ハイブリッド自動車
【課題】始動用電動機の回転軸に固着が発生することを防止すること。
【解決手段】エンジン１０と走行用電動機１２とが協働して走行し、走行用電動機１２はエンジン１０を始動可能なハイブリッド自動車１において、走行用電動機１２によるエンジン１０の始動が困難となるような所定の温度以下の状況においてエンジン１０を始動させるための始動用電動機１５を走行用電動機１２とは別に備え、始動用電動機１５が所定期間以上不使用であるときには、始動用電動機１５をエンジン１０の始動に用いるエンジンＥＣＵ２０，ＨＶ−ＥＣＵ２１およびリレー接点２４を備える。
【解決手段】エンジン１０と走行用電動機１２とが協働して走行し、走行用電動機１２はエンジン１０を始動可能なハイブリッド自動車１において、走行用電動機１２によるエンジン１０の始動が困難となるような所定の温度以下の状況においてエンジン１０を始動させるための始動用電動機１５を走行用電動機１２とは別に備え、始動用電動機１５が所定期間以上不使用であるときには、始動用電動機１５をエンジン１０の始動に用いるエンジンＥＣＵ２０，ＨＶ−ＥＣＵ２１およびリレー接点２４を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、エンジンと電動機とが協働して走行するハイブリッド自動車では、エンジンを始動させる際に走行に用いる電動機（以下では、走行用電動機と呼ぶ）を使用している。その一方で、特許文献１，２，３のハイブリッド自動車では、エンジンの始動用に走行用電動機とは別の電動機（以下では、始動用電動機と呼ぶ）を併せて備えている。
【０００３】
なお、始動用電動機は、ハイブリッド自動車ではない自動車において、スタータモータとして使用されているものと同じであると考えてよい。
【０００４】
特許文献１，２のハイブリッド自動車では、走行用電動機によってエンジンを始動する際に、走行用電動機に供給される電力あるいは走行用電動機のみによるトルクでは不足する場合に始動用電動機を補助的に使用している。また、特許文献３のハイブリッド自動車では、運転者が始動スイッチを操作してエンジンを始動する際に、運転者による始動スイッチの操作が緩やかであり、走行用電動機による始動が行える状況が整ったと判断される場合には走行用電動機によってエンジンを始動し、運転者による始動スイッチの操作が急であり、走行用電動機による始動が行える状況が整わないと判断される場合には始動用電動機によってエンジンを始動している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−６４８７３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３９９４３号公報
【特許文献３】特開２００７−２３７７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１，２，３において、始動用電動機が使用される条件は、限定されている。すなわち、走行用電動機によるエンジンの始動が困難である場合にのみ始動用電動機が使われることになる。言い換えると、走行用電動機によるエンジンの始動に支障が無いときには、始動用電動機が使われることはないということである。
【０００７】
たとえば車両の急加速を一切行わない運転者（電力、トルクの不足無し）、あるいは、始動スイッチの急操作を一切行わない運転者が特許文献１，２，３のハイブリッド自動車を運転した場合、長期間にわたって始動用電動機が一切使われない場合も有り得る。
【０００８】
また、冬季の１〜２ヶ月間には、気温の著しい低下によってエンジンのオイルの粘度が増加する、あるいは、バッテリの容量が低下するなどして始動用電動機が使用される機会があるが、冬季以外の季節には、全く始動用電動機が使用されないといった状況も考えられる。
【０００９】
このような場合、始動用電動機の回転軸に固着が発生することが懸念される。すなわち、一般的に走行用電動機はブラシレスであり、たとえ長期間使用しなかったとしても回転軸に固着が発生するといったことはない。これに対し、始動用電動機はブラシを有し、長期間にわたって使用しないと回転軸とブラシとが固着する可能性がある。
【００１０】
回転軸とブラシとが固着する主な原因は、回転軸とブラシとが摩擦することによって発生する微小な金属粉が回転軸とブラシとの間に付着し、この金属粉がエンジンルーム内の水分または油分等を吸収することにより粘性を生じ、接着剤のような物性を有するようになることなどが考えられる。
【００１１】
従来、ハイブリッド自動車ではない自動車において、始動用電動機は、エンジン始動の際に必ず使用されていた。したがって、始動用電動機が長期間不使用となる状況は始動用電動機の設計上で考える必要がなかった事項である。これに対し、ハイブリッド自動車において補助的に始動用電動機を使用する状況が新たに発生したことによって、上述のような固着の問題が懸念されるようになった。
【００１２】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、始動用電動機の回転軸に固着が発生することを防止することができる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】
【００１３】
本発明のハイブリッド自動車は、エンジンと走行用電動機とが協働して走行し、走行用電動機はエンジンを始動可能なハイブリッド自動車において、電動機によるエンジンの始動が困難となるような所定の温度以下の状況においてエンジンを始動させるための始動用電動機を走行用電動機とは別に備え、始動用電動機が所定期間以上不使用であるときには、始動用電動機をエンジンの始動に用いる制御手段を備えるものである。
【００１４】
また、始動用スイッチの操作が所定時間未満で行われたときには、始動用電動機をエンジンの始動に用いることが好ましい。
【００１５】
さらに、エンジンの始動前の温度が所定の温度以下でなく、且つ始動用電動機が所定期間以上不使用でないときには、その旨を表示する表示手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、始動用電動機の回転軸に固着が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るハイブリッド自動車の全体構成図である。
【図２】図１のハイブリッド自動車における主にＨＶ−ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第二の実施の形態に係るハイブリッド自動車の全体構成図である。
【図４】図３の状態表示部の構成図である。
【図５】図３の状態表示部の動作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】
【００１８】
（本発明の第一の実施の形態に係るハイブリッド自動車１の構成について）
本発明の第一の実施の形態に係るハイブリッド自動車１の構成について図１を参照して説明する。図１は、ハイブリッド自動車１の全体構成図である。
【００１９】
ハイブリッド自動車１は、図１に示すように、エンジン１０、クラッチ１１、走行用電動機１２、トランスミッション１３、車輪１４、始動用電動機１５、補機バッテリ１６、インバータ１７、バッテリ１８、温度センサ１９（制御手段の一部）、エンジンＥＣＵ(Electric Control Unit)２０（制御手段の一部）、ＨＶ(Hybrid
Vehicle)−ＥＣＵ２１（制御手段の一部）、キー始動位置スイッチ２２、キーＯＮ位置スイッチ２３、リレー接点２４（制御手段の一部）、オルタネータ（発電機）２５によって構成されている。
【００２０】
エンジン１０は、ガソリンまたは軽油によって駆動する内燃機関である。
【００２１】
クラッチ１１は、エンジン１０の出力を走行用電動機１２、トランスミッション１３を介して車輪１４に伝達するものである。
【００２２】
走行用電動機１２は、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させるものである。また、走行用電動機１２がエンジン１０によって駆動されている期間、あるいは、ハイブリッド自動車１が下り坂を走行中などで無動力で走行している期間においては、走行用電動機１２がバッテリ１８に電力を供給する発電機として機能する。
【００２３】
トランスミッション１３は、変速機構（不図示）およびトルクコンバータ機構（不図示）などを備え、エンジン１０の出力および／または走行用電動機１２の出力を車輪１４に伝達するものである。なお、トランスミッション１３がマニュアル仕様の場合は、運転者の操作に従う変速機構（不図示）とクラッチ機構（不図示）を備える。
【００２４】
車輪１４は、ハイブリッド自動車１が路面を走行する際の駆動輪である。
【００２５】
始動用電動機１５は、始動前のエンジン１０の温度が所定の温度（たとえば−４０℃〜−４５℃）以下であって走行用電動機１２によるエンジン１０の始動が困難となる状況下においてエンジン１０を始動させるために設けられた寒冷地仕様の電動機である。走行用電動機１２と比較すると、エンジン１０の始動時のようにごく短い時間においては、走行用電動機１２よりも大きなトルクを発揮することができる。また、走行用電動機１２がブラシレスであるのに対し、始動用電動機１５は、ブラシを有する。なお、エンジン１０の温度の情報を得るには、エンジンルームの気温またはエンジン１０を構成する部材の温度を直接計測する以外にも、たとえばエンジンオイルの油温または冷却水の水温を計測することによって得ることができる。
【００２６】
また、図１ではエンジン１０と始動用電動機１５とを一体化して図示したが、エンジン１０と始動用電動機１５との間には、図示しないクラッチ機構を有し、キー始動位置スイッチ２２が閉じられたときにだけ、図示しないクラッチ機構によってエンジン１０と始動用電動機１５とが機械的に接続される。なお、このような機構は、従来から一般の自動車に適用されている機構である。
【００２７】
補機バッテリ１６は、始動用電動機１５、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１のために設けられたバッテリである。補機バッテリ１６は、たとえば１２ボルトまたは２４ボルトの鉛蓄電池である。
【００２８】
一般的に、走行用電動機１２のためのバッテリ１８は、数百ボルトの高電圧を出力する。これに対し、始動用電動機１５は、（直流）１２ボルトまたは（直流）２４ボルトで動作する。したがって、バッテリ１８によって始動用電動機１５を動作させるためにはＤＣ−ＤＣコンバータ（直流電圧変換器）を用いる必要がある。しかしながら始動用電動機１５は大電流を必要とする。したがって大電流用のＤＣ−ＤＣコンバータは高価であるため大電流用のＤＣ−ＤＣコンバータと比較して安価な補機バッテリ１６を用いることが好ましい。
【００２９】
また、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１についても（直流）１２ボルトまたは（直流）２４ボルトで稼働する。このため、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の電源についても補機バッテリ１６の直流電圧を用いることが好ましい。
【００３０】
また、始動用電動機１５は、上述のように、寒冷地仕様であるため、始動用電動機１５のための補機バッテリ１６についても寒冷地仕様とすることが好ましい。
【００３１】
インバータ１７は、交流電動機である走行用電動機１２に対し、バッテリ１８の直流電力を交流電力に変換して供給するものである。また、走行用電動機１２が発電機として動作しているときには、バッテリ１８に直流電力を供給するための整流器としての役割も果たす。
【００３２】
バッテリ１８は、走行用電動機１２に電力を供給するものである。上述したように、走行用電動機１２が発電機として動作しているときには、走行用電動機１２が発電する電力によってバッテリ１８の充電が行われる。
【００３３】
温度センサ１９は、エンジン１０の温度を測定するためのセンサであり、検出出力はＨＶ−ＥＣＵ２１に取り込まれる。
【００３４】
エンジンＥＣＵ２０は、エンジン１０およびリレー接点２４を制御するためのコンピュータ装置である。
【００３５】
ＨＶ−ＥＣＵ２１は、クラッチ１１およびインバータ１７を制御すると共に、エンジンＥＣＵ２０と連携してエンジン１０の制御にも関わるコンピュータ装置である。
【００３６】
キー始動位置スイッチ２２は、運転者のキー操作によって補機バッテリ１６からの電力を始動用電動機１５に供給するスイッチである。一般的にはスタートスイッチと呼ばれている。
【００３７】
キーＯＮ位置スイッチ２３は、運転者がキー操作を行ったことをエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１が検出するためのものである。すなわち、運転者がキー操作を行うと、まず、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられる。続けて運転者がキー操作を行うことによってキー始動位置スイッチ２２が閉じられる。
【００３８】
リレー接点２４は、エンジンＥＣＵ２０によって制御されるリレーの接点であり、非制御時には導通状態を保つスイッチ機構（ノーマルクローズスイッチ）を有する。
【００３９】
オルタネータ２５は、補機バッテリ１６を充電するための発電機であり、エンジン１０の稼働中に、エンジン１０の動力によって発電を行う。オルタネータ２５は、従来から一般の自動車に適用されているものである。
【００４０】
（ハイブリッド自動車１の動作について）
次に、ハイブリッド自動車１の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。図２は、主にＨＶ−ＥＣＵ２１の動作を示すフローチャートである。
【００４１】
ＳＴＡＲＴ：ハイブリッド自動車１に運転者が搭乗し、キーを所定のキー穴に差し込むとステップＳ１の処理へ移行する。なお、この時点では、未だＨＶ−ＥＣＵ２１は起動していない。
【００４２】
ステップＳ１：運転者の操作によりキーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられるとステップＳ２の処理へ移行する。
【００４３】
ステップＳ２：ステップＳ１でキーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられたことによりＨＶ−ＥＣＵ２１が立ち上がっていれば（ステップＳ２でＹｅｓ）、ステップＳ３の処理へ移行する。一方、ステップＳ１でキーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられたが未だＨＶ−ＥＣＵ２１が立ち上がっていなければ（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ７の処理へ移行する。
【００４４】
ステップＳ３：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数以下か否かを判断する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数以下である場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、ステップＳ４の処理へ移行する。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数を超えようとしている場合（ステップＳ３でＮｏ）、ステップＳ９の処理へ移行する。
【００４５】
ステップＳ４：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度以上か否かを判断する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度以上である場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、ステップＳ５の処理へ移行する。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度未満の場合（ステップＳ４でＮｏ）、ステップＳ８の処理へ移行する。
【００４６】
ステップＳ５：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられたか否かを判断する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられた場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、ステップＳ６の処理へ移行する。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられていない場合（ステップＳ５でＮｏ）、ステップＳ５の処理を繰り返し実行する。
【００４７】
ステップＳ６：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、エンジンＥＣＵ２０に対してリレー接点２４の開放を指示すると共に、走行用電動機１２によるエンジン１０の始動を実行して処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００４８】
ステップＳ７：キー始動位置スイッチ２２が閉じられた場合（ステップＳ７でＹｅｓ）、ステップＳ９の処理へ移行する。一方、キー始動位置スイッチ２２が閉じられていない場合（ステップＳ７でＮｏ）、ステップＳ２の処理へ戻る。
【００４９】
ステップＳ８：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられたか否かを判断する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられた場合（ステップＳ８でＹｅｓ）、ステップＳ９の処理へ移行する。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられていない場合（ステップＳ８でＮｏ）、ステップＳ８の処理を繰り返し実行する。
【００５０】
ステップＳ９：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、エンジンＥＣＵ２０に対してリレー接点２４の開放の指示を行わないと共に、走行用電動機１２によるエンジン１０の始動は行わない。これにより、エンジン１０は、始動用電動機１５によって始動され、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ１０の処理へ移行する。
【００５１】
ステップＳ１０：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、走行用電動機１２によるエンジン１０の始動連続回数をクリアして処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００５２】
すなわち、運転者がハイブリッド自動車１に搭乗し、キーを所定のキー穴に指し込み、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられるとエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１が起動を開始する。
【００５３】
このときに、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１は、それぞれコンピュータ装置であるため、立ち上がりには若干の時間（たとえば約０．５秒）を要する。
【００５４】
ここで、運転者がエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の立ち上がりを待つことなく、一気に、キー始動位置スイッチ２２を閉じる急操作を行った場合、直ちに始動用電動機１５によりエンジン１０の始動が実行される。また、これにより、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、走行用電動機１２によりエンジン１０の始動を行った連続回数をクリア（“０”に戻す）する。
【００５５】
また、運転者がキーＯＮ位置スイッチ２３を閉じた後、若干の時間を経た後に、キー始動位置スイッチ２２を閉じた場合、既にエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１は立ち上がっている。
【００５６】
このときに、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、過去における走行用電動機１２を用いたエンジン１０の始動の連続回数が規定回数以下であり、且つエンジン１０の温度が走行用電動機１２を用いた始動が可能な温度以上であれば、リレー接点２４を開放することにより始動用電動機１５によるエンジン１０の始動を禁止し、走行用電動機１２によってエンジン１０の始動を実行する。
【００５７】
（本発明の第一の実施の形態に係る効果について）
始動用電動機１５が所定期間以上不使用であるときには、始動用電動機１５をエンジン１０の始動に用いる。これにより、始動用電動機１５が長期間使用されないことに起因する始動用電動機１５の回転軸の固着を防止することができる。
【００５８】
また、始動用電動機１５が所定期間以上不使用でなくてもエンジン１０の始動前の温度が所定温度以下であるときには、始動用電動機１５をエンジン１０の始動に用いる。これにより、走行用電動機１２によってはエンジン１０の始動が困難となる極寒地においてもエンジン１０の始動を良好に行うことができる。
【００５９】
また、キー始動位置スイッチ２２の操作が所定時間未満（すなわちエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の立ち上がりに要する時間未満）で行われたときには、始動用電動機１５をエンジン１０の始動に用いる。これにより、急なキー操作によってエンジン１０を始動する癖のある運転者にとっては、自分のキー操作に対する実際のエンジン１０の始動開始に時間差が無いため、不快感を覚えることがない。
【００６０】
（本発明の第二の実施の形態に係るハイブリッド自動車１Ａの構成について）
次に、本発明の第二の実施の形態に係るハイブリッド自動車１Ａの構成について図３および図４を参照して説明する。図３は、ハイブリッド自動車１Ａの全体構成図である。図４は、状態表示装置３０の構成図である。ハイブリッド自動車１Ａは、ハイブリッド自動車１とは一部が異なる。以下では、第一の実施の形態と同一または同種の部材は同一または同一系の符号を用いて説明し、その説明を省略または簡略化し、かつ異なる部材について主として説明する。
【００６１】
ハイブリッド自動車１Ａは、状態表示部３０（表示手段の一部）および状態表示ランプ３１（表示手段の一部）を備える。状態表示部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から状態情報として走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数を取得する。また、状態表示部３０は、温度センサ１９からエンジン１０の温度情報を取得する。
【００６２】
なお、温度センサ１９は、ハイブリッド自動車１ＡのキーＯＮ位置スイッチ２３が開放された後も温度情報を検出し続けることができる。たとえば温度センサ１９は、電源を必要としないセンサを用いる。あるいは温度センサ１９は、補機バッテリ１６から常時電力を供給されている。
【００６３】
状態表示部３０は、図４に示すように、セレクタ３２，３３を備えている。セレクタ３２，３３は、それぞれ接点４０，４１，５０，５１およびスイッチ４２，５２を備えている。
【００６４】
セレクタ３２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から状態情報♯０を取得した場合、スイッチ４２を接点４０側に切替える。また、セレクタ３２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から状態情報♯１を取得した場合、スイッチ４２を接点４１側に切替える。
【００６５】
同様に、セレクタ３３は、温度センサ１９から温度情報♯０を取得した場合、スイッチ５２を接点５０側に切替える。また、セレクタ３３は、温度センサ１９から温度情報♯１を取得した場合、スイッチ５２を接点５１側に切替える。また、セレクタ３３は、補機バッテリ１６から常時電力を供給されており、キーＯＮ位置スイッチ２３が開放された後も稼働を継続する。すなわち、上述したように、温度センサ１９もキーＯＮ位置スイッチ２３が開放された後も温度を検出し続けられるので、ハイブリッド自動車１Ａが休止中であっても温度センサ１９およびセレクタ３３は稼働し続けることができる。
【００６６】
たとえばＨＶ−ＥＣＵ２１の状態情報♯０は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数以下であるという情報である。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２１の状態情報♯１は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数を超えているという情報である。
【００６７】
たとえば温度センサ１９の温度情報♯０は、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度未満であるという情報である。一方、温度センサ１９の温度情報♯１は、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度以上であるという情報である。
【００６８】
セレクタ３２のスイッチ４２が接点４１側に切替わっており、且つセレクタ３３のスイッチ５２が接点５１側に切替わっているときに、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられると状態表示ランプ３１が点灯する。
【００６９】
また、セレクタ３２におけるスイッチ４２の切替え状態は、キーＯＮ位置スイッチ２３が開放された後にも保持されている。
【００７０】
（ハイブリッド自動車１Ａの動作について）
次に、ハイブリッド自動車１Ａの動作について図５のフローチャートを参照して説明する。図５は、主に状態表示部３０の動作を示すフローチャートである。なお、第一の実施の形態で説明した図２のフローチャートの処理についても図５のフローチャートの処理と並行して実行されている。
【００７１】
ＳＴＡＲＴ：ハイブリッド自動車１に運転者が搭乗し、キーを所定のキー穴に差し込むとステップＳ１１の処理へ移行する。
【００７２】
ステップＳ１１：運転者の操作によりキーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられるとステップＳ１２の処理へ移行する。
【００７３】
ステップＳ１２：状態表示部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から取得した状態情報に基づきセレクタ３２のスイッチ４２が状態情報♯１側（接点４１側）に切替えられているか否かを判断する。上述したように、状態情報♯１とは、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数以下であるという情報である。すなわち、状態表示部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から取得した状態情報に基づきセレクタ３２のスイッチ４２が状態情報♯１側（接点４１側）に切替えられている場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ステップＳ１３の処理へ移行する。一方、状態表示部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から取得した状態情報に基づきセレクタ３２のスイッチ４２が状態情報♯１側（接点４１側）に切替えられていない場合（ステップＳ１２でＮｏ）、ステップＳ１５の処理へ移行する。
【００７４】
ステップＳ１３：状態表示部３０は、温度センサ１９から取得した温度情報に基づきセレクタ３３のスイッチ５２が温度情報♯１側（接点５１側）に切替えられているか否かを判断する。上述したように、温度情報♯１とは、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度以上であるという情報である。すなわち、状態表示部３０は、温度センサ１９から取得した温度情報に基づきセレクタ３３のスイッチ５２が温度情報♯１側（接点５１側）に切替えられている場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ステップＳ１４の処理へ移行する。一方、状態表示部３０は、温度センサ１９から取得した温度情報に基づきセレクタ３３のスイッチ５２が温度情報♯１側（接点５１側）に切替えられていない場合（ステップＳ１３でＮｏ）、ステップＳ１５の処理へ移行する。
【００７５】
ステップＳ１４：状態表示部３０は、状態表示ランプ３１を点灯させて処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００７６】
ステップＳ１５：状態表示部３０は、状態表示ランプ３１を消灯させて処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００７７】
すなわち、状態表示部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１が稼働中に、状態情報として走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数の情報を取得する。この状態情報は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数を超えている場合を状態情報♯０とし、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数以下の場合を状態情報♯１とする。
【００７８】
状態表示部３０のセレクタ３２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１が稼働中に状態情報♯０または♯１を取得すると、状態情報♯０または♯１に応じてスイッチ４２を接点４０または４１に切替える。この切替え状態は、キーＯＮ位置スイッチ２３が開放された後も保持される。
【００７９】
また、状態表示部３０は、温度センサ１９からの温度情報を常時取得し続けている。この温度情報は、エンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度未満である場合を温度情報♯０とし、エンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度以上である場合を温度情報♯１とする。
【００８０】
状態表示部３０のセレクタ３３は、温度情報♯０または♯１を取得すると、温度情報♯０または♯１に応じてスイッチ５２を接点５０または５１に切替える。この切替え動作は、キーＯＮ位置スイッチ２３の状態に関わらず常時行われる。
【００８１】
そして、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられたときに、セレクタ３２のスイッチ４２が接点４１側であり、且つセレクタ３３のスイッチ５２が接点５１側である場合に限り、状態表示ランプ３１が点灯する。
【００８２】
なお、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられてから状態表示ランプ３１が点灯するまでの時間は、補機バッテリ１６の電流が、補機バッテリ１６からキーＯＮ位置スイッチ２３を経て状態表示ランプ３１に到達するまでのごく短い時間であり、実質的には、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられると同時に状態表示ランプ３１が点灯すると考えてよい。
【００８３】
（本発明の第二の実施の形態に係る効果について）
エンジン１０の始動前の温度が所定温度以下でなく、且つ始動用電動機１５が所定期間以上不使用でないときには、その旨を表示する。これにより、キー操作を行う運転者が始動用電動機１５を使用しなくてもエンジン１０の始動が可能であることを瞬時に察知することができる。
【００８４】
これにより、走行用電動機１２によってエンジン１０の始動が可能であるにも関わらず始動用電動機１５がエンジン１０の始動に使用される機会を減らすことができる。
【００８５】
したがって、始動用電動機１５の寿命を伸長させることができる。また、キーを急操作する癖のある運転者に対し、状態表示ランプ３１が点灯することによって始動用電動機１５を使用しないよう注意を喚起することもできる。これによっても始動用電動機１５およびキースイッチそのものの寿命までも伸長させることができる。
【００８６】
（その他の実施の形態）
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまに変更が可能である。たとえば、図２のフローチャートのステップＳ３において、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数に着目することにより、一定期間、始動用電動機１５が使われなかったことを認識している。この連続回数の計数にはカウンタなどが使用される。
【００８７】
これに対し、始動用電動機１５が使われていない時間を計測することによって、一定期間、始動用電動機１５が使われなかったことを認識するようにしてもよい。この時間の計測にはタイマなどが使用される。
【００８８】
その他にも、たとえば、始動用電動機１５に流れた電力量を計測することによって、一定期間、始動用電動機１５が使われなかったことを認識するようにしてもよい。この時間の計測には積算電力計などが使用される。
【００８９】
あるいは、ＨＶ−ＥＣＵ２１などに時計やカレンダの機能を有する場合には、一日の最初の始動には必ず始動用電動機１５を用いる、または、数日間に１回は必ず始動用電動機１５を用いるというようにしてもよい。
【００９０】
また、前述したように、大電流用のＤＣ−ＤＣコンバータを備え、補機バッテリ１６を省略してバッテリ１８のみとしてもよい。あるいは、オルタネータ２５を省略してバッテリ１８から補機バッテリ１６に対して充電を行ってもよい。あるいは、オルタネータ２５を省略して走行用電動機１２が発電機として動作しているときに補機バッテリ１６も走行用電動機１２からの電力によって充電されるようにしてもよい。
【００９１】
上述の実施の形態では、セレクタ３３は補機バッテリ１６から常時電力を供給されているとして説明した。これは、キーＯＮ位置スイッチ２３が開放されていてもセレクタ３３は稼働しているようにするためである。よって、セレクタ３３が電力を供給され続けなくても（たとえば機械的なラッチ機構などにより）稼働を続けられるようなものであれば、補機バッテリ１６からの電力の供給を省略することができる。
【００９２】
また、セレクタ３２，３３は、説明を分り易くするために有接点スイッチのように図示して説明を行った。しかしながら実際には、無接点の記憶素子あるいはスイッチ素子を用いることが好ましい。ただし、前述のように、セレクタ３３については機械的なラッチ機構を備えた有接点スイッチであってもよい。
【００９３】
（プログラムの実施の形態）
また、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１は、所定のプログラムにより動作する汎用の情報処理装置（ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＤＳＰ(Digital Signal
Processor)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）など）によって構成されてもよい。例えば、汎用の情報処理装置は、メモリ、ＣＰＵ、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の機能が実現される。また、その他の機能（たとえば状態表示部３０のセレクタ３２，３３など）についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。
【００９４】
なお、汎用の情報処理装置が実行する制御プログラムは、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の出荷前に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶される制御プログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
【００９５】
また、制御プログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。
【００９６】
このように、汎用の情報処理装置とプログラムによってエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の機能を実現することにより、大量生産や仕様変更（または設計変更）に対して柔軟に対応可能となる。
【符号の説明】
【００９７】
１，１Ａ…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１２…走行用電動機、１５…始動用電動機、１９…温度センサ（制御手段の一部）、２０…エンジンＥＣＵ（制御手段の一部）、２１…ＨＶ−ＥＣＵ（制御手段の一部）、２４…リレー接点（制御手段の一部）、３０…状態表示部（表示手段の一部）、３１…状態表示ランプ（表示手段の一部）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、エンジンと電動機とが協働して走行するハイブリッド自動車では、エンジンを始動させる際に走行に用いる電動機（以下では、走行用電動機と呼ぶ）を使用している。その一方で、特許文献１，２，３のハイブリッド自動車では、エンジンの始動用に走行用電動機とは別の電動機（以下では、始動用電動機と呼ぶ）を併せて備えている。
【０００３】
なお、始動用電動機は、ハイブリッド自動車ではない自動車において、スタータモータとして使用されているものと同じであると考えてよい。
【０００４】
特許文献１，２のハイブリッド自動車では、走行用電動機によってエンジンを始動する際に、走行用電動機に供給される電力あるいは走行用電動機のみによるトルクでは不足する場合に始動用電動機を補助的に使用している。また、特許文献３のハイブリッド自動車では、運転者が始動スイッチを操作してエンジンを始動する際に、運転者による始動スイッチの操作が緩やかであり、走行用電動機による始動が行える状況が整ったと判断される場合には走行用電動機によってエンジンを始動し、運転者による始動スイッチの操作が急であり、走行用電動機による始動が行える状況が整わないと判断される場合には始動用電動機によってエンジンを始動している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−６４８７３号公報
【特許文献２】特開２００４−３３９９４３号公報
【特許文献３】特開２００７−２３７７７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１，２，３において、始動用電動機が使用される条件は、限定されている。すなわち、走行用電動機によるエンジンの始動が困難である場合にのみ始動用電動機が使われることになる。言い換えると、走行用電動機によるエンジンの始動に支障が無いときには、始動用電動機が使われることはないということである。
【０００７】
たとえば車両の急加速を一切行わない運転者（電力、トルクの不足無し）、あるいは、始動スイッチの急操作を一切行わない運転者が特許文献１，２，３のハイブリッド自動車を運転した場合、長期間にわたって始動用電動機が一切使われない場合も有り得る。
【０００８】
また、冬季の１〜２ヶ月間には、気温の著しい低下によってエンジンのオイルの粘度が増加する、あるいは、バッテリの容量が低下するなどして始動用電動機が使用される機会があるが、冬季以外の季節には、全く始動用電動機が使用されないといった状況も考えられる。
【０００９】
このような場合、始動用電動機の回転軸に固着が発生することが懸念される。すなわち、一般的に走行用電動機はブラシレスであり、たとえ長期間使用しなかったとしても回転軸に固着が発生するといったことはない。これに対し、始動用電動機はブラシを有し、長期間にわたって使用しないと回転軸とブラシとが固着する可能性がある。
【００１０】
回転軸とブラシとが固着する主な原因は、回転軸とブラシとが摩擦することによって発生する微小な金属粉が回転軸とブラシとの間に付着し、この金属粉がエンジンルーム内の水分または油分等を吸収することにより粘性を生じ、接着剤のような物性を有するようになることなどが考えられる。
【００１１】
従来、ハイブリッド自動車ではない自動車において、始動用電動機は、エンジン始動の際に必ず使用されていた。したがって、始動用電動機が長期間不使用となる状況は始動用電動機の設計上で考える必要がなかった事項である。これに対し、ハイブリッド自動車において補助的に始動用電動機を使用する状況が新たに発生したことによって、上述のような固着の問題が懸念されるようになった。
【００１２】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、始動用電動機の回転軸に固着が発生することを防止することができる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】
【００１３】
本発明のハイブリッド自動車は、エンジンと走行用電動機とが協働して走行し、走行用電動機はエンジンを始動可能なハイブリッド自動車において、電動機によるエンジンの始動が困難となるような所定の温度以下の状況においてエンジンを始動させるための始動用電動機を走行用電動機とは別に備え、始動用電動機が所定期間以上不使用であるときには、始動用電動機をエンジンの始動に用いる制御手段を備えるものである。
【００１４】
また、始動用スイッチの操作が所定時間未満で行われたときには、始動用電動機をエンジンの始動に用いることが好ましい。
【００１５】
さらに、エンジンの始動前の温度が所定の温度以下でなく、且つ始動用電動機が所定期間以上不使用でないときには、その旨を表示する表示手段を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、始動用電動機の回転軸に固着が発生することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るハイブリッド自動車の全体構成図である。
【図２】図１のハイブリッド自動車における主にＨＶ−ＥＣＵの動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第二の実施の形態に係るハイブリッド自動車の全体構成図である。
【図４】図３の状態表示部の構成図である。
【図５】図３の状態表示部の動作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】
【００１８】
（本発明の第一の実施の形態に係るハイブリッド自動車１の構成について）
本発明の第一の実施の形態に係るハイブリッド自動車１の構成について図１を参照して説明する。図１は、ハイブリッド自動車１の全体構成図である。
【００１９】
ハイブリッド自動車１は、図１に示すように、エンジン１０、クラッチ１１、走行用電動機１２、トランスミッション１３、車輪１４、始動用電動機１５、補機バッテリ１６、インバータ１７、バッテリ１８、温度センサ１９（制御手段の一部）、エンジンＥＣＵ(Electric Control Unit)２０（制御手段の一部）、ＨＶ(Hybrid
Vehicle)−ＥＣＵ２１（制御手段の一部）、キー始動位置スイッチ２２、キーＯＮ位置スイッチ２３、リレー接点２４（制御手段の一部）、オルタネータ（発電機）２５によって構成されている。
【００２０】
エンジン１０は、ガソリンまたは軽油によって駆動する内燃機関である。
【００２１】
クラッチ１１は、エンジン１０の出力を走行用電動機１２、トランスミッション１３を介して車輪１４に伝達するものである。
【００２２】
走行用電動機１２は、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させるものである。また、走行用電動機１２がエンジン１０によって駆動されている期間、あるいは、ハイブリッド自動車１が下り坂を走行中などで無動力で走行している期間においては、走行用電動機１２がバッテリ１８に電力を供給する発電機として機能する。
【００２３】
トランスミッション１３は、変速機構（不図示）およびトルクコンバータ機構（不図示）などを備え、エンジン１０の出力および／または走行用電動機１２の出力を車輪１４に伝達するものである。なお、トランスミッション１３がマニュアル仕様の場合は、運転者の操作に従う変速機構（不図示）とクラッチ機構（不図示）を備える。
【００２４】
車輪１４は、ハイブリッド自動車１が路面を走行する際の駆動輪である。
【００２５】
始動用電動機１５は、始動前のエンジン１０の温度が所定の温度（たとえば−４０℃〜−４５℃）以下であって走行用電動機１２によるエンジン１０の始動が困難となる状況下においてエンジン１０を始動させるために設けられた寒冷地仕様の電動機である。走行用電動機１２と比較すると、エンジン１０の始動時のようにごく短い時間においては、走行用電動機１２よりも大きなトルクを発揮することができる。また、走行用電動機１２がブラシレスであるのに対し、始動用電動機１５は、ブラシを有する。なお、エンジン１０の温度の情報を得るには、エンジンルームの気温またはエンジン１０を構成する部材の温度を直接計測する以外にも、たとえばエンジンオイルの油温または冷却水の水温を計測することによって得ることができる。
【００２６】
また、図１ではエンジン１０と始動用電動機１５とを一体化して図示したが、エンジン１０と始動用電動機１５との間には、図示しないクラッチ機構を有し、キー始動位置スイッチ２２が閉じられたときにだけ、図示しないクラッチ機構によってエンジン１０と始動用電動機１５とが機械的に接続される。なお、このような機構は、従来から一般の自動車に適用されている機構である。
【００２７】
補機バッテリ１６は、始動用電動機１５、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１のために設けられたバッテリである。補機バッテリ１６は、たとえば１２ボルトまたは２４ボルトの鉛蓄電池である。
【００２８】
一般的に、走行用電動機１２のためのバッテリ１８は、数百ボルトの高電圧を出力する。これに対し、始動用電動機１５は、（直流）１２ボルトまたは（直流）２４ボルトで動作する。したがって、バッテリ１８によって始動用電動機１５を動作させるためにはＤＣ−ＤＣコンバータ（直流電圧変換器）を用いる必要がある。しかしながら始動用電動機１５は大電流を必要とする。したがって大電流用のＤＣ−ＤＣコンバータは高価であるため大電流用のＤＣ−ＤＣコンバータと比較して安価な補機バッテリ１６を用いることが好ましい。
【００２９】
また、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１についても（直流）１２ボルトまたは（直流）２４ボルトで稼働する。このため、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の電源についても補機バッテリ１６の直流電圧を用いることが好ましい。
【００３０】
また、始動用電動機１５は、上述のように、寒冷地仕様であるため、始動用電動機１５のための補機バッテリ１６についても寒冷地仕様とすることが好ましい。
【００３１】
インバータ１７は、交流電動機である走行用電動機１２に対し、バッテリ１８の直流電力を交流電力に変換して供給するものである。また、走行用電動機１２が発電機として動作しているときには、バッテリ１８に直流電力を供給するための整流器としての役割も果たす。
【００３２】
バッテリ１８は、走行用電動機１２に電力を供給するものである。上述したように、走行用電動機１２が発電機として動作しているときには、走行用電動機１２が発電する電力によってバッテリ１８の充電が行われる。
【００３３】
温度センサ１９は、エンジン１０の温度を測定するためのセンサであり、検出出力はＨＶ−ＥＣＵ２１に取り込まれる。
【００３４】
エンジンＥＣＵ２０は、エンジン１０およびリレー接点２４を制御するためのコンピュータ装置である。
【００３５】
ＨＶ−ＥＣＵ２１は、クラッチ１１およびインバータ１７を制御すると共に、エンジンＥＣＵ２０と連携してエンジン１０の制御にも関わるコンピュータ装置である。
【００３６】
キー始動位置スイッチ２２は、運転者のキー操作によって補機バッテリ１６からの電力を始動用電動機１５に供給するスイッチである。一般的にはスタートスイッチと呼ばれている。
【００３７】
キーＯＮ位置スイッチ２３は、運転者がキー操作を行ったことをエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１が検出するためのものである。すなわち、運転者がキー操作を行うと、まず、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられる。続けて運転者がキー操作を行うことによってキー始動位置スイッチ２２が閉じられる。
【００３８】
リレー接点２４は、エンジンＥＣＵ２０によって制御されるリレーの接点であり、非制御時には導通状態を保つスイッチ機構（ノーマルクローズスイッチ）を有する。
【００３９】
オルタネータ２５は、補機バッテリ１６を充電するための発電機であり、エンジン１０の稼働中に、エンジン１０の動力によって発電を行う。オルタネータ２５は、従来から一般の自動車に適用されているものである。
【００４０】
（ハイブリッド自動車１の動作について）
次に、ハイブリッド自動車１の動作について図２のフローチャートを参照して説明する。図２は、主にＨＶ−ＥＣＵ２１の動作を示すフローチャートである。
【００４１】
ＳＴＡＲＴ：ハイブリッド自動車１に運転者が搭乗し、キーを所定のキー穴に差し込むとステップＳ１の処理へ移行する。なお、この時点では、未だＨＶ−ＥＣＵ２１は起動していない。
【００４２】
ステップＳ１：運転者の操作によりキーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられるとステップＳ２の処理へ移行する。
【００４３】
ステップＳ２：ステップＳ１でキーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられたことによりＨＶ−ＥＣＵ２１が立ち上がっていれば（ステップＳ２でＹｅｓ）、ステップＳ３の処理へ移行する。一方、ステップＳ１でキーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられたが未だＨＶ−ＥＣＵ２１が立ち上がっていなければ（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ７の処理へ移行する。
【００４４】
ステップＳ３：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数以下か否かを判断する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数以下である場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、ステップＳ４の処理へ移行する。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数を超えようとしている場合（ステップＳ３でＮｏ）、ステップＳ９の処理へ移行する。
【００４５】
ステップＳ４：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度以上か否かを判断する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度以上である場合（ステップＳ４でＹｅｓ）、ステップＳ５の処理へ移行する。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度未満の場合（ステップＳ４でＮｏ）、ステップＳ８の処理へ移行する。
【００４６】
ステップＳ５：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられたか否かを判断する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられた場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、ステップＳ６の処理へ移行する。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられていない場合（ステップＳ５でＮｏ）、ステップＳ５の処理を繰り返し実行する。
【００４７】
ステップＳ６：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、エンジンＥＣＵ２０に対してリレー接点２４の開放を指示すると共に、走行用電動機１２によるエンジン１０の始動を実行して処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００４８】
ステップＳ７：キー始動位置スイッチ２２が閉じられた場合（ステップＳ７でＹｅｓ）、ステップＳ９の処理へ移行する。一方、キー始動位置スイッチ２２が閉じられていない場合（ステップＳ７でＮｏ）、ステップＳ２の処理へ戻る。
【００４９】
ステップＳ８：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられたか否かを判断する。すなわち、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられた場合（ステップＳ８でＹｅｓ）、ステップＳ９の処理へ移行する。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、キー始動位置スイッチ２２が閉じられていない場合（ステップＳ８でＮｏ）、ステップＳ８の処理を繰り返し実行する。
【００５０】
ステップＳ９：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、エンジンＥＣＵ２０に対してリレー接点２４の開放の指示を行わないと共に、走行用電動機１２によるエンジン１０の始動は行わない。これにより、エンジン１０は、始動用電動機１５によって始動され、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、ステップＳ１０の処理へ移行する。
【００５１】
ステップＳ１０：ＨＶ−ＥＣＵ２１は、走行用電動機１２によるエンジン１０の始動連続回数をクリアして処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００５２】
すなわち、運転者がハイブリッド自動車１に搭乗し、キーを所定のキー穴に指し込み、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられるとエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１が起動を開始する。
【００５３】
このときに、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１は、それぞれコンピュータ装置であるため、立ち上がりには若干の時間（たとえば約０．５秒）を要する。
【００５４】
ここで、運転者がエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の立ち上がりを待つことなく、一気に、キー始動位置スイッチ２２を閉じる急操作を行った場合、直ちに始動用電動機１５によりエンジン１０の始動が実行される。また、これにより、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、走行用電動機１２によりエンジン１０の始動を行った連続回数をクリア（“０”に戻す）する。
【００５５】
また、運転者がキーＯＮ位置スイッチ２３を閉じた後、若干の時間を経た後に、キー始動位置スイッチ２２を閉じた場合、既にエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１は立ち上がっている。
【００５６】
このときに、ＨＶ−ＥＣＵ２１は、過去における走行用電動機１２を用いたエンジン１０の始動の連続回数が規定回数以下であり、且つエンジン１０の温度が走行用電動機１２を用いた始動が可能な温度以上であれば、リレー接点２４を開放することにより始動用電動機１５によるエンジン１０の始動を禁止し、走行用電動機１２によってエンジン１０の始動を実行する。
【００５７】
（本発明の第一の実施の形態に係る効果について）
始動用電動機１５が所定期間以上不使用であるときには、始動用電動機１５をエンジン１０の始動に用いる。これにより、始動用電動機１５が長期間使用されないことに起因する始動用電動機１５の回転軸の固着を防止することができる。
【００５８】
また、始動用電動機１５が所定期間以上不使用でなくてもエンジン１０の始動前の温度が所定温度以下であるときには、始動用電動機１５をエンジン１０の始動に用いる。これにより、走行用電動機１２によってはエンジン１０の始動が困難となる極寒地においてもエンジン１０の始動を良好に行うことができる。
【００５９】
また、キー始動位置スイッチ２２の操作が所定時間未満（すなわちエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の立ち上がりに要する時間未満）で行われたときには、始動用電動機１５をエンジン１０の始動に用いる。これにより、急なキー操作によってエンジン１０を始動する癖のある運転者にとっては、自分のキー操作に対する実際のエンジン１０の始動開始に時間差が無いため、不快感を覚えることがない。
【００６０】
（本発明の第二の実施の形態に係るハイブリッド自動車１Ａの構成について）
次に、本発明の第二の実施の形態に係るハイブリッド自動車１Ａの構成について図３および図４を参照して説明する。図３は、ハイブリッド自動車１Ａの全体構成図である。図４は、状態表示装置３０の構成図である。ハイブリッド自動車１Ａは、ハイブリッド自動車１とは一部が異なる。以下では、第一の実施の形態と同一または同種の部材は同一または同一系の符号を用いて説明し、その説明を省略または簡略化し、かつ異なる部材について主として説明する。
【００６１】
ハイブリッド自動車１Ａは、状態表示部３０（表示手段の一部）および状態表示ランプ３１（表示手段の一部）を備える。状態表示部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から状態情報として走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数を取得する。また、状態表示部３０は、温度センサ１９からエンジン１０の温度情報を取得する。
【００６２】
なお、温度センサ１９は、ハイブリッド自動車１ＡのキーＯＮ位置スイッチ２３が開放された後も温度情報を検出し続けることができる。たとえば温度センサ１９は、電源を必要としないセンサを用いる。あるいは温度センサ１９は、補機バッテリ１６から常時電力を供給されている。
【００６３】
状態表示部３０は、図４に示すように、セレクタ３２，３３を備えている。セレクタ３２，３３は、それぞれ接点４０，４１，５０，５１およびスイッチ４２，５２を備えている。
【００６４】
セレクタ３２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から状態情報♯０を取得した場合、スイッチ４２を接点４０側に切替える。また、セレクタ３２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から状態情報♯１を取得した場合、スイッチ４２を接点４１側に切替える。
【００６５】
同様に、セレクタ３３は、温度センサ１９から温度情報♯０を取得した場合、スイッチ５２を接点５０側に切替える。また、セレクタ３３は、温度センサ１９から温度情報♯１を取得した場合、スイッチ５２を接点５１側に切替える。また、セレクタ３３は、補機バッテリ１６から常時電力を供給されており、キーＯＮ位置スイッチ２３が開放された後も稼働を継続する。すなわち、上述したように、温度センサ１９もキーＯＮ位置スイッチ２３が開放された後も温度を検出し続けられるので、ハイブリッド自動車１Ａが休止中であっても温度センサ１９およびセレクタ３３は稼働し続けることができる。
【００６６】
たとえばＨＶ−ＥＣＵ２１の状態情報♯０は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数以下であるという情報である。一方、ＨＶ−ＥＣＵ２１の状態情報♯１は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数を超えているという情報である。
【００６７】
たとえば温度センサ１９の温度情報♯０は、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度未満であるという情報である。一方、温度センサ１９の温度情報♯１は、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度以上であるという情報である。
【００６８】
セレクタ３２のスイッチ４２が接点４１側に切替わっており、且つセレクタ３３のスイッチ５２が接点５１側に切替わっているときに、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられると状態表示ランプ３１が点灯する。
【００６９】
また、セレクタ３２におけるスイッチ４２の切替え状態は、キーＯＮ位置スイッチ２３が開放された後にも保持されている。
【００７０】
（ハイブリッド自動車１Ａの動作について）
次に、ハイブリッド自動車１Ａの動作について図５のフローチャートを参照して説明する。図５は、主に状態表示部３０の動作を示すフローチャートである。なお、第一の実施の形態で説明した図２のフローチャートの処理についても図５のフローチャートの処理と並行して実行されている。
【００７１】
ＳＴＡＲＴ：ハイブリッド自動車１に運転者が搭乗し、キーを所定のキー穴に差し込むとステップＳ１１の処理へ移行する。
【００７２】
ステップＳ１１：運転者の操作によりキーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられるとステップＳ１２の処理へ移行する。
【００７３】
ステップＳ１２：状態表示部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から取得した状態情報に基づきセレクタ３２のスイッチ４２が状態情報♯１側（接点４１側）に切替えられているか否かを判断する。上述したように、状態情報♯１とは、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数以下であるという情報である。すなわち、状態表示部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から取得した状態情報に基づきセレクタ３２のスイッチ４２が状態情報♯１側（接点４１側）に切替えられている場合（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ステップＳ１３の処理へ移行する。一方、状態表示部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１から取得した状態情報に基づきセレクタ３２のスイッチ４２が状態情報♯１側（接点４１側）に切替えられていない場合（ステップＳ１２でＮｏ）、ステップＳ１５の処理へ移行する。
【００７４】
ステップＳ１３：状態表示部３０は、温度センサ１９から取得した温度情報に基づきセレクタ３３のスイッチ５２が温度情報♯１側（接点５１側）に切替えられているか否かを判断する。上述したように、温度情報♯１とは、温度センサ１９が検出するエンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度以上であるという情報である。すなわち、状態表示部３０は、温度センサ１９から取得した温度情報に基づきセレクタ３３のスイッチ５２が温度情報♯１側（接点５１側）に切替えられている場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ステップＳ１４の処理へ移行する。一方、状態表示部３０は、温度センサ１９から取得した温度情報に基づきセレクタ３３のスイッチ５２が温度情報♯１側（接点５１側）に切替えられていない場合（ステップＳ１３でＮｏ）、ステップＳ１５の処理へ移行する。
【００７５】
ステップＳ１４：状態表示部３０は、状態表示ランプ３１を点灯させて処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００７６】
ステップＳ１５：状態表示部３０は、状態表示ランプ３１を消灯させて処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００７７】
すなわち、状態表示部３０は、ＨＶ−ＥＣＵ２１が稼働中に、状態情報として走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数の情報を取得する。この状態情報は、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数を超えている場合を状態情報♯０とし、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数が規定回数以下の場合を状態情報♯１とする。
【００７８】
状態表示部３０のセレクタ３２は、ＨＶ−ＥＣＵ２１が稼働中に状態情報♯０または♯１を取得すると、状態情報♯０または♯１に応じてスイッチ４２を接点４０または４１に切替える。この切替え状態は、キーＯＮ位置スイッチ２３が開放された後も保持される。
【００７９】
また、状態表示部３０は、温度センサ１９からの温度情報を常時取得し続けている。この温度情報は、エンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度未満である場合を温度情報♯０とし、エンジン１０の温度が走行用電動機１２によるエンジン１０の始動可能温度以上である場合を温度情報♯１とする。
【００８０】
状態表示部３０のセレクタ３３は、温度情報♯０または♯１を取得すると、温度情報♯０または♯１に応じてスイッチ５２を接点５０または５１に切替える。この切替え動作は、キーＯＮ位置スイッチ２３の状態に関わらず常時行われる。
【００８１】
そして、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられたときに、セレクタ３２のスイッチ４２が接点４１側であり、且つセレクタ３３のスイッチ５２が接点５１側である場合に限り、状態表示ランプ３１が点灯する。
【００８２】
なお、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられてから状態表示ランプ３１が点灯するまでの時間は、補機バッテリ１６の電流が、補機バッテリ１６からキーＯＮ位置スイッチ２３を経て状態表示ランプ３１に到達するまでのごく短い時間であり、実質的には、キーＯＮ位置スイッチ２３が閉じられると同時に状態表示ランプ３１が点灯すると考えてよい。
【００８３】
（本発明の第二の実施の形態に係る効果について）
エンジン１０の始動前の温度が所定温度以下でなく、且つ始動用電動機１５が所定期間以上不使用でないときには、その旨を表示する。これにより、キー操作を行う運転者が始動用電動機１５を使用しなくてもエンジン１０の始動が可能であることを瞬時に察知することができる。
【００８４】
これにより、走行用電動機１２によってエンジン１０の始動が可能であるにも関わらず始動用電動機１５がエンジン１０の始動に使用される機会を減らすことができる。
【００８５】
したがって、始動用電動機１５の寿命を伸長させることができる。また、キーを急操作する癖のある運転者に対し、状態表示ランプ３１が点灯することによって始動用電動機１５を使用しないよう注意を喚起することもできる。これによっても始動用電動機１５およびキースイッチそのものの寿命までも伸長させることができる。
【００８６】
（その他の実施の形態）
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまに変更が可能である。たとえば、図２のフローチャートのステップＳ３において、走行用電動機１２がエンジン１０を始動した連続回数に着目することにより、一定期間、始動用電動機１５が使われなかったことを認識している。この連続回数の計数にはカウンタなどが使用される。
【００８７】
これに対し、始動用電動機１５が使われていない時間を計測することによって、一定期間、始動用電動機１５が使われなかったことを認識するようにしてもよい。この時間の計測にはタイマなどが使用される。
【００８８】
その他にも、たとえば、始動用電動機１５に流れた電力量を計測することによって、一定期間、始動用電動機１５が使われなかったことを認識するようにしてもよい。この時間の計測には積算電力計などが使用される。
【００８９】
あるいは、ＨＶ−ＥＣＵ２１などに時計やカレンダの機能を有する場合には、一日の最初の始動には必ず始動用電動機１５を用いる、または、数日間に１回は必ず始動用電動機１５を用いるというようにしてもよい。
【００９０】
また、前述したように、大電流用のＤＣ−ＤＣコンバータを備え、補機バッテリ１６を省略してバッテリ１８のみとしてもよい。あるいは、オルタネータ２５を省略してバッテリ１８から補機バッテリ１６に対して充電を行ってもよい。あるいは、オルタネータ２５を省略して走行用電動機１２が発電機として動作しているときに補機バッテリ１６も走行用電動機１２からの電力によって充電されるようにしてもよい。
【００９１】
上述の実施の形態では、セレクタ３３は補機バッテリ１６から常時電力を供給されているとして説明した。これは、キーＯＮ位置スイッチ２３が開放されていてもセレクタ３３は稼働しているようにするためである。よって、セレクタ３３が電力を供給され続けなくても（たとえば機械的なラッチ機構などにより）稼働を続けられるようなものであれば、補機バッテリ１６からの電力の供給を省略することができる。
【００９２】
また、セレクタ３２，３３は、説明を分り易くするために有接点スイッチのように図示して説明を行った。しかしながら実際には、無接点の記憶素子あるいはスイッチ素子を用いることが好ましい。ただし、前述のように、セレクタ３３については機械的なラッチ機構を備えた有接点スイッチであってもよい。
【００９３】
（プログラムの実施の形態）
また、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１は、所定のプログラムにより動作する汎用の情報処理装置（ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＤＳＰ(Digital Signal
Processor)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）など）によって構成されてもよい。例えば、汎用の情報処理装置は、メモリ、ＣＰＵ、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の機能が実現される。また、その他の機能（たとえば状態表示部３０のセレクタ３２，３３など）についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。
【００９４】
なお、汎用の情報処理装置が実行する制御プログラムは、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の出荷前に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。エンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶される制御プログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
【００９５】
また、制御プログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。
【００９６】
このように、汎用の情報処理装置とプログラムによってエンジンＥＣＵ２０およびＨＶ−ＥＣＵ２１の機能を実現することにより、大量生産や仕様変更（または設計変更）に対して柔軟に対応可能となる。
【符号の説明】
【００９７】
１，１Ａ…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１２…走行用電動機、１５…始動用電動機、１９…温度センサ（制御手段の一部）、２０…エンジンＥＣＵ（制御手段の一部）、２１…ＨＶ−ＥＣＵ（制御手段の一部）、２４…リレー接点（制御手段の一部）、３０…状態表示部（表示手段の一部）、３１…状態表示ランプ（表示手段の一部）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと電動機とが協働して走行し、上記電動機は上記エンジンを始動可能なハイブリッド自動車において、
上記電動機による上記エンジンの始動が困難となるような所定の温度以下の状況において上記エンジンを始動させるための始動用電動機を上記電動機とは別に備え、
上記電動機で上記エンジンを始動可能であっても上記始動用電動機が所定期間以上不使用であるときには、上記始動用電動機を上記エンジンの始動に用いる制御手段を備える、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
始動用スイッチの操作が所定時間未満で行われたときには、前記始動用電動機を前記エンジンの始動に用いる、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記エンジンの始動前の温度が前記所定の温度以下でなく、且つ前記始動用電動機が所定期間以上不使用でないときには、その旨を表示する表示手段を備える、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項１】
エンジンと電動機とが協働して走行し、上記電動機は上記エンジンを始動可能なハイブリッド自動車において、
上記電動機による上記エンジンの始動が困難となるような所定の温度以下の状況において上記エンジンを始動させるための始動用電動機を上記電動機とは別に備え、
上記電動機で上記エンジンを始動可能であっても上記始動用電動機が所定期間以上不使用であるときには、上記始動用電動機を上記エンジンの始動に用いる制御手段を備える、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
始動用スイッチの操作が所定時間未満で行われたときには、前記始動用電動機を前記エンジンの始動に用いる、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記エンジンの始動前の温度が前記所定の温度以下でなく、且つ前記始動用電動機が所定期間以上不使用でないときには、その旨を表示する表示手段を備える、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−５７１３５（Ｐ２０１１−５７１３５Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１０６９５（Ｐ２００９−２１０６９５）
【出願日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１１日（２００９．９．１１）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
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