JP2002004860A - Cooling device for hybrid electric vehicle - Google Patents
Cooling device for hybrid electric vehicleInfo
- Publication number
- JP2002004860A JP2002004860A JP2000193024A JP2000193024A JP2002004860A JP 2002004860 A JP2002004860 A JP 2002004860A JP 2000193024 A JP2000193024 A JP 2000193024A JP 2000193024 A JP2000193024 A JP 2000193024A JP 2002004860 A JP2002004860 A JP 2002004860A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- inverter
- refrigerant
- generator
- electric vehicle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド電気
自動車における発電機、インバータ、および電動機の冷
却装置に関する。The present invention relates to a generator, an inverter, and a motor cooling device for a hybrid electric vehicle.
【０００２】[0002]
【従来の技術】排気エミッションを低減させるととも
に、燃費を改善するため、内燃機関によるエンジンと電
動モータとを組み合わせたハイブリッド電気自動車が実
用化されてきている。このようなハイブリッド電気自動
車は、エンジンと、エンジンにより駆動される発電機
と、発電された電気により駆動する電動モータと、これ
を制御するインバータとを備えている。これらの各装置
は、異なった冷却水温で異なった放熱量を要求してお
り、それぞれを最適に冷却するための方策が従来より提
案されている。例えば、特開平１１−１０７７４８号公
報では、発電機、インバータ、走行用電動機、および補
機類にそれぞれ冷却ジャケットを設け、これらの冷却系
を並列に接続するとともに、各系統の配管系をそれぞれ
の系統の発熱量に応じて定めたり、あるいは各系統の水
温を検知し、その値に応じて入口側で各系統への流量を
制御する流量制御弁を設けることにより対応しようとし
ている。また、特開平５−１６０３１０号公報では、イ
ンバータモジュールの冷却において、フロロカーボンに
代表される電気絶縁性冷媒液を用いて冷却を行うととも
に、発熱密度の大きいグループと小さいグループとに冷
却系統を分け、各グループにおける入口温度や圧力を、
配管の配置や絞り弁の設定により制御して冷媒の過冷却
度を変えることにより、強制対流熱伝達と強制対流沸騰
熱伝達により冷却しようとしている。2. Description of the Related Art A hybrid electric vehicle combining an internal combustion engine and an electric motor has been put to practical use in order to reduce exhaust emissions and improve fuel efficiency. Such a hybrid electric vehicle includes an engine, a generator driven by the engine, an electric motor driven by the generated electricity, and an inverter that controls the electric motor. Each of these devices requires a different amount of heat radiation at a different cooling water temperature, and measures for optimally cooling each device have been conventionally proposed. For example, in JP-A-11-107748, a cooling jacket is provided for each of a generator, an inverter, a traveling motor, and accessories, and these cooling systems are connected in parallel. Attempts have been made to determine the temperature in accordance with the calorific value of the system or to detect the water temperature of each system and provide a flow control valve for controlling the flow to each system on the inlet side according to the detected value. In Japanese Patent Laid-Open No. 5-160310, cooling of an inverter module is performed by using an electrically insulating refrigerant liquid represented by fluorocarbon, and a cooling system is divided into a group having a large heat generation density and a group having a small heat generation density. Inlet temperature and pressure in each group
By controlling the degree of supercooling of the refrigerant by controlling the arrangement of piping and the setting of a throttle valve, cooling is attempted by forced convection heat transfer and forced convection boiling heat transfer.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に示した
特開平１１−１０７７４８号公報では、各冷却系統間で
の冷媒流量のやりとりとなるため、全系統を最大負荷で
冷却することはできない。例えば、インバータでの冷却
を優先させるためここでの流量を多くすると、走行用電
動機への流量が低減してしまう。また、近年の半導体素
子の高集積化技術および素子を基盤上に高密度実装する
技術の進展に伴い、インバータでの放熱性能への要求が
高く、対流熱伝達を用いると、装置の小型化が達成でき
ないという問題点がある。また、特開平５−１６０３１
０号公報では、対流沸騰冷却を用いてインバータモジュ
ールを冷却しているが、発電機や電動機は匡体が大きく
て冷却ジャケットの構造が複雑であるため、気液二相流
の問題や蒸気閉塞によるドライアウトの問題があり、適
用は難しい。これら従来技術により各装置の冷却性能を
それぞれ最大限に満足するためには、インバータモジュ
ールと発電機・電動機を別系統にすることが最善である
が、エンジン冷却系、空調系、インバータモジュール
系、電動・発電機系といった多数の冷却系統が必要にな
り、レイアウト上の制約があるという問題点がある。本
発明は上記問題点に着目してなされたものであって、そ
の目的とするところは、冷却系のコンパクト化と冷却性
能とを両立したハイブリッド電気自動車用冷却装置を提
供しようとするものである。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-107748, which is described in the above-mentioned prior art, since the flow rate of the refrigerant is exchanged between the respective cooling systems, the entire system cannot be cooled with the maximum load. For example, if the flow rate here is increased in order to give priority to cooling in the inverter, the flow rate to the traveling motor will decrease. In addition, with the recent development of high integration technology for semiconductor devices and technology for high-density mounting of devices on a substrate, there is a high demand for heat dissipation performance in inverters. There is a problem that it cannot be achieved. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-16031
In Japanese Patent Publication No. 0, the inverter module is cooled using convection boiling cooling. However, since the generator and the motor have a large housing and the structure of the cooling jacket is complicated, there is a problem of gas-liquid two-phase flow and vapor clogging. Is difficult to apply due to dryout problems. In order to maximize the cooling performance of each device by these conventional technologies, it is best to separate the inverter module and the generator / motor from each other.However, the engine cooling system, air conditioning system, inverter module system, There is a problem that a large number of cooling systems such as an electric motor / generator system are required, and there are restrictions on the layout. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a cooling device for a hybrid electric vehicle that achieves both a compact cooling system and cooling performance. .
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載のハイブリッド電気自動車用冷却装置
では、内燃機関などのエンジンにより駆動される発電機
と、これにより得られた電力によってインバータを介し
て駆動される電動機とを備えるハイブリッド電気自動車
において、前記発電機、電動機、およびインバータにそ
れぞれ冷却ジャケットを設け、インバータの冷却ジャケ
ットと、発電機および電動機の冷却ジャケットとを冷却
ファンを備えたラジエータに対して並列に配管して、電
動ポンプなどの圧送手段により冷媒を環流させるよう構
成するとともに、前記インバータに設けられた冷却ジャ
ケットの入口側に可変の絞り手段を設け、インバータモ
ジュール出口の冷却温度をモニタし、インバータの熱負
荷が大きいときは、冷媒の飽和温度近辺となるように前
記可変の絞り手段を制御する一方、インバータの熱負荷
が小さいときは、前記飽和温度よりも低い値である規定
値以下となるように前記冷却ファンの作動を制御する制
御装置を設けたことを特徴とする。請求項２記載の発明
では、請求項１記載のハイブリッド電気自動車用冷却装
置において、ラジエータアッパータンクを二分割し、前
記インバータからの冷媒と電動機および発電機からの冷
媒とを分離してラジエータコア部へ導き、ラジエータの
ロワタンクでは、前記両冷媒を分割せずに合流させるよ
う構成するとともに、前記ラジエータ出口に液相貯留タ
ンクを設け、その後前記電動ポンプに吸引させることを
特徴とする。請求項３記載の発明では、請求項１記載の
ハイブリッド電気自動車用冷却装置において、発電機お
よび電動機の冷媒出口に、エンジン用冷却水と熱交換す
る中間熱交換器を設け、該中間熱交換器からの冷媒出口
に負圧形成手段を設け、該負圧形成手段に前記インバー
タモジュールからの冷媒出口配管を接続していることを
特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a cooling system for a hybrid electric vehicle, comprising: a generator driven by an engine such as an internal combustion engine; And a motor driven via a motor, wherein the generator, the motor, and the inverter are each provided with a cooling jacket, and the cooling jacket of the inverter, and the cooling jacket of the generator and the motor are provided with a cooling fan. A pipe is connected in parallel to the radiator, and the refrigerant is circulated by a pumping means such as an electric pump.In addition, a variable throttle means is provided on an inlet side of a cooling jacket provided in the inverter, and cooling of the inverter module outlet is performed. Monitor the temperature and if the inverter heat load is large, While controlling the variable throttle means so as to be near the saturation temperature of the medium, when the thermal load of the inverter is small, the operation of the cooling fan is controlled so as to be equal to or less than a specified value which is lower than the saturation temperature. A control device for controlling is provided. According to a second aspect of the present invention, in the cooling device for a hybrid electric vehicle according to the first aspect, the radiator upper tank is divided into two, and the refrigerant from the inverter and the refrigerant from the electric motor and the generator are separated from each other. In the lower tank of the radiator, the two refrigerants are configured to be joined without being divided, and a liquid-phase storage tank is provided at the radiator outlet, and then the electric pump pumps the liquid. According to a third aspect of the present invention, in the cooling device for a hybrid electric vehicle according to the first aspect, an intermediate heat exchanger that exchanges heat with engine cooling water is provided at a refrigerant outlet of the generator and the electric motor, and the intermediate heat exchanger is provided. And a refrigerant outlet pipe from the inverter module is connected to the negative pressure forming means.
【０００５】[0005]
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、構造が複
雑で比較的発熱密度が小さい発電機および電動機は液相
の対流熱伝達で、発熱密度が大きいインバータモジュー
ルは沸騰熱伝達で制御することが共通の冷媒で可能とな
り、冷却系のコンパクト化と冷却性能とを両立すること
ができる。請求項２記載の発明によれば、一つのラジエ
ータで、沸騰状態と液相対流状態の冷媒の放熱が可能と
なるため、さらに車両レイアウトの自由度が増大する。
請求項３記載の発明によれば、発電機、電動機から流出
した冷媒も蒸気化できるので、簡単なラジエータ構成と
なって小型化が可能となるとともに、インバータ用冷却
ジャケット内の蒸気抜きが改善され、冷却性能が向上す
る。According to the first aspect of the present invention, the generator and motor having a complicated structure and relatively small heat generation density are controlled by liquid-phase convection heat transfer, and the inverter module having a large heat generation density is controlled by boiling heat transfer. It is possible to perform the cooling with a common refrigerant, and it is possible to achieve both the compactness of the cooling system and the cooling performance. According to the second aspect of the present invention, a single radiator can radiate the refrigerant in the boiling state and the liquid relative flow state, so that the degree of freedom of the vehicle layout is further increased.
According to the third aspect of the present invention, the refrigerant flowing out of the generator and the electric motor can be vaporized, so that a simple radiator configuration can be realized, and the size can be reduced, and the vapor release in the cooling jacket for the inverter can be improved. The cooling performance is improved.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 ＜実施の形態１＞実施の形態１の構成を図１に基づいて
説明する。図に示すように、本実施の形態は、内燃機関
などのエンジン１と発電機２が直結されており、ここで
発電された電気が電動機３に運ばれ、車両の走行駆動源
として作用する。これらを制御するのはインバータモジ
ュール４である。エンジン１の冷却用に、エンジン用ラ
ジエータ５と、通常エンジン１で駆動される環流用のポ
ンプ６と、それらを接続する配管７，８とが設けられ、
エンジン１で吸収された熱量は、エンジン用ラジエータ
５で大気へ放出される。また、エンジン１と並列に、車
室暖房用のヒータ９と、配管１０，１１とが設けられ、
エンジン１の排熱を車室暖房用に使用している。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> The configuration of the first embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, in the present embodiment, an engine 1 such as an internal combustion engine and a generator 2 are directly connected, and the electricity generated here is transferred to an electric motor 3 to act as a driving source for a vehicle. It is the inverter module 4 that controls these. For cooling the engine 1, an engine radiator 5, a recirculation pump 6 normally driven by the engine 1, and pipes 7 and 8 connecting them are provided.
The heat absorbed by the engine 1 is released to the atmosphere by the engine radiator 5. In addition, a heater 9 for heating the passenger compartment and pipes 10 and 11 are provided in parallel with the engine 1.
The exhaust heat of the engine 1 is used for heating the passenger compartment.
【０００７】前記エンジン１、発電機２、電動機３およ
びインバータモジュール４にはそれぞれウォータジャケ
ット（冷却ジャケット）Ｊ１〜Ｊ４が設けられており、
発電機２および電動機３のウォータジャケットＪ３，Ｊ
４とインバータモジュール４のウォータジャケットＪ２
とはそれぞれ別の配管１２，１３を介して電気系用ラジ
エータ１４に対し並列に連結されている。これら各部材
と、電動ポンプ１５と、電気系用ラジエータ１４と、そ
れらをつなぐ配管１２，１３，１６，１７，１８，１９
と、冷媒を貯留するリザーブタンク２０とで冷却系を構
成している。なお、この電気系用冷却系は、リザーブタ
ンク２０に設けられた圧力調整用キャップ２１によって
規定圧になるように調整されている。The engine 1, the generator 2, the electric motor 3, and the inverter module 4 are provided with water jackets (cooling jackets) J1 to J4, respectively.
Water jackets J3 and J for generator 2 and motor 3
4 and inverter module 4 water jacket J2
Are connected in parallel to the electric radiator 14 via separate pipes 12 and 13, respectively. These members, the electric pump 15, the electric radiator 14, and the pipes 12, 13, 16, 17, 18, 19 connecting them.
And a reserve tank 20 for storing a refrigerant constitute a cooling system. The electric cooling system is adjusted to a specified pressure by a pressure adjusting cap 21 provided in the reserve tank 20.
【０００８】冷媒の循環は次のように行われる。リザー
ブタンク２０内の液相冷媒は電動ポンプ１５により吸引
され、発電機２と電動機３へ至る配管１８と、インバー
タモジュール４へ至る配管１７とに分配される。インバ
ータモジュール４へ至る配管１７の途中には、可変絞り
弁２２が設けられているため、発電機２および電動機３
へ至る配管１８への流量が、インバータモジュール４へ
至る配管１７への流量よりも多くなる。発電機２および
電動機３から熱を回収した冷媒は、配管１２を通って前
記電気系用ラジエータ１４のアッパータンク２３へ流入
する。一方、インバータモジュール４で熱を回収した冷
媒も、配管１３を介して電気系用ラジエータ１４のアッ
パータンク２３へ流入する。ここで該アッパータンク２
３は、内部中央付近で仕切られ二分割されており、配管
１２から流入する冷媒と配管１３から流入する冷媒と
は、混流することなく熱交換チューブ２４へと流入す
る。ここでは仕切は設けられておらず、配管１９を介し
てリザーブタンク２０へ環流される。[0008] The circulation of the refrigerant is performed as follows. The liquid-phase refrigerant in the reserve tank 20 is sucked by the electric pump 15 and distributed to a pipe 18 leading to the generator 2 and the motor 3 and a pipe 17 leading to the inverter module 4. Since the variable throttle valve 22 is provided in the middle of the pipe 17 leading to the inverter module 4, the generator 2 and the motor 3
The flow rate to the pipe 18 leading to the inverter module 4 is larger than the flow rate to the pipe 17 leading to the inverter module 4. The refrigerant that has recovered heat from the generator 2 and the electric motor 3 flows into the upper tank 23 of the electric radiator 14 through the pipe 12. On the other hand, the refrigerant whose heat has been recovered by the inverter module 4 also flows into the upper tank 23 of the electric radiator 14 via the pipe 13. Here, the upper tank 2
3 is divided near the center of the inside and is divided into two parts, and the refrigerant flowing from the pipe 12 and the refrigerant flowing from the pipe 13 flow into the heat exchange tube 24 without being mixed. Here, no partition is provided, and the gas is returned to the reserve tank 20 via the pipe 19.
【０００９】ここで、前記アッパータンク２３の配管１
２接続部近傍および配管１３接続部近傍にはそれぞれ液
温センサ２６，２７が設けられている。液温センサ２６
は、発電機２および電動機３の冷媒温度を制御するため
にあり、この信号に基づいて制御装置（以下コントロー
ラと称す）２８が冷却ファン２９を制御する。液温セン
サ２７は、インバータモジュール４の冷媒温度を制御す
るためにあり、この信号に基づいてコントローラ２８が
冷却ファン３０を制御する。また、液温センサ２７の信
号に基づいて、コントローラ２８（制御装置）は可変絞
り弁２２の開度も制御し、インバータモジュール４のウ
ォータジャケットＪ２内への流量および圧力を制御す
る。The pipe 1 of the upper tank 23
Liquid temperature sensors 26 and 27 are provided near the connection portion 2 and the connection portion of the pipe 13, respectively. Liquid temperature sensor 26
Is for controlling the refrigerant temperature of the generator 2 and the electric motor 3, and a control device (hereinafter, referred to as a controller) 28 controls the cooling fan 29 based on this signal. The liquid temperature sensor 27 is for controlling the refrigerant temperature of the inverter module 4, and the controller 28 controls the cooling fan 30 based on this signal. Further, based on the signal from the liquid temperature sensor 27, the controller 28 (control device) also controls the opening degree of the variable throttle valve 22, and controls the flow rate and pressure into the water jacket J2 of the inverter module 4.
【００１０】次に、図２のフローチャートに基づいて作
用を説明する。自動車では、走行条件により各装置の発
熱量が異なっており、それぞれに対応した制御が必要に
なる。まず、エンジン１がスタートすると、車両の走行
状態あるいはインバータおよび発電機２、電動機３それ
ぞれへの通電量から、各ユニットの発熱量を判断する
（Ｓ１〜Ｓ３）。インバータの発熱量が小さく、発電機
２および電動機３での発熱量が小さい場合は、いずれも
冷却性能は最小で構わない。したがって、消費電力を最
小に抑えるため電動ポンプ１５の回転を低速に制御する
とともに、可変絞り弁２２を全開として、配管抵抗を最
小限とする（Ｓ４）。その後、水温センサ２６，２７の
信号に基づいて、規定値を超えるようであれば、それぞ
れ冷却ファン２９，３０を作動させる（Ｓ６〜Ｓ８）。
ここで、前記既定値は、リザーブタンク２０に設けられ
た圧力調整キャップ２１で設定される圧力における飽和
温度以下であり、発電機２、電動機３、およびインバー
タモジュール４のいずれのウォータジャケットでも、冷
媒は液相のままであり、対流熱伝達による冷却が行われ
ている。Next, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG. In an automobile, the amount of heat generated by each device is different depending on running conditions, and control corresponding to each device is required. First, when the engine 1 is started, the calorific value of each unit is determined based on the running state of the vehicle or the amount of power supplied to the inverter, the generator 2, and the electric motor 3 (S1 to S3). When the calorific value of the inverter is small and the calorific value of the generator 2 and the electric motor 3 are small, the cooling performance may be minimized. Therefore, the rotation of the electric pump 15 is controlled to a low speed in order to minimize the power consumption, and the variable throttle valve 22 is fully opened to minimize the pipe resistance (S4). Thereafter, based on the signals from the water temperature sensors 26 and 27, if the temperature exceeds the specified value, the cooling fans 29 and 30 are operated (S6 to S8).
Here, the predetermined value is equal to or lower than the saturation temperature at the pressure set by the pressure adjusting cap 21 provided in the reserve tank 20, and the water jacket of the generator 2, the electric motor 3, and the inverter module 4 does not Remains in the liquid phase and is cooled by convective heat transfer.
【００１１】次に、インバータの発熱量が小さいが、発
電機２および電動機３での発熱量が大きい場合は、対流
熱伝達を確保する必要があるため、電動ポンプ１５を中
速回転とし、可変絞り弁２２の開度を小として発電機２
および電動機３へ流入する冷媒量を多くしている（Ｓ
９）。このとき、冷却ファン２９，３０の制御は、水温
センサ２６，２７の信号による値が、前記規定値（飽和
温度よりも低い値）で回転させるように制御する（Ｓ１
０〜Ｓ１３）。Next, when the amount of heat generated by the inverter is small but the amount of heat generated by the generator 2 and the electric motor 3 is large, it is necessary to ensure convective heat transfer. When the opening of the throttle valve 22 is reduced,
And the amount of refrigerant flowing into the motor 3 is increased (S
9). At this time, the control of the cooling fans 29 and 30 is controlled so that the values based on the signals of the water temperature sensors 26 and 27 are rotated at the specified value (a value lower than the saturation temperature) (S1).
0 to S13).
【００１２】次に、インバータの発熱量が多くて、発電
機２および電動機３の発熱量が小さい場合は、電動ポン
プ１５の回転を中速回転とするとともに（Ｓ１４）、水
温センサ２７による制御対象を可変絞り弁２２とし、圧
力調整キャップ２１で設定される圧力における飽和温度
との比較により制御を行う（Ｓ１５〜Ｓ１７）。すなわ
ち、飽和温度以上であれば、インバータモジュール４内
は沸騰状態となるので、可変絞り弁２２を全開とし、効
率的な熱交換が行われる（Ｓ１８）。一方、水温センサ
２７による信号が飽和温度以下を示していれば、インバ
ータモジュール４内は対流熱伝達状態となっているの
で、可変絞り弁２２の開度を小さくして圧力を下げると
ともに温度を上昇させ、飽和状態に近づけて良好な熱交
換状態を維持する（Ｓ１９）。Next, when the amount of heat generated by the inverter is large and the amounts of heat generated by the generator 2 and the electric motor 3 are small, the rotation of the electric pump 15 is set to medium speed (S14), and the control of the water temperature sensor 27 is performed. Is a variable throttle valve 22, and control is performed by comparison with a saturation temperature at a pressure set by the pressure adjusting cap 21 (S15 to S17). That is, if the temperature is equal to or higher than the saturation temperature, the inside of the inverter module 4 is in a boiling state, so that the variable throttle valve 22 is fully opened, and efficient heat exchange is performed (S18). On the other hand, if the signal from the water temperature sensor 27 indicates a temperature lower than the saturation temperature, the inside of the inverter module 4 is in a convective heat transfer state, so that the opening degree of the variable throttle valve 22 is reduced to lower the pressure and increase the temperature. To maintain a good heat exchange state by approaching the saturated state (S19).
【００１３】最後に、インバータと、発電機２および電
動機３とが共に発熱量が大きい場合には、電動ポンプ１
５を全速回転とし、発電機２および電動機３への循環流
量を確保するようにするとともに（Ｓ２０）、冷却ファ
ン２９の制御は、水温センサ２６による信号が飽和温度
以下で設定された規定値以下となるように制御する（Ｓ
２５）。一方、インバータモジュール４は、前記のとお
り、水温センサ２７による信号が飽和温度となるよう
に、可変絞り弁２２を制御する（Ｓ２４）。Finally, when both the inverter, the generator 2 and the motor 3 generate a large amount of heat, the electric pump 1
5 is set to full-speed rotation to ensure a circulating flow rate to the generator 2 and the electric motor 3 (S20), and the control of the cooling fan 29 is performed when the signal from the water temperature sensor 26 is equal to or less than a specified value set at or below the saturation temperature. (S
25). On the other hand, as described above, the inverter module 4 controls the variable throttle valve 22 so that the signal from the water temperature sensor 27 becomes the saturation temperature (S24).
【００１４】＜実施の形態２＞図３に実施の形態２の構
成を示す。なお、実施の形態１と同じものには同一の符
号を付してその説明は省略する。本実施の形態では、実
施の形態１の構成に付加して、発電機２および電動機３
の配管１２の途中に、ヒータ９とエンジン１とを連絡す
る配管１０との間で熱交換を可能とする中間熱交換器３
１を設けるとともに、同じく配管１２の途中で、上記中
間熱交換器３１の出口側に、ベンチュリー効果を得られ
るベンチュリーノズル３２を設け、インバータモジュー
ル４からの配管１３の端部を、前記ベンチュリーノズル
３２の最も負圧が形成される部位に連結している。な
お、これに従って、電気系用ラジエータ１４のアッパー
タンク２３は実施の形態１のように内部で仕切られるこ
とはなく、水温センサ２６も一つだけとなる。<Second Embodiment> FIG. 3 shows a configuration of a second embodiment. Note that the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In the present embodiment, in addition to the configuration of the first embodiment, the generator 2 and the motor 3
Intermediate heat exchanger 3 that enables heat exchange between pipe 9 connecting heater 9 and engine 1 in the middle of pipe 12 of FIG.
1, and a venturi nozzle 32 for obtaining a venturi effect is also provided in the middle of the pipe 12 at the outlet side of the intermediate heat exchanger 31. The end of the pipe 13 from the inverter module 4 is connected to the venturi nozzle 32. Is connected to the site where the most negative pressure is formed. According to this, the upper tank 23 of the electric radiator 14 is not partitioned inside as in the first embodiment, and only one water temperature sensor 26 is provided.
【００１５】本実施の形態では、発電機２、電動機３お
よびインバータモジュール４のいずれかが発熱量が大き
い状態で、特にインバータモジュール４の冷却性能を向
上することを目的としている。この場合、エンジン１も
高負荷で作動しており、かつ通常エンジン冷却水温は電
気系の冷却温度よりも高く設定されているため、中間熱
交換器３１では、エンジン冷却水から電気系用冷媒へ熱
が回収されることになる。したがって、発電機２および
電動機３を対流熱伝達で冷却した液相冷媒が上記中間熱
交換器３１に流入することにより、蒸気となってベンチ
ュリーノズル３２へ流入する。ここで該ベンチュリーノ
ズル３２の負圧部分へ配管１３が接続されているため、
インバータモジュール４で発生した蒸気が効率よく吸引
され、すべて蒸気の状態で配管１２を通って電気系用ラ
ジエータ１４へ流入して凝縮する。これにより、発電機
２および電動機３は液相の対流熱伝達により安定した冷
却性能が得られるとともに、インバータモジュール４で
は、発生した蒸気が吸引されることにより蒸気の対流が
なくなり、負圧に形成されるため、飽和温度を低く制御
することができる。The purpose of this embodiment is to improve the cooling performance of the inverter module 4 particularly when any of the generator 2, the motor 3 and the inverter module 4 generates a large amount of heat. In this case, since the engine 1 is also operating at a high load, and the engine cooling water temperature is usually set higher than the electric system cooling temperature, the intermediate heat exchanger 31 converts the engine cooling water to the electric system refrigerant. Heat will be recovered. Therefore, the liquid-phase refrigerant, which has cooled the generator 2 and the electric motor 3 by convective heat transfer, flows into the intermediate heat exchanger 31 and turns into vapor and flows into the venturi nozzle 32. Here, since the pipe 13 is connected to the negative pressure portion of the venturi nozzle 32,
The steam generated in the inverter module 4 is efficiently sucked, and flows into the electric radiator 14 through the pipe 12 in a state of all the steam and condenses. As a result, the generator 2 and the electric motor 3 can obtain stable cooling performance due to convective heat transfer in the liquid phase, and the inverter module 4 eliminates the convection of the steam by sucking the generated steam, thereby forming a negative pressure. Therefore, the saturation temperature can be controlled to be low.
【図１】実施の形態１のハイブリッド電気自動車用冷却
装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a cooling device for a hybrid electric vehicle according to a first embodiment.
【図２】実施の形態１の作用を説明する制御フローチャ
ートである。FIG. 2 is a control flowchart illustrating the operation of the first embodiment.
【図３】実施の形態２のハイブリッド電気自動車用冷却
装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a cooling device for a hybrid electric vehicle according to a second embodiment.
Ｊ１〜Ｊ４ 冷却ジャケット（ウォータジャケット） １ エンジン ２ 発電機 ３ 電動機 ４ インバータモジュール ５ エンジン用ラジエータ ６ ポンプ ７，８，１０，１１，１２，１３，１６，１７，１８，
１９ 配管 ９ ヒータ １４ 電気系用ラジエータ １５ 電動ポンプ ２０ リザーブタンク ２１ 圧力調整用キャップ ２２ 可変絞り弁 ２３ アッパータンク ２４ 熱交換チューブ ２６，２７ 液温センサ ２８ 制御装置（コントローラ） ２９，３０ 冷却ファン ３１ 中間熱交換器 ３２ ベンチュリーノズルJ1 to J4 Cooling jacket (water jacket) 1 Engine 2 Generator 3 Motor 4 Inverter module 5 Radiator for engine 6 Pump 7, 8, 10, 11, 12, 13, 16, 17, 18,
Reference Signs List 19 piping 9 heater 14 radiator for electric system 15 electric pump 20 reserve tank 21 pressure adjusting cap 22 variable throttle valve 23 upper tank 24 heat exchange tube 26, 27 liquid temperature sensor 28 controller 29, 30 cooling fan 31 intermediate Heat exchanger 32 Venturi nozzle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 9/18 Ｂ６０Ｋ 9/00 ＺＨＶＥ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H02K 9/18 B60K 9/00 ZHVE
Claims (3)
る発電機と、これにより得られた電力によってインバー
タを介して駆動される電動機とを備えるハイブリッド電
気自動車において、 前記発電機、電動機、およびインバータにそれぞれ冷却
ジャケットを設け、インバータの冷却ジャケットと、発
電機および電動機の冷却ジャケットとを冷却ファンを備
えたラジエータに対して並列に配管して、電動ポンプな
どの圧送手段により冷媒を環流させるよう構成するとと
もに、 前記インバータに設けられた冷却ジャケットの入口側に
可変の絞り手段を設け、インバータモジュール出口の冷
却温度をモニタし、インバータの熱負荷が大きいとき
は、冷媒の飽和温度近辺となるように前記可変の絞り手
段を制御する一方、インバータの熱負荷が小さいとき
は、前記飽和温度よりも低い値である規定値以下となる
ように前記冷却ファンの作動を制御する制御装置を設け
たことを特徴とするハイブリッド電気自動車用冷却装
置。1. A hybrid electric vehicle comprising: a generator driven by an engine such as an internal combustion engine; and a motor driven by an electric power obtained by the inverter via an inverter. A cooling jacket is provided for each, and a cooling jacket for the inverter and a cooling jacket for the generator and the electric motor are arranged in parallel with a radiator provided with a cooling fan, and the refrigerant is circulated by a pumping means such as an electric pump. A variable throttling means is provided on the inlet side of the cooling jacket provided in the inverter, and the cooling temperature at the outlet of the inverter module is monitored, and when the heat load of the inverter is large, the temperature is close to the saturation temperature of the refrigerant. While controlling the variable throttle means, the thermal load of the inverter is small Come, the saturation temperature hybrid electric vehicle cooling device according to claim wherein the control device is provided for controlling the operation of the cooling fan so that the specified value or less which is lower than.
用冷却装置において、 ラジエータアッパータンクを二分割し、前記インバータ
からの冷媒と電動機および発電機からの冷媒とを分離し
てラジエータコア部へ導き、ラジエータのロワタンクで
は、前記両冷媒を分割せずに合流させるよう構成すると
ともに、前記ラジエータ出口に液相貯留タンクを設け、
その後前記電動ポンプに吸引させることを特徴とするハ
イブリッド電気自動車用冷却装置。2. The cooling device for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein the radiator upper tank is divided into two, and a refrigerant from the inverter and a refrigerant from an electric motor and a generator are separated and guided to a radiator core. In the lower tank of the radiator, the two refrigerants are configured to merge without being divided, and a liquid-phase storage tank is provided at the radiator outlet,
A cooling device for a hybrid electric vehicle, wherein the electric pump is then suctioned by the electric pump.
用冷却装置において、 発電機および電動機の冷媒出口に、エンジン用冷却水と
熱交換する中間熱交換器を設け、該中間熱交換器からの
冷媒出口に負圧形成手段を設け、該負圧形成手段に前記
インバータモジュールからの冷媒出口配管を接続してい
ることを特徴とするハイブリッド電気自動車用冷却装
置。3. The cooling device for a hybrid electric vehicle according to claim 1, wherein an intermediate heat exchanger for exchanging heat with engine cooling water is provided at a refrigerant outlet of the generator and the electric motor, and the refrigerant from the intermediate heat exchanger is provided. A cooling device for a hybrid electric vehicle, wherein a negative pressure forming means is provided at an outlet, and a refrigerant outlet pipe from the inverter module is connected to the negative pressure forming means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000193024A JP2002004860A (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Cooling device for hybrid electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000193024A JP2002004860A (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Cooling device for hybrid electric vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002004860A true JP2002004860A (en) | 2002-01-09 |
Family
ID=18692084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000193024A Pending JP2002004860A (en) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | Cooling device for hybrid electric vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002004860A (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004112855A (en) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Nissan Motor Co Ltd | Controller for vehicle |
| US6986260B2 (en) * | 2003-07-11 | 2006-01-17 | Denso Corporation | Electrical fan system for vehicle |
| WO2009016976A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Isuzu Motors Limited | Battery box structure of hybrid electric automobile |
| CN101865016A (en) * | 2010-06-29 | 2010-10-20 | 三一汽车起重机械有限公司 | Cooling fan system of engine and cooling fan control method used for same |
| US7845392B2 (en) | 2004-03-12 | 2010-12-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Heat exchanger assembly |
| DE102010004903A1 (en) * | 2010-01-19 | 2011-07-21 | Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 | Hybrid vehicle, has separate hybrid cooling circuit provided for hybrid components that are attached to secondary drive, where hybrid cooling circuit is designed independent of main cooling circuit, and has separate hybrid cooler |
| KR20130019178A (en) * | 2011-08-16 | 2013-02-26 | 한라공조주식회사 | Cooling system for electric vehicle |
| US8766498B2 (en) | 2011-12-30 | 2014-07-01 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electric generator with cooling system and hybrid vehicle incorporating electric generator |
| CN109774458A (en) * | 2017-11-15 | 2019-05-21 | 湖南中车时代电动汽车股份有限公司 | A kind of motor and controller cooling system and method |
| CN113858916A (en) * | 2021-10-20 | 2021-12-31 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | Thermal management system and vehicle |
| WO2022195709A1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-09-22 | カワサキモータース株式会社 | Power generation unit and series hybrid vehicle |
| EP4242030A1 (en) * | 2022-03-11 | 2023-09-13 | Kubota Corporation | Work vehicle |
-
2000
- 2000-06-27 JP JP2000193024A patent/JP2002004860A/en active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004112855A (en) * | 2002-09-13 | 2004-04-08 | Nissan Motor Co Ltd | Controller for vehicle |
| US6986260B2 (en) * | 2003-07-11 | 2006-01-17 | Denso Corporation | Electrical fan system for vehicle |
| US7845392B2 (en) | 2004-03-12 | 2010-12-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Heat exchanger assembly |
| WO2009016976A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Isuzu Motors Limited | Battery box structure of hybrid electric automobile |
| DE102010004903A1 (en) * | 2010-01-19 | 2011-07-21 | Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 | Hybrid vehicle, has separate hybrid cooling circuit provided for hybrid components that are attached to secondary drive, where hybrid cooling circuit is designed independent of main cooling circuit, and has separate hybrid cooler |
| CN101865016A (en) * | 2010-06-29 | 2010-10-20 | 三一汽车起重机械有限公司 | Cooling fan system of engine and cooling fan control method used for same |
| CN101865016B (en) * | 2010-06-29 | 2013-01-23 | 三一汽车起重机械有限公司 | Cooling fan system of engine and cooling fan control method used for same |
| KR101714418B1 (en) | 2011-08-16 | 2017-03-09 | 한온시스템 주식회사 | Cooling System for Electric Vehicle |
| KR20130019178A (en) * | 2011-08-16 | 2013-02-26 | 한라공조주식회사 | Cooling system for electric vehicle |
| US8766498B2 (en) | 2011-12-30 | 2014-07-01 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electric generator with cooling system and hybrid vehicle incorporating electric generator |
| CN109774458A (en) * | 2017-11-15 | 2019-05-21 | 湖南中车时代电动汽车股份有限公司 | A kind of motor and controller cooling system and method |
| CN109774458B (en) * | 2017-11-15 | 2022-04-08 | 湖南中车时代电动汽车股份有限公司 | Motor and controller cooling system and method |
| WO2022195709A1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-09-22 | カワサキモータース株式会社 | Power generation unit and series hybrid vehicle |
| JPWO2022195709A1 (en) * | 2021-03-16 | 2022-09-22 | ||
| JP7454102B2 (en) | 2021-03-16 | 2024-03-21 | カワサキモータース株式会社 | Power generation unit and series hybrid vehicle |
| CN113858916A (en) * | 2021-10-20 | 2021-12-31 | 重庆金康赛力斯新能源汽车设计院有限公司 | Thermal management system and vehicle |
| EP4242030A1 (en) * | 2022-03-11 | 2023-09-13 | Kubota Corporation | Work vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7427771B2 (en) | Automotive thermal management system and thermal management method based on automotive thermal management system | |
| US6569550B2 (en) | Vehicle cooling/heating circuit | |
| KR101054750B1 (en) | Automotive Evaporative Cycle Heat Exchange Systems | |
| US7841431B2 (en) | Electric vehicle thermal management system | |
| KR100359700B1 (en) | Cooling apparatus for vehicular engine | |
| JP3817842B2 (en) | Hybrid electric vehicle cooling system | |
| US11110772B2 (en) | Thermal management system for vehicle | |
| JP4614688B2 (en) | A cooling system and a hybrid vehicle equipped with it. | |
| JP5328527B2 (en) | Waste heat regeneration system and control method thereof | |
| JP2008057950A (en) | Complex heat exchanger and complex heat exchanger system | |
| KR102563521B1 (en) | Vehicle thermal management system | |
| JP2002004860A (en) | Cooling device for hybrid electric vehicle | |
| JPH11313406A (en) | Cooler for hybrid vehicle | |
| JP4323307B2 (en) | Vehicle heat exchanger system | |
| JP3722145B2 (en) | Hybrid electric vehicle cooling system | |
| JP2009204204A (en) | Waste heat regeneration system | |
| JP2006144703A (en) | Hybrid vehicle | |
| JP4140543B2 (en) | Waste heat utilization equipment | |
| JPH11200858A (en) | Cooling system of hybrid electric automobile | |
| JP5516433B2 (en) | Rankine cycle system equipment | |
| JP2006232006A (en) | Waste heat recovery apparatus | |
| CN113733895B (en) | Hybrid electric vehicle and thermal management system thereof | |
| JP2024061953A (en) | Thermal management system, switching valve, and method for controlling the thermal management system | |
| KR20060028594A (en) | Cooling system of hybrid vehicle | |
| JP2001246925A (en) | Air conditioner for vehicle |