JP2016097922A

JP2016097922A - 冷却システム

Info

Publication number: JP2016097922A
Application number: JP2014238820A
Authority: JP
Inventors: 譲二松原; Joji Matsubara
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2016-05-30

Abstract

【課題】エンジン系及びモータ系の二系統の冷却回路を備えたハイブリッド車両の冷却システムに関し、モータ系冷却回路の温度上昇を抑制する。
【解決手段】エンジン１１を冷却する第一冷媒が循環する第一回路１０と、バッテリ駆動のモータ２１を冷却する第二冷媒が循環する第二回路２０とを設ける。また、第一回路１０と第二回路２０との連通状態を制御するバルブ３，４を設ける。さらに、第一回路１０に介装された第一ポンプ１２が故障した場合に、バッテリ８の電池容量に応じてバルブ３，４を開閉するバルブ制御部６を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両の冷却システムに関する。

従来、エンジン及びモータを搭載したハイブリッド車両の冷却システムにおいて、エンジンを冷却するための冷却回路とモータを冷却するための冷却回路とを個別に形成したものが知られている。前者の冷却回路は、冷媒がエンジンとラジエータとの間を循環するように形成され、後者の冷却回路は、冷媒がモータ，インバータ，コンバータ等の電装品とラジエータとの間を循環するように形成される。

これらの二系統の冷却回路は、冷却対象や冷媒の温度が相違することから、互いに独立して設けられる。一方、片側の冷却回路上のウォーターポンプが故障した場合には、二つの冷却回路を直結し、冷却水の循環を継続させることが提案されている（特許文献１，２参照）。このような制御により、故障していないウォーターポンプで両方の冷却回路上の装置を冷却することができ、例えば車両を整備工場まで緊急退避走行（補助走行）させることが可能となる。

特許第3876793号公報特開2014-005815号公報

エンジン系冷却回路内における冷媒の温度は、エンジンの作動状態に応じて変動し、最高で１２０℃程度まで上昇しうる。これに対し、モータ系冷却回路内における冷媒の温度は、電装品の許容温度を超えないように比較的低温（例えば70℃以下）に制御されている。そのため、二系統の冷却回路を安易に直結した場合、モータ系冷却回路内の温度が上昇し過ぎるおそれがある。

本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、エンジン系及びモータ系の二系統の冷却回路を備えたハイブリッド車両において、ウォーターポンプの故障に際しモータ系冷却回路の温度上昇を抑制できるようにした冷却システムを提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

（１）ここで開示する冷却システムは、エンジンを冷却する第一冷媒が循環する第一回路とバッテリ駆動のモータを冷却する第二冷媒が循環する第二回路とを具備したハイブリッド車両の冷却システムである。この冷却システムは、前記第一回路と前記第二回路との連通状態を制御するバルブと、前記第一回路に介装された第一ポンプが故障した場合に、前記バッテリの電池容量に応じて前記バルブを開閉するバルブ制御部と、を備える。

（２）前記バルブ制御部は、前記第一ポンプが故障した場合に、前記電池容量が所定値未満であれば前記バルブを開放し、前記電池容量が前記所定値以上であれば前記バルブを閉鎖することが好ましい。
なお、前記第一ポンプが故障し、かつ、前記電池容量が前記所定値以上の場合には、前記エンジンを停止させることが好ましい。一方、前記第一ポンプが故障し、かつ、前記電池容量が前記所定値未満の場合には、前記電池容量を回復させるべく前記エンジンを作動させてもよい。これにより、前記電池容量が低下して前記所定値未満になるまでは、前記第一冷媒の温度が低下した状態となる。したがって、前記バルブの開放中における前記第二冷媒の温度上昇を抑制できるとともに、前記エンジンの駆動力を利用した発電やパラレル走行が可能となる。

（３）前記バルブ制御部が、前記第二回路に介装された第二ポンプが故障した場合に、前記バッテリの電池容量の大小に関わらず前記バルブを開放することが好ましい。
（４）前記バルブが開放された場合に、前記モータのトルクを抑制するトルク制御部を備えることが好ましい。

（５）前記トルク制御部が、前記第二冷媒の温度に応じて前記モータのトルクを増減させることが好ましい。
例えば、前記第二冷媒の温度が高いほど、前記モータのトルクを減少させることが好ましい。
（６）前記バルブ制御部が、前記第一冷媒及び前記第二冷媒の温度差に応じて前記バルブの開度を増減させることが好ましい。
例えば、前記温度差が大きいほど、前記バルブの開度を減少させることが好ましい。

開示の冷却システムによれば、ウォーターポンプの故障に際し、モータ系冷却回路の温度上昇を抑制しながら、エンジン系及びモータ系の二系統の冷却回路に冷媒を循環させることができる。

実施形態の冷却システムが適用された車両の構造を例示する模式図である。本冷却システムの制御手順を例示するフローチャートである。

図面を参照して、実施形態としてのハイブリッド車両の冷却システムについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

［１．システム構成］
図１に、実施形態としての冷却システムの全体構成を例示する。この冷却システムが適用される車両は、バッテリ８の電力で作動するモータ２１（電動機）とエンジン１１とを駆動源として走行するハイブリッド車両である。エンジン１１，モータ２１は、車両の走行状態に応じて使い分けられ、あるいは併用される。モータ２１は、車輪を駆動する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。また、エンジン１１の駆動力は、クラッチで動力伝達経路から断接可能とされ、エンジン１１の回転軸にはジェネレータ１６（発電機）が連結される。クラッチを開放することで、モータ２１による走行や回生発電を実施しつつ、エンジン１１及びジェネレータ１６での発電を実施可能である。また、モータ２１，ジェネレータ１６はともに、車両駆動用のバッテリ８に接続される。

この車両には、第一回路１０と第二回路２０との二系統の冷却回路が設けられる。
第一回路１０（ENG系冷却回路）は、少なくともエンジン１１を冷却する冷媒（第一冷媒）が循環する冷却回路である。第一回路１０には、エンジン１１，第一ポンプ１２（ENG系ポンプ），第一ラジエータ１３，第一温度センサ１４が介装される。第一ポンプ１２はエンジン１１の駆動力で冷媒を循環させる圧送器（機械式ウォーターポンプ）であり、第一ラジエータ１３は冷媒の熱を外気に放熱させる熱交換器である。第一温度センサ１４は、エンジン１１に流入する前の冷媒の温度（第一冷媒温度T₁）を検出するセンサである。ここで検出された第一冷媒温度T₁の情報は、エンジン制御装置１５に伝達される。

第二回路２０（EV系冷却回路）は、少なくともモータ２１を冷却する冷媒（第二冷媒）が循環する冷却回路である。第二回路２０には、モータ２１，第二ポンプ２２（EV系ポンプ），第二ラジエータ２３，第二温度センサ２４が介装される。また、モータ２１以外の電装品であるインバータ２５，コンバータ２８，車載充電器２９等も、第二回路２０での冷却対象とされる。なお、図中の符号２７は、モータ２１，インバータ２５がモータ制御装置２６と一体的に製造されたパワードライブコンポーネント製品であるMCU（モータコントロールユニット）を示す。

第二ポンプ２２は第二回路２０内に冷媒を循環させる電動圧送器（電制ウォーターポンプ）であり、第二ラジエータ２３は冷媒の熱を外気に放熱させる熱交換器である。第二温度センサ２４は、MCU２７に流入する前の冷媒の温度（第二冷媒温度T₂）を検出するセンサである。ここで検出された第二冷媒温度T₂の情報は、モータ制御装置２６に伝達される。

インバータ２５は、バッテリ８とモータ２１との間で直流交流変換を担当する変換器（DC-ACインバータ）であり、例えばIGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）モジュールを内蔵する。モータ２１の力行時には、モータ２１の出力に応じてモータ２１側に供給される交流周波数や交流電圧が制御される。また、モータ２１の回生時には、発生した電力が直流電力に変換されて、バッテリ８が充電される。

コンバータ２８は、バッテリ８の電力を降圧して補機類に供給する変圧器（DC-DCコンバータ）である。ここでは、数百ボルトの直流電力が十数ボルト程度の直流電力に降圧される。また、車載充電器２９（OBC，On Board Charger）は、充電ステーションや家庭用コンセント等の外部充電設備を用いてバッテリ８を充電する際に、交流直流変換を担当する変換器である。ここでは、外部電源装置から供給される数百ボルトの交流電力が数百ボルトの直流電力に変換され、バッテリ８が充電される。

第一回路１０の内部を循環する冷媒は、第二回路２０の内部を循環する冷媒と同一の冷媒が使用される。しかし、冷媒の温度は第一回路１０内と第二回路２０内とでは相違する。例えば、エンジン１１の作動時における第一回路１０内の冷媒温度は、80〜120℃程度の範囲内に制御される。これに対し、モータ２１の作動時における第二回路２０内の冷媒温度は、20〜65℃程度の範囲内に制御される。具体的な冷媒温度の制御手法としては、公知の手法（例えば、冷媒の流量制御，エンジン１１及びモータ２１の出力抑制制御，第一ラジエータ１３及び第二ラジエータ２３の放熱量制御）を適用することができる。

また、第一回路１０と第二回路２０との間には、互いの流路を接続して連通状態を形成する第一通路１及び第二通路２が設けられる。第一通路１は、第一回路１０から第二回路２０へ向かう冷媒の流路となり、第二通路２は、第二回路２０から第一回路１０へ向かう冷媒の流路となる。
また、図１中に示すように、第一回路１０から第一通路１への分岐点には第一バルブ３（バルブ）が介装され、第二回路２０から第二通路２への分岐点には第二バルブ４（バルブ）が介装される。

第一バルブ３，第二バルブ４は、第一回路１０と第二回路２０との連通状態を制御する電磁弁である。第一バルブ３は、これに流入する冷媒の行き先を第一回路１０の下流側と第一通路１側との二方向のうち、何れか一方に切り替える機能と、第一通路１の冷媒流量を調節する機能とを併せ持つ。同様に、第二バルブ４は、冷媒の流出先を第二回路２０の下流側と第二通路２側との二方向のうち、何れか一方に切り替える機能と、第二通路２の冷媒流量を調節する機能とを併せ持つ。

第一バルブ３，第二バルブ４に内蔵される弁体の作動状態は、車両制御装置５で制御される。例えば、第一回路１０と第二回路２０とを分離して互いに独立した状態とする場合には、第一バルブ３の第一通路１側が閉鎖されるとともに、第二バルブ４の第二通路２側が閉鎖される。また、第一回路１０と第二回路２０とを連結して一本の循環経路を形成する場合には、第一バルブ３の第一通路１側が開放される（第一バルブ３における第一回路１０の下流側が閉鎖される）とともに、第二バルブ４の第二通路２側が開放される（第二バルブ４における第二回路２０の下流側が閉鎖される）。

以下、第一バルブ３，第二バルブ４の弁体の状態は、第一通路１，第二通路２の開閉状態に対応させて表現する。すなわち、第一バルブ３はノーマルクローズタイプであり（非通電時に第一通路１の閉状態を維持し）、第一通路１側を開放する動作のことを「第一バルブ３を開放する」と表現する。同様に、第二バルブ４もノーマルクローズタイプであり（非通電時に第二通路２の閉状態を維持し）、第二通路２側を開放する動作のことを「第二バルブ４を開放する」と表現する。

本冷却システムには、第一回路１０，第二回路２０の冷却に関する制御を実施するための電子制御装置（ECU，Electronic Control Unit）として、車両制御装置５，エンジン制御装置１５，モータ制御装置２６，バッテリ制御装置３０が設けられる。これらの電子制御装置は、図１中に破線で示す車載通信網９を介して、互いに通信可能となるように接続される。この車載通信網９には上記の電子制御装置だけでなく、第一バルブ３，第二バルブ４も接続される。

各々の電子制御装置には、例えばCPU（Central Processing Unit），MPU（Micro Processing Unit）等のプロセッサ（マイクロプロセッサ）やROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory），不揮発メモリ等が実装される。プロセッサは、制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ群）等を内蔵する演算処理装置である。また、ROM，RAM及び不揮発メモリは、プログラムや作業中のデータが格納されるメモリ装置である。各電子制御装置での制御内容は、例えばアプリケーションプログラムとして、それぞれのROM，RAM，不揮発メモリ，リムーバブルメディア内に記録される。また、プログラムの実行時には、プログラムの内容がRAM内のメモリ空間内に展開され、プロセッサによって実行される。

エンジン制御装置１５はエンジン１１及び第一ポンプ１２の作動状態を専門的に制御し、モータ制御装置２６はモータ２１，第二ポンプ２２，インバータ２５等の作動状態を専門的に制御する機能を持つ。第一ポンプ１２の故障の有無は、エンジン制御装置１５で判定され、第二ポンプ２２の故障の有無は、モータ制御装置２６で判定される。これらの故障に関する情報は、車両制御装置５に伝達される。

バッテリ制御装置３０は、バッテリ８の充放電状態や電池容量SOC（State Of Charge，充電率），劣化率等の状態を専門的に計測，算出，制御する機能を持つ。ここで取得されたバッテリ８の電池容量SOCに関する情報も、車両制御装置５に伝達される。具体的な故障判定手法及び電池容量SOCの取得手法については、公知の手法を採用することができる。例えば、第一ポンプ１２，第二ポンプ２２の作動電流や回転速度，冷媒の流量，流速等に基づいて故障を判定できる。また、電池容量SOCは、バッテリ８の入出力電力（電流，電圧）や端子間電圧に基づいて算出できる。

前述の通り、エンジン１１，モータ２１は、車両の走行状態に応じて使い分けられ、あるいは併用される。本実施形態では、車速や走行負荷が比較的低い走行状態であってバッテリ８の電池容量SOCも十分である場合に、モータ２１のみが駆動される（EV走行モード）。一方、走行負荷が比較的高い場合や、電池容量SOCが十分でない場合には、エンジン１１が駆動されてジェネレータ１６の発電電力がバッテリ８に充電される（シリーズ走行モード）。また、車速が高い場合には、エンジン１１及びモータ２１の駆動力を併用した走行状態となる（パラレル走行モード）。

車両制御装置５は、車両に搭載される全ての装置を総合的に制御，管理するものである。ここでは、パワートレーンに含まれる各種装置の運転状態や車両の走行状態等に応じて、上記の三種類の走行モードの何れかが選択され、各種装置の作動状態が制御される。本実施形態では、各種装置の制御のうち、第一ポンプ１２及び第二ポンプ２２の故障時における第一バルブ３，第二バルブ４及びモータ２１の制御について詳述する。

［２．制御構成］
車両制御装置５には、バルブ制御部６とトルク制御部７とが設けられる。これらの各要素は、電子回路（ハードウェア）によって実現してもよく、車両制御装置５に内蔵されたROMや補助記憶装置に記録，保存されるソフトウェアとしてプログラミングされたものとしてもよいし、あるいはこれらの機能のうちの一部をハードウェアとして設け、他部をソフトウェアとしたものであってもよい。

バルブ制御部６は、第一ポンプ１２，第二ポンプ２２の故障の有無に応じて第一バルブ３，第二バルブ４を制御する。
第一ポンプ１２（ENG系ポンプ）の故障が検出された場合、バルブ制御部６は、バッテリ８の電池容量SOCに応じて第一バルブ３，第二バルブ４を開放するか否かを判定する。本実施形態の電池容量SOCは、二つの閾値を用いてその大きさが判定される。

まず、電池容量SOCが所定値以上であるとき（例えば、電池容量SOCが40％以上であるとき）、バルブ制御部６はモータ２１のみを用いた走行が可能であると判断して、第一バルブ３，第二バルブ４を閉鎖する。これにより、第二回路２０が第一回路１０から分離された状態に維持される。このとき、電池容量SOCが十分に残っているため、EV走行モードでの走行が可能である。

一方、電池容量SOCが所定値よりも小さい第二所定値以上かつ所定値未満であるとき（例えば、電池容量SOCが30％以上、40％未満であるとき）、バルブ制御部６は第一バルブ３，第二バルブ４を開放する。ただし、第一回路１０と第二回路２０とを連通状態にすることによって、第二回路２０内の第二冷媒の温度が上昇するおそれがあるため、第一通路１，第二通路２を通過する冷媒流量が少なくなるように、第一バルブ３，第二バルブ４が半開放の状態に制御される。また、第一バルブ３，第二バルブ４の開度は、第一冷媒温度T₁と第二冷媒温度T₂との温度差ΔT（ΔT＝T₁−T₂）に応じた大きさに制御される。本実施形態では、温度差ΔTが大きいほど（すなわち、第二冷媒温度T₂に対して、第一冷媒温度T₁が高温であるほど）、開度が小さく設定される。これにより、第二冷媒温度T₂の上昇が抑制される。

また、電池容量SOCが第二所定値未満であるとき（例えば、電池容量SOCが30％未満であるとき）、バルブ制御部６はバッテリ８の充電のためにエンジン１１が作動する可能性があるものと判断し、第一バルブ３，第二バルブ４を全開放する。これにより、少なくともエンジン１１が作動したとしても、第二回路２０の冷媒が第一回路１０にも供給され、エンジン１１が冷却される。

第二ポンプ２２（EV系ポンプ）の故障が検出された場合も、バルブ制御部６は第一バルブ３，第二バルブ４を全開放し、第一回路１０及び第二回路２０を連通させる。このとき、バッテリ８の電池容量SOCの大小に関わらず、第一バルブ３，第二バルブ４が開放される。これにより、第一回路１０内の第一冷媒が第二回路２０内も循環する経路が形成され、第一回路１０，第二回路２０上の各種装置が冷却される。

トルク制御部７は、第一バルブ３，第二バルブ４が開放されているときに、モータ２１の駆動トルク（モータトルク）を制限するトルク抑制制御を実施するものである。トルク抑制制御では、モータ２１やインバータ２５での発熱量が減少させて第二冷媒の温度上昇を防止すべく、モータトルクの上限値が通常時よりも小さい値に制限される。上限値の大きさは、例えば車両を整備工場まで緊急退避走行させることができる程度の大きさに設定される。これにより、第一回路１０から第二回路２０へ流入する第一冷媒の温度が第二回路２０内の第二冷媒よりも高温であったとしても、第二冷媒温度T₂の急激な上昇が抑制される。

本実施形態のトルク制御部７は、第二冷媒温度T₂に応じてモータトルクを増減させる制御を実施する。例えば、第二冷媒温度T₂が高いほど、モータトルクの上限値を減少させる。これにより、第二冷媒温度T₂が上昇するに連れてモータ２１やインバータ２５の発熱がより強く抑制される。また、エンジン１１を駆動することでバッテリ８の電池容量SOCがある程度回復すれば、エンジン１１が停止して第一冷媒温度T₁が低下する。これにより、低温の第一冷媒が第一回路１０側から第二回路２０側へと流入することになり、第二冷媒温度T₂は徐々に低下する。

ただし、第二冷媒温度T₂が所定温度（例えば60℃）未満である場合には、モータ２１の駆動に差し障りがないものと判断し、モータトルクを抑制しないこととする。この場合、アクセル操作量や車速に応じて決定される通常のモータトルクが出力されるように、モータ２１，インバータ２５が制御される。あるいは、少なくとも何れかのポンプ１２，２２が故障したことを乗員に認識させるべく、通常よりもやや小さいモータトルクが出力されるようにモータ２１，インバータ２５を制御してもよい。

［３．フローチャート］
図２は、第一ポンプ１２及び第二ポンプ２２の故障時における制御内容を説明するためのフローチャートである。このフローは、車両制御装置５において予め設定された周期で繰り返し実行される。

ステップＡ１では、第一ポンプ１２，第二ポンプ２２の故障状態に関する情報と、第一冷媒温度T₁，第二冷媒温度T₂の情報とが入力される。続くステップＡ２では、第二ポンプ２２（EV系ポンプ）の故障が検出されているか否かが判定される。この条件が成立する場合にはステップＡ９に進み、第一バルブ３，第二バルブ４を全開放する制御信号がバルブ制御部６から出力される。一方、ステップＡ２の条件が不成立の場合にはステップＡ３に進む。

ステップＡ３では、第一ポンプ１２（ENG系ポンプ）の故障が検出されているか否かが判定される。この条件が成立する場合にはステップＡ４に進み、不成立の場合にはステップＡ５に進む。このステップＡ５では、どちらのポンプ１２，２２も故障していないため、第一バルブ３，第二バルブ４の閉鎖状態が維持されて、この演算周期での制御が終了する。

ステップＡ４では、バッテリ８の電池容量SOCが所定値（例えば40％）以上であるか否かが判定される。この条件が成立する場合には、たとえ第一ポンプ１２が故障していたとしても、エンジン１１を作動させずにモータ２１のみの駆動力で車両を緊急退避走行させることが可能であることから、ステップＡ５に進み、第一回路１０と第二回路２０とが互いに独立した状態とされる。一方、電池容量SOCが所定値未満であれば、ステップＡ６に進む。

ステップＡ６では、電池容量SOCが第二所定値（例えば30％）以上であるか否かが判定される。この条件は、第一バルブ３，第二バルブ４の開度を全開放にするか、それとも全開放よりも開度を絞るかを決定するための条件である。この条件が成立する場合には、電池容量SOCがやや低下しているものの、まだEV走行モードを継続できないほどではないため、ステップＡ７に進む。一方、この条件が不成立の場合には、EV走行モードが継続できなくなるおそれがあるため、ステップＡ９に進む。

ステップＡ７では、第一冷媒温度T₁から第二冷媒温度T₂を減じた温度差ΔTに応じて、第一バルブ３，第二バルブ４の開度が設定される。また、続くステップＡ８では、第一バルブ３，第二バルブ４の開度が設定された開度となるように、弁体が制御される。ここで制御される第一バルブ３，第二バルブ４の開度は、温度差ΔTが大きいほど、小さく絞られる。これにより、第一冷媒による第二冷媒の温度上昇が抑制される。

上記のステップＡ８，Ａ９に続くステップＡ１０では、トルク制御部７において、第二冷媒温度T₂が所定温度（例えば60℃）以上であるか否かが判定される。この条件が成立する場合にはステップＡ１１に進み、不成立の場合にはステップＡ１３に進む。このステップＡ１３では、モータトルクが抑制されることなく、モータ２１，インバータ２５が制御され、この演算周期での制御が終了する。

ステップＡ１１では、第二冷媒温度T₂に基づいてモータトルクの上限値が設定される。この上限値は、例えば第二冷媒温度T₂が高温であるほど低く設定される。また、続くステップＡ１２では、モータ２１の駆動トルクが上限値を超えないように、モータ２１，インバータ２５が制御されて、この演算周期での制御が終了する。これにより、第二回路２０内が高温になるに連れてモータ２１，インバータ２５の発熱がより強く抑制される。

［４．作用，効果］
（１）上記の冷却システムでは、エンジン１１が介装される第一回路１０上の第一ポンプ１２が故障した場合に、バッテリ８の電池容量SOCに応じて第一バルブ３及び第二バルブ４の開閉状態（すなわち、第一通路１及び第二通路２の連通状態）が制御される。このように、電池容量SOCを参照することで、モータ２１のみで走行可能な状態であるか否かを適切に判断することができ、電装品の熱保護性を高めることができる。

例えば、第一回路１０と第二回路２０とを分離したままの状態で、第二回路２０側の温度上昇を抑制しつつ車両を緊急退避走行させることができる。また、電池容量SOCの低下によりエンジン１１を作動させる場合には、第一回路１０と第二回路２０とを連結することができる。したがって、ウォーターポンプの故障に際し、モータ系冷却回路の温度上昇を抑制しながら、エンジン系及びモータ系の二系統の冷却回路に冷媒を循環させることができる。

（２）上記の冷却システムでは、第一ポンプ１２が故障した場合に、バッテリ８の電池容量SOCが所定値未満であれば、第一バルブ３及び第二バルブ４が開放状態に制御される。一方、電池容量SOCが所定値以上であれば、第一バルブ３及び第二バルブ４が閉鎖状態に制御される。これにより、第二冷媒の温度上昇を抑制することができ、例えばモータ２１のみによる走行を継続することができる。

このとき、エンジン１１を停止させれば、第一冷媒の温度を低下させることができる。また、電池容量SOCが低い場合には第二冷媒を第一回路１０にも循環させつつエンジン１１を作動させてシリーズ走行モードやパラレル走行モードを選択することができ、少なくとも車両の緊急退避走行に用いられる程度の電池容量SOCを回復させることができる。

（３）上記の冷却システムでは、モータ２１が介装される第二回路２０上の第二ポンプ２２が故障した場合に、バッテリ８の電池容量SOCの大小に関わらず第一バルブ３，第二バルブ４が開放される。これにより、比較的低速な走行状態での緊急退避走行時における、第二回路２０内の冷媒循環性を確保することができ、モータ２１を使用し続けることができる。

また、第一バルブ３，第二バルブ４を全開放することで、第二回路２０内で第二冷媒の流れが停止，滞留することを防止でき、モータ２１やインバータ２５内での局所的な発熱を拡散させることができる。これにより、盤内温度（電子部品が実装される基板周辺の温度）の最高値を低減させることができ、電装品の信頼性を向上させることができるとともに、車両の緊急退避走行をより確実に実施することができる。

さらに、第二回路２０内に第二冷媒の流れを生成することで、第二温度センサ２４での温度検出精度を高めることができ、例えばモータ２１やインバータ２５の内部における冷媒温度を精度よく推定することができる。したがって、制御の信頼性を向上させることができる。

（４）上記の冷却システムでは、トルク制御部７でモータ２１の駆動トルクを抑制する制御が実施される。これにより、モータ２１やインバータ２５での発熱量を小さくすることができ、第二回路２０内を流通する第二冷媒温度T₂の上昇を抑制することができる。したがって、電装品の信頼性を向上させることができるとともに、車両の緊急退避走行をより確実に実施することができる。

（５）上記の冷却システムでは、第二冷媒温度T₂に応じてモータトルクを増減させる制御が実施される。例えば、第二冷媒温度T₂が高いほど、モータトルクの上限値が小さく設定される。これにより、仮に高温の第一冷媒が第一回路１０側から第二回路２０側へと流入し続けたとしても、第二冷媒温度T₂の上昇を抑制してある程度の温度域に収束させることができる。したがって、電装品の信頼性を向上させることができるとともに、車両の緊急退避走行をより確実に実施することができる。

（６）上記の冷却システムでは、第一冷媒温度T₁と第二冷媒温度T₂との温度差ΔTに応じて、第一バルブ３，第二バルブ４の開度が設定される。例えば、温度差ΔTが大きいほど（すなわち、第二冷媒温度T₂に対して、第一冷媒温度T₁が高温であるほど）、開度が小さく設定される。これにより、第一冷媒が高温である場合にはその流入自体を制限することができ、第二冷媒温度T₂の上昇を抑制することができる。したがって、電装品の信頼性を向上させることができるとともに、車両の緊急退避走行をより確実に実施することができる。

［５．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。

上述の実施形態では、車両制御装置５にバルブ制御部６とトルク制御部７とが設けられたものを例示したが、これらの制御部６，７の機能をエンジン制御装置１５やモータ制御装置２６等に分散して設けてもよいし、車載通信網９に接続された別の電子制御装置に制御を担当させてもよい。制御の主体となる電子制御装置の種類に関わらず、上述の実施形態と同様の効果を奏する制御を実現することができる。

また、上述の実施形態では、第一通路１及び第二通路２の各々にバルブ３，４を介装した回路連結構造を例示したが、第一回路１０と第二回路２０との連通状態を制御するバルブ３，４の具体的な構成はこれに限定されない。例えば、第一回路１０と第二回路２０とが一点で接するように（あるいは交差するように）配置し、その接点（あるいは交点）に四方向電磁制御弁を介装してもよい。これにより、第一回路１０と第二回路２０とを連通状態と非連通状態とに切り替えることができる。なお、連通状態における冷媒流量の調節は、公知の流量制御弁を併用することで実現可能である。

また、上述の実施形態における第一ポンプ１２は、エンジン１１の駆動力で作動する機械式ウォーターポンプであるが、これに加えて、あるいは代えて、電制ウォーターポンプを使用することも可能である。この場合、第二ポンプ２２が故障したときには、エンジン１１を作動させることなく第一ポンプ１２のみを作動させることができ、第二冷媒温度T₂の上昇を防止することができる。つまり、エンジン１１は、第一ポンプ１２の作動状態から独立して作動させることができる。これにより、例えばバッテリ８の電池容量SOCが低下しない程度にジェネレータ１６が発電するように、エンジン１１を低負荷低速で運転させることができ、モータ系冷却回路の温度上昇を抑制しながら、エンジン系及びモータ系の二系統の冷却回路に冷媒を循環させることができる。

また、上述の実施形態では、図２に示すように、第二ポンプ２２が故障した場合には直ちにバルブ３，４が全開放されているが、ステップＡ２とＡ９との間に電池容量SOCを判定するステップを追加して、電池容量SOCに応じてバルブ３，４の開度を増減させるような制御にしてもよい。電池容量SOCは、その後にエンジン１１を作動させる可能性を左右するパラメータの一つであり、第一回路１０側から第二回路２０側へと流入する冷媒の温度に影響を与えうる。したがって、第二ポンプ２２の故障時にも電池容量SOCを参照する制御構成とすることで、第二冷媒温度T₂の上昇を抑制することができる。

あるいは、ステップＡ２とＡ９との間にステップＡ７と同様のステップを追加して、温度差ΔTに応じてバルブ３，４の開度を増減させるような制御にしてもよい。温度差ΔTは、第一回路１０側から第二回路２０側へと流入する冷媒によって暖められる第二冷媒温度T₂自体に影響を与えうる。したがって、第二ポンプ２２の故障時にも温度差ΔTを参照する制御構成とすることで、第二冷媒温度T₂の上昇を抑制することができる。

１第一通路
２第二通路
３第一バルブ（バルブ）
４第二バルブ（バルブ）
５車両制御装置
６バルブ制御部
７トルク制御部
８バッテリ
１０第一回路
１１エンジン
１２第一ポンプ
２０第二回路
２１モータ
２２第二ポンプ
T₁ 第一冷媒温度
T₂ 第二冷媒温度
ΔT 温度差
SOC 電池容量

Claims

エンジンを冷却する第一冷媒が循環する第一回路とバッテリ駆動のモータを冷却する第二冷媒が循環する第二回路とを具備したハイブリッド車両の冷却システムであって、
前記第一回路と前記第二回路との連通状態を制御するバルブと、
前記第一回路に介装された第一ポンプが故障した場合に、前記バッテリの電池容量に応じて前記バルブを開閉するバルブ制御部と、
を備えたことを特徴とする、冷却システム。
前記バルブ制御部は、前記第一ポンプが故障した場合に、前記電池容量が所定値未満であれば前記バルブを開放し、前記電池容量が前記所定値以上であれば前記バルブを閉鎖する
ことを特徴とする、請求項１記載の冷却システム。
前記バルブ制御部は、前記第二回路に介装された第二ポンプが故障した場合に、前記バッテリの電池容量の大小に関わらず前記バルブを開放する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の冷却システム。
前記バルブが開放された場合に、前記モータのトルクを抑制するトルク制御部を備えた
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の冷却システム。
前記トルク制御部が、前記第二冷媒の温度に応じて前記モータのトルクを増減させる
ことを特徴とする、請求項４記載の冷却システム。
前記バルブ制御部が、前記第一冷媒及び前記第二冷媒の温度差に応じて前記バルブの開度を増減させる
ことを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の冷却システム。