JP2012075228A - 冷却システムの診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度センサが設けられていない機器を含む複数の機器を冷却する冷却システムの異常を判定する。
【解決手段】第１インバータ２１０、第２インバータ２２０およびコンバータ２００は、共通の冷却媒体によって冷却される。第１インバータ２１０、第２インバータ２２０およびコンバータ２００のうち、コンバータ２００に対しては温度センサが設けられていない。第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えた場合には、第１インバータ２１０の温度が上昇し得るように、第１インバータ２１０の発熱量が増大される。第１インバータ２１０の温度および第２インバータ２２０の温度の両方が第２しきい値を超えると、冷却システム３００が異常であると判定される。
【選択図】図６

Description

本発明は、冷却システムの診断装置に関し、特に複数の機器を共通の冷却媒体で冷却する冷却システムを診断する技術に関する。

電動モータを駆動源として搭載したハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車などが知られている。これらの車両には、電動モータに電力を供給したり、バッテリに電力を供給したりするためのインバータおよびコンバータなどの複数の電子機器が搭載される。これらの電子機器には電流が流れるため、当然ながら発熱する。したがって、インバータおよびコンバータを冷却するための冷却システムが必要である。たとえば、インバータおよびコンバータの各々を共通の冷却水で冷却するように構成された冷却システムが用いられる。たとえば電動のウォーターポンプが、冷却水を冷却システムの循環経路内で循環させる。

冷却システムの異常などによりインバータおよびコンバータが正常に冷却されない場合には、インバータおよびコンバータの温度上昇を抑制するための何らかの処置が必要である。したがって、インバータおよびコンバータが正常に冷却されないこと、すなわち、冷却システムの異常を検出することが必要である。

特開２０１０−５１０４０号公報（特許文献１）は、昇圧コンバータ、第１インバータおよび第２インバータがそれぞれ備えるＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）の測定温度に基づいて冷却系の異常を検出することを開示する。

特開２０１０−５１０４０号公報

コストの観点からは、車両に搭載する温度センサの数は少ない方が好ましい。したがって、複数の電子機器のうちのいずれかの電子機器の温度センサを削減することが考えられる。しかしながら、いずれかの電子機器の温度センサを削減した場合、特開２０１０−５１０４０号公報に記載の方法を用いて冷却システムの異常を判定できなくなり得る。特開２０１０−５１０４０号公報には、いずれかの電子機器の温度センサを削減した場合にどのようにして冷却システムの異常を判定するかについての開示はない。

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、温度センサが設けられていない機器を含む複数の機器を冷却する冷却システムの異常を判定することである。

第１の発明に係る冷却システムの診断装置は、第１の機器、第２の機器および第３の機器を共通の冷却媒体で冷却する冷却システムの診断装置である。診断装置は、第１の機器の温度を検出する第１の温度センサと、第２の機器の温度を検出する第２の温度センサと、第２の温度センサにより検出される温度が第１のしきい値を超えた場合、第１の機器の発熱量を増大するための増大手段と、第１の機器の発熱量が増大された状態において、第１の温度センサにより検出される温度および第２の温度センサにより検出される温度の両方が第２のしきい値を超えた場合、冷却システムが異常であると判定するための判定手段とを備える。

この構成によると、第１の機器、第２の機器および第３の機器のうち、第３の機器に対して温度センサが設けられていない。第２の機器の温度が第１のしきい値を超えた場合には、第１の機器の温度が上昇し得るように、第１の機器の発熱量が増大される。第２の機器の温度だけが過剰であれば、第２の温度センサが異常である可能性があるため、冷却システムは異常であるとは判定されない。第２の機器の温度だけでなく第１の機器の温度が過剰になると、第２の温度センサではなく冷却システムが異常である可能性が高い。よって、冷却システムが異常であると判定される。これにより、温度センサが設けられていない機器を含む複数の機器を冷却する冷却システムの異常を判定することができる。

第２の発明に係る冷却システムの診断装置は、第２の温度センサにより検出される温度が第１のしきい値を超えた場合、第３の機器の発熱量を低減するための低減手段をさらに備える。

この構成によると、冷却システムが異常である可能性がある場合には、異常を判定する前に、第３の機器の発熱量が低減される。これにより、異常の検出が遅れても、第３の機器の温度の過剰な上昇を防ぐことができる。

第３の発明に係る冷却システムの診断装置においては、第１の機器は、発電機に接続された第１のインバータである。第２の機器は、電動モータに接続された第２のインバータである。第３の機器は、第２のインバータに接続されたコンバータである。増大手段は、第２の温度センサにより検出される温度が第１のしきい値を超えた場合、発電機に発電させる。低減手段は、第２の温度センサにより検出される温度が第１のしきい値を超えた場合、電動モータの出力トルクを低減する。

この構成によると、発電機が発電することにより、第１のインバータが扱う電力が増大する。よって、第１のインバータの発熱量が増大される。電動モータの出力トルクが低減することによって、第２のインバータに接続されたコンバータが扱う電力が減少する。よって、コンバータの発熱量が低減される。

第４の発明に係る冷却システムの診断装置においては、冷却システムは、電動モータおよびエンジンを駆動源として有する車両に搭載される。診断装置は、第２の温度センサにより検出される温度が第１のしきい値を超えた場合、エンジンを駆動するための手段をさらに備える。

この構成によると、電動モータの出力トルクを低減することによって不足し得る駆動力を、エンジンを用いて補うことができる。

第５の発明に係る冷却システムの診断装置は、発電機が発電する状態において、第１の温度センサにより検出される温度および第２の温度センサにより検出される温度の両方が第２のしきい値よりも低いと、発電機の発電量を増大するとともに、電動モータの出力トルクを増大するための手段をさらに備える。

この構成によると、第１のインバータの発熱量および第２のインバータの発熱量の両方が少ないために、冷却システムが異常であっても第１のインバータの温度および第２のインバータの温度が上昇しない場合には、第１インバータの発熱量および第２のインバータの発熱量が増大される。すなわち、冷却システムの異常を判定することができない場合には、第１インバータの発熱量および第２のインバータの発熱量が増大される。これにより、第１のインバータの温度および第２のインバータの温度に基づいて冷却システムの異常を判定できる。

第６の発明に係る冷却システムの診断装置は、第１の機器の発熱量が増大された状態において、第１の温度センサにより検出される温度および第２の温度センサにより検出される温度の両方が第２のしきい値よりも低いと、第１の機器の発熱量をさらに増大するとともに、第２の機器の発熱量を増大するための手段をさらに備える。

この構成によると、第１の機器および第２の機器の発熱量の両方が少ないために、冷却システムが異常であっても第１の機器の温度および第２の機器の温度が上昇しない場合には、第１の機器および第２の機器の発熱量が増大される。すなわち、冷却システムの異常を判定することができない場合には、第１の機器の発熱量および第２の機器の発熱量が増大される。これにより、第１の機器の温度および第２の機器の温度に基づいて冷却システムの異常を判定できる。

第７の発明に係る冷却システムの診断装置は、第３の機器の温度を推定するための第１の推定手段と、冷却システムが異常であると判定されると、第１の推定手段に比べて第３の機器の温度を高く推定するための第２の推定手段とをさらに備える。

この構成によると、冷却システムが異常である場合には、冷却システムが正常である場合に比べて、第３の機器の温度が高くなり得るため、第３の機器の温度が高く推定される。これにより、第３の機器の実際の温度と推定温度との乖離を小さくできる。

ハイブリッド車を示す概略構成図である。 エンジンが駆動する期間および停止する期間を示す図である。 エンジンの動作線と等パワー線とを示す図である。 動力分割機構の共線図を示す図である。 ハイブリッド車の電気システムを示す図である。 冷却システムを示す図である。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 ＥＣＵが実行する処理の制御構造を示すフローチャートである。 リアモータジェネレータを搭載したハイブリッド車を示す概略構成図である。 リアモータジェネレータを搭載したハイブリッド車の電気システムを示す図である。 リアモータジェネレータを搭載したハイブリッド車の冷却システムを示す図である。

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、同一の部品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一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１を参照して、ハイブリッド車には、エンジン１００と、第１モータジェネレータ１１０と、第２モータジェネレータ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０とが搭載される。

エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０、第２モータジェネレータ１２０、バッテリ１５０は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１７０により制御される。ＥＣＵ１７０は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。

エンジン１００は、内燃機関である。燃料と空気の混合気が燃焼室内で燃焼することよって、出力軸であるクランクシャフトが回転する。エンジン１００から排出される排気ガスは、触媒１０２によって浄化された後、車外に排出される。触媒１０２は、特定の温度まで暖機されることによって浄化作用を発揮する。触媒１０２の暖機は、排気ガスの熱を利用して行なわれる。触媒１０２は、たとえば三元触媒である。

エンジン１００の冷却水は、ハイブリッド車に搭載された空調装置１０４を通って循環する。空調装置１０４は、エンジン１００の冷却水を用いて車室内の空気を加熱する。より具体的には、ヒータコアに導入された冷却水と空気とが熱交換され、暖められた空気が車室内に送られる。なお、空調装置１０４には周知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

ハイブリッド車は、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。すなわち、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちのいずれか一方もしくは両方が、運転状態に応じて駆動源として自動的に選択される。

たとえば、運転者がアクセルペダル１７２を操作した結果に応じて、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０が制御される。アクセルペダル１７２の操作量（アクセル開度）は、アクセル開度センサ（図示せず）により検出される。

図２に示すように、ハイブリッド車の出力パワーがエンジン始動しきい値より小さいと、第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみを用いてハイブリッド車が走行する。この場合、エンジン１００が停止される。ただし、バッテリ１５０の残存容量（ＳＯＣ：State Of Charge）が小さい場合などには、発電などのためにエンジン１００が駆動する場合がある。

出力パワーは、ハイブリッド車の走行に用いられるパワーとして設定される。出力パワーは、たとえば、アクセル開度および車速などをパラメータに有するマップに従ってＥＣＵ１７０により算出される。なお、出力パワーを算出する方法はこれに限らない。なお、出力パワーの代わりに、トルク、加速度、駆動力およびアクセル開度などを用いるようにしてもよい。

ハイブリッド車の出力パワーがエンジン始動しきい値以上になると、エンジン１００が駆動される。これにより、第２モータジェネレータ１２０の駆動力に加えて、もしくは代わりに、エンジン１００の駆動力を用いてハイブリッド車が走行する。また、エンジン１００の駆動力を用いて第１モータジェネレータ１１０が発電した電力が第２モータジェネレータ１２０に直接供給される。

図３に示すように、エンジン１００の動作点、すなわちエンジン回転数ＮＥおよび出力トルクＴＥは、出力パワーと動作線との交点により定まる。

出力パワーは、等パワー線によって示される。動作線は、実験およびシミュレーションの結果に基づいて、開発者により予め定められる。動作線は、燃費が最適（最小）になるようにエンジン１００が駆動することができるように設定される。すなわち、動作線に沿ってエンジン１００が駆動することにより、最適な燃費が実現される。ただし、予め定められたトルクＴＥ１から予め定められたトルクＴＥ２までの区間において、動作線は、振動および騒音が減少するように設定される。なお、動作線の設定方法はこれらに限らない。

図１に戻って、エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１モータジェネレータ１１０を駆動させて発電する経路である。

第１モータジェネレータ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１モータジェネレータ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０の残存容量の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力はそのまま第２モータジェネレータ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。

第１モータジェネレータ１１０が発電機として作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１モータジェネレータ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２モータジェネレータ１２０についても同様である。

第２モータジェネレータ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２モータジェネレータ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１モータジェネレータ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。

第２モータジェネレータ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２モータジェネレータ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２モータジェネレータ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。

ハイブリッド車の回生制動時には、減速機１４０を介して前輪１６０により第２モータジェネレータ１２０が駆動され、第２モータジェネレータ１２０が発電機として作動する。これにより第２モータジェネレータ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２モータジェネレータ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。

動力分割機構１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１モータジェネレータ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２モータジェネレータ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。

エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０が、遊星歯車からなる動力分割機構１３０を介して連結されることで、エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０の回転数は、図４に示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。

図１に戻って、バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０の他、車両の外部の電源から供給される電力が充電される。なお、バッテリ１５０の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。

図５を参照して、ハイブリッド車の電気システムについてさらに説明する。ハイブリッド車には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、システムメインリレー２３０とが設けられる。

コンバータ２００は、リアクトルと、二つのｎｐｎ型トランジスタと、二つダイオードとを含む。リアクトルは、各バッテリの正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点に他端が接続される。

２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続される。ｎｐｎ型トランジスタは、ＥＣＵ１７０により制御される。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードがそれぞれ接続される。

なお、ｎｐｎ型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。ｎｐｎ型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ることができる。

バッテリ１５０から放電された電力を第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０に供給する際、電圧がコンバータ２００により昇圧される。逆に、第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、電圧がコンバータ２００により降圧される。

コンバータ２００と、各インバータとの間のシステム電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、ＥＣＵ１７０に送信される。

第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１モータジェネレータ１１０の各コイルの中性点１１２とは異なる端部にそれぞれ接続される。

第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１モータジェネレータ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１モータジェネレータ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

第２インバータ２２０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２モータジェネレータ１２０の各コイルの中性点１２２とは異なる端部にそれぞれ接続される。

第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２モータジェネレータ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２モータジェネレータ１２０により発電された交流電流を直流電流に変換する。

コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、ＥＣＵ１７０により制御される。図６に示すように、第１インバータ２１０、第２インバータ２２０およびコンバータ２００は、冷却システム３００により冷却される。冷却システム３００は、第１インバータ２１０、第２インバータ２２０およびコンバータ２００を、共通の冷却媒体（たとえば冷却水）で冷却する。冷却媒体は、第１インバータ２１０、第２インバータ２２０およびコンバータ２００を通る経路内を循環する。冷却媒体は、ポンプ３０２によって循環せしめられる。

第１インバータ２１０の温度は、第１温度センサ３１０により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ１７０に入力される。第２インバータ２２０の温度は、第２温度センサ３２０により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ１７０に入力される。コンバータ２００に対しては温度センサは設けられない。コンバータ２００の温度はＥＣＵ１７０によって推定される。ＥＣＵ１７０は、たとえばコンバータ２００の作動状態（電圧、電流、作動時間など）に基づいて、コンバータ２００の温度が推定される。シミュレーションおよび実験などに基づいて定められたマップなどにより、コンバータ２００の温度が推定される。なお、コンバータ２００の温度を推定する方法はこれに限らない。

図５に戻って、システムメインリレー２３０は、バッテリ１５０とコンバータ２００との間に設けられる。システムメインリレー２３０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーである。システムメインリレー２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。システムメインリレー２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。

システムメインリレー２３０の状態は、ＥＣＵ１７０により制御される。たとえば、ＥＣＵ１７０が起動すると、システムメインリレー２３０が閉じられる。ＥＣＵ１７０が停止する際、システムメインリレー２３０が開かれる。

図７を参照して、本実施の形態におけるＥＣＵ１７０の機能について説明する。なお、以下に説明する機能は、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよく、ハードウェアとソフトウェアとの協働によって実現してもよい。

ＥＣＵ１７０は、低減部４００と、駆動部４０２と、第１増大部４０４と、判定部４０６と、第２増大部４０８と、第１推定部４１１と、第２推定部４１２とを備える。

低減部４００は、第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えた場合、コンバータ２００の発熱量を低減する。より具体的には、低減部４００は、第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えた場合、第２モータジェネレータ１２０の出力トルクを低減する。これにより、コンバータ２００が扱う電力が低減される。その結果、コンバータ２００の発熱量が低減される。出力トルクの低減量および第１しきい値は、開発者によって任意に定められる。

駆動部４０２は、第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えた場合、すなわち第２モータジェネレータ１２０の出力トルクが低減されると、エンジン１００を駆動する。たとえば、第２モータジェネレータ１２０の出力パワーの低下量と同等のパワーを出力するように、エンジン１００が駆動される。これにより、車両全体としてのパワーが維持される。

第１増大部４０４は、第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えた場合、第１インバータ２１０の発熱量を増大する。より具体的には、第１増大部４０４は、第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えた場合、第１モータジェネレータ１１０に発電させる。これにより、第１インバータ２１０が扱う電力が増大する。そのため、第１インバータ２１０の発熱量が増大される。なお、第１モータジェネレータ１１０が既に発電している場合には、第１モータジェネレータ１１０の発電量を増大するようにしてもよい。

判定部４０６は、第１インバータ２１０の発熱量が増大された状態において、第１温度センサ３１０により検出される第１インバータ２１０の温度および第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度の両方が第２しきい値を超えた場合、冷却システム３００が異常であると判定する。たとえば、ポンプ３０２が故障していると判定される。

第２しきい値は、開発者によって任意に定められる。一例として、第２しきい値は、第１しきい値よりも大きい。第２しきい値と第１しきい値とが同じであってもよい。第２しきい値が第１しきい値より小さくてもよい。

第２増大部４０８は、第１インバータ２１０の発熱量が増大された状態において、第１温度センサ３１０により検出される第１インバータ２１０の温度および第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度の両方が第２しきい値よりも低いと、第１インバータ２１０の発熱量をさらに増大するとともに、第２インバータ２２０の発熱量を増大する。

より具体的には、第２増大部４０８は、第１モータジェネレータ１１０が発電する状態において、第１温度センサ３１０により検出される第１インバータ２１０の温度および第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度の両方が第２しきい値よりも低いと、第１モータジェネレータ１１０の発電量を増大するとともに、第２モータジェネレータ１２０の出力トルクを増大する。

要するに、バッテリ１５０への充電量が増大される。バッテリ１５０への充電量を増大するために、第１モータジェネレータ１１０のトルク（第１モータジェネレータ１１０を駆動するために必要なトルク）を大きくすることによって第１モータジェネレータ１１０の発電量が増大される。その結果、エンジン１００が出力するトルクのうち、発電に用いられるトルクの割り合いが増大する一方、ハイブリッド車の走行に用いられるトルクの割合が減少する。駆動力の減少を補うべく、第２モータジェネレータ１２０の出力トルクが増大される。

第１推定部４１１は、コンバータ２００の温度を推定する。より具他的には、第１推定部４１１は、冷却システム３００が正常であると判定されている間（異常であると判定される前）において、コンバータ２００の温度を推定する。

第２推定部４１２は、冷却システム３００が異常であると判定されると、第１推定部４１１に比べてコンバータ２００の温度を高く推定する。

図８を参照して、ＥＣＵ１７０が実行する処理の制御構造について説明する。
ステップ（以下ステップをＳと略す）１００にて、第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度が第１しきい値以上であるか否かが判断される。

たとえば、ハイブリッド車が第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみにより走行している状態において、第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、第２モータジェネレータ１２０の出力トルクが低減される（Ｓ１０２）。さらに、エンジン１００が駆動され（Ｓ１０４）、第１モータジェネレータ１１０が発電を開始する（Ｓ１０６）。

その後、第１温度センサ３１０により検出される第１インバータ２１０の温度および第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度の両方が第２しきい値よりも低いと（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、第１モータジェネレータ１１０の発電量および第２モータジェネレータ１２０の出力トルクが増大される（Ｓ１１０）。すなわち、バッテリ１５０への充電量が増大される。

この状態において、たとえば、第１温度センサ３１０により検出される第１インバータ２１０の温度および第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度のうちの一方のみが第２しきい値以上であると（Ｓ１１２にてＮＯ）、第２しきい値以上の温度を示す温度センサが異常である可能性がある。この場合、冷却システム３００自体は異常とは判断されない。したがって、通常時の態様でコンバータ２００の温度が推定される（Ｓ１１４）。

第１温度センサ３１０により検出される第１インバータ２１０の温度および第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度の両方が第２しきい値より低い場合（Ｓ１１２にてＮＯ）も、通常時の態様でコンバータ２００の温度が推定される（Ｓ１１４）。

一方、第１温度センサ３１０により検出される第１インバータ２１０の温度および第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度の両方が第２しきい値以上であると（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、すなわち、２つのインバータの温度が同時に高いと、冷却システム３００が異常である可能性が高い。よって、冷却システム３００が異常であると判定される（Ｓ１１６）。

この場合、コンバータ２００は正常に冷却されていないため、コンバータ２００の温度が通常時よりも高く推定される（Ｓ１１８）。

以上のように、本実施の形態によると、第１インバータ２１０、第２インバータ２２０およびコンバータ２００のうち、コンバータ２００に対しては温度センサが設けられていない。第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えた場合には、第１インバータ２１０の温度が上昇し得るように、第１インバータ２１０の発熱量が増大される。第２インバータ２２０の温度だけが過剰であれば、第２温度センサ３２０が異常である可能性があるため、冷却システムは異常であるとは判定されない。第２インバータ２２０の温度だけでなく第１インバータ２１０の温度が過剰になると、第２温度センサ３２０ではなく冷却システム３００が異常である可能性が高い。よって、冷却システムが異常であると判定される。これにより、温度センサが設けられていない機器を含む複数の機器を冷却する冷却システムの異常を判定することができる。

＜その他の実施の形態＞
前述した実施の形態においては、第１インバータ２１０、第２インバータ２２０およびコンバータ２００のうち、コンバータ２００に対しては温度センサを設けていなかったが、第１インバータ２１０または第２インバータ２２０に対して温度センサを設けないようにしてもよい。すなわち、第１インバータ２１０およびコンバータ２００に温度センサを設け、第２インバータ２２０に対して温度センサを設けないようにしてもよい。同様に、第２インバータ２２０およびコンバータ２００に温度センサを設け、第１インバータ２１０に対して温度センサを設けないようにしてもよい。

第１インバータ２１０およびコンバータ２００に温度センサを設け、第２インバータ２２０に対して温度センサを設けないようにした場合は、第１インバータ２１０の温度およびコンバータ２００の温度に基づいて冷却システム３００を診断するようにしてもよい。すなわち、第１インバータ２１０の温度およびコンバータ２００の温度の両方が第２しきい値を超えると、冷却システム３００が異常であると判定するようにしてもよい。

たとえば、第１モータジェネレータ１１０が発電した電力をコンバータ２００を介してバッテリ１５０に充電している状態において、第１インバータ２１０の温度およびコンバータ２００の温度の両方が第２しきい値を超えると、冷却システム３００が異常であると判定するようにしてもよい。

第１インバータ２１０の温度およびコンバータ２００の温度上昇が不十分であり、冷却システム３００を診断し得ない場合には、バッテリ１５０への充電量を増大するようにしてもよい。すなわち、第１インバータ２１０およびコンバータ２００の発熱量を増大するようにしてもよい。

第２インバータ２２０およびコンバータ２００に温度センサを設け、第１インバータ２１０に対して温度センサを設けないようにした場合は、第２インバータ２２０の温度およびコンバータ２００の温度に基づいて冷却システム３００を診断するようにしてもよい。すなわち、第２インバータ２２０の温度およびコンバータ２００の温度の両方が第２しきい値を超えると、冷却システム３００が異常であると判定するようにしてもよい。

たとえば、第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみを用いて（エンジン１００を停止して）車両が走行している状態において、第２インバータ２２０の温度およびコンバータ２００の温度の両方が第２しきい値を超えると、冷却システム３００が異常であると判定するようにしてもよい。

ＤＣＤＣコンバータおよび空調装置１０４のインバータなどの機器が、コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０とともに冷却システム３００によって共通の冷却媒体で冷却される場合には、ＤＣＤＣコンバータまたは空調装置１０４のインバータの温度を考慮するようにしてもよい。

たとえば、第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみを用いて（エンジン１００を停止して）車両が走行している状態において、第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えると空調装置１０４のインバータの負荷を増大するようにしてもよい。その後、第２温度センサ３２０によって検出される第２インバータ２２０の温度および温度センサによって検出される空調装置１０４のインバータの温度の両方が第２しきい値を超えると、冷却システム３００が異常であると判定するようにしてもよい。

同様に、第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみを用いて（エンジン１００を停止して）車両が走行している状態において、第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えるとＤＣＤＣコンバータの負荷を増大するようにしてもよい。その後、第２温度センサ３２０によって検出される第２インバータ２２０の温度および温度センサによって検出されるＤＣＤＣコンバータの温度の両方が第２しきい値を超えると、冷却システム３００が異常であると判定するようにしてもよい。

図９に示すように、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０に加えて、後輪を駆動するためのリアモータジェネレータ１２４が搭載されたハイブリッド車に、本発明を適用してもよい。リアモータジェネレータ１２４の構造は、第１モータジェネレータ１１０または第２モータジェネレータ１２０と同じ、または略同じであるため、ここではその詳細な説明は繰り返さない。

このハイブリッド車の電気システムには、図１０に示すように、コンバータ２００、第１インバータ２１０、第２インバータ２２０に加えて、リアモータジェネレータ１２４に接続されたリアインバータ２２２が設けられる。リアインバータ２２２の構造は、第１インバータ２１０または第２インバータ２２０同じであるため、ここではそれらの詳細な説明は繰り返さない。

図１１に示すように、冷却システム３００は、第１インバータ２１０、第２インバータ２２０およびコンバータ２００に加えて、リアインバータ２２２を共通の冷却媒体で冷却する。リアインバータ２２２の温度は、第３温度センサ３３０によって検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ１７０に入力される。

図９〜１１を用いて説明したハイブリッド車においては、第２インバータ２２０の温度およびリアインバータ２２２の温度に基づいて、冷却システムを診断するようにしてもよい。

より具体的には、たとえば、ハイブリッド車が第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみにより走行している状態において、第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度が第１しきい値を超えると、第２モータジェネレータ１２０の出力トルクを低減するとともに、リアモータジェネレータ１２４の出力トルクを増大するようにしてもよい。すなわち、第２インバータ２２０の発熱量を低減するとともに、リアインバータ２２２の発熱量を増大するようにしてもよい。

その後、第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度および第３温度センサ３３０により検出されるリアインバータ２２２の温度の両方が第２しきい値を超えた場合、冷却システム３００が異常であると判定してもよい。

第２温度センサ３２０により検出される第２インバータ２２０の温度および第３温度センサ３３０により検出されるリアインバータ２２２の温度の少なくともいずれか一方が第２しきい値よりも低い場合、冷却システム３００が正常であると判定してもよい。

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。

１００ エンジン、１０２ 触媒、１０４ 空調装置、１１０ 第１モータジェネレータ、１２０ 第２モータジェネレータ、１２４ リアモータジェネレータ、１３０ 動力分割機構、１４０ 減速機、１５０ バッテリ、１６０ 前輪、１７０ ＥＣＵ、１７２ アクセルペダル、２００ コンバータ、２１０ 第１インバータ、２２０ 第２インバータ、２２２ リアインバータ、２３０ システムメインリレー、３００ 冷却システム、３０２ ポンプ、３１０ 第１温度センサ、３２０ 第２温度センサ、３３０ 第３温度センサ、４００ 低減部、４０２ 駆動部、４０４ 増大部、４０６ 判定部、４０８ 増大部、４１１ 第１推定部、４１２ 第２推定部。

Claims (7)

1. 第１の機器、第２の機器および第３の機器を共通の冷却媒体で冷却する冷却システムの診断装置であって、
   前記第１の機器の温度を検出する第１の温度センサと、
   前記第２の機器の温度を検出する第２の温度センサと、
   前記第２の温度センサにより検出される温度が第１のしきい値を超えた場合、前記第１の機器の発熱量を増大するための増大手段と、
   前記第１の機器の発熱量が増大された状態において、前記第１の温度センサにより検出される温度および前記第２の温度センサにより検出される温度の両方が第２のしきい値を超えた場合、前記冷却システムが異常であると判定するための判定手段とを備える、冷却システムの診断装置。
2. 前記第２の温度センサにより検出される温度が前記第１のしきい値を超えた場合、前記第３の機器の発熱量を低減するための低減手段をさらに備える、請求項１に記載の冷却システムの診断装置。
3. 前記第１の機器は、発電機に接続された第１のインバータであり、
   前記第２の機器は、電動モータに接続された第２のインバータであり、
   前記第３の機器は、前記第２のインバータに接続されたコンバータであり、
   前記増大手段は、前記第２の温度センサにより検出される温度が前記第１のしきい値を超えた場合、前記発電機に発電させ、
   前記低減手段は、前記第２の温度センサにより検出される温度が前記第１のしきい値を超えた場合、前記電動モータの出力トルクを低減する、請求項２に記載の冷却システムの診断装置。
4. 前記冷却システムは、前記電動モータおよびエンジンを駆動源として有する車両に搭載され、
   前記診断装置は、前記第２の温度センサにより検出される温度が前記第１のしきい値を超えた場合、前記エンジンを駆動するための手段をさらに備える、請求項３に記載の冷却システムの診断装置。
5. 前記発電機が発電する状態において、前記第１の温度センサにより検出される温度および前記第２の温度センサにより検出される温度の両方が前記第２のしきい値よりも低いと、前記発電機の発電量を増大するとともに、前記電動モータの出力トルクを増大するための手段をさらに備える、請求項３または４に記載の冷却システムの診断装置。
6. 前記第１の機器の発熱量が増大された状態において、前記第１の温度センサにより検出される温度および前記第２の温度センサにより検出される温度の両方が前記第２のしきい値よりも低いと、前記第１の機器の発熱量をさらに増大するとともに、前記第２の機器の発熱量を増大するための手段をさらに備える、請求項１に記載の冷却システムの診断装置。
7. 前記第３の機器の温度を推定するための第１の推定手段と、
   前記冷却システムが異常であると判定されると、前記第１の推定手段に比べて前記第３の機器の温度を高く推定するための第２の推定手段とをさらに備える、請求項１〜６のいずれかに記載の冷却システムの診断装置。

Images