(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンに冷却水を循環させて前記エンジンを冷却するエンジン冷却回路と、
車両に搭載された電装品とモータとに冷却水を循環させて前記電装品と前記モータとを冷却する電装品冷却回路と、
前記エンジンと前記モータとに連結され、前記エンジン冷却回路と前記電装品冷却回路とのそれぞれに冷却水を補充するリザーバタンクと、
前記エンジン冷却回路と前記電装品冷却回路とに選択的に連通され、更に前記リザーバタンクに第１連結配管を介して連結されて、車両の冷間走行モード又は熱間走行モードにおいて、冷却水の温度変化に対応して冷却水の流動を制御する制御バルブと、を含み、
前記エンジン冷却回路は、前記エンジンと第１配管を介して連通され、外気との熱交換を通じて冷却水を冷却させるエンジン用ラジエータと、前記エンジン用ラジエータと前記第１配管を介して連結されるサーモスタットと、前記サーモスタットと前記エンジンの間で前記第１配管上に配置される第１ウォータポンプと、を含み、
前記リザーバタンクは、前記エンジン及び前記エンジン用ラジエータの間に配置され、前記エンジン及び前記エンジン用ラジエータと、前記第１配管及び第２連結配管を介して連結され、
前記制御バルブは、車両の冷間走行モード又は熱間走行モード時に、冷却水の温度変化によりエンジン冷却回路と電装品冷却回路とに選択的に連通されて冷却水の流動を制御することを特徴とする車両用冷却システム。
【請求項２】
前記エンジン及び前記エンジン用ラジエータの間の第１配管と、前記エンジン及び前記第１ウォータポンプの間の第１配管と、を連通する配管上にヒーターが備えられたことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却システム。
【請求項３】
前記制御バルブは、前記サーモスタットと前記第１ウォータポンプとの間の第１配管に、第１供給配管を介して連結されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却システム。
【請求項４】
前記制御バルブは、車両の冷間走行時及び熱間走行時に、前記第１供給配管が開放された状態を維持することを特徴とする請求項３に記載の車両用冷却システム。
【請求項５】
前記電装品冷却回路は、前記電装品と、前記モータと、外気との熱交換を通じて冷却水を冷却する電装用ラジエータと、前記電装用ラジエータと前記電装品との間に配置された第２ウォータポンプと、を含み、第２配管を通じて連結されることを特徴とする請求項１に記載の車両用冷却システム。
【請求項６】
前記制御バルブは、前記電装用ラジエータと前記第２ウォータポンプの間の第２配管に、第２供給配管を介して連結されることを特徴とする請求項５に記載の車両用冷却システム。
【請求項７】
前記制御バルブは、車両の熱間走行時に、前記第２供給配管を閉鎖して前記リザーバタンクから前記電装品冷却回路への冷却水の流入を遮断することを特徴とする請求項６に記載の車両用冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用冷却システムに関し、より詳しくは、エンジン冷却回路と電装品冷却回路とを連動して一つのリザーバタンクで冷却水を注入させるようにする車両用冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー効率及び環境汚染問題に対する関心が日々に増加しながら、内燃機関自動車を実質的に代替可能な、環境にやさしい自動車の開発が要求されている。このような環境にやさしい自動車は、通常、燃料電池や電気を動力源として駆動される電気自動車や、エンジンと電気バッテリーを利用して駆動されるハイブリッド自動車に区分される。
【０００３】
ここで、燃料電池が使用される電気自動車の場合には、酸素と水素の化学的反応エネルギーを電気エネルギーに転換して駆動力を発生させる。この過程で、燃料電池内の化学的反応により熱エネルギーが発生するので、発生した熱を効果的に除去することが燃料電池の性能確保において必須である。
【０００４】
また、ハイブリッド自動車でも、一般的な燃料で作動するエンジンと共に、燃料電池や電池から供給される電気を利用してモータを駆動させて駆動力を発生させる。ここで、燃料電池やバッテリー、及びモータから発生する熱を効果的に除去してこそ、モータの性能を確報することができる。
【０００５】
このようなハイブリッド自動車は、定速走行、緩速走行、中低速定速走行時にモータにより駆動されるＥＶモードで走行し、加速、急加速時には内燃機関とモータとを同時に駆動し、高速定速走行時は、モータを停止した状態で、内燃機関により走行する。
これによって、ハイブリッド自動車には、エンジンに冷却水を循環させて冷却するためのエンジン冷却回路と、モータを含む電気動力部品に冷却水を循環させて冷却する電装品冷却回路と、がそれぞれ備えられる。
【０００６】
しかし、このような従来のハイブリッド自動車は、エンジン冷却回路と電装品冷却回路とがそれぞれ別途の回路から構成される。このため、二つの冷却回路に使用する二つのリザーバタンクを備えなければならないため、狭いエンジンルーム内部に装着しにくく、また構成要素の増加で製作原価が増加するという問題点がある。
また、構成要素の増加により重量が増加し、各リザーバタンクを装着する時間の増加で生産性が低下するなどの問題点も有している。
【０００７】
この背景技術の部分に記載された事項は、発明の背景に対する理解を増進させるために作成されたものであり、この技術が属する分野における通常の知識を有する者にすでに知られた従来技術でない事項を含むことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１８５２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は、前記のような問題点を解決するために発明されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、ハイブリッド車両でエンジン冷却回路と電装品冷却回路を連動して一つのリザーバタンクで冷却水を注入させることによって、構成要素を縮小して重量及び製作原価を節減するようにする車両用冷却システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するための本発明の実施形態に係る車両用冷却システムは、車両に搭載された電装品とモータとに冷却水を循環させて電装品とモータとを冷却する電装品冷却回路と、エンジンとモータとに連通され、エンジン冷却回路と電装品冷却回路とのそれぞれに冷却水を補充するリザーバタンクと、エンジン冷却回路と電装品冷却回路とに選択的に連結され、更にリザーバタンクに第１連結配管を介して連通されて、車両の冷間走行モード又は熱間走行モードにおいて、冷却水の温度変化に対応して冷却水の流動を制御する制御バルブと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
前記エンジン冷却回路は、エンジンと第１配管を介して連通され、外気との熱交換を通じて冷却水を冷却させるエンジン用ラジエータと、エンジン用ラジエータと第１配管を介して連通されたサーモスタットと、サーモスタットとエンジンの間で第１配管上に配置された第１ウォータポンプと、を含むことができる。
【００１２】
前記エンジン及びエンジン用ラジエータの間の第１配管と、エンジン及び第１ウォータポンプとの間の第１配管と、を連通する配管上にヒーターを備えることが好ましい。
【００１３】
前記制御バルブは、サーモスタットと第１ウォータポンプとの間の第１配管に、第１供給配管を介して連通されることができる。
前記制御バルブは、車両の冷間走行時及び熱間走行時に、第１供給配管が開放された状態を維持することができる。
前記リザーバタンクは、エンジン及びエンジン用ラジエータの間に配置され、それぞれと第１配管及び第２連結配管を通じて連通されることが好ましい。
【００１４】
前記電装品冷却回路は、電装品と、モータと、外気との熱交換を通じて冷却水を冷却する電装用ラジエータと、電装用ラジエータと電装品との間に配置された第２ウォータポンプと、を含み、第２配管を通じて連結されることができる。
【００１５】
前記制御バルブは、電装用ラジエータと第２ウォータポンプの間の第２配管に、第２供給配管を介して連通されることが好ましい。
前記制御バルブは、車両の熱間走行時に、第２供給配管を閉鎖してリザーバタンクから電装品冷却回路への冷却水の流入を遮断することができる。
【発明の効果】
【００１６】
前述のように、本発明の実施形態に係る車両用冷却システムによれば、一つのリザーバタンクと車両の走行状態により作動する制御バルブとを利用し、ハイブリッド車両でエンジン冷却回路と電装品冷却回路とを連動させて、前記各冷却回路に選択的に冷却水を流入させることによって、構成要素を減少させて重量及び製作原価を節減することができる。
【００１７】
また、リザーバタンクを一つのみ装着することによって、狭いエンジンルーム内部空間の活用度を向上させ、車両搭載性と配管レイアウトを簡素化させることができる。
更に、別途のリザーバタンクを装着する工程及び時間を削除して生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用冷却システムのブロック構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用冷却システムの冷間走行時の作動状態図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用冷却システムの熱間走行時の作動状態図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
これに先立ち、本明細書に記載された実施形態と図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想を全て代弁するものではないため、本出願時においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
【００２０】
本発明を明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にわたって同一又は類似する構成要素に対しては同一の参照符号を付した。
図面に示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示したため、本発明が必ず図面に示されたところに限定されず、複数の部分及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して表示した。
【００２１】
そして、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」という時、これは特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くことではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
また、明細書に記載された「・・・ユニット」、「・・・手段」、「・・・部」、「・・・部材」などの用語は、少なくとも一つの機能や動作を行う包括的な構成の単位を意味する。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る車両用冷却システムのブロック構成図である。
図１に示すように、本発明の実施形態に係る車両用冷却システム１００は、エンジン１１２の駆動力とモータ１２３の駆動力とを用いるハイブリッド車両に適用される。
【００２３】
このような車両用冷却システム１００は、図１に示すように、エンジン冷却回路１１０、電装品冷却回路１２０、リザーバタンク１３０、及び制御バルブ１４０を含む。
まず、エンジン冷却回路１１０は、車両に搭載されたエンジン１１２に冷却水を循環させて冷却する。このようなエンジン冷却回路１１０は、エンジン用ラジエータ１１３、サーモスタット１１４、及び第１ウォータポンプ１１５を含むことができる。
【００２４】
エンジン用ラジエータ１１３は、エンジン１１２と第１配管１１１とを介して連通され、外気との熱交換を通じて冷却水を冷却させる。前記エンジン用ラジエータ１１３は、車両の前方に備えることができる。
【００２５】
サーモスタット１１４は、エンジン用ラジエータ１１３と第１配管１１１とを介して連通される。サーモスタット１１４は、エンジン１１２から排出される冷却水の温度により、エンジン用ラジエータ１１３と連結された第１配管１１１を選択的に開閉することができる。
【００２６】
そして、前記第１ウォータポンプ１１５は、サーモスタット１１４とエンジン１１２との間の第１配管１１１上に備えられる。このような第１ウォータポンプ１１５は、エンジン用ラジエータ１１３で冷却された冷却水をエンジン１１２に供給するように、第１配管１１１に冷却水を循環させる。
【００２７】
ここで、エンジン１１２とエンジン用ラジエータ１１３との間の第１配管１１１、及びエンジン１１２とウォータポンプ１１５との間の第１配管１１１を連結する配管上にヒーター１１６が備えられ得る。
【００２８】
本実施形態で、電装品冷却回路１２０は、車両に搭載された電装品１２２に冷却水を循環させて冷却する。このような電装品冷却回路１２０は、電装用ラジエータ１２５と第２ウォータポンプ１２７とを含むことができる。
【００２９】
電装用ラジエータ１２５は、電装品１２２及びモータ１２３と第２配管１２１を介して連通され、外気との熱交換を通じて冷却水を冷却する。
ここで、電装用ラジエータ１２５は、エンジン用ラジエータ１１３の前方に配置され得る。
【００３０】
そして、第２ウォータポンプ１２７は、電装用ラジエータ１２５と電装品１２２との間で第２配管１２１上に備えられることができる。
第２ウォータポンプ１２７は、電装用ラジエータ１２５で冷却された冷却水を、電装品１２２とモータ１２３とに供給するように、第２配管１２１に冷却水を循環させる。
【００３１】
本実施形態で、リザーバタンク１３０は、エンジン１１２とモータ１２３とに連通され、エンジン冷却回路１１０及び電装品冷却回路１２０と連動してそれぞれに冷却水を補充する。
このようなリザーバタンク１３０は、車両のエンジンルームに一つが装着されることができる。
【００３２】
ここで、リザーバタンク１３０は、エンジン１１２及びエンジン用ラジエータ１１３との間に配置され、第１配管１１１及び第２連結配管１３４を介してそれぞれ連通される。
そして、制御バルブ１４０は、リザーバタンク１３０と連結される第１連結配管１３２と連通される。
【００３３】
このような制御バルブ１４０は、車両の冷間走行モード又は熱間走行モード時に、冷却水の温度変化によりエンジン冷却回路１１０と電装品冷却回路１２０とに選択的に連通されて冷却水の流動を制御することができる。
ここで、制御バルブ１４０は、サーモスタット１１４と第１ウォータポンプ１１５の間に配置され、第１配管１１１と第１供給配管１４２とを介して連結されることができる。
また、制御バルブ１４０は、電装用ラジエータ１２５と第２ウォータポンプ１２７の間で第２配管１２１と第２供給配管１４４を通じて連結されることができる。
【００３４】
つまり、制御バルブ１４０は、リザーバタンク１３０をエンジン冷却回路１１０と電装品冷却回路１２０とで共用で使用できるように第１、第２供給配管１４２、１４４を介してエンジン冷却回路１１０と電装品冷却回路１２０とを連動させることができる。
【００３５】
このような制御バルブ１４０は、車両の冷間走行時、又は熱間走行時に第１供給配管１４２を開放した状態を維持することができる。また、制御バルブ１４０は、車両の熱間走行時に第２供給配管１４４を閉鎖してリザーバタンク１３０から電装品冷却回路１２０に冷却水の流入を遮断することができる。
【００３６】
以下、前述のように構成された本発明の実施形態に係る車両用冷却システム１００の作動及び作用を詳しく説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る車両用冷却システムの冷間走行時の作動状態図であり、図３は、本発明の実施形態に係る車両用冷却システムの熱間走行時の作動状態図である。
【００３７】
まず、車両の冷間走行時における冷却システム１００の作動について説明する。
図２に示すように、本発明の実施形態に係る車両用冷却システム１００は、車両の冷間走行時（冷却水温度３０℃以下）には、制御バルブ１４０が第１供給配管１４２と第２供給配管１４４の双方を開放する。
【００３８】
これによって、リザーバタンク１３０に貯蔵された冷却水は、第１連結配管１３２を通じて制御バルブ１４０に流入し、また開放された第１、第２供給配管１４２、１４４を通じてエンジン冷却回路１１０と電装品冷却回路１２０とに流入する。
ここで、リザーバタンク１３０に貯蔵された冷却水は、第２連結配管１３４を通じて一定流量が第１配管１１１に流入されることができる。つまり、第２連結配管１３４は、エンジン冷却回路１１０が要求する冷却水流量を充足させるように、エンジン冷却回路１１０に冷却水を流入させるようになる。
【００３９】
そうすると、冷却水は、各冷却回路１１０、１２０に補充され、第１ウォータポンプ１１５と第２ウォータポンプ１２７の作動を通じて第１配管１１１と第２配管１２１とを循環しながらエンジン１１２、電装品１２２、及びモータ１２３に流入される。
【００４０】
つまり、本実施形態で、冷却システム１００は、一つのリザーバタンク１３０に貯蔵された冷却水をエンジン冷却回路１１０と電装品冷却回路１２０とに供給することによって、冷却水注入時間を短縮することができる。
次に、車両の熱間走行時における冷却システム１００の作動について説明する。
【００４１】
図３に示すように、本発明の実施形態に係る車両用冷却システム１００は、車両の熱間走行時（冷却水温度３０℃以上）には、制御バルブ１４０が、第１供給配管１４２を開放し、第２供給配管１４４を閉鎖する。
【００４２】
それによって、リザーバタンク１３０に貯蔵された冷却水は、第１連結配管１３２を通じて制御バルブ１４０に流入し、開放された第１供給配管１４２を通じてエンジン冷却回路１１０に流入する。
【００４３】
そして、電装品冷却回路１２０はリザーバタンク１３０から冷却水の流入が遮断される。
つまり、車両の熱間走行時にはエンジン冷却回路１１０を循環する熱い冷却水がリザーバタンク１３０に流入する。これによって、リザーバタンク１３０に貯蔵された冷却水温度が上昇するため、高温の冷却水が電装品１２２とモータ１２３とに流入することが防止される。
【００４４】
これによって、リザーバタンク１３０に貯蔵された冷却水は、エンジン冷却回路１１０に補充される。
そして、エンジン冷却回路１１０は、第１ウォータポンプ１１５の作動を通じて第１配管１１１に冷却水を循環させてエンジン１１２を冷却する。
【００４５】
この時、電装品冷却回路１２０は、電装用ラジエータ１２５で冷却された冷却水を、第２ウォータポンプ１２７の作動を通じて第２配管１２１に循環させながら電装品１２２、及びモータ１２３を冷却することができる。
【００４６】
したがって、前述のように構成された本発明の実施形態に係る車両用冷却システム１００によれば、ハイブリッド車両でエンジン冷却回路１１０と電装品冷却回路１２０とを連動させて一つのリザーバタンク１３０に冷却水を注入させることによって、構成要素を減小させて重量及び製作原価を節減することができる。
【００４７】
また、リザーバタンク１３０を一つのみを装着することによって、狭いエンジンルーム内部の空間活用度を向上させ、車両搭載性と配管レイアウトとを簡素化させることができる。
【００４８】
更に、別途のリザーバタンクを装着する時間を削除して、生産性を向上させることができる。
以上のように、本発明を限定された実施形態及び図面により説明したが、本発明はこれによって限定されず、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４９】
１００      冷却システム
１１０      エンジン冷却回路
１１１      第１配管
１１２      エンジン
１１３      エンジン用ラジエータ
１１４      サーモスタット
１１５      第１ウォータポンプ
１１６      ヒーター
１２０      電装品冷却回路
１２１      第２配管
１２２      電装品
１２３      モータ
１２５      電装用ラジエータ
１３０      リザー場タンク
１３２      第１連結配管
１３４      第２連結配管
１４０      制御バルブ
１４２      第１供給配管
１４４      第２供給配管
【図１】
0006738222.tif 000002
【図２】
0006738222.tif 000003
【図３】
0006738222.tif 000004