JP2016098650A - 冷却システム制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両がエンジン停止状態にある場合の、インバータの平滑コンデンサの温度上昇を抑制する。
【解決手段】冷却システム制御装置は、エンジン１及び駆動モータ２と、バッテリ電力によって駆動されるラジエータファン１１と、エンジン冷却配管８と、ラジエータ９とエンジン１との間でエンジン冷却水を循環させるウォータポンプ１０と、を有するハイブリッド車両１００の冷却システムを制御する。この冷却システム制御装置は、エンジン自動停止状態の場合にエンジンルーム内温度が所定エンジンルーム内温度より高いときには、ラジエータファン１１を回転させ続けるファン制御装置６を備える。
【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を制御する冷却システム制御装置に関する。

ハイブリッド車両の冷却システムの制御として、特許文献１にはエンジン停止時にラジエータファンの回転速度を低下させるものが記載されている。これにより、ラジエータファンの作動機会を低減して省電力化を図っている。

特許第４９２０３３７号公報

しかしながら、上記文献のようにラジエータファンを停止すると、エンジンに蓄積された熱等によりエンジンルーム内温度が上昇して、インバータの平滑コンデンサの温度が許容温度以上に上昇してしまう可能性がある。平滑コンデンサは許容温度を超えると容量が減少し、モータ出力の低下やモータ使用可能時間の短縮を招くこととなる。

そこで本発明では、エンジン停止中の平滑コンデンサの温度上昇を抑制し得る制御装置を提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、車両の駆動源であるエンジン及び駆動モータと、バッテリ電力によって駆動され、ラジエータを冷却するラジエータファンと、エンジンとラジエータとの間で循環するエンジン冷却水を封入したエンジン冷却配管と、ラジエータとエンジンとの間でエンジン冷却水を循環させるウォータポンプと、を有するハイブリッド車両の冷却システムを制御する冷却システム制御装置が提供される。この冷却システム制御装置は、エンジン自動停止状態を検出するエンジン自動停止検出手段と、エンジンルーム内温度を検出するエンジンルーム内温度検出手段と、ラジエータファンの作動を制御するファン制御手段と、を備える。そして、ファン制御手段は、エンジン自動停止状態の場合にエンジンルーム内温度が所定エンジンルーム内温度より高いときにはラジエータファンが回転し続けるように回転速度を設定する。

上記態様によれば、エンジン自動停止中であってもエンジンルーム内温度が所定エンジンルーム内温度より高いときにはラジエータファンが作動するので、エンジン自動停止中におけるインバータの平滑コンデンサの温度上昇を抑制できる。

図１は、第１実施形態を適用するハイブリッド車両１００の構成図である。 図２は、ラジエータファン回転速度設定制御ルーチンを示すフローチャートである。 図３は、ラジエータファン回転速度設定制御ルーチンで用いるマップである。 図４は、第１実施形態のケース１（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図５は、第１実施形態のケース１（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図６は、第１実施形態のケース２（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図７は、第１実施形態のケース２（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図８は、第１実施形態のケース３（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図９は、第１実施形態のケース３（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図１０は、第１実施形態のケース４（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図１１は、第１実施形態のケース４（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図１２は、第１実施形態のケース５（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図１３は、第１実施形態のケース５（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図１４は、第１実施形態のケース６（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図１５は、第１実施形態のケース６（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図１６は、第１実施形態の制御を実行した場合のタイミングチャートである。 図１７は、ラジエータファン回転速度設定制御ルーチンで用いるマップである。 図１８は、第２実施形態のケース１（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図１９は、第２実施形態のケース１（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図２０は、第２実施形態のケース２（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図２１は、第２実施形態のケース２（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図２２は、第２実施形態のケース３（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図２３は、第２実施形態のケース３（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図２４は、第２実施形態のケース４（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図２５は、第２実施形態のケース４（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図２６は、第２実施形態のケース５（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図２７は、第２実施形態のケース５（エンジンルーム内低温）の状態図である。 図２８は、第２実施形態のケース６（エンジンルーム内高温）の状態図である。 図２９は、第２実施形態のケース６（エンジンルーム内低温）の状態図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態を適用するハイブリッド車両１００の構成図である。

まず、ハイブリッド車両１００の駆動系について説明する。

ハイブリッド車両１００の駆動系は、ハイブリッド車両１００の駆動源であるエンジン１及び駆動モータ２と、ジェネレータ３と、インバータ４と、バッテリ５と、エンジンコントローラ６と、モータコントローラ７と、を含んで構成されている。これらの構成部品はエンジンルーム内に収められている。また、インバータ４は、図１ではエンジン１から離れた位置に示されているが、実際にはエンジン１の近傍に配置されている。

エンジンコントローラ６は、運転者の駆動力要求、車速、バッテリＳＯＣ等に基づいて目標エンジントルク指令値を生成し、エンジン１を駆動制御する。運転者の駆動力要求は、図示しないアクセルペダル開度センサにより検出する。バッテリＳＯＣ（State Of Charge）は、図示しないバッテリセンサで検出するバッテリ電流値を用いて推定する。車速は車速センサ２２により検出する。また、エンジンコントローラ６は外気温センサ１９及びエンジンルーム内温度センサ２３の検出値も読み込む。

モータコントローラ７は、運転者の駆動力要求、車速、バッテリＳＯＣ、目標エンジントルク指令値等に基づいて目標モータトルク指令値を生成し、インバータ４を制御する。インバータ４は、目標モータトルク指令値に応じた駆動電流を駆動モータ２へ供給する。

インバータ４の温度は、インバータ温度センサ１６によってモニタリングされ、モータコントローラ７は、インバータ温度が所定温度を超えた場合には、目標モータトルク指令値を駆動力要求に応じた通常値よりも低い制限値まで低下させることで、駆動モータ２及びインバータ４の保護を図る。なお、インバータ温度センサ１６が検出する温度は、インバータ４のＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）の温度である。

本実施形態のハイブリッド車両１００では、発進時や低速走行時等のようにエンジン効率の悪い領域では、燃料噴射を停止してエンジン１を止め、駆動モータ２により走行する。この状態をエンジン自動停止状態という。

通常走行時は、図示しない動力分割機構によりエンジン動力を２分割し、一方は駆動輪を直接駆動する。他方はジェネレータ３を駆動して発電し、この電力で駆動モータ２を駆動して駆動力をアシストする。

全開加速時には、バッテリ５からも電力が供給され、さらに駆動力を追加する。

減速・制動時には、駆動モータ２が駆動輪によって駆動されて発電機として作動し、回生発電を行う。回生された電力はバッテリ５に蓄えられる。

次に、上述した駆動系を冷却する冷却系について説明する。

ハイブリッド車両１００の冷却系は、エンジン１の冷却系と、高電圧部品（駆動モータ２、ジェネレータ３、インバータ４）の冷却系とに分かれている。

エンジン１の冷却系は、エンジン冷却水をエンジン１とメインラジエータ９との間で循環させるエンジン冷却配管８と、メインラジエータ９を迂回して循環させるバイパス配管２１と、電動式の第１ウォータポンプ（エンジン冷却水用ウォータポンプ）１０と、を含んで構成される。エンジン冷却配管８とバイパス配管２１との分岐部には、サーモバルブ２０が配置され、サーモバルブ２０が開くとエンジン冷却水はメインラジエータ９とエンジン１との間で循環し、サーモバルブ２０が閉じるとエンジン冷却水はメインラジエータ９を迂回して循環する。サーモバルブ２０は、電動式の開閉バルブであり、エンジンコントローラ６によりエンジン冷却水の温度に応じて開閉制御される。

また、メインラジエータ９の背面側（車両後方側）には、ラジエータファン１１が配置されている。なお、図１ではラジエータファン１１とメインラジエータ９とサブラジエータ１４とが離れた位置に示されているが、実際には、サブラジエータ１４がメインラジエータ９の車両前方側に近接するように配置され、ラジエータファン１１はメインラジエータ９の車両後方側に配置される。これにより、ラジエータファン１１を駆動すると、ラジエータファン１１が空気を引き込み、サブラジエータ１４及びメインラジエータ９の、エンジン冷却水が流れる複数のチューブの間を通過する空気流が生成される。

エンジン１の冷却系において、エンジン１を通過した高温のエンジン冷却水は、メインラジエータ９を通過中に、メインラジエータ９のエンジン冷却水が流れる複数のチューブ間を通過する空気と熱交換することにより冷却される。メインラジエータ９のエンジン冷却水が流れる複数のチューブ間を空気が通過するのは、走行風や、ラジエータファン１１を駆動することで生じる空気流によるものである。

エンジン冷却配管８には、エンジン冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ１２が設けられている。

高電圧部品の冷却系は、モータ冷却配管１３内に封入したモータ冷却水を、駆動モータ２と、ジェネレータ３と、インバータ４と、サブラジエータ１４との間で循環させる。

モータ冷却水は、電動式の第２ウォータポンプ（モータ冷却水用ウォータポンプ）１５の駆動によりモータ冷却配管１３を循環する。なお、第１ウォータポンプ１０及び第２ウォータポンプ１５は、イグニッション・スイッチＯＮにより駆動し、イグニッション・スイッチＯＦＦにより停止する。

高電圧部品の冷却系において、駆動モータ２を通過した高温のモータ冷却水は、サブラジエータ１４を通過中に、モータ冷却水が流れる複数のチューブ間を通過する空気との熱交換によって冷却される。

ラジエータファン１１は、ラジエータコントローラ１７を介してバッテリ５から供給される電力により駆動される。ラジエータコントローラ１７は、エンジンコントローラ６からのファン駆動指令に基づいて、ラジエータファン１１の回転速度を制御する。

エンジンコントローラ６は、エンジン冷却水温やインバータ冷却水温が高温である場合に、ラジエータコントローラ１７へファン駆動指令を出力してエンジン冷却水及びモータ冷却水の温度上昇を抑制する。

ところで、エンジン１を止めて駆動モータ２で走行している状態やアイドリングストップ状態等といったエンジン自動停止状態で、ラジエータファン１１の回転速度を低下させると、エンジンルーム内の温度が上昇し、インバータ４内の平滑コンデンサ３０の温度が許容温度以上に上昇する可能性がある。平滑コンデンサ３０は、許容温度を超えると絶縁性能の低下によって容量が減少してしまう。つまり、流すことができる電流値が低下してしまう。なお、ハイブリッド車両１００はインバータ温度センサ１６を備えるが、上述したようにインバータ温度センサ１６で検出するのはＩＧＢＴの温度であって、平滑コンデンサ３０の温度はモニタリングされていない。

そこで、エンジンコントローラ６は、エンジン自動停止状態では後述するラジエータファン１１の回転速度制御を行うことにより、平滑コンデンサ３０の温度上昇を抑制する。

図２は、エンジンコントローラ６が実行するラジエータファン回転速度設定制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、本制御ルーチンは、例えば５ミリ秒程度の演算周期で繰り返し実行される。以下、ステップにしたがって説明する。

ステップＳ１で、エンジンコントローラ６はエンジン水温センサ１２から読み込んだエンジン冷却水温が所定温度Ｔ１以上であるか否かを判定し、判定結果がｙｅｓの場合はステップＳ２の処理を実行し、ｎｏの場合は今回のルーチンを終了する。ここで、所定温度Ｔ１は、通常のエンジンのみを駆動源とする車両において、ラジエータファン１１の運転を開始する温度である。

ステップＳ２で、エンジンコントローラ６は、例えばエンジン回転速度等をモニタし、エンジンｏｎ（エンジン作動中）であるか否かを判定する（エンジン自動停止検出手段）。エンジンコントローラ６は、判定結果がｙｅｓの場合にはステップＳ６の処理を実行し、ｎｏの場合はステップＳ３の処理を実行する。

ステップＳ３で、エンジンコントローラ６は、エアコンｏｎであるか否かをエアコンアンプ１８からのエアコン作動要求の有無に基づいて判定し、判定結果がｙｅｓの場合はステップＳ１２の処理を実行し、ｎｏの場合はステップＳ４の処理を実行する。

ステップＳ４で、エンジンコントローラ６は、インバータ温度センサ１６から読み込んだインバータ温度が所定温度（例えば、スイッチング素子の低格温度）以上であるか否かを判定し、ｙｅｓの場合はステップＳ１１の処理を実行し、ｎｏの場合はステップＳ５の処理を実行する。

ステップＳ５で、エンジンコントローラ６はエンジン冷却水温が所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定し、ｙｅｓの場合はステップＳ９の処理を実行し、ｎｏの場合はステップＳ１０の処理を実行する。ここで、所定温度Ｔ２は、所定温度Ｔ１よりも高い温度であり、通常のエンジンのみを駆動源とする車両において、ラジエータファンを運転開始時の回転速度よりも高い回転速度で運転する下限値とする。

ステップＳ６で、エンジンコントローラ６はエンジン冷却水温が所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定し、ｙｅｓの場合はステップＳ７の処理を実行し、ｎｏの場合はステップＳ８の処理を実行する。

ステップＳ７で、エンジンコントローラ６はラジエータファン１１の回転速度をＡ％運転（高回転運転）に設定し、今回のルーチンを終了する。

ステップＳ８で、エンジンコントローラ６はラジエータファン１１の回転速度を、Ａ％よりも低いＢ％運転（中回転運転）に設定し、今回のルーチンを終了する。

ステップＳ９で、エンジンコントローラ６はラジエータファン１１の回転速度を、Ａ％よりも低いＣ％（中回転運転）に設定し、今回のルーチンを終了する。

ステップＳ１０で、エンジンコントローラ６は後述するマップにしたがってラジエータファン１１及びサーモバルブ２０を制御する。

ステップＳ１１で、エンジンコントローラ６はラジエータファン１１の回転速度をインバータ要求値（高電圧部品要求）に応じた回転速度に設定し、今回のルーチンを終了する。ここで、インバータ要求値とは、インバータ４のスイッチング素子を定格温度以下とするために必要な要求値をいう。

ステップＳ１２で、エンジンコントローラ６はラジエータファン１１の回転速度をエアコン要求値（エアコン要求）に応じた回転速度に設定し、今回のルーチンを終了する。ここで、エアコン要求値とは、エアコン性能の維持に必要な要求値をいう。

本実施形態では、ステップＳ７、ステップＳ８、ステップＳ９、ステップＳ１０、ステップＳ１１、ステップＳ１２により、ラジエータファン１１の回転速度を設定するファン回転速度設定手段が構成される。

次に、ステップＳ１０においてエンジンコントローラ６が実行する制御について説明する。

図３は、ステップＳ１０においてエンジンコントローラ６が読み込むマップである。マップ中のＲ/ＦＡＮはラジエータファンを、ＴＨ／Ｖはサーモバルブを、Ｅ／Ｒはエンジンルームを、それぞれ意味する。

図３のマップでは、車速及びエンジンルーム内温度に応じて６つのケースが設定され、各ケースは、エンジンルーム内温度が高い場合と低い場合とに分けられている。車速は、車速センサ２２により検出し、例えば３０ｋｍ/ｈ以上であれば高速、それより低ければ低速とする。外気温は、外気温センサ１９により検出し、例えば、４０℃以上は高温、０℃以上４０℃未満は低温、０℃未満は極低温とする。エンジンルーム内温度は、エンジンルーム内温度センサ２３により検出し、例えば７０℃以上は高温、それ未満は低温とする。以下、各ケースについて説明する。

以下の説明で用いる図４−図１５は、車両側方から見たエンジンルームの断面図であり、図面左方が車両前方である。ラジエータファン１１はメインラジエータ９の後方に配置され、さらにその後方に平滑コンデンサ３０を含むインバータ４が配置されている。なお、図４−図１５では、エンジン１、駆動モータ２、ジェネレータ３等は省略している。エンジンルーム内には、車両前方に設けたラジエータグリル３２を通過した走行風と、ラジエータファン１１の作動により生じる引き込み風と、による空気の流れが生じる。また、エンジンルームの下面と上面とには開口部が設けられているので、路面付近の高温の空気が下面の開口部からエンジンルーム内に流入し、上面の開口部から車外へ流出するという空気の流れも生じる。なお、車速風やラジエータファン１１による引き込み風も、上面の開口部から車外へ流出する。

（ケース１）
車速が高く、外気温が高いケース１で、エンジンルーム内温度が高い場合は、サーモバルブ２０を開状態にして冷却水を循環させ、ラジエータファン１１を高速運転させる。これにより、図４に示すように、車両前方からエンジンルーム内に導入された空気によってエンジンルーム内温度が低下し、平滑コンデンサ３０が冷却される。

一方、ケース１においてエンジンルーム内温度が低い場合は、サーモバルブ２０を開状態にし、ラジエータファン１１の回転速度は中速（中速運転）とする。外気温は高くても、車速が高く、エンジンルーム内温度が低いので、ラジエータファン１１が中速運転であっても図５に示すように車両前方からエンジンルーム内に導入された空気によってエンジンルーム内温度が低下し、平滑コンデンサ３０が冷却される。

（ケース２）
車速が高く、外気温が低いケース２では、エンジンルーム内温度が高い場合はサーモバルブ２０を開状態にして冷却水を循環させ、ラジエータファン１１を中速運転する。エンジンルーム内温度は高くても、車速が高く、外気温が低いので、ラジエータファン１１が中速運転であっても、図６に示すようにエンジンルーム内の空気の流れによってエンジンルーム内温度を低下させて、平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

一方、ケース２でエンジンルーム内温度が低い場合は、サーモバルブ２０を開状態にする点は同様であるが、ラジエータファン１１の回転速度はエンジンルーム内温度に応じて低速（低速運転）とする。外気温及びエンジンルーム内温度が低いので、ラジエータファン１１が低速運転であっても、図７に示すようにエンジンルーム内に生じる空気の流れによってエンジンルーム内温度を低下させて平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

（ケース３）
車速が高く、外気温が極低温のケース３では、エンジンルーム内温度が高い場合はサーモバルブ２０を閉状態にし、ラジエータファン１１を低速運転させる。車速が高く、外気温が極めて低いので、エンジンルーム内温度が高くても、図８に示すようにラジエータファン１１を低速運転させることで生じる空気の流れによって、エンジンルーム内温度を低下させて平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

一方、ケース３でエンジンルーム内温度が低い場合は、サーモバルブ２０を閉状態にし、ラジエータファン１１を停止させる。車速が高く、外気温が極めて低く、エンジンルーム内温度も低いので、ラジエータファン１１を作動させなくても、図９に示すように車速風による空気の流れによってエンジンルーム内温度を低下させて平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

（ケース４）
高いケース４で、エンジンルーム内温度が高い場合は、外気温が高いのでラジエータファン１１を高速運転させるが、車速が低いのでサーモバルブ２０は閉状態にして、エンジン１に蓄積された熱をエンジンルーム内に放出させないようにする。これにより、図１０に示すように車速風及びラジエータファン１１の引き込み風による空気の流れによってエンジンルーム内温度を低下させて、平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

一方、ケース４でエンジンルーム内温度が低い場合は、エンジンルーム内温度が低いのでサーモバルブ２０を開状態にし、ラジエータファン１１は中速運転とする。これにより、図１１に示すように車速風及びラジエータファン１１の引き込み風による空気の流れによってエンジンルーム内温度を低下させて平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

（ケース５）
車速が低く、外気温が低いケース５で、エンジンルーム内温度が高い場合は、外気温が低いのでラジエータファン１１は中速運転にとどめ、車速が低いのでサーモバルブ２０は閉状態にしてエンジン１の熱をエンジンルーム内に放出させないようにする。これにより、図１２に示すように車速風及びラジエータファン１１の引き込み風による空気の流れによって、エンジンルーム内温度を低下させて平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

一方、ケース５でエンジンルーム内温度が低い場合は、外気温が低いのでサーモバルブ２０は開状態にするが、ラジエータファン１１は低速運転とする。これにより、図１３に示すように、車速風及びラジエータファン１１の引き込み風による空気の流れによってエンジンルーム内の温度を低下させて平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

（ケース６）
車速が低く、外気温が極低温のケース６で、エンジンルーム内温度が高い場合は、外気温が極めて低いのでサーモバルブ２０を閉状態にし、ラジエータファン１１を低速運転させる。これにより、図１４に示すように車速風及びラジエータファン１１の引き込み風による空気の流れによって、エンジンルーム内温度を低下させて平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

一方、ケース６でエンジンルーム内温度が低い場合は、外気温が極めて低いのでサーモバルブ２０を閉状態にし、ラジエータファン１１も停止させる。これにより、図１５に示すように、車速風による空気の流れによってエンジンルーム内温度を低下させて平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

上記のように、図２のステップＳ１０では、エンジン停止状態でインバータ温度が所定温度より低く、かつエンジン冷却水温が所定温度Ｔ２より低い場合であっても、エンジンルーム内温度が高い場合にはラジエータファン１１を作動させる（ケース１−６）。また、エンジン停止状態でインバータ温度が所定温度より低く、エンジン冷却水温が所定温度Ｔ２より低く、かつエンジンルーム内温度が低くても、外気温が高温、低温の場合にはラジエータファン１１を作動させる（ケース１、２、４、５）。

図１６は、上記ステップＳ１０の制御による効果を説明するためのタイミングチャートである。図中の実線は本実施形態を実行したとき、破線は図２のステップＳ５で判定結果がｎｏの場合にラジエータファン１１を停止したとき、をそれぞれ示している。

タイミングＴ１で運転モードがＨＥＶモードへ移行、つまりエンジン１が停止状態になったときに、エンジンルーム内温度は高温になっている。この状態でラジエータファン１１を停止すると、エンジンルーム内温度はエンジン１に蓄積された熱等によって徐々に上昇し、これに伴って平滑コンデンサ３０の温度も上昇する。そして、タイミングＴ３において平滑コンデンサ３０の温度は許容温度を超えてしまう。

これに対し、本実施形態によれば、エンジン停止後もラジエータファン１１を作動させるので、エンジンルーム内温度は低下し、平滑コンデンサ３０は冷却される。平滑コンデンサ３０はエンジン１に蓄積された熱等により温度上昇するが、上記の冷却効果によって温度上昇はラジエータファン１１を停止する場合に比べて抑制される。そして、エンジン１が再始動するタイミングＴ４においても、平滑コンデンサ３０の温度は許容温度より低い。

なお、本実施形態のケース３、６のように外気温が極めて低い場合には、車速風による空気の流れだけで十分にエンジンルーム内温度を低下させることができるので、本実施形態でもラジエータファン１１を停止させる。

次に、本実施形態の効果について説明する。

本実施形態では、ハイブリッド車両１００の冷却システムを制御する冷却システム制御装置において、エンジンコントローラ６（ファン制御手段）は、エンジン自動停止状態の場合にエンジンルーム内温度が所定エンジンルーム内温度より高いときには、ラジエータファン１１を回転させ続ける。これにより、エンジン停止状態で平滑コンデンサ３０の温度が許容温度まで上昇することを防止できるので、平滑コンデンサ３０の熱による性能低下を抑制できる。平滑コンデンサ３０の性能低下が抑制されることで、より大きな電流を流すことが可能となる。その結果、駆動モータ２の出力を増大させたり、モータ使用可能時間を延ばしたり、回生可能時間を延ばしたり、回生電力を増大させたりすることが可能となり、駆動モータ２での走行可能距離が延びるので、燃費性能が向上する。

また、平滑コンデンサ３０の熱による性能低下を抑制できるので、平滑コンデンサ３０の容積を小さくすることができる。すなわち、平滑コンデンサ３０を小型・軽量化することができる。

本実施形態では、エンジンコントローラ６は、エンジン自動停止状態の場合にエンジンルーム内温度が所定温度より低いときでも、外気温が所定外気温よりも高ければ（極低温より高ければ）ラジエータファン１１を回転させ続ける。こにより、平滑コンデンサ３０の温度上昇をより確実に抑制できる。

本実施形態では、エンジンコントローラ６は、エンジン自動停止状態の場合にエンジンルーム内温度が所定温度より低く、かつ外気温が所定外気温より低いとき（極低温のとき）にはラジエータファン１１を停止させる。すなわち、ラジエータファン１１を作動させなくても平滑コンデンサ３０の温度が上昇しない条件では、ラジエータファン１１を停止させる。これにより、ラジエータファン１１の無用な作動が抑制されるので、電力消費量を低減できる。

本実施形態では、エンジンコントローラ６（サーモバルブ制御手段）は、エンジン自動停止状態の場合にエンジンルーム内温度が所定温度より高いときにはサーモバルブ２０を閉弁状態にする。これにより、エンジン１に蓄積された熱がエンジン冷却水を介してメインラジエータ９からエンジンルーム内に放出されることを防止して、エンジンルーム内温度の上昇を抑制できる。

本実施形態では、エンジンコントローラ６は、エンジン自動停止状態の場合にエンジンルーム内温度が所定エンジンルーム内温度より高いときでも、車速が所定車速より高ければ、サーモバルブ２０を開弁状態にする。すなわち、より多くの走行風がエンジンルーム内に導入される状況では、サーモバルブ２０を開弁状態にする。これにより、上記と同様にエンジン１に蓄積された熱によるエンジンルーム内温度の上昇を抑制できる。

本実施形態では、エンジン冷却配管８とは独立しており駆動モータ２とサブラジエータ１４との間で循環するモータ冷却水を封入したモータ冷却配管１３と、サブラジエータ１４と駆動モータ２との間でモータ冷却水を循環させる第２ウォータポンプ１５と、を備える。そして、サブラジエータ１４はメインラジエータ９とともにラジエータファン１１により冷却され、第１ウォータポンプ１０及び第２ウォータポンプ１５はいずれも電動式であって、イグニッション・スイッチＯＮにより駆動し、イグニッション・スイッチＯＦＦにより停止する。これにより、ハイブリッド車両１００において走行中等にエンジン１を停止させた場合でも、エンジン冷却水及びモータ冷却水を循環させることができる。

（第２実施形態）
第２実施形態を適用するハイブリッド車両１００は、基本的には第１実施形態と同様であるが、ラジエータグリル（空気導入通路）３２を開閉可能なグリルシャッター３１を備える点が異なる。グリルシャッター３１は複数のフィンからなり、エンジンコントローラ６により開閉制御がなされる。

また、ラジエータファン回転速度設定制御ルーチンも基本的には図２と同様であるが、グリルシャッター３１を備えることに伴い、ステップＳ１０で使用するマップが第１実施形態と異なる。

図１７は、本実施形態において、図２のステップＳ１０で使用するマップである。図中のＧ／ＳＨはグリルシャッター３１を意味する。

図１７のマップは第１実施形態で使用する図３のマップと同様に、車速及び外気温に応じてケース１からケース６までの６つのケースが設定され、さらに各ケースはエンジンルーム内温度が高い場合と低い場合とに分けられている。以下、各ケースについて説明する。

（ケース１）
外気温は高いものの車速が高いケース１では、エンジンルーム内温度が高い場合にはサーモバルブ２０を開状態にしてメインラジエータ９に冷却水を循環させ、ラジエータファン１１を高速運転させる。そして、グリルシャッター３１を中位置に固定する。ここでいう中位置とは、グリルシャッター３１の各フィンが水平状態になる位置をいう。このように設定することで、図１８に示すようにラジエータグリル３２からエンジンルーム内に外気が導入され、エンジンルーム内の自然対流によって上面の開口部から車外へ熱気が排出される。これにより、エンジンルーム内の温度を低下させて平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

一方、ケース１でエンジンルーム内温度が低い場合には、サーモバルブ２０を開状態にするものの、ラジエータファン１１は中速運転とする。また、グリルシャッター３１は、図１９に示すように、導入された外気の多くが平滑コンデンサ３０を含むインバータ４に当たる位置に固定する。これは、触媒等のエンジンルーム内の部品の過冷却を防止しつつ平滑コンデンサ３０を冷却するためである。

（ケース２）
外気温が低く車速が高いケース２では、エンジンルーム内温度が高い場合にはサーモバルブ２０を開状態にしてメインラジエータ９に冷却水を循環させ、ラジエータファン１１を中速運転させる。そして、グリルシャッター３１を上位置に固定する。ここでいう上位置とは、図２０に示すように、ラジエータグリル３２を通過した空気がエンジンルーム内の上部へ流れるような位置をいう。これにより、エンジンルーム内の下方から上方への空気の流れが強化されて、エンジンルーム内の空気の入れ替えが促進される。その結果、エンジンルーム内の温度は低下し、平滑コンデンサ３０が冷却される。

一方、ケース２でエンジンルーム内温度が低い場合には、外気温が低く車速が高いのでサーモバルブ２０を開状態にするが、ラジエータファン１１は低速運転とする。そして、グリルシャッター３１は、図２１に示すように、導入した外気の多くが平滑コンデンサ３０を含むインバータ４に当たる位置に固定する。これにより、触媒等のエンジンルーム内の部品の過冷却を防止しつつ平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

（ケース３）
車速が高く、外気温が極めて低いケース３では、エンジンルーム内温度が高い場合にはサーモバルブ２０を閉状態とし、ラジエータファン１１も停止させる。そして、グリルシャッター３１は、図２２に示すように、導入した外気の多くが平滑コンデンサ３０を含むインバータ４に当たる位置に固定する。これにより、触媒等のエンジンルーム内の部品の過冷却を防止しつつ平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

一方、ケース３でエンジンルーム内温度が低い場合には、図２３に示すようにサーモバルブ２０を閉状態とし、ラジエータファン１１を停止させ、グリルシャッター３１を閉じる。外気温が極めて低く、エンジンルーム内温度も低いので、上記の設定でも平滑コンデンサ３０の温度上昇を抑制できる。そして、触媒等のエンジンルーム内の部品の過冷却を防止できる。

（ケース４）
ケース４でエンジンルーム内温度が高い場合には、外気温が高いのでラジエータファン１１を高速運転させるが、車速が低いのでサーモバルブ２０は閉状態にしてエンジン１に蓄積された熱をエンジンルーム内に放出させないようにする。また、車速が低く外気を導入し難いので、図２４に示すように、エンジンルーム内の各部に均等に外気が導入されるように、例えば、上位置、中位置、及びインバータ４に走行風が当たる位置、を繰り返すように、グリルシャッター３１を連続的に作動させる。

これにより、エンジンルーム内の各部の温度を均等に低下させて、平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

一方、ケース４でエンジンルーム内温度が低い場合には、サーモバルブ２０を開状態にしてメインラジエータ９に冷却水を循環させるが、ラジエータファン１１は中速運転とする。グリルシャッター３１は、図２５に示すようにエンジンルーム内温度が高い場合と同様に連続的に作動させる。これにより、エンジンルーム内の温度を低下させて、平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

（ケース５）
ケース５では、外気温が低いのでラジエータファン１１を中速運転させるが、車速が低いのでサーモバルブ２０は閉状態にしてエンジン１に蓄積された熱をエンジンルーム内に放出させないようにする。また、車速が低く外気を導入し難いので、図２６に示すように、エンジンルーム内の各部に均等に外気が導入されるように、例えば、上位置、中位置、及びインバータ４に走行風が当たる位置、を繰り返すように、グリルシャッター３１を連続的に作動させる。

これにより、エンジンルーム内の各部の温度を均等に低下させて、平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

一方、ケース５でエンジンルーム内温度が低い場合には、外気温が低いので図２７に示すようにサーモバルブ２０を開状態にしてメインラジエータ９に冷却水を循環させるが、ラジエータファン１１は低速運転とする。グリルシャッター３１は、エンジンルーム内温度が高い場合と同様に連続的に作動させる。これにより、エンジンルーム内の温度を低下させて、平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

（ケース６）
ケース６でエンジンルーム内温度が高い場合は、外気温が極めて低いので、図２８に示すようにサーモバルブ２０を閉状態にし、ラジエータファン１１を停止させる。また、触媒等のエンジンルーム内の部品の過冷却を防止するため、グリルシャッター３１は、導入した外気の多くが平滑コンデンサ３０を含むインバータ４に当たる位置に固定する。これにより、触媒等の過冷却を防止しつつ平滑コンデンサ３０を冷却することができる。

一方、ケース６でエンジンルーム内温度が低い場合は、外気温が極めて低いので、図２９に示すようにサーモバルブ２０を閉状態にし、ラジエータファン１１を停止させ、グリルシャッター３１も閉じる。外気温が極めて低く、エンジンルーム内温度も低いので、上記の設定でも平滑コンデンサ３０の温度上昇を抑制できる。そして、触媒等のエンジンルーム内の部品の過冷却を防止できる。

次に、本実施形態の効果について説明する。

本実施形態では、エンジンコントローラ６（シャッター制御手段）は、エンジン自動停止状態の場合に、エンジンルーム内温度、外気温、及び車速に基づいてグリルシャッター３１を制御する。これにより、触媒等の過冷却を防止しつつ、エンジンルーム内の温度上昇を抑制できる。

なお、上述した各実施形態のハイブリッド車両１００には、いわゆるプラグイン・ハイブリッド車両も含むものとする。また、各実施形態は、エンジンをジェネレータの駆動のためだけに使用し、駆動源は駆動モータのみとする、いわゆるレンジエクステンダー付き電動車両にも適用可能である。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

１ エンジン
２ 駆動モータ
３ ジェネレータ
４ インバータ
６ エンジンコントローラ
１１ ラジエータファン
１９ 外気温センサ（外気温度検出手段）
２０ サーモバルブ
２２ 車速センサ（車速検出手段）
２３ エンジンルーム内温度センサ（エンジンルーム内温度検出手段）
３０ 平滑コンデンサ
３１ グリルシャッター

Claims (7)

1. 車両の駆動源であるエンジン及び駆動モータと、
   バッテリ電力によって駆動され、ラジエータを冷却するラジエータファンと、
   前記エンジンと前記ラジエータとの間で循環するエンジン冷却水を封入したエンジン冷却配管と、
   前記ラジエータと前記エンジンとの間で前記エンジン冷却水を循環させるエンジン冷却水用ウォータポンプと、
   を有するハイブリッド車両の冷却システムを制御する冷却システム制御装置において、
   エンジン自動停止状態を検出するエンジン自動停止検出手段と、
   エンジンルーム内温度を検出するエンジンルーム内温度検出手段と、
   前記ラジエータファンの作動を制御するファン制御手段と、
   を備え、
   前記ファン制御手段は、エンジン自動停止状態の場合に前記エンジンルーム内温度が所定エンジンルーム内温度より高いときには、前記ラジエータファンを回転させ続けることを特徴とする冷却システム制御装置。
2. 請求項１に記載の冷却システム制御装置において、
   外気温を検出する外気温検出手段をさらに備え、
   前記ファン制御手段は、エンジン自動停止状態の場合に、前記エンジンルーム内温度が所定温度より低いときでも、外気温が所定外気温よりも高ければ前記ラジエータファンを回転させ続けることを特徴とする冷却システム制御装置。
3. 請求項２に記載の冷却システム制御装置において、
   前記ファン制御手段は、エンジン自動停止状態の場合に、前記エンジンルーム内温度が前記所定温度より低く、かつ前記外気温が前記所定外気温より低いときには前記ラジエータファンを停止させることを特徴とする冷却システム制御装置。
4. 請求項２または３に記載の冷却システム制御装置において、
   前記エンジン冷却配管の前記ラジエータ入口側と前記ラジエータ出口側とを連通するバイパス配管と、
   前記エンジン冷却配管と前記バイパス配管との分岐部に、開弁状態では前記エンジン冷却水が前記ラジエータへ流入し、閉弁状態では前記エンジン冷却水が前記バイパス配管へ流入するように設けられたサーモバルブと、
   前記サーモバルブの開閉制御を行なうサーモバルブ制御手段と、
   をさらに備え、
   前記サーモバルブ制御手段は、エンジン自動停止状態の場合に、前記エンジンルーム内温度が前記所定エンジンルーム内温度より高いときには前記サーモバルブを閉弁状態にすることを特徴とする冷却システム制御装置。
5. 請求項４に記載の冷却システム制御装置において、
   車速を検出する車速検出手段をさらに備え、
   前記サーモバルブ制御手段は、エンジン自動停止状態の場合に、前記エンジンルーム内温度が前記所定エンジンルーム内温度より高いときでも、車速が所定車速より高ければ、前記サーモバルブを開弁状態にすることを特徴とする冷却システム制御装置。
6. 請求項２から５のいずれかに記載の冷却システム制御装置において、
   車両前方からエンジンルーム内に空気を導入する空気導入通路を開閉するグリルシャッターと、
   前記グリルシャッターの開閉動作を制御するシャッター制御手段と、
   をさらに備え、
   前記シャッター制御手段は、エンジン自動停止状態の場合に、前記エンジンルーム内温度、前記外気温、及び前記車速に基づいて前記グリルシャッターを制御することを特徴とする冷却システム制御装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の冷却システム制御装置において、
   前記エンジン冷却配管とは独立し、前記駆動モータとサブラジエータとの間で循環するモータ冷却水を封入したモータ冷却配管と、
   前記サブラジエータと前記駆動モータとの間で前記モータ冷却水を循環させるモータ冷却水用ウォータポンプと、
   を備え、
   前記サブラジエータは前記ラジエータとともに前記ラジエータファンにより冷却され、
   前記エンジン冷却水用ウォータポンプ及び前記モータ冷却水用ウォータポンプはいずれも電動式であって、イグニッション・スイッチＯＮにより駆動し、イグニッション・スイッチＯＦＦにより停止することを特徴とする冷却システム制御装置。

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