JP2019173698A - 車両駆動装置の冷却装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関を十分に冷却できるハイブリッドデバイス付き車両の冷却装置を提供する。【解決手段】車両駆動装置の冷却装置は、内燃機関に形成された機関内部水路に供給される冷却水に要求される冷却能力である要求機関冷却能力がデバイスに形成されたデバイス内部水路に供給される冷却水に要求される冷却能力である要求デバイス冷却能力以上である場合、機関内部水路に供給される冷却水である機関冷却水を2つ以上のラジエータによって冷却し、要求デバイス冷却能力が要求機関冷却能力よりも大きい場合には、デバイス内部水路に供給される冷却水であるデバイス冷却水を2つ以上のラジエータによって冷却する。【選択図】図11
Description
本発明は、車両を駆動させるための動力を発生させる車両駆動装置を冷却するための冷却装置に関する。
車両駆動装置として内燃機関とモータとを備えたハイブリッド車両が知られている。ハイブリッド車両は、車両駆動装置の冷却装置として、内燃機関の温度が過剰に高くなることを抑制するために内燃機関を冷却する冷却水を循環させる冷却水循環回路(以下、「機関循環回路」と称する。)を含む冷却装置を備えている。機関循環回路には、ラジエータ(以下、「機関ラジエータ」と称呼する。)が配設されている。機関ラジエータは、機関循環回路を循環する冷却水を冷却する装置である。
更に、ハイブリッド車両の車両駆動装置の冷却装置は「モータ、そのモータに電力を供給するバッテリ及びそのバッテリの作動を制御するパワーコントロールユニット」等のハイブリッドデバイスの温度が過剰に高くなることを抑制するためにハイブリッドデバイスを冷却する冷却水を循環させる冷却水循環回路(以下、「デバイス循環回路」と称する。)も備えている。デバイス循環回路にも、ラジエータ(以下、「デバイスラジエータ」と称呼する。)が配設されている。デバイスラジエータは、デバイス循環回路を循環する冷却水を冷却する装置である。
又、機関循環回路を循環する冷却水を機関ラジエータによって冷却した場合、内燃機関の温度を所望の温度に維持できないときに、機関循環回路をデバイス循環回路に接続することにより、機関ラジエータ及びデバイスラジエータによって冷却された冷却水を内燃機関の冷却に利用するようにしたハイブリッド車両の車両駆動装置の冷却装置が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。
一般に、ラジエータは、車両の前方部分に設けられているコンパートメント内に配設される。そのコンパートメントの空間の大きさに限りがある場合、機関ラジエータとデバイスラジエータの2つをコンパートメント内に配設しようとすると、機関ラジエータの大きさを小さくする必要がある。この場合、冷却水に対する機関ラジエータの冷却能力が低下するので、内燃機関の出力が大きいとき等のように内燃機関の発熱量が大きいときに内燃機関を十分に冷却できなくなる可能性がある。
本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の1つは、内燃機関を冷却するための冷却水を冷却するラジエータと、ハイブリッドデバイスを冷却するための冷却水を冷却するラジエータと、を備える場合において、内燃機関を十分に冷却できる車両駆動装置の冷却装置を提供することにある。
本発明に係る車両駆動装置の冷却装置(以下、「本発明装置」と称呼する。)は、機関循環回路(11)、デバイス循環回路(31)及び少なくとも3つのラジエータ(12、32、51乃至53)を備える。
前記機関循環回路(11)は、内燃機関(110)に形成され、該内燃機関を冷却する冷却水が供給される機関内部水路(14)を含んでいる。前記デバイス循環回路(31)は、少なくともモータ(111、112)を含むデバイス(180)に形成され、該デバイスを冷却する冷却水が供給されるデバイス内部水路(34)を含んでいる。前記ラジエータ(12、32、51乃至53)は、冷却水を冷却するための装置である。
本発明装置は、前記機関内部水路に供給される冷却水に要求される冷却能力である要求機関冷却能力が前記デバイス内部水路に供給される冷却水に要求される冷却能力である要求デバイス冷却能力以上である場合(図11のステップ1120にて「No」と判定された場合を参照。)、前記機関内部水路に供給される冷却水である機関冷却水を2つ以上の前記ラジエータ(12、51乃至53)によって冷却する(図11のステップ1140の処理、及び、図7を参照。)。
一方、本発明装置は、前記要求デバイス冷却能力が前記要求機関冷却能力よりも大きい場合(図11のステップ1120にて「Yes」と判定された場合を参照。)、前記デバイス内部水路に供給される冷却水であるデバイス冷却水を2つ以上の前記ラジエータ(34、51乃至53)によって冷却する(図11のステップ1130の処理、及び、図6を参照。)。
内燃機関は、その温度が所定の温度範囲内の温度に維持されているときに良好に作動する。デバイスも、その温度が所定の温度範囲内の温度に維持されているときに良好に作動する。従って、内燃機関の温度及びデバイスの温度をそれぞれ所定の温度範囲内の温度に維持するためには、要求機関冷却能力及び要求デバイス冷却能力に応じて「機関冷却水の冷却に使用するラジエータの数」と「デバイス冷却水の冷却に使用するラジエータの数」とを適宜変更することが好ましい。
本発明装置によれば、要求機関冷却能力が要求デバイス冷却能力以上である場合、「機関冷却水の冷却に使用されるラジエータの数」は「デバイス冷却水の冷却に使用されるラジエータの数」よりも多い。一方、要求デバイス冷却能力が要求機関冷却能力よりも大きい場合、「デバイス冷却水の冷却に使用されるラジエータの数」は「機関冷却水の冷却に使用されるラジエータの数」よりも多い。
このように、本発明装置によれば、要求機関冷却能力と要求デバイス冷却能力とに応じた冷却能力を有する冷却水が機関内部水路及びデバイス内部水路にそれぞれ供給される。従って、要求機関冷却能力と要求デバイス冷却能力とが如何なる大小関係にあっても、デバイスを十分に冷却しつつ、内燃機関を十分に冷却することができる。このため、より確実に、デバイスの温度を所定の温度範囲内の温度に維持しつつ、内燃機関の温度を所定の温度範囲内の温度に維持することができる。
本発明装置は、前記内燃機関(110)の運転中であって且つ前記デバイス(180)の作動中(図11のステップ1110にて「Yes」と判定された場合を参照。)、前記要求機関冷却能力が前記要求デバイス冷却能力以上である場合(図11のステップ1120にて「No」と判定された場合を参照。)、前記デバイス冷却水を少なくとも1つの前記ラジエータによって冷却する(図11のステップ1140の処理、及び、図7を参照。)ように構成され得る。
この場合、本発明装置は、前記内燃機関の運転中であって且つ前記デバイスの作動中(図11のステップ1110にて「Yes」と判定された場合を参照。)、前記要求デバイス冷却能力が前記要求機関冷却能力よりも大きい場合(図11のステップ1120にて「Yes」と判定された場合を参照。)、前記機関冷却水を少なくとも1つの前記ラジエータによって冷却する(図11のステップ1130の処理、及び、図6を参照)ように構成され得る。
デバイスの作動中、デバイスは発熱する。従って、デバイスの温度を所定の温度範囲内の温度に維持するためには、要求機関冷却能力が要求デバイス冷却能力以上であっても、全てのラジエータを機関冷却水の冷却に使用するのではなく、少なくとも1つのラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用することが好ましい。
本発明装置によれば、内燃機関の運転中、要求機関冷却能力が要求デバイス冷却能力以上であっても、デバイスの作動中であれば、デバイス冷却水が少なくとも1つのラジエータによって冷却される。従って、より確実に、デバイスの温度を所定の温度範囲内の温度に維持することができる。
同様に、内燃機関の運転中、内燃機関は発熱する。従って、内燃機関の温度を所定の温度範囲内の温度に維持するためには、要求デバイス冷却能力が要求機関冷却能力よりも大きくても、全てのラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用するのではなく、少なくとも1つのラジエータを機関冷却水の冷却に使用することが好ましい。
本発明装置によれば、デバイスの作動中、要求デバイス冷却能力が要求機関冷却能力よりも大きくても、内燃機関の運転中であれば、機関冷却水が少なくとも1つのラジエータによって冷却される。従って、より確実に、内燃機関の温度を所定の温度範囲内の温度に維持することができる。
更に、本発明装置は、前記要求機関冷却能力がゼロであり且つ前記要求デバイス冷却能力がゼロよりも大きい場合(図11のステップ1150にて「No」と判定された場合を参照。)、少なくとも1つの前記ラジエータ以外の前記ラジエータによって前記デバイス冷却水を冷却する(図11のステップ1170の処理、及び、図5を参照。)ように構成され得る。
この場合、本発明装置は、前記要求機関冷却能力がゼロよりも大きく且つ前記要求デバイス冷却能力がゼロである場合(図11のステップ1150にて「Yes」と判定された場合を参照。)、少なくとも1つの前記ラジエータ以外の前記ラジエータによって前記機関冷却水を冷却する(図11のステップ1160の処理、及び、図8を参照。)ように構成され得る。
要求機関冷却能力がゼロである場合、機関冷却水をラジエータによって冷却する必要はない。従って、この場合、より高い冷却能力を有する冷却水をデバイス内部水路に供給するために、全てのラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用するとの選択肢もある。
しかしながら、全てのラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用していると、将来、要求機関冷却能力がゼロよりも大きくなったとき、全てのラジエータの温度が比較的高くなっている。このため、何れかのラジエータを機関冷却水の冷却に使用すると、温度の比較的高い冷却水が機関内部水路に供給されるし、ラジエータに残留する温度の比較的高い冷却水が機関内部水路に供給される。これによると、内燃機関を十分に冷却できない可能性がある。
本発明装置によれば、要求機関冷却能力がゼロである場合でも、少なくとも1つのラジエータ以外のラジエータによってデバイス冷却水が冷却される。従って、少なくとも1つのラジエータは、デバイス冷却水の冷却に使用されていない。このため、将来、要求機関冷却水がゼロよりも大きくなったときに、デバイス冷却水の冷却に使用されていなかったラジエータを、機関冷却水の冷却に使用することにより、内燃機関を十分に冷却することができる。
同様に、要求デバイス冷却能力がゼロである場合、デバイス冷却水をラジエータによって冷却する必要はない。従って、この場合、より高い冷却能力を有する冷却水を機関内部水路に供給するために、全てのラジエータを機関冷却水の冷却に使用するとの選択肢もある。
しかしながら、全てのラジエータを機関冷却水の冷却に使用していると、将来、要求デバイス冷却能力がゼロよりも大きくなったとき、全てのラジエータの温度が比較的高くなっている。このため、何れかのラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用すると、温度の比較的高い冷却水がデバイス内部水路に供給されるし、ラジエータに残留する温度の比較的高い冷却水がデバイス内部水路に供給される。これによると、デバイスを十分に冷却できない可能性がある。
本発明装置によれば、要求デバイス冷却能力がゼロである場合でも、少なくとも1つのラジエータ以外のラジエータによって機関冷却水が冷却される。従って、少なくとも1つのラジエータは、機関冷却水の冷却に使用されていない。このため、将来、要求デバイス冷却水がゼロよりも大きくなったときに、機関冷却水の冷却に使用されていなかったラジエータを、デバイス冷却水の冷却に使用することにより、デバイスを十分に冷却することができる。
更に、本発明装置は、前記要求デバイス冷却能力が前記要求機関冷却能力よりも大きくなった場合(図12のステップ1220にて「Yes」と判定された場合を参照。)、前記機関冷却水の冷却に使用されていた前記ラジエータが前記機関冷却水の冷却に使用されなくなってから所定時間(Tth)が経過するまで、前記機関冷却水の冷却に使用されていた前記ラジエータを前記デバイス冷却水の冷却に使用することを禁止する(図12のステップ1225、ステップ1232、及び、ステップ1265にて「No」と判定される場合を参照。)ように構成され得る。
要求デバイス冷却能力が要求機関冷却能力よりも大きくなったときにデバイス冷却水の冷却に使用するラジエータの数を増やした場合、機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用する可能性がある。
しかしながら、機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータの温度は、比較的高くなっている。このため、そのラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用すると、温度の比較的高い冷却水がデバイス内部水路に供給されるし、そのラジエータに残留する温度の比較的高い冷却水がデバイス内部水路に供給される。これによると、デバイスを十分に冷却できない可能性がある。
本発明装置によれば、要求デバイス冷却能力が要求機関冷却能力よりも大きくなった場合、機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータが機関冷却水の冷却に使用されなくなってから所定時間が経過するまで、機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用することが禁止される。従って、温度の比較的高い冷却水がデバイス内部水路に供給されることが防止される。このため、デバイスを十分に冷却することができる。
更に、本発明装置は、前記機関冷却水の冷却に使用されている前記ラジエータを前記デバイス冷却水の冷却に使用することにより前記デバイス冷却水の冷却に使用する前記ラジエータの数を増やす場合(図12のステップ1222、ステップ1232、及び、ステップ1262にて「Yes」と判定された場合を参照。)、前記機関冷却水の冷却に使用されていた前記ラジエータが前記機関冷却水の冷却に使用されなくなってから所定時間(Tth)が経過するまで、前記機関冷却水の冷却に使用されていた前記ラジエータを前記デバイス冷却水の冷却に使用することを禁止する(図12のステップ1225、ステップ1235、及び、ステップ1265にて「No」と判定される場合を参照。)ように構成され得る。
先に述べたように、機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータの温度は、比較的高くなっている。このため、そのラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用すると、温度の比較的高い冷却水がデバイス内部水路に供給されるし、そのラジエータに残留する温度の比較的高い冷却水がデバイス内部水路に供給される。これによると、デバイスを十分に冷却できない可能性がある。
本発明装置によれば、機関冷却水の冷却に使用されているラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用することによりデバイス冷却水の冷却に使用するラジエータの数を増やす場合、機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータが機関冷却水の冷却に使用されなくなってから所定時間が経過するまで、機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用することが禁止される。従って、温度の比較的高い冷却水がデバイス内部水路に供給されることが防止される。このため、デバイスを十分に冷却することができる。
加えて、本発明装置によれば、機関冷却水の冷却に使用されていないラジエータがある場合、そのラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用することにより、即座に、デバイス冷却水の冷却に使用するラジエータの数を増やすことができる。このため、より確実に、デバイスを十分に冷却することができる。
更に、本発明装置は、前記少なくとも3つのラジエータ(51乃至53)を含む可変冷却装置(50)であって、前記機関循環回路(11)から冷却水を取り込み、その冷却水を少なくとも2つの前記ラジエータを通して前記機関循環回路に戻すと共に、前記デバイス循環回路(31)から冷却水を取り込み、その冷却水を残りの前記ラジエータを通して前記デバイス循環回路に戻す機関優先モードと、前記デバイス循環回路から冷却水を取り込み、その冷却水を少なくとも2つの前記ラジエータを通して前記デバイス循環回路に戻すと共に、前記機関循環回路から冷却水を取り込み、その冷却水を残りの前記ラジエータを通して前記機関循環回路に戻すデバイス優先モードと、の間で作動モードが切り替えられるように構成された可変冷却装置を備えるように構成され得る。
この場合、本発明装置は、前記要求機関冷却能力が前記要求デバイス冷却能力以上である場合(図11のステップ1120にて「No」と判定された場合を参照。)、前記可変冷却装置を前記機関優先モードで作動させる(図11のステップ1140の処理、及び、図7を参照。)ように構成され得る。
一方、本発明装置は、前記要求デバイス冷却能力が前記要求機関冷却能力よりも大きい場合(図11のステップ1120にて「Yes」と判定された場合を参照。)、前記可変冷却装置を前記デバイス優先モードで作動させる(図11のステップ1130の処理、及び、図6を参照。)ように構成され得る。
或いは、本発明装置は、少なくとも3つの前記ラジエータ(12、32、51乃至53)のうち1つのラジエータ(51乃至53)を共通ラジエータとして含む可変冷却装置(50)を備えるように構成され得る。
この場合、前記共通ラジエータ以外の前記ラジエータの1つ(12)は、前記機関循環回路(11)を流れる冷却水を冷却するために前記機関循環回路に機関ラジエータとして配設され、前記共通ラジエータ及び前記機関ラジエータ以外の前記ラジエータ(32)は、前記デバイス循環回路を流れる冷却水を冷却するために前記デバイス循環回路にデバイスラジエータとして配設される。
更に、この場合、前記可変冷却装置(50)は、前記機関循環回路(11)から冷却水を取り込み、その冷却水を前記共通ラジエータ(51乃至53)を通して前記機関循環回路に戻す機関優先モードと、前記デバイス循環回路(31)から冷却水を取り込み、その冷却水を前記共通ラジエータ(51乃至53)を通して前記デバイス循環回路に戻すデバイス優先モードと、の間で作動モードが切り替えられるように構成され得る。
そして、本発明装置は、前記要求機関冷却能力が前記要求デバイス冷却能力以上である場合(図11のステップ1120にて「No」と判定された場合を参照。)、前記可変冷却装置を前記機関優先モードで作動させる(図11のステップ1140の処理、及び、図7を参照。)ように構成され得る。
一方、本発明装置は、前記要求デバイス冷却能力が前記要求機関冷却能力よりも大きい場合(図11のステップ1120にて「Yes」と判定された場合を参照。)、前記可変冷却装置を前記デバイス優先モードで作動させる(図11のステップ1130の処理、及び、図6を参照。)ように構成され得る。
本発明装置が可変冷却装置を備えることにより、本発明装置は、内燃機関及びハイブリッドデバイスに対する冷却水の冷却能力を、要求機関冷却能力及び要求デバイス冷却能力に応じて変更することができる。
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両駆動装置の冷却装置(以下、「実施装置」と称呼する。)について説明する。実施装置は、図1に示した車両100に適用される。車両100には、内燃機関110、第1モータジェネレータ111、第2モータジェネレータ112、バッテリ120、パワーコントロールユニット130及び動力分割機構140が搭載されている。
車両100は、内燃機関110、第1モータジェネレータ111(以下、「第1MG111」と称呼する。)及び第2モータジェネレータ112(以下、「第2MG112」と称呼する。)から出力される動力によって駆動される所謂、ハイブリッド車両である。
尚、実施装置が適用される車両100は、外部の電力源からバッテリ120に電力を充電可能な所謂、プラグインハイブリッド車両であってもよい。
パワーコントロールユニット130(以下、「PCU130」と称呼する。)は、インバータ190(図2を参照。)、昇圧コンバータ及びDC/DCコンバータ等を含んでいる。
動力分割機構140は、内燃機関110(以下、単に「機関110」と称呼する。)から出力軸150を介して動力分割機構140に入力されるトルク(以下、「機関トルク」と称呼する。)を「動力分割機構140の出力軸を回転させるトルク」と「第1MG111を発電機として駆動するトルク」とに所定割合(所定の分割特性)で分割する機構である。
更に、動力分割機構140は「機関トルク」及び「第2MG112から動力分割機構140に入力されたトルク」を車輪駆動軸160を介して左右の前輪170(以下、「駆動輪170」と称呼する。)に伝達する。動力分割機構140は、例えば、遊星歯車機構であって、特開2013−177026号公報等に記載されている公知の機構である。
第1MG111及び第2MG112は、それぞれ、永久磁石式同期電動機であり、PCU130のインバータ190を介してバッテリ120と電気的に接続されている。
第1MG111は、入出力軸151を介して動力分割機構140に接続されている。第1MG111は、主にジェネレータ(発電機)として用いられる。第1MG111がジェネレータとして用いられる場合、入出力軸151を介して入力される車両100の走行エネルギー又は機関トルク等の外力によってその回転軸が回転され、電力を生成する。生成された電力は、PCU130のインバータ190を介してバッテリ120に充電される。
尚、第1MG111は、モータ(発電機)としても用いられる。第1MG111がモータとして用いられる場合、第1MG111は、PCU130のインバータ190を介してバッテリ120から供給される電力によって駆動される。第1MG111の出力は、入出力軸151を介して動力分割機構140に入力される。
第2MG112は、入出力軸152を介して動力分割機構140に接続されている。第2MG112は、主にモータ(電動機)として用いられる。第2MG112がモータとして用いられる場合、第2MG112は、PCU130のインバータ190を介してバッテリ120から供給される電力によって駆動される。第2MG112の出力は、入出力軸152を介して動力分割機構140に入力される。
尚、第2MG112は、ジェネレータ(発電機)としても用いられる。第2MG112がジェネレータとして用いられる場合、第2MG112は、入出力軸152を介して入力される車両100の走行エネルギー又は機関トルク等の外力によってその回転軸が回転され、電力を生成する。生成された電力は、PCU130のインバータ190を介してバッテリ120に充電される。
図2に示したように、PCU130のインバータ190は、ECU90に接続されている。ECU90は、エレクトリックコントロールユニットの略称であり、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。CPUは、メモリ(ROM)に格納されたインストラクション(ルーチン)を実行することにより後述する各種機能を実現する。
インバータ190の作動は、ECU90によって制御される。ECU90は、インバータ190の作動を制御することにより、第1MG111の作動及び第2MG112の作動を制御する。
<冷却装置>
図2に示したように、実施装置は、機関冷却装置10、デバイス冷却装置30、可変冷却装置50を備える。
図2に示したように、実施装置は、機関冷却装置10、デバイス冷却装置30、可変冷却装置50を備える。
<機関冷却装置>
機関冷却装置10は、機関循環回路11、機関ラジエータ12及び機関ポンプ13を備える。
機関冷却装置10は、機関循環回路11、機関ラジエータ12及び機関ポンプ13を備える。
機関110が運転されている場合、機関110は発熱する。機関110は、その温度Tengが「零度よりも高い所定の温度範囲Wteng内の温度」に維持されているときに良好に作動する。機関循環回路11は、機関110の温度Teng(以下、「機関温度Teng」と称呼する。)を所定の温度範囲Wteng内の温度に制御するために冷却水を循環させる回路である。
本例において、冷却水は、機関110との熱交換、機関ラジエータ12における外気との熱交換、後述するハイブリッドデバイス180との熱交換、後述するデバイスラジエータ32における外気との熱交換、及び、後述する第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53それぞれにおける外気との熱交換が可能な熱交換媒体であればよい。以下、熱交換媒体として、冷却水を例に実施装置を説明する。
機関循環回路11は、機関ポンプ13の内部水路(図示せず)、機関内部水路14、機関ラジエータ水路15、第1機関水路16、第2機関水路17、第3機関水路18、及び、機関バイパス水路19によって形成されている。機関内部水路14は、機関110に形成された水路である。機関ラジエータ水路15は、機関ラジエータ12に形成された水路である。
図1に示したように、機関ラジエータ12は、車両100の走行中に外気が機関ラジエータ12に当たるように車両100の前方部分に設けられたコンパートメント内に配設される。機関ラジエータ12は、機関ラジエータ水路15を通る冷却水の熱を、機関ラジエータ12に当たる外気に放出することにより、冷却水を冷却する。
第1機関水路16は、機関ポンプ13の吐出口を機関ラジエータ水路15の入口に接続する水路である。第2機関水路17は、機関ラジエータ水路15の出口を機関内部水路14の入口に接続する水路である。第3機関水路18は、機関内部水路14の出口を機関ポンプ13の取込口に接続する水路である。機関バイパス水路19は、第1機関水路16を第2機関水路17に接続する水路である。
「第1機関水路16と機関バイパス水路19との接続部20」と「機関ラジエータ水路15」との間の第1機関水路16には、機関ラジエータ弁21が配設されている。機関ラジエータ弁21は、ECU90に電気的に接続されている。機関ラジエータ弁21の設定位置は、ECU90によって制御される。
ECU90によって機関ラジエータ弁21が開弁位置に設定された場合、冷却水は、機関ラジエータ弁21を通って流れることができる。一方、ECU90によって機関ラジエータ弁21が閉弁位置に設定された場合、冷却水は、機関ラジエータ弁21を通って流れることができない。
機関バイパス水路19には、機関バイパス弁22が配設されている。機関バイパス弁22は、ECU90に電気的に接続されている。機関バイパス弁22の設定位置は、ECU90によって制御される。
ECU90によって機関バイパス弁22が開弁位置に設定された場合、冷却水は、機関バイパス弁22を通って流れることができる。一方、ECU90によって機関バイパス弁22が閉弁位置に設定された場合、冷却水は、機関バイパス弁22を通って流れることができない。
<デバイス冷却装置>
図2に示したように、デバイス冷却装置30は、デバイス循環回路31、デバイスラジエータ32及びデバイスポンプ33を備える。
図2に示したように、デバイス冷却装置30は、デバイス循環回路31、デバイスラジエータ32及びデバイスポンプ33を備える。
「第1MG111、第2MG112、バッテリ120、及び、PCU130」を含むハイブリッドデバイス180が作動している場合、ハイブリッドデバイス180(以下、「デバイス180」と称呼する。)は発熱する。デバイス180は、その温度Tdevが「零度よりも高い所定の温度範囲Wtdev内の温度」に維持されているときに良好に作動する。デバイス循環回路31は、デバイス180の温度Tdev(以下、「デバイス温度Tdev」と称呼する。)を所定の温度範囲Wtdev内の温度に制御するために冷却水を循環させる回路である。
デバイス循環回路31は、デバイスポンプ33の内部水路(図示せず)、デバイス内部水路34、デバイスラジエータ水路35、第1デバイス水路36、第2デバイス水路37、第3デバイス水路38及びデバイスバイパス水路39によって形成されている。デバイス内部水路34は、デバイス180に形成された水路である。デバイスラジエータ水路35は、デバイスラジエータ32に形成された水路である。
図1に示したように、デバイスラジエータ32は、車両100の走行中に外気がデバイスラジエータ32に当たるように車両100の前方部分に設けられたコンパートメント内に配設される。デバイスラジエータ32は、デバイスラジエータ水路35を通る冷却水の熱を、デバイスラジエータ32に当たる外気に放出することにより、冷却水を冷却する。
第1デバイス水路36は、デバイスポンプ33の吐出口をデバイスラジエータ水路35の入口に接続する水路である。第2デバイス水路37は、デバイスラジエータ水路35の出口をデバイス内部水路34の入口に接続する水路である。第3デバイス水路38は、デバイス内部水路34の出口をデバイスポンプ33の取込口に接続する水路である。デバイスバイパス水路39は、第1デバイス水路36を第2デバイス水路37に接続する水路である。
「第1デバイス水路36とデバイスバイパス水路39との接続部40」と「デバイスラジエータ水路35」との間の第1デバイス水路36には、デバイスラジエータ弁41が配設されている。デバイスラジエータ弁41は、ECU90に電気的に接続されている。デバイスラジエータ弁41の設定位置は、ECU90によって制御される。
ECU90によってデバイスラジエータ弁41が開弁位置に設定された場合、冷却水は、デバイスラジエータ弁41を通って流れることができる。一方、ECU90によってデバイスラジエータ弁41が閉弁位置に設定された場合、冷却水は、デバイスラジエータ弁41を通って流れることができない。
デバイスバイパス水路39には、デバイスバイパス弁42が配設されている。デバイスバイパス弁42は、ECU90に電気的に接続されている。デバイスバイパス弁42の設定位置は、ECU90によって制御される。
ECU90によってデバイスバイパス弁42が開弁位置に設定された場合、冷却水は、デバイスバイパス弁42を通って流れることができる。一方、ECU90によってデバイスバイパス弁42が閉弁位置に設定された場合、冷却水は、デバイスバイパス弁42を通って流れることができない。
<可変冷却装置>
図2に示したように、可変冷却装置50は、第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53、及び、分配機構60を備える。
図2に示したように、可変冷却装置50は、第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53、及び、分配機構60を備える。
図1に示したように、第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53は、車両100の走行中に外気が第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53それぞれに当たるように車両100の前方部分に設けられたコンパートメント内に配設される。第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53は、その内部にそれぞれ形成された水路51p乃至53pを通る冷却水の熱を、第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53に当たる外気に放出することにより、冷却水を冷却する。
本例においては、鉛直方向に上から、機関ラジエータ12、第1ラジエータ51、第2ラジエータ52、第3ラジエータ53、デバイスラジエータ32の順で配設されており、これらラジエータ12、51乃至53及び32の冷却水に対する冷却能力は、同じ能力である。勿論、これらラジエータ12、51乃至53及び32の配設位置は、適宜決定されればよく、又、これらラジエータ12、51乃至53及び32の冷却水に対する冷却能力も、それぞれ異なっていてもよい。
分配機構60は、機関入口水路61in、機関出口水路61out、デバイス入口水路62in、デバイス出口水路62out、上流側分配弁63、下流側分配弁64、第1入口水路71in、第2入口水路72in、第3入口水路73in、第1出口水路71out、第2出口水路72out、及び、第3出口水路73outを備える。
機関入口水路61inの一端は、機関ラジエータ弁21下流の第1機関水路16に接続され、機関入口水路61inの他端は、上流側分配弁63の機関入口63eng_in(図3を参照。)に接続されている。
デバイス入口水路62inの一端は、デバイスラジエータ弁41下流の第1デバイス水路36に接続され、デバイス入口水路62inの他端は、上流側分配弁63のデバイス入口63dev_in(図3を参照。)に接続されている。
第1入口水路71inの一端は、上流側分配弁63の第1出口631out(図3を参照。)に接続され、第1入口水路71inの他端は、第1ラジエータ51の第1ラジエータ水路51p(即ち、第1ラジエータ51の内部に形成された水路)の入口に接続されている。
第2入口水路72inの一端は、上流側分配弁63の第2出口632out(図3を参照。)に接続され、第2入口水路72inの他端は、第2ラジエータ52の第2ラジエータ水路52p(即ち、第2ラジエータ52の内部に形成された水路)の入口に接続されている。
第3入口水路73inの一端は、上流側分配弁63の第3出口633out(図3を参照。)に接続され、第3入口水路73inの他端は、第3ラジエータ53の第3ラジエータ水路53p(即ち、第3ラジエータ53の内部に形成された水路)の入口に接続されている。
第1出口水路71outの一端は、第1ラジエータ51の第1ラジエータ水路51pの出口に接続され、第1出口水路71outの他端は、下流側分配弁64の第1入口641in(図3を参照。)に接続されている。
第2出口水路72outの一端は、第2ラジエータ52の第2ラジエータ水路52pの出口に接続され、第2出口水路72outの他端は、下流側分配弁64の第2入口642in(図3を参照。)に接続されている。
第3出口水路73outの一端は、第3ラジエータ53の第3ラジエータ水路53pの出口に接続され、第3出口水路73outの他端は、下流側分配弁64の第3入口643in(図3を参照。)に接続されている。
機関出口水路61outの一端は、下流側分配弁64の機関出口64eng_out(図3を参照。)に接続され、機関出口水路61outの他端は、第2機関水路17に接続されている。
デバイス出口水路62outの一端は、下流側分配弁64のデバイス出口64dev_out(図3を参照。)に接続され、デバイス出口水路62outの他端は、第2デバイス水路37に接続されている。
上流側分配弁63及び下流側分配弁64は、それぞれ、ECU90に電気的に接続されている。上流側分配弁63の弁体63v(図3を参照。)及び下流側分配弁64の弁体64v(図3を参照。)の設定位置は、ECU90によって制御される。
<第1モード>
図3の(A)に示したように、ECU90によって上流側分配弁63の弁体63vが第1位置に設定されると、機関入口63eng_inが弁体63vによって閉鎖される。従って、冷却水は、機関入口63eng_inを介して上流側分配弁63の内部空間(以下、「上流側分配室63c」と称呼する。)に流入できない。一方、デバイス入口63dev_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第1出口631out乃至第3出口633outと連通している。従って、デバイス入口63dev_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第1出口631out乃至第3出口633outを介して上流側分配室63cから流出できる。
図3の(A)に示したように、ECU90によって上流側分配弁63の弁体63vが第1位置に設定されると、機関入口63eng_inが弁体63vによって閉鎖される。従って、冷却水は、機関入口63eng_inを介して上流側分配弁63の内部空間(以下、「上流側分配室63c」と称呼する。)に流入できない。一方、デバイス入口63dev_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第1出口631out乃至第3出口633outと連通している。従って、デバイス入口63dev_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第1出口631out乃至第3出口633outを介して上流側分配室63cから流出できる。
一方、図3の(A)に示したように、ECU90によって下流側分配弁64の弁体64vが第1位置に設定されると、機関出口64eng_outが弁体64vによって閉鎖される。従って、冷却水は、機関出口64eng_outを介して下流側分配弁64の内部空間(以下、「下流側分配室64c」と称呼する。)から流出できない。一方、デバイス出口64dev_outは、開放されており、下流側分配室64cを介して第1入口641in乃至第3入口643inと連通している。従って、第1入口641in乃至第3入口643inを介して下流側分配室64cに流入した冷却水は、デバイス出口64dev_outを介して下流側分配室64cから流出できる。
機関ポンプ13及びデバイスポンプ33が作動されており、機関ラジエータ弁21及びデバイスラジエータ弁41がそれぞれ開弁位置に設定されており、且つ、機関バイパス弁22及びデバイスバイパス弁42がそれぞれ閉弁位置に設定されているときに、上流側分配弁63及び下流側分配弁64がそれぞれ第1位置に設定された場合、図5に示したように、冷却水が流れる。
即ち、機関ポンプ13から吐出された冷却水は、第1機関水路16を介して機関ラジエータ水路15に流入する。冷却水は、機関ラジエータ水路15を流れる間に外気によって冷却される。冷却水は、機関ラジエータ水路15を流れた後、第2機関水路17を介して機関内部水路14に流入する。冷却水は、機関内部水路14を流れる間に機関110を冷却する。冷却水は、機関内部水路14を流れた後、第3機関水路18を介して機関ポンプ13に取り込まれる。
この場合、機関内部水路14に供給される冷却水は、機関ラジエータ12のみによって冷却される。
一方、デバイスポンプ33から吐出された冷却水の一部は、第1デバイス水路36及びデバイス入口水路62inを介して上流側分配弁63の上流側分配室63cに流入する。その冷却水は、上流側分配室63cを流れた後、第1入口水路71in乃至第3入口水路73inをそれぞれ介して第1ラジエータ水路51p乃至第3ラジエータ水路53pに流入する。冷却水は、第1ラジエータ水路51p乃至第3ラジエータ水路53pを流れる間に外気によって冷却される。
冷却水は、第1ラジエータ水路51p乃至第3ラジエータ水路53pを流れた後、第1出口水路71out乃至第3出口水路73outをそれぞれ介して下流側分配弁64の下流側分配室64cに流入する。その冷却水は、下流側分配室64cを流れた後、デバイス出口水路62out及び第2デバイス水路を介してデバイス内部水路34に流入する。冷却水は、デバイス内部水路34を流れる間にデバイス180を冷却する。冷却水は、デバイス内部水路34を流れた後、第3デバイス水路38を介してデバイスポンプ33に取り込まれる。
デバイスポンプ33から吐出された冷却水の残りは、第1デバイス水路36を介してデバイスラジエータ水路35に流入する。その冷却水は、デバイスラジエータ水路35を流れる間に外気によって冷却される。冷却水は、デバイスラジエータ水路35を流れた後、第2デバイス水路37を介してデバイス内部水路34に流入する。その冷却水は、デバイス内部水路34を流れる間にデバイス180を冷却する。冷却水は、デバイス内部水路34を流れた後、第3デバイス水路38を介してデバイスポンプ33に取り込まれる。
この場合、デバイス内部水路34に供給される冷却水は、デバイスラジエータ32、及び、第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53の4つのラジエータによって冷却される。
<第2モード>
図3の(B)に示したように、ECU90によって上流側分配弁63の弁体63vが第2位置に設定されると、機関入口63eng_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第1出口631outと連通している。従って、機関入口63eng_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第1出口631outを介して上流側分配室63cから流出できる。一方、デバイス入口63dev_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第2出口632out及び第3出口633outと連通している。従って、デバイス入口63dev_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第2出口632out及び第3出口633outを介して上流側分配室63cから流出できる。
図3の(B)に示したように、ECU90によって上流側分配弁63の弁体63vが第2位置に設定されると、機関入口63eng_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第1出口631outと連通している。従って、機関入口63eng_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第1出口631outを介して上流側分配室63cから流出できる。一方、デバイス入口63dev_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第2出口632out及び第3出口633outと連通している。従って、デバイス入口63dev_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第2出口632out及び第3出口633outを介して上流側分配室63cから流出できる。
一方、図3の(B)に示したように、ECU90によって下流側分配弁64の弁体64vが第2位置に設定されると、機関出口64eng_outは、開放されており、下流側分配室64cを介して第1入口641inと連通している。従って、第1入口641inを介して下流側分配室64cに流入した冷却水は、機関出口64eng_outを介して下流側分配室64cから流出できる。一方、デバイス出口64dev_outは、開放されており、下流側分配室64cを介して第2入口642in及び第3入口643inと連通している。従って、第2入口642in及び第3入口643inを介して下流側分配室64cに流入した冷却水は、デバイス出口64dev_outを介して下流側分配室64cから流出できる。
機関ポンプ13及びデバイスポンプ33が作動されており、機関ラジエータ弁21及びデバイスラジエータ弁41がそれぞれ開弁位置に設定されており、且つ、機関バイパス弁22及びデバイスバイパス弁42がそれぞれ閉弁位置に設定されているときに、上流側分配弁63及び下流側分配弁64がそれぞれ第2位置に設定された場合、図6に示したように、冷却水が流れる。
即ち、機関ポンプ13から吐出された冷却水の一部は、第1機関水路16及び機関入口水路61inを介して上流側分配弁63の上流側分配室63cに流入する。その冷却水は、上流側分配室63cを流れた後、第1入口水路71inを介して第1ラジエータ水路51pに流入する。冷却水は、第1ラジエータ水路51pを流れる間に外気によって冷却される。
冷却水は、第1ラジエータ水路51pを流れた後、第1出口水路71outを介して下流側分配弁64の下流側分配室64cに流入する。その冷却水は、下流側分配室64cを流れた後、機関出口水路61out及び第2機関水路17を介して機関内部水路14に流入する。冷却水は、機関内部水路14を流れる間に機関110を冷却する。冷却水は、機関内部水路14を流れた後、第3機関水路18を介して機関ポンプ13に取り込まれる。
機関ポンプ13から吐出された冷却水の残りは、図5を参照して説明した冷却水の流れと同様に、機関循環回路11を循環する。
この場合、機関内部水路14に供給される冷却水は、機関ラジエータ12及び第1ラジエータ51の2つのラジエータによって冷却される。
一方、デバイスポンプ33から吐出された冷却水の一部は、第1デバイス水路36及びデバイス入口水路62inを介して上流側分配弁63の上流側分配室63cに流入する。その冷却水は、上流側分配室63cを流れた後、第2入口水路72in及び第3入口水路73inをそれぞれ介して第2ラジエータ水路52p及び第3ラジエータ水路53pに流入する。冷却水は、第2ラジエータ水路52p及び第3ラジエータ水路53pを流れる間に外気によって冷却される。
冷却水は、第2ラジエータ水路52p及び第3ラジエータ水路53pを流れた後、第2出口水路72out及び第3出口水路73outをそれぞれ介して下流側分配弁64の下流側分配室64cに流入する。その冷却水は、下流側分配室64cを流れた後、デバイス出口水路62out及び第2デバイス水路37を介してデバイス内部水路34に流入する。その冷却水は、デバイス内部水路34を流れる間にデバイス180を冷却する。冷却水は、デバイス内部水路34を流れた後、第3デバイス水路38を介してデバイスポンプ33に取り込まれる。
デバイスポンプ33から吐出された冷却水の残りは、図5を参照して説明した冷却水の流れと同様に、デバイス循環回路31を循環する。
この場合、デバイス内部水路34に供給される冷却水は、デバイスラジエータ32、第2ラジエータ52及び第3ラジエータ53の3つのラジエータによって冷却される。
<第3モード>
図4の(A)に示したように、ECU90によって上流側分配弁63の弁体63vが第3位置に設定されると、機関入口63eng_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第1出口631out及び第2出口632outと連通している。従って、機関入口63eng_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第1出口631out及び第2出口632outを介して上流側分配室63cから流出できる。一方、デバイス入口63dev_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第3出口633outと連通している。従って、デバイス入口63dev_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第3出口633outを介して上流側分配室63cから流出できる。
図4の(A)に示したように、ECU90によって上流側分配弁63の弁体63vが第3位置に設定されると、機関入口63eng_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第1出口631out及び第2出口632outと連通している。従って、機関入口63eng_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第1出口631out及び第2出口632outを介して上流側分配室63cから流出できる。一方、デバイス入口63dev_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第3出口633outと連通している。従って、デバイス入口63dev_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第3出口633outを介して上流側分配室63cから流出できる。
一方、図4の(A)に示したように、ECU90によって下流側分配弁64の弁体64vが第3位置に設定されると、機関出口64eng_outは、開放されており、下流側分配室64cを介して第1入口641in及び第2入口642inと連通している。従って、第1入口641in及び第2入口642inを介して下流側分配室64cに流入した冷却水は、機関出口64eng_outを介して下流側分配室64cから流出できる。一方、デバイス出口64dev_outは、開放されており、下流側分配室64cを介して第3入口643inと連通している。従って、第3入口643inを介して下流側分配室64cに流入した冷却水は、デバイス出口64dev_outを介して下流側分配室64cから流出できる。
機関ポンプ13及びデバイスポンプ33が作動されており、機関ラジエータ弁21及びデバイスラジエータ弁41がそれぞれ開弁位置に設定されており、且つ、機関バイパス弁22及びデバイスバイパス弁42がそれぞれ閉弁位置に設定されているときに、上流側分配弁63及び下流側分配弁64がそれぞれ第3位置に設定された場合、図7に示したように、冷却水が流れる。
即ち、機関ポンプ13から吐出された冷却水の一部は、第1機関水路16及び機関入口水路61inを介して上流側分配弁63の上流側分配室63cに流入する。その冷却水は、上流側分配室63cを流れた後、第1入口水路71in及び第2入口水路72inをそれぞれ介して第1ラジエータ水路51p及び第2ラジエータ水路52pに流入する。冷却水は、第1ラジエータ水路51p及び第2ラジエータ水路52pを流れる間に外気によって冷却される。
冷却水は、第1ラジエータ水路51p及び第2ラジエータ水路52pを流れた後、第1出口水路71out及び第2出口水路72outをそれぞれ介して下流側分配弁64の下流側分配室64cに流入する。その冷却水は、下流側分配室64cを流れた後、機関出口水路61out及び第2機関水路17を介して機関内部水路14に流入する。冷却水は、機関内部水路14を流れる間に機関110を冷却する。冷却水は、機関内部水路14を流れた後、第3機関水路18を介して機関ポンプ13に取り込まれる。
機関ポンプ13から吐出された冷却水の残りは、図5を参照して説明した冷却水の流れと同様に、機関循環回路11を循環する。
この場合、機関内部水路14に供給される冷却水は、機関ラジエータ12、第1ラジエータ51及び第2ラジエータ52の3つのラジエータによって冷却される。
一方、デバイスポンプ33から吐出された冷却水の一部は、第1デバイス水路36及びデバイス入口水路62inを介して上流側分配弁63の上流側分配室63cに流入する。その冷却水は、上流側分配室63cを流れた後、第3入口水路73inを介して第3ラジエータ水路53pに流入する。冷却水は、第3ラジエータ水路53pを流れる間に外気によって冷却される。
冷却水は、第3ラジエータ水路53pを流れた後、第3出口水路73outを介して下流側分配弁64の下流側分配室64cに流入する。その冷却水は、下流側分配室64cを流れた後、デバイス出口水路62out及び第2デバイス水路37を介してデバイス内部水路34に流入する。その冷却水は、デバイス内部水路34を流れる間にデバイス180を冷却する。冷却水は、デバイス内部水路34を流れた後、第3デバイス水路38を介してデバイスポンプ33に取り込まれる。
デバイスポンプ33から吐出された冷却水の残りは、図5を参照して説明した冷却水の流れと同様に、デバイス循環回路31を循環する。
この場合、デバイス内部水路34に供給される冷却水は、デバイスラジエータ32及び第3ラジエータ53の2つのラジエータによって冷却される。
<第4モード>
図4の(B)に示したように、ECU90によって上流側分配弁63の弁体63vが第4位置に設定されると、機関入口63eng_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第1出口631out乃至第3出口633outと連通している。従って、機関入口63eng_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第1出口631out乃至第3出口633outを介して上流側分配室63cから流出できる。一方、デバイス入口63dev_inは、上流側分配弁63の弁体63vによって閉鎖されている。従って、冷却水は、デバイス入口63dev_inを介して上流側分配室63cに流入できない。
図4の(B)に示したように、ECU90によって上流側分配弁63の弁体63vが第4位置に設定されると、機関入口63eng_inは、開放されており、上流側分配室63cを介して第1出口631out乃至第3出口633outと連通している。従って、機関入口63eng_inを介して上流側分配室63cに流入した冷却水は、第1出口631out乃至第3出口633outを介して上流側分配室63cから流出できる。一方、デバイス入口63dev_inは、上流側分配弁63の弁体63vによって閉鎖されている。従って、冷却水は、デバイス入口63dev_inを介して上流側分配室63cに流入できない。
一方、図4の(B)に示したように、ECU90によって下流側分配弁64の弁体64vが第4位置に設定されると、機関出口64eng_outは、開放されており、下流側分配室64cを介して第1入口641in乃至第3入口643inと連通している。従って、第1入口641in乃至第3入口643inを介して下流側分配室64cに流入した冷却水は、機関出口64eng_outを介して下流側分配室64cから流出できる。一方、デバイス出口64dev_outは、下流側分配弁64の弁体64vによって閉鎖されている。従って、冷却水は、デバイス出口64dev_outを介して下流側分配室64cから流入できない。
機関ポンプ13及びデバイスポンプ33が作動されており、機関ラジエータ弁21及びデバイスラジエータ弁41がそれぞれ開弁位置に設定されており、且つ、機関バイパス弁22及びデバイスバイパス弁42がそれぞれ閉弁位置に設定されているときに、上流側分配弁63及び下流側分配弁64がそれぞれ第4位置に設定された場合、図8に示したように、冷却水が流れる。
即ち、機関ポンプ13から吐出された冷却水の一部は、第1機関水路16及び機関入口水路61inを介して上流側分配弁63の上流側分配室63cに流入する。その冷却水は、上流側分配室63cを流れた後、第1入口水路71in乃至第3入口水路73inをそれぞれ介して第1ラジエータ水路51p乃至第3ラジエータ水路53pに流入する。冷却水は、第1ラジエータ水路51p乃至第3ラジエータ水路53pを流れる間に外気によって冷却される。
冷却水は、第1ラジエータ水路51p乃至第3ラジエータ水路53pを流れた後、第1出口水路71out乃至第3出口水路71outをそれぞれ介して下流側分配弁64の下流側分配室64cに流入する。その冷却水は、下流側分配室64cを流れた後、機関出口水路61out及び第2機関水路17を介して機関内部水路14に流入する。冷却水は、機関内部水路14を流れる間に機関110を冷却する。冷却水は、機関内部水路14を流れた後、第3機関水路18を介して機関ポンプ13に取り込まれる。
機関ポンプ13から吐出された冷却水の残りは、図5を参照して説明した冷却水の流れと同様に、機関循環回路11を循環する。
この場合、機関内部水路14に供給される冷却水は、機関ラジエータ12及び第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53の4つのラジエータによって冷却される。
一方、デバイスポンプ33から吐出された冷却水は、図5を参照して説明した冷却水の流れと同様に、デバイス循環回路31を循環する。
この場合、デバイス内部水路34に供給される冷却水は、デバイスラジエータ32のみによって冷却される。
<センサ>
図2に示したように、ECU90には、アクセルペダル操作量センサ81が電気的に接続されている。アクセルペダル操作量センサ81は、図示しないアクセルペダルの操作量APを検出し、検出した操作量APを表す信号をECU90に送出する。ECU90は、その信号に基づいて操作量APを取得する。更に、ECU90は、その操作量APに基づいて機関負荷KL(即ち、機関110の負荷)を取得する。
図2に示したように、ECU90には、アクセルペダル操作量センサ81が電気的に接続されている。アクセルペダル操作量センサ81は、図示しないアクセルペダルの操作量APを検出し、検出した操作量APを表す信号をECU90に送出する。ECU90は、その信号に基づいて操作量APを取得する。更に、ECU90は、その操作量APに基づいて機関負荷KL(即ち、機関110の負荷)を取得する。
ECU90には、クランク角センサ82が電気的に接続されている。クランク角センサ82は、機関110の図示しないクランクシャフトが所定角度(本例においては、10°)回転する毎にパルス信号をECU90に送出する。ECU90は、クランク角センサ82から受信したパルス信号等に基づいて機関回転速度NE(即ち、機関110の回転速度)を取得する。
更に、ECU90は、機関負荷KL及び機関回転速度NEに基づいて機関出力Peng(即ち、機関110の出力)を取得する。
ECU90には、第1MG回転速度センサ83が電気的に接続されている。第1MG回転速度センサ83は、第1MG111が所定角度回転する毎にパルス信号をECU90に送出する。ECU90は、そのパルス信号に基づいて第1MG回転速度NM1(即ち、第1MG111の回転速度)を取得する。
ECU90には、第2MG回転速度センサ84が電気的に接続されている。第2MG回転速度センサ84は、第2MG112が所定角度回転する毎にパルス信号をECU90に送出する。ECU90は、そのパルス信号に基づいて第2MG回転速度NM2(即ち、第2MG112の回転速度)を取得する。
更に、ECU90は、第1MG回転速度NM1等に基づいて第1MG出力Pmg1(即ち、第1MG111の出力)を取得すると共に、第2MG回転速度NM2等に基づいて第2MG出力Pmg2(即ち、第2MG112の出力)を取得する。加えて、ECU90は、第1MG出力Pmg1と第2MG出力Pmg2との合計をモータ出力Pmotor(=Pmg1+Pmg2)として取得する。
ECU90には、機関水温センサ85が電気的に接続されている。機関水温センサ85は、機関内部水路14の出口と機関ポンプ13との間の第1機関水路16内の冷却水の温度TWengを検出するように配設されている。機関水温センサ85は、検出した温度TWengを表す信号をECU90に送出する。ECU90は、その信号に基づいて温度TWengを取得する。以下、温度TWengを「機関水温TWeng」と称呼する。
ECU90には、デバイス水温センサ86が電気的に接続されている。デバイス水温センサ86は、デバイス内部水路34の出口とデバイスポンプ33との間の第1デバイス水路36内の冷却水の温度TWdevを検出するように配設されている。デバイス水温センサ86は、検出した温度TWdevを表す信号をECU90に送出する。ECU90は、その信号に基づいて温度TWdevを取得する。以下、温度TWdevを「デバイス水温TWdev」と称呼する。
<実施装置の作動の概要>
次に、実施装置の作動の概要について説明する。
次に、実施装置の作動の概要について説明する。
<機関冷却要求>
機関110は、その温度Tengが所定の温度範囲Wteng内の温度に維持されているときに良好に作動する。そして、機関水温TWengは、機関温度Tengと相関する温度である。そこで、実施装置は、機関110が運転されているときに機関水温TWengが所定の温度範囲Wtwengの下限値以上である場合、機関110を冷却する要求があると判定する。
機関110は、その温度Tengが所定の温度範囲Wteng内の温度に維持されているときに良好に作動する。そして、機関水温TWengは、機関温度Tengと相関する温度である。そこで、実施装置は、機関110が運転されているときに機関水温TWengが所定の温度範囲Wtwengの下限値以上である場合、機関110を冷却する要求があると判定する。
所定の温度範囲Wtwengは、所定の温度範囲Wtengに対応する機関水温TWengの範囲であり、実験等を通じて予め設定される。以下、所定の温度範囲Wtwengの下限値を「機関暖機水温TWeng_dan」と称呼し、機関110を冷却する要求を「機関冷却要求」と称呼する。
機関冷却要求がある場合、実施装置は、機関ラジエータ弁21を開弁し、機関バイパス弁22を閉弁し、機関ポンプ13を作動させる。これにより、機関ラジエータ12等によって冷却された冷却水が機関内部水路14に供給されるので、機関110が冷却水によって冷却される。
一方、機関110が運転されているときに機関水温TWengが機関暖機水温TWeng_danよりも低い場合、実施装置は、機関冷却要求がないと判定する。
機関冷却要求がない場合、実施装置は、機関ラジエータ弁21を閉弁し、機関バイパス弁22を開弁し、機関ポンプ13を作動させる。この場合、図9に示したように、冷却水が流れる。
即ち、機関ポンプ13から吐出された冷却水は、第1機関水路16、機関バイパス水路19及び第2機関水路17を介して機関内部水路14に流入する。その冷却水は、機関ラジエータ水路15等を流れていないので、その冷却水の温度は、機関ラジエータ水路15等を流れた冷却水の温度よりも高い。従って、第1機関水路16、機関バイパス水路19及び第2機関水路17を介して機関内部水路14に流入した冷却水による機関110の冷却度合は、機関ラジエータ水路15等を流れた後に機関内部水路14に流入した冷却水による機関110の冷却度合よりも小さい。従って、機関温度Tengがより早く上昇する。
機関内部水路14を流れた冷却水は、第3機関水路18を介して機関ポンプ13に取り込まれる。
これにより、機関内部水路14に供給される冷却水は、機関ラジエータ12等によって冷却されないので、機関温度Tengが上昇する。即ち、機関110が暖機される。
<デバイス冷却要求>
更に、デバイス180は、その温度Tdevが所定の温度範囲Wtdev内に維持されているときに良好に作動する。そして、デバイス水温TWdevは、デバイス温度Tdevと相関する温度である。そこで、実施装置は、デバイス180が作動されているときにデバイス水温TWdevが所定の温度範囲Wtwdevの下限値以上である場合、デバイス180を冷却する要求があると判定する。
更に、デバイス180は、その温度Tdevが所定の温度範囲Wtdev内に維持されているときに良好に作動する。そして、デバイス水温TWdevは、デバイス温度Tdevと相関する温度である。そこで、実施装置は、デバイス180が作動されているときにデバイス水温TWdevが所定の温度範囲Wtwdevの下限値以上である場合、デバイス180を冷却する要求があると判定する。
所定の温度範囲Wtwdevは、所定の温度範囲Wtdevに対応するデバイス水温TWdevの範囲であり、実験等を通じて予め設定される。以下、所定の温度範囲Wtwdevの下限値を「デバイス暖機水温TWdev_dan」と称呼し、デバイス180を冷却する要求を「デバイス冷却要求」と称呼する。本例においては、デバイス暖機水温TWdev_danは、機関暖機水温TWeng_danよりも低い温度である。
デバイス冷却要求がある場合、実施装置は、デバイスラジエータ弁41を開弁し、デバイスバイパス弁42を閉弁し、デバイスポンプ33を作動させる。これにより、デバイスラジエータ32等によって冷却された冷却水がデバイス内部水路34に供給されるので、デバイス180が冷却水によって冷却される。
一方、実施装置は、デバイス180が作動されているときにデバイス水温TWdevがデバイス暖機水温TWdev_danよりも低い場合、デバイス冷却要求がないと判定する。
デバイス冷却要求がない場合、実施装置は、デバイスラジエータ弁41を閉弁し、デバイスバイパス弁42を開弁し、デバイスポンプ33を作動させる。この場合、図9に示したように、冷却水が流れる。
即ち、デバイスポンプ33から吐出された冷却水は、第1デバイス水路36、デバイスバイパス水路39及び第2デバイス水路37を介してデバイス内部水路34に流入する。その冷却水は、デバイスラジエータ水路35等を流れていないので、その冷却水の温度は、デバイスラジエータ水路35等を流れた冷却水の温度よりも高い。従って、第1デバイス水路36、デバイスバイパス水路39及び第2デバイス水路37を介してデバイス内部水路34に流入した冷却水によるデバイス180の冷却度合は、デバイスラジエータ水路35等を流れた後にデバイス内部水路34に流入した冷却水によるデバイス180の冷却度合よりも小さい。従って、デバイス温度Tdevがより早く上昇する。
デバイス内部水路34を流れた冷却水は、第3デバイス水路38を介してデバイスポンプ33に取り込まれる。
これにより、デバイス内部水路34に供給される冷却水は、デバイスラジエータ32等によって冷却されないので、デバイス温度Tdevが上昇する。即ち、デバイス180が暖機される。
<分配弁制御>
ところで、機関110が発する熱量は、機関110の運転状態によって異なる。従って、機関110が発する熱量が大きい場合、冷却能力の高い冷却水を機関内部水路14に供給すべきである。
ところで、機関110が発する熱量は、機関110の運転状態によって異なる。従って、機関110が発する熱量が大きい場合、冷却能力の高い冷却水を機関内部水路14に供給すべきである。
そこで、実施装置は、機関運転中(即ち、機関110の運転中)であり且つデバイス作動中(即ち、デバイス180の作動中)である場合、機関出力Pengの値及びモータ出力Pmotorの値のデータを取得する。そして、機関出力Pengがモータ出力Pmotorよりも小さい場合、実施装置は、上流側分配弁63及び下流側分配弁64の制御(以下、「分配弁制御」と称呼する。)として、上流側分配弁63及び下流側分配弁64をそれぞれ第2位置に設定する制御(以下、「第2モード制御」と称呼する。)を行う。
この第2モード制御が実行されたときに、機関冷却要求がある場合、冷却水は、図6に示したように流れる。従って、機関内部水路14には、機関ラジエータ12及び第1ラジエータ51の2つのラジエータを通った冷却水が供給される。一方、第2モード制御が実行されたときに、デバイス冷却要求がある場合、デバイス内部水路34には、デバイスラジエータ32、第2ラジエータ52及び第3ラジエータ53の3つのラジエータを通った冷却水が供給される。
一方、機関運転中であり且つデバイス作動中であるときに機関出力Pengがモータ出力Pmotor以上である場合、実施装置は、分配弁制御として、上流側分配弁63及び下流側分配弁64をそれぞれ第3位置に設定する制御(以下、「第3モード制御」と称呼する。)を行う。
この第3モード制御が実行されたときに、機関冷却要求がある場合、冷却水は、図7に示したように流れる。従って、機関内部水路14には、機関ラジエータ12、第1ラジエータ51及び第2ラジエータ52の3つのラジエータを通った冷却水が供給される。一方、第3モード制御が実行されたときに、デバイス冷却要求がある場合、デバイス内部水路34には、デバイスラジエータ32及び第3ラジエータ53の2つのラジエータを通った冷却水が供給される。
更に、機関運転中であり且つデバイス作動中ではない場合、実施装置は、分配弁制御として、上流側分配弁63及び下流側分配弁64をそれぞれ第4位置に設定する制御(以下、「第4モード制御」と称呼する。)を行う。
この第4モード制御が実行されたときに、機関冷却要求がある場合、冷却水は、図8に示したように流れる。従って、機関内部水路14には、機関ラジエータ12、第1ラジエータ51、第2ラジエータ52及び第3ラジエータ53の4つのラジエータを通った冷却水が供給される。
一方、機関運転中ではなく且つデバイス作動中である場合、実施装置は、分配弁制御として、上流側分配弁63及び下流側分配弁64をそれぞれ第1位置に設定する制御(以下、「第1モード制御」と称呼する。)を行う。
この第1モード制御が実行されたときに、デバイス冷却要求がある場合、冷却水は、図5に示したように流れる。従って、デバイス内部水路34には、デバイスラジエータ32、第1ラジエータ51、第2ラジエータ52及び第3ラジエータ53の4つのラジエータを通った冷却水が供給される。
機関110の発熱量は、機関出力Pengが大きいほど大きい。従って、機関温度Tengを所定の温度範囲Wteng内の温度に維持するためには、機関内部水路14に供給される冷却水の機関110に対する冷却能力として、機関出力Pengに応じた能力が要求される(以下、この要求される能力を「要求機関冷却能力」と称呼する。)。
同様に、デバイス180の発熱量は、モータ出力Pmotorが大きいほど大きい。従って、デバイス温度Tdevを所定の温度範囲Wtdev内の温度に維持するためには、デバイス内部水路34に供給される冷却水のデバイス180に対する冷却能力として、モータ出力Pmotorに応じた能力が要求される(以下、この要求される能力を「要求デバイス冷却能力」と称呼する。)。
従って、機関運転中であって且つデバイス作動中、要求機関冷却能力と要求デバイス冷却能力とに応じて「機関内部水路14に供給される冷却水の冷却に使用するラジエータの数」と「デバイス内部水路34に供給される冷却水の冷却に使用するラジエータの数」とを適宜変更することが好ましい。
実施装置によれば、機関出力Pengがモータ出力Pmotor以上であり、従って、要求機関冷却能力が要求デバイス冷却能力以上である場合、機関冷却水(即ち、機関内部水路14に供給される冷却水)は、デバイス冷却水(即ち、デバイス内部水路34に供給される冷却水)の冷却に使用されるラジエータの数(本例においては、2つ)よりも多い数(本例においては、3つ)のラジエータによって冷却される。
一方、機関出力Pengがモータ出力Pmotorよりも小さく、従って、要求機関冷却能力が要求デバイス冷却能力よりも小さい場合、デバイス冷却水は、機関冷却水の冷却に使用されるラジエータの数(本例においては、2つ)よりも多い数(本例においては、3つ)のラジエータによって冷却される。
つまり、実施装置によれば、要求機関冷却能力と要求デバイス冷却能力とに応じた冷却能力を有する冷却水が機関内部水路14及びデバイス内部水路34にそれぞれ供給される。このため、機関運転中であって且つデバイス作動中において、より確実に、機関温度Tengを所定の温度範囲Wteng内の温度に維持し且つデバイス温度Tdevを所定の温度範囲Wtdev内の温度に維持することができる。
更に、機関運転中においてデバイス180が作動されていない場合、デバイス180を冷却する必要はない。この場合、実施装置によれば、機関冷却水は、最も多い数(本例においては、4つ)のラジエータによって冷却される。従って、機関運転中において、より確実に、機関温度Tengを所定の温度範囲Wteng内の温度に維持することができる。
一方、デバイス作動中において機関110が運転されていない場合、機関110を冷却する必要はない。この場合、実施装置によれば、デバイス冷却水は、最も多い数(本例においては、4つ)のラジエータによって冷却される。従って、デバイス作動中において、より確実に、デバイス温度Tdevを所定の温度範囲Wtdev内の温度に維持することができる。
このように、実施装置によれば、要求機関冷却能力と要求デバイス冷却能力に応じて、機関冷却水及びデバイス冷却水それぞれの冷却に使用するラジエータの数を変更することができる。このため、機関110及びデバイス180を適切に冷却することができる。
<実施装置の具体的な作動>
次に、実施装置の具体的な作動について説明する。実施装置のECU90のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)は、図10にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。
次に、実施装置の具体的な作動について説明する。実施装置のECU90のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)は、図10にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。
従って、所定のタイミングになると、CPUは、図10のステップ1000から処理を開始してステップ1005に進み、機関運転フラグXengの値が「1」であるか否かを判定する。機関運転フラグXengの値は、機関110が運転されている場合に「1」に設定され、機関110の運転が停止されている場合に「0」に設定される。
機関運転フラグXengの値が「1」である場合、CPUは、ステップ1005にて「Yes」と判定してステップ1010に進み、機関冷却要求フラグXcool_engの値が「1」であるか否かを判定する。機関冷却要求フラグXcool_engの値は、機関冷却要求がある場合に「1」に設定され、機関冷却要求がない場合、即ち、機関暖機要求(即ち、機関110の温度Tengを上昇させる要求)がある場合に「0」に設定される。
機関冷却要求フラグXcool_engの値が「1」である場合、CPUは、ステップ1010にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1015の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1030に進む。
ステップ1015:CPUは、機関ラジエータ弁21を開弁し、機関バイパス弁22を閉弁し、機関ポンプ13を作動させる。これにより、機関ラジエータ12等によって冷却された冷却水が機関内部水路14に供給される。従って、機関110が冷却される。
これに対し、機関冷却要求フラグXcool_engの値が「0」である場合、CPUは、ステップ1010にて「No」と判定し、以下に述べるステップ1020の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1030に進む。
ステップ1020:CPUは、機関ラジエータ弁21を閉弁し、機関バイパス弁22を開弁し、機関ポンプ13を作動させる。これにより、機関ラジエータ12等によって冷却されていない冷却水が機関内部水路14に供給される。従って、機関110の温度Tengが上昇する。
一方、CPUがステップ1005の処理を実行する時点において、機関運転フラグXengの値が「0」である場合、CPUは、ステップ1005にて「No」と判定し、以下に述べるステップ1025の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1030に進む。
ステップ1025:CPUは、機関ポンプ13の作動を停止する。これにより、冷却水は、機関循環回路11を循環しなくなる。
CPUは、ステップ1030に進むと、デバイス作動フラグXdevの値が「1」であるか否かを判定する。デバイス作動フラグXdevの値は、デバイス180が作動している場合に「1」に設定され、デバイス180が作動されていない場合に「0」に設定される。
デバイス作動フラグXdevの値が「1」である場合、CPUは、ステップ1030にて「Yes」と判定してステップ1035に進み、デバイス冷却要求フラグXcool_devの値が「1」であるか否かを判定する。デバイス冷却要求フラグXcool_devの値は、デバイス冷却要求がある場合に「1」に設定され、デバイス冷却要求がない場合、即ち、デバイス暖機要求(即ち、デバイス180の温度Tdevを上昇させる要求)がある場合に「0」に設定される。
デバイス冷却要求フラグXcool_devの値が「1」である場合、CPUは、ステップ1035にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1040の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1095に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1040:CPUは、デバイスラジエータ弁41を開弁し、デバイスバイパス弁42を閉弁し、デバイスポンプ33を作動させる。これにより、デバイスラジエータ32等によって冷却された冷却水がデバイス内部水路34に供給される。従って、デバイス180が冷却される。
これに対し、デバイス冷却要求フラグXcool_devの値が「0」である場合、CPUは、ステップ1035にて「No」と判定し、以下に述べるステップ1040の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1095に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1040:CPUは、デバイスラジエータ弁41を閉弁し、デバイスバイパス弁42を開弁し、デバイスポンプ33を作動させる。これにより、デバイスラジエータ32等によって冷却されていない冷却水がデバイス内部水路34に供給される。従って、デバイス180の温度Tdevが上昇する。
一方、CPUがステップ1030の処理を実行する時点において、デバイス作動フラグXdevの値が「0」である場合、CPUは、ステップ1030にて「No」と判定し、以下に述べるステップ1050の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1095に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1050:CPUは、デバイスポンプ33の作動を停止する。これにより、冷却水は、デバイス循環回路31を循環しなくなる。
更に、CPUは、図11にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。
従って、所定のタイミングになると、CPUは、図11のステップ1100から処理を開始してステップ1110に進み、機関運転フラグXengの値が「1」であり且つデバイス作動フラグXdevの値が「1」であるか否かを判定する。機関運転フラグXengの値が「1」であり且つデバイス作動フラグXdevの値が「1」である場合、CPUは、ステップ1110にて「Yes」と判定してステップ1120に進み、機関出力Pengがモータ出力Pmotorよりも小さいか否かを判定する。
機関出力Pengがモータ出力Pmotorよりも小さい場合、CPUは、ステップ1120にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1130の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1195に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1130:CPUは、第2モード制御を実行する。これにより、機関冷却要求がある場合、冷却水が図6に示したように機関循環回路11等を流れ、デバイス冷却要求がある場合、冷却水が図6に示したようにデバイス循環回路31等を流れる。
これに対し、機関出力Pengがモータ出力Pmotor以上である場合、CPUは、ステップ1120にて「No」と判定し、以下に述べるステップ1140の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1195に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1140:CPUは、第3モード制御を実行する。これにより、機関冷却要求がある場合、冷却水が図7に示したように機関循環回路11等を流れ、デバイス冷却要求がある場合、冷却水が図7に示したようにデバイス循環回路31等を流れる。
一方、CPUがステップ1110の処理を実行する時点において機関運転フラグXengの値が「0」であるか或いはデバイス作動フラグXdevの値が「0」である場合、CPUは、ステップ1110にて「No」と判定してステップ1150に進み、機関運転フラグXengの値が「1」であり且つデバイス作動フラグXdevの値が「0」であるか否かを判定する。
機関運転フラグXengの値が「1」であり且つデバイス作動フラグXdevの値が「0」である場合、CPUは、ステップ1150にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1160の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1195に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1160:CPUは、第4モード制御を実行する。これにより、機関冷却要求がある場合、冷却水が図8に示したように機関循環回路11等を流れ、デバイス冷却要求がある場合、冷却水が図8に示したようにデバイス循環回路31を流れる。
これに対し、機関運転フラグXengの値が「0」であるか或いはデバイス作動フラグXdevの値が「1」である場合、CPUは、ステップ1150にて「No」と判定し、以下に述べるステップ1170の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1195に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1170:CPUは、第1モード制御を実行する。これにより、機関冷却要求がある場合、冷却水が図5に示したように機関循環回路11を流れ、デバイス冷却要求がある場合、冷却水が図5に示したようにデバイス循環回路31等を流れる。
以上が実施装置の具体的な作動である。実施装置が図10及び図11に示したルーチンを実行することにより、機関内部水路14及びデバイス内部水路34には、それぞれ、要求機関冷却能力及び要求デバイス冷却能力に応じた冷却能力を有する冷却水が供給される。このため、機関110及びデバイス180を適切に冷却することができる。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
<変形例>
例えば、デバイス作動中に「機関110が運転されている状態」から「機関110の運転が停止された状態」に移行した場合、上記実施装置は、分配弁制御を「第2モード制御乃至第4モード制御の何れか」から第1モード制御に変更する。これによれば、分配弁制御の変更以前に機関冷却(即ち、冷却水による機関110の冷却)が行われていた場合、機関冷却に使用されていた「第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53の少なくとも何れか(以下、「第1ラジエータ51等」と称呼する。)が、分配弁制御の変更以降、デバイス冷却(即ち、冷却水によるデバイス180の冷却)に使用されるようになる。
例えば、デバイス作動中に「機関110が運転されている状態」から「機関110の運転が停止された状態」に移行した場合、上記実施装置は、分配弁制御を「第2モード制御乃至第4モード制御の何れか」から第1モード制御に変更する。これによれば、分配弁制御の変更以前に機関冷却(即ち、冷却水による機関110の冷却)が行われていた場合、機関冷却に使用されていた「第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53の少なくとも何れか(以下、「第1ラジエータ51等」と称呼する。)が、分配弁制御の変更以降、デバイス冷却(即ち、冷却水によるデバイス180の冷却)に使用されるようになる。
分配弁制御の変更時点では、それ以前に機関冷却に使用されていた第1ラジエータ51等内に機関冷却に使用されていた冷却水が残存している。一般に、機関循環回路11を循環する冷却水の温度は、デバイス循環回路31を循環する冷却水の温度よりも高い。従って、機関循環回路11を循環する冷却水の温度と同等の温度の冷却水がデバイス内部水路34に供給された場合、その冷却水の温度が高すぎ、デバイス180を冷却できないばかりか、デバイス180の温度Tdevを上昇させてしまう可能性がある。
従って、機関冷却に使用されていた第1ラジエータ51等がデバイス冷却に使用されるように分配弁制御が変更された場合、分配弁制御の変更前に機関冷却に使用されていた第1ラジエータ51等内に残存する冷却水がデバイス内部水路34に供給されるが、その冷却水の温度は、デバイス冷却にとって高すぎる可能性がある。
更に、分配弁制御の変更前に機関冷却に使用していた第1ラジエータ51等の温度も高く、デバイス冷却に使用する冷却水がその第1ラジエータ51等を流れると、冷却水の温度が上昇し、高すぎる温度の冷却水がデバイス内部水路34に供給されてしまう可能性もある。
又、機関運転中ではないときに「デバイス180が作動されていない状態」から「デバイス180が作動された状態」に移行した場合、上記実施装置は、第1モード制御を開始するが、第1モード制御の開始の少し前まで機関冷却が行われていた場合があり得る。この場合、上記実施装置は、機関冷却を行っている間、第4モード制御を行っている。
このため、デバイス180が作動されていない状態からデバイス180が作動された状態に移行したときに第1モード制御を開始すると、機関冷却に使用されていた第1ラジエータ51等に残存している冷却水がデバイス内部水路34に供給されるし、デバイス冷却に使用する冷却水がその第1ラジエータ51等を通ることになる。この場合にも、デバイス内部水路34に供給される冷却水の温度が、デバイス冷却にとって高すぎる可能性がある。
又、機関運転中であるときにデバイス180が作動されていない状態からデバイス180が作動された状態に移行した場合、上記実施装置は、分配弁制御を第4モード制御から「第2モード制御又は第3モード制御」に変更する。
この場合にも、機関冷却に使用されていた第1ラジエータ51等がデバイス冷却に使用されるので、デバイス内部水路34に供給される冷却水の温度が高すぎる可能性がある。
このように機関110の運転状態が変わったりデバイス180の作動状態が変わったりすることにより、機関冷却に使用されていた第1ラジエータ51等を、デバイス冷却に使用するようになる場合、温度の高すぎる冷却水がデバイス内部水路34に供給されてしまう可能性がある。
そこで、上記実施形態の変形例に係る制御装置(以下、「変形装置」と称呼する。)は、デバイス冷却に使用されるラジエータの数が増えるように分配弁制御を変更しようとしたときに機関冷却要求がある場合(即ち、機関冷却が行われている場合)、分配弁制御を変更せずに現時点で行っている分配弁制御を継続する。そして、その後、機関冷却要求がなくなって機関冷却が停止された場合、機関冷却要求がなくなってから所定時間Tthが経過した時点で、変形装置は、上記実施装置と同じ分配弁制御を行う。
この場合、所定時間Tthは、機関冷却が停止された場合、機関冷却に使用されていた第1ラジエータ51等に残存する冷却水の温度がデバイス冷却にとって高すぎない温度まで低下し且つ第1ラジエータ51の温度がデバイス冷却に使用する冷却水を冷却するのに高すぎない温度まで低下する時間であり、例えば、実験等によって適切な時間に設定される。
尚、所定時間Tthを、機関冷却が停止された時点で第1ラジエータ51等に残存する冷却水の温度に基づいて適宜設定したり、機関冷却が停止された時点での第1ラジエータ51等の温度に基づいて適宜設定したりしてもよい。この場合、機関冷却が停止された時点で第1ラジエータ51等に残存する冷却水の温度が高いほど、所定時間Tthを長い時間に設定し、機関冷却が停止された時点での第1ラジエータ51等の温度が高いほど、所定時間Tthを長い時間に設定する。機関冷却が停止された時点で第1ラジエータ51等に残存する冷却水の温度又は第1ラジエータ51等の温度は、例えば、機関冷却の停止時点の機関水温TWengに基づいて取得することができる。
更に、変形装置は、デバイス冷却に使用するラジエータの数が増えるように分配弁制御を変更しようとしたときに現時点よりも所定時間Tth前の時点から現時点までの間に機関冷却要求があった場合(即ち、機関冷却が行われていた場合)、分配弁制御を変更せずに現時点で行っている分配弁制御を継続する。そして、機関冷却要求がなくなった時点から経過した時間Telapseが所定時間Tthに達した時点で、変形装置は、上記実施装置と同じ分配弁制御を行う。
又、変形装置は、デバイス冷却を開始しようとしたときに機関冷却要求がある場合、現時点で行っている分配弁制御を継続する。そして、その後、機関冷却要求がなくなった場合、その機関冷却要求がなくなってから所定時間Tthが経過した時点で、変形装置は、上記実施装置と同じ分配弁制御を行う。
又、変形装置は、デバイス冷却を開始しようとしたときに現時点よりも所定時間Tth前の時点から現時点までの間に機関冷却要求があった場合、現時点に最も近い機関冷却要求があった時点で行っていた分配弁制御を行う。そして、現時点に最も近い時点であった機関冷却要求がなくなった時点から経過した時間Telapseが所定時間Tthに達した時点で、変形装置は、上記実施装置と同じ分配弁制御を行う。
先に述べたように、機関冷却要求がなくなり、従って、機関ポンプ13の作動が停止されたときに機関冷却水(即ち、機関内部水路14に供給される冷却水)の冷却に使用されていたラジエータに残存する冷却水の温度は比較的高い。従って、この冷却水がデバイス内部水路34に供給されると、デバイス温度Tdevを所定の温度範囲Wtdev内の温度に維持できなくなる可能性がある。又、機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータの温度も比較的高いので、そのラジエータによって冷却された冷却水がデバイス内部水路34に供給されると、デバイス温度Tdevを所定の温度範囲Wtdev内の温度に維持できなくなる可能性がある。
変形装置によれば、現時点から所定時間Tth前まで機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータをデバイス冷却水(即ち、デバイス内部水路34に供給される冷却水)の冷却に使用しようとした場合、機関冷却要求がなくなってから所定時間Tthが経過するまでの間、そのラジエータは、デバイス冷却水の冷却に使用されない。このため、より確実に、デバイス温度Tdevを所定の温度範囲Wtdev内の温度に維持することができる。
<変形装置の具体的な作動>
次に、変形装置の具体的な作動について説明する。変形装置のECU90のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)は、図10に示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。図10に示したルーチンの説明は省略する。
次に、変形装置の具体的な作動について説明する。変形装置のECU90のCPU(以下、単に「CPU」と称呼する。)は、図10に示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。図10に示したルーチンの説明は省略する。
更に、CPUは、図11に示したルーチンの代わりに、図12にフローチャートにより示したルーチンを所定時間の経過毎に実行するようになっている。
従って、所定のタイミングになると、CPUは、図12のステップ1200から処理を開始してステップ1210に進み、機関運転フラグXengの値が「1」であり且つデバイス作動フラグXdevの値が「1」であるか否かを判定する。機関運転フラグXengの値が「1」であり且つデバイス作動フラグXdevの値が「1」である場合、CPUは、ステップ1210にて「Yes」と判定してステップ1220に進み、機関出力Pengがモータ出力Pmotorよりも小さいか否かを判定する。
機関出力Pengがモータ出力Pmotorよりも小さい場合、CPUは、ステップ1220にて「Yes」と判定してステップ1222に進み、第3モード制御フラグX3又は第4モード制御フラグX4の値が「1」であるか否かを判定する。第3モード制御フラグX3の値は、第3モード制御が実行されている場合に「1」に設定され、第3モード制御以外の制御が実行されている場合に「0」に設定される。第4モード制御フラグX4の値は、第4モード制御が実行されている場合に「1」に設定され、第4モード制御以外の制御が実行されている場合に「0」に設定される。
第3モード制御フラグX3又は第4モード制御フラグX4の値が「1」である場合、CPUは、ステップ1222にて「Yes」と判定してステップ1225に進み、経過時間Telapseが所定時間Tth以上であるか否かを判定する。経過時間Telapseは、機関冷却が行われなくなってから経過した時間である。
経過時間Telapseが所定時間Tth以上である場合、CPUは、ステップ1225にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1230の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1295に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1230:CPUは、第2モード制御を実行する。これにより、機関冷却要求がある場合、冷却水が図6に示したように機関循環回路11等を流れ、デバイス冷却要求がある場合、冷却水が図6に示したようにデバイス循環回路31等を流れる。
これに対し、経過時間Telapseが所定時間Tthよりも小さい場合、CPUは、ステップ1225にて「No」と判定してステップ1295に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。この場合、現在実行されている第3モード制御又は第4モード制御が継続される。
一方、CPUがステップ1222の処理を実行する時点において第3モード制御フラグX3及び第4モード制御フラグX4の値が共に「0」である場合、CPUは、ステップ1222にて「No」と判定し、上述したステップ1230の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1295に進み、本ルーチンを一旦終了する。
CPUがステップ1220の処理を実行する時点において機関出力Pengがモータ出力Pmotor以上である場合、CPUは、ステップ1220にて「No」と判定してステップ1232に進み、第4モード制御フラグX4の値が「1」であるか否かを判定する。
第4モード制御フラグX4の値が「1」である場合、CPUは、ステップ1232にて「Yes」と判定してステップ1235に進み、経過時間Telapseが所定時間Tth以上であるか否かを判定する。経過時間Telapseが所定時間Tth以上である場合、CPUは、ステップ1235にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1240の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1295に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1240:CPUは、第3モード制御を実行する。これにより、機関冷却要求がある場合、冷却水が図7に示したように機関循環回路11等を流れ、デバイス冷却要求がある場合、冷却水が図7に示したようにデバイス循環回路31等を流れる。
一方、経過時間Telapseが所定時間Tthよりも小さい場合、CPUは、ステップ1235にて「No」と判定してステップ1295に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。この場合、現在実行されている第4モード制御が継続される。
一方、CPUがステップ1232の処理を実行する時点において第4モード制御フラグX4の値が「0」である場合、CPUは、ステップ1232にて「No」と判定し、上述したステップ1240の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1295に進み、本ルーチンを一旦終了する。
CPUがステップ1210の処理を実行する時点において機関運転フラグXengの値が「0」であるか或いはデバイス作動フラグXdevの値が「0」である場合、CPUは、ステップ1210にて「No」と判定してステップ1250に進み、機関運転フラグXengの値が「1」であり且つデバイス作動フラグXdevの値が「0」であるか否かを判定する。
機関運転フラグXengの値が「1」であり且つデバイス作動フラグXdevの値が「0」である場合、CPUは、ステップ1250にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1260の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1295に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1260:CPUは、第4モード制御を実行する。これにより、機関冷却要求がある場合、冷却水が図8に示したように機関循環回路11等を流れ、デバイス冷却要求がある場合、冷却水が図8に示したようにデバイス循環回路31を流れる。
これに対し、機関運転フラグXengの値が「0」であるか或いはデバイス作動フラグXdevの値が「1」である場合、CPUは、ステップ1250にて「No」と判定してステップ1262に進み、第2モード制御フラグX2又は第3モード制御フラグX3又は第4モード制御フラグX4の値が「1」であるか否かを判定する。第2モード制御フラグX2の値は、第2モード制御が実行されている場合に「1」に設定され、第2モード制御以外の制御が実行されている場合に「0」に設定される。
第2モード制御フラグX2又は第3モード制御フラグX3又は第4モード制御フラグX4の値が「1」である場合、CPUは、ステップ1262にて「Yes」と判定してステップ1265に進み、経過時間Telapseが所定時間Tth以上であるか否かを判定する。
経過時間Telapseが所定時間Tth以上である場合、CPUは、ステップ1265にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ1270の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1295に進み、本ルーチンを一旦終了する。
ステップ1270:CPUは、第1モード制御を実行する。これにより、機関冷却要求がある場合、冷却水が図5に示したように機関循環回路11を流れ、デバイス冷却要求がある場合、冷却水が図5に示したようにデバイス循環回路31等を流れる。
これに対し、経過時間Telapseが所定時間Tthよりも小さい場合、CPUは、ステップ1265にて「No」と判定してステップ1295に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。この場合、現在実行されている第2モード制御又は第3モード制御又は第4モード制御が継続される。
一方、CPUがステップ1262の処理を実行する時点において第2モード制御フラグX2、第3モード制御フラグX3及び第4モード制御フラグX4の値が全て「0」である場合、CPUは、ステップ1262にて「No」と判定し、上述したステップ1270の処理を行う。その後、CPUは、ステップ1295に進み、本ルーチンを一旦終了する。
以上が変形装置の具体的な作動である。変形装置が図10及び図12に示したルーチンを実行することにより、機関内部水路14及びデバイス内部水路34には、それぞれ、要求機関冷却能力及び要求デバイス冷却能力を有する冷却水が供給される。このため、機関110及びデバイス180を適切に冷却することができる。
加えて、現時点から所定時間Tth前まで機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータは、デバイス冷却水の冷却に使用されない。このため、より確実に、デバイス温度Tdevを所定の温度範囲Wtdev内の温度に維持することができる。
尚、機関ラジエータ12は、機関冷却水の冷却にのみ使用される。しかしながら、上記実施装置は、モータ出力Pmotorが機関出力Pengよりも大きいときに必要に応じて機関ラジエータ12をデバイス冷却水の冷却に使用するように構成されてもよい。同様に、デバイスラジエータ32は、デバイス冷却水の冷却にのみ使用される。しかしながら、上記実施装置は、機関出力Pengがモータ出力Pmotorよりも大きいときに必要に応じてデバイスラジエータ32を機関冷却水の冷却に使用するように構成されてもよい。
更に、上記実施装置は、機関冷却水の冷却とデバイス冷却水の冷却との両方に使用されるラジエータとして、第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53の3つのラジエータを備えている。しかしながら、上記実施装置は、機関冷却水の冷却とデバイス冷却水の冷却との両方に使用されるラジエータとして、1つ、又は、2つ、又は、4つ以上のラジエータを備えるように構成されてもよい。
更に、上記変形装置は、第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53の何れかをデバイス冷却水の冷却に使用しようとしたときに、そのデバイス冷却水の冷却に使用しようとするラジエータが機関冷却水の冷却に使用されていた場合に、そのラジエータが機関冷却水の冷却に使用されなくなってから所定時間Tthが経過するまで、そのラジエータをデバイス冷却水の冷却に使用することを禁止している。
しかしながら、上記変形装置は、第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53の何れかをデバイス冷却水の冷却に使用しようとしたときに、第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53の何れかが機関冷却水の冷却に使用されていた場合、その機関冷却水の冷却に使用されていたラジエータが機関冷却水の冷却に使用されなくなってから所定時間Tthが経過するまで、第1ラジエータ51乃至第3ラジエータ53をデバイス冷却水の冷却に使用することを禁止するように構成されてもよい。
10…機関冷却装置、11…機関循環回路、12…機関ラジエータ、30…デバイス冷却装置、31…デバイス循環回路、32…デバイスラジエータ、50…可変冷却装置、51…第1ラジエータ、52…第2ラジエータ、53…第3ラジエータ、90…ECU、110…内燃機関、180…ハイブリッドデバイス。
Claims (7)
- 内燃機関に形成され、該内燃機関を冷却する冷却水が供給される機関内部水路を含む機関循環回路、少なくともモータを含むデバイスに形成され、該デバイスを冷却する冷却水が供給されるデバイス内部水路を含むデバイス循環回路、及び、冷却水を冷却するための少なくとも3つのラジエータ、を備えた車両駆動装置の冷却装置において、
前記機関内部水路に供給される冷却水に要求される冷却能力である要求機関冷却能力が前記デバイス内部水路に供給される冷却水に要求される冷却能力である要求デバイス冷却能力以上である場合、前記機関内部水路に供給される冷却水である機関冷却水を2つ以上の前記ラジエータによって冷却し、
前記要求デバイス冷却能力が前記要求機関冷却能力よりも大きい場合、前記デバイス内部水路に供給される冷却水であるデバイス冷却水を2つ以上の前記ラジエータによって冷却する、
ように構成された、
車両駆動装置の冷却装置。 - 請求項1に記載の車両駆動装置の冷却装置において、
前記内燃機関の運転中であって且つ前記デバイスの作動中、前記要求機関冷却能力が前記要求デバイス冷却能力以上である場合、前記デバイス冷却水を少なくとも1つの前記ラジエータによって冷却し、
前記内燃機関の運転中であって且つ前記デバイスの作動中、前記要求デバイス冷却能力が前記要求機関冷却能力よりも大きい場合、前記機関冷却水を少なくとも1つの前記ラジエータによって冷却する、
ように構成された、
車両駆動装置の冷却装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両駆動装置の冷却装置において、
前記要求機関冷却能力がゼロであり且つ前記要求デバイス冷却能力がゼロよりも大きい場合、少なくとも1つの前記ラジエータ以外の前記ラジエータによって前記デバイス冷却水を冷却し、
前記要求機関冷却能力がゼロよりも大きく且つ前記要求デバイス冷却能力がゼロである場合、少なくとも1つの前記ラジエータ以外の前記ラジエータによって前記機関冷却水を冷却する、
ように構成された、
車両駆動装置の冷却装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の車両駆動装置の冷却装置において、
前記要求デバイス冷却能力が前記要求機関冷却能力よりも大きくなった場合、前記機関冷却水の冷却に使用されていた前記ラジエータが前記機関冷却水の冷却に使用されなくなってから所定時間が経過するまで、前記機関冷却水の冷却に使用されていた前記ラジエータを前記デバイス冷却水の冷却に使用することを禁止するように構成された、
車両駆動装置の冷却装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の車両駆動装置の冷却装置において、
前記機関冷却水の冷却に使用されている前記ラジエータを前記デバイス冷却水の冷却に使用することにより前記デバイス冷却水の冷却に使用する前記ラジエータの数を増やす場合、前記機関冷却水の冷却に使用されていた前記ラジエータが前記機関冷却水の冷却に使用されなくなってから所定時間が経過するまで、前記機関冷却水の冷却に使用されていた前記ラジエータを前記デバイス冷却水の冷却に使用することを禁止するように構成された、
車両駆動装置の冷却装置。 - 請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の車両駆動装置の冷却装置において、
前記少なくとも3つのラジエータを含む可変冷却装置を備え、
前記可変冷却装置は、前記機関循環回路から冷却水を取り込み、その冷却水を少なくとも2つの前記ラジエータを通して前記機関循環回路に戻すと共に、前記デバイス循環回路から冷却水を取り込み、その冷却水を残りの前記ラジエータを通して前記デバイス循環回路に戻す機関優先モードと、前記デバイス循環回路から冷却水を取り込み、その冷却水を少なくとも2つの前記ラジエータを通して前記デバイス循環回路に戻すと共に、前記機関循環回路から冷却水を取り込み、その冷却水を残りの前記ラジエータを通して前記機関循環回路に戻すデバイス優先モードと、の間で作動モードが切り替えられるように構成され、
前記要求機関冷却能力が前記要求デバイス冷却能力以上である場合、前記可変冷却装置を前記機関優先モードで作動させ、
前記要求デバイス冷却能力が前記要求機関冷却能力よりも大きい場合、前記可変冷却装置を前記デバイス優先モードで作動させる、
ように構成された、
車両駆動装置の冷却装置。 - 請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の車両駆動装置の冷却装置において、
少なくとも3つの前記ラジエータのうち1つのラジエータを共通ラジエータとして含む可変冷却装置を備え、
前記共通ラジエータ以外の前記ラジエータの1つは、前記機関循環回路を流れる冷却水を冷却するために前記機関循環回路に機関ラジエータとして配設され、
前記共通ラジエータ及び前記機関ラジエータ以外の前記ラジエータは、前記デバイス循環回路を流れる冷却水を冷却するために前記デバイス循環回路にデバイスラジエータとして配設され、
前記可変冷却装置は、前記機関循環回路から冷却水を取り込み、その冷却水を前記共通ラジエータを通して前記機関循環回路に戻す機関優先モードと、前記デバイス循環回路から冷却水を取り込み、その冷却水を前記共通ラジエータを通して前記デバイス循環回路に戻すデバイス優先モードと、の間で作動モードが切り替えられるように構成され、
前記要求機関冷却能力が前記要求デバイス冷却能力以上である場合、前記可変冷却装置を前記機関優先モードで作動させ、
前記要求デバイス冷却能力が前記要求機関冷却能力よりも大きい場合、前記可変冷却装置を前記デバイス優先モードで作動させる、
ように構成された、
車両駆動装置の冷却装置。
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