JP2006258069A - 冷却システム - Google Patents

Abstract

【課題】 ハイブリッド式動力出力装置における内燃機関と電動機の冷却を図るに当たり、内燃機関の冷却特性を考慮した新たな冷却系を提供する。
【解決手段】 内燃機関の冷却箇所の冷却を図る第１冷却系１１０と、電動機や強電系制御部品等の電機系機器の冷却を図る第２冷却系１６０との２系統の冷却系を備え、内燃機関の冷却箇所のうち、電気系器機の冷却箇所と同様に低温冷媒での冷却が望まれる冷却箇所（燃焼室頂上・吸気ポート付近）については、電機系機器冷却用の第２冷却系１６０に含ませる。その上で、第１冷却系１１０については、潤滑油の流動性低下を招くまで冷却しないよう、冷媒温度ＴｈＡを比較的高めとし、第２冷却系１６０についての冷媒温度ＴｈＢを冷媒温度ＴｈＡより低い冷媒温度とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、内燃機関と電動機を動力源として備えるハイブリッド式動力出力装置の冷却システムに関する。

この種の冷却システムは、一般に、内燃機関の冷却系と、電動機の冷却系とで分離して設置されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−７６６０３号公報

この特許文献で提案された冷却システムでは、冷却系に含まれるポンプ等に異常がなければ、それぞれの冷却系で冷媒を循環させ、異常時には、両冷却系をバイパスして内燃機関および電動機の冷却を図っている。

しかしながら、上記の冷却システムでは、内燃機関を一系統の冷却系で冷却していることから、その冷却機能の点で次のような改善の余地が指摘されるに到った。

内燃機関は、シリンダ内で摺動するピストンや給排気バルブ・給排気ポート等の種々の機器を備え、ピストン等の摺動部には潤滑油を行き渡らせている。潤滑油はその温度により粘度が変わることから、あまりに低温の冷媒で潤滑油が冷却されると、潤滑油粘度が不用意に大きくなって、却ってフリクションの低減効能が低下する。このため、潤滑油給油箇所、例えば、シリンダボアでは、冷媒温度をあまり低くできないのが現状である。その一方、燃焼室や吸気ポート付近において冷媒による冷却が不十分だと、燃焼室温度の昇温、或いは混合気自体の昇温により異常燃焼が起き、不用意なノッキングが起きる危惧がある。このため、燃焼室や吸気ポート付近では、低温度の冷媒による冷却或いは高い冷却性能が求められる。

その反面、電動機の冷却系では、電気抵抗や半導体の耐熱特性の上から、低温度の冷媒による冷却が望ましく、機器発熱を極力抑えた方が望ましい。

本発明は、ハイブリッド式動力出力装置における内燃機関と電動機の冷却に際しての上記問題点を解決するためになされ、内燃機関の冷却特性を考慮した新たな冷却系を提供することをその目的とする。

かかる課題の少なくとも一部を解決するため、本発明のハイブリッド式動力出力装置の冷却システムは、
内燃機関と電動機を備えるハイブリッド式動力出力装置の冷却システムであって、
前記内燃機関に含まれる機器についての機構系冷却箇所を冷媒の第１循環経路とする第１冷却系と、
前記電動機とその付属機器とに含まれる機器についての電気系冷却箇所を冷媒の第２循環経路とする第２冷却系とを備え、
該第２冷却系は、前記機構系冷却箇所に求められる冷却特性と前記電気系冷却箇所に求められる冷却特性とに基づいた形態で、前記機構系冷却箇所の一部を前記第２循環経路に含んでいる、ことをその要旨とする。

上記構成を有する本発明によれば、内燃機関に含まれる機器についての一部の機構系冷却箇所については、その求められる冷却特性の観点から、電動機とその付属機器とに含まれる機器についての電気系冷却箇所を冷却する第２冷却系の第２循環経路にて冷媒により冷却する。このため、この一部の機構系冷却箇所については、第１冷却系に含まれるその他の機構系冷却箇所とは異なり、低温の冷却媒体での冷却に支障のない第２冷却系における電気系冷却箇所と一緒に冷却することができる。その上、第１冷却系に含まれるその他の機構系冷却箇所については、当該機構系冷却箇所に求められる冷却特性に適した温度の冷媒、例えば、第２冷却系での冷媒温度より高い温度の冷媒にて、冷却することができる。この結果、ハイブリッド式動力出力装置における内燃機関と電動機の冷却に際して、内燃機関の冷却特性を考慮した適切な冷却を達成できる。しかも、内燃機関についての機構系冷却箇所の冷却を図る第１冷却系を、第２冷却系とは別個の２系統の冷却系に分ける必要もないので、冷却系分割に伴う循環ポンプ等の設置が不要となり、コスト的にも有益である。

以上説明した本発明の冷却システムにおいて、第１冷却系の第１循環経路に、前記機構系冷却箇所に加え、前記冷媒の熱を利用した冷暖房熱交換器を含むようにすることもできる。こうすれば、次の利点がある。

内燃機関についての総ての機構系冷却箇所を一系統の冷却系で冷却する従来のシステムでは、冷却箇所が多いために経路が長く冷媒量も多くなる。このため、冷媒の昇温も緩慢となり、冷却系に設けた暖房用熱交換器においても、冷媒の熱の熱交換が進まず、速やかな暖房に無理が生じる。しかしながら、本発明の上記態様では、内燃機関について機構系冷却箇所の冷却を図る第１冷却系の第１循環経路には、機構系冷却箇所の一部を含まないようにできるので、冷却箇所が少ない分だけ、この第１循環経路を短経路化できると共に、循環させる冷媒量も少なくて済む。よって、第１冷却系の第１循環経路における冷媒の昇温が短時間で済むため、この冷媒の熱を利用した暖房用熱交換器においては、冷媒の熱を速やかに熱交換して、冷媒の熱を短時間のうちに暖房に用いることができることから暖房効率が高まり、好ましい。

また、第１冷却系の第１循環経路に、暖房用熱交換器をバイパスするバイパス経路を設け、このバイパス経路による経路バイパスを、暖房用熱交換器での熱交換要求に応じて切り換えるようにすることもできる。こうすれば、冷房実行時のように暖房用熱交換器での熱交換要求が無い場合において、暖房用熱交換器をバイパスさせて冷媒を第１循環経路にて循環させることができるので、暖房用熱交換器における蓄熱を抑制できる。よって、暖房用熱交換器での熱交換が冷房効率にもたらす影響も抑制でき、冷房効率を維持、或いは向上できる。

第２冷却系の第２循環経路に含ませる内燃機関の機構系冷却箇所としては、シリンダヘッドにおける燃焼室と吸気ポートを例示でき、これらの箇所を冷却するよう、冷媒の経路、即ち第２循環経路をシリンダヘッドに設けるようにすることもできる。こうすれば、燃焼室と吸気ポートの周辺を、低温の冷却媒体での冷却に支障のない第２冷却系における電気系冷却箇所と一緒に冷却することができるので、燃焼室と吸気ポートの周辺の冷却を進めることができる。よって、燃焼室昇温或いは燃料混合気自体の昇温を抑制できるので、ノッキング回避に有益となる。

また、第２冷却系の第２循環経路における各冷却箇所および機器配置に際しては、電気系冷却箇所を、冷媒の熱放出を行う第２冷却系排熱部の下流側に配置し、第２循環経路に含むようにした内燃機関の機構系冷却箇所を電気系冷却箇所の下流側に配置するようにすることができる。こうすれば、第２冷却系排熱部により熱放出がなされた冷媒を、最初に電気系冷却箇所に流すことができるので、電気系冷却箇所を、放熱を経て低温となった冷媒にて効率よく冷却することができる。よって、こうした電気系冷却箇所の電気系機器の冷却が進み、これら電気系機器の冷却の信頼性並びにこれに伴う機器駆動の信頼性を高めることができる。

この場合、第１冷却系の第１循環経路と第２冷却系の第２循環経路とをバイパスする循環経路バイパス路を設け、第１冷却系と第２冷却系のいずれかに冷媒循環用駆動機器の異常が起きたときに、循環系路バイパス路による経路バイパスを実行するようにする。そして、循環経路バイパス路による経路バイパス後の冷媒の循環経路における機器配置についても、次のようになるようにした。つまり、第１循環経路において冷媒の熱放出を行う第１冷却系排熱部が第２循環経路の第２冷却系排熱部の上流側に位置して、第１冷却系排熱部から第２冷却系排熱部にこの順で冷媒が流れるようにする。

こうすれば、第１冷却系或いは第２冷却系のいずれかで冷媒循環用駆動機器に異常が起きても、循環経路バイパス路により第１冷却系の第１循環経路と第２冷却系の第２循環経路とがバイパスされるので、バイパス後の循環経路での冷媒循環により、機構系冷却箇所および電気系冷却箇所を冷却できる。その上で、電気系冷却箇所については、第１冷却系排熱部と第２冷却系排熱部のそれぞれでこの順に熱放出を受けた冷媒により、最初に冷却する。よって、第１冷却系或いは第２冷却系のいずれかで冷媒循環用駆動機器に異常が起きた場合であっても、電気系冷却箇所の低温冷媒での冷却が可能となり、電気系機器の冷却の信頼性並びにこれに伴う機器駆動の信頼性を高めることができる。

この他、本発明は、内燃機関と電動機を備えるハイブリッド式動力出力装置を搭載したハイブリッド車両についても適用できる。

以下、本発明の実施の形態について、その実施例を図面に基づき説明する。図１は実施例の冷却システム１００の概略構成を示すと共に定常状態における媒体経路を説明するための説明図である。

図示するように、冷却システム１００は、図示しない車両に搭載したハイブリッド式動力出力装置の冷却を図るため、第１冷却系１１０と第２冷却系１６０の２系統の冷却系を有する。第１冷却系１１０は、エンジンのシリンダブロック１１２と、シリンダヘッド１１４と、車内暖房の熱源となるヒータコア１１６と、第１ラジエータ１１８とを循環する第１循環経路１２０を形成する。この場合、シリンダブロック１１２における冷媒流路は、各シリンダボアの周囲に形成されたシリンダブロックウォータージャケット１１２ａとされ、シリンダヘッド１１４における冷媒流路は、シリンダヘッド排気ポート側ウォータージャケット１１４ａとされている。

第１冷却系１１０は、この第１循環経路１２０において、シリンダブロック１１２の上流側に当該ブロックの側に冷媒を圧送するポンプ１２２を備え、シリンダヘッド１１４下流側にヒータコア１１６をバイパスするヒータバイパス流路１２４を備える。また、第１冷却系１１０は、第１ラジエータ１１８をバイパスする第１ラジエータバイパス流路１２６を備える。そして、上記のヒータバイパス流路１２４の第１循環経路１２０との分岐箇所には、三方切換弁１２８を、第１ラジエータバイパス流路１２６については、その合流箇所（即ち、ポンプ１２２の上流側）に三方切換弁１３０を備える。また、第１冷却系１１０は、この三方切換弁１３０と第１ラジエータ１１８との間に、三方切換弁１４０、１４２を有する。

三方切換弁１２８は、後述のＥＣＵ２００からの制御信号により流路を切り換えるよう構成される。ＥＣＵ２００は、図示しない暖房スイッチがＯＦＦの暖房要求のない間に亘って、三方切換弁１２８を、ヒータバイパス流路１２４をバイパスするよう切り換える。これにより、冷媒は、暖房要求のない間においてヒータバイパス流路１２４を通過し、ヒータコア１１６をバイパスして流れる。その一方、暖房要求があれば、三方切換弁１２８は、ヒータバイパス流路１２４を閉鎖して、冷媒をヒータコア１１６に導き入れ、このヒータコア１１６は、冷媒から熱を奪ってヒータ熱源となる。

三方切換弁１３０は、サーモスタットを内蔵し、冷媒温度に応じて流路を切り換える。つまり、この三方切換弁１３０は、冷媒温度が所定温度より高ければ、第１ラジエータバイパス流路１２６を閉鎖して、第１ラジエータ１１８から続く第１循環経路１２０のラジエータ経路１２１を開き、冷媒温度が所定温度より低ければ、第１ラジエータ１１８から続く第１循環経路１２０のラジエータ経路１２１を閉鎖し、第１ラジエータバイパス流路１２６を開く。よって、この三方切換弁１３０により、冷媒は、その温度に応じて第１ラジエータ１１８を経て第１循環経路１２０を循環したり、第１ラジエータ１１８をバイパスして循環する。

本実施例では、後述の冷却系の異常時における冷媒循環を確保するため、上記の三方切換弁１３０は、ＥＣＵ２００からの制御信号によって、優先的に流路を切り換えるよう構成されている。こうした優先的な流路切換については後述する。また、この三方切換弁１３０に到るラジエータ経路１２１に設置された三方切換弁１４０、１４２にあっても異常時における冷媒循環を確保するため、ＥＣＵ２００からの制御信号によって流路を切り換えるよう構成されており、通常は、ラジエータ経路１２１を開放させている。

既述した第１冷却系１１０における第１循環経路１２０での冷媒通過は、次のようになる。ポンプ１２２で送り出された冷媒は、図中矢印Ａで示すように、シリンダブロック１１２のシリンダブロックウォータージャケット１１２ａに流れ込み、駆動機器であるピストンとその周囲のシリンダを冷却する。冷媒は、その後、シリンダヘッド１１４のシリンダヘッド排気ポート側ウォータージャケット１１４ａに流れ込み、高温の排気から熱を奪って排気ポート周辺を冷却する。よって、冷媒は、昇温した状態でシリンダヘッド１１４の下流側に流れ出し、三方切換弁１２８で切り換えられた経路を通過する。既述したように、この三方切換弁１２８は暖房要求がない間はヒータバイパス流路１２４側に経路を切り換えるので、この間において、昇温済み冷媒は、ヒータバイパス流路１２４を経てその下流の第１ラジエータ１１８に至り、このラジエータにて放熱（熱交換）を受けて冷やされる。その一方、暖房要求がある間においては、昇温済み冷媒は、図中矢印Ａ０で示すように、三方切換弁１２８によりヒータコア１１６の側に流れ、このヒータコア１１６に熱を放出して当該ヒータコアを暖め、その下流の第１ラジエータ１１８の側に流れる。

ところで、エンジンの始動初期等においては、エンジンの暖機が進んでいないことから、冷媒がシリンダヘッド排気ポート側ウォータージャケット１１４ａやシリンダブロックウォータージャケット１１２ａを通過する際に、冷媒の昇温が進まないことがある。こうした場合は、冷媒温度が低いことから第１ラジエータ１１８での熱交換は不要であるので、三方切換弁１３０は、自身が有するサーモスタットの感温を介して、第１ラジエータバイパス流路１２６を開き、図中矢印Ａで示すように冷媒を第１ラジエータ１１８をバイパスしてポンプ１２２の側に流す。よって、冷媒は第１ラジエータ１１８での放熱を受けることなくシリンダブロック１１２およびシリンダヘッド１１４の上記の両ウォータージャケットに流れ込むので、冷媒の昇温と、シリンダヘッドや排気ポート周辺の冷却が速やかに進行する。

本実施例では、第１冷却系１１０の第１循環経路１２０を流れる冷媒総量、冷媒の温度係数、第１ラジエータ１１８による放熱効率、三方切換弁１３０の感温感度等を考慮して、第１循環経路１２０を循環する冷媒温度が所定範囲となるようにする。この第１冷却系１１０での冷媒温度は、次のように定めた。

シリンダヘッド１１４では、そのボア内を図示しないピストンが高速で摺動している。この際のフリクション低減のためにボア周壁面とピストン周壁面との間には潤滑油が介在する。この潤滑油が冷媒による冷却を受けて過剰に冷やされると、潤滑油粘度は大きくなり流動性が低下する。こうなると、潤滑油によるフリクションの低減効能が低下するので、潤滑油が過冷却されないよう、冷媒を比較的高い温度となるように、されている。

三方切換弁１３０は、こうして定めた所定の冷媒温度ＴｈＡで経路を切り換え、冷媒温度が低い場合は既述したように第１ラジエータ１１８をバイパスさせ、冷媒温度が冷媒温度ＴｈＡを超えると、第１ラジエータ１１８の側に冷媒が流れ込むよう、経路を切り換える。この場合は、冷媒は、図中矢印Ａ１に示すように、第１ラジエータ１１８を経由して流れ、このラジエータによる放熱を受けて冷やされ、先に説明したように矢印Ａに沿って第１循環経路１２０を循環する。

次に、第２冷却系１６０について説明する。第２循環経路１７０は、電動機とその付属機器が集約配設された電気系部品ユニット１６２と、シリンダヘッド１１４と、第２ラジエータ１６４とを循環する。この場合、電気系部品ユニット１６２における冷媒流路は、当該ユニットに含まれる電動機（駆動モータ）そのものの他、電圧制御等の強電系制御部品等の各機器を冷却するよう、形成されている。また、シリンダヘッド１１４における冷媒流路は、燃焼室周辺（例えば、燃焼室頂上側）と吸気ポート周辺とを冷却するためのウォータージャケット１１４ｂとされている。

第２循環経路１７０は、この第２循環経路１７０において、電気系部品ユニット１６２の上流側に当該ユニットの側に冷媒を圧送するポンプ１６６を備え、第２ラジエータ１６４をバイパスする第２ラジエータバイパス流路１６８を備える。そして、上記の第２ラジエータバイパス流路１６８と第２循環経路１７０との合流箇所（即ち、ポンプ１６６の上流側）に、三方切換弁１７２を備える。また、第２冷却系１６０は、第１循環経路１２０における三方切換弁１４０、１４２に対応させて、第２循環経路１７０に三方切換弁１７４、１７６を有する。そして、対応する三方切換弁間には、後述の異常時に対する冷媒循環経路となる冷却系間バイパス経路１７８、１８０を有する。この冷却系間バイパス経路１７８、１８０は、異常時における冷媒循環を確保するためのものであり、第１循環経路１２０における三方切換弁１４０、１４２と第２循環経路１７０における冷却系間バイパス経路１７８、１８０により、開放され、通常、上記各三方切換弁により閉鎖されている。

三方切換弁１７２は、サーモスタットを内蔵し、冷媒温度に応じて流路を切り換える。つまり、この三方切換弁１７２は、冷媒温度が所定温度より高ければ、第２ラジエータバイパス流路１６８を閉鎖して、第２ラジエータ１６４を経由した冷媒の流れを起こし、冷媒温度が所定温度より低ければ、第２ラジエータ１６４からの経路を閉鎖し、第２ラジエータバイパス流路１６８を開く。よって、この三方切換弁１７２により、冷媒は、その温度に応じて第２ラジエータ１６４を経て第２循環経路１７０を循環したり、第２ラジエータ１６４をバイパスして循環する。

既述した第２冷却系１６０における第２循環経路１７０での冷媒通過は、次のようになる。ポンプ１６６で送り出された冷媒は、図中矢印Ｂで示すように、まず最初に、電気系部品ユニット１６２に流れ込み、当該ユニットに含まれる電動機や強電系制御部品等の各機器を冷却する。冷媒は、その後、シリンダヘッド１１４のウォータージャケット１１４ｂに流れ込み、燃焼室周辺（例えば、燃焼室頂上側）と吸気ポート周辺とを冷却する。次に、冷媒は、電気系部品ユニット１６２およびウォータージャケット１１４ｂで熱を奪って昇温し、その状態で、シリンダヘッド１１４の下流側に流れ出し、三方切換弁１７２で切り換えられた経路を通過する。既述したように、この三方切換弁１７２は、自身が有するサーモスタットの感温を介して経路を切り換えることから、冷媒は、第２循環経路１７０における冷媒温度に応じて、第２ラジエータ１６４を経由して流れたり、第２ラジエータ１６４をバイパスして流れる。

本実施例では、第２冷却系１６０の第２循環経路１７０を流れる冷媒総量、冷媒の温度係数、第２ラジエータ１６４による放熱効率、三方切換弁１７２の感温感度等を考慮して、第２循環経路１７０を循環する冷媒温度が所定範囲となるようにする。この第２冷却系１６０での冷媒温度は、次のように定めた。

電気系部品ユニット１６２に含まれる電動機や強電系制御部品等の各機器は、冷却する際の許容範囲が広い上に、冷媒による冷却が進むほど、各機器の駆動の信頼性は高まる。ウォータージャケット１１４ｂを冷媒が通過する際の冷却対象である燃焼室周辺（例えば、燃焼室頂上側）や吸気ポート周辺では、混合気温度上昇を抑制してノッキングの回避を図る観点から、冷媒による冷却を高めることが望ましく、その冷却目標となる温度は、シリンダブロック１１２における駆動部品の冷却目標温度より低くなる。よって、第２冷却系１６０での冷媒温度（ＴｈＢ）は、第１冷却系１１０における冷媒温度ＴｈＡより低い温度に定められている。

三方切換弁１７２は、こうして定めた冷媒温度ＴｈＢで経路を切り換え、冷媒温度がこの冷媒温度ＴｈＢより低い場合は既述したように第２ラジエータ１６４をバイパスさせ、冷媒温度が冷媒温度ＴｈＢを超えると、第２ラジエータ１６４の側に冷媒が流れ込むよう、経路を切り換える。内燃機関の暖機が進んでいない場合や、電気系部品ユニット１６２の各機器の駆動初期の間では、電気系部品ユニット１６２やウォータージャケット１１４ｂを冷媒が通過する間での熱交換が進まず、冷媒温度が上記の冷媒温度ＴｈＢを下回ることがある。こうした場合、三方切換弁１７２は第２ラジエータ１６４をバイパスするよう経路を切り換えるので、冷媒は、図中矢印Ｂ０に示すように、第２ラジエータ１６４をバイパスして流れる。その一方、内燃機関の温度上昇或いは電気系部品ユニット１６２の各機器の駆動により、冷媒温度が昇温すると、三方切換弁１７２は第２ラジエータ１６４の側に経路を切り換えるので、冷媒は第２ラジエータ１６４を経由するよう流れ、このラジエータによる放熱を受けて冷やされ、先に説明したように矢印Ｂに沿って第２循環経路１７０を循環する。

次に、第１冷却系１１０或いは第２冷却系１６０における冷却異常が起きた場合の冷媒の循環経路について説明する。この冷却異常は、それぞれの冷却系に含まれるポンプ１２２、１６６の駆動異常や、内燃機関温度の異常な昇温、循環経路での異物による流量異常などがある。図２は冷却異常の際の経路切換の様子を説明するためのフローチャートである。

この冷却異常処理は、所定時間ごとに繰り返し実行され、ＥＣＵ２００は、まず、シリンダヘッド１１４やシリンダブロック１１２に設けた温度センサ２０２ａ〜２０２ｃや、ポンプ１２２、１６６の駆動状態、各循環経路に設けた流量センサ等をセンシングする（ステップＳ１００）。次いで、得られた内燃機関の温度やポンプ駆動状況、流量等に基づいて、冷却異常の発生有無を判定し（ステップＳ１１０）、異常がなければ一旦処理を終了する。よって、この場合は、既述したように、第１冷却系１１０の第１循環経路１２０での冷媒循環と第２冷却系１６０の第２循環経路１７０での冷媒循環が起き、それぞれの冷却系にて、それぞれの冷媒箇所が冷却される。

しかしながら、冷却異常が発生したと判定すると、ＥＣＵ２００は、冷却異常の保守・復旧を促すための異常報知（ステップＳ１２０）と、第１冷却系１１０における三方切換弁１４０、１４２および第２冷却系１６０における三方切換弁１７４、１７６の経路切換並びに三方切換弁１３０の経路切換（ステップＳ１３０）とを行う。図３は冷却異常時における循環経路を示す説明図である。図示するように、異常時におけるこの経路切換によって、三方切換弁１４０と三方切換弁１７４との間の冷却系間バイパス経路１７８にて、第１循環経路１２０と第２循環経路１７０とは連通し、三方切換弁１４２と三方切換弁１７６との間の冷却系間バイパス経路１８０によっても、第１循環経路１２０と第２循環経路１７０とは連通する。これにより、三方切換弁１４０と三方切換弁１４２との間のラジエータ経路１２１と、三方切換弁１７４と三方切換弁１７６との間の経路は遮断される。また、三方切換弁１３０については、第１ラジエータバイパス流路１２６を冷媒温度が低くても閉鎖するよう、経路切換が維持されるようにする。

こうした経路切換がなされると、冷媒は次のように流れる。今、ポンプ１６６が故障したと仮定すると、冷媒は、図中矢印Ａｅｒで示すように、第１冷却系１１０におけるポンプ１２２で送り出され、シリンダブロック１１２のシリンダブロックウォータージャケット１１２ａに流れ込み、その後、冷媒は、三方切換弁１２８で切り換えられた経路（ヒータコア１１６またはヒータバイパス流路１２４）を流れる。

異常時であれば、三方切換弁１３０は、既述したようにＥＣＵ２００からの制御信号を受けて、自身のサーミスタットに拘わらず第１ラジエータバイパス流路１２６を閉鎖している。よって、冷媒は、図中矢印Ａｅｒで示すように、第１ラジエータ１１８に流れ込み、当該ラジエータにて熱交換を経てから、三方切換弁１４２、１７６に開放された冷却系間バイパス経路１８０を通過する。その後は、三方切換弁１７２で切り換えられた経路（第２ラジエータ１６４）を流れ、電気系部品ユニット１６２、シリンダヘッド１１４のウォータージャケット１１４ｂの順に通過する。その後、冷媒は、三方切換弁１７４、１４０に開放された冷却系間バイパス経路１７８を通過し、既述したようにシリンダブロックウォータージャケット１１２ａ、シリンダヘッド排気ポート側ウォータージャケット１１４ａの順に経路を循環する。

つまり、冷却系の異常時には、第１冷却系１１０の第１循環経路１２０と第２冷却系１６０の第２循環経路１７０とを、冷却系間バイパス経路１７８、１８０を介して一つの循環経路に切換、この一つの循環経路を冷媒を循環させて、上記した各冷却箇所を冷却する。

以上説明した実施例によれば、次の利点がある。
＜１＞本実施例では、第１冷却系１１０と第２冷却系１６０のそれぞれの循環経路で冷媒循環を行うことで、各冷却系の循環経路に含む各冷却箇所を冷却する。こうした冷却を図る上で、第１冷却系１１０では、摺動部品であるがためにそのフリクション低減のために潤滑油を必要とする冷却箇所（シリンダボア周囲・シリンダブロックウォータージャケット１１２ａ）を第１循環経路１２０に含ませ、循環する冷媒の温度を、潤滑油の不用意な流動性低下をもたらさない比較的高めの冷媒温度ＴｈＡとした。よって、ピストンといった摺動部品の潤滑油によるフリクション低減を図った上で、第１循環経路１２０に含まれる各冷却箇所を冷却することができる。

＜２＞また、第２冷却系１６０では、循環する冷媒の温度を、第１冷却系１１０における冷媒温度ＴｈＡより低い冷媒温度ＴｈＢとして、電気系部品ユニット１６２の各電気系機器を冷却する。また、この第２冷却系１６０には、混合気の不用意な昇温回避が求められる冷却箇所（燃焼室頂上や吸気ポート周辺・ウォータージャケット１１４ｂ）を第２循環経路１７０に含ませ、この燃焼室頂上や吸気ポート周辺を、低温の冷媒温度ＴｈＢの冷媒で冷却するようにした。よって、電気系部品ユニット１６２の各電気系機器（電動機や強電系制御部品等）を低温度の冷媒で冷却できることから、これら部品の駆動の信頼性を高めることができると共に、燃焼室頂上や吸気ポート周辺をも低温度の冷媒で冷却して、ノッキング回避の実効性を高めることができる。

＜３＞本実施例では、低温冷媒での冷却が望ましい冷却箇所（燃焼室頂上や吸気ポート周辺）を第２冷却系１６０の第２循環経路１７０に含ませたので、内燃機関についての冷却系を、低温冷媒での冷却箇所（燃焼室頂上や吸気ポート周辺）と比較的高温な冷媒での冷却箇所（シリンダボア周囲）とを、電気系部品ユニット１６２の冷却系とは別個の２系統とする必要がない。よって、冷却系分割に伴う循環ポンプ等の設置が不要となり、コスト的にも有益である。

＜４＞また、本実施例では、ピストン摺動により高温となり易いシリンダボア周囲のシリンダヘッド排気ポート側ウォータージャケット１１４ａと、高温の排ガスが通過する排気ポート周囲のシリンダヘッド排気ポート側ウォータージャケット１１４ａとを、第１冷却系１１０の第１循環経路１２０に含ませ、内燃機関についての他の冷却箇所である燃焼室頂上・吸気ポート周囲は、第１循環経路１２０から除外した。その上で、この第１循環経路１２０にヒータコア１１６を含ませた。このため、第１冷却系１１０では、燃焼室頂上・吸気ポート周囲を第１循環経路１２０から除外した分だけ、この第１循環経路１２０を短経路化できると共に、循環させる冷媒量も少なくできる。よって、第１冷却系１１０の第１循環経路１２０における冷媒の昇温が短時間で済むと共に、高温の上記冷却箇所での熱交換により、冷媒昇温はより一層短時間となる。この結果、この冷媒の熱を利用したヒータコア１１６においては、冷媒の熱を速やかに熱交換して、冷媒の熱を短時間のうちに暖房に用いることができることから暖房効率が高まり、好ましい。

＜５＞更に、第１冷却系１１０の第１循環経路１２０に、暖房時の熱源となるヒータコア１１６とこれをバイパスするヒータバイパス流路１２４を設け、このバイパス経路による経路バイパスを、暖房要求に応じて三方切換弁１２８により切り換えるようにした。このため、冷房実行時のように暖房要求が無い場合においては、ヒータコア１１６をバイパスさせて冷媒を循環させることができるので、冷媒から奪った熱によるヒータコア１１６の蓄熱（高温化）を抑制できる。よって、ヒータコア１１６での熱交換が冷房効率にもたらす影響も抑制でき、冷房効率の維持・向上に有益である。

＜６＞また、第２冷却系１６０の第２循環経路１７０では、第２ラジエータ１６４の下流側に電気系部品ユニット１６２、ウォータージャケット１１４ｂをこの順で配置し、第２ラジエータ１６４で冷却された冷媒は最初に電気系部品ユニット１６２に流れるようにした。よって、第２ラジエータ１６４により熱放出がなされた冷媒を、最初に電気系部品ユニット１６２に流すことができるので、電気系部品ユニット１６２の各電気系機器を、放熱を経て低温となった冷媒にて効率よく冷却することができる。このため、こうした電気系部品ユニット１６２の電気系機器（電動機や強電系制御機器）の冷却が優先的に進み、これら電気系機器の冷却の信頼性並びにこれに伴う機器駆動の信頼性を高めることができる。

＜７＞しかも、本実施例では、各冷却系での冷却異常が起きた場合には、第１冷却系１１０の第１循環経路１２０と第２冷却系１６０の第２循環経路１７０とを、冷却系間バイパス経路１７８、１８０で連通して、一つの冷却系循環経路を形成する。加えて、こうした冷却異常時の循環経路においては、冷媒の循環順序を、第１ラジエータ１１８、第２ラジエータ１６４、電気系部品ユニット１６２、ウォータージャケット１１４ｂの順とした。このため、仮に冷却異常が起きた場合でも、冷媒循環を継続することによる上記各冷却箇所の冷却と、電気系部品ユニット１６２の電気系機器（電動機や強電系制御機器）の優先的冷却とを図ることができるので、電気系機器の冷却の信頼性並びにこれに伴う機器駆動の信頼性を高めることができる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記の実施例や実施形態になんら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記した実施例では、三方切換弁１２８をＥＣＵ２００による駆動する弁としたが、サーミスタットを内蔵して冷媒温度により経路を切り換えることもできる弁とすることもできる。

実施例の冷却システム１００の概略構成を示すと共に定常状態における媒体経路を説明するための説明図である。 冷却異常の際の経路切換の様子を説明するためのフローチャートである。 冷却異常時における循環経路を示す説明図である。

符号の説明

１００...冷却システム
１１０...第１冷却系
１１２...シリンダブロック
１１２ａ...シリンダブロックウォータージャケット
１１４...シリンダヘッド
１１４ａ...シリンダヘッド排気ポート側ウォータージャケット
１１４ｂ...ウォータージャケット
１１６...ヒータコア
１１８...第１ラジエータ
１２０...第１循環経路
１２１...ラジエータ経路
１２２...ポンプ
１２４...ヒータバイパス流路
１２６...第１ラジエータバイパス流路
１２８...三方切換弁
１３０...三方切換弁
１４０...三方切換弁
１４２...三方切換弁
１６０...第２冷却系
１６２...電気系部品ユニット
１６４...第２ラジエータ
１６６...ポンプ
１６８...第２ラジエータバイパス流路
１７０...第２循環経路
１７２...三方切換弁
１７４...三方切換弁
１７６...三方切換弁
１７８...冷却系間バイパス経路
１８０...冷却系間バイパス経路
２０２ａ〜２０２ｃ...温度センサ

Claims (7)

1. 内燃機関と電動機を備えるハイブリッド式動力出力装置の冷却システムであって、
   前記内燃機関に含まれる機器についての機構系冷却箇所を冷媒の第１循環経路とする第１冷却系と、
   前記電動機とその付属機器とに含まれる機器についての電気系冷却箇所を冷媒の第２循環経路とする第２冷却系とを備え、
   該第２冷却系は、前記機構系冷却箇所に求められる冷却特性と前記電気系冷却箇所に求められる冷却特性とに基づいた形態で、前記機構系冷却箇所の一部を前記第２循環経路に含んでいる
   ハイブリッド式動力出力装置の冷却システム。
2. 請求項１記載の冷却システムであって、
   前記第１冷却系は、前記機構系冷却箇所に加え、前記冷媒の熱を利用した暖房用熱交換器を前記第１循環経路に含む
   ハイブリッド式動力出力装置の冷却システム。
3. 請求項２記載の冷却システムであって、
   前記第１冷却系は、
   前記第１循環経路において前記暖房用熱交換器をバイパスするバイパス経路と、
   前記暖房用熱交換器での熱交換要求に応じて、前記バイパス経路の使用・不使用を切り換える切換手段とを有する
   ハイブリッド式動力出力装置の冷却システム。
4. 請求項１ないし請求項３いずれか記載の冷却システムであって、
   前記第２冷却系は、前記第２循環経路における前記機構系冷却箇所として、前記内燃機関のシリンダヘッドにおける燃焼室と吸気ポートを含み、前記シリンダヘッドに前記第２循環経路を有する
   ハイブリッド式動力出力装置の冷却システム。
5. 請求項４記載の冷却システムであって、
   前記第２冷却系は、前記電気系冷却箇所を前記第２循環経路において冷媒の熱放出を行う第２冷却系排熱部の下流側に備え、前記第２循環経路に含む前記機構系冷却箇所を前記電気系冷却箇所の下流側に備える
   冷却システム。
6. 請求項５記載の冷却システムであって、
   前記第１冷却系の前記第１循環経路と前記第２冷却系の前記第２循環経路とをバイパスする循環経路バイパス路と、
   前記第１冷却系と前記第２冷却系のいずれかに冷媒循環用駆動機器の異常が起きると、前記循環系路バイパス路による経路バイパスを実行する切換手段とを備え、
   該循環経路バイパス路は、
   前記第１循環経路において冷媒の熱放出を行う第１冷却系排熱部が前記第２循環経路の前記第２冷却系排熱部の上流側に位置して、前記第１冷却系排熱部から前記第２冷却系排熱部にこの順で冷媒が流れるよう、前記第１冷却系の前記第１循環経路と前記第２冷却系の第２循環経路とをバイパスする
   冷却システム。
7. 内燃機関と電動機を備えるハイブリッド式動力出力装置を搭載したハイブリッド車両であって、
   請求項１ないし請求項６いずれか記載の冷却システムを有する
   ハイブリッド車両。

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