JP2007216764A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの状態を良好に保ちつつ、低燃費および低エミッションを実現可能なハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】エンジン２４の停止時間が所定時間経過したと判定されると（ステップＳ１０でＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、モータジェネレータＭＧ１の目標回転数および駆動時間を設定する（ステップＳ２０）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、エンジン２４の始動指令をエンジンＥＣＵ４０へ出力することなく、モータジェネレータＭＧ１の駆動指令をＭＧ−ＥＣＵ３８へ出力する。そうすると、モータジェネレータＭＧ１が駆動され、モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２４がクランキングされる（ステップＳ３０）。
【選択図】図３

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、内燃機関および電動機を動力源として搭載するハイブリッド車両に関する。

近年ますます高まりつつある省エネ・環境問題を背景に、ハイブリッド車両（Hybrid Vehicle）が大きく注目されている。ハイブリッド車両は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする車両である。すなわち、エンジンを駆動することにより動力を得るとともに、直流電源からの電圧をインバータによって交流電圧に変換し、その変換された交流電圧によりモータを回転させることによってさらに動力を得るものである。

このようなハイブリッド車両においては、直流電源の充電状態（State of Charge：ＳＯＣ）が充分であり、かつ、軽負荷走行のとき、エンジンを停止してモータのみで走行することにより、低燃費および低エミッションを実現することができる。

しかしながら、エンジンを長期間にわたって停止させておくと、潤滑油の油膜切れなどが発生し、エンジンの状態が悪化する。また、エンジンに何らかの異常が発生しているときに、異常の発見が遅れるという問題も発生する。

特に、車両外部の電源を用いて直流電源を充電可能なハイブリッド車両においては、外部充電機能を有していないハイブリッド車両に比べて容量の大きい直流電源が搭載され、エンジンを停止させてモータのみで走行する割合が高い。したがって、特に、外部充電機能を有するハイブリッド車両においては、上記の問題が顕在化する。

特許第２９１４０５９号公報（特許文献１）は、このような問題に対処可能なハイブリッド車両を開示する。このハイブリッド車両では、車両の走行時および停止時にわたってエンジンの停止時間が計測される。そして、エンジン停止時間が一定値を超えると、次の走行時においてエンジンを始動させる。これにより、エンジンが長期間にわたって停止することを防止し、上記の問題を解決している（特許文献１参照）。
特許第２９１４０５９号公報 特許第３５５１１９２号公報 特許第３６５１４２５号公報 特許第２９７０２８０号公報

しかしながら、上記のハイブリッド車両では、エンジンを始動させる頻度によっては、低燃費や低エミッションの実現を阻害し得る。また、走行状態と関係なくエンジンを始動させることは、利用者に違和感を与える。

そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、エンジンの状態を良好に保ちつつ、低燃費および低エミッションを実現可能なハイブリッド車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、エンジンの異常診断を適切に行ないつつ、低燃費および低エミッションを実現可能なハイブリッド車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、エンジンの状態を良好に保ちつつ、利用者に与える違和感を軽減可能なハイブリッド車両を提供することである。

また、この発明の別の目的は、エンジンの異常診断を適切に行ないつつ、利用者に与える違和感を軽減可能なハイブリッド車両を提供することである。

この発明によれば、ハイブリッド車両は、車両の動力源として搭載される内燃機関および第１の電動機と、内燃機関内に潤滑油を循環させるポンプと、内燃機関の停止時間が所定時間を超えると、内燃機関を始動させることなくポンプを駆動させる制御装置とを備える。

好ましくは、ハイブリッド車両は、内燃機関のクランク軸に回転軸が連結される第２の電動機と、第２の電動機を駆動する駆動装置とをさらに備える。ポンプは、クランク軸に連結されて駆動される。制御装置は、第２の電動機を駆動するように駆動装置を制御する。

さらに好ましくは、制御装置は、外気温度および潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、第２の電動機の回転数を設定する。

また、好ましくは、制御装置は、外気温度および潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、第２の電動機の駆動時間を設定する。

好ましくは、ポンプは、電力によって駆動される電動ポンプを含む。
さらに好ましくは、制御装置は、外気温度および潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、電動ポンプの回転数を設定する。

また、好ましくは、制御装置は、外気温度および潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、電動ポンプの駆動時間を設定する。

好ましくは、制御装置は、第１の所定間隔でポンプを駆動させ、第１の所定間隔よりも長い第２の所定間隔で内燃機関を始動させる。

また、この発明によれば、ハイブリッド車両は、車両の動力源として搭載される内燃機関および第１の電動機と、内燃機関のクランク軸と車両の駆動軸との間に設けられる動力伝達装置と、クランク軸に連結されて駆動され、内燃機関内に潤滑油を循環させる第１のポンプと、駆動軸に連結されて駆動され、動力伝達装置内に潤滑油を循環させる第２のポンプと、内燃機関内を循環する潤滑油の流路と動力伝達装置内を循環する潤滑油の流路との間に設けられるバイパス路とを備える。

好ましくは、ハイブリッド車両は、バイパス路に設けられる開閉弁と、内燃機関の停止時間が所定時間を超えると、第１の所定間隔で開閉弁に開指令を出力する制御装置とをさらに備える。

さらに好ましくは、制御装置は、外気温度および潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、開閉弁の開時間を設定する。

また、好ましくは、制御装置は、外気温度および潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、第１の所定間隔を設定する。

好ましくは、制御装置は、第１の所定間隔よりも長い第２の所定間隔で内燃機関を始動させる。

好ましくは、ハイブリッド車両は、第１の電動機に供給される電力を蓄える蓄電装置と、車両外部の電源を用いて蓄電装置を充電可能な充電手段とをさらに備える。

この発明においては、内燃機関の停止時間が所定時間を超えると、制御装置は、内燃機関を始動させることなくポンプを駆動させるので、燃料の燃焼を伴なわずに内燃機関の各部に潤滑油が行き渡る。また、ポンプが駆動されることにより油圧がかかるので、油圧システムの異常診断などが可能となる。

また、この発明においては、第１のポンプは、クランク軸に連結されて駆動され、内燃機関内に潤滑油を循環させる。第２のポンプは、駆動軸に連結されて駆動され、動力伝達装置内に潤滑油を循環させる。そして、内燃機関内を循環する潤滑油の流路と動力伝達装置内を循環する潤滑油の流路との間にバイパス路が設けられるので、走行中に内燃機関が停止していても、第２のポンプによりバイパス路を介して内燃機関内に潤滑油が供給される。また、内燃機関内に油圧がかけられるので、油圧システムの異常診断などが可能となる。

したがって、これらの発明によれば、内燃機関の状態を良好に保ちつつ、低燃費および低エミッションを実現することができる。また、内燃機関の異常診断を適切に行なうことができる。さらに、内燃機関は始動しないので、利用者に違和感を与えることがない。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１０は、動力伝達ギヤ１２と、ディファレンシャルギヤ１４と、駆動輪１６Ｒ，１６Ｌと、プラネタリギヤ１８と、動力取出ギヤ２０と、チェーンベルト２２と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、エンジン２４と、クランクシャフト２５と、レゾルバ２６〜２８と、ダンパ３０と、蓄電装置３２と、インバータ３４，３６と、ＭＧ−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３８と、エンジンＥＣＵ４０と、ＨＶ−ＥＣＵ４２とを備える。また、ハイブリッド車両１０は、ポンプ７０，７２と、ＡＣ／ＤＣコンバータ７４と、コネクタ７６とをさらに備える。

クランクシャフト２５は、ダンパ３０を介してプラネタリギヤ１８およびモータジェネレータＭＧ１に接続される。ダンパ３０は、クランクシャフト２５のねじり振動の振幅を抑制する。動力取出ギヤ２０は、チェーンベルト２２を介して動力伝達ギヤ１２に接続される。また、動力取出ギヤ２０は、プラネタリギヤ１８のリングギヤ５４と結合され、リングギヤ５４から受ける動力をチェーンベルト２２を介して動力伝達ギヤ１２に伝達する。動力伝達ギヤ１２は、ディファレンシャルギヤ１４を介して駆動輪１６Ｒ，１６Ｌに動力を伝達する。

プラネタリギヤ１８は、クランクシャフト２５と同軸のキャリア軸６４に軸中心を貫通された中空のサンギヤ軸６０に結合されたサンギヤ５２と、キャリア軸６４と同軸のリングギヤ軸６２に結合されたリングギヤ５４と、サンギヤ５２とリングギヤ５４との間に配置され、サンギヤ５２の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギヤ５６と、キャリア軸６４の端部に結合され、各プラネタリピニオンギヤ５６の回転軸を軸支するプラネタリキャリア５８とから構成される。

このプラネタリギヤ１８では、サンギヤ５２、リングギヤ５４およびプラネタリキャリア５８にそれぞれ結合されたサンギヤ軸６０、リングギヤ軸６２およびキャリア軸６４の３軸が動力の入出力軸とされ、３軸のいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は、決定された２軸へ入出力される動力に基づいて定まる。

エンジン２４は、エンジンＥＣＵ４０からの制御信号に基づいて、吸気管に設けられるスロットルバルブや、点火装置、噴射装置など（いずれも図示せず）を動作させて動力を発生し、その発生した動力をクランクシャフト２５へ出力する。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、３相交流電動機から成る。モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々は、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する３相コイルが巻回されたステータとを含む。モータジェネレータＭＧ１のロータは、サンギヤ軸６０に結合され、モータジェネレータＭＧ２のロータは、リングギヤ軸６２に結合される。この各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、永久磁石による磁界と３相コイルによって形成される磁界との相互作用によりロータを回転駆動する電動機として動作するとともに、永久磁石による磁界とロータの回転との相互作用により３相コイルの両端に起電力を生じさせる発電機として動作する。

そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン２４によって駆動される発電機として動作し、かつ、エンジン２４の始動を行ない得る電動機として動作するものとしてハイブリッド車両１０に組込まれ、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪１６Ｒ，１６Ｌを駆動する電動機としてハイブリッド車両１０に組込まれる。

ポンプ７０は、エンジン２４内に潤滑油を循環させるためのオイルポンプである。ポンプ７２は、プラネタリギヤ１８を含むトランスアクスル内に潤滑油を循環させるためのオイルポンプである。ポンプ７０，７２は、クランクシャフト２５に連結されて駆動され、クランクシャフト２５からトルクを受けて油圧を発生する。

蓄電装置３２は、充放電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池から成る。蓄電装置３２は、インバータ３４，３６へ直流電力を供給する。また、車両が走行モードのとき、蓄電装置３２は、エンジン２４の出力を用いてモータジェネレータＭＧ１により発電された電力および回生制動時にモータジェネレータＭＧ２により発電された電力によって充電される。さらに、車両が停止モードのとき、蓄電装置３２は、車両外部の商用電源８０から供給される電力によって充電される。

なお、「走行モード」は、図示されないイグニッションキー（または車両システムを起動／停止するためのパワースイッチ、以下同じ。）がオン状態であって車両が走行可能なときの車両状態を示す。また、「停止モード」は、イグニッションキーがオフ状態であって車両が走行可能でないときの車両状態を示す。

なお、蓄電装置３２として、大容量のキャパシタを用いてもよい。
インバータ３４，３６は、蓄電装置３２から直流電圧を受け、その受けた直流電圧を交流電圧に変換してそれぞれモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２へ出力する。また、インバータ３４，３６は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって発電された交流電圧を直流電圧に変換して蓄電装置３２を充電する。

ＡＣ／ＤＣコンバータ７４は、ＨＶ−ＥＣＵ４２からの信号ＥＮに応じて動作し、コネクタ７６に与えられる商用電源８０からの電力を蓄電装置３２の電圧レベルに変換して蓄電装置３２へ出力する。コネクタ７６は、車両の停止モード時に商用電源８０を用いて蓄電装置３２を充電する際に、商用電源８０からの電力を入力するための端子である。商用電源８０を用いて蓄電装置３２の充電が行なわれるとき、商用電源８０側のコネクタ８２がコネクタ７６に接続され、コネクタ７６に商用電源８０の商用電圧が印加される。

ＭＧ−ＥＣＵ３８は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な制御指令をＨＶ−ＥＣＵ４２から受ける。また、ＭＧ−ＥＣＵ３８は、図示されない電流センサからモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータ電流の検出値を受け、図示されない電圧センサから蓄電装置３２の電圧の検出値を受ける。そして、ＭＧ−ＥＣＵ３８は、ＨＶ−ＥＣＵ４２からの制御指令および上記各検出値に基づいて、インバータ３４を駆動するための制御信号ＰＷＭ１およびインバータ３６を駆動するための制御信号ＰＷＭ２を生成し、その生成した制御信号ＰＷＭ１，ＰＷＭ２をそれぞれインバータ３４，３６へ出力する。

エンジンＥＣＵ４０は、エンジン２４を駆動制御するのに必要な制御指令をＨＶ−ＥＣＵ４２から受ける。そして、エンジンＥＣＵ４０は、ＨＶ−ＥＣＵ４２からの制御指令に基づいて、エンジン２４を駆動するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をエンジン２４へ出力する。また、エンジンＥＣＵ４０は、エンジン２４から受けるエンジン２４内の潤滑油の温度ＴＯおよび油圧ＰＯをＨＶ−ＥＣＵ４２へ出力する。

ＨＶ−ＥＣＵ４２は、アクセル開度を示す信号ＡＰやブレーキ踏込量を示す信号ＢＰ、車両速度ＳＶ、蓄電装置３２のＳＯＣを示す信号ＳＯＣ、レゾルバ２６〜２８からのキャリア軸６４、サンギヤ軸６０およびリングギヤ軸６２それぞれの回転角度検出値などを受ける。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、走行モード時、上記各信号および各検出値に基づいて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２およびエンジン２４を駆動制御するのに必要な制御指令を生成し、その生成した制御指令をＭＧ−ＥＣＵ３８およびエンジンＥＣＵ４０へ出力する。

また、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、予め設定された時間継続してエンジン２４が停止していると、モータジェネレータＭＧ１を所定の目標回転数で所定時間だけ駆動するための制御指令を生成し、その生成した制御指令をＭＧ−ＥＣＵ３８へ出力する。これにより、エンジン２４は、モータジェネレータＭＧ１によってクランキングされる。ここで、この場合、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、エンジン２４を始動するための制御指令をエンジンＥＣＵ４０へ出力しない。したがって、エンジン２４は、モータジェネレータＭＧ１によってクランキングされても始動しない。

なお、上記の所定の目標回転数および所定時間は、エンジンＥＣＵ４０から受ける潤滑油の温度ＴＯおよび図示されない温度センサから受ける外気温度ＴＥに基づいて決定される。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、モータジェネレータＭＧ１が所定の目標回転数で所定時間だけ動作した後、エンジンＥＣＵ４０から受ける潤滑油の油圧ＰＯに基づいてエンジン２４の異常診断を行なう。

また、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、停止モード時に商用電源８０を用いて蓄電装置３２の充電が行なわれるとき、ＡＣ／ＤＣコンバータ７４の駆動を許可するための信号ＥＮを生成し、その生成した信号ＥＮをＡＣ／ＤＣコンバータ７４へ出力する。なお、商用電源８０を用いた蓄電装置３２の充電は、たとえば、商用電源８０を用いた蓄電装置３２の充電を指示する充電ボタン（図示せず）が利用者によって操作されたり、コネクタ７６にコネクタ８２が接続され、かつ、蓄電装置３２のＳＯＣが低下しているときに実行され得る。

このハイブリッド車両１０においては、車両の停止モード時、車両外部の商用電源８０を用いて蓄電装置３２を充電することができる。したがって、このハイブリッド車両１０は、走行モード時、商用電源８０を用いて充電された蓄電装置３２からの電力を用いてモータジェネレータＭＧ２のみで長距離走行することができる（以下、エンジン２４を停止してモータジェネレータＭＧ２のみを用いた走行を「ＥＶ走行」とも称する。）。一方、一回の走行距離が短く、かつ、商用電源８０を用いて蓄電装置３２がこまめに充電されると、エンジン２４が動作する機会がほとんど無くなるという事態が発生し得る。

エンジン２４の停止時間が長期間になると、上述のように、潤滑油の油膜切れなどが発生し、エンジンの状態が悪化し得る。しかしながら、このハイブリッド車両１０においては、エンジン２４が長期間継続して停止していると、モータジェネレータＭＧ１が駆動され、モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２４がクランキングされる。これにより、ポンプ７０が駆動され、エンジン２４の潤滑状態が確保される。ここで、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、エンジン２４を駆動制御するための制御指令をエンジンＥＣＵ４０へ与えない。したがって、モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２４がクランキングされても、エンジン２４は始動しない。

図２は、図１に示したエンジン２４の拡大図である。図２を参照して、ポンプ７０は、クランクシャフト２５の端部に接続される。そして、ポンプ７０は、クランクシャフト２５からトルクを受けてエンジン２４の潤滑油の油圧を発生し、流路１０６から流路１０８へ向かう方向に潤滑油を流す。

ポンプ７０の下流には、温度センサ１０２および油圧センサ１０４が設けられる。温度センサ１０２は、潤滑油の温度ＴＯを検出し、その検出した温度ＴＯをエンジンＥＣＵ４０へ出力する。油圧センサ１０４は、潤滑油の油圧ＰＯを検出し、その検出した油圧ＰＯをエンジンＥＣＵ４０へ出力する。

このように、このエンジン２４においては、クランクシャフト２５が回転しているとき、ポンプ７０が油圧を発生し、エンジン２４の潤滑が行なわれる。

図３は、図１に示したＨＶ−ＥＣＵ４２によるエンジン２４の潤滑制御に関するフローチャートである。なお、このフローチャートによる処理は、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図３を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、エンジン２４が停止してからの経過時間を計時し、停止時間が予め設定された所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１０）。なお、上記の所定時間は、エンジン２４を良好な状態に維持可能な時間である。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、エンジン２４の停止時間が所定時間を経過していないと判定すると（ステップＳ１０においてＮＯ）、以下の一連の処理を行なうことなくメインルーチンに処理を戻す。

ステップＳ１０においてエンジン２４の停止時間が所定時間を経過したと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、外気温度ＴＥおよび潤滑油の温度ＴＯに基づいて、モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２４をクランキングする際のモータジェネレータＭＧ１の目標回転数および駆動時間（クランキング時間）を設定する（ステップＳ２０）。より具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、外気温度ＴＥおよび潤滑油の温度ＴＯが高いほど、モータジェネレータＭＧ１の目標回転数を低く設定し、駆動時間を短く設定する。これは、外気温度ＴＥおよび潤滑油の温度ＴＯが高いほど潤滑油の粘度が低くなるので、より少ないパワーでエンジン２４の潤滑状態を確保できるからである。なお、外気温度ＴＥおよび潤滑油の温度ＴＯのいずれかのみを用いるようにしてもよい。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、エンジン２４を始動するための制御指令をエンジンＥＣＵ４０へ出力することなく、設定された目標回転数でモータジェネレータＭＧ１を駆動するための制御指令を生成してＭＧ−ＥＣＵ３８へ出力する。これにより、設定された目標回転数でＭＧ−ＥＣＵ３８によりモータジェネレータＭＧ１が駆動され、エンジン２４がクランキングされる（ステップＳ３０）。

モータジェネレータＭＧ１によるエンジン２４のクランキングは、設定された駆動時間が経過するまで行なわれる（ステップＳ４０においてＮＯ）。そして、設定された駆動時間が経過すると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、油圧センサ１０４によって検出された潤滑油の油圧ＰＯに基づいて、エンジン２４の油圧が正常であるかを判定する（ステップＳ５０）。より具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、予め設定された値まで油圧ＰＯが上昇しなかった場合、油圧が異常であると判定する。ＨＶ−ＥＣＵ４２は、油圧が正常であると判定すると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、モータジェネレータＭＧ１を停止させるための制御指令をＭＧ−ＥＣＵ３８へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は停止する（ステップＳ６０）。

ステップＳ５０において油圧が異常であると判定されると（ステップＳ５０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、モータジェネレータＭＧ１を停止させるための制御指令をＭＧ−ＥＣＵ３８へ出力する。これにより、モータジェネレータＭＧ１は停止する（ステップＳ７０）。その後、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、エンジン２４の起動を禁止する制御指令をエンジンＥＣＵ４０へ出力し、エンジン２４の起動を禁止する（ステップＳ８０）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、エンジン２４に異常が発生している旨の警告をたとえば利用者が視認可能な表示装置に出力する（ステップＳ９０）。

以上のように、この実施の形態１においては、車両外部の商用電源８０を用いて蓄電装置３２を充電できる。したがって、ＥＶ走行時間が長くなり、低燃費および低エミッションを実現できる。一方、ＥＶ走行時間が長くなることにより、エンジン２４の停止時間が長くなる。しかしながら、この実施の形態１においては、エンジン２４の停止時間が所定時間を超えると、ＨＶ−ＥＣＵ４２は、エンジン２４を始動させることなくモータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２４をクランキングさせる。これにより、クランクシャフト２５に連結されたポンプ７０が駆動され、エンジン２４において燃料を燃焼させることなくエンジン２４の各部に潤滑油が行き渡る。したがって、この実施の形態１によれば、エンジン２４の状態を良好に保ちつつ、低燃費および低エミッションを実現することができる。

また、ポンプ７０が駆動されることにより油圧がかかるので、エンジン２４の油圧システムの異常診断が可能となる。さらに、エンジン２４は始動しないので、利用者に違和感を与えることはない。

また、さらに、この実施の形態１においては、外気温度ＴＥおよび／または潤滑油の温度ＴＯに基づいて、エンジン２４のクランキングを行なうモータジェネレータＭＧ１の目標回転数および駆動時間（クランキング時間）が設定される。したがって、安定した潤滑状態を確保することができ、特に温度が高いときは、より少ないパワーで潤滑状態を確保することができる。

［実施の形態２］
図４は、この発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図４を参照して、ハイブリッド車両１０Ａは、図１に示したハイブリッド車両１０の構成において、ポンプ７０に代えて電動ポンプ８４を備え、ＨＶ−ＥＣＵ４２に代えてＨＶ−ＥＣＵ４２Ａを備える。

電動ポンプ８４は、図示されない補機電源から電力の供給を受け、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ａから制御指令ＣＴＬ１を受ける。そして、電動ポンプ８４は、制御指令ＣＴＬ１に基づいて駆動され、エンジン２４内の潤滑油を循環させる。

ＨＶ−ＥＣＵ４２Ａは、予め設定された時間継続してエンジン２４が停止していると、電動ポンプ８４を所定の目標回転数で所定時間だけ駆動するための制御指令ＣＴＬ１を生成し、その生成した制御指令ＣＴＬ１を電動ポンプ８４へ出力する。なお、所定の目標回転数および所定時間は、エンジンＥＣＵ４０から受ける潤滑油の温度ＴＯおよび図示されない温度センサから受ける外気温度ＴＥに基づいて決定される。

なお、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ａのその他の機能は、実施の形態１におけるＨＶ−ＥＣＵ４２と同じである。また、ハイブリッド車両１０Ａのその他の構成は、実施の形態１によるハイブリッド車両１０と同じである。

このハイブリッド車両１０Ａにおいては、エンジン２４が長期間継続して停止していると、電動ポンプ８４が駆動される。これにより、エンジン２４を始動させることなく、エンジン２４の潤滑状態が確保される。

図５は、図４に示したエンジン２４近傍の拡大図である。図５を参照して、電動ポンプ８４は、エンジン２４に近接して配置され、エンジン２４の外部に引出された潤滑油の流路１１０，１１２に接続される。そして、電動ポンプ８４は、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ａからの制御指令ＣＴＬ１に応じてエンジン２４の潤滑油の油圧を発生し、流路１１０から流路１１２へ向かう方向に潤滑油を流す。

図６は、図４に示したＨＶ−ＥＣＵ４２Ａによるエンジン２４の潤滑制御に関するフローチャートである。なお、このフローチャートによる処理も、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図６を参照して、このフローチャートは、図３に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２０，Ｓ３０，Ｓ６０およびＳ７０に代えてそれぞれステップＳ２５，Ｓ３５，Ｓ６５およびＳ７５を含む。すなわち、ステップＳ１０においてエンジン２４の停止時間が予め設定された所定時間を経過したと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ａは、外気温度ＴＥおよび温度センサ１０２によって検出された潤滑油の温度ＴＯに基づいて、電動ポンプ８４の目標回転数および駆動時間を設定する（ステップＳ２５）。より具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ａは、外気温度ＴＥおよび潤滑油の温度ＴＯが高いほど、電動ポンプ８４の目標回転数を低く設定し、駆動時間を短く設定する。なお、外気温度ＴＥおよび潤滑油の温度ＴＯのいずれかのみを用いるようにしてもよい。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ａは、設定された目標回転数で電動ポンプ８４を駆動するための制御指令ＣＴＬ１を電動ポンプ８４へ出力する。これにより、設定された目標回転数で電動ポンプ８４が駆動される（ステップＳ３５）。

また、ステップＳ５０において油圧が正常であると判定されると（ステップＳ５０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ａは、電動ポンプ８４へ制御指令ＣＴＬ１を出力して電動ポンプ８４を停止させる（ステップＳ６５）。同様に、ステップＳ５０において油圧が異常であると判定されると（ステップＳ５０においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ａは、電動ポンプ８４へ制御指令ＣＴＬ１を出力して電動ポンプ８４を停止させる（ステップＳ７５）。

以上のように、この実施の形態２においては、エンジン２４の停止時間が所定時間を超えると、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ａは、電動ポンプ８４を駆動する。これにより、エンジン２４において燃料を燃焼させることなくエンジン２４の各部に潤滑油が行き渡る。したがって、この実施の形態２によっても、エンジン２４の状態を良好に保ちつつ、低燃費および低エミッションを実現することができる。

さらに、この実施の形態２によれば、エンジン２４をクランキングしないので、より少ないエネルギーでエンジン２４の潤滑状態を確保することができる。

また、実施の形態１と同様に、エンジン２４の油圧システムの異常診断が可能となり、さらに、利用者に違和感を与えることもない。また、外気温度ＴＥや潤滑油の温度ＴＯが変化しても、安定した潤滑状態を確保することができ、特に温度が高いときは、より少ないパワーで潤滑状態を確保できる。

［実施の形態３］
この実施の形態３では、エンジン２４が長期間停止している場合、消費エネルギーを考慮しつつ定期的にエンジン２４の検査が行なわれる。

図７は、この発明の実施の形態３によるハイブリッド車両におけるエンジン２４近傍の拡大図である。図７を参照して、実施の形態３によるハイブリッド車両は、ポンプ７０に加えて電動ポンプ８４も備える。そして、ポンプ７０および電動ポンプ８４は、流路１０８によって接続され、潤滑油をエンジン２４内の各部に供給する流路１１２の一端が電動ポンプ８４に接続される。

この実施の形態３においては、長期間継続してエンジン２４が停止していると、定期的にエンジン２４の検査が実施される。ここで、検査には以下に示す３種類の検査が存在する。すなわち、検査は、電動ポンプ８４を駆動させての検査（検査１）と、モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２４をクランキングさせての検査（検査２）と、実際にエンジン２４を駆動させての検査（検査３）とからなる。そして、これらの各検査は、後述の方法により優先度を設けて実施される。より具体的には、検査実施時の消費エネルギーが最も少ない検査１の実施頻度が高く、検査実施時の消費エネルギーが最も多い検査３の実施頻度が低くなるように検査が実施される。

図８は、この実施の形態３におけるエンジン２４の検査の流れを示すフローチャートである。なお、このフローチャートによる処理も、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図８を参照して、この実施の形態３におけるＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、エンジン２４が停止してからの経過時間を計時し、停止時間が予め設定された所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、エンジン２４の停止時間が所定時間を経過していないと判定すると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、以下の一連の処理を行なうことなくメインルーチンに処理を戻す。

ステップＳ１１０においてエンジン２４の停止時間が所定時間を経過したと判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、予め設定された時間ごとにエンジン２４の検査を実施する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、エンジン２４の検査実施タイミングであると判定すると（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、電動ポンプ８４を駆動させての検査（検査１）を３回実施済みであるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。

ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、検査１を３回実施済みでないと判定すると（ステップＳ１３０においてＮＯ）、電動ポンプ８４を駆動して検査１を実施する（ステップＳ１４０）。これにより、クランクシャフト２５は回転しないけれども、エンジン２４内に潤滑油が循環されるので、油圧系が正常か否かを検査できる。

ステップＳ１３０において、電動ポンプ８４を駆動させての検査（検査１）を３回実施済みであると判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２４をクランキングさせての検査（検査２）を２回実施済みであるか否かを判定する（ステップＳ１５０）。

ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、検査２を２回実施済みでないと判定すると（ステップＳ１５０においてＮＯ）、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための制御指令を生成してＭＧ−ＥＣＵ３８へ出力し、エンジン２４をクランキングさせて検査２を実施する（ステップＳ１６０）。これにより、エンジン２４は駆動されないけれども、エンジン２４内に潤滑油が循環され、かつ、機械部分も動作するので、さらに詳細な検査を実施できる。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、電動ポンプ８４を駆動させての検査（検査１）の回数を０にリセットする（ステップＳ１７０）。これにより、次回から再び３回連続して検査１が実施される。

ステップＳ１５０において、モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２４をクランキングさせての検査（検査２）を２回実施済みであると判定されると（ステップＳ１５０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための制御指令を生成してＭＧ−ＥＣＵ３８へ出力するとともにエンジン２４を駆動するための制御指令をエンジンＥＣＵ４０へ出力し、エンジン２４を始動させて検査３を実施する（ステップＳ１８０）。これにより、完全な状態でエンジン２４を検査できる。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、検査１および検査２の回数をいずれも０にリセットする（ステップＳ１９０）。これにより、次回再び検査１が実施される。

このように、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、電動ポンプ８４を駆動させての検査（検査１）を３回実施すると、モータジェネレータＭＧ１を用いてエンジン２４をクランキングさせての検査（検査２）を１回実施する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｂは、検査２を２回実施すると、エンジン２４を始動させての検査（検査３）を実施する。

なお、ポンプ７０に加えて電動ポンプ８４を設けることにより、上記のように効率的な検査を実施することができるほか、燃費の低減も図ることができる。すなわち、ポンプ７０の吐出量は、クランクシャフト２５の回転数に応じて決定されるので、全ての回転数域で最適な吐出量を確保することは難しい。そのため、ポンプ７０には不必要に吐出量が多い回転数域が存在し、その分エンジン２４の負荷が大きくなるので燃費が悪化する。そこで、ポンプ７０に加えて電動ポンプ８４を設け、ポンプ７０の吐出量を抑制するとともに、吐出量の不足分を電動ポンプ８４で補う。これにより、全ての回転数域で最適な吐出量を確保することができ、かつ、燃費を低減できる。

以上のように、この実施の形態３においては、エンジン２４の停止時間が所定時間を超えると、上記の検査１〜３を定期的に行なうようにしたので、エンジン２４の異常を早期に発見することができる。また、検査実施時の消費エネルギーが少ない順に各検査に優先度を設けて実施するようにしたので、検査に伴なう消費エネルギーを低減することができる。

なお、検査１〜３の実施回数は、上記の回数に限定されるものではなく、検査の精度と検査に伴なう消費エネルギーとを考慮して、その他の回数を設定してもよい。

［実施の形態４］
図９は、この発明の実施の形態４によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。図９を参照して、ハイブリッド車両１０Ｃは、図１に示したハイブリッド車両１０の構成において、ポンプ７２に代えてポンプ８６を備え、ＨＶ−ＥＣＵ４２に代えてＨＶ−ＥＣＵ４２Ｃを備える。

ポンプ８６は、プラネタリギヤ１８を含むトランスアクスル内に潤滑油を循環させるためのオイルポンプである。ポンプ８６は、動力伝達ギヤ１２に連結されて駆動される。すなわち、ポンプ８６は、車両の駆動軸に連結されて駆動され、車両の駆動軸からトルクを受けて油圧を発生する。したがって、ポンプ８６は、エンジン２４が停止していても、車両の走行中は油圧を発生させてトランスアクスル内に潤滑油を循環させる。

また、ポンプ８６は、エンジン２４が停止しているときにＨＶ−ＥＣＵ４２Ｃからの制御指令ＣＴＬ２が活性化されると、以下に説明するように、エンジン２４内の潤滑油も循環させる。

図１０は、図９に示したハイブリッド車両１０Ｃにおける潤滑油の系統を示す概略ブロック図である。図１０を参照して、トランスアクスルＴＡは、プラネタリギヤ１８や動力伝達ギヤ１２を含む動力伝達装置であり、ポンプ８６は、トランスアクスルＴＡ内に設けられる。そして、トランスアクスルＴＡ内の流路１１４と、エンジン２４内の流路１０８との間にバイパス路１１６が設けられ、バイパス路１１６上に開閉弁１１８が設けられる。

開閉弁１１８は、図示されないＨＶ−ＥＣＵ４２Ｃからの制御指令ＣＴＬ２に応じて開閉動作を行なう。すなわち、開閉弁１１８は、開動作を指示する制御指令ＣＴＬ２を受けると潤滑油を通流させ、閉動作を指示する制御指令ＣＴＬ２を受けるとバイパス路１１６を遮断する。

図１１は、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｃによる開閉弁１１８の開閉制御に関するフローチャートである。なお、このフローチャートによる処理も、一定時間毎または所定の条件が成立するごとにメインルーチンから呼び出されて実行される。

図１１を参照して、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｃは、エンジン２４が停止してからの経過時間を計時し、停止時間が予め設定された所定時間を経過したか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｃは、エンジン２４の停止時間が所定時間を経過していないと判定すると（ステップＳ２１０においてＮＯ）、メインルーチンに処理を戻す。

ステップＳ２１０においてエンジン２４の停止時間が所定時間を経過したと判定されると（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｃは、外気温度ＴＥおよび潤滑油の温度ＴＯに基づいて、開閉弁１１８の開時間および動作間隔を設定する（ステップＳ２２０）。より具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｃは、外気温度ＴＥおよび潤滑油の温度ＴＯが高いほど、開閉弁１１８の開時間および動作間隔を短く設定する。これは、外気温度ＴＥおよび潤滑油の温度ＴＯが高いほど潤滑油の粘度が低くなるので、より少ない時間でエンジン２４の潤滑状態を確保できるからである。なお、外気温度ＴＥおよび潤滑油の温度ＴＯのいずれかのみを用いるようにしてもよい。

そして、ＨＶ−ＥＣＵ４２Ｃは、設定された開時間および動作間隔に基づいて、開閉弁１１８の開閉動作を行なうための制御指令ＣＴＬ２を生成し、その生成した制御指令ＣＴＬ２を開閉弁１１８へ出力する（ステップＳ２３０）。これにより、エンジン２４が停止していても、バイパス路１１６を介してエンジン２４内に定期的に油圧が発生し、エンジン２４の潤滑状態が確保される。

なお、上記においては、エンジン２４の停止時にトランスアクスルＴＡ内のポンプ８６によりバイパス路１１６を介してエンジン２４内に潤滑油を供給するものとしたが、ポンプ７０の故障時に開閉弁１１８を開状態にしてポンプ８６によりエンジン２４内に潤滑油を供給するようにしてもよい。また、反対に、ポンプ８６の故障時にポンプ７０が駆動されていれば、開閉弁１１８を開状態にしてポンプ７０によりバイパス路１１６を介してトランスアクスルＴＡ内に潤滑油を供給するようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態４においては、エンジン２４を循環する潤滑油の流路とトランスアクスルＴＡを循環する潤滑油の流路との間にバイパス路１１６が設けられる。これにより、走行中にエンジン２４が停止していても、車両の駆動軸に連結されて駆動されるトランスアクスルＴＡ内のポンプ８６により、バイパス路１１６を介してエンジン２４内に潤滑油が供給される。したがって、この実施の形態４によれば、エンジン２４の状態を良好に保ちつつ、低燃費および低エミッションを実現することができる。

また、ポンプ８６によりエンジン２４に油圧がかけられるので、エンジン２４の油圧システムの異常診断が可能となる。さらに、エンジン２４は始動しないので、利用者に違和感を与えることはない。

また、さらに、外気温度ＴＥおよび／または潤滑油の温度ＴＯに基づいて、開閉弁１１８の開時間および動作間隔を設定するようにしたので、安定してエンジン２４の潤滑状態を確保することができる。

なお、上記の各実施の形態においては、ハイブリッド車両は、プラネタリギヤ１８によりエンジン２４の動力を車両の駆動軸とモータジェネレータＭＧ１とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型としたが、この発明は、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジン２４を用い、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力を使うモータジェネレータＭＧ２でのみ車両の駆動力を発生するシリーズ型のハイブリッド車両にも適用することができる。

また、上記においては、ＡＣ／ＤＣコンバータ７４を用いて車両外部の商用電源８０から蓄電装置３２を充電するものとしたが、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の各々の３相コイルの中性点に商用電源８０からの電力を与え、インバータ１０，２０を単相ＰＷＭコンバータの各相アームとしてそれぞれ動作するようにスイッチング制御して蓄電装置３２を充電するようにしてもよい。この方法によれば、ＡＣ／ＤＣコンバータ７４を備える必要はない。

なお、上記において、エンジン２４は、この発明における「内燃機関」に対応し、モータジェネレータＭＧ２は、この発明における「第１の電動機」に対応する。また、ポンプ７０および電動ポンプ８４の各々は、この発明における「ポンプ」に対応し、ＨＶ−ＥＣＵ４２，４２Ａ〜４２Ｃの各々は、この発明における「制御装置」に対応する。さらに、モータジェネレータＭＧ１は、この発明における「第２の電動機」に対応し、インバータ３４は、この発明における「駆動装置」に対応する。

また、さらに、トランスアクスルＴＡは、この発明における「動力伝達装置」に対応し、ポンプ７０は、この発明における「第１のポンプ」に対応する。また、さらに、ポンプ８６は、この発明における「第２のポンプ」に対応し、ＡＣ／ＤＣコンバータ７４およびコネクタ７６は、この発明における「充電手段」を形成する。

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、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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。

この発明の実施の形態１によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 図１に示すエンジンの拡大図である。 図１に示すＨＶ−ＥＣＵによるエンジンの潤滑制御に関するフローチャートである。 この発明の実施の形態２によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 図４に示すエンジン近傍の拡大図である。 図４に示すＨＶ−ＥＣＵによるエンジンの潤滑制御に関するフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるハイブリッド車両におけるエンジン近傍の拡大図である。 この実施の形態３におけるエンジンの検査の流れを示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるハイブリッド車両の全体ブロック図である。 図９に示すハイブリッド車両における潤滑油の系統を示す概略ブロック図である。 ＨＶ−ＥＣＵによる開閉弁の開閉制御に関するフローチャートである。

符号の説明

１０，１０Ａ，１０Ｃ ハイブリッド車両、１２ 動力伝達ギヤ、１４ ディファレンシャルギヤ、１６Ｒ，１６Ｌ 駆動輪、１８ プラネタリギヤ、２０ 動力取出ギヤ、２２ チェーンベルト、２４ エンジン、２５ クランクシャフト、２６〜２８ レゾルバ、３０ ダンパ、３２ 蓄電装置、３４，３６ インバータ、３８ ＭＧ−ＥＣＵ、４０ エンジンＥＣＵ、４２，４２Ａ，４２Ｃ ＨＶ−ＥＣＵ、５２ サンギヤ、５４ リングギヤ、５６ プラネタリピニオンギヤ、５８ プラネタリキャリア、６０ サンギヤ軸、６２ リングギヤ軸、６４ キャリア軸、７０，７２，８６ ポンプ、７４ ＡＣ／ＤＣコンバータ、７６，８２ コネクタ、８０ 商用電源、８４ 電動ポンプ、１０２ 温度センサ、１０４ 油圧センサ、１０６，１０８，１１０，１１２，１１４ 流路、１１６ バイパス路、１１８ 開閉弁、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、ＴＡ トランスアクスル。

Claims (14)

1. 車両の動力源として搭載される内燃機関および第１の電動機と、
   前記内燃機関内に潤滑油を循環させるポンプと、
   前記内燃機関の停止時間が所定時間を超えると、前記内燃機関を始動させることなく前記ポンプを駆動させる制御装置とを備えるハイブリッド車両。
2. 前記内燃機関のクランク軸に回転軸が連結される第２の電動機と、
   前記第２の電動機を駆動する駆動装置とをさらに備え、
   前記ポンプは、前記クランク軸に連結されて駆動され、
   前記制御装置は、前記第２の電動機を駆動するように前記駆動装置を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、外気温度および前記潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、前記第２の電動機の回転数を設定する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、外気温度および前記潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、前記第２の電動機の駆動時間を設定する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
5. 前記ポンプは、電力によって駆動される電動ポンプを含む、請求項１に記載のハイブリッド車両。
6. 前記制御装置は、外気温度および前記潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、前記電動ポンプの回転数を設定する、請求項５に記載のハイブリッド車両。
7. 前記制御装置は、外気温度および前記潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、前記電動ポンプの駆動時間を設定する、請求項５に記載のハイブリッド車両。
8. 前記制御装置は、第１の所定間隔で前記ポンプを駆動させ、前記第１の所定間隔よりも長い第２の所定間隔で前記内燃機関を始動させる、請求項１に記載のハイブリッド車両。
9. 車両の動力源として搭載される内燃機関および第１の電動機と、
   前記内燃機関のクランク軸と前記車両の駆動軸との間に設けられる動力伝達装置と、
   前記クランク軸に連結されて駆動され、前記内燃機関内に潤滑油を循環させる第１のポンプと、
   前記駆動軸に連結されて駆動され、前記動力伝達装置内に潤滑油を循環させる第２のポンプと、
   前記内燃機関内を循環する潤滑油の流路と前記動力伝達装置内を循環する潤滑油の流路との間に設けられるバイパス路とを備えるハイブリッド車両。
10. 前記バイパス路に設けられる開閉弁と、
    前記内燃機関の停止時間が所定時間を超えると、第１の所定間隔で前記開閉弁に開指令を出力する制御装置とをさらに備える、請求項９に記載のハイブリッド車両。
11. 前記制御装置は、外気温度および前記潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、前記開閉弁の開時間を設定する、請求項１０に記載のハイブリッド車両。
12. 前記制御装置は、外気温度および前記潤滑油の温度の少なくとも一方に基づいて、前記第１の所定間隔を設定する、請求項１０に記載のハイブリッド車両。
13. 前記制御装置は、前記第１の所定間隔よりも長い第２の所定間隔で前記内燃機関を始動させる、請求項１０に記載のハイブリッド車両。
14. 前記第１の電動機に供給される電力を蓄える蓄電装置と、
    車両外部の電源を用いて前記蓄電装置を充電可能な充電手段とをさらに備える、請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。

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