JP5505328B2 - ハイブリッド自動車用冷却システム - Google Patents

Description

本明細書によって開示される技術は、ハイブリッド自動車用冷却システムに関する。

ハイブリッド自動車用冷却システムの一例が特許文献１に開示されている。特許文献１のハイブリッド自動車用冷却システム（以下、「冷却システム」と呼ぶ場合がある。）は、エンジンを冷却するための冷却水によってモータを駆動するインバータを冷却する。この冷却システムは、冷却水がインバータ及びヒータコアを通過する第１冷却水循環路と、第１冷却水循環路から分岐してエンジンを通過して第１冷却水循環路に戻る第２冷却水循環路を有している。エンジンの動作中に暖房要求が行われる場合、冷却水の一部は第２冷却水経路を流れてエンジンを冷却し、その他の冷却水が第１冷却水循環路を流れてインバータ及びヒータと熱交換を行う。これによって、エンジンとインバータの両者を冷却する。また、エンジン及びインバータの熱によって高温になった冷却水の熱によってヒートコアが加熱される。

特開２００７−１８２８５７号公報 特開２００８−２３０４２２号公報 特開２００６−１０３５３７号公報

特許文献１のハイブリッド自動車用冷却システムにおいて、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合、冷却水は、停止中のエンジンとの間で熱交換を行えない場合がある。その場合、冷却水はインバータとの間でのみ熱交換を行う。そのため、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合、エンジンの動作中に暖房要求が行われる場合と比較して、冷却水の温度が暖房運転を行うために十分な温度に上昇するまでに長時間を要する場合がある。

本明細書は、エンジンを冷却するための冷却水によってインバータを冷却するハイブリッド自動車用冷却システムにおいて、エンジンが停止している場合に暖房要求が行われる際に、冷却水の温度が暖房運転を行うために十分な温度に上昇するまでの時間を短縮し得る技術を開示する。

本明細書は、ハイブリッド自動車用冷却システムを開示する。このハイブリッド自動車用冷却システムは、冷却水循環路と、ポンプと、ラジエータ経路と、ラジエータと、第１温度測定手段と、第１切り替え手段と、制御手段を備える。冷却水循環路は、内部に冷却水が循環され、エンジンと、モータを駆動するインバータと、車室内を暖房するためのヒータを直列に通過する。ラジエータ経路は、一端が前記ヒータの上流側において前記冷却水循環路と接続され、他端が前記ヒータの下流側において前記冷却水循環路と接続され、前記ヒータをバイパスして冷却水を流す。ラジエータは、ラジエータ経路に配置され、ラジエータ経路を流れる冷却水を冷却する。第１温度測定手段は、冷却水循環路内の冷却水の温度を測定する。第１切り替え手段は、冷却水循環路内の冷却水がラジエータ経路を流れない第１の状態と、冷却水循環路内の冷却水がラジエータ経路を流れる第２の状態とに切り替える。制御手段は、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合であって、第１温度測定手段が測定する温度が第１設定温度より低いときは、第１切り替え手段を第１の状態とする一方で、第１温度測定手段が測定する温度が第１設定温度以上であるときに第１切り替え手段を第２の状態とし、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合であって、第１温度測定手段が測定する温度が第１設定温度より低く設定された第２設定温度より低いときは、第１温度測定手段が測定する温度が第２設定温度以上であるときと比較して、インバータの損失が大きくなるようにインバータを制御する。

上記のハイブリッド自動車用冷却システムでは、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合であって、第１温度測定手段が測定する温度が第２設定温度より低いときは、インバータの損失が大きくなる。インバータの損失が大きくなることに伴ってインバータの発熱量は大きくなる。そのため、インバータから冷却水により多くの熱量が伝えられる。その結果、冷却水循環路内の冷却水の温度が暖房運転を行うために十分な温度に上昇するまでの時間を短縮し得る。

上記のハイブリッド自動車用冷却システムは、バイパス経路と、第２温度測定手段と、第２切り替え手段と、をさらに備えてもよい。バイパス経路は、一端がエンジンの上流側において冷却水循環路と接続され、他端がエンジンの下流側において冷却水循環路と接続され、エンジンをバイパスして冷却水を流すことが好ましい。第２温度測定手段は、エンジンの温度を測定することが好ましい。第２切り替え手段は、冷却水循環路内の冷却水がバイパス経路を流れない状態と、冷却水循環路内の冷却水がバイパス経路を流れる状態とに切り替えることが好ましい。制御手段は、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合であって、第２温度測定手段が測定する温度が第３設定温度より低いときに、第２切り替え手段を冷却水がバイパス経路を流れる状態とする一方で、第２温度測定手段が測定する温度が第３設定温度以上であるときに第２切り替え手段を冷却水がバイパス経路を流れない状態とすることが好ましい。

上記の構成のハイブリッド自動車用冷却システムでは、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合に、エンジンの温度が第３設定温度より低いときは、冷却水はエンジンを流れずにバイパス経路を流れる。冷却水がバイパス経路を流れる場合は、冷却水がエンジンを流れる場合と比べて、流路抵抗を小さくでき、冷却水循環路を流れる単位時間当りの冷却水の流量を多くすることができる。このため、冷却水からヒータにより多くの熱が伝えられ、適切に暖房を行うことができる。

制御手段は、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合以外の場合であって、第１温度測定手段が測定する温度が第１設定温度より低く設定された第４設定温度より低いときは、第１切り替え手段を第１の状態とする一方で、第１温度測定手段が測定する温度が第４設定温度以上であるときに第１切り替え手段を第２の状態としてもよい。この構成によると、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合以外の場合は、冷却水循環路内の冷却水の温度が第１設定温度以上となると冷却水がラジエータを流れるが、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合は、冷却水循環路内の冷却水の温度が第４設定温度より高い第１設定温度以上とならない限り、冷却水はラジエータを流れない。そのため、エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合には、それ以外の場合と比べて、冷却水の温度の低下を抑制することができる。その結果、暖房効率の低下も抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車用冷却システムの構成を示すブロック図。 ハイブリッド自動車用冷却システムの動作を示すフローチャート。

以下に説明する実施例の技術的特徴を列挙する。
（形態１）ハイブリッド自動車用冷却システムは、冷却水循環路内の冷却水を循環させるポンプをさらに備える。エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合であって、第１温度測定手段が測定する温度が第１設定温度以下に設定された第２設定温度より低いときは、第１温度測定手段が測定する温度が第２設定温度以上であるときと比較して、インバータの損失が大きくなるように前記インバータを制御するとともに、冷却水循環路内を流れる冷却水の単位時間当りの流量が多くなるようにポンプを制御する。
（形態２）インバータは、ＳｉＣスイッチング素子を備えている。
（形態３）第１切り替え手段は、ラジエータ経路の上流端に配置され、冷却水循環路とラジエータ経路を連通する状態と連通しない状態とに切り替える切り替え弁と、ラジエータ経路の下流端に配置され、冷却水循環路内の冷却水の温度が第１設定温度より低いときは、冷却水循環路とラジエータ経路を連通しない状態とする一方で、冷却水循環路内の冷却水の温度が第１設定温度以上であるときは、冷却水循環路とラジエータ経路を連通する状態とするサーモスタットを有している。サーモスタットは、温度センサと、開閉弁とを備えている。

図面を参照して本実施例のハイブリッド自動車用冷却システム（冷却システム）について説明する。本実施例の冷却システムは、エンジン及びモータを共に走行用駆動源として利用するハイブリッド自動車に搭載されている。本実施例に係るハイブリッド自動車では、モータ及びエンジンの駆動状態は自動車の走行状態に応じて制御される。本実施例の冷却システムは、エンジンと、モータに電力を供給するインバータとを冷却するシステムである。図１に示すように、冷却システム２は、冷却水循環路１０と、冷却水循環路１０に接続されるラジエータ経路３０及びバイパス経路６０を備える。また、冷却システム２は、冷却システム２の動作を制御するためのＥＣＵ（Electronic Control Unit）７０を備える。

冷却水循環路１０は、インバータ１２、エンジン１４、ヒータ１６、サーモスタット２４、ポンプ２６を直列に通過するとともに、排気熱回収器１８とＥＧＲクーラ２０とを並列に通過する。冷却水循環路１０内には、インバータ１２及びエンジン１４を冷却するための冷却水が循環されている。本実施例では、冷却水には、エチレングリコール系の不凍液が混入された水が用いられている。本実施例では、冷却水循環路１０内の冷却水は、インバータ１２、エンジン１４、ヒータ１６、排気熱回収器１８及びＥＧＲクーラ２０、サーモスタット２４、ポンプ２６の順で流れる。

ラジエータ経路３０は、一端がヒータ１６と排気熱回収器１８とＥＧＲクーラ２０の上流側において冷却水循環路１０と接続され、他端がヒータ１６と排気熱回収器１８とＥＧＲクーラ２０の下流側において冷却水循環路１０と接続されている。ラジエータ経路３０は、ヒータ１６と排気熱回収器１８とＥＧＲクーラ２０をバイパスし、ラジエータ３２に冷却水を流すための経路である。ラジエータ３２は、ラジエータ経路３０内を流れる冷却水を冷却する。ラジエータ経路３０の上流側端部と冷却水循環路１０との接続部分には、第１切り替え弁４０が配置されている。また、ラジエータ経路３０の下流側端部と冷却水循環路１０との接続部分には、サーモスタット２４が配置されている。

バイパス経路６０は、一端がエンジン１４の上流側において冷却水循環路１０と接続され、他端がエンジン１４の下流側において冷却水循環路１０と接続されている。バイパス経路６０は、エンジン１４をバイパスして冷却水を流すための経路である。バイパス経路６０の上流側端部と冷却水循環路１０との接続部分には、第２切り替え弁５０が配置されている。また、バイパス経路６０の下流側端部と冷却水循環路１０との接続部分には、上記の第１切り替え弁４０が配置されている。

インバータ１２は、図示しないモータに対して電力を供給する。インバータ１２は、ＳｉＣにより形成されたスイッチング素子（以下「ＳｉＣスイッチング素子」と呼ぶ）を備えている。ＳｉＣスイッチング素子は、従来のＳｉにより形成されたスイッチング素子（以下「Ｓｉスイッチング素子」と呼ぶ）と比べて、より高い温度の下で動作可能である。インバータ１２は、冷却水循環路１０内を循環する冷却水によって冷却される。

エンジン１４はいわゆるガソリンエンジンであって、上記のモータとともにハイブリッド自動車の主たる動力源として機能する。インバータ１２と同様に、エンジン１４も、冷却水循環路１０内を循環する冷却水によって冷却される。図１に示すように、エンジン１４には、エンジン１４の温度を測定するための第２温度センサ５２が備えられている。

ヒータ１６は、暖房要求が行われた場合に車内に温風を供給するための装置であり、冷却水循環路１０が通過するヒータコア（図示省略）と、ヒータコアに風を当てて車内に温風を供給するための送風装置（図示省略）を備えている。ヒータコアは、金属の塊であり、冷却水循環路１０が貫通している。そのため、ヒータコアは、インバータ１２及びエンジン１４を通過した後の、インバータ１２及びエンジン１４の熱によって高温になった冷却水の熱によって加熱される。加熱された状態のヒータコアに対して送風装置によって風が送られることにより、ヒータコアにより加熱された温風が車内に供給される。

排気熱回収器１８は、作動中のエンジン１４で発生した排気ガスの熱を回収し、エンジンの加温に利用するための装置である。排気熱回収器１８では、作動中のエンジン１４で発生した排気ガスと、冷却水循環路１０内を流れる冷却水との間で熱交換が行われる。排気ガスの熱を回収した冷却水は、冷却水循環路１０内を循環することによってエンジン１４を通過し、エンジン１４を加温する。本実施例では、排気熱回収器１８は、エンジン１４が始動した直後から、冷却水循環路１０内の冷却水の温度が所定温度に上昇するまでの間にのみ、排気ガスの熱を回収する。従って、回収した排気ガスの熱を利用して始動直後のエンジン１４を暖めることにより、エンジン１４の燃費を向上させることができる。

なお、本実施例では、冷却水循環路１０のうち、排気熱回収器１８を通過する部分に制御弁（図示しない）を備えている。制御弁は、冷却水の温度が上記の所定温度まで上昇した後に閉じるように制御されている。そのため、本実施例では、冷却水の温度が上記の所定温度まで上昇するまでの間に限り、排気熱回収器１８が排気ガスの熱を回収することができる。

ＥＧＲクーラ２０は、エンジン１４から排出された排気ガスの一部を吸気側に戻す（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）際に、吸気側に戻す排気ガスを冷却するための装置である。ＥＧＲクーラ２０では、エンジン１４の吸気側に戻すための排気ガスと、冷却水循環路１０内を流れる冷却水との間で熱交換が行われる。熱交換の結果、排気ガスが冷却され、冷却水が加熱される。

サーモスタット２４は、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の温度に応じて、ラジエータ経路３０の下流側端部と冷却水循環路１０とを、連通する状態と連通させない状態との間で切り替えるための装置である。サーモスタット２４は、第１温度センサ４２と、開閉弁４４を備えている。第１温度センサ４２は、冷却水循環路１０内を流れる冷却水の温度を測定する。開閉弁４４は、第１温度センサ４２が測定する冷却水の温度に応じて機械的に開弁状態と閉弁状態とに切り替える。具体的には、第１温度センサ４２が測定する温度が第４設定温度未満の場合は、開閉弁４４は閉弁状態となり、ラジエータ経路３０の下流側端部と冷却水循環路１０とを連通させない状態とする。一方、第１温度センサ４２で測定される温度が第４設定温度以上の場合は、開閉弁４４は開弁状態となり、ラジエータ経路３０の下流側端部と冷却水循環路１０とを連通させる状態とする。本実施例では、サーモスタット２４は、エンジン１４が運転中か否か、暖房要求が行われているか否かに関わらず、第１温度センサ４２が測定する冷却水の温度に応じて上記の切り替えを行う。なお、以下では、開閉弁４４を開弁状態として、ラジエータ経路３０の下流側端部と冷却水循環路１０とを連通させる状態にすることを「サーモスタット２４を作動させる」と呼ぶ場合がある。本実施例では、例えば、第４設定温度は８５℃である。

第１切り替え弁４０も、サーモスタット２４と同様に、第１温度センサ４２が測定する冷却水の温度に応じて、ラジエータ経路３０の上流側端部と冷却水循環路１０とを、連通する状態と連通させない状態とに切り替える。第１切り替え弁４０は、ＥＣＵ７０によって開閉制御される。本実施例では、第１切り替え弁４０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われた場合において、温度センサ４２で検出される温度が第１設定温度未満の場合は、閉弁状態とされるように制御される。第１切り替え弁４０が閉弁状態の場合、ラジエータ経路３０の上流側端部と冷却水循環路１０とが連通しない状態となる。一方、第１切り替え弁４０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われた場合において、温度センサで検出される温度が第１設定温度以上の場合は、開弁状態とされるように制御される。第１切り替え弁４０が開弁状態の場合、ラジエータ経路３０の上流側端部と冷却水循環路１０とが連通する状態となる。ここで、第１設定温度は、第４設定温度よりも高い温度に設定されている。本実施例では、例えば、第１設定温度は９０℃である。また、本実施例では、第１切り替え弁４０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われた場合以外の場合においては、常時開弁状態となるように制御される。また、第１切り替え弁４０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われるか否かに関らず、バイパス経路６０の下流側端部と冷却水循環路１０とを常時連通状態としている。

上述した説明から明らかなように、開閉弁４４と第１切り替え弁４０とがともに開弁状態にある場合、ラジエータ経路３０の両端と冷却水循環路１０とが連通する。この場合、冷却水循環路１０を流れる冷却水の一部がラジエータ経路３０を通って冷却水循環路１０に戻される。その結果、冷却水循環路１０内の冷却水の温度上昇が抑制される。一方、開閉弁４４と第１切り替え弁４０のうち一方又は双方が閉弁状態にある場合、冷却水がラジエータ経路３０を流れず、ラジエータ経路３０と冷却水循環路１０との間で冷却水が流れることはない。その結果、冷却水循環路１０内の冷却水の温度がラジエータによって冷却されることはない。

ポンプ２６は、冷却水循環路１０内の冷却水を循環させる電動式ウォーターポンプである。ポンプ２６は、ＥＣＵ７０と接続されている。ポンプ２６の回転数は、ＥＣＵ７０によって制御される。ＥＣＵ７０によるポンプ２６の制御については後で説明する。

第２切り替え弁５０は、冷却水循環路１０内の冷却水がバイパス経路６０を流れない状態と、冷却水循環路１０内の冷却水がバイパス経路６０を流れる状態との間で切り替える。第２切り替え弁５０は、ＥＣＵ７０によって制御される。本実施例では、第２切り替え弁５０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合であって、第２温度センサが測定する温度が第３設定温度より低いときは、冷却水循環路１０内の冷却水がバイパス経路６０を流れる状態とするように制御される。一方、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合であって、第２温度センサ５２が測定する温度が第３設定温度以上であるときは、第２切り替え弁５０は、冷却水循環路１０内の冷却水がバイパス経路６０を流れない状態とするように制御される。ここで、第３設定温度は、例えば８０℃である。なお、エンジン１４が運転している場合は、暖房要求の有無や第２温度センサ５２が測定する温度に関らず、第２切り替え弁５０は、冷却水循環路１０内の冷却水がバイパス経路６０を流れない状態とするように制御される。

ＥＣＵ７０は、インバータ１２、エンジン１４、ヒータ１６、排気熱回収器１８、ＥＧＲクーラ２０、ポンプ２６、第１切り替え弁４０、第２切り替え弁５０、第１温度センサ４２、第２温度センサ５２に電気的に接続されており、冷却システム２を制御している。

ＥＣＵ７０は、インバータ１２のスイッチング周波数を増減させることにより、インバータ１２の損失（スイッチングロス）を増減させることができる。インバータ１２は、損失が増加すると、単位時間当りの発熱量が増加する。また、ＥＣＵ７０は、ポンプ２６の回転数を制御して、単位時間当りに循環させる冷却水の流量を増減させることができる。具体的には、ＥＣＵ７０は、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御によってポンプ２６の回転数を制御している。ＥＣＵ７０は、ポンプ２６に供給するパルス幅を調整することによって、ポンプ２６の回転数を増減させ、単位時間当りの流量を調整することができる。冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量が増加すると、インバータ１２等の熱源と冷却水との間で熱交換がより頻繁に行われる。そのため、インバータ１２等の熱源から冷却水に伝えられる熱量が増加する。

本実施例では、ＥＣＵ７０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合であって、第１温度センサ４２が測定する温度が第２設定温度より低いときは、第１温度センサ４２が測定する温度が第２設定温度以上であるときと比較して、インバータ１２の損失が大きくなるようにインバータ１２を制御するとともに、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量を多くするようにポンプ２６を制御する。ここで、第２設定温度は、第１設定温度より低い温度に設定され、本実施例では、８０℃に設定されている。以下では、インバータ１２の損失が大きい状態を損失「大」、インバータ１２の損失が小さい状態を損失「小」と呼び換える場合がある。また、以下では、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量が多い状態を流量「多」、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量が少ない状態を流量「少」と呼び換える場合がある。

本実施例の冷却システム２の動作を、図２を参照して説明する。図２は、本実施例の冷却システム２のＥＣＵ７０が実行する処理を示すフローチャートである。図２の処理は、ハイブリッド自動車のイグニッションをＯＮとし、ハイブリッド自動車の運転を開始したことをトリガとしてスタートする。

Ｓ２では、ＥＣＵ７０は、暖房要求が行われているか否かを判断する。ＥＣＵ７０は、車室内に配置されたヒータスイッチ（図示省略）から、暖房要求が行われていることを示す所定の信号を受信する場合にＳ２でＹＥＳと判断する。Ｓ２でＹＥＳの場合、Ｓ４に進む。一方、Ｓ２でＮＯの場合、Ｓ６に進む。

Ｓ４では、ＥＣＵ７０は、エンジン１４が駆動中であるか否かを判断する。ＥＣＵ７０は、エンジン１４から駆動中であることを示す所定の信号を受信する場合にＳ４でＹＥＳと判断する。例えば、ハイブリッド自動車が、エンジン１４とモータの駆動力で走行している場合等は、エンジン１４が駆動しているため、ＥＣＵ７０はＳ４でＹＥＳと判断する。Ｓ４でＹＥＳの場合、Ｓ６に進む。一方、例えば、ハイブリッド自動車がモータの駆動力のみで走行している場合等は、エンジン１４が動作していないため、ＥＣＵ７０はＳ４でＮＯと判断する。Ｓ４でＮＯの場合、Ｓ１０に進む。

Ｓ６では、ＥＣＵ７０は、第２切り替え弁５０を、冷却水循環路１０内の冷却水がバイパス経路６０を流れない状態（エンジン１４を流れる状態）に切り替える。さらに、ＥＣＵ７０は、第１切り替え弁４０を開弁状態とし、ラジエータ経路３０の上流側端部と冷却水循環路１０とを連通する状態にし、Ｓ２に戻る。

ここで、Ｓ６で第１切り替え弁４０が開弁状態に切替えられた状態では、サーモスタット２４が作動すると、冷却水循環路１０とラジエータ経路３０とが連通する状態となり、サーモスタット２４が作動しないと、冷却水循環路１０とラジエータ経路３０とが連通しない状態となる。すなわち、第１温度センサ４２で測定される冷却水の温度が第４設定温度以上である場合は、サーモスタット２４が作動し、ラジエータ経路３０の下流側端部と冷却水循環路１０とが連通する状態となる。これにより、冷却水循環路１０を流れる冷却水の一部がラジエータ経路３０を通って冷却水循環路１０に戻されるようになる。一方、第１温度センサ４２で測定される冷却水の温度が第４設定温度未満である場合は、サーモスタット２４は作動せず、ラジエータ経路３０の下流側端部と冷却水循環路１０とが連通しない状態となる。このため、冷却水循環路１０からラジエータ経路３０に冷却水が流れることはない。したがって、暖房要求が無い場合（Ｓ２でＮＯ）や、エンジン１４が運転中の場合（Ｓ４でＹＥＳ）は、冷却水は常にエンジン１４を流れ、第１温度センサ４２で測定される冷却水の温度に応じてラジエータ経路３０を流れる状態と流れない状態に切替えられる。

Ｓ１０では、ＥＣＵ７０は、エンジン１４の温度が、第３設定温度以上か否かを判断する。具体的には、ＥＣＵ７０は、第２温度センサ５２が測定する温度が、第３設定温度以上である場合、Ｓ１０でＹＥＳと判断する。Ｓ１０でＹＥＳの場合、Ｓ１２に進み、ＥＣＵ７０は、第２切り替え弁５０を、冷却水循環路１０内の冷却水がバイパス経路６０を流れない状態（エンジン１４を流れる状態）に切り替える。一方、Ｓ１０でＮＯの場合、Ｓ１４に進み、ＥＣＵ７０は、第２切り替え弁５０を、冷却水循環路１０内の冷却水がバイパス経路６０を流れる状態（エンジン１４をバイパスする状態）に切り替える。Ｓ１２又はＳ１４を終えると、Ｓ１６に進む。

Ｓ１６では、冷却水循環路１０内の冷却水の温度が、第１設定温度以上か否かを判断する。ＥＣＵ７０は、第１温度センサ４２が測定する冷却水の温度が、第１設定温度以上である場合、Ｓ１６でＹＥＳと判断する。Ｓ１６でＹＥＳの場合、Ｓ１８に進む。一方、Ｓ１６でＮＯの場合、Ｓ２０に進む。

Ｓ１８では、ＥＣＵ７０は、第１切り替え弁４０を開弁状態とし、ラジエータ経路３０の上流側端部と冷却水循環路１０とを連通する状態とする。第１設定温度は第４設定温度より高いため、第１温度センサ４２が測定する冷却水の温度が第１設定温度以上であれば、サーモスタット２４は作動している。このため、冷却水循環路１０を流れる冷却水の一部がラジエータ経路３０を通って冷却水循環路１０に戻されるようになる。Ｓ１８を終えると、Ｓ２に戻る。

Ｓ２０では、ＥＣＵ７０は、第１切り替え弁４０を閉弁状態とし、ラジエータ経路３０の上流側端部と冷却水循環路１０とを連通させない状態とする。このため、サーモスタット２４の状態に関らず、冷却水循環路１０を流れる冷却水はラジエータ経路３０を流れない。すなわち、第１温度センサ４２が測定する冷却水の温度が第４設定温度以上となってサーモスタット２４が作動しても、第１温度センサ４２が測定する冷却水の温度が第１設定温度以上とならないと、冷却水循環路１０を流れる冷却水がラジエータ経路３０に供給されることはない。その結果、冷却水循環路１０内の冷却水がラジエータ３２によって冷却されることはなく、冷却水の温度の低下が抑制される。次いで、Ｓ２２において、ＥＣＵ７０は、冷却水循環路１０内の冷却水の温度が、第２設定温度以上か否かを判断する。ＥＣＵ７０は、第１温度センサ４２が測定する冷却水の温度が、第２設定温度以上である場合、Ｓ２２でＹＥＳと判断する。Ｓ２２でＹＥＳの場合、Ｓ２３に進む。一方、Ｓ２２でＮＯの場合、Ｓ２４に進む。

Ｓ２３では、ＥＣＵ７０は、インバータ１２のスイッチング周波数を増加させずに、インバータ１２の損失を「小」とする。同時に、ＥＣＵ７０は、ポンプ２６の回転数を増加させずに、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量を「少」とする。なお、Ｓ２３の時点で既にインバータ１２の損失が「小」である場合、ＥＣＵ７０は、インバータ１２の損失が「小」の状態を維持する。同様に、Ｓ２３の時点で既に冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量が「少」である場合、ＥＣＵ７０は、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量が「少」の状態を維持する。Ｓ２３を終えると、Ｓ２に戻る。

Ｓ２４では、ＥＣＵ７０は、インバータ１２のスイッチング周波数を増加させ、インバータ１２の損失を増加させる（すなわち、インバータ１２の損失を「大」とする）。インバータ１２の損失が増加することにより、単位時間当りのインバータ１２の発熱量が増加する。同時に、ＥＣＵ７０は、ポンプ２６の回転数を増加させ、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量を増加させる（すなわち、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量を「多」とする）。冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量が増加することにより、インバータ１２から冷却水に伝えられる熱量が増加する。なお、Ｓ２４の時点で既にインバータ１２の損失が「大」である場合、ＥＣＵ７０は、インバータ１２の損失が「大」の状態を維持する。同様に、Ｓ２４の時点で既に冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量が「多」である場合、ＥＣＵ７０は、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量が「多」の状態を維持する。Ｓ２４を終えると、Ｓ２に戻る。

以上、本実施例の冷却システム２について説明した。上述の通り、本実施例の冷却システム２では、図２に示すように、ＥＣＵ７０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合であって、第１温度センサ４２が測定する温度が第２設定温度より低いとき（Ｓ２２でＮＯ）は、インバータ１２の損失を増加させるとともに、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量を増加させる（Ｓ２４）。インバータ１２の損失が増加することにより、インバータ１２の発熱量が大きくなる。さらに、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量が増加することにより、インバータ１２から冷却水に伝えられる熱量が増加する。その結果、冷却水循環路１０内の冷却水の温度がより早く上昇し、暖房運転を行うために十分な温度までより短時間で上昇する。そのため、ヒータスイッチをオンしてから、短時間で温風を車室内に供給することができる。

さらに、本実施例の冷却システム２では、図２に示すように、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合（Ｓ４でＮＯ）に、エンジン１４の温度が第３設定温度より低い場合（Ｓ１０でＮＯ）には、冷却水はエンジン１４を流れずにバイパス経路６０を流れる（Ｓ１４）。冷却水がバイパス経路６０を流れる場合は、冷却水がエンジン１４を流れる場合と比べて、冷却水が流れる際の通水抵抗が小さい。このため、同じ駆動力のポンプ２６を使用した場合であっても、単位時間当りにより多くの冷却水を冷却水循環路１０内で循環させることができ、暖房効率も良くなる。また、エンジン１４を通過することによって冷却水の熱が失われることを抑制することもできる。従って、エンジン１４の温度が第３設定温度より低い場合には、冷却水がバイパス経路６０を流れることにより、暖房効率の低下をさらに抑制することができる。また、エンジン１４の温度が第３設定温度より高い場合（Ｓ１０でＹＥＳ）には、冷却水はエンジン１４を流れる（Ｓ１２）。高温のエンジン１４を熱源として利用することができ、暖房効率も良くなる。

さらに、本実施例の冷却システム２では、図２に示すように、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合（Ｓ４でＮＯの場合）、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合以外の場合（Ｓ２でＮＯの場合又はＳ４でＹＥＳの場合）と異なり、第１温度センサ４２が測定する冷却水の温度が第４設定温度より高い第１設定温度以上とならない限り、冷却水はラジエータ３２を流れない（Ｓ１８、Ｓ２０参照）。そのため、本実施例の冷却システム２では、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合には、それ以外の場合と比べて冷却水の温度の低下を抑制することができる。その結果、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合における暖房効率の低下も抑制することができる。

本実施例の構成と本発明の構成との対応関係を記載しておく。第１温度センサ４２、第２温度センサ５２が、それぞれ「第１温度測定手段」、「第２温度測定手段」の一例である。開閉弁４４及び第１切り替え弁４０が、「第１切り替え手段」の一例である。第２切り替え弁５０が、「第２切り替え手段」の一例である。開閉弁４４と第１切り替え弁４０がともに開弁状態にある状態が、「第１の状態」の一例である。開閉弁４４と第１切り替え弁４０の少なくとも一方が閉弁状態にある状態が、「第２の状態」の一例である。

上記の実施例の変形例を以下に列挙する。
（１）上述の第１〜第４設定温度の値は例示であって、これに限られるものではない。従って、第３設定温度は、エンジン１４を暖房の熱源として利用できる温度であればよく、例えば３０℃〜１２０℃の間の任意の温度に設定してもよい。
（２）上記の実施例では、図２に示すように、ＥＣＵ７０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合であって、第１温度センサ４２が測定する温度が第２設定温度より低いとき（Ｓ２２でＮＯ）は、インバータ１２の損失を増加させるとともに、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量を増加させる（Ｓ２４）。これに代えて、ＥＣＵ７０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合であって、第１温度センサ４２が測定する温度が第２設定温度より低いときには、インバータ１２の損失を増加させる制御と、冷却水循環路１０内を循環する冷却水の単位時間当りの流量を増加させる制御のうちいずれか一方のみを実行するようにしてもよい。
（３）開閉弁４４を省略し、第１切り替え弁４０のみによって、ラジエータ経路３０と冷却水循環路１０とが連通する状態と、連通しない状態と、を切り替えるようにしてもよい。その場合、ＥＣＵ７０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合以外の場合において、第１温度センサ４２で測定する冷却水の温度が第４設定温度より低いときは、第１切り替え弁４０を閉弁状態とする一方で、第１温度センサ４２が測定する冷却水の温度が第４設定温度以上であるときは、第１切り替え弁４０を開弁状態とする。また、ＥＣＵ７０は、エンジン１４の停止中に暖房要求が行われる場合であって、第１温度センサ４２が測定する温度が第１設定温度より低いときは、第１切り替え弁４０を閉弁状態とする一方で、第１温度センサ４２が測定する温度が第１設定温度以上であるときに第１切り替え弁４０を開弁状態とする。
（４）第１切り替え弁４０は、開度を調整可能な開閉弁であってもよい。この場合、ＥＣＵ７０は、第１切り替え弁４０が開弁状態にある場合において、第１切り替え弁４０の開度を調整することにより、冷却水循環路１０からラジエータ経路３０に流れる冷却水の流量を調整することができる。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：冷却システム
１０：冷却水循環路
１２：インバータ
１４：エンジン
１６：ヒータ
１８：排気熱回収器
２０：ＥＧＲクーラ
２４：サーモスタット
２６：ポンプ
３０：ラジエータ経路
３２：ラジエータ
４０：第１切り替え弁
４２：第１温度センサ
５０：第２切り替え弁
５２：第２温度センサ
６０：バイパス経路
７０：ＥＣＵ

Claims (3)

1. ハイブリッド自動車用冷却システムであって、
   内部に冷却水が循環され、エンジンと、モータを駆動するインバータと、車室内を暖房するためのヒータを直列に通過する冷却水循環路と、
   一端が前記ヒータの上流側において前記冷却水循環路と接続され、他端が前記ヒータの下流側において前記冷却水循環路と接続され、前記ヒータをバイパスして冷却水を流すラジエータ経路と、
   前記ラジエータ経路に配置され、前記ラジエータ経路を流れる冷却水を冷却するラジエータと、
   前記冷却水循環路内の冷却水の温度を測定する第１温度測定手段と、
   前記冷却水循環路内の冷却水がラジエータ経路を流れない第１の状態と、前記冷却水循環路内の冷却水がラジエータ経路を流れる第２の状態とに切り替える第１切り替え手段と、
   制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合であって、前記第１温度測定手段が測定する温度が第１設定温度より低いときは、前記第１切り替え手段を前記第１の状態とする一方で、前記第１温度測定手段が測定する温度が前記第１設定温度以上であるときに前記第１切り替え手段を前記第２の状態とし、
   前記エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合であって、前記第１温度測定手段が測定する温度が前記第１設定温度より低く設定された第２設定温度より低いときは、前記第１温度測定手段が測定する温度が前記第２設定温度以上であるときと比較して、前記インバータの損失が大きくなるように前記インバータを制御する、
   ハイブリッド自動車用冷却システム。
2. 一端が前記エンジンの上流側において前記冷却水循環路と接続され、他端が前記エンジンの下流側において前記冷却水循環路と接続され、前記エンジンをバイパスして冷却水を流すバイパス経路と、
   前記エンジンの温度を測定する第２温度測定手段と、
   前記冷却水循環路内の冷却水がバイパス経路を流れない状態と、前記冷却水循環路内の冷却水がバイパス経路を流れる状態とに切り替える第２切り替え手段と、をさらに備えており、
   前記制御手段は、
   前記エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合であって、前記第２温度測定手段が測定する温度が第３設定温度より低いときに、前記第２切り替え手段を冷却水が前記バイパス経路を流れる状態とする一方で、前記第２温度測定手段が測定する温度が前記第３設定温度以上であるときに前記第２切り替え手段を冷却水が前記バイパス経路を流れない状態とする、
   請求項１に記載のハイブリッド自動車用冷却システム。
3. 前記制御手段は、
   前記エンジンの停止中に暖房要求が行われる場合以外の場合であって、前記第１温度測定手段が測定する温度が前記第１設定温度より低く設定された第４設定温度より低いときは、前記第１切り替え手段を前記第１の状態とする一方で、前記第１温度測定手段が測定する温度が前記第４設定温度以上であるときに前記第１切り替え手段を前記第２の状態とする、
   請求項１又は２に記載のハイブリッド自動車用冷却システム。

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