JP2023148131A - Vehicle drive device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用駆動装置に関する。 The present invention relates to a vehicle drive device.
車両用駆動装置の一例が、特開2002-276364号公報(特許文献1)に開示されている。以下、背景技術の説明において括弧内に示す符号は特許文献1のものである。特許文献1の車両用駆動装置は、内燃機関(110)及び電動機(120)を動力装置として備えている。そして、特許文献1には、内燃機関(110)と電動機(120)の冷却装置を統合化する技術が開示されている。
An example of a vehicle drive device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-276364 (Patent Document 1). Hereinafter, in the description of the background art, the symbols shown in parentheses are those of
特許文献1の段落0019,0027等に記載されているように、特許文献1の車両用駆動装置では、流量調整弁(210)による調整後の流量の冷却水が、電動機(120)が備える電動モータ及びインバータに供給され、これらの冷却が行われる。このように、特許文献1の車両用駆動装置では、電動モータへの冷却水の供給量を調整する弁と、インバータへの冷却水の供給量を調整する弁とが、共通の弁である流量調整弁(210)とされている。そのため、電動機への冷却水の供給量とインバータへの冷却水の供給量とを独立に調整することはできない。
As described in paragraphs 0019, 0027, etc. of
特許文献1には、回転電機(特許文献1では、電動モータ)の冷却水による冷却方法について具体的に記載されていないが、例えば、回転電機と共にケースに収容された油によって回転電機を冷却し、回転電機の冷却後の油と冷却水とをオイルクーラにおいて熱交換させて、当該油を冷却する構成とすることが考えられる。このような構成とした場合、例えば車両の電源オン直後等のケース内の油温を上昇させたい場合には、オイルクーラへの冷却水の供給量を少なくすることが求められ、ケース内の油温を低下させたい場合やケース内の油から多くの熱を回収したい場合には、オイルクーラへの冷却水の供給量を多くすることが求められる等、オイルクーラへの冷却水の所望の供給量は、その時々の状況に応じて変化する。一方、インバータユニット(特許文献1では、インバータ)を冷却するインバータ冷却部に対しては、回転電機の駆動に伴い発熱するインバータユニットを冷却するために、基本的に多くの冷却水を供給することが求められる。
Although
上述したように、特許文献1の車両用駆動装置では、回転電機への冷却水の供給量とインバータユニットへの冷却水の供給量とを独立に調整することはできない。そのため、特許文献1の車両用駆動装置において、仮に上記のような回転電機の冷却方法を採用した場合、オイルクーラへの冷却水の供給量とインバータ冷却部への冷却水の供給量とを独立に調整することはできない。よって、オイルクーラへの冷却水の供給量の調整可能範囲は、インバータ冷却部への冷却水の供給量を適切な量に維持できる範囲に制限されることになり、オイルクーラへの冷却水の供給量を、その時々の状況に応じた所望の量とすることは困難である。
As described above, in the vehicle drive device of
そこで、回転電機と共にケースに収容された油を冷却水で冷却するオイルクーラと、インバータユニットを冷却水で冷却するインバータ冷却部と、の双方に冷却水を供給する場合に、オイルクーラへの冷却水の供給量を、その時々の状況に応じた所望の量とすることが容易な技術の実現が望まれる。 Therefore, when supplying cooling water to both the oil cooler, which uses cooling water to cool the oil housed in the case together with the rotating electric machine, and the inverter cooling section, which cools the inverter unit with cooling water, it is necessary to It is desired to realize a technology that can easily adjust the amount of water supplied to a desired amount depending on the situation at the time.
本開示に係る車両用駆動装置は、回転電機と前記回転電機の駆動力を車輪に伝達する駆動伝達機構とを備えた駆動ユニットと、前記回転電機を駆動制御するインバータユニットと、前記駆動ユニットと前記駆動ユニットの冷却及び潤滑を行うための油とを収容する駆動ケースと、冷却水が循環する冷却水路と、前記冷却水と外気との熱交換を行い、前記冷却水を冷却するラジエータと、前記油と前記冷却水との熱交換を行い、前記油を冷却するオイルクーラと、前記インバータユニットと前記冷却水との熱交換を行い、前記インバータユニットを冷却するインバータ冷却部と、を備えた車両用駆動装置であって、前記冷却水路は、前記ラジエータの流出口と前記インバータ冷却部とを接続する第1水路と、前記インバータ冷却部と前記オイルクーラとを接続する第2水路と、前記オイルクーラと前記ラジエータの流入口とを接続する第3水路と、前記第2水路と前記第3水路とを接続するバイパス水路と、を備え、前記第2水路から前記バイパス水路が分岐する分岐部に、前記第2水路を前記オイルクーラへ向けて流れる前記冷却水と、前記第2水路から前記バイパス水路へ流れる前記冷却水と、の割合を制御する流量制御弁が設けられている。 A vehicle drive device according to the present disclosure includes a drive unit including a rotating electrical machine and a drive transmission mechanism that transmits the driving force of the rotating electrical machine to wheels, an inverter unit that drives and controls the rotating electrical machine, and the drive unit. a drive case that accommodates oil for cooling and lubricating the drive unit; a cooling channel through which cooling water circulates; a radiator that performs heat exchange between the cooling water and outside air and cools the cooling water; An oil cooler that performs heat exchange between the oil and the cooling water to cool the oil, and an inverter cooling section that performs heat exchange between the inverter unit and the cooling water to cool the inverter unit. In the vehicle drive device, the cooling waterway includes a first waterway that connects the outlet of the radiator and the inverter cooling section, a second waterway that connects the inverter cooling section and the oil cooler, and a second waterway that connects the inverter cooling section and the oil cooler; A branching section where the bypass waterway branches from the second waterway, comprising a third waterway that connects the oil cooler and the inlet of the radiator, and a bypass waterway that connects the second waterway and the third waterway. A flow rate control valve is provided to control the ratio of the cooling water flowing through the second waterway toward the oil cooler and the cooling water flowing from the second waterway to the bypass waterway.
本構成によれば、インバータ冷却部から分岐部に流入する冷却水の全量のうちの、第2水路をオイルクーラへ向けて流れる冷却水の割合であるクーラ流入割合を、流量制御弁によって調整することができる。よって、オイルクーラへの冷却水の所望の供給量が少ない場合には、クーラ流入割合を低くし、オイルクーラへの冷却水の所望の供給量が多い場合には、クーラ流入割合を高くすることで、インバータ冷却部に対する冷却水の供給量を適切な量に維持しつつ、オイルクーラへの冷却水の供給量を、その時々の状況に応じた所望の量とすることができる。 According to this configuration, the cooler inflow ratio, which is the ratio of cooling water flowing toward the oil cooler through the second water channel, out of the total amount of cooling water flowing into the branch part from the inverter cooling part, is adjusted by the flow control valve. be able to. Therefore, if the desired amount of cooling water supplied to the oil cooler is small, the cooler inflow rate should be lowered, and if the desired amount of cooling water supplied to the oil cooler is large, the cooler inflow rate should be increased. In this way, the amount of cooling water supplied to the oil cooler can be set to a desired amount depending on the situation at the time while maintaining the amount of cooling water supplied to the inverter cooling section at an appropriate amount.
以上のように、本構成によれば、回転電機と共にケース(駆動ケース)に収容された油を冷却水で冷却するオイルクーラと、インバータユニットを冷却水で冷却するインバータ冷却部との双方に、冷却水を供給する場合に、オイルクーラへの冷却水の供給量を、その時々の状況に応じた所望の量とすることが容易となっている。 As described above, according to this configuration, both the oil cooler that uses cooling water to cool the oil housed in the case (drive case) together with the rotating electric machine, and the inverter cooling section that cools the inverter unit with cooling water, When supplying cooling water, it is easy to set the amount of cooling water supplied to the oil cooler to a desired amount depending on the situation at the time.
なお、本構成によれば、クーラ流入割合を調整することで、ラジエータの流入口に流入する冷却水の温度を調整することもできる。そのため、ラジエータの放熱性能の限界を超えた熱量がラジエータに供給されないように制御することで、ラジエータ及びその周辺機器の保護を図ることもできる。 Note that, according to this configuration, the temperature of the cooling water flowing into the inlet of the radiator can also be adjusted by adjusting the cooler inflow ratio. Therefore, the radiator and its peripheral equipment can be protected by controlling the radiator so that the amount of heat that exceeds the limit of the heat dissipation performance of the radiator is not supplied to the radiator.
車両用駆動装置の更なる特徴と利点は、図面を参照して説明する実施形態についての以下の記載から明確となる。 Further characteristics and advantages of the vehicle drive device will become clear from the following description of an embodiment with reference to the drawings.
車両用駆動装置の実施形態について、図面を参照して説明する。図1に示すように、車両用駆動装置100は、駆動ユニット1と、インバータユニット2と、駆動ケース3と、冷却水路4と、ラジエータ5と、オイルクーラ6と、インバータ冷却部7と、を備えている。
An embodiment of a vehicle drive device will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the
駆動ユニット1は、回転電機10と、回転電機10の駆動力を車輪W(車両用駆動装置100が搭載される車両の車輪W)に伝達する駆動伝達機構13と、を備えている。回転電機10は、駆動ケース3に固定されたステータ12と、ステータ12に対して回転自在に支持されたロータ11と、を備えている。回転電機10は、インバータユニット2を介して、バッテリやキャパシタ等の蓄電装置と電気的に接続されており、蓄電装置から電力の供給を受けて力行し、或いは、車両の慣性力等により発電した電力を蓄電装置に供給して蓄電させる。駆動ユニット1は、車輪Wの駆動力源として少なくとも回転電機10を備える。なお、本明細書では、「回転電機」は、モータ(電動機)、ジェネレータ(発電機)、及び必要に応じてモータ及びジェネレータの双方の機能を果たすモータ・ジェネレータのいずれをも含む概念として用いている。
The
駆動伝達機構13は、回転を同速で又は変速して伝達する各種の部材(例えば、軸、歯車機構、ベルト、チェーン等)を備える。駆動伝達機構13は、例えば、回転電機10の側から伝達される回転を変速して車輪Wの側へ伝達する変速機を備える。図1に示す例では、駆動伝達機構13が、回転電機10の駆動力を一対の車輪W(例えば、左右一対の前輪、又は、左右一対の後輪)に伝達するように構成されている。そのため、図1に示す例では、駆動伝達機構13は、入力される回転を一対の車輪Wに分配する出力用差動歯車機構を備える。
The
インバータユニット2は、回転電機10を駆動制御するユニットである。インバータユニット2は、直流電力と交流電力との間で電力を変換するインバータ(インバータ回路)を備える。インバータは、例えば、複数の素子(スイッチング素子等)をモジュール化したパワーモジュールとされる。インバータユニット2が、インバータに付随する部品を更に備えていてもよい。インバータに付随する部品は、例えば、インバータを制御する制御装置が実装された制御基板、インバータの直流側の正負両極間電圧を平滑化する平滑コンデンサ等とされる。
The
駆動ケース3は、駆動ユニット1と、駆動ユニット1の冷却及び潤滑を行うための油Lと、を収容するケースである。駆動ケース3の内部には、駆動ユニット1(具体的には、回転電機10及び駆動伝達機構13)とオイルクーラ6とを経由する油Lの循環経路が形成されている。例えば、ステータ12に巻装されたコイルにおけるステータ12から突出するコイルエンド部(図示せず)等の、回転電機10の発熱部位に供給された油Lによって、発熱部位が冷却される。また、駆動伝達機構13におけるギヤや軸受等の潤滑対象部位に供給された油Lによって、潤滑対象部位が潤滑される。油Lの循環を、ギヤによる油Lの掻き揚げによってのみ行うことも可能であるが、図1に示すように、本実施形態では、オイルポンプ96を用いて油Lを循環させるように構成されている。
The
ラジエータ5は、冷却水Cと外気(ここでは、大気)との熱交換を行い、冷却水Cを冷却する装置(熱交換器)である。冷却水路4は、ラジエータ5を経由するように形成されている。ラジエータ5は、冷却水路4を流れる冷却水Cの熱を外気に伝達することで、冷却水Cを冷却する。ラジエータ5は、例えば、車両の前方に設けられる。
The
オイルクーラ6は、油Lと冷却水Cとの熱交換を行い、油Lを冷却する装置(熱交換器)である。冷却水路4と、油Lが流れる油路とが、オイルクーラ6を経由するように形成されている。オイルクーラ6は、油路を流れる油Lの熱を冷却水路4を流れる冷却水Cに伝達することで、油Lを冷却する。
The
インバータ冷却部7は、インバータユニット2と冷却水Cとの熱交換を行い、インバータユニット2を冷却する装置である。インバータユニット2は、インバータユニット2において発生した熱を放出するためのヒートシンク(例えば、放熱フィン)を備えており、インバータ冷却部7は、当該ヒートシンクに形成された水路を備えている。冷却水路4は、インバータ冷却部7が備える上記水路を経由するように形成されている。インバータ冷却部7は、インバータユニット2(具体的には、上記ヒートシンク)の熱を冷却水Cに伝達することで、インバータユニット2を冷却する。
The
冷却水路4は、冷却水Cが循環する水路である。図1に示すように、冷却水路4にはウォータポンプ97(ここでは、電動ポンプ)が設けられており、ウォータポンプ97によって冷却水路4において冷却水Cが循環される。図1に示す例では、ウォータポンプ97は、第1水路41に設けられている。
The cooling
図1に示すように、冷却水路4は、ラジエータ5の流出口51とインバータ冷却部7とを接続する第1水路41と、インバータ冷却部7とオイルクーラ6とを接続する第2水路42と、オイルクーラ6とラジエータ5の流入口52とを接続する第3水路43と、第2水路42と第3水路43とを接続するバイパス水路49と、を備えている。バイパス水路49は、オイルクーラ6を介さずに第2水路42と第3水路43とを接続している。そして、第2水路42からバイパス水路49が分岐する分岐部90に、第2水路42をオイルクーラ6へ向けて流れる冷却水Cと、第2水路42からバイパス水路49へ流れる冷却水Cと、の割合を制御する流量制御弁91が設けられている。図1に示す例では、第3水路43におけるバイパス水路49の合流部よりも上流側に、上流側への油Lの流動を規制する逆止弁98が設けられている。なお、本明細書において、「上流側」は、冷却水Cの流れに沿った上流側を意味し、「下流側」は、冷却水Cの流れに沿った下流側を意味する。
As shown in FIG. 1, the cooling
このように、冷却水路4における冷却水Cの流れに沿って、ラジエータ5から下流側に向かって、インバータ冷却部7、流量制御弁91、オイルクーラ6の順に配置されている。そして、流量制御弁91は、オイルクーラ6へ流す冷却水Cの流量とバイパス水路49(オイルクーラ6をバイパスして冷却水Cをラジエータ5へ戻すための水路)へ流す冷却水Cの流量との割合を制御する。
In this way, the
ここで、インバータ冷却部7から分岐部90に流入する冷却水Cの全量のうち、第2水路42をオイルクーラ6へ向けて流れる冷却水Cの割合を、クーラ流入割合とする。図1及び図2では、冷却水路4において冷却水Cの流れる方向を矢印で示している。そして、図1は、クーラ流入割合が低い場合(例えば、0%である場合)を示しており、図2は、クーラ流入割合が高い場合(例えば、100%である場合)を示している。
Here, of the total amount of cooling water C flowing from the
図1に示すように、本実施形態では、車両用駆動装置100は、第3水路43の途中に設けられ、冷却水Cとの熱交換により熱を回収する廃熱回収装置92を備えている。図1に示す例では、廃熱回収装置92は、第3水路43におけるバイパス水路49の合流部よりも下流側に設けられている。廃熱回収装置92により回収された熱は、車両に搭載された熱利用機器94において利用される。熱利用機器94として、車室の暖房機器や、バッテリ(例えば、上述した蓄電装置としてのバッテリ)の温度調節器を例示することができる。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the
このように、本実施形態では、車両用駆動装置100は、第3水路43の途中に設けられ、冷却水Cとの熱交換により熱を回収する廃熱回収装置92を更に備えている。この構成によれば、ラジエータ5の流入口52よりも上流側において、インバータユニット2や駆動ユニット1からの廃熱を廃熱回収装置92で回収し、回収した熱を車両に搭載された機器(例えば、車室の暖房機器や、バッテリの温度調節器等)で用いることができる。そして、この構成によれば、クーラ流入割合を高くするに従って、第3水路43を流れる冷却水Cに対してオイルクーラ6で与える熱量を多くすることができ、延いては廃熱回収装置92に与える熱量を多くすることができる。よって、車両の状況(言い換えれば、車両要求)に応じて、必要量の熱を廃熱回収装置92に与えやすい。
As described above, in this embodiment, the
図1に示すように、本実施形態では、車両用駆動装置100は、回転電機10の熱を駆動ケース3に伝達する伝熱装置93を備えている。図1に示す例では、伝熱装置93は、回転電機10の上述したコイルエンド部の熱を駆動ケース3に伝達する装置とされている。この場合、伝熱装置93は、例えば、コイルエンド部と駆動ケース3との双方に接触するように配置された非導電性部材(例えば、樹脂等)を用いて構成される。
As shown in FIG. 1, in this embodiment, the
このように、本実施形態では、車両用駆動装置100は、回転電機10の熱を駆動ケース3に伝達する伝熱装置93を更に備えている。この構成によれば、クーラ流入割合を低くした場合であっても、回転電機10で発生する熱を適切に駆動ケース3から放熱することができる。よって、回転電機10からの発熱量が比較的多い状況においても、回転電機10の温度を適切な範囲内に維持しつつクーラ流入割合を低下させることが容易となる。
Thus, in this embodiment, the
次に、流量制御弁91によるクーラ流入割合の調整について説明する。この車両用駆動装置100では、冷却水路4がオイルクーラ6とインバータ冷却部7との双方に冷却水Cを供給するように構成されている。そして、この車両用駆動装置100は、流量制御弁91によってクーラ流入割合を調整することで、オイルクーラ6への冷却水Cの所望の供給量が少ない場合には、クーラ流入割合を低くし、オイルクーラ6への冷却水Cの所望の供給量が多い場合には、クーラ流入割合を高くすることで、インバータ冷却部7に対する冷却水Cの供給量を適切な量に維持しつつ、オイルクーラ6への冷却水Cの供給量を、その時々の状況に応じた所望の量とすることが可能となっている。特に、本実施形態では、車両用駆動装置100が廃熱回収装置92を備えるため、オイルクーラ6への冷却水Cの供給量を調整することで、廃熱(例えば、駆動ケース3から大気への排熱)と熱の再利用(廃熱回収装置92による熱の回収)とのバランスを制御することができる。
Next, the adjustment of the cooler inflow rate by the flow
本実施形態では、流量制御弁91によるクーラ流入割合の調整は、制御装置8による制御(具体的には、流量制御弁91のアクチュエータの制御)によって行われる。すなわち、図1に示すように、車両用駆動装置100は、流量制御弁91を制御する制御装置8を備えている。制御装置8は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置を中核部材として備えると共に、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)等の当該演算処理装置が参照可能な記憶装置を備えている。そして、ROM等の記憶装置に記憶されたソフトウェア(プログラム)又は別途設けられた演算回路等のハードウェア、或いはそれらの両方により、制御装置8の各機能が実現される。制御装置8が備える演算処理装置は、各プログラムを実行するコンピュータとして動作する。
In this embodiment, the adjustment of the cooler inflow rate by the flow
上述したように、本実施形態では、車両用駆動装置100は、廃熱回収装置92を備えている。そして、本実施形態では、図1に示すように、制御装置8は、廃熱回収装置92により回収した熱を利用する機器(熱利用機器94)を制御する機器制御装置9からの廃熱回収要求を受け取るように構成されている。なお、制御装置8と機器制御装置9とは、少なくとも概念的に区別されるものであり、物理的には必ずしも区別される必要はない。すなわち、制御装置8と機器制御装置9とは、共通のハードウェア構成を備えていてもよい。また、機器制御装置9は、車両の全体を統合して制御する統合制御装置の少なくとも一部であってもよい。
As described above, in this embodiment, the
本実施形態では、制御装置8は、油Lの温度に基づいてクーラ流入割合を制御する。図1に示すように、本実施形態では、車両用駆動装置100は、油Lの温度を検出する油温センサ95を備えており、制御装置8は、油温センサ95の検出結果に基づき、油Lの温度を取得する。油温センサ95は、例えば、オイルクーラ6により冷却される前の油Lの温度(例えば、オイルクーラ6に流入する油Lの温度、或いは、回転電機10を冷却した後の油Lの温度)を検出するように設けられる。なお、このような構成とは異なり、制御装置8が、油Lの温度と相関のある温度に基づき、油Lの温度(推定温度)を取得する構成とすることもできる。この場合、車両用駆動装置100は、油Lの温度と相関のある温度を検出するセンサを備え、制御装置8は、当該センサの検出結果に基づき、油Lの温度(推定温度)を取得する。油Lの温度と相関のある温度は、例えば、オイルクーラ6から排出された冷却水Cの温度とすることができる。このように、本明細書において、「油Lの温度」は、油Lの温度と相関のある温度に基づく推定温度を含む概念として用いている。
In this embodiment, the
本実施形態では、制御装置8は、油Lの温度が予め定められた暖気しきい値以上である場合には、油Lの温度が暖気しきい値未満である場合に比べてクーラ流入割合を高くする。暖気しきい値は、例えば、駆動ユニット1を適正に動作させることができる油Lの温度範囲の下限に対応して設定される。言い換えれば、暖気しきい値は、例えば、駆動ユニット1の暖気が必要となる油Lの温度範囲の上限に対応して設定される。
In this embodiment, the
また、本実施形態では、制御装置8は、油Lの温度が暖気しきい値よりも高い温度であって回転電機10の機能を維持することが可能な上限の温度に対応して設定された回転電機上限しきい値以上である場合には、油Lの温度が暖気しきい値以上であって回転電機上限しきい値未満である場合に比べてクーラ流入割合を高くするように、流量制御弁91を制御する。回転電機上限しきい値は、例えば、回転電機10(具体的には、ロータ11)が備える永久磁石の減磁が生じない油Lの温度範囲(回転電機10の機能を維持することが可能な油Lの温度範囲の一例)の上限に対応して設定される。なお、回転電機10の温度と駆動ケース3の内部の油Lの温度との間には相関があり、この相関関係に基づき、回転電機10の機能を維持することが可能な油Lの温度範囲を設定することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、制御装置8は、機器制御装置9から廃熱回収要求を受け取った場合には、油Lの温度が回転電機上限しきい値以上である場合に比べてクーラ流入割合を高くするように流量制御弁91を制御する。
Furthermore, in the present embodiment, when the
このように、本実施形態では、車両用駆動装置100は、流量制御弁91を制御する制御装置8を更に備えている。そして、インバータ冷却部7から分岐部90に流入する冷却水Cの全量のうち、第2水路42をオイルクーラ6へ向けて流れる冷却水Cの割合をクーラ流入割合として、制御装置8は、油Lの温度が予め定められた暖気しきい値以上である場合には、油Lの温度が暖気しきい値未満である場合に比べてクーラ流入割合を高くし、油Lの温度が暖気しきい値よりも高い温度であって回転電機10の機能を維持することが可能な上限の温度に対応して設定された回転電機上限しきい値以上である場合には、油Lの温度が暖気しきい値以上であって回転電機上限しきい値未満である場合に比べてクーラ流入割合を高くするように、流量制御弁91を制御する。
Thus, in this embodiment, the
上記の構成によれば、油Lの温度が暖気しきい値未満である場合には、クーラ流入割合を低くすることで、油Lの温度を暖気しきい値まで比較的速やかに上昇させ、油Lの温度が回転電機上限しきい値以上である場合には、クーラ流入割合を高くすることで、油Lの温度を回転電機上限しきい値未満の温度まで比較的速やかに低下させることができる。よって、油Lの温度が駆動ユニット1の本来の性能が発揮できる範囲内の温度となるように、その時々の油Lの温度に応じてクーラ流入割合を適切に調整することができる。
According to the above configuration, when the temperature of the oil L is below the warm air threshold, the temperature of the oil L is relatively quickly raised to the warm air threshold by lowering the cooler inflow rate, and the oil L temperature is lowered to the warm air threshold. When the temperature of oil L is equal to or higher than the upper limit threshold of the rotating electric machine, by increasing the cooler inflow rate, the temperature of the oil L can be relatively quickly lowered to a temperature below the upper limit threshold of the rotating electric machine. . Therefore, the cooler inflow rate can be appropriately adjusted according to the temperature of the oil L at any given time so that the temperature of the oil L is within a range where the
また、本実施形態では、車両用駆動装置100は、第3水路43の途中に設けられ、冷却水Cとの熱交換により熱を回収する廃熱回収装置92を更に備え、制御装置8は、廃熱回収装置92により回収した熱を利用する機器(熱利用機器94)を制御する機器制御装置9からの廃熱回収要求を受け取るように構成されている。そして、制御装置8は、廃熱回収要求を受け取った場合には、油Lの温度が回転電機上限しきい値以上である場合に比べてクーラ流入割合を高くするように流量制御弁91を制御する。
Further, in the present embodiment, the
上記の構成によれば、ラジエータ5の流入口52よりも上流側において、インバータユニット2や駆動ユニット1からの廃熱を廃熱回収装置92で回収し、回収した熱を、当該熱を利用する熱利用機器94(例えば、車室の暖房機器や、バッテリの温度調節器等)で用いることができる。そして、上記の構成によれば、制御装置8が機器制御装置9から廃熱回収要求を受け取った場合には、クーラ流入割合を高くすることで、熱利用機器94による熱の利用を促進することができる。
According to the above configuration, waste heat from the
次に、制御装置8による流量制御弁91の制御方法の一例について、図3を参照して説明する。図3に示す例では、車両の走行が開始してから車両の走行が終了するまでの間(ステップ#01:Yes、ステップ#09:No)、ステップ#02以降のステップが繰り返し実行される。
Next, an example of a method for controlling the flow
制御装置8は、油温(油Lの温度)が暖気しきい値未満である場合には(ステップ#02:No)、クーラ流入割合が第1割合(本例では、ゼロ)となるように流量制御弁91を制御する。一方、制御装置8は、油温が暖気しきい値以上である場合には(ステップ#02:Yes)、クーラ流入割合が第1割合よりも高い割合(本例では、後述する第2割合、第3割合、及び第4割合のいずれか)となるように流量制御弁91を制御する。
When the oil temperature (temperature of oil L) is less than the warm-up threshold (step #02: No), the
具体的には、制御装置8は、機器制御装置9からの廃熱回収要求がなく(ステップ#04:No)、油温が回転電機上限しきい値未満である場合には(ステップ#06:No)、クーラ流入割合が第1割合よりも高い第2割合(本例では、「小」と表記する割合)となるように流量制御弁91を制御する。また、制御装置8は、機器制御装置9からの廃熱回収要求がなく(ステップ#04:No)、油温が回転電機上限しきい値以上である場合には(ステップ#06:Yes)、クーラ流入割合が第2割合よりも高い第3割合(本例では、「中」と表記する割合)となるように流量制御弁91を制御する。また、制御装置8は、機器制御装置9からの廃熱回収要求があった場合には(ステップ#04:Yes)、クーラ流入割合が第3割合よりも高い第4割合(本例では、「大」と表記する割合)となるように流量制御弁91を制御する。このように、図3に示す例では、油温が暖気しきい値未満である場合には、廃熱回収要求の有無にかかわらず、クーラ流入割合が第1割合となるように流量制御弁91が制御される。
Specifically, if there is no waste heat recovery request from the equipment control device 9 (step #04: No) and the oil temperature is below the rotating electrical machine upper limit threshold (step #06: No), the flow
〔その他の実施形態〕
次に、車両用駆動装置のその他の実施形態について説明する。
[Other embodiments]
Next, other embodiments of the vehicle drive device will be described.
(1)上記の実施形態では、制御装置8が、廃熱回収要求を受け取った場合には、油Lの温度が回転電機上限しきい値以上である場合に比べてクーラ流入割合を高くするように流量制御弁91を制御する構成を例として説明した。しかし、本開示はそのような構成に限定されず、制御装置8が、廃熱回収要求を受け取った場合に、油Lの温度が回転電機上限しきい値以上である場合と同じクーラ流入割合となるように流量制御弁91を制御し、或いは、油Lの温度が回転電機上限しきい値以上である場合に比べてクーラ流入割合を低くするように流量制御弁91を制御する構成とすることもできる。後者の場合のクーラ流入割合は、例えば、油Lの温度が暖気しきい値未満である場合に比べて高くすると好適である。例えば、上記の後者の場合のクーラ流入割合を、上述した第2割合とし、或いは、上述した第2割合と第3割合との間の割合とすることができる。
(1) In the above embodiment, when the
また、廃熱回収要求を、熱利用機器94での熱の利用量の大小に応じて複数のレベルに分類し、制御装置8が、廃熱回収要求を受け取った場合に、受け取った廃熱回収要求のレベルに応じて、熱の利用量が多いレベルほどクーラ流入割合が高くなるように流量制御弁91を制御する構成としてもよい。この場合、例えば、少なくとも廃熱回収要求のレベルが熱の利用量が最も多いレベルである場合に設定されるクーラ流入割合を、油Lの温度が回転電機上限しきい値以上である場合に設定されるクーラ流入割合に比べて高くすると好適である。
Further, the waste heat recovery request is classified into a plurality of levels depending on the amount of heat used by the
(2)上記の実施形態では、車両用駆動装置100が伝熱装置93を備える構成を例として説明した。しかし、本開示はそのような構成に限定されず、車両用駆動装置100が伝熱装置93を備えない構成とすることもできる。
(2) In the above embodiment, the configuration in which the
(3)上記の実施形態では、車両用駆動装置100が廃熱回収装置92を備える構成を例として説明した。しかし、本開示はそのような構成に限定されず、車両用駆動装置100が廃熱回収装置92を備えない構成とすることもできる。
(3) In the embodiment described above, the
(4)なお、上述した各実施形態で開示された構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示された構成と組み合わせて適用すること(その他の実施形態として説明した実施形態同士の組み合わせを含む)も可能である。その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で単なる例示に過ぎない。従って、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内で、適宜、種々の改変を行うことが可能である。 (4) Note that the configurations disclosed in each of the embodiments described above may be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments unless there is a conflict. combinations) are also possible. Regarding other configurations, the embodiments disclosed herein are merely illustrative in all respects. Therefore, various modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present disclosure.
1:駆動ユニット、2:インバータユニット、3:駆動ケース、4:冷却水路、5:ラジエータ、6:オイルクーラ、7:インバータ冷却部、8:制御装置、9:機器制御装置、10:回転電機、13:駆動伝達機構、41:第1水路、42:第2水路、43:第3水路、49:バイパス水路、51:流出口、52:流入口、90:分岐部、91:流量制御弁、92:廃熱回収装置、93:伝熱装置、100:車両用駆動装置、C:冷却水、L:油、W:車輪 1: Drive unit, 2: Inverter unit, 3: Drive case, 4: Cooling channel, 5: Radiator, 6: Oil cooler, 7: Inverter cooling section, 8: Control device, 9: Equipment control device, 10: Rotating electric machine , 13: Drive transmission mechanism, 41: First waterway, 42: Second waterway, 43: Third waterway, 49: Bypass waterway, 51: Outlet, 52: Inlet, 90: Branch, 91: Flow rate control valve , 92: Waste heat recovery device, 93: Heat transfer device, 100: Vehicle drive device, C: Cooling water, L: Oil, W: Wheel
Claims (5)
前記冷却水路は、
前記ラジエータの流出口と前記インバータ冷却部とを接続する第1水路と、
前記インバータ冷却部と前記オイルクーラとを接続する第2水路と、
前記オイルクーラと前記ラジエータの流入口とを接続する第3水路と、
前記第2水路と前記第3水路とを接続するバイパス水路と、
を備え、
前記第2水路から前記バイパス水路が分岐する分岐部に、前記第2水路を前記オイルクーラへ向けて流れる前記冷却水と、前記第2水路から前記バイパス水路へ流れる前記冷却水と、の割合を制御する流量制御弁が設けられている、車両用駆動装置。 A drive unit including a rotating electrical machine and a drive transmission mechanism that transmits the driving force of the rotating electrical machine to wheels, an inverter unit that drives and controls the rotating electrical machine, and cooling and lubricating the drive unit and the drive unit. a drive case that accommodates the oil; a cooling waterway through which cooling water circulates; a radiator that performs heat exchange between the cooling water and outside air to cool the cooling water; and a heat exchanger between the oil and the cooling water. A vehicle drive device comprising: an oil cooler that cools the oil; and an inverter cooling section that cools the inverter unit by exchanging heat between the inverter unit and the cooling water,
The cooling waterway is
a first water channel connecting the outlet of the radiator and the inverter cooling section;
a second water channel connecting the inverter cooling section and the oil cooler;
a third water channel connecting the oil cooler and the inlet of the radiator;
a bypass waterway connecting the second waterway and the third waterway;
Equipped with
At a branch point where the bypass waterway branches from the second waterway, a ratio of the cooling water flowing through the second waterway toward the oil cooler and the cooling water flowing from the second waterway to the bypass waterway is determined. A vehicle drive device that is provided with a flow rate control valve.
前記インバータ冷却部から前記分岐部に流入する前記冷却水の全量のうち、前記第2水路を前記オイルクーラへ向けて流れる前記冷却水の割合をクーラ流入割合として、
前記制御装置は、
前記油の温度が予め定められた暖気しきい値以上である場合には、前記油の温度が前記暖気しきい値未満である場合に比べて前記クーラ流入割合を高くし、
前記油の温度が前記暖気しきい値よりも高い温度であって前記回転電機の機能を維持することが可能な上限の温度に対応して設定された回転電機上限しきい値以上である場合には、前記油の温度が前記暖気しきい値以上であって前記回転電機上限しきい値未満である場合に比べて前記クーラ流入割合を高くするように、前記流量制御弁を制御する、請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用駆動装置。 further comprising a control device that controls the flow rate control valve,
Out of the total amount of the cooling water flowing from the inverter cooling part to the branch part, the ratio of the cooling water flowing toward the second water channel toward the oil cooler is defined as a cooler inflow ratio,
The control device includes:
When the temperature of the oil is above a predetermined warm air threshold, the cooler inflow rate is made higher than when the oil temperature is less than the warm air threshold;
When the temperature of the oil is higher than the warm-up threshold and is equal to or higher than the rotating electric machine upper limit threshold set corresponding to the upper limit temperature at which the function of the rotating electric machine can be maintained; Claim: wherein the flow rate control valve is controlled so as to increase the inflow rate to the cooler compared to when the temperature of the oil is equal to or higher than the warm temperature threshold and lower than the upper limit threshold of the rotating electric machine. 4. The vehicle drive device according to any one of 1 to 3.
前記制御装置は、前記廃熱回収装置により回収した熱を利用する機器を制御する機器制御装置からの廃熱回収要求を受け取るように構成され、
前記制御装置は、前記廃熱回収要求を受け取った場合には、前記油の温度が前記回転電機上限しきい値以上である場合に比べて前記クーラ流入割合を高くするように前記流量制御弁を制御する、請求項4に記載の車両用駆動装置。 Further comprising a waste heat recovery device that is provided in the middle of the third water channel and recovers heat by heat exchange with the cooling water,
The control device is configured to receive a waste heat recovery request from an equipment control device that controls equipment that uses heat recovered by the waste heat recovery device,
When the control device receives the waste heat recovery request, the control device controls the flow rate control valve to increase the inflow rate to the cooler compared to when the temperature of the oil is equal to or higher than the upper limit threshold of the rotating electric machine. The vehicle drive device according to claim 4 , wherein the vehicle drive device controls the vehicle drive device according to claim 4 .
Priority Applications (1)
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JP2022056003A JP2023148131A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | Vehicle drive device |
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JP2022056003A Pending JP2023148131A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | Vehicle drive device |
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2022
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