(57)【要約】【課題】優先的に冷却する冷却対象を選択することが可能でありながら、全ての冷却対象を冷却することの可能な冷却装置を提供する。【解決手段】冷却装置１０は、環状の冷却流路３０と、放熱器４０と、ポンプ５０と、制御装置６０とを備える。冷却流路３０には、インバータ装置２０及びモータ装置２１を冷却するための冷却水が循環している。放熱器４０は、冷却流路３０に配置され、冷却水を放熱させて冷却する。ポンプ５０は、冷却流路に配置され、インバータ装置２０及びモータ装置２１に冷却媒体を移送する。また、ポンプ５０は、インバータ装置２０及びモータ装置２１に移送される冷却水の移送方向を、正方向Ｄｐ、及び正方向とは逆の逆方向Ｄｒのいずれかに切り替える。制御装置６０は、ポンプ５０を制御する。【選択図】図１
2017212851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の冷却対象（２０，２１，２０１，２０２）を冷却するための冷却媒体が循環する環状の冷却流路（３０）と、
前記冷却流路に配置され、前記冷却媒体を放熱させて冷却する放熱部（４０）と、
前記冷却流路に配置され、複数の前記冷却対象に前記冷却媒体を移送するポンプ（５０，５１，５２）と、
複数の前記冷却対象に移送される前記冷却媒体の移送方向を、正方向、及び正方向とは逆の逆方向のいずれかに切り替えることの可能な移送方向切替機構（５０，３１，３２，７１，７２，７３，７４，７５，７６）と、
前記移送方向切替機構を制御する制御部（６０）と、
を備える冷却装置。
【請求項２】
前記移送方向切替機構は、前記ポンプからなり、
前記制御部は、前記ポンプの回転方向を逆転させることにより、前記冷却媒体の移送方向を切り替える
請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
複数の前記冷却対象には、前記冷却流路を介して直列に接続された第１冷却対象（２０，２０１）と第２冷却対象（２１，２０２）とが含まれており、
前記移送方向切替機構は、
前記冷却流路における前記ポンプと前記第１冷却対象との間の第１流路部（３０ａ）、及び前記第２冷却対象と前記ポンプとの間の第２流路部（３０ｂ）に接続される第１バイパス流路（３１）と、
前記冷却流路における前記第１流路部と前記第１冷却対象との間の第３流路部（３０ｃ）、及び前記第２流路部と前記ポンプとの間の第４流路部（３０ｄ）に接続される第２バイパス流路（３２）と、
前記ポンプから流出する前記冷却媒体を前記冷却流路を介して前記第１冷却対象に導く流路、及び前記ポンプから流出する前記冷却媒体を前記第１バイパス流路を介して前記第２冷却対象に導く流路のいずれかの流路に選択的に切り替え可能な第１流路切替バルブ（７１，７３，７５）と、
前記第２冷却対象から流出する前記冷却媒体を前記ポンプに導く流路、及び前記第１冷却対象から流出する冷却媒体を前記ポンプに導く流路のいずれかの流路に選択的に切り替え可能な第２流路切替バルブ（７２，７４，７６）と、を有し、
前記制御部は、前記第１流路切替バルブ及び前記第２流路切替バルブのそれぞれの開閉動作により、前記冷却媒体の移送方向を切り替える
請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記放熱部は、前記第４流路部と前記ポンプとの間、又は前記ポンプと前記第１流路部との間に配置されている
請求項３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記冷却流路内の前記冷却媒体に脈動流を発生させる脈動流発生部（５０，５１，７１，７２，７３，７４，７５，７６）を更に備える
請求項１〜４のいずれか一項に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記脈動流発生部は、前記ポンプの回転速度を時間的に変化させることにより前記冷却媒体に脈動流を発生させる
請求項５に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記第１流路切替バルブ、及び前記第２流路切替バルブの少なくとも一方の開閉動作により前記冷却媒体に脈動流を発生させる脈動流発生部を更に備える
請求項３又は４に記載の冷却装置。
【請求項８】
複数の前記冷却対象の温度を検出する温度検出部（２００，２０１）を更に備え、
前記制御部は、
複数の前記冷却対象の温度に基づいて、優先的に冷却すべき最優先冷却対象を選択し、
前記放熱部で冷却された冷却媒体が前記最優先冷却対象を最初に流れるように前記冷却媒体の移送方向を移送方向切替機構により切り替える
請求項１〜７のいずれか一項に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載の冷却装置がある。特許文献１に記載の冷却装置は、ＰＣＵ冷却流路と、バイパス流路と、切替バルブと、電動ポンプと、制御装置とを備えている。ＰＣＵ冷却流路には、インバータとモータとが配置されている。ＰＣＵ冷却流路内を流れる冷却水によりインバータ及びモータが冷却されている。バイパス流路は、インバータを迂回するように、ＰＣＵ冷却流路におけるインバータの前後の部分に接続されている。切替バルブは、ＰＣＵ冷却流路とバイパス流路とに冷却水を流す割合を変更する。電動ポンプは、ＰＣＵ冷却流路内又はバイパス流路内の冷却水を流動させる。制御装置は、インバータの温度が閾値よりも低い場合には、バイパス流路に冷却水が流れるように切替バルブを作動させることにより、インバータにおける冷却水の流通を遮断する。
【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】
ところで、特許文献１に記載の冷却装置では、モータやインバータのそれぞれの動作状態によっては、インバータよりもモータを優先的に冷却することが必要な状況も生じ得る。このような状況では、バイパス流路に冷却水が流れるように切替バルブを作動させればよい。これにより、インバータに冷却水が流通しなくなるため、モータを優先的に冷却することが可能となる。
【０００５】
しかしながら、バイパス流路に冷却水を流通させると、インバータが一切冷却されなくなるため、インバータが熱により損傷するおそれがある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、優先的に冷却する冷却対象を選択することが可能でありながら、全ての冷却対象を冷却することの可能な冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、冷却装置（１０）は、環状の冷却流路（３０）と、放熱部（４０）と、ポンプ（５０，５１，５２）と、移送方向切替機構（５０，３１，３２，７１，７２，７３，７４，７５，７６）と、制御部（６０）とを備える。冷却流路には、複数の冷却対象（２０，２１，２０１，２０２）を冷却するための冷却媒体が循環している。放熱部は、冷却流路に配置され、冷却媒体を放熱させて冷却する。ポンプは、冷却流路に配置され、複数の冷却対象に冷却媒体を移送する。移送方向切替機構は、複数の冷却対象に移送される冷却媒体の移送方向を、正方向、及び正方向とは逆の逆方向のいずれかに切り替えることが可能である。制御部は、移送方向切替機構を制御する。
【０００８】
この構成によれば、移送方向切替機構により冷却媒体の移送方向を切り替える前後で、放熱部で冷却された冷却媒体が最初に流れ込む冷却対象が切り替わる。すなわち、優先的に冷却される冷却対象が切り替わる。よって、移送方向切替機構により冷却媒体の移送方向を切り替えることにより、優先的に冷却する冷却対象を選択することが可能となる。また、複数の冷却対象は冷却流路に配置されているため、複数の冷却対象には冷却媒体が常時流れている。よって、全ての冷却対象の冷却することも可能である。
【０００９】
なお、上記手段、及び特許請求の範囲に記載の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、優先的に冷却する冷却対象を選択することが可能でありながら、全ての冷却対象を冷却することの可能な冷却装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態の冷却装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態の冷却装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図３】図３は、第１実施形態の第１変形例の冷却装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第１実施形態の第２変形例の冷却装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、第２実施形態の冷却装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図６は、第２実施形態の冷却装置により実行される処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は、第２実施形態の冷却装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、第２実施形態の冷却装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図９】図９は、第２実施形態の冷却装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態の冷却装置の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】図１１（Ａ），（Ｂ）は、第３実施形態の冷却装置におけるポンプの回転速度と、インバータ装置及びモータ装置を流れる冷却水の流量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１２】図１２（Ａ），（Ｂ）は、第３実施形態の冷却装置におけるポンプの回転速度と、インバータ装置及びモータ装置を流れる冷却水の流量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１３】図１３（Ａ）〜（Ｅ）は、第３実施形態の冷却装置における第１〜第４バルブの開閉状態と、インバータ装置及びモータ装置を流れる冷却水の流量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１４】図１４（Ａ）〜（Ｅ）は、第３実施形態の冷却装置における第１〜第４バルブの開閉状態と、インバータ装置及びモータ装置を流れる冷却水の流量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１５】図１５（Ａ）〜（Ｅ）は、第３実施形態の第１変形例の冷却装置における第１〜第４バルブの開閉状態と、インバータ装置及びモータ装置を流れる冷却水の流量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１６】図１６（Ａ）〜（Ｅ）は、第３実施形態の第１変形例の冷却装置における第１〜第４バルブの開閉状態と、インバータ装置及びモータ装置を流れる冷却水の流量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１７】図１７（Ａ）〜（Ｆ）は、第３実施形態の第２変形例の冷却装置における第１〜第４バルブの開閉状態と、ポンプの回転速度と、インバータ装置及びモータ装置を流れる冷却水の流量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１８】図１８（Ａ）〜（Ｆ）は、第３実施形態の第２変形例の冷却装置における第１〜第４バルブの開閉状態と、ポンプの回転速度と、インバータ装置及びモータ装置を流れる冷却水の流量との関係を示すタイミングチャートである。
【図１９】図１９は、他の実施形態の冷却装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、他の実施形態の冷却装置の概略構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第１実施形態＞
以下、冷却装置の第１実施形態について説明する。はじめに、図１を参照して、本実施形態の冷却装置１０の構成について説明する。
【００１３】
図１に示されるように、本実施形態の冷却装置１０は、車両に搭載されたインバータ装置２０及びモータ装置２１を冷却するための装置である。車両は、モータ装置２１を走行用の動力源として用いる電気自動車やハイブリッド車、燃料電池車等である。
【００１４】
インバータ装置２０は、複数のパワー素子により構成されている。インバータ装置２０は、複数のパワー素子をオン／オフさせることにより、車両に搭載されたバッテリから供給される直流電力を交流電力に変換する。インバータ装置２０は、パワー素子の温度を検出するための温度センサ２００を有している。以下では、温度センサ２００により検出される温度をインバータ温度Ｔｉと称する。
【００１５】
モータ装置２１は、インバータ装置２０から供給される交流電力に基づいて駆動する、例えば三相交流モータである。モータ装置２１は、その温度を検出するための温度センサ２１０を有している。温度センサ２１０は、モータ装置２１を代表する温度として、例えばモータのコイルエンドの温度やステータの温度を検出する。以下では、温度センサ２１０により検出される温度をモータ温度Ｔｍと称する。
【００１６】
なお、本実施形態では、インバータ装置２０が第１冷却対象に相当する。また、モータ装置２１が第２冷却対象に相当する。さらに、インバータ装置２０の温度センサ２００、及びモータ装置２１の温度センサ２１０が温度検出部に相当する。
【００１７】
冷却装置１０は、冷却流路３０と、放熱器４０と、ポンプ５０と、制御装置６０とを備えている。本実施形態では、放熱器４０が放熱部に相当する。
【００１８】
冷却流路３０は、環状に形成されている。冷却流路３０には、冷却媒体としての冷却水が循環している。放熱器４０、ポンプ５０、インバータ装置２０、モータ装置２１は、この順で冷却流路３０を介して直列に接続されている。すなわち、冷却水は、放熱器４０、ポンプ５０、インバータ装置２０、モータ装置２１、放熱器４０、・・・の順で流れる。この冷却流路３０を流れる冷却水によりインバータ装置２０及びモータ装置２１が冷却される。
【００１９】
以下では、便宜上、冷却流路３０における冷却水の移送方向のうち、インバータ装置２０からモータ装置２１に流れる方向、すなわち図中に実線の矢印で示される方向を正方向Ｄｐと称する。また、モータ装置２１からインバータ装置２０に流れる方向、すなわち図中に破線の矢印で示される方向を逆方向Ｄｒと称する。
【００２０】
放熱器４０は、その外部を流れる空気と、その内部を流れる冷却水との間で熱交換を行うことにより、冷却水を放熱させて冷却する。
【００２１】
ポンプ５０は、電力の供給に基づき作動する電動式の遠心ポンプである。ポンプ５０は、冷却流路３０を流れる冷却水を圧送することにより、冷却流路３０において冷却水を循環させる。ポンプ５０は、その回転方向を正方向及び逆方向に変化させることが可能である。ポンプ５０は、正方向に回転しているとき、図中に矢印Ｐ１０で示される方向に冷却水を移送する。この場合、冷却水は冷却流路３０を正方向Ｄｐに循環する。ポンプ５０は、正方向に回転しているとき、図中に矢印Ｐ１１で示される方向に冷却水を移送する。この場合、冷却水は冷却流路３０を逆方向Ｄｒに循環する。すなわち、本実施形態では、ポンプ５０が、冷却水の移送方向を正方向Ｄｐ及び逆方向Ｄｒに切り替える移送方向切替機構に相当する。
【００２２】
制御装置６０は、ポンプ５０の回転方向や回転速度の制御等、冷却装置１０の各種制御を実行する。本実施形態では、制御装置６０が制御部に相当する。制御装置６０は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを中心に構成されている。ＣＰＵは、冷却装置１０の各種制御に係る演算処理を実行する。ＲＯＭには、冷却装置１０の各種制御に必要なプログラムやデータ等が記憶されている。ＲＡＭには、ＣＰＵの演算結果等が一時的に記憶される。
【００２３】
制御装置６０は、ＣＡＮ等の車載ネットワークを介してインバータ装置２０及びモータ装置２１と通信可能に接続されている。制御装置６０は、インバータ装置２０及びモータ装置２１と通信を行うことにより、インバータ温度Ｔｉ及びモータ温度Ｔｍの情報を取得する。制御装置６０は、取得したインバータ温度Ｔｉ及びモータ温度Ｔｍに基づいてポンプ５０の回転方向を切り替えることにより、冷却水の移送方向を正方向Ｄｐ及び逆方向Ｄｒのいずれかに切り替える移送方向切替制御を実行する。
【００２４】
次に、図２を参照して、制御装置６０により実行される移送方向切替制御の詳細について説明する。なお、制御装置６０は、例えば車両のイグニッションスイッチが運転者によってオン操作された際に、図２に示される処理を開始する。
【００２５】
図２に示されるように、制御装置６０は、まず、ステップＳ１０として、インバータ装置２０からインバータ温度Ｔｉの情報を取得する。また、制御装置６０は、ステップＳ１１として、モータ装置２１からモータ温度Ｔｍの情報を取得する。
【００２６】
制御装置６０は、ステップＳ１１に続くステップＳ１２として、以下の式ｆ１が満たされているか否かを判断する。
（Ｔｉｈ−Ｔｉ）＞（Ｔｍｈ−Ｔｍ）  （ｆ１）
【００２７】
なお、「Ｔｉｈ」は、インバータ装置２０の耐熱温度、すなわちインバータ装置２０の正常な動作を保証することの可能な上限温度を示している。また、「Ｔｍ」は、モータ装置２１の耐熱温度、すなわちモータ装置２１の正常な動作を確保することの可能な上限温度を示している。インバータ装置２０の耐熱温度Ｔｉｈ、及びモータ装置２１の耐熱温度Ｔｍｈは予め定められた温度であり、制御装置６０のＲＯＭに記憶されている。
【００２８】
式ｆ１では、インバータ温度Ｔｉがインバータ装置２０の耐熱温度Ｔｉｈに近づくほど、すなわち左辺の値が小さくなるほど、インバータ装置２０に熱による異常が生じやすい状況であると判断することができる。また、モータ温度Ｔｍがモータ装置２１の耐熱温度Ｔｍｈに近づくほど、すなわち右辺の値が小さくなるほど、モータ装置２１に熱による異常が生じやすい状況であると判断することができる。
【００２９】
一方、式ｆ１では、左辺の値が右辺の値よりも大きい場合、すなわち式ｆ１が満たされている場合には、インバータ装置２０よりもモータ装置２１の方が熱による異常が生じやすい状況であると判断することができる。また、右辺の値が左辺の値よりも大きい場合、すなわち式ｆ１が満たされていない場合には、モータ装置２１よりもインバータ装置２０の方が熱による異常が生じやすい状況であると判断することができる。
【００３０】
そこで、制御装置６０は、ステップＳ１２で否定判断した場合、すなわちモータ装置２１よりもインバータ装置２０の方が熱による異常が生じやすい状況である場合には、ステップＳ１３として、ポンプ５０を正方向に回転させ、冷却水を正方向Ｄｐに流す。これにより、放熱器４０により冷却された冷却水が最初にインバータ装置２０を流れるため、モータ装置２１よりもインバータ装置２０を優先的に冷却することができる。
【００３１】
また、制御装置６０は、ステップＳ１２で肯定判断した場合、すなわちインバータ装置２０よりもモータ装置２１の方が熱による異常が生じやすい状況である場合には、ステップＳ１４として、ポンプ５０を逆方向に回転させ、冷却水を逆方向Ｄｒに流す。これにより、放熱器４０により冷却された冷却水が最初にモータ装置２１を流れるため、インバータ装置２０よりもモータ装置２１を優先的に冷却することができる。
【００３２】
以上説明した本実施形態の冷却装置１０によれば、以下の（１）〜（３）に示される作用及び効果を得ることができる。
【００３３】
（１）優先的に冷却する冷却対象として、インバータ装置２０及びモータ装置２１のいずれかを選択することができる。また、インバータ装置２０及びモータ装置２１は共に冷却流路３０に配置されているため、インバータ装置２０及びモータ装置２１には常に冷却水が流れている。そのため、インバータ装置２０が優先的に冷却されている場合でも、モータ装置２１を冷却することができる。また、モータ装置２１が優先的に冷却されている場合でも、インバータ装置２０を冷却することができる。すなわち、冷却装置１０の全ての冷却対象を冷却することが可能である。
【００３４】
（２）制御装置６０は、インバータ温度Ｔｉ及びモータ温度Ｔｍに基づいて、優先的に冷却すべき最優先冷却対象として、インバータ装置２０及びモータ装置２１のいずれかを選択する。制御装置６０は、選択された最優先冷却対象に、放熱器４０で冷却された冷却水が最初に流れるように冷却水の移送方向を切り替える。これにより、インバータ装置２０及びモータ装置２１に熱による異常が更に生じ難くなる。
【００３５】
（３）制御装置６０は、ポンプ５０の回転方向を切り替えることにより、冷却水の移送方向を正方向Ｄｐ及び逆方向Ｄｒのいずれかに切り替える。これにより、冷却水の移送方向を容易に切り替えることができる。
【００３６】
（第１変形例）
次に、第１実施形態の冷却装置１０の第１変形例について説明する。
図３に示されるように、本変形例の制御装置６０は、ステップＳ１２において、以下の式ｆ２が満たされているか否かを判断する。
（Ｔｉ１−Ｔｉ）＞（Ｔｍ１−Ｔｍ）  （ｆ２）
【００３７】
なお、「Ｔｉ１」、及び「Ｔｍ１」は、予め定められた温度であり、制御装置６０のＲＯＭに記憶されている。このような構成によれば、所定温度Ｔｉ１，Ｔｍ１を適宜変更することにより、インバータ装置２０及びモータ装置２１のいずれを優先的に冷却するかを任意に調整することができる。
【００３８】
（第２変形例）
次に、第１実施形態の冷却装置１０の第２変形例について説明する。
図４に示されるように、本変形例の制御装置６０は、ステップＳ１０において、インバータ装置２０の負荷状態を示す値をインバータ装置２０から取得する。また、制御装置６０は、ステップＳ１１において、モータ装置２１の負荷状態を示す値をモータ装置２１から取得する。負荷状態を示す値としては、圧力や駆動電圧、駆動電流等を用いることができる。また、制御装置６０は、ステップＳ１２として、取得したインバータ装置２０及びモータ装置２１のそれぞれの負荷状態を示す値を比較することにより、インバータ装置２０の負荷よりもモータ装置２１の負荷の方が大きいか否かを判断する。
【００３９】
制御装置６０は、ステップＳ１２で否定判断した場合、すなわちインバータ装置２０の負荷がモータ装置２１の負荷以上である場合には、ステップＳ１３として、ポンプ５０を正方向に回転させ、冷却水を正方向Ｄｐに流す。すなわち、制御装置６０は、モータ装置２１よりもインバータ装置２０を優先的に冷却する。
【００４０】
一方、制御装置６０は、ステップＳ１２で肯定判断した場合、すなわちインバータ装置２０の負荷よりもモータ装置２１の負荷の方が大きい場合には、ステップＳ１４として、ポンプ５０を逆方向に回転させ、冷却水を逆方向Ｄｒに流す。すなわち、制御装置６０は、インバータ装置２０よりもモータ装置２１を優先的に冷却する。
【００４１】
このような構成であっても、インバータ装置２０及びモータ装置２１のいずれかを優先的に冷却することが可能である。
【００４２】
＜第２実施形態＞
次に、冷却装置の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態の冷却装置１０との相違点を中心に説明する。
【００４３】
図５に示されるように、本実施形態のポンプ５１は、図中に矢印Ｐ１０で示される一方向のみに冷却水を移送する点で第１実施形態のポンプ５０と異なる。
【００４４】
また、本実施形態の冷却装置１０は、第１バイパス流路３１と、第２バイパス流路３２と、第１〜第４バルブ７１〜７４とを更に備えている。本実施形態では、第１バイパス流路３１、第２バイパス流路３２、及び第１〜第４バルブ７１〜７４により、冷却水の移送方向を逆転させる移送方向逆転機構７０が構成されている。
【００４５】
第１バイパス流路３１は、冷却流路３０の第１流路部３０ａと第２流路部３０ｂとの間に接続されている。第１流路部３０ａは、冷却流路３０においてポンプ５１とインバータ装置２０との間に位置する部分である。第２流路部３０ｂは、冷却流路３０においてモータ装置２１と放熱器４０との間に位置する部分である。第２流路部３０ｂは、冷却流路３０においてモータ装置２１とポンプ５１との間に位置する部分とも言える。
【００４６】
第２バイパス流路３２は、冷却流路３０の第３流路部３０ｃと第４流路部３０ｄとの間に接続されている。第３流路部３０ｃは、冷却流路３０において第１流路部３０ａとインバータ装置２０との間に位置する部分である。第４流路部３０ｄは、冷却流路３０において第２流路部３０ｂと放熱器４０との間に位置する部分である。第４流路部３０ｄは、冷却流路３０において第２流路部３０ｂとポンプ５１との間に位置する部分とも言える。
【００４７】
第１〜第４バルブ７１〜７４は、電力の供給及び遮断に基づき開閉動作を行う電磁弁である。第１バルブ７１は、冷却流路３０の第１流路部３０ａと第３流路部３０ｃとの間に配置されている。第２バルブ７２は、冷却流路３０の第２流路部３０ｂと第４流路部３０ｄとの間に配置されている。第３バルブ７３は、第１バイパス流路３１に配置されている。第４バルブ７４は、第２バイパス流路３２に配置されている。
【００４８】
制御装置６０は、ポンプ５１の回転速度を制御する。また、制御装置６０は、インバータ温度Ｔｉ及びモータ温度Ｔｍに基づいて第１〜第４バルブ７１〜７４を開閉させることにより、冷却水の移送方向を正方向Ｄｐ及び逆方向Ｄｒのいずれかに切り替える移送方向切替制御を実行する。
【００４９】
次に、図６を参照して、制御装置６０により実行される移送方向切替制御の詳細について説明する。なお、図６に示される処理において、図２に示される処理と同一の処理には同一の符号を付すことにより重複する説明を割愛する。
【００５０】
図６に示されるように、制御装置６０は、ステップＳ１２で否定判断した場合、すなわちモータ装置２１よりもインバータ装置２０の方が熱による異常が生じやすい状況である場合には、ステップＳ１５として、第１バルブ７１及び第２バルブ７２を全開状態にする。また、制御装置６０は、ステップＳ１６として、第３バルブ７３及び第４バルブ７４を全閉状態にする。これにより、図５に実線の矢印で示される正方向Ｄｐに冷却水が流れる。すなわち、放熱器４０から流出した冷却水は、ポンプ５１、インバータ装置２０、モータ装置２１を流れ、放熱器４０に流入する。よって、放熱器４０により冷却された冷却水が最初にインバータ装置２０を流れるため、モータ装置２１よりもインバータ装置２０を優先的に冷却することができる。
【００５１】
また、図６に示されるように、制御装置６０は、ステップＳ１２で肯定判断した場合、すなわちインバータ装置２０よりもモータ装置２１の方が熱による異常が生じやすい状況である場合には、ステップＳ１７として、第１バルブ７１及び第２バルブ７２を全閉状態にする。また、制御装置６０は、ステップＳ１８として、第３バルブ７３及び第４バルブ７４を全開状態にする。これにより、図５に破線の矢印で示される逆方向Ｄｒに冷却水が流れる。すなわち、放熱器４０から流出した冷却水は、ポンプ５１、第１バイパス流路３１、モータ装置２１、インバータ装置２０、第２バイパス流路３２を流れ、放熱器４０に流入する。よって、放熱器４０により冷却された冷却水が最初にモータ装置２１を流れるため、インバータ装置２０よりもモータ装置２１を優先的に冷却することができる。
【００５２】
このように、第１バルブ７１及び第３バルブ７３は、ポンプ５０から流出する冷却水を冷却流路３０を介してインバータ装置２０に導く流路、及びポンプ５０から流出する冷却水を第１バイパス流路３１を介してモータ装置２１に導く流路のいずれかの流路に選択的に切り替え可能な第１流路切替バルブとして機能する。また、第２バルブ７２及び第４バルブ７４は、モータ装置２１から流出する冷却水をポンプ５０に導く流路、及びインバータ装置２０から流出する冷却水をポンプ５０に導く流路のいずれかに選択的に切り替え可能な第２流路切替バルブとして機能する。
【００５３】
以上説明した本実施形態の冷却装置１０によれば、第１実施形態の（１）及び（２）の作用及び効果に加え、以下の（４）に示される作用及び効果を得ることができる。
【００５４】
（４）制御装置６０は、第１〜第４バルブ７１〜７４を開閉させることにより、ポンプ５０が一方向Ｐ１０にしか冷却水を圧送できない場合でもインバータ装置２０及びモータ装置２１における冷却水の移送方向を切り替えることができる。同様に、放熱器４０の冷却水の流れ方向が一方向に制約される場合であっても、インバータ装置２０及びモータ装置２１における冷却水の移送方向を切り替えることができる。
【００５５】
（変形例）
次に、第２実施形態の冷却装置１０の変形例について説明する。
図７〜図１０に示されるように、本変形例の冷却装置１０では、遠心式のポンプ５１に代えて、往復動ポンプ５２が設けられている。往復動ポンプ５２は、その内部を可動部５２０が図７及び図９に示される方向Ｐ２０、並びに図８及び図１０に示される方向Ｐ２１に移動することにより、可動部５２０の移動方向に冷却水を圧送する。往復動ポンプ５２の駆動は制御装置６０により制御されている。
【００５６】
制御装置６０は、図６に示されるステップＳ１２で否定判断した場合、すなわちモータ装置２１よりもインバータ装置２０の方が熱による異常が生じやすい状況である場合には、往復動ポンプ５２の可動部５２０の移動方向が方向Ｐ２０及び方向Ｐ２１のいずれであるかを判断する。制御装置６０は、図７に示されるように、可動部５２０の移動方向が方向Ｐ２０である場合には、第１バルブ７１及び第２バルブ７２を開状態にするとともに、第３バルブ７３及び第４バルブ７４を閉状態にする。これにより、図７に実線の矢印で示されるように冷却水が流れるため、インバータ装置２０を優先的に冷却することができる。一方、制御装置６０は、図８に示されるように、可動部５２０の移動方向が方向Ｐ２１である場合には、第３バルブ７３及び第４バルブ７４を開状態にするとともに、第１バルブ７１及び第２バルブ７２を閉状態にする。これにより、図８に実線の矢印で示されるように冷却水が流れるため、インバータ装置２０を優先的に冷却することができる。
【００５７】
制御装置６０は、図６に示されるステップＳ１２で肯定判断した場合、すなわちインバータ装置２０よりもモータ装置２１の方が熱による異常が生じやすい状況である場合にも、同様に往復動ポンプ５２の可動部５２０の移動方向が方向Ｐ２０及び方向Ｐ２１のいずれであるかを判断する。制御装置６０は、図９に示されるように、可動部５２０の移動方向が方向Ｐ２０である場合には、第３バルブ７３及び第４バルブ７４を開状態にするとともに、第１バルブ７１及び第２バルブ７２を閉状態にする。これにより、図９に破線の矢印で示されるように冷却水が流れるため、モータ装置２１を優先的に冷却することができる。一方、制御装置６０は、図１０に示されるように、可動部５２０の移動方向が方向Ｐ２１である場合には、第１バルブ７１及び第２バルブ７２を開状態にするとともに、第３バルブ７３及び第４バルブ７４を閉状態にする。これにより、図１０に破線の矢印で示されるように冷却水が流れるため、モータ装置２１を優先的に冷却することができる。
【００５８】
このような構成であっても、第１実施形態の（１），（２）に示される作用及び効果、並びに第２実施形態の（４）に示される作用及び効果を得ることが可能である。
【００５９】
＜第３実施形態＞
次に、冷却装置の第３実施形態について説明する。以下、第１実施形態の冷却装置１０との相違点を中心に説明する。
【００６０】
例えば特開２０１５−１７５５６９号公報に記載されるように、流路の一部が熱交換器内を流通している場合、流路を流れる液体を脈動させることにより、熱交換器の熱交換性能の悪化を抑制できることが知られている。本実施形態では、これを利用し、冷却流路３０を流れる冷却水を脈動させることで、冷却水に対するインバータ装置２０及びモータ装置２１の熱伝達効率を向上させる。
【００６１】
なお、以下では、ポンプ５０の正の回転方向、換言すれば図１の正方向Ｄｐに冷却水を流すことの可能なポンプ５０の回転方向の回転速度を正の値で表す。また、ポンプ５０の逆の回転方向、換言すれば図１の逆方向Ｄｒに冷却水を流すことの可能なポンプ５０の回転方向の回転速度を負の値で表す。
【００６２】
本実施形態の制御装置６０は、図２のステップＳ１３でポンプ５０を正方向に回転させる際、図１１（Ａ）に実線で示されるように、ポンプ５０の回転速度を正の範囲で時間的に正弦波状に変化させる。これにより、図１１（Ｂ）に実線で示されるように、インバータ装置２０及びモータ装置２１を流れる冷却水の流量を時間的に正弦波状に変化させることができる。
【００６３】
また、制御装置６０は、図２のステップＳ１４でポンプ５０を逆方向に回転させる際、図１２（Ａ）に実線で示されるように、ポンプ５０の回転速度を負の範囲で時間的に正弦波状に変化させる。これにより、図１２（Ｂ）に実線で示されるように、インバータ装置２０及びモータ装置２１を流れる冷却水の流量を時間的に正弦波状に変化させることができる。
【００６４】
以上説明した本実施形態の冷却装置１０によれば、以下の（５）及び（６）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
【００６５】
（５）図１１（Ｂ）及び図１２（Ｂ）に実線で示されるように冷却水を脈動させることにより、冷却水に対するインバータ装置２０及びモータ装置２１の熱伝達効率を向上させることができる。よって、より的確にインバータ装置２０及びモータ装置２１を冷却することができる。
【００６６】
（６）冷却水に脈動流を発生させる脈動流発生部として、ポンプ５０を用いることとした。具体的には、ポンプ５０の回転速度を時間的に変化させることにより、冷却水に脈動流を発生させることとした。これにより、脈動流を容易に発生させることができる。
【００６７】
＜第４実施形態＞
次に、冷却装置の第４実施形態について説明する。以下、第２実施形態の冷却装置１０との相違点を中心に説明する。
【００６８】
本実施形態の制御装置６０は、図６のステップＳ１５を実行する際、図１３（Ａ），（Ｂ）に示されるように、第１バルブ７１を全開状態にするとともに、第２バルブ７２の開度を全閉状態から全開状態の間で時間的に正弦波状に変化させる。また、制御装置６０は、図６のステップＳ１６を実行する際、図１３（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、第３バルブ７３及び第４バルブ７４を全閉状態にする。これにより、図１３（Ｅ）に示されるように、インバータ装置２０及びモータ装置２１を流れる冷却水の流量を時間的に正弦波状に変化させることができる。
【００６９】
また、制御装置６０は、図６のステップＳ１７を実行する際、図１４（Ａ），（Ｂ）に示されるように、第１バルブ７１及び第２バルブ７２を全閉状態にする。また、制御装置６０は、図６のステップＳ１８を実行する際、図１４（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、第３バルブ７３を全開状態にするとともに、第４バルブ７４の開度を全閉状態から全開状態の範囲で時間的に正弦波状に変化させる。これにより、図１４（Ｅ）に示されるように、インバータ装置２０及びモータ装置２１を流れる冷却水の流量を時間的に正弦波状に変化させることができる。
【００７０】
以上説明した本実施形態の冷却装置１０によれば、以下の（７）及び（８）に示される作用及び効果を更に得ることができる。
【００７１】
（７）図１３（Ｅ）及び図１４（Ｅ）に示されるように、冷却水を脈動させることにより、冷却水に対するインバータ装置２０及びモータ装置２１の熱伝達効率を向上させることができる。よって、より的確にインバータ装置２０及びモータ装置２１を冷却することができる。
【００７２】
（８）冷却水に脈動流を発生させる脈動流発生部として、第２バルブ７２及び第４バルブ７４を用いることとした。具体的には、第２バルブ７２及び第４バルブ７４のそれぞれの開度を時間的に変化させることにより、冷却水に脈動流を発生させることとした。これにより、脈動流を容易に発生させることができる。
【００７３】
（第１変形例）
次に、第４実施形態の冷却装置１０の第１変形例について説明する。
本変形例の制御装置６０は、図６のステップＳ１５を実行する際、図１５（Ａ），（Ｂ）に示されるように、第１バルブ７１及び第２バルブ７２を全開状態にする。また、制御装置６０は、図６のステップＳ１６を実行する際、図１５（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、第３バルブ７３を全閉状態にするとともに、第４バルブ７４の開度を全閉状態から全開状態の範囲で時間的に正弦波状に変化させる。これにより、図１５（Ｅ）に示されるように、インバータ装置２０及びモータ装置２１を流れる冷却水の流量を時間的に正弦波状に変化させることができる。
【００７４】
制御装置６０は、図６のステップＳ１７を実行する際、図１６（Ａ），（Ｂ）に示されるように、第１バルブ７１を全閉状態にするとともに、第２バルブ７２の開度を全閉状態から全開状態の範囲で時間的に正弦波状に変化させる。また、制御装置６０は、図６のステップＳ１８を実行する際、図１６（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、第３バルブ７３及び第４バルブ７４を全開状態にする。これにより、図１６（Ｅ）に示されるように、インバータ装置２０及びモータ装置２１を流れる冷却水の流量を時間的に正弦波状に変化させることができる。
【００７５】
このような構成であっても、上記の（７），（８）に示される作用及び効果と同様、又はそれらに類似の作用及び効果を得ることができる。
【００７６】
また、制御装置６０は、図６のステップＳ１６を実行する際、第２実施形態では第４バルブ７４の開度を全閉状態に維持したが、本変形例では第４バルブ７４の開度が全閉状態から全開状態の範囲で変化する。すなわち、第２実施形態では第２バイパス流路３２に冷却水が流れていないが、本変形例では、第２バイパス流路３２に冷却水が流れる。これにより、第２実施形態の冷却装置１０と比較すると、本変形例の冷却装置１０の方が冷却水が流れ易くなるため、ポンプ５０の負荷を軽減することができる。
【００７７】
同様に、制御装置６０が、図６のステップＳ１７を実行する際、第２バルブ７２の開度を全閉状態から全開状態の範囲で変化させることにより、第２実施形態の冷却装置１０と比較すると、本変形例の冷却装置１０の方が、冷却水が流れ易くなるため、ポンプ５０の負荷を軽減することができる。
【００７８】
（第２変形例）
次に、第４実施形態の冷却装置１０の第２変形例について説明する。
本変形例の制御装置６０は、図６のステップＳ１５を実行する際、図１７（Ａ），（Ｂ）に示されるように、第１バルブ７１及び第２バルブ７２を全開状態にする。また、制御装置６０は、図６のステップＳ１６を実行する際、図１７（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、第３バルブ７３及び第４バルブ７４を全閉状態にする。そして、制御装置６０は、図１７（Ｅ）に示されるように、ポンプ５０の回転速度を正の範囲で時間的に正弦波状に変化させる。これにより、図１７（Ｆ）に示されるように、インバータ装置２０及びモータ装置２１を流れる冷却水の流量を時間的に正弦波状に変化させることができる。
【００７９】
制御装置６０は、図６のステップＳ１７を実行する際、図１８（Ａ），（Ｂ）に示されるように、第１バルブ７１及び第２バルブ７２を全閉状態にする。また、制御装置６０は、図６のステップＳ１８を実行する際、図１８（Ｃ），（Ｄ）に示されるように、第３バルブ７３及び第４バルブ７４を全開状態にする。そして、制御装置６０は、図１８（Ｅ）に示されるように、ポンプ５０の回転速度を負の範囲で時間的に正弦波状に変化させる。これにより、図１８（Ｆ）に示されるように、インバータ装置２０及びモータ装置２１を流れる冷却水の流量を時間的に正弦波状に変化させることができる。
【００８０】
このような構成であっても、上記（５）及び（６）に示される作用及び効果を得ることができる。
【００８１】
＜他の実施形態＞
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・第１及び第３実施形態のポンプ５０や第２及び第４実施形態のポンプ５１は、遠心ポンプに限らず、ダイヤフラムポンプや軸流ポンプ等であってもよい。
【００８２】
・図５に示される第２及び第４実施形態の放熱器４０は、ポンプ５１と第１流路部３０ａとの間に配置されていてもよい。図７〜図１０に示される第２実施形態の変形例の放熱器４０についても、往復動ポンプ５２と第１流路部３０ａとの間に配置されていてもよい。
【００８３】
・第２及び第４実施形態の冷却装置１０は、４つとは異なる数のバルブを有するものであってもよい。
【００８４】
・第２及び第４実施形態の冷却装置１０では、電磁弁からなる第１〜第４バルブ７１〜７４に代えて、図１９に示されるように三方弁７５，７６を用いても良い。三方弁７５は、図５の第１流路部３０ａに相当する部分に配置されている。すなわち、三方弁７５は、冷却流路３０におけるポンプ５１と第３流路部３０ｃとの間に配置されるとともに、第１バイパス流路３１に接続されている。三方弁７６は、図５の第４流路部３０ｄに相当する部分に配置されている。すなわち、三方弁７６は、冷却流路３０における第４流路部３０ｄと放熱器４０との間に配置されるとともに、第２バイパス流路３２に接続されている。図中に実線及び破線の矢印で示される冷却水の流れが実現されるように制御装置６０が三方弁７５，７６をそれぞれ開閉させることにより、第２実施形態及び第４実施形態のそれぞれの冷却装置１０と同様の動作を実現することができる。この実施例では、三方弁７５が、ポンプ５０から流出する冷却水を冷却流路３０を介してインバータ装置２０に導く流路、及びポンプ５０から流出する冷却水を第１バイパス流路３１を介してモータ装置２１に導く流路のいずれかの流路に選択的に切り替え可能な第１流路切替バルブとして機能する。また、三方弁７６が、モータ装置２１から流出する冷却水をポンプ５０に導く流路、及びインバータ装置２０から流出する冷却水をポンプ５０に導く流路のいずれかに選択的に切り替え可能な第２流路切替バルブとして機能する。なお、三方弁７５，７６の開度を時間的に変化させることにより、冷却水に脈動流を発生させてもよい。
【００８５】
・第３及び第４実施形態の冷却装置１０は、冷却水を正弦波状に脈動させるものに限らず、例えば台形状や三角波形状に脈動させるものであってもよい。
【００８６】
・第３実施形態の冷却装置１０では、ポンプ５０の回転速度を図１１（Ａ）に二点鎖線で示されるように変化させることにより、インバータ装置２０及びモータ装置２１を流れる冷却水の流量を図１１（Ｂ）に示されるように変化させてもよい。すなわち、流量の平均値Ｆａ１が正の値であれば、一時的に冷却水が逆方向Ｄｒに流れてもよい。同様に、ポンプ５０の回転速度を図１２（Ａ）に二点鎖線で示されるように変化させることにより、インバータ装置２０及びモータ装置２１を流れる冷却水の流量を図１２（Ｂ）に示されるように変化させてもよい。すなわち、流量の平均値Ｆａ２が負の値であれば、一時的に冷却水が正方向Ｄｐに流れてもよい。第４実施形態の冷却装置１０に関しても同様である。
【００８７】
・各実施形態の冷却装置１０の冷却対象は、インバータ装置２０及びモータ装置２１に限らず、適宜変更可能である。例えば、図２０に示されるように、インバータ装置２０が、２つのモータをそれぞれ駆動させるための２つのインバータ回路２０１，２０２を有している場合には、冷却装置１０は、これらのインバータ回路２０１，２０２を冷却するものであってもよい。この場合、インバータ装置２０には、インバータ回路２０１，２０２のそれぞれのパワー素子の温度を検出する温度センサ２００が設けられている。冷却装置１０は、温度センサ２００によりそれぞれ検出される各インバータ回路２０１，２０２の温度に基づいて、インバータ回路２０１及びインバータ回路２０２のいずれを優先的に冷却するかを切り替える。また、インバータ装置２０が３つ以上のインバータ回路を備える場合、冷却装置１０は、それらのインバータ回路を冷却するものであってもよい。すなわち、冷却装置１０の冷却対象の数は、３つ以上の複数であってもよい。
【００８８】
・第４実施形態の冷却装置１０では、第２バルブ７２に代えて、第１バルブ７１の開度を全閉状態から全開状態の範囲で時間的に変化させることにより、冷却水を脈動させてもよい。同様に、第４実施形態の冷却装置１０では、第４バルブ７４に代えて、第３バルブ７３の開度を全閉状態から全開状態の範囲で時間的に変化させることにより、冷却水を脈動させてもよい。
【００８９】
・制御装置６０が提供する手段及び／又は機能は、実体的な記憶装置に記憶されたソフトウェア及びそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組み合わせにより提供することができる。例えば制御装置６０がハードウェアである電子回路により提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路により提供することができる。
【００９０】
・本発明は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置や条件等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００９１】
１０：冷却装置
２０：インバータ装置（第１冷却対象）
２１：モータ装置（第２冷却対象）
３０：冷却流路
３０ａ：第１流路部
３０ｂ：第２流路部
３０ｃ：第３流路部
３０ｄ：第４流路部
３１：第１バイパス流路（移送方向切替機構）
３２：第２バイパス流路（移送方向切替機構）
４０：放熱器（放熱部）
５０：ポンプ（移送方向切替機構，脈動流発生部）
５１：ポンプ（脈動流発生部）
５２：往復動ポンプ
６０：制御装置（制御部）
７１：バルブ（移送方向切替機構，第１流路切替バルブ，脈動流発生部）
７２：バルブ（移送方向切替機構，第２流路切替バルブ，脈動流発生部）
７３：バルブ（移送方向切替機構，第１流路切替バルブ，脈動流発生部）
７４：バルブ（移送方向切替機構，第２流路切替バルブ，脈動流発生部）
７５：三方弁（移送方向切替機構，第１流路切替バルブ，脈動流発生部）
７６：三方弁（移送方向切替機構，第２流路切替バルブ，脈動流発生部）
２００，２１０：温度センサ（温度検出部）
２０１：インバータ回路（第１冷却対象）
２０２：インバータ回路（第２冷却対象）
【図１】
2017212851.tif 000003
【図２】
2017212851.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017212851.tif 000009
【図８】
2017212851.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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