特許 7586246 ハイブリッド自動車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】ハイブリッド自動車

(51)【国際特許分類】

   F01P 7/16 20060101AFI20241112BHJP

   B60W 10/30 20060101ALI20241112BHJP

   F01P 3/18 20060101ALI20241112BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20241112BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20241112BHJP

   H01M 10/633 20140101ALI20241112BHJP

【ＦＩ】

F01P7/16 501

B60W10/30 ZHV

B60W10/30 900

F01P3/18 Q

H01M10/613

H01M10/625

H01M10/633

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2023129354

(22)【出願日】2023-08-08

【審査請求日】2023-08-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】横井 健

【審査官】小関 峰夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－２７４２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９０６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０９５４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１８２９３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１８１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８５６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０７６５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８９５２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１５６１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３３５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－２７４２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－００８８７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１３９３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－１０８９６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０８４９６４（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／３０

Ｆ０１Ｐ ３／１８

Ｆ０１Ｐ ７／１４

Ｈ０１Ｍ １０／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動源としてのエンジンと、
前記エンジンを冷却するエンジン冷却装置と、
駆動源としてのモータと、
前記モータに電力を供給するバッテリーと、
前記バッテリーを冷却するバッテリー冷却装置と、
前記エンジンと前記バッテリーとの間で熱交換する熱交換装置であって、前記エンジン冷却装置と前記バッテリー冷却装置とを選択的に接続することにより、前記エンジン冷却装置と前記バッテリー冷却装置との間で熱交換可能である熱交換装置と、
前記エンジン冷却装置、前記バッテリー冷却装置及び前記熱交換装置を駆動制御して、前記バッテリーの温度が充電時の目標温度となるように前記熱交換装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記エンジンの温度及び前記バッテリーの温度に応じて前記熱交換装置の接続状態並びに前記エンジン冷却装置及び前記バッテリー冷却装置の駆動状態を決定する決定手段と、
前記決定された接続状態及び駆動状態に応じて、前記熱交換装置の接続状態を切り換え制御するとともに、前記エンジン冷却装置及び前記バッテリー冷却装置をそれぞれ駆動制御する制御手段と、
前記バッテリーの充電が開始されたことを示す信号を取得する信号取得手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記信号に基づいて前記切り換え制御及び前記駆動制御を開始する、
ハイブリッド自動車。

【請求項2】

前記エンジンの温度を検出するエンジン温度検出装置と、
前記バッテリーの温度を検出するバッテリー温度検出装置と、
をさらに有し、
前記制御装置は、
前記エンジン温度検出装置から前記エンジンの温度を取得するエンジン温度取得手段と、
前記バッテリー温度検出装置から前記バッテリーの温度を取得するバッテリー温度取得手段と、
をさらに有する、
請求項１に記載のハイブリッド自動車。

【請求項3】

前記決定手段は、
前記バッテリーの温度が前記目標温度より高く、かつ前記エンジンの温度が前記目標温度より高い場合には、前記エンジン冷却装置と前記バッテリー冷却装置を前記熱交換装置が切り離し、前記バッテリー冷却装置により前記バッテリーを冷却すると決定する、
請求項１に記載のハイブリッド自動車。

【請求項4】

前記決定手段は、
前記バッテリーの温度が前記目標温度より高く、かつ前記エンジンの温度が前記目標温度より低い場合には、前記エンジン冷却装置と前記バッテリー冷却装置を前記熱交換装置が接続し、前記バッテリーを冷却して前記エンジンを温めると決定する、
請求項１に記載のハイブリッド自動車。

【請求項5】

前記決定手段は、
前記バッテリーの温度が前記目標温度より低く、かつ前記エンジンの温度が前記目標温度より高い場合には、前記エンジン冷却装置と前記バッテリー冷却装置を前記熱交換装置が接続し、前記エンジンを冷却して前記バッテリーを温めると決定する、
請求項１に記載のハイブリッド自動車。

【請求項6】

前記決定手段は、
前記バッテリーの温度が前記目標温度より低く、かつ前記エンジンの温度が前記目標温度より低い場合には、前記エンジン冷却装置と前記バッテリー冷却装置を前記熱交換装置が切り離し、前記バッテリー冷却装置を停止すると決定する、
請求項１に記載のハイブリッド自動車。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれかに記載されたハイブリッド自動車を充電する方法であって、
前記バッテリーの温度が前記目標温度となるように前記制御装置が前記熱交換装置を制御しながら前記バッテリーを充電する、
ハイブリッド自動車の充電方法。

【請求項8】

エンジンと、
第１のラジエータと、
前記エンジンから前記第１のラジエータへ向かう冷却水が流れる第１の経路と、
前記第１のラジエータから前記エンジンへ向かう冷却水が流れる第２の経路と、
バッテリーと、
第２のラジエータと、
前記バッテリーから前記第２のラジエータへ向かう冷却水が流れる第３の経路と、
前記第２のラジエータから前記バッテリーへ向かう冷却水が流れる第４の経路と、
前記第１の経路と前記第３の経路とを接続する第５の経路と、
前記第２の経路と前記第４の経路とを接続する第６の経路と、
前記第３の経路を流れる冷却水が前記第２のラジエータへ向かう状態と前記第５の経路を経由して前記第１の経路へ向かう状態とを切り換える第１の切換装置と、
前記第２の経路を流れる冷却水が前記エンジンへ向かう状態と前記第６の経路を経由して前記前記第４の経路へ向かう状態とを切り換える第２の切換装置と、
前記第１の切換装置及び第２の切換装置を切り換え制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、前記バッテリーを充電する際に、前記バッテリーの温度と前記エンジンの温度とに応じて前記第１の切換装置及び前記第２の切換装置を切り換え制御して、前記バッテリーの冷却又は暖機を選択的に行う、
ハイブリッド自動車。

【請求項9】

前記バッテリーの温度を検出するバッテリー温度検出装置と、
前記エンジンの温度として前記エンジンを経由した直後の冷却水の温度を検出する冷却水温度検出装置と、
をさらに有し、
前記制御装置は、
前記バッテリーの温度と、前記冷却水の温度と、前記バッテリーを充電する際の前記バッテリーの目標温度と、を取得して、前記切り換え制御を行う、
請求項８に記載のハイブリッド自動車。

【請求項10】

前記バッテリーの温度が前記目標温度より高く、かつ前記冷却水の温度が前記目標温度より低い場合には、前記制御装置は、前記バッテリーを経由した冷却水が前記第５の経路を経由して前記エンジンへ向かい、前記エンジンを経由した冷却水が前記第６の経路を経由して前記バッテリーへ向かうよう、前記第１の切換装置及び前記第２の切換装置を切り換え制御する、
請求項９に記載のハイブリッド自動車。

【請求項11】

前記バッテリーの温度が前記目標温度より低く、かつ前記冷却水の温度が前記目標温度より高い場合には、前記制御装置は、前記バッテリーを経由した冷却水が前記第５の経路を経由して前記エンジンへ向かい、前記エンジンを経由した冷却水が前記第６の経路を経由して前記バッテリーへ向かうよう、前記第１の切換装置及び前記第２の切換装置を切り換え制御する、
請求項９に記載のハイブリッド自動車。

【請求項12】

前記バッテリーの温度が前記目標温度より高く、かつ前記冷却水の温度が前記目標温度より高い場合には、前記制御装置は、前記バッテリーを経由した冷却水が前記第３の経路を経由して前記第２のラジエータへ向かい、前記第２のラジエータを経由した冷却水が前記第４の経路を経由して前記バッテリーへ向かうよう、前記第１の切換装置及び前記第２の切換装置を切り換え制御する、
請求項９に記載のハイブリッド自動車。

【請求項13】

前記バッテリーの温度が前記目標温度より低く、かつ前記冷却水の温度が前記目標温度より低い場合には、前記制御装置は、前記バッテリーを経由した冷却水が前記第３の経路を経由して前記第２のラジエータへ向かい、前記第２のラジエータを経由した冷却水が前記第４の経路を経由して前記バッテリーへ向かうよう、前記第１の切換装置及び前記第２の切換装置を切り換え制御する、
請求項９に記載のハイブリッド自動車。

【請求項14】

請求項８に記載のハイブリッド自動車を充電する方法であって、
前記制御装置が前記第１の切換装置及び前記第２の切換装置を制御して前記バッテリーを冷却又は暖機しながら充電する、
ハイブリッド自動車の充電方法。

【請求項15】

請求項９乃至１３のいずれかに記載のハイブリッド自動車を充電する方法であって、
前記バッテリーの温度が前記目標温度となるように前記制御装置が前記第１の切換装置及び前記第２の切換装置を制御して前記バッテリーを冷却又は暖機しながら充電する、
ハイブリッド自動車の充電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ハイブリッド自動車に関するものであり、特にプラグインハイブリッドカー（ＰＨＥＶ）のバッテリー温度調整装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

駆動源としてエンジンとモータを有するハイブリッド自動車において、バッテリーの残量が減ってくるとバッテリーに充電器を接続して充電が行われる。バッテリーを充電する際には、バッテリーの種類にもよるが、Ｌｉイオンバッテリー場合にはバッテリーの温度が３０～４０度程度であると効率的であるといわれている。バッテリーの温度が適切でない状態で充電をすると、充電の効率が悪く、バッテリーの劣化の原因にもなる。

【0003】

そこで、充電効率を上げ、バッテリーの劣化を防ぐために、従来ではバッテリーにヒータを設けて温めたり、冷却水を流して冷却したりしてバッテリーの温度を調整しながら充電していた。

【0004】

図８は、ハイブリッド自動車のエンジン５及びバッテリー１５の冷却装置の一例である。エンジン５を冷却して温まった冷却水は、第１のポンプ１３によって第１の経路９を経由して第１のラジエータ７に送られて空気中へ放熱される。第１のラジエータ７を通過して温度が下がった冷却水は、第２の経路１１を経由して再びエンジン５に送られてエンジン５を冷却する。一方、バッテリー１５を冷却して温まった冷却水は、第２のポンプ２３によって第３の経路１９を経由して第２のラジエータ１７へ送られて同じく空気中へ放熱される。第２のラジエータ１７を通過して温度が下がった冷却水は、第４の経路２１を経由して再びバッテリー１５に送られてバッテリー１５を冷却する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

冷却水でバッテリーを冷却する場合には、バッテリーを冷却した冷却水の熱はラジエータを通じて外部に放出されていた。また、ヒータでバッテリーを温めるには多くのエネルギーを消費していた。

【0006】

本開示では、エネルギー効率の良いハイブリッド自動車を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示のハイブリッド自動車は、駆動源としてのエンジンと、前記エンジンを冷却するエンジン冷却装置と、駆動源としてのモータと、前記モータに電力を供給するバッテリーと、前記バッテリーを冷却するバッテリー冷却装置と、前記エンジンと前記バッテリーとの間で熱交換する熱交換装置であって、前記エンジン冷却装置と前記バッテリー冷却装置とを選択的に接続することにより、前記エンジン冷却装置と前記バッテリー冷却装置との間で熱交換可能である熱交換装置と、前記エンジン冷却装置、前記バッテリー冷却装置及び前記熱交換装置を駆動制御して、前記バッテリーの温度が充電時の目標温度となるように前記熱交換装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記エンジンの温度及び前記バッテリーの温度に応じて前記熱交換装置の接続状態並びに前記エンジン冷却装置及び前記バッテリー冷却装置の駆動状態を決定する決定手段と、前記決定された接続状態及び駆動状態に応じて、前記熱交換装置の接続状態を切り換え制御するとともに、前記エンジン冷却装置及び前記バッテリー冷却装置をそれぞれ駆動制御する制御手段と、前記バッテリーの充電が開始されたことを示す信号を取得する信号取得手段と、を有し、前記制御手段は、前記信号に基づいて前記切り換え制御及び前記駆動制御を開始する。

【0008】

また、本開示のハイブリッド自動車は、エンジンと、第１のラジエータと、前記エンジンから前記第１のラジエータへ向かう冷却水が流れる第１の経路と、前記第１のラジエータから前記エンジンへ向かう冷却水が流れる第２の経路と、バッテリーと、第２のラジエータと、前記バッテリーから前記第２のラジエータへ向かう冷却水が流れる第３の経路と、前記第２のラジエータから前記バッテリーへ向かう冷却水が流れる第４の経路と、前記第１の経路と前記第３の経路とを接続する第５の経路と、前記第２の経路と前記第４の経路とを接続する第６の経路と、前記第３の経路を流れる冷却水が前記第２のラジエータへ向かう状態と前記第５の経路を経由して前記第１の経路へ向かう状態とを切り換える第１の切換装置と、前記第２の経路を流れる冷却水が前記エンジンへ向かう状態と前記第６の経路を経由して前記前記第４の経路へ向かう状態とを切り換える第２の切換装置と、前記第１の切換装置及び第２の切換装置を切り換え制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記バッテリーを充電する際に、前記バッテリーの温度と前記エンジンの温度とに応じて前記第１の切換装置及び前記第２の切換装置を切り換え制御して、前記バッテリーの冷却又は暖機を選択的に行う。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、バッテリーの温度が低くエンジンの温度が高い場合には、エンジンの熱でバッテリーを温めるので、ヒータでバッテリーを温める必要がない。また、バッテリーの温度が高くエンジンの温度が低い場合には、バッテリーの熱でエンジンを温めるので、熱を外部に放出することなくエネルギーの無駄がない。そして、バッテリーの温度を適切に維持した状態で充電でき、バッテリーの劣化を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態のバッテリー温度調整装置を示す模式図である。

【図2】実施形態の動作を示す模式図である。

【図3】実施形態の動作を示す模式図である。

【図4】バッテリー温度調整装置の機能構成図である。

【図5】バッテリー及びエンジンの温度による場合分けを示す図である。

【図6】バッテリー温度調整装置のフローチャートである。

【図7】変形例を示す模式図である。

【図8】従来技術を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面に沿って本開示の実施の形態の一例を説明する。図１は、本実施の形態に係るハイブリッド自動車のバッテリー温度調整装置１の全体構成を示す模式図である。エンジン５を冷却するエンジン冷却装置２は、第１の経路９、第１のラジエータ７及び第２の経路１１を経由する回路を冷却水が流れ、第１の経路９に設けられた第１のポンプ１３によって冷却水が循環されるよう構成されている。第１のラジエータ７には図示しないファンが設けられており、ファンを駆動することによって第１のラジエータ７の放熱効率を上げることができる。第１のポンプ１３とファンは、制御装置４１（図４参照）によって駆動制御される。

【0012】

バッテリー１５を冷却するバッテリー冷却装置３は、第３の経路１９、第２のラジエータ１７及び第４の経路２１を経由する回路を冷却水が流れ、第３の経路１９に設けた第２のポンプ２３によって冷却水が循環されるよう構成されている。第２のラジエータ１７には図示しないファンが設けられており、ファンを駆動することによって第２のラジエータ１７の放熱効率を上げることができる。第２のポンプ２３とファンは、図示しない制御装置４１によって駆動制御される。

【0013】

本開示の熱交換装置４は、エンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３の間で熱交換が可能な装置である。この実施の形態では、熱交換装置４は、第３の経路１９に設けられた第１の三方弁２５と、第１の三方弁２５に接続されて第３の経路１９から分岐して第１の経路９に接続する第５の経路２７と、第２の経路１１に設けられた第２の三方弁２９と、第２の三方弁２９に接続されて第２の経路１１から分岐して第２の経路２１に接続する第６の経路３１とを有する。

【0014】

第１の経路９と第３の経路１９は第５の経路２７で接続されており、第１の経路９から第３の経路１９へ、または逆に第３の経路１９から第１の経路９へ、第５の経路２７を経由して冷却水が流れるようになっている。第１の三方弁２５は、バッテリー１５側の第３の経路１９と第２のラジエータ１７側の第３の経路１９を繋ぐ状態と、バッテリー１５側の第３の経路１９と第５の経路２７を繋ぐ状態とを切り換えられるようになっている。第１の三方弁２５は、図示しない制御装置４１によって駆動制御される。

【0015】

第２の経路１１と第４の経路２１は第６の経路３１で接続されており、第２の経路１１から第４の経路２１へ、または逆に第４の経路２１から第２の経路１１へ、第６の経路３１を経由して冷却水が流れるようになっている。第２の三方弁２９は、第１のラジエータ７側の第２の経路１１とエンジン５側の第２の経路１１を繋ぐ状態と、エンジン５側の第２の経路１１と第６の経路３１を繋ぐ状態とを切り換えられるようになっている。第２の三方弁２９は、図示しない制御装置４１によって駆動制御される。

【0016】

第１の経路９には、冷却水の温度を測定する冷却水温度センサ６（エンジン温度検出装置の一例）が設けられており、測定値は図示しない制御装置４１に送られる。また、バッテリー１５には、バッテリーの温度を測定するバッテリー温度センサ１６（バッテリー温度検出装置の一例）が設けられており、測定値は図示しない制御装置４１に送られる。

【0017】

バッテリー１５は、充電器３３により充電可能となっている。バッテリー１５と充電器３３との接続は一般的な差込プラグを介して行われる。

【0018】

図２は、熱交換装置４がエンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３を接続した状態を示す。第１の三方弁２５はバッテリー１５側の第３の経路１９と第５の経路２７を繋ぎ、第２の三方弁２９はエンジン５側の第２の経路１１と第６の経路３１を繋ぐようにそれぞれ切り換えられている。

【0019】

この状態で第２のポンプ２３を駆動すると、エンジン５を経由した冷却水は、第２の経路１１、第６の経路３１、第４の経路２１、バッテリー１５、第３の経路１９、第５の経路２７、第１の経路９を循環して、エンジン５とバッテリー１５の間で熱交換が行われる。

【0020】

図３は、熱交換装置４がエンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３を切り離した状態を示す。第１の三方弁２５はバッテリー１５側の第３の経路１９と第２のラジエータ１７側の第３の経路１９を繋ぎ、第２の三方弁２９は第１のラジエータ７側の第２の経路１１とエンジン５側の第２の経路１１を繋ぐようにそれぞれ切り換えられている。

【0021】

この状態で第１のポンプ１３及び第１のラジエータ７のファンを駆動すると、エンジン５を経由した冷却水は、第１の経路９、第１のラジエータ７、第２の経路１１を循環して、エンジン５の冷却が行われる。また、第２のポンプ２３及び第２のラジエータ１７のファンを駆動すると、バッテリー１５を経由した冷却水は、第３の経路１９、第２のラジエータ１７、第２の経路２１を循環して、バッテリー１５の冷却が行われる。

【0022】

図４は、本実施の形態の制御装置４１の機能構成図である。エンジン温度取得手段４３は、エンジン温度検出装置６が検出したエンジンの温度Ｔｅを取得する。バッテリー温度取得手段４５は、バッテリー温度検出装置１６が検出したバッテリーの温度Ｔｂを取得する。決定手段４７は、エンジンの温度Ｔｅとバッテリーの温度Ｔｂをバッテリーの目標温度Ｔと比較して、エンジン冷却装置２、バッテリー冷却装置３及び熱交換装置４の制御内容を決定する。ここで、バッテリーの目標温度Ｔとは、バッテリーを充電する際のバッテリーの温度であって、充電効率がよく劣化が避けられる温度として予め定められており、具体的にはバッテリーの種類等に応じて約３０度から４０度の間で定められる。制御手段４９は、決定手段４７が決定した内容に応じて、エンジン冷却装置２、バッテリー冷却装置３、熱交換装置４をそれぞれ駆動制御する。

【0023】

図５は、決定手段４７が決定する内容を示す。バッテリー１５の温度Ｔｂがバッテリー１５を充電する際の目標温度Ｔよりも高く、エンジン５の温度Ｔｅが目標温度Ｔよりも高い場合には、熱交換装置４はエンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３を切り離し、バッテリー冷却装置３でバッテリー１５を冷却すると判断する（１）。

【0024】

バッテリー１５の温度Ｔｂが目標温度Ｔよりも高く、エンジン５の温度Ｔｅが目標温度Ｔよりも低い場合には、熱交換装置４はエンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３を接続し、バッテリー１５を冷却した冷却水でエンジン５を暖機すると判断する（２）。

【0025】

バッテリー１５の温度Ｔｂが目標温度Ｔよりも低く、エンジン５の温度Ｔｅが目標温度Ｔよりも高い場合には、熱交換装置４はエンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３を接続し、エンジン５を冷却した冷却水でバッテリー１５を温めると判断する（３）。

【0026】

バッテリー１５の温度Ｔｂが目標温度Ｔよりも低く、エンジン５の温度Ｔｅが目標温度Ｔよりも低い場合には、熱交換装置４はエンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３を切り離し、バッテリー冷却装置３を停止すると判断する（４）。

【0027】

図６は、本実施の形態の動作の流れの一例を示すフローチャートである。バッテリー１５の充電が開始されると（ステップＳ１）、制御装置４１は、エンジン５の温度Ｔｅとバッテリー１５の温度Ｔｂを取得する（ステップＳ３）。エンジン５の温度Ｔｅは、エンジン５の所定の位置に設けられた温度センサで検出することによって取得してもよいし、エンジン５を通過若しくは近傍を流れる冷却水の温度を検出することによって取得してもよい。そして、バッテリー１５の温度Ｔｂと目標温度Ｔを比較して（ステップＳ５）、バッテリー１５の温度Ｔｂが高ければ（ステップＳ５がＹｅｓなら）、エンジン５の温度Ｔｅと目標温度Ｔを比較する（ステップＳ７）。エンジン５の温度Ｔｅが高ければ（ステップＳ７がＹｅｓなら）、熱交換装置４はエンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３を切り離し、バッテリー冷却装置３を駆動してバッテリー１５を冷却する（ステップＳ９）。一方、ステップＳ７でエンジン５の温度Ｔｅが低ければ（ステップＳ７がＮｏなら）、熱交換装置４はエンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３を接続し、バッテリー１５とエンジン５に冷却水を循環させて、バッテリー１５を冷却してエンジン５を温める（ステップＳ１１）。

【0028】

ステップＳ５でバッテリー１５の温度Ｔｂが目標温度Ｔよりも低ければ（ステップＳ５がＮｏなら）、エンジン５の温度Ｔｅと目標温度Ｔを比較する（ステップＳ１３）。エンジン５の温度Ｔｅが高ければ（ステップＳ１３がＹｅｓなら）、熱交換装置４はエンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３を接続し、バッテリー１５とエンジン５に冷却水を循環させて、エンジン５を冷却してバッテリー１５を温める（ステップＳ１５）。一方、ステップＳ１３でエンジン５の温度Ｔｅが低ければ（ステップＳ１３がＮｏなら）、熱交換装置４はエンジン冷却装置２とバッテリー冷却装置３を切り離し、バッテリー冷却装置３は停止する（ステップＳ１７）。

【0029】

制御装置４１は、バッテリー１５の充電状態を確認し、充電を終了できるかを判定する（ステップＳ１９）。充電を終了できない場合には（ステップＳ１９がＮｏなら）、制御装置４１は、ステップＳ５からステップＳ１９を充電を終了できるようになるまで繰り返す。ステップＳ１９で充電が十分であると判定されると（ステップＳ１９がＹｅｓなら）、充電を終了する（ステップＳ２１）。

【0030】

図７は、熱交換装置４の変形例を示す。この例では、エンジン冷却装置２の第１の経路９とバッテリー冷却装置３の第３の経路１９の間に熱交換器３５を設けている。制御装置４１は、エンジン５の温度Ｔｅとバッテリー１５の温度Ｔｂを取得して、それぞれの温度に応じてエンジン冷却装置２の第１のポンプ１３とバッテリー冷却装置３の第２のポンプ２３を駆動制御してそれぞれの冷却水の流量を制御する。具体的には、エンジンの温度Ｔｅが目標温度Ｔよりも高く、バッテリーの温度Ｔｂが目標温度Ｔよりも高い場合には、第２のポンプ２３を駆動してバッテリー冷却装置３によりバッテリー１５を冷却する。

【0031】

バッテリー１５の温度Ｔｂが目標温度Ｔよりも高く、エンジン５の温度Ｔｅが目標温度Ｔよりも低い場合には、第１のポンプ１３及び第２のポンプ２３を駆動して第３の経路１９と第１の経路９の間で熱交換をすることにより、バッテリー１５を冷却してエンジン５を温める。

【0032】

バッテリー１５の温度Ｔｂが目標温度Ｔよりも低く、エンジン５の温度Ｔｅが目標温度Ｔよりも高い場合には、第１のポンプ１３及び第２のポンプ２３を駆動して第３の経路１９と第１の経路９の間で熱交換をすることにより、エンジン５を冷却してバッテリー１５を温める。

【0033】

バッテリー１５の温度Ｔｂが目標温度Ｔよりも低く、エンジン５の温度Ｔｅが目標温度Ｔよりも低い場合には、第２のポンプ２３を停止してバッテリー冷却装置３の駆動を停止する。

【0034】

以下、本開示のハイブリッド自動車のバッテリーに充電する場合について説明する。モータ駆動を主体で走行した場合、バッテリーは温まり、エンジンは冷えている。この状態で充電するには、バッテリーを冷却する必要がある場合がある。そこで、エンジン冷却装置とバッテリー冷却装置を熱交換装置で接続することにより、バッテリーを冷却すると同時にバッテリーの熱でエンジンを温められる。また、エンジンが十分に冷えていれば、第２のラジエータのファンの駆動をすることなくバッテリーを冷却できるので、より省エネルギー化できる。

【0035】

エンジン駆動を主体で走行した場合、エンジンは温まり、バッテリーは冷えている。この状態で充電するには、バッテリーを温める必要がある場合がある。そこで、エンジン冷却装置とバッテリー冷却装置を接続することにより、エンジンを冷却すると同時にエンジンの熱でバッテリーを温められ、バッテリーの温度を早期に充電時の目標温度に到達させられる。

【0036】

以上、図面に沿って実施の形態を説明したが、上記の実施の形態の変形例としては、例えば以下のものがある。

【0037】

バッテリーを温めるヒータを設け、バッテリー温度が目標温度よりも低くかつエンジン温度が目標温度よりも低い場合には、ヒータによりバッテリーを温めるようにしてもよい。これにより、バッテリーの充電効率を高め、劣化を防止できる。

【0038】

充電時のバッテリーの目標温度は所定の値とする以外にも、所定の温度範囲を設定することもできる。これにより、より効率的にバッテリーの充電を行うことができる。

【0039】

熱交換装置は上記の例の他にも、バッテリーとエンジンの間で熱交換ができればどのような構造のものでも構わない。

【0040】

上記の例ではエンジンの冷却水の温度を検出してエンジンの温度としていたが、エンジンの温度を直接検出しても構わない。また、バッテリーの冷却水の温度を検出してバッテリーの温度としても構わない。

【0041】

上記の例ではバッテリーの充電時にバッテリーとエンジンの間で熱交換を行っているが、充電する前に熱交換を始動してもよい。例えば、エンジンで走行中にバッテリーの温度が低下してきたら、エンジンの熱でバッテリーを温めてもよい。これにより、バッテリーの充電が必要になったときにすぐにバッテリーを目標温度にすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0042】

本開示は、ハイブリッド自動車に好適に適用できる。

【符号の説明】

【0043】

１ バッテリー温度調整装置
２ エンジン冷却装置
３ バッテリー冷却装置
５ エンジン
６ 冷却水温度センサ
７ 第１のラジエータ
９ 第１の経路
１１ 第２の経路
１３ 第１のポンプ
１５ バッテリー
１６ バッテリー温度センサ
１７ 第２のラジエータ
１９ 第３の経路
２１ 第４の経路
２３ 第２のポンプ
２５ 第１の三方弁
２７ 第５の経路
２９ 第２の三方弁
３１ 第６の経路
３３ 充電器
３５ 熱交換器

【要約】

【課題】エネルギー効率の良いハイブリッド自動車を提供する。
【解決手段】駆動源としてのエンジンと、駆動源としてのモータと、前記モータに電力を供給するバッテリーと、前記エンジンと前記バッテリーとの間で熱交換する熱交換装置と、前記バッテリーの温度が充電時の目標温度となるように前記熱交換装置を制御する制御装置と、を有するハイブリッド自動車。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】