JP2009038958A - 車両の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両外部の電源からの充電および電気負荷への放電の少なくともいずれかが可能な蓄電機構と、充放電によって電流が流れる電気機器と、蓄電機構および電気機器の少なくともいずれかを冷却する冷却機構とを備えた車両において、車両の周囲の音量に応じて冷却機構の作動により発生する音量を自動的に制御する。
【解決手段】ＥＣＵは、充放電モードであって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、現在の時刻が、周囲の音量が小さい時間帯に含まれると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、インバータ用冷却水を循環させる電動ウォータポンプを停止させるステップ(Ｓ１０８)と、充放電電流Ｉが通常値よりも低い電流値ＡになるようなＰＷＭ信号を生成するステップ(Ｓ１１０)と、ＰＷＭ信号をインバータを制御する駆動回路に出力するステップ(Ｓ１１２)とを含む、プログラムを実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、蓄電機構を備えた車両の制御に関し、特に、車両外部の電源からの充電および電気負荷への放電の少なくともいずれかが可能な蓄電機構を備えた車両の制御に関する。

従来、バッテリから供給される電力で作動するモータを動力源とする車両（ハイブリッド車両や電気自動車など）において、車両外部の交流電源からの電力をバッテリに充電したり車両外部の電気負荷にバッテリの電力を供給したりすることができる車両が公知である。このような車両においては、バッテリやバッテリに電気的に接続される電気機器の充電や放電による温度上昇を抑制するために、バッテリや電気機器を冷却する冷却機構が備えられている場合がある。しかしながら、車両のユーザによっては冷却機構の作動による音量の大きさが気になるという問題がある。このような問題を解決する技術が、たとえば特開２００５−２７６７３３号公報（特許文献１）に開示されている。

この公報に開示された充電装置は、電池パックを充電する。この充電装置は、電池パックを冷却する冷却ファンと、冷却ファンの出力を制御するための手段と、冷却ファンの出力を選択するための冷却ファン出力選択手段とを含む。

この公報に開示された充電装置によると、電池パックの種類や、充電時の状況などに応じて、冷却ファンの出力状態を冷却ファン出力選択手段によってユーザが任意に選択し、設定することが可能になる。これにより、冷却ファンによる音量のレベルを選択できるようになる。
特開２００５−２７６７３３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された装置のようにユーザが冷却ファンの出力状態を選択するのでは、以下のような問題がある。すなわち、車両外部の交流電源からの電力をバッテリに充電する車両においては、ユーザが車両に乗車していない車両不使用時の夜間や早朝に充電が行なわれることが想定される。夜間や早朝は昼間に比べて静寂であるため、冷却機構の作動音が車両周囲に与える影響は大きいと考えられる。特許文献１に開示された充電装置においては、冷却ファンの出力状態をユーザが選択する必要がある。そのため、上述のようにユーザが車両に乗車していない車両不使用時は、冷却機構の作動音を低下させることができないという問題がある。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、車両外部の電源からの充電および電気負荷への放電の少なくともいずれかが可能な蓄電機構と、蓄電機構の充電や放電によって電流が流れる電気機器と、蓄電機構および電気機器の少なくともいずれかを冷却する冷却機構とを備えた車両において、車両の周囲の音量に応じて冷却機構から発生する音量を自動的に制御することができる制御装置および制御方法を提供することである。

第１の発明に係る制御装置は、車両外部の電源からの充電および電気負荷への放電の少なくともいずれかが可能な蓄電機構と、車両外部の電源および電気負荷のいずれかと蓄電機構との間に電気的に接続され、充電および放電のいずれかの際に電流が流れる電気機器と、蓄電機構および電気機器の少なくともいずれかを冷却する冷却機構とを備えた車両を制御する。この制御装置は、車両の周囲の音量に関する情報を検出するための検出手段と、電気機器に電流が流れている状態において、検出された情報に基づいて、冷却機構の作動状態を制御するための制御手段とを含む。第９の発明に係る制御方法は、第１の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第１または９の発明によると、充電および放電のいずれかの際に電流が流れる蓄電機構および電気機器の少なくともいずれかを冷却する冷却機構の作動状態が、車両の周囲の音量に関する情報に基づいて制御される。そのため、たとえば、検出された情報が車両の周囲が静寂であることを表わす情報である場合に、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態を制御することができる。これにより、車両の周囲の音量に応じて冷却機構から発生する音量を自動的に制御することができる。その結果、車両外部の電源からの充電および電気負荷への放電の少なくともいずれかが可能な蓄電機構と、蓄電機構の充電や放電によって電流が流れる電気機器と、蓄電機構および電気機器の少なくともいずれかを冷却する冷却機構とを備えた車両において、車両の周囲の音量に応じて冷却機構から発生する音量を自動的に制御することができる制御装置および制御方法を提供することができる。

第２の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、情報は、現在時刻についての情報である。制御手段は、周囲の音量が小さいと推定される時間帯に現在時刻が含まれる場合は含まれない場合に比べて、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態を制御するための手段を含む。第１０の発明に係る制御方法は、第２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第２または１０の発明によると、現在時刻が周囲の音量が小さいと推定される時間帯に含まれる場合に、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態が制御される。たとえば、冷却機構の作動が停止される。これにより、ユーザが充電開始後に車両から離れた場合でも、たとえば現在時刻が静寂な深夜時間帯になった時点で、冷却機構から発生する音量を自動的に低下させることができる。

第３の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、情報は、周囲の音量についての情報である。制御手段は、周囲の音量がしきい値より小さい場合は大きい場合に比べて、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態を制御するための手段を含む。第１１の発明に係る制御方法は、第３の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第３または１１の発明によると、周囲の音量がしきい値より小さい場合に、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態が制御される。たとえば、冷却機構の作動が停止される。これにより、ユーザが充電開始後に車両から離れた場合でも、車両の周囲の音量がしきい値より小さくなった時点で、冷却機構から発生する音量を自動的に低下させることができる。

第４の発明に係る制御装置においては、第１〜３のいずれかの発明の構成に加えて、車両外部の電源は交流電源である。電気機器は、スイッチング素子のオンオフ動作により電源の交流電流を直流電流に変換するインバータである。第１２の発明に係る制御方法は、第４の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第４または１２の発明によると、車両外部の電源の交流電流をインバータにより直流電流に変換する際に発生するジュール熱やスイッチング損失によって加熱されるインバータを冷却機構で冷却することができる。

第５の発明に係る制御装置は、第４の発明の構成に加えて、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態が制御されている場合はされていない場合に比べて、インバータにより変換される電流の値を低下させるようにインバータを制御するための手段をさらに含む。第１３の発明に係る制御方法は、第５の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第５または１３の発明によると、冷却機構から発生する音量が小さくされた場合には、インバータにより変換される電流の値が低下される。これにより、冷却機構から発生する音量が小さくされたことにより冷却機構の冷却能力が低下しても、ジュール熱に起因する蓄電機構およびインバータの温度上昇を抑制することができる。

第６の発明に係る制御装置は、第４の発明の構成に加えて、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態が制御されている場合はされていない場合に比べて、インバータのキャリア周波数を低下させるための手段をさらに含む。第１４の発明に係る制御方法は、第６の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第６または１４の発明によると、冷却機構から発生する音量が小さくされた場合には、インバータのキャリア周波数が低下される。これにより、冷却機構から発生する音量が小さくされたことにより冷却機構の冷却能力が低下しても、スイッチング損失に起因するインバータの温度上昇を抑制することができる。

第７の発明に係る制御装置は、第４の発明の構成に加えて、蓄電機構の温度を検出するための手段と、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態が制御されている場合において、蓄電機構の温度が高い場合は低い場合に比べて、インバータにより変換される電流の値を低下させるようにインバータを制御するための手段をさらに含む。第１５の発明に係る制御方法は、第７の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第７または１５の発明によると、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態が制御されている場合において、蓄電機構の温度が高い場合は低い場合に比べて、インバータにより変換される電流の値を低下させる。これにより、冷却機構から発生する音量が小さくされたことにより冷却機構の冷却能力が低下しても、蓄電機構の温度が低い場合には、インバータにより変換される電流の値を低下させずに充放電時間の短縮を優先する一方、蓄電機構の温度が高い場合には、インバータにより変換される電流の値を低下して蓄電機構の温度上昇の抑制を優先することができる。

第８の発明に係る制御装置は、第４の発明の構成に加えて、インバータの温度を検出するための手段と、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態が制御されている場合において、インバータの温度が高い場合は低い場合に比べて、インバータにより変換される電流の値を低下させるようにインバータを制御するための手段をさらに含む。第１６の発明に係る制御方法は、第８の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

第８または１６の発明によると、冷却機構から発生する音量が小さくなるように冷却機構の作動状態が制御された場合において、インバータの温度が高い場合は低い場合に比べて、インバータにより変換される電流の値を低下させる。これにより、冷却機構から発生する音量が小さくされたことにより冷却機構の冷却能力が低下しても、インバータの温度が低い場合には、インバータにより変換される電流の値を低下させずに充放電時間の短縮を優先する一方、インバータの温度が高い場合には、インバータにより変換される電流の値を低下してインバータの温度上昇の抑制を優先することができる。

第１７の発明に係る制御装置においては、第１の発明の構成に加えて、冷却機構には、第１の冷却装置と第２の冷却装置とが備えられる。制御手段は、電気機器に電流が流れている状態において、第１の冷却装置および第２の冷却装置のいずれか一方の冷却装置を常時作動させるとともに、他方の冷却装置の作動状態を検出された情報に基づいて制御するための手段を含む。

第１８の発明に係る制御装置においては、第１７の発明の構成に加えて、情報は、現在時刻についての情報を含む。制御手段は、周囲の音量が小さいと推定される時間帯に現在時刻が含まれる場合は含まれない場合に比べて、他方の冷却装置から発生する音量が小さくなるように他方の冷却装置の作動状態を制御するための手段を含む。

第１９の発明に係る制御装置においては、第１７の発明の構成に加えて、情報は、周囲の音量についての情報を含む。制御手段は、周囲の音量がしきい値より小さい場合は大きい場合に比べて、他方の冷却装置から発生する音量が小さくなるように他方の冷却装置の作動状態を制御するための手段を含む。

第２０の発明に係る制御装置においては、第１７〜１９のいずれかの発明の構成に加えて、第１の冷却装置は、蓄電機構および電気機器の少なくともいずれかを冷却する冷却水を循環させる電動ポンプである。冷却機構には、冷却水の熱を外気に放出する放熱器が備えられる。第２の冷却装置は、蓄電機構、電気機器および放熱器の少なくともいずれかに冷却風を供給する電動ファンである。制御手段は、電動ポンプを常時作動させるとともに、電動ファンの作動状態を検出された情報に基づいて制御するための手段を含む。

第２１の発明に係る制御装置においては、第２０の発明の構成に加えて、電気機器は、リアクトルとスイッチング素子とを有し、スイッチング素子のオンオフ動作により入力電圧を昇降して出力するコンバータである。電動ポンプは、コンバータを冷却する冷却水を循環させる。制御手段は、電動ファンの作動状態を、検出された情報に加えて、冷却水の温度およびコンバータの温度の少なくともいずれかの温度に基づいて制御するための手段を含む。

第２２〜２６の発明に係る制御方法は、それぞれ第１７〜２２の発明に係る制御装置と同様の要件を備える。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の電気機器には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車両について説明する。

ハイブリッド車両は、エンジン４と、モータジェネレータＭＧ（１），ＭＧ（２）と、動力分割機構３と、車輪２とを備える。また、ハイブリッド車両は、インバータ１０，２０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０と、駆動回路４０と、ＡＣスイッチ５０と、バッテリ６０とをさらに備える。

さらに、ハイブリッド車両は、電源ラインＰＬと、接地ラインＧＬと、コンデンサ６２と、Ｕ相ラインＵＬ（１），ＵＬ（２）と、Ｖ相ラインＶＬ（１），ＶＬ（２）と、Ｗ相ラインＷＬ（１），ＷＬ（２）と、電圧センサ８０と、電流センサ８２，８４と、回転角センサ８６，８８とをさらに備える。また、さらに、ハイブリッド車両は、電力ラインＡＣＬ（１），ＡＣＬ（２）と、コネクタ７０とをさらに備える。

このハイブリッド車両は、エンジン４およびモータジェネレータＭＧ（２）を動力源として走行する。動力分割機構３は、エンジン４とモータジェネレータＭＧ（１），ＭＧ（２）とに結合されてこれらの間で動力を分配する。たとえば、動力分割機構３としては、サンギヤ、プラネタリキャリヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。この３つの回転軸がエンジン４およびモータジェネレータＭＧ（１），ＭＧ（２）の各回転軸にそれぞれ接続される。たとえば、モータジェネレータＭＧ（１）のロータを中空としてその中心にエンジン４のクランク軸を通すことで動力分割機構３にエンジン４とモータジェネレータＭＧ（１），ＭＧ（２）とを機械的に接続することができる。

なお、モータジェネレータＭＧ（２）の回転軸は、図示されない減速ギヤや作動ギヤによって車輪２に結合されている。また、動力分割機構３の内部にモータジェネレータＭＧ（２）の回転軸に対する減速機をさらに組込んでもよい。

そして、モータジェネレータＭＧ（１）は、エンジン４によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン４の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両に組込まれ、モータジェネレータＭＧ（２）は、車輪２を駆動する電動機としてハイブリッド車両に組込まれる。

バッテリ６０の正極および負極は、それぞれ電源ラインＰＬおよび接地ラインＧＬに接続される。コンデンサ６２は、電源ラインＰＬと接地ラインＧＬとの間に接続される。インバータ１０は、Ｕ相アーム１２、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６を含む。Ｕ相アーム１２、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６は、電源ラインＰＬと接地ラインＧＬとの間に並列に接続される。Ｕ相アーム１２は、直列に接続されたパワートランジスタ１１１，１１２からなり、Ｖ相アーム１４は、直列に接続されたパワートランジスタ１１３，１１４からなり、Ｗ相アーム１６は、直列に接続されたパワートランジスタ１１５，１１６からなる。パワートランジスタ１１１〜１１６には、それぞれダイオード２１１〜２１６が逆並列に接続される。

なお、上記のパワートランジスタとして、たとえばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を用いることができる。また、パワートランジスタに代えてパワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）等の電力スイッチング素子を用いてもよい。

モータジェネレータＭＧ（１）は、３相コイル５をステータコイルとして含む。３相コイル５を形成するＵ相コイルＵ（１）、Ｖ相コイルＶ（１）およびＷ相コイルＷ（１）の一端は、互いに接続されて中性点Ｎ（１）を形成し、Ｕ相コイルＵ（１）、Ｖ相コイルＶ（１）およびＷ相コイルＷ（１）の他端は、インバータ１０のＵ相アーム１２、Ｖ相アーム１４およびＷ相アーム１６の各々における上下アームの接続ノードにそれぞれ接続される。

インバータ２０は、Ｕ相アーム２２、Ｖ相アーム２４およびＷ相アーム２６を含む。モータジェネレータＭＧ（２）は、３相コイル６をステータコイルとして含む。インバータ２０およびモータジェネレータＭＧ（２）の構成は、それぞれインバータ１０およびモータジェネレータＭＧ（１）と同様である。

３相コイル５の中性点Ｎ（１）には、電力ラインＡＣＬ（１）の一端が接続され、電力ラインＡＣＬ（１）の他端は、コネクタ７０に接続される。また、３相コイル６の中性点Ｎ（２）には、電力ラインＡＣＬ（２）の一端が接続され、電力ラインＡＣＬ（２）の他端は、コネクタ７０に接続される。

バッテリ６０は、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池である。バッテリ６０は、インバータ１０，２０へ電力を供給し、また、インバータ１０および／または２０によって充電される。なお、バッテリ６０に代えて、大容量のキャパシタを用いてもよい。

コンデンサ６２は、電源ラインＰＬと接地ラインＧＬとの間の電圧変動を平滑化する。電圧センサ８０は、コンデンサ６２の端子間電圧、すなわち接地ラインＧＬに対する電源ラインＰＬの電圧ＶＤＣを検出し、その検出した電圧ＶＤＣをＥＣＵ３０へ出力する。

インバータ１０は、駆動回路４０からの駆動信号ＤＲ（１）に基づいて、バッテリ６０からの直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧をモータジェネレータＭＧ（１）へ出力する。また、インバータ１０は、エンジン４の動力を受けてモータジェネレータＭＧ（１）が発電した３相交流電圧を駆動回路４０からの駆動信号ＤＲ（１）に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬへ出力する。

インバータ２０は、駆動回路４０からの駆動信号ＤＲ（２）に基づいて、バッテリ６０からの直流電圧を３相交流電圧に変換し、その変換した３相交流電圧をモータジェネレータＭＧ（２）へ出力する。また、インバータ２０は、車両の回生制動時、車輪２からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ（２）が発電した３相交流電圧を駆動回路４０からの駆動信号ＤＲ（２）に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を電源ラインＰＬへ出力する。

コネクタ７０と車両外部のコネクタ９４とが接続されることにより、コネクタ９４に接続された車両外部の商用電源９２Ａからの電力がバッテリ６０に供給されたり、コネクタ９４に接続され、商用交流電圧で作動する電気機器９２Ｂにバッテリ６０からの電力が供給されたりする。より具体的には、コネクタ７０とコネクタ９４とが接続されて商用電源９２Ａから電力ラインＡＣＬ（１），ＡＣＬ（２）を経由して中性点Ｎ（１），Ｎ（２）に交流電力が与えられると、インバータ１０，２０は、中性点Ｎ（１），Ｎ（２）から入力される交流電力を直流電力に変換して電源ラインＰＬへ出力し、バッテリ６０を充電する。また、電気機器９２Ｂへの給電が要求されると、インバータ１０，２０は、中性点Ｎ（１），Ｎ（２）間に商用交流電圧を発生させ、中性点Ｎ（１），Ｎ（２）から電力ラインＡＣＬ（１），ＡＣＬ（２）を経由して電気機器９２Ｂへ電力が供給される。

モータジェネレータＭＧ（１），ＭＧ（２）の各々は、３相交流回転電機であり、たとえば３相交流同期電動発電機から成る。モータジェネレータＭＧ（１）は、インバータ１０によって回生駆動され、エンジン４の動力を用いて発電した３相交流電圧をインバータ１０へ出力する。また、モータジェネレータＭＧ（１）は、エンジン４の始動時、インバータ１０によって力行駆動され、エンジン４をクランキングする。モータジェネレータＭＧ（２）は、インバータ２０によって力行駆動され、車輪２を駆動するための駆動力を発生する。また、モータジェネレータＭＧ（２）は、車両の回生制動時、インバータ２０によって回生駆動され、車輪２から受ける回転力を用いて発電した３相交流電圧をインバータ２０へ出力する。

電流センサ８２は、モータジェネレータＭＧ（１）の各相コイルに流れるモータ電流Ｉ（１）を検出してＥＣＵ３０へ出力する。回転角センサ８６は、モータジェネレータＭＧ（１）のロータの回転角θ（１）を検出してＥＣＵ３０へ出力する。電流センサ８４は、モータジェネレータＭＧ（２）の各相コイルに流れるモータ電流Ｉ（２）を検出してＥＣＵ３０へ出力する。回転角センサ８８は、モータジェネレータＭＧ（２）のロータの回転角θ（２）を検出してＥＣＵ３０へ出力する。

ＥＣＵ３０は、インバータ１０，２０をそれぞれ制御するための信号ＰＷＩ（１），ＰＷＩ（２）を生成し、その生成した信号ＰＷＩ（１），ＰＷＩ（２）を駆動回路４０へ出力する。

ここで、商用電源９２Ａのコネクタ９４がコネクタ７０に接続され、ＡＣスイッチ５０からの充電要求信号ＣＨＧに基づいて商用電源９２Ａからバッテリ６０の充電が要求されているとき、ＥＣＵ３０は、中性点Ｎ（１），Ｎ（２）に与えられる商用電源９２Ａからの交流電力を直流電力に変換してバッテリ６０を充電するようにインバータ１０，２０を制御する。

また、商用電源９２Ａのコネクタ９４がコネクタ７０に接続され、ＡＣスイッチ５０からの給電要求信号ＳＵＰに基づいてバッテリ６０から商用電源９２Ａへの給電が要求されているとき、ＥＣＵ３０は、バッテリ６０からの直流電力を交流電力に変換して中性点Ｎ（１），Ｎ（２）から商用電源９２Ａへ出力するようにインバータ１０，２０を制御する。

駆動回路４０は、信号ＰＷＩ（１），ＰＷＩ（２）をＥＣＵ３０から受ける。そして、駆動回路４０は、信号ＰＷＩ（１）に基づいて、インバータ１０のパワートランジスタ１１１〜１１６を実際にオン／オフさせるための駆動信号ＤＲ（１）を生成し、その生成した駆動信号ＤＲ（１）をパワートランジスタ１１１〜１１６のゲート電極へ出力する。また、駆動回路４０は、信号ＰＷＩ（２）に基づいて、インバータ２０のパワートランジスタ１２１〜１２６を実際にオン／オフさせるための駆動信号ＤＲ（２）を生成し、その生成した駆動信号ＤＲ（２）をパワートランジスタ１２１〜１２６のゲート電極へ出力する。

ＡＣスイッチ５０は、商用電源９２Ａからバッテリ６０の充電またはバッテリ６０から電気機器９２Ｂへの給電をユーザが指示するための入力装置である。ＡＣスイッチ５０は、商用電源９２Ａからバッテリ６０の充電が指示されると、ＥＣＵ３０へ出力する充電要求信号ＣＨＧを活性化する。また、ＡＣスイッチ５０は、バッテリ６０から電気機器９２Ｂへの給電が指示されると、ＥＣＵ３０へ出力する給電要求信号ＳＵＰを活性化する。なお、ＡＣスイッチ５０は、たとえばタッチパネルや押ボタンなどから成る。

さらに、ハイブリッド車両は、冷却路１００、ラジエータ１１０、電動ウォータポンプ（Ｗ／Ｐ）１２０、流路１３０、電動冷却ファン１４０を含む。

冷却路１００は、内部に冷却水が流動する。冷却路１００は、インバータ１０，２０に接触するように設けられ、インバータ１０，２０の熱を冷却水に積極的に伝達して、インバータ１０，２０を冷却する。

流路１３０は、冷却路１００の出口側とラジエータとを接続する流路１３０Ａ、ラジエータと電動ウォータポンプ１２０とを接続する流路１３０Ｂ、電動ウォータポンプ１２０と冷却路１００の入口側とを接続する流路１３０Ｃを含む。

ラジエータ１１０は、内部を流れる冷却水と外気との間で熱交換を行なうことにより、冷却水を冷却する。

電動ウォータポンプ１２０は、ＥＣＵ３０に接続され、ＥＣＵ３０からの信号により制御される。電動ウォータポンプ１２０の作動により、冷却水が流路１３０を経由して冷却路１００とラジエータ１１０との間を循環する。

電動冷却ファン１４０は、ＥＣＵ３０に接続され、ＥＣＵ３０からの信号により制御される。電動冷却ファン１４０は、バッテリ６０の近傍に設けられる。電動冷却ファン１４０の作動により車両室内の空気がバッテリ６０に供給され、この空気によってバッテリ６０が冷却される。

さらに、ＥＣＵ３０には、バッテリ温度センサ１５０、インバータ温度センサ１６０、タイマ１７０、音量センサ１８０が接続される。

バッテリ温度センサ１５０は、バッテリ６０の内部に設けられ、バッテリ６０の内部の温度（以下、バッテリ温度とも記載する）を検出し、検出結果を表わす信号を、ＥＣＵ３０に送信する。

インバータ温度センサ１６０は、インバータ１０とインバータ２０との間に設けられ、インバータ１０，２０の温度（以下、インバータ温度とも記載する）を検出し、検出結果を表わす信号を、ＥＣＵ３０に送信する。

タイマ１７０は、現在の時刻を検出し、検出結果を表わす信号を、ＥＣＵ３０に送信する。

音量センサ１８０は、車両の外面に設けられ、車両周囲の音量を検出し、検出結果を表わす信号を、ＥＣＵ３０に送信する。

図２を参照して、ＥＣＵ３０の機能ブロック図について説明する。ＥＣＵ３０は、協調制御部３２と、キャリア信号生成部３４と、インバータ制御部３６と、冷却制御部３８とを含む。

協調制御部３２は、イグニッション信号ＩＧが非活性化されているときに充電要求信号ＣＨＧまたは給電要求信号ＳＵＰが活性化されると、キャリア信号生成部３４へ出力されるモード信号ＭＤを活性化する。なお、イグニッション信号ＩＧは、イグニッションキーの位置に応じて変化する信号であり、非活性化されたイグニッション信号ＩＧは、イグニッションキーがオフ位置にあることを示す。すなわち、このモード信号ＭＤは、インバータ１０，２０の動作モードを示す信号であり、非活性化されたモード信号ＭＤは、動作モードが走行モード（通常モード）であることを示し、活性化されたモード信号ＭＤは、動作モードが充放電モードであることを示す。充放電モードになると、商用電源９２Ａからバッテリ６０に充電電流が流れたり、バッテリ６０から電気機器９２Ｂに放電電流が流れたりする。なお、以下の説明においては、充電電流と放電電流とを区別することなく充放電電流Ｉとも記載する。

さらに、協調制御部３２は、イグニッション信号ＩＧが非活性化されており、かつ、ＡＣスイッチ５０からの充電要求信号ＣＨＧが活性化されているとき、インバータ制御部３６へ出力される制御信号ＣＴＬ（１）を活性化する。また、協調制御部３２は、イグニッション信号ＩＧが非活性化され、かつ、ＡＣスイッチ５０からの給電要求信号ＳＵＰが活性化されているとき、インバータ制御部３６へ出力される制御信号ＣＴＬ（２）を活性化する。

キャリア信号生成部３４は、協調制御部３２からのモード信号ＭＤが非活性化されているとき、キャリア信号ＦＣ（１），ＦＣ（２）のキャリア周波数をそれぞれ走行モード用の周波数ｆｄ（１），ｆｄ（２）に設定する。また、キャリア信号生成部３４は、協調制御部３２からのモード信号ＭＤが活性化されているとき、キャリア信号ＦＣ（１），ＦＣ（２）の各々のキャリア周波数を充放電モード用の周波数ｆｃに設定する。そして、キャリア信号生成部３４は、設定されたキャリア周波数を有するキャリア信号ＦＣ（１），ＦＣ（２）を生成し、その生成したキャリア信号ＦＣ（１），ＦＣ（２）をインバータ制御部３６へ出力する。

なお、走行モード用のキャリア周波数ｆｄ（１），ｆｄ（２）は、パワートランジスタ１１１〜１１６，１２１〜１２６のスイッチング損失を考慮して決定され、一般的には可聴域に含まれる（たとえば数ｋＨｚ〜１０ｋＨｚ）。一方、充放電モード用のキャリア周波数ｆｃは、インバータ１０，２０からの電磁音量を低減するため、走行モード用のキャリア周波数ｆｄ（１），ｆｄ（２）よりも高く設定される。たとえば、キャリア周波数ｆｃは、１５ｋＨｚよりも高い周波数に設定され、好ましくは、非可聴域（２０ｋＨｚ以上）に設定される。

インバータ制御部３６は、モータジェネレータＭＧ（１）のトルク指令ＴＲ（１）、モータ電流Ｉ（１）および回転角θ（１）、電圧センサ８０からの電圧ＶＤＣ、ならびにキャリア信号生成部３４からのキャリア信号ＦＣ（１）に基づいて、インバータ１０のパワートランジスタ１１１〜１１６をオン／オフするためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＩ（１）として駆動回路４０へ出力する。また、インバータ制御部３６は、モータジェネレータＭＧ（２）のトルク指令ＴＲ２、モータ電流Ｉ（２）および回転角θ（２）、電圧ＶＤＣ、ならびにキャリア信号生成部３４からのキャリア信号ＦＣ（２）に基づいて、インバータ２０のパワートランジスタ１２１〜１２６をオン／オフするためのＰＷＭ信号を生成し、その生成したＰＷＭ信号を信号ＰＷＩ（２）として駆動回路４０へ出力する。

なお、インバータ制御部３６は、協調制御部３２からの制御信号ＣＴＬ（１）が活性化されているとき、商用電源９２Ａから中性点Ｎ（１），Ｎ（２）に与えられる交流電力が直流電力に変換されてバッテリ６０が充電されるように信号ＰＷＩ（１），ＰＷＩ（２）をそれぞれ生成し、その生成した信号ＰＷＭ（１），ＰＷＭ（２）を駆動回路４０へ出力する。

また、インバータ制御部３６は、協調制御部３２からの制御信号ＣＴＬ（２）が活性化されているとき、電気機器９２Ｂへ出力するための商用交流電圧が中性点Ｎ（１），Ｎ（２）間に発生するように信号ＰＷＩ（１），ＰＷＩ（２）をそれぞれ生成し、その生成した信号ＰＷＭ（１），ＰＷＭ（２）を駆動回路４０へ出力する。

冷却制御部３８は、協調制御部３２から活性化されたモード信号ＭＤを受信すると（すなわち充放電モードであると）、バッテリ温度、インバータ温度、時刻、車両周囲の音量などに基づいて、電動ウォータポンプ１２０や電動冷却ファン１４０の作動を制御する信号を送信する。

さらに、冷却制御部３８は、電動ウォータポンプ１２０や電動冷却ファン１４０の作動状態に応じて、インバータ制御部３６で生成されるＰＷＭ信号やキャリア信号生成部３４で設定されるキャリア信号を変更させる。

このようなＥＣＵ３０の機能は、デジタル回路やアナログ回路の構成を主体としたハードウェアでも、ＥＣＵ３０に含まれるＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリ
とメモリから読み出されてＣＰＵで実行されるプログラムとを主体としたソフトウェアでも実現することが可能である。一般的に、ハードウェアで実現した場合には動作速度の点で有利で、ソフトウェアで実現した場合には設計変更の点で有利であると言われている。以下においては、ソフトウェアとして制御装置を実現した場合を説明する。なお、このようなプログラムを記録した記録媒体についても本発明の一態様である。

図３を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３０が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＥＣＵ３０は、充放電モードであるか否かを判断する。ＥＣＵ３０は、モード信号ＭＤが活性化されている（すなわちイグニッション信号ＩＧが非活性化されているときに充電要求信号ＣＨＧまたは給電要求信号ＳＵＰが活性化されている）と、充放電モードであると判断する。充放電モードであると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。そうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ３０は、現在の時刻が、周囲の音量が小さい時間帯に含まれるか否かを判断する。周囲の音量が小さい時間帯には、たとえば深夜から早朝までの時間帯が設定される。周囲の音量が小さい時間帯に含まれると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ３０は、電動ウォータポンプ１２０を作動させる信号を電動ウォータポンプ１２０に送信する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ３０は、充放電電流Ｉが通常値になるようなＰＷＭ信号を生成する。

Ｓ１０８にて、ＥＣＵ３０は、電動ウォータポンプ１２０を停止させる信号を電動ウォータポンプ１２０に送信する。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ３０は、充放電電流Ｉが通常値よりも低い電流値ＡになるようなＰＷＭ信号を生成する。なお、電流値Ａは、充放電時におけるジュール熱やスイッチング損失によって加熱されるインバータ１０，２０を自然冷却した場合の収束温度が、パワートランジスタ１１１〜１１６，１２１〜１２６の許容温度より低くなるように設定される。Ｓ１１２にて、ＥＣＵ３０は、ＰＷＭ信号を駆動回路４０に出力する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３０により制御される電動ウォータポンプ１２０およびインバータ１０，２０の動作について説明する。

充放電モードにおいて（Ｓ１００にてＹＥＳ）、充放電時刻が、周囲の音量が小さい深夜から早朝までの時間帯に含まれない場合は（Ｓ１０２にてＮＯ）、電動ウォータポンプ１２０が作動され（Ｓ１０４）、充放電電流Ｉが通常値になるようなＰＷＭ信号が生成される（Ｓ１０６）。

その後、時刻が周囲の音量が小さい深夜帯になると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、電動ウォータポンプ１２０が停止される（Ｓ１０８）。これにより、ユーザが充放電を開始した後に車両から離れた場合であっても、車両周囲が静寂な深夜帯になった時点で、電動ウォータポンプ１２０の音量を自動的に抑制することができる。

さらに、電動ウォータポンプ１２０の停止によるインバータ１０，２０の温度上昇を抑制するために、充放電電流Ｉが通常値よりも低い電流値ＡになるようなＰＷＭ信号が生成される（Ｓ１１０）。この電流値Ａが、充放電時におけるジュール熱やスイッチング損失によって加熱されるインバータを自然冷却した場合の収束温度が、パワートランジスタ１１１〜１１６，１２１〜１２６の許容温度より低くなるように設定される。そのため、電動ウォータポンプ１２０を停止した場合であっても、充放電を継続しつつ、インバータ１０，２０の温度を許容温度より低い値に維持することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、充放電時刻が周囲の音量が小さい時間帯になると、インバータを冷却する冷却水を循環させる電動ウォータポンプが自動的に停止される。これにより、ユーザが車両に乗車していない場合であっても、車両周囲の音量に応じて、電動ウォータポンプの作動により発生する音量を抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、図３のＳ１０８において、電動ウォータポンプ１２０を停止したが、本発明に係る制御装置においては、必ずしも電動ウォータポンプ１２０を停止することに限定されず、たとえば、電動ウォータポンプ１２０の作動音が車両周囲に対して大きな音量とならないレベルまで、電動ウォータポンプ１２０の出力を低下するようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、図３のＳ１１０において、Ｓ１０６に示した充放電電流Ｉの通常値を低下させたが、通常値で充放電した場合にインバータ１０，２０の収束温度が許容温度より低くなる場合には、必ずしもＳ１１０にて充放電電流Ｉを低下させることに限定されない。

＜第１の実施の形態の変形例＞
上述の第１の実施の形態においては、インバータ１０，２０を冷却する冷却水を循環させる電動ウォータポンプ１２０の作動により発生する音量を抑制する場合について説明した。これに対し、バッテリ６０を冷却する電動冷却ファン１４０の作動により発生する音量を抑制するようにしてもよい。すなわち、図３に示したフローチャートにおいて、Ｓ１０８にて電動冷却ファン１４０を停止し、Ｓ１１０にて、バッテリ６０を自然冷却した場合の収束温度がバッテリ６０の許容温度より低くなるように充放電電流Ｉを制御してもよい。これにより、ユーザが車両から離れた場合であっても、バッテリ６０の温度上昇を抑制しつつ、車両周囲の音量に応じて電動冷却ファン１４０の作動により発生する音量を抑制することができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ３０で実行されるプログラムの制御構造のみが異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る制御装置の構成と同じ構成である。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図４を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３０が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図４に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ３０は、音量センサ１８０からの信号に基づいて、車両周囲の音量を検出する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ３０は、検出された音量がしきい値より小さいか否かを判断する。しきい値より小さいと（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０８に移される。そうでないと（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。

本実施の形態に係る制御装置によれば、音量センサ１８０からの信号に基づいて、車両周囲の音量が検出され（Ｓ２００）、検出された音量がしきい値より小さいと（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、電動ウォータポンプ１２０が停止される（Ｓ１０８）。これにより、ユーザが充放電を開始した後に車両から離れた場合であっても、車両周囲が静寂になった時点で、電動ウォータポンプ１２０の作動によって生じる音量を自動的に抑制することができる。

＜第３の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ３０で実行されるプログラムの制御構造のみが異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る制御装置の構成と同じ構成である。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図５を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３０が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図５に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ３００にて、ＥＣＵ３０は、キャリア信号ＦＣ（１），ＦＣ（２）の各々のキャリア周波数を充放電モード用のキャリア周波数ｆｃに設定する。

Ｓ３０２にて、ＥＣＵ３０は、キャリア信号ＦＣ（１），ＦＣ（２）の各々のキャリア周波数をｆｃよりも低い周波数Ｂに設定する。

本実施の形態に係る制御装置によれば、第１の実施の形態と同様に、時刻が周囲の音量が小さい深夜帯になると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、電動ウォータポンプ１２０が停止される（Ｓ１０８）ので、車両周囲の音量に応じて電動ウォータポンプ１２０の音量を自動的に抑制することができる。

さらに、電動ウォータポンプ１２０の停止によるインバータ１０，２０の温度上昇を抑制するために、キャリア信号ＦＣ（１），ＦＣ（２）の各々のキャリア周波数が周波数ｆｃよりも低い周波数Ｂに設定される（Ｓ３０２）。これにより、スイッチング損失が抑制される。そのため、電動ウォータポンプ１２０を停止した場合であっても、スイッチング損失に起因するインバータ１０，２０の温度上昇を抑制することができる。

＜第４の実施の形態＞
以下、本実施の形態に係る制御装置について説明する。本実施の形態に係る制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ３０で実行されるプログラムの制御構造のみが異なる。これら以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る制御装置の構成と同じ構成である。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図６を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３０が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、図６に示したフローチャートの中で、前述の図３に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

Ｓ４００にて、ＥＣＵ３０は、インバータ温度センサ１６０からの信号に基づいて、インバータ温度を検出する。

Ｓ４０２にて、ＥＣＵ３０は、検出されたインバータ温度がしきい値Ｃより高いか否かを判断する。しきい値Ｃより高いと（Ｓ４０２にてＹＥＳ）、処理はＳ４１０に移される。そうでないと（Ｓ４０２にてＮＯ）、処理はＳ４０４に移される。

Ｓ４０４にて、ＥＣＵ３０は、バッテリ温度センサ１５０からの信号に基づいて、バッテリ温度を検出する。

Ｓ４０６にて、ＥＣＵ３０は、検出されたバッテリ温度がしきい値Ｄより高いか否かを判断する。しきい値Ｄより高いと（Ｓ４０６にてＹＥＳ）、処理はＳ４１０に移される。そうでないと（Ｓ４０６にてＮＯ）、処理はＳ４０８に移される。

Ｓ４０８にて、ＥＣＵ３０は、ＰＷＭ信号を駆動回路４０に出力する。Ｓ４１０にて、ＥＣＵ３０は、ＰＷＭ信号の出力を停止する。

本実施の形態に係る制御装置によれば、第１の実施の形態と同様に、時刻が周囲の音量が小さい深夜帯になると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、電動ウォータポンプ１２０が停止される（Ｓ１０８）ので、車両周囲の音量に応じて電動ウォータポンプ１２０の作動により発生する音量を自動的に抑制することができる。

さらに、電動ウォータポンプ１２０が停止された場合（Ｓ１０８）であっても、インバータ温度がしきい値Ｃより低く（Ｓ４０２にてＮＯ）、かつバッテリ温度がしきい値Ｄより低い場合（Ｓ４０６にてＮＯ）には、ＰＷＭ信号が駆動回路４０に出力され（Ｓ４０８）、充放電電流Ｉが流れる。そのため、インバータ温度やバッテリ温度がしきい値を越えるまでは、充放電電流Ｉを低下させずに充放電を継続して、充放電時間の短縮を優先することができる。

その後、充放電によりインバータ温度がしきい値Ｃより高くなった時点（Ｓ４０２にてＹＥＳ）や、バッテリ温度がしきい値Ｄより高くなった時点（Ｓ４０６にてＹＥＳ）で、ＰＷＭ信号の出力が停止され（Ｓ４１０）、充放電電流Ｉが流れなくなる。これにより、インバータ１０，２０やバッテリ６０がしきい値を越えた時点で、インバータ１０，２０やバッテリ６０の温度上昇の抑制を優先することができる。

なお、本実施の形態においては、図６のＳ４１０において、ＰＷＭ信号の出力を停止したが、本発明に係る制御装置においては、必ずしもＰＷＭ信号の出力を停止することに限定されず、たとえば、Ｓ４０８における充放電電流Ｉより低下するようにＰＷＭ信号を変更するようにしてもよい。

＜第５の実施の形態＞
以下、本発明の第５の実施の形態に係る制御装置について説明する。なお、本実施の形態に係る制御装置は、前述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両の構成に対してコンバータ３００、冷却路４００および電動冷却ファン５００を新たに設け、電動ウォータポンプ１２０と電動冷却ファン５００とを、前述の第１の実施の形態に係る制御装置とは別の方法で制御するものである。それ以外の構成および処理は、前述の第１の実施の形態と同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。

図７を参照して、本実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車両について説明する。

ハイブリッド車両は、コンバータ３００を含む。コンバータ３００は、バッテリ６０とコンデンサ６２との間に設けられる。

コンバータ３００は、駆動回路４０からの駆動信号ＤＲ（３）に基づいて、バッテリ６０からの直流電圧を昇圧し、その昇圧した電圧をインバータ１０，２０へ出力する。また、コンバータ３００は、駆動回路４０からの駆動信号ＤＲ（３）に基づいて、インバータ１０，２０からの電圧を降圧し、その降圧した電圧をバッテリ６０へ出力する。

コンバータ３００は、上側アーム３１０と、下側アーム３２０と、リアクトル３３０と、コンデンサ３４０とを含む。上側アーム３１０および下側アーム３２０は、それぞれ、パワートランジスタと、パワートランジスタに逆並列に接続されたダイオードとから構成される。リアクトル３３０は、一方端がバッテリ６０の電源ラインＰＬに接続され、他方端が上側アーム３１０と下側アーム３２０の中間点に接続される。

ＥＣＵ３０は、コンバータ３００を制御するための信号ＰＷＩ（３）を生成し、その生成した信号ＰＷＩ（３）を駆動回路４０へ出力する。

駆動回路４０は、信号ＰＷＩ（３）をＥＣＵ３０から受ける。そして、駆動回路４０は、信号ＰＷＩ（３）に基づいて、コンバータ３００の上側アーム３１０および下側アーム３２０を実際にオン／オフさせるための駆動信号ＤＲ（３）を生成し、その生成した駆動信号ＤＲ（３）を上側アーム３１０および下側アーム３２０へ出力する。

さらに、ハイブリッド車両は、冷却路４００と、電動冷却ファン５００とを含む。冷却路４００は、流路１３０Ａの途中に冷却路１００と直列に接続されている。冷却路４００は、コンバータ３００に接触するように設けられ、電動ウォータポンプ１２０の作動によって内部を流動する冷却水によってコンバータ３００を冷却する。

電動冷却ファン５００は、ＥＣＵ３０に接続され、ＥＣＵ３０からの信号により制御される。電動冷却ファン５００は、ラジエータ１１０の近傍に設けられる。電動冷却ファン５００の作動により車両室内の空気がラジエータ１１０に供給され、この空気によってラジエータ１１０での熱交換が促進され、冷却水が効率よく冷却される。

さらに、コンバータ３００の内部には、冷却路４００の内部を流動する冷却水の温度ＴＷを検出する温度センサ、リアクトル３３０の温度ＴＲＥを検出する温度センサ、上側アーム３１０の温度ＴＵを検出する温度センサ、下側アーム３２０の温度ＴＬを検出する温度センサ（いずれも図示せず）が備えられる。これらの温度センサは、検出結果を表わす信号を、ＥＣＵ３０に送信する。

図８を参照して、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３０が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、このプログラムは、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。

Ｓ５００にて、ＥＣＵ３０は、充放電モードであるか否かを判断する。充放電モードであると（Ｓ５００にてＹＥＳ）、処理はＳ５０４に移される。そうでないと（Ｓ５００にてＮＯ）、処理はＳ５０２に移される。

Ｓ５０２にて、ＥＣＵ３０は、電動ウォータポンプ１２０を停止させる信号を電動ウォータポンプ１２０に送信する。

Ｓ５０４にて、ＥＣＵ３０は、電動ウォータポンプ１２０を作動させる信号を電動ウォータポンプ１２０に送信する。すなわち、ＥＣＵ３０は、充放電モードである場合には、電動ウォータポンプ１２０を常時作動させる。

Ｓ５０６にて、ＥＣＵ３０は、現在の時刻が、周囲の音量が小さい時間帯に含まれるか否かを判断する。周囲の音量が小さい時間帯には、たとえば深夜から早朝までの時間帯が設定される。周囲の音量が小さい時間帯に含まれると（Ｓ５０６にてＹＥＳ）、処理はＳ５０８に移される。そうでないと（Ｓ５０６にてＮＯ）、処理はＳ５１０に移される。

Ｓ５０８にて、ＥＣＵ３０は、電動冷却ファン５００を停止させる信号を電動冷却ファン５００に送信する。

Ｓ５１０にて、ＥＣＵ３０は、フラグＦ（ＴＷ），Ｆ（ＴＲＥ），Ｆ（ＴＵ），Ｆ（ＴＬ）のうち、少なくともいずれかのフラグが「１」であるか否かを判断する。

これらのフラグＦ（ＴＷ），Ｆ（ＴＲＥ），Ｆ（ＴＵ），Ｆ（ＴＬ）は、それぞれ、冷却路４００の内部を流動する冷却水の温度ＴＷ、リアクトル３３０の温度ＴＲＥ、上側アーム３１０の温度ＴＵ、下側アーム３２０の温度ＴＬが、各々の許容温度を超えているか否かを判断するためのフラグであり、各々の許容温度を超えている場合に、各フラグの値が「１」に設定される。たとえば、各フラグの値は、それぞれ図９〜図１２に示される態様で、「０」あるいは「１」に設定される。フラグＦ（ＴＷ）は、図９に示すように、冷却路４００の内部を流動する冷却水の温度ＴＷが温度ｔ２よりも低い値から高い値に増加すると「１」に設定され、冷却水の温度ＴＷが温度ｔ１（＜ｔ２）よりも高い値から低い値に減少すると「０」に設定される。フラグＦ（ＴＲＥ）は、図１０に示すように、リアクトル３３０の温度ＴＲＥが温度ｔ４よりも低い値から高い値に増加すると「１」に設定され、リアクトル３３０の温度ＴＲＥが温度ｔ３（＜ｔ４）よりも高い値から低い値に減少すると「０」に設定される。フラグＦ（ＴＵ）は、図１１に示すように、上側アーム３１０の温度ＴＵが温度ｔ６よりも低い値から高い値に増加すると「１」に設定され、上側アーム３１０の温度ＴＵが温度ｔ５（＜ｔ６）よりも高い値から低い値に減少すると「０」に設定される。フラグＦ（ＴＬ）は、図１２に示すように、下側アーム３２０の温度ＴＬが温度ｔ８よりも低い値から高い値に増加すると「１」に設定され、下側アーム３２０の温度ＴＬが温度ｔ７（＜ｔ８）よりも高い値から低い値に減少すると「０」に設定される。各フラグのうち少なくともいずれかのフラグが「１」であると（Ｓ５１０にてＹＥＳ）、処理はＳ５１２に移される。そうでないと（Ｓ５１０にてＮＯ）、処理はＳ５０８に移される。

Ｓ５１２にて、ＥＣＵ３０は、電動冷却ファン５００を作動させる信号を電動冷却ファン５００に送信する。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵ３０により制御される電動ウォータポンプ１２０および電動冷却ファン５００の動作について説明する。

充放電モードである場合（Ｓ５００にてＹＥＳ）、作動によって生じる音量が比較的小さい電動ウォータポンプ１２０が常時作動される（Ｓ５０４）。これにより、充放電時には、インバータ１０，２０の冷却路１００およびコンバータ３００の冷却路４００に冷却水が常時流動され、インバータ１０，２０およびコンバータ３００が冷却される。

充放電時刻が周囲の音量が小さい深夜から早朝までの時間帯に含まれない場合は（Ｓ５０６にてＮＯ）、フラグＦ（ＴＷ），Ｆ（ＴＲＥ），Ｆ（ＴＵ），Ｆ（ＴＬ）のうち、少なくともいずれかのフラグが「１」である場合（Ｓ５１０にてＹＥＳ）に、冷却水の温度ＴＷ、リアクトル３３０の温度ＴＲＥ、上側アーム３１０の温度ＴＵ、下側アーム３２０の温度ＴＬのいずれかが許容温度を超えていると判断されて、電動冷却ファン５００が作動される（Ｓ５１２）。これにより、ラジエータ１１０での熱交換が促進されるので、冷却水およびコンバータ３００の各部が許容温度を越えることを適切に抑制することができる。また、冷却水およびコンバータ３００の各部が許容温度を越えていない場合（Ｓ５１０にてＮＯ）には、電動冷却ファン５００は停止される（Ｓ５０８）。そのため、電動冷却ファン５００の作動音および消費電力を低減することができる。

一方、充放電時刻が周囲の音量が小さい深夜帯である場合（Ｓ５０６にてＹＥＳ）、電動冷却ファン５００が停止される（Ｓ５０８）。これにより、ユーザが充放電を開始した後に車両から離れた場合であっても、車両周囲が静寂な深夜帯において、作動音が比較的大きい電動冷却ファン５００を自動的に停止することができる。

以上のように、本実施の形態に係る制御装置によれば、充放電モードである場合、インバータおよびコンバータを冷却する冷却水を循環させる電動ウォータポンプを常時作動させるとともに、冷却水の熱を外気に放出するラジエータに冷却風を供給する電動冷却ファンの作動状態を、充放電時の車両周囲の音量に応じて自動的に制御する。これにより、ユーザが車両に乗車していない場合であっても、電動ウォータポンプの作動によってインバータおよびコンバータを適切に冷却しつつ、電動冷却ファンの作動音を車両周囲の音量に応じて抑制することができる。

なお、本実施の形態においては、現在時刻の時間帯に基づいて車両周囲の音量を判断し、その判断検出に基づいて電動冷却ファン５００を制御する場合について説明したが、これに代えて、第２の実施の形態で説明した処理と同様に車両周囲の音量を音量センサ１８０で検出し、その検出結果に基づいて電動冷却ファン５００を制御するようにしてもよい。

また、本実施の形態においては、充放電モードにおいて、電動ウォータポンプを常時作動させ、電動冷却ファンの作動状態を車両周囲の音量に応じて制御する場合について説明したが、これとは逆に、電動冷却ファンを常時作動し、電動ポンプの作動状態を車両周囲の音量に応じて制御するようにしてもよい。すなわち、たとえば、インバータ１０，２０用の電動冷却ファンあるいはコンバータ３００用の電動冷却ファンを新たに設け、充放電モードにおいて、インバータ１０，２０用の電動冷却ファン、コンバータ３００用の電動冷却ファン、バッテリ６０用の電動冷却ファン１４０の少なくともいずれかを常時作動させ、電動ウォータポンプ１２０の作動状態を車両周囲の音量に応じて制御するようにしてもよい。

また、本実施の形態において、インバータ１０，２０およびコンバータ３００を冷却する冷却水を１つの電動ウォータポンプ１２０で循環させる場合について説明した。これに対し、インバータ１０，２０を冷却する冷却水を循環させる電動ウォータポンプとコンバータ３００を冷却する冷却水を循環させる電動ウォータポンプとを別々に設け、これらの電動ウォータポンプを充放電モードにおいて常時作動させるようにしてもよい。また、バッテリ６０の冷却構造が水冷式である場合には、バッテリ６０を冷却する冷却水を循環させる電動ウォータポンプを、充放電モードにおいて常時作動させるようにしてもよい。

また、前述の第１〜５の実施の形態においては、商用電源９２Ａあるいは電気機器９２Ｂが中性点Ｎ（１）および中性点Ｎ（２）に接続され、商用電源９２Ａあるいは電気機器９２Ｂとバッテリ６０との間の充放電が、インバータ１０，２０およびコンバータ３００を用いて行なわれる場合について説明した。これに対し、インバータ機能とコンバータ機能とを有する充放電器を新たに設けてバッテリ６０に接続し、この充放電器を用いて、商用電源９２Ａあるいは電気機器９２Ｂとバッテリ６０との間の充放電を行なうようにしてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の第１の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置の機能ブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第４の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 本発明の第５の実施の形態に係る制御装置が搭載される車両の構造を示す図である。 本発明の第５の実施の形態に係る制御装置であるＥＣＵの制御構造を示すフローチャートである。 フラグＦ（ＴＷ）と冷却水の温度ＴＷとの関係を示す図である。 フラグＦ（ＴＲＥ）とリアクトルの温度ＴＲＥとの関係を示す図である。 フラグＦ（ＴＵ）と上側アームの温度ＴＵとの関係を示す図である。 フラグＦ（ＴＬ）と下側アームの温度ＴＬとの関係を示す図である。

符号の説明

２ 車輪、３ 動力分割機構、４ エンジン、５，６ ３相コイル、１０，２０ インバータ、１２，２２ Ｕ相アーム、１４，２４ Ｖ相アーム、１６，２６ Ｗ相アーム、３０ ＥＣＵ、３２ 協調制御部、３４ キャリア信号生成部、３６ インバータ制御部、３８ 冷却制御部、４０ 駆動回路、５０ ＡＣスイッチ、６０ バッテリ、６２ コンデンサ、７０ コネクタ、８０ 電圧センサ、８２，８４ 電流センサ、８６，８８ 回転角センサ、９２Ａ 商用電源、９２Ｂ 電気機器、９４ コネクタ、１００ 冷却路、１１０ ラジエータ、１１１〜１１６，１２１〜１２６ パワートランジスタ、１２０ 電動ウォータポンプ、１３０，１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃ 流路、１４０ 電動冷却ファン、１５０ バッテリ温度センサ、１６０ インバータ温度センサ、１７０ タイマ、１８０ 音量センサ、２１１〜２１６，２２１〜２２６ ダイオード、３００ コンバータ、３１０ 上側アーム、３２０ 下側アーム、３３０ リアクトル、３４０ コンデンサ、４００ 冷却路、５００ 電動冷却ファン、ＡＣＬ（１），ＡＣＬ（２） 電力ライン、ＧＬ 接地ライン、ＭＧ（１），ＭＧ（２） モータジェネレータ、Ｎ（１），Ｎ（２） 中性点、ＰＬ 電源ライン、Ｕ（１） Ｕ相コイル、ＵＬ（１），ＵＬ（２） Ｕ相ライン、Ｖ（１） Ｖ相コイル、ＶＬ（１），ＶＬ（２） Ｖ相ライン、Ｗ（１） Ｗ相コイル、ＷＬ（１），ＷＬ（２） Ｗ相ライン。

Claims (26)

1. 車両外部の電源からの充電および電気負荷への放電の少なくともいずれかが可能な蓄電機構と、前記車両外部の電源および前記電気負荷のいずれかと前記蓄電機構との間に電気的に接続され、前記充電および前記放電のいずれかの際に電流が流れる電気機器と、前記蓄電機構および前記電気機器の少なくともいずれかを冷却する冷却機構とを備えた車両の制御装置であって、
   前記車両の周囲の音量に関する情報を検出するための検出手段と、
   前記電気機器に電流が流れている状態において、前記検出された情報に基づいて、前記冷却機構の作動状態を制御するための制御手段とを含む、制御装置。
2. 前記情報は、現在時刻についての情報であって、
   前記制御手段は、前記周囲の音量が小さいと推定される時間帯に前記現在時刻が含まれる場合は含まれない場合に比べて、前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態を制御するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記情報は、前記周囲の音量についての情報であって、
   前記制御手段は、前記周囲の音量がしきい値より小さい場合は大きい場合に比べて、前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態を制御するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
4. 前記車両外部の電源は交流電源であり、
   前記電気機器は、スイッチング素子のオンオフ動作により前記電源の交流電流を直流電流に変換するインバータである、請求項１〜３のいずれかに記載の制御装置。
5. 前記制御装置は、前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態が制御されている場合はされていない場合に比べて、前記インバータにより変換される電流の値を低下させるように前記インバータを制御するための手段をさらに含む、請求項４に記載の制御装置。
6. 前記制御装置は、前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態が制御されている場合はされていない場合に比べて、前記インバータのキャリア周波数を低下させるための手段をさらに含む、請求項４に記載の制御装置。
7. 前記制御装置は、
   前記蓄電機構の温度を検出するための手段と、
   前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態が制御されている場合において、前記蓄電機構の温度が高い場合は低い場合に比べて、前記インバータにより変換される電流の値を低下させるように前記インバータを制御するための手段をさらに含む、請求項４に記載の制御装置。
8. 前記制御装置は、
   前記インバータの温度を検出するための手段と、
   前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態が制御されている場合において、前記インバータの温度が高い場合は低い場合に比べて、前記インバータにより変換される電流の値を低下させるように前記インバータを制御するための手段をさらに含む、請求項４に記載の制御装置。
9. 車両外部の電源からの充電および電気負荷への放電の少なくともいずれかが可能な蓄電機構と、前記車両外部の電源および前記電気負荷のいずれかと前記蓄電機構との間に電気的に接続され、前記充電および前記放電のいずれかの際に電流が流れる電気機器と、前記蓄電機構および前記電気機器の少なくともいずれかを冷却する冷却機構とを備えた車両の制御方法であって、
   前記車両の周囲の音量に関する情報を検出する検出ステップと、
   前記電気機器に電流が流れている状態において、前記検出された情報に基づいて、前記冷却機構の作動状態を制御する制御ステップとを含む、制御方法。
10. 前記情報は、現在時刻についての情報であって、
    前記制御ステップは、前記周囲の音量が小さいと推定される時間帯に前記現在時刻が含まれる場合は含まれない場合に比べて、前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態を制御するステップを含む、請求項９に記載の制御方法。
11. 前記情報は、前記周囲の音量についての情報であって、
    前記制御ステップは、前記周囲の音量がしきい値より小さい場合は大きい場合に比べて、前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態を制御するステップを含む、請求項９に記載の制御方法。
12. 前記車両外部の電源は交流電源であり、
    前記電気機器は、スイッチング素子のオンオフ動作により前記電源の交流電流を直流電流に変換するインバータである、請求項９〜１１のいずれかに記載の制御方法。
13. 前記制御方法は、前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態が制御されている場合はされていない場合に比べて、前記インバータにより変換される電流の値を低下させるように前記インバータを制御するステップをさらに含む、請求項１２に記載の制御方法。
14. 前記制御方法は、前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態が制御されている場合はされていない場合に比べて、前記インバータのキャリア周波数を低下させるステップをさらに含む、請求項１２に記載の制御方法。
15. 前記制御方法は、
    前記蓄電機構の温度を検出するステップと、
    前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態が制御されている場合において、前記蓄電機構の温度が高い場合は低い場合に比べて、前記インバータにより変換される電流の値を低下させるように前記インバータを制御するステップをさらに含む、請求項１２に記載の制御方法。
16. 前記制御方法は、
    前記インバータの温度を検出するステップと、
    前記冷却機構から発生する音量が小さくなるように前記冷却機構の作動状態が制御されている場合において、前記インバータの温度が高い場合は低い場合に比べて、前記インバータにより変換される電流の値を低下させるように前記インバータを制御するステップをさらに含む、請求項１２に記載の制御方法。
17. 前記冷却機構には、第１の冷却装置と第２の冷却装置とが備えられ、
    前記制御手段は、前記電気機器に電流が流れている状態において、前記第１の冷却装置および前記第２の冷却装置のいずれか一方の冷却装置を常時作動させるとともに、他方の冷却装置の作動状態を前記検出された情報に基づいて制御するための手段を含む、請求項１に記載の制御装置。
18. 前記情報は、現在時刻についての情報を含み、
    前記制御手段は、前記周囲の音量が小さいと推定される時間帯に前記現在時刻が含まれる場合は含まれない場合に比べて、前記他方の冷却装置から発生する音量が小さくなるように前記他方の冷却装置の作動状態を制御するための手段を含む、請求項１７に記載の制御装置。
19. 前記情報は、前記周囲の音量についての情報を含み、
    前記制御手段は、前記周囲の音量がしきい値より小さい場合は大きい場合に比べて、前記他方の冷却装置から発生する音量が小さくなるように前記他方の冷却装置の作動状態を制御するための手段を含む、請求項１７に記載の制御装置。
20. 前記第１の冷却装置は、前記蓄電機構および前記電気機器の少なくともいずれかを冷却する冷却水を循環させる電動ポンプであり、
    前記冷却機構には、前記冷却水の熱を外気に放出する放熱器が備えられ、
    前記第２の冷却装置は、前記蓄電機構、前記電気機器および前記放熱器の少なくともいずれかに冷却風を供給する電動ファンであり、
    前記制御手段は、前記電動ポンプを常時作動させるとともに、前記電動ファンの作動状態を前記検出された情報に基づいて制御するための手段を含む、請求項１７〜１９のいずれかに記載の制御装置。
21. 前記電気機器は、リアクトルとスイッチング素子とを有し、前記スイッチング素子のオンオフ動作により入力電圧を昇降して出力するコンバータであり、
    前記電動ポンプは、前記コンバータを冷却する冷却水を循環させ、
    前記制御手段は、前記電動ファンの作動状態を、前記検出された情報に加えて、前記冷却水の温度および前記コンバータの温度の少なくともいずれかの温度に基づいて制御するための手段を含む、請求項２０に記載の制御装置。
22. 前記冷却機構には、第１の冷却装置と第２の冷却装置とが備えられ、
    前記制御ステップは、前記電気機器に電流が流れている状態において、前記第１の冷却装置および前記第２の冷却装置のいずれか一方の冷却装置を常時作動させるとともに、他方の冷却装置の作動状態を前記検出された情報に基づいて制御するステップを含む、請求項９に記載の制御方法。
23. 前記情報は、現在時刻についての情報を含み、
    前記制御ステップは、前記周囲の音量が小さいと推定される時間帯に前記現在時刻が含まれる場合は含まれない場合に比べて、前記他方の冷却装置から発生する音量が小さくなるように前記他方の冷却装置の作動状態を制御するステップを含む、請求項２２に記載の制御方法。
24. 前記情報は、前記周囲の音量についての情報を含み、
    前記制御ステップは、前記周囲の音量がしきい値より小さい場合は大きい場合に比べて、前記他方の冷却装置から発生する音量が小さくなるように前記他方の冷却装置の作動状態を制御するステップを含む、請求項２２に記載の制御方法。
25. 前記第１の冷却装置は、前記蓄電機構および前記電気機器の少なくともいずれかを冷却する冷却水を循環させる電動ポンプであり、
    前記冷却機構には、前記冷却水の熱を外気に放出する放熱器が備えられ、
    前記第２の冷却装置は、前記蓄電機構、前記電気機器および前記放熱器の少なくともいずれかに冷却風を供給する電動ファンであり、
    前記制御ステップは、前記電動ポンプを常時作動させるとともに、前記電動ファンの作動状態を前記検出された情報に基づいて制御するステップを含む、請求項２２〜２４のいずれかに記載の制御方法。
26. 前記電気機器は、リアクトルとスイッチング素子とを有し、前記スイッチング素子のオンオフ動作により入力電圧を昇降して出力するコンバータであり、
    前記電動ポンプは、前記コンバータを冷却する冷却水を循環させ、
    前記制御ステップは、前記電動ファンの作動状態を、前記検出された情報に加えて、前記冷却水の温度および前記コンバータの温度の少なくともいずれかの温度に基づいて制御するステップを含む、請求項２５に記載の制御方法。

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