JP3373770B2 - ハイブリッド電気自動車の冷却システム - Google Patents
ハイブリッド電気自動車の冷却システムInfo
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ハイブリッド電
気自動車の発電機、インバータ、走行用電動モータ等の
モータ機器用冷却回路とエンジン用冷却回路とを備える
冷却システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から排気エミッションを改善するた
め、エンジンと電動モータを組み合わせたハイブリッド
電気自動車がある。 【０００３】このようなハイブリッド電気自動車は、エ
ンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄
えるバッテリとを備え、これらを電源にインバータを介
して走行用の電動モータを駆動して走行する。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】このようなハイブリッ
ド電気自動車は、エンジンを冷却するエンジン用冷却回
路の外に、発電機、インバータ、走行用の電動モータ等
の温度を適正に保つために、これら発電機、インバー
タ、走行用の電動モータ等を冷却するモータ機器用冷却
回路を設ける必要がある。 【０００５】しかし、このようにモータ機器用冷却回路
を設ける場合、発電機、インバータ、走行用の電動モー
タ等の温度が設定温度以上に高くなるのを防止できるも
のの、その冷却回路の冷却水温が低い場合は、これら発
電機、インバータ、走行用の電動モータ等の動作性、効
率が悪化する。特に、半導体機器のインバータは、低温
（半導体の動作下限温度付近）になると、動作しにくく
なるのである。 【０００６】なお、特開平６ー５４４０９号公報にモー
タの冷却油によってエンジンオイルやエンジン冷却水を
加熱するものが、特開平６ー３１９２０５号公報に余分
な回生電力によってエンジン冷却水を加熱したり、回生
電力による熱をラジエータから放熱するものが、特開平
８ー１６８１０３号公報にエンジン冷却水温に応じて発
電量を制御するものがある。 【０００７】この発明は、このような問題点を解決でき
るハイブリッド電気自動車の冷却システムを提供するこ
とを目的としている。 【０００８】 【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
により駆動される発電機と、バッテリと、これらを電源
としてインバータを介して駆動される走行用電動モータ
とを備えるハイブリッド電気自動車において、エンジン
を冷却するエンジン用冷却回路と、少なくとも発電機、
インバータ、走行用電動モータを冷却するモータ機器用
冷却回路とを備え、モータ機器用冷却回路のラジエータ
をバイパスするバイパス通路を設け、このバイパス通路
の途中にエンジン用冷却回路の冷却水と熱交換する熱交
換器を設けると共に、モータ機器用冷却回路の冷却水温
を検出する水温センサと、モータ機器用冷却回路のラジ
エータ通路とバイパス通路とを切換える弁手段と、水温
センサの検出値に応じて弁手段を制御する制御装置とを
設け、制御装置は、水温センサの検出値が設定値未満の
ときにバイパス通路を開通するように弁手段を制御す
る。 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【発明の効果】第１の発明によれば、発電機、インバー
タ、走行用電動モータ等を適正温度で運転、動作するこ
とができ、これらの高い機能を確保できると共に、信頼
性が向上する。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 【００１３】図１はバス等の車両の後部に動力室１を設
けたもので、２はエンジン、３はエンジン２により駆動
される発電機、４は発電機３により発電された電力を蓄
えるバッテリ、５，６は発電機３およびバッテリ４によ
りインバータ７を介して駆動される走行用の電動機であ
る。 【００１４】動力室１の前面部（車室側）、上部等には
隔壁が形成され、左右は車両の外壁パネル８に、後面部
（車両後方側）は点検用の開閉扉等を設けた車両の後面
パネル等に囲われる。 【００１５】エンジン２は動力室１の図左側（車両左
側）に横置きに配置され、発電機３はエンジン２に直接
連結される。９はエアクリーナである。電動機５，６は
動力室１の図右側（車両右側）にて減速機１０に取付け
られ、減速機１０を介してその駆動力がドライブシャフ
ト、差動装置から駆動輪へ伝えられる。 【００１６】インバータ７は４つ設けられて（１つは発
電機３用、２つは走行電動機５，６用、１つは補機類駆
動電動機用）、動力室１の図右側（車両右側）の中段部
位のインバータ室１１に配置され、バッテリ４はインバ
ータ室１１の上方のバッテリ室１２に配置される。 【００１７】発電機３、電動機５，６とインバータ室１
１との間にはエアコンプレッサ１３、エアコンユニット
１４、ラジエータ２０等の補機類が配置される。ラジエ
ータ２０は、図２、図３のように電動ファン２１が組付
けられ、ユニット化されて、エアコンユニット１４の近
傍（車両後方側）に配設される。 【００１８】エンジン２と発電機３との間に、エンジン
２の周辺の熱風が発電機３の周辺に流れ込まないように
遮熱板１５が配設される。遮熱板１５は、動力室１の前
面部から後面部にかけてエンジン室１６と発電機室１７
とを画成するように形成されると共に、そのエンジン室
１６に対して、インバータ室１１、バッテリ室１２も画
成するように動力室１の上部まで延設される。 【００１９】そして、発電機３、電動機５，６、インバ
ータ７等を冷却するモータ機器用冷却回路２２が備えら
れる。 【００２０】このモータ機器用冷却回路２２は、それぞ
れ発電機３、電動機５，６、インバータ７等に形成され
た冷却ジャケット（図示しない）と、ラジエータ２０と
が、図４のように配管２３を介して接続され、配管２３
の途中には電動ポンプ２４が設置される。ただし、図４
では発電機３、電動機５，６、インバータ７等をモータ
機器２５として表している。 【００２１】そして、このラジエータ２０をバイパスす
るバイパス通路２６が形成され、バイパス通路２６の入
口部と出口部とにラジエータ通路２７とバイパス通路２
６とを切換える方向切換弁２８，２９が介装される共
に、バイパス通路２６の途中にエンジン用冷却回路３０
からの冷却水と熱交換するための熱交換器３１が設置さ
れる。 【００２２】エンジン用冷却回路３０は、図示しないエ
ンジン用ラジエータと、ウォータポンプと、配管系から
形成され、エンジン用ラジエータをバイパスしたあるい
はエンジン用ラジエータの下流側の冷却水が熱交換器３
１に送られる。 【００２３】そして、モータ機器用冷却回路２２の方向
切換弁２８の上流側に冷却水温を検出する水温センサ３
２が設置される。 【００２４】この水温センサ３２の検出値に基づいて、
制御装置３３によってラジエータ２０に冷却風を送る電
動ファン２１および方向切換弁２８，２９が制御され
る。 【００２５】この場合、水温センサ３２の検出値が設定
値（例えば、０℃）以上のときは、バイパス通路２６を
閉じラジエータ通路２７を開くように、方向切換弁２
８，２９を制御すると共に、水温センサ３２の検出値が
所定高温になると、電動ファン２１を駆動する。一方、
水温センサ３２の検出値が設定値（例えば、０℃）未満
の場合は、ラジエータ通路２７を閉じバイパス通路２６
を開くように、方向切換弁２８，２９を制御する（電動
ファン２１はオフ）。 【００２６】このような構成により、モータ機器用冷却
回路２２の冷却水温が設定値より低い場合、モータ機器
用冷却回路２２の冷却水は、ラジエータ２０を通らず、
バイパス通路２６の熱交換機３１に送られ、エンジン側
にて所定の温度に維持されているエンジン用冷却回路２
６からの冷却水によって加温される。 【００２７】このため、発電機３、電動機５，６、イン
バータ７等の温度が設定値以上に保たれるため、発電機
３、電動機５，６等の良好な運転状態、動作状態が確保
されると共に、特に低温の影響を受けやすいインバータ
７の安定した動作が得られる。 【００２８】一方、モータ機器用冷却回路２２の冷却水
温が設定値を越えているときは、モータ機器用冷却回路
２２の冷却水は、ラジエータ２０を通り、発電機３、電
動機５，６、インバータ７等に送られると共に、その冷
却水温が所定高温になると、電動ファン２１が駆動され
る。 【００２９】このため、発電機３、電動機５，６、イン
バータ７等の温度が所定値以上に上昇することはなく、
これら発電機３、電動機５，６、インバータ７等が適正
温度で運転、動作される。 【００３０】したがって、発電機３、電動機５，６、イ
ンバータ７等の高い機能、信頼性が確保される。
気自動車の発電機、インバータ、走行用電動モータ等の
モータ機器用冷却回路とエンジン用冷却回路とを備える
冷却システムに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来から排気エミッションを改善するた
め、エンジンと電動モータを組み合わせたハイブリッド
電気自動車がある。 【０００３】このようなハイブリッド電気自動車は、エ
ンジンにより駆動される発電機と、発電された電力を蓄
えるバッテリとを備え、これらを電源にインバータを介
して走行用の電動モータを駆動して走行する。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】このようなハイブリッ
ド電気自動車は、エンジンを冷却するエンジン用冷却回
路の外に、発電機、インバータ、走行用の電動モータ等
の温度を適正に保つために、これら発電機、インバー
タ、走行用の電動モータ等を冷却するモータ機器用冷却
回路を設ける必要がある。 【０００５】しかし、このようにモータ機器用冷却回路
を設ける場合、発電機、インバータ、走行用の電動モー
タ等の温度が設定温度以上に高くなるのを防止できるも
のの、その冷却回路の冷却水温が低い場合は、これら発
電機、インバータ、走行用の電動モータ等の動作性、効
率が悪化する。特に、半導体機器のインバータは、低温
（半導体の動作下限温度付近）になると、動作しにくく
なるのである。 【０００６】なお、特開平６ー５４４０９号公報にモー
タの冷却油によってエンジンオイルやエンジン冷却水を
加熱するものが、特開平６ー３１９２０５号公報に余分
な回生電力によってエンジン冷却水を加熱したり、回生
電力による熱をラジエータから放熱するものが、特開平
８ー１６８１０３号公報にエンジン冷却水温に応じて発
電量を制御するものがある。 【０００７】この発明は、このような問題点を解決でき
るハイブリッド電気自動車の冷却システムを提供するこ
とを目的としている。 【０００８】 【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
により駆動される発電機と、バッテリと、これらを電源
としてインバータを介して駆動される走行用電動モータ
とを備えるハイブリッド電気自動車において、エンジン
を冷却するエンジン用冷却回路と、少なくとも発電機、
インバータ、走行用電動モータを冷却するモータ機器用
冷却回路とを備え、モータ機器用冷却回路のラジエータ
をバイパスするバイパス通路を設け、このバイパス通路
の途中にエンジン用冷却回路の冷却水と熱交換する熱交
換器を設けると共に、モータ機器用冷却回路の冷却水温
を検出する水温センサと、モータ機器用冷却回路のラジ
エータ通路とバイパス通路とを切換える弁手段と、水温
センサの検出値に応じて弁手段を制御する制御装置とを
設け、制御装置は、水温センサの検出値が設定値未満の
ときにバイパス通路を開通するように弁手段を制御す
る。 【０００９】 【００１０】 【００１１】 【発明の効果】第１の発明によれば、発電機、インバー
タ、走行用電動モータ等を適正温度で運転、動作するこ
とができ、これらの高い機能を確保できると共に、信頼
性が向上する。 【００１２】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 【００１３】図１はバス等の車両の後部に動力室１を設
けたもので、２はエンジン、３はエンジン２により駆動
される発電機、４は発電機３により発電された電力を蓄
えるバッテリ、５，６は発電機３およびバッテリ４によ
りインバータ７を介して駆動される走行用の電動機であ
る。 【００１４】動力室１の前面部（車室側）、上部等には
隔壁が形成され、左右は車両の外壁パネル８に、後面部
（車両後方側）は点検用の開閉扉等を設けた車両の後面
パネル等に囲われる。 【００１５】エンジン２は動力室１の図左側（車両左
側）に横置きに配置され、発電機３はエンジン２に直接
連結される。９はエアクリーナである。電動機５，６は
動力室１の図右側（車両右側）にて減速機１０に取付け
られ、減速機１０を介してその駆動力がドライブシャフ
ト、差動装置から駆動輪へ伝えられる。 【００１６】インバータ７は４つ設けられて（１つは発
電機３用、２つは走行電動機５，６用、１つは補機類駆
動電動機用）、動力室１の図右側（車両右側）の中段部
位のインバータ室１１に配置され、バッテリ４はインバ
ータ室１１の上方のバッテリ室１２に配置される。 【００１７】発電機３、電動機５，６とインバータ室１
１との間にはエアコンプレッサ１３、エアコンユニット
１４、ラジエータ２０等の補機類が配置される。ラジエ
ータ２０は、図２、図３のように電動ファン２１が組付
けられ、ユニット化されて、エアコンユニット１４の近
傍（車両後方側）に配設される。 【００１８】エンジン２と発電機３との間に、エンジン
２の周辺の熱風が発電機３の周辺に流れ込まないように
遮熱板１５が配設される。遮熱板１５は、動力室１の前
面部から後面部にかけてエンジン室１６と発電機室１７
とを画成するように形成されると共に、そのエンジン室
１６に対して、インバータ室１１、バッテリ室１２も画
成するように動力室１の上部まで延設される。 【００１９】そして、発電機３、電動機５，６、インバ
ータ７等を冷却するモータ機器用冷却回路２２が備えら
れる。 【００２０】このモータ機器用冷却回路２２は、それぞ
れ発電機３、電動機５，６、インバータ７等に形成され
た冷却ジャケット（図示しない）と、ラジエータ２０と
が、図４のように配管２３を介して接続され、配管２３
の途中には電動ポンプ２４が設置される。ただし、図４
では発電機３、電動機５，６、インバータ７等をモータ
機器２５として表している。 【００２１】そして、このラジエータ２０をバイパスす
るバイパス通路２６が形成され、バイパス通路２６の入
口部と出口部とにラジエータ通路２７とバイパス通路２
６とを切換える方向切換弁２８，２９が介装される共
に、バイパス通路２６の途中にエンジン用冷却回路３０
からの冷却水と熱交換するための熱交換器３１が設置さ
れる。 【００２２】エンジン用冷却回路３０は、図示しないエ
ンジン用ラジエータと、ウォータポンプと、配管系から
形成され、エンジン用ラジエータをバイパスしたあるい
はエンジン用ラジエータの下流側の冷却水が熱交換器３
１に送られる。 【００２３】そして、モータ機器用冷却回路２２の方向
切換弁２８の上流側に冷却水温を検出する水温センサ３
２が設置される。 【００２４】この水温センサ３２の検出値に基づいて、
制御装置３３によってラジエータ２０に冷却風を送る電
動ファン２１および方向切換弁２８，２９が制御され
る。 【００２５】この場合、水温センサ３２の検出値が設定
値（例えば、０℃）以上のときは、バイパス通路２６を
閉じラジエータ通路２７を開くように、方向切換弁２
８，２９を制御すると共に、水温センサ３２の検出値が
所定高温になると、電動ファン２１を駆動する。一方、
水温センサ３２の検出値が設定値（例えば、０℃）未満
の場合は、ラジエータ通路２７を閉じバイパス通路２６
を開くように、方向切換弁２８，２９を制御する（電動
ファン２１はオフ）。 【００２６】このような構成により、モータ機器用冷却
回路２２の冷却水温が設定値より低い場合、モータ機器
用冷却回路２２の冷却水は、ラジエータ２０を通らず、
バイパス通路２６の熱交換機３１に送られ、エンジン側
にて所定の温度に維持されているエンジン用冷却回路２
６からの冷却水によって加温される。 【００２７】このため、発電機３、電動機５，６、イン
バータ７等の温度が設定値以上に保たれるため、発電機
３、電動機５，６等の良好な運転状態、動作状態が確保
されると共に、特に低温の影響を受けやすいインバータ
７の安定した動作が得られる。 【００２８】一方、モータ機器用冷却回路２２の冷却水
温が設定値を越えているときは、モータ機器用冷却回路
２２の冷却水は、ラジエータ２０を通り、発電機３、電
動機５，６、インバータ７等に送られると共に、その冷
却水温が所定高温になると、電動ファン２１が駆動され
る。 【００２９】このため、発電機３、電動機５，６、イン
バータ７等の温度が所定値以上に上昇することはなく、
これら発電機３、電動機５，６、インバータ７等が適正
温度で運転、動作される。 【００３０】したがって、発電機３、電動機５，６、イ
ンバータ７等の高い機能、信頼性が確保される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態を示す配置構成図である。
【図２】車両後方から見たラジエータの配置図である。
【図３】車両側方から見たラジエータの配置図である。
【図４】冷却回路の構成図である。
【符号の説明】
１ 動力室
２ エンジン
３ 発電機
４ バッテリ
５，６ 電動機
７ インバータ
１１ インバータ室
１２ バッテリ室
１３ エアコンプレッサ
１４ エアコンユニット
２０ ラジエータ
２１ 電動ファン
２２ モータ機器用冷却回路
２３ 配管
２４ 電動ポンプ
２５ モータ機器
２６ バイパス通路
２７ ラジエータ通路
２８，２９ 方向切換弁
３０ エンジン用冷却回路
３１ 熱交換器
３２ 水温センサ
３３ 制御装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 家中 弘
埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産デ
ィーゼル工業株式会社内
(72)発明者 阿部 聡彦
埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産デ
ィーゼル工業株式会社内
(56)参考文献 特開 平７−310637（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−13980（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−138821（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F01P 3/12
F01P 3/20
B60K 11/04
B60K 6/02 - 6/04
F02D 29/02
F02D 29/06
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 エンジンにより駆動される発電機と、バ
ッテリと、これらを電源としてインバータを介して駆動
される走行用電動モータとを備えるハイブリッド電気自
動車において、 エンジンを冷却するエンジン用冷却回路と、少なくとも
発電機、インバータ、走行用電動モータを冷却するモー
タ機器用冷却回路とを備え、 モータ機器用冷却回路のラジエータをバイパスするバイ
パス通路を設け、このバイパス通路の途中にエンジン用
冷却回路の冷却水と熱交換する熱交換器を設けると共
に、 モータ機器用冷却回路の冷却水温を検出する水温センサ
と、モータ機器用冷却回路のラジエータ通路とバイパス
通路とを切換える弁手段と、水温センサの検出値に応じ
て弁手段を制御する制御装置とを設け、 制御装置は、水温センサの検出値が設定値未満のときに
バイパス通路を開通するように弁手段を制御する ことを
特徴とするハイブリッド電気自動車の冷却システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27458797A JP3373770B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | ハイブリッド電気自動車の冷却システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27458797A JP3373770B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | ハイブリッド電気自動車の冷却システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11107749A JPH11107749A (ja) | 1999-04-20 |
| JP3373770B2 true JP3373770B2 (ja) | 2003-02-04 |
Family
ID=17543827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27458797A Expired - Fee Related JP3373770B2 (ja) | 1997-10-07 | 1997-10-07 | ハイブリッド電気自動車の冷却システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3373770B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101610387B1 (ko) * | 2009-12-24 | 2016-04-08 | 두산인프라코어 주식회사 | 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템 |
| US9561704B2 (en) | 2012-05-24 | 2017-02-07 | Denso Corporation | Vehicular thermal management system including selective heat transfer medium circulation |
| US10557660B2 (en) | 2012-02-02 | 2020-02-11 | Denso Corporation | Heat exchanger with a plurality of heat exchanging portions |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100444064B1 (ko) * | 2002-05-20 | 2004-08-12 | 현대자동차주식회사 | 전기자동차용 냉각시스템 |
| KR101144078B1 (ko) | 2010-08-26 | 2012-05-23 | 기아자동차주식회사 | 하이브리드 차량의 열 관리 시스템 및 방법 |
| GB2489016B (en) | 2011-03-16 | 2013-08-21 | Land Rover Uk Ltd | Hybrid electric vehicle cooling circuit and method of cooling |
| JP5802505B2 (ja) * | 2011-09-28 | 2015-10-28 | ナブテスコ株式会社 | 温度制御装置及び温度制御方法 |
| KR101665325B1 (ko) * | 2012-05-04 | 2016-10-24 | 대우조선해양 주식회사 | 선박용 발전기 엔진의 예열 방법 |
| JP5837458B2 (ja) * | 2012-06-15 | 2015-12-24 | トヨタ自動車株式会社 | 回転電機冷却システム |
-
1997
- 1997-10-07 JP JP27458797A patent/JP3373770B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101610387B1 (ko) * | 2009-12-24 | 2016-04-08 | 두산인프라코어 주식회사 | 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템 |
| US10557660B2 (en) | 2012-02-02 | 2020-02-11 | Denso Corporation | Heat exchanger with a plurality of heat exchanging portions |
| US9561704B2 (en) | 2012-05-24 | 2017-02-07 | Denso Corporation | Vehicular thermal management system including selective heat transfer medium circulation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11107749A (ja) | 1999-04-20 |
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