(57)【要約】【課題】開弁制御が不能となった場合の安全性を確保しつつ、弁駆動に要する消費電力を低減できる車両動力源の冷却システムを得る。【解決手段】車両動力源の冷却系通路に取り付けられ冷却水を循環させるためのウォータポンプ１０８と、冷却水と雰囲気との熱交換を行い前記冷却水の放熱を行うためのラジエータ１０２と、ラジエータ１０２とエンジン１０１との間の冷却水通路に取り付けられてエンジン１０１からラジエータ１０２への循環水量を調整するノーマルオープン機構を保有しないサーモ弁１０５と、車両の運転状態に応じてサーモ弁１０５の目標開度を演算しサーモ弁１０５の開度制御を行う冷却系制御装置１２０とを備えた車両動力源の冷却システムにおいて、車両動力源の停止時に前記冷却系制御装置１２０によりサーモ弁１０５の開度を略全開とするようにした。【選択図】図１
2006200393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両動力源の冷却系通路に取り付けられ冷却水を循環させるための冷却水循環手段と、冷却水と雰囲気との熱交換を行い前記冷却水の放熱を行うための放熱手段と、前記放熱手段とエンジンとの間の冷却水通路に取り付けられてエンジンから前記放熱手段への循環水量を調整するノーマルオープン機構を保有しない水量調整弁手段と、車両の運転状態に応じて前記水量調整弁手段の目標開度を演算し前記水量調整弁手段の開度制御を行う冷却系制御装置とを備えた車両動力源の冷却システムにおいて、車両動力源の停止時に前記冷却系制御装置により前記水量調整弁手段の開度を略全開とすることを特徴とする車両動力源の冷却システム。
【請求項２】
前記車両動力源の始動後に車両動力源の運転状態が安定したことを示す所定条件が成立してから前記冷却系制御装置による前記水量調整弁手段の開度制御処理を開始することを特徴とする請求項１に記載の車両動力源の冷却システム。
【請求項３】
車両動力源の冷却系通路に取り付けられ冷却水を循環させるための冷却水循環手段と、冷却水と雰囲気との熱交換を行い前記冷却水の放熱を行うための放熱手段と、前記冷却水から吸熱しもしくは前記冷却水へ放熱するための熱交換手段と、前記放熱手段とエンジンと間の冷却水通路に取り付けられてエンジンから前記放熱手段への循環水量を調整するノーマルオープン機構を保有しない放熱用水量調整弁手段と、前記熱交換手段とエンジンと間の冷却水通路に取り付けられてエンジンから前記熱交換手段への循環水量を調整するノーマルオープン機構を保有しない熱交換用水量調整弁手段と、車両の運転状態に応じて前記放熱用水量調整弁手段の目標開度を演算し前記放熱用水量調整弁手段の開度制御を行うとともに前記熱交換用水量調整弁手段の目標開度を演算し前記熱交換用水量調整弁手段の開度制御を行う冷却系制御装置とを備えた車両動力源の冷却システムにおいて、車両動力源の停止時に前記冷却系制御装置により前記熱交換用水量調整弁手段の開度と前記放熱用水量調整弁手段の開度との少なくとも一方を略全開とすることを特徴とする車両動力源の冷却システム。
【請求項４】
前記車両動力源の始動後に車両動力源の運転状態が安定したことを示す所定条件が成立してから前記冷却系制御装置による熱交換用水量調整弁手段の開度制御処理と前記放熱用水量調整弁手段の開度制御処理との少なくとも一方を開始することを特徴とする請求項３に記載の車両動力源の冷却システム。
【請求項５】
前記車両動力源の始動後に車両動力源の運転状態が安定したことを示す所定条件として所定時間の経過を条件とすることを特徴とする請求項２または請求項４に記載の車両動力源の冷却システム。
【請求項６】
前記車両動力源の始動後に車両動力源の運転状態が安定したことを示す所定条件として車両動力源の回転数が所定値であることを条件することを特徴とする請求項２または請求項４に記載の車両動力源の冷却システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両動力源の冷却システム、特に、車両に搭載される車両動力源の冷却系制御装置を備えた冷却システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の冷却系制御装置では、流体制御弁の機構の中に設置したリターンスプリングによって、流体制御弁の駆動装置が非作動時には弁がノーマルオープンとなる構造としているものである。駆動装置が非作動時の場合に弁をノーマルオープンとすることで、流体制御弁が制御不能に陥った場合においても冷却性能を確保できる冷却水循環経路とできるため、フェールセーフ時の走行性を確保できるものである（例えば、特許文献１参照）。
また、エンジンの始動時にはスタータスイッチがＯＮとなると、ノーマルオープンであった弁を駆動してラジエータ側へ循環する通路を閉じ、さらに冷却水のエンジン出口通路面積を絞ることで、冷却水の循環量を低減して冷却水の温度上昇を早めるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９８２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の冷却系制御装置は上記のような構成となっており、弁の開度制御不能時の安全性を確保できるようにしているものの、弁の開度制御を行う場合には常にリターンスプリングのバネ力よりも大きい力で弁を駆動する必要があった。そのため、弁駆動に多くの電力が必要になるとともに、消費電力増大にともなって発電負荷が増加するため、燃費が悪化する問題点があった。
【０００５】
また、冷却水通路面積を絞った場合には、冷却水回路の通水抵抗が増加することになるため、ウォーターポンプの駆動負荷が増加する。ウォータポンプは一般的にクランクプーリーからベルト駆動されており、ウォータポンプの駆動負荷が増加すると始動時に必要なスタータ出力が増加する。つまり、大容量のスタータとスタータを駆動するバッテリが必要となるため、システムコストが上昇してしまうという問題点がある。さらに、負荷の大きいエンジンを始動させる際に、エンジンの負荷が大きいと始動性が悪化するとともに、必要な燃料量が増加する。特に触媒が活性していない低温時においては始動時の排気ガスの悪化が顕著となる。始動後においても、エンジンの負荷増加によって必要な燃料量が増加するとともに、燃焼状態が良好でない低温時にエンジンの負荷が増加することで、さらにエンジンの運転状態の安定性が失われ、乗員に不快感を与えてしまうという問題点があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、開弁制御が不能となった場合の安全性を確保しつつ、弁駆動に要する消費電力を低減でき燃費を向上できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る車両の冷却システムでは、車両動力源の冷却系通路を循環する冷却水と雰囲気との熱交換を行い前記冷却水の放熱を行うための放熱手段と、前記放熱手段とエンジンとの間の冷却水通路に取り付けられてエンジンから前記放熱手段への循環水量を調整する水量調整弁手段と、車両の運転状態に応じて前記水量調整弁手段の目標開度を演算し前記水量調整弁手段の開度制御を行う冷却系制御装置とを備えた車両の冷却システムにおいて、車両動力源の停止時に前記冷却系制御装置により前記水量調整弁手段の開度を略全開とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、開弁制御が不能となった場合の安全性を確保しつつ、弁駆動に要する消費電力を低減でき燃費を向上できる車両動力源の冷却システムを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明による実施の形態１を図について説明する。図１は実施の形態１における冷却系制御装置のシステム構成を示すブロック図である。図２−１は実施の形態１におけるサーモ弁全閉時のサーモ弁の構造と動作を示すものであり、図２−１（ａ）は上面図を示し、図２−１（ｂ）は側面図を示している。図２−２は実施の形態１におけるサーモ弁全開時のサーモ弁の構造と動作を示すものであり、図２−２（ａ）は上面図を示し、図２−２（ｂ）は側面図を示している。図２−３は実施の形態１におけるサーモ弁中間状態時のサーモ弁の構造と動作を示すものであり、図２−３（ａ）は上面図を示し、図２−３（ｂ）は側面図を示している。図３−１は実施の形態１における冷却経路切替弁全閉時の冷却経路切替弁の構造と動作を示す側面図である。図３−２は実施の形態１における冷却経路切替弁弁中間状態時の冷却経路切替弁の構造と動作を示す側面図である。図３−３は実施の形態１における冷却経路切替弁全開時の冷却経路切替弁の構造と動作を示す側面図である。図４は実施の形態１における電源ＯＦＦ時の制御動作を示す特性線図である。図５は実施の形態１における電源ＯＮ時の制御動作を示す特性線図である。図６は実施の形態１における電源ＯＦＦ時の制御動作を示すフローチャートである。図７は実施の形態１における電源ＯＮ時の制御動作を示すフローチャートである。
【００１０】
図１において、エンジン１０１には、冷却水と雰囲気との熱交換を行い冷却水の放熱を行うためのラジエータ１０２、冷却水の熱を車室内暖房の熱源とするため熱交換を行うヒータコア１０３、自動変速機（図示せず）内のオイルと冷却水の熱交換を行うオイル熱交換器１０４、エンジンからラジエータ１０２への循環する冷却水量を調整するためのサーモ弁１０５、エンジン１０１からヒータコア１０３への経路上に設置されてエンジン１０１からヒータコア１０３へ循環する冷却水の水量を調整するヒータ弁１０６、エンジン１０１からオイル熱交換器１０４への経路上に取り付けられてエンジン１０１からオイル熱交換器１０４へ循環する冷却水の水量を調整するオイル弁１０７、冷却水経路のエンジン入口側に取り付けられエンジン１０１に冷却水を循環させるためのウォータポンプ１０８、エンジン１０１内の冷却水経路出口付近の水温を検出するための出口水温検出手段１０９、エンジン１０１内の冷却水経路入口付近の水温を検出するための入口水温検出手段１１０、冷却水バイパス通路１１１、出口水温検出手段１０９と入口水温検出手段１１０の水温検出やヒータ弁１０６とオイル弁１０７の開度制御等を行う冷却系制御装置１２０が設けられている。
冷却系制御装置１２０には、イグニッションキースイッチの状態を検出するためのイグニッションキースイッチ検出手段１２１の検出出力、スタータスイッチの状態を検出するためのスタータスイッチ検出手段１２２の検出出力、エンジン回転速度を検出するためのエンジン回転速度検出手段１２３の検出出力等が入力されている。
冷却系制御装置１２０は、これらイグニッションキースイッチ検出手段１２１およびスタータスイッチ検出手段１２２ならびに回転速度検出手段１２３からの入力により車両の運転状態を検出し、この車両の運転状態に応じてサーモ弁１０５の目標開度を演算しサーモ弁１０５の開度制御を行うとともに、出口水温検出手段１０９と入口水温検出手段１１０の検出水温を入力して、ラジエータ１０２へ供給される冷却水水温の制御を行うものである。
また、冷却系制御装置１２０は、必要に応じてヒータ弁１０６とオイル弁１０７の開度制御を行う。
【００１１】
続いて、サーモ弁１０５の構造とサーモ弁周辺の冷却水の挙動について図２を基に説明する。
【００１２】
図２−１はサーモ弁全閉時のサーモ弁構造と冷却水の挙動を示したもので、図２−１（ａ）はエンジンを上面から見た構造図であり、図２−１（ｂ）はエンジンを側面から見た構造図である。
図において、エンジン１０１には、エンジン１０１の冷却水出口部分に取り付けられたサーモ弁１０５が設けられている。
続いてサーモ弁１０５の内部構造について説明する。サーモ弁１０５の構成要素としてモータ２０１が設けられており、ここではステッパモータが使用される。モータ２０１はロータ２０２およびはステータ２０３で構成されている。冷却水の循環通路面積を変更するための弁体２０４はロータ２０２と支持軸２０５を介して接続されている。ロータ２０４の回転に伴い支持軸２０５が図の左右方向に伸縮するようになっており、支持軸２０５の伸縮に伴い弁体２０４の位置が変化する。また、サーモ弁１０５の駆動端子が備えられたコネクタ２０６およびラジエータ１０２からサーモ弁１０５への冷却水の戻り口２０７が設けられている。
図２−１では支持軸２０５が最も短くなった状態で、弁体２０４が最も右側に位置しており、ラジエータ１０２からの冷却水通路を塞いだ状態となっている。そのため、図中に破線矢印で示すように、エンジン１０１から吐出された冷却水のみがバイパス通路１１１を介してエンジン入口側に環流するようになっている。
【００１３】
図２−２では支持軸２０５が最も長くなった状態で、弁体２０４が最も左側に位置しており、エンジン１０１からの冷却水通路を塞いだ状態となっている。そのため、図中に破線矢印で示すように、ラジエータ１０２から戻ってきた冷却水のみがバイパス通路１１１を介してエンジン入口側に環流するようになっている。
【００１４】
図２−３ではエンジン１０１とラジエータ１０２との冷却水量を調整している状態で、支持軸２０５が最長でも最短でもない状態で、弁体２０４が中間に位置している。そのため、図中に破線矢印で示すように、エンジン１０１からの冷却水とラジエータ１０２からの冷却水が混ざり合ってバイパス通路１１１を介してエンジン入口側に環流するようになっている。
このサーモ弁１０５はモータ無通電時に弁体２０４をスプリング等によって機械的に特定方向へ付勢するノーマルオープン機構を持たせていない。そのため、弁開度を中間開度で保持する際にスプリング等に戻されないように大きな力をかける必要がなく、小さな力で弁開度を保持することができるようにしている。
【００１５】
次に、冷却経路切替弁（ヒータ弁１０６とオイル弁１０７）の構造と弁の内部を流れる冷却水の挙動について図３を基に説明する。
【００１６】
図３−１は冷却経路切替弁全閉時の冷却経路切替弁構造と冷却水の挙動を示したものである。モータ２０１内のロータ２０２とステータ２０３と、支持軸２０５については前記の通りである。支持軸２０５の先端に取り付けられた弁体３０１およびエンジンの冷却水出口から流れ出た冷却水の冷却経路切替弁への冷却水流入口３０２ならびに冷却水吐出口３０３が設けられている。また、コネクタ２０６が設けられている。
図３−１では支持軸２０５が最も短く、弁体３０１が図の最も上部に上がっており冷却水流入口３０２と冷却水吐出口３０３の通路を塞いでいるため、この冷却水経路には冷却水が循環しない。
【００１７】
図３−２では、支持軸２０５がおよそ中間位置まで延びた状態で、弁体３０１が図の中間に位置しており冷却水流入口３０２と冷却水吐出口３０３間の通路が開いているため、冷却水が循環する状態である。弁体３０１の位置を変えることで弁体３０１の冷却水通過部分の通路面積が変化するため、冷却水循環量を調整することができる。
【００１８】
図３−３では、支持軸２０５が最も長く突出し、弁体３０１が図の最も下部に下がっており、冷却水流入口３０２と冷却水吐出口３０３の通路が全開となっている。このとき冷却水循環量が最大となる。
この切り換え弁もサーモ弁同様にモータ無通電時に弁２０４をスプリング等によって機械的に特定方向へ付勢するノーマルオープン機構を持たせていない。そのため、弁開度を中間開度で保持する際にスプリング等に戻されないように大きな力をかける必要がなく、小さな力で弁開度を保持することができるようにしている。
【００１９】
続いて図４を用いて、イグニッションキーがＯＦＦとなった場合の弁の動作について説明する。
図４において、（ａ）ＩＧ＿ＳＷはイグニッションキースイッチの状態を示したものである。（ｂ）ＶＢは冷却水制御装置１２０に供給される電源電圧の状態を示したものである。（ｃ）ＮＥはエンジンの回転速度の変化を示したものである。（ｄ）はサーモ弁１０５の開度変化を示したものである。冷却系制御装置１２０は目標水温制御を行っており、冷却水温が目標水温に追従するようにサーモ弁１０５の開度を微調整している。（ｅ）はヒータ弁１０６の開度変化を示したものである。冷却系制御装置１２０はヒータコア１０３への冷却水循環の必要性に応じて弁開度を調整するようにしている。（ｆ）はオイル弁１０７の開度変化を示したものである。冷却系制御装置１２０はオイル熱交換器１０４への冷却水循環の必要性に応じて弁開度を調整するようにしている。
横軸は時間を示しており、時間０〜ｔ１の間ではイグニッションキースイッチ（ａ）ＩＧ＿ＳＷはＯＮとなっており、電源電圧（ｂ）ＶＢは冷却系制御装置１２０に供給されるとともに、エンジン回転速度（ｃ）ＮＥは運転状態に応じた回転速度を示している。サーモ弁開度（ｄ）は目標水温となるように開度制御を行っている。また、このときにはヒータコア１０３に冷却水を循環させる必要がないため、ヒータ弁開度（ｅ）は全閉となっている。また、オイル熱交換器１０４には常時冷却水を循環させる必要があるため、オイル弁開度（ｆ）は全開となっている。
【００２０】
次に、時間ｔ１からｔ２の間の処理内容について説明を行う。
時間ｔ１においてイグニッションスイッチ（ａ）ＩＧ＿ＳＷがＯＦＦとなる。イグニッションキースイッチ（ａ）ＩＧ＿ＳＷがＯＦＦとなった後、冷却系制御装置１２０の終了処理を行う必要があるため、電源電圧（ｂ）ＶＢは冷却系制御装置１２０にしばらくの間供給され続ける。エンジン回転速度（ｃ）ＮＥは、イグニッションスイッチ（ａ）ＩＧ＿ＳＷがＯＦＦになるとエンジン１０１への燃料供給を停止するため、０ｒｐｍとなる。
続いてイグニッションキーＯＦＦ時の弁開度制御動作について述べる。イグニッションキーＯＦＦ時には全ての弁開度を全開に変化させるようにする。サーモ弁開度（ｄ）は時間ｔ１での開度を起点として弁の開度を全開に変化させる。ヒータ弁開度（ｅ）は時間ｔ１では全閉であったため、全閉から全開へ弁の開度を変化させる。オイル弁開度（ｆ）は時間ｔ１では全開であったため、すでに目標開度に到達しておりその状態を保持する。時間ｔ２ではサーモ弁開度（ｄ）とヒータ弁開度（ｅ）が全開となっており、オイル弁を併せて全ての弁開度の全開処理が終了している。時間ｔ３はイグニッションキースイッチＯＦＦ後に供給されていた電源電圧の供給が停止される時間である。
時間ｔ２からｔ３にかけて、サーモ弁１０５ならびにヒータ弁１０６およびオイル弁１０７の開度は全開に保持したままで開度の変更は行わない。
時間ｔ３に電源電圧の供給が停止となると、冷却系制御装置とサーモ弁１０５ならびにヒータ弁１０６およびオイル弁１０７に電源が供給されなくなるため、以降はそれぞれの弁開度は全開に保持されたままであり、イグニッションキースイッチがＯＦＦとなっている間は全開が保持されている。
【００２１】
次にこれらの処理動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。
図４のチャートではサーモ弁１０５、ヒータ弁１０６、オイル弁１０７のそれぞれについてイグニッションキーＯＦＦ時の弁開度制御動作を説明したが、イグニッションキーＯＦＦ時のそれぞれの弁開度処理動作は同一であるため、一種類のフローチャートで説明する。
ステップＳ６０１においてはイグニッションキーがＯＦＦとなったか否かの判定を行う。ステップＳ６０１で否定の場合は、その後も開度処理を継続するためステップＳ６０４で目標ｓｔｅｐを演算するとともに、ステップＳ６０３ではステップＳ６０４で演算した目標ｓｔｅｐとなるように弁開度処理を行う。ステップＳ６０１で肯定の場合にはステップＳ６０２に進み、弁の目標開度（Ｔｓｔｅｐ）を全開ｓｔｅｐである１００ｓｔｅｐに設定する。その後、ステップＳ６０３に進み、全開開度を目標開度として弁開度を制御する。イグニッションキーがＯＦＦとなってから所定時間が経過すると冷却系制御装置１２０の電源供給が停止されるが、この所定時間の間に弁開度の全開処理は余裕を持って実行できるようになっており、弁開度が全開に変化した後にしばらくして電源がＯＦＦとなる。
【００２２】
このようにノーマルオープン機構を持たない弁を用いて弁開度制御を行っているため、弁を駆動する際の消費電力が少なくて済み、車両の燃料消費量を低減することができる。また、ここで記載している弁はノーマルオープン機構を保有していないが、イグニッションキーがＯＦＦとなった後には弁開度を全開にするようにしているため、電源ＯＦＦ時から次回電源ＯＮ時には弁の開度は全開となっている。電気部品の故障は電源ＯＮ／ＯＦＦ時に発生する場合が多いが、その場合に故障が発生しても弁開度は冷却系にとって安全な方向である全開となっているため、最低限の走行を確保することができる。
【００２３】
上記ではイグニッションキーがＯＮからＯＦＦとなった場合の終了処理の動作について説明したが、ここではイグニッションキーがＯＦＦからＯＮとなった場合の初期処理の方法について、図５を基に説明する。
図５において、（ａ）はイグニッションキースイッチの変化を示している。（ｂ）は冷却系制御装置の電源電圧の変化、（ｃ）はスタータスイッチの変化、（ｄ）はエンジン回転速度の変化である。（ｅ）はサーモ弁開度、（ｆ）はヒータ弁開度、（ｇ）はオイル弁の開度の変化を示している。これらチャートの横軸は時間である。
時間０からｔ１にかけてはイグニッションキースイッチ（ａ）がＯＦＦであり、冷却系制御装置１２０は動作していない状態である。このときサーモ弁開度（ｅ）、ヒータ弁開度（ｆ）、オイル弁開度（ｇ）は前回電源ＯＦＦ時の開度に保持されており、それぞれの開度は全て全開となっている。
時間ｔ１において、イグニッションキースイッチ（ａ）がＯＮに変化し冷却系制御装置に電源電圧（ｂ）が供給された。時間ｔ１からｔ２にかけてはイグニッションキースイッチがＯＮでエンジンは始動していない状態であり、このときサーモ弁開度（ｅ）、ヒータ弁開度（ｆ）、オイル弁開度（ｇ）は全開を保持したままである。
時間ｔ２においてスタータスイッチ（ｃ）がＯＮとなり始動モードの制御が行われている。エンジン回転速度（ｄ）が上昇しエンジンが始動すると、時間ｔ３においてスタータスイッチ（ｃ）がＯＦＦに変化したため、始動モードが解除されて通常モードでの制御に変化する。エンジン回転速度（ｄ）は始動時には始動性を確保するため回転速度が高くなるように設定してあり、時間の経過とともに徐々に回転速度が低下して回転速度制御が行われる。
時間ｔ４では始動モードが解除されたｔ３から時間Ｔが経過しており、エンジン回転速度が十分に安定となるタイミングである。このときから弁の開度制御を開始するようにしており、まずは弁開度のイニシャル制御を行う。図示されているように時間ｔ４となると弁開度を全開から全閉方向へ駆動する。弁の全開ステップは１００ｓｔｅｐであるが、１００ｓｔｅｐよりも多いステップ数に渡って全閉側へ駆動して、その位置を全閉位置とすることでイニシャル処理を行う。イニシャル処理が終了すれば各弁の目標開度処理を行う。ここではイニシャル処理後の各弁の目標開度を全て０ｓｔｅｐとしているので、イニシャル処理以降の開度は０ｓｔｅｐのままとなっている。
【００２４】
続いて図７のフローチャートを用いて、イグニッションキースイッチＯＮ時の制御動作について説明する。
ステップＳ７０１では弁のイニシャル処理が完了したか否かの判定を行う。イグニッションキースイッチＯＮ直後ではイニシャル処理は終了していないため否定となり、ステップＳ７０２に移行する。ステップＳ７０２では始動モード解除後所定時間が経過したか否かの判定を行う。否定の場合は処理を終了する。その後、エンジンが始動されてしばらく経過すると、ステップＳ７０２の条件が成立するため、ステップＳ７０３に移行して弁のイニシャル処理を実施する。次回ルーチンからはステップＳ７０１で肯定となるため、ステップＳ７０４で弁の目標ｓｔｅｐ位置の演算を行い、ステップＳ７０５で目標ｓｔｅｐ位置に基づく弁開度処理を行う。
【００２５】
このようにイグニッションキーＯＮ時にはエンジン回転速度が安定してから、弁開度のイニシャル処理と弁の目標開度処理を行うようにしている。エンジン始動時には弁の開度はそれぞれ全開となっているため冷却水の通路抵抗が小さくなっている。そのため、エンジン始動時のウォータポンプの負荷抵抗も少なくて済むため、安定したエンジンの始動を行うことができる。
また、始動時や始動直後のエンジン回転速度が不安定な場合に弁開度を変化させるようにしていないため、弁開度制御によって生じる消費電力の変動が発生しない。消費電力の変動が発生しないため、始動時にはバッテリ電圧が変動せずにスタータの消費電力の変動が低減できる。また、始動直後においてはオルタネータの発電負荷に影響を与えないためエンジンにかかる負荷が安定し、エンジン回転速度の変化の悪化を招くことがない。
また、始動時や始動直後は消費電流の変化やオルタネータの発電電流の変化が大きく、冷却系制御装置の電源電圧が変動する。このようなときに弁を駆動すると電源電圧の変化が大きいが、この実施の形態では、そのタイミングで弁駆動を行わないため、電源電圧の変化も少なく安定したモータの制御が行えるものである。
また、始動後に所定時間が経過してから弁の開度制御を開始するようにしており、その時間設定値については始動時のエンジン回転速度の挙動から、比較的簡単に設定することができるため、マッチングや確認に要する工数が少なくて済む。また、Ｓ／Ｗプログラムにおいても処理が容易である。
【００２６】
この発明による実施の形態１によれば、車両動力源の冷却系通路に取り付けられ冷却水を循環させるためのウォータポンプ１０８からなる冷却水循環手段と、冷却水と雰囲気との熱交換を行い前記冷却水の放熱を行うためのラジエータ１０２からなる放熱手段と、前記ラジエータ１０２からなる放熱手段とエンジンとの間の冷却水通路に取り付けられてエンジン１０１から前記ラジエータ１０２からなる放熱手段への循環水量を調整するノーマルオープン機構を保有しないサーモ弁１０５からなる水量調整弁手段と、前記冷却水の水温を検出するための出口水温センサ１０９および入口水温センサ１１０からなる水温検出手段と、車両の運転状態に応じて前記サーモ弁１０５からなる水量調整弁手段の目標開度を演算し前記サーモ弁１０５からなる水量調整弁手段の開度制御を行うとともに前記出口水温センサ１０９および入口水温センサ１１０からなる水温検出手段による検出水温を入力して水温制御を行う冷却系制御装置１２０とを備えた車両動力源の冷却システムにおいて、車両動力源の停止時に前記冷却系制御装置１２０により前記サーモ弁１０５からなる水量調整弁手段の開度を略全開とするので、電源ＯＦＦ時から電源ＯＮ時にかけて発生した故障によって弁の開度制御が不能となっても、冷却水の通路が安全側に確保されているため、車両が走行不能に陥ることはない。また、ノーマルオープン機構を保有しない構成とすることができ、弁駆動時の消費電力が少なくて済むため燃費を向上させることができる。
すなわち、車両動力源の停止時に水量調整弁手段の開度を略全開とすることにより、開弁制御が不能となった場合の安全性を確保しつつ、弁駆動に要する消費電力を低減でき燃費を向上できる車両動力源の冷却システムを得ることができる。
【００２７】
また、この発明による実施の形態１によれば、前項の構成において、車両動力源の始動後に車両動力源の運転状態が安定したことを示す車両動力源の始動後に所定時間が経過した旨の所定条件が成立してから前記冷却系制御装置１２０による前記サーモ弁１０５からなる水量調整弁手段の開度制御処理を開始するようにしたので、エンジン始動時の冷却水通路抵抗が小さく、エンジン始動時のウォータポンプの負荷抵抗も少なくて済むため、安定したエンジンの始動を行うことができる。また、始動時や始動直後のエンジン回転速度が不安定な場合に弁開度を変化させるようにしていないため、消費電力の変動が発生せず、始動時や始動直後にエンジン回転速度の変化の悪化を招くことがない。さらに、電源電圧の変化が少ないタイミングで弁駆動を開始するため、安定したモータの制御が行えるものである。
すなわち、車両動力源の停止時に水量調整弁手段の開度を略全開とするとともに車両動力源の始動後に車両動力源の運転状態が安定したことを示す車両動力源の始動後に所定時間が経過した旨の所定条件が成立してから水量調整弁手段の開度制御処理を開始することにより、開弁制御が不能となった場合の安全性を確保しつつ、弁駆動に要する消費電力を低減でき燃費を向上できるとともに、始動時のエンジン性能の安定性を向上できる車両動力源の冷却システムを得ることができる。
【００２８】
さらに、この発明による実施の形態１によれば、車両動力源の冷却系通路に取り付けられ冷却水を循環させるためのウォータポンプ１０８からなる冷却水循環手段と、冷却水と雰囲気との熱交換を行い前記冷却水の放熱を行うためのラジエータ１０２からなる放熱手段と、前記冷却水から吸熱しもしくは前記冷却水へ放熱するためのヒータコア１０３またはオイル熱交換器１０４からなる熱交換手段と、前記ラジエータ１０２からなる放熱手段とエンジン１０１との間の冷却水通路に取り付けられてエンジン１０１から前記ラジエータ１０２からなる放熱手段への循環水量を調整するサーモ弁１０５からなる放熱用水量調整弁手段と、前記ヒータコア１０３またはオイル熱交換器１０４からなる熱交換手段とエンジン１０１との間に取り付けられてエンジン１０１から前記ヒータコア１０３またはオイル熱交換器１０４からなる熱交換手段への循環水量を調整するヒータ弁１０６またはオイル弁１０７からなる冷却経路切替弁としての熱交換用水量調整弁手段と、前記冷却水の水温を検出するための出口水温センサ１０９および入口水温センサ１１０からなる水温検出手段と、車両の運転状態に応じて前記サーモ弁１０５からなる放熱用水量調整弁手段の目標開度を演算し前記サーモ弁１０５からなる放熱用水量調整弁手段の開度制御を行うとともに前記ヒータ弁１０６またはオイル弁１０７からなる冷却経路切替弁手段としての熱交換用水量調整弁手段の目標開度を演算し前記ヒータ弁１０６またはオイル弁１０７からなる冷却経路切替弁手段としての熱交換用水量調整弁手段の開度制御を行い、かつ、前記出口水温センサ１０９および入口水温センサ１１０からなる水温検出手段による検出水温を入力して水温制御を行う冷却系制御装置１２０とを備えた車両動力源の冷却システムにおいて、車両動力源の停止時に前記冷却系制御装置１２０により前記ヒータ弁１０６またはオイル弁１０７からなる冷却経路切替弁手段としての熱交換用水量調整弁手段の開度と前記サーモ弁１０５からなる放熱用水量調整弁手段の開度との少なくとも一方を略全開とすることを特徴とするので、電源ＯＦＦ時から電源ＯＮ時にかけて発生した故障によって弁の開度制御が不能となっても、冷却水の通路が安全側に確保されているため、車両が走行不能に陥ることや車室内の温度制御ができずに乗員に不快感を与えることはない。また、ノーマルオープン機構を保有しない構成とすることができ、弁駆動時の消費電力が少なくて済むため燃費を向上させることができる。
すなわち、車両動力源の停止時に熱交換用水量調整弁手段および放熱用水量調整弁手段の少なくとも一方の開度を略全開とすることにより、開弁制御が不能となった場合の安全性を確保しつつ、弁駆動に要する消費電力を低減でき燃費を向上できる車両動力源の冷却システムを得ることができる。
【００２９】
さらに、この発明による実施の形態１によれば、前項の構成において、車両動力源の始動後に車両動力源の運転状態が安定したことを示す所定時間条件からなる所定条件が成立してから前記冷却系制御装置による熱交換用水量調整弁手段の開度制御処理と前記放熱用水量調整弁手段の開度制御処理との少なくとも一方を開始するようにしたので、エンジン始動時の冷却水通路抵抗が小さく、エンジン始動時のウォータポンプの負荷抵抗も少なくて済むため、安定したエンジンの始動を行うことができる。また、始動時や始動直後のエンジン回転速度が不安定な場合に弁開度を変化させるようにしていないため、消費電力の変動が発生せず、始動時や始動直後にエンジン回転速度の変化の悪化を招くことがない。さらに、電源電圧の変化が少ないタイミングで弁駆動を開始するため、安定したモータの制御が行えるものである。
すなわち、車両動力源の停止時に水量調整弁手段の開度を略全開とするとともに車両動力源の始動後に車両動力源の運転状態が安定したことを示す車両動力源の始動後に所定時間が経過した旨の所定条件が成立してから熱交換用水量調整弁手段の開度制御処理と前記放熱用水量調整弁手段の開度制御処理との少なくとも一方を開始することにより、開弁制御が不能となった場合の安全性を確保しつつ、弁駆動に要する消費電力を低減でき燃費を向上できるとともに、始動時のエンジン性能の安定性を向上できる車両動力源の冷却システムを得ることができる。
【００３０】
実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図８について説明する。図８は実施の形態２における電源ＯＮ時の制御動作を示すフローチャートである。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１における構成と同一の構成内容を具備し、同様の作用を奏するものである。図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【００３１】
上記実施の形態１においては、始動モード解除後からの時間により、エンジン回転速度の安定を推定することで始動後の弁開度制御開始条件を決定していたが、この実施の形態２のように、エンジンの目標回転速度に到達すれば始動後の弁開度制御を開始しても良い。
【００３２】
この実施の形態２におけるシステム構成図は、上記実施の形態１で説明した図１と同様であるため、説明を省略し、動作について図８を用いて説明する。
図８において、ステップＳ８０１では、エンジン回転速度検出手段１２３からの検出信号によって、エンジンの回転速度を演算する。エンジン１０１の回転速度は、エンジン回転速度検出手段１２３の出力する信号周期を用いて演算するが、周期の逆数をそのままエンジン回転速度とすると、演算毎の回転速度の変動が大きくなってしまうため、演算値をフィルタ処理している。
ステップＳ８０２では、水温検出手段１２４などの情報によって目標エンジン回転速度の演算を行う。
ステップＳ７０１では上記実施例で述べたように、弁開度のイニシャル処理が完了したか否かの判定を行う。
否定の場合はステップＳ８０３に進んで、エンジン回転速度が特定範囲となっているかの判定を行う。ここでは、演算したエンジン回転速度と目標エンジン回転速度の偏差が所定の回転数以下であるかを判定する。
ステップＳ８０３で否定の場合は、エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に収束しておらず、未だエンジン回転速度は安定していない状態であるため、処理を終了する。
ステップＳ８０３で肯定の場合は、エンジン回転速度が目標エンジン回転速度に収束しており、エンジン回転速度が安定しているため、ステップＳ７０３に進み弁開度のイニシャル処理を実施する。
ステップＳ７０１で肯定の場合には、実施の形態１におけると同様に、ステップＳ７０４とステップＳ７０５の処理を行う。
【００３３】
この実施の形態２では、エンジン回転速度の変化を直接確認することでエンジン回転速度の安定性を検出するようにしているため、エンジンの運転状態の安定性が正確に把握でき、より安定した弁開度制御が行えるものである。
【００３４】
この発明による実施の形態２によれば、実施の形態１における構成において、前記車両動力源の始動後に車両動力源の運転状態が安定したことを示す所定条件として車両動力源の回転数が所定値であることを条件とする旨を特徴とするので、エンジン始動時の冷却水通路抵抗が小さく、エンジン始動時のウォータポンプの負荷抵抗も少なくて済むため、安定したエンジンの始動を行うことができる。また、始動時や始動直後のエンジン回転速度が不安定な場合に弁開度を変化させるようにしていないため、消費電力の変動が発生せず、始動時や始動直後にエンジン回転速度の変化の悪化を招くことがない。さらに、電源電圧の変化が少ないタイミングで弁駆動を開始するため、安定したモータの制御が行えるものである。
すなわち、車両動力源の始動後に車両動力源の運転状態が安定したことを示す所定条件として車両動力源の回転数が所定値であることを条件とすることにより、開弁制御が不能となった場合の安全性を確保しつつ、弁駆動に要する消費電力を低減するとともに、始動時のエンジン性能の安定性を向上できる車両動力源の冷却システムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明による実施の形態１における冷却系制御装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図２−１】この発明による実施の形態１におけるサーモ弁全閉時のサーモ弁の構造と動作を示す上面図および側面図である。
【図２−２】この発明による実施の形態１におけるサーモ弁全開時のサーモ弁の構造と動作を示す上面図および側面図である。
【図２−３】この発明による実施の形態１におけるサーモ弁中間状態時のサーモ弁の構造と動作を示す上面図および側面図である。
【図３−１】この発明による実施の形態１における冷却経路切替弁弁全閉時の冷却経路切替弁の構造と動作を示す側面図である。
【図３−２】この発明による実施の形態１における冷却経路切替弁中間状態時の冷却経路切替弁の構造と動作を示す側面図である。
【図３−３】この発明による実施の形態１における冷却経路切替弁全開時の冷却経路切替弁の構造と動作を示す側面図である。
【図４】この発明による実施の形態１における電源ＯＦＦ時の制御動作を示す特性線図である。
【図５】この発明による実施の形態１における電源ＯＮ時の制御動作を示す特性線図である。
【図６】この発明による実施の形態１における電源ＯＦＦ時の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】この発明による実施の形態１における電源ＯＮ時の制御動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明による実施の形態２における電源ＯＮ時の制御動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１０１  エンジン、１０２  ラジエータ、１０３  ヒータコア、１０４  オイル熱交換器、１０６  ヒータ弁、１０７  オイル弁、１０９  出口水温センサ、１１０  入口水温センサ、１２０  冷却系制御装置、１２１  イグニッションキースイッチ検出手段、１２２  スタータスイッチ検出手段、１２３  エンジン回転速度検出手段、１２４  水温検出手段。
【図１】
2006200393.tif 000003
【図２−１】
2006200393.tif 000004
【図２−２】
2006200393.tif 000005
【図２−３】
2006200393.tif 000006
【図３−１】
2006200393.tif 000007
【図３−２】
2006200393.tif 000008
【図３−３】
2006200393.tif 000009
【図４】
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【図５】
2006200393.tif 000011
【図６】
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【図７】
2006200393.tif 000013
【図８】
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