JP4438757B2 - 車両用冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に設けられるエンジンラジエタ、コンデンサなどの冷却用熱交換器を用いて冷媒を冷却する車両用冷却装置に関する。

車両には、例えば、エンジンルーム内に、エンジン冷却水の冷却用とするエンジンラジエタ、車両用空調装置（以下、エアコンとする）の冷却用熱交換器であるコンデンサなどの冷却用熱交換器（以下、熱交換器とする）が設けられており、車両前方側の空気を冷却風として導入して、導入された冷却風がエンジンラジエタ、コンデンサを通過することにより、冷却水や空調用の冷媒が冷却されるようにしている。

近年、燃費向上や、エミッション、騒音の低減を目的として、車両停止時にエンジンを停止するアイドリングストップ制御が適用された車両や、エンジンに加えて電気モータによる走行が可能なハイブリッド車などが普及している。

これらの車両では、走行速度、運転操作状態などから所定のエンジン停止条件が満たされたときにエンジン駆動を停止すると共に、復帰条件が満たされると、停止されているエンジンを駆動する制御（以下、エコラン制御とする）が行われるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、エンジンラジエタへの冷却風の導風は、メカニカルファンによって行われており、エンジンが停止されることにより、メカニカルファンの駆動も停止され、エンジンラジエタやコンデンサの冷却能力の低下等が生じる。

これを抑えるために、特許文献１に提案されるように冷却水温度が上昇したときに、エンジン停止を禁止すると、エコラン制御によって得られる効果が低下する。

エコラン制御によって得られる効果を確保しながら、エンジン停止状態でのエンジンラジエタ等の冷却効率の低下を抑える方法としては、電動ファンを用いる方法が考えられ、アイドルストップ時に電動ファンを駆動する提案がなされている（例えば、特許文献２参照。）。また、エンジンを停止したときに、電動ファンを駆動して、エンジンルーム内の熱気を排気する提案がなされている（例えば、特許文献３参照。）。

さらに、電動ファンのみを用いて冷却風の導風を行うときに対しては、車両の走行速度の上昇ないしエアコンの冷媒圧力の上昇に応じて、２つの電動ファンを段階的に駆動する提案がなされている（例えば、特許文献４参照。）。

また、自動アイドリングストップ制御に関する技術ではないが、エンジンによって駆動されるメカニカルファンと、電動ファンを設けた技術が開示されている（例えば、特許文献５参照。）。

また、エンジン排気量が比較的小さい（例えば、１５００cc程度まで）車両では、エンジンラジエタの冷却負荷も小さいため、出力が２００ｗ〜３００ｗ程度の電動ファンであっても、自動アイドリングストップ時において所望の冷却効果を得ることが可能であるが、例えば、トラックなどの大型車両などのようにエンジン排気量が大きい場合、エンジンラジエタの冷却負荷も大きくなる。

このために、大排気量エンジンを搭載した自動アイドリングストップ車両で、電動ファンのみによってエンジン停止時の熱交換器の冷却性能を確保しようとすると、ファンを大型化する必要があると共に、出力の大きなファンモータ（例えば、出力が３Ｋｗなどのモータ）が必要となる。

このような電動ファンを設けるためには、大きなスペースが必要となると共に、消費電力も大きくなり（例えば、３Ｋｗでは、４６ｖで１００Ａ程度）、このために、バッテリに対しても大きな負荷となってしまうという問題がある。
特開２００３−２０１８８２号公報 特開２００２−３１６５２９号公報 特開２００３−２３７３８４号公報 特開２００５−３０３６３号公報 特開平９−１５６３８３号公報

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、自動アイドリングストップ制御が適用された車両において、メカニカルファンと電動ファンを用い、冷却風によって冷却用熱交換器の冷却を図るときに、所望の冷却能力が得られる車両用冷却装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、エンジン停止条件の成立によってエンジンを停止すると共に、エンジン再始動条件の成立によってエンジンを再始動するエンジン制御手段を含む車両に設けられて、車外から冷却用熱交換器へ導風する冷却風により、冷却用熱交換器内の冷媒を冷却する車両用冷却装置であって、前記エンジンの駆動力によって駆動されて、前記冷却風を前記冷却用熱交換器へ導風する第１の冷却ファンと、電気モータによって駆動されて、前記冷却風を前記冷却用熱交換器へ導風する第２の冷却ファンと、予め設定されている条件及び前記エンジンの停止／始動に基づいて前記第１の冷却ファン又は前記第２の冷却ファンの一方を駆動するように選択すると共に、前記第１の冷却ファン又は前記第２の冷却ファンの他方を停止するように選択する選択手段と、前記選択手段によって前記駆動するように選択された前記第１又は第２の冷却ファンが駆動されるように制御すると共に、前記停止するように選択された前記第１及び第２の冷却ファンが停止されるように制御する冷却制御手段と、を含む。

この発明によれば、エンジンによって駆動されるメカニカルファンである第１の冷却ファンと、電気モータによって駆動される電動ファンである第２の冷却ファンを設け、選択手段によって第１又は第２の冷却ファンの何れか一方を駆動するように選択したときに、選択した第１又は第２の冷却ファンによって冷却用熱交換器への冷却風の導風を行う。これと共に、第１又は第２の冷却ファンの他方を停止する。

これにより、例えば、エンジン制御手段が、車両の走行が停止しているときにエンジンを停止するアイドリングストップ制御を行っているときにも、エンジンを駆動することなく、冷却用熱交換器への冷却風の導風が可能となる。

請求項２に係る発明は、前記エンジンが始動されているときに、前記選択手段は、前記第２の冷却ファンを停止するように選択する。

この発明によれば、エンジンが始動されているときには、第１の冷却ファンを選択する。これにより、第２の冷却ファンが停止されて、エンジンの駆動力を用いた第１の冷却ファンによる冷却用熱交換器の冷却が可能となる。

請求項３に係る発明は、前記エンジン停止条件に基づいて前記エンジンが停止されているときに、前記選択手段が、前記車両の走行速度に基づいて、前記第２の冷却ファンを駆動するように選択するか否かを判定する。

この発明によれば、エンジン停止条件が成立してエンジンが停止されているときに、車両の走行速度に応じて第２の冷却ファンを選択するか否かを判定する。

ハイブリッド車では、エコラン制御が行われることによりエンジンを停止して、電気モータによる走行が可能となっている。また、車両が走行状態では、第１又は第２の冷却ファンが停止した状態でも、冷却風が導風され、車両の走行速度が高くなることにより冷却風の導風量が増加する。

ここから、車両の走行速度が予め設定している速度よりも低いときに第２の冷却ファンを選択することにより、効率的な冷却用熱交換器の冷却が可能となる。

請求項４に係る発明は、前記冷却用熱交換器の冷却負荷を検出する検出手段を含み、前記エンジン停止条件に基づいて前記エンジンが停止されているときに、前記選択手段が、前記検出手段の検出結果から前記第２の冷却ファンが駆動されるように選択するか否かを判定する。

この発明によれば、検出手段によって冷却用熱交換器の冷却負荷を検出し、この検出結果に基づいて第２の冷却ファンを駆動するように選択するか否かを判定する。これにより、第２の冷却ファンを用いた的確な冷却用熱交換器の冷却が可能となる。

請求項５に係る発明は、前記検出手段によって検出された前記冷却負荷が予め設定されている値を超えた場合、前記選択手段が、前記第２の冷却ファンが駆動されるように選択する。

また、請求項６に係る発明は、前記第２の冷却ファンが駆動されるように選択されているときに、前記検出手段によって検出された前記冷却負荷が予め設定されている値を超えた場合、前記第１の冷却ファンが駆動されるように選択する。

この発明によれば、検出手段によって検出する冷却負荷が、予め設定されている値を超えたときに、第２の冷却ファンを駆動するように選択し、また、第２の冷却ファンが選択されているときに、冷却負荷が予め設定されている値を超えると第１の冷却ファンを選択する。

これにより、大排気量のエンジンを用いた車両であっても、エンジン冷却水の冷却を行うエンジンラジエタの的確な冷却が可能となる。

また、車両用空調装置に設けられるコンデンサが冷却用熱交換器であるときに、コンデンサを用いた空調用の冷媒の適正な冷却が可能となるので、エンジンが停止することによりコンデンサの冷却能力が低下して、車室内の快適性が損なわれてしまうのを確実に防止することができる。

このような本発明に適用される検出手段としては、冷却用熱交換器に対する冷却負荷を直接的に検出するものであっても良いが、冷却負荷に対する冷却用熱交換器の冷却能力の相対値を検出する構成を適用することができる。

例えば、冷却用熱交換器がエンジンラジエタであるときには、検出手段として、エンジンラジエタによって冷却された冷却水の温度（冷却水温度）を検出する温度センサを用いることができ、冷却用熱交換器が空調装置のコンデンサであるときには、コンデンサによって冷却された冷媒の圧力を検出する圧力センサを、検出手段として用いることができる。

また、温度センサによって検出された冷却水温度が予め設定している温度より高くなっているとき及び、圧力センサによって検出された冷媒圧力が予め設定されている圧力よりも高くなっているときには、エンジンラジエタ及びコンデンサの冷却能力に対して冷却負荷が大きくなっていると判断できる。

請求項７に係る発明は、前記冷却制御手段が、前記エンジン制御手段に含まれ、前記第１の冷却ファンが駆動されるように選択されたか否かが、前記エンジン停止条件及び前記エンジン再始動条件に含まれる。

この発明によれば、第１の冷却ファンが選択されたか否かを、エンジン停止条件及びエンジン再始動条件として、第１の冷却手段が選択されていないときには、エンジン停止条件が成立可能となるようにし、第１の冷却ファンが選択されたときには、エンジン再始動条件が成立されるようにする。

これにより、エンジン停止条件及びエンジン再始動条件に基づいた冷却用熱交換器の適正な冷却が可能となる。

このような発明が適用されるエンジン制御装置は、冷却風が通過することにより内部の冷媒が冷却される冷却用熱交換器と、前記エンジンの駆動力によって駆動されて前記冷却風を前記冷却用熱交換器へ導風する第１の冷却ファンと、電気モータによって駆動されて前記冷却風を前記冷却用熱交換器へ導風する第２の冷却ファンと、を含む車両に設けられて、予め設定されているエンジン停止条件が成立したときに、エンジンを停止すると共に、エンジン再始動条件が成立したときに、停止されている前記エンジンを再始動するエンジン制御装置であって、前記エンジン停止条件及び前記エンジン再始動条件が成立しているか否かに基づいて前記第１又は第２の冷却ファンの何れか一方を選択可能な選択手段と、前記選択手段が前記第１又は第２の冷却ファンを選択したときに該当冷却ファンを駆動する駆動制御手段と、を含む構成とすることができる。

以上説明したように本発明によれば、エンジン停止条件に基づいて停止されているエンジンの駆動を抑えながら、冷却用熱交換器による適切な冷却が可能となるという優れた効果が得られる。

特に、本発明では、冷却用熱交換器に対する冷却負荷に基づいて、冷却能力を段階的に増加させるので、効率的で的確な冷却用熱交換器の冷却及びエンジン停止制御が可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
〔第１の実施の形態〕
図１には、本発明の第１の実施の形態に適用した車両１０の前部の概略構成を示している。なお、図１では、車両前後方向の前方側を矢印Ｆ方向、車両上下方向の上方側を矢印Ｕ方向として示し、矢印Ｆ方向及び矢印Ｕ方向のそれぞれと直交する方向が車両幅方向となるようにしている。

この車両１０の前部のエンジンルーム１２内には、エンジン１４が配設されている。また、車両１０のエンジンルーム１２内には、エンジン１４の車両前方側に、冷却装置１６が配設されている。

冷却装置１６は、冷却用熱交換器として、エンジン１４との間でエンジン冷却水が循環されるエンジンラジエタ１８と、図示しない空調装置（エアコン）の冷凍サイクルを形成して、空調用の冷媒が循環されるコンデンサ２０を含んでいる。

冷却装置１６では、エンジンラジエタ１８がエンジン１４側に配置され、コンデンサ２０が、エンジンラジエタ１８の車両前方側に隣接して配置されている。

車両１０には、前端部にフロントバンパグリル（図示省略）が設けられ、車両前方側の空気を、このフロントバンパグリルからエンジンルーム１２内に導風可能となっている。冷却装置１６では、この空気を冷却風として、冷却風がコンデンサ２０及びエンジンラジエタ１８を通過することにより、冷凍サイクルを循環される冷媒及び、エンジン冷却水の冷却が行われるようにしている。

一方、冷却装置１６には、エンジンラジエタ１８の車両後方側（エンジン１４とエンジンラジエタ１８の間）に、第１の冷却ファンとして冷却ファン２２が設けられている。この冷却ファン２２は、エンジン１４の図示しないクランクシャフトに連結され、エンジン１４の駆動力によって回転駆動される（以下、メカニカルファン２２とする）。冷却装置１６では、メカニカルファン２２が回転駆動されることにより車両前方側の空気が冷却風として導風される。

また、冷却装置１６には、コンデンサ２０の車両前方側に第２の冷却ファンとする冷却ファン２４が設けられている。この冷却ファン２４は、駆動源としてファンモータ２６が連結されており、ファンモータ２６が作動することにより車両前方側の空気を冷却風としてコンデンサ２０へ向けて押し込むようになっている（以下、電動ファン２４とする）。

冷却装置１６には、エンジンラジエタ１８とメカニカルファン２２の間の空間を覆い、エンジンラジエタ１８を通過した冷却風を車両後方側へ送り出し可能とすると共に、エンジンルーム１２内の空気がエンジンラジエタ１８とメカニカルファン２２の間に入り込むのを防止するファンシュラウド２８が設けられている。

また、冷却装置１６には、コンデンサ２０と電動ファン２４の間の空間を覆い、車両前方側の空気を、冷却風として導風可能とすると共に、エンジンルーム１２内の空気が、コンデンサ２０と電動ファン２４の間に入り込むのを防止したファンシュラウド３０が設けられている。

なお、ファンシュラウド２８、３０は、メカニカルファン２２ないし電動ファン２４が配置され、冷却風の通過が可能となるリング状の開口が形成された公知の一般的構成を適用することができる。

これにより冷却装置１６では、メカニカルファン２２又は電動ファン２４の何れか一方が駆動されるか、車両１０が走行することにより、車両前方側の空気を、冷却風として導風可能となっている。

また、冷却装置１６では、ファンモータ２６として、出力（定格出力）が２００ｗ〜３００ｗの小型の電気モータが用いられている。これにより、冷却装置１６では、電動ファン２４が駆動されたときよりも、メカニカルファン２２が駆動されたときの方が、冷却風の導風量が多くなり、大きな冷却能力が得られるようになっている。

図２に示されるように、冷却装置１６は、冷却制御手段として冷却コントローラ３２が設けられている。この冷却コントローラ３２には、ファンモータ２６が接続しており、電動ファン２４が、冷却コントローラ３２によって駆動が制御されるようになっている。

一方、車両１０は、走行用の駆動源としてエンジン１４に加えて図示しない電気モータが設けられた所謂ハイブリッド車となっている。これにより、車両１０では、所定の走行条件が満たされエンジン停止条件が成立することによるエンジン１４の駆動を停止し、燃費向上等が可能となっている。また、車両１０では、予め設定されているエンジン１４の再始動条件が満たされエンジン再始動条件が成立することにより、停止されているエンジン１４が再始動されて、エンジン１４の駆動力を用いた走行が可能なっている。

車両１０には、エンジン１４（図１参照）の始動及び停止を制御するエンジン制御手段となるエンジンＥＣＵ３４及び、走行用の電気モータ等の作動を制御するハイブリッドＥＣＵ（図示省略）が設けられており、車両１０は、エンジンＥＣＵ３４及びハイブリッドＥＣＵによって走行時の駆動制御などがなされるようになっている。

このとき、エンジンＥＣＵ３４では、各種のセンサ等によって車両１０の走行状態及び運転者による運転操作状態を検出し、検出結果が予め設定されているエンジン停止条件を満たすことにより、エンジン１４を停止すると共に、エンジン再始動条件が満たされると、エンジン１４の再始動を行うようになっている。

これにより、エンジンＥＣＵ３４では、例えば、車速センサ３６によって車両１０の走行速度（車速）が、「０」となったことを検出すると、車両１０が停止していると判断してエンジン１４を停止する（アイドルストップ制御）などし、燃費の向上、エミッション抑制などを達成するようにしている。

また、車両１０には、エンジン１４の冷却水温度を検出する温度センサ３８が設けられており、この温度センサ３８が、エンジンＥＣＵ３４に接続している。これにより、エンジンＥＣＵ３４では、エンジン１４の冷却水温度の検知が可能となっている。

なお、このようなハイブリッドＥＣＵを含むエンジンＥＣＵ３４の構成及び制御は、公知の構成及び制御方法を適用することができ、ここでは詳細な説明を省略する。また、本実施の形態では、所謂ハイブリッド車を例に説明するが、本発明は、これに限らず、エンジン停止条件及びエンジン再始動条件が設定され、設定条件に基づいてエンジン１４の停止、再始動を行うアイドリングストップ車などの任意の構成の車両に適用することができる。

一方、車両１０には、エアコンの作動を制御するエアコンＥＣＵ４０が設けられている。このエアコンＥＣＵ４０は、設定温度、日射量、室内温度、外気温度などに基づいて、車室内が設定温度となるように車室内へ吹き出す空調風の温度及び風量を制御する。このとき、エアコンＥＣＵ４０では、図示しないコンプレッサによって冷媒を圧縮しながらコンデンサ２０へ送り込み、この冷媒が、コンデンサ２０で圧縮されて液化される。このとき、コンデンサ２０を通過する冷却風との間で熱交換がなされる一般的構成となっている。

このようなエアコンには、圧力センサ４２が設けられており、この圧力センサ４２が、エアコンＥＣＵ４０に接続している。これにより、エアコンＥＣＵ４０では、コンデンサ２０が所定の冷却能力で冷媒の冷却を行って、所望の冷房能力が得られているか否かの確認が可能となっている。なお、このようなエアコン及びエアコンＥＣＵ４０の基本的構成は、従来公知の構成を適用でき、ここでは、詳細な説明を省略する。

ところで、冷却コントローラ３２は、エンジンＥＣＵ３４及びエアコンＥＣＵ４０と接続しており、これにより、エンジンＥＣＵ３４から、エンジン１４が停止状態となっているか否か、すなわち、エンジン停止条件が成立してエンジン１４が停止されているか、また、エンジン１４の再始動条件が成立してエンジン１４が再始動されているか否かの検出が可能となっている。

一方、冷却コントローラ３２では、エンジン１４が停止しているときに、エンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０の冷却能力の制御を行うようになっている。

このとき、冷却コントローラ３２は、エンジンＥＣＵ３４が車速センサ３６によって検出する車両１０の走行速度の読み込むと共に、エアコンＥＣＵ４０が圧力センサ４２によって検出している冷媒圧力の読み込みを行うようになっている。

冷却装置１６では、車両１０が走行中であることにより、メカニカルファン２２及び電動ファン２４を停止した状態でも、車両前方側の空気がファンシュラウド３０を通過して冷却風として導風されるようになっており、車両１０の走行速度が高くなることにより、冷却風の導風量も増加する。

ここから、冷却コントローラ３２では、エンジンＥＣＵ３４を介して取得する車両１０の走行速度が予め設定されている速度（設定速度、例えば、約２０Ｋｍ／ｈ〜３０ｋｍ／ｈ）を超えているときには、メカニカルファン２２及び電動ファン２４を駆動するまでも無く、エンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０で所定の冷却能力が得られていると判断するようにしている。

なお、この設定速度は、走行速度に対するエンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０の冷却能力と、エンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０に対する冷却負荷等に基づいて設定されるものであってよい。

これに対して、車両１０の走行速度が設定速度に達していないときには、エンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０、特にエアコンを作動させて車室内の空調を行っているときには、コンデンサ２０の冷却能力が不足する可能性がある。

ここから、冷却コントローラ３２では、エアコンＥＣＵ４０から圧力センサ４２によって検出している冷媒圧力を読み込み、この冷媒圧力から、コンデンサ２０に対する冷却負荷が、コンデンサ２０の冷却能力を超えているか否かを判断する。

すなわち、エアコンでは、コンデンサ２０の冷房能力に対して、冷房負荷（熱負荷）が増大する。ここから、冷却コントローラ３２では、冷媒圧力が予め設定されている圧力（設定値）を超えたときに、コンデンサ２０の冷却能力に対して、冷却負荷が大きくなり、コンデンサ２０の冷却能力を大きくする必要が生じたと判断するようにしている。

冷却コントローラ３２では、コンデンサ２０の冷媒圧力から冷却能力を大きくする必要が生じたと判断すると、電動ファン２４を作動させることにより、冷却能力の増加を図り、また、電動ファン２４を動作させているときに、冷却能力の増加が必要となると、電動ファン２４に換えてメカニカルファン２２を選択し、電動ファン２４を停止すると共に、エンジンＥＣＵ３４へ、エンジン１４の始動要求を行う。

これにより、エンジンＥＣＵ３４が停止されているエンジン１４が始動されることによりメカニカルファン２２が駆動され、コンデンサ２０及びエンジンラジエタ１８の冷却能力の増加が図られるようにしている。

以下に、第１の実施の形態の作用を説明する。

冷却装置１６が設けられている車両１０は、エンジンＥＣＵ３４に、予めエンジン停止条件及びエンジン再始動条件が設定されており、エンジンＥＣＵ３４では、車両走行状態ないし運転操作状態から、エンジン停止条件が成立することによりエンジン１４を停止する。また、エンジンＥＣＵ３４では、エンジン１４を停止している状態で、エンジン再始動条件が成立することによりエンジン１４の再始動を行い、エンジン１４の駆動力を用いた走行を行う（エコラン制御）。

ところで、車両１０では、エンジン１４が駆動されることにより、エンジン１４の駆動力によってメカニカルファン２２が駆動されて、エンジンラジエタ１８によるエンジン冷却水の冷却及び、コンデンサ２０によるエアコンの冷媒の冷却が行われるが、エンジン１４が停止することにより、メカニカルファン２２の駆動が停止して冷却効率が低下する。

これにより、例えば、エアコンを用いた車室内の空調が行われていると、車室内を所望の空調状態に維持できなくなると共に、乗員に不快感を生じさせてしまうことがある。

ここから、冷却装置１６では、エンジン１４が停止されているときに、コンデンサ２０の効率的で的確な冷却が可能となるようにしている。

図３には、このときに実行される処理の概略を示している。なお、このフローチャートは、エンジン停止条件が成立し、このエンジン停止条件に基づいて、エンジンＥＣＵ３４がエンジン１４を停止することにより実行され、また、エンジン再始動条件が成立し、エンジン再始動条件の成立に基づいてエンジン１４が再始動されることにより終了する。すなわち、冷却コントローラ３２は、エンジン停止条件及びエンジン再始動条件に基づいてエンジン１４が停止されているときに冷却処理を実行する。

冷却コントローラ３２では、エンジン停止条件に基づいてエンジン１４が停止されると、最初のステップ１００で、エンジンＥＣＵ３４が車速センサ３６によって検出している車両１０の走行速度（以下、走行速度ｖとする）を読み込み、次ぎのステップ１０２では、走行速度ｖが予め設定している設定速度（以下、設定速度ｖｓする）に達しているか否かを確認する。

ここで、走行速度ｖが設定速度ｖｓに達していないとき（ｖ＜ｖｓ）には、ステップ１０２で否定判定してステップ１０４へ移行する。このステップ１０４ではエアコンＥＣＵ４０が圧力センサ４２によって検出しているコンデンサ２０の冷媒圧力Ｐを読み込み、次のステップ１０６では、冷媒圧力Ｐが予め設定している圧力（以下、設定圧力Ｐｓとする）を超えているか否かを確認する。

ここで、冷却装置１６では、エンジン１４の停止状態で、車両１０の走行速度ｖが設定速度ｖｓに達していないときには、エンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０、特にコンデンサ２０の冷却能力に不足が生じる可能性がある。

また、エアコンでは、コンデンサ２０の冷却能力が、冷房負荷である熱負荷よりも低いと、冷媒圧力Ｐが高くなり、設定圧力Ｐｓを超える（Ｐ＞Ｐｓ）と所望の冷房能力が得られなくなる。

ここから、冷却コントローラ３２では、ステップ１０２及びステップ１０６で否定判定されることにより、コンデンサ２０及びエンジンラジエタ１８の冷却を開始する。

なお、走行速度ｖが設定速度ｖｓを超えている（ステップ１０２で肯定判定）か、冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓに達していないとき（ステップ１０６で肯定判定）には、所定の冷却能力が確保されていると判断してステップ１０８へ移行し、電動ファン２４を駆動しているか否か、すなわち、ファンモータ２６を作動させているか否かを確認する。これにより、ファンモータ２６が作動され電動ファン２４が駆動されているときには、ステップ１０８で肯定判定してステップ１１０へ移行し、ファンモータ２６を停止した後に、ステップ１００へ戻る。

一方、コンデンサ２０の冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓを超えている（Ｐ≧Ｐｓ）ときには、ステップ１０６で肯定判定されてステップ１１２へ移行する。このステップ１１２では、先ず、電動ファン２４を駆動して、電動ファン２４を用いた冷却風の導風を行っているか否かを確認する。

ここで、電動ファン２４を駆動していないときには、ステップ１１２で否定判定してステップ１１４へ移行し、ファンモータ２６の駆動を開始することにより、電動ファン２４を用いた冷却風の導風を行う。

これにより、車両前方側の空気が電動ファン２４によって冷却風として導風され、コンデンサ２０へ向けて押し込まれ、コンデンサ２０及びエンジンラジエタ１８の冷却能力の増加が図られる。

一方、電動ファン２４を駆動させているにもかかわらず、コンデンサ２０の冷媒圧力Ｐが、設定圧力Ｐｓを超えているときには、ステップ１１２で肯定判定されてステップ１１６へ移行する。

このステップ１１６では、エンジンＥＣＵ３４へ、エンジン１４の駆動要求を出力する。これと共に、ステップ１１８では、電動ファン２４の駆動を停止する（ファンモータ２６の停止）。

エンジンＥＣＵ３４では、エンジン停止条件が成立しているときに、冷却コントローラ３２から、エンジン始動要求が入力されることにより、エンジン１４を駆動する。

これにより、メカニカルファン２２が駆動され、メカニカルファン２２によって吸引される多量の冷却風が、コンデンサ２０及びエンジンラジエタ１８を通過し、コンデンサ２０の冷却能力が高くなり、冷媒圧力Ｐの低下が図られる。

一方、冷却コントローラ３２では、エンジン始動要求を行い、電動ファン２４を停止すると、ステップ１２０へ移行して、エアコンＥＣＵ４０で検出している冷媒圧力Ｐを読み込み、次のステップ１２２では、冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓを下回ったか否かを確認する。

これにより、冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓを下回ると、ステップ１２２で肯定判定してステップ１２４へ移行し、エンジンＥＣＵ３４へのエンジン始動要求を解除する。

エンジンＥＣＵ３４では、エンジン始動要求が解除され、かつ、エンジン停止条件が成立していると、エンジン１４の駆動を停止する。なお、このときに、エンジン再始動条件が成立していれば、エンジン始動要求の解除の有無にかかわらず、エンジンＥＣＵ３４が、継続してエンジン１４を駆動する。

このようにして、コンデンサ２０に対する冷却能力の制御が行われることにより、車室内の乗員が不快に感じることのない空調状態に保たれる。

また、エンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０が必要としている冷却能力が、電動ファン２４の送風能力でまかなうことができるときには、エンジン１４を不必要に駆動させる必要が無いので、燃費の低下などを抑制することができる。

したがって、エンジン１４のエコラン制御を行いながら、コンデンサ２０を用いた的確な冷却を効率的に行うことができる。このとき、エンジン１４の排気量が大きく、エンジンラジエタ１８の冷却負荷が大きくとも、エンジンラジエタ１８の適正な冷却が可能となる。

なお、以上説明した本実施の形態では、走行車速ｖが設定速度ｖｓを超えているか否か及び、冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓを超えているか否かによってメカニカルファン２２及び電動ファン２４の駆動／停止を行うようにしたが、設定速度ｖｓ及び設定圧力Ｐｓに、メカニカルファン２２又は電動ファン２４の駆動開始の設定値と、駆動停止の設定値に差（ヒシテリシス）を持たせるようにしても良い。
〔第２の実施の形態〕
次に本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、第２の実施の形態の基本的構成は、前記した第１の実施の形態と同じであり、第２の実施の形態において第１の実施の形態と同一の部品には、同一の符号を付与してその説明を省略する。

前記した第１の実施の形態では、走行車速ｖから、エンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０が所定の冷却能力となっているか否かを判断し、所定の冷却能力が得られない可能性が生じたときに、コンデンサ２０の冷媒圧力Ｐから、コンデンサ２０の冷却負荷に応じた冷却能力が得られているか否かを確認するようにしがた、第２の実施の形態では、エンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０のそれぞれで、冷却負荷に応じた冷却能力が得られているか否かを確認するようにしている。

このとき、冷却コントローラ３２では、エンジンＥＣＵ３４が温度センサ３８によって検出しているエンジン１４の冷却水温度Ｗｔを読み込み、冷却水温度Ｗｔが、予め設定している設定値（以下、設定温度Ｗｔｓとする）を超えているか否から、エンジンラジエタ１８で熱負荷に応じた冷却能力が得られているか否かを判断するようにしている。

図４には、第２の実施の形態に係る冷却制御の概略を示している。

このフローチャートは、エンジン停止条件が成立してエンジンＥＣＵ３４がエンジン１４を停止することにより実行され、エンジン再始動条件が成立してエンジン１４が再始動されることにより終了する。

このフローチャートでは、エンジン停止条件の成立によってエンジン１４が停止すると、最初のステップ１３０で、エンジンＥＣＵ３４が検出している冷却水温度Ｗｔを読み込み、ステップ１３２では、冷却水温度Ｗｔが設定温度Ｗｔｓを超えているか否かを確認する。

また、ステップ１０４では、エアコンＥＣＵ４０から冷媒圧力Ｐを読み込み、ステップ１０６は、冷媒圧力が設定圧力Ｐｓを超えているか否かを確認する。

これにより、冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓを超え（Ｐ≧Ｐｓ）てステップ１０６で肯定判定するか、冷却水温度Ｗｔが設定温度Ｗｔｓを超え（Ｗｔ≧Ｗｔｓ）てステップ１３２で肯定判定されることにより、ステップ１１２へ移行して、冷却制御を開始する。

ここで、電動ファン２４を駆動しているにもかかわらず、エンジンラジエタ１８の冷却負荷がエンジンラジエタ１８の冷却能力を超えているか、コンデンサ２０の冷却負荷がコンデンサ２０の冷却能力を超えているときには、ステップ１１２で肯定判定して、エンジン１４の始動要求を行う（ステップ１１６）と共に、電動ファン２４を停止する（ステップ１１８）。

この後、ステップ１３４では、エンジン１４の冷却水温度Ｗｔを読み込み、次のステップ１３６では、冷却水温度Ｗｔが設定温度Ｗｔｓよりも低下しているか否かを確認する。また、ステップ１２０では、冷媒圧力Ｐを読み込み、次のステップ１２２では、冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓを下回っているか否かを確認する。

ここで、エンジン１４の始動要求に基づいてエンジン１４が始動されて、メカニカルファン２２によるエンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０の冷却が開始され、冷却水温度Ｗｔが設定温度Ｗｔｓを下回る（Ｗｔ＜Ｗｔｓ）と共に、冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓを下回って（Ｐ＜Ｐｓ）、ステップ１３６及びステップ１２２で肯定判定されると、ステップ１２４へ移行して、エンジン１４の始動要求を解除し、メカニカルファン２２を用いた冷却を終了する。

このように、冷却用熱交換器として設けているエンジンラジエタ１８及びコンデンサ２０のそれぞれに対して、冷却負荷に応じた冷却能力が得られているか否かを確認しながら、メカニカルファン２２及び電動ファン２４の駆動を制御することにより、エアコンの空調能力（冷房能力）の確保と共に、エンジン１４のオーバーヒートの防止を図ることができる。
〔第３の実施の形態〕
次に本発明の第３の実施の形態を説明する。なお、第３の実施の形態の基本的構成は、前記した第１及び第２の実施の形態と同じであり、第３の実施の形態で、第１乃至第２の実施の形態と同一の部品には、同一の符号を付与してその説明を省略する。

図５には、第３の実施の形態に係る車両１０Ａの要部の概略を示している。この車両１０Ａは、エンジン１４に加えて電気モータ（何れも図示省略）を用いた走行が可能なハイブリッド車となっている。

車両１０Ａのエンジンルーム１２内には、冷却装置５０が配設されている。この冷却装置５０は、冷却用熱交換器としてエンジンラジエタ１８、コンデンサ２０Ａに加え、バッテリに蓄積した電力から電気モータの駆動用電力を発生するインバータ装置の冷却に用いるラジエタ（以下、ＨＶラジエタ５２とする）が設けられている。

冷却装置５０では、車両後方側にエンジンラジエタ１８が配設され、車両前方側にコンデンサ２０Ａと、ＨＶラジエタ５２が、車両幅方向に並べられて配設されている。これにより、冷却風がコンデンサ２０、ＨＶラジエタ５２のそれぞれに導風され、コンデンサ２０Ａ、ＨＶラジエタ５２を通過した冷却風が、エンジンラジエタ１８を通過するようになっている。

なお、冷却装置５０では、車両前方側にコンデンサ２０ＡとＨＶラジエタ５２を配置し、車両後方側にエンジンラジエタ１８を配置しているが、冷却用熱交換器の配列はこれに限るものではなく、例えば、車両前方側にコンデンサ２０Ａを配置し、コンデンサ２０Ａの車両後方側に、エンジンラジエタ１８とＨＶラジエタ５２を車幅方向に並べて配置するようにしても良く、また、車両前方側からＨＶラジエタ５２、コンデンサ２０Ａ、エンジンラジエタ１８を順に配列するなど、各冷却用熱交換器の大きさなどを考慮した任意の配列を適用することができる。

冷却装置５０には、車両後方側にファンシュラウド２８が連結されてメカニカルファン２２が配置され、車両前方側にファンシュラウド３０が連結されて電動ファン２４が配置されている。

これにより、冷却装置５０では、車両１０Ａの走行時、メカニカルファン２２の駆動時及び電動ファン２４の駆動時に、車両前方側から導風された冷却風が、コンデンサ２０Ａ、ＨＶラジエタ５２及びエンジンラジエタ１８のそれぞれを通過するようになっている。

図６に示されるように、車両１０Ａには、図示しない走行用の電気モータの駆動及び電気モータの駆動に用いる電力の蓄積等を制御するハイブリッドＥＣＵ５４が設けられている。

冷却装置５０の冷却コントローラ３２Ａには、エンジンＥＣＵ３４、エアコンＥＣＵ４０及びハイブリッドＥＣＵ５４が接続されている。また、ハイブリッドＥＣＵ５４には、インバータ装置を冷却する冷却水の温度を検出する温度センサ５６が接続しており、冷却コントローラ３２Ａは、ハイブリッドＥＣＵ５４が温度センサ５６によって検出する冷却水温度を読み込むようになっている。

このように構成されている冷却装置５０では、エンジンラジエタ１８、コンデンサ２０Ａ及びＨＶラジエタ５２のそれぞれの冷却負荷と冷却能力に基づいて、メカニカルファン２２及び電動ファン２４の駆動を制御するようにしている。

図７には、このときの冷却処理の概略を示している。このフローチャートは、エンジン停止条件が成立して、エンジンＥＣＵ３４がエンジン１４を停止することにより実行され、エンジン再始動条件が成立してエンジン１４が再始動されることにより終了する。

冷却コントローラ３２Ａでは、エンジン停止条件が成立しエンジン１４の駆動が停止されると、先ず、エンジンＥＣＵ３４からエンジン１４の冷却水温度Ｗｔを読み込み（ステップ１３０）、冷却水温度Ｗｔが設定温度Ｗｔｓを超えているか否かを確認する（ステップ１３２）。

また、ステップ１４０では、ハイブリッドＥＣＵ５４からインバータ装置の冷却水温度ＷＩｔを読み込み、次のステップ１４２では、読み込んだ冷却水温度ＷＩｔが予め設定されている温度（以下、設定温度ＷＩｔｓとする）を超えているか否かを確認する。

さらに、冷却コントローラ３２Ａでは、エアコンＥＣＵ４０から冷媒圧力Ｐを読み込み（ステップ１０６）、冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓを超えているか否かを確認する。

ここで、エンジンラジエタ１８、コンデンサ２０Ａ又はＨＶラジエタ５２の何れかで、冷却能力に対して冷却負荷が大きくなることにより、ステップ１０８、１３２、１４２の何れかで肯定判定されてステップ１１２へ移行する。

例えば、ＨＶラジエタ５２の冷却能力に対して冷却負荷が大きくなり、冷却水温度ＷＩｔが設定温度ＷＩｔｓを超える（ＷＩｔ≧ＷＩｔｓ）と、ステップ１４２で肯定判定されてステップ１１２へ移行する。

このステップ１１２では、電動ファン２４が駆動されているか否か、すなわち電動ファン２４を用いた冷却が行われているか否かを確認し、電動ファン２４が停止していれば、ステップ１１２で否定判定してステップ１１４へ移行することにより、先ず、電動ファン２４を用いた冷却を行う。

これにより、電動ファン２４によって冷却風がコンデンサ２０Ａ、ＨＶラジエタ５２のそれぞれへ押し込まれて、この冷却風による冷媒や冷却水の冷却が行われる。

これに対して、電動ファン２４を用いた冷却を行っているにもかかわらず、冷却負荷に対して冷却能力が低くなっているときには、ステップ１１２で肯定判定してステップ１１６へ移行することにより、エンジンＥＣＵ３４に対して、エンジン１４の始動要求を行うと共に、電動ファン２４を停止する（ステップ１１８）。

これにより、メカニカルファン２２を用いたエンジンラジエタ１８、コンデンサ２０Ａ及びＨＶラジエタ５２の冷却が開始される。

一方、エンジン１４の始動要求を行うとステップ１３４では、エンジン１４の冷却水温度Ｗｔを読み込み、冷却水温度Ｗｔが設定温度Ｗｔｓよりも低くなっているか否かを確認する（ステップ１３６）。

また、ステップ１４４では、ハイブリッドＥＣＵ５４からインバータ装置の冷却水温度ＷＩｔを読み込み、次のステップ１４６では、この冷却水温度ＷＩｔが設定温度ＷＩｔｓよりも低くなっているか否かを確認する。

さらに、冷却コントローラ３２Ａでは、冷媒圧力Ｐを読み込むと（ステップ１２０）、冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓよりも低くなっているか否かを確認する（ステップ１２２）。

ここでメカニカルファン２２が駆動されることにより、冷却水温度Ｗｔ、ＷＩｔのそれぞれが設定温度Ｗｔｓ、ＷＩｔｓよりも低くなり（Ｗｔ＜Ｗｔｓ、ＷＩｔ＜ＷＩｔｓ）、かつ、冷媒圧力Ｐが設定圧力Ｐｓよりも低くなる（Ｐ＜Ｐｓ）と、ステップ１３６、１４６、１２２のそれぞれで肯定判定されてステップ１２４へ移行する。

これにより、冷却コントローラ３２Ａは、エンジンＥＣＵ３４へのエンジン始動要求を解除し、エンジンＥＣＵ３４は、エンジン始動要求が解除されることにより、エンジン停止条件及びエンジン再始動条件に基づいたエンジン１４の停止、再始動を行う。

このように、冷却装置５０においても、エンジン１４の排気量が大きく、エンジンラジエタ１８の冷却負荷が大きいときにも、出力の大きいファンモータ２６を用いることなく、エンジン１４を駆動するのを抑えながら、エンジンラジエタ１８、コンデンサ２０Ａ及びＨＶラジエタ５４を用いて適正な冷却が可能となる。

一方、以上説明した本実施の形態では、冷却用熱交換器の車両後方側にメカニカルファン２２を設けると共に、車両前方側にファンモータ２６によって駆動される電動ファン２４を設けるようにしたが、本発明は、これに限るものではない。

例えば、図８に示されるように、ハイブリッド車に設けられるエアコンには、コンプレッサ６０の駆動源として、エンジン１４と別にコンプレッサモータ６２が設けられることがある。

このようなコンプレッサモータ６２が設けられているときには、コンプレッサ６０とコンプレッサモータ６２の間に電磁クラッチ６４を設け、電磁クラッチ６４を介して、コンプレッサモータ６２の駆動力が、コンプレッサ６０と電動ファン２４のそれぞれへ伝達可能となるようにする。

また、冷却コントローラ３２は、ファンモータ２６の駆動／停止に換えて、この電磁クラッチ６４のオン／オフを制御する。これにより、ファンモータ２６を省くことができる。

また、電磁クラッチを設けるときに、例えば、車両後方側に配置する冷却ファン（例えば、メカニカルファン２２）に電磁クラッチを設け、この冷却ファンの駆動源を電磁クラッチによって切り換えるようにしても良い。すなわち、エンジンとファンモータの何れかによって冷却ファンが駆動されるように電磁クラッチを配置する。

これにより、一つの冷却ファンをエンジンとファンモータの何れかで駆動可能となるので、例えば、冷却用熱交換器の車両前方側に配置する冷却ファン及びファンシュラウド（例えば電動ファン２４とファンシュラウド３０）を省略することができる。

車両前方側に冷却ファンやファンシュラウドを設けた場合、冷却風の導風効率の低下が生じてしまうことがあるが、異なる駆動源の駆動力によって冷却ファンを駆動するときに、車両前方側の冷却ファン及びファンシュラウドを省略することができるので、冷却風の導風効率の向上を図ることができ、冷却風を用いるときの冷却効率の向上を図ることができる。

なお、以上説明した本実施の形態では、エンジン制御手段であるエンジンＥＣＵ３４と別に、冷却コントローラ３２、３２Ａを設けたが、冷却コントローラ３２、３２Ａの機能をエンジンＥＣＵ３４に合わせ持たせ、エンジン始動要求の有無を、エンジン停止条件及びエンジン再始動条件に含ませるようにしても良い。

すなわち、エンジンＥＣＵ３４で、エンジンラジエタ１８の冷却負荷を判断すると共に、エアコンＥＣＵ４０から読み込む冷媒圧力からコンデンサ２０２対する冷却負荷を判断し、この判断結果に基づいて電動ファン２４の駆動を制御すると共に、エンジン始動要求が解除されている状態では、エンジン停止条件が成立可能となるようにし、エンジン始動要求が行われているときには、エンジン再始動条件が成立するようにすれば良い。

このとき、コンデンサ２０に対する冷却負荷は、エアコンＥＣＵ４０が判断し、エアコンＥＣＵ４０がコンデンサ２０の冷却能力の増加を要求したときに、エンジンＥＣＵ３４が電動ファン２４を駆動させると共に、電動ファン２４を駆動させているときに、エアコンＥＣＵ４０が冷却能力の増加を要求したときに、エンジン再始動条件が成立したと判断して、エンジン１４を再始動させるものであっても良い。

また、以上説明した本実施の形態は、本発明の構成を限定するものではない。例えば、本実施の形態では、エンジンラジエタ１４とコンデンサ２０、エンジンラジエタ１８、コンデンサ２０Ａ及びＨＶラジエタ５２の冷却を例に説明したが、本発明が適用される冷却装置を用いて冷却する冷却用熱交換器及び冷却用熱交換器の組み合わせはこれに限るものではなく、車両に設けられる任意の冷却用熱交換器及び任意の冷却用熱交換器の組み合わせに適用することができる。

第１の実施の形態に係る車両の要部の概略図である。 第１の実施の形態に係る冷却装置を含む要部のブロック図である。 第１の実施の形態に係る冷却処理の概略を示す流れ図である。 第２の実施の形態に係る冷却処理の概略を示す流れ図である。 第３の実施の形態に係る車両の要部の概略図である。 第３の実施の形態に係る冷却装置を含む要部のブロック図である。 第３の実施の形態に係る冷却処理の概略を示す流れ図である。 本発明が適用される他の一例を示す冷却装置を含む要部のブロック図である。

符号の説明

１０、１０Ａ 車両
１４ エンジン
１６、５０ 冷却装置
１８ エンジンラジエタ（冷却用熱交換器）
２０、２０Ａ コンデンサ（冷却用熱交換器）
２２ メカニカルファン（冷却ファン、第１の冷却ファン）
２４ 電動ファン（冷却ファン、第２の冷却ファン）
２６ ファンモータ
２８、３０ ファンシュラウド
３２ 冷却コントローラ（選択手段、冷却制御手段）
３４ エンジンＥＣＵ（エンジン制御手段）
３６ 速度センサ（検出手段）
３８ 温度センサ（検出手段）
４０ エアコンＥＣＵ
４２ 圧力センサ（検出手段）
５２ ＨＶラジエタ（冷却用熱交換器）
５４ ハイブリッドＥＣＵ
５６ 温度センサ（検出手段）

Claims (7)

1. エンジン停止条件の成立によってエンジンを停止すると共に、エンジン再始動条件の成立によってエンジンを再始動するエンジン制御手段を含む車両に設けられて、車外から冷却用熱交換器へ導風する冷却風により、冷却用熱交換器内の冷媒を冷却する車両用冷却装置であって、
   前記エンジンの駆動力によって駆動されて、前記冷却風を前記冷却用熱交換器へ導風する第１の冷却ファンと、
   電気モータによって駆動されて、前記冷却風を前記冷却用熱交換器へ導風する第２の冷却ファンと、
   予め設定されている条件及び前記エンジンの停止／始動に基づいて前記第１の冷却ファン又は前記第２の冷却ファンの一方を駆動するように選択すると共に、前記第１の冷却ファン又は前記第２の冷却ファンの他方を停止するように選択する選択手段と、
   前記選択手段によって前記駆動するように選択された前記第１又は第２の冷却ファンが駆動されるように制御すると共に、前記停止するように選択された前記第１及び第２の冷却ファンが停止されるように制御する冷却制御手段と、
   を含む車両用冷却装置。
2. 前記エンジンが始動されているときに、前記選択手段が、前記第２の冷却ファンを停止するように選択する請求項１に記載の車両用冷却装置。
3. 前記エンジン停止条件に基づいて前記エンジンが停止されているときに、前記選択手段が、前記車両の走行速度に基づいて、前記第２の冷却ファンを駆動するように選択するか否かを判定する請求項１に記載の車両用冷却装置。
4. 前記冷却用熱交換器の冷却負荷を検出する検出手段を含み、
   前記エンジン停止条件に基づいて前記エンジンが停止されているときに、前記選択手段が、前記検出手段の検出結果から前記第２の冷却ファンが駆動されるように選択するか否かを判定する請求項１又は請求項３に記載の車両用冷却装置。
5. 前記検出手段によって検出された前記冷却負荷が予め設定されている値を超えた場合、前記選択手段が、前記第２の冷却ファンが駆動されるように選択する請求項４に記載の車両用冷却装置。
6. 前記第２の冷却ファンが駆動されるように選択されているときに、前記検出手段によって検出された前記冷却負荷が予め設定されている値を超えた場合、前記第１の冷却ファンが駆動されるように選択する請求項５に記載の車両用冷却装置。
7. 前記冷却制御手段が、前記エンジン制御手段に含まれ、前記第１の冷却ファンが駆動されるように選択されたか否かが、前記エンジン停止条件及び前記エンジン再始動条件に含まれる請求項１から請求項６の何れか１項に記載の車両用冷却装置。

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