JP2006205791A - ハイブリッド駆動装置の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】限られた設置スペースでも搭載できること。
【解決手段】ハイブリッド駆動装置の冷却装置１１０は、電気機器８を冷却した冷却水の熱を放熱させる電気機器用ラジエーター５１と、電気機器８を冷却するための冷却水を、電気機器８と電気機器用ラジエーター５１との間で循環させる電気機器用ウォーターポンプ５４と、電気機器用ラジエーター５１に送風するファン５２と、を含む。そして、電気機器用ウォーターポンプ５４と、ファン５２とは、同一の電動機５３によって駆動される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、内燃機関と電動機とを備える、いわゆるハイブリッド駆動装置の冷却に関する。

近年においては、内燃機関と電動機とを用いて車両の駆動輪を駆動する、いわゆるハイブリッド駆動装置及びこれを搭載したハイブリッド車両が実用化されている。ハイブリッド駆動装置では、内燃機関の他に、電動機やこれを駆動するための駆動制御装置（例えばインバータ）、あるいは発電機といった電気機器が発熱源として存在する。このため、前記電気機器を冷却する必要がある。

特許文献１には、内燃機関の冷却系とは別個に、冷媒循環用のポンプによって電気機器とラジエーターとの間に冷却水を循環させる、電気機器専用の冷却系を備えるハイブリッド車両の冷却装置が開示されている。このハイブリッド車両の冷却装置は、電気機器用ラジエーターとエンジン用ラジエーターとの間に、空調装置用コンデンサを配置しており、エンジン用ラジエーターの後方に、コンデンサ用冷却ファンと、ラジエーター用冷却ファンとが備えられる。

特開２００２−１８７４３５号公報

ところで、特許文献１に開示されているハイブリッド車両の冷却装置は、冷却ファンを用いる場合、エンジン用ラジエーターを通った空気が電気機器用ラジエーターに導かれるため、電気機器の冷却性能が低下するという問題がある。この問題を解決するため、電気機器用ラジエーター用の冷却ファンを別個に備える方法がある。しかし、かかる方法では、冷媒循環用のポンプを駆動する手段の他に、電気機器用ラジエーター用の冷却ファンを駆動する手段が必要となる。その結果、冷却装置全体が大型化し、限られたスペースに搭載することが困難になり、駆動対象である車両に搭載する際には制約が発生するおそれがある。

そこで、この発明は上記に鑑みてなされたものであり、いわゆるハイブリッド駆動装置の電気機器を冷却するにあたり、限られた設置スペースでも搭載可能とし、搭載の自由度を向上できるハイブリッド駆動装置の冷却装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るハイブリッド駆動装置の冷却装置は、内燃機関と、電動機、発電機その他の電気機器とを含んで構成され、かつ、前記内燃機関の冷却系と、前記電気機器の冷却系とを独立して備えるハイブリッド駆動装置の冷却に用いられるものであり、前記電気機器を冷却した冷却用流体の熱を放熱させる電気機器用放熱手段と、電動機により駆動されて、前記電気機器を冷却するための冷却用流体を、前記電気機器と前記電気機器用放熱手段との間で循環させる冷却用流体循環手段と、前記冷却用流体循環手段を駆動する前記電動機によって駆動されて、前記電気機器用放熱手段に送風する送風手段と、を含むことを特徴とする。

このハイブリッド駆動装置の冷却装置は、冷却用流体循環手段の駆動手段と、送風手段の駆動手段とを、同一の電動機で共用する。これによって、このハイブリッド駆動装置の冷却装置は、限られた設置スペースであっても搭載可能であり、搭載の自由度を向上できる。また、ハイブリッド駆動装置において、その電気機器を冷却するための冷却系で用いられる冷却用流体循環手段は、それほど大きな動力を必要とはしないので、特別に高出力の電動機を用意する必要はない。このため、既存の電動機で十分対応可能であり、低コスト化を実現できる。

次の本発明に係るハイブリッド駆動装置の冷却装置は、前記ハイブリッド駆動装置の冷却装置において、前記送風手段と前記電動機との間には、動力断続手段が設けられることを特徴とする。

次の本発明に係るハイブリッド駆動装置の冷却装置は、前記ハイブリッド駆動装置の冷却装置において、前記冷却用流体循環手段のみを駆動する場合であっても、前記ハイブリッド駆動装置が搭載される車両の走行風が、前記送風手段を駆動することにより動力を生み出す場合には、前記送風手段と前記電動機とを接続することを特徴とする。

次の本発明に係るハイブリッド駆動装置の冷却装置は、前記ハイブリッド駆動装置の冷却装置において、前記走行風が前記送風手段を駆動することによって生み出される動力が、予め定めた所定の判定値よりも大きい場合には、前記送風手段と前記電動機とを接続することを特徴とする。

本発明に係るハイブリッド駆動装置の冷却装置は、限られた設置スペースでも搭載可能とし、搭載の自由度を向上できる。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。本発明は、いわゆるハイブリッド駆動装置において電気機器を冷却するものであれば適用でき、その形式は以下に説明する形式に限定されるものではない。例えば、いわゆるシリーズ形式のハイブリッド駆動装置や、いわゆるパラレル形式のハイブリッド駆動装置その他のハイブリッド駆動装置であってもよい。

この実施例は、ハイブリッド駆動装置が備える内燃機関の冷却系とは別個、独立に、ハイブリッド駆動装置が備える電気機器の冷却系を備え、電気機器を冷却するための冷却水を循環させるウォーターポンプと、ラジエーターに送風する冷却ファンとを、同一の電動機で駆動する点に特徴がある。図１は、この実施例に係るハイブリッド駆動装置を備える車両を示す模式図である。ハイブリッド駆動装置１００は、その搭載対象である車両１に搭載されてこれを走行させる。車両１は、前輪２２及び後輪２３を備えるとともに、ハイブリッド駆動装置１００が前輪２２を駆動する。この実施例に係るハイブリッド駆動装置１００は、内燃機関１０と、電気機器８と、動力分割装置２０と、減速機２１とを備える。

電気機器８は、この実施例に係るハイブリッド駆動装置１００の冷却対象であり、この実施例においては、第１電動機／発電機６（以下ＭＧ１）と、第２電動機／発電機７（以下ＭＧ２）と、電動機／発電機制御手段であるインバータ４とが含まれる。なお、前記ＭＧ１やＭＧ２は、ハイブリッド駆動装置１００において冷却が必要な電気機器を例示したものであり、冷却が必要な電気機器は、これらに限定されるものではない。

図１に示すように、この実施例に係る内燃機関は、４個の気筒１１ｓを一列に配置した、いわゆる直列４気筒の内燃機関である。なお、内燃機関１０の気筒数や気筒配置は問わない。また、内燃機関１０は、火花点火式であってもよいし、ディーゼル式であってもよい。動力分割装置２０は、遊星歯車装置で構成されており、内燃機関１０とＭＧ２との間に配置される。そして、内燃機関１０の出力軸２４から取り出される内燃機関１０の出力を、ＭＧ１とＭＧ２とに分割して供給する。動力分割装置２０から取り出される内燃機関１０やＭＧ２の出力は、内部にデファレンシャルギヤを備える減速機２１に入力され、ここで減速されて前輪２２を駆動する。

ハイブリッド駆動装置１００は、ハイブリッドＥＣＵ（Electronic Control Unit）２によって制御される。また、ハイブリッド駆動装置１００が備える内燃機関１０は、機関ＥＣＵ３によって制御される。なお、この実施例において、ハイブリッドＥＣＵ２と機関ＥＣＵ３とは別個に用意されているが、機関ＥＣＵ３とハイブリッドＥＣＵ２とを一体に構成してもよい。

この実施例においては、アクセル４１ｐによりハイブリッド駆動装置１００の出力が制御される。アクセル４１ｐの開度は、アクセル開度センサ４１により検出されて、機関ＥＣＵ３へ取り込まれるとともに、機関ＥＣＵ３を介してハイブリッドＥＣＵ２へ取り込まれる。そして、アクセル開度センサ４１からの信号によって内燃機関１０やＭＧ２の出力が制御される。

ＭＧ２は、インバータ４に接続されている。また、インバータ４には、車載電源５が接続されており、必要に応じてインバータ４を介してＭＧ２へ供給される。ＭＧ２は、ハイブリッドＥＣＵ２からの指令によってインバータ４を制御することで駆動される。ここで、ＭＧ２は、主としてハイブリッド駆動装置１００の駆動に用いられる。このときには、車載電源５の電力や、内燃機関１０がＭＧ１を介して生み出した電力が、インバータ４を介して供給される。また、例えば前記車両１の減速時には、ＭＧ２が発電機として機能して回生発電し、これによって回収したエネルギを車載電源５に蓄える。これは、ブレーキ信号やアクセルオフ等の信号に基づいて、ハイブリッドＥＣＵ２がインバータ４を制御することにより実現される。

ＭＧ１は、主として発電機として機能するが、内燃機関１０の始動時には、スタータモータとして機能する。ＭＧ１が発電機として機能するときには、ＭＧ１が内燃機関１０によって駆動される。ＭＧ１で生み出される電力は、車載電源５に蓄えられたり、ＭＧ２の駆動に用いられたりする。また、内燃機関１０の運転中において、ＭＧ１はサーボモータとして機能して、内燃機関１０の機関回転数ＮＥを一定に保つ機能も有する。

ハイブリッド駆動装置１００が備える内燃機関１０や電気機器８は、動作中に発熱する。この熱は、車両１の進行方向前方（すなわち、車両１の前輪２２側）に設けられる内燃機関用ラジエーター５０、及び電気機器用放熱手段である電気機器用ラジエーターに、内燃機関１０や電気機器８の冷却用流体である冷却水を循環させることによって、大気中に放熱される。次に、この実施例に係るハイブリッド駆動装置の冷却系について、より詳細に説明する。

図２は、この実施例に係るハイブリッド駆動装置の冷却系を示す説明図である。まず、内燃機関１０の冷却装置について説明する。内燃機関１０の冷却系は、内燃機関用ウォーターポンプ１４、サーモスタット１５、内燃機関用ラジエーター５０及びこれらをつなぐ冷却水流路１８を含んで構成される。

内燃機関１０は、気筒１１ｓを格納するシリンダブロック１３やシリンダヘッド１２の内部に設けられる冷却水流路に冷却水を流して、発生する熱を前記冷却水へ移動させる。なお、この内燃機関１０は過給機１６を備えるが、過給機１６も、内燃機関１０の冷却水によって冷却される。また、内燃機関１０や過給機１６を冷却した後の冷却水は、車両１の空調装置が備えるヒータコア１７へ導かれて、車両１の暖房に用いられる。

内燃機関１０や過給機１６を冷却する冷却水は、内燃機関用ウォーターポンプ１４によって、内燃機関１０の冷却系内を循環する。ここで、内燃機関用ウォーターポンプ１４は、内燃機関１０によって、あるいは内燃機関１０とは別個の動力源によって駆動される。内燃機関１０の冷間始動時において、冷却水の温度が適正な値に上昇するまで、内燃機関１０は暖機運転される。このときには、サーモスタット１５が閉弁しているので、冷却水は内燃機関用ラジエーター５０をバイパスして流れる（図２中の実線で示す冷却水流路１８）。これによって、冷却水の温度を迅速に上昇させる。内燃機関１０の冷却水の温度が適正な値まで上昇したら、サーモスタット１５が開弁する。すると、内燃機関１０の冷却水は、内燃機関用ラジエーター５０を通って流れ（図２中の破線で示す冷却水流路１８）、冷却水の熱は、内燃機関用ラジエーター５０から大気中へ放熱される。

次に、電気機器の冷却系について説明する。図２に示すように、電気機器８の冷却系は、内燃機関１０の冷却系とは別個、独立に設けられる。電気機器８の冷却系は、この実施例に係るハイブリッド駆動装置の冷却装置（以下冷却装置）１１０、及びこれらと冷却対象である電気機器８とをつなぐ冷却水通路５６を含んで構成される。冷却装置１１０は、冷却用流体循環手段である電気機器用ウォーターポンプ（以下Ｗ／Ｐ）５４、送風手段であるファン５２、電動機（Ｍ）５３、及び電気機器用放熱手段である電気機器用ラジエーター５１を含んで構成される。

図２に示すように、この実施例において、Ｗ／Ｐ５４とファン５２とは、同一の電動機５３によって駆動される。すなわち、この実施例においては、Ｗ／Ｐ５４とファン５２との駆動源を、同一の電動機５３で共用する。これにより、冷却装置１１０全体をコンパクトにできるので、車両等のように、限られた設置スペースでも搭載可能とし、搭載の自由度を向上させることができる。また、ファン５２を駆動するための電動機を用意する必要はないので、低コスト化を実現できる。さらに、電気機器８の冷却系で用いるＷ／Ｐ５４は、それほど大きな動力を必要とはしないので、特別に高出力の電動機を用意する必要はなく、既存の電動機で十分対応可能であり、低コスト化を実現できる。

また、この実施例に係る冷却装置１１０は、図２に示すように、ファン５２と電動機５３とは、動力断続手段であるクラッチ５５を介して接続される。これによって、Ｗ／Ｐ５４は、ファン５２と独立して駆動できる。なお、この実施例に係る冷却装置１１０において、クラッチ５５は必ずしも設ける必要はない。

電気機器８が備える各機器と、電気機器用ラジエーター５１と、Ｗ／Ｐ５４とは、冷却水通路５６で接続されて電機駆動機器の冷却経路を形成する。電気機器８を冷却する冷却水は、前記冷却経路内を循環する過程で、電気機器８が備えるインバータ４、ＭＧ１、ＭＧ２が発生する熱を奪い、電気機器用ラジエーター５１で外気へ放熱する。これによって、電気機器８が備えるインバータ４、ＭＧ１、ＭＧ２が冷却される。なお、冷却水は、Ｗ／Ｐ５４によって前記冷却経路内を循環する。

図３は、この実施例に係る冷却装置が備える電機駆動機器の冷却水ポンプ及び放熱ファンの駆動部分を示す説明図である。この冷却装置１１０が備える電動機５３は、車載電源５から電力が供給されて駆動される。そして、電動機５３の動作は、ハイブリッドＥＣＵ２が電動機用ドライバ５３Ｄを介して、車載電源５から電動機５３へ供給される電力を制御することによって制御される。また、この冷却装置１１０が備えるＷ／Ｐ５４の動作やクラッチ５５の断続も、ハイブリッドＥＣＵ２によって制御される。ハイブリッドＥＣＵ２は、冷却水通路５６に設けられている冷却水温度センサ４２、アクセル開度センサ４１、あるいは機関ＥＣＵ３から、この実施例に係る冷却装置１１０を制御する際に必要な情報を取得する。

次に、この実施例に係る冷却制御装置について説明する。図４は、この実施例に係る冷却制御装置を示す説明図である。この実施例に係る冷却装置１１０は、この実施例に係る冷却制御装置３０によって制御される。図４に示すように、冷却制御装置３０は、ハイブリッドＥＣＵ２に組み込まれて構成されている。ハイブリッドＥＣＵ２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）２ｐと、記憶部２ｍと、入力及び出力ポート３６、３７と、入力及び出力インターフェイス３８、３９とから構成される。

なお、ハイブリッドＥＣＵ２とは別個に、この実施例に係る冷却制御装置３０を用意し、これをハイブリッドＥＣＵ２に接続してもよい。そして、この実施例に係る冷却制御を実現するにあたっては、ハイブリッドＥＣＵ２が備える冷却装置１１０の制御機能を、前記冷却制御装置３０が利用できるように構成してもよい。

冷却制御装置３０は、冷却水流量算出部３１と、電動機駆動電流算出部３２と、ファン駆動判定部３３と、つれ回り動力算出部３４とを含んで構成される。これらが、この実施例に係る冷却制御を実行する部分となる。この実施例において、冷却制御装置３０は、ハイブリッドＥＣＵ２を構成するＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）２ｐの一部として構成される。この他に、ＣＰＵ２ｐには、ハイブリッド駆動装置１００の運転の制御を司る制御部２ｃが含まれている。

ＣＰＵ２ｐと、記憶部２ｍとは、バス３５₁〜３５₃を介して、入力ポート３６及び出力ポート３７を介して接続される。これにより、冷却制御装置３０を構成する冷却水流量算出部３１と、電動機駆動電流算出部３２と、ファン駆動判定部３３と、つれ回り動力算出部３４とは、相互に制御データをやり取りしたり、一方に命令を出したりできるように構成される。また、冷却制御装置３０は、ハイブリッドＥＣＵ２が有する、ハイブリッド駆動装置１００の運転制御データを取得してこれを利用することもできる。また、冷却制御装置３０は、この実施例に係る冷却制御を、ハイブリッドＥＣＵ２が予め備えている運転制御ルーチンに割り込ませたりすることができる。

入力ポート３６には、入力インターフェイス３８が接続されている。入力インターフェイス３８には、アクセル開度センサ４１、冷却水温度センサ４２、機関ＥＣＵ３その他の、ハイブリッド駆動装置１００が備える電気機器８の冷却制御に必要な情報を取得するセンサ類が接続されている。これらのセンサ類から出力される信号は、入力インターフェイス３８内のＡ／Ｄコンバータ３８ａやディジタルバッファ３８ｄにより、ＣＰＵ２ｐが利用できる信号に変換されて入力ポート３６へ送られる。これにより、ＣＰＵ２ｐは、ハイブリッド駆動装置１００の運転制御や、この実施例に係る冷却制御に必要な情報を取得することができる。

出力ポート３７には、出力インターフェイス３９が接続されている。出力インターフェイス３９には、電動機５３やクラッチ５５といった、この実施例に係る冷却制御に必要な制御対象が接続されている。出力インターフェイス３９は、制御回路３９₁、３９₂等を備えており、ＣＰＵ２ｐで演算された制御信号に基づき、前記制御対象を動作させる。このような構成により、前記センサ類からの出力信号に基づき、この実施例に係る冷却制御装置３０は、この実施例に係る冷却制御を実行することができる。

記憶部２ｍには、この実施例に係る冷却制御の処理手順を含むコンピュータプログラムや制御マップ等が格納されている。ここで、記憶部２ｍは、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性のメモリ、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。

上記コンピュータプログラムは、ＣＰＵ２ｐへすでに記録されているコンピュータプログラムと組み合わせによって、この実施例に係る冷却制御の処理手順を実現できるものであってもよい。また、この冷却制御装置３０は、前記コンピュータプログラムの代わりに専用のハードウェアを用いて、冷却水流量算出部３１、電動機駆動電流算出部３２、ファン駆動判定部３３及びつれ回り動力算出部３４の機能を実現するものであってもよい。次に、この冷却制御装置３０を用いて、この実施例に係る冷却装置１１０を制御する手順を説明する。なお、次の説明にあたっては、適宜図１〜図３を参照されたい。

図５、図６は、この実施例に係る冷却装置の制御手順を示すフローチャートである。この実施例に係る冷却装置１１０を制御するにあたり、冷却制御装置３０が備える冷却水流量算出部３１は、Ｗ／Ｐ５４が循環させる冷却水の要求流量を求める。このため、まず、電気機器８の発熱量Ｈｗを推定する。前記発熱量Ｈｗは、ハイブリッド駆動装置１００の電気機器８が備えるＭＧ２の動力分担割合から推定される。ＭＧ２の動力分担割合は、アクセル開度センサ４１から求められるハイブリッド駆動装置１００の全要求駆動力や、車載電源５のＳＯＣ（State Of Charge）等から、予め定められた制御マップによってハイブリッドＥＣＵ２が決定する。

冷却水流量算出部３１は、ハイブリッドＥＣＵ２が決定したＭＧ２の動力分担割合を取得し、電気機器８の発熱量Ｈｗを推定する（ステップＳ１０１）。次に、冷却水流量算出部３１は、冷却装置１１０の冷却水通路５６に備えられる冷却水温度センサ４２から、冷却水温度Ｔｗを検出する（ステップＳ１０２）。そして、冷却水流量算出部３１は、電気機器８の発熱量Ｈｗと電気機器８の冷却水温度Ｔｗとから、Ｗ／Ｐ５４が循環させる冷却水の要求流量Ｑｗを求める（ステップＳ１０３）。

Ｗ／Ｐ５４が循環させる冷却水の要求流量Ｑｗが分かれば、Ｗ／Ｐ５４を駆動するために必要な電動機５３の駆動電流Ｉｂｓｅが分かる。電動機駆動電流算出部３２は、冷却水の要求流量Ｑｗから、Ｗ／Ｐ５４を駆動するために必要な電動機５３の駆動電流Ｉｂｓｅを算出する（ステップＳ１０４）。ここで、ステップＳ１０４で算出した電動機５３の駆動電流Ｉｂｓｅは、ファン５２と電動機５３とがクラッチ５５によって接続されているか否かによって変化する。このため、冷却制御装置３０のファン駆動判定部３３は、クラッチ５５の係合状態を判定し（ステップＳ１０５）、最終的に要求される電動機５３の駆動電流を求める。次に、この手順を説明する。

図６に示すフローチャートは、クラッチの係合状態を判定し、ファン５２を駆動するための電流を求める手順を示している。ファン駆動判定部３３は、クラッチ５５の係合状態を判定し（ステップＳ１０５、図５）、冷却水温度Ｔｗと、予め定めた所定の冷却ファン作動温度Ｔｗ１とを比較する（ステップＳ１０５１）。冷却ファン作動温度Ｔｗ１は、実験や解析により予め定められる。

Ｔｗ＞Ｔｗ１である場合（ステップＳ１０５１：Ｙｅｓ）、ファン５２を駆動する条件であると判定できる。この場合、ファン駆動判定部３３は、ファン５２を駆動するため、クラッチ係合フラグＦｃを１に設定する（ステップＳ１０５３）。一方、Ｔｗ≦Ｔｗ１である場合（ステップＳ１０５１：Ｎｏ）、電気機器用ラジエーター５１を流れる冷却水を冷却するために、ファン５２を駆動する必要はない条件であると判定できる。しかし、車両１に搭載される空気調和装置を構成する圧縮機に対して駆動要求がある場合、前記圧縮機で圧縮された冷媒を凝縮させる凝縮器に送風する必要がある。このような場合には、ファン５２を駆動する必要がある。

Ｔｗ≦Ｔｗ１である場合（ステップＳ１０５１：Ｎｏ）、ファン駆動判定部３３は、空気調和装置を構成する圧縮機の駆動要求があるか否かを判定する（ステップＳ１０５２）。圧縮機に駆動要求がある場合（ステップＳ１０５２：Ｙｅｓ）、ファン５２を駆動する必要がある。この場合、ファン駆動判定部３３は、クラッチ係合フラグＦｃを１に設定する（ステップＳ１０５３）。

次に、つれ回り動力算出部３４は、ファン５２のつれ回り動力Ｐｆａｎを推定する（ステップＳ１０５４）。ここで、つれ回り動力Ｐｆａｎとは、車両１の走行風ＷＲ（図３参照）がファン５２を回転させることにより生み出される動力である。つれ回り動力Ｐｆａｎは、車両１の走行速度と相関がある。例えば、車両１の走行速度とつれ回り動力Ｐｆａｎとの関係を、実験や解析によって予め求めておく。そして、この間径をマップ化して記憶部２ｍに格納しておき、つれ回り動力算出部３４が、記憶部２ｍに格納されているマップに車両１の走行速度を与えて、つれ回り動力Ｐｆａｎを推定する。

ファン５２と電動機５３とをクラッチ５５によって接続する場合、前記つれ回り動力Ｐｆａｎがあれば、Ｗ／Ｐ５４を駆動するために必要な電動機５３の駆動電流Ｉｂｓｅは、前記つれ回り動力Ｐｆａｎの分、少なくて済む。このため、電動機５３の最終的な駆動電流（最終電動機駆動電流）は、つれ回り動力Ｐｆａｎを考慮して求めることになる。

Ｔｗ≦Ｔｗ１である場合（ステップＳ１０５１：Ｎｏ）、かつ圧縮機の駆動要求がない場合（ステップＳ１０５２：Ｎｏ）、ファン５２を駆動する必要はないと判断できる。しかし、ファン５２のつれ回り動力Ｐｆａｎが存在する場合には、クラッチ５５を係合してファン５２と電動機５３とを接続することにより、Ｗ／Ｐ５４を駆動するために必要な電動機５３の駆動電流Ｉｂｓｅを、前記つれ回り動力Ｐｆａｎの分だけ低減できる。

このため、つれ回り動力算出部３４は、ファン５２のつれ回り動力Ｐｆａｎを推定する（ステップＳ１０５５）。そして、推定したつれ回り動力Ｐｆａｎと、実験や解析により予め求めたクラッチ係合判定値（予め定めた所定の判定値）Ｐｃとを比較する（ステップＳ１０５６）。クラッチ５５には、例えば、電磁力によって係合状態を作り出す電磁クラッチが用いられる。このような場合、ファン５２のつれ回り動力Ｐｆａｎが、クラッチ５５を係合させるために必要な電力よりも小さい場合には、ハイブリッド駆動装置１００全体としてのエネルギ消費量は増加する。

したがって、ファン５２と電動機５３とを接続して、ファン５２のつれ回り動力Ｐｆａｎを回収した場合、ハイブリッド駆動装置１００全体としてのエネルギ消費量を抑制できる場合に、クラッチ５５を係合させることが好ましい。クラッチ係合判定値Ｐｃはかかる観点から定められるものであり、ハイブリッド駆動装置１００全体としてのエネルギ消費量を抑制するために必要な、最低のつれ回り動力Ｐｆａｎである。すなわち、ファン５２のつれ回り動力Ｐｆａｎがクラッチ係合判定値Ｐｃよりも大きい場合には、ハイブリッド駆動装置１００全体としてのエネルギ消費量を抑制できると判定できる。

Ｐｆａｎ＞Ｐｃである場合（ステップＳ１０５６：Ｙｅｓ）、ハイブリッド駆動装置１００全体としてのエネルギ消費量を抑制できると判定できる。この場合、ファン駆動判定部３３は、クラッチ係合フラグＦｃを１に設定し（ステップＳ１０５７）、最終電動機駆動電流を算出する（ステップＳ１０６、図５）。Ｐｆａｎ≦Ｐｃである場合（ステップＳ１０５６：Ｎｏ）、ハイブリッド駆動装置１００全体としてのエネルギ消費量をかえって増加させると判定できる。この場合、ファン駆動判定部３３は、クラッチ係合フラグＦｃを０に設定する（ステップＳ１０５８）。この場合、Ｗ／Ｐ５４のみを電動機５３で駆動することになる。

クラッチ５５の係合状態を判定し、ファン５２のつれ回り動力Ｐｆａｎを求めたら、冷却制御装置３０は、最終電動機駆動電流を算出する（ステップＳ１０６、図５）。最終電動機駆動電流Ｉｆｉｎは、Ｗ／Ｐ５４を駆動するために必要な電動機５３の駆動電流Ｉｂｓｅと、ファン５２のつれ回り動力Ｐｆａｎとから求めることができる。電動機５３の駆動電流は、つれ回り動力Ｐｆａｎの関数ｆ（Ｐｆａｎ）で求めることができる。したがって、Ｉｆｉｎ＝Ｉｂｓｅ−ｆ（Ｐｆａｎ）となる。電動機駆動電流算出部３２は、上記手順によって求められたＩｂｓｅ及びＰｆａｎから、電動機５３の最終電動機駆動電流Ｉｆｉｎを算出する（ステップＳ１０６、図５）。

ハイブリッドＥＣＵ２の処理部２ｐが備える制御部２ｃは、上記手順で決定されたクラッチ係合フラグＦｃが１である場合には、クラッチ５５を接続する。また、クラッチ係合フラグＦｃが０である場合には、クラッチ５５を切る。そして、制御部２ｃは、上記手順によって算出された最終電動機駆動電流Ｉｆｉｎで、電動機５３を駆動する（ステップＳ１０７、図５）。

このように、この実施例に係る冷却装置１１０では、ファン５２を駆動する必要がない場合には、クラッチ５５によってファン５２と電動機５３との接続を切る。これによって、Ｗ／Ｐ５４のみを駆動する場合には、ファン５２を駆動する必要はないので、それだけ電動機５３の負荷を低減して、消費エネルギを低減できる。なお、クラッチ５５を設けずに、ファン５２と電動機５３とを直結させた場合、かかる効果は得られないが、ファン５２のつれ回り動力により、Ｗ／Ｐ５４の駆動エネルギを低減できるという効果は得られる。

以上、この実施例では、ハイブリッド駆動装置の電気機器を冷却する冷却流体を循環させる冷却用流体循環手段の駆動源と、前記冷却流体の熱を放熱させる電気機器用放熱手段に送風するための送風手段の駆動源と、同一の電動機で共用する。これにより、冷却装置全体をコンパクトにできるので、車両等のように、限られた設置スペースでも搭載可能とし、搭載の自由度を向上させることができる。特に、ハイブリッド駆動装置では、内燃機関の他に電動機や発電機等を搭載する必要があり、限られたスペースを有効利用することが望まれるが、かかる観点から、この実施例に係る冷却装置は効果的である。また、車両の走行風によって送風手段が駆動されて生み出される動力によって、冷却用流体循環手段を駆動する動力を低減することもできる。これによって、エネルギ消費を抑制できる。なお、この実施例で開示した構成と同一の構成を備えるものは、この実施例の奏する作用、効果と同様の作用、効果を奏する。

以上のように、本発明に係るハイブリッド駆動装置用の冷却装置は、内燃機関と電動機とを含んで構成される、いわゆるハイブリッド駆動装置に有用であり、特に、車両等のように設置スペースが限られたものに適している。

この実施例に係るハイブリッド駆動装置を備える車両を示す模式図である。 この実施例に係るハイブリッド駆動装置の冷却系を示す説明図である。 この実施例に係る冷却装置が備える電機駆動機器の冷却水ポンプ及び放熱ファンの駆動部分を示す説明図である。 この実施例に係る冷却制御装置を示す説明図である。 この実施例に係る冷却装置の制御手順を示すフローチャートである。 この実施例に係る冷却装置の制御手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 車両
２ ハイブリッドＥＣＵ
４ インバータ
５ 車載電源
６ 第１電動機／発電機（ＭＧ１）
７ 第２電動機／発電機（ＭＧ２）
８ 電気機器
１０ 内燃機関
３０ 冷却制御装置
３１ 冷却水流量算出部
３２ 電動機駆動電流算出部
３３ ファン駆動判定部
３４ つれ回り動力算出部
４１ アクセル開度センサ
４２ 冷却水温度センサ
５０ 内燃機関用ラジエーター
５１ 電気機器用ラジエーター
５２ ファン
５３ 電動機
５４ 電気機器用ウォーターポンプ（Ｗ／Ｐ）
５５ クラッチ
５６ 冷却水通路
１００ ハイブリッド駆動装置
１１０ ハイブリッド駆動装置の冷却装置（冷却装置）

Claims (4)

1. 内燃機関と、電動機、発電機その他の電気機器とを含んで構成され、かつ、前記内燃機関の冷却系と、前記電気機器の冷却系とを独立して備えるハイブリッド駆動装置の冷却に用いられるものであり、
   前記電気機器を冷却した冷却用流体の熱を放熱させる電気機器用放熱手段と、
   電動機により駆動されて、前記電気機器を冷却するための冷却用流体を、前記電気機器と前記電気機器用放熱手段との間で循環させる冷却用流体循環手段と、
   前記冷却用流体循環手段を駆動する前記電動機によって駆動されて、前記電気機器用放熱手段に送風する送風手段と、
   を含むことを特徴とするハイブリッド駆動装置の冷却装置。
2. 前記送風手段と前記電動機との間には、動力断続手段が設けられることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド駆動装置の冷却装置。
3. 前記冷却用流体循環手段のみを駆動する場合であっても、前記ハイブリッド駆動装置が搭載される車両の走行風が、前記送風手段を駆動することにより動力を生み出す場合には、前記送風手段と前記電動機とを接続することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド駆動装置の冷却装置。
4. 前記走行風が前記送風手段を駆動することによって生み出される動力が、予め定めた所定の判定値よりも大きい場合には、前記送風手段と前記電動機とを接続することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド駆動装置の冷却装置。

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