JP2021055614A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エネルギ効率の低下を抑制しつつ、ＡＴＦの劣化を抑制する。【解決手段】システムが起動して車両が走行を開始してから現在に至るまでの第１期間のうち停車が所定時間以上継続している第２期間を除く第３期間における車速の平均値であるなまし平均車速が所定車速以下である第１条件と、第１期間におけるトランスミッションオイルの温度の平均値であるなまし油温が所定温度以上である第２条件と、が共に成立しているときには、第１，第２条件のうちの少なくとも１つの条件が成立していないときに比して、冷却水の流量が増加するようにエンジン冷却装置を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、冷却装置に関し、詳しくは、エンジンと、変速装置と、を備える車両に搭載され、エンジン冷却装置と、潤滑冷却装置と、オイル温度調整装置と、を備える冷却装置に関する。

従来、この種の冷却装置としては、エンジンと、変速装置（自動変速機）と、を備える車両に搭載され、エンジン冷却装置と、潤滑冷却装置と、オイル温度調整装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。エンジン冷却装置は、冷却水を用いてエンジンを冷却する。潤滑冷却装置は、トランスミッションオイルを用いて変速装置の潤滑および冷却を行なう。オイル温度調整装置は、冷却水とトランスミッションオイルとを熱交換させてトランスミッションオイルの温度を調整する。この冷却装置では、トランスミッションオイルの温度が冷却開始温度に達したときに、トランスミッションオイルをオイル温度調整装置へ供給する。トランスミッションオイルの供給を受けたオイル温度調整装置は、冷却水とトランスミッションオイルとを熱交換させてトランスミッションオイルを冷却する。そして、トランスミッションオイルの劣化度が所定の閾値を超えたとき、即ち、トランスミッションオイルの温度が高い状態が続いてトランスミッションオイルの劣化が進んだときには、冷却開始温度を低くする。これにより、トランスミッションオイルの過加熱を抑制し、トランスミッションオイルの更なる劣化を抑制している。

２００８−３０３９１８号公報

上述の冷却装置では、トランスミッションオイルの劣化度が所定の閾値を超えることを許容していることから、トランスミッションオイルの劣化がある程度進むことは避けられない。トランスミッションオイルは、高温になる頻度が高いほど劣化が進むことから、トランスミッションオイルの劣化を更に抑制する手法として、冷却水の流量を増加させて冷却水の温度を低下させてトランスミッションオイルの温度上昇を抑制する手法が考えられる。しかしながら、例えば、冷却水の流量を増加させると、冷却水の水量を増加させるための電力消費やエンジン冷却装置の損失（冷却損失）が増加して、車両全体ではエネルギ効率が低下してしまう。

本発明の冷却装置は、エネルギ効率の低下を抑制しつつ、トランスミッションオイルの劣化を抑制することを主目的とする。

本発明の冷却装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の冷却装置は、
エンジンと、前記エンジンの出力軸に接続されたトルクコンバータと前記トルクコンバータおよび車軸に接続された駆動軸に接続された変速機とを有し前記エンジンからの動力を変速して前記駆動軸に出力する変速装置と、を備える車両に搭載され、
冷却水を用いて前記エンジンを冷却するエンジン冷却装置と、
トランスミッションオイルを用いて前記変速装置の潤滑および冷却を行なう潤滑冷却装置と、
前記冷却水と前記トランスミッションオイルとを熱交換させて前記トランスミッションオイルの温度を調整するオイル温度調整装置と、
前記エンジン冷却装置と前記潤滑冷却装置とを制御する制御装置と、
を備える冷却装置であって、
前記制御装置は、
システムが起動して前記車両が走行を開始してから現在に至るまでの第１期間のうち停車が所定時間以上継続している第２期間を除く第３期間における車速の平均値であるなまし平均車速が所定車速以下である第１条件と、前記第１期間における前記トランスミッションオイルの温度の平均値であるなまし油温が所定温度以上である第２条件と、が共に成立しているときには、前記第１，第２条件のうちの少なくとも１つの条件が成立していない場合に比して、前記冷却水の流量が増加するように前記エンジン冷却装置を制御する、
ことを要旨とする。

この本発明の冷却装置では、システムが起動して車両が走行を開始してから現在に至るまでの第１期間のうち停車が所定時間以上継続している第２期間を除く第３期間における車速の平均値であるなまし平均車速が所定車速以下である第１条件と、第１期間におけるトランスミッションオイルの温度の平均値であるなまし油温が所定温度以上である第２条件と、が共に成立しているときには、第１，第２条件のうちの少なくとも１つの条件が成立していない場合に比して、冷却水の流量が増加するようにエンジン冷却装置を制御する。第１条件が成立しているときは、車両が変速段の変更回数が多くトランスミッションオイルが高温になりやすいと考えられる。第２条件が成立しているときには、トランスミッションオイルが高温な状態が長く継続していると考えられる。したがって、第１条件と第２条件とが共に成立しているときには、第１，第２条件のうちの少なくとも１つの条件が成立していないときに比して、冷却水の流量が増加するようにエンジン冷却装置を制御することにより、トランスミッションオイルの温度上昇を抑制でき、トランスミッションオイルの劣化を抑制できる。こうした冷却水の流量の増加は、第１条件と第２条件とが共に成立しているときのみ行なう（第１，第２条件のうちの少なくとも１つの条件が成立していないときには行なわない）から、第１、第２条件の成立の如何に関わらず冷却水の流量を増加させるものに比して、エネルギ効率の低下を抑制することができる。この結果、エネルギ効率の低下を抑制しつつ、トランスミッションオイルの劣化を抑制できる。

こうした本発明の冷却装置において、前記車速を検出する車速センサと、前記トランスミッションオイルの温度を検出するオイル温度センサと、を備え、前記なまし平均車速は、前記第３期間において前記車速センサにより検出された前記車速の平均値であり、前記なまし油温は、前記第１期間において前記オイル温度センサにより検出された前記トランスミッションオイルの温度の平均値としてもよい。

本発明の一実施例としての冷却装置を搭載した自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン冷却装置２８と潤滑冷却装置３２との構成の概略を示す構成図である。 ＥＣＵ６０により実行される電動ＷＰ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 低車速で長時間走行したときに冷却水温Ｔｗと油温Ｔｏとの関係の一例を説明するための説明図である。 比較例の冷却装置を搭載する自動車におけるなまし平均車速Ｖａｖｅと冷却水温Ｔｗと油温Ｔｏとの時間変化の一例を示す説明図である。 実施例の冷却装置を搭載する自動車２０におけるなまし平均車速Ｖａｖｅと冷却水温Ｔｗと油温Ｔｏとの時間変化の一例を示す説明図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての冷却装置を搭載した自動車２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、エンジン冷却装置２８と潤滑冷却装置３２との構成の概略を示す構成図である。自動車２０は、図１，図２に示すように、エンジン２２と、エンジン冷却装置２８と、変速装置３０と、潤滑冷却装置３２と、オイルクーラ３４と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）６０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、クランクシャフト２３が変速装置３０に接続されている。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により運転制御されている。

エンジン冷却装置２８は、冷却水を用いてエンジン２２を冷却する装置として構成されている。エンジン冷却装置２８は、図２に示すように、循環流路２８０と、ラジエータ２８２と、電動ウォーターポンプ（以下、「電動ＷＰ」という）２８４と、を備える。

循環流路２８０は、エンジン２２のシリンダブロックやシリンダヘッドに形成された図示しない熱交換部を有し、冷却水を循環させる流路を形成している。

ラジエータ２８２は、車両の前方に取り付けられている。ラジエータ２８２は、走行風として取り入れた外気と循環流路２８０の冷却水とを熱交換させて、外気により冷却水を冷却する。

電動ＷＰ２８４は、循環流路２８０に冷却水を圧送すると共に冷却水の流量を変更可能な電動の可変流量ポンプとして構成されている。電動ＷＰ２８４は、エンジンＥＣＵ２４により駆動制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。

エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランク角θｃｒを挙げることができる。エンジン冷却装置２８の循環流路２８０の電動ＷＰ２８４とオイルクーラ３４との間に取り付けられ循環流路２８０内を循環する冷却水の温度（冷却水温）Ｔｗを検出する温度センサ２８ａからの冷却水温Ｔｗも挙げることができる。カムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカム角やスロットルバルブのポジションを検出するスロットルポジションセンサからのスロットル開度ＴＨや、吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ、吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温も挙げることができる。排気管に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦや、排気管に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号や、燃料噴射弁への制御信号、点火プラグへの制御信号を挙げることができる。エンジン冷却装置２８の電動ＷＰ２８４への制御信号も挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４は、ＥＣＵ６０と通信ポートを介して接続されている。

エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサからのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数を演算している。エンジンＥＣＵ２４は、温度センサ２８ａからの冷却水温Ｔｗに基づいて電動ＷＰ２８４を制御している。

変速装置３０は、トルクコンバータ３００と、自動変速機３０４と、を備える。

トルクコンバータ３００は、一般的な流体式の伝導装置として構成されており、エンジン２２のクランクシャフト２３の動力を中間回転軸３０２にトルクを増幅して伝達したり、トルクを増幅することなくそのまま伝達したりする。トルクコンバータ３００は、エンジン２２のクランクシャフト２３に接続されたポンプインペラと、中間回転軸３０２に接続されたタービンランナと、タービンランナからポンプインペラへの作動油の流れを整流するステータと、ステータの回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチと、ポンプインペラとタービンランナとを連結する油圧駆動のロックアップクラッチ３００ａと、を備える。ロックアップクラッチ３００ａは、オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（以下、「ＡＴＥＣＵ」という。）４０により駆動制御されている。

自動変速機３０４は、中間回転軸３０２に接続されると共に、駆動輪３６ａ，３６ｂに連結された車軸にデファレンシャルギヤを介して接続された駆動軸３７に接続されている。自動変速機３０４は、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチ，ブレーキ）と、を備える。自動変速機３０４は、複数の摩擦係合要素の係脱により第１速から第６速までの前進段や後進段を形成して中間回転軸３０２と駆動軸３７との間で動力を伝達する。自動変速機３０４は、ＡＴＥＣＵ４０により駆動制御されている。

潤滑冷却装置３２は、トランスミッションオイル（ＡＴＦ、Automatic Transmission Fluid）を用いて、変速装置３０の潤滑および冷却を行なう装置として構成されている。潤滑冷却装置３２は、図２に示すように、第１流路３２０と、第２流路３２２と、オイルパン３２４と、オイルポンプ３２６と、戻り流路３３２と、保護流路３３４と、リリーフバルブ３３６と、を備えている。

第１流路３２０は、オイルパン３２４と変速装置３０との間でＡＴＦを流通させる流路を形成している。

第２流路３２２は、オイルポンプ３２６より上流側で第１流路３２０から分岐すると共に、変速装置３０の手前で第１流路３２０に合流する。

オイルパン３２４は、変速装置３０の下方に配置され、ＡＴＦを貯留している。

オイルポンプ３２６は、中間回転軸３０２と連結されエンジン２２からの動力で駆動する内歯噛み合い式（内接式）のギヤポンプとして構成されている。オイルポンプ３２６は、オイルパン３２４に貯留されているＡＴＦを吸い上げて第１流路３２０に圧送する。オイルポンプ３２６は、ＡＴＥＣＵ４０により駆動制御されている。

戻り流路３３２は、変速装置３０に供給されたＡＴＦがオイルパン３２４へ戻るための流路である。実施例では、変速装置３０を構成する遊星歯車や摩擦係合要素（クラッチやブレーキなど）間の隙間やこれらの遊星歯車や摩擦係合要素と変速装置３０を収容するケースの内壁との間の隙間が、戻り流路３３２を形成している。

保護流路３３４は、第１流路３２０のオイルポンプ３２６と第２流路３２２が第１流路３２０から分岐する分岐箇所Ｂｒとの間と、オイルパン３２４と、の間でＡＴＦを流通させる流路を形成している。

リリーフバルブ３３６は、保護流路３３４に取り付けられている。リリーフバルブ３３６は、リリーフバルブ３３６より上流側のＡＴＦの圧力、即ち、第１流路３２０のオイルポンプ３２６と分岐箇所Ｂｒとの間におけるＡＴＦの圧力が所定の圧力以下であるときには閉弁する。リリーフバルブ３３６は、第１流路３２０のオイルポンプ３２６と分岐箇所Ｂｒとの間におけるＡＴＦの圧力が所定の圧力を超えるときには開弁して、第１流路３２０のＡＴＦを保護流路３３４を介してオイルパン３２４へ供給する。これにより、第１流路３２０のＡＴＦの圧力が過度に上昇することを抑止している。

こうして構成された潤滑冷却装置３２は、オイルパン３２４に貯留されているＡＴＦをオイルポンプ３２６を用いて吸い上げると共に第１流路３２０に供給して、変速装置３０に供給する。変速装置３０へ供給されたＡＴＦは、変速装置３０の自動変速機３０４の遊星歯車や摩擦係合要素を潤滑、冷却した後に、戻り流路３３２を通り、オイルパン３２４へ戻る。つまり、ＡＴＦは、オイルパン３２４と変速装置３０との間を循環する。

オイルクーラ３４は、潤滑冷却装置３２の第２流路３２２と、エンジン冷却装置２８の循環流路２８０の電動ＷＰ２８４とエンジン２２との間と、に取り付けられている。オイルクーラ３４は、循環流路２８０を流通する冷却水と第２流路３２２を流通するＡＴＦとを熱交換させて、ＡＴＦの温度を調整する。

なお、ＡＴＦは、変速装置３０の潤滑および冷却以外にも、油圧により自動変速機３０４の複数の摩擦係合要素を制御するための作動油やトルクコンバータ３００内の作動油としても用いられている。したがって、自動車２０は、第１，第２流路３２０，３２２、戻り流路３３２、保護流路３３４の他に、作動油としてのＡＴＦを自動変速機３０４の複数の摩擦係合要素やトルクコンバータ３００内へ供給する図示しない流路や油圧回路も有している。

ＡＴＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。

ＡＴＥＣＵ４０には、変速装置３０や潤滑冷却装置３２を制御するのに必要な信号が入力されている。ＡＴＥＣＵ４０に入力される信号としては、たとえは、潤滑冷却装置３２の第１流路３２０のオイルポンプ３２６と分岐箇所Ｂｒとの間でＡＴＦの温度を検出する温度センサ３２０ａからの油温Ｔｏを挙げることができる。

ＡＴＥＣＵ４０からは、変速装置３０や潤滑冷却装置３２を制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＡＴＥＣＵ４０から出力される信号としては、トルクコンバータ３００のロックアップクラッチ３００ａへの制御信号や、自動変速機３０４への変速制御信号などを挙げることができる。

ＡＴＥＣＵ４０は、ＥＣＵ６０と通信ポートを介して接続されている。

ＡＴＥＣＵ４０は、ＥＣＵ６０からの変速制御信号によって自動変速機３０４を変速制御する。また、ＡＴＥＣＵ４０は、必要に応じて自動変速機３０４の状態に関するデータをＥＣＵ６０に出力する。

ＥＣＵ６０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。

ＥＣＵ６０には、イグニッションスイッチ７０からのイグニッション信号，シフトレバー７１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ７２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル７３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ７４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル７５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ７６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ７８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。なお、シフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション、前進段），リバースポジション（Ｒポジション、後進段）などがある。

ＥＣＵ６０は、エンジンＥＣＵ２４やＡＴＥＣＵ４０と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やＡＴＥＣＵ４０と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

ＥＣＵ６０は、イグニッションスイッチ７０がオンされてから所定時間（例えば、数ｍｓｅｃ）毎に車速センサ７８から車速Ｖを入力し、入力した車速Ｖを車速履歴としてＲＡＭに記憶する。そして、イグニッションスイッチ７０がオフされときにはＲＡＭに記憶している車速履歴を消去する。

こうして構成された実施例の自動車２０は、運転者のアクセルペダル７３の操作に応じて、エンジン２２からの動力を駆動輪３６ａ，３６ｂに出力して走行する。

また、実施例の自動車２０では、シフトポジションＳＰに応じて自動変速機３０４を制御する。シフトポジションＳＰがＤポジションやＲポジションのときには、基本的には、自動変速機３０４が第１速〜第６速のいずれかの状態やリバースの状態となるよう自動変速機３０４の複数の摩擦係合要素を制御する。シフトポジションＳＰがＮポジションやＰポジションのときには、複数の摩擦係合要素（クラッチ，ブレーキ）は全て開放する。

次に、こうして構成された実施例の冷却装置を搭載する自動車２０の動作、特に、エンジン冷却装置２８の電動ＷＰ２８４の動作について説明する。図３は、ＥＣＵ６０により実行される電動ＷＰ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ＥＣＵ６０により、所定時間（例えば、数ｍｓｅｃ）毎に繰り返して実行される。

本ルーチンが実行されると、ＥＣＵ６０のＣＰＵは、車速Ｖと油温Ｔｏとを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。車速Ｖは、車速センサ７８により検出された値を入力している。油温Ｔｏは、温度センサ３２０ａにより検出された値をＡＴＥＣＵ４０を介して通信により入力している。

続いて、なまし油温Ｔｏａｖｅを算出する（ステップＳ１１０）。なまし油温Ｔｏａｖｅは、システムが起動してから現在に至るまでの第１期間Ｐ１において温度センサ３２０ａにより検出された値、即ち、油温Ｔｏの平均値として、例えば、次式（１）により算出される。式（１）中、前回Ｔｏａｖｅは、前回本ルーチンを実行したときに算出したなまし油温Ｔｏａｖｅである。一般に、ＡＴＦが高温の状態が長時間経過すると、なまし油温Ｔｏａｖｅは大きな値となる。したがって、なまし油温Ｔｏａｖｅは、ＡＴＦが高温の状態が長時間継続していることを検知する指標となる。

Toave=(前回Toave+To)/2 ・・・(1)

次に、車両の停車が長時間継続しているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。この判定は、車速Ｖが値０以下である状態が時間ＶＴｓｔｏｐ（例えば、２分、３分、４分など）以上継続しているときに車両の停車が長時間継続していると判定する。

ステップＳ１２０で車両の停車が長時間継続していないときには、なまし平均車速Ｖａｖｅを算出する（ステップＳ１３０）。ここでは、なまし平均車速Ｖａｖｅは、第１期間Ｐ１において車速センサ７８により検出された値、即ち、車速Ｖの平均値として、例えば、次式（２）により算出される。式（２）中、前回Ｖａｖｅは、前回本ルーチンを実行したときに算出したなまし平均車速Ｖａｖｅである。一般に、低車速での走行が継続しているときには、発進や停止の頻度が高くなったり、変速段の変更の頻度が高くなったりする。こうした走行状態では、トルクコンバータ３００のスリップや自動変速機３０４を構成する複数の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）の切り替えの頻度が高くなり、ＡＴＦが高温になりやすいと考えられる。したがって、なまし平均車速Ｖａｖｅは、車両の走行状態がＡＴＦが高温になりやすい状態であることを検知する指標となる。

Vave=(前回Vave+V)/2 ・・・(2)

ステップＳ１２０で車両の停車が長時間継続しているときには、第１期間Ｐ１から停車が長時間継続している第２期間Ｐ２（車速Ｖが値０以下である状態が時間ＶＴｓｔｏｐ以上継続している期間）を除く第３期間Ｐ３におけるなまし平均車速Ｖａｖｅを算出する（ステップＳ１４０）。ここでは、なまし平均車速Ｖａｖｅは、ＲＡＭに記憶されている車速履歴から、第３期間Ｐ３において車速センサ７８により検出された車速Ｖの平均値として、上述の式（２）を適用して、算出される。ここで、第１期間Ｐ１から第２期間Ｐ２を除く第３期間Ｐ３における車速Ｖの平均値をなまし平均車速Ｖａｖｅとするのは、停車時は変速装置３０（トルクコンバータ３００、自動変速機３０４）の変速段の変更がなくＡＴＦが高温とならないためである。このように、第１期間Ｐ１から第２期間Ｐ２を除く第３期間Ｐ３における車速Ｖの平均値をなまし平均車速Ｖａｖｅとすることにより、なまし平均車速Ｖａｖｅを、車両の走行状態がＡＴＦが高温になりやすい状態であることを検知する指標として適正なものとしている。

こうしてなまし油温Ｔｏａｖｅとなまし平均車速Ｖａｖｅとを算出すると、なまし平均車速Ｖａｖｅが閾値Ｖｍｉｎ以下である第１条件と、なまし油温Ｔｏａｖｅが閾値Ｔｏｈ以上である第２条件と、が共に成立しているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。閾値Ｖｍｉｎは、トルクコンバータ３００のスリップや自動変速機３０４を構成する複数の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）の切り替えの頻度が高くなり、ＡＴＦが高温になりやすい走行状態であるか否かを判定するための閾値である。閾値Ｖｍｉｎは、例えば、１５ｋｍ／ｈ、２０ｋｍ／ｈ、２５ｋｍ／ｈなどに設定される。閾値Ｖｏｈは、ＡＴＦの温度が更に上昇するとＡＴＦに劣化が発生する可能性が高いか否かを判定するための閾値である。閾値Ｖｏｈは、ＡＴＦに高温による劣化が発生する温度より若干低い温度に設定されており、例えば、９８℃、１００℃、１０２℃などに設定される。

ステップＳ１５０で第１条件が成立していないときや第２条件が成立していないときには、ＡＴＦが高温になりやすい走行状態ではないときや、ＡＴＦが高温の状態が長時間継続していないときであると判断して、エンジン冷却装置２８の循環流路２８０を循環する冷却水の温度の目標値である目標冷却水温Ｔｔｒｇｌを値Ｔ１に設定する（ステップＳ１６０）。値Ｔ１は、例えば、９６℃、９７℃、９８℃などに設定される。

こうして目標冷却水温Ｔｔｒｇｌを設定すると、目標冷却水温ＴｔｒｇｌをエンジンＥＣＵ２４へ送信して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。目標冷却水温Ｔｔｒｇｌを受信したエンジンＥＣＵ２４は、温度センサ２８ａに検出される冷却水温Ｔｗが目標冷却水温Ｔｔｒｇｌとなるように電動ＷＰ２８４を制御する。こうした制御により冷却水温Ｔｗを値Ｔ１とすることができる。

図４は、低車速で長時間走行したときに冷却水温Ｔｗと油温Ｔｏとの関係の一例を説明するための説明図である。図中、低車速で長時間走行したときに冷却水温Ｔｗと油温Ｔｏとの関係は、ハッチングにより示している。低車速で長時間走行しているときには、自動変速機３０４の変速段の変更の頻度が高くなり、トルクコンバータ３００のスリップや自動変速機３０４を構成する複数の摩擦係合要素（クラッチやブレーキ）の切り替えの頻度が高くなって、ＡＴＦが高温になりやすい。しかしながら、エンジン冷却装置２８の循環流路２８０の冷却水と潤滑冷却装置３２の第２流路３２２のＡＴＦとはオイルクーラ３４にて熱交換することから、図示するように、油温Ｔｏは、冷却水温Ｔｗへ収束する。したがって、温度センサ２８ａに検出される冷却水温Ｔｗが目標冷却水温Ｔｔｒｇｌ（値Ｔ１）となるように電動ＷＰ２８４を制御することにより、油温Ｔｏを値Ｔ１とすることができる。

ステップＳ１５０で第１条件と第２条件とが共に成立しているときには、ＡＴＦが高温になりやすい走行状態であると共にＡＴＦが高温の状態が長時間継続していると判断して、目標冷却水温Ｔｔｒｇｌを値Ｔ２に設定する（ステップＳ１７０）。値Ｔ２は、値Ｔ１より低い温度であって、例えば、８６℃、８８℃、９０℃などに設定される。なお、第１条件と第２条件とが共に成立しているときとしては、比較的長く渋滞している道路を走行しているときや、エンジン２２が冷間始動されていないときであり、例えば、近場の買い物等のショートトリップ（短い時間での走行）での走行やユーザや渋滞のない高速道路での走行では、第１条件と第２条件とが共に成立する頻度はさほど高くない。

こうして目標冷却水温Ｔｔｒｇｌを設定すると、目標冷却水温ＴｔｒｇｌをエンジンＥＣＵ２４へ送信して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。目標冷却水温Ｔｔｒｇｌを受信したエンジンＥＣＵ２４は、温度センサ２８ａに検出される冷却水温Ｔｗが目標冷却水温Ｔｔｒｇｌ（値Ｔ２）となるように電動ＷＰ２８４を制御する。つまり、温度センサ２８ａに検出される冷却水温Ｔｗを値Ｔ１とするように電動ＷＰ２８４を制御するときに比して、冷却水の流量が増加するように電動ＷＰ２８４を制御する。

図５は、比較例の冷却装置を搭載する自動車におけるなまし平均車速Ｖａｖｅと冷却水温Ｔｗと油温Ｔｏとの時間変化の一例を示す説明図である。図６は、実施例の冷却装置を搭載する自動車２０におけるなまし平均車速Ｖａｖｅと冷却水温Ｔｗと油温Ｔｏとの時間変化の一例を示す説明図である。比較例では、図３の電動ＷＰ制御ルーチンにおいて、ステップＳ１４０を実行した後にステップＳ１５０，Ｓ１７０を実行せずにステップＳ１６０を実行する。なお、図５，６において、破線は、車速センサ７８により検出された車速Ｖの一例（一部期間のみ記載）を示している。図６において、一点鎖線は、なまし油温Ｔｏａｖｅを示している。

車速Ｖが低い状態が継続すると、なまし平均車速Ｖａｖｅが下降して閾値Ｖｍｉｎ以下となる（時刻ｔ１）。こうした低車速では、ＡＴＦが高温になりやすい走行状態であることから、油温Ｔｏが時間の経過と共に上昇する。比較例では、図５に示すように、目標冷却水温Ｔｔｒｇｌを値Ｔ１に設定して、温度センサ２８ａに検出される冷却水温Ｔｗが目標冷却水温Ｔｔｒｇｌとなるように電動ＷＰ２８４を制御する。これにより、冷却水温Ｔｗは値Ｔ１に収束し（時刻ｔ２）、油温Ｔｏは冷却水温Ｔｗと同一の値Ｔ１に収束し、ＡＴＦが高温の状態が継続する。実施例では、図６に示すように、なまし平均車速Ｖａｖｅが閾値Ｖｍｉｎ以下となって油温Ｔｏが時間の経過と共に上昇すると、なまし油温Ｔｏａｖｅが上昇する。なまし油温Ｔｏａｖｅが閾値Ｔｏｈ以上になると、目標冷却水温Ｔｔｒｇｌを値Ｔ１より低い値Ｔ２に設定して、温度センサ２８ａに検出される冷却水温Ｔｗが目標冷却水温Ｔｔｒｇｌとなるように電動ＷＰ２８４を制御する（時刻ｔ３）。冷却水温Ｔｗは値Ｔ２に収束し、油温Ｔｏは冷却水温Ｔｗと同一の値Ｔ２に収束する。これにより、ＡＴＦの温度を低下させることができ、ＡＴＦの劣化を抑制できる。

こうした冷却水の流量の増加は、ステップＳ１５０で第１条件と第２条件とが共に成立しているときのみ行なう（第１，第２条件のうちの少なくとも１つの条件が成立していないときには行なわない）から、第１，第２条件の成立如何に関わらず冷却水の流量の増加させるものに比して、電動ＷＰ２８４の電力消費を抑制でき、エネルギ効率の低下を抑制することができる。したがって、エネルギ効率の低下を抑制しつつ、ＡＴＦの劣化を抑制できる。

以上説明した実施例の冷却装置を搭載した自動車２０によれば、システムが起動してから現在に至るまでの第１期間Ｐ１のうち停車が長時間以上継続している第２期間Ｐ２を除く第３期間Ｐ３における車速Ｖの平均値であるなまし平均車速Ｖａｖｅが閾値Ｖｍｉｎ以下である第１条件と、第１期間Ｐ１におけるＡＴＦの温度の平均値であるなまし油温Ｔｏが所定温度以上である第２条件と、が共に成立しているときには、第１，第２条件のうちの少なくとも１つの条件が成立していないときに比して、冷却水の流量が増加するように電動ＷＰ２８４を制御することにより、エネルギ効率の低下を抑制しつつ、ＡＴＦの劣化を抑制できる。

実施例の冷却装置を搭載した自動車２０では、ステップＳ１１０において、例えば、なまし油温Ｔｏａｖｅを、システムが起動してから現在に至るまでの第１期間Ｐ１において温度センサ３２０ａにより検出された油温Ｔｏに上述の式（２）を適用して算出している。しかしながら、なまし油温Ｔｏａｖｅを、システムが起動してから現在に至るまでの第１期間Ｐ１において温度センサ３２０ａにより検出された油温Ｔｏに油温用ローパスフィルタを適用して得られる油温Ｔｏの所定の周波数（ローパスフィルタでパスする周波数の上限）以下の成分としてもよい。

実施例の冷却装置を搭載した自動車２０では、ステップＳ１３０，Ｓ１４０において、なまし平均車速Ｖａｖｅを、第１期間Ｐ１また第３期間Ｐ３において車速センサ７８により検出された値に上述の式（２）を適用して算出している。しかしながら、なまし平均車速Ｖａｖｅを、第１期間Ｐ１また第３期間Ｐ３において車速センサ７８により検出された値に車速用ローパスフィルタを適用して得られる車速Ｖの所定の周波数（ローパスフィルタでパスする周波数の上限）以下の成分としてもよい。

実施例の冷却装置を搭載した自動車２０では、ステップＳ１６０、Ｓ１７０において、目標冷却水温Ｔｔｒｇｌを設定している。しかしながら、ステップＳ１６０、Ｓ１７０において、目標冷却水温Ｔｔｒｇｌに代えて循環流路２８０の冷却水の流量の目標値である目標流量Ｖｔｒｇを設定してもよい。この場合、ステップＳ１７０では、ステップＳ１６０より目標流量Ｖｔｒｇを大きくする。ステップＳ１８０では、循環流路２８０の冷却水の流量が目標流量Ｖｔｒｇとなるように電動ＷＰ２８４を制御すればよい。

実施例の冷却装置を搭載した自動車２０では、オイルクーラ３４により、循環流路２８０を流通する冷却水と第２流路３２２を流通するＡＴＦとを熱交換させて、ＡＴＦの温度を調整している。しかしながら、オイルクーラ３４は、ＡＴＦの温度を調整可能な装置であれば如何なるものとしてもよく、例えば、第２流路３２２をラジエータ２８２に取り付けて、ＡＴＦを外気と熱交換させてもよい。

実施例の冷却装置を搭載した自動車２０では、循環流路２８０の冷却水の流量を電動ＷＰ２８４で調整している。しかしながら、電動ＷＰ２８４に代えて、例えば循環流路２８０の冷却水の流量を制御可能な流量制御バルブや機械式の流量可変ポンプなど、循環流路２８０の冷却水の流量を可変制御できる装置であれば如何なるものを用いてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、変速装置３０が「変速装置」に相当し、エンジン冷却装置２８が「エンジン冷却装置」に相当し、潤滑冷却装置３２が「潤滑冷却装置」に相当し、オイルクーラ３４が「オイル温度調整装置」に相当し、ＥＣＵ６０とエンジンＥＣＵ２４とが「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、冷却装置の製造産業などに利用可能である。

２０ 自動車、２２ エンジン、２３ クランクシャフト、２４ エンジンＥＣＵ、２６ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２８ エンジン冷却装置、２８ａ，３２０ａ 温度センサ、３０ 変速装置、３２ 潤滑冷却装置、３４ オイルクーラ、３６ａ，３６ｂ 駆動輪、３７ 駆動軸、４０ オートマチックトランスミッション用電子制御ユニット（ＡＴＥＣＵ）、６０ 電子制御用ユニット（ＥＣＵ）、７０ イグニッションスイッチ、７１ シフトレバー、７２ シフトポジションセンサ、７３ アクセルペダル、７４ アクセルペダルポジションセンサ、７５ ブレーキペダル、７６ ブレーキペダルポジションセンサ、７８ 車速センサ、２８０ 循環流路、２８２ ラジエータ、２８４ 電動ウォーターポンプ（電動ＷＰ）、３００ トルクコンバータ、３００ａ ロックアップクラッチ、３０２ 中間回転軸、３０４ 自動変速機、３２０ 第１流路、３２２ 第２流路、３２４ オイルパン、３２６ オイルポンプ、３３２ 戻り流路、３３４ 保護流路、３３６ リリーフバルブ、Ｂｒ 分岐箇所。

Claims (1)

1. エンジンと、前記エンジンの出力軸に接続されたトルクコンバータと前記トルクコンバータおよび車軸に接続された駆動軸に接続された変速機とを有し前記エンジンからの動力を変速して前記駆動軸に出力する変速装置と、を備える車両に搭載され、
   冷却水を用いて前記エンジンを冷却するエンジン冷却装置と、
   トランスミッションオイルを用いて前記変速装置の潤滑および冷却を行なう潤滑冷却装置と、
   前記冷却水と前記トランスミッションオイルとを熱交換させて前記トランスミッションオイルの温度を調整するオイル温度調整装置と、
   前記エンジン冷却装置と前記潤滑冷却装置とを制御する制御装置と、
   を備える冷却装置であって、
   前記制御装置は、
   システムが起動して現在に至るまでの第１期間のうち停車が所定時間以上継続している第２期間を除く第３期間における車速の平均値であるなまし平均車速が所定車速以下である第１条件と、前記第１期間における前記トランスミッションオイルの温度の平均値であるなまし油温が所定温度以上である第２条件と、が共に成立しているときには、前記第１，第２条件のうちの少なくとも１つの条件が成立していないときに比して、前記冷却水の流量が増加するように前記エンジン冷却装置を制御する、
   冷却装置。

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