(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
指令手段からの通信による指令に基づいて、ポンプのモータの駆動と停止を制御する駆動手段と、車両のバッテリの電圧を検出する電圧検出手段を含み、
当該駆動手段は、前記通信に通信異常が生じた場合において、前記電圧が所定値以上である場合には、前記モータを駆動するとともに、前記電圧が所定値未満である場合には、前記モータを停止することを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
ポンプのモータの駆動指令又は停止指令を通信により出力する指令手段と、前記駆動指令又は前記停止指令に基づいて、ポンプのモータの駆動と停止を制御する駆動手段と、車両のバッテリの電圧を検出する電圧検出手段を含み、
前記駆動手段は、前記通信に通信異常が生じた場合において、前記電圧が所定値以上である場合には、前記モータを駆動するとともに、前記電圧が所定値未満である場合には、前記モータを停止することを特徴とする冷却装置。
【請求項３】
前記通信異常は、前記指令手段から前記停止指令と前記駆動指令のいずれも受信しない場合であることを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。
【請求項４】
前記駆動手段は、前記通信異常が生じた場合であって、前記電圧が所定値以下である場合に、要退避信号を前記指令手段に送信することを特徴とする請求項２又は３に記載の冷却装置。
【請求項５】
前記指令手段は前記要退避信号を受信した場合に、前記車両の車速を制限することを特徴とする請求項４に記載の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両の主に走行系統に適用されて好適な冷却装置及び冷却装置内の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の走行中におけるエンジンのエンジンブロック部を冷却して、エンジンの過熱による熱効率の低下といわゆるオーバーヒートを防止するために、エンジンのエンジンブロックにウォータージャケットを設けて冷却水又はそれに準ずる冷却液（以下冷却水等）を充填して、エンジンブロックを冷却し、その冷却水等を、エンジンにより動作されるポンプによりラジエータに送り込んで、ラジエータにより冷却水等を冷却することが行われている。
【０００３】
また、エンジンと同様にトランスミッションにおいても、冷却水に換えて油等の冷媒により発熱部分を冷却することが行われる。このような冷却に用いられる冷却装置は、燃料電池等においても同様であり、例えば特許文献１に示される形態を有している。特許文献１においては、コントローラとポンプとの間の通信異常の発生を想定しており、通信異常が発生した場合に、ポンプ側に設けた駆動装置であるポンプコントローラによる自律制御を行うことが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５３１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、このような駆動装置及び冷却装置においては、ポンプ側にコントローラとは別個でかつ、同等の性能を有するポンプコントローラを設ける必要があり、システムとして冗長となり過ぎ、部品点数の増大と構造の複雑化を招き、製造コストの増大を招いてしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、コストの増大を招くことなく適切に通信異常に対応した冷却を行うことができる駆動装置、冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の問題を解決するため、本発明による駆動装置は、
指令手段からの通信による指令に基づいて、ポンプのモータの駆動と停止を制御する駆動手段と、車両のバッテリの電圧を検出する電圧検出手段を含み、
当該駆動手段は、前記通信に通信異常が生じた場合において、前記電圧が所定値以上である場合には、前記モータを駆動するとともに、前記電圧が所定値未満である場合には、前記モータを停止することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明による冷却装置は、
ポンプのモータの駆動指令又は停止指令を通信により出力する指令手段と、前記駆動指令又は前記停止指令に基づいて、ポンプのモータの駆動と停止を制御する駆動手段と、車両のバッテリの電圧を検出する電圧検出手段を含み、
前記駆動手段は、前記通信に通信異常が生じた場合において、前記電圧が所定値以上である場合には、前記モータを駆動するとともに、前記電圧が所定値未満である場合には、前記モータを停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、コストの増大を招くことなく適切に通信異常に対応した冷却を行い、通信異常に起因する前記車両の車速を制限することを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る実施例の駆動装置及びそれを含む冷却装置の一実施形態を示す模式図である。
【図２】実施例の駆動装置の制御内容を示すフローチャートである。
【図３】実施例の冷却装置の駆動装置以外の制御内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１２】
図１に示すように、本実施例の冷却装置１は、ＥＣＵ２と、ドライバ３と、モータ４と、温度センサ５とを含んで構成される。バッテリ６は冷却装置１が適用される車載機器を有する車両の電源である。ＥＣＵ２とドライバ３との間は通信線Ｌ１、Ｌ２により接続される。
【００１３】
温度センサ５は信号線Ｌ３によりＥＣＵ２に接続される。バッテリ６の正極側はドライバ３の正極側に電源線Ｌ４を介して接続され、ドライバ３とモータ４は供給線Ｌ５を介して接続される。
【００１４】
ＥＣＵ２（Electronic  Control  Unit）は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等及びそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースから構成される。ＥＣＵ２は、ＲＯＭ又はフラッシュメモリに格納されたプログラムに従い、以下に述べるそれぞれの制御を行い、指令手段２ａを構成する。
【００１５】
ドライバ３は、上述したＥＣＵ２よりも簡易なマイクロコンピュータと、モータ４を駆動する周知のインバータ等の駆動回路により構成される。このマイクロコンピュータは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びそれらを相互に接続するデータバスと入出力インターフェースから構成されて、駆動手段３ａと電圧検出手段３ｂとを構成する。なお、このマイクロコンピュータは駆動回路に近接して設置される関係上、適宜のノイズ対策と熱対策を施しているものとする。
【００１６】
モータ４は、エンジン等の走行系統の車載機器内又は近傍に設置される図示しないポンプの一部をなして、ポンプを駆動する電動機であり、例えば直流ブラシレスモータ等により構成される。
【００１７】
なお、本実施例の冷却装置１は、図示は省略するが周知のハード構成として、ラジエータと、クーリングファンと、サーモスタットと、ポンプと、エンジンのエンジンブロック内に設けられるウォータージャケットとを備えて構成される。
【００１８】
さらに、ウォータージャケットの冷却液（冷却水）の流出口とラジエータの流入口及びサーモスタットの第一の流入口とは例えばアルミ配管により液密に連通され、ラジエータの流出口とサーモスタットの第二の流入口とはこれもアルミ配管により液密に連通され、サーモスタットの流出口とポンプの流入口とはこれもアルミ配管により液密に連通され、ポンプの流出口とウォータージャケットの流入口とはこれもアルミ配管により液密に連通される。
【００１９】
なお、この冷却装置１内に充填される冷却液は、１００℃では沸騰しないように加圧されており、外気温が０℃を下回る環境においても凍結、膨張することがないように、ロングライフクーラント（ＬＬＣ）や不凍液等が添加されている。
【００２０】
ウォータージャケットは前述したようにエンジンのエンジンブロック内に設けられ、エンジンブロック内の燃焼室から発生する熱を、冷却液により冷却するものである。
【００２１】
ラジエータは、流入口と、ここでは図示しないアッパータンク、コア部、ロアタンクと、流出口とを備えて構成される。アッパータンクは流入口から供給される、ウォータージャケットにおいてエンジンにより熱せられた高熱の冷却液をコア部に供給するものであり、コア部に供給された高熱の冷却液は、車両前方から図示しないフロントグリルを通過して、コア部を構成する複数のウォーターチューブとコルゲートフィンの外周面を流れる走行風により冷却され、冷却された冷却液はロアタンクにより流出口へと供給される。
【００２２】
クーリングファンは、登坂路走行時やアイドリング時に動作されて、車両前方の図示しないフロントグリルからラジエータのコア部に空気を供給して、コア部に供給された高熱の冷却液の冷却を促進するものである。
【００２３】
サーモスタットは、冷却液の温度が閾値α以上となる場合にのみ、ウォータージャケットの冷却液をラジエータに供給するように第二の流入口と流出口を連通し、それ以外の場合には、ウォータージャケットの冷却液をラジエータに供給しないように、第二の流入口と流出口とを遮断し、第一の流入口と流出口とを連通するために設けられる、温度感応式の切換弁である。
【００２４】
ポンプがモータ４により駆動されると、冷却装置１内の冷却液は、サーモスタットの弁動作に伴って、冷却液が閾値α以上であれば、ウォータージャケット、ラジエータ、サーモスタット、ポンプの順番に循環され、冷却水が閾値α以下である場合には、ウォータージャケット、サーモスタット、ポンプの順番に循環させる。
【００２５】
温度センサ５は、冷却装置１内の冷却液の循環経路のいずれかの箇所に設置されており、冷却液の温度Ｔを測定して、測定結果について信号線Ｌ３を介してＥＣＵ２に出力するものである。
【００２６】
ＥＣＵ２の指令手段２ａは、ポンプのモータ４の駆動指令又は停止指令を、通信線Ｌ１を用いての通信によりドライバ３に出力する。指令手段２ａは、冷却液の温度Ｔが規定値Ｔｔｈ以上である場合には駆動指令を出力し、規定値Ｔｔｈ未満である場合には停止指令を出力する。ドライバ３の駆動手段３ａは、指令手段２ａからの駆動指令又は停止指令に基づいて、ポンプのモータ４の駆動と停止を制御する。また、ドライバ３の電圧検出手段３ｂは、上述したエンジンを有する車両のバッテリ６の電圧Ｖを検出する。
【００２７】
ここで、ドライバ３の駆動手段３ａは、通信線Ｌ１による通信に通信異常が生じた場合において、電圧Ｖが所定値Ｖｔｈ以上である場合には、モータ４を駆動するとともに、電圧Ｖが所定値Ｖｔｈ未満である場合には、モータ４を停止する。
【００２８】
なお、通信異常とは通信線Ｌ１の断線、短絡等を指し、指令手段２ａから停止指令と駆動指令のいずれも駆動手段３ａが受信できない場合を指す。停止指令と駆動指令は、例えば通信線Ｌ１に加圧するデジタル信号のデューティー比を二段階として、低い方のデューティー比を停止指令に割り当て、高い方のデューティー比を駆動指令に割り当てることにより、送信されるものとする。
【００２９】
また、駆動手段３ａは、通信異常が生じた場合であって、電圧Ｖが所定値Ｖｔｈ以下である場合に、要退避信号を指令手段２ａに通信線Ｌ２を介して送信する。さらに、指令手段２ａは要退避信号を受信した場合に、エンジンのスロットル開度を絞り、燃料噴射量を絞ることにより、車両の車速を制限する。なお、通信線Ｌ２における通信態様は通信線Ｌ１におけるものと同様に、多段階のデューティー比を用いるものとする。
【００３０】
以上の構成により、冷却装置１は、駆動指令が出力される場合において、エンジンの発生する熱をウォータージャケットの冷却液により冷却し、ウォータージャケットにより熱せられた高熱の冷却液はラジエータに供給されて冷却され、冷却された冷却液はポンプの作用により再びウォータージャケットに供給される。これにより、エンジンは適宜、継続的に冷却され、冷却液の温度は一定の温度範囲に設定される。
【００３１】
以下に本実施例のドライバ３（駆動装置）及びそれを含む冷却装置１の制御内容について、それぞれ図２、図３を用いて説明する。
【００３２】
図２のステップＳ１に示すように、ドライバ３の駆動手段３ａは、指令手段２ａから通信線Ｌ１を介して、駆動指令又は停止指令を受信し、電圧検出手段３ｂはバッテリ６の電圧Ｖを検出する。
【００３３】
つづいてステップＳ２において、駆動手段３ａは駆動指令又は停止指令を受信したか否かを判定し、否定であればステップＳ３にすすみ、肯定であればステップＳ８にすすむ。ステップＳ３において、駆動手段３ａはマイクロコンピュータ内の通信故障フラグをオンとして、ステップＳ４にすすむ。ステップＳ４において、駆動手段３ａは、バッテリ６の電圧Ｖが所定値Ｖｔｈ以上であるか否かを判定し、肯定であればステップＳ５にすすみ、否定であればステップＳ６にすすむ。
【００３４】
ステップＳ５において、駆動手段３ａはインバータのデューティー比を制御して供給線Ｌ５に常時駆動用の電圧を供給して、モータ４を駆動して、通信異常信号をＥＣＵ２の指令手段２ａに送信する。ステップＳ６においては、駆動手段３ａはインバータ内のトランジスタを全てオフとして、モータ４を停止して、ステップＳ７にすすんで、ＥＣＵ２の指令手段２ａに対して要退避信号を送信する。
【００３５】
ステップＳ８においては、駆動手段３ａは、マイクロコンピュータ内の通信故障フラグをオフとして、駆動指令又は停止指令に基づいてモータ４の駆動又は停止を行い、ＥＣＵ２の指令手段２ａに対して駆動実行信号又は停止実行信号を、通信線Ｌ２を介して送信する。
【００３６】
図３に示すように、ステップＳ１１におい、ＥＣＵ２の指令手段２ａは、各種信号（駆動実行信号、停止実行信号、通信異常信号、要退避信号）を受信し、冷却液温度Ｔを検出し、図示しないブレーキＥＣＵ又はメータＥＣＵからＣＡＮ（Controller  Area  Network）等の通信規格を介して、車速を検出する。
【００３７】
ステップＳ１２において、指令手段２ａは、冷却系温度Ｔが規定値Ｔｔｈ以上であるか否かを判定し、肯定であればステップＳ１３にすすみ、ドライバ３の駆動手段３ａに対して通信線Ｌ１を介して駆動指令を出力して、否定であればステップＳ１４にすすみ、ドライバ３の駆動手段３ａに対して停止指令を出力する。
【００３８】
ステップＳ１５において、ＥＣＵ２の指令手段２ａは、ドライバ３の駆動手段３ａから通信線Ｌ２を介して要退避信号を受信したか否かを判定し、肯定であればステップＳ１６にすすみ、否定であればステップＳ１９にすすむ。
【００３９】
ステップＳ１６において、ＥＣＵ２の指令手段２ａは、ＥＣＵ２内の退避走行フラグをオンとし、ステップＳ１７において、車速が制限値を超えているか否かを判定して、肯定であれば、ステップＳ１８にすすみ、否定であればＥＮＤにすすむ。ステップＳ１８におい、ＥＣＵ２の指令手段２ａはエンジンのスロットル開度と燃料噴射量を絞って車両を減速させる。ステップＳ１９においては退避走行フラグをオフとする。
【００４０】
なお、図２に示したフローチャートと、図３に示したフローチャートは平行して繰り返し実行され、図３のステップＳ１３、Ｓ１４が図２のステップＳ１、Ｓ２に対応し、図２に示したステップＳ８が図３に示したステップＳ１５に対応するものとする。
【００４１】
以上述べた本実施例の冷却装置１及びそれに含まれるドライバ３（駆動装置）によれば、以下のような有利な作用効果を得ることができる。すなわち、従来技術においては、冷却装置１を構成する各要素であるＥＣＵ２、ドライバ３、モータ４、温度センサ５、通信線Ｌ１、通信線Ｌ２、信号線Ｌ３、電源線Ｌ４、供給線Ｌ５のいずれが故障しても、全て一律に、車両の車速を制限値以下とする退避走行を実行していたが、本実施例では、通信線Ｌ１の断線等による通信異常については別個の扱いとすることができる。
【００４２】
つまり、通信線Ｌ１に起因する通信異常においては、ＥＣＵ２の指令手段２ａからの駆動指令又は停止指令をドライバ３の駆動手段３ａが受信することはできないものの、ドライバ３自体が有している、モータ４の常時駆動用の駆動機能を利用して、モータ４の常時駆動に基づいて、ポンプを常時駆動させることはできる。
【００４３】
このため、これを利用して、ドライバ３に通信線Ｌ１の通信異常が発生しているか否かを判定させて、発生している場合には、この常時駆動を行って、エンジンの冷却を継続して、退避走行による車両の減速と、車両の減速に伴ってユーザに不便を招くことを、極力防止することができる。
【００４４】
また、本実施例においては、ドライバ３は車両のバッテリ６のＩＧ系を電源としていることから、バッテリ６の電圧Ｖを監視する機能を電圧検出手段３ｂに具備させて、バッテリ６の電圧Ｖを検出し、電圧Ｖが所定値Ｖｔｈ未満となり、所謂バッテリ上がりが懸念される場合にはじめて、ポンプのモータ４を停止して、要退避の判定を下すこととしている。これに伴わせてＥＣＵ２の指令手段２ａに要退避信号を送信して、指令手段２ａにより要退避走行に自動的に移行するものとしている。
【００４５】
これらのことにより、退避走行となるモードを極力制限して、ユーザの不都合を招くことを極力防止することができる。また、真に退避走行が必要な場合には、すみやかに退避走行に移行させて、車両とユーザの安全性を高めることができる。加えて、バッテリ６の電圧を確保してバッテリ上がりを防止することもできる。
【００４６】
加えて、特許文献１に示されたような従来技術に比べ、ドライバ３の含むマイクロコンピュータについては、ＥＣＵ２と同等のスペックを要する必要がないため、システムの冗長化を招き、コスト増大に繋がることをも防止することができる。
【００４７】
以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。
【００４８】
例えば上述した実施例においては、ＥＣＵ２はエンジンを制御するエンジンＥＣＵである場合を示したが、ハイブリッド車両に適用されるＨＶＥＣＵや電気自動車に適用されるＥＶＥＣＵであるものとしてもよい。この場合においては、図３のステップＳ１８の減速においては、エンジンに換えて、又は加えて走行用のモータの電流値を制限するものとする。なお、減速については適宜ブレーキを伴うものであってもよい。
【００４９】
また、ＥＣＵ２とドライバ３との間の通信形態については上述した形態に限られるものではなく、上述したＣＡＮ又はＬＩＮ等のＬＡＮを用いるものとしてもよく、この場合には、駆動指令及び停止指令は適宜のデータフレームにより構成される。
【００５０】
さらに、冷却装置１及びドライバ３（駆動装置）が適用される対象はトランスミッションであってもよく、この場合には、冷却液は冷却水に換えて冷却油に置換される。または冷却装置１が含むハード構成の経路は適宜変更される。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、車両の主に走行系統の車載機器に適用される冷却装置とそれに含まれる駆動装置に関するものであり、コスト増大を招くことなく通信故障に対しても適切に対応しオーバーヒートを招くこともないので、通常の乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用して有益なものである。
【符号の説明】
【００５２】
１      冷却装置
２      ＥＣＵ
２ａ    指令手段
３      ドライバ（駆動装置）
３ａ    駆動手段
３ｂ    電圧検出手段
４      モータ
５      温度センサ
６      バッテリ
Ｌ１    通信線
Ｌ２    通信線
Ｌ３    信号線
Ｌ４    電源線
Ｌ５    供給線
Ｖ      電圧
Ｖｔｈ  所定値
Ｔ      温度（冷却液）
Ｔｔｈ  規定値
【図１】
0005760759.tif 000002
【図２】
0005760759.tif 000003
【図３】
0005760759.tif 000004