(57)【要約】【課題】温度輸送効率の良い冷媒を用い、冷媒配管が簡単で短くて配管効率が良く、しかも、複数個の冷却対象熱源を過不足なく要求通りに冷却可能な冷却装置を構築する。【解決手段】蓄熱材内包カプセル混入冷媒はラジエータ3で冷却後ポンプ4により管路5を経て流量配分制御弁6による制御下で冷却対象熱源1,2に向かい、熱源1,2内を通流してこれらを冷却した後ラジエータ3に戻る。ラジエータ3の冷媒出口温度Troutが蓄熱材凝固終了温度となるようファン3fを駆動する。冷却負荷の大きな熱源1(2)の冷媒通流量を増大し、冷却負荷の小さな熱源2(1)の冷媒通流量が低下するよう弁6を操作し、熱源1,2を個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却する。熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outが共に蓄熱材溶融終了温度未満である場合、ポンプ4による冷媒循環量を減らし、逆にこれら温度Tw1out,Tw2outが共に蓄熱材溶融終了温度以上である場合、ポンプ4による冷媒循環量を増やす。【選択図】図１
2009044896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却すべき冷却対象熱源が複数個存在し、これら複数個の冷却対象熱源およびラジエータに、共通な1個のポンプで冷媒を循環させることにより前記複数個の冷却対象熱源を冷却するようにした車両用冷却装置において、
前記冷媒は、蓄熱材を内包したマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒とし、
前記ラジエータにより冷却された冷媒を前記共通な1個のポンプにより、流量配分制御弁による制御下で前記複数個の冷却対象熱源に向かわせ、これら冷却対象熱源に通流した後の冷媒を前記ラジエータに戻すような配管構成となし、
前記複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、前記ポンプによる冷媒循環量および前記流量配分制御弁による冷却対象熱源への流量配分を制御するよう構成し、
前記ラジエータへの通風量を、ラジエータの冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の凝固終了温度となるような通風量にすべく、ラジエータ冷却ファンを駆動制御するよう構成したことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項２】
請求項1に記載の車両用冷却装置において、
前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度となるよう、前記ポンプによる冷媒循環量および前記流量配分制御弁による冷却対象熱源への流量配分を決定するよう構成したことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項３】
請求項2に記載の車両用冷却装置において、
前記複数個の冷却対象熱源のうち、或る冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度未満で、他の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度以上である場合、前記或る冷却対象熱源への冷媒供給量を減らして前記他の冷却対象熱源への冷媒供給量を増やすよう前記流量配分制御弁を操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項４】
請求項2または3に記載の車両用冷却装置において、
前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が全て前記蓄熱材の溶融終了温度以上である場合、前記ポンプによる冷媒循環量を増大し、前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が全て前記蓄熱材の溶融終了温度未満である場合、前記ポンプによる冷媒循環量を低下させるよう、該ポンプを操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項５】
請求項1に記載の車両用冷却装置において、
前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が制御目標温度となるよう、前記ポンプによる冷媒循環量および前記流量配分制御弁による冷却対象熱源への流量配分を制御するよう構成したことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項６】
請求項5に記載の車両用冷却装置において、
前記複数個の冷却対象熱源のうち、或る冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が制御目標温度未満で、他の冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が制御目標温度以上である場合、前記或る冷却対象熱源への冷媒供給量を減らして前記他の冷却対象熱源への冷媒供給量を増やすよう前記流量配分制御弁を操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項７】
請求項5または6に記載の車両用冷却装置において、
前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が全て制御目標温度以上である場合、前記ポンプによる冷媒循環量を増大し、前記複数個の冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が全て制御目標温度未満である場合、前記ポンプによる冷媒循環量を低下させるよう、該ポンプを操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項８】
請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用冷却装置において、
前記複数個の冷却対象熱源につき冷却負荷の大小を判定する熱源冷却負荷比較手段を設け、
該手段により冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源への冷媒流量が多くなるよう前記流量配分制御弁を操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項９】
請求項1,5〜7のいずれか1項に記載の車両用冷却装置において、
前記複数個の冷却対象熱源につき冷却負荷の大小を判定する熱源冷却負荷比較手段を設け、
該手段により冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源への冷媒流量が多くなるよう前記流量配分制御弁を操作する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項１０】
冷却すべき冷却対象熱源が複数個存在し、これら複数個の冷却対象熱源およびラジエータに、共通な1個のポンプで冷媒を循環させることにより前記複数個の冷却対象熱源を冷却するようにした車両用冷却装置において、
前記冷媒は、蓄熱材を内包したマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒とし、
前記ラジエータにより冷却された冷媒を前記共通な1個のポンプにより、前記複数個の冷却対象熱源のうちの或る冷却対象熱源に向かわせると共に、該或る冷却対象熱源の冷媒入り口および冷媒出口間をバイパスする流量制御弁付きバイパス管路に向かわせ、前記或る冷却対象熱源に通流した後の冷媒を前記バイパス管路からの冷媒と合流させて他の冷却対象熱源に向かわせ、該他の冷却対象熱源に通流した後の冷媒を前記ラジエータに戻すような配管構成となし、
前記複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、前記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行うよう構成し、
前記他の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度となるよう前記ポンプによる冷媒循環量を制御する構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項１１】
請求項10に記載の車両用冷却装置において、
前記或る冷却対象熱源の冷媒出口通路における壁面温度が制御目標温度となるよう、前記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行う構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項１２】
請求項10に記載の車両用冷却装置において、
前記或る冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度となるよう、前記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行う構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項１３】
請求項10に記載の車両用冷却装置において、
前記複数個の冷却対象熱源につき冷却負荷の大小を判定する熱源冷却負荷比較手段を設け、
該手段による冷却対象熱源の冷却負荷大小判定に応じ、前記或る冷却対象熱源に通流した後の冷媒と前記バイパス管路からの冷媒との合流冷媒の温度が所定値となるよう、前記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行う構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【請求項１４】
請求項13に記載の車両用冷却装置において、
前記熱源冷却負荷比較手段により前記或る冷却対象熱源の冷却負荷が前記他の冷却対象熱源の冷却負荷よりも小さい場合、前記合流冷媒の温度が前記蓄熱材の50%溶融を示す温度未満になるよう、前記流量制御弁によりバイパス管路への分岐流量増大制御を行い、
前記熱源冷却負荷比較手段により前記或る冷却対象熱源の冷却負荷が前記他の冷却対象熱源の冷却負荷よりも大きい場合、前記合流冷媒の温度が前記蓄熱材の50%溶融を示す温度以上になるよう、前記流量制御弁によりバイパス管路への分岐流量低下制御を行う構成にしたことを特徴とする車両用冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、2モータ式ハイブリッド車両のモータ冷却システムにおけるように、冷却すべき冷却対象熱源が複数個存在し、これら複数個の冷却対象熱源およびラジエータに、共通な1個のポンプで冷媒を循環させることにより当該複数個の冷却対象熱源を冷却するようにした車両用冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
かかる車両用冷却装置にあっては、ラジエータで冷却した冷媒を共通な1個のポンプで複数個の冷却対象熱源に、個々の供給配管を経て向かわせ、各冷却対象熱源に熱交換関係に通過させた冷媒を、個々の戻り配管を経てラジエータに戻すのが一般的である。
ところで、かかる一般的な車両用冷却装置の配管は、複数個の冷却対象熱源ごとの冷媒配管が必要であることから、冷却システムの配管レイアウトが複雑になるという問題があった。
また、複数個の冷却対象熱源はそれぞれの冷却負荷が車両の運転条件や運転状態に応じて種々に変化し、複数個の冷却対象熱源を個々の要求に応じて過不足なく冷却することができないという問題もあった。
【０００３】
そこで従来、例えば特許文献1に記載のように、複数個の冷却対象熱源が相互に並列的な関係となるような冷媒配管とし、これら冷却対象熱源間に延在する冷媒供給管路および冷媒戻し管路中に流量制御弁を挿置し、冷媒供給管路をポンプを介してラジエータの冷媒出口に、また、冷媒戻し管路をラジエータの冷媒入り口にそれぞれ接続した車両用冷却装置が提案された。
【０００４】
この車両用冷却装置は、冷媒供給管路および冷媒戻し管路中における流量制御弁の操作により、複数個の冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じて過不足なく冷却することができる。
【０００５】
なお、冷却対象熱源を要求冷却負荷に応じ過不足なく冷却する技術としては従来、例えば特許文献2に記載のごとく、補助ポンプを付加して設け、この補助ポンプにより冷媒供給量を冷却負荷に応じたものにする技術も提案されている。
【特許文献１】特開２００６−２１９０８３号公報
【特許文献２】特開２００４−１００９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献1に記載の車両用冷却装置は、上記したごとく流量制御弁の操作により、複数個の冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じて過不足なく冷却することができるものの、複数個の冷却対象熱源が相互に並列的な関係となるような冷媒配管であることから冷媒配管が複雑、且つ、長くなると共に、冷媒供給管路および冷媒戻し管路の双方に流量制御弁を挿置することから、コスト的にも不利であった。
【０００７】
なお冷媒配管を短くする対策としては、複数個の冷却対象熱源が相互に直列的な関係となるような冷媒配管にすることが考えられる。
しかしこの場合、冷媒配管自身は効率的なものになるものの、上流側の冷却対象熱源には低温の冷媒が通流し、当該通流により吸熱した後の比較的温度の高い冷媒が下流側の冷却対象熱源に通流することから、上流側の冷却対象熱源は過度に冷却され、これを回避しようと冷媒循環量を低下させると、下流側の冷却対象熱源は冷却不足になる傾向となり、複数個の冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができないという別の問題を生ずる。
【０００８】
また、上記した並列配管式の冷却装置か直列配管式の冷却装置かを問わず従来は、冷媒による温度輸送効率が悪くて、それに関する改善を望まれていた。
【０００９】
本発明は、まず冷媒による温度輸送効率の改善が可能な冷媒を用いることとし、その上で、
上記した並列配管式の冷却装置を、前記の問題が解消されるように改良し、
上記した直列配管式の冷却装置を、前記の問題が解消されるように改良することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
並列配管式冷却装置について上記の目的を達成するため、本発明の車両用冷却装置は、請求項１に記載のごとくに構成する。
まず本発明の前提となる車両用冷却装置は、
冷却すべき冷却対象熱源が複数個存在し、これら複数個の冷却対象熱源およびラジエータに、共通な1個のポンプで冷媒を循環させることにより上記複数個の冷却対象熱源を冷却するようにしたものである。
【００１１】
本発明においては、かかる車両用冷却装置で用いる冷媒を以下のごときものとする。
つまり、蓄熱材を内包したマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることとする。
そして、上記ラジエータにより冷却された冷媒を上記共通な1個のポンプにより、流量配分制御弁による制御下で複数個の冷却対象熱源に向かわせ、これら冷却対象熱源に通流した後の冷媒をラジエータに戻すような配管構成にする。
【００１２】
制御態様については、複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、上記ポンプによる冷媒循環量および上記流量配分制御弁による冷却対象熱源への流量配分を制御するような構成とし、
上記ラジエータへの通風量を、ラジエータの冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の凝固終了温度となるような通風量にすべく、ラジエータ冷却ファンを駆動制御するような構成となす。
【００１３】
直列配管式冷却装置について前記の目的を達成するため、本発明の車両用冷却装置は、請求項10に記載のごとくに構成する。
まず本発明の前提となる車両用冷却装置は、
冷却すべき冷却対象熱源が複数個存在し、これら複数個の冷却対象熱源およびラジエータに、共通な1個のポンプで冷媒を循環させることにより上記複数個の冷却対象熱源を冷却するようにしたものである。
【００１４】
本発明においては、かかる車両用冷却装置で用いる冷媒を以下のごときものとする。
つまり、蓄熱材を内包したマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることとする。
そして、上記ラジエータにより冷却された冷媒を上記共通な1個のポンプにより、上記複数個の冷却対象熱源のうちの或る冷却対象熱源に向かわせると共に、該或る冷却対象熱源の冷媒入り口および冷媒出口間をバイパスする流量制御弁付きバイパス管路に向かわせ、上記或る冷却対象熱源に通流した後の冷媒を上記バイパス管路からの冷媒と合流させて他の冷却対象熱源に向かわせ、該他の冷却対象熱源に通流した後の冷媒をラジエータに戻すような配管構成にする。
【００１５】
制御態様については、複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、上記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行うよう構成し、
上記他の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度となるようポンプによる冷媒循環量を制御する構成となす。
【発明の効果】
【００１６】
請求項1に記載の車両用冷却装置においては、
蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることから、蓄熱材の蓄熱効果により熱を効率的に輸送することができて、その分だけポンプによる冷媒の循環量を少なくすることができ、冷却対象熱源の冷却効率を向上させることが可能である。
【００１７】
また、ラジエータにより冷却された冷媒を共通な1個のポンプにより、流量配分制御弁による制御下で複数個の冷却対象熱源に向かわせ、これら冷却対象熱源に通流した後の冷媒をラジエータに戻すような配管構成であるため、
流量配分制御弁の操作により、複数個の冷却対象熱源への冷媒通流配分を決定することができ、これら冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じて過不足なく冷却することができる。
【００１８】
しかも上記の作用効果を達成するのに、ポンプからの冷媒流を複数個の冷却対象熱源に振り分ける配管の分岐箇所に上記の流量配分制御弁を設けるだけでよいため、従来のように制御弁を付加したり、補助ポンプを追加設置することなく上記の作用効果を達成することができ、コスト的に有利であって、コストに関する前記した並列配管式冷却装置の問題を解消することができる。
【００１９】
制御に当たっては、複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、ポンプによる冷媒循環量および流量配分制御弁による冷却対象熱源への流量配分を制御し、
ラジエータへの通風量を、ラジエータの冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の凝固終了温度となるような通風量にすべく、ラジエータ冷却ファンを駆動制御するため、
複数個の冷却対象熱源への冷媒通流配分が個々の冷却負荷に応じたものとなってこれら冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じ過不足なく冷却することができると共に、複数個の冷却対象熱源が共に過度に冷却されたり、冷却不足になることもない。
【００２０】
請求項10に記載の車両用冷却装置においては、
蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることから、蓄熱材の蓄熱効果により熱を効率的に輸送することができて、その分だけポンプによる冷媒の循環量を少なくすることができ、冷却対象熱源の冷却効率を向上させることが可能であるという、上記と同様な作用効果に加えて以下の作用効果を達成し得る。
【００２１】
つまり、ラジエータにより冷却された冷媒を上記共通な1個のポンプにより、上記複数個の冷却対象熱源のうちの或る冷却対象熱源に向かわせると共に、該或る冷却対象熱源の冷媒入り口および冷媒出口間をバイパスする流量制御弁付きバイパス管路に向かわせ、上記或る冷却対象熱源に通流した後の冷媒を上記バイパス管路からの冷媒と合流させて他の冷却対象熱源に向かわせ、該他の冷却対象熱源に通流した後の冷媒をラジエータに戻すような配管構成にするため、
直列配管式の冷却装置となって、冷媒配管が並列配管式冷却装置よりも短く、配管効率を高めることができる。
【００２２】
また制御に当たっては、複数個の冷却対象熱源の冷却負荷に応じて、上記流量制御弁によるバイパス管路への分岐流量制御を行い、
上記他の冷却対象熱源の冷媒出口における冷媒温度が前記蓄熱材の溶融終了温度となるようポンプによる冷媒循環量を制御するため、
上流側の冷却対象熱源が過度に冷却されたり、下流側の冷却対象熱源が冷却不足になることがなく、複数個の冷却対象熱源を個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができ、従来の直列配管式冷却装置が抱える問題を解消することが可能であると共に、複数個の冷却対象熱源が共に過度に冷却されたり、冷却不足になることもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施例を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例になる車両用冷却装置を示し、1,2はそれぞれ、冷却すべき冷却対象熱源である。
これら冷却対処熱源1,2は、例えば2モータ式ハイブリッド車両の2個のモータとか、エンジンおよび自動変速機とか、複数個（図示例では2個）の冷却すべき任意の熱源とする。
【００２４】
これら冷却対象熱源1,2は、ラジエータ3で冷却された冷媒を共通な1個のポンプ4により熱交換関係に通流されて冷却され、該通流後の冷媒をラジエータ3に戻し、ラジエータ冷却ファン3fによる強制風および車両走行風よりなる冷却風により冷却して、再び冷却対象熱源1,2の冷却に供するものとする。
【００２５】
上記のごとき冷媒の循環を行わせるための配管構成を本実施例においては、冷却対象熱源1,2が以下のごとく並列関係となるような並列配管式のものとする。
ラジエータ3の冷媒出口3aに、上記共通な1個のポンプ4が挿置された冷媒供給管路5の一端を接続し、該冷媒供給管路5の他端は流量配分制御弁6を介して2個の分岐管路7,8に接続する。
一方の分岐管路7は、冷却対象熱源1の冷媒入り口1aに接続し、他方の分岐管路8は、冷却対象熱源2の冷媒入り口2aに接続する。
冷却対象熱源1,2の冷媒出口1b,2b間を連絡管路9により相互に連通させ、この連絡管路9とラジエータ3の冷媒入り口3bとの間を冷媒戻し管路10により連通させる。
【００２６】
かくて、ラジエータ3で冷却された冷媒は共通な1個のポンプ4により管路5を経て流量配分制御弁6に供給され、流量配分制御弁6は供給されてきた冷媒を指令通りに流量配分して、分岐管路7,8を経由し冷却対象熱源1,2に向かわせる。
その後冷媒は冷却対象熱源1,2内を通流し、この間における熱交換により冷却対象熱源1,2が冷却される。
冷却対象熱源1,2を通流し、上記の熱交換により温度上昇した冷媒は、連絡管路9および冷媒戻し管路10を経てラジエータ3の冷媒入り口3bに戻され、ラジエータ3で冷却された冷媒は再び冷媒出口3bから出て冷却対象熱源1,2の冷却に供される。
【００２７】
ところで本実施例では、上記の冷媒を特に以下のごときものとする。
つまり、図2に示すごとくパラフィンワックスなどの蓄熱材21を樹脂カプセル22に内包させて成るマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いる。
ここでパラフィンワックスなどの蓄熱材21は、その融点Tmが冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax近辺のもので、この温度近辺において相変化することにより吸熱と放熱を繰り返し、吸熱により冷却対象熱源1,2の冷却を可能にし、放熱によりラジエータ3での温度低下が可能なものとする。
【００２８】
ちなみに、上記したパラフィンワックスなどの蓄熱材21は、温度上昇に対して図3に例示するような溶融度特性を持ち、蓄熱材21は溶融開始温度Tm(0)に上昇した時より溶融し始め、温度Tm(50)に上昇した時に溶融度が50%となり、溶融終了温度Tm(100)に上昇した時に溶融度が100%になる。
なお逆に温度が低下するとき蓄熱材21は、図示しなかったが温度低下に対して同様な傾向の凝固度特性を持ち、凝固開始温度Ts(0)に低下した時より凝固し始め、行幸終了温度Ts(100)に低下した時に凝固度が100%になる。
【００２９】
そして、蓄熱材21の潜熱グラフは図4に例示するごときものとなり、蓄熱材温度が上昇している間は溶融開始温度Tm(0)に上昇した時より溶融し始め、溶融度の進展につれ溶融による吸熱量（熱源1,2からの吸熱量）を増大され、蓄熱材温度が融点Tmを越えて更に上昇し、溶融終了温度Tm(100)になるまでの間は、蓄熱材温度の上昇につれ溶融による吸熱量を低下される。
また、蓄熱材温度が低下している間は凝固開始温度Ts(0)に低下した時より凝固し始め、凝固度の進展につれ凝固による放熱量（ラジエータ3での放熱量）を増大され、或る蓄熱材温度を越えて更に低下し、凝固終了温度Ts(100)になるまでの間は、蓄熱材温度の低下につれ凝固による放熱量を低下される。
【００３０】
上記の冷媒を用いた図1に示すごとき配管構成においては、以下のごとくに冷却対象熱源1,2の冷却制御を遂行する。
この冷却制御のために図1に示すごとく、ラジエータ3の冷媒出口3aにおけるラジエータ出口冷媒温度Troutを検出する温度センサ11と、冷却対象熱源1,2の冷媒出口1b,2bにおける熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outを個々に検出する温度センサ12,13とを設ける。
【００３１】
冷却制御に当たっては、図5の制御プログラムに基づきこれを遂行する。
先ずステップＳ1において、ラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)以上か否かをチェックする。
ラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)以上であれば、ステップＳ2においてラジエータ冷却ファン3fの回転数を増大させ、逆にラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)未満であれば、ステップＳ3においてラジエータ冷却ファン3fの回転数を低下させる。
かかるラジエータファン3fの回転制御は、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御することに通じる。
【００３２】
ステップＳ4においては、冷却対象熱源1,2の冷媒出口1b,2bにおける熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outが共に蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)以上か否かをチェックし、そうでなければステップＳ5およびステップＳ6において、熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outのどちらが溶融終了温度Tm(100)以上であるのか（従って、どちらが溶融終了温度Tm(100)未満であるのか、それとも両者が共に溶融終了温度Tm(100)未満であるのかをチェックする。
【００３３】
ステップＳ5で熱源冷媒出口温度Tw1outが溶融終了温度Tm(100)以上（従って、熱源冷媒出口温度Tw2outが溶融終了温度Tm(100)未満）であると判定するときは、ステップＳ7において、溶融終了温度Tm(100)以上となった熱源冷媒出口温度Tw1outに対応する冷却対象熱源1の冷媒通流量が増大して、溶融終了温度Tm(100)未満となった熱源冷媒出口温度Tw2outに対応する冷却対象熱源2の冷媒通流量が低下するよう、流量配分制御弁6を操作する。
これにより、冷却負荷の大きな冷却対象熱源1の冷媒通流量が増大され、冷却負荷の小さな冷却対象熱源2の冷媒通流量が低下されて、これらを個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができる。
【００３４】
ステップＳ6で熱源冷媒出口温度Tw2outが溶融終了温度Tm(100)以上（従って、熱源冷媒出口温度Tw1outが溶融終了温度Tm(100)未満）であると判定するときは、ステップＳ8において、溶融終了温度Tm(100)以上となった熱源冷媒出口温度Tw2outに対応する冷却対象熱源2の冷媒通流量が増大して、溶融終了温度Tm(100)未満となった熱源冷媒出口温度Tw1outに対応する冷却対象熱源1の冷媒通流量が低下するよう、流量配分制御弁6を操作する。
これにより、冷却負荷の大きな冷却対象熱源2の冷媒通流量が増大され、冷却負荷の小さな冷却対象熱源1の冷媒通流量が低下されて、これらを個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができる。
【００３５】
ステップＳ4で熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outが共に蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)以上である（冷却能力不足である）と判定する場合、ステップＳ9においてポンプ4の負荷を増大することにより冷媒の循環量を増す。
これにより、冷媒循環量の増大分だけ冷却能力が増すこととなり、冷却能力不足を解消して冷却対象熱源1,2が共に冷却不足になるのを防止することができる。
【００３６】
ステップＳ5およびステップＳ6で熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outが共に蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)未満である（冷却能力過剰である）と判定する場合、ステップＳ10においてポンプ4の負荷を低下することにより冷媒の循環量を減らす。
これにより、冷媒循環量の低下分だけ冷却能力が落ちることとなり、冷却能力過剰を解消して冷却対象熱源1,2が共に冷却され過ぎるのを防止することができる。
【００３７】
以上の制御の後はステップＳ11において、エンジンイグニッションスイッチがOFFされたか否かをチェックし、エンジンイグニッションスイッチがOFFされない限り制御をステップＳ1へ戻すことにより上記のループを繰り返し実行する。
そして、ステップＳ11でエンジンイグニッションスイッチがOFFされたと判定するとき、図5の制御プログラムを終了して上記の冷却制御を終わらせる。
【００３８】
上記した第1実施例の車両用冷却装置においては、
図2につき前述した蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることから、蓄熱材21の蓄熱効果により熱を効率的に輸送することができて、その分だけポンプ4による冷媒の循環量を少なくすることができ、冷却対象熱源1,2の冷却効率を向上させることが可能である。
【００３９】
また、ラジエータ3により冷却された冷媒を共通な1個のポンプ4により、流量配分制御弁6による制御下で複数個の冷却対象熱源1,2に向かわせ、これら冷却対象熱源1,2に通流した後の冷媒をラジエータ3に戻すような配管構成であるため、
流量配分制御弁6の操作により、複数個の冷却対象熱源1,2への冷媒通流配分を決定することができ、これら冷却対象熱源1,2を個々の要求冷却負荷に応じて過不足なく冷却することができる。
【００４０】
しかも上記の作用効果を達成するのに、ポンプ4からの冷媒流を複数個の冷却対象熱源1,2に振り分ける配管の分岐箇所に流量配分制御弁6を設けるだけでよいため、従来のように制御弁を付加したり、補助ポンプを追加設置することなく上記の作用効果を達成することができ、コスト的に有利であって、コストに関する前記した並列配管式冷却装置の問題を解消することができる。
【００４１】
制御に当たっては、複数個の冷却対象熱源1,2の冷却負荷に応じて、ポンプ4による冷媒循環量および流量配分制御弁6による冷却対象熱源への流量配分を制御し、
ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを駆動制御するため、
複数個の冷却対象熱源1,2への冷媒通流配分が個々の冷却負荷に応じたものとなってこれら冷却対象熱源1,2を個々の要求冷却負荷に応じ過不足なく冷却することができると共に、複数個の冷却対象熱源1,2が共に過度に冷却されたり、冷却不足になることもない。
【００４２】
図6は、本発明の第2実施例になる車両用冷却装置の制御プログラムを示す。
本実施例においても、図1に示すと同じ配管構成を用いるが、温度センサ12,13は、冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路1b,2bにおける壁面温度Th1,Th2を個々に検出するものとし、これら熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2、および、温度センサ11で検出したラジエータ出口冷媒温度Troutを用いて、以下のように冷却制御を遂行する。
【００４３】
ステップＳ1〜Ｓ3においては、図5における同符号で示したステップと同様の処理を行い、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御する。
【００４４】
ステップＳ14においては、冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が共に冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax以上か否かをチェックし、そうでなければステップＳ15およびステップＳ16において、熱源冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2のどちらが制御目標温度Tmax以上であるのか（従って、どちらが制御目標温度Tmax未満であるのか、それとも両者が共に制御目標温度Tmax未満であるのかをチェックする。
【００４５】
ステップＳ15で熱源冷媒出口通路壁面温度Th1が制御目標温度Tmax以上（従って、熱源冷媒出口通路壁面温度Th2が制御目標温度Tmax未満）であると判定するときは、ステップＳ7において、制御目標温度Tmax以上となった熱源冷媒出口通路壁面温度Th1に対応する冷却対象熱源1の冷媒通流量が増大し、制御目標温度Tmax未満となった熱源冷媒出口通路壁面温度Th2に対応する冷却対象熱源2の冷媒通流量が低下するよう、流量配分制御弁6を操作する。
これにより、冷却負荷の大きな冷却対象熱源1の冷媒通流量が増大され、冷却負荷の小さな冷却対象熱源2の冷媒通流量が低下されて、これらを個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができる。
【００４６】
ステップＳ16で熱源冷媒出口通路壁面温度Th2が制御目標温度Tmax以上（従って、熱源冷媒出口通路壁面温度Th1が制御目標温度Tmax未満）であると判定するときは、ステップＳ8において、制御目標温度Tmax以上となった熱源冷媒出口通路壁面温度Th2に対応する冷却対象熱源2の冷媒通流量が増大し、制御目標温度Tmax未満となった熱源冷媒出口通路壁面温度Th1に対応する冷却対象熱源1の冷媒通流量が低下するよう、流量配分制御弁6を操作する。
これにより、冷却負荷の大きな冷却対象熱源2の冷媒通流量が増大され、冷却負荷の小さな冷却対象熱源1の冷媒通流量が低下されて、これらを個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができる。
【００４７】
ステップＳ14で熱源冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が共に制御目標温度Tmax以上である（冷却能力不足である）と判定する場合、ステップＳ9においてポンプ4の負荷を増大することにより冷媒の循環量を増す。
これにより、冷媒循環量の増大分だけ冷却能力が増すこととなり、冷却能力不足を解消して冷却対象熱源1,2が共に冷却不足になるのを防止することができる。
【００４８】
ステップＳ15およびステップＳ16で熱源冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が共に制御目標温度Tmax未満である（冷却能力過剰である）と判定する場合、ステップＳ10においてポンプ4の負荷を低下することにより冷媒の循環量を減らす。
これにより、冷媒循環量の低下分だけ冷却能力が落ちることとなり、冷却能力過剰を解消して冷却対象熱源1,2が共に冷却され過ぎるのを防止することができる。
【００４９】
以上の制御の後はステップＳ11において、エンジンイグニッションスイッチがOFFされたか否かをチェックし、エンジンイグニッションスイッチがOFFされない限り制御をステップＳ1へ戻すことにより上記のループを繰り返し実行する。
そして、ステップＳ11でエンジンイグニッションスイッチがOFFされたと判定するとき、図6の制御プログラムを終了して上記の冷却制御を終わらせる。
【００５０】
本実施例の車両用冷却装置においては、前記した実施例におけると同様の作用効果を達成し得るほか、
冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2をモニタし、これらが冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmaxとなるよう、ポンプ4による冷媒循環量制御および流量配分制御弁6による冷却対象熱源1,2への流量配分制御を行うため、
冷却対象熱源1,2の温度を最も良く表す冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmaxとなるような制御となって、冷却温度制御を前記した実施例よりも一層高精度なものにすることができる。
【００５１】
図7は、本発明の第3実施例になる車両用冷却装置の制御プログラムを示し、この制御プログラムは、図5のステップＳ2およびステップＳ3と、ステップＳ4との間にステップＳ21〜Ｓ23を追加したものである。
本実施例においても、図1に示すと同じ配管構成を用い、温度センサ12,13で検出した熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outと、温度センサ11で検出したラジエータ出口冷媒温度Troutとに基づき以下のように冷却制御を遂行する。
【００５２】
ステップＳ1〜Ｓ3においては、図5における同符号で示したステップと同様の処理を行い、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御する。
【００５３】
ステップＳ21においては、熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outの大小比較により、冷却対象熱源1,2に関して冷却負荷の大小判定を行う。
従ってステップＳ21は、本発明における熱源冷却負荷比較手段に相当する。
ステップＳ21で熱源冷媒出口温度がTw1out≧Tw2outの関係にある（冷却対象熱源1の冷却負荷が冷却対象熱源2の冷却負荷よりも大きい）と判定した場合は、ステップＳ22において、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源1への冷媒流量が多くなり、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源2への冷媒流量が少なくなるよう流量配分制御弁6を操作する。
ステップＳ21で熱源冷媒出口温度がTw1out<Tw2outの関係にある（冷却対象熱源2の冷却負荷が冷却対象熱源1の冷却負荷よりも大きい）と判定した場合は、ステップＳ23において、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源2への冷媒流量が多くなり、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源1への冷媒流量が少なくなるよう流量配分制御弁6を操作する。
【００５４】
ステップＳ4〜Ｓ11においては、図5における同符号で示したステップと同様の処理を行い、冷却対象熱源1,2の冷媒出口1b,2bにおける冷媒温度Tw1out,Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)となるよう、ポンプ4による冷媒循環量および流量配分制御弁6による冷却対象熱源1,2への流量配分を制御する。
【００５５】
本実施例の車両用冷却装置においては、図1〜5につき前述した第1実施例におけると同様の作用効果を達成し得るほか、
ステップＳ21〜Ｓ23において、熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outの大小比較により、冷却対象熱源1,2に関して冷却負荷の大小判定を行い、判定結果に応じ流量配分制御弁6を操作して、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源1または2への冷媒流量を多くし、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源2または1への冷媒流量を少なくするため、
ステップＳ4〜Ｓ11において、冷却対象熱源1,2の冷媒出口1b,2bにおける冷媒温度Tw1out,Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)となるよう、ポンプ4による冷媒循環量および流量配分制御弁6による冷却対象熱源1,2への流量配分を制御することとも相まって、熱源1,2の冷却を効率的に遂行することができる。
【００５６】
図8は、本発明の第4実施例になる車両用冷却装置の制御プログラムを示し、この制御プログラムは、図6のステップＳ2およびステップＳ3と、ステップＳ14との間にステップＳ31〜Ｓ33を追加したものである。
本実施例においては、図1に示すと同じ配管構成を用いるが、図6に示す本発明の第2実施例と同じく、図1の温度センサ12,13で冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路1b,2bにおける壁面温度Th1,Th2を個々に検出し、これら熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2と、温度センサ11で検出したラジエータ出口冷媒温度Troutとに基づき以下のように冷却制御を遂行する。
【００５７】
ステップＳ1〜Ｓ3においては、図6における同符号で示したステップと同様の処理を行い、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御する。
【００５８】
ステップＳ31においては、熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2の大小比較により、冷却対象熱源1,2に関して冷却負荷の大小判定を行う。
従ってステップＳ31は、本発明における熱源冷却負荷比較手段に相当する。
ステップＳ31で熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2がTh1≧Th2である（冷却対象熱源1の冷却負荷が冷却対象熱源2の冷却負荷よりも大きい）と判定した場合は、ステップＳ32において、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源1への冷媒流量が多くなり、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源2への冷媒流量が少なくなるよう流量配分制御弁6を操作する。
ステップＳ31で熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2がTh1<Th2である（冷却対象熱源2の冷却負荷が冷却対象熱源1の冷却負荷よりも大きい）と判定した場合は、ステップＳ33において、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源2への冷媒流量が多くなり、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源1への冷媒流量が少なくなるよう流量配分制御弁6を操作する。
【００５９】
ステップＳ14〜Ｓ16およびステップＳ7〜Ｓ10においては、図6における同符号で示したステップと同様の処理を行い、冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmaxとなるよう、ポンプ4による冷媒循環量および流量配分制御弁6による冷却対象熱源1,2への流量配分を制御する。
【００６０】
本実施例の車両用冷却装置においては、図1,6に示した第2実施例におけると同様の作用効果を達成し得るほか、
ステップＳ31〜Ｓ33において、冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2を大小比較することにより、冷却対象熱源1,2に関して冷却負荷の大小判定を行い、判定結果に応じ流量配分制御弁6を操作して、冷却負荷が大きいと判定された冷却対象熱源1または2への冷媒流量を多くし、冷却負荷が小さいと判定された冷却対象熱源2または1への冷媒流量を少なくするため、
ステップＳ14〜Ｓ16およびステップＳ7〜Ｓ10において、冷却対象熱源1,2の冷媒出口通路壁面温度Th1,Th2が冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmaxとなるよう、ポンプ4による冷媒循環量および流量配分制御弁6による冷却対象熱源1,2への流量配分を制御することとも相まって、熱源1,2の冷却を効率的に遂行することができる。
【００６１】
図9,10は、本発明の第5実施例になる車両用冷却装置を示し、図9において、図1におけると同符号で示したものは、図1におけると同様なものとする。
冷却対象熱源1,2に、ラジエータ3で冷却された冷媒を共通な1個のポンプ4により熱交換関係に通流させるための配管構成を、本実施例においては図9に示すごとく、冷却対象熱源1,2が以下のごとく直列関係となるような直列配管式のものとする。
【００６２】
つまり、ラジエータ3の冷媒出口3aに、上記共通な1個のポンプ4が挿置された冷媒供給管路5の一端を接続し、該冷媒供給管路5の他端は上流側冷却対象熱源1の冷媒入り口1aに接続する。
上流側冷却対象熱源1の冷媒出口1bと、下流側冷却対象熱源2の冷媒入り口2aとの間を連絡管路14により相互に通じさせ、冷媒供給管路5と連絡管路14との間に延在して上流側冷却対象熱源1の冷媒入り口1aおよび冷媒出口1b間をバイパスするバイパス管路15を設け、このバイパス管路15中に流量制御弁16を挿置する。
下流側冷却対象熱源2の冷媒出口2bと、ラジエータ3の冷媒入り口3bとの間を、冷媒戻し管路10により接続する。
【００６３】
かくて、ラジエータ3で冷却された冷媒は共通な1個のポンプ4により管路5を経て、上流側冷却対象熱源1の冷媒入り口1aに向かうと共に、流量制御弁16の開度に応じバイパス管路15にも供給される。
上流側冷却対象熱源1に熱交換関係に通流して熱源1を冷却した後の冷媒は、バイパス管路15からの冷媒と合流し、連絡管路14を経て下流側冷却対象熱源2の冷媒入り口2aに向かう。
下流側冷却対象熱源2を冷却しながら通流した後の冷媒は、冷媒戻し管路10を経てラジエータ3の冷媒入り口3bに戻され、ラジエータ3で冷却された後、再び冷却対象熱源1,2に順次通流され、これらの冷却に供される。
【００６４】
なお本実施例でも上記の冷媒は、図2につき前述したパラフィンワックスなどの蓄熱材21（融点Tmが冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax近辺のもの）を樹脂カプセル22に内包させて成るマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いる。
【００６５】
かような冷媒を用いた図9に示すごとき配管構成においては、以下のごとくに冷却対象熱源1,2の冷却制御を遂行する。
この冷却制御のために図9に示すごとく、ラジエータ3の冷媒出口3aにおけるラジエータ出口冷媒温度Troutを検出する温度センサ11と、上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路1bにおける壁面温度Th1を個々に検出する温度センサ12と、下流側冷却対象熱源2の冷媒出口2bにおける熱源冷媒出口温度Tw2outを検出する温度センサ13とを設ける。
【００６６】
冷却制御に当たっては、図10の制御プログラムに基づきこれを遂行する。
先ずステップＳ41において、ラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)以上か否かをチェックする。
ラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)以上であれば、ステップＳ42においてラジエータ冷却ファン3fの回転数を増大させ、逆にラジエータ出口冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)未満であれば、ステップＳ43においてラジエータ冷却ファン3fの回転数を低下させる。
かかるラジエータファン3fの回転制御は、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御することに通じる。
【００６７】
ステップＳ44においては、下流側冷却対象熱源2の冷媒出口温度Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)未満か否かを、つまり、冷却能力が過大か否かをチェックする。
ステップＳ44でTw2out<Tm(100)と判定する冷却能力過大時は、ステップＳ45において上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路壁面温度Th1が冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax未満か否かを判定し、上流側冷却対象熱源1が過冷状態か冷却不足状態かをチェックする。
ステップＳ45でTh1<Tmaxと判定する上流側冷却対象熱源1の過冷時は、ステップＳ46においてポンプ4の負荷を低下することにより冷媒の循環量を減らす。
これにより、冷媒循環量の低下分だけ冷却能力が落ちることとなり、上流側冷却対象熱源1の過冷を解消すると共に、冷却能力の過大を解消することができる。
ステップＳ45でTh1≧Tmaxと判定する上流側冷却対象熱源1の冷却不足時は、ステップＳ47においてバイパス管路15の開通度（流量制御弁16の開度）を小さくすることにより、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を増してここでの吸熱量を増大させる。
かかる上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量の増大（熱源1での吸熱量の増大）により上流側冷却対象熱源1の冷却不足を解消することができる。
【００６８】
ステップＳ44でTw2out≧Tm(100)と判定する冷却能力不足時は、ステップＳ48において上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路壁面温度Th1が冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax未満か否かを判定し、上流側冷却対象熱源1が過冷状態か冷却不足状態かをチェックする。
ステップＳ48でTh1<Tmaxと判定する上流側冷却対象熱源1の過冷時は、ステップＳ49においてバイパス管路15の開通度（流量制御弁16の開度）を大きくすることにより、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を減らしてここでの吸熱量を低下させる。
かかる上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量の低下（熱源1での吸熱量の低下）により上流側冷却対象熱源1の過冷を解消することができる。
ステップＳ48でTh1≧Tmaxと判定する上流側冷却対象熱源1の冷却不足時は、ステップＳ50においてポンプ4の負荷を大きくすることにより冷媒の循環量を増大させる。
これにより、冷媒循環量の増大分だけ冷却能力が上昇することとなり、上流側冷却対象熱源1の冷却不足を解消すると共に、冷却能力の不足を解消することができる。
【００６９】
以上の制御の後はステップＳ51において、エンジンイグニッションスイッチがOFFされたか否かをチェックし、エンジンイグニッションスイッチがOFFされない限り制御をステップＳ41へ戻すことにより上記のループを繰り返し実行する。
そして、ステップＳ51でエンジンイグニッションスイッチがOFFされたと判定するとき、図10の制御プログラムを終了して上記の冷却制御を終わらせる。
【００７０】
上記した第5実施例の車両用冷却装置においては、
図2につき前述した蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることから、蓄熱材21の蓄熱効果により熱を効率的に輸送することができて、その分だけポンプ4による冷媒の循環量を少なくすることができ、冷却対象熱源1,2の冷却効率を向上させることが可能である。
【００７１】
また本実施例においては図9に示すごとく、ラジエータ3により冷却された冷媒を共通な1個のポンプ4により、上流側冷却対象熱源1に向かわせると共に、該上流側冷却対象熱源1の冷媒入り口1aおよび冷媒出口1b間をバイパスする流量制御弁16付きのバイパス管路15に向かわせ、上流側冷却対象熱源1に通流した後の冷媒をバイパス管路15からの冷媒と合流させて下流側冷却対象熱源2に向かわせ、該下流側冷却対象熱源2に通流した後の冷媒をラジエータ3に戻すような配管構成にするため、
直列配管式の冷却装置となって、冷媒配管が並列配管式冷却装置よりも短く、配管効率を高めることができると共に冷媒の流路を小さくして冷却効率を高めることができる。
【００７２】
また制御に当たっては、上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路壁面温度Th1および下流側冷却対象熱源2の冷媒出口温度Tw2outから判定した冷却対象熱源1,2の冷却負荷に応じ、流量制御弁16によるバイパス管路15への分岐流量制御を行い、
上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路壁面温度Th1が制御目標温度Tmaxとなるよう、流量制御弁16によるバイパス管路15への分岐流量制御を行うため、
また、下流側冷却対象熱源2の冷媒出口温度Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)となるようポンプ4による冷媒循環量制御を行うため、
上流側冷却対象熱源1が過度に冷却されたり、下流側冷却対象熱源2が冷却不足になることがなく、冷却対象熱源1,2を個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができ、従来の直列配管式冷却装置が抱える前記の問題を解消することが可能であると共に、冷却対象熱源1,2が共に過度に冷却されたり、冷却不足になることもない。
【００７３】
図11は、本発明の第6実施例になる車両用冷却装置の制御プログラムを示し、この制御プログラムは、図10のステップＳ45およびステップＳ48をそれぞれステップＳ55およびステップＳ58に置換したものである。
本実施例においても、図9に示すと同じ配管構成を用いるが、温度センサ12は、上流側冷却対象熱源1の冷媒出口通路1bにおける冷媒温度Tw1outを検出するものとし、この上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outと、温度センサ13で検出した下流側冷却対象熱源2の冷媒出口通路2bにおける冷媒温度Tw2outと、温度センサ11で検出したラジエータ出口冷媒温度Troutとを用いて、以下のように冷却制御を遂行する。
【００７４】
ステップＳ41〜Ｓ43においては、図10における同符号で示したステップと同様の処理を行い、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御する。
【００７５】
ステップＳ44でTw2out<Tm(100)と判定する冷却能力過大時は、ステップＳ55において上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)未満か否かを判定し、上流側冷却対象熱源1が過冷状態か冷却不足状態かをチェックする。
ステップＳ55でTw1out<Tm(100)と判定する上流側冷却対象熱源1の過冷時は、ステップＳ46においてポンプ4の負荷を低下することにより冷媒の循環量を減らす。
これにより、冷媒循環量の低下分だけ冷却能力が落ちることとなり、上流側冷却対象熱源1の過冷を解消すると共に、冷却能力の過大を解消することができる。
ステップＳ55でTw1out ≧Tm(100)と判定する上流側冷却対象熱源1の冷却不足時は、ステップＳ47においてバイパス管路15の開通度（流量制御弁16の開度）を小さくすることにより、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を増してここでの吸熱量を増大させる。
かかる上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量の増大（熱源1での吸熱量の増大）により上流側冷却対象熱源1の冷却不足を解消することができる。
【００７６】
ステップＳ44でTw2out≧Tm(100)と判定する冷却能力不足時は、ステップＳ58において上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)未満か否かを判定し、上流側冷却対象熱源1が過冷状態か冷却不足状態かをチェックする。
ステップＳ58でTw1out< Tm(100)と判定する上流側冷却対象熱源1の過冷時は、ステップＳ49においてバイパス管路15の開通度（流量制御弁16の開度）を大きくすることにより、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を減らしてここでの吸熱量を低下させる。
かかる上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量の低下（熱源1での吸熱量の低下）により上流側冷却対象熱源1の過冷を解消することができる。
ステップＳ58でTw1out≧Tm(100)と判定する上流側冷却対象熱源1の冷却不足時は、ステップＳ50においてポンプ4の負荷を大きくすることにより冷媒の循環量を増大させる。
これにより、冷媒循環量の増大分だけ冷却能力が上昇することとなり、上流側冷却対象熱源1の冷却不足を解消すると共に、冷却能力の不足を解消することができる。
【００７７】
以上の制御は、ステップＳ51においてエンジンイグニッションスイッチがOFFされたと判定するまで継続し、エンジンイグニッションスイッチがOFFされた時に図11の制御プログラムを終了する。
【００７８】
上記した第6実施例の車両用冷却装置においても、図9および図10につき前述した第5実施例におけると同様な作用効果が奏し得られるほか、
上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outおよび下流側冷却対象熱源2の冷媒出口温度Tw2outから判定した冷却対象熱源1,2の冷却負荷に応じ、流量制御弁16によるバイパス管路15への分岐流量制御を行い、
上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)となるよう、流量制御弁16によるバイパス管路15への分岐流量制御を行うため、
また、下流側冷却対象熱源2の冷媒出口温度Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)となるようポンプ4による冷媒循環量制御を行うため、
上流側冷却対象熱源1が過度に冷却されたり、下流側冷却対象熱源2が冷却不足になることがなく、冷却対象熱源1,2を個々の要求冷却負荷に応じた通りに冷却することができ、従来の直列配管式冷却装置が抱える前記の問題を解消することが可能であると共に、冷却対象熱源1,2が共に過度に冷却されたり、冷却不足になることもない。
【００７９】
図12,13は、本発明の第7実施例になる車両用冷却装置を示し、本実施例において配管構成は図12に示すように、図9におけると同様な直列配管式のものを用いるが、温度センサ12は上流側冷却対象熱源1の冷媒出口温度Tw1outを検出するものとし、その他の温度センサとして、上流側冷却対象熱源1を通流した後の冷媒と、バイパス管路15からの冷媒との合流冷媒の温度Twtotalを検出する温度センサ17を設ける。
なお冷媒は、図2につき前述したパラフィンワックスなどの蓄熱材21（融点Tmが冷却対象熱源1,2の制御目標温度Tmax近辺のもの）を樹脂カプセル22に内包させて成るマイクロスケールの蓄熱カプセルが混入されている冷媒とする。
【００８０】
かような冷媒を用いた図12に示すごとき配管構成においては、以下のごとくに冷却対象熱源1,2の冷却制御を遂行する。
ステップＳ61〜Ｓ63においては、図10のステップＳ41〜Ｓ43におけると同様の処理を行い、ラジエータ3への冷却風量を、ラジエータ3の冷媒出口3aにおける冷媒温度Troutが蓄熱材21の凝固終了温度Ts(100)となるような冷却風量にすべく、ラジエータ冷却ファン3fを回転速度制御する。
【００８１】
ステップＳ64においては、熱源冷媒出口温度Tw1out,Tw2outの大小比較により、冷却対象熱源1,2に関して冷却負荷の大小判定を行う。
従ってステップＳ64は、本発明における熱源冷却負荷比較手段に相当する。
ステップＳ64で熱源冷媒出口温度がTw1out<Tw2outの関係にある（下流側冷却対象熱源2の冷却負荷が上流側冷却対象熱源1の冷却負荷よりも大きい）と判定する場合、ステップＳ65において、冷却負荷が大きいと判定された下流側冷却対象熱源2の熱源冷媒出口温度Tw2outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)以上か否かにより、下流側冷却対象熱源2が冷却不足か否かを判定する。
【００８２】
ステップＳ65でTw2out≧Tm(100)と判定する場合、つまり冷却負荷の大きな下流側冷却対象熱源2が冷却不足状態である場合、ステップＳ66において合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融度に対応した融点Tm未満か否かをチェックし、未満であればステップＳ67において、ポンプ4の負荷を増大することにより冷媒の循環量を増すが、未満でなければステップＳ68において、バイパス管路15の開通度（流量制御弁16の開度）を大きくすることにより、バイパス管路15を通る冷媒分岐流量を増し、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を減らして、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融度に対応した融点Tm未満になるよう制御する。
【００８３】
一方、ステップＳ65でTw2out<Tm(100)と判定する場合、つまり冷却負荷の大きな下流側冷却対象熱源2が過冷却状態である場合、ステップＳ69において、ポンプ4の負荷を低減することにより冷媒の循環量を低下させ、下流側冷却対象熱源2の過冷却状態を回避する。
【００８４】
ステップＳ64で熱源冷媒出口温度がTw1out≧Tw2outの関係にある（上流側冷却対象熱源1の冷却負荷が下流側冷却対象熱源2の冷却負荷よりも大きい）と判定する場合、ステップＳ71において、冷却負荷が大きいと判定された上流側冷却対象熱源1の熱源冷媒出口温度Tw1outが蓄熱材21の溶融終了温度Tm(100)以上か否かにより、上流側冷却対象熱源1が冷却不足か否かを判定する。
【００８５】
ステップＳ71でTw1out≧Tm(100)と判定する場合、つまり冷却負荷の大きな上流側冷却対象熱源1が冷却不足状態である場合、ステップＳ72において合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融度に対応した融点Tm以上か否かをチェックし、以上であればステップＳ73において、ポンプ4の負荷を増大することにより冷媒の循環量を増すが、以上でなければステップＳ74において、バイパス管路15の開通度（流量制御弁16の開度）を小さくすることにより、バイパス管路15を通る冷媒分岐流量を低下させ、上流側冷却対象熱源1への冷媒通流量を増して、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融度に対応した融点Tm以上になるよう制御する。
【００８６】
一方、ステップＳ71でTw2out<Tm(100)と判定する場合、つまり冷却負荷の大きな上流側冷却対象熱源1が過冷却状態である場合、ステップＳ75において、ポンプ4の負荷を低減することにより冷媒の循環量を低下させ、上流側冷却対象熱源1の過冷却状態を回避する。
【００８７】
以上の制御の後はステップＳ76において、エンジンイグニッションスイッチがOFFされたか否かをチェックし、エンジンイグニッションスイッチがOFFされない限り制御をステップＳ61へ戻すことにより上記のループを繰り返し実行する。
そして、ステップＳ76でエンジンイグニッションスイッチがOFFされたと判定するとき、図13の制御プログラムを終了して上記の冷却制御を終わらせる。
【００８８】
上記した第7実施例の車両用冷却装置においても、
図2につき前述した蓄熱カプセルが混入されている冷媒を用いることから、蓄熱材21の蓄熱効果により熱を効率的に輸送することができて、その分だけポンプ4による冷媒の循環量を少なくすることができ、冷却対象熱源1,2の冷却効率を向上させることが可能であると共に、
図12に示すごとく、冷却対象熱源1,2が直列的に相関する直列配管式の冷媒配管であって、冷媒配管が並列配管式のものよりも短く、配管効率を高めることができ、冷媒の流路を短くして冷却効率を高めることができる。
【００８９】
また制御に当たっては、上流側冷却対象熱源1の冷却負荷が下流側冷却対象熱源2の冷却負荷よりも小さい場合、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融を示す温度である融点Tm未満になるよう、流量制御弁16によりバイパス管路15への分岐流量増大制御を行い、
下流側冷却対象熱源2の冷却負荷が上流側冷却対象熱源2の冷却負荷よりも大きい場合、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融を示す温度である融点Tm以上になるよう、流量制御弁16によりバイパス管路15への分岐流量低下制御を行うことから、
冷却負荷の大きい冷却対象熱源で蓄熱材21の潜熱利用を増やすこととなり、冷媒循環量を抑制して冷却効率を高めることができる。
【００９０】
例えば、上流側冷却対象熱源1の冷却負荷が下流側冷却対象熱源2の冷却負荷よりも小さい場合、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融を示す温度である融点Tm未満になるよう、流量制御弁16によりバイパス管路15への分岐流量を増大することで、冷却負荷の大きな下流側冷却対象熱源2で一層多くの潜熱を利用できることとなり、冷媒の見かけ上の比熱が大きくなって冷却効率が向上し、その分だけ冷媒循環流量を少なくすることができ、
また、下流側冷却対象熱源2の冷却負荷が上流側冷却対象熱源2の冷却負荷よりも大きい場合、合流冷媒温度Twtotalが蓄熱材21の50%溶融を示す温度である融点Tm以上になるよう、流量制御弁16によりバイパス管路15への分岐流量を低下することで、冷却負荷の大きな上流側冷却対象熱源1で一層多くの潜熱を利用できることとなり、冷媒の見かけ上の比熱が大きくなって冷却効率が向上し、その分だけ冷媒循環流量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の一実施例になる車両用冷却装置の冷媒配管構成を示す概略系統図である。
【図２】同実施例の車両用冷却装置で用いる冷媒に混入させる蓄熱カプセルの断面図である。
【図３】同蓄熱カプセルに内包させた蓄熱材の、温度と溶融度との関係を示す溶融度変化特性図である。
【図４】同蓄熱カプセルに内包させた蓄熱材の、温度と吸熱量および放熱量との関係を示す熱量変化特性図である。
【図５】同実施例の車両用冷却装置における冷却制御プログラムを示すフローチャートである。
【図６】本発明の第2実施例になる車両用冷却装置の冷却制御プログラムを示す、図5と同様なフローチャートである。
【図７】本発明の第3実施例になる車両用冷却装置の冷却制御プログラムを示す、図5と同様なフローチャートである。
【図８】本発明の第4実施例になる車両用冷却装置の冷却制御プログラムを示す、図5と同様なフローチャートである。
【図９】本発明の第5実施例になる車両用冷却装置の冷媒配管構成を示す概略系統図である。
【図１０】同実施例の車両用冷却装置における冷却制御プログラムを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第6実施例になる車両用冷却装置の冷却制御プログラムを示す、図10と同様なフローチャートである。
【図１２】本発明の第7実施例になる車両用冷却装置の冷媒配管構成を示す概略系統図である。
【図１３】同実施例の車両用冷却装置における冷却制御プログラムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
１  冷却対象熱源
２  冷却対象熱源
1a,2a  冷媒入り口
1b,2b  冷媒出口
３  ラジエータ
3a  冷媒出口
3b  冷媒入り口
3f  冷却ファン
４  ポンプ
５ 冷媒供給管路
６  流量配分制御弁
７  分岐管路
８  分岐管路
９  連絡管路
10  冷媒戻り管路
11  ラジエータ冷媒出口温度センサ
12  熱源冷媒出口温度センサ
13  熱源冷媒出口温度センサ
14  連絡管路
15  バイパス管路
16  流量制御弁
17  合流冷媒温度センサ
21  蓄熱材
22  樹脂カプセル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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