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JPH11313406A - Hybrid vehicle cooling system - Google Patents

Hybrid vehicle cooling system

Info

Publication number
JPH11313406A
JPH11313406A JP10118198A JP11819898A JPH11313406A JP H11313406 A JPH11313406 A JP H11313406A JP 10118198 A JP10118198 A JP 10118198A JP 11819898 A JP11819898 A JP 11819898A JP H11313406 A JPH11313406 A JP H11313406A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
cooling
hybrid vehicle
radiator
heat exchanger
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
Application number
JP10118198A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Suzuki
敦 鈴木
Yuzo Kadomukai
裕三 門向
Toshiyuki Innami
敏之 印南
Ryozo Masaki
良三 正木
Toshimichi Minowa
利通 箕輪
Takashige Oyama
宜茂 大山
Akio Yasukawa
彰夫 保川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Car Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Car Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10118198A priority Critical patent/JPH11313406A/en
Publication of JPH11313406A publication Critical patent/JPH11313406A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ハイブリッド車において、エンジン暖機を速や
かに可能として、エンジンの燃費を向上したり、排ガス
中の有害成分を減少させると共に、配管系統を簡単にし
て全体をコンパクト化すること。また、電気部品が受け
る温度サイクルの変動巾を低減し、部品寿命及び信頼性
を向上すること。 【解決手段】駆動システムとして、エンジン1、回転電
機2等のコンポーネントを搭載し、該コンポーネントを
それぞれ冷却するよう液体が流通する複数の冷却管およ
びラジエータ5e,5mを有するハイブリッド車におい
て、前記エンジン1を冷却する循環系統と前記エンジン
1を含まないコンポーネント2等を冷却する循環系統と
の当該液体間の熱交換を行うための熱交換器4を設けた
冷却装置を構成する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] In a hybrid vehicle, the engine can be quickly warmed up to improve the fuel efficiency of the engine, reduce harmful components in exhaust gas, and simplify the piping system to make the whole compact. To do. It is also necessary to reduce the fluctuation range of the temperature cycle applied to the electric component, and to improve the life and reliability of the component. A hybrid vehicle equipped with components such as an engine and a rotary electric machine as a drive system, and having a plurality of cooling pipes through which liquid flows to cool the components, and radiators is provided. A cooling device provided with a heat exchanger 4 for exchanging heat between the liquid and a circulating system for cooling the components and a circulating system for cooling components 2 and the like that do not include the engine 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン、回転電
機等の複数のコンポーネントを備えるハイブリッド車の
冷却装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling system for a hybrid vehicle having a plurality of components such as an engine and a rotating electric machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のハイブリッド車におけるエンジン
や回転電機、電力変換器の冷却装置としては、例えば特
開平5−131848号公報に記載されているように、
エンジン、回転電機等の複数のコンポーネントを搭載
し、これらコンポ−ネントをそれぞれ冷却するように液
体が流通する複数の冷却管を有するハイブリッド車にお
いて、コンポーネントの温度を検出する手段と、エンジ
ン用の冷却管と排熱を利用するコンポーネント用の冷却
管との間の流路を信号に応じて開くバルブと、流路を開
かせるための制御手段とを有し、エンジン冷間時には他
のコンポーネントの排熱にによりエンジンを暖め、エン
ジン暖気後はエンジンを含む各コンポーネントをそれぞ
れ冷却するよう制御し、エンジンの燃費を向上したり、
排ガス中の有害成分(以下、これをエミッションと称す
る)を減少させるものが公知である。
2. Description of the Related Art As a cooling device for an engine, a rotating electric machine, and a power converter in a conventional hybrid vehicle, for example, as described in JP-A-5-131848,
A hybrid vehicle equipped with a plurality of components such as an engine and a rotating electric machine and having a plurality of cooling pipes through which a liquid flows so as to cool each of the components; A valve that opens a flow path between the pipe and a cooling pipe for a component that uses exhaust heat in response to a signal; and a control unit that opens the flow path. The engine is heated by heat, and after the engine warms up, each component including the engine is controlled to cool down, improving the fuel efficiency of the engine,
It is known to reduce harmful components (hereinafter referred to as emissions) in exhaust gas.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】かかるハイブリッド車
の冷却装置によれば、エンジンを冷却する循環系統と回
転電機等を冷却する循環系統とが直接合流・分岐するた
めに、配管が複雑になるという問題があった。また、バ
ルブを開閉するための制御手段が必要であるので、制御
回路が複雑になるという問題があった。さらには、各コ
ンポーネントの冷却に必要な流量に調整するためには、
複数のバルブを協調させて精度良く開閉の調整をする必
要があり、この制御が非常に困難であった。なお、冷却
系を含むコンポーネント全体の実装上の配慮が為されて
いなかった。
According to such a cooling device for a hybrid vehicle, the piping is complicated because the circulating system for cooling the engine and the circulating system for cooling the rotating electric machine and the like are directly joined and branched. There was a problem. Further, since control means for opening and closing the valve is required, there is a problem that the control circuit becomes complicated. Furthermore, in order to adjust the flow required for cooling each component,
It is necessary to adjust the opening and closing accurately by coordinating a plurality of valves, and this control is very difficult. In addition, no consideration has been given to the mounting of the entire component including the cooling system.

【0004】本発明の目的は、ハイブリッド車におい
て、エンジン暖機を速やかに可能として、エンジンの燃
費を向上したり、エミッションを減少させると共に、配
管系統を簡単にして全体をコンパクトにすることができ
るハイブリッド車の冷却装置を得ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to quickly warm up an engine in a hybrid vehicle, improve the fuel efficiency of the engine, reduce emissions, and simplify the piping system to make the whole compact. An object of the present invention is to obtain a cooling device for a hybrid vehicle.

【0005】また、本発明の目的は、ハイブリッド車に
おいて、エンジン暖機を速やかに可能として、エンジン
の燃費を向上したり、エミッションを減少させると共
に、電力変換器も暖機することで、電気部品が受ける温
度サイクルの変動巾を低減し、部品寿命及び信頼性を向
上させることができるハイブリッド車の冷却装置を得る
ことにある。
Another object of the present invention is to provide a hybrid vehicle that can quickly warm up the engine, improve the fuel efficiency of the engine, reduce the emission, and warm up the power converter, thereby improving the electrical components. It is an object of the present invention to provide a cooling device for a hybrid vehicle, which can reduce a fluctuation range of a temperature cycle applied to a vehicle and can improve a component life and reliability.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的は、駆動システ
ムとして,エンジン、回転電機等の複数のコンポーネン
トを搭載し、該コンポーネントをそれぞれ冷却するよう
液体が流通する複数の冷却管およびラジエータを有する
ハイブリッド車において、前記エンジンを冷却する循環
系統と前記エンジンを含まないコンポーネントを冷却す
る循環系統との間の熱交換を行う熱交換器を有する構成
にすることにより達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hybrid having a plurality of components such as an engine and a rotating electric machine mounted thereon as a drive system, and having a plurality of cooling pipes and a radiator through which a liquid flows so as to cool the components. This is achieved by providing a vehicle with a heat exchanger that performs heat exchange between a circulation system for cooling the engine and a circulation system for cooling components not including the engine.

【0007】上記目的は、駆動システムとしてエンジン
及び回転電機を搭載し、該前記エンジン及び回転電機を
それぞれ冷却するよう液体が流通する冷却管、ラジエー
タ及びポンプを有するハイブリッド車において、前記エ
ンジンを冷却する循環系統と前記回転電機を冷却する循
環系統と独立して閉じた回路を形成し、前記エンジンを
冷却する循環系統と前記回転電機を冷却する循環系統と
液体間の熱交換を行う熱交換器を有する構成にすること
により達成される。
The object is to cool an engine in a hybrid vehicle having an engine and a rotating electric machine as a drive system and having a cooling pipe, a radiator, and a pump through which a liquid flows to cool the engine and the rotating electric machine, respectively. Forming a closed circuit independently of a circulation system and a circulation system for cooling the rotating electric machine, a heat exchanger for performing heat exchange between a circulation system for cooling the engine, a circulation system for cooling the rotating electric machine, and a liquid. It is achieved by having a configuration having.

【0008】上記目的は、駆動システムとして、エンジ
ン、回転電機等のコンポーネントを搭載し、該コンポー
ネントをそれぞれ冷却するよう液体が流通する複数の冷
却管およびラジエータを有するハイブリッド車におい
て、前記エンジンを含む循環系統におけるエンジンの上
流側と、前記エンジンを含まないコンポーネントを冷却
する循環系統におけるコンポーネントの下流側との間に
熱交換器を設けた構成にすることにより達成される。
[0008] The object of the present invention is to provide a hybrid vehicle having components such as an engine and a rotating electric machine as a drive system and having a plurality of cooling pipes and a radiator through which a liquid flows so as to cool the components. This is achieved by providing a heat exchanger between the upstream side of the engine in the system and the downstream side of the component in the circulation system for cooling components not including the engine.

【0009】上記目的は、駆動システムとして、エンジ
ン等のコンポーネントを搭載し、該コンポーネントをそ
れぞれ冷却するよう液体が流通する複数の冷却管および
ラジエータを有するハイブリッド車において、前記エン
ジンを含まない循環系統にラジエータをバイパスする流
路を有し、前記ラジエータと該ラジエータをバイパスす
る流路とを流れる流量を制御するサーモスタットを有す
る構成にすることにより達成される。
It is an object of the present invention to provide a hybrid vehicle having, as a drive system, components such as an engine and a plurality of cooling pipes and a radiator through which a liquid flows so as to cool the components. This is achieved by having a flow path that bypasses the radiator and a thermostat that controls the flow rate of the radiator and the flow path that bypasses the radiator.

【0010】上記目的は、駆動システムとして、エンジ
ン等のコンポーネントを搭載し、該コンポーネントをそ
れぞれ冷却するよう液体が流通する複数の冷却管および
ラジエータを有するハイブリッド車において、前記エン
ジンを含まない循環系統において、熱交換器をバイパス
する流路を有する構成にすることにより達成される。上
記目的は、駆動システムとして、エンジン等のコンポー
ネントを搭載し、該コンポーネントをそれぞれ冷却する
よう液体が流通する複数の冷却管およびラジエータを有
するハイブリッド車において、前記エンジンを含む循環
系統にラジエータをバイパスする流路を有し、前記ラジ
エータと該ラジエータをバイパスする流路とを流れる流
量を制御するサーモスタット有する構成にすることによ
り達成される。
[0010] The object of the present invention is to provide a hybrid vehicle having, as a drive system, components such as an engine and a plurality of cooling pipes and a radiator through which a liquid flows so as to cool the components. This is achieved by having a configuration having a flow path that bypasses the heat exchanger. The object is to mount a component such as an engine as a drive system, and to bypass the radiator to a circulation system including the engine in a hybrid vehicle having a plurality of cooling pipes and a radiator through which a liquid flows to cool the component. This is achieved by providing a configuration having a flow path and a thermostat for controlling a flow rate of the radiator and a flow path that bypasses the radiator.

【0011】上記目的は、駆動システムとして、エンジ
ン等のコンポーネントを搭載し、該コンポーネントをそ
れぞれ冷却するよう液体が流通する複数の冷却管および
ラジエータを有するハイブリッド車において、前記コン
ポーネントの温度を検出する手段と、検出した信号にも
とに前記ラジエータまたは熱交換器バイパスする流路を
制御する手段を有する構成にすることにより達成され
る。
The object of the present invention is to detect a temperature of a component in a hybrid vehicle having, as a drive system, a plurality of cooling pipes and a radiator in which components such as an engine are mounted and a liquid flows to cool the component. And a means for controlling a flow path bypassing the radiator or the heat exchanger based on the detected signal.

【0012】上記目的は、駆動システムとして、エンジ
ン等のコンポーネントを搭載し、該コンポーネントをそ
れぞれ冷却するよう液体が流通する複数の冷却管および
ラジエータを有するハイブリッド車において、前記熱交
換器に、エンジンを含む循環系統とエンジンを含まない
循環系統との間にまたがって熱交換するヒートパイプを
用い、前記エンジンを含む循環系統をエンジンを含まな
い循環系統の上部配置した構成にすることにより達成さ
れる。
An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle having, as a drive system, components such as an engine and a plurality of cooling pipes and a radiator through which a liquid flows so as to cool the components. This is achieved by using a heat pipe that exchanges heat between a circulating system that includes the engine and a circulating system that does not include the engine, and by arranging the circulating system including the engine above the circulating system that does not include the engine.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、図1〜図8に基づいて、本
発明の実施の形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0014】まず、図8を用いて、本発明のハイブリッ
ド車を説明する。図8は、ハイブリッド自動車の駆動シ
ステムの構成の一例を表わしている。エンジン1と回転
電機2aは動力切替器105にそれぞれ接続され、差動
減速機104を介して駆動軸103、駆動輪102に機
械的な動力を伝える。エンジン1と回転電機2a、2b
は、主にエンジンの燃費を向上させたり、排ガス内の有
害成分を少なくすることを目的に、図示しない統合コン
トロールユニットによって制御される。なお、回転電機
2aはバッテリー8から供給される直流電流を可変電圧
可変周波数の3相交流に変換する電力変換器3を介して
電力が供給される。
First, a hybrid vehicle according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 illustrates an example of a configuration of a drive system of a hybrid vehicle. The engine 1 and the rotating electric machine 2 a are connected to a power switch 105, respectively, and transmit mechanical power to a drive shaft 103 and a drive wheel 102 via a differential reducer 104. Engine 1 and rotating electric machines 2a, 2b
Is controlled by an unillustrated integrated control unit mainly for the purpose of improving the fuel efficiency of the engine and reducing harmful components in the exhaust gas. The rotating electric machine 2a is supplied with electric power via a power converter 3 that converts a direct current supplied from a battery 8 into a three-phase alternating current having a variable voltage and a variable frequency.

【0015】次に駆動システムの動作例について説明す
る。例えば、始動時などのエンジン回転数が低い領域や
エンジンが充分暖機されていない場合には、回転電機2
aがモータの役割を果たして、単独で駆動する。また、
エンジン回転数が燃費の良い高回転領域に入る場合には
エンジン1が始動する。この際、回転電機2aは、高速
走行時には動力切替器を介してエンジン1による駆動を
アシストしたり、または減速時には回生ブレーキを作動
させて発電させ、発電電力をバッテリー8に蓄える等の
役割を果たす。さらにエンジン1には回転電機2aとは
異なるもう一つの回転電機2bを有して、合計3つの動
力源あるいは発電源を協調して制御し、燃費の向上を図
っている。
Next, an operation example of the drive system will be described. For example, in an area where the engine speed is low, such as at the time of starting, or when the engine is not sufficiently warmed up, the rotating electric machine 2
a plays the role of a motor and drives alone. Also,
When the engine speed is in the high-speed region where fuel consumption is good, the engine 1 starts. At this time, the rotating electric machine 2a assists the driving of the engine 1 via the power switch during high-speed running, or operates the regenerative brake during deceleration to generate electric power, and stores the generated electric power in the battery 8. . Further, the engine 1 has another rotating electric machine 2b different from the rotating electric machine 2a, and controls a total of three power sources or power sources in a coordinated manner to improve fuel efficiency.

【0016】以上説明したハイブリッド車の駆動システ
ムを構成するエンジン1、回転電機2a、電力変換器3
等の各コンポーネントは少なからず熱損失が発生してい
る。ここで、エンジン1の燃費向上やエミッション削
減、さらには電力変換器3内のパワー素子実装部の疲労
寿命の観点からは、各コンポーネントを効率良く冷却す
ると同時に、停止しているコンポーネントに対し、動作
中のコンポーネントの熱損失を用いて暖機することが好
ましい。例えば、エンジン1の場合、燃料がもつエネル
ギーの2〜3割(出力60kWの場合、15kW前後)が
エンジン1内で熱損失として発生するため、この熱を効
率良く除去する必要がある。一方でエンジン1の燃費向
上やエミッション削減の観点からは、エンジン1の冷却
水の温度は常に80℃レベルに保持されることが望まし
い。即ち、エンジン1を適切な温度に保持しつつ、発生
熱を除去する必要があるまた、電力変換器3において
も、バッテリ8から供給されるエネルギの1割程度(出
力30kWの場合、3kW)が電力変換器3内に実装さ
れるパワー素子から発生するため、この熱を効率よく除
去する必要がある。一方で、パワー素子の実装部に使用
されている半田やアルミワイヤの疲労寿命の観点から、
冷却水の温度をできるだけ一定の温度に保持しつつ、で
きるだけ低い値することが望ましい場合がある。具体的
には、パワー素子の熱暴走を引き起こさないように、冷
却水温度を60℃以下にする必要がある。
The engine 1, the rotating electric machine 2a, and the power converter 3 constituting the drive system of the hybrid vehicle described above.
Each of the components has a considerable amount of heat loss. Here, from the viewpoints of improving the fuel efficiency of the engine 1 and reducing the emission, and further, from the viewpoint of the fatigue life of the power element mounting portion in the power converter 3, each component is efficiently cooled and at the same time, the operation of the stopped component is performed. It is preferred to warm up using the heat loss of the components inside. For example, in the case of the engine 1, 20 to 30% of the energy of the fuel (about 15 kW in the case of an output of 60 kW) is generated as heat loss in the engine 1, and it is necessary to efficiently remove this heat. On the other hand, from the viewpoint of improving the fuel efficiency of the engine 1 and reducing the emission, it is desirable that the temperature of the cooling water of the engine 1 is always maintained at the 80 ° C. level. That is, it is necessary to remove generated heat while maintaining the engine 1 at an appropriate temperature. Also in the power converter 3, about 10% of the energy supplied from the battery 8 (3 kW for an output of 30 kW) is reduced. Since the heat is generated from the power element mounted in the power converter 3, it is necessary to efficiently remove this heat. On the other hand, from the viewpoint of the fatigue life of the solder and aluminum wire used for the mounting part of the power element,
It may be desirable to keep the temperature of the cooling water as low as possible while keeping it as constant as possible. Specifically, the temperature of the cooling water needs to be 60 ° C. or lower so as not to cause thermal runaway of the power element.

【0017】このように、各コンポーネントでの発生熱
量や温度レベルはそれぞれ異なり、これらを効率よく冷
却するためには、冷却系を複数にする必要がある。この
ような構成のもと、各コンポーネントの暖機を行うため
に、従来は各コンポーネントを冷却する流路をバルブ等
を介して連結していたが、バルブの開閉および開度の組
み合わせによる流量の制御が難しくなるという問題があ
った。さらに、これらの構成部品を車載する必要がある
が、全体をコンパクト化することが難しいという問題が
あった。次に説明する本実施形態によるハイブリッド車
の冷却装置は、これらの要請に応じ得るものである。
As described above, the amount of heat generated and the temperature level in each component are different from each other, and it is necessary to use a plurality of cooling systems in order to efficiently cool them. Under such a configuration, in order to warm up each component, a flow path for cooling each component has conventionally been connected via a valve or the like. There was a problem that control became difficult. Furthermore, these components need to be mounted on a vehicle, but there is a problem that it is difficult to make the whole compact. The hybrid vehicle cooling device according to the present embodiment, which will be described next, can satisfy these requirements.

【0018】次に、図1乃至図4を用いて、本発明のハ
イブリッド車の冷却装置の第一実施形態を説明する。図
1は本発明のハイブリッド車の駆動システムの主要コン
ポーネントおよびその冷却系の構成図、図2は図1にお
ける熱交換器4の詳細構成図、図3は図1における熱交
換器4内の温度分布図、図4は図1におけるバルブ9の
制御方法を示すフローチャートである。
Next, a first embodiment of a cooling device for a hybrid vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a configuration diagram of main components of a drive system of a hybrid vehicle of the present invention and a cooling system thereof, FIG. 2 is a detailed configuration diagram of a heat exchanger 4 in FIG. 1, and FIG. 3 is a temperature in the heat exchanger 4 in FIG. FIG. 4 is a flow chart showing a control method of the valve 9 in FIG.

【0019】本実施形態において、冷却系は、エンジン
1を冷却する循環系統201と、回転電機2および電力
変換器3を冷却する循環系統202の2つで構成されて
いる。この冷却系統の独立は、エンジン停止中のエンジ
ン暖機に、動作中の回転電機2および電力変換器からの
発熱を利用するためである。また、エンジン1の発熱量
および適正液温レベルが、回転電機2および電力変換器
3のそれとは異なることにも起因する。
In the present embodiment, the cooling system is composed of a circulation system 201 for cooling the engine 1 and a circulation system 202 for cooling the rotating electric machine 2 and the power converter 3. The independence of the cooling system is to utilize heat generated from the rotating electric machine 2 and the power converter during operation for warming up the engine while the engine is stopped. Further, the heat generation amount and the appropriate liquid temperature level of the engine 1 are different from those of the rotating electric machine 2 and the power converter 3.

【0020】始めにエンジン側の冷却について説明す
る。エンジン冷却系統201は、エンジン1、ラジエー
タ5e、熱交換器4およびポンプ6eがこの順番で直列
に接続される。このとき、サーモスタット7eはエンジ
ン1とラジエータ5eの間に配置され、この位置からラ
ジエータ5eと熱交換器4の間にバイパス流路が形成さ
れる。サーモスタット7eは、しきい値Teを境に、低
温時には冷却液はラジエータ5e側には流れず、冷却液
がバイパス側のみに流れるように動作する。また、高温
時には冷却液がバイパス側に流れずに、ラジエータ5e
側にのみ流れる。なお、サーモスタット7eは、流れ方
向の切り替えの温度についてある程度の巾をもってお
り、しきい値Teの前後では、両方の流路5e,12e
に冷却液が流れる状態もある。
First, cooling on the engine side will be described. In the engine cooling system 201, the engine 1, the radiator 5e, the heat exchanger 4, and the pump 6e are connected in series in this order. At this time, the thermostat 7e is disposed between the engine 1 and the radiator 5e, and a bypass flow path is formed between the radiator 5e and the heat exchanger 4 from this position. The thermostat 7e operates so that the coolant does not flow to the radiator 5e side at a low temperature and the coolant flows only to the bypass side at a low temperature after the threshold Te. Also, at high temperatures, the coolant does not flow to the bypass side, and the radiator 5e
Only flows to the side. The thermostat 7e has a certain width for the temperature for switching the flow direction, and before and after the threshold value Te, both of the flow paths 5e and 12e.
There is also a state in which the coolant flows.

【0021】本冷却系統201は、前述したサーモスタ
ット7eの動作により、エンジン1始動の直後の熱損失
や熱交換器4からの吸熱をラジエータ5eを介さないこ
とでなるべく短時間の間にエンジン1の適温まで上昇さ
せ、また、負荷が変動する運転状態においても冷却液温
を常に適正に保つことができる。なお、ポンプ6eは図
示しないモータによって駆動されるものであり、エンジ
ン1が停止している状態でも作動するものである。
The cooling system 201 operates the thermostat 7e so that heat loss immediately after the start of the engine 1 and heat absorption from the heat exchanger 4 do not pass through the radiator 5e. The coolant temperature can be raised to an appropriate temperature, and the coolant temperature can always be appropriately maintained even in an operation state in which the load fluctuates. The pump 6e is driven by a motor (not shown) and operates even when the engine 1 is stopped.

【0022】次に回転電機2、及び電力変換器3の冷却
系統202について説明する。本冷却系統202は、回
転電機2、電力変換器3、熱交換器4、ラジエータ5
m、及びポンプ6mがこの順番で直列に接続される。こ
のとき、サーモスタット7mは熱交換器4とラジエータ
5mの間に配置され、この位置からラジエータ5mとポ
ンプ6mの間にバイパス流路12mが形成される。サー
モスタット7mは、しきい値Tmを境に、低温時には冷
却液はラジエータ5m側には流れず、冷却液がバイパス
側のみに流れるように動作する。また、高温時には冷却
液がバイパス流路12m側に流れずに、ラジエータ5m
側にのみ流れる。なお、サーモスタット7mは、流れ方
向の切り替えの温度についてある程度の巾をもってお
り、しきい値Tmの前後では、両方の流路5m、12m
に冷却液が流れる状態もある。
Next, the rotating electric machine 2 and the cooling system 202 of the power converter 3 will be described. The cooling system 202 includes a rotating electric machine 2, a power converter 3, a heat exchanger 4, a radiator 5,
m and the pump 6m are connected in series in this order. At this time, the thermostat 7m is disposed between the heat exchanger 4 and the radiator 5m, and a bypass flow path 12m is formed between the radiator 5m and the pump 6m from this position. The thermostat 7m operates such that the coolant does not flow to the radiator 5m side at a low temperature and the coolant flows only to the bypass side at a low temperature after the threshold value Tm. Also, at high temperature, the coolant does not flow to the side of the bypass flow path 12m, and the radiator 5m
Only flows to the side. The thermostat 7m has a certain width with respect to the temperature at which the flow direction is switched, and before and after the threshold value Tm, both the flow paths 5m and 12m are used.
There is also a state in which the coolant flows.

【0023】本冷却系統202は、前述したサーモスタ
ット7mの動作により、回転電機2および電力変換器3
の始動の直後の熱損失をラジエータ5eを介さないこと
でなるべく短時間の間に冷却液温を回転電機2および電
力変換器3の冷却限界温度Tmmaxまで上昇させ、エ
ンジン側の暖機を効率良く行うことができる。
The cooling system 202 is operated by the rotating electric machine 2 and the power converter 3 by the operation of the thermostat 7m described above.
The cooling fluid temperature is raised to the cooling limit temperature Tmmax of the rotating electric machine 2 and the power converter 3 in as short a time as possible by avoiding the heat loss immediately after the start of the engine through the radiator 5e, and the engine-side warm-up is efficiently performed. It can be carried out.

【0024】なお、両方の冷却系統において使用される
液体は、寒冷地での車の運行を考慮して、エチレングリ
コール及び腐食抑制剤等を主成分とした水溶液(不凍
液)が好適である。
The liquid used in both cooling systems is preferably an aqueous solution (antifreeze) containing ethylene glycol and a corrosion inhibitor as main components in consideration of the operation of a vehicle in a cold region.

【0025】次に、2つの冷却系統201と202にお
ける熱交換について説明する。
Next, the heat exchange in the two cooling systems 201 and 202 will be described.

【0026】まず始めに、ハイブリッド車における典型
的な動作モードとして、発進時における熱交換を説明す
る。発進時には、エンジン1が暖機されていないため、
図示しないバッテリーから電力を供給して電力変換器3
を介し、回転電機2がモータとして動作し、始動する。
この際、冷却系統202では、前述の電力変換器3およ
び回転電機2からの発熱によりポンプ6mにより循環し
ている冷却液は徐々に温度上昇する。この冷却液は液温
がサーモスタット7mのしきい値Tmに到達するまでは
ラジエータ5mを通過しないため、冷却液は短時間のう
ちに上昇する。一方、エンジン1の冷却系統201では
エンジン1が停止しているため、系統内には熱の発生源
がない。しかし、ポンプ6eが動作しているため、熱交
換器4では、冷却系統201の液温に対し、冷却系統2
02の液温が高くなっており、さらに互いのポンプ6
e,6mが動作していることから両者の液間で、熱交換
が起こる。即ち、冷却系統202の液がもつ熱が冷却系
統201に伝達され、201の液温が上昇し、エンジン
1を暖めることになる。
First, heat exchange at the time of starting will be described as a typical operation mode in a hybrid vehicle. At the start, the engine 1 is not warmed up,
The power converter 3 supplies power from a battery (not shown).
, The rotating electric machine 2 operates as a motor and starts.
At this time, in the cooling system 202, the temperature of the coolant circulated by the pump 6m gradually increases due to the heat generated from the power converter 3 and the rotating electric machine 2 described above. The coolant does not pass through the radiator 5m until the coolant temperature reaches the threshold value Tm of the thermostat 7m, so that the coolant rises in a short time. On the other hand, since the engine 1 is stopped in the cooling system 201 of the engine 1, there is no heat source in the system. However, since the pump 6e is operating, in the heat exchanger 4, the cooling system 2
02 is high, and the pump 6
Since e and 6m are operating, heat exchange occurs between the two liquids. That is, the heat of the liquid in the cooling system 202 is transmitted to the cooling system 201, the temperature of the liquid in the cooling system 201 rises, and the engine 1 is warmed.

【0027】図2に熱交換器4の詳細構造を示す。熱交
換器4は、エンジン1の冷却系統側に接続される流路1
0と、回転電機2の冷却系統側に接続される流路11か
ら構成され、互いの流路表面は、流路壁により遮られて
おり、壁面を介して熱交換を行うものである。本図にお
いて、冷却液の流れはおのおの反対側の方向から流入す
る、所謂「対向流」の構成になっており、このような構
成とすることで熱交換効率が向上するものである。図2
には所謂「二重間熱交換器」を例示してあるが、例えば
シェル・アンド・チューブ熱交換器やプレート熱交換
器、あるいはコンパクト熱交換器といった多様な形態の
熱交換器が、設置スペースや交換する熱量や圧力損失ま
たは、互いの冷却液の流量バランスにより、適宜選択し
使用できるものである。
FIG. 2 shows a detailed structure of the heat exchanger 4. The heat exchanger 4 has a flow path 1 connected to the cooling system side of the engine 1.
0 and a flow path 11 connected to the cooling system side of the rotary electric machine 2. The flow path surfaces of the respective flow paths are blocked by flow path walls, and perform heat exchange via the wall surfaces. In this drawing, the flow of the cooling liquid has a so-called "counterflow" configuration in which the flows flow from opposite directions, and the heat exchange efficiency is improved by adopting such a configuration. FIG.
Illustrates a so-called "dual heat exchanger", but various types of heat exchangers such as a shell-and-tube heat exchanger, a plate heat exchanger, or a compact heat exchanger are installed in the installation space. It can be appropriately selected and used depending on the amount of heat exchanged, the pressure loss, and the flow rate balance of the cooling liquids.

【0028】図3に熱交換器4内における各冷却液の温
度変化のグラフを示す。グラフは、横軸が各冷却系統の
入口・出口部で示している。各冷却液は、下流に流れる
に従い、回転電機側は温度が下がり、エンジン側は温度
が上がっていく。各冷却液の温度勾配や温度差は、冷却
液の物性や流量および熱交換部の熱通過率により決定さ
れるものである。また、図からも明らかな通り、エンジ
ン冷却液の熱交換部出口部温度TEOは、最大でも回転
電機側冷却液の入口温度TMI以下である。なお、エン
ジン側のサーモスタット7eは一般に回転電機2および
電力変換器3の冷却系統における冷却限界温度Tmma
xより大きいしきい値を有しているため、すくなくとも
エンジン1が停止している状態では、エンジン側のサー
モスタット7eはバイパス側に流路を形成し、ラジエー
タ5eでの熱交換は行わない。
FIG. 3 is a graph showing a change in temperature of each cooling liquid in the heat exchanger 4. In the graph, the horizontal axis indicates the inlet / outlet of each cooling system. As each coolant flows downstream, the temperature of the rotating electric machine decreases and the temperature of the engine increases. The temperature gradient and the temperature difference of each cooling liquid are determined by the physical properties and flow rate of the cooling liquid and the heat transfer rate of the heat exchange unit. Further, as is clear from the figure, the temperature TEO at the outlet of the heat exchange portion of the engine coolant is at most equal to or lower than the inlet temperature TMI of the coolant at the rotating electrical machine side. The thermostat 7e on the engine side generally has a cooling limit temperature Tmma in the cooling system of the rotating electric machine 2 and the power converter 3.
Since the threshold value is larger than x, at least in a state where the engine 1 is stopped, the thermostat 7e on the engine side forms a flow path on the bypass side, and does not perform heat exchange in the radiator 5e.

【0029】次に、車が始動し、ある程度の車両速度域
に達すると、エンジン1が始動して動力源となる。この
とき、前述したようにエンジン1は既に回転電機2およ
び電力変換器3の発熱を利用してある程度暖機されてい
るため、始動時から燃費が良く、エミッションの少ない
状態でエンジン1が動作することになる。また、さらに
高速での運転域においては、エンジン1と回転電機2が
同時に作動し、協調して駆動することもある。この状態
においては、エンジン自身が発熱しており、液温がサー
モスタット7eのしきい値Teに到達するまではラジエ
ータ5eを通過せず、冷却液は短時間のうちに上昇す
る。
Next, when the vehicle starts and reaches a certain vehicle speed range, the engine 1 starts and becomes a power source. At this time, since the engine 1 has already been warmed up to some extent by using the heat generated by the rotating electric machine 2 and the power converter 3 as described above, the engine 1 operates in a state of good fuel economy and low emission from the start. Will be. Further, in a higher-speed operation range, the engine 1 and the rotating electric machine 2 may operate at the same time and drive in cooperation. In this state, the engine itself is generating heat, does not pass through the radiator 5e until the liquid temperature reaches the threshold Te of the thermostat 7e, and the coolant rises in a short time.

【0030】この際には、エンジン側の液温が回転電機
側の液温よりも高くなる場合があり、この場合には、エ
ンジンの発熱が回転電機側に移動し、回転電機側の冷却
限界温度Tmmaxを超える可能性がある。そのため、
バルブ9を図4に示すフローチャートに基づいて制御す
る。
In this case, the liquid temperature on the engine side may be higher than the liquid temperature on the rotating electric machine side. In this case, the heat generated by the engine moves to the rotating electric machine side, and the cooling limit of the rotating electric machine side becomes lower. The temperature may exceed Tmmmax. for that reason,
The valve 9 is controlled based on the flowchart shown in FIG.

【0031】図4に示されるように、スタート301し
た直後(ここでスタートとは、ハイブリッド車がアクセ
ルペダルを踏むことにより始動可能な状態にする動作を
示す)に、図2に図示した回転電機側の冷却系統におけ
るバルブ9の上流側の温度Tmin、およびバイパス流
路が熱交換器4の下流と合流する位置のさらに下流側の
温度Tmoutを検出し、TmoutがTminより大
きい値となっているか否かを判定する(302)。冷却
液温度の絶対値に関わらず、エンジン側からの熱を受け
取る場合には、TmoutはTminより大きい値を示
し、バルブ9をONとし(303)、熱交換器4をバイ
バスすることでエンジン側からの熱をもらわないように
する。一方、TmoutがTminより小さい値を示し
た場合には、すくなくともエンジン側から熱を受け取っ
ていないことから、熱交換器4が回転電機2と電力変換
器3の放熱に寄与することになるため、バルブ9をOF
Fとし(304)、熱交換器4を通過する。
As shown in FIG. 4, immediately after the start 301 (here, “start” refers to an operation in which the hybrid vehicle is brought into a state where it can be started by depressing an accelerator pedal), the rotating electric machine shown in FIG. The temperature Tmin on the upstream side of the valve 9 in the cooling system on the side and the temperature Tmout on the further downstream side where the bypass flow passage joins with the downstream side of the heat exchanger 4 are detected, and is Tmout a value larger than Tmin? It is determined whether or not (302). Regardless of the absolute value of the coolant temperature, when heat is received from the engine side, Tmout indicates a value greater than Tmin, the valve 9 is turned on (303), and the heat exchanger 4 is bypassed. Avoid receiving heat from On the other hand, when Tmout indicates a value smaller than Tmin, since heat is not received at least from the engine side, the heat exchanger 4 contributes to heat dissipation of the rotating electric machine 2 and the power converter 3, Turn valve 9 off
F (304), which passes through the heat exchanger 4.

【0032】以上、本発明のハイブリッド車の冷却装置
の第一実施形態によれば、複数の冷却系統において、配
管のバルブによる制御を複雑化することなく、エンジン
1の暖機を速やかに行うことができる。また、流路の切
り替えにおいて、温度検出等、外部からの信号を必要と
する部位が極めて少なく、制御アルゴリズムも簡単なこ
とから、信頼性の高い冷却装置を構築できる。また、エ
ンジン1、回転電機2、電力変換装置3といった発熱部
品をバイパスする流路が無いため、各冷却系統における
流量をほぼ一定に保つことが可能となり、各発熱部品の
冷却設定が容易となる。
As described above, according to the first embodiment of the cooling device for a hybrid vehicle of the present invention, in a plurality of cooling systems, the engine 1 can be quickly warmed up without complicating the control by piping valves. Can be. Further, when switching the flow path, there are very few parts that require an external signal such as temperature detection and the control algorithm is simple, so that a highly reliable cooling device can be constructed. Further, since there is no flow path that bypasses the heat-generating components such as the engine 1, the rotating electric machine 2, and the power converter 3, the flow rate in each cooling system can be kept substantially constant, and the cooling setting of each heat-generating component becomes easy. .

【0033】次に、図5乃至図6を用いて、本発明のハ
イブリッド車の冷却装置の第二実施形態を説明する。図
5は本発明のハイブリッド車の駆動システムの主要コン
ポーネントおよびその冷却系の構成図、図6は図5にお
ける熱交換器4hの詳細構成図である。
Next, a second embodiment of the cooling device for a hybrid vehicle according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a configuration diagram of main components and a cooling system of the drive system of the hybrid vehicle according to the present invention, and FIG. 6 is a detailed configuration diagram of the heat exchanger 4h in FIG.

【0034】本実施形態が第一実施形態と異なるのは、
熱交換器4として、ヒートパイプ式熱交換器4hを採用
し、回転電機2の冷却系統202においてバルブを削除
した点である。
This embodiment is different from the first embodiment in that
The difference is that a heat pipe type heat exchanger 4 h is adopted as the heat exchanger 4, and the valve is omitted in the cooling system 202 of the rotating electric machine 2.

【0035】図5にヒートパイプ式熱交換器4hの詳細
構成図を示す。本熱交換器4hは、重力方向に対して上
側にエンジン側の冷却流路10、下側に回転電機2・電
力変換器3の冷却流路11が形成され、これら流路1
0、11を分離する隔壁15を介して複数のヒートパイ
プ13が流路10、11にまたがって垂直に配置され、
さらにヒートパイプ13には多数の熱交換用のフィン1
4が取り付けられる。ここで、ヒートパイプ13の内面
には、凝縮した作動液の還流を促進する所謂ウイックは
設けないこととする。次に本ヒートパイプ式熱交換器の
作動について説明する。まず、エンジン1の暖機を想定
し、回転電機2の冷却液温が、エンジン1の冷却液温よ
り高い場合、ヒートパイプ13は、蒸発部13aにおい
てヒートパイプ13内に封入された作動液が蒸発・沸騰
することにより凝縮部13bへ潜熱として熱を輸送し、
さらに凝縮部にて蒸気が凝縮し、作動液となって下部の
蒸発部へ還流することで、回転電機2・電力変換器3の
冷却流路11側から、エンジン1の冷却流路10側へ熱
を伝えることができる。
FIG. 5 shows a detailed configuration diagram of the heat pipe type heat exchanger 4h. In the heat exchanger 4h, a cooling flow path 10 on the engine side is formed on the upper side with respect to the direction of gravity, and a cooling flow path 11 for the rotating electric machine 2 and the power converter 3 is formed on the lower side.
A plurality of heat pipes 13 are vertically arranged across the flow paths 10 and 11 via partition walls 15 separating 0 and 11,
Further, the heat pipe 13 has a number of fins 1 for heat exchange.
4 is attached. Here, a so-called wick that promotes the reflux of the condensed working fluid is not provided on the inner surface of the heat pipe 13. Next, the operation of the heat pipe type heat exchanger will be described. First, assuming that the engine 1 is warmed up, if the coolant temperature of the rotating electric machine 2 is higher than the coolant temperature of the engine 1, the heat pipe 13 is filled with the working fluid sealed in the heat pipe 13 in the evaporator 13a. Transports heat as latent heat to the condenser 13b by evaporation and boiling,
Further, the steam is condensed in the condensing section and returned as a working fluid to the lower evaporating section, so that the cooling passage 11 of the rotating electric machine 2 and the power converter 3 is moved to the cooling passage 10 of the engine 1. Can transmit heat.

【0036】ここで、本方式の最大の特徴は、以上の動
作は、エンジン側の冷却液温が回転電機側の冷却水温度
より高い場合には起こらないことである。即ち、熱交換
器4hの上部に高温の流体が存在し、蒸発した場合、仮
に下部で凝縮したとしても、凝縮した作動液はウイック
が無いための上部で還流することができない。仮にウイ
ックがあったとしても、重力が支配する場においては重
力に逆らって還流する毛細管力は極めて小さく、実用上
は熱輸送できない。
The most significant feature of the present system is that the above operation does not occur when the temperature of the coolant on the engine side is higher than the temperature of the coolant on the rotating electric machine side. That is, when a high-temperature fluid exists in the upper part of the heat exchanger 4h and evaporates, even if it condenses in the lower part, the condensed working fluid cannot be refluxed in the upper part because there is no wick. Even if there is a wick, in a place where gravity is dominant, the capillary force flowing back against gravity is extremely small, and heat cannot be transported in practical use.

【0037】つまり、本方式の熱交換器4hを用いるこ
とで、エンジン側の熱を回転電機側には伝えることがで
きないため、第一実施形態において必要とされたバルブ
9およびバイパス流路が不要になり、信号による制御手
段を一切用いることなく、エンジン暖機が速やかに可能
となる。
That is, by using the heat exchanger 4h of this system, the heat on the engine side cannot be transmitted to the rotating electric machine side, so that the valve 9 and the bypass passage required in the first embodiment are unnecessary. Thus, the engine can be quickly warmed up without using any signal control means.

【0038】その意味において、ヒートパイプ式熱交換
器4hの構成としては、ヒートパイプ13は必ずしも垂
直に配置される必要はなく、少なくともエンジン側の流
路部が回転電機側の流路部に対し上方に位置することが
必要条件となる。
In this sense, in the configuration of the heat pipe type heat exchanger 4h, the heat pipe 13 does not necessarily have to be vertically arranged, and at least the flow path on the engine side is at least as large as the flow path on the rotating electric machine side. A requirement is that it be located above.

【0039】次に、図7を用いて、本発明のハイブリッ
ド車の冷却装置の第三実施形態を説明する。図7は図1
におけるバルブ9の制御方法を示すフローチャートであ
る。本実施形態は、第一実施形態と異なるのは、バルブ
9の制御方法を変えることで、電力変換器3の暖機を行
える構成にした点である。図7に示されるように、スタ
ート301した直後に、図2に図示した回転電機側の冷
却系統におけるバルブ9の上流側の温度Tmin、およ
びバイパス流路が熱交換器4の下流と合流する位置のさ
らに下流側の温度Tmoutを検出し、TmoutがT
minより大きい値となっているか否かを判定する(3
02)。冷却液温度の絶対値に関わらず、エンジン側か
らの熱を受け取る場合には、TmoutはTminより
大きい値を示し、次の判定305へと進む。305で
は、Tminを検出し、これが、回転電機3および電力
変換器2の冷却するための上限温度Tmmaxより大き
い値になっているか否かを判定する。TminがTmm
axを超えた場合には、これ以上エンジン側からの熱を
受けとると、回転電機および電力変換装置の冷却が不可
能となるため、バルブ9をONし(303)、熱交換器
4をバイバスすることでエンジン側からの熱をもらわな
いようにする。一方、TmoutがTminより小さい
値を示した場合には、あるいはTmoutがTminよ
り大きい値を示しても、TminがTmmaxを超えな
い限りは、バルブ9をOFFとし(304)、熱交換器
4を通過する。
Next, a third embodiment of the cooling device for a hybrid vehicle according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows FIG.
5 is a flowchart showing a control method of the valve 9 in the first embodiment. This embodiment differs from the first embodiment in that the power converter 3 can be warmed up by changing the control method of the valve 9. As shown in FIG. 7, immediately after the start 301, the temperature Tmin on the upstream side of the valve 9 in the cooling system on the rotating electric machine side shown in FIG. The temperature Tmout on the further downstream side of the
It is determined whether the value is greater than min (3
02). Regardless of the absolute value of the coolant temperature, when receiving heat from the engine side, Tmout indicates a value greater than Tmin, and proceeds to the next determination 305. In 305, Tmin is detected, and it is determined whether or not Tmin is higher than the upper limit temperature Tmmax for cooling the rotating electric machine 3 and the power converter 2. Tmin is Tmm
If the value exceeds ax, if the heat from the engine side is received any more, cooling of the rotating electrical machine and the power converter becomes impossible, so the valve 9 is turned on (303) and the heat exchanger 4 is bypassed. So that heat from the engine side is not received. On the other hand, if Tmout shows a value smaller than Tmin, or even if Tmout shows a value larger than Tmin, as long as Tmin does not exceed Tmmax, the valve 9 is turned off (304) and the heat exchanger 4 is turned off. pass.

【0040】このようなバルブ制御をすることにより、
エンジン1の暖機のみならず、電力変換器3を暖機する
ことが可能となり、電力変換器3が受ける温度サイクル
の温度変動巾を低減することができる。即ち、電気部品
の寿命や信頼性を向上することができる。
By performing such valve control,
In addition to warming up the engine 1, the power converter 3 can be warmed up, and the temperature fluctuation range of the temperature cycle that the power converter 3 receives can be reduced. That is, the life and reliability of the electric component can be improved.

【0041】ここでは、バルブおよびサーモスタットの
動きを詳細に説明したが、これに加えて、各冷却系統に
おけるポンプ6の駆動力を制御することにより、短時間
でエンジンを暖機したり、電力変換器の温度変動幅を小
さくすることができる。また、コンポーネントと冷却系
統の組み合わせについても、独立した2以上の冷却系統
において熱交換器を有する構成であれば、基本的に発熱
源からの熱を用いて他のコンポーネントの暖機および温
度調整を行うことができるものである。例えば,バッテ
リーや燃料電池などの電力貯蔵手段も,自身が発熱する
ために冷却を必要としたり,また,出力特性を向上させ
るために温度調整が必要なコンポーネントであり,これ
らを冷却系統に組み込むことで,駆動システム全体のエ
ネルギ効率を向上させることが可能である。
Here, the movements of the valve and the thermostat have been described in detail. In addition, by controlling the driving force of the pump 6 in each cooling system, the engine can be warmed up in a short time or the power conversion can be performed. The temperature fluctuation range of the vessel can be reduced. Also, as for the combination of the component and the cooling system, if the configuration has a heat exchanger in two or more independent cooling systems, the warm-up and temperature adjustment of other components are basically performed using heat from the heat source. Is what you can do. For example, power storage means, such as batteries and fuel cells, are components that require cooling to generate heat themselves and that require temperature adjustment to improve output characteristics. Thus, the energy efficiency of the entire drive system can be improved.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明のハイブリッド車の冷却装置によ
れば、ハイブリッド車におけるエンジンの暖機が速やか
に可能となるため、エンジンの燃費を向上したり、排ガ
ス中の有害成分を減少させることができるとともに、配
管系統や制御手段を簡単にして全体をコンパクト化する
ことができる。また、電気部品が受ける温度サイクルの
変動巾を低減することが可能となるため、電気部品の寿
命や信頼性を向上することができる。
According to the cooling device for a hybrid vehicle of the present invention, the engine of the hybrid vehicle can be quickly warmed up, so that the fuel efficiency of the engine can be improved and harmful components in the exhaust gas can be reduced. In addition, the piping system and the control means can be simplified to make the whole compact. In addition, since it becomes possible to reduce the fluctuation range of the temperature cycle that the electric component receives, the life and reliability of the electric component can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一実施形態におけるハイブリッド車
の冷却装置を説明するための構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a cooling device for a hybrid vehicle according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一実施形態におけるハイブリッド車
の冷却装置のうち、熱交換器の詳細構造図である。
FIG. 2 is a detailed structural view of a heat exchanger in the cooling device of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第一実施形態におけるハイブリッド車
の冷却装置のうち、熱交換器の温度分布を説明する図で
ある。
FIG. 3 is a diagram illustrating a temperature distribution of a heat exchanger in the cooling device of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第一実施形態におけるハイブリッド車
の冷却装置のうち、バルブ制御方法を示すフローチャー
トである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a valve control method in the cooling device of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第二実施形態におけるハイブリッド車
の冷却装置を説明するための構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a cooling device for a hybrid vehicle according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第二実施形態におけるハイブリッド車
の冷却装置のうちのヒートパイプ式熱交換器の詳細構造
図である。
FIG. 6 is a detailed structural diagram of a heat pipe type heat exchanger in a cooling device for a hybrid vehicle according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第三実施形態におけるハイブリッド車
の冷却装置のうち、バルブ制御方法を示すフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a valve control method in the cooling device of the hybrid vehicle according to the third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第一実施形態におけるハイブリッド車
の駆動システムを説明するための構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram for explaining a drive system of the hybrid vehicle according to the first embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン、2…回転電機、3…電力変換器、4…熱
交換器、5…ラジエータ、6…ポンプ、7…サーモスタ
ット、8…バッテリー、9…バルブ、10…エンジン側
流路、11…回転電機側流路、12…バイパス流路、1
3…ヒートパイプ、13a…ヒートパイプ蒸発部、13
b…ヒートパイプ凝縮部、14…フィン、15…隔壁、
101…車体、102…駆動輪、103…駆動軸、10
4…差動減速器、105…動力切替器、201…エンジ
ン冷却系統、202…回転電機・電力変換器冷却系統、
Tmin…回転電機側入口温度測定センサ、Tmout
…回転電機側出口温度測定センサ、Tmmax…回転電
機・電力変換器の許容液温、TMI…回転電機側熱交換
器の入口温度、TMO…回転電機側熱交換器の出口温
度、TEI…エンジン側熱交換器の入口温度、TEO…
エンジン側熱交換器の出口温度。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Electric rotating machine, 3 ... Power converter, 4 ... Heat exchanger, 5 ... Radiator, 6 ... Pump, 7 ... Thermostat, 8 ... Battery, 9 ... Valve, 10 ... Engine side flow path, 11 ... Rotating electric machine side passage, 12 ... bypass passage, 1
3: heat pipe, 13a: heat pipe evaporator, 13
b: heat pipe condenser, 14: fin, 15: partition,
101: body, 102: drive wheel, 103: drive shaft, 10
4 ... Differential reducer, 105 ... Power switch, 201 ... Engine cooling system, 202 ... Cooling system for rotating electric machine and power converter,
Tmin: rotary electric machine side inlet temperature measurement sensor, Tmout
... Rotating electric machine side outlet temperature measurement sensor, Tmmmax ... Rotating electric machine / power converter allowable liquid temperature, TMI ... Rotating electric machine side heat exchanger inlet temperature, TMO ... Rotating electric machine side heat exchanger outlet temperature, TEI ... Engine side Heat exchanger inlet temperature, TEO ...
Outlet temperature of the engine side heat exchanger.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 印南 敏之 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 正木 良三 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 箕輪 利通 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 大山 宜茂 茨城県ひたちなか市高場2477番地 株式会 社日立カーエンジニアリング内 (72)発明者 保川 彰夫 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Toshiyuki Inami 502-Jindachi-cho, Tsuchiura-city, Ibaraki Pref. Machinery Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (72) Ryozo Masaki 7-1-1, Omika-cho, Hitachi, Ibaraki Hitachi, Ltd.Hitachi Laboratory (72) Inventor Toshimichi Minowa 1-1-1, Omika-cho, Hitachi, Ibaraki Prefecture, Ltd.Hitachi, Ltd.Hitachi Laboratory (72) Inventor Yoshimoge Oyama 2477 Takaba, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Car Engineering Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】駆動システムとして,エンジン、回転電機
等の複数のコンポーネントを搭載し、該コンポーネント
をそれぞれ冷却するよう液体が流通する複数の冷却管お
よびラジエータを有するハイブリッド車において、前記
エンジンを冷却する循環系統と前記エンジンを含まない
コンポーネントを冷却する循環系統との液体間の熱交換
を行う熱交換器を有することを特徴とするハイブリッド
車の冷却装置。
1. A hybrid vehicle having a plurality of components, such as an engine and a rotating electric machine, mounted thereon as a drive system and having a plurality of cooling pipes and a radiator through which a liquid flows so as to cool each of the components. A cooling device for a hybrid vehicle, comprising: a heat exchanger that performs heat exchange between liquids in a circulation system and a circulation system that cools components not including the engine.
【請求項2】駆動システムとしてエンジン及び回転電機
を搭載し、該前記エンジン及び回転電機をそれぞれ冷却
するよう液体が流通する冷却管、ラジエータ及びポンプ
を有するハイブリッド車において、前記エンジンを冷却
する循環系統と前記回転電機を冷却する循環系統と独立
して閉じた回路を形成し、前記エンジンを冷却する循環
系統と前記回転電機を冷却する循環系統と液体間の熱交
換を行う熱交換器を有することを特徴とするハイブリッ
ド車の冷却装置。
2. A circulating system for cooling an engine in a hybrid vehicle equipped with an engine and a rotating electric machine as a drive system and having a cooling pipe, a radiator, and a pump through which liquid flows to cool the engine and the rotating electric machine, respectively. Forming a closed circuit independently of a circulation system for cooling the rotating electric machine, and having a heat exchanger for performing heat exchange between a circulation system for cooling the engine, a circulation system for cooling the rotating electric machine, and liquid. A cooling device for a hybrid vehicle, characterized in that:
【請求項3】前記エンジンを含む循環系統におけるエン
ジンの上流側と、前記エンジンを含まないコンポーネン
トを冷却する循環系統におけるコンポーネントの下流側
との間に熱交換器を設けたことを特徴とする請求項1、
2の何れかに記載のハイブリッド車の冷却装置。
3. A heat exchanger is provided between an upstream side of an engine in a circulation system including the engine and a downstream side of a component in a circulation system for cooling components not including the engine. Item 1,
3. The cooling device for a hybrid vehicle according to any one of 2.
【請求項4】前記エンジンを含まない循環系統にラジエ
ータをバイパスする流路を有することを特徴とする請求
項1〜3の何れかに記載のハイブリッド車の冷却装置。
4. The cooling device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein a circulation path bypassing a radiator is provided in a circulation system that does not include the engine.
【請求項5】前記ラジエータと、該ラジエータをバイパ
スする流路とを流れる流量を制御するサーモスタットを
有することを特徴とする請求項4記載のハイブリッド車
の冷却装置。
5. The cooling device for a hybrid vehicle according to claim 4, further comprising a thermostat that controls a flow rate of the radiator and a flow path that bypasses the radiator.
【請求項6】前記エンジンを含まない循環系統におい
て、熱交換器をバイパスする流路を有することを特徴と
する請求項1〜3の何れかに記載のハイブリッド車の冷
却装置。
6. The cooling device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein the circulation system that does not include the engine has a flow path that bypasses a heat exchanger.
【請求項7】前記エンジンを含む循環系統にラジエータ
をバイパスする流路を有することを特徴とする請求項1
〜3の何れかに記載のハイブリッド車の冷却装置。
7. A circulating system including the engine has a flow path for bypassing a radiator.
The cooling device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3.
【請求項8】前記ラジエータと、該ラジエータをバイパ
スする流路とを流れる流量を制御するサーモスタット有
することを特徴とする請求項7記載のハイブリッド車の
冷却装置。
8. A cooling device for a hybrid vehicle according to claim 7, further comprising a thermostat for controlling a flow rate of said radiator and a flow path bypassing said radiator.
【請求項9】前記コンポーネントの温度を検出する手段
と、検出した信号にもとに前記ラジエータまたは熱交換
器をバイパスする流路を制御する手段を有する請求項5
〜8の何れかに記載のハイブリッド車の冷却装置。
9. The apparatus according to claim 5, further comprising means for detecting a temperature of the component, and means for controlling a flow path bypassing the radiator or the heat exchanger based on the detected signal.
The cooling device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 8.
【請求項10】前記熱交換器に、エンジンを含む循環系
統とエンジンを含まない循環系統との間にまたがって熱
交換するヒートパイプを用いたことを特徴とする請求項
1〜9の何れかに記載のハイブリッド車の冷却装置。
10. The heat exchanger according to claim 1, wherein a heat pipe that exchanges heat between a circulation system including an engine and a circulation system not including an engine is used as the heat exchanger. 4. The cooling device for a hybrid vehicle according to claim 1.
【請求項11】前記エンジンを含む循環系統をエンジン
を含まない循環系統の上部配置したことを特徴とする請
求項10記載のハイブリッド車の冷却装置。
11. The cooling device for a hybrid vehicle according to claim 10, wherein the circulation system including the engine is arranged above the circulation system not including the engine.
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