JP4321505B2 - ハイブリッド車両の冷却システム - Google Patents

ハイブリッド車両の冷却システム Download PDF

Info

Publication number
JP4321505B2
JP4321505B2 JP2005225880A JP2005225880A JP4321505B2 JP 4321505 B2 JP4321505 B2 JP 4321505B2 JP 2005225880 A JP2005225880 A JP 2005225880A JP 2005225880 A JP2005225880 A JP 2005225880A JP 4321505 B2 JP4321505 B2 JP 4321505B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
heat
heat medium
cooling system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005225880A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007038874A (ja
Inventor
博樹 永渕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2005225880A priority Critical patent/JP4321505B2/ja
Publication of JP2007038874A publication Critical patent/JP2007038874A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4321505B2 publication Critical patent/JP4321505B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

本発明は、内燃機関と電動機を動力源とするいわゆるハイブリッド車両の冷却システムに関する。
従来から排気エミッションを改善するため、エンジンと電動機を組み合わせたハイブリッド電気自動車が知られている。このようなハイブリッド車両は、エンジンにより駆動される発電機と、発電された電気を蓄えるバッテリとを備えて、電動機により走行が可能であるが、そのエンジンの冷却系と電動モータの冷却系とは制御温度が大きく異なっており、通常は電動モータの定格等からモータの冷却系が低めの設定となっている。したがって、両者の冷却系統を共有することは単純にはできず、それぞれ個別のラジエータ、送風手段を必要としている。
しかし、個別の冷却系等を設けると、冷却システム自体が大きなものとなり、ハイブリッド車両への搭載性が悪化する。そこで、ハイブリッド車両への搭載性を向上すべく、エンジン用の冷却系統と電動機用の冷却系統との間で水温制御を細やかに行うことで、効率のよい冷却を行う技術が公開されている(例えば、特許文献1、2を参照。)。
特開平11−22460号公報 特開平10−252464号公報 特開2002−276362号公報 特開2001−227340号公報
ハイブリッド車両においては、低燃費を実現するためにバッテリに蓄電された電気エネルギーを利用して、内燃機関を停止させた状態で電動機のみを駆動させて車両の走行を行う場合がある。そのような場合に、停止状態にある内燃機関を再始動させるとき、内燃機関が冷間状態にあるため始動直後のエミッションが悪化したり、機関負荷が大きくなったりする虞がある。
また、ハイブリッド車両においては電動機と内燃機関の両者をそれぞれの運転状態に適した温度にするべく、冷却系統による冷却を行わなければならない。この冷却が不十分であると、電動機および内燃機関の性能を十分に発揮できないばかりか、ハイブリッド車両の良好な走行を阻害する虞がある。
本発明では、上記した問題に鑑み、ハイブリッド車両の良好な走行を確保するとともに、停止状態にある内燃機関を速やかに立ち上げることを可能とするハイブリッド車両の冷却システムを提供することを目的とする。
本発明では、上記した課題を解決するために、電動機を主に冷却する冷却系統と内燃機関を主に冷却する冷却系統を備えさせ、内燃機関の機関始動に影響を与える部位に関しては電動機側の冷却系統によって熱媒体と熱交換させるとともに、電動機側の冷却系統と内燃機関側の冷却系統とをそれぞれ流れる熱媒体を、電動機と内燃機関の温度に応じて混合し、各冷却系統に流すこととした。これにより、内燃機関の稼動状態にかかわらずある程度の熱エネルギーを有する熱媒体と機関始動に影響を与える部位との間に熱交換を行わせることが可能となる。更に、各冷却系統に適切な温度の熱媒体を供給することが可能とな
り、ハイブリッド車の良好な走行を確保することが可能となる。
詳細には、本発明は、電動機と、内燃機関とを有し、車両の運転状態に応じてこれらのうち少なくとも何れか一方を駆動源とするハイブリッド車両の冷却システムであって、前記電動機と熱交換を行う熱媒体が循環する第一循環通路と、該第一循環通路を流れる熱媒体の放熱が行われる第一放熱部とを有し、該第一循環通路を流れる熱媒体が前記内燃機関の所定部位とも熱交換を行う第一冷却装置と、前記所定部位を除く前記内燃機関と熱交換を行う熱媒体が循環する第二循環通路と、該第二循環通路を流れる熱媒体の放熱が行われる第二放熱部と、を有する第二冷却装置と、前記内燃機関および/または前記電動機の温度に応じて、前記第一放熱部と前記第二放熱部とで放熱が行われたそれぞれの熱媒体の混同比率を調整し、該調整された熱媒体を前記第一循環通路および/または前記第二循環通路に流す熱媒体調整手段と、を備える。
本発明に係るハイブリッド車両とは、内燃機関と電動機とを動力源として備えている。そして、これらの動力源が十分な車両駆動能力を発揮できるようにするために、それぞれの動力源に対応させて熱媒体による冷却装置が設けられている。即ち、主に電動機の冷却を司るのが上記の第一冷却装置であり、主に内燃機関の冷却を司るのが上記の第二冷却装置である。これらの冷却装置では、それぞれが有する第一循環通路、第二循環通路を流れる熱媒体が、電動機もしくは内燃機関と熱交換を行い、更にその熱媒体が第一放熱部もしくは第二放熱部で放熱を行なうことで、電動機や内燃機関の温度をそれらの駆動能力が十分に発揮できる温度に維持する。
また、ハイブリッド車両においては、内燃機関が停止し電動機のみで車両が駆動されている状態から内燃機関を始動させる場合がある。このような場合、内燃機関ではそれまで燃料の燃焼が行なわれていないため、第二冷却装置の熱媒体と内燃機関との間では熱交換が行なわれてはいない。従って、内燃機関は冷間状態から急遽始動しなければならず、十分な暖機が行なわれていないため、フリクションの増加や不安定な燃焼によるエミッションの悪化等の弊害が生じ得る。
そこで、本発明に係る冷却システムにおいては、第一冷却装置が、電動機だけではなく内燃機関の一部である所定部位とも熱交換を行う。ここでいう所定部位とは、内燃機関の機関始動に際してその運転状態に大きな影響を及ぼす部位であり、換言すると、内燃機関の機関始動の時点で、他の部位より温度が上昇していることが好ましい部位である。従って、該所定部位には、電動機の駆動によって発生した熱エネルギーが、熱媒体を介して伝達される。その結果、該所定部位は少なくとも外部から熱エネルギーを受けて、冷間状態よりは多少なりとも暖気状態に近い状態に維持され、以て可及的に速やかな内燃機関の始動が達成され得る。
また、熱媒体調整手段によって、電動機および/または内燃機関の温度に応じて、それらと熱交換する熱媒体の温度を適宜調整して、電動機および/または内燃機関の温度がより好ましい温度に調整される。例えば、一般的に電動機を冷却する第一冷却装置を流れる熱媒体温度は、電動機の駆動能力を十分に発揮させるためには、第二冷却装置を流れる熱媒体温度よりも低い温度に維持されなければならない場合が多い。そこで、このような場合であって、内燃機関の温度が急激に上昇した場合は、第二冷却装置を流れる熱媒体量に対して、より低温の第一冷却装置を流れる熱媒体量を多く混ぜて第二循環通路に流すことで、通常の第二冷却装置の冷却能力以上に内燃機関を冷却することができる。
また、これに限られず、熱媒体調整手段によって、電動機および内燃機関の所定部位や、所定部位を除く内燃機関を、それぞれ第一冷却装置、第二冷却装置の通常の冷却能力以上の冷却能力で冷却することや、それぞれの熱媒体を混ぜることで熱媒体温度を細かく調整し電動機や内燃機関の温度を目的とする温度に容易に設定することが可能となり、電動機や内燃機関が十分にそれぞれの駆動能力を発揮し得る。
以上より、本発明に係るハイブリッド車両の冷却システムでは、ハイブリッド車両の良好な走行を確保するとともに、停止状態にある内燃機関を速やかに立ち上げることが可能となる。
ここで、上記のハイブリッド車両の冷却システムにおいて、前記第一冷却装置は、前記内燃機関の機関出力とは独立した駆動源によって、前記第一循環通路の熱媒体の循環を行う循環装置を、更に有するようにしてもよい。例えば、該循環装置を電気で駆動される電気モータとし、その動力源は、内燃機関の駆動力を発電機によって電気エネルギーに変換し蓄電されたバッテリとする。このようにすることで、第一循環通路における熱媒体を、内燃機関の運転状態にかかわらず循環し続けることが可能となる。そのため、内燃機関の所定部位に対して電動機で生じた熱エネルギーを供給し、該所定部位の温度を比較的高い温度に維持することが可能となる。
また、必要であれば、上記の循環装置と熱媒体調整手段を利用することで、内燃機関が停止状態であっても、第二循環通路内に熱媒体を流すことも可能であり、これにより所定部位を除く内燃機関の部位を暖める等できる。
ここで、上述までのハイブリッド車両の冷却システムにおいて、前記内燃機関の所定部位は、該内燃機関のシリンダヘッド、該内燃機関のエンジンオイルとの熱交換部のうち少なくとも何れか一方としてもよい。即ち、第一循環通路を流れる熱媒体によってシリンダヘッドを暖めることで、機関始動直後の内燃機関での燃焼状態がより安定する。また、第一循環通路を流れる熱媒体によってエンジンオイルを温めることで、機関始動直後の内燃機関でのフリクションを下げ、より円滑な機関始動が可能となる。
また、前記内燃機関は、過給を行う過給機と、該過給機によって過給された吸気の冷却を行うインタークーラーとを有する場合、前記内燃機関の所定部位は、前記過給機、前記インタークーラーの少なくとも何れか一方としてもよい。即ち、上述したように、一般的に第一循環通路を流れる熱媒体の温度は第二循環通路を流れる熱媒体の温度よりも低い場合がある。そのような場合に、過給機およびインタークーラーを冷却することで、過給機等の専用の冷却装置を設けることなく、過給された吸気の冷却がより効率的に行なわれる。また、吸気の冷却が進むことで、内燃機関でのノッキングの発生を抑制し得る。
ここで、上述までのハイブリッド車両の冷却システムにおいて、前記第一放熱部と前記第二放熱部とを接続し、それぞれの熱媒体の往来を可能とする接続通路を、更に備えるようにしてもよい。この接続通路によって、第一放熱部と第二放熱部との間で熱媒体がある程度自由に往来することが可能となる。その結果、一方の放熱部において何らかの理由で熱媒体量が不足したとき、他方の放熱部から熱媒体が移動し、その一方の放熱部を含む冷却装置の冷却能力が著しく低下するのを抑制することが可能となる。
また、前記接続通路と接続され、所定容積を有する熱媒体タンクを、更に備えるようにしてもよい。上述したように、接続通路を介して一方の放熱部から他方の放熱部に熱媒体が移動したとき、その移動した熱媒体の温度によっては、移動された冷却装置の冷却能力が急激に変動し、該冷却装置の被冷却対象に対して悪影響を及ぼす虞がある。そこで、接続通路に熱媒体タンクを設置し、接続通路を介して移動しようとする熱媒体を一時的に溜めて、その後熱媒体を移動させることで、熱媒体が移動される冷却装置の冷却能力が急激に変動するのを回避し得る。即ち、熱媒体タンクは、熱媒体の移動に対する緩衝スペースとして機能する。
ハイブリッド車両の冷却システムにおいて、ハイブリッド車両の良好な走行を確保するとともに、停止状態にある内燃機関を速やかに立ち上げることが可能となる。
ここで発明に係るハイブリッド車両の冷却システムの実施の形態について図面に基づいて説明する。
図1は、本発明が適用されるハイブリッド車両の概略構造を表す図である。このハイブリッド車両は、内燃機関1からの機関出力と補助動力源である電動機2(2a、2b)からの出力によって、車輪等を駆動する。ここで、内燃機関1は、火花点火式でも圧縮着火式の何れでもよく、その吸排気系の表示は省略されている。また、補助動力源である電動機は、モータジェネレータ2aおよびモータジェネレータ2bの二台で構成される。以下、該ハイブリッド車両の説明を行う。
内燃機関1のクランクシャフトは出力軸4に連結され、出力軸4は動力分割機構3に連結されている。動力分割機構3は、動力伝達軸5を介してモータジェネレータ2aと連結されるとともに、動力伝達軸6を介してモータジェネレータ2bとも連結されている。ここで、前記動力分割機構3は、遊星歯車機構によって内燃機関1およびモータジェネレータ2a、2bの出力等の伝達を切り替える。
前記モータジェネレータ2bに連結される動力伝達軸6には、減速機7が連結され、減速機7には、ドライブシャフト8を介して駆動輪9が連結されている。減速機7は、複数の歯車を組み合わせて構成され、動力伝達軸6の回転速度を減速して、内燃機関1、モータジェネレータ2a及びモータジェネレータ2bからの出力をドライブシャフト8に伝達する。
ここで、モータジェネレータ2aおよび2bは、インバータ10と電気的に接続され、インバータ10は、更にバッテリ11と電気的に接続されている。モータジェネレータ2aおよび2bは、交流同期型の電動機で構成され、励磁電流が印加されるとトルクを発生するとともに、外部からトルクが加えられると、例えば前記内燃機関1から動力分割機構3を介して運動エネルギーが入力されると、その運動エネルギーを電気エネルギーに変換することによって電力を発生させる。発生した電力はインバータ10を介してバッテリ11へ蓄積される。また、モータジェネレータ2bは、車両の減速時に発電機として作用し、駆動輪9からドライブシャフト8及び減速機7を介して動力伝達軸6に伝達される運動エネルギーを電気エネルギーに変換する、いわゆる回生発電を行う。
上記のような構成のハイブリッド機構には、内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるエンジンECU201と、モータジェネレータ2aおよびモータジェネレータ2bに対して電力を供給するインバータ10を制御するための電子制御ユニットであるモータECU203と、バッテリ11を制御するための電子制御ユニットであるバッテリECU202と、エンジンECU201、モータECU203およびバッテリECU202を含めたハイブリッド機構全体を総合的に制御するための電子制御ユニットであるハイブリッドECU200と、が設けられている。そして、これらハイブリッドECU200、エンジンECU201、バッテリECU202、モータECU203をまとめて、ECU20と称する。
ここで、例えばモータECU203は、ハイブリッドECU200から要求されるトル
クをモータジェネレータ2a、2bが発揮すべく、インバータ10を制御する。また、バッテリECU202は、バッテリ11での蓄電量の監視等を行う。そこで、バッテリECU202からの信号に基づいて、バッテリ11の蓄電量が低下しているとハイブリッドECU200が判断すると、内燃機関1の機関出力による発電をモータジェネレータ2aに伝達させることで発電を行い、モータジェネレータ2aで発電された電気がインバータ10を介してバッテリ11へ蓄電される。尚、図6において行われている各ECUへの信号の入力および各ECUからの信号の出力については、点線の矢印で表されている。
ここで、図1に示すハイブリッド車両における内燃機関1とモータジェネレータ2a、2bがそれぞれ十分な駆動能力を発揮するためには、それぞれを適正に冷却する必要がある。内燃機関1では、燃料の燃焼に伴う熱エネルギーによって内燃機関1自身の温度が上昇し、モータジェネレータ2a、2bでは、駆動電流による銅損や磁石に起因する渦電流による鉄損等の熱エネルギーによってモータジェネレータ2a、2b自身の温度が上昇し、それぞれの駆動能力が十分に発揮できない虞があるからである。
そこで、図1に示すハイブリッド車両に適用する冷却システムについて、図2に基づいて説明する。図2に示す冷却システムには、大きく分けて二つの冷却装置が存在する。先ず、主にモータジェネレータ2a、2b(以下、両者を併せて「電動機2」と称する。)を冷却する電動機側冷却装置の説明をする。
電動機側冷却装置は、熱媒体が循環する循環通路36によって構成される冷却装置である。循環通路36は、電動機2、内燃機関1の一部であるエンジンオイルとの熱交換部104、インタークーラー103、過給機102、シリンダヘッド101、低水温ラジエータ30の順に、熱媒体を循環させる通路である。この循環通路36において、熱媒体は、電動機2と熱交換をし、その後、エンジンオイルとの熱交換部104、インタークーラー103、過給機102、シリンダヘッド101と熱交換を行う。ここで、過給機102は内燃機関1の吸気に対して過給を行い、インタークーラー103は過給機102によって過給された吸気を冷却する。また、エンジンオイルとの熱交換部104とは、内燃機関1のシリンダ回りの潤滑油であるエンジンオイルに対して、循環通路36を流れる熱媒体が熱交換をし得る部位である。そして、これらと熱交換を行った熱媒体は、低水温ラジエータ30に至り、ここで熱媒体が有する熱エネルギーを放出し、放熱する。そして、放熱後、再び電動機2等と熱交換を行う。
また、循環通路36における熱媒体の循環は、電動機2の直上流の循環通路36上に設けられたポンプ32によって行われる。このポンプ32は電気式ポンプであり、上述したバッテリ11からの供給電力によって駆動される。更に、内燃機関1から出た直後の循環通路36には、そこを流れる熱媒体温度を検出する温度センサ35が設けられている。尚、低水温ラジエータ30の直下流の循環通路36には、熱媒体の流れを調整する調整弁31が設けられているが、その詳細は後述する。
更に、循環通路36には、温度センサ35の下流部位からポンプ32の上流部位を結ぶ連絡通路38が設けられている。この連絡通路38上には、そこを流れる熱媒体に対して加温を行うヒータ34が設けられている。また、循環通路36において、温度センサ35の下流側からポンプ32に至る連絡通路39が設けられている。そして、この連絡通路39上には、熱媒体の温度に応じて熱媒体の流れを変えるサーモスタット弁33が設けられている。
次に、主に内燃機関1を冷却する内燃機関側冷却装置の説明をする。この冷却装置は、熱媒体が循環する循環通路46によって構成される冷却装置である。循環通路46は、内燃機関1のうちシリンダブロック等100、高水温ラジエータ40の順に、熱媒体を循環
させる通路である。この循環通路46において、熱媒体は、シリンダブロック等100と熱交換を行う。そして、熱交換を行った熱媒体は、高水温ラジエータ40に至り、ここで熱媒体が有する熱エネルギーを放出し、放熱する。そして、放熱後、再びシリンダブロック等100と熱交換を行う。
また、循環通路46における熱媒体の循環は、シリンダブロック等100の直上流の循環通路46上に設けられたポンプ42によって行われる。このポンプ42は内燃機関1の機関出力によって駆動される機械式ポンプである。更に、内燃機関1から出た直後の循環通路46には、そこを流れる熱媒体温度を検出する温度センサ45が設けられている。尚、高水温ラジエータの直下流の循環通路46には、熱媒体の流れを調整する調整弁41が設けられているが、その詳細は後述する。
更に、循環通路46には、温度センサ45の上流部位からポンプ42の上流部位を結ぶ連絡通路48が設けられている。この連絡通路48上には、そこを流れる熱媒体に対して加温を行うヒータ44が設けられている。また、循環通路46において、温度センサ45の下流側からポンプ42に至る連絡通路49が設けられている。そして、この連絡通路49上には、熱媒体の温度に応じて熱媒体の流れを変えるサーモスタット弁43が設けられている。
このように主に電動機2の冷却は、循環通路36で構成される電動機側冷却装置によって行われ、主に内燃機関1の冷却は、循環通路46で構成される内燃機関側冷却装置によって行われる。尚、循環通路36上に設けられている放熱を行うラジエータが「低水温ラジエータ」となり、循環通路46上に設けられている放熱を行うラジエータが「高水温ラジエータ」となっているのは、低水温ラジエータ30の方が、放熱後に循環通路に供給される熱媒体の温度が、高水温ラジエータ40によって放熱後に供給される熱媒体温度より低いためである。これは、電動機2の方が内燃機関1に比べて、低格トルク等の関係上熱的なマージンが比較的小さいことによる。
ここで、調整弁31と調整弁41の機能について説明する。調整弁31には、循環通路36に加えて、高水温ラジエータ40の下流側の循環通路46から分枝した連絡通路47が接続されている。同様に、調整弁41には、循環通路46に加えて、低水温ラジエータ30の下流側の循環通路36から分枝した連絡通路37が接続されている。即ち、調整弁31、41は、低水温ラジエータ30と高水温ラジエータ40からの熱媒体を混ぜて、それぞれの循環通路に供給するように設定されている。そして、調整弁31、41は、ECU20(ハイブリッドECU200)に電気的に接続されており、ECU20からの指令に従い、それぞれのラジエータから供給された熱媒体の混合比率が調整される。このようにECU20が調整弁31、41を制御することで、電動機側冷却装置および内燃機関側冷却装置の冷却能力を目的とする能力に適切に調整することが可能となる。
ここで、上述したように、電動機側冷却装置は、内燃機関1の一部であるシリンダヘッド101、エンジンオイルとの熱交換部104に対しても熱媒体との熱交換を行わせる。これは、図1に示すハイブリッド車両において、内燃機関1を停止し電動機2(モータジェネレータ2a、2b)で車両を駆動している状態から、内燃機関1を再始動するとき、内燃機関1の燃焼条件やフリクションに大きな影響を及ぼす部位に対して、内燃機関1の運転状態にかかわらず、電動機2で発生した熱エネルギーを伝えることが可能となる。
即ち、熱媒体を介して、電動機2からこれら内燃機関1の一部に対して熱エネルギーを伝えることが可能となる。その結果、内燃機関1は停止状態にあるにもかかわらず、これらの部位に関してはある程度暖機された状態となっており、内燃機関1が急遽再始動する場合であっても、より良い条件下で燃焼を行い、エンジンオイルの粘度を低下させてフリ
クションを低減させることが可能となる。即ち、良好な内燃機関1の機関始動を図ることが可能となる。
また、電動機側冷却装置は、内燃機関1の一部である過給機102およびインタークーラー103に対しても熱媒体との熱交換を行わせる。上述したように電動機側冷却装置を構成する低水温ラジエータ30から供給される熱媒体の温度は、高水温ラジエータ40から供給される熱媒体の温度より低いため、内燃機関1の稼動時に過給機102、インタークーラー103をより効率的に冷却することができる。また、過給機102、インタークーラー103専用の冷却装置を設置する必要もなくなる。
このように、主に電動機2の冷却を行う電動機側冷却装置が内燃機関1の所定部位の冷却も行う点が、本発明にかかるハイブリッド車両の冷却システムの特徴点である。そして、更に、ECU20が、温度センサ35、45から検出される熱媒体温度に基づいて調整弁31、41を調整することで、電動機側冷却装置と内燃機関側冷却装置とが冷却に利用する熱媒体の温度を、内燃機関1と電動機2の利用に適した温度とすることが可能である。
例えば、内燃機関1の温度が何らかの理由で急激に上昇したため、急遽それを冷却する必要がある場合、通常高水温ラジエータ40によって放熱された熱媒体を内燃機関1のシリンダブロック等100に供給するが、ECU20から調整弁41への指令によって、低水温ラジエータ30からの熱媒体がより多く循環通路46に流れ込むようにする。このようにすることで、より低温の熱媒体によって内燃機関1の冷却が図られる。
また、内燃機関1が停止し電動機2だけが駆動しているときも、ECU20から調整弁31への指令によって、低水温ラジエータ30に加えて高水温ラジエータ40をともに利用することで、電動機2の冷却がより速やかに行われ得る。尚、このとき内燃機関1が停止しているため、ポンプ42も停止しているが、電動機側のポンプ32によって循環通路46内の熱媒体の循環も可能である。
また、電動機側冷却装置に設けられたヒータ34と内燃機関側冷却装置に設けられたヒータ44は、熱媒体の温度が低いために電動機2や内燃機関1に悪影響を及ぼすと考えられるとき、これらのヒータ34、44によって熱媒体の加温が行われる。例えば、電動機2や内燃機関1が始動するとき、その際のフリクションを低減するためにヒータによる加温が行われる。
また、連絡通路39に設けられたサーモスタット弁33および連絡通路49に設けられたサーモスタット弁43は、それぞれの循環通路を流れる熱媒体の温度が設定温度より低くなると、連絡通路39および連絡通路49における熱媒体の流れを開放状態にする。熱媒体が低温のとき、即ち電動機2や内燃機関1が始動した直後等のときは、放熱部である低水温ラジエータ30および高水温ラジエータ40に流れ込む熱媒体量を減らし、熱媒体が低温となることで電動機2や内燃機関1の暖機が阻害されるのを回避することが可能となる。
ここで、低水温ラジエータ30と高水温ラジエータ40との間には、一本の接続通路50が設けられており、ここを介してそれぞれのラジエータ内の熱媒体の往来が可能となっている。更に、接続通路50の途中には、該接続通路50の断面積よりその断面積が大きく、且つ比較的大きい容積を有するタンク51が設けられている。
これにより、低水温ラジエータ30と高水温ラジエータ40との間で熱媒体の量の均衡が図られ、調整弁31、41による熱媒体の調整の結果どちらかのラジエータにおける熱
媒体量が低減し冷却装置の冷却能力が低下するのを回避することが可能となる。ここで、接続通路50の断面積は、循環通路36、46の断面積より比較的小さい。これは、接続通路50の断面積を大きくし過ぎると、循環通路36と循環通路46の独立性が低下してしまうからである。
また、タンク51が設けられることで、一方のラジエータから他方のラジエータに熱媒体が一度に移動せず、一度タンク51内に貯留された後移動することになる。そのため熱媒体が移動されるラジエータ側において熱媒体が一度に流れ込まず、該ラジエータを含む冷却装置が、流れ込んできた熱媒体の温度に影響されて通常の冷却能力が発揮できなくなるのを回避することが可能となる。
本発明の実施例に係るハイブリッド車両の概略構成を表す図である。 図1に示すハイブリッド車両に適用される冷却システムの概略構成を示す図である。
符号の説明
1・・・・内燃機関
2・・・・電動機
2a・・・・モータジェネレータ
2b・・・・モータジェネレータ
3・・・・動力分割機構
20・・・・ECU
30・・・・低水温ラジエータ
31・・・・調整弁
32・・・・ポンプ
36・・・・循環通路
40・・・・高水温ラジエータ
41・・・・調整弁
42・・・・ポンプ
46・・・・循環通路
50・・・・接続通路
51・・・・タンク

Claims (6)

  1. 電動機と、内燃機関とを有し、車両の運転状態に応じてこれらのうち少なくとも何れか一方を駆動源とするハイブリッド車両の冷却システムであって、
    前記電動機と熱交換を行う熱媒体が循環する第一循環通路と、該第一循環通路を流れる熱媒体の放熱が行われる第一放熱部とを有し、該第一循環通路を流れる熱媒体が前記内燃機関の所定部位とも熱交換を行う第一冷却装置と、
    前記所定部位を除く前記内燃機関と熱交換を行う熱媒体が循環する第二循環通路と、該第二循環通路を流れる熱媒体の放熱が行われる第二放熱部と、を有する第二冷却装置と、
    前記内燃機関および/または前記電動機の温度に応じて、前記第一放熱部と前記第二放熱部とで放熱が行われたそれぞれの熱媒体の混同比率を調整し、該調整された熱媒体を前記第一循環通路および/または前記第二循環通路に流す熱媒体調整手段と、
    を備えることを特徴とするハイブリッド車両の冷却システム。
  2. 前記第一冷却装置は、前記内燃機関の機関出力とは独立した駆動源によって、前記第一循環通路の熱媒体の循環を行う循環装置を、更に有することを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の冷却システム。
  3. 前記内燃機関の所定部位は、該内燃機関のシリンダヘッド、該内燃機関のエンジンオイルとの熱交換部のうち少なくとも何れか一方であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のハイブリッド車両の冷却システム。
  4. 前記内燃機関は、過給を行う過給機と、該過給機によって過給された吸気の冷却を行うインタークーラーとを有し、
    前記内燃機関の所定部位は、前記過給機、前記インタークーラーの少なくとも何れか一方であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のハイブリッド車両の冷却システム。
  5. 前記第一放熱部と前記第二放熱部とを接続し、それぞれの熱媒体の往来を可能とする接続通路を、更に備えることを特徴とする請求項1から請求項4の何れかに記載のハイブリッド車両の冷却システム。
  6. 前記接続通路と接続され、所定容積を有する熱媒体タンクを、更に備えることを特徴とする請求項5に記載のハイブリッド車両の冷却システム。
JP2005225880A 2005-08-03 2005-08-03 ハイブリッド車両の冷却システム Expired - Fee Related JP4321505B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005225880A JP4321505B2 (ja) 2005-08-03 2005-08-03 ハイブリッド車両の冷却システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005225880A JP4321505B2 (ja) 2005-08-03 2005-08-03 ハイブリッド車両の冷却システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007038874A JP2007038874A (ja) 2007-02-15
JP4321505B2 true JP4321505B2 (ja) 2009-08-26

Family

ID=37797249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005225880A Expired - Fee Related JP4321505B2 (ja) 2005-08-03 2005-08-03 ハイブリッド車両の冷却システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4321505B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010095152A (ja) * 2008-10-16 2010-04-30 Toyota Motor Corp 温度制御装置
JP5630117B2 (ja) * 2010-07-22 2014-11-26 トヨタ自動車株式会社 車両の冷却装置
CN103648817B (zh) 2011-06-23 2016-06-22 丰田自动车株式会社 车辆
JP5903917B2 (ja) * 2012-02-08 2016-04-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の冷却装置
JPWO2016031089A1 (ja) * 2014-08-27 2017-04-27 三菱電機株式会社 駆動システム
KR101610153B1 (ko) 2015-01-08 2016-04-08 현대자동차 주식회사 두 개의 냉각루프를 갖는 엔진 시스템
DE102015111407B4 (de) * 2015-07-14 2024-08-14 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kühlsystem für ein Fahrzeug

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007038874A (ja) 2007-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4321505B2 (ja) ハイブリッド車両の冷却システム
CN109774407B (zh) 一种热管理系统及其控制方法和车辆
JP4492672B2 (ja) ハイブリッドシステムの制御装置
US7353661B2 (en) Vehicle exhaust heat recovery system
Pang et al. Review of engine cooling technologies for modern engines
US20150094893A1 (en) Hybrid temperature regulation circuit
US20120186775A1 (en) Cooling system
JP4631452B2 (ja) 車両のegr冷却システム
US20120173063A1 (en) Hybrid vehicle powertrain cooling system
WO2013031287A1 (ja) 廃熱利用装置
JP2015081089A (ja) 電気自動車の冷却システム、及び、冷却システムを駆動する方法
CN104011343A (zh) 对车辆内的冷却系统中的冷却剂进行冷却的设备和方法
CN110234853A (zh) 用于操作包括液体冷却剂传递回路的混合动力电动车辆冷却系统的方法
JP2014092160A (ja) エンジン作動型ユニット用の統合冷却システム及び方法
JP2011179421A (ja) 内燃機関の冷却装置
JP2004332596A (ja) 熱電発電装置
JP2019189004A (ja) 車両駆動システムの冷却装置
JP2009174362A (ja) ハイブリッド車両の排気還流ガス冷却装置
CN113733895B (zh) 混合动力车及其热管理系统
JP2004278522A (ja) ハイブリッド車両の冷却装置
JP4770329B2 (ja) ハイブリッド車の冷却装置
CN113752819A (zh) 一种车辆及其电传动系统、车辆冷却系统
JP2016112933A (ja) 車両用バッテリの暖機装置
JP2006205791A (ja) ハイブリッド駆動装置の冷却装置
EP4411120A1 (en) Vehicle cooling device and vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080702

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090512

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090525

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120612

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130612

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees