(57)【要約】【課題】簡易な構成で車両において取得可能な熱量を有効に利用して車両用駆動装置の温度を制御することができる車両用駆動装置の温度制御装置を提供する。【解決手段】熱媒体が流通する熱媒体通路４と、熱媒体通路４内の熱媒体と内燃機関から排出される排気ガスとの間で熱交換を行わせる第１熱交換手段７と、第１熱交換手段７を流出した後の熱媒体の熱を車両に用いられる油へ伝達するように熱交換を行わせる第２熱交換手段１１と、を備えることを特徴とする。かかる構成とすることにより、排気ガスの熱を利用して熱媒体及び車両に用いられる油の温度を上昇させることができる。また、内燃機関内の熱媒体の温度等に基づいて、第１熱交換器７へ排気ガスを流入させるか否かを制御することにより、車両用駆動装置全体の温度を制御することができる。【選択図】  図１
2004257266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱媒体が流通する熱媒体通路と、
当該熱媒体通路内の熱媒体と内燃機関から排出される排気ガスとの間で熱交換を行わせる第１熱交換手段と、
当該第１熱交換手段を流出した後の熱媒体の熱を車両に用いられる油へ伝達するように熱交換を行わせる第２熱交換手段と、を備えることを特徴とする車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項２】
前記車両に用いられる油は、内燃機関用潤滑油あるいは変速機用油の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項３】
前記熱媒体は、内燃機関内外を循環するものであり、前記第２熱交換手段を流出した後に前記内燃機関内へと流入することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項４】
前記第２熱交換手段にて熱交換が行われる車両に用いられる油は内燃機関用潤滑油であり、
前記第２熱交換手段を流出した後の熱媒体の熱を変速機用油へ伝達するように熱交換を行わせる第３熱交換手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項５】
前記熱媒体は、内燃機関内外を循環するものであり、前記第３熱交換手段を流出した後に前記内燃機関内へと流入することを特徴とする請求項４に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項６】
前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、
前記内燃機関内の熱媒体の温度を検出する機関内熱媒体温度検出手段と、
当該機関内熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項３又は５に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項７】
前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度が所定温度より高い場合に、前記制御手段が前記第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように前記調節手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項８】
前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、
前記第２熱交換手段から流出した後であって前記内燃機関内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段と、
当該第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項３又は５に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項９】
前記第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度が所定温度より高い場合に、前記制御手段が前記第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように前記調節手段を制御することを特徴とする請求項８に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項１０】
前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、
前記内燃機関内の熱媒体の温度を検出する機関内熱媒体温度検出手段と、
前記第２熱交換手段から流出した後であって前記内燃機関内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段と、
前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度及び前記第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項３又は５に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項１１】
前記第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度が前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度より高い場合に、前記制御手段が前記第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように前記調節手段を制御することを特徴とする請求項１０に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項１２】
前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、
前記内燃機関内の熱媒体の温度を検出する機関内熱媒体温度検出手段と、
前記第２熱交換手段から流出した後であって前記第３熱交換手段内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段と、
前記第３熱交換手段から流出した後であって前記内燃機関内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第３熱交換手段下流熱媒体温度検出手段と、
前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度，前記第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度及び前記第３熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項１３】
前記第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度及び前記第３熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度が前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度より高い場合に、前記制御手段が前記第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように前記調節手段を制御することを特徴とする請求項１２に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項１４】
前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、
前記内燃機関内の熱媒体の温度を検出する機関内熱媒体温度検出手段と、
前記第１熱交換手段から流出した後であって前記第２熱交換手段内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第２熱交換手段上流熱媒体温度検出手段と、
前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度及び前記第２熱交換手段上流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項１５】
前記第２熱交換手段上流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記車両に用いられる油の温度を推定し、当該推定した温度が前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度より高い場合に、前記制御手段が前記第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように前記調節手段を制御することを特徴とする請求項１４に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項１６】
前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、
前記内燃機関内の熱媒体の温度を検出する機関内熱媒体温度検出手段と、
前記第２熱交換手段から流出した後であって前記第３熱交換手段内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第３熱交換手段上流熱媒体温度検出手段と、
前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度及び前記第３熱交換手段上流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【請求項１７】
前記第３熱交換手段上流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記変速機用油の温度を推定し、当該推定した温度が前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度より高い場合に、前記制御手段が前記第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように前記調節手段を制御することを特徴とする請求項１６に記載の車両用駆動装置の温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用駆動装置の温度を制御する温度制御装置に関するものであり、特に車両において取得可能な熱量を有効に利用する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特に冷間始動時等、燃焼室や内燃機関内の潤滑油の温度が低いために内燃機関内始動が困難であったり、自動変速機等の変速機内の潤滑油の温度が低いために摩擦損失が増加し車両全体のエネルギ効率が悪くなったりする。
【０００３】
これに対して、内燃機関の排気通路に、排気ガス熱による加熱で水素を放出する吸熱反応及び水素吸蔵により発熱反応をする第１の水素吸蔵合金が接続され、内燃機関内の潤滑油を貯蔵する容器及び変速機内の潤滑油を貯蔵する容器各々に第２の水素吸蔵合金を備え、この第２の水素吸蔵合金が、第１の水素吸蔵合金の吸熱反応により放出された水素を吸蔵することによる発熱で内燃機関内の潤滑油及び変速機内の潤滑油を早期に暖めるという技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開平４−５９３１４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した特許文献１に記載の技術においては、内燃機関内あるいは変速機内で直接オイルを暖めているためコーキングが生じ、コンロッド，ピストン等をスティックさせてしまうおそれがある。また、内燃機関内あるいは変速機内に水素吸蔵合金を収納するための容器が必要となり、また、そのためのスペースが必要となる等、構造が複雑化しているため、軽量化の妨げとなり、また製造コストの上昇をも招いている。
【０００６】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成で車両において取得可能な熱量を有効に利用して車両用駆動装置の温度を制御することができる車両用駆動装置の温度制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両用駆動装置の温度制御装置にあっては、熱媒体が流通する熱媒体通路と、当該熱媒体通路内の熱媒体と内燃機関から排出される排気ガスとの間で熱交換を行わせる第１熱交換手段と、当該第１熱交換手段を流出した後の熱媒体の熱を車両に用いられる油へ伝達するように熱交換を行わせる第２熱交換手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記熱媒体としては、水や油などの流体、空気などの気体を例示することができる。そして、第１熱交換手段において熱媒体と内燃機関から排出される排気ガスとの間で熱交換が行われるので、排気ガスの熱が熱媒体に伝達され、熱媒体の温度が上昇する。そして、その後第２熱交換手段において、排気ガスの熱が伝達された熱媒体の熱が車両に用いられる油へ伝達されるように熱交換が行われるので、もし、車両に用いられる油の温度が熱媒体の温度よりも低い場合、当該油が熱媒体から熱を伝達されて温度が上昇する。このように、複数の熱交換手段を備え、これらの熱交換手段内を流通する熱媒体を介して車両に用いられる油にも排気ガスの熱が伝達されるという構成とすることにより、簡易な構成で車両において取得可能な熱量を有効に利用して熱媒体及び車両に用いられる油の温度を上昇させることができる。
【０００９】
前記車両に用いられる油は、内燃機関用潤滑油あるいは変速機用油の少なくともいずれかであることが好適である。前記変速機用油としては、潤滑油や作動油等が考えられるが、これらの油あるいは内燃機関用潤滑油を直接加熱するとコーキングが生じる可能性がある。しかし、かかる構成とすることにより、内燃機関用潤滑油あるいは変速機用油に熱媒体を介して間接的に排気ガスの熱を伝達し、これらの温度を上昇させることができるので、コーキングを生じさせることなく、簡易に潤滑油等の早期昇温を図ることができる。なお、第２熱交換手段として、内燃機関用潤滑油用の熱交換手段あるいは変速機用油用の熱交換手段のいずれか一方を備えていても良いし、またはこれらの熱交換手段の両方を直列的あるいは並列的に備えていても良い。
【００１０】
また、前記熱媒体は、内燃機関内外を循環するものであり、前記第２熱交換手段を流出した後に前記内燃機関内へと流入することが好適である。かかる構成とすることにより、排気ガスの熱が伝達された熱媒体が、第２熱交換手段を流出した後に内燃機関内へ流入することにより、車両に用いられる油のみならず内燃機関自体の温度をも上昇させることができる。
【００１１】
また、前記第２熱交換手段にて熱交換が行われる車両に用いられる油は内燃機関用潤滑油であり、前記第２熱交換手段を流出した後の熱媒体の熱を変速機用油へ伝達するように熱交換を行わせる第３熱交換手段をさらに備えることが好適である。かかる構成とすることにより、内燃機関用潤滑油及び変速機用油に熱媒体を介して排気ガスの熱を間接的に伝達することができる。ただ、第３熱交換手段において変速機用油と熱交換されるのは第２熱交換手段にて内燃機関用潤滑油へ熱を伝達した後の熱媒体であるため、第３熱交換手段へ熱媒体が流入する際に排気ガスから伝達された熱を全て失っているおそれもある。一方、通常は内燃機関の暖機がある程度完了した後に、変速機へその出力を伝えるのが一般的である。そこで、先に暖めるべき内燃機関用潤滑油と熱交換を行わせる第２熱交換手段の方を変速機用油と熱交換を行わせる第３熱交換手段よりも熱媒体の流れに対して上流側に備えるのが好適である。
【００１２】
また、前記熱媒体は、内燃機関内外を循環するものであり、前記第３熱交換手段を流出した後に前記内燃機関内へと流入することが好適である。かかる構成とすることにより、排気ガスの熱が伝達された熱媒体が、第２熱交換手段及び第３熱交換手段を流出した後に内燃機関内へ流入することにより、内燃機関用潤滑油及び変速機用油のみならず内燃機関自体の温度をも上昇させることができる。
【００１３】
また、熱媒体が内燃機関内外を循環する車両用駆動装置の温度制御装置において以下のようにするのが好適である。すなわち、前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、前記内燃機関内の熱媒体の温度を検出する機関内熱媒体温度検出手段と、当該機関内熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備える。
【００１４】
内燃機関内の熱媒体の温度を検出することにより、その内燃機関の暖機が完了しているのかどうか等の運転状態を把握することができる。ゆえに、その検出温度がある所定の温度以下である場合は、内燃機関が十分に暖まっていないことから、制御手段が第１熱交換手段内へ排気ガスが流入するように調節手段を制御して、再度内燃機関内へ流入してくる熱媒体へ排気ガスの熱が伝達されるようにする。他方、その検出温度がある所定の温度より高い場合は、それ以上内燃機関内を暖める必要がないことから、制御手段が第１熱交換手段内へ排気ガスが流入しないように調節手段を制御し、再度内燃機関内へ流入してくる熱媒体へ排気ガスの熱が伝達されないようにする。
【００１５】
また、前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、前記第２熱交換手段から流出した後であって前記内燃機関内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段と、当該第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備える。
【００１６】
そして、第２熱交換手段から流出した後の熱媒体の温度を検出し、その検出温度がある所定の温度以下である場合は、第２熱交換手段内で熱交換される車両に用いられる油の温度が十分に暖まっていないことから、制御手段が第１熱交換手段内へ排気ガスが流入するように調節手段を制御して、第２熱交換手段内へ流入してくる熱媒体へ排気ガスの熱が伝達されるようにする。他方、その検出温度がある所定の温度より高い場合は、それ以上第２熱交換手段内で熱交換される車両に用いられる油を暖める必要がないことから、制御手段が第１熱交換手段内へ排気ガスが流入しないように調節手段を制御し、第２熱交換手段内へ流入してくる熱媒体へ排気ガスの熱が伝達されないようにする。その結果、第２熱交換手段内で熱交換される車両に用いられる油の温度を早期かつ正確に暖めることができる。
【００１７】
また、前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、前記内燃機関内の熱媒体の温度を検出する機関内熱媒体温度検出手段と、前記第２熱交換手段から流出した後であって前記内燃機関内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段と、前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度及び前記第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備えることが好適である。
【００１８】
上述のように、内燃機関内の熱媒体の温度を検出し、その検出温度に基づいて調節手段を制御するのは好適であるが、内燃機関内の熱媒体の温度が所定温度より高い場合であっても、内燃機関用潤滑油あるいは変速機用油の温度が十分に高くなっているとは限らない。また、第２熱交換手段から流出した後であって前記内燃機関内へ流入する前の熱媒体の温度を検出し、その検出温度に基づいて調節手段を制御するのは好適であるが、内燃機関用潤滑油あるいは変速機用油の温度が所定温度より高い場合であっても、内燃機関内の熱媒体の温度が十分に高くなっているとは限らない。そこで、機関内熱媒体温度検出手段及び第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段を備え、かかる箇所の熱媒体の温度を検出し、例えば、内燃機関内の熱媒体の温度が所定温度より高い場合であって、第２熱交換手段から流出した後の熱媒体の温度が内燃機関内の熱媒体の温度より高い場合は、それ以上に、熱媒体及び内燃機関用潤滑油あるいは変速機用油の温度を上昇させる必要がないことから、制御手段が第１熱交換手段内へ排気ガスが流入しないように調節手段を制御する。他方、熱媒体又は内燃機関用潤滑油あるいは変速機用油の温度のいずれかが十分に高くない場合は、制御手段が第１熱交換手段内へ排気ガスが流入するように調節手段を制御して、熱媒体又は内燃機関用潤滑油あるいは変速機用油へ排気ガスの熱が伝達されるようにする。その結果、車両用駆動装置全体の温度を精度よく制御することができる。
【００１９】
また、前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、前記内燃機関内の熱媒体の温度を検出する機関内熱媒体温度検出手段と、前記第２熱交換手段から流出した後であって前記第３熱交換手段内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段と、前記第３熱交換手段から流出した後であって前記内燃機関内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第３熱交換手段下流熱媒体温度検出手段と、前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度，前記第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度及び前記第３熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備えることが好適である。
【００２０】
第１熱交換手段において、内燃機関内外を循環する熱媒体と排気ガスとの間で熱交換を行わせ、第２熱交換手段において、第１熱交換手段を流出した後の熱媒体の熱を内燃機関用潤滑油へ伝達するように熱交換を行わせ、第３熱交換手段において、第２熱交換手段を流出した後の熱媒体の熱を変速機用油へ伝達するように熱交換を行わせる構成において、上述のように、内燃機関内の熱媒体の温度及び第２熱交換手段を流出した後の熱媒体の温度を検出し、それらの検出温度に基づいて調節手段を制御するのは好適である。しかし、例えば、内燃機関内の熱媒体の温度が所定温度より高く、内燃機関用潤滑油の温度が内燃機関内の熱媒体の温度より高い場合であっても、変速機用油の温度が十分に高くなっているとは限らない。そこで、第３熱交換手段から流出した後であって内燃機関内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第３熱交換手段下流熱媒体温度検出手段をさらに備え、かかる箇所の熱媒体の温度を検出し、例えば、内燃機関内の熱媒体の温度、つまり機関内熱媒体温度検出手段の検出温度が所定温度より高い場合であって、さらに第２熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度及び第３熱交換手段下流熱媒体温度検出手段の検出温度が前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度より高い場合は、それ以上に熱媒体，内燃機関用潤滑油及び変速機用油の温度を上昇させる必要がないことから、制御手段が第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように調節手段を制御する。他方、熱媒体，内燃機関用潤滑油あるいは変速機用油の温度のいずれかが十分に高くない場合は、制御手段が第１熱交換手段内へ排気ガスが流入するように調節手段を制御して、熱媒体，内燃機関用潤滑油あるいは変速機用油へ排気ガスの熱が伝達されるようにする。このようにすることで、車両用駆動装置全体の温度を精度よく制御することができる。
【００２１】
また、内燃機関内外を循環する熱媒体が流通する熱媒体通路と、当該熱媒体通路内の熱媒体と内燃機関から排出される排気ガスとの間で熱交換を行わせる第１熱交換手段と、当該第１熱交換手段を流出した後の熱媒体の熱を車両に用いられる油へ伝達するように熱交換を行わせる第２熱交換手段と、を備え、熱媒体が前記第２熱交換手段を流出した後に前記内燃機関内へと流入する車両用駆動装置の温度制御装置において以下のようにするのが好適である。前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、前記内燃機関内の熱媒体の温度を検出する機関内熱媒体温度検出手段と、前記第１熱交換手段から流出した後であって前記第２熱交換手段内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第２熱交換手段上流熱媒体温度検出手段と、前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度及び前記第２熱交換手段上流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備える。
【００２２】
第２熱交換手段を流出する熱媒体の温度が所定温度あるいは内燃機関内の熱媒体の温度より高い場合に、制御手段が前記第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように調節手段を制御することは好適であるが、第２熱交換手段を流出した後の熱媒体の温度はすでに車両に用いられる油と熱交換を行った後の温度であり、この熱媒体の熱の伝達により車両に用いられる油の温度はある程度上昇している。また、その後新たに第２熱交換手段に流入する熱媒体と熱交換を行うことによりさらにその温度が上昇する。そのため、再度第２熱交換手段下流の熱媒体の温度に基づいて調節手段を制御するのでは、車両に用いられる油の温度が過剰に上昇するおそれがある。そこで、第２熱交換手段上流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて、新たに第２熱交換手段へ流入する熱媒体の熱が伝達された後の車両に用いられる油の温度を推定し、当該推定した温度が前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度より高い場合に、制御手段が前記第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように調節手段を制御する。その結果、車両に用いられる油の温度を過剰に上昇させることなく、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、精度よく車両駆動装置の温度を制御することができる。
【００２３】
また、内燃機関内外を循環する熱媒体が流通する熱媒体通路と、当該熱媒体通路内の熱媒体と内燃機関から排出される排気ガスとの間で熱交換を行わせる第１熱交換手段と、当該第１熱交換手段を流出した後の熱媒体の熱を内燃機関用潤滑油へ伝達するように熱交換を行わせる第２熱交換手段と、当該第２熱交換手段を流出した後の熱媒体の熱を変速機用油へ伝達するように熱交換を行わせる第３熱交換手段を備え、熱媒体が前記第３熱交換手段を流出した後に前記内燃機関内へと流入する車両用駆動装置の温度制御装置において以下のようにするのが好適である。前記第１熱交換手段の上流又は下流の少なくともいずれかにおいて、当該第１熱交換手段内に流入する排気ガスの量を調節する調節手段と、前記内燃機関内の熱媒体の温度を検出する機関内熱媒体温度検出手段と、前記第２熱交換手段から流出した後であって前記第３熱交換手段内へ流入する前の熱媒体の温度を検出する第３熱交換手段上流熱媒体温度検出手段と、前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度及び前記第３熱交換手段上流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて前記調節手段を制御する制御手段と、をさらに備える。
【００２４】
第２熱交換手段を流出する熱媒体の温度及び第３熱交換手段を流出する熱媒体の温度が内燃機関内の熱媒体の温度より高い場合に、制御手段が前記第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように調節手段を制御することは好適であるが、第３熱交換手段を流出した後の熱媒体の温度はすでに変速機用油と熱交換を行った後の温度であり、この熱媒体の熱の伝達により変速機用油の温度はある程度上昇している。また、その後新たに第３熱交換手段に流入する熱媒体と熱交換を行うことによりさらにその温度が上昇する。そのため、再度第３熱交換手段下流の熱媒体の温度に基づいて調節手段を制御するのでは、変速機用油の温度が過剰に上昇するおそれがある。そこで、第３熱交換手段上流熱媒体温度検出手段の検出温度に基づいて、該熱媒体の熱が伝達された後の変速機用油の温度を推定し、当該推定した温度が前記機関内熱媒体温度検出手段の検出温度より高い場合に、制御手段が前記第１熱交換手段内に排気ガスが流入しないように調節手段を制御する。その結果、変速機用油の温度を過剰に上昇させることなく、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、精度よく車両駆動装置の温度を制御することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２６】
（第１の実施の形態）
図１には、本実施の形態に係る車両用駆動装置１の概略構成が示されている。車両用駆動装置１は、原動機として内燃機関２を有している。
【００２７】
内燃機関２には、シリンダヘッド、シリンダヘッドの下部に連結されたシリンダブロック、シリンダブロックの更に下部に連結されたオイルパンを備えて構成される。そして、シリンダヘッド及びシリンダブロックには熱媒体としての冷却水が循環するための通路であるウォータジャケットが設けられている。また、このウォータジャケットの入口には、冷却水を外部から吸い込み、内燃機関内部に循環させる機能を有するウォータポンプ３が設けられている。このウォータポンプ３は、内燃機関２の出力軸の回転トルクを駆動源として作動するポンプであり、内燃機関２が運転されているときに限り作動する。そして、内燃機関２内を循環した冷却水は内燃機関２に接続された熱媒体通路としての冷却水通路４を通り内燃機関外を流通した後、再度内燃機関２内へ流入する。
【００２８】
このように構成された冷却水の循環通路においては、内燃機関２が運転中には、出力軸の回転トルクがウォータポンプ３の入力軸へ伝達されると、ウォータポンプ３は、伝達された回転トルクに応じた圧力で冷却水を吐出する。一方、内燃機関２が停止中にはウォータポンプ３が停止するので、冷却水が冷却水通路４を循環することはない。そして、ウォータポンプ３から吐出された冷却水は、ウォータジャケット内を流通し、このときに、シリンダヘッド及びシリンダブロックと冷却水との間で熱の移動が行われる。具体的には、シリンダ内部で燃焼により発生した熱の一部は、シリンダ壁面へ伝わり、更にシリンダヘッド及びシリンダブロックの内部を伝わってシリンダヘッド及びシリンダブロック全体の温度が上昇する。そして、シリンダヘッド及びシリンダブロックに伝わった熱の一部は、ウォータジャケット内部の冷却水に伝わり、当該冷却水の温度を上昇させる。また、その分熱を失ったシリンダヘッド及びシリンダブロックの温度は低下する。そして、その後冷却水は内燃機関外を流通することとなる。
【００２９】
内燃機関２には内燃機関から排出される排気ガスが通る排気通路５が接続されており、この排気通路５は下流にて図示しないマフラーと接続され、排気ガスはこのマフラーから大気中へ放出される。そして、この排気通路５の途中には排気通路５を迂回するバイパス通路６が設けられており、また、このバイパス通路６には外部（特に外気）との間で熱交換を積極的に行わない第１熱交換器７が設けられている。この第１熱交換器７内には冷却水通路５が形成されており、この第１熱交換器７においてバイパス通路６内を流れる排気ガスと内燃機関内外を循環する冷却水との間で熱交換が行われ、排気ガスの熱が冷却水へ伝達される。そして、排気通路５とバイパス通路６との分岐点には切替え弁８が備えられており、後述するＥＣＵ１５の指令信号により、排気ガスがバイパス通路６内を通過するようにするか排気通路５内のみを通過するようにするかが制御される。
【００３０】
また、内燃機関２内には、内燃機関２により駆動されるオイルポンプ９が備えられており、内燃機関２内に潤滑油を循環させている。そして、この潤滑油は、潤滑油通路１０を通り外部（特に外気）との間で熱交換を積極的に行わない第２熱交換器１１内を流れた後、内燃機関２内を循環するようになっている。この第２熱交換器１１内には冷却水通路４も形成されており、第２熱交換器１１内において内燃機関２用潤滑油と内燃機関２内外を循環する冷却水との間で熱交換を行うようになっている。そのため、第２熱交換器１１内に流入する冷却水の温度が内燃機関用潤滑油の温度よりも高い場合、第２熱交換器１１内で冷却水の熱が潤滑油へ伝達される。ゆえに、この第２熱交換器１１において、冷却水を介して排気ガスの熱が内燃機関用潤滑油にも伝達されることとなる。
【００３１】
第２熱交換器１１の下流の冷却水通路４にはラジエータ１２が接続されている。また、第２熱交換器１１の下流であってラジエータ１２の上流にはラジエータ１２を迂回するためのラジエータバイパス通路１３が形成されている。また、冷却水通路のラジエータバイパス通路１３への分岐点にはサーモスタット１４が設けられている。そして、第２熱交換器１１を通過しサーモスタット１４へ到達した冷却水の温度が所定温度に達していない場合は、サーモスタット１４が閉じられラジエータ１２側の冷却水通路４は遮断されているので、冷却水はラジエータバイパス通路１３を通過しウォータポンプ３へ流入する。一方、第２熱交換器１１を通過しサーモスタット１４へ到達した冷却水の温度が所定温度に達している場合は、サーモスタット１４が開かれているので、冷却水はラジエータ１２側の冷却水通路４を通過しラジエータ１２に流入する。
【００３２】
ラジエータ１２では、外気と冷却水との間で熱の移動が行われる。温度が高くなっている冷却水の熱の一部は、ラジエータ１２の壁面へ伝わり、更にラジエータ１２の内部を伝わってラジエータ１２全体の温度が上昇する。そして、ラジエータ１２に伝わった熱の一部は、外気に伝わり、当該外気の温度を上昇させる。また、その分熱を失った冷却水の温度は低下する。温度が低下した冷却水は、ラジエータ１２から流出してウォータポンプ３へ流入する。
【００３３】
以上述べたように構成された車両用駆動装置１には、内燃機関２等を制御するため、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等からなる算術論理演算回路である電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１５が併設されている。そして、このＥＣＵ１５には、内燃機関２のシリンダヘッドのウォータジャケットに備えられた機関内水温センサ１６、第１熱交換器７の下流であって第２熱交換器１１の上流側の冷却水通路４に備えられた第２熱交換器上流水温センサ１７、第２熱交換器の下流であってサーモスタット１４の上流側の冷却水通路４に備えられた第２熱交換器下流水温センサ１８、排気通路５に備えられた図示しない空燃比センサ等の各種センサが電気配線を介して接続され、水温センサ１６，１７，１８等の出力信号がＥＣＵ１５に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１５には、上述した切替え弁８、図示しない燃料噴射弁等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ１５が切替え弁８、燃料噴射弁等を制御することが可能になっている。なお、機関内水温センサはシリンダヘッド内のウォータジャケットの最下流に備えられている。つまり、シリンダヘッド内へ流入した冷却水が燃焼室近傍を通過した後の温度を検出している。
【００３４】
［温度制御の第１の実施例］
次に、本実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第１の実施例について、図２のフローチャートを用いて具体的に説明する。
【００３５】
この温度制御は、内燃機関内始動後定期的に行われるものであり、まず、ステップ１００にて、暖機完了フラグがＯＮになっているか否かが判定される。そして、暖機完了フラグがＯＮになっていないと判定された場合、即ち暖機が完了していないと判定された場合はステップ１０１へ進み、ＯＮになっている場合、即ち暖機が完了していると判定された場合はステップ１０４へ進む。なお、内燃機関内の冷却水の温度あるいは潤滑油の温度が所定温度より高い場合に暖機完了フラグがＯＮされるものであるが、潤滑油が所定の温度以上になっているか否かを判定するにあたっては、内燃機関２内のオイルパンあるいは潤滑油通路１０に潤滑油温度センサを設けて、その検出値から判定してもよいし、機関内水温センサ１６の検出値から潤滑油の温度を推定することにより判定してもよい。
【００３６】
ステップ１０１においては排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御しステップ１０２へ進む。これは上述したようにＥＣＵ１５の指令信号により切替え弁８が制御され排気ガスが第１熱交換器７側に流れるようにするものである。すると、内燃機関２から排出された排気ガスがバイパス通路６内を通過し、第１熱交換器７において、冷却水通路４を流通する冷却水との間で熱交換が行われることとなる。その結果、冷却水の温度が排気ガスの温度より低い場合は、排気ガスの熱が冷却水へ伝達され、冷却水の温度が上昇する。その後、排気ガスから熱が伝達された冷却水は下流へ流れ第２熱交換器１１内を通過する。そして、第２熱交換器１１において、この冷却水と内燃機関用潤滑油との間で熱交換が行われ、冷却水の温度が潤滑油の温度より高い場合は、冷却水の熱が潤滑油へと伝達され、潤滑油の温度が上昇することとなる。一方、冷却水の温度が潤滑油の温度より低い場合は、潤滑油の熱が冷却水へと伝達され、冷却水の温度が上昇することとなる。そして、さらに第２熱交換器１１を流出した冷却水はその後内燃機関２内へ流入し、内燃機関自体を暖めることとなる。
【００３７】
ステップ１０２においては、内燃機関内水温、つまり機関内水温センサ１６の検出値が予め定められた所定温度Ｔｆ（例えば、８０℃）より高いか否かが判定される。そして、機関内水温センサ１６の検出値がＴｆより高い場合、即ち内燃機関２内の冷却水の温度がＴｆより高い場合はステップ１０３へ進み、Ｔｆ以下である場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したまま本ルーチンを終了する。
【００３８】
ステップ１０３において暖機完了フラグをＯＮにした後ステップ１０４へ進む。ステップ１０４においては、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御し本ルーチンを終了する。これは上述したようにＥＣＵ１５の指令信号により切替え弁８が制御され排気ガスが第１熱交換器７側に流れないようにするものである。この状態、つまり、ステップ１００で暖機が完了していると判定された場合、あるいはすでに内燃機関２内の冷却水の温度がＴｆより高い場合は、さらに冷却水の温度を高める必要がないので、排気ガスがバイパス通路６を通過しないようにして、第１熱交換器７にて排気ガスと冷却水との間で熱交換をしないようにする。
【００３９】
このように、本実施例においては、内燃機関内外を循環する冷却水の温度や内燃機関内を循環する潤滑油の温度が十分に高くなく暖機が完了していない場合、ＥＣＵ１５により排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８が制御されるので、第１熱交換器７において、冷却水に排気ガスの熱が伝達されることとなり、冷却水の温度が上昇する。そして、さらに第１熱交換器７を流出した冷却水が排気ガスから伝達された熱を第２熱交換器において内燃機関用潤滑油に伝達するので、当該潤滑油も間接的に排気ガスの熱を受け、早期に昇温する。一方、暖機が完了している場合、ＥＣＵ１５により排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８が制御されるので、冷却水は排気ガスから熱が伝達されることがなく、却って所定温度より高い場合は、ラジエータ１２において冷却された後内燃機関内へ戻されることとなる。また、暖機がすでに完了し、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８が制御されている場合においては、内燃機関用潤滑油の温度が高い場合であっても、第２熱交換器１１において冷却水との間で熱交換が行われることより、内燃機関用潤滑油の熱が冷却水へ伝達され潤滑油の温度が低下する。
【００４０】
また、本実施例に係る温度制御においては、暖機が完了していない場合等、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、内燃機関内外を循環する冷却水及び潤滑油の温度を早期に上昇させるように制御することができる。その結果、冷却水の温度が早期に上昇することにより燃焼室の温度も早期に上昇することから、冷間始動時等の燃焼状態を向上させることができ、また内燃機関内の潤滑油の温度も早期に上昇することから摩擦損失も低減させることができる。したがって、車両全体のエネルギ効率も向上し、燃費も向上させることができる。
【００４１】
また、従来の技術の項で説明したように水素吸蔵合金を用いて内燃機関内の潤滑油を直接暖めるのではなく、冷却水との間で熱交換を行わせることにより暖めるので、コーキングを防止することができるとともに、内燃機関内に水素吸蔵合金を収納するための容器やスペースが不要であるため、軽量化，低コスト化を図ることができる。
【００４２】
［温度制御の第２の実施例］
次に、本実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第２の実施例について、図３のフローチャートを用いて説明する。第１の実施例においては、図２のフローチャートのステップ１０２で、「内燃機関内水温＞Ｔｆ」であるかどうかを判定していたが、本実施例の温度制御においては、「内燃機関内水温＞Ｔｆ」であるかどうかを判定する代わりにステップ２０２で「第２熱交換器下流水温＞Ｔｏ」であるかどうかを判定する。その他は図２のフローチャートと同一であるのでその説明は省略する。
【００４３】
つまり、ステップ２０１においては排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御してステップ２０２へ進むものであるが、ステップ２０２においては、第２熱交換器下流水温、つまり第２熱交換器下流水温を測定する第２熱交換器下流水温センサ１８の検出値が予め定められた所定温度Ｔｏ（例えば、８０℃）より高いか否かが判定される。そして、第２熱交換器下流水温センサ１８の検出値がＴｏより高い場合、即ち第２熱交換器から流出した冷却水の温度がＴｏより高い場合はステップ２０３へ進む。第２熱交換器１１から流出した冷却水の温度がＴｏより高い場合は、すでに内燃機関用潤滑油の温度がＴｏに達していることがわかる。そのため、さらに内燃機関用潤滑油の温度を高める必要がないので、その後のステップ２０４にて、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御して本ルーチンを終了する。
【００４４】
一方、第２熱交換器下流水温センサ１８の検出値がＴｏ以下である場合は、まだ、内燃機関用潤滑油の温度が十分に高くなっていないため、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したまま本ルーチンを終了する。そして、その後のルーチンで第２熱交換器下流水温がＴｏより高くなるまで、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８が制御されることとなる。その結果、排気ガスの熱を利用して内燃機関用潤滑油の温度が所定温度になるまで早期かつ確実に暖めることができる。
【００４５】
［温度制御の第３の実施例］
次に、本実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第３の実施例について、図４のフローチャートを用いて具体的に説明する。
【００４６】
この温度制御も、内燃機関始動後定期的に行われるものであり、まず、ステップ３００にて、暖機完了フラグがＯＮになっているか否かが判定される。そして、暖機完了フラグがＯＮになっていないと判定された場合はステップ３０１へ進み、ＯＮになっている場合は、ステップ３０５へ進む。ステップ３０１においては排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御しステップ３０２へ進む。これは上述したようにＥＣＵ１５の指令信号により切替え弁８が制御され排気ガスが第１熱交換器７側に流れるようにするものである。ステップ３０２においては、内燃機関内水温、つまり機関内水温センサ１６の検出値がＴｆより高いか否かが判定される。そして、機関内水温センサ１６の検出値がＴｆより高い場合はステップ３０３へ進み、Ｔｆ以下である場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したまま本ルーチンを終了する。
【００４７】
以上のステップ３００からステップ３０２までは、図２のフローチャートのステップ１００からステップ１０２までと同様であるが、本実施例では、ステップ３０３にて、第２熱交換器下流水温が機関内水温より高いか否かを判定する。これは、第２熱交換器下流水温を測定する第２熱交換器下流水温センサ１８の検出値と機関内水温センサ１６の検出値との比較で判定されるものである。そして、第２熱交換器下流水温が機関内水温より高い場合はステップ３０４へ進み、第２熱交換器下流水温が機関内水温以下の場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したまま本ルーチンを終了する。
【００４８】
ステップ３０４において暖機完了フラグをＯＮにした後ステップ３０５へ進む。これは、図２のフローチャートにおけるステップ１０３と同様である。そして、ステップ３０５においては、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御し本ルーチンを終了する。これは上述したようにＥＣＵ１５の指令信号により切替え弁８を制御し、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないようにするものである。
【００４９】
上述の第１の実施例に係る温度制御においては、機関内水温がＴｆより高い場合は、排気ガスがバイパス通路６を通過しないようにして、第１熱交換器７にて排気ガスと冷却水との間で熱交換を行わせないようにしていたが、本実施例においては、機関内水温センサ１６で検出した機関内水温がＴｆより高い場合であっても第２熱交換器下流水温が機関内水温以下である場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したままにしておく。これは、機関内水温センサ１６で検出した機関内水温はシリンダヘッド出口での温度であるため、燃焼室近傍を通過した後の温度であり、必ずしも内燃機関２内のウォータジャケットに存在する冷却水全てにおいてＴｆより高いとは限らない。一方、第２熱交換器下流水温が機関内水温以下である場合は、第１熱交換器７において排気ガスの熱が伝達され、第２熱交換器１１内に流入する冷却水の温度が内燃機関用潤滑油の温度よりも高く、第２熱交換器１１において冷却水の熱が潤滑油へ伝達され、冷却水の温度が低下したためであると考えられる。それゆえ、潤滑油の温度は所定温度（例えば、８０℃）にまだ達していないことがわかる。
【００５０】
また、第２の実施例に係る温度制御においては、機関内水温の如何に関わらず、第２熱交換器下流水温が所定温度Ｔｏより高い場合は、排気ガスがバイパス通路６を通過しないようにして、第１熱交換器７にて排気ガスと冷却水との間で熱交換を行わせないようにしているが、第２熱交換器下流水温が所定温度Ｔｏより高い、つまり内燃機関用潤滑油の温度が所定温度Ｔｏより高い場合であっても、内燃機関２内のウォータジャケットに存在する冷却水全てにおいてＴｆより高いとは限らない。
【００５１】
そこで、本実施例においては、機関内水温及び内燃機関用潤滑油が所定温度に達して暖機が完了するまで、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したままにしておく。このようにすることで、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、冷却水及び潤滑油の温度を精度よく早期に上昇させることができる。
【００５２】
［温度制御の第４の実施例］
次に、本実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第４の実施例について、図５のフローチャートを用いて具体的に説明する。
【００５３】
この温度制御も、内燃機関始動後定期的に行われるものであり、ステップ４００からステップ４０３までは、図４のフローチャートのステップ３００からステップ３０３までと同様であるのでその説明は省略する。ただ、本実施例では、ステップ４０３にて第２熱交換器下流水温が機関内水温より高いと判定された場合はステップ４０５へ進み、第２熱交換器下流水温が機関内水温以下であると判定された場合はステップ４０４へ進む。そして、ステップ４０４にて、第２熱交換器１１に新たに流入する冷却水から熱を伝達された後の内燃機関用潤滑油の温度を推定し、該推定油温度が機関内水温より高いか否かが判定される。この内燃機関用潤滑油の温度を推定する手法としては、第２熱交換器上流水温センサ１７にて第２熱交換器１１内に流入する冷却水の温度を検出し、該温度に基づいて内燃機関用潤滑油に与える熱量を計算して推定するものである。そして、本ステップにて、推定油温度が機関内水温より高いと判定された場合は、ステップ４０５へ進み、推定油温度が機関内水温以下であると判定された場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したまま本ルーチンを終了する。
【００５４】
ステップ４０５において暖機完了フラグをＯＮにした後ステップ４０６へ進む。これは、図４のフローチャートにおけるステップ３０４と同様である。そして、ステップ４０６においては、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御し本ルーチンを終了する。これは上述したようにＥＣＵ１５の指令信号により切替え弁８を制御し、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないようにするものである。
【００５５】
図４のフローチャートに示す第３の実施例に係る温度制御においては、機関内水温がＴｆより高い場合であって第２熱交換器下流水温が機関内水温以下である場合には、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御しているが、本制御においては、機関内水温がＴｆより高い場合であってかつ第２熱交換器下流水温が機関内水温以下である場合であっても、第２熱交換器上流水温センサ１７の検出値である第２熱交換器１１に流入する冷却水の温度に基づいてその冷却水の熱が伝達された後の内燃機関用潤滑油の温度を推定し、該推定油温度が機関内水温より高い場合は、暖機完了フラグをＯＮにして、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御する。
【００５６】
これは、第２熱交換器下流水温はすでに内燃機関用潤滑油と熱交換を行った後の温度であり、この冷却水の熱の伝達により内燃機関用潤滑油はある程度その温度が上昇している。また、その後第２熱交換器１１に流入する冷却水と熱交換を行うことによりさらにその温度が上昇する。そのため、再度第２熱交換器下流水温の温度に基づいて切替え弁８を制御するのでは、内燃機関用潤滑油の温度が過剰に上昇するおそれがある。そこで、本実施例では、上述のように第２熱交換器上流水温センサ１７で検出した第２熱交換器１１に流入する冷却水の温度に基づいて、該冷却水の熱が伝達された後の内燃機関用潤滑油の温度を推定し、その推定油温度が機関内水温より高くなる場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御する。その結果、内燃機関用潤滑油の温度が過剰に上昇することを防止することができる等、冷却水及び潤滑油の温度を必要以上に上昇させることなく、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、精度よく車両駆動装置の温度を制御することができる。
【００５７】
なお、温度制御の第２の実施例で説明した図３のフローチャートのステップ２０２において、「第２熱交換器下流水温＞Ｔｏ」であるかどうかを判定する代わりに、「上記推定油温度＞Ｔｏ」であるかどうかを判定してもよい。このようにすることで、内燃機関用潤滑油の温度を必要以上に上昇させることなく、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、早期に内燃機関用潤滑油の温度を所定温度まで上昇させることができる。
【００５８】
（第２の実施の形態）
図６には、本実施の形態に係る車両用駆動装置１の概略構成が示されている。本実施の形態において第１の実施の形態と同一の構成部品については、図１と同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００５９】
本実施の形態の車両用駆動装置１は、原動機として内燃機関２を有しており、該内燃機関２の出力は、第１の実施の形態で図示も説明も省略していた自動変速機１９に伝えられ、車両の車輪が駆動するようになっている。
【００６０】
自動変速機１９は、油伝動機構、変速機構、制御機構を含むものである。本実施の形態において、油伝動機構はトルクコンバータ２０であり、また、変速機構は、複数の遊星歯車機構を含む歯車変速機部２１であり、この歯車変速機部２１は、また各遊星歯車機構の各要素の動きを拘束するクラッチ、ブレーキを含む。これらのクラッチおよびブレーキは、油圧制御部２２からの作動油の選択的供給によって制御される。そして、歯車変速機部２１の出力は、図示しない推進軸により駆動輪に向けて伝達される。
【００６１】
一方、前記自動変速機１９においては、この自動変速機１９全体の潤滑油、トルクコンバータ２０の動力伝達を媒介する作動油および歯車変速機部２１内のクラッチ、ブレーキを動作させる作動油は、共通の油が用いられている。以下、この油をＡ／Ｔ油と記す。Ａ／Ｔ油は、歯車変速機部２１に内蔵された図示しない油圧ポンプにより、油圧制御部２２の制御に基づいて自動変速機１９の各部に供給される。
【００６２】
そして、第１の実施の形態においては、第２熱交換器１１において、内燃機関２用の潤滑油と内燃機関２内外を循環する冷却水との間で熱交換を行わせていたが、本実施の形態においては、前記Ａ／Ｔ油と冷却水との間で熱交換を行わせるようにしている。つまり、Ａ／Ｔ油の一部は、Ａ／Ｔ油通路２３により、内燃機関２とラジエータ１２を結ぶ冷却水通路４上で第１熱交換器７の下流側かつサーモスタット１４の上流側に配置される第２熱交換器１１に送られる。そして、自動変速機１９のＡ／Ｔ油の温度が第２熱交換器１１内へ流入する冷却水の温度より高い場合は、第２熱交換器において冷却水との間で熱交換を行うことによりＡ／Ｔ油の熱が冷却水へ伝えられ、冷却された後、再び自動変速機１９のオイルパン内に戻ってくる。一方、Ａ／Ｔ油の温度が冷却水の温度より低い場合は、冷却水の熱がＡ／Ｔ油へ伝えられ、Ａ／Ｔ油が暖められる。
【００６３】
自動変速機１９内の油圧ポンプは、トルクコンバータ２０のポンプ側、すなわち内燃機関２により駆動され、自動変速機１９内外へＡ／Ｔ油を循環させている。なお、油圧ポンプを備えるだけだと、車両用駆動装置１が停止しているとき等、油圧ポンプの吐出量が十分確保できない場合がある。このような場合のために、電動式の補助ポンプを備えていてもよい。そして、補助ポンプの動作は、ＥＣＵ１５が車両の走行（駆動）状態に応じて制御し、油圧ポンプのみを使用する制御や補助ポンプのみを使用する制御、両者を使用する制御等必要に応じて周知の油通路切り換え機構等により達成することが好適である。
【００６４】
そして、本実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御についても第１の実施の形態で説明した第１から第４の実施例、つまり図２，図３，図４及び図５のフローチャートに基づいて行われる。ただし、図５のフローチャートのステップ４０４において推定されるのはＡ／Ｔ油温度である。
【００６５】
そして、温度制御の結果、暖機が完了していない場合、ＥＣＵ１５により排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８が制御されるので、冷却水に排気ガスの熱が伝達されることとなり、冷却水の温度が上昇する。そして、さらに排気ガスの熱が伝達された冷却水がその熱を第２熱交換器１１においてＡ／Ｔ油に伝達するので、Ａ／Ｔ油も間接的に排気ガスの熱を受け、早期に昇温することとなる。一方、暖機が完了している場合、ＥＣＵ１５により排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御するので、冷却水は排気ガスから熱が伝達されず下流へと流れていき、却って所定温度より高い場合は、ラジエータ１２において冷却された後内燃機関内へ戻されることとなる。また、暖機がすでに完了し、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８が制御されている場合においては、Ａ／Ｔ油の温度が高い場合であっても、第２熱交換器１１において冷却水との間で熱交換が行われることより、Ａ／Ｔ油の熱が冷却水へ伝達されＡ／Ｔ油の温度が低下する。
【００６６】
このように本実施の形態においては、暖機が完了していない場合等、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、内燃機関内外を循環する冷却水及び自動変速機１９内を循環するＡ／Ｔ油の温度を早期に上昇させるように制御することができる。その結果、冷却水の温度が早期に上昇することにより燃焼室の温度も早期に上昇することから、冷間始動時等の燃焼状態を向上させることができ、またＡ／Ｔ油の温度も早期に上昇することから摩擦損失も低減させることができる。それゆえ、車両全体のエネルギ効率も向上し、燃費も向上させることができる。
【００６７】
また、従来の技術の項で説明したように水素吸蔵合金を用いてＡ／Ｔ油を直接暖めるのではなく、冷却水との間で熱交換を行わせることにより暖めるので、コーキングを防止することができるとともに、自動変速機１９内に水素吸蔵合金を収納するための容器やスペースが不要であるため、軽量化，低コスト化を図ることができる。
【００６８】
また、図５に示すフローチャートに基づいて温度制御する場合においては、Ａ／Ｔ油の温度が過剰に上昇することを防止することができる等、冷却水及びＡ／Ｔ油の温度を必要以上に上昇させることなく、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、精度よく車両駆動装置の温度を制御することができる。
【００６９】
（第３の実施の形態）
図７には、本実施の形態に係る車両用駆動装置１の概略構成が示されている。図７では、第１の実施の形態を示す図１に対して、さらに第２の実施の形態において説明した自動変速機１９を示している。そして、上述したＡ／Ｔ油と冷却水との間でのみ熱交換を行わせ、外部（特に外気）との間で熱交換を積極的に行わない第３熱交換器２４を、本実施の形態においては第２熱交換器１１の下流側であってサーモスタット１４の上流側に備えたものである。また、第３熱交換器２４の下流側であってサーモスタット１４の上流側には、第３熱交換器２４から流出した冷却水の温度を検出する第３熱交換器下流水温センサ２５を備えている。なお、第１の実施の形態あるいは第２の実施の形態と同一の構成部品については、図１あるいは図６と同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００７０】
そして、本実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御についても第１の実施の形態で説明した第１から第４の実施例、つまり図２，図３，図４及び図５のフローチャートに基づいて行われる。
【００７１】
その結果、暖機が完了していない場合、ＥＣＵ１５が、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御するので、冷却水に排気ガスの熱が伝達されることとなり、冷却水の温度が上昇する。そして、さらに冷却水が排気ガスから伝達された熱を第２熱交換器１１において内燃機関２用の潤滑油及び第３熱交換器２４において自動変速機１９用のＡ／Ｔ油に伝達するので、内燃機関用潤滑油及びＡ／Ｔ油も間接的に排気ガスの熱を受け、早期に昇温する。一方、暖機が完了している場合、ＥＣＵ１５により排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８が制御されるので、冷却水は排気ガスから熱が伝達されることなく下流へ流れていき、却って所定温度より高い場合は、ラジエータ１２において冷却された後内燃機関２内へ戻されることとなる。また、暖機がすでに完了し、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８が制御されている場合においては、内燃機関用潤滑油あるいはＡ／Ｔ油の温度が高い場合であっても、第２熱交換器１１あるいは第３熱交換器２４において冷却水との間で熱交換が行われることより、内燃機関用潤滑油あるいはＡ／Ｔ油の熱が冷却水へ伝達されそれらの温度が低下する。
【００７２】
このように本実施の形態においては、暖機が完了していない場合等、内燃機関２から排出される熱量を有効に利用して、冷却水，内燃機関用潤滑油及びＡ／Ｔ油の温度を早期に上昇させるように制御することができる。その結果、冷却水の温度が早期に上昇することにより燃焼室の温度も早期に上昇することから、冷間始動時等の燃焼状態を向上させることができ、また内燃機関用潤滑油及びＡ／Ｔ油の温度も早期に上昇することから摩擦損失も低減させることができる。それゆえ、車両全体のエネルギ効率も向上し、燃費も向上させることができる。
【００７３】
また、従来の技術の項で説明したように水素吸蔵合金を用いて内燃機関用潤滑油及びＡ／Ｔ油を直接暖めるのではなく、冷却水との間で熱交換を行わせることにより暖めるので、コーキングを防止することができるとともに、内燃機関内及び自動変速機内に水素吸蔵合金を収納するための容器やスペースが不要であるため、軽量化，低コスト化を図ることができる。
【００７４】
［温度制御の第５の実施例］
次に、本実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第５の実施例について、図８のフローチャートを用いて具体的に説明する。
【００７５】
ステップ５００からステップ５０３までは、図４のフローチャートのステップ３００からステップ３０３までと同様であるのでその説明は省略する。本実施例では、さらにステップ５０４にて、第３熱交換器下流水温が機関内水温より高いか否かを判定する。これは、第３熱交換器下流水温を検出する第３熱交換器下流水温センサ２５の検出値と機関内水温センサ１６の検出値との比較で判定されるものである。そして、第３熱交換器下流水温が機関内水温より高い場合はステップ５０５へ進み、第３熱交換器下流水温が機関内水温以下の場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したまま本ルーチンを終了する。
【００７６】
ステップ５０５において暖機完了フラグをＯＮにした後ステップ５０６へ進む。これは、図４のフローチャートにおけるステップ３０４と同様である。そして、ステップ５０６においては、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御し本ルーチンを終了する。これは上述したようにＥＣＵ１５の指令信号により切替え弁８を制御し、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないようにするものである。
【００７７】
図４のフローチャートに示す温度制御においては、機関内水温がＴｆより高い場合であって第２熱交換器下流水温が機関内水温より高い場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御しているが、本実施例の温度制御においては、機関内水温がＴｆより高い場合であってかつ第２熱交換器下流水温が機関内水温より高い場合であっても第３熱交換器下流水温が機関内水温以下である場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したままにしておく。これは、機関内水温センサ１６で検出した機関内水温はシリンダヘッド出口での温度であるため、燃焼室近傍を通過した後の温度であり、必ずしも内燃機関内のウォータジャケットに存在する冷却水全てにおいてＴｆより高いとは限らない。一方、第３熱交換器下流水温が機関内水温以下である場合は、第３熱交換器２４に流入する冷却水の温度がＡ／Ｔ油の温度よりも高く、第３熱交換器２４において冷却水の熱がＡ／Ｔ油へ伝達され、冷却水の温度が低下したためであると考えられる。それゆえ、Ａ／Ｔ油の温度は所定温度（例えば、８０℃）にまだ達しておらず、自動変速機１９内のＡ／Ｔ油の粘性はまだ高いと考えられる。そこで、本実施例においては、Ａ／Ｔ油の温度が所定温度に達して粘性が十分に低くなるまで、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したままにしておく。
【００７８】
このようにすることで、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、冷却水，内燃機関用潤滑油及びＡ／Ｔ油の温度を精度よく早期に上昇させることができる。
【００７９】
［温度制御の第６の実施例］
次に、本実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第６の実施例について、図９のフローチャートを用いて具体的に説明する。
【００８０】
この温度制御も、内燃機関始動後定期的に行われるものであり、ステップ６００からステップ６０４までは、図８のフローチャートのステップ５００からステップ５０４までと同様であるのでその説明は省略する。ただ、本実施例では、ステップ６０４にて第３熱交換器下流水温が機関内水温より高いと判定された場合はステップ６０６へ進み、第３熱交換器下流水温が機関内水温以下であると判定された場合はステップ６０５へ進む。そして、ステップ６０５にて、第３熱交換器２４に新たに流入する冷却水から熱を伝達された後のＡ／Ｔ油の温度を推定し、該推定油温度が機関内水温より高いか否かが判定される。このＡ／Ｔ油の温度を推定する手法としては、第２熱交換器下流水温センサ１８にて第３熱交換器２４内に流入する冷却水の温度を検出し、該温度に基づいてＡ／Ｔ油に与える熱量を計算して推定するものである。そして、本ステップにて、推定油温度が機関内水温より高いと判定された場合は、ステップ６０６へ進み、推定油温度が機関内水温以下であると判定された場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御したまま本ルーチンを終了する。
【００８１】
ステップ６０６において暖機完了フラグをＯＮにした後ステップ６０７へ進む。これは、図８のフローチャートにおけるステップ５０５と同様である。そして、ステップ６０７においては、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御し本制御を終了する。これは上述したようにＥＣＵ１５の指令信号により切替え弁８を制御し、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないようにするものである。
【００８２】
図８のフローチャートに示す温度制御においては、機関内水温がＴｆより高く、第２熱交換器下流水温が機関内水温より高い場合であっても第３熱交換器下流水温が機関内水温以下である場合には、排気ガスが第１熱交換器７側に流れるように切替え弁８を制御しているが、本実施例の温度制御においては、機関内水温がＴｆより高い場合であってかつ第２熱交換器下流水温が機関内水温より高い場合であってかつ第３熱交換器下流水温が機関内水温以下である場合であっても、第２熱交換器下流水温センサ１８の検出値である第３熱交換器２４に流入する冷却水の温度に基づいてその冷却水の熱が伝達された後のＡ／Ｔ油の温度を推定し、該推定油温度が機関内水温より高い場合は、暖機完了フラグをＯＮにして、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御する。
【００８３】
これは、第３熱交換器下流水温はすでに冷却水がＡ／Ｔ油と熱交換を行った後の温度であり、この冷却水の熱の伝達によりある程度Ａ／Ｔ油の温度が上昇している。また、その後第３熱交換器２４に流入する冷却水と熱交換を行うことによりさらにその温度が上昇する。そのため、再度第３熱交換器下流水温の温度に基づいて切替え弁８を制御するのでは、Ａ／Ｔ油の温度が過剰に上昇するおそれがある。そこで、本実施例では、上述のように第２熱交換器下流水温センサ１８で検出した第３熱交換器２４に流入する冷却水の温度に基づいて、該冷却水の熱が伝達された後のＡ／Ｔ油の温度を推定し、その推定油温度が機関内水温より高くなる場合は、排気ガスが第１熱交換器７側に流れないように切替え弁８を制御する。その結果、Ａ／Ｔ油の温度が過剰に上昇することを防止することができる等、冷却水及び内燃機関用潤滑油あるいはＡ／Ｔ油等の車両に用いられる油の温度を必要以上に上昇させることなく、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、精度よく車両駆動装置の温度を制御することができる。
【００８４】
なお、温度制御の第２の実施例で説明した図３のフローチャートのステップ２０２において、「第２熱交換器下流水温＞Ｔｏ」であるかどうかを判定する代わりに、「上記推定油温度＞Ｔｏ」であるかどうかを判定してもよい。このようにすることで、Ａ／Ｔ油の温度を必要以上に上昇させることなく、内燃機関から排出される熱量を有効に利用して、早期にＡ／Ｔ油の温度を所定温度まで上昇させることができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡易な構成で車両において取得可能な熱量を有効に利用して内燃機関内の熱媒体若しくは潤滑油又は変速機内のＡ／Ｔ油の温度を制御し、車両用駆動装置全体の温度を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る車両用駆動装置の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第１の実施例のフローチャート図である。
【図３】第１の実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第２の実施例のフローチャート図である。
【図４】第１の実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第３の実施例のフローチャート図である。
【図５】第１の実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第４の実施例のフローチャート図である。
【図６】第２の実施の形態に係る車両用駆動装置の概略構成を示す図である。
【図７】第３の実施の形態に係る車両用駆動装置の概略構成を示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第５の実施例のフローチャート図である。
【図９】第３の実施の形態に係る車両用駆動装置の温度制御の第６の実施例のフローチャート図である。
【符号の説明】
１  車両用駆動装置
２  内燃機関
３  ウォータポンプ
４  冷却水通路
５  排気通路
６  バイパス通路
７  第１熱交換器
８  切替え弁
９  オイルポンプ
１０  潤滑油通路
１１  第２熱交換器
１２  ラジエータ
１３  ラジエータバイパス通路
１４  サーモスタット
１５  ＥＣＵ
１６  機関内水温センサ
１７  第２熱交換器上流水温センサ
１８  第２熱交換器下流水温センサ
１９  自動変速機
２０  トルクコンバータ
２１  歯車変速機部
２２  油圧制御部
２３  Ａ／Ｔ油通路
２４  第３熱交換器
２５  第３熱交換器下流水温センサ
【図１】
2004257266.tif 000003
【図２】
2004257266.tif 000004
【図３】
2004257266.tif 000005
【図４】
2004257266.tif 000006
【図５】
2004257266.tif 000007
【図６】
2004257266.tif 000008
【図７】
2004257266.tif 000009
【図８】
2004257266.tif 000010
【図９】
2004257266.tif 000011