JP2018076810A - 車両用冷却装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】冷却系の異常を早期に診断する。
【解決手段】発熱部品を冷却する冷却系を備える車両用冷却装置であって、冷却液が循環する冷却回路に設けられ、冷却液を循環させるウォータポンプと、発熱部品の冷却液温度Ｔｐに基づいて、冷却系の異常を診断する診断制御部と、を有し、診断制御部は、ウォータポンプを停止させて冷却液温度Ｔｐを上昇させる第１モードを実行した後に、ウォータポンプを駆動して冷却液温度Ｔｐを周期的に変動させる第２モードを実行し、第２モードにおいて、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃが基準時間ｔ1よりも短い場合には、冷却系が正常であると診断する一方、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃが基準時間ｔ1よりも長い場合には、冷却系が異常であると診断する。
【選択図】図５

Description

本発明は、発熱部品を冷却する車両用冷却装置に関する。
自動車等の車両には、インバータ、コンバータ、モータジェネレータおよびエンジン等の発熱部品が搭載されている。これらの発熱部品を所定の温度範囲に収めるため、車両には冷却液を循環させて発熱部品を冷却する冷却系が設けられている。このような冷却系の異常、例えば配管やラジエータからの液漏れ等を検出するため、温度センサによって冷却液の過度な温度上昇を検出し、冷却液の温度上昇に基づき異常の有無を診断する装置が提案されている（特許文献１参照）。
特開２０１５−５９４５８号公報
ところで、冷却系の異常としては、配管やラジエータ等からの液漏れに限られることはなく、異物や凍結による配管やラジエータ等の詰まりも想定される。このように、配管等に詰まりが発生した場合には、流路が絞られて冷却液の循環流量が減少することになるが、この流量減少を冷却液の温度上昇に基づいて早期に検出することは困難であった。
本発明の目的は、冷却系の異常を早期に診断することにある。
本発明の車両用冷却装置は、発熱部品を冷却する冷却系を備える車両用冷却装置であって、冷却液が循環する冷却回路に設けられ、冷却液を循環させる冷却液ポンプと、前記発熱部品の冷却液温度に基づいて、前記冷却系の異常を診断する診断制御部と、を有し、前記診断制御部は、前記冷却液ポンプを停止させて前記冷却液温度を上昇させる第１モードを実行した後に、前記冷却液ポンプを駆動して前記冷却液温度を周期的に変動させる第２モードを実行し、前記第２モードにおいて、前記冷却液温度の変動周期が基準時間よりも短い場合には、前記冷却系が正常であると診断する一方、前記冷却液温度の変動周期が前記基準時間よりも長い場合には、前記冷却系が異常であると診断する。
本発明によれば、冷却液温度の変動周期に基づいて、冷却系の異常を診断するようにしたので、冷却系の異常を早期に診断することができる。
本発明の一実施の形態である車両用冷却装置の構成を示す概略図である。 車両用冷却装置が備える制御系の構成を示す概略図である。 異常診断制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。 異常診断制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。 異常診断制御における冷却液温度の推移の一例を示す線図である。 図５に記載された冷却液温度の推移の一部を拡大して示す線図である。 異常診断制御の実行手順の他の例を示すフローチャートである。 異常診断制御の実行手順の他の例を示すフローチャートである。 図５に記載された冷却液温度の推移の一部を拡大して示す線図である。
［車両用冷却装置の構造］
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である車両用冷却装置１０の構成を示す概略図である。なお、図１に記載された白抜きの矢印は、冷却液の流れ方向を示している。
図１に示すように、ハイブリッド車両等の車両１１には、本発明の一実施の形態である車両用冷却装置１０が搭載されている。車両用冷却装置１０には、パワーコントロールユニット１２（以下、ＰＣＵと記載する。）を冷却する冷却系１３が設けられている。冷却系１３は、冷却液を貯留するリザーバタンク１４、冷却液を循環させるウォータポンプ（冷却液ポンプ）１５、冷却液を冷却するラジエータ１６、および発熱部品であるＰＣＵ１２によって構成されている。また、リザーバタンク１４、ウォータポンプ１５、ラジエータ１６およびＰＣＵ１２は、各配管１７〜２０を用いて直列に接続されている。すなわち、冷却系１３には、リザーバタンク１４、ウォータポンプ１５、ラジエータ１６、ＰＣＵ１２および配管１７〜２０からなる冷却回路２１が設けられている。
ウォータポンプ１５を駆動することにより、リザーバタンク１４からウォータポンプ１５に冷却液が吸い込まれ、ウォータポンプ１５からラジエータ１６に向けて冷却液が吐出される。ラジエータ１６を経て冷却された冷却液は、ＰＣＵ１２の図示しないウォータジャケットに供給されてＰＣＵ１２を冷却した後に、再びリザーバタンク１４に戻される。このように、ウォータポンプ１５を駆動することにより、冷却回路２１に沿って冷却液を循環させることができ、ＰＣＵ１２を連続的に冷却することができる。なお、ウォータポンプ１５は図示しない電動モータによって駆動される電動ポンプである。
モータジェネレータ２２とバッテリ２３とを電気的に接続するＰＣＵ１２には、インバータ２４およびコンバータ２５等の電力変換機器が組み込まれている。モータジェネレータ２２を力行させる際には、バッテリ２３からの直流電流がコンバータ２５を介して昇圧される。そして、昇圧された直流電流はインバータ２４を介して交流電流に変換され、高電圧の交流電流としてモータジェネレータ２２に供給される。一方、モータジェネレータ２２を回生させる際には、モータジェネレータ２２からの交流電流がインバータ２４を介して直流電流に変換される。そして、変換された直流電流はコンバータ２５を介して降圧され、低電圧の直流電流としてバッテリ２３に供給される。このようなインバータ２４およびコンバータ２５には、通電時に発熱するＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のスイッチング素子が組み込まれている。
［制御系］
図２は車両用冷却装置１０が備える制御系の構成を示す概略図である。図２に示すように、車両用冷却装置１０は、冷却系１３を制御するコントローラ３０を有している。コンピュータ等によって構成されるコントローラ３０には、ＰＣＵ１２を流れる冷却液の温度（以下、冷却液温度Ｔｐと記載する。）を検出する温度センサ３１が接続されている。なお、温度センサ３１は、ＰＣＵ１２の筐体内に組み込まれている。また、コントローラ３０には、乗員に向けて冷却系１３の各種情報を表示するディスプレイ３２が接続されている。
コントローラ３０は、ＰＣＵ１２の温度に相当する冷却液温度Ｔｐを所定の温度範囲に収めるため、冷却液温度Ｔｐに基づきウォータポンプ１５の回転速度を制御している。例えば、冷却液温度Ｔｐが高い場合には、ウォータポンプ１５の回転速度を上昇させ、冷却液の循環流量を増加させて冷却液温度Ｔｐを下げる。一方、冷却液温度Ｔｐが低い場合には、ウォータポンプ１５の回転速度を低下させ、冷却液の循環流量を低下させて冷却液温度Ｔｐを上げる。また、診断制御部であるコントローラ３０は、後述するように、冷却系１３の異常を診断する機能を有している。なお、コントローラ３０は、ＰＣＵ１２が発熱する車両走行中などに異常診断制御を実行する。
［異常診断制御］
続いて、冷却系１３の異常診断制御について説明する。図３および図４は異常診断制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。図３および図４においては、符号Ａ，Ｂの箇所で互いに接続されている。また、図５は異常診断制御における冷却液温度Ｔｐの推移の一例を示す線図であり、図６は図５に記載された冷却液温度Ｔｐの推移の一部を拡大して示す線図である。図５および図６には、実線Ｌ１を用いて冷却系１３の正常時における冷却液温度Ｔｐの推移が示されており、図６には、破線Ｌ２〜Ｌ５を用いて冷却系１３の異常時における冷却液温度Ｔｐの推移が示されている。なお、図５および図６において、ウォータポンプ１５のＯＮとはウォータポンプ１５の作動中を意味しており、ウォータポンプ１５のＯＦＦとはウォータポンプ１５の停止中を意味している。
図３に示すように、ステップＳ１０では、コントローラ３０に格納される故障コード等に基づいて、ＰＣＵ１２およびウォータポンプ１５が正常であるか否かが判定される。ステップＳ１０において、ＰＣＵ１２やウォータポンプ１５が故障していると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、冷却系１３の異常診断を行うことなくルーチンを抜ける。一方、ＰＣＵ１２およびウォータポンプ１５が正常であると判定された場合には、ステップＳ１２に進み、ＰＣＵ１２の冷却液温度Ｔｐが開始閾値Ｘ0以下であるか否かが判定される。ステップＳ１２において、冷却液温度Ｔｐが開始閾値Ｘ0を上回ると判定された場合には、ステップＳ１１に進み、冷却系１３の異常診断を行うことなくルーチンを抜ける。なお、後述するように、異常診断制御は、冷却液温度Ｔｐを積極的に上昇させる制御であるため、既に冷却液温度Ｔｐが開始閾値Ｘ0を上回ると判定された場合には、異常診断制御を中止して冷却液温度Ｔｐの過度な上昇を回避している。
ステップＳ１２において、冷却液温度Ｔｐが開始閾値Ｘ0以下であると判定された場合には、ステップＳ１３に進み、冷却液温度Ｔｐに基づいて、第１閾値Ｘ1、第２閾値Ｘ2および第３閾値Ｘ3が設定される。つまり、後述する第１モードが開始される前の冷却液温度Ｔｐに基づいて、第１閾値Ｘ1、第２閾値Ｘ2および第３閾値Ｘ3が設定されている。ここで、図５に符号αで示すように、第２閾値Ｘ2は第１モードが開始される前の冷却液温度Ｔｐよりも高く設定され、第３閾値Ｘ3は第２閾値Ｘ2よりも高く設定され、第１閾値Ｘ1は第３閾値Ｘ3よりも高く設定される。なお、各閾値Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3と冷却液温度Ｔｐとの温度差は、冷却液温度Ｔｐの温度域に拘わらずに一定であっても良く、冷却液温度Ｔｐの温度域に応じて変化させても良い。
図３に示すように、ステップＳ１３において、冷却液温度Ｔｐに基づき各閾値Ｘ1，Ｘ2，Ｘ3が設定されると、ステップＳ１４に進み、ウォータポンプ１５が停止状態に切り替えられる。このように、ウォータポンプ１５を停止させて冷却液の循環を止めることにより、発熱部品であるＰＣＵ１２に冷却液を留めることができる。これにより、冷却回路２１の各部位に留まる冷却液のうち、ＰＣＵ１２に留まる冷却液の温度である冷却液温度Ｔｐを局所的に上昇させることができる。つまり、ステップＳ１４において、ウォータポンプ１５を停止させることにより、冷却液温度Ｔｐを上昇させる第１モードが開始される。
このように、第１モードを開始する際に、冷却液温度Ｔｐが開始閾値Ｘ0を下回る場合には、第１モードを開始して冷却系１３の診断が継続される（Ｓ１２→Ｓ１４）。一方、第１モードを開始する際に、冷却液温度Ｔｐが開始閾値Ｘ0を上回る場合には、第１モードを中止して冷却系１３の診断が中止される（Ｓ１２→Ｓ１１）。
ステップＳ１４において第１モードが開始されると、ステップＳ１５に進み、ウォータポンプ１５の停止時間が所定の許容時間ｔ0以下であるか否かが判定される。ステップＳ１５において、ウォータポンプ１５の停止時間が許容時間ｔ0以下であると判定された場合には、ステップＳ１６に進み、冷却液温度Ｔｐが第１閾値Ｘ1以上であるか否かが判定される。ステップＳ１６において、冷却液温度Ｔｐが第１閾値Ｘ1を下回ると判定された場合には、ステップＳ１５に戻り、ウォータポンプ１５の停止時間が許容時間ｔ0以下であるか否かが判定される。なお、許容時間ｔ0とは、ＰＣＵ１２を正常に機能させる観点から、冷却液の循環を止めても冷却液温度Ｔｐが過度に上昇しない時間であり、実験やシミュレーションに基づき設定されている。
ステップＳ１５において、ウォータポンプ１５の停止時間が許容時間ｔ0を上回ると判定された場合には、ステップＳ１７に進み、ウォータポンプ１５を作動状態に切り替えることで第１モードを中止し、冷却系１３の異常診断を行うことなくルーチンを抜ける。つまり、ステップＳ１５において、ウォータポンプ１５の停止時間が許容時間ｔ0を上回る状況とは、図６に破線Ｌ２で示すように、許容時間ｔ0内に冷却液温度Ｔｐが第１閾値Ｘ1を超えない状況である（符号ｂ１）。このように、冷却液温度Ｔｐが十分に上昇していない場合には、冷却系１３の異常診断が困難であることから、冷却系１３の異常診断を行うことなくルーチンを抜ける。
図３に示すように、ステップＳ１６において、冷却液温度Ｔｐが第１閾値Ｘ1以上であると判定された場合には、ステップＳ１８に進み、ウォータポンプ１５が作動状態に切り替えられる。つまり、図６に実線Ｌ１で示すように、冷却液温度Ｔｐが第１閾値Ｘ1に到達すると（符号ａ１）、冷却液の循環を再開させるためにウォータポンプ１５が作動状態に切り替えられる。これにより、ＰＣＵ１２からウォータポンプ１５に向けて冷却液が流れ出し、ＰＣＵ１２にはラジエータ１６から冷却液が流れ込むため、ＰＣＵ１２内の冷却液温度Ｔｐを周期的に上下させることができる。つまり、ステップＳ１８において、ウォータポンプ１５を作動させることにより、図５に示すように、冷却液温度Ｔｐを所定の変動周期Ｔｃで変動させる第２モードが開始される。なお、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃは、冷却液が冷却系１３を一回りする時間に相当する。
このように、第１モードから第２モードに移行する際に、冷却液温度Ｔｐが第１閾値Ｘ1を上回る場合には、第２モードに移行して冷却系１３の診断が継続される（Ｓ１６→Ｓ１８）。一方、第１モードから第２モードに移行する際に、冷却液温度Ｔｐが第１閾値Ｘ1を下回る場合には、第２モードへの移行を中止して冷却系１３の診断が中止される（Ｓ１６→Ｓ１５→Ｓ１７→Ｓ１１）。
ステップＳ１８において第２モードが開始されると、図４に示すように、ステップＳ１９に進み、ウォータポンプ１５の作動時間が所定の基準時間ｔ1以下であるか否かが判定される。ステップＳ１９において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であると判定された場合には、ステップＳ２０に進み、冷却液温度Ｔｐが第２閾値Ｘ2以下であるか否かが判定される。ステップＳ２０において、冷却液温度Ｔｐが第２閾値Ｘ2を上回ると判定された場合には、ステップＳ１９に戻り、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であるか否かが判定される。ここで、基準時間ｔ1とは、想定される冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃに所定の余裕時間を加算した時間であり、実験やシミュレーションに基づき設定される。
ステップＳ１９において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1を上回ると判定された場合には、ステップＳ２１に進み、冷却回路２１が閉塞されている虞があることから、乗員に向けてディスプレイ３２に冷却系異常が表示される。つまり、ステップＳ１９において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1を上回る状況とは、図６に破線Ｌ３，Ｌ４で示すように、第２モードが開始されてから基準時間ｔ1を経過する迄に、冷却液温度Ｔｐが第２閾値Ｘ2を下回らない状況である（符号ｃ１，ｄ１）。このように、ウォータポンプ１５を駆動して冷却液を循環させたにも拘わらず、基準時間ｔ1内に冷却液温度Ｔｐが第２閾値Ｘ2まで下がらない状況とは、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃが基準時間ｔ1よりも長くなる状況である。このため、冷却回路２１の閉塞に伴う循環流量不足が想定されることから、コントローラ３０によって冷却系１３に異常が生じていると診断される。
図４に示すように、ステップＳ２０において、冷却液温度Ｔｐが第２閾値Ｘ2以下であると判定された場合には、ステップＳ２２に進み、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であるか否かが判定される。ステップＳ２２において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であると判定された場合には、ステップＳ２３に進み、冷却液温度Ｔｐが第３閾値Ｘ3以上であるか否かが判定される。ステップＳ２３において、冷却液温度Ｔｐが第３閾値Ｘ3を下回ると判定された場合には、ステップＳ２２に戻り、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であるか否かが判定される。
ステップＳ２２において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1を上回ると判定された場合には、ステップＳ２４に進み、冷却回路２１が閉塞気味である虞があることから、乗員に向けてディスプレイ３２に注意喚起が表示される。つまり、ステップＳ２２において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1を上回る状況とは、図６に破線Ｌ５で示すように、基準時間ｔ1内に冷却液温度Ｔｐが第２閾値Ｘ2を下回っているが（符号ｅ１）、基準時間ｔ1内に冷却液温度Ｔｐが第３閾値Ｘ3を上回らない状況である（符号ｅ２）。このように、ウォータポンプ１５を駆動して冷却液を循環させたにも拘わらず、基準時間ｔ1内に冷却液温度Ｔｐが第３閾値Ｘ3を超えられない状況とは、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃが基準時間ｔ1よりも長くなる状況である。このため、冷却回路２１の閉塞に伴う循環流量不足が想定されることから、コントローラ３０によって冷却系１３に異常が生じていると診断される。
また、ステップＳ２３において、冷却液温度Ｔｐが第３閾値Ｘ3以上であると判定された場合には、ステップＳ２５に進み、コントローラ３０によって冷却系１３が正常であると診断されてルーチンを抜ける。つまり、ステップＳ２３において、冷却液温度Ｔｐが第３閾値Ｘ3以上である状況とは、図６に実線Ｌ１で示すように、第２モードが開始されてから基準時間ｔ1を経過する迄に、冷却液温度Ｔｐが第２閾値Ｘ2を下回った後に（符号ａ２）、冷却液温度Ｔｐが第３閾値Ｘ3を上回る状況である（符号ａ３）。このように、ウォータポンプ１５を駆動して冷却液を循環させることにより、基準時間ｔ1内に冷却液温度Ｔｐが第３閾値Ｘ3を上回る状況とは、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃが基準時間ｔ1よりも短くなる状況である。このため、冷却液が十分な流量で循環していることが想定されることから、コントローラ３０によって冷却系１３が正常であると診断される。
これまで説明したように、コントローラ３０は、冷却系１３の異常診断制御において、ウォータポンプ１５を停止させて冷却液温度Ｔｐを上昇させる第１モードを実行した後に、ウォータポンプ１５を駆動して冷却液温度Ｔｐを周期的に変動させる第２モードを実行する。そして、コントローラ３０は、第２モードにおいて、冷却液温度Ｔｐの変動周期が基準時間ｔ1よりも短い場合には、冷却液の循環流量が十分であることから冷却系１３が正常であると診断する一方、冷却液温度Ｔｐの変動周期が基準時間ｔ1よりも長い場合には、冷却液の循環流量が不足することから冷却系１３が異常であると診断する。
このように、冷却液温度Ｔｐの過度な上昇に基づいて冷却系１３の異常を検出するのではなく、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃに基づいて冷却系１３の異常を検出することから、冷却系１３の異常を早期に診断することができ、冷却系１３の信頼性を向上させることができる。また、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃに基づいて冷却系１３の異常を検出することから、極めて簡単な構成によって異常診断制御を行うことができ、車両用冷却装置１０のコストを抑制することができる。
なお、図１に示した例では、車両前部にラジエータ１６等が搭載され、車両後部にＰＣＵ１２が搭載されている。このように、ラジエータ１６等からＰＣＵ１２を離して設置することにより、ＰＣＵ１２の冷却液温度Ｔｐと他の部位の冷却液温度との温度差を拡大することが容易になるが、ラジエータ１６やリザーバタンク１４に対してＰＣＵ１２を近づけて設置しても良い。例えば、車両前部に冷却系１３の全要素が搭載されていても良く、車両後部に冷却系１３の全要素が搭載されていても良い。
［他の実施の形態］
前述の説明では、ＰＣＵ１２の冷却液温度Ｔｐを、第２閾値Ｘ2や第３閾値Ｘ3と比較することにより、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃが基準時間ｔ1よりも短いか否かを判断しているが、これに限られることはなく、他の方法に基づいて冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃを判断しても良い。図７および図８は異常診断制御の実行手順の他の例を示すフローチャートである。図７および図８においては、符号Ａ，Ｂの箇所で互いに接続されている。なお、図７および図８において、図３および図４に示したステップと同様のステップには、同一の符号を付してその説明を省略する。また、図９は図５に記載された冷却液温度の推移の一部を拡大して示す線図であり、図６と同じ箇所を示している。なお、図９において、図６に示した実線、破線、時間および閾値と、同様の実線、破線、時間および閾値には、同一の符号を付してその説明を省略する。
図７に示すように、ステップＳ１２において、冷却液温度Ｔｐが開始閾値Ｘ0以下であると判定された場合には、ステップＳ１００に進み、冷却液温度Ｔｐに基づいて、第１閾値Ｘ1が設定される。ステップＳ１００において、第１閾値Ｘ1が設定されると、ステップＳ１４に進み、ウォータポンプ１５が停止状態に切り替えられて第１モードが開始される。このように、第１モードが開始された後に、ステップＳ１６において、冷却液温度Ｔｐが第１閾値Ｘ1以上であると判定された場合には、ステップＳ１８に進み、ウォータポンプ１５が作動状態に切り替えられて第２モードが開始される。
第２モードが開始されると、図８に示すように、ステップＳ１０１に進み、ウォータポンプ１５の作動時間が所定の基準時間ｔ1以下であるか否かが判定される。ステップＳ１０１において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であると判定された場合には、ステップＳ１０２に進み、冷却液温度Ｔｐの変化量ΔＴｐの微分値がマイナスであるか否かが判定される。ステップＳ１０２において、変化量ΔＴｐの微分値がプラスであると判定された場合、つまり冷却液温度Ｔｐが上昇を継続している場合には、ステップＳ１０１に戻り、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であるか否かが判定される。
ステップＳ１０１において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1を上回ると判定された場合には、ステップＳ２１に進み、冷却回路２１が閉塞されている虞があることから、乗員に向けてディスプレイ３２に冷却系異常が表示される。つまり、ステップＳ１０１において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1を上回る状況とは、図９に破線Ｌ３で示すように、第２モードが開始されてから基準時間ｔ1を経過する迄に、冷却液温度Ｔｐが下降し始めない状況である。このように、ウォータポンプ１５を駆動して冷却液を循環させたにも拘わらず、基準時間ｔ1内に冷却液温度Ｔｐが下降しない状況とは、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃが基準時間ｔ1よりも長くなる状況である。このため、冷却回路２１の閉塞に伴う循環流量不足が想定されることから、コントローラ３０によって冷却系１３に異常が生じていると診断される。
一方、ステップＳ１０２において、変化量ΔＴｐの微分値がマイナスであると判定された場合、つまり冷却液温度Ｔｐが上昇から下降に転じた場合には、ステップＳ１０３に進み、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であるか否かが判定される。ステップＳ１０３において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であると判定された場合には、ステップＳ１０４に進み、冷却液温度Ｔｐの変化量ΔＴｐの微分値がプラスであるか否かが判定される。ステップＳ１０４において、変化量ΔＴｐの微分値がマイナスであると判定された場合、つまり冷却液温度Ｔｐが下降を継続している場合には、ステップＳ１０３に戻り、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であるか否かが判定される。
ステップＳ１０３において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1を上回ると判定された場合には、ステップＳ２４に進み、冷却回路２１が閉塞気味である虞があることから、乗員に向けてディスプレイ３２に注意喚起が表示される。つまり、ステップＳ１０３において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1を上回る状況とは、図９に破線Ｌ４で示すように、第２モードが開始されてから基準時間ｔ1を経過する迄に、冷却液温度Ｔｐが下降から上昇に転じない状況である。このように、ウォータポンプ１５を駆動して冷却液を循環させたにも拘わらず、基準時間ｔ1内に冷却液温度Ｔｐが下降から上昇に転じない状況とは、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃが基準時間ｔ1よりも長くなる状況である。このため、冷却回路２１の閉塞に伴う循環流量不足が想定されることから、コントローラ３０によって冷却系１３に異常が生じていると診断される。
一方、ステップＳ１０４において、変化量ΔＴｐの微分値がプラスであると判定された場合、つまり冷却液温度Ｔｐが下降から上昇に転じた場合には、ステップＳ１０５に進み、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であるか否かが判定される。ステップＳ１０５において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であると判定された場合には、ステップＳ１０６に進み、冷却液温度Ｔｐの変化量ΔＴｐの微分値がマイナスであるか否かが判定される。ステップＳ１０６において、変化量ΔＴｐの微分値がプラスであると判定された場合、つまり冷却液温度Ｔｐが上昇を継続している場合には、ステップＳ１０５に戻り、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1以下であるか否かが判定される。
ステップＳ１０５において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1を上回ると判定された場合には、ステップＳ２４に進み、冷却回路２１が閉塞気味である虞があることから、乗員に向けてディスプレイ３２に注意喚起が表示される。つまり、ステップＳ１０５において、ウォータポンプ１５の作動時間が基準時間ｔ1を上回る状況とは、図９に破線Ｌ５で示すように、第２モードが開始されてから基準時間ｔ1を経過する迄に、冷却液温度Ｔｐが下降から上昇に転じた後に上昇から下降に転じない状況である。このように、ウォータポンプ１５を駆動して冷却液を循環させたにも拘わらず、基準時間ｔ1内に冷却液温度Ｔｐが上昇から下降に転じない状況とは、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃが基準時間ｔ1よりも長くなる状況である。このため、冷却回路２１の閉塞に伴う循環流量不足が想定されることから、コントローラ３０によって冷却系１３に異常が生じていると診断される。
一方、ステップＳ１０６において、変化量ΔＴｐの微分値がマイナスであると判定された場合、つまり冷却液温度Ｔｐが上昇から下降に転じた場合には、ステップＳ２５に進み、コントローラ３０によって冷却系１３が正常であると診断されてルーチンを抜ける。つまり、ステップＳ１０６において、冷却液温度Ｔｐが上昇から下降に転じる状況とは、図９に実線Ｌ１で示すように、第２モードが開始されてから基準時間ｔ1を経過する迄に、冷却液温度Ｔｐが下降から上昇に転じた後に（符号ａ１０）、冷却液温度Ｔｐが上昇から下降に転じる状況である（符号ａ２０）。このように、ウォータポンプ１５を駆動して冷却液を循環させることにより、基準時間ｔ1内に冷却液温度Ｔｐが下降から上昇に転じた後に上昇から下降に転じる状況とは、冷却液温度Ｔｐの変動周期Ｔｃが基準時間ｔ1よりも短くなる状況である。このため、冷却液が十分な流量で循環していることが想定されることから、コントローラ３０によって冷却系１３が正常であると判定される。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、車両用冷却装置１０をハイブリッド車両に適用しているが、これに限られることはなく、発熱部品を冷却する冷却系１３を備える車両１１であれば、如何なる車両に対して車両用冷却装置１０を適用しても良い。また、前述の説明では、冷却対象である発熱部品として、インバータ２４およびコンバータ２５が組み込まれたＰＣＵ１２を備えているが、これに限られることはない。例えば、冷却対象である発熱部品として、インバータ２４単体を備えていても良く、コンバータ２５単体を備えていても良い。また、発熱部品として電動モータを備えていても良く、発熱部品としてエンジンを備えていても良い。なお、図示する例では、冷却系１３に対して１つの発熱部品が組み込まれているが、これに限られることはなく、１つの冷却系１３に対して複数の発熱部品が組み込まれていても良い。
また、前述の説明では、ＰＣＵ１２の冷却液温度Ｔｐとして、ＰＣＵ１２を流れる冷却液自体の温度を検出しているが、これに限られることはなく、ＰＣＵ１２を流れる冷却液の温度を推定可能な他の温度を検出しても良い。例えば、冷却液温度Ｔｐとして、ＰＣＵ１２の筐体温度を利用しても良く、ＰＣＵ１２に組み込まれるインバータ２４やコンバータ２５の温度を利用しても良く、インバータ２４やコンバータ２５に組み込まれる各種発熱素子（スイッチング素子やリアクトル等）の素子温度を利用しても良い。また、前述の説明では、冷却液温度Ｔｐの変化量ΔＴｐを微分することにより、冷却液温度Ｔｐの上昇または下降を判断しているが、これに限られることはない。例えば、所定時間毎に変化量ΔＴｐの増減を算出することにより、冷却液温度Ｔｐの上昇または下降を判断しても良い。
１０ 車両用冷却装置
１２ パワーコントロールユニット（発熱部品）
１３ 冷却系
１５ ウォータポンプ（冷却液ポンプ）
２１ 冷却回路
３０ コントローラ（診断制御部）
Ｔｐ 冷却液温度
Ｔｃ 変動周期
ｔ1 基準時間
Ｘ0 開始閾値
Ｘ1 第１閾値
Ｘ2 第２閾値
Ｘ3 第３閾値

Claims (9)

  1. 発熱部品を冷却する冷却系を備える車両用冷却装置であって、
    冷却液が循環する冷却回路に設けられ、冷却液を循環させる冷却液ポンプと、
    前記発熱部品の冷却液温度に基づいて、前記冷却系の異常を診断する診断制御部と、
    を有し、
    前記診断制御部は、
    前記冷却液ポンプを停止させて前記冷却液温度を上昇させる第１モードを実行した後に、前記冷却液ポンプを駆動して前記冷却液温度を周期的に変動させる第２モードを実行し、
    前記第２モードにおいて、前記冷却液温度の変動周期が基準時間よりも短い場合には、前記冷却系が正常であると診断する一方、前記冷却液温度の変動周期が前記基準時間よりも長い場合には、前記冷却系が異常であると診断する、車両用冷却装置。
  2. 請求項１に記載の車両用冷却装置において、
    前記診断制御部は、前記第１モードを開始する際に、前記冷却液温度が開始閾値を下回る場合には、前記第１モードを開始して前記冷却系の診断を継続する一方、前記冷却液温度が開始閾値を上回る場合には、前記第１モードを中止して前記冷却系の診断を中止する、車両用冷却装置。
  3. 請求項１または２に記載の車両用冷却装置において、
    前記診断制御部は、前記第１モードから前記第２モードに移行する際に、前記冷却液温度が第１閾値を上回る場合には、前記第２モードに移行して前記冷却系の診断を継続する一方、前記冷却液温度が前記第１閾値を下回る場合には、前記第２モードへの移行を中止して前記冷却系の診断を中止する、車両用冷却装置。
  4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用冷却装置において、
    前記冷却液温度の変動周期が前記基準時間よりも短い場合とは、前記第２モードが開始されてから前記基準時間を経過する迄に、前記冷却液温度が第２閾値を下回った後に前記第２閾値よりも高い第３閾値を上回る場合である、車両用冷却装置。
  5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用冷却装置において、
    前記冷却液温度の変動周期が前記基準時間よりも長い場合とは、前記第２モードが開始されてから前記基準時間を経過する迄に、前記冷却液温度が第２閾値を下回らない場合、または前記冷却液温度が前記第２閾値を下回った後に前記第２閾値よりも高い第３閾値を上回らない場合である、車両用冷却装置。
  6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用冷却装置において、
    前記冷却液温度の変動周期が前記基準時間よりも短い場合とは、前記第２モードが開始されてから前記基準時間を経過する迄に、前記冷却液温度が下降から上昇に転じた後に上昇から下降に転じる場合である、車両用冷却装置。
  7. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両用冷却装置において、
    前記冷却液温度の変動周期が前記基準時間よりも長い場合とは、前記第２モードが開始されてから前記基準時間を経過する迄に、前記冷却液温度が下降しない場合、前記冷却液温度が下降から上昇に転じない場合、または前記冷却液温度が下降から上昇に転じた後に上昇から下降に転じない場合である、車両用冷却装置。
  8. 請求項３に記載の車両用冷却装置において、
    前記診断制御部は、前記第１モードを開始する前の前記冷却液温度に基づいて、前記第１閾値を設定する、車両用冷却装置。
  9. 請求項４または５に記載の車両用冷却装置において、
    前記診断制御部は、前記第１モードを開始する前の前記冷却液温度に基づいて、前記第２閾値および前記第３閾値を設定する、車両用冷却装置。
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