(57)【要約】【課題】使用するウォータポンプの大型化を抑制できる車両用ウォータポンプシステムを提供することが目的である。【解決手段】本実施形態の車両用ウォータポンプシステム１０は、第一ウォータポンプ１２と、第二ウォータポンプ１４と、制御ユニット１６とを備える。第一ウォータポンプ１２は、エンジン２０とラジエータ２２とに亘って形成された冷却水循環流路３４に設けられている。第二ウォータポンプ１４は、冷却水循環流路３４の高温側流路３４Ａから分岐されると共にヒータコア２４を通じて冷却水循環流路３４の低温側流路３４Ｂに接続されたヒータコア流路３６に設けられている。制御ユニット１６は、第一ウォータポンプ１２の作動により冷却水循環流路３４において冷却水３８が循環されると共にヒータコア流路３６に温水４０が流れるときには、第二ウォータポンプ１４による圧力損失が低減されるように第二ウォータポンプ１４を作動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとラジエータとに亘って形成された冷却水循環流路に設けられた第一ウォータポンプと、
前記冷却水循環流路の高温側流路から分岐されると共にヒータコアを通じて前記冷却水循環流路の低温側流路に接続されたヒータコア流路に設けられた第二ウォータポンプと、
前記第一ウォータポンプの作動により前記冷却水循環流路において冷却水が循環されると共に前記ヒータコア流路に温水が流れるときに、前記第二ウォータポンプによる圧力損失が低減されるように前記第二ウォータポンプを作動させる制御ユニットと、
を備える車両用ウォータポンプシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用ウォータポンプシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンとラジエータとに亘って形成された冷却水循環流路と、冷却水循環流路の高温側流路から分岐されると共にヒータコアを通じて冷却水循環流路の低温側流路に接続されたヒータコア流路と、冷却水循環流路に設けられたウォータポンプとを備えるエンジン冷却装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このエンジン冷却装置では、ウォータポンプが作動すると、冷却水循環流路において冷却水が循環されると共に、ヒータコア流路に温水が流れる。冷却水循環流路において冷却水が循環されると、エンジンから送出された冷却水がラジエータで冷却されると共に、ラジエータで冷却された冷却水がエンジンに戻され、エンジンが適温に維持される。また、ヒータコア流路に温水が流れると、ヒータコアが加熱され、この加熱されたヒータコアにより車室内への暖房風が生成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−９６０４２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、例えば、ハイブリッド車等では、エンジンの停止時にウォータポンプも停止状態となる。この状態でも、車室内の暖房を機能させるためには、エンジンからヒータコア流路に温水を供給する必要がある。このため、ハイブリッド車等では、冷却水循環流路に設けられた第一ウォータポンプの他に、ヒータコア流路に第二ウォータポンプが設けられる場合がある。
【０００６】
ここで、第二ウォータポンプをエンジンの停止時にのみ作動させる構成とされた場合、エンジン作動時に冷却水の温度が所定温度以上になったときには、第二ウォータポンプが停止されたまま、第一ウォータポンプが作動されることになる。この場合には、第二ウォータポンプが停止されたまま、第一ウォータポンプが作動することにより、冷却水循環流路において冷却水が循環されると共に、ヒータコア流路に温水が流れる。
【０００７】
ところが、第二ウォータポンプが停止されたまま（非通電のまま）、ヒータコア流路に温水が流れると、第二ウォータポンプの内部構造により流れの方向や流路断面積が変化することで温水の流れが乱れ、圧力損失が発生する。つまり、第一ウォータポンプの作動圧力の一部がヒータコア流路にバイパスされ、ヒータコア側に温水が流れる際に、温水が第二ウォータポンプのインペラに当たりながら流れの方向が変化し、温水の自然な流れが阻害される。この圧力損失を補うために、第一ウォータポンプを高出力化することも考えられるが、この場合には、第一ウォータポンプとして使用するウォータポンプを大型化する必要がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、使用するウォータポンプの大型化を抑制できる車両用ウォータポンプシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明の車両用ウォータポンプシステムは、エンジンとラジエータとに亘って形成された冷却水循環流路に設けられた第一ウォータポンプと、前記冷却水循環流路の高温側流路から分岐されると共にヒータコアを通じて前記冷却水循環流路の低温側流路に接続されたヒータコア流路に設けられた第二ウォータポンプと、前記第一ウォータポンプの作動により前記冷却水循環流路において冷却水が循環されると共に前記ヒータコア流路に温水が流れるときに、前記第二ウォータポンプによる圧力損失が低減されるように前記第二ウォータポンプを作動させる制御ユニットと、を備える。
【００１０】
この車両用ウォータポンプシステムによれば、第一ウォータポンプの作動により冷却水循環流路において冷却水が循環されると共にヒータコア流路に温水が流れるときには、第二ウォータポンプによる圧力損失が低減されるように、第二ウォータポンプが作動される。したがって、第二ウォータポンプの圧力損失を抑制することができるので、第一ウォータポンプの高出力化を不要にすることができる。これにより、第一ウォータポンプとして使用するウォータポンプの大型化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の車両用ウォータポンプシステムにおいてエンジン作動時の状態を示す図である。
【図２】本実施形態の車両用ウォータポンプシステムにおいてエンジン停止時の状態を示す図である。
【図３】本実施形態の車両用ウォータポンプシステムにおける制御ユニットの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について説明する。
【００１３】
図１，図２に示される本発明の一実施形態に係る車両用ウォータポンプシステム１０は、例えば、ハイブリッド車のように、エンジン２０の停止時においても、ヒータコア２４にエンジン２０からの温水を供給する車両に適用される。
【００１４】
この車両において、エンジン２０のウォータジャケットには、エンジン流路２６が形成され、ラジエータ２２には、ラジエータ流路２８が形成されている。このエンジン流路２６及びラジエータ流路２８は、一対の接続流路３０，３２を介して接続されている。このエンジン流路２６、ラジエータ流路２８、及び、一対の接続流路３０，３２は、環状を成しており、冷却水循環流路３４を形成している。
【００１５】
また、この車両には、ヒータコア流路３６が設けられている。ヒータコア流路３６は、冷却水循環流路３４の高温側流路３４Ａ（エンジン２０の内部からラジエータ２２に向かう流路）から分岐されると共に、ヒータコア２４を通じて冷却水循環流路３４の低温側流路３４Ｂ（ラジエータ２２からエンジン２０の内部に向かう流路）に接続されている。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る車両用ウォータポンプシステム１０は、第一ウォータポンプ１２と、第二ウォータポンプ１４と、制御ユニット１６とを備えている。
【００１７】
第一ウォータポンプ１２は、一例として、冷却水循環流路３４のうちの低温側流路３４Ｂに設けられており、第二ウォータポンプ１４は、一例として、ヒータコア流路３６における冷却水循環流路３４との分岐部とヒータコア２４との間に設けられている。この第一ウォータポンプ１２及び第二ウォータポンプ１４は、作動時にはインペラの回転により流体を吸引し吐出すると共に、停止時には流体を流通し得る開放型のウォータポンプとされる。
【００１８】
制御ユニット１６は、例えば、車両用ＥＣＵによって構成されており、第一ウォータポンプ１２及び第二ウォータポンプ１４を制御する。
【００１９】
次に、本発明の一実施形態に係る車両用ウォータポンプシステム１０の動作を説明する。
【００２０】
制御ユニット１６は、第一ウォータポンプ１２及び第二ウォータポンプ１４を制御するために、図３のフローチャートで示されるプログラム処理を実行する。以下の説明におけるステップ番号及びその内容は、図３を適宜参照することにする。
【００２１】
制御ユニット１６は、図３のフローチャートで示されるプログラム処理の実行を開始すると、先ず、エンジン２０の作動状態に応じた信号を出力するセンサからの出力信号に基づいてエンジン２０が作動されているか否かを判断する（ステップＳ１）。
【００２２】
ここで、図２に示されるように、エンジン２０が停止されている場合、制御ユニット１６は、エンジン２０が作動されていないと判断し（ステップＳ１：ＮＯ）、第一ウォータポンプ１２を停止させたまま、第二ウォータポンプ１４のみを通常出力で作動させる（ステップＳ２）。
【００２３】
第二ウォータポンプ１４が通常出力で作動されると、ヒータコア流路３６を通じてエンジン２０からヒータコア２４に温水４０が流れる。そして、ヒータコア２４が加熱され、この加熱されたヒータコア２４により車室内への暖房風が生成される。この暖房風は、ヒータコア２４に対向して設けられたファンの回転に伴い車室内へ送り出される。
【００２４】
一方、図１に示されるように、エンジン２０が作動されている場合、制御ユニット１６は、エンジン２０が作動されていると判断し（ステップＳ１：ＹＥＳ）、続いて、エンジン２０の冷却水の温度に応じた信号を出力するセンサからの出力信号に基づいて冷却水の温度が所定温度以上であるか否かを判断する（ステップＳ３）。
【００２５】
ここで、冷却水の温度が所定温度未満である場合、制御ユニット１６は、冷却水の温度が所定温度未満であると判断し（ステップＳ３：ＮＯ）、上述のステップＳ１の処理に戻る。
【００２６】
これに対し、冷却水の温度が所定温度以上である場合、制御ユニット１６は、冷却水の温度が所定温度以上であると判断し（ステップＳ３：ＹＥＳ）、第一ウォータポンプ１２を作動させる（ステップＳ４）。第一ウォータポンプ１２が作動すると、冷却水循環流路３４に冷却水３８が循環されると共に、ヒータコア流路３６に温水４０が流れる。
【００２７】
ここで、仮に、第二ウォータポンプ１４が停止されたまま（非通電のまま）、ヒータコア流路３６に温水４０が流れると、ヒータコア流路３６に流れる温水４０の力で第二ウォータポンプ１４のインペラを回転させることになり、このインペラの回転により圧力損失が発生する。
【００２８】
そこで、制御ユニット１６は、上述のステップＳ４において、第一ウォータポンプ１２を作動させることに加えて、第二ウォータポンプ１４を作動させる。このときの第二ウォータポンプ１４は、上述の通常出力よりも低い微小出力で作動される。
【００２９】
つまり、第二ウォータポンプ１４は、例えば、第二ウォータポンプ１４の内部を流れる温水４０の流速に見合う回転数（ヒータコア流路３６における温水４０の流れを阻害せず、温水４０の流速を低下させない回転数）で作動される。第二ウォータポンプ１４が微小出力で作動されると、第二ウォータポンプ１４による圧力損失が低減される（実質的にゼロとされる）。
【００３０】
このように、本発明の一実施形態に係る車両用ウォータポンプシステム１０では、第一ウォータポンプ１２の作動により冷却水循環流路３４において冷却水３８が循環されると共にヒータコア流路３６に温水４０が流れるときには、第二ウォータポンプ１４による圧力損失が低減されるように、第二ウォータポンプ１４が作動される。
【００３１】
なお、このときの第二ウォータポンプ１４の回転数は、予め設定され制御ユニット１６に記憶される。また、ヒータコア流路３６における温水の流量をｑ１、圧力損失をｐ１とすると、例えば、第二ウォータポンプ１４の出力は、ｑ１×ｐ１／６０とされる。温水の流量ｑ１は、センサにより検出されるか又は第一ウォータポンプ１２の回転数に基づいて推定される。
【００３２】
そして、制御ユニット１６は、上述のステップＳ４において、第一ウォータポンプ１２を作動させることに加えて、第二ウォータポンプ１４を作動させた後、一連のプログラム処理を終了するか否かを判断する（ステップＳ５）。
【００３３】
ここで、制御ユニット１６は、一連のプログラム処理を終了しないと判断した場合（ステップＳ５：ＮＯ）には、上述のステップＳ１の処理に戻る。そして、制御ユニット１６は、ステップＳ５において一連のプログラム処理を終了すると判断（ステップＳ５：ＹＥＳ）するまで、上述のステップＳ１〜ステップＳ５の処理を繰り返し実行する。
【００３４】
次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３５】
以上詳述したように、本発明の一実施形態に係る車両用ウォータポンプシステム１０によれば、第一ウォータポンプ１２の作動により冷却水循環流路３４において冷却水３８が循環されると共にヒータコア流路３６に温水４０が流れるときには、第二ウォータポンプ１４による圧力損失が低減されるように、第二ウォータポンプ１４が作動される。したがって、第二ウォータポンプ１４の圧力損失を抑制することができるので、第一ウォータポンプ１２の高出力化を不要にすることができる。これにより、第一ウォータポンプ１２として使用するウォータポンプの大型化を抑制することができる。
【００３６】
また、第一ウォータポンプ１２として使用するウォータポンプの大型化を抑制することができるので、車両用ウォータポンプシステム１０をコストダウンすることができる。
【００３７】
また、第二ウォータポンプ１４の圧力損失を抑制するために、第二ウォータポンプ１４を作動させるだけであり、制御ユニット１６のプログラムを変更するだけで済むので、車両用ウォータポンプシステム１０をより一層コストダウンすることができる。
【００３８】
次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。
【００３９】
上記実施形態において、車両用ウォータポンプシステム１０は、より好ましい例として、ハイブリッド車に適用されているが、エンジン２０の停止時にヒータコア２４にエンジン２０からの温水を供給する車両であれば、ハイブリッド車以外の車両（例えば、エンジンオートストップ＆スタート機能を有する車両）に適用されても良い。
【００４０】
また、上記実施形態において、車両用ウォータポンプシステム１０は、第一ウォータポンプ１２と、第二ウォータポンプ１４と、制御ユニット１６とを備えるが、その他の構成要素を備えていても良い。
【００４１】
また、上記実施形態において、制御ユニット１６は、車両用ＥＣＵによって構成されているが、専用のＥＣＵによって構成されても良い。
【００４２】
また、上記実施形態において、第一ウォータポンプ１２は、冷却水循環流路３４のうちの低温側流路３４Ｂに設けられている。しかしながら、図１に示されるように、第一ウォータポンプ１２の作動に伴い冷却水循環流路３４において冷却水３８が循環されると共にヒータコア流路３６に温水４０が流れる位置であれば、第一ウォータポンプ１２は、冷却水循環流路３４のどの位置に設けられても良い。
【００４３】
また、上記実施形態において、第二ウォータポンプ１４は、ヒータコア流路３６における冷却水循環流路３４との分岐部とヒータコア２４との間に設けられている。しかしながら、図2に示されるように、第二ウォータポンプ１４の作動に伴いヒータコア流路３６に温水４０が流れる位置であれば、第二ウォータポンプ１４はヒータコア流路３６のどの位置に設けられても良い。
【００４４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４５】
１０…車両用ウォータポンプシステム、１２…第一ウォータポンプ、１４…第二ウォータポンプ、１６…制御ユニット、２０…エンジン、２２…ラジエータ、２４…ヒータコア、２６…エンジン流路、２８…ラジエータ流路、３０，３２…接続流路、３４…冷却水循環流路、３４Ａ…高温側流路、３４Ｂ…低温側流路、３６…ヒータコア流路、３８…冷却水、４０…温水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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