JP2012019590A - Electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車に関し、詳しくは、駆動輪に連結された駆動軸に接続された回転子とコイルが巻回された固定子とを備える電動機からの動力を用いて走行する電気自動車に関する。 The present invention relates to an electric vehicle, and more particularly, to an electric vehicle that travels using power from an electric motor that includes a rotor connected to a drive shaft connected to a drive wheel and a stator around which a coil is wound.
従来、この種の技術としては、固定子にコイルが巻回された回転電機をハウジングに収納し、コイルのコイルエンドの上方からコイルエンドに冷却液を供給するものにおいて、コイルエンドに、コイルエンドの外周面に沿って流れる冷却液をコイルエンドの軸方向端面側に誘導する誘導部を設けたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、こうした誘導部を設けることにより、コイルエンドの軸方向端面にも積極的に冷却液を流すことができ、冷却面積の拡大による冷却性能の向上を図っている。 Conventionally, as this type of technology, a rotating electrical machine in which a coil is wound around a stator is housed in a housing, and a coolant is supplied from above the coil end of the coil to the coil end. There has been proposed one provided with a guiding portion for guiding the coolant flowing along the outer peripheral surface of the coil end toward the axial end surface of the coil end (see, for example, Patent Document 1). In this technique, by providing such a guide portion, it is possible to actively flow the cooling liquid to the axial end surface of the coil end, and the cooling performance is improved by increasing the cooling area.
上述した技術を回転電機としてのモータからの動力を用いて走行する電気自動車に適用する場合、冷却性能の向上を図るためには、冷却液がコイルエンド周辺で滞留せずに流れを生じていることが好ましい。しかし、高地を走行するときなど大気圧が低いときには、冷却液に比して空気の絶縁性能が大きく低下するため、冷却油がコイルエンド周辺に滞留せずに流れてしまってコイル周辺が空気環境下になると、電動機における絶縁性能が低くなってしまう。 When the above-described technology is applied to an electric vehicle that travels using power from a motor as a rotating electric machine, in order to improve the cooling performance, the coolant flows without staying around the coil end. It is preferable. However, when the atmospheric pressure is low, such as when traveling on high altitudes, the insulation performance of the air is greatly reduced compared to the coolant, so the cooling oil flows without staying around the coil end, and the area around the coil is in the air environment. If it goes down, the insulation performance in an electric motor will become low.
本発明の電機自動車は、大気圧が低いときでも電動機における絶縁性能を確保することを主目的とする。 The main purpose of the electric vehicle of the present invention is to ensure the insulation performance of the electric motor even when the atmospheric pressure is low.
本発明の電気自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The electric vehicle of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の電気自動車は、
駆動輪に連結された駆動軸に接続された回転子とコイルが巻回された固定子とを備える電動機からの動力を用いて走行する電気自動車であって、
前記電動機内の前記コイルが配置された空間であるコイル空間に冷却液体を供給する冷却液体供給手段と、
前記コイル空間から前記電動機外への冷却液体の放出位置に設けられたバルブと、
大気圧を検出する大気圧検出手段と、
前記検出された大気圧が気体環境下での前記電動機における絶縁性能の許容下限に対応する圧力として定められた所定圧力より低いとき、前記バルブが閉成されるよう該バルブを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The electric vehicle of the present invention is
An electric vehicle that travels using power from an electric motor including a rotor connected to a drive shaft coupled to a drive wheel and a stator wound with a coil,
A cooling liquid supply means for supplying a cooling liquid to a coil space in which the coil in the electric motor is disposed;
A valve provided at a cooling liquid discharge position from the coil space to the outside of the electric motor;
Atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure;
Control means for controlling the valve so that the valve is closed when the detected atmospheric pressure is lower than a predetermined pressure defined as a pressure corresponding to an allowable lower limit of insulation performance in the electric motor in a gaseous environment; ,
It is a summary to provide.
この本発明の電気自動車では、大気圧が気体環境下での電動機における絶縁性能の許容下限に対応する圧力として定められた所定圧力より低いときには、電動機内のコイルが配置された空間であるコイル空間から電動機外への冷却液体の放出位置に設けられたバルブが閉成されるようバルブを制御する。電動機における絶縁性能は、気体環境下において、液体環境下に比して低く且つ大気圧が低いほど低下することが解っている。したがって、大気圧が所定圧力より低いときには、バルブを閉成してコイル空間に冷却媒体を滞留させておくことにより、電動機における絶縁性能を確保することができる。 In the electric vehicle of the present invention, when the atmospheric pressure is lower than a predetermined pressure determined as the pressure corresponding to the allowable lower limit of the insulation performance in the electric motor in the gas environment, the coil space that is a space in which the coil in the electric motor is arranged. The valve is controlled so that the valve provided at the discharge position of the cooling liquid from the motor to the outside of the motor is closed. It has been found that the insulation performance of an electric motor is lower in a gas environment than in a liquid environment and lower as the atmospheric pressure is lower. Therefore, when the atmospheric pressure is lower than the predetermined pressure, the insulation performance in the electric motor can be ensured by closing the valve and retaining the cooling medium in the coil space.
こうした本発明の電気自動車において、前記冷却液体供給手段は、電動ポンプの駆動によって冷却液体を供給する手段であり、前記制御手段は、前記検出された大気圧が前記所定圧力より低いときに前記電動ポンプが駆動停止されているときには、該電動ポンプが駆動されるよう前記電動ポンプを制御する手段である、ものとすることもできる。また、走行用の動力を出力可能な内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、を備え、前記冷却液体供給手段は、前記内燃機関の回転によって駆動される機械式ポンプの駆動によって冷却液体を供給する手段であり、前記制御手段は、前記検出された大気圧が前記所定圧力より低いときに前記内燃機関が回転停止しているときには、該内燃機関が回転するよう前記モータリング手段を制御する手段である、ものとすることもできる。これらの場合、電動ポンプや機械式ポンプの駆動によって冷却液体を電動機に供給することができる。 In such an electric vehicle of the present invention, the cooling liquid supply means is means for supplying cooling liquid by driving an electric pump, and the control means is configured to operate the electric motor when the detected atmospheric pressure is lower than the predetermined pressure. It may be a means for controlling the electric pump so that the electric pump is driven when the pump is stopped. An internal combustion engine capable of outputting driving power; and motoring means capable of motoring the internal combustion engine, wherein the cooling liquid supply means is a mechanical pump driven by rotation of the internal combustion engine. Means for supplying a cooling liquid by driving, wherein the control means is configured to cause the motor to rotate when the internal combustion engine is stopped when the detected atmospheric pressure is lower than the predetermined pressure. It can also be a means for controlling the ring means. In these cases, the cooling liquid can be supplied to the electric motor by driving the electric pump or the mechanical pump.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の第1実施例としての電気自動車20の構成の概略を示す構成図である。第1実施例の電気自動車20は、図示するように、例えば同期発電電動機として構成されて駆動輪26a,26bにデファレンシャルギヤ24を介して連結された駆動軸22に動力を入出力するモータ30と、モータ30を駆動するインバータ56と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ58と、バッテリ58からの電力を昇圧してインバータ56に供給する昇圧コンバータ57と、冷却液体としての冷却油を用いてモータ30を冷却する冷却機構60と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット70と、を備える。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an
図2は、モータ30および冷却機構60の構成の概略を示す構成図であり、図3および図4は、モータ30のステータ40周辺の構成の概略を示す構成図である。モータ30は、図2に示すように、駆動軸22に接続されたロータ32と、三相コイル46が巻回されたステータ40と、を備える。ここで、ロータ32は、無方向性電磁鋼板を打ち抜いて形成した複数のロータ部材が積層されて形成されるロータコア34と、ロータコア34の複数のスロットにそれぞれ嵌挿される永久磁石36と、を備える。また、ステータ40は、無方向性電磁鋼板を打ち抜いて形成した複数のステータ部材が積層されて形成されるステータコア42と、ステータコア42の複数のスロット44のそれぞれに巻回されたコイル46と、を備える。そして、ステータコア42の複数のスロット44内のコイル46よりも内周側には、複数のスロット44の開口部を塞ぐように蓋部材48が配置されている(図2〜図4参照)。また、コイル46のコイルエンド46a(図3および図4参照)は、カバー50によって覆われている。したがって、コイル46が配置された空間、具体的には、ステータコア42の軸方向の端部とカバー50とによって形成される2つの空間(コイルエンド46a周辺の2つの環状の空間(図3参照))や、ステータコア42と蓋部材48とによって形成される複数の空間(コイル46のうちコイルエンド46aを除く部分周辺の複数の空間(図2および図4参照))は、冷却油の流路として用いることができる。以下、前者を環状流路52といい、後者をスロット内流路54という。なお、この環状流路52とスロット内流路54とは連通している(図4参照)。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the
冷却機構60は、図2に示すように、モータ30の下方に配置されたオイルパン62と、オイルパン62に貯留されている冷却油をモータ30の上部(2つの環状流路52(図3参照)の少なくとも一方の上部)に設けられた冷却油の供給口(図示せず)に供給する電動ポンプ64と、モータ30の下部(2つの環状流路52のうち一方の下部)のモータ30内からモータ30外への冷却油の放出位置に設けられたバルブ66と、を備える。なお、バルブ66を介してモータ30外に放出された冷却油はオイルパン62に戻る。
As shown in FIG. 2, the
電子制御ユニット70は、図1に示すように、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートとを備える。電子制御ユニット70には、モータ30を駆動制御するために必要な信号(例えば、モータ30のロータ32の回転位置を検出する回転位置検出センサからの信号など)や、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,大気圧を検出する大気圧センサ89からの大気圧Paなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット70からは、インバータ56のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や、電動ポンプ64への駆動信号,バルブ66への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
As shown in FIG. 1, the
こうして構成された第1実施例の電気自動車20では、オイルパン62に貯留されている冷却油は、電動ポンプ64の駆動によってモータ30上部の供給口に供給され、その後、環状流路52を下方に流れると共に環状流路52に連通しているスロット内流路54を軸方向に流れ、モータ30下部においてバルブ66が開成されているときにはバルブ66を介して下方に放出される。こうした冷却油の流れによってモータ30のコイル46を冷却することができる。なお、バルブ66が閉成されているときには、冷却油はモータ30外に放出されずに環状流路52やスロット内流路54に滞留することになる。
In the
次に、こうして構成された第1実施例の電気自動車20の動作、特に、冷却機構60の動作について説明する。図5は、電子制御ユニット70によって実行される冷却機構制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。
Next, the operation of the
冷却機構制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット70は、まず、大気圧センサ89から大気圧Paを入力すると共に(ステップS100)、入力した大気圧Paを閾値Parefと比較する(ステップS110)。ここで、閾値Parefは、気体環境(空気環境)下でのモータ30における絶縁性能の許容下限に対応する圧力であり、実験や解析などによって定めることができる。モータ30における絶縁性能は、空気環境下では、図6に示すように、モータ30内(環状流路52やスロット内流路54)に冷却油が滞留している油密環境(液体環境)下に比して低く且つ大気圧が低いほど低下することが解っている。したがって、第1実施例では、これを踏まえて閾値Parefを設定するものとした。即ち、ステップS110の処理は、空気環境下でモータ30における絶縁破壊が生じるおそれがあるか否かを判定する処理である。
When the cooling mechanism control routine is executed, the
大気圧Paが閾値Paref以上のときには、空気環境下でモータ30における絶縁破壊が生じるおそれはないと判断し、バルブ66が閉成されているときにはバルブ66が開成されるようバルブ66を駆動制御し(ステップS120,S130)、油密状態であるか否かを示す油密フラグFに値0を設定し(ステップS140)、コイル46の温度などに基づいて必要に応じて電動ポンプ64が駆動されるよう電動ポンプ64を駆動制御して(ステップS150)、本ルーチンを終了する。なお、バルブ66については、既に開成されているときにはその状態を保持する。このように、必要に応じて電動ポンプ64を駆動することにより、モータ30内(循環流路52やスロット内流路54)に冷却油を供給してコイル46を冷却することができる。しかも、バルブ66を開成することにより、モータ30内で冷却油が滞留することによる冷却油の温度上昇を抑制することができると共に電動ポンプ64によって新たな冷却油をモータ30に供給することができるから、冷却油を循環させることができ、モータ30についての冷却性能の向上を図ることができる。
When the atmospheric pressure Pa is greater than or equal to the threshold value Paref, it is determined that there is no risk of dielectric breakdown in the
一方、ステップS110で大気圧Paが閾値Parefより低いときには、空気環境下ではモータ30における絶縁破壊が生じるおそれがあると判断し、油密フラグFの値を調べる(ステップS160)。そして、油密フラグFが値0のとき、即ち、モータ30内(環状流路52やスロット内流路54)が油密状態でないときには、バルブ66が開成されているか閉成されているかを判定し(ステップS170)、バルブ66が開成されているときにはバルブ66が閉成されるようバルブ66を駆動制御し(ステップS180)、バルブ66が既に閉成されているときにはその状態を保持する。そして、電動ポンプ64が駆動停止されているか否かを判定し(ステップS190)、電動ポンプ64が駆動停止されているときには電動ポンプ64の駆動を開始し(ステップS200)、電動ポンプ64が既に駆動されているときにはその駆動を継続し、モータ30内が油密状態になるのを待って(ステップS210)、油密フラグFに値1を設定すると共に(ステップS220)、電動ポンプ64の駆動を停止して(ステップS230)、本ルーチンを終了する。ここで、モータ30内が油密状態になったか否かは、例えば、モータ30内(環状流路52やスロット内流路54)に滞留可能な冷却油の量と電動ポンプ64の駆動状態(回転数)とに基づいて判定するものとしたり、モータ30内が油密状態になったのを検出するセンサからの信号に基づいて判定するものとしたりすることができる。このようにモータ30内(環状流路52やスロット内流路54)を油密状態にすることにより、高地を走行するときなど大気圧Paが低いときでも、モータ30における絶縁性能を確保することができる。一般に、モータ30における絶縁性能が低いときには、絶縁破壊を抑制するために、モータ30から出力するトルクを上限を大きく制限したり昇圧コンバータ57による昇圧後の電圧(インバータ56側の電圧)を低くしたりすることなどが考えられるが、第1実施例では、大気圧Paが低いときでもモータ30における絶縁性能を確保することができるため、昇圧コンバータ57による昇圧後の電圧を比較的高くしたりモータ30から比較的大きなトルクを出力したりすることができ、車両の動作性能の低下を抑制することができる。こうしてモータ30内が油密状態になると、次回にステップS110で大気圧Paが閾値Parefより低いときには、ステップS160で油密フラグFが値1であると判定され、そのまま本ルーチンを終了する。
On the other hand, when the atmospheric pressure Pa is lower than the threshold value Paref in step S110, it is determined that there is a risk of dielectric breakdown in the
以上説明した第1実施例の電気自動車20によれば、大気圧Paが空気環境下でのモータ30における絶縁性能の許容下限に対応する圧力として定められた閾値Parefより低いときには、モータ30内からモータ30外への冷却油の放出位置に設けられたバルブ66を閉成するから、モータ30内のコイル46が配置された空間(環状流路52やスロット内流路54)を油密状態にすることができ、大気圧Paが低いときでもモータ30における絶縁性能を確保することができる。
According to the
第1実施例の電気自動車20では、電動ポンプ64によってオイルパン62に貯留されている冷却油をモータ30に供給するものとしたが、電動ポンプ64に代えてまたは加えて、オイルパン62に一部が浸漬されたギヤ(例えば、デファレンシャルギヤ24など)の回転によって冷却油をモータ30に供給するものとしてもよい。
In the
第1実施例では、本発明を駆動軸22に動力を入出力するモータ30を備える電気自動車20に適用して説明したが、モータ30の他にエンジンも備える自動車に適用するものとしてもよい。この場合、冷却機構としては、電動ポンプ(図1〜図3参照)に代えてまたは加えて、エンジンのクランクシャフトに取り付けられてエンジンの回転によって駆動される機械式ポンプを備えるものとしてもよい。
In the first embodiment, the present invention is applied to the
図7は、第2実施例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。第2実施例のハイブリッド自動車120は、例えば同期発電電動機として構成されて駆動輪26a,26bにデファレンシャルギヤ24を介して連結された駆動軸22に動力を入出力するモータ30と、駆動軸22にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ124と、プラネタリギヤ124のキャリアに接続されガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン122と、例えば同期発電電動機として構成されてプラネタリギヤ124のサンギヤに接続されたモータ130と、モータ30,130を駆動するインバータ56,156と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ58と、バッテリ58からの電力を昇圧してインバータ56,156に供給する昇圧コンバータ57と、冷却液体としての冷却油を用いてモータ30やモータ130を冷却する冷却機構160と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット70と、を備える。なお、第2実施例のハイブリッド自動車120のハード構成のうち第1実施例の電機自動車20と同様のハード構成については同一の番号を付し、その詳細な説明は省略する。また、モータ130やインバータ156は、モータ30(図1〜図4参照)やインバータ56と同様に構成されている。
FIG. 7 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of the
冷却機構160は、電動ポンプ64に代えて機械式ポンプ164を備える点を除いて第1実施例の冷却機構60と同様であり、モータ30やモータ130の下方に配置されたオイルパン162と、エンジン122の出力軸に取り付けられてエンジン122の回転によって駆動しオイルパン162に貯留されている冷却油をモータ30やモータ130の上部に設けられた冷却油の供給口に供給する機械式ポンプ164と、モータ30の下部のモータ30内からモータ30外への冷却油の放出位置に設けられたバルブ166と、モータ130の下部のモータ130内からモータ130外への冷却油の放出位置に設けられたバルブ167と、を備える。
The
第2実施例の電子制御ユニット70には、エンジン122を運転制御するために必要な信号や、モータ30,130を駆動制御するために必要な信号,イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,大気圧を検出する大気圧センサ89からの大気圧Paなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット70からは、エンジン122を運転制御するための信号や、インバータ56,156のスイッチング素子へのスイッチング制御信号や、バルブ166,167への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。
The
こうして構成された第2実施例のハイブリッド自動車120では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸22に出力すべき要求トルクを計算し、エンジン122の間欠運転を伴って要求トルクが駆動軸22に出力されるようエンジン122とモータ30,130とを制御する。以下、エンジン122の運転を伴って要求トルクが出力されるようエンジン122とモータ30,130とを制御する制御モードをハイブリッド走行モードといい、エンジン122を運転停止した状態でモータ30から駆動軸22に要求トルクが出力されるようエンジンとモータ30,130とを制御する制御モードを電動走行モードという。
In the
第2実施例のハイブリッド自動車120では、図5の冷却機構制御ルーチンに代えて図8の冷却機構制御ルーチンを実行する。図8の冷却機構制御ルーチンでは、大気圧センサ89からの大気圧Paを入力すると共に(ステップS300)、入力した大気圧Paを気体環境(空気環境)下でのモータ30やモータ130における絶縁性能の許容下限に対応する圧力としての閾値Paref2と比較し(ステップS310)、大気圧Paが閾値Paref2以上のときには、空気環境下でモータ30やモータ130における絶縁破壊が生じるおそれはないと判断し、バルブ166,167のうち閉成されているバルブが開成されるよう対応するバルブを駆動制御すると共に既に開成されているバルブについてはその状態を保持し(ステップS320,S330)、モータ30内およびモータ130内が共に油密状態であるか否かを示す油密フラグF2に値0を設定し(ステップS340)、電動走行モードで走行しているか否かの判定によって機械式ポンプ164が駆動停止されているか否かを判断し(ステップS342)、電動走行モードで走行しているときには、機械式ポンプ164が駆動停止されていると判断し、コイル46の温度などに基づいて必要に応じてモータ130によるエンジン122のモータリングによって機械式ポンプ164が駆動されるようモータ130を駆動制御して(ステップS350)、本ルーチンを終了する。なお、電動走行モードで走行していないとき即ちハイブリッド走行モードで走行しているときには、機械式ポンプ164が駆動されていると判断し、そのまま本ルーチンを終了する。こうした制御により、第1実施例と同様に、モータ30やモータ130についての冷却性能を確保することができる。
In the
一方、ステップS310で大気圧Paが閾値Paref2より低いときには、空気環境下ではモータ30やモータ130における絶縁破壊が生じるおそれがあると判断し、油密フラグF2の値を調べる(ステップS360)。そして、油密フラグF2が値0のとき、即ち、モータ30内とモータ130内とのうち少なくとも一方が油密状態でないときには、バルブ166,167のうち開成されているバルブが閉成されるよう対応するバルブを駆動制御すると共に既に閉成されているバルブについてはその状態を保持し(ステップS380)、電動走行モードで走行しているか否かの判定によって機械式ポンプ164が駆動停止されているか否かを判断し(ステップS390)、電動走行モードで走行しているときには、機械式ポンプ164が駆動停止されていると判断してモータ130によるエンジン122のモータリングによって機械式ポンプ164の駆動を開始し(ステップS400)、電動走行モードで走行していない即ちハイブリッド走行モードで走行しているときには、機械式ポンプ164が既に駆動されていると判断してその駆動を継続する。そして、モータ30内およびモータ130内が共に油密状態になるのを待って(ステップS410)、油密フラグF2に値1を設定すると共に(ステップS420)、電動走行モードで走行しているときにはモータ130によるエンジン122のモータリングを終了することによって機械式ポンプ164の駆動を停止して(ステップS422,S430)、本ルーチンを終了する。このようにモータ30内およびモータ130内を油密状態にすることにより、高地を走行するときなど大気圧Paが低いときでも、モータ30やモータ130における絶縁性能を確保することができる。こうしてモータ30内およびモータ130内が油密状態になると、次回にステップS310で大気圧Paが閾値Paref2より低いときには、ステップS360で油密フラグF2が値1であると判定され、そのまま本ルーチンを終了する。
On the other hand, when the atmospheric pressure Pa is lower than the threshold value Paref2 in step S310, it is determined that there is a risk of dielectric breakdown in the
以上説明した第2実施例のハイブリッド自動車120によれば、第1実施例と同様に、大気圧Paが空気環境下でのモータ30やモータ130における絶縁性能の許容下限に対応する圧力として定められた閾値Paref2より低いときには、モータ30内からモータ30外への冷却油の放出位置に設けられたバルブ166やモータ130内からモータ130外への冷却油の放出位置に設けられたバルブ167を閉成するから、モータ30,130内のコイルが配置された空間を油密状態にすることができ、大気圧Paが低いときでもモータ30やモータ130における絶縁性能を確保することができる。
According to the
第2実施例のハイブリッド自動車120では、電動走行モードで走行している最中に機械式ポンプ164を駆動する必要が生じたときには、モータ130によるエンジン122のモータリングによって機械式ポンプ164を駆動するものとしたが、モータ130によってエンジン122をモータリングして始動してエンジン122の自立運転によって機械式ポンプ164を駆動するものとしてもよい。
In the
第2実施例のハイブリッド自動車120では、駆動輪26a,26bにデファレンシャルギヤ24を介して連結された駆動軸22に動力を入出力するモータ30と、駆動軸22にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ124と、プラネタリギヤ124のキャリアに接続されたエンジン122と、プラネタリギヤ124のサンギヤに接続されたモータ130と、を備えるものとしたが、図9の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン222に発電用のモータ230が取り付けられていると共に走行用のモータ30を備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車220に適用するものとしてもよい。
In the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。第1実施例では、モータ30が「電動機」に相当し、電動ポンプ64が「冷却液体供給手段」に相当し、バルブ66が「バルブ」に相当し、大気圧センサ89が「大気圧検出手段」に相当し、大気圧Paが空気環境下でのモータ30における絶縁性能の許容下限に対応する圧力として定められた閾値Parefより低いときには、バルブ66を閉成する図5の冷却機構制御ルーチンを実行する電子制御ユニット70が「制御手段」に相当する。また、第2実施例では、モータ30が「電動機」に相当し、エンジン122の出力軸に取り付けられた機械式ポンプ164が「冷却液体供給手段」に相当し、バルブ166が「バルブ」に相当し、大気圧センサ89が「大気圧検出手段」に相当し、大気圧Paが閾値Paref2より低いときには、バルブ66を閉成する図8の冷却機構制御ルーチンを実行する電子制御ユニット70が「制御手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the first embodiment, the
ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータ30に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動輪に連結された駆動軸に接続された回転子とコイルが巻回された固定子とを備える電動機であれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「冷却液体供給手段」としては、電動ポンプ64や、エンジン122の出力軸に取り付けられた機械式ポンプ164に限定されるものではなく、オイルパン62に一部が浸漬されたギヤ(例えば、デファレンシャルギヤ24など)など、電動機内のコイルが配置された空間であるコイル空間に冷却液体を供給するものであれば如何なるものとしても構わない。「バルブ」としては、バルブ66に限定されるものではなく、コイル空間から電動機外への冷却液体の放出位置に設けられたものであれば如何なるタイプのバルブであっても構わない。「大気圧検出手段」としては、大気圧センサ89に限定されるものではなく、大気圧を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、大気圧Paが閾値Parefより低いときや大気圧Paが閾値Paref2より低いときにバルブ66やバルブ166,167を閉成するものに限定されるものではなく、大気圧が気体環境下での電動機における絶縁性能の許容下限に対応する圧力として定められた所定圧力より低いとき、バルブが閉成されるようバルブを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “motor” is not limited to the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、電機自動車の製造産業などに利用可能である。 The present invention is applicable to the manufacturing industry of electric vehicles.
20 電機自動車、22 駆動軸、24 デファレンシャルギヤ、26a,26b 駆動輪、30 モータ、32 ロータ、34 ロータコア、36 永久磁石、40 ステータ、42 ステータコア、44 スロット、46 コイル、46a コイルエンド、48 蓋部材、50 カバー、52 環状流路、54 スロット内流路、56 インバータ、58 バッテリ、60 冷却機構、62 オイルパン、64 電動ポンプ、66 バルブ、70 電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、80 イグニッションスイッチ、82 シフトポジションセンサ、84 アクセルペダルポジションセンサ、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、89 大気圧センサ、120 ハイブリッド自動車、122 エンジン、124 プラネタリギヤ、130 モータ、156 インバータ、160 冷却機構、162 オイルパン、164 機械式ポンプ、166,167 バルブ、220 ハイブリッド自動車、222 エンジン、230 モータ。 20 electric vehicle, 22 drive shaft, 24 differential gear, 26a, 26b drive wheel, 30 motor, 32 rotor, 34 rotor core, 36 permanent magnet, 40 stator, 42 stator core, 44 slot, 46 coil, 46a coil end, 48 lid member , 50 cover, 52 annular channel, 54 channel in slot, 56 inverter, 58 battery, 60 cooling mechanism, 62 oil pan, 64 electric pump, 66 valve, 70 electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 82 shift position sensor, 84 accelerator pedal position sensor, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 89 atmospheric pressure sensor, 120 hybrid vehicle, 122 engine, 12 4 planetary gear, 130 motor, 156 inverter, 160 cooling mechanism, 162 oil pan, 164 mechanical pump, 166, 167 valve, 220 hybrid vehicle, 222 engine, 230 motor.
Claims (3)
前記電動機内の前記コイルが配置された空間であるコイル空間に冷却液体を供給する冷却液体供給手段と、
前記コイル空間から前記電動機外への冷却液体の放出位置に設けられたバルブと、
大気圧を検出する大気圧検出手段と、
前記検出された大気圧が気体環境下での前記電動機における絶縁性能の許容下限に対応する圧力として定められた所定圧力より低いとき、前記バルブが閉成されるよう該バルブを制御する制御手段と、
を備える電気自動車。 An electric vehicle that travels using power from an electric motor including a rotor connected to a drive shaft coupled to a drive wheel and a stator wound with a coil,
A cooling liquid supply means for supplying a cooling liquid to a coil space in which the coil in the electric motor is disposed;
A valve provided at a cooling liquid discharge position from the coil space to the outside of the electric motor;
Atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure;
Control means for controlling the valve so that the valve is closed when the detected atmospheric pressure is lower than a predetermined pressure defined as a pressure corresponding to an allowable lower limit of insulation performance in the electric motor in a gaseous environment; ,
Electric car with
前記冷却液体供給手段は、電動ポンプの駆動によって冷却液体を供給する手段であり、
前記制御手段は、前記検出された大気圧が前記所定圧力より低いときに前記電動ポンプが駆動停止されているときには、該電動ポンプが駆動されるよう前記電動ポンプを制御する手段である、
電気自動車。 The electric vehicle according to claim 1,
The cooling liquid supply means is means for supplying a cooling liquid by driving an electric pump,
The control means is means for controlling the electric pump so that the electric pump is driven when the electric pump is stopped when the detected atmospheric pressure is lower than the predetermined pressure.
Electric car.
走行用の動力を出力可能な内燃機関と、
前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
を備え、
前記冷却液体供給手段は、前記内燃機関の回転によって駆動される機械式ポンプの駆動によって冷却液体を供給する手段であり、
前記制御手段は、前記検出された大気圧が前記所定圧力より低いときに前記内燃機関が回転停止しているときには、該内燃機関が回転するよう前記モータリング手段を制御する手段である、
電気自動車。 The electric vehicle according to claim 1,
An internal combustion engine capable of outputting driving power;
Motoring means capable of motoring the internal combustion engine;
With
The cooling liquid supply means is means for supplying a cooling liquid by driving a mechanical pump driven by rotation of the internal combustion engine,
The control means is means for controlling the motoring means so that the internal combustion engine rotates when the detected internal atmospheric pressure is lower than the predetermined pressure and the internal combustion engine is stopped.
Electric car.
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