本公開(kāi)涉及車輛用冷卻裝置。
背景技術(shù):
作為搭載有發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力車輛的冷卻裝置,已知有用于對(duì)與電動(dòng)機(jī)電連接的逆變器進(jìn)行冷卻的逆變器冷卻回路。逆變器冷卻回路已知使冷卻水(混合冷卻水)作為制冷劑而循環(huán)。
而且,將與混合冷卻水不同的冷卻水(發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水)作為制冷劑的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路是公知的。日本特開(kāi)2013-199853中公開(kāi)了作為具有發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路和以油為制冷劑的變速驅(qū)動(dòng)橋冷卻回路的冷卻裝置而利用熱交換器進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水與油之間的熱交換的結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
在混合動(dòng)力車輛中,考慮搭載具有逆變器冷卻回路、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻回路及變速驅(qū)動(dòng)橋冷卻回路的冷卻裝置。在上述的各冷卻回路中,使混合冷卻水、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水及油這樣的專用的液體在分別獨(dú)立的流路中循環(huán)。因此,構(gòu)成各冷卻回路的部件的個(gè)數(shù)變多,并且作為整體而冷卻裝置大型化。
而且,在日本特開(kāi)2013-199853記載的變速驅(qū)動(dòng)橋冷卻回路中,作為油的供給目的地的變速驅(qū)動(dòng)橋箱內(nèi),包含需要基于油的潤(rùn)滑及暖機(jī)的部位(潤(rùn)滑需要部)和需要基于油的冷卻的部位(冷卻需要部)。在作為潤(rùn)滑需要部的傳動(dòng)裝置的齒輪等,為了降低油的攪拌阻力而需要供給熱的油。另一方面,在作為冷卻需要部的電動(dòng)機(jī),為了對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻而需要供給低溫的油。
然而,在日本特開(kāi)2013-199853的結(jié)構(gòu)中,變速驅(qū)動(dòng)橋冷卻回路的油在變速驅(qū)動(dòng)橋箱內(nèi)不區(qū)別潤(rùn)滑需要部與冷卻需要部地被供給。因此,在冷卻比潤(rùn)滑優(yōu)先的情況下,與要冷卻的部位(冷卻需要部)同時(shí)要加熱的部位(潤(rùn)滑需要部)也被冷卻。另一方面,在潤(rùn)滑比冷卻優(yōu)先的情況下,與要加熱的部位(潤(rùn)滑需要部)同時(shí)要冷卻的部位(冷卻需要部)也被加熱。
本公開(kāi)提供一種實(shí)現(xiàn)冷卻裝置的小型化并能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻性能及潤(rùn)滑性能的兩者兼顧的車輛用冷卻裝置。
本公開(kāi)的形態(tài)的車輛用冷卻裝置搭載于車輛,所述車輛具備電動(dòng)機(jī)、與所述電動(dòng)機(jī)電連接的逆變器、將從所述電動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力向車輪傳遞的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)。所述車輛用冷卻裝置具備油循環(huán)回路。所述油循環(huán)回路具有油積存部、第一回路及第二回路,第一回路具備第一油泵和油冷卻器,所述第一油泵吸入所述油積存部積存的所述油,并排出作為向所述逆變器及所述電動(dòng)機(jī)供給的制冷劑的所述油,所述油冷卻器設(shè)于所述第一油泵與所述逆變器或所述電動(dòng)機(jī)之間,冷卻向所述逆變器及所述電動(dòng)機(jī)供給的所述油,第二回路具備第二油泵,該第二油泵吸入所述油積存部積存的所述油,并排出不經(jīng)由所述油冷卻器而向所述動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)包含的潤(rùn)滑需要部供給的所述油。
根據(jù)上述形態(tài),僅使油向包含逆變器和電動(dòng)機(jī)的油循環(huán)回路循環(huán)。由此,可實(shí)現(xiàn)車輛用冷卻裝置的小型化。而且,第一回路作為冷卻回路,利用油冷卻器對(duì)從第一油泵排出的油進(jìn)行冷卻而向逆變器或電動(dòng)機(jī)供給。第二回路作為潤(rùn)滑回路,將從第二油泵排出的油不利用油冷卻器冷卻而向潤(rùn)滑需要部供給。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻性能及潤(rùn)滑性能這兩者。
在上述形態(tài)中,可以是,在所述第一回路中,所述逆變器和所述電動(dòng)機(jī)設(shè)于所述第一油泵的下游側(cè),所述逆變器與所述電動(dòng)機(jī)串聯(lián)連接,所述電動(dòng)機(jī)設(shè)于所述逆變器的下游側(cè)。
根據(jù)上述形態(tài),第一回路在第一油泵的下游側(cè),在油冷卻器與電動(dòng)機(jī)之間具有逆變器。電動(dòng)機(jī)和逆變器將耐熱溫度進(jìn)行比較的話,逆變器的耐熱溫度低。根據(jù)冷卻裝置,通過(guò)第一回路,能夠?qū)⒂捎屠鋮s器冷卻后的油先于電動(dòng)機(jī)而向逆變器供給。
在上述形態(tài)中,可以是,在所述第一回路中,所述逆變器和所述電動(dòng)機(jī)設(shè)于所述第一油泵的下游側(cè),所述逆變器與所述電動(dòng)機(jī)并聯(lián)連接。
根據(jù)本形態(tài),第一回路在第一油泵的下游側(cè),能夠?qū)⒂捎屠鋮s器冷卻后的油不經(jīng)由逆變器向電動(dòng)機(jī)供給。由此,向電動(dòng)機(jī)供給的油的溫度不會(huì)因與逆變器的熱交換而溫度上升,從而能夠利用低溫的油對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行冷卻。
在上述形態(tài)中,可以是,所述電動(dòng)機(jī)具有定子和轉(zhuǎn)子,在所述第一回路中,向所述電動(dòng)機(jī)供給油的電動(dòng)機(jī)冷卻管具有向定子排出油的排出孔。而且,可以是,所述第一回路中流動(dòng)的所述油具有絕緣性。
在上述形態(tài)中,可以是,所述逆變器構(gòu)成為,從所述第一油泵排出的所述油作為制冷劑在所述逆變器的內(nèi)部流動(dòng)。
根據(jù)上述形態(tài),通過(guò)從第一油泵排出的油能夠?qū)δ孀兤鞯膬?nèi)部進(jìn)行冷卻。由此,逆變器的冷卻性能提高,并且耐熱性能提高。
在上述形態(tài)中,可以是,所述油冷卻器是在所述油與空氣之間進(jìn)行熱交換的空冷式的油冷卻器。
根據(jù)上述形態(tài),從第一油泵排出的油通過(guò)空冷式的油冷卻器冷卻,因此該油的冷卻性提高。
上述形態(tài)的車輛用冷卻裝置可以搭載于具備所述電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的車輛??梢允牵龅谝挥捅檬怯呻妱?dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)油泵,所述第二油泵是由所述發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式油泵。
根據(jù)上述形態(tài),第一油泵由電動(dòng)油泵構(gòu)成,因此即使發(fā)動(dòng)機(jī)停止的情況下,也能夠使第一油泵驅(qū)動(dòng)。而且,通過(guò)電子控制裝置等控制裝置能夠控制第一油泵的排出量。
在上述形態(tài)中,可以是,所述第二回路還具有三相型的熱交換器,該三相型的熱交換器構(gòu)成為能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水與從所述第二油泵排出的所述油之間進(jìn)行熱交換,且能夠在發(fā)動(dòng)機(jī)油與從所述第二油泵排出的所述油之間進(jìn)行熱交換。
根據(jù)上述形態(tài),通過(guò)三相型的熱交換器,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水與從第二油泵排出的油之間進(jìn)行熱交換,并且在發(fā)動(dòng)機(jī)油與從第二油泵排出的油之間進(jìn)行熱交換。由此,能夠?qū)⒔?jīng)由了三相型的熱交換器的油向潤(rùn)滑需要部供給。
在上述形態(tài)中,可以是,還具備第一切換閥及第二切換閥,第一切換閥設(shè)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水循環(huán)的回路中,切換所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水能夠經(jīng)由所述熱交換器流通的開(kāi)狀態(tài)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水不能經(jīng)由所述熱交換器流通的閉狀態(tài),第二切換閥設(shè)于所述發(fā)動(dòng)機(jī)油循環(huán)的回路中,切換所述發(fā)動(dòng)機(jī)油能夠經(jīng)由所述熱交換器流通的開(kāi)狀態(tài)與所述發(fā)動(dòng)機(jī)油不能經(jīng)由所述熱交換器流通的閉狀態(tài)。
根據(jù)上述形態(tài),通過(guò)切換第一切換閥及第二切換閥的開(kāi)閉狀態(tài)而能夠控制三相型的熱交換器中的熱交換狀態(tài)。
在上述形態(tài)中,可以是,還具備:第一油溫傳感器,檢測(cè)所述油的溫度;水溫傳感器,檢測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度;第二油溫傳感器,檢測(cè)所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度;及控制裝置,基于由所述第一油溫傳感器檢測(cè)出的所述油的溫度、由所述水溫傳感器檢測(cè)出的所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度、由所述第二油溫傳感器檢測(cè)出的所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度,來(lái)控制所述第一切換閥及所述第二切換閥的開(kāi)閉動(dòng)作。可以是,所述控制裝置構(gòu)成為,在所述油的溫度比規(guī)定油溫低的情況下,將所述第一切換閥和所述第二切換閥中的至少所述第二切換閥控制為開(kāi)狀態(tài),實(shí)施通過(guò)所述熱交換器的熱交換而使所述油的溫度上升的暖機(jī)控制。
根據(jù)上述形態(tài),向潤(rùn)滑需要部供給的油從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水及發(fā)動(dòng)機(jī)油中的至少一方接受熱量而被加溫。因此,該油的溫度上升變快,能夠?qū)?rùn)滑需要部提前暖機(jī)。由此,通過(guò)油能夠降低潤(rùn)滑需要部產(chǎn)生的拖曳損失、攪拌損失,能夠改善燃耗。
在上述形態(tài)中,可以是,所述控制裝置構(gòu)成為,在實(shí)施所述暖機(jī)控制時(shí),在所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度比規(guī)定水溫高的情況下,將所述第一切換閥及所述第二切換閥控制為開(kāi)狀態(tài)。
根據(jù)上述形態(tài),向潤(rùn)滑需要部供給的油接受發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水及發(fā)動(dòng)機(jī)油的熱量而被加溫,因此該油的溫度上升變快,能夠?qū)?rùn)滑需要部提前暖機(jī)。由此,通過(guò)油能夠降低潤(rùn)滑需要部產(chǎn)生的拖曳損失、攪拌損失,能夠改善燃耗。此外,由于考慮發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度來(lái)切換三相型的熱交換器的熱交換狀態(tài),因此能夠抑制該熱交換器的熱交換對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的不良影響。
在上述形態(tài)中,可以是,所述控制裝置構(gòu)成為,在實(shí)施所述暖機(jī)控制時(shí),在所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度為規(guī)定水溫以下且所述油的溫度比所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度低的情況下,將所述第一切換閥控制為閉狀態(tài)且將所述第二切換閥控制為開(kāi)狀態(tài)。
根據(jù)上述形態(tài),由于考慮發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度來(lái)切換三相型的熱交換器的熱交換狀態(tài),因此能夠抑制該熱交換器的熱交換對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)側(cè)的不良影響。即,在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度比規(guī)定水溫低且要將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水加溫的情況下,即使在實(shí)施將第二回路的油加溫的暖機(jī)控制時(shí),通過(guò)關(guān)閉第一切換閥,也能夠抑制發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的熱量被第二回路內(nèi)的油奪去。
在上述形態(tài)中,油循環(huán)回路具有包含逆變器及電動(dòng)機(jī)的第一回路(冷卻回路)和包含潤(rùn)滑需要部的第二回路(潤(rùn)滑回路)。油循環(huán)回路僅使油循環(huán),因此與以往的使冷卻水循環(huán)的逆變器冷卻回路和使油循環(huán)的變速驅(qū)動(dòng)橋冷卻回路為不同構(gòu)造的情況相比,能夠?qū)崿F(xiàn)車輛用冷卻裝置的小型化。而且,通過(guò)第一回路能夠?qū)⒂捎屠鋮s器冷卻后的油向逆變器和電動(dòng)機(jī)供給,通過(guò)第二回路能夠?qū)⒉唤?jīng)由油冷卻器的油向潤(rùn)滑需要部供給。由此,冷卻裝置能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻性能及潤(rùn)滑性能這兩者。
附圖說(shuō)明
下面將參照附圖說(shuō)明本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式的特征、優(yōu)點(diǎn)及技術(shù)和工業(yè)意義,附圖中相同的附圖標(biāo)記表示同一部件,其中:
圖1是表示搭載車輛用冷卻裝置的車輛的一例的概要圖。
圖2是表示第一實(shí)施方式的冷卻裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是用于對(duì)第一實(shí)施方式的冷卻裝置使用的油的動(dòng)粘度與以往油的動(dòng)粘度進(jìn)行比較說(shuō)明的圖。
圖4是用于說(shuō)明泵排出量與油溫度的關(guān)系的圖。
圖5是表示變形例的冷卻裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是表示第二實(shí)施方式的冷卻裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖7是用于說(shuō)明T/M單元損失與T/M油溫度的關(guān)系的圖。
圖8是表示通常行駛狀態(tài)下的液體的溫度推移的圖。
圖9是表示第二實(shí)施方式的熱交換控制的一例的流程圖。
圖10是表示參考例的冷卻裝置的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖11是用于說(shuō)明另一參考例的冷卻裝置的圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖,具體說(shuō)明本公開(kāi)的實(shí)施方式的車輛用冷卻裝置。
[第一實(shí)施方式]
[1.車輛]
圖1是表示搭載車輛用冷卻裝置的車輛的一例的概要圖。車輛Ve是具備發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電動(dòng)機(jī)(MG1)2、第二電動(dòng)機(jī)(MG2)3作為動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛。發(fā)動(dòng)機(jī)1是周知的內(nèi)燃機(jī)。各電動(dòng)機(jī)2、3是具有電動(dòng)機(jī)功能和發(fā)電功能的周知的電動(dòng)發(fā)電機(jī)。各電動(dòng)機(jī)2、3經(jīng)由逆變器21而與蓄電池22電連接。而且,各電動(dòng)機(jī)2、3是變速驅(qū)動(dòng)橋箱40內(nèi)的冷卻需要部。逆變器21配置在變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的外部。
車輛Ve在從發(fā)動(dòng)機(jī)1至車輪(驅(qū)動(dòng)輪)4的動(dòng)力傳遞路徑中具備動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5。在車輛Ve中,通過(guò)動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5將發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出的動(dòng)力分割成第一電動(dòng)機(jī)2側(cè)和車輪4側(cè)。此時(shí),第一電動(dòng)機(jī)2通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出的動(dòng)力而發(fā)電,該電力蓄積于蓄電池22,或者經(jīng)由逆變器21向第二電動(dòng)機(jī)3供給。
在與發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲軸相同的軸線上配置輸入軸6、動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5、第一電動(dòng)機(jī)2。曲軸與輸入軸6經(jīng)由未圖示的扭矩限制器等而連結(jié)。第一電動(dòng)機(jī)2與動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5相鄰,在軸線方向上配置于與發(fā)動(dòng)機(jī)1相反的一側(cè)。第一電動(dòng)機(jī)2具備卷繞有線圈的定子2a、轉(zhuǎn)子2b、轉(zhuǎn)子軸2c。
動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5是具有多個(gè)旋轉(zhuǎn)要素的差動(dòng)機(jī)構(gòu),在圖1所示的例子中,由單小齒輪型的行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成。動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5具備外齒齒輪的太陽(yáng)輪5S、相對(duì)于太陽(yáng)輪5S而配置在同心圓上的內(nèi)齒齒輪的齒圈5R、將與上述太陽(yáng)輪5S和齒圈5R嚙合的小齒輪保持為能夠自轉(zhuǎn)且能夠繞太陽(yáng)輪5S公轉(zhuǎn)的行星輪架5C作為三個(gè)旋轉(zhuǎn)要素。
第一電動(dòng)機(jī)2的轉(zhuǎn)子軸2c以進(jìn)行一體旋轉(zhuǎn)的方式與太陽(yáng)輪5S連結(jié)。輸入軸6以進(jìn)行一體旋轉(zhuǎn)的方式與行星輪架5C連結(jié)。發(fā)動(dòng)機(jī)1經(jīng)由輸入軸6而與行星輪架5C連結(jié)。在齒圈5R一體化有從動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5朝向車輪4側(cè)輸出扭矩的輸出齒輪7。輸出齒輪7是與齒圈5R進(jìn)行一體旋轉(zhuǎn)的外齒齒輪,與副軸齒輪機(jī)構(gòu)8的副軸從動(dòng)齒輪8b嚙合。
輸出齒輪7經(jīng)由副軸齒輪機(jī)構(gòu)8而與差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)9連結(jié)。副軸齒輪機(jī)構(gòu)8具有:與輸入軸6平行地配置的副軸8a;與輸出齒輪7嚙合的副軸從動(dòng)齒輪8b;與差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)9的齒圈9a嚙合的副軸驅(qū)動(dòng)齒輪8c。副軸從動(dòng)齒輪8b與副軸驅(qū)動(dòng)齒輪8c以進(jìn)行一體旋轉(zhuǎn)的方式安裝于副軸8a。車輪4經(jīng)由左右的驅(qū)動(dòng)軸10而與差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)9連結(jié)。
車輛Ve構(gòu)成為在從發(fā)動(dòng)機(jī)1向車輪4傳遞的扭矩中附加有第二電動(dòng)機(jī)3輸出的扭矩。第二電動(dòng)機(jī)3具備卷繞有線圈的定子3a、轉(zhuǎn)子3b、轉(zhuǎn)子軸3c。轉(zhuǎn)子軸3c與副軸8a平行地配置。與副軸從動(dòng)齒輪8b嚙合的減速齒輪11以進(jìn)行一體旋轉(zhuǎn)的方式安裝于轉(zhuǎn)子軸3c。
而且,在車輛Ve設(shè)有由發(fā)動(dòng)機(jī)1驅(qū)動(dòng)的機(jī)械式油泵(MOP)101。機(jī)械式油泵101具備配置在與發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲軸相同的軸線上且與輸入軸6一體旋轉(zhuǎn)的泵轉(zhuǎn)子(未圖示)。例如,在車輛Ve通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力而前進(jìn)行駛的情況下,通過(guò)輸入軸6的扭矩而使機(jī)械式油泵101的泵轉(zhuǎn)子向正方向旋轉(zhuǎn),機(jī)械式油泵101從排出口排出油。從機(jī)械式油泵101排出的油向變速驅(qū)動(dòng)橋箱40內(nèi)的潤(rùn)滑需要部30(圖2等所示)供給而作為潤(rùn)滑油發(fā)揮功能。潤(rùn)滑需要部30是車輛Ve的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)中的、變速驅(qū)動(dòng)橋箱40內(nèi)需要基于油的潤(rùn)滑及暖機(jī)的部位(主要是齒輪)。該動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)是將從車輛Ve的動(dòng)力源(發(fā)動(dòng)機(jī)1、第一電動(dòng)機(jī)2、第二電動(dòng)機(jī)3)輸出的動(dòng)力向車輪4傳遞的機(jī)構(gòu)。在圖1所示的車輛Ve中,潤(rùn)滑需要部30包括動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5、輸出齒輪7、副軸齒輪機(jī)構(gòu)8。
[2.冷卻裝置]
圖2是表示第一實(shí)施方式的車輛用冷卻裝置100的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。車輛用冷卻裝置(以下簡(jiǎn)稱為“冷卻裝置”)100搭載于圖1所示的車輛Ve,通過(guò)傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑油(T/M潤(rùn)滑油)對(duì)逆變器21進(jìn)行冷卻。需要說(shuō)明的是,在本說(shuō)明中,將傳動(dòng)裝置的潤(rùn)滑油(T/M潤(rùn)滑油)簡(jiǎn)稱為油。
如圖2所示,冷卻裝置100具備使油循環(huán)的油循環(huán)回路200。油循環(huán)回路200具有:用于對(duì)逆變器21及各電動(dòng)機(jī)2、3進(jìn)行冷卻的第一回路(以下,稱為冷卻回路)210;用于對(duì)潤(rùn)滑需要部30進(jìn)行潤(rùn)滑及暖機(jī)的第二回路(以下,稱為潤(rùn)滑回路)220。
詳細(xì)而言,油循環(huán)回路200具有使向逆變器21供給作為制冷劑的油的油路(逆變器油路)與向變速驅(qū)動(dòng)橋油路包含的變速驅(qū)動(dòng)橋箱40內(nèi)的冷卻需要部供給油的冷卻油路連通的構(gòu)造。即,在包含逆變器油路和變速驅(qū)動(dòng)橋油路的油循環(huán)回路200內(nèi)僅有油這樣的同一液體循環(huán)。而且,冷卻裝置100通過(guò)兩個(gè)油泵,將油循環(huán)回路200內(nèi)的油朝向供給目的地壓送。
[2-1.冷卻回路]
冷卻回路210具有:作為第一油泵的電動(dòng)油泵102;混合專用散熱器(以下稱為“HV散熱器”)103;冷卻對(duì)象的逆變器21;冷卻對(duì)象的各電動(dòng)機(jī)2、3;油積存部104。冷卻回路210將從電動(dòng)油泵102排出的油利用HV散熱器103進(jìn)行了冷卻之后,向逆變器21及各電動(dòng)機(jī)2、3供給。
電動(dòng)油泵102由電動(dòng)馬達(dá)(未圖示)驅(qū)動(dòng)。該電動(dòng)馬達(dá)通過(guò)控制裝置(ECU)150的控制而驅(qū)動(dòng)。控制裝置150由周知的電子控制裝置構(gòu)成,對(duì)電動(dòng)油泵102進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制。電動(dòng)油泵102是通過(guò)控制裝置150的控制而驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu),吸入油積存部104積存的油,并從排出口排出。電動(dòng)油泵102排出作為制冷劑而向冷卻對(duì)象(逆變器21及各電動(dòng)機(jī)2、3)供給的油。在電動(dòng)油泵102的排出口連接第一排出油路201。電動(dòng)油泵102排出到第一排出油路201內(nèi)的油通過(guò)電動(dòng)油泵102的排出壓而在冷卻回路210內(nèi)朝向油供給目的地的逆變器21及各電動(dòng)機(jī)2、3進(jìn)行壓力輸送。
HV散熱器103是在冷卻回路210內(nèi)流通的油與空氣(例如車輛Ve的外氣)之間進(jìn)行熱交換的熱交換器。即,HV散熱器103是配置在變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的外部的空冷式的油冷卻器。HV散熱器103內(nèi)流通的油通過(guò)與車輛Ve的外氣進(jìn)行熱交換而進(jìn)行散熱。HV散熱器103在冷卻回路210內(nèi)設(shè)置在電動(dòng)油泵102與逆變器21及各電動(dòng)機(jī)2、3之間。冷卻回路210通過(guò)HV散熱器103對(duì)從電動(dòng)油泵102朝向逆變器21及各電動(dòng)機(jī)2、3壓力輸送的油進(jìn)行空冷(冷卻)。在HV散熱器103的入口連接第一排出油路201,在HV散熱器103的出口連接第一供給油路202。
第一供給油路202是HV散熱器103與逆變器21之間的油路,是將由HV散熱器103進(jìn)行了空冷之后的油向逆變器21供給的油路。在逆變器21的箱入口連接第一供給油路202。由HV散熱器103進(jìn)行了空冷的油從第一供給油路202向逆變器21的箱內(nèi)部流入,與逆變器21的發(fā)熱部接觸而直接進(jìn)行熱交換,由此對(duì)逆變器21進(jìn)行冷卻。
在逆變器21的箱出口連接第二供給油路203。第二供給油路203是逆變器21與各電動(dòng)機(jī)2、3之間的油路,是將由HV散熱器103進(jìn)行了空冷的油向各電動(dòng)機(jī)2、3供給的油路。在冷卻回路210中,在電動(dòng)油泵102的下游側(cè),逆變器21與各電動(dòng)機(jī)2、3串聯(lián)連接,在逆變器21的下游側(cè)設(shè)有各電動(dòng)機(jī)2、3。各電動(dòng)機(jī)2、3配置在變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的內(nèi)部,因此向各電動(dòng)機(jī)2、3供給的油在經(jīng)由HV散熱器103及逆變器21時(shí)暫且在變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的外部流動(dòng)。
而且,在圖2所示的例子中,第二供給油路203是下游側(cè)分支的油路。第二供給油路203包括MG1冷卻管203a、MG2冷卻管203b。MG1冷卻管203a形成一方的分支油路,向第一電動(dòng)機(jī)2供給油。MG2冷卻管203b形成另一方的分支油路,向第二電動(dòng)機(jī)3供給油。詳細(xì)而言,MG1冷卻管203a為了對(duì)第一電動(dòng)機(jī)2中的尤其是通電中發(fā)熱的定子2a進(jìn)行冷卻,而形成為具有朝向定子2a排出油的排出孔的構(gòu)造。MG2冷卻管203b為了對(duì)第二電動(dòng)機(jī)3中的尤其是在通電中發(fā)熱的定子3a進(jìn)行冷卻,而形成為具有朝向定子3a排出油的排出孔的構(gòu)造。各冷卻管203a、203b配置在變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的內(nèi)部。
在冷卻回路210內(nèi)從電動(dòng)油泵102朝向各電動(dòng)機(jī)2、3流通的油對(duì)各電動(dòng)機(jī)2、3進(jìn)行了冷卻后,流入變速驅(qū)動(dòng)橋箱40內(nèi)的油積存部104。油積存部104由形成于變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的底部的積油處、油盤等構(gòu)成。例如,對(duì)各電動(dòng)機(jī)2、3進(jìn)行了冷卻后的油通過(guò)重力等向設(shè)置在變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的底部的油積存部104返回。這樣,油在冷卻回路210內(nèi)循環(huán)時(shí),積存于油積存部104的油通過(guò)電動(dòng)油泵102在冷卻回路210內(nèi)朝向逆變器21及各電動(dòng)機(jī)2、3壓力輸送,對(duì)各電動(dòng)機(jī)2、3進(jìn)行了冷卻后,再次返回油積存部104。
[2-2.潤(rùn)滑回路]
潤(rùn)滑回路220具有作為第二油泵的機(jī)械式油泵101、潤(rùn)滑對(duì)象的潤(rùn)滑需要部30、油積存部104。潤(rùn)滑回路220將從機(jī)械式油泵101排出的油不利用HV散熱器103進(jìn)行空冷而向潤(rùn)滑需要部30供給。
機(jī)械式油泵101是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1(圖1所示)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu),吸入油積存部104積存的油,從排出口排出。機(jī)械式油泵101排出作為潤(rùn)滑油而向潤(rùn)滑需要部30(齒輪)供給的油。在機(jī)械式油泵101的排出口連接第三供給油路204。第三供給油路204包括與機(jī)械式油泵101的排出口連接的第二排出油路和在該第二排出油路的下游側(cè)將油向潤(rùn)滑需要部30供給的潤(rùn)滑油路。從機(jī)械式油泵101向第三供給油路204排出的油通過(guò)機(jī)械式油泵101的排出壓在潤(rùn)滑回路220內(nèi)朝向潤(rùn)滑需要部30壓力輸送。而且,機(jī)械式油泵101設(shè)置在變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的內(nèi)部,因此潤(rùn)滑回路220的整體路徑形成于變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的內(nèi)部。例如,第三供給油路204(潤(rùn)滑油路)是圖1所示的輸入軸6的內(nèi)部所形成的油路(軸芯油路),包括形成于該輸入軸6的排出孔。在潤(rùn)滑回路220內(nèi)從機(jī)械式油泵101朝向潤(rùn)滑需要部30壓力輸送的油從第三供給油路204(輸入軸6的排出孔)朝向動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5(潤(rùn)滑需要部30)排出油。從該第三供給油路204排出的油對(duì)變速驅(qū)動(dòng)橋箱40內(nèi)的多個(gè)齒輪進(jìn)行潤(rùn)滑。
對(duì)潤(rùn)滑需要部30進(jìn)行了潤(rùn)滑后的油向變速驅(qū)動(dòng)橋箱40內(nèi)的油積存部104內(nèi)流入。例如,對(duì)潤(rùn)滑需要部30進(jìn)行了潤(rùn)滑后的油通過(guò)重力或齒輪的旋轉(zhuǎn)力(離心力)等,向油積存部104返回。這樣,油在潤(rùn)滑回路220內(nèi)循環(huán)時(shí),積存于油積存部104的油通過(guò)機(jī)械式油泵101在潤(rùn)滑回路220內(nèi)被壓力輸送,對(duì)潤(rùn)滑需要部30進(jìn)行潤(rùn)滑后,再次返回油積存部104。
需要說(shuō)明的是,潤(rùn)滑需要部30包括由對(duì)某齒輪進(jìn)行了潤(rùn)滑之后的油潤(rùn)滑的其他的齒輪。例如,在圖1所示的車輛Ve中,在輸入軸6內(nèi)部形成第三供給油路204(主要是潤(rùn)滑油路),從輸入軸6側(cè)對(duì)動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5(太陽(yáng)輪5S、齒圈5R、小齒輪)進(jìn)行了潤(rùn)滑之后的油通過(guò)重力或離心力等而移動(dòng),對(duì)其他的齒輪(輸出齒輪7、副軸齒輪機(jī)構(gòu)8)進(jìn)行潤(rùn)滑。差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)9可以構(gòu)成為齒輪的一部分浸漬于油積存部104內(nèi)的油中,進(jìn)行濺油潤(rùn)滑。而且,通過(guò)變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的構(gòu)造,對(duì)動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)5進(jìn)行潤(rùn)滑后的油有時(shí)在對(duì)差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)9進(jìn)行潤(rùn)滑之前返回油積存部104。因此,潤(rùn)滑需要部30可以不包含差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)9。
[3.與參考例的比較]
在此,為了說(shuō)明冷卻裝置100的優(yōu)越性而將冷卻裝置100與參考例進(jìn)行比較。首先,參照?qǐng)D10,說(shuō)明參考例的冷卻裝置。接下來(lái),記載冷卻裝置100與參考例的比較。
[3-1.參考例]
圖10是表示參考例的冷卻裝置300的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。在參考例的冷卻裝置300中,逆變器冷卻回路310與變速驅(qū)動(dòng)橋油路320分別由獨(dú)立的流路形成。逆變器冷卻回路310由使混合冷卻水(LLC)作為制冷劑循環(huán)的水路形成。變速驅(qū)動(dòng)橋油路320由使變速器的潤(rùn)滑油(T/M潤(rùn)滑油)作為制冷劑循環(huán)的油路形成。
詳細(xì)而言,逆變器冷卻回路310包括:電動(dòng)水泵(EWP)311;在混合冷卻水(以下稱為“HV冷卻水”)與空氣之間進(jìn)行熱交換的HV散熱器312;與各電動(dòng)機(jī)2、3電連接的逆變器313;在HV冷卻水與變速驅(qū)動(dòng)橋油路320內(nèi)的油之間進(jìn)行熱交換的熱交換器314;積存HV冷卻水的儲(chǔ)藏罐315。該逆變器冷卻回路310是用于通過(guò)HV冷卻水而對(duì)逆變器313進(jìn)行冷卻的循環(huán)水路。
在逆變器冷卻回路310中,電動(dòng)水泵311吸入積存在儲(chǔ)藏罐315內(nèi)的HV冷卻水,從排出口排出。從電動(dòng)水泵311排出的HV冷卻水由HV散熱器312進(jìn)行了空冷之后,向逆變器313供給。逆變器313由通過(guò)HV散熱器312進(jìn)行了空冷之后的HV冷卻水來(lái)冷卻。該HV冷卻水對(duì)逆變器313進(jìn)行冷卻后,向熱交換器314內(nèi)流入而與油之間進(jìn)行熱交換,然后向儲(chǔ)藏罐315壓力輸送。
變速驅(qū)動(dòng)橋油路320包括機(jī)械式油泵321、熱交換器314、第一電動(dòng)機(jī)2、第二電動(dòng)機(jī)3、潤(rùn)滑需要部30、油積存部322。變速驅(qū)動(dòng)橋油路320包括能夠?qū)臋C(jī)械式油泵321排出的油通過(guò)熱交換器314而與HV冷卻水之間進(jìn)行了熱交換之后向各電動(dòng)機(jī)2、3供給的油路(冷卻油路)。而且,變速驅(qū)動(dòng)橋油路320包括能夠?qū)臋C(jī)械式油泵321排出的油不進(jìn)行通過(guò)熱交換器314而與HV冷卻水之間的熱交換地向潤(rùn)滑需要部30供給的油路(潤(rùn)滑油路)。需要說(shuō)明的是,與上述的第一實(shí)施方式的油積存部104不同,積存于油積存部322的油是不向HV散熱器312及逆變器313供給的油。
[3-2.比較]
作為第一實(shí)施方式的冷卻裝置100相對(duì)于參考例的冷卻裝置300的優(yōu)越性,第一,可列舉冷卻性能,第二,可列舉構(gòu)造。
[3-2-1.冷卻性能]
關(guān)注逆變器的冷卻性能。作為第一實(shí)施方式與參考例的共通點(diǎn),可列舉在逆變器21、313的內(nèi)部通電的逆變器元件為發(fā)熱部(熱源)這一點(diǎn)。
在參考例的逆變器冷卻回路310中,作為制冷劑的HV冷卻水具有導(dǎo)電性,因此考慮到安全性而使HV冷卻水與通電的逆變器元件(逆變器發(fā)熱部)不接觸。在逆變器發(fā)熱部與HV冷卻水之間的熱交換中,需要介有散熱板等絕緣板(夾設(shè)構(gòu)件)。因此,基于HV冷卻水的逆變器發(fā)熱部的冷卻狀態(tài)是經(jīng)由絕緣板的間接冷卻,因此在HV冷卻水與逆變器發(fā)熱部之間,熱阻力與絕緣板的量相應(yīng)地增大。例如,在從逆變器元件至絕緣板(散熱板)的熱輸送路徑內(nèi)設(shè)有熱傳遞構(gòu)件的情況下,熱阻力與該熱輸送路徑的量相應(yīng)地增大。而且,逆變器元件的散熱性不僅可能會(huì)由于形成該熱輸送路徑的構(gòu)件彼此間的熱傳遞率而降低,而且還可能會(huì)由于該構(gòu)件自身的熱傳導(dǎo)率而降低。
在第一實(shí)施方式的冷卻裝置100中,作為制冷劑的油具有絕緣性,因此在對(duì)逆變器21進(jìn)行冷卻時(shí),可能會(huì)使油與通電的逆變器元件(逆變器發(fā)熱部)接觸。在冷卻裝置100中,在逆變器發(fā)熱部與油(制冷劑)之間能夠直接進(jìn)行熱交換。即,根據(jù)冷卻裝置100,通過(guò)具有絕緣性的制冷劑能夠直接對(duì)逆變器元件進(jìn)行冷卻。由此,在冷卻裝置100中,如參考例那樣不需要散熱板等絕緣板,與參考例相比,能夠降低制冷劑(油)與逆變器發(fā)熱部之間的熱阻力。由此,根據(jù)第一實(shí)施方式,與參考例相比,逆變器元件的冷卻性提高,逆變器21的冷卻性能提高。而且,通過(guò)逆變器元件的冷卻性的提高,而逆變器21的耐熱性能提高。需要說(shuō)明的是,逆變器元件是由框體覆蓋的封裝體。
而且,在參考例的冷卻裝置300中,是通過(guò)1個(gè)機(jī)械式油泵321向各電動(dòng)機(jī)2、3(冷卻需要部)和潤(rùn)滑需要部30這兩方壓力輸送油的結(jié)構(gòu)。因此,向冷卻需要部供給的油量和向潤(rùn)滑需要部30供給的油量的控制變得困難。例如,在車輛Ve的冷起動(dòng)時(shí)等,在需要通過(guò)油進(jìn)行潤(rùn)滑需要部30的暖機(jī)的情況下(重視暖機(jī)),盡管為了向潤(rùn)滑需要部30供給油而驅(qū)動(dòng)機(jī)械式油泵321,該油的一部分也向冷卻需要部(各電動(dòng)機(jī)2、3)供給。這樣的話,暖機(jī)用的油供給量可能減少。這種情況下,將向冷卻的需要性低的冷卻需要部供給油。這樣的話,由于各電動(dòng)機(jī)2、3的旋轉(zhuǎn)中的轉(zhuǎn)子攪拌油而產(chǎn)生的損失(攪拌損失)及由于被油拖曳而產(chǎn)生的損失(拖曳損失)可能會(huì)增大。或者,在需要第一電動(dòng)機(jī)2和第二電動(dòng)機(jī)3中的至少一方的冷卻的車輛狀態(tài)的情況下(重視冷卻),盡管為了將作為制冷劑的油向冷卻需要部(各電動(dòng)機(jī)2、3)供給而驅(qū)動(dòng)機(jī)械式油泵321,該油的一部分也向潤(rùn)滑需要部30供給。這樣的話,作為制冷劑的油供給量減少,各電動(dòng)機(jī)2、3的冷卻性可能會(huì)下降。而且,向潤(rùn)滑需要部30供給的油量變得過(guò)剩,在潤(rùn)滑需要部30產(chǎn)生的攪拌損失及拖曳損失可能會(huì)增大。這樣,以油為起因而電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(各電動(dòng)機(jī)2、3)、潤(rùn)滑系統(tǒng)(潤(rùn)滑需要部30)中的攪拌損失及拖曳損失增大時(shí),可能會(huì)使燃耗惡化。
此外,在參考例的冷卻裝置300中,變速驅(qū)動(dòng)橋油路320內(nèi)的油經(jīng)由熱交換器314向逆變器冷卻回路310內(nèi)的HV冷卻水散熱。即,HV冷卻水由HV散熱器312進(jìn)行空冷,但是油的熱量經(jīng)由HV冷卻水而通過(guò)HV散熱器312散熱。因此,油的散熱效率不良。這樣的話,油對(duì)各電動(dòng)機(jī)2、3的冷卻效果減小。
在第一實(shí)施方式中,根據(jù)包含冷卻回路210和潤(rùn)滑回路220的油循環(huán)回路200,分為需要冷卻的要素(逆變器21、各電動(dòng)機(jī)2、3)和需要暖機(jī)的要素(潤(rùn)滑需要部30),能夠供給不同溫度的油。而且,能夠使設(shè)于冷卻回路210的作為第一油泵的電動(dòng)油泵102與設(shè)于潤(rùn)滑回路220的作為第二油泵的機(jī)械式油泵101分別驅(qū)動(dòng)。例如,在車輛Ve以高車速行駛時(shí)或在爬坡路上行駛時(shí)等,在需要各電動(dòng)機(jī)2、3的冷卻的車輛狀態(tài)的情況下(重視冷卻),通過(guò)控制裝置150的控制能夠使電動(dòng)油泵102驅(qū)動(dòng)。由此,能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷卻裝置100的冷卻性能及潤(rùn)滑性能這兩者。
而且,在第一實(shí)施方式的冷卻裝置100中,電動(dòng)油泵102向冷卻回路210內(nèi)的逆變器21及各電動(dòng)機(jī)2、3供給油,通過(guò)控制裝置150能夠控制。因此,通過(guò)電動(dòng)油泵102,能夠進(jìn)行包含逆變器溫度和電動(dòng)機(jī)溫度在內(nèi)的油溫管理。相對(duì)于此,在參考例中,由于具備逆變器冷卻回路310用的電動(dòng)水泵311和變速驅(qū)動(dòng)橋油路320用的機(jī)械式油泵321,因此能分別管理逆變器溫度和電動(dòng)機(jī)溫度。由此,根據(jù)第一實(shí)施方式,與參考例相比,根據(jù)車輛Ve的行駛狀態(tài)而容易管理成最佳的油溫。
[3-2-2.構(gòu)造]
而且,關(guān)于構(gòu)造,根據(jù)第一實(shí)施方式,與參考例相比能夠削減要素部件。例如,能夠削減參考例的熱交換器314、儲(chǔ)藏罐315、形成水路的一部分的配管。此外,根據(jù)第一實(shí)施方式,也不需要在參考例中作為逆變器冷卻回路310專用的構(gòu)成要素的HV冷卻水,因此能夠削減1個(gè)制冷劑。總之,在第一實(shí)施方式的冷卻裝置100中,制冷劑成為1個(gè)(僅是油),由此不需要重復(fù)的要素部件,能夠?qū)崿F(xiàn)小型且輕量的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。此外,能夠削減構(gòu)成部件(包括HV冷卻水),由此也能夠削減成本。而且,在大型的冷卻裝置300中,向車輛的搭載性差且組裝性惡化。
[3-2-3.油的流動(dòng)性]
參照?qǐng)D3、圖4,說(shuō)明油的流動(dòng)性。圖3是用于將第一實(shí)施方式的冷卻裝置100使用的油的動(dòng)粘度與以往油的動(dòng)粘度進(jìn)行比較說(shuō)明的圖。圖4是用于說(shuō)明泵排出量與油溫度的關(guān)系的圖。需要說(shuō)明的是,在本說(shuō)明中,將冷卻裝置100使用的油記載為“本油”,將以往的冷卻裝置使用的油記載為“以往油”。而且,圖3所示的實(shí)線表示本油的動(dòng)粘度,虛線表示以往油的動(dòng)粘度。圖4所示的實(shí)線表示本油的排出量(流量),虛線表示以往油的排出量(流量)。
如圖3所示,本油的動(dòng)粘度無(wú)論在哪個(gè)油溫下進(jìn)行比較都比以往油的動(dòng)粘度低,尤其是低溫區(qū)域的粘度下降大。具體而言,在油溫為負(fù)的油溫區(qū)域中,與以往油相比,本油被大幅地低粘度化。即使在油溫為正的油溫區(qū)域中,本油的粘度下降也大。例如,在約10~30℃的油溫區(qū)域內(nèi),本油相對(duì)于以往油降低了約60%動(dòng)粘度。
因此,通過(guò)將作為低粘度油的本油使用于冷卻裝置100,能夠降低本油在油循環(huán)回路200內(nèi)流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的壓力損失。由此,能夠抑制壓力損失的增大并使作為制冷劑的本油流向逆變器21的內(nèi)部。而且,在與油接觸的各電動(dòng)機(jī)2、3的轉(zhuǎn)子或潤(rùn)滑需要部30等旋轉(zhuǎn)構(gòu)件中,能降低油產(chǎn)生的拖曳阻力。由此,電動(dòng)油泵102能夠工作的油溫區(qū)域能夠擴(kuò)大至極低溫區(qū)域。即,電動(dòng)油泵102的工作極限油溫下降至極低溫。該工作極限油溫是電動(dòng)油泵102的排出量(每單位時(shí)間的流量)成為需要排出量的油溫。關(guān)于電動(dòng)油泵102的工作極限油溫,本油與以往油的差異如圖4所示。
如圖4所示,排出本油的電動(dòng)油泵102的工作極限油溫Tlim成為攝氏零下幾十度(例如約-20~-40℃)的極低溫。另一方面,排出以往油的電動(dòng)油泵102的工作極限油溫成為零度附近。這樣,電動(dòng)油泵102能夠工作的油溫區(qū)域擴(kuò)大至包含攝氏零下幾十度的極低溫區(qū)域。因此,即使外氣溫為零下30℃附近的極低溫,也能確保本油的流動(dòng)性。而且,本油使用時(shí)的排出量無(wú)論在哪個(gè)油溫下進(jìn)行比較都比以往油使用時(shí)的排出量增多,尤其是在低溫區(qū)域中大幅地增大。
如以上說(shuō)明所述,在第一實(shí)施方式的冷卻裝置100中,具備僅使油向逆變器油路和變速驅(qū)動(dòng)橋油路循環(huán)的油循環(huán)回路200。由此,能實(shí)現(xiàn)冷卻裝置100的小型化。在油循環(huán)回路200中,能夠通過(guò)冷卻回路210將利用HV散熱器103空冷后的油向逆變器21和各電動(dòng)機(jī)2、3(冷卻需要部)供給,并能夠通過(guò)潤(rùn)滑回路220將未利用HV散熱器103空冷的油向潤(rùn)滑需要部30供給。由此,冷卻裝置100能實(shí)現(xiàn)冷卻性能及潤(rùn)滑性能兩者兼顧。而且,在HV散熱器103中,由于能夠?qū)τ瓦M(jìn)行冷卻(空冷),因此油的冷卻性提高。此外,該空冷后的油向各電動(dòng)機(jī)2、3供給,因此各電動(dòng)機(jī)2、3的冷卻性提高。而且,在冷卻回路210內(nèi),逆變器21與各電動(dòng)機(jī)2、3中的任一方串聯(lián)配置。由此,能夠抑制向各電動(dòng)機(jī)2、3供給的油量的減少。
另外,由于油的冷卻性提高,能夠降低各電動(dòng)機(jī)2、3的損失(銅損、鐵損),燃耗改善且各電動(dòng)機(jī)2、3的耐熱性提高。而且,逆變器21的冷卻性也提高,因此能夠降低逆變器21的損失(銅損等),燃耗改善且逆變器21的耐熱性提高。
[4.變形例]
圖5是表示變形例的冷卻裝置100的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。需要說(shuō)明的是,在變形例的說(shuō)明中,關(guān)于與上述的第一實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu),省略說(shuō)明,并引用其附圖標(biāo)記。
如圖5所示,變形例的冷卻裝置100在油循環(huán)回路200的冷卻回路210內(nèi),在電動(dòng)油泵102的下游側(cè),逆變器21與各電動(dòng)機(jī)2、3并聯(lián)連接。詳細(xì)而言,在冷卻回路210內(nèi),逆變器21、第一電動(dòng)機(jī)2、第二電動(dòng)機(jī)3并聯(lián)配置。
詳細(xì)而言,在HV散熱器103的出口連接空冷后油路205??绽浜笥吐?05的下游側(cè)的油路在分支點(diǎn)P處分支。在分支點(diǎn)P,空冷后油路205、第一供給油路202、第二供給油路203(MG1冷卻管203a、MG2冷卻管203b)連通。即,逆變器21的箱內(nèi)部的油路經(jīng)由第一供給油路202及空冷后油路205而與HV散熱器103連通。第一電動(dòng)機(jī)2的MG1冷卻管203a經(jīng)由空冷后油路205而與HV散熱器103連通。第二電動(dòng)機(jī)3的MG2冷卻管203b經(jīng)由空冷后油路205而與HV散熱器103連通。即,在變形例的冷卻回路210中構(gòu)成為,向電動(dòng)機(jī)2、3供給的油不經(jīng)由逆變器21,經(jīng)由HV散熱器103而暫且在變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的外部流動(dòng)。
根據(jù)該變形例的冷卻裝置100,能夠?qū)⒂蒆V散熱器103空冷后的油不經(jīng)由逆變器21向各電動(dòng)機(jī)2、3供給。由此,向各電動(dòng)機(jī)2、3供給的油的溫度由于逆變器21的冷卻而溫度不上升,從而能夠利用低溫的油冷卻各電動(dòng)機(jī)2、3。由此,各電動(dòng)機(jī)2、3的冷卻性提高。
而且,將如上述的第一實(shí)施方式那樣逆變器21和各電動(dòng)機(jī)2、3串聯(lián)配置的情況與如該變形例那樣逆變器21與各電動(dòng)機(jī)2、3并聯(lián)配置的情況進(jìn)行比較。在冷卻回路210中,在逆變器21和各電動(dòng)機(jī)2、3串聯(lián)配置的情況下,與逆變器21和各電動(dòng)機(jī)2、3并聯(lián)配置的情況相比,向各電動(dòng)機(jī)2、3供給的油量多,且油溫度高。在冷卻回路210中,在逆變器21和各電動(dòng)機(jī)2、3并聯(lián)配置的情況下,與逆變器21和各電動(dòng)機(jī)2、3串聯(lián)配置的情況相比,向各電動(dòng)機(jī)2、3供給的油量少,且油溫度低。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明的車輛用冷卻裝置并不限定為上述的第一實(shí)施方式或變形例,在不脫離本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。
例如,機(jī)械式油泵101的構(gòu)造及配置只要能夠形成于變速驅(qū)動(dòng)橋箱40的內(nèi)部即可,沒(méi)有特別限定。例如,機(jī)械式油泵101可以不配置在與發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲軸相同的軸線上。這種情況下,機(jī)械式油泵101和輸入軸6經(jīng)由齒輪機(jī)構(gòu)或鏈條機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)以能夠進(jìn)行動(dòng)力傳遞的方式連接。
而且,冷卻裝置100包含的兩個(gè)油泵的種類并不限定為上述的第一實(shí)施方式。即,冷卻回路210包含的第一油泵并不限定為電動(dòng)油泵102,且潤(rùn)滑回路220包含的第二油泵并不限定為機(jī)械式油泵101。例如,第一油泵及第二油泵這兩方都可以是電動(dòng)油泵。這種情況下,對(duì)潤(rùn)滑回路220的油進(jìn)行壓力輸送的第二油泵成為電動(dòng)油泵,通過(guò)控制裝置150能夠控制潤(rùn)滑回路220內(nèi)的第二油泵。而且,根據(jù)冷卻裝置100,在車輛Ve停止的狀態(tài)下,能夠使由電動(dòng)油泵構(gòu)成的第二油泵驅(qū)動(dòng)。此外,搭載冷卻裝置100的車輛并不限定為混合動(dòng)力車輛,包括僅以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的電動(dòng)車(EV車)。
此外,在冷卻裝置100中,冷卻需要部包含的電動(dòng)機(jī)的個(gè)數(shù)不受限定,也可以將2個(gè)以外數(shù)量的電動(dòng)機(jī)作為冷卻對(duì)象。在上述的第一實(shí)施方式中,說(shuō)明了車輛Ve為雙電動(dòng)機(jī)式的混合動(dòng)力車輛的情況,但是車輛可以是單電動(dòng)機(jī)式的混合動(dòng)力車輛?;蛘?,冷卻裝置100可以將3個(gè)以上的電動(dòng)機(jī)作為冷卻對(duì)象。
而且,冷卻裝置100可以是具有水冷式的油冷卻器的結(jié)構(gòu)而取代空冷式的油冷卻器即HV散熱器103。冷卻裝置100只要具備能夠?qū)ο蚶鋮s對(duì)象的逆變器21及各電動(dòng)機(jī)2、3供給的油進(jìn)行冷卻的油冷卻器即可。因此,該油冷卻器是空冷式還是水冷式?jīng)]有限定。例如,在冷卻裝置100具有水冷式的油冷卻器的情況下,水冷式的油冷卻器可以為在冷卻回路210內(nèi)流通的油與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水之間進(jìn)行熱交換的熱交換器。
而且,潤(rùn)滑需要部30可以包含差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)9??傊?,差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)9是否包含于潤(rùn)滑需要部30沒(méi)有特別限定。
[第二實(shí)施方式]
接下來(lái),參照?qǐng)D6~圖9,說(shuō)明第二實(shí)施方式的冷卻裝置100。與第一實(shí)施方式不同,第二實(shí)施方式的冷卻裝置100具備發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水(以下稱為“ENG冷卻水”)、發(fā)動(dòng)機(jī)油(以下稱為“ENG油”)、T/M潤(rùn)滑油(以下稱為“T/M油”)進(jìn)行熱交換的三相型的熱交換器。需要說(shuō)明的是,在第二實(shí)施方式的說(shuō)明中,關(guān)于與第一實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)省略說(shuō)明,并引用其附圖標(biāo)記。
[5.冷卻裝置]
圖6是表示第二實(shí)施方式的冷卻裝置100的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖6所示,第二實(shí)施方式的冷卻裝置100具備在ENG冷卻水、ENG油、T/M油之間進(jìn)行熱交換的三相型的熱交換器(以下簡(jiǎn)稱為“熱交換器”)105。而且,油循環(huán)回路200構(gòu)成為,在潤(rùn)滑回路220內(nèi)流動(dòng)的T/M油流入到熱交換器105內(nèi),但是在冷卻回路210內(nèi)流動(dòng)的T/M油不流入熱交換器105內(nèi)。而且,在熱交換器105連接有潤(rùn)滑回路220、ENG冷卻回路410及ENG油回路420。
[5-1.潤(rùn)滑回路]
潤(rùn)滑回路220具有機(jī)械式油泵101、熱交換器105、潤(rùn)滑需要部30、油積存部104。潤(rùn)滑回路220使從機(jī)械式油泵101排出的T/M油經(jīng)由熱交換器105向潤(rùn)滑需要部30供給。
在機(jī)械式油泵101的排出口連接有第二排出油路206。機(jī)械式油泵101排出到第二排出油路206內(nèi)的T/M油通過(guò)機(jī)械式油泵101的排出壓在潤(rùn)滑回路220內(nèi)被朝向熱交換器105壓力輸送,并且經(jīng)由該熱交換器105被向潤(rùn)滑需要部30壓力輸送。
熱交換器105是在T/M油、ENG冷卻水、ENG油這三個(gè)液體之間分別能夠進(jìn)行熱交換的熱交換器。即構(gòu)成為,在T/M油與ENG冷卻水之間能夠進(jìn)行熱交換,且在T/M油與ENG油之間能夠進(jìn)行熱交換。而且構(gòu)成為,在ENG冷卻水與ENG油之間能夠進(jìn)行熱交換。在潤(rùn)滑回路220的熱交換器105的入口連接有第二排出油路206。在潤(rùn)滑回路220的熱交換器105的出口連接有第四供給油路207。第四供給油路207是在熱交換器105的下游側(cè)將油向潤(rùn)滑需要部30供給的潤(rùn)滑油路。
另外,在潤(rùn)滑回路220設(shè)有檢測(cè)T/M油的溫度Ttm的第一油溫傳感器151。例如,第一油溫傳感器151設(shè)于潤(rùn)滑回路220內(nèi)的第二排出油路206,檢測(cè)從機(jī)械式油泵101排出的T/M油的溫度Ttm。并且,由第一油溫傳感器151檢測(cè)到的T/M油的溫度(以下稱為“T/M油溫”)Ttm作為檢測(cè)信號(hào)(溫度信息)向控制裝置150輸入。
[5-2.ENG冷卻回路]
ENG冷卻回路410是ENG冷卻水循環(huán)的回路。如圖6所示,ENG冷卻回路410具有:熱交換器105及將經(jīng)由熱交換器105而返回發(fā)動(dòng)機(jī)1的ENG冷卻水的流通選擇性地隔斷的第一切換閥(通-斷閥)411。需要說(shuō)明的是,ENG冷卻回路410包括水泵等(未圖示)的周知的結(jié)構(gòu)。
在發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻水出口及熱交換器105的冷卻水入口連接有將ENG冷卻水向熱交換器105供給的第一水路412。而且,在熱交換器105的冷卻水出口及發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻水入口連接有將通過(guò)熱交換器105熱交換后的ENG冷卻水向發(fā)動(dòng)機(jī)1供給的第二水路413。在圖6所示的例子中,在第二水路413設(shè)有第一切換閥411。
第一切換閥411切換經(jīng)由熱交換器105而返回發(fā)動(dòng)機(jī)1的ENG冷卻水的流通能夠進(jìn)行的開(kāi)狀態(tài)(接通)與經(jīng)由熱交換器105而返回發(fā)動(dòng)機(jī)1的ENG冷卻水的流通不能進(jìn)行的閉狀態(tài)(斷開(kāi))。該第一切換閥411由例如電磁閥等構(gòu)成,由控制裝置150控制開(kāi)閉動(dòng)作。在第一切換閥411為開(kāi)狀態(tài)的情況下,ENG冷卻水在第一水路412內(nèi)從發(fā)動(dòng)機(jī)1朝向熱交換器105流動(dòng),并且ENG冷卻水在第二水路413內(nèi)從熱交換器105朝向發(fā)動(dòng)機(jī)1流動(dòng)。另一方面,在第一切換閥411為閉狀態(tài)的情況下,在ENG冷卻回路410中,未產(chǎn)生經(jīng)由熱交換器105而返回發(fā)動(dòng)機(jī)1的ENG冷卻水的流動(dòng)。
另外,在ENG冷卻回路410設(shè)有檢測(cè)ENG冷卻水的溫度(以下稱為“ENG冷卻水溫”)Thw的水溫傳感器152。水溫傳感器152在ENG冷卻回路410內(nèi)設(shè)于熱交換器105的上游側(cè)。而且,由水溫傳感器152檢測(cè)到的ENG冷卻水溫Thw的信息作為檢測(cè)信號(hào)向控制裝置150輸入。
[5-3.ENG油回路]
ENG油回路420是ENG油循環(huán)的回路。如圖6所示,ENG油回路420具有:熱交換器105及將經(jīng)由該熱交換器105而返回發(fā)動(dòng)機(jī)1的ENG油的流通選擇性地隔斷的第二切換閥(通-斷閥)421。
在發(fā)動(dòng)機(jī)1的ENG油出口及熱交換器105的ENG油入口連接有將ENG油向熱交換器105供給的第一油路422。而且,在熱交換器105的ENG油出口及發(fā)動(dòng)機(jī)1的ENG油入口連接有將通過(guò)熱交換器105熱交換后的ENG油向發(fā)動(dòng)機(jī)1供給的第二油路423。在圖6所示的例子中,在第二油路423設(shè)有第二切換閥421。
第二切換閥421切換經(jīng)由熱交換器105而返回發(fā)動(dòng)機(jī)1的ENG油的流通能夠進(jìn)行的開(kāi)狀態(tài)(接通)與經(jīng)由熱交換器105而返回發(fā)動(dòng)機(jī)1的ENG油的流通不能進(jìn)行的閉狀態(tài)(斷開(kāi))。該第二切換閥421由例如電磁閥等構(gòu)成,由控制裝置150控制開(kāi)閉動(dòng)作。在第二切換閥421為開(kāi)狀態(tài)的情況下,ENG油在第一油路422內(nèi)從發(fā)動(dòng)機(jī)1朝向熱交換器105流動(dòng),并且ENG油在第二油路423內(nèi)從熱交換器105朝向發(fā)動(dòng)機(jī)1流動(dòng)。另一方面,在第二切換閥421為閉狀態(tài)的情況下,在ENG油回路420中,未產(chǎn)生經(jīng)由熱交換器105而返回發(fā)動(dòng)機(jī)1的ENG油的流動(dòng)。
另外,在ENG油回路420設(shè)有檢測(cè)ENG油的溫度(以下稱為“ENG油溫”)Toil的第二油溫傳感器153。第二油溫傳感器153在ENG油回路420內(nèi)設(shè)于比熱交換器105靠上游側(cè)。由第二油溫傳感器153檢測(cè)到的ENG油溫Toil的信息作為檢測(cè)信號(hào)向控制裝置150輸入。
[6.控制裝置]
控制裝置150基于從各傳感器151~153輸入的檢測(cè)信號(hào)(T/M油溫Ttm、ENG冷卻水溫Thw、ENG油溫Toil),對(duì)第一切換閥411及第二切換閥421的開(kāi)閉動(dòng)作進(jìn)行控制。即,控制裝置150通過(guò)實(shí)施對(duì)第一切換閥411及第二切換閥421的開(kāi)閉狀態(tài)進(jìn)行切換的切換控制,來(lái)控制熱交換器105的熱交換狀態(tài)。具體而言,控制裝置150將T/M油溫Ttm、關(guān)于T/M油溫Ttm的規(guī)定油溫Ttm_1、ENG冷卻水溫Thw、關(guān)于ENG冷卻水溫Thw的規(guī)定水溫Thw_1、ENG油溫Toil進(jìn)行比較來(lái)實(shí)施切換控制。
規(guī)定油溫Ttm_1是考慮T/M單元損失而設(shè)定的值。T/M單元包括變速驅(qū)動(dòng)橋箱40收容的驅(qū)動(dòng)裝置(第一電動(dòng)機(jī)2、第二電動(dòng)機(jī)3、動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu))、及與各電動(dòng)機(jī)2、3連接的電氣系統(tǒng)(逆變器21等)。因此,在TM單元損失中,除了在驅(qū)動(dòng)各電動(dòng)機(jī)2、3時(shí)產(chǎn)生的鐵損或銅損之外,還包括動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的損失(例如由于油的拖曳阻力而潤(rùn)滑需要部30產(chǎn)生的損失等)。此外,T/M單元損失具有其大小隨著T/M油溫Ttm變化而變化的特性(溫度特性)。
圖7是用于說(shuō)明T/M單元損失與T/M油溫Ttm的關(guān)系的圖。如圖7所示,在T/M油溫Ttm包含于比規(guī)定油溫Ttm_1低的油溫區(qū)域的情況下,伴隨著時(shí)間經(jīng)過(guò),隨著T/M油溫Ttm上升而T/M單元損失連續(xù)降低。反之,在T/M油溫Ttm包含于比規(guī)定油溫Ttm_1高的油溫區(qū)域的情況下,伴隨著時(shí)間經(jīng)過(guò),隨著油溫上升而T/M單元損失連續(xù)增大。因此,以T/M油溫Ttm為起因的T/M單元損失的大小在規(guī)定油溫Ttm_1下成為極小值。這是因?yàn)椋琓/M單元損失能夠分類成摩擦損失和電動(dòng)機(jī)損失,摩擦損失由于油溫上升而降低,電動(dòng)機(jī)損失由于油溫上升而增大。因此,控制裝置150將關(guān)于T/M油溫Ttm的規(guī)定油溫Ttm_1使用于閾值,實(shí)施各切換閥411、421的切換控制(熱交換器105的熱交換控制)。
圖8是表示通常行駛狀態(tài)下的液體的溫度推移的圖。通常行駛狀態(tài)是通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力而行駛的狀態(tài)。如圖8所示,在車輛Ve為通常行駛狀態(tài)的情況下,液體的溫度成為“T/M油溫Ttm<ENG油溫Toil<ENG冷卻水溫Thw”的大小關(guān)系。而且,當(dāng)ENG冷卻水溫Thw上升為規(guī)定水溫Thw_1以上時(shí),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的燃耗控制(以下稱為“ENG燃耗控制”)全部實(shí)施。即,規(guī)定水溫Thw_1是閾值。ENG燃耗控制是作為改善燃耗的目的而實(shí)施的控制。例如,在臨時(shí)停車時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)1自動(dòng)停止的控制、將發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)作點(diǎn)(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩)設(shè)定在效率最高的最佳燃耗線上的控制、許可通過(guò)各電動(dòng)機(jī)2、3的動(dòng)力而行駛的EV行駛的EV行駛控制等包含在ENG燃耗控制中。而且,雖然在圖8中未示出,但是在高負(fù)載行駛狀態(tài)下,成為ENG油溫Toil比T/M油溫Ttm及ENG冷卻水溫Thw高的狀態(tài)。例如,在圖8所示的通常行駛狀態(tài)持續(xù)了長(zhǎng)時(shí)間(例如幾小時(shí))之后成為高負(fù)載行駛狀態(tài)。需要說(shuō)明的是,通常行駛狀態(tài)包括通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1及各電動(dòng)機(jī)2、3的動(dòng)力而行駛的HV行駛、僅通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1的動(dòng)力而行駛的發(fā)動(dòng)機(jī)行駛。
[7.熱交換控制]
圖9是表示熱交換控制的一例的流程圖。需要說(shuō)明的是,圖9所示的控制例程由控制裝置150實(shí)施。
如圖9所示,控制裝置150判定T/M油溫Ttm是否比規(guī)定油溫Ttm_1低(步驟S1)。規(guī)定油溫Ttm_1是預(yù)先設(shè)定的閾值。
由于T/M油溫Ttm比規(guī)定油溫Ttm_1低而在步驟S1中作出肯定判定的情況下(步驟S1:是),控制裝置150實(shí)施以將T/M油加溫為目的來(lái)控制熱交換器105的熱交換狀態(tài)的暖機(jī)控制(步驟S2)。這種情況下,控制裝置150判定ENG冷卻水溫Thw是否比規(guī)定水溫Thw_1高(步驟S3)。規(guī)定水溫Thw_1是預(yù)先設(shè)定的閾值。
在由于ENG冷卻水溫Thw比規(guī)定水溫Thw_1高而在步驟S3中作出肯定判定的情況下(步驟S3:是),控制裝置150將第一切換閥411控制為接通并將第二切換閥421控制為斷開(kāi)(步驟S4)。當(dāng)實(shí)施步驟S4時(shí),第一切換閥411及第二切換閥421打開(kāi),因此進(jìn)行T/M油與ENG冷卻水之間的熱交換,并進(jìn)行T/M油與ENG油之間的熱交換??刂蒲b置150在實(shí)施了步驟S4之后結(jié)束控制例程。
這樣,在步驟S3中作出肯定判定的情況下,如上述的圖8所示,ENG冷卻水溫Thw及ENG油溫Toil是比T/M油溫Ttm高的狀態(tài)。并且,當(dāng)實(shí)施步驟S4時(shí),ENG冷卻水及ENG油的熱量向T/M油移動(dòng)而將T/M油加溫。因此,通過(guò)ENG冷卻水的熱量及ENG油的熱量能夠提前將T/M油加溫。由此,通過(guò)經(jīng)由熱交換器105的T/M油能夠提前使?jié)櫥枰?0暖機(jī)。
在由于ENG冷卻水溫Thw為規(guī)定水溫Thw_1以下而在步驟S3中作出否定判定的情況下(步驟S3:否),控制裝置150判定T/M油溫Ttm是否比ENG油溫Toil低(步驟S5)。
在由于T/M油溫Ttm比ENG油溫Toil低而在步驟S5中作出肯定判定的情況下(步驟S5:是),控制裝置150將第一切換閥411控制為斷開(kāi)并將第二切換閥421控制為接通(步驟S6)。當(dāng)實(shí)施步驟S6時(shí),第二切換閥421打開(kāi),因此在T/M油與ENG油之間進(jìn)行熱交換,但是第一切換閥411關(guān)閉,因此在T/M油與ENG冷卻水之間不進(jìn)行熱交換。控制裝置150在實(shí)施了步驟S6之后結(jié)束控制例程。
這樣,在步驟S5的判定后實(shí)施步驟S6的情況下,T/M油溫Ttm是比ENG油溫Toil低的狀態(tài),因此在熱交換器105中,ENG油的熱量向T/M油移動(dòng)而將T/M油加溫。因此,通過(guò)ENG油的熱量能夠?qū)/M油提前加溫。由此,通過(guò)經(jīng)由熱交換器105的T/M油能夠使?jié)櫥枰?0提前暖機(jī)。此外,在步驟S5的判定后實(shí)施步驟S6的情況下,ENG冷卻水不向T/M油賦予熱量,因此ENG冷卻水優(yōu)先被加溫直至ENG冷卻水溫Thw上升到規(guī)定水溫Thw_1為止。由此,實(shí)施基于ENG冷卻水的發(fā)動(dòng)機(jī)1的暖機(jī)。
在由于T/M油溫Ttm為ENG油溫Toil以上而在步驟S5中作出否定判定的情況下(步驟S5:否),控制裝置150將第一切換閥411及第二切換閥421控制為斷開(kāi)(步驟S7)。當(dāng)實(shí)施步驟S7時(shí),第一切換閥411及第二切換閥421關(guān)閉,因此無(wú)論是在T/M油與ENG冷卻水之間,還是在T/M油與ENG油之間都不進(jìn)行熱交換。即,T/M油無(wú)論是從ENG冷卻水還是從ENG油都不接受熱量??刂蒲b置150在實(shí)施了步驟S7之后結(jié)束控制例程。
這樣,在步驟S5的判定后實(shí)施步驟S7的情況下,T/M油溫Ttm是比ENG油溫Toil高的狀態(tài),因此通過(guò)關(guān)閉第二切換閥421來(lái)防止T/M油的熱量向ENG油的移動(dòng)。由此,在將T/M油加溫時(shí),能夠防止T/M油的熱量被ENG油奪去。因此,通過(guò)經(jīng)由熱交換器105的T/M油而能夠使?jié)櫥枰?0提前暖機(jī)。
另一方面,在由于T/M油溫Ttm為規(guī)定油溫Ttm_1以上而在步驟S1中作出否定判定的情況下(步驟S1:否),控制裝置150實(shí)施以對(duì)T/M油進(jìn)行冷卻的目的來(lái)控制熱交換器105的熱交換狀態(tài)的冷卻控制(步驟S8)。這種情況下,控制裝置150判定ENG油溫Toil是否比ENG冷卻水溫Thw低(步驟S9)。
在由于ENG油溫Toil比ENG冷卻水溫Thw低而在步驟S9中作出肯定判定的情況下(步驟S9:是),控制裝置150判定T/M油溫Ttm是否比ENG油溫Toil低(步驟S10)。
在由于T/M油溫Ttm比ENG油溫Toil低而在步驟S10中作出肯定判定的情況下(步驟S10:是),控制裝置150實(shí)施上述的步驟S7而將第一切換閥411及第二切換閥421控制為斷開(kāi)。
這樣,在步驟S10的判定后實(shí)施步驟S7的情況下,T/M油溫Ttm是比ENG冷卻水溫Thw及ENG油溫Toil低的狀態(tài),因此通過(guò)關(guān)閉第一切換閥411及第二切換閥421既能防止ENG冷卻水的熱量向T/M油移動(dòng),也能防止ENG油的熱量向T/M油移動(dòng)。由此,在對(duì)T/M油進(jìn)行冷卻的情況下能夠防止由于ENG冷卻水及ENG油而T/M油被加溫,因此能夠確保T/M油的冷卻性。
在由于T/M油溫Ttm為ENG油溫Toil以上而在步驟S10中作出否定判定的情況下(步驟S10:否),控制裝置150實(shí)施上述的步驟S6而將第一切換閥411控制為斷開(kāi)并將第二切換閥421控制為接通。
這樣,在步驟S10的判定后實(shí)施步驟S6的情況下,T/M油溫Ttm是比ENG油溫Toil高的狀態(tài),因此通過(guò)關(guān)閉第一切換閥411能夠防止ENG冷卻水的熱量向T/M油移動(dòng),并且通過(guò)打開(kāi)第二切換閥421能夠使T/M油的熱量向ENG油移動(dòng)。由此,在對(duì)T/M油進(jìn)行冷卻的情況下,能夠防止通過(guò)ENG冷卻水將T/M油加溫,并且能夠通過(guò)ENG油對(duì)T/M油進(jìn)行冷卻,因此能夠確保T/M油的冷卻性。
在由于ENG油溫Toil為ENG冷卻水溫Thw以上而在步驟S9中作出否定判定的情況下(步驟S9:否),控制裝置150判定T/M油溫Ttm是否比ENG冷卻水溫Thw低(步驟S11)。
在由于T/M油溫Ttm比ENG冷卻水溫Thw低而在步驟S11中作出肯定判定的情況下(步驟S11:是),控制裝置150實(shí)施上述的步驟S7而將第一切換閥411及第二切換閥421控制為斷開(kāi)。
這樣,在步驟S11的判定后實(shí)施步驟S7的情況下,就各液體的溫度而言“T/M油溫Ttm<ENG冷卻水溫Thw≤ENG油溫Toil”的大小關(guān)系成立。因此,通過(guò)關(guān)閉第一切換閥411及第二切換閥421,既能防止ENG冷卻水的熱量向T/M油移動(dòng),也能防止ENG油的熱量向T/M油移動(dòng)。由此,在對(duì)T/M油進(jìn)行冷卻的情況下,能夠防止由于ENG冷卻水及ENG油而T/M油被加溫,能夠確保T/M油的冷卻性。
在由于T/M油溫Ttm為ENG冷卻水溫Thw以上而在步驟S11中作出否定判定的情況下(步驟S11:否),控制裝置150將第一切換閥411控制為接通并將第二切換閥421控制為斷開(kāi)(步驟S12)。當(dāng)實(shí)施步驟S12時(shí),第一切換閥411打開(kāi),因此在T/M油與ENG冷卻水之間進(jìn)行熱交換,但是第二切換閥421關(guān)閉,因此在T/M油與ENG油之間不進(jìn)行熱交換??刂蒲b置150在實(shí)施了步驟S12之后結(jié)束控制例程。
這樣,在步驟S11中作出否定判定的情況下,T/M油溫Ttm是比ENG冷卻水溫Thw高的狀態(tài),因此通過(guò)打開(kāi)第一切換閥411而使T/M油的熱量向ENG冷卻水移動(dòng),并且通過(guò)關(guān)閉第二切換閥421來(lái)防止ENG油的熱量向T/M油移動(dòng)。由此,在對(duì)T/M油進(jìn)行冷卻的情況下,能夠向ENG冷卻水散熱而對(duì)T/M油進(jìn)行冷卻,并且能夠防止由于ENG油而T/M油被加溫,能夠確保T/M油的冷卻性。
[8.與參考例的比較]
在此,為了說(shuō)明第二實(shí)施方式的冷卻裝置100的優(yōu)越性,參照?qǐng)D11,將冷卻裝置100與參考例進(jìn)行比較。需要說(shuō)明的是,關(guān)于圖11所示的冷卻裝置500,對(duì)于與上述的圖10所示的冷卻裝置300同樣的結(jié)構(gòu)省略說(shuō)明并引用其附圖標(biāo)記。
圖11是表示參考例的冷卻裝置500的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。如圖11所示,參考例的冷卻裝置500不具備上述的熱交換器105。即,在冷卻裝置500中,在T/M油與發(fā)動(dòng)機(jī)1側(cè)的液體(ENG冷卻回路410內(nèi)的ENG冷卻水、ENG油回路420內(nèi)的ENG油)之間不進(jìn)行熱交換。因此,在冷卻裝置500中,在潤(rùn)滑需要部30的暖機(jī)時(shí),無(wú)法通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)1側(cè)的液體(ENG冷卻水、ENG油)將T/M油加溫,T/M油的溫度上升變慢。因此,在通常行駛狀態(tài)下,潤(rùn)滑需要部30產(chǎn)生的攪拌損失及拖曳損失可能會(huì)增大。而且,在高負(fù)載行駛狀態(tài)下,T/M油的冷卻性下降,因此電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的損失(銅損、鐵損)可能會(huì)增大。
作為第二實(shí)施方式的優(yōu)越性,除了與上述的第一實(shí)施方式同樣的優(yōu)越性(冷卻性能及構(gòu)造)之外,還可列舉暖機(jī)性能及燃耗。根據(jù)第二實(shí)施方式,在暖機(jī)時(shí),在發(fā)動(dòng)機(jī)1側(cè)的液體(ENG冷卻水、ENG油)與T/M油之間進(jìn)行熱交換,因此T/M油溫Ttm的上升加快,暖機(jī)能夠提前完成。由此,能夠降低潤(rùn)滑需要部30的攪拌損失及拖曳損失(T/M摩擦),能夠改善燃耗。
此外,考慮ENG冷卻水溫Thw而實(shí)施切換控制,由此能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)1中的摩擦(以下稱為“ENG摩擦”)及對(duì)ENG燃耗控制的不良影響抑制為最小限度。而且,將對(duì)于ENG油的ENG摩擦的油溫靈敏度與對(duì)于T/M油的T/M摩擦的油溫靈敏度進(jìn)行比較的話,T/M摩擦的油溫靈敏度大于ENG摩擦的油溫靈敏度。因此,在ENG油溫Toil比T/M油溫Ttm高的狀態(tài)的情況下,如果使ENG油的熱量向T/M油移動(dòng),則T/M摩擦降低,因此能夠改善燃耗。需要說(shuō)明的是,ENG摩擦由于ENG油溫Toil的上升而降低。
這樣,通過(guò)基于T/M油的壓力損失的降低和電動(dòng)油泵102的工作極限油溫區(qū)域的擴(kuò)大,能提高T/M油的流量的充分確保(確保需要流量的相應(yīng)量)和提高電動(dòng)油泵102的自由度。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)逆變器回路與變速驅(qū)動(dòng)橋油路一體化的回路結(jié)構(gòu)即油循環(huán)回路200。
如以上說(shuō)明那樣,根據(jù)第二實(shí)施方式,除了上述的第一實(shí)施方式的效果之外,還能夠?qū)/M油提前加溫,動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)的暖機(jī)提前完成,因此T/M摩擦降低而能夠改善燃耗。
需要說(shuō)明的是,本發(fā)明的車輛用冷卻裝置并不限定為上述的第二實(shí)施方式,在不脫離本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)變更。
例如,各切換閥411、421并不限于電磁閥,控制裝置150的控制可以通過(guò)能夠通-斷的閥來(lái)構(gòu)成。
另外,第一油溫傳感器151只要在潤(rùn)滑回路220內(nèi)設(shè)于比熱交換器105靠上游側(cè)即可。例如,第一油溫傳感器151可以設(shè)于油積存部104,檢測(cè)油積存部104積存的T/M油的溫度Ttm。同樣,水溫傳感器152只要在ENG冷卻回路410內(nèi)位于比熱交換器105靠上游側(cè)即可,其設(shè)置部位沒(méi)有特別限定。第二油溫傳感器153也是只要在ENG油回路420內(nèi)位于比熱交換器105靠上游側(cè)即可,其設(shè)置部位沒(méi)有特別限定。