JP2019030096A - Cooling system for rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は回転電機の冷却システムに関する。 The present disclosure relates to a cooling system for a rotating electrical machine.
プラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)等に設けられるモータやジェネレータのような回転電機は、ステータと、ステータに対して回転するロータとを有し、多くの場合、ロータには磁石が設けられ、ステータにはコイルが巻回されている。モータを駆動するとき及びジェネレータが発電するとき、コイルに電流が流れることによってコイルが発熱する。コイルを冷却するために、コイルにはオイルが供給される。モータ及びジェネレータのコイルを冷却したオイルはオイルパンに回収され、オイルポンプによって再びモータ及びジェネレータのコイルに供給される。 A rotating electrical machine such as a motor or a generator provided in a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) or the like has a stator and a rotor that rotates with respect to the stator. In many cases, a magnet is provided in the rotor, and the stator A coil is wound around. When the motor is driven and when the generator generates power, the coil generates heat due to current flowing through the coil. Oil is supplied to the coil to cool the coil. The oil that has cooled the motor and generator coils is collected in an oil pan and supplied again to the motor and generator coils by an oil pump.
オイルがこのように循環する間にオイルにはゴミが混入するため、オイルポンプの上流にフィルタ部材が一般的に設けられる。フィルタ部材の詰まりが発生した場合、PHEV等の車検時や定期点検時にはフィルタ部材の清掃又は交換を行うことができるが、通常は詰まりが発生したことを認識することはできないし、フィルタ部材の清掃又は交換を行うこともできない。 Since dust is mixed into the oil while the oil circulates in this way, a filter member is generally provided upstream of the oil pump. When clogging of the filter member occurs, the filter member can be cleaned or replaced at the time of vehicle inspection such as PHEV or periodic inspection, but it is usually not possible to recognize that the clogging has occurred, and cleaning of the filter member Or it cannot be exchanged.
一般に、任意の装置に設けられたフィルタ部材が詰まりを起こしたときに、フィルタ部材に堆積する堆積物をスクレーパーのような部材で掻き取る技術が用いられる場合がある。PHEV等に設けられるフィルタ部材とは異なる技術分野ではあるが、このような技術が特許文献1に開示されている。
In general, when a filter member provided in an arbitrary device is clogged, there is a case where a technique of scraping a deposit deposited on the filter member with a member such as a scraper may be used. Although it is a technical field different from the filter member provided in PHEV etc., such a technique is disclosed by
しかしながら、PHEVの走行中にフィルタ部材に堆積した堆積物を掻き取る装置をPHEVに設けることは一般には難しい。 However, it is generally difficult to provide the PHEV with a device that scrapes off deposits deposited on the filter member during PHEV traveling.
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも1つの実施形態は、回転電機を冷却するオイル中のごみを除去するフィルタ部材の詰まりを自動的に除去する回転電機の冷却システムを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, at least one embodiment of the present invention aims to provide a cooling system for a rotating electrical machine that automatically removes clogging of a filter member that removes dust in oil that cools the rotating electrical machine. And
本発明の少なくとも1つの実施形態に係る回転電機の冷却システムは、回転電機のコイルを冷却するオイルを貯留するオイルパンと、該オイルパンに貯留された前記オイルを前記コイルに供給するオイルポンプと、前記オイルパン内に回転可能に設けられた筒形状のフィルタ部材であって、シート状のフィルタ層が巻き戻し可能に巻かれ、前記オイルが前記フィルタ層を通過するように構成されたフィルタ部材と、前記オイルパン内に回転可能に設けられ、前記フィルタ層の巻き方向に関して前記フィルタ部材に固定されていない前記フィルタ層の端部が固定されたロータ部材と、前記オイルポンプの動力を変速させて前記ロータ部材に伝達する動力伝達手段とを備え、前記動力伝達手段によって伝達された前記オイルポンプの動力によって前記ロータ部材を回転させることにより、前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層を前記ロータ部材が巻き取り可能であることを特徴とする。 A cooling system for a rotating electrical machine according to at least one embodiment of the present invention includes an oil pan that stores oil that cools a coil of the rotating electrical machine, and an oil pump that supplies the oil stored in the oil pan to the coil. A cylindrical filter member rotatably provided in the oil pan, wherein the sheet-like filter layer is wound so as to be rewound so that the oil passes through the filter layer. And a rotor member that is rotatably provided in the oil pan and is not fixed to the filter member with respect to a winding direction of the filter layer, and a power of the oil pump is shifted. Power transmission means for transmitting to the rotor member, and by the power of the oil pump transmitted by the power transmission means By rotating the serial rotor member, characterized in that the filter layer wound around the filter member is rollable said rotor member.
このような構成によると、オイルポンプの動力がロータ部材を回転させて、フィルタ部材に巻き戻し可能に巻かれたシート状のフィルタ層をロータ部材に巻き取らせることによりフィルタ層をフィルタ部材から自動的に除去するので、フィルタ部材の詰まりを自動的に除去することができる。 According to such a configuration, the power of the oil pump rotates the rotor member, and the filter layer is automatically removed from the filter member by winding the sheet-like filter layer wound around the filter member around the rotor member. Therefore, the clogging of the filter member can be automatically removed.
いくつかの実施形態では、前記ロータ部材は、前記フィルタ層を第1回転数で常時巻き取る。
このような構成によると、フィルタ層がロータ部材に巻き取られてフィルタ部材から自動的に除去されていくことにより、フィルタ層にゴミが堆積しても、常にフィルタ層の最外層が新しい層に置き換わっていくので、フィルタ部材の詰まりを自動的に除去することができる。
In some embodiments, the rotor member always winds the filter layer at a first rotational speed.
According to such a configuration, the filter layer is wound around the rotor member and automatically removed from the filter member, so that even when dust accumulates on the filter layer, the outermost layer of the filter layer always becomes a new layer. Since it is replaced, the clogging of the filter member can be automatically removed.
いくつかの実施形態では、前記オイルポンプが吸引するオイルの流量を検出するオイル流量検出手段と、制御部とをさらに備え、前記制御部は、前記オイル流量検出手段による検出値についての規定値が設定されている規定値設定部と、前記ロータ部材の回転数を、前記第1回転数と、該第1回転数よりも大きい第2回転数とに切り替えるように前記動力伝達手段を制御する回転数切替実行部とを備え、前記オイル流量検出手段による検出値が前記規定値を下回った場合に、前記回転数切替実行部は、前記ロータ部材の回転数を前記第1回転数から前記第2回転数に切り替えて、前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層のうち少なくとも最外層に相当する部分を前記ロータ部材に巻き取らせ、前記少なくとも最外層に相当する部分が前記ロータ部材に巻き取られたら、前記回転数切替実行部は、前記動力伝達手段によって、前記ロータ部材の回転数を前記第2回転数から前記第1回転数に切り替える。
このような構成によると、オイルポンプが吸引するオイルの流量の低下からフィルタ部材の詰まりを認識することができ、フィルタ部材の詰まりを認識した場合に、詰まりが生じているフィルタ層の最外層を素早く除去することでフィルタ部材の詰まりを自動的に素早く除去することができる。
In some embodiments, the apparatus further includes an oil flow rate detection unit that detects a flow rate of oil sucked by the oil pump, and a control unit, wherein the control unit has a specified value for a detection value by the oil flow rate detection unit. Rotation for controlling the power transmission means so as to switch the specified value setting section and the rotation speed of the rotor member between the first rotation speed and a second rotation speed larger than the first rotation speed. A rotation number switching execution unit, and when the detected value by the oil flow rate detecting means falls below the specified value, the rotation number switching execution unit changes the rotation number of the rotor member from the first rotation number to the second rotation number. By switching to the rotation speed, at least a portion corresponding to the outermost layer of the filter layer wound around the filter member is wound on the rotor member, and a portion corresponding to the at least outermost layer is When wound in over data member, the rotational speed switching execution unit, by the power transmission means is switched to the first rotation speed from the second rotation speed the rotational speed of the rotor member.
According to such a configuration, it is possible to recognize the clogging of the filter member from the decrease in the flow rate of the oil sucked by the oil pump, and when the clogging of the filter member is recognized, the outermost layer of the filter layer in which the clogging has occurred is detected. The clogging of the filter member can be automatically removed quickly by removing it quickly.
いくつかの実施形態では、前記オイルポンプが吸引するオイルの流量を検出するオイル流量検出手段と、前記オイルポンプから前記ロータ部材への動力の伝達を接続し切り離すクラッチ機構部と制御部とをさらに備え、前記制御部は、前記オイル流量検出手段による検出値についての規定値が設定されている規定値設定部と、前記クラッチ機構部による前記オイルポンプから前記ロータ部材への動力の伝達の接続及び切り離しを切り替える動力伝達切替部とを備え、前記オイル流量検出手段による検出値が前記規定値を下回った場合に、前記動力伝達切替部は、前記クラッチ機構部によって、前記オイルポンプから前記ロータ部材への動力の伝達を接続させ、前記動力伝達手段によって前記オイルポンプの動力を変速させて前記ロータ部材に伝達させ、前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層のうち少なくとも最外層に相当する部分を前記ロータ部材に巻き取らせ、前記ロータ部材への巻き取りが終了した後、前記クラッチ機構部によって、前記オイルポンプから前記ロータ部材への動力の伝達を切り離す。
このような構成によると、フィルタ層の最外層を除去する必要のあるときのみ、詰まりが生じているフィルタ層を除去することができるので、フィルタ部材の使用期間を延ばすことができる。
In some embodiments, an oil flow rate detection unit that detects a flow rate of oil sucked by the oil pump, a clutch mechanism unit that connects and disconnects transmission of power from the oil pump to the rotor member, and a control unit are further provided. The control unit includes a specified value setting unit in which a specified value for the detection value by the oil flow rate detection unit is set, and connection of transmission of power from the oil pump to the rotor member by the clutch mechanism unit; A power transmission switching unit for switching the separation, and when the detected value by the oil flow rate detection means falls below the specified value, the power transmission switching unit is moved from the oil pump to the rotor member by the clutch mechanism unit. The power transmission of the oil pump is shifted by the power transmission means to the rotor member. And at least a portion corresponding to the outermost layer of the filter layer wound around the filter member is wound on the rotor member, and after the winding onto the rotor member is completed, the clutch mechanism portion The transmission of power from the oil pump to the rotor member is disconnected.
According to such a configuration, only when it is necessary to remove the outermost layer of the filter layer, the clogged filter layer can be removed, so that the usage period of the filter member can be extended.
いくつかの実施形態では、前記制御部は、前記制御部は、前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層のうち少なくとも最外層に相当する部分が前記ロータ部材に巻き取られた回数を計測する巻取回数計測部をさらに備え、前記回転電機の冷却システムは、前記回数を表示する表示部をさらに備える。
このような構成によると、フィルタ層の最外層の巻き取り回数に基づいて、運転者がフィルタ部材の交換の要否を判断することができる。
In some embodiments, the control unit is configured to measure the number of times that at least a portion corresponding to the outermost layer of the filter layer wound around the filter member is wound around the rotor member. The rotating electrical machine cooling system further includes a display unit for displaying the number of times.
According to such a configuration, the driver can determine whether or not the filter member needs to be replaced based on the number of windings of the outermost layer of the filter layer.
いくつかの実施形態では、前記制御部は、前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層のうち少なくとも最外層に相当する部分が前記ロータ部材に巻き取られた回数を計測する巻取回数計測部と、前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層のうち少なくとも最外層に相当する部分を前記ロータ部材に巻き取らせることのできる回数である巻取可能回数が設定されている巻取可能回数設定部と、前記回数と前記巻取可能回数とから前記フィルタ部材の交換が必要か否かを判定するフィルタ部材交換判定部とを備え、前記回転電機の冷却システムは、前記回数が前記巻取可能回数に到達したと前記フィルタ部材交換判定部が判定したら前記フィルタ部材の交換の知らせを表示する表示部をさらに備える。
このような構成によると、運転者は容易に、フィルタ部材の交換が必要であることを認識できる。
In some embodiments, the control unit includes a winding number measuring unit that measures the number of times at least a portion corresponding to the outermost layer of the filter layer wound around the filter member is wound around the rotor member. A winding possible number setting unit in which a winding possible number that is a number of times at which a portion corresponding to at least the outermost layer of the filter layer wound around the filter member can be wound on the rotor member is set; A filter member replacement determination unit that determines whether or not the filter member needs to be replaced based on the number of times and the number of windings, and the cooling system for the rotating electrical machine sets the number of times to the number of windings that can be wound. When the filter member replacement determination unit determines that it has arrived, the display unit further includes a display unit that displays a notification of replacement of the filter member.
According to such a configuration, the driver can easily recognize that the filter member needs to be replaced.
本発明の少なくとも1つの実施形態によれば、オイルポンプの動力がロータ部材を回転させて、フィルタ部材に巻き戻し可能に巻かれたシート状のフィルタ層をロータ部材に巻き取らせることにより、フィルタ層をフィルタ部材から自動的に除去するので、フィルタ部材の詰まりを自動的に除去することができる。 According to at least one embodiment of the present invention, the oil pump power rotates the rotor member, and the filter member is wound around the rotor member by winding the sheet-like filter layer wound around the filter member. Since the layer is automatically removed from the filter member, clogging of the filter member can be automatically removed.
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。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
However, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the component parts described in the following embodiments are not merely intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples.
(実施形態1)
図1に示されるように、ジェネレータ3及びモータ4を備える回転電機2には、ジェネレータ3及びモータ4それぞれのステータ41及び51に巻回されたコイル43及び53をオイルで冷却するための冷却システム1が設けられている。ステータ41及び51の内部にはそれぞれ、図示しない磁石が設けられたロータ42及び52がステータ41及び51に対して回転可能に設けられている。冷却システム1は、コイル43及び53を冷却するオイルが流通するオイル流通経路5と、オイルを冷却するオイル冷却機構6と、オイルに混入したゴミ等を除去するオイルフィルタ装置7と、オイル流通経路5にオイルを流通させるオイルポンプ8と、オイル流通経路5においてオイルが流通する方向に関して回転電機2の上流に設けられたオイル温度センサ9と、回転電機2の動作を制御する制御部であるECU10とを備えている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the rotating
オイル冷却機構6は、オイル流通経路5においてオイルが流通する方向に関してオイルポンプ8の下流に設けられたバイパスバルブ11と、バイパスバルブ11と接続されたオイル冷却用循環経路12と、オイル冷却用循環経路12に設けられたオイルクーラー13とを有している。オイルクーラー13は、例えば空冷式又は水冷式等の冷却器であってもよい。オイル温度センサ9及びバイパスバルブ11は電気的にECU10に接続されている。
The oil cooling mechanism 6 includes a
図2に示されるように、オイルフィルタ装置7は、コイル43及び53を冷却したオイルを回収し貯留するオイルパン21と、オイルパン21の内部に回転可能に設けられた円筒形状のフィルタ部材22と、オイルパン21の内部に回転可能に設けられた円筒形状のロータ部材23と、オイルポンプ8の回転動力をロータ部材23に伝達する動力伝達手段24とを備えている。動力伝達手段24は、複数のギアから構成された変速機である。オイルパン21の壁部21aには1つの穴26が形成されており、オイル流通経路5の一部であるオイル流通管25の一端がこの穴26に接続されるとともに他端がオイルポンプ8の吸引口に接続されている。
As shown in FIG. 2, the
図3に示されるように、フィルタ部材22は全体的に円筒形状を有している。フィルタ部材22はその内部に、その軸方向に対して一端が閉じるとともに他端が開口して開口32を形成した円柱形状の内部空間31を含んでいる。フィルタ部材22は、シート状のフィルタ層33が巻き戻し可能に巻かれて構成されている。フィルタ層33の巻き方向に関してフィルタ部材22に固定されていないフィルタ層33の端部33aは、ロータ部材23に固定されている。オイルパン21(図2参照)内において、フィルタ部材22とロータ部材23とは互いに平行に設けられている。後述する動作により、ロータ部材23が回転すると、フィルタ層33がロータ部材23に巻かれるとともにフィルタ部材22からはフィルタ層33が除去されていく。
As shown in FIG. 3, the
図2に示されるように、オイルパン21内において、フィルタ部材22は、開口32(図3参照)が穴26に連通するとともに、開口32が形成されたフィルタ部材22の端部とオイルパン21の壁部21aの内面との間でオイルの行き来ができないようにシール可能な図示しないベアリングが設けられることにより、フィルタ部材22がその軸方向の周りに回転可能に取り付けられている。
As shown in FIG. 2, in the
ロータ部材23の一方の端部は、オイルが漏れないようにシール可能な図示しないベアリングを介してオイルパン21の壁部21aを貫通してオイルパン21の外部に飛び出している。この端部にはギア34が設けられ、このギア34は、動力伝達手段24を構成するギアと機械的に連結されている。
One end of the
次に、実施形態1に係る回転電機の冷却システムの動作について説明する。
図1に示されるように、回転電機2が起動するとオイルポンプ8も起動する。オイルパン21内に貯留されたオイルは、オイル流通管25を介してオイルポンプ8に吸引され、オイルポンプ8から吐出されたオイルは、オイル流通経路5を通して、ジェネレータ3及びモータ4それぞれのステータ41及び51に巻回されたコイル43及び53に供給され、コイル43及び53を冷却したオイルはオイルパン21内に再び回収されて、オイルが冷却システム1内を循環する。
Next, the operation of the rotating electrical machine cooling system according to the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, when the rotating
コイル43及び53の冷却が継続すると、オイルの温度が上昇していく。オイルの温度が高いと、コイル43及び53の冷却効果が悪化してしまう。そこで、オイル温度センサ9による検出値が、ECU10に予め設定された規定値以上になったら、ECU10はバイパスバルブ11を切り替えて、オイルポンプ8から吐出されたオイルがオイルクーラー13を通るようにオイルの流れを切り替える。オイルクーラー13の冷却によって、コイル43及び53の冷却に支障がない温度までオイルの温度が低下したことをオイル温度センサ9による検出値で確認したら、ECU10は、再びバイパスバルブ11を切り替えて、オイルポンプ8から吐出されたオイルが直接コイル43及び53に供給されるようにする。
As the
オイルが冷却システム1内を循環する間、オイルにはゴミが混入する。オイルに混入したゴミはオイルフィルタ装置7によって除去され、ゴミが除去されたオイルがオイルポンプ8に吸引されて、コイル43及び53に供給される。オイルフィルタ装置7によってゴミを除去する動作を、以下に詳細に説明する。
While the oil circulates in the
図2に示されるように、オイルパン21内のオイルは、フィルタ部材22の外部からフィルタ層33内に侵入して内部空間31内に流入する。オイルがフィルタ層33内を通る際に、主にフィルタ層33の最外層でゴミが除去され、ゴミが混入していないオイルが内部空間31内に流入する。除去されたゴミは主に、フィルタ層33の最外層上に堆積する。内部空間31内に流入したオイルは、穴26を通ってオイル流通管25を流通し、オイルポンプ8に吸引される。
As shown in FIG. 2, the oil in the
フィルタ層33の最外層上にゴミが堆積していくと、フィルタ部材22の外部と内部空間31との間の圧力損失が多くなり、オイルポンプ8の負荷が上昇していく。さらにゴミの堆積が増加していくと、ついには、オイルポンプ8へのオイルの供給量が減少してしまい、オイルポンプ8の故障やコイル43及び53の冷却不良が発生してしまう。
As dust accumulates on the outermost layer of the
しかしながら、実施形態1では、オイルポンプ8の動力が動力伝達手段24で減速されてギア34(図3参照)に伝達され、ロータ部材23が回転する。ここで、ロータ部材23の回転数は例えば、回転電機2を動力源とする車両の定期点検から次の定期点検までの間に、フィルタ部材22に巻かれたフィルタ層33の全てがロータ部材23に巻き取られない程度の回転数(本明細書では「第1回転数」という)に動力伝達手段24が調整することが好ましい。オイルポンプ8の稼働中にロータ部材23が回転することにより、フィルタ層33の最外層が少しずつロータ部材23に巻き取られてフィルタ部材22から自動的に除去されていくので、フィルタ層33の最外層上にゴミが堆積しても、常にフィルタ層33の最外層が新しい層に置き換わっていく。すなわち、ゴミが堆積したフィルタ層33の最外層が自動的に除去されていくことになる。
However, in the first embodiment, the power of the
このように、オイルポンプ8の動力がロータ部材23を回転させて、フィルタ部材22に巻き戻し可能に巻かれたシート状のフィルタ層33をロータ部材23に巻き取らせることにより、フィルタ層33をフィルタ部材23から自動的に除去するので、フィルタ部材23の詰まりを自動的に除去することができる。
In this way, the power of the
(実施形態2)
次に、実施形態2に係る回転電機の冷却システムについて説明する。実施形態2に係る回転電機の冷却システムは、実施形態1に対して、フィルタ部材22が急に詰まったときに、フィルタ層33の最外層を素早くロータ部材23に巻き取らせてフィルタ部材22から除去するように変更したものである。
(Embodiment 2)
Next, a cooling system for a rotating electrical machine according to
図4に示されるように、動力伝達手段64は、実施形態1の動力伝達手段24と異なり、第1回転数と、素早く、例えば数秒程度で、フィルタ層33の最外層をロータ部材23に巻き取らせることができる回転数(本明細書では「第2回転数」という)とに切り替え可能に、オイルポンプ8の動力をロータ部材23に伝達する変速機である。オイル流通管25には、オイルポンプ8が吸引するオイルの流量を検出するオイル流量検出手段であるオイル流量センサ61が設けられている。ECU10は、オイル流量センサ61による検出値についての規定値が設定されている規定値設定部62と、ロータ部材23の回転数を、第1回転数と第2回転数とに切り替えるように動力伝達手段64を制御する回転数切替実行部63とを有している。ECU10内で、規定値設定部62と回転数切替実行部63とは互いに電気的に接続されている。オイル流量センサ61及び動力伝達手段64は、回転数切替実行部63に電気的に接続されている。その他の構成は、実施形態1と同じである。
As shown in FIG. 4, unlike the
オイルが冷却システム1内を循環する動作、オイル冷却機構6がオイルを冷却する動作、及び、フィルタ部材22によってオイル中のゴミが除去される動作は、実施形態1と同じである。また、ロータ部材23が第1回転数で回転することにより、フィルタ層33を巻き取る動作も、実施形態1と同じである。
The operation in which oil circulates in the
オイルポンプ8の稼働中、オイル流量センサ61は、オイルポンプ8に吸引されるオイルの流量を検出しており、検出したオイルの流量についての信号を回転数切替実行部63に伝送する。回転数切替実行部63は、オイル流量センサ61によって検出されたオイルの流量が、規定値設定部62に設定された規定値以上か否かを判定する。フィルタ層33の詰まりが非常に多くなると、オイルポンプ8に吸引されるオイルの流量が低下するので、この場合には、フィルタ層33の最外層をフィルタ部材22から素早く除去する必要がある。そこで、回転数切替実行部63は、オイル流量センサ61によって検出されたオイルの流量が規定値を下回ったら、動力伝達手段64を制御して、ロータ部材23の回転数を第1回転数から第2回転数へ切り替える。そうすると、ロータ部材23によるフィルタ層33の巻き取り速度が大きくなり、フィルタ層33の最外層がフィルタ部材22から素早く除去される。
During operation of the
フィルタ層33の最外層がフィルタ部材22から除去されたら、回転数切替実行部63は、動力伝達手段64を制御して、ロータ部材23の回転数を第2回転数から第1回転数へ切り替える。この後、オイル流量センサ61によって検出されたオイルの流量次第で、上記動作を繰り返す。
When the outermost layer of the
このように、オイルポンプ8が吸引するオイルの流量の低下からフィルタ部材22の詰まりを認識することができ、詰まりを認識した場合に、詰まりが生じているフィルタ層33の最外層を素早く除去することでフィルタ部材22の詰まりを自動的に素早く除去することができる。
Thus, the clogging of the
(実施形態3)
次に、実施形態3に係る回転電機の冷却システムについて説明する。実施形態3に係る回転電機の冷却システムは、実施形態1に対して、フィルタ部材22が詰まったときのみ、フィルタ層33の最外層をロータ部材23に巻き取らせてフィルタ部材22から除去するように変更したものである。
(Embodiment 3)
Next, a cooling system for a rotating electrical machine according to
図5に示されるように、オイルポンプ8と動力伝達手段24との間には、オイルポンプ8からロータ部材23への回転動力の伝達を接続し切り離すクラッチ機構部70が設けられている。オイル流通管25には、オイルポンプ8が吸引するオイルの流量を検出するオイル流量検出手段であるオイル流量センサ61が設けられている。ECU10は、オイル流量センサ61による検出値についての規定値が設定されている規定値設定部62と、オイルポンプ8からロータ部材23への回転動力の伝達の接続及び切り離しを切り替えるようにクラッチ機構部70を制御する動力伝達切替部71とを有している。ECU10内で、規定値設定部62と動力伝達切替部71とは互いに電気的に接続されている。オイル流量センサ61及びクラッチ機構部70は、動力伝達切替部71に電気的に接続されている。その他の構成は、実施形態1と同じである。
As shown in FIG. 5, a
オイルが冷却システム1内を循環する動作、オイル冷却機構6がオイルを冷却する動作、及び、フィルタ部材22によってオイル中のゴミが除去される動作は、実施形態1と同じである。
The operation in which oil circulates in the
オイルポンプ8の稼働中、オイル流量センサ61は、オイルポンプ8に吸引されるオイルの流量を検出しており、検出したオイルの流量についての信号を動力伝達切替部71に伝送する。動力伝達切替部71は、オイル流量センサ61によって検出されたオイルの流量が、規定値設定部62に設定された規定値以上か否かを判定する。フィルタ層33の詰まりが非常に多くなると、オイルポンプ8に吸引されるオイルの流量が低下するので、この場合には、フィルタ層33の最外層をフィルタ部材22から除去する必要がある。そこで、動力伝達切替部71は、オイル流量センサ61によって検出されたオイルの流量が規定値を下回ったら、クラッチ機構部70によって、オイルポンプ8からロータ部材23への回転動力の伝達を接続させ、動力伝達手段24によって、オイルポンプ8の回転動力を、例えば数秒程度で、フィルタ層33の最外層をロータ部材23に巻き取らせることができる回転数に減速させ、この回転数でロータ部材23を回転させて、フィルタ層33の最外層をロータ部材23に巻き取らせる。フィルタ層33の最外層の巻き取りが終わったら、動力伝達切替部71は、クラッチ機構部70によって、オイルポンプ8からロータ部材23への回転動力の伝達を切り離させる。この後、オイル流量センサ61によって検出されたオイルの流量次第で、上記動作を繰り返す。
During operation of the
このように、フィルタ層33の最外層を除去する必要のあるときのみ、詰まりが生じているフィルタ層33を除去することができるので、フィルタ部材22の使用期間を延ばすことができる。
In this way, the
(実施形態4)
次に、実施形態4に係る回転電機の冷却システムについて説明する。実施形態4に係る回転電機の冷却システムは、実施形態2又は3に対して、フィルタ層33の最外層をロータ部材23に巻き取らせた回数を運転者に対して表示するように変更したものである。以下では、実施形態3の構成に新たな構成要件を付加した形態で実施形態4を説明するが、実施形態2の構成に新たな構成要件を付加して実施形態4とすることもできる。
(Embodiment 4)
Next, a cooling system for a rotating electrical machine according to a fourth embodiment will be described. The cooling system for a rotating electrical machine according to the fourth embodiment is a modification of the second or third embodiment so that the number of times the outermost layer of the
図6に示されるように、ECU10は、フィルタ層33の最外層がロータ部材23に巻き取られた回数を計測する巻取回数計測部81をさらに有している。ECU10内で、巻取回数計測部81は動力伝達切替部71に電気的に接続されている。巻取回数計測部81には、計測された巻き取り回数を表示する表示部80が電気的に接続されており、表示部80は例えば車両の計器パネルに含まれている。その他の構成は、実施形態3と同じである。
As shown in FIG. 6, the
オイルが冷却システム1内を循環する動作、オイル冷却機構6がオイルを冷却する動作、フィルタ部材22によってオイル中のゴミが除去される動作、及び、フィルタ層33の最外層がロータ部材23に巻き取られる動作は、実施形態3と同じである。
An operation in which oil circulates in the
クラッチ機構部70がオイルポンプ8からロータ部材23への回転動力の伝達を接続させてフィルタ層33の最外層をロータ部材23に巻き取らせるたびに、巻取回数計測部81は巻き取り回数を加算していく。巻き取り回数が加算されたら、巻取回数計測部81は、更新した巻き取り回数を表示部80に表示する。運転者は、表示部80に表示されたフィルタ層33の最外層の巻き取り回数に基づいて、フィルタ部材22の交換の要否を判断することができる。
Each time the
尚、実施形態2の構成に新たな構成要件を付加して実施形態4とした場合、ECU10内で巻取回数計測部81は回転数切替実行部63(図4参照)に電気的に接続される。フィルタ層33の最外層をロータ部材23に巻き取らせるたびに、巻取回数計測部81は巻き取り回数を加算して表示部80に巻き取り回数を表示する動作は、上記と同じである。
When a new configuration requirement is added to the configuration of the second embodiment to form the fourth embodiment, the winding
(実施形態5)
次に、実施形態5に係る回転電機の冷却システムについて説明する。実施形態5に係る回転電機の冷却システムは、実施形態2又は3に対して、フィルタ層33の最外層をロータ部材23に巻き取らせた回数に基づいて運転者にフィルタ部材22の交換の知らせを教えるように変更したものである。以下では、実施形態3の構成に新たな構成要件を付加した形態で実施形態5を説明するが、実施形態2の構成に新たな構成要件を付加して実施形態5とすることもできる。
(Embodiment 5)
Next, a cooling system for a rotating electrical machine according to a fifth embodiment will be described. The cooling system for a rotating electrical machine according to the fifth embodiment notifies the driver of replacement of the
図7に示されるように、ECU10は、フィルタ層33の最外層がロータ部材23に巻き取られた回数を計測する巻取回数計測部81と、フィルタ層33の最外層をロータ部材23に巻き取らせることのできる回数である巻取可能回数が設定されている巻取可能回数設定部82と、巻取回数計測部81及び巻取可能回数設定部82と電気的に接続されたフィルタ部材交換判定部83とをさらに有している。ECU10内で、巻取回数計測部81は動力伝達切替部71に電気的に接続されている。巻取回数計測部81には、フィルタ部材22を交換する必要があることを表示する表示部90が電気的に接続されており、表示部90は例えば車両の計器パネルに含まれている。その他の構成は、実施形態3と同じである。
As shown in FIG. 7, the
オイルが冷却システム1内を循環する動作、オイル冷却機構6がオイルを冷却する動作、フィルタ部材22によってオイル中のゴミが除去される動作は、及び、フィルタ層33の最外層がロータ部材23に巻き取られる動作、実施形態3と同じである。実施形態5の特徴である、フィルタ部材22の交換の必要性を判定し、運転者にフィルタ部材22の交換の知らせを教える動作を、図8のフローチャートに基づいて以下で詳しく説明する。
The operation of circulating oil in the
巻取回数計測部81は、フィルタ層33の最外層がロータ部材23に巻き取られたか否かを判定する(ステップS1)。巻き取られていない場合は初めに戻る。巻き取られた場合には、巻取回数計測部81は巻き取り回数を加算する(ステップS2)。次に、フィルタ部材交換判定部83は、加算された巻き取り回数が巻取可能回数と等しいか否かを判定する(ステップS3)。両者が等しくない場合には初めに戻る。両者が等しい場合には、フィルタ部材交換判定部83は、表示部90にフィルタ部材22を交換する必要があることを表示する(ステップS4)。表示部90にフィルタ部材22を交換する必要があることが表示されることにより、運転者は容易に、フィルタ部材の交換が必要であることを認識できる。
The winding
尚、実施形態2の構成に新たな構成要件を付加して実施形態4とした場合、ECU10内で巻取回数計測部81は回転数切替実行部63(図4参照)に電気的に接続される。この形態でも、ステップS1からステップS4の動作を行うことは上記と同じである。
When a new configuration requirement is added to the configuration of the second embodiment to form the fourth embodiment, the winding
実施形態2〜4では、フィルタ層33の最外層に相当する部分をフィルタ部材22から除去しているが、この形態に限定するものではない。確実にフィルタ層33の最外層に相当する部分を除去できるように、フィルタ層33の最外層よりも若干長く除去してもよく、又は、フィルタ層33上に堆積するごみの大きさ次第では、フィルタ層33の最外層を通り抜けて、最外層の下の層、さらにその下の層等まで侵入することが考えられるので、最外層の下の層に相当する部分を除去してもよく、さらに長い範囲を除去してもよい。すなわち、フィルタ層33のうち少なくとも最外層に相当する部分を除去するようにすればよい。
In
1 冷却システム
2 回転電機
10 ECU(制御部)
21 オイルパン
21a (オイルパンの)壁部
22 フィルタ部材
23 ロータ部材
24 動力伝達手段
33 フィルタ層
33a (フィルタ層の)端部
43 コイル
53 コイル
61 オイル流量センサ(オイル流量検出手段)
62 規定値設定部
63 回転数切替実行部
64 動力伝達手段
70 クラッチ機構部
71 動力伝達切替部
80 表示部
81 巻取回数計測部
82 巻取可能回数設定部
83 フィルタ部材交換判定部
90 表示部
DESCRIPTION OF
21
62 Specified
Claims (6)
該オイルパンに貯留された前記オイルを前記コイルに供給するオイルポンプと、
前記オイルパン内に回転可能に設けられた筒形状のフィルタ部材であって、シート状のフィルタ層が巻き戻し可能に巻かれ、前記オイルが前記フィルタ層を通過するように構成されたフィルタ部材と、
前記オイルパン内に回転可能に設けられ、前記フィルタ層の巻き方向に関して前記フィルタ部材に固定されていない前記フィルタ層の端部が固定されたロータ部材と、
前記オイルポンプの動力を変速させて前記ロータ部材に伝達する動力伝達手段と
を備え、
前記動力伝達手段によって伝達された前記オイルポンプの動力によって前記ロータ部材を回転させることにより、前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層を前記ロータ部材が巻き取り可能であることを特徴とする回転電機の冷却システム。 An oil pan for storing oil for cooling the coil of the rotating electrical machine;
An oil pump for supplying the oil stored in the oil pan to the coil;
A cylindrical filter member rotatably provided in the oil pan, wherein the sheet-like filter layer is wound so as to be rewound so that the oil passes through the filter layer; ,
A rotor member that is rotatably provided in the oil pan and has an end portion of the filter layer that is not fixed to the filter member with respect to a winding direction of the filter layer; and
Power transmission means for shifting the power of the oil pump and transmitting it to the rotor member;
A rotating electrical machine characterized in that the rotor member can wind up the filter layer wound around the filter member by rotating the rotor member by the power of the oil pump transmitted by the power transmission means. Cooling system.
制御部と
をさらに備え、
前記制御部は、
前記オイル流量検出手段による検出値についての規定値が設定されている規定値設定部と、
前記ロータ部材の回転数を、前記第1回転数と、該第1回転数よりも大きい第2回転数とに切り替えるように前記動力伝達手段を制御する回転数切替実行部と
を備え、
前記オイル流量検出手段による検出値が前記規定値を下回った場合に、前記回転数切替実行部は、前記ロータ部材の回転数を前記第1回転数から前記第2回転数に切り替えて、前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層のうち少なくとも最外層に相当する部分を前記ロータ部材に巻き取らせ、前記少なくとも最外層に相当する部分が前記ロータ部材に巻き取られたら、前記回転数切替実行部は、前記動力伝達手段によって、前記ロータ部材の回転数を前記第2回転数から前記第1回転数に切り替えることを特徴とする、請求項2に記載の回転電機の冷却システム。 An oil flow rate detecting means for detecting a flow rate of oil sucked by the oil pump;
A control unit,
The controller is
A specified value setting unit in which a specified value for a detected value by the oil flow rate detecting means is set;
A rotation speed switching execution unit for controlling the power transmission means to switch the rotation speed of the rotor member between the first rotation speed and a second rotation speed larger than the first rotation speed;
When the detection value by the oil flow rate detection means falls below the specified value, the rotation speed switching execution unit switches the rotation speed of the rotor member from the first rotation speed to the second rotation speed, and the filter Of the filter layer wound around the member, at least a portion corresponding to the outermost layer is wound around the rotor member, and when at least a portion corresponding to the outermost layer is wound around the rotor member, the rotation speed switching execution unit 3. The cooling system for a rotating electrical machine according to claim 2, wherein the power transmission means switches the rotational speed of the rotor member from the second rotational speed to the first rotational speed.
前記オイルポンプから前記ロータ部材への動力の伝達を接続し切り離すクラッチ機構部と
制御部と
をさらに備え、
前記制御部は、
前記オイル流量検出手段による検出値についての規定値が設定されている規定値設定部と、
前記クラッチ機構部による前記オイルポンプから前記ロータ部材への動力の伝達の接続及び切り離しを切り替える動力伝達切替部と
を備え、
前記オイル流量検出手段による検出値が前記規定値を下回った場合に、前記動力伝達切替部は、前記クラッチ機構部によって、前記オイルポンプから前記ロータ部材への動力の伝達を接続させ、前記動力伝達手段によって前記オイルポンプの動力を変速させて前記ロータ部材に伝達させ、前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層のうち少なくとも最外層に相当する部分を前記ロータ部材に巻き取らせ、前記ロータ部材への巻き取りが終了した後、前記クラッチ機構部によって、前記オイルポンプから前記ロータ部材への動力の伝達を切り離すことを特徴とする、請求項1に記載の回転電機の冷却システム。 An oil flow rate detecting means for detecting a flow rate of oil sucked by the oil pump;
A clutch mechanism for connecting and disconnecting transmission of power from the oil pump to the rotor member, and a control unit;
The controller is
A specified value setting unit in which a specified value for a detected value by the oil flow rate detecting means is set;
A power transmission switching unit that switches connection and disconnection of power transmission from the oil pump to the rotor member by the clutch mechanism unit;
When the detected value by the oil flow rate detection means falls below the specified value, the power transmission switching unit connects the transmission of power from the oil pump to the rotor member by the clutch mechanism unit, and the power transmission The power of the oil pump is shifted by means to be transmitted to the rotor member, and at least a portion corresponding to the outermost layer of the filter layer wound around the filter member is wound on the rotor member, to the rotor member 2. The cooling system for a rotating electrical machine according to claim 1, wherein transmission of power from the oil pump to the rotor member is cut off by the clutch mechanism after the winding of the rotary is finished.
前記回転電機の冷却システムは、前記回数を表示する表示部をさらに備えることを特徴とする、請求項3または4に記載の回転電機の冷却システム。 The control unit further includes a winding number measuring unit that measures the number of times that the portion corresponding to at least the outermost layer of the filter layer wound around the filter member is wound around the rotor member,
The cooling system for a rotating electrical machine according to claim 3, wherein the cooling system for the rotating electrical machine further includes a display unit that displays the number of times.
前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層のうち少なくとも最外層に相当する部分が前記ロータ部材に巻き取られた回数を計測する巻取回数計測部と、
前記フィルタ部材に巻かれた前記フィルタ層のうち少なくとも最外層に相当する部分を前記ロータ部材に巻き取らせることのできる回数である巻取可能回数が設定されている巻取可能回数設定部と、
前記回数と前記巻取可能回数とから前記フィルタ部材の交換が必要か否かを判定するフィルタ部材交換判定部と
を備え、
前記回転電機の冷却システムは、前記回数が前記巻取可能回数に到達したと前記フィルタ部材交換判定部が判定したら前記フィルタ部材の交換の知らせを表示する表示部をさらに備えることを特徴とする、請求項3または4に記載の回転電機の冷却システム。 The controller is
A winding number measuring unit for measuring the number of times at least a portion corresponding to the outermost layer of the filter layer wound around the filter member is wound around the rotor member;
A winding possible number setting unit in which the number of windings that is the number of times that the rotor member can be wound around the portion corresponding to at least the outermost layer of the filter layer wound around the filter member;
A filter member replacement determination unit that determines whether or not replacement of the filter member is necessary from the number of times and the number of windings possible,
The cooling system of the rotating electrical machine further includes a display unit that displays a notification of replacement of the filter member when the filter member replacement determination unit determines that the number of times has reached the number of possible windings, The cooling system for a rotating electrical machine according to claim 3 or 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017146246A JP2019030096A (en) | 2017-07-28 | 2017-07-28 | Cooling system for rotary electric machine |
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CN115111513A (en) * | 2022-06-24 | 2022-09-27 | 重庆长安新能源汽车科技有限公司 | Oil cooling loop control method and system of oil cooling motor system and electric automobile |
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2017
- 2017-07-28 JP JP2017146246A patent/JP2019030096A/en active Pending
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