ハイブリッド車両の冷却装置
【課題】機関始動後の暖機をより好適に促進させることのできるハイブリッド車両の冷却装置を提供する。
【解決手段】ハイブリッド車両は、エンジン１を冷却する機関用冷却水が流れる第１冷却水通路１００と、電動機ＭＧ２への電力供給を制御する電力制御部８０と、電力制御部８０を冷却する制御部用冷却水が流れる第２冷却水通路２００とを備える。制御装置４００は、電動機ＭＧ２による車両走行が行われてからエンジン１を始動させるとともに、電力制御部８０への通電時に、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を行う。
【解決手段】ハイブリッド車両は、エンジン１を冷却する機関用冷却水が流れる第１冷却水通路１００と、電動機ＭＧ２への電力供給を制御する電力制御部８０と、電力制御部８０を冷却する制御部用冷却水が流れる第２冷却水通路２００とを備える。制御装置４００は、電動機ＭＧ２による車両走行が行われてからエンジン１を始動させるとともに、電力制御部８０への通電時に、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動力源として内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両が知られている。こうしたハイブリッド車両には、電動機への電力供給を制御する電力制御部が設けられているが、この電力制御部はその稼働中に発熱する。そのため、特許文献１に記載の装置では、電力制御部（パワーコントロールユニット）を冷却水で冷却するようにしている。
【０００３】
そして、同文献１に記載の装置では、冷却水へと移動した電力制御部の熱量を有効活用するために、その冷却水を内燃機関にも導入するようにしている。より詳細には、イグニッションがオンにされると、機関始動が開始されるとともに電力制御部への通電が開始される。そして、電力制御部の温度が所定温度以上になると、比較的高温となった電力制御部用の冷却水が内燃機関にも導入され、これにより機関の暖機が促進される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１３１８４８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、上記文献１に記載の装置では、イグニッションがオンにされると機関始動が開始されるのであるが、その後、電力制御部の温度が所定温度に達するまでは電力制御部で受熱した冷却水が内燃機関に導入されない。従って、機関始動後の暖機初期段階では、機関の暖機が促進されず、例えば排気エミッションなどが悪化するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関始動後の暖機をより好適に促進させることのできるハイブリッド車両の冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、動力源として内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両に適用されて、前記内燃機関を冷却する機関用冷却水が流れる第１冷却水通路と、前記電動機への電力供給を制御する電力制御部と、同電力制御部を冷却する制御部用冷却水が流れる第２冷却水通路とを備え、前記制御部用冷却水を前記第１冷却水通路に導入可能な冷却装置であって、前記電動機による車両走行が行われてから前記内燃機関を始動させるとともに、同内燃機関が始動されるときには前記第１冷却水通路に前記制御部用冷却水が導入されることをその要旨とする。
【０００８】
同構成によれば、電動機による車両走行が行われることにより、制御部用冷却水が昇温される。そして、電動機による車両走行を行ってから内燃機関を始動させるとともに、内燃機関が始動されるときには第１冷却水通路に制御部用冷却水が導入されるようにしているため、機関始動時には昇温された制御部用冷却水が内燃機関に流れ込む。従って、機関始動後の暖機初期段階において機関の暖機が促進され、例えば排気エミッションなどの悪化が抑えられる。このように同構成によれば、機関始動後の暖機をより好適に促進させ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に記載のハイブリッド車両の冷却装置において、前記電力制御部への通電時に、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入を開始することをその要旨とする。
【００１０】
電動機による車両走行が行われるときには、電力制御部への通電が行われるのであるが、同構成では、この電力制御部への通電時に、第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入を開始するようにしている。従って、内燃機関が始動される前から、第１冷却水通路には制御部用冷却水が導入されることとなり、機関始動時には自ずと第１冷却水通路に制御部用冷却水が導入されている状態となる。
【００１１】
そして、同構成では、電力制御部への通電時に、第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入を開始するようにしているため、電力制御部で受熱した冷却水が機関始動前から内燃機関に導入される。従って、機関始動前から内燃機関の昇温を図ることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両の冷却装置において、前記内燃機関の始動時に、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入を開始することをその要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、内燃機関の始動時に、電力制御部で受熱した冷却水が内燃機関に導入されるようになる。ここで、機関始動の開始前から制御部用冷却水を内燃機関に導入する場合には、機関から受熱していない低温の機関用冷却水と電力制御部で受熱した制御部用冷却水とが混じり合うため、制御部用冷却水は昇温されつつもその昇温速度は比較的遅くなる。この点、同構成によれば、機関始動の開始前では、制御部用冷却水が第２冷却水通路だけを循環して機関用冷却水とは混じり合わない。そのため、機関始動開始前での制御部用冷却水の昇温速度は比較的速くなる。従って、機関始動時において内燃機関に導入される制御部用冷却水の温度を好適に高めておくことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の冷却装置において、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入は、同制御部用冷却水の温度が機関用冷却水の温度よりも高いときに行うことをその要旨とする。
【００１５】
同構成によれば、制御部用冷却水の温度が機関用冷却水の温度よりも高いときに、第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入が行われるため、制御部用冷却水による機関の暖機を確実に行うことができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のハイブリッド車両の冷却装置において、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入は、前記機関用冷却水の温度が所定の判定温度よりも低いときに行うことをその要旨とする。
【００１７】
制御部用冷却水の温度が機関用冷却水の温度よりも高くても、機関用冷却水の温度がある程度高くなれば、制御部用冷却水を利用しなくても機関の暖機は促進される。そこで、同構成によるように、機関用冷却水の温度が所定の判定温度よりも低いときに、第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入を行う、という構成を採用することにより、第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入を適切に判定することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の冷却装置において、前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路は互いに独立した冷却水通路であって、前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路に接続された連通通路と、同連通通路の途中に設けられて前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路の連通及び非連通を切り替える切替弁とを有し、前記切替弁によって第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路が連通状態にされることで前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入が行われることをその要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、上記切替弁の切り替えを通じて第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかるハイブリッド車両の冷却装置を具体化した第１実施形態について、その冷却装置並び周辺構成を示す概略構成図。
【図２】同実施形態における機関始動処理の手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態における切替弁の切替処理の手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態における機関水温の変化態様を示すタイミングチャート。
【図５】第２実施形態における切替弁の切替処理の手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態における機関水温の変化態様を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下、この発明にかかるハイブリッド車両の冷却装置を具体化した第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００２２】
図１に示すように、この車両には動力源としてエンジン１及び電動機ＭＧ２が備えられており、同車両はいわゆるハイブリッド車両となっている。なお、ハイブリッド車両の構造は周知のため、以下では概要のみを説明する。
【００２３】
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの原動機であって、吸入空気量や燃料噴射量、点火時期などの機関運転状態が制御されることにより、その出力トルクが調整される。
【００２４】
このエンジン１の出力トルクは、車両の駆動輪と発電機ＭＧ１とに分配される。電動機ＭＧ２には、発電機ＭＧ１で発電された電力や車両走行用のバッテリに蓄えられた電力が供給され、この電動機ＭＧ２の出力トルクは車両の駆動輪に伝えられる。
【００２５】
発電機ＭＧ１、電動機ＭＧ２、車両走行用のバッテリや内燃機関の補機用バッテリは、電力制御部８０に接続されている。この電力制御部８０は、電動機ＭＧ２への電力供給などを制御するものであり、コンバータ、インバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電力回路で構成されている。そして、車両走行用のバッテリの直流電力は、コンバータでその電圧が高められ、その後インバータで直流電力から交流電力に変換されて電動機ＭＧ２に供給される。また、発電機ＭＧ１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、コンバータでその電圧が低下されて車両走行用のバッテリに蓄電される。また、車両走行用のバッテリの電力は、ＤＣ−ＤＣコンバータによって低下された後、補機用バッテリに供給される。
【００２６】
次に、このハイブリッド車両に設けられている冷却装置について説明する。エンジン１には、機関用冷却水が流れる第１冷却水通路１００が設けられており、電力制御部８０には、制御部用冷却水が流れる第２冷却水通路２００が設けられている。
【００２７】
第１冷却水通路１００には、熱交換器であるラジエータ１２０、電動ウォータポンプ１２１、サーモスタット１２２が設けられている。
エンジン１の内部に形成されたウォータジャケット１２３の出口には、出口側冷却水通路１２４の一端が接続されており、同出口側冷却水通路１２４の他端は、ラジエータ１２０の入口に接続されている。ラジエータ１２０の出口には、入口側冷却水通路１２５の一端が接続されており、同入口側冷却水通路１２５の他端は、ウォータジャケット１２３の入口に接続されている。
【００２８】
ウォータジャケット１２３、出口側冷却水通路１２４、入口側冷却水通路１２５、及びラジエータ１２０は、機関用冷却水で満たされている。ウォータジャケット１２３を通過する際にエンジン１の熱を受熱した冷却水は、出口側冷却水通路１２４を介してラジエータ１２０に導入され、このラジエータ１２０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、入口側冷却水通路１２５を介してウォータジャケット１２３に戻される。こうした機関用冷却水の循環によってエンジン１の冷却は行われる。
【００２９】
入口側冷却水通路１２５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１２１が設けられている。そして、バッテリから電動ウォータポンプ１２１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、第１冷却水通路１００内を流れる機関用冷却水の循環量が調整される。
【００３０】
電動ウォータポンプ１２１よりも上流側の入口側冷却水通路１２５には、バイパス通路１２６の一端が接続されており、同バイパス通路１２６の他端は、出口側冷却水通路１２４に接続されている。また、上記入口側冷却水通路１２５とバイパス通路１２６との接続部には、機関用冷却水の温度に応じて弁体が開閉するサーモスタット１２２が設けられている。そして、機関用冷却水が所定値以下のときには、サーモスタット１２２の弁体が閉弁状態にされてラジエータ１２０と入口側冷却水通路１２５との連通が遮断されるとともに、バイパス通路１２６と入口側冷却水通路１２５とが連通される。これにより、ウォータジャケット１２３から出口側冷却水通路１２４へ流れ出た冷却水は、ラジエータ１２０を迂回して再びウォータジャケット１２３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１の暖機が促進される。
【００３１】
一方、機関用冷却水が所定値を超えると、サーモスタット１２２の弁体は開弁状態にされてラジエータ１２０と入口側冷却水通路１２５とが連通されるとともに、バイパス通路１２６と入口側冷却水通路１２５との連通が遮断される。これにより、ウォータジャケット１２３から出口側冷却水通路１２４へ流れ出た冷却水はラジエータ１２０へ供給され、同ラジエータ１２０で冷却された後にウォータジャケット１２３へ送られる。こうした冷却水の循環によってエンジン１は冷却されるとともに、ラジエータ１２０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。
【００３２】
また、電力制御部８０を冷却する第２冷却水通路２００は、制御部用冷却水が流れる制御部用冷却水通路２１０、制御部用冷却水通路２１０に接続された制御部用ラジエータ２２０、制御部用冷却水通路２１０の途中に設けられて制御部用冷却水を循環させる電動ウォータポンプ２２１等で構成されている。なお、本実施形態では、第２冷却水通路２００を使って電動機ＭＧ２及び発電機ＭＧ１も冷却するようにしている。
【００３３】
この第２冷却水通路２００では、電力制御部８０、電動機ＭＧ２及び発電機ＭＧ１が制御部用冷却水にて冷却される。そして、電力制御部８０、電動機ＭＧ２及び発電機ＭＧ１からの受熱により昇温された制御部用冷却水は、制御部用ラジエータ２２０によって冷却される。
【００３４】
また、第１冷却水通路１００に設けられた電動ウォータポンプ１２１の吸込側近傍の入口側冷却水通路１２５と、第２冷却水通路２００の制御部用冷却水通路２１０とは、連通通路３００を介して接続されている。この連通通路３００の途中には、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００の連通と非連通とを切り替える切替弁３１０が設けられている。
【００３５】
この切替弁３１０が開弁されると、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００が連通状態にされ、これにより第２冷却水通路２００内の制御部用冷却水が第１冷却水通路１００に導入されることにより、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００の冷却水は共用状態にされる。一方、切替弁３１０が閉弁されると、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００が非連通状態にされ、これにより第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が中止されて、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００は独立状態にされる。
【００３６】
エンジン１の点火時期制御、燃料噴射制御、及び始動制御や、電力制御部８０の電力制御、あるいは電動ウォータポンプ１２１、２２１の駆動制御や、切替弁３１０の開閉制御等は制御装置４００によって行われる。この制御装置４００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、各種センサの出力信号に基づいて上記各制御を適切に行う。
【００３７】
制御装置４００には、機関用水温センサ３１にて検出された機関用冷却水の水温（機関水温）ＴＨＷや、制御部用水温センサ３２にて検出された制御部用冷却水の水温（制御部水温）ＴＨＩが入力される。
【００３８】
次に、制御装置４００が実行する各種処理を説明する。
図２に示すように、制御装置４００は、エンジン１を始動させるための機関始動処理を所定周期毎に実行する。
【００３９】
本処理が開始されるとまず、電動機ＭＧ２による車両走行（ＥＶ走行）が所定期間Ｔだけ行われたか否かが判定される（Ｓ１００）。ここで、電動機ＭＧ２による車両走行が行われるときには、電力制御部８０への通電が行われることで同電力制御部８０は発熱するため、制御部用冷却水は昇温される。こうしたことを鑑み、上記所定期間Ｔとしては、制御部用冷却水が適切な温度にまで昇温されるのに必要な期間が設定されている。そして、その適切な温度としては、制御部用冷却水をエンジン１に導入することによりエンジン１の暖機が促進される程度の温度が想定されている。
【００４０】
そして、ＥＶ走行が所定期間行われていないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、ＥＶ走行が所定期間行われているときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、電力制御部８０への通電によって制御部用冷却水が適切な温度にまで昇温されていると判断される。そして、機関始動が許可される（Ｓ１１０）。
【００４１】
次に、機関の始動条件が成立したか否かが判定される（Ｓ１２０）。この始動条件としては、例えば機関水温ＴＨＷが所定値以上であるという条件や、車両走行用のバッテリの蓄電量が所定値以下であるという条件や、車両運転者が所定値以上の出力トルクを要求しているという条件などが挙げられる。そして、始動条件が成立していないときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。一方、始動条件が成立しているときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、機関始動が実行されて（Ｓ１３０）、本処理は終了される。
【００４２】
この機関始動処理が実行されることにより、電動機ＭＧ２による車両走行が行われてからエンジン１の始動が行われる。逆にいえば、電動機ＭＧ２による車両走行が所定期間Ｔだけ行われていないときには、エンジン１の始動が禁止される。
【００４３】
次に、図３に示すように、制御装置４００は、切替弁３１０の開閉を制御する切替処理を所定周期毎に実行する。
本処理が開始されるとまず、電力制御部８０への通電が行われているか否かが判定される（Ｓ２００）。そして、通電が行われていないときには切替弁３１０が閉弁されて（Ｓ２４０）、本処理は一旦終了される。
【００４４】
一方、電力制御部８０への通電が行われているときには（Ｓ２００：ＹＥＳ）、機関水温ＴＨＷが制御部水温ＴＨＩよりも低いか否かが判定され（Ｓ２１０）、機関水温ＴＨＷが制御部水温ＴＨＩ以上に高いときには（Ｓ２１０：ＮＯ）、切替弁３１０が閉弁されて（Ｓ２４０）、本処理は一旦終了される。
【００４５】
一方、機関水温ＴＨＷが制御部水温ＴＨＩよりも低いときには（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、機関水温ＴＨＷが閾値αよりも低いか否かが判定され（Ｓ２２０）。この閾値αとしては、エンジン１の暖機が完了しているか否かを判定可能な温度が設定されている。そして、機関水温ＴＨＷが閾値α以上に高いときには（Ｓ２２０：ＮＯ）、切替弁３１０が閉弁されて（Ｓ２４０）、本処理は一旦終了される。
【００４６】
一方、機関水温ＴＨＷが閾値αよりも低いときには（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、切替弁３１０が開弁されて（Ｓ２３０）、本処理は一旦終了される。
図４に、上記機関始動処理及び切替処理が実行されるときの機関水温ＴＨＷの変化等を示す。この図４に示すように、時刻ｔ１において電力制御部８０への通電が開始され、車両の走行が開始されると、電力制御部８０の発熱により制御部水温ＴＨＩは徐々に高くなっていく。ここで、ＥＶ走行が所定期間Ｔだけ行われる前では、機関始動が禁止されるため、エンジンは停止状態に維持される。従って、制御部水温ＴＨＩは機関水温ＴＨＷよりも高い状態に維持されるとともに、機関水温ＴＨＷは閾値α以下であるため、切替弁３１０は開弁状態にされる。このように、切替弁３１０が開弁状態にされると、電力制御部８０で受熱した制御部用冷却水は第１冷却水通路１００に導入されるため、その制御部用冷却水によってエンジン１が暖められ、機関水温ＴＨＷも徐々に高くなっていく。
【００４７】
時刻ｔ２において、ＥＶ走行が所定期間Ｔだけ行われたことにより機関始動が行われると、電力制御部８０の発熱とエンジン１の発熱とによってエンジン１に導入される冷却水の温度は急速に上昇し始める。
【００４８】
そして、時刻ｔ３において、機関水温ＴＨＷが閾値αを超えると、切替弁３１０が閉弁状態にされ、これにより第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が中止される。 次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４９】
上述したように、電動機ＭＧ２による車両走行が行われることにより、制御部用冷却水が昇温される。そして、電動機ＭＧ２による車両走行を行ってからエンジン１を始動させるとともに、エンジン１が始動されるときには第１冷却水通路１００に制御部用冷却水を導入するようにしている。
【００５０】
より詳細には、電力制御部８０への通電時に、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を開始することで、エンジン１が始動される前から、第１冷却水通路１００には制御部用冷却水を導入するようにしており、機関始動時には自ずと第１冷却水通路１００に制御部用冷却水が導入されている状態となっている。そのため、機関始動時には昇温された制御部用冷却水がエンジン１に流れ込む。従って、機関始動後の暖機初期段階において機関の暖機が促進され、例えば排気エミッションなどの悪化が抑えられる。
【００５１】
また、電力制御部８０で受熱した制御部用冷却水が機関始動前からエンジン１に導入される（図４の時刻ｔ１〜時刻ｔ２）。従って、機関始動前からエンジン１の昇温が図られる。
【００５２】
また、制御部水温ＴＨＩが機関水温ＴＨＷよりも高いときに、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が行われるため、制御部用冷却水による機関の暖機が確実に行われる。
【００５３】
他方、制御部水温ＴＨＩが機関水温ＴＨＷよりも高くても、機関用冷却水の温度がある程度高くなれば、制御部用冷却水を利用しなくても機関の暖機は促進される。そこで、機関水温ＴＨＷが所定の閾値αよりも低いときに、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を行うようにしており、これにより第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が適切に判定される。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）エンジン１を冷却する機関用冷却水が流れる第１冷却水通路１００と、電動機ＭＧ２への電力供給を制御する電力制御部８０と、電力制御部８０を冷却する制御部用冷却水が流れる第２冷却水通路２００とを備えるようにしている。そして、電動機ＭＧ２による車両走行が行われてからエンジン１を始動させるとともに、エンジン１が始動されるときには第１冷却水通路１００に制御部用冷却水が導入されるようにしている。そのため、機関始動後の暖機初期段階において機関の暖機が促進され、例えば排気エミッションなどの悪化が抑えられるようになる。
【００５５】
（２）電力制御部８０への通電時に、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を開始するようにしている。従って、電力制御部８０で受熱した制御部冷却水を機関始動前からエンジン１に導入させることができ、これにより機関始動前からエンジン１の昇温を図ることができる。
【００５６】
（３）制御部水温ＴＨＩが機関水温ＴＨＷよりも高いときに、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を行うようにしている。そのため、制御部用冷却水による機関の暖機を確実に行うことができるようになる。
【００５７】
（４）機関水温ＴＨＷが所定の閾値αよりも低いときに、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を行うようにしている。そのため、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を適切に判定することができるようになる。
（第２実施形態）
次に、本実施形態にかかるハイブリッド車両の冷却装置を具体化した第２実施形態について説明する。
【００５８】
上記第１実施形態では、電力制御部８０への通電時に、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を開始することで、エンジン１が始動される前から、第１冷却水通路１００には制御部用冷却水を導入されるようにした。
【００５９】
一方、本実施形態では、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入開始を、機関始動時に行うようにしており、上記切替処理の一部のみが異なっている。そこで、以下では、第１実施形態との相異点を中心に、本実施形態にかかる冷却装置を説明する。
【００６０】
図５に、本実施形態における切替弁３１０の切替処理の手順を示す。この図５に示すように、本実施形態の切替処理は、第１実施形態の切替処理におけるステップＳ１００の判定処理に代えて、ステップＳ３００の判定処理を実行するようにしている。
【００６１】
このステップＳ３００では、現在、機関運転中であるか否かが判定される。そして、機関運転中ではない、つまりエンジン１が停止されているときには（Ｓ３００：ＮＯ）、切替弁３１０が閉弁されて（Ｓ２４０）、本処理は一旦終了される。
【００６２】
一方、機関運転中であるときには（Ｓ３００：ＹＥＳ）、上述したステップＳ２１０やステップＳ２２０での判定処理が行われ、それら各判定処理での結果に応じて上記ステップＳ２３０やステップＳ２４０の処理が行われる。
【００６３】
なお、本切替処理の前回実行時においてステップＳ３００では否定判定されたものの、今回の実行時においてステップＳ３００で肯定判定される場合には、今回の機関運転が機関始動の開始に伴うものである。そのため、本処理では、機関始動によってステップＳ３００にて肯定判定され、ステップＳ２１０及びステップＳ２２０でもそれぞれ肯定判定されるときには、それまで閉弁されていた切替弁３１０が、ステップＳ２３０の処理により開弁される。従って、機関始動によって第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が開始される。
【００６４】
図６に、上記機関始動処理及び切替処理が実行されるときの機関水温ＴＨＷの変化等を示す。この図６に示すように、時刻ｔ１において電力制御部８０への通電が開始され、車両の走行が開始されると、電力制御部８０の発熱により制御部水温ＴＨＩは徐々に高くなっていく。ここで、ＥＶ走行が所定期間Ｔだけ行われる前では、機関始動が禁止されるため、エンジンは停止状態に維持される。従って、切替弁３１０は閉弁状態にされる。
【００６５】
時刻ｔ２において、ＥＶ走行が所定期間Ｔだけ行われたことにより機関始動が行われると、切替弁３１０は開弁状態にされることにより、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が開始される。この制御部用冷却水の導入により、電力制御部８０の発熱とエンジン１の発熱とによってエンジン１に導入される冷却水の温度は急速に上昇し始める。
【００６６】
そして、時刻ｔ３において、機関水温ＴＨＷが閾値αを超えると、切替弁３１０が閉弁状態にされ、これにより第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が中止される。
次に、第１実施形態とは異なる本実施形態の作用を説明する。
【００６７】
上述したように、本実施形態では、エンジン１の始動時に、電力制御部８０で受熱した制御部用冷却水がエンジン１に導入される。ここで、第１実施形態のごとく、機関始動の開始前から制御部用冷却水をエンジン１に導入する場合には、エンジン１から受熱していない低温の機関用冷却水と電力制御部８０で受熱した制御部用冷却水とが第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００で混じり合うため、制御部用冷却水は昇温されつつもその昇温速度は比較的遅くなる。この点、本実施形態では、機関始動の開始前では、制御部用冷却水が第２冷却水通路２００だけを循環し、低温の機関用冷却水とは混じり合わない。そのため、機関始動開始前での制御部用冷却水の昇温速度は比較的速くなる。従って、機関始動時においてエンジン１に導入される制御部用冷却水の温度を、第１実施形態と比較して高くしておくことが可能となる。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態によれば、上記（１）、（３）、（４）の効果に加えて、次の効果を得ることができる。
（５）エンジン１の始動時に、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を開始するようにしている。そのため、機関始動時においてエンジン１に導入される制御部用冷却水の温度を好適に高めておくことができる。
【００６９】
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。
・切替弁３１０の開度を連続的に変更することができる場合には、第１冷却水通路１００に導入する制御部用冷却水の量をエンジン１の暖機要求等に応じて変更するようにしてもよい。
【００７０】
・第１及び第２実施形態においてステップＳ２１０の処理を省略してもよい。また、ステップＳ２２０の処理を省略してもよい。そして、ステップＳ２１０及びステップＳ２２０の処理をともに省略してもよい。
【００７１】
・第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００を互いに独立した冷却水通路として設け、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００に連通通路３００を接続し、この連通通路３００に切替弁３１０を設けるようにした。この他、切替弁３１０を省略するなどして、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００の冷却水を常に共用するようにしてもよい。この場合には、エンジン１が始動されるときには第１冷却水通路１００に制御部用冷却水が自ずと導入されている状態となるが、少なくとも電動機ＭＧ２による車両走行が行われてからエンジン１を始動させることにより、機関始動時には昇温された制御部用冷却水がエンジン１に流れ込むようになる。従って、この変形例であっても、機関始動後の暖機初期段階において機関の暖機が促進され、例えば排気エミッションなどの悪化が抑えられるようになる。
【符号の説明】
【００７２】
１…エンジン、３１…機関用水温センサ、３２…制御部用水温センサ、８０…電力制御部、１００…第１冷却水通路、１２０…ラジエータ、１２１…電動ウォータポンプ、１２２…サーモスタット、１２３…ウォータジャケット、１２４…出口側冷却水通路、１２５…入口側冷却水通路、１２６…バイパス通路、２００…第２冷却水通路、２１０…制御部用冷却水通路、２２０…制御部用ラジエータ、２２１…電動ウォータポンプ、３００…連通通路、３１０…切替弁、４００…制御装置、ＭＧ１…発電機、ＭＧ２…電動機。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
動力源として内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両が知られている。こうしたハイブリッド車両には、電動機への電力供給を制御する電力制御部が設けられているが、この電力制御部はその稼働中に発熱する。そのため、特許文献１に記載の装置では、電力制御部（パワーコントロールユニット）を冷却水で冷却するようにしている。
【０００３】
そして、同文献１に記載の装置では、冷却水へと移動した電力制御部の熱量を有効活用するために、その冷却水を内燃機関にも導入するようにしている。より詳細には、イグニッションがオンにされると、機関始動が開始されるとともに電力制御部への通電が開始される。そして、電力制御部の温度が所定温度以上になると、比較的高温となった電力制御部用の冷却水が内燃機関にも導入され、これにより機関の暖機が促進される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１３１８４８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、上記文献１に記載の装置では、イグニッションがオンにされると機関始動が開始されるのであるが、その後、電力制御部の温度が所定温度に達するまでは電力制御部で受熱した冷却水が内燃機関に導入されない。従って、機関始動後の暖機初期段階では、機関の暖機が促進されず、例えば排気エミッションなどが悪化するおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関始動後の暖機をより好適に促進させることのできるハイブリッド車両の冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、動力源として内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両に適用されて、前記内燃機関を冷却する機関用冷却水が流れる第１冷却水通路と、前記電動機への電力供給を制御する電力制御部と、同電力制御部を冷却する制御部用冷却水が流れる第２冷却水通路とを備え、前記制御部用冷却水を前記第１冷却水通路に導入可能な冷却装置であって、前記電動機による車両走行が行われてから前記内燃機関を始動させるとともに、同内燃機関が始動されるときには前記第１冷却水通路に前記制御部用冷却水が導入されることをその要旨とする。
【０００８】
同構成によれば、電動機による車両走行が行われることにより、制御部用冷却水が昇温される。そして、電動機による車両走行を行ってから内燃機関を始動させるとともに、内燃機関が始動されるときには第１冷却水通路に制御部用冷却水が導入されるようにしているため、機関始動時には昇温された制御部用冷却水が内燃機関に流れ込む。従って、機関始動後の暖機初期段階において機関の暖機が促進され、例えば排気エミッションなどの悪化が抑えられる。このように同構成によれば、機関始動後の暖機をより好適に促進させ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に記載のハイブリッド車両の冷却装置において、前記電力制御部への通電時に、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入を開始することをその要旨とする。
【００１０】
電動機による車両走行が行われるときには、電力制御部への通電が行われるのであるが、同構成では、この電力制御部への通電時に、第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入を開始するようにしている。従って、内燃機関が始動される前から、第１冷却水通路には制御部用冷却水が導入されることとなり、機関始動時には自ずと第１冷却水通路に制御部用冷却水が導入されている状態となる。
【００１１】
そして、同構成では、電力制御部への通電時に、第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入を開始するようにしているため、電力制御部で受熱した冷却水が機関始動前から内燃機関に導入される。従って、機関始動前から内燃機関の昇温を図ることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載のハイブリッド車両の冷却装置において、前記内燃機関の始動時に、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入を開始することをその要旨とする。
【００１３】
同構成によれば、内燃機関の始動時に、電力制御部で受熱した冷却水が内燃機関に導入されるようになる。ここで、機関始動の開始前から制御部用冷却水を内燃機関に導入する場合には、機関から受熱していない低温の機関用冷却水と電力制御部で受熱した制御部用冷却水とが混じり合うため、制御部用冷却水は昇温されつつもその昇温速度は比較的遅くなる。この点、同構成によれば、機関始動の開始前では、制御部用冷却水が第２冷却水通路だけを循環して機関用冷却水とは混じり合わない。そのため、機関始動開始前での制御部用冷却水の昇温速度は比較的速くなる。従って、機関始動時において内燃機関に導入される制御部用冷却水の温度を好適に高めておくことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の冷却装置において、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入は、同制御部用冷却水の温度が機関用冷却水の温度よりも高いときに行うことをその要旨とする。
【００１５】
同構成によれば、制御部用冷却水の温度が機関用冷却水の温度よりも高いときに、第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入が行われるため、制御部用冷却水による機関の暖機を確実に行うことができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のハイブリッド車両の冷却装置において、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入は、前記機関用冷却水の温度が所定の判定温度よりも低いときに行うことをその要旨とする。
【００１７】
制御部用冷却水の温度が機関用冷却水の温度よりも高くても、機関用冷却水の温度がある程度高くなれば、制御部用冷却水を利用しなくても機関の暖機は促進される。そこで、同構成によるように、機関用冷却水の温度が所定の判定温度よりも低いときに、第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入を行う、という構成を採用することにより、第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入を適切に判定することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の冷却装置において、前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路は互いに独立した冷却水通路であって、前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路に接続された連通通路と、同連通通路の途中に設けられて前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路の連通及び非連通を切り替える切替弁とを有し、前記切替弁によって第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路が連通状態にされることで前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入が行われることをその要旨とする。
【００１９】
同構成によれば、上記切替弁の切り替えを通じて第１冷却水通路への制御部用冷却水の導入を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明にかかるハイブリッド車両の冷却装置を具体化した第１実施形態について、その冷却装置並び周辺構成を示す概略構成図。
【図２】同実施形態における機関始動処理の手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態における切替弁の切替処理の手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態における機関水温の変化態様を示すタイミングチャート。
【図５】第２実施形態における切替弁の切替処理の手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態における機関水温の変化態様を示すタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下、この発明にかかるハイブリッド車両の冷却装置を具体化した第１実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００２２】
図１に示すように、この車両には動力源としてエンジン１及び電動機ＭＧ２が備えられており、同車両はいわゆるハイブリッド車両となっている。なお、ハイブリッド車両の構造は周知のため、以下では概要のみを説明する。
【００２３】
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの原動機であって、吸入空気量や燃料噴射量、点火時期などの機関運転状態が制御されることにより、その出力トルクが調整される。
【００２４】
このエンジン１の出力トルクは、車両の駆動輪と発電機ＭＧ１とに分配される。電動機ＭＧ２には、発電機ＭＧ１で発電された電力や車両走行用のバッテリに蓄えられた電力が供給され、この電動機ＭＧ２の出力トルクは車両の駆動輪に伝えられる。
【００２５】
発電機ＭＧ１、電動機ＭＧ２、車両走行用のバッテリや内燃機関の補機用バッテリは、電力制御部８０に接続されている。この電力制御部８０は、電動機ＭＧ２への電力供給などを制御するものであり、コンバータ、インバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータ等の電力回路で構成されている。そして、車両走行用のバッテリの直流電力は、コンバータでその電圧が高められ、その後インバータで直流電力から交流電力に変換されて電動機ＭＧ２に供給される。また、発電機ＭＧ１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、コンバータでその電圧が低下されて車両走行用のバッテリに蓄電される。また、車両走行用のバッテリの電力は、ＤＣ−ＤＣコンバータによって低下された後、補機用バッテリに供給される。
【００２６】
次に、このハイブリッド車両に設けられている冷却装置について説明する。エンジン１には、機関用冷却水が流れる第１冷却水通路１００が設けられており、電力制御部８０には、制御部用冷却水が流れる第２冷却水通路２００が設けられている。
【００２７】
第１冷却水通路１００には、熱交換器であるラジエータ１２０、電動ウォータポンプ１２１、サーモスタット１２２が設けられている。
エンジン１の内部に形成されたウォータジャケット１２３の出口には、出口側冷却水通路１２４の一端が接続されており、同出口側冷却水通路１２４の他端は、ラジエータ１２０の入口に接続されている。ラジエータ１２０の出口には、入口側冷却水通路１２５の一端が接続されており、同入口側冷却水通路１２５の他端は、ウォータジャケット１２３の入口に接続されている。
【００２８】
ウォータジャケット１２３、出口側冷却水通路１２４、入口側冷却水通路１２５、及びラジエータ１２０は、機関用冷却水で満たされている。ウォータジャケット１２３を通過する際にエンジン１の熱を受熱した冷却水は、出口側冷却水通路１２４を介してラジエータ１２０に導入され、このラジエータ１２０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、入口側冷却水通路１２５を介してウォータジャケット１２３に戻される。こうした機関用冷却水の循環によってエンジン１の冷却は行われる。
【００２９】
入口側冷却水通路１２５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１２１が設けられている。そして、バッテリから電動ウォータポンプ１２１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、第１冷却水通路１００内を流れる機関用冷却水の循環量が調整される。
【００３０】
電動ウォータポンプ１２１よりも上流側の入口側冷却水通路１２５には、バイパス通路１２６の一端が接続されており、同バイパス通路１２６の他端は、出口側冷却水通路１２４に接続されている。また、上記入口側冷却水通路１２５とバイパス通路１２６との接続部には、機関用冷却水の温度に応じて弁体が開閉するサーモスタット１２２が設けられている。そして、機関用冷却水が所定値以下のときには、サーモスタット１２２の弁体が閉弁状態にされてラジエータ１２０と入口側冷却水通路１２５との連通が遮断されるとともに、バイパス通路１２６と入口側冷却水通路１２５とが連通される。これにより、ウォータジャケット１２３から出口側冷却水通路１２４へ流れ出た冷却水は、ラジエータ１２０を迂回して再びウォータジャケット１２３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１の暖機が促進される。
【００３１】
一方、機関用冷却水が所定値を超えると、サーモスタット１２２の弁体は開弁状態にされてラジエータ１２０と入口側冷却水通路１２５とが連通されるとともに、バイパス通路１２６と入口側冷却水通路１２５との連通が遮断される。これにより、ウォータジャケット１２３から出口側冷却水通路１２４へ流れ出た冷却水はラジエータ１２０へ供給され、同ラジエータ１２０で冷却された後にウォータジャケット１２３へ送られる。こうした冷却水の循環によってエンジン１は冷却されるとともに、ラジエータ１２０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。
【００３２】
また、電力制御部８０を冷却する第２冷却水通路２００は、制御部用冷却水が流れる制御部用冷却水通路２１０、制御部用冷却水通路２１０に接続された制御部用ラジエータ２２０、制御部用冷却水通路２１０の途中に設けられて制御部用冷却水を循環させる電動ウォータポンプ２２１等で構成されている。なお、本実施形態では、第２冷却水通路２００を使って電動機ＭＧ２及び発電機ＭＧ１も冷却するようにしている。
【００３３】
この第２冷却水通路２００では、電力制御部８０、電動機ＭＧ２及び発電機ＭＧ１が制御部用冷却水にて冷却される。そして、電力制御部８０、電動機ＭＧ２及び発電機ＭＧ１からの受熱により昇温された制御部用冷却水は、制御部用ラジエータ２２０によって冷却される。
【００３４】
また、第１冷却水通路１００に設けられた電動ウォータポンプ１２１の吸込側近傍の入口側冷却水通路１２５と、第２冷却水通路２００の制御部用冷却水通路２１０とは、連通通路３００を介して接続されている。この連通通路３００の途中には、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００の連通と非連通とを切り替える切替弁３１０が設けられている。
【００３５】
この切替弁３１０が開弁されると、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００が連通状態にされ、これにより第２冷却水通路２００内の制御部用冷却水が第１冷却水通路１００に導入されることにより、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００の冷却水は共用状態にされる。一方、切替弁３１０が閉弁されると、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００が非連通状態にされ、これにより第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が中止されて、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００は独立状態にされる。
【００３６】
エンジン１の点火時期制御、燃料噴射制御、及び始動制御や、電力制御部８０の電力制御、あるいは電動ウォータポンプ１２１、２２１の駆動制御や、切替弁３１０の開閉制御等は制御装置４００によって行われる。この制御装置４００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、各種センサの出力信号に基づいて上記各制御を適切に行う。
【００３７】
制御装置４００には、機関用水温センサ３１にて検出された機関用冷却水の水温（機関水温）ＴＨＷや、制御部用水温センサ３２にて検出された制御部用冷却水の水温（制御部水温）ＴＨＩが入力される。
【００３８】
次に、制御装置４００が実行する各種処理を説明する。
図２に示すように、制御装置４００は、エンジン１を始動させるための機関始動処理を所定周期毎に実行する。
【００３９】
本処理が開始されるとまず、電動機ＭＧ２による車両走行（ＥＶ走行）が所定期間Ｔだけ行われたか否かが判定される（Ｓ１００）。ここで、電動機ＭＧ２による車両走行が行われるときには、電力制御部８０への通電が行われることで同電力制御部８０は発熱するため、制御部用冷却水は昇温される。こうしたことを鑑み、上記所定期間Ｔとしては、制御部用冷却水が適切な温度にまで昇温されるのに必要な期間が設定されている。そして、その適切な温度としては、制御部用冷却水をエンジン１に導入することによりエンジン１の暖機が促進される程度の温度が想定されている。
【００４０】
そして、ＥＶ走行が所定期間行われていないときには（Ｓ１００：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。
一方、ＥＶ走行が所定期間行われているときには（Ｓ１００：ＹＥＳ）、電力制御部８０への通電によって制御部用冷却水が適切な温度にまで昇温されていると判断される。そして、機関始動が許可される（Ｓ１１０）。
【００４１】
次に、機関の始動条件が成立したか否かが判定される（Ｓ１２０）。この始動条件としては、例えば機関水温ＴＨＷが所定値以上であるという条件や、車両走行用のバッテリの蓄電量が所定値以下であるという条件や、車両運転者が所定値以上の出力トルクを要求しているという条件などが挙げられる。そして、始動条件が成立していないときには（Ｓ１２０：ＮＯ）、本処理は一旦終了される。一方、始動条件が成立しているときには（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、機関始動が実行されて（Ｓ１３０）、本処理は終了される。
【００４２】
この機関始動処理が実行されることにより、電動機ＭＧ２による車両走行が行われてからエンジン１の始動が行われる。逆にいえば、電動機ＭＧ２による車両走行が所定期間Ｔだけ行われていないときには、エンジン１の始動が禁止される。
【００４３】
次に、図３に示すように、制御装置４００は、切替弁３１０の開閉を制御する切替処理を所定周期毎に実行する。
本処理が開始されるとまず、電力制御部８０への通電が行われているか否かが判定される（Ｓ２００）。そして、通電が行われていないときには切替弁３１０が閉弁されて（Ｓ２４０）、本処理は一旦終了される。
【００４４】
一方、電力制御部８０への通電が行われているときには（Ｓ２００：ＹＥＳ）、機関水温ＴＨＷが制御部水温ＴＨＩよりも低いか否かが判定され（Ｓ２１０）、機関水温ＴＨＷが制御部水温ＴＨＩ以上に高いときには（Ｓ２１０：ＮＯ）、切替弁３１０が閉弁されて（Ｓ２４０）、本処理は一旦終了される。
【００４５】
一方、機関水温ＴＨＷが制御部水温ＴＨＩよりも低いときには（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、機関水温ＴＨＷが閾値αよりも低いか否かが判定され（Ｓ２２０）。この閾値αとしては、エンジン１の暖機が完了しているか否かを判定可能な温度が設定されている。そして、機関水温ＴＨＷが閾値α以上に高いときには（Ｓ２２０：ＮＯ）、切替弁３１０が閉弁されて（Ｓ２４０）、本処理は一旦終了される。
【００４６】
一方、機関水温ＴＨＷが閾値αよりも低いときには（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、切替弁３１０が開弁されて（Ｓ２３０）、本処理は一旦終了される。
図４に、上記機関始動処理及び切替処理が実行されるときの機関水温ＴＨＷの変化等を示す。この図４に示すように、時刻ｔ１において電力制御部８０への通電が開始され、車両の走行が開始されると、電力制御部８０の発熱により制御部水温ＴＨＩは徐々に高くなっていく。ここで、ＥＶ走行が所定期間Ｔだけ行われる前では、機関始動が禁止されるため、エンジンは停止状態に維持される。従って、制御部水温ＴＨＩは機関水温ＴＨＷよりも高い状態に維持されるとともに、機関水温ＴＨＷは閾値α以下であるため、切替弁３１０は開弁状態にされる。このように、切替弁３１０が開弁状態にされると、電力制御部８０で受熱した制御部用冷却水は第１冷却水通路１００に導入されるため、その制御部用冷却水によってエンジン１が暖められ、機関水温ＴＨＷも徐々に高くなっていく。
【００４７】
時刻ｔ２において、ＥＶ走行が所定期間Ｔだけ行われたことにより機関始動が行われると、電力制御部８０の発熱とエンジン１の発熱とによってエンジン１に導入される冷却水の温度は急速に上昇し始める。
【００４８】
そして、時刻ｔ３において、機関水温ＴＨＷが閾値αを超えると、切替弁３１０が閉弁状態にされ、これにより第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が中止される。 次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４９】
上述したように、電動機ＭＧ２による車両走行が行われることにより、制御部用冷却水が昇温される。そして、電動機ＭＧ２による車両走行を行ってからエンジン１を始動させるとともに、エンジン１が始動されるときには第１冷却水通路１００に制御部用冷却水を導入するようにしている。
【００５０】
より詳細には、電力制御部８０への通電時に、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を開始することで、エンジン１が始動される前から、第１冷却水通路１００には制御部用冷却水を導入するようにしており、機関始動時には自ずと第１冷却水通路１００に制御部用冷却水が導入されている状態となっている。そのため、機関始動時には昇温された制御部用冷却水がエンジン１に流れ込む。従って、機関始動後の暖機初期段階において機関の暖機が促進され、例えば排気エミッションなどの悪化が抑えられる。
【００５１】
また、電力制御部８０で受熱した制御部用冷却水が機関始動前からエンジン１に導入される（図４の時刻ｔ１〜時刻ｔ２）。従って、機関始動前からエンジン１の昇温が図られる。
【００５２】
また、制御部水温ＴＨＩが機関水温ＴＨＷよりも高いときに、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が行われるため、制御部用冷却水による機関の暖機が確実に行われる。
【００５３】
他方、制御部水温ＴＨＩが機関水温ＴＨＷよりも高くても、機関用冷却水の温度がある程度高くなれば、制御部用冷却水を利用しなくても機関の暖機は促進される。そこで、機関水温ＴＨＷが所定の閾値αよりも低いときに、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を行うようにしており、これにより第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が適切に判定される。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。
（１）エンジン１を冷却する機関用冷却水が流れる第１冷却水通路１００と、電動機ＭＧ２への電力供給を制御する電力制御部８０と、電力制御部８０を冷却する制御部用冷却水が流れる第２冷却水通路２００とを備えるようにしている。そして、電動機ＭＧ２による車両走行が行われてからエンジン１を始動させるとともに、エンジン１が始動されるときには第１冷却水通路１００に制御部用冷却水が導入されるようにしている。そのため、機関始動後の暖機初期段階において機関の暖機が促進され、例えば排気エミッションなどの悪化が抑えられるようになる。
【００５５】
（２）電力制御部８０への通電時に、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を開始するようにしている。従って、電力制御部８０で受熱した制御部冷却水を機関始動前からエンジン１に導入させることができ、これにより機関始動前からエンジン１の昇温を図ることができる。
【００５６】
（３）制御部水温ＴＨＩが機関水温ＴＨＷよりも高いときに、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を行うようにしている。そのため、制御部用冷却水による機関の暖機を確実に行うことができるようになる。
【００５７】
（４）機関水温ＴＨＷが所定の閾値αよりも低いときに、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を行うようにしている。そのため、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を適切に判定することができるようになる。
（第２実施形態）
次に、本実施形態にかかるハイブリッド車両の冷却装置を具体化した第２実施形態について説明する。
【００５８】
上記第１実施形態では、電力制御部８０への通電時に、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を開始することで、エンジン１が始動される前から、第１冷却水通路１００には制御部用冷却水を導入されるようにした。
【００５９】
一方、本実施形態では、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入開始を、機関始動時に行うようにしており、上記切替処理の一部のみが異なっている。そこで、以下では、第１実施形態との相異点を中心に、本実施形態にかかる冷却装置を説明する。
【００６０】
図５に、本実施形態における切替弁３１０の切替処理の手順を示す。この図５に示すように、本実施形態の切替処理は、第１実施形態の切替処理におけるステップＳ１００の判定処理に代えて、ステップＳ３００の判定処理を実行するようにしている。
【００６１】
このステップＳ３００では、現在、機関運転中であるか否かが判定される。そして、機関運転中ではない、つまりエンジン１が停止されているときには（Ｓ３００：ＮＯ）、切替弁３１０が閉弁されて（Ｓ２４０）、本処理は一旦終了される。
【００６２】
一方、機関運転中であるときには（Ｓ３００：ＹＥＳ）、上述したステップＳ２１０やステップＳ２２０での判定処理が行われ、それら各判定処理での結果に応じて上記ステップＳ２３０やステップＳ２４０の処理が行われる。
【００６３】
なお、本切替処理の前回実行時においてステップＳ３００では否定判定されたものの、今回の実行時においてステップＳ３００で肯定判定される場合には、今回の機関運転が機関始動の開始に伴うものである。そのため、本処理では、機関始動によってステップＳ３００にて肯定判定され、ステップＳ２１０及びステップＳ２２０でもそれぞれ肯定判定されるときには、それまで閉弁されていた切替弁３１０が、ステップＳ２３０の処理により開弁される。従って、機関始動によって第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が開始される。
【００６４】
図６に、上記機関始動処理及び切替処理が実行されるときの機関水温ＴＨＷの変化等を示す。この図６に示すように、時刻ｔ１において電力制御部８０への通電が開始され、車両の走行が開始されると、電力制御部８０の発熱により制御部水温ＴＨＩは徐々に高くなっていく。ここで、ＥＶ走行が所定期間Ｔだけ行われる前では、機関始動が禁止されるため、エンジンは停止状態に維持される。従って、切替弁３１０は閉弁状態にされる。
【００６５】
時刻ｔ２において、ＥＶ走行が所定期間Ｔだけ行われたことにより機関始動が行われると、切替弁３１０は開弁状態にされることにより、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が開始される。この制御部用冷却水の導入により、電力制御部８０の発熱とエンジン１の発熱とによってエンジン１に導入される冷却水の温度は急速に上昇し始める。
【００６６】
そして、時刻ｔ３において、機関水温ＴＨＷが閾値αを超えると、切替弁３１０が閉弁状態にされ、これにより第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入が中止される。
次に、第１実施形態とは異なる本実施形態の作用を説明する。
【００６７】
上述したように、本実施形態では、エンジン１の始動時に、電力制御部８０で受熱した制御部用冷却水がエンジン１に導入される。ここで、第１実施形態のごとく、機関始動の開始前から制御部用冷却水をエンジン１に導入する場合には、エンジン１から受熱していない低温の機関用冷却水と電力制御部８０で受熱した制御部用冷却水とが第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００で混じり合うため、制御部用冷却水は昇温されつつもその昇温速度は比較的遅くなる。この点、本実施形態では、機関始動の開始前では、制御部用冷却水が第２冷却水通路２００だけを循環し、低温の機関用冷却水とは混じり合わない。そのため、機関始動開始前での制御部用冷却水の昇温速度は比較的速くなる。従って、機関始動時においてエンジン１に導入される制御部用冷却水の温度を、第１実施形態と比較して高くしておくことが可能となる。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態によれば、上記（１）、（３）、（４）の効果に加えて、次の効果を得ることができる。
（５）エンジン１の始動時に、第１冷却水通路１００への制御部用冷却水の導入を開始するようにしている。そのため、機関始動時においてエンジン１に導入される制御部用冷却水の温度を好適に高めておくことができる。
【００６９】
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。
・切替弁３１０の開度を連続的に変更することができる場合には、第１冷却水通路１００に導入する制御部用冷却水の量をエンジン１の暖機要求等に応じて変更するようにしてもよい。
【００７０】
・第１及び第２実施形態においてステップＳ２１０の処理を省略してもよい。また、ステップＳ２２０の処理を省略してもよい。そして、ステップＳ２１０及びステップＳ２２０の処理をともに省略してもよい。
【００７１】
・第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００を互いに独立した冷却水通路として設け、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００に連通通路３００を接続し、この連通通路３００に切替弁３１０を設けるようにした。この他、切替弁３１０を省略するなどして、第１冷却水通路１００及び第２冷却水通路２００の冷却水を常に共用するようにしてもよい。この場合には、エンジン１が始動されるときには第１冷却水通路１００に制御部用冷却水が自ずと導入されている状態となるが、少なくとも電動機ＭＧ２による車両走行が行われてからエンジン１を始動させることにより、機関始動時には昇温された制御部用冷却水がエンジン１に流れ込むようになる。従って、この変形例であっても、機関始動後の暖機初期段階において機関の暖機が促進され、例えば排気エミッションなどの悪化が抑えられるようになる。
【符号の説明】
【００７２】
１…エンジン、３１…機関用水温センサ、３２…制御部用水温センサ、８０…電力制御部、１００…第１冷却水通路、１２０…ラジエータ、１２１…電動ウォータポンプ、１２２…サーモスタット、１２３…ウォータジャケット、１２４…出口側冷却水通路、１２５…入口側冷却水通路、１２６…バイパス通路、２００…第２冷却水通路、２１０…制御部用冷却水通路、２２０…制御部用ラジエータ、２２１…電動ウォータポンプ、３００…連通通路、３１０…切替弁、４００…制御装置、ＭＧ１…発電機、ＭＧ２…電動機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源として内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両に適用されて、前記内燃機関を冷却する機関用冷却水が流れる第１冷却水通路と、前記電動機への電力供給を制御する電力制御部と、同電力制御部を冷却する制御部用冷却水が流れる第２冷却水通路とを備え、前記制御部用冷却水を前記第１冷却水通路に導入可能な冷却装置であって、
前記電動機による車両走行が行われてから前記内燃機関を始動させるとともに、同内燃機関が始動されるときには前記第１冷却水通路に前記制御部用冷却水が導入される
ことを特徴とするハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項２】
前記電力制御部への通電時に、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入を開始する
請求項１に記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項３】
前記内燃機関の始動時に、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入を開始する
請求項１に記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項４】
前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入は、同制御部用冷却水の温度が機関用冷却水の温度よりも高いときに行う
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項５】
前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入は、前記機関用冷却水の温度が所定の判定温度よりも低いときに行う
請求項４に記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項６】
前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路は互いに独立した冷却水通路であって、
前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路に接続された連通通路と、同連通通路の途中に設けられて前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路の連通及び非連通を切り替える切替弁とを有し、
前記切替弁によって第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路が連通状態にされることで前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入が行われる
請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項１】
動力源として内燃機関及び電動機を備えるハイブリッド車両に適用されて、前記内燃機関を冷却する機関用冷却水が流れる第１冷却水通路と、前記電動機への電力供給を制御する電力制御部と、同電力制御部を冷却する制御部用冷却水が流れる第２冷却水通路とを備え、前記制御部用冷却水を前記第１冷却水通路に導入可能な冷却装置であって、
前記電動機による車両走行が行われてから前記内燃機関を始動させるとともに、同内燃機関が始動されるときには前記第１冷却水通路に前記制御部用冷却水が導入される
ことを特徴とするハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項２】
前記電力制御部への通電時に、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入を開始する
請求項１に記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項３】
前記内燃機関の始動時に、前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入を開始する
請求項１に記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項４】
前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入は、同制御部用冷却水の温度が機関用冷却水の温度よりも高いときに行う
請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項５】
前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入は、前記機関用冷却水の温度が所定の判定温度よりも低いときに行う
請求項４に記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【請求項６】
前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路は互いに独立した冷却水通路であって、
前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路に接続された連通通路と、同連通通路の途中に設けられて前記第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路の連通及び非連通を切り替える切替弁とを有し、
前記切替弁によって第１冷却水通路及び前記第２冷却水通路が連通状態にされることで前記第１冷却水通路への前記制御部用冷却水の導入が行われる
請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の冷却装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−３５５０４（Ｐ２０１３−３５５０４Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７５１８９（Ｐ２０１１−１７５１８９）
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１０日（２０１１．８．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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