(57)【要約】【課題】  駆動モータの温度上昇に応じて冷却性能を上げて駆動モータを冷却するモータ冷却装置を提供する。【解決手段】  モータ冷却装置１０は、駆動モータ１３の温度がしきい値よりも低いとき、ギヤ２によってオイルを掻き揚げてオイルタンク１５および導入管１６，１７を介して駆動モータ１３へ供給する。また、モータ冷却装置１０は、駆動モータ１３の温度がしきい値以上に上昇すると、電気モータ７をオンしてオイルポンプ５およびファン６を動作させ、オイルを配管３，４を用いて循環させるとともに、ファン６からの空気流２４によってオイルクーラー８を空冷してオイルを冷却する。そして、モータ冷却装置１０は、オイルクーラー８によって冷却されたオイルをオイルタンク１５および導入管１６，１７を介して駆動モータ１３に供給する。【選択図】        図２
2005218272.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータの温度上昇に応じて冷却性能を上げて前記駆動モータを冷却するモータ冷却装置であって、
前記駆動モータの駆動に応じて、冷媒を供給して前記駆動モータを冷却する冷却器と、
前記駆動モータの温度が前記しきい値以上に上昇したとき、前記駆動モータを冷却するための前記冷媒を冷却して前記冷却器に供給する冷媒冷却装置とを備えるモータ冷却装置。
【請求項２】
前記冷媒冷却装置は、
前記駆動モータの温度が前記しきい値以上に上昇したとき、前記冷媒を冷却する冷媒冷却器と、
前記駆動モータの温度が前記しきい値以上に上昇したとき、前記冷媒冷却器と前記冷却器との間で前記冷媒を循環する循環器とを含む、請求項１に記載のモータ冷却装置。
【請求項３】
前記冷媒冷却器は、空冷によって前記冷媒を冷却する、請求項２に記載のモータ冷却装置。
【請求項４】
前記冷媒冷却器は、
前記駆動モータの温度が前記しきい値以上に上昇したとき、空気流を発生する電動ファンと、
前記空気流を受けて前記冷媒を冷却する空冷器とを含み、
前記循環器は、
前記冷媒冷却器と前記冷却器との間で前記冷媒を循環させるための循環路と、
前記駆動モータの温度が前記しきい値以上に上昇したとき、前記冷媒を前記循環路中で循環する電動ポンプとを含む、請求項３に記載のモータ冷却装置。
【請求項５】
前記電動ファンは、
前記駆動モータの温度が前記しきい値以上に上昇したとき、駆動される電気モータと、
前記電気モータによって回転され、前記空気流を発生するファンとからなり、
前記電動ポンプは、前記電気モータによって駆動され、前記冷媒を前記循環路中で循環するポンプを含む、請求項４に記載のモータ冷却装置。
【請求項６】
前記ファン、前記ポンプおよび前記電気モータは、一体的に設けられる、請求項５に記載のモータ冷却装置。
【請求項７】
前記冷媒は、前記駆動モータの駆動に連動して回転するギヤによって掻き揚げられ、前記駆動モータを冷却するオイルである、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のモータ冷却装置。
【請求項８】
前記駆動モータは、車両の駆動輪を駆動するモータである、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のモータ冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、駆動モータを冷却するモータ冷却装置に関し、特に、駆動モータの温度に応じて駆動モータを冷却するモータ冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、電子部品の液体冷却装置を開示する。この液体冷却装置は、熱伝達体と、液体−空気熱交換器と、モータと、ポンプと、ファンと、循環経路とを備える。熱伝達体は、冷却対象であるＭＰＵに取り付けられる。
【０００３】
そして、熱伝達体、ポンプ、および液体−空気熱交換器は、循環経路によってループ状に連結される。ファンは、モータの一方の出力軸に連結され、ポンプは、モータの他方の出力軸に連結される。したがって、ファンおよびポンプは、モータによって一体的に駆動される。そして、ポンプは、モータによって駆動されると、循環経路中で液体を循環する。また、ファンは、モータによって駆動されると、液体−空気熱交換器を空冷する。
【０００４】
このように、液体冷却装置は、モータによってファンおよびポンプを一体的に駆動して液体−空気熱交換器によって液体を冷却し、その冷却した液体をポンプによって熱伝達体に供給してＭＰＵを冷却する。
【特許文献１】特開２００１−３２０１８７号公報
【特許文献２】特開平４−２４２０７５号公報
【特許文献３】実開平２−１４１６１６号公報
【特許文献４】特開平１０−２３８３４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１は、冷却対象であるＭＰＵの温度との関係において冷却性能を制御する点を開示していないため、車両の駆動輪を駆動する駆動モータを液体冷却装置によって冷却する場合、駆動モータの温度が上昇すると、駆動モータを十分に冷却できない可能性がある。
【０００６】
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、駆動モータの温度上昇に応じて冷却性能を上げて駆動モータを冷却するモータ冷却装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明によれば、モータ冷却装置は、駆動モータの温度上昇に応じて冷却性能を上げて駆動モータを冷却するモータ冷却装置であって、冷却器と、冷媒冷却装置とを備える。冷却器は、駆動モータの駆動に応じて、冷媒を供給して駆動モータを冷却する。冷媒冷却装置は、駆動モータの温度がしきい値以上に上昇したとき、駆動モータを冷却するための冷媒を冷却して冷却器に供給する。
【０００８】
好ましくは、冷媒冷却装置は、冷媒冷却器と、循環器とを含む。冷媒冷却器は、駆動モータの温度がしきい値以上に上昇したとき、冷媒を冷却する。循環器は、駆動モータの温度がしきい値以上に上昇したとき、冷媒冷却器と冷却器との間で冷媒を循環する。
【０００９】
好ましくは、冷媒冷却器は、空冷によって前記冷媒を冷却する。
【００１０】
好ましくは、冷媒冷却器は、電動ファンと、空冷器とを含む。電動ファンは、駆動モータの温度がしきい値以上に上昇したとき、空気流を発生する。空冷器は、空気流を受けて冷媒を冷却する。循環器は、循環路と、電動ポンプとを含む。循環路は、冷媒冷却器と冷却器との間で冷媒を循環させるための路である。電動ポンプは、駆動モータの温度がしきい値以上に上昇したとき、冷媒を循環路中で循環する。
【００１１】
好ましくは、電動ファンは、電気モータと、ファンとからなる。電気モータは、駆動モータの温度がしきい値以上に上昇したとき、駆動される。ファンは、電気モータによって回転され、空気流を発生する。電動ポンプは、電気モータによって駆動され、冷媒を循環路中で循環するポンプを含む。
【００１２】
好ましくは、ファン、ポンプおよび電気モータは、一体的に設けられる。
【００１３】
好ましくは、冷媒は、駆動モータの駆動に連動して回転するギヤによって掻き揚げられ、駆動モータを冷却するオイルである。
【００１４】
好ましくは、駆動モータは、車両の駆動輪を駆動するモータである。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によるモータ冷却装置においては、駆動モータの温度がしきい値よりも低いとき冷媒によって駆動モータを冷却し、駆動モータの温度がしきい値以上に上昇すると、駆動モータを冷却するための冷媒を冷却し、その冷却した冷媒によって駆動モータを冷却する。
【００１６】
したがって、この発明によれば、駆動モータの温度上昇に応じて、冷却性能を上げて駆動モータを冷却できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本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、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明を繰返さない。
【００１８】
図１は、この発明の実施の形態によるモータ冷却装置の平面図である。また、図２は、図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間におけるモータ冷却装置の断面図である。図１および図２を参照して、モータ冷却装置１０は、ギヤ１，２と、配管３，４と、オイルポンプ５と、ファン６と、電気モータ７と、オイルクーラー８と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）９と、温度センサー１１と、オイルタンク１５と、導入管１６，１７と、排出管１８とを備える。なお、モータ冷却装置１０および駆動モータ１３は、ハイブリッド自動車または電気自動車に搭載される。そして、駆動モータ１３は、ハイブリッド自動車または電気自動車の駆動輪を駆動するモータである。また、駆動モータ１３は、ハイブリッド自動車のエンジンに連結され、エンジンの回転力によって発電するとともに、エンジン始動を行い得るような発電電動機である。
【００１９】
ギヤ１は、ケース１２の領域１２Ａに配置され、ケース１２の領域１２Ｂに配置された駆動モータ１３のモータ出力軸１３Ａに連結される。ギヤ２は、ケース１２の領域１２Ａに配置され、ケース１２を貫通するシャフト１４に回転可能に固定される。そして、ギヤ１は、ギヤ２と噛み合い、モータ出力軸１３Ａを介して受けたトルクをギヤ２に伝達する。また、ギヤ２は、ギヤ１から受けたトルクをシャフト１４に伝達する。
【００２０】
配管３は、ケース１２の領域１２Ａをオイルポンプ５を経由してオイルクーラー８に連結する。配管４は、オイルクーラー８をケース１２の領域１２Ａに連結する。
【００２１】
オイルポンプ５は、電気モータ７の出力軸７Ａに連結され、電気モータ７に一体的に設けられる。また、ファン６も、電気モータ７の出力軸７Ａに連結される。電気モータ７は、ＥＣＵ９によってオン／オフされる。そして、電気モータ７がＥＣＵ９によってオンされると、ファン６は回転して空気流２４を発生し、オイルポンプ６は、稼動してオイルを循環する。したがって、オイルポンプ５、ファン６および電気モータ７は、一体的に設けられている。
【００２２】
ＥＣＵ９は、温度センサー１１から駆動モータ１３の温度Ｔｍを受け、その受けた温度Ｔｍをしきい値Ｔｔｈと比較する。そして、ＥＣＵ９は、温度Ｔｍがしきい値Ｔｔｈ以上であるとき電気モータ７を駆動し、温度Ｔｍがしきい値Ｔｔｈよりも低いとき電気モータ７を停止する。
【００２３】
温度センサー１１は、駆動モータ１３のステータコイルのコイルエンドに設置され、コイルエンドの温度を検出する。そして、温度センサー１１は、その検出した温度を駆動モータ１３の温度ＴｍとしてＥＣＵ９へ出力する。
【００２４】
駆動モータ１３は、図示省略したＥＣＵによって駆動され、所定のトルクをモータ出力軸１３Ａおよびギヤ１，２を介してシャフト１４へ出力する。
【００２５】
シャフト１４は、駆動モータ１３が搭載される車両の駆動輪に連結されており、ギヤ２を介して伝達されたトルクを駆動輪に伝達する。
【００２６】
オイルタンク１５は、ケース１２の領域１２Ａに設けられる。そして、配管３は、より詳細には、ケース１２の領域１２Ａのうち、オイルタンク１５の下側の領域をオイルポンプ５を介してオイルクーラー８に連結する。また、配管４は、より詳細には、オイルクーラー８をオイルタンク１５に連結する。
【００２７】
導入管１６，１７は、その一方端がオイルタンク１５に連結され、他方端が駆動モータ１３の上側に位置する（図１参照）。排出管１８は、一方端が駆動モータ１３に連結され、他方端がギヤ１の下側においてケース１２の領域１２Ａに連結される。
【００２８】
駆動モータ１３が駆動されると、ギヤ１は、矢印１９の方向に回転し、モータ出力軸１３Ａを介して受けたトルクをギヤ２に伝達する。そして、ギヤ２は、ギヤ１の矢印１９の方向への回転に伴って矢印２０の方向へ回転し、排出管１８から排出されたオイルを矢印２１の方向へ掻き揚げてオイルタンク１５へ供給するとともに、ギヤ１から伝達されたトルクをシャフト１４に伝達する。
【００２９】
オイルタンク１５へ供給されたオイルは、矢印２２，２３で示すように導入管１６，１７を介して駆動モータ１３の上部に供給され、駆動モータ１３を冷却する。そして、駆動モータ１３を冷却したオイルは、排出管１８から排出される。
【００３０】
このように、ギヤ１，２、オイルタンク１５、導入管１６，１７および排出管１８は、駆動モータ１３が駆動されると、オイルを循環して駆動モータ１３を冷却する。したがって、ギヤ１，２、オイルタンク１５、導入管１６，１７および排出管１８は、駆動モータ１３の駆動に応じて、オイルを供給して駆動モータ１３を冷却する「冷却器」を構成する。
【００３１】
ＥＣＵ９は、温度センサー１１から温度Ｔｍを受け、その受けた温度Ｔｍをしきい値Ｔｔｈと比較する。そして、ＥＣＵ９は、温度Ｔｍがしきい値Ｔｔｈ以上であるとき、電気モータ７を駆動する。
【００３２】
電気モータ７が駆動されると、オイルポンプ５は、ギヤ１の下側に溜まったオイルを配管３、オイルクーラー８および配管４を介してオイルタンク１５へ循環する。また、ファン６は、電気モータ７の駆動に応じて空気流２４を発生し、オイルクーラー８を空冷する。そして、オイルクーラー８は、空気流２４によって冷却され、配管３を介して供給されたオイルを冷却する。
【００３３】
そうすると、オイルクーラー８によって冷却されたオイルは、配管４を介してオイルタンク１５へ供給され、導入管１６，１７を介して駆動モータ１３の上部へ供給されて駆動モータ１３を冷却する。これによって、駆動モータ１３は、温度が下がったオイルによって冷却されるので、駆動モータ１３の冷却性能が向上する。
【００３４】
このように、駆動モータ１３の温度Ｔｍがしきい値Ｔｔｈ以上に上昇すると、駆動モータ１３を冷却するオイルは、配管３，４、オイルポンプ５、ファン６、電気モータ７およびオイルクーラー８によって冷却され、オイルタンク１５に供給される。したがって、配管３，４、オイルポンプ５、ファン６、電気モータ７およびオイルクーラー８は、駆動モータ１３を冷却するためのオイルを冷却してオイルタンク１５に供給する「冷媒冷却装置」を構成する。
【００３５】
また、ＥＣＵ９は、温度Ｔｍがしきい値Ｔｔｈよりも低いとき、電気モータ７を停止する。これによって、オイルポンプ５およびファン６も停止されるため、駆動モータ１３を冷却するオイルは、オイルポンプ５、ファン６、電気モータ７およびオイルクーラー８によって冷却されない。
【００３６】
上述したように、モータ冷却装置１０は、駆動モータ１３の駆動に応じて、ギヤ１の下側に溜まったオイルをギヤ２によって掻き揚げ、オイルタンク１５および導入管１６，１７を介して駆動モータ１３に供給して駆動モータ１３を冷却する。
【００３７】
そして、モータ冷却装置１０は、駆動モータ１３の温度Ｔｍがしきい値Ｔｔｈ以上に上昇すると、電気モータ７を駆動してオイルポンプ５およびファン６を動作させ、ギヤ１の下側に溜まったオイルを冷媒冷却装置（配管３，４、オイルポンプ５、ファン６、電気モータ７およびオイルクーラー８）によって冷却して駆動モータ１３に供給する。これによって、駆動モータ１３の冷却性能が向上する。
【００３８】
したがって、この発明によれば、駆動モータ１３の温度上昇に応じて冷却性能を上げて駆動モータを冷却できる。
【００３９】
また、駆動モータ１３の温度Ｔｍがしきい値Ｔｔｈ以上に上昇すると、オイルは、冷媒冷却装置（配管３，４、オイルポンプ５、ファン６、電気モータ７およびオイルクーラー８）によって冷却され、冷媒冷却装置と駆動モータ１３との間を循環して駆動モータ１３を冷却するので、駆動モータ１３が搭載された車両が停止しても、駆動モータ１３を冷却できる。
【００４０】
なお、この発明においては、オイルは、駆動モータ１３を冷却する「冷媒」を構成する。
【００４１】
また、ファン６、電気モータ７およびオイルクーラー８は、駆動モータ１３の温度Ｔｍがしきい値Ｔｔｈ以上に上昇したとき、冷媒（オイル）を冷却する「冷媒冷却器」を構成する。
【００４２】
さらに、配管３，４、オイルポンプ５および電気モータ７は、駆動モータ１３の温度Ｔｍがしきい値Ｔｔｈ以上に上昇したとき、冷媒冷却器（ファン６、電気モータ７およびオイルクーラー８）と、冷却器（ギヤ１，２、オイルタンク１５、導入管１６，１７および排出管１８）との間で冷媒（オイル）を循環する「循環器」を構成する。
【００４３】
さらに、ファン６および電気モータ７は、駆動モータ１３の温度Ｔｍがしきい値Ｔｔｈ以上に上昇したとき、空気流２４を発生する「電動ファン」を構成する。
【００４４】
さらに、オイルクーラー８は、空気流２４によって冷媒（オイル）を冷却する「空冷器」を構成する。
【００４５】
さらに、配管３，４は、冷媒冷却器（ファン６、電気モータ７およびオイルクーラー８）と、冷却器（ギヤ１，２、オイルタンク１５、導入管１６，１７および排出管１８）との間で冷媒（オイル）を循環させるための「循環路」を構成する。
【００４６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であっ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、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
この発明は、駆動モータの温度上昇に応じて冷却性能を上げて駆動モータを冷却するモータ冷却装置に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】この発明の実施の形態によるモータ冷却装置の平面図である。
【図２】図１に示す線ＩＩ−ＩＩ間におけるモータ冷却装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１，２  ギヤ、３，４  配管、５  オイルポンプ、６  ファン、７  電気モータ、７Ａ  出力軸、８  オイルクーラー、９  ＥＣＵ、１０  モータ冷却装置、１１  温度センサー、１２  ケース、１２Ａ，１２Ｂ  領域、１３  駆動モータ、１３Ａ  モータ出力軸、１４  シャフト、１５  オイルタンク、１６，１７  導入管、１８  排出管、１９〜２３  矢印、２４  空気流。
【図１】
2005218272.tif 000003
【図２】
2005218272.tif 000004