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JPH11200858A - Hybrid electric vehicle cooling system - Google Patents

Hybrid electric vehicle cooling system

Info

Publication number
JPH11200858A
JPH11200858A JP205398A JP205398A JPH11200858A JP H11200858 A JPH11200858 A JP H11200858A JP 205398 A JP205398 A JP 205398A JP 205398 A JP205398 A JP 205398A JP H11200858 A JPH11200858 A JP H11200858A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling system
cooling
temperature
engine
heat storage
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.)
Pending
Application number
JP205398A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Shimonosono
均 下野園
Teruaki Ishikawa
輝昭 石川
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP205398A priority Critical patent/JPH11200858A/en
Publication of JPH11200858A publication Critical patent/JPH11200858A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 2つのラジエータで3系統の冷却系の異なる
冷媒温度制御を可能とし、車両への搭載上の容積効率を
向上できるハイブリッド電気自動車の冷却装置を提供す
ること。 【解決手段】 目標冷却水温が高いエンジン冷却系と、
目標冷却水温が中程度のモータ冷却系と、目標冷却水温
が低いバッテリ及び弱電系冷却系とを備え、モータ冷却
系の目標制御温度とバッテリ及び弱電系冷却系の目標制
御温度との間に相変化温度を持つ蓄熱装置116を備
え、3つの冷却系の冷媒が蓄熱装置116において熱交
換をするように構成するとともに、モータ冷却系へは、
エンジン冷却系の冷媒か、蓄熱装置の冷媒かを選択的に
導入するようにする。
(57) [Problem] To provide a cooling device for a hybrid electric vehicle that enables two radiators to control the refrigerant temperature of three different cooling systems and improves the volumetric efficiency when mounted on a vehicle. An engine cooling system having a high target cooling water temperature,
A motor cooling system with a medium target cooling water temperature, a battery with a low target cooling water temperature, and a weak electric cooling system are provided, and a phase difference between the target control temperature of the motor cooling system and the target control temperature of the battery and the weak electric cooling system is provided. A heat storage device 116 having a changing temperature is provided, and the refrigerant of the three cooling systems is configured to exchange heat in the heat storage device 116.
The refrigerant of the engine cooling system or the refrigerant of the heat storage device is selectively introduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド電気自
動車の冷却装置、より具体的には、多数のそれぞれ異な
った目標制御温度を有する冷却系を持つハイブリッド電
気自動車において、それぞれの目標制御温度を確実に達
成するとともに、熱交換器の占有容積を最小にする技術
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device for a hybrid electric vehicle, and more particularly, to a hybrid electric vehicle having a plurality of cooling systems each having a different target control temperature. A technique for achieving and minimizing the occupied volume of a heat exchanger.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のハイブリッド電気自動車の冷却装
置としては、例えば特開平7−253020号公報に開
示されているように、図8に示すような構造のものがあ
った。この従来技術は、車輪を駆動する駆動用電動モー
タ1と、電動モータ1に電力を供給するバッテリ2と、
バッテリ2に電力を供給すべく発電機3を駆動するエン
ジン4と、少なくとも電動モータ1を冷却する第1冷却
水循環通路R1及びエンジン4を冷却する第2冷却水循
環通路R2とを連結する第3冷却水循環通路R3を有す
る冷却手段を備え、熱交換手段として、第1冷却水循環
通路R1を介して連結される電動モータ1用の第1ラジ
エータ5a、及び、第2冷却水循環通路R2を介して連
結される第2ラジエータ5bを有しているものである。
2. Description of the Related Art A conventional cooling device for a hybrid electric vehicle has a structure as shown in FIG. 8 as disclosed in, for example, JP-A-7-253020. This prior art includes a driving electric motor 1 for driving wheels, a battery 2 for supplying electric power to the electric motor 1,
Third cooling that connects an engine 4 that drives a generator 3 to supply power to the battery 2, at least a first cooling water circulation passage R1 that cools the electric motor 1, and a second cooling water circulation passage R2 that cools the engine 4. A cooling means having a water circulation passage R3 is provided, and as a heat exchange means, a first radiator 5a for the electric motor 1 connected via the first cooling water circulation passage R1 and a heat exchange means connected via a second cooling water circulation passage R2. And a second radiator 5b.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のハイブリッド電気自動車の冷却装置にあって
は、エンジン冷却系とモータ冷却系とのためにそれぞれ
ラジエータを必要とし、かつ、上記従来技術では考慮さ
れていない弱電系やバッテリ系の冷却系用ラジエータ
(第3のラジエータ)も必要となる。ここで、上記従来
技術ではモータ冷却系とエンジン冷却系とを同一のラジ
エータで冷却する案も示されているが、この場合、冷却
水温度がエンジンとモータとで等しくなるため、それぞ
れの最適温度に制御することは困難となる。また、第3
のラジエータも含めるとなると、熱交換器が3台必要に
なり、車両搭載性が損なわれる、という問題点があっ
た。
However, in such a conventional cooling device for a hybrid electric vehicle, a radiator is required for each of an engine cooling system and a motor cooling system. A radiator (third radiator) for the cooling system of the weak electric system or the battery system, which is not considered, is also required. Here, in the above-mentioned prior art, there is also proposed a method of cooling the motor cooling system and the engine cooling system by the same radiator. In this case, the cooling water temperature is equal between the engine and the motor. It is difficult to control Also, the third
Including the radiator described above, three heat exchangers are required, and there is a problem in that the mountability on a vehicle is impaired.

【0004】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたもので、2つのラジエータで3系統の冷却
系の異なる冷媒温度制御を可能とし、車両への搭載上の
容積効率を向上できるハイブリッド電気自動車の冷却装
置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a conventional problem, and enables two radiators to control the temperature of a refrigerant in three different cooling systems, thereby improving the volumetric efficiency when mounted on a vehicle. An object of the present invention is to provide a cooling device for a hybrid electric vehicle that can be improved.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、内燃機関エンジンで走行するモードと、
バッテリでモータを駆動して走行するモードとを併せ持
つハイブリッド電気自動車において、目標冷却水温が高
いエンジン冷却系と、目標冷却水温が中程度のモータ冷
却系と、目標冷却水温が低いバッテリ及び弱電系冷却系
とを備え、上記モータ冷却系の目標制御温度とバッテリ
及び弱電系冷却系の目標制御温度との間に相変化温度を
持つ蓄熱装置を備え、上記3つの冷却系の冷媒が該蓄熱
装置において熱交換をするように構成するとともに、モ
ータ冷却系へは、上記エンジン冷却系の冷媒か、上記蓄
熱装置の冷媒かを選択的に導入することを可能とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems by providing a mode in which the vehicle runs on an internal combustion engine.
In a hybrid electric vehicle having a mode in which a battery is driven by driving a motor, an engine cooling system having a high target cooling water temperature, a motor cooling system having a medium target cooling water temperature, a battery having a low target cooling water temperature, and cooling of a weak electric system. A heat storage device having a phase change temperature between a target control temperature of the motor cooling system and a target control temperature of the battery and the weak electric system cooling system, wherein the three cooling system refrigerants are used in the heat storage device. In addition to performing heat exchange, it is possible to selectively introduce a refrigerant of the engine cooling system or a refrigerant of the heat storage device into the motor cooling system.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明によるハイブリッド
電気自動車の冷却装置の実施の形態を添付図面を参照し
て詳細に説明する。図1は、本発明によるハイブリッド
電気自動車の冷却装置の一実施の形態を示す図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a cooling device for a hybrid electric vehicle according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a cooling device for a hybrid electric vehicle according to the present invention.

【0007】まず、図1を用いて構成を説明すると、内
燃機関によるエンジン101が装着され、車軸への出力
を行う。エンジン101には、エンジン用冷却水配管1
02と、第1のラジエータ103が連結されている。冷
却水配管102の通水は、エンジン101によって駆動
されるメカニカルウォータポンプ104によって行われ
る。内燃機関によるエンジンは作動温度が高いため、エ
ンジン冷却系冷媒の目標制御温度(TH )は、比較的降
温に設定されている。
First, the structure will be described with reference to FIG. 1. An engine 101 is mounted by an internal combustion engine and outputs to an axle. The engine 101 has an engine cooling water pipe 1
02 and the first radiator 103 are connected. Water is passed through the cooling water pipe 102 by a mechanical water pump 104 driven by the engine 101. Since an engine using an internal combustion engine has a high operating temperature, the target control temperature (T H ) of the engine cooling system refrigerant is set to a relatively low temperature.

【0008】一方、電動モータ107は、車軸への出力
や、車両減速時のエネルギ回生に用いられる。車軸への
出力においては、エンジン101と電動モータ107と
を選択的に用いる。たとえば、低車速時にはモータ走
行、中〜高車速時にはエンジン走行とする。したがっ
て、エンジン101と電動モータ107とが両方とも作
動する頻度は少ない。電動モータ107には、電動モー
タ用冷却水配管108が連結されており、入口側は、モ
ータ冷却系用電動ウォータポンプ109及び三方切り替
え弁110を介して、第1のラジエータ103の出口タ
ンク105に連結され、出口側は、第1のラジエータ1
03の入口タンク106に連結されている。一般に電動
モータは、高温になるほど効率が低下するため、モータ
冷却系の目標冷媒温度(TM )は、上記エンジン冷却系
冷媒温度よりも低温に設定される。
On the other hand, the electric motor 107 is used for output to an axle and for energy regeneration when the vehicle is decelerated. For output to the axle, the engine 101 and the electric motor 107 are selectively used. For example, the motor running at low vehicle speed and the engine running at middle to high vehicle speed. Therefore, the frequency at which both the engine 101 and the electric motor 107 operate is low. The electric motor 107 is connected to a cooling water pipe 108 for the electric motor. The inlet side is connected to the outlet tank 105 of the first radiator 103 via the electric water pump 109 for the motor cooling system and the three-way switching valve 110. Connected to the first radiator 1
03 is connected to the inlet tank 106. In general, the higher the temperature of an electric motor, the lower the efficiency. Therefore, the target refrigerant temperature (T M ) of the motor cooling system is set lower than the engine cooling system refrigerant temperature.

【0009】また、電動モータ107の制御ユニット1
11及び電動モータ107に電力を供給あるいは充電す
るバッテリ112が備えられており、弱電系用冷却水配
管113が連結されており、弱電系冷却系用電動ウォー
タポンプ114及び第2のラジエータ115が連結され
ている。この経路は電気回路を含んでいるため、上記2
系統の冷却系に比べて最も低い目標温度(TL )での制
御を目標としている。
The control unit 1 of the electric motor 107
11 and a battery 112 for supplying or charging electric power to the electric motor 107, a cooling water pipe 113 for the weak electric system is connected, and an electric water pump 114 for the weak electric cooling system and the second radiator 115 are connected. Have been. Since this path includes an electric circuit,
The target is control at the lowest target temperature (T L ) as compared with the cooling system of the system.

【0010】さらに、相変化による潜熱を利用するなど
した蓄熱装置116が備えられている。この蓄熱装置1
16の詳細を、図2に示す。中央部に潜熱などを利用し
た蓄熱剤117を封入している。蓄熱剤117は、電動
モータ107系の目標冷却水温度(TM )と、弱電系冷
却系の目標冷却水温度(TL )との間に相変化温度を持
つよう設定されている。蓄熱剤117の周囲には、電動
モータ107の冷却系と連通するウォータジャケット1
18と、弱電系の冷却系と連通するウォータジャケット
119とが配設されている。各ジャケット118,11
9と蓄熱剤117とは、作動温度を異にするヒートパイ
プ120,121により熱的に接続されている。作動温
度は、電動モータ冷却系と接続しているヒートパイプ1
20では蓄熱剤作動温度よりも高く、弱電系冷却系と接
続しているヒートパイプ121では弱電系冷却系の目標
制御温度と同程度に設定されている。
[0010] Further, a heat storage device 116 utilizing latent heat due to a phase change is provided. This heat storage device 1
Details of 16 are shown in FIG. A heat storage agent 117 utilizing latent heat or the like is sealed in the center. The heat storage agent 117 is set to have a phase change temperature between the target cooling water temperature (T M ) of the electric motor 107 system and the target cooling water temperature (T L ) of the weak electric cooling system. Around the heat storage agent 117, a water jacket 1 communicating with a cooling system of the electric motor 107 is provided.
18 and a water jacket 119 communicating with the cooling system of the weak electric system. Each jacket 118, 11
9 and the heat storage agent 117 are thermally connected by heat pipes 120 and 121 having different operating temperatures. The operating temperature depends on the heat pipe 1 connected to the electric motor cooling system.
At 20, the temperature is higher than the heat storage agent operating temperature, and at the heat pipe 121 connected to the weak electric system cooling system, the temperature is set to be approximately the same as the target control temperature of the weak electric system cooling system.

【0011】三方切り替え弁110は、第1のラジエー
タ103の出力タンク105からモータ冷却系用電動ウ
ォータポンプ109を経由して電動モータ107に至る
経路と、蓄熱装置116からモータ冷却系用電動ウォー
タポンプ109を経由して電動モータ107に至る経路
とを切り替える働きをする。
The three-way switching valve 110 includes a path from the output tank 105 of the first radiator 103 to the electric motor 107 via the motor cooling system electric water pump 109, and a heat storage device 116 to the motor cooling system electric water pump. It functions to switch the path to the electric motor 107 via the power supply 109.

【0012】各電動ウォータポンプ109,114、及
び三方切り替え弁110は、コントロールユニット12
2により制御される。コントロールユニット122で
は、第1のラジエータ103の出口タンク105内の冷
媒温度センサ123と、蓄熱装置116内の蓄熱剤温度
センサ124の信号を入力して制御が行われる。
The electric water pumps 109 and 114 and the three-way switching valve 110 are connected to the control unit 12.
2 is controlled. In the control unit 122, control is performed by inputting signals of the refrigerant temperature sensor 123 in the outlet tank 105 of the first radiator 103 and the heat storage agent temperature sensor 124 in the heat storage device 116.

【0013】次に、本実施の形態の作用を説明する。ま
ず、冷媒温度を複数に分けることの必要性を説明する。
エンジンの発熱量をQH 、目標冷媒温度をTH 、電動モ
ータの発熱量をQH 、目標冷媒温度をTM 、弱電系の発
熱量をQL 、目標冷媒温度をTL とする。ここで、前述
のとおり、TH >TM >TL である。ラジエータに要求
される性能は、冷却空気温度をTa とすると、それぞれ KH =QH /(TH −Ta ) KM =QM /(TM −Ta ) KL =QL /(TL −Ta ) となる。
Next, the operation of this embodiment will be described. First, the necessity of dividing the refrigerant temperature into a plurality will be described.
The calorific value of the engine Q H, the target refrigerant temperature T H, the heat value of the electric motor Q H, the target refrigerant temperature T M, the heating value of the light electric system Q L, the target refrigerant temperature is T L. Here, as described above, a T H> T M> T L . Performance required for the radiator, the cooling air temperature is T a, respectively K H = Q H / (T H -T a) K M = Q M / (T M -T a) K L = Q L / to become (T L -T a).

【0014】ここでもし、冷却系統を1つとして、1つ
のラジエータで全体を一括して冷却しようとすると、目
標冷媒温度は最も低い温度(TL )にあわせなくては、
弱電系など熱に弱い部品の性能が低下してしまう。した
がって、ラジエータに要求される性能は、 K=(QH +QM +QL )/(TL −Ta ) =QH /(TL −Ta )+QM /(TL −Ta )+QL
(TL −Ta ) となる。ここで、TH >TM >TL であるから、 K=QH /(TL −Ta )+QM /(TL −Ta )+Q
L (TL −Ta )>QH /(TH −Ta )+QM /(T
M −Ta )+QL (TL −Ta ) =KH +KM +KL すなわち、各目標制御温度に相当した冷媒温度にあわせ
た冷却系を個別に持ち、それぞれ最適に制御すること
が、放熱系の必要容積を最小にすることにつながるので
ある。この意味から、エンジン冷却系ラジエータ、電動
モータ冷却系ラジエータ、弱電系ラジエータの3つのラ
ジエータが必要になってくる。
Here, if one cooling system is used and the whole is to be cooled by one radiator, the target refrigerant temperature must be adjusted to the lowest temperature (T L ).
The performance of heat-sensitive components such as weak electrical systems will be reduced. Accordingly, the performance required of the radiator, K = (Q H + Q M + Q L) / (T L -T a) = Q H / (T L -T a) + Q M / (T L -T a) + Q L
To become (T L -T a). Here, T H> T M> because it is T L, K = Q H / (T L -T a) + Q M / (T L -T a) + Q
L (T L -T a)> Q H / (T H -T a) + Q M / (T
M− T a ) + Q L (T L −T a ) = K H + K M + K L In other words, it is possible to individually have a cooling system corresponding to the refrigerant temperature corresponding to each target control temperature and to control each of them optimally. This leads to minimizing the required volume of the heat dissipation system. In this sense, three radiators, an engine cooling system radiator, an electric motor cooling system radiator, and a weak electric system radiator, are required.

【0015】ところが、本発明で対象にしている車両で
は、エンジンによる車軸の駆動と、電動モータによる車
軸の駆動とを切り替えて行っているため、エンジン冷却
用のラジエータと、電動モータ用のラジエータとが、同
時に大きい放熱を必要とされる条件は無いといってよ
い。このことは、上記エンジン冷却系ラジエータと、電
動モータ冷却系ラジエータとを共用できる可能性がある
ことを示している。
However, in the vehicle targeted by the present invention, since the driving of the axle by the engine and the driving of the axle by the electric motor are switched, a radiator for cooling the engine and a radiator for the electric motor are used. However, it can be said that there is no condition that requires large heat radiation at the same time. This indicates that the engine cooling system radiator and the electric motor cooling system radiator may be shared.

【0016】しかしながら、上述のとおり、エンジン冷
却系の目標制御温度と、電動モータ冷却系の目標制御温
度が異なるため、エンジン冷却系の目標制御温度に制御
されている状態から電動モータ冷却系の目標制御温度ま
で低下させるまで時間がかかり、電動モータにとってオ
ーバーヒートになってしまうという危険がある。たとえ
ば、エンジンでの高負荷走行直後に電動モータ走行モー
ドに入った場合、冷却水温がすぐには低下せず、モータ
の性能が十分引き出せないことが起こりうる。
However, as described above, since the target control temperature of the engine cooling system is different from the target control temperature of the electric motor cooling system, the target control temperature of the electric motor cooling system is changed from the state controlled to the target control temperature of the engine cooling system. It takes time to reduce the temperature to the control temperature, and there is a risk that the electric motor may overheat. For example, when the electric motor drive mode is entered immediately after high-load running with the engine, the cooling water temperature may not immediately decrease, and the motor performance may not be sufficiently brought out.

【0017】そこで本発明では、第1のラジエータ10
3を、エンジン101での走行時にはエンジン冷却系用
のラジエータとして用い、電動モータ107の作動時に
は電動モータ冷却系用のラジエータとして用いるように
構成している。以下、図7に示すフローチャートと併せ
て説明する。
Therefore, in the present invention, the first radiator 10
3 is used as a radiator for an engine cooling system when the engine 101 is running, and is used as a radiator for an electric motor cooling system when the electric motor 107 is operated. Hereinafter, the description will be made in conjunction with the flowchart shown in FIG.

【0018】エンジン101が作動し(図7:ステップ
S1,Yes)、電動モータ107が作動していない
(図7:ステップS2,No)ときの通水状況を、図3
に示す。
FIG. 3 shows the flow of water when the engine 101 is operating (FIG. 7: step S1, Yes) and the electric motor 107 is not operating (FIG. 7: step S2, No).
Shown in

【0019】メカニカルウォータポンプ104が回転し
て、冷媒をエンジン用冷却水配管102及び第1のラジ
エータ103へ通水させて、エンジン101での吸収熱
量を大気に放出する。ここで、第1のラジエータ103
の放熱性能が、たとえば冷却ファン(図示せず)などに
よって、エンジン101の目標冷媒温度になるように制
御されることはもちろんである。その間、三方切り替え
弁110は蓄熱装置116とモータ冷却系用電動ウォー
タポンプ109間を“開”として、第1のラジエータ1
03と電動モータ冷却系とを切り離している。しかし、
電動モータ107は作動していないため、モータ冷却系
用電動ウォータポンプ109は作動していない。
The mechanical water pump 104 rotates to allow the refrigerant to flow through the cooling water pipe 102 for the engine and the first radiator 103 to release the heat absorbed by the engine 101 to the atmosphere. Here, the first radiator 103
Of course, the heat radiation performance of the engine 101 is controlled by, for example, a cooling fan (not shown) so as to reach the target refrigerant temperature of the engine 101. During that time, the three-way switching valve 110 opens the heat storage device 116 and the electric motor-driven water pump 109 for the motor cooling system, thereby opening the first radiator 1.
03 and the electric motor cooling system are separated. But,
Since the electric motor 107 is not operating, the motor cooling system electric water pump 109 is not operating.

【0020】ここで、蓄熱装置116内の蓄熱剤117
が、所定温度(たとえば相変化温度−10℃)以下であ
れば(図7:ステップS3,Yes)、弱電系冷却系用
電動ウォータポンプ114も作動しない(図7:ステッ
プS4)。
Here, the heat storage agent 117 in the heat storage device 116
However, if the temperature is equal to or lower than a predetermined temperature (for example, phase change temperature −10 ° C.) (FIG. 7: Step S3, Yes), the electric water pump 114 for the weak electric cooling system does not operate (FIG. 7: Step S4).

【0021】一方、蓄熱剤117が、所定温度(たとえ
ば相変化温度+10℃)以上であれば、電動モータ10
7の作動/不作動に関わらず、弱電系冷却系用電動ウォ
ータポンプ114を作動させる(図7:ステップS
5)。このことは、第2のラジエータ115が、蓄熱装
置116の放熱器として作用し、常に蓄熱剤117が潜
熱を吸収できる状態に保たれることを示している。
On the other hand, if the heat storage agent 117 is at or above a predetermined temperature (for example, a phase change temperature + 10 ° C.), the electric motor 10
7, the electric water pump 114 for the cooling system for the weak electric system is operated irrespective of the operation / non-operation of the step 7 (FIG. 7: Step S).
5). This indicates that the second radiator 115 acts as a radiator of the heat storage device 116, and the heat storage agent 117 is always kept in a state capable of absorbing latent heat.

【0022】次に、エンジン101が作動し(図7:ス
テップS1,Yes)、電動モータ107も作動してい
る(図7:ステップS2,Yes)状態では、第1のラ
ジエータ103の出口タンク105での冷媒温度により
制御が異なる。
Next, when the engine 101 is operating (FIG. 7: step S1, Yes) and the electric motor 107 is also operating (FIG. 7: step S2, Yes), the outlet tank 105 of the first radiator 103 is operated. The control differs depending on the refrigerant temperature at.

【0023】まず、該冷媒温度を検知する温度センサ1
23の信号が、電動モータ冷却系の目標制御温度よりも
低い場合(エンジン作動が軽負荷か、始動してからの時
間が短い場合)(図7:ステップS6,Yes)の通水
状況を、図4に示す。
First, a temperature sensor 1 for detecting the temperature of the refrigerant
When the signal of 23 is lower than the target control temperature of the electric motor cooling system (when the engine operation is a light load or the time after starting is short) (FIG. 7: step S6, Yes), As shown in FIG.

【0024】三方切り替え弁110は、第1のラジエー
タ103の出口タンク105と電動モータ冷却系用電動
ウォータポンプ109間を“開”とし、第1のラジエー
タ103を、エンジン101及び電動モータ107の冷
却器として用いる。この場合、冷媒の制御温度は、電動
モータ107の目標温度に制御される。
The three-way switching valve 110 "opens" the space between the outlet tank 105 of the first radiator 103 and the electric water pump 109 for the electric motor cooling system, and cools the first radiator 103 to cool the engine 101 and the electric motor 107. Use as a container. In this case, the control temperature of the refrigerant is controlled to the target temperature of the electric motor 107.

【0025】一方、弱電系冷却系用電動ウォータポンプ
114も作動し、電動モータ107の制御ユニット11
1及びバッテリ112を、第2のラジエータ115によ
り冷却する。ここでの冷媒の制御温度は、弱電系冷却系
の目標温度に制御される。
On the other hand, the electric water pump 114 for the cooling system for the weak electric system is also operated, and the control unit 11 of the electric motor 107 is operated.
1 and the battery 112 are cooled by the second radiator 115. The control temperature of the refrigerant here is controlled to the target temperature of the weak electric cooling system.

【0026】次に、温度センサ123の信号が、電動モ
ータ冷却系の目標制御温度よりも高い場合(エンジン作
動が高負荷か、始動してからの時間が長い場合)(図
7:ステップS6,No)の通水状況を、図5に示す。
Next, when the signal of the temperature sensor 123 is higher than the target control temperature of the electric motor cooling system (when the engine operation is under a heavy load or the time after starting is long) (FIG. 7: step S6). No.) is shown in FIG.

【0027】三方切り替え弁110は、蓄熱装置116
と電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ109間を
“開”とし、第1のラジエータ103をエンジン101
の冷却専用とし、電動モータ107は蓄熱装置116の
潜熱により冷却する。
The three-way switching valve 110 includes a heat storage device 116
And the electric water pump 109 for the electric motor cooling system is opened, and the first radiator 103 is connected to the engine 101.
, And the electric motor 107 is cooled by the latent heat of the heat storage device 116.

【0028】また、弱電系冷却系用ウォータポンプ11
4も作動しており、電動モータ107の制御ユニット1
11及びバッテリ112を、第2のラジエータ115に
より冷却する。この場合、蓄熱剤117の熱も、第2の
ラジエータ115で放熱されることになるため、第2の
ラジエータ115は、電動モータ107の放熱器も兼ね
ていることになる。
Also, the water pump 11 for the weak electric cooling system
4 is also operating, and the control unit 1 of the electric motor 107
11 and the battery 112 are cooled by the second radiator 115. In this case, since the heat of the heat storage agent 117 is also radiated by the second radiator 115, the second radiator 115 also functions as a radiator of the electric motor 107.

【0029】ここで、弱電系の冷媒温度が目標温度より
も高い場合、蓄熱117の熱を回収するわけにはいかな
い。そこで、本発明では、蓄熱剤117と弱電系冷却系
との間の熱交換をヒートパイプ121で行い、ヒートパ
イプ121の作動温度を弱電系冷却系の目標温度程度に
設定しているため、弱電系冷却系の冷媒が目標温度より
も高い場合には、ヒートパイプ121内の作動媒体が凝
縮しきれないので、熱交換性能が低下することになる。
Here, when the refrigerant temperature of the weak electric system is higher than the target temperature, the heat of the heat storage 117 cannot be recovered. Therefore, in the present invention, heat exchange between the heat storage agent 117 and the weak electric cooling system is performed by the heat pipe 121, and the operating temperature of the heat pipe 121 is set to about the target temperature of the weak electric cooling system. When the refrigerant of the system cooling system is higher than the target temperature, the working medium in the heat pipe 121 cannot be completely condensed, so that the heat exchange performance is reduced.

【0030】次に、エンジン101が作動せず(図7:
ステップS1,No)、電動モータ107が作動してい
る(図7:ステップS9,Yes)場合の通水状況を、
図6に示す。
Next, the engine 101 does not operate (FIG. 7:
(Step S1, No), the water flow state when the electric motor 107 is operating (FIG. 7: Step S9, Yes)
As shown in FIG.

【0031】メカニカルウォータポンプ104が作動し
ないため、第1のラジエータ103に通水するために
は、電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ109を作
動させる。すなわち、三方切り替え弁110を、出口タ
ンク105と電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ1
09間を“開”とする。第1のラジエータ103は、電
動モータ107の冷却専用となる。
Since the mechanical water pump 104 does not operate, the electric water pump 109 for the electric motor cooling system is operated to allow water to flow through the first radiator 103. That is, the three-way switching valve 110 is connected to the outlet tank 105 and the electric water pump 1 for the electric motor cooling system.
09 is set to “open”. The first radiator 103 is dedicated to cooling the electric motor 107.

【0032】最後に、エンジン101も電動モータ10
7も作動しない(図7:ステップS1,No、ステップ
S9,No)状態では、冷却の必要がないため、電動モ
ータ冷却系用電動ウォータポンプ109は作動させない
が、蓄熱装置116の蓄熱剤117の温度を相変化温度
以下に保つため、温度センサ124の温度が蓄熱剤11
7の相変化温度以上の場合のみ、弱電系冷却系用電動ウ
ォータポンプ114を作動させる。
Finally, the engine 101 is connected to the electric motor 10
7 does not operate (FIG. 7: Step S1, No, Step S9, No), there is no need for cooling, so the electric water pump 109 for the electric motor cooling system is not operated, but the heat storage agent 117 of the heat storage device 116 is not operated. In order to keep the temperature below the phase change temperature, the temperature of the temperature sensor 124
Only when the temperature is equal to or higher than the phase change temperature of 7, the electric water pump 114 for the weak electric cooling system is operated.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、その構成を、内燃機関エンジンで走行するモー
ドと、バッテリでモータを駆動して走行するモードとを
併せ持つハイブリッド電気自動車において、目標冷却水
温が高いエンジン冷却系と、目標冷却水温が中程度のモ
ータ冷却系と、目標冷却水温が低いバッテリ及び弱電系
冷却系とを備え、上記モータ冷却系の目標制御温度とバ
ッテリ及び弱電系冷却系の目標制御温度との間に相変化
温度を持つ蓄熱装置を備え、上記3つの冷却系の冷媒が
該蓄熱装置において熱交換をするように構成するととも
に、モータ冷却系へは、上記エンジン冷却系の冷媒か、
上記蓄熱装置の冷媒かを選択的に導入するようにすると
ともに、上記蓄熱装置においては、バッテリ及び弱電系
冷却系との熱交換が、たとえばヒートパイプなど作動温
度に範囲のある伝熱要素を用いており、ある所定温度以
上では熱交換性能が低下するような構成としたので、2
つのラジエータで3系統の冷却系の異なる冷媒温度制御
を可能とし、車両への搭載上の容積効率が向上する。ま
た、冷却風の通風系に不要な抵抗体を置くことがなくな
るため、エンジンルームの冷却性能も確保される、とい
う効果が得られる。
As described above in detail, according to the present invention, a hybrid electric vehicle having a configuration in which a mode in which the vehicle runs on an internal combustion engine and a mode in which the vehicle runs by driving a motor with a battery is provided. An engine cooling system having a high target cooling water temperature, a motor cooling system having a medium target cooling water temperature, a battery having a low target cooling water temperature, and a weak electric system cooling system. A heat storage device having a phase change temperature between the target control temperature of the system cooling system and the three cooling system refrigerants exchanging heat in the heat storage device; Engine cooling system
While selectively introducing the refrigerant of the heat storage device, in the heat storage device, heat exchange between the battery and the weak electric cooling system uses a heat transfer element having an operating temperature range such as a heat pipe. Since the heat exchange performance is degraded at a certain temperature or higher,
The three radiators can control the refrigerant temperatures of the three cooling systems differently, thereby improving the volumetric efficiency when mounted on a vehicle. Further, since unnecessary resistors are not placed in the ventilation system of the cooling air, the effect that the cooling performance of the engine room is secured is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるハイブリッド電気自動車の冷却装
置の一実施の形態を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a cooling device for a hybrid electric vehicle according to the present invention.

【図2】蓄熱装置の詳細図である。FIG. 2 is a detailed view of a heat storage device.

【図3】本実施の形態の作動説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the present embodiment.

【図4】本実施の形態の作動説明図である。FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the present embodiment.

【図5】本実施の形態の作動説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory view of the present embodiment.

【図6】本実施の形態の作動説明図である。FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the present embodiment.

【図7】本実施の形態の作用を説明するためのフローチ
ャートである。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the present embodiment.

【図8】従来技術によるハイブリッド電気自動車の冷却
装置を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a cooling device for a hybrid electric vehicle according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 エンジン 102 エンジン用冷却水配管 103 第1のラジエータ 104 メカニカルウォータポンプ 105 出口タンク 106 入口タンク 107 電動モータ 108 電動モータ用冷却水配管 109 電動モータ冷却系用電動ウォータポンプ 110 三方切り替え弁 111 電動モータ107の制御ユニット 112 バッテリ 113 弱電系用冷却水配管 114 弱電系冷却系用電動ウォータポンプ 115 第2のラジエータ 116 蓄熱装置 117 蓄熱剤 118,119 ウォータジャケット 120,121 ヒートパイプ 122 コントロールユニット 123 冷媒温度センサ 124 蓄熱剤温度センサ 101 engine 102 cooling water pipe for engine 103 first radiator 104 mechanical water pump 105 outlet tank 106 inlet tank 107 electric motor 108 cooling water pipe for electric motor 109 electric water pump for electric motor cooling system 110 three-way switching valve 111 electric motor 107 Control unit 112 battery 113 weak electric system cooling water pipe 114 weak electric system cooling system electric water pump 115 second radiator 116 heat storage device 117 heat storage agent 118, 119 water jacket 120, 121 heat pipe 122 control unit 123 refrigerant temperature sensor 124 Thermal storage agent temperature sensor

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01P 7/04 F01P 7/04 A Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F01P 7/04 F01P 7/04 A

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関エンジンで走行するモードと、
バッテリでモータを駆動して走行するモードとを併せ持
つハイブリッド電気自動車において、 目標冷却水温が高いエンジン冷却系と、目標冷却水温が
中程度のモータ冷却系と、目標冷却水温が低いバッテリ
及び弱電系冷却系とを備え、 前記モータ冷却系の目標制御温度とバッテリ及び弱電系
冷却系の目標制御温度との間に相変化温度を持つ蓄熱装
置を備え、 前記3つの冷却系の冷媒が前記蓄熱装置において熱交換
をするように構成するとともに、モータ冷却系へは、前
記エンジン冷却系の冷媒か、前記蓄熱装置の冷媒かを選
択的に導入することを特徴とするハイブリッド電気自動
車の冷却装置。
1. A mode for running on an internal combustion engine,
In a hybrid electric vehicle that has a mode in which a motor is driven by a battery and runs, an engine cooling system with a high target cooling water temperature, a motor cooling system with a medium target cooling water temperature, a battery with low target cooling water temperature, and cooling of the weak electric system A heat storage device having a phase change temperature between a target control temperature of the motor cooling system and a target control temperature of the battery and the weak electric system cooling system, wherein the three cooling system refrigerants are used in the heat storage device. A cooling device for a hybrid electric vehicle, wherein the cooling device is configured to exchange heat and selectively introduces a refrigerant of the engine cooling system or a refrigerant of the heat storage device to a motor cooling system.
【請求項2】 請求項1に記載のハイブリッド電気自動
車の冷却装置において、 前記蓄熱装置においては、バッテリ及び弱電系冷却系と
の熱交換が、たとえばヒートパイプなど作動温度に範囲
のある伝熱要素を用いており、ある所定温度以上では熱
交換性能が低下するように構成されていることを特徴と
するハイブリッド電気自動車の冷却装置。
2. The cooling device for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein in the heat storage device, heat exchange between the battery and the weak electric cooling system has an operating temperature range such as a heat pipe. A cooling device for a hybrid electric vehicle, wherein the heat exchange performance is reduced at a certain temperature or higher.
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