JP2006042441A - 冷却システムおよびその制御方法並びに自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】 冷却システム全体の消費電力を抑え、モータやモータの駆動回路であるインバータが高温に至るのを抑える。
【解決手段】 冷却システムを搭載したハイブリッド自動車のシステムの始動に先立ち、自動車の始動が推定されたときであって、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈを超えるか又は外気温Ｔａが所定の温度Ｔａｔｈを超えるときには（ステップＳ１１０）、モータ冷却システムを駆動してインバータを冷却する（ステップＳ１２０）。ハイブリッド自動車の始動が推定され、且つ、冷却水温Ｔｗまたは外気温Ｔａが所定の温度を超えているときにモータ冷却システムでの冷却を開始するから自動車が停止する度に冷却システムを駆動するものよりシステム全体の消費電力を抑えることができ、また、モータやインバータの温度を下げることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、冷却システムおよびその制御方法並びに自動車に関し、特に、電動機を駆動源の一つとする駆動装置の冷却システムおよびその制御方法並びに冷却システムを搭載した自動車に関する。

従来、この種の駆動装置の冷却システムとしては、外気との熱交換によりエンジン用冷却水を冷却するエンジン用ラジエータとこのラジエータへ外気を供給するエンジン用ファンとを有するエンジン冷却系と、外気との熱交換によりモータ用冷却水を冷却するモータ用ラジエータとこのラジエータへ外気を供給するモータ用ファンとを有するモータ冷却系と、エンジン用冷却水がモータ用ラジエータに流れるよう流路を切り替える切替バルブとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンとモータとが停止した直後にエンジン冷却系とモータ冷却系とを駆動してモータおよびエンジンを冷却し、モータ用冷却水が所定の温度以下となった後は切り替えバルブを制御してエンジン用冷却水をエンジン用ラジエータ，エンジン用ファン，モータ用ラジエータ，モータ用ファンを用いて冷却する。この結果、モータやエンジンが停止後に高温に至るのを抑えることができるとしている。
特開平１０−２３８３４５号公報（図５）

しかしながら、上述の冷却システムでは、モータやエンジンが停止した後に各冷却系を駆動するから消費電力が増加してしまう。このような電力の消費を抑えるため、モータなどを停止した後、冷却システムを駆動することなくモータなどをそのまま放置して冷却することも考えられるが、モータなどを停止した後に再始動するときには、温度の高い冷却水が冷却系を循環してしまい、モータやその駆動回路を構成する素子などに熱損傷が生じる場合がある。

本発明の冷却システムおよびその制御方法並びに自動車は、システム全体の電力の消費を抑えることを目的の一つとする。また、本発明の冷却システムおよびその制御方法並びに自動車は、電動機またはその駆動回路の少なくとも一方が高温に至るのを抑えることを目的とする。

本発明の冷却システムおよびその制御方法並びに自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。

本発明の冷却システムは、
電動機を駆動源の一つとする駆動装置の冷却システムであって、
前記電動機または該電動機の駆動回路の少なくとも一方を熱交換媒体を用いて外気との熱交換により冷却する冷却手段と、
前記熱交換媒体の温度を検出または推定する温度検出推定手段と、
前記駆動装置の始動を推定する始動推定手段と、
該始動推定手段により駆動装置の始動が推定され且つ前記温度検出推定手段により検出または推定された熱交換媒体の温度が所定温度以上であるとき、前記駆動装置の始動に先立って前記冷却手段による冷却を開始する始動推定時制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の冷却システムでは、始動推定手段により駆動装置の始動が推定され且つ温度検出推定手段により検出または推定された熱交換媒体の温度が所定温度以上であるときには、駆動装置の始動に先立って冷却手段による冷却を開始する。この結果、駆動装置を停止する度に冷却を行うものに比してシステム全体の消費電力を抑えることができる。また、駆動装置の始動に先立って冷却手段による冷却を開始するから、電動機またはその駆動回路の少なくとも一方が高温に至るのを抑えることができる。

こうした本発明の冷却システムにおいて、外気温を検出する外気温検出手段を備え、前記温度検出推定手段は、前記外気温検出手段により検出された外気温から前記熱交換媒体の温度を推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、外気温から熱交換媒体の温度を推定することができる。

また、本発明の冷却システムにおいて、前記冷却手段は、外気との熱交換により前記熱交換媒体を冷却する熱交換部と、前記熱交換媒体を前記熱交換部と前記電動機と該電動機の駆動回路とに循環させる循環流路と、前記循環流路のうち少なくとも前記電動機をバイパスするバイパス流路と、前記熱交換媒体が前記バイパス流路を用いずに前記循環流路を循環するか該バイパス流路を用いて該循環流路を循環するかを切り替える循環流路切替手段と、を有する手段であり、前記始動推定時制御手段は、前記駆動装置の始動に先立って前記冷却手段による冷却を開始するときには前記熱交換媒体が前記バイパス流路を用いて前記循環流路を循環するよう前記循環流路切替手段を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動装置の始動に先立って冷却手段による冷却を開始するときに、電動機で暖められた熱交換媒体が駆動回路へ流れることを防ぐことができる。この結果、電動機の駆動回路が高温に至るのを更に抑えることができる。

さらに、本発明の冷却システムにおいて、前記駆動装置の始動が指示されたとき、前記温度検出推定手段により検出または推定された熱交換媒体の温度が第２の所定温度未満のときには前記駆動装置を始動し、前記温度検出推定手段により検出または推定された熱交換媒体の温度が前記第２の所定温度以上のときには警告を出力すると共に該検出または推定された熱交換媒体の温度が前記第２の所定温度未満に至ってから前記駆動装置を始動する始動時制御手段を備えるものとすることもできる。こうすれば、温度検出推定手段により検出または推定された熱交換媒体の温度が第２の所定温度以上のときには警告を出力することができる。また、温度検出推定手段により検出または推定された熱交換媒体の温度が第２の所定温度未満に至ってから始動を開始するから、始動後に電動機の駆動回路が高温に至るのを抑えることができる。尚、第２の所定温度は、始動推定時制御手段において駆動装置の始動に先立って冷却手段による冷却を開始する条件としての所定温度と同じ温度としてもよい。

そして、本発明の冷却システムにおいて、前記冷却手段は、前記熱交換媒体を外気との熱交換により冷却するラジエータと、該ラジエータへ外気を送るファンと、を有する手段であるものとすることもできる。

本発明の自動車は、
走行用の駆動源として電動機を有する駆動装置と、
該駆動装置を冷却する上述した各態様のいずれかの冷却システム、即ち、基本的には、電動機を駆動源の一つとする駆動装置の冷却システムであって、少なくとも前記電動機と該電動機の駆動回路とを熱交換媒体を用いて外気との熱交換により冷却する冷却手段と、前記熱交換媒体の温度を検出または推定する温度検出推定手段と、前記駆動装置の始動を推定する始動推定手段と、該始動推定手段により駆動装置の始動が推定され且つ前記温度検出推定手段により検出または推定された熱交換媒体の温度が所定温度以上であるとき、
前記駆動装置の始動に先立って前記冷却手段による冷却を開始する始動推定時制御手段と、を備える冷却システムと、
を搭載することを要旨とする。

この本発明の自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の冷却システムを搭載するから、本発明の冷却システムが奏する効果と同様の効果、例えば、システム全体の消費電力を抑えることができる効果や電動機またはその駆動回路の少なくとも一方が高温に至るのを抑えることができる効果などを奏することができる。

こうした本発明の自動車において、前記自動車のドアロックの解除を検出するロック解除検出手段を備え、前記始動推定手段は、前記ロック解除検出手段によりドアロックの解除が検出されたときに前記駆動装置の始動を推定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、駆動装置の始動を推定することができる。また、本発明の自動車において、前記駆動装置は、内燃機関を有する装置であるものとすることもできる。

本発明の冷却システムの制御方法は、
電動機を駆動源の一つとする駆動装置の冷却システムであって、前記電動機または該電動機の駆動回路の少なくとも一方を熱交換媒体を用いて外気との熱交換により冷却する冷却手段を備える冷却システムの制御方法であって、
（ａ）前記熱交換媒体の温度を検出または推定し、
（ｂ）前記駆動装置の始動を推定し、
（ｃ）前記駆動装置の始動が推定され且つ前記検出または推定された熱交換媒体の温度が所定温度以上であるとき、前記駆動装置の始動に先立って前記冷却手段による冷却を開始する
ことを要旨とする。

本発明の冷却システムでは、駆動装置の始動が推定され且つ検出または推定された熱交換媒体の温度が所定温度以上であるとき、駆動装置の始動に先立って冷却手段による冷却を開始する。この結果、駆動装置を停止する度に冷却を行うものに比してシステム全体の消費電力を抑えることができる。また、駆動装置の始動に先立って冷却手段による冷却を開始するから、電動機またはその駆動回路の少なくとも一方が高温に至るのを抑えることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略をモータを冷却する冷却システムを中心に示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフトにキャリアが接続された遊星歯車機構３０と、遊星歯車機構３０のサンギヤに接続された発電可能なモータＭＧ１と、遊星歯車機構３０のリングギヤに接続されたモータＭＧ２と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやり取りするバッテリ５０と、循環する冷却水を用いてモータＭＧ１やモータＭＧ２などを冷却するモータ冷却システム６０と、自動車全体を制御する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）７０とを備える。尚、図示していないが、ハイブリッド自動車２０は、循環する冷却水を用いてエンジン２２を冷却するエンジン冷却システムを備えている。

モータ冷却システム６０は、モータＭＧ１を駆動するインバータ４１，モータＭＧ２を駆動するインバータ４２，モータＭＧ１，ＭＧ２を冷却する冷却水の流路を一部に含む循
環流路６１と、冷却水がモータＭＧ１およびモータＭＧ２をバイパスして流れるよう循環流路６１に設けられたバイパス通路６２と、アクチュエータ（図示せず）により駆動し冷却水がバイパス通路６２を流れずに循環流路６１を循環するかバイパス通路６２を流れて循環流路６１を循環するかを切り替える三方弁６３と、循環流路６１に冷却水を循環させる電動ウォータポンプ６４と、冷却水を外気を用いて冷却するラジエータ６５と、ラジエータ６５へ外気を供給する電動ファン６６とを備える。モータ冷却システム６０では、三方弁６３を切り替えることにより、冷却水がバイパス通路６２へ流れずに循環流路６１を循環してインバータ４１，４２，モータＭＧ１，ＭＧ２を冷却したり、冷却水がモータＭＧ１，ＭＧ２をバイパスするバイパス通路６２へ流れてインバータ４１，４２を冷却したりする。

ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ＥＣＵ７０には、インバータ４１の冷却水の流路の上流側に取り付けられた冷却水温度センサ６７からの冷却水温度Ｔｗやイグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号ＩＧ，外気温センサ８２からの外気温Ｔ，ドアロックの状態を検出するドアロックポジションセンサ８４からのドアロック信号Ｄ，バッテリ５０の図示しない電流センサからの充放電電流などが入力ポートを介して入力されている。また、ＥＣＵ７０からは、エンジン２２を制御するための制御信号やモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するためのインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御信号、電動ウォータポンプ６４を駆動するためのポンプ駆動制御信号、電動ファン６６を駆動するためのファン駆動制御信号，警告灯８６を点灯させるための警告灯制御信号などが出力ポートを介して出力されている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０のモータ冷却システム６０では、冷却水温度センサ６７からの冷却水温Ｔｗに基づいて電動ファン６６を駆動制御し、電動ファン６６からラジエータ６５に供給する外気の量を調節してシステムを循環する冷却水を冷却する。そして、こうして冷却された冷却水を用いて、インバータ４１，４２，モータＭＧ１，ＭＧ２を冷却する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０のモータ冷却システム６０の動作、特に、ハイブリッド自動車２０の始動が推定された時の動作と始動指示がなされた時の動作とについて説明する。

最初に、ハイブリッド自動車２０の始動が推定された時の動作について説明する。図２は、ＥＣＵ５０により実行される始動推定時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ハイブリッド自動車２０のシステムを停止した後に始動が推定される所定の条件、例えば、ドアロックポジションセンサ８４からのドアロック信号Ｄより自動車を停止した後ドアがロックがされ、その後解除されたことが検出されたなどの条件が成立したときに実行される。

始動推定時制御ルーチンが実行されると、ＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、冷却水温センサ６７からの冷却水温Ｔｗや外気温センサ８２からの外気温Ｔａ，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号ＩＧなど制御に必要なデータを入力する処理を実行し（ステップＳ１００）、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈを超えているか又は外気温Ｔａが閾値Ｔａｔｈを超えているかを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、閾値Ｔｗｔｈは、ハイブリッド自動車２０を始動した後に冷却水をインバータ４１，４２へ循環させるとインバータ４１，４２が高温に至る水温の閾値であり、例えば６５℃のように設定される。また、閾値Ｔａｔｈは、ハイブリッド自動車２０をシステム停止した後放置して冷却水やインバータ４１，４２を自然冷却しようとしても冷却が進まない外気温の閾値であり、
例えば３０℃のように設定される。

冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈを超えていたり外気温Ｔａが閾値Ｔａｔｈを超えているときには、冷却水温Ｔｗやインバータ４１，４２の温度が上昇し冷却水やインバータ４１，４２が高温に至ると判断して、冷却水がモータＭＧ１，ＭＧ２をバイパスするバイパス通路６２を流れるよう三方弁６３のアクチュエータ（図示せず）を駆動制御して三方弁６３を切り替えたり、電動ウォーターポンプ６４や電動ファン６６を駆動制御するなどモータ冷却システム６０を駆動するのに必要な制御を行う（ステップＳ１２０）。このように、モータ冷却システム６０による冷却を開始するから冷却水の温度やインバータ４１，４２の温度を下げることができる。また、モータ冷却システム６０での冷却を開始するときには、冷却水がバイパス通路６２を通り循環するよう三方弁６３を切り替えるので、モータＭＧ１，ＭＧ２で滞留し温められて高温になった冷却水がインバータ４１，４２へ流入するのを防ぐことができる。

続いて、本ルーチンを実行して所定時間経過したかを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、所定時間とは、運転者がドアロックを解除してから自動車を始動するまでに通常要する時間より長い時間であり、例えば５分間のように設定される。所定時間経過していなければ、自動車が始動される可能性があるので、続いて、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号ＩＧが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１４０）。イグニッション信号ＩＧが検出されないときには運転者がハイブリッド自動車２０を始動していないと判断して、ステップＳ１００の処理へ戻り、ステップＳ１００〜Ｓ１４０の処理を繰り返す。一方、イグニッション信号ＩＧが検出されたときには運転者からハイブリッド自動車２０に始動指示がなされたと判断して、本ルーチンを終了する。

一方、ステップＳ１３０の処理で所定時間が経過したと判定されたときには、ハイブリッド自動車２０の始動が推定されたが実際に始動されないと判断して、次の始動が推定されるときに備えて冷却水がモータＭＧ１，ＭＧ２を流れるよう三方弁６３の切り替えたり、電動ウォータポンプ６４の駆動停止や電動ファン６６の駆動停止などモータ冷却システム６０の駆動を停止する処理を実行し（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。

また、本ルーチンの実行を開始するときに冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈ未満であると共に外気温Ｔａが閾値Ｔａｔｈ未満であったり、ステップＳ１００〜Ｓ１４０の処理を繰り返しているうちに冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈ未満になると共に外気温Ｔａが閾値Ｔａｔｈ未満になると、モータ冷却システム６０により冷却水やインバータ４１，４２を冷却する必要はないと判断し、モータ冷却システム６０が駆動しているときにはモータ冷却システム６０の駆動を停止して（ステップＳ１５０，Ｓ１６０）、本ルーチンを終了し、モータ冷却システム６０が駆動していなければモータ冷却システム６０を停止する必要がないのでそのまま本ルーチンを終了する。

このように、始動推定時制御ルーチンでは、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈを超えていたり外気温Ｔａが閾値Ｔａｔｈを超えているときには、モータ冷却システム６０による冷却を開始するから冷却水の温度やインバータ４１，４２の温度を下げることができる。また、モータ冷却システム６０での冷却を開始するときには冷却水がバイパス通路６２を通り循環するよう三方弁６３を切り替えるので、モータＭＧ１，ＭＧ２で滞留し温められて高温になった冷却水がインバータ４１，４２へ流入するのを防ぐことができる。

次に、ハイブリッド自動車２０の始動指示がなされた時の動作について説明する。図３は、ＥＣＵ７０により実行される始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、イグニッションスイッチ８０がオンとなりイグニッション信号ＩＧが検出されたとき、即ち、運転者により始動指示がなされたときに実行される。

始動制御ルーチンが実行されると、ＥＣＵ７０のＣＰＵ７２は、まず、冷却水温センサ６７からの冷却水温Ｔｗなど制御に必要なデータを入力する処理を実行し（ステップＳ２００）、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈを超えているかを判定する（ステップＳ２１０）。実施例では、閾値Ｔｗｔｈは、始動推定時制御ルーチンのステップＳ１１０の処理で用いた閾値Ｔｗｔｈと同じ値を用いるものとするが、異なる値を用いてもよい。

冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈより高いときには、冷却水を循環させるとインバータ４１，４２が高温に至ると判断し、続いて、モータ冷却システム６０が駆動しているかを判定する（ステップＳ２２０）。モータ冷却システム６０が駆動していなければ、冷却水がモータＭＧ１，ＭＧ２をバイパスするバイパス通路を流れるよう三方弁６３のアクチュエータ（図示せず）を駆動制御して三方弁６３を切り替えたり、電動ウォーターポンプ６４や電動ファン６６を駆動制御するなどモータ冷却システム６０を駆動するのに必要な制御を行い（ステップＳ２３０）、冷却水温Ｔｗが高いことを運転者に示す警告灯８６を点灯させる（ステップＳ２４０）。一方、モータ冷却システム６０が駆動しているときには、モータ冷却システム６０を駆動するのに必要な制御を行う必要がないので、そのまま警告灯８６を点灯させる（ステップＳ２４０）。このように、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈより高いときには、モータ冷却システム６０を駆動し冷却水やインバータ４１，４２を冷却すると共に警告灯８６を点灯し運転者に冷却水温が高いことを知らせることができる。

続いて、所定時間経過したかを判定する（ステップＳ２５０）。ここで、所定時間は、再度冷却水温Ｔｗを閾値Ｔｗｔｈと比較するのに要する時間であり、例えば、５秒のように設定される。所定時間経過していないときには所定時間が経過するまで待ち、所定時間が経過するとステップＳ２００の処理へ戻り、ステップＳ２００〜Ｓ２５０の処理を繰り返す。

ステップＳ２００〜Ｓ２５０の処理を繰り返すことにより冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈ未満になったり、始動時にはじめから冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈ未満のときには、ハイブリッド自動車２０をシステム始動できる状態にあると判断し、モータ冷却システム６０が駆動しているかを判定する（ステップＳ２６０）。モータ冷却システム６０が駆動していれば駆動を停止する処理を行い（ステップＳ２７０）、モータＭＧ１，ＭＧ２，インバータ４１，４２，エンジン２２へ制御信号を送信するなどハイブリッド自動車２０のシステムを始動するために必要な処理を実行し（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。また、モータ冷却システム６０を駆動していなければ、モータ冷却システム６０を停止する必要がないので、直ちにシステムを始動するために必要な処理を実行し（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。なお、システムを始動するために必要な処理には、必要に応じてモータ冷却システム６０を駆動させる処理も含まれる。このように、冷却水温Ｔｗが十分下がった後にハイブリッド自動車２０のシステムの始動を開始するから、始動後にインバータ４１，４２やモータＭＧ１，ＭＧ２が高温に至るのを抑えることができる。

いま、ハイブリッド自動車２０のシステムを停止してドアをロックし、その後あまり時間をおかずに（例えば、３分後に）ドアロックを解除し、通常にイグニッションスイッチ８０をオンとしてハイブリッド自動車２０を始動する場合を考える。この場合、ドアロックが解除されたときに始動推定時制御ルーチンが実行され、イグニッションスイッチ８０がオンとされたときに始動制御ルーチンが実行される。始動推定時制御ルーチンの実行を開始するときには冷却水温Ｔｗは十分下がっていないと考えられるから、モータ冷却システム６０を駆動して（ステップＳ１２０）、冷却水やインバータ４１，４２の冷却が行なわれる。図４は、ハイブリッド自動車２０をシステム停止して３分後にモータ冷却システム６０での冷却を開始したときの冷却水温Ｔｗおよびインバータ４１，４２の温度の時間
変化の概念図である。図示するように、システム停止後冷却水温Ｔｗおよびインバータ４１，４２の温度は徐々に上昇し、モータ冷却システム６０での冷却を開始すると冷却水温Ｔｗおよびインバータ４１，４２の温度は低下する。このように、冷却水温Ｔｗおよびインバータ４１，４２の温度が低下したところで始動制御ルーチンが実行される。冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈよりも高いときにイグニッションスイッチ８０がオンされて始動制御ルーチンが実行されると、モータ冷却システム６０の駆動はそのまま継続されて警告灯が点灯される（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）。そして、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈ未満に至ったときにハイブリッド自動車２０を始動する。また、始動推定時制御ルーチンの実行を開始するときには冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈよりも高いがモータ冷却システム６０の駆動により短時間（例えば１分）で閾値Ｔｗｔｈ未満になると、イグニッションスイッチ８０の操作に拘わらず、モータ冷却システム６０の駆動を停止する（ステップＳ１６０）。したがって、その後、イグニッションスイッチ８０がオンされると、直ちにシステムが始動される。このように、ドアをロックした後あまり時間をおかずにドアロックを解除し、通常にイグニッションスイッチ８０をオンとしハイブリッド自動車２０を始動するときには、ハイブリッド自動車２０の始動に先立ってモータ冷却システム６０を駆動しインバータ４１，４２を冷却する。この結果、自動車のシステムを停止する度に冷却システムを駆動しインバータ４１，４２を冷却するものに比してシステム全体の消費電力を抑えることができる。また、ハイブリッド自動車２０の始動に先立ってインバータ４１，４２の冷却を開始するから、インバータ４１，４２が高温に至るのを抑えることができる。さらに、始動制御ルーチンでは、冷却水温Ｔｗが所定温度未満に至ってからハイブリッド自動車２０の始動を開始するから、始動後にインバータ４１，４２が高温に至るのを抑えることができる。

次に、ハイブリッド自動車２０のシステムを停止してドアをロックし、その後あまり時間をおかずにドアロックが解除されたもののハイブリッド自動車２０を始動しない場合、例えば忘れ物を取りにきただけでハイブリッド自動車２０を始動しない場合を考える。この場合、前述したように、始動推定制御ルーチンが実行されてモータ冷却システム６０が駆動されるが、冷却水温Ｔｗと外気温Ｔａとが所定の温度未満になったときや冷却水温Ｔｗや外気温Ｔａが所定の温度以上であっても所定時間が経過したときにモータ冷却システム６０の駆動は停止される（ステップＳ１６０）。このように、ドアロックが解除された後ハイブリッド自動車２０が始動しないときには、モータ冷却システム６０を駆動しても所定時間経過すると駆動を停止するので、無駄な電力の消費を抑えることができる。

次に、ハイブリッド自動車２０のシステムを停止してドアをロックし、その後比較的長い時間（例えば８時間）を経過した後にドアロックを解除し、イグニッションスイッチ８０をオンとしてハイブリッド自動車２０のシステムを始動する場合を考える。この場合、ドアロックが解除されたときに始動推定時制御ルーチンが実行されるが、冷却水温Ｔｗは閾値Ｔｗｔｈ未満であるから、通常はモータ冷却システム６０を駆動することなく始動推定時制御ルーチンは終了する。したがって、イグニッションスイッチ８０がオンされたときには、ただちにハイブリッド自動車２０が始動される。このように、ドアをロックした後比較的長い時間をおきドアロックを解除しハイブリッド自動車２０を始動する場合には、ハイブリッド自動車２０の始動に先立ちモータ冷却システム６０を駆動することなくハイブリッド自動車２０を始動する。この結果、不必要にモータ冷却システム６０を駆動することがないから、無駄な電力の消費を抑えることができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ハイブリッド自動車２０の始動が推定されたときに始動推定時制御ルーチンを実行し、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈより高いか又は外気温Ｔａが閾値Ｔａｔｈより高いかのいずれかが成立するときにハイブリッド自動車２０の始動制御ルーチンの実行に先立ってインバータ４１，４２の冷却を開始する。この結果、インバータ４１，４２が高温に至るのを抑えることができる。また、自
動車をシステム停止する度に冷却システムを駆動するものに比してシステム全体の消費電力を抑えることができる。そして、ハイブリッド自動車２０の始動に先立ちインバータ４１，４２の冷却を開始するときには、冷却水がモータＭＧ１，ＭＧ２をバイパスするバイパス通路６２を流れるよう三方弁６３を切り替えるから、モータＭＧ１，ＭＧ２に滞留し温められた冷却水がインバータ４１，４２へ流れるのを防ぐことができる。この結果、インバータ４１，４２の温度の上昇をさらに抑えることができる。また、始動制御ルーチンでは、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈより高いときには警告を発するから、運転者に冷却水温が高いことを知らせることができる。そして、冷却水温Ｔｗが十分下がった後にハイブリッド自動車の始動を開始するから、始動後にインバータ４１，４２やモータＭＧ１，ＭＧ２が高温に至るのを抑えることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｔｈより高いか否かおよび外気温Ｔａが閾値Ｔａｔｈより高いか否かの二つの条件によりモータ冷却システム６０の駆動を判定したが、外気温Ｔａまたは冷却水温Ｔｗの一方の条件だけでモータ冷却システム６０の駆動を判定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータ冷却システム６０は、冷却水がモータＭＧ１，ＭＧ２をバイパスするバイパス通路６２と、冷却水の流路を切り替える三方弁６３とを備える構成としたが、バイパス通路６２と三方弁６３とを備えない構成としてもよい。この場合、ハイブリッド自動車２０の停止後モータＭＧ１，ＭＧ２に滞留して温められた冷却水がインバータ４１，４２を循環することとなるが、モータＭＧ１，ＭＧ２で滞留することによる冷却水の温度上昇が小さければインバータ４１，４２が高温に至るのを抑えることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、冷却システムをモータＭＧ１，ＭＧ２，インバータ４１，４２を冷却するシステムであるものとしたが、冷却システムとしてモータＭＧ１，ＭＧ２，インバータ４１，４２のうちの少なくとも一つを冷却するシステムであればよく、例えば、モータＭＧ１のみを冷却するシステムとしたり、インバータ４１のみを冷却するシステムとすることもできる。

そして、上述した実施例では、冷却システムをハイブリッド自動車２０に搭載した場合を例示したが、モータを駆動源の一つとする駆動装置のモータとモータの駆動回路とを冷却するシステムであれば様々なものに組み入れることができ、例えば、実施例とは異なる構成のハイブリッド自動車や、燃料電池からの電力で走行用モータを駆動させ走行する電気自動車などに組み入れてもよい。いずれの場合も上述した実施例と同様の効果が得られる。

また、上述した実施例では、冷却システムとして駆動装置のモータとモータの駆動回路とを冷却するシステムを例示したが、自動車に搭載されるモータとモータの駆動回路とを冷却するシステムであれば様々なものに適用でき、例えば、エアコンディショナーのエアコンプレッサーのモータとその駆動回路や、燃料電池からの電力で走行する自動車であれば燃料電池に燃料や空気を供給するためのポンプのモータとその駆動回路などにも適用することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明の一実施形態としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略をモータを冷却する冷却システムを中心に示す構成図である。 ＥＣＵ７０により実行される始動推定時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ＥＣＵ７０により実行される始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ハイブリッド自動車２０を停止後放置し、その後モータ冷却システム６０での冷却を開始したときの冷却水温Ｔｗおよびインバータ４１，４２の温度の時間変化の概念図である。

符号の説明

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、３０ 遊星歯車機構、４１，４２ インバータ、５０ バッテリ、６０ モータ冷却システム、６１ 循環流路、６２ バイパス通路、６３ 三方弁、６４ 電動ウォータポンプ、６５ ラジエータ、６６ 電動ファン、６７ 冷却水温度センサ、７０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）、７２ ＣＰＵ、７４
ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８２ 外気温センサ、８４ ドアロックポジションセンサ、８６ 警告灯、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (9)

1. 電動機を駆動源の一つとする駆動装置の冷却システムであって、
   前記電動機または該電動機の駆動回路の少なくとも一方を熱交換媒体を用いて外気との熱交換により冷却する冷却手段と、
   前記熱交換媒体の温度を検出または推定する温度検出推定手段と、
   前記駆動装置の始動を推定する始動推定手段と、
   該始動推定手段により駆動装置の始動が推定され且つ前記温度検出推定手段により検出または推定された熱交換媒体の温度が所定温度以上であるとき、前記駆動装置の始動に先立って前記冷却手段による冷却を開始する始動推定時制御手段と、
   を備える冷却システム。
2. 請求項１記載の冷却システムであって、
   外気温を検出する外気温検出手段を備え、
   前記温度検出推定手段は、前記外気温検出手段により検出された外気温から前記熱交換媒体の温度を推定する手段である
   冷却システム。
3. 請求項１または２記載の冷却システムであって、
   前記冷却手段は、外気との熱交換により前記熱交換媒体を冷却する熱交換部と、前記熱交換媒体を前記熱交換部と前記電動機と該電動機の駆動回路とに循環させる循環流路と、前記循環流路のうち少なくとも前記電動機をバイパスするバイパス流路と、前記熱交換媒体が前記バイパス流路を用いずに前記循環流路を循環するか該バイパス流路を用いて該循環流路を循環するかを切り替える循環流路切替手段と、を有する手段であり、
   前記始動推定時制御手段は、前記駆動装置の始動に先立って前記冷却手段による冷却を開始するときには前記熱交換媒体が前記バイパス流路を用いて前記循環流路を循環するよう前記循環流路切替手段を制御する手段である
   冷却システム。
4. 前記駆動装置の始動が指示されたとき、前記温度検出推定手段により検出または推定された熱交換媒体の温度が第２の所定温度未満のときには前記駆動装置を始動し、前記温度検出推定手段により検出または推定された熱交換媒体の温度が前記第２の所定温度以上のときには警告を出力すると共に該検出または推定された熱交換媒体の温度が前記第２の所定温度未満に至ってから前記駆動装置を始動する始動時制御手段を備える請求項１ないし３いずれか記載の冷却システム。
5. 前記冷却手段は、前記熱交換媒体を外気との熱交換により冷却するラジエータと、該ラジエータへ外気を送るファンと、を有する手段である請求項１ないし４いずれか記載の冷却システム。
6. 走行用の駆動源として電動機を有する駆動装置と、該駆動装置を冷却する請求項１ないし５いずれか記載の冷却システムと、を搭載する自動車。
7. 請求項６記載の自動車であって、
   前記自動車のドアロックの解除を検出するロック解除検出手段を備え、
   前記始動推定手段は、前記ロック解除検出手段によりドアロックの解除が検出されたときに前記駆動装置の始動を推定する手段である
   自動車。
8. 前記駆動装置は、内燃機関を有する装置である請求項６または７記載の自動車。
9. 電動機を駆動源の一つとする駆動装置の冷却システムであって、前記電動機または該電動機の駆動回路の少なくとも一方を熱交換媒体を用いて外気との熱交換により冷却する冷却手段を備える冷却システムの制御方法であって、
   （ａ）前記熱交換媒体の温度を検出または推定し、
   （ｂ）前記駆動装置の始動を推定し、
   （ｃ）前記駆動装置の始動が推定され且つ前記検出または推定された熱交換媒体の温度が所定温度以上であるとき、前記駆動装置の始動に先立って前記冷却手段による冷却を開始する
   冷却システムの制御方法。
   

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