特許 7571445 ハイブリッド車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-15

(45)【発行日】2024-10-23

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両

(51)【国際特許分類】

   B60W 20/15 20160101AFI20241016BHJP

   B60K 6/52 20071001ALI20241016BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20241016BHJP

   B60W 10/02 20060101ALI20241016BHJP

   B60W 10/30 20060101ALI20241016BHJP

   B60W 20/14 20160101ALI20241016BHJP

   H02K 9/193 20060101ALI20241016BHJP

   B60L 7/14 20060101ALI20241016BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20241016BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20241016BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20241016BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20241016BHJP

【ＦＩ】

B60W20/15

B60K6/52 ZHV

B60K6/48

B60W10/02 900

B60W10/30 900

B60W20/14

H02K9/193

B60L7/14

B60L15/20 K

B60L50/16

B60L50/60

B60L58/12

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020167763

(22)【出願日】2020-10-02

(65)【公開番号】P2022059884

(43)【公開日】2022-04-14

【審査請求日】2023-09-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100187827

【弁理士】

【氏名又は名称】赤塚 雅則

(74)【代理人】

【識別番号】100167380

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 隆

(72)【発明者】

【氏名】上田 拓也

(72)【発明者】

【氏名】弓削 勝忠

(72)【発明者】

【氏名】内田 裕也

【審査官】三宅 龍平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０８３０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１２／０２６０４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／０５１１４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－０９４６２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１０２１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３１２３７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ ６／２０ － ７／００

Ｂ６０Ｋ １１／００

Ｂ６０Ｗ １０／００ － ２０／５０

Ｈ０２Ｋ ９／１９３

Ｂ６０Ｌ ７／１４

Ｂ６０Ｌ １５／２０

Ｂ６０Ｌ ５０／１６

Ｂ６０Ｌ ５０／６０

Ｂ６０Ｌ ５８／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１駆動軸に駆動力を伝達するエンジンと、
第２駆動軸に駆動力を伝達する電動機と、
前記電動機と前記第２駆動軸との間に配置されるクラッチと、
前記電動機の温度の情報を取得する温度情報取得手段と、
前記電動機の温度が所定値以上となったときクラッチを切断状態とし、車両が減速状態になったときクラッチを接続状態とするクラッチ制御手段と、
前記電動機の回転側の部材を冷却する第１冷却路と、前記電動機の固定側の部材を冷却する第２冷却路とを有する冷却手段と、
前記冷却手段による前記電動機への冷却性能を、少なくとも前記第１冷却路と前記第２冷却路の両方に冷媒を供給する第１状態と前記第１状態よりも冷却性能が低い第２状態との間で調整する冷却制御手段と、
を備え、
前記冷却制御手段は、前記クラッチの切断中に前記冷却性能を前記第１状態よりも制限された冷却制限状態とし、前記冷却制限状態を、前記電動機の温度が高いほど前記第１状態に近くなるように制御するハイブリッド車両。

【請求項2】

前記電動機に電力を供給するバッテリを備え、
前記冷却制御手段は、前記バッテリの電力の残容量が高いほど前記冷却制限状態が前記第１状態に近くなるように制御する請求項１のハイブリッド車両。

【請求項3】

前記電動機の作動を制御する電動機制御手段を備え、
前記電動機制御手段は、前記クラッチの切断中に前記電動機の温度が高いほど前記電動機の回転数を高くなるように制御する請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。

【請求項4】

前記冷却手段は、前記第１冷却路と前記第２冷却路に供給される冷媒の比率を調整する冷媒供給調整手段を備える請求項１～３の何れか１項に記載のハイブリッド車両。

【請求項5】

前記冷却手段は、前記所定値を含む第１温度域では、前記第１冷却路及び前記第２冷却路に冷媒を供給して前記電動機を回転させ、
前記第１温度域の下限よりも低い温度域に設定された第２温度域では、前記第１冷却路に冷媒を供給するとともに前記第２冷却路を遮断して前記電動機を回転させ、
前記第２温度域の下限より低い温度域に設定された第３温度域では、前記第１冷却路を遮断するとともに前記第２冷却路に冷媒を供給して前記電動機を停止する請求項４に記載のハイブリッド車両。

【請求項6】

第１駆動軸に駆動力を伝達するエンジンと、
第２駆動軸に駆動力を伝達する電動機と、
前記電動機と前記第２駆動軸との間に配置されるクラッチと、
前記電動機の温度の情報を取得する温度情報取得手段と、
前記電動機の温度が所定値以上となったときクラッチを切断状態とし、車両が減速状態になったときクラッチを接続状態とするクラッチ制御手段と、
前記電動機を冷却する冷却手段と、
前記冷却手段による前記電動機への冷却性能を第１状態と前記第１状態よりも冷却性能が低い第２状態との間で調整する冷却制御手段と、
を備え、
前記冷却制御手段は、前記クラッチの切断中に前記冷却性能を前記第１状態よりも制限された冷却制限状態とし、前記冷却制限状態を、前記電動機の温度が高いほど前記第１状態に近くなるように制御し、
前記冷却手段は、前記電動機の回転側の部材を冷却する第１冷却路と、前記電動機の固定側の部材を冷却する第２冷却路と、前記第１冷却路と前記第２冷却路に供給される冷媒の比率を調整する冷媒供給調整手段と、を備え、前記所定値を含む第１温度域では、前記第１冷却路及び前記第２冷却路に冷媒を供給して前記電動機を回転させ、前記第１温度域の下限よりも低い温度域に設定された第２温度域では、前記第１冷却路に冷媒を供給するとともに前記第２冷却路を遮断して前記電動機を回転させ、前記第２温度域の下限より低い温度域に設定された第３温度域では、前記第１冷却路を遮断するとともに前記第２冷却路に冷媒を供給して前記電動機を停止するハイブリッド車両。

【請求項7】

前記第２温度域の下限より低く、前記第３温度域の上限よりも高い温度域に設定された第４温度域では、前記第１冷却路に冷媒を供給するとともに前記第２冷却路に冷媒を供給して前記電動機を停止する請求項５又は６に記載のハイブリッド車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ハイブリッド車両に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイブリッド車両のように電動機（モータ）の駆動力によって走行する車両では、電動機と車輪との間にクラッチを配置し、そのクラッチを接続することによって、電動機の回転力を車輪に伝達して車両を駆動するとともに、運転状態によっては車輪の回転力を電動機に伝達して回生エネルギを回収している。そして、車速が電動機の最高回転数に到達したり、電動機の温度が所定の上限温度に到達したりしたときは、クラッチを遮断することによって、電動機に過度の負荷が作用するのを防止している。

【0003】

この種の電動機では、その性能を常に発揮できる状態とするために、運転状態に応じて適切な冷却を行う必要がある。例えば、特許文献１では、ステータとロータのいずれか一方にコイルが、他方に永久磁石が設けられた電動機の冷却装置として、冷媒を電動機のコイル側へ通じる第１の分岐通路と、永久磁石側に通じる第２の分岐通路とに選択的に供給できるようにしている。そして、電動機の総発熱量に基づいてポンプからの冷媒の吐出量を制御するとともに、コイル側及び永久磁石側の各発熱量に基づいて冷媒の流量配分制御を行っている。また、特許文献２では、ポンプからステータに冷却媒体を供給する第１流路、ポンプからロータに冷媒を供給する第２流路、及び、第１流路の冷却媒体の流量と第２流路の冷媒の流量を調整する弁を備え、ステータの冷却状態とロータの冷却状態を弁によって制御するようにしている。

【0004】

また、特許文献３には、ステータを冷却するステータ側冷却通路と、ロータを冷却するロータ側冷却通路と、冷媒を任意の流量比でステータ側冷却通路とロータ側冷却通路に配分する配分手段とを備えた冷却装置が記載されている。配分手段は、ロータの回転速度に応じてステータ側冷却通路とロータ側冷却通路との流量比を変更し、さらに、ロータの回転速度の上昇に応じてロータ側冷却通路への流量比を高めるようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－１１０７０５号公報

【文献】国際公開ＷＯ２０１７／０７２８７４号

【文献】特開２００３－１０２１４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１～３では、いずれも電動機を冷却する冷媒の通路を、ロータを含むシャフト側の冷却路と、ステータ側の冷却路の２系統としている。シャフト側の冷却路は、電動機のシャフトの回転が停止している時は局所的な冷却になる傾向があるが、シャフトが回転していれば電動機全体に冷媒を散布できるという利点がある。このため、シャフトの回転時にシャフト側の冷却路を用いれば、電動機全体を均一に近い形で冷却することが可能である。これに対して、ステータ側の冷却路は、固定のステータ上部から内部へオイルを吐出することで、電動機を冷却する構造である。このため、ステータ側の冷却路のみを用いた状態では、局所的な冷却にとどまる傾向がある。

【0007】

ところで、この種のハイブリッド車両において、現状の制御では、車両が停車、又は、電動機と駆動輪との間のクラッチが切り離されている状態では、電動機の冷却にステータ側の冷却路のみを用いることで電力の消費を抑えている。すなわち、この状態では、電動機の冷却性能は比較的低い状態である。

【0008】

ここで、仮に、クラッチ切断状態の車両が減速運転に移行した場合、電動機を用いて即座に回生電力の回収を開始したいという要請がある。しかし、電動機の温度が閾値よりも高い状態にあるとクラッチは強制的に切り離し状態となり、温度が下がるまで回生を行うことができないという問題がある。このため、回生の開始までの間、減速のエネルギを無駄にしてしまうことになる。

【0009】

そこで、この発明の課題は、運転状態に応じて電動機を適切に冷却して、減速運転に移行した際の電力の回生に対応できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するために、この発明は、第１駆動軸に駆動力を伝達するエンジンと、第２駆動軸に駆動力を伝達する電動機と、前記電動機と前記第２駆動軸との間に配置されるクラッチと、前記電動機の温度の情報を取得する温度情報取得手段と、前記電動機の温度が所定値以上となったときクラッチを切断状態とし、車両が減速状態になったときクラッチを接続状態とするクラッチ制御手段と、前記電動機を冷却する冷却手段と、前記冷却手段による前記電動機への冷却性能を第１状態と前記第１状態よりも冷却性能が低い第２状態との間で調整する冷却制御手段と、を備え、前記冷却制御手段は、前記クラッチの切断中に前記冷却性能を前記第１状態よりも制限された冷却制限状態とし、前記冷却制限状態を、前記電動機の温度が高いほど前記第１状態に近くなるように制御するハイブリッド車両を採用した。

【0011】

ここで、前記電動機に電力を供給するバッテリを備え、前記冷却制御手段は、前記バッテリの電力の残容量が高いほど前記冷却制限状態が前記第１状態に近くなるように制御する構成を採用することができる。

【0012】

これらの各態様において、前記電動機の作動を制御する電動機制御手段を備え、前記電動機制御手段は、前記クラッチの切断中に前記電動機の温度が高いほど前記電動機の回転数を高くなるように制御する構成を採用することができる。

【0013】

また、これらの各態様において、前記冷却手段は、前記電動機の回転側の部材を冷却する第１冷却路と、前記電動機の固定側の部材を冷却する第２冷却路と、前記第１冷却路と前記第２冷却路に供給される冷媒の比率を調整する冷媒供給調整手段と、を備える構成を採用することができる。

【0014】

このとき、前記冷却手段は、前記所定値を含む第１温度域では、前記第１冷却路及び前記第２冷却路に冷媒を供給して前記電動機を回転させ、前記第１温度域の下限よりも低い温度域に設定された第２温度域では、前記第１冷却路に冷媒を供給するとともに前記第２冷却路を遮断して前記電動機を回転させ、前記第２温度域の下限より低い温度域に設定された第３温度域では、前記第１冷却路を遮断するとともに前記第２冷却路に冷媒を供給して前記電動機を停止する構成を採用することができる。

【発明の効果】

【0015】

この発明によれば、運転状態に応じて電動機を適切に冷却して、減速運転に移行した際の電力の回生に対応できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】この発明に係るハイブリッド車両の一例を示す模式図である。

【図2】電動機の温度とクラッチの制御を示すグラフ図である。

【図3】電動機の冷却手段を示す模式図である。

【図4】この発明の制御を示すグラフ図である。

【図5】この発明の制御を示す図表である。

【図6】この発明の制御を示す図表である。

【図7】この発明の制御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】

【0017】

この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明の一実施形態に係る車両制御装置が搭載されたハイブリッド車両１０（以下、単に車両１０と称する。）を示している。車両１０は、前方の車輪（前輪）１１ａをエンジン１２による駆動力で駆動し、後方の車輪（後輪）１１ｂを電動機１３（以下、主モータ１３という。）のアシスト力で駆動可能とした、４輪駆動のマイルドハイブリッド車である。この車両１０に搭載された車両制御装置は、主モータ１３による回生エネルギの回収を効率良く行うためのものであって、主モータ１３、クラッチ１４（以下、主クラッチ１４という。）、主モータ１３の温度情報を取得する温度情報取得手段１５、車速センサ１６、電子制御ユニット５０等を主要な構成要素としている。この実施形態では、温度情報取得手段１５として温度センサ１５を採用しているが、センサ以外の他の形態からなる温度情報の取得手段、温度情報の推定手段等を採用してもよい。

【0018】

主モータ１３は、後輪１１ｂに通じる第２駆動軸（以下、後輪側車軸と称する）１８に駆動力を伝達するように、その後輪側車軸１８に併設されている。この主モータ１３で、力行時に後輪１１ｂに回転力を与えて、エンジン１２による駆動力をアシストする。このアシスト力は、主クラッチ１４及び後輪側ディファレンシャル１９を介して、後輪側車軸１８に伝達される。また、この主モータ１３によって、制動時に後輪１１ｂの回転力から回生エネルギ（以下、回生電力という。）を回収する。この主モータ１３は、伝達ロスの少ないギアを介して後輪側車軸１８に直結されているため、高い回生効率を得ることができる。

【0019】

主クラッチ１４は、電動機１３と後輪側車軸１８との間に配置される。主クラッチ１４は、後輪側ディファレンシャル１９と後輪側車軸１８を介して、主モータ１３と後輪１１ｂとの間で回転力の伝達が可能な接続状態と、この伝達が遮断された遮断状態との間で切り替える機能を有している。主クラッチ１４は、通常は接続状態となっている。後輪側ディファレンシャル１９は、左右後輪１１ｂの回転抵抗に対応して、主モータ１３からの駆動アシスト力を左右後輪１１ｂに振り分ける機能を有している。

【0020】

主クラッチ１４を接続状態とすると、力行時に主モータ１３から後輪１１ｂに駆動アシスト力が伝達され、また、制動時に後輪１１ｂの回転力が主モータ１３に伝達されて、この主モータ１３によって回生電力が回収される。この回生電力は、車両１０に搭載されたバッテリ２０に充電される。主クラッチ１４を遮断状態とすると、主モータ１３と後輪１１ｂが切り離された状態となるため、制動時において主モータ１３によって回生電力を回収することはできない。

【0021】

バッテリ２０には、その充電量を検知する充電量センサ２１が設けられている。この充電量センサ２１によって検知されたバッテリ２０の残容量（残充電量）の情報は、電子制御ユニット５０に送られる。

【0022】

温度センサ１５は、主モータ１３のケーシング１３ｃ等に取り付けられており、そのケーシング１３ｃ、又は、ケーシング１３ｃのすぐ内側にあるステータ１３ｂの温度を主モータ１３の温度の代表値として採用している。ただし、温度センサ１５として、主モータ１３の他の部分、例えば、主モータ１３の近傍を流れる潤滑オイルの温度等のように、他の温度を主モータ１３の温度の代表値として取得することもできる。温度センサ１５によって検知された主モータ１３の温度情報は電子制御ユニット５０に送られる。

【0023】

車速センサ１６は、車軸等に設けられて車両１０の速度を検知する機能を備えている。車速センサ１６によって検知された車速情報は、同じく制電子制御ユニット５０に送られる。図１に示す車速センサ１６の位置は例示であって、その取り付け位置を適宜変更することもできる。

【0024】

エンジン１２の駆動力は、トルクコンバータ２４、連続可変トランスミッション（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）２５、副クラッチ２６、及び、前輪側ディファレンシャル２７を介して、前輪１１ａに通じる第１駆動軸（以下、前輪側車軸と称する）２８に伝達される。トルクコンバータ２４は、エンジン１２の駆動力を連続可変トランスミッション２５に伝達する機能を有する。副クラッチ２６は、エンジン１２と前輪１１ａとの間で駆動力の伝達が可能な接続状態と、この伝達が遮断された切断状態との間で切り替える機能を有している。前輪側ディファレンシャル２７は、左右の前輪１１ａの回転抵抗に対応して、エンジン１２からの駆動力を左右前輪１１ａに振り分ける機能を有している。

【0025】

また、エンジン１２には、副電動機（以下、副モータという）２９が併設されている。この副モータ２９は、ベルト３０によってエンジン１２のクランクシャフト３１に接続されており、主にエンジン１２の始動に利用され、また、副クラッチ２６を接続状態とすることによって制動時に回生電力を回収することも可能である。副モータ２９は、エンジン１２の作動中は、通常はクランクシャフト３１によって連れ回される。

【0026】

主モータ１３は、固定側の部材と回転側の部材のいずれか一方にコイルが、他方に永久磁石が設けられて、回転側の部材に設けられた出力軸が駆動力によって軸回り回転する電動機の機能を発揮するものである。また、出力軸に車軸側からの回転が入力されることによって回生電力を生じさせ、その回生電力をバッテリ２０に充電する発電機の機能を発揮するものである。エンジン１２に併設した副モータ２９に加え、主モータ１３においても電力の回生を行うことで、減速エネルギを回生電力として最大限に回収できるようになる。この実施形態の主モータ１３の構成は、図３に示すように、ケーシング１３ｃ内に挿通された出力軸としてのシャフト１３ａと、そのシャフト１３ａとともに軸回りに回転するロータ１３ｄ、ロータ１３ｄの外周に設けられたステータ１３ｂ等を備えている。シャフト１３ａ及びロータ１３ｄは回転側の部材であり、ケーシング１３ｃ及びステータ１３ｂは固定側の部材である。

【0027】

主モータ１３には、冷却手段４０が備えられている。冷却手段４０は、主モータ１３の各部部品を冷却することで、その温度上昇を抑える又は温度を低下させる機能を有している。冷却手段４０は、図１及び図３に示すように、主モータ１３を構成する各部部材を冷却するために、冷却媒体（以下、冷媒という）を通過させる冷却路４２を有している。冷媒には流体、特に、水や油等の液体を用いるのが一般的である。冷却路４２には、ポンプ
４１によって冷媒が供給される。ポンプ４１は、バッテリ２０からの電力により駆動される。

【0028】

冷却路４２は、冷媒を送り出すポンプ４１から主モータ１３までの間に、ロータ１３ｄ及びシャフト１３ａ等で構成される回転側の部材に設けられる第１冷却路４２ａと、ケーシング１３ｃ及びステータ１３ｂ等で構成される固定側の部材に設けられる第２冷却路４２ｂの２系統を有している。また、冷却路４２は、主モータ１３からポンプ４１までの間に戻り路４２ｃを有している。第１冷却路４２ａは、シャフト１３ａの軸端に開口してその軸の内部を軸方向に伸びる軸方向通路４２ｄと、その軸方向通路４２ｄから半径方向に分岐してシャフト１３ａの周面に開口する半径方向通路４２ｅとを有している。また、第１冷却路４２ａは、適宜ロータ１３ｄ側にも適宜の冷媒用の通路を有していてもよい。冷媒は、軸方向通路４２ｄ及び半径方向通路４２ｅを通ってシャフト１３ａを冷却するとともに、シャフト１３ａの周面の開口から外径方向に吐出され、ロータ１３ｄを冷却する。このため、主モータ１３の出力軸が回転していれば、冷媒が広く分散して主モータ１３全体を効率よく冷却することができる。第２冷却路４２ｂは、ステータ１３ｂの上部において、ケーシング１３ｃに設けた貫通孔４２ｆを通じてケーシング１３ｃ内に通じている。このため、冷媒は、ステータ１３ｂの上部からケーシング１３ｃ内に流下して、主にステータ１３ｂを冷却する。

【0029】

第１冷却路４２ａと第２冷却路４２ｂとの分岐点には、冷媒供給調整手段４３が設けられているので、第１冷却路４２ａと第２冷却路４２ｂに供給される冷媒の比率を調整することができる。例えば、第１冷却路４２ａと第２冷却路４２ｂに供給される冷媒の流量の比率を、０：１００、２５：７５、５０：５０、７５：２５、１００：０といったように任意の数値に設定することができる。この実施形態では、冷媒供給調整手段４３として三方弁を採用しているが、分岐点よりも下流側の第１冷却路４２ａ、及び、分岐点よりも下流側の第２冷却路４２ｂのそれぞれに弁体の開度を調整できる流量調整弁を設けてもよい。

【0030】

なお、詳細は図示していないが、副モータ２９も主モータ１３と同様な構成とでき、また、冷却手段についても主モータ１３と同様に、冷却路に冷媒を流通させる構成のものを備えることができる。

【0031】

車両１０には、ドライバが操作するブレーキペダル２２とアクセルペダル３２が備えられている。ブレーキペダル２２には、ドライバによるブレーキペダル２２の踏み込み力を検知するブレーキセンサ２３が設けられている。また、アクセルペダル３２には、ドライバによるアクセルペダル３２の踏み込み量を検知するアクセルポジションセンサ３３が設けられている。ブレーキセンサ２３によって検知されたブレーキ情報、及び、アクセルポジションセンサ３３によって検知されたアクセル情報は、電子制御ユニット５０に送られる

【0032】

電子制御ユニット５０は、主クラッチ１４及び副クラッチ２６の接続及び切断の制御を行うクラッチ制御手段５１と、冷却手段４０を制御する冷却制御手段５２、主モータ１３及び副モータ２９を制御する電動機制御手段５３、及び、エンジン１２その他この車両１０の制御全般を行う制御手段５４を備えている。

【0033】

主クラッチ１４に関し、クラッチ制御手段５１は、電動機１３の温度が予め設定された閾値（第１温度閾値）以上となった場合にその主クラッチ１４を接続状態から切断状態に切り替える。また、電動機１３の温度が予め設定された閾値（第２温度閾値）を下回った場合にその主クラッチ１４を切断状態から接続状態に切り替える。第１温度閾値及び第２温度閾値は、運転条件に関わらず一律に定めてもよいが、これをその時点での車速に応じて変化するように設定することも可能である。また、主クラッチ１４が短時間で入断を繰り返すハンチングを回避できるならば、第１温度閾値及び第２温度閾値を同一の温度に設定することも可能である。図２は、その第１温度閾値及び第２温度閾値に基づく主クラッチ１４の入断の制御を示している。図中の区間Ｘが、主モータ１３の温度に基づいて、主クラッチ１４が切断されている期間である。また、クラッチ制御手段５１は、車両１０が減速状態になったときは、回生電力を取得するために主クラッチ１４を接続状態にする。なお、電力の回生は、副モータ２９でも行うことが可能である。

【0034】

電動機制御手段５３は、クラッチ制御手段５１による主クラッチ１４及び副クラッチ２６の動作と協働して、主モータ１３及び副モータ２９の出力を制御する。また、電力の回生を行う場合は、その取得した回生電力をバッテリ２０に供給して充電する制御も行う。冷却制御手段５２は、冷却手段４０による主モータ１３の冷却性能を、所定の冷却性能を発揮する第１状態と、その第１状態よりも冷却性能が低い第２状態との間で調整する。なお、副モータ２９が冷却手段を備えている場合は、冷却制御手段５２は、副モータ２９の冷却性能も調整することができる。

【0035】

この発明の制御の例を、図４～図７を用いて説明する。図４中の左側に示すように、ドライバの加速要求によって車速が上昇すると、これに伴って主モータ１３の温度も上昇する。この主モータ１３の温度（図中の「電動機の温度」）が、第１温度閾値ａ以上となった場合に、主クラッチ１４は切断状態に切り替えられる。第１温度閾値ａは、図２に示したように、主モータ１３の温度がそれ以上となった場合に主クラッチ１４を接続状態から切断状態に切り替える温度である。ここで、主モータ１３の駆動は停止し、その後の回転数（図中の「電動機の回転数」）は、惰性で空転する回転数（図中の「空回し回転数」）で推移する。主モータ１３の駆動が停止し、主モータ１３の温度は低下する。

【0036】

ここでは、温度の高い方から順に、第１温度閾値ａ（例えばａ＝１２０℃）、第２温度閾値ｂ（例えばｂ＝１１０℃）、第３温度閾値ｃ（例えばｃ＝１０５℃）、第４温度閾値ｄ（例えばｄ＝１００℃）を規定しており、第１温度閾値ａ以上を温度域Ａ、第２温度閾値ｂ以上で第１温度閾値ａ未満を温度域Ｂ、第３温度閾値ｃ以上で第２温度閾値ｂ未満を温度域Ｃ、第４温度閾値ｄ以上で第３温度閾値ｃ未満を温度域Ｄと規定している。すなわち、温度域Ｂは温度域Ａの下限よりも低い温度域に設定され、温度域Ｃは温度域Ｂの下限よりも低い温度域に設定され、温度域Ｄは温度域Ｃの下限よりも低い温度域に設定され、温度域Ｅは温度域Ｄの下限よりも低い温度域に設定されている。

【0037】

ここで、主クラッチ１４の切断とともに、冷却条件１の下で冷却手段４０による冷却が開始する。冷却条件１は、図５の図表（マップ）の最上段に示す温度域Ａ、Ｂ（温度域Ａ、Ｂは図４も参照）での冷却手法である。冷却条件１では、第１冷却路吐出フラグ１が立っていることから、第２冷却路４２ｂに加えて第１冷却路４２ａによる冷却が併用され、冷却性能が高められる。主モータ１３のシャフト１３ａが空転していることから冷媒が広範囲に飛散し、効率的な冷却が可能である。

【0038】

ここで、第１冷却路４２ａと第２冷却路４２ｂの両方に冷媒が供給される状態を、冷却性能の第１状態と規定する。実施形態では、この第１状態が最も冷却性能が高い状態に位置付けている。ただし、第１冷却路４２ａと第２冷却路４２ｂに供給される冷媒の流量の比率によってその冷却性能は増減するが、どのような比率の時に最も効率的な冷却性能を発揮するかは、主モータ１３の形式や仕様、冷却手段４０の構成によって異なる。また、第１冷却路４２ａと第２冷却路４２ｂに供給される冷媒の流量の比率を、１００：０、５０：５０、０：１００と限定的にしか調整できない冷媒供給調整手段４３を採用している場合もある。このため、ここでは、少なくとも第１冷却路４２ａと第２冷却路４２ｂの両方に冷媒を供給した場合を、冷却性能が最も高い第１状態と規定した。なお、第１状態が、冷却手段４０が有する性能の中で冷却性能が最も高い状態であることに限定するものではない。

【0039】

主モータ１３のシャフト１３ａが空転しつつ、主モータ１３の温度が低下して第２温度閾値ｂを下回ると、主モータ１３の温度は温度域Ｃ（図４参照）に入る。主モータ１３の温度が、第２温度閾値ｂを下回った場合に、主クラッチ１４は切断状態から接続状態に切り替えられる。第２温度閾値ｂは、図２に示したように、主モータ１３の温度がそれを下回った主クラッチ１４を切断状態から接続状態に切り替える温度である。ここで、主クラッチ１４は切断状態のままで、主モータ１３の駆動が開始する。主モータ１３の回転数は、車速に対応した回転数に維持されるように制御される。これを、以下、車速追従制御という。車速追従制御の下では、冷却手段４０による冷却が冷却条件２に移行する。冷却条件２は、図５の２段目に示す温度域Ｃでの冷却手法である。冷却条件２では、第１冷却路吐出フラグ１と電動機回転フラグ１が立っており、第２冷却路吐出フラグは０であることから、第１冷却路４２ａのみによる冷却が行われ、主モータ１３のシャフト１３ａが車速に追従する回転数で駆動力によって回転する。冷却条件２は、２系統の冷却路４２のうち第１冷却路４２ａのみを用いるものであり、第１冷却路４２ａと第２冷却路４２ｂの両方を用いた第１状態よりも冷却性能が制限された冷却制限状態である。

【0040】

なお、車速追従制御は、クラッチ切断状態の車両が減速運転に移行した場合、主モータ１３を用いて即座に回生電力の回収を開始できるように、クラッチ切断状態で主クラッチ１４を挟んで両側の回転数を互いに近づける制御である。車速追従制御を行うと、主モータ１３が駆動力で回転することから、主モータ１３の温度は上昇しやすい状況であるが、上記の冷却条件２の冷却によって、主モータ１３の温度は、第１温度閾値ａよりも低い状態に維持されるので、減速運転に移行した際の電力の回生に備えることができる。図４中の右端に示すように減速運転に移行すると、クラッチ接続状態となって電力の回生が開始される。冷却手段４０による主モータ１３への冷却は、主モータ１３の温度が第３温度閾値ｃを超えるまで停止することができる。

【0041】

すなわち、この制御では、図５に示すように、クラッチ切断状態において冷却手段４０は、例えば、第２温度閾値ｂ以上の所定値を含む第１温度域（温度域Ａ，Ｂに相当）では冷却条件１を採用し、第１冷却路４２ａ及び第２冷却路４２ｂの両方に冷媒を供給して主モータ１３を回転させている。このとき、実施形態では主モータ１３の回転は空転であるが、これを駆動で回転させてもよい。また、第１温度域（温度域Ａ，Ｂに相当）の下限よりも低い温度域に設定された第２温度域（温度域Ｃに相当）では冷却条件２を採用し、第１冷却路４２ａに冷媒を供給するとともに第２冷却路４２ｂを遮断して冷媒の供給を停止し、主モータ１３を回転させている。このとき、実施形態では主モータ１３の回転は駆動による回転であるが、これを空転で回転させてもよい。さらに、第２温度域（温度域Ｃに相当）の下限より低い温度域に設定された第４温度域（温度域Ｄに相当）では冷却条件３を採用し、第１冷却路４２ａと第２冷却路４２ｂの両方に冷媒を供給して、主モータ１３の回転を停止している。また、第４温度域（温度域Ｄに相当）の下限より低い温度域に設定された第３温度域（温度域Ｅに相当）では冷却条件４を採用し、第１冷却路４２ａを遮断して冷媒の供給を停止するとともに第２冷却路４２ｂに冷媒を供給して、主モータ１３の回転を停止している。

【0042】

冷却条件２，３，４は、いずれも４つの冷却条件の中で冷却性能が最も高い第１状態、すなわち冷却条件１よりも、冷却性能が制限された冷却制限状態である。また、ポンプ４１を停止して冷媒の供給を全て停止し、主モータ１３の回転を停止させた状態が、冷却手段４０による冷却性能の最小状態である。すなわち、この制御では、冷却制御手段５２は、主クラッチ１４の切断中に冷却性能を第１状態よりも制限された冷却制限状態とし、その冷却制限状態を、主モータ１３の温度が高いほど第１状態に近くなるように制御することで、減速状態への移行時に電力の回生に即座に対応できるようにしている。

【0043】

他の制御例として、例えば、冷却制御手段５２は、冷却手段４０による冷却性能が、バッテリ２０の電力の残容量が高いほど冷却制限状態が第１状態に近くなるように制御する手法を採用することができる。

【0044】

図６は、バッテリ２０の電力の残容量に基づいた３つの図表（マップ）を示している。上段は電力の残容量が高い高残容量時の冷却マップを、下段は電力の残容量が低い低残容量時の冷却マップを、中段は電力の残容量がその中間の中残容量時の冷却マップをそれぞれ示している。高残容量時は、例えば、電力の残容量が第１所定容量ｐ以上と規定でき、低残容量時は、例えば、電力の残容量が第２所定容量ｒ（ｐ＞ｒ）未満と規定できる。このとき、中残容量時は、電力の残容量が所定容量ｒ以上、所定容量ｐ未満と規定できる。第１所定容量ｐは、例えば、満充電容量の７５％、第２所定容量ｒは、例えば、満充電容量の２５％等とすることができる。ここで、中残容量時の冷却マップは、バッテリ２０の電力の残容量に基づかない制御の例である図５と同じものを採用している。

【0045】

図６の３つのマップを比較すると、第１冷却路４２ａの活用に関し、高残容量時は、冷却条件１～４の全てにおいて、第１冷却路４２ａに冷媒を供給しているのに対し、中残容量時は、冷却条件１～３においてのみ第１冷却路４２ａに冷媒を供給し、低残容量時は、冷却条件１～２においてのみ第１冷却路４２ａに冷媒を供給するようにして、電量の残容量が小さくなるにつれて、第１冷却路４２ａを活用する運転条件を縮小している。これは、電力の残容量が少ないほど、第１冷却路４２ａの活用機会を限定することで、バッテリ２０に残る電力を温存することを目的としている。

【0046】

また、図６の３つのマップを比較すると、第２冷却路４２ｂの活用に関し、高残容量時は、冷却条件３においてのみ第２冷却路４２ｂに冷媒を供給しない設定としているのに対し、中残容量時は、冷却条件２においてのみ第２冷却路４２ｂに冷媒を供給しない設定とし、低残容量時は、冷却条件１と４においてのみ第２冷却路４２ｂに冷媒を供給しない設定としている。すなわち、電量の残容量が小さくなるにつれて、第２冷却路４２ｂを活用する運転条件を縮小して、バッテリ２０に残る電力を温存することを目的としている。ただし、高残容量時において、冷却条件３と冷却条件４との比較では、より高い温度域を対象とする冷却条件３では主モータ１３の回転を第２冷却路４２ｂの活用よりも優先し、冷却条件３よりも低い温度域を対象とする冷却条件４では、主モータ１３の回転に代えて第２冷却路４２ｂの活用を採用している。また、中残容量時において、冷却条件２と冷却条件３との比較では、より高い温度域を対象とする冷却条件２では主モータ１３の回転を第２冷却路４２ｂの活用よりも優先し、冷却条件２よりも低い温度域を対象とする冷却条件３では、主モータ１３の回転に代えて第２冷却路４２ｂの活用を採用している。さらに、低残容量時において、冷却条件１と冷却条件２との比較では、より高い温度域を対象とする冷却条件１では主モータ１３の回転を第２冷却路４２ｂの活用よりも優先し、冷却条件１よりも低い温度域を対象とする冷却条件２では、主モータ１３の回転に代えて第２冷却路４２ｂの活用を採用している。また、冷却条件４では、第２冷却路４２ｂの活用を停止している。実施形態では、バッテリ２０の残容量に応じて３つの冷却マップを設定したが、この冷却マップの数は自由に設定できる。例えば、バッテリ２０の残容量に応じて２つの冷却マップを設定してもよいし、４つ以上の冷却マップを設定してもよい。

【0047】

上記の各態様からなる制御において、電動機制御手段５３が、主クラッチ１４の切断中に、主モータ１３の温度が高いほど、その主モータ１３の回転数を高くなるようにする制御を付加することができる。このように主モータ１３の温度が高いほど主モータ１３の回転数を高くする制御を付加することで、主モータ１３の温度が高いほど冷媒の飛散範囲が広くなり、主モータ１３の温度が高い時ほどその冷却性能を高めることができる。

【0048】

この制御のフローチャートを図７に示す。ステップＳ１で制御を開始し、ステップＳ２で主モータ１３（以下、フローチャートでは電動機と記載）の温度の情報を取得する。ステップＳ３で、電動機の温度が、第１温度閾値ａ以上であれば、主クラッチ１４（以下、フローチャートではクラッチと記載）が切断される。電動機の温度が、第１温度閾値ａ未満であれば、前行程に戻って処理が繰り返される。ステップＳ４でクラッチが切断され、ステップＳ５で再度、電動機の温度が取得される。ステップＳ６でクラッチの切断が継続していなければ、ステップＳ２に戻って処理が繰り返される。ステップＳ６でクラッチの切断が継続していれば、ステップＳ７で電動機の温度が判別される。ここで、電動機の温度が第２温度閾値ｂ以上であれば、ステップＳ８に移行してバッテリの残容量の情報が取得される。続くステップＳ９では、バッテリ２０の残容量に応じて冷却マップが選択される。ステップＳ１０では、その選択された冷却マップにおいて、電動機の温度に応じた冷却条件（この場合は冷却条件１が該当）にて、電動機の冷却が開始される。その後、ステップＳ５に戻って処理を繰り返す。一方、ステップＳ７で電動機の温度が第２温度閾値ｂ未満であれば、ステップＳ２１に移行する。

【0049】

ステップＳ２１では、再度電動機の温度が判別される。ここで、電動機の温度が第３温度閾値ｃ以上であれば、ステップＳ２２に移行してバッテリの残容量の情報が取得される。続くステップＳ２３では、バッテリの残容量に応じて冷却マップが選択される。ステップＳ２４では、その選択された冷却マップにおいて、電動機の温度に応じた冷却条件（この場合は冷却条件２が該当）にて、電動機の冷却が開始される。その後、ステップＳ２５でその時点での運転状態が減速走行かどうかが判別される。減速状態の判別は、例えば、車速センサ１６からの速度の情報によって行うことができ、あるいは、ブレーキペダル２２やアクセルペダル３２の操作量に基づいて電子制御ユニット５０が減速状態であることを推定することも可能である。運転状態が減速走行でなければ、ステップＳ２１に戻って処理を繰り返す。運転状態が減速走行であれば、ステップＳ２６へ移行してクラッチが接続される。クラッチの接続により電力の回生が開始して、ステップＳ２７で制御の処理が終了する。一方、ステップＳ２１で電動機の温度が第３温度閾値ｃ未満であれば、ステップＳ３１に移行する。

【0050】

ステップＳ３１では、再度電動機の温度が判別される。ここで、電動機の温度が第４温度閾値ｄ以上であれば、ステップＳ３２に移行してバッテリの残容量の情報が取得される。続くステップＳ３３では、バッテリ２０の残容量に応じて冷却マップが選択される。ステップＳ３４では、その選択された冷却マップにおいて、電動機の温度に応じた冷却条件（この場合は冷却条件３が該当）にて、電動機の冷却が開始される。その後、ステップＳ３５でその時点での運転状態が減速走行かどうかが判別される。運転状態が減速走行でなければ、ステップＳ３１に戻って処理を繰り返す。運転状態が減速走行であれば、ステップＳ３６へ移行してクラッチが接続される。クラッチの接続により電力の回生が開始して、ステップＳ３７で制御の処理が終了する。一方、ステップＳ３１で電動機の温度が第３温度閾値ｃ未満であれば、ステップＳ４２に移行する。

【0051】

ステップＳ４２では、バッテリの残容量の情報が取得される。続くステップＳ４３では、バッテリ２０の残容量に応じて冷却マップが選択される。ステップＳ４４では、その選択された冷却マップにおいて、電動機の温度に応じた冷却条件（この場合は冷却条件４が該当）にて、電動機の冷却が開始される。その後、ステップＳ４５でその時点での運転状態が減速走行かどうかが判別される。運転状態が減速走行でなければ、前段に戻ってステップＳ４５の処理を繰り返す。運転状態が減速走行であれば、ステップＳ４６へ移行してクラッチが接続される。クラッチの接続により電力の回生が開始して、ステップＳ４７で制御の処理が終了する。

【0052】

上記の実施形態では、冷媒が供給される冷却路４２を２系統として、その２系統の冷却路４２を切り替えることで冷却手段４０の冷却性能を可変とする構成としたが、これ以外にも、例えば、冷却路４２の系統の数に関わりなく、冷媒を送り出すポンプ４１の出力を増減させることで冷却手段４０の冷却性能を可変としてもよい。

【0053】

上記の実施形態で説明したハイブリッド車両１０及びその制御装置の構成、制御マップ、制御フローのフローチャート等は、いずれもこの発明を説明するための単なる例示に過ぎず、主モータ１３による回生エネルギの回収を効率良く行う、というこの発明の課題を解決し得る限りにおいて、上記の構成要素、制御マップ、制御フロー等に適宜変更を加えることができる。また、上記においては、車軸直結式型の主モータ１３を後輪１１ｂ側のみに設けた車両１０に基づいてこの発明を説明したが、主モータ１３がエンジン１２を設けた側とは別の車軸に設けられていれば、例えば、主モータ１３が前輪１１ａ側及び後輪１１ｂ側の両方に設けられた車両１０や、主モータ１３を前輪１１ａ側のみに設けた車両１０に対しても、この発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0054】

１０ ハイブリッド車両（車両）
１１ａ 前輪（車輪）
１１ｂ 後輪（車輪）
１２ エンジン
１３ 電動機（主モータ）
１４ クラッチ（主クラッチ）
１５ 温度情報取得手段（温度センサ）
１６ 車速センサ
１８ 後輪側車軸（第２駆動軸）
１９ 後輪側ディファレンシャル
２０ バッテリ
２１ 充電量センサ
２２ ブレーキペダル
２３ ブレーキセンサ
２４ トルクコンバータ
２５ 連続可変トランスミッション
２６ 副クラッチ
２７ 前輪側ディファレンシャル
２８ 前輪側車軸（第１駆動軸）
２９ 副電動機（副モータ）
３０ ベルト
３１ クランクシャフト
３２ アクセルペダル
３３ アクセルポジションセンサ
４０ 冷却手段
４１ ポンプ
４２ 冷却路
４２ａ 第１冷却路
４２ｂ 第２冷却路
４２ｃ 戻り路
４３ 冷媒供給調整手段
５０ 電子制御ユニット
５１ クラッチ制御手段
５２ 冷却制御手段
５３ 電動機制御手段
５４ 制御手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】