JP2023062212A - ハイブリッド制御装置およびハイブリッド制御装置の制御方法 - Google Patents

ハイブリッド制御装置およびハイブリッド制御装置の制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】インバータなどの電力変換部を有効に活用しておらず、エンジン冷却水などの流体媒体の温度が低い状態では、燃費が低下する課題があった。【解決手段】ＥＶ走行である場合に、制御部３０は、流路切替弁２２、２４へそれぞれ切替信号ＳＷ１、ＳＷ２を出力し、図２に示すように、流体媒体がシリンダヘッド１１からヒーターコア１３を経て電力変換部２５へと循環する強電系発熱流路を形成する。そして、制御部３０は、水温ＥＴＷ、水温の低下速度ＥＴＶ、外気温度ＯＴ、エアコンからの発熱指令ＡＣ、ブロアファン信号ＢＣまたは車両の減速度ＮＡの少なくとも一つに基づいて、およびバッテリのＳＯＣであるＢＴに基づいて、電力変換部２５または電動機２８の発熱を大きくして流体媒体を加熱する。【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド制御装置およびハイブリッド制御装置の制御方法に関する。
近年、環境性能の向上を目的として開発されたハイブリッド（ＨＶ）車両の普及が進められている。ハイブリッド車両には、燃料燃焼型のエンジンと走行用の電動機との２つの駆動源が設けられ、またバッテリからの直流電流を交流電流に変換して走行用の電動機に供給するインバータが搭載されている。
こうしたハイブリッド車両では、エンジンの冷却に加え、ハイブリッド走行用の電動機やインバータの冷却も必要となる。そのため、ハイブリッド車両には、エンジン冷却用の冷却流路とハイブリッドシステム冷却用の冷却流路との２つの冷却流路が設けられ、各冷却流路に流体媒体を循環させることでエンジンやハイブリッドシステムの冷却を行っている。
特許文献１には、ＨＶ（ハイブリッド）冷却水の熱をエンジン冷却水に伝えることにより、ＨＶ冷却水からエンジン冷却水への熱伝達が行われ、走行用電動機やインバータの廃熱で加熱されたＨＶ冷却水の熱でエンジン冷却水が加温されるようになり、走行用電動機やインバータの廃熱をエンジンの暖機に利用することが開示されている。
特開２０１１－９８６２８号公報
上述した、特許文献１に記載のシステムでは、インバータなどの電力変換部を有効に活用しておらず、エンジン冷却水などの流体媒体の温度が低い状態では、燃費が低下する課題があった。
本発明によるハイブリッド制御装置は、シリンダヘッドを有しかつ燃料燃焼型のエンジンと、循環する流体媒体を冷却するラジエータと、走行用の電動機と、前記電動機を駆動する電力変換部と、前記シリンダヘッドと前記電力変換部と前記電動機を通って前記流体媒体を循環させる流路形成体と、前記流路形成体の流路を制御すると供に、前記電動機および前記電力変換部の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記電力変換部または前記電動機の発熱を大きくして前記流体媒体を加熱する。
本発明によるハイブリッド制御装置の制御方法は、燃料燃焼型のエンジンのシリンダヘッドと走行用の電動機を駆動する電力変換部と前記電動機とを通って流体媒体を循環させる強電系発熱流路を形成し、前記電力変換部または前記電動機の発熱を大きくして前記流体媒体を加熱する。
本発明によれば、ＥＶ走行中であっても必要に応じて流体媒体の温度を上げることにより、燃費を向上することができる。
エンジン冷却流路におけるハイブリッド制御装置を示す構成図である。 強電系発熱流路におけるハイブリッド制御装置を示す構成図である。 電力変換部の回路構成図である。 （Ａ）～（Ｆ）環境情報に対応した設定値を示すグラフである。 強電系発熱レベルと制御信号との対応を示すグラフである。 強電系発熱の制御を示すフローチャートである。 暖気後のＥＶ走行モードにおける強電系発熱流路の制御を示すタイムチャートである。 冷温時のＥＶ走行モードにおける強電系発熱の制御を示すタイムチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施する事が可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。
図１は、ハイブリッド制御装置１００を示す構成図であり、エンジン稼働中におけるエンジン冷却流路を示す。
図１に示すように、燃料燃焼型のエンジン１０は、シリンダヘッド１１、シリンダブロック１２、ヒーターコア１３、ＥＧＲクーラ１４を備える。流体媒体がシリンダヘッド１１からシリンダブロック１２を通る流路は、流路切替弁２２を経てウォータポンプ２３へ至り、シリンダヘッド１１へ戻る。また、流体媒体がシリンダヘッド１１からヒーターコア１３を通る流路は、ＥＧＲクーラ１４から流路切替弁２２を経てウォータポンプ２３へ至り、シリンダヘッド１１へ戻る。さらに、流体媒体がシリンダヘッド１１からラジエータ２０を通る流路は、リザーバタンク２１を備え、ラジエータ２０から流路切替弁２２を経てウォータポンプ２３へ至り、シリンダヘッド１１へ戻る。
ラジエータ２０から流路切替弁２２までの経路の途中から流体媒体は流路切替弁２４へも流れる。なお、ヒーターコア１３からＥＧＲクーラ１４までの経路の途中から流体媒体は流路切替弁２４へ流れる経路を備えるが、後述する制御部３０によりエンジン冷却流路が形成されている場合は、流路切替弁２４の作用により、ヒーターコア１３から流路切替弁２４へ流れる経路は閉塞されている。
流路切替弁２４から出た流体媒体は、強電系の電力変換部２５、発熱素子２７、電動機２８、発電機２９を経て、流路切替弁２２とウォータポンプ２３とを結ぶ流路に合流する。電力変換部２５は、その詳細は後述するが、図示省略した電気系統により、バッテリ２６から供給される直流電力を交流電力に変換し、車両走行用の電動機２８を駆動する。
発電機２９は、エンジン１０に結合されており、エンジン１０の稼働中に発電を行い、バッテリ２６を充電する。
発熱素子２７は、例えばＰＴＣヒーター、ペルチェ素子であり、流路途中に、あるいは電力変換部２５内の流路に組み込まれ、制御部３０からの信号により駆動されて流体媒体を加熱する。なお、図１に示すエンジン冷却流路の場合は、エンジン稼働中における流体媒体の流路であって、電力変換部２５、電動機２８、発電機２９は流体媒体によって冷却され、発熱素子２７は駆動されていないが、エンジン水温が低い場合は駆動させても良い。
制御部３０は、流体媒体が通る流路形成体の流路を制御すると供に、電力変換部２５および電動機２８の駆動を制御する。流路形成体は、少なくともシリンダヘッド１１と電力変換部２５と電動機２８を通って流体媒体を循環させる流路を形成し、制御部３０によってその流路が制御される。
また、制御部３０には、温度に係わる環境情報が入力される。具体的には、制御部３０には、エンジン１０の近傍に設けられた温度センサ（図示省略）からのエンジン１０の水温ＥＴＷ、車両の外気温度ＯＴ、エアコンからの発熱指令ＡＣ、エアコンからのブロアファン信号ＢＣ、車両の減速度ＮＡ、バッテリ２６のＳＯＣ（充電状態）ＢＴが入力される。さらに、制御部３０は、入力されたエンジン１０の水温ＥＴＷに基づいて水温ＥＴＷの低下速度ＥＴＶを求める。詳細は後述するが、制御部３０は、入力された環境情報に基づいて、流路切替弁２２、２４へそれぞれ切替信号ＳＷ１、ＳＷ２を、電力変換部２５、発熱素子２７、電動機２８へそれぞれ制御信号ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３を出力する。
エンジン稼働中において、制御部３０は、切替信号ＳＷ１、ＳＷ２を流路切替弁２２、２４へ出力する。その結果、図１に示すように、制御部３０は、車両がエンジン走行である場合に、流体媒体がシリンダヘッド１１からヒーターコア１３およびラジエータ２０を経て循環するエンジン冷却流路を形成する。ラジエータ２０で冷却された流体媒体は、流路切替弁２２、ウォータポンプ２３を経てエンジン１０を冷却する。流路切替弁２２は、エアコンなどからの要求温度に合わせてその流路面積が制御される。また、ラジエータ２０で冷却された流体媒体は、流路切替弁２４を経由して、強電系である電力変換部２５、電動機２８を冷却する。
図２は、ハイブリッド制御装置１００を示す構成図であり、車両がＥＶ走行モードである場合に形成される強電系発熱流路を示す。図１と同一箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、ＥＶ走行とは燃料燃焼型のエンジン１０の稼働を停止し、走行用の電動機２８を駆動して車両を走行させることを言う。
ＥＶ走行である場合に、制御部３０は、流路切替弁２２、２４へそれぞれ切替信号ＳＷ１、ＳＷ２を出力し、図２に示すように、流体媒体がシリンダヘッド１１からヒーターコア１３を経て電力変換部２５へと循環する強電系発熱流路を形成する。
図２に示すように、流体媒体がシリンダヘッド１１からシリンダブロック１２を通る流路は、流路切替弁２２によって閉塞される。さらに、流体媒体がシリンダヘッド１１からヒーターコア１３、ＥＧＲクーラ１４を通る流路は流路切替弁２２によって閉塞される。さらに、流体媒体がシリンダヘッド１１からラジエータ２０を通る流路は、流路切替弁２２によって閉塞される。さらに、流体媒体がラジエータ２０から流路切替弁２２までの経路の途中から流路切替弁２４へ流れる流路も閉鎖される。替わって、ヒーターコア１３からＥＧＲクーラ１４までの経路の途中から流路切替弁２４へ流れる経路が流路切替弁２４によって形成される。
これにより、流体媒体は、シリンダヘッド１１からヒーターコア１３、流路切替弁２４、電力変換部２５、発熱素子２７、電動機２８、発電機２９を経て、すなわち強電系を経て、流路切替弁２２とウォータポンプ２３とを結ぶ流路に合流する。そして、制御部３０は、水温ＥＴＷ、水温の低下速度ＥＴＶ、外気温度ＯＴ、エアコンからの発熱指令ＡＣ、ブロアファン信号ＢＣまたは車両の減速度ＮＡの少なくとも一つに基づいて、およびバッテリ２６のＳＯＣであるＢＴに基づいて、流体媒体を加熱する。
図３は、電力変換部２５の回路構成図である。
電力変換部２５内のインバータ２５１は、ＵＶＷ相の上下アーム直列回路を有する。Ｕ相上下アーム直列回路は、Ｕ相上アームスイッチング素子Ｔｕｕ及びＵ相上アームダイオードＤｕｕと、Ｕ相下アームスイッチング素子Ｔｕｌ及びＵ相下アームダイオードＤｕｌとよりなる。Ｖ相上下アーム直列回路は、Ｖ相上アームスイッチング素子Ｔｖｕ及びＶ相上アームダイオードＤｖｕと、Ｖ相下アームスイッチング素子Ｔｖｌ及びＶ相下アームダイオードＤｖｌとよりなる。Ｗ相上下アーム直列回路は、Ｗ相上アームスイッチング素子Ｔｗｕ及びＷ相上アームダイオードＤｗｕと、Ｗ相下アームスイッチング素子Ｔｗｌ及びＷ相下アームダイオードＤｗｌとよりなる。
スイッチング素子は、例えばパワーＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)やＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)などである。
平滑コンデンサ２５２は、スイッチング素子のＯＮ/ＯＦＦによって生じる電流を平滑化し、バッテリ２６からインバータ２５１へ供給される直流電流のリップルを抑制する。この平滑コンデンサ２５２は、例えば電解コンデンサやフィルムコンデンサを用いる。
電動機制御部２５３は、三相電圧指令Ｖｃおよび駆動周波数Ｆｃに基づいてパルス幅変調を行い、インバータ２５１を駆動させるためのゲート信号を生成し、このゲート信号をインバータ２５１のスイッチング素子へ出力する。インバータ２５１は、スイッチング素子のＯＮ/ＯＦＦによって発熱する。電動機制御部２５３は、制御部３０からの制御信号ＣＴ１に応じて、駆動周波数Ｆｃを増加して、スイッチング素子のスイッチング損失を増加する。これによりスイッチング素子の発熱が増加する。また、電動機制御部２５３は、制御部３０からの制御信号ＣＴ３に応じて電動機の位相調整などにより無効電流を増やして、消費電流や銅損失を増加する。これにより電動機２８の発熱が増加する。
インバータ２５１は、力行時において、バッテリ２６から得られる直流電力を交流電力に変換して電動機２８を駆動する。また、回生時において、電動機２８の動力を直流電力に変換してバッテリ２６を充電する。
図３においては、流体媒体の流路は図示を省略しているが、各スイッチング素子はモールドされており、流路は封止されたスイッチング素子の近傍に配置される。制御部３０からの制御信号ＣＴ１に応じて駆動周波数Ｆｃが増加されてスイッチング素子のスイッチング損失が増加することにより、電力変換部２５内に形成されている流路の流体媒体を加熱することができる。なお、発熱素子２７は、インバータ２５１内の流路に配置されるが、配置位置は強電系発熱流路のいずれの個所でもよい。
電動機２８は、インバータ２５１により駆動されて発熱する。電動機２８の内部には、電気的絶縁を保持した状態で流路が形成されている。制御部３０からの制御信号ＣＴ３に応じて電動機２８の無効電流を増加することにより、電動機２８内に形成されている流路の流体媒体を加熱することができる。
図４（Ａ）～図４（Ｆ）は、環境情報に対応した設定値を示すグラフである。これらの設定値は、制御部３０に予め記憶されている。制御部３０は、車両がＥＶ走行モードである場合に、検出された環境情報に対応した設定値を読み出し、後述の処理を行い、切替信号ＳＷ１、ＳＷ２や制御信号ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ３を出力する。
図４（Ａ）は、横軸にエンジン１０の水温ＥＴＷ、縦軸にその出力値ｋＥＴＷを示す。検出されたエンジン１０の水温ＥＴＷ、例えば０℃～１００℃に対応して、出力値ｋＥＴＷは０～１を出力する。例えば、水温ＥＴＷが約４０℃以下の場合は出力値ｋＥＴＷは１を出力し、水温ＥＴＷが約４０℃から約７０℃と上昇するに従って、出力値ｋＥＴＷは１から漸次０になり、水温ＥＴＷが約７０℃以上では出力値ｋＥＴＷは０を出力する。
図４（Ｂ）は、横軸に外気温度ＯＴ、縦軸にその出力値ｋＯＴを示す。検出された外気温度ＯＴ、例えば０℃～５０℃に対応して、出力値ｋＯＴは０～１を出力する。例えば、外気温度ＯＴが約２０℃以下の場合は出力値ｋＯＴは１を出力し、外気温度ＯＴが約２０℃から約３０℃と上昇するに従って、出力値ｋＯＴは１から漸次０になり、外気温度ＯＴが約３０℃以上では出力値ｋＯＴは０を出力する。
図４（Ｃ）は、横軸にエアコンからの発熱指令ＡＣ、縦軸にその出力値ｋＡＣを示す。エアコンの操作等により発熱指令ＡＣがＯＦＦであれば、出力値ｋＡＣは０を出力する。発熱指令ＡＣがＯＮであれば、出力値ｋＡＣは１を出力する。
図４（Ｄ）は、横軸にブロアファン信号ＢＣ、縦軸にその出力値ｋＢＣを示す。ブロアファンの操作等によりブロアファン信号ＢＣがＯＦＦであれば、出力値ｋＢＣは０を出力する。ブロアファン信号ＢＣがＯＮであれば、出力値ｋＢＣは１を出力する。
図４（Ｅ）は、横軸に車両の減速度ＮＡ、縦軸にその出力値ｋＮＡを示す。検出された車両の減速度ＮＡ、例えば減速度ＮＡが約－１Ｇから－０．７Ｇの場合は出力値ｋＮＡは１を出力し、減速度ＮＡが約－０．７Ｇから約－０．９Ｇとなるに従って、出力値ｋＮＡは１から漸次０.５になり、減速度ＮＡが約－０．９Ｇより大きい場合は出力値ｋＯＴは０.５を出力する。なお、制御部３０に車両の減速度ＮＡが入力される例で説明するが、車両の速度が入力されてもよい。この場合は制御部３０において、車両の速度をモニタし、この車両の速度から車両の減速度ＮＡを求める。
図４（Ｆ）は、横軸にバッテリ２６のＳＯＣ（充電状態）ＢＴ、縦軸にその出力値ｋＢＴを示す。バッテリ２６のＳＯＣ（充電状態）ＢＴが約３０％以下の場合は出力値ｋＢＴは０を出力し、ＳＯＣ（充電状態）ＢＴが約３０％から約６０％となるに従って、出力値ｋＢＴは０から漸次１になり、ＳＯＣ（充電状態）ＢＴが約６０％より大きい場合は出力値ｋＢＴは１を出力する。
なお、図示省略したが、制御部３０はエンジン１０の水温ＥＴＷに基づいて水温ＥＴＷの低下速度ＥＴＶを求め、低下速度ＥＴＶとその出力値ｋＥＴＶとの関係を設定値として予め記憶する。例えば水温ＥＴＷの低下速度ＥＴＶが早い場合は、出力値ｋＥＴＶは１を、低下速度ＥＴＶが遅くなるほど出力値ｋＥＴＶは漸次０に近づく。
制御部３０は、入力された環境情報に基づいて、図４（Ａ）～図４（Ｆ）等に示す設定値を参照して、出力値を求め、以下の式（１）より、強電系発熱レベルＥＬＨＬを求める。
ＥＬＨＬ＝（ｋＥＴＷ＋ｋＥＴＶ＋ｋＯＴ＋ｋＡＣ＋ｋＢＣ＋ｋＮＡ）×ｋＢＴ （１）
ただし、ＥＬＨＬが１以上になる場合は１とする。この式（１）では、バッテリ２６のＳＯＣについてはその優先度を高くしている。例えば、バッテリ２６のＳＯＣが低い場合に、バッテリ２６の直流電力を消費する強電系の発熱を少なくする。
図５は、強電系発熱レベルＥＬＨＬと制御信号との対応を示すグラフである。図の横軸は強電系発熱レベルＥＬＨＬを、縦軸は制御信号ＣＴ１によるインバータ２５１の駆動周波数Ｆｃと、制御信号ＣＴ３による電動機２８の無効電流とを示す。
図５に示すように、強電系発熱レベルＥＬＨＬが０から約０．８以下の場合は、駆動周波数Ｆｃを漸次高くするとともに、無効電流を漸次大きくする。すなわち、制御部３０は、式（１）より求めた強電系発熱レベルＥＬＨＬに対応して、インバータ２５１の駆動周波数Ｆｃと、電動機２８の無効電流とを決定し、制御信号ＣＴ１、ＣＴ３を電力変換部２５へ出力する。なお、図５では図示を省略しているが、強電系発熱レベルＥＬＨＬに対応して制御信号ＣＴ２を出力して発熱素子２７を駆動してもよい。例えば、強電系発熱レベルＥＬＨＬが約０．８以上の場合は、発熱素子２７を駆動する信号を漸次高くして流体媒体が発熱するように制御信号ＣＴ２を出力する。
なお、図５では強電系発熱レベルＥＬＨＬに対応して、制御信号ＣＴ１、ＣＴ３を同時に出力する例を示したがこれに限定されない。例えば、強電系発熱レベルＥＬＨＬに対応して、まず制御信号ＣＴ１を出力し、更に加熱が必要な場合は、制御信号ＣＴ２を出力し、更に加熱が必要な場合は、制御信号ＣＴ３を出力するなど段階的に出力してもよい。
図６は制御部３０における強電系発熱の制御を示すフローチャートである。なお、このフローチャートで示したプログラムを、ＣＰＵ、メモリなどを備えたコンピュータにより実行することができる。全部の処理、または一部の処理をハードロジック回路により実現してもよい。更に、このプログラムは、予めハイブリッド制御装置１００の記憶媒体に格納して提供することができる。あるいは、独立した記憶媒体にプログラムを格納して提供したり、ネットワーク回線によりプログラムをハイブリッド制御装置１００の記憶媒体に記録して格納することもできる。データ信号（搬送波）などの種々の形態のコンピュータ読み込み可能なコンピュータプログラム製品として供給してもよい。図６のフローチャートで示したプログラムの全部の処理、または一部の処理を、電動機制御部２５３またはハイブリッド制御装置１００内のその他の制御部で実行してもよい。
図６のステップＳ３０１において、制御部３０は車両がＥＶ走行モードであるかを判定する。車両がＥＶ走行モードでなければ図６のフローチャートで示す制御を終了する。なお、図６のフローチャートで示す制御は所定時間ごとに繰り返し実行される。車両がＥＶ走行モードであれば次のステップＳ３０２へ進む。
ステップＳ３０２では、制御部３０は流路切替弁２２、２４へそれぞれ切替信号ＳＷ１、ＳＷ２を出力し、図２に示すように、流路形成体を流体媒体がシリンダヘッド１１からヒーターコア１３を経て電力変換部２５へと循環する強電系発熱流路に切り替える。なお、エンジン稼働中は流路形成体を、図１に示すよう、エンジン冷却流路に切り替えられている。この強電系発熱流路への切り替えにおいて、流体媒体を全て強電系発熱流路にのみ流す流路を例に説明するが、流体媒体の一部はエンジン冷却流路を流れてもよく、車両の運転状態等に基づいてその流量を制御する。その後、ステップＳ３０３へ進む。
ステップＳ３０３では、制御部３０は、温度に係わる環境情報を読み込む。すなわち、水温ＥＴＷ、外気温度ＯＴ、エアコンからの発熱指令ＡＣ、ブロアファン信号ＢＣ、車両の減速度ＮＡ、バッテリのＳＯＣであるＢＴを読み込む。さらに、読み込まれたエンジン１０の水温ＥＴＷに基づいて水温ＥＴＷの低下速度ＥＴＶを求める。その後、ステップＳ３０４へ進む。
ステップＳ３０４では、制御部３０は、図４（Ａ）～図４（Ｆ）に示した設定値を参照して、環境情報に対応した出力値ｋＥＴＷ、ｋＥＴＶ、ｋＯＴ、ｋＡＣ、ｋＢＣ、ｋＮＡ、ｋＢＴを求める。次に、式（１）に基づいて強電系発熱レベルＥＬＨＬを求める。そして、図５に示す強電系発熱レベルＥＬＨＬと制御信号との対応を示すグラフを参照し、強電系発熱流路の制御許可条件が成立すれば、ステップＳ３０５へ進む。制御許可条件が成立しなければ、図６のフローチャートで示す制御を終了する。例えば、バッテリのＳＯＣが約３０％以下であれば、式（１）の結果は０となり、制御許可条件が成立しない。
ステップＳ３０５では、制御部３０は、式（１）より求めた強電系発熱レベルＥＬＨＬに対応して、インバータ２５１の駆動周波数Ｆｃと、電動機２８の無効電流とを決定し、制御信号ＣＴ１、ＣＴ３を電力変換部２５へ出力する。なお、強電系発熱レベルＥＬＨＬに対応して制御信号ＣＴ２を出力して発熱素子２７を駆動してもよい。これにより、強電系発熱流路における流体媒体が加熱される。
加熱された流体媒体は、ウォータポンプ２３、シリンダヘッド１１を経てヒーターコア１３、流路切替弁２４へと循環する。これにより、ＥＶ走行においても、シリンダヘッド１１やヒーターコア１３に、加熱により温度が上昇した流体媒体を供給することができる。例えば、エンジン１０の稼働を停止してＥＶ走行している場合に、エンジン１０の水温の低下速度を減らすことができ、エンジン１０の再稼働までの時間を長くすることによりエンジン１０の稼働時間を減らし、燃料と排気ガス低減に効果がある。また、ＥＶ走行であっても、ヒーターコア１３に温度が上昇した流体媒体が供給されるので、空調性能を維持することができる。
図７は、暖気後のＥＶ走行モードにおける強電系発熱流路の制御を示すタイムチャートである。図７（Ａ）は車速を、図７（Ｂ）はエンジン回転数を、図７（Ｃ）はエンジン水温を、図７（Ｄ）は強電系の発熱要求であり、横軸はいずれも時間である。
図７（Ｃ）に示すように、暖気後にＥＶ走行モードにおいては徐々にはエンジン水温が低下する。エンジン水温が６０℃に低下すると、エンジン１０が始動するものとする。時刻ｔ１において、温度に係わる環境情報に基づいて制御部３０は図６のステップＳ３０４、Ｓ３０５の制御により、図７（Ｄ）に示すように、強電系発熱要求がオンになったとする。これにより、強電系発熱流路における流体媒体が加熱され、図７（Ｃ）の実線に示すように、エンジン水温の低下速度が鈍る。
図７（Ｃ）の点線は、流体媒体の加熱を行わなかった場合のエンジン水温を示す。流体媒体の加熱を行わなければ、エンジン水温が６０℃に早く低下し、その結果、図７（Ｂ）の点線で示すように、早くエンジン１０が始動する。しかし、強電系発熱流路における流体媒体を加熱した場合は、時刻ｔ２でエンジン水温が６０℃になり、この時、エンジン１０が始動する。すなわち、図７（Ｂ）に示すＴ１の期間だけエンジンの始動を遅らせることができる。
次に、時刻ｔ３において、温度に係わる環境情報に基づいて制御部３０は図６のステップＳ３０４、Ｓ３０５の制御により、図７（Ｄ）に示すように、強電系発熱要求がオンになる。そして、流体媒体が加熱されるので、時刻ｔ４でエンジン水温が６０℃になり、この時、エンジン１０が始動する。すなわち、図７（Ｂ）に示すＴ２の期間だけエンジンの始動を遅らせることができる。これにより、エンジン１０の稼働を停止してＥＶ走行している場合に、エンジン１０の水温の低下速度を減らすことができ、エンジン１０の再稼働までの時間を長くすることによりエンジン１０の稼働時間を減らし、燃料と排気ガス低減に効果がある。なお、図７（Ａ）に示す車速に応じて図７（Ｂ）に示すエンジン回転数は上下する。
図８は、冷温時のＥＶ走行モードにおける強電系発熱の制御を示すタイムチャートである。図８（Ａ）は車速を、図８（Ｂ）はエンジン回転数を、図８（Ｃ）はエンジン水温を、図８（Ｄ）は強電系の発熱要求であり、横軸はいずれも時間である。
車両がＥＶ走行している場合に、時刻ｔ１において、温度に係わる環境情報に基づいて制御部３０は図６のステップＳ３０４、Ｓ３０５の制御により、図８（Ｄ）に示すように、強電系発熱要求がオンになったとする。これにより、強電系発熱流路における流体媒体が加熱され、図８（Ｃ）の実線に示すように、エンジン水温の上昇速度が速まる。図８（Ｃ）の点線は、流体媒体の加熱を行わなかった場合のエンジン水温を示す。時刻ｔ２でエンジン１０が始動する。このように、ＥＶ走行であっても、ヒーターコア１３に温度が上昇した流体媒体が供給されるので、空調性能を高めることができる。また、ＥＶ走行時にエンジン水温を上昇させ、エンジン始動時の排気ガス濃度が低減する。
以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）ハイブリッド制御装置１００は、シリンダヘッド１１を有しかつ燃料燃焼型のエンジン１０と、循環する流体媒体を冷却するラジエータ２０と、走行用の電動機２８と、電動機２８を駆動する電力変換部２５と、シリンダヘッド１１と電力変換部２５と電動機２８を通って流体媒体を循環させる流路形成体（シリンダヘッド１１と電力変換部２５と電動機２８を通る流路を形成）と、流路形成体の流路を制御すると供に、電動機２８および電力変換部２５の駆動を制御する制御部３０とを備え、制御部３０は、電力変換部２５または電動機２８の発熱を大きくして流体媒体を加熱する。これにより、ＥＶ走行中であっても必要に応じて流体媒体の温度を上げることにより、燃費を向上することができる。
（２）ハイブリッド制御装置１００の制御方法は、燃料燃焼型のエンジン１０のシリンダヘッド１１と走行用の電動機２８を駆動する電力変換部２５と電動機２８とを通って流体媒体を循環させる強電系発熱流路を形成し、電力変換部２５または電動機２８の発熱を大きくして流体媒体を加熱する。これにより、ＥＶ走行中であっても必要に応じて流体媒体の温度を上げることにより、燃費を向上することができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の特徴を損なわない限り、本発明の技術思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
１０・・・エンジン、１１・・・シリンダヘッド、１２・・・シリンダブロック、１３・・・ヒーターコア、１４・・・ＥＧＲクーラ、２０・・・ラジエータ、２１・・・リザーバタンク、２２、２４・・・流路切替弁、２３・・・ウォータポンプ、２５・・・電力変換部、２６・・・バッテリ、２７・・・発熱素子、２８・・・電動機、２９・・・発電機、３０・・・制御部、１００・・・ハイブリッド制御装置、２５１・・・インバータ、２５２・・・平滑コンデンサ、２５３・・・電動機制御部、Ｔｕｕ・・・Ｕ相上アームスイッチング素子、Ｄｕｕ・・・Ｕ相上アームダイオード、Ｔｕｌ・・・Ｕ相下アームスイッチング素子、Ｄｕｌ・・・Ｕ相下アームダイオード、Ｔｖｕ・・・Ｖ相上アームスイッチング素子、Ｄｖｕ・・・Ｖ相上アームダイオード、Ｔｖｌ・・・Ｖ相下アームスイッチング素子、Ｄｖｌ・・・Ｖ相下アームダイオード、Ｔｗｕ・・・Ｗ相上アームスイッチング素子、Ｄｗｕ・・・Ｗ相上アームダイオード、Ｔｗｌ・・・Ｗ相下アームスイッチング素子、Ｄｗｌ・・・Ｗ相下アームダイオード。

Claims (11)

  1. シリンダヘッドを有しかつ燃料燃焼型のエンジンと、
    循環する流体媒体を冷却するラジエータと、
    走行用の電動機と、
    前記電動機を駆動する電力変換部と、
    前記シリンダヘッドと前記電力変換部と前記電動機を通って前記流体媒体を循環させる流路形成体と、
    前記流路形成体の流路を制御すると供に、前記電動機および前記電力変換部の駆動を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記電力変換部または前記電動機の発熱を大きくして前記流体媒体を加熱するハイブリッド制御装置。
  2. 請求項１に記載のハイブリッド制御装置において、
    前記制御部は、前記電力変換部のスイッチング素子の駆動周波数を増加することにより前記流体媒体を加熱するハイブリッド制御装置。
  3. 請求項１に記載のハイブリッド制御装置において、
    前記制御部は、前記電動機の無効電流を増加することにより前記流体媒体を加熱するハイブリッド制御装置。
  4. 請求項１に記載のハイブリッド制御装置において、
    前記流路形成体の流路に発熱素子を設け、
    前記制御部は、前記発熱素子を駆動することにより前記流体媒体を加熱するハイブリッド制御装置。
  5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のハイブリッド制御装置において、
    前記制御部は、前記エンジンの水温、前記エンジンの水温の低下速度、車両の外気温度、エアコンからの発熱指令、ブロアファン信号または前記車両の減速度の少なくとも一つに基づいて、および前記電力変換部に直流電力を供給するバッテリのＳＯＣに基づいて、前記流体媒体の加熱を制御するハイブリッド制御装置。
  6. 請求項５に記載のハイブリッド制御装置において、
    前記制御部は、前記バッテリのＳＯＣの優先度を高くして、前記バッテリのＳＯＣに基づいて、前記流体媒体を加熱するハイブリッド制御装置。
  7. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のハイブリッド制御装置において、
    前記制御部は、前記流体媒体が前記シリンダヘッドからヒーターコアを経て前記電力変換部へと循環する強電系発熱流路を形成するように前記流路形成体の流路を制御するハイブリッド制御装置。
  8. 請求項７に記載のハイブリッド制御装置において、
    前記制御部は、車両がＥＶ走行である場合に、前記強電系発熱流路を形成するハイブリッド制御装置。
  9. 請求項７に記載のハイブリッド制御装置において、
    前記制御部は、車両がエンジン走行である場合に、前記流体媒体が前記シリンダヘッドから前記ヒーターコアおよび前記ラジエータを経て循環するエンジン冷却流路を形成するように前記流路形成体の流路を制御するハイブリッド制御装置。
  10. 燃料燃焼型のエンジンのシリンダヘッドと走行用の電動機を駆動する電力変換部と前記電動機とを通って流体媒体を循環させる強電系発熱流路を形成し、
    前記電力変換部または前記電動機の発熱を大きくして前記流体媒体を加熱するハイブリッド制御装置の制御方法。
  11. 請求項１０に記載のハイブリッド制御装置の制御方法において、
    車両がＥＶ走行である場合に、前記強電系発熱流路を形成し、
    前記エンジンの水温、前記エンジンの水温の低下速度、前記車両の外気温度、エアコンからの発熱指令、ブロアファン信号または前記車両の減速度の少なくとも一つに基づいて、および前記電力変換部に直流電力を供給するバッテリのＳＯＣに基づいて、前記流体媒体の加熱を制御するハイブリッド制御装置の制御方法。
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