[发明专利]热源冷却装置

说明书

本申请以2012年4月5日提交的第2012－086549号日本专利申请为基础，通过引用的方式将其公开内容并入本申请。

技术领域

本公开涉及如下热源冷却装置，其具有用于使冷却水流动的电动的冷却水泵，对于产生车辆的行驶能量的热源而言，借助冷却水而使该热源的热向散热器散热。特别是涉及如燃料电池车辆或者混合动力车辆那样，即使在行驶过程中，由燃料电池或者混合动力车辆的发动机构成的驱动能量产生装置有时也会停止的车辆的热源冷却装置。

背景技术

以往，如专利文献1记载的那样，公知有如下技术：在成为驱动能量产生装置的发动机高速行驶以后，在车辆紧急停止而形成为发动机停止的状态下的熄火停放(dead soak)时，在车辆停止之后也使发动机冷却水持续向涡轮机(增压器)循环，防止涡轮机的轴承的滑动不良(焼付)。

专利文献1：日本实开昭61－132477号公报

而且，对于众所周知的机械式或者电动式的冷却水泵而言，在车辆停止且发动机也停止时，停止供水。即，不论是否在冷却水的温度超过规定温度的情况下，冷却水泵都与发动机一起停止。另外，在车辆的行驶过程中，发动机处于运转过程中，因此，冷却水泵不停止。

另一方面，近年来，作为产生车辆的行驶能量的热源，要求比以往更加节省油耗。例如，对于即使在运转过程中也为了节能而使发动机自动停止且使其自动再启动的车辆、燃料电池车辆等，在诸多方面进行了改进，但是，若该热源的冷却性能不稳定，则会对热源的节油运转造成不良影响。

特别是在燃料电池车辆的情况下，在爬坡时冷却水的温度上升至95℃左右。紧随其后，若中断对燃料电池的燃料供给，使散热器的电动风扇(冷却器风扇，radiator fan)停止，并形成为冷却水泵停止的状态，则存在如下问题：当燃料电池车辆再启动时，燃料电池的堆(stack)发电效率降低。

另外，对于由燃料电池构成的驱动能量产生装置、或者由混合动力车辆的发动机构成的驱动能量产生装置而言，即使在行驶过程中有时也会停止。在该情况下也存在如下问题：当燃料电池、发动机再启动时，燃料电池的堆发电效率、发动机的运转效率降低。而且，如后述那样，查明了上述问题的原因在于气蚀(cavitation)。

发明内容

本公开的目的在于，提供一种热源冷却装置，在利用驱动能量产生装置的能量行驶的车辆的驱动能量产生装置停止、或者输出降低后的再启动时，对冷却水泵内的气蚀的产生进行抑制。

根据本公开的一方式，热源冷却装置具备：电动式的冷却水泵；热源，该热源被冷却水泵排出的冷却水冷却，且作为产生车辆的行驶能量的驱动能量产生装置使用；散热器，该散热器使由热源加热的冷却水散热；冷却水回路，该冷却水回路以环状将冷却水泵、热源、以及散热器连结；贮水箱，冷却水从冷却水回路流入到该贮水箱，或者冷却水从该贮水箱向冷却水回路流出；以及贮水箱入口阀，该贮水箱入口阀对冷却水向贮水箱的流入、以及冷却水从贮水箱的流出进行控制。贮水箱入口阀设置在冷却水泵的进水侧与冷却水回路的如下位置之间，即，在所述位置冷却水的压力达到驱动冷却水泵时的冷却水泵的出水压力与冷却水泵的进水压力的中间值。热源冷却装置具备冷却水泵运转持续部，在热源的运转停止或者视作停止、且冷却水的温度超过规定温度的情况下，冷却水泵运转持续部使冷却水泵持续运转直至将冷却水的温度冷却至规定温度以下为止。

由此，通过使冷却水泵旋转，能够利用散热器使热源所产生的热冷却。而且，与冷却水回路内的冷却水的压力相应地，使冷却水回路内的冷却水经由贮水箱入口阀相对于贮水箱流出或流入。另外，在冷却水泵的转速的增大的同时，冷却水泵的出水侧的压力与冷却水泵的进水侧的压力的压力差扩大，但是，由贮水箱入口阀控制的冷却水的压力保持为比冷却水泵的出水侧的压力与冷却水泵的进水侧的压力之间的中间压低的压力。而且，即使在热源的运转停止或者视作停止、且热源产生的热减少的情况下，当冷却水的温度超过规定温度时，也能够使冷却水泵持续运转直至将冷却水的温度冷却至规定温度以下为止。

因此，能够在该运转持续的期间使冷却水温度降低，抑制冷却水从冷却水回路向贮水箱内流出。因而，能够抑制驱动能量产生装置的运转重新开始、且冷却水泵的运转重新开始时的冷却水泵的进水口的压力的降低，从而能够抑制冷却水泵的气蚀的产生。通过抑制气蚀的产生，能够使热源的冷却稳定化，从而能够实现高效的驱动能量产生装置的运转。

附图说明

图1是示出本公开的第一实施方式的热源冷却装置的示意图。

图2是示出图1所示的冷却水泵的压力特性和贮水箱入口阀的内压的变化的图。