JP2018095127A - 車両の冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジエータの数をできる限り低減し、互いに管理温度が異なる複数のデバイスを適切な温度に冷却することができる車両の冷却装置を提供する。【解決手段】高温系デバイス３ａと、高温系ラジエータ１１と、これらの間で冷却水を循環させるための冷却水通路１２と、これに冷却水を送り出す高温系ポンプ１３と、を有する高温系冷却回路１０と、複数の低温系デバイス４、５及び６と、低温系ラジエータ２１と、これらの間で冷却水を循環させるための冷却水通路２２と、複数の低温系デバイスごとに設けられ、冷却水を送り出す複数の低温系ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃと、を有する低温系冷却回路２０と、高温系冷却回路の冷却水を低温系冷却回路における複数の低温系デバイスと低温系ラジエータの間にかつ複数の低温系デバイスのそれぞれの上流側に導入するための冷却水導入通路３１と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、冷却を要する複数のデバイスを備えた各種の車両に適用され、それらのデバイスをそれぞれ所定の温度に管理するために冷却する車両の冷却装置に関する。

従来、この種の冷却装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この冷却装置は、それぞれが単一のループで構成された第１、第２及び第３冷却回路を備えている。これらの第１、第２及び第３冷却回路にはそれぞれ、冷却水を送り出し、循環させるための第１、第２及び第３ポンプが設けられ、また、第２冷却回路には中低温ラジエータが、第３冷却回路にはエンジンラジエータが設けられている。第１及び第２冷却回路は、比較的低い温度に管理すべき複数のデバイス、例えば充電器、インバータ、電動モータ及び電池モジュールなどを冷却し、第３冷却回路は、エンジンを含め、比較的高い温度に管理すべき複数のデバイス、例えばスロットル、過給機及び蓄熱機器などを冷却する。さらに、第１〜第３冷却回路の複数の所定位置には、切替弁が設けられており、これらの切替弁の開閉制御により、第１〜第３冷却回路による３つの冷却回路が、全体として１つのループや２つのループの冷却回路になったり、それらの冷却回路が再度、３つの冷却回路になったりするように構成されている。

以上のように構成された冷却装置では、第１〜第３冷却回路の冷却水の温度である冷却水温や第１〜第３ポンプの状態などに応じて、各切替弁が開閉制御され、それにより、複数のデバイスを、それらが良好に動作し得るよう、それぞれに適した温度である管理温度に冷却している。

しかし、上述したように、従来の冷却装置では、第１〜第３冷却回路を、全体として１つのループや２つのループの冷却回路にしたり、再度、３つの冷却回路にしたりするため、複数の切替弁の制御が複雑になり、加えて、冷却水温の昇降に比較的時間がかかることで、複数のデバイスをそれぞれの管理温度に適切に冷却することができないおそれがある。また、デバイスの種類によっては、冷却によって温度が下がりすぎると、そのデバイスの性能低下や不具合を生じ、本来の機能を十分に発揮できないことがある。

また、例えば特許文献２に開示された冷却装置のように、互いに管理温度が異なる複数のデバイスにおいて、それらのデバイスごとにラジエータを有する冷却回路を構成し、それぞれの冷却回路によって、各デバイスをそれに適した温度に冷却するように管理することが可能である。

特開２０１４−９０６号公報 特開２００６−３２７３２５号公報

しかし、上述した特許文献２の冷却装置では、冷却を要するデバイスごとに、ラジエータを有する冷却回路を構成するため、上記のようなデバイスが増加すると、その分、ラジエータ数も増加してしまう。この場合、ラジエータ数の増加に伴い、車両の製造コストが上昇することに加えて、増加するラジエータの設置スペースを車両内に確保しなければならなくなる。また、車両内の限られたスペースに多くのラジエータが設置されると、それらのラジエータにおける熱交換率が低下し、互いに管理温度が異なる複数のデバイスを適切な温度に冷却できなくなるおそれもある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、ラジエータの数をできる限り低減し、互いに管理温度が異なる複数のデバイスを適切な温度に冷却することができる車両の冷却装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、冷却を要する複数のデバイスをそれぞれ所定の温度に管理するために冷却する車両の冷却装置１であって、複数のデバイスのうち管理すべき温度が最も高い高温系デバイス（実施形態における（以下、本項において同じ）エンジン本体３ａ）と、高温系ラジエータ（メインラジエータ１１）と、高温系デバイスと高温系ラジエータに接続され、これらの間で冷却水を循環させるための高温系冷却水通路（冷却水通路１２）と、高温系冷却水通路に冷却水を送り出し、循環させるための高温系ポンプ（冷却水ポンプ１３）と、を有する高温系冷却回路１０と、複数のデバイスのうち高温系デバイス以外の複数の低温系デバイス（インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６）と、低温系ラジエータ（サブラジエータ２１）と、複数の低温系デバイスと低温系ラジエータに接続され、これらの間で冷却水を循環させるための低温系冷却水通路（冷却水通路２２）と、複数の低温系デバイスごとに設けられ、低温系冷却水通路に冷却水を送り出し、循環させるための複数の低温系ポンプ（電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃ）と、を有する低温系冷却回路２０と、高温系冷却回路と低温系冷却回路の間に接続され、高温系冷却回路の冷却水を、低温系冷却回路における複数の低温系デバイスと低温系ラジエータの間にかつ複数の低温系デバイスのそれぞれの上流側に導入するための冷却水導入通路３１と、を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、冷却を要する複数のデバイスを備えた車両において、それらのデバイスをそれぞれ所定の温度に管理するための、冷却する冷却装置が、上記の高温系冷却回路及び低温系冷却回路を備えている。高温系冷却回路では、高温系ポンプで送り出された冷却水が、高温系冷却水通路を介して循環し、高温系デバイスから熱を奪うことで、これを冷却するとともに、奪った熱を高温系ラジエータに放熱する。高温系デバイスは、燃焼や発熱によって高温状態にあるため、高温系デバイスを流れる冷却水は、比較的高温になる（以下、この冷却水を「高温系冷却水」という）。一方、低温系冷却回路では、低温系デバイスごとに設けられた複数の低温系ポンプでそれぞれ送り出された冷却水が、低温系冷却水通路を介して循環し、複数の低温系デバイスをそれぞれ通る際に、各低温系デバイスから熱を奪うことで、それを冷却するとともに、奪った熱を低温系ラジエータに放熱する。低温系デバイスでは、その管理すべき温度（以下「管理温度」という）が高温系デバイスのそれよりも低いため、低温系冷却回路を流れる冷却水は、比較的低温になる（以下、この冷却水を「低温系冷却水」という）。

また、高温系冷却回路と低温系冷却回路の間に接続された冷却水導入通路を介して、高温系冷却水が、複数の低温系デバイスと低温系ラジエータの間にかつ複数の低温系デバイスのそれぞれの上流側に導入され、低温系冷却水に混入する。この場合、高温系冷却水が、複数の低温系デバイスの上流側に、それぞれの管理温度や低温系冷却水の温度などに応じて導入されることにより、高温系冷却水の熱が各低温系デバイスの上流側の低温系冷却水に移行し、それらの低温系冷却水の温度をそれぞれ互いに異なる温度に上昇させることができる。その結果、低温系冷却水によって複数の低温系デバイスを冷やしすぎることなく、それぞれの管理温度に保持するよう、複数の低温系デバイスを適切な温度に冷却することができる。

さらに、本発明の冷却装置では、複数の低温系デバイスに対し、単一の低温系ラジエータによって低温系冷却水の放熱を行うので、デバイスごとにラジエータを有する冷却装置に比べて、車両に搭載されるラジエータの数を低減することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両の冷却装置において、冷却水導入通路は、高温系冷却回路側の端部が高温系冷却水通路における高温系デバイスの下流側かつ高温系ラジエータの上流側に接続されていることを特徴とする。

この構成によれば、冷却水導入通路を介して高温系冷却回路から低温系冷却回路に導入される高温系冷却水は、高温系冷却水通路における高温系デバイスの下流側かつ高温系ラジエータの上流側を流れるものである。すなわち、この高温系冷却水は、高温系デバイスを通る際に、その高温系デバイスを冷却するとともに自身が昇温したものであり、高温系デバイスを冷却する役割を終えたものである。したがって、このような高温系冷却水を、低温系冷却回路側に導入し、低温系冷却水に混入するので、高温系冷却回路における高温系デバイスの冷却を損なうことなく、低温系冷却水の温度調整を行うことができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の車両の冷却装置において、冷却水導入通路において複数の低温系デバイスにそれぞれ対応するように設けられ、低温系冷却回路に導入する高温系冷却回路の冷却水の流量を調整するための複数の調整弁３３Ａ、３３Ｂ及び３３Ｃを、さらに備えていることを特徴とする。

この構成によれば、冷却水導入通路には、低温系冷却回路に導入される高温系冷却水の流量を調整するための複数の調整弁が、複数の低温系デバイスにそれぞれ対応するように設けられているので、各調整弁によって、それに対応する低温系デバイスを通る低温系冷却水への高温系冷却水の混入量を調整することができる。これにより、各低温系デバイスを通る低温系冷却水を、その低温系デバイスの冷却に適した温度に調整し、低温系デバイスに通すことにより、複数の低温系デバイスをそれぞれ適切に冷却することができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の車両の冷却装置において、複数の調整弁はそれぞれ、開度が調整可能に構成されており、複数の低温系デバイスの目標温度をそれぞれ設定する目標温度設定手段（ＥＣＵ２）と、高温系デバイスと熱交換した冷却水の温度を、高温系冷却水温（エンジン水温ＴＷＥ）として検出する高温系冷却水温検出手段（エンジン水温センサ１５）と、低温系ラジエータに放熱した冷却水の温度を、低温系第１冷却水温（サブラジエータ水温ＴＷＳＲ）として検出する低温系第１冷却水温検出手段（サブラジエータ水温センサ２４）と、複数の低温系デバイスと熱交換させる冷却水のそれぞれの温度を、低温系第２冷却水温（インタークーラ水温ＴＷＩＣ、高圧バッテリ水温ＴＷＢＴ及びＰＣＵ水温ＴＷＰＣ）として検出する低温系第２冷却水温検出手段（インタークーラ水温センサ２５、高圧バッテリ水温センサ２６及びＰＣＵ水温センサ２７）と、複数の低温系デバイスに応じ、対応する複数の低温系ポンプによる冷却水のそれぞれの送出し量を、低温系冷却水送出し量（ポンプ流量ＱＥＷＰ）として設定する低温系冷却水送出し量設定手段（ＥＣＵ２）と、検出された高温系冷却水温及び低温系第１冷却水温、並びに設定された低温系冷却水送出し量に応じ、複数の低温系デバイスごとの低温系第２冷却水温が、複数の低温系デバイスごとの設定された目標温度になるよう、低温系冷却回路に導入すべき高温系冷却回路の冷却水の導入量（バルブ流量ＱＶＬＶ）をそれぞれ算出する高温系冷却水導入量算出手段（ＥＣＵ２）と、算出された冷却水の導入量に応じて、複数の調整弁の開度をそれぞれ制御する調整弁制御手段（ＥＣＵ２）と、をさらに備えていることを特徴とする。

この構成によれば、目標温度設定手段により、複数の低温系デバイスごとに、それらの管理温度としての目標温度がそれぞれ設定される。また、高温系デバイスと熱交換した冷却水の温度を高温系冷却水温として、低温系ラジエータに放熱した冷却水の温度を低温系第１冷却水温として、複数の低温系デバイスと熱交換させる冷却水のそれぞれの温度を低温系第２冷却水温として検出するとともに、複数の低温系デバイスに応じ、対応する複数の低温系ポンプによる冷却水のそれぞれの送出し量を低温系冷却水送出し量として設定する。そして、上記の検出された高温系冷却水温及び低温系第１冷却水温、並びに設定された低温系冷却水送出し量に応じ、複数の低温系デバイスごとの低温系第２冷却水温が、複数の低温系デバイスごとの設定された目標温度になるよう、低温系冷却回路に導入すべき高温系冷却回路の冷却水の流量（以下「高温系冷却水導入量」という）をそれぞれ算出し、これらの算出した高温系冷却水導入量に応じて、複数の調整弁の開度をそれぞれ制御する。

後述するように、上記の高温系冷却水導入量は、上述した高温系冷却水温、低温系第１冷却水温、低温系冷却水送出し量、及び目標温度に基づき、適切に算出することができる。したがって、算出された高温系冷却水導入量に応じて、各調整弁の開度を調整することにより、複数の低温系デバイスにそれぞれ、適切な温度に調整された低温系冷却水を通すことができる。その結果、複数の低温系デバイスを、それぞれの管理温度に適切に冷却することができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の車両の冷却装置において、低温系冷却水送出し量設定手段は、複数の低温系デバイスのそれぞれの放出熱量に応じて、複数の低温系デバイスごとの低温系冷却水送出し量をそれぞれ設定するように構成されており、設定された低温系冷却水送出し量をそれぞれ送り出すよう、複数の低温系ポンプをそれぞれ制御するポンプ制御手段（ＥＣＵ２）を、さらに備えていることを特徴とする。

この構成によれば、複数の低温系ポンプは、ポンプ制御手段によってそれぞれ制御され、複数の低温系デバイスの放出熱量に応じてそれぞれ設定された低温系冷却水送出し量をそれぞれ送り出す。例えば、放出熱量が多い低温系デバイスほど、より多くの低温系冷却水を、その低温系デバイスに送り出すことにより、発熱する低温系デバイスの過熱を効果的に防止することができる。

請求項６に係る発明は、冷却を要する複数のデバイスをそれぞれ所定の温度に管理するために冷却する車両の冷却装置４１、５１、６１又は７１であって、複数のデバイスのうち管理すべき温度が最も高い高温系デバイス（エンジン本体３ａ）と、高温系ラジエータ（メインラジエータ１１）と、高温系デバイスと高温系ラジエータに接続され、これらの間で冷却水を循環させるための高温系冷却水通路（冷却水通路１２）と、高温系冷却水通路に冷却水を送り出し、循環させるための高温系ポンプ（冷却水ポンプ１３）と、を有する高温系冷却回路１０と、複数のデバイスのうち高温系デバイス以外の１以上の低温系デバイス（インタークーラ４、高圧バッテリ５及び／又はＰＣＵ６）と、低温系デバイスと高温系冷却水通路との間に接続され、低温系デバイスと高温系ラジエータとの間で冷却水を循環させるための低温系冷却水通路（冷却水送り通路４３及び冷却水戻り通路４４）と、低温系冷却水通路に設けられ、低温系デバイスと高温系ラジエータとの間で冷却水を循環させるための低温系ポンプ（電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び／又は２３Ｃ）と、高温系冷却水通路に設けられ、高温系デバイスと熱交換した冷却水を、高温系ラジエータをバイパスして、高温系デバイスの上流側に導入するための高温系ラジエータバイパス通路（バイパス通路１２ａ、調整弁付きバイパス通路１２ｂ）と、を備えていることを特徴とする。

この構成によれば、冷却を要する複数のデバイスを備えた車両において、それらのデバイスをそれぞれ所定の温度に管理するために冷却する冷却装置が、上記の高温系冷却回路を備えている。高温系冷却回路は、前述した請求項１と同様、高温系ポンプで送り出された冷却水が、高温系冷却水通路を介して循環し、高温系デバイスから熱を奪うことで、これを冷却するとともに、奪った熱を高温系ラジエータに放熱する。また、複数のデバイスのうち高温系デバイス以外の１以上の低温系デバイスが、低温系冷却水通路を介して高温系冷却水通路に接続され、低温系冷却水通路に設けられた低温系ポンプにより、低温系デバイスと高温系ラジエータとの間で冷却水が循環する。つまり、高温系ラジエータに放熱することで、温度が低下した冷却水が、低温系冷却水通路を介して循環し、低温系デバイスから熱を奪うことで、これを冷却する。以上のように、高温系デバイス及び１以上の低温系デバイスは、高温系冷却回路の高温系ラジエータを共通のラジエータとして冷却される。

また、高温系冷却水通路には、高温系ラジエータをバイパスする高温系ラジエータバイパス通路が設けられている。高温系ラジエータの冷却性能が、高温系デバイスよりも管理温度が低い低温系デバイスの冷却に適するように設定されている場合、高温系ラジエータに放熱した低温の冷却水がそのまま、高温系デバイスを通ると、その高温系デバイスを冷却しすぎてしまうことがある。そのため、高温系ラジエータバイパス通路を通過した冷却水、すなわち高温系ラジエータに放熱していない高温の冷却水を、高温系デバイスの上流側に導入し、上記の低温の冷却水とともに高温系デバイスに通す。これにより、高温系デバイスを冷却しすぎることなく、適切に冷却することができる。以上のように、高温系デバイスの適切な温度調整を確保しながら、単一のラジエータである高温系ラジエータを用いて、低温系デバイスも冷却することが可能であり、高温系デバイス及び１以上の低温系デバイスを、互いに異なる管理温度に冷却することができる。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載の車両の冷却装置において、高温系ラジエータバイパス通路に設けられ、高温系ラジエータバイパス通路を介して高温系デバイスの上流側に導入される冷却水の流量を調整するための調整弁（サーモスタット１４、調整弁４２）を、さらに備えていることを特徴とする。

この構成によれば、高温系ラジエータバイパス通路に設けられた調整弁によって、高温系ラジエータをバイパスし、高温系デバイスの上流側に導入される高温の冷却水の流量を調整することができる。これにより、高温系デバイスを通る冷却水を、その高温系デバイスの冷却に適した温度に調整し、高温系デバイスに通すことにより、高温系デバイスを、冷却しすぎることなく、適切に冷却することができる。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載の車両の冷却装置において、低温系冷却水通路は、高温系冷却水通路における高温系ラジエータの下流側かつ高温系ラジエータバイパス通路の下流端との接続部よりも高温系ラジエータ側に接続され（位置Ｒ）、高温系ラジエータに放熱した冷却水が低温系デバイスを通るように構成されていることを特徴とする。

この構成によれば、低温系冷却水通路が、高温系冷却水通路における高温系ラジエータの下流側かつ高温系ラジエータバイパス通路の下流端との接続部よりも高温系ラジエータ側に接続されている。これにより、高温系ラジエータに放熱した直後の最も温度の低い冷却水を、低温系冷却水通路を介して低温系デバイスに通すことができるので、管理温度が低い低温系デバイスを効果的に冷却することができる。

請求項９に係る発明は、請求項８に記載の車両の冷却装置において、低温系デバイスは、複数の低温系デバイスで構成されており、複数の低温系デバイスは、低温系冷却水通路を介して、互いに直列又は並列に接続されていることを特徴とする。

この構成によれば、複数の低温系デバイスが、低温系冷却水通路を介して、互いに直列又は並列に接続されている。例えば、複数の低温系デバイスの管理温度が互いに異なる場合、低温系冷却水通路を流れる冷却水が、低温系デバイスの管理温度が低いものから高いものに順に通るよう、それらの低温系デバイスを直列に接続する。これにより、複数の低温系デバイスを通る冷却水は、各低温系デバイスを通る際に熱を奪うことで、その低温系デバイスを冷却するとともに自身が昇温しながら、それらの低温系デバイスを互いに異なる温度に冷却することができる。また、例えば、複数の低温系デバイスの管理温度がほぼ同じである場合、それらの低温系デバイスを並列に接続する。これにより、複数の低温系デバイスに対し、低温系冷却水通路を介して、同じ温度を有する冷却水を通すことができ、それらの低温系デバイスをほぼ同じ温度に冷却することができる。なお、複数の低温系デバイスを並列に接続した場合であっても、それらの低温系デバイスごとに冷却水の流量を調整可能なポンプなどを設けることにより、複数の低温系デバイスを互いに異なる管理温度に冷却することも可能である。

本発明の１実施形態による冷却装置を、ハイブリッド車両に適用し、内燃機関とともに概略的に示す図である。 冷却装置における制御装置の概略構成を示すブロック図である。 （ａ）は、本発明の第２実施形態による冷却装置を、ハイブリッド車両に適用し、内燃機関とともに概略的に示す図であり、（ｂ）は、（ａ）のサーモスタットに代えて、高温系冷却水通路に調整弁付きバイパス通路を設けた冷却装置を部分的に示す図である。 （ａ）は、第２実施形態による冷却装置の第１変形例を示す図であり、（ｂ）は図３（ｂ）と同様の図である。 （ａ）は、第２実施形態による冷却装置の第２変形例を示す図であり、（ｂ）は図３（ｂ）と同様の図である。 （ａ）は、第２実施形態による冷却装置の第３変形例を示す図であり、（ｂ）は図３（ｂ）と同様の図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による冷却装置１を、ハイブリッド車両に適用し、内燃機関（以下「エンジン」という）３とともに概略的に示している。なお、図１では、エンジン３について、燃焼によって発熱するエンジン本体３ａ（高温系デバイス）のみを示している。

エンジン３は、４つの気筒３ｂを有するガソリンエンジンであり、車両に、図示しないモータとともに動力源として搭載されている。エンジン本体３ａは、気筒３ｂの周囲などにウォータージャケット（図示せず）を有しており、そのウォータージャケットを冷却水が通る際に、発熱するエンジン本体３ａから熱を奪うことによって、エンジン本体３ａが冷却される。

また、エンジン３は、ターボチャージャー及びＥＧＲ装置（いずれも図示せず）を備えている。ターボチャージャーは、エンジン３の吸気通路及び排気通路にそれぞれ設けられ、互いに一体に連結されたコンプレッサ及びタービンを有している。排気通路を流れる排ガスによってタービンが回転駆動され、それと一体にコンプレッサが回転することにより、吸入ガスを加圧（過給）し、気筒３ａ側に送り出す過給動作が行われる。

エンジン３の吸気通路には、上記の過給動作によって昇温した吸入ガスを冷却するためのインタークーラ４（低温系デバイス）が設けられている。このインタークーラ４は、水冷式のものであり、内部を通って流れる冷却水との熱交換によって、昇温した吸入ガスを冷却する。

一方、ＥＧＲ装置は、排気通路に排出された排ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流させるものであり、ＥＧＲ通路、ＥＧＲ弁及びＥＧＲクーラなどで構成されている。ＥＧＲ通路は、排気通路の所定位置と、吸気通路における上記ターボチャージャーのコンプレッサよりも上流側との間に接続されている。ＥＧＲ弁は、その開度がＥＣＵ２によって制御され、それにより、排気通路から吸気通路に還流するＥＧＲガスの量が制御される。ＥＧＲクーラは、ＥＧＲ通路に設けられ、エンジン本体３ａを冷却する冷却水を利用して、ＥＧＲ通路に流れる高温のＥＧＲガスを冷却する。

また、車両の駆動源としての前記モータには、高圧バッテリ５（低温系デバイス）及びＰＣＵ６（低温系デバイス）が電気的に接続されている。高圧バッテリ５は、例えばリチウムイオン電池からなり、モータに電力を供給する。一方、ＰＣＵ６は、高圧バッテリ５を昇圧する昇圧コンバータ及び直流電圧を交流電圧に変換するインバータなどにより構成されている。

上述したインタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６はいずれも、それぞれの作動により発熱するので、良好な作動を維持するために冷却が必要であり、また、これらにはそれぞれ、良好に作動するのに適した温度がある。例えば、インタークーラ４は約４０℃、高圧バッテリ５は約５０℃、ＰＣＵ６は５０℃以下に保持されることが好ましい。したがって、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６は、その外周に冷却水が通るように構成されており、上記のインタークーラ４とともに、それぞれの作動に適した温度（以下「管理温度」という）に管理されるよう、冷却装置１により冷却される。なお、以下の説明では、本発明の低温系デバイスとしての上記のインタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６について、特に区別しない場合には、「低温系デバイス」と呼ぶものとする。

図１に示すように、冷却装置１は、エンジン本体３ａを冷却し、比較的高温の冷却水が循環する高温系冷却回路１０と、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６を冷却し、比較的低温の冷却水が循環する低温系冷却回路２０とを備えている。

高温系冷却回路１０は、エンジン本体３ａと、メインラジエータ１１（高温系ラジエータ）と、エンジン本体３ａ及びメインラジエータ１１に接続され、冷却水が満たされた状態の冷却水通路１２（高温系冷却水通路）と、エンジン３によって駆動される機械式、又は通電によって駆動される電動式の冷却水ポンプ１３（高温系ポンプ）と、冷却水の温度に応じて弁が開閉するサーモスタット１４などを備えている。

図１に示すように、この高温系冷却回路１０では、冷却水は、エンジン３の運転時に、冷却水ポンプ１３によって送り出され、冷却水通路１２を介して、図１の反時計方向に流れ、循環する。

具体的には、エンジン３の始動直後の場合、冷却水の温度が比較的低く、サーモスタット１４が閉弁していることで、冷却水通路１２におけるバイパス通路１２ａが開放されかつメインラジエータ１１の下流側の冷却水通路１２が閉鎖される。これにより、冷却水は、図１の破線の白抜き矢印Ａで示すように、メインラジエータ１１に流れることなく、バイパス通路１２ａを介して反時計方向に流れ、循環する。この場合、冷却水の温度は、エンジン本体３ａでの燃焼による発熱によって上昇し、それにより、エンジン３が暖機する。

また、冷却水の温度が上昇し、所定温度以上になると、サーモスタット１４が開弁し、それにより、バイパス通路１２ａが閉鎖されかつメインラジエータ１１の下流側の冷却水通路１２が開放される。これにより、冷却水は、図１の白抜き矢印で示すように、冷却水通路１２を介して反時計方向に流れ、循環する。この場合、冷却水は、エンジン本体３ａを通る際に、エンジン本体３ａから熱を奪い、エンジン本体３ａを冷却するとともに、メインラジエータ１１を通る際に、メインラジエータ１１に放熱する。通常、エンジン本体３ａは、その燃焼・発熱により高温状態にあるため、高温系冷却回路１０を流れる冷却水は、比較的高温になる（以下、「高温系冷却水」という）。

エンジン本体３ａを冷却した高温系冷却水の温度（以下「エンジン水温」という）ＴＷＥは、冷却水通路１２の所定位置、例えばエンジン本体３ａのすぐ下流側に配置されたエンジン水温センサ１５によって検出され、その検出信号がＥＣＵ２に出力される。

一方、低温系冷却回路２０は、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６と、サブラジエータ２１（低温系ラジエータ）と、上記の低温系デバイス４〜６とサブラジエータ２１との間で冷却水を循環させるための冷却水通路２２（低温系冷却水通路）と、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６にそれぞれ対応するように設けられ、冷却水を送り出す３つの電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃ（低温系ポンプ）などを備えている。

この低温系冷却回路２０では、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６が、冷却水通路２２を介して、互いに並列に接続されており、サブラジエータ２１との間で冷却水がそれぞれ循環するループが構成されている。３つの電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃはそれぞれ、ループを構成する冷却水通路２２において、対応するインタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６の上流側に設けられている。また、これらの電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃはいずれも、ＥＣＵ２からの制御信号によって、冷却水の送出し量が制御される。

電動ポンプ２３Ａが作動することにより、冷却水は、インタークーラ４とサブラジエータ２１の間の冷却水通路２２を介して、図１の反時計方向（実線黒矢印方向）に流れ、循環する。この場合、冷却水は、インタークーラ４を通る際に、インタークーラ４を流れる吸入ガスから熱を奪い、これを冷却するとともに、サブラジエータ２１を通る際に熱を放出する。なお、以下の説明では、低温系冷却回路２０を流れる冷却水を、「低温系冷却水」というものとする。

また、同様に、電動ポンプ２３Ｂ及び２３Ｃがそれぞれ作動することにより、低温系冷却水は、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６とサブラジエータ２１との間の冷却水通路２２を介して、図１の反時計方向（実線黒矢印方向）に流れ、循環する。この場合、電動ポンプ２３Ｂで送り出された低温系冷却水は、高圧バッテリ５を通る際に、高圧バッテリ５から熱を奪い、これを冷却するとともに、サブラジエータ２１を通る際に熱を放出する。同様に、電動ポンプ２３Ｃで送り出された低温系冷却水は、ＰＣＵ６を通る際に、ＰＣＵ６から熱を奪い、これを冷却するとともに、サブラジエータ２１を通る際に熱を放出する。

上記の低温系冷却水では、サブラジエータ２１に放熱された直後の温度（以下「サブラジエータ水温」という）ＴＷＳＲが、冷却水通路２２の所定位置、例えばサブラジエータ２１のすぐ下流側に配置されたサブラジエータ水温センサ２４によって検出され、その検出信号はＥＣＵ２に出力される。

また、インタークーラ４を通る低温系冷却水の温度（以下「インタークーラ水温」という）ＴＷＩＣが、冷却水通路２２の所定位置、例えばインタークーラ４のすぐ上流側に配置されたインタークーラ水温センサ２５によって検出され、その検出信号はＥＣＵ２に出力される。また、高圧バッテリ５を通る低温系冷却水の温度（以下「高圧バッテリ水温」という）ＴＷＢＴが、冷却水通路２２の所定位置、例えば高圧バッテリ５のすぐ上流側に配置された高圧バッテリ水温センサ２６によって検出され、その検出信号はＥＣＵ２に出力される。同様に、ＰＣＵ６を通る低温系冷却水の温度（以下「ＰＣＵ水温」という）ＴＷＰＣが、冷却水通路２２の所定位置、例えばＰＣＵ６のすぐ上流側に配置されたＰＣＵ水温センサ２７によって検出され、その検出信号はＥＣＵ２に出力される。

以上のように構成された高温系冷却回路１０及び低温系冷却回路２０は、図１に示すように、冷却水導入通路３１及び冷却水戻り通路３２を介して、互いに接続されている。

冷却水導入通路３１は、高温系冷却回路１０の冷却水通路１２におけるエンジン本体３ａの下流側かつメインラジエータ１１の上流側の所定位置（図１の位置Ｐ）と、低温系冷却回路２０の冷却水通路２２のサブラジエータ２１よりも下流側かつ３つの電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃよりも上流側のそれぞれの位置に、接続されている。なお、冷却水通路２２の電動ポンプ２３Ｂ及び２３Ｃの上流側の位置にそれぞれ接続された冷却水導入通路３１は、その通路本体の途中から分岐した分岐通路３１ｂ及び３１ｃである。

また、冷却水導入通路３１には、電動ポンプ２３Ａ寄りの所定位置、上記の分岐通路３１ｂ及び３１ｃにそれぞれ、高温系冷却水の導入量を調整するための調整弁３３Ａ、３３Ｂ及び３３Ｃが設けられている。これらの調整弁３３Ａ、３３Ｂ及び３３Ｃはいずれも、弁開度が調整可能に構成されており、ＥＣＵ２からの制御信号によって、弁開度が制御され、それにより、調整弁３３Ａ、３３Ｂ及び３３Ｃを通過する高温系冷却水の導入量が調整される。

一方、冷却水戻り通路３２は、低温系冷却回路２０の冷却水通路２２におけるインタークーラ４の下流側かつサブラジエータ２１の上流側の位置と、高温系冷却回路１０の冷却水通路１２における前記位置Ｐの下流側かつメインラジエータ１１の上流側の所定位置（図１の位置Ｑ）に、接続されている。

また、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、前述した各種の水温センサ１５、２４〜２７の検出信号などに応じ、所定の制御プログラムに従って、電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃ、並びに調整弁３３Ａ、３３Ｂ及び３３Ｃなどを介して低温系冷却水及び高温系冷却水の流量及び温度を制御する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、本発明の目標温度設定手段、低温系冷却水送出し量設定手段、高温系冷却水導入量算出手段、調整弁制御手段及びポンプ制御手段に相当する。

以上のように構成された冷却装置１では、エンジン３の暖機後、冷却水ポンプ１３、並びに電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃが作動し、すべての調整弁３３Ａ、３３Ｂ及び３３Ｃが閉弁状態のときには、高温系冷却回路１０と低温系冷却回路２０の間での冷却水の流出入は生じない。この場合、図１に示すように、高温系冷却回路１０では高温系冷却水が白抜き矢印で示す反時計方向に循環する一方、低温系冷却回路２０では低温系冷却水が実線黒矢印で示す反時計方向に循環する。

なお、上記の３つの電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃでは、それらによる低温系冷却水の送出し量が、それぞれ対応するインタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６の放出熱量などに応じて、あらかじめそれぞれ設定されている。したがって、それぞれ設定されている送出し量で低温系冷却水を送り出すよう、上記の電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃの回転数が、ＥＣＵ２でそれぞれ制御される。

一方、調整弁３３Ａ、３３Ｂ及び３３Ｃが開弁されたときには、高温系冷却回路１０の高温系冷却水の一部が、冷却水導入通路３１を介して、図１の破線黒矢印で示すように、低温系冷却回路２０のインタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６をそれぞれ含むループに導入される。この場合、導入された高温系冷却水と同量の低温系冷却水が、冷却水戻り通路３２を介して、図１の破線黒矢印で示すように、高温系冷却回路１０に戻される。またこの場合、調整弁３３Ａ、３３Ｂ及び３３Ｃの開度は、以下のように制御される。

例えば、インタークーラ４を含むループにおいて、調整弁３３Ａの開放により、高温系冷却水を低温系冷却水に混入する場合、冷却水の温度及び流量による熱量に関して下式（１）が成立する。
ＴＭＩＸ×ＱＥＷＰ＝ＴＷＥ×ＱＶＬＶ＋ＴＷＳＲ×(ＱＥＸＰ−ＱＶＬＶ)…(１)
ＴＭＩＸ：高温系冷却水を低温系冷却水に混入した混合冷却水の温度
ＱＥＷＰ：電動ポンプによる冷却水の送出し量（以下「ポンプ流量」という）
ＴＷＥ ：高温系冷却水温
ＱＶＬＶ：調整弁を通過する高温系冷却水の流量（以下「バルブ流量」という）
ＴＷＳＲ：サブラジエータ水温

また、上記の式（１）を変形することにより、調整弁３３Ａのバルブ流量ＱＶＬＶは、下式（２）で表される。
ＱＶＬＶ＝（ＴＭＩＸ−ＴＷＳＲ）／（ＴＷＥ−ＴＷＳＲ）×ＱＥＷＰ…(２)

そして、上記の混合冷却水の温度（混合冷却水温）ＴＭＩＸが、目標値としてのインタークーラ４の管理温度になるように、調整弁３３Ａの開度を算出し、その調整弁３３Ａをフィードフォワード制御する。具体的には、上記の式（２）の混合冷却水温ＴＭＩＸにインタークーラ４の管理温度を代入することで、調整弁３３Ａのバルブ流量ＱＶＬＶを算出し、これに基づき、調整弁３３Ａの開度を算出する。そして、この調整弁３３Ａは、ＥＣＵ２からの制御指令により、算出された開度に制御される。

なお、調整弁３３Ａのバルブ流量ＱＶＬＶは、サブラジエータ水温ＴＷＳＲ、高温系冷却水温ＴＷＥ及び電動ポンプ２３Ａによるポンプ流量ＱＥＷＰに応じて変化するため、所定時間ごとに算出される。したがって、調整弁３３Ａのバルブ流量ＱＶＬＶが前回の算出値と異なる場合には、今回の算出値の流量ＱＶＬＶに応じて、調整弁３３Ａの開度が制御される。

また、冷却装置１における各部品の精度誤差などにより、高温系冷却水を低温系冷却水に混入した後の実際の冷却水の温度、例えばインタークーラ水温センサ２５で検出されたインタークーラ水温ＴＷＩＣが、インタークーラ４の目標値としての管理温度に対してずれることがある。この場合には、そのずれ（温度差）に応じて、調整弁３３Ａの開度を調整し、そのバルブ流量ＱＶＬＶをフィードバック補正する。

具体的には、インタークーラ４に対応する調整弁３３Ａのバルブ流量ＱＶＬＶを補正する場合、インタークーラ水温ＴＷＩＣについての推定値（以下「推定水温」という）を、前記混合冷却水の輸送遅れ分を考慮して算出する。次いで、算出した推定水温と実際の検出値であるインタークーラ水温ＴＷＩＣとの温度差に基づき、調整弁３３Ａを通過すべき高温系冷却水の補正量を算出する。そして、算出した補正量を、前記式（２）の算出結果に加算することにより、調整弁３３Ａのバルブ流量ＱＶＬＶを補正する。そして、この補正したバルブ流量ＱＶＬＶに基づき、調整弁３３Ａの開度を算出し、その開度に調整弁３３Ａを制御する。以上のように、調整弁３３Ａのバルブ流量ＱＶＬＶをフィードバック補正することにより、インタークーラ水温ＴＷＩＣを、インタークーラ４の管理温度に精度よく合わせることができる。

以上のようなインタークーラ４に対応する調整弁３３Ａの制御は、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６にそれぞれ対応する調整弁３３Ｂ及び３３Ｃを制御する場合も同様に行われる。

以上説明したように、本実施形態によれば、高温系冷却回路１０と低温系冷却回路２０の間に接続された冷却水導入通路３１を介して、高温系冷却水が、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６とサブラジエータ２１の間にかつそれらの低温系デバイス４〜６の上流側に導入され、低温系冷却水に混入する。この場合、上記低温系デバイス４〜６のそれぞれの管理温度、エンジン水温ＴＷＥ、サブラジエータ水温ＴＷＳＲ、インタークーラ水温ＴＷＩＣ、高圧バッテリ水温ＴＷＢＴ、ＰＣＵ水温ＴＷＰＣ、並びに電動ポンプ２３Ａ〜２３Ｃのポンプ流量ＱＥＷＰに応じて、調整弁３３Ａ、３３Ｂ及び３３Ｃの開度がそれぞれ制御され、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６の冷却にそれぞれ適した量の高温系冷却水が導入される。その結果、低温系冷却水によって、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６を冷やしすぎることなく、それぞれの管理温度に保持するよう、適切な温度に冷却することができる。

また、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６に対し、単一のサブラジエータ２１によって低温系冷却水の放熱を行うので、デバイスごとにラジエータを有する冷却装置に比べて、車両に搭載されるラジエータの数を低減することができる。

次に、図３〜６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態は、２つのラジエータ（前記メインラジエータ１１及びサブラジエータ２１）を備えた第１実施形態の冷却装置１と異なり、冷却を要する複数のデバイスを、単一のラジエータを用いて冷却する冷却装置である。なお、以下の説明では、第１実施形態と同じ構成部品については、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略するものとする。

図３（ａ）は、単一のメインラジエータ１１によって、エンジン本体３ａ及びインタークーラ４を冷却する冷却装置４１を示している。同図（ａ）に示すように、この冷却装置４１は、前述した第１実施形態の高温系冷却回路１０と同様、エンジン本体３ａ、メインラジエータ１１、冷却水通路１２、バイパス通路１２ａ（高温系ラジエータバイパス通路）、冷却水ポンプ１３及びサーモスタット１４（調整弁）を備えている。一方、上記の冷却装置４１では、同図（ｂ）に示すように、上記のバイパス通路１２ａ及びサーモスタット１４に代えて、調整弁付きバイパス通路１２ｂ（高温系ラジエータバイパス通路）を設けることも可能である。このバイパス通路１２ｂの調整弁４２は、第１実施形態の前述した調整弁３３Ａ〜３３Ｃと同様に構成されている。

また、この冷却装置４１の冷却水通路１２には、インタークーラ４との間に、インタークーラ４側に冷却水を送るための冷却水送り通路４３（低温系冷却水通路）と、インタークーラ４を通った冷却水をメインラジエータ１１側に戻すための冷却水戻り通路４４（低温系冷却水通路）が接続されている。冷却水送り通路４３は、高温系冷却回路１０の冷却水通路１２におけるメインラジエータ１１の下流側かつ、サーモスタット１４の上流側又は調整弁付きバイパス通路１２ｂの下流端との接続部よりもメインラジエータ１１側の所定位置（図３の位置Ｒ）と、インタークーラ４とに接続されている。また、冷却水送り通路４３には、その途中に、第１実施形態と同様の電動ポンプ２３Ａが設けられている。一方、冷却水戻り通路４４は、冷却水通路１２におけるメインラジエータ１１の上流側かつ、パイパス通路１２ａ又は調整弁付きバイパス通路１２ｂの上流端との接続部よりもメインラジエータ１１側の所定位置（図３の位置Ｓ）と、インタークーラ４とに接続されている。

さらに、この冷却装置４１では、冷却水通路１２におけるメインラジエータ１１のすぐ下流側に配置されたメインラジエータ水温センサ４５によって、メインラジエータ１１に放熱された直後の冷却水の温度（以下「メインラジエータ水温」という）ＴＷＭＲが検出され、その検出信号はＥＣＵ２に出力される。

以上のように構成された図３（ａ）の冷却装置４１では、エンジン３の始動直後の場合、冷却水通路１２の冷却水は、前述した第１実施形態と同様、図３（ａ）の破線の白抜き矢印Ａで示すように、メインラジエータ１１に流れることなく、バイパス通路１２ａを介して、図３（ａ）の反時計方向に流れ、循環する。その後、冷却水の温度が上昇し、所定温度以上になると、冷却水は、第１実施形態と同様、図３（ａ）の白抜き矢印で示すように、エンジン本体３ａとメインラジエータ１１の間で、冷却水通路１２を介して反時計方向に流れ、循環する。

一方、図３（ｂ）の冷却装置４１では、エンジン３の始動直後の場合、調整弁４２が開放することで、冷却水通路１２の冷却水は、その一部がバイパス通路１２ｂを介して、図３（ｂ）の破線白抜き矢印Ｂで示すように、反時計方向に流れ、循環する。その後、冷却水の温度が上昇し、所定温度以上になると、調整弁４２が閉鎖することで、冷却水は、上述した図３（ａ）と同様、同図（ｂ）の白抜き矢印で示すように流れ、循環する。

また、電動ポンプ２３Ａが作動することにより、メインラジエータ１１に放熱した低温の冷却水の一部が、冷却水送り通路４３を介してインタークーラ４側に流れる。そして、インタークーラ４を通った冷却水は、冷却水戻り通路４４を介して、メインラジエータ１１側に流れる。このように、電動ポンプ２３Ａの作動により、冷却水が、インタークーラ４とメインラジエータ１１の間で、冷却水送り通路４３及び冷却水戻り通路４４を介して、図３の反時計方向に流れ、循環する。

上記のように、メインラジエータ１１に放熱し、インタークーラ４の冷却に適した冷却水の温度は、比較的低い。この場合、エンジン本体３ａを冷却し過ぎないよう、適切に冷却するために、図３（ａ）の冷却装置４１では、サーモスタット１４により、バイパス通路１２ａの一部又は全部が開放される。一方、図３（ｂ）の冷却装置４１では、メインラジエータ水温センサ４５によって検出されたメインラジエータ水温ＴＷＭＲに応じた開度で、調整弁付きバイパス通路１２ｂの調整弁４２が開放される。以上のようなサーモスタット１４又は調整弁４２の開放により、エンジン本体３ａを通った高温の冷却水の一部又は全部が、メインラジエータ１１に流れることなく、エンジン本体３ａの上流側に導入される。またこの場合、一般に車両においてメインラジエータ１１の前方に設けられる可動式のグリルシャッタ（図示せず）を作動させ、車両の走行時に、メインラジエータ１１に当たる走行風量を調整することで、メインラジエータ１１の冷却性能を、インタークーラ４をその管理温度に冷却し得るように調整することが好ましい。

以上のように、本実施形態によれば、エンジン本体３ａの適切な温度調整を確保しながら、単一のラジエータであるメインラジエータ１１を用いて、低温系デバイスであるインタークーラ４も冷却することが可能であり、エンジン本体３ａ及びインタークーラ４を、互いに異なる管理温度に冷却することができる。

図４、図５及び図６は、上述した第２実施形態において、前述した第１実施形態と同様、低温系デバイスとして、インタークーラ４に加えて、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６を冷却する冷却装置の３つの変形例をそれぞれ示している。

図４（ａ）に示す第１変形例の冷却装置５１では、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６が、冷却水送り通路４３及び冷却水戻り通路４４を介して、互いに直列に接続されている。より具体的には、インタークーラ４が、冷却水送り通路４３の第１通路４３ａを介して、高温系冷却回路１０の冷却水通路１２の所定位置Ｒに接続され、また、インタークーラ４と高圧バッテリ５が、冷却水送り通路４３の第２通路４３ｂを介して接続され、さらに、高圧バッテリ５とＰＣＵ６が、冷却水送り通路４３の第３通路４３ｃを介して接続されている。そして、ＰＣＵ６が、冷却水戻り通路４４を介して、冷却水通路１２の所定位置Ｓに接続されている。また、上記の第１通路４３ａには、電動ポンプ２３Ａが設けられている。なお、図４（ｂ）に示すように、この第１変形例の冷却装置５１においても、前述した図３（ｂ）の冷却装置４１と同様、図４（ａ）におけるバイパス通路１２ａ及びサーモスタット１４に代えて、調整弁付きバイパス通路１２ｂを設けることが可能である。

この冷却装置５１では、電動ポンプ２３Ａが作動することにより、メインラジエータ１１に放熱した冷却水の一部が、冷却水送り通路４３の第１通路４３ａを介してインタークーラ４側に流れる。このインタークーラ４を通った冷却水は、第２通路４３ｂを介して高圧バッテリ５に流れ、これを通った冷却水はさらに、第３通路４３ｃを介してＰＣＵ６に流れる。そして、ＰＣＵ６を通った冷却水が、冷却水戻り通路４４を介して、メインラジエータ１１側に流れる。

インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６のそれぞれの管理温度がそれらの順に次第に高くなっている場合、上記のように、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６を順に通る冷却水は、それらの低温系デバイス４〜６を通る際に熱を奪うことで、自身が昇温しながら、低温系デバイス４〜６をそれぞれの管理温度に冷却することができる。

また、図５（ａ）に示す第２変形例の冷却装置６１では、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６が、冷却水送り通路４３及び冷却水戻り通路４４を介して、互いに並列に接続されている。より具体的には、インタークーラ４及び高圧バッテリ５が、冷却水送り通路４３の通路本体の途中から分岐する分岐通路４３ｄ及び４３ｅにそれぞれ接続され、ＰＣＵ６が冷却水送り通路４３に接続されている。また、インタークーラ４及び高圧バッテリ５が、冷却水戻り通路４４の通路本体の途中から分岐する分岐通路４４ｄ及び４４ｅにそれぞれ接続され、ＰＣＵ６が冷却水戻り通路４４に接続されている。さらに、冷却水送り通路４３には、分岐通路４３ｄよりも上流側に、電動ポンプ２３Ａが設けられている。なお、図５（ｂ）に示すように、この第２変形例の冷却装置６１においても、前述した図３（ｂ）の冷却装置４１と同様、図５（ａ）におけるバイパス通路１２ａ及びサーモスタット１４に代えて、調整弁付きバイパス通路１２ｂを設けることが可能である。

この冷却装置６１では、電動ポンプ２３Ａが作動することにより、メインラジエータ１１に放熱した冷却水の一部が、冷却水送り通路４３及びその分岐通路４３ｄ、４３ｅを介して、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６に流れる。そして、これらのインタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６を通った冷却水が、冷却水戻り通路４４及びその分岐通路４４ｄ、４４ｅを介して、メインラジエータ１１側に流れる。

インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６のそれぞれの管理温度がほぼ同じである場合には、上記のように、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６を、冷却水送り通路４３及び冷却水戻り通路４４を介して互いに並列に接続することにより、同じ温度を有する冷却水を、低温系デバイス４〜６に通すことができ、それらを管理温度に冷却することができる。

さらに、図６（ａ）に示す第３変形例の冷却装置７１では、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６が互いに並列に接続されるとともに、単一の電動ポンプ２３Ａを用いた上記の第２変形例に対し、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６ごとに電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃを用いた点のみが異なっている。なお、図６（ｂ）に示すように、この第３変形例の冷却装置７１においても、前述した図３（ｂ）の冷却装置４１と同様、図６（ａ）におけるバイパス通路１２ａ及びサーモスタット１４に代えて、調整弁付きバイパス通路１２ｂを設けることが可能である。

この冷却装置７１では、３つの電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃの少なくとも一つが作動することにより、メインラジエータ１１に放熱した冷却水の一部が、冷却水送り通路４３を介して、作動する電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び／又は２３Ｃに対応する低温系デバイス４、５及び／又は６に流れる。そして、これらの低温系デバイス４、５及び／又は６を通った冷却水が、冷却水戻り通路４４を介して、メインラジエータ１１側に流れる。

上記の冷却装置７１では、インタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６のそれぞれの管理温度がほぼ同じである場合に加えて、それらの管理温度が互いに異なる場合でも、電動ポンプ２３Ａ、２３Ｂ及び２３Ｃによる冷却水の送出し量を調整することにより、それらの低温系デバイス４〜６を、それぞれの管理温度に冷却することが可能である。

なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、第１及び第２実施形態ではいずれも、本発明の冷却装置１及び４１を、ハイブリッド車両に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、動力源としてエンジン３のみを有する車両に適用できることはもちろん、電気自動車及び燃料電池車にも適用することが可能である。

また、実施形態では、本発明の高温系デバイスとしてエンジン本体３を例示し、低温系デバイスとしてインタークーラ４、高圧バッテリ５及びＰＣＵ６を例示したが、本発明の高温系デバイス及び低温系デバイスはこれらに限定されるものではなく、高温系デバイスとして、車両に搭載されたデバイスのうち、冷却を要しかつ管理温度が最も高いものを採用することができる一方、低温系デバイスとして、高温系デバイス以外の冷却を要する種々のデバイスを採用することができる。なお、本発明を電気自動車に適用する場合、本発明の高温系デバイスとして、車両の動力源である駆動用モータを採用でき、また、本発明を燃料電池車に適用する場合、本発明の高温系デバイスとして、燃料電池スタックを採用することができる。

また、第２実施形態及びその第１〜第３変形例の冷却装置４１、５１、６１及び７１において、バイパス通路１２ａ及びサーモスタット１４と、調整弁４２が設けられた調整弁付きのバイパス通路１２ｂとのいずれか一方を設けたが、これらの両方を冷却装置４１、５１、６１及び７１に設けることも可能である。

また、実施形態で示した冷却装置１、４１、５１、６１及び７１の細部の構成などは、あくまで例示であり、本発明の趣旨の範囲内で適宜、変更することができる。

１ 冷却装置
２ ＥＣＵ（目標温度設定手段、低温系冷却水送出し量設定手段、
高温系冷却水導入量算出手段、調整弁制御手段及びポンプ制御手段）
３ 内燃機関
３ａ エンジン本体（高温系デバイス）
４ インタークーラ（低温系デバイス）
５ 高圧バッテリ（低温系デバイス）
６ ＰＣＵ（低温系デバイス）
１０ 高温系冷却回路
１１ メインラジエータ（高温系ラジエータ）
１２ 冷却水通路（高温系冷却水通路）
１２ａ バイパス通路（高温系ラジエータバイパス通路）
１２ｂ 調整弁付きバイパス通路（高温系ラジエータバイパス通路）
１３ 冷却水ポンプ（高温系ポンプ）
１４ サーモスタット（調整弁）
１５ エンジン水温センサ（高温系冷却水温検出手段）
２０ 低温系冷却回路
２１ サブラジエータ（低温系ラジエータ）
２２ 冷却水通路（低温系冷却水通路）
２３Ａ インタークーラ冷却用の電動ポンプ（低温系ポンプ）
２３Ｂ 高圧バッテリ冷却用の電動ポンプ（低温系ポンプ）
２３Ｃ ＰＣＵ冷却用の電動ポンプ（低温系ポンプ）
２４ サブラジエータ水温センサ（低温系第１冷却水温検出手段）
２５ インタークーラ水温センサ（低温系第２冷却水温検出手段）
２６ 高圧バッテリ水温センサ（低温系第２冷却水温検出手段）
２７ ＰＣＵ水温センサ（低温系第２冷却水温検出手段）
３１ 冷却水導入通路
３２ 冷却水戻り通路
３３Ａ インタークーラ用の調整弁（調整弁）
３３Ｂ 高圧バッテリ用の調整弁（調整弁）
３３Ｃ ＰＣＵ用の調整弁（調整弁）
４１ 第２実施形態の冷却装置
４２ 調整弁
４３ 冷却水送り通路（低温系冷却水通路）
４４ 冷却水戻り通路（低温系冷却水通路）
４５ メインラジエータ水温センサ
５１ 第１変形例の冷却装置
６１ 第２変形例の冷却装置
７１ 第３変形例の冷却装置
ＱＥＷＰ ポンプ流量（低温系冷却水送出し量）
ＱＶＬＶ バルブ流量（冷却水の導入量）
ＴＷＥ エンジン水温（高温系冷却水温）
ＴＷＳＲ サブラジエータ水温（低温系第１冷却水温）
ＴＷＩＣ インタークーラ水温（低温系第２冷却水温）
ＴＷＢＴ 高圧バッテリ水温（低温系第２冷却水温）
ＴＷＰＣ ＰＣＵ水温（低温系第２冷却水温）
ＴＷＭＲ メインラジエータ水温

Claims (9)

1. 冷却を要する複数のデバイスをそれぞれ所定の温度に管理するために冷却する車両の冷却装置であって、
   前記複数のデバイスのうち管理すべき温度が最も高い高温系デバイスと、高温系ラジエータと、当該高温系デバイスと当該高温系ラジエータに接続され、これらの間で冷却水を循環させるための高温系冷却水通路と、当該高温系冷却水通路に冷却水を送り出し、循環させるための高温系ポンプと、を有する高温系冷却回路と、
   前記複数のデバイスのうち前記高温系デバイス以外の複数の低温系デバイスと、低温系ラジエータと、当該複数の低温系デバイスと当該低温系ラジエータに接続され、これらの間で冷却水を循環させるための低温系冷却水通路と、前記複数の低温系デバイスごとに設けられ、前記低温系冷却水通路に冷却水を送り出し、循環させるための複数の低温系ポンプと、を有する低温系冷却回路と、
   前記高温系冷却回路と前記低温系冷却回路の間に接続され、前記高温系冷却回路の冷却水を、前記低温系冷却回路における前記複数の低温系デバイスと前記低温系ラジエータの間にかつ当該複数の低温系デバイスのそれぞれの上流側に導入するための冷却水導入通路と、
   を備えていることを特徴とする車両の冷却装置。
2. 前記冷却水導入通路は、前記高温系冷却回路側の端部が前記高温系冷却水通路における前記高温系デバイスの下流側かつ前記高温系ラジエータの上流側に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の冷却装置。
3. 前記冷却水導入通路において前記複数の低温系デバイスにそれぞれ対応するように設けられ、前記低温系冷却回路に導入する前記高温系冷却回路の冷却水の流量を調整するための複数の調整弁を、さらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の冷却装置。
4. 前記複数の調整弁はそれぞれ、開度が調整可能に構成されており、
   前記複数の低温系デバイスの目標温度をそれぞれ設定する目標温度設定手段と、
   前記高温系デバイスと熱交換した冷却水の温度を、高温系冷却水温として検出する高温系冷却水温検出手段と、
   前記低温系ラジエータに放熱した冷却水の温度を、低温系第１冷却水温として検出する低温系第１冷却水温検出手段と、
   前記複数の低温系デバイスと熱交換させる冷却水のそれぞれの温度を、低温系第２冷却水温として検出する低温系第２冷却水温検出手段と、
   前記複数の低温系デバイスに応じ、対応する前記複数の低温系ポンプによる冷却水のそれぞれの送出し量を、低温系冷却水送出し量として設定する低温系冷却水送出し量設定手段と、
   前記検出された高温系冷却水温及び低温系第１冷却水温、並びに前記設定された低温系冷却水送出し量に応じ、前記複数の低温系デバイスごとの前記低温系第２冷却水温が、当該複数の低温系デバイスごとの前記設定された目標温度になるよう、前記低温系冷却回路に導入すべき前記高温系冷却回路の冷却水の導入量をそれぞれ算出する高温系冷却水導入量算出手段と、
   当該算出された冷却水の導入量に応じて、前記複数の調整弁の開度をそれぞれ制御する調整弁制御手段と、
   をさらに備えていることを特徴とする請求項３に記載の車両の冷却装置。
5. 前記低温系冷却水送出し量設定手段は、前記複数の低温系デバイスのそれぞれの放出熱量に応じて、当該複数の低温系デバイスごとの前記低温系冷却水送出し量をそれぞれ設定するように構成されており、
   当該設定された低温系冷却水送出し量をそれぞれ送り出すよう、前記複数の低温系ポンプをそれぞれ制御するポンプ制御手段を、さらに備えていることを特徴とする請求項４に記載の車両の冷却装置。
6. 冷却を要する複数のデバイスをそれぞれ所定の温度に管理するために冷却する車両の冷却装置であって、
   前記複数のデバイスのうち管理すべき温度が最も高い高温系デバイスと、高温系ラジエータと、当該高温系デバイスと当該高温系ラジエータに接続され、これらの間で冷却水を循環させるための高温系冷却水通路と、当該高温系冷却水通路に冷却水を送り出し、循環させるための高温系ポンプと、を有する高温系冷却回路と、
   前記複数のデバイスのうち前記高温系デバイス以外の１以上の低温系デバイスと、
   当該低温系デバイスと前記高温系冷却水通路との間に接続され、当該低温系デバイスと前記高温系ラジエータとの間で冷却水を循環させるための低温系冷却水通路と、
   当該低温系冷却水通路に設けられ、前記低温系デバイスと前記高温系ラジエータとの間で冷却水を循環させるための低温系ポンプと、
   前記高温系冷却水通路に設けられ、前記高温系デバイスと熱交換した冷却水を、前記高温系ラジエータをバイパスして、当該高温系デバイスの上流側に導入するための高温系ラジエータバイパス通路と、
   を備えていることを特徴とする車両の冷却装置。
7. 前記高温系ラジエータバイパス通路に設けられ、当該高温系ラジエータバイパス通路を介して前記高温系デバイスの上流側に導入される冷却水の流量を調整するための調整弁を、さらに備えていることを特徴とする請求項６に記載の車両の冷却装置。
8. 前記低温系冷却水通路は、前記高温系冷却水通路における前記高温系ラジエータの下流側かつ前記高温系ラジエータバイパス通路の下流端との接続部よりも前記高温系ラジエータ側に接続され、前記高温系ラジエータに放熱した冷却水が前記低温系デバイスを通るように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の車両の冷却装置。
9. 前記低温系デバイスは、複数の低温系デバイスで構成されており、
   当該複数の低温系デバイスは、前記低温系冷却水通路を介して、互いに直列又は並列に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の車両の冷却装置。

Images