(57)【要約】【課題】  エンジン用の冷却回路と、モータ用の冷却回路とを個別に設けていた従来の車両用冷却システムよりも簡素化され、部品点数が軽減された車両用冷却システムを提供する。【解決手段】  車両用冷却システム１０は、エンジン１２、モータ１４、インバータ１６に連通して設けられ、冷却液が流通する冷却通路を設けている。この冷却通路は、モータ系冷却通路４２と、エンジン系冷却通路４４と、モータ系冷却通路４２とエンジン系冷却通路４４とを連絡する連絡通路４６から構成されている。さらに車両用冷却システム１０は、冷却通路に接続し、エンジン１２、モータ１４、インバータ１６からの戻り冷却液を冷却するラジエータ１７を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源となるエンジンおよびモータを備えた車両において、
前記エンジンおよび前記モータに連通して設けられ、冷却液が流通する冷却通路と、
前記冷却通路に接続され、前記エンジンおよび前記モータからの戻り冷却液を冷却するラジエータと、
を備えることを特徴とする、車両用冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の冷却システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の駆動源として、エンジンおよびモータを使用するハイブリッド車両が従来から知られている。エンジンとモータは駆動に伴い発熱する。さらにモータと電源との間に設けられ、電源の電力を変換してモータに供給するインバータも駆動に伴い発熱する。このため、車両にはエンジン、モータ、インバータに冷却液を供給する冷却通路と、エンジン、モータ、インバータからの戻り冷却液を冷却するラジエータを備えた冷却システムが搭載されている。
【０００３】
従来技術においては、電気機械であるモータおよび電気回路であるインバータはエンジンよりも耐熱性が低く、そのためモータ、インバータの冷却目標温度はエンジンの冷却目標温度よりも低く設定されている。その一方で、従来技術におけるラジエータは、エンジンからの戻り冷却液をモータ、インバータの冷却目標温度まで冷却する冷却能力を備えていない。これらのことから、従来の冷却システムにおいては、モータ、インバータ用の冷却系と、エンジン用の冷却系の２系統の冷却系を備えている。
【０００４】
例えば特許文献１においては、エンジンと主ラジエータと、これらを接続する冷却通路から構成されるエンジン系冷却回路と、モータ、インバータ等の強電系と、副ラジエータと、これらを接続する冷却通路から構成される強電系冷却回路の２つの冷却回路を備えた冷却システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３２４４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、モータおよびインバータに使用される材料の生産、加工技術が向上し、モータおよびインバータの耐熱性は向上している。その結果、モータ、インバータとエンジンとの冷却目標温度の差は縮小傾向にある。冷却目標温度の差が縮まっていることから、冷却回路をモータ、インバータとエンジンとで別々に分ける必要性は薄れている。したがって、従来個別に設けられていた冷却回路を統合し、これにより冷却システムを簡素化させ、部品点数を軽減させることが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明は、駆動源となるエンジンおよびモータを備えた車両における車両用冷却システムに関するものである。車両用冷却システムは、エンジンおよびモータに連通して設けられ、冷却液が流通する冷却通路と、冷却通路に接続され、エンジンおよびモータからの戻り冷却液を冷却するラジエータとを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、従来よりも簡素化され、部品点数が軽減された車両用冷却システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る車両用冷却システムを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１に、本実施形態に係る車両用冷却システムを例示する。車両用冷却システム１０は、内燃機関であるエンジン１２と、電動機であるモータ１４をともに駆動源とする、いわゆるハイブリッド車両（図示せず）に搭載されている。車両用冷却システム１０は、エンジン１２、モータ１４と、電力変換器であるインバータ１６と、更にこれらの周辺機器を冷却対象としている。インバータ１６はモータ１４と図示しない二次電池等の電源との間に設けられ、電源からの直流電力を交流電力に変換し、モータ１４に交流電力を供給している。
【００１１】
車両用冷却システム１０は、エンジン１２、モータ１４、インバータ１６に連通し、冷却液が流通する冷却通路を備えている。すなわち、エンジン１２、モータ１４、インバータ１６は冷却通路により連結され、冷却液はこれらの機器や回路を流通可能となっている。さらに車両用冷却システム１０は、冷却通路に接続し、エンジン１２、モータ１４、インバータ１６からの戻り冷却液を冷却する放熱器であるラジエータ１７を備えている。
【００１２】
また、冷却通路は、モータ１４、インバータ１６とその周辺機器に連通するモータ系冷却通路４２と、エンジン１２とその周辺機器に連通するエンジン系冷却通路４４と、モータ系冷却通路４２及びエンジン系冷却通路４４を連絡する連絡通路４６とを備えている。
【００１３】
モータ系冷却通路４２はラジエータ１７に接続され、ラジエータ１７によって冷却された冷却液がモータ系冷却通路４２に流入する。ラジエータ１７側を上流側とすると、モータ系冷却通路４２は、下流側に向かって、インバータ１６、リザーバタンク１８、モータ側ウォーターポンプ２０、ジェネレータ２２、モータ２４に連通している。
【００１４】
リザーバタンク１８には予備の冷却液が貯められている。モータ系冷却通路４２の液圧が上昇するとリザーバタンク１８の貯液量が増加し、液圧の上昇を抑制する。またモータ系冷却通路４２の液圧が低下するとリザーバタンク１８の貯液量が減少し、液圧の低下を抑制する。このようにリザーバタンク１８によってモータ系冷却通路４２の液圧は一定に保たれる。また、モータ側ウォーターポンプ２０はモータ系冷却通路４２内に冷却液を流通させている。また、ジェネレータ２２はエンジン１２を動力として発電し、モータ１４に駆動電力を供給するとともに電源を充電する。また、エンジン１２の始動時には電源から電力の供給を受けてスタータとして駆動する。
【００１５】
モータ系冷却通路４２の下流端は連絡通路４６に接続されている。連絡通路４６は、エンジン系冷却通路４４に接続されている。連絡通路４６側を上流側とすると、エンジン系冷却通路４４は、下流側に向かって、サーモスタット２６、エンジン側ウォーターポンプ２８、シリンダーブロック３０、シリンダーヘッド３２に連通している。
【００１６】
サーモスタット２６は温度に応じて開閉する弁体であり、エンジン１２を低温状態から適温まで昇温させる暖気運転中においては閉止状態となる。これにより連絡通路４６とエンジン系冷却通路４４との冷却液の流通が遮断される。一方、エンジン１２が適温まで昇温されると開弁して連絡通路４６からエンジン系冷却通路４４の往路４８に冷却液が流入する。また、エンジン側ウォーターポンプ２８はエンジン系冷却通路４４内に冷却液を流通させている。また、シリンダーブロック３０およびシリンダーヘッド３２はともにエンジン１２の構成部材であり、シリンダーブロック３０には中空の筒構造が形成され、シリンダーブロック３０の上にシリンダーヘッド３２が配置されることでシリンダー３４が形成される。また、シリンダーブロック３０およびシリンダーヘッド３２にはシリンダー３４の周辺に冷却液を流通させるウォータージャケット（図示せず）が形成されている。
【００１７】
さらにシリンダーヘッド３２からは３つの冷却通路が接続されている。すなわち、シリンダーヘッド３２と連絡通路４６とを接続する復路４９、シリンダーヘッド３２とサーモスタット２６を接続するバイパス路５０、さらにヒータ３６およびスロットルボデー３８を経由してサーモスタット３２に接続される分流路５２がシリンダーヘッド３２から延びている。
【００１８】
ヒータ３６は車両内に温風を送る暖房機器であり、エンジン１２を通過して熱された冷却液が流通するチューブ（図示せず）が形成されている。さらにヒータ３６は送風ファン（図示せず）を備えており、送風ファンから送られた空気がチューブを通過することによって温風となり、この温風が車両内に供給される。また、スロットルボデー３８はエンジン１２に吸気を送る際に吸気量を調整するスロットルバルブのハウジングであり、エンジン１２を通過して熱された冷却液がスロットルボデー３８に供給されることにより、寒冷時におけるスロットルバルブの凍結を防止している。
【００１９】
また、エンジン系冷却通路４４の復路４９およびモータ系冷却通路４２の下流端に接続された連絡通路４６は、ラジエータ１７にも接続されている。後述するように、エンジン系冷却通路４４の復路４９から送液された冷却液は連絡通路４６を経由してラジエータ１７に戻される。また、サーモスタット２６が閉止状態のとき（つまり、エンジン暖機中）のときはモータ系冷却通路４２から送液された冷却液は連絡通路４６を経由してラジエータ１７に戻される。
【００２０】
次に、本実施形態に係る車両用冷却システム１０の運転について説明する。車両用冷却システム１０はエンジン１２の暖機中と暖機完了後とで異なる運転を行っている。
【００２１】
エンジン１２の暖機中における車両用冷却システム１０の運転について説明する。上述したように、エンジン１２の暖機中はサーモスタット２６が閉止状態であり、連絡通路４６とエンジン系冷却通路４４との間で冷却液の流通が遮断されている。このとき、エンジン系冷却通路４４内を冷却液が循環する。すなわち、往路４８を流れる冷却液がバイパス路５０と分流路５２とに分岐して流れ、サーモスタット２６で合流して再び往路４８を流通する。なお、エンジン側ウォーターポンプ２８が駆動することによってエンジン系冷却通路４４内の冷却液が循環する。冷却液が放熱器であるラジエータ１７に戻らずにエンジン系冷却通路４４内を循環することにより冷却液は放熱を免れ、エンジン１２およびスロットルボデー３８の昇温が促進される。
【００２２】
一方、モータ１４側ではラジエータ１７→モータ系冷却通路４２→連絡通路４６→ラジエータ１７の順路で冷却液が循環する。なお、モータ側ウォーターポンプ２０が冷却液を循環させている。ラジエータ１７を通過することによって冷却液が放熱されるから、モータ系冷却通路４２に連通されたインバータ１６、ジェネレータ２２、モータ１４は冷却される。
【００２３】
なお、サーモスタット２６が閉止状態であっても、エンジン系冷却通路４２の復路４９は連絡通路４６およびラジエータ１７を介してモータ系冷却通路４２に連通している。したがって暖機運転中に復路４９中の冷却液がモータ側ウォーターポンプ２０に引き込まれる可能性がある。そこで、復路４２にサーモスタット２６の開閉に同期して開閉するバルブを設けても良い。
【００２４】
次に、エンジン１２の暖機完了後の冷却運転について説明する。エンジン１２が適温に昇温されるとサーモスタット２６が開弁する。これにより連絡通路４６からエンジン系冷却通路４４に冷却液が流通する。このとき、冷却液は、ラジエータ１７→モータ系冷却通路４２→連絡通路４６→往路４８→復路４９または分流路５２→連絡通路４６→ラジエータ１７の順路で流通する。ラジエータ１７に流入した戻り冷却液はラジエータ１７により放熱され、再びモータ系冷却通路４２に流入する。
【００２５】
なお、モータ側ウォーターポンプ２０の吸込量がエンジン側ウォーターポンプ２８の吸込量よりも大きい場合、モータ系冷却通路４２から連絡通路４６に流入した冷却液はラジエータ１７側に引き込まれてしまう。そこで、暖機完了後の冷却運転においては、エンジン側ウォーターポンプ２８の吸込量をモータ側ウォーターポンプ２０の吸込量よりも大きくなるように各ウォーターポンプの吸込量を設定することが好適である。また、連絡通路４６の、モータ系冷却通路４２との接続部と、エンジン系冷却通路４４の復路４９との接続部との間に、サーモスタット２６の開閉に同期して開閉するバルブを設けても良い。
【００２６】
モータ系の冷却回路とエンジン系の冷却回路とが個別に設けられていた従来技術においては、各冷却回路に対してラジエータを設け、また個別に冷却液を流す必要があった。これに対して本実施形態における車両用冷却システムにおいては、インバータ１６、モータ１４、エンジン１２を連通して冷却通路が形成される。つまりモータ系の冷却回路とエンジン系の冷却回路とが統合され、ラジエータは一台で済む。したがって、従来よりも簡素化され、部品点数が軽減された車両用冷却システムを提供することが可能となる。
【００２７】
また、本実施形態においては、エンジン１２の暖機中、つまりサーモスタット２６が閉止状態のときであっても、モータ系冷却通路４２からの戻り冷却液は連絡通路４６を介してラジエータ１７に送液される。つまりエンジン暖機中であってもモータ１４側ではモータ１４、インバータ１６、ジェネレータ２２の冷却が行われる。これにより、モータ１４等の電気機器、電気回路の冷却を常時行うことが可能となる。
【符号の説明】
【００２８】
１０  車両用冷却システム、１２  エンジン、１４  モータ、１６  インバータ、１７  ラジエータ、１８  リザーバタンク、２０  モータ側ウォーターポンプ、２２  ジェネレータ、２４  モータ、２６  サーモスタット、２８  エンジン側ウォーターポンプ、３０  シリンダーブロック、３２  シリンダーヘッド、３４  シリンダー、３６  ヒータ、３８  スロットルボデー、４２  モータ系冷却通路、４４  エンジン系冷却通路、４６  連絡通路、４８  往路、４９  復路、５０  バイパス路、５２  分流路。
【図１】
2011230617.tif 000003