JP5278372B2 - 車両の冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関及び電動発電機を駆動源として走行する車両にあって、内燃機関を冷却する機関冷却機構の放熱部と電動発電機を冷却する電機冷却機構の放熱部を共通のラジエータに組み込むようにした車両の冷却装置に関する。

内燃機関と電動発電機とを適宜駆動源として選択して走行する、いわゆるハイブリッド車両では、内燃機関を冷却する機関冷却機構と電動発電機やインバータを冷却する電機冷却機構とを備え、それら冷却機構における冷却水の循環路をそれぞれ独立させるようにした冷却装置が搭載されている。こうした冷却装置の各冷却機構にあってはいずれも、内燃機関、電動発電機、インバータ等々の熱源を冷却水により冷却するとともに、その温度上昇した冷却水を各冷却機構に各別に設けられたラジエータ（放熱部）の放熱作用により温度低下させることにより、各熱源を適正な温度に維持するようにしている。

ところで近年では、車両のコンパクト化に対する要求や車両搭載機器の設置空間に対する制約から、こうした冷却装置にあってもその小型化が望まれている。そしてその対応として、機関冷却機構の放熱部と電機冷却機構の放熱部とを共通のラジエータに組み込むようにした冷却装置が提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００５−６９６００号公報

ところで、こうしたハイブリッド車両においては内燃機関や電動発電機の運転状態に応じてそれらに発生する熱量が異なるものになることから、機関冷却機構の放熱部と電機冷却機構の放熱部とに流入する冷却水の温度も異なるものとなる。例えば、機関冷却機構においては、冷間始動時等、内燃機関の温度が低いときに、その暖機を促進して機関燃焼状態の安定化や燃費の向上を図るために、冷却水の循環を停止する処理が行われる場合がある。こうした処理が行われると、電機冷却機構の放熱部は電動発電機やインバータを冷却した冷却水が流入するため温度上昇する一方、機関冷却機構の放熱部の温度は低温のまま維持されることとなる。この際、電機冷却機構の放熱部は機関冷却機構の放熱部に対して高温になるため、各放熱部には温度差、換言すると熱膨張差が生じることとなる。そして、これら放熱部は共通のラジエータに組み込まれているため、このように各放熱部に熱膨張差が生じると、特に各放熱部の境界部分には大きな熱応力が発生するようになる。そして、こうした熱応力が頻繁に繰り返し発生するとその境界部分において熱疲労が進行するようになる結果、ラジエータの耐用寿命を著しく低下させてしまうこととなる。

なお、こうした問題は、冷間始動時に限られるものではなく、機関冷却機構の放熱部を流通する冷却水の温度と電機冷却機構の放熱部を流通する冷却水の温度との差が大きくなって両者の間に熱膨張の差が生じる場合にあっても同様に発生し得る。またこれは熱源を冷却する冷媒を冷却水とした場合に限らず、油等、他の冷媒を採用した場合であっても同様である。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関冷却機構を冷却する冷媒が流通する放熱部と電機冷却機構を冷却する冷媒が流通する放熱部とが一体に組み込まれた共通のラジエータを有する車両の冷却装置において、ラジエータに過大な熱応力が発生することに起因してその耐用寿命が低下することを抑制することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、第１の放熱部を有する第１の還流路に第１のポンプを通じて冷媒を循環させることにより内燃機関を含む機関駆動系を冷却する機関冷却機構と、第２の放熱部を有する第２の還流路に第２のポンプを通じて冷媒を循環させることにより電動発電機を含む電機駆動系を冷却する電機冷却機構と、前記機関冷却機構の還流路に設けられてその還流路の冷媒温度を検出する第１のセンサ及び前記電機冷却機構の還流路に設けられてその還流路の冷媒温度を検出する第２のセンサとを含み、前記各還流路は冷媒が出入しない独立した流路として構成されるとともに、前記各放熱部はそれらに共通のラジエータを２つの部位に区画することにより構成され、機関始動時から前記第１のセンサにより検出される冷媒温度が所定温度未満であるときに前記第１のポンプの運転を制限して前記第１の還流路における冷媒の循環を制限することにより前記機関駆動系について暖機促進処理を実行する一方、機関始動時から前記第２のポンプを駆動状態として前記第２の還流路の冷媒を循環させる車両の冷却装置において、処理Ａ：前記暖機促進処理を禁止する、処理Ｂ：前記第２のポンプの運転を制限して前記第２の還流路における冷媒の循環を制限する、としたとき、前記第１のセンサ及び第２のセンサにより検出される前記各放熱部の温度差が所定値以上となった場合に上記処理Ａ及び処理Ｂの少なくとも一方を実行することを要旨とする。

同構成によれば、処理Ａ：前記暖機促進処理を禁止する、処理Ｂ：前記第２のポンプの運転を制限して前記第２の還流路における冷媒の循環を制限する、としたとき、共通のラジエータを２つの部位に区画して各冷却機構の放熱部とした構成を採用する冷却装置にあって、各放熱部の温度差が所定値以上である場合に、上記処理Ａ及び処理Ｂの少なくとも一方を実行するようにしている。暖機促進処理を禁止した場合は、第１のポンプが駆動状態とされ第１の還流路において冷媒が循環するようになる。これに伴って、内燃機関の機関燃焼室近傍において温度上昇した冷媒が第１の還流路に流入し、第１の放熱部の温度が上昇するようになる。一方、第２のポンプの運転を制限し、第２の還流路における冷媒の循環を制限した場合は、電機冷却機構に発生する熱により温度上昇した冷媒の第２の放熱部への流入量が少なくなり、その温度が低下するようになる。いずれの場合においても、各放熱部の温度差が減少してラジエータの境界部に生じていた熱応力も徐々に緩和されるようになる。このため、特に２つの放熱部の境界部に過大な熱応力が発生することに起因してその耐用寿命が低下することを抑制することができるようになる。その結果、ラジエータの境界部等に過大な熱応力が発生することに起因してその耐用寿命が低下することを抑制できる。尚、第２の還流路における冷媒の循環を制限した場合は、暖機促進処理を禁止するようにした場合とは異なり、内燃機関の暖機を促進させることができ、機関燃焼状態の安定化や燃費の向上を図ることができるようになる。

尚、本明細書において、機関冷却機構には、内燃機関のみを冷却するもの他、その排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路に設けられて同ＥＧＲ通路を介して排気通路から吸気通路に戻されるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラや排気通路に設けられてその排気を冷却する廃熱回収器等を内燃機関と併せて冷却するものも含まれる。一方、電機冷却機構には、電動発電機のみを冷却するもの、電動発電機の電力制御機器のみを冷却するもの、それら電動発電機及びその電力制御機器の双方を冷却するものがそれぞれ含まれる。また、電動発電機を冷却するものには、電動発電機全体を冷却するものはもとより、その電動機として機能する部分のみを冷却するもの、発電機として機能する部分のみを冷却するものも含まれる。また、電動発電機には、電動機と発電機とがアセンブリ化されて車両に搭載されるもの、電力制御機器を介して協動するものの、それら電動機と発電機とが別体として車両に搭載されものも含まれる。

また、前記ポンプの運転を制限するに際して、請求項２に記載の発明によるように、前記ポンプを停止状態とする、といった構成を採用することができる。同構成によれば、機関冷却機構及び電機冷却機構の各放熱部における温度差が増大し各放熱部の境界部に過大な熱応力が発生することに起因してその耐用寿命が低下することを好適に抑制することができるようになる。

請求項３に記載の発明は、第１の放熱部を有する第１の還流路に第１のポンプを通じて冷媒を循環させることにより内燃機関を含む機関駆動系を冷却する機関冷却機構と、第２の放熱部を有する第２の還流路に第２のポンプを通じて冷媒を循環させることにより電動発電機を含む電機駆動系を冷却する電機冷却機構とを含み、前記各還流路は冷媒が出入しない独立した流路として構成されるとともに、前記各放熱部はそれらに共通のラジエータを２つの部位に区画することにより構成される車両の冷却装置において、前記各放熱部の温度差を監視する監視手段と、前記機関冷却機構及び前記電機冷却機構の少なくとも一方の還流路についてその冷媒の流通状態を制御することにより前記監視される温度差が増大しないように各放熱部の温度管理処理を実行する制御手段とを備えることを要旨とする。

同構成によれば、各放熱部の温度差を監視し、その温度差が増大しないように機関冷却機構や電機冷却機構の還流路における冷媒の流通状態が制御されるため、機関冷却機構及び電機冷却機構の各放熱部における温度差が増大しそれらの間に過大な熱膨張差が生じることを抑制することができる。このため、独立した還流路を有する機関冷却機構及び電機冷却機構にあって、共通のラジエータを２つの部位に区画してそれら各冷却機構の放熱部とした構成を採用する冷却装置にあっても、そのラジエータ、特に２つの放熱部の境界部に過大な熱応力が発生することに起因してその耐用寿命が低下することを抑制することができるようになる。

また、各放熱部の温度差については、例えば各放熱部に温度センサをそれぞれ取り付けて、それら温度センサの検出値に基づいてこれを直接的に監視することもできるが、同温度差と高い相関を有して変化する物理量を検出することによりこれを間接的に監視することもできる。例えば、請求項４に記載の構成によるように、機関冷却機構の還流路にその冷媒温度を検出する第１のセンサを設けるとともに、電機冷却機構の還流路にもその冷媒温度を検出する第２のセンサを設け、それらセンサから求められる冷媒の温度差に基づいて各放熱部の温度差を監視する、といった構成を採用することができる。

また、各放熱部の温度管理処理を実行する際の構成についても、例えば還流路に流量制御弁を設け、その流量制御弁の開度を調整することにより、還流路における冷媒の流通状態を制御することもできるが、請求項４に記載の構成によるように、各冷却機構のポンプとしてその吐出量を可変制御できるものを採用し、それらポンプの吐出量を独立して制御することにより、各放熱部の温度差が増大しないように機関冷却機構や電機冷却機構の還流路における冷媒の流通状態を制御する、といった構成を採用することが望ましい。

請求項５に記載の発明は、前記吐出量制御手段は、機関始動時から前記第１のセンサにより検出される冷媒温度が所定温度未満であるときに前記第１のポンプを停止状態として前記第１の還流路における冷媒の循環を停止することにより前記機関駆動系について暖機促進処理を実行する一方、機関始動時から前記第２のポンプを駆動状態として前記第２の還流路の冷媒を循環させるものであり、機関始動時から前記暖機促進処理が完了するまでの期間において前記監視手段により監視される温度差が所定値以上となったことを条件に前記温度管理処理を開始することを要旨としている。

内燃機関では、機関燃焼室の温度が低いと燃焼の不安定化や熱損失に起因する燃費の悪化を招くことから、冷間始動時には、機関温度がある程度上昇するまで、機関冷却機構の第１のポンプを停止状態として第１の還流路における冷媒の循環を停止することにより、冷媒による冷却能力を低下させて暖機の促進を図ることが望ましい。一方、電機冷却機構ではこうした早期暖機の必要性が機関冷却機構と比較して低いため、機関始動時から第２のポンプが駆動状態とされて第２の還流路に冷媒が循環するようになる。

しかしながら、極寒時等、ラジエータの周囲温度が極めて低いときに、このように機関冷却機構についてのみ冷媒の循環を停止するようにした場合、第１の放熱部において冷媒は滞留した状態となるため、同第１の放熱部の温度は機関始動時における冷媒温度、すなわち周囲温度相当の低温から殆ど変化しない。一方、第２の放熱部には、例えば電動発電機等の熱源の熱により温度上昇した冷媒が流入するため、第２の放熱部が第１の放熱部よりも高温となる。そして、電機冷却機構の冷媒温度が上昇すると、これに伴って第１の放熱部と第２の放熱部との温度差が増大する。これら各放熱部はラジエータを２つの部位に区画することで構成されているため、このように各放熱部の温度差が増大すると、ラジエータにはそれら各放熱部の境界部等に過大な熱応力が生じることとなる。

請求項５に記載の構成によれば、このように暖機促進処理を実行するようにしているため、上述したようにラジエータの境界部等に過大熱応力が生じる可能性が高く、ラジエータにおける耐用寿命の低下も一層深刻なものとなる傾向があるが、このように暖機促進処理が実行される車両にあっても、そのラジエータの境界部等に過大な熱応力が発生することに起因してその耐用寿命が低下することを好適に抑制することができる。

請求項６に記載の発明は、前記吐出量制御手段は、前記温度管理処理の実行に際して前記暖機促進処理を禁止することを要旨としている。
同構成では、各放熱部の温度差が所定値以上であるときには、暖機促進処理を禁止するようにしている。このように暖機促進処理が禁止されることにより、第１のポンプは駆動状態とされ第１の還流路において冷媒が循環するようになる。従って、内燃機関の機関燃焼室近傍において温度上昇した冷媒が第１の還流路に流入し、これに伴って第１の放熱部の温度が上昇するようになるため、各放熱部の温度差が徐々に減少してラジエータの境界部に生じていた熱応力も徐々に緩和されるようになる。その結果、ラジエータの境界部等に過大な熱応力が発生することに起因してその耐用寿命が低下することを抑制できる。

請求項７に記載の発明は、前記吐出量制御手段は、前記温度管理処理の実行に際して前記第２のポンプを停止状態とし前記第２の還流路における冷媒の循環を停止することを要旨としている。

同構成では、各放熱部の温度差が所定値以上であるときには、第２のポンプを停止状態とし第２の還流路における冷媒の循環を停止するようにしている。従って、第２の放熱部は電機冷却機構に発生する熱により温度上昇した冷媒が流入しなくなり、その温度が低下するようになるため、各放熱部の温度差が減少してラジエータの境界部に生じていた熱応力も徐々に緩和されるようになる。その結果、ラジエータの境界部等に過大な熱応力が発生することに起因してその耐用寿命が低下することを抑制できる。更に、暖機促進処理を禁止するようにした場合とは異なり、内燃機関の暖機を促進させることができ、機関燃焼状態の安定化や燃費の向上を図ることができるようになる。

請求項８に記載の発明は、前記機関冷却機構は、前記第１の還流路において機関燃焼室近傍の冷媒温度と相関を有して温度変化する冷媒の温度を検出可能な位置に前記第１のセンサが設けられるとともに、前記第１の還流路の一部を構成する前記第１の放熱部を迂回する迂回路と、同第１の還流路に設けられてその感温部に接触する冷媒の温度が所定の開弁温度以上であるときに開弁状態となり前記第１の放熱部に対する冷媒の流入を許容する一方で前記開弁温度未満であるときに閉弁状態となり前記第１の放熱部に対する冷媒の流入を禁止するサーモスタットとを備え、前記吐出量制御手段は、前記温度管理処理の実行に際して、前記第１のセンサにより検出される冷媒温度が前記開弁温度未満であるときには前記第２のポンプを停止状態として前記第２の還流路における冷媒の循環を停止する一方、前記第１のセンサにより検出される冷媒温度が前記開弁温度以上であるときには前記暖機促進処理を禁止することを要旨としている。

機関冷却機構では、内燃機関の高負荷運転時等、その発生熱量が極めて大きくなる場合であっても、機関燃焼室近傍を適正な温度に維持できるように第１の放熱部の放熱能力が設定されている。但し、機関燃焼室の発生熱量は機関運転状態に応じて広範囲にわたって変化するため、例えばその発生熱量が最小になるアイドル運転等が冷間時に長期間にわたって継続されたような場合には、機関燃焼室近傍が過冷却状態となることがあり、このような場合には熱損失の増大に伴う燃費の悪化等が問題となる。従って、このように冷媒の温度が低下したときには、第１の放熱部に冷媒が流入して更に温度低下することを回避するため、機関冷却機構の還流路に設けられたサーモスタットにより第１の放熱部に対する冷媒の流入を禁止するとともに、同還流路の一部である迂回路を通じて第１の放熱部を迂回して冷媒を循環させるといった構成が一般に採用される。

しかしながら、こうした構成を採用した場合、機関燃焼室近傍に滞留する冷媒の温度が暖機促進処理を通じて十分に上昇していないときに各放熱部の温度差が所定値以上となった場合には、この暖機促進処理を禁止することにより第１のポンプの吐出量を増大して冷媒を第１の還流路に循環させるようにしても、サーモスタットが開弁状態とならない場合が発生し得る。従ってこの場合には、第１の放熱部に冷媒が流入しないか、或いは流入するようになるまで時間を要することとなり、上述したような各放熱部の温度差を速やかに解消することが困難になる。

そこで、請求項８に記載の構成では、第１のセンサを通じて機関燃焼室近傍に滞留する冷媒の温度（正確にはその相関値）を検出し、その検出される冷媒温度に応じて各放熱部の温度差が所定値以上となった場合における各ポンプの運転態様を選択するようにしている。

すなわち、第１のセンサにより検出される冷媒温度がサーモスタットの開弁温度未満であるときには、第２のポンプを停止状態として第２の還流路における冷媒の循環を停止するようにしている。その結果、第２の還流路、特に外気との熱交換量が大きい第２の放熱部に滞留する冷媒はそうした熱交換を通じて温度低下するようになり、各放熱部の温度差が徐々に減少してラジエータの境界部に生じていた熱応力も徐々に緩和されるようになる。またこの場合、暖機促進処理が不必要に禁止されてしまうこともないため、同処理を通じて機関燃焼状態の安定化や燃費の向上を図ることができるようになる。

また一方、第１のセンサにより検出される冷媒温度がサーモスタットの開弁温度以上であるときには、暖機促進処理を禁止し、第１のポンプを駆動状態として第１の還流路において冷媒を循環させるようにしている。その結果、内燃機関の機関燃焼室近傍において温度上昇した冷媒が第１の還流路に流入してサーモスタットが開弁状態となり、同サーモスタットを通じて冷媒が更に第１の放熱部にも流入するようになる。その結果、第１の放熱部の温度が上昇し、各放熱部の温度差が徐々に減少してラジエータの境界部に生じていた熱応力も徐々に緩和されるようになる。

このように請求項８に記載の構成によれば、サーモスタットの開閉状態を考慮した態様をもって各ポンプの運転状態を設定することにより各放熱部の温度差を好適に減少させることができ、ラジエータの境界部等に過大な熱応力が発生することに起因してその耐用寿命が低下することを抑制することができるようになる。

請求項９に記載の発明は、前記吐出量制御手段は前記温度管理処理の実行に際して前記暖機促進処理を禁止するのに併せて前記第２のポンプを停止状態として前記第２の還流路における冷媒の循環を停止することを要旨としている。

同構成では、暖機促進処理を禁止して第１の還流路における冷媒の循環を開始することにより第１の放熱部の温度を上昇させる一方、第２のポンプを停止状態として第２の還流路における冷媒の循環を停止することにより、第２の放熱部の温度を低下させることができる。このため、各放熱部の温度差を更に減少させてラジエータの境界部に生じていた熱応力を好適に緩和することができるようになる。

請求項１０に記載の発明は、前記吐出量制御手段は前記暖機促進処理を禁止し前記第１のポンプを駆動状態とするに際してその吐出量が徐々に増大するように同第１のポンプを制御することを要旨としている。

極寒時等、第１の放熱部の温度が極めて低い状況下で暖機促進処理が禁止され、第１の還流路における冷媒の循環が開始されると、極低温状態の第１の放熱部に機関燃焼室近傍で温度上昇した高温の冷媒が即時に流入するようになる。このため、上述したようなラジエータの境界部に生じていた熱応力についてはこれを緩和することができるものの、第１の放熱部はその全体の温度が急激に上昇するようになるため、ラジエータにおいて境界部分以外の他の部分、特にその形状変化の大きい部分において熱衝撃に起因する一時的な熱応力の増大が生じることが懸念される。

この点、請求項１０に記載の構成によれば、第１のポンプの吐出量を徐々に増大させるようにしているため、ラジエータの第１の放熱部を構成する部分に熱衝撃に起因した一時的な熱応力の増大が発生することを抑制することができる。従って、各放熱部に温度差が生じることをその要因とするものはもとより、こうした熱衝撃に起因するラジエータの耐用寿命低下についてもこれを抑制することができるようになる。

請求項１１に記載の発明は、前記吐出量制御手段は前記暖機促進処理を禁止し前記第１のポンプを駆動状態とするに際して所定の下限吐出量を下回らないように同第１のポンプを制御することを要旨としている。

極寒時等、第１の放熱部の温度が極めて低い状況のもとで暖機促進処理を禁止して第１の還流路における冷媒の循環を開始すると、極低温状態の第１の放熱部に機関燃焼室近傍で温度上昇した高温の冷媒が流入するようになる。この際、冷媒の流量が極めて少ない場合には、第１の放熱部において一部分にのみ冷媒が流れる現象、すなわち偏流が発生するようになる。そして、こうした偏流が発生すると第１の放熱部においては低温の冷媒が滞留する部分と高温の冷媒が流入した部分との間で温度差が生じることとなり、これに起因する熱応力の発生が懸念される。

この点、請求項１１に記載の発明によれば、暖機促進処理を禁止して第１のポンプを駆動状態とするに際し、その吐出量について所定の下限吐出量を設定するようにしている。そして、このように下限吐出量を設定することにより、第１の放熱部を通過する冷媒の量が確保されて冷媒が第１の放熱部全体にわたって流れるようになるため、偏流の発生を抑制することができる。従って、こうした偏流の発生に起因するラジエータの耐用寿命低下についてもこれを好適に抑制することができるようになる。

本発明の実施形態にかかる車両の冷却装置を示す概略構成図。 同実施形態の各ポンプについてその吐出量制御の実行手順を示すフローチャート。 （ａ）冷却水温及び各放熱部の温度、（ｂ）第１のポンプの吐出量、（ｃ）第２のポンプの吐出量の推移の一例を示すタイミングチャート。 （ａ）冷却水温及び各放熱部の温度、（ｂ）第１のポンプの吐出量、（ｃ）第２のポンプの吐出量の推移の一例を示すタイミングチャート。

以下、本発明にかかる車両の冷却装置の一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。尚、この車両は内燃機関１１及び電動発電機２１がその駆動源として搭載された、いわゆるハイブリッド車両である。

内燃機関１１及び電動発電機２１の各出力軸の駆動力は、動力分割機構に入力されるとともに駆動力伝達系を介して駆動輪（いずれも図示略）に伝達される。この電動発電機２１は、電気エネルギを機械エネルギに変換する機能に加えて、車両減速時等において車両の運動エネルギを電気エネルギとして回生する機能を併せ有する。

次に、内燃機関１１を含む機関駆動系を冷却する機関冷却機構１０について説明する。
この機関冷却機構１０は、大きくは、内燃機関１１の内部において機関燃焼室（図示略）の周囲に形成されたウォータジャケット１６と、このウォータジャケット１６との間で冷却水が循環する第１の放熱部１４と、これらを接続する主通路１８とよって構成されている。主通路１８は、その下流部分がサーモスタット１３を介して第１のポンプ１２に接続されている。ウォータジャケット１６は第１の放熱部１４を迂回する態様で設けられた迂回路１７によりサーモスタット１３に接続されている。この機関冷却機構１０では、ウォータジャケット１６、主通路１８、第１の放熱部１４、迂回路１７等により冷却水を循環させるための第１の還流路１９が構成されている。

サーモスタット１３はその感温部に接触する冷却水の温度が所定の温度（以下、開弁温度θｚ）以上となったときに自律的に開弁する感温弁であって流路切替弁として機能する。すなわち、このサーモスタット１３が開弁すると、主通路１８と第１の放熱部１４とが連通状態となり、主通路１８から第１の放熱部１４に冷却水が導入され、同第１の放熱部１４において冷却水が冷却される。一方、迂回路１７はサーモスタット１３の開閉状態にかかわらず常に第１のポンプ１２と連通状態にある。また、内燃機関１１において、ウォータジャケット１６の出口付近には水温センサ９２が設けられている。この水温センサ９２は、第１の還流路１９の冷却水の温度（以下、冷却水温θ１）をウォータジャケット１６における冷却水温の相関値として検出する。

内燃機関１１の熱により温度上昇した冷却水は、主通路１８を通じて第１の放熱部１４に流入し、同放熱部１４において外気と熱交換することにより冷却される。機関冷却機構１０では、内燃機関１１の高負荷運転時等、その発生熱量が極めて大きくなる場合であっても、機関燃焼室近傍を適正な温度に維持できるように第１の放熱部１４の放熱能力が設定されている。内燃機関１１の発生熱量は広範囲にわたって変化するため、例えばその発生熱量が最小になるアイドル運転等が冷間時に長期間にわたって継続されたような場合には、内燃機関１１の機関燃焼室近傍が過冷却状態となり、熱損失の増大に伴って燃費が悪化してしまう。従って、冷却水温θ１が低いときには、第１の放熱部１４において冷却水が更に温度低下することを回避するため、サーモスタット１３により第１の放熱部１４に対する冷却水の流入を禁止する一方、迂回路１７を通じて第１の放熱部１４を迂回して冷却水を循環するように同サーモスタット１３の開弁温度θｚが設定されている。

次に、電動発電機２１とインバータ２２とを含む電機駆動系を冷却する電機冷却機構２０について説明する。この電機冷却機構２０は、大きくは、電動発電機２１及びインバータ２２の熱により温度上昇した冷却水が流入する第２の放熱部２４と、電動発電機２１の内部通路（図示略）に冷却水を吐出する第２のポンプ２３と、同内部通路に吐出された冷却水を電動発電機２１から、第２の放熱部２４、インバータ２２の順に循環させる第２の還流路２６と、この電動発電機２１の出口付近に取り付けられて電動発電機２１近傍の冷却水の温度と相関を有して温度変化する第２の還流路２６の冷却水の温度（以下、冷却水温θ２）を検出する第２の水温センサ９３とにより構成されている。電動発電機２１及びインバータ２２の熱により温度上昇した冷却水は、第２の放熱部２４に導入され、同放熱部２４において外気と熱交換することにより冷却される。

これら機関冷却機構１０及び電機冷却機構２０は、車両のコンパクト化に対する要求からその小型化が望まれている。本実施形態の冷却装置では、これに対応すべく、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４とが共通のラジエータ３１に組み込まれて一体形成されている。

次に、このラジエータ３１の構造について説明する。図１に示されるように、第１の放熱部１４は、内燃機関１１を冷却した冷却水が流通する複数の独立した第１のチューブ３２と、これらチューブ３２の外表面に接合する波状のフィン３４により構成される。第２の放熱部２４も同様に、電動発電機２１及びインバータ２２を冷却した冷却水が流通する複数の独立した第２のチューブ３３と、これらチューブ３３の外表面に接合する波状のフィン３４により構成される。また、これらチューブ３２，３３はその両端が図示しない一対の支持板によって支持されている。尚、フィン３４は、各チューブ３２，３３の外表面の面積を増大させることによって、これら各チューブ３２，３３の外表面と外気との接触面積を増大させ、各チューブ３２，３３を流通する冷却水と外気との間で行われる熱交換の効率を向上させることを目的として設けられている。

これらチューブ３２，３３、フィン３４、及び支持板は、同チューブ３２，３３の長手方向と直交する方向に延びる一対のヘッダタンク３６にその両端部が組み込まれている。このヘッダタンク３６は、第１のチューブ３２が組み込まれる部位と第２のチューブ３３が組み込まれる部位とに区画されており、第１の還流路１９を流通する冷却水と第２の還流路２６を流通する冷却水とが出入することなく、各放熱部１４，２４に各別に流入するように形成されている。なお、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との境界部には、冷却水が流通しないダミーチューブ３５が設けられている。

また、これら機関冷却機構１０及び電機冷却機構２０に設けられる各ポンプ１２，２３は、モータを駆動源とし、制御装置９１によって吐出量が可変制御される電動式のウォータポンプである。

この制御装置９１は、第１及び第２の水温センサ９２，９３等、各種センサの検出値を取り込むとともに、これらセンサ９２，９３等の検出値に基づいて各ポンプ１２，２３の駆動制御をはじめとした各種制御を実行する。また、こうした制御を実行するために、制御装置９１は、ＣＰＵをはじめ、メモリ、Ａ／Ｄ変換回路、駆動回路を有して構成されている。

ところで、内燃機関１１では、機関燃焼室の温度が低いと燃焼の不安定化や熱損失に起因して燃費が悪化するおそれがある。このため、冷間始動時においては、内燃機関１１の暖機がある程度進行するまでは第１のポンプ１２を停止状態とし、第１の還流路１９における冷却水の流通を禁止する暖機促進処理を実行するようにしている。一方、電動発電機２１及びインバータ２２ではこうした早期暖機の必要性が内燃機関１１と比較すると低いため、冷間始動時であっても、機関始動時から第２のポンプ２３を駆動するようにしている。

こうした暖機促進処理が実行されると、第１の放熱部１４には低温の冷却水が滞留し続ける一方、第２の放熱部２４には電動発電機２１やインバータ２２の熱によって温度上昇した冷却水が流入する。このため、第２の放熱部２４の温度は第１の放熱部１４の温度に対して高くなり、各放熱部１４，２４には温度差、すなわち熱膨張差が生じることとなる。そして、これら各放熱部１４，２４は共通のラジエータ３１に組み込まれているため、このように各放熱部１４，２４に熱膨張差が生じると、特に各放熱部１４，２４の境界部には大きな熱応力が発生するようになる。こうした熱応力が頻繁に繰り返し発生すると、その境界部において熱疲労が進行するようになる結果、ラジエータ３１の耐用寿命を著しく低下させてしまうこととなる。そこで、本実施形態では、各放熱部１４，２４の温度を推定し、これら各放熱部１４，２４に温度差が生じているときには、その温度差が増大しないように各放熱部１４，２４の温度を管理する処理（温度管理処理）を実行するようにしている。具体的には、各ポンプ１２，２３の吐出量の制御を通じてこのような温度差を減少させて、熱応力を低減する熱応力低減処理を実行するようにしている。尚、以下では、第１の放熱部１４及び第２の放熱部２４の温度とは、それぞれ各放熱部１４，２４の出口側における冷却水の推定温度を示すものとする。

次に、図２を参照して、こうした各ポンプ１２，２３の吐出量制御について詳細に説明する。尚、図２に示される一連の処理は、機関始動後、制御装置９１によって所定周期毎に繰り返し実行される。

この処理ではまず、機関始動時であるか否について判断する（ステップＳ１００）。機関始動時である場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、そのとき検出される冷却水温θ１を始動時水温θｓｔとして記憶する（ステップＳ１０１）。尚、機関始動時においては、機関冷却機構１０及び電機冷却機構２０の各部における冷却水の温度は略等しいと考えられるため、各放熱部１４，２４の温度は冷却水温θ１と略等しいものと推定できる。

このように始動時水温θｓｔを記憶した後、または機関始動時でないと判断した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、次に冷却水温θ１が所定温度θｘ未満であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。この所定温度θｘは内燃機関１１の暖機がある程度進行して、これを冷却する必要が生じる状態に移行したか否かを冷却水温θ１との比較のもと判断するための値であり試験等を通じて予め設定されている。

冷却水温θ１が所定温度θｘ以上である場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、各ポンプ１２，２３について通常制御を実行する（ステップＳ１０３）。
一方、冷却水温θ１が所定温度θｘ未満である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、すなわち内燃機関１１の暖機が十分に進行しておらず、暖機促進処理を実行する必要がある場合、次にフラグＦが「ＯＦＦ」に設定されているか否かを判断する（ステップＳ１０４）。尚、フラグＦは、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との間に温度差が発生しており上記熱応力低減処理を実行する必要がある場合に「ＯＮ」に設定される。

フラグＦが「ＯＦＦ」に設定されている場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、機関冷却機構１０の第１のポンプ１２を停止状態に維持して、暖機促進処理を実行する。併せて、電機冷却機構２０の第２のポンプ２３を駆動状態とする（ステップＳ１０５）。

これにより、第２の放熱部２４には電動発電機２１及びインバータ２２の熱により温度上昇した冷却水が流入する。このため、第２の放熱部２４は、冷却水温θ２が上昇するのに伴って、同冷却水温θ２から大きく乖離しない温度状態を保ちながら徐々にその温度が上昇する。一方、第１の放熱部１４には、始動時水温θｓｔから殆ど温度変化しない冷却水が滞留しているため、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差は増大するようになる。

次に、冷却水温θ２と始動時水温θｓｔとの差が所定値α以上であるか否か、すなわち熱応力低減処理を実行する必要があるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。尚、所定値αは、これら各放熱部１４，２４の境界部等に大きな熱応力が発生して、この境界部等において熱疲労が進行するおそれがあるか否かを冷却水温θ２と始動時水温θｓｔとの比較のもと判断するための値として試験等を通じて予め設定されている。

冷却水温θ２と始動時水温θｓｔとの差が所定値α未満である場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、熱応力低減処理を開始する必要はないため、暖機促進処理を引き続き実行する。すなわち、第１のポンプ１２を停止状態とする一方、第２のポンプ２３を駆動状態としてこの処理を一旦終了する。

これに対して冷却水温θ２と始動時水温θｓｔとの差が所定値α以上である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、フラグＦをその初期値「ＯＦＦ」から変更して「ＯＮ」に設定し（ステップＳ１０７）、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差を減少させてこのような熱応力を緩和する熱応力低減処理を実行する。

この熱応力低減処理ではまず、冷却水温θ１がサーモスタット１３の開弁温度θｚ未満であるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。冷却水温θ１が開弁温度θｚ以上である場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、暖機促進処理を禁止して第１のポンプ１２を駆動状態とする（ステップＳ１０９）。尚、第２のポンプ２３は継続して駆動状態とされる。このように第１のポンプ１２を駆動すると、内燃機関１１の熱によって温度上昇したウォータジャケット１６の冷却水が第１の放熱部１４に流入し、同放熱部１４の温度が上昇するようになるため、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差は低減するようになる。

一方、冷却水温θ１が開弁温度θｚ未満である場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、上述のように第１のポンプ１２を駆動して第１の還流路１９に冷却水を流通させるようにしてもサーモスタット１３が開弁状態とならない場合が発生し得る。従ってこの場合には、第１の放熱部に冷媒が流入しないか、或いは流入するようになるまで時間を要することとなり、上述したような各放熱部の温度差を速やかに解消することが困難になることがある。この場合には、第１のポンプ１２を駆動しても第１の放熱部１４に冷却水が流入しないか、或いは流入するようになるまで時間を要することとなり、上述したような各放熱部１４，２４の温度差を速やかに解消することが困難なものとなる。このため、この場合は、第２のポンプ２３の駆動を停止する（ステップＳ１１０）。尚、第１のポンプ１２は継続して停止状態に維持される。これにより、第２の放熱部２４に滞留する冷却水は、外気との熱交換を通じて温度低下するようになるため、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差が徐々に減少してラジエータ３１の境界部に生じていた熱応力も徐々に緩和される。

ところで、極寒時等、第１の放熱部１４の温度が極めて低い状況のもとで第１のポンプ１２の駆動を開始して、第１の還流路１９における冷却水の循環を開始すると、ウォータジャケット１６で温度上昇した高温の冷却水が低温状態の第１の放熱部１４に流入するようになる。この際、冷却水の流量が極めて少ない場合には、第１の放熱部１４において一部分にのみ冷却水が流れる偏流が発生する。そして、こうした偏流が発生すると、第１の放熱部１４において低温の冷却水が滞留する部分と高温の冷却水が流入した部分との間で温度差が生じることとなり、これに起因する熱応力の発生が懸念される。このため、第１のポンプ１２の駆動を開始する際には、まず第１のポンプ１２の吐出量について下限吐出量を設定し、同ポンプ１２の吐出量をこの下限吐出量を下回らない量である所定量ＤＡ１に設定する。尚、この下限吐出量は、ラジエータ３１の内部における偏流の発生を十分に緩和できる流量となるように試験等を通じて予め設定されている。

また更に、極寒時等、第１の放熱部１４の温度が極めて低い状況で機関始動がなされた場合、熱応力低減処理の開始時にウォータジャケット１６で温度上昇した高温の冷却水が低温状態の第１の放熱部１４に流入すると、同放熱部１４はその全体の温度が急激に上昇するようになるため、ラジエータ３１において境界部以外の部分、特にその形状変化の大きい部分において熱衝撃に起因する一時的な熱応力の増大が生じるおそれがある。このため、第１のポンプ１２の吐出量については、上記所定量ＤＡ１に設定した後、徐々に増大させて所定量ＤＡ２に達するように設定している。

こうした熱応力低減処理を開始した後、もしくはフラグＦが「ＯＮ」に設定されている場合、すなわち前回までの処理において熱応力低減処理を既に開始していた場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、この処理を一旦終了する。

図３は、上述した各ポンプ１２，２３の吐出量制御の実行時における、（ａ）冷却水温θ１，θ２（実線）、各放熱部１４，２４の温度（一点鎖線）、（ｂ）第１のポンプ１２の吐出量、（ｃ）第２のポンプ２３の吐出量の推移をそれぞれ示している。また、図３（ｂ）では、タイミングｔ１以降の期間における本実施形態にかかる第１のポンプ１２の吐出量の推移を実線にて示している。

尚、図３は、図２で説明した各ポンプ１２，２３の吐出量制御を実行した際、冷却水温θ２と始動時水温θｓｔとの温度差が所定値αに達したとき（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、冷却水温θ１が開弁温度θｚ以上であった場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）における推移例を示す。

例えば機関始動時から短時間しか経過していないときのように、冷却水温θ１が低い期間では、同図（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１のポンプ１２を停止状態として暖機促進処理を実行する一方、第２のポンプ２３を駆動状態とする（機関始動時〜タイミングｔ１）。このとき、冷却水温θ1は内燃機関１１の熱によって、冷却水温θ２は電動発電機２１及びインバータ２２の熱によってそれぞれ上昇する。また、第２の放熱部２４には、電動発電機２１及びインバータ２２の熱によって温度上昇した冷却水が流入するため、同放熱部２４の温度は徐々に上昇する。これに対して、第１の放熱部１４には周囲温度相当の低温となった冷却水が滞留するため、同放熱部１４は始動時水温θｓｔから殆ど温度変化しない。この結果、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差は徐々に増大する。そして、これら冷却水温θ２と始動時水温θｓｔとの温度差が所定値αに達すると（タイミングｔ１）、熱応力低減処理が開始される。

この例では、タイミングｔ１において、冷却水温θ１が開弁温度θｚ以上であるので、第１のポンプ１２の駆動を開始する。この際、同図（ｂ）に示すように、第１のポンプ１２の吐出量については、まず所定量ＤＡ１に設定した後、これが所定量ＤＡ２に達するまで徐々に増大させる。尚、同図（ｃ）に示すように、第２のポンプ２３については継続して駆動状態に維持する。

これにより、同図（ａ）に示すように、内燃機関１１の熱により開弁温度θｚ以上となった冷却水が第１の還流路１９を流通するので、サーモスタット１３が速やかに開弁して第１の放熱部１４に内燃機関１１の熱により高温となった冷却水が流入する。このため、第１の放熱部１４の温度は急速に上昇するので、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差は徐々に減少するようになる（タイミングｔ１〜ｔ２）。尚、この際、第１の還流路１９に滞留する周囲温度相当の低温となった冷却水がウォータジャケット１６に流入するため、冷却水温θ１は一時的に低下する。そして、このよう冷却水は内燃機関１１の熱によって再び暖められるため、冷却水温θ１も上昇するようになる。

そして、冷却水温θ１が所定温度θｘに達すると、第１のポンプ１２及び第２のポンプ２３について、通常制御を開始する（タイミングｔ２〜）。例えば、各ポンプ１２，２３の駆動を通じて、冷却水温θ１，θ２をそれぞれ所定温度θａ，θｂに維持する一方、第１の放熱部１４及び第２の放熱部２４の温度をそれぞれ所定温度θｃ，θｄに維持する。

次に、図４について、図３との相違点を中心に説明する。
図４には、図２で説明した各ポンプ１２，２３の吐出量制御を実行した際、冷却水温θ２と始動時水温θｓｔとの温度差が所定値αに達したとき（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、冷却水温θ１が開弁温度θｚ未満であった場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）における推移例を示す。

上述のように暖機促進処理を実行すると、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差が徐々に増大する（機関始動時〜タイミングｔ１）。そして、冷却水温θ２と始動時水温θｓｔとの温度差が所定値αに達すると（タイミングｔ１）、熱応力低減処理が開始される。

この例では、冷却水温θ２と始動時水温θｓｔとの差が所定値αに達したとき（タイミングｔ１）、冷却水温θ１が開弁温度θｚ未満であるため、同図（ｂ）及び（ｃ）に示すように、第１のポンプ１２については継続して停止状態に維持するとともに、第２のポンプ２３の駆動を停止する。これにより、同図（ａ）に示すように、冷却水温θ１は内燃機関１１の熱によって、冷却水温θ２は電動発電機２１及びインバータ２２の熱によって、それぞれ継続して上昇する（タイミングｔ１〜ｔ２）。

一方、第１の放熱部１４には、周囲温度相当の低温となった冷却水が継続して滞留するため、同放熱部１４の温度は始動時水温θｓｔに維持される。これに対して、冷却水の循環が停止されることにより、電動発電機２１及びインバータ２２から第２の放熱部２４に移動する熱量が減少するため、同放熱部２４は外気との熱交換によってその温度が徐々に低下するようになる。従って、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差は徐々に減少するようになる（タイミングｔ１〜ｔ２）。

そしてこの間、上述のように内燃機関１１の熱によって冷却水温θ１が上昇し、これが所定温度θｘに達すると、第１のポンプ１２及び第２のポンプ２３について、通常制御を開始する（タイミングｔ２〜）。

以上説明した本実施形態によれば、以下に記載の作用効果を奏することができる。
（１）本実施形態によれば、暖機促進処理を実行するに際して、冷却水温θ２と始動時水温θｓｔとの差が所定値αに達したときに、熱応力低減処理、すなわち、各還流路１９，２６の双方における冷却水の循環を停止する、あるいは双方において冷却水を循環させる、といった処理を開始するようにしている。これにより、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差が徐々に減少してラジエータ３１の境界部に生じていた熱応力も徐々に緩和されるようになる。その結果、ラジエータ３１の境界部等に過大な熱応力が発生することに起因してその耐用寿命が低下することを抑制することができるようになる。

（２）熱応力低減処理では、冷却水温θ１がサーモスタット１３の開弁温度θｚ以上であるときには第１のポンプ１２を駆動状態とする一方、冷却水温θ１が開弁温度θｚ未満であるときには第２のポンプ２３を停止状態とすることにより、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差を低減するようにしている。このように、サーモスタット１３の開閉状態を考慮した態様をもって各ポンプ１２，２３の運転状態を設定しているため、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差を好適に減少させることができるようになる。

またこのように、冷却水温θ１が開弁温度θｚ未満であるときには暖機促進処理を禁止することなく、第２のポンプ２３を停止状態として第２の還流路２６における冷却水の流通を停止するようにしているため、熱応力低減処理を実行することに伴って暖機促進処理が禁止されてしまうことを回避することができる。したがって、熱応力低減処理を実行しているときであっても、内燃機関１１の暖機を促進することができ、ひいては燃費の悪化を抑制することができるようになる。

（３）また、暖機促進処理を禁止して第１のポンプ１２を駆動状態とすることによって熱応力低減処理を開始する際、その吐出量について下限吐出量を設定して、第１の放熱部１４を流通する冷却水の量を確保するようにしているため、極寒時等、第１の放熱部１４の温度が極めて低い状況にあるときに、同放熱部１４における偏流の発生を抑制することができる。従って、同放熱部１４におけるこうした偏流の発生に起因するラジエータ３１の耐用寿命低下についても、これを好適に抑制することができるようになる。

（４）また更に、このような熱応力低減処理を開始する際、第１のポンプ１２の吐出量を徐々に増大させるようにしているため、極寒時等、第１の放熱部１４の温度が極めて低い状況にあるときに、同放熱部１４に高温の冷却水が流入した場合であっても、同放熱部１４に熱衝撃に起因した一時的な熱応力の増大が発生することを抑制することができるようになる。

尚、本発明の実施態様は上記実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示されるように変更して実施することもできる。また以下の各変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。

・熱応力低減処理を開始する際、冷却水温θ１が開弁温度θｚ以上である場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、第１及び第２のポンプ１２，２３の双方を駆動状態とするようにしたが（ステップＳ１０９）、第１のポンプ１２を駆動状態とすることにより第１の放熱部１４の温度を上昇させる一方、第２のポンプ２３を停止状態とすることにより第２の放熱部２４の温度を低下させるようにしてもよい。本変形例によれば、各放熱部１４,２４の温度差を更に減少させてラジエータ３１の境界部に生じていた熱応力を好適に緩和することができるようになる。

・熱応力低減処理の実行を通じてラジエータ３１の境界部に生じていた熱応力を十分に低減することができると考えられる所定期間を予め定めておき、熱応力低減処理を開始した後、この所定期間が経過したことをもって同処理を終了するようにしてもよい。

・上記実施形態では、熱応力低減処理を開始する際、第１のポンプ１２の吐出量をまず所定量ＤＡ１に設定した後、これを徐々に増大させるようにしたが、図３の（ｂ）に一点鎖線にて示すように、同処理の開始時から、同吐出量を所定量ＤＡ２に設定するようにしてもよい。本変形例によれば、第１の放熱部１４における偏流の発生を好適に抑制することができるようになる。または、同図に二点鎖線にて示すように、同処理の開始時から、同ポンプ１２の吐出量を徐々に増大させるようにしてもよい。本変形例によれば、第１の放熱部１４における熱衝撃の発生を好適に抑制することができるようになる。

・（ａ）各放熱部１４,２４の温度差については、例えば各放熱部１４,２４に温度センサをそれぞれ取り付けて、それらの温度を直接的に監視するようにしてもよい。本変形例によれば、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差をより直接的に検出することができる。このため、各放熱部１４，２４の温度差が所定の温度差以上となったことをもって、熱応力低減処理を開始することができ、各放熱部１４，２４に生じる熱応力をより好適に低減することができるようになる。

・（ｂ）上記変形例（ａ）において、各放熱部１４，２４の温度差がラジエータ３１の境界部において熱応力が発生しない程度まで十分に減少したことが上記温度センサの検出値から検出されたことをもって応力低減処理を終了することができる。本変形例によれば、ラジエータ３１の境界部に生じていた熱応力が低減された後も不要に熱応力低減処理が継続されることを抑制することができるようになる。

・（ｃ）上記各変形例（ａ），（ｂ）において、各放熱部１４，２４に取り付けられた各温度センサの検出値に基づいて熱応力低減処理を実行するようにしてもよい。例えば、高負荷走行等により内燃機関１１の温度が上昇した後、この温度が低下するまでの期間は、同内燃機関１１からの熱により、第１の放熱部１４の温度が第２の放熱部２４の温度に対して上昇する傾向にある。このため、同期間に第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差が所定の温度差以上となったことをもって、第１のポンプ１２の駆動を開始し、第１の放熱部１４の温度を低下させる熱応力低減処理を開始することができる。本変形例によれば、このような温度上昇に起因する第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差を低減し、ラジエータ３１の境界部に発生する熱応力を低減することができるようになる。

・第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との温度差が増大しないように各還流路１９,２６における冷却水の流通状態を制御する際の構成としては、例えば還流路（１９,２６）のいずれか、もしくは双方に流量制御弁を設け、その流量制御弁の開度を調整することにより、還流路（１９,２６）における冷却水の流通状態を制御することもできる。

・その他、サーモスタット１３を感温式の自律開閉弁から所定の信号に基づいて開閉する制御弁とし、この制御弁を適宜開閉することにより、ラジエータ３１の流通状態を変更することもできる。また、電機冷却機構２０において、こうしたサーモスタットと同様の機能を持たせるようにしてもよい。例えば、第２の還流路２６において、電動発電機２１の出口近傍とインバータ２２の入口近傍とを第２の放熱部２４を迂回するかたちで接続する迂回路を設けるとともに、この迂回路あるいは第２の還流路２６に流路切替弁を設け、この流路切替弁により、冷却水の流通状態を、冷却水が全て第２の放熱部２４に流入する状態と冷却水が全て迂回路に流入する状態との間で切り替えることにより、第２の放熱部２４についてその温度を管理するようにしてもよい。

・上記実施形態及び各変形例では、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との間にダミーチューブ３５を配設するようにしたが、上記熱応力低減処理を実行することで、第１の放熱部１４と第２の放熱部２４との境界部に発生する熱応力を十分に低減することができるため、ダミーチューブ３５を省略するようにしてもよい。このようにダミーチューブ３５を省略することによりラジエータ３１の熱交換能力を低下させることなく、その小型化を図ることができる。

・上記実施形態及びその変形例では、各ポンプ１２，２３として電動式のウォータポンプを用いるようにしているが、吐出量を変更可能な機関駆動式のポンプを採用することもできる。例えば、内燃機関１１の出力軸にクラッチを介してその回転軸が駆動連結され、このクラッチを係合／遮断することにより冷却水を吐出する状態と吐出を停止した状態に切り替えるポンプを採用することもできる。

・機関冷却機構１０には、内燃機関１１のみならず、その排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路に設けられて同ＥＧＲ通路を介して排気通路から吸気通路に戻されるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラや排気通路に設けられてその排気を冷却する廃熱回収器等を併せて冷却するものも含まれる。一方、電機冷却機構２０には、電動発電機２１のみを冷却するもの、またはインバータ２２のみを冷却するものも含まれる。また、電動発電機２１を冷却するものには、電動発電機２１全体を冷却するものはもとより、その電動機として機能する部分のみを冷却するもの、発電機として機能する部分のみを冷却するものもの含まれる。また、電動発電機２１には、電動機と発電機とがアセンブリ化されて搭載されるもの、インバータ２２を介してそれら電動機と発電機とが別体として搭載されるものも含まれる。

・上記実施形態及び各変形例においては、冷媒として冷却水を使用するものについて説明したが、機関冷却機構１０や電機冷却機構２０の冷媒としてオイルを使用してもよいし、機関冷却機構１０及び電機冷却機構２０の一方の冷媒として冷却水を使用し、他方の冷媒としてオイルを使用するようにしてもよい。更に、これら冷却水やオイルに限らず、所定の熱容量を有するものであって機関冷却機構１０や電機冷却機構２０に求められる熱交換能力を有する冷媒であればこれを使用することができる。

１０…機関冷却機構、１１…内燃機関、１２…第１のポンプ、１３…サーモスタット、１４…第１の放熱部、１６…ウォータジャケット、１７…迂回路、１８…主通路、１９…第１の還流路、２０…電機冷却機構、２１…電動発電機、２２…インバータ（電力制御機器）、２３…第２のポンプ、２４…第２の放熱部、２６…第２の還流路、３１…ラジエータ、３２…第１のチューブ、３３…第２のチューブ、３４…フィン、３５…ダミーチューブ、３６…ヘッダタンク、９１…制御装置（監視手段、吐出量制御手段）、９２…第１の水温センサ、９３…第２の水温センサ。

Claims (11)

1. 第１の放熱部を有する第１の還流路に第１のポンプを通じて冷媒を循環させることにより内燃機関を含む機関駆動系を冷却する機関冷却機構と、第２の放熱部を有する第２の還流路に第２のポンプを通じて冷媒を循環させることにより電動発電機を含む電機駆動系を冷却する電機冷却機構と、前記機関冷却機構の還流路に設けられてその還流路の冷媒温度を検出する第１のセンサ及び前記電機冷却機構の還流路に設けられてその還流路の冷媒温度を検出する第２のセンサとを含み、前記各還流路は冷媒が出入しない独立した流路として構成されるとともに、前記各放熱部はそれらに共通のラジエータを２つの部位に区画することにより構成され、機関始動時から前記第１のセンサにより検出される冷媒温度が所定温度未満であるときに前記第１のポンプの運転を制限して前記第１の還流路における冷媒の循環を制限することにより前記機関駆動系について暖機促進処理を実行する一方、機関始動時から前記第２のポンプを駆動状態として前記第２の還流路の冷媒を循環させる車両の冷却装置において、
   処理Ａ：前記暖機促進処理を禁止する
   処理Ｂ：前記第２のポンプの運転を制限して前記第２の還流路における冷媒の循環を制限する
   としたとき、前記第１のセンサ及び第２のセンサにより検出される前記各放熱部の温度差が所定値以上となった場合に上記処理Ａ及び処理Ｂの少なくとも一方を実行する
   ことを特徴とする車両の冷却装置。
2. 前記処理Ｂの実行に際して前記ポンプを停止状態とする
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の冷却装置。
3. 第１の放熱部を有する第１の還流路に第１のポンプを通じて冷媒を循環させることにより内燃機関を含む機関駆動系を冷却する機関冷却機構と、第２の放熱部を有する第２の還流路に第２のポンプを通じて冷媒を循環させることにより電動発電機を含む電機駆動系を冷却する電機冷却機構とを含み、前記各還流路は冷媒が出入しない独立した流路として構成されるとともに、前記各放熱部はそれらに共通のラジエータを２つの部位に区画することにより構成される車両の冷却装置において、
   前記各放熱部の温度差を監視する監視手段と、
   前記機関冷却機構及び前記電機冷却機構の少なくとも一方の還流路についてその冷媒の流通状態を制御することにより前記監視される温度差が増大しないように各放熱部の温度管理処理を実行する制御手段と
   を備えることを特徴とする車両の冷却装置。
4. 前記監視手段は、機関冷却機構の還流路に設けられてその還流路の冷媒温度を検出する第１のセンサ及び電機冷却機構の還流路に設けられてその還流路の冷媒温度を検出する第２のセンサとを含み、これら各センサの検出値に基づいて各放熱部の温度差を監視するものであり、
   前記制御手段は、前記各ポンプの吐出量を独立して可変制御する吐出量制御手段を含み、同吐出量制御手段は前記監視手段により検出される各還流路の冷媒温度に基づいて各ポンプの吐出量を制御することにより各放熱部の温度差が増大しないように前記各還流路の少なくとも一方における冷媒の流通状態を制御する
   請求項３に記載の車両の冷却装置。
5. 前記吐出量制御手段は、機関始動時から前記第１のセンサにより検出される冷媒温度が所定温度未満であるときに前記第１のポンプを停止状態として前記第１の還流路における冷媒の循環を停止することにより前記機関駆動系について暖機促進処理を実行する一方、機関始動時から前記第２のポンプを駆動状態として前記第２の還流路の冷媒を循環させるものであり、
   機関始動時から前記暖機促進処理が完了するまでの期間において前記監視手段により監視される温度差が所定値以上となったことを条件に前記温度管理処理を開始する
   請求項４に記載の車両の冷却装置。
6. 前記吐出量制御手段は、前記温度管理処理の実行に際して前記暖機促進処理を禁止する
   請求項５に記載の車両の冷却装置。
7. 前記吐出量制御手段は、前記温度管理処理の実行に際して前記第２のポンプを停止状態とし前記第２の還流路における冷媒の循環を停止する
   請求項５に記載の車両の冷却装置。
8. 前記機関冷却機構は、前記第１の還流路において機関燃焼室近傍の冷媒温度と相関を有して温度変化する冷媒の温度を検出可能な位置に前記第１のセンサが設けられるとともに、前記第１の還流路の一部を構成する前記第１の放熱部を迂回する迂回路と、同第１の還流路に設けられてその感温部に接触する冷媒の温度が所定の開弁温度以上であるときに開弁状態となり前記第１の放熱部に対する冷媒の流入を許容する一方で前記開弁温度未満であるときに閉弁状態となり前記第１の放熱部に対する冷媒の流入を禁止するサーモスタットとを備え、
   前記吐出量制御手段は、前記温度管理処理の実行に際して、前記第１のセンサにより検出される冷媒温度が前記開弁温度未満であるときには前記第２のポンプを停止状態として前記第２の還流路における冷媒の循環を停止する一方、前記第１のセンサにより検出される冷媒温度が前記開弁温度以上であるときには前記暖機促進処理を禁止する
   請求項５に記載の車両の冷却装置。
9. 前記吐出量制御手段は前記温度管理処理の実行に際して前記暖機促進処理を禁止するのに併せて前記第２のポンプを停止状態として前記第２の還流路における冷媒の循環を停止する
   請求項６に記載の車両の冷却装置。
10. 前記吐出量制御手段は前記暖機促進処理を禁止し前記第１のポンプを駆動状態とするに際してその吐出量が徐々に増大するように同第１のポンプを制御する
    請求項６，８，９のいずれか一項に記載の車両の冷却装置。
11. 前記吐出量制御手段は前記暖機促進処理を禁止し前記第１のポンプを駆動状態とするに際して所定の下限吐出量を下回らないように同第１のポンプを制御する
    請求項６，８，９，１０のいずれ一項に記載の車両の冷却装置。

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