(57)【要約】  制御装置は、過給機が過熱状態にある状態（ステップＳ２１：ＹＥＳ）でエンジンを停止させるときには、エンジンへの燃料の供給を停止した条件の下でエンジンのクランク軸を回転させる回転処理を行う（ステップＳ２３）。そして、制御装置は、回転処理の終了後に（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、クランク軸の回転を停止させるエンジン停止処理を行う（ステップＳ２９）。
2013171841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気式の過給機を有するエンジンと、同エンジンの出力軸に駆動連結されるモータとを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記制御装置は、前記過給機が過熱状態にある状態で前記エンジンを停止させるに際し、
前記エンジンへの燃料の供給を停止した条件の下で前記出力軸を回転させる回転処理を行い、その後、前記エンジンを停止させるように構成される
ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記回転処理は、前記エンジンへの燃料の供給を停止した条件の下で前記モータにより前記出力軸を回転させるモータリングを含む
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
ハイブリッド車両は、前記モータとして１乃至複数のモータを含み、
前記制御装置は、同車両の走行中に前記過給機が過熱状態にある状態で、車両の走行モードを前記エンジンにより車両を走行させる第１の走行モードから同エンジンへの燃料の供給を停止して前記モータにより車両を走行させる第２の走行モードに移行させるに際し、
その移行時から所定期間が経過するまで前記モータリングを実行するように構成される
請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
ハイブリッド車両は、前記モータとして車両走行用のモータと同モータとは異なる前記モータリング用のモータとを含む
請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記モータリング用のモータは、前記エンジンからのトルクに基づいて発電する発電機能を有し、同モータで発電された電力がバッテリに蓄電されるようになっており、
前記制御装置は、前記過給機が過熱状態にある状態で前記エンジンを停止させるに際し、
前記バッテリの蓄電量が規定量未満であるときには、前記エンジンからのトルクによって前記モータリング用のモータに発電させる負荷運転をエンジンに行わせた後に、前記エンジンへの燃料の供給を停止して同エンジンを停止させるように構成される
請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
ハイブリッド車両は、前記モータから前記エンジンの出力軸へのトルク伝達効率を可変とするクラッチを備えており、
前記制御装置は、前記過給機が過熱状態にある状態で前記エンジンを停止させるに際し、
前記エンジンへの燃料の供給を停止した条件の下で前記クラッチを介して前記モータからのトルクを前記出力軸に伝達させる前記モータリングを行い、その後、同クラッチを介した前記出力軸への前記モータからのトルクの伝達を禁止して前記エンジンを停止させるように構成される
請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記モータは、前記エンジンからのトルクに基づいて発電する発電機能を有し、同モータで発電された電力がバッテリに蓄電されるようになっており、
前記制御装置は、ハイブリッド車両の走行中に前記バッテリの蓄電量が規定量未満であるときには、前記エンジンへの燃料の供給の停止を禁止するように構成される
請求項６に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項８】
前記モータは、前記エンジンからのトルクに基づいて発電する発電機能を有し、同モータで発電された電力がバッテリに蓄電されるようになっており、
前記制御装置は、停車中に前記過給機が過熱状態にある状態で前記エンジンを停止させるに際し、
前記バッテリの蓄電量が規定量未満であるときには、前記エンジンからのトルクによって前記モータに発電させる負荷運転をエンジンに行わせ、その後、前記エンジンへの燃料の供給を停止して同エンジンを停止させるように構成される
請求項６又は請求項７に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記過給機が過熱状態になる可能性が高いか否かを、同過給機の作動状況に基づき判定するように構成される
請求項１〜請求項８のうち何れか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気式の過給機を有するエンジンを備えるハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、排気のエネルギーによって吸気を加圧する排気式の過給機を有するエンジンを備えるハイブリッド車両の開発が進められている。こうしたハイブリッド車両の走行中においては、過給機による過給圧が高圧の状態であってもエンジンの停止が要求されることがある。この場合、要求に従ってエンジンへの燃料の供給が停止されると、その直後、しばらくの間は、エンジンの排気通路内に設けられる過給機のタービンホイールが惰性で回転することになる。そして、このようなことがあると、酸素濃度の高いガスが排気通路内に設けられる触媒に供給され続け、触媒の酸素吸増量が増大するなどして触媒の浄化能力が低下するおそれがある。【０００３】
特許文献１には、こうした触媒の浄化能力の低下を抑制する方法が開示されている。この方法では、要求に従ってエンジンを停止させる場合、過給機による過給圧を低下させてタービンホイールの回転速度が低下した後に、エンジンへの燃料の供給が停止される。これにより、エンジンの停止直後に惰性で回転するタービンホイールの回転速度が低速となり、酸素濃度の高いガスが触媒に供給される量が少なくなる。その結果、触媒の浄化能力の低下が抑制されるようになる。【０００４】
また、排気式の過給機を有するエンジンを備えるハイブリッド車両においては、走行途中にエンジンを停止させた際に、過給機を構成する構成部品及びその周辺部品が過熱状態に陥っていることがある。そして、このように過給機が過熱状態にあるままエンジンが停止されることを回避する方法としては、エンジンの停止が要求されてから所定期間、エンジンを自立運転させ、その後にエンジンへの燃料の供給を停止させる方法が知られている。これにより、過給機の過熱状態が解消されてからエンジンのクランク軸の回転が停止されるようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３―３２８７９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ハイブリッド車両の長所の一つは、車両の走行中であってもエンジンへの燃料の供給を適宜停止させることにより、燃料消費量を低減させることである。しかしながら、上述したように、エンジンの停止が要求されてから所定期間、エンジンを自立運転させ、その後にエンジンの運転を停止させるようにすると、過給機の構成部品及びその周辺部品の保護は図ることができるものの、エンジンへの燃料の供給を停止させる機会が少なくなり、燃料消費量の低減を十分に図ることができなくなる。【０００７】
特にエンジンの運転を停止させた上でモータを駆動させるＥＶ走行が可能なハイブリッド車両においては、エンジンの運転を伴うＨＶ走行からＥＶ走行への移行に伴いエンジンの運転の停止が頻繁に行われるようになる。すなわち、過給機が高温状態のままでエンジンの運転が停止される場合が増加し、過給機の耐久性が低下するおそれがある。こうした過給機の耐久性の低下を抑える方法としては、エンジンの運転の停止中であっても過給機を冷却することが可能な冷却装置を新たに設ける方法が考えられる。しかし、この方法を採用すると、冷却装置を設ける分、部品点数の増大を招くこととなる。なお、「ＥＶ」は「Electric Vehicle」の略記であり、「ＨＶ」は「Hybrid Vehicle」の略記である。【０００８】
本発明の目的は、車両の燃料消費量の増加を招くことなく過給機が過熱状態となることを抑制することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。【００１０】
本発明の一態様は、排気式の過給機を有するエンジンと、エンジンの出力軸に駆動連結されるモータとを備えるハイブリッド車両の制御装置を提供する。この制御装置は、過給機が過熱状態にある状態でエンジンを停止させるに際し、エンジンへの燃料の供給を停止した条件の下で出力軸を回転させる回転処理を行い、その後、エンジンを停止させるように構成される。なお、ここでいう「エンジンの停止」とは、エンジンの出力軸の回転を停止させることである。【００１１】
この構成によれば、過給機が過熱状態にあるときには、エンジンへの燃料の供給が停止されるとともに、エンジンの出力軸を回転させる回転処理が実行される。そして、こうした回転処理を通じてエンジンの排気通路を流れる空気により過給機が冷却される。その結果、車両の燃料消費量の増加を招くことなく過給機が過熱状態となることを抑制することができるようになる。【００１２】
なお、回転処理は、エンジンへの燃料の供給を停止した条件の下でモータにより出力軸を回転させるモータリングを含むことが好ましい。【００１３】
ハイブリッド車両は、モータとして１乃至複数のモータを含んでいる。こうしたハイブリッド車両の制御装置では、車両の走行中に過給機が過熱状態にある状態で、車両の走行モードをエンジンにより車両を走行させる第１の走行モードからエンジンへの燃料の供給を停止してモータにより車両を走行させる第２の走行モードに移行させることがある。こうした第１の走行モードから第２の走行モードへの移行時には、その移行時から所定期間が経過するまでモータリングを実行することが好ましい。【００１４】
ハイブリッド車両においては、同車両の走行中にエンジンの停止が要求されることがある。こうした場合であっても、過給機が過熱状態にあるときには、第１の走行モードから第２の走行モードへの移行時から所定期間が経過するまでは、モータリングが行われ、その後にエンジンの出力軸の回転が停止される。そのため、ハイブリッド車両の走行中であっても、車両の燃料消費量の増加を招くことなく過給機が過熱状態となることを抑制することができるようになる。【００１５】
ところで、ハイブリッド車両としては、モータとして車両走行用のモータと同モータとは異なるモータリング用のモータとを含む車両がある。こうしたハイブリッド車両において同車両の走行中にエンジンの停止が要求されたときには、車両走行用のモータによって車両を走行させつつ、モータリング用のモータによってエンジンの出力軸を回転させるモータリングが行われる。そして、こうしたモータリングを通じてエンジンの排気通路を流れる空気により過給機が冷却される結果、車両の燃料消費量の増加を招くことなく同過給機が過熱状態となることを抑制することができるようになる。【００１６】
なお、車両走行用のモータ及びモータリング用のモータを備えるハイブリッド車両においては、モータリング用のモータに、エンジンからのトルクに基づいて発電する発電機能を持たせたものもある。こうしたハイブリッド車両では、モータリング用のモータで発電された電力はバッテリに蓄電される。そして、こうしたハイブリッド車両の制御装置では、過給機が過熱状態にある状態でエンジンを停止させるに際し、バッテリの蓄電量が規定量未満であるときには、エンジンからのトルクによってモータリング用のモータに発電させる負荷運転をエンジンに行わせた後に、エンジンへの燃料の供給を停止して同エンジンを停止させることが好ましい。【００１７】
モータリング時には、バッテリの蓄電量がモータリング用のモータによって消費されることになる。そのため、バッテリの蓄電量が少ない場合にモータリングを行うと、バッテリが過放電されるおそれがある。そこで、バッテリの蓄電量が規定量以上であるときには、モータリングを行わせ、その後にエンジンの出力軸の回転が停止される。その一方で、バッテリの蓄電量が規定量未満であるときには、モータリングの代わりに、エンジンからのトルクによってモータリング用のモータに発電させる負荷運転が行われる。この負荷運転によってモータリング用のモータで発電された電力は、バッテリに蓄電される。そして、その後にエンジンへの燃料の供給が停止され、エンジンの出力軸の回転が停止される。そのため、バッテリの蓄電量が少ない場合には、車両の走行に直接関係のない場面で燃料が消費されるものの、バッテリの蓄電量を増大させつつ、過給機の温度を低下させることができるようになる。【００１８】
その一方で、ハイブリッド車両としては、モータからエンジンの出力軸へのトルク伝達効率を可変とするクラッチを備えた車両もある。こうしたハイブリッド車両の制御装置では、エンジンを停止させるに際し、エンジンへの燃料の供給を停止した条件の下でクラッチを介してモータからのトルクを出力軸に伝達させるモータリングを行い、その後、クラッチを介した出力軸へのモータからのトルクの伝達を禁止してエンジンを停止させることが好ましい。これにより、モータリングの実行時には、エンジンの出力軸がモータからのトルクに基づき回転するようになる。そして、こうしたモータリングを通じてエンジンの排気通路を流れる空気により過給機が冷却される結果、車両の燃料消費量の増加を招くことなく過給機が過熱状態となることを抑制することができるようになる。【００１９】
なお、クラッチを備えるハイブリッド車両においては、モータに、エンジンからのトルクに基づいて発電する発電機能を持たせたものがある。こうしたハイブリッド車両では、モータで発電された電力はバッテリに蓄電される。そして、こうしたハイブリッド車両の走行中にバッテリの蓄電量が規定量未満であるときには、エンジンへの燃料の供給の停止を禁止することが好ましい。これにより、ハイブリッド車両の走行中では、バッテリの蓄電量が規定量未満であるときには第１の走行モードが継続されるようになる。ただし、エンジンの運転に伴うモータでの発電などによって、バッテリの蓄電量が規定量以上になると、エンジンの運転の停止が許可されることもある。【００２０】
これに対し、停車中に過給機が過熱状態にある状態でエンジンを停止させるに際し、バッテリの蓄電量が規定量未満であるときには、エンジンからのトルクによってモータに発電させる負荷運転をエンジンに行わせ、その後、エンジンへの燃料の供給を停止してエンジンを停止させることが好ましい。【００２１】
これによれば、バッテリの蓄電量が規定量未満であっても、ハイブリッド車両が停止中であるときには、エンジンからのトルクによってモータに発電させる負荷運転が行われる。この負荷運転によってモータで発電された電力は、バッテリに蓄電される。そして、その後にエンジンへの燃料の供給が停止され、エンジンの出力軸の回転が停止されるようになる。そのため、バッテリの蓄電量が少ない場合には、車両の走行に直接関係のない場面で燃料が消費されるものの、バッテリの蓄電量を増大させつつ、過給機の温度を低下させることができるようになる。【００２２】
ちなみに、過給機が過熱状態になる可能性が高いか否かは、同過給機の作動状況に基づき判定することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるハイブリッド車両及びその制御装置を示す模式図。
【図２】第１の実施形態の判定処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図３】第１実施形態のエンジン停止前処理ルーチンを説明するフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかるハイブリッド車両及びその制御装置を示す模式図。
【図５】第２実施形態のエンジン停止前処理ルーチンを説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００２５】
図１に示すように、ハイブリッド車両には、エンジン１００、モータリング用のモータとしての第１のモータジェネレータ１５０及び車両走行用のモータとしての第２のモータジェネレータ１６０を有するハイブリッドシステム１０が設けられている。こうしたハイブリッドシステム１０は遊星歯車機構からなる動力分割機構２００を備えており、この動力分割機構２００にはエンジン１００の出力軸であるクランク軸１０１及び第１のモータジェネレータ１５０が連結されている。すなわち、第１のモータジェネレータ１５０には、エンジン１００から出力された動力が動力分割機構２００を介して伝達される。
【００２６】
また、動力分割機構２００には、遊星歯車機構からなるリダクションギア２１０を介して第２のモータジェネレータ１６０が連結されるとともに、減速機構２２０を介して駆動輪２０が連結されている。そして、減速機構２２０には、エンジン１００からの動力及び第２のモータジェネレータ１６０からの動力のうち少なくとも一方が動力分割機構２００を介して伝達される。
【００２７】
本実施形態のエンジン１００は、過給圧を調整可能な排気式の過給機１２０を備えている。こうしたエンジン１００における各気筒の燃焼室１１０には、吸気通路１０２と排気通路１０３とが接続されており、吸気通路１０２には、燃焼室１１０に吸入される吸気の量である吸気量を調整するためのスロットルバルブ１０４が設けられている。また、吸気通路１０２においてスロットルバルブ１０４よりも上流側には過給機１２０のコンプレッサホイール１２１が設けられるとともに、排気通路１０３には過給機１２０のタービンホイール１２２が設けられている。そして、コンプレッサホイール１２１は、回転軸１２３を介してタービンホイール１２２に連結されており、このタービンホイール１２２と一体回転するようになっている。また、排気通路１０３にはタービンホイール１２２を迂回するようにバイパス通路１３０が形成されており、このバイパス通路１３０にはタービンホイール１２２側に流れる排気の流量を調節するウェイストゲートバルブ１３１が設けられている。
【００２８】
気筒の燃焼室１１０では、インジェクタ１０５から噴射された燃料と吸気とからなる混合気が燃焼され、この燃焼に応じた動力がクランク軸１０１に出力される。また、燃焼後のガスは排気として排気通路１０３に排出される。こうして排気通路１０３に排出された排気のエネルギーによりタービンホイール１２２が回転することにより、コンプレッサホイール１２１が回転駆動され、このコンプレッサホイール１２１によって圧縮された吸気が吸気通路１０２を通じて各燃焼室１１０に吸入される。こうした過給機１２０の過給によって吸気量が増大することにより、インジェクタ１０５からの燃料噴射量も増大される。その結果、過給機１２０の非駆動時と比較して、エンジン１００のトルクであるエンジントルクが大きくなる。
【００２９】
なお、タービンホイール１２２の回転速度は、ウェイストゲートバルブ１３１の開度を制御してバイパス通路１３０を通過する排気の量を調節することにより変更される。すなわち、過給圧は、ウェイストゲートバルブ１３１の開度に応じた圧力となる。
【００３０】
第１及び第２の各モータジェネレータ１５０，１６０は、内部に永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機である。こうした第１及び第２の各モータジェネレータ１５０，１６０は、インバータ３００及びコンバータ３２０を介してバッテリ３４０に接続されている。そして、第１のモータジェネレータ１５０によって発電された交流電流は、インバータ３００で直流電流に変換され、コンバータ３２０を通じて降圧された後にバッテリ３４０に充電される。また、エンジン１００の始動時には、バッテリ３４０から供給される直流電流がコンバータ３２０を通じて昇圧された後にインバータ３００によって交流電流に変換され、この交流電流が第１のモータジェネレータ１５０に供給される。
【００３１】
第２のモータジェネレータ１６０は、第１のモータジェネレータ１５０と同じくインバータ３００及びコンバータ３２０を介してバッテリ３４０に接続されている。そして、発進時、低速時及び加速時には、バッテリ３４０から供給される直流電流がコンバータ３２０で昇圧された後にインバータ３００によって交流電流に交換され、この交流電流が第２のモータジェネレータ１６０に供給される。
【００３２】
第１のモータジェネレータ１５０は、エンジン１００の始動時にはエンジン１００をクランキングするスタータモータとして機能する一方、エンジン１００の運転中にはエンジン１００の動力を利用して発電を行う発電機として機能する。また、定常走行時及び加速時には、第１のモータジェネレータ１５０によって発電された交流電流がインバータ３００を介して第２のモータジェネレータ１６０に供給される。こうして供給された交流電流によって第２のモータジェネレータ１６０が駆動されると、その動力はリダクションギア２１０、動力分割機構２００及び減速機構２２０を介して駆動輪２０に伝達される。
【００３３】
また、減速時には、駆動輪２０からの動力が減速機構２２０、動力分割機構２００及びリダクションギア２１０を介して伝達されることにより第２のモータジェネレータ１６０が駆動される。このとき、第２のモータジェネレータ１６０が発電機として機能して発電することで、駆動輪２０から第２のモータジェネレータ１６０に伝達された動力が電力に変換される。こうして変換された電力は、インバータ３００によって交流電流から直流電流に変換され、コンバータ３２０を通じて降圧された後にバッテリ３４０に充電される。すなわち、減速時には、運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリ３４０に蓄えることにより、エネルギーが回収される。
【００３４】
次に、ハイブリッドシステム１０を制御する制御装置４００について説明する。
【００３５】
本実施形態の制御装置４００は、ハイブリッドシステム１０を統括的に制御するパワーマネジメントコントロールコンピュータ、及びこのパワーマネジメントコントロールコンピュータと通信可能な複数の制御ユニットを有している。すなわち、制御部として機能する制御装置４００は、制御ユニットとして、バッテリ３４０の蓄電量などを監視するバッテリ監視ユニット、第１及び第２の各モータジェネレータ１５０，１６０を制御するモータ制御ユニット、及びエンジン１００を制御するエンジン制御ユニットなどを有している。
【００３６】
こうした制御装置４００には、第１のモータジェネレータ１５０の回転速度を検出するための第１の回転センサ５０１と、第２のモータジェネレータ１６０の回転速度を検出するための第２の回転センサ５０２とが電気的に接続されている。そして、制御装置４００は、設定したモータジェネレータ１５０，１６０に対する出力要求及び回転センサ５０１，５０２からの検出信号に基づき検出した回転速度に基づき、インバータ３００及びコンバータ３２０を通じて各モータジェネレータ１５０，１６０を制御する。
【００３７】
また、制御装置４００には、吸気量を検出するためのエアフロメータ５１１、及びエンジン１００のクランク軸１０１の回転速度であるエンジン回転速度を検出するためのクランクポジションセンサ５１２が電気的に接続されている。また、制御装置４００には、スロットルバルブ１０４の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ５１３、及び過給機１２０による過給圧を検出するための過給圧センサ５１４などが電気的に接続されている。そして、制御装置４００は、設定したエンジン１００に対する出力要求と、センサ５１１，５１２，５１３，５１４からの検出信号に基づき検出した吸気量、エンジン回転速度、スロットルバルブ１０４の開度及び過給圧に応じて、エンジン１００における燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御及び過給機１２０の過給圧制御などを行う。
【００３８】
また、制御装置４００には、運転者によるアクセルペダル２１の操作量であるアクセル操作量を検出するためのアクセルポジションセンサ５２１、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ５２２、車速を検出するための車速センサ５２３などが電気的に接続されている。そして、制御装置４００は、センサ５２１，５２３からの検出信号に基づき検出したアクセル操作量と車速とに基づいて動力分割機構２００から減速機構２２０に出力すべき要求トルクを算出し、この要求トルクに対応する要求パワーが減速機構２２０に出力されるようにエンジン１００と第１及び第２の各モータジェネレータ１５０，１６０とを制御する。
【００３９】
ここで、制御装置４００によるエンジン１００と第１及び第２の各モータジェネレータ１５０，１６０との制御について詳述する。
【００４０】
制御装置４００は、目標回転速度及び目標エンジントルクを設定し、エンジン回転速度及びエンジントルクが目標回転速度及び目標エンジントルクとなるようにエンジン１００を制御する。目標回転速度及び目標エンジントルクは、以下のようにして設定される。すなわち、アクセル操作量と車速とに基づいて、エンジン１００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２２０に出力すべき要求トルクとが設定される。そして、バッテリ３４０の蓄電状態に基づいて、バッテリ３４０からエンジン１００への充放電要求パワーが算出される。続いて、エンジン１００の総要求パワーが、アクセル操作量及び車速に基づく走行要求パワーと、バッテリ３４０の充放電要求パワーとの和として算出される。また、この総要求パワーを、制御装置４００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１００の目標回転速度及び目標エンジントルクが決定される。
【００４１】
そして、制御装置４００は、エンジン回転速度が目標回転速度となるように、第１のモータジェネレータ１５０の発電トルクをフィードバック制御する。制御装置４００は、先に設定した減速機構２２０に出力すべき要求トルクから第１のモータジェネレータ１５０の発電トルクを減算した不足分のトルクが、第２のモータジェネレータ１６０によってアシストされるように第２のモータジェネレータ１６０の目標モータトルク及び目標回転速度を決定する。そして、制御装置４００は、決定した目標モータトルク及び目標回転速度に基づき第２のモータジェネレータ１６０を制御する。
【００４２】
以上のようにして、エンジン１００からの動力の一部を利用して第１のモータジェネレータ１５０を駆動し、そこで発電された電力を利用して第２のモータジェネレータ１６０を駆動することによって、駆動輪２０にはエンジン１００からの動力と第２のモータジェネレータ１６０からの動力とが伝達される。こうしてエンジン１００からの動力の一部を第１のモータジェネレータ１５０に分配するとともに、第２のモータジェネレータ１６０からの動力によって駆動輪２０の駆動をアシストすることにより、エンジン回転速度を調整し、エンジン１００を効率のよい運転領域で運転させつつ、要求パワーが得られるようにする。
【００４３】
また、制御装置４００は、要求パワーが大きい加速時などには、バッテリ３４０から第２のモータジェネレータ１６０に電力を供給し、第２のモータジェネレータ１６０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２２０に入力させる。
【００４４】
さらに、制御装置４００は、バッテリ３４０の蓄電量が少ないときには、エンジン１００の運転量を増大させ、第１のモータジェネレータ１５０における発電量を増大させることにより、バッテリ３４０に電力を供給する。このとき、制御装置４００は、エンジン１００の運転量を増大させるために、過給機１２０による過給圧を高くすることもある。その一方で、制御装置４００は、バッテリ３４０の蓄電量が十分に確保されているときには、エンジン１００の運転を停止して要求パワーに見合う動力を第２のモータジェネレータ１６０のみから減速機構２２０に出力させることも可能である。
【００４５】
本実施形態では、制御装置４００は、上記のように設定されたエンジン１００の動作状態に基づきエンジン１００の目標回転速度及び目標エンジントルクを上昇させる必要がある場合には、過給機１２０による過給を実行すべく目標過給圧を設定したり、過給機１２０による目標過給圧を高くしたりするように過給機１２０を制御する。具体的には、車両の加速要求が大きく、バッテリ３４０の蓄電量がさほど多くないときには、エンジン１００の総要求パワーが大きく算出される。このような場合、制御装置４００は、過給機１２０による目標過給圧を大きな値に設定する。一方、制御装置４００は、エンジン１００の総要求パワーがさほど大きくない場合には、過給機１２０による目標過給圧を小さな値に設定したり、過給機１２０による過給を停止したりする。
【００４６】
そして、制御装置４００は、過給機１２０を制御するにあたって、基本的には、過給圧センサ５３１からの検出信号に基づき検出される過給圧が目標過給圧となるように過給機１２０を制御する。具体的には、制御装置４００は、タービンホイール１２２側に流される排気の量を調整すべくウェイストゲートバルブ１３１の開度を調整する。
【００４７】
ところで、過給機１２０は、タービンホイール１２２及びコンプレッサホイール１２１の回転速度が速いほど過熱状態に陥りやすい。そして、ハイブリッド車両においては、過給機１２０の駆動によって、過給機１２０を構成するタービンホイール１２２などの構成部品、及びタービンホイール１２２を軸支する軸受などの周辺部品が過熱状態にあるときに、エンジン１００の運転の停止が要求されることがある。
【００４８】
過給機１２０の保護の観点から考えると、過給機１２０の温度を低下させるために、エンジン１００のクランク軸１０１を回転させ、その後にクランク軸１０１の回転を停止させることが好ましい。このようにクランク軸１０１を回転させることにより、排気通路１０３内をガスが流動するようになり、こうしたガスの流動によって過給機１２０が冷却される。また、クランク軸１０１が回転することにより機関駆動式のポンプの駆動が継続され、エンジン１００内でオイル及び冷却水が循環するようになる。こうしたオイル及び冷却水の循環によっても過給機１２０が冷却される。
【００４９】
そこで次に、過給機１２０の保護を図るために制御装置４００が実行する各種処理ルーチンについて以下説明する。
【００５０】
まず始めに、過給機１２０が過熱状態にあるか否かを判定するための判定処理ルーチンについて、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
図２に示す判定処理ルーチンは、予め設定された所定周期毎に実行される処理ルーチンである。この判定処理ルーチンにおいて、制御装置４００は、エンジン１００が運転中であるか否か、即ちエンジン１００に燃料が供給されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。エンジン１００の運転が停止している場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、制御装置４００は、過給タイマＴｐを「０」にリセットし（ステップＳ１２）、判定処理ルーチンを一旦終了する。一方、エンジン１００が運転中である場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御装置４００は、過給圧センサ５３１からの検出信号に基づいた過給圧Ｐｔを取得し（ステップＳ１３）、この過給圧Ｐｔが過給圧判定値Ｐｔｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。この過給圧判定値Ｐｔｔｈは、過給機１２０が駆動しているか否かの判定基準として予め設定された値である。
【００５２】
過給圧Ｐｔが過給圧判定値Ｐｔｔｈ未満である場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、過給機１２０が駆動していないと判定できるため、制御装置４００は、その処理を前述したステップＳ１２に移行する。一方、過給圧Ｐｔが過給圧判定値Ｐｔｔｈ以上である場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、過給機１２０が駆動していると判定できるため、制御装置４００は、過給タイマＴｐを「１」だけインクリメントし（ステップＳ１５）、この過給タイマＴｐが過熱判定値Ｔｐｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。過給機１２０は、その駆動時間が長いほど過熱状態にある可能性が高いと推定される。そこで、本実施形態では、過給機１２０による過給の継続時間の長さに基づいて過給機１２０が過熱状態にあるか否かを判定できるように過熱判定値Ｔｐｔｈが設定されている。
【００５３】
過給タイマＴｐが過熱判定値Ｔｐｔｈ以上である場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、過給機１２０が過熱状態にあると判定され、制御装置４００は、過熱フラグＦＬＧをオンにセットし（ステップＳ１７）、判定処理ルーチンを一旦終了する。一方、過給タイマＴｐが過熱判定値Ｔｐｔｈ未満である場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、過給機１２０が未だ過熱状態ではないと判定され、制御装置４００は、過熱フラグＦＬＧをオフにセットし（ステップＳ１８）、判定処理ルーチンを一旦終了する。
【００５４】
なお、過熱フラグＦＬＧは、エンジン１００を始動させる際に実行される処理ルーチンでオフにセットされる。
【００５５】
次に、エンジン１００の運転を停止させる要求がなされた場合に制御装置４００が実行するエンジン停止前処理ルーチンについて、図３に示すフローチャートを参照して説明する。なお、エンジン１００の運転の停止の要求は、車両の停止時だけではなく、車両の走行中であっても行われることがある。すなわち、運転の停止の要求は、車両の走行モードがエンジン１００からのエンジントルクに基づいた第１の走行モードから、第２のモータジェネレータ１６０からのモータトルクのみに基づいた第２の走行モードに移行する際にも行われる。走行モードが第１の走行モードであるときには、エンジントルクのみで車両を走行させることもあるし、エンジントルク及びモータトルクで車両を走行させることもある。
【００５６】
図３に示すエンジン停止前処理ルーチンにおいて、制御装置４００は、過給機１２０が過熱状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２１）。本実施形態では、制御装置４００は、過熱フラグＦＬＧがオンである場合には過給機１２０が過熱状態にあると判定し、過熱フラグＦＬＧがオフである場合には過給機１２０が過熱状態ではないと判定する。そして、過熱フラグＦＬＧがオフである場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、制御装置４００は、その処理を後述するステップＳ２９に移行する。
【００５７】
一方、過熱フラグＦＬＧがオンである場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、制御装置４００は、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂを取得し、この蓄電量Ｖｂが規定量Ｖｂｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。この規定量Ｖｂｔｈは、第１のモータジェネレータ１５０の駆動によってエンジン１００のクランク軸１０１を回転させる回転処理としてのモータリングによってバッテリ３４０が過放電にならないか否かを判定するための判定値である。
【００５８】
バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが規定量Ｖｂｔｈ以上である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、制御装置４００は、エンジン１００への燃料の供給を停止した条件の下で第１のモータジェネレータ１５０によってクランク軸１０１を回転させるモータリングを行う（ステップＳ２３）。このとき、制御装置４００は、クランク軸１０１の回転速度がエンジン１００のアイドリング時の回転速度程度となるように、第１のモータジェネレータ１５０を制御する。また、制御装置４００は、スロットルバルブ１０４の開度を、エンジン１００のアイドリング時の開度と同程度とする。
【００５９】
続いて、制御装置４００は、モータリングを開始させた時点からの経過時間に相当する経過タイマＴｔを「１」だけインクリメントし（ステップＳ２４）、この経過タイマＴｔが予め設定されたタイマ判定値Ｔｔｔｈ以上になったか否かを判定する（ステップＳ２５）。このタイマ判定値Ｔｔｔｈは、過熱状態にあった過給機１２０の冷却に要する所定期間（例えば、１分）に相当する値に設定されている。
【００６０】
経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ未満である場合（ステップＳ２５：ＮＯ）、過給機１２０がまだ過熱状態にあると判定され、制御装置４００は、その処理を前述したステップＳ２３に移行してモータリングを継続させる。一方、経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ以上である場合（ステップＳ２５：ＹＥＳ）、過給機１２０の過熱状態が解消されたと判定され、制御装置４００は、モータリングを終了させ、その処理を後述するステップＳ２９に移行する。
【００６１】
その一方で、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが規定量Ｖｂｔｈ未満である場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、モータリングによるバッテリ３４０の過放電を回避するために、制御装置４００は、エンジン１００に負荷運転を行わせる（ステップＳ２６）。具体的には、制御装置４００は、エンジン１００への燃料の供給を継続させた上で、このエンジン１００からのエンジントルクで第１のモータジェネレータ１５０に発電させる。このとき、制御装置４００は、クランク軸１０１の回転速度を、エンジン１００のアイドリング時の回転速度又はこの回転速度よりも僅かに速い速度に設定する。
【００６２】
続いて、制御装置４００は、経過タイマＴｔを「１」だけインクリメントし（ステップＳ２７）、この経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ以上になったか否かを判定する（ステップＳ２８）。経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ未満である場合（ステップＳ２８：ＮＯ）、過給機１２０がまだ過熱状態にあると判定され、制御装置４００は、その処理を前述したステップＳ２６に移行して負荷運転を継続させる。一方、経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ以上である場合（ステップＳ２８：ＹＥＳ）、過給機１２０の過熱状態が解消されたと判定され、制御装置４００は、エンジン１００への燃料の供給を停止して負荷運転を終了させ、その処理を次のステップＳ２９に移行する。
【００６３】
ステップＳ２９において、制御装置４００は、エンジン１００のクランク軸１０１の回転を停止させるエンジン停止処理を行う。こうしてエンジン１００が停止されると、制御装置４００は、経過タイマＴｔを「０」にリセットし（ステップＳ３０）、エンジン停止前処理ルーチンを終了する。
【００６４】
次に、本実施形態のハイブリッド車両の動作について説明する。
【００６５】
エンジン１００の運転時においては、車両の急加速時などに過給機１２０が駆動することがある。こうして過給機１２０の駆動が継続されると、この過給機１２０が過熱状態となる。そして、車両の走行状態が加速状態から定速走行状態に移行すると、エンジン１００の運転の停止が要求されることがある。すなわち、燃料及び電力を含んだエネルギーの利用効率の最適化を図るためには、燃料を消費させて車両を走行させる第１の走行モードよりも、燃料の消費をさせないで電力のみで車両を走行させる第２の走行モードのほうがよいと判断されると、過給機１２０の駆動中であってもエンジン１００の運転の停止が要求される。なお、本実施形態の第２の走行モードでは、運転者によるアクセル操作量に応じた要求トルクが目標モータトルクとされ、この目標モータトルクに基づき第２のモータジェネレータ１６０が駆動される。
【００６６】
このとき、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが規定量Ｖｂｔｈ以上であるときには、エンジン１００の運転が速やかに停止され、第２のモータジェネレータ１６０の駆動によって車両が走行する。こうした第１の走行モードから第２の走行モードへの移行時には、タイマ判定値Ｔｔｔｈに相当する所定期間の間、モータリングが行われる。この間、燃料を消費させることなく、エンジン１００のクランク軸１０１が第１のモータジェネレータ１５０の駆動によって回転される。こうしてクランク軸１０１が回転する間に、過給機１２０は、排気通路１０３を流動するガス、及び機関駆動式のポンプによって循環されるオイルなどによって冷却される。そして、その後にモータリングが終了されると、クランク軸１０１の回転が停止される。すなわち、エンジン１００が停止される。
【００６７】
こうしたモータリングではバッテリ３４０の蓄電量Ｖｂの消費を伴うため、蓄電量Ｖｂが少ないときにはモータリングを行うことができない。そこで、本実施形態では、蓄電量Ｖｂが規定量Ｖｂｔｈ未満であるときには、エンジン１００の負荷運転が行われる。すなわち、第２のモータジェネレータ１６０からのモータトルクによって車両を走行させつつ、第１のモータジェネレータ１５０ではエンジン１００からのエンジントルクに基づいて発電が行われる。すると、エンジン１００の負荷運転中では、クランク軸１０１は、エンジン１００のアイドリング時と同程度又は僅かに速い回転速度で回転するようになる。この場合、一回の吸気行程で燃焼室１１０に供給される吸気量は比較的少ないため、インジェクタ１０５から噴射される燃料噴射量も少なくなる。
【００６８】
そのため、クランク軸１０１が高速回転する場合と比較して、排気通路１０３を流れる排気の温度は低温である。その結果、車両走行とは直接関係のない場面で燃料が多少消費されることになるが、エンジン１００の負荷運転によって過熱状態にある過給機１２０が冷却される。しかも、バッテリ３４０が充電される。こうした負荷運転は、車両の走行モードが第１の走行モードから第２の走行モードに移行した時点から所定期間が経過するまで行われる。その後、エンジン１００への燃料の供給が停止されて負荷運転が終了されると、クランク軸１０１の回転が停止される。
【００６９】
その一方で、第１の走行モードから第２の走行モードに移行するに際し、過給機１２０が過熱状態ではないときには、モータリング及び負荷運転が行われることなく、エンジン１００への燃料の供給が停止され、クランク軸１０１の回転が停止される。
【００７０】
なお、エンジン１００の停止は、車両の停止中でも行われることがある。このときであっても過給機１２０が過熱状態にあるときには、過給機１２０を冷却させるための処理が行われた後に、クランク軸１０１の回転が停止される。具体的には、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが多い場合には、モータリングが行われた後にエンジン１００が停止される。一方、蓄電量Ｖｂが少ない場合には、負荷運転が行われた後にエンジン１００が停止される。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
【００７２】
（１）運転中のエンジン１００の運転の停止が要求されると、過給機１２０が過熱状態にあるときにはモータリングが行われ、その間に過給機１２０が冷却される。そして、その後にクランク軸１０１の回転が停止される。その結果、過給機１２０が過熱状態に陥ったままでエンジン１００が停止されることを抑制できるようになる。しかも、過給機１２０を冷却させるために燃料が消費されることはないため、車両の走行とは直接関係のない場面での燃料の消費を抑えることができるようになる。したがって、車両の燃料消費量の増加を招くことなく過給機１２０が過熱状態となることを抑制することができるようになる。
【００７３】
また、エンジン１００の運転の停止が要求された場合であっても、過給機１２０が過熱状態ではないときには、モータリング及び負荷運転が行われない。そのため、エンジン１００を速やかに停止させることができるようになる。
【００７４】
（２）本実施形態では、車両の走行中にエンジン１００の運転の停止が要求された場合であっても、過給機１２０が過熱状態にあるときにはモータリングが行われる。したがって、車両の走行中であっても車両の燃料消費量の増加を招くことなく過給機１２０が過熱状態となることを抑制することができるようになる。
【００７５】
（３）モータリングでは電力が消費されるため、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ないときにはモータリングを行うことができない。そこで、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ないときには、モータリングの代わりに負荷運転が行われる。そのため、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ない場合には、車両の走行に直接関係のない場面で燃料が多少消費されるものの、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂを増大させつつ、過給機１２０の温度を低下させることができるようになる。
【００７６】
（４）本実施形態のハイブリッドシステム１０には、２つのモータジェネレータ１５０，１６０が設けられている。そのため、車両の走行中であっても、エンジン回転速度を低速に維持した状態で負荷運転を行わせることが可能となる。すなわち、エンジン回転速度が高回転速度となる状態で負荷運転が行われる場合と比較して、排気通路１０３内を流れる排気の温度を低くすることができる。そのため、負荷運転時における過給機１２０の冷却効率を高くすることができるようになる。
【００７７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図４及び図５に従って説明する。なお、第２の実施形態は、ハイブリッドシステム及びエンジン停止前処理ルーチンが第１の実施形態と異なっている。したがって、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第１の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
【００７８】
図４に示すように、本実施形態のハイブリッドシステム１０Ａは、エンジン１００と、モータジェネレータ６１０と、自動変速機６２０と、ディファレンシャル６３０とを備えている。このモータジェネレータ６１０は、車両走行用のモータとして機能するだけではなく、モータリング用のモータとしても機能する。
【００７９】
エンジン１００とモータジェネレータ６１０との間には油圧駆動式の第１のクラッチ６４１が設けられている。この第１のクラッチ６４１は、制御油圧を調整することによりエンジン１００とモータジェネレータ６１０との間でのトルク伝達効率を調整可能となっている。また、自動変速機６２０の入力側、即ちモータジェネレータ６１０側には、油圧駆動式の第２のクラッチ６４２が設けられており、この第２のクラッチ６４２は、制御油圧を調整することによりトルク伝達効率を調整可能となっている。
【００８０】
なお、こうしたクラッチ６４１，６４２によるトルク伝達効率が最大となっていることを「完全係合状態」といい、トルク伝達が禁止された状態のことを「解放状態」という。また、トルク伝達効率が最大未満であって解放状態でない状態のことを「半係合状態」という。
【００８１】
次に、ハイブリッドシステム１０Ａを制御する制御装置４００について説明する。
【００８２】
本実施形態の制御装置４００には、モータジェネレータ６１０の回転速度を検出するための回転センサ６１１が電気的に接続されている。そして、制御装置４００は、設定したモータジェネレータ６１０に対する出力要求及び回転センサ６１１からの検出信号に基づき検出したモータジェネレータ６１０の回転速度に基づき、インバータ３００を通じてモータジェネレータ６１０を制御する。
【００８３】
また、制御装置４００は、設定したエンジン１００に対する出力要求と、センサ５１１，５１２，５１３，５１４からの検出信号に基づき検出した吸気量、エンジン回転速度、スロットルバルブ１０４の開度及び過給圧に応じて、エンジン１００における燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御及び過給機１２０の過給圧制御などを行う。
【００８４】
さらに、制御装置４００は、センサ５２１，５２２，５２３からの検出信号に基づき検出したアクセル操作量、シフト位置及び車速に基づいてディファレンシャル６３０に出力すべき要求トルクを算出する。そして、制御装置４００は、算出した要求トルクに対応する要求パワーがディファレンシャル６３０に出力されるようにエンジン１００、モータジェネレータ６１０及び自動変速機６２０を制御する。
【００８５】
ここで、本実施形態のハイブリッドシステム１０Ａの各種駆動モードについて説明する。
【００８６】
このハイブリッドシステム１０Ａには、第１のクラッチ６４１を解放状態にするＥＶモードと、第１のクラッチ６４１を係合状態にするＨＥＶモードとが予め設定されている。なお、「ＥＶ」は「Electric Vehicle」の略記であり、「ＨＥＶ」は「Hybrid Electric Vehicle」の略記である。また、ここでいう「係合状態」は、完全係合状態と半係合状態とを含んでいる。
【００８７】
ＥＶモードは、基本的にバッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが十分に多い場合、及び車両の減速時などに選択される駆動モードである。例えば、運転者がアクセルペダル２１を操作している場合、制御装置４００は、モータジェネレータ６１０に対する目標モータトルクを運転者によるアクセル操作量に応じた要求トルクとし、モータジェネレータ６１０を制御する。また、運転者がアクセルペダル２１を操作していない場合、及び運転者がブレーキペダルを操作している場合、制御装置４００は、回生エネルギーをモータジェネレータ６１０で発生させ、このモータジェネレータ６１０で発電された電力をバッテリ３４０に蓄電させる。なお、駆動モードがＥＶモードであるときには、基本的にはエンジン１００の運転が停止されている。
【００８８】
ＨＥＶモードは、基本的にはエンジン１００を運転させる場合に選択される駆動モードである。例えば、エンジン１００からのエンジントルクのみで車両を走行させる場合、制御装置４００は、エンジン１００に対する目標エンジントルクを運転者によるアクセル操作量に応じた要求トルクとし、エンジン１００を制御する。また、エンジン１００からのエンジントルク及びモータジェネレータ６１０からのモータトルクで車両を走行させる場合、制御装置４００は、エンジン１００に対する目標エンジントルク及びモータジェネレータ６１０に対する目標モータトルクの合計値がアクセル操作量に応じた要求トルクと一致するように、エンジン１００及びモータジェネレータ６１０を制御する。なお、駆動モードがＨＥＶモードである場合において車両の急加速が要求されるとき、制御装置４００は、過給機１２０による過給圧を高くすることもある。
【００８９】
また、エンジン１００からのエンジントルクでモータジェネレータ６１０に発電させる場合、制御装置４００は、目標エンジントルクを、アクセル操作量に応じた要求トルクとモータジェネレータ６１０での発電に要する発電トルクとの合計値とし、エンジン１００及びモータジェネレータ６１０を制御する。このとき、車両が停止している場合、制御装置４００は、第２のクラッチ６４２を解放状態にして駆動輪２０側にエンジントルクが伝達されないようにしたり、第２のクラッチ６４２を半係合状態として駆動輪２０側にエンジントルクが伝達されにくくしたりする。
【００９０】
次に、エンジン１００を停止させる要求がなされた場合に制御装置４００が実行するエンジン停止前処理ルーチンについて、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００９１】
図５に示すエンジン停止前処理ルーチンにおいて、制御装置４００は、過給機１２０が過熱状態にあるか否か、即ち上記の過熱フラグＦＬＧがオンであるか否かを判定する（ステップＳ５１）。過熱フラグＦＬＧがオフである場合（ステップＳ５１：ＮＯ）、制御装置４００は、エンジン停止前処理ルーチンを終了する。その後、制御装置４００は、エンジン１００への燃料の供給を停止させる。そして、車両の走行中では、制御装置４００は、第１のクラッチ６４１を解放状態にしてクランク軸１０１の回転を停止させる。
【００９２】
一方、過熱フラグＦＬＧがオンである場合（ステップＳ５１：ＹＥＳ）、制御装置４００は、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが規定量Ｖｂｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ５２）。蓄電量Ｖｂが規定量Ｖｂｔｈ以上である場合（ステップＳ５２：ＹＥＳ）、制御装置４００は、車速センサ５２３からの検出信号に基づき車両が停止しているか否かを判定する（ステップＳ５３）。
【００９３】
停車中である場合（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、制御装置４００は、第２のクラッチ６４２を解放状態にする（ステップＳ５４）。続いて、制御装置４００は、エンジン１００への燃料の供給を停止した条件の下でモータジェネレータ６１０によってクランク軸１０１を回転させる回転処理としてのモータリングを行う（ステップＳ５５）。このとき、制御装置４００は、クランク軸１０１の回転速度がエンジン１００のアイドリング時の回転速度と同程度となるように、モータジェネレータ６１０を制御する。また、制御装置４００は、スロットルバルブ１０４の開度を、エンジン１００のアイドリング時の開度と同程度とする。そして、制御装置４００は、モータリングが開始されてからの経過時間に相当する経過タイマＴｔを「１」だけインクリメントし（ステップＳ５６）、この経過タイマＴｔが所定期間に相当するタイマ判定値Ｔｔｔｈ以上になったか否かを判定する（ステップＳ５７）。
【００９４】
経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ未満である場合（ステップＳ５７：ＮＯ）、制御装置４００は、その処理を前述したステップＳ５５に移行してモータリングを継続させる。一方、経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ以上である場合（ステップＳ５７：ＹＥＳ）、制御装置４００は、モータジェネレータ６１０の駆動を停止させるとともに、第１のクラッチ６４１を解放状態にする（ステップＳ５８）。これにより、モータリングが終了され、エンジン１００のクランク軸１０１の回転が停止される。その後、制御装置４００は、経過タイマＴｔを「０」にリセットし（ステップＳ５９）、エンジン停止前処理ルーチンを終了する。
【００９５】
その一方で、停車中ではない場合（ステップＳ５３：ＮＯ）、制御装置４００は、エンジン１００への燃料の供給を停止させる（ステップＳ６０）。続いて、制御装置４００は、第１のクラッチ６４１を半係合状態にし、モータジェネレータ６１０からエンジン１００側へのモータトルクの伝達効率を低下させる（ステップＳ６１）。この場合、車両を走行させるべくモータジェネレータ６１０が駆動しているため、クランク軸１０１は、モータジェネレータ６１０からのモータトルクによって回転するようになる。なお、こうしたモータリング時において、制御装置４００は、クランク軸１０１の回転速度がエンジン１００のアイドリング時の回転速度と同程度となるように、第１のクラッチ６４１に対する制御油圧をフィードバック制御してもよい。
【００９６】
そして、制御装置４００は、第１の走行モードから第２の走行モードに移行した時点からの経過時間に相当する経過タイマＴｔを「１」だけインクリメントし（ステップＳ６２）、この経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ以上になったか否かを判定する（ステップＳ６３）。経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ未満である場合（ステップＳ６３：ＮＯ）、制御装置４００は、その処理を前述したステップＳ６１に移行してモータリングを継続させる。一方、経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ以上である場合（ステップＳ６３：ＹＥＳ）、制御装置４００は、第１のクラッチ６４１を解放状態にしてモータリングを終了させる（ステップＳ６４）。これにより、エンジン１００のクランク軸１０１の回転が停止される。その後、制御装置４００は、経過タイマＴｔを「０」にリセットし（ステップＳ６５）、エンジン停止前処理ルーチンを終了する。
【００９７】
その一方で、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが規定量Ｖｂｔｈ未満である場合（ステップＳ５２：ＮＯ）、制御装置４００は、車速センサ５２３からの検出信号に基づき車両が停止しているか否かを判定する（ステップＳ６６）。停車中ではない場合（ステップＳ６６：ＮＯ）、制御装置４００は、エンジン１００の運転の停止を禁止し（ステップＳ６７）、エンジン停止前処理を終了する。すなわち、制御装置４００は、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ないときには、エンジン１００により車両を走行させる第１の走行モードから、エンジン１００の運転を停止させてモータジェネレータ６１０により車両を走行させる第２の走行モードへの移行を禁止する。
【００９８】
一方、停車中である場合（ステップＳ６６：ＹＥＳ）、制御装置４００は、第２のクラッチ６４２を解放状態にし、駆動輪２０にエンジントルクが伝達されないようにする（ステップＳ６８）。続いて、制御装置４００は、エンジン１００に負荷運転を行わせる（ステップＳ６９）。具体的には、制御装置４００は、第１のクラッチ６４１を完全係合状態にし、エンジン１００からのエンジントルクによってモータジェネレータ６１０に発電させる。
【００９９】
そして、制御装置４００は、負荷運転が開始されてからの経過時間に相当する経過タイマＴｔを「１」だけインクリメントし（ステップＳ７０）、この経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ以上になったか否かを判定する（ステップＳ７１）。経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ未満である場合（ステップＳ７１：ＮＯ）、制御装置４００は、その処理を前述したステップＳ６９に移行して負荷運転を継続させる。一方、経過タイマＴｔがタイマ判定値Ｔｔｔｈ以上である場合（ステップＳ７１：ＹＥＳ）、制御装置４００は、エンジン１００への燃料の供給を停止させ、即ち負荷運転を停止させ、クランク軸１０１の回転を停止させる（ステップＳ７２）。その後、制御装置４００は、経過タイマＴｔを「０」にリセットし（ステップＳ７３）、エンジン停止前処理ルーチンを終了する。
【０１００】
次に、本実施形態のハイブリッド車両の動作について説明する。
【０１０１】
エンジン１００の運転時においては、車両の急加速時などに過給機１２０が駆動することがある。こうして過給機１２０の駆動が継続されると、この過給機１２０が過熱状態となる。そして、車両の走行状態が加速状態から定速走行状態に移行すると、エンジン１００の運転の停止が要求されることがある。すなわち、燃料及び電力を含んだエネルギーの利用効率の最適化を図るためには、燃料を消費させて車両を走行させる第１の走行モードよりも、燃料を消費させないで電力のみで車両を走行させる第２の走行モードのほうがよいと判断されると、過給機１２０の駆動中であってもエンジン１００の運転の停止が要求される。
【０１０２】
このとき、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが規定量Ｖｂｔｈ以上であるときには、タイマ判定値Ｔｔｔｈに相当する所定期間の間、モータリングが行われる。具体的には、第１のクラッチ６４１が半係合状態にされた上でエンジン１００への燃料の供給が停止される。すると、エンジン１００のクランク軸１０１にはモータジェネレータ６１０からのモータトルクが僅かに伝達され、クランク軸１０１が回転するようになる。こうしたモータリングによってクランク軸１０１が回転する間に、過給機１２０は、排気通路１０３を流動するガス、及び機関駆動式のポンプによって循環されるオイルなどによって冷却される。そして、所定期間が経過すると、第１のクラッチが解放状態となってモータリングが終了され、クランク軸１０１の回転が停止される。
【０１０３】
こうしたモータリングではバッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが消費されるため、蓄電量Ｖｂが少ないときにはモータリングを行うことができない。しかも、本実施形態のハイブリッドシステム１０Ａは、上記第１の実施形態におけるハイブリッドシステム１０とは異なり、モータジェネレータを一つだけ設けた構成となっている。そのため、車両の走行中においてバッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ないときには、エンジン１００の運転の停止が禁止される。すなわち、エネルギーの利用効率を最適化させるためにはエンジン１００の運転を停止させるとともにモータジェネレータ６１０を駆動させて車両を走行させることが好ましい状況であっても、エンジン１００からのエンジントルクに基づいた車両の走行が継続される。
【０１０４】
また、車両の停止時にエンジン１００の運転の停止が要求された場合において、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが多いときには、第２のクラッチ６４２が解放状態にされ、エンジン１００への燃料の供給が停止される。すると、モータジェネレータ６１０からのモータトルクを、第１のクラッチ６４１を介してエンジン１００のクランク軸１０１に伝達させるモータリングが開始される。すると、モータリングによってクランク軸１０１が回転する間に、過給機１２０は、排気通路１０３を流動するガス、及び機関駆動式のポンプによって循環されるオイルなどによって冷却される。そして、所定期間が経過すると、第１のクラッチが解放状態となってモータリングが終了され、クランク軸１０１の回転が停止される。
【０１０５】
その一方で、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ない場合、車両の停止中であってもエンジン１００への燃料の供給がしばらくの間は継続される。しかし、このときには、エンジントルクによってモータジェネレータ６１０に発電させる負荷運転が行われる。そのため、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂを増大させつつ、過給機１２０の冷却が促進される。そして、エンジン１００への燃料の供給が停止されて負荷運転が終了すると、クランク軸１０１の回転が停止される。
【０１０６】
以上説明したように、本実施形態では、上記第１の実施形態における効果（１），（２）と同等の効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
【０１０７】
（５）モータリングでは電力が消費されるため、バッテリ３４０の蓄電量が少ないときにはモータリングを行うことができない。そこで、車両が停止している状態でバッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ないときには、モータリングの代わりに負荷運転が行われる。そのため、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ない場合には、車両の走行に直接関係のない場面で燃料が多少消費されるものの、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂを増大させつつ、過給機１２０の温度を低下させることができるようになる。
【０１０８】
（６）その一方で、車両が走行している状態でバッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ないときには、エンジン１００の運転の停止が禁止される。そのため、過給機１２０が過熱状態にある状態でクランク軸１０１の回転が停止される可能性を低くすることができるようになる。
【０１０９】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
【０１１０】
・各実施形態において、過給機１２０が過熱状態にあるか否かの判定方法として、過給圧Ｐｔを用いない他の判定方法を採用してもよい。例えば、エアフロメータ５１１からの検出信号に基づいた吸気量又は吸気量の変化量に基づき、過給機１２０が駆動しているか否かを推定し、過給機１２０の駆動時間が長いときには過給機１２０が過熱状態にあると判定するようにしてもよい。
【０１１１】
また、制御装置４００内で設定されたエンジン１００の動作点（目標エンジントルク，目標エンジン回転速度）に基づき、過給機１２０が駆動しているか否かを推定し、過給機１２０の駆動時間が長いときには過給機１２０が過熱状態にあると判定するようにしてもよい。
【０１１２】
また、排気通路１０３内を流れる排気の温度を検出するためのセンサが車両に設けられている場合には、このセンサからの検出信号に基づいた排気の温度に基づき過給機１２０が駆動しているか否かを推定し、過給機１２０の駆動時間が長いときには過給機１２０が過熱状態にあると判定するようにしてもよい。
【０１１３】
さらに、過給機１２０のタービンホイール１２２又はコンプレッサホイール１２１の回転速度を検出するためのセンサが設けられている場合には、このセンサからの検出信号に基づき過給機１２０が駆動しているか否かを推定し、過給機１２０の駆動時間が長いときには過給機１２０が過熱状態にあると判定するようにしてもよい。
【０１１４】
・第２の実施形態において、車両が走行している状態でエンジン１００を停止させるに際し、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが多いときには、第１のクラッチ６４１を完全係合状態にしてモータリングを行うようにしてもよい。この場合、上記第２の実施形態の場合と比較して、モータジェネレータ６１０に対する目標モータトルクは大きい値に設定される。
【０１１５】
・第２の実施形態において、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ないときには、車両が停止している状態であっても、エンジン１００の運転の停止を禁止させるようにしてもよい。
【０１１６】
・第１の実施形態において、エンジン１００を停止させるに際し、バッテリ３４０の蓄電量Ｖｂが少ないときには、第１のモータジェネレータ１５０の発電トルクを大きい値に設定した上で負荷運転を行わせるようにしてもよい。そして、負荷運転の途中で蓄電量Ｖｂが規定量Ｖｂｔｈ以上になったときには、負荷運転からモータリングに切り替えてもよい。このとき、負荷運転の実行時間とモータリングの実行時間との合計値を、所定期間に一致させてもよいし、負荷運転の実行時間の長さとは関係なく、所定期間の間、モータリングを実行させてもよい。
【０１１７】
・各実施形態において、モータリングを行う際のタイマ判定値と、負荷運転を行う際のタイマ判定値とを異ならせてもよい。例えば、負荷運転を行う際のタイマ判定値を、モータリングを行う際のタイマ判定値よりも大きい値に設定してもよい。これは、負荷運転時に排気通路１０３内を流れるガスの温度が、モータリング時に排気通路１０３内を流れるガスの温度よりも高いためである。
【０１１８】
・各実施形態において、車両の走行状態に合わせて規定量Ｖｂｔｈを設定するようにしてもよい。例えば、車両の走行時における規定量を、車両の停止時における規定量よりも大きい値に設定するようにしてもよい。
【０１１９】
・第２の実施形態において、回転処理では、モータジェネレータ６１０を駆動させなくてもよい。例えば、自動変速機６２０を、変速段を第１速の変速段に設定するなど、駆動輪２０から第２のクラッチ６４２に動力伝達可能な状態にするとともに、第１及び第２の各クラッチ６４１，６４２を係合状態にする。すると、クランク軸１０１は、駆動輪２０の回転に伴う動力によって回転するようになる。こうした回転処理を実行することにより、過給機１２０の温度を低下させることができるようになる。
【０１２０】
・ハイブリッドシステムは、クランク軸１０１を回転させることができるモータを備えたシステムであれば、上記第１及び第２の各実施形態で説明したハイブリッドシステム１０，１０Ａ以外の他の任意のシステムであってもよい。例えば、ハイブリッドシステムとしては、エンジン１００からのエンジントルクに基づき発電する発電機と、クランク軸１０１を回転させるべく駆動するモータとを別々に設けたシステムであってもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１００…エンジン、１０１…クランク軸、１２０…過給機、１５０，１６０，６１０…モータジェネレータ、３４０…バッテリ、４００…制御装置、６４１…第１のクラッチ。
【図１】
2013171841.tif 000003
【図２】
2013171841.tif 000004
【図３】
2013171841.tif 000005
【図４】
2013171841.tif 000006
【図５】
2013171841.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成24年8月23日(2012.8.23)
【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】
排気式の過給機を有するエンジンと、同エンジンの出力軸に駆動連結されるモータとを備えるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記モータは、前記エンジンからのトルクに基づいて発電する発電機能を有し、同モータで発電された電力がバッテリに蓄電されるようになっており、
前記制御装置は、前記過給機が過熱状態にある状態で前記エンジンを停止させるに際し、
前記バッテリの蓄電量が前記規定量以上であるときには、前記エンジンへの燃料の供給を停止した条件の下で前記モータにより前記出力軸を回転させるモータリングを行い、その後、同モータリングを終了させ、
前記バッテリの蓄電量が前記規定量未満であるときには、前記エンジンからのトルクによって前記モータに発電させる負荷運転をエンジンに行わせ、その後、前記エンジンへの燃料の供給を停止して同エンジンを停止させるように構成される
ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
ハイブリッド車両は、前記モータとして１乃至複数のモータを含み、
前記制御装置は、同車両の走行中に前記過給機が過熱状態にある状態で、車両の走行モードを前記エンジンにより車両を走行させる第１の走行モードから同エンジンへの燃料の供給を停止して前記モータにより車両を走行させる第２の走行モードに移行させるに際し、
前記バッテリの蓄電量が前記規定量以上であるときには、その移行時から所定期間が経過するまで前記モータリングを行い、その後、同モータリングを終了させ、
前記バッテリの蓄電量が前記規定量未満であるときには、その移行時から所定期間が経過するまで前記負荷運転を前記エンジンに行わせ、その後、同エンジンへの燃料の供給を停止して同エンジンを停止させるように構成される
請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
ハイブリッド車両は、前記モータとして車両走行用のモータと同モータとは異なる前記モータリング用のモータとを含む
請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
ハイブリッド車両は、前記モータから前記エンジンの出力軸へのトルク伝達効率を可変とするクラッチを備えており、
前記制御装置は、前記過給機が過熱状態にある状態で前記エンジンを停止させるに際し、
前記バッテリの蓄電量が前記規定量以上であるときには、前記エンジンへの燃料の供給を停止した条件の下で前記クラッチを介して前記モータからのトルクを前記出力軸に伝達させる前記モータリングを行い、その後、同クラッチを介した前記出力軸への前記モータからのトルクの伝達を禁止して前記エンジンを停止させるように構成される
請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、ハイブリッド車両の走行中に前記バッテリの蓄電量が前記規定量未満であるときには、前記エンジンへの燃料の供給の停止を禁止するように構成される
請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記過給機が過熱状態になる可能性が高いか否かを、同過給機の作動状況に基づき判定するように構成される
請求項１〜請求項５のうち何れか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【国際調査報告】
2013171841.tif 000008
2013171841.tif 000009