JP5935137B2 - ハイブリッド車の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の動力源として搭載されたエンジン及びモータと、モータを駆動するインバータとを備えたハイブリッド車の制御装置に関する発明である。

近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源としてモータを搭載したハイブリッド車や電気自動車が注目されている。このようなハイブリッド車や電気自動車においては、バッテリの直流電圧をインバータで交流電圧に変換してモータを駆動するようにしたものがある。また、インバータの過熱による故障を防止する技術として、例えば、特許文献１（特開２００８−５６１５号公報）に記載されているように、インバータとラジエタとの間で冷却水を循環させてインバータを冷却する冷却装置を設けると共に、インバータ温度の検出値と推定値のうちの信頼度の高い方を選択し、選択したインバータ温度が所定の閾値を越えたときにモータのトルクを制限するようにしたものがある。

特開２００８−５６１５号公報

ところで、車両の動力源としてエンジンとモータを搭載したハイブリッド車の場合、上記特許文献１の技術では、エンジンとラジエタとの間で冷却水を循環させてエンジンを冷却するエンジン用の冷却装置とは別に、インバータとラジエタとの間で冷却水を循環させてインバータを冷却するインバータ用の冷却装置を設ける必要があるため、冷却系の部品点数が増加して冷却系が大型化するという問題がある。

また、一般に、エンジンは、暖機前の熱効率が暖機後と比べて低いという特性（図２参照）があるため、燃費改善するには、エンジンの暖機前で熱効率が低いときに、エンジンの出力割合を低くしてモータの出力割合を高くすることが望ましい。しかし、モータの出力割合を高くするために大型のモータやインバータを搭載したのでは、部品コストが高くなってしまうという問題がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、冷却系を小型化することができると共に、モータやインバータを大型化することなく燃費改善することができるハイブリッド車の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両の動力源として搭載されたエンジン（１１）及びモータ（１２）と、モータ（１２）を駆動するインバータ（１３）とを備えたハイブリッド車の制御装置において、エンジン（１１）とインバータ（１３）とラジエタ（１５）との間で冷却水を循環させてエンジン（１１）とインバータ（１３）を冷却する冷却装置（２３）と、冷却装置（２３）に設けられ、エンジン（１１）の冷却水通路に冷却水を流す流路とエンジン（１１）の冷却水通路をバイパスするバイパス流路（２１）に冷却水を流す流路とを切り換える流路切換バルブ（２２）と、冷却装置（２３）に設けられ、冷却水を循環させる電動式のウォータポンプ（２０）と、エンジン（１１）の暖機状態又はこれに関連性のある情報（以下これらを「エンジン暖機情報」と総称する）に応じて冷却水の上限温度を変化させると共にインバータ（１３）の許容電流を変化させてモータ（１２）の許容出力を変化させる許容電流切換制御手段（２７）とを備えた構成としたものである。
更に、請求項１に係る発明は、エンジン（１１）を停止状態に維持してモータ（１２）の動力で走行するＥＶモード走行中でエンジン（１１）の暖機前の場合に、エンジン（１１）の冷却水通路に冷却水を流す流路に切り換えるように流路切換バルブ（２２）を制御する制御手段（２７）を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項８に係る発明は、エンジン（１１）を停止状態に維持してモータ（１２）の動力で走行するＥＶモード走行中でエンジン（１１）の暖機後の場合に、バイパス流路（２１）に冷却水を流す流路に切り換えるように流路切換バルブ（２２）を制御する制御手段（２７）を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項９に係る発明は、エンジン（１１）とモータ（１２）のうちの少なくとも一方の動力で走行するＨＶモード走行中でエンジン（１１）の暖機前の場合に、エンジン（１１）の冷却水通路に冷却水を流す流路に切り換えるように流路切換バルブ（２２）を制御する制御手段（２７）を備えていることを特徴とするものである。
また、請求項１１に係る発明は、エンジン（１１）とモータ（１２）のうちの少なくとも一方の動力で走行するＨＶモード走行中でエンジン（１１）の暖機後の場合に、エンジン（１１）の冷却水通路に冷却水を流す流路に切り換えるように流路切換バルブ（２２）を制御する制御手段（２７）を備えていることを特徴とするものである。

請求項１、８、９、１１に係る発明では、エンジンとインバータとラジエタとの間で冷却水を循環させてエンジンとインバータを冷却する冷却装置（つまりエンジン及びインバータ共用の冷却装置）を設けるため、エンジン用の冷却装置とインバータ用の冷却装置とを別々に設ける場合と比べて、冷却系の部品点数を減少させて冷却系を小型化することができる。

前述したように、一般に、エンジンは、暖機前の熱効率が暖機後と比べて低いという特性（図２参照）があるため、燃費改善するには、エンジンの暖機前で熱効率が低いときに、エンジンの出力割合を低くしてモータの出力割合を高くすることが望ましい。

また、エンジンの暖機前は、エンジンの暖機後と比べて、冷却水の温度が低いため、インバータの温度も低い。一般に、インバータは、スイッチング素子の温度が低くなるほど許容電流（電流の上限値）を大きくできるとうい特性（図３参照）があるため、インバータ（スイッチング素子）の温度が低ければ、インバータの許容電流を大きくすることが可能となる。

これらの点に着目して、請求項１、８、９、１１に係る発明では、エンジン暖機情報に応じて冷却水の上限温度を変化させると共にインバータの許容電流を変化させてモータの許容出力を変化させるようにしている。このようにすれば、エンジンの暖機前には、エンジンの暖機後と比べて冷却水の温度が低くてインバータの温度が低いのに対応して、冷却水の上限温度を低くすると共にインバータの許容電流を大きくしてモータの許容出力（出力の上限値）を大きくすることができる。これにより、大型のモータやインバータを搭載しなくても、モータを高出力化することが可能となり、モータやインバータを大型化することなく、エンジンの暖機前で熱効率が低いときに、エンジンの出力割合を低くしてモータの出力割合を高くすることができ、燃費改善することができる。

図１は本発明の一実施例におけるハイブリッド車の冷却システムの概略構成を示す図である。 図２はエンジンの暖機前と暖機後の熱効率を示す図である。 図３はインバータの温度と許容電流との関係を示す図である。 図４は許容電流切換制御の実行例を示すタイムチャートである。 図５はエンジンの暖機前と暖機後の判定閾値を示す図である。 図６は流路切換バルブの制御方法を説明する図である。 図７は許容電流切換制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図８は冷却ファン制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図９はＳｉＣ製のスイッチング素子を用いたインバータの温度と許容電流との関係と、Ｓｉ製のスイッチング素子を用いたインバータの温度と許容電流との関係を比較して示す図である。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した一実施例を説明する。
まず、図１に基づいてハイブリッド車の冷却システムの概略構成を説明する。車両の動力源として内燃機関であるエンジン１１とモータ１２とが搭載されている。また、モータ１２を駆動するインバータ１３がバッテリ１４に接続され、モータ１２がインバータ１３を介してバッテリ１４と電力を授受するようになっている。本実施例では、インバータ１３のスイッチング回路を構成するスイッチング素子（図示せず）として、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）製のスイッチング素子（例えばＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ等）が用いられている。

エンジン１１とインバータ１３には、それぞれ冷却水通路（図示せず）が形成されている。エンジン１１の冷却水通路の出口とラジエタ１５の入口とが冷却水循環パイプ１６によって接続され、ラジエタ１５の出口とインバータ１３の冷却水通路の入口とが冷却水循環パイプ１７によって接続され、インバータ１３の冷却水通路の出口とエンジン１１の冷却水通路の入口とが冷却水循環パイプ１８によって接続されている。これにより、エンジン１１の冷却水通路→冷却水循環パイプ１６→ラジエタ１５→冷却水循環パイプ１７→インバータ１３の冷却水通路→冷却水循環パイプ１８→エンジン１１の冷却水通路の経路で冷却水が循環する冷却水循環回路１９が構成されている。この冷却水循環回路１９の途中（例えば冷却水循環パイプ１８）に、冷却水を循環させる電動式のウォータポンプ２０が設けられている。

また、冷却水循環回路１９には、エンジン１１の冷却水通路をバイパスするバイパス流路２１が設けられ、このバイパス流路２１の両端が冷却水循環パイプ１６，１８の途中に接続されている。バイパス流路２１の入口付近（冷却水循環パイプ１８とバイパス流路２１との接続部付近）には、流路切換バルブ２２が設けられ、この流路切換バルブ２２によって、エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流す流路と、バイパス流路２１に冷却水を流す流路（エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流さない流路）とを切り換えるようになっている。バイパス流路２１と流路切換バルブ２２は、ウォーターポンプ２０よりもエンジン１１側に配置されている。

これらのエンジン１１の冷却水通路、インバータ１３の冷却水通路、ラジエタ１５、冷却水循環パイプ１６〜１８、ウォータポンプ２０、バイパス流路２１、流路切換バルブ２２等により、エンジン１１とインバータ１３とラジエタ１５との間で冷却水を循環させてエンジン１１とインバータ１３を冷却する冷却装置２３（つまりエンジン１１及びインバータ１３共用の冷却装置２３）が構成されている。

また、冷却水循環パイプ１８には、エンジン冷却水温（エンジン１１の冷却水通路に流入する冷却水の温度）を検出するエンジン冷却水温センサ２４が設けられ、冷却水循環パイプ１７には、インバータ冷却水温（インバータ１３の冷却水通路に流入する冷却水の温度）を検出するインバータ冷却水温センサ２５が設けられている。更に、ラジエタ１５の近傍には、冷却風を発生させる電動式の冷却ファン２６が配置されている。

ＥＣＵ２７は、マイクロコンピュータを主体として構成され、アクセルセンサ、ブレーキスイッチ、車速センサ等（いずれも図示せず）の各種のセンサやスイッチの出力信号を読み込んで、車両の運転状態を検出し、車両の運転状態に応じて、エンジン１１、モータ１２、冷却装置２３（ウォータポンプ２０、流路切換バルブ２２、冷却ファン２６）等を制御する。その際、エンジン１１を停止状態に維持してモータ１２の動力のみで走行するＥＶモードと、エンジン１１とモータ１２のうちの一方又は両方の動力で走行するＨＶモードとを切り換える。

本実施例では、車両の運転領域（例えば車速と要求出力とをパラメータとする運転領域）を所定の判定閾値でＥＶモード領域とＨＶモード領域とに区分し（図５参照）、車両の運転状態（例えば車速と要求出力）がＥＶモード領域のときに、走行モードをＥＶモードに切り換え、車両の運転状態（例えば車速と要求出力）がＨＶモード領域のときに、走行モードをＨＶモードに切り換えるようにしている。

尚、ＥＣＵ２７は、一つの制御ユニットで構成しても良いが、これに限定されず、例えば、ハイブリッド車全体を総合的に制御するハイブリッドＥＣＵ、エンジン１１を制御するエンジンＥＣＵ、インバータ１３を制御してモータ１２を制御するモータＥＣＵ、冷却装置２３を制御する冷却系ＥＣＵ等の複数の制御ユニットで構成するようにしても良い。

一般に、エンジン１１は、暖機前の熱効率が暖機後と比べて低いという特性（図２参照）があるため、燃費改善するには、エンジン１１の暖機前で熱効率が低いときに、エンジン１１の出力割合を低くしてモータ１２の出力割合を高くすることが望ましい。

また、エンジン１１の暖機前は、エンジン１１の暖機後と比べて、冷却水の温度が低いため、インバータ１３の温度も低い。一般に、インバータ１３は、スイッチング素子の温度が低くなるほど許容電流（電流の上限値）を大きくできるとうい特性（図３参照）があるため、インバータ１３（スイッチング素子）の温度が低ければ、インバータ１３の許容電流を大きくすることが可能となる。

これらの点に着目して、本実施例では、ＥＣＵ２７により後述する図７の許容電流切換制御ルーチンを実行することで、エンジン１１の暖機状態（暖機前か暖機後か）に応じて冷却水の上限温度を変化させると共にインバータ１３の許容電流を変化させてモータ１２の許容出力（出力の上限値）を変化させるようにしている。更に、ＥＶモードとＨＶモードとを切り換える際の判定閾値（ＥＶモード領域とＨＶモード領域の境界線）をエンジン１１の暖機状態に応じて変化させるようにしている。

具体的には、図４に示すように、エンジン１１の暖機前には、冷却水の上限温度Ｔw を暖機前用の上限温度Ｔ1 （例えば６５℃）に設定する。この暖機前用の上限温度Ｔ1 は、暖機後用の上限温度Ｔ2 よりも低い値に設定されている。
Ｔw ＝Ｔ1 （＜Ｔ2 ）

更に、エンジン１１の暖機前には、インバータ１３の許容電流Ｉinを暖機前用の許容電流Ｉ1 に設定して、モータ１２の許容出力Ｐm を暖機前用の許容出力Ｐ1 に設定する。暖機前用の許容電流Ｉ1 は、暖機後用の許容電流Ｉ2 よりも大きい値に設定され、暖機前用の許容出力Ｐ1 は、暖機後用の許容出力Ｐ2 よりも大きい値に設定されている。
Ｉin＝Ｉ1 （＞Ｉ2 ）
Ｐm ＝Ｐ1 （＞Ｐ2 ）

一方、エンジン１１の暖機後には、冷却水の上限温度Ｔw を暖機後用の上限温度Ｔ2 （例えば１０５℃）に設定する。この暖機後用の上限温度Ｔ2 は、暖機前用の上限温度Ｔ1 よりも高い値に設定されている。
Ｔw ＝Ｔ2 （＞Ｔ1 ）

更に、エンジン１１の暖機後には、インバータ１３の許容電流Ｉinを暖機後用の許容電流Ｉ2 に設定して、モータ１２の許容出力Ｐm を暖機後用の許容出力Ｐ2 に設定する。暖機後用の許容電流Ｉ2 は、暖機前用の許容電流Ｉ1 よりも小さい値に設定され、暖機後用の許容出力Ｐ2 は、暖機前用の許容出力Ｐ1 よりも小さい値に設定されている。
Ｉin＝Ｉ2 （＜Ｉ1 ）
Ｐm ＝Ｐ2 （＜Ｐ1 ）

また、図５に示すように、エンジン１１の暖機前には、ＥＶモードとＨＶモードとを切り換える際の判定閾値Ｋ（ＥＶモード領域とＨＶモード領域の境界線）を暖機前用の判定閾値Ｋ1 に設定する。この暖機前用の判定閾値Ｋ1 は、暖機後用の判定閾値Ｋ2 よりもＥＶモード領域を拡大するように設定されている。

一方、エンジン１１の暖機後には、ＥＶモードとＨＶモードとを切り換える際の判定閾値Ｋを暖機後用の判定閾値Ｋ2 に設定する。この暖機後用の判定閾値Ｋ2 は、暖機前用の判定閾値Ｋ1 よりもＥＶモード領域を縮小するように設定されている。

また、本実施例では、ＥＣＵ２７により後述する図８の冷却ファン制御ルーチンを実行することで、車両の駐車中にイグニッションスイッチ（図示せず）のオン／オフに拘らず冷却ファン２６とウォーターポンプ２０を駆動して冷却水の温度を低下させ、冷却水の温度が所定値以下になったときに、インバータ１３の冷却終了と判定して冷却ファン２６とウォーターポンプ２０を停止するようにしている。

更に、本実施例では、図６に示すように、ＥＣＵ２７は、エンジン１１の暖機状態（暖機前か暖機後か）や走行モード（ＥＶモードかＨＶモードか）等に応じて流路切換バルブ２２を制御して、エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流す流路と、バイパス流路２１に冷却水を流す流路（エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流さない流路）とを切り換えるようにしている。

(a) ＥＶモード走行中でエンジン１１の暖機前の場合、具体的には、ＥＶモード走行中でエンジン冷却水温とインバータ冷却水温が両方とも低い温度（例えば６５℃付近）の場合には、流路切換バルブ２２をノーマル位置に制御して、エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流す流路に切り換える。これにより、インバータ１３の廃熱（インバータ１３で温められた冷却水の熱）を利用してエンジン１１の暖機を促進する。

(b) ＥＶモード走行中でエンジン１１の暖機後の場合、具体的には、ＥＶモード走行中でエンジン冷却水温が高い温度（例えば１０５℃付近）でインバータ冷却水温が低い温度（例えば６５℃付近）の場合には、流路切換バルブ２２をバイパス位置に制御して、エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流さない流路に切り換える。これにより、暖機後のエンジン温度（エンジン１１の冷却水通路内の冷却水温）の低下を抑制する。

(c) ＨＶモード走行中でエンジン１１の暖機前の場合、具体的には、ＨＶモード走行中でエンジン冷却水温とインバータ冷却水温が両方とも低い温度（例えば６５℃付近）の場合には、流路切換バルブ２２をノーマル位置に制御して、エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流す流路に切り換える。これにより、インバータ１３の廃熱（インバータ１３で温められた冷却水の熱）を利用してエンジン１１の暖機を促進する。

(d) ＨＶモード走行中でエンジン１１の暖機後の場合、具体的には、ＨＶモード走行中でエンジン冷却水温とインバータ冷却水温が両方とも高い温度（例えば１０５℃付近）の場合には、流路切換バルブ２２をノーマル位置に制御して、エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流す流路に切り換える。これにより、エンジン１１の冷却動作を優先する。

(e) 駐車中でエンジン１１の暖機前の場合、具体的には、駐車中でエンジン冷却水温とインバータ冷却水温が両方とも低い温度（例えば６５℃付近）の場合には、流路切換バルブ２２をバイパス位置に制御して、エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流さない流路に切り換える。これにより、エンジン温度（エンジン１１の冷却水通路内の冷却水温）の低下を抑制する。

(f) 駐車中でエンジン１１の暖機後の場合、具体的には、駐車中でエンジン冷却水温とインバータ冷却水温が両方とも高い温度（例えば１０５℃付近）の場合には、流路切換バルブ２２をバイパス位置に制御して、エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流さない流路に切り換える。これにより、暖機後のエンジン温度（エンジン１１の冷却水通路内の冷却水温）の低下を抑制する。
以下、ＥＣＵ２７が実行する図７及び図８の各ルーチンの処理内容を説明する。

［許容電流切換制御ルーチン］
図７に示す許容電流切換制御ルーチンは、ＥＣＵ２７の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう許容電流切換制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、エンジン１１の暖機前であるか否かを、例えば、エンジン冷却水温が所定の暖機完了判定値よりも低いか否かによって判定する。

このステップ１０１で、エンジン１１の暖機前であると判定された場合には、ステップ１０２に進み、冷却水の上限温度Ｔw を暖機前用の上限温度Ｔ1 （例えば６５℃）に設定する。この暖機前用の上限温度Ｔ1 は、暖機後用の上限温度Ｔ2 よりも低い値に設定されている。
Ｔw ＝Ｔ1 （＜Ｔ2 ）

この場合、ＥＣＵ２７は、冷却水の温度（例えばインバータ冷却水温センサ２５で検出した冷却水の温度）が上限温度Ｔw （＝Ｔ1 ）を越えないようにウォーターポンプ２０や冷却ファン２６等を制御する。

この後、ステップ１０３に進み、インバータ１３の許容電流Ｉinを暖機前用の許容電流Ｉ1 に設定する。この暖機前用の許容電流Ｉ1 は、暖機後用の許容電流Ｉ2 よりも大きい値に設定されている。
Ｉin＝Ｉ1 （＞Ｉ2 ）

この後、ステップ１０４に進み、モータ１２の許容出力Ｐm を暖機前用の許容出力Ｐ1 に設定する。この暖機前用の許容出力Ｐ1 は、暖機後用の許容出力Ｐ2 よりも大きい値に設定されている。
Ｐm ＝Ｐ1 （＞Ｐ2 ）

この後、ステップ１０５に進み、ＥＶモードとＨＶモードとを切り換える際の判定閾値Ｋ（ＥＶモード領域とＨＶモード領域の境界線）を暖機前用の判定閾値Ｋ1 に設定する。この暖機前用の判定閾値Ｋ1 は、暖機後用の判定閾値Ｋ2 よりもＥＶモード領域を拡大するように設定されている。

一方、上記ステップ１０１で、エンジン１１の暖機前ではない（つまりエンジン１１の暖機後である）と判定された場合には、ステップ１０６に進み、冷却水の上限温度Ｔw を暖機後用の上限温度Ｔ2 （例えば１０５℃）に設定する。この暖機後用の上限温度Ｔ2 は、暖機前用の上限温度Ｔ1 よりも高い値に設定されている。
Ｔw ＝Ｔ2 （＞Ｔ1 ）

この場合、ＥＣＵ２７は、冷却水の温度（例えばエンジン冷却水温センサ２４で検出した冷却水の温度）が上限温度Ｔw （＝Ｔ2 ）を越えないようにウォーターポンプ２０や冷却ファン２６等を制御する。

この後、ステップ１０７に進み、インバータ１３の許容電流Ｉinを暖機後用の許容電流Ｉ2 に設定する。この暖機後用の許容電流Ｉ2 は、暖機前用の許容電流Ｉ1 よりも小さい値に設定されている。
Ｉin＝Ｉ2 （＜Ｉ1 ）

この後、ステップ１０８に進み、モータ１２の許容出力Ｐm を暖機後用の許容出力Ｐ2 に設定する。この暖機後用の許容出力Ｐ2 は、暖機前用の許容出力Ｐ1 よりも小さい値に設定されている。
Ｐm ＝Ｐ2 （＜Ｐ1 ）

この後、ステップ１０９に進み、ＥＶモードとＨＶモードとを切り換える際の判定閾値Ｋを暖機後用の判定閾値Ｋ2 に設定する。この暖機後用の判定閾値Ｋ2 は、暖機前用の判定閾値Ｋ1 よりもＥＶモード領域を縮小するように設定されている。この場合、ステップ１０５，１０９の処理が特許請求の範囲でいう閾値切換手段としての役割を果たす。

尚、エンジン１１の暖機前判定から暖機後判定に切り換わったときに、インバータ１３の許容電流Ｉinを暖機前用の許容電流Ｉ1 から暖機後用の許容電流Ｉ2 に徐々に変化させると共に、モータ１２の許容出力Ｐm を暖機前用の許容出力Ｐ1 から暖機後用の許容出力Ｐ2 に徐々に変化させるようにしても良い。更に、判定閾値Ｋを暖機前用の判定閾値Ｋ1 から暖機後用の判定閾値Ｋ2 に徐々に変化させるようにしても良い。

［冷却ファン制御ルーチン］
図８に示す冷却ファン制御ルーチンは、ＥＣＵ２７の電源オン期間中に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいう冷却ファン制御手段としての役割を果たす。尚、イグニッションスイッチのオフ中でもインバータ冷却水温が所定値以下になるまでＥＣＵ２７の電源がオンに維持されるようになっている。

本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、車両の駐車中であるか否かを判定し、車両の駐車中ではないと判定された場合には、ステップ２０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ２０１で、車両の駐車中であると判定された場合には、ステップ２０２に進み、インバータ冷却水温が所定値（例えば６５℃）以下であるか否かを判定し、インバータ冷却水温が所定値よりも高いと判定されれば、ステップ２０３に進み、冷却ファン２６とウォーターポンプ２０を駆動して冷却水の温度を低下させる。

その後、上記ステップ２０２で、インバータ冷却水温が所定値以下であると判定された時点で、ステップ２０４に進み、インバータ１３の冷却終了と判定し、次のステップ２０５で、冷却ファン２６とウォーターポンプ２０を停止する。

以上説明した本実施例では、エンジン１１とインバータ１３とラジエタ１５との間で冷却水を循環させてエンジン１１とインバータ１３を冷却する冷却装置２３（つまりエンジン１１及びインバータ１３共用の冷却装置２３）を設けるようにしたので、エンジン用の冷却装置とインバータ用の冷却装置とを別々に設ける場合と比べて、冷却系の部品点数を減少させて冷却系を小型化することができる。

また、本実施例では、インバータ１３の温度が低ければ、インバータ１３の許容電流を大きくすることが可能となることに着目して、エンジン１１の暖機前には、エンジン１１の暖機後と比べて冷却水の温度が低くてインバータ１３の温度が低いのに対応して、冷却水の上限温度を低くすると共にインバータ１３の許容電流を大きくしてモータ１２の許容出力を大きくするようにしたので、大型のモータやインバータを搭載しなくても、モータ１２を高出力化することが可能となり、モータ１２やインバータ１３を大型化することなく、エンジン１１の暖機前で熱効率が低いときに、エンジン１１の出力を低くしてモータ１２の出力を高くすることができ、燃費改善することができる。

更に、本実施例では、エンジン１１の暖機前には、エンジン１１の暖機後と比べて、ＥＶモード領域を拡大する方向に判定閾値を変化させるようにしたので、エンジン１１の暖機前で熱効率が低いときに、ＥＶモード領域（つまりエンジン１１を停止状態に維持する運転領域）を拡大することができ、更に燃費改善することができる。

また、本実施例では、車両の駐車中にイグニッションスイッチのオン／オフに拘らず冷却ファン２６を駆動するようにしたので、冷却水の温度が比較的高い状態で車両を駐車した場合でも、車両の駐車中に冷却ファン２６を駆動して冷却水の温度を低下させてインバータ１３の温度を低下させることができ、次の走行開始時からインバータ１３の許容電流を大きくしてモータ１２の許容出力を大きくすることができる。

更に、本実施例では、冷却水の温度が所定値以下になったときに、インバータ１３の冷却終了と判定して冷却ファン２６を停止するようにしたので、車両の駐車中に、冷却水の温度が所定値以下になるまで冷却ファン２６の駆動を継続することができ、冷却水の温度を確実に所定値以下に低下させることができると共に、冷却ファン２６の駆動期間が必要以上に長くなることを防止することができる。

また、本実施例では、冷却装置２３にエンジン１１の冷却水通路に冷却水を流す流路とバイパス流路２１に冷却水を流す流路とを切り換える流路切換バルブ２２を設け、エンジン１１の暖機状態（暖機前か暖機後か）や走行モード（ＥＶモードかＨＶモードか）等に応じて流路切換バルブ２２を制御して、エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流す流路と、バイパス流路２１に冷却水を流す流路（エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流さない流路）とを切り換えるようにしたので、冷却水の流路をそのときのエンジン１１の暖機状態や走行モード等に対応した適正な流路に切り換えることができる。

更に、本実施例では、バイパス流路２１と流路切換バルブ２２を、ウォーターポンプ２０よりもエンジン１１側に配置するようにしたので、流路切換バルブ２２によってバイパス流路２１に冷却水を流す流路（エンジン１１の冷却水通路に冷却水を流さない流路）に切り換えた場合でも、インバータ１３とラジエタ１５との間で冷却水を循環させてインバータ１３を冷却することができる。これにより、例えば、エンジン１１の暖機後にも拘らず都市部等のゼロエミッションが必要な地域で、ＥＶモードでの動力性能を高めたい場合に、選択的にインバータ１３だけを冷却してモータ１２の許容出力を大きくすることができる。

また、本実施例では、インバータ１３のスイッチング回路を構成するスイッチング素子として、ＳｉＣ製のスイッチング素子を用いるようにしている。ＳｉＣ製のスイッチング素子は、Ｓｉ製のスイッチング素子よりも低温時のオン抵抗値が小さくなるという特性があるため、図９に示すように、ＳｉＣ製のスイッチング素子を用いたインバータ１３では、Ｓｉ製のスイッチング素子を用いたインバータよりも低温時の許容電流を大きくすることができる。従って、本実施例のように、インバータ１３のスイッチング素子として、ＳｉＣ製のスイッチング素子を用いるようにすれば、Ｓｉ製のスイッチング素子を用いる場合よりも、エンジン１１の暖機前のインバータ１３の許容電流を大きくしてモータ１２の許容出力を大きくすることができるという利点がある。

しかしながら、本発明は、インバータ１３のスイッチング素子として、ＳｉＣ製のスイッチング素子を用いる構成に限定されず、ＳｉＣ製のスイッチング素子以外のスイッチング素子（例えばＳｉ製のスイッチング素子等）を用いる構成としても良い。

また、上記実施例では、エンジン１１の暖機状態（暖機前か暖機後か）に応じて、冷却水の上限温度、インバータ１３の許容電流、モータ１２の許容出力、ＥＶモードとＨＶモードとを切り換える際の判定閾値を変化させるようにしたが、これに限定されず、エンジン１１の暖機状態に関連性のある情報（例えば冷却水の温度）に応じて、冷却水の上限温度、インバータ１３の許容電流、モータ１２の許容出力、ＥＶモードとＨＶモードとを切り換える際の判定閾値を変化させるようにしても良い。

また、上記実施例では、バイパス流路２１の入口付近（冷却水循環パイプ１８とバイパス流路２１との接続部付近）に流路切換バルブ２２を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、バイパス流路２１の出口付近（冷却水循環パイプ１６とバイパス流路２１との接続部付近）に流路切換バルブ２２を設けるようにしても良い。

また、上記実施例では、冷却水循環パイプ１８にウォータポンプ２０を設けるようにしたが、これに限定されず、例えば、冷却水循環パイプ１６にウォータポンプ２０を設けるようにしても良く、この場合も、バイパス流路２１と流路切換バルブ２２は、ウォーターポンプ２０よりもエンジン１１側に配置すると良い。

また、本発明は、外部電源に接続してバッテリ１４に充電するプラグイン充電を実施可能なハイブリッド車（いわゆるプラグインハイブリッド車）に適用しても良い。その他、本発明は、冷却装置２３の構成や流路切換バルブ２２の制御方法等を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

１１…エンジン、１２…モータ、１３…インバータ、１４…バッテリ、１５…ラジエタ、２０…ウォータポンプ、２１…バイパス流路、２２…流路切換バルブ、２３…冷却装置、２６…冷却ファン、２７…ＥＣＵ（許容電流切換制御手段，閾値切換手段，冷却ファン制御手段）

Claims (11)

1. 車両の動力源として搭載されたエンジン（１１）及びモータ（１２）と、前記モータ（１２）を駆動するインバータ（１３）とを備えたハイブリッド車の制御装置において、
   前記エンジン（１１）と前記インバータ（１３）とラジエタ（１５）との間で冷却水を循環させて前記エンジン（１１）と前記インバータ（１３）を冷却する冷却装置（２３）と、
   前記冷却装置（２３）に設けられ、前記エンジン（１１）の冷却水通路に前記冷却水を流す流路と前記エンジン（１１）の冷却水通路をバイパスするバイパス流路（２１）に前記冷却水を流す流路とを切り換える流路切換バルブ（２２）と、
   前記冷却装置（２３）に設けられ、前記冷却水を循環させる電動式のウォータポンプ（２０）と、
   前記エンジン（１１）の暖機状態又はこれに関連性のある情報（以下これらを「エンジン暖機情報」と総称する）に応じて前記冷却水の上限温度を変化させると共に前記インバータ（１３）の許容電流を変化させて前記モータ（１２）の許容出力を変化させる許容電流切換制御手段（２７）と、
   前記エンジン（１１）を停止状態に維持して前記モータ（１２）の動力で走行するＥＶモード走行中で前記エンジン（１１）の暖機前の場合に、前記エンジン（１１）の冷却水通路に前記冷却水を流す流路に切り換えるように前記流路切換バルブ（２２）を制御する制御手段（２７）と
   を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
2. 前記制御手段（２７）は、前記ＥＶモード走行中で前記エンジン（１１）の暖機後の場合に、前記バイパス流路（２１）に前記冷却水を流す流路に切り換えるように前記流路切換バルブ（２２）を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
3. 前記エンジン（１１）を停止状態に維持して前記モータ（１２）の動力で走行するＥＶモードと、前記エンジン（１１）と前記モータ（１２）のうちの少なくとも一方の動力で走行するＨＶモードとを切り換える際の判定閾値を前記エンジン暖機情報に応じて変化させる閾値切換手段（２７）を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車の制御装置。
4. 冷却風を発生させる電動式の冷却ファン（２６）と、
   前記車両の駐車中にイグニッションスイッチのオン／オフに拘らず前記冷却ファン（２６）を駆動する冷却ファン制御手段（２７）と
   を備えていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。
5. 前記冷却ファン制御手段（２７）は、前記冷却水の温度が所定値以下になったときに、前記インバータの冷却終了と判定して前記冷却ファン（２６）を停止することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車の制御装置。
6. 前記バイパス流路（２１）と前記流路切換バルブ（２２）は、前記ウォーターポンプ（２０）よりも前記エンジン（１１）側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。
7. 前記インバータ（１３）のスイッチング素子として、ＳｉＣ製のスイッチング素子が用いられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。
8. 車両の動力源として搭載されたエンジン（１１）及びモータ（１２）と、前記モータ（１２）を駆動するインバータ（１３）とを備えたハイブリッド車の制御装置において、
   前記エンジン（１１）と前記インバータ（１３）とラジエタ（１５）との間で冷却水を循環させて前記エンジン（１１）と前記インバータ（１３）を冷却する冷却装置（２３）と、
   前記冷却装置（２３）に設けられ、前記エンジン（１１）の冷却水通路に前記冷却水を流す流路と前記エンジン（１１）の冷却水通路をバイパスするバイパス流路（２１）に前記冷却水を流す流路とを切り換える流路切換バルブ（２２）と、
   前記冷却装置（２３）に設けられ、前記冷却水を循環させる電動式のウォータポンプ（２０）と、
   前記エンジン（１１）の暖機状態又はこれに関連性のある情報に応じて前記冷却水の上限温度を変化させると共に前記インバータ（１３）の許容電流を変化させて前記モータ（１２）の許容出力を変化させる許容電流切換制御手段（２７）と、
   前記エンジン（１１）を停止状態に維持して前記モータ（１２）の動力で走行するＥＶモード走行中で前記エンジン（１１）の暖機後の場合に、前記バイパス流路（２１）に前記冷却水を流す流路に切り換えるように前記流路切換バルブ（２２）を制御する制御手段（２７）と
   を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
9. 車両の動力源として搭載されたエンジン（１１）及びモータ（１２）と、前記モータ（１２）を駆動するインバータ（１３）とを備えたハイブリッド車の制御装置において、
   前記エンジン（１１）と前記インバータ（１３）とラジエタ（１５）との間で冷却水を循環させて前記エンジン（１１）と前記インバータ（１３）を冷却する冷却装置（２３）と、
   前記冷却装置（２３）に設けられ、前記エンジン（１１）の冷却水通路に前記冷却水を流す流路と前記エンジン（１１）の冷却水通路をバイパスするバイパス流路（２１）に前記冷却水を流す流路とを切り換える流路切換バルブ（２２）と、
   前記冷却装置（２３）に設けられ、前記冷却水を循環させる電動式のウォータポンプ（２０）と、
   前記エンジン（１１）の暖機状態又はこれに関連性のある情報に応じて前記冷却水の上限温度を変化させると共に前記インバータ（１３）の許容電流を変化させて前記モータ（１２）の許容出力を変化させる許容電流切換制御手段（２７）と、
   前記エンジン（１１）と前記モータ（１２）のうちの少なくとも一方の動力で走行するＨＶモード走行中で前記エンジン（１１）の暖機前の場合に、前記エンジン（１１）の冷却水通路に前記冷却水を流す流路に切り換えるように前記流路切換バルブ（２２）を制御する制御手段（２７）と
   を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
10. 前記制御手段（２７）は、前記ＨＶモード走行中で前記エンジン（１１）の暖機後の場合に、前記エンジン（１１）の冷却水通路に前記冷却水を流す流路に切り換えるように前記流路切換バルブ（２２）を制御することを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド車の制御装置。
11. 車両の動力源として搭載されたエンジン（１１）及びモータ（１２）と、前記モータ（１２）を駆動するインバータ（１３）とを備えたハイブリッド車の制御装置において、
    前記エンジン（１１）と前記インバータ（１３）とラジエタ（１５）との間で冷却水を循環させて前記エンジン（１１）と前記インバータ（１３）を冷却する冷却装置（２３）と、
    前記冷却装置（２３）に設けられ、前記エンジン（１１）の冷却水通路に前記冷却水を流す流路と前記エンジン（１１）の冷却水通路をバイパスするバイパス流路（２１）に前記冷却水を流す流路とを切り換える流路切換バルブ（２２）と、
    前記冷却装置（２３）に設けられ、前記冷却水を循環させる電動式のウォータポンプ（２０）と、
    前記エンジン（１１）の暖機状態又はこれに関連性のある情報に応じて前記冷却水の上限温度を変化させると共に前記インバータ（１３）の許容電流を変化させて前記モータ（１２）の許容出力を変化させる許容電流切換制御手段（２７）と、
    前記エンジン（１１）と前記モータ（１２）のうちの少なくとも一方の動力で走行するＨＶモード走行中で前記エンジン（１１）の暖機後の場合に、前記エンジン（１１）の冷却水通路に前記冷却水を流す流路に切り換えるように前記流路切換バルブ（２２）を制御する制御手段（２７）と
    を備えていることを特徴とするハイブリッド車の制御装置。

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