專利名稱：混合動力車輛的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包括發(fā)動機和電動機的混合動力車輛，尤其涉及構成能夠 冷卻電動機和用于驅動電動機的電力轉換部的結構的混合動力車輛。
背景技術：
近幾年，關于考慮了環(huán)境問題的汽車，混合動力車輛(Hybrid Vehicle)大受關注。混合動力車輛是在以往的發(fā)動機基礎上，進一步將由 蓄電池等形成的蓄電部以及通過來自蓄電部的電力來驅動的電動機作為驅 動源的汽車。在混合動力車輛中，通過最適合地控制電動機的扭矩和轉速而提高發(fā) 動機的燃燒效率。為了實現(xiàn)這種電動機控制，混合動力車輛具備轉換器等 電力轉換部。電力轉換部從蓄電部接收直流電力，轉換成具有預定的電 壓、頻率及相位等的交流電力后供給電動機。但是，電動機由于線圈的電阻成分引起的銅耗或通過鐵心的交流磁束 引起的鐵耗而發(fā)熱。而且，電力轉換部由于IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)等開關元件中的開關損耗而發(fā)熱。在此，電動機中的主要的發(fā) 熱是銅耗，該銅耗伴隨電動機的輸出而增大。另一方面，如果開關頻率相 同，則電力轉換部中的開關損耗就大致為固定值，與電力無關。即，雖然 電動機中的發(fā)熱量對應產生的車輛驅動力而變化，但電力轉換部中的發(fā)熱 量幾乎不變。如此，在混合動力車輛中，除了發(fā)動機之外，還需要冷卻電動機及電 力轉換部。在此，例如日本專利文獻特開2004 - 112855號公報公開了取 消制冷劑壓送用泵的驅動用電動機而在降低成本的同時，不使車輛重量增 大的串聯(lián)式混合動力車輛。根據(jù)該混合動力車輛，包括與發(fā)動機的輸出軸 連接的電動機、與發(fā)電機的軸連接而壓送制冷劑的第一制冷劑壓送用泵、 以及與發(fā)電機的軸連接而壓送制冷劑的第二制冷劑壓送用泵，其中，將電 動機作為由第一制冷劑壓送用泵壓送的制冷劑的冷卻對象，而將轉換器作 為由第二制冷劑壓送用泵壓送的制冷劑的冷卻對象。串聯(lián)式混合動力車輛是僅僅電動機產生車輛驅動力，而發(fā)動機不直接 產生車輛驅動力的混合動力車輛，其中該電動機接收從與發(fā)動機的輸出軸 連接的發(fā)電機輸出的電力。日本專利文獻特開2004 - 112855號公報公開的結構是以串聯(lián)式混合 動力車輛為前提的，即，是將發(fā)動機及發(fā)電機在行駛中一直工作作為前提 的?？墒?，得到實際應用的大多混合動力車輛為了實現(xiàn)更高的燃燒效率 (耗油率)，采用構成為從發(fā)動機及電動機中任何一方都能夠產生車輛驅 動力的結構的并聯(lián)式，或者在并聯(lián)式結構上進一步增加串聯(lián)式要素的并聯(lián)/ 串聯(lián)式。在這種并聯(lián)式及并聯(lián)/串聯(lián)式混合動力車輛中，發(fā)動機根據(jù)行駛情 況而間歇性地停止。因此，日本專利文獻特開2004 - 112855號公報公開 的結構無法適用于并聯(lián)式及并聯(lián)/串聯(lián)式混合動力車輛。發(fā)明內容本發(fā)明是為了解決這樣的問題而形成的，其目的在于提供在構成為發(fā) 動機及電動機分別能夠產生車輛驅動力的混合動力車輛中，能夠穩(wěn)定地冷 卻電動機及電力轉換部的混合動力車輛。本發(fā)明的混合動力車輛，包括發(fā)動機及電動機，各自構成為能夠產 生車輛驅動力；蓄電部，構成為能夠充放電；電力轉換部，為了驅動所述 電動機而轉換從蓄電部接收的電力；第一冷卻機構，通過第一制冷劑來冷 卻電動機；以及第二冷卻機構，通過第二制冷劑來冷卻電力轉換部。其 中，第一冷卻機構包括第一熱交換部，通過熱交換而冷卻所述第一制冷 劑；以及第一送出機構，用于使第一制冷劑在包括電動機及第一熱交換部 而形成的第一循環(huán)路徑中循環(huán)，第二冷卻機構包括第二熱交換部，通過 熱交換而冷卻第二制冷劑；以及第二送出機構，用于使第二制冷劑在包括 電力轉換部及第二熱交換部而形成的第二循環(huán)路徑中流動，發(fā)動機根據(jù)行 駛狀況而間歇性地停止，第一送出機構及第二送出機構構成為即使在發(fā)動
機停止期間也能夠工作。本發(fā)明的混合動力車輛包括冷卻電動機的第一冷卻機構、以及冷卻電 力轉換部的第二冷卻機構，第一冷卻機構及第二冷卻機構分別包括構成為 即使在發(fā)動機停止期間也能夠工作的第一送出機構及第二送出機構。由 此，即使在發(fā)動機停止期間也能夠使第一制冷劑及第二制冷劑循環(huán)而發(fā)揮 冷卻功能。另外，本發(fā)明的混合動力車輛分別針對冷卻要求彼此不同的電動機及 電力轉換部而包括第一熱交換部及第二熱交換部。由此，能夠效率性地設 置第一熱交換部及第二熱交換部的冷卻能力(例如，大小等)，使得分別 滿足電動機及電力轉換部中的冷卻要求。因此，在根據(jù)行駛狀況而發(fā)動機間歇性地停止的混合動力車輛中，能 夠穩(wěn)定地冷卻電動機及電力轉換部。優(yōu)選第一送出機構及第二送出機構是通過電力來工作的。優(yōu)選第一冷卻機構包括將第一制冷劑與構成電動機的線圈直接接觸來 進行冷卻的路徑而構成。優(yōu)選第二冷卻機構還包括旁通路徑，形成為兩端與第二循環(huán)路徑連 接，并能夠使第二制冷劑在包括電力轉換部并且不包括第二熱交換部的路 徑中循環(huán)；路徑切換部，構成為能夠切換使得從電力轉換部輸出的第二制冷劑流經第二熱交換部及旁通路徑的任一個；以及控制部，根據(jù)第二制冷劑的溫度而控制路徑切換部。優(yōu)選當所述第二制冷劑的溫度是規(guī)定值以上時，所述控制部控制所述 路徑切換部使所述第二制冷劑在包括所述電力轉換部及所述第二熱交換部 的路徑中循環(huán)，而當所述第二制冷劑的溫度不是規(guī)定值以上時，控制所述 路徑切換部使所述第二制冷劑在包括所述電力轉換部并且不包括所述第二 熱交換部的路徑中循環(huán)。優(yōu)選第一制冷劑由油形成。優(yōu)選第二制冷劑由水形成。根據(jù)本發(fā)明，在構成為發(fā)動機及電動機分別構成為能夠產生車輛驅動 力的混合動力車輛中，能夠實現(xiàn)能夠穩(wěn)定地冷卻電動機及電力轉換部的混 合動力車輛。


圖l是本發(fā)明的實施方式的混合動力車輛的簡要構成圖； 圖2是輸出機構的更詳細的簡要構成圖；圖3是示出電動機的冷卻機構的一部分即電動機冷卻油的路徑的簡要圖；圖4是沿圖3的IV - IV線的部分剖面圖；圖5是示出PCU的冷卻機構中的PCU冷卻水的路徑的簡要圖； 圖6是示出在控制裝置中執(zhí)行的程序的控制結構的流程圖。
具體實施方式
下面參照附圖，對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。對于圖中的相同 或相當部分，標注相同標號而不重復說明。參照圖1，混合動力車輛100包括發(fā)動機2、蓄電部16、變速驅動橋 1、以及PCU (動力控制單元)8。發(fā)動機2將由汽油等燃料的燃燒產生的熱能作為起源而使驅動軸10 旋轉驅動，在驅動輪14上產生驅動力。蓄電部16與PCU 8電連接而能夠充電和放電，作為一個示例，用鎳 氫電池或鋰離子電池等能夠充電和放電的蓄電箱，或者電偶層電容量等大 容量電容器構成。而且，蓄電部16接收從PCU 8供應的直流電力而儲存 電能，并且將儲存的電能作為直流電力向PCU8供應。變速驅動橋1由變速器和輪軸(車軸)構成一體結構，并具有電動機 6、發(fā)電機7、以及動力傳遞機構4。而且，變速驅動橋1能夠從經相同驅 動軸IO而被機械地連接的發(fā)動機2及電動機6接收旋轉驅動力，向車輪軸 12傳遞。即，變速驅動橋1從發(fā)動機2及電動機6的至少一方接收旋轉動 力，經車輪軸12而產生驅動輪14的車輛驅動力。電動機6與PCU8電連接，根據(jù)從PCU8接收的交流電力，產生預定 扭矩的旋轉驅動力。而且，電動機6產生的旋轉驅動力能夠經驅動軸10
而與發(fā)動機2的旋轉驅動力一起向動力傳遞機構4傳遞。而且，電動機6在混合動力車輛100的再生制動時，從經驅動輪14接收的動能產生電能 (交流電力)，將其產生的交流電力向PCU 8供應。發(fā)電機7接收驅動軸 IO的旋轉驅動力的一部分，產生交流電力，向PCU8供應。作為一例，電 動機6及發(fā)電機7是與三相交流電力同步旋轉的同步電動機，尤其由具有 埋入了永久磁鐵的轉子的永磁鐵型同步電動機形成。動力傳遞機構4配置在驅動軸IO與車輪軸12之間，經驅動軸10而將 被輸入的旋轉驅動力向車輪軸12傳遞，另一方面將其一部分的旋轉驅動 力向發(fā)電機7傳遞。具體地說，動力傳遞機構4包括兼有行星磁輪等變速 機構的功率分配機構，根據(jù)來自未圖示的外部ECU (Electrical Control Unit)等的變速指令，使向車輪軸12的輸出轉速相對于來自驅動軸10的 輸入轉速的比率(變速比)發(fā)生變化。PCU 8將從蓄電部16供應的直流電力按照來自未圖示的外部ECU等 的扭矩指令及轉速指令等轉換成具有預定的電壓、頻率及相位的交流電 力，向變速驅動橋1的電動機6供應。另外，轉換在再生制動時電動機6 產生的交流電力而充電蓄電部16。并且，PCU 8接收從發(fā)電機7供應的交 流電力，向電動機6及蓄電部16中至少一方供應。而且，PCU 8由包括 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)、動力MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)等開關元件的三相橋式電路等形成。在上述的混合動力車輛100中，根據(jù)行駛情況，發(fā)動機2會間歇性地 停止。具體地說，未圖示的ECU根據(jù)由駕駛員的操作產生的油門踏板的 踩踏量、制動踏板的踩踏量以及變速桿的選擇位置等而決定向發(fā)動機2及 電動機6要求的車輛驅動力，在對發(fā)動機2的車輛驅動力要求變成零時， 停止發(fā)動機2。而且，在車速變成了規(guī)定值以上時或者在被要求急加速 時，ECU起動發(fā)動機2，從而使發(fā)動機2產生車輛驅動力?；旌蟿恿囕v100還包括發(fā)動機散熱器20、散熱器風扇24、冷卻水 循環(huán)路徑22、電動機散熱器34、冷卻油循環(huán)路徑32、送出機構30、 PCU 散熱器44、冷卻水循環(huán)路徑42、旁通路徑48、切換閥46、送出機構40、 溫度檢測部52、以及控制裝置50。
發(fā)動機散熱器20是配置在混合動力車輛100的前側的熱交換部，通 過冷卻水循環(huán)路徑22而在與發(fā)動機2之間形成循環(huán)路徑。含有酒精(乙 二醇等)及防銹劑的發(fā)動機冷卻水在該循環(huán)路徑中循環(huán)。而且，發(fā)動機散 熱器20接受伴隨車輛行駛而產生的氣流，使在內部流動的發(fā)動機冷卻水 與大氣之間進行熱交換，從而冷卻(散熱)發(fā)動機冷卻水。S卩，該發(fā)動機 冷卻水吸收發(fā)動機2的熱量(冷卻發(fā)動機2)，另一方面將該吸收的熱量 從發(fā)動機散熱器20散熱。通過這樣的過程來冷卻發(fā)動機2。作為一例，散熱器風扇24配置在發(fā)動機散熱器20的車輛后側，從車 輛的后側產生對發(fā)動機散熱器20的氣流，從而提高發(fā)動機散熱器20中的 熱交換效率。電動機散熱器34、送出機構30及冷卻油循環(huán)路徑32而構成用于通過 作為制冷劑的電動機冷卻油來冷卻電動機6的冷卻機構。作為一例，電動機散熱器34是配置在發(fā)動機散熱器20的車輛更前側 的熱交換部。而且，電動機散熱器34經冷卻油循環(huán)路徑32形成與電動機 6之間的循環(huán)路徑。電動機冷卻油在該循環(huán)路徑中循環(huán)。而且，電動機散 熱器34接受伴隨車輛行駛而產生的氣流，使在內部流動的電動機冷卻油 與大氣之間進行熱交換，從而冷卻(散熱)電動機冷卻油。即，該電動機 冷卻油吸收電動機6產生的熱量(冷卻電動機6)，另一方面將該吸收的 熱量從電動機散熱器34散熱。送出機構30加設在冷卻油循環(huán)路徑32上， 向從一端接收的電動機冷卻油施加壓力而向另一端送出，以使電動機冷卻 油在冷卻油循環(huán)路徑32中流動。關于送出機構30的詳細構成，在后敘 述。另一方面，PCU散熱器44、送出機構40及冷卻水循環(huán)路徑42構成用 于通過作為制冷劑的PCU冷卻水來冷卻PCU 8的冷卻機構。作為一例，PCU散熱器44是配置在發(fā)動機散熱器20的車輛更前側的 熱交換部。而且，PCU散熱器44通過冷卻水循環(huán)路徑42在與PCU 8之間 形成循環(huán)路徑。與上述發(fā)動機冷卻水相同的、含有酒精(乙二醇等)及防 銹劑的PCU冷卻水在該循環(huán)路徑中循環(huán)。而且，PCU散熱器44接受伴隨 車輛行駛而產生的氣流，使在內部流動的PCU冷卻水與大氣之間進行熱交 換，從而冷卻(散熱)PCU冷卻水。即，該PCU冷卻水吸收PCU 8產生 的熱量(冷卻PCU 8)，另一方面將該吸收的熱量從PCU散熱器44散 熱。送出機構40加設在冷卻水循環(huán)路徑42上，向從一端接收的PCU冷卻 水施加壓力而向另一端送出，以使PCU冷卻水在冷卻水循環(huán)路徑42中流 動。關于送出機構40的詳細構成，在后敘述。PCU 8的冷卻機構還包括旁通路徑48、切換閥46、溫度檢測部52、 以及控制裝置50。旁通路徑48其兩端與冷卻水循環(huán)路徑42連接，使PCU冷卻水能夠循 環(huán)包含PCU 8并且不包含PCU散熱器44的路徑。切換閥46加設在冷卻 水循環(huán)路徑42與旁通路徑48的連接部上。而且，切換閥46根據(jù)來自控制 裝置50的控制指令切換路徑，使從PCU 8輸出的PCU冷卻水在PCU散熱 器44和旁通路徑48的任一個中流動。S口，切換閥46在選擇了 PCU散熱 器44的路徑時，從PCU 8輸出的PCU冷卻水被送出機構40送出，在 PCU散熱器44中被冷卻。另一方面，切換閥46在選擇了旁通路徑48的 路徑時，從PCU 8輸出的PCU冷卻水由于在包含PCU 8和旁通路徑48的路徑中循環(huán)，不被冷卻。溫度檢測部52配置在送出機構40與切換閥46之間，檢測流經該處的 PCU冷卻水的溫度，將其檢測結果向控制裝置50輸出。為了有效地冷卻 PCU8，根據(jù)后述的控制結構，控制裝置50基于來自溫度檢測部52的檢測 結果向切換閥46發(fā)出控制指令。作為一例，控制裝置50由ECU等構成。參照圖2，送出機構30包括送出泵31、泵驅動電動機33、以及策動 器35。送出泵31與泵驅動電動機33機械地連接，通過泵驅動電動機33的旋 轉驅動力而向從一端的孔口接收的電動機冷卻油施加壓力，從另一端的孔 口送出。作為一例，送出泵31通過泵驅動電動機33來旋轉渦輪及輪葉 等，從而產生壓力。泵驅動電動機33根據(jù)來自控制裝置50的指令DRV1，接收從策動器 35供應的電力而旋轉。作為一例，泵驅動電動機33是無傳感器無刷直流 電機。
策動器35將從蓄電部16 (圖1)接收的直流電力轉換成預定的電壓，向泵驅動電動機33供應。送出機構40以與送出機構30大致相同的結構來實現(xiàn)，在送出機構30 中替代送出泵31、泵驅動電動機33及策動器35而配置送出泵41、泵驅 動電動機43及策動器45，并且替代指令DRV1而使用指令DRV2，由于 構成相同，因此不再重復進行詳細的說明。如上所述，在本發(fā)明的實施方式的混合動力車輛100中，電動機6的 冷卻機構(電動機散熱器34、送出機構30及冷卻油循環(huán)路徑32)與PCU 8的冷卻機構(PCU散熱器44、送出機構40及冷卻油循環(huán)路徑42)相互 獨立構成。因此，根據(jù)混合動力車輛100，能夠有效地分別滿足對產生的 車輛驅動力(消耗的電力)越大而發(fā)熱量越增加的電動機6的冷卻要求、 和對與向電動機6供應的電力無關而發(fā)熱量不變的PCU 8的冷卻要求。對此，在通過相同冷卻機構來冷卻電動機6及PCU 8的以往構成中， 有必要將冷卻能力確定成能夠充分冷卻發(fā)熱量根據(jù)行駛情況而變化的電動 機6。如此確定的冷卻能力對發(fā)熱量大致相同的PCU 8來說很多時候超出 了要求能力。即，由于電動機6及PCU 8要求的冷卻要求相互不同，只能 適應電動機6的冷卻要求而以發(fā)揮過度冷卻能力的方式構成。結果，存在 散熱器、送出機構及循環(huán)路徑大型化的問題。在此，在本發(fā)明的實施方式的混合動力車輛100中，由于電動機6的 與PCU 8的冷卻機構相互獨立構成，能夠根據(jù)各自的發(fā)熱量來恰當?shù)卦O計 冷卻能力，從而能夠使散熱器、送出機構及循環(huán)路徑的大小等有效利用。以下，對各電動機6及PCU 8的冷卻機構中的構成特點進行詳細說明。(對電動機6的冷卻)參照圖3，示出了容納電動機6的容納室和容納減速齒輪及車輪軸12 的各箱的部分剖面。參照圖3和圖4，電動機6配置在由間隔壁60形成的容納室中。而 且，在間隔壁60的上部設置有電動機冷卻油的通道64，該通道64與儲油 器70及電動機6的容納室連通。
電動機冷卻油儲存到油位OL。因此，該容納室的底部作為集油盤而發(fā)揮功能。而且，隨著與驅動軸IO機械地連接的電動機6轉子63的旋轉 等，中間從動齒輪78旋轉，隨著中間從動齒輪78的旋轉，與車輪軸12機 械地連接的差速齒輪76旋轉。這樣，如圖3的箭頭所示，差速齒輪76濺 起電動機冷卻油。在箱的上部設置有油擋板72，被差速齒輪76濺起的電 動機冷卻油通過油擋板72而停留在儲油器70上。在油停留70上設置有油 出口74，如圖4所示，油出口 74與油入口 66.1、 66.2、 66.3相通。而且，到達了通道64的電動機冷卻油流過設置在間隔壁60上的油出 口 68.1、 68.2、 68.3而被注入到定子線圈62的上部。被注入到了定子線圈 62的上部的電動機冷卻油一邊與定子線圈62進行熱交換一邊沿其外軸表 面流動，而回到容納室的底部。即，電動機冷卻油通過與定子線圈62直 接接觸而冷卻定子線圈62。并且，在容納室的底部的兩處設置有用于與冷卻油循環(huán)路徑32相通 的開口部，被儲存的電動機冷卻油的一部分在與電動機散熱器34之間循 環(huán)而進行電動機6的冷卻。作為一例，從位于電動機6正下方的開口部吸 收了電動機6的熱量的比較高溫的電動機冷卻油被抽出，被電動機散熱器 34冷卻后的電動機冷卻油回到差速齒輪76的底部附近。如此，由于通過將電動機冷卻油從電動機6的上部向定子線圈62注 入而直接接觸，能夠有效地冷卻電動機6的發(fā)熱源即定子線圈62。因此， 即使在由電動機6產生的車輛驅動力大，發(fā)熱量多的情況下，也能夠穩(wěn)定 地冷卻電動機6。(對PCU8的冷卻)再次參照圖1，由于電動機6與PCU 8的冷卻機構相互獨立構成，能 夠實現(xiàn)PCU散熱器44的小型化等。另一方面，伴隨PCU散熱器44的小 型化而通水阻力增大。結果，送出機構40中的消耗電力會相對增加。在 此，控制裝置50通過縮短PCU冷卻水在PCU 8與PCU散熱器44之間的 循環(huán)時間，抑制送出機構40中的消耗電力。具體地說，如果從PCU 8輸 出的PCU冷卻水的溫度為規(guī)定值以上，則控制裝置50向切換閥46發(fā)出控 制指令，將PCU冷卻水向PCU散熱器44引導而進行冷卻，另一方面如果
從PCU 8輸出的PCU冷卻水的溫度不足規(guī)定值，則控制裝置50向切換閥 46發(fā)出控制指令，使PCU冷卻水在PCU 8與旁通路徑48之間循環(huán)。 圖5A示出了 PCU冷卻水的溫度為規(guī)定值以上的情況。 圖5B示出了 PCU冷卻水的溫度不足規(guī)定值的情況。 參照圖5A，當PCU冷卻水的溫度是規(guī)定值以上時，控制裝置50發(fā)出 控制指令而使切換閥46選擇PCU散熱器44偵lj。這樣，PCU冷卻水在 PCU 8與PCU散熱器44之間循環(huán)。因此，吸收了 PCU 8的熱量(冷卻 PCU 8)的PCU冷卻水在PCU散熱器44中被熱交換而被冷卻。另一方面，參照圖5B，當PCU冷卻水的溫度是規(guī)定值以上時，控制 裝置50發(fā)出控制指令而使切換閥46選擇旁通路徑48。這樣，PCU冷卻水 在PCU 8與旁通路徑48之間循環(huán)。因此，吸收了 PCU 8的熱量(冷卻 PCU8)的PCU冷卻水在不被冷卻的情況下再次吸收PCU 8的熱量。因 此，PCU冷卻水在PCU 8與旁通路徑48之間重復循環(huán)，從而溫度漸漸升 高。如此，控制裝置50只有在PCU冷卻水的溫度變成規(guī)定值以上的時候 使PCU冷卻水向PCU散熱器44流動，在除此以外的期間使PCU冷卻水 在PCU 8與旁通路徑48之間循環(huán)以使PCU冷卻水不向PCU散熱器44流 動，從而抑制送出機構40 (泵驅動電動機33)中的消耗電力。 以下，對在控制裝置50中執(zhí)行的程序的控制結構進行說明。 控制裝置50以預定周期(例如100msec)重復執(zhí)行圖6示出的流程。 參照圖6，控制裝置50從溫度檢測部52取得PCU冷卻水的溫度(步 驟SIOO)。然后，控制裝置50判斷PCU冷卻水的溫度是否為規(guī)定值以上 (步驟S102)。在PCU冷卻水的溫度為規(guī)定值以上的時候(在步驟S102中為"是" 的時候)，控制裝置50向切換閥46發(fā)出控制指令使得選擇PCU散熱器 44側(步驟S104)。在PCU冷卻水的溫度不足規(guī)定值的時候(在步驟S102中為"否"的 時候)，控制裝置50向切換閥46發(fā)出控制指令以選擇旁通路徑48 (步驟 S106)。 以下，控制裝置50返回到最初處理。在本發(fā)明的實施方式中，電動機散熱器34、送出機構30及冷卻油循 環(huán)路徑32相當于"第一冷卻機構"，冷卻油循環(huán)路徑32相當于"第一循 環(huán)路徑"，電動機散熱器34相當于"第一熱交換部"，送出機構30相當 于"第一送出機構"。另夕卜，PCU散熱器44、送出機構40、冷卻水循環(huán) 路徑42、旁通路徑48及切換閥46相當于"第二冷卻機構"，冷卻水循環(huán) 路徑42相當于"第二循環(huán)路徑"，PCU散熱器44相當于"第二熱交換 部"，送出機構40相當于"第二送出機構"，切換閥46相當于"路徑切 換部"。并且，控制裝置50相當于"控制部"。在上述的本發(fā)明的實施方式中，也可以構成根據(jù)作為制冷劑的電動機 冷卻油及PCU冷卻水的溫度等的狀況，還控制泵驅動電動機33、 34的驅 動定時及速度的結構。根據(jù)這樣的結構，能夠更有效地冷卻電動機及 PCU。在上述的本發(fā)明的實施方式中，雖然詳細說明的是冷卻電動機6的結 構，但也可以通過與電動機6的冷卻結構相同的結構來冷卻發(fā)電機7。另外，在上述的本發(fā)明的實施方式中，對將本發(fā)明應用于并聯(lián)/串聯(lián)式 混合動力車輛時的一例進行了說明，但無庸置疑，也能夠應用于并聯(lián)式混 合動力車輛。即，對于在圖1中還包括用于驅動未圖示的另一側車輪的電 動機的車輛，本發(fā)明也能夠適用。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，包括冷卻電動機6的冷卻機構、以及冷卻 PCU 8的冷卻機構，并且各冷卻機構通過從蓄電部16接收的電力來工作 (送出制冷劑)。由此，即使在發(fā)動機停止期間也可通過各冷卻機構，使 作為制冷劑的電動機冷卻油及PCU冷卻水循環(huán)，從而能夠繼續(xù)冷卻電動機 6及PCU 8。因此，在發(fā)動機間歇性地停止的混合動力車輛中也能夠穩(wěn)定 地冷卻電動機及電力轉換部。另外，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，由于獨立配置冷卻電動機6的冷卻機 構和冷卻PCU 8的冷卻機構，能夠根據(jù)各個發(fā)熱量來恰當?shù)卦O計散熱器、 送出機構及循環(huán)路徑等。由此，沒有必要如將電動機6及PCU S通過共同 的冷卻機構來實現(xiàn)的情況那樣大型化散熱器、送出機構及循環(huán)路徑等，從
而避免發(fā)揮過度的冷卻能力。因此，由于也能夠抑制各泵的總吐出量，能夠降低泵驅動電動機33、 43消耗的電力。而且，由于來自小型化的電動 機散熱器34的散熱量會降低，通過了電動機散熱器34之后的氣流的溫度 上升會被抑制。因此，由于配置在其后側的發(fā)動機散熱器20的空氣溫度 也被抑制在低溫，能夠提高發(fā)動機散熱器20的散熱效率，從而對發(fā)動機 散熱器20也能夠進行更小型化。而且，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，向電動機6的定子線圈62的上部注 入電動機冷卻油，該電動機冷卻油直接接觸定子線圈62的外周表面而流 動，從而冷卻電動機6。由此，由于能夠有效地冷卻為電動機6的發(fā)熱源 的定子線圈62，在急加速及上坡行駛時等高負荷駕駛時中，在電動機6的 發(fā)熱量多的時候也能夠穩(wěn)定地冷卻電動機6。而且，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，能夠根據(jù)PCU冷卻水的溫度，選擇包 括PCU 8及PCU散熱器44的路徑、或者包括PCU 8并且不包括PCU散 熱器44的路徑，從而使PCU冷卻水循環(huán)。由此，即使在伴隨PCU散熱器 44的小型化而通水阻力增大，送出機構40 (實質上，泵驅動電動機43) 中的消耗增大的情況下，也能夠抑制使PCU冷卻水在包括PCU 8及PCU 散熱器44的路徑中循環(huán)的時間比率，從而能夠抑制總和的消耗電力。另 外，在使PCU冷卻水在包括PCU 8及PCU散熱器44的路徑中循環(huán)的期 間，能夠通過提高與PCU 8接觸的PCU冷卻水的流速，提高對PCU 8的 冷卻效率。即，在抑制與通水阻力的增大相伴的消耗電力的增大的情況 下，能夠同時實現(xiàn)對PCU 8的冷卻效率的提高。而且，根據(jù)本發(fā)明的實施方式，針對電動機6的冷卻，使用由油形成 的制冷劑(電動機冷卻油)，由此能夠在防止絕緣性降低及腐蝕的同時， 向電動機6的定子上部直接注入制冷劑。因此，能夠實現(xiàn)電動機6的效率 性冷卻。另一方面，針對PCU8的冷卻，使用由水形成的制冷劑(PCU冷 卻水)，由此能夠將PCU8的溫度上升限制到PCU冷卻水的沸點。應認為此次公開的上述實施方式在所有的方面均僅為例示，而不是限 制性的。本發(fā)明的范圍包括不是上述的說明而是由權利要求來表示，與權 利要求等同的含義和范圍內的所有變更。
權利要求
1. 一種混合動力車輛，包括發(fā)動機及電動機，各自構成為能夠產生車輛驅動力；蓄電部，構成為能夠充放電；電力轉換部，為了驅動所述電動機而轉換從所述蓄電部接收的電力；第一冷卻機構，通過第一制冷劑來冷卻所述電動機；以及第二冷卻機構，通過第二制冷劑來冷卻所述電力轉換部，其中，所述第一冷卻機構包括第一熱交換部，通過熱交換而冷卻所述第一制冷劑；以及第一送出機構，用于使所述第一制冷劑在包括所述電動機及所述第一熱交換部而形成的第一循環(huán)路徑中循環(huán)，所述第二冷卻機構包括第二熱交換部，通過熱交換而冷卻所述第二制冷劑；以及第二送出機構，用于使所述第二制冷劑在包括所述電力轉換部及所述第二熱交換部而形成的第二循環(huán)路徑中流動，所述發(fā)動機根據(jù)行駛狀況而間歇性地停止，所述第一送出機構及第二送出機構構成為即使在所述發(fā)動機停止期間也能夠工作。
2. 如權利要求1所述的混合動力車輛，其中，所述第一送出機構及第 二送出機構是通過電力來工作的。
3. 如權利要求1所述的混合動力車輛，其中，所述第一冷卻機構包括 將所述第一制冷劑與構成所述電動機的線圈直接接觸來進行冷卻的路徑。
4. 如權利要求1所述的混合動力車輛，其中， 所述第二冷卻機構還包括旁通路徑，被形成為兩端與所述第二循環(huán)路徑連接，并能夠使所述第 二制冷劑在包括所述電力轉換部并且不包括所述第二熱交換部的路徑中循 環(huán)；路徑切換部，構成為能夠切換使得從所述電力轉換部輸出的所述第二 制冷劑流經所述第二熱交換部及所述旁通路徑的任一個；以及控制部，根據(jù)所述第二制冷劑的溫度來控制所述路徑切換部。
5. 如權利要求4所述的混合動力車輛，其中，當所述第二制冷劑的溫度是規(guī)定值以上時，所述控制部控制所述路徑 切換部使所述第二制冷劑在包括所述電力轉換部及所述第二熱交換部的路 徑中循環(huán)，而當所述第二制冷劑的溫度不是規(guī)定值以上時，所述控制部控 制所述路徑切換部使所述第二制冷劑在包括所述電力轉換部并且不包括所 述第二熱交換部的路徑中循環(huán)。
6. 如權利要求1所述的混合動力車輛，其中，所述第一制冷劑由油形成。
7. 如權利要求1所述的混合動力車輛，其中，所述第二制冷劑由水形成。
全文摘要
電動機散熱器(34)、送出機構(30)及冷卻油循環(huán)路徑(32)經為制冷劑的電動機冷卻油而構成用于冷卻電動機(6)的冷卻機構。電動機散熱器(34)在與電動機(6)之間形成循環(huán)路徑，經電動機冷卻油而進行電動機(6)的冷卻。PCU散熱器(44)、送出機構(40)及冷卻水循環(huán)路徑(42)經為制冷劑的PCU冷卻水而構成用于冷卻PCU(8)的冷卻機構。PCU散熱器(44)在與PCU(8)之間形成循環(huán)路徑，經PCU冷卻水而進行PCU(8)的冷卻。而且，送出機構(30、40)通過從蓄電部(16)接收的電力來工作。
文檔編號B60W10/06GK101400557SQ20068005387
公開日2009年4月1日 申請日期2006年11月14日 優(yōu)先權日2006年3月16日
發(fā)明者坂大弘幸, 峰川秀人, 田口知成 申請人:豐田自動車株式會社