JP3846439B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents
ハイブリッド自動車 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3846439B2 JP3846439B2 JP2003078063A JP2003078063A JP3846439B2 JP 3846439 B2 JP3846439 B2 JP 3846439B2 JP 2003078063 A JP2003078063 A JP 2003078063A JP 2003078063 A JP2003078063 A JP 2003078063A JP 3846439 B2 JP3846439 B2 JP 3846439B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ventilation
- internal combustion
- combustion engine
- engine
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Retarders (AREA)
- Arrangement Of Transmissions (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関および電動機と、該内燃機関の吸気系の負圧を利用して該内燃機関内部を換気する換気手段とを備えるハイブリッド自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動車としては、エンジンのピストンとシリンダとの隙間からクランクケース内に抜ける未燃焼のガス（ブローバイガス）を吸気系に還元してクランクケース内を換気するシステムを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、エンジンの吸気系の負圧を利用してクランクケース内のブローバイガスを吸気系に吸引させて再燃焼させると共にエアをクランクケース内に導入してクランクケース内を換気している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−６３０３６号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうしたシステムでは、エンジンのみを搭載する通常の自動車であれば十分に機能させることができるものの、エンジンとモータとを備えるハイブリッド自動車では、十分に機能させることができない場合が生じる。これは、ハイブリッド自動車では、エンジン効率の悪い低負荷の運転領域ではエンジンを停止させてモータのみを運転して走行することができるから、エンジンは常に効率の高い高負荷の領域で運転される状態となり、吸気系の負圧が十分に上昇しないことに基づいている。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、こうした問題を解決し、ハイブリッド自動車に搭載される内燃機関内の換気を十分に行なうことのできるようにすることを目的の一つとする。また、本発明のハイブリッド自動車は、ハイブリッド自動車に搭載される内燃機関内の換気を換気システムを変更することなく内燃機関と電動機の制御により実行することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関および電動機と、該内燃機関の吸気系の負圧を利用して該内燃機関の内部を換気する換気手段とを備えるハイブリッド自動車であって、
要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを運転制御する運転制御手段と、
所定の換気条件が成立したとき、前記運転制御手段による制御に代えて前記要求動力が前記駆動軸に出力されると共に前記換気手段による換気が促進されるよう前記内燃機関と前記電動機とを運転制御する換気時運転制御を行なう換気時運転制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、運転制御手段が、要求動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電動機とを運転制御し、所定の換気条件が成立したとき、換気時運転制御手段が、運転制御手段による制御に代えて要求動力が駆動軸に出力されると共に内燃機関内の換気が促進されるよう内燃機関と電動機とを運転制御するから、ハイブリッド自動車における要求動力の出力と内燃機関内の換気の促進とを内燃機関と電動機との運転制御により適切に実施することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関が第１所定時間に亘って運転されたときを前記所定の換気条件の一つとして前記換気時運転制御を行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、より適切なタイミングで内燃機関内の換気を実施することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関の停止が指示されたときを前記所定の換気条件の一つとして前記換気時運転制御を行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、より適切なタイミングで内燃機関内の換気を実施することができる。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関の吸気系の負圧が高くなる運転領域で該内燃機関が運転されるよう該内燃機関と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関がアイドリング運転されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より簡単な処理により内燃機関内の換気を実施することができる。
【００１２】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記換気時運転制御手段は、第２所定時間に亘って前記換気時運転制御を行なう手段であるものとすることもできる。
【００１３】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を電力に変換すると共に残余を前記駆動軸に伝達する動力変換伝達手段を備え、前記運転制御手段は、要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段であり、前記換気時運転制御手段は、前記要求動力が前記駆動軸に出力されると共に前記内燃機関内の換気が促進される運転領域で該内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記運転制御手段は、前記内燃機関が高効率の運転領域で運転されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段であり、前記換気時運転制御手段は、前記運転制御手段により運転される前記内燃機関の運転領域と同一出力上であって該運転領域よりも低トルク高回転となる運転領域で該内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段であるものとすることもできる。これらの各態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記動力変換伝達手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸とに各々接続された３軸を有し該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力入出力機構と、前記第３の軸に接続された発電可能な第２の電動機とを備え、前記電動機は、前記駆動軸に接続されてなるものとすることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力入出力機構３０と、動力入出力機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、同じく動力入出力機構３０に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１およびモータＭＧ２との間で電力のやり取りを行なうバッテリ５０と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１５】
図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄されたエアをスロットルバルブ１２４を介して吸気管１２６内に吸入する共に吸入されたエアとインジェクタ１２８からのガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１３０を介して燃焼室内に吸入して点火プラグによる電気火花により爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。このエンジン２２は、ピストン１３２のシリンダ１３４との隙間からクランクケース１３６内に抜ける未燃焼のガス（ブローバイガス）を再び吸気管１２６に戻して燃焼室で再燃焼させるブローバイガス還元システム９０を備えている。ブローバイガス還元システム９０は、クランクケース１３６内の空間とシリンダヘッドカバー１３８内の空間とを連絡する連絡通路９２と、主としてスロットルバルブ１２４の上流側からシリンダヘッドカバー１３８内へエアを導入するエア通路９４と、主として流量調節バルブ９８を介してシリンダヘッドカバー１３８内のブローバイガスをスロットルバルブ１２４の下流側（吸気管１２６）へ導出するブローバイガス通路９６とを備えて構成されており、吸気管１２６内の負圧に応じて流量調節バルブ９８の開度を調整することによりクランクケース１３６内のブローバイガスを連絡通路９２，ブローバイガス通路９６を介して吸気管１２６へ還元する。特に、スロットルバルブ１２４の下流側（吸気管１２６）が高負圧となるエンジン２２の低負荷運転時には、その負圧によりエア通路９４を介してクランクケース１３６内にエア（新気）が導入され、クランクケース１３６内を換気（浄化）できるようになっている。これにより、ブローバイガスがクランクケース１３６内に溜まることによる不都合（例えば、エンジン２２内の腐食やエンジンオイルの劣化）を回避することができる。
【００１６】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により運転制御（例えば、燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御，ブローバイガス換気制御など）されている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な信号、例えば、図示しないがクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温、燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１３０や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジション、スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジション、エンジン２２の負荷としての吸入負圧を検出するバキュームセンサからの吸入負圧などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転するための種々の制御信号、例えば、インジェクタへの駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号、イグニッションコイルへの制御信号、流量調節バルブ９８への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１７】
動力入出力機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。この動力入出力機構３０のキャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。また、サンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力をキャリア３４側に出力してエンジン２２をクランキングして始動させることもできる。したがって、モータＭＧ１をエンジン２２の始動を担うスタータモータとして機能させることもできる。また、リングギヤ３２は、ベルト３６，ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して車両の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されているから、リングギヤ３２に出力された動力は、ベルト３６，ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力入出力機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。
【００１８】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により運転制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を運転制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。この回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＭＧ１がサンギヤ３１に接続されていると共にモータＭＧ２がリングギヤ３２に接続されていることから、サンギヤ軸３１ａやリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｓ，Ｎｒとなる。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を運転制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１９】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値や電圧センサにより検出された端子間電圧に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２０】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度ＡＰを検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度ＡＰ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、基本的には、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力入出力機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を運転制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力入出力機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによりトルク変換されて要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を運転制御する充放電運転モード、低速走行時や低出力要求時などにエンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２から要求動力に見合う動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２２】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、ブローバイガス還元システム９０によりエンジン２２のクランクケース１３６内のブローバイガスを換気させる際のエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の動作について説明する。図３は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ハイブリッド自動車２０の運転モードが前述の通常運転モード，充放電運転モードのうちのいずれかに設定されているときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２３】
運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセル開度ＡＰや車速Ｖ，バッテリＥＣＵ５２により演算される残容量ＳＯＣなど制御に必要な信号を入力し（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸（リングギヤ軸３２ａ）に要求される要求動力Ｐ＊を設定する（ステップＳ１０２）。ここで、要求動力Ｐ＊は、実施例では、アクセル開度ＡＰと車速Ｖと駆動軸に要求される要求トルクＴ＊との関係を予め求めてトルク設定マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度ＡＰと車速Ｖとが与えられると、トルク設定マップから対応する要求トルクＴ＊を導出し、これに車速Ｖと換算係数ｒを乗じたもの（リングギヤ軸３２ａの回転数に相当）を設定するものとした。なお、トルク設定マップの一例を図４に示す。
【００２４】
続いて、バッテリ５０の充放電量Ｐｂ（充電側を正とする）を設定する（ステップＳ１０４）。バッテリ５０の充放電量Ｐｂ＊は、基本的には、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が適正残容量（例えば、６０〜７０％）となるように設定することにより行なわれる。要求動力Ｐ＊と充放電量Ｐ＊とが設定されると、両者の和をとりエンジン２２が出力すべき目標出力Ｐｅ＊を設定する（ステップＳ１０６）。
【００２５】
そして、クランクケース１３６内の換気の実行要求を示すフラグである換気実行要求フラグＦを入力し（ステップＳ１０７）、フラグＦの値が値１であるか否か、すなわち換気の実行が要求されているか否かを判定する（ステップＳ１０８）。クランクケース内１３６のブローバイガスの換気の要求は、具体的には、ブローバイガスがクランクケース１３６内に溜まり換気を要するタイミング、例えば、エンジン２２が所定時間以上（例えば、５ｍｉｎ以上）に亘って継続して運転されたときのタイミングで換気実行要求フラグＦに値１がセットされることにより行なわれる。この換気実行要求フラグＦは、図５に例示するフラグ設定処理ルーチンの実行により設定される。以下、図３の運転制御ルーチンの説明を一旦中断して、図５のフラグ設定処理ルーチンについて説明する。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２６】
フラグ設定処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エンジンＥＣＵ２４からエンジン２２の状態を入力し（ステップＳ１５０）、入力した状態からエンジン２２が運転中であるか否かを判定する（ステップＳ１５２）。エンジン２２が運転中であると判定されると、エンジン２２の運転時間を示す運転時間カウンタＣ１の値が閾値Ｃ１ｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１５４）、運転時間カウンタＣ１の値が閾値Ｃ１ｒｅｆ未満のときにはカウンタＣ１の値を値１だけカウントアップして（ステップＳ１５６）、本ルーチンを終了する。前述したように、フラグ設定処理ルーチンは所定時間毎に繰り返し実行されるから、カウンタＣ１のカウントアップは、カウンタＣ１の値が閾値Ｃ１ｒｅｆ以上となるまで所定時間毎に繰り返されることになる。閾値Ｃ１ｒｅｆは、クランクケース１３６内のブローバイガスの換気を要するエンジン２２の継続運転時間（例えば、５ｍｉｎ）に相当する値として予め設定されている閾値である。なお、エンジン２２が運転中でない、即ち、エンジン２２が停止していると判定されると、カウンタＣ１の値を値０にクリアして（ステップＳ１６８）、本ルーチンを終了する。
【００２７】
運転時間カウンタＣ１が閾値Ｃ１ｒｅｆ以上，即ちエンジン２２の継続運転時間が所定時間以上と判定されると、エンジン２２のクランクケース１３６内のブローバイガスの換気が必要であると判断して、換気の実行を要求するフラグである換気実行要求フラグＦを値１にセットする（ステップＳ１５８）。このフラグＦの値に基づいて行なわれるエンジン２２やモータＭＧ１，モータＭＧ２の運転制御処理については後述する。
【００２８】
換気実行要求フラグＦを値１にセットすると、このフラグに基づいて実行される換気の実行時間を示す換気時間カウンタＣ２を値１だけカウントアップして（ステップＳ１６０）、カウンタＣ２の値が閾値Ｃ２ｒｅｆ以上となるまでカウントアップを繰り返す（ステップＳ１６２）。ここで、閾値Ｃ２ｒｅｆは、換気の実行に必要な時間（例えば、３０ｓｅｃ）に相当する値として予め設定されている閾値である。カウンタＣ２の値が閾値Ｃ２ｒｅｆ以上になると、換気の実行を終了させるために換気実行要求フラグＦを値０にリセットすると共に（ステップＳ１６４）、換気時間カウンタＣ２を値０にリセットし（ステップＳ１６６）、エンジン２２の運転時間カウンタＣ１を値０にリセットして（ステップＳ１６８）、本ルーチンを終了する。
【００２９】
図３の運転制御ルーチンのステップＳ１０８の処理に戻って、エンジン２２のクランクケース１３６内のブローバイガスの換気が要求されていないと判定、すなわち換気実行要求フラグＦの値が値０であると判定されると、ステップＳ１０６で設定された目標出力Ｐｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイント（トルクと回転数により定まるポイント）のうちエンジン２２が最も効率よく運転できるポイントをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊として設定する（ステップＳ１１２）。目標出力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２が効率よく運転できる運転ポイントを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する様子を図６に示す。図中、曲線Ａはエンジン最適動作ラインであり、曲線Ｂは目標出力Ｐｅ＊における出力一定曲線である。図示するように、エンジン最適動作ラインＡと目標出力Ｐｅ＊の出力一定曲線Ｂとの交点の運転ポイントでエンジン２２を運転すれば、エンジン２２から目標出力Ｐｅ＊を効率よく出力することができる。したがって、ステップＳ１１２の処理は、この運転ポイントの回転数とトルクを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する処理となる。実施例では、目標出力Ｐｅ＊と、目標出力Ｐｅ＊とエンジン最適動作ラインとの交点における運転ポイントの回転数とトルクとの関係を予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標出力Ｐｅ＊が与えられるとマップから対応する回転数とトルクとを導出して目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定するものとした。
【００３０】
目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とが設定されると、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅと車速Ｖから比例的に求まるリングギヤ軸３２ａの回転数と動力入出力機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とにより例えば次式（１）を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定し（ステップＳ１１６）、設定したエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力入出力機構３０のギヤ比ρとにより例えば次式（２）を用いてモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定すると共にエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力入出力機構３０のギヤ比ρと要求トルクＴ＊とにより例えば次式（３）を用いてモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定する（ステップＳ１１８）。
【００３１】
Ｎｍ１＊＝（１＋ρ）×Ｎｅ＊／ρ−Ｖ・ｒ／ρ （１）
Ｔｍ１＊＝−Ｔｅ＊×ρ／（１＋ρ） （２）
Ｔｍ２＊＝Ｔ＊−Ｔｅ＊×１／（１＋ρ） （３）
【００３２】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊および目標トルクＴｍ１＊，モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定すると、目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を運転制御すると共に目標回転数Ｎｍ１＊および目標トルクＴｍ１＊でモータＭＧ１を運転制御し、目標トルクＴｍ２＊でモータＭＧ２を運転制御して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２やモータＭＧ１，モータＭＧ２の運転制御は、具体的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０が目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に出力することによりエンジンＥＣＵ２４が目標トルクＴｅ＊に見合うトルクがエンジン２２から出力されるようエンジン２２を制御することにより行なわれ、ハイブリッド用電子制御ユニット７０が目標トルクＴｍ１＊，目標回転数Ｎｍ１＊，目標トルクＴｍ２＊をモータＥＣＵ４０に出力することによりモータＥＣＵ４０が目標トルクＴｍ１＊，目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１が運転されるようモータＭＧ１を制御すると共に目標トルクＴｍ２＊に見合うトルクがモータＭＧ２から出力されるようモータＭＧ２を制御することにより行なわれる。
【００３３】
ステップＳ１０８の判定処理において、クランクケース１３６内のブローバイガスの換気が要求されていると判定されると、エンジン２２の目標出力Ｐｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以下であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、目標出力Ｐｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以下であると判定されると、目標出力Ｐｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイントのうちクランクケース１３６内のブローバイガスを換気するのに適した適正換気領域内の運転ポイントをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定する（ステップＳ１１４）。目標出力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２（クランクケース１３６）内のブローバイガスの換気に適した運転ポイントを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する様子を図７に示す。図中、曲線Ａはエンジン最適動作ラインであり、曲線Ｂは目標出力Ｐｅ＊における出力一定曲線であり、領域Ｃはクランクケース１３６内の換気に適した所定トルク以下で所定回転数以下のエンジン２２の適正換気領域であり、曲線Ｄはエンジン２２が適正換気領域Ｃで運転可能な目標出力の上限値（閾値Ｐｒｅｆ）である。図示するように、エンジン２２が効率よく運転できる運転ポイント（Ｔｅ１，Ｎｅ１）よりも低トルク高回転数側の運転ポイント（Ｔｅ２，Ｎｅ２）をエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定すれば、クランクケース１３６内のブローバイガスの換気を効果的に実行できる。エンジン２２をその運転効率の高くなる高負荷（高トルク）で運転すると吸気管１２６内の負圧は低い状態となるから、エアクリーナ１２２からのエアはクランクケース１３６内へ導入されにくい。このため、ブローバイガスがクランクケース１３６内に溜まりエンジン２２内の腐食やエンジンオイルの劣化などの悪影響を招く。一方、エンジン２２の運転ポイントを変更して一時的に低負荷（低トルク）で運転すれば、吸気管１２６内の負圧を高い状態にすることができるから、この高負圧を利用してエアクリーナ１２２からのエアをクランクケース１３６内に大量に導入することができ、ブローバイガスとエアとが交換されてクランクケース１３６内を効果的に換気することができるのである。換気運転時のエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊は、実施例では、目標出力Ｐｅ＊を出力できる適正換気領域Ｃ内のエンジン２２の運転ポイントのうち最も回転数が低いポイント（図７におけるＴｅ２，Ｎｅ２）を設定するものとした。勿論、適正換気領域Ｃの範囲内で目標出力Ｐｅ＊を出力できる運転ポイントであれば、如何なるポイントに設定するものとしてもよい。なお、ステップＳ１１０の処理においてエンジン２２の目標出力Ｐｅ＊が閾値Ｐｒｅｆよりも大きいときには目標出力Ｐｅ＊上でエンジン２２の運転ポイントをどのように変更しても適正換気領域Ｃ内でエンジン２２を運転させることはできないから、ステップ１１２の処理を実行、すなわちエンジン２２が効率よく運転できるポイントを目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定する。
【００３４】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とが設定されると、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊，目標トルクＴｍ１＊，モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を各々設定し（ステップＳ１１６，Ｓ１１８）、エンジン２２やモータＭＧ１，モータＭＧ２を制御する処理を行なって（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。
【００３５】
続いて、実施例のハイブリッド自動車２０の運転モードの設定が通常運転モードや充放電運転モードからモータ運転モードに変更されたときのエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の動作について説明する。図８は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、運転モードがモータ運転モードに変更されたときから所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３６】
エンジン停止時運転制御ルーチンが実行されるとハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセル開度ＡＰや車速Ｖを入力し（ステップＳ２００）、入力したアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴ＊を設定する（ステップＳ２０２）。この要求トルクＴ＊の設定は、図３の運転制御ルーチンのステップＳ１０２の処理と同様の処理により行なうことができる。そして、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊を値０に、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を値０に、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を要求トルクＴ＊に設定し（ステップＳ２０４）、前述の換気時間カウンタＣ２と同様の換気時間カウンタＣ３の値が閾値Ｃ３ｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。カウンタＣ３の値が閾値Ｃ３ｒｅｆ未満であると判定されると、エンジン２２をアイドリング運転で運転制御すると共にモータＭＧ１を目標トルクＴｍ１＊（値０）で運転制御し、モータＭＧ２を目標トルクＴｍ２＊（値Ｔ＊）で運転制御して（ステップＳ２０８）、換気時間カウンタＣ３の値を値１だけカウントアップする処理を行なって（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。これにより、エンジン２２は低負荷で運転されることになるから、吸気管１２６内の負圧を高い状態とすることができ、エアクリーナ１２２からのエアがエア通路９２を介してクランクケース１３６内へ導入されてブローバイガスの換気を促進させることができる。一方、このエンジン停止時運転制御ルーチンの実行が繰り返されて、カウンタＣ３の値が閾値Ｃ３ｒｅｆ以上となるまでカウントアップ、即ち、閾値Ｃ３ｒｅｆに対応する所定時間（例えば、３０ｓｅｃ）に亘ってアイドリング運転が継続されると、燃料カットでエンジン２２を運転制御すると共にモータＭＧ１を目標トルクＴｍ１＊（値０）で運転制御し、モータＭＧ２を目標トルクＴｍ２＊（値Ｔ＊）で運転制御して（ステップＳ２１２）、カウンタＣ３の値を値０にリセットする処理を行なって（ステップＳ２１４）、本ルーチンを終了する。
【００３７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、通常は、エンジン２２を高効率の高負荷領域で運転し、クランクケース１３６内のブローバイガスを吸気管１２６内の負圧を利用してエアクリーナ１２２からのエア（スロットルバルブ１２４の上流側のエア）と交換して換気を行なう際には、吸気管１２６内の負圧が高い状態となるようエンジン２２を低負荷領域で運転するから、全体のエネルギ効率の低下を抑えながら、クランクケース１３６内のブローバイガスを効果的に換気することができる。もとより、目標出力Ｐｅ＊が出力されるようにエンジン２２の運転ポイントを低負荷側に変更して制御するから、クランクケース１３６内の換気を行なう際でも、運転者が要求する要求動力Ｐ＊を駆動軸に出力することができる。
【００３８】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、運転モードの設定がモータ走行モードに変更されたとき、即ちエンジン２２の運転停止が要求されたときには、エンジン２２を所定時間に亘ってアイドリング運転してから停止させるから、アイドリング運転により吸気管１２６内の負圧を高い状態とすることができ、クランクケース１３６内の換気を効果的に行なうことができる。もとより、モータＭＧ２からの出力により運転者が要求する要求動力Ｐ＊を駆動軸に出力することができる。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図３の運転制御ルーチンのステップＳ１１０の処理において、エンジン２２の目標出力Ｐｅ＊が閾値Ｐｒｅｆよりも大きいと判定、即ちエンジン２２が適正換気領域Ｃの範囲内で運転できないと判定されたときにはステップＳ１１４の処理（クランクケース１３６内の換気を促進させるための処理）を行なわないものとしたが、残容量ＳＯＣなどからバッテリ５０の放電が許容される場合であればステップＳ１１４の処理を実行するものとしてもよい。この場合、例えば、図３のステップＳ１０６で設定された目標出力Ｐｅ＊を閾値Ｐｒｅｆに再設定してステップＳ１１４の処理を行なうと共にステップＳ１０６で設定された目標出力Ｐｅ＊と閾値Ｐｒｅｆとの偏差の動力がバッテリ５０の放電を伴ってモータＭＧ２から出力されるようにエンジン２２，モータＭＧ１，モータＭＧ２を制御すればよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転中に図３に例示する運転制御ルーチンを実行し、エンジン２２の停止の際に図８に例示するエンジン停止時運転制御ルーチンを実行するものとしたが、いずれか一方のみを実行するものとしてもよい。また、エンジン２２の停止の際に必ず図８に例示するエンジン停止時運転制御ルーチンを実行するものに限られず、例えば、エンジン２２が所定時間以上に亘って運転された後にエンジン２２の停止が要求されたときに図８に例示するエンジン停止時運転制御ルーチンを実行するものとしてもよい。また、これらの他に、モータＭＧ１を駆動してバッテリ５０を充電する際や、エアコンのコンプレッサを駆動する際，エンジン２２の冷却水の水温を上昇させる際などにエンジン２２の運転に伴ってクランクケース１３６内の換気を促進させるためのエンジン２２およびモータＭＧ１，モータＭＧ２の制御処理を実行するものとしてもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の停止が要求されたときに、エンジン２２を一時的にアイドリング運転の状態にしてから停止させるものとしたが、必ずしもアイドリング運転の状態でエンジン２２を運転させる必要はなく、図７に例示する適正換気領域Ｃの範囲内であれば、如何なる運転領域でエンジン２２を運転させるものとしてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されると共に駆動軸に接続された３軸式の動力入出力機構３０と、動力入出力機構３０に接続されたモータＭＧ１と、駆動軸に接続されたモータＭＧ２とを備えるいわゆる機械分配型のハイブリッド自動車として構成するものとしたが、図９に例示するハイブリッド自動車で示すように、エンジン２２と、エンジンの２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２０２と駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸に取り付けられたアウターロータ２０４とを有しインナーロータ２０２とアウターロータ２０４との電磁的な作用により相対的に回転するモータ２００と、駆動軸に直接動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータＭＧ２と備えるいわゆる電気分配型のハイブリッド自動車として構成することもできる。なお、図９のハイブリッド自動車において、図１に例示する実施例のハイブリッド自動車２０の同一の構成については同一の符号を付した。また、エンジンとモータとを用いて走行可能なハイブリッド自動車であれば、その他のハイブリッド自動車にも適用可能である。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】 ブローバイガス還元システム９０を備えるエンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】 アクセル開度ＡＰと車速Ｖと要求トルクＴ＊との関係の一例を示すトルク設定マップである。
【図５】 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるフラグ設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】 目標出力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２が効率よく運転できる運転ポイントを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する様子を示す説明図である。
【図７】 目標出力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２（クランクケース１３６）内のブローバイガスの換気に適した運転ポイントを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する様子を示す説明図である。
【図８】 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】 変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジンＥＣＵ、２６クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力入出力機構、３１ サンギヤ、３１ａ サンギヤ軸、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３６ ベルト、３７ ギヤ機構、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転数センサ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ブローバイガス還元システム、９２ 連絡通路、９４ エア通路、９６ ブローバイガス通路、９８ 流量調節バルブ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 吸気管、１２８ インジェクタ、１３０ 吸気バルブ、１３２ ピストン、１３４ シリンダ、１３６ クランクケース、１３８ シリンダヘッドカバー、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、２００ モータ、２０２ インナーロータ、２０４ アウターロータ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関および電動機と、該内燃機関の吸気系の負圧を利用して該内燃機関内部を換気する換気手段とを備えるハイブリッド自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動車としては、エンジンのピストンとシリンダとの隙間からクランクケース内に抜ける未燃焼のガス（ブローバイガス）を吸気系に還元してクランクケース内を換気するシステムを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、エンジンの吸気系の負圧を利用してクランクケース内のブローバイガスを吸気系に吸引させて再燃焼させると共にエアをクランクケース内に導入してクランクケース内を換気している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−６３０３６号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうしたシステムでは、エンジンのみを搭載する通常の自動車であれば十分に機能させることができるものの、エンジンとモータとを備えるハイブリッド自動車では、十分に機能させることができない場合が生じる。これは、ハイブリッド自動車では、エンジン効率の悪い低負荷の運転領域ではエンジンを停止させてモータのみを運転して走行することができるから、エンジンは常に効率の高い高負荷の領域で運転される状態となり、吸気系の負圧が十分に上昇しないことに基づいている。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、こうした問題を解決し、ハイブリッド自動車に搭載される内燃機関内の換気を十分に行なうことのできるようにすることを目的の一つとする。また、本発明のハイブリッド自動車は、ハイブリッド自動車に搭載される内燃機関内の換気を換気システムを変更することなく内燃機関と電動機の制御により実行することを目的の一つとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関および電動機と、該内燃機関の吸気系の負圧を利用して該内燃機関の内部を換気する換気手段とを備えるハイブリッド自動車であって、
要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを運転制御する運転制御手段と、
所定の換気条件が成立したとき、前記運転制御手段による制御に代えて前記要求動力が前記駆動軸に出力されると共に前記換気手段による換気が促進されるよう前記内燃機関と前記電動機とを運転制御する換気時運転制御を行なう換気時運転制御手段と
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、運転制御手段が、要求動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電動機とを運転制御し、所定の換気条件が成立したとき、換気時運転制御手段が、運転制御手段による制御に代えて要求動力が駆動軸に出力されると共に内燃機関内の換気が促進されるよう内燃機関と電動機とを運転制御するから、ハイブリッド自動車における要求動力の出力と内燃機関内の換気の促進とを内燃機関と電動機との運転制御により適切に実施することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関が第１所定時間に亘って運転されたときを前記所定の換気条件の一つとして前記換気時運転制御を行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、より適切なタイミングで内燃機関内の換気を実施することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関の停止が指示されたときを前記所定の換気条件の一つとして前記換気時運転制御を行なう手段であるものとすることもできる。こうすれば、より適切なタイミングで内燃機関内の換気を実施することができる。
【００１１】
さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関の吸気系の負圧が高くなる運転領域で該内燃機関が運転されるよう該内燃機関と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関がアイドリング運転されるよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より簡単な処理により内燃機関内の換気を実施することができる。
【００１２】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記換気時運転制御手段は、第２所定時間に亘って前記換気時運転制御を行なう手段であるものとすることもできる。
【００１３】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を電力に変換すると共に残余を前記駆動軸に伝達する動力変換伝達手段を備え、前記運転制御手段は、要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段であり、前記換気時運転制御手段は、前記要求動力が前記駆動軸に出力されると共に前記内燃機関内の換気が促進される運転領域で該内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段であるものとすることもできる。この態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記運転制御手段は、前記内燃機関が高効率の運転領域で運転されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段であり、前記換気時運転制御手段は、前記運転制御手段により運転される前記内燃機関の運転領域と同一出力上であって該運転領域よりも低トルク高回転となる運転領域で該内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段であるものとすることもできる。これらの各態様の本発明のハイブリッド自動車において、前記動力変換伝達手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸とに各々接続された３軸を有し該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力入出力機構と、前記第３の軸に接続された発電可能な第２の電動機とを備え、前記電動機は、前記駆動軸に接続されてなるものとすることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力入出力機構３０と、動力入出力機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、同じく動力入出力機構３０に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１およびモータＭＧ２との間で電力のやり取りを行なうバッテリ５０と、車両の駆動系全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１５】
図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。エンジン２２は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄されたエアをスロットルバルブ１２４を介して吸気管１２６内に吸入する共に吸入されたエアとインジェクタ１２８からのガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１３０を介して燃焼室内に吸入して点火プラグによる電気火花により爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。このエンジン２２は、ピストン１３２のシリンダ１３４との隙間からクランクケース１３６内に抜ける未燃焼のガス（ブローバイガス）を再び吸気管１２６に戻して燃焼室で再燃焼させるブローバイガス還元システム９０を備えている。ブローバイガス還元システム９０は、クランクケース１３６内の空間とシリンダヘッドカバー１３８内の空間とを連絡する連絡通路９２と、主としてスロットルバルブ１２４の上流側からシリンダヘッドカバー１３８内へエアを導入するエア通路９４と、主として流量調節バルブ９８を介してシリンダヘッドカバー１３８内のブローバイガスをスロットルバルブ１２４の下流側（吸気管１２６）へ導出するブローバイガス通路９６とを備えて構成されており、吸気管１２６内の負圧に応じて流量調節バルブ９８の開度を調整することによりクランクケース１３６内のブローバイガスを連絡通路９２，ブローバイガス通路９６を介して吸気管１２６へ還元する。特に、スロットルバルブ１２４の下流側（吸気管１２６）が高負圧となるエンジン２２の低負荷運転時には、その負圧によりエア通路９４を介してクランクケース１３６内にエア（新気）が導入され、クランクケース１３６内を換気（浄化）できるようになっている。これにより、ブローバイガスがクランクケース１３６内に溜まることによる不都合（例えば、エンジン２２内の腐食やエンジンオイルの劣化）を回避することができる。
【００１６】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により運転制御（例えば、燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御，ブローバイガス換気制御など）されている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な信号、例えば、図示しないがクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランクポジションや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温、燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１３０や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサからのカムポジション、スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットルポジション、エンジン２２の負荷としての吸入負圧を検出するバキュームセンサからの吸入負圧などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転するための種々の制御信号、例えば、インジェクタへの駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号、イグニッションコイルへの制御信号、流量調節バルブ９８への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１７】
動力入出力機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。この動力入出力機構３０のキャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはモータＭＧ２がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２に出力する。また、サンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力をキャリア３４側に出力してエンジン２２をクランキングして始動させることもできる。したがって、モータＭＧ１をエンジン２２の始動を担うスタータモータとして機能させることもできる。また、リングギヤ３２は、ベルト３６，ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して車両の駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続されているから、リングギヤ３２に出力された動力は、ベルト３６，ギヤ機構３７，デファレンシャルギヤ３８を介して駆動輪３９ａ，３９ｂに出力されることになる。なお、駆動系として見たときの動力入出力機構３０に接続される３軸は、キャリア３４に接続されたエンジン２２の出力軸であるクランクシャフト２６，サンギヤ３１に接続されモータＭＧ１の回転軸となるサンギヤ軸３１ａおよびリングギヤ３２に接続されると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに機械的に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａとなる。
【００１８】
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、共に発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２の一方で発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２から生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１とモータＭＧ２とにより電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、共にモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により運転制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を運転制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４から入力した信号に基づいて図示しない回転数算出ルーチンによりモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を計算している。この回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＭＧ１がサンギヤ３１に接続されていると共にモータＭＧ２がリングギヤ３２に接続されていることから、サンギヤ軸３１ａやリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｓ，Ｎｒとなる。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を運転制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００１９】
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば，バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、バッテリＥＣＵ５２では、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値や電圧センサにより検出された端子間電圧に基づいて残容量（ＳＯＣ）も演算している。
【００２０】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量に対応したアクセル開度ＡＰを検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度ＡＰ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、基本的には、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力入出力機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を運転制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力入出力機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによりトルク変換されて要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を運転制御する充放電運転モード、低速走行時や低出力要求時などにエンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２から要求動力に見合う動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
【００２２】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、ブローバイガス還元システム９０によりエンジン２２のクランクケース１３６内のブローバイガスを換気させる際のエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の動作について説明する。図３は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ハイブリッド自動車２０の運転モードが前述の通常運転モード，充放電運転モードのうちのいずれかに設定されているときに所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２３】
運転制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセル開度ＡＰや車速Ｖ，バッテリＥＣＵ５２により演算される残容量ＳＯＣなど制御に必要な信号を入力し（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸（リングギヤ軸３２ａ）に要求される要求動力Ｐ＊を設定する（ステップＳ１０２）。ここで、要求動力Ｐ＊は、実施例では、アクセル開度ＡＰと車速Ｖと駆動軸に要求される要求トルクＴ＊との関係を予め求めてトルク設定マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度ＡＰと車速Ｖとが与えられると、トルク設定マップから対応する要求トルクＴ＊を導出し、これに車速Ｖと換算係数ｒを乗じたもの（リングギヤ軸３２ａの回転数に相当）を設定するものとした。なお、トルク設定マップの一例を図４に示す。
【００２４】
続いて、バッテリ５０の充放電量Ｐｂ（充電側を正とする）を設定する（ステップＳ１０４）。バッテリ５０の充放電量Ｐｂ＊は、基本的には、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）が適正残容量（例えば、６０〜７０％）となるように設定することにより行なわれる。要求動力Ｐ＊と充放電量Ｐ＊とが設定されると、両者の和をとりエンジン２２が出力すべき目標出力Ｐｅ＊を設定する（ステップＳ１０６）。
【００２５】
そして、クランクケース１３６内の換気の実行要求を示すフラグである換気実行要求フラグＦを入力し（ステップＳ１０７）、フラグＦの値が値１であるか否か、すなわち換気の実行が要求されているか否かを判定する（ステップＳ１０８）。クランクケース内１３６のブローバイガスの換気の要求は、具体的には、ブローバイガスがクランクケース１３６内に溜まり換気を要するタイミング、例えば、エンジン２２が所定時間以上（例えば、５ｍｉｎ以上）に亘って継続して運転されたときのタイミングで換気実行要求フラグＦに値１がセットされることにより行なわれる。この換気実行要求フラグＦは、図５に例示するフラグ設定処理ルーチンの実行により設定される。以下、図３の運転制御ルーチンの説明を一旦中断して、図５のフラグ設定処理ルーチンについて説明する。このルーチンは、所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２６】
フラグ設定処理ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、エンジンＥＣＵ２４からエンジン２２の状態を入力し（ステップＳ１５０）、入力した状態からエンジン２２が運転中であるか否かを判定する（ステップＳ１５２）。エンジン２２が運転中であると判定されると、エンジン２２の運転時間を示す運転時間カウンタＣ１の値が閾値Ｃ１ｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１５４）、運転時間カウンタＣ１の値が閾値Ｃ１ｒｅｆ未満のときにはカウンタＣ１の値を値１だけカウントアップして（ステップＳ１５６）、本ルーチンを終了する。前述したように、フラグ設定処理ルーチンは所定時間毎に繰り返し実行されるから、カウンタＣ１のカウントアップは、カウンタＣ１の値が閾値Ｃ１ｒｅｆ以上となるまで所定時間毎に繰り返されることになる。閾値Ｃ１ｒｅｆは、クランクケース１３６内のブローバイガスの換気を要するエンジン２２の継続運転時間（例えば、５ｍｉｎ）に相当する値として予め設定されている閾値である。なお、エンジン２２が運転中でない、即ち、エンジン２２が停止していると判定されると、カウンタＣ１の値を値０にクリアして（ステップＳ１６８）、本ルーチンを終了する。
【００２７】
運転時間カウンタＣ１が閾値Ｃ１ｒｅｆ以上，即ちエンジン２２の継続運転時間が所定時間以上と判定されると、エンジン２２のクランクケース１３６内のブローバイガスの換気が必要であると判断して、換気の実行を要求するフラグである換気実行要求フラグＦを値１にセットする（ステップＳ１５８）。このフラグＦの値に基づいて行なわれるエンジン２２やモータＭＧ１，モータＭＧ２の運転制御処理については後述する。
【００２８】
換気実行要求フラグＦを値１にセットすると、このフラグに基づいて実行される換気の実行時間を示す換気時間カウンタＣ２を値１だけカウントアップして（ステップＳ１６０）、カウンタＣ２の値が閾値Ｃ２ｒｅｆ以上となるまでカウントアップを繰り返す（ステップＳ１６２）。ここで、閾値Ｃ２ｒｅｆは、換気の実行に必要な時間（例えば、３０ｓｅｃ）に相当する値として予め設定されている閾値である。カウンタＣ２の値が閾値Ｃ２ｒｅｆ以上になると、換気の実行を終了させるために換気実行要求フラグＦを値０にリセットすると共に（ステップＳ１６４）、換気時間カウンタＣ２を値０にリセットし（ステップＳ１６６）、エンジン２２の運転時間カウンタＣ１を値０にリセットして（ステップＳ１６８）、本ルーチンを終了する。
【００２９】
図３の運転制御ルーチンのステップＳ１０８の処理に戻って、エンジン２２のクランクケース１３６内のブローバイガスの換気が要求されていないと判定、すなわち換気実行要求フラグＦの値が値０であると判定されると、ステップＳ１０６で設定された目標出力Ｐｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイント（トルクと回転数により定まるポイント）のうちエンジン２２が最も効率よく運転できるポイントをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊，目標回転数Ｎｅ＊として設定する（ステップＳ１１２）。目標出力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２が効率よく運転できる運転ポイントを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する様子を図６に示す。図中、曲線Ａはエンジン最適動作ラインであり、曲線Ｂは目標出力Ｐｅ＊における出力一定曲線である。図示するように、エンジン最適動作ラインＡと目標出力Ｐｅ＊の出力一定曲線Ｂとの交点の運転ポイントでエンジン２２を運転すれば、エンジン２２から目標出力Ｐｅ＊を効率よく出力することができる。したがって、ステップＳ１１２の処理は、この運転ポイントの回転数とトルクを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する処理となる。実施例では、目標出力Ｐｅ＊と、目標出力Ｐｅ＊とエンジン最適動作ラインとの交点における運転ポイントの回転数とトルクとの関係を予め実験などにより求めてマップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、目標出力Ｐｅ＊が与えられるとマップから対応する回転数とトルクとを導出して目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定するものとした。
【００３０】
目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とが設定されると、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅと車速Ｖから比例的に求まるリングギヤ軸３２ａの回転数と動力入出力機構３０のギヤ比ρ（サンギヤ３１の歯数／リングギヤ３２の歯数）とにより例えば次式（１）を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を設定し（ステップＳ１１６）、設定したエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力入出力機構３０のギヤ比ρとにより例えば次式（２）を用いてモータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を設定すると共にエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力入出力機構３０のギヤ比ρと要求トルクＴ＊とにより例えば次式（３）を用いてモータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定する（ステップＳ１１８）。
【００３１】
Ｎｍ１＊＝（１＋ρ）×Ｎｅ＊／ρ−Ｖ・ｒ／ρ （１）
Ｔｍ１＊＝−Ｔｅ＊×ρ／（１＋ρ） （２）
Ｔｍ２＊＝Ｔ＊−Ｔｅ＊×１／（１＋ρ） （３）
【００３２】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊やモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊および目標トルクＴｍ１＊，モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を設定すると、目標トルクＴｅ＊でエンジン２２を運転制御すると共に目標回転数Ｎｍ１＊および目標トルクＴｍ１＊でモータＭＧ１を運転制御し、目標トルクＴｍ２＊でモータＭＧ２を運転制御して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。エンジン２２やモータＭＧ１，モータＭＧ２の運転制御は、具体的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０が目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に出力することによりエンジンＥＣＵ２４が目標トルクＴｅ＊に見合うトルクがエンジン２２から出力されるようエンジン２２を制御することにより行なわれ、ハイブリッド用電子制御ユニット７０が目標トルクＴｍ１＊，目標回転数Ｎｍ１＊，目標トルクＴｍ２＊をモータＥＣＵ４０に出力することによりモータＥＣＵ４０が目標トルクＴｍ１＊，目標回転数Ｎｍ１＊でモータＭＧ１が運転されるようモータＭＧ１を制御すると共に目標トルクＴｍ２＊に見合うトルクがモータＭＧ２から出力されるようモータＭＧ２を制御することにより行なわれる。
【００３３】
ステップＳ１０８の判定処理において、クランクケース１３６内のブローバイガスの換気が要求されていると判定されると、エンジン２２の目標出力Ｐｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以下であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、目標出力Ｐｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以下であると判定されると、目標出力Ｐｅ＊を出力可能なエンジン２２の運転ポイントのうちクランクケース１３６内のブローバイガスを換気するのに適した適正換気領域内の運転ポイントをエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定する（ステップＳ１１４）。目標出力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２（クランクケース１３６）内のブローバイガスの換気に適した運転ポイントを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する様子を図７に示す。図中、曲線Ａはエンジン最適動作ラインであり、曲線Ｂは目標出力Ｐｅ＊における出力一定曲線であり、領域Ｃはクランクケース１３６内の換気に適した所定トルク以下で所定回転数以下のエンジン２２の適正換気領域であり、曲線Ｄはエンジン２２が適正換気領域Ｃで運転可能な目標出力の上限値（閾値Ｐｒｅｆ）である。図示するように、エンジン２２が効率よく運転できる運転ポイント（Ｔｅ１，Ｎｅ１）よりも低トルク高回転数側の運転ポイント（Ｔｅ２，Ｎｅ２）をエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定すれば、クランクケース１３６内のブローバイガスの換気を効果的に実行できる。エンジン２２をその運転効率の高くなる高負荷（高トルク）で運転すると吸気管１２６内の負圧は低い状態となるから、エアクリーナ１２２からのエアはクランクケース１３６内へ導入されにくい。このため、ブローバイガスがクランクケース１３６内に溜まりエンジン２２内の腐食やエンジンオイルの劣化などの悪影響を招く。一方、エンジン２２の運転ポイントを変更して一時的に低負荷（低トルク）で運転すれば、吸気管１２６内の負圧を高い状態にすることができるから、この高負圧を利用してエアクリーナ１２２からのエアをクランクケース１３６内に大量に導入することができ、ブローバイガスとエアとが交換されてクランクケース１３６内を効果的に換気することができるのである。換気運転時のエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊は、実施例では、目標出力Ｐｅ＊を出力できる適正換気領域Ｃ内のエンジン２２の運転ポイントのうち最も回転数が低いポイント（図７におけるＴｅ２，Ｎｅ２）を設定するものとした。勿論、適正換気領域Ｃの範囲内で目標出力Ｐｅ＊を出力できる運転ポイントであれば、如何なるポイントに設定するものとしてもよい。なお、ステップＳ１１０の処理においてエンジン２２の目標出力Ｐｅ＊が閾値Ｐｒｅｆよりも大きいときには目標出力Ｐｅ＊上でエンジン２２の運転ポイントをどのように変更しても適正換気領域Ｃ内でエンジン２２を運転させることはできないから、ステップ１１２の処理を実行、すなわちエンジン２２が効率よく運転できるポイントを目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊として設定する。
【００３４】
こうしてエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と目標回転数Ｎｅ＊とが設定されると、モータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊，目標トルクＴｍ１＊，モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を各々設定し（ステップＳ１１６，Ｓ１１８）、エンジン２２やモータＭＧ１，モータＭＧ２を制御する処理を行なって（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。
【００３５】
続いて、実施例のハイブリッド自動車２０の運転モードの設定が通常運転モードや充放電運転モードからモータ運転モードに変更されたときのエンジン２２やモータＭＧ１，ＭＧ２の動作について説明する。図８は、実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、運転モードがモータ運転モードに変更されたときから所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３６】
エンジン停止時運転制御ルーチンが実行されるとハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセル開度ＡＰや車速Ｖを入力し（ステップＳ２００）、入力したアクセル開度ＡＰと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴ＊を設定する（ステップＳ２０２）。この要求トルクＴ＊の設定は、図３の運転制御ルーチンのステップＳ１０２の処理と同様の処理により行なうことができる。そして、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊を値０に、モータＭＧ１の目標トルクＴｍ１＊を値０に、モータＭＧ２の目標トルクＴｍ２＊を要求トルクＴ＊に設定し（ステップＳ２０４）、前述の換気時間カウンタＣ２と同様の換気時間カウンタＣ３の値が閾値Ｃ３ｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。カウンタＣ３の値が閾値Ｃ３ｒｅｆ未満であると判定されると、エンジン２２をアイドリング運転で運転制御すると共にモータＭＧ１を目標トルクＴｍ１＊（値０）で運転制御し、モータＭＧ２を目標トルクＴｍ２＊（値Ｔ＊）で運転制御して（ステップＳ２０８）、換気時間カウンタＣ３の値を値１だけカウントアップする処理を行なって（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。これにより、エンジン２２は低負荷で運転されることになるから、吸気管１２６内の負圧を高い状態とすることができ、エアクリーナ１２２からのエアがエア通路９２を介してクランクケース１３６内へ導入されてブローバイガスの換気を促進させることができる。一方、このエンジン停止時運転制御ルーチンの実行が繰り返されて、カウンタＣ３の値が閾値Ｃ３ｒｅｆ以上となるまでカウントアップ、即ち、閾値Ｃ３ｒｅｆに対応する所定時間（例えば、３０ｓｅｃ）に亘ってアイドリング運転が継続されると、燃料カットでエンジン２２を運転制御すると共にモータＭＧ１を目標トルクＴｍ１＊（値０）で運転制御し、モータＭＧ２を目標トルクＴｍ２＊（値Ｔ＊）で運転制御して（ステップＳ２１２）、カウンタＣ３の値を値０にリセットする処理を行なって（ステップＳ２１４）、本ルーチンを終了する。
【００３７】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、通常は、エンジン２２を高効率の高負荷領域で運転し、クランクケース１３６内のブローバイガスを吸気管１２６内の負圧を利用してエアクリーナ１２２からのエア（スロットルバルブ１２４の上流側のエア）と交換して換気を行なう際には、吸気管１２６内の負圧が高い状態となるようエンジン２２を低負荷領域で運転するから、全体のエネルギ効率の低下を抑えながら、クランクケース１３６内のブローバイガスを効果的に換気することができる。もとより、目標出力Ｐｅ＊が出力されるようにエンジン２２の運転ポイントを低負荷側に変更して制御するから、クランクケース１３６内の換気を行なう際でも、運転者が要求する要求動力Ｐ＊を駆動軸に出力することができる。
【００３８】
また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、運転モードの設定がモータ走行モードに変更されたとき、即ちエンジン２２の運転停止が要求されたときには、エンジン２２を所定時間に亘ってアイドリング運転してから停止させるから、アイドリング運転により吸気管１２６内の負圧を高い状態とすることができ、クランクケース１３６内の換気を効果的に行なうことができる。もとより、モータＭＧ２からの出力により運転者が要求する要求動力Ｐ＊を駆動軸に出力することができる。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、図３の運転制御ルーチンのステップＳ１１０の処理において、エンジン２２の目標出力Ｐｅ＊が閾値Ｐｒｅｆよりも大きいと判定、即ちエンジン２２が適正換気領域Ｃの範囲内で運転できないと判定されたときにはステップＳ１１４の処理（クランクケース１３６内の換気を促進させるための処理）を行なわないものとしたが、残容量ＳＯＣなどからバッテリ５０の放電が許容される場合であればステップＳ１１４の処理を実行するものとしてもよい。この場合、例えば、図３のステップＳ１０６で設定された目標出力Ｐｅ＊を閾値Ｐｒｅｆに再設定してステップＳ１１４の処理を行なうと共にステップＳ１０６で設定された目標出力Ｐｅ＊と閾値Ｐｒｅｆとの偏差の動力がバッテリ５０の放電を伴ってモータＭＧ２から出力されるようにエンジン２２，モータＭＧ１，モータＭＧ２を制御すればよい。
【００４０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転中に図３に例示する運転制御ルーチンを実行し、エンジン２２の停止の際に図８に例示するエンジン停止時運転制御ルーチンを実行するものとしたが、いずれか一方のみを実行するものとしてもよい。また、エンジン２２の停止の際に必ず図８に例示するエンジン停止時運転制御ルーチンを実行するものに限られず、例えば、エンジン２２が所定時間以上に亘って運転された後にエンジン２２の停止が要求されたときに図８に例示するエンジン停止時運転制御ルーチンを実行するものとしてもよい。また、これらの他に、モータＭＧ１を駆動してバッテリ５０を充電する際や、エアコンのコンプレッサを駆動する際，エンジン２２の冷却水の水温を上昇させる際などにエンジン２２の運転に伴ってクランクケース１３６内の換気を促進させるためのエンジン２２およびモータＭＧ１，モータＭＧ２の制御処理を実行するものとしてもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の停止が要求されたときに、エンジン２２を一時的にアイドリング運転の状態にしてから停止させるものとしたが、必ずしもアイドリング運転の状態でエンジン２２を運転させる必要はなく、図７に例示する適正換気領域Ｃの範囲内であれば、如何なる運転領域でエンジン２２を運転させるものとしてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されると共に駆動軸に接続された３軸式の動力入出力機構３０と、動力入出力機構３０に接続されたモータＭＧ１と、駆動軸に接続されたモータＭＧ２とを備えるいわゆる機械分配型のハイブリッド自動車として構成するものとしたが、図９に例示するハイブリッド自動車で示すように、エンジン２２と、エンジンの２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２０２と駆動輪３９ａ，３９ｂに接続された駆動軸に取り付けられたアウターロータ２０４とを有しインナーロータ２０２とアウターロータ２０４との電磁的な作用により相対的に回転するモータ２００と、駆動軸に直接動力が出力可能に駆動軸に機械的に接続されたモータＭＧ２と備えるいわゆる電気分配型のハイブリッド自動車として構成することもできる。なお、図９のハイブリッド自動車において、図１に例示する実施例のハイブリッド自動車２０の同一の構成については同一の符号を付した。また、エンジンとモータとを用いて走行可能なハイブリッド自動車であれば、その他のハイブリッド自動車にも適用可能である。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】 ブローバイガス還元システム９０を備えるエンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】 アクセル開度ＡＰと車速Ｖと要求トルクＴ＊との関係の一例を示すトルク設定マップである。
【図５】 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるフラグ設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】 目標出力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２が効率よく運転できる運転ポイントを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する様子を示す説明図である。
【図７】 目標出力Ｐｅ＊を出力可能な運転ポイントのうちエンジン２２（クランクケース１３６）内のブローバイガスの換気に適した運転ポイントを目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊として設定する様子を示す説明図である。
【図８】 実施例のハイブリッド自動車２０のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるエンジン停止時運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図９】 変形例のハイブリッド自動車の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジンＥＣＵ、２６クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力入出力機構、３１ サンギヤ、３１ａ サンギヤ軸、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３６ ベルト、３７ ギヤ機構、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転数センサ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ブローバイガス還元システム、９２ 連絡通路、９４ エア通路、９６ ブローバイガス通路、９８ 流量調節バルブ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 吸気管、１２８ インジェクタ、１３０ 吸気バルブ、１３２ ピストン、１３４ シリンダ、１３６ クランクケース、１３８ シリンダヘッドカバー、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、２００ モータ、２０２ インナーロータ、２０４ アウターロータ。
Claims (9)
- 駆動輪に接続された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関および電動機と、該内燃機関の吸気系の負圧を利用して該内燃機関の内部を換気する換気手段とを備えるハイブリッド自動車であって、
要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを運転制御する運転制御手段と、
前記内燃機関から出力すべき目標出力が前記換気手段による換気を適正に行なうことができる条件を含む所定の換気条件が成立したとき、前記目標出力を出力可能な運転ポイントのうち前記換気手段による換気を適正に行なうことができる適正換気領域内の運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機とを運転制御する換気時運転制御を行なう換気時運転制御手段と
を備えるハイブリッド自動車。 - 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関が第１所定時間に亘って運転されたときを前記所定の換気条件の一つとして前記換気時運転制御を行なう手段である
ハイブリッド自動車。 - 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関の停止が指示されたときを前記所定の換気条件の一つとして前記換気時運転制御を行なう手段である
ハイブリッド自動車。 - 請求項１ないし３いずれか記載のハイブリッド自動車であって、
前記換気時運転制御手段は、前記内燃機関の吸気系の負圧が高くなる運転領域で該内燃機関が運転されるよう該内燃機関と前記電動機とを制御する手段である
ハイブリッド自動車。 - 請求項１ないし４いずれか記載のハイブリッド自動車であって、
前記適正換気領域は、高効率な領域より低トルクの領域である
ハイブリッド自動車。 - 請求項１ないし５いずれか記載のハイブリッド自動車であって、
前記換気時運転制御手段は、第２所定時間に亘って前記換気時運転制御を行なう手段である
ハイブリッド自動車。 - 請求項１ないし６いずれか記載のハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関からの動力の少なくとも一部を電力に変換すると共に残余を前記駆動軸に伝達する動力変換伝達手段を備え、
前記運転制御手段は、要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段であり、
前記換気時運転制御手段は、前記目標出力を出力可能な運転ポイントのうち前記換気手段による換気を適正に行なうことができる適正換気領域内の運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求動力が前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段である
ハイブリッド自動車。 - 請求項７記載のハイブリッド自動車であって、
前記運転制御手段は、前記内燃機関が高効率の運転領域で運転されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段であり、
前記換気時運転制御手段は、前記運転制御手段により運転される前記内燃機関の運転領域と同一出力上であって該運転領域よりも低トルク高回転となる運転領域で該内燃機関が運転されるよう前記内燃機関と前記電動機と前記動力伝達変換手段とを運転制御する手段である
ハイブリッド自動車。 - 請求項７または８記載のハイブリッド自動車であって、
前記動力変換伝達手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と第３の軸とに各々接続された３軸を有し該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力が決定されると残余の１軸に入出力される動力が決定される３軸式動力入出力機構と、前記第３の軸に接続された発電可能な第２の電動機とを備え、
前記電動機は、前記駆動軸に接続されてなる
ハイブリッド自動車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003078063A JP3846439B2 (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | ハイブリッド自動車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003078063A JP3846439B2 (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | ハイブリッド自動車 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004285890A JP2004285890A (ja) | 2004-10-14 |
| JP3846439B2 true JP3846439B2 (ja) | 2006-11-15 |
Family
ID=33292656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003078063A Expired - Fee Related JP3846439B2 (ja) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | ハイブリッド自動車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3846439B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4998434B2 (ja) * | 2008-10-22 | 2012-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のブローバイガス還元装置 |
| JP5171784B2 (ja) * | 2009-10-13 | 2013-03-27 | 本田技研工業株式会社 | 動力装置 |
-
2003
- 2003-03-20 JP JP2003078063A patent/JP3846439B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004285890A (ja) | 2004-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7751965B2 (en) | Hybrid vehicle and control method of hybrid vehicle | |
| JP4183013B1 (ja) | 車両およびその制御方法 | |
| JP3945370B2 (ja) | 自動車 | |
| US20070169971A1 (en) | Hybrid vehicle and control method of same | |
| JP3894143B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを備える自動車 | |
| JP2008238965A (ja) | ハイブリッド自動車およびその制御方法 | |
| JP4301066B2 (ja) | 内燃機関の自動停止始動装置およびこれを搭載した自動車 | |
| US10864904B2 (en) | Hybrid vehicle | |
| JP4086010B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP5716425B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP5966858B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP2005320911A (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びにその制御方法 | |
| JP3783776B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車 | |
| JP4196960B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びにその制御方法 | |
| JP3956937B2 (ja) | 自動車および自動車の制御装置 | |
| JP3956953B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載する自動車並びに動力出力装置の制御方法 | |
| JP3941708B2 (ja) | 車両の制御装置 | |
| JP3846439B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP5991145B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP5842730B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP4438752B2 (ja) | 動力出力装置およびその制御方法並びに車両 | |
| JP5971188B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP6631375B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
| JP2004143957A (ja) | 自動車および内燃機関の始動制御装置並びに内燃機関の始動方法 | |
| JP3918820B2 (ja) | 動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド自動車並びに動力出力装置の制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051222 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060314 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060512 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060801 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060814 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |