Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2006103537A - Cooling system - Google Patents

Cooling system Download PDF

Info

Publication number
JP2006103537A
JP2006103537A JP2004293690A JP2004293690A JP2006103537A JP 2006103537 A JP2006103537 A JP 2006103537A JP 2004293690 A JP2004293690 A JP 2004293690A JP 2004293690 A JP2004293690 A JP 2004293690A JP 2006103537 A JP2006103537 A JP 2006103537A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling system
flow path
cooling
radiator
cooling water
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
JP2004293690A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mutsumi Ito
睦 伊藤
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries 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 Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2004293690A priority Critical patent/JP2006103537A/en
Publication of JP2006103537A publication Critical patent/JP2006103537A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

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
    • 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
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cooling system reduced in the number of parts, simplified in constitution and miniaturized at low cost. <P>SOLUTION: In this system, a first flow passage 33 interposed with a water-cooled engine 51 and a second flow passage 35 interposed with an inverter unit 57, a generator 59 and a driving motor 61 are connected to a radiator 31 in parallel. By the system, an engine cooling system and a hybrid system cooling system are integrated. A switching element of the inverter unit 57 is constituted of a SiC semiconductor device. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ハイブリッド自動車の冷却システムに関する。   The present invention relates to a cooling system for a hybrid vehicle.

図3は従来のハイブリッド自動車の冷却システムの模式図である。従来の冷却システムでは、図3に示すように、水冷エンジンを冷却するエンジン冷却系統と、ハイブリッドシステムを冷却するハイブリッドシステム冷却系統とが互いに分断されて別個に設けられた構成となっている。   FIG. 3 is a schematic diagram of a cooling system for a conventional hybrid vehicle. In the conventional cooling system, as shown in FIG. 3, the engine cooling system for cooling the water-cooled engine and the hybrid system cooling system for cooling the hybrid system are separated from each other and provided separately.

すなわち、エンジン冷却系統では、冷却水を循環させる流路1にラジエータ3、シリンダヘッド5及びシリンダブロック7がウォータポンプ9とともに介挿され、ウォータポンプ9により矢印A1で示すように流路1を循環される冷却水によってシリンダヘッド5及びシリンダブロック7が冷却される。また、流路1のシリンダヘッド5の部分から流路11が分岐され、シリンダヘッド5を通過した冷却水の一部が、矢印A2で示すように流路11を介してスロットルボデー13及びヒータ15に供給される。また、流路1に付属してバイパス流路17が設けられており、冷間時は矢印A3で示すようにバイパス流路17を循環される冷却水によりシリンダヘッド5及びシリンダブロック7の冷却が行われる。流路1及びバイパス流路17の切り替えは、サーモスタット19により行われる。   That is, in the engine cooling system, the radiator 3, the cylinder head 5, and the cylinder block 7 are inserted together with the water pump 9 in the flow path 1 for circulating the cooling water, and the water pump 9 circulates the flow path 1 as indicated by the arrow A1. The cylinder head 5 and the cylinder block 7 are cooled by the cooling water. Further, the flow path 11 is branched from the portion of the cylinder head 5 of the flow path 1, and a part of the cooling water that has passed through the cylinder head 5 passes through the flow path 11 and the throttle body 13 and the heater 15 as indicated by an arrow A2. To be supplied. Further, a bypass flow path 17 is provided attached to the flow path 1, and when it is cold, the cylinder head 5 and the cylinder block 7 are cooled by cooling water circulated through the bypass flow path 17 as indicated by an arrow A3. Done. Switching between the flow path 1 and the bypass flow path 17 is performed by a thermostat 19.

ハイブリッドシステム冷却系統では、冷却水を循環させる流路21にラジエータ22、駆動モータ23、ジェネレータ25、インバータユニット27が電動ポンプ29及びリザーバタンク30とともに介挿されている。そして、電動ポンプ29により矢印A4で示すように流路21を循環される冷却水によって、駆動モータ23、ジェネレータ25及びインバータユニット27が冷却される。   In the hybrid system cooling system, a radiator 22, a drive motor 23, a generator 25, and an inverter unit 27 are inserted together with an electric pump 29 and a reservoir tank 30 in a flow path 21 for circulating cooling water. Then, the drive motor 23, the generator 25, and the inverter unit 27 are cooled by the cooling water circulated through the flow path 21 as indicated by the arrow A4 by the electric pump 29.

駆動モータ23を駆動する回路ユニットであるインバータユニット27に備えられる電力変換用のスイッチング素子は、Si半導体を用いて構成されている。   The switching element for power conversion provided in the inverter unit 27 which is a circuit unit for driving the drive motor 23 is configured using a Si semiconductor.

しかしながら、上述の冷却システムでは、エンジン冷却系とハイブリッドシステム冷却系統とが独立して設けられているため、部品点数の増大、構成の複雑化及び大型化を招くとともに、高コストである。   However, since the engine cooling system and the hybrid system cooling system are provided independently in the above cooling system, the number of parts is increased, the configuration is complicated and large, and the cost is high.

そこで、本発明の解決すべき第1の課題は、部品点数の削減、構成の簡略化及び小型化が図れるとともに、低コストの冷却システムを提供することである。   Accordingly, a first problem to be solved by the present invention is to provide a low-cost cooling system that can reduce the number of parts, simplify the configuration, and reduce the size.

また、本発明の解決すべき第2の課題は、回路ユニットの信頼性の低下を防止しつつ、エンジン冷却系統とハイブリッドシステム冷却系統の統合が図れる冷却システムを提供することがである。   The second problem to be solved by the present invention is to provide a cooling system capable of integrating the engine cooling system and the hybrid system cooling system while preventing the reliability of the circuit unit from being lowered.

上記の課題を解決するため、請求項1の発明では、ハイブリッド自動車の冷却システムであって、ラジエータと、水冷エンジンが介挿され、前記ラジエータから流出した冷却水を前記水冷エンジンに通して前記ラジエータに戻す第1の流路と、駆動モータを駆動する回路ユニットが介挿され、前記ラジエータから流出した冷却水を前記回路ユニットに通して前記ラジエータに戻す第2の流路とを備える。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention of claim 1 is a cooling system for a hybrid vehicle, in which a radiator and a water-cooled engine are inserted, and the cooling water flowing out from the radiator is passed through the water-cooled engine to the radiator. And a circuit unit for driving the drive motor, and a second channel for returning the cooling water flowing out from the radiator to the radiator through the circuit unit.

また、請求項2の発明では、請求項1の発明に係る冷却システムにおいて、前記第1の流路及び前記第2の流路に介挿され、前記第1の流路及び前記第2の流路を流れる冷却水の流量を調節する流量調節手段をさらに備える。   According to a second aspect of the present invention, in the cooling system according to the first aspect of the invention, the first flow path and the second flow path are inserted into the first flow path and the second flow path. A flow rate adjusting means for adjusting the flow rate of the cooling water flowing through the passage is further provided.

また、請求項3の発明では、請求項1又は2の発明に係る冷却システムにおいて、前記第1の流路及び前記第2の流路は、その一部に互いに統合された統合部分を有し、前記冷却システムは、前記統合部分に介挿され、前記第1の流路及び前記第2の流路に冷却水を循環させるポンプ手段をさらに備える。   According to a third aspect of the present invention, in the cooling system according to the first or second aspect of the present invention, the first flow path and the second flow path have integrated portions integrated with each other in a part thereof. The cooling system further includes a pump unit that is inserted in the integrated portion and circulates cooling water through the first flow path and the second flow path.

また、請求項4の発明では、請求項1ないし3のいずれかの発明に係る冷却システムにおいて、前記回路ユニットを構成するスイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体を用いる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the cooling system according to any one of the first to third aspects, a wide band gap semiconductor is used for the switching element constituting the circuit unit.

また、請求項5の発明では、請求項4の発明に係る冷却システムにおいて、前記ワイドバンドギャップ半導体としてSiCが用いられている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the cooling system according to the fourth aspect of the present invention, SiC is used as the wide band gap semiconductor.

また、請求項6の発明では、請求項1ないし5のいずれかの発明に係る冷却システムにおいて、前記第2の流路には前記駆動モータが介挿され、前記第2の流路を循環する冷却水によって前記駆動モータの冷却が行われる。   According to a sixth aspect of the present invention, in the cooling system according to any one of the first to fifth aspects, the drive motor is inserted in the second flow path and circulates in the second flow path. The drive motor is cooled by the cooling water.

また、請求項7の発明では、請求項1ないし6のいずれかの発明に係る冷却システムにおいて、前記第2の流路にはジェネレータが介挿され、前記第2の流路を循環する冷却水によって前記ジェネレータの冷却が行われ、前記回路ユニットは、前記ジェネレータが生成した電力の変換も行う。   According to a seventh aspect of the present invention, in the cooling system according to any one of the first to sixth aspects of the present invention, a cooling water circulating through the second flow path is provided with a generator interposed in the second flow path. Thus, the generator is cooled, and the circuit unit also converts the power generated by the generator.

請求項1に記載の発明によれば、水冷エンジンが介挿される第1の流路と、回路ユニットが介挿される第2の流路とがラジエータに並列的に接続され、これによってエンジン冷却系統とハイブリッドシステム冷却系統とが統合されているため、部品点数の削減、構成の簡略化及び小型化が図れるとともに、システムの低コスト化が図れる。   According to the first aspect of the present invention, the first flow path in which the water-cooled engine is inserted and the second flow path in which the circuit unit is inserted are connected in parallel to the radiator, thereby the engine cooling system. And the hybrid system cooling system are integrated, the number of parts can be reduced, the configuration can be simplified and the size can be reduced, and the cost of the system can be reduced.

請求項2に記載の発明によれば、水冷エンジン、回路ユニットの動作状況等に応じて第1及び第2の流路に流れる冷却水の流量を流量調節手段により調節することができ、各冷却対象のきめ細かな温度管理が可能となる。   According to the second aspect of the present invention, the flow rate of the cooling water flowing through the first and second flow paths can be adjusted by the flow rate adjusting means according to the operation status of the water-cooled engine, the circuit unit, and the like. It is possible to perform detailed temperature management of the target.

請求項3に記載の発明によれば、第1の流路と第2の流路との統合部分にポンプ手段を設ける構成であるため、単一のポンプ手段により第1及び第2の流路での冷却水の循環を行うことができる。   According to invention of Claim 3, since it is the structure which provides a pump means in the integrated part of a 1st flow path and a 2nd flow path, it is the 1st and 2nd flow path by a single pump means. Cooling water can be circulated in the tank.

請求項4に記載の発明によれば、回路ユニットを構成するスイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体が用いられているため、スイッチング素子の耐熱性を向上させることができ、水冷エンジンの冷却水を回路ユニットの冷却に共用することにより、回路ユニットの動作温度が上昇しても、回路ユニットを安定して動作させることができる。その結果、回路ユニットの信頼性の低下を防止しつつ、エンジン冷却系統とハイブリッドシステム冷却系統の統合が図れる。   According to the invention described in claim 4, since the wide band gap semiconductor is used for the switching element constituting the circuit unit, the heat resistance of the switching element can be improved, and the cooling water of the water-cooled engine is supplied to the circuit unit. By sharing the cooling, the circuit unit can be stably operated even when the operating temperature of the circuit unit rises. As a result, the engine cooling system and the hybrid system cooling system can be integrated while preventing a reduction in the reliability of the circuit unit.

請求項5に記載の発明によれば、回路ユニットを構成するスイッチング素子にSiCが用いられているため、スイッチング素子の耐熱性を向上させることができる。   According to the invention described in claim 5, since SiC is used for the switching elements constituting the circuit unit, the heat resistance of the switching elements can be improved.

請求項6に記載の発明によれば、回路ユニットの冷却に伴って駆動モータの冷却も行うことができるため、構成の煩雑化を抑制しつつ、駆動モータの冷却水による冷却を実現することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the drive motor can be cooled along with the cooling of the circuit unit, it is possible to realize cooling of the drive motor with cooling water while suppressing complication of the configuration. it can.

請求項7に記載の発明によれば、回路ユニットの冷却に伴ってジェネレータの冷却も行うことができるため、構成の煩雑化を抑制しつつ、ジェネレータの冷却水による冷却を実現することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, since the generator can also be cooled along with the cooling of the circuit unit, it is possible to realize cooling of the generator with the cooling water while suppressing complication of the configuration.

また、回路ユニットにジェネレータが生成した電力の変換を行わせる構成であるため、ジェネレータが生成した電力の変換を行うための専用の回路ユニット及びその冷却手段を設ける必要がない。   Further, since the circuit unit is configured to convert the power generated by the generator, there is no need to provide a dedicated circuit unit for converting the power generated by the generator and its cooling means.

図1は、本発明の一実施形態に係る冷却システムの模式図である。この冷却システムは、ハイブリッド自動車に搭載され、その水冷エンジン及びハイブリッドシステムの冷却に用いられる。冷却システムは、図1に示すように、ラジエータ31と、第1及び第2の流路33,35と、電動ポンプ(ポンプ手段)37と、流量調節用のバルブ(流量調節手段)39と、バイパス流路41と、サーモスタット43とを備えて構成されいる。   FIG. 1 is a schematic diagram of a cooling system according to an embodiment of the present invention. This cooling system is mounted on a hybrid vehicle and used for cooling the water-cooled engine and the hybrid system. As shown in FIG. 1, the cooling system includes a radiator 31, first and second flow paths 33 and 35, an electric pump (pump means) 37, a flow rate adjusting valve (flow rate adjusting means) 39, A bypass channel 41 and a thermostat 43 are provided.

第1及び第2の流路33,35は、ラジエータ31に互いに並列的に接続されている。そして、両流路33,35の両端側の所定区間は互いに統合されて統合部分45,47となっており、その統合部分45,47がラジエータ31の流出口31a及び流入口31bにそれぞれ接続されている。   The first and second flow paths 33 and 35 are connected to the radiator 31 in parallel with each other. The predetermined sections on both ends of both flow paths 33 and 35 are integrated with each other to form integrated portions 45 and 47, which are connected to the outlet 31a and the inlet 31b of the radiator 31, respectively. ing.

電動ポンプ37は、統合部分45又は47のいずれか一方(本実施形態では統合部分45)に介挿されており、矢印A5,A6で示すように第1及び第2の流路33,35に冷却水を循環させる。   The electric pump 37 is inserted in either one of the integrated portions 45 or 47 (in the present embodiment, the integrated portion 45), and is connected to the first and second flow paths 33 and 35 as indicated by arrows A5 and A6. Circulate cooling water.

バルブ39は、第1及び第2の流路33,35が統合部分45から分岐する分岐部に介挿されており、図示しない制御部により制御され、その分岐部から各流路33,35に流出する冷却水の流量を調節する。前記制御部は、水冷エンジン51、駆動モータ61の動作状況等に応じてバルブ39を制御し、第1及び第2の流路33,35に流れる冷却水の流量を調節するようになっている。なお、変形例として、バルブ39を、第1及び第2の流路33,35が統合部分47に合流される合流部に介挿してもよい。   In the valve 39, the first and second flow paths 33 and 35 are inserted into a branch portion branched from the integrated portion 45, and are controlled by a control section (not shown). Adjust the flow rate of the cooling water flowing out. The control unit controls the valve 39 in accordance with the operation status of the water-cooled engine 51 and the drive motor 61 and adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the first and second flow paths 33 and 35. . As a modification, the valve 39 may be inserted in a joining portion where the first and second flow paths 33 and 35 join the integrated portion 47.

このような第1の流路33(流路33の統合部分45,47以外の部分)には、水冷エンジン51が介挿されており、電動ポンプ37が駆されると、流路33を介して循環する冷却水が水冷エンジン51に通される。水冷エンジン51では、シリンダブロック51a及びシリンダヘッド51bの順に冷却水が導かれ、これらの冷却が行われる。   A water-cooled engine 51 is inserted into the first flow path 33 (part other than the integrated portions 45 and 47 of the flow path 33), and when the electric pump 37 is driven, the flow path 33 is interposed. Then, the circulating cooling water is passed through the water cooling engine 51. In the water cooling engine 51, the cooling water is guided in the order of the cylinder block 51a and the cylinder head 51b, and these are cooled.

また、第1の流路33には、分岐路53が設けられている。この分岐路53は、第1の流路33のシリンダヘッド51bの部分から分岐され、シリンダヘッド51bを通された冷却水が、矢印A7で示すようにこの分岐路53によってスロットルボデー55及びヒータ56に供給されるようになっている。スロットルボデー55及びヒータ56を通過した冷却水は、分岐路53によって流路33に戻される。   The first flow path 33 is provided with a branch path 53. This branch path 53 is branched from the cylinder head 51b portion of the first flow path 33, and the coolant passing through the cylinder head 51b passes through the throttle body 55 and the heater 56 by the branch path 53 as shown by an arrow A7. To be supplied. The cooling water that has passed through the throttle body 55 and the heater 56 is returned to the flow path 33 by the branch path 53.

第2の流路35(流路35の統合部分45,47以外の部分)には、ラジエータ31の流出口31aに近い順に、インバータユニット57、ジェネレータ59及び駆動モータ61が直列的に介挿されおり、電動ポンプ37が駆されると、流路35を介して循環する冷却水がインバータユニット57、ジェネレータ59及び駆動モータ61に通され、これらの冷却が行われる。なお、流路35への冷却対象(57,59,61)の介挿順序は一例であり、他の順序を採用することもできる。   In the second channel 35 (portions other than the integrated portions 45 and 47 of the channel 35), an inverter unit 57, a generator 59, and a drive motor 61 are inserted in series in the order closer to the outlet 31a of the radiator 31. When the electric pump 37 is driven, the cooling water circulated through the flow path 35 is passed through the inverter unit 57, the generator 59, and the drive motor 61, and these are cooled. The order of insertion of the objects to be cooled (57, 59, 61) into the flow path 35 is an example, and other orders can be adopted.

バイパス流路41は、ラジエータ31を迂回するための流路であり、例えば、第1及び第2の流路33,35の両端の統合部分45,47間を接続している。バイパス流路41の流出側及び流入側の両端部41a,41bのいずれか一方の端部41a,41bと第1及び第2の流路33,35(例えば、統合部分47)との接続部には、流路切替用のサーモスタット43が介挿されている。このバイパス流路41の流路33,35への位置は、バイパス流路41と流路33,35とによって形成される環状経路内に電動ポンプ37が含まれるようにして決定される。すなわち、本実施形態では、バイパス流路41の流出側端部41aが、統合部分45における電動ポンプ37の上流側部分(電動ポンプ37とラジエータ31との間の部分)に接続されている。なお、図1中の矢印A8はバイパス流路41での冷却水の通流方向を示している。   The bypass flow path 41 is a flow path for bypassing the radiator 31 and connects, for example, the integrated portions 45 and 47 at both ends of the first and second flow paths 33 and 35. At the connection part between one end 41a, 41b of the outflow side and inflow side both ends 41a, 41b of the bypass channel 41 and the first and second channels 33, 35 (for example, the integrated portion 47). Is inserted with a thermostat 43 for channel switching. The position of the bypass channel 41 to the channels 33 and 35 is determined such that the electric pump 37 is included in an annular path formed by the bypass channel 41 and the channels 33 and 35. In other words, in this embodiment, the outflow side end 41 a of the bypass flow path 41 is connected to the upstream side portion (the portion between the electric pump 37 and the radiator 31) of the electric pump 37 in the integrated portion 45. In addition, arrow A8 in FIG. 1 has shown the flow direction of the cooling water in the bypass flow path 41. FIG.

サーモスタット43は、第1及び第2の流路33,35から流入する冷却水を、ラジエータ31側とバイパス流路41側とに振り分けるためのものであり、その振分割合を冷却水温度に応じて決定するようになっている。例えば、エンジン始動により冷却水温度が上昇するのに伴って、サーモスタット43におけるラジエータ31側の流路が全閉されてバイパス流路41側の流路が全開された状態から、ラジエータ31側の流路が徐々に開放されてゆくとともにバイパス流路41側の流路が徐々に閉鎖されてゆき、冷却水温度が所定温度以上になると、ラジエータ31側の流路が全開されてバイパス流路41側の流路が全閉された状態となる。   The thermostat 43 distributes the cooling water flowing in from the first and second flow paths 33 and 35 to the radiator 31 side and the bypass flow path 41 side, and the distribution ratio depends on the cooling water temperature. To be determined. For example, as the coolant temperature rises due to engine startup, the flow on the radiator 31 side is changed from the state in which the flow path on the radiator 31 side in the thermostat 43 is fully closed and the flow path on the bypass flow path 41 side is fully opened. When the passage is gradually opened and the passage on the bypass passage 41 side is gradually closed and the cooling water temperature exceeds a predetermined temperature, the passage on the radiator 31 side is fully opened and the bypass passage 41 side is opened. The flow path is fully closed.

このような構成により、電動ポンプ37が駆動されると第1及び第2の流路33,35に冷却水が循環され、第1の流路33に循環される冷却水により水冷エンジン51が冷却され、第2の流路に循環される冷却水によりインバータユニット57、ジェネレータ59及び駆動モータ61が冷却される。そして、第1及び第2の流路33,35を通過した冷却水が、サーモスタット43にて、上記のように冷却水温度に応じてラジエータ31側又はバイパス流路41側に振り分けられ、これによってエンジン51の暖気等が図られる。ラジエータ13又はバイパス流路41を通過した冷却水は、再び第1及び第2の流路33,35に送り出さて循環する。   With such a configuration, when the electric pump 37 is driven, cooling water is circulated through the first and second flow paths 33 and 35, and the water cooling engine 51 is cooled by the cooling water circulated through the first flow path 33. Then, the inverter unit 57, the generator 59, and the drive motor 61 are cooled by the cooling water circulated through the second flow path. And the cooling water which passed the 1st and 2nd flow paths 33 and 35 is distributed by the thermostat 43 to the radiator 31 side or the bypass flow path 41 side according to cooling water temperature as mentioned above, thereby The engine 51 is warmed up. The cooling water that has passed through the radiator 13 or the bypass channel 41 is sent again to the first and second channels 33 and 35 and circulated.

また、水冷エンジン51、駆動モータ61の動作状況等に応じてバルブ39が制御され、第1及び第2の流路33,35に循環される冷却水の流量が調節されるようになっている。   Further, the valve 39 is controlled in accordance with the operating conditions of the water cooling engine 51 and the drive motor 61, and the flow rate of the cooling water circulated through the first and second flow paths 33 and 35 is adjusted. .

図2は、インバータユニット57の回路構成を示す図である。インバータユニット57は、駆動モータ61を駆動するための電力変換、及びジェネレータ59が発電した電力の変換等を行うためのものであり、図2に示すように、コンバータ部65及びインバータ部67を備えて構成されている。   FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of the inverter unit 57. The inverter unit 57 is for performing power conversion for driving the drive motor 61, conversion of power generated by the generator 59, and the like, and includes a converter unit 65 and an inverter unit 67 as shown in FIG. Configured.

コンバータ部65は、駆動モータ61の駆動のためにバッテリ69から与えられる電圧を昇圧してインバータ部67に与える機能と、駆動モータ61からインバータ部67を介して与えられる回生電流を降圧してバッテリ69に与える機能と、ジェネレータ59で生成されインバータ部67で直流変換された電流を降圧してバッテリ69に与える機能とを有している。このため、コンバータ部65には、リアクトルLと、そのリアクトルLに供給される電流をチョップすることにより昇圧又は降圧を行うスイッチング素子S1,S2とが備えられている。   The converter unit 65 boosts the voltage supplied from the battery 69 to drive the drive motor 61 and supplies it to the inverter unit 67, and reduces the regenerative current supplied from the drive motor 61 via the inverter unit 67 to the battery. 69, and a function of stepping down the current generated by the generator 59 and DC-converted by the inverter 67 and supplying the current to the battery 69. For this reason, the converter unit 65 includes a reactor L and switching elements S1 and S2 that step up or step down by chopping the current supplied to the reactor L.

インバータ部67は、第1及び第2変換部67a,67bを備えている。第1変換部67aは、コンバータ部65で昇圧されたバッテリ69からの直流電圧を交流電圧に変換して駆動モータ61に与える機能と、駆動モータ61から与えられる回生電流を直流変換してコンバータ部65側に与える機能とを有し、電力変換用の複数のスイッチング素子S3を備えている。また、第2変換部67bは、ジェネレータ59で生成された電流を直流変換してコンバータ部65側に与える機能を有し、電力変換用の複数のスイッチング素子S4を備えている。   The inverter unit 67 includes first and second conversion units 67a and 67b. The first converter 67a converts the DC voltage from the battery 69 boosted by the converter 65 into an AC voltage and applies it to the drive motor 61, and converts the regenerative current supplied from the drive motor 61 into a DC converter. And a plurality of switching elements S3 for power conversion. The second conversion unit 67b has a function of converting the current generated by the generator 59 into a direct current and supplying the current to the converter unit 65, and includes a plurality of switching elements S4 for power conversion.

そして、コンバータ部65及びインバータ部67に備えられるスイッチング素子S1〜S4は、SiC(炭化珪素)等のワイドバンドギャップ半導体(ここでは、SiC半導体)を用いて構成された素子が用いられ、高温(例えば、250℃以上)で動作が可能となっている。このため、例えば水冷エンジン51の冷却水の温度を90℃程度に安定させる構成とした場合であっても、その冷却水温度下においてインバータユニット57のスイッチング素子S1〜S4を安定して動作させることができる。   The switching elements S1 to S4 provided in the converter unit 65 and the inverter unit 67 are elements formed using a wide band gap semiconductor (here, SiC semiconductor) such as SiC (silicon carbide), and are used at a high temperature ( For example, the operation is possible at 250 ° C. or higher). For this reason, for example, even when the temperature of the cooling water of the water-cooled engine 51 is stabilized to about 90 ° C., the switching elements S1 to S4 of the inverter unit 57 are stably operated under the cooling water temperature. Can do.

以上のように、本実施形態によれば、水冷エンジン51が介挿される第1の流路33と、インバータユニット57、ジェネレータ59及び駆動モータ61が介挿される第2の流路35とがラジエータ31に並列的に接続され、これによってエンジン冷却系統とハイブリッドシステム冷却系統とが統合されているため、部品点数の削減、構成の簡略化及び小型化が図れるとともに、システムの低コスト化が図れる。例えば、ラジエータ個数の削減等が図れる。   As described above, according to the present embodiment, the first flow path 33 in which the water-cooled engine 51 is inserted and the second flow path 35 in which the inverter unit 57, the generator 59 and the drive motor 61 are inserted are the radiators. Since the engine cooling system and the hybrid system cooling system are integrated in parallel, the number of parts can be reduced, the configuration can be simplified and the size can be reduced, and the cost of the system can be reduced. For example, the number of radiators can be reduced.

また、水冷エンジン51、駆動モータ61の動作状況等(例えば、エンジン走行時、モータ走行時、エンジンとモータとによる走行時など、様々な動作状況)に応じて第1及び第2の流路33,35に流れる冷却水の流量をバルブ39により調節することができ、各冷却対象のきめ細かな温度管理が可能となる。   Further, the first and second flow paths 33 according to the operating conditions of the water-cooled engine 51 and the drive motor 61 (for example, various operating conditions such as when the engine is running, when the motor is running, and when the engine and the motor are running). , 35 can be adjusted by a valve 39, and fine temperature management of each cooling target is possible.

また、第1の流路33と第2の流路35との統合部分45に電動ポンプ37を設ける構成であるため、単一の電動ポンプ37により第1及び第2の流路33,35での冷却水の循環を行うことができる。   In addition, since the electric pump 37 is provided in the integrated portion 45 of the first flow path 33 and the second flow path 35, the first and second flow paths 33 and 35 are operated by the single electric pump 37. The cooling water can be circulated.

また、インバータユニット57のスイッチング素子S1〜S4がSiC半導体装置により構成されているため、スイッチング素子S1〜S4の耐熱性を向上させることができ、水冷エンジン51の冷却水をインバータユニット57の冷却に共用することにより、インバータユニット57の動作温度が上昇しても、インバータユニット57を安定して動作させることができる。その結果、インバータユニット57の信頼性の低下を防止しつつ、エンジン冷却系統とハイブリッドシステム冷却系統の統合が図れる。   Further, since the switching elements S1 to S4 of the inverter unit 57 are composed of SiC semiconductor devices, the heat resistance of the switching elements S1 to S4 can be improved, and the cooling water of the water-cooled engine 51 is used to cool the inverter unit 57. By sharing, even if the operating temperature of the inverter unit 57 rises, the inverter unit 57 can be stably operated. As a result, the engine cooling system and the hybrid system cooling system can be integrated while preventing the reliability of the inverter unit 57 from decreasing.

また、インバータユニット57の冷却に伴って駆動モータ61及びジェネレータ59の冷却も行うことができるため、構成の煩雑化を抑制しつつ、駆動モータ61及びジェネレータ59の冷却水による冷却を実現することができる。   In addition, since the drive motor 61 and the generator 59 can be cooled along with the cooling of the inverter unit 57, it is possible to realize cooling of the drive motor 61 and the generator 59 with cooling water while suppressing complication of the configuration. it can.

また、インバータユニット57にジェネレータ59が生成した電力の変換を行わせる構成であるため、ジェネレータ59が生成した電力の変換を行うための専用の回路ユニット及びその冷却手段を設ける必要がない。   Further, since the inverter unit 57 is configured to convert the power generated by the generator 59, there is no need to provide a dedicated circuit unit for converting the power generated by the generator 59 and its cooling means.

本発明の一実施形態に係る冷却システムの模式図である。It is a mimetic diagram of a cooling system concerning one embodiment of the present invention. インバータユニットの回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of an inverter unit. 従来の冷却システムの模式図である。It is a schematic diagram of the conventional cooling system.

符号の説明Explanation of symbols

31 ラジエータ
33 第1の流路
35 第2の流路
37 電動ポンプ
39 バルブ
41 バイパス流路
43 サーモスタット
45,47 統合部分
51 水冷エンジン
57 インバータユニット
59 ジェネレータ
61 駆動モータ
S1〜S4 スイッチング素子
31 Radiator 33 1st flow path 35 2nd flow path 37 Electric pump 39 Valve 41 Bypass flow path 43 Thermostat 45, 47 Integrated part 51 Water-cooled engine 57 Inverter unit 59 Generator 61 Drive motor S1-S4 Switching element

Claims (7)

ハイブリッド自動車の冷却システムであって、
ラジエータと、
水冷エンジンが介挿され、前記ラジエータから流出した冷却水を前記水冷エンジンに通して前記ラジエータに戻す第1の流路と、
駆動モータを駆動する回路ユニットが介挿され、前記ラジエータから流出した冷却水を前記回路ユニットに通して前記ラジエータに戻す第2の流路と、
を備えることを特徴とする冷却システム。
A cooling system for a hybrid vehicle,
With radiator,
A first flow path in which a water-cooled engine is inserted and cooling water flowing out of the radiator is returned to the radiator through the water-cooled engine;
A second flow path in which a circuit unit for driving the drive motor is inserted, and cooling water flowing out from the radiator is returned to the radiator through the circuit unit;
A cooling system comprising:
請求項1に記載の冷却システムにおいて、
前記第1の流路及び前記第2の流路に介挿され、前記第1の流路及び前記第2の流路を流れる冷却水の流量を調節する流量調節手段をさらに備えることを特徴とする冷却システム。
The cooling system of claim 1, wherein
It further comprises flow rate adjusting means that is inserted in the first flow channel and the second flow channel and adjusts the flow rate of the cooling water flowing through the first flow channel and the second flow channel. Cooling system.
請求項1又は2に記載の冷却システムにおいて、
前記第1の流路及び前記第2の流路は、その一部に互いに統合された統合部分を有し、
前記冷却システムは、
前記統合部分に介挿され、前記第1の流路及び前記第2の流路に冷却水を循環させるポンプ手段をさらに備えることを特徴とする冷却システム。
The cooling system according to claim 1 or 2,
The first flow path and the second flow path have integrated portions integrated with each other in a part thereof,
The cooling system includes:
The cooling system further comprising a pump unit that is inserted in the integrated portion and circulates cooling water through the first flow path and the second flow path.
請求項1ないし3のいずれかに記載の冷却システムにおいて、
前記回路ユニットを構成するスイッチング素子にワイドバンドギャップ半導体を用いることを特徴とする冷却システム。
The cooling system according to any one of claims 1 to 3,
A cooling system characterized in that a wide band gap semiconductor is used for the switching elements constituting the circuit unit.
請求項4に記載の冷却システムにおいて、
前記ワイドバンドギャップ半導体としてSiCが用いられていることを特徴とする冷却システム。
The cooling system according to claim 4.
A cooling system using SiC as the wide band gap semiconductor.
請求項1ないし5のいずれかに記載の冷却システムにおいて、
前記第2の流路には前記駆動モータが介挿され、前記第2の流路を循環する冷却水によって前記駆動モータの冷却が行われることを特徴とする冷却システム。
The cooling system according to any one of claims 1 to 5,
The cooling system, wherein the drive motor is inserted in the second flow path, and the drive motor is cooled by cooling water circulating in the second flow path.
請求項1ないし6のいずれかに記載の冷却システムにおいて、
前記第2の流路にはジェネレータが介挿され、前記第2の流路を循環する冷却水によって前記ジェネレータの冷却が行われ、
前記回路ユニットは、前記ジェネレータが生成した電力の変換も行うことを特徴とする冷却システム。
The cooling system according to any one of claims 1 to 6,
A generator is inserted in the second flow path, and the generator is cooled by cooling water circulating in the second flow path.
The cooling system according to claim 1, wherein the circuit unit also performs conversion of electric power generated by the generator.
JP2004293690A 2004-10-06 2004-10-06 Cooling system Pending JP2006103537A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004293690A JP2006103537A (en) 2004-10-06 2004-10-06 Cooling system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004293690A JP2006103537A (en) 2004-10-06 2004-10-06 Cooling system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006103537A true JP2006103537A (en) 2006-04-20

Family

ID=36373726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004293690A Pending JP2006103537A (en) 2004-10-06 2004-10-06 Cooling system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006103537A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007216791A (en) * 2006-02-15 2007-08-30 Toyota Motor Corp Cooling system and hybrid car having the same
JP2012166667A (en) * 2011-02-14 2012-09-06 Toyota Motor Corp Cooling system for hybrid vehicle
JP2013063092A (en) * 2013-01-11 2013-04-11 Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd Vehicle with working machine
US9180753B2 (en) 2009-12-03 2015-11-10 Hyundai Motor Company Integrated cooling system for eco-friendly vehicle
JP2015228766A (en) * 2014-06-02 2015-12-17 マツダ株式会社 Vehicular deceleration regeneration device
CN106870096A (en) * 2015-12-10 2017-06-20 现代自动车株式会社 For the cooling system of vehicle
JP2018538201A (en) * 2015-11-04 2018-12-27 ボルボトラックコーポレーション Method of operating an internal combustion engine

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007216791A (en) * 2006-02-15 2007-08-30 Toyota Motor Corp Cooling system and hybrid car having the same
US9180753B2 (en) 2009-12-03 2015-11-10 Hyundai Motor Company Integrated cooling system for eco-friendly vehicle
US9815349B2 (en) 2009-12-03 2017-11-14 Hyundai Motor Company Integrated cooling system for eco-friendly vehicle
JP2012166667A (en) * 2011-02-14 2012-09-06 Toyota Motor Corp Cooling system for hybrid vehicle
JP2013063092A (en) * 2013-01-11 2013-04-11 Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd Vehicle with working machine
JP2015228766A (en) * 2014-06-02 2015-12-17 マツダ株式会社 Vehicular deceleration regeneration device
JP2018538201A (en) * 2015-11-04 2018-12-27 ボルボトラックコーポレーション Method of operating an internal combustion engine
CN106870096A (en) * 2015-12-10 2017-06-20 现代自动车株式会社 For the cooling system of vehicle
KR101786670B1 (en) * 2015-12-10 2017-10-18 현대자동차 주식회사 Cooling system for vehicle
US10125664B2 (en) 2015-12-10 2018-11-13 Hyundai Motor Company Cooling system for vehicle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110770070B (en) Cooling water circuit
US7082905B2 (en) Cooling apparatus for hybrid vehicle
CN110962530B (en) Thermal management system for a vehicle
US8875820B2 (en) Hybrid construction machine
JP2007202244A (en) Cooling device
JP2011098628A (en) Cooling system of hybrid vehicle
JP2006177265A (en) Thermoelectric power generation device
JP2005341700A (en) Thermoelectric generator
JP2009126452A (en) Vehicle mounted with fuel cell power source system
JP2005524217A (en) Coolant fan control for fuel cell systems
JP5348063B2 (en) Hybrid vehicle cooling system
JP2013086717A (en) Cooling system for hybrid vehicle
WO2022163056A1 (en) Temperature regulator
JP6886960B2 (en) Temperature control circuit and its control method
JP2000274240A (en) Cooling device for hybrid vehicle
JP2011179421A (en) Cooling device of internal combustion engine
JP2005287214A (en) Power converter
JP2009029187A (en) Cooling device for electric power converter of hybrid vehicle
JP2006103537A (en) Cooling system
JP6637005B2 (en) Vehicle cooling system
JP5716447B2 (en) Hybrid vehicle cooling system
WO2016031089A1 (en) Drive system
JP3756502B2 (en) Hybrid vehicle cooling system
JP4311272B2 (en) Cooling medium circulation device
JP2020133608A (en) Cooling system for hybrid vehicle