JP6496364B2 - 冷却制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷却液を冷却対象部に送る冷却制御装置に関する。

冷却液を冷却対象部に送る冷却制御装置の例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された冷却制御装置は、エンジンを冷却対象部としている。特許文献１に記載された冷却制御装置は、ウォータポンプ、サーモスタッド、ラジエータ、電子制御装置及び切替バルブを有する。切替バルブは、シリンダ部、シリンダ部に設けた入力ポート及び出力ポートを有する。入力ポートは、エンジンのウォータジャケットを介して、ウォータポンプの吐出ポートに接続されている。出力ポートは、ウォータポンプの吸入ポートに接続されている。また、収容室がシリンダ部に設けられ、弁体が収容室に移動可能に配置されている。弁体を弁座シート部から離れる向きで付勢するスプリングが設けられている。弁体をスプリングの弾性力に抗して弁座シート部に押し付ける電磁コイルが設けられている。弁体を貫通する流通部が設けられている。

特許文献１に記載された冷却制御装置は、エンジンの温度が暖気温度より低い場合、エンジンのウォータジャケットから出る冷却水は、切替バルブ、サーモスタッドを経由してウォータポンプに吸い込まれる。エンジンの温度が暖気温度以上である場合、エンジンのウォータジャケットから出る冷却水は、ラジエータを経由してサーモスタッドに送られることが許容される。

そして、電磁コイルのコアの表面に堆積する異物の量が推定される。異物の堆積量が閾値以下であると、電磁コイルへの通電が行われる。このため、弁体は電磁コイルの吸引力で弁座シートに押し付けられる。このため、入力ポートの冷却水は、弁体の流通部を通過して出力ポートに流れる。

異物の堆積量が閾値を超えていると電磁コイルへの通電を遮断して弁体を弁座シートから離れさせる。このため、シリンダ部内を流れる冷却水の流通面積が拡大され、切替バルブを通過する冷却水の流量及び水圧が増大する。したがって、コアに堆積している異物を押し流すことができる。

特開２０１４−９６６８号公報

しかし、特許文献１に記載されている切替バルブは、内部を通過する冷却液で異物を押し流すため、異物の除去機能が不足する問題があった。

本発明の目的は、切替バルブにおける異物の除去機能を向上することの可能な、冷却制御装置を提供することにある。

本発明は、冷却液が流れる複数の冷却液出口を有する切替バルブと、前記切替バルブに接触して設けられ、かつ、前記複数の冷却液出口に対して接続または遮断される複数の冷却液輸送部と、前記切替バルブを作動させることにより、前記複数の冷却液出口と前記複数の冷却液輸送部との接続及び遮断を切り替える電動モータと、を備えた冷却制御装置であって、前記切替バルブの作動機能が低下しているか否かを判断する機能判断部と、前記機能判断部により前記切替バルブの作動機能が低下していると判断された後、前記切替バルブを作動させる際に前記電動モータに印加する第１電流値を、前記機能判断部により前記切替バルブの作動機能が低下していないと判断された後、前記切替バルブを作動させる際に前記電動モータに印加する第２電流値よりも高く設定する第１制御部と、を有し、前記複数の冷却液輸送部は、前記冷却液を冷却対象部に送り、前記冷却対象部は、車両の駆動輪にトルクを伝達するエンジンを含み、前記複数の冷却液輸送部から送られる前記冷却液を、前記エンジンに送るポンプが設けられ、前記冷却液輸送部の何れか１つは、前記冷却液を冷却して前記エンジンに送るラジエータに接続されており、前記機能判断部により前記切替バルブの作動機能が低下していると判断された後、前記第１制御部が前記切替バルブを作動させる前に、前記複数の冷却液出口の何れか１つと、前記ラジエータに接続された前記冷却液輸送部とを接続するように、前記切替バルブを作動させる第３制御部が更に設けられている。

本発明によれば、切替バルブの作動機能が低下していると判断された後に、切替バルブを作動する力は、切替バルブの作動機能が低下していないと判断された後に、切替バルブを作動する力よりも大きくなる。したがって、異物により切替バルブの作動機能が低下している際に、異物を除去可能である。

本発明の冷却制御装置を有する車両の模式図である。 冷却制御装置が有する切替バルブの側面図である。 切替バルブの平面断面図である。 切替バルブの弁体の作動を示す展開図である。 弁体の作動角度とポートの開口率との関係を示す線図である。 冷却制御装置の電動モータに印加する電流の変化例を示すタイムチャートである。 冷却制御装置で実行可能な制御例を示すフローチャートである。

以下、本発明の冷却制御装置を車両に設けた場合の実施形態を、図面に基づいて説明する。

図１に示す車両１０は、エンジン１１、ウォータポンプ１２、切替バルブ１３、ラジエータ１４、ヒータコア１５、電動モータ１６、モータ駆動回路１７及びコントローラ１８を有する。

エンジン１１は、車両１０の駆動輪に伝達するトルクを発生する動力源であり、エンジン１１は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、液化プロパンガスエンジンの何れでもよい。エンジン１１は、燃焼室で燃料を燃焼させ、燃料の燃焼時の熱エネルギを、クランクシャフトの運動エネルギに変換する。エンジン１１は、シリンダブロック用ウォータジャケット１９、シリンダヘッド用ウォータジャケット２０、排気ポート用ウォータジャケット２１を有する。シリンダブロック用ウォータジャケット１９は、エンジン１１のシリンダブロックに設けられ、シリンダヘッド用ウォータジャケット２０は、エンジン１１のシリンダヘッドに設けられている。

燃焼室に通じる排気管が設けられ、排気管を支持する筒部がシリンダヘッドに設けられている。排気ポート用ウォータジャケット２１は、筒部に設けられている。シリンダブロック用ウォータジャケット１９、シリンダヘッド用ウォータジャケット２０及び排気ポート用ウォータジャケット２１は、共に冷却液の通路である。

ウォータポンプ１２は、吸引ポート２２及び吐出ポート２３を有し、クランクシャフトから伝達される回転力で駆動されて、冷却液を吸引及び吐出する。吐出ポート２３は、３つの冷却流路２４，２５，２６に分岐して接続されている。冷却流路２４は、シリンダブロック用ウォータジャケット１９の入口２７に接続されている。冷却流路２５は、シリンダヘッド用ウォータジャケット２０の入口２８に接続されている。冷却流路２６は、排気ポート用ウォータジャケット２１の入口２９に接続されている。

シリンダブロック用ウォータジャケット１９の出口３０は、冷却流路３１に接続されている。シリンダヘッド用ウォータジャケット２０の出口３２は、冷却流路３３に接続されている。排気ポート用ウォータジャケット２１の出口３４は、冷却流路３５に接続されている。

電動モータ１６は、電流が印加されて図３に示す回転軸８３を回転可能であり、電動モータ１６は、例えば、３相交流形のステッピングモータを用いることが可能である。電動モータ１６は、ステータ及びロータを有し、ステータは通電用の巻線を有する。ロータは回転軸８３に取り付けられている。車両１０は、電源３６を有する。電源３６は、充電及び放電が可能な二次電池である。モータ駆動回路１７は、電源３６と電動モータ１６とを電気的に接続及び遮断する。モータ駆動回路１７は、複数のスイッチング素子を有するインバータにより構成されている。スイッチング素子は、半導体素子である。

コントローラ１８は、電源３６から印加される電流により起動し、モータ駆動回路１７を制御する信号を出力する。コントローラ１８は、入力ポート、出力ポート、記憶部、演算処理部及びタイマーを有するマイクロコンピュータ、すなわち、電子制御装置である。コントローラ１８からモータ駆動回路１７に入力される信号のデューティ比を制御することにより、電動モータ１６の巻線に印加される電圧及び電流が制御される。電動モータ１６の巻線を流れる電流の向きを切り替えることにより、電動モータ１６の回転軸８３の回転方向が切り替えられる。モータ駆動回路１７のスイッチング素子のオン割合、すなわち、デューティ比を制御することにより、単位時間当たりにおける電動モータ１６の回転数及びトルクを制御することが可能である。

冷却液温度センサ３７の信号、ヒータスイッチ３８の信号、イグニッションスイッチ３９の信号、角度センサ４０の信号は、コントローラ１８に入力される。冷却液温度センサ３７は、シリンダブロック用ウォータジャケット１９、シリンダヘッド用ウォータジャケット２０、排気ポート用ウォータジャケット２１に供給される冷却液の温度を検出して信号を出力する。ヒータスイッチ３８は、車両１０の乗員の操作によりオン・オフが切り替えられる。イグニッションスイッチ３９は、車両１０の乗員の操作、または、車両１０の状況に応じてオン・オフが切り替えられる。イグニッションスイッチ３９がオンされていると、エンジン１１のクランクシャフトが回転し、車両１０の駆動輪にトルクを伝達することが可能である。イグニッションスイッチ３９がオフされていると、エンジン１１は停止する。

角度センサ４０は、電動モータ１６の回転軸８３に図示しないギヤを介して接続される弁体５７の回転角度を検出して信号を出力する。角度センサ４０としては、例えば磁気センサを用いることが可能である。故障警告灯４１は車両１０の室内に設けられ、車両１０の乗員は故障警告灯４１を目視可能である。故障警告灯４１は、切替バルブ１３が故障していると点灯し、切替バルブ１３が正常であると消灯する。

切替バルブ１３は、冷却液が流入する１つの入力ポート４２と、冷却液が流出する３つの出力ポート４３，４４，４５と、を備えている。入力ポート４２は３方向に分岐して出力ポート４３，４４，４５に接続されている。冷却流路３１，３３，３５は、入力ポート４２に対して互いに並列に接続されている。

コントローラ１８により駆動及び停止が制御されるブロワモータ４６が設けられている。ブロワモータ４６により輸送される空気の通路にヒータコア１５が設けられている。ヒータコア１５は、空調用の空気を暖めるための熱交換器であり、ヒータコア１５は冷却液の通路を形成する。ヒータコア１５の入口４７は、冷却流路４８を介して切替バルブ１３の出力ポート４３に接続されている。ヒータコア１５の出口４９は、冷却流路５０を介してウォータポンプ１２の吸引ポート２２に接続されている。

ラジエータ１４は、車両１０のエンジンルームの前部に配置されている。ラジエータ１４は、冷却液と空気との間で熱交換を行って冷却液の温度を低下させるものである。ラジエータ１４の入口５１は、冷却流路５２に接続され、ラジエータ１４の出口５３は冷却流路５４を介してウォータポンプ１２の吸引ポート２２に接続されている。

切替バルブ１３の具体的な構造を、図２及び図３を参照して説明する。切替バルブ１３は、円筒形状のハウジング５６と、ハウジング５６内に設けた円柱形状の弁体５７と、を有する。ハウジング５６及び弁体５７は、金属製または合成樹脂製である。ハウジング５６は、エンジンルーム内のブラケット、フレーム等により回転しないように支持されている。弁体５７は、電動モータ１６の回転軸８３に図示しないギヤを介して接続されている。電動モータ１６の回転力が弁体５７に伝達されると、弁体５７は図３で軸線Ａ１を中心として時計回り及び反時計回りで回転可能である。軸線Ａ１は、弁体５７の中心線である。

図３のように、ハウジング５６を径方向に貫通する取り付け孔５８，５９，６０が設けられている。取り付け孔５８，５９，６０は、ハウジング５６の円周方向で互いに異なる位置に配置されている。図３は、取り付け孔５８，５９，６０を互いに９０度間隔で配置した例である。また、図２に示すように、取り付け孔５８，５９，６０は、ハウジング５６の軸線Ａ１方向で、互いに異なる位置に配置されている。図２は、取り付け孔５８を、取り付け孔５９と取り付け孔６０との間に配置した例である。

図４に示すように、弁体５７の外周面６８に出力ポート４３，４４，４５が設けられている。出力ポート４３，４４，４５は、弁体５７の回転方向で所定の領域に亘ってそれぞれ設けられた溝である。出力ポート４３，４４，４５は、軸線Ａ１方向における配置位置が異なり、かつ、弁体５７の回転方向における配置領域の一部が異なる。弁体５７を側面視すると、出力ポート４３，４４，４５は、軸線Ａ１に対して傾斜する箇所を含む。弁体５７は、入力ポート４２を出力ポート４３，４４，４５にそれぞれ接続する通路を有する。

図３のように、接続管６４が取り付け孔５８内に挿入され、かつ、ハウジング５６に対して固定されている。また、ハウジング５６と接続管６４との間をシールするシール部材が設けられている。接続管６４に輸送管６５が接続され、輸送管６５内に冷却流路４８が設けられている。接続管６４内にシール部材６６が配置されている。シール部材６６は、合成ゴム製であり、かつ、円筒形状を有している。スプリング６７が接続管６４内に配置され、スプリング６７は、シール部材６６を弁体５７の外周面６８に押し付けている。シール部材６６内にポート６９が形成され、ポート６９は冷却流路４８につながっている。

弁体５７の軸線Ａ１方向で、図４に示すポート６９の配置領域と、出力ポート４３の配置領域とは少なくとも一部が重なる。また、シール部材６６の内径は、出力ポート４３の軸線Ａ１方向の幅よりも大きい。そして、弁体５７が回転すると、ポート６９は出力ポート４３に対して接続または遮断される。

図３に示すように、シール部材６６は、弁体５７の外周面６８に接触してシール面を形成する。シール部材６６は、入力ポート４２からポート６９に送られる冷却液が、シール部材６６と弁体５７の外周面６８との間から漏れることを防止する。シール部材６６、接続管６４及び輸送管６５は冷却液輸送部８０を構成する。

接続管７０が取り付け孔５９内に挿入され、かつ、ハウジング５６に対して固定されている。また、ハウジング５６と接続管７０との間をシールするシール部材が設けられている。接続管７０に輸送管７１が接続され、輸送管７１内にバイパス流路５５が設けられている。接続管７０内にシール部材７２が配置されている。シール部材７２は、合成ゴム製であり、かつ、円筒形状を有している。スプリング７３が接続管７０内に配置され、スプリング７３は、シール部材７２を弁体５７の外周面６８に押し付けている。シール部材７２内にポート７４が形成され、ポート７４はバイパス流路５５につながっている。軸線Ａ１方向において、図４に示すポート７４の配置領域と、出力ポート４５の配置領域とは少なくとも一部が重なる。また、シール部材７２の内径は、出力ポート４５の軸線Ａ１方向の幅よりも大きい。そして、弁体５７が回転すると、ポート７４は出力ポート４５に対して接続または遮断される。

図３のように、シール部材７２は、弁体５７の外周面６８に接触してシール面を形成する。シール部材７２は、入力ポート４２からポート７４に送られる冷却液が、シール部材７２と弁体５７の外周面６８との間から漏れることを防止する。シール部材７２、接続管７０及び輸送管７１は冷却液輸送部８１を構成する。

接続管７５が取り付け孔６０内に挿入され、かつ、ハウジング５６に対して固定されている。また、ハウジング５６と接続管７５との間をシールするシール部材が設けられている。接続管７５に輸送管７６が接続され、輸送管７６内に冷却流路５２が設けられている。接続管７５内にシール部材７７が配置されている。シール部材７７は、合成ゴム製であり、かつ、円筒形状を有している。スプリング７８が接続管７５内に配置され、スプリング７８は、シール部材７７を弁体５７の外周面６８に押し付けている。シール部材７７内にポート７９が形成され、ポート７９は冷却流路５２につながっている。軸線Ａ１方向において、図４に示すポート７９の配置領域と、出力ポート４４の配置領域とは少なくとも一部が重なる。また、シール部材７７の内径は、出力ポート４４の軸線Ａ１方向の幅よりも大きい。そして、弁体５７が回転すると、ポート７９は出力ポート４４に対して接続または遮断される。

図３のように、シール部材７７は、弁体５７の外周面６８に接触してシール面を形成する。シール部材７７は、入力ポート４２からポート７９に送られる冷却液が、シール部材７７と弁体５７の外周面６８との間から漏れることを防止する。シール部材７７、接続管７５及び輸送管７６は冷却液輸送部８２を構成する。

図１に示す車両１０の機能を説明する。イグニッションスイッチ３９がオンされてエンジン１１のクランクシャフトが回転すると、クランクシャフトの回転力でウォータポンプ１２が駆動する。ウォータポンプ１２は吸引ポート２２から冷却液を吸引し、かつ、冷却液を吐出ポート２３から吐出する。吐出ポート２３から吐出された冷却液の一部は、冷却流路２４、シリンダブロック用ウォータジャケット１９及び冷却流路３１を経由して切替バルブ１３の入力ポート４２に送られる。吐出ポート２３から吐出された冷却液の一部は、冷却流路２５、シリンダヘッド用ウォータジャケット２０及び冷却流路３３を経由して切替バルブ１３の入力ポート４２に送られる。吐出ポート２３から吐出された冷却液の一部は、冷却流路２６、排気ポート用ウォータジャケット２１及び冷却流路３５を経由して切替バルブ１３の入力ポート４２に送られる。

コントローラ１８は、イグニッションスイッチ３９のオンオフに関わりなく起動する。コントローラ１８は、入力される信号、及び記憶装置に記憶されている情報に基づいて切替バルブ１３を制御する。具体的には、モータ駆動回路１７に与える信号、例えば、ＰＷＭ信号のデューティ比を制御し、切替バルブ１３の弁体５７の位置を第１位置乃至第３位置の間で変更及び停止する。コントローラ１８は、角度センサ４０の信号を処理して、弁体５７の回転方向における位置を判断可能である。

コントローラ１８は、イグニッションスイッチ３９がオンされてエンジン１１が始動され、かつ、ヒータスイッチ３８がオフされ、かつ、冷却液温度センサ３７により検出される冷却液の温度が所定温度以下である場合のように、エンジン１１を暖機する条件が成立している場合に第１位置を選択する。コントローラ１８が、切替バルブ１３の弁体５７を図４の上段に示す第１位置で停止すると、ポート６９と出力ポート４３とが遮断され、ポート７４と出力ポート４５とが遮断され、ポート７９と出力ポート４４とが遮断される。つまり、切替バルブ１３に送られる冷却液は、ラジエータ１４、ヒータコア１５及びバイパス流路５５の何れにも送られない。

図５は、弁体５７の作動角度と、ポート６９，７４，７９の開口率との関係の例を示す線図である。ポート６９の開口率は、ポート６９が出力ポート４３に接続されている面積の割合である。ポート７４の開口率は、ポート７４が出力ポート４５に接続されている面積の割合である。ポート７９の開口率は、ポート７９が出力ポート４４に接続されている面積の割合である。作動角度０度は、弁体５７の第１位置に相当する。弁体５７の作動角度が０度であると、ポート６９，７４，７９の開口率は全て０％である。

コントローラ１８は、ヒータスイッチ３８がオンされていることを検出すると、切替バルブ１３を制御して、弁体５７を第１位置から作動させ、かつ、第２位置で停止することが可能である。弁体５７は図３において例えば時計回りに作動するものとする。この場合、弁体５７は図４において左側に移動し、ポート６９と出力ポート４３とが接続され、かつ、ポート７４と出力ポート４５とが接続される。弁体５７が第１位置から作動を開始後、弁体５７の位置が作動角度θ１に到達するまでの間、ポート６９の開口率及びポート７４の開口率が増加する。作動角度θ１は、弁体５７の第２位置に相当する。

コントローラ１８は、冷却液温度センサ３７の信号を処理して、冷却液の温度上昇を抑制する条件が成立したと判断すると、切替バルブ１３を制御して、弁体５７の位置を、第２位置から第３位置に切り替えることが可能である。弁体５７の第３位置は、図５の作動角度θ２に相当する。弁体５７が第２位置から第３位置に作動する途中で、図４の中段に示すように、ポート６９と出力ポート４３とが接続され、かつ、ポート７４と出力ポート４５とが接続され、かつ、ポート７９と出力ポート４４とが接続される。また、ポート７４の開口率は、弁体５７の作動角度θ１以降で減少する。

さらに、弁体５７の位置が、図５に示す作動角度θ２に到達する前に、ポート７４と出力ポート４５とが遮断され、弁体５７の位置が作動角度θ２に到達すると、図４の下段に示すように、ポート６９は出力ポート４３に接続され、ポート７９は出力ポート４４に接続されている。つまり、ポート６９，７９は、図５のように共に開いている。なお、コントローラ１８が、弁体５７を図３で反時計回りに作動すると、弁体５７は第３位置から第２位置を経て第１位置に戻る。さらに、コントローラ１８は、弁体５７を第１位置と第２位置との間に停止すること、または、弁体５７を第２位置と第３位置との間に停止すること、も可能である。

また、コントローラ１８が切替バルブ１３を制御して、停止している弁体５７を作動させる際、コントローラ１８への突入電流を抑制するため、電動モータ１６に印加する電流を制限することが可能である。図６は、電動モータ１６に印加する電流の一例を示すマップである。時刻ｔ１から電動モータ１６に電流を印加する際に、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間における印加電流が所定値Ｂ１未満となるように、例えば、破線で示すように制御する。所定値Ｂ１は、例えば７．１アンペアである。このため、モータ駆動回路１７に信号を与えるコントローラ１８への突入電流を抑制でき、コントローラ１８を保護できる。なお、時刻ｔ２以降は、印加電流は、略一定で推移する。時刻ｔ３で電動モータ１６を停止する信号が出力されると、電動モータ１６に印加する電流は、時刻ｔ４で最低値になる。

停止している電動モータ１６を回転させる際に、電動モータ１６に印加する電流を制限しない場合、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、電動モータ１６に印加する電流は、例えば、実線のように変化する。電動モータ１６に印加される電流の最大値は、所定値Ｂ１を超える所定値Ｂ２になる。

ところで、切替バルブ１３は、冷却液中に含まれる異物により機能が低下する可能性がある。例えば、異物が、シール部材６６，７２，７７の少なくとも１つと、弁体５７の外周面６８との間に挟まると、弁体５７の作動応答性が低下する可能性がある。

コントローラ１８は、弁体５７の作動応答性が低下することを抑制するため、図７の制御例を実行可能である。コントローラ１８は、ステップＳ１において、切替バルブ１３が故障しているか否かを判断する。コントローラ１８は、経過時間と目標時間とを比較することで、切替バルブ１３が故障しているか否かを判断する。経過時間は、弁体５７を作動させる信号を出力した時点から、弁体５７の位置が目標位置に到達するまでの実際の所要時間である。目標時間は、弁体５７の作動角度の変化量に応じて、コントローラ１８に予め記憶されている。

コントローラ１８がステップＳ１でＹｅｓと判断するということは、切替バルブ１３の弁体５７の作動機能が、異物により低下していることを意味する。そこで、コントローラ１８は、ステップＳ１でＹｅｓと判断するとステップＳ２に進み、切替バルブ１３の故障に対処する制御を行う。この制御は、各種の条件、例えば、冷却液温度センサ３７の信号、ヒータスイッチ３８の信号に関わりなく、弁体５７の位置を第３位置とする制御である。

コントローラ１８は、ステップＳ３において、切替バルブ１３が故障していると検知した回数が１回であるか否かを判断する。コントローラ１８は、ステップＳ３でＹｅｓと判断すると、ステップＳ４において、切替バルブ１３をクリーニングする制御を実施するフラグを立てる。

コントローラ１８は、ステップＳ５でイグニッションスイッチ３９がオフされていることを検出すると、ステップＳ６に進み、“電動モータ１６に対する印加電流を制限する制御”を解除し、かつ、ステップＳ７において、切替バルブ１３をクリーニングする制御を実施する。切替バルブ１３をクリーニングする制御は、電動モータ１６の回転軸８３の回転方向を交互に切り替えて、弁体５７を第１位置と第３位置との間で所定時間に亘って往復させた後、弁体５７を第３位置で停止する制御である。つまり、弁体５７は図３において時計回りの回転と、反時計回りの回転とが交互に切り替えられる。すると、シール部材６６，７２，７７の少なくとも１つと、弁体５７の外周面６８との間に挟まっている異物、または、シール部材６６，７２，７７の少なくとも１つに固着している異物、弁体５７の外周面６８に固着している異物を除去できる。特に、コントローラ１８は、“電動モータ１６の印加電流を制限する制御を解除”した状態で、ステップＳ７の制御を実施する。このため、コントローラ１８が、ステップＳ７で弁体５７を作動させる際に、電動モータ１６の印加電流は制限されない。例えば、電動モータ１６の印加電流は、図６の時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に実線で示すように制御される。このため、電動モータ１６の回転軸８３のトルクは、印加電流を制限する場合の回転軸８３のトルクに比べて高くすることができる。したがって、弁体５７の作動速度は、印加電流を制限する場合における弁体５７の作動速度よりも高くなり、異物を除去し易くなる。

ステップＳ７において、電動モータ１６の印加電流を制限しないクリーニング制御を実施しても、挟みこまれた異物が除去できない等の理由で弁体５７を指示通りに往復させることができない場合がある。この時、電動モータ１６に印加される電流が、最大値である所定値Ｂ２で継続的に供給されると、電動モータ１６に断線等の二次被害が起きる恐れがある。

このため、コントローラ１８は、ステップＳ７に次ぐステップＳ８において、切替バルブ１３の故障が継続しているか否かを判断する。このステップＳ８の判断は、例えば、電動モータ１６の印加電流を制限する制御を解除した状態で、ステップＳ７のクリーニング制御を所定時間継続して実施すると、弁体５７が回転するか否かで判断する。コントローラ１８は、弁体５７が回転するとステップＳ８でＮｏと判断してステップＳ９に進み、イグニッションスイッチ３９がオンされていることを検出してステップＳ１に進む。

コントローラ１８は、ステップＳ８の判断時点で弁体５７が回転しなければ、ステップＳ８でＹｅｓと判断し、ステップＳ１０において故障警告灯４１を点灯し、図７の制御例を終了する。また、コントローラ１８は、ステップＳ１０において、弁体５７を第３位置に停止する制御を維持する。このため、ラジエータ１４で冷却された冷却液が、ウォータポンプ１２を介してエンジン１１に送られる。さらに、コントローラ１８は、ステップＳ３でＮｏと判断すると、ステップＳ１０に進む。

なお、電動モータ１６の印加電流を制限する制御を解除した状態でクリーニング制御を所定時間継続しても弁体５７が回転しない場合には、電動モータ１６に印加する電流は図６に破線で示すように、最大値である所定値Ｂ２が所定時間継続された後、シャットダウンされる。

コントローラ１８はステップＳ１でＮｏと判断すると、ステップＳ２乃至ステップＳ９の処理及び判断の何れも行わず、図７の制御例を終了する。つまり、コントローラ１８は、停止している弁体５７を作動させる場合に、電動モータ１６の印加電流を所定値Ｂ１未満に制限する。

コントローラ１８は、イグニッションスイッチ３９がオフされてエンジン１１が停止している場合に、切替バルブ１３をクリーニングする制御を実施する。このため、エンジン１１の冷却性能、ヒータの暖房機能に及ぼす影響を抑制でき、車両１０のドライバビリティの低下を抑制できる。

切替バルブ１３は、弁体５７を第１位置と第３位置との間で作動させる場合、つまり、図３で弁体５７を時計回り及び反時計回りに交互に回転する場合、弁体５７の作動角度は、弁体５７の回転方向におけるポート６９，７４，７９のそれぞれの位置、弁体５７の回転方向における出力ポート４３，４４，４５のそれぞれの配置範囲等により定まる。

実施形態で説明した事項の意味を記載すると、出力ポート４３，４４，４５は、冷却液出口の一例であり、エンジン１１は、冷却対象部の一例であり、角度センサ４０及びコントローラ１８は、機能判断部の一例である。コントローラ１８及びモータ駆動回路１７は、第１制御部、第２制御部及び第３制御部の一例であり、コントローラ１８は、回数判断部である。ウォータポンプ１２は、ポンプの一例であり、冷却液輸送部８２が、ラジエータに接続された冷却液輸送部である。弁体５７の回転機能は、切替バルブの作動機能の一例である。

図６の時刻ｔ１から時刻ｔ２の間において、電動モータ１６に印加される実線で示す電流値が、第１電流値の一例である。図６の時刻ｔ１から時刻ｔ２の間において、電動モータ１６に印加される破線で示す電流値が、第２電流値の一例である。故障の検知回数１回は、所定回数の一例である。出力ポート４４は、複数の冷却液出口の何れか１つの一例である。切替バルブ１３の故障が、切替バルブ１３の作動機能が低下、具体的には弁体５７の作動応答性が低下していることに相当する。また、切替バルブ１３の作動機能が低下していても、弁体５７は作動可能である。

冷却液制御装置及び切替バルブは、上記実施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。切替バルブに設ける冷却液出口の数、冷却液輸送部の数は、任意に変更可能である。また、入力ポート４２の冷却液をバイパス流路５５のみに送り、冷却流路４８，５２には送られないように、弁体５７の作動位置を設定可能である。さらに、入力ポート４２の冷却液を、冷却流路４８のみに送り、冷却流路５２及びバイパス流路５５には送らないように、弁体５７の作動位置を設定可能である。さらに、入力ポート４２の冷却液を、冷却流路５２及びバイパス流路５５に送り、冷却流路４８には送らないように、弁体５７の作動位置を設定可能である。

また、複数の冷却液出口は、円柱形状の弁体の外周面の他、弁体の軸線に対して垂直な端面に設けられていてもよい。この場合、複数の冷却液出口は、弁体の軸線を中心とする異なる円周上に、それぞれ配置される。また、複数の冷却液輸送部は、弁体の軸線に対して対直な端面に接触する。

さらに、弁体は、弁体の軸線を中心として回転可能であればよく、円柱形状の弁体の他、ボール形状の弁体でもよい。さらに、図７のステップＳ３の判断に用いる故障の検知回数は、任意に変更可能である。第１制御部、第２制御部、第３制御部、判断部及び回数判断部は、電気部品または電子部品の単体でもよいし、複数の電気部品または複数の電子部品を有するユニットでもよい。電気部品または電子部品は、プロセッサ、制御回路及びモジュールを含む。

１１ エンジン
１２ ウォータポンプ
１３ 切替バルブ
１４ ラジエータ
１６ 電動モータ
１７ モータ駆動回路
１８ コントローラ
４０ 角度センサ
４３，４４，４５ 出力ポート
５７ 弁体
６８ 外周面
８０，８１，８２ 冷却液輸送部
Ａ１ 軸線
Ｂ１ 所定値

Claims (6)

1. 冷却液が流れる複数の冷却液出口を有する切替バルブと、
   前記切替バルブに接触して設けられ、かつ、前記複数の冷却液出口に対して接続または遮断される複数の冷却液輸送部と、
   前記切替バルブを作動させることにより、前記複数の冷却液出口と前記複数の冷却液輸送部との接続及び遮断を切り替える電動モータと、
   を備えた冷却制御装置であって、
   前記切替バルブの作動機能が低下しているか否かを判断する機能判断部と、
   前記機能判断部により前記切替バルブの作動機能が低下していると判断された後、前記切替バルブを作動させる際に前記電動モータに印加する第１電流値を、前記機能判断部により前記切替バルブの作動機能が低下していないと判断された後、前記切替バルブを作動させる際に前記電動モータに印加する第２電流値よりも高く設定する第１制御部と、
   を有し、
   前記複数の冷却液輸送部は、前記冷却液を冷却対象部に送り、
   前記冷却対象部は、車両の駆動輪にトルクを伝達するエンジンを含み、
   前記複数の冷却液輸送部から送られる前記冷却液を、前記エンジンに送るポンプが設けられ、
   前記冷却液輸送部の何れか１つは、前記冷却液を冷却して前記エンジンに送るラジエータに接続されており、
   前記機能判断部により前記切替バルブの作動機能が低下していると判断された後、前記第１制御部が前記切替バルブを作動させる前に、前記複数の冷却液出口の何れか１つと、前記ラジエータに接続された前記冷却液輸送部とを接続するように、前記切替バルブを作動させる第３制御部が更に設けられている、冷却制御装置。
2. 請求項１記載の冷却制御装置において、
   前記切替バルブは、前記電動モータの動力で回転する弁体を有し、
   前記複数の冷却液出口は、前記弁体の外周面に設けられ、
   前記複数の冷却液輸送部は、前記弁体の外周面に接触し、
   前記機能判断部が判断する前記切替バルブの作動機能は、前記弁体の回転機能を含む、冷却制御装置。
3. 請求項２記載の冷却制御装置において、
   前記機能判断部により前記弁体の回転機能が低下していると判断された後、前記第１制御部が前記弁体を回転させる際に、前記弁体の回転方向を交互に切り替える第２制御部が更に設けられている、冷却制御装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項記載の冷却制御装置において、
   前記第１制御部は、前記機能判断部により前記切替バルブの作動機能が低下していると判断された後、前記エンジンが停止している状態で前記切替バルブを作動させる、冷却制御装置。
5. 請求項１乃至３の何れか１項記載の冷却制御装置において、
   前記第３制御部が前記切替バルブを作動させた後であり、かつ、前記第１制御部が前記切替バルブを作動させる前に、前記切替バルブの作動機能が低下していると判断される回数が所定回数以下であるか否かを判断する回数判断部が更に設けられ、
   前記第１制御部は、前記切替バルブの作動機能が低下していると判断される回数が所定回数以下であると、前記第１電流値を前記第２電流値よりも高く設定して前記切替バルブを作動させる、冷却制御装置。
6. 請求項５記載の冷却制御装置において、
   前記第３制御部は、前記切替バルブの作動機能が低下していると判断される回数が所定回数を超えていると、前記複数の冷却液出口の何れか１つと、前記ラジエータに接続された前記冷却液輸送部とを接続した状態を維持する、冷却制御装置。

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