JPH11350956A - 車両の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッド車等の電源装置と電動機とを車
両停止後等に速やかに冷却する。 【解決手段】 車両の駆動用電動機に電力を供給する電
源装置を冷却する第１の水冷冷却系と、駆動用電動機を
冷却する第２の水冷冷却系とを備えた車両の冷却装置に
おいて、第１、第２の冷却系に連通する中間リザーバタ
ンクと、中間リザーバタンクと各冷却系との連通路を開
閉する第１、第２の弁装置を設け、第１の冷却系統の水
温をＴＬ、第２の冷却系統の水温をＴＨ、第１の弁装置
を開閉する基準温度をＴＢ１、第２の弁装置を開閉する
基準温度をＴＢ２（ただしＴＢ２＞ＴＢ１）とすると
き、 第１の弁装置を、ＴＬ＜ＴＢ１のときは開弁、ＴＬ≧Ｔ
Ｂ１のときは閉弁 第２の弁装置を、ＴＨ＜ＴＢ２のときは閉弁、ＴＨ≧Ｔ
Ｂ２のときは開弁 となるように各弁装置を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハイブリッド車など
電動機を動力源として使用する車両の冷却装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術と解決すべき課題】原動機としてエンジン
（燃焼機関）と電動機とを併用し、いずれか一方または
双方の駆動力により走行するようにしたハイブリッド車
両が知られている（例えば、山海堂出版発行「自動車工
学」VOL.46 No.7 1997年6月号 39〜52頁参照）。ハイ
ブリッド車両では、電動機およびこれに電力を供給する
バッテリ等の電源装置からの発熱に対応するために、エ
ンジン冷却用に加えて前記電動系のための冷却装置が設
けられている。

【０００３】ところで、車両が運転を停止すると走行風
がなくなるため放熱量が低下してエンジン、電動系とも
に温度上昇傾向となるが、部品保証に関連する年間等価
温度への対応という観点からこのときの電動系の部品温
度はできるだけ速やかに低下させることが好ましく、ま
た過熱等に原因する車両停止からの回復のためにもでき
るだけ早期の温度低下を図ることが望ましい。

【０００４】本発明はこのような技術的課題を前提とす
るものであり、電動機と電源装置とでは車両の運転状態
に応じて要求される冷却能力ないしは動作保証温度が異
なる点に着目し、比較的低温である電源装置側の冷却系
を利用して電動機側の冷却系の温度低下を促進すること
により全体として速やかに温度低下を図れるようにした
冷却装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１の発明
は、駆動用電動機に電力を供給する電源装置と第１のラ
ジエータとの間に形成される第１の冷却水循環通路と、
第１の冷却水循環通路に冷却水を循環させる第１の電動
ポンプとを備えた第１の冷却系統と、駆動用電動機と第
２のラジエータとの間に形成される第１の冷却水循環通
路と、第２の冷却水循環通路に冷却水を循環させる第２
の電動ポンプとを備えた第２の冷却系統とを備えた車両
の冷却装置において、第１、第２の冷却水循環通路に連
通する中間リザーバタンクと、中間リザーバタンクと第
１の冷却水循環通路との間の連通路を開閉する第１の弁
装置と、中間リザーバタンクと第２の冷却水循環通路と
の間の連通路を開閉する第２の弁装置とを設け、第１の
冷却系統の水温をＴＬ、第２の冷却系統の水温をＴＨ、
第１の弁装置を開閉する基準温度をＴＢ１、第２の弁装
置を開閉する基準温度をＴＢ２（ただしＴＢ２＞ＴＢ
１）とするとき、第１の弁装置を、ＴＬ＜ＴＢ１のとき
は開弁、ＴＬ≧ＴＢ１のときは閉弁、第２の弁装置を、
ＴＨ＜ＴＢ２のときは閉弁、ＴＨ≧ＴＢ２のときは開弁
となるように各弁装置を駆動するものとする。

【０００６】（２）請求項２の発明は、上記請求項１の
発明の各電動ポンプを、それぞれの冷却系統の水温があ
らかじめ定めた基準温度以下のときに停止させるものと
する。

【０００７】（３）請求項３の発明は、上記請求項１の
発明の各冷却系統のラジエータに冷却風を供給する電動
ファンを備え、電動ポンプ作動時に前記電動ファンを駆
動するものとする。

【０００８】（４）請求項４の発明は、上記請求項１の
発明において、車両の運転停止状態を判定する運転停止
判定手段と、電源装置のバッテリ残量を判定する電源判
定手段とを備え、車両の運転停止状態下ではバッテリ残
量が所定量以上のときにのみ電動ポンプを駆動可能に構
成したものとする。

【０００９】（５）請求項５の発明は、上記請求項１の
発明の各弁装置を、それぞれの冷却系統の水温に感応す
るバイメタル式バルブで構成したものとする。

【００１０】（６）請求項６の発明は、上記請求項１の
発明の各弁装置を電気的信号に応動して開閉する弁装置
で構成し、各冷却系統の水温をそれぞれ検出する水温検
出手段と、検出した水温に基づいて前記各弁装置を駆動
する制御手段とによりリザーバタンクの開閉を制御する
ように構成したものとする。

【００１１】（７）請求項７の発明は、上記請求項１の
発明の各冷却系統はそれぞれ弁装置を介して中間リザー
バタンクに接続するリザーバタンクを冷却水循環通路の
途中に備えるものとする。

【００１２】（８）請求項８の発明は、上記請求項１の
発明の車両は原動機として電動機の他にエンジンを備
え、あらかじめ定められた条件に応じていずれか一方ま
たは双方の駆動力により走行するように構成されたハイ
ブリッド車両とする。

【００１３】

【作用・効果】（１）上記請求項１以下の各発明におい
て、第１、第２の各冷却系統での冷却水の循環に伴い電
源装置と電動機はそれぞれのラジエータからの放熱によ
り冷却される。このときの各冷却系統の水温とこれに応
じた各弁装置の開閉により次のようにして冷却作用がな
される。

【００１４】ＴＬ＜ＴＢ１のとき 第１の弁装置が開いて中間リザーバタンクが第１の冷却
水循環通路に接続される。このときＴＨ＜ＴＢ２であれ
ば第２の弁装置が閉じているので、比較的低温の第１の
冷却系統の冷却水が循環し、中間リザーバタンク内の冷
却水は第１の冷却系統と同程度の低水温に保たれる。

【００１５】この状態でＴＨ≧ＴＢ２となると第２の弁
装置が開いて前記中間リザーバタンク内の低温の冷却水
が第２の冷却水循環通路に供給されるため第２の冷却系
統は速やかに冷却される。これにより電動機からの放熱
により比較的高温となる第２の冷却系統の熱的負担が軽
減される。

【００１６】第１の弁装置が開いているときに第２の弁
装置が開くと、第２の冷却系統からの高温の冷却水によ
り中間リザーバタンクを介して第１の冷却系統の水温も
上昇しようとするが、この温度上昇によりＴＬ≧ＴＢ１
となると第１の弁装置が閉じるので第１の冷却系統の水
温が第２の冷却系統の影響により過度に上昇してしまう
ようなことはない。

【００１７】ＴＬ≧ＴＢ１のとき 電源装置側の負荷が増大して水温が上昇したときには第
１の弁装置が閉じて第１の冷却水循環通路との接続が断
たれることから中間リザーバタンク内の水温が第１の冷
却系統の水温上昇に伴って高温化することが避けられ、
その水温はある程度の低温状態に維持される。このた
め、電動機側の負荷が増してＴＨ≧ＴＢ２となって第２
の弁装置が開いたときに、十分に低温の冷却水を供給し
て第２の冷却系統の温度を確実に低下させることができ
る。

【００１８】・このようにして、各弁装置により低水温
に維持した中間リザーバタンク内の冷却水を第２の冷却
系統が高温化したときに供給することにより第２の冷却
系統を速やかに冷却するようにしたので、車両の運転停
止直後など放熱性が悪化する条件下でも電動機等の温度
を速やかに低下させることができる。

【００１９】（２）請求項２の発明では、電動ポンプは
基準値以下の水温では停止するので、寒冷時での過冷却
や無駄な電力の消費を避けることができる。

【００２０】（３）請求項３の発明では、電動ポンプに
よる冷却水の強制循環時に電動ファンが作動してラジエ
ータに冷却風を供給するので、車両停止状態においても
十分な放熱性能を確保して電動機等を速やかに冷却する
ことができる。

【００２１】（４）請求項４の発明では、キーオフ時な
どバッテリ充電ができない車両運転停止状態においては
バッテリ残量が十分にあるときにのみ電動ポンプを駆動
しての冷却が行われる。これにより、バッテリ残量が不
十分な条件下での電動ポンプの駆動によるバッテリの過
度の消耗を回避し、以後の車両運転にあたっての充電負
担の軽減を図ることができる。

【００２２】（５）請求項５の発明では、各弁装置をそ
れぞれの冷却系統の水温に応動するバイメタル式バルブ
で構成したことから、構造を簡潔にできると共に低コス
トで上記冷却制御を実現することができる。

【００２３】（６）請求項６の発明では、各冷却系統の
水温を検出し、電磁弁等の電気信号に応動する弁装置を
介して中間リザーバタンクと各冷却水循環通路との間の
開閉を制御するようにしたことから、上記冷却制御を高
精度で行わせることができ、また弁装置の開閉水温設定
などを必要に応じて容易に変更できるので車両や電動系
の仕様に応じたマッチングを容易に行うことができる。

【００２４】（７）請求項７の発明では、リザーバタン
クを設けた構成により各冷却系統の冷却水容量を十分に
確保してその温度制御性を改善できると共に、このリザ
ーバタンクを介して各冷却水循環通路を中間リザーバタ
ンクに接続する構成により、３つのリザーバタンクを一
体化した合理的な構成とすることができる。

【００２５】（８）本発明は、原動機として電動機のみ
を搭載した電気自動車にも適用することができるが、請
求項８の発明のようにエンジンを併用するハイブリッド
車ではより有効である。ハイブリッド車ではエンジンの
ための冷却装置をも必要になるところから、レイアウト
上の制約により電動機のための冷却系統に十分な冷却容
量を設定できない、あるいは最適な冷却条件を設定でき
ないといった不都合が生じがちであるが、本発明によれ
ばこのような条件下においても電動機の確実な冷却を図
ることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。

【００２７】［ハイブリッド車の基本構成例］まず図１
〜図５に本発明が適用可能な車両の構成例を示す。これ
らはいずれも走行条件に応じてエンジンまたは電動電動
機の何れか一方または双方の動力を用いて走行するハイ
ブリッド車である。

【００２８】図１において、太い実線は機械力の伝達経
路を示し、太い破線は電力線を示す。また、細い実線は
制御線を示し、二重線は油圧系統を示す。この車両のパ
ワートレインは、電動機１、エンジン２、クラッチ３、
電動機４、無段変速機５、減速装置６、差動装置７およ
び駆動輪８から構成される。電動機１の出力軸、エンジ
ン２の出力軸およびクラッチ３の入力軸は互いに連結さ
れており、また、クラッチ３の出力軸、電動機４の出力
軸および無段変速機５の入力軸は互いに連結されてい
る。

【００２９】クラッチ３締結時はエンジン２と電動機４
が車両の推進源となり、クラッチ３解放時は電動機４の
みが車両の推進源となる。エンジン２または電動機４の
駆動力は、無段変速機５、減速装置６および差動装置７
を介して駆動輪８へ伝達される。無段変速機５には油圧
装置９から圧油が供給され、ベルトのクランプと潤滑が
なされる。油圧装置９のオイルポンプ（図示せず）は電
動機１０により駆動される。

【００３０】電動機１，４，１０は三相同期電動機また
は三相誘導電動機などの交流機であり、電動機１は主と
してエンジン始動と発電に用いられ、電動機４は主とし
て車両の推進（力行）と制動に用いられる。また、電動
機１０は油圧装置９のオイルボンブ駆動用である。な
お、電動機１，４，１０には交流機に限らず直流電動機
を用いることもできる。また、クラッチ３締結時に、電
動機１を車両の推進と制動に用いることもでき、電動機
４をエンジン始動や発電に用いることもできる。

【００３１】クラッチ３はパウダークラッチであり、伝
達トルクを調節することができる。なお、このクラッチ
３に乾式単板クラッチや湿式多板クラッチを用いること
もできる。無段変速機５はベルト式やトロイダル式など
の無段変速機であり、変速比を無段階に調節することが
できる。

【００３２】電動機１，４，１０はそれぞれ、インバー
タ１１，１２，１３により駆動される。なお、電動機
１，４，１０に直流電動機を用いる場合には、インバー
タの代わりにＤＣ／ＤＣコンバータを用いる。インバー
タ１１〜１３は共通のＤＣリンク１４を介してメインバ
ッテリ１５に接続されており、メインバッテリ１５の直
流充電電力を交流電力に変換して電動機１，４，１０へ
供給するとともに、電動機１，４の交流発電電力を直流
電力に変換してメインバッテリ１５を充電する。なお、
インバータ１１〜１３は互いにＤＣリンク１４を介して
接続されているので、回生運転中の電動機により発電さ
れた電力をメインバッテリ１５を介さずに直接、力行運
転中の電動機へ供給することができる。メインバッテリ
１５には、リチウム・イオン電池、ニッケル・水素電
池、鉛電池などの各種電池や、電機二重層キャパシター
いわゆるパワーキャパシターを用いることができる。

【００３３】コントローラ１６は、マイクロコンピュー
タとその周辺部品や各種アクチュエータなどを備え、エ
ンジン２の回転速度や出力トルク、クラッチ３の伝達ト
ルク、電動機１，４，１０の回転速度や出力トルク、無
段変速機５の変速比なとを制御する。

【００３４】コントローラ１６には、図２に示すよう
に、キースイッチ２０、セレクタレバースイッチ２１、
アクセルセンサ２２、ブレーキスイッチ２３、車速セン
サ２４、バッテリ温度センサ２５、バッテリＳＯＣ検出
装置２６、エンジン回転センサ２７、スロットル開度セ
ンサ２８が接続される。キースイッチ２０は、車両のキ
ーが０Ｎ位置またはＳＴＡＲＴ位置に設定されると閉路
する（以下、スイッチの閉路をオンまたは０Ｎ、閉路を
オフまたはＯＦＦと呼ぷ）。セレクタレバースイッチ２
１は、パーキングＰ、ニュートラルＮ、リバースＲおよ
びドライブＤの何れかのレンジに切り換えるセレクタレ
バー（図示せず）の設定位置に応じて、Ｐ，Ｎ，Ｒ，Ｄ
のいずれかのスイッチがオンする。

【００３５】アクセルセンサ２２はアクセルペダルの踏
み込み量θを検出し、ブレーキスイッチ２３はブレーキ
ペダルの踏み込み状態（この時、スイッチオン）を検出
する。車速センサ２４は車両の走行速度Ｖを検出し、バ
ッテリ温度センサ２５はメインバッテリ１５の温度Ｔｂ
を検出する。また、バッテリＳＯＣ検出装置２６はメイ
ンバッテリ１５の充電状態（以下、ＳＯＣ（State Of C
harge）と呼ぷ）を検出する。さらに、エンジン回転セ
ンサ２７はエンジン２の回転速度Ｎｅを検出し、スロッ
トル開度センサ２８はエンジン２のスロットルバルブ開
度θthを検出する。

【００３６】コントローラ１６にはまた、エンジン２の
燃料噴射装置３０、点火装置３１、バルブタイミング調
節装置３２などが接続される。コントローラ１６は、燃
料噴射装置３０を制御してエンジン２への燃料の供給と
停止および燃料噴射量を調節するとともに、点火装置３
１を制御してエンジン２の点火を行う。また、コントロ
ーラ１６はバルブタイミング調節装置３２を制御してエ
ンジン２の吸気バルブの閉時期を調節する。なお、コン
トローラ１６には低圧の補助バッテリ３３から電源が供
給される。

【００３７】図３または図４はパワートレインの配置例
を示す図である。クラッチ３の入力側の電動機１とエン
ジン２の配置は、図３に示すように電動機１をエンジン
２の上流に配置してもよいし、図４に示すように電動機
１をエンジン２の下流に配置してもよい。図３に示す配
置例では、エンジン２の出力軸をクラッチ３の入力軸と
直結して１軸で構成するとともに、エンジン２の出力軸
を電動機１の出力軸とベルトや歯車により連結する。ま
た、図４に示す配置例では、エンジン２の出力軸を電動
機１のローターを貫通してクラッチ３の入力軸と直結
し、クラッチ３の入力側を１軸で構成する。

【００３８】一方、クラッチ３の出力側の電動機４と無
段変速機５の配置は、図３に示すように電動機４を無段
変速機５の上流に配置してもよいし、図４に示すように
電動機４を無段変速機５の下流に配置してもよい。図３
に示す配置例では、クラッチ３の出力軸を電動機４のロ
ーターを貫通して無段変速機５の人力軸と直結し、クラ
ッチ３の出力側を１軸で構成する。また、図４に示す配
置例では、クラッチ３の出力軸を無段変速機５の入力軸
を貫通して電動機４の出力軸と直結し、クラッチ３の出
力側を１軸で構成する。いずれの場合でも電動機４を無
段変速機５の入力軸に連結する。

【００３９】パワートレインの配置は図３および図４に
示す配置例に限定されず、クラッチ３の入力軸にエンジ
ン２と電動機１を連結するとともに、クラッチ３の出力
軸に電動機４と無段変速機５の入力軸を連結し、無段変
速機５の出力軸から減速装置６および差動装置７を介し
て駆動輪８に動力を伝える推進機構であれば、各機器が
どのような配置でもよい。

【００４０】図５は、無段変速機にトロイダルＣＶＴを
用いたパワートレインの配置例を示す。無段変速機５に
トロイダルＣＶＴを用いた場合でも、電動機４とトロイ
ダルＣＶＴ５のどちらをクラッチ３側に配置してもよ
い。

【００４１】［冷却系統の構成例］次に上述のようなハ
イブリッド車に適用される冷却系統の構成例を図６に示
す。この冷却系統は、エンジン２を冷却するエンジン
系、パワーヘッド４０や電動機１，４等の電動系の２系
統の水冷式冷却装置からなり、さらに電動系はパワーヘ
ッド４０等の電源装置を冷却する第１の冷却系統Ｃ１
と、電動機１および４を冷却する第２の冷却系統Ｃ２か
らなっている。パワーヘッド４０は電動機１，４の出力
制御のために上述したインバータないしはパワートラン
ジスタなどを内蔵したユニットである。

【００４２】エンジン系冷却装置は、エンジン２に対し
て車両の空気取入口側に面して設けられたラジエータ４
１と、ラジエータ４１とエンジン２のウオータジャケッ
トとの間に形成された冷却水循環通路４２に冷却水を強
制循環させるウオータポンプ４３を備える。

【００４３】一方、電動系の第１の冷却系統Ｃ１は、エ
ンジン系ラジエータ４１の図で前面左側に配置された第
１ラジエータ４４と、第１ラジエータ４４とパワーヘッ
ド４０のウオータジャケットとの間に形成された冷却水
循環通路４５に冷却水を強制循環させる電動ポンプ４６
を備える。また、第２の冷却系統Ｃ２は、エンジン系ラ
ジエータ４１の図で前面右側に配置された第２ラジエー
タ４７と、第２ラジエータ４７と各電動機１，４のウオ
ータジャケットとの間に形成された冷却水循環通路４８
に冷却水を強制循環させる第１電動ポンプ４９を備え
る。

【００４４】ラジエータ４１の背後には、各ラジエータ
４１，４４，４７に強制冷却風を供給する電動ファン５
０が２基配置される。

【００４５】１６はコントローラであり、運転条件パラ
メータとして、図示しない各種センサまたはスイッチを
介して、無段変速機５のセレクタレバー位置、アクセル
ペダル位置、パワーヘッド４０の出力トランジスタ部の
温度、電動機１，４，５０の各々のコイル温度、エンジ
ン２の冷却水温度、外気温度、無段変速機５の油温、車
速、キースイッチ位置、ブレーキ作動状態などが入力
し、これらに基づいて所定の冷却状態となるように電動
ポンプ４３，４９、電動ファン５０などの駆動を制御す
るようになっている。

【００４６】［電動系冷却装置の詳細］以上は一般的な
ハイブリッド車用冷却系統の構成例を示したものである
が、本発明ではこのような冷却系統において電動系をよ
り効果的に冷却できるようにしたものである。その詳細
を図７以下の図面に基づいて説明する。なお図７以下の
各図において図６と対応する部分には同一の符号を付し
て示してある。

【００４７】図中Ｃ１とＣ２はそれぞれ上述した電源装
置冷却のための第１の冷却系統、電動機冷却のための第
２の冷却系統である。各冷却系統の冷却水循環通路４
５，４８を相互に連通する態様で中間リザーバタンク５
１が設けられている。この場合、中間リザーバタンク５
１は、各冷却水循環通路４５，４８の途中に設けられる
各冷却系統用のリザーバタンク５２，５３を一体化した
構成となっており、第１の冷却系統のリザーバタンク５
２と中間リザーバタンク５１との間には第１の弁装置と
してバイメタル式バルブＢＭ１が、第２の冷却系統のリ
ザーバタンク５３と中間リザーバタンク５１との間には
第２の弁装置としてバイメタル式バルブＢＭ２がそれぞ
れ介装されており、各バルブＢＭ１，ＢＭ２によりリザ
ーバタンク相互間が連通または遮断される。

【００４８】バイメタル式バルブＢＭ１またはＢＭ２は
図１１に示したように、中間リザーバタンク５１内とリ
ザーバタンク５２（５３）との連通路５４を開閉する弁
体５５と、この弁体５５に断熱材５６を挟んで接合され
たバイメタル５７からなり、中間リザーバタンク５１側
の水温変化に対しては感応せず、リザーバタンク５２
（５３）側の水温変化にのみ感応して開閉するように構
成されている。バルブの開閉温度は、ＢＭ１，ＢＭ２に
ついてそれぞれＴＢ１，ＴＢ２（ただしＴＢ２＞ＴＢ
１）に設定されており、前記設定温度前後での開閉作用
としては、第１の冷却系統ないしリザーバタンク５２の
水温をＴＬ、第２の冷却系統ないしリザーバタンク５３
の水温をＴＨとするとき、第１のバルブＢＭ１について
はＴＬ＜ＴＢ１のときは開弁、ＴＬ≧ＴＢ１のときは閉
弁、第２のバルブＢＭ２についてはＴＨ＜ＴＢ２のとき
は閉弁、ＴＨ≧ＴＢ２のときは開弁となるように設定さ
れている。なお図中５８はＤＣ／ＤＣコンバータであ
る。

【００４９】次に作用について説明する。車両運転中は
上述したコントローラ１６により、各冷却系統の電動ポ
ンプ４６，４９および電動ファン５０が駆動され、冷却
水循環量とラジエータ４４，４７に供給する冷却風量と
を加減することでパワーヘッド４０等の電源装置および
電動機１，４が所定の温度域で運転されるように冷却が
行われる。電源系の第１の冷却系統は電動機系の第２の
冷却系統に比較して放熱量が少ないので、第１の冷却系
統の水温ＴＬは第２の冷却系統の水温ＴＨよりも低く保
たれる。また、走行中であればラジエータ４４，４７へ
の走行風の通過により効率よく冷却可能であるので、前
記ＴＬ，ＴＨはそれぞれバルブＢＭ１，ＢＭ２の作動温
度よりも低く保たれる。このため、図７に示したように
第１のバルブＢＭ１は開弁して中間リザーバタンク５１
を第１の冷却系統のリザーバタンク５２に連通させる一
方、第２のバルブＢＭ２は閉弁保持して中間リザーバタ
ンク５１と第２の冷却系統のリザーバタンク５３との連
通を遮断している。この状態では、中間リザーバタンク
５１内の水温は第１の冷却系統の水温ＴＬと同程度の比
較的低温に保たれる。もし第１の冷却系統の要求放熱量
が増大して水温ＴＬがＴＢ１を超えて上昇すると図８に
示したようにバルブＢＭ１が閉弁してリザーバタンク５
２と中間リザーバタンク５１との間の連通を遮断するの
で、高温化した第１の冷却系統の冷却水により中間リザ
ーバタンク５１の水温が上昇してしまうようなことがな
く、これにより中間リザーバタンク５１内の水温は常に
ある程度の低温に保たれる。

【００５０】図９はキーオフにより車両の運転が停止さ
れた後の状態を示している。キーオフ時といってもコン
トローラ１６、電動ポンプ４６，４９，電動ファン５０
への通電は、後述する終了条件が成立するまでは継続さ
れる。この車両運転停止条件下では、走行風がなくなる
ため各冷却系統の水温が急速に上昇する。これによりＴ
Ｌ≧ＴＢ１、ＴＨ≧ＴＢ２の温度条件となると、図９に
示したように第１のバルブＢＭ１が閉弁保持すると共に
第２のバルブＢＭ２が開弁し、中間リザーバタンク５１
は第２の冷却系統のリザーバタンク５３と連通する。こ
のようにして、第２の冷却系統の冷却水循環通路４８な
いしリザーバタンク５３が中間リザーバタンク５１と接
続されることにより、中間リザーバタンク５１内の低温
の冷却水により第２の冷却系統の冷却能力が増大するの
で電動機１，４を速やかに冷却してその温度を十分に低
下させることができる。また、このとき第１のバルブＢ
Ｍ１は閉じているので、第２の冷却系統との接続により
高温化した中間リザーバタンク５１内の冷却水が第１の
冷却系統に流れ込んで冷却性を悪化させるようなことは
ない。

【００５１】なお、第１の冷却系統の水温が十分に低い
状態で第２の冷却系統の水温のみが上昇してＴＬ＜ＴＢ
１かつＴＨ≧ＴＢ２となった場合には、図１０に示した
ように高温側の第２の冷却系統の熱量が中間リザーバタ
ンク５１を介して第１の冷却系統に流れ込もうとする
が、このとき第１のリザーバタンク５２の温度上昇を感
知して第１のバルブＢＭ１が速やかに閉弁するので、そ
れ以上に第１の冷却系統の水温が上昇することはない。

【００５２】このようにして車両運転停止後の各冷却系
統での冷却が継続して、例えば第２の冷却系統の水温Ｔ
Ｈが第２のバルブＢＭ２の作動温度以下に低下した時点
で電動ポンプ４６，４９および電動ファン５０の作動を
停止させる。その後は自然冷却により各部の温度が低下
してゆくことになる。なお、電動ポンプ等の駆動停止
は、タイマーを使用してキーオフ後に一定時間が経過し
た時点で行うようにしてもよい。

【００５３】図１２は上述の冷却作用による各部の水温
変化を示したものである。図中「低温側」「高温側」と
あるのはそれぞれ第１の冷却系統、第２の冷却系統を示
している。図においてａはキーオフ後にファンによる冷
却風を供給しなかった場合の従来の高温側水温変化、ｂ
は同じくファン駆動した場合の従来の高温側水温変化を
示しており、いずれの場合もキーオフ後に急速に温度上
昇して運転時よりも高温側に温度ピークを生じたのちに
徐々に温度低下している。これに対して、ｃは上記中間
リザーバタンク５１を高温側である第２の冷却系統に接
続して冷却を促進した場合の水温変化を示しており、図
示したようにキーオフ直後から速やかに温度が低下し始
めるため運転時に比較して最高温度が特に高くなるよう
なことがなく、速やかに温度を低下させることができ
る。なお図中のｔ１は電動ポンプ４６，４９および電動
ファン５０が停止するまでの時間を示しており、この場
合上述したように第２の冷却系統の水温が第２のバルブ
ＢＭ２の開閉切換温度ＴＢ２にまで降下した時点で通電
停止する制御を想定している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用可能なハイブリッド車の全体構成
を示す概略図。

【図２】同じく制御系の概略構成図。

【図３】同じくパワートレインの配置例を示す図。

【図４】同じくパワートレインの他の配置例を示す図。

【図５】同じくパワートレインの他の配置例を示す図。

【図６】同じく冷却系統の一般的な構成についての概略
構成図。

【図７】〜

【図１０】本発明の一実施形態の概略構成および作用を
示す説明図。

【図１１】バイメタル式バルブの構造説明図。

【図１２】上記実施形態による温度特性を示す特性線
図。

【符号の説明】

Ｃ１ 第２の冷却系統 Ｃ２ 第２の冷却系統 １ 電動機 ２ エンジン ４ 電動機 １６ コントローラ ４０ パワーヘッド（電源装置） ４４ 第１のラジエータ ４５ 第１の冷却水循環通路 ４６ 第１の電動ポンプ ４７ 第２のラジエータ ４８ 第２の冷却水循環通路 ４９ 第２の電動ポンプ ５０ 電動ファン ５１ 中間リザーバタンク ５２ 第１のリザーバタンク ５３ 第２のリザーバタンク ＢＭ１ 第１のバイメタル式バルブ（第１の弁装置） ＢＭ２ 第２のバイメタル式バルブ（第２の弁装置）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大和田 優 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 金子 雄太郎 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動用電動機に電力を供給する電源装置と
   第１のラジエータとの間に形成される第１の冷却水循環
   通路と、第１の冷却水循環通路に冷却水を循環させる第
   １の電動ポンプとを備えた第１の冷却系統と、 駆動用電動機と第２のラジエータとの間に形成される第
   １の冷却水循環通路と、第２の冷却水循環通路に冷却水
   を循環させる第２の電動ポンプとを備えた第２の冷却系
   統とを備えた車両の冷却装置において、 第１、第２の冷却水循環通路に連通する中間リザーバタ
   ンクと、中間リザーバタンクと第１の冷却水循環通路と
   の間の連通路を開閉する第１の弁装置と、中間リザーバ
   タンクと第２の冷却水循環通路との間の連通路を開閉す
   る第２の弁装置とを設け、 第１の冷却系統の水温をＴＬ、第２の冷却系統の水温を
   ＴＨ、第１の弁装置を開閉する基準温度をＴＢ１、第２
   の弁装置を開閉する基準温度をＴＢ２（ただしＴＢ２＞
   ＴＢ１）とするとき、 第１の弁装置を、ＴＬ＜ＴＢ１のときは開弁、ＴＬ≧Ｔ
   Ｂ１のときは閉弁、第２の弁装置を、ＴＨ＜ＴＢ２のと
   きは閉弁、ＴＨ≧ＴＢ２のときは開弁となるように各弁
   装置を駆動することを特徴とする車両の冷却装置。
2. 【請求項２】各電動ポンプを、それぞれの冷却系統の水
   温があらかじめ定めた基準温度以下のときに停止させる
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の冷却装置。
3. 【請求項３】各冷却系統のラジエータに冷却風を供給す
   る電動ファンを備え、電動ポンプ作動時に前記電動ファ
   ンを駆動することを特徴とする請求項１記載の車両の冷
   却装置。
4. 【請求項４】車両の運転停止状態を判定する運転停止判
   定手段と、電源装置のバッテリ残量を判定する電源判定
   手段とを備え、車両の運転停止状態下ではバッテリ残量
   が所定量以上のときにのみ電動ポンプを駆動可能とした
   ことを特徴とする請求項１記載の車両の冷却装置。
5. 【請求項５】各弁装置を、それぞれの冷却系統の水温に
   感応するバイメタル式バルブで構成したことを特徴とす
   る請求項１記載の車両の冷却装置。
6. 【請求項６】各弁装置を電気的信号に応動して開閉する
   弁装置で構成し、各冷却系統の水温をそれぞれ検出する
   水温検出手段と、検出した水温に基づいて前記各弁装置
   を駆動する制御手段とによりリザーバタンクの開閉を制
   御するように構成したことを特徴とする請求項１記載の
   車両の冷却装置。
7. 【請求項７】各冷却系統はそれぞれ弁装置を介して中間
   リザーバタンクに接続するリザーバタンクを冷却水循環
   通路の途中に備えることを特徴とする請求項１記載の車
   両の冷却装置。
8. 【請求項８】車両は原動機として電動機の他にエンジン
   を備え、あらかじめ定められた条件に応じていずれか一
   方または双方の駆動力により走行するように構成された
   ハイブリッド車両であることを特徴とする請求項１記載
   の車両の冷却装置。