにより、比較的高温になり易いシリンダボアの上部が熱歪によりラッパ状に変形してしまうこと(デッキ面に向かって拡径してしまうこと)が抑制される。なお、ウォータジャケット24の溝深さを浅くすることにより、シリンダボアの中部ないし下部の冷却効果が悪化するように思われるが、冷却水の水温を低温化することで当該中部ないし下部の冷却効果を維持することは可能である。   Further, in the second cooling systems 20 and 20A, the temperature of the cooling water can be set lower than that in the first cooling system 10, and accordingly, the groove depth of the water jacket 24 in the cylinder block is made shallower. By doing so, the cooling effect of the upper part of the cylinder bore can be locally enhanced. This suppresses the upper part of the cylinder bore that is likely to be relatively high in temperature from being deformed into a trumpet shape due to thermal strain (expanding the diameter toward the deck surface). Although it seems that the cooling effect of the middle or lower part of the cylinder bore is deteriorated by reducing the groove depth of the water jacket 24, the cooling effect of the middle part or the lower part is reduced by lowering the cooling water temperature. It is possible to maintain.

本発明は、車両に搭載された内燃機関およびインバータ等の電気系熱源を冷却する冷却装置に適用可能である。   The present invention is applicable to a cooling device that cools an electric heat source such as an internal combustion engine and an inverter mounted on a vehicle.

1 エンジン(内燃機関)
4 インバータ(電気系熱源)
9 昇圧コンバータ(電気系熱源)
10 第1の冷却系
11 第1の冷却水循環路
12 第1のウォータポンプ(冷却水循環装置)
13 第1のラジエータ(排熱部)
14 シリンダヘッド内のウォータジャケット(シリンダヘッド)
20 第2の冷却系
21 第2の冷却水循環路
22 第2のウォータポンプ(冷却水循環装置)
23 第2のラジエータ(排熱部)
24 シリンダブロック内のウォータジャケット(シリンダブロック)
25 PCU
1 engine (internal combustion engine)
4 Inverter (electric heat source)
9 Boost converter (electric heat source)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 1st cooling system 11 1st cooling water circulation path 12 1st water pump (cooling water circulation apparatus)
13 First radiator (heat exhaust section)
14 Water jacket in cylinder head (cylinder head)
20 Second cooling system 21 Second cooling water circulation path 22 Second water pump (cooling water circulation device)
23 Second radiator (heat exhaust section)
24 Water jacket in cylinder block (cylinder block)
25 PCU

Claims (3)

冷却水循環路と、この冷却水循環路内の冷却水を循環させる冷却水循環装置と、前記冷却水循環路内の冷却水の排熱を行う排熱部と、をそれぞれ有する互いに独立した第1および第2の冷却系を備える車両の冷却装置において、
前記車両は、低速走行時には電動機が主に走行用動力源となる一方、中高速走行時には内燃機関が主に走行用動力源となるものであり、
内燃機関のシリンダヘッド内のウォータジャケットと、内燃機関のシリンダブロック内のウォータジャケットとが、冷却水の出入不能に仕切られており、
前記シリンダヘッド内のウォータジャケットは、前記第1の冷却系が有する冷却水循環路上に設置されている一方、
前記シリンダブロック内のウォータジャケットは、前記電動機を駆動させる際に発熱する電気系熱源が設置される、前記第2の冷却系が有する冷却水循環路上に設置されていることを特徴とする車両の冷却装置。
The first and second independent from each other, each having a cooling water circulation path, a cooling water circulation device for circulating the cooling water in the cooling water circulation path, and a heat exhaust unit for exhausting the cooling water in the cooling water circulation path. In a vehicle cooling device provided with a cooling system of
In the vehicle, the electric motor is mainly used as a driving power source during low-speed driving, while the internal combustion engine is mainly used as a driving power source during medium-high speed driving.
The water jacket in the cylinder head of the internal combustion engine and the water jacket in the cylinder block of the internal combustion engine are partitioned so that the cooling water cannot enter and exit,
While the water jacket in the cylinder head is installed on the cooling water circulation path of the first cooling system,
Water jacket of the cylinder block, the cooling of the vehicle, characterized in that the electrical system heat source which generates heat when driving the electric motor is installed is installed, the cooling water circulation path of the second cooling system has apparatus.
請求項1に記載の車両の冷却装置において、
前記第2の冷却系では、前記排熱部の下流側において、前記電気系熱源が前記シリンダブロックより上流側に設置されていることを特徴とする車両の冷却装置。
The vehicle cooling device according to claim 1,
In the second cooling system, the electric system heat source is installed on the upstream side of the cylinder block on the downstream side of the exhaust heat unit.
請求項1又は2に記載の車両の冷却装置において、
前記電気系熱源には、インバータが含まれていることを特徴とする車両の冷却装置。
The vehicle cooling device according to claim 1 or 2,
The electric system heat source includes an inverter, and includes a cooling device for a vehicle.
JP2010164583A 2010-07-22 2010-07-22 Vehicle cooling device Expired - Fee Related JP5630117B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010164583A JP5630117B2 (en) 2010-07-22 2010-07-22 Vehicle cooling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010164583A JP5630117B2 (en) 2010-07-22 2010-07-22 Vehicle cooling device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012025242A JP2012025242A (en) 2012-02-09
JP5630117B2 true JP5630117B2 (en) 2014-11-26

Family

ID=45778726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010164583A Expired - Fee Related JP5630117B2 (en) 2010-07-22 2010-07-22 Vehicle cooling device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5630117B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI602984B (en) * 2014-01-29 2017-10-21 光陽工業股份有限公司 Tight engine that reduces noise

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000073763A (en) * 1998-08-26 2000-03-07 Nissan Motor Co Ltd Cooling system of hybrid powered automatic
JP2004346831A (en) * 2003-05-22 2004-12-09 Denso Corp Cooling system for vehicle
JP2005104404A (en) * 2003-10-01 2005-04-21 Fuji Heavy Ind Ltd Cooling device of hybrid vehicle
JP2006258069A (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Toyota Motor Corp Cooling system
JP4321505B2 (en) * 2005-08-03 2009-08-26 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle cooling system
JP4770329B2 (en) * 2005-08-22 2011-09-14 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle cooling system
JP2007326464A (en) * 2006-06-07 2007-12-20 Toyota Motor Corp Control device of hybrid vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012025242A (en) 2012-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101046550B1 (en) Hybrid system control unit and hybrid system control method
US8342272B2 (en) Control algorithm for hybrid electric vehicle
EP1396370A1 (en) A cooling system and method for a hybrid electric vehicle
EP3666570B1 (en) Battery thermal management system for a vehicle
JP2005299417A (en) Exhaust heat power generating device and automobile equipped with the same
KR20130118127A (en) Hybrid vehicle transmission and method for start controlling of hybrid vehicle
JP6149987B2 (en) Vehicle cooling system
JP2010195313A (en) Hybrid car
JP2014113830A (en) Vehicular drive force control device
CN105564419A (en) Hybrid vehicle
EP3663117B1 (en) Parallel hybrid motorcycle
JP3700383B2 (en) Hybrid vehicle cooling system
JP5212276B2 (en) Hybrid car
JP3728747B2 (en) Hybrid vehicle cooling system
JPH11278065A (en) Cooling device of vehicle
US11498546B2 (en) Hybrid vehicle and method of cooling turbocharger
JP5630117B2 (en) Vehicle cooling device
JP5482726B2 (en) Vehicle control device
JP2005147050A (en) Automobile
CN111204322B (en) Control device for hybrid vehicle
JP6565634B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP2007182175A (en) Cooling device
US20180022229A1 (en) System and method for heating electrified vehicle battery packs
JP2012165588A (en) Cooling system
JP2004218600A (en) Cooling system for hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131114

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140110

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140401

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140619

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20140708

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140909

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140922

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5630117

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees