JP3688227B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンとモーターの両方またはいずれか一方を車両の走行駆動源とするハイブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
永久磁石式同期モーターをインバーターで可変速駆動する場合に、モーターのロック運転が行われるとインバーターのスイッチング素子に直流電流が流れ、かつ特定相のスイッチング素子に電流が集中するため、スイッチング素子の温度が急激に上昇する。
【０００３】
この問題を解決するために、モーターのトルク指令値と回転速度とに基づいてモーターがロック運転状態にあるかどうかを判定し、ロック運転状態にあるときはインバーターのスイッチング素子のジャンクション（接合部）温度を推定し、推定温度がスイッチング素子の許容ジャンクション温度以下になるようにモーターの出力トルクを制限することによって、インバーターのスイッチング素子の過熱を防止するようにした電気自動車の過負荷防止装置が知られている（例えば特開平１１−２１５６８７号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の電気自動車の過負荷防止装置を、エンジンとモーターの両方またはいずれか一方を車両の走行駆動源とするハイブリッド車両に適用した場合に、インバーターのスイッチング素子の過熱を防止するためにモーターの出力トルクを制限した分だけエンジンの出力トルクを増やせば、車両の駆動力を一定に保つことができる。
【０００５】
しかし、エンジンが停止してモーターの駆動力だけで走行しているときにモーターのロック運転状態が発生すると、エンジンを始動してエンジントルクでモータートルク低減分を補うまでに時間がかかり、その間は車両の駆動力が一時的に低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、モーターのロック運転状態が検知されてエンジンを始動するときの車両駆動トルクの低下を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態の構成を示す図１および図２に対応づけて本発明を説明すると、
（１） 請求項１の発明は、エンジン３とモーター２の両方またはいずれか一方により車両を走行駆動するハイブリッド車両の制御装置に適用される。
そして、モーター２の回転速度を検出する速度検出手段２１，２２と、スイッチング素子を用いてモーター２に交流電力を供給する電力変換手段７と、スイッチング素子のジャンクション温度を演算する演算手段９と、モーター２の回転速度とトルク指令値とに基づいて、モーター２がロック状態にあるか否かを判定する第１の判定手段９と、第１の判定手段９によりロック状態にあると判定されると、モーター２の回転速度検出値の現在までの変化に基づいて、エンジン３の始動開始からトルクを出力できる状態になるまでの時間（エンジン始動時間）経過後のモーター２の回転速度とを推定する推定手段９と、エンジン始動時間経過後のモーター回転速度推定値に基づいて、エンジン始動時間経過後にモーター２がロック状態を脱するか否かを判定する第２の判定手段９と、第１の判定手段９によりロック状態にあると判定されたときに、第２の判定手段９によりエンジン始動時間経過後もロック状態を脱しないと判定されると、エンジン３を始動する制御手段５，９，１０とを備える。
（２） 請求項２のハイブリッド車両の制御装置は、推定手段９によって、第１の判定手段９によりロック状態にあると判定されると、モーター２の回転速度検出値とスイッチング素子のジャンクション温度演算値との現在までの変化に基づいて、エンジン始動時間経過後のモーター２の回転速度とスイッチング素子のジャンクション温度とを推定し、
エンジン始動時間経過後のジャンクション温度推定値に基づいて、モーター２のトルク制限の要否を判定する第３の判定手段９を備え、
制御手段５，９，１０によって、第１の判定手段９によりロック状態にあると判定されたときに、第２の判定手段９によりエンジン始動時間経過後もロック状態を脱しないと判定され、且つ、第３の判定手段９によりモーター２のトルク制限が必要と判定されると、エンジン３を始動する。
（３） 請求項３のハイブリッド車両の制御装置は、エンジン３の冷却水温度を検出する冷却水温検出手段と、エンジンの冷却水温度によりエンジン始動時間Δｔを補正する補正手段９とを備える。
（４） 請求項４のハイブリッド車両の制御装置は、外気温度を検出する外気温検出手段と、外気温度によりエンジン始動時間Δｔを補正する補正手段９とを備える。
（５） 請求項５のハイブリッド車両の制御装置は、エンジン３に連結されてエンジン３を始動するエンジン始動用モーター１を備え、制御手段９は、エンジン始動時間Δｔ経過後のジャンクション温度推定値と、モーターのトルク制限を開始するジャンクション温度との差に応じて、エンジン始動用モーター１のエンジン始動時の出力トルクを増加する。
（６） 請求項６のハイブリッド車両の制御装置は、車両の前輪と後輪の内、エンジン３が一方を駆動し、モーター２が他方を駆動するようにしたものである。
【０００８】
上述した課題を解決するための手段の項では、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
【発明の効果】
（１） 請求項１および２の発明によれば、モーターがロック状態にあってトルク制限が必要となる時点ではエンジンが始動を完了しており、直ちにトルクを発生することができる。したがって、モーターのトルク制限にともなって不足する車両駆動トルクをエンジントルクで直ちに補うことができ、モーターがロック状態になったときの車両駆動トルクの低下を防止することができる。
（２） 請求項３の発明によれば、エンジン冷却水温度に応じた正確なエンジン始動時間を求めることができ、その結果、エンジン始動時間経過後のスイッチング素子のジャンクション温度推定値とエンジン回転速度推定値を正確に求めることができる。したがって、モーターがロック状態になったときの車両駆動トルクの変動を最少限に抑制することができる。
（３） 請求項４の発明によれば、外気温に応じた正確なエンジン始動時間を求めることができ、その結果、エンジン始動時間経過後のスイッチング素子のジャンクション温度推定値とエンジン回転速度推定値を正確に求めることができる。したがって、モーターがロック状態になったときの車両駆動トルクの変動を最少限に抑制することができる。
（４） 請求項５の発明によれば、エンジンの始動時間を早めることができ、モーターのトルク制限開始時刻にエンジンのトルク出力が遅れるのを防止することができる。
（５） 請求項６の発明によれば、車両の前輪と後輪の内、エンジンが一方を駆動し、モーターが他方を駆動する方式のハイブリッド車両にも本願発明を適用することができ、請求項１の上記効果を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に一実施の形態のハイブリッド車両の構成を示す。このハイブリッド車両は、２台のモーター１，２とエンジン３を装備しており、モーター１または２とエンジン３の両方またはいずれか一方により車両を走行駆動する。モーター１はエンジン３と連結されており、主としてエンジン３を始動するために用いられるが、必要に応じてエンジン始動時のトルク不足を補うために用いられる。モーター１には誘導電動機または同期電動機を用いることができる。モーター２は走行駆動力を発生する同期電動機である。エンジン３はトランスミッション４を介して駆動輪を駆動し、モーター２は直接、駆動輪を駆動する。
【００１１】
エンジンコントローラー５はエンジン３のスロットル制御、燃料噴射制御、点火制御などを行い、エンジン３のトルクと回転速度を制御する。インバーター６と７はぞれぞれ、スイッチング素子を用いてバッテリー（不図示）の直流電力を３相交流電力に変換し、モーター１と２へ供給する。モーターコントローラー８はインバーター６を制御してモーター１のトルクを制御し、モーターコントローラー９はインバーター７を制御してモーター２のトルクを制御する。
【００１２】
車両コントローラー１０は、エンジンコントローラー５とモーターコントローラー８を制御してエンジン３の始動と停止を行うとともに、エンジンコントローラー５へエンジントルク指令値Ｔengを送り、モーターコントローラー８へモーター１のトルク指令値Ｔm1を送る。また、モーターコントローラー８を制御してエンジン始動時のエンジントルクの遅れを補償する。車両コントローラー１０はまた、モーターコントローラー９へモーター２のトルク指令値Ｔm2を送るとともに、モーターコントローラー９からモーターロック運転にともなうモーター２のトルク制限後のトルク指令値Ｔrefとエンジン始動要求を受け取る。
【００１３】
図２は、モーター２を駆動制御するモーターコントローラー９とインバーター７の詳細を示す。高効率電流テーブル部（ベクトル制御部）１１は、トルク指令値Ｔref、モーター電気角周波数ωおよびバッテリー電圧ＶBに基づいて、高効率電流テーブルから２相直流であるモーター２へのｄ、ｑ軸電流指令値ｉd＊、ｉq＊を算出する。電流制御部１２は、ｄ、ｑ軸の実電流ｉd、ｉqを電流指令値ｉd＊、ｉq＊に一致させるためのｄ、ｑ軸電圧指令値ｖd＊、ｖq＊を決定する。２相３相変換部１３は、ｄ、ｑ軸電圧指令値ｖd＊、ｖq＊を磁極位置補正値θbに基づいて３相交流電圧指令値ｖu＊、ｖv＊、ｖw＊に変換する。
【００１４】
上述したインバーター７は、３相交流電圧指令値ｖu＊、ｖv＊、ｖw＊に基づいてバッテリー電圧をＩＧＢＴなどのスイッチング素子によりスイッチングし、３相交流電圧に変換してモーター２に印加する。また、電圧センサー１４によりバッテリー１５から入力される直流電圧（ＤＣリンク電圧）ＶBを検出する。３相２相変換部１６は、電流センサー１７〜１９により検出した３相交流実電流ｉu、ｉv、ｉwを磁極位置θaに基づいて２相直流実電流ｉd、ｉqに変換する。
【００１５】
磁極位置検出部２０は、モーター２に直結されたパルスジェネレーター２１からのパルス信号に基づいてモーター２の磁極位置θaを検出する。また、モーター回転数検出部２２は、パルスジェネレーター２１からのパルス信号に基づいてモーター２の回転速度Ｎと電気角周波数ω（＝ｐ・Ｎ（ｐはモーター２の極対数））を検出する。温度検出部２３は、インバーター７のスイッチング素子と冷却用フィンとの間に設置されたサーミスタ２５（図３参照）によってスイッチング素子の温度を検出する。
【００１６】
ロック保護制御部２４は、モーター２の回転速度Ｎと車両コントローラー１０からのトルク指令値Ｔm2に基づいてモーター２のロック状態を検知し、ロック状態のときは３相交流実電流ｉu、ｉv、ｉwに基づいてインバーター各相ｕ，ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚ（図３参照）のスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxを推定する。なお、非ロック状態のときはサーミスタ２５により検出した温度Ｔsをスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxとする。これらの各相のスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxの推定値または検出値の中で最も高い値に基づいて、図４に示すテーブルからモーター２のトルク指令値の制限率α[％]を決定する。
【００１７】
図４に示すように、ジャンクション温度Ｔjmaxが予め設定したしきい値Ｔ1以下ではトルク指令制限率αを１００％とし、しきい値Ｔ1を超えたらジャンクション温度Ｔjmaxの増加に応じてトルク指令制限率αを低減し、ジャンクション温度Ｔjmaxが予め設定したしきい値Ｔ2を超えたらトルク指令制限率αを０とする。次に、ジャンクション温度Ｔjmaxに応じて決定したトルク指令制限率αに基づいて次式によりトルク制限後のトルク指令Ｔrefを求め、車両コントローラー１０へ送る。
【数１】
Ｔref＝α・Ｔm2
【００１８】
ジャンクション温度Ｔjmaxの上昇にともなうトルク制限後のトルク指令値Ｔrefを受信した車両コントローラー１０は、トルク制限前のモーター２のトルク指令値Ｔm2とトルク制限後のトルク指令値Ｔrefとの差分ΔＴ
【数２】
ΔＴ＝Ｔm2−Ｔref
をエンジン３のトルクＴengに加算する。つまり、図５に示すように、モーター２のトルク制限にともなって減少したトルクをエンジン３のトルクを増やして補う。これにより、インバータースイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxの上昇にともなうモータートルク制限時の車両駆動トルクの低下を防止できる。
【００１９】
ところが、エンジン３が停止している場合は、エンジン始動後にエンジントルクを供給可能となるので、図６に示すように、モーター２のトルク制限を検知してからエンジン３を始動したのでは、車両駆動トルクの低下を防止することはできない。したがって、エンジン３の始動時間Δｔを考慮してスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxとモーター２の回転速度Ｎを推定し、車両駆動トルクの低下を防止する。
【００２０】
図７は、一実施の形態のロック保護制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。モーターコントローラー９は所定時間ごとにこのロック保護制御プログラムを実行する。
【００２１】
ステップ１において、モーター２がロック運転状態にあるか否かを判定する。図８に示すように、モーター２の回転速度Ｎ[rpm]が予め設定した値Ｎ１以下で、かつトルク指令値Ｔm2[Nm]が予め設定した値Ｔlo以上の”ロック領域”にある場合に、モーター２がロック運転状態にあると判定する。ここで、Ｎ1およびＴloはモーター２のロック運転状態を判定するための判定基準値である。モーター２がロック運転状態にないと判定された場合はステップ１２へ進み、サーミスタ２５の検出温度をスイッチング素子のジャンクションＴjmaxとし、ステップ１０へ進む。
【００２２】
一方、モーター２がロック運転状態にあると判定された場合はステップ２へ進み、現在のインバーター各相のスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjsを推定する。スイッチング素子のジャンクション温度をセンサーで実際に検出することはできないので、演算により推定する。まず、各相のスイッチング素子の冷却用フィン温度Ｔfsの初期値Ｔf0と、ジャンクション温度Ｔjsの初期値Ｔj0を次式により求める。
【数３】
Ｔf0＝Ｔs＋Ｋ1，
ＴJ0＝Ｔf0＋Ｋ2
上式において、Ｋ1、Ｋ2は定数であり、各スイッチング素子に対して最適値を設定する。
【００２３】
次に、現在の各相スイッチング素子の冷却用フィン温度Ｔfsとジャンクション温度Ｔjsを、次式により求める。
【数４】
Ｔfs[n]＝（Ｔs−Ｋ3・Ｉ−Ｔfs[n-1]）・ｔs／Ｋ4＋Ｔfs[n-1]，
Ｔjs[n]＝（Ｔfs[n]−Ｋ5・Ｉ−Ｔjs[n-1]）・ｔs／Ｋ6＋Ｔjs[n-1]
上式において、Ｉは３相出力電流ｉu、ｉv、ｉwである。また、Ｋ3〜Ｋ6は定数であり、各相スイッチング素子に対して最適値を設定する。記号[n]は今回の演算値を表し、記号[n-1]は前回の演算値を表す。さらに、ｔsはサンプリング時間である。モーター２がロック運転状態に入った直後の演算では、Ｔfs[n-1]に初期値Ｔf0を設定し、Ｔjs[n-1]に初期値Ｔj0をそれぞれ設定する。そして、各相スイッチング素子のジャンクション温度演算値Ｔjsの中で最も高い温度を選択し、それをジャンクション温度演算値Ｔjmaxとする。
【００２４】
ステップ３ではエンジン３が停止しているか否かを判定する。エンジン３がすでに運転状態にあるときは、モーター２のトルク制限が行われても直ちにエンジントルクを増加してモーター２のトルク低減分を補償することができるので、ステップ１０へ進む。一方、エンジン３が停止しているときはステップ４へ進み、始動要求から実際にエンジン３が起動してトルクが出力可能になるまでの始動時間Δｔ（図９参照）を求める。エンジンの始動時間Δｔはエンジン冷却水温度や外気温度により変化するので、例えば図１０に示すようにエンジン冷却水温度に対するエンジン始動時間を予め計測しておき、マップ化して記憶しておく。なお、図示を省略するが、外気温度に対するエンジン始動時間についても同様である。
【００２５】
次に、ステップ５において、エンジン始動時間Δｔ経過後のジャンクション温度Ｔjmaxとモーター回転速度Ｎを推定する。図１１にその推定方法を示す。過去の時刻ｔ１から現在の時刻ｔ２までのジャンクション温度Ｔjmaxとモーター回転速度Ｎとの変化に基づいて、時刻ｔ２からエンジン始動時間Δｔ経過後の時刻ｔ３におけるジャンクション温度Ｔjmax(t3)とモーター回転速度Ｎ(t3)とを次式により推定する。
【数５】
Ｔjmax(t3)＝｛Ｔjmax(t2)−Ｔjmax(t1)｝・Δｔ／（ｔ２−ｔ１）
＋Ｔjmax(t2)，
Ｎ(t3)＝｛Ｎ(t2)−Ｎ(t1)｝・Δｔ／（ｔ２−ｔ１）＋Ｎ(t2)
【００２６】
ステップ６で、エンジン始動時間Δｔ経過後の時刻ｔ３におけるモーター回転速度推定値Ｎ(t3)が上述したロック状態の判定基準値Ｎ1を超えているか否か、つまりロック状態を脱しているかどうかを確認する。Ｎ(t3)がＮ1を超えてロック状態を脱しているときはステップ１０へ進み、Ｎ(t3)がＮ1以下でロック状態を脱していないときはステップ７へ進む。
【００２７】
続くステップ７では、エンジン始動時間Δｔ経過後の時刻ｔ３におけるジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)が図４に示すトルク制限開始温度Ｔ1を超えるかどうか、つまりエンジン始動時間Δｔ経過後のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)がモーター２のトルクを制限しなければならない温度を超えるかどうかを確認する。ジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)がトルク制限開始温度Ｔ1を超える場合はモーター２のトルクを制限するためにステップ８へ進み、超えない場合はステップ１０へ進む。
【００２８】
エンジン始動時間Δｔ経過後のスイッチング素子のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)がトルク制限開始温度Ｔ1を大きく上まわった場合には、エンジン３のトルク出力がモーター２のトルク制限開始時間よりも遅れる可能性がある。ステップ８で、ジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)とトルク制限開始温度Ｔ1との差に応じてモーター１によるエンジン始動トルクを上乗せする。上乗せ分のトルクΔＴm1は、エンジン始動時間Δｔ経過後のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)とトルク制限開始温度Ｔ1との差に応じて、次式により決定する。
【数６】
ΔＴm1＝Ａ・（Ｔjmax(t3)−Ｔ1）
ここで、Ａは定数である。そして、ステップ９で車両コントローラー１０へエンジン３の始動要求を出力するとともに、モーターコントローラー８へ上乗せ分トルクΔＴm1を出力する。
【００２９】
エンジン始動要求と上乗せ分トルクΔＴm1を受信した車両コントローラー１０は、エンジン始動指令をエンジンコントローラー５へ送ってエンジン３の始動時のスロットル制御、燃料噴射制御および点火制御を行わせるとともに、モーター１のトルク指令Ｔm1に上乗せ分ΔＴm1を加算してモーターコントローラー８へ送り、エンジン３を始動するためにモーター１を駆動する。
【００３０】
ステップ１０において、予め設定した図４に示すジャンクション温度Ｔjmaxに対するトルク指令制限率αのマップから、エンジン始動時間Δｔ経過後のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)に対応するトルク指令制限率αを表引き演算する。そして、トルク指令制限率αに基づいて上記数式１により制限後のトルク指令値Ｔrefを算出する。ステップ１１で車両コントローラー１０へトルク制限後のトルク指令値Ｔrefを出力する。
【００３１】
トルク制限後のトルク指令値Ｔrefを受信した車両コントローラー１０は、上記数式２によりトルク制限前のモーター２のトルク指令値Ｔm2とトルク制限後のトルク指令値Ｔrefとの差分ΔＴを求め、エンジン３のトルク指令値Ｔengに加算してエンジンコントローラー５へ送る。上述したステップ９の処理を終了した時点ですでにエンジン３は始動されており、エンジントルクを出力できる状態にあるから、エンジン３はトルク指令値Ｔm2に等しいトルクを出力し、トルク制限が実施されるモーター２のトルク出力不足分を補って車両駆動トルクを一定に保つ。
【００３２】
以上説明したようにこの実施の形態によれば、エンジン始動時間Δｔ経過後の近未来のモーター２の回転速度Ｎ(t3)とスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmax(t3)とを常に推定し、これらの推定値に基づいてエンジン始動時間Δｔ経過後にモーター２がロック状態にあって、且つ、モーター２のトルク制限が必要と判定されると、直ちにエンジン３を始動するようにしたので、モーター２がロック状態にあってトルク制限が必要となる時点ではエンジン３が始動を完了しており、直ちにトルクを発生することができる。したがって、モーター２のトルク制限にともなって不足する車両駆動トルクをエンジントルクで直ちに補うことができ、モーター２がロック状態になったときの車両駆動トルクの低下を防止することができる。
【００３３】
また、エンジン始動時間はエンジン冷却水温度あるいは外気温により変化し、特に低温時には始動時間が長くなる。この実施の形態では、例えば図１０に示すようにエンジン冷却水温度や外気温に対してエンジン始動時間Δｔを補正し、エンジン冷却水温度や外気温に応じた正確なエンジン始動時間Δｔを求めているので、エンジン始動時間Δｔ後のスイッチング素子のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)とモーター回転速度推定値Ｎ(t3)を正確に求めることができ、エンジン始動時の車両駆動トルクの変動を最少限に抑制することができる。
【００３４】
さらに、エンジン始動時間Δｔ後のスイッチング素子のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)がトルク制限開始温度Ｔ1を大きく上まわった場合には、エンジン３のトルク出力がモーター２のトルク制限開始時間よりも遅れる可能性がある。この実施の形態では、ジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)とトルク制限開始温度Ｔ1との差に応じてモーター１によるエンジン始動トルクを上乗せする。これにより、エンジン３の始動時間を早めることができ、モーター２のトルク制限開始時刻にエンジン３のトルク出力が遅れるのを防止することができる。
【００３５】
本願発明は、車両の前輪と後輪の内、エンジンが一方を駆動し、モーターが他方を駆動する方式のハイブリッド車両にも適用することができ、モーターのロック運転状態を検知してエンジンを始動するときの、車両駆動トルクの低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態のハイブリッド車両の構成を示す図である。
【図２】 走行駆動源として用いられるモーターのコントローラーとインバーターの詳細を示す図である。
【図３】 インバーターのパワー部の詳細を示す図である。
【図４】 スイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxに対するトルク指令制限率αを示す図である。
【図５】 エンジン始動時のエンジントルク、モータートルクおよび車両駆動トルクの関係を示す図である。
【図６】 モーターのトルク制限を検知してからエンジンを始動した場合の、エンジントルク、モータートルクおよび車両駆動トルクの関係を示す図である。
【図７】 一実施の形態のロック保護制御プログラムを示すフローチャートである。
【図８】 モーターのロック状態を判定するための回転速度Ｎとトルク指令Ｔm2のマップを示す図である。
【図９】 エンジン始動時間を示す図である。
【図１０】 エンジン冷却水温度に対するエンジン始動時間の特性を示す図である。
【図１１】 エンジン始動時間Δｔ後のスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxと回転速度Ｎの推定方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１，２ モーター
３ エンジン
４ トランスミッション
５ エンジンコントローラー
６，７ インバーター
８，９ モーターコントローラー
１０ 車両コントローラー
１１ 高効率電流テーブル（ベクトル制御）部
１２ 電流制御部
１３ ２相３相変換部
１４ 電圧センサー
１５ バッテリー
１６ ３相２相変換部
１７〜１９ 電流センサー
２０ 磁極位置検出部
２１ パルスジェネレーター
２２ モーター回転数検出部
２３ 温度検出部
２４ ロック保護制御部
２５ サーミスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンとモーターの両方またはいずれか一方を車両の走行駆動源とするハイブリッド車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
永久磁石式同期モーターをインバーターで可変速駆動する場合に、モーターのロック運転が行われるとインバーターのスイッチング素子に直流電流が流れ、かつ特定相のスイッチング素子に電流が集中するため、スイッチング素子の温度が急激に上昇する。
【０００３】
この問題を解決するために、モーターのトルク指令値と回転速度とに基づいてモーターがロック運転状態にあるかどうかを判定し、ロック運転状態にあるときはインバーターのスイッチング素子のジャンクション（接合部）温度を推定し、推定温度がスイッチング素子の許容ジャンクション温度以下になるようにモーターの出力トルクを制限することによって、インバーターのスイッチング素子の過熱を防止するようにした電気自動車の過負荷防止装置が知られている（例えば特開平１１−２１５６８７号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の電気自動車の過負荷防止装置を、エンジンとモーターの両方またはいずれか一方を車両の走行駆動源とするハイブリッド車両に適用した場合に、インバーターのスイッチング素子の過熱を防止するためにモーターの出力トルクを制限した分だけエンジンの出力トルクを増やせば、車両の駆動力を一定に保つことができる。
【０００５】
しかし、エンジンが停止してモーターの駆動力だけで走行しているときにモーターのロック運転状態が発生すると、エンジンを始動してエンジントルクでモータートルク低減分を補うまでに時間がかかり、その間は車両の駆動力が一時的に低下してしまうという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、モーターのロック運転状態が検知されてエンジンを始動するときの車両駆動トルクの低下を防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態の構成を示す図１および図２に対応づけて本発明を説明すると、
（１） 請求項１の発明は、エンジン３とモーター２の両方またはいずれか一方により車両を走行駆動するハイブリッド車両の制御装置に適用される。
そして、モーター２の回転速度を検出する速度検出手段２１，２２と、スイッチング素子を用いてモーター２に交流電力を供給する電力変換手段７と、スイッチング素子のジャンクション温度を演算する演算手段９と、モーター２の回転速度とトルク指令値とに基づいて、モーター２がロック状態にあるか否かを判定する第１の判定手段９と、第１の判定手段９によりロック状態にあると判定されると、モーター２の回転速度検出値の現在までの変化に基づいて、エンジン３の始動開始からトルクを出力できる状態になるまでの時間（エンジン始動時間）経過後のモーター２の回転速度とを推定する推定手段９と、エンジン始動時間経過後のモーター回転速度推定値に基づいて、エンジン始動時間経過後にモーター２がロック状態を脱するか否かを判定する第２の判定手段９と、第１の判定手段９によりロック状態にあると判定されたときに、第２の判定手段９によりエンジン始動時間経過後もロック状態を脱しないと判定されると、エンジン３を始動する制御手段５，９，１０とを備える。
（２） 請求項２のハイブリッド車両の制御装置は、推定手段９によって、第１の判定手段９によりロック状態にあると判定されると、モーター２の回転速度検出値とスイッチング素子のジャンクション温度演算値との現在までの変化に基づいて、エンジン始動時間経過後のモーター２の回転速度とスイッチング素子のジャンクション温度とを推定し、
エンジン始動時間経過後のジャンクション温度推定値に基づいて、モーター２のトルク制限の要否を判定する第３の判定手段９を備え、
制御手段５，９，１０によって、第１の判定手段９によりロック状態にあると判定されたときに、第２の判定手段９によりエンジン始動時間経過後もロック状態を脱しないと判定され、且つ、第３の判定手段９によりモーター２のトルク制限が必要と判定されると、エンジン３を始動する。
（３） 請求項３のハイブリッド車両の制御装置は、エンジン３の冷却水温度を検出する冷却水温検出手段と、エンジンの冷却水温度によりエンジン始動時間Δｔを補正する補正手段９とを備える。
（４） 請求項４のハイブリッド車両の制御装置は、外気温度を検出する外気温検出手段と、外気温度によりエンジン始動時間Δｔを補正する補正手段９とを備える。
（５） 請求項５のハイブリッド車両の制御装置は、エンジン３に連結されてエンジン３を始動するエンジン始動用モーター１を備え、制御手段９は、エンジン始動時間Δｔ経過後のジャンクション温度推定値と、モーターのトルク制限を開始するジャンクション温度との差に応じて、エンジン始動用モーター１のエンジン始動時の出力トルクを増加する。
（６） 請求項６のハイブリッド車両の制御装置は、車両の前輪と後輪の内、エンジン３が一方を駆動し、モーター２が他方を駆動するようにしたものである。
【０００８】
上述した課題を解決するための手段の項では、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
【発明の効果】
（１） 請求項１および２の発明によれば、モーターがロック状態にあってトルク制限が必要となる時点ではエンジンが始動を完了しており、直ちにトルクを発生することができる。したがって、モーターのトルク制限にともなって不足する車両駆動トルクをエンジントルクで直ちに補うことができ、モーターがロック状態になったときの車両駆動トルクの低下を防止することができる。
（２） 請求項３の発明によれば、エンジン冷却水温度に応じた正確なエンジン始動時間を求めることができ、その結果、エンジン始動時間経過後のスイッチング素子のジャンクション温度推定値とエンジン回転速度推定値を正確に求めることができる。したがって、モーターがロック状態になったときの車両駆動トルクの変動を最少限に抑制することができる。
（３） 請求項４の発明によれば、外気温に応じた正確なエンジン始動時間を求めることができ、その結果、エンジン始動時間経過後のスイッチング素子のジャンクション温度推定値とエンジン回転速度推定値を正確に求めることができる。したがって、モーターがロック状態になったときの車両駆動トルクの変動を最少限に抑制することができる。
（４） 請求項５の発明によれば、エンジンの始動時間を早めることができ、モーターのトルク制限開始時刻にエンジンのトルク出力が遅れるのを防止することができる。
（５） 請求項６の発明によれば、車両の前輪と後輪の内、エンジンが一方を駆動し、モーターが他方を駆動する方式のハイブリッド車両にも本願発明を適用することができ、請求項１の上記効果を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に一実施の形態のハイブリッド車両の構成を示す。このハイブリッド車両は、２台のモーター１，２とエンジン３を装備しており、モーター１または２とエンジン３の両方またはいずれか一方により車両を走行駆動する。モーター１はエンジン３と連結されており、主としてエンジン３を始動するために用いられるが、必要に応じてエンジン始動時のトルク不足を補うために用いられる。モーター１には誘導電動機または同期電動機を用いることができる。モーター２は走行駆動力を発生する同期電動機である。エンジン３はトランスミッション４を介して駆動輪を駆動し、モーター２は直接、駆動輪を駆動する。
【００１１】
エンジンコントローラー５はエンジン３のスロットル制御、燃料噴射制御、点火制御などを行い、エンジン３のトルクと回転速度を制御する。インバーター６と７はぞれぞれ、スイッチング素子を用いてバッテリー（不図示）の直流電力を３相交流電力に変換し、モーター１と２へ供給する。モーターコントローラー８はインバーター６を制御してモーター１のトルクを制御し、モーターコントローラー９はインバーター７を制御してモーター２のトルクを制御する。
【００１２】
車両コントローラー１０は、エンジンコントローラー５とモーターコントローラー８を制御してエンジン３の始動と停止を行うとともに、エンジンコントローラー５へエンジントルク指令値Ｔengを送り、モーターコントローラー８へモーター１のトルク指令値Ｔm1を送る。また、モーターコントローラー８を制御してエンジン始動時のエンジントルクの遅れを補償する。車両コントローラー１０はまた、モーターコントローラー９へモーター２のトルク指令値Ｔm2を送るとともに、モーターコントローラー９からモーターロック運転にともなうモーター２のトルク制限後のトルク指令値Ｔrefとエンジン始動要求を受け取る。
【００１３】
図２は、モーター２を駆動制御するモーターコントローラー９とインバーター７の詳細を示す。高効率電流テーブル部（ベクトル制御部）１１は、トルク指令値Ｔref、モーター電気角周波数ωおよびバッテリー電圧ＶBに基づいて、高効率電流テーブルから２相直流であるモーター２へのｄ、ｑ軸電流指令値ｉd＊、ｉq＊を算出する。電流制御部１２は、ｄ、ｑ軸の実電流ｉd、ｉqを電流指令値ｉd＊、ｉq＊に一致させるためのｄ、ｑ軸電圧指令値ｖd＊、ｖq＊を決定する。２相３相変換部１３は、ｄ、ｑ軸電圧指令値ｖd＊、ｖq＊を磁極位置補正値θbに基づいて３相交流電圧指令値ｖu＊、ｖv＊、ｖw＊に変換する。
【００１４】
上述したインバーター７は、３相交流電圧指令値ｖu＊、ｖv＊、ｖw＊に基づいてバッテリー電圧をＩＧＢＴなどのスイッチング素子によりスイッチングし、３相交流電圧に変換してモーター２に印加する。また、電圧センサー１４によりバッテリー１５から入力される直流電圧（ＤＣリンク電圧）ＶBを検出する。３相２相変換部１６は、電流センサー１７〜１９により検出した３相交流実電流ｉu、ｉv、ｉwを磁極位置θaに基づいて２相直流実電流ｉd、ｉqに変換する。
【００１５】
磁極位置検出部２０は、モーター２に直結されたパルスジェネレーター２１からのパルス信号に基づいてモーター２の磁極位置θaを検出する。また、モーター回転数検出部２２は、パルスジェネレーター２１からのパルス信号に基づいてモーター２の回転速度Ｎと電気角周波数ω（＝ｐ・Ｎ（ｐはモーター２の極対数））を検出する。温度検出部２３は、インバーター７のスイッチング素子と冷却用フィンとの間に設置されたサーミスタ２５（図３参照）によってスイッチング素子の温度を検出する。
【００１６】
ロック保護制御部２４は、モーター２の回転速度Ｎと車両コントローラー１０からのトルク指令値Ｔm2に基づいてモーター２のロック状態を検知し、ロック状態のときは３相交流実電流ｉu、ｉv、ｉwに基づいてインバーター各相ｕ，ｖ，ｗ，ｘ，ｙ，ｚ（図３参照）のスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxを推定する。なお、非ロック状態のときはサーミスタ２５により検出した温度Ｔsをスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxとする。これらの各相のスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxの推定値または検出値の中で最も高い値に基づいて、図４に示すテーブルからモーター２のトルク指令値の制限率α[％]を決定する。
【００１７】
図４に示すように、ジャンクション温度Ｔjmaxが予め設定したしきい値Ｔ1以下ではトルク指令制限率αを１００％とし、しきい値Ｔ1を超えたらジャンクション温度Ｔjmaxの増加に応じてトルク指令制限率αを低減し、ジャンクション温度Ｔjmaxが予め設定したしきい値Ｔ2を超えたらトルク指令制限率αを０とする。次に、ジャンクション温度Ｔjmaxに応じて決定したトルク指令制限率αに基づいて次式によりトルク制限後のトルク指令Ｔrefを求め、車両コントローラー１０へ送る。
【数１】
Ｔref＝α・Ｔm2
【００１８】
ジャンクション温度Ｔjmaxの上昇にともなうトルク制限後のトルク指令値Ｔrefを受信した車両コントローラー１０は、トルク制限前のモーター２のトルク指令値Ｔm2とトルク制限後のトルク指令値Ｔrefとの差分ΔＴ
【数２】
ΔＴ＝Ｔm2−Ｔref
をエンジン３のトルクＴengに加算する。つまり、図５に示すように、モーター２のトルク制限にともなって減少したトルクをエンジン３のトルクを増やして補う。これにより、インバータースイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxの上昇にともなうモータートルク制限時の車両駆動トルクの低下を防止できる。
【００１９】
ところが、エンジン３が停止している場合は、エンジン始動後にエンジントルクを供給可能となるので、図６に示すように、モーター２のトルク制限を検知してからエンジン３を始動したのでは、車両駆動トルクの低下を防止することはできない。したがって、エンジン３の始動時間Δｔを考慮してスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxとモーター２の回転速度Ｎを推定し、車両駆動トルクの低下を防止する。
【００２０】
図７は、一実施の形態のロック保護制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。モーターコントローラー９は所定時間ごとにこのロック保護制御プログラムを実行する。
【００２１】
ステップ１において、モーター２がロック運転状態にあるか否かを判定する。図８に示すように、モーター２の回転速度Ｎ[rpm]が予め設定した値Ｎ１以下で、かつトルク指令値Ｔm2[Nm]が予め設定した値Ｔlo以上の”ロック領域”にある場合に、モーター２がロック運転状態にあると判定する。ここで、Ｎ1およびＴloはモーター２のロック運転状態を判定するための判定基準値である。モーター２がロック運転状態にないと判定された場合はステップ１２へ進み、サーミスタ２５の検出温度をスイッチング素子のジャンクションＴjmaxとし、ステップ１０へ進む。
【００２２】
一方、モーター２がロック運転状態にあると判定された場合はステップ２へ進み、現在のインバーター各相のスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjsを推定する。スイッチング素子のジャンクション温度をセンサーで実際に検出することはできないので、演算により推定する。まず、各相のスイッチング素子の冷却用フィン温度Ｔfsの初期値Ｔf0と、ジャンクション温度Ｔjsの初期値Ｔj0を次式により求める。
【数３】
Ｔf0＝Ｔs＋Ｋ1，
ＴJ0＝Ｔf0＋Ｋ2
上式において、Ｋ1、Ｋ2は定数であり、各スイッチング素子に対して最適値を設定する。
【００２３】
次に、現在の各相スイッチング素子の冷却用フィン温度Ｔfsとジャンクション温度Ｔjsを、次式により求める。
【数４】
Ｔfs[n]＝（Ｔs−Ｋ3・Ｉ−Ｔfs[n-1]）・ｔs／Ｋ4＋Ｔfs[n-1]，
Ｔjs[n]＝（Ｔfs[n]−Ｋ5・Ｉ−Ｔjs[n-1]）・ｔs／Ｋ6＋Ｔjs[n-1]
上式において、Ｉは３相出力電流ｉu、ｉv、ｉwである。また、Ｋ3〜Ｋ6は定数であり、各相スイッチング素子に対して最適値を設定する。記号[n]は今回の演算値を表し、記号[n-1]は前回の演算値を表す。さらに、ｔsはサンプリング時間である。モーター２がロック運転状態に入った直後の演算では、Ｔfs[n-1]に初期値Ｔf0を設定し、Ｔjs[n-1]に初期値Ｔj0をそれぞれ設定する。そして、各相スイッチング素子のジャンクション温度演算値Ｔjsの中で最も高い温度を選択し、それをジャンクション温度演算値Ｔjmaxとする。
【００２４】
ステップ３ではエンジン３が停止しているか否かを判定する。エンジン３がすでに運転状態にあるときは、モーター２のトルク制限が行われても直ちにエンジントルクを増加してモーター２のトルク低減分を補償することができるので、ステップ１０へ進む。一方、エンジン３が停止しているときはステップ４へ進み、始動要求から実際にエンジン３が起動してトルクが出力可能になるまでの始動時間Δｔ（図９参照）を求める。エンジンの始動時間Δｔはエンジン冷却水温度や外気温度により変化するので、例えば図１０に示すようにエンジン冷却水温度に対するエンジン始動時間を予め計測しておき、マップ化して記憶しておく。なお、図示を省略するが、外気温度に対するエンジン始動時間についても同様である。
【００２５】
次に、ステップ５において、エンジン始動時間Δｔ経過後のジャンクション温度Ｔjmaxとモーター回転速度Ｎを推定する。図１１にその推定方法を示す。過去の時刻ｔ１から現在の時刻ｔ２までのジャンクション温度Ｔjmaxとモーター回転速度Ｎとの変化に基づいて、時刻ｔ２からエンジン始動時間Δｔ経過後の時刻ｔ３におけるジャンクション温度Ｔjmax(t3)とモーター回転速度Ｎ(t3)とを次式により推定する。
【数５】
Ｔjmax(t3)＝｛Ｔjmax(t2)−Ｔjmax(t1)｝・Δｔ／（ｔ２−ｔ１）
＋Ｔjmax(t2)，
Ｎ(t3)＝｛Ｎ(t2)−Ｎ(t1)｝・Δｔ／（ｔ２−ｔ１）＋Ｎ(t2)
【００２６】
ステップ６で、エンジン始動時間Δｔ経過後の時刻ｔ３におけるモーター回転速度推定値Ｎ(t3)が上述したロック状態の判定基準値Ｎ1を超えているか否か、つまりロック状態を脱しているかどうかを確認する。Ｎ(t3)がＮ1を超えてロック状態を脱しているときはステップ１０へ進み、Ｎ(t3)がＮ1以下でロック状態を脱していないときはステップ７へ進む。
【００２７】
続くステップ７では、エンジン始動時間Δｔ経過後の時刻ｔ３におけるジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)が図４に示すトルク制限開始温度Ｔ1を超えるかどうか、つまりエンジン始動時間Δｔ経過後のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)がモーター２のトルクを制限しなければならない温度を超えるかどうかを確認する。ジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)がトルク制限開始温度Ｔ1を超える場合はモーター２のトルクを制限するためにステップ８へ進み、超えない場合はステップ１０へ進む。
【００２８】
エンジン始動時間Δｔ経過後のスイッチング素子のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)がトルク制限開始温度Ｔ1を大きく上まわった場合には、エンジン３のトルク出力がモーター２のトルク制限開始時間よりも遅れる可能性がある。ステップ８で、ジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)とトルク制限開始温度Ｔ1との差に応じてモーター１によるエンジン始動トルクを上乗せする。上乗せ分のトルクΔＴm1は、エンジン始動時間Δｔ経過後のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)とトルク制限開始温度Ｔ1との差に応じて、次式により決定する。
【数６】
ΔＴm1＝Ａ・（Ｔjmax(t3)−Ｔ1）
ここで、Ａは定数である。そして、ステップ９で車両コントローラー１０へエンジン３の始動要求を出力するとともに、モーターコントローラー８へ上乗せ分トルクΔＴm1を出力する。
【００２９】
エンジン始動要求と上乗せ分トルクΔＴm1を受信した車両コントローラー１０は、エンジン始動指令をエンジンコントローラー５へ送ってエンジン３の始動時のスロットル制御、燃料噴射制御および点火制御を行わせるとともに、モーター１のトルク指令Ｔm1に上乗せ分ΔＴm1を加算してモーターコントローラー８へ送り、エンジン３を始動するためにモーター１を駆動する。
【００３０】
ステップ１０において、予め設定した図４に示すジャンクション温度Ｔjmaxに対するトルク指令制限率αのマップから、エンジン始動時間Δｔ経過後のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)に対応するトルク指令制限率αを表引き演算する。そして、トルク指令制限率αに基づいて上記数式１により制限後のトルク指令値Ｔrefを算出する。ステップ１１で車両コントローラー１０へトルク制限後のトルク指令値Ｔrefを出力する。
【００３１】
トルク制限後のトルク指令値Ｔrefを受信した車両コントローラー１０は、上記数式２によりトルク制限前のモーター２のトルク指令値Ｔm2とトルク制限後のトルク指令値Ｔrefとの差分ΔＴを求め、エンジン３のトルク指令値Ｔengに加算してエンジンコントローラー５へ送る。上述したステップ９の処理を終了した時点ですでにエンジン３は始動されており、エンジントルクを出力できる状態にあるから、エンジン３はトルク指令値Ｔm2に等しいトルクを出力し、トルク制限が実施されるモーター２のトルク出力不足分を補って車両駆動トルクを一定に保つ。
【００３２】
以上説明したようにこの実施の形態によれば、エンジン始動時間Δｔ経過後の近未来のモーター２の回転速度Ｎ(t3)とスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmax(t3)とを常に推定し、これらの推定値に基づいてエンジン始動時間Δｔ経過後にモーター２がロック状態にあって、且つ、モーター２のトルク制限が必要と判定されると、直ちにエンジン３を始動するようにしたので、モーター２がロック状態にあってトルク制限が必要となる時点ではエンジン３が始動を完了しており、直ちにトルクを発生することができる。したがって、モーター２のトルク制限にともなって不足する車両駆動トルクをエンジントルクで直ちに補うことができ、モーター２がロック状態になったときの車両駆動トルクの低下を防止することができる。
【００３３】
また、エンジン始動時間はエンジン冷却水温度あるいは外気温により変化し、特に低温時には始動時間が長くなる。この実施の形態では、例えば図１０に示すようにエンジン冷却水温度や外気温に対してエンジン始動時間Δｔを補正し、エンジン冷却水温度や外気温に応じた正確なエンジン始動時間Δｔを求めているので、エンジン始動時間Δｔ後のスイッチング素子のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)とモーター回転速度推定値Ｎ(t3)を正確に求めることができ、エンジン始動時の車両駆動トルクの変動を最少限に抑制することができる。
【００３４】
さらに、エンジン始動時間Δｔ後のスイッチング素子のジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)がトルク制限開始温度Ｔ1を大きく上まわった場合には、エンジン３のトルク出力がモーター２のトルク制限開始時間よりも遅れる可能性がある。この実施の形態では、ジャンクション温度推定値Ｔjmax(t3)とトルク制限開始温度Ｔ1との差に応じてモーター１によるエンジン始動トルクを上乗せする。これにより、エンジン３の始動時間を早めることができ、モーター２のトルク制限開始時刻にエンジン３のトルク出力が遅れるのを防止することができる。
【００３５】
本願発明は、車両の前輪と後輪の内、エンジンが一方を駆動し、モーターが他方を駆動する方式のハイブリッド車両にも適用することができ、モーターのロック運転状態を検知してエンジンを始動するときの、車両駆動トルクの低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 一実施の形態のハイブリッド車両の構成を示す図である。
【図２】 走行駆動源として用いられるモーターのコントローラーとインバーターの詳細を示す図である。
【図３】 インバーターのパワー部の詳細を示す図である。
【図４】 スイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxに対するトルク指令制限率αを示す図である。
【図５】 エンジン始動時のエンジントルク、モータートルクおよび車両駆動トルクの関係を示す図である。
【図６】 モーターのトルク制限を検知してからエンジンを始動した場合の、エンジントルク、モータートルクおよび車両駆動トルクの関係を示す図である。
【図７】 一実施の形態のロック保護制御プログラムを示すフローチャートである。
【図８】 モーターのロック状態を判定するための回転速度Ｎとトルク指令Ｔm2のマップを示す図である。
【図９】 エンジン始動時間を示す図である。
【図１０】 エンジン冷却水温度に対するエンジン始動時間の特性を示す図である。
【図１１】 エンジン始動時間Δｔ後のスイッチング素子のジャンクション温度Ｔjmaxと回転速度Ｎの推定方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１，２ モーター
３ エンジン
４ トランスミッション
５ エンジンコントローラー
６，７ インバーター
８，９ モーターコントローラー
１０ 車両コントローラー
１１ 高効率電流テーブル（ベクトル制御）部
１２ 電流制御部
１３ ２相３相変換部
１４ 電圧センサー
１５ バッテリー
１６ ３相２相変換部
１７〜１９ 電流センサー
２０ 磁極位置検出部
２１ パルスジェネレーター
２２ モーター回転数検出部
２３ 温度検出部
２４ ロック保護制御部
２５ サーミスタ
Claims (6)
- エンジンとモーターの両方またはいずれか一方により車両を走行駆動するハイブリッド車両の制御装置において、
前記モーターの回転速度を検出する速度検出手段と、
スイッチング素子を用いて前記モーターに交流電力を供給する電力変換手段と、
前記スイッチング素子のジャンクション温度を演算する演算手段と、
前記モーターの回転速度とトルク指令値とに基づいて、前記モーターがロック状態にあるか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段によりロック状態にあると判定されると、前記モーターの回転速度検出値の現在までの変化に基づいて、前記エンジンの始動開始からトルクを出力できる状態になるまでの時間（以下、エンジン始動時間と云う）経過後の前記モーターの回転速度を推定する推定手段と、
前記エンジン始動時間経過後のモーター回転速度推定値に基づいて、前記エンジン始動時間経過後に前記モーターがロック状態を脱するか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段によりロック状態にあると判定されたときに、前記第２の判定手段により前記エンジン始動時間経過後もロック状態を脱しないと判定されると、前記エンジンを始動する制御手段とを備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記推定手段は、前記第１の判定手段によりロック状態にあると判定されると、前記モーターの回転速度検出値と前記スイッチング素子のジャンクション温度演算値との現在までの変化に基づいて、前記エンジン始動時間経過後の前記モーターの回転速度と前記スイッチング素子のジャンクション温度とを推定し、
前記エンジン始動時間経過後のジャンクション温度推定値に基づいて、前記モーターのトルク制限の要否を判定する第３の判定手段を備え、
前記制御手段は、前記第１の判定手段によりロック状態にあると判定されたときに、前記第２の判定手段により前記エンジン始動時間経過後もロック状態を脱しないと判定され、且つ、前記第３の判定手段により前記モーターのトルク制限が必要と判定されると、前記エンジンを始動することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジンの冷却水温度を検出する冷却水温検出手段と、
前記エンジンの冷却水温度により前記エンジン始動時間を補正する補正手段とを備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
外気温度を検出する外気温検出手段と、
外気温度により前記エンジン始動時間を補正する補正手段とを備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項１〜４のいずれかの項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジンに連結されて前記エンジンを始動するエンジン始動用モーターを備え、
前記制御手段は、前記エンジン始動時間経過後のジャンクション温度推定値と、前記モーターのトルク制限を開始するジャンクション温度との差に応じて、前記エンジン始動用モーターのエンジン始動時の出力トルクを増加することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項１〜５のいずれかの項に記載のハイブリッド車両の制御装置において、
車両の前輪と後輪の内、前記エンジンが一方を駆動し、前記モーターが他方を駆動する ことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
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