(57)【要約】  プラグインハイブリッド車は、エンジンと、エンジンの出力軸に連結されるモータジェネレータと、点火およびエンジンへの燃料の供給を停止した後、エンジンの冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、モータジェネレータを駆動することによってエンジンの出力軸を回転させるＥＣＵとを備える。
2012086021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１００）と、
前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）に連結される電動モータ（１１０）と、
点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止した後、前記内燃機関（１００）の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、前記電動モータ（１１０）を駆動することによって前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）を回転させる制御ユニット（１７０）とを備える、車両。
【請求項２】
前記制御ユニット（１７０）は、
第１のモードと、前記第１のモードに比べて前記内燃機関（１００）の運転の機会が制限される第２のモードとのうちのいずれかのモードで前記内燃機関（１００）を制御し、
前記第２のモードにおいて、点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給が停止した後、前記内燃機関（１００）の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、前記電動モータ（１１０）を駆動することによって前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）を回転させる、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御ユニット（１７０）は、
運転者の操作に応じて前記車両のパラメータを定め、
前記第１のモードにおいて、前記パラメータが予め定められた第１の値よりも小さいと点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止し、前記パラメータが前記第１の値以上であると前記エンジンを駆動し、
前記第２のモードにおいて、前記パラメータが前記第１の値よりも大きい第２の値よりも小さいと点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止し、前記パラメータが前記第２の値以上であると前記エンジンを駆動する、請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記パラメータは、パワーである、請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記制御ユニット（１７０）は、蓄電装置（１５０）の残存容量がしきい値以下である場合、前記第１のモードで前記内燃機関（１００）を制御し、前記蓄電装置（１５０）の残存容量が前記しきい値より大きい場合、前記第２のモードで前記内燃機関（１００）を制御する、請求項２に記載の車両。
【請求項６】
内燃機関（１００）と、前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）に連結される電動モータ（１１０）とが搭載された車両の制御方法であって、
点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止するステップと、
点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止した後、前記内燃機関（１００）の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、前記電動モータ（１１０）を駆動することによって前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）を回転させるステップとを備える、車両の制御方法。
【請求項７】
内燃機関（１００）と、前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）に連結される電動モータ（１１０）とが搭載された車両の制御装置であって、
点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止するための手段と、
点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止した後、前記内燃機関（１００）の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、前記電動モータ（１１０）を駆動することによって前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）を回転させるための手段とを備える、車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両、車両の制御方法および車両の制御装置に関し、特に、点火および内燃機関への燃料供給を停止した後に、内燃機関の出力軸を電動モータにより回転させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンおよびモータを駆動源として搭載したハイブリッド車が知られている。ハイブリッド車には、モータに供給する電力を蓄えるバッテリなどの蓄電装置が搭載されている。バッテリには、エンジンによって駆動される発電機が発電した電力および車両の減速時にモータを用いて回生された電力などが充電される。【０００３】
このようなハイブリッド車は、エンジンおよびモータのいずれか一方もしくは両方を、車両の運転状態などに応じて駆動源として用いることによって走行可能である。したがって、たとえばアクセル開度が小さい場合などには、エンジンが停止し、モータのみを駆動源として用いて走行することが可能である。一方、急な加速が必要な場合には、所望の加速度を得るためにエンジンが駆動される。【０００４】
エンジンが停止し、モータのみを駆動源として用いた走行状態では、排気ガスが排出されないため、環境に与える負荷が小さい。しかしながら、上述したように、ハイブリッド車においては、エンジンの停止と始動とが繰り返され得る。その結果、エンジンの暖機が完了する前にエンジンが停止され得る。そのため、暖機が完了しない状態で頻繁にエンジンが再始動され得る。周知のように、暖機が完了していない状態でエンジンを始動した場合には、比較的多くのＨＣまたはＣＯが排出され得る。【０００５】
このような課題を解決すべく、特開２００２−２５６９１９号公報（特許文献１）、特開２００２−１８８４８１号公報（特許文献２）、特開２０１０−７５３２号公報（特許文献３）は、エンジンの停止時にエンジンを電動モータまたはスタータモータによりモータリングすることによって、排気管等を掃気することを開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２５６９１９号公報
【特許文献２】特開２００２−１８８４８１号公報
【特許文献３】特開２０１０−７５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、電動モータまたはスタータモータにより内燃機関（エンジン）をモータリングすると、バッテリ等に蓄えられた電力が消費される。そのため、走行のために用いられる電力が減少し得る。【０００８】
本発明は、内燃機関をモータリングするために消費される電力を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
車両は、内燃機関と、内燃機関の出力軸に連結される電動モータと、点火および内燃機関への燃料の供給を停止した後、内燃機関の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、電動モータを駆動することによって内燃機関の出力軸を回転させる制御ユニットとを備える。【００１０】
内燃機関と、内燃機関の出力軸に連結される電動モータとが搭載された車両の制御方法は、点火および内燃機関への燃料の供給を停止するステップと、点火および内燃機関への燃料の供給を停止した後、内燃機関の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、電動モータを駆動することによって内燃機関の出力軸を回転させるステップとを備える。【００１１】
内燃機関と、内燃機関の出力軸に連結される電動モータとが搭載された車両の制御装置は、点火および内燃機関への燃料の供給を停止するための手段と、点火および内燃機関への燃料の供給を停止した後、内燃機関の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、電動モータを駆動することによって内燃機関の出力軸を回転させるための手段とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
点火および内燃機関への燃料の供給を停止した後、内燃機関の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、内燃機関の燃焼室内等を掃気するために、内燃機関の出力軸が電動モータによって回転される。したがって、内燃機関の暖機が完了していれば、電動モータは駆動されない。そのため、電動モータの不必要な駆動が制限される。その結果、内燃機関をモータリングするために消費される電力が低減され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】プラグインハイブリッド車を示す概略構成図である。
【図２】エンジンを示す概略構成図である。
【図３】動力分割機構の共線図を示す図（その１）である。
【図４】動力分割機構の共線図を示す図（その２）である。
【図５】動力分割機構の共線図を示す図（その３）である。
【図６】プラグインハイブリッド車の電気システムを示す図（その１）である。
【図７】プラグインハイブリッド車の電気システムを示す図（その２）である。
【図８】ＣＳモードが選択される領域およびＣＤモードが選択される領域を示す図である。
【図９】エンジンが駆動する期間を示す図である。
【図１０】エンジン回転数を示すタイミングチャートである。
【図１１】ＥＣＵが実行する処理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】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１５】
図１を参照して、プラグインハイブリッド車には、エンジン１００と、第１モータジェネレータ１１０と、第２モータジェネレータ１２０と、動力分割機構１３０と、減速機１４０と、バッテリ１５０とが搭載される。なお、以下の説明においては一例としてプラグインハイブリッド車について説明するが、プラグインハイブリッド車の代わりに、外部の電源からの充電機能を有さないハイブリッド車を用いてもよい。
【００１６】
エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０、第２モータジェネレータ１２０、バッテリ１５０は、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１７０により制御される。ＥＣＵ１７０は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。
【００１７】
この車両は、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力により走行する。すなわち、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちのいずれか一方もしくは両方が、運転状態に応じて駆動源として自動的に選択される。
【００１８】
たとえばアクセル開度が小さい場合および車速が低い場合などには、第２モータジェネレータ１２０のみを駆動源としてプラグインハイブリッド車が走行する。この場合、エンジン１００が停止される。ただし、発電などのためにエンジン１００が駆動する場合がある。
【００１９】
また、アクセル開度が大きい場合、車速が高い場合、バッテリ１５０の残存容量（ＳＯＣ：State  Of  Charge）が小さい場合などには、エンジン１００が駆動される。この場合、エンジン１００のみ、もしくはエンジン１００および第２モータジェネレータ１２０の両方を駆動源としてプラグインハイブリッド車が走行する。
【００２０】
さらに、この車両は、ＣＳ（Charge  Sustaining）モードとＣＤ（Charge  Depleting）モードとをたとえば自動で切替えて走行する。なお、ＣＳモードとＣＤモードとを手動で切替えるようにしてもよい。
【００２１】
ＣＳモードでは、バッテリ１５０に蓄えられた電力を所定の目標値に維持しながら、プラグインハイブリッド車が走行する。
【００２２】
ＣＤモードでは、走行用としてバッテリ１５０に蓄えられた電力を維持せず、電力を用いて、主に第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみでプラグインハイブリッド車が走行する。ただし、ＣＤモードでは、アクセル開度が高い場合および車速が高い場合などには、駆動力を補うためにエンジン１００が駆動され得る。
【００２３】
ＣＳモードは、ＨＶモードと記載される場合もある。同様に、ＣＤモードは、ＥＶモードと記載される場合もある。なお、ＣＳモードおよびＣＤモードについては後でさらに説明する。
【００２４】
エンジン１００は、内燃機関である。燃料と空気の混合気が燃焼室内で燃焼することよって、出力軸であるクランクシャフトが回転する。エンジン１００から排出される排気ガスは、触媒１０２によって浄化された後、車外に排出される。触媒１０２は、特定の温度まで暖機されることによって浄化作用を発揮する。触媒１０２の暖機は、排気ガスの熱を利用して行なわれる。触媒１０２は、たとえば三元触媒である。
【００２５】
排気ガスから、エンジン１００の空燃比が空燃比センサ１０４により検出される。また、エンジン１００の冷却水の温度は、温度センサ１０６により検出される。空燃比センサ１０４の出力および温度センサ１０６の出力は、ＥＣＵ１７０に入力される。
【００２６】
図２を参照して、エンジン１００においては、吸気弁（図示せず）、排気弁（図示せず）、ピストン、点火プラグ（図示せず）およびインジェクタ（図示せず）が各気筒に設けられる。各ピストンは、出力軸１０８であるクランクシャフトにコンロッドを介して連結される。したがって、クランクシャフトが回転することにより、各ピストンが上下に動く。燃料はインジェクタから各気筒に噴射される。
【００２７】
吸気弁が開かれ、排気弁が閉じられた状態でピストンが下降すると、吸気弁から空気が吸入される（吸気行程）。吸気弁および排気弁が閉じられた状態でピストンが上昇することにより、空気が圧縮される（圧縮行程）。点火プラグなどを用いて空気と燃料との混合気に点火されると、空気と燃料との混合気が燃焼し、膨張する。その結果、ピストンが下降する（燃焼行程または膨張行程）。その結果、クランクシャフトが回転せしめられる。その後、排気弁が開き、ピストンが上昇すると、排気が排出される（排気行程）。各気筒には、予め定められた順序で点火される。
【００２８】
エンジン１００の回転速度（角速度）は、回転速度センサ（クランクポジションセンサ）１７４により検出され、検出結果を表す信号がＥＣＵ１７０に送信される。周知の通り、エンジン１００の回転速度から、エンジン回転数ＮＥ、すなわち１分当たりの出力軸１０８の回転数が算出される。
【００２９】
図１に戻って、エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０は、動力分割機構１３０を介して接続されている。エンジン１００が発生する動力は、動力分割機構１３０により、２経路に分割される。一方は減速機１４０を介して前輪１６０を駆動する経路である。もう一方は、第１モータジェネレータ１１０を駆動させて発電する経路である。
【００３０】
第１モータジェネレータ１１０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第１モータジェネレータ１１０は、動力分割機構１３０により分割されたエンジン１００の動力により発電する。第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、車両の走行状態や、バッテリ１５０の残存容量の状態に応じて使い分けられる。たとえば、通常走行時では、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力はそのまま第２モータジェネレータ１２０を駆動させる電力となる。一方、バッテリ１５０のＳＯＣが予め定められた値よりも低い場合、第１モータジェネレータ１１０により発電された電力は、後述するインバータにより交流から直流に変換される。その後、後述するコンバータにより電圧が調整されてバッテリ１５０に蓄えられる。
【００３１】
第１モータジェネレータ１１０が発電機として作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は負のトルクを発生している。ここで、負のトルクとは、エンジン１００の負荷となるようなトルクをいう。第１モータジェネレータ１１０が電力の供給を受けてモータとして作用している場合、第１モータジェネレータ１１０は正のトルクを発生する。ここで、正のトルクとは、エンジン１００の負荷とならないようなトルク、すなわち、エンジン１００の回転をアシストするようなトルクをいう。なお、第２モータジェネレータ１２０についても同様である。
【００３２】
第２モータジェネレータ１２０は、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを備える、三相交流回転電機である。第２モータジェネレータ１２０は、バッテリ１５０に蓄えられた電力および第１モータジェネレータ１１０により発電された電力のうちの少なくともいずれかの電力により駆動する。
【００３３】
第２モータジェネレータ１２０の駆動力は、減速機１４０を介して前輪１６０に伝えられる。これにより、第２モータジェネレータ１２０はエンジン１００をアシストしたり、第２モータジェネレータ１２０からの駆動力により車両を走行させたりする。なお、前輪１６０の代わりにもしくは加えて後輪を駆動するようにしてもよい。
【００３４】
プラグインハイブリッド車の回生制動時には、減速機１４０を介して前輪１６０により第２モータジェネレータ１２０が駆動され、第２モータジェネレータ１２０が発電機として作動する。これにより第２モータジェネレータ１２０は、制動エネルギを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。第２モータジェネレータ１２０により発電された電力は、バッテリ１５０に蓄えられる。
【００３５】
動力分割機構１３０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤが自転可能であるように支持する。サンギヤは第１モータジェネレータ１１０の回転軸に連結される。キャリアはエンジン１００のクランクシャフトに連結される。リングギヤは第２モータジェネレータ１２０の回転軸および減速機１４０に連結される。
【００３６】
エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０が、遊星歯車からなる動力分割機構１３０を介して連結されることで、エンジン１００、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０の回転数は、図３で示すように、共線図において直線で結ばれる関係になる。
【００３７】
したがって、本実施の形態においては、エンジン１００における点火および燃料供給（燃料噴射）を停止し、かつ第２モータジェネレータ１２０の回転数、すなわち車速を維持したまま、第１モータジェネレータ１１０を駆動してエンジン１００の出力軸１０８を回転することが可能である。たとえば、図４に示すように、エンジン１００を始動する際には、第２モータジェネレータ１２０の回転数、すなわち車速を維持したまま、エンジン１００をクランキングすべく、第１モータジェネレータ１１０を駆動して第１モータジェネレータ１１０の回転数およびエンジン回転数ＮＥを上げることが可能である。逆に、図５に示すように、第２モータジェネレータ１２０の回転数、すなわち車速を維持したまま、第１モータジェネレータ１１０の回転数およびエンジン回転数ＮＥを下げることも可能である。
【００３８】
図１に戻って、バッテリ１５０は、複数のバッテリセルを一体化したバッテリモジュールを、さらに複数直列に接続して構成された組電池である。バッテリ１５０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ１５０には、第１モータジェネレータ１１０および第２モータジェネレータ１２０の他、車両の外部の電源から供給される電力が充電される。なお、バッテリ１５０の代わりにもしくは加えてキャパシタを用いるようにしてもよい。
【００３９】
図６を参照して、プラグインハイブリッド車の電気システムについてさらに説明する。プラグインハイブリッド車には、コンバータ２００と、第１インバータ２１０と、第２インバータ２２０と、ＳＭＲ（System  Main  Relay）２３０と、充電器２４０と、インレット２５０とが設けられる。
【００４０】
コンバータ２００は、リアクトルと、二つのｎｐｎ型トランジスタと、二つダイオードとを含む。リアクトルは、各バッテリの正極側に一端が接続され、２つのｎｐｎ型トランジスタの接続点に他端が接続される。
【００４１】
２つのｎｐｎ型トランジスタは、直列に接続される。ｎｐｎ型トランジスタは、ＥＣＵ１７０により制御される。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すようにダイオードがそれぞれ接続される。
【００４２】
なお、ｎｐｎ型トランジスタとして、たとえば、ＩＧＢＴ（Insulated  Gate  Bipolar  Transistor）を用いることができる。ｎｐｎ型トランジスタに代えて、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal  Oxide  Semiconductor  Field-Effect  Transistor）等の電力スイッチング素子を用いることができる。
【００４３】
バッテリ１５０から放電された電力を第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０に供給する際、電圧がコンバータ２００により昇圧される。逆に、第１モータジェネレータ１１０もしくは第２モータジェネレータ１２０により発電された電力をバッテリ１５０に充電する際、電圧がコンバータ２００により降圧される。
【００４４】
コンバータ２００と、各インバータとの間のシステム電圧ＶＨは、電圧センサ１８０により検出される。電圧センサ１８０の検出結果は、ＥＣＵ１７０に送信される。
【００４５】
第１インバータ２１０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第１モータジェネレータ１１０の各コイルの中性点１１２とは異なる端部にそれぞれ接続される。
【００４６】
第１インバータ２１０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第１モータジェネレータ１１０に供給する。また、第１インバータ２１０は、第１モータジェネレータ１１０により発電された交流電流を直流電流に変換する。
【００４７】
第２インバータ２２０は、Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームを含む。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは並列に接続される。Ｕ相アーム、Ｖ相アームおよびＷ相アームは、それぞれ、直列に接続された２つのｎｐｎ型トランジスタを有する。各ｎｐｎ型トランジスタのコレクタ−エミッタ間には、エミッタ側からコレクタ側へ電流を流すダイオードがそれぞれ接続される。そして、各アームにおける各ｎｐｎ型トランジスタの接続点は、第２モータジェネレータ１２０の各コイルの中性点１２２とは異なる端部にそれぞれ接続される。
【００４８】
第２インバータ２２０は、バッテリ１５０から供給される直流電流を交流電流に変換し、第２モータジェネレータ１２０に供給する。また、第２インバータ２２０は、第２モータジェネレータ１２０により発電された交流電流を直流電流に変換する。
【００４９】
コンバータ２００、第１インバータ２１０および第２インバータ２２０は、ＥＣＵ１７０により制御される。
【００５０】
ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と充電器２４０との間に設けられる。ＳＭＲ２３０は、バッテリ１５０と電気システムとを接続した状態および遮断した状態を切換えるリレーである。ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が電気システムから遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が電気システムに接続される。
【００５１】
すなわち、ＳＭＲ２３０が開いた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００および充電器２４０などから電気的に遮断される。ＳＭＲ２３０が閉じた状態であると、バッテリ１５０が、コンバータ２００および充電器２４０などと電気的に接続される。
【００５２】
ＳＭＲ２３０の状態は、ＥＣＵ１７０により制御される。たとえば、ＥＣＵ１７０が起動すると、ＳＭＲ２３０が閉じられる。ＥＣＵ１７０が停止する際、ＳＭＲ２３０が開かれる。
【００５３】
充電器２４０は、バッテリ１５０とコンバータ２００との間に接続される。図７に示すように、充電器２４０は、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２と、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４と、絶縁トランス２４６と、整流回路２４８とを含む。
【００５４】
ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、単相ブリッジ回路から成る。ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、交流電力を直流電力に変換する。また、ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２は、コイルをリアクトルとして用いることにより電圧を昇圧する昇圧チョッパ回路としても機能する。
【００５５】
ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、単相ブリッジ回路から成る。ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４は、ＥＣＵ１７０からの駆動信号に基づいて、直流電力を高周波の交流電力に変換して絶縁トランス２４６へ出力する。
【００５６】
絶縁トランス２４６は、磁性材から成るコアと、コアに巻回された一次コイルおよび二次コイルを含む。一次コイルおよび二次コイルは、電気的に絶縁されており、それぞれＤＣ／ＡＣ変換回路２４４および整流回路２４８に接続される。絶縁トランス２４６は、ＤＣ／ＡＣ変換回路２４４から受ける高周波の交流電力を一次コイルおよび二次コイルの巻数比に応じた電圧レベルに変換して整流回路２４８へ出力する。整流回路２４８は、絶縁トランス２４６から出力される交流電力を直流電力に整流する。
【００５７】
ＡＣ／ＤＣ変換回路２４２とＤＣ／ＡＣ変換回路２４４との間の電圧（平滑コンデンサの端子間電圧）は、電圧センサ１８２により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。また、充電器２４０の出力電流は、電流センサ１８４により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。さらに、充電器２４０の温度は、温度センサ１８６により検出され、検出結果を表わす信号がＥＣＵ１７０に入力される。
【００５８】
インレット２５０は、たとえばプラグインハイブリッド車の側部に設けられる。インレット２５０には、プラグインハイブリッド車と外部の電源４０２とを連結する充電ケーブル３００のコネクタ３１０が接続される。
【００５９】
充電ケーブル３００のプラグ３２０は、家屋に設けられたコンセント４００に接続される。コンセント４００には、プラグインハイブリッド車の外部の電源４０２から交流電力が供給される。
【００６０】
充電ケーブル３００によりプラグインハイブリッド車と外部の電源４０２とが連結された状態において、外部の電源４０２から供給された電力がバッテリ１５０に充電される。バッテリ１５０の充電時には、ＳＭＲ２３０が閉じられる。
【００６１】
図８を参照して、ＣＳモードおよびＣＤモードについて、さらに説明する。ＣＳモードとＣＤモードとのうちのいずれのモードを選択するかは、ＥＣＵ１７０が決定する。たとえば、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下である場合、ＣＳモードが選択される。バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値よりも大きい場合、ＣＤモードが選択される。
【００６２】
より具体的には、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値以下である場合、もしくは、ＣＳモードが選択された状態でプラグインハイブリッド車の電気システムが前回停止された場合、ＣＳモードが選択される。
【００６３】
バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値よりも大きく、かつプラグインハイブリッド車の外部の電源４０２によりバッテリ１５０が充電された履歴がある場合、もしくは、バッテリ１５０のＳＯＣがしきい値よりも大きく、かつＣＤモードが選択された状態でプラグインハイブリッド車の電気システムが前回停止された場合、ＣＤモードが選択される。バッテリ１５０の充電はＥＣＵ１７０が制御するため、プラグインハイブリッド車の外部の電源４０２によりバッテリ１５０が充電された履歴があるか否かは、たとえばフラグなどを用いてＥＣＵ１７０の内部で判断される。なお、ＣＳモードおよびＣＤモードの選択方法は、これに限らない。
【００６４】
ＣＳモードおよびＣＤモードでは、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０のうちの少なくともいずれか一方からの駆動力によりプラグインハイブリッド車が走行する。
【００６５】
図９に示すように、プラグインハイブリッド車の走行パワーがエンジン始動しきい値より小さいと、第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみを用いてプラグインハイブリッド車が走行する。したがって、エンジン始動しきい値以上であった走行パワーが、エンジン始動しきい値まで低下すると、エンジン１００を停止すべく、点火およびエンジン１００への燃料供給（燃料噴射）が停止される。
【００６６】
一方、プラグインハイブリッド車の走行パワーがエンジン始動しきい値以上になると、エンジン１００が駆動される。これにより、第２モータジェネレータ１２０の駆動力に加えて、もしくは代わりに、エンジン１００の駆動力を用いてプラグインハイブリッド車が走行する。また、エンジン１００の駆動力を用いて第１モータジェネレータ１１０が発電した電力が第２モータジェネレータ１２０に直接供給される。
【００６７】
図９から明らかなように、ＣＳモードでプラグインハイブリッド車が制御される領域は、エンジン１００が停止される領域と、エンジン１００が駆動される領域とを含む。同様に、ＣＤモードでプラグインハイブリッド車が制御される領域は、エンジン１００が停止される領域と、エンジン１００が駆動される領域とを含む。
【００６８】
走行パワーは、たとえば、ドライバにより操作されるアクセルペダルの開度（アクセル開度）および車速などをパラメータに有するマップに従ってＥＣＵ１７０により算出される。なお、走行パワーを算出する方法はこれに限らない。
【００６９】
本実施の形態において、走行パワーが、ドライバの操作に応じて定められるプラグインハイブリッド車のパラメータとして用いられる。なお、トルク、加速度、駆動力およびアクセル開度などをプラグインハイブリッド車のパラメータとして用いるようにしてもよい。
【００７０】
ＣＤモードにおけるエンジン始動しきい値は、ＣＳモードにおけるエンジン始動しきい値よりも大きい。すなわち、ＣＤモードにおいてエンジン１００が停止し、第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみでプラグインハイブリッド車が走行する領域は、ＣＳモードにおいてエンジン１００が停止し、第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみでプラグインハイブリッド車が走行する領域よりも大きい。よって、ＣＤモードでは、エンジン１００を停止し、主に第２モータジェネレータ１２０の駆動力のみでプラグインハイブリッド車が走行するように制御される。一方、ＣＳモードにおいてエンジン１００が駆動する頻度は、ＣＤモードにおいてエンジン１００が駆動する頻度よりも高い。そのため、ＣＳモードでは、エンジン１００および第２モータジェネレータ１２０の両方を用いて効率よくプラグインハイブリッド車が走行するように制御される。
【００７１】
以下、ＣＳモードにおけるエンジン始動しきい値を第１エンジン始動パワーとも記載する。ＣＤモードにおけるエンジン始動しきい値を第２エンジン始動パワーとも記載する。
【００７２】
ＣＤモードにおいてバッテリ１５０に充電される電力は、ＣＳモードにおいてバッテリ１５０に充電される電力に比べて小さくされる。具体的には、ＣＳモードでは、バッテリ１５０の充電電力がバッテリ１５０のＳＯＣに応じて定められる。エンジン１００は、定められた充電電力に相当する電力を、第１モータジェネレータ１１０を用いて発電できるように駆動される。一方、ＣＤモードでは、通常、バッテリ１５０の充電電力が零に定められる。すなわち、ＣＤモードでは、回生制動により得られた電力はバッテリ１５０に充電されるが、バッテリ１５０を充電することを目的としたエンジン１００の駆動は行なわれない。
【００７３】
したがって、ＣＤモードでは、バッテリ１５０に蓄えられた電力、特に、プラグインハイブリッド車の外部の電源４０２から供給された電力が積極的に消費される。その結果、ＣＤモードでは、ＣＳモードに比べて、エンジン１００を停止すべく、点火およびエンジン１００への燃料供給（燃料噴射）が頻繁に停止され得る。すなわち、ＣＤモードでは、ＣＳモードに比べて、エンジン１００の運転の機会が制限される。そのため、エンジン１００が始動しても、エンジンの暖機が完了する前にエンジンが停止され得る。その結果、暖機が完了しない状態で頻繁にエンジンが再始動され得る。周知のように、暖機が完了していない状態でのエンジン１００を始動した場合には、比較的多くのＨＣまたはＣＯが排出され得る。ＨＣまたはＣＯの排出量を低減すべく、本実施の形態においては、図１０に示すように、ＣＤモードにおいてエンジン１００を停止するために時間ｔ１にて点火および燃料供給が停止されると、ＥＣＵ１７０は、時間ｔ２まで、第１モータジェネレータ１１０を駆動することによってエンジン１００の出力軸１０８を回転させる。より具体的には、ＥＣＵ１７０は、ＣＤモードにおいて点火および燃料供給を停止した後、エンジン１００の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、点火および燃料供給を停止したまま、第１モータジェネレータ１１０を駆動することによってエンジン１００の出力軸１０８を回転させる。しきい値は、たとえば、エンジン１００の暖機が完了したと考えられる温度である。
【００７４】
エンジン１００の出力軸１０８が回転されることにより、エンジン１００の燃焼室および排気通路に新気が導入される。そのため、燃焼室および排気通路中の触媒１０２が浄化される。その結果、エンジン１００を再始動するときに排出され得るＨＣまたはＣＯが低減される。
【００７５】
図１１を参照して、ＥＣＵ１７０が実行する処理の制御構造について説明する。
ステップ（以下ステップをＳと略す）１００にて、ＣＤモードでプラグインハイブリッド車が制御されているか否かが判断される。ＣＤモードでプラグインハイブリッド車が制御されていると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ１０２にて、エンジン１００を停止するために点火およびエンジン１００への燃料の供給が停止されたか否かが判断される。
【００７６】
点火およびエンジン１００への燃料の供給を停止した後、エンジン１００の冷却水の温度が予め定められたしきい値より大きい場合（Ｓ１０４にてＮＯ）、または、空燃比が予め定められた値、たとえば理論空燃比より大きい場合（Ｓ１０６にてＮＯ）、第１モータジェネレータ１１０は駆動されない。
【００７７】
一方、点火およびエンジン１００への燃料の供給を停止した後、エンジン１００の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であり（Ｓ１０４にてＹＥＳ）、かつ、空燃比が予め定められた値、たとえば理論空燃比以下であると（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、Ｓ１０８にて、点火および燃料供給を停止したまま、第１モータジェネレータ１１０を駆動することによってエンジン１００の出力軸１０８が回転される。
【００７８】
エンジン１００の出力軸１０８を回転するために第１モータジェネレータ１１０の駆動を開始した後、予め定められた時間、たとえば４秒程度が経過した場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、または、空燃比が予め定められた値、たとえば理論空燃比より大きくなった場合（Ｓ１１２にてＹＥＳ）、Ｓ１１２にて、第１モータジェネレータ１１０の駆動が停止される。
【００７９】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８０】
１００  エンジン、１０２  触媒、１０４  空燃比センサ、１０６  温度センサ、１０８  出力軸、１１０  第１モータジェネレータ、１２０  第２モータジェネレータ、１３０  動力分割機構、１４０  減速機、１５０  バッテリ、１６０  前輪、１７０  ＥＣＵ。
【図１】
2012086021.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年7月10日(2012.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１００）と、
前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）に連結される電動モータ（１１０）と、
点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止した後、前記内燃機関（１００）の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、点火および燃料の供給を停止したまま、前記電動モータ（１１０）を駆動することによって前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）を回転させる制御ユニット（１７０）とを備える、車両。
【請求項２】
前記制御ユニット（１７０）は、
第１のモードと、前記第１のモードに比べて前記内燃機関（１００）の運転の機会が制限される第２のモードとのうちのいずれかのモードで前記内燃機関（１００）を制御し、
前記第２のモードにおいて、点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給が停止した後、前記内燃機関（１００）の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、前記電動モータ（１１０）を駆動することによって前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）を回転させる、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御ユニット（１７０）は、
バッテリ（１５０）に蓄えられた電力を所定の目標値に維持しながら車両が走行する第１のモードと、前記バッテリ（１５０）に蓄えられた電力を維持せず車両が走行する第２のモードとのうちのいずれかのモードで前記内燃機関（１００）を制御し、
前記第２のモードにおいて、点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給が停止した後、前記内燃機関（１００）の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、前記電動モータ（１１０）を駆動することによって前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）を回転させる、請求項１に記載の車両。
【請求項４】
前記制御ユニット（１７０）は、
運転者の操作に応じて前記車両のパラメータを定め、
前記第１のモードにおいて、前記パラメータが予め定められた第１の値よりも小さいと点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止し、前記パラメータが前記第１の値以上であると前記エンジンを駆動し、
前記第２のモードにおいて、前記パラメータが前記第１の値よりも大きい第２の値よりも小さいと点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止し、前記パラメータが前記第２の値以上であると前記エンジンを駆動する、請求項２または３に記載の車両。
【請求項５】
前記パラメータは、パワーである、請求項４に記載の車両。
【請求項６】
前記制御ユニット（１７０）は、蓄電装置（１５０）の残存容量がしきい値以下である場合、前記第１のモードで前記内燃機関（１００）を制御し、前記蓄電装置（１５０）の残存容量が前記しきい値より大きい場合、前記第２のモードで前記内燃機関（１００）を制御する、請求項２または３に記載の車両。
【請求項７】
内燃機関（１００）と、前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）に連結される電動モータ（１１０）とが搭載された車両の制御方法であって、
点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止するステップと、
点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止した後、前記内燃機関（１００）の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、点火および燃料の供給を停止したまま、前記電動モータ（１１０）を駆動することによって前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）を回転させるステップとを備える、車両の制御方法。
【請求項８】
内燃機関（１００）と、前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）に連結される電動モータ（１１０）とが搭載された車両の制御装置であって、
点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止するための手段と、
点火および前記内燃機関（１００）への燃料の供給を停止した後、前記内燃機関（１００）の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、点火および燃料の供給を停止したまま、前記電動モータ（１１０）を駆動することによって前記内燃機関（１００）の出力軸（１０８）を回転させるための手段とを備える、車両の制御装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月19日(2013.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の出力軸に連結される電動モータと、
点火および前記内燃機関への燃料の供給を停止した後、前記内燃機関の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、点火および燃料の供給を停止したまま、前記電動モータを駆動することによって前記内燃機関の出力軸を回転させる制御ユニットとを備える、車両。
【請求項２】
前記制御ユニットは、
第１のモードと、前記第１のモードに比べて前記内燃機関の運転の機会が制限される第２のモードとのうちのいずれかのモードで前記内燃機関を制御し、
前記第２のモードにおいて、点火および前記内燃機関への燃料の供給が停止した後、前記内燃機関の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、前記電動モータを駆動することによって前記内燃機関の出力軸を回転させる、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御ユニットは、
バッテリに蓄えられた電力を所定の目標値に維持しながら車両が走行する第１のモードと、前記バッテリに蓄えられた電力を維持せず車両が走行する第２のモードとのうちのいずれかのモードで前記内燃機関を制御し、
前記第２のモードにおいて、点火および前記内燃機関への燃料の供給が停止した後、前記内燃機関の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、前記電動モータを駆動することによって前記内燃機関の出力軸を回転させる、請求項１に記載の車両。
【請求項４】
前記制御ユニットは、
運転者の操作に応じて前記車両のパラメータを定め、
前記第１のモードにおいて、前記パラメータが予め定められた第１の値よりも小さいと点火および前記内燃機関への燃料の供給を停止し、前記パラメータが前記第１の値以上であると前記内燃機関を駆動し、
前記第２のモードにおいて、前記パラメータが前記第１の値よりも大きい第２の値よりも小さいと点火および前記内燃機関への燃料の供給を停止し、前記パラメータが前記第２の値以上であると前記内燃機関を駆動する、請求項２または３に記載の車両。
【請求項５】
前記パラメータは、パワーである、請求項４に記載の車両。
【請求項６】
前記制御ユニットは、蓄電装置の残存容量がしきい値以下である場合、前記第１のモードで前記内燃機関を制御し、前記蓄電装置の残存容量が前記しきい値より大きい場合、前記第２のモードで前記内燃機関を制御する、請求項２または３に記載の車両。
【請求項７】
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に連結される電動モータとが搭載された車両の制御方法であって、
点火および前記内燃機関への燃料の供給を停止するステップと、
点火および前記内燃機関への燃料の供給を停止した後、前記内燃機関の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、点火および燃料の供給を停止したまま、前記電動モータを駆動することによって前記内燃機関の出力軸を回転させるステップとを備える、車両の制御方法。
【請求項８】
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸に連結される電動モータとが搭載された車両の制御装置であって、
点火および前記内燃機関への燃料の供給を停止するための手段と、
点火および前記内燃機関への燃料の供給を停止した後、前記内燃機関の冷却水の温度が予め定められたしきい値以下であると、点火および燃料の供給を停止したまま、前記電動モータを駆動することによって前記内燃機関の出力軸を回転させるための手段とを備える、車両の制御装置。
【国際調査報告】
2012086021.tif 000014
2012086021.tif 000015