JP2014091426A - Cooling device - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却液が循環経路内を循環する冷却装置において、気体滞留現象を適切に解消することができる技術を提供する。
【解決手段】本明細書が開示する冷却システム30は、発熱体と放熱体を巡る冷却パイプ31と、冷却パイプ31に冷却液を循環させる電動ポンプ32と、電動ポンプ32に駆動電流が供給されていない間に電動ポンプ32のモータで起電力が発生したことを検知する逆駆動検知回路60と、逆駆動検知回路60が起電力の発生を検知していた場合の電動ポンプ32起動時の回転数を、起電力の発生を検知していない場合の電動ポンプ32起動時の回転数より高くする冷却コントローラ39とを備える。
【選択図】図2The present invention provides a technique capable of properly eliminating a gas retention phenomenon in a cooling device in which a coolant circulates in a circulation path.
A cooling system 30 disclosed in this specification includes a cooling pipe 31 that surrounds a heating element and a radiator, an electric pump 32 that circulates a coolant through the cooling pipe 31, and a drive current that is supplied to the electric pump 32. The reverse drive detection circuit 60 that detects that an electromotive force is generated by the motor of the electric pump 32 while the electric pump 32 is running, and the rotation when the electric pump 32 is activated when the reverse drive detection circuit 60 detects the occurrence of the electromotive force And a cooling controller 39 that makes the number higher than the number of revolutions when the electric pump 32 is activated when the occurrence of electromotive force is not detected.
[Selection] Figure 2
Description
本明細書で開示する技術は、冷却液が冷却経路内を循環する冷却装置に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a cooling device in which a coolant circulates in a cooling path.
冷却液が循環経路内を循環する冷却装置では、メンテナンス等で循環経路内に冷却液を注入する際に、循環経路内に気体が閉じ込められる現象(気体滞留現象)が発生することがある。気体滞留現象が発生すると、冷却装置の冷却効率が低下するおそれがある。そのため、循環経路に閉じ込められた気体を循環経路外に排出することを目的とする技術が提案されている。 In a cooling device in which the cooling liquid circulates in the circulation path, when the cooling liquid is injected into the circulation path for maintenance or the like, a phenomenon in which gas is trapped in the circulation path (gas retention phenomenon) may occur. When the gas retention phenomenon occurs, the cooling efficiency of the cooling device may decrease. For this reason, a technique has been proposed that aims to discharge gas confined in the circulation path out of the circulation path.
例えば、特許文献1には、車両に搭載される冷却装置が開示されている。この冷却装置は、循環経路と、循環経路に冷却液を循環させるポンプと、冷却装置に電力を供給する車両用のバッテリと、バッテリの接続状態を記憶し、ポンプの動作を制御する制御装置を備える。制御装置は、バッテリが非接続状態とされた履歴が記憶されている場合に、冷却液が注入(交換)されたと判断し、ポンプ起動時にポンプ回転数を上昇させて冷却液の流速を高める。冷却液を高速で循環させることによって、循環経路に閉じ込められた気体を循環経路外に排出する。 For example, Patent Document 1 discloses a cooling device mounted on a vehicle. This cooling device includes a circulation path, a pump that circulates coolant through the circulation path, a vehicle battery that supplies power to the cooling apparatus, a connection state of the battery, and a control device that controls the operation of the pump. Prepare. The control device determines that the coolant has been injected (replaced) when the history that the battery has been disconnected is stored, and increases the flow rate of the coolant by increasing the pump rotation speed when the pump is activated. By circulating the coolant at high speed, the gas confined in the circulation path is discharged out of the circulation path.
しかしながら、冷却装置の構造によっては、メンテナンスで循環経路内に冷却液を注入する際に、バッテリと冷却装置の接続を解除しない場合もある(作業性向上のため、バッテリを外さないで済むならばその方が好ましい)。このような場合、特許文献1の技術では、冷却液が循環経路内に注入されたことを認識できず、発生している気体滞留現象をなかなか解消できないおそれがある。本明細書は、冷却液が循環経路内を循環する冷却装置において、バッテリの脱着のような間接的な方法ではなく、より直接的に冷却液が循環経路内に注入されたことを検知し、気体滞留現象を適切に解消することができる技術を提供する。 However, depending on the structure of the cooling device, when injecting the coolant into the circulation path for maintenance, the connection between the battery and the cooling device may not be released (if the battery need not be removed to improve workability). That is preferred). In such a case, the technique disclosed in Patent Document 1 cannot recognize that the cooling liquid has been injected into the circulation path, and may not readily eliminate the generated gas retention phenomenon. In the cooling device in which the coolant circulates in the circulation path, the present specification detects that the coolant has been directly injected into the circulation path, rather than an indirect method such as battery attachment / detachment, Provided is a technique capable of appropriately eliminating the gas retention phenomenon.
本明細書が開示する冷却装置は、発熱体と放熱体を巡る循環経路と、循環経路に冷却液を循環させるポンプと、ポンプに駆動電流が供給されていない間にポンプのモータで起電力が発生したことを検知するポンプ逆駆動検知手段と、ポンプの動作を制御する制御装置を有している。制御装置は、ポンプ逆駆動検知手段が起電力の発生を検知していた場合のポンプ起動時の回転数を、起電力の発生を検知していない場合のポンプ起動時の回転数より高くする。 The cooling device disclosed in this specification includes a circulation path around a heating element and a heat dissipation body, a pump that circulates a coolant in the circulation path, and an electromotive force generated by a pump motor while no driving current is supplied to the pump. Pump reverse drive detection means for detecting the occurrence and a control device for controlling the operation of the pump. The control device makes the rotational speed at the time of starting the pump when the pump reverse drive detecting means detects the occurrence of the electromotive force higher than the rotational speed at the time of starting the pump when the occurrence of the electromotive force is not detected.
メンテナンス等で循環経路内に冷却液を注入する際には、駆動電流は供給されておらず、ポンプは停止状態である。そのような状態において循環経路内に冷却液が注入されると、注入された冷却液によって、ポンプのインペラが回転する。ポンプのインペラが回転すると、ポンプのモータが連動して回転し、モータで起電力が発生する。即ち、ポンプに駆動電流が供給されていない場合に、ポンプのモータで起電力が発生したことは、ポンプが冷却液の流れによってインペラ側から回転させられたことを意味し、循環経路内に冷却液が注入されたことを意味する。 When injecting the coolant into the circulation path for maintenance or the like, the drive current is not supplied and the pump is in a stopped state. When the coolant is injected into the circulation path in such a state, the impeller of the pump is rotated by the injected coolant. When the pump impeller rotates, the pump motor rotates in conjunction with it, and an electromotive force is generated by the motor. That is, when no drive current is supplied to the pump, an electromotive force generated by the pump motor means that the pump has been rotated from the impeller side by the flow of the cooling liquid, and the cooling path is cooled. It means that liquid has been injected.
ポンプに駆動電流が供給されていない間にポンプのモータが逆起電力を発生していた場合、制御装置は、ポンプ起動時に通常よりも高い回転数でポンプを駆動する。ポンプを高回転で駆動し、循環経路内の冷却液の流速を上昇させ、循環経路に閉じ込められた気体を循環経路外に排出して、気体滞留現象を解消する。このように、本明細書が開示する技術は、冷却液が循環経路内を循環する冷却装置において、冷却液が循環経路内に注入されたことを、ポンプのモータの逆起電力によって検知し、気体滞留現象を適切に解消することができる。 When the pump motor generates a back electromotive force while no drive current is supplied to the pump, the control device drives the pump at a higher rotational speed than usual when the pump is started. The pump is driven at a high speed, the flow rate of the coolant in the circulation path is increased, the gas trapped in the circulation path is discharged out of the circulation path, and the gas retention phenomenon is eliminated. As described above, the technology disclosed in this specification detects that the cooling liquid is injected into the circulation path by the counter electromotive force of the pump motor in the cooling device in which the cooling liquid circulates in the circulation path. A gas retention phenomenon can be eliminated appropriately.
上記の冷却装置が車両に適用される場合、車両のメインスイッチがOFFの間に冷却液が交換される。従って、ポンプ逆駆動検知手段は、電源なしでモータの逆起電力発生を検知できることが望ましい。具体的な一例として、ポンプ逆駆動検知手段は、ポンプのモータの両端子間に接続されたコンデンサと、コンデンサに電荷がチャージされているか否かを検知する回路で構成される。制御装置は、車両のメインスイッチ(イグニッションスイッチ)がOFFされるときにコンデンサを放電し、電荷ゼロの状態とする。ポンプのモータが逆駆動され起電力が発生すると、コンデンサに電荷がチャージされる。制御装置は、車両のメインスイッチが再びONされたときにコンデンサに蓄積された容量を確認し、容量が所定の閾値よりも大きければ、メインスイッチがOFFの間にポンプモータが逆駆動されたこと、即ち、冷却液が注入されたことを検知する。コンデンサの容量を確認する回路は、単純には、コンデンサの高電圧側の電極電位を所定の電位(閾値電位)と比較するコンパレータ一つで実現できる。 When the above cooling device is applied to a vehicle, the coolant is exchanged while the main switch of the vehicle is OFF. Therefore, it is desirable that the pump reverse drive detection means can detect the generation of the counter electromotive force of the motor without a power source. As a specific example, the pump reverse drive detection means includes a capacitor connected between both terminals of the pump motor and a circuit that detects whether or not the capacitor is charged. When the main switch (ignition switch) of the vehicle is turned off, the control device discharges the capacitor so that the electric charge is zero. When the pump motor is driven in reverse to generate electromotive force, the capacitor is charged. The control device checks the capacity accumulated in the capacitor when the main switch of the vehicle is turned on again. If the capacity is larger than a predetermined threshold, the pump motor is reversely driven while the main switch is off. That is, it is detected that the coolant has been injected. A circuit for confirming the capacitance of the capacitor can be simply realized by a single comparator that compares the electrode potential on the high voltage side of the capacitor with a predetermined potential (threshold potential).
前述したように、制御装置は、ポンプ逆駆動検知手段が起電力の発生を検知していた場合のポンプ起動時の回転数を、起電力の発生を検知していない場合(「通常の場合」と称する)のポンプ起動時の回転数より高くする。ここで、制御装置は、特定の場合には、起動力の発生の有無にかかわらずに、ポンプ起動時の回転数を高回転とする例外的な場合があってもよい。その例外的な場合とは、ポンプ起動時の冷却液温度が常温よりも高い場合である。典型的には、車両停止の直後に再び車両を起動する場合などは、冷却液温度が高いままである場合があり、そのような場合には車両のエンジンや電子回路を冷却すべく、起動直後であってもポンプを高回転で回転させることはよく行われることである。そのような場合にまで、ポンプ逆駆動検知手段の検知結果に基づいてポンプ起動時の回転数を決定する必要はない。制御装置は、冷却液温度が常温の場合において、ポンプ逆駆動検知手段が起電力の発生を検知していた場合のポンプ起動時の回転数を、上記した「通常の場合」のポンプ起動時の回転数より高くすればよい。 As described above, when the pump reverse drive detection means has detected the occurrence of electromotive force, the control device does not detect the number of rotations at the time of starting the pump ("normal case"). Higher than the number of revolutions when the pump is started. Here, in a specific case, the control device may have an exceptional case in which the rotational speed at the time of starting the pump is high regardless of whether or not the starting force is generated. The exceptional case is when the coolant temperature at the start of the pump is higher than the normal temperature. Typically, when starting the vehicle again immediately after stopping the vehicle, the coolant temperature may remain high. In such a case, immediately after starting, the engine and electronic circuits of the vehicle should be cooled. Even so, it is common practice to rotate the pump at high speed. Until such a case, it is not necessary to determine the rotational speed at the time of starting the pump based on the detection result of the pump reverse drive detection means. When the coolant temperature is room temperature, the control device determines the rotation speed at the pump startup when the pump reverse drive detection means has detected the occurrence of electromotive force. What is necessary is just to make it higher than rotation speed.
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は発明を実施するための形態の欄にて詳しく説明する。 Details and further improvements of the technology disclosed in this specification will be described in detail in the section of Detailed Description.
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。 The main features of the embodiments described below are listed. The technical elements described below are independent technical elements and exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Absent.
(特徴1)ポンプ逆駆動検知手段が起電力の発生を検知していた場合のポンプ起動時の回転数は、冷却液が低温で高粘性であるときに、循環経路内に滞留している気体を循環経路外に排出するのに十分な流速が得られるポンプ回転数である。このようなポンプ回転数でポンプを駆動させることにより、気体滞留現象が解消する。 (Characteristic 1) When the pump reverse drive detection means detects the occurrence of electromotive force, the number of revolutions when starting the pump is the gas staying in the circulation path when the coolant is low temperature and highly viscous The pump speed is sufficient to obtain a flow rate sufficient to discharge the gas out of the circulation path. By driving the pump at such a pump speed, the gas retention phenomenon is eliminated.
(特徴2)冷却装置は、ハイブリッド車の走行用電気機器を冷却する。 (Characteristic 2) The cooling device cools the traveling electric device of the hybrid vehicle.
(実施例)
図面を参照して実施例の冷却システムを説明する。本実施例の冷却システムは、ハイブリッド車のインバータなどを冷却する。まず、図1及び図2を参照してこの冷却システムの概要について説明する。図1に、ハイブリッド車100の駆動系のブロック図を示し、図2に、冷却システム30のブロック図を示す。
(Example)
A cooling system according to an embodiment will be described with reference to the drawings. The cooling system of this embodiment cools an inverter of a hybrid vehicle. First, the outline of this cooling system will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 shows a block diagram of a drive system of
ハイブリッド車100は、第1モータ2と第2モータ3とエンジン4を駆動源として備えている。第1モータ2はエンジン4のセルモータや発電機として機能し、第2モータ3は走行用のモータとして、エンジン4と同様に車輪を駆動する。第1モータ2は、定常走行時のエンジン4のトルクにより発電をすることもある。制動時は、第2モータ3が発電機として機能する。動力分配機構5は、第1モータ2、第2モータ3及びエンジン4によるそれぞれの出力を合成/分配して車軸6に出力する。ドライブトレイン7は、第1モータ2、第2モータ3及び動力分配機構5により構成される。第1モータ2及び第2モータ3には、メインバッテリ11から、電圧コンバータ15及びインバータ17、18を介して駆動電力が供給される。以下、第1モータ2及び第2モータ3を、単に「モータ2、3」と称する。ドライブトレイン7(モータ2、3及び動力分配機構5)は、動作に伴って発熱する。
The
メインバッテリ11の出力電圧は100ボルト以上であり、電圧コンバータ15により昇圧された後、インバータ17、18により交流電力に変換されてモータ2、3に供給される。メインバッテリ11と電圧コンバータ15の間にはシステムメインリレー13が介在する。電圧コンバータ15は、メインバッテリ11の電圧をモータ2、3の駆動に適した電圧に昇圧する機能と、モータ2、3が生成した回生電力をメインバッテリ11の充電に適した電圧に降圧する機能を有する。電圧コンバータ15とインバータ17、18は、IGBTなどのスイッチング素子を有しており、これらはパワーコントローラ21から出力されるPWM信号により制御される。HVコントローラ22は、車速、アクセル開度、メインバッテリ11の残量などに基づいて駆動系が出力すべき走行トルクを算出し適切な指令をパワーコントローラ21に出力する。この指令に基づいてパワーコントローラ21が先のPWM信号を生成して電圧コンバータ15やインバータ17、18に出力する。上記のごとく制御される電圧コンバータ15、インバータ17、18の各スイッチング素子は、大電流のスイッチングに伴って発熱する。
The output voltage of the
次に、図2を参照して冷却システム30を説明する。冷却システム30は、ラジエータ35、インバータクーラ36、リザーブタンク37及びオイルクーラ38を一巡する冷却パイプ31内に冷却液を循環させて、上記各スイッチング素子(電圧コンバータ15、インバータ17、18)、及び、ドライブトレイン7を冷却する。冷却パイプ31には、冷却液を循環させるための電動ポンプ32が介装されている。冷却液は、例えばLLC(Long Life Coolant)であり、電動ポンプ32により圧送されて冷却パイプ31内を循環する。冷却液は、低温時には粘性が増大する。
Next, the
ラジエータ35は、冷却パイプ31内の冷却液の熱を外気に放出する。インバータクーラ36は、発熱体である上記各スイッチング素子(電圧コンバータ15、インバータ17、18)を冷却する。オイルクーラ38は、オイルポンプ51の圧送により冷却パイプ52内を循環するオイルによって、発熱体であるドライブトレイン7(モータ2、3及び動力分配機構5)を冷却する。オイルクーラ38では、ドライブトレイン7を冷却した後のオイルが冷却パイプ31を通過する冷却液で冷却される。
The
リザーブタンク37は、冷却パイプ31内を循環する冷却液を貯留するタンクである。リザーブタンク37の上部と下部には、それぞれ、注入口37aと排液口37bが設けられている。メンテナンス等の際に、リザーブタンク37内及び冷却パイプ31内の冷却液を交換する場合には、ユーザは、まず排液口37bを開けて、リザーブタンク37内及び冷却パイプ31内の冷却液を排出する。次いで、ユーザは、排液口37bを閉じるとともに、注入口37aを開けて、注入口37aから新しい冷却液をリザーブタンク37内に注入する。リザーブタンク37内に注入された新しい冷却液は、冷却パイプ31内にも流れ込む。この際、冷却パイプ31内に気体(主に空気)が閉じ込められる現象(気体滞留現象)が発生し易い。気体滞留現象を解消する詳しい手法については後述する。
The
電動ポンプ32は、モータとインペラ(羽根車)を備える。モータに駆動電流が供給されると、モータが回転し、それに伴ってインペラが回転する。インペラの回転に伴う遠心力により、冷却パイプ31内の冷却液が圧送されて循環する。一方、例えばハイブリッド車100のメンテナンス時のように、ハイブリッド車100のメインスイッチがOFFの間は、モータに駆動電流が供給されず、電動ポンプ32は停止状態となる。この場合に、上記のように、冷却液が交換され、冷却パイプ31内に新たに冷却液が注入されると、注入された冷却液によって電動ポンプ32のインペラが回転する。電動ポンプ32のインペラが回転すると、モータが連動して回転し、モータで起電力が発生する。即ち、電動ポンプ32に駆動電流が供給されていない場合に、電動ポンプ32のモータで起電力が発生したことは、ポンプが冷却液の流れによってインペラ側から回転させられたことを意味し、冷却パイプ31内に冷却液が注入されたことを意味する。
The
電動ポンプ32には、電動ポンプ32の回転数を検出する回転数センサ41が備えられている。また、冷却パイプ31には、冷却パイプ31内を流れる冷却液の温度を検出する温度センサ42、及び、冷却パイプ31内を流れる冷却液の流量を検出する流量センサ43が備えられている。
The
冷却システム30は、さらに、冷却コントローラ39と、HVコントローラ20と、逆駆動検知回路60と、を備える。HVコントローラ20については上記した通りである。なお、図2に示すように、HVコントローラ20は、イグニッションスイッチ22aを備えている。イグニッションスイッチ22aは、ハイブリッド車100のメインスイッチである。
The
冷却コントローラ39は、冷却システム30の各要素の動作を制御する。冷却コントローラ39には、回転数センサ41、温度センサ42、流量センサ43の各センサの検出値が入力される。また、冷却コントローラ39は、HVコントローラ20と電気的に接続されており、HVコントローラ20のイグニッションスイッチ22aがONされた場合に作動する。冷却コントローラ39は、電動ポンプ32とも電気的に接続されており、電動ポンプ32に駆動電流を供給する。冷却コントローラ39は、電動ポンプ32の回転数をPWM制御によって制御する。冷却コントローラ39が実行する詳しい処理の内容は後で説明する。
The cooling controller 39 controls the operation of each element of the
逆駆動検知回路60は、切替スイッチ61、コンデンサ62、コンパレータ63、定電圧端子64を備える。コンデンサ62は、電動ポンプ32のモータの両端子間に接続されている。切替スイッチ61は、電動ポンプ32のモータとコンデンサ62の接続を解除した状態(状態a:図2参照)と、電動ポンプ32のモータとコンデンサ62を接続させる状態(状態b)とを切替え可能なスイッチである。切替スイッチ61は、イグニッションスイッチ22aと連動して動作する。イグニッションスイッチ22aがONされると、冷却コントローラ39がコンデンサ62の両端電圧を所定の閾値電圧(定電圧端子64の電位)と比較した後、切替スイッチ61は状態aに切替えられる。即ち、ハイブリッド車100のメインスイッチがONの間は、切替スイッチ61は状態aである。この間、コンデンサ62は放電され、電荷がチャージされていない状態になる。イグニッションスイッチ22a(ハイブリッド車100のメインスイッチ)がOFFされると、切替スイッチ61は状態bに切替えられる。この場合、ハイブリッド車100のメインスイッチがOFFの間に、上記のように電動ポンプ32のモータが逆駆動されて起電力が発生すると、コンデンサ62に電荷がチャージされる。
The reverse
コンパレータ63は、入力側が定電圧端子64とコンデンサ62に接続され、出力側が冷却コントローラ39に接続されている。コンパレータ63は、ハイブリッド車100のメインスイッチがONされた際に、定電圧端子64の電位(所定の閾値電位)と、コンデンサ62の高電圧側の電極電位とを比較する。コンパレータ63は、定電圧端子64の電位とコンデンサ62の高電圧側の電極電位の差が所定の閾値より小さい場合、冷却コントローラ39に信号を出力する。この場合、ハイブリッド車100のメインスイッチがOFFの間に、電動ポンプ32のモータで起電力が発生したことを意味する。
The input side of the
図3を参照して、冷却コントローラ39による電動ポンプ32の回転数(以下「ポンプ回転数」と称する)の制御について説明する。冷却コントローラ39は、ハイブリッド車100のメインスイッチがOFFの間に、電動ポンプ32のモータで起電力が発生していない場合(以下「通常の場合」と称する)、図3のグラフに従ってポンプ回転数を制御する第1制御を実行する。即ち、冷却コントローラ39は、温度センサ42が検出する冷却液温度が低い場合にはポンプ回転数を低くし、冷却液温度が高い場合にはポンプ回転数を高くする。図3中のT1は、冷却液について想定される最低温度であり、R1は電動ポンプ32の最低回転数である。T3は、冷却液について想定される最高温度であり、R3は電動ポンプ32の最高回転数である。このように、冷却コントローラ39が、冷却液温度に基づいてポンプ回転数を決定する第1制御を行う場合、冷却システム30は、必要な冷却能力を確保しながら、電動ポンプ32によるエネルギー消費量を抑えることができる。
With reference to FIG. 3, control of the rotation speed (hereinafter referred to as “pump rotation speed”) of the
高いポンプ回転数で電動ポンプ32を駆動する場合、冷却パイプ31内で気体滞留現象が起きている場合であっても、冷却液の流れによって、冷却パイプ31内に滞留していた空気を押し流し、冷却パイプ31からリザーブタンク37に排出することができる。即ち、気体滞留現象を解消することができる。図3において、冷却液温度T2とポンプ回転数R2は、冷却パイプ31から空気を排出可能な閾値となる温度及び回転数を示している。
When the
なお、冷却コントローラ39は、ハイブリッド車100のメインスイッチがOFFの間に、電動ポンプ32のモータで起電力が発生しても、冷却液温度がT2以上である場合(以下では「例外的な場合」と呼ぶ)には、前述した第1制御を実行することにより、ポンプ回転数R2以上で電動ポンプ32を駆動させることができる。そのため、冷却液の交換が行われ、冷却パイプ31内で気体滞留現象が発生していた場合であっても、ポンプ回転数R2以上で電動ポンプ32を駆動させることにより、気体滞留現象を解消することができる。上記の例外的な場合は、例えば、車両停止の直後に再び車両を起動する場合のように、車両の起動時点で既に冷却液温度が高い場合である。このような場合、起動直後であってもポンプを高回転で回転させて、各部品の冷却を行う場合がある。
It should be noted that the cooling controller 39 is used when the coolant temperature is equal to or higher than T2 even if an electromotive force is generated by the motor of the
一方、ハイブリッド車100のメインスイッチがOFFの間に、電動ポンプ32のモータで起電力が発生した場合であって、冷却液温度がT2より低い場合(以下では「特定の場合」と称する)には、第1制御によっては、R2より小さいポンプ回転数でしか電動ポンプ32が駆動しないため、冷却パイプ31内の空気を排出することができず、気体滞留現象を解消することができない。そのため、上記の特定の場合には、冷却コントローラ39は、第1制御に代えて、図3の矢印40に示すように、最高回転数R3で電動ポンプ32を駆動させる第2制御を実行する。この結果、冷却液が低温で高粘性の場合であっても、冷却液によって冷却パイプ31内の空気を押し流すことができ、冷却パイプ31内の空気を排出して気体滞留現象を解消することができる。上記の特定の場合とは、例えば、ハイブリッド車100のメインスイッチがOFFの間に、リザーブタンク37内及び冷却パイプ31内の冷却液を交換した場合である。
On the other hand, when an electromotive force is generated by the motor of the
図4のフローチャートを参照して、冷却コントローラ39が実行する処理についてさらに説明する。図4の処理は、ハイブリッド車100のメインスイッチ(図2のイグニッションスイッチ22a)がONされた場合に開始される。
With reference to the flowchart of FIG. 4, the process which the cooling controller 39 performs is further demonstrated. The process of FIG. 4 is started when the main switch (
S10では、冷却コントローラ39は、ハイブリッド車100のメインスイッチがOFFの間に、電動ポンプ32のモータで起電力が発生したか否かを判断する。具体的には、S10では、冷却コントローラ39は、逆駆動検知回路60内のコンパレータ63から信号が出力されることを監視する。冷却コントローラ39は、コンパレータ63から信号を受信すると、S10でYESと判断し、S12に進む。一方、冷却コントローラ39は、コンパレータ63から信号を受信しない場合(即ち、通常の場合)、S10でNOと判断し、S16に進む。
In S <b> 10, the cooling controller 39 determines whether an electromotive force is generated by the motor of the
S12では、冷却コントローラ39は、冷却パイプ31内の冷却液温度がT2(図3参照)より低いか否か判断する。冷却コントローラ39は、温度センサ42が検出する冷却液温度がT2より低い場合(即ち、特定の場合)、S12でYESと判断し、S14に進む。一方、冷却コントローラ39は、温度センサ42が検出する冷却液温度がT2以上の場合(即ち、例外的な場合)、S12でNOと判断し、S16に進む。
In S12, the cooling controller 39 determines whether or not the coolant temperature in the cooling
S14では、冷却コントローラ39は、最高回転数R3で電動ポンプ32を駆動させる(第2制御)。この結果、冷却液が低温で高粘性の場合であっても、冷却液によって冷却パイプ31内の空気を押し流すことができ、冷却パイプ31内の空気を排出して気体滞留現象を解消することができる。
In S14, the cooling controller 39 drives the
S16では、冷却コントローラ39は、冷却液の温度に基づいてポンプ回転数を決定し、そのポンプ回転数で電動ポンプ32を駆動させる(第1制御)。具体的には、冷却コントローラ39は、図3のグラフに従ってポンプ回転数を決定し、電動ポンプ32を駆動させる。通常の場合(S10でNOの場合)、S16の運転によって、冷却システム30は、必要な冷却能力を確保しながら、電動ポンプ32によるエネルギー消費量を抑えることができる。また、例外的な場合(S12でNOの場合)にも、S16の運転によって、仮に冷却パイプ31内で気体滞留現象が発生していた場合であっても、気体滞留現象を解消することができる。
In S16, the cooling controller 39 determines the pump speed based on the temperature of the coolant, and drives the
S14又はS16の運転を所定時間継続すると、冷却コントローラ39は、再度S10に戻り、図4の処理を繰り返し実行する。 When the operation of S14 or S16 is continued for a predetermined time, the cooling controller 39 returns to S10 again and repeatedly executes the process of FIG.
以上、本実施例のハイブリッド車100及び冷却システム30について説明した。上記の通り、本実施例の冷却システム30では、電動ポンプ32に駆動電流が供給されていない間に電動ポンプ32のモータが逆起電力を発生しており、かつ、冷却液温度がT2より低い場合(図4のS10、S12でYES)、冷却コントローラ39は、通常よりも高い回転数R3で電動ポンプ32を駆動する。電動ポンプ32を高回転で駆動し、冷却パイプ31内の冷却液の流速を上昇させ、冷却パイプ31に閉じ込められた空気を排出して、気体滞留現象を解消する。このように、本実施例によると、冷却液が冷却パイプ31内を循環する冷却システム30において、冷却液が冷却パイプ31内に注入されたことを、電動ポンプ32のモータの逆起電力によって検知し、気体滞留現象を適切に解消することができる。
The
また、本実施例の冷却システム30は、電動ポンプ32のモータの両端子間に接続されたコンデンサ62と、コンデンサ62に電荷がチャージされているか否かを判断可能なコンパレータ63を有する逆駆動検知回路60を備えている。逆駆動検知回路60のコンデンサ62は、電源がない状態(即ち、車両のメインスイッチがOFFされた状態)でも、電動ポンプ32で起電力が発生した場合に電荷をチャージすることができる。従って、本実施例の冷却システム30では、電源なしで、モータで起電力が発生したこと、即ち、冷却液が注入されたことを検知することができる。
Further, the
本実施例と請求項の記載との対応関係を説明しておく。ドライブトレイン7、電圧コンバータ15、インバータ17、18が、「発熱体」の一例である。ラジエータ35が「放熱体」の一例である。冷却パイプ31が「循環経路」の一例である。逆駆動検知回路60が「ポンプ逆駆動検知手段」の一例である。冷却コントローラ39及びHVコントローラ22が「制御装置」の一例である。
The correspondence between this embodiment and the description of the claims will be described. The
以上、本実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を含んでもよい。 Although the present embodiment has been described in detail above, these are merely examples, and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above. For example, the following modifications may be included.
(変形例1)逆駆動検知回路60に代えて、冷却コントローラ39が、電動ポンプ32に駆動電流が供給されていない間にモータによって起電力が発生したことを検知する検知手段と、起電力が発生したことを示す情報を記憶する記憶手段を備えてもよい。この場合、冷却システム30は、車両のメインスイッチがOFFされている間に、冷却コントローラ39を動作させて、起電力が発生したことを示す情報を記憶させるための予備電源を備えていることが好ましい。冷却コントローラ39は、車両のメインスイッチがONされると、記憶手段に起電力が発生したことを示す情報が記憶されているか否かを判断する。
(Modification 1) Instead of the reverse
(変形例2)上記の実施例では、冷却コントローラ39は、ハイブリッド車100のメインスイッチがOFFの間に、電動ポンプ32のモータで起電力が発生しても、冷却液温度がT2以上である場合(図4のS10でYES、S12でNO)、第1制御を実行する。これに代えて、冷却コントローラ39は、ハイブリッド車100のメインスイッチがOFFの間に、電動ポンプ32のモータで起電力が発生している場合には、冷却液温度がT2以上であるか否かに拘わらず、第2制御を実行するようにしてもよい。この場合も、気体滞留現象を適切に解消することができる。
(Modification 2) In the above embodiment, the cooling controller 39 has a coolant temperature equal to or higher than T2 even if an electromotive force is generated by the motor of the
(変形例3)実施例ではハイブリッド車100に冷却システム30が搭載される例を説明したが、冷却システム30は、電気自動車や燃料電池車に搭載されてもよい。
(Modification 3) Although the example in which the
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
2:第1モータ
3:第2モータ
4:エンジン
5:動力分配機構
6:車軸
7:ドライブトレイン
11:メインバッテリ
13:システムメインリレー
15:電圧コンバータ
17:インバータ
20:コントローラ
21:パワーコントローラ
22:HVコントローラ
22a:イグニッションスイッチ
30:冷却システム
31:冷却パイプ
32:電動ポンプ
35:ラジエータ
36:インバータクーラ
37:リザーブタンク
37a:注入口
37b:排液口
38:オイルクーラ
39:冷却コントローラ
41:回転数センサ
42:温度センサ
43:流量センサ
51:オイルポンプ
52:冷却パイプ
60:逆駆動検知回路
61:切替スイッチ
62:コンデンサ
63:コンパレータ
64:定電圧端子
100:ハイブリッド車
2: First motor 3: Second motor 4: Engine 5: Power distribution mechanism 6: Axle 7: Drive train 11: Main battery 13: System main relay 15: Voltage converter 17: Inverter 20: Controller 21: Power controller 22:
Claims (2)
循環経路に冷却液を循環させるポンプと、
ポンプに駆動電流が供給されていない間にポンプのモータで起電力が発生したことを検知するポンプ逆駆動検知手段と、
ポンプ逆駆動検知手段が起電力の発生を検知していた場合のポンプ起動時の回転数を、起電力の発生を検知していない場合のポンプ起動時の回転数より高くする制御装置と、
を備えることを特徴とする冷却装置。 A circulation path around the heating element and the radiator,
A pump for circulating the coolant in the circulation path;
A pump reverse drive detection means for detecting that an electromotive force is generated in the pump motor while no drive current is supplied to the pump;
A control device for making the rotational speed at the time of starting the pump when the pump reverse drive detecting means has detected the occurrence of the electromotive force higher than the rotational speed at the time of starting the pump when not detecting the occurrence of the electromotive force;
A cooling device comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012243327A JP2014091426A (en) | 2012-11-05 | 2012-11-05 | Cooling device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2012243327A JP2014091426A (en) | 2012-11-05 | 2012-11-05 | Cooling device |
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| JP2014091426A true JP2014091426A (en) | 2014-05-19 |
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ID=50935822
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2014091426A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110450646A (en) * | 2018-05-07 | 2019-11-15 | 奥迪股份公司 | Liquid-cooled electric drive system |
| WO2022262810A1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 华为技术有限公司 | Terminal device, and liquid cooling module and control method therefor |
-
2012
- 2012-11-05 JP JP2012243327A patent/JP2014091426A/en active Pending
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| CN110450646A (en) * | 2018-05-07 | 2019-11-15 | 奥迪股份公司 | Liquid-cooled electric drive system |
| CN110450646B (en) * | 2018-05-07 | 2023-02-21 | 奥迪股份公司 | Liquid-cooled electric drive system |
| WO2022262810A1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-12-22 | 华为技术有限公司 | Terminal device, and liquid cooling module and control method therefor |
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