JP2013158193A - 車両の冷却制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転電機と制御ユニットとをバランスよく冷却することができる車両の冷却制御装置を提供すること。
【解決手段】駆動源として機能するモータジェネレータと、モータジェネレータの駆動を制御するＰＣＵと、少なくともＰＣＵを冷却するためのＬＬＣが循環する第１冷却配管系統と、冷却配管系統にＬＬＣを循環させる電動ＬＬＣポンプと、ＬＬＣを放熱させるＬＬＣラジエータと、トランスアクスル内の潤滑油を循環する潤滑油配管系統と、潤滑油配管系統に潤滑油を循環させる電動オイルポンプと、ＬＬＣと潤滑油との間の熱交換により潤滑油を冷却するオイルクーラとを備え、ＬＬＣの温度が高くなるにつれて段階的または連続的に高くなるように予め定められた第１閾値ＴＨ１よりもモータジェネレータＭＧ２の温度が高くなったことを条件として、モータジェネレータＭＧ２の作動量が増加するように制御する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の冷却制御装置に関する。

従来、少なくとも駆動源として機能する回転電機を有する車両としては、回転電機の駆動を制御する制御ユニットと、少なくとも制御ユニットを冷却するための第１冷却媒体が循環する第１冷却配管系統と、第１冷却配管系統に第１冷却媒体を循環させる第１ポンプと、第１冷却媒体を放熱させる放熱器と、少なくとも回転電機を冷却するための第２冷却媒体が循環する第２冷却配管系統と、第２冷却配管系統に第２冷却媒体を循環させる第２ポンプと、第１冷却媒体と第２冷却媒体との間で熱交換を行わせる熱交換器とを備えたものが知られている。

例えば、回転電機を含むトランスアクスルの冷却構造に、トランスアクスル内を循環する潤滑油を循環させることができる電動オイルポンプと、潤滑油の循環経路を流れる潤滑油を冷却可能なウォータジャケットとを設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に開示された車両の冷却制御装置において、ウォータジャケットには、回転電機の駆動を制御するためのインバータを含む制御ユニットを冷却するための冷却液としてＬＬＣ（Long life Coolant）が流れるようになっている。

ＬＬＣの循環径路には、ＬＬＣを放熱させるＬＬＣクーラおよびＬＬＣを循環させるＬＬＣ循環ポンプが設けられている。また、電動オイルポンプは、回転電機の温度が所定の温度より高い場合には、作動量が増加され、回転電機の温度が所定の温度より低い場合には、作動量が減少される。

このように、特許文献１に開示されたものは、回転電機の温度に応じて電動オイルポンプを作動させることにより、潤滑油を適切に冷却し、トランスアクスルに含まれる回転電機やギヤ等を適切に冷却していた。

特開２０１０−６００３７号公報

しかしながら、このような従来の技術においては、回転電機の温度が所定の温度より高くなると、電動オイルポンプの作動量が増加するため、ＬＬＣの温度が高くなることにより、制御ユニットの冷却が不十分になってしまうことがあった。

また、従来の技術においては、回転電機の温度が所定の温度より低くなると、電動オイルポンプの作動量が減少するため、ＬＬＣの温度が低くなることにより、制御ユニットの冷却が過度になってしまうことがあった。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、回転電機と制御ユニットとをバランスよく冷却することができる車両の冷却制御装置を提供することを目的とする。

本発明の車両の冷却制御装置は、上記目的を達成するため、（１）少なくとも駆動源として機能する回転電機と、前記回転電機の駆動を制御する制御ユニットと、少なくとも前記制御ユニットを冷却するための第１冷却媒体が循環する第１冷却配管系統と、前記第１冷却配管系統に前記第１冷却媒体を循環させる第１ポンプと、前記第１冷却媒体を放熱させる放熱器と、少なくとも前記回転電機を冷却するための第２冷却媒体が循環する第２冷却配管系統と、前記第２冷却配管系統に前記第２冷却媒体を循環させる第２ポンプと、前記第１冷却媒体と前記第２冷却媒体との間で熱交換を行わせる熱交換器と、を備えた車両の冷却制御装置において、前記回転電機の温度が高くなるにつれて高くなるように予め定められた閾値よりも前記第１冷却媒体の温度が高くなったことを条件として、前記第２ポンプの作動量が増加するように制御する制御手段を備えている。

この構成により、本発明の車両の冷却制御装置は、回転電機の温度および第１冷却媒体の温度に応じて第２ポンプを作動させるため、制御ユニットの冷却が過度になったり、不十分になったりすることを抑制することができ、回転電機と制御ユニットとをバランスよく冷却することができる。

また、上記（１）に記載の車両の冷却制御装置において、（２）前記閾値は、前記車両の速度が高くなるにつれて低くなるように定められてもよい。

この構成により、本発明の車両の冷却制御装置は、車両の速度が高い場合には、放熱器の放熱性能が向上するため、閾値を低く設定することにより、第１冷却媒体と第２冷却媒体との熱交換を促進し、制御ユニットの冷却が過度になることを抑制することができる。

また、本発明の車両の冷却制御装置は、車両の速度が低い場合には、放熱器の放熱性能が低下するため、閾値を高く設定することにより、第１冷却媒体と第２冷却媒体との熱交換を抑制し、制御ユニットの冷却が不十分になることを抑制することができる。

また、上記（１）に記載の車両の冷却制御装置において、（３）前記閾値は、前記回転電機の負荷が高くなるにつれて低くなるように定められてもよい。

この構成により、本発明の車両の冷却制御装置は、回転電機の負荷が高い場合には、第２冷却媒体の温度が高くなるため、閾値を低く設定することにより、第１冷却媒体と第２冷却媒体との熱交換を促進し、回転電機の冷却が不十分になることを抑制することができる。

また、本発明の車両の冷却制御装置は、回転電機の負荷が低い場合には、第２冷却媒体の温度が低くなるため、閾値を高く設定することにより、第１冷却媒体と第２冷却媒体との熱交換を抑制し、回転電機の冷却が過度になることを抑制することができる。

本発明によれば、回転電機と制御ユニットとをバランスよく冷却することができる車両の冷却制御装置を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の冷却制御装置を搭載した車両の構成を示す機能ブロック図である。 図１に示すハイブリッド車両の冷却機構を示す概略構成図である。 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の冷却制御装置を構成するハイブリッドＥＣＵが参照するマップを示すグラフである。 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の冷却制御装置の車両冷却動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の冷却制御装置を構成するハイブリッドＥＣＵが参照するマップの他の第１の例を示すグラフである。 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の冷却制御装置を構成するハイブリッドＥＣＵが参照するマップの他の第２の例を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、動力分割式のハイブリッド車両に本発明に係る車両の冷却制御装置を適用した場合を例に説明する。

図１に示すように、本実施の形態におけるハイブリッド車両１は、内燃機関を構成するエンジン１０と、エンジン１０によって発生された動力をドライブシャフト１１Ｌ、１１Ｒを介して駆動輪１２Ｌ、１２Ｒに伝達するためのトランスアクスル１３と、ハイブリッド車両１の駆動用の電力を制御する電力制御ユニット（以下、「ＰＣＵ」という）１４と、エンジン１０を制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「ＥＧ−ＥＣＵ」という）１５と、ハイブリッド車両１の各部を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶ−ＥＣＵ」という）１６とを備えている。

なお、本実施の形態おいて、エンジン１０は、ガソリンを燃料とする直列４気筒のエンジンによって構成されているものとするが、本発明においては、直列６気筒エンジン、Ｖ型６気筒エンジン、Ｖ型１２気筒エンジンまたは水平対向６気筒エンジン等の種々の型式のエンジンによって構成されていてもよい。

また、エンジン１０に用いられる燃料は、ガソリンに代えて、軽油等の炭化水素系の燃料であってもよく、エタノール等のアルコールとガソリンとを混合したアルコール燃料であってもよい。

トランスアクスル１３は、動力伝達装置２０と、ギヤ機構２１と、デファレンシャルギヤ２２とを備えている。動力伝達装置２０は、電力と回転力とを相互に変換するモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２と、モータジェネレータＭＧ２から伝達された回転を減速して駆動トルクを増幅する減速機２５と、エンジン１０によって発生された動力を駆動輪１２Ｌ、１２Ｒ側に伝達する動力とモータジェネレータＭＧ１を駆動する動力とに分割する動力分割機構２６とを備えている。なお、本実施の形態において、モータジェネレータＭＧ２は、本発明における回転電機を構成する。

動力分割機構２６は、エンジン１０の出力軸としてのクランクシャフト１７の端部にダンパ１８を介して結合された入力軸３０と、入力軸３０に軸中心が貫通された中空形状のサンギヤ軸３１に結合されたサンギヤ３２と、サンギヤ３２と回転軸が一致するようにサンギヤ３２の同心円上に配置されたリングギヤ３３と、サンギヤ３２およびリングギヤ３３に噛み合うようにサンギヤ３２とリングギヤ３３との間に配置された複数のピニオンギヤ３４と、ピニオンギヤ３４を自転自在に保持すると共に入力軸３０に対して公転自在に保持するキャリア３５とを備えている。

このように、動力分割機構２６は、サンギヤ３２、リングギヤ３３、ピニオンギヤ３４およびキャリア３５を回転要素として、エンジン１０によって発生された動力を分割すると共に、モータジェネレータＭＧ１および駆動輪１２Ｌ、１２Ｒ側から伝達された動力を統合する遊星歯車機構を構成している。

したがって、動力分割機構２６は、エンジン１０からキャリア３５に入力された動力を、サンギヤ３２側と、リングギヤ３３側とにそのギヤ比に応じて分割することにより、分割された一方の動力によってモータジェネレータＭＧ１を発電機として機能させるとともに、分割された他方の動力によって駆動輪１２Ｌ、１２Ｒを回転させるようになっている。

また、動力分割機構２６は、駆動電力が供給されたモータジェネレータＭＧ１が電動機として機能し、エンジン１０が駆動しているときには、エンジン１０からキャリア３５に入力された動力と、モータジェネレータＭＧ１からサンギヤ３２に入力された動力とを統合してリングギヤ３３から出力するようになっている。

また、動力分割機構２６は、駆動電力が供給されたモータジェネレータＭＧ１が電動機として機能し、エンジン１０が停止しているときには、モータジェネレータＭＧ１からサンギヤ３２に入力された動力をキャリア３５に出力することにより、クランクシャフト１７を回転させ、エンジン１０を始動させるようになっている。このように、モータジェネレータＭＧ１は、動力分割機構２６と協働して、スタータとしても機能するようになっている。

モータジェネレータＭＧ１は、回転磁界を形成するステータ４０と、ステータ４０の内部に配置され、複数の永久磁石が埋め込まれているロータ４１と、を備えており、ステータ４０は、ステータコアおよびステータコアに巻き掛けられた三相コイルを備えている。

ロータ４１は、動力分割機構２６のサンギヤ３２と一体に回転するサンギヤ軸３１に結合されており、ステータ４０のステータコアは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成され、本体ケース４２の内周部に固定されている。

このように構成されたモータジェネレータＭＧ１において、ステータ４０の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ４０によって回転磁界が形成され、この回転磁界にロータ４１に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ４１が回転駆動される。このように、モータジェネレータＭＧ１は、電動機として機能するようになっている。

また、ロータ４１に埋め込まれた永久磁石が回転すると、回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ４０の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相コイルの両端に電力が発生する。このように、モータジェネレータＭＧ１は、発電機としても機能するようになっている。

モータジェネレータＭＧ２は、回転磁界を形成するステータ４５と、ステータ４５の内部に配置され複数の永久磁石が埋め込まれたロータ４６と、を備えており、ステータ４５は、ステータコアおよびステータコアに巻き掛けられた三相コイルを備えている。

ロータ４６は、減速機２５に結合されたロータシャフト４７に結合されており、ステータ４５のステータコアは、例えば、電磁鋼板の薄板を積層して形成され、本体ケース４８の内周部に固定されている。

このように構成されたモータジェネレータＭＧ２において、ステータ４５の三相コイルに三相交流電力が供給されると、ステータ４５によって回転磁界が形成され、この回転磁界にロータ４６に埋め込まれた永久磁石が引かれることにより、ロータ４６が回転駆動される。このように、モータジェネレータＭＧ２は、電動機として機能するようになっている。

また、ロータ４６に埋め込まれた永久磁石が回転すると、回転磁界が形成され、この回転磁界によりステータ４５の三相コイルに誘導電流が流れることにより、三相コイルの両端に電力が発生する。このように、モータジェネレータＭＧ２は、発電機としても機能するようになっている。

減速機２５は、モータジェネレータＭＧ２のロータ４６に結合されたロータシャフト４７に結合されたサンギヤ３６と、回転軸がサンギヤ３６と一致するようにサンギヤ３６の同心円上に配置されたリングギヤ３７と、サンギヤ３６およびリングギヤ３７に噛み合うようにサンギヤ３６とリングギヤ３７との間に配置された複数のピニオンギヤ３８と、一端が本体ケース４８に固定され、他端がピニオンギヤ３８を自転自在に支持する支持軸を有するキャリア３９とを備えている。

このように、減速機２５は、サンギヤ３６、リングギヤ３７およびピニオンギヤ３８を回転要素として、モータジェネレータＭＧ２から伝達された回転を減速して駆動トルクを増幅する遊星歯車機構を構成している。

したがって、減速機２５は、駆動電力が供給されたモータジェネレータＭＧ２が電動機として機能しているときには、モータジェネレータＭＧ２から伝達された回転を減速して駆動トルクを増幅してリングギヤ３７から出力するようになっている。

また、減速機２５は、リングギヤ３７に入力された動力による回転を加速して駆動トルクを減衰させてサンギヤ３６から出力することにより、モータジェネレータＭＧ２を発電機として機能させるようになっている。

減速機２５のリングギヤ３７および動力分割機構２６のリングギヤ３３には、リングギヤ３７とリングギヤ３３とが一体回転するようにカウンタドライブギヤ２３が設けられている。カウンタドライブギヤ２３は、ギヤ機構２１に噛み合わされ、ギヤ機構２１は、デファレンシャルギヤ２２に噛み合わされている。カウンタドライブギヤ２３に出力された動力は、カウンタドライブギヤ２３からギヤ機構２１を介して、デファレンシャルギヤ２２に伝達されるようになっている。

デファレンシャルギヤ２２は、ドライブシャフト１１Ｌ、１１Ｒに接続され、ドライブシャフト１１Ｌ、１１Ｒは、駆動輪１２Ｌ、１２Ｒにそれぞれ接続されている。すなわち、デファレンシャルギヤ２２に伝達された動力は、ドライブシャフト１１Ｌ、１１Ｒを介して、駆動輪１２Ｌ、１２Ｒに出力される。

したがって、駆動電力が供給されたモータジェネレータＭＧ２は、駆動源として機能するようになっており、モータジェネレータＭＧ２によって発生された動力は、駆動輪１２Ｌ、１２Ｒに伝達されるようになっている。また、駆動電力が供給されていないモータジェネレータＭＧ２は、駆動輪１２Ｌ、１２Ｒの回転を減速しつつ、その回転力を電力に変換する電力回生器として機能するようになっている。

ＰＣＵ１４は、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に対してそれぞれ設けられたインバータ５１、５２と、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を駆動制御するためにインバータ５１、５２を制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「ＭＴ−ＥＣＵ」という）５３とを備えている。なお、ＰＣＵ１４は、本発明における制御ユニットを構成する。

インバータ５１、５２は、ＭＴ−ＥＣＵ５３による制御に基づいて、モータジェネレータＭＧ１とモータジェネレータＭＧ２とバッテリ１９との間で電力のやりとり、すなわち、バッテリ１９を充放電させるようになっている。

インバータ５１およびインバータ５２とバッテリ１９とを接続する電力ライン５４は、インバータ５１およびインバータ５２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２のいずれか一方で発電された電力を他方のモータジェネレータで消費することができるようになっている。

ＭＴ−ＥＣＵ５３は、図示を省略するが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。

ＭＴ−ＥＣＵ５３のＲＯＭには、当該マイクロプロセッサをＭＴ−ＥＣＵ５３として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＭＴ−ＥＣＵ５３のＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ＭＴ−ＥＣＵ５３として機能する。

ＭＴ−ＥＣＵ５３には、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えば、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の回転子の回転位置をそれぞれ検出する回転位置検出センサ６０、６１の検出信号、および、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２に入力される相電流を検出する図示しない電流センサの検出信号等が入力されるようになっている。

ＭＴ−ＥＣＵ５３は、インバータ５１およびインバータ５２にスイッチング制御信号を出力することにより、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２を駆動制御するようになっている。

また、ＭＴ−ＥＣＵ５３は、ＨＶ−ＥＣＵ１６等の他のＥＣＵと高速ＣＡＮ（Controller Area Network）を介して通信するようになっており、ＨＶ−ＥＣＵ１６等の他のＥＣＵと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。

例えば、ＭＴ−ＥＣＵ５３は、ＨＶ−ＥＣＵ１６から入力された制御信号に応じてインバータ５１、５２を制御することにより、モータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２をそれぞれ駆動制御するようになっている。また、ＭＴ−ＥＣＵ５３は、必要に応じてモータジェネレータＭＧ１、ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶ−ＥＣＵ１６に出力するようになっている。

バッテリ１９の蓄電容量や温度等の状態を管理するために、ハイブリッド車両１は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「Ｂ−ＥＣＵ」という）６２を備えている。Ｂ−ＥＣＵ６２は、図示を省略するが、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。

Ｂ−ＥＣＵ６２のＲＯＭには、当該マイクロプロセッサをＢ−ＥＣＵ６２として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、Ｂ−ＥＣＵ６２のＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、Ｂ−ＥＣＵ６２として機能する。

Ｂ−ＥＣＵ６２には、バッテリ１９の状態を管理するために必要な信号、例えば、バッテリ１９の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧、バッテリ１９の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた電流センサ６３によって検出される充放電電流、および、バッテリ１９に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度等を表す信号が入力されるようになっている。

また、Ｂ−ＥＣＵ６２は、ＨＶ−ＥＣＵ１６等の他のＥＣＵと高速ＣＡＮを介して通信するようになっており、ＨＶ−ＥＣＵ１６等の他のＥＣＵと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。

例えば、Ｂ−ＥＣＵ６２は、必要に応じてバッテリ１９の状態に関するデータをＨＶ−ＥＣＵ１６に出力するようになっている。また、Ｂ−ＥＣＵ６２は、電流センサ６３によって検出された充放電電流の積算値に基づいて、バッテリ１９の残容量を表すＳＯＣ（State Of Charge）を算出し、算出したＳＯＣをＨＶ−ＥＣＵ１６に出力するようになっている。

ＥＧ−ＥＣＵ１５は、図示を省略するが、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。ＥＧ−ＥＣＵ１５のＲＯＭには、当該マイクロプロセッサをＥＧ−ＥＣＵ１５として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＥＧ−ＥＣＵ１５のＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ＥＧ−ＥＣＵ１５として機能する。

ＥＧ−ＥＣＵ１５は、ＨＶ−ＥＣＵ１６等の他のＥＣＵと高速ＣＡＮを介して通信するようになっており、ＨＶ−ＥＣＵ１６等の他のＥＣＵと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。

例えば、ＥＧ−ＥＣＵ１５は、ＨＶ−ＥＣＵ１６から入力される制御信号およびエンジン１０の運転状態を検出する各種センサから入力される検出信号等に基づいて、燃料噴射制御、点火制御および吸入空気量調節制御等のエンジン１０の運転制御を行うとともに、必要に応じてエンジン１０の運転状態に関するデータをＨＶ−ＥＣＵ１６に出力するようになっている。

ＨＶ−ＥＣＵ１６は、図示を省略するが、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、フラッシュメモリと、入出力ポートと、を備えたマイクロプロセッサによって構成されている。ＨＶ−ＥＣＵ１６のＲＯＭには、当該マイクロプロセッサをＨＶ−ＥＣＵ１６として機能させるためのプログラムが記憶されている。

すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ１６のＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該マイクロプロセッサは、ＨＶ−ＥＣＵ１６として機能する。なお、本実施の形態において、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、本発明における制御手段を構成する。

ＨＶ−ＥＣＵ１６は、ＥＧ−ＥＣＵ１５等の他のＥＣＵと高速ＣＡＮを介して互いに接続されており、ＥＧ−ＥＣＵ１５等の他のＥＣＵと各種制御信号やデータのやりとりを行うようになっている。

図２に示すように、ＰＣＵ１４には、少なくともＰＣＵ１４を冷却するための冷却媒体としてのＬＬＣが循環する冷却配管系統８０が設けられている。なお、ＬＬＣは、本発明における第１冷却媒体に相当し、冷却配管系統８０は、本発明における第１冷却配管系統を構成する。

また、トランスアクスル１３には、動力伝達装置２０、ギヤ機構２１およびデファレンシャルギヤ２２を構成するギヤの作動を潤滑にするための潤滑油が循環する潤滑油配管系統８１が設けられている。なお、図２において、モータジェネレータＭＧ１は、モータジェネレータＭＧ２の背後に位置するため、図示が省略されている。

ここで、潤滑油は、モータジェネレータＭＧ２を冷却するための冷却媒体としても使用され、本発明における第２冷却媒体に相当する。また、潤滑油配管系統８１は、本発明における第２冷却配管系統を構成する。

冷却配管系統８０には、ＬＬＣを貯蔵するリザーバタンク（図中、「Ｒ／Ｔ」と略す）８２と、ＬＬＣを循環させる電動ＬＬＣポンプ（図中、「Ｅ．ＬＬＣ／Ｐ」と略す）８３と、ＬＬＣを放熱させるＬＬＣラジエータ（図中、「ＬＬＣ−ＲＡＤ」と略す）８４と、潤滑油配管系統８１内の潤滑油とＬＬＣとの間で熱交換を行わせることにより、潤滑油を冷却するためのオイルクーラ（図中、「Ｏ／Ｃ」と略す）８５と、ＬＬＣの温度を検知する温度センサ８６とが設けられている。

なお、電動ＬＬＣポンプ８３は、本発明における第１ポンプを構成し、ＬＬＣラジエータ８４は、本発明における放熱器を構成し、オイルクーラ８５は、本発明における熱交換器を構成する。ＬＬＣラジエータ８４は、例えば、エンジンラジエータ（図中「ＥＧ−ＲＡＤ」と略す）９０と並んで設けられ、外気とＬＬＣとを熱交換させるようになっている。

潤滑油配管系統８１には、オイルクーラ８５に加えて、電動オイルポンプ（「図中、「Ｅ．Ｏ／Ｐ」と略す」）８７が設けられている。なお、電動オイルポンプ８７は、本発明における第２ポンプを構成する。また、モータジェネレータＭＧ２には、モータジェネレータＭＧ２の温度を検知する温度センサ８８が設けられている。

ＨＶ−ＥＣＵ１６の入力側には、温度センサ８６、温度センサ８８および車速センサ８９等の各種センサが接続されている。ＨＶ−ＥＣＵ１６の出力側には、電動ＬＬＣポンプ８３および電動オイルポンプ８７等の各種制御対象デバイスが接続されている。

ＨＶ−ＥＣＵ１６は、温度センサ８６によって検知されたＬＬＣの温度に基づいて、電動ＬＬＣポンプ８３の作動量、すなわち、ＬＬＣの循環速度を変化させるようになっている。

具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、温度センサ８６によって検知されたＬＬＣの温度が高くなるにつれて、電動ＬＬＣポンプ８３の作動量を段階的または連続的に増加させるようになっている。これにより、ＬＬＣの温度が高くなるにつれて、単位時間当たりにＬＬＣラジエータ８４を流れるＬＬＣの量が増加するため、ＬＬＣの温度の低下率が高くなる。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、温度センサ８６によって検知されたＬＬＣの温度と、温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度とに基づいて、電動オイルポンプ８７の作動量を調整するようになっている。

具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、図３に示すように、温度センサ８６によって検知されたＬＬＣの温度が高くなるにつれて段階的または連続的に高くなるように予め定められた第１閾値ＴＨ１よりも温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が高くなったことを条件として、電動オイルポンプ８７の作動量が増加するように制御するようになっている。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、温度センサ８６によって検知されたＬＬＣの温度が高くなるにつれて段階的または連続的に高くなるように予め定められた第２閾値ＴＨ２よりも温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が低くなったことを条件として、電動オイルポンプ８７の作動量が減少するように制御するようになっている。

これにより、ＬＬＣの温度が高い場合には、ＬＬＣと潤滑油との熱交換が抑制され、ＰＣＵ１４の冷却が不十分になることが抑制されることにより、ＰＣＵ１４が保護される。また、ＬＬＣの温度が低い場合には、ＬＬＣと潤滑油との熱交換が促進され、ＰＣＵ１４の冷却が過度になることが抑制され、モータジェネレータＭＧ２の冷却が不十分となることが抑制されることにより、モータジェネレータＭＧ２が保護される。

なお、本実施の形態において、第１閾値ＴＨ１を表すマップと第２閾値ＴＨ２を表すマップとは、例えば、ＨＶ−ＥＣＵ１６を構成するＲＯＭに予め格納されている。第１閾値ＴＨ１と第２閾値ＴＨ２とは、同一の値でもよいが、温度センサ８６、８８によって検知された温度が閾値付近にあるときに、電動オイルポンプ８７の作動量の切り替えが頻繁に発生しないように、第２閾値ＴＨ２を第１閾値ＴＨ１より低めに定めておくことが好ましい。

次に、ＨＶ−ＥＣＵ１６の車両冷却動作について、図４に示すフローチャートを参照して、説明する。なお、図４に示すフローチャートは、予め定められた時間間隔で実行されるようになっている。

まず、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、電動オイルポンプ８７の作動量を減少させている作動量減少状態にある場合には（ステップＳ１）、第１閾値ＴＨ１を表すマップを参照し、温度センサ８６によって検知されたＬＬＣの温度に応じた第１閾値ＴＨ１を取得する（ステップＳ２）。

次いで、ステップＳ２で取得された第１閾値ＴＨ１より温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が高いか否かを判断する（ステップＳ３）。ここで、ステップＳ１で取得された第１閾値ＴＨ１より温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が高くないと判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、車両冷却動作を終了する。

一方、ステップＳ２で取得された第１閾値ＴＨ１より温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が高いと判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、作動量増加状態をとり、電動オイルポンプ８７の作動量を増加させる（ステップＳ４）。

ステップＳ１において、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、電動オイルポンプ８７の作動量を増加させている作動量増加状態にある場合には、第２閾値ＴＨ２を表すマップを参照し、温度センサ８６によって検知されたＬＬＣの温度に応じた第２閾値ＴＨ２を取得する（ステップＳ５）。

次いで、ステップＳ５で取得された第２閾値ＴＨ２より温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が低いか否かを判断する（ステップＳ６）。ここで、ステップＳ５で取得された第２閾値ＴＨ２より温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が低くないと判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、車両冷却動作を終了する。

一方、ステップＳ５で取得された第２閾値ＴＨ２より温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が低いと判断した場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、作動量減少状態をとり、電動オイルポンプ８７の作動量を減少させる（ステップＳ７）。

以上のように、本発明の実施の形態に係る車両の冷却制御装置は、モータジェネレータＭＧ２の温度およびＬＬＣの温度に応じて電動オイルポンプ８７を作動させるため、ＰＣＵ１４の冷却が過度になったり、不十分になったりすることを抑制することができ、モータジェネレータＭＧ２とＰＣＵ１４とをバランスよく冷却することができる。

なお、図３において、第１閾値ＴＨ１を表すマップは、ＬＬＣの温度に応じて連続的に増加する直線で示されているが、第１閾値ＴＨ１を表すマップは、ＬＬＣの温度に応じて段階的または連続的に増加していればよい。同様に、第２閾値ＴＨ２を表すマップも、ＬＬＣの温度に応じて段階的または連続的に増加していればよい。

また、本実施の形態において、第１閾値ＴＨ１を表すマップと第２閾値ＴＨ２を表すマップは、温度センサ８６によって検知されたＬＬＣの温度が高くなるにつれて高くなるように予め定められているものとして説明した。

本発明において、第１閾値ＴＨ１を表すマップは、図５に示すように、第１閾値ＴＨ１が、車速が高くなるにつれて低くなるように段階的または連続的に定められてもよい。例えば、車速に応じた複数のマップを予め用意しておき、ＨＶ−ＥＣＵ１６が、車速センサ８９によって検知された車速に応じたマップから得られる第１閾値ＴＨ１に基づいて、電動オイルポンプ８７の作動量を制御するようにしてもよい。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１６が、車速センサ８９によって検知された車速に応じて、マップから得られる第１閾値ＴＨ１を変更し、変更した第１閾値ＴＨ１に基づいて電動オイルポンプ８７の作動量を制御するようにしてもよい。

また、本発明において、第２閾値ＴＨ２を表すマップは、第１閾値ＴＨ１を表すマップと同様に、第２閾値ＴＨ２が、車両の速度が高くなるにつれて低くなるように定められてもよい。

このように構成することにより、本発明の車両の冷却制御装置は、車両の速度が高い場合には、ＬＬＣラジエータ８４の放熱性能が向上するため、閾値を低く設定することにより、ＬＬＣと潤滑油との熱交換を促進し、ＰＣＵ１４の冷却が過度になることを抑制することができる。

また、本発明の車両の冷却制御装置は、車両の速度が低い場合には、ＬＬＣラジエータ８４の放熱性能が低下するため、閾値を高く設定することにより、ＬＬＣと潤滑油との熱交換を抑制し、ＰＣＵ１４の冷却が不十分になることを抑制することができる。

また、本発明において、第１閾値ＴＨ１を表すマップは、図６に示すように、第１閾値ＴＨ１が、モータジェネレータＭＧ２の負荷が高くなるにつれて段階的または連続的に低くなるように定められてもよい。

例えば、モータジェネレータＭＧ２の負荷に応じた複数のマップを予め用意しておき、ＨＶ−ＥＣＵ１６が、ＭＴ−ＥＣＵ５３から得られるモータジェネレータＭＧ２の負荷に応じたマップから得られる第１閾値ＴＨ１に基づいて、電動オイルポンプ８７の作動量を制御するようにしてもよい。

また、ＨＶ−ＥＣＵ１６が、ＭＴ−ＥＣＵ５３から得られるモータジェネレータＭＧ２の負荷に応じてマップから得られる第１閾値ＴＨ１を変更し、変更した第１閾値ＴＨ１に基づいて電動オイルポンプ８７の作動量を制御するようにしてもよい。

また、本発明において、第２閾値ＴＨ２を表すマップは、第１閾値ＴＨ１を表すマップと同様に、第２閾値ＴＨ２が、モータジェネレータＭＧ２の負荷が高くなるにつれて低くなるように定められてもよい。

このように構成することにより、本発明の車両の冷却制御装置は、モータジェネレータＭＧ２の負荷が高い場合には、潤滑油の温度が高くなるため、閾値を低く設定することにより、ＬＬＣと潤滑油との熱交換を促進し、モータジェネレータＭＧ２の冷却が不十分になることを抑制することができる。

また、本発明の車両の冷却制御装置は、モータジェネレータＭＧ２の負荷が低い場合には、潤滑油の温度が低くなるため、閾値を高く設定することにより、ＬＬＣと潤滑油との熱交換を抑制し、モータジェネレータＭＧ２の冷却が過度になることを抑制することができる。

また、本実施の形態において、ＨＶ−ＥＣＵ１６が、温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が第１閾値ＴＨ１よりも高くなったことを条件として、電動オイルポンプ８７の作動量を増加させ、温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が第２閾値ＴＨ２よりも低くなったことを条件として、電動オイルポンプ８７の作動量を減少させるものとして説明した。

本発明において、ＨＶ−ＥＣＵ１６は、温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が第１閾値ＴＨ１よりも高くなったことを条件として、電動オイルポンプ８７を作動させ、温度センサ８８によって検知されたモータジェネレータＭＧ２の温度が第２閾値ＴＨ２よりも低くなったことを条件として、電動オイルポンプ８７の作動量を０にする、すなわち、電動オイルポンプ８７を停止させるようにしてもよい。

また、本実施の形態において、本発明における回転電機をモータジェネレータＭＧ２によって構成した例について説明したが、本発明における回転電機は、モータジェネレータＭＧ１によって構成するようにしてもよい。この場合には、温度センサ８８は、モータジェネレータＭＧ１に設けられる。

また、本実施の形態において、本発明における制御手段をＨＶ−ＥＣＵ１６によって構成した例について説明したが、本発明における制御手段は、ＰＣＵ１４に含まれるＭＴ−ＥＣＵ５３等の他のＥＣＵによって構成してもよい。

また、本実施の形態において、動力分割式のハイブリッド車両に本発明に係る車両の冷却制御装置を適用した場合を例に説明したが、本発明に係る車両の冷却制御装置は、シリーズ方式およびパラレル方式等の他の方式のハイブリッド車両、外部から供給された電力によりバッテリを充電することができるプラグイン・ハイブリッド車両、および、モータのみを駆動源とする電気自動車にも適用することができる。

また、今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であってこの実施の形態に制限されるものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態のみの説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上のように、本発明に係る車両の冷却制御装置は、回転電機と制御ユニットとをバランスよく冷却することができるという効果を奏するものであり、少なくとも駆動源として機能する回転電機を有する車両の冷却制御装置に有用である。

ＭＧ２ モータジェネレータ（回転電機）
１４ ＰＣＵ（制御ユニット）
１６ ＨＶ−ＥＣＵ（制御手段）
８０ 冷却配管系統（第１冷却配管系統）
８１ 潤滑油配管系統（第２冷却配管系統）
８３ 電動ＬＬＣポンプ（第１ポンプ）
８４ ＬＬＣラジエータ（放熱器）
８５ オイルクーラ（熱交換器）
８７ 電動オイルポンプ（第２ポンプ）

Claims (3)

1. 少なくとも駆動源として機能する回転電機と、
   前記回転電機の駆動を制御する制御ユニットと、
   少なくとも前記制御ユニットを冷却するための第１冷却媒体が循環する第１冷却配管系統と、
   前記第１冷却配管系統に前記第１冷却媒体を循環させる第１ポンプと、
   前記第１冷却媒体を放熱させる放熱器と、
   少なくとも前記回転電機を冷却するための第２冷却媒体が循環する第２冷却配管系統と、
   前記第２冷却配管系統に前記第２冷却媒体を循環させる第２ポンプと、
   前記第１冷却媒体と前記第２冷却媒体との間で熱交換を行わせる熱交換器と、を備えた車両の冷却制御装置において、
   前記第１冷却媒体の温度が高くなるにつれて高くなるように予め定められた閾値よりも前記回転電機の温度が高くなったことを条件として、前記第２ポンプの作動量が増加するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする車両の冷却制御装置。
2. 前記閾値は、前記車両の速度が高くなるにつれて低くなるように定められることを特徴とする請求項１に記載の車両の冷却制御装置。
3. 前記閾値は、前記回転電機の負荷が高くなるにつれて低くなるように定められることを特徴とする請求項１に記載の車両の冷却制御装置。

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