以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るエンジン潤滑油制御装置が搭載されたハイブリッド車1(以下、単に車両1という)の概略図である。この車両1は、所謂レンジエクステンダーEV車両(シリーズハイブリッド車であるとも言える)であって、エンジン10と、該エンジン10により駆動されて発電する発電機20と、この発電機20によって発電された電力が蓄電(充電)される高電圧・大容量のバッテリ30と、エンジン10により駆動されて発電する発電機20の発電電力及びバッテリ30の蓄電電力(放電電力)の少なくとも一方により駆動される駆動モータ40とを備えている。本実施形態では、発電機20は、モータの機能も有するモータジェネレータであり、モータとしての発電機20によりエンジン10を駆動して(クランキングして)、エンジン10を始動するようになされている。
発電機20とバッテリ30との間には、第1インバータ50が設けられ、バッテリ30と駆動モータ40との間には、第2インバータ51が設けられている。第1インバータ50と第2インバータ51とは互いに接続され、その接続ラインにバッテリ30が接続されている。発電機20の発電電力は、第1インバータ50を介してバッテリ30に供給されるとともに、第1及び第2インバータ50,51を介して駆動モータ40に供給される。バッテリ30からの放電電力は、第2インバータ51を介して駆動モータ40に供給される。
駆動モータ40の出力は、デファレンシャル装置60を介して、駆動輪61(ステアリングホイール62により操舵される左右の前輪)に伝達され、これにより、車両1が走行する。
駆動モータ40は、回生発電電力を発生可能なものであって、車両1の減速時に発電機として作動して、その発電した電力(回生発電電力)がバッテリ30に充電される。また、後述の充電走行モードでは、エンジン10が始動されて発電機20の発電電力でもってバッテリ30が充電される。尚、バッテリ30は、車両1の外部の電源による外部充電も可能になされている。
エンジン10は、発電機20を駆動して発電させるために用いられる発電用エンジンである。エンジン10は、水素タンク70に貯留されている水素ガスが、燃料として供給可能に構成された気体燃料エンジンである。尚、エンジン10の燃料としては、水素ガスに限らず、天然ガス、プロパン及びブタン等の気体燃料であってもよく、ガソリン等の液体燃料でよい。また、エンジン10は、複数種類の燃料を使用する多種燃料エンジンであってもよい。
図2に示すように、エンジン10は、ツインロータ式(2気筒)のロータリピストンエンジンである。エンジン10のエンジン本体10aは、2つのロータハウジング11を有していて、2つの繭状のロータハウジング11内(気筒内)に形成されるロータ収容室11aに、概略三角形状のロータ12がそれぞれ収容されて構成されている。2つのロータハウジング11は、3つのサイドハウジング(図示せず)の間に挟み込むようにして該サイドハウジングと一体化されてなり、各ロータハウジング11とその両側のサイドハウジングとで各ロータ収容室11aが形成される。尚、図2では、一方のロータハウジング11を左側に、他方のロータハウジング11を右側に互いに対称となるように展開して図示しており、上記他方のロータハウジング11内の構成は、上記一方のロータハウジング11内の構成と同様であるので、省略している。
上記各ロータ12は、その三角形の各頂部に図示しないアペックスシールを有し、これらアペックスシールがロータハウジング11のトロコイド内周面に摺接しており、このことで、各ロータ12により各ロータ収容室11a(各気筒)内に3つの作動室(燃焼室に相当)が画成される。そして、各ロータ12は、該ロータ12の3つのアペックスシールが各々ロータハウジング11のトロコイド内周面に当接した状態でエキセントリックシャフト13の周りを自転しながら、該エキセントリックシャフト13の軸心の周りに公転するようになっている。ロータ12が1回転する間に、該ロータ12の各頂部間にそれぞれ形成された作動室が周方向に移動しながら、吸気、圧縮、膨張(燃焼)及び排気の各行程を行い、これにより発生する回転力がロータ12を介して出力軸としてのエキセントリックシャフト13から出力される。
上記各ロータ収容室11aには、吸気行程にある作動室に開口する吸気開口11bに連通するように吸気通路14が接続されているとともに、排気行程にある作動室に開口する排気開口11cに連通するように排気通路15が接続されている。吸気通路14は、上流側では1つであるが、下流側では、2つの分岐路に分岐してそれぞれ上記各ロータ収容室11aに連通している。吸気通路14の上記分岐部よりも上流側(後述のインタークーラ86よりも下流側)には、ステッピングモータ等のスロットル弁アクチュエータ90により駆動されて吸気通路14の断面積(弁開度)を調節するスロットル弁16が配設されている。このスロットル弁16により、各ロータ収容室11a(吸気行程にある作動室)内への吸気量が調節されることになる。吸気通路14の上流端の近傍には、エアクリーナ95が設けられている。
吸気通路14の分岐部よりも下流側の各分岐路には、水素ガスを吸気通路14内に噴射するポート噴射弁17(図2では、上記他方のロータハウジング11内のロータ収容室11aに連通する分岐路に設けられたポート噴射弁17のみを図示している)が配設されている。ポート噴射弁17により噴射された水素ガスは空気と混合された状態で、吸気行程にある作動室に供給される。また、ロータハウジング11には、供給された水素ガスをロータ収容室11aの圧縮行程にある作動室内に直接噴射する直噴噴射弁18(図2では、上記一方のロータハウジング11に設けられた直噴噴射弁18のみを図示している)と、ポート噴射弁17及び/又は直噴噴射弁18から噴射された水素ガスに点火する2つの点火プラグ19(図2では、上記他方のロータハウジング11に設けられた点火プラグ19のみを図示している)とがそれぞれ設けられている。尚、ポート噴射弁17と直噴噴射弁18とは、エンジン本体10aの運転状態によって、いずれか一方又は双方を適宜用いることができる。
上記排気通路15は、上流側では、各ロータ収容室11aにそれぞれ連通するように2つ設けられているが、下流側では、1つに合流されている。この排気通路15の該合流部よりも下流側には、排気ガスを浄化するための低温活性三元触媒81及びNOx吸蔵還元触媒82が配設されている。低温活性三元触媒81は、NOx吸蔵還元触媒82よりも触媒活性化温度が低い三元触媒であって、NOx吸蔵還元触媒82よりも上流側に配設されている。尚、図2において吸気通路14及び排気通路15に図示した矢印は、吸気及び排気の流れを示している。
上記NOx吸蔵還元触媒82は、例えば、白金(Pt)、パラジウム(Pd)等の貴金属を含んだ担体に、バリウム(Ba)、カリウム(K)等のNOx吸蔵剤を担持させて構成されていて、エンジン10の排気ガス中のNOxをリーン空燃比雰囲気下で吸蔵するとともに、該吸蔵したNOxを、リッチ空燃比雰囲気下で放出して、該NOxを、排気ガス中のHCやCOと反応させて還元する機能を有する。
エンジン10には、該エンジン10の各ロータ収容室11aにおける吸気行程にある作動室(燃焼室)内への吸気の過給を行う排気ターボ過給機85が設けられている。この排気ターボ過給機85は、吸気通路14におけるスロットル弁16よりも上流側に配設されたコンプレッサ85aと、排気通路15における上記合流部よりも下流側でかつ低温活性三元触媒81よりも上流側に配設されたタービン85bとで構成されている。タービン85bが排気ガス流により回転し、このタービン85bの回転により、該タービン85bと連結されたコンプレッサ85aが作動して、吸気通路14に吸入された空気を圧縮する。この圧縮された空気は、吸気通路14におけるコンプレッサ85aよりも下流側でかつスロットル弁16よりも上流側に配設されたインタークーラ86によって冷却された後、上記各分岐路を介して各ロータ収容室11aにおける吸気行程にある作動室内に吸入される。
本実施形態では、エンジン10の運転時に高温となる排気ターボ過給機85に、その軸受けを潤滑しかつ冷却するために、エンジン10(エンジン本体10a)を潤滑する潤滑油(エンジンオイル)が供給されるようになっている。すなわち、エンジン本体10aから排気ターボ過給機85に上記潤滑油を供給するための潤滑油供給路5と、排気ターボ過給機85からエンジン本体10aに上記潤滑油を戻すためのリターン路6とが設けられている。そして、エンジン本体10aには、バッテリ30の放電電力でもって駆動される電動オイルポンプ4が設けられており、エンジン10の運転中、電動オイルポンプ4が作動して、この電動オイルポンプ4によって、エンジン本体10aの底部に設けられたオイルパン11dから潤滑油がエンジン本体10aの各部に供給され、その後、エンジン本体10aから、その潤滑油が、潤滑油供給路5を介して、排気ターボ過給機85に供給されて、排気ターボ過給機85の軸受けを潤滑しかつ冷却し、その潤滑しかつ冷却した潤滑油が、リターン路6を介して、排気ターボ過給機85からエンジン本体10a(詳細には、オイルパン11d)に戻される。
また、本実施形態では、リターン路6には、上記潤滑油から水分を分離する水分離装置7が配設されており、その水分が分離された潤滑油が、エンジン本体10a(オイルパン11d)に戻されるようになっている。
水分離装置7は、排気ターボ過給機85からの潤滑油を貯留する潤滑油貯留タンク7aを有していて、この潤滑油貯留タンク7aに貯留した潤滑油から水分を分離する。この潤滑油は、高温の排気ガスによって高温となる排気ターボ過給機85を通って潤滑油貯留タンク7aに貯留されたものであるので、高温となっている。潤滑油貯留タンク7aの内部は、排気ターボ過給機85からの高温の潤滑油が充満しないように、すなわち、潤滑油貯留タンク7aの上部に、高温の潤滑油に混入した水分が蒸発した水蒸気を含む気体を閉じ込める空間が形成されるように構成される。この空間には、オイル分及び水分を含む気体同士が衝突して、該オイル分の凝結を促進する、いわゆる迷路(ラビリンス)構造を設けてもよい。
潤滑油貯留タンク7aの上部には、潤滑油から分離された水分(水蒸気)をブローバイガスに混入するための水分離管9が接続されている。ロータ収容室11aから取り出されたブローバイガスは、吸気通路14に還流される。
このように水分離装置7によって潤滑油から水分が分離されて、その水分が分離された潤滑油がエンジン本体10a(オイルパン11d)に戻されるので、潤滑油の潤滑性能の悪化を抑制することができる。
潤滑油貯留タンク7a内には、該潤滑油貯留タンク7a内の上記潤滑油に浸漬した状態でヒータ装置8が配設されている。このヒータ装置8は、バッテリ30の放電電力でもって上記潤滑油を電気的に加熱する。
車両1には、バッテリ30に出入りする電流及びバッテリ30の電圧を検出するバッテリ電流・電圧センサ101と、車両1の乗員によるアクセルペダルの踏み込み量(乗員の操作によるアクセル開度)を検出するアクセル開度センサ102と、車両1の車速を検出する車速センサ103と、エキセントリックシャフト13に設けられ、エキセントリックシャフト13の回転角度位置を検出する回転角センサ104と、排気通路15における低温活性三元触媒81とタービン85bとの間に配設され、エンジン10の排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ105(本実施形態では、リニアO2センサで構成されている)(図2参照)と、ロータハウジング11の内部に形成されたウォータジャケット(図示せず)に臨んで該ウォータジャケット内を流れるエンジン冷却水の温度(エンジン水温)を検出するエンジン水温センサ106と、水素タンク70内の圧力(つまり水素タンク70内の水素ガス残量)を検出するタンク圧力センサ107と、吸気通路14におけるエアクリーナ95の下流側近傍に設けられ、吸気通路14内に吸入される吸気流量を検出するエアフローセンサ108(図2参照)と、潤滑油貯留タンク7aに設けられ、該潤滑油貯留タンク7a内の潤滑油の温度を検出する潤滑油温度検出手段としての潤滑油温度センサ109と、エンジン10の作動制御や、第1及び第2インバータ50,51の作動制御(つまり発電機20及び駆動モータ40の作動制御)等を行うコントロールユニット100とが設けられている。上記回転角センサ104は、エンジン10の回転数を検出するエンジン回転数センサを兼ねている。
コントロールユニット100は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行する中央演算処理装置(CPU)と、例えばRAMやROMにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力(I/O)バスと、を備えている。コントロールユニット100には、バッテリ電流・電圧センサ101、アクセル開度センサ102、車速センサ103、回転角センサ104、空燃比センサ105、エンジン水温センサ106、タンク圧力センサ107、エアフローセンサ108、潤滑油温度センサ109等からの各種情報の信号が入力されるようになっている。
発電機20は、該発電機20による発電電圧及び発電電流の情報をコントロールユニット100に送信するようになっており、コントロールユニット100は、その情報を入力して該情報から発電機20による発電電力(発電量)を検出する。
駆動モータ40は、該駆動モータ40の回転数の情報や、駆動モータ40による回生発電電圧及び回生発電電流の情報をコントロールユニット100に送信するようになっており、コントロールユニット100は、その情報を入力して駆動モータ40の作動制御に用いる。
そして、コントロールユニット100は、上記入力信号に基づいて、スロットル弁アクチュエータ90、ポート噴射弁17、直噴噴射弁18、及び点火プラグ19に対して制御信号を出力してエンジン10を制御するとともに、第1及び第2インバータ50,51に対して制御信号を出力して発電機20及び駆動モータ40を制御する。
車両1は、バッテリ30の放電電力によって走行するバッテリ走行モード(このとき、エンジン10は停止された状態にある)と、エンジン10を運転して該エンジン10の出力によって発電機20を介してバッテリ30を充電しながら走行する充電走行モードとを有する。本実施形態では、車両1がシリーズハイブリッド車であるので、充電走行モードでは、エンジン10の出力により発電する発電機20による発電電力でもって、バッテリ30への充電と駆動モータ40の駆動とを行う。
コントロールユニット100は、バッテリ電流・電圧センサ101により検出された、バッテリ30に出入りする電流及びバッテリ30の電圧に基づいて、バッテリ30の残存容量(SOC)を検出する。このことで、バッテリ電流・電圧センサ101及びコントロールユニット100は、バッテリ30の残存容量を検出するバッテリ残存容量検出手段を構成することになる。
そして、コントロールユニット100は、上記バッテリ走行モード時に、上記検出されるバッテリ30の残存容量が第1所定値A1(例えば30%)よりも低くなったときには、上記充電走行モードに切り換える一方、上記充電走行モード時に、上記検出されるバッテリ30の残存容量が、上記第1所定値A1よりも高い値に設定された第2所定値A2(例えば70%)よりも高くなったときに、上記バッテリ走行モードに切り換える。これにより、バッテリ30の残存容量を、低過ぎずかつ高過ぎない好ましい範囲内に維持することができる。コントロールユニット100は、上記バッテリ走行モードと上記充電走行モードとの切換え動作を含めて、車両1の走行を制御する(つまり、エンジン10、発電機20及び駆動モータ40の作動を制御する)制御手段を構成することになる。また、コントロールユニット100は、上記電動オイルポンプ4及び上記ヒータ装置8の作動も制御する。
コントロールユニット100は、上記バッテリ走行モード時において、駆動モータ40の要求出力及びバッテリ30のSOCの値に基づいて、エンジン10の運転要求の有無(本実施形態では、発電要求の有無と同じことである)を確認し、エンジン10の運転要求(発電要求)が有るときには、モータとしての発電機20によりエンジン10をクランキングしてエンジン10を始動させ、その始動後に発電機20に発電を行わせるべくエンジン10を運転する。すなわち、コントロールユニット100は、上記バッテリ走行モード時において、バッテリ30のSOCが上記第1所定値A1よりも低くなったとき、又は、駆動モータ40の要求出力がバッテリ30の最大放電可能電力を超えたときに、エンジン10の運転要求が有るとして、エンジン10を運転する。
ここで、上記最大放電可能電力はバッテリ30の温度によって変化する。このバッテリ30の温度と上記最大放電可能電力との関係が、マップとして、コントロールユニット100のメモリに記憶されており、コントロールユニット100は、そのマップを用いて、バッテリ温度センサにより検出されるバッテリ30の温度から上記最大放電可能電力を検出する。
コントロールユニット100は、上記充電走行モード時には、基本的に、エンジン10を所定回転数でもって定常運転し、このエンジン定常運転時のエンジン回転数(上記所定回転数)は、エンジン10の最高効率点を含む効率の良い領域(例えば1800rpm〜2200rpm)の値であり、本実施形態では、2000rpmとする。このときのエンジン10の出力により発電する発電機20による発電電力でもって、バッテリ30への充電と駆動モータ40の駆動とを行う(上記発電電力から駆動モータ40の要求出力を引いた残りの電力がバッテリ30に充電される)。また、上記エンジン定常運転時において、車両1の所定以上の加速要求時のように、駆動モータ40の要求出力が、2000rpmでのエンジン出力(発電電力)よりも大きくなったときには、その不足分をバッテリ30の放電電力で補う(充電はしない)。但し、バッテリ30の放電電力が該バッテリ30の最大放電可能電力になっても駆動モータ40の要求出力を満たすことができない場合には、例外的にエンジン回転数を上記所定回転数よりも高くする。
上記バッテリ走行モード時において駆動モータ40の要求出力がバッテリ30の最大放電可能電力を超えたときのエンジン10の運転も、上記所定回転数(2000rpm)での定常運転とし、バッテリ30の放電電力を調整して駆動モータ40の要求出力を満たすようにする。
上記のように駆動モータ40の要求出力が高くて、駆動モータ40をバッテリ30の放電電力と発電機20による発電電力とで駆動するときを、本実施形態では、上記充電走行モード及び上記バッテリ走行モードとは区別して、バッテリ・エンジン併用走行モードという。
コントロールユニット100は、上記充電走行モード時において、上記潤滑油温度センサ109により検出された上記潤滑油の温度が所定温度T0以下であるときに、ヒータ装置8を作動させて上記潤滑油を加熱する。このとき、電動オイルポンプ4も作動している。上記所定温度T0は、潤滑油の温度が該所定温度T0以下になると、潤滑油の粘性によるエンジン抵抗が非常に高くて、安定したエンジン回転が得られなくなるような温度である。このヒータ装置8による潤滑油の加熱により、潤滑油の粘性によるエンジン抵抗の増大を抑制する。
そして、コントロールユニット100は、上記充電走行モード時でかつ潤滑油温度センサ109により検出された上記潤滑油の温度が上記所定温度T0よりも高いときにおいて、上記バッテリ走行モードへの切換えの所定期間前に、ヒータ装置8を作動させる。本実施形態では、コントロールユニット100は、上記充電走行モード時において、上記バッテリ残存容量検出手段により検出されるバッテリ30のSOCが、上記第2所定値A2に対して第3所定値A3だけ低い値である第4所定値A4になったときに、上記バッテリ走行モードへの切換えの所定期間前であるとして、ヒータ装置8を作動させ、上記バッテリ走行モードへの切換え時に、ヒータ装置8の作動を停止する。すなわち、上記所定期間の間、つまりバッテリ30のSOCが上記第4所定値A4から上記第2所定値A2を超えるまでの期間の間に、ヒータ装置8により潤滑油を加熱して、上記バッテリ走行モードへの切換え時(バッテリ30のSOCが上記第2所定値A2を超えたとき)に、潤滑油の温度を、予め設定された設定温度以上に高める。上記バッテリ走行モードへの切換えの上記所定期間前(バッテリ30のSOCが上記第4所定値A4になったとき)であれば、潤滑油の温度は、通常、エンジン10の運転により上昇して安定する温度T1に達している。但し、この温度T1に達していない場合もあるので、本実施形態では、加熱前の潤滑油の温度に拘わらず、上記バッテリ走行モードへの切換え時における潤滑油の温度を出来る限り上記設定温度以上にするために、ヒータ装置8の作動前に潤滑油温度センサ109により検出された上記潤滑油の温度が上記所定温度T0に近いほど、上記第3所定値A3を大きくする(上記所定期間を長くする)。但し、上記第3所定値A3には、予め上限値を設定しておき、バッテリ30のSOCが低い状態(例えば、上記第1所定値A1と上記第2所定値A2との中央値よりも低い状態)から潤滑油を加熱することがないようにする。上記第3所定値A3を変更するための潤滑油温度センサ109による潤滑油の温度の検出は、バッテリ30のSOCが、上記第3所定値A3の上限値に対応する上記第4所定値A4(第4所定値A4の最低値)になったときであり、このときには、通常、潤滑油の温度が上記所定温度よりも高くなっている。
上記バッテリ走行モードへの切換え時における潤滑油の温度を上記設定温度以上にすることで、バッテリ走行モードへの切換え時にヒータ装置8の作動を停止しても、バッテリ走行モードにおいては、潤滑油の温度が所定温度T0以下になり難くなる。また、バッテリ走行モードにおいて潤滑油の温度が所定温度T0以下になったとしても、潤滑油の温度が上記所定温度T0以下になるのは、充電走行モードへの切換えの少し前である。このように潤滑油の温度が上記所定温度T0にまで低下した時点で、ヒータ装置8を再作動させる。尚、バッテリ走行モードにおいてヒータ装置8を再作動させる際、ヒータ装置8のパワーを、充電走行モード時における潤滑油の加熱時とは異なり、潤滑油の温度が上記所定温度T0と略同じレベル(上記所定温度T0よりも僅かに高いレベル)を維持する程度にする。これにより、バッテリ走行モードにおいてヒータ装置8での電力消費を抑制する。また、バッテリ走行モードでのヒータ装置8の再作動時には、電動オイルポンプ4を作動させることが好ましい。
また、本実施形態では、コントロールユニット100は、上記バッテリ走行モード時において、潤滑油温度センサ109により検出された上記潤滑油の温度が上記所定温度T0にまで低下した時点で、ヒータ装置8を再作動させるとともに、該時点以降にエンジン10を、モータとしての発電機20によりモータリング運転する。このモータリング運転の回転数は、例えば1000rpmである。このエンジン10のモータリング運転は、上記時点以降でかつ上記バッテリ走行モードから上記充電走行モードへの切換え前の、予め設定された設定期間内に行うことが好ましい。この設定期間は、充電走行モードへの切換え時に出来る限り近い直前の期間である。本実施形態では、上記時点以降でかつバッテリ30のSOCが、上記第1所定値A1に対して第5所定値A5だけ高い値である第6所定値A6から該第1所定値A1になるまでの間で、エンジン10のモータリング運転を行う。すなわち、バッテリ走行モードから充電走行モードへの切換え直前に、エンジン10(エンジン本体10a)の燃焼室の壁温を高めて、該切換え時から、潤滑油の粘性によるエンジン抵抗の増大をより一層有効に抑制する。モータリング運転の時間としては、数十秒程度でも十分である。
次に、コントロールユニット100による処理動作について、図3及び図4のフローチャートに基づいて説明する。このフローチャートは、イグニッションスイッチがONになったときにスタートし、OFFになったときに終了する。ここでは、このフローチャートのスタート時においては、エンジン10を停止した状態のバッテリ走行モードとする。
最初のステップS1で、各種センサ等からの各種入力信号を読み込み、次のステップS2で、アクセル開度センサ102及び車速センサ103からの信号に基づき、駆動モータ40の要求出力を計算する。
次のステップS3では、バッテリ電流・電圧センサ101により検出された、バッテリ30に出入りする電流及びバッテリ30の電圧に基づいて、バッテリ30のSOCを算出し、次のステップS4で、上記駆動モータ40の要求出力とバッテリ30のSOCとに基づき、バッテリ・エンジン併用走行モードであるか否かを判定する。
上記ステップS4の判定がYESであるときには、ステップS5に進んで、駆動モータ40をバッテリ30の放電電力と発電機20による発電電力とで駆動し、しかる後にステップS1に戻る。尚、バッテリ走行モードにおいてバッテリ・エンジン併用走行モードとなった後に、駆動モータ40の要求出力が低くなってバッテリ・エンジン併用走行モードではなくなったときには、バッテリ走行モードに戻る。また、充電走行モードにおいてバッテリ・エンジン併用走行モードとなった後に、バッテリ・エンジン併用走行モードではなくなったときには、充電走行モードに戻る。
一方、ステップS4の判定がNOであるときには、ステップS6に進んで、バッテリ走行モードであるか否かを判定する。このステップS6の判定がNOであるとき(つまり、充電走行モードであるとき)には、ステップS7に進む一方、ステップS6の判定がYESであるとき(つまり、バッテリ走行モードであるとき)には、ステップS14に進む。
上記ステップS7では、発電機20による発電電力によりバッテリ30を充電しながら駆動モータ40を駆動する。このとき、潤滑油温度センサ109による上記潤滑油の温度が上記所定温度以下であるときには、ヒータ装置8を作動させ、上記潤滑油の温度が上記所定温度よりも高いときには、ヒータ装置8を作動させない。
次のステップS8で、バッテリ30のSOCが第4所定値A4の最低値になったときに潤滑油温度センサ109により検出される上記潤滑油の温度に応じて、上記第3所定値A3を設定する。尚、本フローチャートでは、このときの上記潤滑油の温度が上記所定温度よりも高いものとしているが、上記所定温度以下であるときには、バッテリ30のSOCが上記第2所定値よりも高くなるまで、ヒータ装置8を作動し続けることになる。
次のステップS9では、バッテリ30のSOCが、上記第4所定値A4(=A2−A3)以上であるか否かを判定する。このステップS9の判定がNOであるときには、上記ステップS1に戻る一方、ステップS9の判定がYESであるときには、ステップS10に進んで、ヒータ装置8を作動させる。
次のステップS11では、バッテリ30のSOCが上記第2所定値よりも高いか否かを判定する。このステップS11の判定がNOであるときには、上記ステップS1に戻る一方、ステップS11の判定がYESであるときには、ステップS12に進んで、充電走行モードからバッテリ走行モードに切り換え、次のステップS13で、ヒータ装置8の作動を停止し、しかる後に上記ステップS1に戻る。
上記ステップS6の判定がYESであるときに進むステップS14では、バッテリ30のSOCが上記第1所定値よりも低いか否かを判定する。このステップS14の判定がNOであるときには、ステップS15に進む一方、ステップS14の判定がYESであるときには、ステップS20に進む。
上記ステップS15では、バッテリ30の放電電力によって駆動モータ40を駆動し、次のステップS16で、潤滑油温度センサ109による上記潤滑油の温度が上記所定温度T0以下であるか否かを判定する。
上記ステップS16の判定がNOであるときには、上記ステップS1に戻る一方、ステップS16の判定がYESであるときには、ステップS17に進んで、ヒータ装置8を再作動させる。
次のステップS18では、バッテリ30のSOCが上記第6所定値以下であるか否かを判定する。このステップS18の判定がNOであるときには、上記ステップS1に戻る一方、ステップS18の判定がYESであるときには、ステップS19に進んで、エンジン10をモータリング運転し、しかる後に上記ステップS1に戻る。
上記ステップS14の判定がYESであるときに進むステップS20では、バッテリ走行モードから充電走行モードへ切り換える(エンジン10を始動する)。このとき、その切り換え前に、ヒータ装置8が作動していたときには、ヒータ装置8の作動を停止する。しかる後、上記ステップS1に戻る。
上記のコントロールユニット100による処理動作により、バッテリ30のSOC、走行モード、潤滑油の温度、並びに、ヒータ装置8の作動(ON)及び停止(OFF)が図5のように変化する。
すなわち、充電走行モードにおいては、発電機20による発電電力の一部がバッテリ30に充電されてバッテリ30のSOCが徐々に高くなる。潤滑油の温度は、エンジン10の始動時には低いが、バッテリ走行モードから切り換えられてエンジン10が始動したときには、後述の如く、上記所定温度T0よりも高くなっている。但し、イグニッションスイッチのON直後にバッテリ走行モードから切り換えられてエンジン10が始動したときには、潤滑油の温度が上記所定温度T0以下であることもあり、このときには、ヒータ装置8が作動し、上記所定温度T0よりも高くなると、ヒータ装置8は停止する。潤滑油の温度は、エンジン10の運転によって徐々に高くなり、図5の例では、ヒータ装置8の作動前には、温度T1に達して安定している。
そして、バッテリ30のSOCが上記第4所定値A4になったとき、ヒータ装置8が作動して、潤滑油の温度が上昇し、バッテリ30のSOCが上記第2所定値A2を超えたときには、充電走行モードからバッテリ走行モードに切り換えられるとともに、ヒータ装置8の作動が停止する。上記バッテリ走行モードへの切換え時には、潤滑油の温度は、通常、上記設定温度以上になっている。
バッテリ走行モードでは、その途中でバッテリ・エンジン併用走行モードにならなければ、潤滑油の温度及びバッテリ30のSOCが徐々に低下する。図5では、この潤滑油の温度に関して、充電走行モードでヒータ装置8を作動させた場合(実線)と作動させなかった場合(破線)とのバッテリ走行モードでの変化の様子を示している。これらにそれぞれ対応して、バッテリ30のSOCの変化の様子も、実線と破線とで示している。
充電走行モードでヒータ装置8を作動させなかった場合には、潤滑油の温度が早期に上記所定温度T0に達するが、ヒータ装置8を作動させた場合には、潤滑油の温度が上記所定温度T0に達するまでの時間は、ヒータ装置8を作動させなかった場合よりも長くなり、バッテリ走行モードの全期間、潤滑油の温度が上記所定温度T0以下になり難くなる。また、充電走行モードへの切換え前に潤滑油の温度が上記所定温度T0以下になったとしても(図5では、そのようになっている)、潤滑油の温度が上記所定温度T0以下になるのは、充電走行モードへの切換えの少し前である。
潤滑油の温度が上記所定温度T0に達すると、ヒータ装置8が再作動して、潤滑油の温度を上記所定温度T0と略同じレベル(上記所定温度T0よりも僅かに高いレベル)を維持する。尚、本実施形態では、潤滑油の温度が上記所定温度T0に達した時点以降でかつバッテリ30のSOCが上記第6所定値A6から該第1所定値A1になるまでの間で、エンジン10のモータリング運転が行われる。図5の例では、上記時点以降にバッテリ30のSOCが上記第6所定値A6となり、この第6所定値A6となった時点でモータリング運転を開始し、バッテリ30のSOCが第1所定値A1になった時点でモータリング運転を終了する。
ヒータ装置8の再作動により、バッテリ30のSOCの低下度合いが増大して、その分だけバッテリ30のSOCが上記第1所定値よりも低くなり易くなる(バッテリ走行モードの期間が短くなる)が、充電走行モードでヒータ装置8を作動させた場合のヒータ装置8の再作動は、充電走行モードへの切換えの少し前であるので、ヒータ装置8の再作動によるバッテリ走行モードの期間の長さへの影響は、充電走行モードでヒータ装置8を作動させなかった場合に比べて小さい。したがって、充電走行モードでヒータ装置8を作動させて潤滑油の温度を上昇させることにより、充電走行モードでヒータ装置8を作動させなかった場合に比べてバッテリ走行モードの期間を長くすることができる。
バッテリ30のSOCが上記第1所定値よりも低くなると、バッテリ走行モードから充電走行モードに切り換えられて、バッテリ30のSOCが徐々に高くなるとともに、潤滑油の温度が徐々に上昇する。
ここで、充電走行モードでヒータ装置8を作動させなかった場合、ヒータ装置8の早期の作動により、バッテリ30のSOCが早期に上記第1所定値に達して、バッテリ走行モードの期間が短くなるが、充電走行モードでヒータ装置8を作動させた場合には、ヒータ装置8の少しの期間だけの作動で済むことで、バッテリ走行モードでのヒータ装置8によるバッテリ30のSOCの低下を出来る限り抑制することができ、バッテリ走行モードの期間が長くなる。また、バッテリ走行モードから充電走行モードへの切換え時には、潤滑油の温度を上記所定温度よりも高くすることができ、該切換えから、潤滑油の粘性によるエンジン抵抗の増大を抑制することができる。
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
例えば、上記実施形態では、エンジン10を、シリーズハイブリッド車おいて発電機20を駆動して発電させるために用いられる発電用エンジンとしたが、エンジン10を、パラレルハイブリッド車の駆動輪61を駆動しかつ駆動モータを発電状態で駆動してバッテリを充電するエンジンとすることも可能である。
また、上記実施形態では、エンジン10をロータリピストンエンジンとしたが、往復動型エンジンとすることも可能である。
さらに、上記実施形態では、潤滑油貯留タンク7aに貯留した潤滑油から水分を分離する水分離装置7を設けて、その潤滑油貯留タンク7a内に、ヒータ装置8を上記潤滑油に浸漬した状態で配設するようにしたが、水分離装置7はなくてもよく、ヒータ装置8は、潤滑油貯留タンク7a内以外にも、例えばオイルパン11d内に設けてもよい。
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。