JP2017019413A - 昇温システム - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリッド車両の昇温システムに関し、モータを含む電力機器を冷却する冷媒の流量を速やかに確保して電力機器を適切に保護する。
【解決手段】エンジン２とモータとを搭載したハイブリッド車両１に設けられ、モータを含む電力機器３を冷却する冷媒を温める昇温システムにおいて、冷媒を圧送するポンプ３１と冷媒を冷却するためのラジエータ３３とを介装した冷却回路３０を設ける。また、エンジン２の排気系統２Ａからラジエータ３３へ向かう方向に送風する電動のファン４を、ラジエータ３３と排気系統２Ａとの間に設置する。さらに、ファン４及び車載の電池５が配置された第一電気回路１０上に、抵抗器６をファン４と直列に配置する。そして、抵抗器６を冷却回路３０におけるポンプ３１の直下流部３０ａに接触配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両の駆動用モータ等の電力機器を冷却する冷媒を温める昇温システムに関する。

従来、車両に搭載されたエンジンやモータ等を冷却する手法として、ポンプとラジエータとが介装された冷却回路に冷媒を循環させるものが知られている。すなわち、ポンプで圧送された冷媒が、エンジンやモータ等の発熱装置を冷却したのち、ラジエータで冷却されて再びポンプに戻るものである。所定流量の冷媒が冷却回路内を流通することで、エンジンやモータ等の適切な冷却が可能となる。

ところで、冷媒が凍結するような極寒の環境では、冷媒の粘度が高くなって冷却回路内を流れ難くなり、冷却回路における冷媒の流量が不足することがある。冷媒の流量不足はエンジンやモータ等の冷却不足を招くことから、このような環境下ではこれらの装置が故障するおそれがある。そこで、冷媒の低温化が懸念される場合には、冷媒を昇温してその流量を確保することが求められる。

これに関し、特許文献１には、エンジン冷却用冷却水（冷媒）が通過するラジエータを加温する技術が記載されている。この技術は、エンジンを搭載した車両において暖機時間の短縮及び極低温環境での暖房性能の向上等を実現するために、エンジンの排気系を通過して予熱された空気をラジエータへ送風するものである。このようにラジエータが温められれば、ラジエータを通過する冷媒も加温されうる。

特開２０１２−２４６７９０号公報

しかしながら、特許文献１の技術は、エンジンの排気系の熱を利用してラジエータを加温するものであるため、エンジンの排気系の温度がある程度高くならない限り冷媒を加温することができない。つまり、エンジンの排気熱を利用した昇温手法では、冷媒を速やかに温めることができない可能性がある。特にエンジンは、モータやインバータといった電力機器に比べて温度上昇に時間がかかるため、エンジンとモータとを搭載したハイブリッド車両において、モータ等の電力機器を冷却する冷媒をエンジンの排気熱で温めるようとすると、冷媒の流量が確保されるよりも前に電力機器が高温化する虞がある。したがって、特許文献１の技術をそのままハイブリッド車両に適用した場合には、冷却を必要とする電力機器を適切に保護できない可能性がある。

また、冷媒はポンプによって圧送されることで冷却回路を循環するため、冷媒の流量を速やかに確保するには、ポンプの内部やポンプの近く（直下流，直上流）にある冷媒を温めることが有効である。しかしながら、特許文献１の技術はラジエータを加温するものであるため、ラジエータとポンプとが互いに近接して配置されない限り、ポンプの近くにある冷媒を効率よく温めることができない。したがって、特許文献１の技術では、冷媒の流量を速やかに確保することができない虞がある。この点においても、特許文献１の技術には改善の余地がある。

本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、ハイブリッド車両の昇温システムに関し、モータを含む電力機器を冷却する冷媒の流量を速やかに確保して電力機器を適切に保護することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示する昇温システムは、エンジンとモータとを搭載したハイブリッド車両に設けられ、前記モータを含む電力機器を冷却する冷媒を温める昇温システムである。本昇温システムは、前記冷媒を圧送するポンプと前記冷媒を冷却するためのラジエータとを介装した冷却回路と、前記ラジエータと前記エンジンの排気系統との間に設置され、前記排気系統から前記ラジエータへ向かう方向に送風する電動のファンと、前記ファン及び車載の電池が配置された第一電気回路と、前記第一電気回路上において前記ファンと直列に配置され、前記冷却回路における前記ポンプの直下流部に接触配置された抵抗器と、を備える。

（２）前記ラジエータが、前記冷却回路における前記ポンプよりも上流に配置されることが好ましい。
（３）前記昇温システムが、前記ファン及び前記電池が配置されるとともに前記抵抗器を迂回する第二電気回路と、前記第一電気回路及び前記第二電気回路の何れか一方に通電する切替部と、前記切替部を制御することで前記ファンの作動状態を制御する制御装置と、を備えることが好ましい。前記制御装置は、前記エンジンの排気温度が所定排気温未満である場合に、前記第一電気回路に通電して前記ファンを回転させ、前記排気温度が前記所定排気温以上である場合に、前記第二電気回路に通電して前記ファンを回転させることが好ましい。

（４）前記制御装置は、前記排気温度が高いほど前記ファンの回転速度を高めることが好ましい。
（５）前記制御装置は、前記ハイブリッド車両を走行可能状態に切り替える操作がされた時点で、前記冷媒の温度が所定値未満であれば前記第一電気回路に通電して前記ファンを回転させることが好ましい。
（６）前記制御装置は、前記ハイブリッド車両の走行モードが前記モータを駆動源とするＥＶモードに設定されている場合でも、前記時点で前記冷媒の温度が前記所定値未満であれば前記エンジンを強制的に始動させることが好ましい。

開示の昇温システムによれば、抵抗器の熱とエンジンの排気系統の熱とを利用して冷媒を温められることから、冷媒の流量を速やかに確保することができる。これにより、冷却を必要とする電力機器（例えばモータ，インバータ，車載充電器等）を適切に保護することができる。

一実施形態にかかる昇温システムの全体構成を例示する模式図である。 本昇温システムの制御手順を例示するフローチャートである。

図面を参照して、実施形態としての昇温システムについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。

［１．システム構成］
図１に、実施形態としての昇温システムの全体構成を例示する。この昇温システムは、エンジン２と駆動用のモータとを搭載したハイブリッド車両１（以下、車両１と略称する）に設けられる。車両１には、モータ，インバータ，DC-DCコンバータ，車載充電器等の電力機器が搭載される。これらの電力機器は作動時の発熱量が大きいことから冷却回路３０を流れる冷媒により冷却される。以下、これらの電力機器を「ＥＶコンポ３」という。なお、車両１には、この冷却回路３０とは別に、エンジン２を冷却するための冷却回路（図示略）も設けられる。冷却回路３０は、例えば配管やホースで形成される。

冷却回路３０には、上述のＥＶコンポ３に加えて、ポンプ３１，コンデンスタンク３２及びラジエータ３３が介装される。ポンプ３１は、ＥＶコンポ３を冷却する冷媒を冷却回路３０内で循環させるための電動圧送器（電制ウォーターポンプ）であり、オン状態で（稼動時に）冷媒を圧送する。なお、冷媒の流通方向（循環方向）は、図１中に太矢印で示すように、反時計回りである。コンデンスタンク３２は、ポンプ３１へ気泡が流入することを防止するための気液分離タンクであり、ポンプ３１の直上流に設けられて冷媒に含まれる気泡を液体成分から分離して外部に排出する。ラジエータ３３は、冷媒を冷却するための熱交換器であり、コンデンスタンク３２よりも上流に設けられる。つまり、ラジエータ３３は、冷却回路３０におけるポンプ３１よりも上流に配置される。

また、ラジエータ３３は、エンジン２のエキゾーストマニホールド２Ａ（排気系統，以下、エキマニ２Ａと略称する）と並んで設けられる。エキマニ２Ａは、エンジン２の作動時に排出される高温の燃焼ガス（排気）の流路を形成するものである。エキマニ２Ａの温度や、エキマニ２Ａの周辺部品や周囲の空気の温度は、エンジン２の排気の熱によって上昇する。

ラジエータ３３及びエキマニ２Ａの間には、ラジエータ３３に空気を流すためのファン４が設置される。つまり、ラジエータ３３，ファン４，エキマニ２Ａは、この順で一列に並べられる。ファン４は、車載の補機バッテリ５（電池）の電力で作動する電動ファンであり、複数の羽根が回転することで空気の流れを生成する。ファン４と補機バッテリ５とは、二つの電気回路１０，２０でそれぞれ接続される。言い換えると、二つの電気回路１０，２０の何れにも、ファン４及び補機バッテリ５が配置される。二つの電気回路１０，２０には、何れか一方の回路にだけ電流を流す切替回路４０（切替部）が設けられる。また、二つの電気回路１０，２０の一方にはレジスタ６（抵抗器）が配され、通電される回路１０，２０によってファン４に印加される電圧値が異なるようになっている。以下、二つの電気回路１０，２０を区別する場合には、レジスタ６が配された一方を第一電気回路１０といい、他方を第二電気回路２０という。第二電気回路２０は、レジスタ６を迂回する回路であるともいえる。

ファン４は、印加される電圧の大きさに応じて、その回転速度が二段階に（低速，高速に）切り替わる。電圧が低い場合にはファン４は低速で回転する。以下、ファン４のこの作動状態をロー駆動という。また、電圧が高い場合にはファン４は高速で回転する。以下、ファン４のこの作動状態をハイ駆動という。第一電気回路１０は、レジスタ６の抵抗値の分だけ第二電気回路２０よりも電圧が低くなることから、第一電気回路１０に電流を流すとファン４がロー駆動となる。反対に、第二電気回路２０に電流を流すとファン４がハイ駆動となる。言い換えると、第一電気回路１０は、ファン４のロー駆動時に電流が流れる電気回路であり、第二電気回路２０は、ファン４のハイ駆動時に電流が流れる電気回路である。

切替回路４０は、補機バッテリ５とファン４との間の通電経路を第一電気回路１０又は第二電気回路２０に切り替えるものであり、例えばスイッチ，コンタクタ，リレー等で構成される。切替回路４０は、二つの電気回路１０，２０の何れか一方に通電し、他方を遮断することで、ファン４の作動状態をロー駆動とハイ駆動とに切り替える。切替回路４０は、後述のＥＶ−ＥＣＵ５０によって制御される。

レジスタ６は、ファン４と直列に接続され、第一電気回路１０の電圧値を下げることでファン４の回転速度を下げて、ファン４の作動時に生じる音を低減するものである。レジスタ６は、冷却回路３０におけるポンプ３１の直下流部３０ａに接触配置される。これにより、レジスタ６と冷却回路３０との間で熱交換が行われる。すなわち、レジスタ６が通電されて発熱すると、レジスタ６の温度が冷媒の温度（以下、冷媒温度Twという）よりも高くなることから、レジスタ６の熱が冷媒に移動する。このため、ポンプ３１の直下流部３０ａの冷媒温度Twが上昇するとともにレジスタ６の温度が低下する。

二つの電気回路１０，２０にはそれぞれ、電流の向きを反転させる反転スイッチ１１，２１が介装され、ファン４に供給される電流の向きが変えられるようになっている。
ファン４は、供給される電流の向きに応じてその回転方向を切り替え可能に構成されている。つまり、反転スイッチ１１，２１によって電流の向きを変えることで、ファン４の回転方向が切り替わり、送風方向が逆転する。本実施形態のファン４は、正回転時にラジエータ３３からエキマニ２Ａへ向かう方向に送風し、逆回転時にこれと逆方向（すなわちエキマニ２Ａからラジエータ３３へ向かう方向）に送風するものとする。反転スイッチ１１，２１は、ＥＶ−ＥＣＵ５０によって制御される。

ファン４は、正回転時と逆回転時とでその機能が異なる。ファン４は、正回転時にはラジエータ３３に外部の空気を通過させることで冷媒を冷やすラジエータファンとして機能する。一方、逆回転時には、ラジエータ３３にエキマニ２Ａの周辺の空気を通過させることで冷媒を加温するヒータファンとして機能する。

冷却回路３０には、冷媒温度Twを検出する温度センサ７が設けられる。温度センサ７の具体的な位置は特に限定されないが、例えば図１に示すように、ＥＶコンポ３の上流側に設けることで、ＥＶコンポ３を冷却する前の冷媒温度Twを検出してもよい。あるいは、ＥＶコンポ３の下流側に温度センサ７を設けることで、ＥＶコンポ３を冷却したのちの冷媒温度Twを検出してもよい。温度センサ７は、検出した冷媒温度Twの情報をＥＶ−ＥＣＵ５０に伝達する。
また、エンジン２には、排気温度Teを検出する排気温センサ８が設けられる。排気温センサ８の位置も特に限定されず、例えば図１に示すように、エキマニ２Ａに設けられていてもよいし、エキマニ２Ａの下流側の排気通路であってもよい。排気温センサ８は、検出した排気温度Teの情報を後述のエンジンＥＣＵ６０に伝達する。

車両１には、エンジン２を制御するエンジンＥＣＵ６０と、車両１を統合制御するＥＶ−ＥＣＵ５０（制御装置）とが設けられる。エンジンＥＣＵ６０は、車載ネットワークに接続されてエンジン２の運転状態を司る電子制御装置（Engine Electronic Control Unit）であり、ＣＰＵ，ＭＰＵなどのマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭなどを集積した電子デバイスとして形成される。本実施形態のエンジンＥＣＵ６０は、排気温センサ８から伝達された情報をＥＶ−ＥＣＵ５０に伝達する。

ＥＶ−ＥＣＵ５０は、車載ネットワークに接続され、他の電子制御装置（例えば、エンジンＥＣＵ６０，図示しないモータＥＣＵ，エアコンＥＣＵ等）よりも上位の電子制御装置であり、周知のマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭなどを集積した電子デバイスとして形成される。ＥＶ−ＥＣＵ５０は、他の電子制御装置で実施される制御のタイミングや制御量を監視し、必要に応じて各制御に介入する権限を持つ。

ＥＶ−ＥＣＵ５０は、アクセル開度，車速，駆動用バッテリの充電率等に基づいて、車両１の走行モードを設定する。ここで設定される走行モードとしては、エンジン２が停止した状態でモータの出力のみで走行するＥＶモード，エンジン２で発電をしながらモータの出力のみで走行するシリーズモード，モータ及びエンジン２を駆動源として走行するパラレルモード，エンジン２の出力のみで走行するエンジンモード等が挙げられる。

本実施形態のＥＶ−ＥＣＵ５０は、エンジン２，ＥＶコンポ３，ファン４，ポンプ３１の各作動状態を制御するとともに、切替回路４０及び反転スイッチ１１，２１の状態を制御することでファン４の作動状態を制御する。
本実施形態では、冷媒が凍結するような極寒環境で車両１を始動させるとき（オフ状態から走行可能な状態にするとき）に実施される昇温制御について詳述する。

［２．制御構成］
昇温制御とは、冷媒温度Twが低いために冷却回路３０内の冷媒の粘度が高く流速が遅い（流量が不足する）場合に、冷媒を温めて流速（流量）を確保する制御である。例えば、外気温が非常に低い環境で冷媒が凍結に近い状態となった場合は、ポンプ３１を作動させても冷媒が冷却回路３０を循環することができない。この場合、ＥＶコンポ３が適切に冷却されないため、常時冷却が必要なＥＶコンポ３の高温化が懸念される。昇温制御は、このように冷媒が凍結に近い状態のときに冷媒を昇温することで、ＥＶコンポ３を適切に冷却して保護するための制御である。昇温制御は、極寒環境下や冷媒温度Twが極低温の状況で、ＥＶ−ＥＣＵ５０によって実施される。

昇温制御は、二段階に分かれている。第一段階では、レジスタ６の通電時に発する熱（ジュール熱）とエンジン２が排出する熱（排熱）とが利用され、第二段階ではエンジン２の排熱のみが利用される。第一段階は、昇温制御の開始条件が成立したら開始され、切替条件が成立したら終了する。第二段階は、切替条件が成立したら開始され、昇温制御の終了条件が成立したら終了する。開始条件，切替条件，終了条件は以下の通りである。
開始条件：冷媒温度Twが第一所定値T1未満である（Tw＜T1）
切替条件：排気温度Teが所定排気温Tth以上である（Te≧Tth）
終了条件：冷媒温度Twが第二所定値T2以上である（Tw≧T2）

ここで、第一所定値T1（所定値）は、冷媒の流量が適切に確保される（ポンプ３１の作動によりＥＶコンポ３を適切に冷却できる）冷媒温度Twの最低値である。また、第二所定値T2は、第一所定値T1よりも大きい値（T2＞T1）であり、冷却回路３０内を冷媒がスムーズに流れることのできる冷媒温度Twの最低値である。これらの値T1，T2は、冷媒の性質やポンプ３１，ＥＶコンポ３の性能等に基づいて予め設定される。所定排気温Tthは、レジスタ６の通電を止め、熱交換効率の高いラジエータ３３のみで冷媒を温めるように切り替えるための温度（例えばエンジン２が暖まった〔暖機が終了した〕とみなせる排気温度Te）であり、予め設定される。

昇温制御の第一段階では、第一電気回路１０に通電するように切替回路４０を制御して、レジスタ６の熱でポンプ３１の直下流部３０ａの冷媒を加温するとともに、ファン４が逆回転するように反転スイッチ１１を制御して、エンジン２の排熱でラジエータ３３の冷媒を加温する。つまり、昇温制御の第一段階では、ファン４の作動状態がロー駆動かつ逆回転に制御される。このように第一段階では、レジスタ６及びエンジン２の両方の熱で冷媒が温められるため、エンジン２の熱だけで冷媒を温める場合と比べて、冷媒が速やかに加温される。

レジスタ６は、通電が開始されると直ぐに温度上昇し始め、エンジン２の暖機が終了するよりも前に比較的高温の状態となる。このため、第一段階ではエンジン２が暖まるまでのエンジン２の排熱に加えてレジスタ６の熱も利用することで、ポンプ３１の直下流部３０ａの冷媒を最初に加温することができる。ここで、昇温制御が実施されるのは冷媒が凍結に近い状態（略流通していない状態）のときであるため、ポンプ３１の直下流部３０ａに伝えられた熱は、下流側に伝わるとともに上流側にあるポンプ３１へもじわじわと伝わっていき、ポンプ３１内の冷媒も加温され、ポンプ３１の動力確保が行われる。これにより、ポンプ３１によって冷媒が冷却回路３０内を循環できるようになる。

エンジン２の排気温度Teが所定排気温Tth以上になると上記の切替条件が成立するため、昇温制御が第一段階から第二段階に切り替えられる。第二段階では、第二電気回路２０に通電するように切替回路４０を制御して、レジスタ６への通電を終了するとともに、ファン４が逆回転するように反転スイッチ２１を制御して、エンジン２の排熱だけでラジエータ３３の冷媒を加温する。つまり、昇温制御が第二段階に切り替えられると、ファン４の作動状態がロー駆動からハイ駆動に切り替えられるとともに、逆回転に制御される。このように第二段階では、レジスタ６よりも熱交換効率が高いラジエータ３３を利用して冷媒を温める。

ＥＶ−ＥＣＵ５０は、昇温制御に関する上記の開始条件，切替条件，終了条件の成否を判定し、判定結果に応じて各装置（エンジン２，切替回路４０，反転スイッチ１１，２１等）を制御する。ＥＶ−ＥＣＵ５０は、温度センサ７から伝達された冷媒温度Twの情報に基づいて、開始条件及び終了条件の成否を判定し、エンジンＥＣＵ６０から伝達された排気温度Teの情報に基づいて、切替条件の成否を判定する。つまり、温度センサ７により検出された情報に基づいて、本制御の開始と終了とが判断される。

本実施形態のＥＶ−ＥＣＵ５０は、車両１を走行可能状態（READY_ON状態）に切り替える操作がされた時点で、開始条件が成立するか否かを判定し、この条件が成立した場合に昇温制御を開始する。つまり、昇温制御は車両１の走行開始前に実施される。なお、走行可能状態とは、エンジン２とモータとの少なくとも一方が作動可能な状態である。

ＥＶ−ＥＣＵ５０は、開始条件が成立した時点で、エンジン２，ＥＶコンポ３及びポンプ３１をオン状態（稼動している状態）に制御し、ファン４をロー駆動かつ逆回転に制御する。具体的には、ＥＶ−ＥＣＵ５０は、エンジン２をアイドリング状態に制御し、ＥＶコンポ３及びポンプ３１に給電されるように図示しない電気回路やスイッチ等を制御する。このようにＥＶ−ＥＣＵ５０は、仮に車両１の走行モードがＥＶモードに設定されている場合（すなわちエンジン２が停止状態である場合）でも、開始条件が成立したらエンジン２を強制的に始動させる。さらに、ＥＶ−ＥＣＵ５０は、切替回路４０を制御して第一電気回路１０に通電するとともに、反転スイッチ１１を制御してファン４を逆回転させる。これにより、レジスタ６が発熱するとともに、エキマニ２Ａからラジエータ３３へ向かう方向に空気が流れる。

ＥＶ−ＥＣＵ５０は、昇温制御（第一段階）の実施中に切替条件が成立したら、ファン４をロー駆動からハイ駆動に切り替えるとともに、ファン４を逆回転に制御する。具体的には、ＥＶ−ＥＣＵ５０は、切替回路４０を制御して第二電気回路２０に通電するとともに、反転スイッチ２１を制御してファン４を逆回転させる。これにより、レジスタ６への通電が終了するとともに、エキマニ２Ａからラジエータ３３へ向かう方向に流れる空気の風量が増大する。

ＥＶ−ＥＣＵ５０は、昇温制御（第二段階）の実施中に終了条件が成立したら、エンジン２をオフ状態に制御するとともにファン４をハイ駆動かつ正回転に制御する。具体的には、ＥＶ−ＥＣＵ５０は、切替回路４０の状態を維持しながら、反転スイッチ２１を制御してファン４を正回転させる。これにより、ファン４がハイ駆動で正回転し、ラジエータ３３からエキマニ２Ａへ向かう方向に空気が流れて、昇温制御が終了する。

［３．フローチャート］
図２は上述の昇温制御の手順を例示するフローチャートである。このフローチャートは、車両１をオフ状態から走行可能状態であるREADY_ON状態に切り替える操作がされた時点で、ＥＶ−ＥＣＵ５０において実行される。

図２に示すように、ＥＶ−ＥＣＵ５０では、まず冷媒温度Twが検出され（ステップＳ１）、その冷媒温度Twが第一所定値T1未満であるか否かが判定される（ステップＳ２）。すなわち、冷媒温度Twに基づき開始条件の成否が判定され、Tw＜T1であればステップＳ３に進み、Tw≧T1であればステップＳ１２に進む。

ステップＳ３では、ＥＶコンポ３，ポンプ３１及びエンジン２がオン状態に制御され、ステップＳ４ではファン４がロー駆動かつ逆回転に制御される。なお、開始条件が成立した場合には、車両１の走行モードに関わらず（ＥＶモードであったとしても）、エンジン２が強制的に始動させられる。続いて排気温度Teが検出され（ステップＳ５）、その排気温度Teが所定排気温Tth以上であるか否かが判定される（ステップＳ６）。すなわち、排気温度Teに基づき切替条件の成否が判定され、Te≧TthであればステップＳ７に進む。一方、Te＜TthのときはステップＳ５に戻り、再び排気温度Teが検出されて、切替条件の成否が判定される（ステップＳ５，Ｓ６）。これらのステップＳ５，Ｓ６は、Te≧Tthとなるまで繰り返される。

ステップＳ７ではファン４がロー駆動からハイ駆動に切り替えられるとともに逆回転に制御される。次いで、冷媒温度Twが検出され（ステップＳ８）、その冷媒温度Twが第二所定値T2以上であるか否かが判定される（ステップＳ９）。すなわち、冷媒温度Twに基づき終了条件の成否が判定され、Tw≧T2であればステップＳ１０に進む。一方、Tw＜T2のときはステップＳ８に戻り、再び冷媒温度Twが検出されて、終了条件の成否が判定される（ステップＳ８，Ｓ９）。これらのステップＳ８，Ｓ９は、Tw≧T2となるまで繰り返される。

ステップＳ１０では、車両１の走行モードに応じてエンジン２が制御される。すなわち、走行モードがＥＶモードであればエンジン２の作動が止められ（オフ状態に制御され）、走行モードがＥＶモード以外（エンジン２が作動するモード）であればエンジン２がオン状態のままに制御される。そして、ステップＳ１１においてファン４がハイ駆動かつ正回転に制御され、このフローを終了する。
ステップＳ２からステップＳ１２に進んだ場合には、昇温制御は実施されずに通常の制御が実施される。通常の制御では、ＥＶコンポ３及びポンプ３１がオン状態に制御され、ファン４がハイ駆動かつ正回転に制御される。また、エンジン２は、車両１の走行モードや駆動用バッテリの充電状態等に応じてオン，オフが制御される。そして、このフローを終了する。

［４．効果］
（１）上述の昇温システムには、エキマニ２Ａからラジエータ３３へ向かう方向に送風する電動のファン４と、ファン４と直列に配置（接続）されたレジスタ６とが設けられる。そのため、エンジン２がエキマニ２Ａに排出する熱と、レジスタ６が発する熱との両方で冷媒を温めることができる。特に、レジスタ６はエンジン２よりも早く温度上昇するため、エンジン２の排熱に加えてレジスタ６の熱も利用することで、冷媒を速やかに温めることができる。これにより冷媒の流量が速やかに確保されることから、ＥＶコンポ３を適切に冷却することができる。したがって、ＥＶコンポ３を適切に保護することができる。

また、レジスタ６が冷却回路３０におけるポンプ３１の直下流部３０ａに接触配置されるため、レジスタ６の熱でポンプ３１の直下流部３０ａの冷媒を最初に加温することができる。これにより、冷媒が凍結しているような状態であっても、ポンプ３１の直下流部３０ａに伝えられた熱が上流側にあるポンプ３１へ伝わっていくことでポンプ３１内の冷媒が加温されることから、ポンプ３１の動力を速やかに確保することができ、ポンプ３１によって冷媒を速やかに循環させることができる。したがって、冷媒の流量を速やかに確保してＥＶコンポ３を適切に保護することができる。

また、レジスタ６が冷却回路３０に接触配置されているため、ファン４の音を低減するためにレジスタ６を使用する場合（すなわち昇温制御以外の通常の使用時で）は、冷却回路３０の冷媒でレジスタ６を冷却することができる。さらに、レジスタ６をポンプ３１の直下流部３０ａに設置することで、ポンプ３１の直上流に設けられるコンデンスタンク３２の設置に支障をきたすことはない。

（２）上述の昇温システムでは、ラジエータ３３が冷却回路３０におけるポンプ３１よりも上流に配置される。つまり、冷却回路３０におけるポンプ３１の直下流部３０ａにはレジスタ６が接触配置され、ポンプ３１の上流にはラジエータ３３が配置される。このように、冷媒を温める機能を有するレジスタ６及びラジエータ３３をポンプ３１の両側（上流側及び下流側）にそれぞれ配置する（二つの熱源でポンプ３１を挟む）ことで、ポンプ３１の内部やポンプ３１の近くにある冷媒を効率よく温めることができる。これにより、冷媒がポンプ３１で圧送されやすくなることから、冷媒の流量をより速やかに確保することができる。したがって、ＥＶコンポ３をより適切に保護することができる。

（３）上述の昇温システムでは、エンジン２の排気温度Teに基づいてロー駆動とハイ駆動とが切り替えられる。具体的には、排気温度Teが所定排気温Tth未満である場合にファン４がロー駆動かつ逆回転に制御され、排気温度Teが所定排気温Tth以上である場合にファン４がハイ駆動かつ逆回転に制御される。

このように、排気温度Teが比較的低い場合には、暖まる前（例えば暖機中）のエンジン２の排熱だけでなく、エンジン２よりも早く温度上昇するレジスタ６の熱も利用して冷媒を温めることで、エンジン２の排熱だけで冷媒を温める場合と比べて冷媒を速やかに加温することができる。一方、排気温度Teが比較的高い場合には、ファン４を高速で逆回転させてレジスタ６よりも熱交換効率が高いラジエータ３３を集中的に利用することによって、エンジン２の排熱で冷媒を効率よく温めることができる。このように、エンジン２の排気温度Teに応じて制御内容を変更することで、冷媒をより早く温度上昇させることができる。したがって、冷媒の流量を速やかに確保してＥＶコンポ３をより適切に保護することができる。

（４）上述の昇温システムでは、車両１を走行可能状態に切り替える（例えばＥＶコンポ３を停止状態から作動可能な状態に切り替える）操作がされた時点で、冷媒温度Twが第一所定値T1未満であれば昇温制御が開始される。車両１が走行可能状態に切り替わる時点は、ＥＶコンポ３が発熱し始める可能性のある時点であり、冷却回路３０に冷媒を流し始める時点である。したがって、この時点で冷媒の流量不足が懸念されるような場合に昇温制御を実施することで、ＥＶコンポ３が発熱しうるタイミングに合わせて冷媒の流量を増大させることができる。そのため、ＥＶコンポ３をより適切に冷却して保護することができる。

（５）上述の昇温システムでは、車両１の走行モードがＥＶモードに設定されている場合でも、車両１を走行可能状態に切り替える操作がされた時点で、冷媒温度Twが第一所定値T1未満であればエンジン２が強制的に始動させられる。つまり、エンジン２は、上述の昇温制御の開始時には車両１の走行モードに関わらず始動する。このように、車両１の走行モードがＥＶモードであっても冷媒の低温化が懸念される場合には、エンジン２を始動することで冷媒を昇温させることが可能である。そのため、ＥＶコンポ３を適切に保護することができる。また、昇温制御が終了したときに設定されている走行モードがＥＶモードであれば、エンジン２をオフ状態に制御することで最低限のエンジン２の作動により昇温制御を行うことができる。

（６）上述のファン４は、正回転と逆回転とが切り替えられることで、冷媒を冷却するラジエータファンとして機能するとともに冷媒を温めるヒータファンとしても機能する。つまり、上述の昇温システムによれば、既存のラジエータファンを活用して冷媒を温めることができる。そのため、既存のラジエータファンとは別にファンを設ける場合と比べて、省スペース化と低コスト化を図ることができる。

［５．その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上述の実施形態では、ファン４の回転速度が低速と高速との二段階に切り替えられる場合について説明したが、ファン４の回転速度が三段階以上に変更可能であってもよい。例えば、ＥＶ−ＥＣＵ５０は、上述の昇温制御の実施中に排気温度Teが高くなるほどファン４の回転速度を高めるようにしてもよい。このように排気温度Teに応じてファン４の回転速度を変更することで、エンジン２の排熱を更に効率よくラジエータ３３に送給することができる。そのため、冷媒が更に効率よく温められ、冷媒の流量がより速やかに確保されることから、ＥＶコンポ３をより適切に保護することができる。

また、上述の実施形態では、ファン４がラジエータ３３とエンジン２のエキマニ２Ａとの間に設置される場合を例示したが、ファン４は、少なくとも、ラジエータ３３とエンジン２の排気が通過しうる排気系統との間に設置されればよい。なお、エンジン２の排気系統の具体例としては、エキマニ２Ａよりも下流側に配置される排気管や触媒が挙げられる。

また、上述の実施形態では、ラジエータ３３が冷却回路３０におけるコンデンスタンク３２の直上流に設けられる場合を例示したが、ラジエータ３３の位置はこれに限定されない。例えば、ラジエータ３３が冷却回路３０におけるＥＶコンポ３とポンプ３１との間（すなわちレジスタ６の下流側）に設けられてもよい。

また、上述の昇温制御にかかる開始条件，切替条件，終了条件は何れも上述の実施形態で示したものに限られない。例えば、開始条件及び終了条件が、上述の冷媒温度Twに代えて（あるいは併用して）、冷媒の粘度や流量，外気温等に基づくものであってもよい。また、ＥＶ−ＥＣＵ５０は、温度センサ７による検出情報に代えて、例えば冷媒の粘度や流量，外気温から推定された冷媒温度Twに基づいて開始条件及び終了条件の成否を判定してもよい。同様に、切替条件が、上述の排気温度Teに代えて（あるいは併用して）、エンジン２の油温やエンジン２の作動（暖機運転）が継続された時間等に基づくものであってもよい。また、ＥＶ−ＥＣＵ５０は、排気温センサ８による検出情報に代えて、例えばエンジン２の油温やエンジン２の作動（暖機運転）が継続された時間から推定された排気温度Teに基づいて、切替条件の成否を判定してもよい。

また、上述の実施形態では、ＥＶコンポ３が昇温制御の開始と同時にオン状態に制御される場合について説明したが、ＥＶコンポ３をオン状態に制御するタイミングはこれに限定されない。例えば、図２のフローに例示したように、昇温制御の開始と同時にＥＶコンポ３をオン状態に制御すれば、昇温制御により冷媒が温められつつＥＶコンポ３が作動するため、ＥＶコンポ３を保護しながら車両１を走行させることが可能である。また、昇温制御の終了と同時にＥＶコンポ３をオン状態に制御した場合には、ＥＶコンポ３の高温化をより確実に防止することができる。

上述の実施形態では、ファン４が回転方向を反転させることができるものを示したが、ファン４は少なくともエキマニ２Ａからラジエータ３３へ向かう方向に送風することができるもの（すなわち、上述の逆回転の方向に回転可能であるもの）であればよい。また、レジスタ６は、少なくとも電気回路に電気抵抗を与えるものであって通電時に発熱するものであればよく、その種類は特に限定されない。

１ 車両
２ エンジン
２Ａ エキマニ，エキゾーストマニホールド（排気系統）
３ ＥＶコンポ（モータを含む電力機器）
４ ファン
５ 補機バッテリ（電池）
６ レジスタ（抵抗器）
１０ 第一電気回路
２０ 第二電気回路
３０ 冷却回路
３０ａ 直下流部
３１ ポンプ
３３ ラジエータ
４０ 切替回路（切替部）
５０ ＥＶ−ＥＣＵ（制御装置）
T1 第一所定値（所定値）
Te 排気温度
Tth 所定排気温
Tw 冷媒温度

Claims (6)

1. エンジンとモータとを搭載したハイブリッド車両に設けられ、前記モータを含む電力機器を冷却する冷媒を温める昇温システムであって、
   前記冷媒を圧送するポンプと前記冷媒を冷却するためのラジエータとを介装した冷却回路と、
   前記ラジエータと前記エンジンの排気系統との間に設置され、前記排気系統から前記ラジエータへ向かう方向に送風する電動のファンと、
   前記ファン及び車載の電池が配置された第一電気回路と、
   前記第一電気回路上において前記ファンと直列に配置され、前記冷却回路における前記ポンプの直下流部に接触配置された抵抗器と、
   を備えたことを特徴とする、昇温システム。
2. 前記ラジエータが、前記冷却回路における前記ポンプよりも上流に配置される
   ことを特徴とする、請求項１記載の昇温システム。
3. 前記ファン及び前記電池が配置されるとともに前記抵抗器を迂回する第二電気回路と、
   前記第一電気回路及び前記第二電気回路の何れか一方に通電する切替部と、
   前記切替部を制御することで前記ファンの作動状態を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記エンジンの排気温度が所定排気温未満である場合に、前記第一電気回路に通電して前記ファンを回転させ、前記排気温度が前記所定排気温以上である場合に、前記第二電気回路に通電して前記ファンを回転させる
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載の昇温システム。
4. 前記制御装置は、前記排気温度が高いほど前記ファンの回転速度を高める
   ことを特徴とする、請求項３記載の昇温システム。
5. 前記制御装置は、前記ハイブリッド車両を走行可能状態に切り替える操作がされた時点で、前記冷媒の温度が所定値未満であれば前記第一電気回路に通電して前記ファンを回転させる
   ことを特徴とする、請求項３又は４記載の昇温システム。
6. 前記制御装置は、前記ハイブリッド車両の走行モードが前記モータを駆動源とするＥＶモードに設定されている場合でも、前記時点で前記冷媒の温度が前記所定値未満であれば前記エンジンを強制的に始動させる
   ことを特徴とする、請求項５記載の昇温システム。

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