(57)【要約】【課題】ハイブリッド車におけるエンジンとトランスアクスルとを効率よく冷却すると共に装置の小型化を図る。【解決手段】エンジン冷却系３０の冷却水循環流路３６のエンジン２２とラジエータ３２との間のポイントＰ１と熱交換器３４とエンジン２２との間のポイントＰ２とを連絡する連絡流路５０を設け、ポイントＰ１，Ｐ２に流路切替バルブ５２，５４を取り付け、熱交換器３４とポイントＰ２との間に正転と逆転とが可能な電動ポンプ３８を取り付け、エンジン２２が停止しており、且つ、トランスアクスル冷却系６０のオイルの温度がエンジン冷却系３０の冷却水の温度より高いときには、冷却水が電動ポンプ３８，熱交換器３４，ラジエータ３２，ポイントＰ１，連絡流路５０，ポイントＰ２，電動ポンプ３８の順に流れるよう流路切替バルブ５２，５４を駆動すると共に電動ポンプ３８を逆転駆動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとモータを含むトランスアクスルとを有するハイブリッド車に搭載され、前記エンジンとラジエータとを循環する第１循環流路に第１冷却媒体を循環させることによって前記エンジンを冷却するエンジン冷却系と、前記第１循環流路の前記ラジエータから前記エンジンへの流路における前記ラジエータ近傍に取り付けられて前記第１冷却媒体と熱交換する熱交換器と前記トランスアクスルとを循環する第２循環流路に第２冷却媒体を循環させることによってトランスアクスルを冷却するトランスアクスル冷却系と、を備える冷却装置であって、
前記第１循環流路は、前記エンジンと前記ラジエータとの間に設けられた第１ポイントと前記熱交換器と前記エンジンとの間に設けられた第２ポイントとを連絡する連絡流路を有し、
前記冷却装置は、
前記第１循環流路の前記熱交換器と前記第２ポイントの間に取り付けられ、前記第１冷却媒体を前記熱交換器側から前記第２ポイント側に圧送する正転と前記第１冷却媒体を前記第２ポイント側から前記熱交換器側に圧送する逆転とが可能な電動ポンプと、
前記第１ポイントに取り付けられた第１流路切替弁と、
前記第２ポイントに取り付けられた第２流路切替弁と、
前記エンジンが運転停止しており、且つ、前記第２冷却媒体の温度が前記第１冷却媒体の温度より高いときには、前記第１冷却媒体が前記電動ポンプ，前記熱交換器，前記ラジエータ，前記第１ポイント，前記連絡流路，前記第２ポイント，前記電動ポンプの順に循環するよう前記第１流路切替弁と前記第２流路切替弁とを駆動制御すると共に前記電動ポンプが逆転するよう該電動ポンプを駆動制御する制御手段と、
を備える冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置に関し、詳しくは、エンジンとモータを含むトランスアクスルとを有するハイブリッド車に搭載され、エンジンとラジエータとを循環する第１循環流路に第１冷却媒体を循環させることによってエンジンを冷却するエンジン冷却系と、第１循環流路の第１冷却媒体と熱交換するための熱交換器とトランスアクスルとを循環する第２循環流路に第２冷却媒体を循環させることによってトランスアクスルを冷却するトランスアクスル冷却系と、を備える冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の冷却装置としては、モータとインバータとラジエータとを循環する循環流路に電動ポンプによって冷却水を圧送する装置において、モータをバイパスする第１のバイパス流路と、インバータをバイパスする第２のバイパス流路と、ラジエータをバイパスする第３のバイパス流路とを設けるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、インバータの温度が閾値より低い場合には冷却水を第２のバイパス流路に流れるようにバルブ切替を行ない、インバータに冷却水を流動させないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０２２４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンとモータを含むトランスアクスルとを搭載するハイブリッド車では、エンジンの冷却系とトランスアクスルの冷却系とを搭載する必要があるが、個別のものとすれば装置が大型化し、限られたスペースに搭載することが困難になる。この問題に対して、トランスアクスル冷却系の熱交換媒体としてのオイルとエンジン冷却系の熱交換媒体としての冷却水との熱交換によりオイルを冷却水によって冷却することも考えられるが、エンジンを停止した状態でモータからの動力により走行するモータ走行時には、エンジンが停止しているためにエンジン冷却系の冷却水は流動しておらず、オイルを十分に冷却することができない場合が生じる。また、いわゆるプラグインハイブリッド車では、モータ走行の頻度が高くなるため、モータ走行時における冷却性能の強化や軽量化も必要となる。
【０００５】
本発明の冷却装置は、ハイブリッド車におけるエンジンとトランスアクスルとを効率よく冷却すると共に装置の小型化を図ることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の冷却装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の冷却装置は、
エンジンとモータを含むトランスアクスルとを有するハイブリッド車に搭載され、前記エンジンとラジエータとを循環する第１循環流路に第１冷却媒体を循環させることによって前記エンジンを冷却するエンジン冷却系と、前記第１循環流路の前記ラジエータから前記エンジンへの流路における前記ラジエータ近傍に取り付けられて前記第１冷却媒体と熱交換する熱交換器と前記トランスアクスルとを循環する第２循環流路に第２冷却媒体を循環させることによってトランスアクスルを冷却するトランスアクスル冷却系と、を備える冷却装置であって、
前記第１循環流路は、前記エンジンと前記ラジエータとの間に設けられた第１ポイントと前記熱交換器と前記エンジンとの間に設けられた第２ポイントとを連絡する連絡流路を有し、
前記冷却装置は、
前記第１循環流路の前記熱交換器と前記第２ポイントの間に取り付けられ、前記第１冷却媒体を前記熱交換器側から前記第２ポイント側に圧送する正転と前記第１冷却媒体を前記第２ポイント側から前記熱交換器側に圧送する逆転とが可能な電動ポンプと、
前記第１ポイントに取り付けられた第１流路切替弁と、
前記第２ポイントに取り付けられた第２流路切替弁と、
前記エンジンが運転停止しており、且つ、前記第２冷却媒体の温度が前記第１冷却媒体の温度より高いときには、前記第１冷却媒体が前記電動ポンプ，前記熱交換器，前記ラジエータ，前記第１ポイント，前記連絡流路，前記第２ポイント，前記電動ポンプの順に循環するよう前記第１流路切替弁と前記第２流路切替弁とを駆動制御すると共に前記電動ポンプが逆転するよう該電動ポンプを駆動制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の冷却装置では、エンジン冷却系の第１循環流路にエンジンとラジエータとの間に設けられた第１ポイントと熱交換器とエンジンとの間に設けられた第２ポイントとを連絡する連絡流路を設けると共に、第１ポイントと第２ポイントに第１流路切替弁と第２流路切替弁とを取り付け、更に、第１冷却媒体を熱交換器側から第２ポイント側に圧送する正転と第１冷却媒体を第２ポイント側から熱交換器側に圧送する逆転とが可能な電動ポンプを第１循環流路の熱交換器と第２ポイントの間に取り付ける。そして、エンジンが運転停止しており、且つ、第２冷却媒体の温度が第１冷却媒体の温度より高いときには、第１冷却媒体が電動ポンプ，熱交換器，ラジエータ，第１ポイント，連絡流路，第２ポイント，電動ポンプの順に循環するよう第１流路切替弁と第２流路切替弁とを駆動制御すると共に電動ポンプが逆転するよう駆動制御する。これにより、エンジンが運転停止しており、エンジンの冷却が必要でないときでも、エンジン冷却系の第１冷却媒体を熱交換器，ラジエータ，連絡流路に循環させて熱交換器においてトランスアクスル冷却系の第２冷却媒体を冷却することができる。この結果、エンジンを停止しているときのトランスアクスルの冷却性能を向上させることができる。また、第２冷却媒体の温度が第１冷却媒体の温度より高いときに電動ポンプを逆転させるから、第２冷却媒体の温度が第１冷却媒体の温度以下となり、第２冷却媒体を第１冷却媒体によって冷却することができないときに電動ポンプを逆転させる無駄を防止することができる。もとより、エンジン冷却系の第１冷却媒体によりトランスアクスル冷却系の第２冷却系を冷却するから、装置の小型化や軽量化を図ることができる。
【０００９】
こうした本発明の冷却装置において、前記制御手段は、前記エンジンが運転しているときには、前記第１冷却媒体が前記電動ポンプ，前記第２ポイント，前記エンジン，前記第１ポイント，前記ラジエータ，前記熱交換器，前記電動ポンプの順に循環するよう前記第１流路切替弁と前記第２流路切替弁とを駆動制御すると共に前記電動ポンプが正転するよう該電動ポンプを駆動制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明の冷却装置において、前記第１循環流路は、前記第１ポイントと前記エンジンとの間に設けられた第３ポイントと前記電動ポンプと前記熱交換器との間に設けられた第４ポイントとを連絡するバイパス流路を有し、前記バイパス流路における前記第１冷却媒体の前記第３ポイントから前記第４ポイントへの流動は許容するが前記第４ポイントから前記第３ポイントへの流動は禁止する逆流防止弁と、前記第３ポイントに取り付けられ、前記第３ポイントを流れる前記第１冷却媒体の温度が予め定められた閾値温度未満のときには前記エンジンからの前記第１冷却媒体が前記バイパス流路に流れ、前記第３ポイントを流れる前記第１冷却媒体の温度が前記閾値温度以上のときには前記エンジンからの前記第１冷却媒体が前記ラジエータ側に流れるよう流路を切り替える第３流路切替弁と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、エンジンの暖機を迅速に行なうことができると共にエンジンを効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例としての冷却装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】バイパス流路４０を用いないエンジン冷却用流路の一例を示す説明図である。
【図３】バイパス流路４０を用いたエンジン冷却用流路の一例を示す説明図である。
【図４】エンジン迂回用流路の一例を示す説明図である。
【図５】制御装置７０により実行される流動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例としての冷却装置２０の構成の概略を示す構成図である。
実施例の冷却装置２０は、エンジン２２と図示しない走行用のモータを含むトランスアクスル２４とを搭載するハイブリッド車に搭載されており、エンジン２２を冷却するエンジン冷却系３０と、トランスアクスル２４を冷却するトランスアクスル冷却系６０と、エンジン冷却系３０の冷却水の流動を制御する制御装置７０と、を備える。
【００１４】
エンジン冷却系３０は、外気により冷却媒体としての冷却水を冷却するラジエータ３２とエンジン２２とを循環する冷却水循環流路３６と、冷却水循環流路３６のラジエータ３２の下流側であってラジエータ３２の下部に配置されてトランスアクスル冷却系６０の冷却媒体としてのオイルを冷却するための熱交換器３４と、冷却水循環流路３６のエンジン２２とラジエータ３２との間のポイントＰ１と熱交換器３４とエンジン２２との間のポイントＰ２とを連絡する連絡流路５０と、冷却水循環流路３６の冷却水の流動と連絡流路５０への冷却水の流動と切り替えるためにポイントＰ１，Ｐ２に取り付けられた流路切替バルブ５２，５４と、冷却水循環流路３６の熱交換器３４とポイントＰ２との間に取り付けられて冷却水を熱交換器３４側からポイントＰ２側へ圧送する正転と冷却水をポイントＰ２側から熱交換器３４側に圧送する逆転とが可能な電動ポンプ３８とを備える。また、エンジン冷却系３０には、ラジエータ３２をバイパスするために冷却水循環流路３６のエンジン２２とポイントＰ１との間のポイントＰ３と熱交換器３４と電動ポンプ３８との間のポイントＰ４とを連絡するバイパス流路４０と、冷却水の温度が予め定められた閾値温度未満のときにはエンジン２２からの冷却水をバイパス流路４０に流し、冷却水の温度が閾値温度以上のときにはエンジン２２からの冷却水をラジエータ３２側に流すためにポイントＰ３に取り付けられたサーモスタット式切替バルブ４２と、バイパス流路４０の冷却水のポイントＰ３側からポイントＰ４側への流れは許可するがポイントＰ４側からポイントＰ３側への流れは禁止する逆流防止バルブ４４と、が設けられている。
【００１５】
エンジン冷却系３０では、流路切替バルブ５２，５４を連絡流路５０に冷却水が流れないように切り替えると共に電動ポンプ３８を正転するよう駆動することによって、冷却水の温度に基づくサーモスタット式切替バルブ４２による切り替えにより、図２に示すように冷却水が電動ポンプ３８，エンジン２２，ラジエータ３２，熱交換器３４，電動ポンプ３８の順に冷却水循環流路３６に流れるか、図３に示すように冷却水が電動ポンプ３８，エンジン２２，ポイントＰ３，バイパス流路４０，ポイントＰ４，熱交換器３４，電動ポンプ３８の順に流れるか、のいずれかのエンジン冷却用流路を形成し、流路切替バルブ５２，５４を連絡流路５０に冷却水が流れるように切り替えると共に電動ポンプ３８を逆転するよう駆動することによって、図４に示すように冷却水が電動ポンプ３８，熱交換器３４，ラジエータ３２，ポイントＰ１，連絡流路５０，ポイントＰ２，電動ポンプ３８の順に流れるエンジン迂回用流路を形成する。
【００１６】
トランスアクスル冷却系６０は、熱交換器３４でエンジン冷却系３０の冷却水との熱交換により冷却される冷却媒体としてのオイルがトランスアクスル２４と熱交換器３４とを循環するオイル循環流路６２を備え、トランスアクスル２４を構成するモータやモータの駆動回路としてのインバータなどを冷却する。
【００１７】
制御装置７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、処理プログラムなどを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポートや通信ポートなどを備える。制御装置７０には、例えばエンジン２２の冷却水流路に取り付けられた温度センサ７２からの冷却水温度Ｔｗや、例えばトランスアクスル２４のモータを冷却したオイルがオイルパンへ流れ込むオイル流路に取り付けられた温度センサ７４からのオイル温度Ｔｏｉｌなどが入力されており、制御装置７０からは、電動ポンプ３８への駆動信号や流路切替バルブ５２，５４への駆動信号などが出力されている。
【００１８】
次に、こうして構成された冷却装置２０の動作、特にエンジン２２の運転を停止して走行用のモータからの動力により走行するモータ走行している最中の動作について説明する。図５は、制御装置７０により実行される流動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００１９】
流動制御ルーチンが実行されると、制御装置７０は、まず、温度センサ７２からの冷却水温度Ｔｗと温度センサ７４からのオイル温度Ｔｏｉｌなど冷却水循環流路３６に流れる冷却水の流動を制御するのに必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。続いて、エンジン２２の運転が停止されているか否か（ステップＳ１１０）、入力したオイル温度Ｔｏｉｌが冷却水温度Ｔｗより高いか否か（ステップＳ１２０）、を判定する。
【００２０】
エンジン２２が運転されていたり、エンジン２２が運転停止されていてもオイル温度Ｔｏｉｌが冷却水温度Ｔｗ以下のときには、冷却水の温度に基づくサーモスタット式切替バルブ４２による切り替えにより、図２に示すように冷却水が電動ポンプ３８，エンジン２２，ラジエータ３２，熱交換器３４，電動ポンプ３８の順に冷却水循環流路３６に流れるか、図３に示すように冷却水が電動ポンプ３８，エンジン２２，ポイントＰ３，バイパス流路４０，ポイントＰ４，熱交換器３４，電動ポンプ３８の順に流れるか、のいずれかのエンジン冷却用流路が形成されるよう流路切替バルブ５２，５４を駆動し（ステップＳ１３０）、冷却水が熱交換器３４側からポイントＰ２側に流れるよう電動ポンプ３８を正転駆動して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。図２に示すバイパス流路４０を用いないエンジン冷却用流路として電動ポンプ３８を正転駆動することにより、エンジン２２を冷却する冷却水をラジエータ２４で外気を用いて冷却すると共にトランスアクスル冷却系６０の冷却媒体としてのオイルを冷却水により冷却することができる。また、図３に示すバイパス流路４０を用いるエンジン冷却用流路として電動ポンプ３８を正転駆動することにより、エンジン２２の暖機を迅速に完了することができる。
【００２１】
一方、ステップＳ１１０，Ｓ１２０でエンジン２２は運転停止しており、且つ、オイル温度Ｔｏｉｌが冷却水温度Ｔｗより高いときには、図４に示すように冷却水が電動ポンプ３８，熱交換器３４，ラジエータ３２，ポイントＰ１，連絡流路５０，ポイントＰ２，電動ポンプ３８の順に流れるエンジン迂回用流路が形成されるよう流路切替バルブ５２，５４を駆動し（ステップＳ１５０）、冷却水が熱ポイントＰ２側から熱交換器側に流れるよう電動ポンプ３８を逆転駆動して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。このように制御することにより、エンジン２２を運転していないときでも、トランスアクスル冷却系６０の冷却媒体としてのオイルを冷却水により冷却することができる。
【００２２】
以上説明した実施例の冷却装置２０によれば、トランスアクスル２４の冷却媒体としてのオイルが循環する熱交換器３４をエンジン冷却系３０のラジエータ３２とエンジン２２を循環する冷却水循環流路３６のラジエータ３２の直後に配置し、冷却水循環流路３６のエンジン２２とラジエータ３２との間のポイントＰ１と熱交換器３４とエンジン２２との間のポイントＰ２とを連絡する連絡流路５０を設け、ポイントＰ１，Ｐ２に流路切替バルブ５２，５４を取り付けると共に熱交換器３４とポイントＰ２との間に正転と逆転とが可能な電動ポンプ３８を取り付け、エンジン２２が運転停止しており、且つ、オイル温度Ｔｏｉｌが冷却水温度Ｔｗより高いときには、冷却水が電動ポンプ３８，熱交換器３４，ラジエータ３２，ポイントＰ１，連絡流路５０，ポイントＰ２，電動ポンプ３８の順に流れるエンジン迂回用流路が形成されるよう流路切替バルブ５２，５４を駆動制御すると共に冷却水が熱ポイントＰ２側から熱交換器側に流れるよう電動ポンプ３８を逆転駆動することにより、エンジン２２を運転していないときでも、トランスアクスル冷却系６０の冷却媒体としてのオイルを冷却水により冷却することができる。この結果、エンジン２２を停止しているときのトランスアクスル２４の冷却性能を向上させることができる。また、オイル温度Ｔｏｉｌが冷却水温度Ｔｗより高いときに電動ポンプ３８を逆転させるから、オイル温度Ｔｏｉｌが冷却水温度Ｔｗ以下となり、オイルを冷却水によって冷却することができないときに電動ポンプ３８を逆転させる無駄を防止することができる。もとより、エンジン冷却系３０の冷却水によりトランスアクスル冷却系６０のオイルを冷却するから、装置の小型化や軽量化を図ることができる。
【００２３】
実施例の冷却装置２０では、エンジン冷却系３０の冷却媒体として冷却水を用い、トランスアクスル冷却系の冷却媒体としてオイルを用いたが、いずれの冷却媒体も流動可能なものであればよいから、冷却媒体として如何なるものを用いてもよい。
【００２４】
実施例の冷却装置２０では、冷却水温度Ｔｗを検出する温度センサ７２をエンジン２２の冷却水流路に取り付けるものとしたが、温度センサ７２の取り付け位置はこれに限定されるものではなく、エンジン２２の冷却水流路の入口位置や出口位置あるいはその中間位置、冷却水循環流路３６のエンジン２２の近傍など、冷却水の温度を検出することができる位置であれば如何なる位置に取り付けるものとしても構わない。また、実施例の冷却装置２０では、オイル温度Ｔｏｉｌを検出する温度センサ７４をモータを冷却したオイルがオイルパンへ流れ込むオイル流路に取り付けるものとしたが、温度センサ７４の取り付け位置はこれに限定されるものではなく、オイルパンや、冷却用のオイルが変速機の潤滑油を兼ねる場合には変速機などに取り付けるものとしても構わない。また、モータ温度からオイル温度Ｔｏｉｌを推定し、この推定されたオイル温度Ｔｏｉｌを用いるものとしてもよい。
【００２５】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、トランスアクスル２４が「トランスアクスル」に相当し、ラジエータ３２が「ラジエータ」に相当し、冷却水循環流路３６が「第１循環流路」に相当し、冷却水が「第１冷却媒体」に相当し、エンジン冷却系３０が「エンジン冷却系」に相当し、熱交換器３４が「熱交換器」に相当し、オイル循環流路６２が「第２循環流路」に相当し、オイルが「第２冷却媒体」に相当し、トランスアクスル冷却系６０が「トランスアクスル冷却系」に相当し、ポイントＰ１が「第１ポイント」に相当し、ポイントＰ２が「第２ポイント」に相当し、連絡流路５０が「連絡流路」に相当し、電動ポンプ３８が「電動ポンプ」に相当し、流路切替バルブ５２が「第１流路切替弁」に相当し、流路切替バルブ５４が「第２流路切替弁」に相当し、図５の流動制御ルーチンを実行する制御装置７０が「制御手段」に相当する。
【００２６】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００２７】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、ハイブリッド車用の冷却装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００２９】
２０  冷却装置、２２  エンジン、２４  トランスアクスル、３０  エンジン冷却系、３２  ラジエータ、３４  熱交換器、３６  冷却水循環流路、４０  バイパス流路、４２  サーモスタット式切替バルブ、４４  逆流防止バルブ、５０  連絡流路、５２，５４  流路切替バルブ、６０  トランスアクスル冷却系、６２  オイル循環流路、７０  制御装置、７２，７４  温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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