JP5765327B2 - 車両、車両の制御装置および車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両、車両の制御装置および車両の制御方法に関し、より特定的には、駆動源として回転電機と内燃機関とを備える車両における内燃機関の暖機制御に関する。

内燃機関（たとえばエンジン）および電動機を車両動力源として搭載するハイブリッド車両が知られている。このハイブリッド車両では、燃費向上を図るために、エンジンの動作を停止させて電動機の出力のみによる電動走行（以下、「ＥＶ（Electric Vehicle）走行」とも称する。）を優先的に行なう場合がある。

特開２００９−１２００４３号公報（特許文献１）は、第１および第２の回転電機ならびにエンジンが連結される作動機構と、エンジンの回転軸を固定するためのクラッチとを備える車両において、ＥＶ走行を行なう場合にクラッチによりエンジン回転軸を固定する構成を開示する。

特開２００９−１２００４３号公報 特開２０１１−１６２１２４号公報 国際公開第２０１２／０５３１１６号明細書パンフレット

特開２００９−１２００４３号公報（特許文献１）によれば、クラッチによりエンジン回転軸を固定することによって、第１および第２の回転電機の双方の駆動力を駆動輪に伝達することができるとともに、エンジンの回転による損失を低減できるので、動力の伝達効率を向上させることができる。

このように、ＥＶ走行を優先的に行なうハイブリッド車両においては、電動機とエンジンとを併用する走行（以下、「ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行」とも称する。）状態へ切換える際に、エンジンが十分に暖機されていない状態でエンジンが始動される可能性がある。このような状態においては、エンジンの燃焼効率の低下やエミッションの悪化を招く場合がある。

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、駆動源として内燃機関と回転電機とを有するハイブリッド車両において、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行の際に適切に内燃機関を暖機することである。

本発明による車両は、機関と、駆動源として動作する回転電機を含む動力伝達装置と、動力伝達装置に用いられる潤滑油と機関に用いられる冷却媒体との間で熱交換をすることが可能に構成された熱交換装置と、制御装置とを備える。制御装置は、回転電機からの駆動力を用いて走行している間に機関の始動が見込まれる状態となった場合に、熱交換装置を作動させることによって機関を暖機する。

好ましくは、車両は、回転電機を駆動するための電力を供給する蓄電装置をさらに備える。制御装置は、蓄電装置の充電状態が所定の基準値よりも低い場合に、機関の始動が見込まれる状態であると判断して熱交換装置を作動させる。

好ましくは、制御装置は、回転電機の温度が所定の基準温度よりも低い場合には、機関の始動が見込まれる状態となった場合であっても、熱交換装置を非作動状態のまま維持する。

好ましくは、制御装置は、潤滑油の温度が所定の基準温度よりも低い場合には、機関の始動が見込まれる状態となった場合であっても、熱交換装置を非作動状態のまま維持する。

好ましくは、制御装置は、潤滑油の温度から冷却媒体の温度を差し引いたときの温度差が予め定められたしきい値よりも大きい場合に、熱交換装置を作動させる。

好ましくは、動力伝達装置は、他の回転電機と、第１の回転要素、第２の回転要素、および第３の回転要素を含む差動装置とをさらに備える。回転電機は、第１の回転要素に連結される。他の回転電機は、第２の回転要素に連結される。機関は、第３の回転要素に連結される。制御装置は、潤滑油の温度が所定の基準温度よりも低い場合に、回転電機および他の回転電機の双方を駆動して潤滑油を暖める。

好ましくは、動力伝達装置は、第３の回転要素の回転を抑制する係合要素と、第２の回転要素と駆動輪との間に設けられた変速機とをさらに備える。

好ましくは、制御装置は、冷却媒体の温度の方が所定の基準温度よりも高く、かつ、潤滑油の温度よりも高い場合には、熱交換装置を作動させて冷却媒体により潤滑油を暖める。

好ましくは、熱交換装置内への潤滑油の流通経路に設けられ、潤滑油の流通と非流通とを切換えるように構成された切換部をさらに備える。制御装置は、切換部を制御して潤滑油を熱交換装置内へ流通させることによって熱交換装置を作動させる。

本発明による車両の制御装置は、機関と、駆動源として動作する回転電機を含む動力伝達装置と、動力伝達装置に用いられる潤滑油と機関に用いられる冷却媒体との間で熱交換をすることが可能に構成された熱交換装置とを含む車両についての制御装置である。制御装置は、回転電機からの駆動力を用いて走行している間に機関の始動が見込まれる状態となったか否かを判定する判定部と、機関の始動が見込まれる状態となったことに応答して、熱交換装置を作動させることによって機関を暖機する制御部とを備える。

本発明による車両の制御方法は、機関と、駆動源として動作する回転電機を含む動力伝達装置と、動力伝達装置に用いられる潤滑油と機関に用いられる冷却媒体との間で熱交換をすることが可能に構成された熱交換装置とを含む車両についての制御方法である。制御方法は、回転電機からの駆動力を用いて走行している間に機関の始動が見込まれる状態となったか否かを判定するステップと、機関の始動が見込まれる状態となったことに応答して、熱交換装置を作動させることによって機関を暖機するステップとを備える。

本発明によれば、駆動源として内燃機関と回転電機とを有するハイブリッド車両において、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行の際に、内燃機関を始動前に暖機することが可能となる。

本実施の形態に従う車両の全体ブロック図である。 本実施の形態において、ＥＣＵで実行される暖機制御を説明するための機能ブロック図である。 本実施の形態において、ＥＣＵで実行される暖機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。 熱交換装置の作動可否を判定するための基準温度を定めるマップの第１の例を示す図である。 熱交換装置の作動可否を判定するための基準温度を定めるマップの第２の例を示す図である。 本実施の形態の変形例１における暖機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。 本実施の形態の変形例２における暖機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。

以下において、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、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

［車両の基本構成］
図１は、本実施の形態に従う車両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、駆動装置であるＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、内燃機関であるエンジン１３０と、動力伝達装置２００と、減速機１４０と、駆動輪１５０と、熱交換装置１６０と、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを備える。

ＰＣＵ１２０は、コンバータ１２１と、インバータ１２２，１２３とを含む。動力伝達装置２００は、モータジェネレータ２１０（ＭＧ１），２２０（ＭＧ２）と、差動装置２３０と、係合装置２４０と、自動変速機（Ａ／Ｔ）２５０（以下、単に「変速機」とも称する。）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、ＰＣＵ１２０内のコンバータ１２１に電気的に結合される。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２１０，２２０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。

蓄電装置１１０には、いずれも図示されないが、電圧センサ，電流センサおよび温度センサが設けられる。これらのセンサにより検出された蓄電装置１１０の電圧値ＶＢ，蓄電装置１１０に入出力される電流値ＩＢ，および蓄電装置１１０の温度ＴＢは、ＥＣＵ３００に出力される。

コンバータ１２１は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて、蓄電装置１１０からの電圧を昇圧して、インバータ１２２，１２３へ供給する。また、コンバータ１２１は、モータジェネレータ２１０，２２０で発電されインバータ１２２，１２３で整流された電圧を降圧して、蓄電装置１１０を充電する。

インバータ１２２，１２３は、コンバータ１２１に対して互い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てモータジェネレータ２１０，２２０をそれぞれ駆動する。

モータジェネレータ２１０，２２０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２１０，２２０およびエンジン１３０は、差動装置２３０により互いに結合される。差動装置２３０は、遊星歯車機構を含んで構成される。モータジェネレータ２１０は遊星歯車機構のサンギヤＳに結合され、エンジン１３０は遊星歯車機構のプラネタリキャリアＣに結合され、モータジェネレータ２２０は遊星歯車機構のリングギヤＲに結合される。

エンジン１３０は、制御信号ＤＲＶを用いてＥＣＵ３００により制御される。モータジェネレータ２１０，２２０およびエンジン１３０は、ＥＣＵ３００によって協調的に動作されて必要な車両駆動力を発生する。なお、エンジン１３０を停止した状態で、モータジェネレータ２１０，２２０からの駆動力のみを用いて走行する、いわゆるＥＶ走行を行なうことも可能である。

このように、差動装置２３０をエンジン１３０およびモータジェネレータ２１０，２２０と連結された構成とすることによって、無段変速機としても機能する。

モータジェネレータ２２０の出力軸は、自動変速機２５０の入力軸に連結される。自動変速機２５０の出力軸は減速機１４０を介して駆動輪１５０に連結される。自動変速機２５０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＦＴにより制御され、モータジェネレータ２２０と駆動輪１５０との間の変速比を変更する。なお、自動変速機２５０は、複数の異なる固定変速比が予め設定された有段変速機であってもよいし、変速比を連続的に変更可能な無段変速機であってもよい。

係合装置２４０は、代表的にクラッチあるいはブレーキとして実現される。係合装置２４０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＩＧにより制御され、係合状態とされることによって、エンジン１３０の出力軸を固定する。ＥＶ走行の際に係合装置２４０によってエンジン１３０の出力軸を固定することによって、モータジェネレータ２１０，２２０の双方の駆動力を駆動輪１５０に伝達することができる。このとき、エンジン１３０の回転が抑制されるので、エンジン１３０の回転軸が回転することによる機械的な伝達損失を低減することができる。

駆動輪１５０の近傍には、駆動輪１５０の回転速度、すなわち車速を検出するための速度センサ１８０が設けられる。速度センサ１８０は、検出した速度値ＶＳをＥＣＵ３００に出力する。なお、図１においては、速度センサ１８０が駆動輪１５０の近傍に設けられる場合を例として説明したが、速度センサ１８０の配置はこれに限定されず、たとえば、従動輪（図示せず）の近傍であってもよいし、動力伝達装置２００の出力軸の近傍であってもよい。あるいは、たとえば、モータジェネレータ２２０の回転速度と自動変速機２５０の変速比などから演算により求められる場合には、速度センサは省略されてもよい。

熱交換装置１６０（以下、「ウォーマ」とも称する）には、動力伝達装置２００の内部を潤滑するための潤滑油（ＡＴＦ）が流れる経路の一部である配管１６１と、エンジン１３０を冷却するための冷却媒体（たとえば、冷却水）が流れる経路の一部である配管１６２とが含まれる。配管１６１，１６２は互いに近接あるいは接して配置されており、内部を流れる潤滑油および冷却水に温度差がある場合、潤滑油と冷却水との間で熱交換が行なわれる。

配管１６１における動力伝達装置２００から熱交換装置１６０へ潤滑油が流出する部分、すなわち、熱交換装置１６０へ流入する部分に、切換部である切換バルブ１７０が設けられる。切換バルブ１７０は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＴによって制御され、動力伝達装置２００から熱交換装置１６０への潤滑油の流通と非流通とを切換える。

また、動力伝達装置２００において、潤滑油が配管１６１へ流入する付近には、潤滑油の温度を検出するための温度センサ２６０が設けられる。温度センサ２６０は、検出した潤滑油の温度ＴＦをＥＣＵ３００に出力する。なお、図１においては、温度センサ２６０が動力伝達装置２００の内部に設けられる場合が例として示されているが、温度センサ２６０は、たとえば、動力伝達装置２００の外部であって、動力伝達装置２００から切換バルブ１７０までの経路に設けられてもよい。

同様に、エンジン１３０において、冷却水が配管１６２へ流入する付近には、冷却水の温度を検出するための温度センサ１３５が設けられる。温度センサ１３５は、検出した冷却水の温度ＴＷをＥＣＵ３００に出力する。温度センサ１３５についても、エンジン１３０外部の、エンジン１３０から熱交換装置１６０までの経路に設けられてもよい。

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からの電圧ＶＢ、電流ＩＢおよび温度ＴＢの検出値を受ける。ＥＣＵ３００は、これらの情報に基づいて、蓄電装置１１０の充電状態（以下、ＳＯＣ（State of Charge）とも称する。）を演算する。

ＥＣＵ３００は、エンジン１３０からエンジン１３０の回転速度ＮＥを受ける。また、ＥＣＵ３００は、動力伝達装置２００から、モータジェネレータ２１０，２２０のそれぞれの回転速度ＮＭ１，ＮＭ２、および温度ＴＭ１，ＴＭ２を受ける。

ＥＣＵ３００は、アクセルペダル１９０からのアクセルペダル開度を示す信号ＡＣＣを受け、これに基づいて要求パワーを演算するとともに、エンジン１３０およびモータジェネレータ２１０，２２０で出力されるべきトルクを演算する。

また、ＥＣＵ３００は、シフトレバー１９５からのシフトポジションを示す信号ＰＯＳを受け、これに基づいて、エンジン１３０、モータジェネレータ２１０，２２０および自動変速機２５０を制御する。

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。

このように、駆動源として内燃機関と回転電機とを有するハイブリッド車両においては、燃費改善およびエミッションの削減の観点から、できるだけ、エンジンを停止した状態でモータジェネレータからの駆動力のみを用いて走行するＥＶ走行をすることが望まれる。しかしながら、たとえば、蓄電装置のＳＯＣが低下した場合や、登り坂の走行時や加速時などで高出力が必要となる場合には、エンジンの駆動力を併用したＨＶ走行を行なうことが必要となる。

このような、ＥＶ走行からＨＶ走行への切換えにおいて、それまでのＥＶ走行が長期間継続されていたような場合に、エンジン本体の温度が低い状態でエンジンが始動されると、エンジンが暖機されるまでは燃焼効率が比較的低い状態での運転となり、さらにエミッションが悪い状態での運転となる可能性がある。

そこで、本実施の形態においては、ＥＶ走行からＨＶ走行への切換えの際に、モータジェネレータを含む動力伝達装置の潤滑油の熱によってエンジン冷却水を暖めてエンジンを早期に暖機する暖機制御を実行する。これによって、燃焼効率の低下およびエミッションの悪化を抑制する。

［暖機制御の説明］
図２は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行される暖機制御を説明するための機能ブロック図である。図２で説明される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、ＳＯＣ演算部３１０と、判定部３２０と、エンジン制御部３３０と、バルブ制御部３４０と、モータ制御部３５０と、変速機制御部３６０とを含む。

ＳＯＣ演算部３１０は、蓄電装置１１０から電圧ＶＢ，電流ＩＢ，温度ＴＢを受け、これらの情報に基づいてＳＯＣを演算する。ＳＯＣ演算部３１０は、演算したＳＯＣを判定部３２０へ出力する。

判定部３２０は、ＳＯＣ演算部３１０からのＳＯＣに加えて、エンジン１３０の冷却水温度ＴＷと、動力伝達装置２００の潤滑油の温度ＴＦと、モータジェネレータ２１０，２２０のそれぞれの温度ＴＭ１，ＴＭ２と、アクセルペダル１９０からのアクセル開度信号ＡＣＣと、シフトレバー１９５からのシフトポジション信号ＰＯＳとを受ける。また、判定部３２０は、モータジェネレータ２１０，２２０の回転速度ＮＲＭ１，ＮＲＭ２、およびエンジン１３０の回転速度ＮＥを受ける。さらに、判定部３２０は、速度センサ１８０からの車速ＶＳを受ける。

判定部３２０は、アクセル開度信号ＡＣＣに基づいてユーザ要求パワーを演算する。また、判定部３２０は、モータジェネレータ２１０，２２０およびエンジン１３０の回転速度ＮＲＭ１，ＮＲＭ２，ＮＥ、ならびに、現在の自動変速機２５０の変速比を用いて、モータジェネレータ２１０，２２０およびエンジン１３０のトルク指令値ＴＲＭ１，ＴＲＭ２，ＴＲＥを演算する。判定部３２０は、演算されたトルク指令値ＴＲＥをエンジン制御部３３０へ出力するとともに、トルク指令値ＴＲＭ１，ＴＲＭ２をモータ制御部３５０へ出力する。

エンジン制御部３３０は、トルク指令値ＴＲＥに従って、燃料噴射量や点火タイミング等の情報を含む制御信号ＤＲＶを生成して、エンジン１３０を制御する。また、モータ制御部３５０は、トルク指令値ＴＲＭ１，ＴＲＭ２に従って、コンバータ１２１およびインバータ１２２，１２３の制御信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成して、これらの機器を制御する。

判定部３２０は、シフトポジション信号ＰＯＳおよび車速ＶＳに基づいて、自動変速機２５０の変速比を設定し、当該変速比を示す信号ＲＮＧを変速機制御部３６０へ出力する。変速機制御部３６０は、この信号ＲＮＧに従って、制御信号ＳＦＴを生成して自動変速機２５０を制御する。

判定部３２０は、受信した温度ＴＷ，ＴＦ，ＴＭ１，ＴＭ２に基づいて、熱交換装置１６０における熱交換の要否を判定し、切換バルブ１７０を開閉させるための信号ＯＰＮをバルブ制御部３４０へ出力する。バルブ制御部３４０は、この信号ＯＰＮに従って、制御信号ＳＴを生成して切換バルブ１７０を制御する。

図３は、本実施の形態において、ＥＣＵ３００で実行される暖機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および以降に説明する図６，図７に示すフローチャートは、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、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して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、車両１００が、エンジン１３０が停止状態のまま、モータジェネレータ２２０のみの駆動力を用いてＥＶ走行をしている際に、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、エンジン１３０の冷却水の温度ＴＷが、エンジン１３０の暖気の要否を判定するための所定の基準温度Ｔ１より高いか否かを判定する。

冷却水温度ＴＷが基準温度Ｔ１より高い（ＴＷ＞Ｔ１）場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）は、エンジン１３０が既に十分に暖機された状態であり、熱交換装置１６０による暖機が不要なので、処理がＳ１７０に進められて、ＥＣＵ３００は、切換バルブ１７０を閉止状態として熱交換装置１６０を非作動状態とする。

冷却水温度ＴＷが基準温度Ｔ１以下（ＴＷ≦Ｔ１）である場合（Ｓ１００にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、熱交換装置１６０による暖機が必要と判定して、処理をＳ１１０へ進める。Ｓ１１０にて、ＥＣＵ３００は、モータジェネレータ２２０（ＭＧ２）の温度ＴＭ２が基準温度Ｔ２より高いか否かを判定する。この基準温度Ｔ２は、モータジェネレータ側が冷却水を暖めるのに十分な温度まで暖機されているか否かを判定するための基準値である。

モータ温度ＴＭ２が基準温度Ｔ２以下（ＴＭ２≦Ｔ２）の場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、モータジェネレータが十分には暖機されていないので、処理がＳ１７０に進められて、熱交換装置１６０が非作動状態とされる。

一方、モータ温度ＴＭ２が基準温度Ｔ２より高い（ＴＭ２＞Ｔ２）場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１２０に進められて、ＥＣＵ３００は、次に、潤滑油温度ＴＦが基準温度Ｔ３よりも高いか否かを判定する。なお、ここでＴ３＞Ｔ１である。

潤滑油温度ＴＦが基準温度Ｔ３よりも高い（ＴＦ＞Ｔ３）場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、ＥＣＵ３００は、Ｓ１３０においてエンジン始動前であるか否かを判定する。そして、エンジン始動前である場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）には、Ｓ１４０にて切換バルブ１７０を開放して熱交換装置１６０を作動させる。なお、図３には示されていないが、Ｓ１４０では、図示しない電動ポンプが駆動されて、エンジン１３０の冷却水がエンジン１３０内を循環する。これによって、潤滑油からの熱を用いて冷却水を介して間接的にエンジン１３０が暖められる。

なお、エンジン１３０が始動されている場合（Ｓ１３０においてＮＯ）は、エンジン１３０の燃焼動作によって暖機がなされるので、処理がＳ１７０へ進められて、熱交換装置１６０が非作動状態とされる。

Ｓ１２０において、潤滑油温度ＴＦが基準温度Ｔ３以下（ＴＦ≦Ｔ３）の場合（Ｓ１２０にてＮＯ）は、ＥＣＵ３００は、潤滑油温度ＴＦが基準温度Ｔ３よりもさらに低い温度Ｔ４より高いか否かを判定する。

潤滑油温度ＴＦが基準温度Ｔ４よりも高い（Ｔ３≧ＴＦ＞Ｔ４）場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１７０に進められて、熱交換装置１６０が非作動状態とされる。

潤滑油温度ＴＦが基準温度Ｔ４以下（ＴＦ≦Ｔ４）の場合（Ｓ１５０にてＮＯ）は、処理がＳ１６０に進められ、ＥＣＵ３００は、エンジン１３０の燃焼動作は行なわない状態で、モータジェネレータ２１０（ＭＧ１）を発電側に駆動する。これによって、モータジェネレータ２１０による発熱のために潤滑油の昇温が促進される。さらに、エンジン１３０のクランク軸が回転されるために、摩擦熱によってエンジン１３０の暖機が促進される。

なお、Ｓ１６０においては、上述のように、モータジェネレータ２１０を発電側に駆動してエンジン１３０をクランキングする場合の例を示したが、係合装置２４０を係合させてエンジン１３０を停止状態に維持し、モータジェネレータ２１０を力行側に駆動して、モータジェネレータ２１０，２２０の双方により走行のための駆動力を発生するようにしてもよい。

また、上述の熱交換装置の作動の判定については、たとえば、図４または図５のようなマップを用いて設定するようにしてもよい。

このような処理に従って制御を行なうことによって、駆動源として内燃機関と回転電機とを有するハイブリッド車両において、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行の際に、内燃機関の始動前に内燃機関を暖機することが可能となる。その結果、エンジン温度が低い状態での燃焼動作が抑制されるので、燃焼効率の低下およびエミッションの悪化を抑制することが可能となる。

［変形例１］
上述の図３のフローチャートにおいては、暖機制御を行なうか否かの条件として、冷却水の温度ＴＷおよびモータジェネレータ２２０（ＭＧ２）の温度ＴＭ２の温度を、それぞれ所定の基準温度と比較する例について説明したが、潤滑油により冷却水を暖めるためには、基本的には、潤滑油温度ＴＦが冷却水温度ＴＷよりも高ければ熱交換を行なうことができる。

そのため、変形例１においては、熱交換装置１６０を用いた暖機制御を行なうか否かの判定を、潤滑油温度ＴＦと冷却水温度ＴＷとの温度差を用いて行なう場合について説明する。

図６は、本実施の形態の変形例１における暖機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６は、図３のフローチャートにおけるステップＳ１００およびＳ１１０が、Ｓ１００Ａに置き換わったものとなっている。図６において、図３と重複するステップの説明は繰返さない。

図６を参照して、ＥＣＵ３００は、車両１００が、エンジン１３０が停止状態のまま、モータジェネレータ２２０のみの駆動力を用いてＥＶ走行をしている際に、Ｓ１００Ａにて、動力伝達装置２００の潤滑油温度ＴＦからエンジン１３０の冷却水温度ＴＷを差し引いた温度差が所定のしきい値αよりも大きいか否かを判定する。

潤滑油温度ＴＦと冷却水温度ＴＷとの温度差がしきい値α以下（ＴＦ−ＴＷ≦α）の場合（Ｓ１００ＡにてＮＯ）は、潤滑油を用いて十分に冷却水が暖められないため、処理がＳ１７０に進められて、ＥＣＵ３００は、熱交換装置１６０を非作動状態とする。

一方、潤滑油温度ＴＦと冷却水温度ＴＷとの温度差がしきい値αよりも大きい（ＴＦ−ＴＷ＞α）場合（Ｓ１００ＡにてＹＥＳ）は、処理がＳ１２０に進められて、図３の場合と同様の処理に従って制御が行なわれ、所定の条件が成立したことに応答して熱交換装置１６０を用いたエンジン１３０の暖機が行なわれる。

このような処理に従って制御を行なった場合においても、駆動源として内燃機関と回転電機とを有するハイブリッド車両において、ＥＶ走行からＨＶ走行への移行の際に、内燃機関の始動前に内燃機関を暖機することが可能となる。

［変形例２］
上述の実施の形態においては、ＥＶ走行からＨＶ走行への切換わりの際に、モータジェネレータ側の動力伝達装置の潤滑油からの熱でエンジン冷却水を暖めることによって、エンジン始動前にエンジンを暖機する構成について説明した。

ところで、車両の最初の始動時などにおいて、モータジェネレータの駆動よりもエンジンの駆動が早く行なわれた場合には、エンジンの燃焼動作によって、動力伝達装置の潤滑油よりもエンジン冷却水のほうが早く昇温される場合がある。このような場合には、エンジン冷却水の熱により動力伝達装置の潤滑油を暖めることで、潤滑油の粘度を適度な粘度に低下させて自動変速機の変速時のショックを和らげることができるとともに、モータジェネレータを暖機して、早期に温度的に安定な状態とすることができる。

そこで、変形例２においては、上述のような潤滑油を用いてエンジン冷却水を暖める構成に加えて、エンジン冷却水温度が潤滑油温度よりも高い場合には、エンジン冷却水を用いて潤滑油を暖める構成を有する場合について説明する。

図７は、本実施の形態の変形例２における暖機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１および図７を参照して、ＥＣＵ３００は、Ｓ２００において、エンジン１３０の駆動がモータジェネレータの駆動よりも早いか否かを判定する。

エンジン１３０の駆動がモータジェネレータの駆動よりも早い場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）は、処理がＳ２１０に進められて、エンジン１３０の冷却水温度ＴＷが所定のしきい値Ｔ１よりも高いか否かを判定する。

冷却水温度ＴＷが所定のしきい値Ｔ１以下（ＴＷ≦Ｔ１）の場合（Ｓ２１０にてＮＯ）には、ＥＣＵ３００は、エンジン１３０がまだ十分に暖機できていないと判断し、Ｓ２３０に処理を進めて、熱交換装置１６０を非作動状態とする。これによって、ＥＣＵ３００は、エンジン１３０の暖機を優先する。

冷却水温度ＴＷが所定のしきい値Ｔ１よりも高い（ＴＷ＞Ｔ１）場合（Ｓ２１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ２２０に進められて、ＥＣＵ３００は、切換バルブ１７０を開放して熱交換装置１６０を作動させ、エンジン冷却水の熱を用いて潤滑油を暖める。これによって、動力伝達装置２００内のモータジェネレータ２１０，２２０および自動変速機２５０等を暖機する。

一方、Ｓ２００において、エンジン１３０の駆動がモータジェネレータの駆動よりも早くない場合（Ｓ２００にてＮＯ）は、処理がＳ２３０に進められて、ＥＣＵ３００は、熱交換装置１６０を非作動状態とする。

なお、モータジェネレータの駆動の方がエンジンの駆動よりも早い場合には、上述のような、ＥＶ走行からＨＶ走行へ切換わる場合も含まれる。この場合には、ステップＳ２３０の部分に図３または図６で説明したような処理を適用することができる。

また、図７には示されていないが、潤滑油が所定の温度まで昇温した場合には、熱交換装置を非作動とするようにしてもよい。

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、モータジェネレータの駆動よりもエンジンの駆動が早く、エンジン冷却水の温度が潤滑油の温度よりも高い場合には、エンジン冷却水により潤滑油を暖めることによって、動力伝達装置を早期に暖機することができる。

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、１２０ ＰＣＵ、１２１ コンバータ、１２２，１２３ インバータ、１３０ エンジン、１３５，２６０ 温度センサ、１４０ 減速機、１５０ 駆動輪、１６０ 熱交換装置、１６１，１６２ 配管、１７０ 切換バルブ、１８０ 速度センサ、１９０ アクセルペダル、１９５ シフトレバー、２００ 動力伝達装置、２１０，２２０ モータジェネレータ、２３０ 差動装置、２４０ 係合装置、２５０ 自動変速機、３００ ＥＣＵ、３１０ ＳＯＣ演算部、３２０ 判定部、３３０ エンジン制御部、３４０ バルブ制御部、３５０ モータ制御部、３６０ 変速機制御部、Ｃ プラネタリキャリア、Ｒ リングギヤ、Ｓ サンギヤ。

Claims (10)

1. 機関と、
   駆動源として動作する第１および第２の回転電機を含む動力伝達装置と、
   前記動力伝達装置に用いられる潤滑油と前記機関に用いられる冷却媒体との間で熱交換をすることが可能に構成された熱交換装置と、
   前記第２の回転電機からの駆動力を用いて走行している間に前記機関の始動が見込まれる状態となった場合に、前記熱交換装置を作動させることによって前記機関を暖機する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記潤滑油の温度が所定の基準温度よりも低い場合に、前記第１および第２の回転電機の双方を駆動して前記潤滑油を暖める、車両。
2. 前記第２の回転電機を駆動するための電力を供給する蓄電装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記蓄電装置の充電状態が所定の基準値よりも低い場合に、前記機関の始動が見込まれる状態であると判断して前記熱交換装置を作動させる、請求項１に記載の車両。
3. 前記制御装置は、前記第２の回転電機の温度が所定のしきい値温度よりも低い場合には、前記機関の始動が見込まれる状態となった場合であっても、前記熱交換装置を非作動状態のまま維持する、請求項１に記載の車両。
4. 前記制御装置は、前記潤滑油の温度から前記冷却媒体の温度を差し引いたときの温度差が予め定められたしきい値よりも大きい場合に、前記熱交換装置を作動させる、請求項１に記載の車両。
5. 前記動力伝達装置は、
   第１の回転要素、第２の回転要素、および第３の回転要素を含む差動装置をさらに備え、
   前記第１の回転電機は、前記第１の回転要素に連結され、
   前記第２の回転電機は、前記第２の回転要素に連結され、
   前記機関は、前記第３の回転要素に連結される、
   請求項１に記載の車両。
6. 前記動力伝達装置は、
   前記第３の回転要素の回転を抑制する係合要素と、
   前記第２の回転要素と駆動輪との間に設けられた変速機とをさらに備える、請求項５に記載の車両。
7. 前記制御装置は、前記冷却媒体の温度の方が所定のしきい値温度よりも高く、かつ、前記潤滑油の温度よりも高い場合には、前記熱交換装置を作動させて前記冷却媒体により前記潤滑油を暖める、請求項１に記載の車両。
8. 前記熱交換装置内への前記潤滑油の流通経路に設けられ、前記潤滑油の流通と非流通とを切換えるように構成された切換部をさらに備え、
   前記制御装置は、前記切換部を制御して前記潤滑油を前記熱交換装置内へ流通させることによって前記熱交換装置を作動させる、請求項１に記載の車両。
9. 機関と、駆動源として動作する第１および第２の回転電機を含む動力伝達装置と、前記動力伝達装置に用いられる潤滑油と前記機関に用いられる冷却媒体との間で熱交換をすることが可能に構成された熱交換装置とを含む車両の制御装置であって、
   前記第２の回転電機からの駆動力を用いて走行している間に前記機関の始動が見込まれる状態となったか否かを判定する判定部と、
   前記機関の始動が見込まれる状態となったことに応答して、前記熱交換装置を作動させることによって前記機関を暖機する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記潤滑油の温度が所定の基準温度よりも低い場合に、前記第１および第２の回転電機の双方を駆動して前記潤滑油を暖める、車両の制御装置。
10. 機関と、駆動源として動作する第１および第２の回転電機を含む動力伝達装置と、前記動力伝達装置に用いられる潤滑油と前記機関に用いられる冷却媒体との間で熱交換をすることが可能に構成された熱交換装置とを含む車両の制御方法であって、
    前記第２の回転電機からの駆動力を用いて走行している間に前記機関の始動が見込まれる状態となったか否かを判定するステップと、
    前記機関の始動が見込まれる状態となったことに応答して、前記熱交換装置を作動させることによって前記機関を暖機するステップと、
    前記潤滑油の温度が所定の基準温度よりも低い場合に、前記第１および第２の回転電機の双方を駆動して前記潤滑油を暖めるステップとを備える、車両の制御方法。

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