(57)【要約】【課題】電動ウォータポンプ及び電動ファンの駆動をより適切に制御することのできる内燃機関の冷却装置を提供する。【解決手段】この冷却装置は、電動ウォータポンプと、ラジエータを冷却する電動ファンとを備えており、機関発熱量に応じて設定される目標流量に基づいて電動ウォータポンプの吐出流量を制御するとともに、冷却水温ＴＨＷに基づいて電動ファンの駆動を制御する。そして、電動ファンの駆動が開始されるファン駆動温度ＴＨｏｎよりも冷却水温ＴＨＷが高いときには、電動ウォータポンプの吐出流量を冷却水温の上昇に応じて増大補正する。【選択図】図５
2008215094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に設けられた冷却配管内の冷却水を循環させる電動ウォータポンプと、前記冷却水の放熱を行うラジエータと、前記ラジエータを冷却する電動ファンとを備え、機関発熱量に応じて設定される目標流量に基づいて前記電動ウォータポンプの吐出流量を制御するとともに、前記冷却水の水温に基づいて前記電動ファンの駆動を制御する内燃機関の冷却装置において、
前記電動ファンの駆動が開始される駆動温度よりも前記水温が高いときに、前記吐出流量を前記水温の上昇に応じて増大補正する第１の流量補正手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項２】
前記電動ウォータポンプの吐出流量を車速に基づいて補正する第２の流量補正手段を備える
請求項１に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項３】
前記第２の流量補正手段は、車速が高いときほど前記吐出流量を増大させる
請求項２に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項４】
前記第２の流量補正手段は、前記電動ファンの駆動時には、その非駆動時と比較して、車速に基づいて補正される前記吐出流量をさらに増大補正する
請求項２または３に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項５】
前記電動ファンはその回転速度が可変とされるファンであり、
前記第２の流量補正手段は、車速に基づいて補正される前記吐出流量を前記電動ファンの回転速度に応じてさらに補正する
請求項２または３に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項６】
前記第２の流量補正手段は、前記電動ファンの回転速度が高いときほど前記吐出流量を増大させる
請求項５に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項７】
前記水温が、前記電動ファンの駆動が停止される停止温度と同停止温度よりも高い温度であって前記電動ファンの駆動が開始される駆動温度との間の温度になっているときの前記吐出流量が前記車速に基づいて補正される
請求項２〜６のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項８】
前記停止温度よりも低い温度領域から前記水温が上昇するときには、前記水温が前記停止温度に達した時点で、前記車速に基づいて補正される吐出流量となるように前記水温の上昇に合わせて前記吐出流量は増大補正され、
前記駆動温度よりも高い温度領域において前記水温が上昇するときには、前記車速に基づいて補正された吐出流量が前記水温の上昇に合わせて増大補正される
請求項７に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項９】
前記第１の流量補正手段は、前記吐出流量の下限値を前記水温に基づいて設定し、前記目標流量が前記下限値以下のときには、同下限値を前記目標流量として設定する
請求項１〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項１０】
前記第２の流量補正手段は、前記吐出流量の下限値を車速に基づいて設定し、前記目標流量が前記下限値以下のときには、同下限値を前記目標流量として設定する
請求項２〜９のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項１１】
前記電動ファンは、前記水温とは別のパラメータによってもその駆動が制御されるものであり、
前記第２の流量補正手段による前記吐出流量の補正は、前記水温が規定値に達したときに開始されるものであり、
前記別のパラメータによる駆動要求によって前記電動ファンが駆動されるときには、前記別のパラメータによる駆動要求がないときと比較して、前記規定値をより高い温度に変更する規定値変更処理を行う
請求項２〜１０のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の内燃機関の冷却装置において、
当該冷却装置は、空調機器を備える車両に搭載される装置であって、前記空調機器は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を冷却するコンデンサとを備え、
前記コンデンサは、前記電動ファンによって冷却されるものであり、
前記別のパラメータが前記圧縮機の吐出圧であって、同吐出圧に基づいて前記電動ファンの駆動が制御される
ことを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の内燃機関の冷却装置において、
当該冷却装置は、内燃機関及び電動モータを動力源として備える車両に搭載される装置であって、前記車両は、蓄電池から前記電動モータに供給される電力を変換するインバータと、同インバータを冷却するインバータ用冷却水が流れるインバータ用配管と、前記インバータ用配管が接続されたインバータ用ラジエータとを備え、
前記インバータ用ラジエータは、前記電動ファンによって冷却されるものであり、
前記別のパラメータが前記インバータ用冷却水の水温であって、同インバータ用冷却水の水温に基づいて前記電動ファンの駆動が制御される
ことを特徴とする内燃機関の冷却装置。
【請求項１４】
前記電動ファンは、その駆動時の回転速度が可変制御されるものであり、
別のパラメータによる駆動要求によって前記電動ファンが駆動されるときにあって前記回転速度が予め設定された値以下のときには、前記規定値変更処理を実行することなく前記第２の流量補正手段による前記吐出流量の補正を行う
請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項１５】
前記電動ウォータポンプの吐出流量を前記電動ファンの駆動時間に基づいて補正する第３の流量補正手段を備える
請求項１に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項１６】
前記第３の流量補正手段は、前記駆動時間が長くなるほど前記吐出流量を増大させる
請求項１５に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項１７】
前記第３の流量補正手段は、前記吐出流量の下限値を前記駆動時間に基づいて設定し、前記目標流量が前記下限値以下のときには、同下限値を前記目標流量として設定する
請求項１５または１６に記載の内燃機関の冷却装置。
【請求項１８】
前記目標流量は、機関回転速度及び機関負荷に基づいて設定される
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動ウォータポンプと電動ファンとを備える内燃機関の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の冷却水を冷却するラジエータには、その冷却性能を維持もしくは補助するための電動ファンが設けられている。この電動ファンは、冷却水の温度が規定値よりも高くなると駆動される。また、内燃機関とラジエータとの間の冷却水の循環はウォータポンプによって行われる。ここで、通常、ウォータポンプは機関出力を利用して駆動されており、機関回転速度に同期してその流量が変化するため、機関回転速度が低いときには流量が低下してしまう。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に記載の冷却装置では、機関出力を利用して駆動される第１ウォータポンプに加え、電動モータによって駆動される第２ウォータポンプを備えるようにしている。そして、機関回転速度が低く、第１ウォータポンプの流量が不足するときには、その不足分を補うために上記第２ウォータポンプを駆動するようにしている。
【特許文献１】特許２７６７９９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記電動ウォータポンプ及び電動ファンは駆動時に電力を消費する機器であるため、冷却効率を考慮しつつそれら各機器の駆動を制御するようにしないと、例えば車両での消費電力が不必要に増大してしまう。このような消費電力の不必要な増大は、例えばオルタネータの駆動負荷の増大を招くことになり、内燃機関の燃費に対しても悪影響を与えてしまう。
【０００５】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電動ウォータポンプ及び電動ファンの駆動をより適切に制御することのできる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】
【０００６】
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、内燃機関に設けられた冷却配管内の冷却水を循環させる電動ウォータポンプと、前記冷却水の放熱を行うラジエータと、前記ラジエータを冷却する電動ファンとを備え、機関発熱量に応じて設定される目標流量に基づいて前記電動ウォータポンプの吐出流量を制御するとともに、前記冷却水の水温に基づいて前記電動ファンの駆動を制御する内燃機関の冷却装置において、前記電動ファンの駆動が開始される駆動温度よりも前記水温が高いときに、前記吐出流量を前記水温の上昇に応じて増大補正する第１の流量補正手段を備えることをその要旨とする。
【０００７】
同構成では、機関発熱量に基づいて電動ウォータポンプの目標流量を設定し、その目標流量に基づいて電動ウォータポンプの吐出流量を制御するようにしている。これにより、吐出流量は、機関からの発熱量に見合う冷却要求に応じて調整される。
【０００８】
ところで、機関発熱量が変動すると、吐出流量の制御を通じた冷却水の水温調整に応答遅れ等が生じてしまい、その結果、場合によっては冷却水温が上昇してしまうことがある。そこで、同構成では、そのように冷却水温が上昇してしまうような状況では、その水温上昇に応じて吐出流量を増大補正するようにしている。ここで、吐出流量が増大されるときに電動ファンが駆動されていない場合には、ラジエータの放熱能力を上回る冷却水が同ラジエータに供給されるおそれがあり、この場合には、電動ウォータポンプの駆動電力を増加させているにもかかわらず、冷却水を効率よく冷却することができないおそれがある。この点、同構成では、電動ファンの駆動温度よりも冷却水温が高いときに、上述したような吐出流量の増大補正を行うようにしている。そのため、ラジエータに供給される冷却水の流量が増大補正されるときには電動ファンも駆動されており、ラジエータの放熱能力が高められた状態で吐出流量は増大されるようになる。従って、電動ウォータポンプの駆動電力の増加を無駄にすることなく冷却性能を高めることができるようになり、電動ウォータポンプ及び電動ファンの駆動をより適切に制御することができるようになる。また、同構成では、冷却水温の上昇に応じて吐出流量を増大補正するようにしているため、電動ファンの駆動が開始される駆動温度よりも冷却水温が高いときには、吐出流量を一気に増大する場合と比較して、電動ウォータポンプの消費電力を好適に抑えることができるようになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の冷却装置において、前記電動ウォータポンプの吐出流量を車速に基づいて補正する第２の流量補正手段を備えることをその要旨とする。
【００１０】
車両の車速が高くなるにつれてラジエータを通過する空気量は増大し、同ラジエータの放熱能力は高くなる。そこで同構成では、電動ウォータポンプの吐出流量を車速に基づいて補正するようにしており、これにより車速に応じて変化するラジエータの放熱能力に追従して電動ウォータポンプの吐出流量は変化するようになり、冷却効率が向上するようになる。従って、電動ウォータポンプに供給される電力を有効に活用しつつ冷却性能を向上させることができるようになる。
【００１１】
また、このように冷却性能が向上することで冷却水温の上昇が抑えられるようになるため、電動ファンの非駆動時には、冷却水温の上昇による電動ファンの駆動が抑えられるようになる。そのため、電動ファンの駆動頻度は低下するようになり、停止中の電動ファンが駆動されることによる消費電力の増加を抑えることができるようになる。また、そのように冷却性能が向上することにより、電動ファンの駆動時には、冷却水温の低下が促進されるようになる。そのため、電動ファンを停止させる停止温度にまで冷却水温が低下する時間は短くなり、これにより電動ファンの駆動時間も短くなる。このように駆動中の電動ファンがより早期に停止されるようになるため、電動ファンの駆動により消費される電力を抑えることもできるようになる。
【００１２】
なお、吐出流量を車速に基づいて補正する場合には、請求項３に記載の発明によるように、車速が高いときほど吐出流量を増大させる、といった構成を採用することにより、そうした補正を適切に行うことができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の内燃機関の冷却装置において、前記電動ファンの駆動時には、その非駆動時と比較して、車速に基づいて補正される前記吐出流量をさらに増大補正することをその要旨とする。
【００１４】
電動ファンの駆動時には、その非駆動時と比較して、ラジエータを通過する空気量が増大し、同ラジエータの放熱能力は高くなる。そこで同構成では、車速に基づいて補正される上記吐出流量を電動ファンの駆動時にはさらに増大補正するようにしている。これにより車速のみならず、電動ファンの駆動状態によっても変化するラジエータの放熱能力に追従して電動ウォータポンプの吐出流量が変化するようになり、電動ファン駆動時の冷却効率がさらに向上するようになる。従って、電動ウォータポンプに供給される電力を有効に活用しつつ冷却性能をさらに向上させることができるようになる。
【００１５】
また、このように冷却性能が向上することにより、電動ファンの駆動時には、冷却水温の低下が促進されるようになる。そのため、電動ファンを停止させる停止温度にまで冷却水温が低下する時間は短くなり、これにより電動ファンの駆動時間も短くなる。このように駆動中の電動ファンがより早期に停止されるようになるため、電動ファンの駆動により消費される電力を抑えることができるようになる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項２または３に記載の内燃機関の冷却装置において、前記電動ファンはその回転速度が可変とされるファンであり、前記第２の流量補正手段は、車速に基づいて補正される前記吐出流量を前記電動ファンの回転速度に応じてさらに補正することをその要旨とする。
【００１７】
駆動時の電動ファンの回転速度が可変とされる場合には、電動ファンの回転速度が高くなるにつれてラジエータを通過する空気量は増大し、同ラジエータの放熱能力は高くなる。そこで同構成では、車速に基づいて補正される上記吐出流量を電動ファンの回転速度に応じてさらに補正するようにしている。これにより車速のみならず、電動ファンの回転速度によっても変化するラジエータの放熱能力に追従して電動ウォータポンプの吐出流量が変化するようになり、冷却効率がさらに向上するようになる。従って、電動ウォータポンプに供給される電力を有効に活用しつつ冷却性能をさらに向上させることができるようになる。
【００１８】
また、このように冷却性能が向上することにより、電動ファンの回転速度が高いときほど、冷却水温の低下が促進されるようになる。そのため、電動ファンの回転速度はより早期に低下されるようになり、電動ファンの駆動により消費される電力を抑えることができるようになる。
【００１９】
ちなみに、電動ファンの回転速度に応じて吐出流量を補正する際には、電動ファンを駆動する電動モータへの電力供給状態（例えば、電圧や電流、あるいはディーティ制御にて回転速度を変更する場合にはそのディーティ比）に基づいて吐出流量を補正することで、そうした補正を行うことができる。また、電動ファンの回転速度を実際に検出し、その検出された回転速度に基づいて吐出流量を補正することも可能である。
【００２０】
また、吐出流量を電動ファンの回転速度に基づいて補正する場合には、請求項６に記載の発明によるように、電動ファンの回転速度が高いときほど吐出流量を増大させる、といった構成を採用することにより、そうした補正を適切に行うことができる。
【００２１】
車速に基づいて吐出流量を補正する際には、請求項７に記載の発明によるように、前記水温が、前記電動ファンの駆動が停止される停止温度と同停止温度よりも高い温度であって前記電動ファンの駆動が開始される駆動温度との間の温度になっているときの前記吐出流量が前記車速に基づいて補正されるといった構成を採用することができる。
【００２２】
また、そうした請求項７に記載の構成を採用する場合にあって、冷却水温が上記停止温度よりも低い温度領域から上昇してくるとき、あるいは上記駆動温度よりも高い温度領域において上昇するときには、請求項８に記載の発明によるように、前記停止温度よりも低い温度領域から前記水温が上昇するときには、前記水温が前記停止温度に達した時点で、前記車速に基づいて補正される吐出流量となるように前記水温の上昇に合わせて前記吐出流量は増大補正され、前記駆動温度よりも高い温度領域において前記水温が上昇するときには、前記車速に基づいて補正された吐出流量が前記水温の上昇に合わせて増大補正されるといった構成を採用することができる。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置において、前記第１の流量補正手段は、前記吐出流量の下限値を前記水温に基づいて設定し、前記目標流量が前記下限値以下のときには、同下限値を前記目標流量として設定することをその要旨とする。
【００２４】
上記第１の流量補正手段による吐出流量の補正に際しては、機関発熱量に応じて設定される上記目標流量を冷却水温に基づいて設定される補正値で直接補正することも可能であるが、機関発熱量が少ない場合には補正対象である目標流量が少なくなる。そのため、この場合には、目標流量を補正値で補正しても、水温上昇に見合うだけの吐出流量となるように当該吐出流量を増大させることができないおそれがある。
【００２５】
この点、同構成によれば、電動ウォータポンプの吐出流量の最小値が、冷却水温に基づいて設定される上記下限値にて少なくとも制限されることにより、吐出流量を確実に増大させることができるようになる。
【００２６】
同様に、上記第２の流量補正手段による吐出流量の補正に際しても、請求項１０に記載の発明によるように、前記吐出流量の下限値を車速に基づいて設定し、前記目標流量が前記下限値以下のときには、同下限値を前記目標流量として設定する、といった構成を採用することにより、電動ウォータポンプの吐出流量の最小値が、車速に基づいて設定される上記下限値にて少なくとも制限されるようになり、吐出流量を確実に増大させることができるようになる。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項２〜１０のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置において、前記電動ファンは、前記水温とは別のパラメータによってもその駆動が制御されるものであり、前記第２の流量補正手段による前記吐出流量の補正は、前記水温が規定値に達したときに開始されるものであり、前記別のパラメータによる駆動要求によって前記電動ファンが駆動されるときには、前記別のパラメータによる駆動要求がないときと比較して、前記規定値をより高い温度に変更する規定値変更処理を行うことをその要旨とする。
【００２８】
上述したような吐出流量の補正を冷却水温がある程度低いときに行うと、冷却水が過度に冷やされてしまうおそれがある。そこで、同構成によるように、冷却水温が予め設定された規定値以上となっているときに吐出流量の補正を行うことにより、そうした冷却水の過冷却を抑えることができる。
【００２９】
他方、内燃機関の冷却水温とは異なる別のパラメータに基づいて電動ファンの駆動が制御される場合には、内燃機関の冷却水温が電動ファンの駆動温度に満たないときでも、電動ファンは駆動されることがある。このように別のパラメータに基づいて電動ファンが駆動されているときには、内燃機関の冷却水に対する冷却要求とは異なる要求で電動ファンが駆動されている。そのため、この場合には、電動ウォータポンプの吐出流量を車速に基づいて補正し、冷却水の冷却効率を高めるようにしても、電動ファンの駆動頻度が減少することはなく、むしろ吐出流量の増大に伴う電動ウォータポンプの消費電力増加が懸念される。
【００３０】
この点、同構成によれば、上記の規定値変更処理が実行されることにより、別のパラメータによる駆動要求により電動ファンが駆動されるときには、そうした要求がないときと比較して、内燃機関の冷却水温がより高くなってから吐出流量Ｖｗの補正が行われる。そのため、電動ファンの駆動頻度低下に寄与しない、電動ウォータポンプの不要な電力増加が極力抑えられ、規定値変更処理が実行されない場合と比較して、冷却水温が低いときの電動ウォータポンプの消費電力を抑えることができるようになる。
【００３１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の内燃機関の冷却装置において、当該冷却装置は、空調機器を備える車両に搭載される装置であって、前記空調機器は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒を冷却するコンデンサとを備え、前記コンデンサは、前記電動ファンによって冷却されるものであり、前記別のパラメータが前記圧縮機の吐出圧であって、同吐出圧に基づいて前記電動ファンの駆動が制御されることをその要旨とする。
【００３２】
車室内の温度や湿度を調整する空調機器が車両に設けられている場合にあって、空調機器の冷媒を圧縮する圧縮機の吐出圧が高く、冷媒の冷却要求が高いときには、上記電動ファンの駆動を通じて上記コンデンサが冷却されることにより、同コンデンサの放熱能力は高められて冷媒の冷却が促進される。このような空調機器を備える場合には、同構成によるように、電動ファンの駆動を制御する、内燃機関の冷却水温とは別のパラメータとして、上記圧縮機の吐出圧を採用することができる。
【００３３】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１または１２に記載の内燃機関の冷却装置において、当該冷却装置は、内燃機関及び電動モータを動力源として備える車両に搭載される装置であって、前記車両は、蓄電池から前記電動モータに供給される電力を変換するインバータと、同インバータを冷却するインバータ用冷却水が流れるインバータ用配管と、前記インバータ用配管が接続されたインバータ用ラジエータとを備え、前記インバータ用ラジエータは、前記電動ファンによって冷却されるものであり、前記別のパラメータが前記インバータ用冷却水の水温であって、同インバータ用冷却水の水温に基づいて前記電動ファンの駆動が制御されることをその要旨とする。
【００３４】
内燃機関及び電動モータを動力源として備える車両にあっては、蓄電池から電動モータに供給される電力がインバータによって変換される。このインバータは電力変換時に発熱するため、インバータ用冷却水によって冷却される。このインバータ用冷却水は、インバータ用配管を介してインバータ用ラジエータに供給され、同インバータ用ラジエータにて放熱される。そして、インバータ用冷却水の水温が高いときには、上記電動ファンの駆動を通じて上記インバータ用ラジエータが冷却されることにより、同インバータ用ラジエータの放熱能力は高められてインバータ用冷却水の冷却が促進される。このようなインバータ用の冷却機構を備える場合には、同構成によるように、電動ファンの駆動を制御する、内燃機関の冷却水温とは別のパラメータとして、インバータ用冷却水の水温を採用することができる。
【００３５】
請求項１４に記載の発明は、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置において、前記電動ファンは、その駆動時の回転速度が可変制御されるものであり、別のパラメータによる駆動要求によって前記電動ファンが駆動されるときにあって前記回転速度が予め設定された値以下のときには、前記規定値変更処理を実行することなく前記第２の流量補正手段による前記吐出流量の補正を行うことをその要旨とする。
【００３６】
同構成によれば、内燃機関の冷却水温とは異なる、別のパラメータに基づいて駆動される電動ファンの回転速度が予め設定された値以下のときには、上述した規定値変更処理の実行時と比較して、より冷却水温が低い状態から上記第２の流量補正手段による吐出流量の補正は開始される。そのため、電動ファンが予め設定された値以下の回転速度で駆動されているときの冷却水の冷却効率が向上し、冷却水温の上昇が抑えられるようになる。従って、冷却水温の上昇による電動ファンの回転速度増大が抑えられるようになり、電動ファンの消費電力の増大を抑えることができるようになる。
【００３７】
請求項１５に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の冷却装置において、前記電動ウォータポンプの吐出流量を前記電動ファンの駆動時間に基づいて補正する第３の流量補正手段を備えることをその要旨とする。
【００３８】
電動ウォータポンプの吐出流量を増大させると冷却水の冷却効率が向上するため、電動ファンの駆動時間が長いときには吐出流量を増大させることにより、冷却水温の低下を促すことができ、これにより電動ファンをより早期に停止させることも可能になる。そこで、同構成では、電動ウォータポンプの吐出流量を電動ファンの駆動時間（電動ファンの駆動が開始されてからの経過時間）に基づいて補正するようにしており、これにより駆動の開始された電動ファンをより早期に停止させることができるようになり、もって電動ファンの消費電力を抑えることができるようになる。
【００３９】
なお、吐出流量を電動ファンの駆動時間に基づいて補正する場合には、請求項１６に記載の発明によるように、駆動時間が長くなるほど吐出流量を増大させる、といった構成を採用することにより、そうした補正を適切に行うことができる。
【００４０】
請求項１７に記載の発明は、請求項１５または１６に記載の内燃機関の冷却装置において、前記第３の流量補正手段は、前記吐出流量の下限値を前記駆動時間に基づいて設定し、前記目標流量が前記下限値以下のときには、同下限値を前記目標流量として設定することをその要旨とする。
【００４１】
上記第３の流量補正手段による吐出流量の補正に際しては、機関発熱量に基づいて設定される上記目標流量を電動ファンの駆動時間に基づいて設定される補正値で直接補正することも可能であるが、機関発熱量が少ない場合には補正対象である目標流量が少なくなる。そのため、この場合には、目標流量を補正値で補正しても、水温上昇に見合うだけの吐出流量となるように当該吐出流量を増大させることができないおそれがある。
【００４２】
この点、同構成によれば、電動ウォータポンプの吐出流量の最小値が、上記駆動時間に基づいて設定される上記下限値にて少なくとも制限されることにより、吐出流量を確実に増大させることができるようになる。
【００４３】
請求項１８に記載の発明は、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の内燃機関の冷却装置において、前記目標流量は、機関回転速度及び機関負荷に基づいて設定されることをその要旨とする。
【００４４】
機関回転速度や機関負荷が増大するほど機関発熱量は大きくなる傾向にある。そこで、同構成では、機関回転速度や機関負荷に基づいて上記目標流量を設定するようにしており、これにより目標流量を機関発熱量に応じた値に設定することができるようになる。なお、同構成においては、機関回転速度や機関負荷の増大に伴って目標流量が大きくなるように同目標流量を設定することが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
（第１実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の冷却装置を具体化した第１実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。
【００４６】
図１に、本実施の形態にかかる冷却装置、並びにその周辺構成を示す概略構成図を示す。
車両１に搭載されたエンジン２では、吸気通路から供給される空気と燃料噴射弁から噴射される燃料とが燃焼室に導入され、燃料と空気との混合体である混合気が同燃焼室で燃焼される。この混合気の燃焼によってピストンが往復動され、その往復動がコネクティングロッドを介してクランクシャフト３に伝達されることにより、同クランクシャフト３は回転する。このクランクシャフト３の回転は、変速機４０、減速機５０を介して車輪６０に伝達される。また、クランクシャフト３には、発電機であるオルタネータ４が駆動連結されており、このオルタネータ４で発電された電力はバッテリ８に蓄えられる。
【００４７】
混合気の燃焼によって発熱したエンジン２を冷却水で冷却するために、同エンジン２には、熱交換器であるラジエータ２０、電動ウォータポンプ２１、サーモスタット２２及び冷却通路等で構成された冷却装置が設けられている。また、エンジン２の内部には、冷却水の通路であるウォータジャケット２３が形成されている。
【００４８】
ウォータジャケット２３の出口には、第１冷却水通路２４の一端が接続されており、同第１冷却水通路２４の他端は、ラジエータ２０の入口に接続されている。ラジエータ２０の出口には、第２冷却水通路２５の一端が接続されており、同第２冷却水通路２５の他端は、ウォータジャケット２３の入口に接続されている。
【００４９】
ウォータジャケット２３、第１冷却水通路２４、第２冷却水通路２５、及びラジエータ２０は、冷却水で満たされている。ウォータジャケット２３を通過する際にエンジン２の熱を受熱した冷却水は、第１冷却水通路２４を介してラジエータ２０に導入され、このラジエータ２０で熱交換されることにより冷却される。そして、冷却された冷却水は、第２冷却水通路２５を介してウォータジャケット２３に戻される。こうした冷却水の循環によってエンジン２の冷却は行われる。
【００５０】
第２冷却水通路２５の途中には、電動モータによって駆動される電動ウォータポンプ２１が設けられている。そして、バッテリ８から電動ウォータポンプ２１に供給される電力が制御されることでその吐出流量は調整され、冷却装置内を流れる冷却水の循環量が調整される。
【００５１】
電動ウォータポンプ２１よりも上流側の第２冷却水通路２５には、バイパス通路２６の一端が接続されており、同バイパス通路２６の他端は、第１冷却水通路２４に接続されている。また、上記第２冷却水通路２５とバイパス通路２６との接続部には、冷却水の温度（以下、冷却水温という）に応じて弁体が開閉するサーモスタット２２が設けられている。そして、冷却水温が所定値以下のときには、サーモスタット２２の弁体が閉弁状態にされてラジエータ２０と第２冷却水通路２５との連通が遮断されるとともに、バイパス通路２６と第２冷却水通路２５とが連通される。これにより、ウォータジャケット２３から第１冷却水通路２４へ流れ出た冷却水は、ラジエータ２０を迂回して再びウォータジャケット２３に送られる。こうした冷却水の循環によって同冷却水が徐々に暖められ、エンジン２の暖機が促進される。
【００５２】
一方、冷却水温が所定値を超えると、サーモスタット２２の弁体は開弁状態にされてラジエータ２０と第２冷却水通路２５とが連通されるとともに、バイパス通路２６と第２冷却水通路２５との連通が遮断される。これにより、ウォータジャケット２３から第１冷却水通路２４へ流れ出た冷却水はラジエータ２０へ供給され、同ラジエータ２０で冷却された後にウォータジャケット２３へ送られる。こうした冷却水の循環によってエンジン２は冷却されるとともに、ラジエータ２０では冷却水の熱が外部へ放熱されて、同冷却水は冷却される。
【００５３】
上記ラジエータ２０には、電動モータにて駆動される電動ファン２７が設けられており、バッテリ８の電力で電動ファン２７が駆動されることにより、ラジエータ２０は強制的に冷却される。
【００５４】
他方、エンジン２には、機関運転状態等を検出するための各種センサが備えられている。例えば、ウォータジャケット２３の出口近傍には、冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ３１が設けられている。また、クランクシャフト３の近接には、機関回転速度ＮＥを検出する回転速度センサ３２が設けられており、エンジン２の吸気通路には、吸入空気量ＧＡを検出するエアフロメータ３３が設けられている。そして、車両１の車速ＳＰを検出する車速センサ３４も設けられている。
【００５５】
上記エンジン２の点火時期制御や燃料噴射制御、オルタネータ４の発電量制御、電動ファン２７の駆動制御、及び電動ウォータポンプ２１の駆動制御などといった各種制御は、制御装置３０によって行われる。この制御装置３０は中央処理制御装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータを中心として構成されており、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入力インターフェース、出力インターフェース等が設けられている。そして、上記各種センサの出力信号に基づいてエンジン２の運転状態を検出し、その検出された運転状態に応じて上記の各種制御を適切に行う。
【００５６】
例えば、制御装置３０は、バッテリ８の電圧や電流を監視し、車両での電力消費量が増大しているときには、オルタネータ４を制御して発電量を増大させる。また、このようにオルタネータ４の発電量を増大させるときには、同オルタネータ４の駆動負荷が増加するため、燃料噴射弁からの燃料噴射量が増量されることにより、その駆動負荷の増加に見合うだけの機関出力の増大が図られる。
【００５７】
また、制御装置３０は、図２に示すように、冷却水温ＴＨＷが所定のファン駆動温度ＴＨｏｎ以上であるときには、電動ファン２７を駆動して冷却水温ＴＨＷを低下させる。そして、電動ファン２７の駆動開始後、上記ファン駆動温度ＴＨｏｎよりも低いファン停止温度ＴＨｏｆｆにまで冷却水温ＴＨＷが低下すると、電動ファン２７の駆動を停止させる。
【００５８】
また、制御装置３０は、以下のようにして電動ウォータポンプ２１の目標流量Ｖｗｐを設定する。すなわち、エンジン２の発熱量は、機関回転速度ＮＥや機関負荷ＫＬが増大するほど大きくなる傾向にある。そこで、上記目標流量Ｖｗをエンジン２の発熱量に応じた値に設定するために、同発熱量と相関関係にある機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づいて目標流量Ｖｗｐを設定する。そして、制御装置３０は、設定された目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗを制御する。これにより、吐出流量Ｖｗは、機関からの発熱量に見合う冷却要求、すなわちラジエータ２０での冷却水の放熱要求量に応じて調整されて、同冷却水の水温調整が適切に行われる。
【００５９】
ところで、機関発熱量が変動すると、吐出流量Ｖｗの制御を通じた冷却水の水温調整に応答遅れ等が生じてしまい、その結果、場合によっては冷却水温ＴＨＷが上昇してしまうことがある。このような冷却水温ＴＨＷの上昇は、電動ウォータポンプ２１や電動ファン２７の駆動量を高めることにより抑えることができる。ここで、電動ウォータポンプ２１や電動ファン２７は駆動時に電力を消費する機器であるため、冷却水の冷却効率を考慮しつつそれら各機器の駆動を制御するようにしないと、車両１での消費電力が過度に増大してしまうおそれがある。このように消費電力が過度に増大してしまうと、例えばオルタネータ４の駆動負荷が増大して、エンジン２の燃費に悪影響を与えるようになる。
【００６０】
こうした点を考慮して、本実施形態では、以下のような態様で電動ウォータポンプ２１の駆動を制御するようにしている。
図３に、電動ウォータポンプ２１の駆動についてその処理手順を示す。なお、この駆動処理は、制御装置３０によって所定周期毎に繰り返し実行される。
【００６１】
本処理が開始されるとまず、機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ、及び冷却水温ＴＨＷが読み込まれる（Ｓ１００）。なお、本実施形態では、機関全負荷時の吸入空気量に対する現在の吸入空気量ＧＡの割合を機関負荷ＫＬとしているが、例えば燃料噴射弁の燃料噴射量や吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度、あるいはアクセルペダルの操作量に基づいて機関負荷ＫＬを算出することも可能である。
【００６２】
次に、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づいて電動ウォータポンプ２１の目標流量Ｖｗｐが設定される（Ｓ１１０）。ここでは、機関回転速度ＮＥや機関負荷ＫＬが増大するほど機関発熱量は大きくなるため、機関回転速度ＮＥが高いほど、あるいは機関負荷ＫＬが高いほど、目標流量Ｖｗｐは大きい値に設定される。これにより機関発熱量に応じた目標流量Ｖｗｐが設定される。
【００６３】
次に、冷却水温ＴＨＷが上述したファン駆動温度ＴＨｏｎ以上であるか否かが判定される（Ｓ１２０）。そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎ未満である場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御される（Ｓ１６０）。このステップＳ１６０では、制御装置３０のメモリに記憶されたマップに基づき、電動ウォータポンプ２１に供給される電力のデューティ比である駆動デューティＤが目標流量Ｖｗｐに応じて設定され、これにより電動ウォータポンプ２１の実際の吐出流量Ｖｗは目標流量Ｖｗｐに調整される。なお、目標流量Ｖｗｐが大きいほど上記駆動デューティＤは大きくされることにより、目標流量Ｖｗｐの増大に伴って実際の吐出流量Ｖｗも増大される。そして、本処理は一旦終了される。
【００６４】
一方、上記ステップＳ１２０にて、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎ以上であると判定される場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、冷却水温ＴＨＷに基づいて吐出流量Ｖｗの下限値ＶｗＬｏが設定される（Ｓ１３０）。このステップＳ１３０では、制御装置３０のメモリに記憶されたマップに基づいて下限値ＶｗＬｏは可変設定される。
【００６５】
より詳細には、図４に示すように、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎであるときには、下限値ＶｗＬｏとしてウォータポンプ２１の最小吐出流量Ｖｗｍｉｎが設定される。そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎよりも高くなるとその温度上昇に合わせて下限値ＶｗＬｏは増大されていく。そして、冷却水温ＴＨＷが、その許容最高温度ＴＨｍａｘに対して所定の余裕代αの分だけ低い温度に設定された放熱要求最大温度ＴＨｂ以上になっているときには、下限値ＶｗＬｏとして電動ウォータポンプ２１の最大吐出流量Ｖｗｍａｘが設定される。このように下限値ＶｗＬｏは、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴ってその値が大きくなるように可変設定される。
【００６６】
こうして下限値ＶｗＬｏが設定されると、次に、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下であるか否かが判定される（Ｓ１４０）。そして、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏを超えている場合には（Ｓ１４０：ＮＯ）、先のステップＳ１１０で設定された目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御されて（Ｓ１６０）、本処理は一旦終了される。
【００６７】
一方、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下の場合には（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、先のステップＳ１１０で設定された目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏに変更される（Ｓ１５０）。そして、この下限値ＶｗＬｏに変更された目標流量Ｖｗｐに基づいて、実質的には下限値ＶｗＬｏに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御されて（Ｓ１６０）、本処理は一旦終了される。なお、上記ステップＳ１２０からステップＳ１５０の処理は、上記第１の流量補正手段を構成している。
【００６８】
図５に、上述した電動ウォータポンプ２１の駆動処理を実行したときの作用を示す。
まず、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎに満たないときには、機関発熱量に基づいて設定された目標流量Ｖｗｐに基づき、電動ウォータポンプ２１の駆動が制御される。
【００６９】
そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎに達すると、電動ファン２７の駆動が開始されるとともに、電動ウォータポンプ２１の目標流量Ｖｗｐに対する下限値ＶｗＬｏの設定が開始される。そして、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴って下限値ＶｗＬｏは徐々に大きくされていき、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下になると（タイミングＡ）、それ以降は下限値ＶｗＬｏに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動は制御される。より具体的には、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴う下限値ＶｗＬｏの増大に対応して電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗも徐々に増大補正され、冷却水温ＴＨＷが上記放熱要求最大温度ＴＨｂに達した以降は、電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗが最大吐出流量Ｖｗｍａｘに調整される。
【００７０】
以上説明した本実施形態によれば、次の作用効果を得ることができる。
（１）機関発熱量と相関関係にある機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づいて電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗを制御するようにしているが、機関発熱量が変動すると、吐出流量Ｖｗの制御を通じた冷却水の水温調整に応答遅れ等が生じてしまい、その結果、場合によっては冷却水温ＴＨＷが上昇してしまうことがある。そこで、本実施形態では、そのように冷却水温ＴＨＷが上昇してしまうような状況では、その水温上昇に応じて吐出流量Ｖｗを増大補正することにより、冷却水温ＴＨＷの上昇を抑えるようにしている。
【００７１】
ここで、先の図５に二点鎖線にて示すように、吐出流量Ｖｗが増大されるときに電動ファン２７が駆動されていない場合には、ラジエータ２０の放熱能力を上回る冷却水が同ラジエータ２０に供給されるおそれがある。この場合には、電動ウォータポンプ２１の駆動デュ−ティＤを増加させているにもかかわらず、冷却水を効率よく冷却することができないおそれがあり、電動ウォータポンプ２１の駆動電力増加が冷却効率の向上に利用されることなく無駄に消費されてしまうおそれがある。
【００７２】
この点、本実施形態では、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎ以上のときに、上述したような吐出流量Ｖｗの増大補正を行うようにしている。そのため、ラジエータ２０に供給される冷却水の流量が増大補正されるときには電動ファン２７が駆動されており、ラジエータ２０の放熱能力が高められた状態で吐出流量Ｖｗは増大されることになる。従って、電動ウォータポンプ２１の駆動デューティＤの増加、すなわち電動ウォータポンプ２１の駆動電力の増加を無駄にすることなく冷却性能を高めることができるようになり、電動ウォータポンプ２１及び電動ファン２７の駆動をより適切に制御することができるようになる。また吐出流量Ｖｗを冷却水温ＴＨＷの上昇に対応させて徐々に増大補正するようにしているため、ファン駆動温度ＴＨｏｎよりも冷却水温ＴＨＷが高いときに、吐出流量Ｖｗを一気に増大する場合と比較して、電動ウォータポンプ２１の消費電力を好適に抑えることができるようになる。
【００７３】
（２）冷却水温ＴＨＷの上昇時における吐出流量Ｖｗの増大補正に際しては、機関発熱量に基づいて設定される上記目標流量Ｖｗｐを冷却水温ＴＨＷに基づいて設定される補正値で直接補正することも可能である。しかし、このように目標流量Ｖｗｐを直接補正する場合には、次のような不都合の発生が懸念される。すなわち、機関発熱量が少ない場合には補正対象である目標流量Ｖｗｐが少なくなるため、目標流量Ｖｗｐを補正値で補正しても、水温上昇に見合うだけの吐出流量Ｖｗとなるように当該吐出流量Ｖｗを増大させることができないおそれがある。
【００７４】
この点、本実施形態では、吐出流量Ｖｗの下限値ＶｗＬｏを冷却水温ＴＨＷに基づいて設定し、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下のときには、その下限値ＶｗＬｏを目標流量Ｖｗｐとして設定するようにしている。そのため、電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗの最小値は、冷却水温ＴＨＷに基づいて設定される下限値ＶｗＬｏによって少なくとも制限されるようになり、吐出流量Ｖｗを確実に増大させることができるようになる。
【００７５】
（３）冷却水温ＴＨＷが上記放熱要求最大温度ＴＨｂ（冷却水温ＴＨＷの許容最高温度ＴＨｍａｘに対して所定の余裕代αの分だけ低い温度）以上になっているときには、下限値ＶｗＬｏの最大値として電動ウォータポンプ２１の最大吐出流量Ｖｗｍａｘが設定されるようにしている。そのため、冷却水温ＴＨＷが許容最高温度ＴＨｍａｘの近傍にまで上昇し、冷却水の放熱要求が最大になるときには、電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗが最大にされる。そして、このように吐出流量Ｖｗが最大にされるときには、電動ファン２７も駆動されているため、放熱要求が最大のときには、電動ファン２７の駆動と電動ウォータポンプ２１の最大駆動とがともに行われるようになり、ラジエータ２０での冷却水の放熱量は最大になる。従って、冷却水の放熱要求が最大になるときには、冷却水の冷却性能を最大にすることができるようになる。
（第２実施形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の冷却装置を具体化した第２実施形態について、第１実施形態との相違点を中心に、図６〜図１０を参照して説明する。
【００７６】
第１実施形態における駆動処理では、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎよりも高いときに、電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗを冷却水温ＴＨＷに基づいて補正するようにした。
【００７７】
他方、車両１の車速が高くなるにつれてラジエータ２０を通過する空気量は増大し、同ラジエータ２０の放熱能力は高くなる。そこで、本実施形態における駆動処理では、吐出流量Ｖｗの制御に際して、車速に基づく吐出流量の補正を行うようにしている。
【００７８】
図６に、本実施形態における電動ウォータポンプ２１の駆動制御についてその処理手順を示す。なお、本処理も制御装置３０によって、所定周期毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ、冷却水温ＴＨＷ、車速ＳＰが読み込まれる（Ｓ２００）。なお、本実施形態でも、機関全負荷時の吸入空気量に対する現在の吸入空気量ＧＡの割合を機関負荷ＫＬとしているが、例えば燃料噴射弁の燃料噴射量や吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度、あるいはアクセルペダルの操作量に基づいて機関負荷ＫＬを算出することも可能である。
【００７９】
次に、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づいて電動ウォータポンプ２１の目標流量Ｖｗｐが設定される（Ｓ２１０）。ここでも、機関回転速度ＮＥや機関負荷ＫＬが増大するほど機関発熱量は大きくなるため、機関回転速度ＮＥが高いほど、あるいは機関負荷ＫＬが高いほど、目標流量Ｖｗｐは大きい値に設定される。
【００８０】
次に、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐ以上であるか否かが判定される（Ｓ２２０）。ここでの判定処理は、次の理由により行われる。すなわち、吐出流量Ｖｗの補正を冷却水温ＴＨＷがある程度低いときに行うと、冷却水が過度に冷やされてしまうおそれがある。そこで、冷却水温ＴＨＷが予め設定された規定値、すなわち上記車速補正開始温度ＴＨｓｐ以上となっているときに吐出流量Ｖｗの補正を行うことにより、そうした冷却水の過冷却を抑えることができるからである。なお、本実施形態では、上記車速補正開始温度ＴＨｓｐとして、上記サーモスタット２２の弁体が開弁する温度を設定しており、ファン停止温度ＴＨｏｆｆよりも低い温度になっているが、この他の温度に変更することも可能である。
【００８１】
そして、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐに満たない場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御される（Ｓ２６０）。このステップＳ２６０でも、制御装置３０のメモリに記憶されたマップに基づき、電動ウォータポンプ２１に供給される電力のデューティ比である駆動デューティＤが目標流量Ｖｗｐに応じて設定され、これにより電動ウォータポンプ２１の実際の吐出流量Ｖｗは目標流量Ｖｗｐに調整される。なお、目標流量Ｖｗｐが大きいほど上記駆動デューティＤは大きくされることにより、目標流量Ｖｗｐの増大に伴って実際の吐出流量Ｖｗも増大される。そして、本処理は一旦終了される。
【００８２】
一方、上記ステップＳ２２０にて、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐ以上であると判定される場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、冷却水温ＴＨＷ及び車速ＳＰに基づいて吐出流量Ｖｗの下限値ＶｗＬｏが設定される（Ｓ２３０）。このステップＳ２３０では、制御装置３０のメモリに記憶された下限値マップに基づいて下限値ＶｗＬｏは可変設定される。より詳細には、図７に示すように、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐであるときには、下限値ＶｗＬｏとしてウォータポンプ２１の最小吐出流量Ｖｗｍｉｎが設定される。そして、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐを超えて高くなっていく上昇過程では、冷却水温ＴＨＷがファン停止温度ＴＨｏｆｆに達した時点で、車速ＳＰに基づき設定される効率流量Ｖｗｅが設定されるように、その水温上昇に合わせて下限値ＶｗＬｏは増大されていく。そして、冷却水温ＴＨＷがファン停止温度ＴＨｏｆｆからファン駆動温度ＴＨｏｎの間の温度になっているときには、下限値ＶｗＬｏとしてその効率流量Ｖｗｅが保持される。そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎを超えて高くなっていく上昇過程では、冷却水温ＴＨＷが放熱要求最大温度ＴＨｂに達した時点で電動ウォータポンプ２１の最大吐出流量Ｖｗｍａｘが設定されるように、その水温上昇に合わせて下限値ＶｗＬｏは増大されていく。そして、冷却水温ＴＨＷが放熱要求最大温度ＴＨｂに達した以降は、下限値ＶｗＬｏとして電動ウォータポンプ２１の最大吐出流量Ｖｗｍａｘが設定される。
【００８３】
上記効率流量Ｖｗｅは、次のような態様で設定される流量である。すなわち、図８に示すように、電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗを増大させていくと、ラジエータ２０の放熱能力は増大していくが、ある流量Ｅにまで達した以降は、吐出流量Ｖｗを増大させても放熱能力はそれほど増大しなくなる。従って、電動ウォータポンプ２１に供給された電力を最大限利用して放熱能力を最大にすることのできる吐出流量Ｖｗとしては、上記流量Ｅが適切な流量となり、その流量Ｅが上記効率流量Ｖｗｅとして設定される。ここで、同図８に示すように、上記流量Ｅは、車速ＳＰの増大に伴うラジエータ２０の通過空気量の増大に起因して車速ＳＰが高くなるほど大きくなる。そこで、上記下限値マップにおいては、図９に示すように、車速ＳＰが高くなるほど効率流量Ｖｗｅは大きくなるように設定されている。従って、先の図７に一点鎖線にて示すように、冷却水温ＴＨＷが、車速補正開始温度ＴＨｓｐよりも高く放熱要求最大温度ＴＨｂよりも低い温度範囲内にあるときには、同一の冷却水温ＴＨＷであっても、車速ＳＰが高いときほど下限値ＶｗＬｏの値は大きくされる。このように下限値ＶｗＬｏは、冷却水温ＴＨＷの上昇や車速ＳＰの増大に伴ってその値が大きくなるように可変設定される。
【００８４】
次に、下限値ＶｗＬｏが設定されると、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下であるか否かが判定される（Ｓ２４０）。そして、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏを超えている場合には（Ｓ２４０：ＮＯ）、先のステップＳ２１０で設定された目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御されて（Ｓ２６０）、本処理は一旦終了される。
【００８５】
一方、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下の場合には（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、先のステップＳ２１０で設定された目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏに変更される（Ｓ２５０）。そして、この下限値ＶｗＬｏに変更された目標流量Ｖｗｐに基づいて、実質的には下限値ＶｗＬｏに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御されて（Ｓ２６０）、本処理は一旦終了される。
【００８６】
なお、上記ステップＳ２２０からステップＳ２５０の処理のうち、ファン駆動温度ＴＨｏｎよりも冷却水温ＴＨＷが高いときに、吐出流量Ｖｗを冷却水温ＴＨＷの上昇に応じて増大補正する一連の処理は上記第１の流量補正手段を構成し、吐出流量Ｖｗを車速ＳＰに基づいて補正する一連の処理は上記第２の流量補正手段を構成している。
【００８７】
図１０に、上述した電動ウォータポンプ２１の駆動処理を実行したときの作用を示す。
まず、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐに満たないときには、機関発熱量に基づいて設定された目標流量Ｖｗｐに基づき、電動ウォータポンプ２１の駆動が制御される。そして、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐに達すると、上記下限値ＶｗＬｏの設定が開始されて、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴って下限値ＶｗＬｏは徐々に大きくされていく。そして、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下になると（タイミングＢ）、それ以降は下限値ＶｗＬｏに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動は制御される。より具体的には、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴う下限値ＶｗＬｏの増大に対応して電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗも増大補正される。そして、冷却水温ＴＨＷがファン停止温度ＴＨｏｆｆ以上、ファン駆動温度ＴＨｏｎ以下であるときには、下限値ＶｗＬｏが上記効率流量Ｖｗｅに設定されることにより、吐出流量Ｖｗも効率流量Ｖｗｅに調整される。
【００８８】
そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎを超えると、電動ファン２７の駆動が開始されるとともに、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴って吐出流量Ｖｗは、効率流量Ｖｗｅから徐々に増大されていく。そして、冷却水温ＴＨＷが上記放熱要求最大温度ＴＨｂに達した以降は、吐出流量Ｖｗが最大吐出流量Ｖｗｍａｘに調整される。
【００８９】
このように冷却水温ＴＨＷが、ファン停止温度ＴＨｏｆｆとファン駆動温度ＴＨｏｎとの間の温度になっているときの吐出流量Ｖｗは、車速ＳＰに応じて変化する上記効率流量Ｖｗｅとなるように、同車速ＳＰに基づき補正される。
【００９０】
また、ファン停止温度ＴＨｏｆｆよりも低い温度領域から冷却水温ＴＨＷが上昇するときには、冷却水温ＴＨＷがファン停止温度ＴＨｏｆｆに達した時点で、車速ＳＰに基づいて補正される吐出流量、すなわち上記効率流量Ｖｗｅとなるように、冷却水温ＴＨＷの上昇に合わせて吐出流量Ｖｗは増大補正される。そして、ファン駆動温度Ｔｈｏｎよりも高い温度領域において冷却水温ＴＨＷが上昇するときには、車速ＳＰに基づいて補正された吐出流量、すなわち上記効率流量Ｖｗｅが冷却水温ＴＨＷの上昇に合わせて増大補正される。
【００９１】
以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態の作用効果に加え、さらに次の作用効果を得ることができる。
（４）電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗを車速ＳＰに基づき、同車速ＳＰが高いときほど増大されるように補正するようにしている。そのため、車速ＳＰに応じて変化するラジエータ２０の放熱能力に追従して電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗが変化するようになり、冷却効率が向上するようになる。従って、電動ウォータポンプ２１に供給される電力を有効に活用しつつ冷却性能を向上させることができるようになる。
【００９２】
また、吐出流量Ｖｗの増大補正により冷却性能が向上することで冷却水温ＴＨＷの上昇が抑えられるようになる。そのため、電動ファン２７の非駆動時においては、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎに到達しにくくなり、これにより冷却水温ＴＨＷの上昇による電動ファン２７の駆動が抑えられるようになる。このように電動ファンの駆動頻度が低下するようになるため、停止中の電動ファン２７が駆動されることによる同電動ファン２７の消費電力の増加を抑えることができるようになる。
【００９３】
また、吐出流量Ｖｗの増大補正によって冷却性能が向上することにより、電動ファン２７の駆動時においては、冷却水温ＴＨＷの低下が促進されるようになる。そのため、ファン駆動温度ＴＨｏｎ以上になっていた冷却水温ＴＨＷがファン停止温度ＴＨｏｆｆにまで低下する時間は短くなり、電動ファン２７の駆動時間は短くなる。このように駆動中の電動ファン２７がより早期に停止されるようになるため、電動ファン２７の駆動により消費される電力を抑えることもできるようになる。換言すれば、電動ファンの消費電力量（消費電力と電力消費時間との積算値）を減少させることも可能になる。
【００９４】
（５）車速ＳＰに基づく吐出流量Ｖｗの増大補正に際しては、機関発熱量に基づいて設定される上記目標流量Ｖｗｐを車速ＳＰに基づいて設定される補正値で直接補正することも可能である。しかし、このように目標流量Ｖｗｐを直接補正する場合には、次のような不都合の発生が懸念される。すなわち、機関発熱量が少ない場合には補正対象である目標流量Ｖｗｐが少なくなるため、目標流量Ｖｗｐを補正値で補正しても、車速ＳＰに応じた効率流量Ｖｗｅとなるように吐出流量Ｖｗを増大させることができないおそれがある。
【００９５】
この点、本実施形態では、吐出流量Ｖｗの下限値ＶｗＬｏを車速ＳＰに基づいて設定し、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下のときには、その下限値ＶｗＬｏを目標流量Ｖｗｐとして設定するようにしている。そのため、電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗの最小値は、車速ＳＰに基づいて設定される下限値ＶｗＬｏによって少なくとも制限されるようになり、吐出流量Ｖｗを確実に増大させることができるようになる。
（第３実施形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の冷却装置を具体化した第３実施形態について、第２実施形態との相違点を中心に、図１１〜図１６を参照して説明する。
【００９６】
本実施形態では、動力源として上記エンジン２及び電動モータを備える車両、いわゆるハイブリッド車両に搭載されたエンジン２の冷却装置に対して、本発明にかかる冷却装置を適用している。  
【００９７】
図１１に、本実施の形態にかかる冷却装置、並びにその周辺構成を示す概略構成図を示す。なお、図１１において、先の図１に示した部材と同一の部材には、同じ符号を付している。
【００９８】
この図１１に示すように、車両２００に搭載されたエンジン２のクランクシャフト３は、動力分割機構７０の入力軸に接続されている。動力分割機構７０の出力軸は、減速機７１及び発電機であるジェネレータ７２にそれぞれ接続されており、機関出力は減速機７１及びジェネレータ７２にそれぞれ分割される。なお、減速機７１及びジェネレータ７２に対する機関出力の分割割合は、機関運転状態に応じて変更される。減速機７１は、車両２００の車輪６０に接続されている。また、減速機７１には電動モータ７３も接続されており、車両２００は、エンジン２や電動モータ７３の出力によって走行される。
【００９９】
上記ジェネレータ７２、電動モータ７３、蓄電池である車両駆動用バッテリ９０や補機用バッテリ９１は、パワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵという）８０に接続されている。このＰＣＵ８０は、コンバータ８１、インバータ８２、ＤＣ−ＤＣコンバータ８３、それら各コンバータやインバータを制御する電力制御装置８４等で構成されている。そして、車両駆動用バッテリ９０の直流電力は、コンバータ８１でその電圧が高められ、その後インバータ８２で直流電力から交流電力に変換されて電動モータ７３に供給される。また、ジェネレータ７２で発電された交流電力は、インバータで直流電力に変換された後、コンバータ８１でその電圧が低下されて車両駆動用バッテリ９０に蓄電される。また、車両駆動用バッテリ９０の電力はＤＣ−ＤＣコンバータ８３によって低下された後、補機用バッテリ９１に供給される。
【０１００】
インバータ８２は、車両駆動用バッテリ９０から電動モータ７３に供給される電力を直流から交流に変換する際に発熱するため、ＰＣＵ８０には、インバータ８２を冷却するインバータ用冷却機器１００が設けられている。
【０１０１】
このインバータ用冷却機器１００は、インバータ８２を冷却するインバータ用冷却水が流れるインバータ用配管１０１、エンジン２のラジエータ２０近傍に設けられてインバータ用配管１０１が接続されたインバータ用ラジエータ１０２、インバータ用配管１０１の途中に設けられてインバータ用冷却水を循環させるウォータポンプ１０３等で構成される。そしてインバータ用ラジエータ１０２は、走行風や電動ファン２７によって冷却される。なお、上記ウォータポンプ１０３は、電動式のウォータポンプであって、上記補機用バッテリ９１の電力を利用して常時駆動される。また、インバータ用配管１０１には、インバータ用冷却水の水温（以下、インバータ冷却水温という）ＴＨＩを検出するための水温センサ１０４が設けられており、その検出信号はエンジン２用の上記制御装置３０に入力される。
【０１０２】
また、車両２００には、車室内の空気の温度や湿度を調整する空調機器１１０が設けられている。この空調機器１１０は、冷媒配管１１１、エキスパンションバルブ１１２、エバポレータ１１３、圧縮機１１４、エンジン２のラジエータ２０近傍に設けられたコンデンサ１１５等で構成されている。この空調機器では、コンデンサからエキスパンションバルブ１１２に送られる高温高圧の液状冷媒は、同エキスパンションバルブ１１２を通過する際に低温低圧の霧状冷媒にされる。この低温低圧の霧状冷媒はエバポレータ１１３で気化され、その気化熱を利用して車室内に供給される空気の温度が低下される。気化された低温低圧の冷媒は圧縮機１１４で高温高圧の気化冷媒にされ、その後コンデンサ１１５で冷却されることにより、再び高温高圧の液状冷媒に戻される。なお、コンデンサ１１５も、走行風や電動ファン２７によって冷却される。また、圧縮機１１４の吐出側には、冷媒の吐出圧Ｐを検出する圧力センサ１１６が設けられており、その検出信号はエンジン２用の上記制御装置３０に入力される。なお、本実施形態における圧縮機１１４は、電動モータで駆動される圧縮機であり、その動力源として車両駆動用バッテリ９０の電力を利用するようにしているが、圧縮機１１４をエンジン２の機関出力で駆動することも可能である。
【０１０３】
制御装置３０は、エンジン２の冷却水温ＴＨＷとは別に、インバータ冷却水温ＴＨＩや吐出圧Ｐによっても電動ファン２７の駆動を制御する。
例えば、図１２に示すように、インバータ冷却水温ＴＨＩが所定のファン駆動温度ＴＨＩｏｎ以上であるときには、電動ファン２７を駆動してインバータ冷却水温ＴＨＩを低下させる。そして、電動ファン２７の駆動開始後、ファン駆動温度ＴＨＩｏｎよりも低いファン停止温度ＴＨＩｏｆｆにまでインバータ冷却水温ＴＨＩが低下すると、電動ファン２７の駆動を停止させる。
【０１０４】
また、図１３に示すように、吐出圧Ｐが所定のファン駆動圧力Ｐｏｎ以上であるときには、電動ファン２７を駆動して冷媒の冷却を促進させる。そして、電動ファン２７の駆動開始後、ファン駆動圧力Ｐｏｎよりも低いファン停止圧力Ｐｏｆｆにまで吐出圧Ｐが低下すると、電動ファン２７の駆動を停止させる。
【０１０５】
このように本実施形態では、エンジン２の冷却水温ＴＨＷとは異なる別のパラメータ（インバータ冷却水温ＴＨＩや吐出圧Ｐ）によっても電動ファン２７の駆動が制御される。従って、それら別のパラメータによる駆動要求によって電動ファン２７が駆動されているときには、電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗを増大補正しても、電動ファン２７の駆動頻度は減少することがなく、むしろ電動ウォータポンプ２１の駆動電力増加による消費電力の増大が懸念される。
【０１０６】
そこで、本実施形態における電動ウォータポンプ２１の駆動処理では、それら別のパラメータによる駆動要求により電動ファン２７が駆動される場合には、そうした駆動要求がない場合と比較して、上述した車速補正開始温度ＴＨｓｐをより高い温度に変更する規定値変更処理を行うようにしている。
【０１０７】
図１４に、本実施形態における電動ウォータポンプ２１の駆動制御についてその処理手順を示す。なお、本処理も制御装置３０によって、所定周期毎に繰り返し実行される。
本処理が開始されるとまず、機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ、冷却水温ＴＨＷ、車速ＳＰが読み込まれる（Ｓ３００）。なお、本実施形態でも、機関全負荷時の吸入空気量に対する現在の吸入空気量ＧＡの割合を機関負荷ＫＬとしているが、例えば燃料噴射弁の燃料噴射量や吸気通路に設けられたスロットルバルブの開度、あるいはアクセルペダルの操作量に基づいて機関負荷ＫＬを算出することも可能である。
【０１０８】
次に、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づいて電動ウォータポンプ２１の目標流量Ｖｗｐが設定される（Ｓ３１０）。ここでも、機関回転速度ＮＥや機関負荷ＫＬが増大するほど機関発熱量は大きくなるため、機関回転速度ＮＥが高いほど、あるいは機関負荷ＫＬが高いほど、目標流量Ｖｗｐは大きい値に設定される。
【０１０９】
次に、エンジン２の冷却水温以外からのファン駆動要求があるか否かが判定される（Ｓ３２０）。ここでは、インバータ冷却水温ＴＨＩまたは吐出圧Ｐに基づき電動ファン２７が駆動されているときに、冷却水温以外からのファン駆動要求があると判定される。
【０１１０】
そして、冷却水温以外からのファン駆動要求がないときには（Ｓ３２０：ＮＯ）、第２実施形態と同様な態様で電動ウォータポンプ２１の駆動制御が行われる。
すなわち、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐに満たない場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、ステップＳ３１０で設定された目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御される（Ｓ３９０）。また、上記ステップＳ３３０にて、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐ以上であると判定される場合には（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、冷却水温ＴＨＷ及び車速ＳＰに基づき、先の図７に示した下限値マップと同一の値が設定された第１下限値マップを参照して吐出流量Ｖｗの下限値ＶｗＬｏが設定される（Ｓ３５０）。そして、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏを超えている場合には（Ｓ３７０：ＮＯ）、先のステップＳ３１０で設定された目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御されて（Ｓ３９０）、本処理は一旦終了される。また、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下の場合には（Ｓ３７０：ＹＥＳ）、先のステップＳ３１０で設定された目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏに変更され（Ｓ３８０）、この下限値ＶｗＬｏに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動は制御されて（Ｓ３９０）、本処理は一旦終了される。
【０１１１】
他方、冷却水温以外からのファン駆動要求があるときには（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、上述した規定値変更処理として、次の一連の処理が行われる。
まず、冷却水温ＴＨＷが第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２以上であるか否かが判定される（Ｓ３４０）。この第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２は、上記の車速補正開始温度ＴＨｓｐよりも高い温度に設定されている。本実施形態では、その第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２として、ファン停止温度ＴＨｏｆｆよりも高い温度であって、ファン駆動温度ＴＨｏｎよりも所定値βの分だけ低い温度に設定されているが、この他の温度に変更することも可能である。
【０１１２】
そして、冷却水温ＴＨＷが第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２未満であるときには（Ｓ３４０：ＮＯ）、ステップＳ３１０で設定された目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御される（Ｓ３９０）。
【０１１３】
一方、冷却水温ＴＨＷが第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２以上であるときには（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、冷却水温ＴＨＷ及び車速ＳＰに基づき、第２下限値マップを参照して吐出流量Ｖｗの下限値ＶｗＬｏが設定される（Ｓ３６０）。このステップＳ３６０では、制御装置３０のメモリに記憶された第２下限値マップに基づいて下限値ＶｗＬｏは可変設定される。より詳細には、図１５に示すように、冷却水温ＴＨＷが第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２であるときには、下限値ＶｗＬｏとして電動ウォータポンプ２１の最小吐出流量Ｖｗｍｉｎが設定される。そして、冷却水温ＴＨＷが第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２よりも高くなるとその温度上昇に合わせて下限値ＶｗＬｏは増大されていき、ファン駆動温度ＴＨｏｎに達すると、車速ＳＰに応じて設定される効率流量Ｖｗｅが下限値ＶｗＬｏとして設定される。そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎよりも高くなるとその温度上昇に合わせて下限値ＶｗＬｏは再び増大されていき、上述した放熱要求最大温度ＴＨｂ以上になると、下限値ＶｗＬｏとして電動ウォータポンプ２１の最大吐出流量Ｖｗｍａｘが設定される。なお、この第２下限値マップで設定されている効率流量Ｖｗｅも、第２実施形態で説明した効率流量Ｖｗｅと同一の値であり、先の図９に示したように、車速ＳＰが高くなるほど効率流量Ｖｗｅは大きくなるように設定されている。従って、先の図１５に一点鎖線にて示すように、冷却水温ＴＨＷが、第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２よりも高く放熱要求最大温度ＴＨｂよりも低い温度範囲内にあるときには、同一の冷却水温ＴＨＷであっても、車速ＳＰが高いときほど下限値ＶｗＬｏの値は大きくされる。このように第２下限値マップにおいても、下限値ＶｗＬｏは、冷却水温ＴＨＷの上昇や車速ＳＰの増大に伴ってその値が大きくなるように可変設定される。
【０１１４】
ステップＳ３６０で下限値ＶｗＬｏが設定されると、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下であるか否かが判定される（Ｓ３７０）。そして、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏを超えている場合には（Ｓ３７０：ＮＯ）、先のステップＳ３１０で設定された目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御されて（Ｓ３９０）、本処理は一旦終了される。
【０１１５】
一方、目標流量Ｖｗｐが、ステップＳ３６０で設定された下限値ＶｗＬｏ以下の場合には（Ｓ３７０：ＹＥＳ）、先のステップＳ３１０で設定された目標流量Ｖｗｐが、ステップＳ３６０で設定された下限値ＶｗＬｏに変更される（Ｓ３８０）。そして、この下限値ＶｗＬｏに変更された目標流量Ｖｗｐに基づいて、実質的にはステップＳ３６０で設定された下限値ＶｗＬｏに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御されて（Ｓ３９０）、本処理は一旦終了される。
【０１１６】
図１６に、エンジン２の冷却水温以外からのファン駆動要求により、電動ファン２７が駆動されているときにあって、上述した電動ウォータポンプ２１の駆動処理が実行されたときの作用を示す。なお、同図１６に示す二点鎖線は、規定値変更処理が行われないときの吐出流量Ｖｗの変化、換言すれば第２実施形態で説明した電動ウォータポンプ２１の駆動処理をそのまま実行したときの吐出流量Ｖｗの変化を示している。
【０１１７】
本実施形態の駆動処理が行われる場合、冷却水温ＴＨＷが第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２に満たないときには、機関発熱量に基づいて設定された目標流量Ｖｗｐに基づき、電動ウォータポンプ２１の駆動が制御される。そして、冷却水温ＴＨＷが第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２に達すると、上記下限値ＶｗＬｏの設定が開始されて、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴い下限値ＶｗＬｏは徐々に大きくされていく。そして、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下になると（タイミングＣ）、それ以降は下限値ＶｗＬｏに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動は制御される。より具体的には、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴う下限値ＶｗＬｏの増大に対応して電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗも増大補正される。そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎに達すると、下限値ＶｗＬｏが上記効率流量Ｖｗｅに設定されることにより、吐出流量Ｖｗも効率流量Ｖｗｅに調整される。
【０１１８】
そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎを超えると、吐出流量Ｖｗは、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴い効率流量Ｖｗｅから徐々に増大されていく。そして、冷却水温ＴＨＷが上記放熱要求最大温度ＴＨｂに達した以降は、吐出流量Ｖｗが最大吐出流量Ｖｗｍａｘに調整される。
【０１１９】
一方、規定値変更処理が行われない場合には、第２実施形態にて説明したように、第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２よりも低い上記の車速補正開始温度ＴＨｓｐに冷却水温ＴＨＷが達した時点で下限値ＶｗＬｏの設定が開始され、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴い下限値ＶｗＬｏは徐々に大きくされていく。そして、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下になると（タイミングＢ）、それ以降は、冷却水温ＴＨＷの上昇に伴う下限値ＶｗＬｏの増大に対応して電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗも増大補正される。このように規定値変更処理が行われない場合には、規定値変更処理が行われる場合と比較して、吐出流量Ｖｗの増大がより低い冷却水温ＴＨＷから開始される。ここで、上述したように、エンジン２の冷却水温以外からのファン駆動要求により、電動ファン２７が駆動されているときには、吐出流量Ｖｗの増大補正を行っても、電動ファン２７の駆動頻度は減少することがなく、むしろ電動ウォータポンプ２１の駆動電力増加による消費電力の増大が懸念される。
【０１２０】
この点、本実施形態の駆動処理では、第２実施形態の駆動処理と比較して、エンジン２の冷却水温ＴＨＷがより高くなってから、吐出流量Ｖｗの増大補正が行われる。そのため、電動ファン２７の駆動頻度低下に寄与しない、電動ウォータポンプ２１の不要な電力増加が極力抑えられ、第２実施形態の駆動処理と比較して、冷却水温ＴＨＷが低いときの電動ウォータポンプ２１の消費電力（図１６に示す一例の場合には、斜線部で示す面積に相当する電力）を抑えることができる。
【０１２１】
なお、エンジン２の冷却水温以外からのファン駆動要求により、電動ファン２７が駆動されているときには、吐出流量Ｖｗの増大補正を禁止することにより、電動ウォータポンプ２１の消費電力を抑えることも可能である。しかし、本実施形態によるように、冷却水温ＴＨＷが第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２を超えた時点で、吐出流量Ｖｗの増大補正を開始することにより、冷却水温ＴＨＷの温度上昇を抑えることができるようになる。
【０１２２】
以上説明したように、本実施形態によれば、第２実施形態で説明した電動ウォータポンプ２１の駆動処理を、そのまま車両２００の冷却装置に適用した場合と比較して、次の作用効果を得ることができる。
【０１２３】
（６）車両２００においては、インバータ冷却水温ＴＨＩや圧縮機１１４の吐出圧Ｐといった、エンジン２の冷却水温ＴＨＷとは異なる別のパラメータに基づく駆動要求によっても電動ファン２７が駆動されるようにしている。そして、冷却水温ＴＨＷとは異なる上記別のパラメータによる駆動要求によって電動ファン２７が駆動されているときには、そうした別のパラメータによる駆動要求がないときと比較して、吐出流量Ｖｗの増大補正を開始する冷却水温ＴＨＷの温度を高くするようにしている。従って、電動ファン２７の駆動頻度低下に寄与しない、電動ウォータポンプ２１の不要な電力増加が極力抑えられ、規定値変更処理が実行されない場合と比較して、冷却水温ＴＨＷが低いときの電動ウォータポンプ２１の消費電力を抑えることができるようになる。
（第４実施形態）
次に、本発明にかかる内燃機関の冷却装置を具体化した第４実施形態について、第３実施形態との相違点を中心に、図１７〜図１９を参照して説明する。
【０１２４】
第３実施形態では、電動ファン２７の制御態様が停止及び駆動のいずれかであり、電動ファン２７が駆動されているときの風量は一定であった。一方、本実施形態では、電動ファン２７の駆動に際してその回転速度は、「低速モード」及び「高速モード（最大回転速度）」といった２段階に変更され、これにより風量は可変とされる。
【０１２５】
より具体的には、図１７に示すように、冷却水温ＴＨＷの上昇時、インバータ冷却水温ＴＨＩの上昇時、あるいは圧縮機１１４の吐出圧Ｐの上昇時等にあって、各パラメータ（冷却水温ＴＨＷ、インバータ冷却水温ＴＨＩ、吐出圧Ｐ）のいずれかが適宜設定された低速モード値以上になると、電動ファン２７に対する低速駆動要求が満たされる。これにより電動ファン２７の駆動状態は、「停止」から「低速モード」に切り換えられる。そして、各パラメータのいずれかが、上記低速モード値よりも大きい値に設定された高速モード値以上になると、電動ファン２７に対する高速駆動要求が満たされる。これにより電動ファン２７の駆動状態は、「低速モード」から「高速モード」に切り換えられて風量は更に増大される。なお、冷却水温ＴＨＷの低下時、インバータ冷却水温ＴＨＩの低下時、あるいは圧縮機１１４の吐出圧Ｐの低下時等にあっては、それら各パラメータの全てが適宜設定された規定値を下回る毎に、電動ファン２７の駆動状態は、「高速モード」→「低速モード」→「停止」に順次切り換えられて風量は順次減量される。
【０１２６】
そして、本実施形態では、そうした電動ファン２７の風量可変制御に合わせて電動ウォータポンプ２１の駆動処理を適切に行うために、第３実施形態で説明した駆動処理に対して、図１８に示すステップＳ４００の処理を追加するようにしている。
【０１２７】
以下、本実施形態における電動ウォータポンプ２１の駆動処理について、図１８に示す処理手順を参照しつつ説明する。なお、本処理も制御装置３０によって、所定周期毎に繰り返し実行される。また、同図１８において、先の図１４に示した処理と同一の処理には、同じステップ番号を付している。
【０１２８】
本処理が開始されるとまず、機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ、冷却水温ＴＨＷ、車速ＳＰが読み込まれる（Ｓ３００）。
次に、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づいて電動ウォータポンプ２１の目標流量Ｖｗｐが設定される（Ｓ３１０）。
【０１２９】
次に、エンジン２の冷却水温以外からのファン駆動要求があるか否かが判定される（Ｓ３２０）。ここでも、インバータ冷却水温ＴＨＩまたは吐出圧Ｐに基づき電動ファン２７が駆動されているときに、冷却水温以外からのファン駆動要求があると判定される。
【０１３０】
そして、冷却水温以外からのファン駆動要求がないときには（Ｓ３２０：ＮＯ）、第２実施形態と同様な態様で電動ウォータポンプ２１の駆動制御が行われる。
すなわち、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐに満たない場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、ステップＳ３１０で設定された目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御される（Ｓ３９０）。また、上記ステップＳ３３０にて、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐ以上であると判定される場合には（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、冷却水温ＴＨＷ及び車速ＳＰに基づき、先の図７に示した下限値マップと同一の値が設定された第１下限値マップを参照して吐出流量Ｖｗの下限値ＶｗＬｏが設定される（Ｓ３５０）。そして、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏを超えている場合には（Ｓ３７０：ＮＯ）、先のステップＳ３１０で設定された目標流量Ｖｗｐに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動が制御されて（Ｓ３９０）、本処理は一旦終了される。また、目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下の場合には（Ｓ３７０：ＹＥＳ）、先のステップＳ３１０で設定された目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏに変更され（Ｓ３８０）、この下限値ＶｗＬｏに基づいて電動ウォータポンプ２１の駆動は制御されて（Ｓ３９０）、本処理は一旦終了される。
【０１３１】
他方、上記ステップＳ３２０にて、冷却水温以外からのファン駆動要求があると判定されるときには（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、そのファン駆動要求が低速駆動要求であるか否かが判定される（Ｓ４００）。
【０１３２】
そして、低速駆動要求である場合には（Ｓ４００：ＹＥＳ）、ステップＳ３２０で冷却水温以外からのファン駆動要求がないと判定された場合（Ｓ３２０：ＮＯ）と同じ処理が行われる。すなわち、上記の規定値変更処理を行うことなく上記第２実施形態と同様な態様で電動ウォータポンプ２１の駆動制御が行われる。これにより冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐ以上になると、上記第１下限値マップを用いた下限値ＶｗＬｏの設定が開始され、冷却水温ＴＨＷや車速ＳＰの増大に伴って下限値ＶｗＬｏの値が大きくされることにより、電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗは増大補正される。
【０１３３】
一方、低速駆動要求でない場合には（Ｓ４００：ＮＯ）、現在、電動ファン２７に対して高速駆動要求がなされていることになる。この状態は、第３実施形態において、「エンジン２の冷却水温以外からのファン駆動要求がある」状態と同じであり、本実施形態でも上記第３実施形態と同様な規定値変更処理を行うべく、ステップＳ３４０以降の処理が順次行われる。これにより、冷却水温ＴＨＷが、上記車速補正開始温度ＴＨｓｐよりも高い第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２以上になってから、上記第２下限値マップを用いた下限値ＶｗＬｏの設定が開始される。
【０１３４】
本実施形態では、上記駆動処理が行われることにより、エンジン２の冷却水温以外からのファン駆動要求がない場合には、第２実施形態と同様な作用効果が得られる。
また、エンジン２の冷却水温以外からのファン駆動要求があり、その駆動要求が高速駆動要求である場合には、第３実施形態と同様な作用効果が得られる。
【０１３５】
そして、エンジン２の冷却水温以外からのファン駆動要求があり、その駆動要求が低速駆動要求である場合には、次の作用効果を得ることができる。
すなわち、エンジン２の冷却水温以外からの駆動要求により電動ファン２７が低速モードで駆動されているときにあって、冷却水温ＴＨＷが上昇して高速モード値に達してしまうと、電動ファン２７の駆動状態は、低速モードから高速モードに切り換えられてしまい、電動ファン２７の消費電力が増大するようになる。一方、本実施形態による駆動処理では、エンジン２の冷却水温以外からの駆動要求により電動ファン２７が低速モードで駆動されている場合、上記規定値変更処理を行うことなく吐出流量Ｖｗの増大補正が実行される。そのため、図１９に示すように、規定値変更処理が実行されるとき（二点鎖線にて図示）と比較して、より冷却水温ＴＨＷが低い状態から吐出流量Ｖｗの増大補正が開始されるようになり、電動ファン２７が低速モードで駆動されているときの冷却水の冷却効率が向上することにより、冷却水温ＴＨＷの上昇は抑えられるようになる。従って、冷却水温ＴＨＷの上昇による電動ファン２７の低速モードから高速モードへの切り換えは抑えられるようになり、これにより電動ファン２７の消費電力の増大を抑えることができるようになる。
【０１３６】
以上説明したように、本実施形態によれば、上記第３実施形態と比較して、さらに次の作用効果を得ることができる。
（７）エンジン２の冷却水温ＴＨＷとは別のパラメータによる駆動要求により、電動ファン２７が駆動されるときにあって、電動ファン２７の回転速度が予め設定された値以下のとき、すなわち電動ファン２７が低速モードで駆動されているときには、上記規定値変更処理を実行することなく吐出流量Ｖｗの補正を行うようにしている。そのため、電動ファン２７が低速モードで駆動されているときの冷却水の冷却効率が向上し、冷却水温ＴＨＷの上昇が抑えられるようになる。従って、冷却水温ＴＨＷの上昇による電動ファン２７の回転速度増大が抑えられるようになり、電動ファン２７の消費電力の増大を抑えることができるようになる。
【０１３７】
なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・電動ウォータポンプ２１に供給される電力のデューティ比を変更することで、吐出流量Ｖｗを調整するようにしたが、電動ウォータポンプ２１に供給される電圧、あるいは電流を変更することで吐出流量Ｖｗを調整するようにしてもよい。
【０１３８】
・第１実施形態では、冷却水温ＴＨＷの上昇に応じて吐出流量Ｖｗを増大させる際、冷却水温ＴＨＷの上昇に比例させて吐出流量Ｖｗを徐々に増大させるようにした。この他、図２０に示すように、冷却水温ＴＨＷの上昇に応じて段階的に吐出流量Ｖｗを増大させるようにしたり、図２１に示すように、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎに達した時点で、吐出流量Ｖｗをある値（例えば最大吐出流量Ｖｗｍａｘ等）にまで一気に増大させるようにしたりしてもよい。これらの場合にも、電動ファン２７が駆動されている状態で、ラジエータ２０に供給される冷却水の流量が増大補正されるため、ラジエータ２０の放熱能力が高められた状態で吐出流量Ｖｗは増大されることになる。従って、電動ウォータポンプ２１の駆動デューティＤの増加、すなわち電動ウォータポンプ２１の駆動電力の増加を無駄にすることなく冷却性能を高めることができるようになり、電動ウォータポンプ２１及び電動ファン２７の駆動を適切に制御することができるようになる。
【０１３９】
・第２実施形態では、車速ＳＰに基づいて吐出流量Ｖｗを補正するようにした。他方、電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗを増大させると冷却水の冷却効率が向上するため、電動ファン２７の駆動時間（駆動が開始されてからの経過時間）が長いときには吐出流量Ｖｗを増大させることにより、冷却水温ＴＨＷの低下を促すことができ、これにより電動ファンをより早期に停止させることも可能になる。そこで、電動ファン２７の駆動時間に基づいて吐出流量Ｖｗを補正するようにしてもよい。この場合には、駆動の開始された電動ファン２７をより早期に停止させることができるようになり、もって電動ファン２７の消費電力を抑えることができるようになる。なお、こうした駆動時間による吐出流量Ｖｗの補正を行う処理は、上記第３の流量補正手段を構成している。
【０１４０】
また、こうした駆動時間による吐出流量Ｖｗの補正に際しては、機関発熱量に応じて設定される上記目標流量Ｖｗｐを電動ファン２７の駆動時間に基づいて設定される補正値で直接補正することも可能であるが、機関発熱量が少ない場合には補正対象である目標流量Ｖｗｐが少なくなる。そのため、この場合には、目標流量Ｖｗｐを補正値で補正しても、駆動時間を低下させるほどには吐出流量Ｖｗが増大されないおそれがある。そこで、この変形例においても、吐出流量Ｖｗの下限値ＶｗＬｏを駆動時間に基づいて設定し、上記目標流量Ｖｗｐが下限値ＶｗＬｏ以下のときには、その下限値ＶｗＬｏを目標流量Ｖｗｐとして設定するとよい。こうした下限値ＶｗＬｏの設定を行うことにより、電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗの最小値は、上記駆動時間に基づいて設定される下限値ＶｗＬｏにて少なくとも制限されることにより、吐出流量Ｖｗを確実に増大させることができるようになる。ちなみに、この変形例における下限値ＶｗＬｏの設定にあたっては、先の図７に示した下限値マップの設定パラメータである車速ＳＰを、図２２に示すように、電動ファン２７の駆動時間に変更する。そして、その駆動時間が長いときほど吐出流量Ｖｗが増大補正されるように下限値ＶｗＬｏを可変設定することにより、そうした駆動時間による吐出流量Ｖｗの補正を適切に行うことができる。
【０１４１】
・第３実施形態では、エンジン２の冷却水温以外からのファン駆動要求によって電動ファン２７が駆動されているときには、下限値ＶｗＬｏを上記第２下限値マップに基づいて設定するようにしたが、第１下限値マップを用いて設定するようにしてもよい。この場合には、冷却水温ＴＨＷが第２車速補正開始温度ＴＨｓｐ２に達したときの下限値ＶｗＬｏとして、最小吐出流量Ｖｗｍｉｎの代わりに上記効率流量Ｖｗｅが設定される。そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎに達するまでは、下限値ＶｗＬｏの値がその効率流量Ｖｗｅに保持される。こうした変形例でも、第３実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。
【０１４２】
・第３及び第４実施形態では、電動ファン２７の駆動を制御するパラメータであって、エンジン２の冷却水温以外の別のパラメータが、インバータ冷却水温ＴＨＩや吐出圧Ｐであった。しかし、この他のパラメータに基づいて電動ファン２７の駆動が制御される場合にも、第３実施形態や第４実施形態と同様な駆動処理を行うことにより、それら各実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。
【０１４３】
・第４実施形態では、電動ファン２７の回転速度を２段階に変化させるようにした。この他、電動ファン２７の回転速度をより多段階で変化させたり、連続的に変化させる場合には、電動ファン２７の回転速度を予め設定された値と比較し、その回転速度が予め設定された値以下であるときに、電動ファン２７の低速モード時と同様な駆動処理を行うようにする。こうした変形例によっても第４実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。
【０１４４】
・電動ファン２７の駆動時には、その非駆動時と比較して、ラジエータ２０を通過する空気量が増大し、ラジエータ２０の放熱能力は高くなる。そこで、上記第２実施形態では、車速ＳＰに基づいて吐出流量Ｖｗを補正するようにしたが、そのように補正される吐出流量Ｖｗを電動ファン２７の駆動時にはさらに増大補正するようにしてもよい。この場合には、車速のみならず、電動ファン２７の駆動状態によっても変化するラジエータ２０の放熱能力に追従して電動ウォータポンプ２１の吐出流量Ｖｗが変化するようになり、電動ファン駆動時の冷却効率がさらに向上するようになる。従って、電動ウォータポンプ２１に供給される電力を有効に活用しつつ冷却性能をさらに向上させることができるようになる。
【０１４５】
また、そのように冷却性能が向上することにより、電動ファン２７の駆動時には、冷却水温ＴＨＷの低下が促進されるようになる。そのため、冷却水温ＴＨＷがファン停止温度ＴＨｏｆｆにまで低下する時間は短くなり、これにより電動ファン２７の駆動時間も短くなる。このように駆動中の電動ファン２７がより早期に停止されるようになるため、電動ファン２７の駆動により消費される電力を抑えることもできるようになる。
【０１４６】
この変形例の実施にあっては、次のような一例が挙げられる。すなわち、図２３に示すように、同一の車速であっても、電動ファン２７の駆動時における上記効率流量Ｖｗｅ（図２３に示す駆動時効率流量Ｖｗｅｏｎ）は、その非駆動時における効率流量Ｖｗｅ（図２３に示す非駆動時効率流量Ｖｗｅｏｆｆ）よりも大きくなる。そこで、例えば、上記の下限値マップにおいて、車速ＳＰに対応した効率流量Ｖｗｅとして、上述した駆動時効率流量Ｖｗｅｏｎと非駆動時効率流量Ｖｗｅｏｆｆとをそれぞれ設定しておく。そして、車速ＳＰの増大に伴って下限値ＶｗＬｏを増大させるとともに、同一の車速であっても、電動ファン２７の駆動時においては、電動ファン２７の非駆動時よりも、下限値ＶｗＬｏの値が大きくなるようにしておく。
【０１４７】
こうした下限値マップの具体的な設定態様を図２４及び図２５に示す。まず、冷却水温ＴＨＷの上昇時には、図２４に示すような態様で下限値ＶｗＬｏを可変設定する。すなわち、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐであるときには、下限値ＶｗＬｏとしてウォータポンプ２１の最小吐出流量Ｖｗｍｉｎを設定する。そして、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐを超えて高くなっていく上昇過程では、冷却水温ＴＨＷがファン停止温度ＴＨｏｆｆに達した時点で上記非駆動時効率流量Ｖｗｅｏｆｆが設定されるように、その水温上昇に合わせて下限値ＶｗＬｏを増大させていく。そして、冷却水温ＴＨＷがファン停止温度ＴＨｏｆｆからファン駆動温度ＴＨｏｎの間の温度になっているときには、下限値ＶｗＬｏとして上記非駆動時効率流量Ｖｗｅｏｆｆを保持する。そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎに達したときには、非駆動時効率流量Ｖｗｅｏｆｆよりも値の大きい上記駆動時効率流量Ｖｗｅｏｎを下限値ＶｗＬｏとして設定する。そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎを超えて高くなっていく上昇過程では、冷却水温ＴＨＷが放熱要求最大温度ＴＨｂに達した時点で電動ウォータポンプ２１の最大吐出流量Ｖｗｍａｘが設定されるように、その水温上昇に合わせて下限値ＶｗＬｏを増大させていく。そして、冷却水温ＴＨＷが放熱要求最大温度ＴＨｂに達した以降は、下限値ＶｗＬｏとして電動ウォータポンプ２１の最大吐出流量Ｖｗｍａｘを設定する。
【０１４８】
一方、冷却水温ＴＨＷの低下時には、図２５に示すような態様で下限値ＶｗＬｏを可変設定する。すなわち、冷却水温ＴＨＷが放熱要求最大温度ＴＨｂ以上であるときには、下限値ＶｗＬｏとして電動ウォータポンプ２１の最大吐出流量Ｖｗｍａｘを設定する。そして、冷却水温ＴＨＷが放熱要求最大温度ＴＨｂより低くなっていく低下過程では、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎに達した時点で上記駆動時効率流量Ｖｗｅｏｎが設定されるように、その水温低下に合わせて下限値ＶｗＬｏを減少させていく。そして、冷却水温ＴＨＷがファン駆動温度ＴＨｏｎからファン停止温度ＴＨｏｆｆの間の温度になっているときには、下限値ＶｗＬｏとして上記駆動時効率流量Ｖｗｅｏｎを保持する。そして、冷却水温ＴＨＷがファン停止温度ＴＨｏｆｆに達したときには、駆動時効率流量Ｖｗｅｏｎよりも値の小さい上記非駆動時効率流量Ｖｗｅｏｆｆを下限値ＶｗＬｏとして設定する。そして、冷却水温ＴＨＷがファン停止温度ＴＨｏｆｆよりも低くなっていく低下過程では、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐに達した時点で電動ウォータポンプ２１の最小吐出流量Ｖｗｍｉｎが設定されるように、その水温低下に合わせて下限値ＶｗＬｏを減少させていく。そして、冷却水温ＴＨＷが車速補正開始温度ＴＨｓｐよりも低下した以降は、下限値ＶｗＬｏの設定を中止する。
【０１４９】
こうした態様で下限値ＶｗＬｏを設定することにより、車速に基づいて補正される吐出流量Ｖｗを、電動ファンの駆動時には、その非駆動時と比較してさらに増大補正することができるようになる。
【０１５０】
なお、図２４及び図２５に示した下限値ＶｗＬｏの変化態様は、車速ＳＰがある値になっているときの態様を示しているが、それら各図に二点鎖線にて一例を示すように、車速ＳＰが高いときほど、下限値ＶｗＬｏの値が大きくされる点については、上記第２実施形態と同一である。また、この変形例は、上記第２実施形態のみならず、第３及び第４実施形態においても同様な原理に基づいて実施することができる。
【０１５１】
・駆動時の電動ファン２７の回転速度が可変とされる場合には、電動ファン２７の回転速度が高くなるにつれてラジエータ２０を通過する空気量は増大し、同ラジエータ２０の放熱能力は高くなる。そこで、上記第２実施形態では、車速ＳＰに基づいて吐出流量Ｖｗを補正するようにしたが、そのように補正される吐出流量Ｖｗを電動ファン２７の回転速度に応じてさらに補正するようにしてもよい。より具体的には、図２６に示すように、電動ファン２７の回転速度が高いときほど効率流量Ｖｗｅも大きくなるため、同電動ファン２７の回転速度が高いときほど、吐出流量Ｖｗがさらに増大補正されるようにしてもよい。この場合にも、車速のみならず、電動ファン２７の回転速度によっても変化するラジエータ２０の放熱能力に追従して電動ウォータポンプ２１の吐出流量が変化するようになり、冷却効率がさらに向上するようになる。従って、電動ウォータポンプ２１に供給される電力を有効に活用しつつ冷却性能をさらに向上させることができるようになる。
【０１５２】
また、このように冷却性能が向上することにより、電動ファン２７の回転速度が高いときほど、冷却水温ＴＨＷの低下が促進されるようになる。そのため、電動ファン２７の回転速度はより早期に低下されるようになり、電動ファン２７の駆動により消費される電力を抑えることができるようになる。
【０１５３】
ちなみに、電動ファン２７を駆動する電動モータへの電力供給状態を変化させることにより、同電動ファン２７の回転速度は変更される。そのため、電動ファン２７の回転速度に応じて吐出流量Ｖｗを補正する際には、例えば、同電動モータに供給される電圧や電流、あるいはディーティ制御にて回転速度を変更する場合にはそのディーティ比等に基づいて吐出流量Ｖｗを補正することにより、電動ファン２７の回転速度に応じた吐出流量Ｖｗの補正を行うことができる。また、電動ファンの回転速度を実際に検出し、その検出された回転速度に基づいて吐出流量Ｖｗを補正することも可能である。また、この変形例も、上記第２実施形態のみならず、第３及び第４実施形態においても同様な原理に基づいて実施することができる。
【０１５４】
・上記各実施形態及びその変形例においては、吐出流量Ｖｗの補正に際して、下限値ＶｗＬｏを設定するようにした。この他、冷却水温ＴＨＷ、車速ＳＰ、電動ファン２７の駆動時間、電動ファン２７の駆動状態、電動ファン２７の回転速度等に基づいて設定される補正値で上記目標流量Ｖｗｐを直接補正するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明にかかる内燃機関の冷却装置を具体化した第１実施形態について、その冷却装置、並びにその周辺構成を示す概略構成図。
【図２】同実施形態における電動ファンの駆動態様を示す模式図。
【図３】同実施形態における電動ウォータポンプの駆動処理を示すフローチャート。
【図４】同実施形態における下限値マップの設定態様を示すグラフ。
【図５】同実施形態における電動ウォータポンプの駆動処理の作用を示すタイミングチャート。
【図６】第２実施形態における電動ウォータポンプの駆動処理を示すフローチャート。
【図７】同実施形態における下限値マップの設定態様を示すグラフ。
【図８】吐出流量及び車速とラジエータの放熱能力との関係を示すグラフ。
【図９】車速と効率流量との関係を示すグラフ。
【図１０】同実施形態における電動ウォータポンプの駆動処理の作用を示すタイミングチャート。
【図１１】第３実施形態における冷却装置、並びにその周辺構成を示す概略構成図。
【図１２】同実施形態における電動ファンの駆動態様を示す模式図。
【図１３】同実施形態における電動ファンの駆動態様を示す模式図。
【図１４】同実施形態における電動ウォータポンプの駆動処理を示すフローチャート。
【図１５】同実施形態における第２下限値マップの設定態様を示すグラフ。
【図１６】同実施形態における電動ウォータポンプの駆動処理の作用を示すタイミングチャート。
【図１７】第４実施形態における電動ファンの駆動態様を示す模式図。
【図１８】同実施形態における電動ウォータポンプの駆動処理を示すフローチャート。
【図１９】同実施形態における電動ウォータポンプの駆動処理の作用を示すタイミングチャート。
【図２０】第１実施形態の変形例における電動ウォータポンプの吐出流量変化を示すタイミングチャート。
【図２１】第１実施形態の変形例における電動ウォータポンプの吐出流量変化を示すタイミングチャート。
【図２２】第２実施形態の変形例における下限値マップの設定態様を示すグラフ。
【図２３】第２実施形態の変形例において、電動ファン駆動時の車速と効率流量との関係、及び電動ファン停止時の車速と効率流量との関係をそれぞれ示すグラフ。
【図２４】第２実施形態の変形例において、冷却水温の上昇時における下限値の変化態様を示すグラフ。
【図２５】第２実施形態の変形例において、冷却水温の低下時における下限値の変化態様を示すグラフ。
【図２６】第２実施形態の変形例において、電動ファンの回転速度と効率流量との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１５６】
１…車両、２…エンジン、３…クランクシャフト、４…オルタネータ、８…バッテリ、２０…ラジエータ、２１…電動ウォータポンプ、２２…サーモスタット、２３…ウォータジャケット、２４…第１冷却水通路、２５…第２冷却水通路、２６…バイパス通路、２７…電動ファン、３０…制御装置、３１…水温センサ、３２…回転速度センサ、３３…エアフロメータ、３４…車速センサ、４０…変速機、５０…減速機、６０…車輪、７０…動力分割機構、７１…減速機、７２…ジェネレータ、７３…電動モータ、８０…パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、８１…コンバータ、８２…インバータ、８３…ＤＣ−ＤＣコンバータ、８４…電力制御装置、９０…車両駆動用バッテリ、９１…補機用バッテリ、１００…インバータ用冷却機器、１０１…インバータ用配管、１０２…インバータ用ラジエータ、１０３…ウォータポンプ、１０４…水温センサ、１１０…空調機器、１１１…冷媒配管、１１２…エキスパンションバルブ、１１３…エバポレータ、１１４…圧縮機、１１５…コンデンサ、１１６…圧力センサ、２００…車両。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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