JP7286298B2

JP7286298B2 - 冷却システム

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Publication number: JP7286298B2
Application number: JP2018201981A
Authority: JP
Inventors: 慶介福永; 雄飛中田; 学史島津
Original assignee: Nidec America Corp
Current assignee: Nidec America Corp
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2018-10-26
Publication date: 2023-06-05
Anticipated expiration: 2038-10-26
Also published as: CN111098690B; DE102019216466A1; JP2020068637A; US20200136471A1; CN111098690A

Description

本発明は、冷却システムに関する。

電気自動車又はハイブリッド自動車では、モータおよびインバータを冷却する冷却システムを搭載することが求められる。特許文献１には、インバータおよびモータに冷媒を供給する冷媒循環流路を有する冷却装置が開示されている。冷媒循環流路には、冷媒を冷却するラジエータと冷媒を圧送するポンプとが設けられる。

特開２０１７－１１４４７７号公報

従来の冷媒循環流路では、インバータの温度に応じて冷却装置の制御が行われていた。インバータは、熱容量が小さく急激な温度変化が起こりやすい。また、モータは、インバータと比較して熱容量が大きい。したがって、インバータの温度に応じて冷却装置の制御を行うと、緩やかに温度が上昇するモータの冷却が不十分となる虞があった。

本発明の一つの態様は、モータおよびインバータの冷却を効率的に行う冷却システムの提供を目的の一つとする。

本発明の冷却システムの一つの態様は、冷媒が循環する冷媒循環流路と、モータの温度を測定するモータ温度計と、インバータの温度を測定するインバータ温度計と、前記モータ温度計および前記インバータ温度計に接続される制御部と、を備える。前記モータは、前記インバータと比較して熱容量が大きい。前記冷媒循環流路の経路中には、前記モータに供給されるオイルを冷却するオイルクーラと、前記モータに電力を供給する前記インバータと、前記冷媒を冷却するラジエータと、前記冷媒を圧送する冷媒ポンプと、が直列に配置される。前記制御部は、前記モータの温度を基に前記冷媒ポンプの駆動出力を算出する第１ステップと、前記インバータの温度を基に前記冷媒ポンプの駆動出力を算出する第２ステップと、前記第１ステップの算出結果および前記第２ステップの算出結果のうち、駆動出力の大きい一方を選択して前記冷媒ポンプを駆動させる第３ステップと、を実行し、前記第３ステップにおいて、前記第１ステップの算出結果が前記第２ステップの算出結果よりも大きい場合は、前記制御部は、前記モータの温度に基づき前記冷媒ポンプの駆動出力を階段状に上昇および下降させ、前記第３ステップにおいて、前記第２ステップの算出結果が前記第１ステップの算出結果よりも大きい場合は、前記制御部は、前記インバータの温度に基づき前記冷媒ポンプの駆動出力を一次関数的に上昇および下降させる。

本発明の一つの態様によれば、モータおよびインバータの冷却を効率的に行う冷却システムが提供される。

図１は、一実施形態の冷却システムおよび冷却システムにより冷却されるモータユニットの概念図である。図２は、一実施形態の制御部が実行する各ステップを示すフローチャートである。図３は、一実施形態の第１ステップＳ１におけるモータ温度とモータ基準出力との関係を表すグラフである。図４は、一実施形態の第２ステップＳ２におけるモータ温度とインバータ基準出力との関係を表すグラフである。図５は、変形例の第２ステップＳ２におけるモータ温度とインバータ基準出力との関係を表すグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る冷却システムについて説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数などを異ならせる場合がある。

図１は、一実施形態の冷却システム１および冷却システム１により冷却されるモータユニット１０の概念図である。なお、後述するモータ軸Ｊ１、カウンタ軸Ｊ３、出力軸Ｊ４は、実際には存在しない仮想軸である。

＜モータユニット＞
モータユニット１０は、車両に搭載され車輪を回転させることで車両を駆動させる。モータユニット１０は、例えば、電気自動車（ＥＶ）に搭載される。なお、モータユニット１０は、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）、等、モータを動力源とする車両に搭載されていればよい。

図１に示すように、モータユニット１０は、モータ３０と、伝達機構（トランスアクスル）５と、ハウジング６と、オイルポンプ９６と、オイルクーラ９７と、オイルＯと、インバータユニット８と、を備える。

モータ３０は、電動機としての機能と発電機としての機能とを兼ね備えた電動発電機である。モータ３０は、おもに電動機として機能して車両を駆動し、回生時には発電機として機能する。

モータ３０は、ロータ３１と、ロータ３１を囲むステータ３２と、を有する。ロータ３１は、モータ軸Ｊ１を中心に回転可能である。ロータ３１は、後述するモータドライブシャフト１１に固定される。ロータ３１は、モータ軸Ｊ１周りを回転する。

モータ３０は、インバータ８ａに接続される。インバータ８ａは、図示略のバッテリから供給される直流電流を交流電流に変換しモータ３０に供給する。モータ３０の各回転速度は、インバータ８ａを制御することで制御される。

伝達機構５は、モータ３０の動力を伝達し出力シャフト５５から出力する。伝達機構５は、駆動源と被駆動装置との間の動力伝達を担う複数の機構を内蔵する。

伝達機構５は、モータドライブシャフト１１と、モータドライブギヤ２１と、カウンタシャフト１３と、カウンタギヤ（大歯車部）２３と、ドライブギヤ（小歯車部）２４と、リングギヤ５１と、出力シャフト（車軸）５５と、差動装置（デファレンシャルギヤ）５０と、を有する。

モータドライブシャフト１１は、モータ軸Ｊ１に沿って延びる。モータドライブシャフト１１は、モータ３０に回転させられる。モータドライブシャフト１１には、モータドライブギヤ２１が固定される。モータドライブギヤ２１は、カウンタギヤ２３と噛み合う。

カウンタギヤ２３は、カウンタ軸Ｊ３に沿って延びカウンタシャフト１３に固定される。カウンタシャフト１３には、カウンタギヤ２３に加えドライブギヤ２４が固定される。ドライブギヤ２４は、リングギヤ５１と噛み合う。

リングギヤ５１は、差動装置５０に固定される。リングギヤ５１は、出力軸Ｊ４周りを回転する。リングギヤ５１は、ドライブギヤ２４を介して伝達されるモータ３０の動力を差動装置５０に伝達する。

差動装置５０は、モータ３０から出力されるトルクを車両の車輪に伝達するための装置である。差動装置５０は、一対の出力シャフト５５に接続される。一対の出力シャフト５５には、それぞれ車輪が取り付けられる。差動装置５０は、車両の旋回時に、左右の車輪の速度差を吸収しつつ、一対の出力シャフト５５に同トルクを伝える機能を有する。

インバータユニット８は、インバータケース８ｂにおいて、ハウジング６の外側面に固定される。インバータユニット８は、インバータ８ａと、インバータ８ａを収容するインバータケース８ｂと、を有する。また、図示を省略するが、インバータユニット８は、さらに、回路基板およびコンデンサを有する。

インバータ８ａは、バスバー（図示略）を介してモータ３０に接続される。インバータ８ａは、バスバーを介してモータ３０に交流電流を供給する。これにより、インバータユニット８は、モータ３０に電力を供給する。

ハウジング６は、モータ３０および伝達機構５を収容する。ハウジング６の内部は、モータ３０を収容するモータ室６Ａと、伝達機構５を収容するギヤ室６Ｂと、に区画される。

オイルＯは、ハウジングの内部に溜る。また、オイルＯは、ハウジング６に設けられた油路９０を循環する。オイルＯは、伝達機構５の潤滑用として使用されるとともに、モータ３０の冷却用として使用される。オイルＯは、ギヤ室６Ｂの下部領域（すなわちオイル溜りＰ）に溜る。オイル溜りＰのオイルＯには、伝達機構５の一部が浸かる。オイル溜りＰに溜るオイルＯは、伝達機構５の動作によってかき上げられて、ギヤ室６Ｂ内に拡散される。ギヤ室６Ｂに拡散されたオイルＯは、ギヤ室６Ｂ内の伝達機構５の各ギヤに供給されてギヤの歯面にオイルＯを行き渡らせる。

油路９０は、ハウジング６に設けられる。油路９０は、モータ室６Ａとギヤ室６Ｂとに跨って構成される。油路９０には、オイルポンプ９６およびオイルクーラ９７が設けられる。油路９０において、オイルＯは、オイル溜りＰ、オイルポンプ９６、オイルクーラ９７、モータ３０の順で循環し、オイル溜りＰに戻る。

オイルポンプ９６は、油路９０の経路中に設けられオイルＯを圧送する。オイルポンプ９６は、電気により駆動する電動ポンプである。オイルポンプ９６は、オイル溜りＰからオイルＯを吸い上げる。オイルポンプ９６は、吸い上げたオイルＯをオイルクーラ９７を介してモータ３０に供給する。

オイルクーラ９７は、油路９０の経路中に設けられ油路９０を通過するオイルＯを冷却する。すなわち、オイルクーラ９７は、モータ３０に供給されるオイルＯを冷却する。オイルクーラ９７は、ハウジング６のギヤ収容部６３に固定される。オイルクーラ９７には、冷却システム１の循環流路８１が接続される。オイルクーラ９７の内部を通過するオイルＯは、循環流路８１を通過する冷媒Ｃとの間で熱交換されて冷却される。すなわち、冷媒Ｃは、オイルクーラ９７およびオイルＯを介してモータ３０を冷却する。

オイルクーラ９７を通過したオイルＯは、ハウジング６に設けられた流路を介してモータ室６Ａの上側でモータ３０に供給される。モータ３０に供給されたオイルＯは、上側から下側に向かってモータ３０の外周面およびステータ３２のコイル表面を伝って流れてモータ３０の熱を奪う。これにより、モータ３０全体を冷却することができる。モータ３０を冷却したオイルＯは、下側に滴下され、モータ室６Ａ内の下部領域に溜る。モータ室６Ａ内の下部領域に溜ったオイルＯは、図示略の開口を介してギヤ室６Ｂに移動する。

＜冷却システム＞
冷却システム１は、冷媒循環流路８１（以下、単に循環流路）と、モータ温度計７２と、インバータ温度計７１と、制御部８０と、を備える。

循環流路８１には、冷媒Ｃが循環する。循環流路８１は、分岐のない環状の流路である。循環流路８１の経路中には、オイルクーラ９７と、インバータ８ａと、ラジエータ８２と、冷媒ポンプ８３と、が直列に配置される。オイルクーラ９７およびインバータ８ａは、冷媒Ｃによって冷却される。ラジエータ８２は、冷媒Ｃを冷却する。冷媒ポンプ８３は、循環流路８１において冷媒Ｃを圧送する。
なお、ラジエータ８２および冷媒ポンプ８３は、冷却システム１の一部と見做すこともできる。この場合、冷却システム１は、ラジエータ８２および冷媒ポンプ８３を備える。

モータ温度計７２は、モータ３０の温度を測定する。モータ温度計７２は、モータ３０のステータ３２のコイルエンドに取り付けられる。したがって、モータ温度計７２は、モータ３０の温度として、コイルの温度を出力する。本明細書において、モータ温度計７２から出力されるモータの温度の測定結果をモータ温度Ｔｍとして説明する。

インバータ温度計７１は、インバータ８ａの温度を測定する。インバータ８ａは、インバータ８ａの端子部に取り付けられる。したがって、インバータ温度計は、インバータ８ａの温度として、インバータ８ａの端子部の温度を出力する。本明細書において、インバータ温度計７１から出力されるインバータの温度の測定結果をインバータ温度Ｔｉとして説明する。

制御部８０は、モータ温度計７２、インバータ温度計７１、ラジエータ８２および冷媒ポンプ８３に接続される。制御部８０は、モータ温度Ｔｍおよびインバータ温度Ｔｉを基に、冷媒ポンプ８３を制御する。また、接続ラインの図示を省略するが、本実施形態の制御部８０は、オイルポンプ９６に接続される。
なお、制御部８０は、車両の制御装置（例えば、ＥＣＵ： Engine Control Unit）の一部であってもよい。

制御部８０は、演算部８０ａと、センサインターフェイス８０ｂと、ポンプインターフェイス８０ｃと、を有する。センサインターフェイス８０ｂは、モータ温度計７２およびインバータ温度計７１に接続される。ポンプインターフェイス８０ｃは、冷媒ポンプ８３に接続される。演算部８０ａは、センサインターフェイス８０ｂを介しモータ温度Ｔｍおよびインバータ温度Ｔｉを取得する。演算部８０ａは、取得したモータ温度Ｔｍおよびインバータ温度Ｔｉを基に冷媒ポンプ８３の適切な駆動出力を算出する。ポンプインターフェイス８０ｃは、演算部８０ａが算出した駆動出力で冷媒ポンプ８３を駆動させる。
なお、制御部８０が制御する冷媒ポンプ８３の駆動出力は、例えば冷媒ポンプ８３が圧送する冷媒Ｃの流量である。

図２は、制御部８０が実行する各ステップを示すフローチャートである。制御部８０は、予備ステップＳ０と、第１ステップＳ１と、第２ステップＳ２と、第３ステップＳ３と、を実行する。なお、図２において、第１ステップＳ１と第２ステップＳ２とは、順序が逆であってもよい。

制御部８０は、予備ステップＳ０において、モータ温度計７２からモータ温度Ｔｍを取得し、インバータ温度計７１からインバータ温度Ｔｉを取得する。

制御部８０は、第１ステップＳ１において、モータ温度Ｔｍに基づき冷媒ポンプ８３の駆動出力を算出する。本明細書において、モータ温度Ｔｍに基づく冷媒ポンプ８３の駆動出力をモータ基準出力Ｆｍと呼ぶ。すなわち、制御部８０は、第１ステップＳ１においてモータ基準出力Ｆｍを算出する。

制御部８０は、第２ステップＳ２において、インバータ温度Ｔｉに基づき冷媒ポンプ８３の駆動出力を算出する。本明細書において、インバータ温度Ｔｉに基づく冷媒ポンプ８３の駆動出力をインバータ基準出力Ｆｉと呼ぶ。すなわち、制御部８０は、第２ステップＳ２においてインバータ基準出力Ｆｉを算出する。

制御部８０は、第３ステップＳ３において、実際の冷媒ポンプ８３の駆動出力Ｆを決定する。制御部８０は、第３ステップＳ３において、第１ステップＳ１の算出結果および第２ステップＳ２の算出結果のうち、駆動出力の大きい一方を選択して冷媒ポンプ８３を駆動させる。

より具体的には、制御部８０は、第３ステップＳ３において、まず、第１ステップＳ１で算出したモータ基準出力Ｆｍと、第２ステップＳ２で算出したインバータ基準出力Ｆｉと、の大小を比較する（ステップＳ３１）。モータ基準出力Ｆｍがインバータ基準出力Ｆｉより大きい場合（Ｆｍ＞Ｆｉ）、冷媒ポンプ８３の駆動出力Ｆとして、モータ基準出力Ｆｍを代入する（ステップＳ３２）。また、インバータ基準出力Ｆｉがモータ基準出力Ｆｍ以上の場合（Ｆｉ≧Ｆｍ）、冷媒ポンプ８３の駆動出力Ｆとして、インバータ基準出力Ｆｉを代入する（ステップＳ３３）。さらに、代入された駆動出力Ｆで冷媒ポンプ８３の駆動を実行する（ステップＳ３４）。

本実施形態の冷却システム１によれば、モータ温度Ｔｍを基準としたモータ基準出力Ｆｍと、インバータ温度Ｔｉを基準としたインバータ基準出力Ｆｉとをそれぞれ算出し、値の大きい一方の駆動出力で冷媒ポンプ８３を駆動させる。このため、冷却システム１は、インバータ８ａの温度変化およびモータ３０の温度変化に対応して、インバータ８ａおよびモータ３０を冷却できる。結果的に、オイルクーラ９７とインバータ８ａとを循環流路８１中に直列に配列した場合であっても、オイルクーラ９７およびインバータ８ａを効率的に冷却できる。

なお、本実施形態において、第１ステップＳ１で算出したモータ基準出力Ｆｍおよび第２ステップＳ２で算出したインバータ基準出力Ｆｉの値は、０であってもよい。モータ基準出力Ｆｍおよびインバータ基準出力Ｆｉの値が、何れも０である場合には、冷媒ポンプ８３の駆動出力Ｆとして０が代入され、冷媒ポンプ８３は駆動しない。一例として、気温が十分に低い寒冷地などでは、モータ３０駆動時であっても、モータ３０およびインバータ８ａの冷却を必要としない場合がある。本実施形態によれば、冷却が不要なタイミングでの冷媒ポンプ８３の駆動を抑制して消費電力を抑えることができる。

本実施形態において、制御部８０は、上述の予備ステップＳ０～第３ステップＳ３のフローとは別に、オイルポンプ９６の駆動時に冷媒ポンプを駆動させる。オイルポンプ９６の駆動時には、モータ３０にオイルＯが供給される。オイルポンプ９６の駆動時に冷媒ポンプ８３を駆動することで、冷媒Ｃにより冷却したオイルＯをモータ３０に供給できる。

次に、第１ステップＳ１におけるモータ基準出力Ｆｍの算出方法についてより具体的に説明する。
図３は、モータ温度Ｔｍと、第１ステップＳ１で算出されるモータ基準出力Ｆｍとの関係を表すグラフである。

制御部８０は、モータ温度Ｔｍが第１モータ温度Ｔｍ１以上となった場合に、モータ基準出力Ｆｍとして正の値を算出する。すなわち、制御部８０は、モータ温度Ｔｍが第１モータ温度Ｔｍ１以上の場合に、冷媒ポンプ８３を駆動させる。
第１モータ温度Ｔｍ１は、制御部８０に予め設定された温度である。第１モータ温度Ｔｍ１には、例えば、モータ３０の冷却を開始する必要があると考えられる最低の温度が設定される。

制御部８０は、モータ温度Ｔｍが第１モータ温度Ｔｍ１以上第２モータ温度Ｔｍ２未満の場合に、モータ基準出力Ｆｍとして第１駆動出力Ｑ１を算出する。したがって、インバータ温度Ｔｉが十分に低い場合、このモータ温度Ｔｍの範囲では、制御部８０は、冷媒ポンプ８３を一定の駆動出力（第１駆動出力Ｑ１）で駆動させる。また、制御部８０は、このモータ温度Ｔｍの範囲では、インバータ温度Ｔｉに関わらず、冷媒ポンプ８３を第１駆動出力Ｑ１以上の駆動出力で駆動する。このため、モータ３０の冷却が不足することを抑制できる。
第１駆動出力Ｑ１は、制御部８０に予め設定された駆動出力である。第１駆動出力Ｑ１には、例えば、モータ３０が平均的な負荷で駆動する際にモータ３０の昇温を抑制可能な冷媒ポンプ８３の駆動出力が設定される。

制御部８０は、モータ温度Ｔｍが第２モータ温度Ｔｍ２以上の場合に、モータ基準出力Ｆｍとして第１駆動出力Ｑ１より大きい駆動出力を算出する。したがって、インバータ温度Ｔｉが十分に低い場合、制御部８０は、モータ温度Ｔｍが第２モータ温度Ｔｍ２以上となった際に冷媒ポンプ８３の駆動出力を高めて、モータ３０の冷却効率を高める。
第２モータ温度Ｔｍ２は、制御部８０に予め設定された温度である。第２モータ温度Ｔｍ２には、例えば、モータ３０の機能の低下が懸念される温度に対し安全率を加味した温度が設定される。

制御部８０は、モータ温度Ｔｍが第２モータ温度Ｔｍ２以上の場合に、モータ基準出力Ｆｍとして第２駆動出力Ｑ２を算出する。したがって、制御部８０は、モータ温度Ｔｍが第２モータ温度Ｔｍ２以上のとき、インバータ温度Ｔｉに関わらず、冷媒ポンプ８３を第２駆動出力Ｑ２の駆動出力で駆動する。
第２駆動出力Ｑ２は、制御部８０に予め設定された駆動出力である。第２駆動出力Ｑ２には、例えば、冷媒ポンプ８３の最大出力が設定される。

本実施形態によれば、制御部８０は、モータ温度Ｔｍに基づき冷媒ポンプ８３の駆動出力を階段状に上昇および下降させる。モータ３０は、比較的熱容量が高いため、発熱に対し温度上昇および温度下降が緩やかに生じる。冷却システム１は、冷媒ポンプ８３の駆動出力を階段状に上昇および下降させることで、冷媒ポンプ８３の消費電力を抑制しつつモータ３０を十分に冷却させることができる。

次に、第２ステップＳ２におけるインバータ基準出力Ｆｉの算出方法についてより具体的に説明する。
図４は、インバータ温度Ｔｉと、第２ステップＳ２で算出されるインバータ基準出力Ｆｉとの関係を表すグラフである。

制御部８０は、インバータ温度Ｔｉが第１インバータ温度Ｔｉ１以上となった場合に、インバータ基準出力Ｆｉとして正の値を算出する。すなわち、制御部８０は、インバータ温度Ｔｉが第１インバータ温度Ｔｉ１以上の場合に、冷媒ポンプ８３を駆動させる。
第１インバータ温度Ｔｉ１は、制御部８０に予め設定された温度である。第１インバータ温度Ｔｉ１には、例えば、インバータ８ａの冷却を開始する必要があると考えられる最低の温度が設定される。

制御部８０は、インバータ温度Ｔｉが第１インバータ温度Ｔｉ１以上第２インバータ温度Ｔｉ２未満の場合に、インバータ基準出力Ｆｉとして第３駆動出力Ｑ３を算出する。したがって、モータ温度Ｔｍが十分に低い場合、このインバータ温度Ｔｉの範囲では、制御部８０は、冷媒ポンプ８３を一定の駆動出力（第３駆動出力Ｑ３）で駆動させる。また、制御部８０は、このインバータ温度Ｔｉ範囲では、モータ温度Ｔｍに関わらず、冷媒ポンプ８３を第３駆動出力Ｑ３以上の駆動出力で駆動する。このため、インバータ８ａの冷却が不足することを抑制できる。
第３駆動出力Ｑ３は、制御部８０に予め設定された駆動出力である。第３駆動出力Ｑ３には、例えば、インバータ８ａが平均的な負荷で稼働する際にインバータ８ａの昇温を抑制可能な冷媒ポンプ８３の駆動出力が設定される。なお、第３駆動出力Ｑ３は、第１駆動出力Ｑ１と一致していてもよい。

制御部８０は、インバータ温度Ｔｉが第２インバータ温度Ｔｉ２以上の場合に、インバータ基準出力Ｆｉとして第３駆動出力Ｑ３より大きい駆動出力を算出する。したがって、モータ温度Ｔｍが十分に低い場合、制御部８０は、インバータ温度Ｔｉが第２インバータ温度Ｔｉ２以上となった際に冷媒ポンプ８３の駆動出力を高めて、インバータ８ａの冷却効率を高める。
第２インバータ温度Ｔｉ２は、制御部８０に予め設定された温度である。第２インバータ温度Ｔｉ２には、例えば、インバータ８ａの機能の低下が懸念される温度に対し安全率を加味した温度が設定される。

制御部８０は、インバータ温度Ｔｉが第２インバータ温度Ｔｉ２以上第３インバータ温度Ｔｉ３未満の場合に、インバータ基準出力Ｆｉとしてインバータ温度Ｔｉの温度に比例して増加させる駆動出力を算出する。したがって、このインバータ温度Ｔｉの範囲では、制御部８０は、インバータ温度Ｔｉを基にインバータ基準出力Ｆｉを変化させる。

制御部８０は、インバータ温度Ｔｉが第３インバータ温度Ｔｉ３以上の場合に、インバータ基準出力Ｆｉとして第４駆動出力Ｑ４を算出する。したがって、モータ温度Ｔｍに関わらず、制御部８０は、インバータ温度Ｔｉが第３インバータ温度Ｔｉ３以上のとき、冷媒ポンプ８３を第４駆動出力Ｑ４の駆動出力で駆動する。
第３インバータ温度Ｔｉ３は、制御部８０に予め設定された温度である。第３インバータ温度Ｔｉ３には、例えば、インバータ８ａの損傷が懸念される温度に対し十分な安全率を加味した温度が設定される。また、第４駆動出力Ｑ４は、制御部８０に予め設定された駆動出力である。第４駆動出力Ｑ４には、例えば、冷媒ポンプ８３の最大出力が設定される。

本実施形態によれば、制御部８０は、インバータ温度Ｔｉに基づき冷媒ポンプ８３の駆動出力を一次関数的に上昇および下降させる。インバータ８ａは、比較的熱容量が低いため、発熱に対し温度上昇および温度下降が敏感に生じる。冷却システム１は、冷媒ポンプ８３の駆動出力を一次関数的に上昇および下降させることで、急激な温度変化に対してインバータ８ａを冷却することができる。

なお、本実施形態において、モータ温度Ｔｍおよびインバータ温度Ｔｉの各閾値は、以下の関係を有している。第２モータ温度Ｔｍ２は、第１モータ温度Ｔｍ１より高い温度である。また、第３インバータ温度Ｔｉ３は、第２インバータ温度Ｔｉ２より高い温度である。第２インバータ温度Ｔｉ２は、第１インバータ温度Ｔｉ１より高い温度である。また、第１モータ温度Ｔｍ１および第２モータ温度Ｔｍ２と、第１インバータ温度Ｔｉ１、第２インバータ温度Ｔｉ２および第３インバータ温度Ｔｉ３との高低関係は問わない。

（変形例）
変形例の第２ステップＳ２におけるインバータ基準出力Ｆｉの算出方法について説明する。
図５は、インバータ温度Ｔｉと、変形例の第２ステップＳ２で算出されるインバータ基準出力Ｆｉとの関係を表すグラフである。

制御部８０は、インバータ温度Ｔｉが第１インバータ温度Ｔｉ１以上となった場合に、インバータ基準出力Ｆｉとして正の値を算出する。また、制御部８０は、インバータ温度Ｔｉが第１インバータ温度Ｔｉ１以上第３インバータ温度Ｔｉ３未満の場合に、インバータ基準出力Ｆｉとしてインバータ温度Ｔｉの温度に比例して増加させる駆動出力を算出する。本変形例に示すように、第２ステップＳ２では、このような算出用法を適用してもよい。

以上に、本発明の実施形態および変形例を説明したが、実施形態および変形例における各構成およびそれらの組み合わせなどは一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。

例えば、上述の実施形態では、モータの温度に対し冷媒ポンプの駆動出力を階段状に上昇させ、インバータの温度に対し冷媒ポンプの駆動出力を一次関数的（直線的）に上昇させる場合について説明した。しかしながら、モータの温度に対し冷媒ポンプの駆動出力を一次関数的に上昇させてもよいし、インバータの温度に対し冷媒ポンプの駆動出力を階段状に上昇させてもよい。

１…冷却システム、６…ハウジング、８ａ…インバータ、３０…モータ、７１…インバータ温度計、７２…モータ温度計、８０…制御部、８１…循環流路（冷媒循環流路）、８２…ラジエータ、８３…冷媒ポンプ、９６…オイルポンプ、９７…オイルクーラ、Ｃ…冷媒、Ｆ…駆動出力、Ｏ…オイル、Ｑ１…第１駆動出力、Ｑ２…第２駆動出力、Ｑ３…第３駆動出力、Ｑ４…第４駆動出力、Ｓ０…予備ステップ、Ｓ１…第１ステップ、Ｓ２…第２ステップ、Ｓ３…第３ステップ、Ｔｉ…インバータ温度、Ｔｉ１…第１インバータ温度、Ｔｉ２…第２インバータ温度、Ｔｉ３…第３インバータ温度、Ｔｍ…モータ温度、Ｔｍ１…第１モータ温度、Ｔｍ２…第２モータ温度

Claims

冷媒が循環する冷媒循環流路と、
モータの温度を測定するモータ温度計と、
インバータの温度を測定するインバータ温度計と、
前記モータ温度計および前記インバータ温度計に接続される制御部と、を備え、
前記モータは、前記インバータと比較して熱容量が大きく、
前記冷媒循環流路の経路中には、
前記モータに供給されるオイルを冷却するオイルクーラと、
前記モータに電力を供給する前記インバータと、
前記冷媒を冷却するラジエータと、
前記冷媒を圧送する冷媒ポンプと、が直列に配置され、
前記制御部は、
前記モータの温度を基に前記冷媒ポンプの駆動出力を算出する第１ステップと、
前記インバータの温度を基に前記冷媒ポンプの駆動出力を算出する第２ステップと、
前記第１ステップの算出結果および前記第２ステップの算出結果のうち、駆動出力の大きい一方を選択して前記冷媒ポンプを駆動させる第３ステップと、を実行し、
前記第３ステップにおいて、前記第１ステップの算出結果が前記第２ステップの算出結果よりも大きい場合は、前記制御部は、前記モータの温度に基づき前記冷媒ポンプの駆動出力を階段状に上昇および下降させ、
前記第３ステップにおいて、前記第２ステップの算出結果が前記第１ステップの算出結果よりも大きい場合は、前記制御部は、前記インバータの温度に基づき前記冷媒ポンプの駆動出力を一次関数的に上昇および下降させる、
冷却システム。
前記第１ステップは、
前記モータの温度が、第１モータ温度以上第２モータ温度未満の場合に、第１駆動出力を算出し、
前記モータの温度が、前記第２モータ温度以上の場合に、前記第１駆動出力より大きい駆動出力を算出する、
請求項１に記載の冷却システム。
前記第１ステップは、前記モータの温度が、前記第２モータ温度以上の場合に、第２駆動出力を算出する、
請求項２に記載の冷却システム。
前記第２ステップは、
前記インバータの温度が、第１インバータ温度以上第２インバータ温度未満の場合に、第３駆動出力を算出し、
前記インバータの温度が、前記第２インバータ温度以上の場合に、前記第３駆動出力より大きい駆動出力を算出する、
請求項１～３の何れか一項に記載の冷却システム。
前記第２ステップは、
前記インバータの温度が、前記第２インバータ温度以上第３インバータ温度未満の場合に前記インバータの温度の温度に比例して増加させる駆動出力を算出する、
請求項４に記載の冷却システム。
前記第２ステップは、
前記インバータの温度が、第１インバータ温度以上第３インバータ温度未満の場合に、前記インバータの温度に比例して増加させる駆動出力を算出する、
請求項１～３の何れか一項に記載の冷却システム。
前記第２ステップは、
前記インバータの温度が、前記第３インバータ温度以上の場合に、第４駆動出力を算出する、
請求項５又は６に記載の冷却システム。
前記制御部は、前記オイルを前記モータに供給するオイルポンプに接続され、
前記制御部は、前記オイルポンプの駆動時に前記冷媒ポンプを駆動させる、
請求項１～７の何れか一項に記載の冷却システム。
前記モータは、ハウジングに収容され、
前記インバータは、前記ハウジングに固定される、
請求項１～８の何れか一項に記載の冷却システム。