WO2012086056A1

WO2012086056A1 - 車両および車両の制御方法

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Publication number: WO2012086056A1
Application number: PCT/JP2010/073330
Authority: WO
Inventors: 竜太寺谷
Original assignee: トヨタ自動車株式会社
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2012-06-28
Also published as: JPWO2012086056A1; US20130255600A1; JP5556901B2; CN103282623B; US8991338B2; CN103282623A

Abstract

　車両（１００）は、始動後に間欠停止が可能なエンジン（１６０）と、冷却水を循環させるためのウォータポンプ（１７５）と、ＥＣＵ（３００）とを備える。ＥＣＵ（３００）は、冷却水の温度が低い場合は、冷却水の温度が高い場合よりも冷却水の流量を制限するようウォータポンプ（１７５）を制御する。そして、ＥＣＵ（３００）は、冷却水の流量が制限されているときは、冷却水の流量が制限されていないときに比べて、エンジン（１６０）の間欠停止を許可するための冷却水温度のしきい値を低く設定する。これによって、冷却水の流量が制限されている場合でも、適切なタイミングでエンジン（１６０）の間欠停止が実行される。

Description

車両および車両の制御方法

　本発明は、車両および車両の制御方法に関し、より特定的には、車両に搭載される内燃機関の間欠停止制御に関する。

　車両に搭載される内燃機関（たとえば、エンジン）の多くは、ウォータポンプにより循環される冷却水を用いて冷却される。ウォータポンプとしては、たとえば、電動により駆動される電動ウォータポンプが用いられる。冷却水は、エンジンの燃焼動作で発生する熱によって、エンジンの温度が過度に高温となることを防止するために用いられる。その一方で、エンジンの温度が低い場合、すなわち冷却水の温度が予め定められたしきい値より低い場合には、安定的に燃焼動作が行なわれるように、エンジンの暖機を促進するために電動ウォータポンプが停止あるいは間欠的に停止され、冷却水の循環流量が制限される。

　冷却水の温度は、電動ウォータポンプの制御に使用されるだけでなく、エンジンの様々な制御に用いられる。ところが、ウォータポンプが停止されて冷却水の循環が行なわれない状態では、冷却水の温度を測定するための温度センサの位置における冷却水温度と、温度センサから離れた位置における冷却水温度との間の差が大きくなり得る。そうすると、温度センサで検出された冷却水温度が、実際のエンジンの温度を反映する温度ではなくなる場合があり、それによってエンジン制御が適切に行なわれなくなるおそれがある。

　このような課題に対し、特開２００８－１６９７４８号公報（特許文献１）においては、冷却水の温度が予め定められたしきい値より低く、電動ウォータポンプを停止すべき場合であっても、電動ウォータポンプを所定期間動作させる技術を開示する。このようにすることによって、冷却水温度のばらつきが低減できるので、冷却水の温度を適切に把握することが可能となる。

特開２００８－１６９７４８号公報

　エンジンおよび電動モータを搭載したハイブリッド車両においても、同様にエンジンを冷却するために冷却水および電動ウォータポンプが用いられ得る。ハイブリッド車両においては、走行状態によっては、電動モータからの駆動力のみを用いて走行する場合があり、このような場合にはエンジンが間欠的に停止される。ただし、エンジンの再始動時における始動性および燃焼安定性を考慮して、エンジンの温度、すなわち冷却水の温度が所定の基準温度よりも高い場合に、エンジンの停止が許可される。

　冷却水温度を検出するための温度センサは、燃焼が行なわれるエンジンのシリンダとは離れた位置に設置されることが一般的なので、上述のように、電動ウォータポンプによる冷却水の循環流量が制限されている状態では、温度センサにより検出された冷却水温度がエンジンの温度を適切に反映していないものとなり得る。すなわち、エンジンの実際のシリンダ内温度（筒内温度）に比べて温度センサで検出した温度のほうが低くなる傾向にある。

　そうすると、温度センサの検出温度に基づいてエンジンの間欠停止の可否を判断する場合に、実際の筒内温度はエンジンの停止が許可される基準温度に到達しているにもかかわらず、温度センサの検出温度が基準温度に到達していないために、エンジンの間欠停止が許可されない場合が起こり得る。これによって、不必要にエンジンの運転が継続されて燃費が悪化することが考えられる。

　また、ハイブリッド車両ではなく、エンジンのみを駆動源とする車両においても、信号待ちなどの車両停止時に自動的にエンジンが間欠的に停止される、いわゆるアイドリングストップが行なわれる車両がある。このような車両においても、エンジンを停止する場合には、上述のハイブリッド車両の場合と同様に、冷却水温度により停止の許可が判定される場合があり、同様の課題が生じ得る。

　特開２００８－１６９７４８号公報（特許文献１）に開示される手法においては、冷却水温度をできるだけ均一にするために、冷却水の温度が予め定められたしきい値より低い場合であってもウォータポンプが所定期間動作される。しかしながら、冷却水を循環させるために冷却水量を増加させすぎると、エンジンの暖機を促進すべき局面であるにもかかわらず、逆にエンジンを冷却する方向に作用してしまい、エンジンの暖機が遅れてしまうおそれがある。

　本発明は、このような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、エンジンの間欠停止が可能な車両において、エンジンの冷却水の流量が制限されている場合であっても、適切にエンジンの停止を判定することができる車両を提供することである。

　本発明による車両は、始動後に間欠停止が可能な内燃機関と、内燃機関を冷却するための冷却媒体を循環させるためのポンプと、内燃機関を制御するための制御装置とを備える。制御装置は、冷却媒体の温度が低い場合は、冷却媒体の温度が高い場合よりも冷却媒体の流量を制限するようにポンプを制御するとともに、冷却媒体の流量が制限されているときは、冷却媒体の流量が制限されていないときに比べて、内燃機関の間欠停止を許可するための条件を緩和する。

　好ましくは、制御装置は、冷却媒体の流量が制限されており、かつ内燃機関の始動からの運転時間が基準時間より大きい場合に、内燃機関の間欠停止を許可するための条件を緩和する。

　好ましくは、車両は、内燃機関から離れた位置における冷却媒体の温度を検出するための温度検出部をさらに備える。

　好ましくは、冷却媒体の流量が制限されていない場合は、冷却媒体の温度が第１のしきい値を上回ったことに応答して内燃機関の間欠停止を許可し、冷却媒体の流量が制限されている場合は、冷却媒体の温度が第１のしきい値よりも低い第２のしきい値を上回ったことに応答して内燃機関の間欠停止を許可する。
　好ましくは、制御装置は、冷却媒体の流量が制限されていない場合は、冷却媒体の温度が第１のしきい値を上回ったことに応答して内燃機関の間欠停止を許可し、冷却媒体の流量が制限されている場合は、内燃機関の運転状態から推定した内燃機関の筒内の推定温度が、第１のしきい値より高い第２のしきい値を上回ったことに応答して内燃機関の間欠停止を許可する。

　好ましくは、内燃機関の運転状態は、内燃機関への空気投入量、内燃機関の回転速度、および内燃機関の点火タイミングの少なくとも１つを含む。

　好ましくは、車両は、蓄電装置と、蓄電装置からの電力を用いて車両を走行させるための駆動力を発生するための回転電機とをさらに備える。

　本発明による車両の制御方法であって、車両は、始動後に間欠停止が可能な内燃機関と、内燃機関を冷却するための冷却媒体を循環させるためのポンプと、内燃機関を制御するための制御装置とを含む。制御方法は、冷却媒体の温度が低い場合は、冷却媒体の温度が高い場合よりも冷却媒体の流量を制限するようにポンプを制御するステップと、冷却媒体の流量が制限されているときは、冷却媒体の流量が制限されていないときに比べて、内燃機関の間欠停止を許可するための条件を緩和するステップとを備える。

　本発明によれば、エンジンの間欠停止が可能な車両において、エンジンの冷却水の流量が制限されている場合であっても、適切にエンジンの停止を判定することができる。

実施の形態１に従う車両の全体ブロック図である。実施の形態１における、ＥＣＵで実行されるエンジン間欠停止制御を説明するための機能ブロック図である。実施の形態１における、ＥＣＵで実行されるエンジン間欠停止制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。実施の形態２における、ＥＣＵで実行されるエンジン間欠停止制御を説明するための機能ブロック図である。実施の形態２における、ＥＣＵで実行されるエンジン間欠停止制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。

　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り返さない。

　［実施の形態１］
　図１は、実施の形態１に従う車両１００の全体ブロック図である。図１を参照して、車両１００は、蓄電装置１１０と、システムメインリレー（System　Main　Relay：ＳＭＲ）１１５と、駆動装置であるＰＣＵ（Power　Control　Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０，１３５と、動力伝達ギヤ１４０と、駆動輪１５０と、内燃機関であるエンジン１６０と、ラジエータ１７０と、制御装置であるＥＣＵ（Electronic　Control　Unit）３００とを備える。また、ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２，１２３と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを含む。

　蓄電装置１１０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１１０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。

　蓄電装置１１０は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１を介してＰＣＵ１２０に接続される。そして、蓄電装置１１０は、車両１００の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０に供給する。また、蓄電装置１１０は、モータジェネレータ１３０，１３５で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１１０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。

　ＳＭＲ１１５に含まれるリレーは、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０とを結ぶ電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１にそれぞれ介挿される。そして、ＳＭＲ１１５は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１に基づいて、蓄電装置１１０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。

　コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１と電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１との間で電圧変換を行なう。

　インバータ１２２，１２３は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１に並列に接続される。インバータ１２２，１２３は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩ１，ＰＷＩ２にそれぞれ基づいて、コンバータ１２１から供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータ１３０，１３５をそれぞれ駆動する。

　コンデンサＣ１は、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ１および接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。また、コンデンサＣ２は、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１の間に設けられ、電力線ＰＬ２および接地線ＮＬ１間の電圧変動を減少させる。

　モータジェネレータ１３０，１３５は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。

　モータジェネレータ１３０，１３５の出力トルクは、減速機や動力分割機構を含んで構成される動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０，１３５は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１１０の充電電力に変換される。

　また、モータジェネレータ１３０，１３５は動力伝達ギヤ１４０を介してエンジン１６０とも結合される。そして、ＥＣＵ３００により、モータジェネレータ１３０，１３５およびエンジン１６０が協調的に動作されて必要な車両駆動力が発生される。さらに、モータジェネレータ１３０，１３５は、エンジン１６０の回転により発電が可能であり、この発電電力を用いて蓄電装置１１０を充電することができる。実施の形態１においては、モータジェネレータ１３５を専ら駆動輪１５０を駆動するための電動機として用い、モータジェネレータ１３０を専らエンジン１６０により駆動される発電機として用いるものとする。

　なお、図１においては、モータジェネレータが２つ設けられる構成が例として示されるが、エンジン１６０によって発電が可能なモータジェネレータを備える構成であれば、モータジェネレータの数はこれに限定されず、モータジェネレータが１つの場合、あるいは２つより多くのモータジェネレータを設ける構成としてもよい。

　エンジン１６０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＤＲＶにより回転速度、バルブの開閉タイミングおよび燃料流量等が制御され、車両１００を走行するための駆動力を発生する。また、エンジン１６０は、ユーザのアクセルペダルの操作や蓄電装置１１０のＳＯＣなどから決定されるトルク要求に基づいて、間欠的に運転と停止とが切換えられる。

　エンジン１６０は、冷却配管１７１Ａ，１７１Ｂを介してラジエータ１７０に結合される。エンジン１６０は、冷却配管１７１Ａ，１７１Ｂおよびラジエータ１７０内を循環する冷却媒体により冷却される。冷却媒体としては、代表的には冷却水が用いられるが、冷却媒体はこれに限られず、たとえば冷却油などを使用してもよい。以降の説明では、冷却媒体として冷却水を用いる場合について説明する。

　冷却水は、ウォータポンプ１７５により、エンジン１６０（シリンダヘッドおよびシリンダブロック）、冷却配管１７１Ａ，１７１Ｂ、およびラジエータ１７０内を循環する。ウォータポンプ１７５として、電動ウォータポンプあるいはクラッチを有するウォータポンプなどを採用することが可能である。ウォータポンプ１７５は、冷却水温度ＴＷに基づいて決定されるＥＣＵ３００からの制御信号ＤＵＴＹに従って動作され、冷却水の流量を調整することができる。

　ラジエータ１７０は、エンジン１６０の熱により温められた冷却水を冷却する。
　冷却水温度ＴＷは、冷却水の経路に設けられた、温度検出部である温度センサ１７６により検出される。温度センサ１７６は、検出された冷却水温度ＴＷをＥＣＵ３００へ出力する。

　ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１００および各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。

　ＥＣＵ３００は、蓄電装置１１０に備えられる電圧センサ，電流センサ（いずれも図示せず）からの電圧ＶＢおよび電流ＩＢの検出値に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態ＳＯＣ（State　of　Charge）を演算する。

　ＥＣＵ３００は、温度センサ１７６から受ける冷却水温度ＴＷに基づいて、ウォータポンプ１７５を駆動するための制御信号ＤＵＴＹを制御する。これにより、循環される冷却水の流量が調整される。

　ＥＣＵ３００は、エンジン１６０から、エンジン１６０の回転速度ＲＥＶ、点火時期（遅角量）を表わす信号ＴＩＭ，および投入空気量ＡＩＲについての情報を受ける。ＥＣＵ３００は、これらの情報に基づいて、エンジン１６０の筒内温度を演算する。

　なお、図１においては、ＥＣＵ３００として１つの制御装置を設ける構成としているが、たとえば、ＰＣＵ１２０用の制御装置や蓄電装置１１０用の制御装置などのように、機能ごとまたは制御対象機器ごとに個別の制御装置を設ける構成としてもよい。

　上述のように、一般的に、エンジンを搭載した車両においては、エンジンが駆動されることによって発生される熱を冷却するために冷却水が用いられる。この冷却水により、エンジンの温度が過度に高くなることが防止される。一方で、エンジンの温度が低い状態において冷却水による冷却を行なうと、エンジンが暖機されるまでの時間が長くなり得る。

　エンジンの温度が低い状態においては、エンジン筒内での燃料の揮発性が悪くなるため、燃焼性状が不安定になりやすい。また、燃費向上を目的として排気ガス環流（Exhaust　Gas　Recirculation：ＥＧＲ）制御が行われる車両の場合においては、エンジンの温度が低いと、環流される排気ガスの燃焼が不安定になったり、環流用の配管において結露によって水が発生することにより配管が腐食したりするおそれがある。そのため、ＥＧＲ制御は、エンジンの温度が所定の温度以上でないと実行されないように設定されることが一般的である。

　したがって、エンジンの温度が低い状態においては、ウォータポンプを制御することによって、冷却水の停止、あるいはエンジンの温度が高い場合と比べて冷却水の流量を制限し、エンジンの暖機を促進して燃費を向上させる場合がある。

　ところで、図１に示されるようなハイブリッド車両においては、車両の走行状態およびユーザによる操作状態によっては、エンジンが停止されて、モータジェネレータからの駆動力のみによって走行される場合がある。あるいは、信号待ちなどの際に車両が停止している場合においても、エンジンが停止される場合がある。

　このように、車両の走行中または停車中にエンジンが間欠的に停止されるような車両において、エンジンが十分に暖機されていない状態（すなわち、冷却水の流量が制限されている状態）でエンジンが停止されると、次回のエンジン始動時においては、エンジンの暖機の不足によって燃焼性状が悪くなり、エンジンの始動性が悪化するおそれがある。そのため、エンジンが十分に暖機されていない状態においては、エンジンの暖機を促進するために、エンジンの間欠停止が禁止される場合がある。

　このエンジンの間欠停止の可否を判断する場合に用いるエンジンの温度については、一般的に、エンジンの冷却水の温度が用いられる。しかしながら、上述のように、冷却水の流量が制限されている場合には、冷却水を循環させるための冷却配管内の温度分布が不均一となり、温度センサで検出された冷却水温度が、エンジンの温度を適切に反映していない場合があり得る。温度センサはエンジン（シリンダブロックやシリンダヘッドなど）から離れた位置にある冷却配管に設けられる場合が一般的であるので、冷却水の流量が制限されている場合には、温度センサで検出された冷却水温度は、シリンダブロックやシリンダヘッドの付近における冷却水温度よりも低く検出される傾向にある。そうすると、エンジンの間欠停止の可否を温度センサで検出された冷却水温度を用いて判定した場合、実際のエンジンの温度は上昇して十分に暖機が行なわれているにもかかわらず、検出された冷却水温度が低いためにエンジンの間欠停止が禁止されてしまうおそれがある。これによって、不必要にエンジンが駆動されることによって、燃費の悪化を招く可能性がある。

　そこで、実施の形態１においては、エンジンの間欠停止の可否を判断する場合に、冷却水の流量が制限されている場合と、冷却水の流量が制限されていない場合とで、エンジンの間欠停止を許可する冷却水温度のしきい値を変化させるエンジン間欠停止制御を実行する。このような構成とすることで、冷却水の流量が制限されている場合であっても、適切なタイミングでエンジンの間欠停止を実行することができ、燃費の悪化を防止することが可能となる。

　図２は、実施の形態１において、ＥＣＵ３００で実行されるエンジン間欠停止制御を説明するための機能ブロック図である。図２および後述する図４の機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、ＥＣＵ３００によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。

　図１および図２を参照して、ＥＣＵ３００は、エンジン状態演算部３１０と、ウォータポンプ（ＷＰ）状態演算部３２０と、判定部３３０と、エンジン制御部３４０と、ＷＰ制御部３５０とを含む。

　エンジン状態演算部３１０は、エンジン１６０の駆動信号ＤＲＶを受ける。エンジン状態演算部３１０は、駆動信号ＤＲＶに含まれる情報に基づいて、たとえば、エンジン１６０が運転中であるか否かおよびエンジン１６０の駆動時間等を含む、エンジン１６０の運転状態を演算する。エンジン状態演算部３１０は、演算した運転状態に関する信号ＥＧＤを判定部３３０へ出力する。

　ＷＰ状態演算部３２０は、ウォータポンプ１７５の駆動信号ＤＵＴＹを受ける。ＷＰ状態演算部３２０は、駆動信号ＤＵＴＹに基づいて、たとえば、冷却水の流量が制限されているか否かおよび冷却水の流量が制限されている時間等を含む、ウォータポンプ１７５の運転状態を演算する。ＷＰ状態演算部３２０は、演算した運転状態に関する信号ＷＰＤを判定部３３０へ出力する。

　判定部３３０は、エンジン状態演算部３１０からのエンジン１６０の運転状態に関する信号ＥＧＤと、ＷＰ状態演算部３２０からのウォータポンプ１７５の運転状態に関する信号ＷＰＤと、温度センサ１７６からの冷却水温度ＴＷを受ける。

　判定部３３０は、エンジン１６０およびウォータポンプ１７５についての運転状態に関する信号ＥＧＤ，ＷＰＤに基づいて、エンジン１６０の間欠停止を行なうか否かを決定するための冷却水温度ＴＷのしきい値γを決定する。さらに、判定部３３０は、決定されたしきい値γと、冷却水温度ＴＷを比較することによって、エンジン１６０の間欠停止を許可するか否かを判定する。そして、判定部３３０は、判定結果である許可信号ＰＲＭＴをエンジン制御部３４０へ出力する。具体的には、たとえば、エンジン１６０の間欠停止を許可する場合には許可信号ＰＲＭＴがオンに設定され、エンジン１６０の間欠停止を禁止する場合には許可信号ＰＲＭＴがオフに設定される。

　エンジン制御部３４０は、ユーザの操作等から定まるトルク指令ＴＲを受け、エンジン１６０を駆動するための駆動信号ＤＲＶを生成し、エンジン１６０へ出力する。

　また、エンジン制御部３４０は、判定部３３０から、間欠停止の許可信号ＰＲＭＴを受ける。エンジン制御部３４０は、判定部３３０からの許可信号ＰＲＭＴがオンに設定されている場合には、エンジン１６０を停止させる他の条件が成立したことに応じてエンジン１６０を停止する。一方、許可信号ＰＲＭＴがオフに設定されている場合には、エンジン１６０を停止させる他の条件が成立した場合でも、エンジン１６０の駆動を継続する。

　ＷＰ制御部３５０は、温度センサ１７６からの冷却水温度ＴＷを受ける。ＷＰ制御部３５０は、冷却水温度ＴＷに基づいて、ウォータポンプ１７５を駆動するための駆動信号ＤＵＴＹを生成し、冷却水の流量を制御する。たとえば、ＷＰ制御部３５０は、冷却水温度ＴＷが予め定められた基準温度ＴＷＡよりも低い場合には、冷却水の流量を制限するように駆動信号ＤＵＴＹを設定する。なお、冷却水の流量の制限には、ウォータポンプ１７５を停止することも含まれる。また、基準温度ＴＷＡは、特定の固定温度である場合に限られず、たとえば、その他のエンジン１６０の動作状態に基づいて可変に設定される場合や、ヒステリシスを有するように設定される場合も含まれる。

　図３は、実施の形態１において、ＥＣＵ３００で実行されるエンジン間欠停止制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図３および後述する図５に示されるフローチャートは、ＥＣＵ３００に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出されて、所定周期で実行されることによって処理が実現される。あるいは、一部または全部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）で処理を実現することも可能である。

　図１および図３を参照して、ＥＣＵ３００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、エンジン１６０が運転中か否かを判定する。この判定は、たとえば、図２のエンジン制御部３４０からの現在の駆動指令ＤＲＶによって判定される。

　エンジン１６０が停止中の場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、処理がメインルーチンに戻される。

　エンジン１６０が運転中の場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、Ｓ１１０に処理が進められ、ＥＣＵ３００は、ウォータポンプ１７５によって、冷却水の流量が制限されているか否かを判定する。この判定は、たとえば、ウォータポンプ１７５の駆動信号ＤＵＴＹにより判定される。

　冷却水の流量が制限されていない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）、すなわち、冷却水温度ＴＷが基準温度ＴＷＡよりも高い場合は、処理がＳ１６０に進められて、ＥＣＵ３００は、冷却水温度ＴＷが予め定められたしきい値γ１（たとえば、４０℃）（γ１＞ＴＷＡ）より大きいか否かを判定する。

　冷却水温度ＴＷがしきい値γ１より大きい場合（Ｓ１６０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の温度が十分に高く、エンジン１６０を間欠停止しても、次回のエンジン１６０の再始動時における始動性が悪化しないと判断する。そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４０に処理を進めて、エンジン１６０の間欠停止を許可し、許可信号ＰＲＭＴをオンに設定する。そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０にて、他の条件が成立したことに応答して、エンジン１６０の間欠停止を実行する。

　冷却水温度ＴＷがしきい値γ１以下の場合（Ｓ１６０にてＮＯ）は、エンジン１６０の間欠停止をすると、次回のエンジン１６０の再始動時における始動性が悪化する可能性があるので、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の運転を継続して処理をメインルーチンに戻す。なお、図示しないが、このとき、許可信号ＰＲＭＴはオフに設定される。

　一方、Ｓ１１０にてＹＥＳ、すなわち、冷却水の流量が制限されている場合は、処理がＳ１２０に進められる。そして、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の運転時間および冷却水の流量が制限されている時間に基づいて、温度センサ１７６からの冷却水温度ＴＷが、エンジン１６０の温度を適切に反映しているか否かを判定する。

　具体的には、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の運転時間がしきい値α（たとえば、６０秒）より大きく、かつ、冷却水の流量が制限されている時間がしきい値β（たとえば、６０秒）より大きいか否かを判定する。

　エンジン１６０の運転時間がしきい値αより大きく、かつ、冷却水の流量が制限されている時間がしきい値βより大きい場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、エンジン１６０の暖機が十分に行なわれている状態で、冷却水の流量制限が長時間継続された状態を意味する。そのため、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の筒内近傍の冷却水温度と、温度センサ１７６付近の冷却水温度とに乖離が生じており、温度センサ１７６からの冷却水温度ＴＷがエンジン１６０の温度を適切に反映していない可能性があると判断する。

　そして、ＥＣＵ３００は、処理をＳ１３０に進めて、エンジン１６０の間欠停止を許可するしきい値を、Ｓ１６０で用いたしきい値γ１よりも低いしきい値γ２（たとえば、３０℃）（γ１＞γ２）に設定する。そしてＥＣＵ３００は、温度センサ１７６からの冷却水温度ＴＷがしきい値γ２より大きいか否かを判定する。

　ここで、しきい値γ２は、Ｓ１２０の条件が成立した場合の冷却水温度の不均一さに基づいて、予め実験等によって決定される。また、しきい値γ２は、特定の１つの値でもよいし、エンジン１６０の運転時間としきい値αとの差、および、冷却水の流量が制限されている時間としきい値βとの差に基づいて、マップ等を用いて可変に設定するようにしてもよい。

　冷却水温度ＴＷがしきい値γ２より大きい場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ１４０に処理を進めて、エンジン１６０の間欠停止を許可する。そして、ＥＣＵ３００は、Ｓ１５０にて、他の条件が成立したことに応答して、エンジン１６０の間欠停止を実行する。

　冷却水温度ＴＷがしきい値γ２以下の場合（Ｓ１３０にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の運転を継続して処理をメインルーチンに戻す。

　以上のような処理に従って制御を行なうことによって、エンジンの間欠停止が可能な車両において、エンジンの冷却水の流量が制限されている場合であっても、冷却水温度に基づいて適切なタイミングでエンジンの間欠停止を許可することが可能となる。これによって、エンジンの間欠停止を許可するタイミングが遅くなることに起因して、不必要にエンジンの運転が継続されることによって生じる燃費の悪化を抑制することができる。

　また、冷却水の流量が制限されている場合の判定において、エンジンの運転時間を考慮することによって、エンジンが十分に暖機されていない冷間状態で不適切に間欠停止が行なわれることを防止することができる。

　なお、実施の形態１においては、エンジンとモータジェネレータを備えたハイブリッド車両を例として説明した。しかしながら、上述のエンジン間欠停止制御は、エンジンのみを備える従来型の車両において、停車中にエンジンを停止させる、いわゆるアイドリングストップ機能を有する車両においても適用可能である。

　［実施の形態２］
　実施の形態１においては、冷却水の流量が制限されている場合には、冷却水の流量が制限されていない場合に比べて、エンジンの間欠停止を許可する冷却水温度のしきい値を低下させることによって、冷却水の流量が制限されて冷却水温度が不均一となった場合でも、適切に間欠停止を許可する構成について説明した。

　実施の形態２では、実施の形態１において冷却水の流量が制限されている場合に、エンジンの間欠停止を許可する冷却水温度のしきい値を変更する構成に代えて、エンジンの運転状態に基づいて演算された、エンジン筒内の推定温度に基づいてエンジンの間欠停止を許可するか否かを判定する構成について説明する。

　図４は、実施の形態２における、ＥＣＵ３００で実行されるエンジン間欠停止制御を説明するための機能ブロック図である。図４は、実施の形態１で説明した図２の機能ブロック図において、エンジン内温度推定部３２５が追加されたものとなっている。図４において、図２と重複する要素についての説明は繰り返さない。

　図１および図４を参照して、エンジン内温度推定部３２５は、エンジン１６０から、エンジン１６０の回転速度ＲＥＶ、点火時期（遅角量）を表わす信号ＴＩＭ，および投入空気量ＡＩＲについての情報を受ける。また、エンジン内温度推定部３２５は、ウォータポンプ１７５の駆動信号ＤＵＴＹを受ける。エンジン内温度推定部３２５は、これらの情報に基づいて、制御周期に基づいて定められる期間における、エンジン１６０の燃焼による筒内温度の上昇量を演算する。なお、この際、エンジン１６０本体からの放熱および冷却水による冷却が考慮される。そして、エンジン内温度推定部３２５は、この筒内温度の上昇量を時間軸方向に積算することによって、現在のエンジン１６０の筒内温度ＥＳＴＭを推定する。エンジン内温度推定部３２５は、この筒内温度推定値ＥＳＴＭを判定部３３０へ出力する。

　判定部３３０は、エンジン状態演算部３１０からのエンジン１６０の運転状態に関する信号ＥＧＤと、ＷＰ状態演算部３２０からのウォータポンプ１７５の運転状態に関する信号ＷＰＤと、温度センサ１７６からの冷却水温度ＴＷを受ける。また、判定部３３０は、エンジン内温度推定部３２５から、筒内温度推定値ＥＳＴＭを受ける。

　判定部３３０は、ウォータポンプ１７５についての運転状態に関する信号ＷＰＤに基づいて、冷却水の流量が制限されているか否かを判定する。そして、判定部３３０は、冷却水の流量が制限されていない場合は、実施の形態１の場合と同様に、冷却水温度ＴＷとしきい値γ１との比較に基づいてエンジン１６０の間欠停止を行なうか否かを判定する。

　一方、冷却水の流量が制限されている場合は、判定部３３０は、筒内温度推定値ＥＳＴＭと所定のしきい値δとの比較に基づいて、エンジン１６０の間欠停止を行なうか否かを判定する。そして、判定部３３０は、判定結果である許可信号ＰＲＭＴをエンジン制御部３４０へ出力する。具体的には、たとえば、エンジン１６０の間欠停止を許可する場合には許可信号ＰＲＭＴがオンに設定され、エンジン１６０の間欠停止を禁止する場合には許可信号ＰＲＭＴがオフに設定される。

　図５は、実施の形態２における、ＥＣＵ３００で実行されるエンジン間欠停止制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。図５は、実施の形態１で説明した図３のフローチャートにおいて、ステップＳ１３０がステップＳ１３５に置き換わったものとなっている。図５において、図３と重複する要素についての説明は繰り返さない。

　図１および図５を参照して、エンジン１６０が運転中であり（Ｓ１００にてＹＥＳ）、かつ冷却水の流量が制限されている場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ１２０にて、エンジン１６０の運転時間がしきい値αより大きく、かつ、冷却水の流量が制限されている時間がしきい値βより大きいか否かを判定する。

　エンジン１６０の運転時間がしきい値αより大きく、かつ、冷却水の流量が制限されている時間がしきい値βより大きい場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１３５に進められる。Ｓ１３５において、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の回転速度ＲＥＶ、点火時期（遅角量）を表わす信号ＴＩＭ，および投入空気量ＡＩＲなどに基づいて、エンジン１６０の筒内温度ＥＳＴＭを推定する。そして、ＥＣＵ３００は、筒内温度推定値ＥＳＴＭが、所定のしきい値δ（δ≧γ１）より大きいか否かを判定する。

　筒内温度推定値ＥＳＴＭが所定のしきい値δより大きい場合（Ｓ１３５にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０が十分に暖機されていると判断する。そして、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０の間欠停止を許可するとともに（Ｓ１４０）、その他の条件が成立したことに応じて、エンジン１６０の間欠停止を実行する（Ｓ１５０）。

　一方、筒内温度推定値ＥＳＴＭが所定のしきい値δ以下の場合（Ｓ１３５にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、エンジン１６０がまだ十分に暖機されていないと判断し、処理をメインルーチンに戻す。

　以上のような処理に従って制御を行なうことによって、エンジンの間欠停止が可能な車両において、エンジンの冷却水の流量が制限されている場合であっても、冷却水温度に基づいて適切なタイミングでエンジンの間欠停止を許可することが可能となる。

　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請求の範囲によって示され、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。

　１００　車両、１１０　蓄電装置、１１５　ＳＭＲ、１２０　ＰＣＵ、１２１　コンバータ、１２２，１２３　インバータ、１３０，１３５　モータジェネレータ、１４０　動力伝達ギヤ、１５０　駆動輪、１６０　エンジン、１７０　ラジエータ、１７１Ａ，１７１Ｂ　冷却配管、１７５　ウォータポンプ、１７６　温度センサ、３００　ＥＣＵ、３１０　エンジン状態演算部、３２０　ＷＰ状態演算部、３２５　エンジン内温度推定部、３３０　判定部、３４０　エンジン制御部、３５０　ＷＰ制御部、Ｃ１，Ｃ２　コンデンサ、ＮＬ１　接地線、ＰＬ１，ＰＬ２　電力線。

Claims

　車両であって、
　始動後に間欠停止が可能な内燃機関（１６０）と、
　前記内燃機関（１６０）を冷却するための冷却媒体を循環させるためのポンプ（１７５）と、
　前記内燃機関（１６０）を制御するための制御装置（３００）とを備え、
　前記制御装置（３００）は、前記冷却媒体の温度が低い場合は、前記冷却媒体の温度が高い場合よりも前記冷却媒体の流量を制限するように前記ポンプ（１７５）を制御するとともに、前記流量が制限されているときは、前記流量が制限されていないときに比べて、前記内燃機関（１６０）の間欠停止を許可するための条件を緩和する、車両。
　前記制御装置（３００）は、前記流量が制限されており、かつ前記内燃機関（１６０）の始動からの運転時間が基準時間より長い場合に、前記内燃機関（１６０）の間欠停止を許可するための条件を緩和する、請求項１に記載の車両。
　前記内燃機関（１６０）から離れた位置における前記冷却媒体の温度を検出するための温度検出部（１７６）をさらに備える、請求項２に記載の車両。
　前記制御装置（３００）は、前記流量が制限されていない場合は、前記冷却媒体の温度が第１のしきい値を上回ったことに応答して前記内燃機関（１６０）の間欠停止を許可し、前記流量が制限されている場合は、前記冷却媒体の温度が前記第１のしきい値よりも低い第２のしきい値を上回ったことに応答して前記内燃機関（１６０）の間欠停止を許可する、請求項２に記載の車両。
　前記制御装置（３００）は、前記流量が制限されていない場合は、前記冷却媒体の温度が第１のしきい値を上回ったことに応答して前記内燃機関（１６０）の間欠停止を許可し、前記流量が制限されている場合は、前記内燃機関（１６０）の運転状態から推定した前記内燃機関（１６０）の筒内の推定温度が、前記第１のしきい値より高い第２のしきい値を上回ったことに応答して前記内燃機関（１６０）の間欠停止を許可する、請求項２に記載の車両。
　前記内燃機関（１６０）の運転状態は、前記内燃機関（１６０）への空気投入量、前記内燃機関（１６０）の回転速度、および前記内燃機関（１６０）の点火タイミングの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の車両。
　蓄電装置（１１０）と、
　前記蓄電装置（１１０）からの電力を用いて、前記車両（１００）を走行させるための駆動力を発生するための回転電機（１３０，１３５）とをさらに備える、請求項１～６のいずれか１項に記載の車両。
　車両の制御方法であって、
　前記車両（１００）は、
始動後に、間欠停止が可能な内燃機関（１６０）と、
　前記内燃機関（１６０）を冷却するための冷却媒体を循環させるためのポンプ（１７５）と、
　前記内燃機関（１６０）を制御するための制御装置（３００）とを含み、
　前記制御方法は、
　前記冷却媒体の温度が低い場合は、前記冷却媒体の温度が高い場合よりも前記冷却媒体の流量を制限するように前記ポンプ（１７５）を制御するステップと、
　前記流量が制限されているときは、前記流量が制限されていないときに比べて、前記内燃機関（１６０）の間欠停止を許可するための条件を緩和するステップとを備える、車両の制御方法。