JP2013154707A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータ装置内の結露を抑制する。
【解決手段】車両の制御モードが走行を禁止してエンジンを運転する非常時発電モードのときには（Ｓ１００）、冷却装置の冷却水温Ｔｗｍに基づいて冷却装置の電動ポンプの作動を禁止することにより（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）、車両の制御モードが走行を許容する走行用モードのときに比して、冷却装置の電動ポンプの作動を制限する。これにより、非常時発電用の発電機を駆動するインバータをケース内に含むパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）の温度低下が抑制され、ＰＣＵ内の結露を抑制することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の電動機と、発電機および電動機を駆動するインバータをケースに収納してなるインバータ装置と、インバータを介して発電機および電動機に接続されたバッテリと、インバータ装置の冷却用にラジエータを含む循環流路を冷却液が循環するよう冷却液を圧送する電動ポンプを有する冷却装置と、を備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車に関する技術として、車両のトランクルームなどの搭乗空間以外に設けられたインバータ等の駆動回路を含むＰＣＵ（Power Control Unit）や走行用の二次電池などの電気機器と、搭乗空間の空気を電気機器に向けて送風する冷却ファンと、電気機器に設けられた結露センサとを備え、電気機器を冷却する車両用冷却装置であって、結露センサからの出力により電気機器に結露が発生していると判定された場合に、電気機器の温度が温度閾値以下のときには、冷却ファンの駆動を禁止す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、これにより、搭乗空間内の高湿の空気を低温の電気機器に送り込まないようにして、結露による漏電等を抑制している。

特開２００６−２５２８４７号公報

インバータを含むＰＣＵを冷却する水冷式の冷却装置を備えるハイブリッド自動車では、ＰＣＵ内の温度が低く飽和水蒸気量が小さいときに、冷却水により更にＰＣＵ内の空気が冷却されると、ＰＣＵ内に結露が発生しやすくなり、インバータを構成する素子が正常に機能しなくなるなどの問題が生じる可能性があった。このため、こうしたＰＣＵ内の結露を抑制することは重要な課題の一つとされていた。

本発明のハイブリッド自動車は、インバータ装置内の結露を抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、前記エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の電動機と、前記発電機および前記電動機を駆動するインバータをケースに収納してなるインバータ装置と、前記インバータを介して前記発電機および前記電動機に接続されたバッテリと、前記インバータ装置の冷却用にラジエータを含む循環流路を冷却液が循環するよう前記冷却液を圧送する電動ポンプを有する冷却装置と、を備えるハイブリッド自動車であって、
車両の制御モードが走行を禁止して前記エンジンを運転するモードのときには、車両の制御モードが走行を許容するモードのときに比して前記電動ポンプの作動が制限されるよう該電動ポンプを制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、車両の制御モードが走行を禁止してエンジンを運転するモードのときには、車両の制御モードが走行を許容するモードのときに比して、冷却装置の電動ポンプの作動が制限されるよう電動ポンプを制御する。ここで、「走行を禁止してエンジンを運転するモード」には、停車時にエンジンからの動力を用いて発電機により発電した電力を車外に供給するモードや、停車時にエンジンからの動力を用いて発電機により発電した電力によりバッテリを充電するモードなどが含まれる。この走行を禁止してエンジンを運転するモードのときには、走行を許容するモードのときに比して、インバータの消費電力（発熱量）が小さいため、インバータ装置のケース内の温度が低くなりやすく、結露が生じやすい。これに対し、走行を禁止してエンジンを運転するモードのときには、走行を許容するモードのときに比して、冷却装置の電動ポンプの作動を制限することにより、冷却装置のラジエータで冷却液が外気と熱交換され冷却されるのを抑制することができる。この結果、インバータ装置の温度低下が抑制され、インバータ装置のケース内（インバータ装置内）の結露を抑制することができる。また、電動ポンプの作動が制限されるから、電動ポンプの消費電力を抑制することもできる。

ここで、「電動ポンプの作動が制限される」には、電動ポンプの作動頻度が少なくなることや、電動ポンプの回転数が小さくなることなどが含まれる。また、「走行を禁止してエンジンを運転するモード」が、停車時にエンジンからの動力を用いて発電機により発電した電力を車外に供給するモードの場合、本発明のハイブリッド自動車において、前記バッテリと前記インバータとを接続する車両側電力ラインに接続され、車外の電力ラインに接続されたときに該車外の電力ラインに前記車両側電力ラインからの電力を供給する電力供給手段を備える、ものとすることもできる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記冷却装置の冷却液の温度を検出する温度センサを備え、前記制御手段は、車両の制御モードが走行を禁止して前記エンジンを運転するモードのときには、前記温度センサにより検出された冷却液の温度が第１の温度閾値未満となったときに前記電動ポンプの作動を禁止すると共に、前記電動ポンプの作動の禁止後に前記温度センサにより検出された冷却液の温度が前記第１の温度閾値より高い第２の温度閾値以上となったときに前記電動ポンプの作動を許可する手段である、ものとすることもできる。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される電動ポンプ作動許可禁止ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、図示しない複数のスイッチング素子のスイッチングによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２を冷却する冷却装置６０と、インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４に接続されていると共に車両側コネクタ９２に充電ケーブル１００の充電コネクタ１０２を接続することによって家庭用電源（ＡＣ１００Ｖ）などの外部電源１０４に接続されたときにバッテリ５０を充電可能な充電器９０と、車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。ここで、インバータ４１，４２は、図示しないＤＣ／ＤＣコンバータなどと共に金属製のケース４８に収納された状態で、パワーコントロールユニット（以下、ＰＣＵという）４９を構成している。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗｅ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブや排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジションθｃａ，スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジションＴＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブの開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号に基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

冷却装置６０は、図示しないエンジンルームの最前部に配置され冷却水（ＬＬＣ（ロングライフクーラント））と外気との熱交換を行なうラジエータ６２と、ラジエータ６２が配置されモータＭＧ１，ＭＧ２とインバータ４１，４２との冷却用に冷却水が循環する循環流路６４と、冷却水が循環流路６４内を循環するよう冷却水を圧送する電動ポンプ６６と、循環流路６４内に混入した空気（エア）を外部に排出する気液分離が可能となるよう循環流路６４における所定の高さ位置（例えば循環流路６４の最も高い位置）に設けられたリザーブタンク６７と、電動ポンプ６６と図示しない補機バッテリとの電気的な接続および接続の遮断を行なうリレー６８と、を備える。なお、補機バッテリは、バッテリ５０の電力を降圧する図示しないＤＣ／ＤＣコンバータを介してバッテリ５０に接続される。

充電器９０は、いずれも図示しないが、電力ライン５４に接続されたリレーやＡＣ／ＤＣコンバータ，ＤＣ／ＤＣコンバータを備え、ＡＣ／ＤＣコンバータは、充電ケーブル１００を介して供給される外部電源１０４からの交流電力を直流電力に変換可能であると共にＤＣ／ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換可能であり、ＤＣ／ＤＣコンバータは、ＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力の電圧を変換して電力ライン５４側に供給可能であると共に電力ライン５４側からの直流電力の電圧を変換可能である。したがって、充電器９０は、非常時などに、車両側コネクタ９２に例えば照明機器やラジオ，炊飯器などの電気機器１１４からの電源ケーブル（車外の電力ライン）１１０の放電コネクタ１１２を接続することによって、車外の電気機器１１４に電力供給が可能となっている。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、冷却装置６０の電動ポンプ６６の回転数を検出する回転数センサ６６ａからの電動ポンプ６６の回転数Ｎｐや冷却装置６０の冷却水の温度を検出する温度センサ６９からの冷却水温Ｔｗｍの他、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０からは、冷却装置６０の電動ポンプ６６への制御信号やリレー６８への駆動信号，充電器９０のリレー，ＤＣ／ＤＣコンバータ，ＡＣ／ＤＣコンバータへの駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２との運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード，エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。実施例のハイブリッド自動車２０では、車両の制御モードとしては、このエンジン運転モードやモータ運転モードなどの走行を許容する走行用モードの他に、次に説明するように、走行を禁止してエンジン２２の運転やモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動を伴わずにバッテリ５０を充電する外部充電モードと、走行を禁止してエンジン２２の運転を伴ってモータＭＧ１により発電する非常時発電モードとが用意されている。

実施例のハイブリッド自動車２０では、自宅や予め設定された充電ポイントで車両がシステム停止された停車状態で充電ケーブル１００を介して外部電源１０４と充電器９０とが接続されたときには、車両の制御モードを外部充電モードに設定し、充電器９０を制御して外部電源１０４からの電力によりバッテリ５０を充電する。そして、バッテリ５０の充電後にシステム起動したときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣがエンジン２２の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Ｓｈｖ（例えば、２０％や３０％など）に至るまでエンジン２２を停止した状態でモータＭＧ２からの動力だけで走行する電動走行を優先して走行する電動走行優先モードによって走行し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖに至った以降はバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から動力を用いて走行するハイブリッド走行を優先して走行するハイブリッド走行優先モードによって走行する。走行中の駆動制御については、本発明の中核をなさないため、これ以上の詳細な説明は省略する。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、非常時などに車両がシステム停止された停車状態で電源ケーブル１１０を介して車外の電気機器１１４と充電器９０とが接続されたときには、車両の制御モードを非常時発電モードに設定し、エンジン２２を運転してエンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１により発電した電力を電力ライン５４に供給すると共に充電器９０を制御して電力ライン５４からの電力（モータＭＧ１の発電電力）を電気機器１１４に供給する。非常時発電モードでは、エンジン２２が発電用に予め定められた回転数とトルクとからなる運転ポイントで運転されるように、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量制御などの運転制御とモータＭＧ１の駆動制御とが行なわれると共に、モータＭＧ１の発電により電力ライン５４に供給された電力が電気機器１１４の定格電力に変換されるように充電器９０の制御が行なわれる。

さらに、実施例のハイブリッド自動車２０では、走行中に、冷却装置６０の循環流路６４内の冷却水の温度としての冷却水温Ｔｗｍに基づいて電動ポンプ６６を回転すべき目標回転数Ｎｐ＊を設定すると共に、目標回転数Ｎｐ＊に対応する駆動指令値Ｄ（例えばデューティ比）を設定し、電動ポンプ６６が目標回転数Ｎｐ＊で回転するよう電動ポンプ６６を駆動指令値Ｄで制御することにより、冷却水を循環流路６４内で循環させてモータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２を冷却している。ここで、電動ポンプ６６の駆動指令値Ｄは、目標回転数Ｎｐ＊と駆動指令値Ｄとの関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶したマップを用いて設定することができ、また、電動ポンプ６６の目標回転数Ｎｐ＊は、冷却水温Ｔｗｍと目標回転数Ｎｐ＊との関係を冷却水温Ｔｗｍが高いほど目標回転数Ｎｐ＊が高くなるように予め定めたマップを図示しないＲＯＭに記憶しておき、冷却水温Ｔｗｍが与えられると記憶したマップから対応する目標回転数Ｎｐ＊を導出することによって設定することができる。この目標回転数Ｎｐ＊は、実施例では、冷却水温Ｔｗｍが高いほど３段階に最低回転数Ｎｐｍｉｎ，中段回転数Ｎｐｍｉｄ，最高回転数Ｎｐｍａｘの順で大きくなるように設定されるものとした。

次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に車両の制御モードが非常時発電モードに設定された際の冷却装置６０の動作について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される電動ポンプ作動許可禁止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、車両の制御モードに拘わらず繰り返し実行される。

電動ポンプ作動許可禁止ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０のＣＰＵは、まず、車両の制御モードが非常時発電モードか否かを調べ（ステップＳ１００）、非常時発電モードでないとき、即ち、走行用モードまたは外部充電モードのときには、電動ポンプ６６の作動を許可して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。このとき、電動ポンプ６６は、冷却装置６０の冷却水温Ｔｗｍに基づく目標回転数Ｎｐ＊で回転するよう制御されることになる。なお、外部充電モードのときには、電動ポンプ６６の作動を禁止するものとしてもよい。

車両の制御モードが非常時発電モードのときには、温度センサ６９から冷却装置６０の冷却水温Ｔｗｍを入力し（ステップＳ１１０）、入力した冷却水温Ｔｗｍを第１温度閾値Ｔｗ１と比較する（ステップＳ１２０）。ここで、第１温度閾値Ｔｗ１は、電動ポンプ６６の作動を禁止すべきか否かを判定するためのものであり、実施例では、ＰＣＵ４９のケース４８内に結露が発生しない温度範囲の下限値として予め実験などにより定められた温度（例えば、数十度）を用いるものとした。

入力した冷却水温Ｔｗｍが第１温度閾値Ｔｗ１以上のときには、ＰＣＵ４９内に結露は発生しないと判断し、電動ポンプ６６の作動を許可して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。一方、入力した冷却水温Ｔｗｍが第１温度閾値Ｔｗ１未満のときには、ＰＣＵ４９内に結露が発生する可能性があると判断し、電動ポンプ６６の作動を禁止する（ステップＳ１３０）。これにより、冷却水温Ｔｗｍに基づいて例えば最低回転数Ｎｐｍｉｎなどで回転していた電動ポンプ６６の作動は停止される。

こうして電動ポンプ６６の作動を禁止すると、温度センサ６９から冷却装置６０の冷却水温Ｔｗｍを入力して第１温度閾値Ｔｗ１より高い第２温度閾値Ｔｗ２と比較し（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）、冷却水温Ｔｗｍが第２温度閾値Ｔｗ２未満のうちは、冷却水温Ｔｗｍを入力して第２閾値Ｔｗ２と比較する処理を繰り替えし（ステップＳ１４０，Ｓ１５０）、冷却水温Ｔｗｍが第２温度閾値Ｔｗ２以上になったときには、電動ポンプ６６の作動を許可して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。このとき、電動ポンプ６６は、冷却水温Ｔｗｍに基づく目標回転数Ｎｐ＊で回転されるよう制御されることになる。ここで、第２温度閾値Ｔｗ２は、電動ポンプ６６の作動禁止と作動許可とが短時間で頻繁に繰り返されないようにするためのものであり、第１温度閾値Ｔｗ１より例えば数度や十数度高い温度として予め実験などにより定められた温度を用いることができる。

非常時発電モードのときには、走行用モードのときに比して、インバータ４１，４２の消費電力（発熱量）が小さいため、ＰＣＵ４９のケース４８内の温度は低くなりやすく、結露が生じやすい。また、非常時発電モードのときに電動ポンプ６６の作動により循環流路６４を冷却水が循環すると、ラジエータ６２での熱交換によって冷却水が冷却されるため、冷却水温Ｔｗｍは低くなりやすく、場合によっては、ＰＣＵ４９内に結露を発生させる直接の要因となる場合がある。このため、実施例のハイブリッド自動車２０では、非常時発電モードのときには、冷却水温Ｔｗｍが低下したときに電動ポンプ６６の作動を禁止することにより、冷却装置６０の冷却水が冷却されるのを抑制し、冷却水により冷却されるＰＣＵ４９内の空気が結露を生じるほどに冷却されるのを抑制することができる。このとき、電動ポンプ６６の作動を禁止するから、電動ポンプ６６の消費電力を抑制することもできる。また、電動ポンプ６６の作動を禁止した後に、非常時発電用のインバータ４１のスイッチング等に伴う発熱により冷却水温Ｔｗｍが第２温度閾値Ｔｗ２以上まで上昇したときには、電動ポンプ６６の作動を許可することにより、冷却水の過度な温度上昇を抑制することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、車両の制御モードが走行を禁止してエンジン２２を運転する非常時発電モードのときには、冷却装置６０の冷却水温Ｔｗｍに基づいて電動ポンプ６６の作動を禁止することにより、車両の制御モードが走行を許容する走行用モードのときに比して、冷却装置６０の電動ポンプ６６の作動を制限する（作動頻度を少なくする）から、ＰＣＵ４９の温度低下が抑制され、ＰＣＵ４９のケース４８内の結露を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、車両の制御モードとして、走行用モードと外部充電モードと非常時発電モードとが用意されているものとしたが、これらに加えて、走行を禁止してエンジン２２を運転するモードとして、停車状態でエンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１により発電した電力によりバッテリ５０を充電する充電モードが用意されているものとしてもよい。この充電モードのときにも、非常時発電モードと同様に、冷却水温Ｔｗｍに基づいて電動ポンプ６６の作動を許可したり禁止したりしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、非常時発電モードのときには冷却水温Ｔｗに基づいて電動ポンプ６６の作動を禁止することによって、走行モードのときに比して電動ポンプ６６の作動を制限する（作動頻度を少なくする）ものとしたが、これに代えて、非常時発電モードのときには走行用モードのときに比して電動ポンプ６６の目標回転数Ｎｐ＊を小さくするなどによって、走行モードのときに比して電動ポンプ６６の作動を制限するものとしてもよい。この場合、非常時発電モードのときには、走行用モードのときに比して、冷却水温Ｔｗｍに拘わらず電動ポンプ６６の目標回転数Ｎｐ＊を小さくしたり、冷却水温Ｔｗｍが第１温度閾値Ｔｗ１未満になってから第２温度閾値Ｔｗ２以上になるまで電動ポンプ６６の目標回転数Ｎｐ＊を小さくしたり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ＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図３の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図３における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からモータＭＧ１の駆動を伴ってプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に動力を出力すると共にモータＭＧ２から駆動軸３６に動力を出力するものとしたが、図４の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２からの動力を用いてモータＭＧ１により発電してバッテリ５０を充電すると共にバッテリ５０からの電力を用いてモータＭＧ２から駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸に動力を出力するものとしてもよい。即ち、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の電動機と、を備えるハイブリッド自動車であれば如何なるものとしても構わない。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、ＰＣＵ４９が「インバータ装置」に相当し、冷却装置６０が「冷却装置」に相当し、車両の制御モードが非常時発電モードのときには冷却装置６０の冷却水温Ｔｗｍが第１温度閾値Ｔｗ１以下となったときに電動ポンプ６６の作動を禁止する図２の電動ポンプ作動許可禁止ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０が「制御手段」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するため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。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、４８ ケース、４９ パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、６０ 冷却装置、６２ ラジエータ、６４ 循環流路、６６ 電動ポンプ、６６ａ 回転数センサ、６７ リザーブタンク、６８ リレー、６９ 温度センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ 充電器、９２ 車両側コネクタ、１００ 充電ケーブル、１０２ 充電コネクタ、１０４ 外部電源、１１０ 電源ケーブル、１１２ 放電コネクタ、１１４ 電気機器、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (2)

1. エンジンと、前記エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の電動機と、前記発電機および前記電動機を駆動するインバータをケースに収納してなるインバータ装置と、前記インバータを介して前記発電機および前記電動機に接続されたバッテリと、前記インバータ装置の冷却用にラジエータを含む循環流路を冷却液が循環するよう前記冷却液を圧送する電動ポンプを有する冷却装置と、を備えるハイブリッド自動車であって、
   車両の制御モードが走行を禁止して前記エンジンを運転するモードのときには、車両の制御モードが走行を許容するモードのときに比して前記電動ポンプの作動が制限されるよう該電動ポンプを制御する制御手段、
   を備えるハイブリッド自動車。
2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
   前記冷却装置の冷却液の温度を検出する温度センサを備え、
   前記制御手段は、車両の制御モードが走行を禁止して前記エンジンを運転するモードのときには、前記温度センサにより検出された冷却液の温度が第１の温度閾値未満となったときに前記電動ポンプの作動を禁止すると共に、前記電動ポンプの作動の禁止後に前記温度センサにより検出された冷却液の温度が前記第１の温度閾値より高い第２の温度閾値以上となったときに前記電動ポンプの作動を許可する手段である、
   ハイブリッド自動車。

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