WO2014207787A1

WO2014207787A1 - 電動車両

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Publication number: WO2014207787A1
Application number: PCT/JP2013/004251
Authority: WO
Inventors: 松田　義基
Original assignee: 川崎重工業株式会社
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2014-12-31
Also published as: US10454343B2; US20160226344A1; JP2016172457A

Abstract

　電動車両は、動作時に発熱する発熱部を有し、車輪を駆動する動力装置と、発熱部に冷却液を供給する機械駆動ポンプと、発熱部に冷却液を供給する電動ポンプと、電動ポンプの動作を制御する電動ポンプ制御部とを備え、発熱部は、駆動モータを有しており、機械駆動ポンプは、駆動モータで機械的に駆動されることによって、駆動モータの回転数に比例した量の冷却液を発熱部に供給するように構成されており、電動ポンプ制御部は、発熱部を冷却するために必要とされる必要冷却能力に応じた必要冷却能力値Ｐが、機械駆動ポンプの冷却能力に応じた機械冷却能力値Ｑよりも大きいと判断すると、電動ポンプを駆動させるように制御し、必要冷却能力値Ｐが機械冷却能力値Ｑよりも小さいと判断すると、電動ポンプを停止させるように制御する。

Description

電動車両

　本発明は、モータを駆動源とする電動車両に関連し、特に、動力装置に冷却液を供給するための機械駆動ポンプおよび電動ポンプを備える電動車両に関する。

　特許文献１に開示された電動車両は、動力伝達機構の潤滑と動力装置の冷却とを共通のオイルで行うように構成されている。

ＷＯ　２０１２／０９０４６３　Ａ１

　特許文献１の電動車両では、動力伝達機構の潤滑を効果的に行うことができるが、動力装置の冷却については、なお改善の余地があった。

　本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、動力装置の冷却をより効果的に行うことができる電動車両を提供することを目的とする。

　上記の目的を達成すべく、本発明に係る電動車両は、動作時に発熱する少なくとも一つの発熱部を有し、車輪を駆動する動力装置と、発熱部に冷却液を供給する機械駆動ポンプと、発熱部に冷却液を供給する電動ポンプと、電動ポンプの動作を制御する電動ポンプ制御部とを備え、少なくとも一つの発熱部は、駆動モータを有しており、機械駆動ポンプは、駆動モータで機械的に駆動されることによって、駆動モータの回転数に比例した量の冷却液を発熱部に供給するように構成されており、電動ポンプ制御部は、発熱部を冷却するために必要とされる必要冷却能力に応じた必要冷却能力値が、機械駆動ポンプの冷却能力に応じた機械冷却能力値よりも大きいと判断すると、電動ポンプを駆動させるように制御し、必要冷却能力値が機械冷却能力値よりも小さいと判断すると、電動ポンプを停止させるように制御する。

　この構成では、機械駆動ポンプの冷却能力の不足を電動ポンプで補完しつつ、電動ポンプの動作時間が不所望に長くなることを抑制できる。

　本発明によれば、上記の構成により、電動ポンプの電力消費を抑制しつつ、動力装置に対する冷却効果を高めることができる。

本発明の実施形態に係る電動二輪車の左側面図である。モータユニットを右側から見たときの油路の構造を示す断面図である。機械駆動ポンプおよび電動ポンプが接続された油路の構造を一部断面で示す斜視図である。電動ポンプの制御系を示す機能ブロック図である。電動ポンプ制御部による電動ポンプの動作制御の手順を表すフロー図である。電動ポンプの動作によって機械駆動ポンプの冷却能力を補完することを示すグラフである。要求トルクが所定の基準値以上のとき、電動ポンプの動作によって機械駆動ポンプの冷却能力を補完することを示すグラフである。

　以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る電動車両は電動二輪車であり、以下の説明で用いる前後左右の方向の概念は、電動二輪車に騎乗した運転者の見る方向を基準とする。

　－電動二輪車の全体構成－
　図１は、本実施形態に係る電動二輪車１の左側面図である。図１に示すように電動二輪車１は、従動輪である前輪２と、駆動輪である後輪３と、前輪２と後輪３との間に配置される車体フレーム４と、車体フレーム４に支持されたモータユニット５とを備えている。この電動二輪車１は、エンジンを備えておらず、走行用の駆動モータ３０が発生させる動力で後輪３が回転駆動されるように構成されている。

　前輪２は、フロントフォーク６の下部に回転可能に支持されている。フロントフォーク６の上部には、ステアリングシャフト７が接続されており、ステアリングシャフト７の上部にはハンドル８が取り付けられている。ハンドル８の右グリップ（図示せず）は、駆動モータ３０で発生する走行動力を調整するためのアクセルグリップ９３ａ（図４を参照）である。アクセルグリップ９３ａが回動操作されると、その操作量がアクセルセンサ９３（図４を参照）で検出される。

　車体フレーム４は、ヘッドパイプ１１と、左右一対のメインフレーム１２と、左右一対のダウンフレーム１３と、左右一対のピボットフレーム１４と、左右一対のスイングアーム１５と、シートフレーム１６とを有している。シートフレーム１６は、運転者および同乗者が前後に並んで着座可能なシート（図示せず）を支持している。

　バッテリケース２０は、左右のメインフレーム１２の間に囲まれるように配置されている。バッテリケース２０の前面には吸気ダクト２１が接続されており、吸気ダクト２１の前端には、エア取込み口が前方に向けて開口されている。バッテリケース２０の後面の上部には、排気ダクト２２が接続されている。バッテリケース２０の内部には、バッテリ２４を有するバッテリユニット２３が収容されている。

　バッテリケース２０の下部の後方には、インバータケース２６が配設されている。インバータケース２６にはＩＧＢＴ（Insulated-Gate Bipolar Transistor）等のパワー半導体が実装されたインバータ２７が収容されている。インバータ２７は、図示しない電力線等によってバッテリケース２０内のバッテリユニット２３に電気的に接続されている。インバータ２７およびバッテリ２４のそれぞれは、動作時に発熱する発熱部であり、後輪３（車輪）を駆動する動力装置１７の一部である。

　バッテリケース２０の下方のスペースには、モータユニット５が配設されている。モータユニット５の前部には、駆動モータ３０が収容されており、モータユニット５の後部には、動力伝達機構としての変速機４０（図２を参照）が収容されている。モータユニット５の後部の左右両側部は、ピボットフレーム１４に締結されており、モータユニット５の前部の左右両側部は、ダウンフレーム１３に締結されている。駆動モータ３０は、動作時に発熱する発熱部であり、後輪３（車輪）を駆動する動力装置１７の一部である。

　モータユニット５の前部には、前方に突出するように電力線の端子台５０が設けられており、端子台５０から前方に離間してオイルクーラ２８が配設されている。オイルクーラ２８の上部は、ダウンフレーム１３に取付けられており、オイルクーラ２８の下部は、ステー２９（図２を参照）を介してモータユニット５の前部で支持されている。

　モータユニット５の下部には、オイルパン６０が設けられている。オイルパン６０に貯留されているオイルが電動ポンプ６２等により吸い上げられ、オイルクーラ２８に供給される。そして、このオイルがオイルクーラ２８を通過する走行風との間で熱交換された後、「発熱部」であるインバータ２７および駆動モータ３０に対して、主に冷却のための「冷却液」として供給される。また、オイルの一部は、駆動モータ３０におけるモータ軸３２のベアリング３３および変速機４０のギヤ列４５（図２を参照）等に対して、潤滑のための「潤滑液」として供給される。

　本実施形態の駆動モータ３０は、モータ動作および発電動作の両方が可能なモータ・ジェネレータである。つまり、駆動モータ３０は、バッテリ２４からインバータ２７を介して供給される電力によりモータ動作し、後輪３へ駆動力を出力する。また、駆動モータ３０は、電動二輪車１の回生制動時に発電動作し、発生した交流電流はインバータ２７により直流に変換されて、バッテリ２４に蓄えられる。

　－モータユニットの構成－
　図２は、電動二輪車１の右側から見てオイル供給系の構造を示すモータユニット５の断面図である。モータユニット５のケース５１は、前後に連なって設けられたモータ収容部５３と変速機収容部５４とを有している。

　モータ収容部５３は、有底の円筒状に形成されており、モータ収容部５３には、駆動モータ３０の円筒状のモータケース３１が収容されている。駆動モータ３０のモータ軸３２には、ロータ３５が取り付けられており、ロータ３５の外周を取り巻くようにして円環状のステータ３６が配設されている。モータ軸３２の一方端には、回転角センサ３７（図４を参照）が設けられている。モータケース３１の周壁部３１ｂとモータ収容部５３との隙間には、ステータ３６を取り巻くようにして冷却ジャケット３１ｃが設けられている。

　駆動モータ３０の後方には、多段式の変速機４０が配置されており、駆動モータ３０と変速機４０との間には、クラッチ機構４２が配置されている。クラッチ機構４２は、駆動モータ３０の駆動力を変速機４０に伝達する状態と、その駆動力の伝達を遮断する状態とを切り換えることができるように構成されている。変速機４０は、変速操作機構４６を有しており、変速操作機構４６によって入力回転数と出力回転数との比率（変速比）、すなわち変速機４０の変速段が変更される。なお、多段式の変速機４０に代えて、ベルト式の無段変速機が用いられてもよいし、変速比が一定の減速機構が用いられてもよい。

　－モータユニットのオイル供給系－
　次に、図２および図３を参照して、モータユニット５のオイルの供給系統について説明する。図３には、機械駆動ポンプ６１および電動ポンプ６２が接続された油路の構造を示している。図２に示すように、モータユニット５のケース５１の下部には、モータ収容部５３や変速機収容部５４から流下してきたオイルが貯留されるオイルパン６０が設けられている。図３に示すように、モータユニット５は、オイルパン６０に貯留されているオイルを共通のストレーナ６３を介して吸い上げるとともに、これを吐出するように構成された機械駆動ポンプ６１および電動ポンプ６２を備えている。

　図２に示すように、モータユニット５のケース５１には、第１吸込み油路６４が上下方向に延びて形成されており、ストレーナ６３の上端は、第１吸込み油路６４の下端に接続されている。図３に示すように、第１吸込み油路６４の上端は略水平に左右に延びる第２吸込み油路６５に連通されている。この第２吸込み油路６５の右端が、機械駆動ポンプ６１のオイル吸込口６１ａに接続されており、左端が、前後方向に延びる第３吸込み油路６６を介して、電動ポンプ６２のオイル吸込口６２ａに接続されている。つまり、機械駆動ポンプ６１および電動ポンプ６２が互いに左右方向に対向するように配置されており、機械駆動ポンプ６１のオイル吸込口６１ａおよび電動ポンプ６２のオイル吸込口６２ａは、共通の油路（第１吸込み油路６４）に接続されている。

　図３に示す機械駆動ポンプ６１は、変速機収容部５４（図２を参照）の下方に配設されており、機械駆動ポンプ６１の被駆動ギヤ６１ｂには、クラッチギヤ４３（図２を参照）と共に回転されるギア（図示せず）が噛み合わされている。したがって、機械駆動ポンプ６１は、駆動モータ３０によって機械的に駆動され、駆動モータ３０の回転数に比例した量のオイルをオイル吐出口６１ｄから吐出し、これを主に「冷却液」として動力装置１７（図２を参照）の発熱部に供給する。機械駆動ポンプ６１の回転数およびオイル吐出量は、駆動モータ３０の回転数の上昇に比例して増大する。

　図３に示す電動ポンプ６２は、コントローラ９０の電動ポンプ制御部９０ａ（図４を参照）からの制御指令を受けて動作する。電動ポンプ６２は、その回転数に比例した量のオイルをオイル吐出口６２ｅから吐出し、これを主に「冷却液」として動力装置１７（図２を参照）の発熱部に供給する。電動ポンプ６２の回転数およびオイル吐出量は、機械駆動ポンプ６１とは異なり、駆動モータ３０の回転数や動作に関係なく制御することができる。

　図３に示すように、機械駆動ポンプ６１のオイル吐出口６１ｄは、第１吐出油路６７を介してメイン油路６８（共通のオイル供給路）に連通されており、電動ポンプ６２のオイル吐出口６２ｅは、第２吐出油路６９を介してメイン油路６８に連通されている。図２に示すように、メイン油路６８は、ケース５１の前面から後方に向かって穿孔したドリルホールであり、メイン油路６８の後端には、右側から第１吐出油路６７が連通している。また、メイン油路６８における第１吐出油路６７が連通する部位の少し前方（オイルの流れの下流側）には、左側から第２吐出油路６９が連通している。

　図２に示すように、モータユニット５のケース５１には、「潤滑液」としてのオイルを変速機４０に供給するための変速機側油路７３がメイン油路６８から分岐して形成されている。変速機側油路７３は、メイン油路６８から分岐して上方に向かって延びる第１変速機側油路７３ａと、その上端に連通する第２変速機側油路（図示せず）とを有している。第１変速機側油路７３ａの下端は、電動ポンプ６２からの第２吐出油路６９がメイン油路６８と連通する部位に連通している。第２変速機側油路（図示せず）は、変速機４０のギヤ列４５やベアリング（図示せず）にオイルを供給するために、これらの近傍まで延びるように形成されている。

図２に示すように、モータユニット５のケース５１には、「潤滑液」としてのオイルを駆動モータ３０のベアリング３３に供給するためのモータ側油路７４がメイン油路６８から分岐して形成されている。モータ側油路７４は、モータ収容部５３の下方、すなわちモータユニット５のケース５１の前寄りの部位（変速機側油路７３よりもオイルの流れの下流側）においてメイン油路６８から分岐して左右方向に延びる第１モータ側油路７４ａと、この第１モータ側油路７４ａの左右両端からモータ軸３２に向かって延びる２つの第２モータ側油路７４ｃとを有している。第１モータ側油路７４ａには、油圧センサ７７（図４を参照）が設けられている。第１モータ側油路７４ａのオイルの圧力は、駆動モータ３０のベアリング３３へ供給されるオイルの圧力とほぼ同じであり、この圧力値を検出して電動ポンプ６２の動作を制御することで、モータユニット５の各部位への所要のオイル供給状態を維持することができる。

　図２に示すように、メイン油路６８から変速機側油路７３が分岐する分岐部と、メイン油路６８からモータ側油路７４が分岐する分岐部との間には、リリーフバルブ７８が設けられている。リリーフバルブ７８は、通常、閉塞状態となっており、メイン油路６８の油圧が所定値以上に上昇すると、メイン油路６８の油圧を開放する。

　図２に示すように、ケース５１の前面に開口されたメイン油路６８の前端には、パイプ部材７０の後端が接続されており、パイプ部材７０の前端は、ロワホース７１の後端に接続されている。ロワホース７１の前端は、パイプ部材７２を介してオイルクーラ２８の下部に接続されている。また、オイルクーラ２８の上部からその後方のインバータケース２６にかけてアッパホース７９が架け渡されており、インバータケース２６からモータユニット５にかけてリターンホース８０が架け渡されている。リターンホース８０の下端は、モータユニット５のケース５１の上部に接続されている。

　機械駆動ポンプ６１および電動ポンプ６２のそれぞれから吐出されたオイルの一部は、オイルクーラ２８のコアを上昇する過程で走行風と熱交換して放熱し、インバータケース２６の冷却器（図示せず）を流れる過程でインバータ２７を冷却する。図示しないが、インバータケース２６の冷却器は、ラビリンス状のオイル流路を有しており、インバータケース２６へ供給されたオイルは、そのオイル流路を流れる間にインバータ２７から熱を奪う。オイルクーラ２８を出たオイルは、リターンホース８０を通してケース５１の内部の冷却ジャケット３１ｃに流入する。冷却ジャケット３１ｃに流入したオイルは、駆動モータ３０（特にステータ３６）から熱を奪いながらモータケース３１の外周に沿って流下し、モータ収容部５３の下部のオイル排出口５３ａからオイルパン６０内に落下する。

　－電動ポンプの制御系－
　図４は電動ポンプ６２の制御系の機能ブロック図である。本実施形態では、駆動モータ３０の動作制御を行うコントローラ９０が、電動ポンプ６２の動作制御を行う電動ポンプ制御部９０ａを有している。電動ポンプ制御部９０ａが、機械駆動ポンプ６１のオイルの吐出特性を補完するように電動ポンプ６２を制御する。電動ポンプ制御部９０ａは、コントローラ９０のマイコンによるソフトウェア処理によって実現される。

　電動ポンプ制御部９０ａには、駆動モータ３０の回転角センサ３７、油圧センサ７７、電動二輪車１のメインスイッチ９１、駆動モータ３０の温度を検出する温度センサ９２、アクセルグリップ９３ａの操作量を検出するアクセルセンサ９３、ギヤポジションを検出するギヤポジションセンサ９４、インバータ２７の温度を検出する温度センサ９５および走行速度を検出する車輪速センサ９６等が電気的に接続されており、これらからの信号が入力する。

　以下、図５、６を参照して、電動ポンプ制御部９０ａによる電動ポンプ６２の動作制御について具体的に説明する。図５は、電動ポンプ６２の動作制御の手順を表すフロー図であり、図６は、電動ポンプ６２の動作によって機械駆動ポンプ６１の吐出特性を補完することを示すグラフである。

　図５のフロー図は、メインスイッチ９１をオフからオンにすることによりスタートする。メインスイッチ９１をオフからオンにすると、コントローラ９０は、各センサの動作チェック等の走行準備を行う。この走行準備の段階において、電動ポンプ制御部９０ａは、ステップＳ１を実行して電動ポンプ６２に動作指令を送る。つまり、電動ポンプ制御部９０ａは、走行準備の段階に電動ポンプ６２を駆動させるように制御する。したがって、走行準備の完了後に電動ポンプ６２を駆動させるように制御する場合に比べて、オイルが被潤滑部に満たされるまでの時間を早めることができる。なお、キーレスシステムを装備する電動車両の場合は、着座センサが信号を出力したときに、電動ポンプ制御部９０ａが電動ポンプ６２を駆動させるように制御してもよい。着座センサは、メインスイッチ９１がオフになっている状態で、リモコンキーを有する運転者がシートに騎乗したときに信号を出力する。

　動作指令を受けた電動ポンプ６２は、予め設定されている時間（例えば５～１０秒）だけ駆動し、メイン油路６８へオイルを送り出した後に停止する。ステップＳ１における電動ポンプ６２の駆動時間は、被潤滑部にオイルが行き渡るために必要な時間に設定されている。電動ポンプ制御部９０ａは、この制御を電動二輪車１が停止されていた時間または期間の長さにかかわらず、走行準備段階において実行する。例えば、電動二輪車１を長期間（数か月、数年）放置した後の走行準備段階においても同様に実行する。

　電動ポンプ６２が駆動すると、メイン油路６８へオイルが送り出される。このオイルの一部は、変速機側油路７３に流れて変速機４０に供給され、ギヤ列４５やベアリングの潤滑に供される。また、このオイルの一部は、モータ側油路７４に流れて駆動モータ３０に供給され、ベアリング３３の潤滑に供される。さらに、このオイルの一部は、オイルクーラ２８を介してインバータ２７および駆動モータ３０に供給され、これらの冷却に供される。このとき、停車中の駆動モータ３０やインバータ２７の発熱は少ないので、電動ポンプ６２の回転数は低く制御され、無駄な電力消費は抑制される。こうして一旦、オイルが供給されれば暫くの間は被潤滑部の油膜が維持される。

　電動二輪車１の走行停止時には、電力消費を抑制するために駆動モータ３０が停止される。そのため、走行停止時には、摺動部位や回転部位などの被潤滑部への機械駆動ポンプ６１によるオイルの供給が途絶える。また、発進直後の低速走行段階には、駆動モータ３０の回転数が低いため、機械駆動ポンプ６１のみでは、被潤滑部にオイルを十分に供給することが困難である。本実施形態では、走行準備段階に電動ポンプ６２が駆動するため、油膜が維持された状態で駆動モータ３０の動作を開始させることが可能であり、いわゆるオイル切れを防ぐことができる。オイルが被潤滑部に行き渡った後は、予め定められた低速回転数で機械駆動ポンプ６１が回転することで、いわゆるオイル切れを防ぐことができる。

　ステップＳ１では、電動ポンプ６２が停止してから所定時間を経過したとき、再び、被潤滑部へのオイル供給を目的として電動ポンプ６２を駆動させてもよい。これにより、いわゆるオイル切れを確実に防ぐことができる。また、ステップＳ１では、発熱部の冷却要求が低いので、ステップＳ１における電動ポンプ６２によるオイルの供給量を、ステップＳ４における電動ポンプ６２によるオイルの供給量よりも小さく設定してもよい。これにより、電動ポンプ６２の電力消費を抑制できる。さらに、ステップＳ１では、発熱部の温度が高いほど、電動ポンプ６２によるオイルの供給量が大きくなるように電動ポンプ６２を制御してもよい。これにより、発熱部をより効果的に冷却できる。

　走行準備段階において、電動ポンプ制御部９０ａは、ステップＳ２を実行し、各種センサからの信号を入力するとともに、コントローラ９０のメモリの所定領域からデータを読み込む。走行準備が完了し、走行が許可されたことをコントローラ９０が判断した状態において、運転者がアクセルグリップ９３ａを操作すると、電動二輪車１が走り始める。走行時において、駆動モータ３０の出力トルクまたは回転数は、アクセルグリップ９３ａの操作量に応じて制御され、駆動モータ３０の回転数に比例して機械駆動ポンプ６１からのオイルの吐出量が変化する。

　ステップＳ３では、電動ポンプ制御部９０ａは、動力装置１７の発熱部（被冷却部）を予め定められた所定温度に冷却するために必要とされる必要冷却能力に応じた必要冷却能力値Ｐが、機械駆動ポンプ６１の冷却能力に応じた機械冷却能力値Ｑよりも大きいか否かを判断する。そして、必要冷却能力値Ｐが機械冷却能力値Ｑよりも大きい（ＹＥＳ）と判断すると、ステップＳ４において、電動ポンプ６２を駆動させるように制御する。一方、必要冷却能力値Ｐが機械冷却能力値Ｑよりも小さい（ＮＯ）と判断すると、ステップＳ５において、電動ポンプ６２を停止させるように制御する。ステップＳ４およびＳ５では、電動ポンプ制御部９０ａは、駆動モータ３０が動作しているか否かにかかわらず、冷却能力を高める必要がある場合にだけ、電動ポンプ６２を駆動させるように制御する。これにより電動ポンプ６２の電力消費を抑制しつつ、動力装置１７の発熱部に対する冷却効果を高めることができる（図６を参照）。

　このような電動ポンプ６２に対する制御は、電動二輪車１のメインスイッチ９１がオフになるまで継続される。メインスイッチ９１をオンからオフにすると、駆動モータ３０が停止するため、機械冷却能力値Ｑが低下し、必要冷却能力値Ｐが機械冷却能力値Ｑよりも高くなる場合がある。この場合、電動ポンプ制御部９０ａは、発熱部の温度が予め定められた所定値よりも低くなるまで、電動ポンプ６２を駆動させるように制御する。これにより、発熱部が高温である期間を短縮でき、熱による発熱部の劣化や損傷を抑制できる。

　電動ポンプ制御部９０ａは、機械冷却能力値Ｑを、駆動モータ３０の回転数に基づいて演算する。つまり、駆動モータ３０の回転数が高い場合は、「冷却液」としてのオイルの供給量が大きくなって冷却能力が向上することを期待できるため、電動ポンプ制御部９０ａは、駆動モータ３０の回転数が高いほど、機械冷却能力値Ｑを大きく設定する。駆動モータ３０の回転数は、車輪速センサ９６（図４を参照）の検出結果から求めることができる。

　なお、駆動モータ３０の回転数は、回転角センサ３７（図４を参照）やギヤポジションセンサ９４（図４を参照）の検出結果から求めてもよい。また、駆動モータ３０の回転数は、インバータ２７またはインバータ２７を制御する制御装置から与えられるモータ回転指令や駆動モータ３０に流れる電流値など、駆動モータ３０の回転数と相関がある他の検出結果から求めてもよい。モータ回転指令や電流値を用いる場合には、物理量を電気信号に変換するセンサを用いることなく、駆動モータ３０の回転数を求めることができる。本実施形態では、コントローラ９０が駆動モータ３０の動作制御を行うので、モータ回転指令や電流値等から駆動モータ３０の回転数を演算し易い。

　電動ポンプ制御部９０ａは、駆動モータ３０の回転数以外の検出値に基づいて機械冷却能力値Ｑを補正してもよい。例えば、機械駆動ポンプ６１の吐出圧、電動二輪車１の走行風圧および走行速度のうち少なくとも一つが高い場合は、動力装置１７の発熱部（被冷却部）を高圧のオイルや走行風で冷却することを期待できるため、これらのうち少なくとも一つが高いほど機械冷却能力値Ｑを大きくするように補正してもよい。また、外気温やオイルクーラ２８の冷却能力（温度）を考慮して機械冷却能力値Ｑを補正してもよい。例えば、外気温が低い場合は、冷却能力が増大することを期待できるため、外気温が低いほど機械冷却能力値Ｑを大きくするように補正してもよい。

　電動ポンプ制御部９０ａは、電動ポンプ６２の停止状態におけるオイルの温度に基づいて機械冷却能力値Ｑを補正してもよい。例えば、オイルクーラ２８を通過後のオイルの温度が低い場合は、冷却能力が増大することを期待できるため、そのオイル温度が低いほど機械冷却能力値Ｑを大きくするように補正してもよい。電動ポンプ制御部９０ａは、オイルクーラ２８の上流側のオイルの温度と下流側のオイルの温度との差に基づいてオイルクーラ２８の冷却能力に関する値を求めることができるので、この値が大きいほど機械冷却能力値Ｑを大きくするように補正してもよい。

　外気温またはオイル温度が発熱部（被冷却部）の温度よりも小さいほど大きな冷却効果が得られるので、電動ポンプ制御部９０ａは、外気温またはオイル温度が発熱部の温度よりも小さいほど機械冷却能力値Ｑを大きくするように補正してもよい。発熱部（被冷却部）におけるオイルの流れの下流側の地点の温度が上流側の地点の温度よりも低いほど大きな冷却効果が得られていると考えられるので、電動ポンプ制御部９０ａは、下流側の地点の温度が上流側の地点の温度よりも低いほど機械冷却能力値Ｑを大きくするように補正してもよい。

　電動ポンプ制御部９０ａは、必要冷却能力値Ｐを、動力装置１７の推定発熱量に基づいて演算する。つまり、推定発熱量が大きいほど大きな冷却能力が必要となるため、電動ポンプ制御部９０ａは、推定発熱量が大きいほど必要冷却能力値Ｐを大きく設定する。本実施形態では、動力装置１７のインバータ２７および駆動モータ３０が発熱部（被冷却部）となっているため、電動ポンプ制御部９０ａは、インバータ２７の推定発熱量に基づいて第１必要冷却能力値Ｐ１を設定するとともに、駆動モータ３０の推定発熱量に基づいて第２必要冷却能力値Ｐ２を設定し、これらのうち大きい方を必要冷却能力値Ｐとして採用する。

　電動ポンプ制御部９０ａは、インバータ２７および駆動モータ３０（すなわち発熱部）の推定発熱量を、発熱部の発熱量と相関がある値に基づいて求めることができる。例えば、電動ポンプ制御部９０ａは、発熱部の推定発熱量を、アクセルグリップ９３ａの操作量に関する信号（要求トルク信号）、発熱部を流れる電流値、トルク指令、速度指令、走行速度、走行時間、駆動モータ３０の回転数、路面状況（登り坂であるか否かなど）、搭載した荷物の重量、回生制動の状態、発熱部の温度、発熱部の周囲温度、発熱部を通過したオイルの温度等のうち少なくとも一つの値に基づいて求めることができる。これらの値が大きくなる場合には、発熱部の発熱量が大きくなることを予測できるので、電動ポンプ制御部９０ａが、これらの値が大きいほど必要冷却能力値Ｐを大きく設定することで、駆動モータ３０の温度上昇を抑制できる。なお、発熱部の温度は、発熱部を流れる電流値、電流の積算値、指令値などから推定してもよい。

　電動ポンプ制御部９０ａは、発熱部の発熱量と相関がある値の単位時間当たりの増加幅（時間変化量）が大きいほど、必要冷却能力値Ｐを大きくするように設定してもよい。このようにすることで、発熱部の将来の温度上昇を精度よく予測でき、発熱部の温度上昇をより効果的に抑制できる。また、電動ポンプ制御部９０ａは、発熱部の発熱量と相関がある値と予め定められた所定値との差に基づいて必要冷却能力値Ｐを演算してもよい。発熱部が複数ある場合であって、それぞれの発熱部で許容される許容温度が異なる場合には、発熱部ごとに所定値を設定し、発熱部ごとに必要冷却能力値を演算し、それらの中の最大値を必要冷却能力値Ｐとして採用してもよい。

　発熱部であるバッテリユニット２３（図１を参照）が冷却対象（被冷却部）となっている場合には、電動ポンプ制御部９０ａは、バッテリユニット２３の推定発熱量に基づいて第３必要冷却能力値Ｐ３を設定し、必要冷却能力値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のうち最も大きい値を必要冷却能力値Ｐとして採用してもよい。また、動力装置１７が、インバータ２７、駆動モータ３０およびバッテリユニット２３以外の発熱部を有する場合には、その発熱部の推定発熱量に基づいて必要冷却能力値Ｐ４を設定し、これをも考慮して必要冷却能力値Ｐを設定してもよい。さらに、電動ポンプ制御部９０ａは、複数の発熱部の実際の温度のうち、最も高い温度に基づいて必要冷却能力値Ｐを設定してもよい。

　電動ポンプ制御部９０ａは、発熱部の発熱量、許容温度、蓄熱量（蓄熱量が大きいほど温度変化し難い）等に応じて必要冷却能力値Ｐを補正してもよい。例えば、発熱部の蓄熱量が大きい場合には、発熱部を冷却するために多くのオイルが必要となるため、発熱部の蓄熱量が大きいほど必要冷却能力値Ｐを大きくするように補正してもよい。

　本実施形態によれば、機械駆動ポンプ６１のオイル供給能力を電動ポンプ６２で補完することができるので、駆動モータ３０の抵抗を低減して、その電力消費を抑制できる。また、電動ポンプ６２は、主に冷却が必要なときに駆動されるので、電動ポンプ６２の駆動時間を抑えて、その電力消費を抑制できる。

　－他の実施形態－
　上述の実施形態の説明はあくまで例示に過ぎず、本発明、その適用物またはその用途を制限するものではない。例えば、上述の実施形態では、機械駆動ポンプ６１から吐出されたオイルと、電動ポンプ６２から吐出されたオイルとが、共通の油路を通して発熱部（被冷却部）に供給されているが、これらのオイルは、互いに独立して形成された油路を通して発熱部（被冷却部）に供給されてもよい。

　上述の実施形態では、駆動モータ３０の駆動力が、クラッチギヤ４３と共に回動されるギアから機械駆動ポンプ６１に伝達されるが、この駆動力は、他の部分から機械駆動ポンプ６１に伝達されてもよい。例えば、この駆動力は、クラッチ機構４２を構成するギヤ以外の回転体や、変速機４０を構成する回転体から機械駆動ポンプ６１に伝達されてもよい。アイドリング時など、クラッチ機構４２または変速機４０から機械駆動ポンプ６１に駆動力が伝達されない場合でも、電動ポンプ６２が駆動することによって、発熱部等にオイルを供給することができる。

　上述の実施形態では、電動ポンプ制御部９０ａは、複数の発熱部のそれぞれについて必要冷却能力値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を設定し、これらのうち最も大きい値を必要冷却能力値Ｐとして採用しているが、必要冷却能力値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４の全てを加算して得た値を、必要冷却能力値Ｐとして採用してもよい。

　上述の実施形態では、機械冷却能力値Ｑを駆動モータ３０の回転数に基づいて演算しているが、駆動モータ３０の回転数以外の検出値（例えば、オイルクーラ２８の温度）に基づいて演算してもよい。また、電動ポンプ制御部９０ａは、機械冷却能力値Ｑを予め定められた一定値に設定してもよい。

　電動ポンプ６２の吐出量（回転数）が変更可能である場合には、電動ポンプ制御部９０ａは、必要冷却能力値Ｐが大きいほど、或いは、必要冷却能力値Ｐと機械冷却能力値Ｑとの差（Ｐ－Ｑ）が大きいほど、吐出量を大きくする（すなわち回転数を高くする）ように電動ポンプ６２を制御して、冷却能力の補完量を大きくしてもよい。必要冷却能力値Ｐが大きいほど、或いは、必要冷却能力値Ｐと機械冷却能力値Ｑとの差（Ｐ－Ｑ）が大きいほど、機械駆動ポンプ６１の冷却能力が不足していると考えられるため、電動ポンプ６２による冷却能力の補完量を大きくすることで、動力装置１７の発熱部をより効果的に冷却できる。

　駆動モータ３０の出力モードを、低出力である第１出力モードと高出力である第２出力モードとに切り換え可能である場合には、電動ポンプ制御部９０ａは、第２出力モードの必要冷却能力値Ｐを第１出力モードの必要冷却能力値Ｐよりも大きく設定してもよい。また、電動ポンプ制御部９０ａは、走行路面が高速道路やサーキットのような高出力が必要とされる路面であると判断したとき、必要冷却能力値Ｐを大きく設定してもよい。また、電動ポンプ制御部９０ａは、電動ポンプ６２の動作履歴を記憶し、動作履歴に基づいて電動ポンプ６２の動作が頻繁に繰り返されていると判断した場合には、必要冷却能力値Ｐを大きく設定してもよい。

　電動ポンプ制御部９０ａは、各センサの検出値の時間変化等に基づいて、所定時間が経過した後の必要冷却能力値Ｐおよび機械冷却能力値Ｑを推定し、これらの値に基づいて電動ポンプ６２を制御してもよい。この場合は、発熱部をより早い段階から効果的に冷却できる。また、電動ポンプ６２が動作する機会を減らして、電力消費を抑制できる。

　電動ポンプ制御部９０ａは、電動ポンプ６２を駆動させるための必要冷却能力値Ｐ（またはＰ－Ｑ）と、電動ポンプ６２を停止させるための必要冷却能力値Ｐ（またはＰ－Ｑ）とを異なる値に設定してもよい。これにより、発熱部の熱劣化を防止することを優先したり、電動ポンプ６２の動作を抑制することを優先したりすることができる。

　電動ポンプ制御部９０ａは、基本的には、必要冷却能力値Ｐが機械冷却能力値Ｑよりも大きいときに電動ポンプ６２を駆動させるように制御し、必要冷却能力値Ｐが機械冷却能力値Ｑよりも小さいときに電動ポンプ６２を停止させるように制御するが、この基本的な動作制御に加えて、或いは、この基本的な動作制御に代えて、以下の動作制御を実行してもよい。

　電動ポンプ制御部９０ａは、駆動モータ３０の停止時に、必要冷却能力値Ｐが予め定められた所定値よりも大きいと判断すると、電動ポンプ６２を駆動させるように電動ポンプ６２を制御してもよい。この場合には、電動ポンプ６２を機械冷却能力値Ｑとは無関係に駆動させることができるので、冷却能力をより確実に補完できる。

　駆動モータ３０の回転数の上昇に連れて、機械駆動ポンプ６１からのオイルの吐出量および吐出圧が増大すると、機械駆動ポンプ６１の冷却能力が増大するため、電動ポンプ６２の回転数を低くしても、冷却能力は不足し難い。そのため、電動ポンプ制御部９０ａは、駆動モータ３０の回転数が高いほど、吐出量を小さくする（すなわち回転数を低くする）ように電動ポンプ６２を制御してもよい。また、駆動モータ３０の回転数が所定値を超えたときに、電動ポンプ６２の動作を停止させてもよい。これにより、電動ポンプ６２の電力消費を抑制できる。

　電動ポンプ制御部９０ａは、走行中の駆動モータ３０の回転数が変化するとき、それに伴ってオイルの供給量が変化することを抑制するように、電動ポンプ６２の動作を制御してもよい。例えば、電動ポンプ制御部９０ａは、駆動モータ３０の回転数が高くなる場合は電動ポンプ６２の回転数を低くし、駆動モータ３０の回転数が低くなる場合は電動ポンプ６２の回転数を高くするように電動ポンプ６２を制御してもよい。また、電動ポンプ制御部９０ａは、駆動モータ３０の回転数（またはその時間変化）が所定時間内に所定量以上に増大したときには、電動ポンプ６２の吐出量を減少させ、駆動モータ３０の回転数（またはその時間変化）が所定時間内に所定量以上に減少したときには、電動ポンプ６２の吐出量を増大させるように、電動ポンプ６２を制御してもよい。これにより、オイルの流れの急変を防ぐことができる。

　機械冷却能力値Ｑと必要冷却能力値Ｐとが同時に低下する過程において、必要冷却能力値Ｐが機械冷却能力値Ｑよりも小さくなると、電動ポンプ６２が停止されるため、動力装置１７の発熱部を十分に冷却できない虞がある。そこで、電動ポンプ制御部９０ａは、駆動モータ３０を停止させて惰性走行する場合など、機械冷却能力値Ｑが低下するのと同時に必要冷却能力値Ｐが低下する場合に、必要冷却能力値Ｐの低下速度を機械冷却能力値Ｑの低下速度に比べて遅くなるように設定してもよい。これにより、電動ポンプ６２が停止するタイミングを遅らせることができ、発熱部を十分に冷却できる。

　電動ポンプ制御部９０ａは、インバータ２７および駆動モータ３０のうち少なくとも一方の温度が、それらについて個別に定められた所定温度を超えたときに、電動ポンプ６２を駆動させるように制御してもよい。つまり、インバータ２７および駆動モータ３０のそれぞれの温度が高くなり過ぎた場合には、これらを冷却する緊急性が高いため、電動ポンプ制御部９０ａは、電動ポンプ６２を駆動させるように制御して、瞬時に冷却能力を補完してもよい。また、電動ポンプ制御部９０ａは、インバータ２７および駆動モータ３０の両方の温度が、それらについて個別に定められた所定温度よりも低くなったときに、電動ポンプ６２を停止させるように制御してもよい。

　駆動モータ３０の回転数が低いときには、動力装置１７の発熱部の推定発熱量が少なくなって必要冷却能力値Ｐが機械冷却能力値Ｑよりも低くなることがある。この場合には、電動ポンプ６２が動作しないため、発熱部を冷却したくても冷却能力を補完できない。そこで、図７に示すように、電動ポンプ制御部９０ａは、アクセルセンサ９３から出力されるアクセルグリップ９３ａの操作量に関する信号（すなわち要求トルクの大きさに応じた要求トルク信号）に基づいて要求トルクを設定し、要求トルクが予め定められた基準値Ｒ以上のときに、電動ポンプ６２を駆動させるように制御してもよい。

　つまり、要求トルクが大きくなると、駆動モータ３０の回転数が高くなって、将来的に発熱部の発熱量が大きくなると考えられるため、要求トルクが所定の基準値Ｒ以上のときに、電動ポンプ６２を駆動させて動力装置１７の発熱部を冷却してもよい。この構成において、アクセルセンサ９３は、要求トルクの大きさに応じた要求トルク信号を出力する「要求トルク信号出力部」である。また、この構成において、電動ポンプ制御部９０ａは、要求トルクが大きいほど、電動ポンプ６２の回転数を高くするように電動ポンプ６２を制御してもよい。

　図７に示すように、要求トルクが所定の基準値Ｒ以上のときに電動ポンプ６２を駆動させる場合であって、駆動モータ３０の回転数が予め定められた所定値Ｓ未満の場合には、電動ポンプ制御部９０ａは、駆動モータ３０の回転数が低くなるほど基準値Ｒを低くするように設定してもよい。このようにすると、駆動モータ３０の回転数が低いときに電動ポンプ６２が動作され易くなるので、発熱部をより効果的に冷却できる。

　本発明に係る電動車両は、電動二輪車に限らず、例えばＡＴＶ（All Terrain Vehicle:不整地走行車両)や小型運搬車等であってもよい。また、駆動源として燃料電池を搭載した電動車両や、駆動源として駆動モータ３０およびエンジンの両方を搭載したハイブリッドタイプの電動車両であってもよい。

１　　　　　電動二輪車（電動車両）
５　　　　　モータユニット
１７　　　　動力装置
２７　　　　インバータ
３０　　　　駆動モータ
４０　　　　変速機
６１　　　　機械駆動ポンプ
６２　　　　電動ポンプ
９０　　　　コントローラ
９０ａ　　　電動ポンプ制御部
９５，９２　温度センサ
９３　　　　アクセルセンサ（要求トルク信号出力部）

Claims

　動作時に発熱する少なくとも一つの発熱部を有し、車輪を駆動する動力装置と、
　前記発熱部に冷却液を供給する機械駆動ポンプと、
　前記発熱部に冷却液を供給する電動ポンプと、
　前記電動ポンプの動作を制御する電動ポンプ制御部とを備え、
　少なくとも一つの前記発熱部は、駆動モータを有しており、
　前記機械駆動ポンプは、前記駆動モータで機械的に駆動されることによって、前記駆動モータの回転数に比例した量の冷却液を前記発熱部に供給するように構成されており、
　前記電動ポンプ制御部は、
　前記発熱部を冷却するために必要とされる必要冷却能力に応じた必要冷却能力値が、前記機械駆動ポンプの冷却能力に応じた機械冷却能力値よりも大きいと判断すると、前記電動ポンプを駆動させるように制御し、
　前記必要冷却能力値が前記機械冷却能力値よりも小さいと判断すると、前記電動ポンプを停止させるように制御する、電動車両。
　前記電動ポンプ制御部は、前記機械冷却能力値を前記駆動モータの回転数に基づいて設定する、請求項１に記載の電動車両。
　前記電動ポンプ制御部は、前記必要冷却能力値を前記発熱部の推定発熱量に基づいて設定する、請求項１または２に記載の電動車両。
　前記電動ポンプ制御部は、前記必要冷却能力値を前記発熱部の温度に基づいて設定する、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の電動車両。
　前記電動ポンプ制御部は、前記必要冷却能力値の低下速度を前記機械冷却能力値の低下速度に比べて遅くなるように設定する、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の電動車両。
　前記電動ポンプ制御部は、前記駆動モータの停止時に、前記必要冷却能力値が予め定められた所定値よりも大きいと判断すると、前記電動ポンプを駆動させるように前記電動ポンプを制御する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の電動車両。
　前記電動ポンプ制御部は、前記必要冷却能力値が大きいほど吐出量を大きくするように前記電動ポンプを制御する、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の電動車両。
　前記電動ポンプ制御部は、前記駆動モータの回転数が高いほど吐出量を小さくするように前記電動ポンプを制御する、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の電動車両。
　要求トルクの大きさに応じた要求トルク信号を出力する要求トルク信号出力部を備え、
　前記電動ポンプ制御部は、前記要求トルク信号出力部が出力した前記要求トルク信号が示す要求トルクが予め定められた基準値以上のとき、前記電動ポンプを駆動させるように制御する、電動車両。