JP2010028887A - モータジェネレータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータジェネレータ装置において、効果的にステータの冷却を行う。
【解決手段】車両前後方向に並べて配置され、モータジェネレータの重力方向上側に設けられる油タンク２６から重力によってモータジェネレータに冷媒を供給する複数の冷媒流路と、各冷媒流路に設けられ、各冷媒流路の冷媒流量を調節する調節弁３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂと水平面に対する車両前後方向の傾斜角度を検出する傾斜角度検出センサ１４と、各調節弁を開閉する制御部７０を備え、制御部７０は、傾斜角度検出センサ１４によって検出した車両前後方向の傾斜角度に応じて各調節弁３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂの開度を変化させる弁開度調節手段を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、モータジェネレータ装置の構造に関する。

ハイブリッド車両や電気自動車などの電動車両に搭載されるモータと発電機の双方の機能を備えるモータジェネレータは、永久磁石が取り付けられたロータと、その周囲に配置されたステータとを備えている。ステータは電磁鋼板を積層して構成されるステータコアのスロットに巻き線を巻きつけたものであり、モータジェネレータがモータとして機能する際にはステータの巻き線に通電してロータを回転させる回転力を取り出し、発電機として機能する際にはロータの回転によってステータ巻き線に流れる電流を取り出す。

この様なモータジェネレータが回転すると、ステータの巻き線に電流が流れる際の損失によってステータの巻き線が発熱し、ステータあるいはモータジェネレータの温度が上昇する。このため、ステータあるいはモータジェネレータ各部に冷却油を流して冷却する方法が提案されている。

特許文献１には、自動車用駆動装置のモータ温度、発電機温度、エンジン回転数、モータ軸回転数、駆動軸回転数等に応じて、温度の高い部分に優先してオイルを循環させるようにバルブによって流路を変更する方法が提案されている。

特許文献２には、高負荷走行時や登坂走行などの場合に、電気抵抗の大きい走行用モータの中性点が冷却油の油溜めの中に水没し、中性点が冷却油とより大きな面積で接触することができるように、冷却油の油溜めと中性点とを配置する方法が提案されている。より具体的には、高負荷の際にはモータの回転によって油溜めの位置が回転の後方側に寄り、登坂走行をしている際には重力の影響で油溜めにある冷却油の液面が後方に傾斜するので、高負荷あるいは登坂走行の際に油溜めの中に中性点が浸漬されるように中性点をモータジェネレータの回転の後方側に配置するモータ冷却システムが提案されている。また、特許文献２では、高速負荷の際にはモータ中性点に冷却油を噴射して冷却する方法が提案されている。

特許文献３には、オイルポンプから吐出した冷却油が少なくてもケース周壁内面をつたわってしまわないように、ケース周壁内面から不連続な角部を有する部分に冷却油噴射口を設けるモータの冷却回路が提案されている。例えば、ケース周壁内面の凹部と不連続な平坦面に冷却油噴射口を設け、あるいは、ケース周壁内面の切り欠き、角部の所に冷却油噴射口を設け、あるいは周壁に沿った凹円筒面であるが端面を有している部分に冷却油噴射口を設けることが提案されている。

特許文献４には、電気ケースのケース内面に固定された油溜め付きブロックから複数の冷却管が延び、それぞれに油孔が設けられ、各油孔からステータのコイルエンドに冷却油を吐出するモータの冷却装置が提案されている。

特開２００２−１４７５８４号公報 特開２００６−１４４３８号公報 特開平８−１３０８５６号公報 特開平９−２３６１５号公報

ところで、車両駆動用のモータジェネレータはプラネタリギヤやカウンタギヤや差動ギヤなどの各種ギヤ装置とともにトランスアスクルのケースの中に収納されている場合がある。この場合、モータジェネレータのステータへの冷却油の供給は、一番下部に設けられた油溜めに溜まっている冷却油をギヤによって上部に設けられた油タンクまで掻き揚げたり、冷却油ポンプで油タンクまで圧送したりしたのち、油タンクから冷却油を重力によってモータジェネレータのステータの上から落下させて、ステータの冷却を行う場合がある。この方式では、冷却油は重力の方向に向かって落下していくため、登坂路などで車両が傾斜するとステータの内部に向かって真っすぐに冷却油が落下せず、車両の傾斜に沿って斜め方向に落下することとなる。このため傾斜の上部側にあるステータの部分には冷却油が回りにくく、冷却効率が低下するという問題があった。

本発明は、モータジェネレータ装置において、効果的にステータの冷却を行うことを目的とする。

本発明のモータジェネレータ装置は、電動車両に搭載されたモータジェネレータ装置であって、車両前後方向に並べて配置され、モータジェネレータの重力方向上側に設けられる冷媒タンクから重力によってモータジェネレータに冷媒を供給する複数の冷媒流路と、各冷媒流路に設けられ、各冷媒流路の冷媒流量を調節する調節弁と、水平面に対する車両前後方向の傾斜角度を検出する傾斜角検出手段と、各調節弁を開閉する制御部と、を備え、制御部は、傾斜角度検出手段によって検出した車両前後方向の傾斜角度に応じて各調節弁の開度を変化させる弁開度調節手段を備えること、を特徴とする。

本発明のモータジェネレータ装置において、弁開度調節手段は、車両前方が車両後方よりも重力方向上側にある場合には、車両が水平状態にある場合にモータジェネレータに冷媒を供給する第１冷媒流路よりも車両前方側にある第２冷媒流路に取り付けられた調節弁の開度を大きくし、第１冷媒流路に取り付けられた調節弁の開度を小さくすること、としても好適であるし、弁開度調節手段は、車両前方が車両後方よりも重力方向上側にある場合には、車両が水平状態にある場合にモータジェネレータに冷媒を供給する第１冷媒流路よりも車両前方側にある第２冷媒流路に取り付けられた調節弁の開度を大きくし、第１冷媒流路及び第１冷媒流路よりも車輌後方側にある第３冷媒流路に取り付けられた各調節弁の開度を小さくし、車両前方が車両後方よりも重力方向下側にある場合には、第３冷媒流路に取り付けられた調節弁の開度を大きくし、第１冷媒流路及び第２冷媒流路に取り付けられた各調節弁の開度を小さくすること、としても好適である。

本発明のモータジェネレータ装置において、モータジェネレータは、ステータコアとステータコアを保持するケーシングとを含み、冷媒流路は、ステータコアとケーシングとの間に設けられ、モータジェネレータの軸方向に延びるステータ冷却流路と、冷媒タンクとステータ冷却流路とを接続する冷媒供給流路とを含み、冷媒供給流路とステータ冷却流路との接続部に設けられ、ステータコアの温度が高いほど冷媒の接続部の通過流量が大きくなる冷媒流量調節機構を備えること、としても好適であるし、冷媒流量調節機構は、温度が低下すると接続部の流路を閉塞し、温度が上昇すると接続部の流路を開放する温度変形部材であること、としても好適であるし、温度変形部材は、一端がステータコアに取り付けられ、他端が冷媒供給流路とステータ冷却流路との接続部に入り込むように成形されたバイメタルであること、としても好適である。

本発明は、モータジェネレータ装置において、効果的にステータの冷却を行うことができるという効果を奏する。

以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本実施形態のモータジェネレータ装置２０が搭載されているハイブリッド車両１００は、車体１０と、車体前方のエンジンルーム１１に搭載されたエンジン１２と、モータジェネレータ装置２０と、ラジェータ１６と、を備え、車室１７の中には、モータジェネレータ装置２０を制御する制御部７０と、水平面に対する車体１０の前後方向の傾斜角度を検出する傾斜角度検出センサ１４と、モータジェネレータ装置２０に駆動用の電力を供給する二次電池１５とを備えている。

図２、図３に示すように、モータジェネレータ装置２０はケーシング２１の内部に第１、第２モータジェネレータ２２ａ，２２ｂと、ディファレンシャルギヤ２３と、カウンタギヤ２４と、プラネタリギヤ２５とを収納したものである。図３に示すように、小さい方のモータジェネレータが第１モータジェネレータ２２ａで大きい方のモータジェネレータが第２モータジェネレータ２２ｂである。第１、第２モータジェネレータ２２ａ，２２ｂは、それぞれロータ４０ａ，４０ｂとステータ３８ａ，３８ｂとを備えている。ロータ４０ａ，４０ｂはそれぞれ中心軸３９の周りに回転するシャフト４１ａ，４１ｂに固定され、電磁鋼板を積載して構成されたロータコア４２ａ，４２ｂとロータコア４２ａ，４２ｂの外周に取り付けられた永久磁石４３ａ，４３ｂとを有している。ステータ３８ａ，３８ｂはロータ４０ａ，４０ｂの周囲に設けられ、電磁鋼板を積層したステータコア４４ａ，４４ｂと、ステータコア４４ａ，４４ｂに巻きつけられた巻き線によって構成されるコイルエンド４５ａ，４５ｂと、備えている。ロータ４０ａ，４０ｂの各シャフト４１ａ，４１ｂはハイブリッド車両１００の幅方向に同軸に配置され、その間にはプラネタリギヤ２５が配置され、第２モータジェネレータ２２ｂのシャフト４１ｂはエンジン１２に向かって延びている。

第２モータジェネレータ２２ｂのシャフト４１ｂはカウンタギヤ２４に接続され、カウンタギヤ２４はディファレンシャルギヤ２３に接続されている。そして、第２モータジェネレータ２２ｂのロータ４０ｂの駆動力はカウンタギヤ２４とディファレンシャルギヤ２３を介して図１に示すハイブリッド車両１００の前輪に伝達され、ハイブリッド車両１００を駆動する。

モータジェネレータ装置２０のケーシング２１は、第１、第２モータジェネレータ２２ａ，２２ｂのロータ４０ａ，４０ｂを回転自在に支持するとともに、各ステータ３８ａ，３８ｂを固定支持している。ケーシング２１の重力方向上部には、第１、第２モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの各ステータ３８ａ，３８ｂを冷却する冷却媒体である冷気油を貯留する油タンク２６が設けられている。油タンク２６は大気に連通し、自由液面を有している。

図２、図３に示すように、ケーシング２１の上方の内部には、第１、第２モータジェネレータ２２ａ，２２ｂのロータ４０ａ，４０ｂの中心軸３９の方向に向かって油タンク２６から延びる各３本の冷媒供給流路が設けられている。図２に示すように、第１、第２モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの各ロータ４０ａ，４０ｂの中心軸３９の真上には第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂが設けられ、第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂのハイブリッド車両１００の前方向には、第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂと平行に第２冷媒供給流路２８ｂ，２８ｂが設けられ、第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂのハイブリッド車両１００の後方には第３冷媒供給流路２９ａ，２９ｂが第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂと平行に設けられている。図３に示すように、各第１、第２、第３冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂは、ケーシング２１と各ステータコア４４ａ，４４ｂとの間に形成された第１、第２、第３ステータ冷却流路３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂに接続されている。第１、第２、第３ステータ冷却流路３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂは、各ステータコア４４ａ，４４ｂとケーシング上部に設けられた溝によって構成される流路であって、各ステータコア４４ａ，４４ｂの上部で各ロータ４０ａ，４０ｂの軸方向に沿って各コイルエンド４５ａ，４５ｂの上部に設けられた各端部開口６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂまで延びている。各第１、第２、第３冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂには、各第１、第２、第３冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂに流れる冷却油の流量を調節する各調節弁３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂが設けられている。また、ケーシング２１の下部には重力方向下向きに突出した油溜め３３が設けられている。油溜め３３は連通孔３４ａ，３４ｂによって各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの底部と連通している。

第２、第３冷媒供給流路２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂに接続する第２、第３ステータ冷却流路３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂは、各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの垂直方向からそれぞれ傾斜角度αずつ車両前方、ならびに車両後方に傾斜している。本実施形態では、傾斜角度αは走行中に登坂などで車体１０が前後方向に傾斜する最大角度である１８度の半分の９度程度となっている。

第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ、第１ステータ冷却流路３０ａ，３０ｂは第１冷媒流路を構成し、第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂ、第２ステータ冷却流路３１ａ，３１ｂは第２冷媒流路を構成し、第３冷媒供給流路２９ａ，２９ｂ、第３ステータ冷却流路３２ａ，３２ｂは第３冷媒流路を構成する。

ケーシング２１の内部には各ステータ３８ａ，３８ｂを冷却する冷却油が封入されている。冷却油はケーシング２１の各ステータコア４４ａ，４４の一部が浸漬する位置まで入っている。また、ディファレンシャルギヤ２３の一部は、油溜め３３に溜まっている冷却油に浸漬する位置となる様に構成されている。

各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂが回転してディファレンシャルギヤ２３が回転すると、ディファレンシャルギヤ２３は、図２の矢印に示す様に、冷却油を掻き揚げる。掻き揚げられた冷却油は、カウンタギヤ２４にかかり、カウンタギヤ２４によってさらに掻き揚げられ、ケーシング２１の上部に設けられた油タンク２６に送り込まれる。油タンク２６は大気に連通し、冷却油は自由液面を備えているので、油タンク２６に入った冷却油は重力によって各第１、第２、第３冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂから各調節弁３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂを通って各第１、第２、第３ステータ冷却流路３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂに流れ、各ステータコア４４ａ，４４ｂの外表面に沿って各ステータコア４４ａ，４４ｂを冷却した後、各第１、第２、第３ステータ冷却流路３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂの各端部開口６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂから各コイルエンド４５ａ，４５ｂに向かって落下し、コイルエンド４５ａ，４５ｂを冷却する。そして冷却油はケーシング２１の下部にある油溜め３３に戻ってくることができるよう構成されている。このように冷却油が各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂを循環してステータ３８ａ，３８ｂを冷却することができる。

図４に示すように、モータジェネレータ装置２０の各調節弁３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂは制御部７０に接続され、制御部７０の指令によって開閉動作を行うよう構成されている。また、車体１０に取り付けられ、水平面に対する車体１０の前後方向の傾斜角度を検出する傾斜角度検出センサ１４も制御部７０に接続されている。傾斜角度検出センサはＧセンサ等を用いてもよいし、車体１０に取り付けられたジャイロの出力としてもよい。

本実施形態では、制御部７０は、内部にＣＰＵとメモリとを備えるコンピュータであるが、電気回路によって制御回路を構成するようにしてもよい。

以上のように構成されたモータジェネレータ装置２０の動作について以下説明する。

図５（ａ）に示すように、制御部７０は、車体１０の傾斜角度が略ゼロ或いはゼロ前後の閾値内の値であった場合には、第１冷媒流路選択指令を出力する。この指令によって、各第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂに設けられた各調節弁３５ａ，３５ｂを開とし、各第２、第３冷媒供給流路２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂに設けられた各調節弁３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂとを閉とする。これによって油タンク２６に貯まった冷却油は各第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂと各調節弁３５ａ，３５ｂを通って各第１ステータ冷却流路３０ａ，３０ｂに流れ、各端部開口６１ａ，６１ｂから中心軸３９に向かって略垂直に落下する。そして、図５（ａ）の点線の矢印で示すように、落下した冷却油は、各コイルエンド４５ａ，４５ｂの略真上から車両前方側、車両後方側に分かれて各コイルエンド４５ａ，４５ｂの表面を周方向に沿って下方に流れ、ケーシング２１の下部の油溜め３３に落下する。一方、各調節弁３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂは閉となっているので、各第２、第３冷媒供給流路２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂには冷却油は流れない。ここで、車体１０の傾斜角度の閾値は、第２、第３ステータ冷却流路３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂの傾斜角度である角度αの略９度をハイブリッド車両１００の前方側と後方側との閾値としても良いし、もっと小さな閾値としてもよい。

図５（ｂ）に示すように、制御部７０は、傾斜角度検出センサ１４から車体１０の水平面に対する傾斜角度信号を取得して、水平面に対する車体１０の前後方向の傾斜角度が第１冷媒流路を選択する指令を出力する際の閾値以上、例えば角度α以上、前方側が高くなるように傾斜している場合には、制御部７０は、ハイブリッド車両１００は前進で登坂走行をしているものと判断する。そして、制御部７０は、モータジェネレータ装置２０の車両前方側に設けられた第２冷媒流路を選択する指令を出力する。この指令によって、各第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂに設けられた各調節弁３６ａ，３６ｂを開とし、各第１、第３冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ，２９ａ，２９ｂに設けられた各調節弁３５ａ，３５ｂ，３７ａ，３７ｂとを閉とする。これによって油タンク２６に貯まった冷却油は各第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂと各調節弁３６ａ，３６ｂを通って各第２ステータ冷却流路３１ａ，３１ｂに流れ、各端部開口６２ａ，６２ｂから各コイルエンド４５ｂに向かって落下する。車体１０が角度αだけ傾斜しているので、各各端部開口６２ａ，６２ｂから落下した冷却油は各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの中心軸３９に向かって略垂直方向に落下する。そして各コイルエンド４５ａ，４５ｂに落下した冷却油は、図５（ｂ）の点線の矢印で示すように、落下点から車両前方側と車両後方側に分かれて各コイルエンド４５ａ，４５ｂの表面を周方向に沿って下方に流れ、ケーシング２１の下部の油溜め３３に落下する。一方、各調節弁３５ａ，３５ｂ，３７ａ，３７ｂは閉となっているので、各第１、第３冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ，２９ａ，２９ｂには冷却油は流れない。

図５（ｃ）に示すように、制御部７０は、傾斜角度検出センサ１４から車体１０の水平面に対する傾斜角度信号を取得して、水平面に対する車体１０の前後方向の傾斜角度が第１冷媒流路を選択する指令を出力する際の閾値以上、例えば角度α以上、後方側が高くなるように傾斜している場合には、制御部７０は、ハイブリッド車両１００は後進で登坂走行をしているものと判断する。そして、制御部７０は、モータジェネレータ装置２０の車両後方側に設けられた第３冷媒流路を選択する指令を出力する。この指令によって、各第３冷媒供給流路２９ａ，２９ｂに設けられた各調節弁３７ａ，３７ｂを開とし、各第１、第２冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂに設けられた各調節弁３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂとを閉とする。これによって油タンク２６に貯まった冷却油は各第３冷媒供給流路２９ａ，２９ｂと各調節弁３７ａ，３７ｂを通って各第３ステータ冷却流路３２ａ，３２ｂに流れ、各端部開口６３ａ，６３ｂから各コイルエンド４５ｂに向かって落下する。車体１０が角度αだけ傾斜しているので、各各端部開口６３ａ，６３ｂから落下した冷却油は各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの中心軸３９に向かって略垂直方向に落下する。そして各コイルエンド４５ａ，４５ｂに落下した冷却油は、図５（ｃ）の点線の矢印で示すように、落下点から車両前方側と車両後方側に分かれて各コイルエンド４５ａ，４５ｂの表面を周方向に沿って下方に流れ、ケーシング２１の下部の油溜め３３に落下する。一方、各調節弁３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂは閉となっているので、各第１、第２冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂには冷却油は流れない。

以上説明したように、本実施形態のモータジェネレータ装置２０は、車体１０が略水平な状態でも、車体１０の前方が高くなるように前後方向に傾斜している場合でも、逆に車体１０の後方が高くなるように前後方向に傾斜している場合でも、各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの重力方向の略真上から中心軸３９の方向に向かって冷却油を落下させることができ、コイルエンド４５ａ，４５ｂの車両前方側、車両後方側に略均等に冷却油を循環させることができるので、各ステータ３８ａ，３８ｂを効率よく冷却することができるという効果を奏する。

以上説明した本実施形態では、第１から第３の３つの冷媒流路の内、各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの重力方向の略真上から中心軸３９の方向に向かって冷却油を落下させることができる１つの流路を選択してその流路に配置されている弁を開とし、他の弁を閉とすることとして説明したが、選択した流路に設けられた弁開度を大きくし、その他の流路に設けられている弁開度を少なくなるようにしてもよい。たとえば、車体１０が略水平の際に、第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂに取りつけられている調節弁３５ａ，３５ｂは全開とし、第２、第３冷媒供給流路２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂに取り付けられた各調節弁３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂは、それぞれ半開とし、車体１０の傾斜角度が大きくなるに従って（車体１０の前方が高くなるに従って）、第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂに取り付けられている各調節弁３６ａ，３６ｂの開度を大きくし、逆に第１、第３冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ，２９ａ，２９ｂに取り付けられている各調節弁３５ａ，３５ｂ，３７ａ，３７ｂの開度を小さくし、車体の傾斜角度が最大角度である１８度となった場合には、第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂの各調節弁３６ａ，３６ｂの開度を全開とし、第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂの各調節弁３５ａ，３５ｂの開度を半開とし、第３冷媒供給流路２９ａ，２９ｂの各調節弁３７ａ，３７ｂの開度を全閉とする様にしてもよい。また、逆に車体１０の傾斜角度がマイナス方向に大きくなるに従って（車体１０の後方が高くなるに従って）、第３冷媒供給流路２９ａ，２９ｂに取り付けられている各調節弁３７ａ，３７ｂの開度を大きくし、逆に第１、第２冷媒供給流路２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂに取り付けられている各調節弁３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂの開度を小さくし、車体の傾斜角度が最大角度である−１８度となった場合には、第３冷媒供給流路２９ａ，２９ｂの各調節弁３７ａ，３７ｂの開度を全開とし、第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂの各調節弁３５ａ，３５ｂの開度を半開とし、第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂの各調節弁３６ａ，３６ｂの開度を全閉とする様にしてもよい。

また、第１モータジェネレータ２２ａ，と第２モータジェネレータ２２ｂとの負荷に応じて、第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂの各調節弁３５ａ，３５ｂの各開度、第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂの各調節弁３６ａ，３６ｂの各開度、第３冷媒供給流路２９ａ，２９ｂの各調節弁３７ａ，３７ｂの各開度、を互いに異なる開度となるように設定してもよい。また、車体１０の傾斜角度はＧセンサやジャイロの出力に限らず、例えば、油タンク２６あるいは油溜め３３の車両前方側と車両後方側との内壁にそれぞれ液位センサを取りつけ、各液位センサの検出する液面高さの差異によって車体１０の傾斜を検出するようにしてもよい。

以下、本発明の他の実施形態について図６、図７を参照しながら説明する。図１から図５を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。

図６に示すように、本実施形態では、第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂは、調節弁３５ａ，３５ｂの下流側で２つに分岐し、各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの上部の車両前後方向の２箇所に設けられた第１ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂ，４６ａ´，４６ｂ´に接続され、第１ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂ，４６ａ´，４６ｂ´はそれぞれ各端部開口６４ａ，６４ｂ，６４ａ´，６４ｂ´に延びている。また、本実施形態では、第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂは、調節弁３６ａ，３６ｂの下流側で２つに分岐し、各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの上部の車両前後方向の２箇所に設けられた第２ステータ冷却流路４７ａ，４７ｂ，４７ａ´，４７ｂ´に接続され、ステータ冷却流路４７ａ，４７ｂ，４７ａ´，４７ｂ´はそれぞれ各端部開口６５ａ，６５ｂ，６５ａ´，６５ｂ´に延びている。

車両前後方向の２箇所に設けられた第１ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂ，４６ａ´，４６ｂ´と第２ステータ冷却流路４７ａ，４７ｂ，４７ａ´，４７ｂ´とは、車両前後方向に車両前方側から順次、前方の第２ステータ冷却流路４７ａ，４７ｂ、前方の第１ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂ、後方の第２ステータ冷却流路４７ａ´，４７ｂ´、後方の第１ステータ冷却流路４６ａ´，４６ｂ´の順に配置されている。すなわち、前方、後方の各第２ステータ冷却流路４７ａ，４７ｂ，４７ａ´，４７ｂ´はそれぞれ前方、後方の各第１ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂ，４６ａ´，４６ｂ´よりもハイブリッド車両１００の前方側となっている。また、前方の第２ステータ冷却流路４７ａ，４７ｂと前方の第１ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂとは、中心軸３９の周りに角度βだけ離れて配置され、同様に後方の第２ステータ冷却流路４７ａ´，４７ｂ´と後方の第１ステータ冷却流路４６ａ´，４６ｂ´とは、中心軸３９の周りに角度βだけ離れて配置されている。

また、後方の第２ステータ冷却流路４７ａ´，４７ｂ´は、中心軸３９の垂直方向線となるように配置され、前方の第１ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂと後方の第１ステータ冷却流路４６ａ´，４６ｂ´とは中心軸３９の垂直方向線の車両前後方向に対称に配置されている。

上記のように各ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂ，４６ａ´，４６ｂ´，４７ａ，４７ｂ，４７ａ´，４７ｂ´が配置されているので、ハイブリッド車両１００の車体１０が略水平状態の場合には、後方の第２ステータ冷却流路４７ａ´，４７ｂ´と端部開口６５ａ´，６５ｂ´とが中心軸３９に対して垂直上方、すなわち真上となり、前方、後方の各第１ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂ，４６ａ´４６ｂ´、端部開口６４ａ，６４ｂ，６４ａ´，６４ｂ´は真上より車両前後方向に寄った位置となっている。

以上のように構成された本実施形態のモータジェネレータ装置２０の動作について、以下説明する。

先に説明した実施形態と同様、制御部７０は、車体１０の傾斜角度が略ゼロ或いはゼロ前後の閾値内の値であった場合には、第１冷媒流路選択指令を出力する。この指令によって、各第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂに設けられた各調節弁３５ａ，３５ｂを開とし、各第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂ設けられた各調節弁３６ａ，３６ｂを閉とする。これによって油タンク２６に貯まった冷却油は各第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂと各調節弁３５ａ，３５ｂを通って前方側、後方側の各第１ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂ，４６ａ´，４６ｂ´に流れ、前方側、後方側の各端部開口６４ａ、６４ｂ，６４ａ´，６４ｂ´から重力方向に垂直に落下する。そして、図７（ａ）の点線の矢印で示すように、落下した冷却油は、各コイルエンド４５ａ，４５ｂの略真上の前後から車両前方側、車両後方側に分かれて各コイルエンド４５ａ，４５ｂの表面を周方向に沿って下方に流れ、ケーシング２１の下部の油溜め３３に落下する。一方、各調節弁３６ａ，３６ｂは閉となっているので、各第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂには冷却油は流れない。ここで、車体１０の傾斜角度の閾値は、前方第１ステータ冷却流路４６ａ，４６ｂと前方第２ステータ冷却流路４７ａ，４７ｂの傾斜角度である角度βより小さい角度としてもよい。

図７（ｂ）に示すように、制御部７０は、傾斜角度検出センサ１４から車体１０の水平面に対する傾斜角度信号を取得して、水平面に対する車体１０の前後方向の傾斜角度が第１冷媒流路を選択する指令を出力する際の閾値である角度β以上前方側が高くなるように傾斜している場合には、制御部７０は、ハイブリッド車両１００は前進で登坂走行をしているものと判断する。そして、制御部７０は、モータジェネレータ装置２０の車両前方側に設けられた第２冷媒流路を選択する指令を出力する。この指令によって、各第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂに設けられた各調節弁３６ａ，３６ｂを開とし、各第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂに設けられた各調節弁３５ａ，３５ｂとを閉とする。これによって油タンク２６に貯まった冷却油は各第２冷媒供給流路２８ａ，２８ｂと各調節弁３６ａ，３６ｂを通って前方側、後方側の各第２ステータ冷却流路４７ａ，４７ｂ，４７ａ´，４７ｂ´に流れ、前方側、後方側の各端部開口６５ａ，６５ｂ，６５ａ´，６５ｂ´から各コイルエンド４５ｂに向かって垂直に落下する。車体１０が角度βだけ傾斜しているので、各端部開口６５ａ，６５ｂ，６５ａ´，６５ｂ´から落下した冷却油は、図７（ｂ）の点線の矢印で示すように、それぞれ車両前方側と車両後方側に分かれて各コイルエンド４５ａ，４５ｂの表面を周方向に沿って下方に流れ、ケーシング２１の下部の油溜め３３に落下する。一方、各調節弁３５ａ，３５ｂは閉となっているので、各第１冷媒供給流路２７ａ，２７ｂには冷却油は流れない。

以上説明したように、本実施形態のモータジェネレータ装置２０は、車体１０が略水平な状態でも、車体１０の前方が高くなるように前後方向に傾斜している場合でも、各モータジェネレータ２２ａ，２２ｂの重力方向の上側から落下させた冷却油をコイルエンド４５ａ，４５ｂの車両前方側、車両後方側に略均等に循環させることができるので、各ステータ３８ａ，３８ｂを効率よく冷却することができるという効果を奏する。また、先に説明した実施形態と同様、各調節弁３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂの各開度を車体１０の傾斜角度に応じて順次変化させるようにしてもよい。

図８を参照しながら、他の実施形態について説明する。先に図１から図６を参照して説明した実施形態と同様の部分には同様の符号を付して説明は省略する。なお、本実施形態は、第２モータジェネレータ２２ｂについて説明するが、第１モータジェネレータ２２ａも同様の構成である。

図８に示すように、本実施形態は、第１、第２、第３冷媒供給流路２７ｂ，２８ｂ，２９ｂと第１、第２、第３ステータ冷却流路３０ｂ，３１ｂ，３２ｂとの間の接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂに、温度が低下すると接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの流路を閉塞し、温度が上昇すると５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの流路を開放する温度変形部材であるバイメタル５４ｂ，５５ｂ，５６ｂを設けたものである。各バイメタル５４ｂ，５５ｂ，５６ｂは、一端がステータコア４４ｂの表面に固定され、他端が各接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの中に入るように構成され、ステータコア４４ｂの温度が低下すると、各バイメタル５４ｂ，５５ｂ，５６ｂは他端が各接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの中に入る方向に曲がり、各接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの流路を閉塞する。そして、温度が上昇すると、各バイメタル５４ｂ，５５ｂ，５６ｂは、ステータコア４４ｂの表面に向かって変形し、各接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの流路を開放する。このため、ステータコア４４ｂの温度が上昇した際には接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの流路が開放され、ステータ冷却流路３０ｂ，３１ｂ，３２ｂに流れる冷媒の流量が多くなり、ステータコア４４ｂの温度が低下した際には接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの流路が閉塞され、ステータ冷却流路３０ｂ，３１ｂ，３２ｂに流れる冷媒の流量が少なくなる。そして、第１、第２モータジェネレータ２２ａ，２２ｂとも同様の構造となっているので、例えば、第１モータジェネレータ２２ａの負荷が大きく、ステータコア４４ａの温度が高く、第２モータジェネレータ２２ｂの負荷が低く、ステータコア４４ｂの温度が低い場合には、第１モータジェネレータ２２ａの各ステータ冷却流路３０ａ，３１ａ，３２ａの冷却油の流量は第２モータジェネレータ２２ｂの各ステータ冷却流路３０ｂ，３１ｂ，３２ｂの冷却油の流量よりも多くなる。このため、効率的にステータ３８ａ，３８ｂを冷却することができるという効果を奏する。なお、温度変形部材であるバイメタル５４ｂ，５５ｂ，５６ｂは、図１から図５を参照して説明した実施形態の様に、車体１０の傾斜によって、第１、第２、第３の各冷媒流路の各調節弁の開度を変化させる構成と共に備えるようにしても良いし、温度変形部材であるバイメタル５４ｂ，５５ｂ，５６ｂのみを設けるような構成としてもよい。

図９を参照しながら、他の実施形態について説明する。図９は図８を参照して説明した実施形態のバイメタル５４ｂ，５５ｂ，５６ｂに代わって、温度によって形状が変化するワックスまたは形状記憶金属によって形成したバルブ部材６７ｂ，６８ｂ，６９ｂを接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂに設けたものである。先に図９を参照して説明した実施形態と同様、温度が上昇すると、各バルブ部材６７ｂ，６８ｂ，６９ｂはその大きさが小さくなり、各接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの流路を開放し、温度が低下すると、各バルブ部材６７ｂ，６８ｂ，６９ｂはその大きさが大きくなり、各接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの流路を閉塞する。従って、ステータコア４４ｂの温度が上昇した際には接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの流路が開放され、ステータ冷却流路３０ｂ，３１ｂ，３２ｂに流れる冷媒の流量が多くなり、ステータコア４４ｂの温度が低下した際には接続部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂの流路が閉塞され、ステータ冷却流路３０ｂ，３１ｂ，３２ｂに流れる冷媒の流量が少なくなる。本実施形態は、先に図８を参照して説明した実施形態と同様の効果を奏する。

本発明の実施形態におけるモータジェネレータ装置が搭載されたハイブリッド車両を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるモータジェネレータ装置の車両前後方向の断面を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるモータジェネレータ装置の車両幅方向の断面を示す説明図である。 本発明の実施形態におけるモータジェネレータ装置の構成を示す系統図である。 本発明の実施形態におけるモータジェネレータ装置の動作を示す説明図である。 本発明の他の実施形態におけるモータジェネレータ装置の構成を示す系統図である。 本発明の他の実施形態におけるモータジェネレータ装置の動作を示す説明図である。 本発明の他の実施形態におけるモータジェネレータ装置の構造を示す説明図である。 本発明の他の実施形態におけるモータジェネレータ装置の構造を示す説明図である。

符号の説明

１０ 車体、１１ エンジンルーム、１２ エンジン、１４ 傾斜角度検出センサ、１５ 二次電池、１６ ラジェータ、１７ 車室、２０ モータジェネレータ装置、２１ ケーシング、２２ａ 第１モータジェネレータ、２２ｂ 第２モータジェネレータ、２３ ディファレンシャルギヤ、２４ カウンタギヤ、２５ プラネタリギヤ、２６ 油タンク、２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂ，２９ａ，２９ｂ 冷媒供給流路、３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，４６ａ，４６ｂ，４７ａ，４７ｂ，４６ａ´，４６ｂ´，４７ａ´，４７ｂ´ ステータ冷却流路、３３ 油溜め、３４ａ，３４ｂ 連通孔、３５ａ，３５ｂ，３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂ 調節弁、３８ａ，３８ｂ ステータ、３９ 中心軸、４０ａ，４０ｂ ロータ、４１ａ，４１ｂ シャフト、４２ａ，４２ｂ ロータコア、４３ａ，４３ｂ 永久磁石、４４ａ，４４ｂ ステータコア、４５ａ，４５ｂ コイルエンド、５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ 接続部、５４ｂ，５５ｂ，５６ｂ バイメタル、６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ，６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ，６５ａ，６５ｂ，６４ａ´，６４ｂ´，６５ａ´，６５ｂ´ 各端部開口、６７ｂ，６８ｂ，６９ｂ バルブ部材、７０ 制御部、１００ ハイブリッド車両、α，β 角度。

Claims (6)

1. 電動車両に搭載されたモータジェネレータ装置であって、
   車両前後方向に並べて配置され、モータジェネレータの重力方向上側に設けられる冷媒タンクから重力によってモータジェネレータに冷媒を供給する複数の冷媒流路と、
   各冷媒流路に設けられ、各冷媒流路の冷媒流量を調節する調節弁と、
   水平面に対する車両前後方向の傾斜角度を検出する傾斜角検出手段と、
   各調節弁を開閉する制御部と、を備え、
   制御部は、
   傾斜角度検出手段によって検出した車両前後方向の傾斜角度に応じて各調節弁の開度を変化させる弁開度調節手段を備えること、
   を特徴とするモータジェネレータ装置。
2. 請求項１に記載のモータジェネレータ装置であって、
   弁開度調節手段は、
   車両前方が車両後方よりも重力方向上側にある場合には、車両が水平状態にある場合にモータジェネレータに冷媒を供給する第１冷媒流路よりも車両前方側にある第２冷媒流路に取り付けられた調節弁の開度を大きくし、第１冷媒流路に取り付けられた調節弁の開度を小さくすること、
   を特徴とするモータジェネレータ装置。
3. 請求項１に記載のモータジェネレータ装置であって、
   弁開度調節手段は、
   車両前方が車両後方よりも重力方向上側にある場合には、車両が水平状態にある場合にモータジェネレータに冷媒を供給する第１冷媒流路よりも車両前方側にある第２冷媒流路に取り付けられた調節弁の開度を大きくし、第１冷媒流路及び第１冷媒流路よりも車輌後方側にある第３冷媒流路に取り付けられた各調節弁の開度を小さくし、
   車両前方が車両後方よりも重力方向下側にある場合には、第３冷媒流路に取り付けられた調節弁の開度を大きくし、第１冷媒流路及び第２冷媒流路に取り付けられた各調節弁の開度を小さくすること、
   を特徴とするモータジェネレータ装置。
4. 請求項１に記載のモータジェネレータ装置であって、
   モータジェネレータは、ステータコアとステータコアを保持するケーシングとを含み、
   冷媒流路は、ステータコアとケーシングとの間に設けられ、モータジェネレータの軸方向に延びるステータ冷却流路と、冷媒タンクとステータ冷却流路とを接続する冷媒供給流路とを含み、
   冷媒供給流路とステータ冷却流路との接続部に設けられ、ステータコアの温度が高いほど接続部の冷媒の通過流量が大きくなる冷媒流量調節機構を備えること、
   を特徴とするモータジェネレータ装置。
5. 請求項４に記載のモータジェネレータ装置であって、
   冷媒流量調節機構は、温度が低下すると接続部の流路を閉塞し、温度が上昇すると接続部の流路を開放する温度変形部材であること、
   を特徴とするモータジェネレータ装置。
6. 請求項５に記載のモータジェネレータ装置であって、
   温度変形部材は、一端がステータコアに取り付けられ、他端が冷媒供給流路とステータ冷却流路との接続部に入り込むように成形されたバイメタルであること、
   を特徴とするモータジェネレータ装置。

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