JP2016147577A - Cooling device for vehicular rotating machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、車両用回転電機の冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for a rotating electrical machine for a vehicle.
動力源としてエンジン及び回転電機を有するハイブリッド自動車には通常、エンジンの冷却系及び回転電機の冷却系が設けられている。これらの冷却系はそれぞれ、エンジン及び回転電機をそれぞれ冷却するオイルの循環経路と、それぞれのオイルと熱交換することによりオイルを冷却するそれぞれの冷却水の循環経路と、それぞれの冷却水を冷却するラジエータ及びファンと、オイル及び冷却水のそれぞれを循環するポンプとを備えている。回転電機がスリップリングを有する場合にはさらに、スリップリングを冷却するための冷却系であるブロアも設けられている。これらの冷却系は、少なくともエンジン及び回転電機の駆動時には駆動しているが、キースイッチやスタートボタン等をオフにするイグニッションオフ操作をして、ハイブリッド自動車が停止すると、各冷却系も停止する。 A hybrid vehicle having an engine and a rotating electric machine as a power source is usually provided with an engine cooling system and a rotating electric machine cooling system. Each of these cooling systems cools the cooling water and the circulation paths of oil for cooling the engine and the rotating electrical machine, the cooling water circulation paths for cooling the oil by exchanging heat with the oil, and the cooling water, respectively. A radiator and a fan, and a pump for circulating oil and cooling water are provided. When the rotating electric machine has a slip ring, a blower that is a cooling system for cooling the slip ring is also provided. These cooling systems are driven at least when the engine and the rotating electric machine are driven. When the hybrid vehicle is stopped by performing an ignition off operation for turning off the key switch, the start button, and the like, the respective cooling systems are also stopped.
しかし、回転電機は、停止すれば温度の上昇が止まるとは限らず、停止後も温度が上昇し続ける場合がある。特に、インナーロータ及びアウターロータの2つのロータを有するダブルロータモータの場合には、その構造に起因して放熱性が悪いため、このような現象が起こりやすい。冷却系停止後に回転電機の温度が上昇し続け、モータの上限温度を超えることが繰り返されると、回転電機のコイルの絶縁紙が劣化したり、冷却用オイルが劣化したり、スリップリングに接するブラシの異常摩耗が生じたりする等の影響が発生する可能性がある。
このような可能性を回避するためには、ハイブリッド自動車のイグニッションオフ操作後も、バッテリの電力で冷却系を一定時間だけ駆動し続ければよいが、バッテリの電力で冷却系を駆動すると、バッテリの充電量が低下してしまうという問題点があった。
特許文献1には、バッテリの電力消費を最小限に抑制しながら、ハイブリッド自動車のイグニッションオフ操作後にエンジン及び回転電機を冷却する冷却装置が記載されている。
However, when the rotating electrical machine stops, the temperature rise does not always stop, and the temperature may continue to rise after the stop. In particular, in the case of a double rotor motor having two rotors, an inner rotor and an outer rotor, such a phenomenon is likely to occur because heat dissipation is poor due to the structure. When the temperature of the rotating electrical machine continues to rise after the cooling system stops and exceeds the upper limit temperature of the motor repeatedly, the insulating paper of the rotating electrical machine coil deteriorates, the cooling oil deteriorates, or the brush that contacts the slip ring There is a possibility that an influence such as abnormal wear may occur.
In order to avoid such a possibility, it is only necessary to continue driving the cooling system with the battery power for a certain period of time even after the ignition off operation of the hybrid vehicle, but when the cooling system is driven with the battery power, There was a problem that the amount of charge would decrease.
しかしながら、特許文献1に記載の冷却装置では、バッテリの充電量にかかわらず、バッテリの電力で冷却系を駆動することには変わりないので、バッテリが上がってしまうことを完全に防止できるものではないといった問題点があった。
However, the cooling device described in
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、バッテリが上がってしまうのを防止しながら、車両のイグニッションオフ操作後に回転電機を冷却する車両用回転電機の冷却装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and provides a cooling device for a rotating electrical machine for a vehicle that cools the rotating electrical machine after an ignition-off operation of the vehicle while preventing the battery from running up. For the purpose.
この発明に係る車両用回転電機の冷却装置は、車両を駆動するための回転電機と、回転電機を駆動するための電力を回転電機に供給し、回転電機で発電した電力を充電するバッテリと、回転電機を冷却する第1冷却流体を循環させる第1冷却流体用ポンプを有する回転電機冷却系と、回転電機の温度を検出する温度検出手段と、バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、回転電機冷却系の動作を制御する制御装置とを備え、車両のイグニッションオフ操作後、温度検出手段による検出値が、制御装置に予め設定された閾値以上の場合に、制御装置は、充電量検出手段による検出値が、制御装置に予め設定された第1所定値未満のときに、第1冷却流体用ポンプを停止状態にし、充電量検出手段による検出値が、第1所定値以上のときに、第1冷却流体用ポンプを駆動状態にする。
回転電機冷却系はさらに、第1冷却流体と熱交換することで第1冷却流体を冷却する第2冷却流体を循環させる第2冷却流体用ポンプを備え、制御装置には、第1所定値よりも高い値の第2所定値が予め設定されており、制御装置は、充電量検出手段による検出値が、第1所定値以上かつ第2所定値未満のときに、第2冷却流体用ポンプを停止状態にし、充電量検出手段による検出値が、第2所定値以上のときに、第2冷却流体用ポンプも駆動状態にしてもよい。
回転電機は、バッテリから回転電機に電力を供給するスリップリング機構を備え、冷却装置は、スリップリング機構を冷却するスリップリング機構用冷却機構を備え、制御装置には、第2所定値よりも高い値の第3所定値が予め設定されており、制御装置は、充電量検出手段による検出値が、第2所定値以上かつ第3所定値未満のときに、スリップリング機構用冷却機構を停止状態にし、充電量検出手段による検出値が、第3所定値以上のときに、スリップリング機構用冷却機構も駆動状態にしてもよい。
車両のイグニッションオフ操作と同時にスリップリング機構用冷却機構の動作を停止することなく継続してもよい。
回転電機冷却系はさらに、第2冷却流体を冷却する第2冷却流体冷却機構を備え、制御装置は、充電量検出手段による検出値が、第3所定値以上かつ第4所定値未満のときに、第2冷却流体冷却機構を停止状態にし、充電量検出手段による検出値が、第4所定値以上のときに、第2冷却流体冷却機構も駆動状態にしてもよい。
車両は、回転電機とエンジンとを有するハイブリッド自動車であってもよい。
回転電機は、第1回転子と、第1回転子の径方向外側に配置される第2回転子とを含んでもよい。
車両のイグニッションオフ操作と同時に回転電機冷却系の動作を停止することなく継続してもよい。
A cooling apparatus for a rotating electrical machine for a vehicle according to the present invention includes a rotating electrical machine for driving a vehicle, a battery for supplying electric power for driving the rotating electrical machine to the rotating electrical machine, and charging electric power generated by the rotating electrical machine, A rotating electrical machine cooling system having a first cooling fluid pump that circulates a first cooling fluid for cooling the rotating electrical machine, temperature detecting means for detecting the temperature of the rotating electrical machine, and charge amount detecting means for detecting the charge amount of the battery And a control device that controls the operation of the rotating electrical machine cooling system, and after the ignition-off operation of the vehicle, when the detected value by the temperature detecting means is equal to or higher than a threshold value preset in the control device, the control device When the detection value by the detection means is less than a first predetermined value preset in the control device, the first cooling fluid pump is stopped, and when the detection value by the charge amount detection means is equal to or greater than the first predetermined value In The first cooling fluid pump into the drive state.
The rotating electrical machine cooling system further includes a second cooling fluid pump that circulates a second cooling fluid that cools the first cooling fluid by exchanging heat with the first cooling fluid. A second predetermined value having a higher value is preset, and the control device turns on the second cooling fluid pump when the value detected by the charge amount detecting means is equal to or greater than the first predetermined value and less than the second predetermined value. The second cooling fluid pump may also be driven when the value detected by the charge amount detection means is equal to or greater than the second predetermined value.
The rotating electrical machine includes a slip ring mechanism that supplies electric power from the battery to the rotating electrical machine, the cooling device includes a slip ring mechanism cooling mechanism that cools the slip ring mechanism, and the control device has a higher than a second predetermined value. A third predetermined value is set in advance, and the control device stops the slip ring mechanism cooling mechanism when the value detected by the charge amount detection means is greater than or equal to the second predetermined value and less than the third predetermined value. The slip ring mechanism cooling mechanism may also be in the drive state when the detection value by the charge amount detection means is equal to or greater than the third predetermined value.
The operation of the cooling mechanism for the slip ring mechanism may be continued without stopping simultaneously with the ignition off operation of the vehicle.
The rotating electrical machine cooling system further includes a second cooling fluid cooling mechanism that cools the second cooling fluid, and the control device detects when the value detected by the charge amount detection means is greater than or equal to the third predetermined value and less than the fourth predetermined value. The second cooling fluid cooling mechanism may be in a stopped state, and the second cooling fluid cooling mechanism may be in a driving state when the detected value by the charge amount detection means is equal to or greater than a fourth predetermined value.
The vehicle may be a hybrid vehicle having a rotating electrical machine and an engine.
The rotating electrical machine may include a first rotor and a second rotor disposed on the radially outer side of the first rotor.
You may continue without stopping operation | movement of a rotary electric machine cooling system simultaneously with the ignition-off operation of a vehicle.
この発明によれば、車両のイグニッションオフ操作時に回転電機の温度が高い場合に、バッテリの充電量に応じて回転電機冷却系の動作を停止状態にするか駆動状態にするかを決めるので、バッテリが上がってしまうのを防止しながら、車両のイグニッションオフ操作後に回転電機を冷却することができる。 According to this invention, when the temperature of the rotating electrical machine is high during the ignition-off operation of the vehicle, the operation of the rotating electrical machine cooling system is determined to be stopped or driven depending on the amount of charge of the battery. The rotating electric machine can be cooled after the ignition-off operation of the vehicle while preventing the vehicle from rising.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の実施の形態に係る車両用回転電機の冷却装置100の構成を図1に示す。冷却装置100は、軽油を内部で燃焼させて動力を発生させる内燃機関であるディーゼルエンジン10と、三相交流電力によって動作する回転電機であるダブルロータモータ20とを動力源として備えるハイブリッド自動車に設けられている。ダブルロータモータ20は、ディーゼルエンジン10の駆動軸11に機械的に連結されて駆動軸11と一体的に回転する第1回転子のインナーロータ21と、インナーロータ21の径方向外側に配置されてアーム12及びディファレンシャル13を介して車軸14に機械的に連結される第2回転子のアウターロータ22と、アウターロータ22の径方向外側に配置されてモータケーシング24に固定されるステータ23とを有している。尚、インナーロータ21は円柱状の形状を有し、アウターロータ22及びステータ23は円環状の形状を有し、図1にはそれらの断面が模式的に示されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows the configuration of a
インナーロータ21には第1コイル25が設けられており、ステータ23には第2コイル26が設けられている。また、アウターロータ22の内周側には、インナーロータ21の第1コイル25と対向するように第1磁石27が設けられており、アウターロータ22の外周側には、ステータ23の第2コイル26と対向するように第2磁石28が設けられている。第1コイル25及び第2コイル26のそれぞれには、温度検出手段である第1温度センサ36及び第2温度センサ37が設置されている。この実施の形態では、第1コイル25及び第2コイル26の温度をもって、ダブルロータモータ20の温度と定義する。
The
冷却装置100は、直流電力を充放電可能な電力供給手段であるバッテリ30と、バッテリ30から出力される直流電力を三相交流電力に変換する第1インバータ31及び第2インバータ32とを備えており、第1インバータ31及び第2インバータ32は、制御装置であるハイブリッドECU60によって制御される。バッテリ30は、第1インバータ31及び第2インバータ32のそれぞれに電気的に接続された二次電池33と、二次電池33に電気的に接続されたDC/DCコンバータ34と、DC/DCコンバータ34に電気的に接続された補機電池35とから構成されている。ハイブリッドECU60は、補機電池35の電圧等から、補機電池35の充電量を検出するようになっている。ここで、ハイブリッドECU60は、補機電池35の充電量を検出する充電量検出手段を構成する。
The
第1インバータ31から出力される三相交流電力は、ステータ23の第2コイル26に供給される。一方、第2インバータ32から出力される三相交流電力は、固定ブラシ41及びスリップリング42によって構成されるスリップリング機構40を介して駆動軸11に沿って配線される図示しない導電線に伝達され、この導電線を通ってインナーロータ21の第1コイル25に供給される。スリップリング機構40を冷却するためのスリップリング機構用冷却機構として、固定ブラシ41及びスリップリング42に空気等の冷風を送るブロア43が設けられている。
The three-phase AC power output from the
冷却装置100には、ダブルロータモータ20を冷却する回転電機冷却系70が設けられている。回転電機冷却系70は、ダブルロータモータ20、特に第1コイル25及び第2コイル26を冷却する第1冷却流体であるオイルが循環する第1冷却流体循環経路71と、オイルを循環させる第1冷却流体用ポンプ72と、第2冷却流体である水が循環する第2冷却流体循環経路73と、水を循環させる第2冷却流体用ポンプ74と、第1冷却流体循環経路71を循環するオイルと第2冷却流体循環経路73を循環する水とを熱交換する熱交換器75と、第2冷却流体循環経路73を循環する水を冷却する第2冷却流体冷却機構78であるラジエータ76及びファン77とを備えている。第1冷却流体用ポンプ72と、第2冷却流体用ポンプ74と、ファン77との駆動及び停止は、ハイブリッドECU60によって制御される。
The
また、冷却装置100には、ディーゼルエンジン10を冷却する内燃機関冷却系80が設けられている。内燃機関冷却系80は、ディーゼルエンジン10を冷却するオイルが循環するオイル循環経路81と、オイルを循環させるオイル用ポンプ82と、水が循環する水循環経路83と、水を循環させる水用ポンプ84と、オイル循環経路81を循環するオイルと水循環経路83を循環する水とを熱交換する熱交換器85と、水循環経路83を循環する水を冷却する水冷却機構88であるラジエータ86及びファン87とを備えている。オイル用ポンプ82と、水用ポンプ84と、ファン87との駆動及び停止は、内燃機関ECU50によって制御される。
The
第1温度センサ36及び第2温度センサ37のそれぞれとハイブリッドECU60とは電気的に接続されており、それらの検出値がハイブリッドECU60に伝送されるようになっている。また、内燃機関ECU50とハイブリッドECU60とは、互いに電気的に接続されており、互いに通信可能になっている。さらに、ブロア43と、第1冷却流体用ポンプ72と、第2冷却流体用ポンプ74と、ファン77と、オイル用ポンプ82と、水用ポンプ84と、ファン87とには、補機電池35から、図示しない配線を介して電力が供給される。
Each of the
次に、この実施の形態に係る冷却装置100の動作について説明する。
ドライバーが、図示しないキースイッチまたはスタートボタン等を操作することによりハイブリッド自動車が始動し、ディーゼルエンジン10及びダブルロータモータ20のそれぞれが駆動すると、内燃機関冷却系80及び回転電機冷却系70のそれぞれも駆動して、ディーゼルエンジン10及びダブルロータモータ20のそれぞれを冷却する。
Next, the operation of the
When the driver operates a key switch or a start button (not shown) to start the hybrid vehicle and drive the
具体的には、ハイブリッドECU60が、第1冷却流体用ポンプ72と、第2冷却流体用ポンプ74と、ファン77とのそれぞれを始動させる。すると、第1冷却流体循環経路71をオイルが循環することで、ダブルロータモータ20、特に第1コイル25及び第2コイル26がオイルによって冷却される。第1コイル25及び第2コイル26が冷却されることでオイルの温度が上昇するが、熱交換器75において、オイルと、第2冷却流体用ポンプ74によって第2冷却流体循環経路73を循環する水とが熱交換することによりオイルが冷却される。オイルが冷却されることにより水の温度が上昇するが、ラジエータ76において、ファン77が送風した空気によって水が冷却される。
Specifically, the
一方、内燃機関ECU50が、オイル用ポンプ82と、水用ポンプ84と、ファン87とのそれぞれを始動させる。すると、オイル循環経路81をオイルが循環することで、ディーゼルエンジン10がオイルによって冷却される。ディーゼルエンジン10が冷却されることでオイルの温度が上昇するが、熱交換器85において、オイルと、水用ポンプ84によって水循環経路83を循環する水とが熱交換することによりオイルが冷却される。オイルが冷却されることにより水の温度が上昇するが、ラジエータ86において、ファン87が送風した空気によって水が冷却される。
On the other hand, the internal
また、ハイブリッド自動車がダブルロータモータ20の動力によって駆動されているとき、二次電池33から給電された直流電力が第2インバータ32により交流電力に変換され、この交流電力がスリップリング機構40を介して第1コイル25に給電される。このとき、固定ブラシ41及びスリップリング42が発熱するが、ハイブリッドECU60がブロア43を駆動することにより固定ブラシ41及びスリップリング42に空気が送風されるので、固定ブラシ41及びスリップリング42が冷却される。
Further, when the hybrid vehicle is driven by the power of the
次に、図示しないキースイッチまたはスタートボタン等をオフ操作するイグニッションオフ操作によりハイブリッド自動車を停止した時の冷却装置100の動作を、図2のフローチャートを用いて説明する。尚、イグニッションオフ操作によりハイブリッド自動車が停止すると、DC/DCコンバータ34が停止するので、二次電池33から補機電池35への電力の供給が停止される。
Next, the operation of the
イグニッションオフ操作によりハイブリッド自動車を停止すると(ステップS1)、内燃機関ECU50は、オイル用ポンプ82と、水用ポンプ84と、ファン87とのそれぞれを停止し、内燃機関冷却系80の駆動を停止する。ステップS1に続いて、ハイブリッドECU60は、第1温度センサ36及び第2温度センサ37のそれぞれによる検出値が、ハイブリッドECU60に予め設定された閾値(この実施の形態では110℃とする)以上か未満かを判定する(ステップS2)。第1温度センサ36及び第2温度センサ37のそれぞれによる検出値が閾値未満であると判定されたときは、ダブルロータモータ20を冷却し続ける必要がないので、ハイブリッドECU60は、第1冷却流体用ポンプ72と、第2冷却流体用ポンプ74と、ファン77とのそれぞれを停止し、回転電機冷却系70の駆動を停止し、さらにブロア43も停止して、冷却装置100の動作を停止する(ステップS10)。
When the hybrid vehicle is stopped by the ignition-off operation (step S1), the internal
一方、ステップS2において、第1温度センサ36及び第2温度センサ37のそれぞれによる検出値が閾値以上であると判定されたときは、ハイブリッドECU60は、補機電池35の充電量を検出する。ハイブリッドECU60には予め、第1所定値(この実施の形態では10%とする)と、第2所定値(この実施の形態では20%とする)と、第3所定値(この実施の形態では30%とする)と、第4所定値(この実施の形態では40%とする)とが設定されている。ハイブリッドECU60は、補機電池35の充電量と第1所定値から第4所定値までのそれぞれとの大小関係を判定する(ステップS3)。
On the other hand, when it is determined in step S <b> 2 that the detection values by the
ステップS3において、補機電池35の充電量が第1所定値未満のときは、回転電機冷却系70を駆動し続けていると補機電池35が上がってしまうおそれがあるので、ハイブリッドECU60は、第1冷却流体用ポンプ72と、第2冷却流体用ポンプ74と、ファン77とのそれぞれを停止し、回転電機冷却系70を停止し、さらにブロア43も停止して、冷却装置100の動作を停止する(ステップS10)。これにより、補機電池35の充電量の低下を防止できる。
In step S3, when the charge amount of the auxiliary machine battery 35 is less than the first predetermined value, the auxiliary battery 35 may rise if the rotating electrical
ステップS3において、補機電池35の充電量が第1所定値以上第2所定値未満のときは、ハイブリッドECU60は、第1冷却流体用ポンプ72のみを駆動させたままの駆動状態にし、ブロア43と、第2冷却流体用ポンプ74と、ファン77とのそれぞれを停止する(ステップS4)。第1冷却流体用ポンプ72が駆動していることにより、第1冷却流体循環経路71をオイルが循環するので、ハイブリッド自動車のイグニッションオフ操作後にも第1コイル25及び第2コイル26の冷却が可能となる。これにより、ハイブリッド自動車のイグニッションオフ操作後のダブルロータモータ20の温度の上昇を防ぐことができる。
In step S3, when the charge amount of the auxiliary battery 35 is greater than or equal to the first predetermined value and less than the second predetermined value, the
ただし、ステップS4の場合には、第2冷却流体用ポンプ74が停止状態となっているので、第1コイル25及び第2コイル26の冷却に伴ってオイルの温度が上昇してしまう。しかし、ハイブリッド自動車の停止操作後のダブルロータモータ20の温度の上昇は比較的短い一時的な現象なので十分な冷却効果があるか、あるいは、オイルの温度が上昇してしまうまでの間は第1コイル25及び第2コイル26を冷却することができるので、ハイブリッド自動車のイグニッションオフ操作後に冷却を行わないステップS3の場合よりもダブルロータモータ20の冷却効果は大きくなる。
However, in the case of step S4, since the second
ステップS3において、補機電池35の充電量が第2所定値以上第3所定値未満のときは、ハイブリッドECU60は、第1冷却流体用ポンプ72及び第2冷却流体用ポンプ74を駆動させたままの駆動状態にし、ブロア43及びファン77を停止する(ステップS5)。ステップS5の場合は、第1冷却流体用ポンプ72だけでなく第2冷却流体用ポンプ74も駆動していることにより、第1冷却流体循環経路71及び第2冷却流体循環経路73のそれぞれをオイル及び水が循環する。オイルが第1冷却流体循環経路71を循環することにより、ステップS4の場合と同様にハイブリッド自動車のイグニッションオフ操作後にも第1コイル25及び第2コイル26の冷却が可能となる。しかし、水が第2冷却流体循環経路73を循環することにより、第1コイル25及び第2コイル26の冷却に伴い温度が上昇したオイルが、熱交換器75において水により冷却されるので、ステップS4の場合に比べて、ダブルロータモータ20の冷却効果は大きくなる。
In step S3, when the charge amount of the auxiliary battery 35 is greater than or equal to the second predetermined value and less than the third predetermined value, the
ステップS3において、補機電池35の充電量が第3所定値以上第4所定値未満のときは、ハイブリッドECU60は、ブロア43と、第1冷却流体用ポンプ72と、第2冷却流体用ポンプ74とを駆動させたままの駆動状態にし、ファン77のみを停止する(ステップS6)。ステップS6の場合は、回転電機冷却系70において第1冷却流体用ポンプ72及び第2冷却流体用ポンプ74が駆動している点はステップS5と同じなので、ダブルロータモータ20の冷却効果についてはステップS5と同じである。しかし、ブロア43が駆動していることにより、ハイブリッド自動車のイグニッションオフ操作後にもスリップリング機構40の冷却が可能であるので、ハイブリッド自動車のイグニッションオフ操作後にスリップリング機構40の温度が上昇するような場合に、スリップリング機構40の温度上昇を停止あるいは抑制することができる。
In step S3, when the charge amount of the auxiliary battery 35 is not less than the third predetermined value and less than the fourth predetermined value, the
ステップS3において、補機電池35の充電量が第4所定値以上のときは、ハイブリッドECU60は、ブロア43と、第1冷却流体用ポンプ72と、第2冷却流体用ポンプ74と、ファン77との全てを駆動させたままの駆動状態にする(ステップS7)。ステップS7の場合、回転電機冷却系70の全ての回転機器が駆動しているので、回転電機冷却系70は最大能力で第1コイル25及び第2コイル26を冷却することができる。すなわち、ステップS4〜S6のいずれの場合よりもダブルロータモータ20の冷却効果は大きくなる。また、ブロア43が駆動していることにより、ステップS6の場合と同様に、スリップリング機構40の冷却も可能である。
In step S3, when the charge amount of the auxiliary battery 35 is equal to or greater than the fourth predetermined value, the
駆動する回転機器の数が多くなれば、ダブルロータモータ20及びスリップリング機構40の冷却効果は高まるが、補機電池35の充電量は低下し、場合によっては補機電池35が上がってしまう可能性もある。しかしながら、この実施の形態では、補機電池35の充電量に応じて、どの回転機器を駆動するか、すなわちステップS4〜S7のいずれに移行するかを決定するので、補機電池35が上がってしまうことを防ぎながら、ダブルロータモータ20及びスリップリング機構40を冷却することができる。
If the number of rotating devices to be driven increases, the cooling effect of the
ステップS3からステップS4〜S7のいずれかに移行したら、ハイブリッドECU60は、第1温度センサ36及び第2温度センサ37のそれぞれの検出値について、適当なインターバルをおいた前後の2つの値の差を算出することにより、ダブルロータモータ20の温度の推移を判定する。すなわち、第1温度センサ36及び第2温度センサ37のそれぞれについて、ある時間(t−1)における検出値Tt−1と、時間(t−1)から適当なインターバルを経た時間tにおける検出値Ttとの差(Tt−Tt−1)を算出し、その値が0以上か未満かを判定する(ステップS8)。Tt−Tt−1<0の場合は、ダブルロータモータ20の温度の上昇が止んだと判断できるので、回転電機冷却系70及びブロア43を停止状態にして、冷却装置100の動作を停止する(ステップS10)。
When the process proceeds from step S3 to any one of steps S4 to S7, the
一方、ステップS8において、Tt−Tt−1≧0の場合は、ダブルロータモータ20の温度の上昇が継続していると判断できる。この場合、ハイブリッドECU60は、補機電池35の充電量を検出し、充電量が第1所定値以上か否かを判定する(ステップS9)。充電量が第1所定値以上であれば、ダブルロータモータ20の冷却を継続できると判断し、ステップS8に戻る。一方、充電量が第1所定値未満であれば、補機電池35が上がってしまうことを防止するために、回転電機冷却系70及びブロア43を停止状態にして、冷却装置100の動作を停止する(ステップS10)。
On the other hand, if T t −T t−1 ≧ 0 in step S8, it can be determined that the temperature of the
このように、ハイブリッド自動車のイグニッションオフ操作時にダブルロータモータ20の温度が高い場合に、補機電池35の充電量に応じて回転電機冷却系70の各回転機器の動作を停止状態にするか駆動状態にするかを決めるので、補機電池35が上がってしまうのを防止しながら、ハイブリッド自動車のイグニッションオフ操作後にダブルロータモータ20を冷却することができる。
As described above, when the temperature of the
この実施の形態では、第1冷却流体循環経路71及びオイル循環経路81のそれぞれを流れるオイルを冷却するための水はそれぞれ、別の経路、すなわち第2冷却流体循環経路73及び水循環経路83を循環するが、この形態に限定するものではない。図3に示されるように、第1冷却流体循環経路71及びオイル循環経路81のそれぞれを流れるオイルを冷却するための水を共通にし、その水が第2冷却流体循環経路73を循環するようにしてもよい。この場合、第2冷却流体循環経路73に2つの熱交換器75及び85が設けられる。また、この実施の形態では、第1冷却流体はオイルであり、第2冷却流体は水であったが、この形態に限定するものではなく、冷却に使用できる公知の流体を用いてもよい。
In this embodiment, water for cooling the oil flowing through each of the first cooling
この実施の形態では、ハイブリッド自動車の停止操作時に、ブロア43及び回転電機冷却系70の各回転機器を停止せずに駆動を継続して、補機電池35の充電量に応じて停止状態にすべき回転機器を停止するようにしていたが、この形態に限定するものではない。ハイブリッド自動車の停止操作時に、ブロア43及び回転電機冷却系70の各回転機器を一旦停止し、駆動状態にすべき回転機器を再度起動するようにしてもよい。
In this embodiment, during the stop operation of the hybrid vehicle, the rotation devices of the blower 43 and the rotating electrical
この実施の形態では、内燃機関はディーゼルエンジン10であったが、ガソリンエンジンであってもよい。また、回転電機は、インナーロータ21及びアウターロータ22の2つのロータを有するダブルロータモータ20であったが、1つのロータを有するモータであってもよい。ステータ23を有さないモータであってもよい。また、スリップリング機構40を有さないモータであってもよい。さらに、この実施の形態では、車両はハイブリッド自動車であったが、内燃機関を有さず、回転電機のみで駆動する電気自動車であってもよい。
In this embodiment, the internal combustion engine is the
この実施の形態では、インナーロータ21に巻かれた第1コイル25に設置された第1温度センサ36と、ステータ23に巻かれた第2コイル26に設置された第2温度センサ37とのそれぞれの検出値、すなわち、第1コイル25及び第2コイルそれぞれの温度をダブルロータモータ20の温度としているが、この形態に限定するものではない。第1温度センサ36及び第2温度センサ37のいずれか一方のみを設けて、その検出値をダブルロータモータ20の温度としてもよい。
In this embodiment, each of the
この実施の形態における閾値及び第1所定値〜第4所定値の具体的な数値は、あくまでも例示であり、内燃機関及び回転電機の構成等により、適宜設定することができる。 The specific numerical values of the threshold and the first predetermined value to the fourth predetermined value in this embodiment are merely examples, and can be set as appropriate depending on the configuration of the internal combustion engine and the rotating electric machine.
10 エンジン、20 ダブルロータモータ(回転電機)、21 インナーロータ(第1回転子)、22 アウターロータ(第2回転子)、30 バッテリ、36 第1温度センサ(温度検出手段)、37 第2温度センサ(温度検出手段)、40 スリップリング機構、43 ブロア(スリップリング機構用冷却機構)、60 ハイブリッドECU(制御装置,充電量検出手段)、70 回転電機冷却系、72 第1冷却流体用ポンプ、74 第2冷却流体用ポンプ、78 第2冷却流体冷却機構、100 冷却装置。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
該回転電機を駆動するための電力を該回転電機に供給し、該回転電機で発電した電力を充電するバッテリと、
前記回転電機を冷却する第1冷却流体を循環させる第1冷却流体用ポンプを有する回転電機冷却系と、
前記回転電機の温度を検出する温度検出手段と、
前記バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
前記回転電機冷却系の動作を制御する制御装置と
を備え、
前記車両のイグニッションオフ操作後、前記温度検出手段による検出値が、前記制御装置に予め設定された閾値以上の場合に、
前記制御装置は、
前記充電量検出手段による検出値が、前記制御装置に予め設定された第1所定値未満のときに、前記第1冷却流体用ポンプを停止状態にし、
前記充電量検出手段による検出値が、前記第1所定値以上のときに、前記第1冷却流体用ポンプを駆動状態にする、車両用回転電機の冷却装置。 A rotating electric machine for driving the vehicle;
A battery for supplying electric power for driving the rotating electric machine to the rotating electric machine and charging the electric power generated by the rotating electric machine;
A rotating electrical machine cooling system having a first cooling fluid pump for circulating a first cooling fluid for cooling the rotating electrical machine;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the rotating electrical machine;
Charge amount detecting means for detecting the charge amount of the battery;
A control device for controlling the operation of the rotating electrical machine cooling system,
After the ignition off operation of the vehicle, when the detected value by the temperature detecting means is equal to or greater than a threshold value preset in the control device,
The controller is
When the detection value by the charge amount detection means is less than a first predetermined value preset in the control device, the first cooling fluid pump is stopped,
A cooling apparatus for a rotating electrical machine for a vehicle, wherein when the value detected by the charge amount detection means is equal to or greater than the first predetermined value, the first cooling fluid pump is driven.
前記制御装置には、前記第1所定値よりも高い値の第2所定値が予め設定されており、
前記制御装置は、
前記充電量検出手段による検出値が、前記第1所定値以上かつ前記第2所定値未満のときに、前記第2冷却流体用ポンプを停止状態にし、
前記充電量検出手段による検出値が、前記第2所定値以上のときに、前記第2冷却流体用ポンプも駆動状態にする、請求項1に記載の車両用回転電機の冷却装置。 The rotating electrical machine cooling system further includes a second cooling fluid pump for circulating a second cooling fluid that cools the first cooling fluid by exchanging heat with the first cooling fluid,
In the control device, a second predetermined value higher than the first predetermined value is preset,
The controller is
When the detection value by the charge amount detection means is not less than the first predetermined value and less than the second predetermined value, the second cooling fluid pump is stopped.
2. The cooling device for a rotating electrical machine for a vehicle according to claim 1, wherein the second cooling fluid pump is also driven when a value detected by the charge amount detection means is equal to or greater than the second predetermined value.
前記冷却装置は、前記スリップリング機構を冷却するスリップリング機構用冷却機構を備え、
前記制御装置には、前記第2所定値よりも高い値の第3所定値が予め設定されており、
前記制御装置は、
前記充電量検出手段による検出値が、前記第2所定値以上かつ前記第3所定値未満のときに、前記スリップリング機構用冷却機構を停止状態にし、
前記充電量検出手段による検出値が、前記第3所定値以上のときに、前記スリップリング機構用冷却機構も駆動状態にする、請求項2に記載の車両用回転電機の冷却装置。 The rotating electrical machine includes a slip ring mechanism that supplies electric power from the battery to the rotating electrical machine,
The cooling device includes a cooling mechanism for a slip ring mechanism that cools the slip ring mechanism,
In the control device, a third predetermined value higher than the second predetermined value is preset,
The controller is
When the detected value by the charge amount detecting means is not less than the second predetermined value and less than the third predetermined value, the slip ring mechanism cooling mechanism is stopped.
The cooling device for a vehicular rotating electrical machine according to claim 2, wherein the slip ring mechanism cooling mechanism is also driven when a value detected by the charge amount detecting means is equal to or greater than the third predetermined value.
前記制御装置は、
前記充電量検出手段による検出値が、前記第3所定値以上かつ前記第4所定値未満のときに、前記第2冷却流体冷却機構を停止状態にし、
前記充電量検出手段による検出値が、前記第4所定値以上のときに、前記第2冷却流体冷却機構も駆動状態にする、請求項3または4に記載の車両用回転電機の冷却装置。 The rotating electrical machine cooling system further includes a second cooling fluid cooling mechanism for cooling the second cooling fluid,
The controller is
When the detected value by the charge amount detecting means is not less than the third predetermined value and less than the fourth predetermined value, the second cooling fluid cooling mechanism is stopped.
The cooling device for a rotating electrical machine for a vehicle according to claim 3 or 4, wherein the second cooling fluid cooling mechanism is also in a driving state when a value detected by the charge amount detection means is equal to or greater than the fourth predetermined value.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015025316A JP2016147577A (en) | 2015-02-12 | 2015-02-12 | Cooling device for vehicular rotating machine |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018123797A (en) * | 2017-02-02 | 2018-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | Air supply system |
JP2020054201A (en) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 日本電産トーソク株式会社 | Motor unit |
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2015
- 2015-02-12 JP JP2015025316A patent/JP2016147577A/en active Pending
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