(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両の始動開始後におけるエンジン暖機中に、エンジン冷却用の冷却水回路の冷却水を速やかに昇温させることのできるハイブリッド車両の冷却装置を提供する。【解決手段】モータ２の熱を受ける冷却水を流すウォータジャケット１４は、エンジン１及びヒータコア７を通過する冷却水が循環する第１冷却水回路と、インバータ４を通過する冷却水が循環する第２冷却水回路とのいずれか一方に接続可能とされる。そして、エンジン１の暖機中には、モータ２の熱を受ける冷却水を流すウォータジャケット１４が第２冷却水回路から切り離されて第１冷却水回路に接続される。この場合、第１冷却水回路の冷却水がウォータジャケット１４を通過するとき、モータ２の発する熱により同冷却水が効果的に加熱され、それによって速やかに昇温するようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド車両に適用され、車室を暖房する際に用いられるヒータコア及び前記エンジンを通過して冷却水を循環させる第１冷却水回路と、前記モータを駆動する際に用いられるインバータを冷却する冷却水を循環させる第２冷却水回路とを備えるハイブリッド車両の冷却装置において、
前記第１冷却水回路及び前記第２冷却水回路のいずれか一方に接続可能であって前記モータからの熱を受ける冷却水を流すウォータジャケットと、
前記ウォータジャケットの接続先を前記第１冷却水回路と前記第２冷却水回路との間で切り換える切換制御部と、
を備え、
前記切換制御部は、前記エンジンの暖機中、前記ウォータジャケットを前記第２冷却水回路から切り離して前記第１冷却水回路に接続する
ことを特徴とするハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項２】
前記ウォータジャケットは、そこを流れる冷却水が前記モータのコイルと外気との間を遮断した状態で同コイルからの熱を受けるように設けられている
請求項１記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項３】
前記切換制御部は、前記エンジンの暖機完了後、前記ウォータジャケットを第１冷却水回路から切り離して第２冷却水回路に接続する
請求項１記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項４】
前記第１冷却水回路は、その内部を循環する冷却水を通過させて同冷却水の放熱を行う第１ラジエータを備えており、
前記第２冷却水回路は、その内部を循環する冷却水を通過させて同冷却水の放熱を行う第２ラジエータを備えており、
前記切換制御部は、エンジン暖機完了後であって前記インバータの駆動負荷が高いときには、前記ウォータジャケットを前記第２冷却水回路から切り離して前記第１冷却水回路に接続する
請求項３記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項５】
前記第１冷却水回路は、前記ヒータコアの下流に、前記エンジンの排気と同第１冷却水回路の冷却水との熱交換により同冷却水を加熱する排熱回収器を備えており、
前記ヒータコアは、その内部を通過する冷却水と車室内に送風される空気との熱交換により同空気を暖めるものであり、
前記ウォータジャケットは、前記エンジンの暖機中、ウォータジャケット内部の冷却水を前記ヒータコアの上流に流すよう前記第１冷却水回路に対し接続される
請求項１記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項６】
前記第２冷却水回路は、前記インバータの上流に、回路内の冷却水を通過させて同冷却水の放熱を行うラジエータを備えており、
前記ウォータジャケットは、エンジンの暖機完了後、ウォータジャケット内部の冷却水を前記インバータの下流であって且つ前記ラジエータの上流に流すよう前記第２冷却水回路に対し接続される
請求項３記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原動機としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド車両においては、冷却水によりエンジンが冷却されるとともに、冷却水によりモータの設けられたトランスアクスル及び同モータを駆動する際に用いられるインバータも冷却される。
【０００３】
ここで、エンジンに関しては、同エンジンを潤滑するオイルによる回転抵抗を低減することが燃費を改善するうえで好ましい。このため、エンジンの潤滑用のオイルとしては、エンジンの暖機完了後、同オイルの粘度がエンジンの過度な回転抵抗を招くおそれがなく、且つ同オイルによるエンジンの潤滑を適切に行うことの可能となるものが選定されている。そして、エンジンにおいては、その温度が上記オイルの粘度をエンジンの過度な回転抵抗を招くことなく且つ同オイルによるエンジンの潤滑を適切に行うことの可能なレベルとし得る値（暖機判定値）に上昇するまでを暖機中と判断し、その値以上に上昇した後のことを暖機完了後と判断している。
【０００４】
一方、モータに関しては、最も効率よく駆動することの可能な温度（最適温度）が上記暖機判定値よりも低い値となる。このため、モータのを効率よく駆動するためには同モータの温度を可能な限り上記最適温度に保持することが好ましい。また、モータの駆動に用いられるインバータに関しては、同インバータの正常動作を保証する温度範囲がエンジンの上記暖機判定値よりも低い範囲となるため、インバータの温度を上記暖機判定値未満に抑えて上記温度範囲の上限以上に上昇しないようにすることが好ましい。
【０００５】
このように、エンジンの要求温度とモータ及びインバータの要求温度とは異なるものとなるため、特許文献１に示されるように、エンジンの冷却用とトランスアクスル系（モータ及びインバータを含む）の冷却用との二つの独立した冷却水回路を設けることが考えられる。
【０００６】
エンジンの冷却用の冷却水回路（以下、第１冷却水回路という）は、エンジンを通過して同エンジンとの間での熱交換を行う冷却水を循環させるものである。従って、エンジンの温度が第１冷却水回路の冷却水の温度よりも高い場合には、その冷却水によりエンジンの熱が奪われて同エンジンが冷却されるようになる。こうした第１冷却水回路には車室を暖房する際に用いられるヒータコアが設けられる場合もある。このヒータコアは、その内部を通過する第１冷却水回路の冷却水と車室内に送風される空気との熱交換により同空気を暖めるものである。
【０００７】
また、トランスアクスル系の冷却用の冷却水回路（以下、第２冷却水回路という）は、トランスアクスル及びインバータを通過してそれらとの間で熱交換を行う冷却水を循環させるものである。従って、インバータの温度が第２冷却水回路の冷却水の温度よりも高い場合には、その冷却水によりインバータの熱が奪われて同インバータが冷却されるようになる。更に、第２冷却水回路の冷却水がトランスアクスルを通過する際には、そのトランスアクスルに設けられたモータと上記冷却水との間での熱交換も行われる。このため、モータの温度が第２冷却水回路の冷却水の温度よりも高い場合には、その冷却水によりモータの熱が奪われて同モータが冷却されるようにもなる。
【０００８】
以上のように、エンジンの冷却用の第１冷却水回路とトランスアクスル系の冷却用の第２冷却水回路とを互いに独立した冷却水回路として設けることで、エンジンの要求温度とモータ及びインバータの要求温度とが異なるとしても、それら要求温度に対応した温度調整が可能になる。すなわち、第１冷却水回路の冷却水の温度をエンジンの要求温度に対応した値となるように調整するとともに、それとは別に第２冷却水回路の冷却温度をモータ及びインバータの要求温度に対応した値となるように調整することができる。これにより、エンジンの要求温度に対応した温度調整とモータ及びインバータの要求温度に対応した温度調整との両方を実現することが可能になる。
【０００９】
ところで、ハイブリッド車両においては、モータのみの駆動により走行するモータ走行など、エンジンを駆動停止する状況が多く生じるため、車両の始動開始後にエンジン自身の発熱による同エンジンの暖機が進みにくくなる。また、エンジンの発熱による第１冷却水回路の冷却水の昇温も進みにくくなるため、車両の始動開始後において上記冷却水の温度が低すぎて同冷却水の熱を利用しての車室内の暖房を行うことのできない期間が長くなるおそれもある。
【００１０】
こうしたことに対処するため、第１冷却水回路に特許文献２に示される排熱回収器を設けることが考えられる。この場合、排熱回収器によりエンジンの排気の熱を利用して第１冷却水回路の冷却水が加熱され、それによって車両の始動開始後における上記冷却水の昇温の促進が図られる。そして、このように車両の始動開始後における第１冷却水回路の冷却水の昇温が促進されることで、同車両の始動開始後におけるエンジンの暖機の促進も図られるようになる。
【００１１】
また、特許文献２には、エンジン暖機中、同エンジンの冷却水の通過を禁止することで、エンジンの熱が同エンジン内部を通過する冷却水に奪われないようにする技術も開示されている。この技術を適用すれば、車両の始動開始後におけるエンジンの暖機促進が図られるとともに、第１冷却水回路の冷却水のうちエンジン内部に滞留した冷却水が同エンジンからの熱を受けて速やかに昇温されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−２１６７９９公報（段落［００７１］）
【特許文献２】特開２００８−２５５９４４公報（段落［０００２］、［０００３］、［００１１］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、第１冷却水回路に上記排熱回収器を設けたり、エンジン暖機中にエンジン内部の冷却水の通過を禁止したりすることで、車両の始動開始後における第１冷却水回路の冷却水の昇温促進が図られるようにはなる。
【００１４】
ただし、第１冷却水回路に上記排熱回収器を設けたとしても、その排熱回収器でのエンジンの排気の熱を利用した第１冷却水回路の冷却水の昇温には限界があるため、車両の始動開始後の早期に第１冷却水回路の冷却水の温度を車室の暖房に必要となる値まで上昇させることはできない。
【００１５】
また、エンジン暖機中にエンジン内部の冷却水の通過を禁止すれば、エンジンの暖機が促進されることから車両の始動開始後の早期にエンジンを暖機完了させることができるものの、第１冷却水回路の冷却水のうちエンジン内部以外の冷却水の昇温促進に関しては期待できない。従って、車両の始動開始後において、第１冷却水回路の冷却水の温度が低すぎて同冷却水の熱を利用しての車室内の暖房を行うことのできない期間が長くなることは否めない。
【００１６】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ハイブリッド車両の始動開始後におけるエンジン暖機中に、エンジン冷却用の冷却水回路の冷却水を速やかに昇温させることのできるハイブリッド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】
【００１７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明によれば、原動機としてエンジンとモータとを搭載したハイブリッド車両に、エンジンを通過して冷却水を循環させる第１冷却水回路が設けられるとともに、モータを駆動する際に用いられるインバータを冷却する冷却水を循環させる第２冷却水回路が設けられる。上記第１冷却水回路を循環する冷却水は、ハイブリッド車両の車室を暖房する際に用いられるヒータコアも通過する。そして、これら第１冷却水回路と第２冷却水回路とのいずれか一方に対し、上記モータからの熱を受ける冷却水を流すウォータジャケットが接続される。ウォータジャケットが第１冷却水回路に接続された場合、第１冷却水回路を循環する冷却水がウォータジャケットを通過する際、その冷却水とモータとの間で熱交換が行われる。また、ウォータジャケットが第２冷却水回路に接続された場合、第２冷却水回路を循環する冷却水がウォータジャケットを通過する際、その冷却水とモータとの間で熱交換が行われる。上記ウォータジャケットの接続先の第１冷却水回路と第２冷却水回路との間での切り換えは、切換制御部を通じて行われることとなる。この切換制御部は、エンジンの暖機中、ウォータジャケットを第２冷却水回路から切り離して第１冷却水回路に接続する。このため、ハイブリッド車両の始動開始後におけるエンジンの暖機中、モータの発する熱により第１冷却水回路の冷却水が効果的に加熱され、それによって同冷却水が速やかに昇温するようになる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、ウォータジャケットを流れる冷却水がモータのコイルと外気との間を遮断した状態で同コイルからの熱を受ける。このため、モータの駆動中にコイルが発する熱をウォータジャケットの冷却水に効率よく伝達させることができる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、エンジンの暖機が完了してモータの熱を第１冷却水回路の冷却水に伝達する必要がなくなったときには、ウォータジャケットが第１冷却水回路から切り離されて第２接続回路に接続される。モータに関しては、最も効率よく駆動することの可能な温度（最適温度）が、エンジンの暖機完了後における第１冷却水回路の冷却水の温度よりも低い値となる。このため、エンジンの暖機完了後、ウォータジャケットの第１冷却水回路に対する接続が維持されると、モータの冷却効率がエンジンの発熱に起因して悪化し、それに伴いモータの温度を上記最適温度に保持することができなくなるおそれがある。この点、エンジンの暖機完了後、上述したようにウォータジャケットを第２冷却水回路に接続すれば、モータが第１冷却水回路とは別の回路である第２冷却水回路の冷却水によって冷却されるようになるため、エンジンの暖機完了後にモータの冷却効率がエンジンの発熱に起因して悪化することはない。従って、エンジンの暖機完了後において、モータの温度を上記最適温度に保持することができ、それによってモータの駆動効率を最良とすることが可能になる。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、第１冷却水回路を循環する冷却水の放熱が同第２冷却水回路に設けられた第１ラジエータにて行われるとともに、第２冷却水回路を循環する冷却水の放熱が同第２冷却水回路に設けられた第２ラジエータにて行われる。エンジン暖機完了後において、通常はウォータジャケットが第２冷却水回路に接続された状態となり、その第２冷却水回路の冷却水によってモータの冷却が行われる。この場合、第２冷却水回路の冷却水によりインバータとモータとが冷却されることとなる。そして、それらインバータ及びモータからの熱を受けて昇温した冷却水は、第２ラジエータを通過するとき、外気との熱交換を通じて同外気に対し放熱を行うこととなる。
【００２１】
なお、モータに関しては、最も効率よく駆動することの可能な温度（最適温度）が、エンジンの暖機完了後における第１冷却水回路の冷却水の温度よりも低い値となる。また、インバータに間しては、その正常動作を保証する同インバータの温度範囲がエンジンの暖機完了後における第１冷却水回路の冷却水の温度よりも低い範囲となる。そして、エンジン暖機完了後において、これらモータ及びインバータの温度要求をエンジン暖機完了後に満たすことができるよう、第２冷却水回路における上記第２ラジエータの大きさが設定されることとなる。
【００２２】
ところで、エンジンの暖機完了後、インバータの駆動負荷が高くなったときにも、同インバータの温度が同インバータの正常動作を保証する温度範囲内に維持されるようにするためには、第２ラジエータを大型化して第２冷却水回路の冷却水の温度を低く抑えることが有効である。ただし、第２ラジエータを大型化すると、その第２ラジエータをハイブリッド車両に搭載する際、その搭載のためのスペースをいかに確保するかが問題となる。こうしたことに対処するため、エンジン暖機完了後であってインバータの駆動負荷が高いときには、ウォータジャケットが第２冷却水回路から切り離されて第１冷却水回路に接続される。この場合、第２冷却水回路の冷却水を昇温させる熱源であったモータが同第２冷却水回路から切り離される。このため、モータの熱を第２冷却水回路の冷却水が受けなくなり、その分だけインバータの駆動負荷が高くなったときの第２冷却水回路の冷却水の昇温が抑えられる。従って、第２冷却水回路の冷却水の放熱を行うための第２ラジエータの大型化を抑えることができ、その第２ラジエータをハイブリッド車両に搭載するためのスペースの確保が問題となることを抑制できる。
【００２３】
なお、上述したように第２冷却水回路から切り離されたモータは、第１冷却水回路を循環する冷却水によって冷却されるようになる。モータに関しては、上述したように最も効率よく駆動することの可能な温度（最適温度）が、エンジンの暖機完了後における第１冷却水回路の冷却水の温度よりも低い値となる。このため、エンジンの暖機完了後であってインバータの駆動効率が高くなったとき、ウォータジャケットが第１冷却水回路に接続されて同回路の冷却水によるモータの冷却が行われるようになると、モータの温度を上記最適温度に保持することができなくなる可能性が高い。ただし、この場合でも、モータの駆動効率の低下が問題となるほど同モータの温度が上昇しないよう、第１冷却水回路の冷却水によってモータを冷却することは可能である。
【００２４】
請求項５記載の発明によれば、エンジンの暖機中、ウォータジャケットは、その内部の冷却水をヒータコアの上流に流すよう第１冷却水回路に対し接続される。このため、第１冷却水回路を循環する冷却水は、ウォータジャケットを通ってモータにより加熱された後、ヒータコア、排熱回収器の順にそれらを通過することとなる。ここで、ヒータコアは、そこを通過する冷却水と車室内に送風される空気との熱交換により同空気を暖めるものであって、モータにより加熱された直後の冷却水を通過させる。このため、エンジンの暖機中に車室の暖房を行う際、車室に送られる空気に対しモータの熱を効率よく伝達することができ、それによって車室内の暖房を効果的に行うことができる。また、上記排熱回収器は、そこを通過する冷却水とエンジンの排気との熱交換により同冷却水を加熱するものであって、ヒータコアにて放熱された直後の温度低下した冷却水を通過させる。このため、エンジンの暖機中に排気の熱を排熱回収器にて冷却水に伝達させる際、その熱の伝達を効率よく行うことができる。言い換えれば、排熱回収器を通じての排熱回収を効率よく行うことができる。
【００２５】
請求項６記載の発明によれば、エンジンの暖機完了後、ウォータジャケットは、その内部の冷却水をインバータの下流であって且つラジエータの上流に流すよう第２冷却水回路に対し接続される。このため、第２冷却水回路を循環する冷却水は、ウォータジャケットを通ってモータにより加熱された後、ラジエータ、インバータの順でそれらを通過することとなる。ここで、ラジエータは、第２冷却水回路の冷却水を通過させて同冷却水の放熱を行うものであって、モータにより加熱された直後の冷却水を通過させる。このため、エンジンの暖機完了後であって第２冷却水回路の冷却水でモータの冷却を行う際、同モータの熱により昇温した冷却水を上記ラジエータにて効果的に放熱させることができ、その放熱によって温度低下した冷却水をインバータに送ることができる。従って、第２冷却水回路の冷却水がモータを熱源として昇温されるとしても、それによるインバータの冷却効率低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態における冷却装置の全体構成を示す略図。
【図２】同冷却装置における冷却水の循環態様を示す略図。
【図３】同冷却装置における冷却水の循環態様を示す略図。
【図４】同冷却装置における冷却水の循環態様を示す略図。
【図５】同冷却装置における冷却水の循環態様を示す略図。
【図６】ウォータジャケットの接続先を第１冷却水回路と第２冷却水回路との間で切り換える切換制御の実行手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明を、ハイブリッド車両の冷却装置に具体化した一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
こうしたハイブリッド車両においては、図１に示されるように、エンジン１とモータ２とが原動機として搭載されている。なお、モータ２はハイブリッド車両のトランスアクスル３に設けられている。そして、このモータ２を駆動する際にはインバータ４が用いられる。
【００２８】
ハイブリッド車両の冷却装置は、ウォータポンプ５の駆動によりエンジン１の内部を通って冷却水が循環する第１冷却水回路を備えている。この第１冷却水回路には、ウォータポンプ５、エンジン１、バルブ６、ヒータコア７、排熱回収器８、及びサーモスタット９を通って上記ウォータポンプ５に戻るメイン経路と、そのメイン経路のエンジン１を通過する部分から分岐して第１ラジエータ１０を通過した後にサーモスタット９にてメイン経路と合流するバイパス経路とが形成されている。
【００２９】
上記ヒータコア７は、空気と冷却水との熱交換を通じて車室内に送風される空気を暖める熱交換器として機能する。上記排熱回収器８は、エンジン１の排気と第１冷却水回路の冷却水との熱交換を行い、それによって排気の熱で冷却水を加熱する熱交換器として機能する。上記第１ラジエータ１０は、第１冷却水回路内の冷却水の熱を外気中に放出させるためのものである。また、上記サーモスタット９は、メイン経路における冷却水の流れを常時許容するものであって、排熱回収器８を通過した後の冷却水の温度が規定値以上となったときに開弁して、第１ラジエータ１０を通じた冷却水の循環を許容する。また、サーモスタット９は、排熱回収器８を通過した後の温度が上記規定値未満のときには閉弁し、第１ラジエータ１０を通じた冷却水の循環を禁止する。
【００３０】
ハイブリッド車両の冷却装置は、上記第１冷却水回路の他に、ウォータポンプ１１の駆動によりインバータ４の内部を通って冷却水が循環する第２冷却水回路も備えている。この第２冷却水回路においては、ウォータポンプ１１から吐出された冷却水が、第２ラジエータ１２、インバータ４、及びバルブ１３を通って上記ウォータポンプ１１に戻る。上記第２ラジエータ１２は、第２冷却水回路内の冷却水の熱を外気中に放出させるためのものである。
【００３１】
次に、ハイブリッド車両の冷却装置におけるモータ２を冷却する構造について詳しく説明する。
トランスアクスル３にはモータ２からの熱を受ける冷却水を流すウォータジャケット１４が形成されている。このウォータジャケット１４を通過する冷却水によりモータ２の冷却が行われることとなる。なお、ウォータジャケット１４は、そこを流れる冷却水がモータ２のコイル２ａと外気との間を遮断した状態で同コイル２ａからの熱を受けるように設けられている。そして、ウォータジャケット１４は、第１冷却水回路と第２冷却水回路とのいずれか一方に接続可能となっている。言い換えれば、ウォータジャケット１４の接続先を第１冷却水回路と第２冷却水回路との間で切り換えることが可能となっている。
【００３２】
ウォータジャケット１４の接続先を上述したように切り換えるため、具体的には以下の構造が採用されている。すなわち、ウォータジャケット１４の上流側が、通路１５を介して第１冷却水回路のバイパス経路のウォータポンプ５下流に接続されるとともに、通路１６を介して第２冷却水回路のバルブ１３に接続される。また、ウォータジャケット１４の下流側が、通路１７を介して第１冷却水回路のバルブ６に接続されるとともに、通路１８を介して第２冷却水回路のウォータポンプ１１の上流且つインバータ４の下流に接続される。
【００３３】
第１冷却水回路のバルブ６は、ヒータコア７の上流に接続される第１ポート６ａ、エンジン１の下流に接続される第２ポート６ｂ、及び上記通路１７に接続される第３ポート６ｃを備えている。このバルブ６は、第１ポート６ａを第２ポート６ｂに対し連通するとともに第３ポート６ｃに対し遮断状態とする遮断位置と、第１ポート６ａを第２ポート６ｂに対し遮断状態とするとともに第３ポート６ｃに対し連通する接続位置との間で、切り換え動作するようになっている。
【００３４】
一方、第２冷却水回路のバルブ１３は、インバータ４の下流に接続される第１ポート１３ａ、ウォータポンプ１１の上流に接続される第２ポート１３ｂ、及び上記通路１６に接続される第３ポート１３ｃを備えている。このバルブ１３は、第１ポート１３ａを第２ポート１３ｂに対し連通するとともに第３ポート１３ｃに対し遮断状態とする遮断位置と、第１ポート１３ａを第２ポート１３ｂに対し遮断状態とするとともに第３ポート１３ｃに対し連通する接続位置との間で、切り換え動作するようになっている。
【００３５】
そして、第１冷却水回路のバルブ６を接続位置に切り換えるとともに第２冷却水回路のバルブ１３を遮断位置に切り換えると、第１冷却水回路のウォータポンプ５から吐出された冷却水は、エンジン１、通路１５、ウォータジャケット１４、及び通路１７を順に通過した後、バルブ６の第３ポート６ｃに流入する。このとき、第２冷却水回路のウォータポンプ１１から吐出された冷却水は、第２ラジエータ１２及びインバータ４を順に通過した後、バルブ１３の第１ポート１３ａ及び第２ポート１３ｂを通って上記ウォータポンプ１１に戻るようになる。従って、この場合にはウォータジャケット１４が第２冷却水回路から切り離された状態で第１冷却水回路に接続されることとなる。言い換えれば、ウォータジャケット１４の接続先が第１冷却水回路に切り換えられた状態となる。
【００３６】
また、第１冷却水回路のバルブ６を遮断位置に切り換えるとともに第２冷却水回路のバルブ１３を接続位置に切り換えると、第２冷却水回路のウォータポンプ１１から吐出された冷却水は、第２ラジエータ１２及びインバータ４を通過した後、バルブ１３に対し第１ポート１３ａから流入する。そして、その冷却水は、バルブ１３から第３ポート１３ｃを介してウォータジャケット１４に流出し、更にウォータジャケット１４及び通路１８を順に通過した後、上記ウォータポンプ１１に戻る。このとき、第１冷却水回路のウォータポンプ５から吐出された冷却水は、エンジン１を通過した後、バルブ６の第２ポート６ｂに流入する。従って、この場合にはウォータジャケット１４が第１冷却水回路から切り離された状態で第２冷却水回路に接続されることとなる。言い換えれば、ウォータジャケット１４の接続先が第２冷却水回路に切り換えられた状態となる。
【００３７】
次に、上記冷却装置の電気的構成について説明する。
ハイブリッド車両の冷却装置は、インバータ４を用いてモータ２を駆動制御するとともにバルブ６，１３の切り換え制御を行う電子制御装置１９を備えている。この電子制御装置１９は、モータ２の駆動制御及びバルブ６，１３の切り換え制御に係る各種演算処理を実施するＣＰＵ、制御用のプログラムやデータの記憶されたＲＯＭ、ＣＰＵの演算結果やセンサの検出結果等を一時的に記憶するＲＡＭ、外部との信号の入出力を司るＩ／Ｏを備えている。こうした電子制御装置１９には、第１冷却水回路におけるエンジン１出口付近の冷却水の温度（冷却水温ｔｈｗ１）を検出する水温センサ２０からの検出信号が入力される。
【００３８】
ハイブリッド車両においては、モータ２のみの駆動により走行するモータ走行など、エンジン１を駆動停止する状況が多く生じるため、車両の始動開始後にエンジン１自身の発熱による同エンジン１の暖機が進みにくくなる。また、エンジン１の発熱による第１冷却水回路の冷却水の昇温も進みにくくなるため、ハイブリッド車両の始動開始後において上記冷却水の温度が低すぎて同冷却水の熱を利用したヒータコア７を通じての車室内の暖房を行うことのできない期間が長くなるおそれもある。なお、第１冷却水回路にはエンジン１の排気の熱を利用して同回路内の冷却水を加熱する排熱回収器８が設けられているものの、その排熱回収器８を用いた冷却水の昇温には限界がある。このため、ハイブリッド車両の始動開始後の早期に、第１冷却水回路の冷却水の温度をエンジン１の暖機促進に好ましい値や車室の暖房に必要となる値まで上昇させることはできない。
【００３９】
こうした問題に対処するため、本実施形態の冷却装置においては、エンジン１暖機中に、モータ２の熱を利用して第１冷却水回路の冷却水を速やかに昇温させる。すなわち、エンジン１の暖機中、モータ２の熱を受ける冷却水を流すウォータジャケット１４を第２冷却水回路から切り離して第１冷却水回路に接続する。より詳しくは、図２に示されるように、第１冷却水回路のバルブ６を第１ポート６ａと第２ポート６ｂとを遮断状態としつつ第１ポート６ａと第３ポート６ｃとを連通する接続位置に切り換える。更に、第２冷却水回路のバルブ１３を第１ポート１３ａと第２ポート１３ｂとを連通状態としつつ第１ポート１３ａと第３ポート１３ｃとを遮断する遮断位置に切り換える。
【００４０】
これにより、第１冷却水回路においては、ウォータポンプ５から吐出された冷却水がエンジン１、通路１５、ウォータジャケット１４、通路１７、バルブ６、ヒータコア７、排熱回収器８、及びサーモスタット９の順に流れて上記ウォータポンプ５に戻る。この場合、第１冷却水回路の冷却水がウォータジャケット１４を通過するとき、モータ２の発する熱により同冷却水が効果的に加熱され、それによって速やかに昇温するようになる。従って、ハイブリッド車両の始動開始後にエンジン１の暖機が行われる際、その暖機を早期に完了することができるとともに、第１冷却水回路の冷却水の温度を早期に車室の暖房に必要となる値まで上昇させることができる。なお、このときに第２冷却水回路では、ウォータポンプ１１から吐出された冷却水が第２ラジエータ１２、インバータ４、及びバルブ１３の順に流れて上記ウォータポンプ１１に戻ることとなる。
【００４１】
ところで、モータ２に関しては、最も効率よく駆動することの可能な温度（最適温度）が、エンジン１の暖機完了後における第１冷却水回路の冷却水の温度よりも低い値となる。このため、エンジン１の暖機完了後、ウォータジャケット１４の第１冷却水回路に対する接続が維持されると、モータ２の冷却効率がエンジン１の発熱に起因して悪化し、それに伴いモータ２の温度を上記最適温度に保持することができなくなるおそれがある。このため、エンジン１の暖機完了後においては、モータ２の熱を受ける冷却水を流すウォータジャケット１４が第１冷却水回路から切り離されて第２冷却水回路に接続される。より詳しくは、図３に示されるように、第１冷却水回路のバルブ６を第１ポート６ａと第２ポート６ｂとを連通状態としつつ第１ポート６ａと第３ポート６ｃとを遮断する遮断位置に切り換える。更に、第２冷却水回路のバルブ１３を第１ポート１３ａと第２ポート１３ｂとを遮断状態としつつ第１ポート１３ａと第３ポート１３ｃとを連通する接続位置に切り換える。
【００４２】
これにより、第２冷却水回路においては、ウォータポンプ１１から吐出された冷却水が第２ラジエータ１２、インバータ４、バルブ１３、通路１６、ウォータジャケット１４、及び通路１８の順に流れて上記ウォータポンプ１１に戻るようになる。この場合、第１冷却水回路とは別の回路である第２冷却水回路の冷却水がウォータジャケット１４を通過するときにモータ２の熱を奪い、それによって同モータ２が効果的に冷却されるようになる。このため、エンジン１の暖機完了後、モータ２の冷却効率がエンジン１の発熱に起因して悪化することはない。従って、エンジン１の暖機完了後において、モータ２の温度を上記最適温度に保持することができ、それによってモータ２の駆動効率を最良とすることが可能になる。
【００４３】
なお、このとき、第１冷却水回路における排熱回収器８を通過した後の冷却水の温度が上記規定値未満であれば、サーモスタット９が閉弁して第１ラジエータ１０を通じた冷却水の循環が禁止される。この場合、第１冷却水回路においてはメイン経路のみで冷却水が循環される。すなわち、第１冷却水経路のウォータポンプ５から吐出された冷却水が、エンジン１、バルブ６、ヒータコア７、排熱回収器８、及びサーモスタット９を順に通過して上記ウォータポンプ５に戻る。一方、第１冷却水回路における排熱回収器８を通過した後の冷却水の温度が上記規定値以上であれば、サーモスタット９が開弁して図４に示されるように第１ラジエータ１０を通じた冷却水の循環が許容される。この場合、第１冷却水回路において、上述したメイン経路での冷却水の循環に加えて、バイパス経路を通じての冷却水の循環も行われる。すなわち、ウォータポンプ５から吐出された冷却水は、上記メイン経路を通ってウォータポンプ５に戻るとともに、同メイン経路におけるエンジン１に対応する部分から分岐して第１ラジエータ１０及びサーモスタット９を順に通過した後に上記ウォータポンプ５に戻る。
【００４４】
エンジン１の暖機完了後において、インバータ４の駆動負荷が高くなる（インバータ４の駆動率が高くなる）と、同インバータ４の温度が上昇する。このため、エンジンの暖機完了後、インバータ４の駆動負荷が高くなったときにも、インバータ４の温度が同インバータ４の正常動作を保証する温度範囲内に維持されるようにするためには、第２ラジエータ１２を大型化して第２冷却水回路の冷却水の温度を低く抑えることが有効である。更に、こうした第２ラジエータ１２の大型化に際しては、モータ２の温度を上記最適温度に保持することも加味して同第２ラジエータ１２の大きさが設定されることとなる。ただし、上述したように第２ラジエータ１２を大型化すると、その第２ラジエータ１２をハイブリッド車両に搭載する際、その搭載のためのスペースをいかに確保するかが問題となる。
【００４５】
こうしたことに対処するため、エンジン１の暖機完了後であってインバータ４の駆動負荷が高いときには、ウォータジャケット１４が図２もしくは図５に示されるように第２冷却水回路から切り離されて第１冷却水回路に接続される。なお、図２は第１冷却水回路における排熱回収器８を通過した後の冷却水の温度が上記規定値未満であるときの第１冷却水回路での冷却水の循環態様を示しており、図５は上記冷却水の温度が上記規定値以上であるときの第１冷却水回路での冷却水の循環態様を示している。
【００４６】
このように、ウォータジャケット１４が第２冷却水回路から切り離されて第１冷却水回路に接続されるということは、第２冷却水回路の冷却水を昇温させる熱源であったモータ２が同第２冷却水回路から切り離されることを意味する。このため、モータ２の熱を第２冷却水回路の冷却水が受けなくなり、その分だけインバータ４の駆動負荷が高くなったときの第２冷却水回路の冷却水の昇温が抑えられる。従って、第２冷却水回路の冷却水の放熱を行うための第２ラジエータ１２の大型化を抑えることができ、その第２ラジエータ１２をハイブリッド車両に搭載するためのスペースの確保が問題となることを抑制できるようになる。
【００４７】
なお、上述したように第２冷却水回路から切り離されたモータ２は、第１冷却水回路を循環する冷却水によって冷却されるようになる。モータ２に関しては、最も効率よく駆動することの可能な温度（最適温度）が、エンジン１の暖機完了後における第１冷却水回路の冷却水の温度よりも低い値となる。このため、エンジン１の暖機完了後であってインバータ４の駆動負荷が高くなったとき、ウォータジャケット１４が第１冷却水回路に接続されて同回路の冷却水によるモータの冷却が行われるようになると、モータ２の温度を上記最適温度に保持することができなくなる可能性が高い。ただし、この場合でも、モータ２の駆動効率の低下が問題となるほど同モータの温度が上昇しないよう、第１冷却水回路の冷却水によってモータ２を冷却することは可能である。
【００４８】
次に、ウォータジャケット１４の接続先を第１冷却水回路と第２冷却水回路との間で切り換える切換制御の実行手順について、切換制御ルーチンを示す図６のフローチャートを参照して説明する。この切換制御ルーチンは、電子制御装置１９を通じて、所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００４９】
同ルーチンにおいては、まずエンジン１が暖機中であるか否か、すなわちエンジン１の温度として代用される冷却水温ｔｈｗ１が暖機判定値以上であるか否かが判断される（Ｓ１０１）。ここで肯定判定であれば、ウォータジャケット１４は、図２もしくは図５に示されるように、第２冷却水回路から切り離されるとともに第１冷却水回路に接続される（Ｓ１０２）。一方、Ｓ１０１の処理で否定判定であれば、インバータ４の駆動負荷が高い状態であるか否かが判断される（Ｓ１０３）。
【００５０】
ここで、インバータ４は、ハイブリッド車両におけるモータ２に対する出力要求の増大に応じて同モータ２の実際の出力を増大させるべく、その出力要求が増大するほど同インバータ４の駆動率を高くするよう電子制御装置１９を通じて指令を受ける。従って、インバータ４の駆動負荷に関しては、電子制御装置１９のインバータ４に対する駆動率の指令に基づき検知することが可能である。そして、インバータ４の駆動負荷が予め定められた判定レベルよりも高いとき、Ｓ１０３の処理でインバータ４の駆動負荷が高い旨判断されることとなる。なお、上記判定レベルとしては、ウォータジャケット１４が第２冷却水回路に接続されて同回路の冷却水がモータ２の熱を受ける状態において、インバータ４の温度が同インバータ４の正常動作を保証する温度範囲の上限値よりも高くなるおそれのある駆動負荷に対応したレベルが採用される。
【００５１】
Ｓ１０２の処理で否定判定であってエンジン１の暖機完了後である旨判断され、更にＳ１０３の処理で否定判定であってインバータ４の駆動負荷が低い旨判断されると、ウォータジャケット１４は、図３もしくは図４に示されるように、第１冷却水回路から切り離されて第２冷却水回路に接続される（Ｓ１０４）。一方、Ｓ１０３の処理で肯定判定であって、インバータ４の駆動負荷が高い旨判断されると、エンジン１の暖機完了後であっても、ウォータジャケット１４が第２冷却水回路から切り離されて第１冷却水回路に接続される（Ｓ１０２）。
【００５２】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）エンジン１の暖機中には、モータ２の熱を受ける冷却水を流すウォータジャケット１４が第２冷却水回路から切り離されて第１冷却水回路に接続される。この場合、第１冷却水回路の冷却水がウォータジャケット１４を通過するとき、モータ２の発する熱により同冷却水が効果的に加熱され、それによって速やかに昇温するようになる。従って、ハイブリッド車両の始動開始後にエンジン１の暖機が行われる際、その暖機を早期に完了することができるとともに、第１冷却水回路の冷却水の温度を早期に車室の暖房に必要となる値まで上昇させることができる。
【００５３】
（２）上記ウォータジャケット１４は、そこを流れる冷却水がモータ２のコイル２ａと外気との間を遮断した状態で同コイル２ａからの熱を受けるように設けられている。このため、モータ２の駆動中にコイル２ａが発する熱をウォータジャケット１４の冷却水に効率よく伝達させることができる。
【００５４】
（３）エンジン１の暖機完了後、仮にウォータジャケット１４の第１冷却水回路に対する接続が維持されたとすると、モータ２の冷却効率がエンジン１の発熱に起因して悪化し、それに伴いモータ２の温度を最も効率よく同モータ２を駆動することの可能な温度（最適温度）に保持することができなくなるおそれがある。しかし、エンジン１の暖機完了後には、モータ２の熱を受ける冷却水を流すウォータジャケット１４が第１冷却水回路から切り離されて第２冷却水回路に接続される。これにより、第１冷却水回路とは別の回路である第２冷却水回路の冷却水がウォータジャケット１４を通過するときにモータ２の熱を奪い、それによって同モータ２が効果的に冷却されるようになる。このため、エンジン１の暖機完了後にモータ２の冷却効率がエンジン１の発熱に起因して悪化することはない。従って、エンジン１の暖機完了後において、モータ２の温度を上記最適温度に保持することができ、それによってモータ２の駆動効率を最良とすることが可能になる。
【００５５】
（４）エンジン１の暖機完了後であってインバータ４の駆動負荷が高いときには、ウォータジャケット１４が第２冷却水回路から切り離されて第１冷却水回路に接続される。この場合、第２冷却水回路の冷却水を昇温させる熱源であったモータ２が同第２冷却水回路から切り離される。このため、モータ２の熱を第２冷却水回路の冷却水が受けなくなり、その分だけインバータ４の駆動負荷が高くなったときの第２冷却水回路の冷却水の昇温が抑えられる。従って、第２冷却水回路の冷却水の放熱を行うための第２ラジエータ１２の大型化を抑えることができ、その第２ラジエータ１２をハイブリッド車両に搭載するためのスペースの確保が問題となることを抑制できるようになる。
【００５６】
（５）エンジン１の暖機中におけるウォータジャケット１４の第１冷却水回路に対する接続は、そのウォータジャケット１４内部の冷却水を第１冷却水回路におけるヒータコア７の上流に流すように行われる。また、第１冷却水回路におけるヒータコア７の下流には排熱回収器８が設けられている。従って、エンジン１の暖機中に第１冷却水回路を循環する冷却水は、ウォータジャケット１４を通ってモータ２により加熱された後、ヒータコア７及び排熱回収器８の順でそれらを通過することとなる。ここで、ヒータコア７は、そこを通過する冷却水と車室内に送風される空気との熱交換により同空気を暖めるものであって、モータ２により加熱された直後の冷却水を通過させる。このため、エンジン１の暖機中に車室の暖房を行う際、車室に送られる空気に対しモータ２の熱を効率よく伝達することができ、それによって車室内の暖房を効果的に行うことができる。また、上記排熱回収器８は、そこを通過する冷却水とエンジン１の排気との熱交換により同冷却水を加熱するものであって、ヒータコア７にて放熱された直後の温度低下した冷却水を通過させる。このため、エンジン１の暖機中に排気の熱を排熱回収器８にて冷却水に伝達させる際、その熱の伝達を効率よく行うことができる。言い換えれば、排熱回収器８を通じての排熱回収を効率よく行うことができる。
【００５７】
（６）エンジン１の暖機完了後におけるウォータジャケット１４の第２冷却水回路に対する接続は、そのウォータジャケット１４内部の冷却水をインバータ４の下流であって且つ第２ラジエータ１２の上流に流すように行われる。このため、第２冷却水回路を循環する冷却水は、ウォータジャケット１４を通ってモータ２により加熱された後、第２ラジエータ１２及びインバータ４の順でそれらを通過することとなる。ここで、第２ラジエータ１２は、第２冷却水回路の冷却水を通過させて同冷却水の放熱を行うものであって、モータ２により加熱された直後の冷却水を通過させる。このため、エンジン１の暖機完了後であって第２冷却水回路の冷却水でモータ２の冷却を行う際、同モータ２の熱により昇温した冷却水を上記第２ラジエータ１２にて効果的に放熱させることができ、その放熱によって温度低下した冷却水をインバータ４に送ることができる。従って、第２冷却水回路の冷却水がモータ２を熱源として昇温されるとしても、それによるインバータ４の冷却効率低下を抑制することができる。
【００５８】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・ウォータジャケット１４の第１冷却水回路に対する接続位置を同回路内で適宜変更してもよい。
【００５９】
・ウォータジャケット１４の第２冷却水回路に対する接続位置を同回路内で適宜変更してもよい。
・ウォータジャケット１４に関しては、そこを流れる冷却水がモータ２のコイル２ａと外気との間を遮断した状態で同コイル２ａからの熱を受けるように設けられているが、モータ２を冷却可能であれば他の態様で設けてもよく、必ずしも上述したように設ける必要はない。
【００６０】
・第１冷却水回路のメイン経路にエンジン１を迂回する通路を設け、エンジン１の暖機中には同エンジン１内部の冷却水の通過を禁止する。この場合、エンジン１の暖機中は、上記通路を介してメイン経路での冷却水の循環が行われるようになる。この構成によれば、エンジン１自身の発熱による同エンジン１の暖機促進を図ることが可能になる。また、エンジン１の暖機中、第１冷却水回路を循環する冷却水がウォータジャケット１４を通過して昇温した後、その冷却水がエンジン１の内部を通過して同エンジン１により熱を奪われるということはない。このため、エンジン１の暖機中、第１冷却水回路を循環する冷却水の温度が車室内の暖房に必要な値まで速やかに上昇し、それによってハイブリッド車両の始動開始後における早期に車室内の暖房を行うことが可能になる。
【符号の説明】
【００６１】
１…エンジン、２…モータ、２ａ…コイル、３…トランスアクスル、４…インバータ、５…ウォータポンプ、６…バルブ（切換制御部）、６ａ…第１ポート、６ｂ…第２ポート、６ｃ…第３ポート、７…ヒータコア、８…排熱回収器、９…サーモスタット、１０…第１ラジエータ、１１…ウォータポンプ、１２…第２ラジエータ、１３…バルブ（切換制御部）、１３ａ…第１ポート、１３ｂ…第２ポート、１３ｃ…第３ポート、１４…ウォータジャケット、１５〜１８…通路（切換制御部）、１９…電子制御装置（切換制御部）、２０…水温センサ。
【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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