(57)【要約】【課題】エンジンが再始動された直後において、エンジンの駆動状況によっては、タービンホイールの回転に伴って発生する音が、車両の乗員に騒音として知覚される虞がある。【解決手段】電子制御装置は、エンジンの再始動要求があると判定した場合、（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ未満と判定されたこと（ステップＳ１４：ＹＥＳ）を条件として、ウェイストゲートバルブを全開位置に全開制御する（ステップＳ１５）。車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ未満でないと判定された場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、電子制御装置は、エンジンを再始動させ、（ステップＳ３１）、所望のトルクが出るまで、ウェイストゲートバルブを閉方向に制御する（ステップＳ３２）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に配置されるタービンホイールと、
前記エンジンの吸気通路に配置されるとともに前記タービンホイールと一体的に回転するコンプレッサホイールと、
前記タービンホイールを迂回するバイパス通路と、
前記バイパス通路の流路を開閉するウェイストゲートバルブと、を備える過給機の制御装置であって、
前記エンジンが一時停止した状態から前記エンジンが再始動するとき、車両の車速が閾値未満であることを条件に、ウェイストゲートバルブを全開位置に開弁制御する
過給機の制御装置。
【請求項２】
前記エンジンに対する再始動要求に応じて前記ウェイストゲートバルブの開弁制御を開始し、前記エンジンが再始動する前に前記ウェイストゲートバルブを全開位置まで開弁させる請求項１に記載の過給機の制御装置。
【請求項３】
前記エンジンが駆動した状態から前記エンジンが一時停止したことを条件に、前記ウェイストゲートバルブの全閉位置への閉弁制御を開始する請求項１又は請求項２に記載の過給機の制御装置。
【請求項４】
前記エンジンが一時停止したことを条件に前記ウェイストゲートバルブを全閉位置に閉弁制御する際、前記ウェイストゲートバルブの位置が、全閉位置を含む閉側の一定の範囲内にある場合には、前記ウェイストゲートバルブの閉じる速度を全閉位置に近づくにつれて小さくする請求項３に記載の過給機の制御装置。
【請求項５】
前記エンジンが一時停止したことを条件に前記ウェイストゲートバルブを全閉位置に閉弁制御した後、前記エンジンに対する再始動要求があるまで、前記ウェイストゲートバルブを全閉位置に維持する請求項３又は請求項４に記載の過給機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の車両には、駆動源として、エンジン及びモータジェネレータが搭載されている。特許文献１に記載のエンジンには、排気通路に設けられたタービンにより回転駆動されて吸気を圧縮する過給機が備えられている。また、過給機には、タービンをバイパスするバイパス通路が区画されている。そして、このバイパス通路には、当該バイパス通路の流路を開閉するウェイストゲートバルブが設けられている。
【０００３】
特許文献１に記載の車両では、モータジェネレータのみによって駆動される走行モードにおいては、ウェイストゲートバルブの開度が、全閉ではない所定開度に制御される。そして、モータジェネレータのみによって駆動される走行モードからエンジンによって駆動される走行モードへと移行する際に、エンジンの駆動状況に合わせてウェイストゲートバルブの開度が全閉に制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１３２３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の車両では、エンジンが再始動された直後において、ウェイストゲートバルブが全閉に制御されるため、過給機におけるタービンホイールの回転数が上昇する。そのため、エンジンの駆動状況によっては、タービンホイールの回転に伴って発生する音が、車両の乗員に騒音として知覚される虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、エンジンの排気通路に配置されるタービンホイールと、前記エンジンの吸気通路に配置されるとともに前記タービンホイールと一体的に回転するコンプレッサホイールと、前記タービンホイールを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路の流路を開閉するウェイストゲートバルブと、を備える過給機の制御装置であって、前記エンジンが一時停止した状態から前記エンジンが再始動するとき、車両の車速が閾値未満であることを条件に、ウェイストゲートバルブを全開位置に開弁制御する。
【０００７】
上記の構成によれば、エンジンが再始動するときに車両の車速が閾値未満であると、ウェイストゲートバルブは全開位置に開弁制御され、タービンホイールの回転が抑えられる。したがって、車両の車速が閾値未満で車両が比較的に静かであっても、タービンホイールの回転に伴って発生する音が車両の乗員に騒音として知覚されにくくなる。
【０００８】
上記過給機の制御装置において、前記エンジンに対する再始動要求に応じて前記ウェイストゲートバルブの開弁制御を開始し、前記エンジンが再始動する前に前記ウェイストゲートバルブを全開位置まで開弁させるようにしてもよい。
【０００９】
上記の構成によれば、エンジンが再始動するタイミングでは、既にウェイストゲートバルブは全開位置となっている。そのため、エンジンが再始動するタイミングでは、排気の大部分がバイパス通路に流れてタービンホイールの回転数はかなり小さくなる。よって、タービンホイールの回転に伴って発生する音が、車両の乗員に騒音としてより知覚されにくくなる。
【００１０】
上記過給機の制御装置において、前記エンジンが駆動した状態から前記エンジンが一時停止したことを条件に、前記ウェイストゲートバルブの全閉位置への閉弁制御を開始してもよい。
【００１１】
上記の構成によれば、エンジンが一時停止するまでは、ウェイストゲートバルブに対する全閉位置への閉弁制御を始めない。そのため、ウェイストゲートバルブが全閉位置に制御されることに伴ってタービンホイールの回転数が大きくなることを抑制できる。その結果、エンジンの一時停止前後において、タービンホイールの回転に伴う騒音を抑制できる。
【００１２】
上記過給機の制御装置において、前記エンジンが一時停止したことを条件に前記ウェイストゲートバルブを全閉位置に閉弁制御する際、前記ウェイストゲートバルブの位置が、全閉位置を含む閉側の一定の範囲内にある場合には、前記ウェイストゲートバルブの閉じる速度を全閉位置に近づくにつれて小さくしてもよい。
【００１３】
上記の構成によれば、エンジンの一時停止に伴ってウェイストゲートバルブを全閉位置にする際に、ウェイストゲートバルブがバイパス通路の開口部に衝突する勢いを抑えることができる。そのため、ウェイストゲートバルブが全閉位置となる際の衝突音を小さくできる。
【００１４】
上記過給機の制御装置において、前記エンジンが一時停止したことを条件に前記ウェイストゲートバルブを全閉位置に閉弁制御した後、前記エンジンに対する再始動要求があるまで、前記ウェイストゲートバルブを全閉位置に維持してもよい。
【００１５】
上記の構成によれば、エンジン一時停止状態では、ウェイストゲートバルブを全閉位置に維持するため、ウェイストゲートバルブとウェイストゲートバルブを駆動させるための部品が押し付け合っている。そのため、エンジンが一時停止していてエンジンの駆動音がしない状況下で、ウェイストゲートバルブとウェイストゲートバルブを駆動させるための部品が互いにがたついたり摩擦したりして音が生じることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ハイブリッドシステムの概略図。
【図２】ターボチャージャの斜視図。
【図３】ウェイストゲートバルブの開閉処理を示すフローチャート。
【図４】（ａ）は、エンジン回転数の変化を示すタイムチャート。（ｂ）は、ウェイストゲートバルブの開度の変化を示すタイムチャート。（ｃ）は、車速の変化を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、過給機の制御装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
先ず、ハイブリッド車両におけるハイブリッドシステム１００の概略構成について説明する。
【００１８】
図１に示すように、ハイブリッドシステム１００は、エンジン１０と、エンジン１０のクランクシャフト１４に接続されている動力配分統合機構４０と、動力配分統合機構４０に接続されている第１モータジェネレータ６１とを備えている。動力配分統合機構４０には、リダクションギア５０を介して第２モータジェネレータ６２が連結されるとともに、減速機構６６及びディファレンシャル６７を介して駆動輪６８が連結されている。
【００１９】
動力配分統合機構４０は、遊星歯車機構であり、外歯歯車のサンギア４１と、サンギア４１と同軸配置されている内歯歯車のリングギア４４とを有している。サンギア４１とリングギア４４との間には、サンギア４１及びリングギア４４の双方と噛み合う複数のピニオンギア４３が配置されている。各ピニオンギア４３は、自転及び公転が自在な状態でキャリア４２に支持されている。サンギア４１には、第１モータジェネレータ６１が連結されている。キャリア４２には、クランクシャフト１４が連結されている。リングギア４４にはリングギア軸４５が接続されており、このリングギア軸４５にリダクションギア５０及び減速機構６６の双方が連結されている。
【００２０】
エンジン１０の出力トルクがキャリア４２に入力されると、当該出力トルクが、サンギア４１側とリングギア４４側とに分配される。すなわち、第１モータジェネレータ６１にエンジン１０の出力トルクを入力させることにより、第１モータジェネレータ６１に発電させることができる。
【００２１】
一方、第１モータジェネレータ６１を電動機として機能させた場合、第１モータジェネレータ６１の出力トルクがサンギア４１に入力される。すると、サンギア４１に入力された第１モータジェネレータ６１の出力トルクが、キャリア４２側とリングギア４４側とに分配される。そして、第１モータジェネレータ６１も出力トルクがキャリア４２を介してクランクシャフト１４に入力されることにより、クランクシャフト１４を回転させることができる。
【００２２】
リダクションギア５０は、遊星歯車機構であり、第２モータジェネレータ６２が連結されている外歯歯車のサンギア５１と、サンギア５１と同軸配置されている内歯歯車のリングギア５４とを有している。リングギア５４には、リングギア軸４５が接続されている。また、サンギア５１とリングギア５４との間には、サンギア５１及びリングギア５４の双方と噛み合う複数のピニオンギア５３が配置されている。各ピニオンギア５３は、自転自在であるものの、公転不能になっている。
【００２３】
そして、車両を減速させる際には、第２モータジェネレータ６２を発電機として機能させることにより、第２モータジェネレータ６２の発電量に応じた回生制動力を車両に発生させることができる。また、第２モータジェネレータ６２を電動機として機能させた場合、第２モータジェネレータ６２の出力トルクが、リダクションギア５０、リングギア軸４５、減速機構６６及びディファレンシャル６７を介して駆動輪６８に入力される。これにより、駆動輪６８を回転させることができる。すなわち車両を走行させることができる。
【００２４】
第１モータジェネレータ６１は、第１インバータ７１を介してバッテリ７３と電力の授受を行う。第２モータジェネレータ６２は、第２インバータ７２を介してバッテリ７３と電力の授受を行う。
【００２５】
エンジン１０は、当該エンジン１０の外部から吸気を導入するための吸気通路１１を備えている。吸気通路１１には、燃料を吸気と混合して燃焼させる気筒１２が接続されている。気筒１２内には、燃料の燃焼に伴って当該気筒１２内を往復動作する図示しないピストンが収容されていて、このピストンがクランクシャフト１４に連結されている。気筒１２において燃料と吸気とが燃焼すると、クランクシャフト１４が回転する。また、気筒１２には、当該気筒１２から排気を排出するための排気通路１３が接続されている。
【００２６】
次に、エンジン１０に搭載されているターボチャージャ２０について説明する。
図１に示すように、エンジン１０は、吸気を圧縮するための過給機としてのターボチャージャ２０を備えている。ターボチャージャ２０のコンプレッサハウジング２１は、吸気通路１１の途中に取り付けられている。また、ターボチャージャ２０のタービンハウジング２３は、排気通路１３の途中に取り付けられている。ターボチャージャ２０におけるコンプレッサハウジング２１及びタービンハウジング２３は、ターボチャージャ２０におけるベアリングハウジング２２を介して接続されている。
【００２７】
タービンハウジング２３の内部には、排気の流れによって回転するタービンホイール２８が収容されている。タービンホイール２８は、当該タービンホイール２８の回転軸線２８ａを中心に回転可能になっている。タービンホイール２８には、シャフト２７の一端が接続されている。シャフト２７の中央部分は、ベアリングハウジング２２の内部に収容されている。シャフト２７は、図示しないベアリングによって回転可能に支持されている。シャフト２７の回転軸線は、タービンホイール２８の回転軸線２８ａと同軸になっている。シャフト２７の他端には、コンプレッサホイール２６が接続されている。コンプレッサホイール２６の回転軸線は、タービンホイール２８の回転軸線２８ａと同軸になっている。コンプレッサホイール２６は、タービンホイール２８と一体的に回転し、吸気を圧縮して気筒１２側へと供給する。
【００２８】
ターボチャージャ２０におけるタービンハウジング２３には、タービンホイール２８よりも上流側と下流側とを連通するバイパス通路２４が区画されている。すなわち、バイパス通路２４はタービンホイール２８を迂回している。
【００２９】
また、ターボチャージャ２０には、ウェイストゲートバルブ１１０と、ウェイストゲートバルブ１１０を駆動させるための駆動部として電動モータ１１５と、ウェイストゲートバルブ１１０と電動モータ１１５とを連結する連結機構１２０が取り付けられている。
【００３０】
図２に示すように、ターボチャージャ２０におけるコンプレッサハウジング２１の外壁面には、電動モータ１１５が取り付けられている。電動モータ１１５の出力軸１１６には、第１リンクアーム１２１が固定されている。第１リンクアーム１２１は、概ね、出力軸１１６から当該出力軸１１６の径方向に延びていて、当該第１リンクアーム１２１の延設方向一方側の端部が出力軸１１６に固定されている。第１リンクアーム１２１は、出力軸１１６と一体的に回転可能となっている。
【００３１】
第１リンクアーム１２１の延設方向他方側（出力軸１１６の固定部とは反対側）の端部からは、略円柱状の第１連結ピン１２２が突出している。
第１連結ピン１２２には、全体として棒状の駆動ロッド１２３が連結されている。駆動ロッド１２３の延設方向一方側の端部においては、略円筒状の第１連結孔１２４が貫通している。この第１連結孔１２４に第１連結ピン１２２が挿通されることで、駆動ロッド１２３が、第１リンクアーム１２１に回動可能に連結されている。
【００３２】
駆動ロッド１２３の延設方向他方側（第１連結孔１２４が貫通しているのとは反対側）の端部においては、略円筒状の第２連結孔１２５が貫通している。第２連結孔１２５には、略円柱状の第２連結ピン１２６が挿通されている。
【００３３】
第２連結ピン１２６の第２連結孔１２５に挿通されている側とは反対側の端部は、第２リンクアーム１２７に固定されている。第２リンクアーム１２７は、長尺でやや湾曲した形状（弓なり形状）になっていて、当該第２リンクアーム１２７の延設方向一方側の端部に第２連結ピン１２６が固定されている。第２リンクアーム１２７の長手方向の略中心には、ウェイストゲートバルブ１１０の回転軸１１１が固定されている。
【００３４】
図示は省略するが、回転軸１１１の第２リンクアーム１２７との固定側と反対側は、タービンハウジング２３の内部に突出している。そして、回転軸１１１のタービンハウジング２３の内部側には、ウェイストゲートバルブ１１０の弁体が固定されている。回転軸１１１が一方方向に回転すると、ウェイストゲートバルブ１１０がバイパス通路２４を閉じるように駆動する。また、回転軸１１１が他方方向に回転すると、ウェイストゲートバルブ１１０がバイパス通路２４を開くように駆動する。
【００３５】
すなわち、電動モータ１１５とウェイストゲートバルブ１１０とが連結機構１２０によって駆動連結されている。そして、電動モータ１１５が回転軸１１１を一方方向に回転するように駆動すると、ウェイストゲートバルブ１１０は閉方向に駆動する。また、電動モータ１１５が回転軸１１１を他方方向に回転するように駆動すると、ウェイストゲートバルブ１１０は開方向に駆動する。
【００３６】
なお、ウェイストゲートバルブ１１０がバイパス通路２４を全閉する位置（開度０％）を全閉位置といい、ウェイストゲートバルブ１１０がバイパス通路２４を全開する位置（開度１００％）を全開位置という。
【００３７】
次に、ハイブリッドシステム１００の電気的構成について説明する。
図１に示すように、ハイブリッドシステム１００は、当該ハイブリッドシステム１００を統括して制御する電子制御装置９０を備えている。
【００３８】
本実施形態の電子制御装置９０は、制御ユニットとして、バッテリ７３の蓄電量などを監視するバッテリ監視部９１、エンジン１０と第１モータジェネレータ６１と第２モータジェネレータ６２とを制御する駆動制御部９２、及びターボチャージャ２０を制御する過給機制御部９３を有している。すなわち、電子制御装置９０における過給機制御部９３は、過給機としてのターボチャージャ２０を制御する制御装置として機能している。
【００３９】
こうした電子制御装置９０には、ハイブリッドシステム１００の各種センサからの信号が入力される。
電子制御装置９０には、過給圧センサ８１から過給圧Ｐを示す検出信号が入力される。過給圧センサ８１は、吸気通路１１におけるコンプレッサハウジング２１よりも下流側に取り付けられており、吸気通路１１におけるコンプレッサハウジング２１よりも下流側の圧力を過給圧Ｐとして検出する。
【００４０】
電子制御装置９０には、クランク角センサ８３から、クランクシャフト１４の回転位置を示す検出信号が入力される。クランク角センサ８３は、クランクシャフト１４の近傍に取り付けられており、クランクシャフト１４の基準位置に対する回転位置を検出する。
【００４１】
電子制御装置９０には、バッテリ７３から当該バッテリ７３の状態を示す信号が入力される。バッテリ７３の状態としては、バッテリ７３の電流、電圧、及び温度等である。
電子制御装置９０には、第１回転センサ８６及び第２回転センサ８７からの検出信号が入力される。第１回転センサ８６は、第１モータジェネレータ６１の近傍に取り付けられたものであり、第１モータジェネレータ６１（サンギア４１）の回転数を検出する。同様に、第２回転センサ８７は、第２モータジェネレータ６２の近傍に取り付けられたものであり、第２モータジェネレータ６２（サンギア５１）の回転数を検出する。
【００４２】
電子制御装置９０には、アクセル開度センサ８２から、運転者によるアクセルペダル８９の操作量であるアクセル操作量ＡＣＣを示す信号が入力される。また、電子制御装置９０には、車速センサ８４から、車速Ｖを示す信号が入力される。
【００４３】
電子制御装置９０のバッテリ監視部９１は、バッテリ７３から入力される信号（電流、電圧、及び温度）に基づき、バッテリ７３の蓄電量を算出する。バッテリ監視部９１は、バッテリ７３の満充電電荷量に対する現時点での充電電荷量を蓄電量として算出する。
【００４４】
電子制御装置９０の駆動制御部９２は、第１回転センサ８６から入力される検出信号や、第１モータジェネレータ６１における充放電量に基づき、第１モータジェネレータ６１の回転数及び回転トルクを算出する。同様に、駆動制御部９２は、第２回転センサ８７から入力される検出信号や、第２モータジェネレータ６２における充放電量に基づき、第２モータジェネレータ６２の回転数及び回転トルクを算出する。
【００４５】
また、駆動制御部９２は、クランク角センサ８３からの検出信号に基づいて、エンジン回転速度を算出する。具体的には、駆動制御部９２は、単位時間当たりのクランクシャフト１４の回転位置の変化量に基づいて、エンジン回転速度を算出する。
【００４６】
駆動制御部９２は、アクセル操作量ＡＣＣと車速Ｖとに基づいて動力配分統合機構４０から減速機構６６に出力すべき要求トルクを算出する。そして、駆動制御部９２は、この要求トルクに対応する要求パワーが減速機構６６に出力されるようにエンジン１０、第１モータジェネレータ６１及び第２モータジェネレータ６２を制御する。
【００４７】
電子制御装置９０の過給機制御部９３は、過給圧センサ８１からの過給圧Ｐを示す検出信号、アクセル開度センサ８２からのアクセル操作量ＡＣＣを示す検出信号、車速センサ８４からの車速Ｖを示す検出信号に基づいて、ウェイストゲートバルブ１１０の開度を制御する。過給機制御部９３は、基本的には、エンジン１０に対する要求パワーが大きい加速時等には、ウェイストゲートバルブ１１０が閉方向に閉弁するように、電動モータ１１５を制御する。これにより、バイパス通路２４の開度が小さくなって、タービンホイール２８の回転数が大きくなる。その結果、コンプレッサホイール２６の回転数も多くなって、気筒１２に圧送される吸気の量が多くなる。
【００４８】
次に、駆動制御部９２によるエンジン１０と、第１モータジェネレータ６１と、第２モータジェネレータ６２との制御について詳述する。
駆動制御部９２は、要求トルクに基づいて、目標回転数及び目標エンジントルクを設定する。そして、駆動制御部９２は、エンジン回転数及びエンジントルクが目標回転数及び目標エンジントルクとなるようにエンジン１０を制御する。目標回転数及び目標エンジントルクは、以下のように設定される。すなわち、駆動制御部９２は、アクセル操作量ＡＣＣと車速Ｖに基づいて、エンジン１０の走行要求パワーと、車両に要求される駆動トルクとして減速機構６６に出力すべき要求トルクとを設定する。そして、駆動制御部９２は、バッテリ監視部９１によって算出されたバッテリ７３の蓄電量に基づいて、バッテリ７３からエンジン１０への充放電要求パワーを算出する。続いて、駆動制御部９２は、エンジン１０の総要求パワーを、アクセル操作量ＡＣＣ及び車速Ｖに基づく走行要求パワーと、バッテリ７３の充放電要求パワーとの和として算出する。また、駆動制御部９２は、この総要求パワーを、電子制御装置９０が記憶している最適燃費マップに適用することで、エンジン１０の目標回転数及び目標エンジントルクを決定する。
【００４９】
そして、駆動制御部９２は、エンジン回転数が目標回転数となるように、第１モータジェネレータ６１の発電トルクをフィードバック制御する。駆動制御部９２は、先に設定した減速機構６６に出力すべき要求トルクから第１モータジェネレータ６１の発電トルクを減算した不足分のトルクが第２モータジェネレータ６２によってアシストされるように第２モータジェネレータ６２の目標モータトルクを決定する。そして、駆動制御部９２は、決定した目標モータトルクに基づき第２モータジェネレータ６２を制御する。
【００５０】
以上のようにして、エンジン１０からの動力の一部を利用して第１モータジェネレータ６１を駆動し、そこで発電された電力を利用して第２モータジェネレータ６２を駆動することによって、駆動輪６８にはエンジン１０からの動力と第２モータジェネレータ６２からの動力とが伝達される。こうしてエンジン１０からの動力の一部を第１モータジェネレータ６１に分配するとともに、第２モータジェネレータ６２からの動力によって、駆動輪６８の駆動をアシストすることにより、エンジン回転数を調整し、エンジン１０を効率のよい駆動領域で駆動させつつ、要求パワーが得られるようにする。
【００５１】
また、駆動制御部９２は、総要求パワーが大きい加速時等には、バッテリ７３から第２モータジェネレータ６２に電力を供給し、第２モータジェネレータ６２によるアシスト量を増大させて、より大きな動力を減速機構６６に入力させる。
【００５２】
さらに、駆動制御部９２は、バッテリ監視部９１によって算出されたバッテリ７３の蓄電量に基づいて、バッテリ７３の蓄電量が少ないときには、エンジン１０の駆動量を増大させ、第１モータジェネレータ６１における発電量を増大させることにより、バッテリ７３に電力を供給する。その一方で、駆動制御部９２は、バッテリ７３の蓄電量が十分に確保されているときには、エンジン１０の駆動を停止して要求パワーに見合う動力を第２モータジェネレータ６２のみから減速機構６６に出力させることも可能である。
【００５３】
すなわち、駆動制御部９２は、バッテリ７３の蓄電量が少ないとき等には、少なくともエンジン１０を駆動源とするハイブリッド走行モード（以下、ＨＶモードと略記する。）により、車両を走行させる。ＨＶモードにおいては、エンジン１０と電動モータである第２モータジェネレータ６２の駆動によって駆動輪６８を駆動させる場合と、エンジン１０の駆動のみによって駆動輪６８を駆動させる場合がある。すなわち、ＨＶモードとは、エンジン１０が駆動している状態での車両の走行モードである。
【００５４】
また、駆動制御部９２は、車両がＨＶモードにより走行している際に、バッテリ７３の蓄電量が十分に確保されており、要求パワーに見合う動力が第２モータジェネレータ６２のみからの出力で可能である場合には、第２モータジェネレータ６２のみを駆動源とする電動車両モード（以下、ＥＶモードと略記する。）により、車両を走行させる。ＥＶモードにおいては、エンジン１０の駆動を停止して、電動モータである第２モータジェネレータ６２のみの駆動によって駆動輪６８を駆動させる。ＥＶモードで走行する状況としては、例えば、下り坂を走行する場合や、比較的に低速で走行する場合である。
【００５５】
そして、ＨＶモードからＥＶモードに切り替わる際には、エンジン１０の駆動は自動で停止する。ＨＶモードからＥＶモードに切り替わる際のエンジン１０の自動停止をエンジン１０の一時停止という。なお、この一時停止状態では、エンジン１０は停止しているもののハイブリッドシステム１００は作動している。
【００５６】
一方で、車両がＥＶモードにより走行している際に、バッテリ７３の蓄電量が少なくなり、バッテリ７３を充電させるためにエンジン１０を駆動させてＨＶモードに切り替わることがある。例えば、ＥＶモードで比較的長時間走行してバッテリ７３の蓄電量が少なくなった場合や、電動補機を運転させるためにバッテリ７３に確保するべき蓄電量が増大した場合などである。そして、ＥＶモードからＨＶモードに切り替わる際には、エンジン１０が自動で始動する。ＥＶモードからＨＶモードに切り替わる際のエンジン１０の自動始動を、エンジン１０の再始動という。なお、このエンジン１０の再始動では、エンジン起動スイッチ（イグニッションスイッチ、システムスタートスイッチ等と呼称されることもある。）を操作せずにエンジン１０が始動する。
【００５７】
次に、電子制御装置９０の過給機制御部９３が行うウェイストゲートバルブ１１０の開閉制御の処理、特にエンジン１０の一時停止に伴う開閉制御処理について説明する。ＨＶモードからＥＶモードへの切り替えに伴い、駆動制御部９２からエンジン１０の一時停止要求を示す信号が出力されると、過給機制御部９３は、ウェイストゲートバルブ１１０の開閉制御の処理をスタートする。
【００５８】
図３に示すように、ステップＳ１１において、過給機制御部９３は、エンジン１０が一時停止したか否かを判定する。具体的には、クランク角センサ８３からの信号に基づいて算出されるエンジン回転数がゼロになった場合に、エンジン１０が停止したと判定する。ステップＳ１１において、エンジン１０が停止していないと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、過給機制御部９３は、ステップＳ１１を繰り返す。一方で、ステップＳ１１において、エンジン１０が停止していると判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、過給機制御部９３は、処理をステップＳ１２に進める。
【００５９】
ステップＳ１２において、過給機制御部９３は、ウェイストゲートバルブ１１０を全閉位置に全閉制御する。具体的には、過給機制御部９３は、ウェイストゲートバルブ１１０がバイパス通路２４を完全に閉じる方向に回転するように、電動モータ１１５の出力軸１１６を回転させる。この際、過給機制御部９３は、ウェイストゲートバルブ１１０の位置が全閉位置を含む一定の範囲内にある場合には、ウェイストゲートバルブ１１０の位置が全閉位置に近づくにつれて、徐々に電動モータ１１５の出力軸１１６の回転速度を小さくする。この実施形態では、全閉位置を含む一定の範囲とは、ウェイストゲートバルブ１１０の開度が０〜２０％の範囲である。そして、過給機制御部９３は、ウェイストゲートバルブ１１０の位置が全閉位置となると、ウェイストゲートバルブ１１０を全閉位置に維持する。なお、この実施形態では、過給機制御部９３は、ウェイストゲートバルブ１１０が全閉位置になった後も、電動モータ１１５に対して電力を供給する。これにより、ウェイストゲートバルブ１１０がバイパス通路２４の開口部に押し付けられ、バイパス通路２４内の排気の圧力に抗して全閉位置が維持される。その後、過給機制御部９３は、処理をステップＳ１３に進める。
【００６０】
ステップＳ１３において、過給機制御部９３は、エンジン１０の再始動要求があるか否かを判定する。具体的には、ＥＶモードからＨＶモードへの切り替えに伴って、駆動制御部９２からエンジン１０の再始動要求が出力される場合に、過給機制御部９３は、エンジン１０の再始動要求があると判定する。ステップＳ１３において、エンジン１０の再始動要求がないと判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、過給機制御部９３は、ステップＳ１３を繰り返す。一方で、ステップＳ１３において、エンジン１０の再始動要求があると判定した場合、（Ｓ１３：ＹＥＳ）、過給機制御部９３は、処理をステップＳ１４に進める。
【００６１】
ステップＳ１４において、過給機制御部９３は、車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ未満であるか否かを判定する。具体的には、車速センサ８４から電子制御装置９０に入力される車速Ｖが、あらかじめ定められた閾値Ｖｌｉｍ未満である車速Ｖを示す場合、車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ未満であると判定する。なお、閾値Ｖｌｉｍは例えば、１０ｋｍ／ｈである。ステップＳ１４において、車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ未満と判定された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、過給機制御部９３は、処理をステップＳ１５に進める。
【００６２】
ステップＳ１５において、過給機制御部９３は、ウェイストゲートバルブ１１０の全開位置への全開制御を開始する。具体的には、過給機制御部９３は、ウェイストゲートバルブ１１０がバイパス通路２４を完全に開ける方向に回転するように、電動モータ１１５の出力軸１１６を回転させる。その後、過給機制御部９３は、処理をステップＳ１６に進める。
【００６３】
ステップＳ１６において、過給機制御部９３は、あらかじめ定められた所定時間ＴＩだけ待機する。ここで、所定時間ＴＩは、全閉位置にあるウェイストゲートバルブ１１０を、全開位置にまで駆動するのに要する時間よりも長い時間として定められており、例えば、数百ミリ秒〜数秒である。その後、過給機制御部９３は、処理をステップＳ１７に進める。
【００６４】
ステップＳ１７において、過給機制御部９３は、駆動制御部９２にエンジン１０を再始動させる。ここで、上述したとおり、ステップＳ１３においてエンジン１０の再始動要求があってからステップＳ１７に至るまでには、少なくとも所定時間ＴＩが経過している。したがって、ウェイストゲートバルブ１１０は、エンジン１０に対する再始動要求に応じて開弁され、エンジン１０が再始動する前に全開位置にまで開弁される。その後、過給機制御部９３は、処理をステップＳ１８に進める。
【００６５】
ステップＳ１８において、過給機制御部９３は、車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ以上であるか否かを判定する。具体的には、車速センサ８４から電子制御装置９０に入力される車速Ｖが、あらかじめ定められた閾値Ｖｌｉｍ以上である車速Ｖを示す場合、車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ以上であると判定する。ステップＳ１８において、車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ未満であると判定された場合（Ｓ１８：ＮＯ）、過給機制御部９３は、ステップＳ１８を繰り返す。一方で、ステップＳ１８において、車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ以上であると判定された場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、過給機制御部９３は、処理をステップＳ１９に進める。
【００６６】
ステップＳ１９において、過給機制御部９３は、ウェイストゲートバルブ１１０を閉方向へ制御する。具体的には、ウェイストゲートバルブ１１０を予め定められた開度分、閉方向に駆動する。その後、過給機制御部９３は、処理をステップＳ２０に進める。
【００６７】
ステップＳ２０において、過給機制御部９３は、所望するトルクが出ているか否かを判定する。具体的にはクランク角センサ８３等から電子制御装置９０に入力される信号に基づいて算出したトルクが、車速Ｖ及びアクセル操作量ＡＣＣ等によって定まる所望のトルク以上の値を示しているか否かを判定する。ステップＳ２０において、所望するトルクが出ていないと判定された場合（Ｓ２０：ＮＯ）、過給機制御部９３は、処理をステップＳ１９に戻す。この場合、所望のトルクが出るまで、ウェイストゲートバルブ１１０を閉方向に制御する。一方で、ステップＳ２０において、所望するトルクが出ていると判定された場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）、過給機制御部９３は、今回のウェイストゲートバルブ１１０の開閉制御の処理を終了する。
【００６８】
一方で、ステップＳ１４において、車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ以上と判定された場合（Ｓ１４：ＮＯ）、過給機制御部９３は、処理をステップＳ３１に進める。
ステップＳ３１において、過給機制御部９３は、駆動制御部９２にエンジン１０を再始動させる。その後、過給機制御部９３は、処理をステップＳ３２に進める。
【００６９】
ステップＳ３２において、過給機制御部９３は、ウェイストゲートバルブ１１０を閉方向へ制御する。具体的には、ウェイストゲートバルブ１１０を予め定められた開度分、閉方向に駆動する。その後、過給機制御部９３は、処理をステップＳ３３に進める。
【００７０】
ステップＳ３３において、過給機制御部９３は、所望するトルクが出ているか否かを判定する。具体的にはクランク角センサ８３等から電子制御装置９０に入力される信号に基づいて算出したトルクが、車速Ｖ及びアクセル操作量ＡＣＣ等によって定まる所望のトルク以上の値を示しているか否かを判定する。ステップＳ３３において、所望するトルクが出ていないと判定された場合（Ｓ３３：ＮＯ）、過給機制御部９３は、処理をステップＳ３２に戻す。この場合、所望のトルクが出るまで、ウェイストゲートバルブ１１０を閉方向に制御する。一方で、ステップＳ３３において、所望するトルクが出ていると判定された場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、過給機制御部９３は、今回のウェイストゲートバルブ１１０の開閉制御の処理を終了する。なお、上記一連のウェイストゲートバルブ１１０の開閉制御の処理が終了した後は、過給機制御部９３は、アクセル開度センサ８２からのアクセル操作量ＡＣＣを示す検出信号、車速センサ８４からの車速Ｖを示す検出信号に基づいて、ウェイストゲートバルブ１１０の開度を制御する。
【００７１】
次に、上記電子制御装置９０における作用及び効果について説明する。
図４（ａ）に示すように、時刻ｔ１において、エンジン１０の一時停止要求を示す信号が入力されると、エンジン１０に対する燃料供給が停止されて、エンジン回転数の低下が始まる。
【００７２】
その後、時刻ｔ２において、エンジン回転数がゼロになると、図４（ｂ）に示すように、ウェイストゲートバルブ１１０の全閉位置への閉弁制御が始まる。すなわち、エンジン１０が一時停止したことを条件に、ウェイストゲートバルブ１１０の全閉位置への閉弁制御が開始される。換言すれば、エンジン１０が一時停止するまで、ウェイストゲートバルブ１１０の全閉位置への閉弁制御が開始されない。そのため、エンジン１０が駆動している状態でウェイストゲートバルブ１１０が全閉位置に制御されることに伴って、タービンホイール２８の回転数が大きくなることを抑制できる。その結果、エンジン１０の一時停止前後において、タービンホイール２８の回転に伴う騒音を抑制できる。
【００７３】
図４（ｂ）に示すように、時刻ｔ２において開始したウェイストゲートバルブ１１０の全閉位置への閉弁制御によって、ウェイストゲートバルブ１１０の開度は、徐々に全閉位置に近づく。そして、ウェイストゲートバルブ１１０の開度が０〜２０％の範囲では、ウェイストゲートバルブ１１０の閉弁速度は、全閉位置が近づくにつれて、遅くなっている。そのため、ウェイストゲートバルブ１１０を全閉位置にする際に、ウェイストゲートバルブ１１０がバイパス通路２４の開口部に衝突する勢いを抑えることができる。その結果、ウェイストゲートバルブ１１０が全閉位置となるときの衝突音を小さくできる。
【００７４】
ここで、エンジン１０が一時停止されているＥＶモードにおいては、エンジン１０の駆動は停止している。そのため、ＨＶモードと比べると、エンジン１０の駆動音が発生しない分、車室内が静かであり、僅かな音であっても乗員に騒音として知覚される虞がある。
【００７５】
この点、上記実施形態では、ウェイストゲートバルブ１１０が全閉位置となった後、ウェイストゲートバルブ１１０が開側に制御されるまでは、ウェイストゲートバルブ１１０は、バイパス通路２４の開口部に押し付けられていて、ウェイストゲートバルブ１１０は全閉位置を維持している。すなわち、エンジン１０が一時停止したことを条件に、ウェイストゲートバルブ１１０を全閉位置に閉弁制御した後、エンジン１０に対する再始動要求に伴いウェイストゲートバルブ１１０が開かれるまで、ウェイストゲートバルブ１１０を全閉位置に維持している。よって、エンジン１０が一時停止している状態では、ウェイストゲートバルブ１１０と連結機構１２０の第２リンクアーム１２７とが押し付けあっている。また、連結機構１２０を構成する第２連結ピン１２６と駆動ロッド１２３とが押し付け合っている。さらに、連結機構１２０を構成する第１連結ピン１２２と駆動ロッド１２３とが押し付け合っている。そのため、エンジン１０が一時停止していて、エンジン１０の駆動音がしない状況下で、ウェイストゲートバルブ１１０と連結機構１２０及び、連結機構１２０を構成する部品同士が互いにがたついたり摩擦したりして音が生じることを抑制できる。
【００７６】
図４（ｃ）に示すように、ウェイストゲートバルブ１１０が全閉位置に制御された後の時刻ｔ３において、エンジン１０の再始動要求がされる際、仮に、車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ未満となっているものとする。この場合、図４（ｂ）に示すように、ウェイストゲートバルブ１１０は全開位置への制御を開始する。このようにウェイストゲートバルブ１１０の開度が大きくなることにより、エンジン１０が再始動するときに、タービンホイール２８の回転が抑えられる。よって、車両の車速Ｖが閾値Ｖｌｉｍ未満で車両が比較的に静かであっても、タービンホイール２８の回転に伴って発生する音が車両の乗員に騒音として知覚されにくい。
【００７７】
特に、本実施形態では、時刻ｔ３において、エンジン１０の再始動要求に応じてウェイストゲートバルブ１１０が全開位置への全閉制御を始め、時刻ｔ３から所定時間ＴＩ経過後の時刻ｔ４においてウェイストゲートバルブ１１０が全開位置となった後に、エンジン１０が再始動している。すなわち、エンジン１０が再始動されるタイミングでは、既にウェイストゲートバルブ１１０は全開位置となっている。そのため、エンジン１０が再始動するタイミングでは、排気の大部分がバイパス通路２４に流れてタービンホイール２８の回転数はかなり小さくなる。よって、タービンホイール２８の回転に伴って発生する音が、車両の乗員に騒音としてより知覚されにくい。
【００７８】
上記実施形態は以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・エンジン１０の再始動開始時点（図４における時刻ｔ４）において、必ずしもウェイストゲートバルブ１１０が全開位置になっている必要はない。例えば、ウェイストゲートバルブ１１０の全開位置への制御を、エンジン１０の再始動と同時に開始してもよい。このような場合であっても、エンジン１０の再始動後にウェイストゲートバルブ１１０が全閉位置になっている場合に比較すれば、タービンホイール２８の回転は抑えられる。
【００７９】
・エンジン１０が一時停止したことを条件にウェイストゲートバルブ１１０を全閉位置に閉弁制御した後、エンジン１０に対する再始動要求があるまで、ウェイストゲートバルブ１１０を全閉位置に維持しなくてもよい。換言すれば、エンジン１０が一時停止している状況下において、電動モータ１１５に対する電力供給を停止してもよい。この場合、例えば、バイパス通路２４内の排気の圧力によって、ウェイストゲートバルブ１１０が開方向に駆動されることがあるが、ウェイストゲートバルブ１１０が開方向に駆動されたときに再び電動モータ１１５に対する電力供給を開始して、ウェイストゲートバルブ１１０を閉方向に駆動させればよい。
【００８０】
・電動モータ１１５に対する電力供給を停止した状態でも、ウェイストゲートバルブ１１０を全閉位置に維持できる場合がある。例えば、駆動ロッド１２３と第１連結ピン１２２との間の摩擦や、駆動ロッド１２３と第２連結ピン１２６との摩擦が大きかったり、電動モータ１１５内部の動作抵抗が大きかったりする場合には、ウェイストゲートバルブ１１０を駆動させるための初期トルクが大きい。この初期トルクが、バイパス通路２４内の排気がウェイストゲートバルブ１１０を開方向に駆動させようとするトルクよりも大きければ、ウェイストゲートバルブ１１０は、全閉位置に維持される。このように、バイパス通路２４内の排気の圧力に抗してウェイストゲートバルブ１１０が全閉位置になるのであれば、電動モータ１１５に対する電力供給の有無に拘らず、ウェイストゲートバルブ１１０は全閉位置に維持されているといえる。
【００８１】
・エンジン１０が一時停止したことを条件にウェイストゲートバルブ１１０を全閉位置に閉弁制御する際、ウェイストゲートバルブ１１０を閉じる速度を全閉位置に近づくにつれて小さくしなくてもよい。例えば、ウェイストゲートバルブ１１０を閉じる速度が、開度０〜１００％の範囲において一定であってもよい。この場合であってもウェイストゲートバルブ１１０を閉じる速度が比較的に遅ければ、ウェイストゲートバルブ１１０とバイパス通路２４の開口部との衝突音を抑えられる。
【００８２】
・エンジン１０が一時停止したことを条件にウェイストゲートバルブ１１０を閉弁制御する際、全閉位置に制御しなくてもよい。例えば、ウェイストゲートバルブ１１０が全開位置よりも閉じている開度に制御されればよい。この場合、エンジン１０が再始動する際には、全開位置へと開弁制御されるため、少なくともエンジン１０の再始動のときのタービンホイール２８の回転に伴って発生する音は、全開位置への開弁制御を行わない場合に比較して、車両の乗員に騒音としてより知覚されにくくなる。
【００８３】
・エンジン１０が駆動した状態からエンジン１０が一時停止したこととなることを条件に、ウェイストゲートバルブ１１０の全閉位置への閉弁制御を行う際、全閉位置への閉弁制御の開始タイミングは、上記実施形態の例に限らない。例えば、エンジン１０の一時停止要求を示す信号が出力されるのと同時に、ウェイストゲートバルブ１１０の全閉位置への閉弁制御を開始してもよい。この場合、エンジン１０が一時停止する前に、ウェイストゲートバルブ１１０の開度が小さくなり始める。
【００８４】
・上記実施形態におけるエンジン１０の一時停止に伴うウェイストゲートバルブ１１０の開閉制御処理は、ＥＶモードとＨＶモードとの切り替え時に適用されるのに限らない。例えば、車両によっては、アクセルペダル８９が踏み込まれてなく、且つ車両の車速Ｖが予め定められた速度以下である場合に、エンジン１０を一時停止させてアイドリングストップさせることがある。このようなアイドリングストップ、アイドリングストップからのエンジン１０の再始動時に、ウェイストゲートバルブ１１０の開閉制御処理を適用してもよい。
【００８５】
・ステップＳ１４とステップＳ１８における閾値Ｖｌｉｍは、異なっていてもよい。例えば、Ｓ１８の閾値Ｖｌｉｍの方が高くてもよい。この場合、車速Ｖが比較的に高くてエンジン１０に対する要求トルクが大きい場合、すなわちウェイストゲートバルブ１１０を閉方向へ制御する必要があるときにのみ、ウェイストゲートバルブ１１０の閉方向への制御を開始できる。
【００８６】
・ステップＳ１６において所定時間ＴＩ待機するのに代えて、ウェイストゲートバルブ１１０の開度をセンサで検出し、ウェイストゲートバルブ１１０が全開位置になったことを検知してからエンジン１０が再始動するようにしてもよい。
【００８７】
・ハイブリッドシステム１００としては、本実施例のハイブリッドシステム１００に限られない。例えば、発電機及び電動機として機能する１つのモータジェネレータを備えた構成であってもよい。なお、上述した変更例のようにアイドリングストップに関連してウェイストゲートバルブ１１０の開閉制御処理を適用するのであれば、駆動源としてエンジン１０のみを有する駆動システムであってもよい。
【００８８】
・ウェイストゲートバルブ１１０を駆動させるための駆動部は、電動モータ１１５でなくてもよい。この場合、連結機構１２０を介してウェイストゲートバルブ１１０を開弁制御できるアクチュエータであれば構わない。このようなアクチュエータとしては、例えば負圧アクチュエータが挙げられる。
【００８９】
・連結機構１２０の構成は適宜変更可能である。少なくとも、ウェイストゲートバルブ１１０及び連結機構１２０を含めて、複数の部品で構成されていればよい。
【符号の説明】
【００９０】
１０…エンジン、１１…吸気通路、１２…気筒、１３…排気通路、１４…クランクシャフト、２０…ターボチャージャ、２１…コンプレッサハウジング、２２…ベアリングハウジング、２３…タービンハウジング、２４…バイパス通路、２６…コンプレッサホイール、２７…シャフト、２８…タービンホイール、２８ａ…回転軸線、４０…動力配分統合機構、４１…サンギア、４２…キャリア、４３…ピニオンギア、４４…リングギア、４５…リングギア軸、５０…リダクションギア、５１…サンギア、５３…ピニオンギア、５４…リングギア、６１…第１モータジェネレータ、６２…第２モータジェネレータ、６６…減速機構、６７…ディファレンシャル、６８…駆動輪、７１…第１インバータ、７２…第２インバータ、７３…バッテリ、８１…過給圧センサ、８２…アクセル開度センサ、８３…クランク角センサ、８４…車速センサ、８６…第１回転センサ、８７…第２回転センサ、８９…アクセルペダル、９０…電子制御装置、９１…バッテリ監視部、９２…駆動制御部、９３…過給機制御部、１００…ハイブリッドシステム、１１０…ウェイストゲートバルブ、１１１…回転軸、１１５…電動モータ、１１６…出力軸、１２０…連結機構、１２１…第１リンクアーム、１２２…第１連結ピン、１２３…駆動ロッド、１２４…第１連結孔、１２５…第２連結孔、１２６…第２連結ピン、１２７…第２リンクアーム、ＡＣＣ…アクセル操作量、Ｐ…過給圧、ＴＩ…所定時間、Ｖ…車速、Ｖｌｉｍ…閾値。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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