JP6127911B2 - 車両用動力装置の冷却制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の走行のための駆動力を発生する動力装置を冷却するための冷却制御装置に関するものである。

車両における駆動力源は、ガソリンなどの化学エネルギもしくは蓄電装置に蓄えられている電気エネルギを機械エネルギに変換する内燃機関やモータによって構成されているから、エネルギの変換に伴って不可避的に発熱する。このような発熱による動作の制限を防止もしくは抑制するために、蓄電装置や制御機器を含めた駆動装置を積極的に冷却することが行われている。例えば特許文献１には、ハイブリッド車の二次電池を冷却する装置が記載されており、この特許文献１に記載された冷却装置は、対象とする車両がハイブリッド車であって元来、低騒音であり、しかも二次電池の冷却に車室内の空気を使用するように構成されていることから、車室内の騒音を低減することを優先させて冷却を行うように構成されている。このような基本的な通常の冷却制御では、大きい動力性能が求められている場合に、二次電池の冷却不足が生じて、要求されている動力性能を発揮できなくなるおそれがあるから、特許文献１に記載された装置は、アクセル開度や加速度が大きいことに基づいて冷却量を増大させるように構成されている。

動力性能の向上を望んでいることは、アクセル開度や加速度に基づいて検出することができる。運転者の走行意図を検出もしくは判定する方法として、特許文献２に記載された車両制御装置では、前後加速度もしくは横加速度あるいはこれらの加速度を合成した合成加速度の瞬時値から指標を求め、かつその指標は瞬時加速度の増大に対して迅速に増大させるとともに瞬時加速度の低下に対しては遅れて低下させている。

特許文献２に記載されている指標が大きい値になるなど、スポーティな走行を行う場合には、バッテリでの充放電が繰り返し、あるいは多量に行われ、バッテリの温度が高くなりやすい。そこで、特許文献３に記載された装置は、スイッチ操作によってスポーツモードが選択されている場合には、バッテリに空気を供給する冷却ファンの送風量を増大させるように構成されている。

特開２００７−１９６８７６号公報 特開２０１１−２０７４６３号公報 特開２００６−１２１７８６号公報

上記の特許文献１に記載された装置では、アクセル開度や加速度に応じて冷却ファンの風量を増減することになる。しかしながら、アクセル開度や加速度は、車両が走行している周囲の環境や道路状況などによって止むを得ず変化させる場合があり、必ずしも駆動性能の向上要求と正確には対応していない。そのため、特許文献１に記載された装置によるように冷却風量を制御したのでは、運転者の意図に反して冷却ファンが高速で回転し、その騒音が違和感となる可能性がある。また、アクセル開度や加速度が低下した場合には、その低下と同時に冷却風量を低下させることになるから、余熱による温度上昇を抑制するために、駆動性能の向上要求がある間における二次電池の上限温度がある程度低くなるように冷却風量を増大させる必要がある。この点においても冷却ファンの回転数あるいは送風量を増大させることになるから、その騒音が違和感となる可能性がある。

一方、特許文献２に記載された装置では、瞬時加速度の低下に対して指標の低下が遅れるように構成されている。しかしながら、特許文献２に記載された装置は、動力性能あるいは加速性能など、車両の挙動を機敏にするための制御に指標を用いるように構成された装置であり、動力装置の温度制御を行う装置として直ちに用いることはできない。

さらに、特許文献３に記載された装置は、スイッチ操作によってスポーツモードを選択した場合に冷却ファンの風量を増大させるように構成されているから、スイッチの切替操作を失念した場合には、スポーティな走行を意図しておらず、またスポーティな走行を行っていないのにも関わらず、冷却ファンの送風量が多くなって、その騒音が違和感となる可能性がある。また、上記のスイッチで選択される走行モードと、実際の走行の際の駆動状態もしくは走行状態とは必ずしも一致しないから、スポーツモードが選択されているのにも関わらず、低い動力性能で走行した場合には、エンジンなどの動力装置が発する音に対して冷却ファンが発する音が相対的に大きくなって違和感が生じることが考えられる。これとは反対に、上記のスイッチによってスポーツモードが選択されていない状態で、実際にスポーティな走行を行うと、発熱量に対して送風量が相対的に少なくなって、動力装置の温度が過度に上昇する可能性がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、動力装置を十分に冷却でき、かつ冷却に伴って生じる音が違和感とならない冷却制御装置を提供することを目的とするものである。

この発明は、上記の目的を達成するために、加速度の増減に応じて動力装置の冷却量を増減する車両用動力装置の冷却制御装置において、運転者の運転指向を表す指標が求められ、前記指標が大きい加速度もしくは俊敏な挙動を求める運転指向を表す値から前記加速度もしくは俊敏さを低減させる値に変化した場合に、前記指標の変化から予め定めた所定時間の間、前記指標が変化した時点の前記冷却量を維持して前記冷却量の低下を制限し、前記冷却量の低下は、前記冷却量を予め定めた減少率で減少させることにより行い、前記所定時間は、前記動力装置の温度の上昇速度が大きい場合に、前記上昇速度が小さい場合に比較して長く設定するように構成されていることを特徴とするものである。

また、この発明は、上述した構成に加えて、前記動力装置の温度に応じて予め定められた冷却量のうち測定された前記動力装置の温度に応じた冷却量が求められ、前記加速度に応じた冷却量と前記測定された前記動力装置の温度に応じた冷却量とのうち大きい冷却量で前記動力装置を冷却するように構成することができる。

この発明では、加速度あるいは挙動の俊敏さを増大させる方向に指標が変化した場合には動力装置の冷却量が増大させられ、また反対に加速度あるいは挙動の俊敏さを低下させる方向に指標が変化した場合には動力装置の冷却量が低減される。動力装置の冷却は、送風ファンあるいはポンプなどを駆動して行い、冷却量を増大させるためにそれらの送風ファンあるいはポンプの回転数などの動作量が増大する。その動作量の増大に伴って騒音もしくは振動が幾分かは増大するが、その騒音もしくは振動の増大は運転者の運転指向を表している指標に応じたものであるために、特には違和感となることがない。

また、加速度もしくは挙動の俊敏さを低減するように指標が変化した場合、動力装置の冷却量は、変化した指標に対応する冷却量に直ちには低下させられずに、従前の冷却量に維持され、あるいはゆっくり低下させられるなど、冷却量の低下が制限される。その結果、増大させた冷却量の継続時間が長くなって冷却量の総量が、指標の前記変化に応じて冷却量を直ちに低下させる場合に比較して多くなる。そのため、加速度もしくは挙動の俊敏さを増大させる指標の増大に応じて増大させる冷却量すなわち単位時間あたりの冷却量を抑制することができる。こうすることにより送風ファンやポンプの回転数などの動作量が抑制されて、騒音もしくは振動が小さくなり、この点においても、冷却に伴う違和感を防止もしくは抑制することができる。

さらに、前記指標は、路面状態や交通状況などによって一時的に変化することがあるが、この発明では、冷却量を、そのような指標の一時的な変化に追従させて低下させることがないので、冷却量が頻繁に増減する事態を回避もしくは抑制することができる。

またこの発明では、冷却量の低下を制限する所定時間を、動力装置の温度の上昇の程度や上昇の仕方などに基づいて長短に設定するように構成することができ、このような構成であれば、動力装置をより的確に冷却することができる。

さらに、この発明では、動力装置の温度に基づいて冷却量を求める制御を併用し、動力装置の温度に基づく冷却量と加速度に基づく冷却量とのうちの大きい方の冷却量が動力装置を冷却するように構成することができ、このような構成であれば、動力装置の実際の温度に応じた冷却が可能になって、動力装置の温度が過度に上昇することを未然に防止もしくは抑制することができる。

この発明に係る冷却装置で実行される制御の一例を示すフローチャートである。 その制御における冷却特性を示すマップである。 温度上昇特性と基準時間との関係を示すマップである。 指示ＤＭＩに基づく冷却量と動力装置の温度に基づく冷却量とのうち多い方の冷却量を選択するように構成した制御の一例を説明するためのフローチャートである。 その動力装置の温度と冷却量との関係を示すマップである。 動力装置の温度に基づいて冷却特性を変更する制御の一例を説明するためのフローチャートである。 その冷却特性を示すマップである。 指示ＤＭＩを判定基準値によって評価し、その評価結果に基づいて冷却特性を選択する制御の一例を説明するためのフローチャートである。 その冷却特性を示すマップである。 冷却特性を減少させる場合に従前の冷却特性に保持する制御の一例を説明するためのフローチャートである。 その冷却特性を示すマップである。 冷却特性を保持した後減少させる場合に、緩やかに減少させるように構成した制御の一例を説明するためのフローチャートである。 指示ＤＭＩに基づいて要求最大冷却率を求めて冷却量を演算する制御の一例を説明するためのフローチャートである。 その要求最大冷却率と車速および指示ＤＭＩとの関係を示すマップである。 この発明に係る動力装置の一例であるバッテリと冷却ファンとを模式的に示す図である。

この発明を具体例に基づいて説明する。この発明で対象とすることのできる車両は、エンジンやモータ、これらエンジンやモータにエネルギを供給する装置、出力を制御する装置などを動力装置として搭載している車両であり、その一例はエンジンとモータ（もしくはモータ・ジェネレータ）とを駆動力源とするハイブリッド車である。ハイブリッド車は、そのモータに電力を供給し、またエネルギ回生を行うために、蓄電装置やインバータあるいはコンバータなどの電力機器を備えており、この発明の動力装置はこれらの電力機器をも含む。この発明は、これらの電力機器を冷却する装置に適用することができ、その一例を図１５に模式的に示してある。

ここに示す例は、ハイブリッド車に搭載されている動力装置の一部をなすバッテリ１を冷却する装置であり、このバッテリ１は、複数の単セルによってモジュールが形成され、そのモジュールを複数個、直列に接続して構成されている。そのモジュールの間に空気用の通路が形成され、外部から送り込んだ冷却用空気がその通路を通ることにより、バッテリ１が冷却されるように構成されている。その通路に空気を送り込むための冷却ファン２がバッテリ１に連結されている。これらバッテリ１および冷却ファン２は、リヤーシート（図示せず）の後方でかつ下部に配置されており、冷却ファン２の吸気口３は車室内に向けて開口している。また、バッテリ１には、排気口４が設けられており、前記通路を通って温度の上昇した空気を車外に排出するように構成されている。

冷却ファン２は、例えばシロッコファンによって構成されており、送風量（バッテリ１の冷却量）を電気的に制御されるように構成されている。その制御を行うための電子制御装置（ＥＣＵ）５が設けられている。この電子制御装置５は、マイクロコンピュータを主体にして構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータを利用して演算を行い、その演算の結果を制御指令信号として冷却ファン２に出力するように構成されている。その演算に使用するデータの一例を挙げると、バッテリ１の温度ＴB（℃）、この発明における指標に相当する指示ＤＭＩ（Driver's Mind Index）などである。

ここで、指示ＤＭＩについて説明すると、この指示ＤＭＩは、前掲の特許文献２に記載されている指示ＳＰＩと同様のパラメータであって、前後加速度や、前後加速度と横加速度との合成加速度、アクセル開度や車速から推定される推定加速度などの加速度の瞬時値であり、その瞬時値の増大に応じて増大し、瞬時値が低下した場合には瞬時値の低下に対して遅れて低下させられる指標である。したがって指示ＤＭＩは、運転者による運転指向を表すパラメータとなっていて、この発明における指標に相当している。なお、この発明における指標は、アクセル開度やその変化率、加速度の絶対値、ニューロコンピュータシステムを利用して得られる運転指向指標などであってもよい。

この発明に係る上記の冷却装置は、指示ＤＭＩに応じて冷却量を増減するように構成されており、その制御の一例を図１にフローチャートで示してある。図１に示すルーチンは、車両の走行中に所定の短時間ごとに繰り返し実行される。先ず、瞬時ＤＭＩが演算される（ステップＳ１）。瞬時ＤＭＩは、前掲の特許文献２に記載されている瞬時ＳＰＩと同様であって、前後加速度の瞬時値、もしくは前後加速度と横加速度との合成加速度の瞬時値である。その瞬時ＤＭＩから指示ＤＭＩが演算される（ステップＳ２）。前掲の特許文献２に記載されているのと同様に、瞬時ＤＭＩが指示ＤＭＩより大きくなると、指示ＤＭＩが瞬時ＤＭＩに応じて増大させられ、これとは反対に瞬時ＤＭＩが指示ＤＭＩより小さくなった場合には、所定の条件が成立するまで、指示ＤＭＩが従前の値に維持される。

ついで、指示ＤＭＩが減少したか否かが判断される（ステップＳ３）。前述した前後加速度や合成加速度あるいは推定加速度が低下すると瞬時ＤＭＩが低下し、その後、所定の条件が成立することにより指示ＤＭＩが低下する。瞬時ＤＭＩが増大していて指示ＤＭＩが増大させられている場合や、瞬時ＤＭＩが低下しても上記の所定の条件が成立していない場合には、指示ＤＭＩは減少することがないので、このような場合には、ステップＳ３で否定的に判断される。ステップＳ３で否定的に判断されると、保持タイマがリセットされる（ステップＳ４）。この保持タイマは、指示ＤＭＩが減少し始めた後に、冷却量の低下を制限するいわゆる保持時間をカウントするタイマであり、ステップＳ３で否定的に判断された場合には、指示ＤＭＩが減少していないので、時間のカウントを止めるために保持タイマがゼロリセットされる。なお、保持タイマが時間のカウントを行っていない場合には、ステップＳ４はいわゆる空ステップとなって、何らの制御も行わないことになる。

そして、冷却特性として予め用意してある「＃１」が選択され（ステップＳ５）、その冷却特性＃１に基づいて冷却量が演算される（ステップＳ６）。その冷却特性＃１の一例を示すと図２のとおりであって、指示ＤＭＩが大きいほど（すなわち加速度が大きいほど、もしくは挙動が俊敏であるほど）、冷却量を増大させる特性である。したがって、ここで説明している具体例では、加速度やアクセル開度などが増大して指示ＤＭＩが増大すると、冷却量が増大させられ、バッテリ１などの動力装置の温度が上昇する前に冷却量が増大させられる。その場合、図１５に示す例では、冷却ファン２の回転数が増大し、それに伴って騒音が幾分かは増大するが、指示ＤＭＩの増大として現れているように運転者は制駆動力の大きい走行を意図しているで、走行意図に即した騒音となることにより特に違和感となることはない。また、車速の増大に伴ってロードノイズや風きり音が増大するなど、いわゆる暗騒音が大きくなるので、冷却量の増大に伴う騒音が暗騒音に紛れ込んで体感しにくくなる。そして、バッテリ１の実際の温度が上昇する以前に冷却量を増大させるので、バッテリ１の温度が上昇し難く、その結果、指示ＤＭＩが増大した後の定常的な冷却を行っている際の冷却量を、バッテリ１の温度が上昇した後に冷却する場合に比較して少なくすることが可能になり、それに併せて冷却に伴う騒音を低減できる。

一方、上記のステップＳ３で肯定的に判断された場合、すなわち指示ＤＭＩの減少が判断された場合、保持タイマが作動しているか否か（時間のカウントを行っているか否か）が判断される（ステップＳ７）。時間のカウントを未だ開始していないことによりステップＳ７で否定的に判断された場合には、保持タイマの作動を開始する（ステップＳ８）。また、その保持タイマの作動開始時の冷却量が記憶され、かつ維持され（ステップＳ９）、その後、リターンする。この発明に係る上記の冷却装置は、基本的には、加速度もしくはこれに基づく指示ＤＭＩに応じた冷却量で冷却を行うが、指示ＤＭＩが減少した場合には、冷却量の低下が制限され、従前の冷却量が維持される。

指示ＤＭＩが減少したものの、冷却量が上記のように維持されている状態では、上記のステップＳ７で肯定的に判断され、保持時間のカウントが継続される（ステップＳ１０）。なお、図１において、Δｔは、図１に示すルーチンのサイクルタイムであり、１サイクルごとにΔｔづつカウントアップされる。こうしてカウントされる保持時間が予め定めた基準時間Ｔ1 を超えたか否かが判断される（ステップＳ１１）。この基準時間Ｔ1 は、冷却量の低下の制限を継続する時間であり、指示ＤＭＩの減少を招来する走行状態の変化後、増大させている冷却量が急激に低下することによる違和感を生じないように、またそのような走行状態の変化が生じたのにも関わらず、冷却量が低下しないことによる違和感を生じないように、さらには余熱によってバッテリ１の温度が過度に高くならないように、実験やシミュレーションなどに基づいて予め定めることができる。

保持時間が基準時間Ｔ1 を超えていないことによりステップＳ１１で否定的に判断された場合には、前述したステップＳ９に進んで、従前の冷却量での冷却を継続する。そして、その基準時間Ｔ1 が経過する前に指示ＤＭＩが増大すると、前述したステップＳ３で否定的に判断されて前述したステップＳ４ないしステップＳ６に進むから、冷却量は、一旦低下した後に増大した指示ＤＭＩに対応する冷却量に設定される。そのため、冷却量の低下と増大とが短時間の間に繰り返すことを回避することができる。

これとは反対に保持時間が基準時間Ｔ1 に達したことによりステップＳ１１で肯定的に判断された場合には、保持タイマがリセットされる（ステップＳ１２）。そして、前述したステップＳ５に進んで、図２に示す冷却特性＃１が選択され、指示ＤＭＩの値に対応する冷却量が求められる。すなわち、低下している指示ＤＭＩに応じた冷却量に低下させられる。なお、この場合、予め定めた所定の勾配で冷却量を低下させることとしてもよい。

この発明に係る上記の冷却装置によれば、指示ＤＭＩが増大して冷却量を増大させた後、指示ＤＭＩが減少した場合に冷却量を直ちに低下させずに、基準時間Ｔ1 の間、冷却量の低下を制限し、冷却量が維持される。そのため、指示ＤＭＩの増大に伴って増大させた冷却量による冷却期間が長くなって冷却量の総量が多くなる。そのため、単位時間あたりの冷却量が少なくしても、バッテリ１を十分に冷却できるから、前述した冷却ファン２による送風量もしくはその回転数を低下させることができ、冷却に伴う騒音を低減できる。また、指示ＤＭＩの低下が一時的なものであって、基準時間Ｔ1 の間に指示ＤＭＩが再度増大した場合に、冷却量の低下が生じないので、冷却量の低下と増大とが短時間の間に繰り返し生じるなどのいわゆるビジー感を回避することができる。

なお、指示ＤＭＩが減少し始めた後、冷却量の低下を制限する時間（上記の保持時間）は、必ずしも一定である必要はなく、バッテリ１などの動力装置の温度の状況に応じて設定してもよい。例えば、動力装置の直前の温度上昇の特性もしくは状況あるいは最高温度などに応じて前述した基準時間Ｔ1 の長さを設定してもよい。その例を図３にマップで示してあり、ここに示す例は、温度の上昇特性に応じて基準時間Ｔ1 の長さを設定するように構成した例である。ここで温度上昇特性とは、冷却量を増大している期間における駆動装置の単位時間ごとの上昇温度の積算値や、温度の上昇率、到達した最高温度、予め定めた上限温度を超過することなどのいずれかであり、それらの値が大きい場合に、温度上昇特性が「高い」と評価される。そして、図３に示す例では、温度上昇特性が高いほど、保持時間（前記基準時間Ｔ1 ）が長く設定される。温度上昇特性が高ければ、バッテリ１などの動力装置の発熱量が多いことになるから、保持時間を図３に示すように設定すれば、発熱量に応じた冷却量を設定でき、その結果、バッテリ１などの動力装置の温度を好適な温度に維持することができる。

ところで、上述した図１ないし図３に示す例は、冷却量を設定するパラメータが指示ＤＭＩである。その指示ＤＭＩは、その値が大きいほど、車両を俊敏に走行させることになるので、バッテリ１の充放電量が多くなって発熱量が増大する。すなわち、指示ＤＭＩとバッテリ１の温度との間には所定の相関関係がある。しかしながら、実際の温度は、周囲の環境や一時的な過負荷などによって想定した温度より高くなることがある。このような事態に備えるために、以下に説明するように構成することが好ましい。

図４に示す例は、駆動装置の実際の温度に基づいて冷却量を求める制御を併用する例である。図４に示すルーチンは、前述した図１に示すルーチンと同様に、車両が走行している場合に所定の短時間ごとに繰り返し実行される。先ず、瞬時ＤＭＩおよび指示ＤＭＩが演算される（ステップＳ１１、ステップＳ１２）。これらのステップでの制御は、前述した図１に示すステップＳ１およびステップＳ２と同様である。

ついで、その時点における冷却特性＃１による冷却量が、冷却特性＃２による冷却量より多いか否かが判断される（ステップＳ１３）。冷却特性＃１は前述した図２に示すとおりであり、またその冷却特性＃２は、センサ（図示せず）によって検出された温度に対応させた冷却量であって、その一例を図５にマップとして示してある。ここに示す例は、検出された温度に比例して冷却量が増大するように設定した例であり、温度が高いほど、冷却量が多くなる。なお、バッテリ１などの動力装置の温度は、センサによって常時検出されている。したがって、その時点の指示ＤＭＩと図２に示すマップとから、指示ＤＭＩに応じた冷却量が求められ、またその時点のバッテリ１の温度と図５に示すマップとから、実測温度に応じた冷却量が求められ、ステップＳ１３ではこれらの冷却量の大小が判断される。

そして、指示ＤＭＩに基づく冷却量が温度に基づく冷却量より多いことによりステップＳ１３で肯定的に判断された場合には、図２に示す冷却特性＃１に基づいて冷却量が演算され（ステップＳ１４）、その後、リターンする。また、温度に基づく冷却量が指示ＤＭＩに基づく冷却量より多いことによりステップＳ１３で否定的に判断された場合には、図５に示す冷却特性＃２に基づいて冷却量が演算され（ステップＳ１５）、その後、リターンする。

したがって、図４に示す制御を併用することにより、一時的な事情によって動力装置の温度が上昇した場合、その温度に応じて冷却量が増大させられる。言い換えれば、冷却量の要求量が大きい方が採用される。その結果、バッテリ１などの動力装置の温度が過度に高くなることを防止もしくは抑制することができる。

上述した各例は、指示ＤＭＩ基づく冷却特性を一つに設定した例であるが、指示ＤＭＩに基づく冷却特性は複数設定されていてもよい。指示ＤＭＩに対応させた冷却量は、通常想定される状況の下での冷却量であり、その想定した状況と異なる状況の下では冷却量が不足することが考えられる。そこで、動力装置の温度を検出し、その温度に基づいて冷却特性を選択もしくは変更するように構成すれば、過不足のない冷却を行うことができる。その例を図６および図７に示してある。

図６は、検出された温度Ｔに基づいて冷却特性を選択する制御の一例を説明するためのフローチャートであって、前述した図１や図４に示す制御例と同様に、瞬時ＤＭＩが演算され（ステップＳ２１）、また指示ＤＭＩが演算される（ステップＳ２２）。ついで動力装置の温度Ｔが基準温度αよりも高温か否かが判断される（ステップＳ２３）。この基準温度αは、バッテリ１などの駆動装置の許容温度や外気温などに応じた温度として予め定めておくことができる。

このステップＳ２３で否定的に判断された場合には、動力装置の温度Ｔが通常の走行状態における温度として想定されている温度範囲に入っていることになるので、冷却特性として前述した「＃１」の特性が選択されている（ステップＳ２４）。この冷却特性＃１は前述した図２に示すとおりである。そして、指示ＤＭＩを引数としてこの冷却特性＃１から冷却量が演算され（ステップＳ２５）、リターンする。

これとは反対に動力装置の温度Ｔが基準温度αより高温であることによりステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、冷却特性＃３が選択される（ステップＳ２６）。この冷却特性＃３の一例を図７にマップとして示してある。すなわち、冷却特性＃３は前述した冷却特性＃１よりも高い冷却量を設定するためのものであり、その冷却量は、所定の指示ＤＭＩの下での駆動装置の発熱量もしくは温度の上昇傾向が、検出温度Ｔを基準温度α以上に高くする状態であっても、駆動装置の温度Ｔを設計上想定した所定の温度以下に維持できる冷却量に設定されている。これは、実験やシミュレーションなどによって予め求めておくことができる。その冷却特性＃３に基づいて、その時点の指示ＤＭＩに応じた冷却量が演算され（ステップＳ２７）、リターンする。

これら図６および図７に示す制御例によれば、通常の走行状態あるいは温度状況で使用される冷却特性＃１を定める際に想定されている状況とは異なる状況が生じて駆動装置の温度Ｔが高くなった場合、その温度状況もしくは発熱状態に適した冷却量を設定することができる。その場合、冷却ファン２の回転数が増大するなど騒音が幾分高くなるものの、バッテリ１もしくは駆動装置の温度が過度に高くなることを防止することができる。なお、図６および図７に示す例では、基準温度αおよびそれに応じた冷却特性＃３を１種類設けたが、これらの基準温度や冷却特性は複数設定されていてもよい。

上述した駆動装置の温度Ｔに応じて冷却特性を設定し、選択することに替えて、指示ＤＭＩの値に応じて冷却特性を選択するように構成することができる。図８および図９にその例を示してあり、図８にフローチャートで示すルーチンは車両の走行中に所定の短時間ごとに繰り返し実行される。この図８に示す制御例においても、前述した図１や図４あるいは図６に示す制御例と同様に、瞬時ＤＭＩが演算され（ステップＳ３１）、また指示ＤＭＩが演算される（ステップＳ３２）。ついで指示ＤＭＩが判断基準値Ｘよりも大きいか否かが判断される（ステップＳ３３）。この判断基準値Ｘは、車両の挙動が特には俊敏ではない通常走行と、俊敏な走行を行ういわゆるスポーツ走行との境界値に相当するものであって、例えばバッテリ１の充放電量が多く、また充放電の頻度が高いことにより発熱量が多くなると考えられる値として実験などに基づいて定められている。

このステップＳ３３で肯定的に判断された場合には、通常時に選択される前述した冷却特性＃１よりも冷却量が多くなる冷却特性＃５が選択される（ステップＳ３４）。この冷却特性＃５を図９に、冷却特性＃１と共に記載してある。指示ＤＭＩが判断基準値Ｘより大きければ、車両がいわゆるスポーツ走行を行うことに伴ってバッテリ１の充放電量が増大し、また充放電の頻度が高くなり、バッテリ１やこれを含む動力装置の発熱量が通常走行時より増大することが考えられ、そのため冷却量の多い冷却特性＃５を選択することとしたのである。そして、この冷却特性＃５に基づき、指示ＤＭＩを引数として冷却量が演算される（ステップＳ３５）。

他方、上記のステップＳ３３で否定的に判断された場合、すなわち指示ＤＭＩが判断基準値Ｘ以下の場合、前回求められた指示ＤＭＩの値が判断基準値Ｘより大きかったか否かが判断される（ステップＳ３６）。判断基準値Ｘは、前述したように、通常走行とスポーツ走行とを判別するためのものであるから、ステップＳ３６はスポーツ走行から通常走行に切り替わったか否かを判断していることになる。このステップＳ３６で否定的に判断された場合には、前回の指示ＤＭＩの値も判断基準値Ｘ以下であって通常走行が継続していることになる。したがってこの場合は、前述した冷却特性＃１が選択され（ステップＳ３７）、その冷却特性＃１に基づいて冷却量が演算される（ステップＳ３５）。

また、ステップＳ３６で肯定的に判断された場合には、走行モードがスポーツ走行から通常走行に切り替わったことになり、冷却特性はスポーツ走行に適した冷却特性＃５から通常走行に適した冷却特性＃１に変更される（ステップＳ３８）。その場合、冷却特性の変更に伴って実際の冷却量が変化するので、冷却量の急激な変化による違和感を防止もしくは抑制するために冷却特性を緩やかに減少させる。その減少率（減少勾配）は、実験などに基づいて予め定めておくことができる。そして、そのように変化させられている冷却特性に基づいて冷却量が演算される（ステップＳ３５）。

これら図８および図９に示す制御例によれば、指示ＤＭＩで表される車両の走行の状態あるいは動力装置の発熱量もしくは温度の上昇傾向に応じた冷却量を設定することができる。そのため、通常走行時には冷却に伴う騒音を抑制することができ、また運転者が意図するスポーツ走行時には駆動装置を好適に冷却してその温度が過度に高くなることを防止することができる。

上述したスポーツ走行から通常走行に切り替わることに伴って冷却特性を減少させる場合に、従前の冷却特性＃５を所定時間、保持し、その後に冷却特性を緩やかに減少させるように構成することができる。その例を図１０および図１１に示してある。図１０に示すフローチャートは、前述した図８に示すフローチャートに、従前の冷却特性＃５を保持するための制御ステップを追加したものであり、したがってその追加部分について説明し、図８と同様の制御ステップについては、図１０に図８と同様のステップ番号を付してその説明を省略する。

冷却特性を減少させることになる走行モードの切り替えは、指示ＤＭＩが判断基準値Ｘより大きい値から判断基準値Ｘ以下に変化すること、すなわちステップＳ３６で肯定的に判断されることに基づいて行われる。したがって、ステップＳ３６で肯定的に判断された場合には、保持タイマが作動し始める（ステップＳ４１）。その後、ステップＳ３４に進んで、従前の冷却特性＃５が選択される。すなわち、指示ＤＭＩが判断基準値Ｘ以下に低下しても、冷却特性は従前のままに維持される。

一方、指示ＤＭＩが判断基準値Ｘ以下の状態が継続していてステップＳ３６で否定的に判断された場合には、保持タイマが作動しているか否か、すなわち保持タイマのカウント値が「０」より大きいか否かが判断される（ステップＳ４２）。このステップＳ４２で肯定的に判断された場合には、時間のカウントが継続される（ステップＳ４３）。具体的には、図１０のルーチンが１サイクル実行されるごとに、Δｔずつカウントアップされる。こうしてカウントされた保持時間が予め定めた基準時間Ｔ1 を超えたか否かが判断される（ステップＳ４４）。この基準時間Ｔ1 は、指示ＤＭＩが低下して冷却特性を減少させる状態が生じた後、従前の冷却特性を保持する時間として定めたものであり、したがってステップＳ４４で否定的に判断された場合に、従前の冷却特性を保持するために、ステップＳ３４に進んで冷却特性＃５が選択される。

これに対して保持時間のカウント値が基準時間Ｔ1 に達してステップＳ４４で肯定的に判断された場合には、保持タイマがゼロリセットされ（ステップＳ４５）、またステップＳ３７に進んで冷却特性＃１が選択され、さらにその冷却特性＃１に基づいて冷却量が演算される（ステップＳ３５）。したがって、冷却特性の減少およびそれに伴う冷却量の低下が、指示ＤＭＩの変化に追従して急激に生じることがないので、冷却量が変化することに伴う違和感を回避もしくは抑制することができる。また、保持時間中に指示ＤＭＩが判断基準値Ｘを超えて増大した場合には、冷却特性が変化しないので、冷却特性もしくは冷却量が頻繁に変化するいわゆるビジー感を回避することができる。

なお、保持タイマが作動していないことにより上記のステップＳ４２で否定的に判断された場合には、直ちにステップＳ３７に進んで冷却特性＃１が選択される。また、指示ＤＭＩが判断基準値Ｘを超えていることによりステップＳ３３で肯定的に判断された場合には、保持タイマがリセットされ（ステップＳ４６）、また冷却特性＃５が選択されて（ステップＳ３４）、その冷却特性＃５に基づいて冷却量が演算される（ステップＳ３５）。冷却特性＃５の一例を図１１に、冷却特性＃１と共にマップとして記載してあり、この冷却特性＃５は、指示ＤＭＩの値が判断基準値Ｘより大きい領域で使用され、通常時の冷却特性＃１よりも冷却量を多くし、かつ指示ＤＭＩに応じてその冷却量が増大するように構成されている。

保持時間が経過して冷却特性を減少させる場合、前述した図８に示す制御例におけるのと同様に、緩やかに冷却特性＃１に減少させることとしてもよい。その例を図１２に示してある。この制御例では、ステップＳ４５で保持タイマをリセットした後、冷却特性＃５から冷却特性＃１に緩やかに減少させる（ステップＳ３８）。その場合、緩やかに減少している冷却特性に基づいて冷却量が演算され（ステップＳ３５）、したがって冷却量も緩やかに減少することになる。

また、保持タイマが作動していないことによりステップＳ４２で否定的に判断された場合には、冷却特性が緩やかに減少しているか否かが判断される（ステップＳ４７）。このステップＳ４７で肯定的に判断された場合には、上記のステップＳ３８の制御が継続していることになるので、ステップＳ３８に進んでその制御を継続する。これに対して、ステップＳ４７で否定的に判断された場合、すなわち冷却特性を緩やかに減少させる制御が完了していれば、ステップＳ３７に進んで冷却特性＃１が選択され、その冷却特性＃１に基づいて冷却量が演算される（ステップＳ３５）。

前述したバッテリ１の放電や充電は、ハイブリッド車の駆動力源の一部を構成しているモータが回転していることにより生じる。したがってモータの回転数が高回転数であるほど、充放電量が多くなり、また発熱しやすくなるから、冷却量はモータの回転数と相関関係がある車速を加味して決めてもよい。その例を図１３および図１４に示してある。図１３は、指示ＤＭＩの演算と、その指示ＤＭＩおよび車速に基づいて冷却量を求める制御例を説明するためのフローチャートであって、ここに示すルーチンは車両の走行中に所定の短時間ごとに繰り返し実行される。この制御例では、先ず、瞬時ＤＭＩの値Ｉinが演算される（ステップＳ５１）。瞬時ＤＭＩは、前掲の特許文献２に記載されている瞬時ＳＰＩと同様のバラメータであり、したがってその演算は特許文献２に記載されているようにして行うことができる。

この瞬時ＤＭＩの値Ｉinが指示ＤＭＩの値Ｉout より大きいか否かが判断される（ステップＳ５２）。このステップＳ５２で肯定的に判断された場合には、瞬時ＤＭＩの値Ｉinが保持されている指示ＤＭＩの値Ｉout を超えたことになるので、指示ＤＭＩの値Ｉout が瞬時ＤＭＩの値Ｉinに更新される（ステップＳ５３）。そして、指示ＤＭＩの値Ｉout より瞬時ＤＭＩの値Ｉinが小さい状態での両者の偏差の積分値Ｄがリセットされる（ステップＳ５４）。さらに、その指示ＤＭＩの値Ｉout に応じて減速駆動力が演算される（ステップＳ５５）。指示ＤＭＩは、運転者の運転指向を表しているから、その値Ｉout に応じてブレーキのアシスト量、操舵のアシスト量、アクセル開度に応じた駆動力の特性などが予め設定されており、ステップＳ５５ではそれらの予め設定されているマップなどに基づいて減速駆動力が求められる。

また、一方、指示ＤＭＩの値Ｉout と車速とに基づいて要求最大冷却率が求められる（ステップＳ５６）。要求最大冷却率は、その時点に出力可能な最大冷却量に対する要求冷却量の割合を示すものであって、要求最大冷却率が大きいほど、冷却量が多くなる。その一例を図１４にマップとして示してある。前述したように指示ＤＭＩが大きいほど冷却の必要性が高くなるので、指示ＤＭＩの増大に伴って要求最大冷却率が増大するように構成されている。また、低車速の場合の特性線に対して高車速の場合の特性線は、大きい要求最大冷却率となるように設定されている。したがって、所定の指示ＤＭＩに対する要求最大冷却率あるいは冷却量は、低車速の場合より高車速の場合に多くなる。このように設定されている要求最大冷却率が指示ＤＭＩおよび車速に基づいて求められ、その要求最大冷却率に基づいて冷却量が演算され（ステップＳ５７）、リターンする。

なお、瞬時ＤＭＩの値Ｉinが指示ＤＭＩの値Ｉout 以下であることによりステップＳ５２で否定的に判断された場合には、それらの偏差Δｄ（＝Ｉout −Ｉin）が求められる（ステップＳ５８）。ついで、その偏差Δｄが積算（Ｄ＝Ｄ＋Δｄ）され（ステップＳ５９）、その積分値Ｄが判定基準値Ｄ0 を超えたか否かが判断される（ステップＳ６０）。これらステップＳ５８ないしステップＳ６０は、指示ＤＭＩを低下させる条件が成立したか否かを判定するための制御ステップであり、したがって偏差積分値Ｄが判定基準値Ｄ0 以下であれば、指示ＤＭＩを低下させる条件が成立していないことになるので、指示ＤＭＩの値Ｉout が従前の値に保持される（ステップＳ６１）。これに対して偏差積分値Ｄが判定基準値Ｄ0 を超えてステップＳ６０で肯定的に判断された場合には、指示ＤＭＩの値Ｉout が低下させられる（ステップＳ６２）。その低下の仕方は、予め定めた勾配で低下させてもよく、またその勾配は、瞬時ＤＭＩとの偏差に応じた勾配としてもよい。なお、これらステップＳ５８ないしステップＳ６２は、前掲の特許文献２に記載されている指示ＳＰＩの低下制御と同様である。そして、ステップＳ６１で保持されている指示ＤＭＩの値Ｉout に応じて、もしくはステップＳ６２で低下させられた指示ＤＭＩの値Ｉout に応じて減速駆動力が演算され（ステップＳ５５）、また要求最大冷却率が求められる（ステップＳ５６）。

以上、この発明を具体例を個別に説明したが、この発明では、上述した各制御例を適宜に組み合わせて実行することとしてもよい。また、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、この発明は特許請求の範囲に記載されている構成の範囲で適宜に変更して実施することができる。

１…バッテリ、 ２…冷却ファン、 ５…電子制御装置（ＥＣＵ）。

Claims (2)

1. 加速度の増減に応じて動力装置の冷却量を増減する車両用動力装置の冷却制御装置において、
   運転者の運転指向を表す指標が求められ、
   前記指標が大きい加速度もしくは俊敏な挙動を求める運転指向を表す値から前記加速度もしくは俊敏さを低減させる値に変化した場合に、前記指標の変化から予め定めた所定時間の間、前記指標が変化した時点の前記冷却量を維持して前記冷却量の低下を制限し、
   前記冷却量の低下は、前記冷却量を予め定めた減少率で減少させることにより行い、
   前記所定時間は、前記動力装置の温度の上昇速度が大きい場合に、前記上昇速度が小さい場合に比較して長く設定するように構成されている
   ことを特徴とする車両用動力装置の冷却制御装置。
2. 前記動力装置の温度に応じて予め定められた冷却量のうち測定された前記動力装置の温度に応じた冷却量が求められ、前記加速度に応じた冷却量と前記測定された前記動力装置の温度に応じた冷却量とのうち大きい冷却量で前記動力装置を冷却するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用動力装置の冷却制御装置。

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