冷却装置
【課題】車両への搭載性を悪化させることなく、電気機器を冷却する。
【解決手段】冷却装置１０は、冷媒を循環させるためのコンプレッサ２０と、冷媒を凝縮するためのコンデンサ４０と、冷媒を用いて車両の室内の冷房を行なうためのエバポレータ８０と、コンデンサ４０からコンプレッサ２０に流通する冷媒の経路上にエバポレータ８０と直列に設けられ、冷媒を用いてインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４を冷却するための冷却部１２０とを含む。
【解決手段】冷却装置１０は、冷媒を循環させるためのコンプレッサ２０と、冷媒を凝縮するためのコンデンサ４０と、冷媒を用いて車両の室内の冷房を行なうためのエバポレータ８０と、コンデンサ４０からコンプレッサ２０に流通する冷媒の経路上にエバポレータ８０と直列に設けられ、冷媒を用いてインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４を冷却するための冷却部１２０とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機を駆動源とする車両に搭載された電気機器の冷却装置であって、特に、空調用冷凍サイクルシステムを利用して電気機器を冷却する冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題対策の１つとして、モータの駆動力により走行するハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車などが注目されている。
【０００３】
このような車両においては、モータ、ジェネレータ、インバータ、コンバータあるいはバッテリ等の電気機器は電力の授受によって発熱するためこれらの電気機器を冷却する必要がある。この場合、エンジンのみを使用する通常の車両のごとく、電気機器とラジエータとの間で冷却水を循環させるという冷却システムを新たに設けることが考えられるが、このような冷却システムを新たに設ける場合には、専用のラジエータを設ける必要があるため、車両搭載性が低くなる場合がある。
【０００４】
このような問題に鑑みて、特開２００６−２９０２５４号公報（特許文献１）は、構成部品の共用化による組み付け性向上、原価低減そして小型化を図ることができるハイブリッド車の冷却システムを開示する。この冷却システムは、ガス冷媒を吸入圧縮可能なコンプレッサと、高圧のガス冷媒を凝縮させるための周囲空気で冷却可能なるメインコンデンサと、低温の液冷媒を蒸発させて被冷媒物を冷却可能なるエバポレータと、減圧手段とを含み、減圧手段とエバポレータとに、モータから吸熱可能なる熱交換器及び第２減圧手段を並列に接続してなることを特徴とする。
【０００５】
上述した公報に開示された冷却システムによると、構成部品の共用化による組み付け性が向上することで、製造原価が低減できる。また、小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２９０２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された冷却システムのように、エバポレータとモータから吸熱可能なる熱交換器とを並列に接続する場合には、エバポレータおよび熱交換器のそれぞれに冷媒を供給し、かつ、完全気体まで減圧する必要があるため、冷却に用いられるコンプレッサに要求される動力性能が高くなるという問題がある。そのため、コンプレッサが大型化すれば燃費悪化、更にこのコンプレッサ動力改善のためにコンデンサを大型化すれば搭載性悪化という問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、コンプレッサ所要動力および車両への搭載性を悪化させることなく、電気機器を冷却する冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に係る冷却装置は、車両に搭載された電気機器を冷却するための冷却装置である。この冷却装置は、冷媒を循環させるためのコンプレッサと、冷媒を凝縮するためのコンデンサと、冷媒を用いて車両の室内の冷房を行なうためのエバポレータと、コンデンサからコンプレッサに流通する冷媒の経路上にエバポレータと直列に設けられ、冷媒を用いて電気機器を冷却するための冷却部とを含む。
【００１０】
好ましくは、冷却部は、冷却部に供給される冷媒を減圧するための電磁弁を含む。冷却装置は、冷房が行なわれる場合に電磁弁の開度が第１の開度となるように電磁弁を制御し、冷房が行なわれない場合に電磁弁の開度が第２の開度となるように電磁弁を制御するための制御部をさらに含む。第１の開度は、第２の開度よりも大きい。
【００１１】
さらに好ましくは、冷却装置は、経路内の冷媒温度を検出するための検出部をさらに含む。制御部は、冷媒温度がしきい値よりも小さいときには、第１の開度が全開となるように電磁弁を制御し、冷媒温度がしきい値よりも大きいときには、第１の開度が全開よりも小さい開度となるように電磁弁を制御する。
【００１２】
さらに好ましくは、電磁弁の開度が全開となる場合の第１断面形状は、経路を形成する通路の第２断面形状よりも冷媒の流通時の抵抗が大きくならないように形成される。
【００１３】
さらに好ましくは、電磁弁は、電磁弁の開度が全閉となる場合に経路内の冷媒の流通を遮断する。冷却装置は、コンプレッサ側からコンデンサ側への冷媒の流通を許容し、コンデンサ側からコンプレッサ側への冷媒の流通を遮断するための逆止弁をさらに含む。制御部は、冷房が行なわれない場合であって、かつ、電気機器の冷却要求がない場合に電磁弁の開度が全閉となるように電磁弁を制御する。
【００１４】
さらに好ましくは、制御部は、電気機器の温度がしきい値よりも低い場合に電気機器の冷却要求がないと判断する。
【００１５】
さらに好ましくは、制御部は、冷房が行なわれない場合であっても、冷却部によって電気機器を冷却する場合には、コンプレッサを作動させる。
【００１６】
さらに好ましくは、冷却部は、コンデンサとエバポレータとの間に設けられる。エバポレータと冷却部との間には、冷房が行なわれる場合に霧状の冷媒をエバポレータに供給するための弁が設けられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、電気機器を冷却するための冷却部をコンデンサからコンプレッサに流通する冷媒の経路上にエバポレータと直列に設けることによって、冷房が行なわれる場合に液相の冷媒を用いて電気機器を冷却することができる。そのため、冷却部を有しない場合の通常の冷房時と同様のコンプレッサの作動量で冷房と電気機器の冷却との両方を実施することができる。すなわち、電気機器を冷却するためにコンプレッサの動力性能を高くする必要がなくなり、コンプレッサを大型化したり電気機器を冷却するための専用のポンプを設けたりすることを回避することができる。さらに冷房が行なわれない場合には、冷却部において気化するように冷媒を供給して電気機器を冷却することによって、必要な冷却性能を確保することができる。したがって、コンプレッサ所要動力および車両への搭載性を悪化させることなく、電気機器を冷却する冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態に係る冷却装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】第１の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態に係る冷却装置の全体構成を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵの機能ブロック図である。
【図６】第２の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】第３の実施の形態に係る冷却装置の全体構成を示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵの機能ブロック図である。
【図９】第３の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造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】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１に示す、本実施の形態に係る冷却装置１０は、回転電機を駆動源とする車両に搭載された電気機器を冷却する。回転電機を駆動源とする車両としては、たとえば、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車両である。本実施の形態において、「電気機器」は、たとえば、直流電力を交流電力に変換するためのインバータ１２２と、回転電機であるモータジェネレータ１２４とを一例として説明するが、特にこれらに限定されるものではない。たとえば、「電気機器」は、蓄電装置であるバッテリと、バッテリの電圧を昇圧させるためのコンバータと、バッテリの電圧を降圧するためのＤＣ／ＤＣコンバータとをさらに含むようにしてもよい。なお、バッテリは、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池等の二次電池である。バッテリに代えてキャパシタを用いてもよい。なお、車両に搭載された電気機器としては、少なくとも作動によって熱を発生させる電気機器であれば、特に上記した電気機器に限定されるものではない。
【００２１】
なお、冷却の対象となる電気機器が複数個ある場合においては、複数の電気機器は、冷却の目標となる温度範囲が共通していることが望ましい。冷却の目標となる温度範囲は、電気機器を作動させる温度環境として適切な温度範囲である。
【００２２】
本実施の形態に係る冷却装置１０は、車両の室内の冷房を行なうための空調用冷凍サイクルシステム１２と、空調用冷凍サイクルシステム１２内を循環する冷媒を用いて電気機器を冷却するための冷却部１２０と、ＥＣＵ４００とを含む。
【００２３】
空調用冷凍サイクルシステム１２は、コンプレッサ２０と、コンデンサ４０と、エバポレータ８０と、エキスパンションバルブ１５０とを含む。冷却部１２０は、コンデンサ４０からコンプレッサ２０に流通する冷媒の経路上にエバポレータ８０と直列に設けられ、冷媒を用いて電気機器を冷却する。
【００２４】
具体的には、コンデンサ４０とエバポレータ８０とは、第１接続通路３０２と冷却部１２０の冷却通路１２６と第２接続通路３０４とによって接続される。なお、本実施の形態においては、コンデンサ４０の出口にレシーバ６０が設けられるとして説明するが特にレシーバ６０の有無については限定されるものではない。冷却部１２０は、レシーバ６０とエバポレータ８０との間に設けられる。
【００２５】
エバポレータ８０とコンプレッサ２０とは、第３接続通路３０６によって接続される。さらに、コンプレッサ２０とコンデンサ４０とは、第４接続通路３０８によって接続される。
【００２６】
コンプレッサ２０は、車両に搭載されたモータを動力源として作動し、作動時にエバポレータ８０から第３接続通路３０６を経由して流通する気相冷媒を吸入圧縮して第４接続通路３０８に吐出する。コンプレッサ２０は、ＥＣＵ４００からの制御信号Ｃ１に基づいて作動する。なお、コンプレッサ２０は、エンジンを動力源とするものであってもよい。
【００２７】
空調用冷凍サイクルシステム１２を用いた冷房は、たとえば、冷房を行なうためのスイッチがオンされた場合あるいは自動的に車両の室内の温度を設定温度になるように調整する自動制御モードが選択されている場合であって、かつ、車室内の温度が設定温度よりも高い場合に行なわれる。
【００２８】
コンデンサ４０は、コンプレッサ２０において圧縮された冷媒を放熱することによって冷媒を凝縮（液化）する。コンデンサ４０は、冷媒を流通するチューブと、チューブ内を流通する冷媒とコンデンサ４０の周囲の空気との間で熱交換するためのフィンとを含む。コンデンサ４０は、たとえば、車両に搭載されたエンジン冷却用ラジエータに隣接して設けられ、車両の走行風あるいは冷却ファンによって供給された冷却風と冷媒との間で熱交換を行なう。コンデンサ４０における熱交換によって冷媒の温度は低下し冷媒は液化する。
【００２９】
コンデンサ４０の仕様（すなわち、サイズあるいは放熱性能）は、少なくともコンデンサ４０を通過した後の液相冷媒の温度が電気機器を冷却するために必要とされる温度よりも低下するように定められることが望ましい。電気機器を冷却するために必要される温度は、少なくとも電気機器の温度範囲として目標となる温度範囲の上限値よりも低い温度であることが望ましい。好ましくは、コンデンサ４０は、冷却部１２０を有しない場合の空調用冷凍サイクルシステム１２のコンデンサ４０よりも冷却部１２０において受けることが想定される熱量分だけ大きい放熱量を有するような仕様であることが望ましい。このようにすると、冷房性能を維持しつつ、コンプレッサ２０の動力性能を増加させることなく、電気機器を適切に冷却することができる。
【００３０】
レシーバ６０は、コンデンサ４０の出口に設けられ、コンデンサ４０から流通する冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離し、分離した冷媒のうちの液相冷媒を貯留する。レシーバ６０内の液相冷媒は、第１接続通路３０２を流通して冷却部１２０を経由した後に第２接続通路３０４を流通してエキスパンションバルブ１５０に供給される。
【００３１】
エキスパンションバルブ１５０は、第２接続通路３０４を流通する高温・高圧の液相冷媒を小さな孔から噴射させることにより膨張させて、低温・低圧の霧状冷媒に変化させるための弁である。エキスパンションバルブ１５０は、エバポレータ８０よりも上流の位置に設けられるバルブ本体１５２と、エバポレータ８０よりも下流の位置に設けられる感温部材１５４とを含む。
【００３２】
エキスパンションバルブ１５０においては、感温部材１５４における冷媒の温度に応じてバルブ本体１５２における冷媒の流量が定まる。この冷媒の流量は、霧状に変化した冷媒の全てがエバポレータ８０において完全に気化されるように定められる。
【００３３】
エキスパンションバルブ１５０においては、たとえば、容器内部にガスが封入された感温部材１５４における冷媒の温度に応じたガスの圧力の変化を利用してバルブ本体１５２の弁体を移動させることによって冷媒の流量が定まる。なお、冷媒の温度と弁体の移動量との関係は容器の大きさあるいはガス量等によって予め調整される。
【００３４】
エバポレータ８０は、霧状冷媒が気化することによってエバポレータ８０に接触するように導入された車両の室内の空気の熱を吸熱する。吸熱によって温度が低下した空気は、車両の室内に再び戻されることによって車両の室内の冷房が行なわれる。
【００３５】
エバポレータ８０は、冷媒を流通するチューブと、チューブ内を流通する冷媒とエバポレータ８０の周囲の空気との間で熱交換するためのフィンとを含む。チューブ内には、霧状の冷媒が流通する。チューブ内の流通する冷媒が蒸発することによって車両の室内の空気の熱をフィンを経由して吸熱する。気化した冷媒は、第３接続通路３０６を経由してコンプレッサ２０に流通する。
【００３６】
冷却部１２０は、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４（以下の説明においては、これらの電気機器を単に「電気機器」と記載する場合がある）と冷媒との間で熱交換が可能なように設けられる。本実施の形態においては、冷却部１２０は、たとえば、電気機器の筐体に冷媒が接触するように形成された冷却通路１２６によって電気機器と冷媒との間で熱交換が可能な構造を有するとして説明するが、冷却部１２０は、電気機器とヒートパイプ等の熱伝達手段を経由して熱交換器とが接続されている場合に熱交換器と冷媒とが接触可能に設けられる構造を有していてもよい。
【００３７】
本実施の形態において、冷却部１２０は、インバータ１２２を冷却した後にモータジェネレータ１２４を冷却するように冷却通路１２６を形成するようにしてもよいし、あるいは、モータジェネレータ１２４を冷却した後にモータジェネレータ１２４を冷却するように冷却通路１２６を形成するようにしてもよいし、あるいは、インバータ１２２とモータジェネレータ１２４とを並行して冷却するように冷却通路１２６を形成するようにしてもよい。好ましくは、冷却部１２０は、冷却の対象となる電気機器のうちの目標となる温度範囲の上限値が低い方の電気機器を冷却した後に目標となる温度範囲の上限値が高い方の電気機器を冷却するように設けられることが望ましい。
【００３８】
冷却部１２０は、冷却通路１２６と、電磁弁１３２と、温度センサ１３４とを含む。冷却通路１２６の両端は、第１接続通路３０２と第２接続通路３０４とにそれぞれ接続される。
【００３９】
冷却通路１２６は、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４のそれぞれの筐体と隣接する部分を有する。当該部分において冷却通路１２６を流通する冷媒とインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４との間で熱交換が可能となる。
【００４０】
電磁弁１３２は、冷却通路１２６の入口側、すなわち、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４の筐体と隣接する冷却通路１２６の部分よりも上流側の位置に設けられる。電磁弁１３２は、ＥＣＵ４００によって全開状態から全閉状態までの間で開度が制御される。すなわち、電磁弁１３２は、ＥＣＵ４００から受信する制御信号Ｓ１に基づいて開度を絞ることによって冷媒を減圧したり、全開状態となることによって冷媒を減圧することなく通過させたりする。
【００４１】
電磁弁１３２は、全開状態である場合に冷媒が電磁弁１３２を流通するときの通路から受ける抵抗が、冷媒が冷却通路１２６の電磁弁１３２以外の部分を流通するときの通路から受ける抵抗と同じになるように形成される。
【００４２】
具体的には、電磁弁１３２は、電磁弁１３２が全開状態である場合の内部形状が冷却通路１２６の電磁弁１３２以外の部分の内部形状と一致するように形成される。たとえば、冷却通路１２６の内部形状が円形である場合には、電磁弁１３２が全開状態である場合の内径が第１接続通路３０２の内径と一致する円形になるように形成される。このようにすると、電磁弁１３２が全開状態である場合の電磁弁１３２の前後での冷媒の圧力の変化を抑制することができる。
【００４３】
温度センサ１３４は、冷却通路１２６の出口側、すなわち、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４の筐体と隣接する冷却通路１２６の部分よりも下流側の位置に設けられ、当該位置における冷媒の温度を検出する。温度センサ１３４は、検出した冷媒の温度Ｔ１を示す信号をＥＣＵ４００に送信する。
【００４４】
ＥＣＵ４００は、冷房が行なわれる場合および冷却部１２０によって電気機器を冷却する場合にコンプレッサ２０を作動させるために制御信号Ｃ１を生成してコンプレッサ２０に送信したり、温度センサ１３４から受信する冷媒の温度Ｔ１に基づいて電磁弁１３２における流量を決定し、決定された流量となるように電磁弁１３２を作動させるための制御信号Ｓ１を生成して電磁弁１３２に送信したりする。
【００４５】
以上のような構成を有する本実施の形態に係る冷却装置１０において、ＥＣＵ４００が、以下のように動作する点に特徴を有する。
【００４６】
すなわち、ＥＣＵ４００は、冷房が行なわれる場合に電磁弁１３２の開度が第１の開度となるように電磁弁１３２を制御し、冷房が行なわれない場合に電磁弁１３２の開度が第１の開度よりも小さい第２の開度となるように電磁弁１３２を制御する点に特徴を有する。
【００４７】
さらに、本実施の形態において、ＥＣＵ４００は、温度センサ１３４によって検出される冷媒温度がしきい値よりも小さいときには、第１の開度が全開となるように電磁弁１３２を制御し、冷媒温度がしきい値よりも大きいときには、第１の開度が全開よりも小さい開度となるように電磁弁１３２を制御する。
【００４８】
なお、コンデンサ４０における放熱量が十分に大きく、温度センサ１３４によって検出される冷媒の温度が確実にしきい値以下になる場合には、ＥＣＵ４００は、冷房が行なわれるときに冷媒の温度に関わらず電磁弁１３２の開度が全開となるように電磁弁１３２を制御するようにしてもよい。また、ＥＣＵ４００は、電磁弁１３２の上流側に設けられた温度検出によって検出された冷媒の温度に基づいて電磁弁１３２の開度を決定するようにしてもよい。
【００４９】
図２に、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ４００は、作動判定部４０２と、液温判定部４０４と、第１減圧制御部４０６と、コンプレッサ制御部４０８と、第２減圧制御部４１０と、全開制御部４１２とを含む。
【００５０】
作動判定部４０２は、冷房が行なわれるか否かを判定する。作動判定部４０２は、たとえば、冷房を行なうためのスイッチがオンされた場合あるいは自動的に車両の室内の温度を設定温度になるように調整する自動制御モードが選択されている場合であって、かつ、車室内の温度が設定温度よりも高い場合に冷房が行なわれると判定する。なお、作動判定部４０２は、たとえば、冷房が行なわれると判定された場合に作動判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５１】
液温判定部４０４は、温度センサ１３４によって検出された冷媒の液温がしきい値よりも大きいか否かを判定する。しきい値は、冷媒の液温が電気機器を冷却するための温度として適切な範囲であるか否かを判定するためのしきい値である。液温判定部４０４は、たとえば、温度センサ１３４によって検出された冷媒の液温がしきい値よりも大きい場合に液温判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５２】
第１減圧制御部４０６は、冷房が行なわれる場合であって、かつ、冷媒の液温がしきい値よりも大きい場合に液温がしきい値以下になるように冷媒を減圧する。たとえば、第１減圧制御部４０６は、電磁弁１３２の開度を予め定められた開度だけ閉じるように制御することによって電磁弁１３２の下流側の冷媒を減圧するようにしてもよい。あるいは、第１減圧制御部４０６は、冷媒の現在の液温としきい値との差に応じて決定される開度だけ閉じるように電磁弁１３２を制御するようにしてもよい。なお、第１減圧制御部４０６は、たとえば、作動判定フラグがオンされており、液温判定フラグがオンされている場合に冷媒を減圧するようにしてもよい。また、第１減圧制御部４０６は、好ましくは、減圧後の冷媒が液相冷媒を維持した状態で冷却部１２０における電気機器の冷却に用いられることが望ましい。
【００５３】
コンプレッサ制御部４０８は、冷房が行なわれない場合にコンプレッサ２０が作動するように制御信号Ｃ１を生成して、コンプレッサ２０に出力する。あるいは、コンプレッサ制御部４０８は、コンプレッサ２０が作動中であれば作動状態を維持するように制御信号Ｃ１を生成してコンプレッサ２０に出力する。コンプレッサ制御部４０８は、たとえば、コンプレッサ２０の作動量が予め定められた作動量になるようにコンプレッサ２０を制御する。なお、コンプレッサ制御部４０８は、たとえば、作動判定フラグがオフされている場合にコンプレッサ２０を作動させるようにしてもよい。
【００５４】
また、コンプレッサ制御部４０８は、冷房が行なわれない場合のコンプレッサ２０の作動量を冷房が行なわれる場合よりも低下させてもよい。このようにすると、電気機器の過冷却を防止し、適切に電気機器を冷却することができる。
【００５５】
第２減圧制御部４１０は、冷房が行なわれない場合に液相の冷媒を減圧するように電磁弁１３２を制御する。第２減圧制御部４１０は、温度センサ１３４によって検出された冷媒の温度に基づいて電磁弁１３２における冷媒の流量（減圧量）を決定し、決定された流量で冷媒が流通するように電磁弁１３２の開度を調整する。第２減圧制御部４１０は、冷却通路１２６において冷媒を完全に気化させるために霧状冷媒になるように冷媒を減圧するようにしてもよいし、あるいは、液相冷媒を維持するように減圧するようにしてエキスパンションバルブ１５０によって霧状冷媒になるように減圧することによってエバポレータ８０において完全に気化されるようにしてもよい。
【００５６】
なお、第２減圧制御部４１０は、たとえば、作動判定フラグがオフされている場合に冷媒を減圧するように電磁弁１３２を制御してもよい。
【００５７】
全開制御部４１２は、冷房が行なわれる場合であって、かつ、冷媒の液温がしきい値以下である場合に電磁弁１３２の開度が全開になるように電磁弁１３２を制御する。全開制御部４１２は、たとえば、作動判定フラグがオンされており、かつ、液温判定フラグがオフされている場合に電磁弁１３２の開度が全開になるように電磁弁１３２を制御するようにしてもよい。
【００５８】
なお、好ましくは、電磁弁１３２の開度を全開にするための冷媒の液温のしきい値は、第１減圧制御を実行するためのしきい値より小さくすることが望ましい。このようにすると、電磁弁１３２の制御ハンチングの発生を抑制することができる。
【００５９】
本実施の形態において、作動判定部４０２と、液温判定部４０４と、第１減圧制御部４０６と、コンプレッサ制御部４０８と、第２減圧制御部４１０と、全開制御部４１２とは、いずれもＥＣＵ４００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００６０】
図３を参照して、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００６１】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ４００は、冷房がオンであるか否か（すなわち、冷房が行なわれているか否か）を判定する。冷房がオンである場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。
【００６２】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ４００は、冷媒の液温が目標値（しきい値）よりも大きいか否かを判断する。冷媒の液温が目標値よりも大きい場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。
【００６３】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ４００は、第１減圧制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ４００は、液温がしきい値以下になるまで冷媒を減圧するように電磁弁１３２を制御する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ４００は、電磁弁１３２の開度が全開になるように電磁弁１３２を制御する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ４００は、第２減圧制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ４００は、冷媒を減圧するように電磁弁１３２を制御する。
【００６４】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る冷却装置１０の動作について説明する。
【００６５】
たとえば、冷房が行なわれる場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、冷媒の液温が目標値よりも高い場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、第１減圧制御が実行される（Ｓ１０４）。第１減圧制御の実行によって冷媒の液温が目標値以下になるように冷媒が減圧される。冷媒の液温が目標値以下になる場合に（Ｓ１０２にてＮＯ）、電磁弁１３２の開度が全開になるように電磁弁１３２が制御される（Ｓ１０６）。電磁弁１３２の開度が全開になることによってコンデンサ４０からレシーバ６０を経由して流通する液相の冷媒が冷却部１２０に供給されることとなる。
【００６６】
冷却部１２０に供給された液相の冷媒はインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４とを冷却した後にエキスパンションバルブ１５０に流通する。エキスパンションバルブ１５０によって液相の冷媒が霧状冷媒に変化させられてエバポレータ８０に供給される。エバポレータ８０において霧状冷媒は、蒸発によって車両の室内の空気の熱を吸熱する。蒸発によって気化された気相の冷媒が第３接続通路３０６を流通してコンプレッサ２０に流通する。コンプレッサ２０において圧縮された気相の冷媒は、コンデンサ４０において放熱されることによって再び液化する。このようにして冷媒が空調用冷凍サイクルシステム１２を循環する。
【００６７】
一方、冷房が行なわれない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、ＥＣＵ４００は、コンプレッサ２０を作動させた後に（Ｓ１０８）、第２減圧制御を実行する（Ｓ１１０）。すなわち、液相の冷媒を減圧するように電磁弁１３２が制御される。冷却部１２０には減圧によって温度が低下した冷媒が冷却通路１２６を流通するためインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４が冷却される。
【００６８】
以上のようにして、本実施の形態に係る冷却装置によると、電気機器を冷却するための冷却部をコンデンサからコンプレッサに流通する冷媒の経路上にエバポレータと直列に設けることによって、冷房が行なわれる場合に液相の冷媒を用いて電気機器を冷却することができる。そのため、冷却部を有しない場合の通常の冷房時と同様のコンプレッサの作動量で冷房と電気機器の冷却との両方を実施することができる。すなわち、電気機器を冷却するためにコンプレッサの動力性能を高くする必要がなくなり、コンプレッサを大型化したり電気機器を冷却するための専用のポンプを設けたりすることを回避することができる。さらに、冷房が行なわれない場合には、冷却部において気化するように冷媒を供給して電気機器を冷却することによって必要な冷却性能を確保することができる。したがって、コンプレッサ所要動力および車両への搭載性を悪化させることなく、電気機器を冷却する冷却装置を提供することができる。
【００６９】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る冷却装置について説明する。本実施の形態に係る冷却装置１０は、上述の第１の実施の形態に係る冷却装置１０の構成と比較して、電磁弁１３２を第１電磁弁１３２とする点と、温度センサ１３４を第１温度センサ１３４とする点と、バルブ本体１５２および感温部材１５４に代えて、第２電磁弁１３６と第２温度センサ１３８とをさらに含む点とが異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る冷却装置１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００７０】
図４に示すように、冷却装置１０は、エバポレータ８０よりも上流側の第２接続通路３０４に設けられる第２電磁弁１３６と、エバポレータ８０の下流側の第３接続通路３０６に設けられ、第３接続通路３０６の冷媒の温度を検出するための第２温度センサ１３８とをさらに含む。
【００７１】
第２温度センサ１３８は、検出した冷媒の温度Ｔ２を示す信号をＥＣＵ４００に送信する。ＥＣＵ４００は、第２温度センサ１３８から受信した冷媒の温度Ｔ２に基づいて冷媒の流量（減圧量）を決定する。ＥＣＵ４００は、決定された冷媒の流量が実現されるように第２電磁弁１３６の開度を制御する。
【００７２】
第２電磁弁１３６は、ＥＣＵ４００によって全開状態から全閉状態までの間で開度が制御される。すなわち、第２電磁弁１３６は、ＥＣＵ４００から受信する制御信号Ｓ１に基づいて開度を絞ることによって冷媒を減圧したり、全開状態となることによって冷媒を減圧することなく通過させたりする。
【００７３】
第２電磁弁１３６は、全開状態である場合に冷媒が第２電磁弁１３６を流通するときの通路から受ける抵抗が、冷媒が第２接続通路３０４の第２電磁弁１３６以外の部分を流通するときの通路から受ける抵抗と同じになるように形成される。
【００７４】
具体的には、第２電磁弁１３６は、第２電磁弁１３６が全開状態である場合の内部形状が第２接続通路３０４の第２電磁弁１３６以外の部分の内部形状と一致するように形成される。たとえば、第２接続通路３０４の内部形状が円形である場合には、第２電磁弁１３６が全開状態である場合の内径が第２接続通路３０４の内径と一致する円形になるように形成される。このようにすると、第２電磁弁１３６が全開状態である場合の第２電磁弁１３６の前後での冷媒の圧力の変化を抑制することができる。
【００７５】
以上のような構成を有する本実施の形態に係る冷却装置１０において、ＥＣＵ４００が、冷房が行なわれない場合に液相の冷媒を冷却部１２０において気化させるために冷媒を減圧するように第１電磁弁１３２を制御するとともに第２電磁弁１３６の開度が全開になるように第２電磁弁１３６を制御する点に特徴を有する。
【００７６】
図５に、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。なお、図５に示すＥＣＵ４００の機能ブロック図は、図２に示したＥＣＵ４００の機能ブロック図と比較して、全開制御部４１２を第１全開制御部５１２とする点と、第２全開制御部５００および第３減圧制御部５０２をさらに含む点と、第２減圧制御部４１０の動作とが異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るＥＣＵ４００の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。また、第１全開制御部５１２は、図２で示した全開制御部４１２と機能は同じである。そのため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【００７７】
第２減圧制御部４１０は、冷房が行なわれない場合に液相の冷媒を減圧するように第１電磁弁１３２を制御する。第２減圧制御部４１０は、第１温度センサ１３４によって検出された冷媒の温度に基づいて第１電磁弁１３２における冷媒の流量（減圧量）を決定し、決定された流量で冷媒が流通するように第１電磁弁１３２の開度を調整する。第２減圧制御部４１０は、冷却部１２０において完全に気化されるように霧状冷媒になるように冷媒を減圧する。なお、第２減圧制御部４１０は、たとえば、作動判定フラグがオフされている場合に冷媒を減圧するように第１電磁弁１３２を制御してもよい。
【００７８】
第２全開制御部５００は、作動判定部４０２において冷房が行なわれないと判定された場合に、第２電磁弁１３６の開度が全開になるように第２電磁弁１３６を制御する。なお、第２全開制御部５００は、たとえば、作動判定フラグがオフである場合に第２電磁弁１３６の開度が全開になるように第２電磁弁１３６を制御するようにしてもよい。
【００７９】
第３減圧制御部５０２は、作動判定部４０２において冷房が行なわれると判定された場合に、第２接続通路３０４を流通する液相の冷媒をエバポレータ８０において完全に気化させるために霧状冷媒になるように冷媒を減圧する。第３減圧制御部５０２は、第２温度センサ１３８によって検出された冷媒の温度に基づいて第２電磁弁１３６における冷媒の流量（減圧量）を決定し、決定された流量で冷媒が流通するように第２電磁弁１３６の開度を調整する。なお、第３減圧制御部５０２は、たとえば、作動判定フラグがオンである場合に第２接続通路３０４を流通する液相の冷媒を霧状冷媒になるように冷媒を減圧するように電磁弁１１２を制御するようにしてもよい。
【００８０】
図６を参照して、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００８１】
なお、図６に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００８２】
冷房がオンであると判定した場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ２００にて、ＥＣＵ４００は、第３減圧制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ４００は、第２接続通路３０４を流通する液相の冷媒をエバポレータ８０において完全に気化させるために冷媒を減圧するように第２電磁弁１３６の開度を制御して、処理をＳ１０２に戻す。
【００８３】
冷却通路１２６の出口側の冷媒の液温が目標値以下であると判定した場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、Ｓ２０６にて、ＥＣＵ４００は、第１電磁弁１３２の開度が全開になるように第１電磁弁１３２を制御する。
【００８４】
第２減圧制御を実行した後（Ｓ１０８）、Ｓ２１０にて、ＥＣＵ４００は、第２全開制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ４００は、第２電磁弁１３６の開度が全開になるように第２電磁弁１３６を制御する。なお、第２減圧制御と第２全開制御とコンプレッサ作動との実行順序は特に図６のフローチャートに示す順序に限定されるものではない。また、ＥＣＵ４００は、第２減圧制御と第２全開制御とコンプレッサ作動とを並行して実行してもよい。
【００８５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る冷却装置１０の動作について説明する。
【００８６】
たとえば、冷房が行なわれる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、第３減圧制御が実行されるため、第２電磁弁１３６を用いて第２接続通路３０４を流通する液相の冷媒をエバポレータ８０において完全に気化させるために霧状冷媒になるように冷媒が減圧される（Ｓ２００）。
【００８７】
第２接続通路３０４を流通する冷媒の液温が目標値よりも高い場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、第１減圧制御が実行される（Ｓ１０４）。第１減圧制御の実行によって冷媒の液温が目標値以下になるまで冷媒が減圧される。冷媒の液温が目標値以下になる場合に（Ｓ１０２にてＮＯ）、第１電磁弁１３２の開度が全開になることによってコンデンサ４０からレシーバ６０を経由して流通する液相の冷媒が冷却部１２０に供給されることとなる。
【００８８】
冷却部１２０に供給された液相の冷媒はインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４とを冷却した後に第２電磁弁１３６に流通する。第２電磁弁１３６に流通した冷媒は第３減圧制御の実行によって減圧されることによって霧状冷媒に変化してエバポレータ８０に供給される。エバポレータ８０において霧状冷媒は、蒸発するとともに車両の室内の空気の熱を吸熱する。そのため、蒸発した気相の冷媒が第３接続通路３０６を流通してコンプレッサ２０に流通する。コンプレッサ２０において圧縮された気相の冷媒は、コンデンサ４０において放熱されることによって再び液化する。このようにして冷媒が空調用冷凍サイクルシステム１２を循環する。
【００８９】
一方、冷房が行なわれない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、ＥＣＵ４００は、コンプレッサ２０が作動させた後に（Ｓ１０８）、第２減圧制御を実行する（Ｓ１１０）。すなわち、液相の冷媒が減圧されるように第１電磁弁１３２が制御される。冷却部１２０において、減圧された冷媒によってインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４が冷却される。冷媒は、冷却部１２０において完全に気化するとともに電気機器の熱を吸熱することによって電気機器が冷却される。冷却部１２０において気化された気相の冷媒は、第２接続通路３０４を経由して第２電磁弁１３６に流通する。
【００９０】
第２電磁弁１３６は、第２全開制御が実行されることによって（Ｓ２１０）全開状態となる。気相の冷媒は、第２電磁弁１３６、エバポレータ８０および第３接続通路３０６を経由してコンプレッサ２０に流通する。
【００９１】
以上のようにして、本実施の形態に係る冷却装置によると、上述した第１の実施の形態に係る冷却装置と同様の作用効果を奏する。
【００９２】
＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係る冷却装置について説明する。本実施の形態に係る冷却装置１０は、上述の第１の実施の形態に係る冷却装置１０の構成と比較して、逆止弁１４０と、機器温度センサ１４２とをさらに含む点が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る冷却装置１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００９３】
図７に示すように、冷却装置１０は、逆止弁１４０と、機器温度センサ１４２とをさらに含む。
【００９４】
逆止弁１４０は、コンプレッサ２０とコンデンサ４０とを接続する第４接続通路３０８に設けられる。逆止弁１４０は、コンプレッサ２０からコンデンサ４０への冷媒の流通を許容し、コンデンサ４０からコンプレッサ２０への冷媒の流通を遮断する。なお、逆止弁１４０は、コンプレッサ２０が停止した場合に冷媒の流通を遮断し、コンプレッサ２０が作動した場合に冷媒の流通を許容する電磁弁であってもよい。
【００９５】
機器温度センサ１４２は、電気機器の温度Ｔ３を検出する。機器温度センサ１４２は、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４の各々に設けられるようにしてもよいし、あるいは、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４のうちのいずれか一方に設けられるようにしてもよい。好ましくは、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４のうちの発熱量が大きい一方、温度が高い傾向を示す一方あるいは温度の上昇量が大きい一方に設けられることが望ましい。このようにすると、電気機器の冷却要求があるか否かを精度高く判定することができる。機器温度センサ１４２は、電気機器の温度Ｔ３を示す信号をＥＣＵ４００に送信する。あるいは、ＥＣＵ４００が、温度センサ１３４により検出された冷媒の温度Ｔ１に基づいて電気機器の温度を推定するようにしてもよい。
【００９６】
以上のような構成を有する本実施の形態に係る冷却装置１０において、ＥＣＵ４００が冷房が行なわれない場合であって、かつ、電気機器の冷却要求がない場合に電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御する点に特徴を有する。
【００９７】
本実施の形態においてＥＣＵ４００は、機器温度センサ１４２によって検出された電気機器の温度Ｔ３がしきい値よりも低い場合に電気機器の冷却要求がないと判定する。また、ＥＣＵ４００は、機器温度センサ１４２によって検出された電気機器の温度Ｔ３がしきい値以上である場合には電気機器の冷却要求があると判定するようにしてもよいし、あるいは、検出された電気機器の温度Ｔ３がしきい値に予め定められた値を加算した値以上である場合に電気機器の冷却要求があると判定するようにしてもよい。
【００９８】
図８に、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。なお、図８に示すＥＣＵ４００の機能ブロック図は、図２に示したＥＣＵ４００の機能ブロック図と比較して、冷却要求判定部６００と、全閉制御部６０２とをさらに含む点が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るＥＣＵ４００の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００９９】
冷却要求判定部６００は、作動判定部４０２において冷房が行なわれないと判定された場合に、電気機器の冷却要求があるか否かを判定する。具体的には、冷却要求判定部６００は、機器温度センサ１４２によって検出された電気機器の温度Ｔ３がしきい値以上である場合に電気機器の冷却要求があると判定する。なお、冷却要求判定部６００は、たとえば、作動判定フラグがオフである場合に電気機器の冷却要求があるか否かを判定して、電気機器の冷却要求があると判定した場合に冷却要求判定フラグをオンするようにしてもよい。
【０１００】
全閉制御部６０２は、電気機器の冷却要求がない場合にコンプレッサ２０の作動を停止させるとともに電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御する。なお、全閉制御部６０２は、コンプレッサ２０が停止状態である場合には、停止させた状態を維持するとともに電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御する。なお、全閉制御部６０２は、たとえば、作動判定フラグがオフされており、かつ、冷却要求判定フラグがオフされている場合にコンプレッサ２０の作動を停止させるとともに電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御するようにしてもよい。
【０１０１】
図９を参照して、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【０１０２】
なお、図９に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１０３】
冷房がオフであると判定した場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ３００にて、ＥＣＵ４００は、電気機器の冷却要求があるか否かを判定する。電気機器の冷却要求がある場合（Ｓ３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ３０２に移される。
【０１０４】
Ｓ３０２にて、ＥＣＵ４００は、電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御する。Ｓ３０４にて、ＥＣＵ４００は、コンプレッサ２０の作動を停止させる、あるいは、コンプレッサ２０の作動停止状態を維持する。
【０１０５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る冷却装置１０の動作について説明する。
【０１０６】
たとえば、冷房が行なわれる場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、冷媒の液温が目標値よりも高い場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、第１減圧制御が実行される（Ｓ１０４）。第１減圧制御の実行によって冷媒の液温が目標値以下になるように冷媒が減圧される。冷媒の液温が目標値以下になる場合に（Ｓ１０２にてＮＯ）、電磁弁１３２の開度が全開になるように電磁弁１３２が制御される（Ｓ１０６）。電磁弁１３２の開度が全開になることによってコンデンサ４０からレシーバ６０を経由して流通する液相の冷媒が冷却部１２０に供給されることとなる。
【０１０７】
冷却部１２０に供給された液相の冷媒はインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４とを冷却した後にエキスパンションバルブ１５０に流通する。エキスパンションバルブ１５０によって液相の冷媒は霧状冷媒に変化させられてエバポレータ８０に供給される。エバポレータ８０において霧状冷媒は、蒸発によって車両の室内の空気の熱を吸熱する。蒸発によって気化された気相の冷媒が第３接続通路３０６を通通してコンプレッサ２０に流通する。コンプレッサ２０において圧縮された気相の冷媒は、コンデンサ４０において放熱されることによって再び液化する。このようにして冷媒が空調用冷凍サイクルシステム１２を循環する。
【０１０８】
一方、冷房が行なわれない場合であって（Ｓ１００にてＮＯ）、電気機器の温度Ｔ３がしきい値よりも高いことにより冷却要求があると判定された場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、ＥＣＵ４００は、コンプレッサ２０を作動させた後に（Ｓ１０８）、第２減圧制御を実行する（Ｓ１１０）。すなわち、液相の冷媒を減圧するように電磁弁１３２が制御される。冷却部１２０には減圧によって温度が低下した冷媒が冷却通路１２６を流通するためインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４が冷却される。
【０１０９】
また、冷房が行なわれない場合であって（Ｓ１００にてＮＯ）、電気機器の温度Ｔ３がしきい値以下であることにより冷却要求がないと判定された場合（Ｓ３００にてＮＯ）、ＥＣＵ４００は、電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御するとともに（Ｓ３０２）、コンプレッサ２０が作動している場合は停止させ、コンプレッサ２０の作動が停止している場合は停止状態を維持する（Ｓ３０４）。
【０１１０】
コンデンサ４０を含む逆止弁１４０と電磁弁１３２との間の冷媒の流通が遮断されるため、この区間における冷媒の圧力は、保持される。そのため、コンプレッサ２０を停止している間にコンプレッサ２０が停止するまでにした仕事分を保持することができる。
【０１１１】
以上のようにして、本実施の形態に係る冷却装置によると、上述の第１の実施の形態に係る冷却装置による作用効果に加えて、冷房が行なわれない場合であって、かつ、電気機器の冷却要求がない場合に、コンプレッサ２０の作動を停止させることにより、逆止弁と電磁弁によってコンプレッサ２０を停止している間に停止するまでの仕事分を保持することができる。そのため、コンプレッサ２０が再び作動した場合に保持した仕事分を有効に利用することができる。
【０１１２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ 冷却装置、１２ 空調用冷凍サイクルシステム、２０ コンプレッサ、４０ コンデンサ、６０ レシーバ、８０ エバポレータ、１３２，１３６ 電磁弁、１３４，１３８ 温度センサ、１２０ 冷却部、１２２ インバータ、１２４ モータジェネレータ、１２６ 冷却通路、１３４ 温度センサ、１４０ 逆止弁、１４２ 機器温度センサ、１５０ エキスパンションバルブ、１５２ バルブ本体、１５４ 感温部材、３０２，３０４，３０６，３０８ 接続通路、４０２ 作動判定部、４０４ 液温判定部、４０６ 第１減圧制御部、４０８ コンプレッサ制御部、４１０ 第２減圧制御部、４１２ 全開制御部、５００ 第１全開制御部、５０２ 第３減圧制御部、５１２ 第２全開制御部、６００ 冷却要求判定部、６０２ 全閉制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機を駆動源とする車両に搭載された電気機器の冷却装置であって、特に、空調用冷凍サイクルシステムを利用して電気機器を冷却する冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題対策の１つとして、モータの駆動力により走行するハイブリッド車、燃料電池車、電気自動車などが注目されている。
【０００３】
このような車両においては、モータ、ジェネレータ、インバータ、コンバータあるいはバッテリ等の電気機器は電力の授受によって発熱するためこれらの電気機器を冷却する必要がある。この場合、エンジンのみを使用する通常の車両のごとく、電気機器とラジエータとの間で冷却水を循環させるという冷却システムを新たに設けることが考えられるが、このような冷却システムを新たに設ける場合には、専用のラジエータを設ける必要があるため、車両搭載性が低くなる場合がある。
【０００４】
このような問題に鑑みて、特開２００６−２９０２５４号公報（特許文献１）は、構成部品の共用化による組み付け性向上、原価低減そして小型化を図ることができるハイブリッド車の冷却システムを開示する。この冷却システムは、ガス冷媒を吸入圧縮可能なコンプレッサと、高圧のガス冷媒を凝縮させるための周囲空気で冷却可能なるメインコンデンサと、低温の液冷媒を蒸発させて被冷媒物を冷却可能なるエバポレータと、減圧手段とを含み、減圧手段とエバポレータとに、モータから吸熱可能なる熱交換器及び第２減圧手段を並列に接続してなることを特徴とする。
【０００５】
上述した公報に開示された冷却システムによると、構成部品の共用化による組み付け性が向上することで、製造原価が低減できる。また、小型化を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２９０２５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された冷却システムのように、エバポレータとモータから吸熱可能なる熱交換器とを並列に接続する場合には、エバポレータおよび熱交換器のそれぞれに冷媒を供給し、かつ、完全気体まで減圧する必要があるため、冷却に用いられるコンプレッサに要求される動力性能が高くなるという問題がある。そのため、コンプレッサが大型化すれば燃費悪化、更にこのコンプレッサ動力改善のためにコンデンサを大型化すれば搭載性悪化という問題がある。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、コンプレッサ所要動力および車両への搭載性を悪化させることなく、電気機器を冷却する冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明のある局面に係る冷却装置は、車両に搭載された電気機器を冷却するための冷却装置である。この冷却装置は、冷媒を循環させるためのコンプレッサと、冷媒を凝縮するためのコンデンサと、冷媒を用いて車両の室内の冷房を行なうためのエバポレータと、コンデンサからコンプレッサに流通する冷媒の経路上にエバポレータと直列に設けられ、冷媒を用いて電気機器を冷却するための冷却部とを含む。
【００１０】
好ましくは、冷却部は、冷却部に供給される冷媒を減圧するための電磁弁を含む。冷却装置は、冷房が行なわれる場合に電磁弁の開度が第１の開度となるように電磁弁を制御し、冷房が行なわれない場合に電磁弁の開度が第２の開度となるように電磁弁を制御するための制御部をさらに含む。第１の開度は、第２の開度よりも大きい。
【００１１】
さらに好ましくは、冷却装置は、経路内の冷媒温度を検出するための検出部をさらに含む。制御部は、冷媒温度がしきい値よりも小さいときには、第１の開度が全開となるように電磁弁を制御し、冷媒温度がしきい値よりも大きいときには、第１の開度が全開よりも小さい開度となるように電磁弁を制御する。
【００１２】
さらに好ましくは、電磁弁の開度が全開となる場合の第１断面形状は、経路を形成する通路の第２断面形状よりも冷媒の流通時の抵抗が大きくならないように形成される。
【００１３】
さらに好ましくは、電磁弁は、電磁弁の開度が全閉となる場合に経路内の冷媒の流通を遮断する。冷却装置は、コンプレッサ側からコンデンサ側への冷媒の流通を許容し、コンデンサ側からコンプレッサ側への冷媒の流通を遮断するための逆止弁をさらに含む。制御部は、冷房が行なわれない場合であって、かつ、電気機器の冷却要求がない場合に電磁弁の開度が全閉となるように電磁弁を制御する。
【００１４】
さらに好ましくは、制御部は、電気機器の温度がしきい値よりも低い場合に電気機器の冷却要求がないと判断する。
【００１５】
さらに好ましくは、制御部は、冷房が行なわれない場合であっても、冷却部によって電気機器を冷却する場合には、コンプレッサを作動させる。
【００１６】
さらに好ましくは、冷却部は、コンデンサとエバポレータとの間に設けられる。エバポレータと冷却部との間には、冷房が行なわれる場合に霧状の冷媒をエバポレータに供給するための弁が設けられる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、電気機器を冷却するための冷却部をコンデンサからコンプレッサに流通する冷媒の経路上にエバポレータと直列に設けることによって、冷房が行なわれる場合に液相の冷媒を用いて電気機器を冷却することができる。そのため、冷却部を有しない場合の通常の冷房時と同様のコンプレッサの作動量で冷房と電気機器の冷却との両方を実施することができる。すなわち、電気機器を冷却するためにコンプレッサの動力性能を高くする必要がなくなり、コンプレッサを大型化したり電気機器を冷却するための専用のポンプを設けたりすることを回避することができる。さらに冷房が行なわれない場合には、冷却部において気化するように冷媒を供給して電気機器を冷却することによって、必要な冷却性能を確保することができる。したがって、コンプレッサ所要動力および車両への搭載性を悪化させることなく、電気機器を冷却する冷却装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態に係る冷却装置の全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵの機能ブロック図である。
【図３】第１の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施の形態に係る冷却装置の全体構成を示す図である。
【図５】第２の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵの機能ブロック図である。
【図６】第２の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図７】第３の実施の形態に係る冷却装置の全体構成を示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵの機能ブロック図である。
【図９】第３の実施の形態に係る冷却装置のＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造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】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１に示す、本実施の形態に係る冷却装置１０は、回転電機を駆動源とする車両に搭載された電気機器を冷却する。回転電機を駆動源とする車両としては、たとえば、電気自動車、燃料電池車、ハイブリッド車両である。本実施の形態において、「電気機器」は、たとえば、直流電力を交流電力に変換するためのインバータ１２２と、回転電機であるモータジェネレータ１２４とを一例として説明するが、特にこれらに限定されるものではない。たとえば、「電気機器」は、蓄電装置であるバッテリと、バッテリの電圧を昇圧させるためのコンバータと、バッテリの電圧を降圧するためのＤＣ／ＤＣコンバータとをさらに含むようにしてもよい。なお、バッテリは、リチウムイオン電池あるいはニッケル水素電池等の二次電池である。バッテリに代えてキャパシタを用いてもよい。なお、車両に搭載された電気機器としては、少なくとも作動によって熱を発生させる電気機器であれば、特に上記した電気機器に限定されるものではない。
【００２１】
なお、冷却の対象となる電気機器が複数個ある場合においては、複数の電気機器は、冷却の目標となる温度範囲が共通していることが望ましい。冷却の目標となる温度範囲は、電気機器を作動させる温度環境として適切な温度範囲である。
【００２２】
本実施の形態に係る冷却装置１０は、車両の室内の冷房を行なうための空調用冷凍サイクルシステム１２と、空調用冷凍サイクルシステム１２内を循環する冷媒を用いて電気機器を冷却するための冷却部１２０と、ＥＣＵ４００とを含む。
【００２３】
空調用冷凍サイクルシステム１２は、コンプレッサ２０と、コンデンサ４０と、エバポレータ８０と、エキスパンションバルブ１５０とを含む。冷却部１２０は、コンデンサ４０からコンプレッサ２０に流通する冷媒の経路上にエバポレータ８０と直列に設けられ、冷媒を用いて電気機器を冷却する。
【００２４】
具体的には、コンデンサ４０とエバポレータ８０とは、第１接続通路３０２と冷却部１２０の冷却通路１２６と第２接続通路３０４とによって接続される。なお、本実施の形態においては、コンデンサ４０の出口にレシーバ６０が設けられるとして説明するが特にレシーバ６０の有無については限定されるものではない。冷却部１２０は、レシーバ６０とエバポレータ８０との間に設けられる。
【００２５】
エバポレータ８０とコンプレッサ２０とは、第３接続通路３０６によって接続される。さらに、コンプレッサ２０とコンデンサ４０とは、第４接続通路３０８によって接続される。
【００２６】
コンプレッサ２０は、車両に搭載されたモータを動力源として作動し、作動時にエバポレータ８０から第３接続通路３０６を経由して流通する気相冷媒を吸入圧縮して第４接続通路３０８に吐出する。コンプレッサ２０は、ＥＣＵ４００からの制御信号Ｃ１に基づいて作動する。なお、コンプレッサ２０は、エンジンを動力源とするものであってもよい。
【００２７】
空調用冷凍サイクルシステム１２を用いた冷房は、たとえば、冷房を行なうためのスイッチがオンされた場合あるいは自動的に車両の室内の温度を設定温度になるように調整する自動制御モードが選択されている場合であって、かつ、車室内の温度が設定温度よりも高い場合に行なわれる。
【００２８】
コンデンサ４０は、コンプレッサ２０において圧縮された冷媒を放熱することによって冷媒を凝縮（液化）する。コンデンサ４０は、冷媒を流通するチューブと、チューブ内を流通する冷媒とコンデンサ４０の周囲の空気との間で熱交換するためのフィンとを含む。コンデンサ４０は、たとえば、車両に搭載されたエンジン冷却用ラジエータに隣接して設けられ、車両の走行風あるいは冷却ファンによって供給された冷却風と冷媒との間で熱交換を行なう。コンデンサ４０における熱交換によって冷媒の温度は低下し冷媒は液化する。
【００２９】
コンデンサ４０の仕様（すなわち、サイズあるいは放熱性能）は、少なくともコンデンサ４０を通過した後の液相冷媒の温度が電気機器を冷却するために必要とされる温度よりも低下するように定められることが望ましい。電気機器を冷却するために必要される温度は、少なくとも電気機器の温度範囲として目標となる温度範囲の上限値よりも低い温度であることが望ましい。好ましくは、コンデンサ４０は、冷却部１２０を有しない場合の空調用冷凍サイクルシステム１２のコンデンサ４０よりも冷却部１２０において受けることが想定される熱量分だけ大きい放熱量を有するような仕様であることが望ましい。このようにすると、冷房性能を維持しつつ、コンプレッサ２０の動力性能を増加させることなく、電気機器を適切に冷却することができる。
【００３０】
レシーバ６０は、コンデンサ４０の出口に設けられ、コンデンサ４０から流通する冷媒を気相冷媒と液相冷媒に分離し、分離した冷媒のうちの液相冷媒を貯留する。レシーバ６０内の液相冷媒は、第１接続通路３０２を流通して冷却部１２０を経由した後に第２接続通路３０４を流通してエキスパンションバルブ１５０に供給される。
【００３１】
エキスパンションバルブ１５０は、第２接続通路３０４を流通する高温・高圧の液相冷媒を小さな孔から噴射させることにより膨張させて、低温・低圧の霧状冷媒に変化させるための弁である。エキスパンションバルブ１５０は、エバポレータ８０よりも上流の位置に設けられるバルブ本体１５２と、エバポレータ８０よりも下流の位置に設けられる感温部材１５４とを含む。
【００３２】
エキスパンションバルブ１５０においては、感温部材１５４における冷媒の温度に応じてバルブ本体１５２における冷媒の流量が定まる。この冷媒の流量は、霧状に変化した冷媒の全てがエバポレータ８０において完全に気化されるように定められる。
【００３３】
エキスパンションバルブ１５０においては、たとえば、容器内部にガスが封入された感温部材１５４における冷媒の温度に応じたガスの圧力の変化を利用してバルブ本体１５２の弁体を移動させることによって冷媒の流量が定まる。なお、冷媒の温度と弁体の移動量との関係は容器の大きさあるいはガス量等によって予め調整される。
【００３４】
エバポレータ８０は、霧状冷媒が気化することによってエバポレータ８０に接触するように導入された車両の室内の空気の熱を吸熱する。吸熱によって温度が低下した空気は、車両の室内に再び戻されることによって車両の室内の冷房が行なわれる。
【００３５】
エバポレータ８０は、冷媒を流通するチューブと、チューブ内を流通する冷媒とエバポレータ８０の周囲の空気との間で熱交換するためのフィンとを含む。チューブ内には、霧状の冷媒が流通する。チューブ内の流通する冷媒が蒸発することによって車両の室内の空気の熱をフィンを経由して吸熱する。気化した冷媒は、第３接続通路３０６を経由してコンプレッサ２０に流通する。
【００３６】
冷却部１２０は、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４（以下の説明においては、これらの電気機器を単に「電気機器」と記載する場合がある）と冷媒との間で熱交換が可能なように設けられる。本実施の形態においては、冷却部１２０は、たとえば、電気機器の筐体に冷媒が接触するように形成された冷却通路１２６によって電気機器と冷媒との間で熱交換が可能な構造を有するとして説明するが、冷却部１２０は、電気機器とヒートパイプ等の熱伝達手段を経由して熱交換器とが接続されている場合に熱交換器と冷媒とが接触可能に設けられる構造を有していてもよい。
【００３７】
本実施の形態において、冷却部１２０は、インバータ１２２を冷却した後にモータジェネレータ１２４を冷却するように冷却通路１２６を形成するようにしてもよいし、あるいは、モータジェネレータ１２４を冷却した後にモータジェネレータ１２４を冷却するように冷却通路１２６を形成するようにしてもよいし、あるいは、インバータ１２２とモータジェネレータ１２４とを並行して冷却するように冷却通路１２６を形成するようにしてもよい。好ましくは、冷却部１２０は、冷却の対象となる電気機器のうちの目標となる温度範囲の上限値が低い方の電気機器を冷却した後に目標となる温度範囲の上限値が高い方の電気機器を冷却するように設けられることが望ましい。
【００３８】
冷却部１２０は、冷却通路１２６と、電磁弁１３２と、温度センサ１３４とを含む。冷却通路１２６の両端は、第１接続通路３０２と第２接続通路３０４とにそれぞれ接続される。
【００３９】
冷却通路１２６は、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４のそれぞれの筐体と隣接する部分を有する。当該部分において冷却通路１２６を流通する冷媒とインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４との間で熱交換が可能となる。
【００４０】
電磁弁１３２は、冷却通路１２６の入口側、すなわち、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４の筐体と隣接する冷却通路１２６の部分よりも上流側の位置に設けられる。電磁弁１３２は、ＥＣＵ４００によって全開状態から全閉状態までの間で開度が制御される。すなわち、電磁弁１３２は、ＥＣＵ４００から受信する制御信号Ｓ１に基づいて開度を絞ることによって冷媒を減圧したり、全開状態となることによって冷媒を減圧することなく通過させたりする。
【００４１】
電磁弁１３２は、全開状態である場合に冷媒が電磁弁１３２を流通するときの通路から受ける抵抗が、冷媒が冷却通路１２６の電磁弁１３２以外の部分を流通するときの通路から受ける抵抗と同じになるように形成される。
【００４２】
具体的には、電磁弁１３２は、電磁弁１３２が全開状態である場合の内部形状が冷却通路１２６の電磁弁１３２以外の部分の内部形状と一致するように形成される。たとえば、冷却通路１２６の内部形状が円形である場合には、電磁弁１３２が全開状態である場合の内径が第１接続通路３０２の内径と一致する円形になるように形成される。このようにすると、電磁弁１３２が全開状態である場合の電磁弁１３２の前後での冷媒の圧力の変化を抑制することができる。
【００４３】
温度センサ１３４は、冷却通路１２６の出口側、すなわち、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４の筐体と隣接する冷却通路１２６の部分よりも下流側の位置に設けられ、当該位置における冷媒の温度を検出する。温度センサ１３４は、検出した冷媒の温度Ｔ１を示す信号をＥＣＵ４００に送信する。
【００４４】
ＥＣＵ４００は、冷房が行なわれる場合および冷却部１２０によって電気機器を冷却する場合にコンプレッサ２０を作動させるために制御信号Ｃ１を生成してコンプレッサ２０に送信したり、温度センサ１３４から受信する冷媒の温度Ｔ１に基づいて電磁弁１３２における流量を決定し、決定された流量となるように電磁弁１３２を作動させるための制御信号Ｓ１を生成して電磁弁１３２に送信したりする。
【００４５】
以上のような構成を有する本実施の形態に係る冷却装置１０において、ＥＣＵ４００が、以下のように動作する点に特徴を有する。
【００４６】
すなわち、ＥＣＵ４００は、冷房が行なわれる場合に電磁弁１３２の開度が第１の開度となるように電磁弁１３２を制御し、冷房が行なわれない場合に電磁弁１３２の開度が第１の開度よりも小さい第２の開度となるように電磁弁１３２を制御する点に特徴を有する。
【００４７】
さらに、本実施の形態において、ＥＣＵ４００は、温度センサ１３４によって検出される冷媒温度がしきい値よりも小さいときには、第１の開度が全開となるように電磁弁１３２を制御し、冷媒温度がしきい値よりも大きいときには、第１の開度が全開よりも小さい開度となるように電磁弁１３２を制御する。
【００４８】
なお、コンデンサ４０における放熱量が十分に大きく、温度センサ１３４によって検出される冷媒の温度が確実にしきい値以下になる場合には、ＥＣＵ４００は、冷房が行なわれるときに冷媒の温度に関わらず電磁弁１３２の開度が全開となるように電磁弁１３２を制御するようにしてもよい。また、ＥＣＵ４００は、電磁弁１３２の上流側に設けられた温度検出によって検出された冷媒の温度に基づいて電磁弁１３２の開度を決定するようにしてもよい。
【００４９】
図２に、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ４００は、作動判定部４０２と、液温判定部４０４と、第１減圧制御部４０６と、コンプレッサ制御部４０８と、第２減圧制御部４１０と、全開制御部４１２とを含む。
【００５０】
作動判定部４０２は、冷房が行なわれるか否かを判定する。作動判定部４０２は、たとえば、冷房を行なうためのスイッチがオンされた場合あるいは自動的に車両の室内の温度を設定温度になるように調整する自動制御モードが選択されている場合であって、かつ、車室内の温度が設定温度よりも高い場合に冷房が行なわれると判定する。なお、作動判定部４０２は、たとえば、冷房が行なわれると判定された場合に作動判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５１】
液温判定部４０４は、温度センサ１３４によって検出された冷媒の液温がしきい値よりも大きいか否かを判定する。しきい値は、冷媒の液温が電気機器を冷却するための温度として適切な範囲であるか否かを判定するためのしきい値である。液温判定部４０４は、たとえば、温度センサ１３４によって検出された冷媒の液温がしきい値よりも大きい場合に液温判定フラグをオンするようにしてもよい。
【００５２】
第１減圧制御部４０６は、冷房が行なわれる場合であって、かつ、冷媒の液温がしきい値よりも大きい場合に液温がしきい値以下になるように冷媒を減圧する。たとえば、第１減圧制御部４０６は、電磁弁１３２の開度を予め定められた開度だけ閉じるように制御することによって電磁弁１３２の下流側の冷媒を減圧するようにしてもよい。あるいは、第１減圧制御部４０６は、冷媒の現在の液温としきい値との差に応じて決定される開度だけ閉じるように電磁弁１３２を制御するようにしてもよい。なお、第１減圧制御部４０６は、たとえば、作動判定フラグがオンされており、液温判定フラグがオンされている場合に冷媒を減圧するようにしてもよい。また、第１減圧制御部４０６は、好ましくは、減圧後の冷媒が液相冷媒を維持した状態で冷却部１２０における電気機器の冷却に用いられることが望ましい。
【００５３】
コンプレッサ制御部４０８は、冷房が行なわれない場合にコンプレッサ２０が作動するように制御信号Ｃ１を生成して、コンプレッサ２０に出力する。あるいは、コンプレッサ制御部４０８は、コンプレッサ２０が作動中であれば作動状態を維持するように制御信号Ｃ１を生成してコンプレッサ２０に出力する。コンプレッサ制御部４０８は、たとえば、コンプレッサ２０の作動量が予め定められた作動量になるようにコンプレッサ２０を制御する。なお、コンプレッサ制御部４０８は、たとえば、作動判定フラグがオフされている場合にコンプレッサ２０を作動させるようにしてもよい。
【００５４】
また、コンプレッサ制御部４０８は、冷房が行なわれない場合のコンプレッサ２０の作動量を冷房が行なわれる場合よりも低下させてもよい。このようにすると、電気機器の過冷却を防止し、適切に電気機器を冷却することができる。
【００５５】
第２減圧制御部４１０は、冷房が行なわれない場合に液相の冷媒を減圧するように電磁弁１３２を制御する。第２減圧制御部４１０は、温度センサ１３４によって検出された冷媒の温度に基づいて電磁弁１３２における冷媒の流量（減圧量）を決定し、決定された流量で冷媒が流通するように電磁弁１３２の開度を調整する。第２減圧制御部４１０は、冷却通路１２６において冷媒を完全に気化させるために霧状冷媒になるように冷媒を減圧するようにしてもよいし、あるいは、液相冷媒を維持するように減圧するようにしてエキスパンションバルブ１５０によって霧状冷媒になるように減圧することによってエバポレータ８０において完全に気化されるようにしてもよい。
【００５６】
なお、第２減圧制御部４１０は、たとえば、作動判定フラグがオフされている場合に冷媒を減圧するように電磁弁１３２を制御してもよい。
【００５７】
全開制御部４１２は、冷房が行なわれる場合であって、かつ、冷媒の液温がしきい値以下である場合に電磁弁１３２の開度が全開になるように電磁弁１３２を制御する。全開制御部４１２は、たとえば、作動判定フラグがオンされており、かつ、液温判定フラグがオフされている場合に電磁弁１３２の開度が全開になるように電磁弁１３２を制御するようにしてもよい。
【００５８】
なお、好ましくは、電磁弁１３２の開度を全開にするための冷媒の液温のしきい値は、第１減圧制御を実行するためのしきい値より小さくすることが望ましい。このようにすると、電磁弁１３２の制御ハンチングの発生を抑制することができる。
【００５９】
本実施の形態において、作動判定部４０２と、液温判定部４０４と、第１減圧制御部４０６と、コンプレッサ制御部４０８と、第２減圧制御部４１０と、全開制御部４１２とは、いずれもＥＣＵ４００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００６０】
図３を参照して、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００６１】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ４００は、冷房がオンであるか否か（すなわち、冷房が行なわれているか否か）を判定する。冷房がオンである場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０８に移される。
【００６２】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ４００は、冷媒の液温が目標値（しきい値）よりも大きいか否かを判断する。冷媒の液温が目標値よりも大きい場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。
【００６３】
Ｓ１０４にて、ＥＣＵ４００は、第１減圧制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ４００は、液温がしきい値以下になるまで冷媒を減圧するように電磁弁１３２を制御する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ４００は、電磁弁１３２の開度が全開になるように電磁弁１３２を制御する。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ４００は、第２減圧制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ４００は、冷媒を減圧するように電磁弁１３２を制御する。
【００６４】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る冷却装置１０の動作について説明する。
【００６５】
たとえば、冷房が行なわれる場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、冷媒の液温が目標値よりも高い場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、第１減圧制御が実行される（Ｓ１０４）。第１減圧制御の実行によって冷媒の液温が目標値以下になるように冷媒が減圧される。冷媒の液温が目標値以下になる場合に（Ｓ１０２にてＮＯ）、電磁弁１３２の開度が全開になるように電磁弁１３２が制御される（Ｓ１０６）。電磁弁１３２の開度が全開になることによってコンデンサ４０からレシーバ６０を経由して流通する液相の冷媒が冷却部１２０に供給されることとなる。
【００６６】
冷却部１２０に供給された液相の冷媒はインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４とを冷却した後にエキスパンションバルブ１５０に流通する。エキスパンションバルブ１５０によって液相の冷媒が霧状冷媒に変化させられてエバポレータ８０に供給される。エバポレータ８０において霧状冷媒は、蒸発によって車両の室内の空気の熱を吸熱する。蒸発によって気化された気相の冷媒が第３接続通路３０６を流通してコンプレッサ２０に流通する。コンプレッサ２０において圧縮された気相の冷媒は、コンデンサ４０において放熱されることによって再び液化する。このようにして冷媒が空調用冷凍サイクルシステム１２を循環する。
【００６７】
一方、冷房が行なわれない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、ＥＣＵ４００は、コンプレッサ２０を作動させた後に（Ｓ１０８）、第２減圧制御を実行する（Ｓ１１０）。すなわち、液相の冷媒を減圧するように電磁弁１３２が制御される。冷却部１２０には減圧によって温度が低下した冷媒が冷却通路１２６を流通するためインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４が冷却される。
【００６８】
以上のようにして、本実施の形態に係る冷却装置によると、電気機器を冷却するための冷却部をコンデンサからコンプレッサに流通する冷媒の経路上にエバポレータと直列に設けることによって、冷房が行なわれる場合に液相の冷媒を用いて電気機器を冷却することができる。そのため、冷却部を有しない場合の通常の冷房時と同様のコンプレッサの作動量で冷房と電気機器の冷却との両方を実施することができる。すなわち、電気機器を冷却するためにコンプレッサの動力性能を高くする必要がなくなり、コンプレッサを大型化したり電気機器を冷却するための専用のポンプを設けたりすることを回避することができる。さらに、冷房が行なわれない場合には、冷却部において気化するように冷媒を供給して電気機器を冷却することによって必要な冷却性能を確保することができる。したがって、コンプレッサ所要動力および車両への搭載性を悪化させることなく、電気機器を冷却する冷却装置を提供することができる。
【００６９】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る冷却装置について説明する。本実施の形態に係る冷却装置１０は、上述の第１の実施の形態に係る冷却装置１０の構成と比較して、電磁弁１３２を第１電磁弁１３２とする点と、温度センサ１３４を第１温度センサ１３４とする点と、バルブ本体１５２および感温部材１５４に代えて、第２電磁弁１３６と第２温度センサ１３８とをさらに含む点とが異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る冷却装置１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００７０】
図４に示すように、冷却装置１０は、エバポレータ８０よりも上流側の第２接続通路３０４に設けられる第２電磁弁１３６と、エバポレータ８０の下流側の第３接続通路３０６に設けられ、第３接続通路３０６の冷媒の温度を検出するための第２温度センサ１３８とをさらに含む。
【００７１】
第２温度センサ１３８は、検出した冷媒の温度Ｔ２を示す信号をＥＣＵ４００に送信する。ＥＣＵ４００は、第２温度センサ１３８から受信した冷媒の温度Ｔ２に基づいて冷媒の流量（減圧量）を決定する。ＥＣＵ４００は、決定された冷媒の流量が実現されるように第２電磁弁１３６の開度を制御する。
【００７２】
第２電磁弁１３６は、ＥＣＵ４００によって全開状態から全閉状態までの間で開度が制御される。すなわち、第２電磁弁１３６は、ＥＣＵ４００から受信する制御信号Ｓ１に基づいて開度を絞ることによって冷媒を減圧したり、全開状態となることによって冷媒を減圧することなく通過させたりする。
【００７３】
第２電磁弁１３６は、全開状態である場合に冷媒が第２電磁弁１３６を流通するときの通路から受ける抵抗が、冷媒が第２接続通路３０４の第２電磁弁１３６以外の部分を流通するときの通路から受ける抵抗と同じになるように形成される。
【００７４】
具体的には、第２電磁弁１３６は、第２電磁弁１３６が全開状態である場合の内部形状が第２接続通路３０４の第２電磁弁１３６以外の部分の内部形状と一致するように形成される。たとえば、第２接続通路３０４の内部形状が円形である場合には、第２電磁弁１３６が全開状態である場合の内径が第２接続通路３０４の内径と一致する円形になるように形成される。このようにすると、第２電磁弁１３６が全開状態である場合の第２電磁弁１３６の前後での冷媒の圧力の変化を抑制することができる。
【００７５】
以上のような構成を有する本実施の形態に係る冷却装置１０において、ＥＣＵ４００が、冷房が行なわれない場合に液相の冷媒を冷却部１２０において気化させるために冷媒を減圧するように第１電磁弁１３２を制御するとともに第２電磁弁１３６の開度が全開になるように第２電磁弁１３６を制御する点に特徴を有する。
【００７６】
図５に、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。なお、図５に示すＥＣＵ４００の機能ブロック図は、図２に示したＥＣＵ４００の機能ブロック図と比較して、全開制御部４１２を第１全開制御部５１２とする点と、第２全開制御部５００および第３減圧制御部５０２をさらに含む点と、第２減圧制御部４１０の動作とが異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るＥＣＵ４００の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。また、第１全開制御部５１２は、図２で示した全開制御部４１２と機能は同じである。そのため、その詳細な説明はここでは繰返さない。
【００７７】
第２減圧制御部４１０は、冷房が行なわれない場合に液相の冷媒を減圧するように第１電磁弁１３２を制御する。第２減圧制御部４１０は、第１温度センサ１３４によって検出された冷媒の温度に基づいて第１電磁弁１３２における冷媒の流量（減圧量）を決定し、決定された流量で冷媒が流通するように第１電磁弁１３２の開度を調整する。第２減圧制御部４１０は、冷却部１２０において完全に気化されるように霧状冷媒になるように冷媒を減圧する。なお、第２減圧制御部４１０は、たとえば、作動判定フラグがオフされている場合に冷媒を減圧するように第１電磁弁１３２を制御してもよい。
【００７８】
第２全開制御部５００は、作動判定部４０２において冷房が行なわれないと判定された場合に、第２電磁弁１３６の開度が全開になるように第２電磁弁１３６を制御する。なお、第２全開制御部５００は、たとえば、作動判定フラグがオフである場合に第２電磁弁１３６の開度が全開になるように第２電磁弁１３６を制御するようにしてもよい。
【００７９】
第３減圧制御部５０２は、作動判定部４０２において冷房が行なわれると判定された場合に、第２接続通路３０４を流通する液相の冷媒をエバポレータ８０において完全に気化させるために霧状冷媒になるように冷媒を減圧する。第３減圧制御部５０２は、第２温度センサ１３８によって検出された冷媒の温度に基づいて第２電磁弁１３６における冷媒の流量（減圧量）を決定し、決定された流量で冷媒が流通するように第２電磁弁１３６の開度を調整する。なお、第３減圧制御部５０２は、たとえば、作動判定フラグがオンである場合に第２接続通路３０４を流通する液相の冷媒を霧状冷媒になるように冷媒を減圧するように電磁弁１１２を制御するようにしてもよい。
【００８０】
図６を参照して、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００８１】
なお、図６に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００８２】
冷房がオンであると判定した場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ２００にて、ＥＣＵ４００は、第３減圧制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ４００は、第２接続通路３０４を流通する液相の冷媒をエバポレータ８０において完全に気化させるために冷媒を減圧するように第２電磁弁１３６の開度を制御して、処理をＳ１０２に戻す。
【００８３】
冷却通路１２６の出口側の冷媒の液温が目標値以下であると判定した場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、Ｓ２０６にて、ＥＣＵ４００は、第１電磁弁１３２の開度が全開になるように第１電磁弁１３２を制御する。
【００８４】
第２減圧制御を実行した後（Ｓ１０８）、Ｓ２１０にて、ＥＣＵ４００は、第２全開制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ４００は、第２電磁弁１３６の開度が全開になるように第２電磁弁１３６を制御する。なお、第２減圧制御と第２全開制御とコンプレッサ作動との実行順序は特に図６のフローチャートに示す順序に限定されるものではない。また、ＥＣＵ４００は、第２減圧制御と第２全開制御とコンプレッサ作動とを並行して実行してもよい。
【００８５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る冷却装置１０の動作について説明する。
【００８６】
たとえば、冷房が行なわれる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、第３減圧制御が実行されるため、第２電磁弁１３６を用いて第２接続通路３０４を流通する液相の冷媒をエバポレータ８０において完全に気化させるために霧状冷媒になるように冷媒が減圧される（Ｓ２００）。
【００８７】
第２接続通路３０４を流通する冷媒の液温が目標値よりも高い場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、第１減圧制御が実行される（Ｓ１０４）。第１減圧制御の実行によって冷媒の液温が目標値以下になるまで冷媒が減圧される。冷媒の液温が目標値以下になる場合に（Ｓ１０２にてＮＯ）、第１電磁弁１３２の開度が全開になることによってコンデンサ４０からレシーバ６０を経由して流通する液相の冷媒が冷却部１２０に供給されることとなる。
【００８８】
冷却部１２０に供給された液相の冷媒はインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４とを冷却した後に第２電磁弁１３６に流通する。第２電磁弁１３６に流通した冷媒は第３減圧制御の実行によって減圧されることによって霧状冷媒に変化してエバポレータ８０に供給される。エバポレータ８０において霧状冷媒は、蒸発するとともに車両の室内の空気の熱を吸熱する。そのため、蒸発した気相の冷媒が第３接続通路３０６を流通してコンプレッサ２０に流通する。コンプレッサ２０において圧縮された気相の冷媒は、コンデンサ４０において放熱されることによって再び液化する。このようにして冷媒が空調用冷凍サイクルシステム１２を循環する。
【００８９】
一方、冷房が行なわれない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、ＥＣＵ４００は、コンプレッサ２０が作動させた後に（Ｓ１０８）、第２減圧制御を実行する（Ｓ１１０）。すなわち、液相の冷媒が減圧されるように第１電磁弁１３２が制御される。冷却部１２０において、減圧された冷媒によってインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４が冷却される。冷媒は、冷却部１２０において完全に気化するとともに電気機器の熱を吸熱することによって電気機器が冷却される。冷却部１２０において気化された気相の冷媒は、第２接続通路３０４を経由して第２電磁弁１３６に流通する。
【００９０】
第２電磁弁１３６は、第２全開制御が実行されることによって（Ｓ２１０）全開状態となる。気相の冷媒は、第２電磁弁１３６、エバポレータ８０および第３接続通路３０６を経由してコンプレッサ２０に流通する。
【００９１】
以上のようにして、本実施の形態に係る冷却装置によると、上述した第１の実施の形態に係る冷却装置と同様の作用効果を奏する。
【００９２】
＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係る冷却装置について説明する。本実施の形態に係る冷却装置１０は、上述の第１の実施の形態に係る冷却装置１０の構成と比較して、逆止弁１４０と、機器温度センサ１４２とをさらに含む点が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る冷却装置１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００９３】
図７に示すように、冷却装置１０は、逆止弁１４０と、機器温度センサ１４２とをさらに含む。
【００９４】
逆止弁１４０は、コンプレッサ２０とコンデンサ４０とを接続する第４接続通路３０８に設けられる。逆止弁１４０は、コンプレッサ２０からコンデンサ４０への冷媒の流通を許容し、コンデンサ４０からコンプレッサ２０への冷媒の流通を遮断する。なお、逆止弁１４０は、コンプレッサ２０が停止した場合に冷媒の流通を遮断し、コンプレッサ２０が作動した場合に冷媒の流通を許容する電磁弁であってもよい。
【００９５】
機器温度センサ１４２は、電気機器の温度Ｔ３を検出する。機器温度センサ１４２は、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４の各々に設けられるようにしてもよいし、あるいは、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４のうちのいずれか一方に設けられるようにしてもよい。好ましくは、インバータ１２２およびモータジェネレータ１２４のうちの発熱量が大きい一方、温度が高い傾向を示す一方あるいは温度の上昇量が大きい一方に設けられることが望ましい。このようにすると、電気機器の冷却要求があるか否かを精度高く判定することができる。機器温度センサ１４２は、電気機器の温度Ｔ３を示す信号をＥＣＵ４００に送信する。あるいは、ＥＣＵ４００が、温度センサ１３４により検出された冷媒の温度Ｔ１に基づいて電気機器の温度を推定するようにしてもよい。
【００９６】
以上のような構成を有する本実施の形態に係る冷却装置１０において、ＥＣＵ４００が冷房が行なわれない場合であって、かつ、電気機器の冷却要求がない場合に電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御する点に特徴を有する。
【００９７】
本実施の形態においてＥＣＵ４００は、機器温度センサ１４２によって検出された電気機器の温度Ｔ３がしきい値よりも低い場合に電気機器の冷却要求がないと判定する。また、ＥＣＵ４００は、機器温度センサ１４２によって検出された電気機器の温度Ｔ３がしきい値以上である場合には電気機器の冷却要求があると判定するようにしてもよいし、あるいは、検出された電気機器の温度Ｔ３がしきい値に予め定められた値を加算した値以上である場合に電気機器の冷却要求があると判定するようにしてもよい。
【００９８】
図８に、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。なお、図８に示すＥＣＵ４００の機能ブロック図は、図２に示したＥＣＵ４００の機能ブロック図と比較して、冷却要求判定部６００と、全閉制御部６０２とをさらに含む点が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係るＥＣＵ４００の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００９９】
冷却要求判定部６００は、作動判定部４０２において冷房が行なわれないと判定された場合に、電気機器の冷却要求があるか否かを判定する。具体的には、冷却要求判定部６００は、機器温度センサ１４２によって検出された電気機器の温度Ｔ３がしきい値以上である場合に電気機器の冷却要求があると判定する。なお、冷却要求判定部６００は、たとえば、作動判定フラグがオフである場合に電気機器の冷却要求があるか否かを判定して、電気機器の冷却要求があると判定した場合に冷却要求判定フラグをオンするようにしてもよい。
【０１００】
全閉制御部６０２は、電気機器の冷却要求がない場合にコンプレッサ２０の作動を停止させるとともに電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御する。なお、全閉制御部６０２は、コンプレッサ２０が停止状態である場合には、停止させた状態を維持するとともに電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御する。なお、全閉制御部６０２は、たとえば、作動判定フラグがオフされており、かつ、冷却要求判定フラグがオフされている場合にコンプレッサ２０の作動を停止させるとともに電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御するようにしてもよい。
【０１０１】
図９を参照して、本実施の形態に係る冷却装置１０のＥＣＵ４００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【０１０２】
なお、図９に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１０３】
冷房がオフであると判定した場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ３００にて、ＥＣＵ４００は、電気機器の冷却要求があるか否かを判定する。電気機器の冷却要求がある場合（Ｓ３０にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。もしそうでない場合（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ３０２に移される。
【０１０４】
Ｓ３０２にて、ＥＣＵ４００は、電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御する。Ｓ３０４にて、ＥＣＵ４００は、コンプレッサ２０の作動を停止させる、あるいは、コンプレッサ２０の作動停止状態を維持する。
【０１０５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る冷却装置１０の動作について説明する。
【０１０６】
たとえば、冷房が行なわれる場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、冷媒の液温が目標値よりも高い場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、第１減圧制御が実行される（Ｓ１０４）。第１減圧制御の実行によって冷媒の液温が目標値以下になるように冷媒が減圧される。冷媒の液温が目標値以下になる場合に（Ｓ１０２にてＮＯ）、電磁弁１３２の開度が全開になるように電磁弁１３２が制御される（Ｓ１０６）。電磁弁１３２の開度が全開になることによってコンデンサ４０からレシーバ６０を経由して流通する液相の冷媒が冷却部１２０に供給されることとなる。
【０１０７】
冷却部１２０に供給された液相の冷媒はインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４とを冷却した後にエキスパンションバルブ１５０に流通する。エキスパンションバルブ１５０によって液相の冷媒は霧状冷媒に変化させられてエバポレータ８０に供給される。エバポレータ８０において霧状冷媒は、蒸発によって車両の室内の空気の熱を吸熱する。蒸発によって気化された気相の冷媒が第３接続通路３０６を通通してコンプレッサ２０に流通する。コンプレッサ２０において圧縮された気相の冷媒は、コンデンサ４０において放熱されることによって再び液化する。このようにして冷媒が空調用冷凍サイクルシステム１２を循環する。
【０１０８】
一方、冷房が行なわれない場合であって（Ｓ１００にてＮＯ）、電気機器の温度Ｔ３がしきい値よりも高いことにより冷却要求があると判定された場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、ＥＣＵ４００は、コンプレッサ２０を作動させた後に（Ｓ１０８）、第２減圧制御を実行する（Ｓ１１０）。すなわち、液相の冷媒を減圧するように電磁弁１３２が制御される。冷却部１２０には減圧によって温度が低下した冷媒が冷却通路１２６を流通するためインバータ１２２およびモータジェネレータ１２４が冷却される。
【０１０９】
また、冷房が行なわれない場合であって（Ｓ１００にてＮＯ）、電気機器の温度Ｔ３がしきい値以下であることにより冷却要求がないと判定された場合（Ｓ３００にてＮＯ）、ＥＣＵ４００は、電磁弁１３２の開度が全閉になるように電磁弁１３２を制御するとともに（Ｓ３０２）、コンプレッサ２０が作動している場合は停止させ、コンプレッサ２０の作動が停止している場合は停止状態を維持する（Ｓ３０４）。
【０１１０】
コンデンサ４０を含む逆止弁１４０と電磁弁１３２との間の冷媒の流通が遮断されるため、この区間における冷媒の圧力は、保持される。そのため、コンプレッサ２０を停止している間にコンプレッサ２０が停止するまでにした仕事分を保持することができる。
【０１１１】
以上のようにして、本実施の形態に係る冷却装置によると、上述の第１の実施の形態に係る冷却装置による作用効果に加えて、冷房が行なわれない場合であって、かつ、電気機器の冷却要求がない場合に、コンプレッサ２０の作動を停止させることにより、逆止弁と電磁弁によってコンプレッサ２０を停止している間に停止するまでの仕事分を保持することができる。そのため、コンプレッサ２０が再び作動した場合に保持した仕事分を有効に利用することができる。
【０１１２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１１３】
１０ 冷却装置、１２ 空調用冷凍サイクルシステム、２０ コンプレッサ、４０ コンデンサ、６０ レシーバ、８０ エバポレータ、１３２，１３６ 電磁弁、１３４，１３８ 温度センサ、１２０ 冷却部、１２２ インバータ、１２４ モータジェネレータ、１２６ 冷却通路、１３４ 温度センサ、１４０ 逆止弁、１４２ 機器温度センサ、１５０ エキスパンションバルブ、１５２ バルブ本体、１５４ 感温部材、３０２，３０４，３０６，３０８ 接続通路、４０２ 作動判定部、４０４ 液温判定部、４０６ 第１減圧制御部、４０８ コンプレッサ制御部、４１０ 第２減圧制御部、４１２ 全開制御部、５００ 第１全開制御部、５０２ 第３減圧制御部、５１２ 第２全開制御部、６００ 冷却要求判定部、６０２ 全閉制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された電気機器を冷却するための冷却装置であって、
冷媒を循環させるためのコンプレッサと、
前記冷媒を凝縮するためのコンデンサと、
前記冷媒を用いて前記車両の室内の冷房を行なうためのエバポレータと、
前記コンデンサから前記コンプレッサに流通する前記冷媒の経路上に前記エバポレータと直列に設けられ、前記冷媒を用いて前記電気機器を冷却するための冷却部とを含む、冷却装置。
【請求項２】
前記冷却部は、前記冷却部に供給される前記冷媒を減圧するための電磁弁を含み、
前記冷却装置は、前記冷房が行なわれる場合に前記電磁弁の開度が第１の開度となるように前記電磁弁を制御し、前記冷房が行なわれない場合に前記電磁弁の開度が第２の開度となるように前記電磁弁を制御するための制御部をさらに含み、
前記第１の開度は、前記第２の開度よりも大きい、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記冷却装置は、前記経路内の冷媒温度を検出するための検出部をさらに含み、
前記制御部は、前記冷媒温度がしきい値よりも小さいときには、前記第１の開度が全開となるように前記電磁弁を制御し、前記冷媒温度が前記しきい値よりも大きいときには、前記第１の開度が前記全開よりも小さい開度となるように前記電磁弁を制御する、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記電磁弁の開度が前記全開となる場合の第１断面形状は、前記経路を形成する通路の第２断面形状よりも前記冷媒の流通時の抵抗が大きくならないように形成される、請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記電磁弁は、前記電磁弁の開度が全閉となる場合に前記経路内の前記冷媒の流通を遮断し、
前記冷却装置は、前記コンプレッサ側から前記コンデンサ側への前記冷媒の流通を許容し、前記コンデンサ側から前記コンプレッサ側への前記冷媒の流通を遮断するための逆止弁をさらに含み、
前記制御部は、前記冷房が行なわれない場合であって、かつ、前記電気機器の冷却要求がない場合に前記電磁弁の開度が前記全閉となるように前記電磁弁を制御する、請求項２〜４のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記電気機器の温度がしきい値よりも低い場合に前記電気機器の冷却要求がないと判断する、請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記冷房が行なわれない場合であっても、前記冷却部によって前記電気機器を冷却する場合には、前記コンプレッサを作動させる、請求項２〜６のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項８】
前記冷却部は、前記コンデンサと前記エバポレータとの間に設けられ、
前記エバポレータと前記冷却部との間には、前記冷房が行なわれる場合に霧状の前記冷媒を前記エバポレータに供給するための弁が設けられる、請求項１〜７のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項１】
車両に搭載された電気機器を冷却するための冷却装置であって、
冷媒を循環させるためのコンプレッサと、
前記冷媒を凝縮するためのコンデンサと、
前記冷媒を用いて前記車両の室内の冷房を行なうためのエバポレータと、
前記コンデンサから前記コンプレッサに流通する前記冷媒の経路上に前記エバポレータと直列に設けられ、前記冷媒を用いて前記電気機器を冷却するための冷却部とを含む、冷却装置。
【請求項２】
前記冷却部は、前記冷却部に供給される前記冷媒を減圧するための電磁弁を含み、
前記冷却装置は、前記冷房が行なわれる場合に前記電磁弁の開度が第１の開度となるように前記電磁弁を制御し、前記冷房が行なわれない場合に前記電磁弁の開度が第２の開度となるように前記電磁弁を制御するための制御部をさらに含み、
前記第１の開度は、前記第２の開度よりも大きい、請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
前記冷却装置は、前記経路内の冷媒温度を検出するための検出部をさらに含み、
前記制御部は、前記冷媒温度がしきい値よりも小さいときには、前記第１の開度が全開となるように前記電磁弁を制御し、前記冷媒温度が前記しきい値よりも大きいときには、前記第１の開度が前記全開よりも小さい開度となるように前記電磁弁を制御する、請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記電磁弁の開度が前記全開となる場合の第１断面形状は、前記経路を形成する通路の第２断面形状よりも前記冷媒の流通時の抵抗が大きくならないように形成される、請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記電磁弁は、前記電磁弁の開度が全閉となる場合に前記経路内の前記冷媒の流通を遮断し、
前記冷却装置は、前記コンプレッサ側から前記コンデンサ側への前記冷媒の流通を許容し、前記コンデンサ側から前記コンプレッサ側への前記冷媒の流通を遮断するための逆止弁をさらに含み、
前記制御部は、前記冷房が行なわれない場合であって、かつ、前記電気機器の冷却要求がない場合に前記電磁弁の開度が前記全閉となるように前記電磁弁を制御する、請求項２〜４のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記電気機器の温度がしきい値よりも低い場合に前記電気機器の冷却要求がないと判断する、請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記冷房が行なわれない場合であっても、前記冷却部によって前記電気機器を冷却する場合には、前記コンプレッサを作動させる、請求項２〜６のいずれかに記載の冷却装置。
【請求項８】
前記冷却部は、前記コンデンサと前記エバポレータとの間に設けられ、
前記エバポレータと前記冷却部との間には、前記冷房が行なわれる場合に霧状の前記冷媒を前記エバポレータに供給するための弁が設けられる、請求項１〜７のいずれかに記載の冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−５６３５２（Ｐ２０１２−５６３５２Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９９０２４（Ｐ２０１０−１９９０２４）
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月６日（２０１０．９．６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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