JP2002087076A - 車両用モータアシスト装置の冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両用モータアシスト装置の冷却構造におい
て、エンジンルームの限られたスペースを有効に利用す
るとともに、部品点数を低減し、また、廉価とし、しか
も、モータの冷却性能を向上することにある。 【構成】 モータハウジングに冷却水通路を設け、この
冷却水通路の入口に車両の熱交換器を接続して設け、冷
却水通路の出口にはウォータポンプを接続して設けてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用モータア
シスト装置の冷却構造に係り、特に燃料の燃焼によって
駆動するエンジンに電気エネルギで駆動して発電機能を
有するモータ（発電動機）を設けた車両用モータアシス
ト装置の冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両には、燃料の燃焼によって駆動する
エンジンに電気エネルギで駆動して発電機能を有するモ
ータ（発電動機）を直結して設けた、いわゆるハイブリ
ッド車両がある。このハイブリッド車両のモータは、エ
ンジンのクランク軸と共に回転するモータロータとこの
モータロータに対応して配置されたモータステータ（コ
イル）とからなってモータハウジングに内蔵して設けら
れ、エンジンの駆動力をアシストするものである。

【０００３】しかしながら、このハイブリッド車両にお
いては、モータが高温化してその機能が低下するおそれ
があるので、モータを冷却する必要があり、冷却装置を
備えている。

【０００４】このようなハイブリッド車両の冷却装置と
しては、例えば、特開平１０−２６６８５６号公報、特
開平１０−２６６８５５号公報、特開１９９８−２５２
４６４号公報、実開平５−６９３２８号公報に開示され
ている。特開平１０−２６６８５６号公報に記載のもの
は、エンジン側の第１冷却水循環通路とモータ側の第２
冷却水循環通路とを単一のリザーブタンクに連通するこ
とで、リザーブタンクの数を低減したり、注水作業も共
通にするものである。特開平１０−２６６８５５号公報
に記載のものは、エンジン側の第１冷却水循環通路とモ
ータ側の第２冷却水循環通路とコア部とを連通する第１
のタンクと、第１冷却水循環通路と第２冷却水循環通路
とを分ける第２のタンクを有するラジエータを設けたも
のである。特開１９９８−２５２４６４号公報に記載の
ものは、エンジンの冷却系とモータの冷却系とを単一の
強制循環経路で一体構成したものである。実開平５−６
９３２８号公報に記載のものは、エンジンの冷却系とモ
ータの冷却系とを一体化するとともに、エンジンの冷却
とモータの冷却との適正化を図ったものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、上述
の特開平１０−２６６８５６号公報及び特開平１０−２
６６８５５号公報に開示された冷却装置においては、エ
ンジンを冷却する第１冷却水循環通路とモータを冷却す
る第２冷却水循環通路とに各２個のウォータポンプを必
要とし、また、ラジエータが２個又は２分割にされ、冷
却系の構造が複雑化し、高価になるという不都合があっ
た。

【０００６】また、上述の実開平５−６９３２８号公報
に開示された冷却装置においては、エンジンとモータと
が単独駆動可能としているので、エンジンとモータとの
協調制御が必要になり、その制御が複雑になるととも
に、冷却系を単一の強制循環経路としているので、冷却
水循環用の電動式ポンプが必要となり、高価になるとい
う不都合があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、上
述不都合を除去するために、車両に搭載されたエンジン
のシリンダブロックとトランスミッションのミッション
ケースとの間にモータが内蔵されたモータハウジングを
設け、前記エンジンで駆動されるウォータポンプからの
冷却水によって前記エンジン及び前記モータを冷却する
車両用モータアシスト装置の冷却構造において、前記モ
ータハウジングに冷却水通路を設け、この冷却水通路の
入口に前記車両の熱交換器を接続して設け、前記冷却水
通路の出口には前記ウォータポンプを接続して設けたこ
とを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明は、モータハウジングに
冷却水通路を設け、この冷却水通路の入口に車両の熱交
換器を接続して設け、冷却水通路の出口にはウォータポ
ンプを接続して設けていることから、既存のエンジンの
冷却水循環経路にモータハウジングの冷却水通路を連絡
するだけなので、特別な冷却水循環経路を設計したり、
専用部品を追加する必要がなく、エンジンルームの限ら
れたスペースを有効に利用することができるとともに、
部品点数を低減し、しかも、廉価とし、また、モータハ
ウジングの冷却水通路を熱交換器の直下流側に接続し
て、十分に冷却された冷却水をモータの冷却に用いて、
モータの冷却性能を向上することができる。

【０００９】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細
且つ具体的に説明する。図１〜４は、この発明の第１実
施例を示すものである。図１〜３において、２はハイブ
リッド車両（以下「車両」という）、４はダッシュパネ
ル、６はエンジンルーム、８はパワーユニットである。
このパワーユニット８は、エンジン１０とモータアシス
ト装置のモータ（発電動機）１２とクラッチ１４とトラ
ンスミッション１６と差動機１８とが組み合わせて構成
され、複数の箇所における支持機構２０によって車体側
に弾性支持されている。この支持機構２０は、パワーユ
ニット８側のマウントブラケット２２及び車体側のエン
ジンマウント２４によって構成されている。パワーユニ
ット８の後側のマウントブラケット２２は、図１、２に
示す如く、スペーサ２６を介してブラケット締付ボルト
２８でトランスミッション１６のミッションケース３０
に支持されている。

【００１０】エンジン１０は、燃料の燃焼によって駆動
するものであり、シリンダブロック３２とシリンダヘッ
ド３４とシリンダヘッドカバー３６とクランクロアケー
ス３８とオイルパン４０とから構成されている。

【００１１】車両２には、図１に示す如く、エンジン１
０の前方に、車両２の一の熱交換器であるラジエータ４
２が上下方向に指向して配設され、また、ダッシュパネ
ル４内に車両２の他の熱交換器であるヒータ４４が配置
されている。また、エンジン１０の後方の下側には、図
１、２に示す如く、ドライブ軸４６が配設されている。

【００１２】エンジン１０には、図３に示す如く、クラ
ンク軸４８が軸支して設けられている。このクランク軸
４８の一端側の端部位には、クランクプーリ５０が取り
付けられている。このクランクプーリ５０の上方で、シ
リンダブロック３２には、エンジン１０の各部に冷却水
を送給するウォータポンプ５２が取り付けられている。
このウォータポンプ５２は、クランクプーリ５０に巻き
掛けたベルト（図示せず）で駆動され、エンジン１０の
ウォータジャケット（図示せず）内に冷却水を送給する
ものである。

【００１３】また、クランク軸４８には、トランスミッ
ション１６側の他端側の端部位に、モータ１２が直結し
て設けられている。このモータ１２は、電気エネルギで
駆動して発電機能を有するものであり、モータロータ５
４とこのモータロータ５４に対応して配置されたモータ
ステータ（コイル）５６とからなり、モータハウジング
５８に内蔵されている。このモータハウジング５８は、
シリンダブロック３２の側面とミッションケース３０と
の間に配設されている。

【００１４】クランク軸４８の端面には、ロータ取付部
材６０の中央軸部６２の一端側が取り付けられる。この
中央軸部６２の他端側は、クラッチ１４の入力軸６４を
ボール軸受６６で保持している。中央軸部６２の一端側
で径方向に指向して連設したフランジ部６８は、第１フ
ライホイール７０と共に、クランク軸４８のクランクフ
ランジ部７２に軸方向に指向した固定ボルト７４で共締
めして固定される。

【００１５】フランジ部６８の外縁部位には、軸方向に
指向して他端側に到る保持部７６が連設されている。こ
の保持部７６には、径方向に大きく指向した第２フライ
ホイール７８が連設されている。この第２フライホイー
ル７８には、連結ボルト７８でクラッチ１４が連結され
ている。

【００１６】また、モータハウジング５８内には、回転
位置検出機構（センサ）８２が設けられる。この回転位
置検出機構８２は、モータステータ５６に対してモータ
ロータ５４の回転位置を検出するように、センサロータ
８４とこのセンサロータ８４に対応して配置されたセン
サステータ（コイル）８６とからなる。このセンサステ
ータ８６には、信号線８８が接続して設けられている。

【００１７】図１に示す如く、ラジエータ４２の上部タ
ンク４２Ａには、シリンダヘッド３４の冷却水分岐部９
０に接続したラジエータインレットパイプ９２が連結さ
れている。また、ラジエータ４２の下部タンク４２Ｂに
は、ウォータポンプ５２に接続したラジエータアウトレ
ットパイプ９４が連結されている。

【００１８】また、図１、２に示す如く、モータハウジ
ング５８のクラッチ１４側の端面には、円周方向で円弧
状に所定長さの冷却水通路９６が形成される。モータハ
ウジング５８と該モータハウジング５８に連設したミッ
ションケース３０との間には、冷却水通路９６を閉塞す
るように、冷却水通路９６周りのシール部材であるＯリ
ング９８を介してプレート１００が設けられる。このプ
レート１００は、プレート取付ボルト１０２でモータハ
ウジング５８の一端面に取り付けられる。図１に示す如
く、冷却水通路９６の入口１０４と出口１０６とは、車
両２の進行方向に対して後ろ向きに配設されている。

【００１９】また、モータハウジング５８には、冷却水
通路９６の最上部位に連通する空気抜き穴１０８が形成
されているとともに、この空気抜き穴１０８を閉塞する
空気抜きプラグ１１０が取り付けられている。

【００２０】冷却水通路９６の入口１０４には、入口パ
イプ１１２が設けられている。この入口パイプ１１２に
は、冷却水通路用部材としてのインレットホース１１４
の一端側が接続している。このインレットホース１１４
の他端側は、ヒータ４４に接続している。また、このイ
ンレットホース１１４は、例えば、マウントブラケット
２２をガイドにして、図１、２に示す如く、ドライブ軸
４６の下方を囲むように、湾曲形成されている。なお、
図２の破線で示す如く、インレットホース１１４を、マ
ウントブラケット２２内の空間２２Ｓに配設したり、マ
ウントブラケット２２の外方でクランプ１１６で保持さ
せて設けることも可能である。

【００２１】冷却水通路９６の出口１０６には、出口パ
イプ１１８が設けられている。この出口パイプ１１８に
は、冷却水通路用部材としてのアウトレットホース１２
０の一端側が接続している。このアウトレットホース１
２０の他端側には、ポンプ側パイプ１２２の一端側に接
続されている。このポンプ側パイプ１２２の他端側は、
ウォータポンプ５２に接続している。

【００２２】また、冷却水分岐部９０には、ポート部１
２４にヒータ側ホース１２６の一端側が接続されてい
る。このヒータ側ホース１２６の他端側は、ヒータ４４
に接続されている。

【００２３】従って、この第１実施例においては、図４
に示す如く、ウォータポンプ５２からの冷却水が、エン
ジン１０から冷却水分岐部９０で分岐して、ヒータ４４
とモータ１２とを循環する経路と、ラジエータ４２を循
環する経路との二経路の冷却回路が形成される。

【００２４】次に、この第１実施例の作用を説明する。

【００２５】ウォータポンプ５８で送給されてエンジン
１０のウォータジャケット内を循環した冷却水は、冷却
水分岐部９０でラジエータ４２側とヒータ４４側とに分
岐して送給される。ラジエータインレットパイプ９２か
らラジエータ４２に流れた冷却水は、ラジエータ４２で
冷却され、ラジエータアウトレットパイプ９４からウォ
ータポンプ５８に循環される。

【００２６】一方、ヒータ側ホース１２６からヒータ４
４に流れた冷却水は、ヒータ４４で熱交換されることに
よって冷却され、そして、インレットホース１１４から
モータ１２の冷却水通路９６を通過し、このとき、モー
タ１２を冷却した後、アウトレットホース１２０及びポ
ンプ側パイプ１２２からウォータポンプ５８に循環され
る。このとき、ヒータ４４で冷却した冷却水をモータ１
２の冷却水通路に流すことができるので、モータ１２が
効率良く冷却される。

【００２７】ところで、モータハウジング５８に冷却水
通路９６を設け、この冷却水通路９６の入口１０４に車
両２の熱交換器であるヒータ４４を接続して設け、冷却
水通路９６の出口１０６にはウォータポンプ５２を接続
して設けたので、既存のエンジン１０の冷却水循環経路
にモータハウジング５８の冷却水通路９６を連絡するだ
けなので、特別な冷却水循環経路を設計したり、専用部
品を追加する必要がなく、エンジンルーム６の限られた
スペースを有効に利用することができるとともに、部品
点数を低減し、しかも、廉価とし、また、冷却水通路９
６がヒータ４４の直下流側に接続されているので、十分
に冷却された冷却水をモータ４４の冷却に用いて、モー
タ４４の冷却性能を向上することができる。

【００２８】また、冷却水通路９６の入口１０４と熱交
換器であるヒータ４４とを接続する冷却水通路用部材で
あるインレットホース１１４は、ドライブ軸４６の下方
を囲むように湾曲形成されているので、車両２の走行時
に、インレットホース１１４に走行風が良く当たり、こ
のインレットホース１１４内の冷却水の温度を下げるの
に効果的である。

【００２９】冷却水通路９６の入口１０４と出口１０６
とは、車両２の進行方向に対して後ろ向きに配設されて
いるので、インレットホース１１４やアウトレットホー
ス１２０の取り廻しや組み付け等を簡単にすることがで
きる。

【００３０】図５は、この発明の第２実施例を示すもの
である。

【００３１】以下の実施例においては、上述の第１実施
例と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明す
る。

【００３２】この第２実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、モータ１２は、ラジエータ４２と
ウォータポンプ５２との間に設置された。

【００３３】この第２実施例の構成によれば、ラジエー
タ４２で積極的に冷却された冷却水をモータ１２に供給
することができるので、モータ１２の冷却効率をさらに
促進させることができる。

【００３４】図６は、この発明の第３実施例を示すもの
である。

【００３５】この第３実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、第１実施例の構成に対して、入口
１０４と出口１０５との位置を入れ替えるために、入口
パイプ１１２と出口パイプ１１８とを入れ替えて設置し
た。この場合に、アウトレットホース１２０は、マウン
トブラケット２２をガイドにして、ドライブ軸４６の下
方を囲むように、湾曲形成されている。

【００３６】この第３実施例の構成によれば、モータ１
２に接続する各ホースの配置交換を容易とし、各ホース
のレイアウトの自由度を向上することができる。

【００３７】図７は、この発明の特別構成であり、第４
実施例を示すものである。

【００３８】この第４実施例の特徴とするところは、以
下の点にある。即ち、モータ１２の冷却水通路９６は、
入口１０４で分岐した一側冷却水通路９６−１と他側冷
却水通路９６−２とからなり、熱交換器である例えばラ
ジエータ４２からの冷却水を入口１０４で分岐して一側
冷却水通路９６−１と他側冷却水通路９６−２との二系
統に流動する。

【００３９】この第４実施例の構成によれば、ラジエー
タ４２からの冷却水を入口１０４で分岐して一側冷却水
通路９６−１と他側冷却水通路９６−２との二系統に流
動するので、モータ１２全体を平均的に冷却し、モータ
１２に温度差が生ずるのを防止し、モータ１２の冷却性
能を向上することができる。

【００４０】なお、この発明においては、モータハウジ
ングの冷却水通路を円環状に形成し、この円環状の冷却
水通路に冷却水を還流させて、熱分配を良くして、モー
タを均等に冷却することも可能である。また、モータに
はヒータとラジエータとの双方を接続して、例えば、ヒ
ータの不使用時に、ラジエータからモータに冷却水を供
給し、常に、モータを冷却することも可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上詳細な説明から明かなようにこの発
明によれば、モータハウジングに冷却水通路を設け、こ
の冷却水通路の入口に熱交換器を接続して設け、冷却水
通路の出口にはウォータポンプを接続して設けたことに
より、既存のエンジンの冷却水循環経路にモータハウジ
ングの冷却水通路を連絡するだけなので、特別な冷却水
循環経路を設計したり、専用部品を追加する必要がな
く、エンジンルームの限られたスペースを有効に利用す
ることができるとともに、部品点数を低減し、しかも、
廉価とし、また、モータハウジングの冷却水通路を熱交
換器の直下流側に接続しているので、十分に冷却された
冷却水をモータの冷却に用いて、モータの冷却性能を向
上し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】パワーユニットと冷却構造との断面図である。

【図２】モータ部位の断面図である。

【図３】パワーユニットの断面図である。

【図４】第１実施例における冷却回路の図である。

【図５】第２実施例における冷却回路の図である。

【図６】第３実施例においてモータと冷却構造との断面
図である。

【図７】第４実施例における冷却回路の図である。

【符号の説明】

２ 車両 ６ エンジンルーム ８ パワーユニット １０ エンジン １２ モータ １６ トランスミッション ２０ 支持機構 ３０ ミッションケース ３２ シリンダブロック ４２ ラジエータ ４４ ヒータ ４６ ドライブ軸 ５２ ウォータポンプ ５８ モータハウジング ９６ 冷却水通路 １１４ インレットホース １２０ アウトレットホース １２６ ヒータ側ホース

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載されたエンジンのシリンダブ
   ロックとトランスミッションのミッションケースとの間
   にモータが内蔵されたモータハウジングを設け、前記エ
   ンジンで駆動されるウォータポンプからの冷却水によっ
   て前記エンジン及び前記モータを冷却する車両用モータ
   アシスト装置の冷却構造において、前記モータハウジン
   グに冷却水通路を設け、この冷却水通路の入口に前記車
   両の熱交換器を接続して設け、前記冷却水通路の出口に
   は前記ウォータポンプを接続して設けたことを特徴とす
   る車両用モータアシスト装置の冷却構造。
2. 【請求項２】 前記冷却水通路の入口と前記熱交換器と
   を接続する冷却水通路用部材は、前記車両のドライブ軸
   の下方を囲むように湾曲形成されたことを特徴とする請
   求項１に記載の車両用モータアシスト装置の冷却構造。
3. 【請求項３】 前記冷却水通路の入口と出口とは、前記
   車両の進行方向に対して後ろ向きに配設されたことを特
   徴とする請求項１に記載の車両用モータアシスト装置の
   冷却構造。
4. 【請求項４】 前記冷却水通路には、一の熱交換器であ
   るヒータに連結したヒータ側ホース及び／または他の熱
   交換器であるラジエータに連結したラジエータ側ホース
   を接続して設けたことを特徴とする請求項１に記載の車
   両用モータアシスト装置の冷却構造。
5. 【請求項５】 前記冷却水通路は、前記入口から分岐し
   た一側冷却水通路と他側冷却水通路とからなり、前記熱
   交換機からの冷却水を前記入口で分岐して前記一側冷却
   水通路と前記他側冷却水通路とに分岐して流動すること
   を特徴とする請求項１に記載の車両用モータアシスト装
   置の冷却構造。