冷却装置
【課題】現状のラジエータや一体型ラジエータの大型化をしなくても、効果的な電気機器の冷却を可能とする冷却装置を提供する。
【解決手段】車両の走行源となる走行用モータ２０と、走行用モータ２０に関連して電力を出力する出力用機器３０とを備える電機機器２０、３０の少なくとも一部を冷却する冷却装置であって、電気機器２０、３０は、車両の走行源として更にエンジン１０を備える場合の、エンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水、あるいは電気機器２０、３０を冷却するために専用に設けられた専用冷却回路４１を循環する専用冷却水のうち、いずれか一方の冷却水と、車両の室内空調用の冷凍サイクル６０内を循環する低圧冷媒と、によって冷却されるようにする。
【解決手段】車両の走行源となる走行用モータ２０と、走行用モータ２０に関連して電力を出力する出力用機器３０とを備える電機機器２０、３０の少なくとも一部を冷却する冷却装置であって、電気機器２０、３０は、車両の走行源として更にエンジン１０を備える場合の、エンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水、あるいは電気機器２０、３０を冷却するために専用に設けられた専用冷却回路４１を循環する専用冷却水のうち、いずれか一方の冷却水と、車両の室内空調用の冷凍サイクル６０内を循環する低圧冷媒と、によって冷却されるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハイブリッド自動車、あるいは電気自動車における走行用モータ、およびインバータ等の電気機器を冷却する冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気機器の冷却装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、特許文献１の冷却装置は、エンジンとモータジェネレータとを走行用駆動源とするハイブリッド自動車において、モータジェネレータ、およびその制御機器（インバータ等）を冷却する装置となっている。特許文献１のインバータは、高耐熱性のＳｉＣ（シリコンカーバイト）系パワー素子によって構成されており、インバータ、およびモータジェネレータは、ラジエータを備えるエンジン冷却系回路の途中に配置されて、エンジンの冷却水によって冷却されるようになっている。
【０００３】
また、例えば特許文献２のように、ハイブリッド自動車における電気部品群（走行モータ用インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、エアコンインバータ等）を冷却するために、専用のＥＶ冷却水回路が設けられた冷却装置が知られている。ＥＶ冷却水回路は、エンジン用ラジエータを備えるエンジン冷却水回路とは独立して設けられており、ＥＶラジエータにＥＶ冷却水が循環する回路となっている。そして、電気部品群は、このＥＶ冷却水回路の途中に配置されて、ＥＶ冷却水によって冷却されるようになっている。尚、ＥＶラジエータは、エンジン用ラジエータの下方側に配置されて、エンジン用ラジエータと一体的に形成されて、一体型ラジエータとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９９９８６号公報
【特許文献２】特開２００４−２０３２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年の車両においては、車室内スペースを拡大するために、更には車両外観デザインを優先するために、エンジンルーム内スペースは非常に厳しい（狭い）ものとなっており、冷却に必要とされるラジエータや一体型ラジエータの体格を確保して搭載すること自体が困難な状況にある。このような状況下でも電気機器の信頼性確保のために、充分な冷却を可能とする冷却装置が望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、現状のラジエータや一体型ラジエータの大型化をしなくても、効果的な電気機器の冷却を可能とする冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、車両の走行源となる走行用モータ（２０）と、走行用モータ（２０）に関連して電力を出力する出力用機器（３０）とを備える電気機器（２０、３０）の少なくとも一部を冷却する冷却装置であって、
電気機器（２０、３０）は、
車両の走行源として更にエンジン（１０）を備える場合の、エンジン冷却回路（１１）を循環するエンジン冷却水、あるいは電気機器（２０、３０）を冷却するために専用に設けられた専用冷却回路（４１）を循環する専用冷却水のうち、いずれか一方の冷却水と、
車両の室内空調用の冷凍サイクル（６０）内を循環する低圧冷媒と、によって冷却されることを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、冷却水に加えて、冷凍サイクル（６０）の低圧冷媒によっても電気機器（２０、３０）を冷却することができ、冷却能力を向上させることができるので、エンジン冷却回路（１１）、あるいは専用冷却回路（４１）に設けられる熱交換器（１２、４２）の大型化をしなくても、効果的な電気機器（２０、３０）の冷却が可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、冷却水は、電気機器（２０、３０）の上流側で分流されており、
分流された冷却水の一方は、電気機器（２０、３０）の冷却用に直接供給され、
分流された冷却水の他方は、低圧冷媒によって冷却された後に電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、分流された冷却水の一方は、エンジン冷却回路（１１）におけるエンジン冷却水、あるいは専用冷却回路（４１）の専用冷却水の温度をもって電気機器（２０、３０）を冷却できる。更に、分流された冷却水の他方は、低圧冷媒によって温度低下されたものとなり、この温度低下された冷却水によって効果的に電気機器（２０、３０）を冷却することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、更に、電気機器（２０、３０）を冷却するための別の冷却回路（５１）を備えており、
別の冷却回路（５１）を循環する別回路用冷却水が、低圧冷媒によって冷却された後に電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、エンジン冷却回路（１１）あるいは専用冷却回路（４１）に加えて、別の冷却回路（５１）を備えるものにおいて、別回路用冷却水を低圧冷媒によって冷却することができ、エンジン冷却水あるいは専用冷却水による冷却に加えて、更に冷媒によって冷却された別回路用冷却水によっても電気機器（２０、３０）を冷却することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、冷却水は、低圧冷媒によって冷却された後に電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴としている。
【００１５】
この発明によれば、エンジン冷却水あるいは専用冷却水の温度を低温冷媒によって低下させることができるので、エンジン冷却水あるいは専用冷却水だけで電気機器（２０、３０）を冷却する場合に比べて、効果的に電気機器（２０、３０）を冷却することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、冷却水が流れるエンジン冷却回路（１１）あるいは専用冷却回路（４１）の本来の流路（１１、４１）に対して、電気機器（２０、３０）の上流側でバイパスするバイパス流路（１５、４５）と、
本来の流路（１１、４１）、あるいはバイパス流路（１５、４５）への流路切替えを行う切替え手段（１６、４６）とを備え、
バイパス流路（１５、４５）を流通する冷却水が、低圧冷媒によって冷却されるようになっており、
切替え手段（１６、４６）によって、冷却水が本来の流路（１１、４１）からバイパス流路（１６、４６）に流通されて、冷却水が低圧冷媒によって冷却されることを特徴としている。
【００１７】
この発明によれば、本来の流路（１１、４１）からバイパス流路（１５、４５）へ冷却水の流れを切替えることで、必要に応じた電気機器（２０、３０）の冷却が可能となる。即ち、通常時は、本来の流路（１１、４１）に冷却水を流し、本来の冷却水の温度をもって電気機器（２０、３０）を冷却する。また、より効果的に電気機器（２０、３０）を冷却したい場合は、バイパス流路（１５、４５）へ冷却水を流すことで、低圧冷媒によって冷却水の温度を低下させて、温度低下した冷却水によって電気機器（２０、３０）を冷却することができる。よって、低圧冷媒の冷熱を無駄に使用することがない。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、低圧冷媒が流通する低圧配管（６６）が、電気機器（２０、３０）の外部に接触、あるいは電気機器（２０、３０）の内部を貫通しており、
低圧冷媒が、低圧配管（６６）によって電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴としている。
【００１９】
この発明によれば、主に冷凍サイクル（６０）の低圧配管（６６）の取り回しを変更することで低圧冷媒を用いた電気機器（２０、３０）の効果的な冷却が可能となり、対応が容易である。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、電気機器（２０、３０）における冷却水の温度を検出する温度検出手段（８１）を備え、
温度検出手段（８１）によって検出された冷却水温度（Ｔｂ）が、予め定められた閾値（Ｔ１）を超えた時に、冷凍サイクル（６０）の圧縮機（６１）が停止されている場合には圧縮機（６１）を作動させ、あるいは圧縮機（６１）が作動されている場合には圧縮機（６１）の吐出能力を上げる制御手段（９０）を備えることを特徴としている。
【００２１】
この発明によれば、冷却水温度（Ｔｂ）が予め定められた閾値（Ｔ１）を超えた時に、電気機器（２０、３０）を効果的に冷却したい場合に、圧縮機（６１）が停止されていると、圧縮機（６１）を作動させることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度（Ｔｂ）を効果的に下げることができる。また、圧縮機（６１）が作動されていると、圧縮機（６１）の吐出能力を上げることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度（Ｔｂ）を効果的に下げることができる。よって、低圧冷媒の冷熱を無駄に使用することなく、冷却水温度（Ｔｂ）が予め定められた閾値（Ｔ１）を超えた時に、効果的な電気機器（２０、３０）の冷却が可能となる。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、電気機器（２０、３０）における冷却水の温度を検出する第１温度検出手段（８１）と、
バイパス流路（１５、４５）を流通して、低圧冷媒によって冷却される前の冷却水の温度を検出する第２温度検出手段（８２）とを備え、
第１温度検出手段（８１）によって検出された冷却水温度（Ｔｂ）が、予め定められた第１閾値（Ｔ１）を超えた時に、切替え手段（１６、４６）によって、冷却水を本来の流路（１１、４１）からパイパス流路（１５、４５）に流すように切替え、
第２温度検出手段（８２）によって検出された冷却水温度（Ｔａ）が、第１閾値よりも低い側に予め定められた第２閾値（Ｔ２）を超えた時に、冷凍サイクル（６０）の圧縮機（６１）が停止されている場合には圧縮機（６１）を作動させ、あるいは圧縮機（６１）が作動されている場合には圧縮機（６１）の吐出能力を上げる制御手段（９０）を備えることを特徴としている。
【００２３】
この発明によれば、電気機器（２０、３０）における冷却水の温度（Ｔｂ）が第１閾値（Ｔ１）を超えた時に、冷却水は切替え手段（１６、４６）によってバイパス流路（１５、４５）に流通される。そして、バイパス流路（１５、４６）を流通する冷却水の温度（Ｔａ）が第２閾値（Ｔ２）を超えた時に、圧縮機（６１）が停止されていると、圧縮機（６１）を作動させることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度（Ｔａ）を効果的に下げることができる。また、圧縮機（６１）が作動されていると、圧縮機（６１）の吐出能力を上げることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度（Ｔａ）を効果的に下げることができる。そして温度低下された冷却水によって電気機器（２０、３０）を効果的に冷却することができる。よって、低圧冷媒の冷熱を無駄に使用することなく、冷却水温度（Ｔａ）が第２閾値（Ｔ２）を超えた時に、効果的な電気機器（２０、３０）の冷却を可能とすることができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明では、冷却水を低圧冷媒によって冷却する二重管式の熱交換器（７２）を備えることを特徴としている。
【００２５】
この発明によれば、二重管式の熱交換器（７２）は、外管および内管の間に冷却水あるいは低圧冷媒の一方を流し、内管の内側に冷却水あるいは低圧冷媒の他方を流して熱交換することができるので、冷却回路（１１、４１）を流通する冷却水と低圧配管（６６）を流通する低圧冷媒とを熱交換させるために、通常の熱交換器を用いる場合に比べて小さなスペースでの対応を可能とすることができ、車両への搭載性を損なうことがない。
【００２６】
請求項１０に記載の発明では、電気機器（２０、３０）は、走行用モータ（２０）の回転速度を制御するインバータ（３０）であることを特徴としている。
【００２７】
この発明によれば、電気機器（２０、３０）の中でもインバータ（３０）は、重要な電気機器（２０、３０）であり、効果的な冷却によって、信頼性を充分に高めることができる。
【００２８】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態における冷却装置を示す全体構成図である。
【図２】図１におけるインバータを示す詳細図である。
【図３】第１実施形態において制御装置が冷却制御を実行する際に使用されるフローチャートである。
【図４】第１実施形態の変形例１における冷却装置を示す全体構成図である。
【図５】第１実施形態の変形例２における冷却装置を示す全体構成図である。
【図６】第１実施形態の変形例３における冷却装置を示す全体構成図である。
【図７】第２実施形態における冷却装置を示す全体構成図である。
【図８】第２実施形態の変形例１における冷却装置を示す全体構成図である。
【図９】第２実施形態の変形例２における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１０】第２実施形態の変形例３における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１１】第３実施形態における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１２】第３実施形態において制御装置が冷却制御を実行する際に使用されるフローチャートである。
【図１３】第３実施形態の変形例１における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１４】第３実施形態の変形例２における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１５】第３実施形態の変形例３における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１６】第４実施形態における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１７】第４実施形態の変形例１における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１８】第４実施形態の変形例２における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１９】第４実施形態の変形例３における冷却装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００３１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図３に示す。図１は冷却装置１００Ａを示す全体構成図、図２は図１におけるインバータ３０を示す詳細図、図３は制御装置９０が冷却制御を実行する際に使用されるフローチャートである。冷却装置１００Ａは、走行用駆動源として走行用モータ（モータジェネレータ）２０を備える、例えばハイブリッド自動車あるいは燃料電池自動車等のいわゆる広義の電気自動車（ＥＶ）に適用されるものであって、走行用モータ２０に関連する電気機器を冷却するための装置となっている。ここで電気機器とは、走行用モータ２０自身、およびこの走行用モータ２０に関連して電力を出力する、例えばインバータ３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）等の出力用機器を総称したものである。
【００３２】
第１実施形態の冷却装置１００Ａは、走行用駆動源としてエンジン１０、および走行用モータ２０の両者を備えるハイブリッド自動車に適用されて、エンジン冷却回路１１のエンジン冷却水および冷凍サイクル６０の低圧冷媒を用いて、電気機器としてのインバータ３０を主に冷却するものとしている。インバータ３０の冷却用には冷却器３２、３５、および熱交換器７１が用いられている。そして、インバータ３０の冷却は制御装置９０によって制御されるようになっている。
【００３３】
エンジン１０には、エンジン１０を冷却するエンジン冷却水が外部に流出して、再び内部に戻るように循環するエンジン冷却回路１１が設けられている。エンジン冷却回路１１の途中部位には、ラジエータ１２が設けられている。ラジエータ１２は、エンジン冷却水が流通するチューブと、放熱面積を拡大するための波形フィンとが交互に積層されて形成される熱交換部（コア部）を有しており、車両のエンジンルームの前方で、グリルの後方に配置されている。ラジエータ１２は、グリルから流入される外部空気と、チューブ内を流通するエンジン冷却水との間で熱交換し、エンジン冷却水を冷却するようになっている。そして、エンジン冷却回路１１のエンジン流入側には、エンジン冷却水を循環させるためのポンプ１３が設けられている。
【００３４】
更に、エンジン冷却回路１１には、ラジエータ１２の流出側から分岐して、後述する走行用モータ２０の入口側に合流する分岐流路１４が形成されており、ラジエータ１２から流出されたエンジン冷却水は、分流して本来の流路１１と、分岐流路１４との両者を並列に流れるようになっている。本来の流路１１を流れるエンジン冷却水は、分流された一方の冷却水に対応し、分岐流路１４を流れる冷却水は、分流された他方の冷却水に対応する。
【００３５】
走行用モータ２０は、電気機器を構成する例えば３相交流式の回転機械であって、走行用駆動源としてのモータの機能に加えて、車両の走行条件に応じて発電機能も果たすモータジェネレータが採用されている。走行用モータ２０は、上記エンジン冷却回路１１におけるポンプ１３の上流側に配置されている。つまり、走行用モータ２０の内部においては、冷却用のオイルが循環されるようになっており、走行用モータ２０の内部の下側に設けられたオイル溜まりの位置に対応する外部表面に、ポンプ１３の上流側部位となるエンジン冷却回路１１が接触している。
【００３６】
インバータ３０は、走行用モータ２０の回転速度を制御する機器であり、図示しない車両用バッテリから直流電圧を受けて、スイッチング素子のオン−オフによって、その直流電圧を例えば３相の交流電圧に変換して、更に後述する制御装置９０（モータ制御部）の指令に応じて電圧変換し、走行用モータ２０に出力する。
【００３７】
図２に示すように、インバータ３０は、高発熱部品（上記スイッチング素子）３１、冷却器３２、低発熱部品（リアクトル、フォトカプラ等）３３、基盤３４、冷却器３５等が筐体３６内に収容されて形成されている。
【００３８】
高発熱部品３１は、上記のようなスイッチング素子であり、オン−オフ作動によって電圧変換する部品である。高発熱部品３１は、オン−オフ作動による電力ロスを伴い、発熱する発熱源となりうるものであり、冷却器３２の上面に当接するように固定されている。冷却器３２は、扁平状の容器体を成す熱交換器であり、内部にエンジン冷却水が流通可能となる内部流路が形成されている。冷却器３２の内部流路には、エンジン冷却回路１１において、ラジエータ１２から流出して本来の流路１１を流れ、走行用モータ２０に至る間のエンジン冷却水が流通するようになっている。冷却器３２の内壁には、複数の凸状部が例えば千鳥状に配置されて、エンジン冷却水の流れに乱れを起して、熱伝達率が向上されるようになっている。
【００３９】
低発熱部品３３は、上記高発熱部品３１の作動を制御する制御部を構成するものであり、基盤３４の上面に当接するように固定されている。更に、基盤３４は、冷却器３５の上面に当接するように固定されている。冷却器３５は、上記冷却器３２と同様の構造にて形成された熱交換器である。冷却器３５の内部には、エンジン冷却回路１１において、ラジエータ１２から流出して分岐流路１４を流れ、走行用モータ２０に至る間のエンジン冷却水が流通するようになっている。
【００４０】
冷凍サイクル６０は、車両室内の空調装置を構成すると共に、空調空気を冷却するサイクル装置であり、圧縮機６１、凝縮器６２、膨張弁６３、および蒸発器６４が冷媒配管６５によって環状に接続されて形成されている。圧縮機６１は、サイクル内の冷媒を高温高圧に圧縮機して吐出する流体機械であり、エンジン１０の近傍に配置されている。圧縮機６１の作動は後述する制御装置９０（空調制御部）によって制御されるようになっている。
【００４１】
凝縮器６２は、圧縮機６１から吐出された高温高圧の冷媒を外部空気との熱交換によって冷却して凝縮液化させる熱交換器である。凝縮器６２は、ラジエータ１２と同様にチューブおよびフィンから成るコア部を有しており、エンジンルーム内で、グリルとラジエータ１２との間に配設されている。膨張弁６３は、凝縮器６２から流出される液相冷媒を減圧膨張させて、低温低圧にする減圧装置である。蒸発器６４は、膨張弁６３によって低温に減圧された冷媒と、空調空気との間で熱交換し、冷媒を蒸発させて空調空気を冷却する熱交換器である。
【００４２】
冷凍サイクル６０においては、圧縮機６１の吐出側から膨張弁６３の流入側に至る間が圧縮機６１によって冷媒が高圧に圧縮された高圧領域となっており、また、膨張弁６３の流出側から圧縮機６１の吸入側に至る間が膨張弁６３によって減圧された低圧領域となっている。ここでは、低圧領域における冷媒配管を低圧配管６６としている。低圧配管６６を流通する冷媒を以下、低圧冷媒と呼ぶ。そして、分岐流路１４の冷却器３５の上流側と、低圧配管６６の蒸発器６４の下流側との間には、熱交換器７１が設けられている。
【００４３】
熱交換器７１は、例えば分岐流路１４と低圧配管６６との間に高熱伝導性部材が介在されて形成されたものであり、分岐流路１４を流通するエンジン冷却水の熱が、低圧配管６６を流通する低圧冷媒に伝達されるようになっている。即ち、分岐流路１４を流通するエンジン冷却水が低圧冷媒によって冷却されるようになっている。尚、熱交換器７１は、分岐流路１４と低圧配管６６とを所定距離間において、直接的に互いに接触させたものとしても良い。あるいは、熱交換器７１は、近接して並列配置される２つの流路を有し、それぞれの流路にエンジン冷却水、低圧冷媒が流通されるようにしたものとしても良い。
【００４４】
インバータ３０の冷却器３２の外表面には、高発熱部品３１によって温度上昇されたエンジン冷却水の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ８１が設けられている。温度センサ８１によって検出された温度信号（冷却水温度Ｔｂ）は、後述する制御装置９０に出力されるようになっている。
【００４５】
制御手段としての制御装置９０は、車両走行時におけるインバータ３０、および空調装置の作動要求に応じて冷凍サイクル６０の圧縮機６１の作動を制御すると共に、特にインバータ３０の冷却が充分に必要とされる場合に、温度センサ８１からの温度信号に応じて、圧縮機６１の作動を制御して効果的なインバータ３０の冷却を行うようになっている（詳細後述）。
【００４６】
次に、上記構成に基づく冷却装置１００Ａの作動および作用効果について、図３のフローチャートを加えて説明する。
【００４７】
車両走行時（作動時）においては、エンジン１０および走行用モータ２０が作動されて、両者の駆動トルクが図示しない動力分配機構（例えば遊星歯車）によって足し合わされて、駆動軸に出力される。車両の走行条件に応じて、例えば低速走行時は走行用モータ２０が主となって車両は駆動され、また、高速走行時はエンジン１０が主となって車両は駆動され、更に高負荷走行時にはエンジン１０と走行用モータ２０とによって車両は駆動される。
【００４８】
エンジン１０の作動に伴いポンプ１３も作動され、分岐流路１４を含むエンジン冷却回路１１にはエンジン冷却水が循環する。そして、ラジエータ１２によってエンジン冷却水は冷却され、エンジン１０は適切な温度に制御される。この時、エンジン冷却水の循環に伴って、インバータ３０における冷却器３２と、冷却器３５内をエンジン冷却水が流通し、冷却器３２によって高発熱部品３１が冷却され、また、冷却器３５によって低発熱部品３３が冷却され、総じてインバータ３０が冷却されることになる。更に、エンジン冷却回路１１においてインバータ３０の下流側となる走行用モータ２０もエンジン冷却水によって、冷却されることになる。
【００４９】
また、乗員の要求によって空調装置のスイッチ（空調要求）が投入されると、制御装置９０は、圧縮機６１を作動させて、冷凍サイクル６０内の冷媒を循環させて、蒸発器６４による空調空気の冷却を行う。この時、分岐流路１４を流通するエンジン冷却水は、熱交換器７１（低圧配管６６の低圧冷媒）によって冷却され温度低下する。インバータ３０の低発熱部品３３は、この温度低下されたエンジン冷却水によって効果的に冷却されることになる。つまり、インバータ３０は、通常のエンジン冷却水と、冷凍サイクル６０の低圧冷媒とによって冷却されるのである。
【００５０】
ここで、上記エンジン冷却水によってインバータ３０が冷却されている中で、ラジエータ１２から流出されるエンジン冷却水自体の温度が高い場合、また、冷凍サイクル６０の作動条件によっては、低圧冷媒によってエンジン冷却水の冷却が充分得られないような場合等が考えられ、本実施形態では、常に好適なインバータ３０の冷却が可能となるように、以下のような制御を行うようにしている。
【００５１】
即ち、図３のフローチャートにおいて、制御装置９０は、まず、ステップＳ１００で、温度センサ８１から得られる冷却水温度Ｔｂが、予め定められた閾値Ｔ１よりも高いか否かを判定する。閾値Ｔ１は、インバータ３０の信頼性を維持するために制御すべきエンジン冷却水の上限温度（例えば１０５℃）として予め定められたものである。
【００５２】
ステップＳ１００で肯定判定すると、次にステップＳ１１０で、圧縮機６１が作動状態にあるか否かを判定する。圧縮機６１が作動していないと、分岐流路１４において低温の低圧冷媒によるエンジン冷却水の冷却が行えず、また、圧縮機６１が作動していても冷房負荷が低いと、圧縮機６１による冷媒吐出量が抑えられて低圧冷媒の流量が少なくなり、分岐流路１４におけるエンジン冷却水の冷却が充分に行えない。
【００５３】
よって、ステップＳ１１０で否の判定、即ち圧縮機６１が作動状態にないと判定すると、制御装置９０は、ステップＳ１２０で、乗員の空調要求がないにもかかわらず、圧縮機６１を意図的に作動させる。すると、冷凍サイクル６０内を冷媒が循環して、低圧配管６６に低圧冷媒が流通し、分岐流路１４におけるエンジン冷却水が冷却され、インバータ３０が効果的に冷却されることになる。そして、ステップＳ１３０で冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１以下となったか否かを監視し、閾値Ｔ１以下となれば、ステップＳ１４０で圧縮機６１を停止させる。
【００５４】
一方、ステップＳ１１０で、圧縮機６１は作動状態にあると判定すると、制御装置９０は、ステップＳ１５０で、空調に必要とされる現状の圧縮機６１の吐出能力、つまり冷媒吐出量を意図的に増加させる。すると、冷凍サイクル６０内を循環する冷媒流量が増加して、低圧配管６６における低圧冷媒流量が増加し、分岐流路１４におけるエンジン冷却水の温度低下が大きくなり、インバータ３０が効果的に冷却されることになる。そして、ステップＳ１６０で、冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１以下となったか否かを監視し、閾値Ｔ１以下となれば、ステップＳ１７０で圧縮機６１の冷媒吐出量をもとに戻す。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、エンジン冷却水に加えて、冷凍サイクル６０の低圧冷媒も活用して電気機器を構成するインバータ３０を冷却するようにしている。具体的には、エンジン冷却回路１１を途中で分流させて分岐流路１４を形成し、本来のエンジン冷却回路１１を流通するエンジン冷却水でインバータ３０を冷却すると共に、分岐流路１４を流通するエンジン冷却水を低圧冷媒で冷却した後に、温度低下されたエンジン冷却水で更にインバータ３０を冷却している。
【００５６】
よって、通常のエンジン冷却水に加えて、冷凍サイクル６０の低圧冷媒によってもインバータ３０を冷却することができ、冷却能力を向上させることができるので、エンジン冷却回路１１におけるラジエータ１２の大型化をしなくても、効果的なインバータ３０の冷却が可能となるのである。
【００５７】
（第１実施形態の変形例１）
第１実施形態の変形例１における冷却装置１００Ｂを図４に示す。第１実施形態の変形例１（図４）は、上記第１実施形態（図１）に対して、分岐流路１４を流通するエンジン冷却水と、低圧配管６６における低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。
【００５８】
二重管式の水冷媒熱交換器７２は、外管の内側に同心となるように内管が配置されると共に、外管の長手方向両端部が内管の外周面との間で閉塞され、外管と内管との間に外側流路が形成され、また、内管の内部に内側流路が形成された熱交換器である。外管の長手方向両端部近傍には、外側流路に対して連通する流入口、流出口が設けられている。
【００５９】
第１実施形態の変形例１（図４）においては、流入口、流出口が分岐流路１４と接続されて、外側流路に分岐流路１４を流通するエンジン冷却水が流通するようになっている。また、内管の長手方向両端部は、低圧配管６６と接続されて、内側流路に低圧冷媒が流通するようになっている。
【００６０】
第１実施形態の変形例１（図４）によれば、二重管式の水冷媒熱交換器７２においては、外側流路にエンジン冷却水を流し、内部流路に低圧冷媒を流して熱交換することができる。特に内管と低圧配管６６とを接続することで、低圧冷媒が内側流路を流通する熱交換器とすることができるので、低圧配管６６をそのまま活用するような形にすることができ、通常の熱交換器を用いる場合に比べて小さなスペースでの対応を可能とすることができるので、車両への搭載性を損なうことがない。
【００６１】
（第１実施形態の変形例２）
第１実施形態の変形例２における冷却装置１００Ｃを図５に示す。第１実施形態の変形例２（図５）は、上記第１実施形態（図１）に対して、インバータ３０を冷却する基本の冷却水としてラジエータ冷却回路１１を循環するラジエータ冷却水に代えて、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水としたものである。
【００６２】
ＥＶ冷却回路４１は、エンジン冷却回路１１とは別に専用冷却回路として形成されたものであり、ＥＶポンプ４３によって内部のＥＶ冷却水が環状の流路を循環するようになっている。ＥＶポンプ４３は、車両走行時（作動時）には、常時作動状態とされるようになっている。ＥＶポンプ４３の上流側には、走行用モータ２０が配置されて、走行用モータ２０の外部表面がＥＶ冷却回路４１に接触するようになっている。
【００６３】
また、冷却回路４１の途中部位であり、ＥＶポンプ４３の下流側には、ＥＶラジエータ４２が設けられている。ＥＶラジエータ４２は、ＥＶ冷却水が流通するチューブと、放熱面積を拡大するための波形フィンとが交互に積層されて形成される熱交換部（コア部）を有しており、ラジエータ１２の下側に配置されている。ＥＶラジエータ４２は、グリルから流入される外部空気と、チューブ内を流通するＥＶ冷却水との間で熱交換し、ＥＶ冷却水を冷却するようになっている。図５では、ＥＶラジエータ４２は、ラジエータ１２に対して独立したラジエータとして形成されているが、ラジエータ１２と一体的に形成されるものとしても良い。
【００６４】
更に、ＥＶ冷却回路４１には、ＥＶラジエータ４２の流出側から分岐して、走行用モータ２０の入口側に合流するＥＶ分岐流路４４が形成されており、ＥＶラジエータ４２から流出されたＥＶ冷却水は、分流して本来の流路４１と、ＥＶ分岐流路４４との両者を並列に流れるようになっている。本来の流路４１を流れるエンジン冷却水は、本発明の分流された一方の冷却水に対応し、ＥＶ分岐流路４４を流れる冷却水は、本発明の分流された他方の冷却水に対応する。
【００６５】
インバータ３０の冷却器３２の内部には、ＥＶ冷却回路４１において、ＥＶラジエータ４２から流出して本来の流路４１を流れ、走行用モータ２０に至る間のＥＶ冷却水が流通するようになっている。また、冷却器３５の内部には、ＥＶ冷却回路４１において、ＥＶラジエータ４２から流出してＥＶ分岐流路１４を流れ、走行用モータ２０に至る間のエンジン冷却水が流通するようになっている。
【００６６】
本第１実施形態の変形例２（図５）は、冷却水としてエンジン冷却水に代えて、専用のＥＶ冷却水としたものであり、基本的な作動および作用効果は上記第１実施形態（図１）と同一である。
【００６７】
尚、本第１実施形態の変形例２（図５）では、エンジン冷却水に代えて、専用のＥＶ冷却水を用いるものとしているので、エンジン１０の冷却条件に関係なく、ＥＶ冷却水の温度設定が可能であり、図３で説明したフローチャートにおいて、冷却水温度Ｔｂを判定する際の閾値Ｔ１は、第１実施形態の場合に比べて低い値（例えば６５℃）に設定して対応する。本第１実施形態の変形例２（図５）では、実質的に、エンジン冷却水よりも低い温度のＥＶ冷却水による対応が可能であり、インバータ３０の冷却が容易となる。
【００６８】
（第１実施形態の変形例３）
第１実施形態の変形例３における冷却装置１００Ｄを図６に示す。第１実施形態の変形例３（図６）は、上記第１実施形態の変形例２（図５）に対して、ＥＶ分岐流路４４を流通するＥＶ冷却水と、低圧配管６６を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。水冷媒熱交換器７２は、上記第１実施形態の変形例１（図４）で説明したものと同一である。
【００６９】
第１実施形態の変形例３（図６）の作動および作用効果は、上記第１実施形態の変形例２（図５）と同一である。
【００７０】
（第２実施形態）
第２実施形態における冷却装置１００Ｅを図７に示す。第２実施形態（図７）は、上記第１実施形態（図１）に対して、分岐流路１４を廃止すると共に、別の冷却回路としてＥＶ冷却回路５１を設け、ＥＶ冷却回路５１を循環するＥＶ冷却水を低圧冷媒で冷却し、温度低下されたＥＶ冷却水と、エンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水とによってインバータ３０を冷却するようにしたものである。
【００７１】
ＥＶ冷却回路５１は、エンジン冷却回路１１、およびＥＶ冷却回路４１（図１、図５）とは別の冷却回路として形成されたものであり、ＥＶポンプ５２によって内部のＥＶ冷却水が環状の流路を循環するようになっている。ＥＶポンプ５２は、車両走行時（作動時）には、常時作動状態とされるようになっている。
【００７２】
ＥＶ冷却回路５１は、ＥＶラジエータ４２を備えるＥＶ冷却回路４１（図５、図６）とは異なり、ＥＶラジエータ４２を備えていない。ＥＶ冷却回路５１と、冷凍サイクル６０の低圧配管６６との間には、熱交換器７１が設けられている。つまり、ＥＶ冷却回路５１内を循環するＥＶ冷却水は低圧冷媒によって冷却されて温度低下されるようになっている。そして、熱交換器７１によって温度低下されたＥＶ冷却水は、インバータ３０の冷却器３５の内部を流通するようになっている。尚、冷却器３２の内部には、エンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水が流通するようになっている。
【００７３】
温度センサ８１によって得られる冷却水温度Ｔｂと、圧縮機６１の作動状況とに基づく冷却制御の要領は、上記第１実施形態と同一である。ただし、冷却水温度Ｔｂを判定する際の閾値Ｔ１は、第１実施形態の場合に比べて低い値（例えば６５℃）に設定して対応する。
【００７４】
本第２実施形態（図７）では、インバータ３０は、エンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水によって冷却されると共に、低圧冷媒によって温度低下されたＥＶ冷却回路５１を循環するＥＶ冷却水によって更に冷却されるようなっており、インバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００７５】
尚、冷却制御の要領として、冷却器３２の温度センサ８１に代えて、冷却器３５に温度センサを設け、この温度センサによって得られる冷却水温度が予め定められた閾値よりも低い時はＥＶポンプ５２を停止状態としておき、冷却水温度が閾値よりも高い時に、ＥＶポンプ５２を作動させると共に、圧縮機６１を作動させる、あるいは圧縮機６１の吐出量を増加させる制御としても良い。
【００７６】
（第２実施形態の変形例１）
第２実施形態の変形例１における冷却装置１００Ｆを図８に示す。第２実施形態の変形例１（図８）は、上記第２実施形態（図７）に対して、ＥＶ冷却回路５１を循環するＥＶ冷却水と、低圧配管６６を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。水冷媒熱交換器７２は、上記第１実施形態の変形例１（図４）で説明したものと同一である。
【００７７】
第２実施形態の変形例１（図８）の作動および作用効果は、基本的に上記第２実施形態（図７）と同一であり、更に、搭載性に優れる水冷媒熱交換器７２を用いたインバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００７８】
（第２実施形態の変形例２）
第２実施形態の変形例２における冷却装置１００Ｇを図９に示す。第２実施形態の変形例２（図９）は、上記第２実施形態（図７）に対して、インバータ３０を冷却する基本の冷却水（冷却器３２を流通する冷却水）としてエンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水に代えて、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水としたものである。
【００７９】
本第２実施形態の変形例２（図９）では、インバータ３０は、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水によって冷却されると共に、低圧冷媒によって温度低下されたＥＶ冷却回路５１を循環するＥＶ冷却水によって更に冷却されるようなっており、インバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００８０】
（第２実施形態の変形例３）
第２実施形態の変形例３における冷却装置１００Ｈを図１０に示す。第２実施形態の変形例３（図１０）は、上記第２実施形態の変形例２（図９）に対して、ＥＶ冷却回路５１を循環するＥＶ冷却水と、低圧配管６６を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。水冷媒熱交換器７２は、上記第１実施形態の変形例１（図４）で説明したものと同一である。
【００８１】
第２実施形態の変形例３（図１０）の作動および作用効果は上記第２実施形態の変形例２（図９）と同一であり、更に、搭載性に優れる水冷媒熱交換器７２を用いたインバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００８２】
（第３実施形態）
第３実施形態における冷却装置１００Ｉを図１１に示す。第３実施形態（図１１）は、上記第１実施形態（図１）に対して、分岐流路１４を廃止すると共に、エンジン冷却回路１１にバイパス流路１５を設け、このバイパス流路１５を流通するエンジン冷却水を低圧冷媒で冷却し、温度低下されたエンジン冷却水によってインバータ３０を冷却するようにしたものである。
【００８３】
エンジン冷却回路１１において、ラジエータ１２の流出側、且つインバータ３０の上流側には、本来の流路１１（図１１中のＢ）に対してバイパスするバイパス流路１５（図１１中のＡ）が形成されている。本来の流路１１を流通するエンジン冷却水は、インバータ３０の冷却器３２内を流通するようになっている。尚、本第３実施形態（図１１）では、インバータ３０の冷却器３５は廃止されている。
【００８４】
また、本来の流路１１からバイパス流路１５に分岐する分岐点には、三方切替え弁１６が設けられている。三方切替え弁１６は、内部に設けられた弁体の弁開度が制御装置９０によって制御されて、エンジン冷却水を本来の流路１１（Ｂ）に流す場合と、バイパス流路１５（Ａ）に流す場合とに切替え可能としている。そして、バイパス流路１５の途中部位と、低圧配管６６の蒸発器６４の下流側との間には、熱交換器７１が設けられている。
【００８５】
更に、バイパス流路１５の熱交換器７１の上流側には、バイパス流路１５を流通して、熱交換器７１によって熱交換される前のエンジン冷却水の温度を検出する温度センサ８２が設けられている。温度センサ８２によって検出された温度信号（冷却水温度Ｔａ）は、制御装置９０に出力されるようになっている。第１実施形態（図１）で説明したインバータ３０の冷却器３２における温度センサ８１は、本発明の第１温度検出手段に対応し、バイパス流路１５における温度センサ８２は、本発明の第２温度検出手段に対応する。
【００８６】
第３実施形態（図１１）においては、図１２に示すフローチャートに基づいて冷却制御が実行される。図１２に示すフローチャートは、第１実施形態で説明したフローチャート（図３）に対して、ステップＳ１００とステップＳ１１０との間にステップＳ１０１〜ステップＳ１０３を追加すると共に、ステップＳ１４０、ステップＳ１７０をそれぞれステップＳ１４１、ステップＳ１７１に変更したものである。
【００８７】
制御装置９０は、ステップＳ１００で、温度センサ８１から得られるインバータ３０における冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１以下であると判定すると、ステップＳ１０２で、三方切替え弁１６の弁開度を制御し、エンジン冷却水が本来の流路１１（Ｂ）を流通するようにする。つまり、冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１よりも低く、インバータ３０の温度が適切に維持されている状態においては、インバータ３０はエンジン冷却回路１１を本来の形で循環するエンジン冷却水のみによって冷却されるようにしている。
【００８８】
一方、ステップＳ１００で肯定判定、つまり冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１よりも高いと判定すると、制御装置９０はステップＳ１０１で、三方切替え弁１６の弁開度を制御し、エンジン冷却水がバイパス流路１５（Ａ）を流通するようにする。すると、ラジエータ１２から流出されたエンジン冷却水は、バイパス流路１５を流通してインバータ３０の冷却器３２を流通する。そして、ステップＳ１０３で、温度センサ８２から得られるバイパス流路１５における冷却水温度Ｔａが閾値Ｔ２よりも高いか否かを判定する。閾値Ｔ２は、閾値Ｔ１よりも低い側の値として設定されるものであり、インバータ３０を冷却するために必要とされる温度（例えば１００℃）として予め定められたものである。閾値Ｔ２は、本発明において閾値Ｔ１を第１閾値とした時の第２閾値に対応する。
【００８９】
ステップＳ１０３で否、つまり冷却水温度Ｔａが閾値Ｔ２以下であると判定すると、ステップＳ１００に戻り、上記の制御を繰り返す。しかし、ステップＳ１０３で肯定判定、つまり冷却水温度Ｔａが閾値Ｔ２よりも高いと判定すると、エンジン冷却水を温度低下させるために、第１実施形態（図３）と同様に、ステップＳ１１０以下のステップＳ１２０、ステップＳ１３０、あるいはステップＳ１５０、ステップＳ１６０に進む。
【００９０】
ステップＳ１２０、ステップＳ１３０、あるいはステップＳ１５０、ステップＳ１６０の実行により、バイパス流路１５を流通するエンジン冷却水は低圧冷媒によって冷却され、温度低下されたエンジン冷却水によってインバータ３０は効果的に冷却されることになる。
【００９１】
そして、ステップ１３０でインバータ３０における冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１以下となれば、ステップＳ１４１で圧縮機６１を停止させると共に、切替え三方弁１６の弁開度を制御して、エンジン冷却水が本来の流路１１（Ｂ）を流通するようにする。また、ステップ１６０でインバータ３０における冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１以下となれば、ステップＳ１７１で圧縮機６１の冷媒吐出量をもとに戻すと共に、切替え三方弁１６の弁開度を制御して、エンジン冷却水が本来の流路１１（Ｂ）を流通するようにする。
【００９２】
以上のように、第３実施形態では、インバータ３０における冷却水温度Ｔｂが第１閾値Ｔ１を超えた時に、エンジン冷却水は三方切替え弁１６によってバイパス流路１５に流通される。そして、バイパス流路１５における冷却水温度Ｔａが第２閾値Ｔ２を超えた時に、圧縮機６１が停止されていると、圧縮機６１を作動させることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度Ｔａを効果的に下げることができる。また、圧縮機６１が作動されていると、圧縮機６１の冷媒吐出量を上げることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度Ｔａを効果的に下げることができる。そして温度低下されたエンジン冷却水によってインバータ３０を効果的に冷却することができる。よって、低圧冷媒の冷熱を無駄に使用することなく、冷却水温度Ｔａが第２閾値Ｔ２を超えた時に、効果的なインバータ３０の冷却を可能とすることができる。
【００９３】
（第３実施形態の変形例１）
第３実施形態の変形例１における冷却装置１００Ｊを図１３に示す。第３実施形態の変形例１（図１３）は、上記第３実施形態（図１１）に対して、バイパス流路１５を流通するエンジン冷却水と、低圧配管６６を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。水冷媒熱交換器７２は、上記第１実施形態の変形例１（図４）で説明したものと同一である。
【００９４】
第３実施形態の変形例１（図１３）の作動および作用効果は、基本的に上記第３実施形態（図１１）と同一であり、更に、搭載性に優れる水冷媒熱交換器７２を用いたインバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００９５】
（第３実施形態の変形例２）
第３実施形態の変形例２における冷却装置１００Ｋを図１４に示す。第３実施形態の変形例２（図１４）は、上記第３実施形態（図１１）に対して、インバータ３０を冷却する基本の冷却水（冷却器３２を流通する冷却水）としてエンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水に代えて、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水としたものである。
【００９６】
ＥＶ冷却回路４１において、ＥＶラジエータ４２の流出側、且つインバータ３０の上流側には、本来の流路４１（図１４中のＢ）に対してバイパスするＥＶバイパス流路４５（図１４中のＡ）が形成されている。本来の流路４１を流通するエンジン冷却水は、インバータ３０の冷却器３２内を流通するようになっている。
【００９７】
また、本来の流路４１からＥＶバイパス流路４５に分岐する分岐点には、三方切替え弁１６が設けられている。三方切替え弁１６は、内部に設けられた弁体の弁開度が制御装置９０によって制御されて、ＥＶ冷却水を本来の流路４１（Ｂ）に流す場合と、ＥＶバイパス流路４５（Ａ）に流す場合とに切替え可能としている。そして、ＥＶバイパス流路４５の途中部位と、低圧配管６６の蒸発器６４の下流側との間には、熱交換器７１が設けられている。
【００９８】
本第３実施形態の変形例２（図１４）では、インバータ３０は、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水によって冷却されると共に、ＥＶバイパス流路４５を流通して、低圧冷媒によって温度低下されたＥＶ冷却水によって更に冷却されるようなっており、インバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００９９】
（第３実施形態の変形例３）
第３実施形態の変形例３における冷却装置１００Ｌを図１５に示す。第３実施形態の変形例３（図１５）は、上記第３実施形態の変形例２（図１４）に対して、バイパス流路４５を流通するＥＶ冷却水と、低圧配管６６を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。水冷媒熱交換器７２は、上記第１実施形態の変形例１（図４）で説明したものと同一である。
【０１００】
第３実施形態の変形例３（図１５）の作動および作用効果は上記第３実施形態の変形例２（図１４）と同一であり、更に、搭載性に優れる水冷媒熱交換器７２を用いたインバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【０１０１】
（第４実施形態）
第４実施形態における冷却装置１００Ｍを図１６に示す。第４実施形態（図１６）は、上記第１実施形態（図１）に対して、分岐流路１４、および熱交換器７１を廃止すると共に、低圧冷媒によって直接的にインバータ３０を冷却するようにしたものである。
【０１０２】
エンジン冷却回路１１において、ラジエータ１２から流出されるエンジン冷却水は、インバータ３０の冷却器３２内を流通するようになっている。よって、インバータ３０はエンジン冷却水によって冷却されるようになっている。尚、本第４実施形態（図１６）では、インバータ３０の冷却器３５は廃止されている。
【０１０３】
そして、冷凍サイクル６０の低圧配管６６が、インバータ３０の筐体３６の外側表面に接触するように配置されており、インバータ３０は、上記エンジン冷却水に加えて、低圧冷媒によっても冷却されるようになっている。
【０１０４】
第４実施形態における冷却制御は、上記第１実施形態（図１、図３）で説明した内容と同一である。
【０１０５】
第４実施形態では、主に冷凍サイクル６０の低圧配管６６の取り回しを変更することで低圧冷媒を用いたインバータ３０の効果的な冷却が可能となり、対応が容易である。
【０１０６】
（第４実施形態の変形例１）
第４実施形態の変形例１における冷却装置１００Ｎを図１７に示す。第４実施形態の変形例１（図１７）は、上記第４実施形態（図１６）に対して、インバータ３０を冷却する基本の冷却水（冷却器３２を流通する冷却水）としてエンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水に代えて、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水としたものである。
【０１０７】
ＥＶ冷却回路４１において、ＥＶラジエータ４２から流出されるＥＶ冷却水は、インバータ３０の冷却器３２内を流通するようになっている。よって、インバータ３０はＥＶ冷却水によって冷却されるようになっている。そして、冷凍サイクル６０の低圧配管６６が、インバータ３０の筐体３６の外側表面に接触するように配置されており、インバータ３０は、上記ＥＶ冷却水に加えて、低圧冷媒によっても効果的に冷却される。
【０１０８】
（第４実施形態の変形例２）
第４実施形態の変形例２における冷却装置１００Ｏを図１８に示す。第４実施形態の変形例２（図１８）は、上記第４実施形態（図１６）に対して、冷凍サイクル６０の低圧配管６６をインバータ３０の筐体３６の内部を貫通するようにしたものである。
【０１０９】
第４実施形態の変形例２（図１８）では、第４実施形態（図１６）と同様に、インバータ３０は、エンジン冷却水に加えて、低圧冷媒によっても効果的に冷却される。
【０１１０】
（第４実施形態の変形例３）
第４実施形態の変形例３における冷却装置１００Ｐを図１９に示す。第４実施形態の変形例３（図１９）は、上記第４実施形態の変形例１（図１７）に対して、冷凍サイクル６０の低圧配管６６をインバータ３０の筐体３６の内部を貫通するようにしたものである。
【０１１１】
第４実施形態の変形例３（図１９）では、第４実施形態の変形例１（図１７）と同様に、インバータ３０は、ＥＶ冷却水に加えて、低圧冷媒によっても効果的に冷却される。
【０１１２】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、冷却水（エンジン冷却水、あるいはＥＶ冷却水）と低圧冷媒とを用いた電気機器の冷却対象としてインバータ３０を例にして説明したが、冷却対象は、インバータ３０に限らず、冷却の必要度合いに応じて、走行用モータ２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ、あるいは、それらの組合せを対象として実施することができる。
【０１１３】
また、上記第１、第２実施形態（各変形例を含む）では、冷却器３２に本来のエンジン冷却水あるいはＥＶ冷却水を流通させ、冷却器３５に低圧冷媒で冷却された冷却水を流通させるようにしたが、逆にしても良い。要するにインバータ３０に対して、両冷却水で冷却するようにすれば良い。
【０１１４】
また、水冷媒熱交換器７２を使用する実施形態において、水冷媒熱交換器７２の流入口、流出口を低圧配管６６に接続し、また、内管を分岐流路１４、あるいはＥＶ冷却回路５１に接続して、外側流路に低圧冷媒が流通され、内側流路にエンジン冷却水あるいはＥＶ冷却水が流通されるものとしても良い。
【０１１５】
また、第３実施形態（各変形例を含む）では、バイパス流路１５、４５を設けて、このバイパス流路１５、４５を流通するエンジン冷却水あるいはＥＶ冷却水を低圧冷媒で冷却するようにしたが、バイパス流路１５、４５を廃止して、インバータ３０の上流側におけるエンジン冷却回路１１あるいはＥＶ冷却回路４１の各冷却水を低圧冷媒で冷却するようにしても良い。この場合は、図３で説明したフローチャートに基づいて冷却制御を実施すれば良い。
【０１１６】
また、エンジン冷却回路１１、ＥＶ冷却回路４１、５１の各冷却水を冷却する低圧冷媒として、蒸発器６４の下流側の低圧冷媒を用いたが、膨張弁６３の流出側から蒸発器６４に至る間の低圧冷媒を用いても良い。
【０１１７】
また、対象車両として、エンジン１０、および走行用モータ２０の両者を走行用駆動源として使用するハイブリッド車両としたが、これに限らず、走行用駆動源として主に走行用モータ２０を使用し、エンジン１０を主に発電用の駆動源として使用するハイブリッド車両に適用しても良い。
【０１１８】
更に、対象車両としてハイブリッド車両を例に挙げたが、これに限らず、エンジン１０を備えない燃料電池車両を対象としても良い。この場合はエンジン冷却回路１１を備えないため、冷却水としてはＥＶ冷却回路４１、あるいはＥＶ冷却回路５１のＥＶ冷却水を使用する。
【符号の説明】
【０１１９】
１０ エンジン
１１ エンジン冷却回路（本来の流路）
１５ バイパス流路
１６ 三方切替え弁（切替え手段）
２０ 走行用モータ（電気機器）
３０ インバータ（電気機器、出力用機器）
４０ ＥＶ冷却回路（専用冷却回路、本来の流路）
４５ ＥＶバイパス流路（バイパス流路）
４６ ＥＶ三方切替え弁（切替え手段）
５１ ＥＶ冷却回路（別の冷却回路）
６０ 冷凍サイクル
６１ 圧縮機
６６ 低圧配管
７２ 水冷媒熱交換器
８１ 温度センサ（温度検出手段、第１温度検出手段）
８２ 温度センサ（第２温度検出手段）
９０ 制御装置（制御手段）
１００Ａ〜１００Ｐ 冷却装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハイブリッド自動車、あるいは電気自動車における走行用モータ、およびインバータ等の電気機器を冷却する冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気機器の冷却装置として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、特許文献１の冷却装置は、エンジンとモータジェネレータとを走行用駆動源とするハイブリッド自動車において、モータジェネレータ、およびその制御機器（インバータ等）を冷却する装置となっている。特許文献１のインバータは、高耐熱性のＳｉＣ（シリコンカーバイト）系パワー素子によって構成されており、インバータ、およびモータジェネレータは、ラジエータを備えるエンジン冷却系回路の途中に配置されて、エンジンの冷却水によって冷却されるようになっている。
【０００３】
また、例えば特許文献２のように、ハイブリッド自動車における電気部品群（走行モータ用インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、エアコンインバータ等）を冷却するために、専用のＥＶ冷却水回路が設けられた冷却装置が知られている。ＥＶ冷却水回路は、エンジン用ラジエータを備えるエンジン冷却水回路とは独立して設けられており、ＥＶラジエータにＥＶ冷却水が循環する回路となっている。そして、電気部品群は、このＥＶ冷却水回路の途中に配置されて、ＥＶ冷却水によって冷却されるようになっている。尚、ＥＶラジエータは、エンジン用ラジエータの下方側に配置されて、エンジン用ラジエータと一体的に形成されて、一体型ラジエータとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９９９８６号公報
【特許文献２】特開２００４−２０３２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、近年の車両においては、車室内スペースを拡大するために、更には車両外観デザインを優先するために、エンジンルーム内スペースは非常に厳しい（狭い）ものとなっており、冷却に必要とされるラジエータや一体型ラジエータの体格を確保して搭載すること自体が困難な状況にある。このような状況下でも電気機器の信頼性確保のために、充分な冷却を可能とする冷却装置が望まれている。
【０００６】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、現状のラジエータや一体型ラジエータの大型化をしなくても、効果的な電気機器の冷却を可能とする冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【０００８】
請求項１に記載の発明では、車両の走行源となる走行用モータ（２０）と、走行用モータ（２０）に関連して電力を出力する出力用機器（３０）とを備える電気機器（２０、３０）の少なくとも一部を冷却する冷却装置であって、
電気機器（２０、３０）は、
車両の走行源として更にエンジン（１０）を備える場合の、エンジン冷却回路（１１）を循環するエンジン冷却水、あるいは電気機器（２０、３０）を冷却するために専用に設けられた専用冷却回路（４１）を循環する専用冷却水のうち、いずれか一方の冷却水と、
車両の室内空調用の冷凍サイクル（６０）内を循環する低圧冷媒と、によって冷却されることを特徴としている。
【０００９】
この発明によれば、冷却水に加えて、冷凍サイクル（６０）の低圧冷媒によっても電気機器（２０、３０）を冷却することができ、冷却能力を向上させることができるので、エンジン冷却回路（１１）、あるいは専用冷却回路（４１）に設けられる熱交換器（１２、４２）の大型化をしなくても、効果的な電気機器（２０、３０）の冷却が可能となる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、冷却水は、電気機器（２０、３０）の上流側で分流されており、
分流された冷却水の一方は、電気機器（２０、３０）の冷却用に直接供給され、
分流された冷却水の他方は、低圧冷媒によって冷却された後に電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴としている。
【００１１】
この発明によれば、分流された冷却水の一方は、エンジン冷却回路（１１）におけるエンジン冷却水、あるいは専用冷却回路（４１）の専用冷却水の温度をもって電気機器（２０、３０）を冷却できる。更に、分流された冷却水の他方は、低圧冷媒によって温度低下されたものとなり、この温度低下された冷却水によって効果的に電気機器（２０、３０）を冷却することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、更に、電気機器（２０、３０）を冷却するための別の冷却回路（５１）を備えており、
別の冷却回路（５１）を循環する別回路用冷却水が、低圧冷媒によって冷却された後に電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴としている。
【００１３】
この発明によれば、エンジン冷却回路（１１）あるいは専用冷却回路（４１）に加えて、別の冷却回路（５１）を備えるものにおいて、別回路用冷却水を低圧冷媒によって冷却することができ、エンジン冷却水あるいは専用冷却水による冷却に加えて、更に冷媒によって冷却された別回路用冷却水によっても電気機器（２０、３０）を冷却することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、冷却水は、低圧冷媒によって冷却された後に電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴としている。
【００１５】
この発明によれば、エンジン冷却水あるいは専用冷却水の温度を低温冷媒によって低下させることができるので、エンジン冷却水あるいは専用冷却水だけで電気機器（２０、３０）を冷却する場合に比べて、効果的に電気機器（２０、３０）を冷却することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、冷却水が流れるエンジン冷却回路（１１）あるいは専用冷却回路（４１）の本来の流路（１１、４１）に対して、電気機器（２０、３０）の上流側でバイパスするバイパス流路（１５、４５）と、
本来の流路（１１、４１）、あるいはバイパス流路（１５、４５）への流路切替えを行う切替え手段（１６、４６）とを備え、
バイパス流路（１５、４５）を流通する冷却水が、低圧冷媒によって冷却されるようになっており、
切替え手段（１６、４６）によって、冷却水が本来の流路（１１、４１）からバイパス流路（１６、４６）に流通されて、冷却水が低圧冷媒によって冷却されることを特徴としている。
【００１７】
この発明によれば、本来の流路（１１、４１）からバイパス流路（１５、４５）へ冷却水の流れを切替えることで、必要に応じた電気機器（２０、３０）の冷却が可能となる。即ち、通常時は、本来の流路（１１、４１）に冷却水を流し、本来の冷却水の温度をもって電気機器（２０、３０）を冷却する。また、より効果的に電気機器（２０、３０）を冷却したい場合は、バイパス流路（１５、４５）へ冷却水を流すことで、低圧冷媒によって冷却水の温度を低下させて、温度低下した冷却水によって電気機器（２０、３０）を冷却することができる。よって、低圧冷媒の冷熱を無駄に使用することがない。
【００１８】
請求項６に記載の発明では、低圧冷媒が流通する低圧配管（６６）が、電気機器（２０、３０）の外部に接触、あるいは電気機器（２０、３０）の内部を貫通しており、
低圧冷媒が、低圧配管（６６）によって電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴としている。
【００１９】
この発明によれば、主に冷凍サイクル（６０）の低圧配管（６６）の取り回しを変更することで低圧冷媒を用いた電気機器（２０、３０）の効果的な冷却が可能となり、対応が容易である。
【００２０】
請求項７に記載の発明では、電気機器（２０、３０）における冷却水の温度を検出する温度検出手段（８１）を備え、
温度検出手段（８１）によって検出された冷却水温度（Ｔｂ）が、予め定められた閾値（Ｔ１）を超えた時に、冷凍サイクル（６０）の圧縮機（６１）が停止されている場合には圧縮機（６１）を作動させ、あるいは圧縮機（６１）が作動されている場合には圧縮機（６１）の吐出能力を上げる制御手段（９０）を備えることを特徴としている。
【００２１】
この発明によれば、冷却水温度（Ｔｂ）が予め定められた閾値（Ｔ１）を超えた時に、電気機器（２０、３０）を効果的に冷却したい場合に、圧縮機（６１）が停止されていると、圧縮機（６１）を作動させることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度（Ｔｂ）を効果的に下げることができる。また、圧縮機（６１）が作動されていると、圧縮機（６１）の吐出能力を上げることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度（Ｔｂ）を効果的に下げることができる。よって、低圧冷媒の冷熱を無駄に使用することなく、冷却水温度（Ｔｂ）が予め定められた閾値（Ｔ１）を超えた時に、効果的な電気機器（２０、３０）の冷却が可能となる。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、電気機器（２０、３０）における冷却水の温度を検出する第１温度検出手段（８１）と、
バイパス流路（１５、４５）を流通して、低圧冷媒によって冷却される前の冷却水の温度を検出する第２温度検出手段（８２）とを備え、
第１温度検出手段（８１）によって検出された冷却水温度（Ｔｂ）が、予め定められた第１閾値（Ｔ１）を超えた時に、切替え手段（１６、４６）によって、冷却水を本来の流路（１１、４１）からパイパス流路（１５、４５）に流すように切替え、
第２温度検出手段（８２）によって検出された冷却水温度（Ｔａ）が、第１閾値よりも低い側に予め定められた第２閾値（Ｔ２）を超えた時に、冷凍サイクル（６０）の圧縮機（６１）が停止されている場合には圧縮機（６１）を作動させ、あるいは圧縮機（６１）が作動されている場合には圧縮機（６１）の吐出能力を上げる制御手段（９０）を備えることを特徴としている。
【００２３】
この発明によれば、電気機器（２０、３０）における冷却水の温度（Ｔｂ）が第１閾値（Ｔ１）を超えた時に、冷却水は切替え手段（１６、４６）によってバイパス流路（１５、４５）に流通される。そして、バイパス流路（１５、４６）を流通する冷却水の温度（Ｔａ）が第２閾値（Ｔ２）を超えた時に、圧縮機（６１）が停止されていると、圧縮機（６１）を作動させることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度（Ｔａ）を効果的に下げることができる。また、圧縮機（６１）が作動されていると、圧縮機（６１）の吐出能力を上げることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度（Ｔａ）を効果的に下げることができる。そして温度低下された冷却水によって電気機器（２０、３０）を効果的に冷却することができる。よって、低圧冷媒の冷熱を無駄に使用することなく、冷却水温度（Ｔａ）が第２閾値（Ｔ２）を超えた時に、効果的な電気機器（２０、３０）の冷却を可能とすることができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明では、冷却水を低圧冷媒によって冷却する二重管式の熱交換器（７２）を備えることを特徴としている。
【００２５】
この発明によれば、二重管式の熱交換器（７２）は、外管および内管の間に冷却水あるいは低圧冷媒の一方を流し、内管の内側に冷却水あるいは低圧冷媒の他方を流して熱交換することができるので、冷却回路（１１、４１）を流通する冷却水と低圧配管（６６）を流通する低圧冷媒とを熱交換させるために、通常の熱交換器を用いる場合に比べて小さなスペースでの対応を可能とすることができ、車両への搭載性を損なうことがない。
【００２６】
請求項１０に記載の発明では、電気機器（２０、３０）は、走行用モータ（２０）の回転速度を制御するインバータ（３０）であることを特徴としている。
【００２７】
この発明によれば、電気機器（２０、３０）の中でもインバータ（３０）は、重要な電気機器（２０、３０）であり、効果的な冷却によって、信頼性を充分に高めることができる。
【００２８】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態における冷却装置を示す全体構成図である。
【図２】図１におけるインバータを示す詳細図である。
【図３】第１実施形態において制御装置が冷却制御を実行する際に使用されるフローチャートである。
【図４】第１実施形態の変形例１における冷却装置を示す全体構成図である。
【図５】第１実施形態の変形例２における冷却装置を示す全体構成図である。
【図６】第１実施形態の変形例３における冷却装置を示す全体構成図である。
【図７】第２実施形態における冷却装置を示す全体構成図である。
【図８】第２実施形態の変形例１における冷却装置を示す全体構成図である。
【図９】第２実施形態の変形例２における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１０】第２実施形態の変形例３における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１１】第３実施形態における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１２】第３実施形態において制御装置が冷却制御を実行する際に使用されるフローチャートである。
【図１３】第３実施形態の変形例１における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１４】第３実施形態の変形例２における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１５】第３実施形態の変形例３における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１６】第４実施形態における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１７】第４実施形態の変形例１における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１８】第４実施形態の変形例２における冷却装置を示す全体構成図である。
【図１９】第４実施形態の変形例３における冷却装置を示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００３１】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図３に示す。図１は冷却装置１００Ａを示す全体構成図、図２は図１におけるインバータ３０を示す詳細図、図３は制御装置９０が冷却制御を実行する際に使用されるフローチャートである。冷却装置１００Ａは、走行用駆動源として走行用モータ（モータジェネレータ）２０を備える、例えばハイブリッド自動車あるいは燃料電池自動車等のいわゆる広義の電気自動車（ＥＶ）に適用されるものであって、走行用モータ２０に関連する電気機器を冷却するための装置となっている。ここで電気機器とは、走行用モータ２０自身、およびこの走行用モータ２０に関連して電力を出力する、例えばインバータ３０、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）等の出力用機器を総称したものである。
【００３２】
第１実施形態の冷却装置１００Ａは、走行用駆動源としてエンジン１０、および走行用モータ２０の両者を備えるハイブリッド自動車に適用されて、エンジン冷却回路１１のエンジン冷却水および冷凍サイクル６０の低圧冷媒を用いて、電気機器としてのインバータ３０を主に冷却するものとしている。インバータ３０の冷却用には冷却器３２、３５、および熱交換器７１が用いられている。そして、インバータ３０の冷却は制御装置９０によって制御されるようになっている。
【００３３】
エンジン１０には、エンジン１０を冷却するエンジン冷却水が外部に流出して、再び内部に戻るように循環するエンジン冷却回路１１が設けられている。エンジン冷却回路１１の途中部位には、ラジエータ１２が設けられている。ラジエータ１２は、エンジン冷却水が流通するチューブと、放熱面積を拡大するための波形フィンとが交互に積層されて形成される熱交換部（コア部）を有しており、車両のエンジンルームの前方で、グリルの後方に配置されている。ラジエータ１２は、グリルから流入される外部空気と、チューブ内を流通するエンジン冷却水との間で熱交換し、エンジン冷却水を冷却するようになっている。そして、エンジン冷却回路１１のエンジン流入側には、エンジン冷却水を循環させるためのポンプ１３が設けられている。
【００３４】
更に、エンジン冷却回路１１には、ラジエータ１２の流出側から分岐して、後述する走行用モータ２０の入口側に合流する分岐流路１４が形成されており、ラジエータ１２から流出されたエンジン冷却水は、分流して本来の流路１１と、分岐流路１４との両者を並列に流れるようになっている。本来の流路１１を流れるエンジン冷却水は、分流された一方の冷却水に対応し、分岐流路１４を流れる冷却水は、分流された他方の冷却水に対応する。
【００３５】
走行用モータ２０は、電気機器を構成する例えば３相交流式の回転機械であって、走行用駆動源としてのモータの機能に加えて、車両の走行条件に応じて発電機能も果たすモータジェネレータが採用されている。走行用モータ２０は、上記エンジン冷却回路１１におけるポンプ１３の上流側に配置されている。つまり、走行用モータ２０の内部においては、冷却用のオイルが循環されるようになっており、走行用モータ２０の内部の下側に設けられたオイル溜まりの位置に対応する外部表面に、ポンプ１３の上流側部位となるエンジン冷却回路１１が接触している。
【００３６】
インバータ３０は、走行用モータ２０の回転速度を制御する機器であり、図示しない車両用バッテリから直流電圧を受けて、スイッチング素子のオン−オフによって、その直流電圧を例えば３相の交流電圧に変換して、更に後述する制御装置９０（モータ制御部）の指令に応じて電圧変換し、走行用モータ２０に出力する。
【００３７】
図２に示すように、インバータ３０は、高発熱部品（上記スイッチング素子）３１、冷却器３２、低発熱部品（リアクトル、フォトカプラ等）３３、基盤３４、冷却器３５等が筐体３６内に収容されて形成されている。
【００３８】
高発熱部品３１は、上記のようなスイッチング素子であり、オン−オフ作動によって電圧変換する部品である。高発熱部品３１は、オン−オフ作動による電力ロスを伴い、発熱する発熱源となりうるものであり、冷却器３２の上面に当接するように固定されている。冷却器３２は、扁平状の容器体を成す熱交換器であり、内部にエンジン冷却水が流通可能となる内部流路が形成されている。冷却器３２の内部流路には、エンジン冷却回路１１において、ラジエータ１２から流出して本来の流路１１を流れ、走行用モータ２０に至る間のエンジン冷却水が流通するようになっている。冷却器３２の内壁には、複数の凸状部が例えば千鳥状に配置されて、エンジン冷却水の流れに乱れを起して、熱伝達率が向上されるようになっている。
【００３９】
低発熱部品３３は、上記高発熱部品３１の作動を制御する制御部を構成するものであり、基盤３４の上面に当接するように固定されている。更に、基盤３４は、冷却器３５の上面に当接するように固定されている。冷却器３５は、上記冷却器３２と同様の構造にて形成された熱交換器である。冷却器３５の内部には、エンジン冷却回路１１において、ラジエータ１２から流出して分岐流路１４を流れ、走行用モータ２０に至る間のエンジン冷却水が流通するようになっている。
【００４０】
冷凍サイクル６０は、車両室内の空調装置を構成すると共に、空調空気を冷却するサイクル装置であり、圧縮機６１、凝縮器６２、膨張弁６３、および蒸発器６４が冷媒配管６５によって環状に接続されて形成されている。圧縮機６１は、サイクル内の冷媒を高温高圧に圧縮機して吐出する流体機械であり、エンジン１０の近傍に配置されている。圧縮機６１の作動は後述する制御装置９０（空調制御部）によって制御されるようになっている。
【００４１】
凝縮器６２は、圧縮機６１から吐出された高温高圧の冷媒を外部空気との熱交換によって冷却して凝縮液化させる熱交換器である。凝縮器６２は、ラジエータ１２と同様にチューブおよびフィンから成るコア部を有しており、エンジンルーム内で、グリルとラジエータ１２との間に配設されている。膨張弁６３は、凝縮器６２から流出される液相冷媒を減圧膨張させて、低温低圧にする減圧装置である。蒸発器６４は、膨張弁６３によって低温に減圧された冷媒と、空調空気との間で熱交換し、冷媒を蒸発させて空調空気を冷却する熱交換器である。
【００４２】
冷凍サイクル６０においては、圧縮機６１の吐出側から膨張弁６３の流入側に至る間が圧縮機６１によって冷媒が高圧に圧縮された高圧領域となっており、また、膨張弁６３の流出側から圧縮機６１の吸入側に至る間が膨張弁６３によって減圧された低圧領域となっている。ここでは、低圧領域における冷媒配管を低圧配管６６としている。低圧配管６６を流通する冷媒を以下、低圧冷媒と呼ぶ。そして、分岐流路１４の冷却器３５の上流側と、低圧配管６６の蒸発器６４の下流側との間には、熱交換器７１が設けられている。
【００４３】
熱交換器７１は、例えば分岐流路１４と低圧配管６６との間に高熱伝導性部材が介在されて形成されたものであり、分岐流路１４を流通するエンジン冷却水の熱が、低圧配管６６を流通する低圧冷媒に伝達されるようになっている。即ち、分岐流路１４を流通するエンジン冷却水が低圧冷媒によって冷却されるようになっている。尚、熱交換器７１は、分岐流路１４と低圧配管６６とを所定距離間において、直接的に互いに接触させたものとしても良い。あるいは、熱交換器７１は、近接して並列配置される２つの流路を有し、それぞれの流路にエンジン冷却水、低圧冷媒が流通されるようにしたものとしても良い。
【００４４】
インバータ３０の冷却器３２の外表面には、高発熱部品３１によって温度上昇されたエンジン冷却水の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ８１が設けられている。温度センサ８１によって検出された温度信号（冷却水温度Ｔｂ）は、後述する制御装置９０に出力されるようになっている。
【００４５】
制御手段としての制御装置９０は、車両走行時におけるインバータ３０、および空調装置の作動要求に応じて冷凍サイクル６０の圧縮機６１の作動を制御すると共に、特にインバータ３０の冷却が充分に必要とされる場合に、温度センサ８１からの温度信号に応じて、圧縮機６１の作動を制御して効果的なインバータ３０の冷却を行うようになっている（詳細後述）。
【００４６】
次に、上記構成に基づく冷却装置１００Ａの作動および作用効果について、図３のフローチャートを加えて説明する。
【００４７】
車両走行時（作動時）においては、エンジン１０および走行用モータ２０が作動されて、両者の駆動トルクが図示しない動力分配機構（例えば遊星歯車）によって足し合わされて、駆動軸に出力される。車両の走行条件に応じて、例えば低速走行時は走行用モータ２０が主となって車両は駆動され、また、高速走行時はエンジン１０が主となって車両は駆動され、更に高負荷走行時にはエンジン１０と走行用モータ２０とによって車両は駆動される。
【００４８】
エンジン１０の作動に伴いポンプ１３も作動され、分岐流路１４を含むエンジン冷却回路１１にはエンジン冷却水が循環する。そして、ラジエータ１２によってエンジン冷却水は冷却され、エンジン１０は適切な温度に制御される。この時、エンジン冷却水の循環に伴って、インバータ３０における冷却器３２と、冷却器３５内をエンジン冷却水が流通し、冷却器３２によって高発熱部品３１が冷却され、また、冷却器３５によって低発熱部品３３が冷却され、総じてインバータ３０が冷却されることになる。更に、エンジン冷却回路１１においてインバータ３０の下流側となる走行用モータ２０もエンジン冷却水によって、冷却されることになる。
【００４９】
また、乗員の要求によって空調装置のスイッチ（空調要求）が投入されると、制御装置９０は、圧縮機６１を作動させて、冷凍サイクル６０内の冷媒を循環させて、蒸発器６４による空調空気の冷却を行う。この時、分岐流路１４を流通するエンジン冷却水は、熱交換器７１（低圧配管６６の低圧冷媒）によって冷却され温度低下する。インバータ３０の低発熱部品３３は、この温度低下されたエンジン冷却水によって効果的に冷却されることになる。つまり、インバータ３０は、通常のエンジン冷却水と、冷凍サイクル６０の低圧冷媒とによって冷却されるのである。
【００５０】
ここで、上記エンジン冷却水によってインバータ３０が冷却されている中で、ラジエータ１２から流出されるエンジン冷却水自体の温度が高い場合、また、冷凍サイクル６０の作動条件によっては、低圧冷媒によってエンジン冷却水の冷却が充分得られないような場合等が考えられ、本実施形態では、常に好適なインバータ３０の冷却が可能となるように、以下のような制御を行うようにしている。
【００５１】
即ち、図３のフローチャートにおいて、制御装置９０は、まず、ステップＳ１００で、温度センサ８１から得られる冷却水温度Ｔｂが、予め定められた閾値Ｔ１よりも高いか否かを判定する。閾値Ｔ１は、インバータ３０の信頼性を維持するために制御すべきエンジン冷却水の上限温度（例えば１０５℃）として予め定められたものである。
【００５２】
ステップＳ１００で肯定判定すると、次にステップＳ１１０で、圧縮機６１が作動状態にあるか否かを判定する。圧縮機６１が作動していないと、分岐流路１４において低温の低圧冷媒によるエンジン冷却水の冷却が行えず、また、圧縮機６１が作動していても冷房負荷が低いと、圧縮機６１による冷媒吐出量が抑えられて低圧冷媒の流量が少なくなり、分岐流路１４におけるエンジン冷却水の冷却が充分に行えない。
【００５３】
よって、ステップＳ１１０で否の判定、即ち圧縮機６１が作動状態にないと判定すると、制御装置９０は、ステップＳ１２０で、乗員の空調要求がないにもかかわらず、圧縮機６１を意図的に作動させる。すると、冷凍サイクル６０内を冷媒が循環して、低圧配管６６に低圧冷媒が流通し、分岐流路１４におけるエンジン冷却水が冷却され、インバータ３０が効果的に冷却されることになる。そして、ステップＳ１３０で冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１以下となったか否かを監視し、閾値Ｔ１以下となれば、ステップＳ１４０で圧縮機６１を停止させる。
【００５４】
一方、ステップＳ１１０で、圧縮機６１は作動状態にあると判定すると、制御装置９０は、ステップＳ１５０で、空調に必要とされる現状の圧縮機６１の吐出能力、つまり冷媒吐出量を意図的に増加させる。すると、冷凍サイクル６０内を循環する冷媒流量が増加して、低圧配管６６における低圧冷媒流量が増加し、分岐流路１４におけるエンジン冷却水の温度低下が大きくなり、インバータ３０が効果的に冷却されることになる。そして、ステップＳ１６０で、冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１以下となったか否かを監視し、閾値Ｔ１以下となれば、ステップＳ１７０で圧縮機６１の冷媒吐出量をもとに戻す。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、エンジン冷却水に加えて、冷凍サイクル６０の低圧冷媒も活用して電気機器を構成するインバータ３０を冷却するようにしている。具体的には、エンジン冷却回路１１を途中で分流させて分岐流路１４を形成し、本来のエンジン冷却回路１１を流通するエンジン冷却水でインバータ３０を冷却すると共に、分岐流路１４を流通するエンジン冷却水を低圧冷媒で冷却した後に、温度低下されたエンジン冷却水で更にインバータ３０を冷却している。
【００５６】
よって、通常のエンジン冷却水に加えて、冷凍サイクル６０の低圧冷媒によってもインバータ３０を冷却することができ、冷却能力を向上させることができるので、エンジン冷却回路１１におけるラジエータ１２の大型化をしなくても、効果的なインバータ３０の冷却が可能となるのである。
【００５７】
（第１実施形態の変形例１）
第１実施形態の変形例１における冷却装置１００Ｂを図４に示す。第１実施形態の変形例１（図４）は、上記第１実施形態（図１）に対して、分岐流路１４を流通するエンジン冷却水と、低圧配管６６における低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。
【００５８】
二重管式の水冷媒熱交換器７２は、外管の内側に同心となるように内管が配置されると共に、外管の長手方向両端部が内管の外周面との間で閉塞され、外管と内管との間に外側流路が形成され、また、内管の内部に内側流路が形成された熱交換器である。外管の長手方向両端部近傍には、外側流路に対して連通する流入口、流出口が設けられている。
【００５９】
第１実施形態の変形例１（図４）においては、流入口、流出口が分岐流路１４と接続されて、外側流路に分岐流路１４を流通するエンジン冷却水が流通するようになっている。また、内管の長手方向両端部は、低圧配管６６と接続されて、内側流路に低圧冷媒が流通するようになっている。
【００６０】
第１実施形態の変形例１（図４）によれば、二重管式の水冷媒熱交換器７２においては、外側流路にエンジン冷却水を流し、内部流路に低圧冷媒を流して熱交換することができる。特に内管と低圧配管６６とを接続することで、低圧冷媒が内側流路を流通する熱交換器とすることができるので、低圧配管６６をそのまま活用するような形にすることができ、通常の熱交換器を用いる場合に比べて小さなスペースでの対応を可能とすることができるので、車両への搭載性を損なうことがない。
【００６１】
（第１実施形態の変形例２）
第１実施形態の変形例２における冷却装置１００Ｃを図５に示す。第１実施形態の変形例２（図５）は、上記第１実施形態（図１）に対して、インバータ３０を冷却する基本の冷却水としてラジエータ冷却回路１１を循環するラジエータ冷却水に代えて、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水としたものである。
【００６２】
ＥＶ冷却回路４１は、エンジン冷却回路１１とは別に専用冷却回路として形成されたものであり、ＥＶポンプ４３によって内部のＥＶ冷却水が環状の流路を循環するようになっている。ＥＶポンプ４３は、車両走行時（作動時）には、常時作動状態とされるようになっている。ＥＶポンプ４３の上流側には、走行用モータ２０が配置されて、走行用モータ２０の外部表面がＥＶ冷却回路４１に接触するようになっている。
【００６３】
また、冷却回路４１の途中部位であり、ＥＶポンプ４３の下流側には、ＥＶラジエータ４２が設けられている。ＥＶラジエータ４２は、ＥＶ冷却水が流通するチューブと、放熱面積を拡大するための波形フィンとが交互に積層されて形成される熱交換部（コア部）を有しており、ラジエータ１２の下側に配置されている。ＥＶラジエータ４２は、グリルから流入される外部空気と、チューブ内を流通するＥＶ冷却水との間で熱交換し、ＥＶ冷却水を冷却するようになっている。図５では、ＥＶラジエータ４２は、ラジエータ１２に対して独立したラジエータとして形成されているが、ラジエータ１２と一体的に形成されるものとしても良い。
【００６４】
更に、ＥＶ冷却回路４１には、ＥＶラジエータ４２の流出側から分岐して、走行用モータ２０の入口側に合流するＥＶ分岐流路４４が形成されており、ＥＶラジエータ４２から流出されたＥＶ冷却水は、分流して本来の流路４１と、ＥＶ分岐流路４４との両者を並列に流れるようになっている。本来の流路４１を流れるエンジン冷却水は、本発明の分流された一方の冷却水に対応し、ＥＶ分岐流路４４を流れる冷却水は、本発明の分流された他方の冷却水に対応する。
【００６５】
インバータ３０の冷却器３２の内部には、ＥＶ冷却回路４１において、ＥＶラジエータ４２から流出して本来の流路４１を流れ、走行用モータ２０に至る間のＥＶ冷却水が流通するようになっている。また、冷却器３５の内部には、ＥＶ冷却回路４１において、ＥＶラジエータ４２から流出してＥＶ分岐流路１４を流れ、走行用モータ２０に至る間のエンジン冷却水が流通するようになっている。
【００６６】
本第１実施形態の変形例２（図５）は、冷却水としてエンジン冷却水に代えて、専用のＥＶ冷却水としたものであり、基本的な作動および作用効果は上記第１実施形態（図１）と同一である。
【００６７】
尚、本第１実施形態の変形例２（図５）では、エンジン冷却水に代えて、専用のＥＶ冷却水を用いるものとしているので、エンジン１０の冷却条件に関係なく、ＥＶ冷却水の温度設定が可能であり、図３で説明したフローチャートにおいて、冷却水温度Ｔｂを判定する際の閾値Ｔ１は、第１実施形態の場合に比べて低い値（例えば６５℃）に設定して対応する。本第１実施形態の変形例２（図５）では、実質的に、エンジン冷却水よりも低い温度のＥＶ冷却水による対応が可能であり、インバータ３０の冷却が容易となる。
【００６８】
（第１実施形態の変形例３）
第１実施形態の変形例３における冷却装置１００Ｄを図６に示す。第１実施形態の変形例３（図６）は、上記第１実施形態の変形例２（図５）に対して、ＥＶ分岐流路４４を流通するＥＶ冷却水と、低圧配管６６を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。水冷媒熱交換器７２は、上記第１実施形態の変形例１（図４）で説明したものと同一である。
【００６９】
第１実施形態の変形例３（図６）の作動および作用効果は、上記第１実施形態の変形例２（図５）と同一である。
【００７０】
（第２実施形態）
第２実施形態における冷却装置１００Ｅを図７に示す。第２実施形態（図７）は、上記第１実施形態（図１）に対して、分岐流路１４を廃止すると共に、別の冷却回路としてＥＶ冷却回路５１を設け、ＥＶ冷却回路５１を循環するＥＶ冷却水を低圧冷媒で冷却し、温度低下されたＥＶ冷却水と、エンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水とによってインバータ３０を冷却するようにしたものである。
【００７１】
ＥＶ冷却回路５１は、エンジン冷却回路１１、およびＥＶ冷却回路４１（図１、図５）とは別の冷却回路として形成されたものであり、ＥＶポンプ５２によって内部のＥＶ冷却水が環状の流路を循環するようになっている。ＥＶポンプ５２は、車両走行時（作動時）には、常時作動状態とされるようになっている。
【００７２】
ＥＶ冷却回路５１は、ＥＶラジエータ４２を備えるＥＶ冷却回路４１（図５、図６）とは異なり、ＥＶラジエータ４２を備えていない。ＥＶ冷却回路５１と、冷凍サイクル６０の低圧配管６６との間には、熱交換器７１が設けられている。つまり、ＥＶ冷却回路５１内を循環するＥＶ冷却水は低圧冷媒によって冷却されて温度低下されるようになっている。そして、熱交換器７１によって温度低下されたＥＶ冷却水は、インバータ３０の冷却器３５の内部を流通するようになっている。尚、冷却器３２の内部には、エンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水が流通するようになっている。
【００７３】
温度センサ８１によって得られる冷却水温度Ｔｂと、圧縮機６１の作動状況とに基づく冷却制御の要領は、上記第１実施形態と同一である。ただし、冷却水温度Ｔｂを判定する際の閾値Ｔ１は、第１実施形態の場合に比べて低い値（例えば６５℃）に設定して対応する。
【００７４】
本第２実施形態（図７）では、インバータ３０は、エンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水によって冷却されると共に、低圧冷媒によって温度低下されたＥＶ冷却回路５１を循環するＥＶ冷却水によって更に冷却されるようなっており、インバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００７５】
尚、冷却制御の要領として、冷却器３２の温度センサ８１に代えて、冷却器３５に温度センサを設け、この温度センサによって得られる冷却水温度が予め定められた閾値よりも低い時はＥＶポンプ５２を停止状態としておき、冷却水温度が閾値よりも高い時に、ＥＶポンプ５２を作動させると共に、圧縮機６１を作動させる、あるいは圧縮機６１の吐出量を増加させる制御としても良い。
【００７６】
（第２実施形態の変形例１）
第２実施形態の変形例１における冷却装置１００Ｆを図８に示す。第２実施形態の変形例１（図８）は、上記第２実施形態（図７）に対して、ＥＶ冷却回路５１を循環するＥＶ冷却水と、低圧配管６６を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。水冷媒熱交換器７２は、上記第１実施形態の変形例１（図４）で説明したものと同一である。
【００７７】
第２実施形態の変形例１（図８）の作動および作用効果は、基本的に上記第２実施形態（図７）と同一であり、更に、搭載性に優れる水冷媒熱交換器７２を用いたインバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００７８】
（第２実施形態の変形例２）
第２実施形態の変形例２における冷却装置１００Ｇを図９に示す。第２実施形態の変形例２（図９）は、上記第２実施形態（図７）に対して、インバータ３０を冷却する基本の冷却水（冷却器３２を流通する冷却水）としてエンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水に代えて、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水としたものである。
【００７９】
本第２実施形態の変形例２（図９）では、インバータ３０は、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水によって冷却されると共に、低圧冷媒によって温度低下されたＥＶ冷却回路５１を循環するＥＶ冷却水によって更に冷却されるようなっており、インバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００８０】
（第２実施形態の変形例３）
第２実施形態の変形例３における冷却装置１００Ｈを図１０に示す。第２実施形態の変形例３（図１０）は、上記第２実施形態の変形例２（図９）に対して、ＥＶ冷却回路５１を循環するＥＶ冷却水と、低圧配管６６を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。水冷媒熱交換器７２は、上記第１実施形態の変形例１（図４）で説明したものと同一である。
【００８１】
第２実施形態の変形例３（図１０）の作動および作用効果は上記第２実施形態の変形例２（図９）と同一であり、更に、搭載性に優れる水冷媒熱交換器７２を用いたインバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００８２】
（第３実施形態）
第３実施形態における冷却装置１００Ｉを図１１に示す。第３実施形態（図１１）は、上記第１実施形態（図１）に対して、分岐流路１４を廃止すると共に、エンジン冷却回路１１にバイパス流路１５を設け、このバイパス流路１５を流通するエンジン冷却水を低圧冷媒で冷却し、温度低下されたエンジン冷却水によってインバータ３０を冷却するようにしたものである。
【００８３】
エンジン冷却回路１１において、ラジエータ１２の流出側、且つインバータ３０の上流側には、本来の流路１１（図１１中のＢ）に対してバイパスするバイパス流路１５（図１１中のＡ）が形成されている。本来の流路１１を流通するエンジン冷却水は、インバータ３０の冷却器３２内を流通するようになっている。尚、本第３実施形態（図１１）では、インバータ３０の冷却器３５は廃止されている。
【００８４】
また、本来の流路１１からバイパス流路１５に分岐する分岐点には、三方切替え弁１６が設けられている。三方切替え弁１６は、内部に設けられた弁体の弁開度が制御装置９０によって制御されて、エンジン冷却水を本来の流路１１（Ｂ）に流す場合と、バイパス流路１５（Ａ）に流す場合とに切替え可能としている。そして、バイパス流路１５の途中部位と、低圧配管６６の蒸発器６４の下流側との間には、熱交換器７１が設けられている。
【００８５】
更に、バイパス流路１５の熱交換器７１の上流側には、バイパス流路１５を流通して、熱交換器７１によって熱交換される前のエンジン冷却水の温度を検出する温度センサ８２が設けられている。温度センサ８２によって検出された温度信号（冷却水温度Ｔａ）は、制御装置９０に出力されるようになっている。第１実施形態（図１）で説明したインバータ３０の冷却器３２における温度センサ８１は、本発明の第１温度検出手段に対応し、バイパス流路１５における温度センサ８２は、本発明の第２温度検出手段に対応する。
【００８６】
第３実施形態（図１１）においては、図１２に示すフローチャートに基づいて冷却制御が実行される。図１２に示すフローチャートは、第１実施形態で説明したフローチャート（図３）に対して、ステップＳ１００とステップＳ１１０との間にステップＳ１０１〜ステップＳ１０３を追加すると共に、ステップＳ１４０、ステップＳ１７０をそれぞれステップＳ１４１、ステップＳ１７１に変更したものである。
【００８７】
制御装置９０は、ステップＳ１００で、温度センサ８１から得られるインバータ３０における冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１以下であると判定すると、ステップＳ１０２で、三方切替え弁１６の弁開度を制御し、エンジン冷却水が本来の流路１１（Ｂ）を流通するようにする。つまり、冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１よりも低く、インバータ３０の温度が適切に維持されている状態においては、インバータ３０はエンジン冷却回路１１を本来の形で循環するエンジン冷却水のみによって冷却されるようにしている。
【００８８】
一方、ステップＳ１００で肯定判定、つまり冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１よりも高いと判定すると、制御装置９０はステップＳ１０１で、三方切替え弁１６の弁開度を制御し、エンジン冷却水がバイパス流路１５（Ａ）を流通するようにする。すると、ラジエータ１２から流出されたエンジン冷却水は、バイパス流路１５を流通してインバータ３０の冷却器３２を流通する。そして、ステップＳ１０３で、温度センサ８２から得られるバイパス流路１５における冷却水温度Ｔａが閾値Ｔ２よりも高いか否かを判定する。閾値Ｔ２は、閾値Ｔ１よりも低い側の値として設定されるものであり、インバータ３０を冷却するために必要とされる温度（例えば１００℃）として予め定められたものである。閾値Ｔ２は、本発明において閾値Ｔ１を第１閾値とした時の第２閾値に対応する。
【００８９】
ステップＳ１０３で否、つまり冷却水温度Ｔａが閾値Ｔ２以下であると判定すると、ステップＳ１００に戻り、上記の制御を繰り返す。しかし、ステップＳ１０３で肯定判定、つまり冷却水温度Ｔａが閾値Ｔ２よりも高いと判定すると、エンジン冷却水を温度低下させるために、第１実施形態（図３）と同様に、ステップＳ１１０以下のステップＳ１２０、ステップＳ１３０、あるいはステップＳ１５０、ステップＳ１６０に進む。
【００９０】
ステップＳ１２０、ステップＳ１３０、あるいはステップＳ１５０、ステップＳ１６０の実行により、バイパス流路１５を流通するエンジン冷却水は低圧冷媒によって冷却され、温度低下されたエンジン冷却水によってインバータ３０は効果的に冷却されることになる。
【００９１】
そして、ステップ１３０でインバータ３０における冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１以下となれば、ステップＳ１４１で圧縮機６１を停止させると共に、切替え三方弁１６の弁開度を制御して、エンジン冷却水が本来の流路１１（Ｂ）を流通するようにする。また、ステップ１６０でインバータ３０における冷却水温度Ｔｂが閾値Ｔ１以下となれば、ステップＳ１７１で圧縮機６１の冷媒吐出量をもとに戻すと共に、切替え三方弁１６の弁開度を制御して、エンジン冷却水が本来の流路１１（Ｂ）を流通するようにする。
【００９２】
以上のように、第３実施形態では、インバータ３０における冷却水温度Ｔｂが第１閾値Ｔ１を超えた時に、エンジン冷却水は三方切替え弁１６によってバイパス流路１５に流通される。そして、バイパス流路１５における冷却水温度Ｔａが第２閾値Ｔ２を超えた時に、圧縮機６１が停止されていると、圧縮機６１を作動させることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度Ｔａを効果的に下げることができる。また、圧縮機６１が作動されていると、圧縮機６１の冷媒吐出量を上げることで低圧冷媒の温度を下げることができ、冷却水温度Ｔａを効果的に下げることができる。そして温度低下されたエンジン冷却水によってインバータ３０を効果的に冷却することができる。よって、低圧冷媒の冷熱を無駄に使用することなく、冷却水温度Ｔａが第２閾値Ｔ２を超えた時に、効果的なインバータ３０の冷却を可能とすることができる。
【００９３】
（第３実施形態の変形例１）
第３実施形態の変形例１における冷却装置１００Ｊを図１３に示す。第３実施形態の変形例１（図１３）は、上記第３実施形態（図１１）に対して、バイパス流路１５を流通するエンジン冷却水と、低圧配管６６を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。水冷媒熱交換器７２は、上記第１実施形態の変形例１（図４）で説明したものと同一である。
【００９４】
第３実施形態の変形例１（図１３）の作動および作用効果は、基本的に上記第３実施形態（図１１）と同一であり、更に、搭載性に優れる水冷媒熱交換器７２を用いたインバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００９５】
（第３実施形態の変形例２）
第３実施形態の変形例２における冷却装置１００Ｋを図１４に示す。第３実施形態の変形例２（図１４）は、上記第３実施形態（図１１）に対して、インバータ３０を冷却する基本の冷却水（冷却器３２を流通する冷却水）としてエンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水に代えて、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水としたものである。
【００９６】
ＥＶ冷却回路４１において、ＥＶラジエータ４２の流出側、且つインバータ３０の上流側には、本来の流路４１（図１４中のＢ）に対してバイパスするＥＶバイパス流路４５（図１４中のＡ）が形成されている。本来の流路４１を流通するエンジン冷却水は、インバータ３０の冷却器３２内を流通するようになっている。
【００９７】
また、本来の流路４１からＥＶバイパス流路４５に分岐する分岐点には、三方切替え弁１６が設けられている。三方切替え弁１６は、内部に設けられた弁体の弁開度が制御装置９０によって制御されて、ＥＶ冷却水を本来の流路４１（Ｂ）に流す場合と、ＥＶバイパス流路４５（Ａ）に流す場合とに切替え可能としている。そして、ＥＶバイパス流路４５の途中部位と、低圧配管６６の蒸発器６４の下流側との間には、熱交換器７１が設けられている。
【００９８】
本第３実施形態の変形例２（図１４）では、インバータ３０は、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水によって冷却されると共に、ＥＶバイパス流路４５を流通して、低圧冷媒によって温度低下されたＥＶ冷却水によって更に冷却されるようなっており、インバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【００９９】
（第３実施形態の変形例３）
第３実施形態の変形例３における冷却装置１００Ｌを図１５に示す。第３実施形態の変形例３（図１５）は、上記第３実施形態の変形例２（図１４）に対して、バイパス流路４５を流通するＥＶ冷却水と、低圧配管６６を流通する低圧冷媒との間で熱交換する熱交換器７１を二重管式の水冷媒熱交換器７２としたものである。水冷媒熱交換器７２は、上記第１実施形態の変形例１（図４）で説明したものと同一である。
【０１００】
第３実施形態の変形例３（図１５）の作動および作用効果は上記第３実施形態の変形例２（図１４）と同一であり、更に、搭載性に優れる水冷媒熱交換器７２を用いたインバータ３０の効果的な冷却が可能となる。
【０１０１】
（第４実施形態）
第４実施形態における冷却装置１００Ｍを図１６に示す。第４実施形態（図１６）は、上記第１実施形態（図１）に対して、分岐流路１４、および熱交換器７１を廃止すると共に、低圧冷媒によって直接的にインバータ３０を冷却するようにしたものである。
【０１０２】
エンジン冷却回路１１において、ラジエータ１２から流出されるエンジン冷却水は、インバータ３０の冷却器３２内を流通するようになっている。よって、インバータ３０はエンジン冷却水によって冷却されるようになっている。尚、本第４実施形態（図１６）では、インバータ３０の冷却器３５は廃止されている。
【０１０３】
そして、冷凍サイクル６０の低圧配管６６が、インバータ３０の筐体３６の外側表面に接触するように配置されており、インバータ３０は、上記エンジン冷却水に加えて、低圧冷媒によっても冷却されるようになっている。
【０１０４】
第４実施形態における冷却制御は、上記第１実施形態（図１、図３）で説明した内容と同一である。
【０１０５】
第４実施形態では、主に冷凍サイクル６０の低圧配管６６の取り回しを変更することで低圧冷媒を用いたインバータ３０の効果的な冷却が可能となり、対応が容易である。
【０１０６】
（第４実施形態の変形例１）
第４実施形態の変形例１における冷却装置１００Ｎを図１７に示す。第４実施形態の変形例１（図１７）は、上記第４実施形態（図１６）に対して、インバータ３０を冷却する基本の冷却水（冷却器３２を流通する冷却水）としてエンジン冷却回路１１を循環するエンジン冷却水に代えて、ＥＶ冷却回路４１を循環するＥＶ冷却水としたものである。
【０１０７】
ＥＶ冷却回路４１において、ＥＶラジエータ４２から流出されるＥＶ冷却水は、インバータ３０の冷却器３２内を流通するようになっている。よって、インバータ３０はＥＶ冷却水によって冷却されるようになっている。そして、冷凍サイクル６０の低圧配管６６が、インバータ３０の筐体３６の外側表面に接触するように配置されており、インバータ３０は、上記ＥＶ冷却水に加えて、低圧冷媒によっても効果的に冷却される。
【０１０８】
（第４実施形態の変形例２）
第４実施形態の変形例２における冷却装置１００Ｏを図１８に示す。第４実施形態の変形例２（図１８）は、上記第４実施形態（図１６）に対して、冷凍サイクル６０の低圧配管６６をインバータ３０の筐体３６の内部を貫通するようにしたものである。
【０１０９】
第４実施形態の変形例２（図１８）では、第４実施形態（図１６）と同様に、インバータ３０は、エンジン冷却水に加えて、低圧冷媒によっても効果的に冷却される。
【０１１０】
（第４実施形態の変形例３）
第４実施形態の変形例３における冷却装置１００Ｐを図１９に示す。第４実施形態の変形例３（図１９）は、上記第４実施形態の変形例１（図１７）に対して、冷凍サイクル６０の低圧配管６６をインバータ３０の筐体３６の内部を貫通するようにしたものである。
【０１１１】
第４実施形態の変形例３（図１９）では、第４実施形態の変形例１（図１７）と同様に、インバータ３０は、ＥＶ冷却水に加えて、低圧冷媒によっても効果的に冷却される。
【０１１２】
（その他の実施形態）
上記各実施形態では、冷却水（エンジン冷却水、あるいはＥＶ冷却水）と低圧冷媒とを用いた電気機器の冷却対象としてインバータ３０を例にして説明したが、冷却対象は、インバータ３０に限らず、冷却の必要度合いに応じて、走行用モータ２０、ＤＣ／ＤＣコンバータ、あるいは、それらの組合せを対象として実施することができる。
【０１１３】
また、上記第１、第２実施形態（各変形例を含む）では、冷却器３２に本来のエンジン冷却水あるいはＥＶ冷却水を流通させ、冷却器３５に低圧冷媒で冷却された冷却水を流通させるようにしたが、逆にしても良い。要するにインバータ３０に対して、両冷却水で冷却するようにすれば良い。
【０１１４】
また、水冷媒熱交換器７２を使用する実施形態において、水冷媒熱交換器７２の流入口、流出口を低圧配管６６に接続し、また、内管を分岐流路１４、あるいはＥＶ冷却回路５１に接続して、外側流路に低圧冷媒が流通され、内側流路にエンジン冷却水あるいはＥＶ冷却水が流通されるものとしても良い。
【０１１５】
また、第３実施形態（各変形例を含む）では、バイパス流路１５、４５を設けて、このバイパス流路１５、４５を流通するエンジン冷却水あるいはＥＶ冷却水を低圧冷媒で冷却するようにしたが、バイパス流路１５、４５を廃止して、インバータ３０の上流側におけるエンジン冷却回路１１あるいはＥＶ冷却回路４１の各冷却水を低圧冷媒で冷却するようにしても良い。この場合は、図３で説明したフローチャートに基づいて冷却制御を実施すれば良い。
【０１１６】
また、エンジン冷却回路１１、ＥＶ冷却回路４１、５１の各冷却水を冷却する低圧冷媒として、蒸発器６４の下流側の低圧冷媒を用いたが、膨張弁６３の流出側から蒸発器６４に至る間の低圧冷媒を用いても良い。
【０１１７】
また、対象車両として、エンジン１０、および走行用モータ２０の両者を走行用駆動源として使用するハイブリッド車両としたが、これに限らず、走行用駆動源として主に走行用モータ２０を使用し、エンジン１０を主に発電用の駆動源として使用するハイブリッド車両に適用しても良い。
【０１１８】
更に、対象車両としてハイブリッド車両を例に挙げたが、これに限らず、エンジン１０を備えない燃料電池車両を対象としても良い。この場合はエンジン冷却回路１１を備えないため、冷却水としてはＥＶ冷却回路４１、あるいはＥＶ冷却回路５１のＥＶ冷却水を使用する。
【符号の説明】
【０１１９】
１０ エンジン
１１ エンジン冷却回路（本来の流路）
１５ バイパス流路
１６ 三方切替え弁（切替え手段）
２０ 走行用モータ（電気機器）
３０ インバータ（電気機器、出力用機器）
４０ ＥＶ冷却回路（専用冷却回路、本来の流路）
４５ ＥＶバイパス流路（バイパス流路）
４６ ＥＶ三方切替え弁（切替え手段）
５１ ＥＶ冷却回路（別の冷却回路）
６０ 冷凍サイクル
６１ 圧縮機
６６ 低圧配管
７２ 水冷媒熱交換器
８１ 温度センサ（温度検出手段、第１温度検出手段）
８２ 温度センサ（第２温度検出手段）
９０ 制御装置（制御手段）
１００Ａ〜１００Ｐ 冷却装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行源となる走行用モータ（２０）と、前記走行用モータ（２０）に関連して電力を出力する出力用機器（３０）とを備える電気機器（２０、３０）の少なくとも一部を冷却する冷却装置であって、
前記電気機器（２０、３０）は、
前記車両の走行源として更にエンジン（１０）を備える場合の、エンジン冷却回路（１１）を循環するエンジン冷却水、あるいは前記電気機器（２０、３０）を冷却するために専用に設けられた専用冷却回路（４１）を循環する専用冷却水のうち、いずれか一方の冷却水と、
前記車両の室内空調用の冷凍サイクル（６０）内を循環する低圧冷媒と、によって冷却されることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記冷却水は、前記電気機器（２０、３０）の上流側で分流されており、
前記分流された冷却水の一方は、前記電気機器（２０、３０）の冷却用に直接供給され、
前記分流された冷却水の他方は、前記低圧冷媒によって冷却された後に前記電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
更に、前記電気機器（２０、３０）を冷却するための別の冷却回路（５１）を備えており、
前記別の冷却回路（５１）を循環する別回路用冷却水が、前記低圧冷媒によって冷却された後に前記電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記冷却水は、前記低圧冷媒によって冷却された後に前記電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記冷却水が流れる前記エンジン冷却回路（１１）あるいは前記専用冷却回路（４１）の本来の流路（１１、４１）に対して、前記電気機器（２０、３０）の上流側でバイパスするバイパス流路（１５、４５）と、
前記本来の流路（１１、４１）、あるいは前記バイパス流路（１５、４５）への流路切替えを行う切替え手段（１６、４６）とを備え、
前記バイパス流路（１５、４５）を流通する前記冷却水が、前記低圧冷媒によって冷却されるようになっており、
前記切替え手段（１６、４６）によって、前記冷却水が前記本来の流路（１１、４１）から前記バイパス流路（１６、４６）に流通されて、前記冷却水が前記低圧冷媒によって冷却されることを特徴とする請求項４に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記低圧冷媒が流通する低圧配管（６６）が、前記電気機器（２０、３０）の外部に接触、あるいは前記電気機器（２０、３０）の内部を貫通しており、
前記低圧冷媒が、前記低圧配管（６６）によって前記電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記電気機器（２０、３０）における前記冷却水の温度を検出する温度検出手段（８１）を備え、
前記温度検出手段（８１）によって検出された冷却水温度（Ｔｂ）が、予め定められた閾値（Ｔ１）を超えた時に、前記冷凍サイクル（６０）の圧縮機（６１）が停止されている場合には前記圧縮機（６１）を作動させ、あるいは前記圧縮機（６１）が作動されている場合には前記圧縮機（６１）の吐出能力を上げる制御手段（９０）を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項８】
前記電気機器（２０、３０）における前記冷却水の温度を検出する第１温度検出手段（８１）と、
前記バイパス流路（１５、４５）を流通して、前記低圧冷媒によって冷却される前の前記冷却水の温度を検出する第２温度検出手段（８２）とを備え、
前記第１温度検出手段（８１）によって検出された冷却水温度（Ｔｂ）が、予め定められた第１閾値（Ｔ１）を超えた時に、前記切替え手段（１６、４６）によって、前記冷却水を前記本来の流路（１１、４１）から前記パイパス流路（１５、４５）に流すように切替え、
前記第２温度検出手段（８２）によって検出された冷却水温度（Ｔａ）が、前記第１閾値よりも低い側に予め定められた第２閾値（Ｔ２）を超えた時に、前記冷凍サイクル（６０）の圧縮機（６１）が停止されている場合には前記圧縮機（６１）を作動させ、あるいは前記圧縮機（６１）が作動されている場合には前記圧縮機（６１）の吐出能力を上げる制御手段（９０）を備えることを特徴とする請求項５に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記冷却水を前記低圧冷媒によって冷却する二重管式の熱交換器（７２）を備えることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記電気機器（２０、３０）は、前記走行用モータ（２０）の回転速度を制御するインバータ（３０）であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項１】
車両の走行源となる走行用モータ（２０）と、前記走行用モータ（２０）に関連して電力を出力する出力用機器（３０）とを備える電気機器（２０、３０）の少なくとも一部を冷却する冷却装置であって、
前記電気機器（２０、３０）は、
前記車両の走行源として更にエンジン（１０）を備える場合の、エンジン冷却回路（１１）を循環するエンジン冷却水、あるいは前記電気機器（２０、３０）を冷却するために専用に設けられた専用冷却回路（４１）を循環する専用冷却水のうち、いずれか一方の冷却水と、
前記車両の室内空調用の冷凍サイクル（６０）内を循環する低圧冷媒と、によって冷却されることを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
前記冷却水は、前記電気機器（２０、３０）の上流側で分流されており、
前記分流された冷却水の一方は、前記電気機器（２０、３０）の冷却用に直接供給され、
前記分流された冷却水の他方は、前記低圧冷媒によって冷却された後に前記電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項３】
更に、前記電気機器（２０、３０）を冷却するための別の冷却回路（５１）を備えており、
前記別の冷却回路（５１）を循環する別回路用冷却水が、前記低圧冷媒によって冷却された後に前記電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記冷却水は、前記低圧冷媒によって冷却された後に前記電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記冷却水が流れる前記エンジン冷却回路（１１）あるいは前記専用冷却回路（４１）の本来の流路（１１、４１）に対して、前記電気機器（２０、３０）の上流側でバイパスするバイパス流路（１５、４５）と、
前記本来の流路（１１、４１）、あるいは前記バイパス流路（１５、４５）への流路切替えを行う切替え手段（１６、４６）とを備え、
前記バイパス流路（１５、４５）を流通する前記冷却水が、前記低圧冷媒によって冷却されるようになっており、
前記切替え手段（１６、４６）によって、前記冷却水が前記本来の流路（１１、４１）から前記バイパス流路（１６、４６）に流通されて、前記冷却水が前記低圧冷媒によって冷却されることを特徴とする請求項４に記載の冷却装置。
【請求項６】
前記低圧冷媒が流通する低圧配管（６６）が、前記電気機器（２０、３０）の外部に接触、あるいは前記電気機器（２０、３０）の内部を貫通しており、
前記低圧冷媒が、前記低圧配管（６６）によって前記電気機器（２０、３０）の冷却用に供給されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
【請求項７】
前記電気機器（２０、３０）における前記冷却水の温度を検出する温度検出手段（８１）を備え、
前記温度検出手段（８１）によって検出された冷却水温度（Ｔｂ）が、予め定められた閾値（Ｔ１）を超えた時に、前記冷凍サイクル（６０）の圧縮機（６１）が停止されている場合には前記圧縮機（６１）を作動させ、あるいは前記圧縮機（６１）が作動されている場合には前記圧縮機（６１）の吐出能力を上げる制御手段（９０）を備えることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項８】
前記電気機器（２０、３０）における前記冷却水の温度を検出する第１温度検出手段（８１）と、
前記バイパス流路（１５、４５）を流通して、前記低圧冷媒によって冷却される前の前記冷却水の温度を検出する第２温度検出手段（８２）とを備え、
前記第１温度検出手段（８１）によって検出された冷却水温度（Ｔｂ）が、予め定められた第１閾値（Ｔ１）を超えた時に、前記切替え手段（１６、４６）によって、前記冷却水を前記本来の流路（１１、４１）から前記パイパス流路（１５、４５）に流すように切替え、
前記第２温度検出手段（８２）によって検出された冷却水温度（Ｔａ）が、前記第１閾値よりも低い側に予め定められた第２閾値（Ｔ２）を超えた時に、前記冷凍サイクル（６０）の圧縮機（６１）が停止されている場合には前記圧縮機（６１）を作動させ、あるいは前記圧縮機（６１）が作動されている場合には前記圧縮機（６１）の吐出能力を上げる制御手段（９０）を備えることを特徴とする請求項５に記載の冷却装置。
【請求項９】
前記冷却水を前記低圧冷媒によって冷却する二重管式の熱交換器（７２）を備えることを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１つに記載の冷却装置。
【請求項１０】
前記電気機器（２０、３０）は、前記走行用モータ（２０）の回転速度を制御するインバータ（３０）であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１１−２４０７７７（Ｐ２０１１−２４０７７７Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１３１９７（Ｐ２０１０−１１３１９７）
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月１７日（２０１０．５．１７）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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