(57)【要約】【課題】  冷却性能を高く維持しつつ、デバイス冷却装置の小型、軽量化を図る。【解決手段】  車両走行時に動作するＰＤＵ４と、車両停止時に動作するエアコンドライバ９を、デバイス冷却装置１の第２冷却通路２３に直列的に配置した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行時に動作するデバイスと、車両停止時に動作するデバイスを、同一冷却通路上に直列的に配置したことを特徴とするデバイス冷却装置。
【請求項２】
前記車両走行時に動作するデバイスと前記車両停止時に動作するデバイスのうち、動作時間が長い方または負荷が大きい方のデバイスを上流に配置したことを特徴とする請求項１に記載のデバイス冷却装置。
【請求項３】
前記車両走行時に動作するデバイスは、走行用モータへの電力供給を制御する走行用モータ電力供給デバイスであり、前記車両停止時に動作するデバイスは、エアコンを駆動するエアコン用モータへの電力供給を制御するエアコン用モータ電力供給デバイスであることを特徴とする請求項１に記載のデバイス冷却装置。
【請求項４】
前記エアコンは、エンジンと前記エアコン用モータのいずれによっても駆動可能であることを特徴とする請求項３に記載のデバイス冷却装置。
【請求項５】
前記走行用モータ電力供給デバイスを、前記エアコン用モータ電力供給デバイスの上流に配置したことを特徴とする請求項３または請求項４に記載のデバイス冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷却通路内に配置した複数のデバイスを冷却するデバイス冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
発熱する複数のデバイスを冷却する場合に、各デバイスの冷却通路を直列に接続する方法（例えば、特許文献１参照）と、各デバイスの冷却通路を並列に接続する方法がある。
【特許文献１】特開２００３−７９００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
各デバイスの冷却通路を直列に接続した場合には、上流に配置されたデバイスの放熱により、下流に配置されたデバイスに流れる冷媒温度が上昇するため、この温度上昇分を考慮して冷却能力を設定する必要があり、冷却装置の大型化、重量増大を招く。
また、車両において熱負荷の高いデバイスを直列に配置した場合には、冷却するためのファンの風量を増やさなければならないが、アイドルストップ中にファンの風量を増やすとファンの音が大きく感じられるため、静粛性を損ねて、商品性が低下してしまう。
一方、各デバイスの冷却通路を並列に接続した場合には、冷却通路をそれぞれ独立して形成する必要があるため、同じく冷却装置の大型化、重量増大を招く。
【０００４】
そこで、この発明は、動作が干渉しないデバイスを同一冷却通路内に直列的に配置することにより、小型、軽量化を図ることができるデバイス冷却装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両走行時に動作するデバイス（例えば、後述する実施例におけるＰＤＵ４）と、車両停止時に動作するデバイス（例えば、後述する実施例におけるエアコンドライバ９）を、同一冷却通路（例えば、後述する実施例における第２冷却通路２３）上に直列的に配置したことを特徴とするデバイス冷却装置である。
このように構成することにより、これらデバイスは同時に動作することがないので、上流に配置されたデバイスと下流に配置されたデバイスは冷却に関して互いに干渉することがない。また、複数のデバイスを同一通路上に直列的に配置しているので、装置を小型・軽量にすることができる。また、車両のアイドルストップ中、冷媒流量を増やさずに、効率よくデバイスを冷却することができる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記車両走行時に動作するデバイスと前記車両停止時に動作するデバイスのうち、動作時間が長い方または負荷が大きい方のデバイスを上流に配置したことを特徴とする。
このように構成することにより、動作時間が長いまたは負荷が大きいデバイスに対する冷却性能を、前記両デバイスを並列に配置した場合と同等にすることができる。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の発明において、前記車両走行時に動作するデバイスは、走行用モータへの電力供給を制御する走行用モータ電力供給デバイス（例えば、後述する実施例におけるＰＤＵ４）であり、前記車両停止時に動作するデバイスは、エアコンを駆動するエアコン用モータへの電力供給を制御するエアコン用モータ電力供給デバイス（例えば、後述する実施例におけるエアコンドライバ９）であることを特徴とする。
このように構成することにより、走行用モータ電力供給デバイスとエアコン用モータ電力供給デバイスを同一冷却通路上に配置しても、冷却に関して互いに干渉することがない。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の発明において、前記エアコンは、エンジン（例えば、後述する実施例におけるエンジン２）と前記エアコン用モータのいずれによっても駆動可能であることを特徴とする。
このように構成することにより、エンジンによる走行時にはエンジンでエアコンを駆動することによりエアコン用モータ電力供給デバイスを動作させないようにすることができ、車両停止時にはエアコン用モータでエアコンを駆動することにより走行用モータ電力供給デバイスを動作させないようにすることができる。
【０００９】
請求項５係る発明は、請求項３または請求項４に記載の発明において、前記走行用モータ電力供給デバイスを、前記エアコン用モータ電力供給デバイスの上流に配置したことを特徴とする。
このように構成することにより、走行時に動作するため冷却の頻度（時間）が多く且つエアコン用モータ電力供給デバイスよりも熱負荷の大きい走行用モータ電力供給デバイスを上流に配置するので、走行用モータ電力供給デバイスに対する冷却性能を、前記両デバイスを並列に配置した場合と同等にすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明によれば、上流に配置されたデバイスと下流に配置されたデバイスは冷却に関して互いに干渉することがないので、いずれのデバイスも効率よく冷却することができる。また、デバイス冷却装置を小型・軽量にすることができる。また、車両のアイドルストップ中、冷媒流量を増やさずに、効率よくデバイスを冷却することができる。
請求項２に係る発明によれば、動作時間が長いまたは負荷が大きいデバイスに対する冷却性能を、両デバイスを並列に配置した場合と同等にすることができるので、複数のデバイスを限られた容積内で効率的に冷却することが可能になる。
請求項３に係る発明によれば、走行用モータ電力供給デバイスとエアコン用モータ電力供給デバイスを同一冷却通路上に配置しても、互いに干渉することなく効率よく冷却することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明によれば、エンジンによる走行時にはエンジンでエアコンを駆動することによりエアコン用モータ電力供給デバイスを動作させないようにすることができ、車両停止時にはエアコン用モータでエアコンを駆動することにより走行用モータ電力供給デバイスを動作させないようにすることができるので、走行用モータ電力供給デバイスとエアコン用モータ電力供給デバイスを同一冷却通路上に直列的に配置しても、冷却に関して互いに干渉することがない。
請求項５に係る発明によれば、走行用モータ電力供給デバイスに対する冷却性能を、両デバイスを並列に配置した場合と同等にすることができるので、複数のデバイスを限られた容積内で効率的に冷却することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明に係るデバイス冷却装置の実施例を図１から図３の図面を参照して説明する。
初めに、図２を参照して、この発明のデバイス冷却装置により冷却されるデバイスの電力供給ラインを説明する。この実施例において、デバイス冷却装置１を搭載した車両は、エンジン２と走行用モータ３が直結されていて、エンジン２により駆動するエンジン走行と走行用モータ３により駆動するモータ走行が可能なハイブリッド車両である。
車両に搭載された走行用モータ３は例えば三相電動機で構成されており、走行用モータ３のロータが車両の駆動装置（図示せず）に連結されていて、モータ単独によるモータ走行や、エンジン走行時に走行用モータ３で駆動力を補助するアシスト走行を可能にしている。
【００１３】
走行用モータ３には、主にインバータ回路から構成されたパワードライブユニット（以下、ＰＤＵと略す）４が接続されており、ＰＤＵ４はメインコンタクタ５を介して車両に搭載された高電圧バッテリ６に接続されている。ＰＤＵ４は、メインコンタクタ５が接続された状態において、高電圧バッテリ６から直流電力を得るとともに、該直流電力を三相の交流電力に変換して走行用モータ３を駆動し、一方、走行用モータ３の回生電力を直流電力に変換して高電圧バッテリ６を充電する。この実施例において、ＰＤＵ４は、走行用モータ３への電力供給を制御する走行用モータ電力供給デバイスを構成する。
【００１４】
また、高電圧バッテリ６には、メインコンタクタ５を介してＤＣ／ＤＣコンバータ７が接続されており、ＤＣ／ＤＣコンバータ７は高電圧バッテリ６から得た高電圧直流電力を低電圧直流電力に降圧して低電圧バッテリ（図示略）を充電し、この低電圧バッテリから後述する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと略す）３０や低電圧駆動の補機類（図示せず）等に低電圧の直流電力が供給される。
【００１５】
さらに、高電圧バッテリ６には、主にインバータ回路から構成されたエアコンドライバ９が接続されている。エアコンドライバ９は、高電圧バッテリ６から供給される直流電力を三相の交流電力に変換して、三相電動機からなるエアコン用モータ１０を駆動する。エアコン用モータ１０は車室空調用のエアコンコンプレッサ１１を駆動するためのものであるが、エアコンコンプレッサ１１はエンジン２のシャフトにも接続可能になっていて、エンジン２あるいは走行用モータ３によっても駆動することができるようになっている。そして、コンプレッサ１１は基本的に、車両走行時にはエンジン２あるいは走行用モータ３によって駆動され、車両停止時にエンジン２を停止するアイドルストップ中はエアコン用モータ１０によって駆動されるように制御される。この実施例において、エアコンドライバ９は、エアコンを駆動するエアコン用モータ１０への電力供給を制御するエアコン用モータ電力供給デバイスを構成する。
【００１６】
なお、エアコンドライバ９がメインコンタクタ５よりも上流（高電圧バッテリ６側）に接続されているので、走行用モータ３の回生動作中に万一、メインコンタクタ５が故障してオープンフェイル（クローズできない状態）が発生した場合にも、エアコンドライバ９に印加される電圧が走行用モータ３の逆起電力により上昇することはない。したがって、エアコンドライバ９に対する最大電圧値は、高電圧バッテリ６の出力に基づいて決定することができ、走行用モータ３の逆起電力を考慮する必要がないので、耐圧の低いエアコンドライバ９を採用することができる。
【００１７】
次に、図１を参照して、デバイス冷却装置１の構成を説明する。図１はデバイス冷却装置１を正面から透視した図であり、デバイス冷却装置１は、冷却空気（冷媒）の通路を有するハウジング２０を備えている。詳述すると、ハウジング２０の内部には隔壁２１の下側で連通する第１冷却通路２２と第２冷却通路２３が設けられており、ハウジング２０の右上部には、第１冷却通路２２に連通する吸気ダクト２４が設けられ、ハウジング２０の左上部には第２冷却通路２３に連通する排気ダクト２５が設けられている。この排気ダクト２５には冷却ファン２６が取り付けられていて、冷却ファン２６を回すことにより、例えば車室内の空気が吸気ダクト２４から吸い込まれ、第１冷却通路２２に流入して第１冷却通路２２を下向きに流れ、その後、第２冷却通路２３に流入して第２冷却通路２３を上向きに流れ、排気ダクト２５に流入した後、冷却ファン２６により排出されるようになっている。
【００１８】
そして、第１冷却通路２２に前述した高電圧バッテリ６が設置され、第２冷却通路２３に前述したＰＤＵ４、ＤＣ／ＤＣコンバータ７、エアコンドライバ９が設置されている。
第２冷却通路２３内について詳述すると、右側にＤＣ／ＤＣコンバータ７が配置され、左側下部（上流側）にＰＤＵ４が配置され、左側上部（下流側）にエアコンドライバ９が配置されている。すなわち、ＰＤＵ４とエアコンドライバ９は、第２冷却通路２３内においてＰＤＵ４を上流側にエアコンドライバ９を下流側にして直列的に配置されている。
【００１９】
なお、冷却ファン２６は、温度センサ（図示略）によって検出されるＰＤＵ４、高電圧バッテリ６、ＤＣ／ＤＣコンバータ７、エアコンドライバ９の温度に基づいて、ＥＣＵ３０によって回転数制御される。これによりデバイス冷却装置１を流通する冷却空気の流量制御を行い、ＰＤＵ４、高電圧バッテリ６、ＤＣ／ＤＣコンバータ７、エアコンドライバ９の温度がそれぞれ規定温度以上にならないように制御している。
【００２０】
このように構成されたデバイス冷却装置１においては、冷却空気は、第１冷却通路２２を流通して高電圧バッテリ６を冷却した後、第２冷却通路２３に流入する。そして、第２冷却通路２３の略右側半分を流れる冷却空気がＤＣ／ＤＣコンバータ７を冷却し、第２冷却通路２３の略左側半分を流れる冷却空気がＰＤＵ４とエアコンドライバ９を冷却し、これら冷却空気は排気ダクト２５に流入し、冷却ファン２６によって排出される。
【００２１】
ところで、前述したように、コンプレッサ１１は、車両走行時にはエンジン２あるいは走行用モータ３によって駆動されるが、車両停止時にエンジンを停止するアイドルストップ中はエアコン用モータ１０によって駆動されるので、エアコンドライバ９は、アイドルストップ中だけ動作し、走行中は動作しない。一方、アイドルストップ中は走行用モータ３は力行動作も回生動作もしないので、ＰＤＵ４はアイドルストップ中は動作せず、ＰＤＵ４の動作は走行中に限られる。
つまり、図３の動作タイミングチャートに示すように、ＰＤＵ４が動作している時にはエアコンドライバ９は動作せず、エアコンドライバ９が動作している時にはＰＤＵ４が動作しないことになり、これらが両方同時に動作することはない。
したがって、第２冷却通路２３の左側部分にＰＤＵ４とエアコンドライバ９が直列に配置されていても、ＰＤＵ４がエアコンドライバ９の冷却を干渉することはない。
【００２２】
このように構成されたデバイス冷却装置１によれば、ＰＤＵ４とエアコンドライバ９を同一冷却通路上に直列的に配置しているので、ＰＤＵ４とエアコンドライバ９を並列的に配置する場合に比較してデバイス冷却装置１を小型、軽量にすることができる。
また、ＰＤＵ４とエアコンドライバ９が互いに相手の冷却を干渉しないので、直列的に配置しても下流側のエアコンドライバ９に対する冷却性能が低下することがない。したがって、ＰＤＵ４とエアコンドライバ９をいずれも効率よく冷却することができる。
また、アイドルストップ中、ファン２６の風量を増やさずに、効率よくＰＤＵ４とエアコンドライバ９を冷却することができる。
特に、この実施例では、走行時に動作するため冷却の頻度が多く（あるいは冷却時間が長く）しかも図３に示すようにアイドルストップ中に駆動されるエアコンドライバ９よりも熱負荷の大きいＰＤＵ４を上流に配置しているので、ＰＤＵ４に対する冷却性能を、ＰＤＵ４とエアコンドライバ９を並列に配置した場合と同等にすることができる。したがって、ＰＤＵ４とエアコンドライバ９を限られた容積内で効率的に冷却することが可能になる。
【００２３】
〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
例えば、車両走行時に動作するデバイスは、走行用モータへの電力供給を制御する走行用モータ電力供給デバイス（実施例におけるＰＤＵ４）に限るものではなく、また、車両停止時に動作するデバイスは、エアコンを駆動するエアコン用モータへの電力供給を制御するエアコン用モータ電力供給デバイス（実施例におけるエアコンドライバ９）に限るものではない。
車両走行時に動作するデバイスは、車両走行時にのみ動作するデバイスに限定するものではなく、一時的に（少ない頻度あるいは短時間）車両停止時に動作するものを排除するものではない。同様に、車両停止時に動作するデバイスは車両停止時にのみ動作するデバイスに限定するものではなく、一時的に（少ない頻度あるいは短時間）車両走行時に動作するものを排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明に係るデバイス冷却装置を正面から透視した図である。
【図２】前記デバイス冷却装置により冷却されるデバイスの電力供給系のブロック図である。
【図３】前記デバイスの動作タイミングチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１  デバイス冷却装置
２  エンジン
３  走行用モータ
１０  エアコン用モータ
４  ＰＤＵ（走行用モータ電力供給デバイス）
９  エアコンドライバ（エアコン用モータ電力供給デバイス）
２３  第２冷却通路（冷却通路）
【図１】
2006123777.tif 000003
【図２】
2006123777.tif 000004
【図３】
2006123777.tif 000005