(57)【要約】【課題】ウォータポンプの回転軸と軸受け部との摺動面の摺動性を劣化させることなく車両の検査や調整を行う上で有利な車両の冷却装置を提供する。【解決手段】ウォータポンプ１１の回転軸１２０４と軸受け部１２０６との潤滑は冷却水によって行なわれる。冷却水が無い状態でのウォータポンプ１１の不用意な動作を防止する場合には、ＥＣＵ２０の初期化動作の期間、閉成信号Ｓｃ２が停止されることにより、常時開成のウォータポンプ用リレー１８によるウォータポンプ１１への電力Ｐ１の供給が停止される。初期化動作が終了したならば、駆動停止を指令する駆動制御信号Ｓｃ１をウォータポンプ１１に供給した後、閉成信号Ｓｃ２を有効とする。これによりウォータポンプ１１に対する電力Ｐ１の供給が可能な状態とされる。【選択図】図１
2010280278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された補機に電力を供給する補機バッテリーと、
前記車両の冷却対象を冷却する冷却水と、
前記補機バッテリーから供給される電力に基づいて回転軸が回転駆動し前記冷却水を循環させる冷却水循環用のウォータポンプと、
前記車両のイグニッションスイッチがオンとなることにより前記補機バッテリーから電力が供給されて初期化動作を実行し、前記初期化動作終了後は前記ウォータポンプに該ウォータポンプの駆動または駆動停止を指令する駆動制御信号を供給して前記ウォータポンプの駆動状態を制御する制御手段とを備え、
前記冷却水により前記ウォータポンプの回転軸と該回転軸を回転可能に支持する軸受け部との潤滑を行う車両の冷却装置であって、
前記補機バッテリーと前記ウォータポンプとの間に常時開成のウォータポンプ用リレーを設け、
前記制御手段は、前記初期化動作が終了したならば前記ウォータポンプに駆動停止を指令する前記駆動制御信号を供給し前記ウォータポンプを停止状態に維持させた後に、前記ウォータポンプ用リレーに閉成信号を供給することで前記補機バッテリーから前記ウォータポンプに対する電力供給を可能な状態とする、
車両の冷却装置。
【請求項２】
前記駆動制御信号は、該駆動制御信号がローレベルとなることで前記ウォータポンプに該ウォータポンプの駆動を指令するローアクティブの信号であり、
前記制御手段から前記ウォータポンプに対する前記駆動制御信号の供給は信号線を介してなされる、
請求項１記載の車両の冷却装置。
【請求項３】
前記冷却対象は、前記車両の車輪を駆動させる駆動用モータと、メインバッテリーの電力を前記駆動用モータに供給するインバータと、前記メインバッテリーおよび前記補機バッテリーの充電を行う充電装置との何れかを含む、
請求項１記載の車両の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車(Electric Vehicle）あるいはハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle)は、電動式のウォータポンプによって冷却水を循環させることで車両に搭載された冷却対象を冷却する冷却装置を備えている（特許文献１参照）。
この種の冷却装置の一例を図３に示す。
冷却装置１００は、補機バッテリー１０２と、冷却水循環用のウォータポンプ１０４と、ＥＣＵ１１０を含んで構成されている。
補機バッテリー１０２は、車両の補機に電力を供給するものであり、車両の駆動用モータに駆動用電力を供給するメインバッテリーとは別に設けられたものである。
ウォータポンプ１０４は、冷却水を循環させるものであり、羽根が取着された回転軸と、この回転軸を回転可能に支持する軸受け部とを有している。このウォータポンプ１０４は、冷却水により回転軸と軸受け部との潤滑が行われる。
ウォータポンプ１０４は、補機バッテリー１０２から電力Ｐ０が供給された状態で、Ｅ
ＣＵ１１０から供給される駆動制御信号Ｓｃに基づいて、その駆動、駆動停止が制御される。
ＥＣＵ１１０は、イグニッションスイッチ１１２がオンされて補機バッテリー１０２から電力Ｐ０が供給されることで、イグニッションリレー１１４を動作させ、また、ウォータポンプ１０４の駆動を指令する駆動制御信号Ｓｃをモータ用駆動部１０８に供給する。
したがって、イグニッションスイッチ１１２がオンされると、イグニッションリレー１１４が動作することにより補機バッテリー１０２からウォータポンプ１０４に電力Ｐ０が供給される。そして、ＥＣＵ１１０からウォータポンプ１０４に駆動を指令する駆動制御信号Ｓｃが供給される。
これにより、ウォータポンプ１０４が動作して冷却水の循環がなされ、冷却対象が冷却され、冷却水によりウォータポンプ１０４の回転軸と軸受け部との潤滑が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５７１１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記構成の冷却装置１００を備える車両の製作工程において、ウォータポンプ１０４に冷却水が入っていない状態で、車両の検査あるいは調整を行うためにイグニッションスイッチ１１２をオンさせる場合がある。
しかしながら、イグニッションスイッチ１１２をオンすると、冷却水によって回転軸と軸受け部との潤滑がなされていない状態で回転軸が回転されてしまうことになり、回転軸と軸受け部との摺動面の劣化が懸念される。
そのため、ＥＣＵ１１０からウォータポンプ１０４の駆動停止を指令する駆動制御信号Ｓｃをウォータポンプ１０４に供給することが必要となる。
ところが、ＥＣＵ１１０は、その仕様上、電力Ｐ０が供給されて起動すると初期化動作を実行することから、初期化動作の期間（例えば０．２秒程度）は、駆動停止を指令する駆動制御信号Ｓｃをウォータポンプ１０４に供給することができない。
具体的には、駆動制御信号Ｓｃはローレベルでウォータポンプ１０４の駆動を指令するローアクティブの信号である。そのため、ＥＣＵ１１０の初期化動作の期間において、短期間ではあるがウォータポンプ１０４の駆動を指令する駆動制御信号Ｓｃがウォータポンプ１０４に供給されることになり、回転軸と軸受け部との摺動面の劣化が生じる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、ウォータポンプの回転軸と軸受け部との摺動面の摺動性を劣化させることなく車両の検査や調整を行う上で有利な車両の冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明は、車両に搭載された補機に電力を供給する補機バッテリーと、前記車両の冷却対象を冷却する冷却水と、前記補機バッテリーから供給される電力に基づいて回転軸が回転駆動し前記冷却水を循環させる冷却水循環用のウォータポンプと、前記車両のイグニッションスイッチがオンとなることにより前記補機バッテリーから電力が供給されて初期化動作を実行し、前記初期化動作終了後は前記ウォータポンプに該ウォータポンプの駆動または駆動停止を指令する駆動制御信号を供給して前記ウォータポンプの駆動状態を制御する制御手段とを備え、前記冷却水により前記ウォータポンプの回転軸と該回転軸を回転可能に支持する軸受け部との潤滑を行う車両の冷却装置であって、前記補機バッテリーと前記ウォータポンプとの間に常時開成のウォータポンプ用リレーを設け、前記制御手段は、前記初期化動作が終了したならば前記ウォータポンプに駆動停止を指令する前記駆動制御信号を供給し前記ウォータポンプを停止状態に維持させた後に、前記ウォータポンプ用リレーに閉成信号を供給することで前記補機バッテリーから前記ウォータポンプに対する電力供給を可能な状態とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
制御手段の初期化動作期間、常時開成のウォータポンプ用リレーに対する閉成信号の供給が停止されることにより、ウォータポンプに対する電力の供給が停止される。
制御手段は、初期化動作が終了したならば、ウォータポンプに駆動停止を指令する駆動制御信号を供給しウォータポンプを停止状態に維持させる。その後、ウォータポンプ用リレーに閉成信号を供給することで補機バッテリーからウォータポンプに対する電力供給を可能な状態とする。
そのため、冷却水によってウォータポンプの回転軸と軸受け部との潤滑がなされていない状態で回転軸が回転されることを防止できるので、ウォータポンプの回転軸と軸受け部との摺動面の摺動性の劣化を防止できる。
したがって、ウォータポンプの品質を確保しつつ、イグニッションスイッチをオンした状態で車両の検査や調整を行う上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施の形態の車両の冷却装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】車両の冷却装置１０の動作フローチャートである。
【図３】従来の車両の冷却装置１００の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態の車両の冷却装置１０について図１を参照して説明する。
まず、本実施の形態の車両の冷却装置１０が搭載される車両２００について説明する。
本実施の形態では、車両２００は、電気自動車(Electric Vehicle）あるいはハイブリッド自動車(Hybrid Vehicle)である。
車両２００は、メインバッテリー２０２、補機バッテリー２０４、駆動用モータ２０６、インバータ２０８、充電装置２１０などを含んで構成されている。
メインバッテリー２０２は、駆動用モータ２０６に駆動用電力を供給するものである。
メインバッテリー２０２の出力電圧は、例えば、２００Ｖ乃至３００Ｖ程度である。
【０００９】
補機バッテリー２０４は、メインバッテリー２０２とは別に設けられたバッテリーである。
補機バッテリー２０４は、車両２００に搭載された種々の補機、例えば、ヘッドライト、エアーコンディショナー、カーオーディオ、ナビゲーションなどの電力が供給されることにより動作する装置に電力を供給するものである。
補機バッテリー２０４の出力電圧は、例えば、１２Ｖである。
【００１０】
駆動用モータ２０６は、車両２００の車輪を駆動して車両２００を走行させる動力源を構成するものである。
インバータ２０８は、メインバッテリー２０２の直流電力を交流電力に変換して駆動用モータ２０６に供給するものである。
充電装置２１０は、車両２００の外部に設けられた電力供給源から電力を受電することにより、メインバッテリー２０２および補機バッテリー２０４を充電するものである。
これら駆動用モータ２０６、インバータ２０８、充電装置２１０は、動作に伴って発生する熱を冷却する必要がある冷却対象である。
なお、冷却対象は、動作に伴って発生する熱を冷却する必要がある装置あるいは部分であればよく、駆動用モータ２０６、インバータ２０８、充電装置２１０に限定されるものではない。
【００１１】
次に、本実施の形態の冷却装置１０について説明する。
冷却装置１０は、前記の補機バッテリー２０４と、ウォータポンプ１１と、ウォータポンプ用リレー１８と、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０と、イグニッションスイッチ２２と、イグニッションリレー２４を含んで構成されている。
【００１２】
ウォータポンプ１１は、ポンプ本体１２と、モータ１４と、モータ用駆動部１６とを備えている。
ポンプ本体１２は、冷却水の循環を行うものであり、冷却水循環用の羽根１２０２が取着された回転軸１２０４と、この回転軸１２０４を回転可能に支持する軸受け部１２０６とを有している。
回転軸１２０４と軸受け部１２０６との潤滑は、冷却水によって行なわれる。
ポンプ本体１２は冷却水を吐出する吐出口１２Ａと、冷却水を吸入する吸入口１２Ｂとを備えている。
吐出口１２Ａには、冷却水を循環する循環経路４０の上流端が接続されている。
吸入口１２Ｂには、循環経路４０の下流端が接続されている。
本実施の形態では、循環経路４０には冷却水が流れる方向に沿って駆動用モータ２０６の冷却対象部、インバータ２０８の冷却対象部、充電装置２１０の冷却対象部、ラジエータ４０、タンク４２がこの順番で配置され、各冷却対象部が冷却される。
タンク４４を循環した冷却水は、吸入口１２Ｂからポンプ本体１２の内部の循環経路４０Ａに至り、回転軸１２０４と軸受け部１２０６との潤滑を行った後、吐出口１２Ａから循環経路４０に吐出される。
ラジエータ４２は、ポンプ本体１２で循環される冷却水の熱を大気に放出させ、冷却水の温度を下げるものである。
タンク４４は、ラジエータ４２で冷却された冷却水を貯えるものであり、タンク４４に貯えられた冷却水は吸入口１２Ｂに吸入される。
【００１３】
モータ１４は、ポンプ本体１２の回転軸１２０４を回転駆動するものである。
モータ用駆動部１６は、補機バッテリー２０４から電力Ｐ１がモータ用駆動部１６に供給された状態で、ＥＣＵ２０からモータ用駆動部１６に供給される駆動制御信号Ｓｃ１に基づいてモータ１４の回転動作の実行および停止を行う。
本実施の形態では、駆動制御信号Ｓｃ１はローアクティブの信号である。
したがって、モータ用駆動部１６は、ローレベルの駆動制御信号Ｓｃ１を有効として扱いモータ１４を回転させ、ハイレベルの駆動制御信号Ｓｃ１を無効として扱いモータ１４の回転を停止させる。
言い換えると、駆動制御信号Ｓｃ１はウォータポンプ１１の駆動または駆動停止を指令する信号であり、駆動制御信号Ｓｃ１がローレベルとなることでウォータポンプ１１に該ウォータポンプ１１の駆動を指令するローアクティブの信号である。
【００１４】
本実施の形態では、ＥＣＵ２０からモータ用駆動部１６に信号線Ａを介して駆動制御信号Ｓｃ１を供給する。
したがって、仮に、信号線Ａの断線などにより、ＥＣＵ２０からモータ用駆動部１６にローレベルの駆動制御信号Ｓｃ１が供給されなくても、モータ用駆動部１６の入力端は、この入力端にローレベルの信号が供給されたのと同じ状態となる。
そのため、例えば、車両２００の走行中に、信号線Ａの断線などの故障が発生しても、モータ１４の回転が維持されウォータポンプ１１による冷却水の循環が維持されるように図られている。
また、本実施の形態では、モータ用駆動部１６は、モータ１４が回転しているか、停止しているかを示す検出信号ＳｒをＥＣＵ１６に供給する。
なお、この検出信号Ｓｒは後述するＥＣＵ２０によって監視されている。そして、ＥＣＵ２０が検出信号Ｓｒに基づいてモータ１４の回転停止を検出すると、ＥＣＵ２０が従来公知の方法によって異常の発生を報知する。
【００１５】
ウォータポンプ用リレー１８は、補機バッテリー２０４とウォータポンプ１１との間に設けられた常時開成のリレーであり、閉成信号Ｓｃ２が供給されることで閉成する。
より詳細には、ウォータポンプ用リレー１８は、２つの信号側端子１８Ａ、１８Ｂと２つの負荷側端子１８Ｃ、１８Ｄとを有している。
２つの信号端子１８Ａ、１８Ｂのうち一方の信号側端子１８Ａは、後述するイグニッションリレー２４の負荷側端子２４Ｄに接続され、他方の信号側端子１８Ｂは、ＥＣＵ２０の入力端に接続されている。
２つの負荷側端子１８Ｃ、１８Ｄのうち一方の負荷側端子１８Ｃは補機バッテリー２０４に接続され、他方の負荷側端子１８Ｄはウォータポンプ１１（モータ用駆動部１６）に接続されている。
したがって、本実施の形態では、閉成信号Ｓｃ２は、イグニッションリレー２４が閉成された状態でＥＣＵ２０の入力端がローレベルとなることによって、補機バッテリー２０４からウォータポンプ用リレー１８に供給される。
【００１６】
イグニッションスイッチ２２は、補機バッテリー２０４の出力端と、ＥＣＵ２０の電源入力端との間に設けられ、車両２００に搭乗した運転者の操作によってオン、オフされるものである。
したがって、イグニッションスイッチ２２がオンされると、補機バッテリー２０４の電力Ｐ１がＥＣＵ２０に供給される。
【００１７】
イグニッションリレー２４は、常時開成のリレーであり、ＥＣＵ２０の入力端から閉成信号Ｓｃ３が供給されることで閉成する。
より詳細には、イグニッションリレー２４は、２つの信号側端子２４Ａ、２４Ｂと２つの負荷側端子２４Ｃ、２４Ｄとを有している。
２つの信号側端子２４Ａ、２４Ｂのうち一方の信号側端子２４Ａは接地され、他方の信号側端子２４ＢはＥＣＵ２０の出力端に接続されている。
２つの負荷側端子２４Ｃ、２４Ｄのうち一方の負荷側端子２４Ｃは補機バッテリー２０４に接続され、他方の負荷側端子２４Ｄは、ＥＣＵ２０の電源入力端、前記したウォータポンプ用リレー１８の信号側端子１８Ｂ、前記不図示の補機に共通接続されている。
【００１８】
ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納するＲＯＭ、ワーキングエリアを提供するＲＡＭ、周辺回路とのインタフェースをとるインタフェース部などがバスによって接続されたマイクロコンピュータによって構成されるものである。ＥＣＵ２０は、前記ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより機能する。
本実施の形態では、ＥＣＵ２０は特許請求の範囲の制御手段を構成する。
ＥＣＵ２０は、車両２００に設けられたイグニッションスイッチ２２がオンとなることにより補機バッテリー２０４から電力Ｐ１が供給されることで初期化動作（イニシャライズ）を実行する。
ＥＣＵ２０は、駆動または駆動停止を指令する駆動制御信号Ｓｃ１をウォータポンプ１１に供給することによってウォータポンプ１１の駆動または駆動停止を制御する。
ＥＣＵ２０は、閉成信号Ｓｃ２をウォータポンプ用リレー１８に供給することによってウォータポンプ１１に対する補機バッテリー２０４の電力Ｐ１の供給および停止を制御する。
【００１９】
ＥＣＵ２０が駆動を指令する駆動制御信号Ｓｃ１をウォータポンプ１１に供給し、かつ、閉成信号Ｓｃ２をウォータポンプ用リレー１８に供給することによってウォータポンプ１１が駆動し冷却水が循環されることで冷却対象の冷却がなされる。また、冷却水によりウォータポンプ１１の回転軸１２０４と軸受け部１２０６との潤滑が行われる。
【００２０】
また、ＥＣＵ２０は、車両２００の製作工程などにおいて冷却水が入っていない状態でウォータポンプ１１が動作することを防止するために、次の動作を実行する。
すなわち、ＥＣＵ２０が初期化動作を実行している期間、常時開成のウォータポンプ用リレー１８に対する閉成信号Ｓｃ２の供給が停止される。したがって、ウォータポンプ用リレー１８によるウォータポンプ１１に対する電力Ｐ１の供給が停止される。
ＥＣＵ２０は、初期化動作が終了したならば、駆動停止を指令する駆動制御信号Ｓｃ１をウォータポンプ１１に供給してウォータポンプ１１を停止状態に維持させる。
その後に、閉成信号Ｓｃ２をウォータポンプ用リレー１８に供給することで補機バッテリー２０４からウォータポンプ１１に対する電力Ｐ１の供給を可能な状態とする。
【００２１】
次に、本実施の形態の冷却装置１０の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。
この場合の動作は、車両２００の製作工程などにおいてイグニッションスイッチ２２をオンすることが必要になった場合における冷却装置１０の動作である。
なお、このような動作を実行する前に、予め、ＥＣＵ２０に対して、車両２００の製作工程用の専用の制御モードで動作させるための指令を与えておくものとする。すなわち、ＥＣＵ２０を専用の制御モードで動作する状態に設定しておく。
このような指令は、例えば、ＥＣＵ２０に設けられたディップスイッチの操作によって行うなど任意である。
【００２２】
ＥＣＵ２０が専用の制御モードで動作する状態において、イグニッションスイッチ２２をオンする（ステップＳ１０）。
イグニッションスイッチ２２のオンにより、補機バッテリー２０４の電力Ｐ１がイグニッションスイッチ２２を介してＥＣＵ２０に供給されることにより、ＥＣＵ２０が初期化動作を開始する（ステップＳ１２）。
ＥＣＵ２０は初期化動作の開始と共に閉成信号Ｓｃ３をイグニッションリレー２４に供給してイグニッションリレー２４をオンさせる（ステップＳ１４）。これにより、補機バッテリー２０４の電力Ｐ１は、イグニッションリレー２４を介してＥＣＵ２０に供給されると共に、前記不図示の補機に供給される。
ＥＣＵ２０は初期化動作を行っているため、ウォータポンプ用リレー１８に対する閉成信号Ｓｃ２の供給を停止していることから、常時開成のウォータポンプ用リレー１８は開成状態が維持される（ステップＳ１６）。したがって、ウォータポンプ１１は駆動停止状態が維持されている（ステップＳ１８）。
なお、ＥＣＵ２０の初期化動作期間において、駆動制御信号Ｓｃ１はローレベルでありウォータポンプ１１の駆動を指令する信号となっている。しかしながら、ステップＳ１６、Ｓ１８によりウォータポンプ１１は駆動停止状態が維持されることになる。
【００２３】
次に、ＥＣＵ２０は、初期化動作が終了したか否かを判定する（ステップＳ２０）。
この判定結果が否定ならばステップＳ２０を繰り返し、判定結果が肯定ならば、ＥＣＵ２０は、ウォータポンプ１１に駆動停止を指令する駆動制御信号Ｓｃ１を供給する（ステップＳ２２）。この結果、ウォータポンプ１１に駆動停止を指令する駆動制御信号Ｓｃ１が供給されるため、ウォータポンプ１１は停止された状態が維持される。
さらに、ＥＣＵ２０は、閉成信号Ｓｃ２をウォータポンプ用リレー１８に供給する（ステップＳ２４）。この結果、それまで開成していたウォータポンプ用リレー１８が閉成し、補機バッテリー２０４からウォータポンプ１１に対する電力Ｐ１の供給が可能な状態とされる。
この場合、ウォータポンプ１１に電力Ｐ１が供給されるものの、ウォータポンプ１１に駆動停止を指令する駆動制御信号Ｓｃ１が供給されることによって、ウォータポンプ１１は引き続き停止状態に維持される。
このようにして、イグニッションスイッチ２２をオンしても、ウォータポンプ１１が停止状態に維持される。
一方、補機バッテリー２０４からウォータポンプ１１に対する電力Ｐ１の供給が可能な状態とすることによって、ＥＣＵ２０からの駆動制御信号Ｓｃ１によってウォータポンプ１１が作動するか否かの作動点検（駆動停止）を行うことが出来る。
【００２４】
以上説明したように本実施の形態によれば、ＥＣＵ２０の初期化動作期間、常時開成のウォータポンプ用リレー１８に対する閉成信号Ｓｃ２の供給が停止されることにより、ウォータポンプ１１に対する電力Ｐ１の供給を停止させるようにした。
そして、ＥＣＵ２０の初期化動作が終了したならば、駆動停止を指令する駆動制御信号Ｓｃ１をウォータポンプ１１に供給した後に、閉成信号Ｓｃ２をウォータポンプ用リレー１８に供給するようにした。
そのため、冷却水によってウォータポンプ１１の回転軸１２０４と軸受け部１２０６との潤滑がなされていない状態で回転軸１２０４が回転されることを防止できるので、回転軸１２０４と軸受け部１２０６との摺動面の摺動性の劣化を防止できる。
したがって、ウォータポンプ１１の品質を確保しつつ、イグニッションスイッチ２２をオンした状態で車両の検査や調整を行う上で有利となる。
【符号の説明】
【００２５】
１０……冷却装置、１１……ウォータポンプ、１２０４……回転軸、１２０６……軸受け部、１８……ウォータポンプ用リレー、２０……ＥＣＵ、２２……イグニッションスイッチ、２００……車両、２０４……補機バッテリー、Ｓｃ１……駆動制御信号、Ｓｃ２……閉成信号。
【図１】
2010280278.tif 000003
【図２】
2010280278.tif 000004
【図３】
2010280278.tif 000005