JP2018170923A - Cooling system of rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転電機の冷却システムに関する。 The present invention relates to a cooling system for a rotating electrical machine.
近年、燃料電池自動車やハイブリッド自動車、電気自動車など車両駆動用の電動機(モータ)を搭載した車両が次々と開発されている。電動機としては、軸線周りに回転自在に支持されるとともに、永久磁石が配設されたロータ(回転子)と、ロータの周囲に対向配置されるとともに、コイルが配されたステータ(固定子)とを備えたものが一般的である(例えば特許文献1参照)。 In recent years, vehicles equipped with electric motors (motors) for driving vehicles such as fuel cell vehicles, hybrid vehicles, and electric vehicles have been developed one after another. As an electric motor, a rotor (rotor) that is rotatably supported around an axis line, a rotor (rotor) in which a permanent magnet is disposed, and a stator (stator) that is disposed to face the periphery of the rotor and in which a coil is disposed. Is generally provided (see, for example, Patent Document 1).
ところで、電動機を駆動するとロータの回転数が高くなることによるロータの磁石の温度上昇を抑制することを目的として、ロータへ冷却媒体を供給する回転電機の冷却システムの提案がなされている。
例えば特許文献2では、出力軸の軸方向に延びる孔が円周方向に沿って複数形成されたロータを有しており、この孔に冷却媒体を供給している。
By the way, a cooling system for a rotating electrical machine that supplies a cooling medium to the rotor has been proposed for the purpose of suppressing a temperature increase of the magnet of the rotor due to an increase in the rotational speed of the rotor when the motor is driven.
For example, in
しかし、特許文献2のように、出力軸の軸方向に延びる孔が円周方向に沿って複数形成されたロータの孔に冷却媒体を供給した場合、ロータの孔間における冷却媒体の移動ができないため、ロータの孔間において冷却媒体量のアンバランス(以下、ロータアンバランスと言う)が発生してしまう。例えば、モータ磁石冷却で行われている常時一定量の軸心給油(冷却)では、ロータの回転数に応じて冷却媒体であるATF(Automatic transmission fluid;自動変速機油)に作用する遠心力により、ロータの動バラツキが悪化し、車両として振動・騒音が悪化するという問題があった。
However, when the cooling medium is supplied to the holes of the rotor in which a plurality of holes extending in the axial direction of the output shaft are formed along the circumferential direction as in
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、冷却性能の低下の抑制と騒音の抑制とを両立することができる回転電機の冷却システムを提供するものである。 This invention is made | formed in view of such a situation, and provides the cooling system of the rotary electric machine which can make suppression of the fall of cooling performance and suppression of noise compatible.
上述した課題を解決するために、本発明の回転電機の冷却システム(例えば、実施形態におけるモータの冷却システム100)は、軸方向に延びる孔(例えば、実施形態における孔77)が円周方向に沿って複数形成された回転子(例えば、実施形態におけるロータ22)と、固定子(例えば、実施形態におけるステータ21)とを有する回転電機(例えば、実施形態におけるモータ23)と、前記回転子の軸(例えば、実施形態における出力軸24)を通じて前記複数の孔に冷媒を供給する冷媒供給部(例えば、実施形態における冷媒供給部12a)と、前記冷媒供給部を制御する制御装置(例えば、実施形態における制御装置12b)と、を備える回転電機の冷却システムにおいて、前記制御装置は、前記回転子の回転数に基づき、前記回転数が高くなるほど前記冷媒の供給量が多くなるように、前記回転子の前記複数の孔へ供給される冷媒の供給量を設定することを特徴とする。
本発明によれば、ロータ回転数が高くなるほど、ロータへの冷媒供給量を増やすようにロータへの冷媒供給量を調整することで、ロータアンバランス量の悪化を抑制しながら、発熱の大きくなる高回転側では、冷媒供給量を増やして、冷却性能の低下を抑制することが出来る。
In order to solve the above-described problems, a cooling system for a rotating electrical machine according to the present invention (for example, the
According to the present invention, the higher the rotor rotational speed, the greater the amount of heat generated while suppressing the deterioration of the rotor unbalance amount by adjusting the refrigerant supply amount to the rotor so as to increase the refrigerant supply amount to the rotor. On the high rotation side, the coolant supply amount can be increased to suppress a decrease in cooling performance.
また、本発明は、上述の回転電機の冷却システムであって、前記冷媒供給部は、ポンプ(例えば、実施形態におけるポンプ121)と、前記ポンプから前記回転子への冷媒流路の流量を調整するバルブ(例えば、実施形態におけるバルブ122)と、前記冷媒の温度を検出又は推定する温度検出器(例えば、実施形態における温度検出器123)と、を備え、前記制御装置は、前記温度検出器によって検出又は推定された冷媒温度が高いほど、前記回転子への冷媒流路の流量が少なくなるように前記バルブを制御することを特徴とする。
本発明によれば、ロータ回転数が高くなるほど、ロータへの冷媒供給量を増やすようにロータへの冷媒供給量を精度よく調整することで、ロータアンバランス量の悪化を精度良く抑制しながら、発熱の大きくなる高回転側では、冷媒供給量を増やして、冷却性能の低下を精度良く抑制することが出来る。
The present invention is also the above-described cooling system for a rotating electrical machine, wherein the refrigerant supply unit adjusts the flow rate of the refrigerant flow path from the pump (for example, the
According to the present invention, as the rotor rotational speed increases, the refrigerant supply amount to the rotor is accurately adjusted so as to increase the refrigerant supply amount to the rotor, thereby accurately suppressing deterioration of the rotor unbalance amount. On the high rotation side where heat generation increases, the amount of refrigerant supplied can be increased to accurately suppress a decrease in cooling performance.
また、本発明は、上述の回転電機の冷却システムであって、前記回転子は、回転子鉄心(例えば、実施形態におけるロータコア22a)と、前記回転子鉄心の軸方向の端部に配置された端板(例えば、実施形態における端面板25)と、を備え、前記端板には、径方向に延びて前記軸と前記複数の孔とを連通させる、複数の連通溝(例えば、実施形態における溝部25a)が形成されていることを特徴とする。
回転子鉄心の軸方向の端部に配置された端板は、径方向に延びて軸と複数の孔とを連通させる複数の連通溝が形成されているので、制御装置は、回転数が高くなるほど冷媒の供給量が多くなるように、回転子の複数の孔へ供給される冷媒の供給量を設定することができる。従って、本発明によれば、ロータ回転数が高くなるほど、ロータへの冷媒供給量を増やすようにロータへの冷媒供給量を調整することで、ロータアンバランス量の悪化を抑制しながら、発熱の大きくなる高回転側では、冷媒供給量を増やして、冷却性能の低下を抑制することが出来る。
The present invention is the above-described cooling system for a rotating electrical machine, wherein the rotor is disposed at a rotor core (for example, the
Since the end plate arranged at the end of the rotor core in the axial direction extends in the radial direction and has a plurality of communication grooves that connect the shaft and the plurality of holes, the control device has a high rotational speed. The amount of refrigerant supplied to the plurality of holes of the rotor can be set so that the amount of refrigerant supplied increases. Therefore, according to the present invention, as the rotor rotational speed increases, the refrigerant supply amount to the rotor is adjusted so as to increase the refrigerant supply amount to the rotor. On the higher rotation speed side, the refrigerant supply amount can be increased to prevent the cooling performance from decreasing.
本発明によれば、ロータ回転数が高くなるほど、ロータへの冷媒供給量を増やすようにロータへの冷媒供給量を調整することで、ロータアンバランス量の悪化を抑制しながら、発熱の大きくなる高回転側では、冷媒供給量を増やして、冷却性能の低下を抑制することが出来る。すなわち、軸心給油量をロータ回転数によって変更することによって、冷却性の低下の抑制と騒音の抑制とを両立することができる回転電機の冷却システムを提供することができる。 According to the present invention, the higher the rotor rotational speed, the greater the amount of heat generated while suppressing the deterioration of the rotor unbalance amount by adjusting the refrigerant supply amount to the rotor so as to increase the refrigerant supply amount to the rotor. On the high rotation side, the coolant supply amount can be increased to suppress a decrease in cooling performance. That is, it is possible to provide a cooling system for a rotating electrical machine that can achieve both suppression of a decrease in cooling performance and suppression of noise by changing the amount of shaft center oil supply according to the number of rotations of the rotor.
以下に、本発明の実施形態の回転電機の冷却システム(以下「モータの冷却システム」という。)につき図面を参照して説明する。本実施形態では車両に搭載される車両用電動機(以下「モータユニット」という。)を用いて説明する。また、以下の説明では、モータの径方向をR方向、モータの軸方向をZ方向、モータの周方向をθ方向と定義し、必要に応じて、これらR、Zおよびθの円筒座標系を使用して説明する。なお、Z方向の一方側を+Z側とし、他方側を−Z側とする。また、R方向の外周側を+R側とし、内周側を−R側とする。 A rotating electrical machine cooling system (hereinafter referred to as a “motor cooling system”) according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, description will be made using a vehicle electric motor (hereinafter referred to as “motor unit”) mounted on a vehicle. In the following description, the radial direction of the motor is defined as the R direction, the axial direction of the motor is defined as the Z direction, and the circumferential direction of the motor is defined as the θ direction. If necessary, the cylindrical coordinate system of these R, Z, and θ is defined. Use and explain. One side in the Z direction is the + Z side, and the other side is the -Z side. The outer peripheral side in the R direction is the + R side, and the inner peripheral side is the -R side.
図1は本発明の一実施形態であるモータユニット10の概略構成断面図を含む、モータの冷却システム100を示す図である。
図1に示すように、本実施形態のモータの冷却システム100は、モータユニット10、ミッションハウジング12およびセンサハウジング13を含んで構成されている。
本実施形態のモータユニット10は、ステータ(固定子)21およびロータ22(回転子)を備えたモータ(回転電機)23がモータハウジング11内に収容されている。モータハウジング11の+Z側には、モータ23の出力軸24の回転数を検出する回転センサ(不図示)を収容するセンサハウジング13が締結されている。回転センサは、所謂リゾルバと呼ばれるロータの回転数を検出するセンサである。
また、モータハウジング11の−Z側には、モータ23の出力軸24からの動力を伝達するギヤなどの動力伝達部(不図示)を収容するミッションハウジング12が締結されている。なお、モータ23の出力軸24は、モータユニット10の動力伝達部を介して車両の駆動軸に連結されている。この駆動軸が回転することにより、駆動軸に連結された車輪が回転して、車両を移動させることができるように構成されている。
FIG. 1 is a diagram showing a
As shown in FIG. 1, the
In the
A transmission housing 12 that houses a power transmission unit (not shown) such as a gear that transmits power from the
また、ミッションハウジング12は、図1に示すように、出力軸24を通じて複数の孔77にATFである冷却媒体(冷媒)を供給する冷媒供給部12aと、冷媒供給部12aを制御する制御装置12bと、を備えている。また、冷媒供給部12aは、ポンプ121と、バルブ122と、温度検出器123と、を備えている。
ポンプ121は、外部から供給される冷却油であるATFをバルブ122による調整によって、調整後のATFを、冷却媒体流路75(冷媒流路)へ供給する。ポンプ121は、例えば、電動オイルポンプ(EOP;Electric Oil Pump)であり、一定回転のとき一定量のATFを供給する。また、ポンプ121から吐出されたATFは、バルブ122の手前で分岐して、ブレーキの油圧回路や、ステータの巻線冷却に対しても供給される。
バルブ122は、ポンプ121からロータ22への冷却媒体流路75の流量を調整する。
バルブ122は、例えば電磁弁もしくは、ソレノイドバルブ(Solenoid Valve)とも呼ばれる電気的駆動弁の一種であり、電磁石(ソレノイド)の磁力を用いてプランジャと呼ばれる鉄片を動かすことで弁(バルブ)を開閉する仕組みを持ち、流体(油、水など)を通す管での流れの開閉制御に用いられる。
Further, as shown in FIG. 1, the
The
The
The
温度検出器123は、冷媒の温度を検出又は推定する。ここで、温度検出器123による検出は、複数の孔77に供給されたATFの温度を温度センサにより検出してもよいし、バルブ122により調整され、冷却媒体流路75に供給されるATFの温度を温度センサにより検出してもよい。また、温度検出器123は、冷却媒体流路75に供給されるATFの温度と、複数の孔77に供給されたATFの温度との予め得られた関係により、検出した冷却媒体流路75に供給されるATFの温度から、複数の孔77に供給されたATFの温度を推定してもよい。
制御装置12bは、温度検出器123によって検出又は推定されたATFの温度(冷媒温度)が高いほど、ロータ22への冷却媒体流路75の流量が少なくなるようにバルブ122を制御する(詳細後述)。
The
The
(モータハウジング)
モータハウジング11は、アルミ等からなる部材であり、ダイキャスト等により成型される。モータハウジング11は、モータ23を収容可能な略有底筒状に形成されている。
モータハウジング11におけるセンサハウジング13が締結される+Z側は、出力軸24が挿通される貫通孔31を除いて壁部17で閉塞されている。一方、モータハウジング11におけるミッションハウジング12が締結される−Z側には、モータ23を挿入するための略円形の開口15が形成されている。また、モータハウジング11の内周面18には、−Z側から+Z側に向けて縮径する段差部19が形成されている。この段差部19には、ステータ21を支持固定するためのステータホルダ30が締結されるように構成されている。
(Motor housing)
The
The + Z side of the
また、モータハウジング11とミッションハウジング12との境界部における−Z側には、モータ23の出力軸24の一端を回転自在に支持するベアリング26が設けられ、モータハウジング11とセンサハウジング13との境界部における+Z側には、モータ23の出力軸24の他端を回転自在に支持するベアリング27が設けられている。
A bearing 26 that rotatably supports one end of the
(出力軸)
図2は、図1のR方向におけるロータ22の断面図である。
図2に示すように、出力軸24がロータ22の略中央に配されている。
出力軸24は、ステンレスや鉄等からなる中空の略円筒状の部材であり、鍛造や鋳造、機械加工等により形成される。出力軸24の内部は空洞となっており、冷却媒体流路75(冷媒経路)となっている。これにより、モータ内部には冷却流路を構成するための配管等が必要ないので、モータの重量やコストの増加を抑制することができる。また、出力軸24の+Z側には、外周面に開口し、出力軸24の内部の冷却媒体流路75と連通する吐出孔76が複数(本実施形態ではモータの周方向(θ方向)の45度置きに8箇所)形成されている。冷却媒体であるATFは図1に示す供給源である、上述した冷媒供給部12aにおけるバルブ122から供給される。供給源から供給された冷却媒体は冷却媒体流路75を通り、ロータが回転することにより発生する遠心力によって、吐出孔76から+R側に吐出される。なお、冷却媒体は例えば潤滑油が使用される。
なお、本実施形態では出力軸24の+Z側にのみ吐出孔76を形成しているが、出力軸24の−Z側に形成してもよい。
(Output shaft)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
As shown in FIG. 2, the
The
In the present embodiment, the
(ロータ)
本実施形態において、ロータ22は、ロータコア(回転子鉄心)22aと、端面板25(端板)と、を備えている。
出力軸24の外周面にはロータコア22aが取り付けられている。
ロータ22は、略円盤状の電磁鋼板等の磁性板からなる部材であり、プレスにより成型された磁性板を複数積層することにより形成されたロータコア22aを有している。このとき、各磁性板を重ねてカシメることにより、各磁性板には凸部(ダボ)が形成される。このダボにより各磁性板を連結して積層固定することができる。なお、各磁性板を接着することにより積層してもよい。
ロータコア22aには、出力軸24を挿通させるための貫通孔31が形成されている。ロータコア22aは圧入により出力軸24に固定される。したがって、貫通孔31は、出力軸24の外径よりも若干小さくなるように形成される。ロータコア22aが軸中心に回転することにより、前述の出力軸24も同時に軸中心に回転する。
ロータコア22aの外周縁近傍には、ステータ21と対向するように永久磁石29がθ方向に沿って複数(本実施形態では、8個)設けられている。なお、ロータコア22aの外周側にN極が着磁された永久磁石29Nと、ロータコア22aの外周側にS極が着磁された永久磁石29Sとが、ロータコア22aのθ方向に交互に配されている。
また、ロータコア22aの内周縁近傍には、Z方向(軸方向)に延びる孔77がθ方向(円周方向)に複数(本実施形態では、8個)形成されている。
(Rotor)
In the present embodiment, the
A
The
A through
A plurality of (in this embodiment, eight)
In addition, a plurality of (in this embodiment, eight)
(端面板)
さらに、出力軸24の外周面には端面板25が取り付けられ、ロータコア22aのZ方向における両端面に配置されている。すなわち、端面板25は、ロータコア22aのZ方向(軸方向)の端部に配置されている。端面板25はステンレス等の非磁性体からなり、プレスや機械加工等によって形成される。端面板25は、ロータコア22aと略同一形状の略円盤状の部材であり、出力軸24を挿通させるための貫通孔31が形成されている。端面板25はロータコア22aとともに圧入により出力軸24に固定される。端面板25の外径は、ロータコア22aと略同一か若干小さく形成されており、なおかつZ方向からみて永久磁石29を覆うように形成されている。これにより、ステータ21とロータコア22aとのエアギャップを確保しつつ、永久磁石29がロータコア22aから脱落するのを防止している。さらに、端面板25は非磁性体からなるので、永久磁石29を覆っても、磁束漏れを増加させることはない。
(End plate)
Furthermore,
本実施形態では、+Z側の端面板25におけるロータコア22aとの合わせ面に、溝部25aが形成されている。溝部25aは、R方向から見て略矩形状をしており、溝部25aの深さおよび幅は吐出孔76の直径と略同一に形成される。また、溝部25aは、出力軸24の吐出孔76に対応した位置からR方向に沿って(径方向に延びて)、出力軸24の吐出孔76と複数の孔77とを連通させる、複数(本実施形態では、8個)の連通溝として形成されている。すなわち、吐出孔76から吐出された冷却媒体は、溝部25aを通り、複数の孔77に向かって+R側に吐出される。また、冷却媒体は、図1に示すように、排出孔78を介してロータ22から排出される。
なお、本実施形態では、出力軸24の+Z側に形成された吐出孔76に対応して、+Z側の端面板25にのみ溝部25aを形成しているが、出力軸24の−Z側にも吐出孔が形成された場合には、−Z側の端面板にも溝部を形成する。
In this embodiment, the
In the present embodiment, the
(ステータ)
図1に戻って、本実施形態のステータ21は、円環状に形成されたステータコア41と、インシュレータ50を介してステータコア41に導線が巻き回されて構成されるコイル20と、を備えている。
(Stator)
Returning to FIG. 1, the
以上説明した内容が、本実施形態のモータの冷却システム100におけるモータユニット10であるが、モータの冷却システム100において、冷媒供給部12aを制御する制御装置12bについて、以下に説明する。
図3は、ロータ22へ冷媒を供給する際の問題点を説明するための図である。図3は、横軸をモータの回転数[rpm]、縦軸を音圧[dB]としたグラフにおいて、モータPの一次音と、モータPのうちロータアンバランス量が最大の一次音CMAXと、モータPのうちロータアンバランス量が最小の一次音CMINとを示している。ここで、一次音CMAXとは、複数の孔77に流入される冷媒の流量が異なる、例えば8個の内2個の孔77の流量が大きい場合の、すなわち複数の孔77に流入される冷媒のロータアンバランス量が大きい場合のロータ22の一次音を表している。また、一次音CMINとは、複数の孔77に流入される冷媒の流量が略等しい場合の、すなわち複数の孔77に流入される冷媒のロータアンバランス量が小さい場合のロータ22の一次音を表している。
このように、ポンプ121(Electric Oil pomp)が、一定回転のとき一定量の冷媒を複数の孔77へ供給するため、図3の一次音CMAXに示すように、ロータの回転数が600rpm以上では、複数の孔77に流入される冷媒のロータアンバランス量が増加し、一次音CMAXがばらついて大きくなっている。すなわち、ロータの回転数に応じてATFに作用する遠心力により、ロータ22のばらつきが悪化し(ロータアンバランス量が大きくなり)、車両として振動・騒音が悪化する恐れがある。
The content described above is the
FIG. 3 is a diagram for explaining a problem in supplying the refrigerant to the
In this way, since the pump 121 (Electric Oil pump) supplies a constant amount of refrigerant to the plurality of
そこで、制御装置12bは、ロータ22の回転数に基づき、回転数が高くなるほど冷媒の供給量が多くなるように、ロータ22の複数の孔77へ供給される冷媒の供給量を設定する。これにより、回転数の高い領域では、冷媒の供給量を比較的多くしたとしても、より大きな遠心力が作用するため、出力軸24から複数の孔77に均一に冷媒が分散されやすくなり、ロータアンバランス量の悪化を抑制することが出来る。
また、制御装置12bは、ロータ22の回転数に基づき、回転数が低くなるほど冷媒の供給量が少なくなるように、ロータ22の複数の孔77へ供給される冷媒の供給量を設定する。これにより、回転数の低い領域では、遠心力が小さいため、重力などによって、冷媒量の偏りが生じやすいため、冷媒の供給量を比較的少なくすることにより、ロータアンバランス量の悪化を抑制することが出来る。
すなわち、制御装置12bは、ロータアンバランス量の悪化を抑制しながら、発熱の大きくなる回転数の高い領域では冷媒供給量を多くして、冷却性能の低下を抑制することが出来る。
Accordingly, the
Further, the
That is, the
図4は、ロータ22へ冷媒を供給する際の制御装置12bの冷媒の供給量を設定する動作を説明するための図である。図4は、横軸をモータの回転数、縦軸をバルブ122の絞り量としたグラフにおいて、各温度におけるバルブ122の絞り量を示している。冷媒であるATF(油)は温度が上がると粘度が下がるため、一定圧でも温度が上がると流量が増加する。そのため、図4に示すように、油温が変化しても、各モータ回転数で流入量が一定になるように、制御装置12bはバルブ122の絞り量を調整する。
すなわち、図4に示す油温を図1に示す温度検出器123が検出し、制御装置12bは、温度検出器123によって検出又は推定された冷媒温度が高いほど、ロータ22への冷媒流路の流量が少なくなるようにバルブ122を制御する(絞り量を多くする)ことにより、また、冷媒温度が低いほど、ロータ22への冷媒流路の流量が多くなるようにバルブ122を制御する(絞り量を少なくする)ことにより、回転数が高い場合に、冷媒の供給量が多い一定量となるように、ロータ22の複数の孔77へ供給される冷媒の供給量を設定することができる。
一方、図4に示す油温を図1に示す温度検出器123が検出し、制御装置12bは、温度検出器123によって検出又は推定された冷媒温度が高いほど、ロータ22への冷媒流路の流量が少なくなるようにバルブ122を制御する(絞り量を多くする)ことにより、また、冷媒温度が低いほど、ロータ22への冷媒流路の流量が多くなるようにバルブ122を制御する(絞り量を少なくする)ことにより、回転数が低い場合に、冷媒の供給量が少ない一定量となるように、ロータ22の複数の孔77へ供給される冷媒の供給量を設定することができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining an operation of setting the refrigerant supply amount of the
That is, the
On the other hand, the
そこで、制御装置12bは、図4に示す横軸をモータの回転数、縦軸をバルブ122の絞り量としたグラフにおいて、各温度におけるバルブ122の絞り量をMAP(マップ)として記憶するメモリを有している。これらの各温度におけるバルブ122の絞り量は予め測定実験によって決定しておいたものである。すなわち、制御装置12bは、ATF(油温)の温度別にMAPを用意している。もちろん、ATF(油温)の温度別のMAPを用意しない場合、出力軸24に供給する冷媒(ATF)のロータアンバランス量の悪化を、ATF(油温)の温度別のMAPを用意した場合に比べて、温度の影響が反映されたロータアンバランス量悪化の抑制を精度よく実行することができない。
しかしながら、その場合であっても、回転数に応じたロータアンバランス量が悪化しないMAPを用意しておくことで、ロータアンバランス量の悪化を抑制することができる。この場合の回転数に応じたMAPは、図4に示す各温度のバルブ122の絞り量と同様にモータ回転数に対して負の傾きを有した変化を示しており、モータ回転数に応じた絞り量を、例えば、予め測定実験で得られた各温度におけるバルブ122の絞り量の平均値で決定することができる。
なお、本実施形態においては、制御装置12bは、ATF(油温)の温度別にMAPを用意しているものとして、以下、制御装置12bの動作例について説明する。
Therefore, the
However, even in that case, it is possible to suppress the deterioration of the rotor unbalance amount by preparing a MAP that does not deteriorate the rotor unbalance amount according to the rotational speed. The MAP corresponding to the rotational speed in this case shows a change having a negative slope with respect to the motor rotational speed, similarly to the throttle amount of the
In the present embodiment, assuming that the
図5は、図1に示す制御装置12bの動作例を示すフローチャートである。制御装置12bは、所定の時間が経過する毎に、図5に示す各処理を実行する。
まず、制御装置12bは、ロータ回転数の取得を実行する(ステップST1)。
具体的には、制御装置12bは、センサハウジング13における回転センサが検出したロータの回転数を、回転センサから取得する。
続いて、制御装置12bは、冷媒温度を取得する(ステップST2)。
具体的には、制御装置12bは、温度検出器123が検出または推定した冷却媒体流路75に供給されるATFの温度を取得する。
FIG. 5 is a flowchart showing an operation example of the
First, the
Specifically, the
Subsequently, the
Specifically, the
続いて、制御装置12bは、ロータ回転数および冷媒温度からバルブの絞り量を算出する(ステップST3)。
具体的には、制御装置12bは、各温度におけるバルブ122の絞り量をMAP(マップ)として記憶するメモリを参照し、上記ステップST1、2で取得したロータ回転数および冷媒温度に対応するバルブ122の絞り量を算出する。
最後に、制御装置12bは、バルブの絞り量を調整する(ステップST4)。
具体的には、制御装置12bは、温度検出器123によって検出又は推定されたATFの温度(冷媒温度)が高いほど、ロータ22への冷却媒体流路75の流量が、ステップST3で算出した絞り量だけ少なくなるようにバルブ122を制御する。すなわち、制御装置12bは、ロータ22の回転数に基づき、回転数が高くなるほど冷媒の供給量が多くなるように、ロータ22の複数の孔77へ供給される冷媒の供給量を設定する。
Subsequently, the
Specifically, the
Finally, the
Specifically, the
以上説明したように、本実施形態の回転電機の冷却システムは、軸方向に延びる孔77が円周方向に沿って複数形成されたロータ22と、ステータ21とを有するモータ23と、出力軸24を通じて複数の孔77に冷媒を供給する冷媒供給部12aと、冷媒供給部12aを制御する制御装置12bと、を備えるモータの冷却システム100である。そして、制御装置12bは、ロータ22の回転数に基づき、回転数が高くなるほどATF(冷媒)の供給量が多くなるように、ロータ22の複数の孔77へ供給される冷媒の供給量を設定する。
As described above, the cooling system for a rotating electrical machine according to the present embodiment includes the
これにより、本実施形態の回転電機の冷却システムは、ロータアンバランス量の悪化を抑制しながら、発熱の大きくなる回転数の高い領域では冷媒供給量を多くして、冷却性能の低下を抑制することが出来る。 Thereby, the cooling system for the rotating electrical machine according to the present embodiment suppresses deterioration of the rotor imbalance amount, and increases the refrigerant supply amount in a high rotational speed region where heat generation is large, thereby suppressing deterioration in cooling performance. I can do it.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更等も含まれる。例えば、上記実施形態において、冷媒供給部12aは、ポンプ121とバルブ122とから構成されている。この冷媒供給部12aは、油圧をコントロール可能なポンプや、流量をコントロール可能なポンプなどにより、ポンプ自体で油圧又は流量を制御する構成であっても良い。
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes modifications and the like without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the
10…モータユニット(電動機)、12…ミッションハウジング、12a…冷媒供給部、12b…制御装置、20…コイル、21…ステータ、22…ロータ、22a…ロータコア(回転子鉄心)、23…モータ(回転電機)、24…出力軸、25…端面板(端板)、25a…溝部、41…ステータコア、75…冷却媒体流路、76…吐出孔、77…孔、100…モータの冷却システム、121…ポンプ、122…バルブ、123…温度検出器
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記回転子の軸を通じて前記複数の孔に冷媒を供給する冷媒供給部と、
前記冷媒供給部を制御する制御装置と、
を備える回転電機の冷却システムにおいて、
前記制御装置は、
前記回転子の回転数に基づき、前記回転数が高くなるほど前記冷媒の供給量が多くなるように、前記回転子の前記複数の孔へ供給される冷媒の供給量を設定する
ことを特徴とする回転電機の冷却システム。 A rotating electrical machine having a rotor formed with a plurality of axially extending holes along the circumferential direction, and a stator;
A refrigerant supply unit that supplies refrigerant to the plurality of holes through the shaft of the rotor;
A control device for controlling the refrigerant supply unit;
In a rotating electrical machine cooling system comprising:
The control device includes:
The supply amount of the refrigerant supplied to the plurality of holes of the rotor is set based on the rotation number of the rotor so that the supply amount of the refrigerant increases as the rotation number increases. Cooling system for rotating electrical machines.
ポンプと、
前記ポンプから前記回転子への冷媒流路の流量を調整するバルブと、
前記冷媒の温度を検出又は推定する温度検出器と、
を備え、
前記制御装置は、前記温度検出器によって検出又は推定された冷媒温度が高いほど、前記回転子への冷媒流路の流量が少なくなるように前記バルブを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の回転電機の冷却システム。 The refrigerant supply unit is
A pump,
A valve for adjusting the flow rate of the refrigerant flow path from the pump to the rotor;
A temperature detector for detecting or estimating the temperature of the refrigerant;
With
2. The control device according to claim 1, wherein the control device controls the valve so that the flow rate of the refrigerant flow path to the rotor decreases as the refrigerant temperature detected or estimated by the temperature detector increases. The rotating electrical machine cooling system described.
回転子鉄心と、
前記回転子鉄心の軸方向の端部に配置された端板と、
を備え、
前記端板には、径方向に延びて前記軸と前記複数の孔とを連通させる、複数の連通溝が形成されている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の回転電機の冷却システム。 The rotor is
The rotor core,
An end plate disposed at an axial end of the rotor core;
With
3. The rotating electrical machine according to claim 1, wherein the end plate is formed with a plurality of communication grooves that extend in a radial direction so as to communicate the shaft and the plurality of holes. Cooling system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017068595A JP2018170923A (en) | 2017-03-30 | 2017-03-30 | Cooling system of rotary electric machine |
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-
2017
- 2017-03-30 JP JP2017068595A patent/JP2018170923A/en active Pending
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