(57)【要約】【課題】外部電源からの充電時におけるパワーコントロールユニットの過熱を抑制する。【解決手段】冷却制御システムは、冷却手段と、冷却手段制御部と、を備える。冷却手段は、正逆回転可能な冷却媒体送出ポンプ１０と、冷却媒体送出ポンプ１０からパワーコントロールユニット３０を経由してモータ３２に冷却媒体を流通させる冷媒循環流路１２と、モータ３２を迂回する冷媒迂回流路１４と、分岐部２２の近傍に配置された、冷却媒体の流通方向に応じて冷却媒体の流通経路を変更するバネ付き弁と、を含む。バッテリ２８の充電時には、モータ３２の駆動時とは逆方向に冷却媒体を循環させるように冷却媒体送出ポンプ１０を駆動させて、冷媒迂回経路１４を経由してパワーコントロールユニット３０に冷却媒体を流通させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却媒体を循環させて発熱体を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段を制御する冷却手段制御部と、
を備え、
充放電可能なバッテリと、
入力される電力に応じて駆動するモータと、
前記バッテリと前記モータとの間の電力を制御するパワーコントロールユニットと、
外部電源に電気的に接続させて前記バッテリを充電するための接続部と、
が設けられた車両に搭載される冷却制御システムであって、
前記発熱体が、少なくとも前記パワーコントロールユニットと前記モータとを含み、
前記冷却手段が、正逆回転可能な冷却媒体送出ポンプと、前記冷却媒体送出ポンプから前記パワーコントロールユニットを経由して前記モータに前記冷却媒体を流通させる冷媒循環流路と、前記パワーコントロールユニットと前記モータとの間で前記冷媒循環流路から分岐して前記モータを迂回する冷媒迂回流路と、前記冷媒迂回流路の少なくとも一端部分に配置された、前記冷却媒体の流通方向に応じて前記冷却媒体の流通経路を変更するバネ付き弁と、を含み、
前記冷却手段制御部は、
前記モータの駆動時には前記冷却媒体送出ポンプから前記パワーコントロールユニットを経由して前記モータに前記冷却媒体を流通させるように前記冷却媒体送出ポンプを駆動し、
前記外部電源による前記バッテリの充電時には、前記モータの駆動時とは逆方向に前記冷却媒体を循環させるように前記冷却媒体送出ポンプを駆動させて、前記冷媒迂回経路を経由して前記パワーコントロールユニットに前記冷却媒体を流通させることを特徴とする冷却制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車、電気自動車等の車両に搭載される、モータ（モータージェネレータ（ＭＧ））、インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ等の発熱体の過熱を抑制し、適正な動作温度に保つために、冷却水および／または冷却油などの冷却媒体を循環させて熱交換する冷却システムが知られている（例えば、特許文献１〜５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０５６４５号公報
【特許文献２】特開２００８−１０６６１３号公報
【特許文献３】特開２００８−２４０６１５号公報
【特許文献４】特開２００９−２０９７０８号公報
【特許文献５】特開２００９−１８９１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
家庭用電源などの外部電源に電気的に接続して充電することが可能な電気自動車やプラグインハイブリッド車両などの車両において、外部電源からの充電時におけるパワーコントロールユニットの過熱を比較的簡易な構成で抑制することが可能な冷却制御システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、冷却媒体を循環させて発熱体を冷却する冷却手段と、前記冷却手段を制御する冷却手段制御部と、を備え、充放電可能なバッテリと、入力される電力に応じて駆動するモータと、前記バッテリと前記モータとの間の電力を制御するパワーコントロールユニットと、外部電源に電気的に接続させて前記バッテリを充電するための接続部と、が設けられた車両に搭載される冷却制御システムであって、前記冷却手段が、正逆回転可能な冷却媒体送出ポンプと、前記冷却媒体送出ポンプから前記パワーコントロールユニットを経由して前記モータに前記冷却媒体を流通させる冷媒循環流路と、前記パワーコントロールユニットと前記モータとの間で前記冷媒循環流路から分岐して前記モータを迂回する冷媒迂回流路と、前記冷媒迂回流路の少なくとも一端部分に配置された、前記冷却媒体の流通方向に応じて前記冷却媒体の流通経路を変更するバネ付き弁と、を含み、前記冷却手段制御部は、前記モータの駆動時には前記冷却媒体送出ポンプから前記パワーコントロールユニットを経由して前記モータに前記冷却媒体を流通させるように前記冷却媒体送出ポンプを駆動し、前記外部電源による前記バッテリの充電時には、前記モータの駆動時とは逆方向に前記冷却媒体を循環させるように前記冷却媒体送出ポンプを駆動させて、前記冷媒迂回経路を経由して前記パワーコントロールユニットに前記冷却媒体を流通させる、冷却制御システムである。
【発明の効果】
【０００６】
外部電源からの充電時におけるパワーコントロールユニットの過熱を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態における冷却制御システムが搭載された車両の構成の概略を例示した図である。
【図２】図１に示す分岐部２２近傍の内部構成について説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態における冷却制御システムによる冷却制御の一例について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を用いて詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態における冷却制御システムが搭載された車両の構成の概略を例示した図である。図１に示す車両１００は、充放電可能なバッテリ２８と、入力される電力に応じて駆動するモータ３２と、バッテリ２８とモータ３２との間の電力を制御するパワーコントロールユニット３０と、外部電源（図示せず）に電気的に接続させてバッテリ２８を充電するための接続部３４と、制御部３６と、を備える。パワーコントロールユニット３０は一般に、バッテリ２８の電圧を変換して昇降圧させるコンバータ（図示せず）と、コンバータから出力される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ（図示せず）を含む。インバータを介してモータ３２に電力が供給され、インバータが出力する交流電圧に基づいてモータ３２が回転し、車両１００を駆動させる。
【００１０】
図１に示す車両１００にはまた、冷却媒体を循環させて発熱体を冷却する冷却手段と、制御部３６内に含まれる、冷却手段を制御する冷却手段制御部（図示せず）と、を備える。本実施例における発熱体としては、パワーコントロールユニット３０とモータ３２とが含まれる。
【００１１】
冷却手段は、冷却媒体を送り出す冷却媒体送出ポンプ１０と、冷却媒体送出ポンプ１０から送り出された冷却媒体を発熱体であるパワーコントロールユニット３０およびモータ３２の内部またはその近傍に形成された冷媒流路（図示せず）に流入させた後、冷却媒体送出ポンプ１０まで循環させる冷媒循環流路１２と、冷媒循環流路１２から分岐して迂回する冷媒迂回流路１４と、を備える。冷却媒体は、冷媒循環流路１２を循環する間に、発熱体内部での熱交換により高温となった冷却媒体を冷却させるためのラジエータ１６と、冷却媒体の交換や圧力調整などに供されるリザーブタンク１８を通過する。
【００１２】
図１において、冷媒迂回流路１４は、パワーコントロールユニット３０とモータ３２との間に設けられた分岐部２０と、モータ３２とラジエータ１６との間に設けられた分岐部２２とを連結し、モータ３２を迂回するように形成されている。
【００１３】
冷却媒体送出ポンプ１０は、例えば、ハイブリッド車両における冷却水を送出するためのＨＶウォーターポンプなどを適用することができ、冷却手段制御部の制御により正逆回転可能に構成されている。図１に示すように、通常運転時には、冷却媒体送出ポンプ１０から右回りに送り出された冷却媒体は、パワーコントロールユニット３０から矢印２４に示すようにモータ３２を流通し循環するように構成されている。一方、外部電源によるバッテリ２８の充電時には、冷却媒体送出ポンプ１０から左回りに送り出された冷却媒体は、ラジエータ１６で冷却され、矢印２６に示すようにモータ３２を回避して循環するように構成されている。
【００１４】
図２は、図１に示す分岐部２２近傍の内部構成について説明するための図である。図２に示すバネ付き弁４０は、冷却媒体の流通に応じてバネ３８が伸縮することにより開閉するように構成されている。通常時には、図２（ａ）に示すように、冷媒循環流路１２を矢印２４方向に流通する冷却媒体の圧力によりバネ３８が伸びる。このとき、バネ３８に接続されたバネ付き弁４０が、冷媒迂回流路１４の端部を閉塞するため、冷却媒体は矢印２４方向に循環する。一方、充電時には、図２（ｂ）に示すように、バネ３８が戻ることによりバネ付き弁４０が冷媒循環流路１２を閉塞する。これにより、冷却媒体は冷媒迂回流路１４を矢印２６方向に循環する。一方、図１に示す分岐部２０の近傍には、分岐部２２の近傍に配置されたバネ付き弁４０のような構成は不要であるが、冷却媒体の流通の切替をより円滑に実行するために冷却媒体の流通する方向に応じて開閉する弁を配置しても良い。また、図２に示すバネ付き弁４０に代えて、冷却手段制御部（図示せず）による冷却媒体送出ポンプ１０の切り替えに応じて移動する電動式の弁を配置しても良い。
【００１５】
本発明の実施の形態における冷却制御システムによる冷却制御の一例について、図１〜３を用いて説明する。
【００１６】
Ｓ１００では、車両１００は通常時、つまり走行状態にある。このとき、パワーコントロールユニット３０およびモータ３２は発熱している。ラジエータ１６に配置されたラジエータファン（図示せず）は回転し、内部を流通する冷却媒体を効果的に冷却している。
【００１７】
Ｓ１０２では、車両１００の走行を停止し、走行不能なレディオフ（Ready-OFF）状態に移行させる。この状態では一般に、パワーコントロールユニット３０およびモータ３２からの発熱は抑えられているものの、依然として高温状態である。このとき、ラジエータファン（図示せず）も一般に機能を停止している。
【００１８】
Ｓ１０４では、外部電源による充電状態であるか否かを判断する。判断の手法に制限は無く、例えば、接続部３４が外部電源に接続されたことにより自動的に充電状態を判断しても良く、また、充電状態であることを手動により入力する構成であっても良い。
【００１９】
Ｓ１０４において、外部電源による充電状態であると判断されると（Ｓ１０４において「Ｙ」）、冷却手段制御部（図示せず）は冷却媒体送出ポンプ１０の駆動を切り替え、通常時とは逆方向に冷却媒体を送り出す（Ｓ１０６）。ラジエータ１６を通過した冷却媒体が、モータ３２を経由せずに直接パワーコントロールユニット３０に送られることにより、ラジエータファン（図示せず）の停止に伴いラジエータ１６の熱交換機能が低下した状態においても、パワーコントロールユニット３０をより効果的に冷却することができる。このため、外部電源からの充電が、パワーコントロールユニット３０の過熱に伴い自動的に中断または停止することを抑制することができ、充電時間の延長も抑制することができる。
【００２０】
Ｓ１０６において、冷却媒体の循環を続けると、冷却媒体の液温（ＨＶ水温）が徐々に下降する（Ｓ１０８）。そして、Ｓ１０４において、外部電源による充電状態でないと判断されると（Ｓ１０４において「Ｎ」）、冷却媒体送出ポンプ１０による冷却媒体の循環を停止する。
【００２１】
このように、本実施の形態によれば、比較的簡易な構成で外部電源からの充電時におけるパワーコントロールユニットの過熱を抑制することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
本発明は、電気自動車やプラグインハイブリッド車両など、外部電源により充電可能な種々の車両に搭載される冷却制御システムとして利用することが可能である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  冷却媒体送出ポンプ、１２  冷媒循環流路、１４  冷媒迂回流路、１６  ラジエータ、１８  リザーブタンク、２０，２２  分岐部、２８  バッテリ、３０  パワーコントロールユニット、３２  モータ、３４  接続部、３６  制御部、３８  バネ、４０  バネ付き弁、１００  車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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