JP2002096646A - 車両用モータアシスト装置の冷却構造 - Google Patents

車両用モータアシスト装置の冷却構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用モータアシスト装置のモータを制御す
るモータ制御装置(インバータ)の冷却用通路を短縮
し、冷却水温の調整を容易にすると共に、冷却装置の配
置の制約をなくす。 【解決手段】 車両用モータアシスト装置の、モータを
内蔵したモータハウジング4にエンジン2の冷却路に連
通する冷却通路5を設け、この冷却通路5をラジエータ
6、ウォータポンプ7及びエンジン2と順次接続させて
アシスト用冷却装置を形成する。また、車両1の後部に
インバータ8を冷却する、前記アシスト用冷却装置とは
別の、独立した冷却装置9を設ける。冷却装置9は、ウ
ォータポンプ11、ラテラルロッドブレース16に取り
付けた放熱器12とから構成されている。これによっ
て、インバータ8のみの発熱量に基づいて冷却装置9の
大きさを決定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両駆動用のモー
タアシスト装置のモータに接続されたモータ制御装置
(インバータ)を前記モータアシスト装置の冷却装置と
は別の、独立した冷却装置で冷却するようにした車両用
モータアシスト装置の冷却構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、排気ガスによる環境破壊を回避す
るため、車体にエンジンと,モータ/発電機とを搭載
し、これらエンジン、及びモータ/発電機を必要に応じ
て同時に、またはいずれか一方のみを駆動させて車両を
走行させるハイブリッド車(Hybrid Car)が
開発されている。
【0003】上述のモータ/発電機は、車両制動時にお
いては、モータの駆動軸に車輪からの回転力が印加され
て発電機として機能し、発生した電力はインバータを介
してバッテリーに充電されるようになっている。また、
車両の走行時には、バッテリーの電力をインバータによ
って三相交流電力に変換し、この交流電力をモータ/発
電機に供給することによって、モータ/発電機をモータ
として機能させて駆動させ車両を走行させている。
【0004】上記モータ/発電機は、例えば、車両前部
に搭載されているエンジンとトランスミッションとの間
に介装されている。また、モータ/発電機に接続される
交直流変換のインバータは、車両前部に取付用スペース
がない場合は、車両の後部に搭載、配置されている。イ
ンバータは電流が流れることにより熱を発生するため、
インバータには放熱用の冷却装置が設けられている。
【0005】インバータの従来の冷却装置は、車両前部
に設けたエンジンの冷却通路を熱交換器の部位で分岐さ
せてインバータに導き循環するインバータ冷却用配管を
設け、この冷却用配管にウォータポンプを介装させると
共に、水等の冷却液体を充填させたものである。そし
て、ウォータポンプを作動させることにより冷却液体を
循環させ、前記熱交換器で放熱するようにしている(特
開昭62−255266号)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来技術
においては、インバータの冷却にエンジンの冷却水を用
いた場合には、インバータの搭載位置によってインバー
タ冷却装置の冷却用配管が長くなる問題がある。また、
エンジンの温度によって、インバータが必要とする水温
を調整(制御)することが難しい問題もある。さらに、
エンジンの冷却水と、インバータの冷却液体とを別系統
の冷却経路とした場合、冷却液体を循環させるポンプ、
熱を放熱させるラジエータ及び冷却用配管等の部品を車
体に搭載する上で、後輪足回り系及び排気系部品等によ
り制約を受け配置しにくい問題がある。
【0007】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あり、モータ制御装置を冷却する、エンジン冷却装置と
は別個の、独立した冷却装置を設けて、冷却用配管を短
縮すると共に、ラジエータをリヤバンパの内側に配設し
て、冷却部品の配置の制約をなくし、かつ、水温の調整
を容易にした車両用モータアシスト装置の冷却構造を提
供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、請求項1に記載された発明
は、車両に搭載されたエンジンとトランスミッションと
の間に、モータ制御装置と接続するモータを内蔵したモ
ータハウジングを配置して車両用モータアシスト装置を
形成し、該車両用モータアシスト装置を冷却装置によっ
て冷却するようにした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通路を形成
し、該冷却通路入口部と熱交換器とを接続し、該熱交換
器と、エンジンで駆動されるウォータポンプとを接続し
て前記車両用モータアシスト装置を冷却するアシスト用
冷却装置を形成し、一方、前記モータ制御装置を車両後
部に搭載し、該モータ制御装置を冷却する冷却装置を前
記アシスト用冷却装置とは別に設けたことを特徴とする
ものである。
【0009】請求項1に記載された発明によれば、車両
の後部に搭載したモータ制御装置を冷却するため、アシ
スト用冷却装置とは別の、独立した冷却装置を設けて、
モータ制御装置(インバータ)のみの発熱量に基づいて
冷却装置の大きさを決定することができる。
【0010】また、請求項2に記載された発明は、請求
項1に記載されたものにおいて、前記モータ制御装置を
冷却する冷却装置は、少なくともウォータポンプと、車
両の懸架装置に固定された放熱器とから構成されている
ことを特徴とするものである。
【0011】請求項2に記載された発明によれば、冷却
装置を構成する放熱器を強度のある車両の懸架装置に固
定させて、別部材で新たに放熱器を取り付けるための固
定部材を設ける必要がない。
【0012】また、請求項3に記載された発明は、請求
項2に記載されたものにおいて、前記車両の懸架装置
は、ラテラルロッドブレースであることを特徴とするも
のである。
【0013】請求項3に記載された発明によれば、放熱
器をラテラルロッドブレースの一端側近傍に取り付け
て、放熱器を保持するためのブラケットに必要以上の強
度を持たせる必要性を無くし、ブラケットを単純な構造
で製作できるようにする。また、放熱器をラテラルロッ
ドブレースの一端側近傍(車体側)に取り付けて、放熱
器と、車体に固定されたウォータポンプとを接続する配
管の長さを短縮することができる。
【0014】さらに、請求項4に記載された発明は、請
求項1または2のいずれかに記載のものにおいて、前記
モータ制御装置を冷却する冷却装置を構成する放熱器の
一部をリヤバンパで覆い、該リヤバンパで覆われている
部分は、覆われていない部分よりも面積において広いこ
とを特徴とするものである。
【0015】請求項4に記載された発明によれば、放熱
器の大部分をリヤバンパで覆って、バンパにより外的要
因(飛び石、車両後方からの外力等)から放熱器を保護
することができる。
【0016】そして、請求項5に記載された発明は、請
求項4に記載されたものにおいて、前記放熱器を覆って
いるリヤバンパの一部に開口部を設け、該開口部をメッ
シュで覆ったことを特徴とするものである。
【0017】請求項5に記載された発明によれば、放熱
器を覆っているリヤバンパの一部に開口部を形成して、
放熱器の性能及びシステム全体の冷却性能を向上させ
る。また、開口部にメッシュを設けて、放熱器を保護す
ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、要
部を模式的に示した図1に基づいて説明する。図に示す
ものは、本発明に係る車両用モータアシスト装置の冷却
構造の上面図である。この冷却構造について説明する。
車両1の前部に設けられたエンジン2にはトランスミッ
ション3が接続されており、エンジン2とトランスミッ
ション3との間にはモータアシスト装置のモータ(図示
なし)を備えたモータハウジング4が介装されている。
モータハウジング4には冷却通路5が設けられ、エンジ
ン2の内部に設けられたエンジン用冷却通路(図示な
し)と連通している。
【0019】モータハウジング4に設けた冷却通路入口
は、熱交換器であるラジエータ6に接続され、ラジエー
タ6はエンジン2で駆動するウォータポンプ7に接続さ
れている。また、ウォータポンプ7は前記エンジン用冷
却通路に連通されている。このような接続により、車両
用モータアシスト装置を冷却するアシスト用冷却装置が
構成され、エンジン2を作動させた場合、冷却通路5内
の冷却水はモータハウジング4及びエンジン2等を循環
して、それらを冷却する。
【0020】一方、車両1の後部には車両用モータアシ
スト装置のモータに接続したモータ制御装置(以下、イ
ンバータ8という)が搭載されている。このインバータ
8には、図2の分解図で示すように、インバータ8の熱
発生部位を冷却する冷却装置9が設けられている。この
冷却装置9は、車両用モータアシスト装置のアシスト冷
却装置とは別体の、独立したものである。この冷却装置
9は、インバータ8内に設けた冷却水通路(図示なし)
と、これに接続される冷却水配管10と、ウォータポン
プ11と、放熱器(インバータ用ラジエータ)12とか
ら概略構成されている。
【0021】詳述すると、インバータ8に設けられた冷
却水通路の入口8aと、ウォータポンプ11の出口11
zとは冷却水配管10によって接続され、インバータ8
の冷却水通路の出口8zと、放熱器12の入口12aと
は冷却水配管10によって接続されている。さらに、放
熱器12の出口12zと、ウォータポンプ11の入口1
1aも冷却水配管10で接続されている。これによっ
て、冷却水配管10及びインバータ8の冷却水通路とが
連通する。そこで、冷却水通路及び冷却水配管10内に
水を充填させてウォータポンプ11を駆動すれば、水は
ウォータポンプ11、インバータ8、放熱器12、そし
てウォータポンプ11と循環する。この循環によってイ
ンバータ8の熱の発生部位が冷却される。
【0022】上記冷却装置9のインバータ8及びウォー
タポンプ11は図3乃至図5に示すように(図3にはイ
ンバータ8は示されていない)、車両後部の荷物室13
のアンダフロア14上に配設されている。また、放熱器
12は、車両後部の室外に配設されている。すなわち、
放熱器12は、図3に示すように、車両の懸架装置を構
成するラテラルロッド15(図3には図示されていな
い)のラテラルロッドブレース16に固定されている。
【0023】ラテラルロッド15は、図6及び図7に示
すように、車軸(リヤアクスル)17の横方向位置を決
めるために、車軸17の一側と、車体18Aに固定され
たラテラルロッド取付ブラケット18との間に横方向に
設けられたものである。また、ラテラルロッドブレース
16は、ラテラルロッド15を保持し、その保持部19
の強度を確保するため、保持部19と車体18Aとの間
に斜めに設けられた断面コ字形の突っ張り棒である。図
6及び図7において、符号21は後輪、符号22はトレ
リングリンク、符号23はリヤショックアブソーバを夫
々示している。
【0024】放熱器12は上記ラテラルロッドブレース
16の上側、すなわちアンダフロア14側にブラケット
20を介して溶接またはボルトによって固定されてい
る。ラテラルロッドブレース16は、上述したように断
面コ字形の部材であるので、強度を確保することがで
き、放熱器12をブラケット20により突き出た位置
(偶力の働く位置)に保持する際、強度上有効となる。
【0025】放熱器12を上記したようにラテラルロッ
ドブレース16の上部に取り付けることにより、放熱器
12の一部はリヤバンパ24の内側に位置される。した
がって、放熱器12の上側部位はリヤバンパ24に覆わ
れることになる。詳述すると、図4に示すように、リヤ
バンパ24の上下方向の下端部からの距離(範囲)とし
て、リヤバンパ24に覆われた範囲をXとし、リヤバン
パ24より突出している範囲をYとした場合、X>Yと
なり、放熱器12のリヤバンパ24で覆われている部分
Xは覆われていない部分Yよりも面積において大きい。
【0026】このように放熱器12がリヤバンパ24で
覆われると、リヤバンパ24により、後正面からの外力
から放熱器12の大部分を保護することができるが、こ
の状態では冷却性能が低下するため、リヤバンパ24に
開口部(孔加工)25を設け、この開口部25にメッシ
ュ26を設けている。これによって、放熱器12に直
接、後方からの外力が加わらないように放熱器12は保
護されると共に、冷却性能の低下を回避することができ
る。
【0027】なお、放熱器12がリヤバンパ24に覆わ
れる高さに設置することで、放熱器12の取付位置がア
ンダフロア14に接近することになり、車内に設けた他
の接続部材(例えば、ウォータポンプ11)との配管距
離が短縮され、配管部分を簡素化することができる。図
5において、符号27はランプ取付部である。
【0028】以上説明した構造において、車両1の前部
に車両用モータアシスト装置を冷却するアシスト用冷却
装置を設けたので、エンジン2を作動させた場合は、エ
ンジン2により駆動するウォータポンプ7により冷却水
がエンジン2からモータハウジング4、ラジエータ6、
ウォータポンプ7と循環してモータハウジング4が冷却
される。
【0029】また、モータ制御装置であるインバータ8
もアシスト用冷却装置とは別に設けた、独立した冷却装
置9によって冷却される。すなわち、ウォータポンプ1
1が駆動されることにより冷却水は、図1及び図2に示
すように、インバータ8に流入し、内部を冷却した後、
冷却水は放熱器12によって温度を低下させて再度ウォ
ータポンプ11へと循環する。
【0030】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た車両用モータアシスト装置の冷却構造であるから、請
求項1に記載された発明によれば、車両用モータアシス
ト装置にエンジン、モータハウジング、熱交換器、ウォ
ータポンプ、そしてエンジンと循環するアシスト用冷却
装置を設けたので、この冷却装置の冷却通路に充填した
水をウォータポンプにより循環させれば、モータハウジ
ングを冷却することができる。
【0031】また、前記モータに接続するモータ制御装
置すなわちインバータを車両の後部に搭載し、このイン
バータを冷却する冷却装置を前記アシスト用冷却装置と
は別に、独立して設けたので、インバータのみの発熱量
に基づいて冷却装置の大きさを決定することができる。
これによってコンパクトで軽量な冷却装置(システム)
を搭載することができる。
【0032】請求項2に記載された発明によれば、冷却
装置を構成する放熱器を強度のある車両の懸架装置に固
定させたので、別部材で新たに放熱器を取り付けるため
の固定部材を設ける必要がない。これによって、部品点
数、組付工数の削減に貢献することができる。
【0033】請求項3に記載された発明によれば、放熱
器を断面略コ字形のラテラルロッドブレースに固定させ
たので、放熱器を保持するためのブラケットに必要以上
の強度を持たせる必要がなく、ブラケットを単純で安価
な構造で製作することができる。これによって、ブラケ
ットの軽量化及びコストの削減に貢献することができ
る。
【0034】また、ラテラルロッドブレースの車体側に
放熱器を取り付けたので、放熱器と、車両内部に設置さ
れた他の冷却部材(ウォータポンプ)との配管の長さを
長くする必要がなくなる。これによって、軽量化、及び
システム(配管の取り回し等)を単純化することができ
る。
【0035】請求項4に記載された発明によれば、放熱
器の多くの部位をリヤバンパで覆ったので、バンパによ
り、外的要因(飛び石、車両後方からの外力)から放熱
器を保護することができる。
【0036】請求項5に記載された発明によれば、リヤ
バンパの放熱器を覆っている部分を開口させたので、放
熱器の性能及びシステム全体の冷却性能を向上させるこ
とができる。また、開口部にメッシュを設けたので、放
熱器を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の要部を概略的に示した上
面図である。
【図2】図1に示す車体後部に設けたインバータの冷却
装置の分解斜視図である。
【図3】図2のインバータの冷却装置の取付態様を示す
側面図である。
【図4】図1に示すものを後方から見た一部模式図であ
る。
【図5】図1に示すものの後方から見た模式図である。
【図6】放熱器を取り付けるラテラルロッドブレースの
取付状態を示す車両後部を後方から見た模式図である。
【図7】図6のものを左から見た側面図である。
【符号の説明】
1 車両 2 エンジン 3 トランスミッション 4 モータハウジング 5 冷却通路 6 ラジエータ 7 ウォータポンプ 8 インバータ 9 冷却装置 11 ウォータポンプ 12 放熱器 16 ラテラルロッドブレース 24 リヤバンパ 25 開口部 26 メッシュ X リヤバンパに覆われている部分 Y リヤバンパに覆われていない部分

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とトランスミ
    ッションとの間に、モータ制御装置と接続するモータを
    内蔵したモータハウジングを配置して車両用モータアシ
    スト装置を形成し、該車両用モータアシスト装置を冷却
    装置によって冷却するようにした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通路を形成し、該冷却通路
    入口部と熱交換器とを接続し、該熱交換器と、エンジン
    で駆動されるウォータポンプとを接続して前記車両用モ
    ータアシスト装置を冷却するアシスト用冷却装置を形成
    し、一方、前記モータ制御装置を車両後部に搭載し、該
    モータ制御装置を冷却する冷却装置を前記アシスト用冷
    却装置とは別に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】 前記モータ制御装置を冷却する冷却装置
    は、少なくともウォータポンプと、車両の懸架装置に固
    定された放熱器とから構成されていることを特徴とする
    請求項1記載の車両用モータ制御装置の冷却構造。
  3. 【請求項3】 前記車両の懸架装置は、ラテラルロッド
    ブレースであることを特徴とする請求項2記載の車両用
    モータ制御装置の冷却構造。
  4. 【請求項4】 前記モータ制御装置を冷却する冷却装置
    を構成する放熱器の一部をリヤバンパで覆い、該リヤバ
    ンパで覆われている部分は、覆われていない部分よりも
    面積において広いことを特徴とする請求項1または2記
    載の車両用モータ制御装置の冷却構造。
  5. 【請求項5】 前記放熱器を覆っているリヤバンパの一
    部に開口部を設け、該開口部をメッシュで覆ったことを
    特徴とする請求項4記載の車両用モータ制御装置の冷却
    構造。
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