JP6307548B2

JP6307548B2 - 車両

Info

Publication number: JP6307548B2
Application number: JP2016080196A
Authority: JP
Inventors: 洋一山城; 真司三上
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-04-13
Publication date: 2018-04-04
Anticipated expiration: 2036-04-13
Also published as: JP2017185981A

Description

この発明は、車輪の駆動源として内燃機関及び回転電機を備える車両に関する。

例えば、特許文献１には、車両の駆動軸を駆動する内燃機関と、電機エネルギにより前記駆動軸の駆動補助を行うモータと、該モータへ電力を供給する蓄電手段と、を備えるハイブリッド車両が開示されている（特許文献１の［００１６］、図１）。

このようなハイブリッド車両においては、前記内燃機関の始動が、専用の始動用スタータモータを用いずに前記回転電機によってなされる。

特開平１１−１６４４０６号公報

ハイブリッド車両では、回転電機による走行中に、前記回転電機の温度が比較的に高温になったことが温度センサにより検出された場合には、内燃機関を始動させ内燃機関による走行に切り替えることが好ましい。

内燃機関による走行に切り替えた後、回転電機への電機エネルギの供給を遮断することで、前記回転電機の温度が上限耐熱温度に達してしまうことを防止できる。

ところで、前記回転電機への電力供給が遮断された状態でイグニッションスイッチをオフ状態にして前記内燃機関を停止させた後、ほどなくイグニッションスイッチをオン状態にして前記内燃機関を前記回転電機により始動しようとするとき、始動できない場合がある。

つまり、回転電機による内燃機関の始動の際には、比較的に大きな駆動トルクを要するため、前記回転電機の温度が十分に低下する前に回転電機により内燃機関を再始動すると、回転電機の温度が上限耐熱温度に達してしまうおそれがあるからである。

しかしながら、イグニッションスイッチをオン状態にして内燃機関を回転電機により始動するとき温度が十分に低下するまで、前記内燃機関の前記回転電機による始動ができない場合には、車両の商品性が低下してしまい、改良の余地がある。

また、従来技術においては、前記温度センサが故障した場合には、一律に、前記内燃機関の回転電機による始動が禁止されてしまう可能性があり、改良の余地がある。

この発明は、このような課題を考慮してなされたものであって、可能な限り回転電機による内燃機関の始動を許容するとともに、前記回転電機又は該回転電機の駆動回路の温度が上限耐熱温度に達してしまうことを防止可能な車両を提供することを目的とする。

この発明に係る車両は、内燃機関と、該車両を駆動可能な回転電機とを備え、前記内燃機関の始動要求に応じて前記回転電機により前記内燃機関が始動される車両であって、前記回転電機の温度又は前記回転電機の駆動回路の温度を検出する温度センサと、前記温度センサによって検出された検出温度が第１閾値温度を超えた場合に、前記回転電機の出力を制限する出力制限器と、前記回転電機の出力を制限してもなお、前記検出温度が、前記第１閾値温度よりも高い第２閾値温度を超えた場合には、前記回転電機による前記内燃機関の始動を禁止する始動禁止器と、を備える。

この発明によれば、回転電機が出力制限された状態で内燃機関が停止し、その後、内燃機関を再始動しようとする場合であっても、内燃機関の始動に要する駆動トルク出力が可能となるように、内燃機関の回転電機による始動を許可する温度（第２閾値温度）よりも低い温度、すなわち、第１閾値温度で、回転電機の出力制限を行うようにしている。

つまり、この発明によれば、内燃機関を始動可能な回転電機の検出温度又は前記回転電機の駆動回路の検出温度が、第１閾値温度を超えた場合に、前記回転電機の出力を制限することで、基本的には、検出温度が前記第１閾値温度より高い第２閾値温度を超えないように制御され、回転電機による内燃機関の始動が許容されるので商品性の低下が防止される。

前記回転電機の出力を制限してもなお、前記検出温度が、前記第１閾値温度よりも高い第２閾値温度を超えた場合には、前記回転電機による前記内燃機関の始動を禁止するようにしたので、回転電機及び回転電機の駆動回路が上限耐熱温度に達することがなく損傷を防止できる。

この場合、前記第２閾値温度は、前記検出温度が前記第１閾値温度よりも高いが、前記第２閾値温度よりも低い温度範囲では、前記内燃機関を１回始動した場合であっても、前記検出温度が前記回転電機又は前記駆動回路の上限耐熱温度には至らないように設定されていることが好ましい。

この発明によれば、温度センサによって検出される検出温度が第１閾値温度を超えて回転電機の出力が制限されている状態中に、前記検出温度が前記第１閾値温度よりも高いが前記第２閾値温度よりも低い温度範囲では、前記内燃機関を１回始動可能にしている。このため、回転電機による内燃機関の始動を可能としながら、前記検出温度が前記回転電機又は前記駆動回路の上限耐熱温度に至らないように制御することができる。

なお、前記温度センサが故障した際には、前記回転電機の駆動トルクがゼロとなってから、前記温度が、前記内燃機関を始動可能な温度に下がるまでに要する所定時間を経過した後に、前記回転電機による前記内燃機関の始動を許可することが好ましい。

この発明によれば、温度センサが故障した場合であっても、回転電機の駆動トルクがゼロとなってから、前記温度が、前記内燃機関を始動可能な温度に下がるまでに要する所定時間を経過した後に前記回転電機による前記内燃機関の始動を可能としながら、前記回転電機又は該回転電機の駆動回路の温度が上限耐熱温度に達してしまうことを防止できる。

よって、この発明によれば、回転電機による内燃機関の始動を最大限許容するとともに、前記回転電機又は該回転電機の駆動回路の温度が上限耐熱温度に達してしまうことを防止できる。

この実施形態に係る車両の概略ブロック図である。該車両の平面視模式図である。温度センサの正常時における内燃機関の始動制御動作の説明に供されるタイムチャートである。温度センサの異常時における内燃機関の始動制御動作の説明に供されるタイムチャートである。

以下、この発明に係る車両について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

［構成］
図１は、この実施形態に係る始動制御器７４等を備える車両１２の概略ブロック図である。

図２は、車両１２の平面視模式図である。

車両１２は、ハイブリッド車両であり、基本的には、内燃機関（エンジン）１４と、モータジェネレータ等の回転電機１６と、内燃機関１４及び又は回転電機１６により駆動軸１８、変速機２０を介して回転駆動される駆動輪２２とを備える。

なお、車両１２は、内燃機関１４の始動専用のスタータモータを有しておらず、車両１２を駆動可能な回転電機１６によって、内燃機関１４を始動する構成である。

図１及び図２において、太い実線は機械連結を示し、二重実線は電力線を示し、実線は、制御線乃至信号線を示す。

回転電機１６は、内燃機関１４の始動時、及び力行走行時に、高圧バッテリ又はキャパシタ等の蓄電装置２４の直流電力が駆動回路２６を通じて変換された交流電力により回転駆動される。また、回転電機１６は、回生時に交流電力を発生し、駆動回路２６を通じて蓄電装置２４を充電する。

回転電機１６は、例えば、ハウジング（不図示）に固定された固定子としてのステータ巻線（不図示）がティースに巻回されたステータ（不図示）と、このステータに対し、空隙を空けて内側に配置された回転子としての永久磁石（不図示）が埋め込まれたロータ（不図示）とから構成される。

ステータ巻線の温度（巻線温度）Ｔｃｏｉｌがステータに設けられた巻線温度センサ５１により検出される。

駆動回路２６は、インバータを構成するスイッチング素子（不図示）と、スイッチング素子の駆動回路（不図示）・平滑コンデンサ（不図示）等の回路部品と、から構成される。駆動回路２６では、スイッチング素子の温度（スイッチング素子温度）Ｔｓｗがスイッチング素子温度センサ（ＳＷ素子温度センサ）５２により検出され、回路部品中、最も上限耐熱温度の低いコンデンサの温度（コンデンサ温度）Ｔｃがコンデンサ温度センサ５３により検出される。

なお、ティースに巻回されたステータ巻線及びコンデンサは熱マスが大きいため温度が下がりにくく、スイッチング素子は熱マスが小さいため温度が下がり易い。

制御装置３０には、温度センサ５１、５２、５３で検出された巻線温度Ｔｃｏｉｌ、スイッチング素子温度Ｔｓｗ、及びコンデンサ温度Ｔｃの他、イグニッションスイッチ６２からのオン状態又はオフ状態を表すイグニッション信号Ｓｉｇ、アクセルペダルセンサが係合されたアクセルペダル６４からのペダル開度（アクセルペダル開度）θａｐ、プレーキペダルセンサが係合されたブレーキペダル６６からの踏込量（ブレーキ踏込量）Ｂｐ等のスイッチの状態信号及び各種センサの検出信号が供給される。

制御装置３０は、コンピュータであり、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ、入出力インタフェースを有し、ＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することで各種機能手段として機能する。

この実施形態において、制御装置３０は、回転電機１６の出力制限器７０、回転電機１６による内燃機関１４の始動を制御する始動制御器７４、及びカウンタタイマ（計時器）７６等として機能する。なお、始動制御器７４は、内燃機関１４の始動許可、実始動、及び始動禁止を制御する。

制御装置３０は、内燃機関１４、回転電機１６、蓄電装置２４、及び駆動回路２６等の車両１２の駆動に係わるコンポーネントに接続され、前記イグニッションスイッチ６２のオンオフ状態を表すイグニッション信号Ｓｉｇ、車両１２の操作信号であるアクセルペダル開度θａｐ、ブレーキ踏込量Ｂｐ、及び前記温度センサ５１、５２、５３による検出温度Ｔｃｏｉｌ、Ｔｓｗ、Ｔｃ等に基づきプログラムを実行し、前記コンポーネントを制御する。

なお、制御装置３０は、内燃機関１４及び回転電機１６等の主要なコンポーネント毎に分割して設けてもよい。分割して設けた場合、各制御装置は、通信線により接続され、情報及びデータを共有するように構成される。

制御装置３０には、報知装置２８が接続され、制御装置３０は、必要時に報知装置２８を通じて乗員に報知する。報知装置２８としてはダッシュボード上に配置されるディスプレイオーディオ装置（表示装置及びスピーカを含む）等を代用してもよい。

以上のように構成される車両１２は、内燃機関１４単独で車両１２を駆動（回転電機１６は空回り）すること、回転電機１６単独で車両１２を駆動（内燃機関１４は空回り）すること、内燃機関１４と回転電機１６を併用して車両１２を駆動することが可能である。なお、内燃機関１４と回転電機１６との間にクラッチ（断接機構）を設けてもよい。

内燃機関１４は、原則として、温度センサ５１、５２、５３に基づく回転電機１６への出力制限器７０による制限（パワーセーブ又はパワーリミットという。）が不要とされている場合には、イグニッションスイッチ６２のオフ状態（Ｓｉｇ＝ＯＦＦ：ローレベル）からオン状態（Ｓｉｇ＝ＯＮ：ハイレベル）への遷移時（停止時から走行可能状態への遷移時）における始動要求時に回転電機１６により始動されるとともに、走行時に回転電機１６単独で車両１２を駆動しているときの回転電機１６単独駆動から内燃機関１４単独駆動への切り替わり時における始動要求時に、回転電機１６により始動される。回転電機１６による内燃機関１４の始動時におけるトルク（始動トルク）は、比較的に大きく、回転電機１６及び駆動回路２６の温度を相当な程度上昇させる。

［温度センサ正常時の動作］
基本的には以上のように構成されるこの実施形態に係る車両１２の回転電機１６による内燃機関１４の始動制御動作について図３のタイムチャートを参照して説明する。なお、図３のタイムチャートでは、理解の便宜のため、巻線温度センサ５１による巻線温度Ｔｃｏｉｌを代表的な入力値として説明している。

図３のタイムチャート中の波形の各項目は、以下の通りである。
ＩＧＳＷ：イグニッションスイッチ６２のＯＮ／ＯＦＦ状態｛Ｓｉｇ＝ＯＮ：（ハイレベル）、Ｓｉｇ＝ＯＦＦ（ローレベル）｝。

動作：「ＥＶ」は、回転電機１６による単独走行（ＥＶ単独走行）、「ＥＮＧ」は、内燃機関１４による単独走行又は内燃機関１４と回転電機１６による併合走行、「ＯＦＦ」は、内燃機関１４及び回転電機１６の停止状態。
Ｎｅ：エンジン回転数［ｒｐｍ］。
Ｔｃｏｉｌ：巻線温度。
閾値温度の大小関係：Ｔｍａｘ＞Ｔｓｕｂｔｈ＞Ｔｐｓｔｈ＞Ｔｅｖｐｔｈ。
Ｔｍａｘ：巻線温度Ｔｃｏｉｌの上限耐熱閾値温度。
Ｔｓｕｂｔｈ：回転電機１６による内燃機関１４の始動禁止閾値温度。
Ｔｐｓｔｈ：回転電機１６にパワーセーブ（電力制限）をかけるパワーセーブ閾値温度。
Ｔｅｖｐｔｈ：回転電機１６による単独走行を許可する上限温度であるＥＶ単独走行許可閾値（ＥＶ許可閾値）温度。
Ｆｅｎｇｓｔ：内燃機関始動要求フラグ。
Ｆｓｔ：内燃機関１４の始動許可フラグ。
Ｃｐｃｏｌｄ：冷却保証プリセット時間（プリセット値）。
Ｃｃｏｌｄ：ダウンカウント時（ダウンカウント値）。
ＣＲＫｔｒｑ：回転電機１６に許可されるクランキングトルク、ＭＡＸは最大値で内燃機関１４の始動可能トルク、ＰＳはパワーセーブ値で内燃機関１４の始動は不可、正の値は力行側トルク、ＭＩＮは最小値で負の値は回生側トルク（制動トルク）。

図３のタイムチャートにおいて、時点ｔ０から時点ｔ１の間では、回転電機１６によるＥＶ走行期間とされている（項目：動作参照）。

このＥＶ走行期間中に巻線温度Ｔｃｏｉｌが上昇し、制御装置３０（始動制御器７４）が、時点ｔ１にて、巻線温度ＴｃｏｉｌがＥＶ単独走行許可閾値温度Ｔｅｖｐｔｈを超えると判定すると、内燃機関始動要求フラグＦｅｎｇｓｔをリセット状態からセット状態にする。なお、始動許可フラグＦｓｔは、セット状態（始動許可状態）が継続されている。

時点ｔ１では、回転電機１６の巻線温度Ｔｃｏｉｌがパワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈを超えていないので、始動制御器７４は、回転電機１６のクランキングトルクＣＲＫｔｒｑを最大値ＭＡＸに設定し駆動回路２６を通じて回転電機１６を回転駆動し内燃機関１４を始動させる（時点ｔ１から時点ｔ２）。

なお、時点ｔ１にてＥＶ走行が終了され、時点ｔ１以降、エンジン走行期間が開始する。

時点ｔ３にて、巻線温度Ｔｃｏｉｌがパワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈを超えたとき、出力制限器７０は、回転電機１６のクランキングトルクＣＲＫｔｒｑの閾値を最大値ＭＡＸの略半分程度のパワーセーブ値ＰＳに設定する。この設定により駆動回路２６から回転電機１６へのパワーセーブ値ＰＳを超える電力（電流）の授受が禁止される。

但し、パワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈは、巻線温度Ｔｃｏｉｌが始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈ以下であることを条件に、１回のみの内燃機関１４の始動（エンジン始動）を許可可能な閾値温度に設定している。

時点ｔ４では、アクセルペダル６４がブレーキペダル６６に踏み換えられる。すなわち、アクセルペダル６４が開放されてアクセルペダル開度θａｐ＝０値が検出され、その時点ｔ４からイグニッションスイッチ６２のオフ状態がイグニッション信号Ｓｉｇ＝０（ＯＦＦ）により検出される時点ｔ５の間まで回転電機１６が回生状態で駆動され、制御装置３０の制御下に駆動回路２６を通じて蓄電装置２４が充電される。

時点ｔ５にて、イグニッションスイッチ６２がオン状態からオフ状態に遷移される結果、回転電機１６が停止状態とされソーク状態による冷却が開始されるので、始動制御器７４は、その時点ｔ５にて、クランキングトルクＣＲＫｔｒｑを“０値”の指示トルクに設定し、且つ予め定められた冷却保証プリセット時間（プリセット値）Ｃｐｃｏｌｄをカウンタタイマ７６に設定し、カウンタタイマ７６によるダウンカウント（計時、減時）を開始させる。

時点ｔ６に、イグニッションスイッチ６２のオフ状態からオン状態への遷移が始動制御器７４により検出されると、時点ｔ７までの処理スタンバイ時間を経て、ＰＳ閾値を最大値ＭＡＸに持ち替え、時点ｔ７から時点ｔ８の間で内燃機関１４を始動させる（Ｔｃｏｉｌ＜Ｔｓｕｂｔｈ）。

なお、巻線温度Ｔｃｏｉｌは、巻線＋ステータコアの熱容量、いわゆる熱マスが大きく、時点ｔ５から時点ｔ７の車両１２の走行停止期間（回転電機１６及び内燃機関１４の停止状態）では殆ど低下していない。

そのため、時点ｔ７から巻線温度Ｔｃｏｉｌが再び増加し時点ｔ８の前にて、回転電機１６による内燃機関１４の始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈを超えることが始動制御器７４により検出される。

なお、時点ｔ７にて、始動制御器７４によりカウンタタイマ７６に冷却保証プリセット時間Ｃｃｏｌｄが再設定されるが、内燃機関１４が稼働中であるのでダウンカウント（ダウン計時）を開始させない。

時点ｔ９にて走行風にて巻線温度Ｔｃｏｉｌが低下を開始するが、始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈを超えているので、始動制御器７４は、始動処理完了後の時点ｔ１０にて再度の始動を許可しない始動許可フラグＦｓｔをリセット（不許可、禁止）状態にする。

時点ｔ１１以降、出力制限器７０は、走行時パワーセーブ状態としトルクリミット範囲を減少させる。時点ｔ１１から時点ｔ１２直前までの間では内燃機関１４により回転電機１６は、発電機として駆動され、発電電力は、駆動回路２６を通じて蓄電装置２４に充電され、時点ｔ１２の直前にはアクセルペダル６４がブレーキペダル６６に踏み替えられる。時点ｔ１２にて運転者によりイグニッションスイッチ６２がオフ状態にされる。

イグニッションスイッチ６２がオフ状態にされることを検出すると、その時点ｔ１２にて、始動制御器７４は、クランキングトルクＣＲＫｔｒｑを“０値”の指示トルクに設定し、且つカウンタタイマ７６による冷却保証プリセット時間Ｃｐｃｏｌｄからのダウンカウント（ダウン計時）を開始させる。

時点ｔ１３にてイグニッションスイッチ６２がオフ状態からオン状態に遷移されると、時点ｔ１４で巻線温度Ｔｃｏｉｌが始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈを下回るまで始動制御器７４により内燃機関１４の始動が禁止され、時点ｔ１４にて、始動許可フラグＦｓｔがセット状態とされて禁止が解除されて内燃機関１４が回転電機１６により始動される。

なお、時点ｔ１４ではカウンタタイマ７６による冷却保証プリセット時間Ｃｐｃｏｌｄのダウンカウントが完了（終了）していないが、巻線温度Ｔｃｏｉｌが始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈを下回ったので、内燃機関１４が回転電機１６により始動され、カウンタタイマ７６には冷却保証プリセット時間Ｃｐｃｏｌｄが再設定される。

時点ｔ１６にて巻線温度Ｔｃｏｉｌの低下を検出し、時点ｔ１７にて始動処理が完了すると、始動禁止器としても機能する始動制御器７４は、時点ｔ１７にて内燃機関１４の始動許可フラグＦｓｔをリセットし時点ｔ１８以降、出力制限器７０を通じてパワーセーブ状態とし、且つ始動を禁止する（∵Ｔｃｏｉｌ＞Ｔｓｕｂｔｈ）。

以降、内燃機関１４による走行中に走行風で巻線温度Ｔｃｏｉｌが時点ｔ１９にて始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈを下回ると、始動制御器７４は、始動許可フラグＦｓｔをセット状態とする。

さらに、時点ｔ２０にて、巻線温度ＴｃｏｉｌがＥＶ単独走行許可閾値温度Ｔｅｖｐｔｈを下回ると始動制御器７４は、内燃機関始動要求フラグＦｅｎｇｓｔをリセット状態にし、制御装置３０は回転電機１６単独での車両１２の駆動（走行）を許可し、時点ｔ２１にて、出力制限器７０によるパワーセーブが解消され、制御装置３０によりＥＶ走行に切り替えられる。

［温度センサ正常時の動作まとめ］
以上説明したように、上述した実施形態によれば、回転電機１６が出力制限（パワーセーブ、パワーリミット）された状態で内燃機関１４が停止して（例えば、時点ｔ５）、その後に内燃機関１４を再始動しようとする場合（例えば、時点ｔ６）であっても、内燃機関１４の始動に要する駆動トルクが出力可能なように、内燃機関１４の始動を禁止する温度（第２閾値温度：始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈ）よりも低い温度（第１閾値温度）、すなわちパワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈで、出力制限を行う（例えば、時点ｔ３）ようにしている。

この結果、第１閾値温度であるパワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈを超えた際に回転電機１６が出力制限器７０により出力制限されることとなり、第１閾値温度であるパワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈを超えてさらに上限耐熱温度Ｔｍａｘまで温度が上昇してしまうことが抑制される。

したがって、巻線温度Ｔｃｏｉｌ等が、運転中に第１閾値温度であるパワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈを超えた場合であっても、第２閾値温度である始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈを超えてしまうことが最大限抑制され、例えば第１閾値温度であるパワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈを超えた状態で内燃機関１４を停止し（例えば、時点ｔ５、時点ｔ１２）、その後、内燃機関１４を始動しようとする場合（例えば、時点ｔ６、時点ｔ１３）にも、回転電機１６による内燃機関１４の始動を行うことができる（時点ｔ６に対応して時点ｔ７、時点ｔ１３に対応して時点ｔ１４）。

このように上述した実施形態によれば、回転電機１６の温度である巻線温度Ｔｃｏｉｌ又は回転電機１６の駆動回路２６の温度であるスイッチング素子温度Ｔｓｗ及びコンデンサ温度Ｔｃが、運転中に第１閾値温度であるパワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈを超えて出力制限器７０により出力制限される場合であっても、回転電機１６による内燃機関１４の１回の始動を可能としながら、巻線温度Ｔｃｏｉｌ又はスイッチング素子温度Ｔｓｗ及びコンデンサ温度Ｔｃが上限耐熱温度Ｔｍａｘに達してしまうことを確実に防止することができる。

より具体的に説明すると、上述した実施形態によれば、車両１２の内燃機関１４は、イグニッションスイッチ６２のオフ状態からオン状態への遷移時（時点ｔ６、時点ｔ１３）又はイグニッションスイッチ６２のオン状態中のシステム要求時（時点ｔ１、時点ｔ７、時点ｔ１４）に、原則制御では、回転電機１６により始動される。

巻線温度センサ５１は、回転電機１６の温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）を検出する。

スイッチング素子温度センサ５２及びコンデンサ温度センサ５３は、回転電機１６の駆動回路２６の温度Ｔｓｗ、Ｔｃを検出する。

出力制限器７０は、温度センサ（上記実施形態では巻線温度センサ５１）によって検出される検出温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）が第１閾値温度（パワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈ）を超えた場合に、回転電機１６の出力を制限（パワーセーブ）する（時点ｔ３、時点ｔ１０、時点ｔ１７）。

始動制御器（始動禁止器）７４は、回転電機１６の出力を制限してもなお、検出温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）が、第１閾値温度（パワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈ）よりも高い第２閾値温度（始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈ）を超えた場合には、例外制御として、回転電機１６による内燃機関１４の始動を禁止する（時点ｔ１３から時点ｔ１４）。

この実施形態によれば、内燃機関１４を始動可能な回転電機１６の検出温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）又は回転電機１６の駆動回路２６の検出温度（コンデンサ温度Ｔｃ、スイッチング素子温度Ｔｓｗ）が、第１閾値温度（パワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈ）を超えた（Ｔｃｏｉｌ＞Ｔｐｓｔｈ）場合に、回転電機１６の出力を制限することで、基本的には、検出温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）が第１閾値温度（パワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈ）より高い第２閾値温度（始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈ）を超えないように制御され、原則制御により回転電機１６による内燃機関１４の始動が許容される（時点ｔ７）。

この場合、第２閾値温度（始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈ）は、検出温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）が第１閾値温度（パワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈ）よりも高いが第２閾値温度（始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈ）よりも低い温度範囲で内燃機関１４を１回始動した場合（時点ｔ７から時点ｔ９）であっても、検出温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）が回転電機１６又は駆動回路２６の上限耐熱温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌの上限耐熱温度Ｔｍａｘ）に至らないように設定される。

この実施形態によれば、温度センサ（巻線温度センサ５１）によって検出される検出温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）が第１閾値温度（パワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈ）を超えて回転電機１６の出力が制限されている状態中に、検出温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）が第１閾値温度（パワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈ）よりも高いが第２閾値温度（始動禁止閾値温度Ｔｓｕｂｔｈ）よりも低い温度範囲では、内燃機関１４を１回始動可能にしている（時点ｔ７）。このため、回転電機１６による内燃機関１４の始動を可能としながら、検出温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）が回転電機１６又は駆動回路２６の上限耐熱温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌの上限耐熱温度Ｔｍａｘ）に至らないように制御することができる。

巻線温度センサ５１が検出する巻線温度Ｔｃｏｉｌは、回転電機１６のティースに巻かれている巻線、すなわちステータは熱マスが大きくパワーセーブ後、温度が下がり難い特性を持っている。そのため、巻線温度Ｔｃｏｉｌに対して、この特性に応じたパワーセーブ量、及び冷却保証プリセット時間（プリセット値）Ｃｐｃｏｌｄが設定される。

そして、スイッチング素子温度Ｔｓｗ及びコンデンサ温度Ｔｃに対しても、それぞれに対応して適切な、第１閾値温度、第２閾値温度、始動禁止閾値温度、上限耐熱閾値温度、パワーセーブ量及び冷却保証プリセット時間（プリセット値）Ｃｐｃｏｌｄが予め設定される。この場合、スイッチング素子のパワーセーブ量とコンデンサのパワーセーブ量は、巻線のパワーセーブ量より小さい値とされる。例えば、巻線のパワーセーブ量が数十［Ｎｍ］に制限され、スイッチング素子及びコンデンサは、その半分程度の値に制限される。なお、冷却保証プリセット時間（プリセット値）Ｃｐｃｏｌｄは、コンデンサは熱マスが大きく巻線同様長い時間に対応する値の設定が必要とされるが、スイッチング素子は熱マスが小さいので冷却保証プリセット時間（プリセット値）Ｃｐｃｏｌｄは極めて短い時間に設定すればよい。

［温度センサ異常時の動作］
次に、温度センサが異常（検出値が固定等）になっている場合のこの実施形態に係る車両１２の内燃機関１４の始動制御動作について図４のタイムチャートを参照して説明する。

時点ｔ３０から時点ｔ３１の間では、温度センサが正常で、検出温度（巻線温度Ｔｃｏｉｌ）が、第１閾値温度であるパワーセーブ閾値温度Ｔｐｓｔｈを超えていない低温時であることから、回転電機１６によるＥＶ走行期間とされている。

時点ｔ３１にて、車両状態の変化が制御装置３０により検出されると、始動制御器７４は、その時点ｔ３１で内燃機関始動要求フラグＦｅｎｇｓｔをセット状態とし、回転電機１６のクランキングトルクＣＲＫｔｒｑを最大値ＭＡＸに設定して回転電機１６を回転駆動して内燃機関１４を始動させる（時点ｔ３１から時点ｔ３２）。

時点ｔ３１以降、エンジン走行期間が開始するが、その時点ｔ３１近傍にて、温度センサ５１、５２、５３中、少なくとも１つの温度センサの異常が制御装置３０にて検出される。

温度センサの異常が検出されたので、１回の始動処理後の時点ｔ３２にて始動制御器７４は始動許可フラグＦｓｔをリセットし且つ出力制限器７０を通じてパワーセーブ状態にする。

時点ｔ３２にて、アクセルペダル６４がブレーキペダル６６に踏み換えられ、イグニッションスイッチ６２がオフ状態にされた時点ｔ３３にて、回転電機１６が停止状態とされソーク状態による冷却が開始される。

その時点ｔ３３にて、始動制御器７４は、回転電機１６による駆動トルクが“０値”となるように駆動回路２６による回転電機１６の駆動を停止させるとともに、予め定められた冷却保証プリセット時間Ｃｐｃｏｌｄをカウンタタイマ７６に設定し、カウンタタイマ７６によるダウンカウント（計時、減時）を開始させる。

時点ｔ３３から時点ｔ３４のイグニッションスイッチ６２のオフ状態中もダウンカウントは継続される。

時点ｔ３４にてイグニッションスイッチ６２がオフ状態からオン状態に遷移される。この場合、始動制御器７４は、カウンタタイマ７６によるカウントが未完了であるので高温状態にあると看倣し、内燃機関１４の始動を禁止する（始動を許可しない。）。

時点ｔ３４にて、制御装置３０は、報知装置２８中、表示装置上に、走行用モータの温度が高温であり、始動が許可されない旨を表示する。同時に、一旦イグニッションスイッチ６２をオフ状態にして、しばらくたってから再度オン状態にすることを勧める旨を表示する。報知装置２８中、スピーカによりそれらの旨を音声出力してもよい。

時点ｔ３５にて計時が終了すると、始動制御器７４は、始動許可フラグＦｓｔをセット状態にする。

時点ｔ３５でイグニッションスイッチ６２はオン状態になっているが、始動制御器７４は、内燃機関１４を始動させない。

時点ｔ３６にて、運転者によりイグニッションスイッチ６２がオフ状態とされ、さらに時点ｔ３７にてオフ状態からオン状態への遷移がなされたとき、その遷移が始動制御器７４により検出される。

このとき、始動制御器７４は、始動許可フラグＦｓｔがセット状態になっているので、始動指示を出力する。これにより出力制限器７０を通じてパワーセーブ（トルクリミット）が開放される。

時点ｔ３８にて、始動制御器７４は、駆動回路２６を通じて回転電機１６のクランキングトルクＣＲＫｔｒｑを最大値ＭＡＸに設定し回転電機１６を回転駆動して内燃機関１４を始動させる（時点ｔ３８から時点ｔ３９）。

時点ｔ３９以降、内燃機関１４により回転電機１６が発電機として駆動される。

なお、時点ｔ４０以降、温度センサが異常であることが検出されているので、パワーセーブ状態を解除しないようにしている。

［温度センサ異常時の動作まとめ］
巻線温度センサ５１、スイッチング素子温度センサ５２、及びコンデンサ温度センサ５３中、少なくとも１つの温度センサが故障したことが検出された（時点ｔ３１）際には、回転電機１６の駆動トルク（又は出力）がゼロとなって（時点ｔ３３、時点ｔ４０）から、検出温度が、内燃機関１４を始動可能な温度に下がるまでに要する時間（故障した温度センサ中、予め設定されている冷却保証プリセット時間Ｃｐｃｏｌｄが最も長い時間）を経過した後に、回転電機１６による内燃機関１４の始動を許可する（時点ｔ３５）。

この実施形態によれば、温度センサが故障した場合であっても、回転電機１６による内燃機関１４の始動を可能としながら、回転電機１６の巻線温度Ｔｃｏｉｌ又は回転電機１６の駆動回路２６のスイッチング素子温度Ｔｓｗ又はコンデンサ温度Ｔｃがそれぞれについて規定された上限耐熱温度Ｔｍａｘに達してしまうことを防止できる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、例えば、回転電機１６の界磁用の磁石の温度（推定温度を含む）を対象とする等、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１２…車両１４…内燃機関
１６…回転電機１８…駆動軸
２４…蓄電装置２６…駆動回路
３０…制御装置５１…巻線温度センサ
６２…イグニッションスイッチ７０…出力制限器
７４…始動制御器７６…カウンタタイマ

Claims

内燃機関と、車両を駆動可能な回転電機とを備え、前記内燃機関の始動要求に応じて前記回転電機により前記内燃機関が始動される車両であって、
前記回転電機の温度又は前記回転電機の駆動回路の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出された検出温度が、前記回転電機による単独走行を許可する単独走行許可閾値温度を超えた場合に、前記回転電機により前記内燃機関を始動させる始動制御器と、
前記回転電機による前記内燃機関の始動後に、前記温度センサによって検出された検出温度が前記単独走行許可閾値温度よりも高い第１閾値温度を超えた場合に、前記回転電機の出力を制限する出力制限器と、
前記回転電機の出力を制限してもなお、前記検出温度が、前記第１閾値温度よりも高い第２閾値温度を超えた場合には、前記回転電機による前記内燃機関の始動を禁止する始動禁止器と、
を備えることを特徴とする車両。
請求項１に記載の車両において、
前記第２閾値温度は、
前記検出温度が前記第１閾値温度よりも高いが、前記第２閾値温度よりも低い温度範囲では、前記内燃機関を１回始動した場合であっても、前記検出温度が前記回転電機又は前記駆動回路の上限耐熱温度には至らないように設定されている
ことを特徴とする車両。
請求項１又は２に記載の車両において、
前記温度センサが故障した際には、
前記回転電機の駆動トルクがゼロとなったとき、所定時間の計時を開始し、前記所定時間の計時が終了したとき、前記回転電機による前記内燃機関の始動を許可するようにし、
前記所定時間は、前記回転電機が前記内燃機関の始動が可能になる温度に下がるまでに要する予め設定された時間である
ことを特徴とする車両。