(57)【要約】【課題】冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温を所定の温度域に維持することのできる車載内燃機関の冷却装置を提供する。【解決手段】冷却装置は、電動ウォータポンプ２１ａ，２１ｂにより内燃機関１０とラジエータ２２ａ，２２ｂとの間で機関冷却水を循環させるとともに電動ファン２３ａ，２３ｂの冷却風によりラジエータ２２ａ，２２ｂ内の機関冷却水を冷却する冷却系２０ａ，２０ｂを備えている。電子制御装置５０は、電動ファン２３ａの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量と、電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量とを比較する比較処理を実行し、この比較処理の結果に基づき、冷却系全体の電力消費量が小さくなるように電動ファン２３ａ，２３ｂ及び電動ウォータポンプ２１ａ，２１ｂの駆動電力を制御する。【選択図】図１
2008175104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動ウォータポンプにより内燃機関とラジエータとの間で機関冷却水を循環させるとともに電動ファンの冷却風により前記ラジエータ内の機関冷却水を冷却する冷却系と、機関冷却水温が所定の温度域に維持されるように前記冷却系の電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力を制御する制御手段とを有する車載内燃機関の冷却装置において、
前記ラジエータの放熱量の変化量を機関冷却水温に基づいて推定する放熱量推定手段を備え、
前記制御手段は前記電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量と、前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量とを比較する比較処理を実行し、同比較処理の結果に基づき、前記冷却系全体の電力消費量が小さくなるように前記電動ファン及び前記電動ウォータポンプの駆動電力を制御する
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載内燃機関の冷却装置において、
前記制御手段は前記ラジエータの放熱量を増大させるときに前記比較処理を実行し、前記電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも大きい場合には前記電動ファンの駆動電力を増大させる一方、前記電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも小さい場合には前記電動ウォータポンプの駆動電力を増大させる
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車載内燃機関の冷却装置において、
前記制御手段は前記電動ファンの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量よりも大きい場合には前記電動ファンの駆動電力を増大させる一方、前記電動ファンの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量よりも小さい場合には前記電動ウォータポンプの駆動電力を増大させる
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車載内燃機関の冷却装置において、
前記制御手段は前記ラジエータの放熱量を減少させるときに前記比較処理を実行し、前記電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも小さい場合には前記電動ファンの駆動電力を減少させる一方、前記電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも大きい場合には前記電動ウォータポンプの駆動電力を減少させる
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車載内燃機関の冷却装置において、
前記制御手段は前記電動ファンの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量よりも小さい場合には前記電動ファンの駆動電力を減少させる一方、前記電動ファンの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量よりも大きい場合には前記電動ウォータポンプの駆動電力を減少させる
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の車載内燃機関の冷却装置において、
放熱量推定手段は前記ラジエータから送出されて前記内燃機関に流入する前の機関冷却水の温度を検出する水温検出手段を備え、同水温検出手段によって検出された機関冷却水温に基づいて前記ラジエータの放熱量の変化量を推定する
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項７】
電動ウォータポンプにより内燃機関とラジエータとの間で機関冷却水を循環させるとともに電動ファンの冷却風によりラジエータ内の機関冷却水を冷却する一対の冷却系が機関冷却水の循環経路に並列に配設され、機関冷却水温が所定の温度域に維持されるように前記一対の冷却系の各電動ファン及び各電動ウォータポンプの駆動電力を制御する制御手段を有する車載内燃機関の冷却装置において、
前記一対の冷却系の各ラジエータから送出されて他方のラジエータから放出された機関冷却水温と合流する前の機関冷却水温をそれぞれ検出する一対の水温検出手段を有し、同水温検出手段によって検出される機関冷却水温に基づいて各ラジエータの放熱量を各別に推定する放熱量推定手段を備え、
前記制御手段は前記一対の冷却系のうち一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量と、他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量とを比較する比較処理を実行し、同比較処理の結果に基づき、前記冷却系全体の電力消費量が小さくなるように前記一対の冷却系の各電動ファン及び各電動ウォータポンプの駆動電力を制御する
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車載内燃機関の冷却装置において、
前記制御手段は前記比較処理に際して前記一対の冷却系のうち一方の冷却系における電動ファンの駆動電力と、他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力とを同時に変化させる
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８に記載の車載内燃機関の冷却装置において、
前記制御手段は各ラジエータの放熱量を増大させて前記冷却系全体の冷却能力を増大させるときに前記比較処理を実行し、前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも大きい場合には前記一対の冷却系における各電動ファンの駆動電力をそれぞれ増大させる一方、前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも小さい場合には前記一対の冷却系における各電動ウォータポンプの駆動電力をそれぞれ増大させる
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の車載内燃機関の冷却装置において、
前記制御手段は前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量よりも大きい場合には前記一対の冷却系の電動ファンの駆動電力を増大させる一方、前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量よりも小さい場合には前記一対の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力を増大させる
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項１１】
請求項７又は請求項８に記載の車載内燃機関の冷却装置において、
前記制御手段は各ラジエータの放熱量を減少させて前記冷却系全体の冷却能力を低下させるときに前記比較処理を実行し、前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも小さい場合には前記一対の冷却系の電動ファンの駆動電力を減少させる一方、前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも大きい場合には前記一対の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力を減少させる
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の車載内燃機関の冷却装置において、
前記制御手段は前記一方の冷却系の電動ファンの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量が前記他方の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量よりも小さい場合には前記一対の冷却系の電動ファンの駆動電力を減少させる一方、前記一方の冷却系の電動ファンの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量が前記他方の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量よりも大きい場合には前記一対の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力を減少させる
ことを特徴とする車載内燃機関の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載される車載内燃機関の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される車載内燃機関の冷却装置では、機関本体に形成されたウォータジャケットに機関冷却水を循環させ、機関各部と機関冷却水との間で熱交換を行うことにより、機関各部の温度を機関運転に適した温度に維持するようにしている。また、この熱交換により温度上昇した機関冷却水は、ラジエータに供給され、空気との熱交換によって冷却された後、再び機関各部に送出される。このように車載内燃機関の冷却装置にあっては、ラジエータにより機関冷却水を冷却することにより機関冷却水の温度を所定の温度範囲に維持し、機関温度を機関運転に適した温度に維持するようにしている。
【０００３】
ところで、内燃機関の燃焼熱量は機関運転状態に応じて変化するため、機関冷却水温を所定の温度範囲に維持して機関温度を機関運転に適した温度とするためには、こうした燃焼熱量の変化に応じてラジエータの放熱量を変更する必要がある。しかしながら、こうした冷却装置において従来から用いられている機関駆動式のウォータポンプでは、ラジエータの放熱量を大きく左右する機関冷却水の吐出量が機関回転速度によって決定されてしまう。そのため、例えば登坂時等、機関負荷は高いものの機関回転速度が十分に上昇しないような機関運転状態においては、ラジエータの放熱量を十分に確保することができなくなるおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の車載内燃機関の冷却装置にあっては、電動ファンの他、電動ウォータポンプを備え、これら電動ウォータポンプと電動ファンの駆動状態を機関冷却水温に基づいて変更することによってラジエータの放熱量を比較的高い自由度をもって調節するようにしている。
【特許文献１】特開平３‐２２８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、特許文献１に記載される装置のように、電動ファンと電動ウォータポンプとを備える車載内燃機関の冷却装置にあっては、これらを駆動するために電力が消費されるため、その電力消費量の増大を極力抑制することが重要となる。ところが、ラジエータの放熱量は、電動ファンの送風量や電動ポンプの吐出量はもとより、機関冷却水の温度、ラジエータを通過する車両走行風の量や外気温等、そのときの車両運転状態によっても種々変化する。このため、機関冷却水が所定の温度範囲に維持されるようにラジエータの放熱量を確保しつつ、電動ファンや電動ポンプの消費電力量がより少なくなるように、それらの駆動状態を制御することは極めて困難であり、従来の装置ではこの点において改善の余地を残している。
【０００６】
この発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温を所定の温度域に維持することのできる車載内燃機関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】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、電動ウォータポンプにより内燃機関とラジエータとの間で機関冷却水を循環させるとともに電動ファンの冷却風により前記ラジエータ内の機関冷却水を冷却する冷却系と、機関冷却水温が所定の温度域に維持されるように前記冷却系の電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力を制御する制御手段とを有する車載内燃機関の冷却装置において、前記ラジエータの放熱量の変化量を機関冷却水温に基づいて推定する放熱量推定手段を備え、前記制御手段は前記電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量と、前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量とを比較する比較処理を実行し、同比較処理の結果に基づき、前記冷却系全体の電力消費量が小さくなるように前記電動ファン及び前記電動ウォータポンプの駆動電力を制御することをその要旨とする。
【０００８】
機関冷却水温が上昇している状況下でラジエータの放熱量が増大すると機関冷却水温の上昇量が減少する。また、機関冷却水温が低下している状況下でラジエータの放熱量が増大すると機関冷却水温の低下量が増大する。一方で、機関冷却水温が上昇している状況下でラジエータの放熱量が減少すると機関冷却水温の上昇量が増大し、機関冷却水温が低下している状況下でラジエータの放熱量が減少すると機関冷却水温の低下量が減少する。従って、機関冷却水温の変化量を監視することにより、ラジエータにおける放熱量の変化量を推定することができる。
【０００９】
上記請求項１に記載の構成では、電動ファンの駆動電力のみを変化させた場合と電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させた場合とについて、機関冷却水温に基づいて単位電力当たりの放熱量の変化量をそれぞれ推定し、それらを比較する比較処理が実行される。そして、その結果に基づいて冷却系全体の電力消費量が小さくなるように電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力を変更する。そのため、機関冷却水温、車両走行風の風量、外気温等、そのときどきの車両運転状態や電動ファン及び電動ウォータポンプの各駆動状態に即した態様でラジエータの放熱量を効率的に制御することができ、冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温を所定の温度域に維持することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載内燃機関の冷却装置において、前記制御手段は前記ラジエータの放熱量を増大させるときに前記比較処理を実行し、前記電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも大きい場合には前記電動ファンの駆動電力を増大させる一方、前記電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも小さい場合には前記電動ウォータポンプの駆動電力を増大させることをその要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車載内燃機関の冷却装置において、前記制御手段は前記電動ファンの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量よりも大きい場合には前記電動ファンの駆動電力を増大させる一方、前記電動ファンの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量よりも小さい場合には前記電動ウォータポンプの駆動電力を増大させることをその要旨とする。
【００１２】
上記請求項２に記載の構成では、ラジエータの放熱量を増大させるときに比較処理を実行し、電動ファン及び電動ウォータポンプのうち、単位電力当たりの放熱量の変化量が大きい方の駆動電力を増大させるようにしている。そのため、より少ない消費電力の増大をもってラジエータの放熱量を効率的に増大させることができる。その結果、冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温を所定の温度域に維持することができるようになる。
【００１３】
具体的には請求項３に記載の発明によるように、電動ファンの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量と、電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量とを比較する比較処理を実行し、それら電動ファン及び電動ウォータポンプのうち単位電力当たりの放熱量の増大量が大きい方の駆動電力を増大させるといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、ラジエータの放熱量を増大させるときの電動ファン及び電動ウォータポンプの各駆動状態の変化に即した態様で比較処理を実行することができるようになり、ラジエータの放熱量をより効率的に増大させることができるようになる。
【００１４】
尚ここで、「電動ファンの駆動電力を増大させる」場合には、電動ファンの駆動電力のみを増大させる場合はもとより、電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の双方を増大させる際に、その電動ファンに関する増大量を電動ウォータポンプに関する増大量よりも大きく設定する場合も含まれる。また同様に、「電動ウォータポンプの駆動電力を増大させる」場合には、電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させる場合の他、電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の双方を増大させる際に、その電動ウォータポンプに関する増大量を電動ファンに関する増大量よりも大きく設定する場合も含まれる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の車載内燃機関の冷却装置において、前記制御手段は前記ラジエータの放熱量を減少させるときに前記比較処理を実行し、前記電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも小さい場合には前記電動ファンの駆動電力を減少させる一方、前記電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも大きい場合には前記電動ウォータポンプの駆動電力を減少させることをその要旨とする。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車載内燃機関の冷却装置において、前記制御手段は前記電動ファンの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量よりも小さい場合には前記電動ファンの駆動電力を減少させる一方、前記電動ファンの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量が前記電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量よりも大きい場合には前記電動ウォータポンプの駆動電力を減少させることをその要旨とする。
【００１７】
上記請求項４に記載の構成では、ラジエータの放熱量を減少させるときに比較処理を実行し、電動ファン及び電動ウォータポンプのうち、単位電力当たりの放熱量の変化量が小さい方の駆動電力を減少させるようにしている。そのため、ラジエータの放熱量を所定量だけ減少させるのに際し、冷却系全体における駆動電力をより大きく減少させることができる。その結果、冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温を所定の温度域に維持することができるようになる。
【００１８】
具体的には請求項５に記載の発明によるように、ラジエータの放熱量を減少させるときに電動ファンの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量と、電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量とを比較する比較処理を実行し、それら電動ファン及び電動ウォータポンプのうち単位電力当たりの放熱量の減少量が小さい方の駆動電力を減少させるといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、ラジエータの放熱量を減少させるときの電動ファン及び電動ウォータポンプの各駆動状態の変化に即した態様で比較処理を実行することができるようになり、ラジエータの放熱量をより効率的に減少させることができるようになる。
【００１９】
尚ここで、「電動ファンの駆動電力を減少させる」場合には、電動ファンの駆動電力のみを減少させる場合はもとより、電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の双方を減少させる際に、その電動ファンに関する減少量を電動ウォータポンプに関する減少量よりも大きく設定する場合も含まれる。また同様に、「電動ウォータポンプの駆動電力を減少させる」場合には、電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させる場合の他、電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の双方を減少させる際に、その電動ウォータポンプに関する減少量を電動ファンに関する減少量よりも大きく設定する場合も含まれる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車載内燃機関の冷却装置において、放熱量推定手段は前記ラジエータから送出されて前記内燃機関に流入する前の機関冷却水の温度を検出する水温検出手段を備え、同水温検出手段によって検出された機関冷却水温に基づいて前記ラジエータの放熱量の変化量を推定することをその要旨とする。
【００２１】
ラジエータから送出されて内燃機関に流入する前の機関冷却水温を検出し、その機関冷却水温に基づいてラジエータの放熱量の変化量を推定するようにした上記構成によれば、同水温検出手段により検出される機関冷却水温が機関燃焼熱の影響により変化することを抑制することができ、ラジエータにおける放熱量の変化量をより正確に推定することができるようになる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、電動ウォータポンプにより内燃機関とラジエータとの間で機関冷却水を循環させるとともに電動ファンの冷却風によりラジエータ内の機関冷却水を冷却する一対の冷却系が機関冷却水の循環経路に並列に配設され、機関冷却水温が所定の温度域に維持されるように前記一対の冷却系の各電動ファン及び各電動ウォータポンプの駆動電力を制御する制御手段を有する車載内燃機関の冷却装置において、前記一対の冷却系の各ラジエータから送出されて他方のラジエータから放出された機関冷却水温と合流する前の機関冷却水温をそれぞれ検出する一対の水温検出手段を有し、同水温検出手段によって検出される機関冷却水温に基づいて各ラジエータの放熱量を各別に推定する放熱量推定手段を備え、前記制御手段は前記一対の冷却系のうち一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量と、他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量とを比較する比較処理を実行し、同比較処理の結果に基づき、前記冷却系全体の電力消費量が小さくなるように前記一対の冷却系の各電動ファン及び各電動ウォータポンプの駆動電力を制御することをその要旨とする。
【００２３】
上記構成では、機関冷却水の循環経路に並列に配設された一対の冷却系に各ラジエータから送出されて他方のラジエータから放出された機関冷却水と合流する前の機関冷却水温を検出する水温検出手段がそれぞれ設けられている。そのため、他方のラジエータの放熱量が変化することによる影響によって各水温検出手段により検出される機関冷却水温が変化することを抑制することができ、各ラジエータにおける放熱量の変化量をより正確に推定することができるようになる。そして、一対の冷却系のうち一方の冷却系の電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量と、他方の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量とを比較する比較処理を実行し、その結果に基づいて冷却系全体の電力消費量が小さくなるように一対の冷却系の各電動ファン及び各電動ウォータポンプの駆動電力を変化させるようにしている。従って、上記請求項７に記載の発明によれば、機関冷却水温、車両走行風の風量、外気温等、そのときどきの車両運転状態や電動ファン及び電動ウォータポンプの各駆動状態により即した態様でラジエータの放熱量を効率的に制御することができ、冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温を所定の温度域に維持することができるようになる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の車載内燃機関の冷却装置において、前記制御手段は前記比較処理に際して前記一対の冷却系のうち一方の冷却系における電動ファンの駆動電力と、他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力とを同時に変化させることをその要旨とする。
【００２５】
比較処理に際し、電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量を推定する時期と、電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量を推定する時期とが大きく異なっていると、それら推定時期の間に車両走行風の風量や外気温等、車両運転状態が変動した場合にその影響が無視できないものとなり、比較処理における比較結果の信頼性が低下することとなる。
【００２６】
この点、上記請求項８に記載の構成によれば、比較処理に際して電動ファンの駆動電力と電動ウォータポンプの駆動電力とを同時に変化させるようにしているため、車両運転状態が変動しているような状況にあっても、電動ファン、電動ウォータポンプの駆動電力を変化させたときの単位電力当たりの放熱量の各変化量を同じ車両運転状態のもとで推定することができ、比較処理における比較結果の信頼性低下を回避することができるようになる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の車載内燃機関の冷却装置において、前記制御手段は各ラジエータの放熱量を増大させて前記冷却系全体の冷却能力を増大させるときに前記比較処理を実行し、前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも大きい場合には前記一対の冷却系における各電動ファンの駆動電力をそれぞれ増大させる一方、前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも小さい場合には前記一対の冷却系における各電動ウォータポンプの駆動電力をそれぞれ増大させることをその要旨とする。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の車載内燃機関の冷却装置において、前記制御手段は前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量よりも大きい場合には前記一対の冷却系の電動ファンの駆動電力を増大させる一方、前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量よりも小さい場合には前記一対の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力を増大させることをその要旨とする。
【００２９】
上記請求項９に記載の構成では、一対の冷却系全体の冷却能力を増大させるときに比較処理を実行し、電動ファン及び電動ウォータポンプのうち、単位電力当たりの放熱量の変化量が大きい方の駆動電力を増大させるようにしている。そのため、より少ない消費電力の増大をもって冷却系全体の冷却能力を効率的に増大させることができる。その結果、冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温を所定の温度域に維持することができるようになる。
【００３０】
具体的には請求項１０に記載の発明によるように、一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量と、他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量とを比較する比較処理を実行し、それら電動ファン及び電動ウォータポンプのうち単位電力当たりの放熱量の増大量が大きい方の駆動電力を増大させるといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、冷却系全体の冷却能力を増大させるときの電動ファン及び電動ウォータポンプの各駆動状態の変化に即した態様で比較処理を実行することができるようになり、冷却系全体の冷却能力をより効率的に増大させることができるようになる。
【００３１】
尚ここで、「電動ファンの駆動電力を増大させる」場合には、電動ファンの駆動電力のみを増大させる場合はもとより、電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の双方を増大させる際に、その電動ファンに関する増大量を電動ウォータポンプに関する増大量よりも大きく設定する場合も含まれる。また同様に、「電動ウォータポンプの駆動電力を増大させる」場合には、電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させる場合の他、電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の双方を増大させる際に、その電動ウォータポンプに関する増大量を電動ファンに関する増大量よりも大きく設定する場合も含まれる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の車載内燃機関の冷却装置において、前記制御手段は各ラジエータの放熱量を減少させて前記冷却系全体の冷却能力を低下させるときに前記比較処理を実行し、前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも小さい場合には前記一対の冷却系の電動ファンの駆動電力を減少させる一方、前記一方の冷却系における電動ファンの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量が前記他方の冷却系における電動ウォータポンプの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量よりも大きい場合には前記一対の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力を減少させることをその要旨とする。
【００３３】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の車載内燃機関の冷却装置において、前記制御手段は前記一方の冷却系の電動ファンの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量が前記他方の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量よりも小さい場合には前記一対の冷却系の電動ファンの駆動電力を減少させる一方、前記一方の冷却系の電動ファンの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量が前記他方の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量よりも大きい場合には前記一対の冷却系の電動ウォータポンプの駆動電力を減少させることをその要旨とする。
【００３４】
上記請求項１１に記載の構成では、一対の冷却系全体の冷却能力を低下させるときに比較処理を実行し、電動ファン及び電動ウォータポンプのうち、単位電力当たりの放熱量の変化量が小さい方の駆動電力を減少させるようにしている。そのため、一対の冷却系全体の冷却能力を所定量だけ減少させるのに際し、冷却系全体における駆動電力をより大きく減少させることができる。その結果、冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温を所定の温度域に維持することができるようになる。
【００３５】
具体的には請求項１２に記載の発明によるように、一対の冷却系の放熱量を減少させるときに一方の冷却系の電動ファンの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量と、他方の電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量とを比較する比較処理を実行し、それら電動ファン及び電動ウォータポンプのうち単位電力当たりの放熱量の減少量が小さい方の駆動電力を減少させるといった構成を採用することができる。こうした構成によれば、一対の冷却系全体の冷却能力を低下させるときの電動ファン及び電動ウォータポンプの各駆動状態の変化に即した態様で比較処理を実行することができるようになり、一対の冷却系全体の冷却能力をより効率的に減少させることができるようになる。
【００３６】
尚ここで、「電動ファンの駆動電力を減少させる」場合には、電動ファンの駆動電力のみを減少させる場合はもとより、電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の双方を減少させる際に、その電動ファンに関する減少量を電動ウォータポンプに関する減少量よりも大きく設定する場合も含まれる。また同様に、「電動ウォータポンプの駆動電力を減少させる」場合には、電動ウォータポンプの駆動電力のみを減少させる場合の他、電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の双方を減少させる際に、その電動ウォータポンプに関する減少量を電動ファンに関する減少量よりも大きく設定する場合も含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、この発明にかかる車載内燃機関の冷却装置を具体化した一実施形態について、図１〜図７を参照して説明する。
図１は、本実施形態にかかる冷却装置の概略構成を示している。図１に示されるように、内燃機関１０には、そのシリンダを取り囲むように機関冷却水が循環するウォータジャケット１２が形成されている。また、ウォータジャケット１２には、機関冷却水温ＴＨＷを検出する機関水温センサ５１が設けられている。
【００３８】
また、機関冷却水の循環経路には、図１に示されるようにそれぞれ同じ諸元を有する電動ウォータポンプ２１、ラジエータ２２、電動ファン２３とこれらを接続する冷却水通路を備えた第１冷却系２０ａと第２冷却系２０ｂとが並列に接続されている。
【００３９】
以下、第１冷却系２０ａについてその構成を詳しく説明する。尚、第２冷却系２０ｂは、第１冷却系２０ａと構成が同一であるため、その説明を割愛する。以下の説明では、各冷却系２０ａ，２０ｂにおいて同じ機能を有する部材については同じ符号を付すとともに、第１冷却系２０ａを構成する各部材についてはその符号に添え字「ａ」を付し、第２冷却系２０ｂを構成する部材についてはその符号に「ｂ」を付すことによってそれらを区別する。また、各部材について特に添え字を付さない場合には、これら第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂの双方の部材を示すこととする。
【００４０】
第１冷却系２０ａにおける電動ウォータポンプ２１ａは、吐出通路２４ａによって内燃機関１０のウォータジャケット１２に接続されている。電動ウォータポンプ２１ａによって吐出された機関冷却水は、吐出通路２４ａを通じてウォータジャケット１２に導入され、同ウォータジャケット１２を循環することによりシリンダ及び機関各部を冷却する。そして、シリンダ及び機関各部の熱を奪って温められた機関冷却水は、排出通路２５ａを通じて第１冷却系２０ａへと供給される。この排出通路２５ａはその下流側においてラジエータ２２ａに接続される導入通路２６ａと、サーモスタットバルブ３０に接続されるバイパス通路２７ａとに分岐しており、排出通路２５ａの機関冷却水は導入通路２６ａを通じてラジエータ２２ａに導入される。ラジエータ２２ａには、その車両後方側に位置し、電動モータの駆動力によってラジエータ２２ａに冷却風を送風する電動ファン２３ａが取り付けられている。尚、電動ウォータポンプ２１ａの吐出量はその駆動電力が大きくなるほど多くなり、電動ファン２３ａについても同様に、駆動電力が大きくなるほど送風量が多くなる。
【００４１】
また、ラジエータ２２ａの下流側には、還流通路２８ａが接続されている。この還流通路２８ａは、サーモスタットバルブ３０ａ及び吸入通路２９ａを介して電動ウォータポンプ２１ａに接続されている。即ち、ラジエータ２２ａによって冷却された機関冷却水は、還流通路２８ａ、サーモスタットバルブ３０ａ、吸入通路２９ａを介して電動ウォータポンプ２１ａに吸入され、再び、内燃機関１０のウォータジャケット１２に吐出される。また、図１に示されるようにこの還流通路２８ａには、ラジエータ２２ａから送出された機関冷却水の水温ＴＨＷ１を検出する水温センサ５２ａが設けられている。
【００４２】
また、バイパス通路２７ａ、還流通路２８ａ及び吸入通路２９ａがそれぞれ接続されるサーモスタットバルブ３０ａは、機関冷却水の温度に応じてその循環態様を切り替える。具体的には、機関冷間始動時のように機関冷却水の温度が低い場合には、バイパス通路２７ａと吸入通路２９ａとを連通させるとともに、還流通路２８ａを閉鎖する。従って、ウォータジャケット１２から排出された機関冷却水はラジエータ２２ａをバイパスして再びウォータジャケット１２に戻される。こうして機関冷間時には、ラジエータ２２ａによる機関冷却水の冷却を行わずに機関冷却水の温度を速やかに上昇させる。一方で、機関冷却水の温度が高くなった場合には、バイパス通路２７ａを閉鎖するとともに、還流通路２８ａと吸入通路２９ａとを連通させ、ラジエータ２２ａを介して機関冷却水を循環させる。
【００４３】
上述したように第２冷却系２０ｂは、第１冷却系２０ａと同様の構成を有している。そして、こうした一対の冷却系２０ａ，２０ｂを備える本実施形態の冷却装置では、内燃機関１０のウォータジャケット１２から排出された機関冷却水をこれら冷却系２０ａ，２０ｂを通じて冷却することにより、内燃機関１０の温度を機関運転に適した温度に維持するようにしている。即ち、内燃機関１０の温度が過度に上昇すると、ピストンの焼き付き等が発生する一方、その温度が過度に低下すると燃焼状態の悪化や駆動抵抗の増大、ひいてはそれらに起因する燃費の低下を招くこととなる。このため、本冷却装置は機関冷却水の温度を所定の温度範囲に維持することにより、こうした機関温度の過度な上昇や低下を抑制するようにしている。
【００４４】
ところで、内燃機関の燃焼熱量は機関運転状態に応じて変化するため、機関冷却水温ＴＨＷを所定の温度範囲に維持して機関温度を機関運転に適した温度に維持するためには、こうした燃焼熱量の変化に応じてラジエータ２２の放熱量を変更する必要がある。そこで、本実施形態の冷却装置では、電動ウォータポンプ２１と電動ファン２３の駆動状態を機関水温センサ５１によって検出される機関冷却水温ＴＨＷに基づいて変更し、ラジエータ２２の放熱量を調節するようにしている。
【００４５】
こうした駆動電力の制御は電子制御装置５０によって行われる。電子制御装置５０には、図１に示されるように機関水温センサ５１、第１冷却系２０ａの還流通路２８ａに設けられた水温センサ５２ａ、第２冷却系２０ｂの還流通路２８ｂに設けられた水温センサ５２ｂの他、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ５３、内燃機関１０の吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ５４等が接続されており、これら各種センサ５１〜５４の検出信号が取り込まれる。この電子制御装置５０は、各種センサ５１〜５４から取り込んだ検出値に基づいて第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１及び電動ファン２３の駆動電力を制御する。
【００４６】
ここで、本実施形態の冷却装置のように、電動ファン２３と電動ウォータポンプ２１とを備える車載内燃機関の冷却装置にあっては、これらを駆動するために電力が消費されるため、その電力消費量の増大を極力抑制することが重要となる。そこで、本実施形態の冷却装置では、機関冷却水温ＴＨＷ、車両走行風の風量、外気温等、車両運転状態や電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の各駆動状態により即した態様でラジエータ２２の放熱量を効率的に制御することにより、これら電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１電力消費量の増大を抑制するようにしている。具体的には、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量と、第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量を比較する比較処理を実行し、その比較結果に基づいて冷却系全体の電力消費量が小さくなるように冷却系２０ａ，２０ｂの電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力を変更するようにしている。
【００４７】
以下、この比較処理を含め、電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力を制御する際の制御態様について図２〜図７を参照して説明する。図２及び図３は、電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力を制御する処理の一連の流れを示すフローチャートである。この処理は、機関運転中に機関冷却水温ＴＨＷが所定の温度以上となり、サーモスタットバルブ３０によって循環経路が切り替えられて第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂのラジエータ２２を介して機関冷却水が循環される状態にあることを条件に、電子制御装置５０によって予め設定された所定期間Ｔｉｎｔ毎に繰り返し実行される。
【００４８】
この処理が開始されると、まずステップＳ１００において、機関水温センサ５１によって検出される機関冷却水温ＴＨＷが比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ以上であるか否かが判定される。尚、比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎは、比較処理を実行する温度域の下限値として、例えば、機関運転に適した機関冷却水温の下限値が設定されている。
【００４９】
ステップＳ１００において、機関冷却水温ＴＨＷが比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ未満である旨推定された場合には（ステップＳ１００：ＮＯ）、ステップＳ２００へと進む。そして、ステップＳ２００において、電動ファン２３を停止し、電子制御装置５０のメモリに予め記憶された演算マップを参照して機関運転状態に応じた電動ウォータポンプ２１の駆動電力を演算し、電動ウォータポンプ２１を駆動制御する。即ち、機関冷却水温ＴＨＷが機関運転に適した温度域以下であり、速やかに機関冷却水温ＴＨＷを上昇させる必要がある場合には、比較処理を実行せずに機関運転状態に基づいて予め決められた駆動電力にて電動ウォータポンプ２１を駆動する。
【００５０】
尚、このとき参照される演算マップは、図４に示されるように、機関冷却水温ＴＨＷが高いときほど、また吸入空気量ＧＡ、機関回転速度ＮＥに基づいて算出される機関負荷が高く、内燃機関１０の燃焼熱量が多いときほど電動ウォータポンプ２１の駆動電力が大きくなるように設定されている。従って、機関負荷が高いときほど、また機関冷却水温ＴＨＷが高いときほど、電動ウォータポンプ２１の吐出量は多くなる。
【００５１】
ステップＳ２００において、演算マップを参照して電動ウォータポンプ２１の駆動電力を変更した後、この処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ１００において、機関冷却水温ＴＨＷが比較処理下限温度ＴＨＷｍｉｎ以上である旨判定された場合には（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、ステップＳ１１０へと進み、ステップＳ１１０において、機関冷却水温ＴＨＷが比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘ以下であるか否かが判定される。尚、比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘは、比較処理を実行する温度域の上限値として、例えば、機関運転に適した機関冷却水温の上限値が設定されている。
【００５２】
ステップＳ１１０において、機関冷却水温ＴＨＷが比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘよりも高い旨判定された場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、即ち機関冷却水温ＴＨＷが機関運転に適した温度域を超えて高くなっており、直ちに機関冷却水温ＴＨＷを低下させる必要がある旨判定された場合には、ステップＳ３００へと進む。そして、ステップＳ３００において、電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力をその最大値に設定することにより、電動ファン２３を最大送風量で駆動させるとともに、電動ウォータポンプ２１を最大吐出量で駆動させ、この処理を終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ１１０において、機関冷却水温ＴＨＷが比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘ以下である旨判定された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、即ち機関冷却水温ＴＨＷが比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ以上であり、且つ比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘ未満である旨判定された場合には、図３に示されるステップＳ１３０へと進む。そして、ステップＳ１３０において、機関冷却水温ＴＨＷが上昇中か否かが判定される。具体的には、前回の制御周期における機関冷却水温ＴＨＷと今回の制御周期における機関冷却水温ＴＨＷとを比較し、今回の制御周期における機関冷却水温ＴＨＷが前回の制御周期における機関冷却水温ＴＨＷよりも所定量以上高い場合には、機関冷却水温ＴＨＷが上昇中である旨判定される。
【００５４】
ステップＳ１３０において、機関冷却水温ＴＨＷが上昇中である旨判定された場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、換言すると各ラジエータ２２の放熱量を増大させて各冷却系２０ａ，２０ｂ全体の冷却能力を増大させる必要がある場合には、ステップＳ１４０へと進み、電動ウォータポンプ２１が最大吐出量で駆動されているか否かが判定される。そして、ステップＳ１４０において、電動ウォータポンプ２１が最大吐出量で駆動されている旨判定された場合には（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、ステップＳ１８０へと進み、ステップＳ１８０において、第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ増大させる。即ち、これ以上電動ウォータポンプ２１の駆動電力を増大させることができないため、電動ファン２３の駆動電力を増大させることにより、ラジエータ２２の放熱量を増大させる。
【００５５】
尚、所定量αは、同所定量αだけ駆動電力を増大させることにより、第１冷却系２０ａに設けられた水温センサ５２ａによって検出される水温ＴＨＷ１（以下、「水温ＴＨＷ１」という）と、第２冷却系２０ｂに設けられた水温センサ５２ｂによって検出される水温ＴＨＷ２（以下、「水温ＴＨＷ２」という）とを変化させることのできる駆動電力の変更量の最小値よりも大きな値に設定されている。こうして第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３の駆動電力を増大させた後、この処理を一旦終了する。
【００５６】
一方、ステップＳ１４０において、電動ウォータポンプ２１が最大吐出量で駆動されていない旨判定された場合には（ステップＳ１４０：ＮＯ）、ステップＳ１５０へと進み、電動ファン２３が最大送風量で駆動されているか否かが判定される。
【００５７】
ステップＳ１５０において、電動ファン２３が最大吐出量で駆動されている旨判定された場合には（ステップＳ１５０：ＹＥＳ）、ステップＳ１８２へと進み、ステップＳ１８２において、第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ増大させる。即ち、これ以上電動ファン２３の駆動電力を増大させることができないため、電動ウォータポンプ２１の駆動電力を増大させてその吐出量を増大させることにより、ラジエータ２２の放熱量を増大させる。こうして電動ウォータポンプ２１の駆動電力を増大させた後、この処理を一旦終了する。
【００５８】
これに対して、ステップＳ１５０において、電動ファン２３が最大送風量で駆動されていない旨判定された場合には（ステップＳ１５０：ＮＯ）、ステップＳ１６０へと進む。
ステップＳ１６０では、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａ及び電動ウォータポンプ２１ａのうち電動ファン２３ａの駆動電力のみを所定量αだけ増大させるとともに、第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３ｂ及び電動ウォータポンプ２１ｂのうち電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力のみを同じく所定量αだけ増大させる。こうしてステップＳ１６０を通じて電動ファン２３ａ及び電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力をそれぞれ所定量αだけ増大させた後、水温ＴＨＷ１及び水温ＴＨＷ２が変化するまで予め設定された所定の期間だけ待ってステップＳ１７０へと進む。
【００５９】
ステップＳ１７０では、水温ＴＨＷ１と、水温ＴＨＷ２とが比較され、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２よりも低いか否かが判定される。
内燃機関１０のウォータジャケット１２から排出され、排出通路２５を通じて各冷却系２０ａ，２０ｂのラジエータ２２に供給される機関冷却水の温度は等しい。そのため、ラジエータ２２ａから送出された機関冷却水の温度（水温ＴＨＷ１）と、ラジエータ２２ｂから送出された機関冷却水の温度（水温ＴＨＷ２）とを比較することにより、ラジエータ２２ａとラジエータ２２ｂとの放熱量の大小を比較することができ、ひいては単位電力当たりの放熱量の変化量を比較することができる。
【００６０】
より具体的には、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２よりも低い場合には、電動ファン２３ａの駆動電力を所定量αだけ増大させた第１冷却系２０ａのラジエータ２２ａにおける放熱量の変化量が、電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を所定量αだけ増大させた第２冷却系２０ｂのラジエータ２２ｂにおける放熱量の変化量よりも大きい旨推定することができる。その結果、この比較処理が行われた時点において、電動ファン２３と電動ウォータポンプ２１のうち電動ファン２３の方が単位電力当たりの放熱量の変化量が大きい旨判定することができる。
【００６１】
ステップＳ１７０において、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２よりも低い旨判定された場合（ステップＳ１７０：ＹＥＳ）、即ち電動ファン２３と電動ウォータポンプ２１のうち電動ファン２３の方が単位電力当たりの放熱量の変化量が大きい旨判定された場合には、ステップＳ１８０へと進み。ステップＳ１６０において増大させた電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を所定量αだけ減少させて元に戻すとともに、第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３ｂの駆動電力を所定量αだけ増大させる。即ち、ステップＳ１６０において駆動電力を増大させる直前の状態に対して第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂの双方の電動ファン２３の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ増大させる。こうして第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ増大させ、ラジエータ２２の放熱量を増大させた後、この処理を一旦終了する。
【００６２】
一方、ステップＳ１７０において、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２以上である旨判定された場合（ステップＳ１７０：ＮＯ）、即ち電動ファン２３の単位電力当たりの放熱量の変化量が電動ウォータポンプ２１の単位電力当たりの放熱量の変化量以下である旨判定された場合には、ステップＳ１８２へと進む。そして、ステップＳ１８２では、ステップＳ１６０において増大させた電動ファン２３ａの駆動電力を所定量αだけ減少させて元に戻すとともに、第１冷却系２０ａにおける電動ウォータポンプ２１ａの駆動電力を所定量αだけ増大させる。即ち、ステップＳ１６０において駆動電力を増大させる直前の状態に対して第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂの双方の電動ウォータポンプ２１の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ増大させる。こうして第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ増大させ、ラジエータ２２の放熱量を増大させた後、この処理を一旦終了する。
【００６３】
これに対して、ステップＳ１３０において、機関冷却水温ＴＨＷが上昇中ではない旨判定された場合には（ステップＳ１３０：ＮＯ）、ステップＳ１４５へと進み、ステップＳ１４５において、機関冷却水温ＴＨＷが低下中か否かが判定される。具体的にはこの判定は、ステップＳ１３０の処理と同様、前回の制御周期における機関冷却水温ＴＨＷと今回の制御周期における機関冷却水温ＴＨＷとを比較し、今回の制御周期における機関冷却水温ＴＨＷが前回の制御周期における機関冷却水温ＴＨＷよりも所定量以上低い場合には、機関冷却水温ＴＨＷが低下中である旨判定される。
【００６４】
ステップＳ１４５において、機関冷却水温ＴＨＷが低下中である旨判定された場合（ステップＳ１４５：ＹＥＳ）、換言すると各ラジエータ２２の放熱量を減少させて各冷却系２０ａ，２０ｂ全体の冷却能力を低下させる必要がある場合には、ステップＳ１５５へと進み、電動ファン２３が停止しているか否かが判定される。ステップＳ１５５において、電動ファン２３が停止している旨判定された場合には（ステップＳ１５５：ＹＥＳ）、ステップＳ１８６へと進み、ステップＳ１８６において、第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ減少させる。即ち、これ以上電動ファン２３の駆動電力を減少させることができないため、電動ウォータポンプ２１の駆動電力を減少させてその吐出量を減少させることにより、ラジエータ２２の放熱量を減少させる。こうして電動ウォータポンプ２１の駆動電力を減少させた後、この処理を一旦終了する。
【００６５】
一方、電動ファン２３が停止されていない旨判定された場合には（ステップＳ１５５：ＮＯ）、ステップＳ１６５へと進む。
ステップＳ１６５では、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａ及び電動ウォータポンプ２１ａのうち電動ファン２３ａの駆動電力のみを所定量αだけ減少させるとともに、第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３ｂ及び電動ウォータポンプ２１ｂのうち電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力のみを同じく所定量αだけ減少させる。
【００６６】
こうしてステップＳ１６５を通じて電動ファン２３ａ及び電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力をそれぞれ所定量αだけ減少させた後、水温ＴＨＷ１及び水温ＴＨＷ２が変化するまで予め設定された所定の期間だけ待ってステップＳ１７５へと進む。
【００６７】
ステップＳ１７５では、水温ＴＨＷ１と、水温ＴＨＷ２とが比較され、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２よりも低いか否かが判定される。
上述したように水温ＴＨＷ１と水温ＴＨＷ２とを比較することにより、ラジエータ２２ａとラジエータ２２ｂとの放熱量の大小を比較することができる。具体的には、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２よりも低い場合には、電動ファン２３ａの駆動電力を所定量αだけ減少させた第１冷却系２０ａのラジエータ２２ａにおける放熱量の変化量が、電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を所定量αだけ減少させた第２冷却系２０ｂのラジエータ２２ｂにおける放熱量の変化量よりも小さい旨推定することができる。その結果、この比較処理が行われた時点において、電動ファン２３と電動ウォータポンプ２１のうち電動ファン２３の方が単位電力当たりの放熱量の変化量が小さい旨判定することができる。
【００６８】
ステップＳ１７５において、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２よりも低い旨判定された場合（ステップＳ１７５：ＹＥＳ）、即ち電動ファン２３と電動ウォータポンプ２１のうち電動ファン２３の方が単位電力当たりの放熱量の変化量が小さい旨判定された場合には、ステップＳ１８４へと進み。ステップＳ１６５において減少させた電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を所定量αだけ増大させて元に戻すとともに、第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３ｂの駆動電力を所定量αだけ減少させる。即ち、ステップＳ１６５において駆動電力を減少させる直前の状態に対して第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂの双方の電動ファン２３の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ減少させる。こうして第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ減少させ、ラジエータ２２の放熱量を増大させた後、この処理を一旦終了する。
【００６９】
一方、ステップＳ１７５において、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２以上である旨判定された場合（ステップＳ１７５：ＮＯ）、即ち電動ファン２３の単位電力当たりの放熱量の変化量が電動ウォータポンプ２１の単位電力当たりの放熱量の変化量以上である旨判定された場合には、ステップＳ１８６へと進む。そして、ステップＳ１８６では、ステップＳ１６５において減少させた電動ファン２３ａの駆動電力を所定量αだけ増大させて元に戻すとともに、第１冷却系２０ａにおける電動ウォータポンプ２１ａの駆動電力を所定量αだけ減少させる。即ち、ステップＳ１６５において駆動電力を減少させる直前の状態に対して第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂの双方の電動ウォータポンプ２１の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ減少させる。こうして第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１の駆動電力をそれぞれ所定量αだけ減少させ、ラジエータ２２の放熱量を減少させた後、この処理を一旦終了する。
【００７０】
これに対して、ステップＳ１４５において、機関冷却水温ＴＨＷが低下中ではない旨判定された場合（ステップＳ１４５：ＮＯ）、即ち前回の制御周期における機関冷却水温ＴＨＷと今回の制御周期における機関冷却水温ＴＨＷとの差が所定量よりも小さく、機関冷却水温ＴＨＷがあまり変化していない旨判定された場合には、電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力を変化させずにこの処理を一旦終了する。
【００７１】
以下、この一連の処理を通じて制御される機関冷却水温ＴＨＷの変化について、図５〜７を参照して説明する。図５は、機関冷却水温ＴＨＷと、本実施形態の冷却装置における電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力の制御態様との関係を示している。
【００７２】
図５に示されるように、機関冷却水温ＴＨＷが比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ未満の場合には（時刻Ｔ１以前）、電動ファン２３は停止され、電動ウォータポンプ２１の駆動電力が演算マップを参照して設定される。時刻Ｔ１において、機関冷却水温ＴＨＷが比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ以上であり、且つ機関冷却水温ＴＨＷが上昇中である旨判定されると、上述したように、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を増大させて放熱量の変化量を比較する水温上昇時の比較処理が実行される。そして、この比較処理の結果に基づいて、電動ファン２３と電動ウォータポンプ２１のうち単位電力当たりの放熱量の変化量が大きい方の駆動電力が増大される。
【００７３】
こうした比較処理を繰り返し実行しながら電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力を増大させることにより、ラジエータ２２の放熱量が増大し、機関冷却水温ＴＨＷの変化量が次第に小さくなる。そして、時刻Ｔ２において機関冷却水温ＴＨＷがあまり変化していない旨判定されると、駆動電力はそのまま維持され、機関冷却水温ＴＨＷが機関運転に適した温度域に維持されるようになる。
【００７４】
また、内燃機関１０の燃焼熱量が非常に大きい場合には、時刻Ｔ３以降のように、水温上昇時の比較処理が繰り返し実行され、電動ファン２３と電動ウォータポンプ２１の駆動電力が増大しているにも関わらず、機関冷却水温ＴＨＷが上昇し続ける。こうした場合には、機関冷却水温ＴＨＷが比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘよりも高い旨判定されると（時刻Ｔ４）、電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力がともに最大値に設定され、電動ファン２３が最大送風量で駆動されるとともに、電動ウォータポンプ２１が最大吐出量で駆動される。こうしてラジエータ２２の放熱量が最大限増大されると、機関冷却水温ＴＨＷは、速やかに低下するようになる（時刻Ｔ４以降）。
【００７５】
そして、時刻Ｔ５において、機関冷却水温ＴＨＷが比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘ以下になり、且つ機関冷却水温ＴＨＷが低下中である旨判定されると、上述したように、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を減少させて放熱量の変化量を比較する水温低下時の比較処理が実行され、電動ファン２３と電動ウォータポンプ２１のうち単位電力当たりの放熱量の変化量が小さい方の駆動電力が減少される。
【００７６】
こうした比較処理が繰り返し実行され、電動ファン２３と電動ウォータポンプ２１の駆動電力が減少されることにより、ラジエータ２２の放熱量が減少し、機関冷却水温ＴＨＷの変化量が小さくなる。そして、時刻Ｔ６において機関冷却水温ＴＨＷがあまり変化していない旨判定されると、駆動電力はそのまま維持され、機関冷却水温ＴＨＷが機関運転に適した温度域に維持されるようになる。
【００７７】
次に、水温上昇時の比較処理における電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力の変化について図６を参照して具体的に説明する。図６は、水温上昇時の比較処理による第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力の変化と、水温ＴＨＷ１及び水温ＴＨＷ２の変化との関係を示している。尚、図６に示されるように、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの所定期間Ｔｉｎｔが図２及び図３を参照して説明した一連の処理の制御周期に相当する。即ち、上述した処理は、所定期間Ｔｉｎｔ毎に図６における時刻ｔ１、ｔ３、ｔ５を開始タイミングとして実行される。
【００７８】
水温上昇時の比較処理が実行されると、図６に示されるように、まず時刻ｔ１において第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力が所定量αだけ増大される。そして、時刻ｔ２において、図６において実線で示される水温ＴＨＷ１と破線で示される水温ＴＨＷ２とが比較される。ここでは、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２以上である旨判定されるため、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａの駆動電力が所定量αだけ減少され、その一方で電動ウォータポンプ２１ａの駆動電力が所定量αだけ増大される。こうして時刻ｔ１における状態に対して第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１の駆動電力がそれぞれ所定量αだけ増大される。こうしてラジエータ２２の放熱量が増大すると機関冷却水温ＴＨＷの上昇量は減少する。
【００７９】
そして、次の制御周期である時刻ｔ３において、機関冷却水温ＴＨＷが未だ上昇中である旨判定されると、再び比較処理が実行され、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力が所定量αだけ増大される。時刻ｔ４において、水温ＴＨＷ１と水温ＴＨＷ２とが比較され、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２よりも低い旨判定されると、第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力が所定量αだけ減少され、その一方で電動ファン２３ｂの駆動電力が所定量αだけ増大される。こうして時刻ｔ３における状態に対して第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３の駆動電力が所定量αだけそれぞれ増大される。こうしてラジエータ２２の放熱量が増大すると機関冷却水温ＴＨＷの上昇量は更に減少する。時刻ｔ５においても同様に水温上昇時の比較処理が実行され、時刻ｔ６において第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３の駆動電力が所定量αだけ増大される。
【００８０】
機関冷却水温ＴＨＷが比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ以上であり、且つ機関冷却水温ＴＨＷが上昇している場合には、このように電動ファン２３ａと電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を所定量αだけ増大させる比較処理が所定期間Ｔｉｎｔ毎に繰り返し実行される。そして、その結果に基づいて第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂの電動ファン２３又は電動ウォータポンプのうち単位電力当たりの放熱量の増大量が大きい方の駆動電力が選択的に増大される。こうして、ラジエータ２２の放熱量が徐々に増大され、機関冷却水温ＴＨＷの上昇量が減少して機関冷却水温ＴＨＷが所定の温度域に維持されるようになる。
【００８１】
次に、水温低下時の比較処理における電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力の変化について図７を参照して具体的に説明する。図７は、水温低下時の比較処理による第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力の変化と、水温ＴＨＷ１及び水温ＴＨＷ２の変化との関係を示している。尚、図６を参照して説明した水温上昇時の比較処理と同様に、図７に示される時刻ｔ１から時刻ｔ３までの所定期間Ｔｉｎｔが図２及び図３を参照して説明した処理の制御周期に相当する。
【００８２】
水温低下時の比較処理が実行されると、図７に示されるように、まず時刻ｔ１において第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力が所定量αだけ減少される。そして、時刻ｔ２において、図７において実線で示される水温ＴＨＷ１と破線で示される水温ＴＨＷ２とが比較される。ここでは、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２以上である旨判定されるため、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａの駆動電力が所定量αだけ増大され、その一方で電動ウォータポンプ２１ａの駆動電力が所定量αだけ減少される。こうして時刻ｔ１における状態に対して第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１の駆動電力がそれぞれ所定量αだけ減少される。こうしてラジエータ２２の放熱量が減少すると機関冷却水温ＴＨＷの低下量は減少する。
【００８３】
そして、次の制御周期である時刻ｔ３において、機関冷却水温ＴＨＷが未だ低下中である旨判定されると、再び比較処理が実行され、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力が所定量αだけ減少される。時刻ｔ４において、水温ＴＨＷ１と水温ＴＨＷ２とが比較され、水温ＴＨＷ１が水温ＴＨＷ２よりも低い旨判定されると、第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力が所定量αだけ増大され、その一方で電動ファン２３ｂの駆動電力が所定量αだけ減少される。こうして時刻ｔ３における状態に対して第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３の駆動電力が所定量αだけそれぞれ減少される。こうしてラジエータ２２の放熱量が減少すると機関冷却水温ＴＨＷの低下量は更に減少する。時刻ｔ５においても同様に水温低下時の比較処理が実行され、時刻ｔ６において第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける電動ファン２３の駆動電力が所定量αだけ減少される。
【００８４】
機関冷却水温ＴＨＷが比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ以上であり、且つ機関冷却水温ＴＨＷが低下している場合には、このように電動ファン２３ａと電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を所定量αだけ減少させる比較処理が所定期間Ｔｉｎｔ毎に繰り返し実行され、その結果に基づいて第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂの電動ファン２３又は電動ウォータポンプのうち単位電力当たりの放熱量の減少量が小さい方の駆動電力が選択的に減少される。こうして、ラジエータ２２の放熱量が徐々に減少され、機関冷却水温ＴＨＷの低下量が減少して機関冷却水温ＴＨＷが所定の温度域に維持されるようになる。
【００８５】
こうして機関冷却水温ＴＨＷが比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ以上であり、且つ比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘ以下である場合には、電動ファン２３の駆動電力を変更する場合と、電動ウォータポンプ２１の駆動電力を変更する場合との単位電力あたりの放熱量の変化量を比較する比較処理が実行され、この結果に基づいて第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂの双方における電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１のうちいずれか一方の駆動電力が選択的に変更される。
【００８６】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）機関冷却水の循環経路に並列に配設された第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける還流通路２８に機関冷却水の温度を検出する水温センサ５２がそれぞれ設けられている。そのため、各ラジエータ２２から送出されて他方のラジエータ２２から放出された機関冷却水と合流する前の水温を検出することができる。その結果、他方のラジエータ２２の放熱量が変化することによる影響によって各水温センサ５２により検出される水温ＴＨＷ１，ＴＨＷ２が変化することを抑制することができ、各ラジエータ２２における放熱量の変化量をより正確に推定することができるようになる。そして、第１冷却系２０ａの電動ファン２３ａの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量と、第２冷却系２０ｂの電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力のみを変化させたときの単位電力当たりの放熱量の変化量を比較する比較処理を実行し、その結果に基づいて冷却系全体の電力消費量が小さくなるように第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂにおける各電動ファン２３及び各電動ウォータポンプ２１の駆動電力を変化させるようにしている。従って、機関冷却水温ＴＨＷ、車両走行風の風量、外気温等、そのときどきの車両運転状態や電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の各駆動状態により即した態様でラジエータ２２の放熱量を効率的に制御することができ、冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温ＴＨＷを所定の温度域に維持することができる。
【００８７】
（２）比較処理に際して電動ファン２３ａの駆動電力と電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力とを同時に変化させるようにしているため、車両運転状態が変動しているような状況にあっても、電動ファン２３ａ、電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を変化させたときの単位電力当たりの放熱量の各変化量を同じ車両運転状態のもとで推定することができ、比較処理における比較結果の信頼性低下を回避することができる。
【００８８】
（３）機関冷却水温ＴＨＷが上昇しており、ラジエータ２２の放熱量を増大させて冷却系全体の冷却能力を増大させるときに比較処理を実行し、電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１のうち、単位電力当たりの放熱量の変化量が大きい方の駆動電力を増大させるようにしている。そのため、より少ない消費電力の増大をもって冷却系全体の冷却能力を効率的に増大させることができる。その結果、冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温を所定の温度域に維持することができるようになる。
【００８９】
（４）冷却系全体の冷却能力を増大させるときに、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量と、第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力のみを増大させたときの単位電力当たりの放熱量の増大量とを比較する比較処理を実行し、その結果に基づいて電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１のうち単位電力当たりの放熱量の増大量が大きい方の駆動電力を増大させるようにしている。そのため、冷却系全体の冷却能力を増大させるときの電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の各駆動状態の変化に即した態様で比較処理を実行することができ、冷却系全体の冷却能力をより効率的に増大させることができる。
【００９０】
（５）機関冷却水温ＴＨＷが低下しており、ラジエータ２２の放熱量を減少させて冷却系全体の冷却能力を低下させるときに比較処理を実行し、電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１のうち、単位電力当たりの放熱量の変化量が小さい方の駆動電力を減少させるようにしている。そのため、冷却系全体の冷却能力を所定量だけ減少させるのに際し、冷却系全体における駆動電力をより大きく減少させることができる。その結果、冷却系全体における電力消費量の増大を抑制しつつ、機関冷却水温を所定の温度域に維持することができるようになる。
【００９１】
（６）冷却系全体の冷却能力を低下させるときに、第１冷却系２０ａの電動ファン２３ａの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量と、第２冷却系２０ｂの電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力のみを減少させたときの単位電力当たりの放熱量の減少量とを比較する比較処理を実行し、その結果に基づいて、電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１のうち単位電力当たりの放熱量の減少量が小さい方の駆動電力を減少させるようにしている。そのため、冷却系全体の冷却能力を低下させるときの電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の各駆動状態の変化に即した態様で比較処理を実行することができるようになり、冷却系全体の冷却能力をより効率的に減少させることができるようになる。
【００９２】
尚、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、機関冷却水温ＴＨＷが上昇しており、ラジエータ２２の放熱量を増大させて冷却系全体の冷却能力を増大させる場合に、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を増大させて放熱量の変化量を比較する水温上昇時の比較処理を実行する構成を示した。これに対して、この発明はこうした構成に限定されるものではなく、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと、第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂとの駆動電力をそれぞれ所定量αだけ変化させ、その後に検出される水温ＴＨＷ１及びＴＨＷ２に基づいて放熱量の変化量を比較することができる構成であればよい。例えば、電動ファン２３ａ及び電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を所定量αだけ減少させたときの放熱量の低下量を比較し、それぞれの低下量を比較した結果に基づいて電動ファン２３、電動ウォータポンプ２１の駆動電力を増大させる構成を採用することもできる。
【００９３】
・また同様に、機関冷却水温ＴＨＷが低下しており、ラジエータ２２の放熱量を減少させて冷却系全体の冷却能力を低下させる場合に、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を減少させて放熱量の変化量を比較する水温低下時の比較処理を実行する構成を示したが、この発明は、こうした構成に限定されるものではない。即ち、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと、第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂとの駆動電力をそれぞれ所定量αだけ変化させ、その後に検出される水温ＴＨＷ１及び水温ＴＨＷ２に基づいて放熱量の変化量を比較することができる構成であればよい。例えば、電動ファン２３ａ及び電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を所定量αだけ増大させたときの放熱量の増大量を比較し、それぞれの増大量を比較した結果に基づいて電動ファン２３、電動ウォータポンプ２１の駆動電力を減少させる構成を採用することもできる。
【００９４】
・また、上記実施形態では、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと、第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力をそれぞれ所定量αだけ変化させる比較処理を実行し、その結果に基づいて第１冷却系２０ａ及び第２冷却系２０ｂの双方における電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１のうち一方の駆動電力を所定量αだけ変化させる構成を示した。これに対して、比較処理の際の駆動電力の変更量と、その結果に基づいて電動ファン２３又は電動ウォータポンプ２１の駆動電力を変化させる際の変更量とは異なっていてもよい。但し、これら変更量の差が大きいと、各冷却系２０ａ，２０ｂの比較処理実行時の状態と実際に電動ファン２３又は電動ウォータポンプ２１の駆動電力を変化させたときの状態とが大きく異なることとなり、比較処理の精度が低下することとなる。このため、比較処理の際の駆動電力の変更量と、その結果に基づいて電動ファン２３又は電動ウォータポンプ２１の駆動電力を変化させる際の変更量との差は所定量以下に設定するのが望ましい。
【００９５】
・また、駆動電力の変更量が上記実施形態のように常に一定に設定されている構成の他、機関冷却水温ＴＨＷの変化度合に応じて駆動電力の変更量を可変設定する構成を採用することもできる。例えば、機関冷却水温ＴＨＷの変化量が大きいときには、駆動電力の変更量を大きくするといった構成を採用することもできる。
【００９６】
・また、比較処理の結果に基づいて電動ファン２３の駆動電力を増大させる場合には、上記実施形態のように電動ファン２３の駆動電力のみを増大させる構成の他、電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力の双方を増大させる際に、その電動ファン２３に関する増大量を電動ウォータポンプ２１に関する増大量よりも大きく設定する構成を採用することもできる。また同様に、比較処理の結果に基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動電力を増大させる場合には、電動ウォータポンプ２１の駆動電力のみを増大させる構成の他、電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力の双方を増大させる際に、その電動ウォータポンプ２１に関する増大量を電動ファン２３に関する増大量よりも大きく設定する構成を採用することもできる。この点は、比較処理の結果に基づいて電動ファン２３の駆動電力を減少させる場合、及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力を減少させる場合についても同様である。
【００９７】
・また、上記実施形態では、比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎとして機関運転に適した機関冷却水温の下限値が設定され、比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘとして機関運転に適した機関冷却水温の上限値が設定されている。そして、機関冷却水温ＴＨＷが比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ以上、且つ比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘ以下であるときに、比較処理を実行して電動ファン２３及び電動ウォータポンプ２１の駆動電力を制御する構成を示した。これに対して、比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ及び比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘは、こうした値に限定されるものではなく適宜変更して設定することができる。また、こうした比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ及び比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘを設定せずに常に比較処理を実行して駆動電力を制御する構成や、比較処理下限水温ＴＨＷｍｉｎ又は比較処理上限水温ＴＨＷｍａｘの一方のみを設定する構成を採用してもよい。
【００９８】
・また、機関冷却水温ＴＨＷが上昇しているときにのみ、又は機関冷却水温ＴＨＷが低下しているときにのみ比較処理を実行する構成を採用することもできる。
・上記実施形態では、比較処理に際して第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと、第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を同時に変化させる構成を示したが、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を変化させる時期は必ずしも同時でなくてもよい。但し、このようにした場合であっても、比較処理の精度を高める上では、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａの駆動電力を変化させる時期と第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を変化させる時期との時間間隔を極力短く設定することが望ましい。
【００９９】
・上記実施形態では、並列に配設された第１冷却系２０ａと第２冷却系２０ｂとを備え、比較処理に際して、第１冷却系２０ａにおける電動ファン２３ａと、第２冷却系２０ｂにおける電動ウォータポンプ２１ｂの駆動電力を変化させる構成を示したが、この発明はこのように並列に配設された一対の冷却系を有する冷却装置に限定されるものではない。即ち、電動ウォータポンプと電動ファンとを備え、それぞれの駆動電力を変更することによりラジエータの放熱量を変化させることのできる冷却装置であれば、比較処理を実行することができる。こうした構成を採用する場合には、まず電動ファン及び電動ウォータポンプうち一方の駆動電力のみを変化させたときの放熱量の変化量を推定したあと、駆動電力を元の状態に戻して機関冷却水温を安定させ、機関冷却水温が安定した状態で他方の駆動電力のみを変化させて放熱量の変化量を推定するといった構成を採用することにより、放熱量の変化量を比較することができる。
【０１００】
・また、こうした構成を採用する場合にあっても、比較処理の結果に基づいて電動ファンの駆動電力を増大させる場合には、電動ファンの駆動電力のみを増大させる構成の他、電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の双方を増大させる際に、その電動ファンに関する増大量を電動ウォータポンプに関する増大量よりも大きく設定する構成を採用することができる。また同様に、比較処理の結果に基づいて電動ウォータポンプの駆動電力を増大させる場合には、電動ウォータポンプの駆動電力のみを増大させる構成の他、電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の双方を増大させる際に、その電動ウォータポンプに関する増大量を電動ファンに関する増大量よりも大きく設定する構成を採用することもできる。この点は、比較処理の結果に基づいて電動ファンの駆動電力を減少させる場合、電動ウォータポンプの駆動電力を減少させる場合についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明の一実施形態にかかる冷却装置の概略構成を示す模式図。
【図２】同実施形態にかかる冷却装置の駆動電力制御の流れを示すフローチャート。
【図３】同実施形態にかかる冷却装置の駆動電力制御の流れを示すフローチャート。
【図４】機関冷却水温及び機関負荷と電動ウォータポンプの駆動電力の関係を示すグラフ。
【図５】機関冷却水温の変化と電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の制御態様との関係を示すタイムチャート。
【図６】水温上昇時の比較処理における電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の変化と水温の変化との関係を示すタイムチャート。
【図７】水温低下時の比較処理における電動ファン及び電動ウォータポンプの駆動電力の変化と水温の変化との関係を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【０１０２】
１０…内燃機関、１２…ウォータジャケット、２０ａ…第１冷却系、２０ｂ…第２冷却系、２１…電動ウォータポンプ、２２…ラジエータ、２３…電動ファン、２４…吐出通路、２５…供給通路、２６…導入通路、２７…バイパス通路、２８…還流通路、２９…吸入通路、３０…サーモスタットバルブ、５０…電子制御装置、５１…機関水温センサ、５２…水温センサ、５３…回転速度センサ、５４…エアフロメータ。
【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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