(57)【要約】【課題】機関冷却のために消費される電力量を好適に低減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】走行風の風量がラジエータファンの送風量を上回るときにラジエータファンの駆動を停止させる（ｔ２〜ｔ３）。ラジエータファンの駆動停止状態で冷却系の冷却能力を増加させる要求があるときに、ラジエータファンの駆動開始のみによって前記要求を満たすと仮定した第１仮想状況における消費電力の増加分がウォータポンプの圧送量増加のみによって前記要求を満たすと仮定した第２仮想状況における消費電力の増加分より大きいときにはラジエータファンの駆動停止状態を継続するとともにウォータポンプの圧送量を強制増加させる（ｔ３〜ｔ４）。第１仮想状況における消費電力の増加分が第２仮想状況における消費電力の増加分以下であるときにはウォータポンプの圧送量を強制増加させることなくラジエータファンの駆動を開始する（ｔ４以降）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるとともに水冷式の冷却系が設けられた内燃機関に適用されて、前記冷却系は冷却水の圧送量を変更可能な電動式のウォータポンプと送風量を変更可能な電動式のラジエータファンとを備え、前記車両の走行に伴い前記冷却系のラジエータに吹き付けられる走行風の風量が前記ラジエータファンの駆動による送風量を上回るときに同ラジエータファンの駆動を停止させる車載内燃機関の冷却装置であって、
前記ラジエータファンの駆動が停止された状態で前記冷却系の冷却能力を増加させる要求があるときにおいて、前記ラジエータファンの駆動を開始することのみによって前記要求を満たすと仮定した第１仮想状況における消費電力の増加分が前記ウォータポンプの圧送量を増加させることのみによって前記要求を満たすと仮定した第２仮想状況における消費電力の増加分より大きいときには前記ラジエータファンの駆動停止状態を継続するとともに前記ウォータポンプの圧送量を強制増加させ、前記第１仮想状況における消費電力の増加分が前記第２仮想状況における消費電力の増加分以下であるときには前記ウォータポンプの圧送量を強制増加させることなく前記ラジエータファンの駆動を開始する
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、
当該装置は、
第１所定速度と同第１所定速度より低い第２所定速度とを予め定め、
前記走行風の風量が前記ラジエータファンの駆動による送風量を上回ることを、前記車両の走行速度が前記第１所定速度より高いことによって判断し、
前記第１仮想状況における消費電力の増加分が前記第２仮想状況における消費電力の増加分より大きいことを、前記車両の走行速度が前記第１所定速度以下であり且つ前記第２所定速度以上であることによって判断する
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、
当該装置は、前記ラジエータファンの駆動が停止された状態で前記要求があるときにおいて、前記車両の走行速度が前記第２所定速度未満であるときには、前記ウォータポンプの圧送量を強制増加させることなく前記ラジエータファンの駆動を開始する
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１〜３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、
当該装置は、前記ラジエータファンの送風量の変更を、予め定めた駆動態様で前記ラジエータファンを駆動する状態および同駆動を停止させる状態の一方から他方への切り替えを通じて行う
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、
前記第１仮想状況は、前記ウォータポンプの圧送量を強制増加させることなく前記ラジエータファンの駆動を開始したと仮定した状況であり、
前記第２仮想状況は、前記ウォータポンプの圧送量を強制増加させることなく前記ラジエータファンの駆動を開始した場合における冷却系の冷却能力と同一の冷却能力が得られるように前記ラジエータファンの駆動を開始することなく前記ウォータポンプの圧送量を強制増加させたと仮定した状況である
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】
本発明は、電動式のラジエータファンが設けられた車載内燃機関の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車などの車両に駆動源として搭載される内燃機関に同内燃機関を冷却するための水冷式の冷却系を設けることが多用されている。そうした機関冷却系は、内燃機関の内部に形成されたウォータジャケットと、熱交換器であるラジエータと、それらウォータジャケットおよびラジエータを連通する冷却水通路とを備えている。また機関冷却系にはウォータポンプが設けられており、ウォータポンプの作動を通じて機関冷却系の内部に充填された冷却水が強制的に循環される。そして、そうした冷却水の強制循環に際して、ラジエータを通過して温度が低下した冷却水がウォータジャケットに流入し、この冷却水との熱交換を通じて内燃機関の温度が低下するといったように同内燃機関が冷却される。
【０００３】
また、ラジエータへの強制送風を行うためのラジエータファンとして、電動式のものを設けることが実用されている。特許文献１には、そうした電動式のラジエータファンが設けられた装置において、車両走行に伴いラジエータに吹き付けられる走行風の風速がラジエータファンの駆動に伴い発生するファン風の風速より高くなる場合に、ラジエータファンへの電力供給を停止してその駆動を停止させる装置が開示されている。この装置では、走行風による冷却能力がファン風による冷却能力より大きくなる場合に、ラジエータファンを駆動せずとも同ラジエータファンの駆動時と同等以上の冷却能力が得られるとして、ラジエータファンへの電力供給が停止されて、その分だけ消費電力量の低減が図られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５８−１２２３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した特許文献１に記載の装置では、ラジエータファンの駆動が一旦停止された後に、車両の走行速度の低下に伴って走行風の風速がファン風の風速を下回ると、直ちにラジエータファンの駆動が再開される。そのため、このとき冷却能力の不足分（具体的には、ファン風による冷却能力から走行風による冷却能力を減じた分）が少ない状態であるのにも関わらず、ラジエータファンの駆動が開始されてしまい、消費電力量が大きく増加してしまう。これは消費電力量の低減を図るうえでは好ましくない。
【０００６】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関冷却のために消費される電力量を好適に低減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説明する。
請求項１に記載の装置では、水冷式の機関冷却系に、冷却水の圧送量を変更可能な電動式のウォータポンプと送風量を変更可能な電動式のラジエータファンとが設けられる。そして、車両走行に伴い機関冷却系のラジエータに吹き付けられる走行風の風量がラジエータファンの駆動による送風量を上回るときには、同ラジエータファンの駆動が停止される。しかも上記装置は、そのようにしてラジエータファンの駆動が停止された状態で機関冷却系の冷却能力を増加させる要求があるときには、同冷却能力を増加させるべく、以下のように作動する。
【０００８】
すなわち先ず、ラジエータファンの駆動を開始することのみによって前記要求を満たすと仮定した第１仮想状況における消費電力の増加分と上記ウォータポンプの圧送量を増加させることのみによって前記要求を満たすと仮定した第２仮想状況における消費電力の増加分との関係が求められる。そして第１仮想状況における消費電力の増加分が第２仮想状況における消費電力の増加分より大きいときには、このとき前記要求を満たすべくラジエータファンの駆動を開始させると、同じく前記要求を満たすべくウォータポンプの圧送量を強制増加させる場合と比較して、消費電力量が多くなってしまうと判断することができる。そのため、このとき消費電力量を少なく抑えつつ上記要求を満たすために、ラジエータファンの駆動が停止された状態を保持したままで前記要求を満たすべくウォータポンプの圧送量が強制増加される。一方、第１仮想状況における消費電力の増加分が第２仮想状況における消費電力の増加分以下であるときには、このとき前記要求を満たすべくラジエータファンの駆動を開始した場合に、同じく前記要求を満たすべくウォータポンプの圧送量を強制増加させた場合と比較して、消費電力量を少なく抑えることが可能であると判断することができる。そのため、このときには前記要求を満たすためにウォータポンプの圧送量を強制増加させることなく、ラジエータファンの駆動が開始される。
【０００９】
このように請求項１に記載の装置によれば、ラジエータファンの駆動が停止された状態で機関冷却系の冷却能力を増加させる際に単にラジエータファンの駆動を開始させる装置と比較して、機関冷却のために消費される電力量を好適に低減することができる。
【００１０】
車両の走行速度が高くなるほど走行風の風量は多くなる。請求項２に記載の装置によれば、そうした車両の走行速度が予め定めた第１所定速度より高くなることによって、走行風の風量がラジエータファンの駆動による送風量を上回ることを判断することができる。
【００１１】
また車両の走行速度が高いときほど走行風の風量が多いために、前記要求を満たすために必要になるウォータポンプの圧送量の強制増加量が少なく、第２仮想状況における消費電力の増加分も少ない。そのため、車両の走行速度が予め定めた第１所定速度以下になって走行風の風量がラジエータファンの駆動による送風量より少なくなったときにおいて、車両の走行速度が比較的高く上記第２仮想状況における消費電力の増加分が少ないときには、同増加分より第１仮想状況における消費電力の増加分が多くなると云える。
【００１２】
請求項２に記載の装置では、そうした車両の走行速度が前記第１所定速度以下であり且つ同第１所定速度より低い予め定めた第２所定速度以上であることをもって、上記第１仮想状況における消費電力の増加分が上記第２仮想状況における消費電力の増加分より大きいと判断される。このように上記装置によれば、車両の走行速度と上記第２仮想状況における消費電力の増加分との関係をもとに、上記第１仮想状況における消費電力の増加分が上記第２仮想状況における消費電力の増加分より大きいことを適正に判断することができる。
【００１３】
車両の走行速度が低くなるほど走行風の風量が少なくなるために、前記要求を満たすために必要になるウォータポンプの圧送量の強制増加量が多くなって、第２仮想状況における消費電力の増加分も多くなる。そのため車両の走行速度が第１所定速度以下になって走行風の風量がラジエータファンの駆動による送風量より少なくなったときにおいて、車両の走行速度が低くなると、上記第２仮想状況における消費電力の増加分が多くなって、同増加分より前記第１仮想状況における消費電力の増加分が少なくなる。
【００１４】
この点をふまえて請求項３に記載の装置によれば、ラジエータファンの駆動が停止された状態で前記要求があるときにおいて、車両の走行速度が前記第２所定速度未満になったときには、上記第２仮想状況における消費電力の増加分より上記第１仮想状況における消費電力の増加分が少なくなったとして、ウォータポンプの圧送量を強制増加させることなくラジエータファンの駆動を開始させることができる。そのため、機関冷却のために消費される電力量を低減するうえで適切なタイミングでラジエータファンの駆動を開始することができるようになる。
【００１５】
請求項４に記載の装置では、ラジエータファンの送風量の変更が、予め定めた駆動態様で前記ラジエータファンを駆動する状態および同駆動を停止させる状態の一方から他方への切り替えを通じて行われる。こうした装置では、ラジエータファンの送風量の木目細かな調節がなされないために、同ラジエータファンの駆動開始に際してその消費電力量が大きく増加するようになる。そのため、機関冷却系の冷却能力の不足分が少ない状態であるのにも関わらずラジエータファンの駆動が開始されて消費電力量が大きく増加してしまうといった不都合を招き易い。
【００１６】
請求項４に記載の装置によれば、そうした機関冷却系の冷却能力の不足分が少ない状態においてラジエータファンの駆動を開始させることなくウォータポンプの圧送量を強制増加させることができ、消費電力量の低減を図ることができる。
【００１７】
請求項５によるように、第１仮想状況としては、ウォータポンプの圧送量を強制増加させることなくラジエータファンの駆動を開始したと仮定した状況を採用することができる。また、第２仮想状況としては、ウォータポンプの圧送量を強制増加させることなくラジエータファンの駆動を開始した場合における冷却系の冷却能力と同一の冷却能力が得られるように、ラジエータファンの駆動を開始することなくウォータポンプの圧送量を強制増加させたと仮定した状況を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を具体化した一実施の形態にかかる車載内燃機関の冷却装置の概略構成を示す略図。
【図２】冷却制御処理の具体的な実行手順を示すフローチャート。
【図３】冷却制御処理の実行態様の一例を示すタイミングチャート。
【図４】ウォータポンプの目標作動量と機関負荷と冷却水温度との関係を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本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の形態について説明する。
図１に示すように、車両１には駆動源としての内燃機関１０が搭載されている。この内燃機関１０には、ウォータジャケット１１、ラジエータ１２、冷却水通路１３，１４およびバイパス水路１５などにより構成された水冷式の冷却系１６が設けられている。ウォータジャケット１１は内燃機関１０の内部において延びる形状に形成されている。ラジエータ１２は、その内部を通過する冷却水を外気との熱交換を通じて冷却するための熱交換器である。冷却水通路１３はウォータジャケット１１から流出する冷却水をラジエータ１２に導くための通路であり、冷却水通路１４はラジエータ１２を通過した後の冷却水をウォータジャケット１１に戻すための通路である。また、バイパス水路１５はラジエータ１２を迂回するように各冷却水通路１３，１４を連通する通路である。
【００２０】
冷却系１６にはウォータポンプ１７が設けられている。このウォータポンプ１７としては、蓄電池２からの電力供給により駆動される電動モータを内蔵した電動式のものが採用されている。そして、このウォータポンプ１７が駆動されることにより、冷却系１６の内部に充填された冷却水が同冷却系１６内において強制循環される。本実施の形態では、内燃機関１０の運転状態に応じてウォータポンプ１７の作動制御（ポンプ作動制御）が実行される。このポンプ作動制御を通じて同ウォータポンプ１７による冷却水の圧送量が調節されて、冷却系１６内の冷却水の循環量が調節されるようになっている。
【００２１】
また冷却系１６にはサーモスタット弁１８が設けられている。サーモスタット弁１８は、当接する冷却水の温度に応じて開度が変化するものである。このサーモスタット弁１８の開度変化によって冷却水通路１４およびバイパス水路１５の通路断面積が変更され、これによりラジエータ１２への冷却水の流入量が調節されるようになっている。
【００２２】
さらに冷却系１６にはラジエータ１２への強制送風を行うためのラジエータファン１９が設けられている。このラジエータファン１９としては、蓄電池２からの電力供給により駆動される電動モータを内蔵した電動式のものが採用されている。本実施の形態では、ラジエータファン１９の作動制御（ファン作動制御）を通じて同ラジエータファン１９の送風量を変更可能になっている。
【００２３】
また本実施の形態の装置には各種のセンサが設けられている。そうしたセンサとしては、例えば車両１の走行速度（車速ＳＰＤ）を検出するための速度センサ２１や、ウォータジャケット１１内部の冷却水の温度ＴＨＷを検出するための温度センサ２２が設けられている。また、内燃機関１０に吸入される空気の量（吸入空気量ＧＡ）を検出するための吸気量センサ２３や、同内燃機関１０の出力軸（図示略）の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するための回転センサ２４なども設けられている。
【００２４】
本実施の形態の装置は、例えばマイクロコンピュータを備えて構成される電子制御ユニット２０を備えている。この電子制御ユニット２０は、各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら出力信号をもとに各種の演算処理を実行し、その演算結果に基づいてポンプ作動制御やファン作動制御など、内燃機関１０の運転に関する種々の制御を実行する。
【００２５】
ポンプ作動制御は基本的には、機関負荷ＫＬ（本実施の形態では、吸入空気量ＧＡ／機関回転速度ＮＥ）および冷却水温度ＴＨＷに基づいてウォータポンプ１７の作動量についての制御目標値（目標作動量）が算出されるとともに同目標作動量に応じた電力がウォータポンプ１７に供給されるといったように実行される。上記目標作動量としては、具体的には、機関負荷ＫＬが大きいときほど、また冷却水温度ＴＨＷが高いときほど、ウォータポンプ１７の冷却水の圧送量が多くなる値が算出される。
【００２６】
ファン作動制御は、基本的には次のように実行される。車速ＳＰＤが低いときには予め定められた所定の駆動態様（具体的には、一定電圧が印可される駆動態様）でラジエータファン１９が駆動されて、ラジエータ１２への強制送風が行われる。一方、車両１の走行に伴って車速ＳＰＤが予め定められた第１所定速度ＶＨより高くなると、ラジエータファン１９への電力供給が停止されて同ラジエータファン１９の駆動が停止され、このときラジエータ１２への強制送風も停止される。
【００２７】
ここで車速ＳＰＤが高くなるほど走行風の風量は多くなる。そして、走行風の風量がラジエータファン１９の送風量より多くなると、ラジエータファン１９を駆動せずとも同ラジエータファン１９の駆動時と同等以上の冷却能力が得られるようになる。この点をふまえて本実施の形態では、車速ＳＰＤが低いとき、言い換えれば走行風の風量がラジエータファン１９の駆動による送風量より少ないときには同ラジエータファン１９が駆動される。そして、車速ＳＰＤが第１所定速度ＶＨより高くなると、走行風の風量がラジエータファン１９の駆動による送風量を上回ったとして、同ラジエータファン１９への電力供給が停止される。これにより、消費電力量の低減が図られるようになっている。
【００２８】
ところで本実施の形態の装置では、ラジエータファン１９の駆動が一旦停止された後において車速ＳＰＤが第１所定速度ＶＨ以下にまで低下したときに、走行風の風量がラジエータファン１９の駆動による送風量を下回ったとして直ちにラジエータファン１９の駆動を再開すると、次のような不都合が発生する。すなわち、このとき冷却系１６の冷却能力の不足分（具体的には、ラジエータファン１９の駆動による送風量から走行風の風量を減じた分）が少ない状態であるのにも関わらず、ラジエータファン１９の駆動が開始されて消費電力量が大きく増加してしまう。これは消費電力量の低減を図るうえでは好ましくない。
【００２９】
本実施の形態のファン作動制御では、一定電圧が印加されてラジエータファン１９が駆動される状態（駆動状態）および電力供給が停止されてラジエータファン１９の駆動が停止される状態（駆動停止状態）のいずれかに設定される。そのため、ラジエータファン１９の送風量の木目細かな調節がなされず、同ラジエータファン１９の駆動開始に際してその消費電力量が大きく増加するようになる。したがって本実施の形態の装置は、冷却系１６の冷却能力の不足分が少ない状態であるのにも関わらずラジエータファン１９の駆動が開始されて消費電力量が大きく増加してしまうといった不都合を招き易いと云える。
【００３０】
この点をふまえて本実施の形態では、ラジエータファン１９の駆動が停止された状態で車速ＳＰＤが第１所定速度ＶＨ以下になった場合であっても、直ちにラジエータファン１９の駆動を開始するのではなく、ウォータポンプ１７による冷却水の圧送量を強制増加させることによって冷却系１６の冷却能力を確保するようにしている。これにより機関冷却のために消費される電力量の低減が図られるようになっている。
【００３１】
以下、そのようにして冷却系１６の冷却能力を制御する処理（冷却制御処理）の詳細について図２〜図４を参照しつつ説明する。
なお図２は冷却制御処理の具体的な実行手順を示すフローチャートであり、同フローチャートに示される一連の処理は、内燃機関１０が運転中であることを条件に、所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット２０により実行される処理である。また図３は冷却制御処理の実行態様の一例を示し、図４はポンプ作動制御の目標作動量と機関負荷ＫＬと冷却水温度ＴＨＷとの関係を示している。
【００３２】
冷却制御処理では先ず、図２に示すように、冷却水温度ＴＨＷが予め定めた所定温度ＴＨより高いか否かが判断される（ステップＳ１１）。
冷却水温度ＴＨＷが所定温度ＴＨ以下である場合には（ステップＳ１１：ＮＯ）、このとき冷却水温度ＴＨＷが比較的低いためにラジエータファン１９を駆動してまで冷却水温度ＴＨＷを低下させる必要はないとして、同ラジエータファン１９の駆動が停止される（ステップＳ１２、図３の時刻ｔ１以前）。また、このときポンプ作動制御が、冷却水温度ＴＨＷおよび機関負荷ＫＬに基づいてウォータポンプ１７による冷却水の圧送量を強制増加させない制御態様（図４に線Ｌ１で示す「通常制御態様」）で実行される（図２のステップＳ１３）。
【００３３】
その後、内燃機関１０の運転が継続されて冷却水温度ＴＨＷが所定温度ＴＨより高くなると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、このとき冷却水温度ＴＨＷが不要に高くなっているために同冷却水温度ＴＨＷを低下させることが望ましいとして、冷却系１６の冷却能力を増加させるべく以下のステップＳ１４〜Ｓ１９の処理が実行される。
【００３４】
このように本実施の形態によれば、冷却水温度ＴＨＷが不要に高くなっているときに限って冷却系１６の冷却能力を増加させるための処理（後述するラジエータファン１９を駆動する処理やウォータポンプ１７の圧送量を強制増加させる処理）が実行される。これにより、機関冷却のために消費される電力量を少なく抑えつつ冷却水温度ＴＨＷが不要に高くなることが抑えられる。
【００３５】
具体的には、冷却水温度ＴＨＷが所定温度ＴＨより高くなると（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、そのときどきの車速ＳＰＤに基づく判断（ステップＳ１４やステップＳ１６）の結果やラジエータファン１９の駆動状態に基づく判断（ステップＳ１５）の結果に応じて、ラジエータファン１９の作動制御やウォータポンプ１７の作動制御が実行される。
【００３６】
図３に示す例では、時刻ｔ１において冷却水温度ＴＨＷが所定温度ＴＨより高くなると、このときラジエータファン１９の駆動が停止されており（図２のステップＳ１５：ＹＥＳ）、車速ＳＰＤが第２所定速度ＶＬより低いために（ステップＳ１４：ＮＯ、且つステップＳ１６：ＮＯ）、ラジエータファン１９の駆動が開始される（ステップＳ１７）。また、このときにはポンプ作動制御が通常制御態様で実行される（ステップＳ１８）。
【００３７】
そして、ラジエータファン１９が駆動されるとともにポンプ作動制御が通常制御態様で実行される状態は、その後において車速ＳＰＤが第１所定速度ＶＨを上回るまでの期間（ステップＳ１４：ＮＯ且つステップＳ１５：ＮＯ、図３における時刻ｔ１〜ｔ２）継続される。なお本実施の形態では、各種の実験やシミュレーションの結果に基づいて走行風の風量がラジエータファン１９の駆動による送風量を上回るようになる車速ＳＰＤが予め求められるとともに、同車速ＳＰＤが上記第１所定速度ＶＨとして電子制御ユニット２０に記憶されている。
【００３８】
その後、車両１の走行に際して車速ＳＰＤが上昇して第１所定速度ＶＨより高くなると（図２のステップＳ１４：ＹＥＳ、図３の時刻ｔ２）、走行風の風量がラジエータファン１９の駆動による送風量を上回ったとして、ラジエータファン１９の駆動が停止される（図２のステップＳ１２）。また、このときポンプ作動制御が通常制御態様で実行される（ステップＳ１３）。
【００３９】
その後、車両１の減速に伴って車速ＳＰＤが上記第１所定速度ＶＨ以下になると（ステップＳ１４：ＮＯ）、走行風の風量がラジエータファン１９の駆動による送風量を下回ることによって冷却系１６の冷却能力の不足を招くおそれがあるために同冷却能力を増加させる要求があると判断される。このときラジエータファン１９の駆動が停止されているものの（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、車速ＳＰＤが第１所定速度ＶＨより低い第２所定速度ＶＬ以上であるために（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、ラジエータファン１９の駆動が開始されない。そして、この場合には、冷却系１６の冷却能力を増加させるためにポンプ作動制御が、冷却水温度ＴＨＷおよび機関負荷ＫＬに基づいてウォータポンプ１７による冷却水の圧送量を強制増加させる制御態様（図４に線Ｌ２で示す「強制増加態様」）で実行される（図２のステップＳ１９）。
【００４０】
本実施の形態では第２所定速度ＶＬが次のように設定されている。先ず、ポンプ作動制御を通常制御態様で実行した状態で、すなわちウォータポンプ１７の冷却水の圧送量を強制増加させない状態でラジエータファン１９の駆動を開始したと仮定した状況を「第１仮想状況」とする。また、この第１仮想状況における冷却系１６の冷却能力と同一の冷却能力が得られるように上記ラジエータファン１９の駆動を開始することなくウォータポンプ１７の冷却水の圧送量を強制増加させたと仮定した状況を「第２仮想状況」とする。そして、各種の実験やシミュレーションの結果に基づいて上記第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦが上記第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰより多くなる車速ＳＰＤの下限が求められるとともに、同下限が第２所定速度ＶＬとして電子制御ユニット２０に記憶されている。そのため本実施の形態では、車速ＳＰＤが第２所定速度ＶＬ以上であることにより、第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦが第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰより大きいこと、言い換えれば冷却系１６の冷却能力を増加させるべくウォータポンプ１７の冷却水の圧送量を強制増加させた場合にラジエータファン１９の駆動を開始させる場合よりも消費電力量が少なく抑えられると判断することができる。
【００４１】
なお、車速ＳＰＤが高いときほど走行風の風量が多いために、第２の仮想状況において第１仮想状況と同一の冷却能力を得るために必要になるウォータポンプ１７の圧送量の強制増加量が少なく、同第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰも少ない。そのため、車速ＳＰＤが第１所定速度ＶＨ以下になって走行風の風量がラジエータファン１９の駆動による送風量より少なくなったときにおいて、車速ＳＰＤが比較的高く上記第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰが少ないときには、同増加分ΔＷＰより第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦが多くなると云える。本実施の形態では、そうした車速ＳＰＤが第１所定速度ＶＨ以下であり、且つ同第１所定速度ＶＨより低い第２所定速度ＶＬ以上であることをもって、第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦが上記第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰより大きいと判断される。このように本実施の形態によれば、車速ＳＰＤと第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰとの関係をもとに、第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦが第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰより大きいことを適正に判断することができる。
【００４２】
また本実施の形態では、ラジエータファン１９の駆動を停止させた状況下において第１仮想状況における冷却系１６の冷却能力と同等の冷却能力が得られるようになるウォータポンプ１７の目標作動量と機関負荷ＫＬと冷却水温度ＴＨＷとの関係が各種の実験やシミュレーションの結果をもとに予め求められて、電子制御ユニット２０に記憶されている。そして、ステップＳ１９の処理においてポンプ作動制御を強制増加態様で実行する際には、そうした関係（図４に線Ｌ２で示す関係）に基づいて目標作動量が算出される。
【００４３】
本実施の形態では、車速ＳＰＤが第１所定速度ＶＨ以下であり且つ第２所定速度ＶＬ以上である期間（図３の時刻ｔ３〜ｔ４）、冷却系１６の冷却能力を増加させるべくラジエータファン１９の駆動を開始するとウォータポンプ１７の冷却水圧送量を強制増加させる場合（図３中に一点鎖線で示す）と比較して消費電力量が多くなると判断される。そして、この期間においては消費電力の増加を抑えつつ冷却系１６の冷却能力を増加させるために、ラジエータファン１９の駆動が停止された状態のままでポンプ作動制御が強制増加態様で実行されてウォータポンプ１７の冷却水圧送量が強制増加される。
【００４４】
その後、車両１が減速されて車速ＳＰＤが第２所定速度ＶＬを下回ると（図２のステップＳ１６：ＮＯ、図３の時刻ｔ４）、第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦが第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰ以下になっていると判断される。そして、このとき消費電力を少なく抑えるためにはウォータポンプ１７の冷却水圧送量を強制増加させるよりもラジエータファン１９の駆動を開始したほうがよいとして、同ラジエータファン１９の駆動が開始される（図２のステップＳ１７、図３の時刻ｔ４以降）。また、このときポンプ作動制御が通常制御態様で実行されて（図２のステップＳ１８）、ウォータポンプ１７による冷却水の圧送量が強制増加されない状態になる（図３の線Ｌ１参照）。
【００４５】
ここで、車速ＳＰＤが低くなるほど走行風の風量が少なくなるために、冷却系１６の冷却能力を増加させるために必要になるウォータポンプ１７の圧送量の強制増加量が多くなって、第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰも多くなる。そのため車速ＳＰＤが第１所定速度ＶＨ以下になって走行風の風量がラジエータファン１９の駆動による送風量より少なくなったときにおいて、車速ＳＰＤがさらに低くなると、第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰが多くなって、同増加分ΔＷＰより第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦが少なくなる。本実施の形態によれば、ラジエータファン１９の駆動が停止された状態で冷却水温度ＴＨＷが所定温度ＴＨより高いときにおいて、車速ＳＰＤが第２所定速度ＶＬ未満になったときには、第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰが第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦ以下になったと判断される。そして、このときウォータポンプ１７の圧送量を強制増加させることなくラジエータファン１９の駆動が開始されるため、機関冷却のために消費される電力量を低減するうえで適切なタイミングでラジエータファン１９の駆動を開始することができるようになる。
【００４６】
このように本実施の形態の冷却制御処理では、ラジエータファン１９の駆動が停止された状態で冷却系１６の冷却能力を増加させる際に、同ラジエータファン１９の駆動を開始する処理およびウォータポンプ１７の冷却水圧送量の強制増加させる処理のうちの消費電力の増加分が少ないほうの処理が選択的に実行される。そのため、ラジエータファン１９の駆動が停止された状態で冷却系１６の冷却能力を増加させる際に単にラジエータファン１９の駆動を開始させる装置（図３中に一点鎖線で示す）と比較して、機関冷却のために消費される電力量を好適に低減することができる。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）ラジエータファン１９の駆動が停止された状態で冷却系１６の冷却能力を増加させる要求があるときにおいて、第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦが第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰより大きいときには、ラジエータファン１９の駆動停止状態を継続するとともにウォータポンプ１７の圧送量を強制増加させるようにした。その一方で、第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦが第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰ以下であるときには、ウォータポンプ１７の圧送量を強制増加させることなくラジエータファン１９の駆動を開始するようにした。そのため、ラジエータファン１９の駆動が停止された状態で冷却系１６の冷却能力を増加させる際に単にラジエータファン１９の駆動を開始させる装置と比較して、機関冷却のために消費される電力量を好適に低減することができる。
【００４８】
（２）車速ＳＰＤと第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰとの関係をもとに、第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦが第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰより大きいことを適正に判断することができる。
【００４９】
（３）ラジエータファン１９の駆動が停止された状態で冷却水温度ＴＨＷが所定温度ＴＨより高いときにおいて車速ＳＰＤが第２所定速度ＶＬ未満になったときに、ウォータポンプ１７の圧送量を強制増加させることなくラジエータファン１９の駆動を開始するようにした。そのため、機関冷却のために消費される電力量を低減するうえで適切なタイミングでラジエータファン１９の駆動を開始することができるようになる。
【００５０】
（４）ファン作動制御を通じてラジエータファン１９が駆動状態および駆動停止状態のいずれかになるために、冷却系１６の冷却能力の不足分が少ない状態であるのにも関わらずラジエータファン１９の駆動が開始されて消費電力量が大きく増加してしまうといった不都合を招き易い装置において、消費電力量を好適に低減させることができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・冷却水温度ＴＨＷが所定温度ＴＨ以下であるか否かを判断する処理（図２のステップＳ１１の処理）を省略してもよい。
【００５２】
・第２仮想状況を、機関負荷ＫＬと冷却水温度ＴＨＷと車速ＳＰＤとにより定まる車両１の運転領域において同冷却水温度ＴＨＷを所定の温度範囲内に収めることが可能なだけの冷却系１６の冷却能力が得られるようにラジエータファン１９の駆動を開始することなくウォータポンプ１７の圧送量を強制増加させたと仮定した状況としてもよい。この場合にポンプ作動制御を強制増加態様で実行する際には、第２仮想状況と実際の状況とが一致するようにウォータポンプ１７の作動を制御するようにすればよい。
【００５３】
・冷却系１６の冷却能力を増加させる要求があることは、車速ＳＰＤが第１所定速度ＶＨ以下であることによって判断することに限らず、機関負荷ＫＬが所定値以上であることによって判断したり、吸入空気量ＧＡが所定量以上になったことによって判断したりすることができる。その他、冷却系１６の冷却能力を増加させる要求があることを、内燃機関１０の温度が所定温度以上になったことによって判断したり、エアコンプレッサー等の機関補機の駆動が開始されたことによって判断したりすることなども可能である。
【００５４】
・上記実施の形態にかかる冷却装置は、内燃機関１０の運転状態に応じてラジエータファン１９の駆動量についての制御目標値（目標駆動量）を設定するとともに同目標駆動量に応じた電力をラジエータファン１９に供給するといったようにファン作動制御が実行される装置にも適用することができる。
【００５５】
・車速ＳＰＤに基づいて第１仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＦや第２仮想状況における消費電力の増加分ΔＷＰを算出するとともに、それら増加分ΔＷＦ，ΔＷＰを比較することによって、増加分ΔＷＦが増加分ΔＷＰより大きいことや増加分ΔＷＦが増加分ΔＷＰ以下であることを判断するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…車両、２…蓄電池、１０…内燃機関、１１…ウォータジャケット、１２…ラジエータ、１３，１４…冷却水通路、１５…バイパス通路、１６…冷却系、１７…ウォータポンプ、１８…サーモスタット弁、１９…ラジエータファン、２０…電子制御ユニット、２１…速度センサ、２２…温度センサ、２３…吸気量センサ、２４…回転センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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