JP3758631B2 - Motor cooling structure for hybrid electric vehicle - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばトラック用などのハイブリッド電気自動車のモータ冷却構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
トラックに適用されるパラレル方式のハイブリッド電気自動車は、生産台数が少ないため、できるだけ既存の部品を利用して、インバータ制御のモータ装置をエンジンに組合わせた構造が採用される。
【0003】
そのため、トラック用ハイブリッド電気自動車の多くは、走行用(車両駆動用)のエンジンの出力部とそれに続くクラッチ装置との間に、ロータおよびステータをハウジングで収めたモータ装置を介在させて、動力部を構成する構造が用いられている(例えば特許文献1を参照)。
【0004】
ところで、ハイブリッド電気自動車は、安定した動作の確保のためにモータ装置を冷却する冷却装置を装備することが行われている(例えば特許文献2を参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−67705号公報
【0006】
【特許文献2】
特開2001−25210号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、エンジン直後にモータ装置を配置する構造は、モータ装置がエンジンからの熱を直接受けるので、エンジンからの熱害を防ぐために、冷却容量の大きな冷却装置、すなわち大形の冷却装置が必要となる。しかも、ハイブリッド電気自動車は、モータ装置のみならず、安定動作の確保のため、インバータの冷却も必要なので、冷却に要する部品が多くなる傾向にあり、エンジンからの熱的影響が、モータ装置やインバータを冷却する冷却系の構造の大型化や複雑化を招いていた。
【0008】
そこで、本発明は、モータ装置およびインバータを簡素化した冷却装置で冷却することができるハイブリッド自動車のモータ冷却構造を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、クラッチ装置、モータ装置の順で直列にエンジンを配設して動力部を構成したうえ、冷却装置は、モータ装置に対する冷却媒体の案内をなす第1冷媒通路と、インバータに対する冷却媒体の案内をなす第2冷媒通路と、モータ装置およびインバータからの冷却を終えた冷却媒体を放熱する共通の放熱器とを備える閉回路で構成し、かつ第1冷媒通路のモータ装置近傍、第2冷媒通路のインバータ近傍を、車高の変化に応じて他の閉回路の通路部分より高くなる地点とし、これら各地点に閉回路内の空気を抜くための空気抜き部が設けられる構成とすることにより、エンジンからの熱害を回避して、モータ装置を冷却する冷却装置の小形化を図り、さらにこの冷却装置でインバータも冷却する構成とすることによって全体の部品点数の削減化を図り、モータ冷却構造が簡素化されるようにした。しかも、車両が空荷の状態や積載した状態など、どのような状態からでも、確実に空気が閉回路内から抜けるようにした。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1ないし図6に示す第1の実施形態にもとづいて説明する。
【0014】
図1はハイブリッド電気自動車、例えばトラック用のパラレル式ハイブリッド電気自動車のモータ冷却構造の模式図を示し、図2は同モータ冷却構造を装備したハイブリッド電気自動車の動力系の平面図、図3は同じく側面図をそれぞれ示していて、同図中1はシャシフレームである。シャシフレーム1には、車両前後方向に延びる一対のサイドフレーム2を有して構成されたラダー構造が用いてある。
【0015】
このシャシフレーム1の前部両側にはフロントサスペンション装置(図示しない)を介して前輪(操舵輪)3が懸架させてあり、後部両側にはリヤサスペンション装置(図示しない)を介して、後輪(駆動輪)4が懸架させてある。そして、シャシフレーム1の前部にはキャブ5が搭載され、後部には同キャブ5と隣接して、架装物、例えば荷箱6が搭載され、車体を構成している。そして、車体は、例えば前後のサスペンション装置の設定により、積み荷がないとき、すなわち空荷のときは、フレーム高さが前方H1よりも後方H2が若干、高く、荷を積載して積み荷の状態になると、積載重量により、反対に前方H1が後方H2より若干、高くなる挙動を与えてある(空荷と積み荷とで車高状態が変化)。
【0016】
シャシフレーム1の前部には、サイドフレーム2間に位置して、動力部8が設置してある。図2および図4に示されるように動力部8には、最前部に走行用(車両駆動用)のエンジン9を配置し、同エンジン9の出力部が配置される後端部に、動力伝達の入切りを行うクラッチ装置10、インバータ制御のモータ装置15、トランスミッション20の順の配列で直列に連結した構造、すなわちクラッチ装置10の直後にモータ装置15を直列に配列させた構造が用いてある。具体的には、エンジン9は、例えばディーゼルエンジンが用いてある。また図5に示されるようにクラッチ装置10は、エンジン9の後部端と直列に連結される例えば外形が椀形状のクラッチハウジング11を有し、このクラッチハウジング11の内部に、ディーゼルエンジンの出力軸9aの後端部(出力部をなす部分)に有るフライホイール9bと接離して動力伝達の入切りする自動制御式の乾式単板クラッチ12を収めた構造が用いてある。モータ装置15は、クラッチハウジング11の後部端と直列に連結される略短筒状のモータハウジング16(本願のハウジングに相当)を有し、このモータハウジング16の内部に、モータ構成部、例えばロータ18、同ロータ18の内周部に取着したロータシャフト19、ロータ18の周りを囲む環状のステータ20を組合わせて構成されるモータ要素を収めた構造が用いてある。なお、18aは、ロータシャフト19の周りに設けたレゾルバ(回転変位を検知するセンサ)を示す。トランスミッション20は、モータハウジング16の後部端と連結されるミッションハウジング21を有し、このミッションハウジング21の内部に複数の変速段に切換え可能な変速機構、例えば複数の同期噛合機構22を用いて構成した常時噛合式の歯車変速機構23を収めた構造が用いてある。なお、トランスミッション20には、例えば車両の運転状態に応じて自動的に変速を行う自動制御式が用いてある。ミッションハウジング21の前部からはインプットシャフト24が突き出ている。インプットシャフト24は、外周面に軸方向に延びる複数条の溝部を有するスプライン軸で形成してある。このインプットシャフト24が、ロータシャフト19の中心部に形成されている溝付き孔19a、乾式単板クラッチ12のクラッチディスク12の中心部に形成されている溝付き孔12aと順に嵌挿してある。つまり、インプットシャフト24を通じて、エンジン9およびモータ装置15とトランスミッション21との間を接続している。これにより、エンジン9の出力軸9aから出力された駆動力は、クラッチ装置10、インプットシャフト24、歯車変速機23を経由する動力伝達路を通じて、またモータ装置11から出力された駆動力は、インプットシャフト24、歯車変速機23を経由する動力伝達路を通じて、トランスミッション20へ伝達されるようにしている。なお、ミッションハウジング21の後部端には、動力を出力する部分、例えばセンタブレーキ25が付いた出力部26が設けてある。この出力部26が、図2および図3に示されるように伝達部材、例えばプロペラシャフト28、デファレンシャル29を介して後輪4に接続され、エンジン9あるいはモータ装置15からの動力、又は双方の動力で、後輪4を駆動できるようにしている。
【0017】
また図2および図3に示されるようにモータ装置15へ電力を供給する供給源となるバッテリ、例えば箱形にユニット化された複数のリチウムイオンバッテリのユニット31は、シャシフレーム、例えばシャシフレーム1を挟む一側部、具体的には前・後輪3,4間におけるサイドフレーム2の外側部の後部寄りとなる地点に据付けてある。また例えばそのシャシフレーム1を挟んだ反対側のサイドフレーム2の外側部の後部寄りの地点には、エンジン9へ燃料を供給する燃料タンク30が据付けてある。
【0018】
一方、モータ装置15を制御するインバータ33は、例えばモータ装置15から離れた車体後側の地点に設けてある。具体的にはインバータ33は、シャシフレーム1の最後部となるサイドフレーム2間(詳しくはサイドフレーム2の後部およびサイドフレーム2の最後部に有るクロスメンバ2aとで囲まれる部位)に設置してある。このインバータ33は、例えば水平方向に延びる偏平な筐体34を有し、この筐体34の内部にインバータ回路および冷却通路(図示しない)を内蔵し、さらに筐体34のうち、例えば燃料タンク30が組付くサイドフレーム2に向く側部の上段両側に一対の冷却水出入り用の口体33a、33b(出入口に相当)を設けた構造が用いてある。なお、インバータ33は、その各口体33aが例えばサイドフレーム2の上面付近に配置されるようにして固定してある。
【0019】
他方、図5および図6に示されるようにモータ装置15のモータハウジング16のうち、例えばステータ20を囲む環状の壁部16aの内部には、上部のわずかな部分を除くほぼ全周(C字状)に渡り、冷却水路35(本願の冷媒通路に相当)が形成してある。冷却水路35は、例えば断面がモータハウジング16の軸心方向に対して偏平な形状としたC字状の水路から形成してある。この冷却水路35の上側に配置される端部のうちの片側(一端部)は、モータハウジング16の上部中央に形成してある例えば縦孔状の入口36と連通している。また残る片側の端部(他端部)は、入口36と隣接した地点に形成した例えば縦孔状の出口37(いずれも本願の冷媒出入口に相当)と連通していて、冷却媒体、例えば水が冷却水路35の高い地点から出入りできる構造としている。なお、図5中、15aは、クラッチハウジング11に取付けられた給電用の高電圧コネクタ、15bは、モータハウジング16に取付けられたセンサ出力用のコネクタを示す。
【0020】
こうしたモータ装置15のモータハウジング11に、図1〜図4に示されるように冷却装置、例えば冷却媒体に水を使用した水冷式の冷却装置40が取付けてある。同冷却装置40について説明すれば、41はモータハウジング16の出入り口36,37に接続された動力部側配管、45はラジエータ装置、50は冷却水循環ポンプである。
【0021】
このうち動力部側配管41は、図5および図6に示されるように一端部がモータ装置15の出口37に接続され、他端部が例えばクラッチハウジング11の側方に配置される出口管43と、該出口管43と対となる管部材、すなわち一端部が入口36に接続され、他端部が出口管43と横並びに並行に配置される入口管42とを有してなる(いずれも第1冷媒通路に相当)。詳しくは、出・入口管43,42には、いずれも出・入口37,36から順に、燃料タンク30が取付くサイドフレーム2へ向かって若干、突き出る管部分43a,42a、同管部分42a,42aから若干、斜めに立ち上がる管部分43b,43b、同管部分43a,42bからモータハウジング16およびクラッチハウジング11の外面にならってエンジン9の近くまで延びる管部分43c、42c、同管部分43c,42cから、クラッチハウジング11の外面に付いている付属部品11aを越えて、隣接するサイドフレーム2へ向かう管部分43d,42d、付属部品11aを越えた直後から斜め下方へ向く管部分43e,42eを形成した曲り管が用いてある。そして、このときの付属部品11aを乗り越える配管を利用して、管部分43d,42dをサイドフレーム2の上面から上側へ張り出させている。
【0022】
ラジエータ装置45は、サイドフレーム2の外側部のうち、例えば図2および図3に示されるように最も前輪3寄りとなる荷台6の最前部付近(キャブ5との境界付近、やクラッチ装置10およびモータ装置15の側方となる部分)の外側部分に設置してある。詳しくは、ラジエータ装置45は、例えば略矩形状に形成された放熱器46と、この放熱器46の例えば後面側(吸出し側)に組付けた電動式の冷却ファン47とを有して構成してある。この放熱器46が、例えば燃料タンク30が取付くサイドフレーム2のうち、荷台6の最前部付近となる外側部分に、例えば後面(ファン側の面)が斜め外側へ向く姿勢で、サポート部材48(図2にのみ図示)を用い取付けてある。さらに述べれば、放熱器46は、上端部がサイドフレーム2の上面付近と同等となる高さで、サイドフレーム2の外側部に据付けてある。なお、放熱器46の出入口構造としては、例えば放熱器46の最上段から斜め前方下側へ突き出た管体で構成される入口46aと、例えば最下段に設けた例えば口金で形成される出口46bとが用いてある。
【0023】
冷却水循環ポンプ50は、図2および図3に示されるように例えばラジエータ装置45と隣接して、燃料タンク30との間に配設してある。詳しくは、冷却水循環ポンプ50には、例えば電動モータ51と、同ポンプ51の出力部に連結されたポンプ部52と有した構造が用いてある。この冷却水循環ポンプ50が、その全体が車幅方向に沿って向く姿勢で、サイドフレーム2の外側部から突き出ているサポート部材53(図2のみに図示)に固定してある。またサポート部材53を挟んだポンプ50の反対側には、放熱器46からのオーバフローを受けるタンク54が取付けてある。
【0024】
冷却水循環ポンプ50の吐出部50aと、車両後部に配置されているインバータ33の入口33aとは、図2および図3に示されるように隣接するサイドフレーム2の下部面にならって車体前後方向に配管された中継管56を用いて接続してある。インバータ33の出口33bとモータ装置15から延びる入口管42とは、中継管56と隣接して並行に配管された中継管57を用いて接続してある(いずれも第2冷媒通路に相当)。なお、中継管56,57は、途中が図示しないクロスメンバを避けるよう曲成している。またモータ装置15から延びる出口管43と放熱器46の入口46aとは、図2および図4に示されるように両者間に存在するサイドフレーム2の下側を通過するように配管された中継管58を用いて接続してある。放熱器46の出口46bと冷却水循環ポンプ50の吸込部50bとは、図3に示されるように該ポンプ50の下側を通るように配管された中継管59を用いて接続してある。これら機器、配管で形成される閉回路の内部には、水(冷却媒体)が収容してある。これにより、モータ装置15を冷却する冷却装置40の機器を兼用して、インバータ33の冷却も行える構造としてある。またインバータ33がモータ装置15よりも低温度で熱害を受けやすいことを考慮して、冷却水を先にインバータ33へ導いて、先にインバータ33を冷却してから、その後、冷却を終えた冷却水でモータ装置15を冷却する構造としてある。なお、冷却水循環ポンプ50、冷却ファン47の作動には、図示はしないが例えばモータ装置15、インバータ33に設置した温度センサを用いて、機器内部が冷却を必要とする温度値になると作動し、所定温度まで冷却水が低下するとその作動が停止する制御が採用してある。
【0025】
この冷却装置40の通路構造によって、車両が空荷のとき(後部が前部より車高が高くなるとき)、インバータ33の近傍の通路部分を冷却装置40の通路全体のうちで最上位となる地点とし、車両が積み荷のとき(積載重量で後部が沈み、前部が後部より車高が高くなるとき)、モータ装置15の近傍の通路部分を通路全体のうち最上位となる地点としている。そして、図2および図3に示されるように車両が空荷のときの最も高い地点となるインバータ33の近傍の通路部分、例えば口体33a,33bから近い各中継管56,57(第2冷媒通路)のA地点と、車両が積み荷のときの最も高い地点となるモータ装置15の近傍の通路部分、例えば出入口36,37から近い各出入口管43,42(第1冷媒通路)における管部分43d,42d(サイドフレーム2から上側に配置される部位)のB地点とには、それぞれ冷却装置40の閉回路から空気を抜くための空気抜き部61が設けてある。空気抜き部61は、いずれもキャップ62で開閉される口金部材63を管部材の外周部に取着した構造が用いてある。これらの空気抜き部61により、車高の変化に応じて、車体前部からでも、車体後部からでも、冷却装置40の通路系の全体における空気抜けが行えるようにしている。
【0026】
このように構成されたハイブリッド電気自動車は、例えば発進の際、クラッチ装置10を「断」とし、この状態からモータ装置15が作動する。これにより、モータ装置15から発生した動力が、インプットシャフト24、トランスミッション20の歯車変速機構23、プロペラシャフト28、デファレンシャル29を経て、後輪4に伝わり、トラックを発進させる。同モータ出力による単独走行中、例えばクラッチ装置15が「接」となり、エンジン9からの動力も伝わり、エンジン9とモータ装置15とを併用し走行する。続いて、モータ装置15の作動が停止(出力:ゼロ)となり、エンジン9から出力された動力だけが、クラッチ装置10を通じて、トランスミッション20のインプットシャフト28へ伝わり、エンジン出力による走行に切換わり、走行を続けていく。そして、随時、エンジン9の負荷に応じて、モータ装置15が作動して、エンジン9をアシストし、エンジン9とモータ装置15とを併用した走行を行う。
【0027】
こうした走行中、ステータ20からの発熱やインバータ回路からの発熱を受けて、モータ装置15やインバータ33が冷却を要する温度まで上昇すると、冷却水循環ポンプ50や放熱器46の冷却ファン47が作動する。
【0028】
これにより、放熱器46で冷却された冷却水は、図1〜図4中の矢印で示されるように始め車体後部に据付けてあるインバータ33へ供給され、該インバータ33の内部を循環して、内部のインバータ回路を冷却する。ついで、冷却を終えた冷却水は、車体前部に据付けてあるモータ装置15へ供給される。これにより、図5および図6に示されるように冷却水は、モータハウジング16の内部のほぼ全周に形成してある冷却水路35を流通して、インバータ33より高温となっているモータハウジング16を冷却する。
【0029】
ここで、冷却装置40の冷却性能は、エンジン9から伝わる熱で大きく影響されるが、冷却対象となるモータ装置15は、エンジン9の後部に直に配置されるのではなく、クラッチ装置10を介在させてエンジン9の後部に配置されるから、エンジン9からの熱は直接、モータ装置15の各部へ伝わらずにすみ、エンジン9の熱害は小さく抑えられる。
【0030】
したがって、モータ装置15を冷却する冷却装置40は、エンジン9からの熱的の負担が抑えられるので、冷却能力が小さくてすみ、小形化が図れる。しかも、この小形の冷却装置40を兼用してインバータ33も冷却する構造なので、部品の共通化により、冷却系全体の部品点数の削減化が図れ、コスト低減に優れる簡素化した冷却装置40を実現できる。そのうえ、冷却は、放熱器46からの温度の低い冷却水で、先に熱的に弱いインバータ33を冷却し、その後にインバータ33より熱的な影響に強いモータ装置15を冷却するから、共通の冷却構造で、インバータ33およびモータ装置15の双方を効果的に冷却することができる。
【0031】
加えて、エンジン9とモータ装置15との間にクラッチ装置10が配置される配列により、簡単に上記したようなエンジン9による単独走行、エンジン9とモータ装置15とを複合させたハイブリッド走行、モータ装置15による単独走行が実現できる。
【0032】
また冷却水が通るモータ装置15の近傍の通路部分、同じくインバータ33の近傍の通路部分を、空荷、積み荷の状況により他の通路部分より高くなる地点A,Bとし、これら各地点A,Bに空気抜き部61を設けたから、空荷でも、積み荷の状態からでも、確実に冷却装置40の全体回路を、空気溜りなく冷却水で満たすことができる。これは、車載レイアウトの都合上、モータ装置15とインバータ33とが車両前後方向に個々にシャシフレーム2に組付く構造の場合には有効である。例えば本実施形態のような車体の前側にモータ装置15が配置され、車体の後側にインバータ33が配置されるとき、車両が空荷の状態のときは、荷箱6のある後部がキャブ5のある前部より車高が高くなり(H1<H2)、インバータ33側の空気抜け部61が、冷却装置40の通路系のなかで一番高い位置に配置される。そのため、空荷状態から冷却水を冷却装置40へ注入するときは、該地点にある空気抜け部61のキャップ62を外して、冷却水の流入作業を行うことにより、開放する口金部材63から空気を逃しつつ、冷却装置40の通路系の全体が冷却水で満たされる。また車両が積み荷の状態のときは、積み荷の荷重により、空荷のときとは逆に、キャブ5のある前部が荷箱6のある後部より高くなり(H1>H2)、今度はモータ装置15側の空気抜け部61が、冷却装置40の通路系のなかで一番高い位置に配置される。そのため、積み荷状態から冷却水を冷却装置40へ注入するときは、該地点にある空気抜け部61のキャップ62を外して、冷却水の流入作業を行うことにより、空荷のときと同様、口金部材63から空気を逃しつつ、冷却装置40の通路系の全体が冷却水で満たされる。それ故、モータ装置近傍の空気抜け部61やインバータ近傍の空気抜け部61を使い、どのような積載状態でも、内部から空気を確実に抜いて、冷却装置40の通路系全体を冷却水で満たすことができ、良好な冷却性能を発揮させることができる。
【0033】
特にモータ装置15の通路系は、モータハウジング16のほぼ全周に形成した冷却水路35と、この冷却水路35の出入口37,36をモータハウジング16の上部に設けた構造を採用したことで、モータハウジング16の全周から効果的にモータ装置15の冷却が行われるうえ、冷却水路35の途中での熱交換の低下させる要因となる空気の滞留が防げる。これにより、モータ装置15に対する冷却効果を最大限に発揮させることができ、一層、冷却装置40の簡素化を図ることができる。
【0034】
図7は、本発明の第2の実施形態を示す。
【0035】
本実施形態は、インバータを車体後部ではなく、車体の前部、例えばシャシフレーム2を挟んで、放熱器46や冷却水循環ポンプ47が有る部位とは反対側の地点に設けた構造である。
【0036】
こうした車体前側に、モータ装置15とインバータ33とを据付ける構造にも、本発明を適用してもよい。この場合も、インバータ33の空気抜き部61は、車両が積み荷の状態になるとき、インバータ33近傍の地点で最も高くなる地点に設けてあり、空荷と積載とで変化する車両高さの変化に応じて、選択的にモータ装置15側の空気抜き部61が最上位の地点に配置されたり、インバータ33側の空気抜き部61が最上位の地点に配置されたりするようにしてある。
【0037】
但し、図7において第1の実施形態と同じ部分には同一符号を附してその説明を省略した。
【0038】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。
【0039】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載の発明によれば、モータ装置は、クラッチ装置の介在によってエンジンからの熱害が回避されるので、モータ装置を冷却する冷却装置の冷却能力は小さくてすみ、同冷却装置の小形化を図ることができる。しかも、この小形の冷却装置を用いてインバータも冷却するので、部品の共通化により、冷却系全体の部品点数の削減化が図れ、簡素化した冷却装置が実現でき、コストの低減を図ることができる。そのうえ、エンジンとモータ装置との間にクラッチ装置が配置されることにより、簡単にエンジンによる単独走行、エンジンとモータ装置とを用いたハイブリッド走行、モータ装置による単独走行が実現できる利点がある。さらに冷却媒体を冷却装置に注入する際、車両が空荷の状態や積載した状態など、どのような車体が上下方向に変化する状況からでも、空気抜き部を用いて、冷却装置の閉回路内から空気を確実に抜くことができ、常に良好なる冷却装置の冷却作用が確保できるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るハイブリッド電気自動車のモータ冷却構造の概略構成を示す模式図。
【図2】同モータ冷却構造を搭載したハイブリッド電気自動車の平面図。
【図3】図2中のX−X線に沿うハイブリッド電気自動車の側面図。
【図4】図2中のY線に沿う一部側面図。
【図5】クラッチ装置の後にモータ装置が組付く動力部の構造を示す一部断面した側面図。
【図6】図5中のZ−Z線に沿うモータ装置の側面図。
【図7】本発明の第2の実施形態に係るハイブリッド電気自動車のモータ冷却構造を示す平面図。
【符号の説明】
5…キャブ
6…荷箱
8…動力部
9…エンジン
10…クラッチ装置
15…モータ装置
16…モータハウジング
30…燃料タンク
31…バッテリ
33…インバータ
35…冷却水路(冷媒通路)
36…入口(冷媒出入口)
37…出口(冷媒出入口)
40…冷却装置
42d、43d…管部分(第2冷媒通路)
46…放熱器
56,57…中継管(第1冷媒通路)
61…空気抜き部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor cooling structure of a hybrid electric vehicle such as a truck.
[0002]
[Prior art]
Since the number of parallel hybrid electric vehicles applied to trucks is small, a structure in which an inverter-controlled motor device is combined with an engine by using existing parts as much as possible is adopted.
[0003]
For this reason, many hybrid electric vehicles for trucks use a motor device in which a rotor and a stator are housed in a housing between an output portion of an engine for driving (for driving a vehicle) and a clutch device following the engine. The structure which comprises is used (for example, refer patent document 1).
[0004]
Incidentally, a hybrid electric vehicle is equipped with a cooling device that cools the motor device in order to ensure stable operation (see, for example, Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-67705 A
[0006]
[Patent Document 2]
JP 2001-25210 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the structure in which the motor device is arranged immediately after the engine, the motor device directly receives heat from the engine. Therefore, in order to prevent thermal damage from the engine, a cooling device having a large cooling capacity, that is, a large cooling device is required. Become. Moreover, since the hybrid electric vehicle requires not only the motor device but also the inverter to be cooled to ensure stable operation, the number of parts required for cooling tends to increase, and the thermal influence from the engine is affected by the motor device and the inverter. As a result, the cooling system for cooling the structure has been increased in size and complexity.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a motor cooling structure for a hybrid vehicle that can cool a motor device and an inverter with a simplified cooling device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an engine is arranged in series in the order of a clutch device and a motor device to constitute a power unit.In addition, the cooling device radiates heat from the first refrigerant passage that guides the cooling medium to the motor device, the second refrigerant passage that guides the cooling medium to the inverter, and the cooling medium that has finished cooling from the motor device and the inverter. The first refrigerant passage near the motor device and the second refrigerant passage near the inverter becomes higher than the other closed circuit passage portions according to changes in vehicle height. Each point is provided with an air vent for extracting air from the closed circuit.By adopting this configuration, the heat damage from the engine is avoided, the cooling device that cools the motor device is downsized, and the inverter is also cooled by this cooling device, thereby reducing the total number of parts. The motor cooling structure has been simplified.Moreover, air is surely removed from the closed circuit from any state, such as when the vehicle is empty or loaded.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on a first embodiment shown in FIGS.
[0014]
FIG. 1 is a schematic diagram of a motor cooling structure of a hybrid electric vehicle, for example, a parallel hybrid electric vehicle for trucks, FIG. 2 is a plan view of a power system of the hybrid electric vehicle equipped with the motor cooling structure, and FIG. Side views are shown, respectively, in which 1 is a chassis frame. The
[0015]
A front wheel (steering wheel) 3 is suspended on both sides of the front portion of the
[0016]
A
[0017]
2 and 3, a
[0018]
On the other hand, the
[0019]
On the other hand, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, in the
[0020]
As shown in FIGS. 1 to 4, a cooling device, for example, a water cooling
[0021]
Among these, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the power
[0022]
The
[0023]
As shown in FIGS. 2 and 3, the cooling
[0024]
The
[0025]
Due to the passage structure of the
[0026]
In the hybrid electric vehicle configured as described above, for example, when starting, the
[0027]
During such travel, when the
[0028]
As a result, the cooling water cooled by the
[0029]
Here, the cooling performance of the
[0030]
Therefore, the
[0031]
In addition, the arrangement in which the
[0032]
Further, a passage portion in the vicinity of the
[0033]
In particular, the passage system of the
[0034]
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
[0035]
In this embodiment, the inverter is provided not at the rear part of the vehicle body but at a point opposite to the part where the
[0036]
The present invention may also be applied to a structure in which the
[0037]
However, in FIG. 7, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[0038]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the motor device avoids thermal damage from the engine due to the intervention of the clutch device, so that the cooling capacity of the cooling device for cooling the motor device can be small. The cooling device can be downsized. In addition, since the inverter is also cooled using this small cooling device, the number of components in the entire cooling system can be reduced by sharing the components, and a simplified cooling device can be realized and the cost can be reduced. it can. In addition, by disposing the clutch device between the engine and the motor device, there is an advantage that simple traveling by the engine, hybrid traveling using the engine and motor device, and independent traveling by the motor device can be easily realized.Furthermore, when injecting the cooling medium into the cooling device, the air vent is used from the inside of the closed circuit of the cooling device regardless of whether the vehicle body changes vertically, such as when the vehicle is empty or loaded. The air can be surely removed, and an advantageous effect that a satisfactory cooling action of the cooling device can be ensured at all times.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a motor cooling structure of a hybrid electric vehicle according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a hybrid electric vehicle equipped with the motor cooling structure.
FIG. 3 is a side view of the hybrid electric vehicle taken along line XX in FIG. 2;
4 is a partial side view taken along line Y in FIG. 2;
FIG. 5 is a partial cross-sectional side view showing a structure of a power unit to which a motor device is assembled after a clutch device.
6 is a side view of the motor device taken along line ZZ in FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a motor cooling structure of a hybrid electric vehicle according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
5 ... cab
6 ... Packing box
8 ... Power section
9 ... Engine
10 ... Clutch device
15 ... Motor device
16 ... Motor housing
30 ... Fuel tank
31 ... Battery
33 ... Inverter
35 ... Cooling water passage (refrigerant passage)
36 ... Entrance (refrigerant entrance / exit)
37 ... Exit (refrigerant entrance / exit)
40 ... Cooling device
42d, 43d ... pipe portion (second refrigerant passage)
46 ... radiator
56, 57 ... Relay pipe (first refrigerant passage)
61 ... Air venting part.
Claims (1)
前記動力部が、前記エンジンに対して直列に前記クラッチ装置、前記モータ装置の順で配列して構成され、
前記モータ装置に対する冷却媒体の案内をなす第1冷媒通路と、前記インバータに対する冷却媒体の案内をなす第2冷媒通路と、前記モータ装置およびインバータからの冷却を終えた冷却媒体を放熱する共通の放熱器とを備える閉回路で構成された冷却装置を備え、
かつ前記第1冷媒通路の前記モータ装置近傍、前記第2冷媒通路のインバータ近傍を、車高の変化に応じて他の閉回路の通路部分より高くなる地点とし、
これら各地点に前記閉回路内の空気を抜くための空気抜き部が設けられる
ことを特徴とするハイブリッド電気自動車のモータ冷却構造。A motor cooling structure for a hybrid electric vehicle having a power unit configured by combining a motor device for generating power with an inverter and a clutch device for turning on / off power transmission in an engine for driving a vehicle,
The power unit is configured by arranging the clutch device and the motor device in order with respect to the engine in series.
The first refrigerant passage for guiding the cooling medium to the motor device, the second refrigerant passage for guiding the cooling medium to the inverter, and the common heat radiation for radiating the cooling medium after cooling from the motor device and the inverter. A cooling device composed of a closed circuit comprising a vessel,
And the vicinity of the motor device in the first refrigerant passage and the vicinity of the inverter in the second refrigerant passage are points that become higher than other closed circuit passage portions in accordance with changes in vehicle height,
A motor cooling structure for a hybrid electric vehicle, characterized in that an air vent for venting air in the closed circuit is provided at each of these points .
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