(57)【要約】【課題】ハイブリッド電気自動車において、モータに給電するインバータの冷却とエンジンに吸入される吸気の適正な温度調整を両立できる技術を提供する。【解決手段】吸気管１４におけるコンプレッサ１５ａとインタークーラ１６との間に位置する分岐部１４ａから分岐し、インタークーラ１６より下流の合流部１４ｂにて吸気管１４と合流する通路であって、該コンプレッサ１５ａから流出した吸気に該インタークーラ１６を迂回させるバイパス管２０と、インバータ５を冷却するためのインバータ用冷却水を循環させる冷却水循環路２４と、バイパス管２０を流れる吸気との熱交換によってインバータ用冷却水を冷却する内管２０ｂと、を有するインバータ用クーラ２３とを備え、バイパス分流比Ｒａｂをエンジン要求出力Ｐｅｇに応じて制御する。【選択図】図２
2010184633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給機付きエンジン及びモータを動力源として備えるハイブリッド電気自動車の制御装置であって、
前記エンジンの吸気通路において前記過給機のコンプレッサより下流側に配置され、該コンプレッサにより過給された吸気を冷却するインタークーラと、
前記吸気通路における前記コンプレッサと前記インタークーラとの間に位置する分岐部から分岐し、該インタークーラより下流の合流部にて該吸気通路と合流する通路であって、該コンプレッサから流出した吸気に該インタークーラを迂回させるバイパス通路と、
前記モータに駆動電流を供給するインバータを冷却するための冷媒を循環させる冷媒循環路と、前記バイパス通路を流れる吸気との熱交換によって該冷媒循環路内の冷媒を冷却する放熱部と、を有するインバータ用クーラと、
前記吸気通路の分岐部に流れてくる吸気の全流量に対する前記バイパス通路に流入する吸気の流量の比であるバイパス分流比を、エンジンに要求されるエンジン要求出力に応じて制御する分流比制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項２】
過給機付きエンジン及びモータを動力源として備えるハイブリッド電気自動車の制御装置であって、
前記エンジンの吸気通路において前記過給機のコンプレッサより下流側に配置され、該コンプレッサにより過給された吸気を冷却するインタークーラと、
前記吸気通路における前記インタークーラより下流の分岐部から分岐し、該分岐部より下流の合流部にて該吸気通路と合流するバイパス通路と、
前記モータに駆動電流を供給するインバータを冷却するための冷媒を循環させる冷媒循環路と、前記バイパス通路を流れる吸気との熱交換によって該冷媒循環路内の冷媒を冷却する放熱部と、を有するインバータ用クーラと、
前記吸気通路の分岐部に流れてくる吸気の全流量に対する前記バイパス通路に流入する吸気の流量の比であるバイパス分流比を、エンジンに要求されるエンジン要求出力に応じて制御する分流比制御手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項３】
前記分流比制御手段は、エンジン要求出力が低いときは、該エンジン要求出力が高いときに比べて、前記バイパス分流比を高い値に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項４】
前記分流比制御手段は、エンジン要求出力が低出力領域に属しているときに前記バイパス分流比を１に制御し、且つ、エンジン要求出力が高出力領域に属しているときに前記バイパス分流比を零に制御することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【請求項５】
前記エンジンが自動停止されている状態のときに、前記分岐部と合流部との間の吸気通路、前記インタークーラ、および該バイパス通路を含んで形成される環状通路内の吸気を強制的に循環させる強制循環手段を、更に備えることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド電気自動車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド電気自動車の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン及びモータを駆動源として備え、これらのうち少なくとも何れかの出力により駆動するハイブリッド電気自動車（Hybrid Electric Vehicle）が公知である。このよう
なハイブリッド電気自動車に適用されるエンジンが過給機付きエンジンである場合、過給機のコンプレッサにて過給された空気（吸気）を冷却するための冷却器としてのインタークーラがエンジンの吸気通路に設けられる。
【０００３】
通常、モータは交流電力によって駆動されるため、直流電源であるバッテリから供給される直流電力はインバータ（電力変換装置）によって交流電力へと変換されてからモータに給電される。ここで、インバータはその作動時における発熱によって比較的高温となるため、この種のハイブリッド電気自動車ではインバータを効率的に冷却することが重要となる。
【０００４】
これに関連して、特許文献１には、インバータ用ラジエータとインタークーラとを一体化構造とし、インバータ用ラジエータを流れる冷却水とインタークーラを流れる吸気との間で直接的に熱交換を行う冷却器が開示されている。また、特許文献２には、インバータの熱を外部へと放出するための放熱部を含み、エンジンの燃焼室へ外気を供給する吸気系の吸気経路内またはその近傍に放熱部を配置したインバータの冷却器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１４４７０３号公報
【特許文献２】特開２００３−３３３８６７号公報
【特許文献３】特開２００８−０３８８０８号公報
【特許文献４】特開２００５−２９９４７０号公報
【特許文献５】特開２００８−２０６２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、特許文献１、２に係る従来技術のように、インバータからの放熱を、インタークーラを流れる過給空気との熱交換によって行う場合、当然ながらインバータからの放熱量が多いほど吸気の温度上昇が顕著となる。一方、エンジンに供給される吸気温度の適正な温度は、エンジンに要求される出力（負荷）に伴って相違する。
【０００７】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ハイブリッド電気自動車において、モータに給電するインバータの冷却とエンジンに吸入される吸気の適正な温度調整を両立できる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明に係るハイブリッド電気自動車の制御装置は、以下の手段を採用した。本発明における第１の構成は、過給機付きエンジン及び電動モータを動力源として備えるハイブリッド電気自動車の制御装置であって、前記エンジンの吸気通路において前記過給機のコンプレッサより下流側に配置され、該コンプレッサにより過給された吸気を冷却するインタークーラと、前記吸気通路における前記コンプレッサと
前記インタークーラとの間に位置する分岐部から分岐し、該インタークーラより下流の合流部にて該吸気通路と合流する通路であって、該コンプレッサから流出した吸気に該インタークーラを迂回させるバイパス通路と、前記モータに駆動電流を供給するインバータを冷却するための冷媒を循環させる冷媒循環路と、前記バイパス通路を流れる吸気との熱交換によって該冷媒循環路内の冷媒を冷却する放熱部と、を有するインバータ用クーラと、前記吸気通路の分岐部に流れてくる吸気の全流量に対する前記バイパス通路に流入する吸気の流量の比であるバイパス分流比を、エンジンに要求されるエンジン要求出力に応じて制御する分流比制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、インバータ用クーラの放熱部によりインバータを冷却するための冷媒（以下、「インバータ用冷媒」という）の熱がバイパス通路を流れる吸気に放熱されることで該インバータ用冷媒が冷却され、これによってインバータが冷却される。一方、バイパス通路を流れる吸気は、インバータ用冷媒によって加熱されるため、常にインバータの冷却を優先させるのではなく、エンジンの吸気の温度も適正な範囲内で調整する必要がある。
【００１０】
吸気温度の適正温度は、エンジンに要求されるエンジン要求出力の変化に伴って変化する。エンジン要求出力が比較的低い領域である低出力領域に属しているときには、エンジンからのＨＣ排出量の低減および燃費の向上を図るために、吸気温度を高くすることが要求される。一方、エンジン要求出力が比較的高い領域である高出力領域に属しているときには、エンジンからのスモーク排出量を低減するために比較的低温の吸気をエンジンに供給することが要求される。
【００１１】
本構成においては、分流比制御手段がエンジン要求出力に応じてバイパス分流比を制御する。バイパス分流比は、前述のように吸気通路の分岐部に流れてくる吸気の全流量に対するバイパス通路に流入する吸気の流量の比であり、０〜１の範囲内でその値が変化する。そして、バイパス分流比が高いほど、吸気の全流量が等しい条件下においては、バイパス通路に流入する吸気の流量も多くなる。
【００１２】
バイパス通路に流入する吸気はインバータ用冷媒を冷却する冷媒として機能するため、バイパス通路に流入する吸気量が多いほどインバータ用クーラによるインバータ用冷媒の放熱量が増える。例えば、バイパス分流比が零（０）に制御されると、吸気通路の分岐部に対して上流側から流れてくる吸気の全てがインタークーラ側に流入し、バイパス通路側には一切流入しないため、インバータ用冷媒の放熱量が最小となる。一方、バイパス分流比が１に制御されると、上記吸気の全てがバイパス通路側に流入するため、インバータ用冷媒の放熱量が最大となる。
【００１３】
以上のように、本発明においては、エンジン要求出力とエンジンの吸気の適正温度との関連性と、バイパス分流比とインバータ用冷媒の放熱量との関連性に着目した。ここで、インバータ用冷媒の放熱量はバイパス通路を流れる吸気の加熱量に相関するため、エンジン要求出力に応じてバイパス分流比を制御することで上記吸気の加熱量を調節し、エンジンの吸気温度を適正な温度に調整することができる。
【００１４】
また、本発明における第２の構成は、過給機付きエンジン及びモータを動力源として備えるハイブリッド電気自動車の制御装置であって、前記エンジンの吸気通路において前記過給機のコンプレッサより下流側に配置され、該コンプレッサにより過給された吸気を冷却するインタークーラと、前記吸気通路における前記インタークーラより下流の分岐部から分岐し、該分岐部より下流の合流部にて該吸気通路と合流するバイパス通路と、前記モータに駆動電流を供給するインバータを冷却するための冷媒（インバータ用冷媒）を循環させる冷媒循環路と、前記バイパス通路を流れる吸気との熱交換によって該冷媒循環路内
の冷媒を冷却する放熱部と、を有するインバータ用クーラと、前記吸気通路の分岐部に流れてくる吸気の全流量に対する前記バイパス通路に流入する吸気の流量の比であるバイパス分流比を、エンジンに要求されるエンジン要求出力に応じて制御する分流比制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
上記のように第２の構成は、バイパス通路の吸気通路からの分岐部および合流部の位置が、第１の構成と相違する。つまり、第１の構成にかかるインバータ用クーラは、インタークーラに流入させない吸気との熱交換によってインバータ用冷媒の放熱（冷却）を行うのに対して、第２の構成にかかるインバータ用クーラは、インタークーラから流出した吸気との熱交換によってインバータ用冷媒の放熱（冷却）を行う点で双方の構成は相違しており、その他は共通している。
【００１６】
第２の構成によれば、第１の構成と同様に、エンジン要求出力に応じてバイパス分流比を制御することでバイパス通路を流れる吸気の加熱量を調節し、エンジンの吸気温度を適正な温度に調整することができる。さらに、この第２の構成によれば、インタークーラにおいて冷却された後の吸気がバイパス通路に導かれるため、より低温の吸気によってインバータ用冷媒を冷却することができる。
【００１７】
ここで、エンジン要求出力が低いほど吸気の適正温度は高温側に移行し、エンジン要求出力が高いほど吸気の適正温度は低温側に移行する。そこで、第１又は第２の構成において、前記分流比制御手段は、エンジン要求出力が低いときは、該エンジン要求出力が高いときに比べて、前記バイパス分流比を高い値に制御すると良い。
【００１８】
これにより、エンジン要求出力が低いときには、バイパス分流比の制御値を高くすることでインバータ用冷媒の放熱量が多くなり、エンジンの吸気温度を高くすることができる。逆にエンジン要求出力が高いときには、バイパス分流比の制御値を低くすることでインバータ用冷媒の放熱量が少なくなり、エンジンの吸気温度を低く維持することができる。その結果、エンジン要求出力に拘わらず、エンジンの吸気温度を常に適正な温度に調整できる。
【００１９】
よって、エンジン要求出力が低いにも拘わらず吸気温度が過度に低温となることを抑制でき、エンジンのＨＣ排出量の増加や燃費の悪化が抑制される。また、エンジン要求出力が高いにも拘わらず吸気温度が過度に高温となることを抑制でき、エンジンのスモーク排出量の増加が抑制される。すなわち、排気エミッションが悪化することを抑制することができる。
【００２０】
また、モータに要求される出力をモータ要求出力と称すると、エンジン要求出力が小さいときにはモータ要求出力が大きく、逆にエンジン要求出力が大きいときにはモータ要求出力が小さくなることが多い。また、モータ要求出力が高いほどインバータの発熱量は多くなるため、インバータ用冷媒の放熱要求量も多くなる。以上を踏まえると、上記制御では、モータ要求出力が高いとき（高くなり易いとき）は、モータ要求出力が低いとき（低くなり易いとき）に比べて、バイパス分流比が高い値に制御される。これによれば、インバータ用冷媒の放熱要求量が多いときほどインバータ用冷媒の放熱量を増やすことができる。したがって、インバータの冷却要求を充分に満足させることができる。
【００２１】
一方、エンジン要求出力が高いときはバイパス分流比が低く制御されることによってインバータ用冷媒の放熱量は少なくなってしまうが、そもそもエンジン要求出力が高いときにはインバータ用冷媒の放熱要求量は少ないため、インバータの冷却不足などの不都合は生じない。
【００２２】
また、第１又は第２の構成において、前記分流比制御手段は、エンジン要求出力が低いほど前記バイパス分流比を高い値に制御しても良い。
【００２３】
また、第１又は第２の構成において、前記分流比制御手段は、エンジン要求出力が低出力領域に属しているときに前記バイパス分流比を１に制御し、且つ、エンジン要求出力が高出力領域に属しているときに前記バイパス分流比を零に制御しても良い。
【００２４】
これによれば、エンジン要求出力が低出力領域に属しているときには、吸気通路を流れる吸気の全てがバイパス通路に流入するため、インバータ用冷媒の放熱量が最大となり、その結果としてバイパス通路における吸気の受熱量が最大となる。その結果、エンジンの吸気温度の上昇が促進され、ＨＣ排出量の低減および燃費の向上が実現する。
【００２５】
また、エンジン要求出力が高出力領域に属しているときには、バイパス通路に対して吸気が一切流入しなくなるため、インバータ用冷媒の放熱量が最小となる。また、この場合には、吸気通路を流れる全ての吸気がインタークーラに流入することで冷却されるので、エンジンに低温の吸気を供給することができ、スモーク排出量を低減することができる。
【００２６】
ハイブリッド電気自動車においては、車両の走行条件や走行状態に応じてエンジンが自動停止させられる場合がある。この自動停止とは、運転者によるイグニッションＯＦＦ動作に因らずに、自動的に行われるエンジンの停止動作である。このようなエンジンの自動停止は、例えば、ハイブリッド電気自動車がモータのみの出力を駆動源として走行する場合や、一時停車時におけるアイドルストップ制御時に行われる。このようにエンジンが自動停止されている状態のときには、バイパス通路に吸気が流通しなくなるため、インバータ用冷媒の冷却を効率的に行うことが難しい。
【００２７】
そこで、第１の構成においては、前記エンジンが自動停止されている状態のときに、前記分岐部と合流部との間の吸気通路、前記インタークーラ、および該バイパス通路を含んで形成される環状通路内の吸気を強制的に循環させる強制循環手段を、更に備えると良い。
【００２８】
これによれば、エンジンが自動停止されている状態のときにおいても、バイパス通路を流れる空気とインバータ用冷媒との熱交換を効率良く行い、インバータを好適に冷却することができる。
【００２９】
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ハイブリッド電気自動車において、モータに給電するインバータの冷却とエンジンに吸入される吸気の適正な温度調整を両立できる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１に係るハイブリッド電気自動車の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係るハイブリッド車両に適用されるエンジンの吸排気系の概略構成を示した図である。
【図３】熱交換機構を説明するための説明図である。（ａ）は、熱交換機構形成区間Ａにおけるバイパス管の長手方向の断面を示した図である。（ｂ）は、熱交換機構形成区間Ａにおけるバイパス管２０の軸線直交断面を示した図である。
【図４】実施例１における吸気温度調整制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】吸気温度調整制御におけるエンジン要求出力Ｐｅｇとバイパス分流比Ｒａｂの目標値との関係を表す第１のマップである。
【図６】吸気温度調整制御におけるエンジン要求出力Ｐｅｇとバイパス分流比Ｒａｂの目標値との関係を表す第２のマップである。
【図７】吸気温度調整制御におけるエンジン要求出力Ｐｅｇとバイパス分流比Ｒａｂの目標値との関係を表す第３のマップである。
【図８】実施例２におけるエンジンの吸排気系の構成例を示した図である。
【図９】実施例３におけるエンジンの吸排気系の構成例を示した図である。
【図１０】実施例３における強制循環制御ルーチン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】
【００３２】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００３３】
図１は、本実施例に係るハイブリッド電気自動車（ハイブリッド車両）の概略構成を示す図である。本実施例に係るハイブリッド電気自動車は、駆動源としてのエンジン１及び電動モータＭＧ１，ＭＧ２の他、動力分割機構３、減速機４、インバータ５、バッテリ６、ＥＣＵ７（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）等を主要構造として構成されている。
モータＭＧ１およびＭＧ２は、いずれも発電機として三相交流により駆動することができ、且つ、電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されている。本実施例では、主としてモータとして用いられるＭＧ１を「モータＭＧ１」と称し、発電機（ジェネレータ）として用いられるＭＧ２を「ジェネレータＭＧ２」と称することとする。
【００３４】
図示のように、エンジン１のクランクシャフト１１と、モータＭＧ１の回転軸と、ジェネレータＭＧ２の回転軸とは、動力分割機構３を介して相互に連結されている。動力分割機構３は、周知の遊星歯車（図示省略）を採用して、エンジン１、モータＭＧ２、ジェネレータＭＧ２の機械的動力を分配・集合して伝達する。また、モータＭＧ１の回転軸は、減速機４を介して駆動輪の回転軸（車軸）に連結されている。
【００３５】
インバータ５は直流電力を交流電力に変換可能なスイッチング回路を具備する電力変換装置であり、モータＭＧ１およびジェネレータＭＧ２はこのインバータ５を介して直流電力の蓄電池であるバッテリ６と接続されている。また、インバータ５は、昇圧回路を具備しており、バッテリ６の電圧（例えば、ＤＣ２４４．８Ｖ）を高電圧（例えば、ＤＣ６５０Ｖ）に変換する。そして、インバータ５ａは、昇圧させた直流高電圧を交流電圧（例えば、ＡＣ６５０Ｖ）に変換する。モータＭＧ１およびジェネレータＭＧ２は、インバータ５を介してバッテリ６との電力の遣り取りを行う。
【００３６】
ＥＣＵ７は、ハイブリッドシステム全体を制御するための電子制御ユニットであり、主としてエンジン１に係る制御を行うエンジンコントロールコンピュータ（ＥＣＣ）と、主としてモータＭＧ１やジェネレータＭＧ２等の電力に係る制御を行うハイブリッドコントロールコンピュータ（以下、「ＨＶＣＣ」という）を備える。これらＨＶＣＣ、ＥＣＣは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどからなる算術論理演算回路である。
【００３７】
ここで、ＥＣＵ７には、車両速度（車速）ＳＰを取得する車速センサ、バッテリ６の充電状態ＳＯＣ（ State of Charge ）を取得するＳＯＣセンサ、エンジン１のエンジン回
転数ＮＥを取得するクランクポジションセンサ、シフトレバーの操作位置ＰＯＳを取得するシフトポジションセンサ、アクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度ＡＣＣ
を取得するアクセルペダルポジションセンサ、ブレーキペダルの踏み込み量に対応するブレーキペダルポジションＰＯＢを取得するブレーキペダルポジションセンサ等の各種センサ（何れも図示省略）が電気配線を介して接続されており、これらの出力信号がＥＣＵ７へと入力される。
【００３８】
そして、ＥＣＵ７はこれら各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１、モータＭＧ１、バッテリ６等の作動状態を把握すると共に、これらの作動状態に基づいてハイブリッド車両の走行状態を最適化するために、「エンジンモード」、「ＥＶモード」、「ＨＶモード」のうち最適な走行モードを適宜切り替えながら走行する。「エンジンモード」とは、エンジン１の出力のみを駆動源として走行する走行モードであり、「ＥＶモード」とはモータＭＧ１の出力のみを駆動源として走行する走行モードである。また、「ＨＶモード」とは、エンジン１の出力およびモータＭＧ１の出力を駆動源として走行する走行モードである。
【００３９】
例えば、ＥＣＵ７は、車両の発進時や中速までの定常走行などのようにエンジン効率の比較的低い領域では、「ＥＶモード」が選択され、モータＭＧ１の出力のみで車両を駆動する。また、車両の通常通行時においては、「エンジンモード」、或いは「ＨＶモード」が選択される。この場合には、エンジン１の出力は動力分割機構３で２経路に分割される。２経路のうち一方の経路に分割されたエンジン出力はジェネレータＭＧ２の駆動に用いられる。このようにしてジェネレータＭＧ２によって発電された電力によってモータＭＧ１が駆動されることで、モータ出力が得られる。そして、他方の経路に分割されたエンジン出力は車軸を直接駆動する。ＥＣＵ７は、夫々の経路の割合が効率最大となるように制御する。車両の加速時は、「ＨＶモード」が選択される。エンジン出力と共にバッテリ６からモータＭＧ１に給電することでモータ出力を発生させることで、加速応答性の優れた滑らかな動力性能を発揮させる。
【００４０】
その他、車両の減速時や制動時には、車輪がモータＭＧ１を駆動させるときの回生エネルギを利用してモータＭＧ１を発電機として作動させる。このようにして、車両の制動エネルギを電力に変換し、回収した電力をバッテリ６に充電する。また、ＥＣＵ７は、バッテリ６のＳＯＣを監視しており、その充電量が少なくなればエンジン出力によりジェネレータＭＧ２を駆動させることでバッテリ６への充電を行う。また、交差点での信号待ち等のように車両の一時停車時には、エンジン１を自動停止させるアイドルストップ制御が行われる。
【００４１】
次に、エンジン１の吸排気系の概略構成について図２を参照して説明する。図２は、本実施例に係るハイブリッド車両に適用されるエンジンの吸排気系の概略構成を示した図である。図２において、エンジン１は４つのシリンダ（気筒）１２を有する水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。
【００４２】
エンジン１には、吸気マニホールド１３が接続されており、吸気マニホールド１３の各枝管は吸気ポートを介して各シリンダ１２の燃焼室と連通されている。エンジン１は、排気エネルギを駆動源として作動するターボチャージャ（過給機）１５を具備する過給機付きエンジンであり、吸気管１４にはターボチャージャ１５のコンプレッサ１５ａが設けられている。さらに、吸気管１４におけるコンプレッサ１５ａより下流側には、該コンプレッサ１５ａにより過給された吸気を冷却する水冷式のインタークーラ１６が設けられている。このインタークーラ１６の冷却水としてはエンジン１の冷却水が導かれる。
【００４３】
コンプレッサ１５ａよりも上流側の吸気管１４には該吸気管１４内を流通する空気中の塵や埃を除去するエアクリーナ１７が配置されている。また、エアクリーナ１７の下流側には、吸気管１４を流れる空気の流量を計測するエアフローメータ１８が取り付けられて
いる。また、各シリンダ１２には、エンジン１の燃焼に供される燃料を噴射する燃料噴射弁１９が配置されている。
【００４４】
さらに、本実施例の吸気系では、コンプレッサ１５ａから流出した過給空気にインタークーラ１６を迂回させるバイパス管２０を備えている。このバイパス管２０は、吸気管１４におけるコンプレッサ１５ａとインタークーラ１６との間に位置する分岐部１４ａから分岐し、インタークーラ１６より下流側に位置する合流部１４ｂにて吸気管１４と再び合流する。本実施例においてはバイパス管２０が本発明におけるバイパス通路に相当する。
【００４５】
吸気管１４におけるバイパス管２０との接続部、ここでは上流側の接続部である分岐部１４ａには、該分岐部１４ａに対して上流側から流れてくる吸気の全流量（ＶＩａ）に対するバイパス管２０に流入する吸気の流量（ＶＩｂ）の比であるバイパス分流比（Ｒａｂ＝ＶＩｂ／ＶＩａ）を変更可能な分流比変更弁２１が設けられている。ちなみに、吸気の全流量（ＶＩａ）のうち、インタークーラ１６側に流れてゆく吸気の流量を符号ＶＩｃで表すと、ＶＩａ＝ＶＩｂ＋ＶＩｃが成立する。分流比変更弁２１は、電気配線を介してＥＣＵ７に接続されており、ＥＣＵ７によってバイパス分流比Ｒａｂが制御される。本実施例においては、エンジン１に要求されるエンジン要求に応じてバイパス分流比Ｒａｂが制御される。本実施例においては分流比変更弁２１、およびエンジン要求出力に応じて分流比変更弁２１を制御するＥＣＵ７が本発明における分流比制御手段を構成する。
【００４６】
以上のように構成されたエンジン１の吸気系では、吸気管１４を流れる吸気がエアクリーナ１７によって塵や埃が除去された後、コンプレッサ１５ａに内装されたコンプレッサホイールの回転によって圧縮される。そして、圧縮されて高温となった吸気は、適宜、インタークーラ１６にて冷却された後、各シリンダ１２に分配される。本実施例においては、吸気管１４、吸気マニホールド１３を含んで本発明における吸気通路が構成される。
【００４７】
一方、エンジン１には排気マニホールド３３が接続されており、排気マニホールド３３の各枝管は排気ポートを介して各シリンダ１２の燃焼室と接続されている。排気マニホールド３３は排気管３４が接続されており、この排気管３４にはターボチャージャ１５のタービン１５ｂが配置されている。また、タービン１５ｂよりも下流側の排気管３４には排気中の有害物質を浄化するための排気浄化装置３５が配置されており、排気管３４はさらに下流にてマフラー（図示省略）に接続されている。この排気浄化装置３５の内部には、上流側から酸化触媒３５ａ及び排気中の微粒子物質（ＰＭ）を捕集するＰＭフィルタ３５ｂが直列に配置されている。
【００４８】
このように構成されたエンジン１の排気系では、各シリンダ１２で燃焼された既燃ガスが排気ポートを介して排気マニホールド３３に排出され、次いでターボチャージャ１５のタービン１５ｂに流入する。タービ１５ｂに流入した排気は、その排気エネルギによってタービン１５ｂ内に回転自在に支持されたタービンホイールを回転させ、その回転トルクがコンプレッサ１５ａのコンプレッサホイールに伝達される。タービン１５ｂから排気管３４に流出した排気は、排気浄化装置３５を通過して浄化された後、マフラーを介して大気中に放出される。
【００４９】
さらに、エンジン１は、排気浄化装置３５より下流の排気管３４を流れる比較的低圧の排気の一部をＥＧＲガスとしてコンプレッサ１５ａより上流の吸気管１４へと還流（再循環）させる低圧ＥＧＲ装置３６を備える。この低圧ＥＧＲ装置３６は、排気浄化装置３５より下流側の排気管３４とコンプレッサ７ａより上流側の吸気管１４とを接続するＥＧＲ管３７、ＥＧＲ管３７内を流れるＥＧＲガス（還流排気ガス）の流量を調節可能なＥＧＲ弁３８、ＥＧＲ管３７に配置されると共にＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ３９により構成されている。このＥＧＲクーラ３９は水冷式であり、エンジン１の冷却水が該ＥＧＲ
クーラ３９へと導かれる。
【００５０】
このように構成された低圧ＥＧＲ装置３６は、ＥＧＲ弁３８が開弁されるとＥＧＲ通路３７が導通状態となり、排気浄化装置３５から流出した比較的に低圧の排気の一部がコンプレッサ１５ａよりも上流側の吸気管１４へと還流する。ここで、吸気管１４におけるＥＧＲ管３７との接続部の直上流部分には、当該接続部を流れる空気の流量を調節するスロットル弁２２が配置されている。このスロットル弁２２は、ＥＣＵ７と電気的に接続され、該ＥＣＵ７によって制御される。ＥＣＵ７は、スロットル弁２２の開度と、ＥＧＲ弁３８の開度の夫々をエンジン１の運転状態に応じて調節することで、エンジン１に吸入される吸気のＥＧＲ率（吸気に含まれるＥＧＲガスの割合）を運転状態に適した制御値となるように調節している。
【００５１】
前述したように、直流電源であるバッテリ６から供給される直流電力は、インバータ５によって三相交流電力へと逆変換されてからモータＭＧ１へと給電される。インバータ５は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）又はパワーＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor）トランジスタといったスイッチング素子によって構成されたスイッチング回路と、このスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ動作を制御するスイッチング制御回路と、さらに各種センサ信号の処理や電源生成等を行なうインバータ制御回路、昇圧回路等から構成することができる。このように構成されるインバータ５は、動作状態により高温になり得る部品である。また、このインバータ５は、車両への搭載スペース上の制約があるため、エンジンルーム付近など高温環境下に配置されることが多く、インバータ５を効率的に冷却することが重要である。
【００５２】
そこで、本実施例では、多くの熱を発するインバータ５を冷却する冷却装置としてのインバータ用クーラ２３を備える。インバータ用クーラ２３は、インバータ５を冷却するための冷媒としての冷却水（以下、「インバータ用冷却水」という）を供給して該インバータ５を冷却し、インバータ５によって加熱されたインバータ用冷却水をバイパス管２０内の吸気に放熱することによって再び冷却する装置である。インバータ用クーラ２３は、インバータ用冷却水が循環する冷却水循環路２４、ウォータポンプ２５、バイパス管２０を流れる吸気とインバータ用冷却水との間の熱交換を行うことによってインバータ用冷却水を冷却する熱交換機構２６、を主要な構造部材として構成される。なお、ウォータポンプ２５は、ＥＣＵ７と電気的に接続されている電子制御式のポンプであり、該ＥＣＵ７からの制御信号により作動することでインバータ用冷却水を吐出し、冷却水循環路２４を循環させることができる。
【００５３】
冷却水循環路２４は、具体的にはインバータ５ａ、ウォータポンプ２５を接続する環状の循環経路であり、外部冷却水路２４ａと、バイパス管２０内部に形成されるバイパス管内部水路２０ｄとにより構成される（バイパス管内部水路２０ｄの詳細については後述する）。
【００５４】
熱交換機構２６は、バイパス管２０の長手方向（軸線方向）における全部又は一部の区間に形成されている。本実施例では、図２に示す如く、バイパス管２０の長手方向の一部の区間（以下、「熱交換機構形成区間」という）Ａにわたり形成されている。図３は、熱交換機構２６を説明するための説明図である。（ａ）は、熱交換機構形成区間Ａにおけるバイパス管２０の長手方向（軸線方向）の断面を示した図である。（ｂ）は、熱交換機構形成区間Ａにおけるバイパス管２０の長手方向と直交する断面（以下、「軸線直交断面」という）を示した図である（（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢視方向断面図である）。
【００５５】
（ｂ）に示すように、熱交換機構形成区間Ａにおいて、バイパス管２０は、外管２０ａの内側に内管２０ｂを備えたいわゆる二重管構造となっている。バイパス管２０の軸線直
交断面内の領域は、内管２０ｂの内側に形成された円形状の領域である流路２０ｃと、内管２０ｂの外周を覆うように外管２０ａとの間に形成されたドーナツ形状の領域である流路２０ｄと、に区画されている。
【００５６】
（ａ）に示すように、熱交換機構形成区間Ａの両端部において、外管２０ａと内管２０ｂとは接続壁２０ｅによって接続されており、熱交換機構形成区間Ａ以外の区間におけるバイパス管２０内の流路と区間Ａにおける流路２０ｄとは接続壁２０ｅによって遮断されている。それ故、熱交換機構形成区間Ａの上流側からバイパス管２０を流れてくる吸気が流路２０ｄに流れ込むことはなく、確実に流路２０ｃを通過することになる。
【００５７】
熱交換機構形成区間Ａの一方の端部近傍において、外管２０ａを貫通する導入ポート２０ｆが開口している。また、同区間Ａの他方の端部近傍においても外管２０ａを貫通する排出ポート２０ｇが開口している。この導入ポート２０ｆと排出ポート２０ｇとには外部冷却水路２４ａが接続されており、これらを介して、バイパス管２０における流路２０ｄと外部冷却水路２４ａとが接続される。したがって、外部冷却水路２４ａ内のインバータ用冷却水は熱交換機構形成区間Ａの一方の端部側において導入ポート２０ｆから流路２０ｄへと流入し、同区間Ａの他方の端部側まで当該流路２０ｄを流通することになる。その後、流路２０ｄ内のインバータ用冷却水は、排出ポート２０ｇから再び外部冷却水路２４ａへと流出する。
【００５８】
ここで、流路２０ｄは、インバータ用冷却水の流路であるため、以下「バイパス管内部水路２０ｄ」と称することとする。このバイパス管内部水路２０ｄは、これに接続される外部冷却水路２４ａと共に環状の冷却水循環路２４（本発明における冷媒循環路に相当する）を構成する。さらに、本実施例における内管２０ｂは、熱伝導率の高い金属性材料で形成され、バイパス管２０の流路２０ｃを流れる吸気とバイパス管内部水路２０ｄを流れるインバータ用冷却水との間の熱交換が行われ、インバータ用冷却水の熱が流路２０ｃを流れる吸気に放熱される。本実施例においては内管２０ｂが本発明における放熱部に相当する。ここで、図３（ｂ）に示した内管２０ｂの軸線直交断面は円筒形状であるが、他の形状を採用することができる。例えば、内管２０ｂの好ましい断面形状として、その一部又は全部を連続した波形形状に形成すると良い。これによれば、内管２０ｂの表面積が増大して、インバータ用冷却水と吸気との熱交換がより促進される。なお、上記波形形状とは、三角波、正弦波、のこぎり波、方形波、或いはこれらの組み合わせた波等を例示できる。
【００５９】
以上のように構成されたインバータ用クーラ２３によれば、ＥＣＵ７がウォータポンプ２５を作動させることでインバータ用冷却水は冷却水循環路２４を循環する。すなわち、インバータ用冷却水は、外部冷却水路２４ａからインバータ５内に流入し、インバータ５において発生した熱が伝達される。これにより、インバータ５が冷却されると共に、インバータ用冷却水が加熱される。このようにして昇温したインバータ用冷却水はインバータから流出し、バイパス管２０に形成された導入ポート２０ｆからバイパス管内部水路２０ｄへと流入する。そして、インバータ用冷却水がバイパス管内部水路２０ｄを流れる際にその熱が内管２０ｂに伝達され、この伝達された熱はバイパス管２０の流路２０ｃを流れる吸気に放熱される。その結果、インバータ用冷却水がバイパス管２０を流れる吸気によって冷却される。その後、このように冷却されたインバータ用冷却水は排出ポート２０ｇから外部冷却水路２４ａへと流出し、再びインバータ５に導入されることで、インバータ５が冷却される。その結果、インバータ５の内部抵抗が低減され、エネルギ損失が減少する。
【００６０】
ここで、バイパス管２０を流れる吸気はインバータ用冷却水との熱交換によって加熱されるため、常にインバータ５の冷却を優先させたのではエンジン１の吸気の温度（以下、
単に「吸気温度」という）が高くなり過ぎてしまう場合がある。エンジン１の吸気温度として適正な温度は、エンジン１に要求される出力であるエンジン要求出力Ｐｅｇに応じて相違するからである。具体的には、エンジン要求出力Ｐｅｇが比較的低いと判断される領域である低出力領域に属しているときには、エンジン１からのＨＣ排出量の低減および燃費の向上を図るために、吸気温度を高くすることが要求される。一方、エンジン要求出力Ｐｅｇが比較的高いと判断される領域である高出力領域に属しているときには、エンジン１からのスモーク排出量を低減するために比較的低温の吸気をエンジン１に供給することが要求される。
【００６１】
そこで、本実施例においては、バイパス管２０を流れる吸気とインバータ用冷却水との熱交換量、言い換えると当該吸気へのインバータ用冷却水の放熱量をエンジン要求出力Ｐｅｇに応じて調節し、吸気を適正な温度（以下、「適正温度」ともいう）に調整する制御（以下、「吸気温度調整制御」という）を実施する。ここで、バイパス管２０を流れる吸気はインバータ用冷却水の冷媒として機能するため、バイパス分流比Ｒａｂが高いほどインバータ用冷却水の放熱量は多くなる。そこで、本実施例における吸気温度調整制御では、ＥＣＵ７がエンジン要求出力Ｐｅｇに応じてバイパス分流比Ｒａｂを制御し、インバータ用冷却水の放熱量を調節することにより吸気を適正温度に調整する。以下、ＥＣＵ７によって実行される吸気温度調整制御の具体的な処理内容を図４のフローチャートを参照して説明する。
【００６２】
図４は、本実施例における吸気温度調整制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＣＵ７のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、ハイブリッド車両の走行時に一定周期毎に実行される。本ルーチンが実行されると、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ７は、各種センサの出力信号、例えばアクセル開度ＡＣＣや車速ＳＰ等に基づいて運転者から車両に要求される要求総出力Ｐａｌｌを算出する。
【００６３】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ７は、要求総出力Ｐａｌｌやその他車両の走行条件などに基づいて車両に最適な走行モードを「エンジンモード」、「ＥＶモード」、「ＨＶモード」のうちから選択し、決定する。ここで、ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２において選択された走行モードが「エンジンモード」と「ＨＶモード」の何れであるかどうかを判定する。本ステップにおいて肯定判定された場合、すなわち「エンジンモード」又は「ＨＶモード」が選択されていると判定された場合にはステップＳ１０４に進み、「ＥＶモード」が選択されていると判定された場合には本ルーチンを一旦抜ける。
【００６４】
ステップＳ１０４では、エンジン要求出力Ｐｅｇを算出する。ここでのエンジン要求出力Ｐｅｇは、車両の走行モードが「エンジンモード」である場合にはステップＳ１０１で算出した要求総出力Ｐａｌｌに一致し、「ＨＶモード」である場合には、要求総出力Ｐａｌｌ、およびエンジン１とモータＭＧ１とにおける出力の分担比率に基づいて算出される。
【００６５】
ステップＳ１０５では、算出したエンジン要求出力Ｐｅｇを図５に示すようなマップに代入してバイパス分流比Ｒａｂの目標値を算出する。図５は、吸気温度調整制御におけるエンジン要求出力Ｐｅｇとバイパス分流比Ｒａｂの目標値との関係を表す第１のマップである。このマップでは、エンジン要求出力Ｐｅｇの領域が、予め設定されている高出力側基準値Ｐｓｈ１との大小関係に応じて低中出力領域Ａｐｌｏｍｉｄ、高出力領域Ａｐｈｉの２つの領域に区分されている。すなわち、エンジン要求出力Ｐｅｇが高出力側基準値Ｐｓｈ１未満の領域が「低中出力領域Ａｐｌｏｍｉｄ」、エンジン要求出力Ｐｅｇが高出力側基準値Ｐｓｈ１以上の領域が「高出力領域Ａｐｈｉ」に対応している。
【００６６】
本実施例おいては、バイパス分流比Ｒａｂの目標値はエンジン要求出力Ｐｅｇに応じて
定められており、より詳しくは、エンジン要求出力Ｐｅｇが低いときは、該エンジン要求出力Ｐｅｇが高いときに比べて、バイパス分流比Ｒａｂの目標値が高くなるように定められている。そして、第１のマップでは、バイパス分流比Ｒａｂの目標値は、エンジン要求出力Ｐｅｇの区分毎にその関係が定められており、具体的にはエンジン要求出力Ｐｅｇが低中出力領域Ａｐｌｏｍｉｄに属しているときには、バイパス分流比Ｒａｂの目標値が１に設定され、エンジン要求出力Ｐｅｇが高出力領域Ａｐｈｉに属しているときには、バイパス分流比Ｒａｂの目標値が零（０）に設定されている。
【００６７】
一旦、図４のフローチャートに戻ると、続くステップＳ１０６では、ＥＣＵ７は、バイパス分流比Ｒａｂが図５のマップから算出された目標値となるように分流比変更弁２１を制御する。そして、本ステップの処理が終了すると本ルーチンを一旦抜ける。
【００６８】
図５に戻り、エンジン要求出力Ｐｅｇとバイパス分流比Ｒａｂとの関係について詳しく述べると、バイパス管２０に流入する吸気はインバータ用冷却水を冷却する冷媒として機能するため、当該冷媒の供給量が多いほどインバータ用クーラ２３によるインバータ用冷却水の放熱量が多くなる。
【００６９】
本制御では、エンジン要求出力Ｐｅｇが低中出力領域Ａｐｌｏｍｉｄに属しているときにバイパス分流比Ｒａｂが１に制御される。バイパス分流比Ｒａｂが１とは、吸気管１４の分岐部１４ａに対して上流側から流れてくる吸気の全てがバイパス管２０に流入することを意味する。したがって、かかる制御によれば、インバータ用冷却水の放熱量が最大となる（吸気の受熱量が最大となる）。その結果、吸気温度の上昇が促進され、ＨＣ排出量の低減および燃費の向上が実現する。
【００７０】
また、エンジン要求出力Ｐｅｇが低中出力領域Ａｐｌｏｍｉｄに属するときは、エンジン要求出力Ｐｅｇが低い反面、モータＭＧ１に要求されるモータ要求出力Ｐｍｇが高くなる場合が多い。また、モータ要求出力Ｐｍｇが高いほどインバータ５の発熱量が多くなるため、インバータ５は高温環境下に晒され易くなる。これに対して、本制御によれば、インバータ５の発熱量が多くなり易い条件が成立するときにインバータ用冷却水の放熱量を最大とすることができるので、インバータ５の冷却を好適に促進させることができる。
【００７１】
また、エンジン要求出力Ｐｅｇが高出力領域Ａｐｈｉに属しているときには、バイパス分流比Ｒａｂが零（０）に制御される。バイパス分流比Ｒａｂが零とは、吸気管１４の分岐部１４ａに対して上流側から流れてくる吸気の全てがインタークーラ１６側に流入し、バイパス管２０側には一切流入しないことを意味する。したがって、この制御によればインバータ用冷却水の放熱量が最小となる（吸気の受熱量が最小となる）。さらに、この場合には、吸気管１４を流れる全ての吸気がインタークーラ１６に流入することで冷却されるので、インタークーラ１６における吸気の放熱量を最大とすることができる。その結果、エンジン１に対して低温の吸気を供給することができ、スモーク排出量を低減することができる。
【００７２】
また、この制御によれば、エンジン要求出力Ｐｅｇが高出力領域Ａｐｈｉに属する場合にインバータ用冷却水の冷却が積極的には行われなくなるが、その際にはモータ要求出力Ｐｍｇが低く、インバータ５における発熱量が比較的少ない状況とある。このような状況下においては、インバータ用冷却水の冷却を促進させるよりも吸気温度の上昇を抑制することのメリットが多く、本制御ではそのメリットを優先させている。
【００７３】
以上のように、本実施例における吸気温度調整制御によれば、インバータ５の廃熱を吸気の暖気のために有効利用し、吸気を適正温度に制御することができる。その結果、排気エミッションの向上や燃費の向上を図ることができる。また、かかる場合に、インバータ
５の冷却不足が起こることもなく、インバータ５の温度を適正に制御することができる。したがって、インバータ５に熱が過剰に籠もることがなくその内部抵抗も低減されるため、インバータ５におけるエネルギ損失が好適に低減される。
【００７４】
以下、本実施例における変形例について説明する。図６は、吸気温度調整制御におけるエンジン要求出力Ｐｅｇとバイパス分流比Ｒａｂの目標値との関係を表す第２のマップである。この第２のマップでは、エンジン要求出力Ｐｅｇが低いほどバイパス分流比Ｒａｂ（の目標値）が高い値に設定される。このような第２のマップに従って、エンジン要求出力Ｐｅｇとバイパス分流比Ｒａｂとの制御値との関係を定めても良い。ここで、エンジン要求出力Ｐｅｇが低いほど、エンジン１の吸気の適正温度は高くなり、また、インバータ用冷却水の放熱要求量も高くなる。したがって、この第２のマップのようにエンジン要求出力Ｐｅｇが低いほどバイパス分流比Ｒａｂを制御することで、インバータ５の冷却要求を満足させつつ、エンジン１の吸気を適正な温度に精度良く調整することができる。
【００７５】
なお、図６に示した第２のマップでは、吸気温度調整制御におけるエンジン要求出力Ｐｅｇとバイパス分流比Ｒａｂの目標値との関係を直線的な関係として定めているが、曲線的関係やその他の関数系として定めても良い。また、エンジン要求出力Ｐｅｇの変化に伴ってバイパス分流比Ｒａｂの目標値が連続的に（徐々に）変化していなくても良く、例えば、バイパス分流比Ｒａｂの目標値を段階的（階段状に）に変化させていっても良い。
【００７６】
また、図７は、吸気温度調整制御におけるエンジン要求出力Ｐｅｇとバイパス分流比Ｒａｂの目標値との関係を表す第３のマップである。この第３のマップでは、低中出力領域Ａｐｌｏｍｉｄが予め設定されている低出力側基準値Ｐｓｈ２を境に、低出力領域Ａｐｌｏと中出力領域Ａｐｍｉｄの２つの領域にさらに区分されている。ここでは、エンジン要求出力Ｐｅｇが低出力側基準値Ｐｓｈ２以下となる領域が「低出力領域Ａｐｌｏ」、低出力側基準値Ｐｓｈ２を超えて高出力側基準値Ｐｓｈ１未満の領域が「中出力領域Ａｐｍｉｄ」となっている。
【００７７】
そして、この第３のマップでは、高出力領域Ａｐｈｉに属しているときには、バイパス分流比Ｒａｂの目標値が零（０）に設定される点で第１のマップと同様である。次に、第１のマップとの相違点は、エンジン要求出力Ｐｅｇが低出力領域Ａｐｌｏに属しているときには、バイパス分流比Ｒａｂの目標値が１に設定され、エンジン要求出力Ｐｅｇが中出力領域Ａｐｍｉｄに属しているときには、エンジン要求出力Ｐｅｇが低いときほどバイパス分流比Ｒａｂ（の目標値）が高い値に設定される点にある。ここで、エンジン要求出力Ｐｅｇが低出力領域Ａｐｌｏに属しているときにバイパス分流比Ｒａｂを１に制御する技術的意義は、第１のマップにおいて低中出力領域Ａｐｌｏｍｉｄに属しているときにバイパス分流比Ｒａｂを１に制御することと同じであり、詳しい説明を省略する。
【００７８】
また、第３のマップによれば、エンジン要求出力Ｐｅｇが中出力領域Ａｐｍｉｄに属しているときには、エンジン要求出力Ｐｅｇが低いときほどバイパス分流比Ｒａｂが高い値に制御され、エンジン要求出力Ｐｅｇが高いときほどバイパス分流比Ｒａｂが低い値に制御される。中出力領域Ａｐｍｉｄは、低出力領域Ａｐｌｏと高出力領域Ａｐｈｉとの間の領域に該当しており、吸気の適正温度の高低、およびインバータ５の発熱量はエンジン要求出力Ｐｅｇに応じて変化する。
【００７９】
すなわち、中出力領域Ａｐｍｉｄにおいては、エンジン要求出力Ｐｅｇが低いほど吸気の適正温度は高温側に移行し、且つ、インバータ５の発熱量が多い。逆に、エンジン要求出力Ｐｅｇが高いほど、吸気の適正温度は低温側に移行し、且つ、インバータ５の発熱量が少ない。
【００８０】
本制御によれば、エンジン要求出力Ｐｅｇが中出力領域Ａｐｍｉｄに属しているときには、エンジン要求出力Ｐｅｇが低いときほどバイパス分流比Ｒａｂが高い値に制御されるので、それに伴ってインバータ用冷却水の放熱量が多くなる。その結果、インバータ５を効率的に冷却し、且つ、吸気を効率的に昇温させることができる。逆に、エンジン要求出力Ｐｅｇが高いときほどバイパス分流比Ｒａｂが低い値に制御されるので、それに伴ってインバータ用冷却水の放熱量が少なくなる。その結果、吸気が過度に昇温することを抑制することにより吸気を適正温度に維持することができる。
【００８１】
また、エンジン要求出力Ｐｅｇが高くなるに従ってインバータ５の冷却要求量は一般に少なくなるため、このようにエンジン要求出力Ｐｅｇが高くなるに従ってインバータ用冷却水の放熱量が少なくなっても、インバータ５の冷却不足などの不都合は生じない。したがって、これによれば、インバータ５の温度と、エンジン１の吸気温度の双方を適正な温度により好適に調整することができる。なお、図７に示した第３のマップにおいて、低出力側基準値Ｐｓｈ２や高出力側基準値Ｐｓｈ１を境に、バイパス分流比Ｒａｂの目標値が連続しているが、不連続となって（段差が生じて）も構わない。また、中出力領域Ａｐｍｉｄに対応するバイパス分流比Ｒａｂの目標値として０と１との間の一定値を採用しても良い。
【００８２】
次に、ハイブリッド車両の走行モードを「ＥＶモード」から「エンジンモード」或いは「ＨＶモード」に移行させるときの制御（以下、「エンジン始動時制御」という）について説明する。ここで、インバータ５には、該インバータ５の雰囲気温度（以下、単に「インバータ温度」という）ＴＨｉｎｖを測定する温度センサ５ａが設けられている。この温度センサ５ａはＥＣＵ７と電気配線を介して接続され、ＥＣＵ７は温度センサ５ａから入力される信号に基づいてインバータ温度ＴＨｉｎｖを取得することができる。
【００８３】
本実施例のエンジン始動時制御の概略としては、「ＥＶモード」で走行中の車両に対し、要求総出力Ｐａｌｌやその他走行条件の変化等に起因して車両に最適な走行モードが「エンジンモード」或いは「ＨＶモード」に移行したとＥＣＵ７が判断した場合、ＥＣＵ７は現在のインバータ温度ＴＨｉｎｖを温度センサ５ａの出力信号に基づいて取得する。そして、ＥＣＵ７は、エンジン１を始動させ、且つ、バイパス分流比Ｒａｂを１に制御して吸気温度調整制御を実施した場合に得られるであろう吸気の吸気温度ＴＨｉｎを、インバータ温度ＴＨｉｎｖの取得値と、外気温度ＴＨｏｓの取得値に基づいて推定する。因みに、ここでの吸気温度ＴＨｉｎとは、エンジン１に吸入される段階での吸気の温度である。なお、外気温度ＴＨｏｓは外気温度を測定するセンサ等に基づいて取得することができる。
【００８４】
ＥＣＵ７は、吸気温度ＴＨｉｎの推定値が、エンジン要求出力Ｐｅｇが低出力領域Ａｐｌｏに属するときの吸気の適正温度（以下、「低出力時適正温度」という）ＴＨｌｏ以上であるか否かを判定する。この低出力時適正温度は、実験などの経験則に基づいて予め設定しておく。そして、ＥＣＵ７は、吸気温度ＴＨｉｎの推定値が低出力時適正温度ＴＨｌｏ以上であると判定した場合に、エンジン１を始動させてもＨＣ排出量が過度に増加したり燃費が悪化する虞がないと判断する。そして、ＥＣＵ７は、「ＥＶモード」からの「エンジンモード」或いは「ＨＶモード」への走行モードの変更を許可し、エンジン１を始動させる。
【００８５】
一方、ＥＣＵ７が、吸気温度ＴＨｉｎの推定値が低出力時適正温度ＴＨｌｏ未満であると判定した場合、吸気温度調整制御をたとえ実行しても、吸気温度ＴＨｉｎが低出力時適正温度ＴＨｌｏまで上昇させることが困難であると判断する。従って、この場合にＥＣＵ７は、「ＥＶモード」からの「エンジンモード」或いは「ＨＶモード」への走行モードの変更を禁止する。これにより、エンジン１の始動が規制され、ＨＣ排出量が過度に増加し
たり燃費が悪化することを未然に防ぐことができる。
【００８６】
次に、前述のエンジン始動時制御の変形例を説明する。この変形例において、ＥＣＵ７は、車両が「ＥＶモード」で走行している間、インバータ温度ＴＨｉｎｖを所定の周期毎に取得する。そして、ＥＣＵ７は、インバータ温度ＴＨｉｎｖを取得する毎に、吸気温度ＴＨｉｎを、インバータ温度ＴＨｉｎｖの取得値と外気温度ＴＨｏｓの取得値に基づいて推定する。そして、ＥＣＵ７は、吸気温度ＴＨｉｎの推定値が低出力時適正温度ＴＨｌｏ以上であるか否かを判定し、肯定判定（ＴＨｉｎ≧ＴＨｌｏ）の場合には、エンジン要求出力Ｐｅｇが低出力領域Ａｐｌｏに属する範囲内でエンジン１を強制的に始動させる。つまり、車両の走行モードを「ＥＶモード」から「ＨＶモード」或いは「エンジンモード」の何れかに強制的に変更する。これにより、現在、車両に最適な走行モードがＥＶモードである場合であってもバイパス管２０を流れる吸気とインバータ用冷却水との間の熱交換を行わせ、インバータ５の冷却を促進させることができる。なお、上記判定において否定判定（ＴＨｉｎ＜ＴＨｌｏ）された場合には、エンジン１の強制的な始動は行わずに「ＥＶモード」での走行状態が維持される。
【実施例２】
【００８７】
次に、第２の実施例について説明する。図８は、本実施例におけるエンジンの吸排気系の構成例（本実施例の構成を「第２構成例」という）を示した図である。ここで、図２に示した実施例１に係る構成（以下、「第１構成例」という）と共通する部材に関しては同じ符号を付すことでその説明を省略するものとする。
【００８８】
第２構成例では、バイパス管２０の吸気管１４からの分岐部１４ａおよび合流部１４ｂの位置が、第１構成例と相違する。すなわち、第２構成例においては、分岐部１４０ａが吸気管１４におけるインタークーラ１６より下流側の部分に形成され、且つ、合流部１４０ｂが分岐部１４０ａよりさらに下流位置に形成されている。これにより、第２構成例にかかるバイパス管２００は、吸気管１４におけるインタークーラ１６より下流の分岐部１４０ａから分岐し、この分岐部１４０ａより下流の合流部１４０ｂにて吸気管１４と再び合流する。
【００８９】
また、第２構成例においても、分岐部１４０ａには、分流比変更弁２１と同等の機能を有する第２分流比変更弁２１０が設けられている。この第２分流比変更弁２１０もＥＣＵ７と電気配線を介して接続されており、ＥＣＵ７によって制御される。
【００９０】
次に、第２構成例における吸気温度調整制御を説明すると、第１構成例の場合と同様に、この構成においてもＥＣＵ７はエンジン要求出力Ｐｅｇに応じてバイパス分流比Ｒａｂを制御する。第２構成例においては、第２分流比変更弁２１０、およびエンジン要求出力Ｐｅｇに応じてバイパス分流比Ｒａｂを制御するＥＣＵ７が本発明における分流比制御手段を構成する。その他の構成部材については、第１構成例と同等であり、例えば共通のインバータ用クーラ２３を備えている。なお、第２構成例におけるバイパス管２００は、バイパス管２０と同等の内部構造（図３で説明した二重管構造）を有し、インバータ用クーラ２３の熱交換機構２６は、バイパス管２００（より詳しくは、バイパス管２００のバイパス管内部水路２０ｄ）を流れる吸気とインバータ用冷却水との間の熱交換を行うことによってインバータ用冷却水を冷却する。
【００９１】
次に、第２構成例における吸気温度調整制御についても、図４のフローチャートで説明した実行ルーチンを適用することができる。また、吸気温度調整制御時におけるエンジン要求出力Ｐｅｇとバイパス分流比Ｒａｂの制御値の関係は、図５〜７で説明した第１〜第３の何れのマップをも適用することができる。
【００９２】
以上のように構成された第２構成例における吸気温度調整制御の特徴点は、インタークーラ１６から流出した吸気（すなわち、インタークーラ１６において冷却された後の吸気）がバイパス管２００に導かれる点にある。したがって、本構成例における吸気温度調整制御に際しては、第１の構成例に比べて、バイパス管２００により低温の吸気が導かれる。第３のマップ（図７）に従ってバイパス分流比Ｒａｂを制御する場合を例に説明すると、エンジン要求出力Ｐｅｇが低出力領域Ａｐｌｏに属しているときにはバイパス分流比Ｒａｂが１に制御されることによって、吸気管１４を流れる吸気の全てがバイパス管２００に流入する。ここで、バイパス管２００に流入する吸気は既にインタークーラ１６で冷却されているため、インバータ用冷却水の冷却効率が一層向上し、インバータ５がより効率的に冷却される。また、エンジン１に吸入される吸気の温度に関しては、インバータ用冷却水からの受熱効率が向上するため、吸気温度が適正温度に比して過度に低くなる虞もない。
【００９３】
次に、エンジン要求出力Ｐｅｇが高出力領域Ａｐｈｉに属しているときには、バイパス分流比Ｒａｂが零に制御されて、吸気管１４を流れる吸気の全てがバイパス管２００を迂回してエンジン１に吸入される。すなわち、インタークーラ１６で冷却した吸気を、インバータ用冷却水により加熱されることなく低温に維持したまま、エンジン１へと導入させることができる。したがって、エンジン１からのスモークの排出量を確実に低減し、排気エミッションが悪化することを抑制することができる。
【００９４】
また、エンジン要求出力Ｐｅｇが中出力領域Ａｐｍｉｄに属しているときには、エンジン要求出力Ｐｅｇが高くなるに従ってバイパス分流比Ｒａｂが減少してゆくように制御される。このようにバイパス分流比Ｒａｂを制御するのは、エンジン要求出力Ｐｅｇの上昇と共に吸気の適正温度が低下することに因るものであるが、本構成例においては、バイパス分流比Ｒａｂの等しい条件下で第１の構成例と比較した場合、エンジン１に吸入される吸気の温度は低くなる。これによれば、エンジン要求出力Ｐｅｇがより高出力側に移行したときにおいても、バイパス分流比Ｒａｂを比較的高い値に維持することができる。つまり、エンジン要求出力Ｐｅｇがより高いときであっても、エンジン１のスモーク排出量を抑制しつつ、インバータ５の冷却を継続して行うことができる。
【００９５】
なお、以上述べた第２構成例において、実施例１で説明したエンジン始動時制御を適用することができるのは勿論である。また、第１構成例（図２）においては分流比変更弁２１を吸気管１４の分岐部１４ａに配置し、第２構成例（図８）においては第２分流比変更弁２１０を吸気管１４の分岐部１４０ａに配置したが、バイパス分流比Ｒａｂを変更できる装置であれば、その構成、配置位置、個数などを適宜変更しても勿論構わない。例えば、分流比変更弁２１（第２分流比変更弁２１０）と同等な弁を吸気管１４の合流部１４ｂ（１４０ｂ）に設けてもバイパス分流比Ｒａｂを変更可能である。或いは、吸気管１４の分岐部１４ａ（１４０ａ）と合流部１４ｂ（１４０ｂ）の間の部分と、バイパス管２０（２００）の各々に流路の断面積を変更可能な弁を配置して、バイパス分流比Ｒａｂを変更するようにしても良い。
【実施例３】
【００９６】
次に、第３の実施例について説明する。図９は、本実施例におけるエンジンの吸排気系の構成例（本実施例の構成を「第３構成例」という）を示した図である。ここで、図２に示した第１構成例と共通する部材に関しては同じ符号を付すことでその説明を省略する。また、ここでは、第１構成例と相違する構成、および本実施例特有の制御内容を中心に説明する。
【００９７】
第３構成例では、第１構成例を基本構成とした上で、吸気管１４の合流部１４ｂに遮断弁４０を配置する。この遮断弁は、ＥＣＵ７と電気配線を介して接続されており、ＥＣＵ
７によって第１ポジションと第２ポジションを切り替えられるようになっている。遮断弁４０が第１ポジションに切り替えられると、吸気管１４における合流部１４ｂの上流側と該合流部１４ｂの下流側と、バイパス管２０の全てが導通する。一方、遮断弁４０が第２ポジションに切り替えられると、吸気管１４における合流部１４ｂの上流側とバイパス管２０とが導通した状態で、これらが共に該合流部１４ｂの下流側と遮断される。
【００９８】
また、第３構成例におけるバイパス管２０には、エアポンプ４１が配置されている。このエアポンプ４１は、ＥＣＵ７と電気的に接続されている電子制御式の空気吐出ポンプであり、該ＥＣＵ７からの制御信号により作動する。
【００９９】
本実施例では、エンジン１が自動停止されている状態のときに、インバータ用クーラ２３によってインバータ５を冷却する制御について説明する。インバータ用クーラ２３は、バイパス管２０を流れる吸気とインバータ用冷却水との間で熱交換を行わせてインバータ用冷却水を冷却し、ひいてはインバータ５を冷却する冷却装置である。したがって、ハイブリッド車両の走行モードとして、エンジン１が自動停止させられる「ＥＶモード」が選択されている時には、バイパス管２０に吸気が流通しなくなり、インバータ用冷却水の冷却を効率的に行うことが難しい。そこで、本実施例においては、エンジン１の自動停止中に、吸気管１４の分岐部１４ａと合流部１４ｂとの間の部分、インタークーラ１６、およびバイパス管２０を含んで形成される環状通路（図９中、矢印ＣＷで図示する）内の空気（吸気）を強制的に循環させる強制循環制御を実行し、インバータ用冷却水の冷却を促進させる。
【０１００】
図１０は、本実施例における強制循環制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、ハイブリッド車両の走行時に一定周期毎にＥＣＵ７によって実行される。本ルーチンが実行されると、ステップＳ２０１では、ＥＣＵ７は、現在の車両の走行モードが「エンジンモード」或いは「ＨＶモード」であるか否かを判定する。「エンジンモード」或いは「ＨＶモード」の何れか（すなわちエンジン１が稼働している状態）であると判定された場合には、ステップＳ２０２に進み、そうでない場合には本ルーチンを一旦抜ける。
【０１０１】
ステップＳ２０２では、アイドルストップ制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。このアイドルストップ制御は、上述のように車両の一時停車時にエンジン１を自動的に停止させる制御である。本ルーチンではイグニッションがＯＮの状態で、車速センサから取得した車速ＳＰが「０」であり、且つブレーキペダルポジションセンサから取得したブレーキペダルポジションＰＯＢがブレーキペダルの踏み込み操作がなされている状態を表している場合にアイドルストップ制御の実行条件が成立するようしているが、他の条件を採用しても構わない。
【０１０２】
ステップＳ２０２において、アイドルストップ制御の実行条件が成立していると判定された場合にはステップＳ２０４に進み、当該実行条件が成立していないと判定された場合には、ステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３においてＥＣＵ７は、各種センサから入力される信号に基づき、車両の走行モードを「ＥＶモード」に変更させるＥＶモード変更要求が出されているか否かを判定する。本判定は、車両に要求される要求総出力Ｐａｌｌやその他車両の走行条件などに基づいて車両に最適な走行モードを判定することで行われる。本ステップにおいて、「ＥＶモード」へのＥＶモード変更要求が出されていると判定された場合には、ステップＳ２０４に進み、そうでない場合には本ルーチンを一旦抜ける。
【０１０３】
ステップＳ２０４では、ＥＣＵ７は強制循環制御を実行する。具体的には、ＥＧＲ弁３８、スロットル弁２２、分流比変更弁２１、遮断弁４０、エアポンプ４１の各々の装置を
制御する。まず、ＥＣＵ７は、ＥＧＲ弁３８およびスロットル弁２２を閉弁し、バイパス分流比Ｒａｂが０より大きく１より小さい所定の中間分流比となるように分流比変更弁２１を制御する。また、ＥＣＵ７は、遮断弁４０を第１ポジションから第２ポジションに切り替える（遮断弁４０は、通常時において第１ポジションに制御されている）。各弁装置をこのように制御することで、吸気管１４におけるスロットル弁２２より下流側の部分から、遮断弁４０が配置される合流部１４ｂより上流側の部分までの間が、その他の部分（スロットル弁２２より上流側の吸気管１４、合流部１４ｂより下流側の吸気管１４、ＥＧＲ管３７等）と遮断（隔離、区画）される。
【０１０４】
さらに、ＥＣＵ７は、この状態で、エアポンプ４１を作動させる。その結果、吸気管１４の分岐部１４ａと合流部１４ｂとの間の部分、インタークーラ１６、およびバイパス管２０を含んで形成される環状通路ＣＷ内を空気（吸気）が強制的に循環させられる。ここで、環状通路ＣＷには、上述のようにインタークーラ１６およびバイパス管２０が含まれているため、バイパス管２０にはインタークーラ１６において冷却された空気が循環する。これにより、インバータ用クーラ２３の熱交換機構２６において、バイパス管２０（バイパス管内部水路２０ｄ）を流れる空気とインバータ用冷却水との熱交換が促進され、インバータ５が効率的に冷却される。また、インバータ用冷却水からの放熱によって昇温した空気は、環状通路ＣＷ内を循環して再びインタークーラ１６で冷却されるので、バイパス管２０（バイパス管内部水路２０ｄ）に常に低温の空気を供給し続けることができる。
【０１０５】
本実施例においてはステップＳ２０４の処理を実行するＥＣＵ７が本発明における強制循環手段に相当する。ステップＳ２０４の処理が終了すると本ルーチンを一旦抜ける。なお、ＥＣＵ７は、エンジン１の始動条件が成立した場合に強制循環制御を終了すると共にエンジン１を始動させる。このエンジン１の始動条件は、アイドルストップ制御の解除条件が成立し、或いは車両に最適な走行モードが「ＥＶモード」から「エンジンモード」或いは「ＨＶモード」への変更された場合に成立する。また、アイドルストップ制御の解除条件は、シフトポジションセンサから取得したシフトレバーの操作位置ＰＯＳが「Ｄレンジ」、或いは「Ｒレンジ」を示し、且つ、アクセルペダルポジションセンサが取得したアクセル開度ＡＣＣがアクセルペダルの踏み込み操作がなされている状態を表している場合に成立しても良い。
【０１０６】
以上のように、本実施例に係る強制循環制御によれば、エンジン１が自動停止されている状態のときにおいても、バイパス管２０を流れる空気とインバータ用冷却水との熱交換を効率良く行い、インバータ５を好適に冷却することができる。
【０１０７】
なお、本実施例における強制循環制御の実行に際しては、エンジン１の自動停止中に、吸気管１４の分岐部１４ａと合流部１４ｂとの間の部分、インタークーラ１６、およびバイパス管２０を含んで形成される環状通路ＣＷ内における空気（吸気）を循環させることができる構成であれば、他の構成を適宜採用することができる。
【０１０８】
例えば、強制循環制御に際して、ＥＧＲ弁３８、スロットル弁２２を閉弁しているが、このように制御するのは第３構成例に本制御を適用する場合には好適であるが、これらは環状通路ＣＷ内における空気（吸気）を循環させるための一手法であり他の方法を採用しても構わない。例えば吸気管１４の分岐部１４ａに遮断弁４０と同等の第２遮断弁を配置しても良い。この第２遮断弁は、強制循環制御を実行しないときに第１ポジションに切り替えられ、吸気管１４における分岐部１４ａの上流側と該分岐部１４ａの下流側と、バイパス管２０の全てが導通する。また、強制循環制御を実行するときには第２ポジションに切り替えられ、吸気管１４における分岐部１４ａの下流側とバイパス管２０とが導通した状態で、これらが共に該分岐部１４ａの上流側と遮断される。かかる構成においては、強制循環制御に際してＥＧＲ弁３８、スロットル弁２２を閉弁させなくても、環状通路ＣＷ
内を空気に強制循環させることができることは言うまでもない。
【０１０９】
また、強制循環制御に際してバイパス分流比Ｒａｂを中間分流比に制御しているが、これはバイパス分流比Ｒａｂを０、或いは１にしてしまうと吸気管１４における分岐部１４ａの下流側部分と、バイパス管２０と間で吸気の流れが遮断される虞があるからである。そして、上記中間分流比は極端に０又は１に近似した値を採用するよりも、０〜１の間の平均的な値（例えば０．５程度）を採用すると、エアポンプ４１を作動させたときに空気がより円滑に環状通路ＣＷ内を循環し易くなるので好適である。
【０１１０】
以上のように本発明を実施する形態として実施例１〜３を用いて説明したが、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加え得る。例えば、第１〜第３構成例では低圧ＥＧＲ装置３６を備えているが、当該装置を具備しない構成においても本発明の適用が何等妨げられることはない。
【符号の説明】
【０１１１】
１     エンジン
ＭＧ１ モータ
ＭＧ２ ジェネレータ
３     動力分割機構
５     インバータ
７     ＥＣＵ
７ａ   コンプレッサ
７ｂ   タービン
１４   吸気管
１５   ターボチャージャ
１５ａ コンプレッサ
１５ｂ タービン
１６   インタークーラ
２０   バイパス管
２０ｄ バイパス管内部水路
２１   分流比変更弁
２３   インバータ用クーラ
２４   冷却水循環路
２４ａ 外部冷却水路
２６   熱交換機構
３４   排気管
３５   排気浄化装置
４０   遮断弁
４１   エアポンプ
【図１】
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【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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