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公開番号2024137246
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-07
出願番号2023048692
出願日2023-03-24
発明の名称車両用の冷却システム
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人快友国際特許事務所
主分類F01P 7/16 20060101AFI20240927BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】熱媒体の温度状況に応じて、冷却システムを効率良く動作させることが可能な技術を提供する。
【解決手段】本明細書が開示する冷却システムは、第1ラジエータ、第2ラジエータ、及び、発熱体の間で熱媒体を循環させる冷却回路と、冷却回路に設けられるポンプ及び温度センサと、制御装置と、を備える。冷却回路は、ポンプに対して第1ラジエータと第2ラジエータが直列に接続される直列モードと、ポンプに対して第1ラジエータと第2ラジエータが並列に接続される並列モードを、選択的に構成可能である。制御装置は、温度センサの検出温度が所定温度を下回る場合、冷却回路を直列モードとし、第1ラジエータファン及び第2ラジエータファンを第1出力で動作させ、温度センサの検出温度が所定温度を上回る場合、冷却回路を並列モードとし、第1ラジエータファン及び第2ラジエータファンを第1出力よりも高い第2出力で動作させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車両用の冷却システムであって、
第１ラジエータファンを含む第１ラジエータと、
第２ラジエータファンを含む第２ラジエータと、
前記第１ラジエータ、前記第２ラジエータ、及び、前記車両に搭載された発熱体の間で熱媒体を循環させる冷却回路と、
前記冷却回路に設けられ、前記熱媒体を圧送するポンプと、
前記冷却回路に設けられ、前記熱媒体の温度を検出する温度センサと、
制御装置と、
を備え、
前記冷却回路は、前記制御装置の指令に応じて、前記ポンプに対して前記第１ラジエータと前記第２ラジエータとが直列に接続される直列モードと、前記ポンプに対して前記第１ラジエータと前記第２ラジエータとが並列に接続される並列モードとを、選択的に構成可能であり、
前記制御装置は、
前記温度センサによる検出温度が所定温度を下回る場合、前記冷却回路を前記直列モードとするとともに、前記第１ラジエータファン及び前記第２ラジエータファンを第１出力で動作させ、
前記温度センサによる検出温度が前記所定温度を上回る場合、前記冷却回路を前記並列モードとするとともに、前記第１ラジエータファン及び前記第２ラジエータファンを前記第１出力よりも高い第２出力で動作させる、
冷却システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示する技術は、車両用の冷却システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両に搭載された発熱体とラジエータとの間で熱媒体を循環させる冷却回路と、前記冷却回路に設けられ、前記熱媒体を圧送するポンプと、を備える冷却システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０２０／１２９２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
車両用の冷却システムでは、熱媒体の温度状況に応じて、冷却システムを効率良く動作させることが望まれる。本明細書では、熱媒体の温度状況に応じて、冷却システムを効率良く動作させることが可能な技術を提供する。なお、本明細書における「効率」とは、具体的には、エネルギー効率を意味することに留意されたい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する冷却システムは、第１ラジエータファンを含む第１ラジエータと、第２ラジエータファンを含む第２ラジエータと、前記第１ラジエータ、前記第２ラジエータ、及び、前記車両に搭載された発熱体の間で熱媒体を循環させる冷却回路と、前記冷却回路に設けられ、前記熱媒体を圧送するポンプと、前記冷却回路に設けられ、前記熱媒体の温度を検出する温度センサと、制御装置と、を備える。前記冷却回路は、前記制御装置の指令に応じて、前記ポンプに対して前記第１ラジエータと前記第２ラジエータとが直列に接続される直列モードと、前記ポンプに対して前記第１ラジエータと前記第２ラジエータとが並列に接続される並列モードとを、選択的に構成可能である。前記制御装置は、前記温度センサによる検出温度が所定温度を下回る場合、前記冷却回路を前記直列モードとするとともに、前記第１ラジエータファン及び前記第２ラジエータファンを第１出力で動作させ、前記温度センサによる検出温度が前記所定温度を上回る場合、前記冷却回路を前記並列モードとするとともに、前記第１ラジエータファン及び前記第２ラジエータファンを前記第１出力よりも高い第２出力で動作させる。
【０００６】
熱媒体が高温となる状況では、発熱体の過熱を抑制するべく、発熱体に供給される熱媒体の流量を通常よりも増加させることが望まれる。これを達成する手段としては、ポンプの動作量を通常よりも増加させることが考えられる。しかしながら、ポンプの動作量を増加させると、ラジエータを通過する熱媒体の流量も増加する。ラジエータを通過する熱媒体の流量が増加すると、ラジエータの構造上、熱媒体に大きな圧力損失が生じることがある。この場合、ポンプの動作量の増加分に比して、発熱体に供給される熱媒体の流量が十分に増加しないおそれがある。
【０００７】
この点に関して、上記の構成では、ラジエータが複数設けられている。そして、熱媒体が高温となる状況では、ポンプに対して各ラジエータが並列に接続される。このような構成によると、各ラジエータを通過する熱媒体の流量が減少することで、二つのラジエータにおける全体の圧力損失は有意に減少する。これにより、ポンプの動作量に比して、発熱体に供給される熱媒体の流量を増加させることができる。このとき、ポンプの動作量については、そのまま維持されてもよいし、増加されてもよい。ただし、ポンプに対して各ラジエータが並列に接続される構成では、熱媒体の循環サイクル中、熱媒体が１つのラジエータしか通過しないので、熱媒体からの排熱が鈍化するという負の一面もある。これに関して、上記の構成では、ポンプに対して各ラジエータが並列に接続される状況において、ラジエータファンの出力を通常よりも高い出力とする。これにより、熱媒体からの排熱を促進できるので、上述した負の一面を補うことができる。
【０００８】
一方、熱媒体が比較的低温となる状況では、ポンプの動作量が比較的低減されることが予想される。上記の構成では、この状況において、ポンプに対して各ラジエータが直列に接続される。この場合、熱媒体の循環サイクル中、熱媒体が全てのラジエータを通過するので、ラジエータファンの出力に頼らずとも、熱媒体からの排熱を促進することができる。これにより、ラジエータファンの出力を抑制することができるので、ラジエータファンによる消費電力を低減することができる。従って、冷却システムを効率良く動作させることができる。
【０００９】
以上のように、上記の構成によれば、熱媒体の温度状況に応じて、冷却システムを効率良く動作させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施例に係る冷却システム２の構成を模式的に示す図である。
冷却水の温度に対する必要流量及びポンプ流量の推移を示す図（ａ）と、冷却水の温度に対するラジエータファンの出力の推移を示す図（ｂ）である。
実施例に係る制御装置２２が実行するシステム効率化処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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