JP2024013532A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】水素が膨張することに伴う熱で、効率よくレギュレータを暖める。【解決手段】車両ＶＣは、水素を燃料とする内燃機関と、冷却機構８０と、を備えている。メイン流路８２は、冷却対象装置及び内燃機関のレギュレータ３５を経て当該冷却対象装置へと戻る。バイパス流路８３は、メイン流路８２のうち冷却対象装置よりも下流側であり且つレギュレータ３５よりも上流側の箇所から、メイン流路８２のうちレギュレータ３５よりも下流側の箇所へ繋がっている。バルブ８４は、メイン流路８２のうちレギュレータ３５よりも下流側に取り付けられている。制御装置１００は、冷却対象装置から流出する冷媒の温度が規定冷媒温度よりも小さいことを条件に、バルブ８４を閉弁する閉弁処理を行う。また、制御装置１００は、冷却対象装置から流出する冷媒の温度が規定冷媒温度以上であることを条件に、バルブ８４を開弁する開弁処理を行う。【選択図】図３

Description

本発明は、車両である。

特許文献１には、内燃機関と、冷却機構と、を備える車両が記載されている。内燃機関は、燃料タンクと、燃料配管と、レギュレータと、インジェクタと、を有している。燃料タンクは、高圧の気体燃料を貯留する。燃料配管は、燃料タンクとインジェクタとを繋ぐ気体燃料の通路を構成している。レギュレータは、燃料配管を流れる気体燃料の圧力を低下させる。インジェクタは、燃料配管のレギュレータよりも下流側に取り付けられている。一方、冷却機構は、冷媒を流す流路を備えている。冷却機構の流路上には、レギュレータが位置している。

特開２０１８－１３１９４７号公報

特許文献１に記載のような内燃機関において、内燃機関の温度が低い場合には、インジェクタの噴口付近に付着した水が氷結することがある。また、特許文献１に記載のような内燃機関において、気体燃料を水素燃料とすることがある。水素は、レギュレータにおいて減圧膨張されることに伴って発熱する。したがって、内燃機関の温度が低くても、インジェクタは比較的早期に暖められる。しかし、内燃機関の温度が低い場合には、冷却機構内の冷媒の温度も低い。そのため、水素が発熱してもその熱が冷却機構の冷媒に回収されてしまって、インジェクタを適切に暖めることができない虞がある。

上記課題を解決するため、本発明は、水素を燃料とする内燃機関と、冷却対象装置を冷却するための冷媒の流路を有する冷却機構と、前記冷却機構を制御する制御装置と、を備え、前記内燃機関は、水素タンクに接続しており前記水素の通路を構成する燃料配管と、前記燃料配管の途中に取り付けられており、前記水素を減圧するレギュレータと、前記燃料配管の前記レギュレータよりも下流側に取り付けられているインジェクタと、を有し、前記冷却機構は、前記冷媒を圧送するポンプと、前記冷却対象装置及び前記レギュレータを経て当該冷却対象装置へと戻るメイン流路と、前記メイン流路のうち前記冷却対象装置よりも下流側であり且つ前記レギュレータよりも上流側の箇所から、前記メイン流路のうち前記レギュレータよりも下流側の箇所へ繋がっているバイパス流路と、前記メイン流路のうち前記バイパス流路の上流端よりも下流側に取り付けられているバルブと、を有し、前記制御装置は、前記冷却対象装置から流出する前記冷媒の温度が予め定められた規定冷媒温度よりも小さいことを条件に、前記バルブを閉弁する閉弁処理と、前記冷媒の温度が前記規定冷媒温度以上であることを条件に、前記バルブを開弁する開弁処理と、を実行する車両である。

上記構成によれば、冷媒の温度が規定冷媒温度よりも小さいときには、冷媒はレギュレータと熱交換しない。そのため、水素が膨張することに伴う熱が冷媒に持ち去られることを防げる。その結果、水素が膨張することに伴う熱で、効率よくレギュレータを暖められる。

上記車両において、前記制御装置は、前記冷媒の温度が前記規定冷媒温度以上であり、且つ前記水素の温度が予め定められた燃料下限温度よりも小さいときに、前記開弁処理を実行してもよい。

上記構成において、水素の温度が燃料下限温度よりも小さい場合、水素が膨張して発熱したとしても、レギュレータを適切に暖められない。一方、冷媒の温度が規定冷媒温度以上であれば、冷媒をレギュレータに流すことでレギュレータを規定冷媒温度程度に暖められる。つまり、上記構成によれば、水素の発熱を利用した暖機よりも冷媒の熱を利用した暖機が適切な場合には、冷媒をレギュレータに流して、レギュレータの温度を適切な温度にできる。

上記車両において、前記制御装置は、前記冷媒の温度が前記規定冷媒温度以上であり、且つ前記水素の温度が前記規定冷媒温度以上の値として予め定められた燃料上限温度以上であるときに、前記開弁処理を実行してもよい。

上記構成において、水素の温度が燃料上限温度以上であると、水素の燃焼が設計通りに行われない可能性が高くなる。そのため、冷媒をレギュレータに流すことで、レギュレータ及びレギュレータ内の水素の温度を適切な温度に冷却できる。

上記車両において、前記制御装置は、前記水素の温度を、前記内燃機関の冷却水の温度に基づいて推定してもよい。
上記構成によれば、水素の温度を内燃機関の冷却水の温度に基づいて推定する。内燃機関の冷却水の温度は、冷却水の温度を検出するセンサによって取得できる。そのため、水素の温度を検出するセンサを別途設けなくても済む。

上記車両において、前記制御装置は、前記水素の温度を、前記レギュレータの温度に基づいて推定してもよい。
上記構成によれば、水素の温度を、レギュレータの温度に基づいて推定する。レギュレータの温度は、レギュレータに温度を検出するセンサを取り付けることによって取得できる。そのため、水素の温度を検出するセンサを別途設けなくても済む。

上記車両において、前記内燃機関は、前記水素の温度を検出する温度センサを、さらに有していてもよい。
上記構成によれば、水素の温度をより正確に検出できる。

上記車両において、駆動源としてモータジェネレータをさらに備え、前記制御装置は、前記内燃機関及び前記モータジェネレータを制御対象としており、前記制御装置は、前記水素の温度が前記燃料下限温度より小さいときに、前記内燃機関を停止させ、前記モータジェネレータを駆動源として駆動させるＥＶ走行処理を実行してもよい。

上記構成によれば、水素燃料の温度が燃料下限温度より小さいときに、駆動源としてモータジェネレータが駆動する。一方で、駆動源として内燃機関は駆動しない。このように内燃機関が冷えているときに駆動させないことで、内燃機関が冷えているときに駆動させることに伴う不具合の発生を抑制できる。

図１は、車両の全体構成を示す概略図である。 図２は、内燃機関の全体構成を示す概略図である。 図３は、冷却機構を示す概略図である。 図４は、制御プログラムによる一連の処理を示すフローチャートである。

（一実施形態）
以下、車両の一実施形態について、図面を参照して説明する。
＜車両の概略構成＞
図１に示すように、車両ＶＣは、火花点火式の内燃機関１０を備えている。また、車両ＶＣは、電動機及び発電機の双方の機能を兼ね備える第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を備えている。したがって、車両ＶＣは、いわゆるハイブリッド車両である。つまり、車両ＶＣは、駆動源として、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を備えている。

＜内燃機関の構成＞
先ず、内燃機関１０の全体構成について説明する。
図２に示すように、内燃機関１０は、シリンダブロック１１と、シリンダヘッド１２と、ピストン１３と、気筒１４と、を備えている。気筒１４は、シリンダブロック１１の内部に区画されている円柱状の空間である。気筒１４の軸方向における両側は、シリンダブロック１１の外部に開口している。ピストン１３は、気筒１４に配置されている。ピストン１３の頂面は、気筒１４の軸方向の第１端を向いている。シリンダヘッド１２は、シリンダブロック１１に連結している。シリンダヘッド１２の外面は、凹部１５を有している。凹部１５は、気筒１４の軸方向で、当該気筒１４と向かい合っている。気筒１４を区画するシリンダブロック１１の壁面、凹部１５の壁面、及びピストン１３の頂面は、燃焼室Ｒを区画している。なお、シリンダヘッド１２は、その内部にウォータジャケットＷＪを有する。ウォータジャケットＷＪは、後述する冷却機構８０の冷却水が流通する通路である。

内燃機関１０は、コネクティングロッド１６と、クランク軸１７とを備えている。コネクティングロッド１６は、ピストン１３に連結している。コネクティングロッド１６は、ピストン１３を挟んでシリンダヘッド１２とは反対方向に延びている。クランク軸１７は、コネクティングロッド１６に連結している。クランク軸１７及びコネクティングロッド１６は、ピストン１３の往復運動を回転運動に変換する。

シリンダヘッド１２は、吸気ポート１８を有している。吸気ポート１８は、シリンダヘッド１２の内部に区画されている空間である。吸気ポート１８の第１端は、凹部１５に向けて開口している。吸気ポート１８の第２端は、シリンダヘッド１２の外部に向けて開口している。

シリンダヘッド１２は、排気ポート１９を有している。排気ポート１９は、シリンダヘッド１２の内部に区画されている空間である。排気ポート１９の第１端は、凹部１５に向けて開口している。排気ポート１９の第２端は、シリンダヘッド１２の外部に向けて開口している。

内燃機関１０は、吸気バルブ２０と、排気バルブ２１とを備えている。吸気バルブ２０は、吸気ポート１８の第１端を開閉する弁である。排気バルブ２１は、排気ポート１９の第１端を開閉する弁である。

なお、図１では、燃焼室Ｒと、燃焼室Ｒに連結している吸気ポート１８及び排気ポート１９とを１組のみ図示しているが、内燃機関１０は、燃焼室Ｒと、燃焼室Ｒに連結している吸気ポート１８及び排気ポート１９等と、を複数組備えている。

内燃機関１０は、外気を吸入するための吸気通路２２を備えている。吸気通路２２は、吸気ポート１８の第２端に接続している。吸気通路２２は、スロットルバルブ２３を収容している。スロットルバルブ２３は、弁開度の変更を通じて、吸気通路２２を流れる空気の流量である吸入空気量を調整する。吸気通路２２から吸入された空気は、吸気ポート１８を介して、燃焼室Ｒに流れ込む。

内燃機関１０は、ポートインジェクタ２４を備えている。ポートインジェクタ２４は、シリンダヘッド１２に取り付けられている。そのため、ポートインジェクタ２４は、吸気通路２２のスロットルバルブ２３よりも下流側の部分に位置している。ポートインジェクタ２４は、吸気ポート１８に燃料を噴射する。

内燃機関１０は、筒内インジェクタ２５を備えている。筒内インジェクタ２５は、シリンダヘッド１２に取り付けられている。筒内インジェクタ２５は、燃焼室Ｒに直接燃料を噴射する。

内燃機関１０は、点火プラグ２６を備えている。点火プラグ２６は、シリンダヘッド１２に取り付けられている。点火プラグ２６は、吸気ポート１８と排気ポート１９との間に位置している。点火プラグ２６は、燃焼室Ｒに導入された混合気をスパークにより点火する。

内燃機関１０は、燃焼室Ｒでの燃焼により生じた排ガスの排出路である排気通路２７を備えている。排気通路２７は、排気ポート１９の第２端に接続している。排気通路２７は、排気浄化触媒２８を収容している。排気浄化触媒２８は、排気中の例えば窒素酸化物を浄化する。

また、内燃機関１０は、燃料供給装置３０を備えている。燃料供給装置３０は、水素タンク３１と、燃料配管３２と、レギュレータ３５と、を備えている。
水素タンク３１は、燃料である水素を高圧状態で貯留するタンクである。燃料配管３２は、水素の通路を構成している。燃料配管３２は、第１燃料配管３３と第２燃料配管３４とで構成されている。第１燃料配管３３の第１端は、水素タンク３１に接続している。また、第１燃料配管３３の第２端は、筒内インジェクタ２５に接続している。そして、レギュレータ３５は、第１燃料配管３３の途中に位置している。レギュレータ３５は、水素を減圧する。

第２燃料配管３４の第１端は、第１燃料配管３３のうちレギュレータ３５よりもポートインジェクタ２４側に連結している。第２燃料配管３４の第２端は、筒内インジェクタ２５に接続している。

＜車両の構成＞
図１に示すように、車両ＶＣは、第１遊星ギア機構４０、リングギア軸４５、第２遊星ギア機構５０、減速機構６２、差動機構６３、及び複数の駆動輪６４を備えている。

第１遊星ギア機構４０は、サンギア４１、リングギア４２、複数のピニオンギア４３、及びキャリア４４を備えている。サンギア４１は、外歯歯車である。サンギア４１は、第１モータジェネレータ７１に接続している。リングギア４２は、内歯歯車であり、サンギア４１と同軸上に位置している。各ピニオンギア４３は、サンギア４１とリングギア４２との間に位置している。各ピニオンギア４３は、サンギア４１及びリングギア４２の双方に噛み合っている。キャリア４４は、ピニオンギア４３を支持している。ピニオンギア４３は、自転可能になっており、且つキャリア４４と共に回転することにより公転可能になっている。キャリア４４は、クランク軸１７に接続している。

リングギア軸４５は、リングギア４２に接続している。また、リングギア軸４５は、減速機構６２及び差動機構６３を介して駆動輪６４に接続している。減速機構６２は、リングギア軸４５の回転速度を減速して出力する。差動機構６３は、左右の駆動輪６４に回転速度の差が生じることを許容する。

第２遊星ギア機構５０は、サンギア５１、リングギア５２、複数のピニオンギア５３、キャリア５４、及びケース５５を備えている。サンギア５１は、外歯歯車である。サンギア５１は、第２モータジェネレータ７２に接続している。リングギア５２は、内歯歯車であり、サンギア５１と同軸上に位置している。リングギア５２は、リングギア軸４５に接続している。各ピニオンギア５３は、サンギア５１とリングギア５２との間に位置している。各ピニオンギア５３は、サンギア５１及びリングギア５２の双方に噛み合っている。キャリア５４は、ピニオンギア５３を支持している。ピニオンギア５３は、自転可能になっている。キャリア５４は、ケース５５に固定されている。したがって、ピニオンギア５３は、公転不可能な状態になっている。

車両ＶＣは、バッテリ７５、第１インバータ７６、及び第２インバータ７７を備えている。
バッテリ７５は、二次電池である。第１インバータ７６は、第１モータジェネレータ７１とバッテリ７５との間で、交流・直流の電力変換を行う。また、第１インバータ７６は、第１モータジェネレータ７１とバッテリ７５との間の電力の授受量を調整する。第２インバータ７７は、第２モータジェネレータ７２とバッテリ７５との間で、交流・直流の電力変換を行う。第２インバータ７７は、第２モータジェネレータ７２とバッテリ７５との間の電力の授受量を調整する。

図３に示すように、車両ＶＣは、冷却機構８０を備えている。冷却機構８０は、冷却対象装置である差動機構６３、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２を冷却する。冷却機構８０は、ポンプ８１と、メイン流路８２と、バイパス流路８３と、バルブ８４と、ラジエタ８５と、を有している。

ポンプ８１は、冷媒としての冷却油を圧送する電動ポンプである。
メイン流路８２は、ポンプ８１から冷却対象装置及びレギュレータ３５を経て冷却対象装置へと戻る流路である。メイン流路８２の上流端は、ポンプ８１の吐出口に接続している。また、メイン流路８２の下流端は、ポンプ８１の吸入口に接続している。そして、メイン流路８２上には、冷却対象装置である差動機構６３、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２が位置している。また、メイン流路８２上には、冷却対象装置よりも下流側にレギュレータ３５が位置している。

バイパス流路８３は、メイン流路８２のうち冷却対象装置よりも下流側であり且つレギュレータ３５よりも上流側の箇所から、メイン流路８２のうちレギュレータ３５よりも下流側の箇所へ繋がっている。

バルブ８４は、メイン流路８２のうちバイパス流路８３の上流端よりも下流側の箇所に取り付けられている。また、バルブ８４は、メイン流路８２のうちレギュレータ３５よりも上流側に取り付けられている。バルブ８４が開弁状態であるとき、冷媒はメイン流路８２におけるバルブ８４よりも下流側を流れる。バルブ８４が閉弁状態であるとき、冷媒はメイン流路８２におけるバルブ８４よりも下流側を流れない。

ラジエタ８５は、ラジエタ８５内を流れる冷却油と、ラジエタ８５の外部の空気とで、熱交換を行う。ラジエタ８５は、メイン流路８２のうちレギュレータ３５よりも下流側であり且つバイパス流路８３の下流端よりも上流側の箇所に取り付けられている。なお、図３では、冷却油の流れを二点鎖線の矢印で示す。

図１に示すように、車両ＶＣは、アクセル操作量センサ９５、車速センサ９６、冷媒温度センサ９７、及び水素温度センサ９８、電源スイッチ９９を備えている。
アクセル操作量センサ９５は、運転者が操作するアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣを検出する。車速センサ９６は、車両ＶＣの速度である車速Ｖを検出する。冷媒温度センサ９７は、冷却機構８０の冷媒である冷却油の温度である冷媒温度ＣＴを検出する。具体的には、冷媒温度センサ９７は、メイン流路８２における冷却対象装置よりも下流側、且つレギュレータ３５よりも上流側の冷却水の温度を、冷媒温度ＣＴとして検出する。つまり、冷媒温度ＣＴは、冷却対象装置から流出する冷媒の温度である。水素温度センサ９８は、内燃機関１０の燃料である水素の温度である水素温度ＨＴを検出する。水素温度センサ９８は、燃料配管３２のうち、レギュレータ３５よりも上流側の箇所に取り付けられている。電源スイッチ９９は、車両ＶＣの電源がオフ状態でオン操作されることで、始動要求Ｒ１を発信する。電源スイッチ９９は、車両ＶＣの電源がオン状態でオフ操作されることで、停止要求Ｒ２を発信する。

＜制御装置＞
図１に示すように、車両ＶＣは、制御装置１００を備えている。制御装置１００は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、第２モータジェネレータ７２、及び冷却機構８０を制御対象としている。制御装置１００は、アクセル操作量ＡＣＣを示す信号をアクセル操作量センサ９５から取得する。制御装置１００は、車速Ｖを示す信号を車速センサ９６から取得する。制御装置１００は、バッテリ７５から、バッテリ７５の電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＢを示す信号を取得する。制御装置１００は、冷媒温度センサ９７から冷媒温度ＣＴを示す信号を取得する。制御装置１００は、水素温度センサ９８から水素温度ＨＴを示す信号を取得する。制御装置１００は、電源スイッチ９９から始動要求Ｒ１を示す信号、及び停止要求Ｒ２を示す信号を取得する。

制御装置１００は、ＣＰＵ１０１、周辺回路１０２、ＲＯＭ１０３、記憶装置１０４、及びバス１０５を備えている。バス１０５は、ＣＰＵ１０１、周辺回路１０２、ＲＯＭ１０３、及び記憶装置１０４を互いに通信可能に接続している。周辺回路１０２は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、リセット回路等を含む。ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が各種の制御を実行するための各種のプログラムを予め記憶している。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に記憶された各種のプログラムを実行することにより、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、第２モータジェネレータ７２、及び冷却機構８０を制御する。

＜駆動プログラムによる制御＞
ＲＯＭ１０３は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２を駆動するための駆動プログラムを記憶している。ＣＰＵ１０１は、始動要求Ｒ１を取得すると、駆動プログラムを繰り返し実行する。

ＣＰＵ１０１は、アクセル操作量ＡＣＣ及び車速Ｖに基づいて、車両ＶＣが走行するために必要な駆動力の要求値である車両要求駆動力を算出する。ＣＰＵ１０１は、車両要求駆動力に基づいて、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分を決定する。ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分に基づいて、内燃機関１０の出力と、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２の力行及び回生とを制御する。

ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分に基づいて、内燃機関１０の出力の目標値を算出する。ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０の出力の目標値に基づいて内燃機関１０に制御信号を出力する。これにより、ＣＰＵ１０１は、スロットルバルブ２３の開度、筒内インジェクタ２５からの燃料噴射量、ポートインジェクタ２４からの燃料噴射量、点火プラグ２６の点火タイミング等を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、第１インバータ７６に制御信号を出力することにより、第１インバータ７６を介して第１モータジェネレータ７１を制御する。さらに、ＣＰＵ１０１は、第２インバータ７７に制御信号を出力することにより、第２インバータ７７を介して第２モータジェネレータ７２を制御する。

ＣＰＵ１０１は、トルク配分を決定するうえで、バッテリ７５の蓄電率、と、入力上限値と、を演算する。ＣＰＵ１０１は、電流ＩＢの積算値に基づいて蓄電率を演算する。また、ＣＰＵ１０１は、演算した蓄電率とバッテリ温度ＴＢに基づいて、バッテリ７５に充電してもよい最大許容電力である入力上限値を演算する。なお、入力上限値はゼロ又は正の値で表現され、絶対値が大きいほどバッテリ７５に対して大きな電力を充電することが許容されることになる。バッテリ７５の蓄電率が一定の制御範囲内で維持されるように、ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分を決定する。

＜制御プログラムによる制御＞
ＲＯＭ１０３は、冷媒温度ＣＴに基づいて、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、第２モータジェネレータ７２、及び冷却機構８０を制御するための制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ１０１は、始動要求Ｒ１を取得すると、制御プログラムを繰り返し実行する。

図４に示すように、ＣＰＵ１０１は、制御プログラムが開始されると、先ずステップＳ１１の処理を行う。ステップＳ１１では、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが予め定められた規定冷媒温度ＳＣＴ以上であるか否かを判定する。規定冷媒温度ＳＣＴは、予め試験やシミュレーションによって、次のように予め設定されている。規定冷媒温度ＳＣＴは、メイン流路８２のレギュレータ３５へ冷媒が流れたときに、水素がレギュレータ３５で減圧される際に膨張することに伴う熱のうち、内燃機関１０へ伝わる熱が過度に少なくならない温度として設定されている。具体的には、規定冷媒温度ＳＣＴは、１０度以下の温度として定められている。冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１２へ進める。

ステップＳ１２では、ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが予め定められた燃料下限温度ＦＬＴより小さいか否かを判定する。燃料下限温度ＦＬＴは、予め試験やシミュレーションによって、水素が膨張して発熱したとしても、レギュレータ３５を適切に温められない温度として、予め設定されている。具体的には、燃料下限温度ＦＬＴは、氷点下の温度として定められている。水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さい場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１３へ進める。

ステップＳ１３では、ＣＰＵ１０１は、ＥＶ走行処理を行う。ＥＶ走行処理では、ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０のトルク配分を０％としたうえで、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分の和を１００％とする。これにより、ＣＰＵ１０１は、上述した駆動プログラムで算出したトルク配分に拘わらず、強制的に内燃機関１０のトルク配分を０％として第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を駆動させる。つまり、ＥＶ走行処理では、ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０を停止させ、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を駆動源として駆動させる。その後、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１４へ進める。

ステップＳ１４では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４の開弁処理を行う。つまり、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であることを条件として、開弁処理を行う。また、本実施形態では、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であり、且つ水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいときに、開弁処理を行う。開弁処理では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４を開弁する。これにより、メイン流路８２におけるバルブ８４よりも下流側に冷却油が流れる。その後、ＣＰＵ１０１は、一連の処理を終了する。

ところで、ステップＳ１２において、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴ以上である場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１５へ進める。ステップＳ１５では、通常走行処理を行う。通常走行処理では、ＣＰＵ１０１は、上述した駆動プログラムで算出したトルク配分で、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２を駆動させる。なお、ステップＳ１５の処理前に上述したステップＳ１３によるＥＶ走行処理が実行されていた場合には、このステップＳ１５において、ＣＰＵ１０１は、ＥＶ走行処理を解除する。その後、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１６へ進める。

ステップＳ１６では、ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが予め定められた燃料上限温度ＦＨＴより大きいか否かを判定する。燃料上限温度ＦＨＴは、予め試験やシミュレーションによって、水素の燃焼が設計通りに行われない温度として定められている。この燃料上限温度ＦＨＴは、規定冷媒温度ＳＣＴよりも相当に高い温度であり、例えば、１００度以上の値に定められている。水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴより大きい場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１４へ進める。つまり、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であり、且つ水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以上であるとき、開弁処理を行う。

また、ステップＳ１１において、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴよりも小さい場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１７へ進める。つまり、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴよりも小さいことを条件として、閉弁処理を行う。さらに、ステップＳ１６において水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以下である場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１７へ進める。つまり、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であっても、水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以下であれば、閉弁処理を行う。ステップＳ１７では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４の閉弁処理を行う。閉弁処理では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４を閉弁する。その後、ＣＰＵ１０１は、一連の処理を終了する。

＜実施形態の作用＞
上記実施形態によれば、ステップＳ１４の開弁処理では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４を開弁する。これにより、メイン流路８２に冷却油が流れる。そのため、メイン流路８２を流れる冷却油は、メイン流路８２上に位置するレギュレータ３５と、熱交換する。

一方で、ステップＳ１７の閉弁処理では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４を閉弁する。これにより、メイン流路８２に冷却油が流れなくなる。そのため、冷却油は、レギュレータ３５と熱交換しなくなる。

＜実施形態の効果＞
（１）上記実施形態によれば、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴよりも小さいことを条件に、すなわちステップＳ１１での否定判定を経て閉弁処理を行う。その一方で、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であることを条件に、すなわちステップＳ１１での肯定判定を経て開弁処理を行う。そのため、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴよりも小さい時には、冷媒はレギュレータ３５と熱交換をしない。よって、水素が膨張することに伴う熱が冷媒に持ち去られることが防止される。その結果、水素が膨張することに伴う熱で、効率よくレギュレータ３５を暖められる。

（２）上記実施形態によれば、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であり、且つ水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいときに、開弁処理を行う。つまり、ステップＳ１１での肯定判定及びステップＳ１２での肯定判定を経て開弁処理を行う。水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴよりも小さい場合、水素が膨張して発熱したとしても、レギュレータ３５を適切に温められない。一方で、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であれば、冷媒をレギュレータ３５に流すことでレギュレータ３５を規定冷媒温度ＳＣＴ程度に暖められる。つまり、上記実施形態によれば、水素の発熱を利用した暖機よりも冷媒の熱を利用した暖機が適切な場合には、冷媒をレギュレータ３５に流して、レギュレータ３５の温度を適切な温度にできる。

（３）上記実施形態によれば、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であり、且つ水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以上であるときに、開弁処理を行う。つまり、ステップＳ１１での肯定判定及びステップＳ１５での肯定判定を経て開弁処理を行う。水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以上であると、水素の燃焼が設計通りに行われない可能性が高くなる。そのため、冷媒をレギュレータ３５に流すことで、レギュレータ３５及びレギュレータ３５内の水素を適切な温度に冷却できる。

なお、水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以上である場合には、レギュレータ３５と熱交換する冷媒の温度も相当に高い状況である。このような状況下で、開弁処理を行って冷媒をラジエタ８５へと流すことで、冷媒が過熱することを防げる。

（４）上記実施形態によれば、内燃機関１０は、水素温度センサ９８を有している。そのため、水素温度ＨＴをより正確に検出できる。
（５）上記実施形態によれば、ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいときに、ＥＶ走行処理を行う。ＥＶ走行処理では、ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０を停止させ、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を駆動源として駆動させる。そのため、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さくなるように内燃機関１０が冷えているときには、内燃機関１０を駆動させない。よって、内燃機関１０が冷えているときに駆動させることに伴う不具合の発生を抑制できる。

なお、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２は、駆動に伴い発熱する。この熱が燃料配管３２及びレギュレータ３５等に伝わることで、水素温度ＨＴは上昇する。したがって、ＥＶ走行処理が継続することにより、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいという状況は解消される。

（その他の実施形態）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・車両ＶＣは、駆動源として１つのモータジェネレータを有する構成であってもよい。
・車両ＶＣは、駆動源として第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を有していなくてもよい。この場合、駆動源として内燃機関１０を有しており、ＣＰＵ１０１はステップＳ１３及びステップＳ１５の処理を省けばよい。

・冷却機構８０の冷媒は、冷却油に限られない。また、冷却機構８０の冷却対象装置は、差動機構６３、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２に限られない。例えば、冷却機構８０の冷却対象装置が内燃機関１０であるとともに、冷却機構８０の冷媒は、内燃機関１０の冷却水であってもよい。

・水素温度ＨＴは、水素温度センサ９８によって検出されるものに限られない。例えば、車両ＶＣが内燃機関１０の冷却水の温度を検出するセンサを備えている場合、ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴを、内燃機関１０の冷却水の温度に基づいて推定してもよい。この場合、内燃機関１０の冷却水の温度は、冷却水の温度を検出するセンサによって取得できる。そのため、水素の温度を検出するセンサを別途設けなくても済む。なお、水素温度ＨＴの推定にあたっては、内燃機関１０の冷却水の温度をそのまま水素温度ＨＴの推定値としてもよいし、内燃機関１０の冷却水の温度が大きいほど、水素温度ＨＴを大きく推定してもよい。

また例えば、車両ＶＣがレギュレータ３５の温度を検出するセンサを備えている場合、ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴを、レギュレータ３５の温度に基づいて推定してもよい。この場合、レギュレータ３５の温度は、レギュレータ３５の温度を検出するセンサによって取得できる。そのため、水素の温度を検出するセンサを別途設けなくても済む。これらの場合、内燃機関１０は、水素温度センサ９８を有していなくてもよい。なお、この変更例の場合、レギュレータ３５のうち、減圧前の水素が流通する箇所の温度を温度センサで測定することが好ましい。一方、レギュレータ３５のうち、減圧後の水素が流通する箇所の温度を温度センサで測定する場合、水素が膨張するのに伴い発熱することを見越して、温度センサの測定値から発熱分を差し引いた値を、水素温度ＨＴとして推定すればよい。

・ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以上であるときに、必ずしも開弁処理を実行しなくてもよい。具体的には、上記実施形態において、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１６の処理を省いてもよい。この変更例の場合は、例えば、冷媒温度ＣＴに応じて、開弁処理を行うか閉弁処理を行うかを決定すればよい。

・ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいときに、ＥＶ走行処理を実行しなくてもよい。具体的には、上記実施形態において、ステップＳ１３の処理を省略してもよい。この場合、他の条件に基づいて、ＥＶ走行処理を行うか否か、各駆動源のトルク配分などを決定すればよい。

・ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいときに、必ずしも開弁処理を実行しなくてもよい。具体的には、実施形態において、ステップＳ１２、ステップＳ１３、及びステップＳ１５の処理を省略して、水素温度ＨＴと燃料上限温度ＦＨＴとの大小関係に基づいて、開弁処理を行うか閉弁処理を行うかを決定してもよい。

・ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴに拘わらず、開弁処理を行うか閉弁処理を行うかを決定してもよい。つまり、上記実施形態においてステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１５、及びステップＳ１６の処理を省略してもよい。

・ＣＰＵ１０１は、ＥＶ走行処理を、車両ＶＣが停止していることを条件として行ってもよい。この場合、車両ＶＣが走行中に内燃機関１０が停止することを防ぐことができる。そのため、車両ＶＣの走行中に内燃機関１０が急に停止することによる違和感が車両ＶＣの乗員に与えられることを防止できる。

１０…内燃機関
２４…ポートインジェクタ
２５…筒内インジェクタ
３０…燃料供給装置
３１…水素タンク
３２…燃料配管
３５…レギュレータ
７１…第１モータジェネレータ
７２…第２モータジェネレータ
８０…冷却機構
８１…ポンプ
８２…メイン流路
８３…バイパス流路
８４…バルブ
９７…冷媒温度センサ
９８…水素温度センサ
１００…制御装置
ＣＴ…冷媒温度
ＦＨＴ…燃料上限温度
ＦＬＴ…燃料下限温度
ＨＴ…水素温度
ＳＣＴ…規定冷媒温度
ＶＣ…車両

Claims (7)

1. 水素を燃料とする内燃機関と、冷却対象装置を冷却するための冷媒の流路を有する冷却機構と、前記冷却機構を制御する制御装置と、を備え、
   前記内燃機関は、
   水素タンクに接続しており前記水素の通路を構成する燃料配管と、
   前記燃料配管の途中に取り付けられており、前記水素を減圧するレギュレータと、
   前記燃料配管の前記レギュレータよりも下流側に取り付けられているインジェクタと、を有し、
   前記冷却機構は、
   前記冷媒を圧送するポンプと、
   前記冷却対象装置及び前記レギュレータを経て当該冷却対象装置へと戻るメイン流路と、
   前記メイン流路のうち前記冷却対象装置よりも下流側であり且つ前記レギュレータよりも上流側の箇所から、前記メイン流路のうち前記レギュレータよりも下流側の箇所へ繋がっているバイパス流路と、
   前記メイン流路のうち前記バイパス流路の上流端よりも下流側に取り付けられているバルブと、を有し、
   前記制御装置は、
   前記冷却対象装置から流出する前記冷媒の温度が予め定められた規定冷媒温度よりも小さいことを条件に、前記バルブを閉弁する閉弁処理と、
   前記冷媒の温度が前記規定冷媒温度以上であることを条件に、前記バルブを開弁する開弁処理と、を実行する
   車両。
2. 前記制御装置は、前記冷媒の温度が前記規定冷媒温度以上であり、且つ前記水素の温度が予め定められた燃料下限温度よりも小さいときに、前記開弁処理を実行する
   請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、前記冷媒の温度が前記規定冷媒温度以上であり、且つ前記水素の温度が前記規定冷媒温度以上の値として予め定められた燃料上限温度以上であるときに、前記開弁処理を実行する
   請求項１に記載の車両。
4. 前記制御装置は、前記水素の温度を、前記内燃機関の冷却水の温度に基づいて推定する
   請求項２又は請求項３に記載の車両。
5. 前記制御装置は、前記水素の温度を、前記レギュレータの温度に基づいて推定する
   請求項２又は請求項３に記載の車両。
6. 前記内燃機関は、前記水素の温度を検出する温度センサを、さらに有する
   請求項２又は請求項３に記載の車両。
7. 駆動源としてモータジェネレータをさらに備え、
   前記制御装置は、前記内燃機関及び前記モータジェネレータを制御対象としており、
   前記制御装置は、前記水素の温度が前記燃料下限温度より小さいときに、前記内燃機関を停止させ、前記モータジェネレータを駆動源として駆動させるＥＶ走行処理を実行する
   請求項２に記載の車両。

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