JP5505256B2

JP5505256B2 - ハイブリッド自動車

Info

Publication number: JP5505256B2
Application number: JP2010237294A
Authority: JP
Inventors: 崇彦平沢
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: JP2012086785A

Description

本発明は、内燃機関と、内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能であると共に内燃機関をクランキング可能な第１電動機と、少なくとも走行用の動力を出力可能な第２電動機と、第１電動機の温度を検出する第１温度センサと、第２電動機の温度を検出する第２温度センサとを備えた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として、モータを駆動するインバータと、当該インバータの温度を検出する温度センサとを備え、温度センサにより検出されるインバータ温度になまし処理を施して得られる処理済温度を制限用温度として設定し、制御用温度が高いほど大きくなる傾向にインバータの負荷制限率を設定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、温度センサにより検出されるインバータ温度の変化量が所定変化量以上である場合、直近の処理済温度を得た際に検出されたインバータ温度すなわちインバータ温度の前回値になまし処理を施して得られる処理済温度を制限用温度として設定することで、異常な検出温度に基づいてインバータの作動が制限されることを抑制している。

特開２００６−２３００３７号公報

ここで、上述の特許文献１に記載の手法を応用すれば、ハイブリッド自動車に搭載されたモータが高温となることを抑制するために、モータの温度に基づいて当該モータから出力されるトルクを制限可能になると考えられる。しかしながら、上述の手法のようにしてモータ温度の変化量が所定変化量以上である場合にモータ温度の前回値になまし処理を施して得られる処理済温度を制限用温度として設定しても、ノイズ等の影響によりモータ温度の検出値が連続的に高い値を示した場合には処理済温度（制御用温度）が急増してしまい、モータのトルク出力が制限されることで車両ショックを発生させてしまうおそれがある。

本発明のハイブリッド自動車は、電動機の温度に基づいて当該電動機のトルク制限をより適正に実行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、内燃機関と、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能であると共に該内燃機関をクランキング可能な第１電動機と、少なくとも走行用の動力を出力可能な第２電動機と、運転者による車両のシステム起動の指示に応じてオンされるリレーを介して前記第１および第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記第１電動機の温度を検出する第１温度センサと、前記第２電動機の温度を検出する第２温度センサと、前記検出された前記第１および第２電動機の温度のそれぞれに予め定められた時定数を用いたなまし処理を施してなまし処理済温度を設定するなまし処理済温度設定手段と、該なまし処理済温度に基づいて第１および第２電動機の制御用温度を設定する制御用温度設定手段と、該制御用温度が高いほど小さくなる傾向に前記第１および第２電動機のトルク制限値を設定するトルク制限値設定手段と、前記設定されたトルク制限値による前記第１および第２電動機のトルク出力の制限を伴って走行に要求される駆動力に基づくトルクが得られるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御すると共に、前記内燃機関の温度が所定温度未満であるときには前記第１電動機によるクランキングを伴って該内燃機関が始動されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御する制御手段とを備えたハイブリッド自動車であって、
前記制御用温度設定手段は、前記内燃機関の温度が前記所定温度以上である状態で車両走行が可能となった以降、および前記内燃機関の温度が前記所定温度未満である状態で前記リレーがオンされた以降には、前記なまし処理済温度にレートリミット処理を施したレートリミット処理済温度を前記制御用温度として設定すると共に、前記内燃機関の温度が前記所定温度以上であると共に車両走行が可能となるまでの間、および前記内燃機関の温度が前記所定温度未満であると共に前記リレーがオンされるまでの間は、前記なまし処理済温度を前記制御用温度として設定することを特徴とする。

このハイブリッド自動車では、第１および第２温度センサにより検出された第１および第２電動機の温度のそれぞれに予め定められた時定数を用いたなまし処理を施して得られるなまし処理済温度に基づいて第１および第２電動機の制御用温度が設定されると共に、制御用温度が高いほど小さくなる傾向に設定される第１および第２電動機のトルク制限値を用いて第１および第２電動機のトルク出力が制限される。また、このハイブリッド自動車では、内燃機関の温度が所定温度未満であるときに第１電動機によるクランキングを伴って内燃機関が始動される。そして、内燃機関の温度が所定温度以上である状態で車両走行が可能となった以降、および内燃機関の温度が所定温度未満である状態でリレーがオンされた以降には、上限側制限用温度および下限側制限用温度によりなまし処理済温度を制限するレートリミット処理により得られるレートリミット処理済温度が制御用温度として設定される。これにより、内燃機関の温度が所定温度以上である状態で車両走行が可能となり第１および／または第２電動機からのトルク出力を伴ってハイブリッド自動車を走行させるときや、内燃機関の温度が所定温度未満である状態でリレーがオンされた後に第１電動機によるクランキングを伴って内燃機関を始動させるときに、ノイズ等の影響により第１および／または第２温度センサの検出値が連続的に高い値を示したとしても制御用温度が急増するのを抑制することができるので、第１および／または第２電動機のトルク出力が不必要に制限されるのを抑制することが可能となる。また、このハイブリッド自動車では、内燃機関の温度が所定温度以上であると共に車両走行が可能となるまでの間、および内燃機関の温度が所定温度未満であると共にリレーがオンされるまでの間には、なまし処理済温度自体が制御用温度として設定される。これにより、内燃機関の温度が所定温度以上であると共に車両走行が可能となるまでの間や、内燃機関の温度が所定温度未満であると共にリレーがオンされるまでの間に、レートリミット処理により制御用温度の上昇が抑えられてしまうのを抑制して制御用温度を第１および第２電動機の実際の温度に早期に追従させることができる。従って、車両の走行が可能となった後や、リレーがオンされた後には、より適正な制御用温度に基づいて第１および第２電動機のトルク制限を実行することが可能となる。

本発明の実施例に係るハイブリッド自動車１０を示す概略構成図である。モータトルク制限値設定用マップの一例を示す説明図である。制御用温度設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上である状態でハイブリッド自動車１０が走行可能となった後のモータ温度Ｔ１、なまし処理済温度Ｔｎおよびレートリミット処理済温度Ｔｒｌとの時間経過の様子を例示する説明図である。冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上であると共にハイブリッド自動車１０が走行可能な状態となる前のモータ温度Ｔ１、なまし処理済温度Ｔｎおよびレートリミット処理済温度Ｔｒｌとの時間経過の様子を例示する説明図である。

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、本発明の実施例に係るハイブリッド自動車１０を示す概略構成図である。実施例のハイブリッド自動車１０は、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン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軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、駆動軸３６にデファレンシャルギヤ３８を介して接続された駆動輪３９ａ，３９ｂと、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２にシステムメインリレーＳＭＲを介して接続された例えばリチウムイオン二次電池として構成されるバッテリ５０と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１および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、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、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２等と通信しながら車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ハイブリッドＥＣＵという）７０と、ハイブリッド自動車１０の起動制御装置や停止制御装置として機能する電源用電子制御ユニット（以下、電源ＥＣＵという。）７２とを備える。

エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を冷却する冷却水の温度を検出する温度センサ２３からの冷却水温Ｔｓｗが入力されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２の温度を検出する温度センサ４５，４６からのモータＭＧ１のモータ温度Ｔ１およびモータＭＧ２のモータ温度Ｔ２が入力されている。電源ＥＣＵ７２には、例えば、運転席前面のパネルに取り付けられたプッシュボタン式のパワースイッチ８０からのプッシュ信号やブレーキペダル８５の踏み込みを検出するブレーキスイッチ８６からのブレーキスイッチ信号などが入力されている。電源ＥＣＵ７２は、ハイブリッドＥＣＵ７０に通信ポートを介して接続されており、パワースイッチ８０からのプッシュ信号やブレーキスイッチ８６からのブレーキスイッチ信号に基づいて補機等の低電圧系への電源を投入・遮断すると共に、ハイブリッド自動車１０全体の起動を制御する。

電源ＥＣＵ７２は、運転者によりブレーキペダル８５が踏み込まれた状態でパワースイッチ８０が押され、ブレーキスイッチ８６からのブレーキスイッチ信号とパワースイッチ８０からのプッシュ信号とを入力すると、ハイブリッドＥＣＵ７０にイグニッション信号（ＩＧ信号）とスタート信号（ＳＴ信号）を出力する（以下、この状態をＳＴオンという）。ＩＧ信号およびＳＴ信号を入力したハイブリッドＥＣＵ７０は、システムメインリレーＳＭＲをオンすると共に、各種機器の状態をチェックする等してハイブリッド自動車１０が走行可能な状態であるのを確認した後に、電源ＥＣＵ７２にハイブリッド自動車１０が走行可能な状態であることを示すレディ信号（ＲＤＹ信号）を出力する。これに対して、ハイブリッドＥＣＵ７０は、ＩＧ信号およびＳＴ信号の入力時に何れかの機器に異常が生じている等、ハイブリッド自動車１０が走行可能な状態でないこと確認した場合には、その旨を知らせるために電源ＥＣＵ７２にイグニッションオフ要求（ＩＧＯＦＦ要求）を出力する。

上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車１０が走行可能な状態になると、ハイブリッドＥＣＵ７０は、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や車速センサ８８からの車速Ｖに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、設定した要求トルクＴｒ＊に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊、目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊といった指令信号を生成し、生成した各指令信号をエンジンＥＣＵ２４、モータＥＣＵ４０に送信する。

また、実施例のハイブリッド自動車１０では、エンジン２２の運転を停止すると共にモータＭＧ２のみから要求トルクＴｒ＊に見合う動力が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２とモータＭＧ１およびＭＧ２を運転制御するモータ走行を実行可能である。そして、モータ走行中に所定のエンジン始動条件が成立したときには、エンジン２２をクランキングするようにモータＭＧ１を駆動制御すると共にクランキングに伴って駆動軸３６に作用する駆動トルクに対する反力としてのトルクをキャンセルしつつ要求トルクＴｒ＊に基づくトルクが駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２を駆動制御することにより、エンジン２２が始動される。ここで、エンジン始動条件には、車速Ｖが所定の間欠禁止車速以上であることやハイブリッド自動車１０全体に要求される要求パワーが所定のエンジン始動パワー以上であること、エンジン２２の冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満であること等が含まれる。なお、実施例のハイブリッドＥＣＵ７０は、電源ＥＣＵ７２からＩＧ信号およびＳＴ信号を入力したときにエンジンＥＣＵ２４からのエンジン２２の冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満である場合、上述のようなモータＭＧ１によるクランキングを伴ってエンジン２２を始動させ、ハイブリッド自動車１０が走行可能な状態であること、およびエンジン２２が完爆したことを確認した後に、電源ＥＣＵ７２にＲＤＹ信号を出力する。

ここで、上述のハイブリッド自動車１０では、モータＭＧ１，ＭＧ２に比較的大きなトルクを連続して出力させると、モータＭＧ１，ＭＧ２の温度Ｔ１，Ｔ２が高まり、温度上昇による効率低下等に起因してモータＭＧ１，ＭＧ２が本来の性能を発揮し得なくなったり、モータＭＧ１，ＭＧ２の永久磁石に減磁が生じてしまったりするおそれがある。このため、実施例のハイブリッドＥＣＵ７０は、温度センサ４５，４６により検出されるモータ温度Ｔ１，Ｔ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２を設定すると共に、設定した制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に応じてモータＭＧ１に出力させるトルクの上限値であるトルク制限値Ｔｍ１ｌｉｍとモータＭＧ２に出力させるトルクの上限値であるトルク制限Ｔｍ２ｌｉｍとを設定する。そして、ハイブリッドＥＣＵ７０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるトルクがトルク制限値Ｔｍ１ｌｉｍ，Ｔｍ２ｌｉｍの範囲内の値となるようにモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。実施例では、制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２とモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク制限値Ｔｍ１ｌｉｍ，Ｔｍ２ｌｉｍとの関係が予め定められてトルク制限設定用マップとしてハイブリッドＥＣＵ７０の図示しないＲＯＭに記憶されており、与えられた制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に対応したトルク制限値Ｔｍ１ｌｉｍ，Ｔｍ２ｌｉｍが当該トルク制限設定用マップから導出・設定される。図２にトルク制限設定用マップの一例を示す。図示するように、トルク制限値Ｔｍ１ｌｉｍ，Ｔｍ２ｌｉｍは、制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２が高いほど小さくなる傾向に設定される。なお、本実施例では、モータＭＧ１のトルク制限値Ｔｍ１ｌｉｍとモータＭＧ２のトルク制限値Ｔｍ２ｌｉｍとで同一のトルク制限設定用マップを用いるものとしたが、モータＭＧ１とモータＭＧ２とで異なるマップを用いてもよい。

次に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク制限値Ｔｍ１ｌｉｍ，Ｔｍ２ｌｉｍを設定するための制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２の設定手順について説明する。図３は、電源ＥＣＵ７２からＩＧ信号とＳＴ信号が出力されてＳＴオンとなった後に実施例のハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎に繰り返し実行される制御用温度設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。なお、ここでは、説明の簡単のためにモータＭＧ１の制御用温度Ｔｃ１の設定について説明するが、モータＭＧ２の制御用温度Ｔｃ２も以下の説明と同様の手順により設定される。

実施例の制御用温度設定ルーチンが実行されると、ハイブリッドＥＣＵ７０は、まず、初期値として値０が設定されるフラグＦの値やモータＭＧ１のモータ温度Ｔ１、温度センサ２３により検出されるエンジン２２の冷却水の冷却水温Ｔｓｗの値といった制御用温度Ｔｃ１の設定に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータ温度Ｔ１は、温度センサ４５により検出された値がモータＥＣＵ４０から通信により入力され、エンジン２２の冷却水温Ｔｓｗは、温度センサ２３により検出された値がエンジンＥＣＵ２４から通信により入力される。次に、入力したモータ温度Ｔ１に次式（１）のなまし処理を施してなまし処理済温度Ｔｎを設定し（ステップＳ１１０）、設定したなまし処理済温度Ｔｎを制御用温度Ｔｃ１に設定する（ステップＳ１２０）。式（１）中の“前回Ｔｎ”は、本ルーチンが前回実行されたときに設定されたなまし処理済温度Ｔｎの値であり、ＳＴオンとなって本ルーチンが開始されたときには、予め定められた初期温度Ｔｓ（例えば、２５℃）に設定される。また、“ｎ”は、なまし処理における時定数であり、例えば、ｎ＝２と設定される。

Tn=前回Tn+(T1-前回Tn)／ｎ …（１）

続いて、ステップＳ１００にて入力したフラグＦが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１３０）、フラグＦが値０であると判定される場合には、エンジン２２の冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときには、電源ＥＣＵ７２に対してＲＤＹ信号が出力されているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。そして、電源ＥＣＵ７２に対してＲＤＹ信号が出力されていると判定されたとき、すなわち、ハイブリッド自動車１０が走行可能な状態になっているときには、フラグＦを値１に設定すると共に（ステップＳ１６０）、ステップＳ１２０にて設定された制御用温度Ｔｃ１（すなわち、なまし処理済温度Ｔｎ）に次式（２）のレートリミット処理を施してレートリミット処理済温度Ｔｒｌを設定する（ステップＳ１７０）。式（２）中の“Ｒｕ”および“Ｒｌ”は、ノイズ等の影響により温度センサ４５の検出値が連続的に高い値を示したとしても制御用温度Ｔｃ１が急増するのを抑制することができるような制御用温度Ｔｃ１の変化量の上限側および下限側制限値として実験・解析等により予め定められるレートリミット値である。なお、レートリミット値ＲｕおよびＲｌは、同一の値とされてもよいし、互いに異なる値とされてもよい。式（２）に基づくレートリミット処理は、ステップＳ１２０にて設定された制御用温度Ｔｃ１と制御用温度Ｔｃ１の前回値にレートリミット値Ｒｕを加えた値との小さいほうと、制御用温度Ｔｃ１の前回値からレートリミット値Ｒｌを減じた値との大きい方をレートリミット処理済温度Ｔｒｌとして得るものである。そして、設定したレートリミット処理済温度Ｔｒｌを制御用温度Ｔｃ１として再設定し（ステップＳ１８０）、本ルーチンを一旦終了して再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。

Trl=max(min(Tc1,前回Tc1+Ru),前回Tc1-Rl) …（２）

これにより、ステップＳ１１０にて設定されたなまし処理済温度Ｔｎが制御用温度Ｔｃ１の前回値からレートリミット値ＲｕまたはＲｌを超えて変化している場合には、制御用温度Ｔｃ１の前回値にレートリミット値Ｒｕを加えた値またはレートリミット値Ｒｌを減じた値が今回の制御用温度Ｔｃ１として設定されることになる。図４は、冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上である状態でハイブリッド自動車１０が走行可能となった後のモータ温度Ｔ１、なまし処理済温度Ｔｎおよびレートリミット処理済温度Ｔｒｌとの時間経過の様子を例示する説明図である。図中実線は、レートリミット処理済温度Ｔｒｌ、二点鎖線は、なまし処理済温度Ｔｎ、白丸は、温度センサ４５により検出されるモータＭＧ１のモータ温度Ｔ１の値を示す（図５も同様）。図示するように、例えば温度センサ４５の異常検出によりモータ温度Ｔ１の値が大きく変化した際には、なまし処理済温度Ｔｎの値がモータ温度Ｔ１にやや遅れて大きく変化するのに対して、レートリミット処理済温度Ｔｒｌは、レートリミット値Ｒｕ，Ｒｌにより変化量が制限されることで、なまし処理済温度Ｔｎよりも緩やかに変化する。従って、冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上である状態でハイブリッド自動車１０が走行可能となった後にレートリミット処理済温度Ｔｒｌを制御用温度Ｔｃ１に設定すれば、ノイズ等の影響により温度センサ４５の検出値が連続的に高い値を示したとしても制御用温度Ｔｃ１が急増するのを抑制することができるので、モータＭＧ１のトルク出力が不必要に制限されるのを抑制することが可能となる。

一方、ステップＳ１５０にて電源ＥＣＵ７２に対してＲＤＹ信号が出力されていないと判定されたとき、すなわち、冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上であると共にハイブリッド自動車１０が走行可能な状態になる前には、ステップＳ１６０〜Ｓ１８０の処理をスキップして本ルーチンを一旦終了し、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。すなわち、冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上であると共にハイブリッド自動車１０が走行可能な状態となる前までは、なまし処理済温度Ｔｎ自体が制御用温度Ｔｃ１に設定される。図５は、冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上であると共にハイブリッド自動車１０が走行可能な状態となる前のモータ温度Ｔ１、なまし処理済温度Ｔｎおよびレートリミット処理済温度Ｔｒｌとの時間経過の様子を例示する説明図である。図示するように、ＳＴオンとなってからハイブリッド自動車１０が走行可能となるまでの間には、なまし処理温度Ｔｎ自体が制御用温度Ｔｃ１に設定されるため、例えばＳＴオン時にモータＭＧ１のモータ温度Ｔ１がある程度高い状態であるにも拘わらずレートリミット処理により制御用温度Ｔｃ１の上昇が抑えられてしまうのを抑制して制御用温度Ｔｃ１をモータＭＧ１の実際のモータ温度Ｔ１に早期に追従させることができる。従って、ハイブリッド自動車１０が走行可能な状態となったときに、実際のモータ温度Ｔ１に近いより適正な制御用温度Ｔｃ１を用いてモータＭＧ１のトルク制限値Ｔｍ１ｌｉｍを設定することが可能となる。

また、ステップＳ１４０にてエンジン２２の冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満であると判定されたときには、システムメインリレーＳＭＲがオンされているか否かを判定する（ステップＳ１９０）。システムメインリレーＳＭＲがオンされていると判定されたときには、フラグＦを値１に設定すると共に（ステップＳ１６０）、レートリミット処理済温度Ｔｒｌを設定し（ステップＳ１７０）、当該レートリミット処理済温度Ｔｒｌを制御用温度Ｔｃ１として再設定し（ステップＳ１８０）、本ルーチンを一旦終了して再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。これに対して、ステップＳ１９０にてシステムメインリレーＳＭＲがオンされていないと判定されたときには、ステップＳ１６０〜Ｓ１８０の処理をスキップして本ルーチンを一旦終了し、再度ステップＳ１００以降の処理を実行する。この場合、制御用温度Ｔｃ１には、なまし処理済温度Ｔｎ自体が設定される。

すなわち、実施例のハイブリッド自動車１０では、エンジン２２の冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満であるときには、ハイブリッドＥＣＵ７０からＲＤＹ信号が出力される前（ハイブリッド自動車１０が走行可能となる前）であっても、システムメインリレーＳＭＲがオンされた段階でモータＭＧ１からクランキングトルクを出力してエンジン２２を始動させる。従って、エンジン２２の冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満であり当該エンジン２２をモータＭＧ１でクランキングして始動することが要求される場合には、ハイブリッド自動車１０の状態がＳＴオンとなってからシステムメインリレーＳＭＲがオンされた以降、レートリミット処理済温度Ｔｒｌを制御用温度Ｔｃ１として設定する。これにより、ノイズ等の影響により温度センサ４５の検出値が連続的に高い値を示したとしても制御用温度Ｔｃ１が急増するのを抑制することができるので、モータＭＧ１およびＭＧ２のトルク出力が不必要に制限されるのを抑制しながらエンジン２２を始動させることができる。また、ハイブリッド自動車１０の状態がＳＴオンとなってからシステムメインリレーＳＭＲが完全にオンされるまでには、多少の時間（例えば、数百ｍｓｅｃ程度）を要するので、ハイブリッド自動車１０の状態がＳＴオンとなってからシステムメインリレーＳＭＲが完全にオンされるまでの間には、なまし処理済温度Ｔｎが制御用温度Ｔｃ１として設定される。これにより、レートリミット処理により制御用温度Ｔｃの上昇が抑えられてしまうのを抑制して制御用温度Ｔｃ１をモータＭＧ１の実際のモータ温度Ｔ１に早期に追従させることが可能となり、システムメインリレーＳＭＲが完全にオンとなったときに、実際のモータ温度Ｔ１に近いより適正な制御用温度Ｔｃ１を用いてモータＭＧ１のトルク制限値Ｔｍ１ｌｉｍ等を設定することができる。

なお、ステップＳ１３０にてフラグＦが値１と判定される場合には、既にハイブリッドＥＣＵ７０から電源ＥＣＵ７２にＲＤＹ信号が出力されているか、あるいは、エンジン２２の冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満であっても既にシステムメインリレーＳＭＲのオン処理が完了しているため、ステップＳ１４０〜Ｓ１６０やステップＳ１９０の処理をスキップし、レートリミット処理済温度Ｔｒｌを制御用温度Ｔｃ１として再設定する（ステップＳ１７０，Ｓ１８０）。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車１０では、温度センサ４５および４６により検出されたモータＭＧ１およびＭＧ２のモータ温度Ｔ１およびＴ２のそれぞれに予め定められた時定数ｎを用いたなまし処理を施して得られるなまし処理済温度Ｔｎに基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２が設定されると共に、制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２が高いほど小さくなる傾向に設定されるモータＭＧ１およびＭＧ２のトルク制限値Ｔｍ１ｌｉｍ，Ｔｍ２ｌｉｍを用いてモータＭＧ１およびＭＧ２のトルク出力が制限される。また、ハイブリッド自動車１０では、エンジン２２の温度としての冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満であるときにモータＭＧ１によるクランキングを伴ってエンジン２２が始動される。そして、冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上である状態でハイブリッド自動車１０の走行が可能となった以降、および冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満である状態でシステムメインリレーＳＭＲがオンされた以降には、なまし処理済温度Ｔｎにレートリミット処理を施したレートリミット処理済温度Ｔｒｌが制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２として設定される。これにより、エンジン２２の冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上である状態でハイブリッド自動車１０の走行が可能となりモータＭＧ１および／またはモータＭＧ２からのトルク出力を伴ってハイブリッド自動車１０を走行させるときや、冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満である状態でシステムメインリレーＳＭＲがオンされた後にモータＭＧ１によるクランキングを伴ってエンジン２２を始動させるときに、ノイズ等の影響により温度センサ４５および／または温度センサ４６の検出値が連続的に高い値を示したとしても制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２が急増するのを抑制することができるので、モータＭＧ１および／またはモータＭＧ２のトルク出力が不必要に制限されるのを抑制することが可能となる。

また、実施例のハイブリッド自動車１０では、エンジン２２の冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上であると共にハイブリッド自動車１０の走行が可能となるまでの間、および冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満であると共にシステムメインリレーＳＭＲがオンされるまでの間には、なまし処理済温度Ｔｎ自体が制御用温度Ｔｃとして設定される。これにより、エンジン２２の冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ以上であると共にハイブリッド自動車１０の走行が可能となるまでの間や、冷却水温Ｔｓｗが所定温度Ｔｒｅｆ未満であると共にシステムメインリレーＳＭＲがオンされるまでの間に、レートリミット処理により制御用温度Ｔｃの上昇が抑えられてしまうのを抑制して制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２をモータＭＧ１およびＭＧ２の実際のモータ温度Ｔ１，Ｔ２に早期に追従させることができる。従って、ハイブリッド自動車１０の走行が可能となった後や、システムメインリレーＳＭＲがオンされた後には、より適正な制御用温度Ｔｃ１，Ｔｃ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク制限を実行することが可能となる。

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に利用可能である。

１０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）、２３温度センサ、２６クランクシャフト、３０プラネタリギヤ、３６駆動軸、３８デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ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、４５，４６温度センサ、５０バッテリ、５２バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ５２）、７０ハイブリッド用電子制御ユニット（ハイブリッドＥＣＵ７０）、７２電源用電子制御ユニット（電源ＥＣＵ）、８０パワースイッチ、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ブレーキスイッチ、８８車速センサ、ＭＧ１，ＭＧ２モータ、ＳＭＲシステムメインリレー。

Claims

内燃機関と、該内燃機関からの動力の少なくとも一部を用いて発電可能であると共に該内燃機関をクランキング可能な第１電動機と、少なくとも走行用の動力を出力可能な第２電動機と、運転者による車両のシステム起動の指示に応じてオンされるリレーを介して前記第１および第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記第１電動機の温度を検出する第１温度センサと、前記第２電動機の温度を検出する第２温度センサと、前記検出された前記第１および第２電動機の温度のそれぞれに予め定められた時定数を用いたなまし処理を施してなまし処理済温度を設定するなまし処理済温度設定手段と、該なまし処理済温度に基づいて第１および第２電動機の制御用温度を設定する制御用温度設定手段と、該制御用温度が高いほど小さくなる傾向に前記第１および第２電動機のトルク制限値を設定するトルク制限値設定手段と、前記設定されたトルク制限値による前記第１および第２電動機のトルク出力の制限を伴って走行に要求される駆動力に基づくトルクが得られるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御すると共に、前記内燃機関の温度が所定温度未満であるときには前記第１電動機によるクランキングを伴って該内燃機関が始動されるように前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御する制御手段とを備えたハイブリッド自動車であって、
前記制御用温度設定手段は、前記内燃機関の温度が前記所定温度以上である状態で車両走行が可能となった以降、および前記内燃機関の温度が前記所定温度未満である状態で前記リレーがオンされた以降には、前記なまし処理済温度にレートリミット処理を施したレートリミット処理済温度を前記制御用温度として設定すると共に、前記内燃機関の温度が前記所定温度以上であると共に車両走行が可能となるまでの間、および前記内燃機関の温度が前記所定温度未満であると共に前記リレーがオンされるまでの間は、前記なまし処理済温度を前記制御用温度として設定することを特徴とするハイブリッド自動車。