JP4055733B2 - 温度調節装置および温度調節方法 - Google Patents

Description

本発明は、温度調節装置および温度調節方法に関し、詳しくは、道路に関する地図情報を用いて車両の現在位置から操作者により指定された目的地までの走行ルートを設定してルート案内を行なうナビゲーション装置を備える電気自動車における走行用の電動機を含む電気駆動系の温度を調節する温度調節装置および温度調節方法に関する。

従来、この種の温度調節装置としては、ナビゲーション装置からの地図情報により走行用のモータに電力を供給する燃料電池の冷却を管理するものが提案されている（特許文献１参照）。この装置では、目的地までの走行ルート上の道路勾配に基づいて走行負荷を算出すると共に算出した走行負荷に対応する燃料電池の発熱量から燃料電池を循環する冷却水の温度予測値を算出し、算出した冷却水の温度予測値が許容上限温度を超えるときに冷却水の温度目標値を下げて冷却水を循環させる電動ウォーターポンプや冷却水を冷却するラジエータに送風する電動ファンを駆動制御することにより、燃料電池の高負荷運転に先立って冷却水を十分に冷却させておくことができ、燃料電池の過大な温度上昇を抑制することができるとされている。
特開２００２−３４３３９６号公報

上述の温度調節装置では、燃料電池の過大な温度上昇を抑制するについて記載されているものの、モータやインバータなどの電気駆動系の温度上昇を抑制することについての具体的な記載はない。また、近年、一層の車両の省エネルギ化が求められており、こうしたエネルギ効率の点に配慮して電気駆動系の温度を管理することが望ましい。

本発明の温度調節装置および温度調節方法は、ナビゲーション装置を使用して電動機などの電気駆動系の過大な温度上昇を抑制しながら冷却に必要な消費電力を抑えることを目的とする。

本発明の温度調節装置および温度調節方法は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の温度調節装置は、
道路に関する地図情報を用いて車両の現在位置から操作者により指定された目的地までの走行ルートを設定してルート案内を行なうナビゲーション装置を備える電気自動車における走行用の電動機を含む電気駆動系の温度を調節する温度調節装置であって、
切替可能な冷却能力をもって前記電気駆動系を冷却可能な冷却手段と、
前記地図情報のうち前記電気駆動系の負荷に関係する負荷関係情報に基づいて前記冷却能力の高低または入切を切り替えるための切替閾値を設定する切替閾値設定手段と、
前記電気駆動系の温度を検出する温度検出手段と、
該検出された電気駆動系の温度と前記設定された切替閾値とを比較することにより前記冷却能力が切り替わるよう前記冷却手段を制御する制御手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明の温度調節装置では、ナビゲーション装置の道路に関する地図情報のうち電気駆動系の負荷に関係する負荷関係情報に基づいて電気駆動系を冷却可能な冷却手段の冷却能力の高低または入切を切り替えるための切替閾値を設定し、電気駆動系の温度を検出し、検出した電気駆動系の温度と設定した切替閾値とを比較することにより冷却能力が切り替わるよう冷却手段を制御する。従って、ナビゲーション装置の地図情報のうちの電気駆動系の負荷関係情報に応じて切替閾値の設定するから、電気駆動系の過大な温度上昇を抑制しながら冷却に必要な消費電力を抑制することが可能となる。ここで、「電気駆動系」には、走行用の電動機の他、電動機を構成する部品やこれらを駆動制御する制御手段およびその一部も含まれる。

こうした本発明の温度調節装置において、前記切替閾値設定手段は、前記負荷関係情報に基づいて予め定められた条件で前記冷却手段を制御しながら車両が前記設定された走行ルートを走行したと仮定した場合の前記電気駆動系の温度を推定し、該推定した電気駆動系の温度に基づいて前記切替閾値を設定する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明の温度調節装置において、前記切替閾値設定手段は、前記推定した電気駆動系の温度が所定温度を超えるときには第１の値を前記切替閾値として設定し、前記推定した電気駆動系の温度が前記所定温度を超えないときには前記第１の値よりも大きい第２の値を前記切替閾値として設定する手段であるものとすることもできる。

あるいは、本発明の温度調節装置において、前記切替閾値設定手段は、車両が前記現在位置から所定距離走行するまでの前記負荷関係情報に対応する前記電気駆動系の負荷が所定負荷を越えるときには第３の値を前記切替閾値として設定し、前記電気駆動系の負荷が前記所定負荷を越えないときには前記第３の値よりも大きい第４の値を前記切替閾値として設定する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の温度調節装置において、前記負荷関係情報は、道路勾配を含む情報であるものとすることもできる。

さらに、本発明の温度調節装置において、前記制御手段は、前記検出された電気駆動系の温度に対してヒステリシスをもって前記冷却能力が切り替わるよう前記冷却手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、冷却能力の頻繁な切替を抑制することができる。

本発明の温度調節装置において、前記冷却手段は、前記電気駆動系に接続された循環路と、該循環路の冷却媒体を循環させる電動ポンプと、エアとの熱交換により前記冷却媒体を冷却する熱交換器と、前記熱交換器にエアを送る電動ファンと、を有する手段であり、前記温度検出手段は、前記電気駆動系の温度として前記冷却媒体の温度を検出する手段であり、前記制御手段は、前記電動ポンプおよび／または前記電動ファンを制御する手段であるものとすることもできる。

本発明の温度調節方法は、
道路に関する地図情報を用いて車両の現在位置から操作者により指定された目的地までの走行ルートを設定してルート案内を行なうナビゲーション装置を備える電気自動車における、切替可能な冷却能力をもって走行用の電動機を含む電気駆動系を冷却する冷却手段を有する温度調節装置に用いられる温度調節方法であって、
（ａ）前記地図情報のうち前記電気駆動系の負荷に関係する負荷関係情報に基づいて前記冷却能力の高低または入切を切り替えるための切替閾値を設定し、
（ｂ）前記電気駆動系の温度を検出し、
（ｃ）該検出された温度と前記設定された切替閾値とを比較することにより前記冷却能力が切り替わるよう前記冷却手段を制御する
ことを要旨とする。

この本発明の温度調節方法によれば、ナビゲーション装置の道路に関する地図情報のうち電気駆動系の負荷に関係する負荷関係情報に基づいて電気駆動系を冷却可能な冷却手段の冷却能力の高低または入切を切り替えるための切替閾値を設定し、電気駆動系の温度を検出し、検出した電気駆動系の温度と設定した切替閾値とを比較することにより冷却能力が切り替わるよう冷却手段を制御する。従って、ナビゲーション装置の地図情報のうちの電気駆動系の負荷関係情報に応じて切替閾値の設定するから、電気駆動系の過大な温度上昇を抑制しながら冷却に必要な消費電力を抑制することが可能となる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての温度調節装置２０を備える電気自動車１０の構成の概略を示す構成図である。説明の都合上、まず、電気自動車１０について簡単に説明し、その後に第１実施例の温度調節装置２０について説明する。電気自動車１０は、図示するように、エンジン１２と、エンジン１２のクランクシャフト１３にキャリアが接続された遊星歯車機構１４と、遊星歯車機構１４のサンギヤに接続された発電可能なモータＭＧ１と、遊星歯車機構１４のリングギヤに接続されると共に駆動軸１８に接続されたモータＭＧ２と、インバータ１５，１６を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取りするバッテリ１７と、自動車全体を制御すると共に第１実施例の温度調節装置２０の一部としても機能する電子制御ユニット４０と、ナビゲーション装置５０とを備えるハイブリッド自動車として構成されている。駆動軸１８には、ディファレンシャルギヤを介して駆動輪１９ａ，１９ｂが連結されている。従って、駆動軸１８に出力された動力は最終的に駆動輪１９ａ，１９ｂに出力される。

モータＭＧ１，ＭＧ２は、例えば、共に電動機として機能すると共に発電機としても機能する同期発電電動機として構成されており、インバータ１５，１６が備えるスイッチング素子のスイッチングによりバッテリ１７からの電力の入出力を伴って回転駆動する。

ナビゲーション装置５０は、ＧＰＳから車両の現在位置に関する情報などのデータを受信する受信アンテナ５２と、操作者による各種指示を入力可能なタッチパネル式のディスプレイ５４と、ＤＶＤ５６などの記録媒体に記録された地図情報を読み込んでこの地図情報に基づいて受信アンテナ５２で受信された現在位置から操作者によりタッチパネル式のディスプレイ５４を介して指定された目的地までの走行ルートを設定してディスプレイ５４に表示出力するＤＶＤ装置５８とから構成されている。ここで、ＤＶＤ５６に記録される地図情報には、予め定められている走行区間毎の距離や道路勾配，一般道路か高速道路かの識別情報などのデータが含まれている。なお、ナビゲーション装置５０は、電子制御ユニット４０と通信可能に接続されており、各種データを電子制御ユニット４０とやり取りできるようになっている。

第１実施例の温度調節装置２０は、図示するように、モータＭＧ１，ＭＧ２とインバータ１５，１６とに形成されたモータ・インバータ冷却用の冷却媒体（冷却水）の流路（図示せず）と共に循環路を形成する循環管路２２と、この循環管路２２に冷却水を循環させる電動ウォーターポンプ２４と、冷却水を外気により冷却するラジエータ２６と、ラジエータ２６に取り付けられた電動ファン２８と、循環管路２２上に取り付けられた温度センサ２９とからなるモータ・インバータ冷却用のシステムと、エンジン１２に形成されたエンジン冷却用の冷却媒体（冷却水）の通路（図示せず）と共に循環路を形成する循環管路３２と、エンジン２２のクランクシャフト１３に連結されクランクシャフト１３の回転力により機械的に駆動して循環管路３２に冷却水を循環させる機械ウォータポンプ３４と、冷却水を外気により冷却するラジエータ３６と、ラジエータ３６に取り付けられた電動ファン３８とからなるエンジン冷却用のシステムと、これらのシステムを制御する電子制御ユニット４０とを備える。

電動ウォーターポンプ２４は、実施例では、電子制御ユニット４０による制御を受けて回転数をＨｉ駆動とＬｏ駆動の２段階に切り替えて駆動できるようになっており、電動ファン２８，３８も、同じく電子制御ユニット４０による制御を受けて回転数をＨｉ駆動とＬｏ駆動の２段階に切り替えて駆動できるようになっている。

電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、図示しない入出力ポートとを備える。この電子制御ユニット４０には、エンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するためのエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関する信号や温度センサ２９により検出されたモータ・インバータ冷却用の冷却水の温度（冷却水温）Ｔｗなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット４０からは、エンジン２２を制御するための制御信号やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するためのインバータ１５，１６のスイッチング素子のスイッチング制御信号、電動ウォータポンプ２４を駆動するための駆動信号、電動ファン２８，３８を駆動するための駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。

次に、こうして構成された第１実施例の温度調節装置２０の動作について説明する。図２は、第１実施例の温度調節装置２０の電子制御ユニット４０により実行される温度調節処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、２０ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。

温度調節処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、まず、温度センサ２９からの冷却水温Ｔｗや電動ウォーターポンプ２４の現在の駆動状態，切替閾値Ｔｒｅｆなどのデータを入力し（ステップＳ１００）、入力した冷却水温Ｔｗと切替閾値Ｔｒｅｆとを比較する（ステップＳ１１０）。ここで、現在の駆動状態は、例えば、電子制御ユニット４０により電動ウォーターポンプ２４の駆動状態を切り替える度にその切替後の状態に対応させてフラグを設定するものとすれば、このフラグの値を読み込むことにより入力することができる。

冷却水温Ｔｗが切替閾値Ｔｒｅｆよりも大きいと判定されると、電動ウォーターポンプ２４の現在の駆動状態を調べ（ステップＳ１２０）、現在の駆動状態がＬｏ駆動の状態にあるときには、Ｌｏ駆動の状態からＨｉ駆動の状態に切り替わるよう制御して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了し、電動ウォーターポンプ２４の現在の駆動状態がＨｉ駆動の状態にあるときにはそのままＨｉ駆動の状態が維持されるよう制御して、本ルーチンを終了する。

一方、冷却水温Ｔｗが切替閾値Ｔｒｅｆ以下と判定されると、更に、冷却水温Ｔｗと切替閾値Ｔｒｅｆから所定値Ｈを減じた値（＝Ｔｒｅｆ−Ｈ）とを比較する（ステップＳ１４０）。冷却水温Ｔｗが切替閾値Ｔｒｅｆから所定値Ｈを減じた値以下と判定されると、電動ウォーターポンプ２４の現在の駆動状態を調べ（ステップＳ１５０）、現在の駆動状態がＨｉ駆動の状態にあると判定されたときには、Ｈｉ駆動の状態からＬｏ駆動の状態に切り替わるよう制御して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ１４０で冷却水温Ｔｗが切替閾値Ｔｒｅｆから所定値Ｈを減じた値よりも大きいと判定されたりステップＳ１５０で現在の駆動状態がＬｏ駆動の状態にあると判定されたときには、現在の駆動状態がそのまま維持されるよう制御して、本ルーチンを終了する。このように、冷却水温Ｔｗが切替閾値Ｔｒｅｆよりも大きくなったときに電動ウォーターポンプ２４をＬｏ駆動の状態からＨｉ駆動の状態に切り替え、冷却水温Ｔｗが切替閾値Ｔｒｅｆから所定値Ｈを減じた値以下となったときに電動ウォーターポンプ２４をＨｉ駆動の状態からＬｏ駆動の状態に切り替えるのである。即ち、冷却水温Ｔｗの増減に対してヒステリシスを持たせて電動ウォーターポンプ２４の駆動状態を切り替えるから、電動ウォーターポンプ２４の駆動状態が頻繁に切り替わるのを防止することができる。

このように、切替閾値Ｔｒｅｆは、冷却水温Ｔｗに応じて電動ウォーターポンプ２４をＨｉ駆動の状態からＬｏ駆動の状態に切り替えたりＬｏ駆動の状態からＨｉ駆動の状態に切り替えたりするために用いられるが、その値は図３に例示する切替閾値設定処理ルーチンにより設定される。以下、図３の切替閾値設定処理ルーチンについて説明する。このルーチンは、操作者の操作によりナビゲーション装置５０により車両の現在位置から目的地までの走行ルートが設定されたときや設定された走行ルートに変更が生じたときに実行される。

切替閾値設定処理ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、ナビゲーション装置５０から通信により車両の現在位置から目的地に向けて順番に走行ルートにおける次の走行区間の道路勾配θを入力し（ステップＳ２００）、入力した道路勾配θに基づいて電動ウォーターポンプ２４を通常値Ｔｍｉｄｄｌｅの切替閾値Ｔｒｅｆを用いて図２の温度調節処理ルーチンにより駆動（通常駆動）したと仮定したときにモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６に作用する負荷による冷却水の上昇温度ΔＴｍを設定すると共に（ステップＳ２１０）、設定した上昇温度ΔＴｍを積算して温度積算値Ｔｍを算出し（ステップＳ２２０）、更に、入力した道路勾配θに基づいて電動ウォーターポンプ２４をＬｏ駆動の状態を維持して駆動（Ｌｏ駆動固定）したと仮定したときにモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６に作用する負荷による冷却水の上昇温度ΔＴｌを設定すると共に（ステップＳ２３０）、設定した上昇温度ΔＴｌを積算して温度積算値Ｔｌを算出する（ステップＳ２４０）。ここで、上昇温度ΔＴｍ，ΔＴｌは、実施例では、道路勾配θと上昇温度ΔＴｍ，ΔＴｌとの関係を予め実験的に求めてマップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、道路勾配θが与えられるとマップから対応する上昇温度ΔＴｍ，ΔＴｌを導出して設定するものとした。このマップの一例を図４に示す。図４中、道路勾配θと上昇温度ΔＴｍとの関係を図４中の実線で示し、道路勾配θと上昇温度ΔＴｌとの関係を図４中の点線で示す。車両が登り勾配を走行する際にはモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６に作用する負荷が大きくなりその発熱量も増大するから、図示するように、道路勾配θが登り勾配として大きいほど冷却水の上昇温度ΔＴｍ，ΔＴｌが高くなるようマップを作成した。

そして、温度積算値Ｔｍと所定値Ｔｌｉｍとを比較し（ステップＳ２５０）、温度積算値Ｔｍが所定値Ｔｌｉｍよりも大きいと判定されると、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅよりも小さい値Ｔｌｏｗを切替閾値Ｔｒｅｆとして設定して（ステップＳ２６０）、処理を終了する。ここで、所定値Ｔｌｉｍは、実施例では、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６を連続して駆動できる上限の温度よりも若干低い温度として設定されており、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６により定められる。このように、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅの切替閾値Ｔｒｅｆを用いて電動ウォーターポンプ２４を駆動制御しながら設定された走行ルートを走行する際の冷却水の予測温度として設定される温度積算値Ｔｍが所定値Ｔｌｉｍを越えたときに通常値Ｔｍｉｄｄｌｅよりも小さい値Ｔｌｏｗを切替閾値Ｔｒｅｆとして設定することにより、電動ウォーターポンプ２４がＨｉ駆動の状態に設定されやすくなるから、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６の過度な温度上昇を抑制することができる。

一方、温度積算値Ｔｍが所定値Ｔｌｉｍ以下と判定されると、次に、温度積算値Ｔｌと前述の所定値Ｔｌｉｍとを比較する（ステップＳ２７０）。温度積算値Ｔｌが所定値Ｔｌｉｍよりも大きいと判定されたときには、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅを切替閾値Ｔｒｅｆとして設定し（ステップＳ２８０）、温度積算値Ｔｌが所定値Ｔｌｉｍ以下と判定されたときには、未だ切替閾値Ｔｒｅｆを設定することなく、次の処理に進む。そして、次の走行区間があるか否か、即ち、ナビゲーション装置５０により設定されている走行ルートにおけるすべての走行区間について処理が終了したか否かを判定し（ステップＳ２９０）、処理が終了していないと判定されたときにはステップＳ２００の処理に戻る。次の走行区間がない、即ち、設定されている走行ルートにおけるすべての走行区間について処理が終了したと判定されると、走行区間毎のステップＳ２００〜Ｓ２８０の処理の繰り返しの過程でステップＳ２８０で通常値Ｔｍｉｄｄｌｅが切替閾値Ｔｒｅｆとして設定されたか否かを判定し（ステップＳ３００）、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅが切替閾値Ｔｒｅｆとして設定されているときには、そのまま処理を終了し、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅが切替閾値Ｔｒｅｆとして設定されなかったとき、即ち、走行ルート上のすべての走行区間において一度も温度積算値Ｔｌが所定値Ｔｌｒｅｆを越えなかったときには、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅよりも大きい値Ｔｈｉｇｈを切替閾値Ｔｒｅｆとして設定して（ステップＳ３１０）、処理を終了する。このように、電動ウォーターポンプ２４をＬｏ駆動の状態で固定駆動しながら設定された走行ルートを走行する際の冷却水の予測温度として設定される温度積算値Ｔｌが所定値Ｔｌｉｍを越えなかったときに通常値Ｔｍｉｄｄｌｅよりも大きい値Ｔｈｉｇｈを切替閾値Ｔｒｅｆとして設定することにより、電動ウォーターポンプ２４がＬｏ駆動の状態に維持されやすくなるから、無駄な冷却を抑制して消費電力を抑えることができるのである。

以上説明した第１実施例の温度調節装置２０によれば、ナビゲーション装置５０により設定されている走行ルート上の各走行区間の道路勾配θに基づいて各走行区間毎の冷却水の予測温度を設定すると共にこの予測温度に基づいて電動ウォーターポンプ２４のＨｉ駆動とＬｏ駆動とを切り替えるための切替閾値Ｔｒｅｆを設定しておき、温度センサ２９により検出される冷却水温Ｔｗと設定した切替閾値Ｔｒｅｆとを比較することによりＬｏ駆動とＨｉ駆動とを切り替える。従って、道路勾配θが登り勾配として大きくモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６に作用する負荷が比較的大きいと考えられるときには切替閾値Ｔｒｅｆを小さく設定して電動ウォーターポンプ２４がＨｉ駆動の状態とされやすくするからモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６の過度の温度上昇を抑制することができ、道路勾配θが登り勾配として小さくモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６に作用する負荷が比較的小さいと考えられるときには切替閾値Ｔｒｅｆを大きく設定して電動ウォーターポンプ２４がＬｏ駆動の状態に維持されやすくするから無駄な冷却を抑制して消費電力を抑えることができる。この結果、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６の過度の温度上昇を抑制しながら消費電力を抑えることができる。

第１実施例の温度調節装置２０では、走行ルート上の各走行区間毎の道路勾配θに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６の冷却水の温度（温度積算値Ｔｍ，Ｔｌ）を設定し、設定した冷却水の温度に基づいて切替閾値Ｔｒｅｆを設定するものとしたが、道路勾配θを直接用いて切替閾値Ｔｒｅｆを設定したり道路勾配θからモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６の発熱量を推定して切替閾値Ｔｒｅｆを設定するものとしてもよい。

第１実施例の温度調節装置２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６に作用する負荷に応じて切替閾値Ｔｒｅｆを大中小の３つの値（Ｔｌｏｗ，Ｔｍｉｄｄｌｅ，Ｔｈｉｇｈ）から選択して設定するものとしたが、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６に作用する負荷が小さいほど大きな値を切替閾値として設定するものとすれば、大小の２つの値或いは大小が異なる４つ以上の値から選択して設定するものとしてもよいし、負荷が小さいほど徐々に大きくなるよう切替閾値を設定するものとしてもよい。

第１実施例の温度調節装置２０では、冷却水温Ｔｗの変化に対してヒステリシスを持たせて電動ウォーターポンプ２４の駆動状態を切り替えるものとしたが、ヒステリシスを持たせないものとしてもよい。

第１実施例の温度調節装置２０では、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６の温度の調節を切替閾値Ｔｒｅｆを用いて電動ウォーターポンプ２４の駆動状態を切り替えることにより行なうものとしたが、電動ウォーターポンプ２４に代えて電動ファン２８の駆動状態を切り替えることにより行なうものとしてもよいし、電動ウォーターポンプ２４と電動ファン２８の両方の駆動状態を切り替えることにより行なうものとしてもよい。

第１実施例の温度調節装置２０では、電動ウォーターポンプ２４や電動ファン２８の駆動状態をＨｉ駆動の状態とＬｏ駆動の状態との２段階に切替可能に形成したが、電動ウォーターポンプ２４と電動ファン２８の一方または両方を３段階以上に切替可能に形成するものとしてもよいし、駆動状態を連続的に変更可能に形成するものとしてもよい。また、電動ウォーターポンプ２４と電動ファン２８の一方または両方の駆動状態をオンオフのみ切替可能に形成してもよい。なお、オンオフのみ切替可能に形成する場合、実施例におけるＨｉ駆動の状態をオン状態にＬｏ駆動の状態をオフ駆動にそれぞれ置き換えて考えればよい。

次に、第２実施例の温度調節装置２０Ｂについて説明する。第２実施例の温度調節装置２０Ｂは、電子制御ユニット４０において図２の温度調節処理ルーチンで用いられる切替閾値Ｔｒｅｆの設定を図３に代えて図５の切替閾値設定処理ルーチンの実行により行なう点を除いて第１実施例の温度調節装置２０やその変形例と同一である。従って、第２実施例の温度調節装置２０Ｂの図示とその構成の説明については、重複を避けるために省略する。

図５の切替閾値設定処理ルーチンが実行されると、まず、ナビゲーション装置５０から通信により設定されている走行ルートや現在位置，走行方向，走行ルート上の各走行区間における道路勾配θなどのデータを入力し（ステップＳ４００）、設定されている走行ルート上の現在位置から所定距離以内の各走行区間のうち道路勾配θが登り勾配として所定勾配θｒｅｆ以上の走行区間があるか否かを判定し（ステップＳ４１０）。所定勾配θｒｅｆ以上の走行区間がないと判定されたときには、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅを切替閾値Ｔｒｅｆとして設定して（ステップＳ４２０）、処理を終了し、所定勾配θｒｅｆ以上の走行区間があると判定されたときには、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅよりも小さい値Ｔｌｏｗを切替閾値Ｔｒｅｆとして設定して（ステップＳ４３０）、処理を終了する。ここで、所定勾配θｒｅｆは、実施例では、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅを切替閾値Ｔｒｅｆとして用いて電動ウォーターポンプ２４と電動ファン２８とを駆動したときの冷却水の温度が所定温度Ｔｌｉｍを越えるおそれがある角度の勾配として予め設定されている。

以上説明した第２実施例の温度調節装置２０Ｂによれば、ナビゲーション装置５０により設定されている走行ルート上の現在位置から所定距離以内の走行区間の道路勾配θが所定勾配θｒｅｆ未満でモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６に作用する負荷が比較的小さいと考えられるときには、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅを切替閾値Ｔｒｅｆとして設定し、道路勾配θが所定勾配θｒｅｆ以上でモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６に作用する負荷が比較的大きいと考えられるときには、通常値Ｔｍｉｄｄｌｅよりも小さな値Ｔｌｏｗを切替閾値Ｔｒｅｆとして設定する。従って、第１実施例の温度調節装置２０と同様に、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６の過度の温度上昇を抑制しながら消費電力を抑えることができる。

第２実施例の温度調節装置２０Ｂでは、道路勾配θに基づいて切替閾値Ｔｒｅｆを通常値Ｔｍｉｄｄｌｅと値Ｔｌｏｗの２つから選択して設定するものとしたが、大小が異なる３つ以上から選択して設定するものとしてもよいし、道路勾配θが大きいほど徐々に小さくなるよう切替閾値Ｔｒｅｆを設定するものとしてもよい。

各実施例の温度調節装置２０，２０Ｂでは、道路勾配θをモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ１５，１６に作用する負荷に関係する情報として用いて切替閾値Ｔｒｅｆを設定したが、この他、一般道路や高速道路の区別や制限速度に関する情報やＶＩＣＳなどを用いて受信される渋滞情報なども併せて用いるものとしてもよい。

実施例では、モータＭＧ１，ＭＧ２などの温度を調節する温度調節装置をエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２を備えるハイブリッド自動車としての電気自動車１０に適用して説明したが、ナビゲーション装置を備える電気自動車であれば、他のハイブリッド自動車に適用したり走行用の動力源としてモータのみを備える通常の電気自動車に適用したりするものとしてもよいことは勿論である。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の一実施形態としての温度調節装置２０を備える電気自動車１０の構成の概略を示す構成図である。 第１実施例の温度調節装置２０の電子制御ユニット４０により実行される温度調節処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 第１実施例の温度調節装置２０の電子制御ユニット４０により実行される切替閾値設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 道路勾配θと上昇温度との関係を示すマップである。 第２実施例の温度調節装置２０Ｂの電子制御ユニット４０により実行される切替閾値設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 電気自動車、１２ エンジン、１３ クランクシャフト、１４ 遊星歯車機構、１５，１６ インバータ、１７ バッテリ、１８ 駆動軸、１９ａ，１９ｂ 駆動輪、２０ 温度調節装置、２２ 循環管路、２４ 電気式ウォーターポンプ、２６ ラジエータ、２８ 電動ファン、２９ 温度センサ、３２ 循環管路、３４ 機械式ウォーターポンプ、３６ ラジエータ、３８ 電動ファン、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、５０ ナビゲーション装置、５２ 受信アンテナ、５４ ディスプレイ、５６ ＤＶＤ、５８ ＤＶＤ装置、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (8)

1. 道路に関する地図情報を用いて車両の現在位置から操作者により指定された目的地までの走行ルートを設定してルート案内を行なうナビゲーション装置を備える電気自動車における走行用の電動機を含む電気駆動系の温度を調節する温度調節装置であって、
   切替可能な冷却能力をもって前記電気駆動系を冷却可能な冷却手段と、
   前記地図情報のうち前記電気駆動系の負荷に関係する負荷関係情報に基づいて前記冷却能力の高低または入切を切り替えるための切替閾値を設定する切替閾値設定手段と、
   前記電気駆動系の温度を検出する温度検出手段と、
   該検出された電気駆動系の温度と前記設定された切替閾値とを比較することにより前記冷却能力が切り替わるよう前記冷却手段を制御する制御手段と
   を備える温度調節装置。
2. 前記切替閾値設定手段は、前記負荷関係情報に基づいて予め定められた条件で前記冷却手段を制御しながら車両が前記設定された走行ルートを走行したと仮定した場合の前記電気駆動系の温度を推定し、該推定した電気駆動系の温度に基づいて前記切替閾値を設定する手段である請求項１記載の温度調節装置。
3. 前記切替閾値設定手段は、前記推定した電気駆動系の温度が所定温度を超えるときには第１の値を前記切替閾値として設定し、前記推定した電気駆動系の温度が前記所定温度を超えないときには前記第１の値よりも大きい第２の値を前記切替閾値として設定する手段である請求項２記載の温度調節装置。
4. 前記切替閾値設定手段は、車両が前記現在位置から所定距離走行するまでの前記負荷関係情報に対応する前記電気駆動系の負荷が所定負荷を越えるときには第３の値を前記切替閾値として設定し、前記電気駆動系の負荷が前記所定負荷を越えないときには前記第３の値よりも大きい第４の値を前記切替閾値として設定する手段である請求項１記載の温度調節装置。
5. 前記負荷関係情報は、道路勾配を含む情報である請求項１ないし４記載の温度調節装置。
6. 前記制御手段は、前記検出された電気駆動系の温度に対してヒステリシスをもって前記冷却能力が切り替わるよう前記冷却手段を制御する手段である請求項１ないし５いずれか記載の温度調節装置。
7. 請求項１ないし６いずれか記載の温度調節装置であって、
   前記冷却手段は、前記電気駆動系に接続された循環路と、該循環路の冷却媒体を循環させる電動ポンプと、エアとの熱交換により前記冷却媒体を冷却する熱交換器と、前記熱交換器にエアを送る電動ファンと、を有する手段であり、
   前記温度検出手段は、前記電気駆動系の温度として前記冷却媒体の温度を検出する手段であり、
   前記制御手段は、前記電動ポンプおよび／または前記電動ファンを制御する手段である
   温度調節装置。
8. 道路に関する地図情報を用いて車両の現在位置から操作者により指定された目的地までの走行ルートを設定してルート案内を行なうナビゲーション装置を備える電気自動車における、切替可能な冷却能力をもって走行用の電動機を含む電気駆動系を冷却する冷却手段を有する温度調節装置に用いられる温度調節方法であって、
   （ａ）前記地図情報のうち前記電気駆動系の負荷に関係する負荷関係情報に基づいて前記冷却能力の高低または入切を切り替えるための切替閾値を設定し、
   （ｂ）前記電気駆動系の温度を検出し、
   （ｃ）該検出された温度と前記設定された切替閾値とを比較することにより前記冷却能力が切り替わるよう前記冷却手段を制御する
   温度調節方法。

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