JP6081130B2 - 車載用電力制御装置の冷却システム及び異常診断方法 - Google Patents

車載用電力制御装置の冷却システム及び異常診断方法 Download PDF

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Description

本発明は、ハイブリッド自動車に搭載される電力制御装置の冷却システム及び異常診断方法に関する。
エンジンと回転電機とを駆動源とするハイブリッド自動車には、複数の電池セルからなる電池モジュールと、電池モジュールから出力される直流電力を交流変換するインバータとを備えた電力制御装置が搭載されている。例えばインバータは、出力を高めるために大電力用の半導体素子を備えているため、電力損失による発熱量が大きい。電池モジュールは、温度によって大きく特性が変わる。このため、電力制御装置には、独立した冷却システムが併設されている。
電力制御装置の冷却システムの一つとして、水冷式及び空冷式の両方を採用したシステムがある。インバータは、水冷式の冷却装置によって冷却される。この水冷式冷却装置は、液状の冷媒が循環する循環路、冷媒を循環させるポンプ、及び冷媒を冷却するラジエータを備える。また、ラジエータは、放熱を促す電動式ファンをその側面に備えている。また、電池モジュールは、空冷式の冷却装置によって冷却される。この冷却装置は、電池セル間に空気を流す電動式ファンを備える。
この冷却システムの異常診断では、インバータ及び電池モジュールの過熱状態を検出するだけでなく、外気温が低温であるときに異常が発生しているか否かを診断する必要がある。例えば、循環路に設けられた水温センサは、低温域では、断線時と同じ検出信号を出力するため、低温域の水温センサの断線検出が困難である。また、電池モジュールは、温度によって大きく特性を変えるため、過熱状態を検出することは勿論であるが、内部温度が外気温よりも著しく低温となった状態も検出する必要がある。この場合には、電池モジュールに何らかの異常が発生していると考えられ、早期に異常を検出することが好ましい。
これに対し、例えば特許文献１では、外気温センサにより検出された外気温等と回転電機に印加されるトルクとを用いて、回転電機に備えられた温度センサの断線を検出する方法が記載されている。
特開２０１０−２２０３７４号公報
しかし、冷却システム用の外気温センサを設けると、部品点数が増加し、コスト増となる。このため、車両に設けられた既存の温度センサを有効利用することが好ましいが、温度センサによっては、エンジンの燃焼室から放出された熱等の影響を受け、検出精度が下がる場合がある。尚、こうした課題は、上述した構成の冷却システムに限らず、車載用電力制御装置の冷却システムにおいては概ね共通したものである。
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、部品点数を増加させることなく、外気温に応じた異常診断の精度を向上することができる車載用電力制御装置の冷却システム及び異常診断方法を提供することにある。
上記課題を解決する車載用電力制御装置の冷却システムは、エンジンと回転電機とが搭載されたハイブリッド自動車の電力制御装置を冷却する冷却装置と、前記冷却装置を制御する電子制御装置とを備え、前記冷却装置は、冷媒が循環する冷媒循環流路と、前記冷媒循環流路に設けられ、温度の低下に伴い抵抗が増大する冷媒温度検出部とを有し、前記電子制御装置は、前記エンジンの吸入空気量が一定の量以上確保された状態であるか否かを判断し、前記吸入空気量が一定の量以上確保された状態であると判断した際に、前記エンジンの吸気通路に設けられた吸気温センサにより検出された吸気温を用いて外気が低温域であるか否かを判断し、前記冷媒温度検出部の出力値が、断線時に該冷媒温度検出部から出力される断線時出力範囲に含まれるか否かを判断し、外気が低温域ではないと判断し、且つ前記冷媒温度検出部の出力値が前記断線時出力範囲に含まれる場合、前記冷媒温度検出部に断線が発生したと判定し、外気が低温域である前記冷却装置の異常判定を行い、前記走行状態でないと判断した際に、断線の判定を中止する。
上記課題を解決する異常診断方法は、エンジンと回転電機とが搭載されたハイブリッド自動車の電力制御装置を冷却する冷却装置に対する異常診断方法であって、前記冷却装置は、冷媒が循環する冷媒循環流路と、前記冷媒循環流路に設けられ、温度の低下に伴い抵抗が増大する冷媒温度検出部とを有し、前記冷却装置を制御する電子制御装置が、自車両が前記エンジンの吸入空気量が一定の量以上確保された状態であるか否かを判断し、前記
吸入空気量が一定の量以上確保された状態でないと判断した際に、前記冷却装置の異常の有無の判定を中止するとともに、前記吸入空気量が一定の量以上確保された状態であると判断した際に、前記エンジンの吸気通路に設けられた吸気温センサにより検出された吸気温を用いて外気が低温域であるか否かを判断し、前記冷媒温度検出部の出力値が、断線時に該冷媒温度検出部から出力される断線時出力範囲に含まれるか否かを判断し、外気が低温域ではないと判断し、且つ前記冷媒温度検出部の出力値が前記断線時出力範囲に含まれる場合、前記冷媒温度検出部に断線が発生したと判定し、外気が低温域であると判断した際に、断線の判定を中止する。
この態様によれば、吸気温センサにより検出された吸気温を用いて外気が低温域であるか否かを判断する。このため、異常診断用の外気温センサを新たに設けなくても、吸気温センサを有効利用して外気温を検出できる。また、吸気温センサの出力値が用いられるタイミングは、エンジンからの熱の影響が排除され、吸気温を外気温とほぼ同一にすることができる吸入空気量が確保できたときに限られる。従って、外気温を精度よく検出できるため、冷却装置に対する異常判定の誤りを抑制することができる。また、温度低下に伴い抵抗が増大する冷媒温度検出部に対し、外気温が低温域ではなく、且つ冷媒温度検出部の出力値が断線時出力範囲に含まれる場合、断線が発生したと判定し、低温域では断線の有無を判定しない。このため、断線が発生していないにも関わらず、低温時の出力値のみで断線が発生したと誤って判定することを抑制することができる。また、吸入空気量が一定の量以上確保された状態で検出された吸気温を用いることによって、実際の外気が低温域である場合に、低温域ではないと誤って判断することが防止されるため、断線が発生していない場合にも関わらず断線が発生したと誤って判定することが抑制される。
上記車載用電力制御装置の冷却システムについて、前記電子制御装置は、車速センサから車速を入力し、自車両の走行モードに応じて、一定の吸入空気量が確保可能な基準速度及び走行継続時間を設定し、前記車速が前記基準速度以上である状態が、一定の期間継続された場合に前記吸入空気量が一定の量以上確保された状態であると判断して前記吸気温を異常診断に用いることが好ましい。
この態様によれば、車速が基準値以上である状態が一定期間継続された場合に、吸気温を異常診断に用いる。このタイミングで吸気温を用いると、吸入空気量が確保され、エンジンの吸気通路内の蓄積された熱の殆どが吸気に吸収されるため、実際の外気温とほぼ同じ温度の吸気温を入力することができる。また、基準速度及び基準時間は、ハイブリッド自動車の走行モードに応じて設定されるため、各走行モードで一定の吸入空気量が確保されたタイミングで吸気温を入力することができる。
上記車載用電力制御装置の冷却システムについて、前記電力制御装置は、前記回転電機の交流側に接続されるインバータと、前記インバータの直流側に接続される電池とを備え、前記冷媒循環流路は、前記インバータを冷却する冷媒が循環する流路であって、前記冷却装置は、前記冷媒を冷却するラジエータを備え、前記電子制御装置は、自車両が前記吸入空気量が一定の量以上確保された状態であると判断した際に前記吸気温センサが検出した吸気温を用いて外気が低温域であるかを判断することが好ましい。
この態様によれば、インバータを冷却する冷媒が循環する流路に設けられた冷媒温度検出部に対し、外気温が低温域ではなく、且つ冷媒温度検出部の出力値が断線時出力範囲に含まれる場合、断線が発生したと判定し、低温域では断線の有無を判定しない。このため、断線が発生していないにも関わらず、低温時の出力値のみで断線が発生したと誤って判定することを抑制することができる。また、吸入空気量が一定の量以上確保された状態で検出された吸気温を用いることによって、実際の外気が低温域である場合に、低温域ではないと誤って判断することが防止されるため、断線が発生していない場合にも関わらず断線が発生したと誤って判定することが抑制される。
本発明における車載用冷却システムが搭載されるハイブリッド自動車の一例を示すブロック図。 本発明における車載用冷却システムの取付位置を示す車両の側面図。 同冷却システムの機能ブロック図。 同異常診断方法に用いられるマップの概念図。 本発明における異常診断方法を具体化した第１実施形態の診断フロー。 本発明における異常診断方法を具体化した第２実施形態の診断フロー。
（第１実施形態）
以下、車載用電力制御装置の冷却システム及びその異常診断方法の第１実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、ハイブリッド自動車のエンジン１は、回転電機としての電動発電機２と図示しない歯車機構を介して連結されている。電動発電機２は、３相ケーブル５を介して、電力制御装置（Power Control Unit:ＰＣＵ）１０に接続されている。また、電動発電機２は、クラッチ６を介して変速機７に連結されている。変速機７の出力軸は、車両のプロペラシャフト８に連結されている。
ＰＣＵ１０は、ハイブリッド自動車用のインバータ部１１、複数のセルからなる電池モジュール１２及び電子制御装置としてのＥＣＵ１５を備えている。インバータ部１１は、電動発電機２に３相ケーブル５を介して接続されている。電池モジュール１２は、インバータ部１１を介して電動発電機２と電気的に接続されている。この電池モジュール１２は、二次電池又は大容量キャパシタから構成される。
インバータ部１１は、電力用半導体素子、及びその素子を挟持する冷却板を備えている。インバータ部１１は、図示しない昇圧コンバータにより電池モジュール１２の直流電流を昇圧した後、三相交流に変換して、電動発電機２に供給する。また、インバータ部１１は、電動発電機２が発生する三相交流を直流に変換して電池モジュール１２に供給し、電池モジュール１２を充電する。このインバータ部１１は、ＰＣＵ１０を構成するＥＣＵ１５によって制御される。
例えば車両の発進時、低負荷走行時等には、電動発電機２が駆動する走行モードが選択される。このとき、電池モジュール１２からインバータ部１１に直流電流が供給され、インバータ部１１は三相交流に変換して電動発電機２に供給する。電動発電機２は、モータとして駆動し、クラッチ６及び変速機７を介して、プロペラシャフト８に回転力を伝達する。このときインバータ部１１及び電池モジュール１２が駆動されることにより、その電気エネルギーの一部が熱として放出される。
また、高負荷走行時等には、エンジン１と電動発電機２とが駆動するパラレル走行モードが選択される。さらに、電池モジュール１２の残存容量が少なくなった場合等には、エンジン１のみが駆動されるモードや、回生モードが選択される。これらの場合も、インバータ部１１及び電池モジュール１２が駆動されることにより、その電気エネルギーの一部が熱として放出される。
次に、ＰＣＵ１０の冷却システムの構成について説明する。図２に示すように、ＰＣＵ１０は、インバータ部１１、電池モジュール１２及びＥＣＵ１５を収容した筐体１６を備えている。筐体１６は、図示しない吸気口と排気口とを備えている。この吸気口から吸入された空気は、電池モジュール１２を構成する複数の電池セルの間を通過し、電池セルを冷却し、排気口から排出される。
車両Ｃがトラックである場合、筐体１６は、フレームＦ等に取り付けられる。このため、回転する車輪から飛散した水滴や氷片が筐体１６に付着し、筐体１６が氷結しやすい。また、水滴や氷片が、筐体１６の上記吸気口から吸入され、電池モジュール１２等に付着して氷結する可能性もある。従って、外気温よりもＰＣＵ１０の内部温度が低くなる異常冷却が生じる虞がある。
また、筐体１６内には、電池モジュール１２を冷却する空冷式の冷却装置と、インバータ部１１及びＥＣＵ１５を冷却する水冷式の冷却装置が収容されている。
まず空冷式の冷却装置について説明する。図３に示すように、空冷式冷却装置は、電動式ファン１３及び電池監視ユニット３０を備えている。電動式ファン１３は、駆動モータ１３Ｍを駆動源とし、回転することによって筐体１６内の空気を排気口から排出し、外気を筐体１６内に吸入する。
電池監視ユニット３０は、電池セルの残存容量等、電池モジュール１２の状態を監視する。また、電池モジュール１２には、内部温度を検出する電池温度センサ３１が設けられている。電池監視ユニット３０は、電池温度センサ３１の検出信号を入力し、電池温度検出値としての電池温度ＴｂをＥＣＵ１５に出力する。
ＥＣＵ１５は、電池温度Ｔｂを入力すると、電池モジュール１２が適正な温度範囲に保持されているか否かを判断する。電池温度Ｔｂが、空冷が必要な温度である場合、ＥＣＵ１５は、電池監視ユニット３０を介して、電動式ファン１３の駆動モータ１３Ｍを駆動する。
次に、水冷式の冷却装置について説明する。図３に示すように、この冷却装置は、液状の冷媒が循環する循環路２１と、循環路２１の途中に設けられたラジエータ２２、及びウォーターポンプ２３とを備えている。
インバータ部１１の冷却板は、内部に流路を備えており、循環路２１は、この流路に連通している。冷却板に設けられた流路を冷媒が通過することにより、半導体素子が放出した熱が冷媒に吸収される。
ウォーターポンプ２３は、ポンプ制御部２４によって駆動される。ウォーターポンプ２３の駆動モータ２３Ｍが駆動すると、冷媒は、インバータ部１１、ラジエータ２２の順に流れ、循環路２１内を循環する。
また、循環路２１の途中には、水温センサ３２が設けられている。水温センサ３２は、ＮＴＣサーミスタ等、周囲温度が低下するに伴い抵抗が増大するタイプのサーミスタからなる。水温センサ３２は、ＥＣＵ１５に電圧値を出力し、ＥＣＵ１５は、水温センサ３２が出力したセンサ電圧値と冷媒温度とを関連付けた冷媒温度マップを格納しており、入力した電圧値と該マップとに基づいて、冷媒温度を算出する。
図４に示すように、冷媒温度マップでは、冷媒温度の低下に伴い、対応するセンサ電圧値が大きくなっている。また、冷媒温度マップでは、水温センサ３２の検出精度が保たれる上限値として、電圧上限値Ｖｍａｘを設けている。例えば零下３０度付近の低温域では、水温センサ３２は、例えば「４．８Ｖ」に設定された電圧上限値Ｖｍａｘ超の電圧値を出力する。さらに、水温センサ３２に断線が発生すると、水温センサ３２は、低温時に出力する値とほぼ同じ、電圧上限値Ｖｍａｘ超の電圧値を出力する。このため、電圧上限値Ｖｍａｘ超の電圧値が出力されたことのみでは、水温センサ３２に断線が生じたのか、単にＰＣＵ１０周辺の温度、即ち外気温が低温であるのか判別しにくい。
また、ＥＣＵ１５は、冷媒温度及び図示しないポンプ回転マップから、ウォーターポンプ２３の指示回転数を求め、ポンプ制御部２４を介してウォーターポンプ２３を駆動する。
図３に示すように、ラジエータ２２には、電動式ファン２５がその側面に設けられている。ＥＣＵ１５は、冷媒温度が所定温度以上になると、ラジエータ制御部３３を介して、電動式ファン２５の駆動モータ２５Ｍを一定の回転速度で駆動する。
さらに、ＥＣＵ１５は、車輪の回転速度を検出する車速センサ３５から、車速Ｓを取得し、車両Ｃが走行中であるか否かを判断する。また、ＥＣＵ１５は、エンジン１の吸気通路に設けられた吸気温センサ３６から、吸気温Ｔｉｎｔを入力する。吸気温センサ３６は、吸気通路を流れる吸入空気の一部が検出部へ流入するバイパス路を備えており、図示しないエアクリーナからの吸気脈動の影響を受けにくい構造を有している。
ＥＣＵ１５は、ＰＣＵ１０の冷却システムを構成する各装置について異常診断を行う。ここでは、水温センサ３２に対する異常診断処理について説明する。
ＥＣＵ１５は、イグニッションスイッチからオン状態を示す信号を入力すると、ポンプ制御部２４を介して、ウォーターポンプ２３の駆動モータ２３Ｍを駆動する。また、ＥＣＵ１５は、オン信号を入力すると、水温センサ３２の断線の有無を診断する異常診断処理を開始する。
図５に示すように、水温センサ３２に対する異常診断処理が開始されると、ＥＣＵ１５は、車速センサ３５から車速Ｓを入力する（ステップＳ１−１）。さらにＥＣＵ１５は、そのときの車両Ｃの走行モードに応じた基準速度Ｓｍｉｎ及び基準時間Ｄｍｉｎを設定する（ステップＳ１−２）。基準速度Ｓｍｉｎ及び基準時間Ｄｍｉｎは、対応する走行モードにおいて、エンジン１の吸入空気量が、一定の吸入空気量以上となる値にそれぞれ設定されている。
走行モードやその走行モードが選択されるタイミングは車種によってそれぞれ異なるが、例えば電動発電機２のみを駆動させる走行モードに対しては、エンジン１が停止し吸入空気量が確保できないため、例えば基準速度Ｓｍｉｎは、始動時には到達し得ない大きな速度（例えば時速２００ｋｍ）に設定される。また、上述したパラレル走行モード、エンジン１のみが駆動する走行モード、回生モードでは、それらのモードが選択されたときに、一定の吸入空気量が確保される車速と走行継続時間とが実験によって求められ、基準速度Ｓｍｉｎ及び基準時間ＤｍｉｎとしてＥＣＵ１５の記憶部に格納されている。
そしてＥＣＵ１５は、入力した車速Ｓが、基準速度Ｓｍｉｎ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１−３）。車速Ｓが基準速度Ｓｍｉｎ以上であると判断すると（ステップＳ１−３においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、走行継続時間Ｄとして、車速Ｓが基準速度Ｓｍｉｎ以上である状態が継続された時間の計測を開始する（ステップＳ１−４）。さらに、ＥＣＵ１５は、計測を開始した走行継続時間Ｄが、予め設定した基準時間Ｄｍｉｎ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１−５）。
走行継続時間Ｄが基準時間Ｄｍｉｎ未満であると判断すると（ステップＳ１−５においてＮＯ）、ＥＣＵ１５は、ステップＳ１−３に戻り、車速Ｓが基準速度Ｓｍｉｎ以上であるか否かを判断する。そして、車速Ｓが基準速度Ｓｍｉｎ以上である状態が継続されている場合には（ステップＳ１−３においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５はステップＳ１−４に進み、走行継続時間Ｄを更新する。従って、車速Ｓが基準速度Ｓｍｉｎを下回らない限り、その状態が継続された走行継続時間Ｄが更新される。
そして、走行継続時間Ｄが基準時間Ｄｍｉｎ以上となると（ステップＳ１−５においてＹＥＳ）、吸気温センサ３６が検出した吸気温Ｔｉｎｔを入力し（ステップＳ１−６）、吸気温Ｔｉｎｔを外気温として用いる。即ち、車速Ｓが基準速度Ｓｍｉｎに到達した直後では、エンジン１の燃焼室から放出された熱の一部が、吸気に吸収されずに、少なからず吸気通路内に蓄積されている可能性がある。走行継続時間Ｄが基準時間Ｄｍｉｎに到達すると、吸気通路内の蓄積された熱の殆どが吸気に吸収されるため、吸気温Ｔｉｎｔが、実際の外気温とほぼ同じ温度となる。尚、吸入空気量が一定量以上確保された状態を判断する方法として、エアフロメータ等から取得した吸入空気量によって判断する方法も考えられるが、吸入空気量は吸気温Ｔｉｎｔに応じて補正する必要があるため好ましくない。
吸気温Ｔｉｎｔを入力すると、ＥＣＵ１５は、吸気温Ｔｉｎｔが、水温センサ３２の下限温度Ｔｍｉｎ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１−７）。下限温度Ｔｍｉｎは、水温センサ３２の精度が高い状態で保たれる温度域のうち、最小の温度である。図４に示すように、冷媒温度マップでは、下限温度Ｔｍｉｎは電圧上限値Ｖｍａｘに対応しており、下限温度Ｔｍｉｎは、例えば「零下２５度」である。
ステップＳ１−７において吸気温Ｔｉｎｔが下限温度Ｔｍｉｎ以上であると判断すると（ステップＳ１−７においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、断線の有無を判定する判定処理を行う（ステップＳ１−８）。例えば、ＥＣＵ１５は、水温センサ３２が出力した電圧値Ｖが電圧上限値Ｖｍａｘ以上であるか否かを判断する。電圧値Ｖが電圧上限値Ｖｍａｘ以上である場合には、ＥＣＵ１５は断線が発生していると判定し、断線を示すコードを別のＥＣＵ等に出力する。電圧値Ｖが電圧上限値Ｖｍａｘ未満である場合には、ＥＣＵ１５は断線が発生していないと判定する。断線の有無を判定すると、ステップＳ１−９に進む。
一方、ステップＳ１−７において吸気温Ｔｉｎｔが下限温度Ｔｍｉｎ未満であると判断すると（ステップＳ１−７においてＮＯ）、外気が低温域であり、水温センサ３２の断線の有無をセンサ電圧値から判定することは困難であるため、ＥＣＵ１５は、判定を中止し（ステップＳ１−１０）、ステップＳ１−９に進む。
ステップＳ１−９では、診断を終了するか否かを判断する。例えば、ＥＣＵ１５は、イグニッションスイッチからオフ信号を入力したか否かを判断する。オフ信号を入力した場合には、診断を終了する（ステップＳ１−９においてＹＥＳ）。診断を終了しないと判断した場合には、ＥＣＵ１５はステップＳ１−１に戻り上述した処理を繰り返す。即ち、ＥＣＵ１５は、車速Ｓが基準速度Ｓｍｉｎ以上である限り走行継続時間Ｄを更新し続け、吸気温Ｔｉｎｔと下限温度Ｔｍｉｎとを比較する。
一方、ステップＳ１−３において車速Ｓが走行基準速度Ｓｍｉｎ未満であると判断した場合（ステップＳ１−３においてＮＯ）、吸入空気量が不足するため、吸気により、エンジン１の燃焼室から放出された熱を吸気温センサ３６周辺から排出しきれない可能性が大きく、外気そのものの温度を検出することが困難である。従ってこの場合には、断線の有無を判定する判定処理を中止する（ステップＳ１−１０）。このため、外気温が低温域であるにも関わらず、低温域ではないと判断してしまうことを防ぐことができる。その結果、断線の有無を診断して、実際には水温センサ３２に断線が発生していないときに、断線が発生していると誤って判定することを抑制することができる。
以上説明したように、第１実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られるようになる。
（１）第１実施形態によれば、ＥＣＵ１５は、吸気温センサ３６により検出された吸気温Ｔｉｎｔを用いて外気が低温域であるか否かを判断する。このため、異常診断用の外気温センサを新たに設けなくても、吸気温センサ３６を有効利用して外気温を検出できる。また、吸気温センサ３６の出力値が用いられるタイミングは、エンジン１からの熱の影響が排除され、吸気温を外気温とほぼ同一にすることができる吸入空気量が確保できたときに限られる。従って、外気温を精度よく検出できるため、冷却装置に対する異常判定の誤りを抑制することができる。
（２）第１実施形態によれば、ＥＣＵ１５は、温度低下に伴い抵抗が増大する水温センサ３２に対し、外気温が低温域ではなく、且つ水温センサ３２の出力値がＶｍａｘ以上である場合、断線が発生したと判定した。また、ＥＣＵ１５は、吸気温Ｔｉｎｔが下限温度Ｔｍｉｎ未満の低温域では断線の有無を判定しない。このため、断線が発生していないにも関わらず、低温域でのセンサ出力値のみで断線が発生したと誤って判定することを抑制することができる。また、吸入空気量が確保された走行状態で検出された吸気温Ｔｉｎｔを用いることによって、実際の外気が低温域である場合に、低温域ではないと誤って判断することが防止される。その結果、断線の有無を診断し、断線が発生していない場合にも関わらず断線が発生したと誤って判定することが抑制される。
（３）第１実施形態によれば、車速Ｓが予め設定した基準速度Ｓｍｉｎ以上である状態が、基準時間Ｄｍｉｎ以上継続された場合に、吸気温Ｔｉｎｔを異常診断に用いる。このタイミングで吸気温Ｔｉｎｔを用いると、吸入空気量が確保され、エンジンの吸気通路内の蓄積された熱の殆どが吸気に吸収されるため、実際の外気温とほぼ同じ温度の吸気温Ｔｉｎｔを入力することができる。また、基準速度Ｓｍｉｎ及び基準時間Ｄｍｉｎは、ハイブリッド自動車の走行モードに応じて設定されるため、各走行モードで一定の吸入空気量が確保されたタイミングで吸気温Ｔｉｎｔを入力することができる。
（第２実施形態）
図６にしたがって、車載用電力制御装置の冷却システム及びその異常診断方法の第２実施形態について説明する。尚、第２実施形態は、第１実施形態の診断方法を変更したのみの構成であるため、同様の部分については同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
本実施形態では、電池モジュール１２に対する異常冷却の有無を診断する。図６に示すように、異常冷却診断処理が開始されると、ＥＣＵ１５は、車速センサ３５から車速Ｓを入力し（ステップＳ１−１）、そのときの自車両の走行モードに応じた基準速度Ｓｍｉｎ及び基準時間Ｄｍｉｎを設定する（ステップＳ１−２）。さらにＥＣＵ１５は、入力した車速Ｓが、走行中であることを示す基準速度Ｓｍｉｎ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１−３）。
車速Ｓが基準速度Ｓｍｉｎ以上であると判断すると（ステップＳ１−３においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１５は、走行継続時間Ｄとして、車速Ｓが基準速度Ｓｍｉｎ以上である状態が継続された時間の計測を開始する（ステップＳ１−４）。
さらに、ＥＣＵ１５は、計測を開始した走行継続時間Ｄが、予め設定した基準時間Ｄｍｉｎ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１−５）。走行継続時間Ｄが基準時間Ｄｍｉｎ未満であると判断すると（ステップＳ１−５においてＮＯ）、ＥＣＵ１５は、ステップＳ１−３に戻り、車速Ｓが基準速度Ｓｍｉｎ以上であるか否かを判断する。
走行継続時間Ｄが基準時間Ｄｍｉｎ以上となると（ステップＳ１−５においてＹＥＳ）、吸気温センサ３６が検出した吸気温Ｔｉｎｔを入力し（ステップＳ１−６）、吸気温Ｔｉｎｔを外気温として用いる。
さらにＥＣＵ１５は、電池監視ユニット３０から電池温度Ｔｂを入力する（ステップＳ１−１１）。そして、ＥＣＵ１５は、吸気温Ｔｉｎｔが電池温度Ｔｂよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１−１２）。電池が正常であるときは、電池温度Ｔｂが外気温よりも高いのが通常である。吸気温Ｔｉｎｔが電池温度Ｔｂ以下であると判断すると（ステップＳ１−１２においてＮＯ）、ＥＣＵ１５は電池モジュール１２の異常冷却がないと判断して（ステップＳ１−１５）、ステップＳ１−９に進む。
吸気温Ｔｉｎｔが電池温度Ｔｂよりも大きいと判断すると（ステップＳ１−１２においてＹＥＳ）、吸気温Ｔｉｎｔと電池温度Ｔｂとの差分を求め、該差分が所定値ΔＴ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１−１３）。吸気温Ｔｉｎｔと電池温度Ｔｂとの差分が所定値ΔＴ未満であると判断した場合には（ステップＳ１−１３においてＮＯ）、電池モジュール１２の異常冷却がないと判断して（ステップＳ１−１５）、ステップＳ１−９に進む。
一方、ステップＳ１−１３において吸気温Ｔｉｎｔと電池温度Ｔｂとの差分が所定値ΔＴ以上であると判断すると（ステップＳ１−１３においてＹＥＳ）、電池モジュール１２が凍結している等の異常冷却が発生していると判定する（ステップＳ１−１４）。この場合、ＥＣＵ１５は、例えば異常冷却を示すコードを別のＥＣＵ等に出力し、ステップＳ１−９に進む。ステップＳ１−９では、診断を終了するか否かを判断する。
以上説明したように、第２実施形態によれば、第１実施形態に記載した（１）及び（３）の効果に加えて、以下に列挙する効果が得られるようになる。
（４）第２実施形態によれば、吸気温センサ３６から入力した吸気温Ｔｉｎｔに対して、電池温度センサ３１から入力した電池温度Ｔｂが小さく、吸気温Ｔｉｎｔと電池温度Ｔｂとの差が所定値ΔＴ以上である場合に、電池モジュール１２が異常冷却されていると判定する。このため、電池モジュール１２が凍結した状態等の異常冷却を検出することができる。また、走行状態に検出した吸気温Ｔｉｎｔを用いることによって、実際の外気が低温域であっても、低温域ではないと誤って判断することが防止される。従って、実際の外気温に対して高い値の吸気温Ｔｉｎｔに基づいて、電池モジュール１２の異常冷却が発生していると判定してしまうことを抑制することができる。
尚、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・第１実施形態では、診断対象を水温センサ３２にしたが、温度が低下するに伴い抵抗が増大するセンサであれば、例えば電池温度センサ３１等、他のセンサを診断対象にしてもよい。
・第１実施形態では、水温センサ３２の下限温度Ｔｍｉｎは、電圧上限値Ｖｍａｘに対応しているとしたが、電池上限値Ｖｍａｘ付近であればよく、電池上限値Ｖｍａｘ未満でもよいし、電池上限値Ｖｍａｘ超でもよい。
・上記実施形態では、車載用電力制御装置の冷却システムを、ハイブリッド自動車に搭載される冷却システムとして具体化したが、電気自動車に搭載される冷却システムとして具体化してもよい。
・ハイブリッド自動車は、パラレル方式以外の構成でもよく、シリーズ方式、動力分割方式の構成でもよく、特に限定されない。
１…エンジン、２…回転電機としての電動発電機、１０…電力制御装置としてのＰＣＵ、１３…冷却装置としての電動式ファン、１１…インバータ部、１２…電池モジュール、１５…電子制御装置としてのＥＣＵ、２１…冷媒循環路、２２…冷却装置としてのラジエータ、２３…冷却装置としてのウォーターポンプ、２５…冷却装置としての電動式ファン、３１…冷却装置及び電池温度検出部としての電池温度センサ、３２…冷却装置及び冷媒温度検出部としての水温センサ、３５…車速センサ，３６…吸気温センサ。

Claims (4)

  1. エンジンと回転電機とが搭載されたハイブリッド自動車の電力制御装置を冷却する冷却装置と、
    前記冷却装置を制御する電子制御装置とを備え、
    前記冷却装置は、冷媒が循環する冷媒循環流路と、前記冷媒循環流路に設けられ、温度の低下に伴い抵抗が増大する冷媒温度検出部とを有し、
    前記電子制御装置は、
    前記エンジンの吸入空気量が一定の量以上確保された状態であるか否かを判断し、
    前記吸入空気量が一定の量以上確保された状態であると判断した際に、前記エンジンの吸気通路に設けられた吸気温センサにより検出された吸気温を用いて外気が低温域であるか否かを判断し、
    前記冷媒温度検出部の出力値が、断線時に該冷媒温度検出部から出力される断線時出力範囲に含まれるか否かを判断し、
    外気が低温域ではないと判断し、且つ前記冷媒温度検出部の出力値が前記断線時出力範囲に含まれる場合、前記冷媒温度検出部に断線が発生したと判定し、
    外気が低温域であると判断した際に、断線の判定を中止する車載用電力制御装置の冷却システム。
  2. 前記電子制御装置は、
    車速センサから車速を入力し、
    自車両の走行モードに応じて、一定の吸入空気量が確保可能な基準速度及び走行継続時間を設定し、
    前記車速が前記基準速度以上である状態が、一定の期間継続された場合に前記吸入空気量が一定の量以上確保された状態であると判断して前記吸気温を異常診断に用いる請求項１に記載の車載用電力制御装置の冷却システム。
  3. 前記電力制御装置は、前記回転電機の交流側に接続されるインバータと、前記インバータの直流側に接続される電池とを備え、
    前記冷媒循環流路は、前記インバータを冷却する冷媒が循環する流路であって、
    前記冷却装置は、前記冷媒を冷却するラジエータを備え、
    前記電子制御装置は、自車両が前記吸入空気量が一定の量以上確保された状態であると判断した際に前記吸気温センサが検出した吸気温を用いて外気が低温域であるかを判断する請求項１又は２に記載の車載用電力制御装置の冷却システム。
  4. エンジンと回転電機とが搭載されたハイブリッド自動車の電力制御装置を冷却する冷却装置に対する異常診断方法であって、
    前記冷却装置は、冷媒が循環する冷媒循環流路と、前記冷媒循環流路に設けられ、温度の低下に伴い抵抗が増大する冷媒温度検出部とを有し、
    前記冷却装置を制御する電子制御装置が、
    自車両が前記エンジンの吸入空気量が一定の量以上確保された状態であるか否かを
    判断し、
    前記吸入空気量が一定の量以上確保された状態でないと判断した際に、前記冷却装置の異常の有無の判定を中止するとともに、
    前記吸入空気量が一定の量以上確保された状態であると判断した際に、前記エンジンの吸気通路に設けられた吸気温センサにより検出された吸気温を用いて外気が低温域であるか否かを判断し、
    前記冷媒温度検出部の出力値が、断線時に該冷媒温度検出部から出力される断線時出力範囲に含まれるか否かを判断し、
    外気が低温域ではないと判断し、且つ前記冷媒温度検出部の出力値が前記断線時出力範囲に含まれる場合、前記冷媒温度検出部に断線が発生したと判定し、
    外気が低温域であると判断した際に、断線の判定を中止する異常診断方法。
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