(57)【要約】【課題】電気絶縁性の冷媒によって巻線部が冷却される回転電機の冷却システムにおいて、巻線部全体について導線の絶縁皮膜を比較的薄く形成しながら巻線部の特定部位における導線間の部分放電を効果的に抑制する。【解決手段】電動車両に搭載された回転電機の巻線部に電気絶縁性の冷媒を供給して冷却する回転電機冷却システム１０は、巻線部２０を冷却する冷媒を供給する第１冷媒通路３６と、巻線部２０のうち駆動電圧のサージ電圧によるサージストレスが局所的に大きくなる特定部位Ｒに冷媒を供給して、特定部位Ｒを構成する絶縁皮膜付き導線の周囲に冷媒を付着させる、第２冷媒通路３８と、特定部位Ｒにおいて絶縁皮膜付き導線の周囲に冷媒が付着した状態を維持するために所定条件下で第２冷媒通路３８に冷媒を供給する制御を実行する制御部１６とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両に搭載された回転電機の巻線部に電気絶縁性の冷媒を供給して冷却する回転電機冷却システムであって、
前記巻線部を冷却する冷媒を前記巻線部に供給する第１冷媒通路と、
前記巻線部のうち駆動電圧のサージ電圧によるサージストレスが局所的に大きくなる特定部位に冷媒を供給して、前記特定部位を構成する絶縁皮膜付き導線の周囲に冷媒を付着させる、第２冷媒通路と、
前記第１冷媒通路および前記第２冷媒通路にそれぞれ供給される冷媒量を調整する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記特定部位において絶縁皮膜付き導線の周囲に冷媒が付着した状態を維持するために所定条件下で前記第２冷媒通路に冷媒を供給する制御を実行する、
回転電機冷却システム。
【請求項２】
請求項１に記載の回転電機冷却システムにおいて、
前記制御部は、車両が回転電機の出力により走行可能な状態であって、かつ車両が停車しているときに、前記第２冷媒通路に冷媒を供給する制御を実行する、回転電機冷却システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転電機冷却システムにおいて、
前記第１冷媒通路には第１電磁弁が設けられるとともに前記第２冷媒通路には第２電磁弁が設けられ、前記第１電磁弁および前記第２電磁弁は前記制御部からの制御信号を受けて開度調整が可能であり、前記制御部は、前記第２冷媒通路に冷媒を供給するときは前記第１電磁弁を全閉する一方で前記第２電磁弁を全開する、回転電機冷却システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の回転電機冷却システムにおいて、
前記第１冷媒通路または前記第２冷媒通路の少なくとも一方に冷媒を供給する冷媒ポンプをさらに備え、前記冷媒ポンプは前記電動車両に搭載された内燃機関の動力によって駆動され、前記第２冷媒通路への冷媒供給時には、前記内燃機関は前記冷媒ポンプを駆動するために運転される、回転電機冷却システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の回転電機冷却システムにおいて、
前記第２冷媒通路に冷媒を供給する制御は、所定時間継続したとき又は前記制御途中に車両の発進が検知されたときに、終了する、回転電機冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転電機冷却システムに係り、特に、電動車両に搭載された回転電機を冷却するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される回転電機は、動作に伴い発熱するので、冷却が行われる。回転電機の発熱は、必ずしも一様ではないので、回転電機の温度上昇を適切に抑制するには、冷却の仕方を工夫することが必要である。
【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、回転電機の動作状態に応じて、永久磁石が発熱しやすい状態では永久磁石へ多くの冷媒を供給し、コイルが発熱しやすい状態ではコイルへ冷媒を供給することにより、冷却が必要な部位を効率的に冷却することが可能な回転電機の冷却構造が開示されている。この回転電機の冷却構造は、ステータ及びロータの一方に備えられる永久磁石と、ステータ及びロータの他方に備えられるコイルと、永久磁石を冷却する冷媒が流通する第１流路と、コイルを冷却する冷媒が流通する第２流路と、回転電機の回転数及び出力トルクの一方又は双方に基づいて、第１流路及び第２流路のそれぞれへの冷媒の流通状態を切り替える流通切替手段とを備えることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１８６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、回転電機のコイルには例えばインバータ等の電力変換器によって直流交流変換された駆動電圧が印加されるので、駆動電圧にはインバータに含まれるスイッチング素子のオンオフに従ってサージ電圧が発生し、それがストレス（以下、サージストレスという。）となる。サージ電圧は駆動電圧に重畳するので、コイルを構成する絶縁皮膜付き導線と導線の間あるいは該導線とそれ以外の要素との間における放電耐圧限界を超えると部分放電を生じる。また、回転電機の温度が高いと、放電耐圧限界が低下する。したがって、コイルにおける部分放電を抑制するうえで、例えば冷却油等の冷媒を用いて回転電機のコイルを冷却することが有効である。
【０００６】
他方、回転電機に環状に巻装されるコイルにおいて、サージストレスは周方向に関して一様ではなく、コイルの巻き方等によって周方向の特定の部位において局所的に大きくなることが知られている。例えば、三相交流回転電機では、中性点で互いに接続されたＵ相、Ｖ相およびＷ相の各相コイルに駆動電圧としての三相交流電圧が印加される動力線接続端子に近い部位で、サージストレスが大きくなる傾向がある。
【０００７】
その場合、コイルを構成する導線の絶縁皮膜だけで放電耐圧性を確保しようとすると、サージストレスが最大となるときにも部分放電が生じない程度の絶縁抵抗を確保し得る皮膜厚みに形成しておく必要がある。そうすると、コイルにおいてサージストレスが比較的小さい周方向部位については過剰な放電耐圧性が付与されていることになる。
【０００８】
本発明の目的は、電気絶縁性の冷媒によって巻線部が冷却される回転電機の冷却システムにおいて、巻線部全体について導線の絶縁皮膜を比較的薄く形成しながら巻線部の特定部位における導線間の部分放電を効果的に抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る回転電機冷却システムは、電動車両に搭載された回転電機の巻線部に電気絶縁性の冷媒を供給して冷却する回転電機冷却システムであって、前記巻線部を冷却する冷媒を前記巻線部に供給する第１冷媒通路と、前記巻線部のうち駆動電圧のサージ電圧によるサージストレスが局所的に大きくなる特定部位に冷媒を供給して、前記特定部位を構成する絶縁皮膜付き導線の周囲に冷媒を付着させる、第２冷媒通路と、前記第１冷媒通路および前記第２冷媒通路にそれぞれ供給される冷媒量を調整する制御部と、を備え、前記制御部は、前記特定部位において絶縁皮膜付き導線の周囲に冷媒が付着した状態を維持するために所定条件下で前記第２冷媒通路に冷媒を供給する制御を実行するものである。
【００１０】
本発明に係る回転電機冷却システムにおいて、前記制御部は、車両が回転電機の出力により走行可能な状態であって、かつ車両が停車しているときに、前記第２冷媒通路に冷媒を供給する制御を実行してもよい。
【００１１】
また、本発明に係る回転電機冷却システムにおいて、前記第１冷媒通路には第１電磁弁が設けられるとともに前記第２冷媒通路には第２電磁弁が設けられ、前記第１電磁弁および前記第２電磁弁は前記制御部からの制御信号を受けて開度調整が可能であり、前記制御部は、前記第２冷媒通路に冷媒を供給するときは前記第１電磁弁を全閉する一方で前記第２電磁弁を全開してもよい。
【００１２】
また、本発明に係る回転電機冷却システムにおいて、前記第１冷媒通路または前記第２冷媒通路の少なくとも一方に冷媒を供給する冷媒ポンプをさらに備え、前記冷媒ポンプは前記電動車両に搭載された内燃機関の動力によって駆動され、前記第２冷媒通路への冷媒供給時には、前記内燃機関は前記冷媒ポンプを駆動するために運転されてもよい。
【００１３】
さらに、本発明に係る回転電機冷却システムにおいて、前記第２冷媒通路に冷媒を供給する制御は、所定時間継続したとき又は前記制御途中に車両の発進が検知されたときに、終了してもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る回転電機冷却システムによれば、回転電機の巻線部のうちサージストレスが局所的に大きくなる特定部位について、絶縁皮膜付き導線の周囲に電気絶縁性の冷媒が付着した状態を維持するために第２冷媒通路を介して冷媒を供給して、絶縁皮膜付き導線に接触させる。このように前記特定部位における導線の周囲に電気絶縁性の冷媒が付着した状態が維持されることで、前記特定部位における導線間の絶縁性を向上させることができる。したがって、巻線部全体について導線の絶縁皮膜を薄く形成しながら、サージストレスが大きくなる巻線部の特定部位において部分放電を効果的に抑制することができ、その結果、回転電機の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ハイブリッド車両に搭載される回転電機冷却システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１中の制御部において実行される制御の手順を示すフローチャートである。
【図３】回転電機のみを走行用動力源として備える電気自動車に搭載される回転電機冷却システムの概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る実施の形態（以下、実施形態という）について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの特徴部分を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る回転電機冷却システム１０の概略構成を示す。この回転電機冷却システム１０は、好ましくは回転電機を走行用動力源として備えるハイブリッド車両および電気自動車等の電動車両に搭載される。図１では、回転電機冷却システム１０がハイブリッド車両に搭載されている例を示す。
【００１８】
図１に示されるように、ハイブリッド車両には、内燃機関であるエンジン２と、駆動電力の供給を受けて回転駆動する回転電機１２とが搭載されている。エンジン２は、ガソリン、天然ガス、水素等を燃料として動力を出力する装置である。エンジン２からの動力は、車両の走行用動力として用いられてもよいし、あるいは、車載の発電機を駆動して発電させ、その発電した電力で回転電機を駆動するか或いはバッテリを充電してもよい。さらに、後述するようにエンジン２の動力は、回転電機冷却システム１０に含まれる冷媒ポンプを駆動する動力として用いられるように構成されている。
【００１９】
回転電機冷却システム１０は、上記の回転電機１２と、回転電機１２を電気絶縁性の冷媒によって冷却する冷媒供給装置１４と、冷媒供給装置１４の作動を制御する制御部１６とを備える。
【００２０】
回転電機１２は、例えば三相同期型モータなどによって構成され、筒状のステータ１７と、ステータ１７の内周側に回転可能に配置される図示しないロータとを有する。ステータ１７は、例えば円環状に打ち抜き加工された電磁鋼板を軸方向に多数枚積層して構成されるステータコア１８と、ステータコア１８の内周部において径方向に間隔を置いて突設されたティース部１９の周囲に巻装された巻線部２０とを含む。
【００２１】
回転電機１２は、例えば三相同期型モータによって構成される。その場合、ステータ１７に巻装された巻線部２０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各相コイルとして形成される。各相コイルの一端部は、中性点において例えばＹ字結線されることによって互いに接続される。他方、各相コイルの他端部は、入力端子部２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗにそれぞれ接続されて、ステータ１７の径方向外側へ引き出されている。
【００２２】
巻線部２０は、絶縁皮膜付きの導線（例えばエナメル被覆された銅線）によって構成されている。ステータコア１８に対する巻線部２０の巻き方は、複数のティース部１９に跨って導線が巻かれてコイルを形成する分布巻であってもよいし、あるいは、各ティース部１９の周囲に導線がそれぞれ巻かれてコイルを形成する集中巻であってもよい。
【００２３】
ステータ１７から引き出された入力端子部２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗは、３本の動力線２６を介して駆動装置２８に接続されている。駆動装置２８は、アクセル開度や車速等に応じて三相交流電圧を生成して回転電機１２の巻線部２０に印加する機能を有する。
【００２４】
より詳しくは、駆動装置２８は、リチウム二次電池等のバッテリと、バッテリから供給される直流電力を三相交流電力に変換して動力線２６に出力するインバータ等の電力変換装置とを含む。バッテリは、充放電可能な二次電池であれば、リチウム二次電池以外のニッケル水素電池、鉛二次電池等であってもよい。また、バッテリから供給される直流電圧を昇圧してインバータに受け渡すための双方向昇降圧コンバータがインバータと併設されてもよい。
【００２５】
また、回転電機１２のステータ１７には、巻線部２０の温度を検出するための例えばサーミスタ等からなる温度センサ３０が設けられている。温度センサ３０は、本実施形態の回転電機１２においては、巻線部２０の各相コイルが互いに接続される中性点を構成する中性線２２に接触して取り付けられている。このように中性点近傍のコイル温度を検出することで、或る１つの相のコイルが例えば連続通電して高温になったときに中性点を介して温度センサ３０が設けられている中性線２２へと伝熱されるので、１つの温度センサで各相コイルの温度を略確実に検出することが可能になる利点がある。温度センサ３０による検出信号は、制御部１６に送信されて、後述する冷却動作の制御等に用いられる。
【００２６】
上述した回転電機１２のステータ１７は、軸心方向が水平方向に沿う姿勢で車両に搭載されており、図１中においてステータ１７の軸心を通る鉛直方向の直線が一点鎖線で示されている。また、巻線部２０を構成するＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各相コイルに接続される入力端子部２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗは、ステータコア１８の軸方向端部から外側に突出するコイルエンド部において、周方向の約６０度〜９０度の角度範囲の特定部位Ｒに接続されている。このように入力端子部２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗが接続されている巻線部２０の特定部位Ｒは、巻線部２０に駆動電圧が印加されたときに、インバータ等のスイッチング動作によって駆動電圧に重畳発生するサージ電圧によるサージストレスが周方向に関して局所的に大きくなる傾向にある。
【００２７】
なお、本実施形態では、サージストレスが局所的に大きくなる特定部分が巻線部の入力端子部の接続部近傍であると説明したが、これに限定されるものではなく、サージストレスが大きくなり易い部位は回転電機の構造等に応じて変化し得るものであるため、実験やシミュレーション等によって予め特定してもよい。
【００２８】
冷媒供給装置１４は、冷媒ポンプ３２、冷媒供給管３４、第１冷媒通路３６、および、第２冷媒通路３８を備える。冷媒ポンプ３２は、電気絶縁性でかつ流動性のある冷媒を供給する冷媒供給源である。冷媒ポンプ３２は、矢印３３で示すように、エンジン２の動力を受けて駆動するメカ駆動式ポンプである。冷媒には、例えば冷却油（ＡＴＦ）を用いることができる。ただし、これに限定されるものではなく、冷媒は、冷却水であってもよいし、あるいは、冷却ガスであってもよい。
【００２９】
冷媒供給管３４は、冷媒ポンプ３２から送り出される冷媒を回転電機１２側へ供給するパイプである。冷媒供給管３４は、途中で二股に分岐して、第１冷媒通路３６および第２冷媒通路３８に連通している。
【００３０】
第１冷媒通路３６の先端には、第１冷媒吐出口３７が設けられている。第１冷媒吐出口３７は、環状をなすコイルエンド部の最上部に対向して配置されている。これにより、第１冷媒吐出口３７から吐出された冷媒がコイルエンド部に掛けられると、冷媒は円環状をなすコイルエンド部と接触しながら周方向に伝って流れ、その結果、コイルエンド部を介して巻線部２０の略全体が冷却されるようになっている。ただし、これに限定されるものではなく、第１冷媒通路３６から供給される冷媒によって巻線部２０が、周方向の略全体ではなく一部が冷却されるように供給されてもよい。
【００３１】
他方、冷媒供給管３４から分岐した第２冷媒通路３８の先端部には、第２冷媒吐出口３９が設けられている。第２冷媒吐出口３９は、巻線部２０の特定部位Ｒに対して上方に配置されている。これにより、第２冷媒吐出口３９から吐出された冷媒は、巻線部２０の特定部位Ｒに集中的に掛けられるように構成されている。第２冷媒吐出口３９は、第１冷媒吐出口３７と比較して、冷媒をより高速で噴出するように構成されてもよい。このようにすれば、コイルエンド部を構成する絶縁皮膜付き導線が交錯して形成される狭い隙間に冷媒が効果的に流れ込んで、導線の周囲に付着させ易くなる利点がある。
【００３２】
また、第１冷媒通路３６および第２冷媒通路３８には、第１電磁弁４０と第２電磁弁４２とがそれぞれ配設されている。第１および第２電磁弁４０，４２は、制御部１６からの制御信号を受けて開度調整が可能であり、第１冷媒通路３６および第２冷媒通路３８に供給される冷媒量をそれぞれ調整することができる。
【００３３】
なお、第１冷媒吐出口３７および第２冷媒吐出口３９から吐出されて流れ落ちた冷媒は、図示しない冷媒回収管を介して冷媒ポンプ３２に戻されて循環供給されることになるが、冷媒回収管を介して戻る過程において適当な熱交換器を通過する際に放熱して降温するように構成されるのが好ましい。
【００３４】
制御部１６は、例えば、ＣＰＵおよび記憶部を含むマイクロコンピュータによって構成される。制御部１６は、温度センサ３０で検出された巻線温度が入力される一方、エンジン２、駆動装置２８および冷媒ポンプ３２に駆動信号をそれぞれ出力する。後述する冷媒供給制御は、制御部１６におけるソフトウェア処理によって実行されるが、少なくとも一部がハードウェア要素によって構成されてもよい。
【００３５】
続いて、上記構成からなる回転電機冷却システム１０の動作について説明する。図２は、制御部１６において実行される冷媒供給制御の処理手順を示すフローチャートである。この制御は、ハイブリッド車両が走行可能状態になったときにＲＯＭ等の記憶部に予め記憶されているプログラムが読み出されて、所定時間ごとに繰り返し実行される。
【００３６】
図２を参照すると、まずステップＳ１０において、車両状態情報を取得する。車両状態情報には、アクセル開度、車速、エンジン作動状態等が含まれる。これらの情報は、ハイブリッド車両を統括制御する上位ＥＣＵから取得可能である。
【００３７】
本実施形態のハイブリッド車両では、通常の冷却動作では、エンジン２の動力を受けて駆動される冷媒ポンプ３２によって冷却油が冷媒供給管３４に送り出される。このとき、第１電磁弁４０が全開とされ、第２電磁弁が全閉とされている。これにより、冷媒供給管３４を流れる冷却油は、第１電磁弁４０を介して第１冷媒通路３６に供給され、第１冷媒吐出口３７からコイルエンド部に向けて吐出される。その結果、環状のコイルエンド部を冷媒が周方向に伝って流れることで、巻線部２０の略全体が冷却される通常の冷却状態になっている。
【００３８】
なお、ハイブリッド車両では、回転電機１２の出力のみで走行するモータ走行時にはエンジン２を停止させて燃費向上を図っているが、モータ走行可能状態にあって且つ回転電機１２を冷却する必要があるときには冷媒ポンプ３２を駆動する目的でエンジン２を稼働させることができる。
【００３９】
図２に戻ると、制御部１６は、続くステップＳ１２において、モータ走行可能状態でかつ車両が停車中であるかを判定する。このステップＳ１２で肯定判定がなされるとステップＳ１４において冷却フラグＦｃが１に設定される。他方、否定判定がなされるとステップＳ１６において冷却フラグＦｃが０に設定（または維持）され、そのまま処理を終了する。
【００４０】
ここで、モータ走行可能状態とは、ハイブリッド車両の車内に設けられた起動スイッチがオンされ、アクセルが踏み込まれると回転電機１２の出力により走行可能な状態であることを意味する。また、車両が停車中とは、信号待ち等の理由で車両が一時的に止まった状態を意味し、車速が略０になった状態又は時速数ｋｍ以下になった状態をいう。したがって、図２に示す処理手順が繰り返し実行されるうちに車両が発進したとき、ステップＳ１２において否定判定されて、冷却フラグＦｃが０に設定される。その結果、後述する特定部位Ｒへの冷媒供給制御の実行中であっても、その制御を中止して処理を終了することになる。このようにすることで、巻線部２０の略全体が冷却油によって冷却される通常の冷却動作に移行することができ、駆動される回転電機１２の巻線部２０の冷却を優先させることができる。
【００４１】
上記ステップＳ１４において冷却フラグＦｃが１に設定されると、続くステップＳ１８において、巻線部２０の特定部位Ｒに絶縁性の冷却油が付着した状態にあるか否かが判定される。この判定では、次のような所定条件のいずれかを満たすか否かにより判定される。すなわち、第１条件として、ハイブリッド車両が起動されてから温度センサ３０によって検出される巻線温度が１８０℃以上になることが１０回を超えたか否か、又は、第２条件として、前回の第２冷媒通路への冷媒供給制御から３日以上経過しているか、である。
【００４２】
上記第１条件は、冷媒としてＡＴＦが用いられる場合、巻線温度が１８０℃以上になることが１０回を超えると、巻線部２０の特定部位Ｒを構成する導線の周囲に付着したＡＴＦが蒸発または気化して無くなることで、特定部位Ｒにおける放電耐圧性能が低下することになるからである。また、上記第２条件は、巻線部２０の特定部位Ｒに定期的にＡＴＦを供給して、特定部位Ｒを構成する導線の周囲にＡＴＦが付着した状態を維持して、特定部位Ｒにおける放電耐圧性能を低下させないようにするためのものである。
【００４３】
ただし、上述した第１条件および第２条件は一例に過ぎず、冷媒の種類、回転電機の駆動履歴等に応じて適宜変更されてもよいことは勿論である。
【００４４】
上記ステップＳ１８において、巻線部２０の特定部位Ｒを構成する導線の周囲に冷却油が付着した状態にあると判定されると、続きステップＳ２６で冷却フラグＦｃを０に設定して、そのまま処理を終了する。他方、上記の第１条件および第２条件のいずれかを満たしていると判定されると、制御部１６は、ステップＳ２０において第１電磁弁４０を全閉するとともに第２電磁弁４２を全開する。
【００４５】
このときエンジン２が運転停止中である場合には、制御部１６は、冷媒ポンプ３２を駆動するためだけにエンジン２を始動する。そして、続くステップＳ２２で、エンジン２ができるだけ低い回転数で安定した自律運転状態（例えばアイドリング状態）になってから所定時間だけ冷媒ポンプ３２を駆動する。これにより、冷媒ポンプ３２から送り出された冷媒の全量が第２電磁弁４２を介して第２冷媒通路３８に供給されて、第２冷媒吐出口３９から巻線部２０の特定部位Ｒに向けて吐出される。その結果、特定部位Ｒを構成する導線の周囲に冷却油が接触して付着した状態となり、特定部位Ｒにおける導線間の電気絶縁抵抗が増加する。したがって、回転電機１２の駆動電圧に重畳するサージ電圧によるサージストレスが大きくなる巻線部２０の特定部位Ｒにおける放電耐圧性能が向上する。
【００４６】
上記のような特定部位Ｒに対する冷却油の供給を所定時間行った後、制御部１６は、ステップＳ２４において、第１電磁弁４０を全開するとともに第２電磁弁４２を全閉する。これにより、冷媒ポンプ３２から送り出された冷却油の全量が第１電磁弁４０および第１冷媒通路３６を介して第１冷媒吐出口３７から吐出される通常の冷却動作に移行する。そして、続くステップＳ２６において、冷却フラグＦｃを０に設定して、処理を終了する。
【００４７】
上述したように、本実施形態の回転電機冷却システム１０によれば、回転電機１２の巻線部２０のうちサージストレスが局所的に大きくなる特定部位Ｒについて、絶縁皮膜付き導線の周囲に電気絶縁性の冷却油が付着した状態を維持するために、第２冷媒通路３８を介して冷却油を供給して上記導線に接触させる。これにより、巻線部２０の特定部位Ｒにおける導線の周囲に電気絶縁性の冷媒が付着した状態が維持されるので、特定部位Ｒにおける導線間の絶縁性を向上させることができる。したがって、巻線部２０全体について導線の絶縁皮膜を薄く形成しながら巻線部２０の特定部位Ｒにおける導線間の部分放電を効果的に抑制することができ、その結果、回転電機１２の耐久性を向上させることができる。
【００４８】
また、このようにサージストレスが大きくなる特定部位Ｒについて導線の周囲に冷却油を付着させた状態として電気絶縁抵抗を増加させるようにしたことで、巻線部２０を構成する導線の絶縁皮膜を従来よりも薄くすることができる。これにより、冷却油によってコイル導線が冷却され易くなって巻線部２０の冷却性能が向上する。加えて、巻線部２０が巻装されるステータコア１８のティース部１９間に形成されるスロット内での導線占積率を高めることができ、その結果、回転電機１２の出力向上や小型化に寄与することができる。
【００４９】
次に、図３を参照して、別の実施形態である回転電機冷却システム１１について説明する。この回転電機冷却システム１１は、回転電機１２だけを走行用動力源として備える電気自動車に搭載される点において、上記実施形態とは相違する。したがって、同一又は対応する要素には同一または類似の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００５０】
図３に示すように、回転電機冷却システム１１の冷媒供給装置１４ａは、冷媒ポンプ３２ａ、冷媒供給管３４、第１冷媒通路３６、第２冷媒通路３８、第１電磁弁４０、および第２電磁弁４２を備えている。この場合、車両にはエンジンが搭載されていないことから、冷媒ポンプ３２ａは、回転電機１２の駆動装置２８から電力供給を受けて駆動される電動式ポンプで構成されている。このことが図３中の矢印２９で示されている。他の構成は、上記実施形態と同様である。
【００５１】
このように電気自動車に搭載された回転電機冷却システム１１では、駆動装置からの電力によって電動式の冷媒ポンプ３２ａを駆動して、冷却油を第１冷媒通路３６および第１電磁弁４０を介して第１冷媒吐出口３７から吐出することにより通常の冷却動作を行う。一方、所定条件下で第２電磁弁４２を介して第２冷媒通路３８に冷却油を供給し、第２冷媒吐出口３９から冷却油を巻線部２０の特定部位Ｒに噴出して、特定部位Ｒにおける導線の周囲に冷却油を付着させる制御を実行する。これにより、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００５２】
なお、本発明に係る回転電機冷却システムは、上記の実施形態およびその変形例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項およびその均等の範囲内において種々の変更が可能である。
【００５３】
例えば、上記においては、第２冷媒通路３８を介して第２冷媒吐出口３９から冷却油を吐出するとき第１電磁弁４０を全閉で第２電磁弁４２を全開にするものとして説明したが、これに限定されるものではなく、第１電磁弁４０および第２電磁弁４２の各開度について種々の組み合わせが可能である。例えば、第１電磁弁４０を５０％の開度に設定して第１冷媒吐出口３７から吐出される冷却油量を絞る一方で、第２電磁弁４２を全開（すなわち１００％）として、冷媒ポンプ３２から供給される冷却油の残量を第２冷媒吐出口３９から吐出させるようにしてもよい。
【００５４】
また、上記においては、巻線部２０において入力端子部２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗが接続される部分およびその近傍がサージストレスが大きくなる特定部位Ｒであるとして説明したが、このような特定部位は回転電機の巻線構造等によって異なってくる。したがって、実験やシミュレーション等によってサージストレスが大きくなる巻線部の周方向の部位を特定しておき、その特定された部位に対応して第２冷媒吐出口を対向配置するようにすればよい。
【符号の説明】
【００５５】
２  エンジン、１０、１１  回転電機冷却システム、１２  回転電機、１４，１４ａ，冷媒供給装置、１６  制御部、１７  ステータ、１８  ステータコア、１９  ティース部、２０  巻線部、２２  中性線、２４Ｕ，２４Ｖ，２４Ｗ  入力端子部、２６  動力線、２８  駆動装置、３０  温度センサ、３２，３２ａ  冷媒ポンプ、３４  冷媒供給管、３６  第１冷媒通路、３７  第１冷媒吐出口、３８  第２冷媒通路、３９  第２冷媒吐出口、４０  第１電磁弁、４２  第２電磁弁、Ｆｃ  冷却フラグ、Ｒ  特定部位。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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