(57)【要約】      （修正有）【課題】ハイブリッド車両において、回転電機の耐久性を確保しつつ、燃費を向上させる。【解決手段】ハイブリッド車両１は、特に、回転電機２１の温度を検出する温度検出手段と、冷却手段１７と、走行距離取得手段１０１とを備える。ハイブリッド車両の制御装置１００は、検出された温度及び予め設定された基準温度並びに回転電機の運転時間に基づいて、熱履歴を取得する熱履歴取得手段１０２と、走行距離に対する、回転電機の基準運転時間を基準熱履歴として取得する基準熱履歴取得手段１０２と、熱履歴が基準熱履歴より小さい場合に、熱履歴と基準熱履歴との差が第１所定値より大きいか否かを判定する第１判定手段１０３と、差が第１所定値より大きいと判定された場合に冷却の度合いが低下するように冷却手段を制御する冷却制御手段１０４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、該内燃機関又は車軸に繋がる駆動軸との間で動力の入出力が可能な回転電機と、該回転電機の温度を検出する温度検出手段と、前記回転電機を冷却可能な冷却手段と、走行距離を取得する走行距離取得手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記検出された温度及び予め設定された基準温度並びに前記回転電機の運転時間に基づいて、熱履歴を取得する熱履取得手段と、
前記取得された走行距離に対する、前記回転電機の基準運転時間を基準熱履歴として取得する基準熱履歴取得手段と、
前記取得された熱履歴が前記取得された基準熱履歴より小さい場合に、前記取得された熱履歴と、前記取得された基準熱履歴との差が第１所定値より大きいか否かを判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段により前記差が前記第１所定値より大きいと判定された場合に、前記冷却手段による冷却の度合いが低下するように前記冷却手段を制御する冷却制御手段と
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２】
前記熱履歴取得手段は、前記検出された温度での前記運転時間を、前記基準温度での運転時間に換算し、該換算された運転時間の合計を前記熱履歴として算出することで、前記熱履歴を取得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両の制御装置。
【請求項３】
所定期間における前記熱履歴の変動幅を取得する変動幅取得手段と、
前記取得された変動幅が第２所定値より大きいか否かを判定する第２判定手段と、
該第２判定手段により前記変動幅が前記第２所定値より大きいと判定された場合に、前記第１所定値を、前記取得された変動幅が示す値に設定する設定手段と
を更に備え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両の制御装置。
【請求項４】
前記検出された温度が所定温度より高いか否かを判定する第３判定手段を更に備え、
前記冷却制御手段は、前記取得された基準熱履歴の大小、及び前記第１判定手段による判定の結果に関わらず、（ｉ）前記第３判定手段により前記温度が前記所定温度より高いと判定された場合に、前記冷却の度合いが低下する制御が禁止されるように前記冷却手段を制御し、（ｉｉ）前記第３判定手段により前記温度が前記所定温度より低いと判定された場合に、前記冷却の度合いが低下するように前記冷却手段を制御する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記回転電機の出力を制限可能な出力制限手段を更に備え、
前記出力制限手段は、前記第３判定手段により前記検出された温度が前記所定温度より高いと判定された場合に、前記回転電機の出力を制限する
ことを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば動力源として内燃機関及び回転電機を備えるハイブリッド車両において、回転電機の耐久性を保持するための制御に係る制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、現在の熱履歴と現在の走行距離とに基づいて予測された走行寿命距離が、予め利用者に対して保証される走行保証距離を下回った場合に、ＭＧ出力制限制御の開始温度を低下させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、コイル温度が上昇した場合には、早期に回転電機の出力の制限が開始され、コイル温度の上昇が抑制される。このため、走行距離に対する熱履歴の蓄積の度合いが減少し、回転電機の絶縁性能の低下を抑制するとされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９５１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の装置では、回転電機の絶縁性能の低下が抑制されることで、たとえ回転電機の耐久性が確保されるとしても、回転電機の制限された出力を、他の動力源の出力により補う場合には、燃費が悪化するといった技術的問題がある。
【０００５】
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、回転電機の耐久性を確保しつつ、燃費を向上させ得るハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、該内燃機関又は車軸に繋がる駆動軸との間で動力の入出力が可能な回転電機と、該回転電機の温度を検出する温度検出手段と、前記回転電機を冷却可能な冷却手段と、走行距離を取得する走行距離取得手段とを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、前記検出された温度及び予め設定された基準温度並びに前記回転電機の運転時間に基づいて、熱履歴を取得する熱履取得手段と、前記取得された走行距離に対する、前記回転電機の基準運転時間を基準熱履歴として取得する基準熱履歴取得手段と、前記取得された熱履歴が前記取得された基準熱履歴より小さい場合に、前記取得された熱履歴と、前記取得された基準熱履歴との差が第１所定値より大きいか否かを判定する第１判定手段と、前記第１判定手段により前記差が前記第１所定値より大きいと判定された場合に、前記冷却手段による冷却の度合いが低下するように前記冷却手段を制御する冷却制御手段とを備える。
【０００７】
本発明に係るハイブリッド車両は、駆動軸に対し動力供給可能な動力要素として、（ａ）燃料の種別、供給態様、燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等、その物理的、機械的又は電気的構成を問わない各種の態様を採り得る内燃機関と、（ｂ）例えばモータジェネレータ等として構成され得る回転電機とを少なくとも備えた車両である。
【０００８】
本発明に係るハイブリッド車両は、特に、温度検出手段と、冷却手段と、走行距離取得手段とを備える。本発明に係る温度検出手段は、例えば温度センサ等であり、回転電機における例えばコイルの温度を検出する。ここで、「検出する」とは、センサを用いた直接的な検出或いは測定の他、温度と関係するパラメータから間接的に検出、測定或いは算出してもよい主旨である。本発明に係る冷却手段は、例えばラジエータ、冷却ファンやウォーターポンプ等の要素のうちの少なくとも一つ、又は冷却水路と、該冷却水路に設置される前記要素とを含む冷却システムを示し、後述する冷却制御手段により制御され、回転電機を冷却する。本発明に係る走行距離取得手段は、例えば蓄積される車速データや、車軸の回転数等に基づいて、現在までの走行距離を直接的又は間接的に検出、測定或いは算出する。
【０００９】
本発明に係る熱履歴取得手段は、温度検出手段により検出された回転電機の温度、及び予め設定された基準温度、並びに回転電機の運転時間に基づいて、熱履歴を取得する。ここで、「基準温度」とは、例えば回転電機に対する冷却特性等に応じて予め設定される、回転電機の基準とされる運転温度であり、熱履歴を取得するに当たって指標となる温度を示す。「熱履歴」とは、回転電機において、運転開始時から現在までの、基準温度での運転時間の合計を示す。こうした熱履歴を「取得する」とは、回転電機の温度及び基準温度並びに運転時間をパラメータとする関数を用いて計算或いは換算する他、予め設定された換算表或いは換算テーブルを用いて取得してもよい主旨である。
【００１０】
本発明に係る基準熱履歴取得手段は、走行距離に対する、回転電機の基準運転時間を基準熱履歴として取得する。ここで、「基準熱履歴」とは、走行距離と正比例の関係にあり、走行保証距離及び許容熱履歴に応じて予め設定される、回転電機の基準とされる運転時間（即ち、基準運転時間）を示す。「走行保証距離」とは、走行性能が保証される、走行距離の最大値（例えば２０万キロメートル等）を示す。「許容熱履歴」とは、こうした走行保証距離に対応する回転電機の熱履歴であり、回転電機の運転が許容される、熱履歴の最大値を示す。基準熱履歴は、走行距離をパラメータとして、走行開始時に零であり、走行保証距離に達した時に許容熱履歴の値をとる関数で表される。基準熱履歴を「取得する」とは、こうした関数を用いて計算する他、予め設定された計算表或いは計算テーブルを用いて取得してもよい主旨である。
【００１１】
本発明に係る第１判定手段は、熱履歴取得手段により取得された熱履歴が、基準熱履歴取得手段により取得された基準熱履歴より小さい場合に、熱履歴と、基準熱履歴との差が第１所定値より大きいか否かを判定する。ここで、「差」とは、目標限度とされる基準熱履歴まで、熱履歴に積算可能である熱履歴の余裕を示す。こうした差と比較される「第１所定値」とは、熱履歴の余裕の大小を判定するための判定値であり、具体的には、本発明に係る、冷却の度合いが低下する制御を、少なくとも一サイクル或いは一定期間実施する場合に積算される熱履歴に、多少有余を持たせた熱履歴の通常値（即ち、固定値）、又は後述する変動幅の値（即ち、可変値）を示す。こうした通常値は、回転電機の設計段階において、実験或いはシミュレーションにより、冷却の度合いが低下する制御を実施した場合の、熱履歴の積算量が取得されることで規定される。
【００１２】
本発明に係る冷却制御手段は、第１判定手段により、熱履歴と基準熱履歴との差が第１所定値より大きい（即ち、熱履歴に余裕がある）と判定された場合に、回転電機に対する冷却の度合いが低下するように、冷却手段を制御する。ここで、「冷却の度合い」とは、冷却手段の冷却能力、或いは冷却手段による冷却効果の程度を意味する。こうした冷却の度合いが「低下する」とは、具体的には、例えば、冷却ファンの回転数を低下させる或いは零にしたり、ウォーターポンプにより循環される冷却水の流量を低下させる或いは零にするように、冷却手段に供給される電気エネルギを低減する或いは零にする主旨である。こうした冷却の度合いが低下する制御を実施することで、熱履歴の余裕を積極的に消費する。即ち、回転電機に、冷却の度合いが低下されない通常時より大きい熱の負荷をかけ、熱履歴を積算する分、冷却手段で消費される電気エネルギを低減することが可能である。
【００１３】
尚、本発明に係る冷却制御手段は、第１判定手段により、熱履歴と基準熱履歴との差が第１所定値より小さい（即ち、熱履歴に余裕がない）と判定された場合に、冷却の度合いが低下する制御を禁止してもよい。この場合、回転電機が、冷却の度合いが低下されない通常通り冷却されることで、回転電機にかかる熱の負荷を最小限に留め、熱履歴の積算を抑制することが可能である。
【００１４】
本発明によれば、熱履歴と基準熱履歴との差が第１所定値より大きい場合に、熱履歴の余裕を消費するべく、回転電機に対する冷却の度合いを低下させる。これにより、回転電機の耐久性を確保しつつ、冷却手段に供給される電気エネルギを低減し、燃費を向上させることが可能である。
【００１５】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記熱履歴取得手段は、前記検出された温度での前記運転時間を、前記基準温度での運転時間に換算し、該換算された運転時間の合計を前記熱履歴として算出することで、前記熱履歴を取得する。
【００１６】
本発明に係る熱履歴取得手段は、回転電機における基準温度での運転時間の合計を算出する。ここで、「基準温度での運転時間」とは、基準温度が例えば１５０度である場合、１５０度である回転電機の運転時間である。しかしながら、回転電機が常に基準温度をとる筈がないから、アレニウスの法則に従って、例えば１４０度である回転電機の運転時間が６０分である場合、基準温度（１５０度）での運転時間が３０分になり、例えば１３０度である回転電機の運転時間が６０分である場合、基準温度での運転時間が１５分になる。このように、各温度での運転時間が基準温度での運転時間に換算される。こうして換算された運転時間の合計が、熱履歴として取得される。
【００１７】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、所定期間における前記熱履歴の変動幅を取得する変動幅取得手段と、前記取得された変動幅が第２所定値より大きいか否かを判定する第２判定手段と、該第２判定手段により前記変動幅が前記第２所定値より大きいと判定された場合に、前記第１所定値を、前記取得された変動幅が示す値に設定する設定手段とを更に備える。
【００１８】
本発明に係る変動幅取得手段は、所定期間における熱履歴の変動幅を取得する。ここで、「所定期間」とは、熱履歴の余裕に変化があり得る、例えば１年の期間である。これは、夏季及び冬季の外気温の差、又は生活スタイル（即ち、車両使用条件）の変化に応じて変動する、熱履歴の変動幅を取得するために有効な期間である。熱履歴の変動について、典型的には、夏季には、外気温が比較的高く、回転電機の温度が上がり易いために、熱履歴の余裕が比較的小さくなる。一方、冬季には、外気温が比較的低く、回転電機の温度が下がり易いために、熱履歴の余裕が比較的大きくなる。このように、夏季と冬季との間で（言い換えれば、１年を通じて）、熱履歴の余裕が変化する。他方、例えば通勤のために山場を走行する平日には、回転電機の温度が上がり易く、熱履歴の余裕が比較的小さくなる。一方、山場を走行することがない休日には、回転電機の温度が下がり易く、熱履歴の余裕が比較的大きくなる。このように、平日と休日との間でも、熱履歴の余裕が変化する。「変動幅」とは、過去１年分の熱履歴の経路について、最小値と最大値との差の絶対値を示す。こうした変動幅を「取得する」とは、上述した最小値と最大値とをデータテーブルから読み出し、これらの差の絶対値を計算する他、１年前の走行距離と現在の走行距離とをパラメータとして、予め設定された計算表或いは計算テーブルを用いて取得する主旨である。
【００１９】
本発明に係る第２判定手段は、変動幅取得手段により取得された変動幅が、第２所定値より大きいか否かを判定する。ここで、「第２所定値」とは、変動幅の大小を判定するための判定値であり、所定期間における基準とされる変動幅を示す。
【００２０】
本発明に係る設定手段は、第２判定手段により変動幅が第２所定値より大きいと判定された場合に、第１所定値を、変動幅取得手段により取得された変動幅が示す値に設定する。尚、第２判定手段により変動幅が第２所定値より小さいと判定された場合に、第１所定値を、変動幅が示す値より小さい通常値に設定してもよい。こうした通常値は、回転電機の設計段階において、実験或いはシミュレーションにより、所定期間の熱履歴の変動幅を取得することで規定される。仮に第１所定値が通常値のままでは、冬季に熱履歴の余裕が大方消費されてしまうと、夏季には、走行保証距離に達していない熱履歴が基準熱履歴を超え、更には許容熱履歴を上回る可能性がある。熱履歴が許容熱履歴を上回ると、回転電機の耐久性が保証されないために、回転電機が故障し兼ねない。
【００２１】
この態様によれば、所定期間における熱履歴の変動幅が第２所定値より大きい場合に、第１所定値を、該変動幅が示す値に設定する。これにより、熱履歴の余裕の大小を判定するための第１所定値に起因して、熱履歴が許容熱履歴を上回る事態を回避することが可能である。
【００２２】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記検出された温度が所定温度より高いか否かを判定する第３判定手段を更に備え、前記冷却制御手段は、前記取得された基準熱履歴の大小、及び前記第１判定手段による判定の結果に関わらず、（ｉ）前記第３判定手段により前記温度が前記所定温度より高いと判定された場合に、前記冷却の度合いが低下する制御が禁止されるように前記冷却手段を制御し、（ｉｉ）前記第３判定手段により前記温度が前記所定温度より低いと判定された場合に、前記冷却の度合いが低下するように前記冷却手段を制御する。
【００２３】
本発明に係る第３判定手段は、温度検出手段により検出された回転電機の温度が、所定温度より高いか否かを判定する。ここで、「所定温度」とは、回転電機の温度の高低を判定するための判定値であり、例えば回転電機の耐久性を確保し得る、回転電機の最高温度に多少有余を持たせた温度を示す。
【００２４】
この態様によれば、基準熱履歴取得手段により取得された基準熱履歴の大小、及び第１判定手段による判定の結果（即ち、熱履歴の余裕の有無）に関わらず、回転電機の温度が所定温度より高い（即ち、目標限度とされる最高温度まで、回転電機の温度に余裕がない）場合に、冷却の度合いが低下する制御を禁止する。これにより、回転電機を、冷却の度合いが低下されない通常通り冷却することで、回転電機の耐久性を確保することが可能である。
【００２５】
一方、回転電機の温度が所定温度より低い（即ち、目標限度とされる最高温度まで、回転電機の温度に余裕がある）場合に、冷却の度合いが低下する制御を実施する。これにより、回転電機の耐久性を確保しつつ、冷却手段に供給される電気エネルギを低減し、燃費を向上させることが可能である。
【００２６】
仮に、走行距離が数キロメートルであり、基準熱履歴が極めて小さく、且つ熱履歴が基準熱履歴を下回る場合に、運転限界とされる許容熱履歴まで、熱履歴に十分な余裕がある。このため、冷却の度合いが低下する制御を一サイクル或いは一定期間実施したところで、回転電機の耐久性の悪化は懸念されない。他方、熱履歴の余裕が極めて大きい場合にも、冷却の度合いが低下する制御を一サイクル或いは一定期間実施したところで、熱履歴の積算量が知れているために、回転電機の耐久性の悪化は懸念されない。しかしながら、回転電機の温度が所定温度より高いにも関わらず、冷却の度合いが低下する制御が実施されることで、回転電機の温度が目標限度とされる最高温度を超え、更には限界温度を上回る可能性がある。回転電機の温度が限界温度を上回ると、熱履歴が許容熱履歴を上回る場合と同様にして、回転電機の耐久性が保証されないために、回転電機が故障し兼ねない。従って、この態様では、基準熱履歴の大小、及び熱履歴の余裕の有無に関わらず、回転電機の温度が所定温度より高い場合には確実に、冷却の度合いが低下する制御が禁止される。一方、回転電機の温度が所定温度より低い場合には確実に、燃費を向上させるべく、冷却の度合いが低下する制御が実施される。
【００２７】
この態様では、前記回転電機の出力を制限可能な出力制限手段を更に備え、前記出力制限手段は、前記第３判定手段により前記検出された温度が前記所定温度より高いと判定された場合に、前記回転電機の出力を制限してもよい。
【００２８】
本発明に係る出力制限手段は、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）やＰＣＵ（Power Control Unit）等であり、回転電機の回転数及び／又は出力トルクを小さくするように、回転電機に供給される電気エネルギを制御することで、回転電機の出力を制限可能である。
【００２９】
このように構成すれば、回転電機の温度が所定温度より高い場合に、冷却制御手段が、冷却の度合いが低下する制御を禁止することに加えて、出力制限手段が回転電機の出力を制限する。これにより、回転電機にかかる熱の負荷を最小限に留め、回転電機の温度を確実に低下させる又は維持することで、回転電機の温度がその最高温度を上回ることがないから、回転電機の耐久性を確保することが可能である。
【００３０】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表すブロック図である。
【図２】実施形態における走行距離及び熱履歴の関係を説明するためのグラフである。
【図３】実施形態における第１熱履歴制御処理を示すフローチャートである。
【図４】実施形態における熱履歴余裕閾値設定処理を示すフローチャートである。
【図５】実施形態における第２熱履歴制御処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
＜実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、実施形態に係るハイブリッド車両１の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１の構成を概念的に表すブロック図である。
【００３３】
図１において、ハイブリッド車両１は、主として、車速センサ２、ＭＧ１温度センサ３、ハイブリッド駆動装置１０、ＭＧ１冷却システム１７、及びＥＣＵ１００を備える。
【００３４】
車速センサ２は、車速を検出することが可能に構成されたセンサである。車速センサ２は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照され、図示せぬ記憶部に車速データとして蓄積される構成となっている。
【００３５】
ＭＧ１温度センサ３は、本発明に係る「温度検出手段」の一例として、モータジェネレータＭＧ１（２１）のコイル温度を検出することが可能に構成されたセンサである。ＭＧ１温度センサ３は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたコイル温度は、ＥＣＵ１００によって一定又は不定の周期で参照され、図示せぬ記憶部に温度データとして蓄積される構成となっている。
【００３６】
＜ハイブリッド駆動装置の構成＞
ハイブリッド駆動装置１０は、主として、エンジン１１、モータジェネレータＭＧ１（２１）、モータジェネレータＭＧ２（２２）、動力分割機構１２、駆動軸１３、車軸１４、ＰＣＵ１５、及びバッテリ１６を備える。ここに、エンジン１１、モータジェネレータＭＧ１（２１）、モータジェネレータＭＧ２（２２）、動力分割機構１２、及び駆動軸１３を接続するライン（図１中、黒色で示される）は、機械的接続を表し、モータジェネレータＭＧ１（２１）、ＰＣＵ１５、及びバッテリ１６を接続するライン（図１中、平行線及び交線で示される）は、後述するように電気的接続を表す。
【００３７】
エンジン１１は、本発明に係る「内燃機関」の一例たる直列４気筒ガソリンエンジンであり、モータジェネレータＭＧ１（２１）及びＭＧ２（２２）と共に、ハイブリッド車両１の動力源として機能するように構成されている。エンジン１１の出力トルクであるエンジントルクは、不図示のクランク軸を介して、動力分割機構１２の入力軸に伝達される。
【００３８】
モータジェネレータＭＧ１（２１）は、本発明に係る「回転電機」の一例として、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた回転電機である。
【００３９】
モータジェネレータＭＧ２（２２）は、モータジェネレータＭＧ１（２１）よりも体格の大きい電動発電機であり、モータジェネレータＭＧ１（２１）と同様に、電気エネルギを運動エネルギに変換する力行機能と、運動エネルギを電気エネルギに変換する回生機能とを備えた構成となっている。
【００４０】
モータジェネレータＭＧ１（２１）及びＭＧ２（２２）は、同期回転電機として構成され、例えば外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える構成を有する。
【００４１】
動力分割機構１２は、エンジン１１、モータジェネレータＭＧ１（２１）及びＭＧ２（２２）との間のトルクの入出力の態様を規定する遊星歯車機構である。動力分割機構１２は、中心部に設けられた図示せぬサンギアＳ１と、サンギアＳ１の外周に同心円状に設けられた図示せぬリングギアＲ１と、サンギアＳ１とリングギアＲ１との間に配置されてサンギアＳ１の外周を自転しつつ公転する複数の図示せぬピニオンギアと、これら各ピニオンギアの回転軸を軸支する図示せぬキャリアＣ１とを備えた公知の遊星歯車機構である。
【００４２】
サンギアＳ１は、動力分割機構１２においてエンジントルクに拮抗する反力トルクを負担する反力要素であり、モータジェネレータＭＧ１（２１）の出力軸に固定されている。リングギアＲ１は、動力分割機構１２の出力要素であり、車軸１４に連結される駆動軸１３に、その回転軸を共有する形で連結されている。キャリアＣ１は、エンジン１１のクランク軸に連結された入力軸にその回転軸を共有する形で連結されている。
【００４３】
動力分割機構１２は、エンジン１１から入力軸に供給されるエンジントルクを、キャリアＣ１によってサンギアＳ１及びリングギアＲ１に所定の比率で分配し、エンジントルクを２系統に分割する。一方、駆動軸１３には、モータジェネレータＭＧ２（２２）が連結されている。従って、ハイブリッド駆動装置１０において、例えば駆動軸１３に要求される要求トルクがエンジン直達トルクで不足する場合等には、モータジェネレータＭＧ２（２２）からアシストトルクが供給され、係るトルク不足分を補償することが出来る。また、制動時には、駆動軸１３を介して入力される運動エネルギをモータジェネレータＭＧ２（２２）の回生トルクを利用して電力に変換し、所謂回生制動が実現される。この回生制動により得られた回生電力は、ＰＣＵ１５を介して適宜バッテリ１６に供給される。
【００４４】
ＰＣＵ１５は、バッテリ１６から取り出した直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータＭＧ１（２１）及びモータジェネレータＭＧ２（２２）に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１（２１）及びモータジェネレータＭＧ２（２２）によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ１５に供給可能に構成された不図示のインバータを含み、バッテリ１６と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ１６を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御可能に構成された制御ユニットである。ＰＣＵ１５は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。本実施形態では、ＰＣＵ１５は、本発明に係る「出力制限手段」の一部として機能し、ＥＣＵ１００の制御により、モータジェネレータＭＧ１（２１）への供給電力を小さくして、モータジェネレータＭＧ１（２１）の出力を制限可能に構成されている。
【００４５】
バッテリ１６は、モータジェネレータＭＧ１（２１）及びモータジェネレータＭＧ２（２２）を力行するための電力に係る電力供給源として機能する電池ユニットである。
【００４６】
尚、ハイブリッド車両１の構成は上述のものに限定されない。即ち、モータジェネレータの個数も、動力分割機構の構成も、これらの間の接続態様も、公知非公知を問わず如何様にも変形可能である。また、これらに更にクラッチ装置、ブレーキ装置、変速装置又は減速装置等を追加することも可能である。
【００４７】
ＭＧ１冷却システム１７は、本発明に係る「冷却手段」の一例として、モータジェネレータＭＧ１（２１）及びＭＧ２（２２）並びに動力分割機構１２等を収納するトランスアスクルケース（不図示）、オイルポンプ（不図示）等を含み、該ケース内に供給されるＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）の流量を制御することで、モータジェネレータＭＧ１（２１）を冷却可能に構成されたオイル式冷却ユニットである。ＭＧ１冷却システム１７は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。本実施形態では、ＭＧ１冷却システム１７は、ＥＣＵ１００における冷却制御部１０４の制御により、オイルポンプの駆動電圧（回転数）が下げられ、ＡＴＦの流量が低下することで、その冷却能力が低減可能に構成されている。尚、ＭＧ１冷却システム１７の構成は、オイル式のものに限定されない。即ち、水冷式や空冷式のものであってもよい。具体的には、例えば、水冷式である場合、冷却水ポンプやラジエータファンの回転数を低減或いは停止することで、他方、空冷式である場合、ファンの回転数を低減或いは停止することで、冷却能力が低減される。
【００４８】
ＥＣＵ１００は、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例として、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びバッファメモリ等を備える電子制御ユニット（Electronic Control Unit）であり、ハイブリッド車両１の各部の動作を制御可能に構成されている。
【００４９】
ＥＣＵ１００は、走行距離算出部１０１、熱履歴算出部１０２、熱履歴余裕判定部１０３、冷却制御部１０４、熱履歴幅算出部２０１、熱履歴幅判定部２０２、及び熱履歴余裕閾値設定部２０３を含んでおり、これら各部に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、これら各部の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各部は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等の各種コンピュータシステムとして構成されていてもよい。
【００５０】
ＥＣＵ１００は、本発明に係る「第３判定手段」の一例として、ＭＧ１温度センサ３により検出された、モータジェネレータＭＧ１（２１）のコイル温度が閾値βより高いか否かを判定するように構成されている。ここで、「閾値β」とは、モータジェネレータＭＧ１（２１）がとり得る最高温度に多少有余を持たせた温度を示す。
【００５１】
ＥＣＵ１００は、本発明に係る「出力制限手段」の一部として機能し、モータジェネレータＭＧ１（２１）の出力を制限するべく、ＰＣＵ１５を制御可能に構成されている。
【００５２】
走行距離算出部１０１は、本発明に係る「走行距離取得手段」の一例であり、車速センサ２により検出された車速(速度データ)を時間積分することで、ハイブリッド車両１における現在の走行距離を算出するように構成されている。
【００５３】
熱履歴算出部１０２は、本発明に係る「熱履歴取得手段」の一例であり、モータジェネレータＭＧ１（２１）において、予め設定される基準温度での運転時間の合計を、現在の熱履歴として算出するように構成されている。具体的には、先ず、ＭＧ１温度センサ３により検出されたコイル温度（温度データ）と、そのコイル温度での運転時間とが取得され、取得された運転時間が、アレニウスの法則に従って、基準温度での運転時間に換算される。すると、換算された基準温度での運転時間と、図示せぬ記憶部に記憶される最新の運転時間との合計が、現在の熱履歴として算出される。
【００５４】
他方、熱履歴算出部１０２は、本発明に係る「基準熱履歴取得手段」の一例であり、走行距離算出部１０１により算出された現在の走行距離に対する、モータジェネレータＭＧ１（２１）の基準運転時間を、基準熱履歴として算出するように構成されている。具体的には、基準熱履歴は、下記式により算出される。ここで、「走行保証距離」とは、走行性能が保証される最大走行距離を示し、「許容熱履歴」とは、こうした走行保証距離に対応する、モータジェネレータＭＧ１（２１）の最大熱履歴を示す。
【００５５】
基準熱履歴  ＝  許容熱履歴  ×  現在の走行距離  ／  走行保証距離
【００５６】
熱履歴余裕判定部１０３は、本発明に係る「第１判定手段」の一例であり、熱履歴算出部１０２により算出された、現在の熱履歴と、基準熱履歴との差を熱履歴余裕Ｄｉｆｆとして算出し、算出された熱履歴余裕Ｄｉｆｆが閾値αより大きいか否かを判定するように構成されている。ここで、「閾値α」とは、本発明に係る「第１所定値」の一例として、通常時に、後述するモータ冷却能力低減制御を少なくとも一サイクル或いは一定期間実施する場合に積算される熱履歴に、多少有余を持たせた熱履歴の固定値（以降、「通常値」と称する）を示す。但し、こうした閾値αは、熱履歴余裕閾値設定部２０３により、過去１年分の熱履歴のばらつきの大小に応じて変更され得る。尚、熱履歴余裕判定部１０３による判定について、現在の熱履歴が基準熱履歴より小さいことが前提とされる。
【００５７】
ここで、図２を参照して、走行距離及び熱履歴の関係について説明する。ここに、図２は、走行距離及び熱履歴の関係を説明するための説明図である。
【００５８】
図２は、横軸に走行距離をとり、縦軸に熱履歴をとるグラフを示す。横軸において、１年前の走行距離Ｌｐａｓｔと、現在の走行距離Ｌｎｏｗと、走行保証距離Ｌｍａｘとが示されている。縦軸には、走行保証距離Ｌｍａｘに対応する許容熱履歴Ｈｍａｘが示されている。本実施形態では、走行距離が走行保証距離Ｌｍａｘを下回り、且つ熱履歴が許容熱履歴Ｈｍａｘを下回る場合（図２において、点線より内側の領域とされる走行保証領域が該当する）に、ハイブリッド車両１の走行性能が保証される。他方、熱履歴が許容熱履歴Ｈｍａｘを上回る場合（図２において、点線より上の領域が該当する）に、モータジェネレータＭＧ１（２１）の耐久性が保証されないために、モータジェネレータが故障し兼ねないとされる。
【００５９】
図２には、原点、及び走行保証距離Ｌｍａｘと許容熱履歴Ｈｍａｘとの交点Ｐ０ｍａｘを通る基準熱履歴ラインが示されている。基準熱履歴は、現在の走行距離Ｌｎｏｗに対応する、基準熱履歴ライン上の点Ｐ０で表される。基準熱履歴ラインの下方には、実際の熱履歴ラインが示されている。実際の熱履歴ラインは、実際の熱履歴の経路を表す。現在の熱履歴は、現在の走行距離Ｌｎｏｗに対応する、実際の熱履歴ライン上の点Ｐ１で表される。現在の熱履歴点Ｐ１と、基準熱履歴Ｐ０との差は、熱履歴余裕Ｄｉｆｆで表される。
【００６０】
再び図１において、冷却制御部１０４は、本発明に係る「冷却制御手段」の一例であり、熱履歴余裕判定部１０３により熱履歴余裕Ｄｉｆｆが閾値αより大きいと判定された場合に、ＭＧ１冷却システム１７を制御して、モータ冷却能力低減制御を実施するように構成されている。ここで、「モータ冷却能力低減制御」とは、本発明に係る「冷却の度合いが低下する制御」の一例であり、モータジェネレータＭＧ１（２１）において、熱履歴より他の条件（例えばコイル温度）が同一であって、且つ熱履歴余裕Ｄｉｆｆが閾値αより大きい場合に、オイルポンプの回転数を低下する制御である。具体的には、通常時の冷却能力が１００パーセント（％）である場合、モータ冷却能力低減制御時の冷却能力が５０パーセントになる。こうしたモータ冷却能力低減制御が実施されると、該制御を実施しない場合と比較して、モータジェネレータＭＧ１（２１）にかかる熱の負荷が大きくなり、熱履歴余裕Ｄｉｆｆが減少する分、ＭＧ１冷却システム１７に印加される電圧を下げ、ＭＧ１冷却システム１７によるエネルギ損失を低減する。
【００６１】
熱履歴幅算出部２０１は、本発明に係る「変動幅取得手段」の一例であり、所定期間における熱履歴の変動幅及びそのばらつきを算出するように構成されている。ここで、「所定期間」とは、１年の期間であって、熱履歴の変動幅及びそのばらつきを取得するために有効な期間である。
【００６２】
ここで、再び図２を参照して、熱履歴の変動幅及びそのばらつきについて説明する。図２において、１年前の走行距離Ｌｐａｓｔから、現在の走行距離Ｌｎｏｗまでの間の実際の熱履歴ラインは、１年分の熱履歴の変動を表している。１年前の熱履歴は、１年前の走行距離Ｌｐａｓｔに対応する、実際の熱履歴ライン上の点Ｐ１’で表される。１年前の熱履歴点Ｐ１’と、現在の熱履歴点Ｐ１との差が、１年分の熱履歴の変動幅を表す。
【００６３】
変動幅のばらつき（標準偏差）を算出するには、例えば、１年分の熱履歴ラインに対し、図示せぬ平均ラインが設定される。続いて、１年分の熱履歴ラインが１２区分され、区分毎（１月毎）に、熱履歴ラインと、平均ラインとの間の最小差Δｈｍｉｎ及び最大差Δｈｍａｘが取得される。すると、全区分（１２月分）の最小差Δｈｍｉｎの総和から、全区分の最大差Δｈｍａｘの総和が減算され、減算された値の絶対値がばらつきとして算出される。
【００６４】
再び図１において、熱履歴幅判定部２０２は、本発明に係る「第２判定手段」の一例であり、熱履歴幅算出部２０１により算出された、変動幅のばらつきが閾値γより大きいか否かを判定するように構成されている。ここで、「閾値γ」とは、本発明に係る「第２所定値」の一例として、所定期間における基準とされる変動幅を示す。
【００６５】
熱履歴余裕閾値設定部２０３は、本発明に係る「設定手段」の一例であり、熱履歴幅判定部２０２により、変動幅のばらつきが閾値γより大きいと判定された場合に、閾値αを、１年分の熱履歴の変動幅が示す値に設定するように構成されている。尚、熱履歴幅判定部２０２により、変動幅のばらつきが閾値γより小さいと判定された場合に、閾値αが通常値に設定される。尚、通常値は、変動幅が示す値より小さい固定値である。
【００６６】
モータジェネレータＭＧ１（２１）の運転に関して、典型的には、現在の熱履歴が、目標限度とされる基準熱履歴を超えないように、モータジェネレータＭＧ１（２１）にかかる熱の負荷を抑制しようと、モータジェネレータＭＧ１（２１）の出力が制限される。すると、これに併せて、エンジン１１の出力もまた制限され、ハイブリッド車両１の駆動力が低下してしまう。そこで、本実施形態では、モータジェネレータＭＧ１（２１）の出力制限を実施しない又は極力実施しない制御として、後述する第１及び第２熱履歴制御処理を実行可能に構成されている。
【００６７】
＜実施形態の動作＞
＜第１熱履歴制御処理＞
次に、図３及び図４を参照し、本実施形態における第１熱履歴制御処理について説明する。ここに、図３は、第１熱履歴制御処理を示すフローチャートであり、図４は、熱履歴余裕閾値設定処理を示すフローチャートである。
【００６８】
図３において、先ず、走行距離算出部１０１により、車速センサ２により検出された車速が時間積分され、現在の走行距離が算出される（ステップＳ３０１）。続いて、熱履歴算出部１０２により、モータジェネレータＭＧ１（２１）について、ＭＧ１温度センサ３により検出された現在のコイル温度での運転時間が、基準温度での運転時間に換算され、換算された運転時間が、最新の運転時間に積算されることで、現在の熱履歴が算出される（ステップＳ３０２）。加えて、ステップＳ３０１で算出された現在の走行距離に対応する、基準熱履歴が所定式から算出される。続いて、算出された現在の熱履歴が、算出された基準熱履歴より小さい場合に、現在の熱履歴と基準熱履歴との差が熱履歴余裕Ｄｉｆｆとして算出されると（ステップＳ３０３）、図４に示される熱履歴余裕閾値設定処理が実行される（ステップＳ４００）。
【００６９】
図４において、先ず、熱履歴幅取得手段２０１により、過去１年分の熱履歴の変動幅が算出されると共に、その熱履歴幅のばらつきが算出される（ステップＳ４０１）。続いて、熱履歴幅判定手段２０２により、算出されたばらつきが閾値γより大きいか否かが判定される（ステップＳ４０２）。この判定の結果、ばらつきが閾値γより大きいと判定された場合に（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、熱履歴余裕閾値設定部２０３により、熱履歴余裕Ｄｉｆｆの閾値αに、ステップＳ４０１で算出された変動幅が示す値が設定される（ステップＳ４０３）。一方、ばらつきが閾値γより小さいと判定された場合に（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、閾値αに継続して、変動幅が示す値より小さい通常値が設定される（ステップＳ４０４）。
【００７０】
再び図３において、閾値αが設定された後、熱履歴余裕判定部１０３により、熱履歴余裕Ｄｉｆｆが閾値αより大きいか否かが判定される（ステップＳ３０４）。この判定の結果、熱履歴余裕Ｄｉｆｆが閾値αより大きいと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、冷却制御部１０４により、ＭＧ１冷却システム１７が制御され、モータ冷却能力低減制御が実施される（ステップＳ３０５）。これにより、モータジェネレータＭＧ１（２１）が５０パーセントの冷却能力で冷却され、モータジェネレータＭＧ１（２１）にかかる熱の負荷が大きくなり、熱履歴余裕Ｄｉｆｆが減少する分、ＭＧ１冷却システム１７によるエネルギ損失を低減することが可能である。一方、熱履歴余裕Ｄｉｆｆが閾値αより小さいと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、冷却制御部１０４により、モータ冷却能力低減制御が禁止される（ステップＳ３０６）。これにより、モータジェネレータＭＧ１（２１）が通常通り１００パーセントの冷却能力で冷却される。
【００７１】
上述した第１熱履歴制御処理によれば、熱履歴余裕Ｄｉｆｆが閾値αより大きい場合に、熱履歴余裕Ｄｉｆｆを消費するべく、モータジェネレータＭＧ１（２１）にかかる熱の負荷が大きくなる、モータ冷却能力低減制御を実施する。これにより、モータジェネレータＭＧ１（２１）の耐久性を確保しつつ、ＭＧ１冷却システム１７によるエネルギ損失を低減し、燃費を向上させることが可能である。
【００７２】
また、過去１年分の熱履歴の変動幅が閾値γより大きい場合に、熱履歴余裕Ｄｉｆｆの閾値αを、該変動幅が示す値に設定する。これにより、熱履歴余裕Ｄｉｆｆの大小を判定するための閾値αに起因して、現在の熱履歴が許容熱履歴を上回る事態を回避することが可能である。
【００７３】
尚、第１熱履歴制御処理によれば、モータ冷却能力低減制御の実施又は禁止を決定する際に、熱履歴余裕Ｄｉｆｆの大小を判定するが、この判定に加えて又は代えて、基準熱履歴の大小を判定してもよい。例えば、基準熱履歴が極めて小さい場合に、モータ冷却能力低減制御が実施され、基準熱履歴が極めて大きい場合に、モータ冷却能力低減制御が禁止されてもよい。
【００７４】
尚、第１熱履歴制御処理によれば、モータ冷却能力低減制御の実施又は禁止を決定する際に、熱履歴余裕Ｄｉｆｆの大小を判定するが、この判定に加えて又は代えて、モータジェネレータＭＧ１（２１）のコイル温度の高低を判定してもよい。
【００７５】
＜第２熱履歴制御処理＞
次に、図５を参照し、本実施形態における第２熱履歴制御処理について説明する。ここに、図５は、第２熱履歴制御処理を示すフローチャートである。
【００７６】
第２熱履歴制御処理では、第１熱履歴制御処理と比較して、熱履歴算出部１０２により算出される基準熱履歴の大小や、熱履歴余裕判定部１０３の判定の結果（即ち、閾値αに対する熱履歴余裕Ｄｉｆｆの大小）に関わらず、モータジェネレータＭＧ１（２１）のコイル温度に応じて、モータ冷却能力低減制御が実施又は禁止される点が異なる。尚、第２熱履歴制御処理の説明に際して、第１熱履歴制御処理と同一の処理については、その説明を簡略にする。
【００７７】
図５において、先ず、図３の第１熱履歴制御処理におけるステップＳ３０１からＳ３０４、Ｓ３０６及びＳ４００と同一の処理が実行される。ステップＳ３０１では、車速が時間積分され、現在の走行距離が算出される。続いて、ステップＳ３０２では、モータジェネレータＭＧ１（２１）について、現在の熱履歴と基準熱履歴とが算出され、ステップＳ３０３では、現在の熱履歴と基準熱履歴とから、熱履歴余裕Ｄｉｆｆが算出される。続いて、ステップＳ４００では、熱履歴余裕閾値設定処理が実行され、閾値αが設定される。続いて、ステップＳ３０４では、熱履歴余裕Ｄｉｆｆが閾値αより大きいか否かが判定される。この判定の結果、熱履歴余裕Ｄｉｆｆが閾値αより小さいと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、ステップＳ３０６では、モータ冷却能力低減制御が禁止される。この後に、後述するステップＳ３０７の処理が実行される。
【００７８】
他方、熱履歴余裕Ｄｉｆｆが閾値αより大きいと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１００により、ＭＧ１温度センサ３により検出されたモータジェネレータＭＧ１（２１）のコイル温度が閾値βより低いか否かが判定される（ステップＳ３０７）。この判定の結果、コイル温度が閾値βより低いと判定された場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、冷却制御部１０４によりモータ冷却能力低減制御が実施される（ステップＳ３０５）。
【００７９】
一方、ステップＳ３０７の判定の結果、モータ温度が閾値βより高いと判定された場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、冷却制御部１０４によりモータ冷却能力低減制御が禁止されると共に、ＥＣＵ１００により、モータジェネレータＭＧ１（２１）への供給電力が小さくなるようにＰＣＵ１５が制御され、モータジェネレータＭＧ１（２１）の出力が制限される（ステップＳ３０８）。尚、ステップＳ３０８の処理として、ＥＣＵ１００によるモータジェネレータＭＧ１（２１）の出力制限の度合いを大きくし、冷却制御部１０４によるモータ冷却能力低減制御については禁止しないように制御してもよい。
【００８０】
上述した第２熱履歴制御処理によれば、基準熱履歴の大小や、熱履歴余裕Ｄｉｆｆの大小に関わらず、モータジェネレータＭＧ１（２１）のコイル温度が閾値βより低い場合には確実に、モータ冷却能力低減制御を実施する。これにより、モータジェネレータＭＧ１（２１）の耐久性を確保しつつ、ＭＧ１冷却システム１７によるエネルギ損失を低減し、燃費を向上させることが可能である。
【００８１】
一方、基準熱履歴の大小や、熱履歴余裕Ｄｉｆｆの大小に関わらず、モータジェネレータＭＧ１（２１）のコイル温度が閾値βより高い場合には確実に、モータ冷却能力低減制御を禁止すると共に、モータジェネレータＭＧ１（２１）の出力を制限する。これにより、モータジェネレータＭＧ１（２１）にかかる熱の負荷を最小限に留め、モータジェネレータＭＧ１（２１）のコイル温度を確実に低下させる又は維持することで、モータジェネレータＭＧ１（２１）のコイル温度がその最高温度を上回ることがないから、モータジェネレータＭＧ１（２１）の耐久性を確保することが可能である。
【００８２】
尚、本実施形態によれば、モータジェネレータＭＧ１（２１）について、モータ冷却能力低減制御を実施可能に構成されるが、モータジェネレータＭＧ１（２１）に加えて又は代えて、モータジェネレータＭＧ２（２２）について、モータ冷却能力低減制御が実施可能に構成されてもよい。
【００８３】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００８４】
１…ハイブリッド車両、２…車速センサ、３…ＭＧ１温度センサ、１０…ハイブリッド駆動装置、１１…エンジン、１７…ＭＧ１冷却システム、２１…モータジェネレータＭＧ１、２２…モータジェネレータＭＧ２、１００…ＥＣＵ、１０１…走行距離算出部、１０２、熱履歴算出部、１０３…熱履歴余裕判定部、１０４…冷却制御部
【図１】
2013136329.tif 000003
【図２】
2013136329.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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