JP7192591B2 - ハイブリッド車両、及び過給機の冷却方法 - Google Patents

Description

本開示は、ハイブリッド車両、及びハイブリッド車両における過給機の冷却方法に関する。

特開２０１５－５８９２４号公報（特許文献１）には、ターボ式過給機を備えるハイブリッド車両が開示されている。

特開２０１５－５８９２４号公報

ところで、ハイブリッド車両は、走行駆動力を発生するエンジン及び電動機と、電動機に電力を供給する蓄電装置とを備える。ハイブリッド車両は、エンジンが発生した走行駆動力でも、電動機が発生した走行駆動力でも、走行を行なうことができる。ハイブリッド車両は、たとえば、エンジンで走行駆動力を発生させながらエンジン及び電動機によって行なわれる走行（以下、「ＨＶ走行」とも称する）と、エンジンで走行駆動力を発生させずに電動機によって行なわれる走行（以下、「ＥＶ走行」とも称する）とを、状況に応じて切り替えながら走行する。こうすることによって、エンジンの燃料消費率（単位走行距離あたりの燃料消費量）を低減することができる。

ターボ式過給機は、エンジンの吸気通路に設けられたコンプレッサと、エンジンの排気通路に設けられたタービンとを備える。タービンは、エンジン本体から排出される排気の流れを受けて回転し、コンプレッサはタービンと一体的に回転する。コンプレッサが回転することによって、エンジン本体へ向かう吸気が圧縮され、圧縮された空気がエンジン本体に供給される。

上記過給機において、コンプレッサとタービンとの連結部（たとえば、コンプレッサとタービンとを連結するシャフト）は、コンプレッサ及びタービンが回転したときに摩擦によって加熱される。回転速度が速くなるほどシャフトは高温になりやすくなる。シャフトが高温になり過ぎると、シャフトの焼き付きが発生し、過給機が正常に動作しなくなる可能性がある。特にハイブリッド車両では、エンジンのみを走行用の動力源とする自動車（一般に「コンベ車」とも称される）よりも上記の焼き付きが生じやすくなる。本願発明者は、コンベ車よりもハイブリッド車両において上記の焼き付きが生じやすくなる理由について、以下のように分析した。

エンジンの作動中は、過給機のタービンが排気によって加熱される一方で、過給機のコンプレッサは吸気によって冷却される。コンベ車の停車時には、運転者がアクセルをオフしても（たとえば、運転者がアクセルペダルから足を離しても）エンジンはすぐには停止せずに、しばらくの間はエンジンが回転しているため、吸気によって過給機を冷やすことができる。エンジンは軽負荷状態で回転するため、エンジンの排気温度は低くなる。このため、コンベ車では、停車時に過給機を冷却することができる。

一方、ハイブリッド車両では、ＨＶ走行からＥＶ走行に移行するときに、すぐにエンジンを停止させる。また、ＥＶ走行中には、エンジンが停止しているため、吸気による過給機の冷却が行なわれない。このため、ハイブリッド車両では、過給機を冷却する機会が少なくなり、過給機が高温になりやすくなる。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、過給機の過熱を抑制できるハイブリッド車両、及び過給機の冷却方法を提供することである。

本開示に係るハイブリッド車両は、走行駆動力を発生するエンジン及び電動機と、電動機に電力を供給する蓄電装置と、エンジン及び電動機を制御する制御装置とを備える。エンジンは、燃焼を行なうエンジン本体と、エンジン本体に接続された吸気通路及び排気通路と、過給機とを含む。過給機は、吸気通路に設けられたコンプレッサと、排気通路に設けられたタービンとを備え、コンプレッサとタービンとは一体的に回転するように構成される。制御装置は、ＨＶ走行（すなわち、エンジンで走行駆動力を発生させながらエンジン及び電動機によって行なわれる走行）からＥＶ走行（すなわち、エンジンで走行駆動力を発生させずに電動機によって行なわれる走行）に移行したときに所定の条件（以下、「実行条件」とも称する）が成立する場合には、エンジンを自立運転又はモータリングした後、エンジンを停止させるように構成される。

上記のハイブリッド車両において、実行条件が成立する場合には、エンジンを停止させる前に自立運転又はモータリングを行なうことによって、吸気による過給機の冷却を行なうことができる。これにより、過給機の過熱を抑制することができる。以下、上記自立運転又はモータリングによって過給機の冷却が行なわれる期間を、「吸気冷却期間」とも称する。

上記の制御装置は、ＨＶ走行からＥＶ走行に移行したときに実行条件が成立する場合に、エンジンを自立運転した後、エンジンを停止させるように構成されてもよい。自立運転は、エンジンの燃焼エネルギーがエンジンの回転を継続するために消費され、走行駆動力が出力されないエンジンの運転状態である。自立運転では、エンジンが所定の回転速度範囲（以下、「自立Ｎｅ」とも称する）で運転される。自立Ｎｅは、たとえばエンジンを安定して運転することができる程度の低回転速度（たとえば、５００ｒｐｍ～１２００ｒｐｍ）に設定することができる。自立運転時には、大きな燃焼エネルギーが生成されないため、エンジンの排気温度は低くなる。このため、自立運転時には過給機の放熱量が大きくなる。

上記の制御装置は、ＨＶ走行からＥＶ走行に移行したときに実行条件が成立する場合に、エンジンをモータリングした後、エンジンを停止させるように構成されてもよい。モータリング時には、エンジンにおいて燃焼が行なわれないため、エンジンの排気温度は低くなる。モータリング時には過給機の放熱量が自立運転時よりも大きくなる。

実行条件は、常に成立してもよいし、所定の要件（たとえば、以下に説明する温度要件）を満たすときに限って成立してもよい。上記の制御装置は、ＨＶ走行からＥＶ走行に移行したときに、実行条件が成立する場合にはＥＶ走行中にエンジンの自立運転及びモータリングのいずれかを行ない、実行条件が成立しない場合にはＥＶ走行中にエンジンの自立運転及びモータリングのいずれも行なわないように構成されてもよい。

実行条件は、過給機の温度が所定温度以上であること（以下、「温度要件」とも称する）を含んでもよい。すなわち、過給機の温度が所定温度以上であるときに限って実行条件が成立するようにしてもよい。過給機の温度が十分低いときには、ＥＶ走行に移行した後に過給機の温度が上昇しても過給機の過熱には至らないと考えられる。温度要件を満たすときに常に実行条件が成立するようにしてもよいし、温度要件を満たすだけでは実行条件が成立せず、温度要件に加えて他の要件も満たすときに実行条件が成立するようにしてもよい。過給機の温度は、過給機の１箇所（たとえば、タービン又はシャフト）で温度センサにより検出された温度であってもよいし、過給機の複数部位で温度センサにより検出された温度の平均値であってもよい。また、過給機の温度は、エンジンの運転履歴から推定される温度であってもよい。

吸気冷却期間は、自立運転又はモータリングを開始した時点から所定時間が経過したときに終了してもよいし、過給機の温度が所定温度以下になったときに終了してもよい。また、上記の制御装置は、ＨＶ走行を終了するときの過給機の温度が高いほど上記の自立運転又はモータリングを継続する時間を長くする（すなわち、吸気冷却期間を長くする）ように構成されてもよい。上記の制御装置は、ＨＶ走行を終了するときの過給機の温度が高いほど上記の自立運転又はモータリングを実行しているときのエンジンの回転速度（すなわち、吸気冷却期間におけるエンジンの回転速度）を高速にするように構成されてもよい。上記の制御装置は、ＨＶ走行を終了するときの過給機の温度が高いほど、吸気冷却期間を長くし、かつ、吸気冷却期間におけるエンジンの回転速度を高速にするように構成されてもよい。吸気冷却期間が長くなるほど、エンジンの回転速度を高速にするほど、吸気冷却期間における過給機の放熱量（以下、「吸気冷却量」とも称する）が大きくなると考えられる。過給機の温度が高いときに吸気冷却量を大きくすることで、過給機の過熱を的確に抑制することができる。

上記のハイブリッド車両は、エンジンの吸気通路においてコンプレッサよりも下流側に配置され、コンプレッサにより圧縮された吸気を冷却するインタークーラをさらに備えてもよい。こうしたインタークーラにより吸気を冷却することで、吸気冷却量が大きくなると考えられる。

上記のハイブリッド車両は、ポンプをさらに備えてもよい。過給機は、過給機を冷却する冷媒が流通する冷媒流路が形成されたハウジングを有してもよい。上記のポンプは、冷媒流路に冷媒を循環させるように構成されてもよい。上記の制御装置は、ＨＶ走行からＥＶ走行に移行したときに実行条件が成立する場合には、ポンプによる冷媒の循環を行なうように構成されてもよい。

上記の構成では、吸気冷却期間において、自立運転又はモータリングによる吸気に加えて冷媒の循環によっても過給機が冷却されるため、より確実に過給機の過熱を抑制することができる。

上記のポンプは、エンジンによって駆動される機械式ポンプであってもよい。機械式ポンプを採用することで、電力の消費を抑えることができる。

上記のポンプは、電動ポンプであってもよい。電動ポンプを採用することで、吸気冷却期間におけるエンジンの負荷を軽減することができる。また、電動ポンプは、エンジンとは独立して動かすことができる。電動ポンプは、走行用の電動機に電力を供給する蓄電装置から電力の供給を受けてもよいし、別の蓄電装置から電力の供給を受けてもよい。

上記のハイブリッド車両において、エンジン本体は、エンジン本体を冷却する冷却水が流通する冷却水路を含んでもよい。この冷却水路が上記過給機の冷媒流路とつながっており、上記過給機を冷却する冷媒は冷却水であり、上記冷媒を循環させるポンプは、上記の冷媒流路及び冷却水路に冷却水を循環させるウォーターポンプであってもよい。エンジンの冷却と過給機の冷却とを共通のウォーターポンプで行なうことで、ポンプの数を削減することができる。

上記のハイブリッド車両において、上記の電動機はモータジェネレータであってもよい。上記の電動機を含む複数のモータジェネレータの回転軸が、プラネタリギヤを介してエンジンの出力軸と機械的に連結されてもよい。上記の制御装置は、ＨＶ走行からＥＶ走行に移行したときに実行条件が成立する場合に、上記複数のモータジェネレータを協調制御することによって前述のモータリングを行なうように構成されてもよい。こうした構成では、エンジンと複数のモータジェネレータとをプラネタリギヤを介して接続し、複数のモータジェネレータを協調制御することによって、エンジンの回転速度を所望の回転速度に制御しながら、適切な走行トルクで車両のＥＶ走行を行なうことが可能になる。

本開示に係る過給機の冷却方法は、以下に説明するハイブリッド車両において行なわれる方法であり、以下に説明するステップＡ～Ｃを含む。

ハイブリッド車両は、走行駆動力を発生するエンジン及び電動機と、電動機に電力を供給する蓄電装置と、エンジン及び電動機を制御する制御装置とを備える。エンジンは、燃焼を行なうエンジン本体と、エンジン本体に接続された吸気通路及び排気通路と、過給機とを含む。過給機は、吸気通路に設けられたコンプレッサと、排気通路に設けられたタービンとを備え、コンプレッサとタービンとは一体的に回転するように構成される。

ステップＡでは、ハイブリッド車両の走行モードが、ＨＶ走行モード（すなわち、エンジンで走行駆動力を発生させながらエンジン及び電動機によってハイブリッド車両を駆動する走行モード）からＥＶ走行モード（すなわち、エンジンで走行駆動力を発生させずに電動機によってハイブリッド車両を駆動する走行モード）に移行したときに、所定の実行条件が成立するか否かを制御装置が判断する。

ステップＢでは、ステップＡにおいて制御装置が上記実行条件が成立すると判断した場合に、制御装置がエンジンを自立運転又はモータリングする。

ステップＣでは、制御装置がエンジンを自立運転又はモータリングしているときに、所定の終了条件が成立すると、制御装置がエンジンを停止させる。

上記の方法では、エンジンを停止させる前に自立運転又はモータリングを行なうことによって、吸気による過給機の冷却を行なうことができる。これにより、過給機の過熱を抑制することができる。

上記終了条件は、自立運転又はモータリングを開始した時点から所定時間が経過したときに成立してもよいし、過給機の温度が所定温度以下になったときに成立してもよい。

本開示によれば、過給機の過熱を抑制できるハイブリッド車両を提供することが可能になる。

本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動装置を示す図である。 本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両のエンジンを示す図である。 本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御システムを示す図である。 本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両におけるエンジン本体及び過給機の冷却装置を示す図である。 本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両において、ＨＶ走行中におけるプラネタリギヤの各回転要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）の回転速度の関係の一例を示す共線図である。 本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両において、ＥＶ走行中におけるプラネタリギヤの各回転要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）の回転速度の関係の一例を示す共線図である。 本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両において、停車中におけるプラネタリギヤの各回転要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）の回転速度の関係の一例を示す共線図である。 本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成要素を機能別に示す機能ブロック図である。 本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両において、吸気冷却期間におけるプラネタリギヤの各回転要素（サンギヤ、キャリヤ、リングギヤ）の回転速度の関係の一例を示す共線図である。 図８に示した制御装置がＥＶ移行時に実行する制御を説明するためのフローチャートである。 本開示の実施の形態に係るハイブリッド車両の動作を説明するための図である。 図１０に示した処理の変形例を示すフローチャートである。 図４に示した冷却装置の変形例を示す図である。

以下、本開示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。図中、同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下では、電子制御ユニット（Electronic Control Unit）を「ＥＣＵ」とも称する。また、ハイブリッド車両（Hybrid Vehicle）を「ＨＶ」、電動車両（Electric Vehicle）を「ＥＶ」とも称する。

図１は、この実施の形態に係るハイブリッド車両の駆動装置を示す図である。図１を参照して、ハイブリッド車両（以下、単に「車両」とも称する）の駆動装置１０は、エンジン１３及びＭＧ（Motor Generator）１４，１５を走行用の動力源として備える。ＭＧ１４及び１５の各々は、駆動電力が供給されることによりトルクを出力するモータとしての機能と、トルクが与えられることにより発電電力を発生する発電機としての機能との両方を兼ね備えるモータジェネレータである。ＭＧ１４及び１５の各々としては、交流モータ（たとえば、永久磁石式同期モータ又は誘導モータ）が用いられる。ＭＧ１４は、第１インバータ１６を含む電気回路を介してバッテリ１８に電気的に接続されている。ＭＧ１５は、第２インバータ１７を含む電気回路を介してバッテリ１８に電気的に接続されている。この実施の形態に係るＭＧ１５は、本開示に係る「電動機」の一例に相当する。

バッテリ１８は、たとえば二次電池を含んで構成される。二次電池としては、たとえばリチウムイオン電池を採用できる。バッテリ１８は、電気的に接続された複数の二次電池（たとえば、リチウムイオン電池）から構成される組電池を含んでいてもよい。なお、バッテリ１８を構成する二次電池は、リチウムイオン電池に限られず、他の二次電池（たとえば、ニッケル水素電池）であってもよい。バッテリ１８として、電解液式二次電池を採用してもよいし、全固体式二次電池を採用してもよい。この実施の形態に係るバッテリ１８は、本開示に係る「蓄電装置」の一例に相当する。蓄電装置としては、大容量のキャパシタなども採用可能である。

駆動装置１０は、遊星歯車機構２０を備える。エンジン１３及びＭＧ１４は、遊星歯車機構２０に連結されている。遊星歯車機構２０は、シングルピニオン型のプラネタリギヤであり、エンジン１３の出力軸２２と同一の軸線Ｃｎｔ上に配置されている。

遊星歯車機構２０は、サンギヤＳと、サンギヤＳと同軸に配置されたリングギヤＲと、サンギヤＳ及びリングギヤＲに噛み合うピニオンギヤＰと、ピニオンギヤＰを自転及び公転可能に保持するキャリヤＣとを有する。エンジン１３の出力軸２２は、キャリヤＣに連結されている。ＭＧ１４のロータ軸２３は、サンギヤＳに連結されている。リングギヤＲは、出力ギヤ２１に連結されている。

遊星歯車機構２０においては、キャリヤＣが入力要素に、リングギヤＲが出力要素に、サンギヤＳが反力要素になる。キャリヤＣには、エンジン１３が出力するトルクが入力される。遊星歯車機構２０は、エンジン１３が出力軸２２に出力するトルクをサンギヤＳ（ひいては、ＭＧ１４）とリングギヤＲ（ひいては、出力ギヤ２１）とに分割して伝達するように構成される。リングギヤＲは出力ギヤ２１へトルクを出力し、サンギヤＳには、ＭＧ１４による反力トルクが作用する。遊星歯車機構２０（プラネタリギヤ）から出力ギヤ２１に出力されるトルクは、以下に説明するドリブンギヤ２６、カウンタシャフト２５、ドライブギヤ２７、デファレンシャルギヤ２８、及びドライブシャフト３２，３３を介して、駆動輪２４に伝達される。

駆動装置１０は、カウンタシャフト２５、ドリブンギヤ２６、ドライブギヤ２７、デファレンシャルギヤ２８、ドライブギヤ３１、及びドライブシャフト３２，３３をさらに備える。デファレンシャルギヤ２８は、終減速機に相当し、リングギヤ２９を含んで構成される。遊星歯車機構２０のリングギヤＲに連結された出力ギヤ２１は、ドリブンギヤ２６に噛み合っている。また、ＭＧ１５のロータ軸３０に取り付けられたドライブギヤ３１も、ドリブンギヤ２６に噛み合っている。カウンタシャフト２５は、ドリブンギヤ２６に取り付けられ、軸線Ｃｎｔと平行に配置されている。ドライブギヤ２７は、カウンタシャフト２５に取り付けられ、デファレンシャルギヤ２８のリングギヤ２９に噛み合っている。

ドリブンギヤ２６は、ＭＧ１５がロータ軸３０に出力したトルクと、リングギヤＲから出力ギヤ２１に出力されたトルクとを合成するように作用する。このように合成された駆動トルクは、デファレンシャルギヤ２８から左右に延びたドライブシャフト３２，３３を介して駆動輪２４に伝達される。

駆動装置１０は、機械式のオイルポンプ３６と電動オイルポンプ３８とをさらに備える。オイルポンプ３６は、出力軸２２と同軸に設けられている。オイルポンプ３６は、エンジン１３によって駆動される。オイルポンプ３６は、エンジン１３が作動しているときに、遊星歯車機構２０、ＭＧ１４、ＭＧ１５、及びデファレンシャルギヤ２８に潤滑油を送る。電動オイルポンプ３８は、バッテリ１８又は図示しない他の車載バッテリ（たとえば、補機バッテリ）から供給される電力によって駆動され、後述するＨＶＥＣＵ６２（図３参照）によって制御される。電動オイルポンプ３８は、エンジン１３が停止しているときに、遊星歯車機構２０、ＭＧ１４、ＭＧ１５、及びデファレンシャルギヤ２８に潤滑油を送る。オイルポンプ３６及び電動オイルポンプ３８の各々によって送られる潤滑油は、冷却機能を有する。

図２は、エンジン１３の構成を示す図である。図２を参照して、エンジン１３は、たとえば直列４気筒型の火花点火式内燃機関である。エンジン１３は、４つの気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄを含むエンジン本体１３ａを備える。エンジン本体１３ａにおいては、４つの気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが一方向に並べられている。以下、区別して説明する場合を除いて、気筒４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄの各々を「気筒４０」と記載する。

エンジン本体１３ａの各気筒４０には吸気通路４１及び排気通路４２が接続されている。吸気通路４１は、各気筒４０に２つずつ設けられた吸気バルブ４３により開閉され、排気通路４２は、各気筒４０に２つずつ設けられた排気バルブ４４により開閉される。吸気通路４１を通じてエンジン本体１３ａに供給される空気に燃料（たとえば、ガソリン）を加えることにより空気と燃料との混合気が生成される。燃料は、たとえば気筒４０毎に設けられたインジェクタ４６により気筒４０内で噴射され、気筒４０内で混合気が生成される。そして、気筒４０毎に設けられた点火プラグ４５が気筒４０内で混合気に点火する。こうして、各気筒４０で燃焼が行なわれる。各気筒４０で混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギーは、各気筒４０内のピストン（図示せず）により運動エネルギーに変換されて出力軸２２（図１）に出力される。なお、燃料供給方式は、上記筒内噴射に限られず、ポート噴射であってもよいし、筒内噴射とポート噴射との併用であってもよい。

エンジン１３は、排気エネルギーを利用して吸入空気を過給するターボ式の過給機４７を備える。過給機４７は、コンプレッサ４８、タービン５３、及びシャフト５３ａを備えるターボチャージャである。コンプレッサ４８とタービン５３とは、互いにシャフト５３ａを介して連結されて一体的に回転するように構成される。エンジン本体１３ａから排出される排気の流れを受けて回転するタービン５３の回転力はシャフト５３ａを介してコンプレッサ４８に伝達される。コンプレッサ４８が回転することによって、エンジン本体１３ａへ向かう吸気が圧縮され、圧縮された空気がエンジン本体１３ａに供給される。過給機４７は、排気エネルギーを利用してタービン５３及びコンプレッサ４８を回転させることによって、吸入空気の過給（すなわち、エンジン本体１３ａに吸入される空気の密度を高めること）を行なうように構成される。

コンプレッサ４８は、吸気通路４１に配置されている。吸気通路４１においてコンプレッサ４８よりも上流側の位置には、エアフローメータ５０が設けられている。エアフローメータ５０は、吸気通路４１内を流れる空気の流量に応じた信号を出力するように構成される。吸気通路４１においてコンプレッサ４８よりも下流側の位置には、インタークーラ５１が設けられている。インタークーラ５１は、コンプレッサ４８により圧縮された吸気を冷却するように構成される。吸気通路４１においてインタークーラ５１よりも下流側の位置には、スロットル弁（吸気絞り弁）４９が設けられている。スロットル弁４９は、吸気通路４１内を流れる吸気の流量を調整可能に構成される。吸気通路４１に流入する空気は、エアフローメータ５０、コンプレッサ４８、インタークーラ５１、及びスロットル弁４９を、この順に通ってエンジン本体１３ａの各気筒４０に供給される。

タービン５３は、排気通路４２に配置されている。また、排気通路４２にはウェイストゲートバルブ機構５４が設けられている。ウェイストゲートバルブ機構５４は、タービン５３よりも上流の排気をタービン５３よりも下流にバイパス可能に構成される。ウェイストゲートバルブ機構５４は、タービン５３に導かれる排気の流量を調整可能なウェイストゲートバルブ５５を含む。ウェイストゲートバルブ５５の開度によって、タービン５３に流入する排気流量（ひいては、過給圧）が変わる。ウェイストゲートバルブ５５が閉じるほど（すなわち、全閉状態に近づくほど）、タービン５３に流入する排気流量が多くなり、吸入空気の圧力（すなわち、過給圧）が高くなる。エンジン本体１３ａから排出される排気はタービン５３及びウェイストゲートバルブ５５のいずれかを通り、スタート触媒コンバータ５６及び後処理装置５７により有害物質が除去されてから大気に放出される。後処理装置５７は、たとえば三元触媒を含む。

エンジン１３には、吸気通路４１に排気を流入させるＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)装置５８が設けられている。ＥＧＲ装置５８は、ＥＧＲ通路５９、ＥＧＲ弁６０、及びＥＧＲクーラ６１を備える。ＥＧＲ通路５９は、排気通路４２におけるスタート触媒コンバータ５６と後処理装置５７との間の部位と、吸気通路４１におけるコンプレッサ４８とエアフローメータ５０との間の部位とを接続することによって、排気通路４２から排気の一部をＥＧＲガスとして取り出して吸気通路４１に導くように構成される。ＥＧＲ通路５９には、ＥＧＲ弁６０及びＥＧＲクーラ６１が設けられている。ＥＧＲ弁６０は、ＥＧＲ通路５９を流れるＥＧＲガスの流量を調整可能に構成される。ＥＧＲクーラ６１は、ＥＧＲ通路５９を流れるＥＧＲガスを冷却するように構成される。

図３は、この実施の形態に係るハイブリッド車両の制御システムを示す図である。図１及び図２とともに図３を参照して、車両の制御システムは、ＨＶＥＣＵ６２、ＭＧＥＣＵ６３、及びエンジンＥＣＵ６４を備える。ＨＶＥＣＵ６２には、車速センサ６６、アクセル開度センサ６７、ＭＧ１回転速度センサ６８、ＭＧ２回転速度センサ６９、エンジン回転速度センサ７０、タービン回転速度センサ７１、過給圧センサ７２、ＳＯＣセンサ７３、ＭＧ１温度センサ７４、ＭＧ２温度センサ７５、ＩＮＶ１温度センサ７６、ＩＮＶ２温度センサ７７、触媒温度センサ７８、及び過給機温度センサ７９が接続されている。

車速センサ６６は、車速（すなわち、車両の走行速度）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。アクセル開度センサ６７は、アクセル開度（たとえば、アクセルペダルの踏込み量）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。アクセル開度は、運転者が車両に要求する加速量（以下、「要求加速量」とも称する）を示すパラメータである。アクセル開度が大きいほど運転者の要求加速量は大きい。

ＭＧ１回転速度センサ６８は、ＭＧ１４の回転速度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。ＭＧ２回転速度センサ６９は、ＭＧ１５の回転速度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。エンジン回転速度センサ７０は、エンジン１３の出力軸２２の回転速度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。タービン回転速度センサ７１は、過給機４７のタービン５３の回転速度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。過給圧センサ７２は、エンジン１３の過給圧に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。

ＳＯＣセンサ７３は、バッテリ１８の満充電量（すなわち、蓄電容量）に対する残存充電量の比率であるＳＯＣ（State of Charge）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。ＭＧ１温度センサ７４は、ＭＧ１４の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。ＭＧ２温度センサ７５は、ＭＧ１５の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。ＩＮＶ１温度センサ７６は、第１インバータ１６の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。ＩＮＶ２温度センサ７７は、第２インバータ１７の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。触媒温度センサ７８は、後処理装置５７の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。過給機温度センサ７９は、過給機４７の温度（たとえば、タービン５３の温度）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する。

この実施の形態では、過給機温度センサ７９が、タービン５３に設けられ、タービン５３の温度に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力するように構成される。ただしこれに限られず、過給機４７の温度測定部位は適宜変更可能であり、たとえばシャフト５３ａに過給機温度センサ７９を設けてもよい。また、過給機４７の温度測定部位は複数箇所であってもよい。

図４は、この実施の形態に係るハイブリッド車両におけるエンジン本体１３ａ及び過給機４７の冷却装置を示す図である。図２とともに図４を参照して、車両はウォーターポンプ９０をさらに備える。ウォーターポンプ９０は、エンジン１３によって駆動される機械式ポンプである。ウォーターポンプ９０は、エンジン１３の出力軸２２（図１）に出力される動力を利用して動作するように構成される。エンジン１３が作動しているときにはウォーターポンプ９０も作動状態になり、エンジン１３が停止すると、ウォーターポンプ９０も停止する。

エンジン本体１３ａは、エンジン本体１３ａを冷却する冷却水が流通する冷却水路１３ｂを有する。冷却水路１３ｂは、エンジン本体１３ａのシリンダブロック（図示せず）に形成されたウォータージャケットである。冷却水路１３ｂは、冷却水が流れることによってエンジン本体１３ａが冷却されるようにエンジン本体１３ａに形成されている。車両は、冷却水路１３ｂを流通する冷却水の温度（以下、「エンジン冷却水温」とも称する）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する温度センサ１３ｃをさらに備える。

過給機４７は、過給機４７を冷却する冷媒（この実施の形態では、冷却水）が流通する冷媒流路４７ｂが形成されたハウジング４７ａを有する。冷媒流路４７ｂは、冷媒（この実施の形態では、冷却水）が流れることによって過給機４７が冷却されるようにハウジング４７ａに形成されている。冷媒流路４７ｂは、過給機４７において特に加熱しやすい部位（たとえば、シャフト５３ａの軸受け）を集中的に冷却するような形態を有してもよい。車両は、冷媒流路４７ｂを流通する冷媒の温度（以下、「過給機冷媒温度」とも称する）に応じた信号をＨＶＥＣＵ６２に出力する温度センサ４７ｃをさらに備える。

ウォーターポンプ９０の吐出口は水路９１を介して冷却水路１３ｂに接続されている。冷却水路１３ｂは水路９２を介して冷媒流路４７ｂに接続されている。冷媒流路４７ｂは水路９３を介してウォーターポンプ９０の吸込口に接続されている。冷却水路１３ｂと冷媒流路４７ｂとは水路９２を介してつながっており、水路９２には、水路９２を流通する冷却水から熱を奪う熱交換器９５（たとえば、ラジエータ）が設けられている。ウォーターポンプ９０は、水路９１、冷却水路１３ｂ、水路９２、熱交換器９５、冷媒流路４７ｂ、及び水路９３に冷却水を循環させるように構成される。この実施の形態では、冷却水路１３ｂが冷媒流路４７ｂよりも上流側に位置するが、冷却水路１３ｂは冷媒流路４７ｂよりも下流側に位置してもよい。

ＨＶＥＣＵ６２は、プロセッサ６２ａ、ＲＡＭ（Random Access Memory）６２ｂ、及び記憶装置６２ｃ、さらには図示しない入出力ポート及びタイマを含んで構成される。プロセッサ６２ａとしては、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）を採用できる。ＲＡＭ６２ｂは、プロセッサ６２ａによって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。記憶装置６２ｃは、格納された情報を保存可能に構成される。記憶装置６２ｃは、たとえば、ＲＯＭ（Read Only Memory）及び書き換え可能な不揮発性メモリを含む。記憶装置６２ｃに記憶されているプログラムをプロセッサ６２ａが実行することで、車両の各種制御が実行される。なお、他のＥＣＵ（たとえば、ＭＧＥＣＵ６３及びエンジンＥＣＵ６４）も、ＨＶＥＣＵ６２と同様のハードウェア構成を有する。この実施の形態では、ＨＶＥＣＵ６２、ＭＧＥＣＵ６３、及びエンジンＥＣＵ６４が分かれているが、これらの機能を１つのＥＣＵが具備してもよい。

車両は、ＨＶ走行モードとＥＶ走行モードとで走行可能に構成される。以下、ＨＶ走行モードでの走行を「ＨＶ走行」、ＥＶ走行モードでの走行を「ＥＶ走行」と称する。ＨＶ走行は、エンジン１３で走行駆動力を発生させながらエンジン１３及びＭＧ１５によって行なわれる走行である。ＥＶ走行は、エンジン１３で走行駆動力を発生させずにＭＧ１５によって行なわれる走行である。ＨＶＥＣＵ６２は状況に応じて適した走行モードを選び、選ばれた走行モードで車両は走行する。さらに、ＨＶＥＣＵ６２は、たとえばアクセル開度及び車速に基づいて要求駆動力を求め、要求駆動力が駆動輪２４に出力されるようにエンジン１３、ＭＧ１４、及びＭＧ１５を協調制御する。ＨＶ走行では、エンジン１３が出力するトルクとＭＧ１５が出力するトルクとを合算したトルクが、走行駆動力となる。ＥＶ走行では、ＭＧ１５が出力するトルクが走行駆動力となる。ＭＧ１５に発生させるトルクは、要求駆動力が駆動輪２４に出力されるように算出される。

ＨＶＥＣＵ６２は、エンジン１３の動作点を目標動作点に制御するように構成される。エンジン１３の動作点は、エンジントルクとエンジン回転速度とによって規定されるエンジン１３の運転状態である。ＨＶＥＣＵ６２は、走行モードと要求駆動力とに基づいて要求エンジンパワーを求め、要求エンジンパワーに基づいて目標動作点を決定する。ＨＶＥＣＵ６２は、たとえば、エンジン回転速度とエンジントルクとの座標平面上において、エンジンパワーが要求エンジンパワーに等しくなるライン（等パワーライン）と、最適燃費線との交点を、目標動作点とする。最適燃費線は、エンジン回転速度とエンジントルクとの座標平面上において最も燃費が小さくなるエンジンの動作点を結んだ線である。

ＨＶＥＣＵ６２は、ＭＧ１４の回転速度を制御することによってエンジン１３の回転速度を調整することができる。ＨＶＥＣＵ６２は、ＭＧ１４に流す電流の大きさ及び周波数に応じてＭＧ１４の回転速度を任意に制御することができる。ＭＧ１４に発生させるトルクは、エンジン１３の動作点が目標動作点になるように算出される。

ＨＶＥＣＵ６２は、エンジン１３を制御するための指令をエンジンＥＣＵ６４に出力するように構成される。エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶＥＣＵ６２からの指令に従って、スロットル弁４９、点火プラグ４５、インジェクタ４６、ウェイストゲートバルブ５５、及びＥＧＲ弁６０を制御するように構成される。ＨＶＥＣＵ６２はエンジンＥＣＵ６４を通じてエンジン制御を行なうことができる。たとえば、ＨＶＥＣＵ６２は、エンジントルクが所定値を超えた場合にエンジンＥＣＵ６４に過給圧の上昇を要求する。エンジンＥＣＵ６４は、ＨＶＥＣＵ６２からの要求に従い、ウェイストゲートバルブ５５を閉じることによって過給圧を高める。

ＨＶＥＣＵ６２は、ＭＧ１４及びＭＧ１５の各々を制御するための指令をＭＧＥＣＵ６３に出力するように構成される。ＭＧＥＣＵ６３は、ＰＣＵ８１を通じてＭＧ１４及びＭＧ１５を制御するように構成される。ＭＧＥＣＵ６３は、ＨＶＥＣＵ６２からの指令に従って、ＭＧ１４及びＭＧ１５の各々の目標トルクに対応した電流信号（たとえば、電流の大きさ及び周波数を示す信号）を生成し、生成した電流信号をＰＣＵ８１に出力するように構成される。ＨＶＥＣＵ６２はＭＧＥＣＵ６３を通じてモータ制御を行なうことができる。

ＰＣＵ８１は、第１インバータ１６、第２インバータ１７、及びコンバータ８３を備える。第１インバータ１６及びコンバータ８３は、バッテリ１８とＭＧ１４との間で電力変換を行なうように構成される。第２インバータ１７及びコンバータ８３は、バッテリ１８とＭＧ１５との間で電力変換を行なうように構成される。ＰＣＵ８１は、バッテリ１８に蓄積された電力をＭＧ１４及びＭＧ１５の各々に供給するとともに、ＭＧ１４及びＭＧ１５の各々により発電された電力をバッテリ１８に供給するように構成される。ＰＣＵ８１は、ＭＧ１４，１５の状態を別々に制御可能に構成され、たとえば、ＭＧ１４を回生状態（すなわち、発電状態）にしつつ、ＭＧ１５を力行状態にすることができる。

図５は、ＨＶ走行中における遊星歯車機構２０のサンギヤＳ、キャリヤＣ、及びリングギヤＲの各々の回転速度の関係の一例を示す共線図である。図５を参照して、ＨＶ走行の一例では、エンジン１３（ひいては、キャリヤＣ）から出力されたトルクを駆動輪２４に伝達する際に、ＭＧ１４により反力を遊星歯車機構２０のサンギヤＳに作用させる。そのため、サンギヤＳが反力要素として機能する。ＨＶ走行では、加速要求に基づく目標エンジントルクに応じたトルクを駆動輪２４に作用させるために、目標エンジントルクに対する反力トルクをＭＧ１４に出力させる。この反力トルクを利用してＭＧ１４に回生発電を実行させることができる。

図６は、ＥＶ走行中における遊星歯車機構２０のサンギヤＳ、キャリヤＣ、及びリングギヤＲの各々の回転速度の関係の一例を示す共線図である。図６を参照して、ＥＶ走行では、エンジン１３で走行駆動力を発生させずにＭＧ１５により走行駆動力を発生させる。ＥＶ走行中は、ＨＶＥＣＵ６２が点火プラグ４５及びインジェクタ４６を制御して、エンジン１３で燃焼が行なわれないようにする。通常のＥＶ走行は、エンジン１３が回転していない状態で行なわれるため、図６に示すように、キャリヤＣの回転速度は０になる。ただし、この実施の形態では、後述する吸気冷却期間においてエンジン１３をモータリングするため、エンジン１３が回転した状態でＥＶ走行が行なわれることがある（図９参照）。

図７は、停車中における遊星歯車機構２０のサンギヤＳ、キャリヤＣ、及びリングギヤＲの各々の回転速度の関係の一例を示す共線図である。図７を参照して、ＨＶＥＣＵ６２がエンジン１３及びＭＧ１４，１５を制御して、サンギヤＳ、キャリヤＣ、及びリングギヤＲの各々の回転速度を０にすることで、車両の走行が停止し、車両が停車状態になる。

ところで、一般的なハイブリッド車両では、過給機を冷却する機会が少ないため、過給機が高温になりやすいという問題があった。そこで、この実施の形態に係るハイブリッド車両では、ＨＶ走行からＥＶ走行に移行するときに過給機４７の冷却の機会を設けるべく、ＨＶＥＣＵ６２が以下に説明する構成を有する。

ＨＶＥＣＵ６２は、車両の走行状態がＨＶ走行からＥＶ走行に移行したとき（以下、「ＥＶ移行時」とも称する）に所定の実行条件が成立する場合には、吸気冷却期間においてエンジン１３をモータリングした後、エンジン１３を停止させるように構成される。この実施の形態に係るＨＶＥＣＵ６２は、本開示に係る「制御装置」の一例に相当する。

図８は、ＨＶＥＣＵ６２の構成要素を機能別に示す機能ブロック図である。図８を参照して、ＨＶＥＣＵ６２は、走行モード決定部６２１と、温度推定部６２２と、条件判断部６２３と、条件決定部６２４と、実行部６２５と、走行制御部６２６とを含む。ＨＶＥＣＵ６２における上記各部は、たとえば、プロセッサ６２ａと、プロセッサ６２ａにより実行されるプログラムとによって具現化される。ただしこれに限られず、これら各部は、専用のハードウェア（電子回路）によって具現化されてもよい。

走行モード決定部６２１は、車両の走行モードを決定するように構成される。走行モード決定部６２１は、状況に応じて適切な走行モードを決定する。たとえば、走行モード決定部６２１は、低速かつ低負荷の走行条件ではＥＶ走行モードを選択し、高速かつ高負荷の走行条件ではＨＶ走行モードを選択する。要求駆動力が大きいほど走行負荷が大きいと判断される。走行モード決定部６２１は、決定した走行モード（たとえば、ＥＶ走行モード及びＨＶ走行モードの中から選択された走行モード）を条件判断部６２３及び走行制御部６２６の各々へ通知するように構成される。走行モード決定部６２１は、走行モードが変更されるたびに、変更後の走行モードを条件判断部６２３及び走行制御部６２６の各々へ通知する。

走行制御部６２６は、走行モード決定部６２１が決定した走行モードに対応する走行制御を行なうように構成される。走行制御部６２６は、図１に示した駆動輪２４に要求駆動力が出力されるようにエンジン１３、ＭＧ１４、及びＭＧ１５を協調制御する。

温度推定部６２２は、過給機４７の温度を推定するように構成される。この実施の形態では、過給機４７の温度が高いか低いかを温度推定部６２２が判断し、その判断結果が温度推定部６２２から条件判断部６２３へ出力される。また、温度推定部６２２は、過給機温度センサ７９から検出値（すなわち、過給機温度センサ７９により検出された過給機４７の温度）を取得し、その検出値を条件決定部６２４へ出力するように構成される。

温度推定部６２２は、過給機温度センサ７９の検出値が所定温度以上であるときに、過給機４７の温度が高いことを示す信号（以下、「高温信号」とも称する）を条件判断部６２３へ出力し、過給機温度センサ７９の検出値が上記所定温度未満であるときに、過給機４７の温度が低いことを示す信号（以下、「低温信号」とも称する）を条件判断部６２３へ出力する。

温度推定部６２２は、定期的に（たとえば、リアルタイムで）上記判断結果（すなわち、低温信号／高温信号のいずれか）と上記過給機温度センサ７９の検出値とを出力するように構成される。ただしこれに限られず、温度推定部６２２は、条件判断部６２３及び条件決定部６２４からの要求に応じて、上記の出力を行なうように構成されてもよい。

なお、過給機４７の温度が高いか低いかを判断する手法は上記に限られない。温度推定部６２２は、温度センサ４７ｃにより検出される過給機冷媒温度が所定温度以上であるか否かに基づいて過給機４７の温度が高いか低いかを判断してもよい。上記判断に用いられる過給機４７の温度は、エンジン１３の運転履歴（たとえば、直近のＨＶ走行におけるエンジン１３の運転状態）から推定される過給機４７の温度であってもよい。温度推定部６２２は、エンジン１３の運転履歴に加えてタービン５３の回転速度を考慮して過給機４７の温度を推定してもよい。また、過給機温度センサ７９により過給機４７の複数箇所の温度を検出して、複数箇所の温度の平均値を用いて上記判断を行なってもよい。また、温度推定部６２２から条件決定部６２４へ出力される過給機４７の温度も、過給機温度センサ７９の検出値には限られず、上述した過給機冷媒温度、推定温度、及び平均値のいずれかであってもよい。

過給機４７の温度が高いか低いかを判断するための閾値（すなわち、上記所定温度）は、固定値であってもよいし、可変であってもよい。たとえば、温度センサ１３ｃにより検出されるエンジン冷却水温が高いほど閾値を低くしてもよい。エンジン冷却水温が高いほど排気温度が高くなりやすくなる。排気温度が高くなると、タービン５３が放熱しにくくなる。

条件判断部６２３は、所定の実行条件が成立するか否かを判断するように構成される。この実施の形態では、実行条件が温度要件のみを含む。すなわち、ＥＶ移行時に過給機４７の温度要件を満たせば実行条件が成立する。温度要件は、過給機４７の温度が所定温度以上であることである。条件判断部６２３は、走行モードがＨＶ走行モードからＥＶ走行モードに移行した旨の通知を走行モード決定部６２１から受け取ったときに、実行条件が成立するか否かを判断し、その判断結果を実行部６２５へ出力するように構成される。条件判断部６２３は、温度推定部６２２から受信する信号によって温度要件を満たすか否かを判断する。条件判断部６２３は、温度推定部６２２からの信号が高温信号であれば温度要件を満たす（ひいては、実行条件が成立する）と判断し、温度推定部６２２からの信号が低温信号であれば温度要件を満たさない（ひいては、実行条件が成立しない）と判断する。

なお、実行条件は、上記温度要件に代えて又は加えて、他の要件を含んでもよい。実行条件は、バッテリ１８のＳＯＣが所定値以上であることを含んでもよい。実行条件は、直近のＨＶ走行の走行距離が所定値以上であることを含んでもよい。走行距離に代えて走行時間を採用してもよい。また、実行条件が常に成立するようにしてもよい。実行条件は変更可能であってもよい。ユーザが実行条件を変更できるようにしてもよい。

条件決定部６２４は、モータリング条件を決定するように構成される。モータリング条件は、後述する実行部６２５により実行されるエンジン１３のモータリングに関する条件であり、たとえば、モータリング終了条件と、モータリング時のエンジン回転速度とを含む。この実施の形態では、条件決定部６２４が決定した条件（たとえば、上記モータリング時のエンジン回転速度）で実行部６２５がモータリングを実行し、モータリングを開始した時点から所定時間（以下、「冷却時間」とも称する）が経過すると、モータリング終了条件が成立する。モータリング終了条件が成立すると、モータリング（ひいては、吸気冷却期間）が終了する。条件決定部６２４は、冷却時間と、モータリング時のエンジン回転速度とを決定するように構成される。条件決定部６２４は、温度推定部６２２から取得した過給機４７の温度が高いほど冷却時間を長くする。また、条件決定部６２４は、温度推定部６２２から取得した過給機４７の温度が高いほどモータリング時のエンジン回転速度（すなわち、吸気冷却期間におけるエンジン回転速度）を高速にする。条件決定部６２４は、決定したモータリング条件を実行部６２５へ出力するように構成される。

なお、モータリング終了条件は、上記に限られず任意に設定することができる。たとえば、過給機４７の温度が所定温度（以下、「終了温度」とも称する）以下になったときに、モータリング終了条件が成立するようにしてもよい。上記冷却時間と上記モータリング時のエンジン回転速度との少なくとも一方は、過給機４７の温度とは無関係に決定されてもよく、固定値であってもよい。

実行部６２５は、ＥＶ移行時に実行条件が成立する場合には、吸気冷却期間においてエンジン１３をモータリングした後、エンジン１３を停止させるように構成される。より具体的には、実行部６２５は、条件判断部６２３から実行条件が成立する旨の通知を受けたときに、条件決定部６２４が決定した条件でエンジン１３がモータリングされるように、エンジン１３、ＭＧ１４、及びＭＧ１５（図１）を協調制御する。たとえば、実行部６２５は、エンジン１３を燃料カット状態にし、ＭＧ１５でＥＶ走行を行ない、ＭＧ１４でエンジン回転速度を調整する（後述する図９参照）。条件決定部６２４が決定したモータリング終了条件が成立すると、実行部６２５は、モータリングを終了し、エンジン１３を停止させる。実行部６２５によってモータリングが行なわれている期間が、吸気冷却期間に相当する。吸気冷却期間においては、エンジン１３がモータリングされるため、ウォーターポンプ９０（図４）による冷却水の循環が行なわれる。他方、条件判断部６２３から実行条件が成立しない旨の通知を実行部６２５が受けたときには、実行部６２５は、モータリングを行なうことなく、直ちにエンジン１３を停止させる。

図９は、吸気冷却期間における遊星歯車機構２０のサンギヤＳ、キャリヤＣ、及びリングギヤＲの各々の回転速度の関係の一例を示す共線図である。図９を参照して、車両の走行モードがＨＶ走行モードからＥＶ走行モードに移行されると、ＨＶＥＣＵ６２が点火プラグ４５及びインジェクタ４６を制御して燃料カット及び点火停止を行ない、エンジン１３で燃焼が行なわれないようにする。このため、吸気冷却期間においては、エンジン１３が燃焼停止状態になり、エンジン１３で走行駆動力が発生しなくなる。ＨＶＥＣＵ６２はＭＧ１４及び１５を制御することにより、燃焼停止状態のエンジン１３をモータリングする。ＨＶＥＣＵ６２は、ＭＧ１５に走行トルクを発生させてＥＶ走行を行ないつつ、ＭＧ１４のトルクを制御してエンジン１３の回転速度を調整することができる。図９に示す例では、ＭＧ１４の回転速度（ひいては、サンギヤＳの回転速度）とリングギヤＲの回転速度とが略同じになっているが、吸気冷却期間におけるＭＧ１４の回転速度はリングギヤＲの回転速度よりも高速であってもよいし低速であってもよい。

図１０は、ＥＶ移行時にＨＶＥＣＵ６２によって実行される制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、車両の走行モードがＨＶ走行モードからＥＶ走行モードに移行した旨の通知が走行モード決定部６２１から条件判断部６２３及び走行制御部６２６の各々へ出力されたときに開始される。なお、走行制御部６２６による走行制御は、図１０の処理と並行して実行される（図示せず）。

図８とともに図１０を参照して、ステップ（以下、単に「Ｓ」とも表記する）１１では、温度推定部６２２が、過給機４７の温度を示す信号（たとえば、前述した低温信号／高温信号のいずれか）を条件判断部６２３へ出力する。また、温度推定部６２２は、過給機温度センサ７９（図３）の検出値を条件決定部６２４へ出力する。

Ｓ１２では、条件判断部６２３が、上記Ｓ１１で取得した信号に基づいて実行条件が成立するか否かを判断する。

条件判断部６２３は、上記Ｓ１１で取得した信号が低温信号である場合には実行条件が成立しない（Ｓ１２にてＮＯ）と判断し、処理をＳ１６に進める。そして、Ｓ１６において実行部６２５がエンジン１３を停止させると、図１０の一連の処理は終了する。

条件判断部６２３は、上記Ｓ１１で取得した信号が高温信号である場合には実行条件が成立する（Ｓ１２にてＹＥＳ）と判断し、処理をＳ１３に進める。実行部６２５は、Ｓ１３において条件決定部６２４からモータリング条件（たとえば、前述したモータリング時のエンジン回転速度、及び冷却時間）を取得し、Ｓ１４において、そのモータリング条件でエンジン１３をモータリングする。Ｓ１４の処理によりモータリングが開始されることによって、吸気冷却期間がはじまる。

実行部６２５は、Ｓ１５において、上記の吸気冷却期間が終了したか否かを判断する。実行部６２５は、たとえば、モータリングを開始してから、上記Ｓ１３で取得した冷却時間が経過したか否かを判断する。モータリングを開始してから上記冷却時間が経過するまでの期間（すなわち、Ｓ１５にてＮＯと判断されている期間）においては、エンジン１３のモータリング（Ｓ１４）が継続的に実行される。

上記のモータリングを開始してから上記冷却時間が経過した場合には、吸気冷却期間が終了した（Ｓ１５にてＹＥＳ）と判断され、処理がＳ１６に進む。実行部６２５は、Ｓ１６において、モータリングを終了し、エンジン１３を停止させる。これにより、図１０の一連の処理は終了する。

図１１は、ＥＶ移行時における車両の動作を説明するための図である。図１１においては、タイミングｔ１がＥＶ移行時であり、期間ｔ１～ｔ２が吸気冷却期間である。実線Ｌ３～Ｌ５は、吸気冷却期間においてエンジン１３のモータリングが行なわれる場合の状態推移を示している。破線Ｌ１３～Ｌ１５は、ＥＶ移行時にエンジン１３のモータリングが行なわれない場合の状態推移を示している。また、図１１中の「ＷＰ」は、ウォーターポンプ９０（図４）を示している。

図１及び図４とともに図１１を参照して、線Ｌ１及び線Ｌ２で示されるように、タイミングｔ１で、ＨＶ走行が終了し、ＥＶ走行が開始される。吸気冷却期間においてエンジン１３がモータリングされる場合には、実線Ｌ３で示されるように、期間ｔ１～ｔ２においてエンジン１３は停止せずに回転し続ける。エンジン１３が回転しているため、吸気によって過給機４７を冷やすことができる。また、期間ｔ１～ｔ２においては、実線Ｌ５で示されるようにエンジン１３によってウォーターポンプ９０が駆動され、ウォーターポンプ９０による冷却水の循環が行なわれる。冷却水が冷媒流路４７ｂを流れることによって過給機４７が冷却される。

上記のように、吸気冷却期間においてエンジン１３のモータリングが行なわれる場合には、期間ｔ１～ｔ２において、吸気及び冷却水によって過給機４７の冷却が行なわれるため、実線Ｌ４で示されるように、過給機４７の温度が低下する。他方、ＥＶ移行時にエンジン１３のモータリングが行なわれない場合には、タイミングｔ１でエンジン１３及びウォーターポンプ９０が停止する（破線Ｌ１３及びＬ１５参照）。タイミングｔ１で過給機４７の冷却が行なわれなくなることによって、過給機４７の温度が上昇する（破線Ｌ１４参照）。

この実施の形態に係るハイブリッド車両では、ＭＧ１４，１５の回転軸（たとえば、ロータ軸２３，３０）が、遊星歯車機構２０（すなわち、プラネタリギヤ）を介してエンジン１３の出力軸２２と機械的に連結されている（図１参照）。ＨＶＥＣＵ６２は、ＥＶ移行時に実行条件が成立する場合に、ＭＧ１４，１５を協調制御することによってエンジン１３をモータリングした後、エンジン１３を停止させる。エンジン１３を停止させる前（より特定的には、停止直前）にモータリングを行なうことによって、過給機４７の冷却を行なうことができる。これにより、過給機の過熱を抑制することができる。なお、ＥＶ移行時に実行条件が成立しない場合には、ＥＶ移行時における過給機４７の温度が十分低いため、ＥＶ移行後に過給機４７の温度が上昇しても過給機４７の過熱には至らない。

この実施の形態に係るハイブリッド車両のＨＶＥＣＵ６２は、以下に説明するステップＡ～Ｃを含む過給機の冷却方法を実行する。

ステップＡでは、ハイブリッド車両の走行モードがＨＶ走行モードからＥＶ走行モードに移行したときに、所定の実行条件が成立するか否かをＨＶＥＣＵ６２が判断する（図１０のＳ１２）。

ステップＢでは、ステップＡにおいてＨＶＥＣＵ６２が上記実行条件が成立すると判断した場合（図１０のＳ１２にてＹＥＳ）に、ＨＶＥＣＵ６２がエンジン１３をモータリングする（図１０のＳ１４）。

ステップＣでは、ＨＶＥＣＵ６２がエンジン１３をモータリングしているときに、所定の終了条件が成立すると（図１０のＳ１５にてＹＥＳ）、ＨＶＥＣＵ６２がエンジン１３を停止させる（図１０のＳ１６）。

上記の方法では、エンジン１３を停止させる前（より特定的には、停止直前）にモータリングを行なうことによって、吸気による過給機４７の冷却を行なうことができる。これにより、過給機４７の過熱を抑制することができる。

上記実施の形態において、エンジン１３をモータリングする代わりに、エンジン１３を自立運転するようにしてもよい。図８に示すＨＶＥＣＵ６２の構成において、条件決定部６２４は、自立運転条件を決定するように構成されてもよい。実行部６２５は、条件判断部６２３から実行条件が成立する旨の通知を受けたときに、条件決定部６２４が決定した条件でエンジン１３を自立運転するように構成されてもよい。自立運転条件は、実行部６２５により実行されるエンジン１３の自立運転に関する条件であり、たとえば、自立運転の終了条件と、自立運転時のエンジン回転速度とを含む。自立運転条件は、前述したモータリング条件と同様に決定されてもよい。自立運転時のエンジン回転速度は、アイドリング時と同じエンジン回転速度であってもよい。

図１２は、図１０に示した処理の変形例を示すフローチャートである。図１２を参照して、この例では、図１０のＳ１３及びＳ１４に代えてＳ１３Ａ及びＳ１４Ａを採用している。Ｓ１３Ａでは、条件決定部６２４が自立運転条件を決定し、Ｓ１４Ａでは、条件決定部６２４が決定した条件でエンジン１３が自立運転するように、実行部６２５がエンジン１３、ＭＧ１４、及びＭＧ１５（図１）を協調制御する。たとえば、実行部６２５は、エンジン１３を自立運転状態（すなわち、燃焼状態）にし、ＭＧ１５でＥＶ走行を行ない、ＭＧ１４でエンジン回転速度を調整する。自立運転中は、エンジン１３の燃焼エネルギーがエンジン１３の回転を継続するために消費される。自立運転中のエンジン１３は、走行駆動力を生成しないが、出力軸２２に接続された補機（たとえば、オイルポンプ３６及びウォーターポンプ９０）を駆動するための動力は生成する。

上記変形例では、吸気冷却期間においてエンジン１３の自立運転が行なわれる。エンジン１３を停止させる前に自立運転を行なうことによって、吸気及び冷却水によって過給機４７の冷却を行なうことができる。これにより、過給機４７の過熱を抑制することができる。

エンジン本体１３ａ及び過給機４７の冷却装置の構成は、図４に示した構成に限られない。図１３は、図４に示した冷却装置の変形例を示す図である。

図１３を参照して、この例では、冷却水路１３ｂと冷媒流路４７ｂとがつながっていない。車両は、冷却水路１３ｂに冷却水を循環させるウォーターポンプ９０Ａと、冷媒流路４７ｂに冷媒を循環させる電動ポンプ９０Ｂとを備える。

ウォーターポンプ９０Ａは、エンジン１３によって駆動される機械式ポンプである。ウォーターポンプ９０Ａの吐出口は水路９１Ａを介して冷却水路１３ｂに接続されている。冷却水路１３ｂは水路９２Ａを介してウォーターポンプ９０Ａの吸込口に接続されている。水路９１Ａには、水路９１Ａを流通する冷却水から熱を奪う熱交換器９５Ａ（たとえば、ラジエータ）が設けられている。ウォーターポンプ９０Ａは、水路９１Ａ、熱交換器９５Ａ、冷却水路１３ｂ、及び水路９２Ａに冷却水を循環させるように構成される。

電動ポンプ９０Ｂは、バッテリ１８又は図示しない他の車載バッテリ（たとえば、補機バッテリ）から供給される電力によって駆動され、ＨＶＥＣＵ６２によって制御される。電動ポンプ９０Ｂの吐出口は流路９１Ｂを介して冷媒流路４７ｂに接続されている。冷媒流路４７ｂは流路９２Ｂを介して電動ポンプ９０Ｂの吸込口に接続されている。流路９１Ｂには、流路９１Ｂを流通する冷媒から熱を奪う熱交換器９５Ｂ（たとえば、ラジエータ）が設けられている。電動ポンプ９０Ｂは、流路９１Ｂ、熱交換器９５Ｂ、冷媒流路４７ｂ、及び流路９２Ｂに冷媒を循環させるように構成される。冷媒としては水を採用してもよいし、水以外の冷媒（たとえば、オイル）を採用してもよい。

ＨＶＥＣＵ６２は、ＥＶ移行時に実行条件が成立する場合に、電動ポンプ９０Ｂによる冷媒の循環を行なうように構成されてもよい。吸気冷却期間において、自立運転又はモータリングによる吸気に加えて、冷媒の循環によっても過給機４７を冷却することで、より確実に過給機４７の過熱を抑制することができる。

吸気冷却期間において電動ポンプ９０Ｂを作動させることは必須ではない。ＨＶＥＣＵ６２は、車両の走行モードとは無関係に電動ポンプ９０Ｂを制御してもよい。たとえば、ＨＶＥＣＵ６２は、過給機温度センサ７９（図３）の検出値が所定値以上になったときに電動ポンプ９０Ｂを作動させ、温度センサ４７ｃの検出値が所定値未満になったときに電動ポンプ９０Ｂを停止させてもよい。

上記実施の形態では、ＭＧ１４，１５を協調制御することによってエンジン１３のモータリングを行なっているが、ＭＧ１４の代わりにモータリング用のモータ（たとえば、スタータモータ）が設けられてもよい。

エンジン１３の構成は、図２に示した構成に限られず、適宜変更可能である。たとえば、吸気通路４１におけるスロットル弁４９の位置は、エアフローメータ５０とコンプレッサ４８との間であってもよい。また、気筒レイアウトも直列型に限られず、Ｖ型又は水平型であってもよい。気筒の数及びバルブの数も任意に変更できる。

上記実施の形態では、エンジン１３としてガソリンエンジンを採用している。しかしこれに限られず、エンジン１３としては、任意の内燃機関を採用可能であり、ディーゼルエンジンなども採用可能である。

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及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 駆動装置、１３ エンジン、１３ａ エンジン本体、１３ｂ 冷却水路、１３ｃ，４７ｃ 温度センサ、１４，１５ ＭＧ、１６ 第１インバータ、１７ 第２インバータ、１８ バッテリ、２０ 遊星歯車機構、２１ 出力ギヤ、２２ 出力軸、２３，３０ ロータ軸、２４ 駆動輪、２５ カウンタシャフト、２６ ドリブンギヤ、２７，３１ ドライブギヤ、２８ デファレンシャルギヤ、２９ リングギヤ、３２，３３ ドライブシャフト、３６ オイルポンプ、３８ 電動オイルポンプ、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ 気筒、４１ 吸気通路、４２ 排気通路、４３ 吸気バルブ、４４ 排気バルブ、４５ 点火プラグ、４６ インジェクタ、４７ 過給機、４７ａ ハウジング、４７ｂ 冷媒流路、４８ コンプレッサ、４９ スロットル弁、５０ エアフローメータ、５１ インタークーラ、５３ タービン、５３ａ シャフト、５４ ウェイストゲートバルブ機構、５５ ウェイストゲートバルブ、５６ スタート触媒コンバータ、５７ 後処理装置、５８ ＥＧＲ装置、５９ ＥＧＲ通路、６０ ＥＧＲ弁、６１ ＥＧＲクーラ、６２ ＨＶＥＣＵ、６２ａ プロセッサ、６２ｂ ＲＡＭ、６２ｃ 記憶装置、６３ ＭＧＥＣＵ、６４ エンジンＥＣＵ、６６ 車速センサ、６７ アクセル開度センサ、６８ ＭＧ１回転速度センサ、６９ ＭＧ２回転速度センサ、７０ エンジン回転速度センサ、７１ タービン回転速度センサ、７２ 過給圧センサ、７３ ＳＯＣセンサ、７４ ＭＧ１温度センサ、７５ ＭＧ２温度センサ、７６ ＩＮＶ１温度センサ、７７ ＩＮＶ２温度センサ、７８ 触媒温度センサ、７９ 過給機温度センサ、８１ ＰＣＵ、８３ コンバータ、９０，９０Ａ ウォーターポンプ、９０Ｂ 電動ポンプ、９１，９１Ａ，９２，９２Ａ，９３ 水路、９１Ｂ，９２Ｂ 流路、９５，９５Ａ，９５Ｂ 熱交換器、６２１ 走行モード決定部、６２２ 温度推定部、６２３ 条件判断部、６２４ 条件決定部、６２５ 実行部、６２６ 走行制御部、Ｃ キャリヤ、Ｐ ピニオンギヤ、Ｒ リングギヤ、Ｓ サンギヤ。

Claims (9)

1. 走行駆動力を発生するエンジン及び電動機と、
   前記電動機に電力を供給する蓄電装置と、
   前記エンジン及び前記電動機を制御する制御装置とを備え、
   前記エンジンは、燃焼を行なうエンジン本体と、前記エンジン本体に接続された吸気通路及び排気通路と、過給機とを含み、
   前記過給機は、前記吸気通路に設けられたコンプレッサと、前記排気通路に設けられたタービンとを備え、前記コンプレッサと前記タービンとは一体的に回転するように構成され、
   前記制御装置は、前記エンジンで走行駆動力を発生させながら前記エンジン及び前記電動機によって行なわれるＨＶ走行から、前記エンジンで走行駆動力を発生させずに前記電動機によって行なわれるＥＶ走行に移行したときに所定の条件が成立する場合には、前記エンジンを自立運転した後、前記エンジンを停止させるように構成され、
   前記所定の条件は、前記過給機の温度が所定温度以上であることを含み、
   前記制御装置は、前記ＨＶ走行を終了するときの前記過給機の温度が高いほど、前記過給機の放熱量が大きくなるように、前記自立運転を実行しているときの前記エンジンの回転速度を高速にするように構成される、ハイブリッド車両。
2. 前記所定の条件は、前記過給機の温度が前記所定温度以上である場合には成立し、前記過給機の温度が前記所定温度未満である場合には成立せず、
   前記制御装置は、前記ＨＶ走行から前記ＥＶ走行に移行したときに前記所定の条件が成立しない場合には、前記自立運転を行なうことなく、直ちに前記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。
3. 前記制御装置は、前記ＨＶ走行を終了するときの前記過給機の温度が高いほど前記自立運転を継続する時間を長くするように構成される、請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記自立運転を継続する時間は固定値である、請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
5. ポンプをさらに備え、
   前記過給機は、前記過給機を冷却する冷媒が流通する冷媒流路が形成されたハウジングを有し、
   前記ポンプは、前記冷媒流路に前記冷媒を循環させるように構成され、
   前記制御装置は、前記ＨＶ走行から前記ＥＶ走行に移行したときに前記所定の条件が成立する場合には、前記ポンプによる前記冷媒の循環を行なうように構成される、請求項１～４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
6. 前記ポンプは電動ポンプである、請求項５に記載のハイブリッド車両。
7. 前記制御装置は、前記過給機の温度が所定値以上になったときに前記電動ポンプを作動させ、前記冷媒の温度が所定値未満になったときに前記電動ポンプを停止させる、請求項６に記載のハイブリッド車両。
8. 前記電動機は第１モータジェネレータであり、
   当該ハイブリッド車両は、第２モータジェネレータをさらに備え、
   前記第１モータジェネレータ及び前記第２モータジェネレータの回転軸が、プラネタリギヤを介して前記エンジンの出力軸と機械的に連結され、
   前記制御装置は、前記ＨＶ走行から前記ＥＶ走行に移行したときに前記所定の条件が成立する場合に、前記エンジンと前記第１モータジェネレータと前記第２モータジェネレータとを協調制御することによって、前記エンジンを自立運転状態にし、前記第１モータジェネレータで前記ＥＶ走行を行ない、前記第２モータジェネレータで前記エンジンの回転速度を調整するように構成され、
   前記エンジンの自立運転中は、前記エンジンの燃焼エネルギーが前記エンジンの回転を継続するために消費され、前記エンジンが走行駆動力を生成しない、請求項１～７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
9. 走行駆動力を発生するエンジン及び電動機と、
   前記電動機に電力を供給する蓄電装置と、
   前記エンジン及び前記電動機を制御する制御装置とを備え、
   前記エンジンは、燃焼を行なうエンジン本体と、前記エンジン本体に接続された吸気通路及び排気通路と、過給機とを含み、
   前記過給機は、前記吸気通路に設けられたコンプレッサと、前記排気通路に設けられたタービンとを備え、前記コンプレッサと前記タービンとは一体的に回転するように構成される、ハイブリッド車両において行なわれる過給機の冷却方法であって、
   前記ハイブリッド車両の走行モードが、前記エンジンで走行駆動力を発生させながら前記エンジン及び前記電動機によって前記ハイブリッド車両を駆動するＨＶ走行モードから、前記エンジンで走行駆動力を発生させずに前記電動機によって前記ハイブリッド車両を駆動するＥＶ走行モードに移行したときに、所定の実行条件が成立するか否かを前記制御装置が判断することと、
   前記制御装置が前記実行条件が成立すると判断した場合に、前記制御装置が前記エンジンを自立運転することと、
   前記制御装置が前記エンジンを前記自立運転しているときに、所定の終了条件が成立すると、前記制御装置が前記エンジンを停止させることと、
   を含み、
   前記実行条件は、前記過給機の温度が所定温度以上であることを含み、
   前記制御装置は、前記ＨＶ走行モードを終了するときの前記過給機の温度が高いほど、前記過給機の放熱量が大きくなるように、前記自立運転を実行しているときの前記エンジンの回転速度を高速にするように構成される、過給機の冷却方法。

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