WO2007108166A1

WO2007108166A1 - ハイブリッド車両

Info

Publication number: WO2007108166A1
Application number: PCT/JP2006/323069
Authority: WO
Inventors: Hiroyuki Bandai; Tomonari Taguchi; Hideto Minekawa
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-03-16
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2007-09-27
Also published as: EP1995143A1; CN101400557B; KR101013469B1; JP2007245946A; KR20080109851A; EP1995143B1; US7823669B2; US20090195093A1; CN101400557A; EP1995143A4; JP4497113B2

Abstract

電動機ラジエタ（３４）、送出機構（３０）および冷却油循環経路（３２）は、冷却媒体である電動機冷却油を介して電動機（６）を冷却する冷却機構を構成する。電動機ラジエタ（３４）は、電動機（６）との間で循環経路を形成し、電動機冷却油を介して電動機（６）の冷却が行なわれる。ＰＣＵラジエタ（４４）、送出機構（４０）および冷却水循環経路（４２）は、冷却媒体であるＰＣＵ冷却水を介してＰＣＵ（８）を冷却する冷却機構を構成する。ＰＣＵラジエタ（４４）は、ＰＣＵ（８）との間で循環経路を形成し、ＰＣＵ冷却水を介してＰＣＵ（８）の冷却が行なわれる。さらに、送出機構（３０，４０）は、蓄電部（１６）から受けた電力により作動する。

Description

細書ノヽィブ'リ.ッド車両：技術分野

. : の ¾明は、エンンおよび電動機を備えるハイプリッ率に関、特に電 i)機およ電動機を駆^]ずるための電力変換部を冷却可能に辦成されノヽィプリ：

：：..ッド、車両関. Τ·?>·^:

'■■ 5号公報には、冷媒圧送用ポンプの駆動用電動機を廃してコストを削減するとと；:. もに、車両重量が増大しないようにしたシリーズ式のハイブリッド車両が開示さ :"：..：：れている。このハイプリッド車両によれば、エンジンの出力軸に連結される発電機と、発電機の軸に連結され冷媒を圧送する第 1冷媒圧送用ポンプと、発電機の 5 ：軸に連結され冷媒を圧送する第 2冷媒圧送用ポンプとを備え、第 1冷媒圧送用ポ： · ;: ，: ンプにより圧送される冷媒による冷却対象を電動機とする一方、第 2冷媒圧送用ポンプにより圧送される冷媒による冷却対象をインバータとする。

なお、シリーズ式ハイブリッド車両とは、エンジンの出力軸に連結された発電機から電力を受ける電動機のみが車両駆動力を発生し、エンジンは直接的に車両0 駆動力を発生しないハイブリッド車両である。

特開 2 0 0 4— 1 1 2 8 5 5号公報に開^される構成は、シリーズ式ハイプリッド車両、すなわち走行中は常にエンジンおよび亮電機が作動することを前提としている。しかしながら、実用化されている多くのハイブリッド車両は、より高：い燃焼効率（燃費）を実現するために、エンジンおよび電動機のいずれからも車5 両駆動力を発生可能に構成されたパラレル式、もしくはパラレル式の構成にシリーズ式の要素をさらに加えたパラレル/シリーズ式を採用している。このような：パラレル式およびパラレル/シリーズ式ハイブリッド車両においては、走行状況に応じてエンジンは間欠的に停止する。そのため、特開 2 0 0 4— 1 1 2 8 5 5 号公報に開示される構成をパラレル式およびパラレルノシリーズ式ハイブリツド0 車両に適用することはできなかった。発明の開示

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンおよび電動機の各々が車両駆動力を発生可能に構成されたハイ5 ブリツド車両において、電動機および電力変換部を安定して冷却できるハイプリッド車両を提供することである。

この発明にかかるハイプリッド車両は、各々が車両駆動力を発生可能に構成されたエンジンおよび電動機と、充放電可能に構成された蓄電部と、蓄電部から受けた電力を電動機を駆動するために変換する電力変換部と、第 1の冷却媒体を介して電動機を冷却する第 1の冷却機構と、第 2の冷却媒体を介して電力変換部を冷却する第 2の冷却機構とを備える。そして、第 1の冷却機構は、第 1の冷却媒体を熱交換して冷却する第 1の熱交換部と、電動機および第 1の熱交換部を含んで形成される第 1の循環経路に第 1の冷却媒体を循環させるための第 1の送出機構とを含み、第 2の冷却機構は、第 2の冷却媒体を熱交換して冷却する第 2の熱交換部と、電力変換部および第 2の熱交換部を含んで形成される第 2の循環経路に第 2の冷却媒体を流動させる第 2の送出機構とを含み、エンジンは、走行状況に応じて間欠的に停止し、第 1および第 2の送出機構は、エンジン停止中であつても作動可能に構成される。

この発明にかかるハイブリッド車両は、電動機を冷却する第 1の冷却機構と、電力変換部を冷却する第 2の冷却機構とを備え、第 1および第 2の冷却機構は、それぞれエンジン停止中であっても作動可能に構成された第 1および第 2の送出機構を含む。これにより、エンジン停止中であっても第 1および第 2の冷却媒体循環されて冷却能力を発撺できる。 . また、この発明にかかるハイブリッド車両は、互いに冷却要求の異なる電動機

；および電力変換部のそれぞれに対応して第 1および第 2の熱交換部を備える。これにより、電動機および電力変換部における冷却要求をそれぞれ満足させるように第 1および第 2の熱交換部の冷却能力 (たとえば、大きさなど）を効率的に設計することができる。

したがって、走行状況に応じてエンジンが間欠的に停止するハイブリツド車両において、電動機および電力変換部を安定して冷却することができる。 Λ

好ましくは、第 1および第 2の送出機構は、電気的に作動する。 '

好ましくは、第 1の冷却機構は、第 1の冷却媒体を電動機を構成するコイルに直接接触させて冷却する経路を含んで構成ざれる。

好ましくは、第 2の冷却機構は、両端が第 2の循環経路と接続され、電力変換部を含み、かつ第 2の熱交換部を含まない経路に第 2の冷却媒体を循環可能なように形成されたバイパス経路と、電力変換部から出力された第 2の冷却媒体が第 2の熱交換部およびバイパス経路のいずれか一方を流れるように切換え可能に構成された経路切換部と、第 2の冷却媒体の温度に基づいて経路切換部を制御する制御部とをさらに含む。

好ましくは、制御部は、第 2の冷却媒体の温度が所定値以上であるときに、電力変換部および第 2の熱交換部を含む経路に第 2の冷却媒体を循環させるように経路切換部を制御する一方、第 2の冷却媒体の温度が所定値以上でないときに、電力変換部を含み、かつ第 2の熱交換部を含まない経路に第 2の冷却媒体を循環させるように経路切換部を制御する。

好ましくは、第 1の冷却媒体は、油からなる。

好ましくは、第 2の冷却媒体は、水からなる。

この発明によれば、エンジンおよび電動機の各々が車両駆動力を発生可能に構成されたハイプリッド車両において、電動機および電力変換部を安定して冷却できるハイブリッド車両を実現できる。図面の簡単な説明

図 1は、この発明の実施の形態に従うハイプリッド車両の概略構成図である。；図 2は、送出機構のより詳細な概略構成図である。

図 3は、電動機の冷却機構の一部である電動機冷却油の経路を示す部分断面図である。

図 4は、図 3の I V— I V線における部分断面図である。

図 5は、 P C Uの冷却機構における P C U冷却^^の経路を示す概略図である。図 6は、制御装置で実行されるプログラムの制御構造を示すフ口一チャートであ発明を実施するための最良の形態

この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。図 1を参照して、ハイブリッド車両 1 0 0は、エンジン 2と、蓄電部 1 eと、トランスアクスノレ 1と、 P C U (パワーコントロールユニット） 8とを備える。エンジン 2は、ガソリン等の燃料の燃焼による熱エネルギを源として駆動軸 1 0を回転駆動させ、駆動輪 1 4に駆動力を発生する。蓄電部 16は、 PCU 8と電気的に接続されて充放電可能に構成され、一例と ■ して、ニッケル水素電池やリチウムイオン電などの充放電可能な二次電池、も . しくは電気二重層キャパシタなどの大容量キャパシタで構成される。そして、蓄電部 16は、 PCU 8から供給される直流電力を受けて電気エネルギーを蓄える 5 ：とともに、蓄えた電気エネルギーを直流電力として PCU 8へ供給する。

ドランスアクスル 1は、トランスミッションとアクスル（車軸）とが一体構造どして構成されており、電動機 6と、発電機 7と、動力伝達機構 4とを有する。そして、トランスアクスル 1は、同一の駆動軸 10を介して機械的に結合されたエンジン 2および電動機 6から回転駆動力を受け、車輪軸 12へ伝達可能に構成される。すなわち、トランスアクスル 1は、エンジン 2および電動機 6の少なくとも一方からの回転駆動力を受けて、車輪軸 12を介して駆動輪 14の車両駆動：カを発生する。

電動機 6は、 PCU 8と電気的に接続され、 PCU 8から受けた交流電力に応じて、所定トルクの回転駆動力を発生する。そして、電動機 6が発生した回転駆動力は、駆動軸 10を介してエンジン 2の回転駆動力とともに動力伝達機構 4へ伝達可能に構成される。また、電動機 6は、ハイブリツド車両 100の回生制動：: 時において、駆動輪 14を介して与えられる運動エネルギーから電気エネルギー .: (交流電力）を発生し、その発生した交流電力を PCU 8へ供給する。発電機 7 Λは、駆動軸 10の回転駆動力の一部を受けて、交流電力を発生し、 PCU8へ供 ; 給する。一例として、電動機 6および発電機 7は、三相交流電力に同期して回車云する同期電動機であり、特に永久磁石が埋め込まれたロータを有する永久磁石型 • 同期電動機からなる。

動力伝達機構 4は、駆動軸 10と車輪軸 12との間に配置され、駆動軸 10を .. 介して入力される回転駆動力を車輪軸 12へ伝達する一方、その一部の回転駆動力を発電機 7へ伝達する。具体的には、動力伝達機構 4は、プラネタリギアなどの変速機構を兼ねた動力分割機構を含み、図示しない外部 ECU (Electrical Control Unit) などからの変速指令に応じて、駆動軸 10からの入力回転数に対： . :する車輪軸 12への出力回転数の比率（変速比）を変化させる。

PCU8は、蓄電部 16から供給される直流電力を、図示しない外部 ECUなどからのトルク指令および回転数指令などに従い、所定の電圧、周波数および位

. 相をもつ交流電力に変換して、トランスアクスル 1の電動機 6へ供給する。また、：; ：回生制動時に電動機 6が癸生する交流電力を変換して蓄電部 1 6を充電する。さちに、 P C U 8は、発電機 7から供給される交流電力を受けて、電動機 6および . 蓄電部 1 6の少なぐとも一方へ供給する。そして、？〇1^8は、 1 0 8丁 ( Insulated Gate Bipolar Transistor) やパワー M O S F E T (Metal Oxide -. Semiconductor Field Effect Transistor) などのスイッチング素子を含む三相ブリッジ回路などからなる。

上述したハイプリッド車両 1 0 0では、走行状況に応じてエンジン 2が間欠的に停止される。具体的には、図示しない E C Uが、運転者の操作によるアクセルペダルの踏込量、ブレーキペダルの踏込量およびシフトレバーの選択ポジションなどに応じて、エンジン 2および電動機 6に要求する車両駆動力を決定し、ェンジン 2に対する車両駆動力の要求がゼロになる場合に、エンジン 2を停止する。そして、車速が所定値以上となつた場合や急加速が要求された場合には、 E C U がエンジン 2を始動して、エンジン 2から車両駆動力を発生ざせる。

ハイブリッド車両 1 0 0は、エンジンラジェタ 2 0と、ラジェタフアン 2 4と、冷却水循環経路 2 2と、電動機ラジェタ 3 4と、冷却油循環経 ϊ§ 3 2と、送出機構 3 0と、 P C Uラジェタ 4 4と、冷却水循環経路 4 2と、バイパス経路 4 8と、切換弁 4 6と、送出機構 4 0と、温度検出部 5 2と、制御装置 5 0とをさらに備える。

エンジンラジェタ 2◦は、ハイブリッド車両 1 0 0の前方側に配置された熱交換部であり、冷却水循環経路 2 2を介してエンジン 2との間で循環経路を形成する。この循環経路には、アルコール（エチレングリコールなど）や防鲭剤を含有するエンジン冷却水が循環する。そして、エンジンラジェタ 2 0は、車両走行に伴い生じる気流を受けて、内部を流動するエンジン冷却水と大気との間で熱交換を行ない、エンジン冷却水を冷却（放熱）する。すなわち、このエンジン冷却水 ' は、エンジン 2の熱を吸収（エンジン 2を冷却) する一方、当該吸収した熱をェンジンラジェタ 2 0から放熱する。このような過程によりエンジン 2が冷却される。ラジェタフアン 2 4は、一例として、エンジンラジェタ 2 0の車両後方側に配 : 置され、車両の後方側からエンジンラジェタ 2 0に対する気流を発生させて、ェンジンラジェタ 2 0における熱交換効率を高める。

電動機ラジェタ 3 4、送出機構 3 0および冷却油循環経路 3 2は、冷却媒体で 5; ある電動機冷却油を介して電動機 6を冷却するための冷却機構を構成する。

電動機ラジェタ 3 4は、一例として、エンジンラジェタ 2 0のさらに車両前方，側に配置された熱交換部である。そして、電動機ラジェタ 3 4は、冷却油循環経：路 3 2を介して電動機 6との間で循環経路を形成する。この循環経路には、電動機冷却油が循環する。そして、電動機ラジェタ 3 4は、車両走行に伴い生じる気 10 流を受けて、内部を流動する電動機冷却油と大気との間で熱交換を行ない、電動 "；機冷却油を冷却（放熱）する。すなわち、この電動機冷却油は、電動機 6が生じ：る熱を吸収（電動機 6を冷却）する一方、当該吸収した熱を電動機ラジェタ 3 4 ；；から放熱する。送出機構 3 0は、冷却油循環経路 3 2に介挿され、電動機冷却油が冷却油循環経路 3 2を流動するように、一端から受けた電動機冷却油に圧力を 15 与えて他端から送出する。なお、送出機構 3 0の詳細な構成については後述する。

一方、 P C Uラジェタ 4 4、送出機構 4 0および冷却水循環経路 4 2は、冷却媒体である P C U冷却水を介して P C U 8を冷却するための冷却機構を構成する。

P C Uラジェタ 4 4は、一例として、エンジンラジェタ 2 0のさらに車両前方 : 側に配置された熱交換部である。そして、？じ11ラジェタ4 4は、冷却水循環経 2(1 路 4 2を介して P C U 8との間で循環経路を形成する。この循環経路には、上述したエンジン冷却水と同様のアルコール（エチレングリコールなど）や防鲭剤を含有する P C U冷却水が循環する。そして、〇11ラジェタ4 4は、車両走行に伴い生じる気流を受けて、内部を流動する P C U冷却水と大気との間で熱交換を行ない、 P C U冷却水を冷却（放熱）する。すなわち、この P C U冷却水は、 P 5 C U 8が生じる熱を吸収（P C U 8を冷却）する一方、当該吸収した熱を P C U ；ラジェタ 4 4から放熱する。送出機構 4 0は、冷却水循環経路 4 2に介挿され、 P C U冷却水が冷却水循環経路 4 2を流動するように、一端から受けた P C U冷却水に圧力を与えて他端から送出する。なお、送出機構 4 0の詳細な構成については後述する。 PCU8の冷却機構は、さらにバイパス経路 48、切換弁 46、温度検出部 5 ； 2および制御装置 50を含む。

バイパス経路 48は、その両端が冷却水循環経路 42と接続され、 PCU冷却水が PCU 8を含み、かつ PCUラジェタ, 44を含まない経路を循環可能なように形成する。切換弁 46は、冷却水循環経路 42どバイパス経路 48との接続部に介挿される。そして、切換弁 46は、制御装置 50からの制御指令に応じて、 PCU 8から出力された P CU冷却水が、 P CUラジェタ 44およびバイパス経路 48のいずれか一方を流れるように経路を切換える。すなわち、切換弁 46が PCUラジェタ 44の経路を選択している時には、 PCU8から出力された PC 冷却水は、送出機構 40により送出され、 PCUラジェタ 44で冷却される。一方、切換弁 46がバイパス経路 48の経路を選択している時には、 PCU8から出力された PCU冷却水は、 PCU 8およびバイパス経路 48を含む経路で循環されるため冷却されない。

温度検出部 52は、送出機構 40と切換弁 46との間に配置され、当該個所を流れる P CU冷却水の温度を検出し、その検出結果を制御装置 50へ出力する。制御装置 50は、 P CU 8を効率的に冷却するために、後述する制御構造に従レ、、温度検出部 52からの検出結果に基づいて切換弁 46へ制御指令を与える。制御装置 50は、一例として ECUなどで構成される。

図 2を参照して、送出機構 30は、送出ポンプ 31と、ポンプ駆動電動機 33 と、ドライバ 35とからなる。

送出ポンプ 3 1は、ポンプ駆動電動機 33と機械的に結合され、ポンプ駆動電動機 33の回転駆動力により一方のポートから受けた電動機冷却油に圧力を与えて、他方のボートから送出する。一例として、送出ポンプ 31は、インペラおよびべーンなどがポンプ:駆動電動機 3 3により回転されることで圧力を発生する。 . ポンプ駆動電動機 33は、制御装置 50からの指令 DRV 1に従い、ドライバ 35から供給される電力を受けて回転する。一例として、ポンプ駆動電動機 33 は、 DCセンサレスブラシレスモータである。

ドライバ 35は、蓄電部 16 (図 1) から受けた直流電力を所定の電圧に変換して、ポンプ駆動電動機 33へ供給する。また、送出機構 40は、送出機構 30と略同一の構成で実現され、送出機構 3 . 0において、送出ポンプ 31、ポンプ駆動電動機 33およびドライバ 35に代えて、送出ポンプ 41、ポンプ駆動電動機 43およびドライバ 45を配置し、かつ、指令 DRV 1に代えて指令 DRV2を用いる構成と同様であるので、詳細な説明 5 は繰返ざない。

上述したように、この発明の実施の形態に従うハイブリッド車両 100においては、電動機 6の冷却機構（電動機ラジェタ 34、送出機構 30および冷却油循環経路 32) と、 PCU8の冷却機構（PCUラジェタ 44、送出機構 40およパ：び冷却水循環経路 42) とは互いに独立に構成される。そのため、ハイブリッド 10 車両 100によれば、発生する車両駆動力（消費される電力）が大きくなるほど発熱量の増加する電動機 6に対する冷却要求と、電動機 6へ供給する電力にかかわらず発熱量が変化しない P C U 8に対する冷却要求とをそれぞれ効率的に満足 ^: _: させることができる。

これに対して、電動機 6および P CU 8を同一の冷却機構で冷却する従来の構 15 成においては、走行状況に応じて発熱量が変動する電動機 6を十分冷却できるように、冷却能力を決定する必要がある。このように決定された冷却能力は、発熟量がほぼ同一の PCU8にとつて要求能力以上となることが多い。すなわち、電動機 6および P CU 8が要求する冷却要求は互いに一致しないので、電動機 6の：冷却要求に合わせて過剰な冷却能力を発揮するように構成せざるを得なかった。 20 ：その結果、ラジェタ、送出機構および循環経路が大型化するという問題があった。

そこで、この発明の実施の形態に従うハイブリッド車両 100においては、電動機 6および PCU 8の冷却機構が独立に構成されるので、それぞれの発熱量に応じて、冷却能力を適切に設計することができ、ラジェタ、送出機構および循環：経路の大きさなどを効率化できる。

25 以下、それぞれ電動機 6および P CU8の冷却機構における特徴的な構成につ Ϊいて詳述する。

(電動機 6に対する冷却）

図 3を参照して、電動機 6を収納する収容室と減速ギアおよび車輪軸 12を収 : 容する各ケースの部分断面が示されている。図 3および図 4を参照して、電動機 6は隔壁 6 0により形成された収容室に配 . 置ざれる。そして、隔壁 6 0の上部には、電動機冷却油の通路 6 4が設けられ、この通路 6 4は、オイル溜り 7 0および電動機 6の収容室と連通している。

電動機冷却油は、オイルレベル O Lまで貯蔵されている。したがって、この収 :容室の底部はオイルパンとして機能する。そして、駆動軸 1 0と機械的に連結さ V れた電動機 6のロータ 6 3の回転などに伴い、カウンタドリブンギア 7 8が回転： :; され、カウンタドリブンギア 7 8の回転に伴い車輪軸 1 2と機械的に連結されたディファレンシャルギア 7 6が回転する。すると、図 3の矢印に示すように、デ：ィファレンシャルギア 7 6が電動機冷却油を跳ね上げる。ケースの上部にはオイルキヤツチ板 7 2が設けられおり、ディファレンシャルギア 7 6により跳ね上げられた電動機冷却油は、オイルキャッチ板 7 2を通じてオイル溜り 7 0に溜められる。オイル溜り 7 0にはオイル出口 7 4が設けられており、図 4に示すように、オイル出口 7 4は、オイノレ入口 6 6 . 1 , 6 6 . 2 , 6 6 . 3と通じている。そして、通路 6 4に到達した電動機冷却油は、隔壁 6 0に設けられたオイル出 P 6 8 . 1， 6 8 . 2 , 6 8 . 3を通りステータコイル 6 2の上部に注がれる。ステータコイル 6 2の上部に注がれた電動機冷却油は、ステータコイル 6 2と熱 ' 交換をしながらその外周面を流動し、収容室の底部に戻される。すなわち、電動機冷却油は、ステータコイル 6 2と直接接触してステータコイル 6 2を冷却する。さらに、収容室の底部には、冷却油循環経路 3 2と通じるための開口部が 2箇所設けられており、貯蔵される電動機冷却油の一部が電動機ラジェタ 3 4と間で循環されて電動機 6の冷却が行なわれる。一例として、電動機 6の直下に位置する開口部から電動機 6の熱を吸収した比較的高温の電動機冷却油が抽出され、電動機ラジェタ 3 4により冷却された後の電動機冷却油がディファレンシャルギア 7 6の底部付近に戻される。

このように、電動機 6の上部から電動機冷却油をステータコイル 6 2を注いで直接接触させるので、電動機 6の発熱源であるステータコイル 6 2を効率的に冷却することができる。そのため、電動機 6により発生される車両駆動力が大きく、発熱量が多い場合であっても、電動機 6を安定して冷却することができる。

( P C U 8に対する冷却）再度、図 1を参照して、電動機 6および PCU8の冷却機構が互いに独立に構成されるため、 PCUラジェタ 44の小型化などを実現できる。一方で、 PCU ； . :ラジェタ 44の小型化に伴い通水抵抗が増大する。この結果、送出機構 40における消費電力が相対的に増加し得る。そこで、制御装置 50は、 PCU冷却水が 5 PCU8と PCUラジェタ 44との間で循環する時間を短縮することにより、送出機構 40における消費電力を抑制する。具体的には、制御装置 50は、 PCU ： 8から出力される P C U冷却水の温度が所定値以上であれば、切換弁 46へ制御：指令を与えて、 P C U冷却水を P C Uラジエタ 44へ導いて冷却を行なう一方、 PCU 8から出力される PC U冷却水の温度が所定値未満であれば、切換弁 460 へ制御指令を与えて、 PCU冷却水を PCU8とバイパス経路 48との間で循環； .. させる。

図 5 Aは、 PCU冷却水の温度が所定値以上である場合を示す。

図 5 Bは、 PCU冷却水の温度が所定値未満である場合を示す。

図 5 Aを参照して、 PCU冷却水の温度が所定以上である場合には、制御装5 ^: 置 50は、切換弁 46が P CUラジェタ 44側を選択するように制御指令を与える。すると、 PCU冷却水は、 PCU8と PCUラジェタ 44との間を循環する。そのため、 PCU8の熱を吸収（P CU8を冷却）した PCひ冷却水は、 PCU ラジェタ 44で熱交換されて冷却される。

一方、図 5 Bを参照して、 P CU冷却水の温度が所定値以上である場合には、0 制御装置 50は、切換弁 46がバイパス経路 48を選択するように制御指令を与える。すると、 PCU冷却水は、 P CU8とバイパス経路 48との間を循環する。そのため、 PCU 8の熱を吸収（P CU 8を冷却) した PC U冷却水は、冷却されないまま PCU 8の熱を再度吸収する。したがって、 PCU冷却水は、 PCU 8とバイパス経路 48との間を繰返し循環することによって、温度が徐々に高ま5 つていく。

： , . このように、制御装置 5◦は、 P CU冷却水の温度が所定値以上となった場合にのみ PCUラジェタ 44に PCU冷却水を流し、それ以外の期間においては P CUラジェタ 44に PCU冷却水が流れないように P CU冷却水を P CU 8との間で循環させることで、送出機構 40 (ポンプ駆動電動機 33) における消費電；力を抑制する。

以下、制御装置 50で実行されるプログラムの制御構造について説明する。制御装置 50は、図 6に示すフ口一チヤ一トを所定周期（たとえば 100 m s e c) で繰返し実行する。

：図 6を参照して、制御装置 50は、温度検出部 52から P CU冷却水の温度を取得する（ステップ S 100 ) 。そして、制御装置 50は、 PC U冷却水の温度所定値以上であるか否かを判断する（ステップ S 102) 。

PCU冷却水の温度が所定値以上である場合（ステップ S 102において YE ： Sの場合）には、制御装置 50は、 P C Uラジェタ 44側を選択するように切換弁 46に制御指令を与える（ステップ S 104) 。

PCU冷却水の温度が所定値未満である場合（ステップ S 102において NO の場合）には、制御装置 50は、バイパス経路 48を選択するように切換弁 46 に制御指令を与える（ステップ S 1 06) 。

： : 以下、制御装置 50は、最初の処理に戻る。

この発明の実施の形態においては、電動機ラジェタ 34、送出機構 30および冷却油循環経路 32が「第 1の冷却機構」に相当し、冷却油循環経路 32が「第 1の循環経路」に相当し、電動機ラジェタ 34が「第 1の熱交換部」に相当し、出機構 30が「第 1の送出機構卜に相当する。また、 PCUラジェタ 44、送？出機構 40、冷却水循環経路 42、バイパス経路 48および切換弁 46が「第 2 の冷却機構 J に相当し、冷却水循環経路 42が「第 2の循環経路」に相当し、 P CUラジェタ 44が「第 2の熱交換部」に相当し、送出機構 40カ「第 2の送出機構」に相当し、切換弁 46が「経路切換部」に相当する。さらに、制御装置 5 0が「制御部」に相当する。

なお、上述のこの発明の実施の形態においては、冷却媒体である電動機冷却油および PCU冷却^の温度などの状態に応じて、ポンプ駆動電動機 33および 4 ； 3の駆動タイミングや速度をさらに制御するように構成してもよい。このような構成によると、より効率的に電動機および PCUを冷却できる。

また、上述のこの発明の実施の形態においては、電動機 6を冷却する構成について詳述したが、電動機 6の冷却構成と同様の構成により、発電機 7を冷却するように構成してもよい。

また、上述のこの発明の実施の形態においては、本発明をパラレル zシリーズ式ハイプリッド車両に適用した場合の一例について説明した力パラレル式ハイブリッド車両にも適用できることは言うまでもない。すなわち、図 1において、

5 図示しない他方の車輪を駆動するための電動機をさちに備えるような車両に対しても本発明は適用可能である。

この発明の実施の形態によれば、電動機 6を冷却する冷却機構と、 P C U 8を

- ；冷却する冷却機構とを備えており、かつそれぞれの冷却機構は、蓄電部 1 6から受けた電力により作動（冷却媒体を送出）する。これにより、エンジン停止中で l ：; あってもそれぞれの冷却機構により冷却媒体である電動機冷却油およ r p cu冷

,；；却水が循環されて、電動機 6および P C U 8を継続的に冷却できる。したがって、 : エンジンが間欠的に停止されるハイプリッド車両においても電動機および電力変換部を安定して冷却できる。

また、この発明の実施の形態によれば、電動機 6を冷却する冷却機構と、 P C : 15 U 8を冷却する冷却機構とは独立に配置されるので、それぞれの発熱量に応じて、ラジェタ、送出機構および循環経路などを適切に設計することができる。これにより、電動機 6および P C U 8を共通の冷却機構で実現する場合のように、ラジエタ、送出機構および循環経路などを大型化して、過剰な冷却能力を発揮するように構成する必要がない。 .このため、各ポンプの総吐出量も抑制できるため、ポ 20 ンプ駆動電動機 3 3および 4 3が消費する電力を低減できる。また、小型化された電動機ラジェタ 3 4からの放熱量が低減されるので、電動機ラジェタ 3 4を通過後の気流の温度上昇が抑制される。このため、その後方側に配置されるェンジンラジェタ 2 0の雰囲気温度も低く抑えられるので、エンジンラジェタ 2ひの放熱効率を高めることができ、エンジンラジェタ 2 0についてもより小型化するこ ' 25 とができる。

さらに、この発明の実施の形態によれば、電動機 6のステータコイル 6 2の上部に電動機冷却油を注ぎ、当該電動機冷却油がステ一タコイル 6 2の外周面を直接接触しながら流動することで、電動機 6を冷却する。これにより、電動機 6の発熱源であるステータコイル 6 2を効率的に冷却できるため、急加速時や登坂走行時などの高負荷運転時において、電動機 6の発熱量が多い場合であっても、電動機 6を安定して冷却することができる。

さらに、この発明の実施の形態によれば、 PCU冷却水の温度に応じて、 PC U 8および PCUラジェタ 44を含む経路、または PCU8を含み、かつ PCU ラジェタ 44を含まない経路を選択して、 PCU冷却水を循環させることができる。これにより、 PCUラジェタ 44の小型化に伴って通水抵抗が増大し、送出機構 40 (実質的には、ポンプ駆動電動機 43) における消費が増大する場合であっても、 PCU冷却水を PCU8および PCUラジェタ 44を含む経路で循環させる時間比率を抑制できるので、総合的な消費電力を抑制できる。また、 PC U冷却氷を PCU 8およびバイパス経路 48を含む経路で循環させる期間においては、 PCU 8と接する PCU冷却水の流速を高めることで、 PCU8に対する冷却効率を向上できる。すなわち、通水抵抗の増大に伴う消費電力の増加を抑制しつつ、 P CU 8に対する冷却効率の向上を同時に実現できる。

さらに、この.発明の実施の形態によれば、電動機 6の冷却に対して、油からなる冷却媒体（電動機冷却油）を用いることにより、絶縁性の低下および腐食を防止するとともに、電動機 6のステータ上部に冷却媒体を直接注ぐことができる。そのため、電動機 6の効率的な冷却を実現できる。一方、 PCU8の冷却に対して、水からなる冷却媒体（PCU冷却水) を用いることにより、 PCU8の温度上昇を PC U冷却水の沸点までに制限できる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であつて制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Claims

請求の範囲

1 . 各々が車両駆動力を発生可能に構成されたエンジンおよび電動機と、充放電可能に構成された蓄電部と、

：前記蓄電部から受けた電力を前記電動機を駆動するために変換する電力変換部

'■ - と、 '

第 1の冷却媒体を介して前記電動機を冷却する第 1の冷却機構と、第 2の冷却媒体を介して前記電力変換部を冷却する第 2の冷却機構とを備え、前記第 1の冷却機構は、

0 前記第 1の冷却媒体を熱交換して冷却する第 1の熱交換部と、

前記電動機および前記第 1の熱交換部を含んで形成される第 1の循環経路に前記第 1の冷却媒体を循環させるための第 1の送出機構とを含み、

前記第 2の冷却機構は、

前記第 2の冷却媒体を熱交換して冷却する第 2の熱交換部と、

5 前記電力変換部および前記第 2の熱交換部を含んで形成される第 2の循環経路に前記第 2の冷却媒体を流動させる第 2の送出機構とを含み、

前記エンジンは、走行状況に応じて間欠的に停止し、

前記第 1および第 2の送出機構は、前記エンジン停止中であっても作動可能に：: 構成される、ハイブリッド車両。

0 2 . 前記第 1および第 2の送出機構は、電気的に作動する、請求項 1に記載のハイブリッド車両。

3 . 前記第 1の冷却機構は、前記第 1の冷却媒体を前記電動機を構成するコイルに直接接触させて冷却する経路を含んで構成される、請求項 1に記載のハイプリッド、車両。

5 4. 前記第 2の冷却機構は、

両端が前記第 2の循環経路と接続され、前記電力変換部を含み、かつ前記第 2 の熱交換部を含まない経路に前記第 2の冷却媒体を循環可能なように形成されたバイパス経路と、

前記電力変換部から出力された前記第 2の冷却媒体が前記第 2の熱交換部および前記バイパス経路のいずれか一方を流れるように切換え可能に構成された経路切換部と、

前記第 2の冷却媒体の温度に基づいて前記経路切換部を制御する制御部とをさ：: らに含む、請求項 1に記載のハイブリッド車両。

5 . 前記制御部は、前記第 2の冷却媒体の温度が所定値以上であるときに、前記電力変換部および前記第 2の熱交換部を含む経路に前記第 2の冷却媒体を循環させるように前記経路切換部を制御する一方、前記第 2の冷却媒体の温度が所定値以上でないときに、前記電力変換部を含み、かつ前記第 2の熱交換部を含まない経路に前記第 2の冷却媒体を循環させるように前記経路切換部を制御する、請求項 4に記載のハイブリッド車两。

6 . 前記第 1の冷却媒体は、油からなる、請求項 1に記載のハイブリッド車両。

7 . 前記第 2の冷却媒体は、水からなる、請求項 1に記載のハイブリッド車両。