JP2011063168A - Cooling device for hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はハイブリッド車用冷却装置に係り、特にエンジン及び駆動モータとの2系統の動力を備える、ハイブリッド車において、冷却のために冷却水を循環させる水冷方式としたハイブリッド車用冷却装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid vehicle cooling apparatus, and more particularly, to a hybrid vehicle cooling apparatus having a two-system power of an engine and a drive motor and employing a water cooling system for circulating cooling water for cooling in a hybrid vehicle. is there.
車両、例えばハイブリッド車(「HEV」ともいう。)においては、2系統の動力を備えるために、エンジンや燃料タンク以外にも、発電機や駆動モータ、インバータ、バッテリ(「バッテリパック」または「電池」ともいう。)を搭載している。 In a vehicle such as a hybrid vehicle (also referred to as “HEV”), in addition to the engine and the fuel tank, a generator, a drive motor, an inverter, a battery (“battery pack” or “battery”) It is also called “.”.
ところで、従来のエンジン及び駆動モータとの2系統の動力を備える、ハイブリッド車において、冷却のために冷却水を循環させる水冷方式とする場合には、2系統のそれぞれに要求される管理温度が異なるため、独立した2系統の冷却水経路が必要であった。
この結果、2系統の冷却水経路にそれぞれ別個の冷却水のリザーブタンクを設けており、部品点数の増加、及び点検箇所の増加を招くという不都合がある。
By the way, in a hybrid vehicle having two systems of power, that is, a conventional engine and a drive motor, in the case of a water cooling system in which cooling water is circulated for cooling, the management temperature required for each of the two systems is different. Therefore, two independent cooling water paths are necessary.
As a result, separate cooling water reserve tanks are provided in the two cooling water paths, respectively, which increases the number of parts and increases the number of inspection points.
また、上述した特許文献1に開示されるものは、インバータがエンジンルーム内に車両水平に配設されている。
この結果、以下のような不都合がある。
(1)インバータの前側部分とエンジンフードとの間のスペースが十分確保できないおそれがある。
つまり、前傾するエンジンフードに覆われたエンジンルーム内にインバータを配設する際に、このインバータを車両水平に配設すると、インバータの前側部分が前記エンジンフード側に近接し、インバータの前側部分とエンジンフードとの間のスペースを十分に確保することができないためである。
(2)車両前部の高さが増加するおそれがある。
つまり、前記インバータの前側部分とエンジンフードとの間のスペースを一定に確保するためには、エンジンフードを車両上方に移動させる必要があり、これにより、車両前部の高さが増加するためである。
(3)インバータの内部の冷却水に混入したエアが貯留するおそれがある。
つまり、インバータを各モータより高い位置に配設しているため、インバータ内部の冷却水通路に冷却水に混入したエアが貯留する可能性があるためである。
また、従来構造では、圧力キャップをインバータの後部に固設していないため、本発明のようにインバータ内部の冷却水通路に貯留するエアを積極的にリザーブタンクに排出するという効果がなかったためである。
Moreover, the thing disclosed by patent document 1 mentioned above has the inverter arrange | positioned by the vehicle horizontal in an engine room.
As a result, there are the following disadvantages.
(1) There is a possibility that a sufficient space between the front portion of the inverter and the engine hood cannot be secured.
In other words, when the inverter is disposed horizontally in the engine room covered with the engine hood that is inclined forward, if the inverter is disposed horizontally, the front portion of the inverter is close to the engine hood side, and the front portion of the inverter This is because a sufficient space between the engine hood and the engine hood cannot be secured.
(2) The height of the front part of the vehicle may increase.
In other words, in order to ensure a constant space between the front portion of the inverter and the engine hood, it is necessary to move the engine hood upward, thereby increasing the height of the front portion of the vehicle. is there.
(3) Air mixed in the cooling water inside the inverter may be stored.
That is, because the inverter is arranged at a position higher than each motor, air mixed in the cooling water may be stored in the cooling water passage inside the inverter.
Moreover, in the conventional structure, since the pressure cap is not fixed to the rear part of the inverter, there is no effect of actively discharging the air stored in the cooling water passage inside the inverter to the reserve tank as in the present invention. is there.
この発明は、ハイブリッド車用冷却装置において、エンジンフードの高さを低くするとともに、冷却水通路に混入したエアを排出し易い構造とすることを目的としたものです。 An object of the present invention is to reduce the height of the engine hood in the hybrid vehicle cooling system and to make it easy to discharge air mixed in the cooling water passage.
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、エンジンフードに覆われたエンジンルームの前部にラジエータを配置し、その後方にエンジンによって駆動される発電機と車両を駆動する駆動モータとを配置し、この駆動モータと前記発電機との上方の空間に前記駆動モータを駆動するインバータを配設し、前記ラジエータと前記インバータと前記駆動モータと前記発電機とを冷却水が循環される冷却水通路によって連結し、この冷却水通路に所定圧力で開弁する圧力キャップと、この圧力キャップにオーバーフロー配管を介して連結されるリザーブタンクとを設けたハイブリッド車用冷却装置において、前記インバータを前記エンジンフードに沿って前傾させた状態で車体に取り付け、前記インバータの前部に冷却水入口を設けるとともに、前記インバータの後部に冷却水出口を設け、この冷却水出口に前記圧力キャップを配設することを特徴とする。 Therefore, in order to eliminate the inconvenience described above, the present invention has a radiator disposed in the front part of the engine room covered with the engine hood, and a generator driven by the engine and a drive motor for driving the vehicle are disposed behind the radiator. An inverter that drives the drive motor is disposed in a space above the drive motor and the generator, and cooling in which cooling water is circulated through the radiator, the inverter, the drive motor, and the generator. In a hybrid vehicle cooling apparatus provided with a pressure cap that is connected by a water passage and opens to the cooling water passage at a predetermined pressure, and a reserve tank that is connected to the pressure cap via an overflow pipe, the inverter is If it is attached to the vehicle body with the engine hood tilted forward, and a cooling water inlet is provided at the front of the inverter To the cooling water outlet provided in the rear part of the inverter, characterized by disposing the pressure cap on the cooling water outlet.
以上詳細に説明した如くこの発明によれば、エンジンフードに覆われたエンジンルームの前部にラジエータを配置し、その後方にエンジンによって駆動される発電機と車両を駆動する駆動モータとを配置し、この駆動モータと発電機との上方の空間に駆動モータを駆動するインバータを配設し、ラジエータとインバータと駆動モータと発電機とを冷却水が循環される冷却水通路によって連結し、この冷却水通路に所定圧力で開弁する圧力キャップと、この圧力キャップにオーバーフロー配管を介して連結されるリザーブタンクとを設けたハイブリッド車用冷却装置において、インバータをエンジンフードに沿って前傾させた状態で車体に取り付け、インバータの前部に冷却水入口を設けるとともに、インバータの後部に冷却水出口を設け、この冷却水出口に圧力キャップを配設する。
従って、前傾している前記エンジンフードに沿って前記インバータを前傾させた状態で車体に配設することで、エンジンフードを上方へ移動することなくインバータをエンジンフードの下側に配置でき、エンジンフードの配設位置が高くなるのを抑制することができる。
また、前記インバータがエンジンや駆動モータ(及び発電機)の上部に固設する状態に比べて、前記インバータを車体に取り付いた状態では、エンジン(駆動モータや発電機)からの振動に直接影響されないため、インバータの振幅分のスペースを余分に考慮する必要がなくなる。よって、余剰スペース分のエンジンフードの上方への移動が不必要となる。
一方、前記インバータを前傾した場合、インバータの内部の冷却水通路は、冷却水入口から冷却水出口にかけて斜め上方に向かって略直線状に設けることができるため、インバータの後部や冷却水出口に冷却水に混入したエアが集まって溜まり易くなる。
そこで、本発明では、インバータの後部に冷却水出口を設けるとともに、冷却水出口に圧力キャップを配置してエアを排出できる構造とした。
As described above in detail, according to the present invention, the radiator is disposed at the front of the engine room covered with the engine hood, and the generator driven by the engine and the drive motor for driving the vehicle are disposed behind the radiator. An inverter that drives the drive motor is disposed in a space above the drive motor and the generator, and the radiator, the inverter, the drive motor, and the generator are connected by a cooling water passage through which cooling water is circulated. In a hybrid vehicle cooling system provided with a pressure cap that opens to a water passage at a predetermined pressure, and a reserve tank connected to the pressure cap via an overflow pipe, the inverter is tilted forward along the engine hood And install a cooling water inlet at the front of the inverter and a cooling water outlet at the rear of the inverter. Disposing a pressure cap to the cooling water outlet.
Therefore, by arranging the inverter on the vehicle body in a state where the inverter is tilted forward along the engine hood tilted forward, the inverter can be disposed on the lower side of the engine hood without moving the engine hood upward. It is possible to suppress an increase in the position of the engine hood.
In addition, the inverter is not directly affected by vibrations from the engine (drive motor or generator) when the inverter is attached to the vehicle body, as compared to a state where the inverter is fixed to the upper part of the engine or drive motor (and generator). This eliminates the need for extra space for the amplitude of the inverter. Therefore, it is not necessary to move the engine hood upward for the excess space.
On the other hand, when the inverter is tilted forward, the cooling water passage inside the inverter can be provided in a substantially linear shape obliquely upward from the cooling water inlet to the cooling water outlet. Air mixed in the cooling water gathers and tends to accumulate.
Therefore, in the present invention, a cooling water outlet is provided at the rear of the inverter, and a pressure cap is disposed at the cooling water outlet to discharge air.
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
図1〜図5はこの発明の実施例を示すものである。
図1〜図4において、1はハイブリッド車(「車両」ともいう。)、2は車体、3はエンジンルームである。
前記ハイブリッド車1のエンジンルーム3は、図1及び図3、図4に示す如く、車体2の左右両側に配設され、かつ車両前後方向に延びる左側及び右側サイドメンバ4、5の左側及び右側前輪6、7と、ダッシュパネル8とによって区画され、上方をエンジンフード9によって覆われている。
1 to 5 show an embodiment of the present invention.
1-4, 1 is a hybrid vehicle (also referred to as “vehicle”), 2 is a vehicle body, and 3 is an engine room.
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the
そして、このエンジンフード9に覆われた前記エンジンルーム3の前部にラジエータ10を配置し、その後方にエンジン11によって駆動される発電機12と車両である前記ハイブリッド車1を駆動する駆動モータ13とを配置し、この駆動モータ13と前記発電機12との上方の空間に前記駆動モータ13を駆動するインバータ14を配設している。
このとき、前記ラジエータ10は、エンジン用ラジエータ(「ラジエタ(エンジン用)」とも記載する。)15とインバータ用ラジエータ(「ラジエタ(インバータ・モータ用)」とも記載する。)16とからなり、図2及び図3に示す如く、エンジン用ラジエータ15を前記エンジンルーム3の前部の車両左側に配置する一方、インバータ用ラジエータ16を同様に前記エンジンルーム3の前部の車両右側に配置している。
また、前記エンジン用ラジエータ15の後方に、図1〜図4に示す如く、エンジン11によって駆動される発電機12とハイブリッド車1を駆動する駆動モータ13とを順次配置し、前記インバータ用ラジエータ16の後方には、図1〜図4に示す如く、前記エンジン11を配置する。
このとき、前記エンジン11は、エンジン用ブラケット17によって前記右側サイドメンバ5に固定される一方、前記発電機12は、発電機用ブラケット18によって前記左側サイドメンバ4に固定される。
そして、前記発電機12と前記駆動モータ13との上方の空間に、図1〜図4に示す如く、前記インバータ14を配設する。
更に、前記エンジン11の前側、かつ前記インバータ用ラジエータ16の後方に、図1〜図4に示す如く、排気ガスの浄化を果たす触媒19を配置し、前記発電機12の前側上方、かつ前記エンジン用ラジエータ15の後方に、図1〜図4に示す如く、リザーブタンク20を配置するとともに、前記発電機12の車両幅方向の左側、かつ前記左側前輪6の車両幅方向の右側には、インバータ用ウォータポンプ21を配置する。
A
At this time, the
Further, as shown in FIGS. 1 to 4, a
At this time, the
The
Further, as shown in FIGS. 1 to 4, a
また、前記ラジエータ10である前記エンジン用ラジエータ15及び前記インバータ用ラジエータ16と前記インバータ14と前記駆動モータ13と前記発電機12とを冷却水が循環される冷却水通路22によって連結し、この冷却水通路22に所定圧力で開弁する圧力キャップ23と、この圧力キャップ23にオーバーフロー配管24を介して連結される前記リザーブタンク20とを設けている。
このとき、前記インバータ14を前記エンジンフード9に沿って前傾させた状態で前記車体2に取り付け、前記インバータ14の前部に冷却水入口25を設けるとともに、前記インバータ14の後部に冷却水出口26を設け、この冷却水出口26に前記圧力キャップ23を配設する構成とする。
詳述すれば、前記冷却水通路22は、図5に示す如く、前記エンジン11を冷却するためのエンジン用冷却水通路Aと前記インバータ14を冷却するためのインバータ用冷却水通路Bとを備えている。
また、前記オーバーフロー配管24は、図5に示す如く、エンジン用オーバーフロー配管24Aとインバータ用オーバーフロー配管24Bとを備えている。
Further, the
At this time, the
More specifically, the
The
そして、エンジン用冷却水通路Aは、図5に示す如く、前記エンジン11からの冷却水を前記エンジン用ラジエータ15に流すエンジン用第1冷却水通路A1と、エンジン用ラジエータ15からの冷却水を前記エンジン11に戻すエンジン用第2冷却水通路A2とからなる。
なお、このエンジン用冷却水通路Aにおいて、エンジン用ウォータポンプ27は、図5に示す如く、前記エンジン11に配置される。
これにより、前記エンジン11からの冷却水は、図5に示す如く、前記エンジン用第1冷却水通路A1によって前記エンジン用ラジエータ15に流れ、このエンジン用ラジエータ15からの冷却水は前記エンジン用第2冷却水通路A2によって前記エンジン用ウォータポンプ27を介して前記エンジン11に戻るという循環を繰り返す。
As shown in FIG. 5, the engine cooling water passage A passes the engine first cooling water passage A <b> 1 through which the cooling water from the
In this engine coolant passage A, the
Thereby, the cooling water from the
更に、前記圧力キャップ23は、図1に示す如く、エンジン用圧力キャップ23Aとインバータ用圧力キャップ23Bとを備えている。
このとき、上部に前記エンジン用圧力キャップ23Aを配置した前記エンジン用ラジエータ15には、このエンジン用ラジエータ15と前記リザーブタンク20とを連絡する前記エンジン用オーバーフロー配管24Aを設ける。
Further, as shown in FIG. 1, the
At this time, the
また、前記インバータ用冷却水通路Bは、図5に示す如く、前記インバータ14の冷却水出口26からの冷却水を前記駆動モータ13に流すインバータ用第1冷却水通路B1と、駆動モータ13からの冷却水を前記発電機12に流すインバータ用第2冷却水通路B2と、発電機12からの冷却水を前記インバータ用ラジエータ16に流すインバータ用第3冷却水通路B3と、インバータ用ラジエータ16からの冷却水を前記ウォータポンプ21に戻すインバータ用第4冷却水通路B4と、ウォータポンプ21からの冷却水を前記インバータ14の冷却水入口25に圧送するインバータ用第5冷却水通路B5と、前記インバータ14の内部において冷却水入口25と冷却水出口26を連絡するインバータ用第6冷却水通路B6とからなる。
これにより、前記インバータ14の冷却水出口26からの冷却水は、図5に示す如く、前記インバータ用第1冷却水通路B1によって前記駆動モータ13に流れ、この駆動モータ13からの冷却水は前記インバータ用第2冷却水通路B2によって前記発電機12に流れ、この発電機12からの冷却水は前記インバータ用第3冷却水通路B3によって前記インバータ用ラジエータ16に流れ、このインバータ用ラジエータ16からの冷却水は前記インバータ用第4冷却水通路B4によって前記ウォータポンプ21に流れ、このウォータポンプ21からの冷却水は前記インバータ用第5冷却水通路B5によって前記インバータ14の冷却水入口25に流れ、このインバータ14の冷却水入口25に到達した冷却水はインバータ14内部の前記インバータ用第6冷却水通路B6によって冷却水出口26に流れるという循環を繰り返す。
このとき、前記インバータ14には、このインバータ14と前記リザーブタンク20とを連絡する前記インバータ用オーバーフロー配管24Bを設ける。
つまり、この発明の実施例においては、図5に破線で示す如く、従来使用していた2つ目のリザーブタンクを廃止して1つの前記リザーブタンク20に集約し、部品点数の増加や点検箇所の増加という不都合を解消している。
In addition, the inverter cooling water passage B includes an inverter first cooling water passage B1 for flowing cooling water from the cooling
Thereby, the cooling water from the cooling
At this time, the
In other words, in the embodiment of the present invention, as shown by a broken line in FIG. 5, the second reserve tank that has been used conventionally is abolished and integrated into one
また、前記インバータ14を、図1に示す如く、前記エンジンフード9に沿って前傾させた状態で前記車体2に取り付けた際に、このインバータ14の前部に前記冷却水入口25を設けるとともに、前記インバータ14の後部に前記冷却水出口26を設け、この冷却水出口26に前記インバータ用圧力キャップ23Bを配設するものである。
これにより、前傾している前記エンジンフード9に沿って前記インバータ14を前傾させた状態で車体2に配設することで、図1に示す如く、エンジンフード9を上方へ移動することなくインバータ14をエンジンフード9の下側に配置でき、エンジンフード9の配設位置が高くなるのを抑制することができる。
また、前記インバータ14がエンジン11や駆動モータ13(及び発電機12)の上部に固設する状態に比べて、前記インバータ14を車体2に取り付いた状態では、エンジン11(駆動モータ13や発電機12)からの振動に直接影響されないため、インバータ14の振幅分のスペースを余分に考慮する必要がなくなる。よって、余剰スペース分のエンジンフード9の上方への移動が不必要となる。
一方、前記インバータ14を前傾した場合、インバータ14の内部のインバータ用第6冷却水通路B6は、図1に示す如く、冷却水入口25から冷却水出口26にかけて斜め上方に向かって略直線状に設けることができるため、インバータ14の後部や冷却水出口26に冷却水に混入したエアが集まって溜まり易くなる。
そこで、本発明では、図1〜図3に示す如く、前記インバータ14の後部に前記冷却水出口26を設けるとともに、冷却水出口26にインバータ用圧力キャップ23Bを配置してエアを効率的に排出している。
When the
As a result, the
Further, in comparison with the state in which the
On the other hand, when the
Accordingly, in the present invention, as shown in FIGS. 1 to 3, the cooling
更に、前記インバータ用圧力キャップ23Bを、図1に示す如く、前記インバータ用冷却水通路Bのインバータ用第6冷却水通路B6内の鉛直方向で最も高い位置に配設している。
これにより、冷却水に混入したエアは、図1に示す如く、インバータ用第6冷却水通路B6において鉛直方向で最も高い位置である前記インバータ用圧力キャップ23Bに向かって集まる。
よって、単一のインバータ用圧力キャップ23Bでインバータ用第6冷却水通路B6に貯留したエアを効率的に前記リザーブタンク20に排出することができる。
したがって、前記インバータ14の内部を連絡する前記インバータ用第6冷却水通路B6だけでなく、全インバータ用冷却水通路Bの内部のエアを効率的に前記リザーブタンク20に排出することができる。
Further, as shown in FIG. 1, the
Thereby, the air mixed in the cooling water gathers toward the
Accordingly, the air stored in the inverter sixth cooling water passage B6 can be efficiently discharged to the
Therefore, not only the sixth inverter cooling water passage B6 that communicates the inside of the
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various application modifications can be made.
例えば、この発明の実施例においては、前記オーバーフロー配管をエンジン用オーバーフロー配管とインバータ用オーバーフロー配管との2系統とする構成としたが、リザーブタンクに一端が連絡するオーバーフロー配管の途中を3WAYなどの分岐部品を用いて分岐し、一方の分岐配管をエンジン用オーバーフロー配管として使用するとともに、他方の分岐配管をインバータ用オーバーフロー配管として使用し、前記リザーブタンクの接続部位を1つに集約する特別構成とすることも可能である。
さすれば、前記リザーブタンクの周辺部位において、オーバーフロー配管が1つに集約されているため、前記リザーブタンクの周辺部位にスペースを確保することが可能となり、オーバーフロー配管の取付・取り外しの作業性向上に寄与し得る。
また、前記リザーブタンク内に仕切りを設ける特別構成とすれば、エンジン用冷却水とインバータ用冷却水との2系統の冷却水が異なる場合でも、1つに集約されたリザーブタンクで対応することが可能となり、従来の2つのリザーブタンクによる部品点数の増加や点検箇所の増加という不都合を惹起するおそれはないものである。
For example, in the embodiment of the present invention, the overflow pipe is constituted by two systems of the engine overflow pipe and the inverter overflow pipe. Branching using parts, one branch pipe is used as an engine overflow pipe, and the other branch pipe is used as an inverter overflow pipe, so that the connection part of the reserve tank is integrated into one. It is also possible.
In other words, since the overflow pipes are gathered into one in the peripheral part of the reserve tank, it becomes possible to secure a space in the peripheral part of the reserve tank, and the workability of installing and removing the overflow pipe is improved. Can contribute.
Further, if the reserve tank is provided with a special configuration, even if the cooling water for the two systems of the engine cooling water and the inverter cooling water are different, a single reserve tank can be used. This is possible, and there is no possibility of causing the disadvantage of an increase in the number of parts and an increase in inspection points due to the two conventional reserve tanks.
1 ハイブリッド車(「車両」ともいう。)
2 車体
3 エンジンルーム
4 左側サイドメンバ
5 右側サイドメンバ
8 ダッシュパネル
9 エンジンフード
10 ラジエータ
11 エンジン
12 発電機
13 駆動モータ
14 インバータ
15 エンジン用ラジエータ
16 インバータ用ラジエータ
20 リザーブタンク
21 インバータ用ウォータポンプ
22 冷却水通路
23 圧力キャップ
23A エンジン用圧力キャップ
23B インバータ用圧力キャップ
24 オーバーフロー配管
24A エンジン用オーバーフロー配管
24B インバータ用オーバーフロー配管
25 冷却水入口
26 冷却水出口
A エンジン用冷却水通路
A1 エンジン用第1冷却水通路
A2 エンジン用第2冷却水通路
B インバータ用冷却水通路
B1 インバータ用第1冷却水通路
B2 インバータ用第2冷却水通路
B3 インバータ用第3冷却水通路
B4 インバータ用第4冷却水通路
B5 インバータ用第5冷却水通路
B6 インバータ用第6冷却水通路
1 Hybrid vehicle (also called “vehicle”)
2
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