JP2010268606A - 充電式電気自動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置の充電状態に拘わらず異常判定を確実に行なうことができるようにする。
【解決手段】ハイブリッド自動車１１は、動力源Ｘとして内燃機関１２及び電動機を備えるとともに、電動機及びそれ以外の電気部品Ｙに電力を供給するバッテリ１５を備え、このバッテリ１５を外部電源１４により充電する。電気部品Ｙ及び同電気部品Ｙの作用を受けて状態の変化する自動車部品Ｚの一方を異常判定の判定対象とする。外部電源１４によるバッテリ１５の充電中における判定対象の状態の変化態様に基づき、同判定対象の異常の有無を判定する。例えば、内燃機関１２の潤滑油を自動車部品とするとともに異常の判定対象とし、同潤滑油を加熱するヒータ２５を電気部品Ｙとする。そして、潤滑油の温度の上昇度合いと劣化との間に相関関係があることに着目し、同上昇度合いに基づき、潤滑油の劣化が無視できないほど進行した異常であるかどうかを判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、蓄電装置を外部電源により充電するようにした充電式電気自動車を制御する装置に関するものである。

動力源により駆動輪を回転させて走行する自動車には、その自動車に設けられた各種電気部品に電力を供給する蓄電装置が搭載されている。電気部品には、それ自身で所定の機能を発揮するもの、例えばセンサ類が含まれるほか、自動車を構成する部品（自動車部品）に作用してその自動車部品の状態を変化させるもの、例えば潤滑油、冷却水等を自動車部品として加熱したり、上記センサの検知素子を自動車部品として加熱したりするヒータが含まれる。そして、自動車各部の信頼性確保の観点から、上述した電気部品や、その作用を受ける上記自動車部品の異常の有無を判定することが行なわれている。

例えば、動力源として内燃機関が搭載された一般的な自動車や、内燃機関及び電動機が動力源として搭載されたいわゆるハイブリッド自動車には、内燃機関の排気中の酸素や未燃ガス等の濃度を検出する空燃比センサが設けられている。特許文献１〜３には、こうした自動車において、空燃比センサのガス濃度検知素子に付設されているヒータの異常の有無を判定する技術が記載されている。この技術では、ヒータに電力を供給し、その供給に伴う状態の変化態様に基づき、同ヒータの異常の有無を判定するようにしている。

特開２００８−１３９２４１号公報 特開２００８−１４４６７２号公報 特開２００８−２６１７５７号公報

ところが、自動車の停車中はもちろんのこと、自動車の走行中であっても、バッテリの充電量が少ない状況が起こり得る。後者の状況としては、例えば、ハイブリッド自動車が電動機のみにより走行し、内燃機関による走行に切り替わったときに起こり得る。こうした状況が生ずると、蓄電装置のみから電気部品に電力を供給して異常の有無を判定する従来の技術（特許文献１〜３）では、異常判定に必要な電力を電気部品に供給することができないおそれがあり、この場合には、異常判定を適切に行なうことが困難となる。このことは、電気部品や自動車部品の信頼性を確保するうえで問題となる。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、蓄電装置の充電状態に拘わらず異常判定を確実に行なうことができるようにすることである。

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、駆動輪を回転させる動力源として少なくとも電動機を備え、前記電動機及びそれ以外の電気部品に電力を供給する蓄電装置を外部電源により充電するようにした充電式電気自動車に適用されるものであり、前記電気部品及び同電気部品の作用を受けて状態の変化する自動車部品の一方を判定対象とし、前記外部電源による前記蓄電装置の充電中における前記判定対象の状態の変化態様に基づき、同判定対象の異常の有無を判定する異常判定手段を備えることを要旨とする。

上記の構成によれば、異常判定手段による異常判定に際し、電気部品に電力が供給される。そして、この電力供給に応じた判定対象（電気部品又は自動車部品）の状態の変化態様に基づいて、同判定対象の異常の有無が判定される。こうした異常判定に際し、請求項１に記載の発明では、外部電源によって蓄電装置が充電されているときのその外部電源から電力が電気部品に供給される。従って、蓄電装置からの電力供給のみによって異常判定が行われる場合とは異なり、蓄電装置の充電状態（充電量）に拘わらず、電気部品に対し、異常判定に必要な電力を供給し、判定対象の異常の有無を確実に判定することができるようになる。そして、判定結果に基づき、異常のある判定対象を修理・交換する等の対策を講ずることで、同判定対象の信頼性を確保することが可能となる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記充電式電気自動車は、前記電動機に加え内燃機関を前記動力源として備えており、前記自動車部品は、前記内燃機関及び同内燃機関に連結された変速機をそれぞれ潤滑する潤滑油の少なくとも一方であり、前記電気部品は、前記電力の供給により発熱して前記潤滑油を加熱するヒータであり、前記異常判定手段は、前記潤滑油を前記判定対象とするとともに、前記ヒータによる前記潤滑油の温度の上昇度合いを前記変化態様とするものであることを要旨とする。

ここで、内燃機関や変速機の潤滑油は、一般に劣化すると暖まりにくくなる、表現を変えると、加熱されたときの潤滑油の温度の上昇度合いは、劣化の進行に伴い小さくなる傾向にある。このように、潤滑油では、温度の上昇度合いと劣化との間に相関関係がある。そのため、請求項２に記載の発明によるように、潤滑油を自動車部品及び異常判定の判定対象とするとともに、ヒータを電気部品とし、同ヒータによる潤滑油の温度の上昇度合いを変化態様とし、同上昇度合いに基づくことで、潤滑油の劣化が無視できないほど進行した異常であるかどうかを判定することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記充電式電気自動車は、前記電動機に加え内燃機関を前記動力源として備えており、前記自動車部品は、前記内燃機関を冷却する冷却水であり、前記電気部品は、前記電力の供給により前記冷却水を加熱するヒータであり、前記異常判定手段は、前記冷却水を前記判定対象とするとともに、前記ヒータによる前記冷却水の温度の上昇度合いを前記変化態様とするものであることを要旨とする。

ここで、内燃機関の冷却水では、劣化すると水分が減り暖まりにくくなる。表現を変えると、冷却水の温度の上昇度合いは、同冷却水の劣化に伴い小さくなる傾向にある。このように、冷却水では、温度の上昇度合いと劣化との間に相関関係がある。そのため、請求項３に記載の発明によるように、冷却水を自動車部品及び異常判定の判定対象とするとともに、ヒータを電気部品とし、同ヒータによる冷却水の温度の上昇度合いを変化態様とし、同上昇度合いに基づくことで、冷却水の劣化が無視できないほど進行した異常であるかどうかを判定することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明において、前記電気部品は、前記充電に伴い温度変化を起こす電解液を前記自動車部品として有する前記蓄電装置であり、前記異常判定手段は、前記電解液を前記判定対象とするとともに、前記充電に応じた前記電解液の温度の上昇度合いを前記変化態様とするものであることを要旨とする。

ここで、蓄電装置における電解液では、劣化に伴い比重が低下し、充電中に温度が上昇しやすくなる傾向にある。表現を変えると、充電中における電解液の温度の上昇度合いは、同電解液の劣化に伴い大きくなる傾向にある。このように、電解液では、温度の上昇度合いと劣化との間に相関関係がある。そのため、請求項４に記載の発明によるように、電解液を自動車部品及び異常判定の判定対象とするとともに、蓄電装置を電気部品とし、充電に応じた電解液の温度の上昇度合いを変化態様とし、同上昇度合いに基づくことで、電解液の劣化が無視できないほど進行した異常であるかどうかを判定することができる。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明において、前記異常判定手段は、電力の供給された前記電気部品により加熱される前記自動車部品を前記判定対象とするものであり、前記動力源の停止直後であり、かつ前記異常判定手段により異常判定が行われる前の前記自動車部品の温度に基づき前記電気部品の異常の有無を判定する第２異常判定手段をさらに備え、前記異常判定手段は、前記第２異常判定手段により異常と判定されない前記電気部品に対応する前記自動車部品を前記判定対象として異常判定を行なうものであることを要旨とする。

ここで、電力供給に応じて電気部品が正常に作動していれば、動力源の停止直後には、自動車部品の劣化の進行度合いに拘らず、同動力源の運転中に電気部品が発する熱により同自動車部品の温度が高くなっているはずである。動力源の停止直後に自動車部品の温度が低ければ、電気部品に異常が発生していると考えられる。この点に着目し、請求項５に記載の発明では、動力源の停止直後に、第２異常判定手段において、そのときの自動車部品の温度に基づいて電気部品の異常の有無が判定される。

そして、第２異常判定手段により異常と判定されない電気部品に対応する自動車部品が判定対象とされて、上述した異常判定手段による異常判定が行なわれる。従って、異常判定手段は、電気部品が異常であるものを除外した自動車部品を判定対象として異常判定することになるため、電気部品が異常であるものを含んだ自動車部品を判定対象とする場合に比べ、高い精度で判定を行なうことが可能となる。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１つに記載の発明において、前記自動車部品は、電力の供給された前記電気部品により加熱されるものであり、前記外部電源による前記蓄電装置の充電に際し、前記電気部品に電力を供給することにより、前記動力源の次回の始動に先立ち、前記自動車部品を昇温状態にする昇温制御手段をさらに備えることを要旨とする。

上記の構成によれば、外部電源による蓄電装置の充電に際し、昇温制御手段により電気部品に電力が供給されて、同自動車部品が加熱させられる。この加熱により、動力源の次回の始動に先立ち、自動車部品が昇温状態にされる。従って、自動車部品の温度が高くなった状態で動力源を始動させることができ、また、始動後に自動車部品が昇温して適温になるまでの時間を短縮することができるようになる。

本発明をハイブリッド自動車の制御装置に具体化した一実施形態において、そのシステム構成を模式的に示す略図。 同ハイブリッド自動車における電気部品及び自動車部品の配置状態を示す略図。 同実施形態における異常判定の処理手順を示すフローチャート。

以下、本発明をハイブリッド自動車に適用した一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、ハイブリッド自動車１１は、駆動輪１７を回転させる動力源Ｘとして、内燃機関１２及び電動機１３を備える。特に、本実施形態のハイブリッド自動車１１は、家庭用電源等の各種電源からなる車外の外部電源１４から、蓄電装置であるバッテリ１５に充電可能な、いわゆるプラグイン型と呼ばれるタイプのハイブリッド自動車である。このタイプのハイブリッド自動車１１は充電式電気自動車の一形態である。これら内燃機関１２及び電動機１３により出力された動力は、変速機１６を介して駆動輪１７に伝達される。

内燃機関１２は、燃料タンク１８内に貯留された燃料を燃焼室に供給して燃焼させることにより動力を発生し、出力する。この内燃機関１２から出力された動力は、同内燃機関１２に接続された動力分配機構１９により、駆動輪１７に伝達する動力と発電機２１に伝達する動力とに分配される。こうして発電機２１に伝達された動力に基づき同発電機２１で発生した電力は、電力変換部２２を介してバッテリ１５に供給される。なお、内燃機関１２の始動時には、バッテリ１５から電力が供給されることにより、発電機２１がスタータとして機能する。

一方、電動機１３は、バッテリ１５に蓄電された電力が供給されることにより動力を出力する。また、電動機１３は、ハイブリッド自動車１１の減速時、制動時等に駆動輪１７から受ける回転力を用いて発電する。発電された電力は、電力変換部２２を介してバッテリ１５に供給される。

電力変換部２２は、外部電源１４から延びる充電ケーブル４６の取付け及び取り外しの可能な接続部２３を備えている。充電ケーブル４６が接続部２３に取付けられることにより、電力変換部２２と外部電源１４とが充電ケーブル４６を通じて接続された状態となり、充電ケーブル４６及び電力変換部２２を介して、外部電源１４の電力がバッテリ１５に供給されて、蓄電が行われる。

電力変換部２２は、インバータ、コンバータ等を備えて構成されており、電動機１３や発電機２１から、あるいは接続部２３を通じて入力される交流電力を直流電力に変換するとともにその電圧をバッテリ１５の電圧レベルに変換して同バッテリ１５に出力する。また、電力変換部２２は、バッテリ１５から供給される直流電力を交流電力に変換するとともに昇圧して、同電力を電動機１３又は発電機２１に供給する。

バッテリ１５は、充放電が可能であって、例えばニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池によって構成されている。バッテリ１５の電解液は、充電に伴い温度変化を起こす性質を有する。バッテリ１５は、電力変換部２２へ電力を供給するとともに、電力変換部２２から供給される電力によって充電される。この電力としては、上記電動機１３及び発電機２１で発電されて電力変換部２２に出力される電力と、充電ケーブル４６及び接続部２３を介して外部電源１４から供給されて電力変換部２２に出力される電力とがある。

さらに、図２に示すように、内燃機関１２の下部には、オイルパン２４に貯留された潤滑油を加熱するヒータ２５と、その潤滑油の温度Ｔ１を検出する温度センサ２６とが取付けられている。変速機１６には、その変速機１６の潤滑油を加熱するヒータ２７と、その潤滑油の温度Ｔ２を検出する温度センサ２８とが取付けられている。内燃機関１２の冷却水通路には、同通路を流れる冷却水を加熱するヒータ２９と、その冷却水の温度Ｔ３を検出する温度センサ３１とが取付けられている。バッテリ１５には、その電解液の温度Ｔ４を検出する温度センサ３２が取付けられている。

ハイブリッド自動車１１のウインドウ部を洗浄するウォッシャ液が貯留されたタンク３３には、そのウォッシャ液を加熱するヒータ３４と、そのウォッシャ液の温度Ｔ５を検出する温度センサ３５とが取付けられている。内燃機関１２から排出された排気を浄化するための排気浄化触媒が収容された触媒ケース３６には、その排気浄化触媒を加熱するヒータ３７と、その排気浄化触媒の温度Ｔ６を検出する温度センサ３８とが取付けられている。

自動車の操舵装置に用いられるハンドル（ステアリングホイールとも呼ばれる）３９には、そのハンドル３９を加熱するヒータ４１と、そのハンドル３９の温度Ｔ７を検出する温度センサ４２とが取付けられている。複数の座席４３のうち少なくとも運転者が着座するもの（運転席）には、同座席４３を暖めるためのヒータ４４と、その座席４３の温度Ｔ８を検出する温度センサ４５とが取付けられている。

前述した各種ヒータ２５，２７，２９，３４，３７，４１，４４、及びバッテリ１５は、特許請求の範囲における電気部品Ｙに該当する。また、内燃機関１２の潤滑油、変速機１６の潤滑油、内燃機関１２の冷却水、バッテリ１５の電解液、ウォッシャ液、排気浄化触媒、ハンドル３９及び座席４３は、同じく特許請求の範囲において、上記電気部品Ｙの作用を受けて状態の変化する自動車部品Ｚに該当する。

ハイブリッド自動車１１には、上述した温度センサ２６，２８，３１，３２，３５，３８，４２，４５に加えて、さらに種々のセンサが設けられている。これらのセンサは、ハイブリッド自動車１１に搭載された各種装置を総括的に制御する電子制御装置５１に接続されている。

電子制御装置５１には、各種演算処理を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）、各種制御プログラムや演算マップ及び制御の実行に際して算出されるデータ等が記憶保持されるメモリ、Ａ／Ｄ変換器、入出力インターフェイス等が設けられている（いずれも図示略）。この電子制御装置５１には、上記各種センサから出力される信号が入力される。そして、電子制御装置５１は、入力された信号に基づきハイブリッド自動車１１の走行状態や内燃機関１２の運転状態等、各種装置の状態を把握して各種制御を実行する。これらの制御の一部として、電子制御装置５１は、温度センサ２６，２８，３１，３２，３５，３８，４２，４５の検出結果に基づいて、バッテリ１５及び各種ヒータ２５，２７，２９，３４，３７，４１，４４への電力供給（充電・通電）を制御したり、自動車部品Ｚの異常を判定したりする。

次に、電子制御装置５１による異常判定処理の内容について説明する。図３のフローチャートは、電子制御装置５１の実行する異常判定ルーチンの処理手順を示している。
電子制御装置５１は、まずステップ１１０において、外部電源１４によるバッテリ１５の充電のために、ハイブリッド自動車１１の接続部２３に対し、外部電源１４から延びる充電ケーブル４６が接続されたかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（充電ケーブル４６未接続）と、この異常判定ルーチンを終了する。

なお、本実施形態では、充電ケーブル４６が接続されるタイミングとしては、運転者が帰宅して、動力源Ｘ（内燃機関１２、電動機１３）の作動を停止した直後を想定している。また、充電ケーブル４６が接続部２３から取り外されるタイミングとしては、運転者が動力源Ｘを始動させる直前を想定している。

一方、前記ステップ１１０の判定条件が満たされている（充電ケーブル４６接続）と、ステップ１２０，１３０において、電気部品Ｙの異常判定を行なう。ここでの異常には、断線、短絡等が含まれる。ここで、電力供給に応じて電気部品Ｙが正常に作動していれば、動力源Ｘの停止直後には、自動車部品Ｚの劣化度合いに拘わらず、同動力源Ｘの運転中に電気部品Ｙが発した熱により自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ８が高くなっているはずである。動力源Ｘの停止直後に自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ８が低ければ、対応する電気部品Ｙに異常が発生していると考えられる。この点を踏まえ、ステップ１２０では、各種温度センサ２６，２８，３１，３２，３５，３８，４２，４５によって検出された各自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ８を読込み、その読み込んだ温度Ｔ１〜Ｔ８が許容範囲の下限値以上であるかどうかを判定する。この判定条件が満たされない（温度Ｔ１〜Ｔ８が下限値よりも低い）電気部品Ｙがあれば、ステップ１３０において、その電気部品Ｙが異常である旨の判定を行う。

また、ステップ１３０では、車室内等に設けられた警告灯を点灯させたり、ブザーを作動させたりすることで、上記電気部品Ｙが異常であることを運転者に報知する処理も行なう。この報知を通じて、運転者に対し、点検、部品交換、修理等、電気部品Ｙに対する適切な処置のために、ディーラー、修理工場等へのハイブリッド自動車１１の持ち込みを促す。そして、ステップ１３０の処理を経た後に、後述するステップ１７０へ移行する。

一方、前記ステップ１２０の判定条件が満たされている（温度Ｔ１〜Ｔ８が下限値以上である）と、ステップ１４０〜１６０において、自動車部品Ｚが異常であるかどうかの判定を行なう。ここでの異常は、専ら経時劣化等の劣化によるものである。なお、異常判定の対象となる自動車部品Ｚは、予め定められた特定の自動車部品Ｚであり、かつ、対応する電気部品Ｙが上記ステップ１２０，１３０において異常と判定されていないものである。特定の自動車部品Ｚとは、内燃機関１２の潤滑油、変速機１６の潤滑油、内燃機関１２の冷却水、及びバッテリ１５の電解液である。

ステップ１４０では、上記判定の対象となる自動車部品Ｚに対応する電気部品Ｙに、設定時間Ｂ１〜Ｂ４（数分程度）にわたり電力を供給する。この電力供給には、バッテリ１５の充電に使用されている外部電源１４の電力が利用される。すなわち、外部電源１４からの電力が電気部品Ｙに供給される。こうした形態の電力供給は、外部電源１４によるバッテリ１５の充電のために、接続部２３と外部電源１４とが充電ケーブル４６によって接続されているときのみ可能となる。従って、バッテリ１５からの電力供給のみによって異常判定が行われる場合とは異なり、バッテリ１５の充電状態（充電量）に拘わらず、電気部品Ｙに対し、異常判定に必要な電力が確実に供給される。

また、前記設定時間Ｂ１〜Ｂ４は、電気部品Ｙに電力が供給された場合に、その電気部品Ｙの発する熱により、対応する自動車部品Ｚの温度がある程度上昇する時間に設定されている。具体的には、内燃機関１２の潤滑油加熱用のヒータ２５に設定時間Ｂ１通電し、変速機１６の潤滑油加熱用のヒータ２７に設定時間Ｂ２通電し、内燃機関１２の冷却水加熱用のヒータ２９に設定時間Ｂ３通電する。さらに、電力変換部２２を通じバッテリ１５を設定時間Ｂ４充電する。なお、上記通電及び充電は、複数の電気部品Ｙに対し順次行われてもよいし、同時に行われてもよい。後者の場合には、一時的に多くの電力が消費されることになるが、外部電源１４からの電力供給であるため特に問題ない。上記通電により各ヒータ２５，２７，２９が発熱して、潤滑油及び冷却水の各温度Ｔ１〜Ｔ３がそれぞれ上昇する。また、バッテリ１５では上記充電に伴い電解液の温度Ｔ４が上昇する。

ここで、潤滑油では、熱によって炭化（劣化）が進行すると、粘度が高くなる。これに伴い流動性が悪化して、潤滑油が暖まりにくくなる。表現を変えると、潤滑油を加熱したときの温度の上昇度合いは、同潤滑油の劣化に伴い小さくなる傾向にある。また、冷却水では、劣化が進行すると、同冷却水中の水分が減少し、暖まりにくくなる。表現を変えると、冷却水を加熱したときの温度の上昇度合いは、同冷却水の劣化に伴い小さくなる傾向にある。さらに、バッテリ１５では劣化が進行すると電解液の比重が低下する。これに伴い充電時における電解液の温度が上昇しやすくなる。表現を変えると、電解液を加熱したときの温度の上昇度合いは、同電解液の劣化に伴い大きくなる傾向にある。このように、潤滑油、冷却水及び電解液では、それらの温度の上昇度合いと劣化との間に相関関係がある。

これらの相関関係を考慮し、次のステップ１５０では、上記ステップ１４０の処理による、設定時間Ｂ１〜Ｂ４における自動車部品Ｚの温度上昇分に基づき、同自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ４の上昇度合いΔＴ１〜ΔＴ４を算出する。ここでの上昇度合いΔＴ１〜ΔＴ４は、自動車部品Ｚの単位時間当たりの温度上昇量である。また、ステップ１５０では、上記上昇度合いΔＴ１〜ΔＴ４が、許容範囲内にあるかどうかを判定する。その具体的内容としては、潤滑油及び冷却水については、温度Ｔ１〜Ｔ３の上昇度合いΔＴ１〜ΔＴ３の各々が、対応する許容範囲の下限値以上であるかどうかを判定する。また、バッテリ１５の電解液については、温度Ｔ４の上昇度合いΔＴ４が、対応する許容範囲の上限値以下であるかどうかを判定する。

ステップ１５０の判定条件が満たされていない自動車部品Ｚがあれば、ステップ１６０へ移行し、その自動車部品Ｚの劣化が無視できないほど進行していて異常であると判定する。具体的には、潤滑油の温度Ｔ１，Ｔ２の上昇度合いΔＴ１，ΔＴ２、及び冷却水の温度Ｔ３の上昇度合いΔＴ３について、許容範囲の下限値よりも小さいものがあれば、対応する潤滑油又は冷却水の劣化が進行していて異常であると判定する。また、電解液の温度Ｔ４の上昇度合いΔＴ４が許容範囲の上限値よりも大きければ、その電解液の劣化が進行していて異常であると判定する。

また、ステップ１６０では、車室内等に設けられた警告灯を点灯させたり、ブザーを作動させたりすることで、上記自動車部品Ｚが異常であることを運転者に報知する処理も行なう。この報知を通じて、運転者に対し、点検、部品交換、修理等、異常な自動車部品Ｚに対する適切な処置のために、ディーラー、修理工場等へのハイブリッド自動車１１の持ち込みを促す。そして、ステップ１６０の処理を経た後に、ステップ１７０へ移行する。なお、上記ステップ１５０の判定条件が満たされている場合には、上記ステップ１６０の処理を経ることなくステップ１７０へ移行する。

上記ステップ１３０，１５０，１６０からステップ１７０へ移行すると、そのステップ１７０と、続くステップ１８０，１９０とにおいて、各自動車部品Ｚを昇温させ、かつその状態に保持（保温）する処理を行なう。この処理は、次の事象を改善するために行なわれる。

内燃機関１２の始動時には、その潤滑油の温度Ｔ１、変速機１６の潤滑油の温度Ｔ２、内燃機関１２の冷却水の温度Ｔ３、排気浄化触媒の温度Ｔ６がいずれも低く、これらが適温になるまでに時間がかかり、その分、燃費の悪化、排気エミッションの悪化等を招く。例えば、潤滑油の粘度は、一般に温度が低くなるに従い高くなる。これに伴い、潤滑箇所のフリクションが増大し、その分、燃費が悪化する。冷却水は、適温になるまでは周囲から熱を奪い、燃料の気化を阻害し、燃費を悪化させる。排気浄化触媒は、温度が低いほど活性温度に到達するまでに時間がかかり、その間、排気エミッションが悪化する。

そのほかにも、冬期等、外気温の低い状況下では、バッテリ１５の起電力が低下し、内燃機関１２の始動性を低下させる。ウォッシャ液は、冬期等の外気温の低いときに凍結するおそれがある。不凍液の混入されたウォッシャ液を用いれば凍結を防ぐことが可能ではあるが、不凍液入りのウォッシャ液は通常のウォッシャ液よりも高価である。

さらに、周囲の温度の影響を受けやすい合成樹脂等の材料によって形成されたハンドル３９は、外気温度が低いときには冷えた状態となる。そのため、冬期等に動力源Ｘの始動に際し運転者がハンドル３９を握ったときに冷たさを感じさせ、快適な運転を阻害する。座席４３についても同様であり、冬期等に乗員が着座したときに冷たさを感じさせ、快適な運転を阻害する。

そこで、動力源Ｘの停止中に電気部品Ｙ（ヒータ２５，２７，２９，３４，３７，４１，４４等）により自動車部品Ｚ（潤滑油等）を昇温させるとともに、その昇温した状態を保持することで、温度Ｔ１〜Ｔ８の低いことに起因する上記の各種不具合を解消するようにしている。

まず、ステップ１７０では、各電気部品Ｙ（ヒータ２５，２７，２９，３４，３７，４１，４４及びバッテリ１５）に電力を供給する。次のステップ１８０では、対応する自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ８が設定値Ｃ１〜Ｃ８に達してから、設定時間Ｄ１〜Ｄ８が経過した後に電力供給を停止する。ここで、設定値Ｃ１〜Ｃ８としては、動力源Ｘの作動時における各自動車部品Ｚの適温よりも若干低い温度が設定されている。自動車部品Ｚの適温とは、同自動車部品Ｚが本来の機能を発揮し得る状態になっているときの温度である。例えば、潤滑油の適温は、潤滑箇所のフリクションを許容範囲に収めることのできる温度である。内燃機関１２の冷却水の適温は、同冷却水が周囲から奪う熱の量が燃料の気化に及ぼす影響を許容範囲に収めることのできる温度である。バッテリ１５の適温は、バッテリ１５の起電力が内燃機関１２の始動性に及ぼす影響を許容範囲に収めることのできる温度である。ウォッシャ液の適温は、冬期等外気温の低いときでも凍結せず流動性を確保することのできる温度である。排気浄化触媒の適温は、その活性温度である。ハンドル３９及び座席４３の適温は、冬期等外気温の低いときでも、同ハンドル３９及び座席４３に触れた運転者に冷たさを感じさせることのない温度である。

内燃機関１２の潤滑油についての設定値Ｃ１、変速機１６の潤滑油についての設定値Ｃ２、及び内燃機関１２の冷却水についての設定値Ｃ３としては、例えば５０℃前後の値を設定することができる。バッテリ１５の電解液についての設定値Ｃ４、ウォッシャ液についての設定値Ｃ５、ハンドル３９についての設定値Ｃ７、及び座席４３についての設定値Ｃ８としては、例えば２０℃前後の値を設定することができる。排気浄化触媒についての設定値Ｃ６としては、例えば２００℃前後の値を設定することができる。なお、これらの具体的数値は一例に過ぎず、適宜に変更してもよい。

また、上記ステップ１８０において、自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ８が設定値Ｃ１〜Ｃ８に達したときに、すぐに電力供給を停止せず、設定時間Ｄ１〜Ｄ８が経過した後に電力供給を停止するようにしたのは、次の点を考慮したものである。ヒータ２５，２７，２９，３４，３７，４１，４４等の発熱により自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ８は一旦上昇するものの、電力供給が停止されると、同温度Ｔ１〜Ｔ８は低下に転ずる。この際の温度Ｔ１〜Ｔ８の低下度合いは、電力供給停止時の自動車部品Ｚの温度が高い方が小さくなる、すなわち温度が緩やかに低下する。その結果、保温がしやすくなると考えられるからである。

従って、この設定時間Ｄ１〜Ｄ８は、対象となる自動車部品Ｚを、設定値Ｃ１〜Ｃ８よりも若干高い温度まで昇温させるのに必要な時間であればよく、自動車部品Ｚ毎に適切な値が設定されることが望ましい。

なお、上記ステップ１７０，１８０での電力供給は、複数の電気部品Ｙに対し順次行われてもよいし、同時に行われてもよい。前者（順次の電力供給）の場合には、ハイブリッド自動車１１の運転や、運転環境に及ぼす影響の大きな電気部品Ｙに対し優先的に電力供給を行うようにしてもよい。影響の大きな電気部品Ｙとは、例えば、潤滑油加熱用ヒータ２５，２７、冷却水加熱用ヒータ２９、バッテリ１５等である。また、後者（同時の電力供給）の場合には、一時的に多くの電力が消費されることになるが、既述したように外部電源１４からの電力供給であるため特に問題ない。

上記通電により各ヒータ２５，２７，２９，３４，３７，４１，４４が発熱して、潤滑油及び冷却水の温度Ｔ１〜Ｔ３，Ｔ５〜Ｔ８が上昇する。また、バッテリ１５では上記充電に伴い電解液の温度Ｔ４が上昇する。

上記ステップ１８０の処理の後、ステップ１９０へ移行し、ハイブリッド自動車１１の接続部２３から充電ケーブル４６が取り外されたかどうかを判定する。この判定条件が満たされていない（充電ケーブル４６接続）と、前述したステップ１７０へ戻る。従って、ステップ１９０の判定条件が満たされない限り、ステップ１７０，１８０の処理が繰り返され、自動車部品Ｚが設定値Ｃ１〜Ｃ８前後の温度に保持される。

そして、ステップ１９０の判定条件が満たされる（充電ケーブル４６が取り外される）と、この異常判定ルーチンの一連の処理を終了する。そのため、ハイブリッド自動車１１の走行開始のための動力源Ｘの始動に先立ち、充電ケーブル４６が取り外されるときには、各自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ８は設定値Ｃ１〜Ｃ８前後の値となっている。

従って、動力源Ｘは、各自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ８が設定値Ｃ１〜Ｃ８前後の値にまで昇温した状態で始動されることとなる。この始動時には、内燃機関１２及び変速機１６における各潤滑油の温度Ｔ１，Ｔ２が設定値Ｃ１，Ｃ２前後の高い値になっている。そのため、動力源Ｘの始動後、各潤滑油が適温に達するまでの期間が短くなる。それに伴い、潤滑油による潤滑箇所で生ずるフリクションは、各潤滑油の温度Ｔ１，Ｔ２が低い状態で始動された場合よりも少なくなる。このことは、内燃機関の燃費向上に寄与する。

また、上記動力源Ｘの始動時には、内燃機関１２の冷却水の温度Ｔ３が設定値Ｃ３前後の高い値になっている。そのため、動力源Ｘの始動後、冷却水が適温に達するまでの期間が短くなる。それに伴い、冷却水が同期間中に周囲から奪う熱は、冷却水の温度Ｔ３が低い状態で始動された場合よりも少なくなって、燃料の気化が阻害されにくくなる。このことも内燃機関の燃費向上に寄与する。

上記動力源Ｘの始動時には、排気浄化触媒の温度Ｔ６が設定値Ｃ６前後の値の高い値となっている。そのため、動力源Ｘの始動後、排気浄化触媒が活性温度に達するまでの期間が短くなる。排気浄化触媒がより早い時期から活性状態となって排気浄化機能を発揮する。このことは、排気浄化性能の向上（排気エミッションの改善）に寄与する。

さらに、上記動力源Ｘの始動時には、バッテリ１５の電解液の温度Ｔ４が設定値Ｃ４前後の高い値となっていて、温度低下に伴うバッテリ１５の起電力の低下が抑制される。このことは、低温時の内燃機関１２の始動性向上に寄与するほか、バッテリ１５の長寿命化にも寄与する。

また、上記動力源Ｘの停止中（外部電源１４によるバッテリ１５の充電中）はもちろんのこと、上記動力源Ｘの始動時には、ウォッシャ液の温度Ｔ５は、設定値Ｃ５前後の高い値となっている。このことは、ウォッシャ液の温度Ｔ５が外気温の影響を受けて低下して凍結するのを防止するうえで有効である。

上記動力源Ｘの始動時には、ハンドル３９及び座席４３の各温度Ｔ７，Ｔ８が設定値Ｃ７，Ｃ８前後の高い値となっている。そのため、冬期等、外気温の低い状況下での動力源Ｘの始動に際し、乗員は暖かくなった座席４３に着座し、暖かくなったハンドル３９を握ることとなる。

なお、本実施形態では、上記電子制御装置５１による異常判定ルーチンのステップ１１０，１４０〜１６０，１９０の処理が「異常判定手段」に該当し、ステップ１２０，１３０の処理が「第２異常判定手段」に該当し、ステップ１７０〜１９０の処理が「昇温制御手段」に該当する。

以上詳述した本実施形態によれば、次の効果が得られる。
（１）電気部品Ｙの作用を受けて状態の変化する自動車部品Ｚを判定対象とし、外部電源１４によるバッテリ１５の充電中における同自動車部品Ｚの状態の変化態様（温度Ｔ１〜Ｔ４の上昇度合いΔＴ１〜ΔＴ４）に基づき、同自動車部品Ｚの劣化による異常の有無を判定するようにしている（ステップ１１０，１４０〜１６０，１９０）。

そのため、バッテリ１５からの電力供給のみによって異常判定が行われる従来のものとは異なり、バッテリ１５の充電状態（充電量の多少）に拘わらず、電気部品Ｙに対し、異常判定に必要な電力を供給し、自動車部品Ｚの劣化による異常の有無を確実に判定することができるようになる。

（２）内燃機関１２及び変速機１６の各潤滑油を、自動車部品Ｚ及び異常の判定対象とし、これらの潤滑油を加熱するヒータ２５，２７を電気部品Ｙとし、同ヒータ２５，２７による潤滑油の温度Ｔ１，Ｔ２の上昇度合いΔＴ１，ΔＴ２を変化態様としている。そして、これらの上昇度合いΔＴ１，ΔＴ２と潤滑油の劣化との間に相関関係があることに着目し、同上昇度合いΔＴ１，ΔＴ２に基づき、潤滑油の劣化による異常の有無を判定するようにしている。上昇度合いΔＴ１，ΔＴ２が、許容範囲の下限値よりも小さいと、潤滑油が劣化していると判定するようにしている。そのため、この判定により、潤滑油の劣化が交換を要するほど進行しているかどうかを把握することができる。

（３）内燃機関１２の冷却水を、自動車部品Ｚ及び異常の判定対象とし、この冷却水を加熱するヒータ２９を電気部品Ｙとし、同ヒータ２９による冷却水の温度Ｔ３の上昇度合いΔＴ３を変化態様としている。そして、この上昇度合いΔＴ３と冷却水の劣化との間に相関関係があることに着目し、同上昇度合いΔＴ３に基づき、冷却水の劣化による異常の有無を判定するようにしている。上昇度合いΔＴ３が、許容範囲の下限値よりも小さいとき、冷却水が劣化していると判定するようにしている。そのため、この判定により、冷却水の劣化が交換を要するほど進行しているかどうかを把握することができる。

（４）バッテリ１５を電気部品Ｙとするとともに、充電に伴い温度変化を起こす電解液を自動車部品Ｚ及び異常の判定対象とし、充電に応じた電解液の温度Ｔ４の上昇度合いΔＴ４を変化態様としている。そして、この上昇度合いΔＴ４と電解液の劣化との間に相関関係があることに着目し、同上昇度合いΔＴ４に基づき、電解液の劣化による異常の有無を判定するようにしている。上昇度合いΔＴ４が、許容範囲の上限値よりも大きいとき、電解液が劣化していると判定するようにしている。そのため、この判定により、電解液の劣化が交換を要するほど進行しているかどうかを把握することができる。

（５）上記（１）〜（４）で異常ありと判定した場合には、その旨を運転者に報知するようにしている。そのため、異常のある自動車部品Ｚをディーラー、修理工場等で修理・交換する等の対策を講ずることで、同自動車部品Ｚの信頼性を確保することができる。異常に気がつかずに、放置した場合に起こるトラブルを未然に防止することができる。また、自動車部品Ｚの点検作業を軽減したり、点検頻度を低くしたりすることができる。

（６）動力源Ｘの停止直後には自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ８が高くなっていることに着目し、同動力源Ｘの停止直後であり、かつ上記異常判定が行われる前の特定の自動車部品Ｚ（潤滑油、冷却水、電解液）の温度Ｔ１〜Ｔ４に基づき、対応する電気部品Ｙの異常の有無を判定する（ステップ１２０，１３０）。同温度Ｔ１〜Ｔ４が許容範囲の下限値よりも低いと、対応する電気部品Ｙが異常であると判定する。そして、異常と判定されない電気部品Ｙに対応する自動車部品Ｚを判定対象として異常判定処理（ステップ１４０〜１６０）を行なうようにしている。そのため、電気部品Ｙが異常であるものを除外した自動車部品Ｚを判定対象として異常判定することとなり、電気部品Ｙが異常であるものを含んだ自動車部品Ｚを判定対象とする場合に比べ、高い精度で自動車部品Ｚの異常判定を行なうことができるようになる。

（７）外部電源１４によるバッテリ１５の充電に際し、電気部品Ｙに電力を供給して自動車部品Ｚを加熱することにより、次回の動力源Ｘの始動に先立ち、同自動車部品Ｚを昇温状態にするとともに、その状態を保持するようにしている（ステップ１７０〜１９０）。そのため、自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ８が高くなった状態で動力源Ｘを始動させることができる。また、始動後に、自動車部品Ｚが昇温して適温になるまでの時間を短縮することができるようになる。また、特定の液体（ウォッシャ液）を凍らないようにしたり、運転者等が触れる箇所を予め暖めておいたりすることができるようになる。

ここで、近年では、自動車全体のより緻密な熱管理（ヒートマネジメント）が要望されているが、上記の時間短縮は、このヒートマネジメントの効率を高めるうえで有効である。

本実施形態では、潤滑油及び冷却水が適温になるまでの時間を短縮することで燃費の向上を図り、排気浄化触媒が適温になるまでの時間を短縮することで排気浄化性能の向上（排気エミッションの改善）を図ることができる。

バッテリ１５の電解液を昇温状態に保持することで、内燃機関１２の始動性の向上と、バッテリ１５の長寿命化とを図ることができる。
また、ウォッシャ液を昇温状態に保持することで、不凍液入りウォッシャ液を用いることなく、動力源Ｘの停止中や始動時にウォッシャ液が凍結するのを抑制することができる。また、ハンドル３９及び座席４３を昇温状態に保持することで、動力源Ｘの低温始動時であっても、運転者が座席４３に着座し、ハンドル３９を握ったときに、冷たいと感じさせないようにすることができ、快適性の向上を図ることができる。

なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・前記実施形態では、電気部品Ｙの作用を受けて状態の変化する自動車部品Ｚを、異常判定ルーチンのステップ１４０〜１６０における異常判定の対象としたが、この自動車部品Ｚに代えて電気部品Ｙ自身を異常判定の対象としてもよい。異常判定の対象となる電気部品Ｙには、前記実施形態で説明したもののほか、各種センサや、そのセンサに付設されたヒータも含まれる。例えば、内燃機関１２の排気中の酸素、未燃ガス等の濃度を検出する空燃比センサや、その空燃比センサのガス濃度検知素子に付設されたヒータがこれに該当する。このように変更した場合の異常判定の仕方としては、外部電源１４によるバッテリ１５の充電中における電気部品Ｙの状態の変化態様に基づき行なうものであればよく、その内容については特に限定されない。

・本発明は、電動機１３のみを動力源Ｘとして備え、かつ外部電源１４により蓄電装置（バッテリ１５）を充電するようにした充電式電気自動車にも適用することができる。
・異常判定ルーチンにおけるステップ１２０の処理の前に、動力源Ｘが停止されてから設定時間Ａが経過しているかどうかを判定する処理を加えてもよい。この処理は、充電ケーブル４６が接続されたタイミングが、内燃機関１２の停止直後（ハイブリッド自動車１１の走行停止直後）であって自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ４が高くなっているかどうかを判別するために行うものである。そして、設定時間Ａが経過していない場合にのみ、ステップ１２０，１３０の判定処理を行うようにする。このようにすれば、自動車部品Ｚの温度Ｔ１〜Ｔ４が確実に高くなっている場合にステップ１２０，１３０の判定処理を行うこととなり、電気部品Ｙの異常判定の精度をより高めることができる。

・外部電源１４によるバッテリ１５の充電中に、自動車部品Ｚの劣化による異常の有無を判定する観点からは、図３の異常判定ルーチンでは、ステップ１００，１４０〜１６０，１９０の処理が必須である。従って、それ以外の処理、例えば、ステップ１２０，１３０の処理（電気部品Ｙの異常の有無を判定する処理）や、ステップ１７０，１８０の処理（自動車部品Ｚを昇温状態に保持する処理）を適宜割愛してもよい。

・動力源Ｘの次回の始動時に、自動車部品Ｚが昇温して適温になるまでの時間を短縮するという観点からは、同自動車部品Ｚは、動力源Ｘの次回の始動時までに昇温していればよい。従って、図３のステップ１７０，１８０の処理は、必ずしもステップ１４０〜１６０の処理の直後から行われなくてもよい。例えば、充電ケーブル４６が接続されてからの経過時間、時刻等に基づき、ステップ１７０，１８０の処理を行なうように変更してもよい。

・動力源Ｘの次回の始動に備え、各種自動車部品Ｚを昇温状態に保持する（保温する）ために、異常判定ルーチンのステップ１８０とは異なる処理を行ってもよい。例えば、各種温度センサ２６，２８，３１，３２，３５，３８，４２，４５によって検出された温度Ｔ１〜Ｔ８を監視し、設定値Ｃ１〜Ｃ８よりも低くなった自動車部品Ｚに対応する電気部品Ｙに対し、電力を供給するようにしてもよい。

・異常判定ルーチンのステップ１２０，１３０において異常の判定対象となる電気部品Ｙを前記実施形態とは異なるものに変更してもよい。また、同ルーチンのステップ１４０〜１６０において異常の判定対象となる自動車部品Ｚを前記実施形態とは異なるものに変更してもよい。例えば、潤滑油については、内燃機関１２を潤滑するもの、及び変速機１６を潤滑するものの一方のみを異常判定用の自動車部品Ｚとしてもよい。

・異常判定ルーチンのステップ１２０，１３０において異常の判定対象となる電気部品Ｙを、ステップ１４０〜１６０において異常の判定対象となる自動車部品Ｚに対応するものに限定してもよい。すなわち、ステップ１２０，１３０では、ヒータ２５，２７，２９及びバッテリ１５のみを判定対象として異常判定を行ってもよい。

・異常判定ルーチンにおけるステップ１２０，１３０の処理を、前記実施形態とは異なるタイミングで行ってもよい。例えば、ステップ１２０，１３０の処理を、ステップ１４０〜１６０の処理と平行して行ってもよいし、ステップ１４０〜１６０の処理の後に行ってもよい。このように変更した場合には、ステップ１２０，１３０における判定結果とは無関係に、ステップ１４０〜１６０の処理を行なうこととなる。

・潤滑油の劣化を検出するセンサや、冷却水の劣化を検出するセンサを別途設け、異常判定ルーチン（図３）において自動車部品Ｚの異常判定（ステップ１５０等）を行なう際に、これらのセンサの検出結果を加味してもよい。このようにすれば、異常判定の精度をより高めることが可能となる。後者の冷却水の劣化を検出するセンサとしては、例えば冷却水中の水分の濃度に基づき劣化を検出するタイプのセンサを用いることができる。

・内燃機関１２や変速機１６における潤滑油の通路の周囲に、熱を逃がしにくくするための機構（保温構造）を設けてもよい。内燃機関１２における冷却水通路の周囲、バッテリ１５、ウォッシャ液を貯留したタンク３３、排気浄化触媒の触媒ケース３６についても同様である。このようにすれば、自動車部品Ｚの熱が逃げにくくなり、同自動車部品Ｚを昇温状態に保持（保温）しやすくなる。

１１…ハイブリッド自動車（充電式電気自動車）、１２…内燃機関（動力源）、１３…電動機（動力源）、１４…外部電源、１５…バッテリ（蓄電装置）、１６…変速機、１７…駆動輪、２５，２７，２９，３４，３７，４１，４４…ヒータ、５１…電子制御装置（異常判定手段、第２異常判定手段、昇温制御手段）、Ｔ１〜Ｔ８…温度、Ｘ…動力源、Ｙ…電気部品、Ｚ…自動車部品。

Claims (6)

1. 駆動輪を回転させる動力源として少なくとも電動機を備え、前記電動機及びそれ以外の電気部品に電力を供給する蓄電装置を外部電源により充電するようにした充電式電気自動車に適用されるものであり、
   前記電気部品及び同電気部品の作用を受けて状態の変化する自動車部品の一方を判定対象とし、前記外部電源による前記蓄電装置の充電中における前記判定対象の状態の変化態様に基づき、同判定対象の異常の有無を判定する異常判定手段を備えることを特徴とする充電式電気自動車の制御装置。
2. 前記充電式電気自動車は、前記電動機に加え内燃機関を前記動力源として備えており、
   前記自動車部品は、前記内燃機関及び同内燃機関に連結された変速機をそれぞれ潤滑する潤滑油の少なくとも一方であり、
   前記電気部品は、前記電力の供給により発熱して前記潤滑油を加熱するヒータであり、
   前記異常判定手段は、前記潤滑油を前記判定対象とするとともに、前記ヒータによる前記潤滑油の温度の上昇度合いを前記変化態様とするものである請求項１に記載の充電式電気自動車の制御装置。
3. 前記充電式電気自動車は、前記電動機に加え内燃機関を前記動力源として備えており、
   前記自動車部品は、前記内燃機関を冷却する冷却水であり、
   前記電気部品は、前記電力の供給により前記冷却水を加熱するヒータであり、
   前記異常判定手段は、前記冷却水を前記判定対象とするとともに、前記ヒータによる前記冷却水の温度の上昇度合いを前記変化態様とするものである請求項１又は２に記載の充電式電気自動車の制御装置。
4. 前記電気部品は、前記充電に伴い温度変化を起こす電解液を前記自動車部品として有する前記蓄電装置であり、
   前記異常判定手段は、前記電解液を前記判定対象とするとともに、前記充電に応じた前記電解液の温度の上昇度合いを前記変化態様とするものである請求項１〜３のいずれか１つに記載の充電式電気自動車の制御装置。
5. 前記異常判定手段は、電力の供給された前記電気部品により加熱される前記自動車部品を前記判定対象とするものであり、
   前記動力源の停止直後であり、かつ前記異常判定手段により異常判定が行われる前の前記自動車部品の温度に基づき前記電気部品の異常の有無を判定する第２異常判定手段をさらに備え、
   前記異常判定手段は、前記第２異常判定手段により異常と判定されない前記電気部品に対応する前記自動車部品を前記判定対象として異常判定を行なうものである請求項１〜４のいずれか１つに記載の充電式電気自動車の制御装置。
6. 前記自動車部品は、電力の供給された前記電気部品により加熱されるものであり、
   前記外部電源による前記蓄電装置の充電に際し、前記電気部品に電力を供給することにより、前記動力源の次回の始動に先立ち、前記自動車部品を昇温状態にする昇温制御手段をさらに備える請求項１〜５のいずれか１つに記載の充電式電気自動車の制御装置。

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