(57)【要約】【課題】モータに電力を供給する車両用電池を効果的に冷却する、【解決手段】車両１０が走行中は第一循環路３１０に冷却液を循環させモータ駆動機構１００を冷却しているが、車両１０が停止中は第二循環路３５０に流路を切り替え、第二循環路３５０に冷却液を循環させ電池パック２００を冷却するので、停車中の電他パック２００が効果的に冷却される。【選択図】図１
2012236493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両をモータで走行させるモータ駆動機構を冷却液で冷却する駆動機構冷却装置と、
前記モータに電力を供給する車両用電池を前記冷却液で冷却する電池冷却装置と、
前記冷却液を冷却するラジエータと、
前記駆動機構冷却装置と前記ラジエータとの間で前記冷却液が循環する第一循環路と、
前記電池冷却装置と前記ラジエータとの間で前記冷却液が循環する第二循環路と、
前記第一循環路及び前記第二循環路のいずれか一方に前記冷却液が循環するように循環路を切り替え、前記車両が走行中の場合は前記第一循環路に前記冷却液を循環させ、前記車両が停止中の場合は前記第二循環路に前記冷却液を循環させる循環路切替機構と、
を備える車両用冷却装置。
【請求項２】
前記循環路切替機構は、前記車両用電池から供給された電力で作動し、
前記循環路切替機構は、前記車両が停止中の場合において、前記冷却液の温度が予め定められた温度Ｔ１以下、且つ、前記電池の温度が予め定められた温度Ｔ２以上となると、前記第二循環路に前記冷却液を循環させる、
請求項１に記載の車両用冷却装置。
【請求項３】
前記循環路切替機構は、前記車両用電池から供給された電力で作動し、
前記循環路切替機構は、前記車両が停止中の場合において、前記電池冷却装置の前記冷却液が入れ替わると、前記第二循環路への前記冷却液の循環を止める、
請求項１又は請求項２に記載の車両用冷却装置。
【請求項４】
前記ラジエータは、前記車両の車室内に設けられたダッシュパネルの車両前方側下側に配置されている、
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両等の電気モータで走行することが可能な車両には、電気モータに電力を供給する電池が搭載されている。このような車両が停車中、炎天下などの外気温が高い場合には、車両に搭載された電池の温度が上昇する虞があるがある。そして、電池の温度が上昇すると電池の寿命が短くなる虞がある。
【０００３】
そこで、電池の温度が上昇した場合などに、プレ空調換気制御により適切な温度に調整された車室内の空気を用いて電池を冷却すると共に、少なくとも太陽電池の電力を用いて空調換気制御および冷却ファンの制御を行なう技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、車両が停車中の車両用電池の温度上昇を、より効果的に冷却することが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１６３０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮し、車両が停車中の車両用電池を効果的に冷却することができる車両用冷却装置を提供することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、車両をモータで走行させるモータ駆動機構を冷却液で冷却する駆動機構冷却装置と、前記モータに電力を供給する車両用電池を前記冷却液で冷却する電池冷却装置と、前記冷却液を冷却するラジエータと、前記駆動機構冷却装置と前記ラジエータとの間で前記冷却液が循環する第一循環路と、前記電池冷却装置と前記ラジエータとの間で前記冷却液が循環する第二循環路と、前記第一循環路及び前記第二循環路のいずれか一方に前記冷却液が循環するように循環路を切り替え、前記車両の走行中の場合は前記第一循環路に前記冷却液を循環させ、前記車両が停止中の場合は前記第二循環路に前記冷却液を循環させる循環路切替機構と、備える。
【０００８】
請求項１の発明では、車両が走行中は第一循環路に冷却液を循環させ、駆動機構冷却装置でモータ駆動機構を冷却させる。車両が停止中の場合は、第二循環路に冷却液を循環させ、電池冷却装置で車両用電池を冷却する。
【０００９】
このように、車両が停止中はモータ駆動機構を冷却する冷却液を第二循環路に循環させ車両用電池を冷却するので、停車中の車両用電池が効果的に冷却される。
【００１０】
請求項２の発明は、前記循環路切替機構は、前記車両用電池から供給された電力で作動し、前記循環路切替機構は、前記車両が停止中の場合において、前記冷却液の温度が予め定められた温度Ｔ１以下、且つ、前記電池の温度が予め定められた温度Ｔ２以上となると、前記第二循環路に前記冷却液を循環させる。
【００１１】
請求項２の発明では、冷却液の温度が予め定められた温度Ｔ１以下、且つ、電池の温度が予め定められた温度Ｔ２以上となると、第二循環路に冷却液を循環させ、電池冷却装置で車両用電池を冷却するので、電池の消費を抑えつつ、効果的に車両用電他が冷却される。
【００１２】
請求項３の発明は、前記循環路切替機構は、前記車両用電池から供給された電力で作動し、前記循環路切替機構は、前記車両が停止中の場合において、前記電池冷却装置の前記冷却液が入れ替わると、前記第二循環路への前記冷却液の循環を止める。
【００１３】
請求項３の発明では、電池冷却装置の冷却液が入れ替わると、第二循環路への冷却液の循環を止めるので、電池の消費を抑えつつ、効果的に車両用電他が冷却される。
【００１４】
請求項４の発明は、前記ラジエータは、前記車両の車室内に設けられたダッシュパネルの車両前方側下側に配置されている。
【００１５】
請求項４の発明では、ラジエータが車両の車室内におけるダッシュパネルの車両前方側下側に配置されているので、太陽光がダッシュパネルによって遮られる。よって、ラジエータの冷却液の冷却性能が向上し、その結果、車両用電他が効果的に冷却される。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、車両が停車中の車両用電池を効果的に冷却することができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、車両が停止中は第二循環路に常時冷却液を循環させる構成と比較し、電池の消費を抑えつつ、車両用電他を効果的に冷却することができる。
【００１８】
請求項３に記載の発明によれば、車両が停止中は第二循環路に常時冷却液に循環させる構成と比較し、電池の消費を抑えつつ、効果的に車両用電他を冷却することができる。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、太陽光がダッシュパネルによって遮られていない構成と比較し、ラジエータの冷却液の冷却性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用冷却装置の構成を模式的に示す（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）はバルブによる流路の切り替えを説明する説明図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両用冷却装置を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用冷却装置が備える車両を模式的に示す側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両用冷却装置の制御装置が実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜実施形態＞
図１〜図４を用いて、本発明の実施形態に係る車両用冷却装置について説明する。
【００２２】
図１に示すように車両１０は、電気モータ１２０とインバータ１１０とを含んで構成された電気モータ駆動機構１００によって走行する電気自動車とされている（図３も参照）。
【００２３】
図１に示すように、インバータ１１０は電池パック２００から出力された直流電圧を交流電圧に変換すると共に、変換した交流電圧を電気モータ１２０に出力する。また、インバータ１１０は、車両１０の回生制動時に電気モータ１２０が発電した交流電圧を直流電圧に変換すると共に、変換した直流電圧を電池パック２００へ出力し電池パック２００を充電する。
【００２４】
なお、図３に示すように、電池パック２００は、車両１０の車室５０の床部分に配置されている。
【００２５】
図１に示すように、車両１０は、駆動機構冷却装置１３０と電池冷却装置２１０とを含んで構成された車両用冷却装置９０が備えられている。
【００２６】
そして、冷却液が流れる駆動機構冷却装置１３０によって、電気モータ駆動機構１００が冷却される。また、駆動機構冷却装置１３０は、インバータ冷却装置１１２、モータ冷却装置１２２、及び冷却路１２５等を含んで構成されている。
【００２７】
インバータ冷却装置１１２を流れる冷却液によってインバータ１１０が冷却される。また、モータ冷却装置１２２を流れる冷却液によって電気モータ１２０が冷却される。そして、インバータ冷却装置１１２とモータ冷却装置１２２との間は冷却路１２５によって連結され、これらの間で冷却液が流れるように構成されている。
【００２８】
駆動機構冷却装置１３０は、ラジエータ１８０と配管３１０、３２０によって連結されている。よって、配管３１０、３２０によって駆動機構冷却装置１３０とラジエータ１８０との間で冷却液が循環する第一循環路３００が形成されている。なお、配管３１０は、配管３１２と配管３１４とで構成され、配管３２０は配管３２２と配管３２４とで構成されている（バルブ３６２，３６４については後述する）。また、配管３２０にはウォーターポンプ３３０が設けられている。
【００２９】
図３に示すように、ラジエータ１８０は、前輪２２の車両後方側に配置されている。更に、ラジエータ１８０は、車室５０の車両前後方向の前面部分に設けられたダッシュパネル５２の車両前方側下側に配置されている。また、車両１０が走行中は、ラジエータ１８０に外気が導風されるように配置されている。
【００３０】
図１に示すように、電池パック２００は、冷却液が流れる電池冷却装置２１０によって冷却されている。また、電池冷却装置２１０は、電池パック２００の底面部分に配置されている（図３も参照）。
【００３１】
配管３１０を構成する配管３１２と配管３１４と間にはバルブ３６２が設けられ、配管３２０を構成する配管３２２と配管３２４との間にはバルブ３６４が設けられている。バルブ３６２，３６４は、３方向に流体の出入口を有する三方弁とされている。そして、バルブ３６２に接続された配管３５２とバルブ３６４に接続された配管３５４とが、電池冷却装置２１０に連結されている。
【００３２】
よって、配管３１４、３５２及び配管３２４，３５４よって電池冷却装置２１０とラジエータ１８０との間で冷却液が循環する第二循環路３５０が形成されている。言い換えると、第二循環路３５０は、第一循環路３００から分岐し電池冷却装置２１０とラジエータ１８０との間で冷却液が循環するように構成されている。
【００３３】
図１（Ｃ）に示すように、バルブ３６２は、配管３１２又は配管３５２のいずれかに冷却液が流れるように流路を切り替える。また、バルブ３６４は、配管３２２又は配管３５４のいずれかに冷却液が流れるように流路を切り替える。よって、バルブ３６２，３６４に流れる冷却液の方向が切り替えられることで、第一循環路３００及び第二循環路３５０のいずれか一方に冷却液が循環する。
【００３４】
図２に示すように、車両１０には、車両１０の各種制御を行う制御装置６０が設けられている。制御装置６０は、電気モータ駆動機構１００及び電池パック２００を制御することで、電気モータ１２０の回転数を制御し、車両１０の発進及び停止、また、走行中の車速等を制御する。また、制御装置６０は、バルブ３６２、３６４を制御し、第一循環路３００及び第二循環路３５０のいずれか一方に冷却液を循環させる。更に、制御装置６０は、ウォーターポンプ３３０の動作を制御する。
【００３５】
なお、制御装置６０は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含んで構成されている。
【００３６】
また、本実施形態では、ウォーターポンプ３３０、バルブ３６２、３６４は、電池パック２００から電力が供給されて作動する。
【００３７】
＜作用及び効果＞
つぎに、本実施形態の作用及び効果について用いて説明する。
【００３８】
まず、本実施形態の制御装置６０が実行する冷却処理を、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３９】
ステップ５１２で、車両１０が走行中であるか否かを判断する。なお、走行中であるか否かの判断はどのような方法で行ってよい。例えば、車輪２２，２４の回転数が０（ゼロ）、又は略０（ゼロ）であるか否かで判断してもよいし、電気モータ１２０の回転数が０（ゼロ）、又は略０（ゼロ）であるか否かで判断してもよい。
【００４０】
走行中の場合は、ステップ５１４に進み、配管３１２と配管３１４との間に冷却液が流れるようにバルブ３６２を切り替え、配管３２２と配管３２４との間に冷却液が流れるようにバルブ３６４を切り替える。つまり、第一循環路３００に冷却液が流れるようにバルブ３６２，３６４を切り替える。
【００４１】
つぎに、ステップ５１６に進みウォーターポンプ３３０を駆動させ、第一循環路３００に冷却液を循環させる。
【００４２】
このように、第一循環路３００に冷却液が循環することで、電気モータ駆動機構１００が冷却される。また、走行によって外気がラジエータ１８０に導風されることで、ラジエータ１８０の中の冷却液が冷却される。
【００４３】
ステップ５１２で走行中でない場合、つまり車両１０が停車中の場合は、ステップ５２０に進む。ステップ５２０では冷却液の温度が２５℃以下であるか否かを判断する。なお、本実施形態では、ラジエータ１８０の冷却液の温度を温度センサーなどによって測定し、冷却液の温度とした。なお、これ以外の部位や方法で冷却液の温度を測定してもよい。
【００４４】
ラジエータ１８０の冷却液の温度が２５℃以下でない場合は、ステップ５２１に進みウォーターポンプ３３０を停止し、ステップ５２０に戻る。
【００４５】
ラジエータ１８０の冷却液の温度が２５℃以下になると、ステップ５２２に進む。ステップ５２２では電池パック２００の温度が３０℃以上であるか否かを判断する。
【００４６】
なお、電池パック２００の温度は、どのような方法で測定してもよい。本実施形態では、電池冷却装置２１０の冷却液の温度を、温度センサーなどによって測定することで、間接的に電池パック２００の温度としている。つまり、ここでは電池冷却装置２１０の冷却液の温度が３０℃以上であるか否かを判断している。
【００４７】
電池冷却装置２１０の冷却液の温度が３０℃以上でない場合は、ステップ５２２に戻る。
【００４８】
電池冷却装置２１０の冷却液の温度が３０℃以上の場合は、ステップ５２４に進む。ステップ５２４では、配管３１２と配管３５２との間に冷却液が流れるようにバルブ３６２を切り替え、配管３２２と配管３５４との間に冷却液が流れるようにバルブ３６４を切り替える。つまり、第二循環路３５０に冷却液が流れるようにバルブ３６２，３６４を切り替える。
【００４９】
そして、ステップ５２６に進みウォーターポンプ３３０を駆動させ、第二循環路３５０に冷却液を循環させる。第二循環路３５０に冷却液が循環することで、電池パック２００が冷却される。
【００５０】
つぎに、ステップ５２８に進む、ステップ５２８では、電池冷却装置２１０の冷却液が入れ替わったか否かを判断する。なお、電池冷却装置２１０の冷却液が入れ替わったか否かを判断する方法はどのような方法であってもよい。例えば、第二循環路３５０のどこかに流量センサーを設け、所定の流量以上が流れると冷却液が入れ替わったと判断してもよい。或いは、ウォーターポンプ３３０が所定時間作動すると冷却液が入れ替わったと判断してもよい。
【００５１】
ステップ５２８で電池冷却装置２１０の冷却液が入れ替わっていないと判断すると、ステップ５２８に戻る。
【００５２】
ステップ５２８で電池冷却装置２１０の冷却液が入れ替わったと判断すると、ステップ５３０に進みウォーターポンプ３３０の駆動を停止する。
【００５３】
なお、車両１０が停車中、ステップ５２０以降を一定時間毎に繰り返すように処理されていてもよい。
【００５４】
このように、車両１０が走行中は第一循環路３１０に冷却液を循環させモータ駆動機構１００を冷却しているが、車両１０が停止中は第二循環路３５０に流路を切り替え、第二循環路３５０に冷却液を循環させ電池パック２００を冷却するので、停車中の電他パック２００が効果的に冷却される。
【００５５】
また、冷却液の温度が温度３０℃以下、且つ、電池パック２００の温度が予め定められた温度２５℃以上となると、ウォーターポンプ３３０を駆動させ、第二循環路３５０に冷却液を循環させ電池パック２００を冷却する。更に、電池冷却装置２１０の冷却液が入れ替わると、ウォーターポンプ３３０の駆動を停止し、第二循環路３５０への冷却液の循環を止める。
【００５６】
よって、例えば、停車中は第二循環路３３０に常時冷却液を循環させる場合と比較し、電池パック２００の電力の消費を抑えつつ、効果的に電他パック２００が冷却される。
【００５７】
また、図３に示すように、ラジエータ１８０は、車室５０の車両前後方向の前面部分に設けられたダッシュパネル５２の車両前方側下側に配置されている。よって、車室５０に照射される太陽光がダッシュパネル５２によって遮られる。つまり、ラジエータ１８０は日陰に配置されている。
【００５８】
したがって、太陽光がラジエータ１８０に当たり、ラジエータ１８０の冷却液が上昇することが防止される。よって、ラジエータ１８０の冷却性能が向上する。また、停車中であっても、つまり走行風によるラジエータ１８０の冷却がない状態であっても、ラジエータ１８０の冷却液の温度上昇が抑制又は防止される。
【００５９】
なお、車両周辺の雰囲気温度分布を測定した結果、晴天時で外気温が約３５℃の高温の場合、車両１０が停車中における車室５０の温度は５０℃〜６０℃であったが、ダッシュパネル５２の車両前方側下側（日陰部）は約２５℃であった。よって、車両１０が停車中であってもラジエータ１８０の冷却液を、２５℃以下（図４のフローチャートのステップ５２０）とすることが可能である。
【００６０】
＜その他＞
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。
【００６１】
例えば、上記実施形態では、電気モータの駆動力によって走行する電気自動車に本発明を適用したがこれに限定されない。電気モータに加えてエンジンによる走行が可能な所謂ハイブリッド車にも適用することができる。
【００６２】
また、例えば、上記実施形態では、ウォーターポンプ３３０、バルブ３６２、３６４は、電池パック２００から電力が供給されて作動したが、これに限定されない。電池パック２００以外の別の電源から電力が供給されて作動する構成であってよい。
【００６３】
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６４】
１０      車両
５０      車室
５２      ダッシュパネル
６０      制御装置（循環路切替機構）
９０      車両用冷却装置
１００      電気モータ駆動機構（モータ駆動機構）
１１０      インバータ（モータ駆動機構）
１２０      モータ（モータ駆動機構）
１３０      駆動機構冷却装置
１８０      ラジエータ
２００      電池パック（車両用電池）
２１０      電池冷却装置
３００      第一循環路
３３０      ウォーターポンプ（循環路切替機構）
３５０      第二循環路
３６２      バルブ（循環路切替機構）
３６４      バルブ（循環路切替機構）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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