JP2015104985A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの始動性を向上させて、ドライバビリティの低下を抑制するハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ１１２は、モータ走行中にエンジン２０を起動させてハイブリッド走行に移行させる。ＥＣＵ１１２は、エンジン２０を停止させているモータ走行中にエンジン２０を起動させる条件が成立すると、エンジン２０のクランク軸２２をバッテリ３０から電力の供給を受けたジェネレータ４０によりモータリングを行ない、エンジン２０を燃焼駆動させることなく空廻しさせる。
【選択図】図１

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関し、特に始動性を向上させたハイブリッド車両に関する。

従来、ハイブリッド車両は、バッテリの電力を用いてスタータモータまたはモータジェネレータを回転駆動して、エンジンをクランキングしている。

特許文献１（特許第４９５８１２６号）には、エンジンと、走行用モータと、モータジェネレータとを備えるハイブリッド車両として走行態様を適宜切換えるものが記載されている。

特許第４９５８１２６号公報

従来のハイブリッド車両では、エンジンを停止した走行モータでのモータ走行中、加速時やあるいは充電状態を示す充電容量（ＳＯＣ：State Of Charge以下、ＳＯＣとも称す）が低下すると、発電または走行駆動力を得るため、エンジンが起動されて駆動力を発生させる。

しかしながら、エンジンは、燃焼駆動を停止してから低温状態で放置されていると、燃焼駆動を停止した直後と比較して、内部のエンジンオイルの粘性が高くなって摩擦抵抗が増大している。

このような状態でエンジンを起動するためには、この大きな摩擦抵抗に抗する高トルクで長時間、エンジンをクランキングし続けなければならず、始動性が良好であるとは言い難かった。

また、このような摩擦抵抗が大きな状態で、かつ長時間、エンジンをクランキングし続けると、エンジンが起動するまでにバッテリの電力を多く消費してしまう。

スタータモータのバッテリが走行モータと共用されている場合、ＳＯＣの低下により、走行モータへ出力が可能な許容電力（Ｗｏｕｔ）の範囲も制限される。

このため、速やかにエンジンを起動出来ない場合、走行モータはバッテリから所望の電力を得られない状態が続き、出力要求に応じた走行駆動力を発揮できず、ドライバビリティが低下してしまうといった問題があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、エンジンの始動性を向上させて、ドライバビリティの低下を抑制するハイブリッド車両を提供することである。

本発明によるハイブリッド車両は、燃焼駆動により駆動力を発生させるエンジンと、エンジンをクランキングする第１モータジェネレータと、走行に用いる回転駆動力を発生させる第２モータジェネレータとを備える。また、ハイブリッド車両は、第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとに電力を供給する充放電可能なバッテリと、エンジンが停止された状態でバッテリからの電力の供給を受けた第２モータジェネレータの回転駆動力を用いて走行するモータ走行中に、エンジンを起動させてハイブリッド走行に移行させるエンジン起動制御を行なう制御装置とを備える。制御装置は、エンジンが停止されているモータ走行中においてバッテリから電力の供給により第１モータジェネレータがエンジンをモータリングする期間を設けるようにエンジン起動制御を実行する。

本発明によれば、エンジンは、空廻しにより摩擦抵抗が減少している状態からクランキングされるので、大きな回転トルクを必要とせずに、短時間で起動させることができる。このため、第１モータジェネレータの消費電力は抑制されて、第２モータジェネレータと共用されるバッテリの電力を温存することにより、出力要求に応じた走行駆動力を発揮させることができる。

本発明のハイブリッド車両によれば、短時間でエンジンを起動出来、エンジンの始動性を向上させてドライバビリティの低下を抑制することができる。

実施の形態のハイブリッド車両の構成を説明する模式的な構成図である。 実施の形態のハイブリッド車両における、モータリングについて説明するフローチャートである。 実施の形態の一変形例で、モータリングの様子を模式的に説明するもので、（ａ）は、一般的なモータリング時の回転方向を表す断面図、（ｂ）は、正回転時の断面図、（ｃ）は、逆回転時の断面図である。 実施の形態の変形例で、バルブタイミングを制御可能なアクチュエータが設けられている構成を説明する模式的なシリンダの断面図である。

以下において、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。

図１は、本発明の実施の形態に従うハイブリッド車両１００のエンジン始動装置１０で、各要素の接続関係を説明する模式的な構成図である。

この実施の形態の車両は、いわゆるシリーズ／パラレル切替えタイプのハイブリッド車両１００であり、内燃機関に相当するエンジン２０と、充放電可能なバッテリ３０と、エンジン２０の動力を用いて発電可能なジェネレータ４０と、バッテリ３０およびジェネレータ４０の少なくとも一方からの電力で駆動可能なモータ５０とを備える。

このうち、ジェネレータ４０は、第１モータジェネレータに相当して、回転駆動力により、エンジン２０をクランキング可能に接続している。また、モータ５０は、回転駆動により、ハイブリッド車両１００の走行駆動輪６０を転動させる第２モータジェネレータに相当する。

また、ハイブリッド車両１００には、制御装置に相当する電子制御装置（Electronic Control Unit、以下「ＥＣＵ」という）１１２が設けられている。ＥＣＵ１１２は、ＰＣＵ（Power Control Unit、以下「ＰＣＵ」という）１１０とエンジン２０とに接続されている。また、ＰＣＵ１１０は、モータ５０、ジェネレータ４０に接続されていて、これらのモータ５０、ジェネレータ４０の共通の電源となるバッテリ３０にも接続されている。

そして、ＥＣＵ１１２はＰＣＵ１１０とともに、または単独で制御処理を行なって、エンジン２０、モータ５０、ジェネレータ４０の回転駆動または発電の状態を制御する。

この実施の形態のハイブリッド車両１００は、走行モードとして、主にＥＶモードとＨＶモードとを有している。このうち、ＥＶモードは、エンジン２０を停止させて、バッテリ３０からの電力の供給によりモータ５０で発生した回転駆動力を用いて、ハイブリッド車両１００を走行させる走行モードである。

また、ＨＶモードは、いわゆるシリーズ走行モードと、いわゆるパラレル走行モードとに大きく分類される。このうち、シリーズ走行モードは、主にエンジン２０を停止させた状態でモータ５０の回転駆動を用いて走行駆動力を得るもので、ジェネレータ４０で発電された電力をバッテリ３０への充電し、または、ジェネレータ４０で発電された電力をモータ５０に供給しながら走行を行なう。

また、いわゆるパラレル走行モードは、モータ５０とエンジン２０とを併用して走行駆動力を得るものである。そして、この実施の形態のハイブリッド車両１００は、これらのＥＶモードとＨＶモードとを走行中に適宜、切換制御することができるように構成されている。

すなわち、ハイブリッド車両１００のエンジン２０と走行駆動輪６０との間には、第１ギヤ部７０と、第２ギヤ部８０とが設けられている。これらの第１ギヤ部７０と、第２ギヤ部８０との間には、クラッチ機構９０が備えられている。

クラッチ機構９０は、各伝達要素間を締結／開放する動力断接機構により構成されている。動力断接機構は、ＥＣＵ１１２からの制御指令で、各伝達要素間が締結／開放されることにより、エンジン２０と走行駆動輪６０との間で回転駆動力を伝達／遮断可能とすることができる。たとえば、モータ走行中は、ＥＣＵ１１２によりクラッチ機構９０によって結合要素間の分離が行なわれ、第１ギヤ部７０と、第２ギヤ部８０との間では、回転駆動力が伝達不能となるように切離される。

この実施の形態のハイブリッド車両１００では、ＥＣＵ１１２による制御で、クラッチ機構９０が締結状態となると、モータ５０の回転駆動力とエンジン２０の燃焼駆動による回転駆動力とを併用して走行駆動力を得ることができる状態 (パラレル走行モード) となる。また、ＥＣＵ１１２による制御で、クラッチ機構９０が開放状態となると、主にエンジン２０で発電された電力を用いてモータ５０を回転駆動させて走行させることができる状態（シリーズ走行モード）となるように構成されている。

ジェネレータ４０の回転軸４２は、エンジン２０のクランク軸２２に連結されている。そして、エンジン駆動によりクランク軸２２が回転すると、エンジン出力によって回転軸４２が回転されることによってジェネレータ４０による発電が行なわれる。

また、バッテリ３０から電力がジェネレータ４０に供給されると回転軸４２が回転駆動される。これにより、回転軸４２は連結されたクランク軸２２を燃焼駆動させることなく空廻しするモータリングまたは、エンジン始動のためのクランキングを行なうことができる。

ここで、クランキングとは、エンジンを始動させるために、モータリングによるクランク軸２２の回転に加えて、図示しない燃料噴射装置などによる燃料の供給や、あるいは点火プラグによるファイアリング（点火）を行なうことである。このように、ジェネレータ４０は、バッテリ３０またはモータ５０に電力を供給する発電機として、または、エンジン２０を始動させるスタータモータとして機能する。

モータ走行中、エンジン２０は冷間停止状態にある。このエンジン２０の冷間停止状態ではＳＯＣの低下など、ジェネレータ４０によるバッテリ３０への充電の必要がない限り、エンジン２０は燃焼駆動されない。

エンジンが停止された状態で、バッテリからの電力の供給を受けた第２モータジェネレータの回転駆動力を用いて走行するモータ走行中に充電が必要となると、エンジン２０を起動させる条件が成立する。ＥＣＵ１１２は、ＥＶモードからＨＶモードへ走行モードを切換える。

図２は、実施の形態のハイブリッド車両１００で行なわれるモータリングについて説明するフローチャートである。

ハイブリッド車両１００のエンジン始動処理は、ＥＣＵ１１２により図示しないメインルーチンで行なわれている。図２に示すモータリングの処理は、エンジン始動処理の一部に相当して、サブルーチンとして位置付けられる。

ＥＣＵ１１２は、ステップＳ１０でモータリングの処理をスタートさせると、ＰＣＵ４０は、バッテリ３０から供給される電力をジェネレータ４０に供給する。ジェネレータ４０は回転駆動により、エンジン２０のクランク軸２２をモータリングして空廻しが行なわれる。

この実施の形態では、モータリングに連続して、図示しない燃料噴射装置などによる燃料の供給や、あるいは点火プラグによるファイアリング（点火）が行なわれないため、燃焼駆動状態とならない。

また、ジェネレータ４０おちゃによるモータリング時の回転軸４２の回転数は、ＥＣＵ１１２からの指令トルク値Ｔに基づいて調整される。ジェネレータ４０の出力は、エンジン２０のクランク軸２２の回転数が一定回転数（一定回転速度）となるようにＰＣＵ１１０から供給される電流量の調整により制御される。

ジェネレータ４０の回転数が一定の回転数に維持される場合、ＰＣＵ１１０から供給される電力はジェネレータ４０のトルク値に応じて調整される。

このため、たとえばモータリング中にエンジンオイルの粘性が温度上昇で低下すると、エンジン２０の摩擦抵抗の減少に応じて、一定の回転数を維持するために必要とされるジェネレータ４０のトルク値が減少する。そして、ＥＣＵ１１２は、指令トルク値Ｔを低下させる制御を行なう。

また、エンジン始動装置１０では、予め始動に適したトルク値の上限値を示すしきい値Ｔ０が設定されていて、図示しないメモリ装置などにこのしきい値Ｔ０が記憶されている。

ステップＳ２０では、予め設定されたしきい値Ｔ０がメモリ装置からＥＣＵ１１２によって呼出されて、エンジン２０のクランク軸２２を一定回転数で回転させるために必要とされる指令トルク値Ｔと比較される。

そして、ＥＣＵ１１２は、このしきい値Ｔ０と、指令トルク値Ｔとを比較することにより、エンジン２０の始動に適した摩擦抵抗値までエンジン２０の内部のエンジンオイルの粘性が低下したか否かを判定する。

ステップＳ２０では、ジェネレータ４０に与えられている指令トルク値Ｔがしきい値Ｔ０よりも低下していない場合（ステップＳ２０でＮＯ）、ステップＳ２０が繰返される。この状態は、エンジン２０内のエンジンオイルがクランク軸２２の回転で撹拌されていても、いまだに粘性が高い状態であり、エンジン２０の始動に適していない状態であると、ＥＣＵ１１２によって判定されている。

ステップＳ２０では、一定回転数を維持するためにジェネレータ４０に与えられている指令トルク値Ｔがしきい値Ｔ０以下となった場合（ステップＳ２０でＹＥＳ）、クランク軸２２の回転による温度上昇で、エンジンオイルの粘性が低下したとＥＣＵ１１２は判定して、処理をステップＳ３０に進める。

次のステップＳ３０では、ＥＣＵ１１２は、ジェネレータ４０によるエンジン２０のモータリングを停止させる。モータリング後、一定期間はエンジンオイルの粘性の低下で摩擦抵抗が所望の回転トルクでモータリングできる水準に低下した状態となっている。このため、ジェネレータ４０はクランキングにより迅速にエンジン２０を起動することができる。

しかしながら、ジェネレータ４０によるモータリングが停止されると、エンジン２０内の温度は低下して、エンジンオイルは再び、粘性を上昇させ始め、時間の経過とともにモータリングされる以前の摩擦抵抗が大きい状態に戻り始める。

ステップＳ４０に処理が進むと、このエンジンオイルの粘性が時間の経過とともに上昇する性質を利用して、ＥＣＵ１１２は、モータリング停止直後からの経過時間を測定することにより、再度モータリングが必要か否かの判定を行なう。

この実施の形態では、フリクション確認時間として予め設定されたインターバルｔ０（以下、時間ｔ０とも称す）を用いて、このインターバルｔ０をモータリンク停止時点から経過したか否かにより、摩擦抵抗が上昇したか否かを判定する。時間ｔ０は、モータリングを停止させるしきい値Ｔ０、あるいは車両条件などの諸条件に応じて予め設定されて上記メモリ装置に記憶されている。

ステップＳ４０で、モータリングを停止してから、所定の時間ｔ０が経過してないと、ＥＣＵ１１２は、エンジンオイルの粘性が上昇していない状態であると判定する（ステップＳ４０でＮＯ）。

このため、ＥＣＵ１１２は、処理をステップＳ３０に戻し、ジェネレータ４０を停止させたまま、エンジン２０のモータリングは行なわれないため消費電力が抑制される。

また、ＥＣＵ１１２により、モータリング停止からインターバルｔ０が経過する（ステップＳ４０でＹＥＳ）と、エンジンオイルの粘性は、クランキングによる始動が行なわれても、エンジン２０が迅速に起動できない程度まで上昇していると判定される。

このため、ＥＣＵ１１２は、ステップＳ１０に処理を戻し（リターン）、モータリングを再度スタートさせる。この実施の形態では、インターバルｔ０を経過したか否かでエンジンオイルの粘性がクランキングに適しているか否かを判定している。

たとえば、ＥＣＵ１１２により、モータリング停止からインターバルｔ０が経過するまで一定の期間（ステップＳ４０でＮＯ）は、まだ、前回のモータリングで低下したエンジンオイルの粘性がエンジン２０を容易にクランキング可能な低い状態に維持されていると判定される。

また、インターバルｔ０時間が経過した後も、一旦モータリングが停止している状態と、再度モータリングされた状態とでは、同様にエンジンオイルの粘性を低く、摩擦抵抗が小さい状態で保持することができる。さらに、ジェネレータ４０はエンジン２０を定期的にモータリングする。

このため、エンジン２０を起動させる条件が成立すると、クランキングによりエンジン２０を迅速に起動させることができる。

そして、エンジン２０がメインルーチンによる処理で、クランキングにより起動されるまで、当該フローチャートの処理が繰返される（リターン）。

上述してきたように、この実施の形態のハイブリッド車両１００のエンジン始動装置１０では、モータ走行中など、冷間停止しているエンジン２０を始動させるときに、ファイアリングや燃料の供給を伴うクランキングに先立って、まずジェネレータ４０により、エンジン２０がモータリングされる。

モータリングにより、エンジン２０は燃焼駆動されることなく、空廻しされる。空廻しされたエンジン２０内のエンジンオイルは、温度上昇などにより粘性を低下させて摩擦抵抗を減少させた状態となる。

摩擦抵抗が減少している状態から、ジェネレータ４０により、エンジン２０のクランキングが行なわれ、クランク軸２２の回転時の摩擦抵抗は減少している。このため、ジェネレータ４０は短時間でしかも少ない回転トルクで点火可能な回転速度にクランク軸２２の回転速度を到達させることができ、燃料噴射および点火によりエンジン２０を迅速に起動させることができる。

このように、エンジン２０を迅速に起動させることにより、クランキング時のジェネレータ４０の消費電力は抑制されて、モータ５０と共用されているバッテリ３０の電力を温存することができる。また、短時間で行なわれるクランキング中も、走行駆動系の出力要求に応じて、バッテリ３０は電力をモータ５０に供給して所望の走行駆動力を発揮させることができる。

さらに、短時間で起動されたエンジン２０の燃焼駆動力を用いて、または、モータ５０の回転駆動力と共に、早期にハイブリッド車両１００を加速させる走行駆動力とすることが出来る。したがって、ドライバビリティの低下を回避することができる。

さらに、このハイブリッド車両１００では、モータリングがエンジンオイルの粘性を低下させる目的で行なわれる。このため、始動時のクランキングよりも低速回転、低トルクで電力を消費しないようにジェネレータ４０の回転駆動をＥＣＵ１１２により制御しながらモータリングさせることもできる。

たとえば、クランキングに先立って行なわれるモータリング中のジェネレータ４０の消費電力をＥＣＵ１１２による回転速度の制御で低く抑えることにより、バッテリ３０から許容電力（Ｗｏｕｔ）の範囲で出力される電力であっても、モータ５０へ走行に用いる充分な電力を供給することが出来る。

このため、ジェネレータ４０のバッテリ３０を走行用のモータ５０と共用しても、ドライバビリティの低下を回避することができる。

また、クランキング時には、ジェネレータ４０によるエンジン２０のクランク軸２２の回転駆動とともに、点火および燃料噴射が行なわれて、エンジン２０が起動される。これに対して、モータリングでは、ジェネレータ４０によりクランク軸２２が空廻しされるだけであり、点火および燃料噴射が行なわれない。

従って、モータリングに必要とされる電力は、点火および燃料噴射を行なわない分、クランキング時よりもさらに少なく抑えることが出来る。よって、モータリング中のドライバビリティを良好に維持することができる。

このように、ハイブリッド車両１００では、バッテリ３０からの出力が放電許容電力（Ｗｏｕｔ）内で制限されていても、モータ５０の回転駆動力を用いてハイブリッド車両１００を走行駆動させるための電力を常時充分供給することができる。

また、モータリングの際のモータ５０の回転数は、回転特性のトルクカーブを考慮して、ＥＣＵ１１２により、最適な回転数に設定されていてもよい。あるいはＥＣＵ１１２はモータ５０の回転数を可変制御とすることもできる。これにより電力の消費を抑制して、クランキング時のモータリングの消費電力よりも、先立って行なわれる空廻し時のモータリングの消費電力をさらに減少させることができる。

さらに、クランキング時の摩擦抵抗が低下している。このため、短時間でエンジンを起動させることが出来、起動後のエンジン２０の回転駆動力をクラッチ機構９０を接続して、走行駆動輪６０へ直ちに伝達して走行駆動力とすることができる。

このように、パラレルタイプの構成を採用するこの実施の形態のハイブリッド車両１００は、モータ５０の回転駆動力と、エンジン２０の駆動力とを組み合わせて同時に走行駆動力として利用することにより、パラレルタイプ特有の良好な加速性能を発揮させることができる。

なお、この実施の形態のモータ走行中にエンジン２０を起動させる条件としてＥＶモードにてモータ走行中に充電が必要となる場合を例示する。しかしながら、特にこれに限らず、起動されたエンジン２０の回転駆動力を用いて、走行駆動力としたり、あるいは、ジェネレータで発電するなどの駆動力が必要な場合であればどのような条件でもよい。

たとえば、ＥＶモードでモータ走行中に、さらに速度を上げるため加速要求が生じた場合など、ＨＶモードに切替えるといった条件だけでなく、ＥＶモードのまま、一時的にエンジンを始動させて、バッテリ３０にジェネレータ４０で発電した電力を充電することをエンジン２０を起動させる条件としても適用してもよい。

また、暖機運転が必要となった場合や、あるいは暖房を行なうためにエンジン２０を始動させる暖房要求が生じた場合などをエンジン２０を起動させる条件としても適用してもよい。

さらに、モータリングは、エンジン２０の冷間起動時に限って行なわれることが望ましい。

また、この実施の形態では、クランク軸２２のモータリング時の一定回転数は、クランキング開始時の回転数と同等の回転数となるように設定されている。しかしながら、特にこれに限らず、たとえば、モータリングの際のクランク軸２２の回転数をクランキング時の回転数よりも低い回転速度となるように設定してもよい。

[変形例１]
次に、この実施の形態のモータリングの変形例について図３を用いて説明する。上記実施の形態では、エンジン２０のクランク軸２２をジェネレータ４０により一定の速度で一方向に空廻しすることにより、摩擦抵抗を減少させるモータリングを行なっていた（図２中、ステップＳ３０）。

これに対して、この変形例では、図２中、ステップＳ３０に相当するモータリングとして、クランク軸２２を空廻しする際、ジェネレータ４０によって正逆二方向へ交互に回転させるように構成されている。

図３に示すハイブリッド車両１００のエンジン２０は、クランク軸２２の回転方向と内部の空気の流れを用いて、この正逆二方向へ交互に回転させる様子を説明する。

なお、図中実施の形態と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。

エンジン２０のクランク軸２２が空廻しされる際、たとえば図３中（ａ）に示すようにクランク軸２２が符号ａに示すように一方向に空廻しされ続けると、シリンダ２４に流入した外気が燃焼過程を経ていない低温外気ｄとして、シリンダ２４の排気ポートから流出して排気マニホールド２６の先に接続される触媒２８方向へ流れる。このため、低温外気ｄにより触媒２８の温度が低下してしまうおそれがある。

そこで、この変形例では、図２中、ステップＳ３０に示されている「モータリングをスタート」に対応して、エンジン２０のクランク軸２２が正逆交互にモータリングされる。

すなわち、ＥＣＵ１１２による制御で、ジェネレータ４０の回転軸４２の回転方向が規則的に反転されることにより、図３中（ｂ）中、符号ｂに示すように、クランク軸２２が正回転方向に空廻しされる状態と、図３中（ｃ）中、符号ｃで示す、逆回転方向に空廻しされる状態とが交互に繰返されて、エンジン２０のクランク軸２２を正逆交互に空廻しするモータリングが行なわれる。

符号ｂに示す正回転方向への回転角度は、符号ｃで示す逆回転方向への回転角度と、回転方向を逆とする同一角度であることが好ましく、正逆させるクランク軸２２の回転角度は、摩擦抵抗が有効に減少する角度、例えば１８０度など、どのような角度に設定されていても良い。また、回転角度の範囲は、ピストンの上死点と下死点との間を往復動するように、クランク角度０度からクランク角度１８０度までの間に設定すれば、排気ポートを全閉したままとして往復動させることが可能となるためさらに好ましい。

この変形例では、上記実施の形態の作用効果に加えてさらに、モータリング時、図３中（ｂ）に示すように、排気マニホールド２６の先に接続される触媒２８に向かう低温外気ｄ１は、図３中（ｃ）に示すように、逆回転される際にシリンダ方向へ戻る空気ｄ２となる。このため、低温外気ｄ１のまま触媒２８に流入しつづけることがなくなる。したがって、モータリングによって、触媒２８の温度を低下させてしまうおそれがなくなる。

[変形例２]
次に、この発明の実施の形態のハイブリッド車両１００の他の変形例について図４を用いて説明する。

この変形例は、図２中、ステップＳ３０に示す「モータリングをスタート」の部分で行なわれるモータリングの一変形例に相当するものである。

上述した変形例では、エンジン２０のクランク軸２２がジェネレータ４０により、正逆二方向へ交互に回転されて、触媒２５への低温外気ｄの接触を減少させている。

この変形例は、図２中、ステップＳ３０で、クランク軸２２を空廻しする際、排気バルブ１２４によって排気ポートを閉鎖することにより触媒２５への低温外気ｄの接触をなくすものである。

図４は、実施の形態の変形例のエンジン１２０の構成を説明する模式的な断面図である。なお、図中実施の形態と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。

当該変形例では、図２中、ステップＳ３０に示されている「モータリングをスタート」に対応して、エンジン２０のクランク軸２２がモータリングされる際に、ＥＣＵ１１２からの制御指令で、強制的に排気ポートが排気バルブにより閉鎖されて、モータリング中に、触媒２８の温度が低下しないように低温外気ｄの排出を防止するものである。

まず、構成上の相違点を中心に説明すると、当該変形例では、エンジン１２０のシリンダ２４の上部に、シリンダヘッドの吸気ポートが開口形成されている。吸気ポートには吸気バルブ１２２が開閉可能に設けられている。また、シリンダヘッドのうち吸気ポートと対称となる位置に開口形成された排気ポートには、排気バルブ１２４が開閉可能に設けられている。

吸気バルブ１２２と排気バルブ１２４とには、吸気ポートと排気ポートとを開閉させてバルブタイミングを制御可能なアクチュエータ１２６，１２８が設けられている。

これらのアクチュエータ１２６，１２８は、図示しない電動モータまたは作動油圧を与える電動油圧ポンプにより駆動するように構成されている。そして、ＥＣＵ１１２からの開閉制御指令により、これらのアクチュエータ１２６，１２８が駆動されて、吸気バルブ１２２と排気バルブ１２４とを開閉方向へ移動させて、吸気ポートと排気ポートとを全閉状態とすることを可能としている。

このように構成された吸気バルブ１２２と排気バルブ１２４とは、エンジン１２０に設けられているオイルポンプの油圧が安定しないクランキング初期や低回転においても、電動モータまたは電動油圧ポンプにより確実に駆動されて、吸気ポートと排気ポートとを閉じることを可能としている。

次に、この変形例のエンジン１２０の冷却装置の作用効果について説明する。
この変形例のエンジン１２０では、上記実施の形態および変形例の作用効果に加えてさらに、クランク軸２２を空廻しする際、アクチュエータ１２８の駆動により排気バルブ１２４を全閉状態とする。

燃焼過程を経ていない低温外気は、シリンダ内から排気バルブ１２４によって全閉状態とされている排気ポートを通過することができない。このため、触媒２８の温度が低下するおそれが減少する。

また、吸気ポートをアクチュエータ１２６の駆動により排気バルブ１２４を用いて全閉状態とすることもできる。この場合、ポートを空気が通過しないため、通気抵抗がなくなり、さらにクランク軸２２を回転駆動させる際の抵抗を減少させることができる。しかも、吸排気ポートを閉塞したままとすることにより、ポートの開閉に伴うエネルギロスも減少させることができる。

また、エンジン２０のクランク軸２２の回転に応じて吐出量を可変させる機械式オイルポンプを構成の一部として加えることができる。

このような場合、従来から用いられているような機械式オイルポンプでは、吐出されるオイルの油圧が安定しないクランキング初期や低回転においても、アクチュエータ１２６，１２８は、図示しない電動モータなどにより確実に駆動する。このため、吸気バルブ１２２と排気バルブ１２４との動作を所望の吸気ポートまたは排気ポートを閉塞した状態で、確実に停止させることができる。

以上、本願発明を実施の形態に沿って説明してきたが、本願発明は、特にこれに限られることなく、同一ないし均等な範囲での変更は、本願発明に含まれる。

すなわち、この実施の形態の車両として、いわゆるシリーズ／パラレル切替え型のハイブリッド車両１００を用いて説明してきたが、特にシリーズ／パラレル切替え型のハイブリッド車両に限定されるものではない。

たとえば、シリーズタイプのみのハイブリッド車両、パラレルタイプのみのハイブリッド車両であってもよい。また、シリーズ／パラレル切替え型でも特に、クラッチ機構９０を用いる構成に限定されるものではなく、他の構成であってもよい。

また、動力分割機構などを用いたスプリットタイプのシリーズ／パラレル切換え型のハイブリッド車両であってもよい。

そして、上述したこれらの各タイプの構成を有するハイブリッド車両は、外部充電可能なプラグインハイブリッド車両などであってもよく、どのようなタイプのハイブリッド車両であってもよい。

最後に、本発明の実施の形態のハイブリッド車両１００について総括する。
図１を参照して、実施の形態のハイブリッド車両１００は、燃焼駆動により駆動力を発生させるエンジン２０と、エンジン２０をクランキングするジェネレータ４０と、走行に用いる回転駆動力を発生させるモータ５０とを備える。また、ハイブリッド車両１００は、ジェネレータ４０とモータ５０とに電力を供給する充放電可能なバッテリ３０と、エンジン２０が停止された状態でバッテリ３０からの電力の供給を受けたジェネレータ４０の回転駆動力を用いて走行するモータ走行中に、エンジン２０を起動させてハイブリッド走行に移行させるエンジン起動制御を行なうＥＣＵ１１２とを備える。ＥＣＵ１１２は、エンジン２０が停止されているモータ走行中においてバッテリ３０から電力の供給によりジェネレータ４０がエンジン２０をモータリングする期間を設けるようにエンジン起動制御を実行する。

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。

１０ エンジン始動装置、２０，１２０ エンジン、２２ クランク軸、２４ シリンダ、２６ 排気マニホールド、２８ 触媒、３０ バッテリ、４０ ジェネレータ、４２ 回転軸、５０ モータ、６０ 走行駆動輪、７０ 第１ギヤ部、８０ 第２ギヤ部、９０ クラッチ機構、１００ ハイブリッド車両、１１０ ＰＣＵ、１１２ ＥＣＵ、１２２ 吸気バルブ、１２４ 排気バルブ、１２６，１２８ アクチュエータ。

Claims (1)

1. 燃焼駆動により駆動力を発生させるエンジンと、
   前記エンジンをクランキングする第１モータジェネレータと、
   走行に用いる回転駆動力を発生させる第２モータジェネレータと、
   前記第１モータジェネレータと第２モータジェネレータとに電力を供給する充放電可能なバッテリと、
   前記エンジンが停止された状態で前記バッテリからの電力の供給を受けた第２モータジェネレータの回転駆動力を用いて走行するモータ走行中に、前記エンジンを起動させてハイブリッド走行に移行させるエンジン起動制御を行なう制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記モータ走行中において、前記バッテリから電力の供給により第１モータジェネレータが前記エンジンをモータリングする期間を設けるように、前記エンジン起動制御を実行する、ハイブリッド車両。

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