JP3707455B2 - ハイブリッド車両の冷却装置 - Google Patents
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハイブリッド車両の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリーズ式のハイブリッド車両は、バッテリに蓄えた電力でモータを駆動して走行し、バッテリの電力が所定量まで低下すると、発電機を内燃機関で駆動して、発電された電力でモータを駆動、さらにはバッテリを充電しながら走行する。このようなハイブリッド車両の構成として例えば、特開２００１−２０４１０４号公報に開示されているものがある。こうしたハイブリッド車両は、内燃機関によって駆動される発電機、車両を駆動する駆動モータ、発電機やモータの作動状態を制御するインバータ、パワーステアリングポンプやエアーコンプレッサ等の補機を駆動するための補機駆動モータなどを備えている。前記の各装置は駆動によって発熱するため、安定した性能を発揮するためには冷却水を循環させて冷却する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の発電機や駆動モータ、インバータを冷却水を循環させて冷却する場合、その冷却順序が問題になる。すなわち、各装置の発熱量は異なっており、冷却効率を考慮して冷却順序を設定する必要がある。また、各装置の搭載位置関係を平行に保つのは難しく、各装置の搭載位置に高低差があり、冷却水交換に伴うエア抜きの作業を行いやすい冷却順序に設定することも要求されている。
【０００４】
このため本発明は、冷却対象となる装置の特性に合わせて適切な冷却順序を設定して冷却性能と保守性を両立できるハイブリッド車両の冷却装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、内燃機関に連結された回転電機を含む複数の回転電機について発熱量の大きい回転電機から順に冷却水を循環させる第１冷却系統と、複数のインバータについて搭載位置の低いインバータから順に冷却水を循環させる第２冷却系統と、第２冷却系統中の最も高い位置にあるインバータの下流近傍にエア抜き部位とを設けたものである。これにより、発熱量が比較的大きく冷却性能が優先される回転電機に対しては発熱量の大きいものから冷却水が循環されることになり、冷却水温のバランスがとれるとともに、発熱量が比較的小さいインバータに対しては搭載位置が低いインバータから順に冷却水が循環されて、エア抜き作業時においてエアがスムーズに押し出され、作業が簡易になる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【０００７】
図１に示すようなハイブリッド車両は、２台の駆動用モータ２ａ、２ｂを備えており、両駆動用モータ２ａ、２ｂの駆動力は、減速機３６、ディファレンシャルギヤ３７を介して駆動輪３８に伝達される。駆動用モータ２ａ、２ｂは、インバータ７とインバータ８を介して電池３５に接続される。インバータ７は一方の駆動用モータ２ａと発電機３２と電池３５に接続され、駆動用モータ２ａ及び発電機３２の作動状態を調整可能に構成されている。また、インバータ８は他方の駆動用モータ２ｂと補機駆動用モータ３と電池３５に接続され、駆動用モータ２ｂと補機駆動用モータ３の作動状態を調整可能に構成されている。発電機３２を駆動する発電用エンジン３１には、図示しないエアーコンプレッサ、パワーステアリングポンプ、等の補機が接続され、発電用エンジン３１運転時に駆動される。なお、エアーコンプレッサは、エアブレーキやエアサスペンション等に供給するエアー圧を発生させるものである。
【０００８】
発電用エンジン３１により駆動される発電機３２から取り出された電力は、インバータ７を介して電池３５を充電、あるいは駆動用モータ２ａを駆動し、電池３５からの電力がインバータ８を介して駆動用モータ２ｂを駆動する。発電用エンジン３１の停止時は、電池３５に蓄えられていた電力がインバータ７、インバータ８を介して駆動用モータ２ａ、２ｂと補機駆動用モータ３とに供給され、各モータが駆動される。補機駆動用モータ３の駆動によってパワーステアリングポンプ４０とエアーコンプレッサ４１とが駆動する。パワーステアリングポンプ４０とエアーコンプレッサ４１は、発電用エンジン３１に接続される前述の図示しないパワーステアリングポンプ、エアーコンプレッサとは別物で同一機能を有する。
【０００９】
このハイブリッド車両を制御する制御装置４４は、発電用エンジン３１を制御するエンジンコントロール装置４２と、電池３５を制御する電池コントロール装置４３と、インバータ７、インバータ８とに接続し、これらの作動を総合的に制御して車両を駆動する。
【００１０】
次にハイブリッド車両に適用される冷却装置の構成を図２に示す。この冷却装置は、ラジエタ６の下流で分岐しラジエタ６の上流で合流するよう並列に接続された第１冷却系統２１、第２冷却系統２２を有しており、各冷却系統には別々にポンプ４，５が設けられている。第１冷却系統２１は、発電機１と駆動用モータ２ａ、２ｂと補機駆動用モータ３とを冷却するように設けられ、第２冷却系統２２は、インバータ７とインバータ８とを冷却するよう第１冷却系統に対して並列に接続されて設けられている。第１冷却系統２１は、発熱量が大きい順、すなわち発電機１、続いて駆動用モータ２、補機駆動用モータ３の順に配置され、ポンプ４から吐出される冷却水を順次循環させた後、第２冷却系統２２と合流する。合流した冷却水は、その後ラジエータ６を通って冷却され、その後ポンプ４，５へ分岐して循環されている。
【００１１】
第２冷却系統２２のインバータ７とインバータ８は、発熱量が略同程度になるように、インバータ７には駆動用モータ２の一方と発電機１を、インバータ８には前記駆動用モータ２の他方と補機駆動用モータ３とをそれぞれ制御するように接続される。第２冷却系統２２は、搭載位置の低いインバータ７から搭載位置の高いインバータ８へ、ポンプ５から吐出される冷却水が順次循環され、上位のインバータ８を冷却した後に第１冷却系統２１と合流する。
【００１２】
第２冷却系統２２には、インバータの内、最も高い位置にあるインバータ８の直下流かつインバータ８より高い位置にエア抜き用部位９が設けられ、冷却水のエア抜き用ホース１０ａが接続されている。エア抜き用ホース１０ａは弁１１ａを介して冷却水タンク１２に接続している。第１冷却系統２１には、発電機１と駆動用モータ２ａとの間、駆動用モータ２ａと２ｂとの間、駆動用モータ２ｂと補機駆動用モータ３との間にそれぞれエア抜き用部位が設けられ、エア抜き用ホース１０ｂが接続されている。エア抜き用ホース１０ｂは弁１１ｂを介して冷却水タンク１２に接続されている。上記弁１１ａ，１１ｂは、エア抜き作業時以外は閉じられている。
冷却水交換時のエア抜き作業は、弁１１ａ，１１ｂを開き、第１冷却系統２１および第２冷却系統２２中に含まれるエアを、エア抜き用ホース１０ａ，１０ｂを介して冷却水タンク１２に移送させることにより行う。
【００１３】
次に作用について説明する。第１冷却系統２１を流れる冷却水は、発電機１、駆動用モータ２、補機駆動用モータ３の順に発熱量の大きいものから循環している。これにより、発熱量が比較的大きく冷却性能が優先される発電機１、駆動用モータ２、補機駆動用モータ３は、冷却水温のバランスがとれ、必要な冷却能力を効率良く確保することができる。
【００１４】
第２冷却系統２２を流れる冷却水は、低い位置にあるインバータ７から順に高い位置にあるインバータ８へと循環している。またエア抜き用ホース１０がインバータ８の直下流かつインバータ８より高い位置、すなわちエア抜き用部位９に接続されていることより、冷却水交換時のエア抜き作業において、インバータ内のエアがスムーズにエア抜き用ホース１０へ押し出されて冷却水タンク１２へ移送され、エア抜き作業を簡易に行うことができる。このため冷却水に混入したエアが、第１冷却系統２１でうまく抜けなかった場合でも第２冷却系統２２に流されて来れば確実にエア抜きすることができ、冷却系統全体のエア抜きを確実な物とすることができる。
【００１５】
なお、上記実施例ではシリーズ式ハイブリッド車両の冷却装置について説明したが、これに限定されることなく、例えばパラレル式ハイブリッド車両の冷却装置に適用されてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に関わるハイブリッド車両の冷却装置によれば、内燃機関に連結された回転電機を含む複数の回転電機について発熱量の大きい回転電機から順に冷却水を循環させる第１冷却系統と、前記回転電機の作動状態を調整する複数のインバータについて搭載位置の低いインバータから順に冷却水を循環させる第２冷却系統と、第２冷却系統中の最も高い位置にあるインバータの下流近傍にエア抜き部位とを設けたことにより、冷却水温のバランスがとれ、必要な冷却能力を確保することができるとともに、冷却水のエア抜き作業時においてエアがスムーズに押し出され、作業が簡易になり、ハイブリッド車両の冷却性能と保守整備性とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるハイブリッド車両の構成図である。
【図２】本発明の実施例におけるハイブリッド車両の冷却装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 発電機
２ａ，２ｂ 駆動用モータ
３ 補機駆動用モータ
４ ポンプ
５ ポンプ
６ ラジエータ
７ インバータ
８ インバータ
９ エア抜き用部位
１０ａ，１０ｂ エア抜き用ホース
１１ａ，１１ｂ 弁
１２ 冷却水タンク
２１ 第１冷却系統
２２ 第２冷却系統
３１ 発電用エンジン
３２ 発電機
３５ 電池
３６ 減速器
３７ ディファレンシャルギヤ
３８ 駆動輪
４０ パワーステアリングポンプ
４１ エアーコンプレッサ
４２ エンジンコントロール装置
４３ 電池コントロール装置
４４ 制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明はハイブリッド車両の冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シリーズ式のハイブリッド車両は、バッテリに蓄えた電力でモータを駆動して走行し、バッテリの電力が所定量まで低下すると、発電機を内燃機関で駆動して、発電された電力でモータを駆動、さらにはバッテリを充電しながら走行する。このようなハイブリッド車両の構成として例えば、特開２００１−２０４１０４号公報に開示されているものがある。こうしたハイブリッド車両は、内燃機関によって駆動される発電機、車両を駆動する駆動モータ、発電機やモータの作動状態を制御するインバータ、パワーステアリングポンプやエアーコンプレッサ等の補機を駆動するための補機駆動モータなどを備えている。前記の各装置は駆動によって発熱するため、安定した性能を発揮するためには冷却水を循環させて冷却する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の発電機や駆動モータ、インバータを冷却水を循環させて冷却する場合、その冷却順序が問題になる。すなわち、各装置の発熱量は異なっており、冷却効率を考慮して冷却順序を設定する必要がある。また、各装置の搭載位置関係を平行に保つのは難しく、各装置の搭載位置に高低差があり、冷却水交換に伴うエア抜きの作業を行いやすい冷却順序に設定することも要求されている。
【０００４】
このため本発明は、冷却対象となる装置の特性に合わせて適切な冷却順序を設定して冷却性能と保守性を両立できるハイブリッド車両の冷却装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、内燃機関に連結された回転電機を含む複数の回転電機について発熱量の大きい回転電機から順に冷却水を循環させる第１冷却系統と、複数のインバータについて搭載位置の低いインバータから順に冷却水を循環させる第２冷却系統と、第２冷却系統中の最も高い位置にあるインバータの下流近傍にエア抜き部位とを設けたものである。これにより、発熱量が比較的大きく冷却性能が優先される回転電機に対しては発熱量の大きいものから冷却水が循環されることになり、冷却水温のバランスがとれるとともに、発熱量が比較的小さいインバータに対しては搭載位置が低いインバータから順に冷却水が循環されて、エア抜き作業時においてエアがスムーズに押し出され、作業が簡易になる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【０００７】
図１に示すようなハイブリッド車両は、２台の駆動用モータ２ａ、２ｂを備えており、両駆動用モータ２ａ、２ｂの駆動力は、減速機３６、ディファレンシャルギヤ３７を介して駆動輪３８に伝達される。駆動用モータ２ａ、２ｂは、インバータ７とインバータ８を介して電池３５に接続される。インバータ７は一方の駆動用モータ２ａと発電機３２と電池３５に接続され、駆動用モータ２ａ及び発電機３２の作動状態を調整可能に構成されている。また、インバータ８は他方の駆動用モータ２ｂと補機駆動用モータ３と電池３５に接続され、駆動用モータ２ｂと補機駆動用モータ３の作動状態を調整可能に構成されている。発電機３２を駆動する発電用エンジン３１には、図示しないエアーコンプレッサ、パワーステアリングポンプ、等の補機が接続され、発電用エンジン３１運転時に駆動される。なお、エアーコンプレッサは、エアブレーキやエアサスペンション等に供給するエアー圧を発生させるものである。
【０００８】
発電用エンジン３１により駆動される発電機３２から取り出された電力は、インバータ７を介して電池３５を充電、あるいは駆動用モータ２ａを駆動し、電池３５からの電力がインバータ８を介して駆動用モータ２ｂを駆動する。発電用エンジン３１の停止時は、電池３５に蓄えられていた電力がインバータ７、インバータ８を介して駆動用モータ２ａ、２ｂと補機駆動用モータ３とに供給され、各モータが駆動される。補機駆動用モータ３の駆動によってパワーステアリングポンプ４０とエアーコンプレッサ４１とが駆動する。パワーステアリングポンプ４０とエアーコンプレッサ４１は、発電用エンジン３１に接続される前述の図示しないパワーステアリングポンプ、エアーコンプレッサとは別物で同一機能を有する。
【０００９】
このハイブリッド車両を制御する制御装置４４は、発電用エンジン３１を制御するエンジンコントロール装置４２と、電池３５を制御する電池コントロール装置４３と、インバータ７、インバータ８とに接続し、これらの作動を総合的に制御して車両を駆動する。
【００１０】
次にハイブリッド車両に適用される冷却装置の構成を図２に示す。この冷却装置は、ラジエタ６の下流で分岐しラジエタ６の上流で合流するよう並列に接続された第１冷却系統２１、第２冷却系統２２を有しており、各冷却系統には別々にポンプ４，５が設けられている。第１冷却系統２１は、発電機１と駆動用モータ２ａ、２ｂと補機駆動用モータ３とを冷却するように設けられ、第２冷却系統２２は、インバータ７とインバータ８とを冷却するよう第１冷却系統に対して並列に接続されて設けられている。第１冷却系統２１は、発熱量が大きい順、すなわち発電機１、続いて駆動用モータ２、補機駆動用モータ３の順に配置され、ポンプ４から吐出される冷却水を順次循環させた後、第２冷却系統２２と合流する。合流した冷却水は、その後ラジエータ６を通って冷却され、その後ポンプ４，５へ分岐して循環されている。
【００１１】
第２冷却系統２２のインバータ７とインバータ８は、発熱量が略同程度になるように、インバータ７には駆動用モータ２の一方と発電機１を、インバータ８には前記駆動用モータ２の他方と補機駆動用モータ３とをそれぞれ制御するように接続される。第２冷却系統２２は、搭載位置の低いインバータ７から搭載位置の高いインバータ８へ、ポンプ５から吐出される冷却水が順次循環され、上位のインバータ８を冷却した後に第１冷却系統２１と合流する。
【００１２】
第２冷却系統２２には、インバータの内、最も高い位置にあるインバータ８の直下流かつインバータ８より高い位置にエア抜き用部位９が設けられ、冷却水のエア抜き用ホース１０ａが接続されている。エア抜き用ホース１０ａは弁１１ａを介して冷却水タンク１２に接続している。第１冷却系統２１には、発電機１と駆動用モータ２ａとの間、駆動用モータ２ａと２ｂとの間、駆動用モータ２ｂと補機駆動用モータ３との間にそれぞれエア抜き用部位が設けられ、エア抜き用ホース１０ｂが接続されている。エア抜き用ホース１０ｂは弁１１ｂを介して冷却水タンク１２に接続されている。上記弁１１ａ，１１ｂは、エア抜き作業時以外は閉じられている。
冷却水交換時のエア抜き作業は、弁１１ａ，１１ｂを開き、第１冷却系統２１および第２冷却系統２２中に含まれるエアを、エア抜き用ホース１０ａ，１０ｂを介して冷却水タンク１２に移送させることにより行う。
【００１３】
次に作用について説明する。第１冷却系統２１を流れる冷却水は、発電機１、駆動用モータ２、補機駆動用モータ３の順に発熱量の大きいものから循環している。これにより、発熱量が比較的大きく冷却性能が優先される発電機１、駆動用モータ２、補機駆動用モータ３は、冷却水温のバランスがとれ、必要な冷却能力を効率良く確保することができる。
【００１４】
第２冷却系統２２を流れる冷却水は、低い位置にあるインバータ７から順に高い位置にあるインバータ８へと循環している。またエア抜き用ホース１０がインバータ８の直下流かつインバータ８より高い位置、すなわちエア抜き用部位９に接続されていることより、冷却水交換時のエア抜き作業において、インバータ内のエアがスムーズにエア抜き用ホース１０へ押し出されて冷却水タンク１２へ移送され、エア抜き作業を簡易に行うことができる。このため冷却水に混入したエアが、第１冷却系統２１でうまく抜けなかった場合でも第２冷却系統２２に流されて来れば確実にエア抜きすることができ、冷却系統全体のエア抜きを確実な物とすることができる。
【００１５】
なお、上記実施例ではシリーズ式ハイブリッド車両の冷却装置について説明したが、これに限定されることなく、例えばパラレル式ハイブリッド車両の冷却装置に適用されてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に関わるハイブリッド車両の冷却装置によれば、内燃機関に連結された回転電機を含む複数の回転電機について発熱量の大きい回転電機から順に冷却水を循環させる第１冷却系統と、前記回転電機の作動状態を調整する複数のインバータについて搭載位置の低いインバータから順に冷却水を循環させる第２冷却系統と、第２冷却系統中の最も高い位置にあるインバータの下流近傍にエア抜き部位とを設けたことにより、冷却水温のバランスがとれ、必要な冷却能力を確保することができるとともに、冷却水のエア抜き作業時においてエアがスムーズに押し出され、作業が簡易になり、ハイブリッド車両の冷却性能と保守整備性とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるハイブリッド車両の構成図である。
【図２】本発明の実施例におけるハイブリッド車両の冷却装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 発電機
２ａ，２ｂ 駆動用モータ
３ 補機駆動用モータ
４ ポンプ
５ ポンプ
６ ラジエータ
７ インバータ
８ インバータ
９ エア抜き用部位
１０ａ，１０ｂ エア抜き用ホース
１１ａ，１１ｂ 弁
１２ 冷却水タンク
２１ 第１冷却系統
２２ 第２冷却系統
３１ 発電用エンジン
３２ 発電機
３５ 電池
３６ 減速器
３７ ディファレンシャルギヤ
３８ 駆動輪
４０ パワーステアリングポンプ
４１ エアーコンプレッサ
４２ エンジンコントロール装置
４３ 電池コントロール装置
４４ 制御装置
Claims (1)
- 内燃機関と、前記内燃機関に連結された回転電機を含む複数の回転電機と、前記複数の回転電機の作動状態を調整する複数のインバータと、前記複数の回転電機に冷却水を供給する第１冷却系統と、同第１冷却系統と並列に接続され、前記複数のインバータに冷却水を供給する第２冷却系統とを備え、前記第１冷却系統は、発熱量の大きい回転電機から順に冷却水を循環させるよう構成され、前記第２冷却系統は搭載位置の低いインバータから順に冷却水を循環させるように構成されると共に最も高い位置にあるインバータの下流にエア抜き部位が設けられていることを特徴とするハイブリッド車両の冷却装置。
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|---|---|---|---|
| JP2002230949A JP3707455B2 (ja) | 2002-08-08 | 2002-08-08 | ハイブリッド車両の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2002230949A JP3707455B2 (ja) | 2002-08-08 | 2002-08-08 | ハイブリッド車両の冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=32016857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2002230949A Expired - Fee Related JP3707455B2 (ja) | 2002-08-08 | 2002-08-08 | ハイブリッド車両の冷却装置 |
Country Status (1)
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2002
- 2002-08-08 JP JP2002230949A patent/JP3707455B2/ja not_active Expired - Fee Related
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