(57)【要約】  車両のインバータ（１４）を冷却する液媒体を循環させる流路（１１６）と、流路上に設けられた液媒体を循環させるためのポンプ（１０４）とを備えた車両の診断装置であって、液媒体の温度に関連する温度を測定する温度センサ（１０８，１１０，１１２）と、液媒体の濃度を算出する算出部（３０）とを備える。算出部は、流路を流れる液媒体の流量とポンプの性能に基づいて液媒体の粘度を算出し、液媒体の粘度の算出を複数点以上の温度条件で実行した場合に、複数点以上の温度条件と対応する液媒体の粘度との関係に基づいて液媒体の濃度を算出する。好ましくは、算出部は、算出した液媒体の濃度に基づいてポンプの駆動を行なったり、算出した液媒体の濃度が外気温に対応する凍結濃度範囲に含まれる場合や、算出した液媒体の濃度が液媒体として指定されているものの濃度範囲に含まれない場合には、警告を出力したりする。
2012140748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のインバータ（１４）を冷却する液媒体を循環させる流路（１１６）と、前記流路上に設けられた前記液媒体を循環させるためのポンプ（１０４）とを備えた車両の診断装置であって、
前記液媒体の温度に関連する温度を測定する温度センサ（１０８，１１０，１１２）と、
前記液媒体の濃度を算出する算出部（３０）とを備え、
前記算出部は、前記流路を流れる前記液媒体の流量と前記ポンプの性能に基づいて前記液媒体の粘度を算出し、前記液媒体の粘度の算出を複数点以上の温度条件で実行した場合に、前記複数点以上の温度条件と対応する前記液媒体の粘度との関係に基づいて前記液媒体の濃度を算出する、車両の診断装置。
【請求項２】
前記算出部は、算出した前記液媒体の濃度に基づいて前記ポンプの駆動を行なう、請求項１に記載の車両の診断装置。
【請求項３】
外気温を測定する気温センサ（１１１）をさらに備え、
前記算出部は、算出した前記液媒体の濃度が前記外気温に対応する凍結濃度範囲に含まれる場合には、警告を出力する、請求項１に記載の車両の診断装置。
【請求項４】
前記算出部は、算出した前記液媒体の濃度が前記液媒体として指定されているものの濃度範囲に含まれない場合には、警告を出力する、請求項１に記載の車両の診断装置。
【請求項５】
車両のインバータを冷却する液媒体を循環させる流路と、前記流路上に設けられた前記液媒体を循環させるためのポンプとを備えた車両の診断方法であって、
前記液媒体の温度に関連する温度を測定するステップ（Ｓ１）と、
前記流路を流れる前記液媒体の流量と前記ポンプの性能に基づいて前記液媒体の粘度を算出するステップ（Ｓ４）と、
前記液媒体の粘度の算出を複数点以上の温度条件で実行した場合に、前記複数点以上の温度条件と対応する前記液媒体の粘度との関係に基づいて前記液媒体の濃度を算出するステップ（Ｓ６）とを備える、車両の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両の診断装置および車両の診断方法に関し、特に車両の冷却液媒体の濃度を算出する車両の診断装置および車両の診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、寒冷地などにおいては、内燃機関を冷却する冷却水の凍結を防止するために、ロングライフクーラント（ＬＬＣ）などの不凍液を冷却水に混合して用いている。冷却水に混合された不凍液の濃度を検出する方法が特開２００７−２４７５０６号公報（特許文献１）に開示されている。この技術では、不凍液濃度推定手段は、所定条件が満たされた場合に、ポンプ制御手段が所定の制御を行った際に検出された電流値に基づいて、不凍液の濃度を推定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２４７５０６号公報
【特許文献２】特開平７−３２４８５０号公報
【特許文献３】特開２００５−７８９７４号公報
【特許文献４】特開２００７−４８４７６号公報
【特許文献５】特開２００７−２１１６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特開２００７−２４７５０６号公報（特許文献１）に記載された濃度推定方法では、ポンプの電流値のみで濃度を推定する。しかし、この方法では、冷却系や冷却対象に変化が生じた場合には推定精度が悪化する恐れがある。たとえば、経年変化による流路の通水抵抗の増加等や、ハイブリッド自動車の場合は冷却対象となるモータの劣化、インバータ素子の過度の発熱など、外的要因が推定精度に悪影響を及ぼし得る。【０００５】
この発明の目的は、精度良く冷却液媒体の濃度を推定できる車両の診断装置および車両の診断方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、要約すると、車両のインバータを冷却する液媒体を循環させる流路と、流路上に設けられた液媒体を循環させるためのポンプとを含む車両の診断装置であって、液媒体の温度に関連する温度を測定する温度センサと、液媒体の濃度を算出する算出部とを含む。算出部は、流路を流れる液媒体の流量とポンプの性能に基づいて液媒体の粘度を算出し、液媒体の粘度の算出を複数点以上の温度条件で実行した場合に、複数点以上の温度条件と対応する液媒体の粘度との関係に基づいて液媒体の濃度を算出する。【０００７】
好ましくは、算出部は、算出した液媒体の濃度に基づいてポンプの駆動を行なう。
好ましくは、車両の診断装置は、外気温を測定する気温センサをさらに含む。算出部は、算出した液媒体の濃度が外気温に対応する凍結濃度範囲に含まれる場合には、警告を出力する。【０００８】
好ましくは、算出部は、算出した液媒体の濃度が液媒体として指定されているものの濃度範囲に含まれない場合には、警告を出力する。【０００９】
この発明は、他の局面では、車両のインバータを冷却する液媒体を循環させる流路と、流路上に設けられた液媒体を循環させるためのポンプとを備えた車両の診断方法であって、液媒体の温度に関連する温度を測定するステップと、流路を流れる液媒体の流量とポンプの性能に基づいて液媒体の粘度を算出するステップと、液媒体の粘度の算出を複数点以上の温度条件で実行した場合に、複数点以上の温度条件と対応する液媒体の粘度との関係に基づいて液媒体の濃度を算出するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、冷却液媒体の濃度の推定精度が向上し、それに伴う種々の警告や制御の精度も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両の冷却システムが搭載された車両１００の構成を示す回路図である。
【図２】図１の制御装置３０が冷却水の濃度を推定しそれに基づく各種制御を行なう説明をするためのフローチャートである。
【図３】本実施の形態で用いられる第１の方法の流量の推定の原理を説明するための図である。
【図４】流量推定に関する制御を説明するための動作波形図である。
【図５】本実施の形態で用いられる第１の方法の流量の推定の原理を説明するための図である。
【図６】流量の推定に用いる温度の下降レートの計測について説明するための図である。
【図７】下降レート流量マップの一例を示す図である。
【図８】図２のステップＳ３で用いられる流量とウォータポンプ特性から通水抵抗を決定するマップの一例を示した図である。
【図９】冷却水粘度に基づいて冷却水濃度を決定するマップの一例である。
【図１０】図２のステップＳ７で実行される制御の第１の例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】図２のステップＳ７で実行される制御の第２の例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図２のステップＳ７で実行される制御の第３の例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２のフローチャートにおけるステップＳ３２の流量制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１３】
図１は、車両の冷却システムが搭載された車両１００の構成を示す回路図である。車両１００は、電気自動車の例を示したが、冷却システムを搭載する車両であれば、本発明は電気自動車以外でも内燃機関を併用するハイブリッド自動車や燃料電池車にも適用可能である。
【００１４】
図１を参照して、車両１００は、蓄電装置であるバッテリＢと、電圧センサ１０と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）４０と、モータジェネレータＭＧと、制御装置３０とを含む。ＰＣＵ４０は、電圧コンバータ１２と、平滑用コンデンサＣ１，Ｃ０と、電圧センサ１３と、インバータ１４とを含む。なお、ＰＣＵ４０は、電圧コンバータ１２を設けずにインバータ１４のみを含むものであってもよい。車両１００は、モータジェネレータＭＧを駆動するインバータ１４に給電を行なう正極母線ＰＬ２をさらに含む。
【００１５】
平滑用コンデンサＣ１は、正極母線ＰＬ１と負極母線ＳＬ２との間に接続される。電圧コンバータ１２は、平滑用コンデンサＣ１の端子間電圧を昇圧する。平滑用コンデンサＣ０は、電圧コンバータ１２によって昇圧された電圧を平滑化する。電圧センサ１３は、平滑用コンデンサＣ０の端子間の電圧ＶＨを検知して制御装置３０に出力する。
【００１６】
車両１００は、さらに、バッテリＢの正極と正極母線ＰＬ１との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＢと、バッテリＢの負極（負極母線ＳＬ１）とノードＮ２との間に接続されるシステムメインリレーＳＭＲＧとを含む。
【００１７】
システムメインリレーＳＭＲＢ，ＳＭＲＧは、制御装置３０から与えられる制御信号ＳＥに応じて導通／非導通状態が制御される。電圧センサ１０は、バッテリＢの端子間の電圧ＶＢを測定する。図示しないが、電圧センサ１０とともにバッテリＢの充電状態を監視するために、バッテリＢに流れる電流ＩＢを検出する電流センサが設けられている。
【００１８】
バッテリＢとしては、たとえば、鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池や、電気二重層コンデンサ等の大容量キャパシタなどを用いることができる。負極母線ＳＬ２は、電圧コンバータ１２の中を通ってインバータ１４側に延びている。
【００１９】
電圧コンバータ１２は、バッテリＢと正極母線ＰＬ２との間に設けられ、電圧変換を行なう電圧変換器である。電圧コンバータ１２は、一方端が正極母線ＰＬ１に接続されるリアクトルＬ１と、正極母線ＰＬ２と負極母線ＳＬ２との間に直列に接続されるＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２と、ＩＧＢＴ素子Ｑ１，Ｑ２にそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ１，Ｄ２とを含む。
【００２０】
リアクトルＬ１の他方端はＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタおよびＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタに接続される。ダイオードＤ１のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のコレクタと接続され、ダイオードＤ１のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ１のエミッタと接続される。ダイオードＤ２のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のコレクタと接続され、ダイオードＤ２のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ２のエミッタと接続される。
【００２１】
インバータ１４は、正極母線ＰＬ２と負極母線ＳＬ２に接続されている。インバータ１４は車輪２を駆動するモータジェネレータＭＧに対して電圧コンバータ１２の出力する直流電圧を三相交流電圧に変換して出力する。またインバータ１４は、回生制動に伴い、モータジェネレータＭＧにおいて発電された電力を電圧コンバータ１２に戻す。このとき電圧コンバータ１２は、降圧回路として動作するように制御装置３０によって制御される。
【００２２】
インバータ１４は、Ｕ相アーム１５と、Ｖ相アーム１６と、Ｗ相アーム１７とを含む。Ｕ相アーム１５，Ｖ相アーム１６，およびＷ相アーム１７は、正極母線ＰＬ２と負極母線ＳＬ２との間に並列に接続される。
【００２３】
Ｕ相アーム１５は、正極母線ＰＬ２と負極母線ＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４と、ＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ３，Ｄ４とを含む。ダイオードＤ３のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のコレクタと接続され、ダイオードＤ３のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ３のエミッタと接続される。ダイオードＤ４のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のコレクタと接続され、ダイオードＤ４のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ４のエミッタと接続される。
【００２４】
Ｖ相アーム１６は、正極母線ＰＬ２と負極母線ＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６と、ＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ５，Ｄ６とを含む。ダイオードＤ５のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のコレクタと接続され、ダイオードＤ５のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ５のエミッタと接続される。ダイオードＤ６のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のコレクタと接続され、ダイオードＤ６のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ６のエミッタと接続される。
【００２５】
Ｗ相アーム１７は、正極母線ＰＬ２と負極母線ＳＬ２との間に直列接続されたＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８と、ＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８とそれぞれ並列に接続されるダイオードＤ７，Ｄ８とを含む。ダイオードＤ７のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のコレクタと接続され、ダイオードＤ７のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ７のエミッタと接続される。ダイオードＤ８のカソードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のコレクタと接続され、ダイオードＤ８のアノードはＩＧＢＴ素子Ｑ８のエミッタと接続される。
【００２６】
モータジェネレータＭＧは、三相の永久磁石同期モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのステータコイルは各々一方端が中性点に共に接続されている。そして、Ｕ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ３，Ｑ４の接続ノードから引出されたラインに接続される。またＶ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ５，Ｑ６の接続ノードから引出されたラインに接続される。またＷ相コイルの他方端がＩＧＢＴ素子Ｑ７，Ｑ８の接続ノードから引出されたラインに接続される。
【００２７】
電流センサ２４は、モータジェネレータＭＧに流れる電流をモータ電流値ＭＣＲＴとして検出し、モータ電流値ＭＣＲＴを制御装置３０へ出力する。
【００２８】
制御装置３０は、モータジェネレータＭＧの回転速度と、電流ＩＢおよび電圧ＶＢ，ＶＨの各値と、モータ電流値ＭＣＲＴと、起動信号ＩＧＯＮとを受ける。そして制御装置３０は、これらの情報に基づき、電圧コンバータ１２とインバータ１４を制御する。
【００２９】
具体的には、電圧コンバータ１２に対して昇圧指示を行なう制御信号ＰＷＵ，降圧指示を行なう制御信号ＰＷＤおよび動作禁止を指示するシャットダウン信号を出力する。
【００３０】
さらに、制御装置３０は、インバータ１４に対して電圧コンバータ１２の出力である直流電圧を、モータジェネレータＭＧを駆動するための交流電圧に変換する駆動指示を行なう制御信号ＰＷＭＩと、モータジェネレータＭＧで発電された交流電圧を直流電圧に変換して電圧コンバータ１２側に戻す回生指示を行なう制御信号ＰＷＭＣとを出力する。
【００３１】
［冷却系の説明］
再び図１を参照して、車両１００は、ＰＣＵ４０およびモータジェネレータＭＧを冷却する冷却系として、ラジエータ１０２と、リザーバータンク１０６と、ウォータポンプ１０４とを含む。
【００３２】
ラジエータ１０２とＰＣＵ４０とリザーバータンク１０６とウォータポンプ１０４とモータジェネレータＭＧとは、流路１１６によって直列に環状に接続されている。
【００３３】
ウォータポンプ１０４は、不凍液などの冷却水を循環させるためのポンプである。ラジエータ１０２は、ＰＣＵ４０内部の電圧コンバータ１２およびインバータ１４を冷却した後の冷却水を流路１１６から受け、その受けた冷却水を図示しないラジエータファンを用いて冷却する。
【００３４】
ＰＣＵ４０の冷却水入り口付近には、冷却水温を測定する温度センサ１０８が設けられている。温度センサ１０８からは冷却水温ＴＷが制御装置３０に送信される。また、ＰＣＵ４０の内部には、電圧コンバータ１２の温度ＴＣを検出する温度センサ１１０とインバータ１４の温度ＴＩを検出する温度センサ１１２とが設けられている。温度センサ１１０，１１２としては、インテリジェントパワーモジュールに内蔵されている温度検出素子等が用いられる。
【００３５】
車両１００は、外気温を測定する外気温センサ１１１をさらに含む。制御装置３０は、外気温センサ１１１から外気温測定値を受ける。そして、制御装置３０は、外気温測定値と、温度センサ１１０からの温度ＴＣと温度センサ１１２からの温度ＴＩとに基づいて、ウォータポンプ１０４を駆動するための信号ＳＰを生成し、その生成した信号ＳＰをウォータポンプ１０４へ出力する。
【００３６】
図１に示した構成では、従来検出されていなかったか、または推定精度が低かった冷却水の流量を検出するために、温度センサ１１２を使用する。流量を検出することにより、冷却水の濃度の推定の精度を向上させることができる。
【００３７】
図２は、図１の制御装置３０が冷却水の濃度を推定しそれに基づく各種制御を行なう説明をするためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、一定時間経過ごとまたは所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。
【００３８】
図１、図２を参照して、まずステップＳ１において、制御装置３０は、外気温センサ１１１によって外気温ＴＡを測定し、温度センサ１０８によって冷却水温ＴＷを測定する。
【００３９】
続いてステップＳ２において、制御装置３０は、流路１１６を流れる冷却水の流量Ｑを推定する。この流量Ｑの推定方法は、たとえば２種類の方法を使用することが可能である。
【００４０】
図３は、本実施の形態で用いられる第１の方法の流量の推定の原理を説明するための図である。
【００４１】
図３には、図１の車両１００の構成のうち冷却系の構成が抽出して示されている。ラジエータ１０２とＰＣＵ４０とリザーバータンク１０６とウォータポンプ１０４とモータジェネレータＭＧとは、通水路によって直列に環状に接続されている。ウォータポンプ１０４は、図示される矢印の方向に冷却水を循環させる。
【００４２】
ＰＣＵ４０の冷却水入り口付近には、冷却水温を測定する温度センサ１０８が設けられている。温度センサ１０８からは冷却水温ＴＷが制御装置３０に送信される。また、ＰＣＵ４０の内部には、電圧コンバータ１２の温度ＴＣを検出する温度センサ１１０とインバータ１４の温度ＴＩを検出する温度センサ１１２とが設けられている。温度センサ１１０，１１２としては、インテリジェントパワーモジュールに内蔵されている温度検出素子等が用いられる。
【００４３】
図４は、流量推定に関する制御を説明するための動作波形図である。
図３、図４を参照して、車両の動作状態が許容する場合には、コンバータ１２またはインバータ１４において一時的に発熱量を増加させるように、制御装置３０はコンバータ１２またはインバータ１４を制御する。図４ではインバータ１４に含まれるＩＧＢＴの温度がパルス状に上昇した場合が示されている。
【００４４】
すると、インバータ１４を通過する冷却水の温度ＴＩは、ＩＧＢＴが発熱大の期間（ｔ１〜ｔ２）は上昇し、その後元の温度に下降する。ＰＣＵ４０からは、このパルス状に加熱された冷却水がポンプの流量に応じた速度で通水路中に押し出される。
【００４５】
このパルス状に加熱された冷却水を以後「熱的パルス」と呼ぶことにする。この熱的パルスは、リザーバータンク１０６、ウォータポンプ１０４、モータジェネレータＭＧ、ラジエータ１０２を経由して、時刻ｔ３に温度センサ１０８に到達し、熱的パルスが検出される。そして、さらに時刻ｔ４には、熱的パルスは、インバータ１４の温度センサでも検出される。
【００４６】
熱的パルスが温度センサ１０８からインバータ１４の温度センサ１１２に至るまでのＰＣＵ４０内部を伝播する時間Δｔｘまたは、熱的パルスが温度センサ１１２から温度センサ１０８に至るまでの冷却系全体を伝播する時間Δｔｙが流速や流量を求めるために使用される。
【００４７】
温度センサ間の距離は一定であるから、熱的パルスの伝播時間ΔｔｙやΔｔｘを検出すれば、制御装置３０は流速を求めることができる。また、流量は流速×流路断面積であり流路断面積も一定（分かっている定数）であるから、伝播時間ΔｔｙやΔｔｘが分かれば流量も求めることができる。なお、熱的パルスの伝播時間と流量の関係を予め実験的に求めてマップにしておいても良い。
【００４８】
図５は、本実施の形態で用いられる第１の方法の流量の推定の原理を説明するための図である。図５では、冷却系のウォータポンプの診断時期を波形図で説明する。
【００４９】
図１、図５を参照して、車両のスタートボタン等によって運転者から起動指示が与えられると、車両はＥＣＵのセルフチェックなどを完了してＲｅａｄｙＯＮ状態となる。その後時刻ｔ１〜ｔ２において車両がパーキングレンジに設定され停車されている状態において、制御装置３０がインバータ１４にトルク指令を短時間出力する。このトルク指令は、時刻ｔ３以降の走行時のトルク指令に比べると小さなものである。したがって、パーキングレンジに設定されており、アクセルペダルが踏まれていなければ、車両が動き出すほどのトルクは発生しない。
【００５０】
なお、この短時間のトルク指令はインバータの電力制御素子（ＩＧＢＴ素子など）を発熱させるためのものであるので、トルクを発生させるものでなくてもよい。たとえば、トルクを発生させないように、インバータのｄ軸電流のみを流してｑ軸電流を流さないようにインバータ１４を制御するものであってもよい。
【００５１】
そして時刻ｔ３までにウォータポンプ１０４の動作状況の診断が完了し、動作状況が正常であることが確認された場合には、時刻ｔ３〜ｔ４に示すようにアクセルペダルからなどの加減速の指示に応じてトルク指令が発生され、車両が走行できる状態に移行する。なお、時刻ｔ３時点をＲｅａｄｙＯＮ状態と定義してもよい。
【００５２】
図６は、流量の推定に用いる温度の下降レートの計測について説明するための図である。
【００５３】
図１、図６を参照して、インバータ１４のトルク指令をＯＮ状態に設定したことに応じて、時刻ｔ０においてインバータの電力制御素子Ｑ４の温度が上昇を開始する。そして、インバータ１４のトルク指令をＯＦＦ状態に設定するまでは、素子温度は上昇し続ける。インバータのトルク指令をＯＦＦ状態に設定したことに対応する時刻ｔ１において素子温度はピーク値Ｔｉ１をとる。このピーク値Ｔｉ１およびその時の時刻ｔ１は、制御装置３０の内部メモリなどに記録される。
【００５４】
続いて、ピーク温度Ｔｉ１と現在のインバータ素子温度Ｔｉ０の差分値ΔＴｉ０１が次式（１）に基づいて算出される。
ΔＴｉ０１＝Ｔｉ１−Ｔｉ０          …（１）
制御装置３０は、インバータの電力制御素子の温度の下降レートの算出温度を決定する。値ｎに対応するインバータの電力制御素子の温度の下降レートを算出するための算出温度の差分をΔＴｉ１ｎとすると次式（２）のようになる。
ΔＴｉ１ｎ＝ΔＴｉ０１＊（ｎ−１）／ｎ      …（２）
たとえば、ｎ＝２のときは、ΔＴｉ１２＝ΔＴｉ０１＊１／２となり、温度差が半分まで低下したときが第１回目の測定となる。またｎ＝３のときは、温度差が１／３まで低下したときとなる。
【００５５】
続いて、現在の温度が次式（３）であらわされる温度Ｔｉｎまで下降したか否かが判断される。
Ｔｉｎ＝Ｔｉ１−ΔＴｉ１ｎ      …（３）
計算された温度の差分ΔＴｉ１２，ΔＴｉ１３，ΔＴｉ１４がピーク値Ｔｉ１から低下したときに、それぞれ時刻ｔ２，ｔ３，ｔ４が計測される。時刻ｔ２、ｔ３は、たとえば温度の差分がΔＴｉ０１のそれぞれ１／２，１／３となる時刻とすることができる。また時刻ｔ４のように、初期温度Ｔｉ０より少し高い温度（たとえば＋２℃）となる時刻を測定点とすることもできる。
【００５６】
計測された時刻ｔｎと保存されている時刻ｔ１とに基づいて、時刻ｔ１からの時間差Δｔ１ｎが算出される。図６に示されるように、温度の差分ΔＴｉ１２，ΔＴｉ１３，ΔＴｉ１４にそれぞれ対応する時間差Δｔ１２，Δｔ１３，Δｔ１４が算出される。算出された値は制御装置３０の内部メモリなどに記録される。
【００５７】
続いて、温度の差分ΔＴｉｎおよび時間差Δｔｉｎと下降レート流量マップから流量が算出される。
【００５８】
図７は、下降レート流量マップの一例を示す図である。図７の下降レート流量マップは、車両の冷却系ごとに異なるので、あらかじめ実験的に求めておいた値が使用される。なお、工場出荷や検査直後のウォータポンプ正常時にデータを車両自身が取得してこれを基準値にするようにしてもよい。温度の差分ΔＴとそれに対応する時間差Δｔをこのマップに入力すれば、それに対応する流量Ｑｎを求めることができる。
【００５９】
再び図２を参照して、ステップＳ２で流量Ｑが推定されたら、ステップＳ３において、ウォータポンプ特性と流量Ｑから流路１１６の通水抵抗が推定される。
【００６０】
図８は、図２のステップＳ３で用いられる流量とウォータポンプ特性から通水抵抗を決定するマップの一例を示した図である。
【００６１】
図８には、横軸に流量Ｑ（ｌ／ｍｉｎ）が示され、縦軸に通水抵抗Ｆｆ（ｋＰａ）が示されている。予め実験的に求められたウォータポンプ特性を示すラインがマップに相当する。流量がＱ１と推定された場合には、このマップから通水抵抗はＦｆ１であると推定される。
【００６２】
再び図２を参照して、ステップＳ３で通水抵抗が推定された後には、ステップＳ４において通水抵抗から冷却水粘度が算出される。算出された冷却水粘度は、そのときの外気温ＴＡまたは冷却水温ＴＷと共に制御装置３０の内部にあるメモリに記憶される。ここで、配管抵抗の一般式は次式（４）で表される。
Ｆｆ＝３２μＬｕ／ρＤ2      …（４）
上式においてＦｆは通水抵抗を示し、μは粘度を示し、Ｌは管路長を示し、ｕは流速を示し、Ｄは管路径を示し、ρは液媒体の密度を示す。したがって、式から粘度μを逆算することが可能である。
【００６３】
続いて、ステップＳ５において、外気温ＴＡまたは冷却水温ＴＷについて３水準以上で粘度推定したデータが保存されているか否かが判断される。３水準以上とは、温度条件が３点以上であるということを意味する。この温度条件の数は、複数であれば良いが、３点以上であることが望ましい。温度条件の数が増すほど濃度の推定精度が向上する。ステップＳ５において、まだ３水準以上のデータが無い場合には、ステップＳ８に処理が進み、さらなるデータの取得がなされるのを待つ。一方、ステップＳ５において温度３水準以上で粘度推定したデータが保存されていた場合には、ステップＳ６に処理が進む。
【００６４】
ステップＳ６では、冷却水粘度に基づいて冷却水濃度（冷却水中の不凍液成分の濃度）を推定する処理が行なわれる。
【００６５】
図９は、冷却水粘度に基づいて冷却水濃度を決定するマップの一例である。図９を参照して、外気温ＴＡまたは冷却水温ＴＷのいずれかの温度が０℃、１０℃、３０℃、４０℃のときに粘度推定が行なわれ、対応する粘度Ｐ（０）、Ｐ（１０）、Ｐ（３０）、Ｐ（４０）が保存されていたとする。この場合、温度条件が４であるので、複数点の温度条件に該当し、３点以上にも該当する。これを図９の座標平面にプロットすると、濃度２０％のラインに最も近いことが分かる。各ラインとの近さを判断するには、たとえば、各温度におけるマップの示す値と推定された粘度との差の合計が一番小さくなるようなラインを選択するような方法を用いればよい。
【００６６】
このように、制御装置３０は、流路１１６を流れる冷却水の流量とポンプ１０４の性能に基づいて冷却水の粘度を算出し、冷却水の粘度の算出を複数点以上の温度条件で実行した場合に、複数点以上の温度条件と対応する冷却水の粘度との関係（図９の温度を変化させたときの粘度の変化を示すグラフに対応するマップ）に基づいて冷却水の濃度を算出する。
【００６７】
図６のステップＳ６の処理が終了し、冷却水の濃度が推定された後には、ステップＳ７において、推定した冷却水濃度に基づいた各種制御が実行され、その後ステップＳ８において制御はメインルーチンに戻される。
【００６８】
図１０は、図２のステップＳ７で実行される制御の第１の例を説明するためのフローチャートである。
【００６９】
図１０を参照して、処理が開始されると、ステップＳ１１において、得られた冷却水濃度が、車両メーカで指定されている冷却水の指定濃度上限値より高い（濃い）か否かが判断される。冷却水濃度＞指定濃度上限である場合には、ステップＳ１３においてユーザに分かるように警告が表示される。ステップＳ１１において冷却水濃度＞指定濃度上限が成立しなければ、ステップＳ１２に処理が進む。
【００７０】
ステップＳ１２においては、冷却水濃度が、車両メーカで指定されている冷却水の指定濃度下限値より低い（薄い）か否かが判断される。冷却水濃度＜指定濃度下限である場合には、ステップＳ１３においてユーザに分かるように警告が表示される。ステップＳ１２において冷却水濃度＜指定濃度下限が成立しなければ、ステップＳ１４に処理が進み制御はメインルーチンに移される。
【００７１】
図１１は、図２のステップＳ７で実行される制御の第２の例を説明するためのフローチャートである。
【００７２】
図１１を参照して、処理が開始されると、ステップＳ２１において、外気温ＴＡ＜０℃が成立するか否かが判断される。ステップＳ２１において、外気温ＴＡ＜０℃が成立した場合には、さらにステップＳ２２において冷却水濃度＜５０％であるか否かが判断される。なお冷却水濃度が低い（薄い）ほど冷却水は凍結しやすくなる。ステップＳ２２において冷却水濃度＜５０％が成立した場合には、ステップＳ２３に処理が進みユーザに分かるように凍結に対する警告が表示される。その後、ステップＳ２４に処理が進み制御はメインルーチンに戻される。
【００７３】
一方、ステップＳ２１において外気温ＴＡ＜０℃が成立しなかった場合や、ステップＳ２２において冷却水濃度＜５０％が成立しなかった場合には、警告は表示されずに、ステップＳ２４に処理が進み制御はメインルーチンに戻される。
【００７４】
なお、外気温ＴＡのしきい値の例として０℃、冷却水濃度のしきい値の例として５０％を示したが、これらのしきい値は適宜変更することが可能である。
【００７５】
図１２は、図２のステップＳ７で実行される制御の第３の例を説明するためのフローチャートである。
【００７６】
図１２を参照して、まず処理が開始されると、ステップＳ３１において、冷却水濃度に基づいて最適流量が決定される。たとえば、マップによって各冷却水濃度に対応する最適流量を予め定義しておく。そしてステップＳ３２において、最適流量が流路に流れるようにウォータポンプの駆動を制御することによって流量制御が行なわれる。
【００７７】
図１３は、図１２のフローチャートにおけるステップＳ３２の流量制御を説明するための図である。
【００７８】
図１３では、冷却水濃度のことがＬＬＣ濃度と表示されている。そして、冷却水濃度が推定されているので、通水抵抗と流量との間の関係がＣ１〜Ｃ３のラインの何れであるかが判明している。また、図１２のステップＳ３１において決定された最適流量が図１３では必要流量と表記されている。
【００７９】
ウォータポンプ出力を変化させることによって、ラインＰ１、Ｐ２に示すように動作点を切換えることができる。図１３の例では、推定された濃度がラインＣ１に対応する値であった場合に、現在のウォータポンプ流量がラインＰ２に対応する値であったとする。
【００８０】
すると、現在の流量はラインＣ１とラインＰ２との交点で決定される流量となる。しかし、この流量は必要流量に対して多すぎるので、エネルギ損失が発生している。
【００８１】
そこで、必要流量に現在の流量を一致させるために、ウォータポンプの出力をラインＰ１に相当する大出力からラインＰ２に相当する小出力に切換える。
【００８２】
これによって、流量が減少して最適な流量が流路に流れるようになり、エネルギ効率がアップする。
【００８３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８４】
２  車輪、１０，１３  電圧センサ、１２  電圧コンバータ、１４  インバータ、２４  電流センサ、３０  制御装置、１００  車両、１０２  ラジエータ、１０４  ウォータポンプ、１０６  リザーバータンク、１０８，１１０，１１０，１１２，１１２  温度センサ、１１１  外気温センサ、１１６  流路、Ｂ  バッテリ、Ｃ０，Ｃ１  平滑用コンデンサ、Ｄ１〜Ｄ８  ダイオード、Ｌ１  リアクトル、ＭＧ  モータジェネレータ、ＰＬ１，ＰＬ２  正極母線、Ｑ１〜Ｑ８  電力制御素子、ＳＬ１，ＳＬ２  負極母線、ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ，ＳＭＲＢ，ＳＭＲＧ  システムメインリレー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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