JP7375649B2 - Vehicle cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、車両用冷却装置に係わり、特に、モータ駆動装置と、モータ駆動装置の冷却水流路と、変速機内を潤滑するオイルのオイル流路と、を備える車両用冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for a vehicle, and more particularly to a cooling device for a vehicle that includes a motor drive device, a cooling water flow path for the motor drive device, and an oil flow path for oil that lubricates the inside of a transmission.
近年、エンジンおよびモータを動力源とするいわゆるハイブリッド車両や、モータを動力源とするいわゆる電気自動車などにおいて、モータ、および、そのモータを作動させるための高電圧部品などを含むモータ駆動装置の作動効率を維持するために、モータ駆動装置を冷却することが臨まれる。 In recent years, in so-called hybrid vehicles that use an engine and a motor as a power source, and so-called electric vehicles that use a motor as a power source, the operating efficiency of the motor and the motor drive device that includes the high-voltage parts that operate the motor has been increasing. In order to maintain this, it is necessary to cool the motor drive device.
たとえば、特許文献1には、車両の動力源としてのエンジンを冷却するための冷却水が流れる流路と、動力源としてのモータおよびそのモータを作動させるための高電圧部品などのモータ駆動装置を冷却する冷却水が流れる流路と、変速機内を潤滑するためのオイルが流れる流路と、を備える回路が開示されている。 For example, Patent Document 1 describes a flow path through which cooling water flows to cool an engine as a power source of a vehicle, a motor as a power source, and a motor drive device such as high voltage parts for operating the motor. A circuit is disclosed that includes a flow path through which cooling water flows for cooling, and a flow path through which oil flows to lubricate the inside of the transmission.
しかしながら、特許文献1のような回路において、相対的に、変速機オイルの温度が高く冷却水の温度が低い場合には、熱交換器で、冷却水が変速機オイルから受熱し、冷却水が昇温してしまい、モータ駆動装置を所望される温度まで冷却することができず、モータ駆動装置の作動効率を維持できなくなってしまう、という問題がある。 However, in a circuit like Patent Document 1, when the temperature of the transmission oil is relatively high and the temperature of the cooling water is relatively low, the cooling water receives heat from the transmission oil in the heat exchanger, and the cooling water There is a problem in that the temperature rises, the motor drive device cannot be cooled down to a desired temperature, and the operating efficiency of the motor drive device cannot be maintained.
そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、モータ駆動装置の冷却効率の低下を抑制することができる車両用冷却装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle cooling device that can suppress a decrease in cooling efficiency of a motor drive device.
上記の目的を達成するために、本発明は、モータ駆動装置と、モータ駆動装置を冷却する冷却水が流れるモータ駆動装置用冷却水流路と、変速機内を潤滑するオイルが循環して流れるオイル流路と、オイル流路に設けられ、冷却水流路の冷却水とオイル流路のオイルとの間で熱交換を行う熱交換器と、オイル流路に設けられ、そのオイル流路を流れるオイルの流量を調整可能なオイル流量調整装置と、を備える、ことを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a motor drive device, a cooling water flow path for the motor drive device through which cooling water for cooling the motor drive device flows, and an oil flow path through which oil circulates to lubricate the inside of a transmission. a heat exchanger installed in the oil flow path for exchanging heat between the cooling water in the cooling water flow path and the oil in the oil flow path; The present invention is characterized by comprising an oil flow rate adjustment device capable of adjusting the flow rate.
このように構成された本発明によれば、熱交換器を流通するオイルの流量を調整可能であるので、オイルと冷却水との熱交換量を調整して、冷却水温度を調整することができる。したがって、相対的に変速機オイルの温度が高く冷却水の温度が低い場合でも、熱交換量の調整により冷却水温度を調整して、モータ駆動装置の冷却効率の低下を抑制することができる。 According to the present invention configured in this way, since the flow rate of oil flowing through the heat exchanger can be adjusted, the amount of heat exchanged between the oil and the cooling water can be adjusted to adjust the temperature of the cooling water. can. Therefore, even when the temperature of the transmission oil is relatively high and the temperature of the cooling water is low, the cooling water temperature can be adjusted by adjusting the amount of heat exchange, and a decrease in cooling efficiency of the motor drive device can be suppressed.
また、本発明において、好ましくは、オイル流路は、変速機内のオイルを熱交換器をバイパスして変速機へと循環させる第1流路と、変速機内のオイルを熱交換器を介して変速機へと循環させる第2流路と、を有し、オイル流量調整装置は、オイル流路の第2流路に設けられている。
このように構成された本発明によれば、オイル流路は、変速機内のオイルを熱交換器をバイパスして変速機へと循環させる第1流路と、変速機内のオイルを熱交換器を介して変速機へと循環させる第2流路とを有し、オイル流量調整装置は第2流路に設けられているので、第1流路を流れるオイルにより変速機内の潤滑性能を確保しつつ、第2流路のオイル流量調整装置により、第2流路の熱交換器に流れるオイル流量を精度よく調整することができる。
Further, in the present invention, preferably, the oil flow path includes a first flow path that circulates oil in the transmission to the transmission bypassing the heat exchanger, and a first flow path that circulates oil in the transmission to the transmission through the heat exchanger. and a second flow path for circulating the oil to the machine, and the oil flow rate adjustment device is provided in the second flow path of the oil flow path.
According to the present invention configured in this way, the oil flow path includes a first flow path that circulates the oil in the transmission to the transmission bypassing the heat exchanger, and a first flow path that circulates the oil in the transmission through the heat exchanger. Since the oil flow regulating device is provided in the second flow path, the oil flowing through the first flow path can ensure lubricating performance within the transmission. The oil flow rate adjusting device in the second flow path can accurately adjust the flow rate of oil flowing into the heat exchanger in the second flow path.
また、本発明において、好ましくは、さらに、オイル流量調整装置を制御する制御装置を備え、制御装置は、オイル流路のオイルの温度が冷却水流路の冷却水の温度よりも高い場合、オイル流路のオイルの温度が冷却水流路の冷却水の温度よりも低い場合よりも、熱交換器を流通するオイルの流量が少なくなるようオイル流量調整装置を制御する。
このように構成された本発明によれば、オイル流路のオイルの温度が冷却水流路の冷却水の温度よりも高い場合、オイル流路のオイルの温度が冷却水流路の冷却水の温度よりも低い場合よりも、熱交換器を流通するオイルの流量が少なくなるように、オイル流量調整装置を制御するので、相対的に冷却水温度が低くオイル温度が高い場合でも、冷却水のオイルからの受熱量を少なくすることができ、これにより、モータ駆動装置の冷却効率の低下を抑制することができる。
Preferably, the present invention further includes a control device that controls the oil flow rate adjustment device, and the control device controls the oil flow rate when the temperature of the oil in the oil flow path is higher than the temperature of the cooling water in the cooling water flow path. The oil flow rate adjusting device is controlled so that the flow rate of oil flowing through the heat exchanger is smaller than when the temperature of the oil in the cooling water flow path is lower than the temperature of the cooling water in the cooling water flow path.
According to the present invention configured in this way, when the temperature of the oil in the oil flow path is higher than the temperature of the cooling water in the cooling water flow path, the temperature of the oil in the oil flow path is higher than the temperature of the cooling water in the cooling water flow path. Since the oil flow rate adjustment device is controlled so that the flow rate of oil flowing through the heat exchanger is lower than when the temperature is low, even if the coolant temperature is relatively low and the oil temperature is high, the The amount of heat received by the motor can be reduced, thereby suppressing a decrease in the cooling efficiency of the motor drive device.
また、本発明において、好ましくは、制御装置は、オイル流路のオイルの温度が冷却水流路の冷却水の温度よりも低い場合、オイル流路のオイルの温度が冷却水流路の冷却水の温度よりも高い場合よりも、熱交換器を流通するオイルの流量が多くなるようにオイル流量調整装置を制御する。
このように構成された本発明によれば、オイル流路のオイルの温度が冷却水流路の冷却水の温度よりも低い場合、オイル流路のオイルの温度が冷却水流路の冷却水の温度よりも高い場合よりも、熱交換器を流通するオイルの流量が多くなるように、オイル流量調整装置を制御するので、相対的に冷却水温度が高くオイル温度が低い場合、熱交換器によりオイルが冷却水から受熱することで、冷却水を冷却することができ、これにより、モータ駆動装置の冷却効率を維持または向上させることができる。
Further, in the present invention, preferably, when the temperature of the oil in the oil flow path is lower than the temperature of the cooling water in the cooling water flow path, the control device controls the temperature of the oil in the oil flow path to be the temperature of the cooling water in the cooling water flow path. The oil flow rate adjustment device is controlled so that the flow rate of oil flowing through the heat exchanger is greater than when the temperature is higher than .
According to the present invention configured in this way, when the temperature of the oil in the oil flow path is lower than the temperature of the cooling water in the cooling water flow path, the temperature of the oil in the oil flow path is lower than the temperature of the cooling water in the cooling water flow path. The oil flow adjustment device is controlled so that the flow rate of oil flowing through the heat exchanger is higher than when the cooling water temperature is relatively high and the oil temperature is low. By receiving heat from the cooling water, the cooling water can be cooled, and thereby the cooling efficiency of the motor drive device can be maintained or improved.
また、本発明において、好ましくは、モータ駆動装置はモータおよびそのモータを作動させるための高電圧部品を含み、モータは、熱交換器の下流側に設けられている。
このように構成された本発明によれば、モータが熱交換器の下流側に設けられているので、より効果的に、モータ駆動装置のモータの冷却効率の低下を抑制することができる。
Further, in the present invention, preferably, the motor drive device includes a motor and a high voltage component for operating the motor, and the motor is provided downstream of the heat exchanger.
According to the present invention configured in this way, since the motor is provided on the downstream side of the heat exchanger, it is possible to more effectively suppress a decrease in the cooling efficiency of the motor of the motor drive device.
また、本発明において、好ましくは、さらに、エンジンを冷却する冷却水が流れるエンジン用の冷却水流路を備え、モータ駆動装置用冷却水流路は、エンジン用の冷却水流路とは独立した流路である。
このように構成された本発明によれば、モータ駆動装置を冷却するための冷却水流路は、エンジン用の冷却水流路とは独立して別の回路として設けられているので、エンジン内を循環して比較的高温となる冷却水の影響を受けず、その結果、より効果的に、モータ駆動装置の冷却効率の低下を抑制することができる。
Preferably, the present invention further includes an engine cooling water flow path through which cooling water for cooling the engine flows, and the motor drive device cooling water flow path is a flow path independent of the engine cooling water flow path. be.
According to the present invention configured in this way, the cooling water flow path for cooling the motor drive device is provided as a separate circuit independently from the engine cooling water flow path, so that the cooling water flow path for cooling the motor drive device is provided as a separate circuit, and therefore the cooling water flow path for cooling the motor drive device is provided as a separate circuit independently from the engine cooling water flow path. As a result, it is possible to more effectively suppress a decrease in the cooling efficiency of the motor drive device.
本発明の車両用冷却装置によれば、モータ駆動装置の冷却効率の低下を抑制することができる。 According to the vehicle cooling device of the present invention, it is possible to suppress a decrease in the cooling efficiency of the motor drive device.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両用冷却装置について説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A vehicle cooling device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置が適用される車両の動力伝達系の概略構成を説明する。図1は、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置が適用される車両の動力源および動力伝達装置の概略構成を示す平面図である。 First, with reference to FIG. 1, a schematic configuration of a power transmission system of a vehicle to which a vehicle cooling device according to a first embodiment of the present invention is applied will be described. FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a power source and a power transmission device of a vehicle to which a vehicle cooling device according to a first embodiment of the present invention is applied.
図1に示すように、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置1が適用される車両の動力伝達系2は、動力源であるエンジン4およびモータ6と、動力伝達装置である変速機(トランスミッション)8とを備える。本実施形態において、エンジン4は6気筒の縦置き多気筒エンジンであるが、4気筒など他の気筒数のエンジンであってもよい。
As shown in FIG. 1, a
本実施形態による車両は、エンジン4と変速機8との間にモータ6が設けられた後輪駆動車(FR)であり、変速機8は、モータ6の車両後方側に設けられた縦置きトランスミッションである。変速機8には、エンジン4および/またはモータ6の動力が伝達され、プロペラシャフトやデファレンシャル装置(図示せず)などを介して後輪(図示せず)に動力を伝達する。変速機8は、自動変速機であるが、手動変速機でもよい。なお、本発明の実施形態による車両用冷却装置1は、変形例として、図示しない横置きのエンジンや横置きのトランスミッションの動力伝達系を有する前輪駆動車にも適用可能である。
The vehicle according to the present embodiment is a rear wheel drive vehicle (FR) in which a
次に、図1に示すように、本実施形態による動力伝達系2のエンジン4は、過給器(ターボチャージャー)10、吸気(新気)およびEGRガスを含む吸気ガスを冷却するためのインタークーラ12、および、排気ガスを吸気側に循環させるEGR装置14を備える。本実施形態において、過給器10は、排気圧を利用したターボチャージャーであるが、電動ターボチャージャーや機械式過給器であってもよい。
Next, as shown in FIG. 1, the engine 4 of the
また、本実施形態による動力伝達系2のモータ6には、モータ6を作動させるための高電圧部品であるDCDCコンバータ(電圧変換器/変圧器)16およびインバータ18が接続され、モータ6および高電圧部品16、18でモータ駆動装置が構成される。
Further, a DCDC converter (voltage converter/transformer) 16 and an
エンジン4およびモータ6の車両前方側には、エンジン4を流通し、エンジン4を冷却する冷却水を走行風で冷却する高温冷却水用空冷ラジエータ(HTラジエータ)(以下、第1ラジエータという)20と、この第1ラジエータ20の車両前方側に設けられ、DCDCコンバータ16、インバータ18およびモータ6と、インタークーラ12とをそれぞれ流通し、それらを冷却する冷却水を走行風で冷却する低温冷却水用空冷ラジエータ(LTラジエータ)(以下、第2ラジエータという)22と、が設けられている。各ラジエータ20、22は、走行風と冷却水との間で熱交換する熱交換器である。
On the vehicle front side of the engine 4 and
また、図1に示すように、エンジン4には、後述するエンジン冷却水と変速機オイルとの間で熱交換する第1熱交換器24(Automatic Transmission Fluid/Warmer-Cooler)が取り付けられ、モータ6には、後述するモータ駆動装置冷却水と変速機オイルとの間で熱交換する第2熱交換器(Automatic Transmission Fluid/Warmer-Cooler)26が、それぞれ取り付けられている。
Further, as shown in FIG. 1, the engine 4 is equipped with a first heat exchanger 24 (Automatic Transmission Fluid/Warmer-Cooler) that exchanges heat between engine cooling water and transmission oil, which will be described later. A second heat exchanger (Automatic Transmission Fluid/Warmer-Cooler) 26, which will be described later, exchanges heat between motor drive unit cooling water and transmission oil, is attached to each of the
次に、図2および図3により、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置の冷却水流路、オイル流路および熱交換器を含む、冷却水とオイルとの熱交換用回路の概略構成を説明する。図2は、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置の冷却水およびオイルの熱交換用回路の概略構成を示す模式図であり、図3は、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置のオイル流量調整装置によるオイル流量の調整の概念の一例を示す線図である。
まず、図2に示すように、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置1は、エンジン用冷却水流路(以下、第1冷却水流路という)30、モータ駆動装置用冷却水流路(以下、第2冷却水流路という)32、および、変速機用オイル流路(以下、オイル流路という)34の主に3つの流路/回路を備える。
Next, referring to FIGS. 2 and 3, a schematic configuration of a circuit for heat exchange between cooling water and oil, including a cooling water flow path, an oil flow path, and a heat exchanger, of the vehicle cooling device according to the first embodiment of the present invention is shown. Explain. FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a cooling water and oil heat exchange circuit of a vehicle cooling system according to the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the concept of adjusting the oil flow rate by the oil flow rate adjustment device of the cooling device.
First, as shown in FIG. 2, the vehicle cooling device 1 according to the first embodiment of the present invention includes an engine cooling water flow path (hereinafter referred to as a first cooling water flow path) 30, a motor drive device cooling water flow path (hereinafter referred to as a first cooling water flow path) 30, a cooling water flow path for a motor drive device (hereinafter referred to as a first cooling water flow path) , a second cooling water flow path) 32, and a transmission oil flow path (hereinafter referred to as an oil flow path) 34.
第1冷却水流路30は、エンジン(Engine)4と、エンジン4内のエンジンオイルを冷却するオイルクーラ(OC)28とをそれぞれ流通し、それらを冷却する冷却水が流れる流路である。
第2冷却水流路32は、DCDCコンバータ(DCDC)16、インバータ(INV)18およびモータ(Motor)6と、インタークーラ(I/C)12とをそれぞれ流通し、それらを冷却する冷却水が流れる流路である。
オイル流路34は、変速機(TM)8内を潤滑する変速機用オイルが流れる流路である。
The first cooling
The second cooling
The
第1冷却水流路30についてより詳細に説明する。
第1冷却水流路30には、第1冷却水流路30内で冷却水を循環させるためのウォータポンプ40が設けられている。
第1冷却水流路30は、分岐した2つの流路を有する。第1冷却水流路30は、まず、ウォータポンプ40、エンジン4、第1ラジエータ20、冷却水の温度調節器としてのサーモスタット(T/S)42の順に冷却水を流通させる第1流路30aを有する。サーモスタット42は、エンジン4を流通する冷却水がラジエータ20で冷却しなければならないほど高温の場合に開き、冷却水がラジエータ20を流通するようにするバルブである。
The first cooling
The first
The first cooling
第1冷却水流路30は、さらに、ウォータポンプ40、第1熱交換器24、オイルクーラ28、エンジン4の順に冷却水を流通させる第2流路30bを有する。第1熱交換器24は、この第2流路30bを流れる冷却水と、オイル流路34を流れるオイル(変速機オイル)との間で熱交換するものである。
The first
次に、第2冷却水流路32についてより詳細に説明する。
第2冷却水流路32には、第2冷却水流路32内で冷却水を循環させるためのウォータポンプ46が設けられている。また、第2冷却水流路30の第2ラジエータ22の下流側かつウォータポンプ46の上流側には、第2冷却水流路30を流れる冷却水の温度(水温)を検出する冷却水温度センサ47が設けられている。この冷却水温度センサ47は、冷却水自体の温度を検出可能であれば、第2冷却水流路32内のどの位置に設けられていてもよい。
Next, the second cooling
The second
第2冷却水流路32は、分岐した2つの流路を有する。第2冷却水流路32は、まず、ウォータポンプ46、DCDCコンバータ16、インバータ18、第2熱交換器26、モータ6の順に冷却水を流通させる第1流路32aを有する。第2熱交換器26は、この第1流路32aを流れる冷却水と、オイル流路34の第2流路34bを流れるオイルとの間で熱交換するものである。
The second cooling
第2冷却水流路32は、さらに、第1流路32aから分岐し、冷却水の流量を調整する流量調整弁/クーラントソレノイドバルブ(Coolant Solenoid Valve)48、インタークーラ12の順に冷却水を流通させ、モータ6の下流側で第1流路32aに合流する第2流路32bを有する。
The second cooling
次に、オイル流路34についてより詳細に説明する。
変速機8には、変速機8内およびオイル流路34内でオイルを循環させるためのオイルポンプ(図示せず)が設けられている。図示しないオイルポンプは、変速機8内の動力伝達用部品(ギヤやクラッチなど)に潤滑油/作動油としての変速機オイルを供給する公知のオイルポンプである。
Next, the
The
オイル流路34は、分岐した2つの流路を有する。オイル流路34は、まず、変速機8と第1熱交換器24との間で循環する第1流路34aを有する。この第1流路34aは、第2熱交換器26をバイパスする流路でもある。
オイル流路34は、さらに、第1流路34aから分岐部34cで分岐し、変速機8および第1熱交換器24を流通したオイルを、第2熱交換器26へと循環させ、この第2熱交換器26から変速機8へと循環させる第2流路34bを有する。
The
The
また、オイル流路34には、オイルの温度を検出するオイル温度センサ(SN)50が設けられている。このオイル温度センサ50は、オイル自体の温度を検出可能であれば、オイル流路34内のどの位置に設けられていてもよい。
Further, the
さらに、オイル流路34の第2流路34bには、第2熱交換器26へと流れるオイルの流量を調整するソレノイドバルブ装置(SV)52が設けられている。このソレノイドバルブ装置52は、電磁式ソレノイドバルブであり、On-Off制御によりDuty比を変えてバルブの開度を調整可能なものである。
本実施形態のソレノイドバルブ装置52は、そのバルブ開度を調整して、第1熱交換器24を流通するオイル流量(第1オイル流量)および第2熱交換器29を流通するオイル流量(第2オイル流量)を調整可能に構成されている。
Further, the
The
次に、図3乃至図5により、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置におけるオイル流量調整装置52の制御内容を説明する。図3は、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置の制御装置の制御ブロック図であり、図4は、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置の制御装置で実行される制御処理を示すフローチャートであり、図5は、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置の制御装置により制御されるオイル流量の時間変化と、冷却水温度およびオイル温度の時間変化との関係を示すタイムチャートである。
Next, the control details of the oil flow
まず、図3により、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置1が備える制御システムの制御ブロックを説明する。
図3に示すように、本実施形態による車両用冷却装置1の制御システム60は、流量調整弁48などを制御するECU(制御装置)62を有する。
本実施形態では、ECU62には、上述したように第2冷却水流路30の第2ラジエータ22の下流側に設けられた冷却水温度センサ47、SW5からの冷却水温度に関する出力信号、および、上述したようにオイル流路34において変速機8の下流側に設けられたオイル温度センサ50、SW10からのオイル流路34のオイルの温度に関する出力信号がそれぞれ入力される。ECU62は、これらの冷却水温度センサ47、SW5およびオイル温度センサ50、SW10からの出力信号に基づいて、後述するように、ソレノイドバルブ(オイル流量調整弁)52の開度を制御し、オイル流路34の第2流路34bのオイル流量を制御することにより、第2熱交換器26を流通するオイルの流量を制御するようになっている。
First, with reference to FIG. 3, a control block of the control system included in the vehicle cooling device 1 according to the first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 3, the
In this embodiment, the
なお、ECU62には、エンジン始動の指令を意味するイグニッション出力信号(SW1)、エンジン4の吸気通路に設けられたエアフローセンサSW2からの吸気量に関する出力信号、吸気通路に設けられた吸気温度センサSW3からの吸気温度に関する出力信号、吸気通路に設けられた吸気圧センサSW4からの吸気圧に関する出力信号、エンジン4のクランク軸(4a)に設けられたクランク角センサSW6からのクランク角に関する出力信号、アクセル開度センサSW7からのアクセルペダルの開度に関する出力信号、吸気カムシャフト(図示せず)に設けられた吸気カム角センサSW8からの吸気側のカム角に関する出力信号、排気カムシャフト(図示せず)に設けられた排気カム角センサSW9からの排気側のカム角に関する出力信号がそれぞれ入力される。ECU62は、イグニッション信号SW1、および、各種センサSW2~SW9からの出力信号に基づいて、エンジン4のインジェクタ70を制御することにより燃料噴射タイミングを制御し、点火プラグ72および副室点火プラグ(PCP)74を制御することにより点火タイミングを制御し、スロットルバルブ80、吸気側の可変バルブリフト機構(吸気電動S-VT)16および/またはインジェクタ70を制御することにより空燃比を制御し、排気側の可変バルブリフト機構(排気電動S-VT)78およびEGRバルブ82を制御することにより、エンジン4の吸気側に環流されるEGRガスの流量を制御するようになっている。
The
次に、図4および図5により、本発明の第1実施形態による車両用冷却装置1の制御装置(ECU)で実行される制御処理の内容を説明する。
図4に示すように、ECU62は、まず、S1において、各種センサの出力信号(センサ値)を読み込む。本実施形態では、冷却水温度センサ47、SW5からの第2冷却水流路32の冷却水温度に関する出力信号、および、オイル温度センサ50、SW10からのオイル流路34のオイル温度に関する出力信号が入力される。
Next, the content of the control process executed by the control unit (ECU) of the vehicle cooling device 1 according to the first embodiment of the present invention will be explained with reference to FIGS. 4 and 5.
As shown in FIG. 4, the
次に、S2に進み、S1で読み込んだオイル流路34のオイル温度が、第2冷却水流路32の冷却水温度よりも高いか否かを判定する。S2において、オイル温度が冷却水温度よりも高いと判定された場合(S2でYES)は、S3に進み、オイル流路34の第2流路34bのオイル流量が絞られる(少なくなる)よう、ソレノイドバルブ(オイル流量調整弁)52の開度を制御する。すなわち、この場合、ソレノイドバルブ52のOn-Off制御によりDuty比を変えてバルブの開度が小となるように調整する。本実施形態では、このような制御により、第2熱交換器26において、冷却水のオイルからの受熱量を少なくして、モータ駆動装置6、16、18の冷却効率の低下を抑制するようにしている。
Next, the process proceeds to S2, and it is determined whether the oil temperature in the
一方、S2において、オイル温度が冷却水温度よりも低いと判定された場合(S2でNO)は、S4に進み、第2流路34bのオイル流量が増大する(多くなる)よう、ソレノイドバルブ52の開度を制御する。すなわち、この場合、ソレノイドバルブ52のOn-Off制御によりDuty比を変えてバルブの開度が大となるように調整する。本実施形態では、このような制御により、第2熱交換器26において、オイルが冷却水から受熱する量を増大させることで、冷却水を冷却するようにして、モータ駆動装置6、16、18の冷却効率を維持または向上させるようにしている。
On the other hand, if it is determined in S2 that the oil temperature is lower than the cooling water temperature (NO in S2), the process proceeds to S4, and the
図5にタイムチャートを示すように、オイル温度(油温)が冷却水温度(水温)より高いような場合は、第2流路32bのオイル流量を絞ることにより、冷却水のオイルからの受熱量が少なくするようにしている。そして、ある時間Aにおいて、オイル温度(油温)が冷却水温度(水温)より低くなると、第2流路32bのオイル流量を増大させることにより、冷却水のオイルからの受熱量が多くなるようにしている。
As shown in the time chart in Fig. 5, when the oil temperature (oil temperature) is higher than the cooling water temperature (water temperature), by reducing the oil flow rate in the
次に、図6および図7により、本発明の第2実施形態による車両用冷却装置について説明する。図6は、本発明の第2実施形態による車両用冷却装置が適用される車両の動力源および動力伝達装置の概略構成を示す平面図であり、図7は、本発明の第2実施形態による車両用冷却装置の冷却水およびオイルの熱交換用回路の概略構成を示す模式図である。
以下では、主に第1実施形態と異なる構成を説明する。第2実施形態の各構成について、配置関係の違いを除き、同一構成については同一の符号を付す。
Next, a vehicle cooling device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of a power source and a power transmission device of a vehicle to which a vehicle cooling device according to a second embodiment of the present invention is applied, and FIG. 7 is a plan view showing a schematic configuration of a power source and a power transmission device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a heat exchange circuit for cooling water and oil of a vehicle cooling device.
Below, configurations that are different from the first embodiment will be mainly described. Regarding each configuration of the second embodiment, the same components are given the same reference numerals except for differences in arrangement relationship.
まず、図6に示すように、本発明の第2実施形態による車両用冷却装置100が適用される車両の動力伝達系102は、上述した第1実施形態と同様に、動力源であるエンジン4およびモータ6と、変速機8と、過給器10と、インタークーラ12と、EGR装置14と、DCDCコンバータ16と、インバータ18と、高温冷却水用空冷ラジエータ(第1ラジエータ)20と、低温冷却水用空冷ラジエータ(第2ラジエータ)22と、第1熱交換器24と、第2熱交換器26とを備える。
First, as shown in FIG. 6, a
この第2実施形態では、図6に示すように、モータ6は、エンジン4と変速機8との間に配置されておらず、車幅方向にエンジン4と並列して配置されている。この第2実施形態では、モータの出力軸6aに設けられたモータプーリ6bと、エンジン4のクランクシャフト4aに設けられたクランクプーリ4bとを接続する動力伝達ベルト5が設けられ、モータ6の駆動力は、このベルト5を介して、エンジン4のクランクシャフト4aに伝達されるようになっている。変速機8には、エンジン4および/またはモータ6の動力が変速機8に伝達される。
In this second embodiment, as shown in FIG. 6, the
次に、図7に示すように、本発明の第2実施形態による車両用冷却装置100は、上述した第1実施形態と同様に、エンジン4と、オイルクーラ28とをそれぞれ流通し、それらを冷却する冷却水が流れるエンジン用冷却水流路(第1冷却水流路)30と、DCDCコンバータ16、インバータ18およびモータ6と、インタークーラ12とをそれぞれ流通し、それらを冷却する冷却水が流れるモータ駆動装置用冷却水流路(第2冷却水流路)32と、変速機8内を潤滑する変速機用オイルが流れる変速機用オイル流路(オイル流路)34の主に3つの流路/回路を備える。
Next, as shown in FIG. 7, the
第1冷却水流路30は、上述した第1実施形態と同様に構成されている。すなわち、第1冷却水流路30には、ウォータポンプ40が設けられ、分岐した2つの流路を有する。第1冷却水流路30の第1流路30aは、ウォータポンプ40、エンジン4、第1ラジエータ20、サーモスタット42の順に冷却水を流通させる流路であり、第1冷却水流路30の第2流路30bは、ウォータポンプ40、第1熱交換器24、オイルクーラ28、エンジン4の順に冷却水を流通させる流路である。
The first cooling
第2冷却水流路32は、上述した第1実施形態と同様に構成されている。すなわち、第2冷却水流路32には、ウォータポンプ46が設けられ、分岐した2つの流路を有する。第2冷却水流路32の第1流路32aは、ウォータポンプ46、DCDCコンバータ16、インバータ18、第2熱交換器26、モータ6の順に冷却水を流通させる流路であり、第2流路32bは、第1流路32aから分岐し、冷却水の流量を調整する流量調整弁48、インタークーラ12の順に冷却水を流通させ、モータ6の下流側で第1流路32aに合流する流路である。
The second cooling
第2実施形態によるオイル流路34は、上述した第1実施形態と同様に、変速機8に設けられた図示しないオイルポンプにより、変速機8と第1熱交換器24との間で循環する第1流路34aと、この第1流路34aから分岐し、変速機8および第1熱交換器24を流通したオイルを、第2熱交換器26へと循環させる第2流路34bと、を有する。
The
第2実施形態によるオイル流路34には、第1実施形態のソレノイドバルブ装置52に代えて、2WAYバルブ(2Way-V)54が設けられている。
より詳細には、オイル流路34には、さらに、第2流路34bが第1流路34aから分岐する分岐部34cに、第1流路34aを流れるオイルと第2流路34bを流れるオイルとを完全に分けるための2WAYバルブ(2Way-V)54が設けられている。この第2実施形態の2WAYバルブ54は、いわゆるサーモスタットであり、オイル流路34のオイル温度に応じて開閉して、第1熱交換器24を流通するオイル流量(第1オイル流量)および第2熱交換器26を流通するオイル流量(第2オイル流量)を調整可能に構成されている。
The
More specifically, in the
たとえば、オイル温度が所定温度(たとえば80℃)以下のときは、第1熱交換器24にのみオイルが流通するように2WAYバルブ54が閉じられ、一方、オイル温度が、その所定温度を超えるときは、第1熱交換器24および第2熱交換器26の両方にオイルが流通するように2WAYバルブ54が開かれる。
For example, when the oil temperature is below a predetermined temperature (e.g. 80° C.), the
なお、この第2実施形態の車両の動力伝達系(102)を、上述した第1実施形態の車両の動力伝達系2とし、この動力伝達系2において、上述したように2Wayバルブ54を含む第2の実施形態の回路としてもよい。同様に、上述した第1実施形態の車両の動力伝達系(2)を、第2実施形態の車両の動力伝達系102とし、この動力伝達系102において、上述したようにソレノイドバルブ52を含む第1実施形態の回路を構成してもよい。
Note that the power transmission system (102) of the vehicle of this second embodiment is the
次に、本発明の実施形態による車両用冷却装置の主な作用効果を説明する。
まず、本発明の第1実施形態および第2実施形態による車両用冷却装置1、100では、オイル流路34には、第2冷却水流路32の冷却水とオイル流路34のオイルとの間で熱交換を行う第2熱交換器26が設けられると共に、オイル流路34を流れるオイルの流量を調整可能なオイル流量調整装置52、54と、を備えているので、相対的に変速機オイルの温度が高く冷却水の温度が低い場合でも、熱交換量の調整により冷却水温度を調整して、モータ駆動装置6、16、18の冷却効率の低下を抑制することができる。
Next, the main effects of the vehicle cooling device according to the embodiment of the present invention will be explained.
First, in the
また、第1および第2実施形態によれば、モータ6が第2熱交換器26の下流側に設けられているので、モータ6の冷却効率の低下を効果的に抑制することができる。
Further, according to the first and second embodiments, since the
また、第1実施形態によれば、オイル流路34は、変速機8内のオイルを第2熱交換器26をバイパスして変速機8へと循環させる第1流路34aと、変速機8内のオイルを第2熱交換器26を介して変速機へと循環させる第2流路34bとを有し、ソレノイドバルブ52は第2流路34bに設けられているので、第1流路34aを流れるオイルにより変速機8内の潤滑性能を確保しつつ、第2流路34bのソレノイドバルブ52により、第2流路34bの第2熱交換器26に流れるオイル流量を精度よく調整することができる。
Further, according to the first embodiment, the
また、第1実施形態によれば、オイル流路34のオイルの温度が冷却水流路32の冷却水の温度よりも高い場合、オイル流路34のオイルの温度が冷却水流路32の冷却水の温度よりも低い場合よりも、第2熱交換器26を流通するオイルの流量が少なくなるように、ソレノイドバルブ52を制御するので、相対的に冷却水温度が低くオイル温度が高い場合でも、冷却水のオイルからの受熱量を少なくすることができ、これにより、モータ駆動装置6、16、18の冷却効率の低下を抑制することができる。
Further, according to the first embodiment, when the temperature of the oil in the
また、第1実施形態によれば、オイル流路34のオイルの温度が冷却水流路32の冷却水の温度よりも低い場合、オイル流路34のオイルの温度が冷却水流路32の冷却水の温度よりも高い場合よりも、第2熱交換器26を流通するオイルの流量が多くなるように、ソレノイドバルブ52を制御するので、相対的に冷却水温度が高くオイル温度が低い場合、第2熱交換器26によりオイルが冷却水から受熱することで、冷却水を冷却することができ、これにより、モータ駆動装置6、16、18の冷却効率を維持または向上させることができる。
Further, according to the first embodiment, when the temperature of the oil in the
1、100 車両用冷却装置
2、102 動力伝達系
4 エンジン
6 モータ(モータ駆動装置)
8 変速機
10 過給器
12 インタークーラ
14 EGR装置
16 DCDCコンバータ(高電圧部品、モータ駆動装置)
18 インバータ(高電圧部品、モータ駆動装置)
20 エンジン冷却水用ラジエータ(第1ラジエータ)
22 モータ駆動装置用ラジエータ(第2ラジエータ)
24 第1熱交換器
26 第2熱交換器
30 エンジン用冷却水流路
30a エンジン用冷却水流路の第1流路
30b エンジン用冷却水流路の第2流路
32 モータ駆動装置用冷却水流路
32a モータ駆動装置用冷却水流路の第1流路
32b モータ駆動装置用冷却水流路の第1流路
34 変速機用オイル流路
34a 変速機用オイル流路の第1流路
34b 変速機用オイル流路の第2流路
47 冷却水温度センサ/水温センサ
48 流量調整弁/クーラントソレノイドバルブ
50 オイル温度センサ
52 ソレノイドバルブ(オイル流量調整装置)
54 2WAYバルブ(オイル流量調整装置)
62 ECU(制御装置)
1, 100
8
18 Inverter (high voltage parts, motor drive device)
20 Engine cooling water radiator (first radiator)
22 Radiator for motor drive device (second radiator)
24
54 2WAY valve (oil flow adjustment device)
62 ECU (control unit)
Claims (6)
上記モータ駆動装置を冷却する冷却水が流れるモータ駆動装置用冷却水流路と、
変速機内を潤滑するオイルが循環して流れるオイル流路と、
上記オイル流路に設けられ、上記冷却水流路の冷却水と上記オイル流路のオイルとの間で熱交換を行う熱交換器と、
上記オイル流路に設けられ、そのオイル流路を流れるオイルの流量を調整可能なオイル流量調整装置と、を備える、ことを特徴とする車両用冷却装置。 a motor drive device;
a motor drive device cooling water flow path through which cooling water for cooling the motor drive device flows;
An oil flow path through which oil that lubricates the inside of the transmission circulates;
a heat exchanger that is provided in the oil flow path and performs heat exchange between the cooling water in the cooling water flow path and the oil in the oil flow path;
A cooling device for a vehicle, comprising: an oil flow rate adjustment device provided in the oil flow path and capable of adjusting the flow rate of oil flowing through the oil flow path.
上記オイル流量調整装置は、上記オイル流路の第2流路に設けられている、請求項1に記載の車両用冷却装置。 The oil flow path includes a first flow path that circulates oil in the transmission to the transmission bypassing the heat exchanger, and a first flow path that circulates oil in the transmission to the transmission via the heat exchanger. and a second flow path for circulating the
The vehicle cooling device according to claim 1, wherein the oil flow rate adjustment device is provided in a second flow path of the oil flow path.
上記制御装置は、上記オイル流路のオイルの温度が上記冷却水流路の冷却水の温度よりも高い場合、上記オイル流路のオイルの温度が上記冷却水流路の冷却水の温度よりも低い場合よりも、上記熱交換器を流通するオイルの流量が少なくなるよう上記オイル流量調整装置を制御する、請求項1または請求項2に記載の車両用冷却装置。 Furthermore, it includes a control device that controls the oil flow rate adjustment device,
The control device controls the control device when the temperature of the oil in the oil flow path is higher than the temperature of the cooling water in the cooling water flow path, and when the temperature of the oil in the oil flow path is lower than the temperature of the cooling water in the cooling water flow path. 3. The vehicle cooling device according to claim 1, wherein the oil flow rate adjusting device is controlled so that the flow rate of oil flowing through the heat exchanger is smaller than the amount of oil flowing through the heat exchanger.
上記モータは、上記熱交換器の下流側に設けられている、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の車両用冷却装置。 The motor drive device includes a motor and high voltage components for operating the motor,
The vehicle cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein the motor is provided downstream of the heat exchanger.
上記モータ駆動装置用冷却水流路は、上記エンジン用の冷却水流路とは独立した流路である、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の車両用冷却装置。 Furthermore, it is equipped with a cooling water flow path for the engine, through which cooling water flows to cool the engine.
6. The vehicle cooling device according to claim 1, wherein the motor drive device cooling water flow path is a flow path independent of the engine cooling water flow path.
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