空冷システムおよびそれを備えるハイブリッド車両
【課題】モータのみでの走行中であってもインバータ装置の冷却にエンジンを利用することのできる冷却システムおよびそれを備えるハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】本明細書では、エンジンと、少なくとも１つのモータと、モータに電力を供給するインバータ装置を備えるハイブリッド車両において、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを開示する。その空冷システムでは、インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐している。その空冷システムでは、エンジンが停止している状況でインバータ装置が高温となるか、エンジンが停止している状況で別のモータのロックが検出されると、モータによりエンジンを空転駆動させる。
【解決手段】本明細書では、エンジンと、少なくとも１つのモータと、モータに電力を供給するインバータ装置を備えるハイブリッド車両において、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを開示する。その空冷システムでは、インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐している。その空冷システムでは、エンジンが停止している状況でインバータ装置が高温となるか、エンジンが停止している状況で別のモータのロックが検出されると、モータによりエンジンを空転駆動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、空冷システムおよびそれを備えるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ハイブリッド車両において、電気エネルギーによる駆動力は、高電圧のバッテリから供給される直流電力をインバータ装置によって交流電力に変換し、これにより交流モータを回転させることにより得ている。また、ハイブリッド車両の減速時には、逆に交流モータの回生発電により得られる回生エネルギーをバッテリに蓄電することにより、エネルギーを無駄なく利用して走行している。
【０００３】
このようなハイブリッド車両において、インバータ装置はスイッチング素子のスイッチング動作に伴い発熱する。そのため、インバータ装置が過熱しないように冷却システムが設けられている。インバータ装置専用の冷却装置を備える車両もあるが、冷却効率を向上させるため、エンジンの動力の一部をインバータ装置の冷却に利用することが提案されている。例えば特許文献１にはエンジンの吸気でインバータ装置冷媒の熱交換を促進する技術が開示されている。また、特許文献２には、エンジンの吸気経路内にインバータの冷却フィンを配置する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８４６３３号公報
【特許文献２】特開２００４−９９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ある種のハイブリッド車両は、エンジンとモータを併用する走行モードのほかに、エンジンを停止し、モータのみで走行するモード（例えばＥＶ走行モードなどと呼ばれることがある）の２種類の走行モードを有する。ＥＶ走行モードでは、エンジンの動力をインバータ装置の冷却に利用することはできなくなる。従来の技術では、せっかくエンジン動力を利用した冷却システムを導入しても、インバータ装置専用の冷却器を小さくすることができない。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータのみの走行中であってもインバータ装置の冷却にエンジンを利用することのできる冷却システムおよびそれを備えるハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書では、エンジンと、少なくとも１つのモータと、モータに電力を供給するインバータ装置を備えるハイブリッド車両において、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを開示する。その空冷システムでは、インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐している。その空冷システムでは、エンジンが停止している状況で、インバータ装置が高温となると、モータでエンジンを空転駆動させる。なお、ここで、「エンジンを空転駆動させる」とは、エンジンから車輪への動力伝達経路を遮断しておいてモータでエンジンを回転させることを意味する。従って、「エンジンが停止している状況」とは、より厳密には、燃料によるエンジン駆動が停止している状況、を意味する。
【０００８】
上記の空冷システムでは、インバータ装置へ送る冷却用空気として、エンジンルーム内の空気ではなく、エンジンへの吸気経路を介して車外の空気を取り込むことができる。エンジンルーム内の空気を冷却用空気として取り込む場合には、インバータ装置へ送られる際の空気の温度は８０℃〜９０℃程度となってしまい、十分な冷却能力を発揮することが困難となってしまう。上記の空冷システムでは、エンジンへの吸気経路を介して車外の空気を冷却用空気として取り込むことで、インバータ装置へ送られる際の空気の温度を４０℃〜６０℃程度に抑えることができ、冷却能力を向上することができる。
【０００９】
そして、上記の空冷システムでは、エンジンが停止している状況で、インバータ装置が高温となると、エンジンを空転駆動させる。エンジンの空転駆動によって、エンジンへの吸気経路が負圧化されて、車外からの空気が流入しやすくなる。これによって、インバータ装置に冷却用空気を送風する際の圧力損失を低下させることができ、インバータ装置が高温となった場合の冷却能力を向上することができる。モータのみで走行しており、燃料を使ったエンジン駆動を行ってしていない状況においてインバータが高温となった場合、燃料を使うことなく、しかも既存のシステムを使ってエンジンを回転させてインバータ装置を効率よく冷却することができる。
【００１０】
本明細書が開示する別の空冷システムは、エンジンと、第１及び第２モータと、それらのモータに電力を供給するインバータ装置を備えるハイブリッド車両において、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムである。その空冷システムでは、インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐している。その空冷システムでは、エンジンが停止している状況で、第２モータのロックが検出されると、第１モータでエンジンを空転駆動させる。
【００１１】
例えばヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御において、車輪を回転させようとしてモータに電力を供給するが車輪が回転しない状態、いわゆるロック状態となることがある。ロック状態になるとインバータ装置は最大出力で電力を供給しようとするので、過熱しやすい。上記の空冷システムでは、ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御などにおける第２モータのロック状態の発生を検知すると、実際のインバータ装置の温度に関わらず、第１モータでエンジンを空転駆動させて冷却能力を向上させる。実際にインバータ装置が高温となる前に冷却能力を高めることができる。空冷システムの制御遅れに起因してインバータ装置が過剰に高温となってしまう事態を防ぐことができる。なお、ロック状態はヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御以外においても、例えば車輪止めに車輪がぶつかっているときなどでも発生する。
【００１２】
本明細書では、ハイブリッド車両も開示する。そのハイブリッド車両は、エンジンと、少なくとも１つのモータと、モータに電力を供給するインバータ装置と、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを備えている。そのハイブリッド車両では、インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐している。そのハイブリッド車両では、エンジンが停止している状況で、インバータ装置が高温となると、モータでエンジンを空転駆動させる。
【００１３】
本明細書で開示される別のハイブリッド車両は、エンジンと、第１及び第２モータと、それらのモータに電力を供給するインバータ装置と、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを備えるハイブリッド車両である。そのハイブリッド車両では、インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐している。そのハイブリッド車両では、エンジンが停止している状況で、第２モータのロックが検出されると、第１モータでエンジンを空転駆動させる。
【発明の効果】
【００１４】
本願明細書が開示する空冷システムおよびハイブリッド車両によれば、モータのみの走行中であってもインバータ装置の冷却にエンジンを利用することができ、インバータ装置の冷却性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１のハイブリッド自動車１０の構成を模式的に示す図である。
【図２】実施例１の空冷システム２８の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施例１）
図１に本実施例のハイブリッド自動車１０の動力出力機構の概略を示す。ハイブリッド自動車１０は、駆動輪１２と、減速機１４と、動力分割機構１６と、エンジン１８と、第１モータジェネレータ（ＭＧ）２０と、第２ＭＧ２２と、インバータ装置２４と、バッテリ２６と、空冷システム２８と、コントローラ３０を備えている。
【００１７】
駆動輪１２は、タイヤ３４とシャフト３６を備えている。シャフト３６には、減速機１４の動力伝達ギア３８が取り付けられている。減速機１４の動力取出ギア４０は、動力分割機構１６の第３軸４２に取り付けられている。第３軸４２を回転させると、その回転は減速機１４を介してシャフト３６に伝達し、タイヤ３４を回転させる。
【００１８】
動力分割機構１６は、３本の軸（第１軸４４、第２軸４６、及び、第３軸４２）を有する。動力分割機構１６の第３軸４２には、第２ＭＧ２２が連結されている。動力分割機構１６の第１軸４４には、エンジン１８が連結されている。動力分割機構１６の第２軸４６には、第１ＭＧ２０が連結されている。動力分割機構１６は、第１軸４４、第２軸４６及び第３軸４２を、予め定められた関係で相互に連携して回転させる。動力分割機構１６は、エンジン１８の出力トルクと第１ＭＧ２０の出力トルクを合わせたトルクを第３軸４２に伝達したり、あるいは、第１軸４４（エンジン１８）と第２軸４６（第１ＭＧ２０）は相互に連携しつつ回転するが、第１軸４４と第３軸４２との間の動力伝達を遮断したりする。後者の典型的な利用形態は、ＭＧ１をセルモータとして用いてエンジン１８を回転させることである。なお、典型的には、動力分割機構１６はプラネタリギアセットであって、第１軸４４はプラネタリギアセットのキャリア軸に相当し、第２軸４６はサンギア軸に相当し、第３軸４２はリングギア軸に相当する。
【００１９】
エンジン１８は、燃料の爆発・燃焼による圧力変動を利用して、第１軸４４を回転駆動する。エンジン１８の動作は、コントローラ３０により制御される。エンジン１８には、吸気ダクト３２を介して燃焼用の空気が供給される。吸気ダクト３２を介して車外から流入する空気は、エアクリーナ（図示せず）で粉塵などを分離した後、エンジン１８に供給される。
【００２０】
第１ＭＧ２０は三相交流線４８によってインバータ装置２４と接続している。第１ＭＧ２０は、第２軸４６の回転を受けて発電し、発電した電力をインバータ装置２４に送る。また、第１ＭＧ２０は、インバータ装置２４から供給される電力を利用して、第２軸４６を回転駆動する。
【００２１】
第２ＭＧ２２は三相交流線５０によってインバータ装置２４と接続している。第２ＭＧ２２は、第３軸４２の回転を受けて発電し、発電した電力をインバータ装置２４に送る。また、第２ＭＧ２２は、インバータ装置２４から供給される電力を利用して、第３軸４２を回転駆動する。なお、第１ＭＧ２０は主として発電に用いられるとともに、予備的な動力源あるいはセルモータとして用いられる。第ＭＧ２２は主として車輪駆動に用いられるとともに、予備的な発電装置（主として回生用）として用いられる。
【００２２】
インバータ装置２４は、コントローラ３０からの制御信号に従って動作する。バッテリ２６から第１ＭＧ２０へ電力を供給する際には、インバータ装置２４は、バッテリ２６からの直流電力を交流電力に変換して、第１ＭＧ２０へ出力する。第１ＭＧ２０からバッテリ２６へ電力を供給する際には、インバータ装置２４は、第１ＭＧ２０からの交流電力を直流電力に変換して、バッテリ２６へ出力する。また、第１ＭＧ２０から第２ＭＧ２２へ電力を供給する際には、インバータ装置２４は、第１ＭＧ２０からの交流電力を直流電力に変換した後、その直流電力を交流電力に変換して、第２ＭＧ２２へ出力する。
【００２３】
バッテリ２６から第２ＭＧ２２へ電力を供給する際には、インバータ装置２４は、バッテリ２６からの直流電力を交流電力に変換して、第２ＭＧ２２へ出力する。第２ＭＧ２２からバッテリ２６へ電力を供給する際には、インバータ装置２４は、第２ＭＧ２２からの交流電力を直流電力に変換して、バッテリ２６へ出力する。
【００２４】
インバータ装置２４には、インバータ装置２４の温度（インバータ温度）Ｔｉｎｖを検出する温度センサ５２が設けられている。温度センサ５２は、その検出したインバータ温度をコントローラ３０へ出力する。
【００２５】
インバータ装置２４には、負荷率制御部５４が設けられている。負荷率制御部５４は、温度センサ５２で検出されたインバータ温度Ｔｉｎｖを制限開始温度Ｔｌｉｍと比較する。制限開始温度Ｔｌｉｍは、インバータ装置２４を構成するＩＧＢＴ素子などのスイッチング素子の耐熱温度等に基づいて、予め設定されている。インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上となると、負荷率制御部５４は、インバータ装置２４から第２ＭＧ２２に供給される駆動電流の制限を開始する。これによって、インバータ装置２４の過剰な発熱が防止され、インバータ装置２４の耐熱性が確保される。
【００２６】
空冷システム２８は、コントローラ３０と、エンジン１８と、インバータ装置２４と、温度センサ５２と、吸気ダクト３２と、冷却風ダクト５６と、ファン５８から構成されている。
【００２７】
冷却風ダクト５６は、エンジン１８の吸気ダクト３２から分岐している。冷却風ダクト５６にはファン５８が設けられている。ファン５８が回転駆動すると、吸気ダクト３２から冷却風ダクト５６に空気が吸い込まれ、インバータ装置２４に冷却用空気が送られる。ファン５８の動作は、コントローラ３０によって制御される。ファン５８は、コントローラ３０から目標回転数Ｒｔが指示されると、その目標回転数Ｒｔを実現するように動作する。
【００２８】
コントローラ３０は、温度センサ５２からのインバータ温度Ｔｉｎｖに基づいて、ファン５８の目標回転数Ｒｔを設定し、その目標回転数Ｒｔをファン５８へ出力する。具体的には、インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍに満たない場合には、インバータ温度Ｔｉｎｖの上昇に従って、ファン５８の目標回転数Ｒｔを増加させる。この際のインバータ温度Ｔｉｎｖと目標回転数Ｒｔの関係は、予め目標回転数設定用マップとしてコントローラ３０の記憶領域（図示せず）に格納されており、インバータ温度Ｔｉｎｖが与えられると、目標回転数設定用マップから対応する回転数を抽出して、目標回転数Ｒｔとして設定する。インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上となると、コントローラ３０は、ファン５８の目標回転数Ｒｔをファン５８で実現することができる最大回転数Ｒｍａｘに設定する。このようにファン５８の回転数を制御することで、インバータ温度Ｔｉｎｖの上昇を抑えて、インバータ装置２４の負荷率が制限される事態を防ぐことができる。
【００２９】
ハイブリッド自動車１０は、通常走行時には、エンジン１８と第２ＭＧ２２を併用する走行モードで動作する。エンジン１８を始動する際には、バッテリ２６からの電力を用いて第１ＭＧ２０が第２軸４６を回転駆動し、第１軸４４を回転させる。すなわち、第１ＭＧ２０は、エンジン１８のセルモータの役割を果たす。エンジン１８が始動した後は、エンジン１８で生成された動力が、動力分割機構１６により、第２軸４６と第３軸４２に分配される。第３軸４２に分配された動力は、減速機１４を介してシャフト３６に伝達し、駆動輪１２を回転させる。また、第２軸４６に分配された動力により第１ＭＧ２０が発電し、この発電された電力がインバータ装置２４を介して第２ＭＧ２２に供給され、第２ＭＧ２２によっても第３軸４２を回転駆動する。
【００３０】
ハイブリッド自動車１０は、発進時や低中速での走行の際には、エンジン１８を停止したまま、第２ＭＧ２２のみで走行するＥＶ走行モードで動作する。ＥＶ走行モードでは、バッテリ２６からの電力がインバータ装置２４を介して第２ＭＧ２２に供給され、第２ＭＧ２２によって第３軸４２を回転駆動する。第２ＭＧ２２から第３軸４２に付与された動力は、減速機１４を介してシャフト３６に伝達し、駆動輪１２を回転させる。なお、「エンジン１８を停止する」とは、燃料供給によるエンジン１８の駆動を停止する、という意味である。
【００３１】
上記したＥＶ走行モードにおいて、第２ＭＧ２２にロック状態が発生する場合がある。例えば、ハイブリッド自動車１０が坂道を登坂中に停車し、その後に発進する際に、ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御が行われる場合がある。ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御では、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルに踏み換えて発進するまでの間、ハイブリッド自動車１０が坂道を後退してしまわないように、機械的なブレーキによる制動力を駆動輪１２に自動的に付与する。ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御では、シャフト３６に制動力が付与されているので、第２ＭＧ２２が第３軸４２を回転駆動しようとしても、第３軸４２は回転しない。すなわち、第２ＭＧ２２においてロック状態が発生する。このロック状態で第２ＭＧ２２を回転駆動しようとすると、インバータ装置２４の特定のＩＧＢＴ素子に過大な直流電流が流れる。その結果、当該ＩＧＢＴ素子の熱負荷が急激に増加することになる。
【００３２】
このように熱負荷が急増した場合には、インバータ温度Ｔｉｎｖの上昇比率が高くなるため、早急に空冷システム２８の冷却能力を高めることが必要となる。しかしながら、温度センサ５２から与えられるインバータ温度Ｔｉｎｖの検出値に基づいてファン５８の回転数を設定する構成では、冷却能力を温度上昇に追従させることができない可能性がある。すなわち、上記のようなインバータ温度Ｔｉｎｖに基づいた冷却能力の制御では、インバータ装置２４の温度上昇に対する制御応答性が劣るため、急激な熱負荷の増加を抑えることができないという問題が生じる。
【００３３】
そこで、本実施例の空冷システム２８では、ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御など、第２ＭＧ２２のロック状態が発生している場合には、インバータ温度Ｔｉｎｖの高低に拘らず、ファン５８の目標回転数Ｒｔをファン５８が実現可能な最大回転数Ｒｍａｘに設定する構成とする。これにより、実際に第２ＭＧ２２にロック状態が発生し、インバータ装置２４の通過電流が急激に増加した場合であっても、インバータ温度Ｔｉｎｖの上昇に対する冷却能力の制御応答性が確保されるため、インバータ装置２４の温度上昇を抑えることができる。また、インバータ装置２４の温度上昇が抑えられることによって、第２ＭＧ２２の負荷率に対する制限が緩和される。
【００３４】
また、本実施例のハイブリッド自動車１０では、エンジン１８が停止している状況において、ファン５８を最大回転数Ｒｍａｘで回転させる場合には、第１ＭＧ２０によりエンジン１８を空転駆動させて、吸気ダクト３２を介したエンジン１８への吸気を行う。エンジン１８を空転駆動することによって、吸気ダクト３２が負圧化されて車外からの空気が流入しやすくなり、ファン５８の回転により冷却用空気を吸い込む際の圧力損失を低下させることができる。通常、ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御の実行時はエンジン１８が停止しているが（エンジン１８への燃料供給は停止しているが）、上記のようにエンジン１８を空転駆動させることによって、ファン５８を最大回転数Ｒｍａｘで回転させる際の冷却能力を向上することができる。なお、エンジン１８を空転駆動させる際には、動力分割機構１６によりエンジン１８と第３軸４２の間の動力伝達が遮断されるように、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ２２の動作が制御される。より具体的には、第１軸４４と第２軸４６は連動させ、第１軸４４（第２軸４６）と第３軸４２の間の動力伝達は遮断する。
【００３５】
図２は本実施例の空冷システム２８の動作を示すフローチャートである。
【００３６】
ステップＳ２では、コントローラ３０が、温度センサ５２からインバータ温度Ｔｉｎｖの検出値を受け取る。
【００３７】
ステップＳ４では、コントローラ３０が、インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上であるか否かを判定する。インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍに満たない場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ６へ進む。
【００３８】
ステップＳ６では、コントローラ３０が、第２ＭＧ２２においてロック状態が発生しているか否かを判定する。例えば、ハイブリッド自動車１０がヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御を実行中である場合は、第２ＭＧ２２においてロック状態が発生していると判定される。ステップＳ６でロック状態が発生していない場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ８へ進む。
【００３９】
ステップＳ８では、コントローラ３０が、予め記憶領域に格納されている目標回転数マップを用いて、インバータ温度Ｔｉｎｖに対応する回転数を抽出して、目標回転数Ｒｔとして設定する。そして、ステップＳ１６において、目標回転数Ｒｔを実現するように、ファン５８を回転駆動する。
【００４０】
ステップＳ４で、インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上の場合（ＹＥＳの場合）、あるいは、ステップＳ６で、ロック状態が発生している場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１０へ進む。
【００４１】
ステップＳ１０では、コントローラ３０が、エンジン１８が停止しているか否かを判定する。エンジン１８が停止している場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１２で、コントローラ３０が、第１ＭＧ２０によるエンジン１８の空転駆動を指示した後、ステップＳ１４へ進む。これにより、エンジン１８が空転駆動を開始し、吸気ダクト３２を介して車外の空気がエンジン１８へ取り込まれる。ステップＳ１０でエンジン１８が停止していない場合（ＮＯの場合）には、そのままステップＳ１４へ進む。
【００４２】
ステップＳ１４では、コントローラ３０が、ファン５８の目標回転数Ｒｔを最大回転数Ｒｍａｘに設定する。その後、ステップＳ１６において、目標回転数Ｒｔを実現するように、ファン５８が回転駆動する。
【００４３】
本実施例の空冷システム２８では、インバータ装置２４へ送る冷却用空気として、エンジンルーム内の空気ではなく、吸気ダクト３２からの車外の空気を取り込むことができる。エンジンルーム内の空気を冷却用空気として取り込む場合には、インバータ装置２４へ送られる際の空気の温度は８０℃〜９０℃程度となってしまい、十分な冷却能力を発揮することが困難となってしまう。本実施例の空冷システム２８では、吸気ダクト３２からの車外の空気を冷却用空気として取り込むことで、インバータ装置２４へ送られる際の空気の温度を４０℃〜６０℃程度に抑えることができ、冷却能力を向上することができる。
【００４４】
本実施例の空冷システム２８では、エンジン１８が停止している状況で、インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上である場合、あるいは第２ＭＧ２２でロック状態が発生している場合には、第１ＭＧ２０によってエンジン１８を空転駆動し、かつファン５８を最大回転数Ｒｍａｘで回転させる。エンジン１８の空転駆動によって吸気ダクト３２が負圧化されて、車外の空気が流入しやすくなるので、ファン５８の回転によって車外から冷却用空気を取り込む際の圧力損失を低下させることができる。インバータ装置２４への送風量を増加させ、冷却能力を向上することができる。
【００４５】
実施例に関する留意点を述べる。上記の実施例では、空冷システム２８のファン５８がインバータ装置２４を冷却するための専用のファンである構成を例として説明したが、ファン５８はラジエータファンや他のファンで兼用してもよい。図２のフローチャートの処理において、ステップＳ４（インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上の場合にステップＳ１０へ移行する分岐判断）と、ステップＳ６（ロック状態が発生している場合にステップＳ１０へ移行する分岐判断）は、両方が用意されていることが好ましいが、それぞれの処理に利点があるので、いずれか一方だけであってもよい。
【００４６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４７】
１０ ハイブリッド自動車
１２ 駆動輪
１４ 減速機
１６ 動力分割機構
１８ エンジン
２０ 第１ＭＧ
２２ 第２ＭＧ
２４ インバータ装置
２６ バッテリ
２８ 空冷システム
３０ コントローラ
３２ 吸気ダクト
３４ タイヤ
３６ シャフト
３８ 動力伝達ギア
４０ 動力取出ギア
４２ 第３軸
４４ 第１軸
４６ 第２軸
４８ 三相交流線
５０ 三相交流線
５２ 温度センサ
５４ 負荷率制御部
５６ 冷却風ダクト
５８ ファン
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、空冷システムおよびそれを備えるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ハイブリッド車両において、電気エネルギーによる駆動力は、高電圧のバッテリから供給される直流電力をインバータ装置によって交流電力に変換し、これにより交流モータを回転させることにより得ている。また、ハイブリッド車両の減速時には、逆に交流モータの回生発電により得られる回生エネルギーをバッテリに蓄電することにより、エネルギーを無駄なく利用して走行している。
【０００３】
このようなハイブリッド車両において、インバータ装置はスイッチング素子のスイッチング動作に伴い発熱する。そのため、インバータ装置が過熱しないように冷却システムが設けられている。インバータ装置専用の冷却装置を備える車両もあるが、冷却効率を向上させるため、エンジンの動力の一部をインバータ装置の冷却に利用することが提案されている。例えば特許文献１にはエンジンの吸気でインバータ装置冷媒の熱交換を促進する技術が開示されている。また、特許文献２には、エンジンの吸気経路内にインバータの冷却フィンを配置する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８４６３３号公報
【特許文献２】特開２００４−９９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ある種のハイブリッド車両は、エンジンとモータを併用する走行モードのほかに、エンジンを停止し、モータのみで走行するモード（例えばＥＶ走行モードなどと呼ばれることがある）の２種類の走行モードを有する。ＥＶ走行モードでは、エンジンの動力をインバータ装置の冷却に利用することはできなくなる。従来の技術では、せっかくエンジン動力を利用した冷却システムを導入しても、インバータ装置専用の冷却器を小さくすることができない。
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータのみの走行中であってもインバータ装置の冷却にエンジンを利用することのできる冷却システムおよびそれを備えるハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書では、エンジンと、少なくとも１つのモータと、モータに電力を供給するインバータ装置を備えるハイブリッド車両において、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを開示する。その空冷システムでは、インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐している。その空冷システムでは、エンジンが停止している状況で、インバータ装置が高温となると、モータでエンジンを空転駆動させる。なお、ここで、「エンジンを空転駆動させる」とは、エンジンから車輪への動力伝達経路を遮断しておいてモータでエンジンを回転させることを意味する。従って、「エンジンが停止している状況」とは、より厳密には、燃料によるエンジン駆動が停止している状況、を意味する。
【０００８】
上記の空冷システムでは、インバータ装置へ送る冷却用空気として、エンジンルーム内の空気ではなく、エンジンへの吸気経路を介して車外の空気を取り込むことができる。エンジンルーム内の空気を冷却用空気として取り込む場合には、インバータ装置へ送られる際の空気の温度は８０℃〜９０℃程度となってしまい、十分な冷却能力を発揮することが困難となってしまう。上記の空冷システムでは、エンジンへの吸気経路を介して車外の空気を冷却用空気として取り込むことで、インバータ装置へ送られる際の空気の温度を４０℃〜６０℃程度に抑えることができ、冷却能力を向上することができる。
【０００９】
そして、上記の空冷システムでは、エンジンが停止している状況で、インバータ装置が高温となると、エンジンを空転駆動させる。エンジンの空転駆動によって、エンジンへの吸気経路が負圧化されて、車外からの空気が流入しやすくなる。これによって、インバータ装置に冷却用空気を送風する際の圧力損失を低下させることができ、インバータ装置が高温となった場合の冷却能力を向上することができる。モータのみで走行しており、燃料を使ったエンジン駆動を行ってしていない状況においてインバータが高温となった場合、燃料を使うことなく、しかも既存のシステムを使ってエンジンを回転させてインバータ装置を効率よく冷却することができる。
【００１０】
本明細書が開示する別の空冷システムは、エンジンと、第１及び第２モータと、それらのモータに電力を供給するインバータ装置を備えるハイブリッド車両において、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムである。その空冷システムでは、インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐している。その空冷システムでは、エンジンが停止している状況で、第２モータのロックが検出されると、第１モータでエンジンを空転駆動させる。
【００１１】
例えばヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御において、車輪を回転させようとしてモータに電力を供給するが車輪が回転しない状態、いわゆるロック状態となることがある。ロック状態になるとインバータ装置は最大出力で電力を供給しようとするので、過熱しやすい。上記の空冷システムでは、ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御などにおける第２モータのロック状態の発生を検知すると、実際のインバータ装置の温度に関わらず、第１モータでエンジンを空転駆動させて冷却能力を向上させる。実際にインバータ装置が高温となる前に冷却能力を高めることができる。空冷システムの制御遅れに起因してインバータ装置が過剰に高温となってしまう事態を防ぐことができる。なお、ロック状態はヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御以外においても、例えば車輪止めに車輪がぶつかっているときなどでも発生する。
【００１２】
本明細書では、ハイブリッド車両も開示する。そのハイブリッド車両は、エンジンと、少なくとも１つのモータと、モータに電力を供給するインバータ装置と、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを備えている。そのハイブリッド車両では、インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐している。そのハイブリッド車両では、エンジンが停止している状況で、インバータ装置が高温となると、モータでエンジンを空転駆動させる。
【００１３】
本明細書で開示される別のハイブリッド車両は、エンジンと、第１及び第２モータと、それらのモータに電力を供給するインバータ装置と、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを備えるハイブリッド車両である。そのハイブリッド車両では、インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐している。そのハイブリッド車両では、エンジンが停止している状況で、第２モータのロックが検出されると、第１モータでエンジンを空転駆動させる。
【発明の効果】
【００１４】
本願明細書が開示する空冷システムおよびハイブリッド車両によれば、モータのみの走行中であってもインバータ装置の冷却にエンジンを利用することができ、インバータ装置の冷却性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１のハイブリッド自動車１０の構成を模式的に示す図である。
【図２】実施例１の空冷システム２８の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施例１）
図１に本実施例のハイブリッド自動車１０の動力出力機構の概略を示す。ハイブリッド自動車１０は、駆動輪１２と、減速機１４と、動力分割機構１６と、エンジン１８と、第１モータジェネレータ（ＭＧ）２０と、第２ＭＧ２２と、インバータ装置２４と、バッテリ２６と、空冷システム２８と、コントローラ３０を備えている。
【００１７】
駆動輪１２は、タイヤ３４とシャフト３６を備えている。シャフト３６には、減速機１４の動力伝達ギア３８が取り付けられている。減速機１４の動力取出ギア４０は、動力分割機構１６の第３軸４２に取り付けられている。第３軸４２を回転させると、その回転は減速機１４を介してシャフト３６に伝達し、タイヤ３４を回転させる。
【００１８】
動力分割機構１６は、３本の軸（第１軸４４、第２軸４６、及び、第３軸４２）を有する。動力分割機構１６の第３軸４２には、第２ＭＧ２２が連結されている。動力分割機構１６の第１軸４４には、エンジン１８が連結されている。動力分割機構１６の第２軸４６には、第１ＭＧ２０が連結されている。動力分割機構１６は、第１軸４４、第２軸４６及び第３軸４２を、予め定められた関係で相互に連携して回転させる。動力分割機構１６は、エンジン１８の出力トルクと第１ＭＧ２０の出力トルクを合わせたトルクを第３軸４２に伝達したり、あるいは、第１軸４４（エンジン１８）と第２軸４６（第１ＭＧ２０）は相互に連携しつつ回転するが、第１軸４４と第３軸４２との間の動力伝達を遮断したりする。後者の典型的な利用形態は、ＭＧ１をセルモータとして用いてエンジン１８を回転させることである。なお、典型的には、動力分割機構１６はプラネタリギアセットであって、第１軸４４はプラネタリギアセットのキャリア軸に相当し、第２軸４６はサンギア軸に相当し、第３軸４２はリングギア軸に相当する。
【００１９】
エンジン１８は、燃料の爆発・燃焼による圧力変動を利用して、第１軸４４を回転駆動する。エンジン１８の動作は、コントローラ３０により制御される。エンジン１８には、吸気ダクト３２を介して燃焼用の空気が供給される。吸気ダクト３２を介して車外から流入する空気は、エアクリーナ（図示せず）で粉塵などを分離した後、エンジン１８に供給される。
【００２０】
第１ＭＧ２０は三相交流線４８によってインバータ装置２４と接続している。第１ＭＧ２０は、第２軸４６の回転を受けて発電し、発電した電力をインバータ装置２４に送る。また、第１ＭＧ２０は、インバータ装置２４から供給される電力を利用して、第２軸４６を回転駆動する。
【００２１】
第２ＭＧ２２は三相交流線５０によってインバータ装置２４と接続している。第２ＭＧ２２は、第３軸４２の回転を受けて発電し、発電した電力をインバータ装置２４に送る。また、第２ＭＧ２２は、インバータ装置２４から供給される電力を利用して、第３軸４２を回転駆動する。なお、第１ＭＧ２０は主として発電に用いられるとともに、予備的な動力源あるいはセルモータとして用いられる。第ＭＧ２２は主として車輪駆動に用いられるとともに、予備的な発電装置（主として回生用）として用いられる。
【００２２】
インバータ装置２４は、コントローラ３０からの制御信号に従って動作する。バッテリ２６から第１ＭＧ２０へ電力を供給する際には、インバータ装置２４は、バッテリ２６からの直流電力を交流電力に変換して、第１ＭＧ２０へ出力する。第１ＭＧ２０からバッテリ２６へ電力を供給する際には、インバータ装置２４は、第１ＭＧ２０からの交流電力を直流電力に変換して、バッテリ２６へ出力する。また、第１ＭＧ２０から第２ＭＧ２２へ電力を供給する際には、インバータ装置２４は、第１ＭＧ２０からの交流電力を直流電力に変換した後、その直流電力を交流電力に変換して、第２ＭＧ２２へ出力する。
【００２３】
バッテリ２６から第２ＭＧ２２へ電力を供給する際には、インバータ装置２４は、バッテリ２６からの直流電力を交流電力に変換して、第２ＭＧ２２へ出力する。第２ＭＧ２２からバッテリ２６へ電力を供給する際には、インバータ装置２４は、第２ＭＧ２２からの交流電力を直流電力に変換して、バッテリ２６へ出力する。
【００２４】
インバータ装置２４には、インバータ装置２４の温度（インバータ温度）Ｔｉｎｖを検出する温度センサ５２が設けられている。温度センサ５２は、その検出したインバータ温度をコントローラ３０へ出力する。
【００２５】
インバータ装置２４には、負荷率制御部５４が設けられている。負荷率制御部５４は、温度センサ５２で検出されたインバータ温度Ｔｉｎｖを制限開始温度Ｔｌｉｍと比較する。制限開始温度Ｔｌｉｍは、インバータ装置２４を構成するＩＧＢＴ素子などのスイッチング素子の耐熱温度等に基づいて、予め設定されている。インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上となると、負荷率制御部５４は、インバータ装置２４から第２ＭＧ２２に供給される駆動電流の制限を開始する。これによって、インバータ装置２４の過剰な発熱が防止され、インバータ装置２４の耐熱性が確保される。
【００２６】
空冷システム２８は、コントローラ３０と、エンジン１８と、インバータ装置２４と、温度センサ５２と、吸気ダクト３２と、冷却風ダクト５６と、ファン５８から構成されている。
【００２７】
冷却風ダクト５６は、エンジン１８の吸気ダクト３２から分岐している。冷却風ダクト５６にはファン５８が設けられている。ファン５８が回転駆動すると、吸気ダクト３２から冷却風ダクト５６に空気が吸い込まれ、インバータ装置２４に冷却用空気が送られる。ファン５８の動作は、コントローラ３０によって制御される。ファン５８は、コントローラ３０から目標回転数Ｒｔが指示されると、その目標回転数Ｒｔを実現するように動作する。
【００２８】
コントローラ３０は、温度センサ５２からのインバータ温度Ｔｉｎｖに基づいて、ファン５８の目標回転数Ｒｔを設定し、その目標回転数Ｒｔをファン５８へ出力する。具体的には、インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍに満たない場合には、インバータ温度Ｔｉｎｖの上昇に従って、ファン５８の目標回転数Ｒｔを増加させる。この際のインバータ温度Ｔｉｎｖと目標回転数Ｒｔの関係は、予め目標回転数設定用マップとしてコントローラ３０の記憶領域（図示せず）に格納されており、インバータ温度Ｔｉｎｖが与えられると、目標回転数設定用マップから対応する回転数を抽出して、目標回転数Ｒｔとして設定する。インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上となると、コントローラ３０は、ファン５８の目標回転数Ｒｔをファン５８で実現することができる最大回転数Ｒｍａｘに設定する。このようにファン５８の回転数を制御することで、インバータ温度Ｔｉｎｖの上昇を抑えて、インバータ装置２４の負荷率が制限される事態を防ぐことができる。
【００２９】
ハイブリッド自動車１０は、通常走行時には、エンジン１８と第２ＭＧ２２を併用する走行モードで動作する。エンジン１８を始動する際には、バッテリ２６からの電力を用いて第１ＭＧ２０が第２軸４６を回転駆動し、第１軸４４を回転させる。すなわち、第１ＭＧ２０は、エンジン１８のセルモータの役割を果たす。エンジン１８が始動した後は、エンジン１８で生成された動力が、動力分割機構１６により、第２軸４６と第３軸４２に分配される。第３軸４２に分配された動力は、減速機１４を介してシャフト３６に伝達し、駆動輪１２を回転させる。また、第２軸４６に分配された動力により第１ＭＧ２０が発電し、この発電された電力がインバータ装置２４を介して第２ＭＧ２２に供給され、第２ＭＧ２２によっても第３軸４２を回転駆動する。
【００３０】
ハイブリッド自動車１０は、発進時や低中速での走行の際には、エンジン１８を停止したまま、第２ＭＧ２２のみで走行するＥＶ走行モードで動作する。ＥＶ走行モードでは、バッテリ２６からの電力がインバータ装置２４を介して第２ＭＧ２２に供給され、第２ＭＧ２２によって第３軸４２を回転駆動する。第２ＭＧ２２から第３軸４２に付与された動力は、減速機１４を介してシャフト３６に伝達し、駆動輪１２を回転させる。なお、「エンジン１８を停止する」とは、燃料供給によるエンジン１８の駆動を停止する、という意味である。
【００３１】
上記したＥＶ走行モードにおいて、第２ＭＧ２２にロック状態が発生する場合がある。例えば、ハイブリッド自動車１０が坂道を登坂中に停車し、その後に発進する際に、ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御が行われる場合がある。ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御では、運転者がブレーキペダルからアクセルペダルに踏み換えて発進するまでの間、ハイブリッド自動車１０が坂道を後退してしまわないように、機械的なブレーキによる制動力を駆動輪１２に自動的に付与する。ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御では、シャフト３６に制動力が付与されているので、第２ＭＧ２２が第３軸４２を回転駆動しようとしても、第３軸４２は回転しない。すなわち、第２ＭＧ２２においてロック状態が発生する。このロック状態で第２ＭＧ２２を回転駆動しようとすると、インバータ装置２４の特定のＩＧＢＴ素子に過大な直流電流が流れる。その結果、当該ＩＧＢＴ素子の熱負荷が急激に増加することになる。
【００３２】
このように熱負荷が急増した場合には、インバータ温度Ｔｉｎｖの上昇比率が高くなるため、早急に空冷システム２８の冷却能力を高めることが必要となる。しかしながら、温度センサ５２から与えられるインバータ温度Ｔｉｎｖの検出値に基づいてファン５８の回転数を設定する構成では、冷却能力を温度上昇に追従させることができない可能性がある。すなわち、上記のようなインバータ温度Ｔｉｎｖに基づいた冷却能力の制御では、インバータ装置２４の温度上昇に対する制御応答性が劣るため、急激な熱負荷の増加を抑えることができないという問題が生じる。
【００３３】
そこで、本実施例の空冷システム２８では、ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御など、第２ＭＧ２２のロック状態が発生している場合には、インバータ温度Ｔｉｎｖの高低に拘らず、ファン５８の目標回転数Ｒｔをファン５８が実現可能な最大回転数Ｒｍａｘに設定する構成とする。これにより、実際に第２ＭＧ２２にロック状態が発生し、インバータ装置２４の通過電流が急激に増加した場合であっても、インバータ温度Ｔｉｎｖの上昇に対する冷却能力の制御応答性が確保されるため、インバータ装置２４の温度上昇を抑えることができる。また、インバータ装置２４の温度上昇が抑えられることによって、第２ＭＧ２２の負荷率に対する制限が緩和される。
【００３４】
また、本実施例のハイブリッド自動車１０では、エンジン１８が停止している状況において、ファン５８を最大回転数Ｒｍａｘで回転させる場合には、第１ＭＧ２０によりエンジン１８を空転駆動させて、吸気ダクト３２を介したエンジン１８への吸気を行う。エンジン１８を空転駆動することによって、吸気ダクト３２が負圧化されて車外からの空気が流入しやすくなり、ファン５８の回転により冷却用空気を吸い込む際の圧力損失を低下させることができる。通常、ヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御の実行時はエンジン１８が停止しているが（エンジン１８への燃料供給は停止しているが）、上記のようにエンジン１８を空転駆動させることによって、ファン５８を最大回転数Ｒｍａｘで回転させる際の冷却能力を向上することができる。なお、エンジン１８を空転駆動させる際には、動力分割機構１６によりエンジン１８と第３軸４２の間の動力伝達が遮断されるように、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ２２の動作が制御される。より具体的には、第１軸４４と第２軸４６は連動させ、第１軸４４（第２軸４６）と第３軸４２の間の動力伝達は遮断する。
【００３５】
図２は本実施例の空冷システム２８の動作を示すフローチャートである。
【００３６】
ステップＳ２では、コントローラ３０が、温度センサ５２からインバータ温度Ｔｉｎｖの検出値を受け取る。
【００３７】
ステップＳ４では、コントローラ３０が、インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上であるか否かを判定する。インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍに満たない場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ６へ進む。
【００３８】
ステップＳ６では、コントローラ３０が、第２ＭＧ２２においてロック状態が発生しているか否かを判定する。例えば、ハイブリッド自動車１０がヒルホールド制御やヒルスタートアシスト制御を実行中である場合は、第２ＭＧ２２においてロック状態が発生していると判定される。ステップＳ６でロック状態が発生していない場合（ＮＯの場合）、処理はステップＳ８へ進む。
【００３９】
ステップＳ８では、コントローラ３０が、予め記憶領域に格納されている目標回転数マップを用いて、インバータ温度Ｔｉｎｖに対応する回転数を抽出して、目標回転数Ｒｔとして設定する。そして、ステップＳ１６において、目標回転数Ｒｔを実現するように、ファン５８を回転駆動する。
【００４０】
ステップＳ４で、インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上の場合（ＹＥＳの場合）、あるいは、ステップＳ６で、ロック状態が発生している場合（ＹＥＳの場合）、処理はステップＳ１０へ進む。
【００４１】
ステップＳ１０では、コントローラ３０が、エンジン１８が停止しているか否かを判定する。エンジン１８が停止している場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１２で、コントローラ３０が、第１ＭＧ２０によるエンジン１８の空転駆動を指示した後、ステップＳ１４へ進む。これにより、エンジン１８が空転駆動を開始し、吸気ダクト３２を介して車外の空気がエンジン１８へ取り込まれる。ステップＳ１０でエンジン１８が停止していない場合（ＮＯの場合）には、そのままステップＳ１４へ進む。
【００４２】
ステップＳ１４では、コントローラ３０が、ファン５８の目標回転数Ｒｔを最大回転数Ｒｍａｘに設定する。その後、ステップＳ１６において、目標回転数Ｒｔを実現するように、ファン５８が回転駆動する。
【００４３】
本実施例の空冷システム２８では、インバータ装置２４へ送る冷却用空気として、エンジンルーム内の空気ではなく、吸気ダクト３２からの車外の空気を取り込むことができる。エンジンルーム内の空気を冷却用空気として取り込む場合には、インバータ装置２４へ送られる際の空気の温度は８０℃〜９０℃程度となってしまい、十分な冷却能力を発揮することが困難となってしまう。本実施例の空冷システム２８では、吸気ダクト３２からの車外の空気を冷却用空気として取り込むことで、インバータ装置２４へ送られる際の空気の温度を４０℃〜６０℃程度に抑えることができ、冷却能力を向上することができる。
【００４４】
本実施例の空冷システム２８では、エンジン１８が停止している状況で、インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上である場合、あるいは第２ＭＧ２２でロック状態が発生している場合には、第１ＭＧ２０によってエンジン１８を空転駆動し、かつファン５８を最大回転数Ｒｍａｘで回転させる。エンジン１８の空転駆動によって吸気ダクト３２が負圧化されて、車外の空気が流入しやすくなるので、ファン５８の回転によって車外から冷却用空気を取り込む際の圧力損失を低下させることができる。インバータ装置２４への送風量を増加させ、冷却能力を向上することができる。
【００４５】
実施例に関する留意点を述べる。上記の実施例では、空冷システム２８のファン５８がインバータ装置２４を冷却するための専用のファンである構成を例として説明したが、ファン５８はラジエータファンや他のファンで兼用してもよい。図２のフローチャートの処理において、ステップＳ４（インバータ温度Ｔｉｎｖが制限開始温度Ｔｌｉｍ以上の場合にステップＳ１０へ移行する分岐判断）と、ステップＳ６（ロック状態が発生している場合にステップＳ１０へ移行する分岐判断）は、両方が用意されていることが好ましいが、それぞれの処理に利点があるので、いずれか一方だけであってもよい。
【００４６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００４７】
１０ ハイブリッド自動車
１２ 駆動輪
１４ 減速機
１６ 動力分割機構
１８ エンジン
２０ 第１ＭＧ
２２ 第２ＭＧ
２４ インバータ装置
２６ バッテリ
２８ 空冷システム
３０ コントローラ
３２ 吸気ダクト
３４ タイヤ
３６ シャフト
３８ 動力伝達ギア
４０ 動力取出ギア
４２ 第３軸
４４ 第１軸
４６ 第２軸
４８ 三相交流線
５０ 三相交流線
５２ 温度センサ
５４ 負荷率制御部
５６ 冷却風ダクト
５８ ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、少なくとも１つのモータと、モータに電力を供給するインバータ装置を備えるハイブリッド車両において、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムであって、
インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐しており、
エンジンが停止している状況で、インバータ装置が高温となると、モータでエンジンを空転駆動させることを特徴とする空冷システム。
【請求項２】
エンジンと、第１及び第２モータと、第１及び第２モータに電力を供給するインバータ装置を備えるハイブリッド車両において、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムであって、
インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐しており、
エンジンが停止している状況で、第２モータのロックが検出されると、第１モータでエンジンを空転駆動させることを特徴とする空冷システム。
【請求項３】
エンジンと、少なくとも１つのモータと、モータに電力を供給するインバータ装置と、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを備えるハイブリッド車両であって、
インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐しており、
エンジンが停止している状況で、インバータ装置が高温となると、モータでエンジンを空転駆動させることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
エンジンと、第１及び第２モータと、第１及び第２モータに電力を供給するインバータ装置と、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを備えるハイブリッド車両であって、
インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐しており、
エンジンが停止している状況で、第２モータのロックが検出されると、第１モータでエンジンを空転駆動させることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項１】
エンジンと、少なくとも１つのモータと、モータに電力を供給するインバータ装置を備えるハイブリッド車両において、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムであって、
インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐しており、
エンジンが停止している状況で、インバータ装置が高温となると、モータでエンジンを空転駆動させることを特徴とする空冷システム。
【請求項２】
エンジンと、第１及び第２モータと、第１及び第２モータに電力を供給するインバータ装置を備えるハイブリッド車両において、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムであって、
インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐しており、
エンジンが停止している状況で、第２モータのロックが検出されると、第１モータでエンジンを空転駆動させることを特徴とする空冷システム。
【請求項３】
エンジンと、少なくとも１つのモータと、モータに電力を供給するインバータ装置と、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを備えるハイブリッド車両であって、
インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐しており、
エンジンが停止している状況で、インバータ装置が高温となると、モータでエンジンを空転駆動させることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項４】
エンジンと、第１及び第２モータと、第１及び第２モータに電力を供給するインバータ装置と、インバータ装置に冷却用空気を送風する空冷システムを備えるハイブリッド車両であって、
インバータ装置に冷却用空気を供給する冷却用空気経路が、エンジンへの吸気経路から分岐しており、
エンジンが停止している状況で、第２モータのロックが検出されると、第１モータでエンジンを空転駆動させることを特徴とするハイブリッド車両。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−４３４５３（Ｐ２０１３−４３４５３Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０１２９（Ｐ２０１１−１８０１２９）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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