JP7658339B2

JP7658339B2 - vehicle

Info

Publication number: JP7658339B2
Application number: JP2022115691A
Authority: JP
Inventors: 慶人関口; 真人中野; 弘一奥田; 達也今村; 淳田端; 大騎佐藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2025-04-08
Anticipated expiration: 2042-07-20
Also published as: JP2024013532A

Description

本発明は、車両である。 The present invention is a vehicle.

特許文献１には、内燃機関と、冷却機構と、を備える車両が記載されている。内燃機関は、燃料タンクと、燃料配管と、レギュレータと、インジェクタと、を有している。燃料タンクは、高圧の気体燃料を貯留する。燃料配管は、燃料タンクとインジェクタとを繋ぐ気体燃料の通路を構成している。レギュレータは、燃料配管を流れる気体燃料の圧力を低下させる。インジェクタは、燃料配管のレギュレータよりも下流側に取り付けられている。一方、冷却機構は、冷媒を流す流路を備えている。冷却機構の流路上には、レギュレータが位置している。 Patent Document 1 describes a vehicle equipped with an internal combustion engine and a cooling mechanism. The internal combustion engine has a fuel tank, a fuel pipe, a regulator, and an injector. The fuel tank stores high-pressure gaseous fuel. The fuel pipe forms a gaseous fuel passage connecting the fuel tank and the injector. The regulator reduces the pressure of the gaseous fuel flowing through the fuel pipe. The injector is attached to the fuel pipe downstream of the regulator. Meanwhile, the cooling mechanism has a flow path through which a refrigerant flows. The regulator is located on the flow path of the cooling mechanism.

特開２０１８－１３１９４７号公報JP 2018-131947 A

特許文献１に記載のような内燃機関において、内燃機関の温度が低い場合には、インジェクタの噴口付近に付着した水が氷結することがある。また、特許文献１に記載のような内燃機関において、気体燃料を水素燃料とすることがある。水素は、レギュレータにおいて減圧膨張されることに伴って発熱する。したがって、内燃機関の温度が低くても、インジェクタは比較的早期に暖められる。しかし、内燃機関の温度が低い場合には、冷却機構内の冷媒の温度も低い。そのため、水素が発熱してもその熱が冷却機構の冷媒に回収されてしまって、インジェクタを適切に暖めることができない虞がある。 In an internal combustion engine such as that described in Patent Document 1, when the temperature of the internal combustion engine is low, water adhering to the vicinity of the nozzle of the injector may freeze. Also, in an internal combustion engine such as that described in Patent Document 1, hydrogen fuel may be used as the gaseous fuel. Hydrogen generates heat as it is decompressed and expanded in the regulator. Therefore, even if the temperature of the internal combustion engine is low, the injector can be warmed up relatively quickly. However, when the temperature of the internal combustion engine is low, the temperature of the coolant in the cooling mechanism is also low. Therefore, even if hydrogen generates heat, the heat may be collected by the coolant in the cooling mechanism, and the injector may not be warmed up properly.

上記課題を解決するため、本発明は、水素を燃料とする内燃機関と、冷却対象装置を冷却するための冷媒の流路を有する冷却機構と、前記冷却機構を制御する制御装置と、を備え、前記内燃機関は、水素タンクに接続しており前記水素の通路を構成する燃料配管と、前記燃料配管の途中に取り付けられており、前記水素を減圧するレギュレータと、前記燃料配管の前記レギュレータよりも下流側に取り付けられているインジェクタと、を有し、前記冷却機構は、前記冷媒を圧送するポンプと、前記冷却対象装置及び前記レギュレータを経て当該冷却対象装置へと戻るメイン流路と、前記メイン流路のうち前記冷却対象装置よりも下流側であり且つ前記レギュレータよりも上流側の箇所から、前記メイン流路のうち前記レギュレータよりも下流側の箇所へ繋がっているバイパス流路と、前記メイン流路のうち前記バイパス流路の上流端よりも下流側に取り付けられているバルブと、を有し、前記制御装置は、前記冷却対象装置から流出する前記冷媒の温度が予め定められた規定冷媒温度よりも小さいことを条件に、前記バルブを閉弁する閉弁処理と、前記冷媒の温度が前記規定冷媒温度以上であることを条件に、前記バルブを開弁する開弁処理と、を実行する車両である。 In order to solve the above problems, the present invention provides an internal combustion engine that uses hydrogen as fuel, a cooling mechanism having a flow path of a refrigerant for cooling a device to be cooled, and a control device that controls the cooling mechanism. The internal combustion engine has a fuel pipe that is connected to a hydrogen tank and forms a passage for the hydrogen, a regulator that is attached midway along the fuel pipe and reduces the pressure of the hydrogen, and an injector that is attached downstream of the regulator on the fuel pipe. The cooling mechanism has a pump that pressurizes the refrigerant, a main flow path that passes through the device to be cooled and the regulator and returns to the device to be cooled, and The vehicle has a bypass flow path that connects a portion of the main flow path that is downstream of the device to be cooled and upstream of the regulator to a portion of the main flow path that is downstream of the regulator, and a valve that is attached to the main flow path downstream of the upstream end of the bypass flow path, and the control device executes a valve closing process that closes the valve on condition that the temperature of the refrigerant flowing out of the device to be cooled is lower than a predetermined specified refrigerant temperature, and a valve opening process that opens the valve on condition that the temperature of the refrigerant is equal to or higher than the specified refrigerant temperature.

上記構成によれば、冷媒の温度が規定冷媒温度よりも小さいときには、冷媒はレギュレータと熱交換しない。そのため、水素が膨張することに伴う熱が冷媒に持ち去られることを防げる。その結果、水素が膨張することに伴う熱で、効率よくレギュレータを暖められる。 According to the above configuration, when the temperature of the refrigerant is lower than the specified refrigerant temperature, the refrigerant does not exchange heat with the regulator. This prevents the heat generated by the expansion of the hydrogen from being carried away by the refrigerant. As a result, the regulator can be efficiently warmed by the heat generated by the expansion of the hydrogen.

上記車両において、前記制御装置は、前記冷媒の温度が前記規定冷媒温度以上であり、且つ前記水素の温度が予め定められた燃料下限温度よりも小さいときに、前記開弁処理を実行してもよい。 In the vehicle, the control device may execute the valve opening process when the temperature of the refrigerant is equal to or higher than the specified refrigerant temperature and the temperature of the hydrogen is lower than a predetermined lower fuel limit temperature.

上記構成において、水素の温度が燃料下限温度よりも小さい場合、水素が膨張して発熱したとしても、レギュレータを適切に暖められない。一方、冷媒の温度が規定冷媒温度以上であれば、冷媒をレギュレータに流すことでレギュレータを規定冷媒温度程度に暖められる。つまり、上記構成によれば、水素の発熱を利用した暖機よりも冷媒の熱を利用した暖機が適切な場合には、冷媒をレギュレータに流して、レギュレータの温度を適切な温度にできる。 In the above configuration, if the temperature of the hydrogen is lower than the lower fuel limit temperature, the regulator cannot be warmed up appropriately even if the hydrogen expands and generates heat. On the other hand, if the temperature of the refrigerant is equal to or higher than the specified refrigerant temperature, the regulator can be warmed up to approximately the specified refrigerant temperature by flowing the refrigerant through the regulator. In other words, according to the above configuration, when warming up using the heat of the refrigerant is more appropriate than warming up using the heat generated by the hydrogen, the temperature of the regulator can be made appropriate by flowing the refrigerant through the regulator.

上記車両において、前記制御装置は、前記冷媒の温度が前記規定冷媒温度以上であり、且つ前記水素の温度が前記規定冷媒温度以上の値として予め定められた燃料上限温度以上であるときに、前記開弁処理を実行してもよい。 In the vehicle, the control device may execute the valve opening process when the temperature of the refrigerant is equal to or higher than the specified refrigerant temperature and the temperature of the hydrogen is equal to or higher than a predetermined upper fuel limit temperature that is equal to or higher than the specified refrigerant temperature.

上記構成において、水素の温度が燃料上限温度以上であると、水素の燃焼が設計通りに行われない可能性が高くなる。そのため、冷媒をレギュレータに流すことで、レギュレータ及びレギュレータ内の水素の温度を適切な温度に冷却できる。 In the above configuration, if the hydrogen temperature is equal to or higher than the upper fuel temperature limit, there is a high possibility that the hydrogen will not be combusted as designed. Therefore, by flowing a coolant through the regulator, the temperature of the regulator and the hydrogen inside the regulator can be cooled to an appropriate temperature.

上記車両において、前記制御装置は、前記水素の温度を、前記内燃機関の冷却水の温度に基づいて推定してもよい。
上記構成によれば、水素の温度を内燃機関の冷却水の温度に基づいて推定する。内燃機関の冷却水の温度は、冷却水の温度を検出するセンサによって取得できる。そのため、水素の温度を検出するセンサを別途設けなくても済む。 In the vehicle, the control device may estimate the temperature of the hydrogen based on a temperature of a coolant for the internal combustion engine.
According to the above configuration, the temperature of hydrogen is estimated based on the temperature of the coolant for the internal combustion engine. The temperature of the coolant for the internal combustion engine can be obtained by a sensor that detects the temperature of the coolant. Therefore, it is not necessary to provide a separate sensor for detecting the temperature of hydrogen.

上記車両において、前記制御装置は、前記水素の温度を、前記レギュレータの温度に基づいて推定してもよい。
上記構成によれば、水素の温度を、レギュレータの温度に基づいて推定する。レギュレータの温度は、レギュレータに温度を検出するセンサを取り付けることによって取得できる。そのため、水素の温度を検出するセンサを別途設けなくても済む。 In the vehicle, the control device may estimate the temperature of the hydrogen based on the temperature of the regulator.
According to the above configuration, the temperature of the hydrogen is estimated based on the temperature of the regulator. The temperature of the regulator can be obtained by attaching a sensor that detects the temperature to the regulator. Therefore, it is not necessary to provide a separate sensor that detects the temperature of the hydrogen.

上記車両において、前記内燃機関は、前記水素の温度を検出する温度センサを、さらに有していてもよい。
上記構成によれば、水素の温度をより正確に検出できる。 In the vehicle described above, the internal combustion engine may further include a temperature sensor that detects a temperature of the hydrogen.
According to the above configuration, the temperature of the hydrogen can be detected more accurately.

上記車両において、駆動源としてモータジェネレータをさらに備え、前記制御装置は、前記内燃機関及び前記モータジェネレータを制御対象としており、前記制御装置は、前記水素の温度が前記燃料下限温度より小さいときに、前記内燃機関を停止させ、前記モータジェネレータを駆動源として駆動させるＥＶ走行処理を実行してもよい。 The vehicle may further include a motor generator as a drive source, and the control device may control the internal combustion engine and the motor generator. When the temperature of the hydrogen is lower than the lower fuel temperature limit, the control device may execute an EV driving process to stop the internal combustion engine and drive the motor generator as a drive source.

上記構成によれば、水素燃料の温度が燃料下限温度より小さいときに、駆動源としてモータジェネレータが駆動する。一方で、駆動源として内燃機関は駆動しない。このように内燃機関が冷えているときに駆動させないことで、内燃機関が冷えているときに駆動させることに伴う不具合の発生を抑制できる。 According to the above configuration, when the temperature of the hydrogen fuel is lower than the lower limit fuel temperature, the motor generator is operated as a drive source. On the other hand, the internal combustion engine is not operated as a drive source. By not operating the internal combustion engine when it is cold in this way, it is possible to suppress the occurrence of problems that may occur when operating the internal combustion engine when it is cold.

図１は、車両の全体構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a vehicle. 図２は、内燃機関の全体構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the overall configuration of an internal combustion engine. 図３は、冷却機構を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a cooling mechanism. 図４は、制御プログラムによる一連の処理を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing a series of processes according to the control program.

（一実施形態）
以下、車両の一実施形態について、図面を参照して説明する。
＜車両の概略構成＞
図１に示すように、車両ＶＣは、火花点火式の内燃機関１０を備えている。また、車両ＶＣは、電動機及び発電機の双方の機能を兼ね備える第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を備えている。したがって、車両ＶＣは、いわゆるハイブリッド車両である。つまり、車両ＶＣは、駆動源として、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を備えている。 (One embodiment)
Hereinafter, an embodiment of a vehicle will be described with reference to the drawings.
<General vehicle configuration>
As shown in Fig. 1, the vehicle VC is equipped with a spark ignition type internal combustion engine 10. The vehicle VC is also equipped with a first motor generator 71 and a second motor generator 72 that function as both an electric motor and a generator. Therefore, the vehicle VC is a so-called hybrid vehicle. In other words, the vehicle VC is equipped with the internal combustion engine 10, the first motor generator 71, and the second motor generator 72 as drive sources.

＜内燃機関の構成＞
先ず、内燃機関１０の全体構成について説明する。
図２に示すように、内燃機関１０は、シリンダブロック１１と、シリンダヘッド１２と、ピストン１３と、気筒１４と、を備えている。気筒１４は、シリンダブロック１１の内部に区画されている円柱状の空間である。気筒１４の軸方向における両側は、シリンダブロック１１の外部に開口している。ピストン１３は、気筒１４に配置されている。ピストン１３の頂面は、気筒１４の軸方向の第１端を向いている。シリンダヘッド１２は、シリンダブロック１１に連結している。シリンダヘッド１２の外面は、凹部１５を有している。凹部１５は、気筒１４の軸方向で、当該気筒１４と向かい合っている。気筒１４を区画するシリンダブロック１１の壁面、凹部１５の壁面、及びピストン１３の頂面は、燃焼室Ｒを区画している。なお、シリンダヘッド１２は、その内部にウォータジャケットＷＪを有する。ウォータジャケットＷＪは、後述する冷却機構８０の冷却水が流通する通路である。 <Configuration of the internal combustion engine>
First, the overall configuration of the internal combustion engine 10 will be described.
As shown in FIG. 2, the internal combustion engine 10 includes a cylinder block 11, a cylinder head 12, a piston 13, and a cylinder 14. The cylinder 14 is a cylindrical space defined inside the cylinder block 11. Both axial ends of the cylinder 14 are open to the outside of the cylinder block 11. The piston 13 is disposed in the cylinder 14. The top surface of the piston 13 faces a first axial end of the cylinder 14. The cylinder head 12 is connected to the cylinder block 11. The outer surface of the cylinder head 12 has a recess 15. The recess 15 faces the cylinder 14 in the axial direction of the cylinder 14. The wall surface of the cylinder block 11 that defines the cylinder 14, the wall surface of the recess 15, and the top surface of the piston 13 define a combustion chamber R. The cylinder head 12 has a water jacket WJ therein. The water jacket WJ is a passage through which cooling water for a cooling mechanism 80 described later flows.

内燃機関１０は、コネクティングロッド１６と、クランク軸１７とを備えている。コネクティングロッド１６は、ピストン１３に連結している。コネクティングロッド１６は、ピストン１３を挟んでシリンダヘッド１２とは反対方向に延びている。クランク軸１７は、コネクティングロッド１６に連結している。クランク軸１７及びコネクティングロッド１６は、ピストン１３の往復運動を回転運動に変換する。 The internal combustion engine 10 includes a connecting rod 16 and a crankshaft 17. The connecting rod 16 is connected to the piston 13. The connecting rod 16 extends in the opposite direction to the cylinder head 12, sandwiching the piston 13. The crankshaft 17 is connected to the connecting rod 16. The crankshaft 17 and the connecting rod 16 convert the reciprocating motion of the piston 13 into rotational motion.

シリンダヘッド１２は、吸気ポート１８を有している。吸気ポート１８は、シリンダヘッド１２の内部に区画されている空間である。吸気ポート１８の第１端は、凹部１５に向けて開口している。吸気ポート１８の第２端は、シリンダヘッド１２の外部に向けて開口している。 The cylinder head 12 has an intake port 18. The intake port 18 is a space partitioned inside the cylinder head 12. A first end of the intake port 18 opens toward the recess 15. A second end of the intake port 18 opens toward the outside of the cylinder head 12.

シリンダヘッド１２は、排気ポート１９を有している。排気ポート１９は、シリンダヘッド１２の内部に区画されている空間である。排気ポート１９の第１端は、凹部１５に向けて開口している。排気ポート１９の第２端は、シリンダヘッド１２の外部に向けて開口している。 The cylinder head 12 has an exhaust port 19. The exhaust port 19 is a space partitioned inside the cylinder head 12. A first end of the exhaust port 19 opens toward the recess 15. A second end of the exhaust port 19 opens toward the outside of the cylinder head 12.

内燃機関１０は、吸気バルブ２０と、排気バルブ２１とを備えている。吸気バルブ２０は、吸気ポート１８の第１端を開閉する弁である。排気バルブ２１は、排気ポート１９の第１端を開閉する弁である。 The internal combustion engine 10 has an intake valve 20 and an exhaust valve 21. The intake valve 20 is a valve that opens and closes the first end of the intake port 18. The exhaust valve 21 is a valve that opens and closes the first end of the exhaust port 19.

なお、図１では、燃焼室Ｒと、燃焼室Ｒに連結している吸気ポート１８及び排気ポート１９とを１組のみ図示しているが、内燃機関１０は、燃焼室Ｒと、燃焼室Ｒに連結している吸気ポート１８及び排気ポート１９等と、を複数組備えている。 Note that FIG. 1 shows only one set of the combustion chamber R and the intake port 18 and exhaust port 19 connected to the combustion chamber R, but the internal combustion engine 10 has multiple sets of the combustion chamber R and the intake port 18 and exhaust port 19 connected to the combustion chamber R.

内燃機関１０は、外気を吸入するための吸気通路２２を備えている。吸気通路２２は、吸気ポート１８の第２端に接続している。吸気通路２２は、スロットルバルブ２３を収容している。スロットルバルブ２３は、弁開度の変更を通じて、吸気通路２２を流れる空気の流量である吸入空気量を調整する。吸気通路２２から吸入された空気は、吸気ポート１８を介して、燃焼室Ｒに流れ込む。 The internal combustion engine 10 has an intake passage 22 for drawing in outside air. The intake passage 22 is connected to the second end of the intake port 18. The intake passage 22 houses a throttle valve 23. The throttle valve 23 adjusts the intake air volume, which is the flow rate of air flowing through the intake passage 22, by changing the valve opening. The air drawn in from the intake passage 22 flows into the combustion chamber R via the intake port 18.

内燃機関１０は、ポートインジェクタ２４を備えている。ポートインジェクタ２４は、シリンダヘッド１２に取り付けられている。そのため、ポートインジェクタ２４は、吸気通路２２のスロットルバルブ２３よりも下流側の部分に位置している。ポートインジェクタ２４は、吸気ポート１８に燃料を噴射する。 The internal combustion engine 10 is equipped with a port injector 24. The port injector 24 is attached to the cylinder head 12. Therefore, the port injector 24 is located downstream of the throttle valve 23 in the intake passage 22. The port injector 24 injects fuel into the intake port 18.

内燃機関１０は、筒内インジェクタ２５を備えている。筒内インジェクタ２５は、シリンダヘッド１２に取り付けられている。筒内インジェクタ２５は、燃焼室Ｒに直接燃料を噴射する。 The internal combustion engine 10 is equipped with an in-cylinder injector 25. The in-cylinder injector 25 is attached to the cylinder head 12. The in-cylinder injector 25 injects fuel directly into the combustion chamber R.

内燃機関１０は、点火プラグ２６を備えている。点火プラグ２６は、シリンダヘッド１２に取り付けられている。点火プラグ２６は、吸気ポート１８と排気ポート１９との間に位置している。点火プラグ２６は、燃焼室Ｒに導入された混合気をスパークにより点火する。 The internal combustion engine 10 is equipped with a spark plug 26. The spark plug 26 is attached to the cylinder head 12. The spark plug 26 is located between the intake port 18 and the exhaust port 19. The spark plug 26 ignites the mixture introduced into the combustion chamber R by a spark.

内燃機関１０は、燃焼室Ｒでの燃焼により生じた排ガスの排出路である排気通路２７を備えている。排気通路２７は、排気ポート１９の第２端に接続している。排気通路２７は、排気浄化触媒２８を収容している。排気浄化触媒２８は、排気中の例えば窒素酸化物を浄化する。 The internal combustion engine 10 is equipped with an exhaust passage 27, which is a discharge path for exhaust gas generated by combustion in the combustion chamber R. The exhaust passage 27 is connected to the second end of the exhaust port 19. The exhaust passage 27 houses an exhaust purification catalyst 28. The exhaust purification catalyst 28 purifies, for example, nitrogen oxides in the exhaust.

また、内燃機関１０は、燃料供給装置３０を備えている。燃料供給装置３０は、水素タンク３１と、燃料配管３２と、レギュレータ３５と、を備えている。
水素タンク３１は、燃料である水素を高圧状態で貯留するタンクである。燃料配管３２は、水素の通路を構成している。燃料配管３２は、第１燃料配管３３と第２燃料配管３４とで構成されている。第１燃料配管３３の第１端は、水素タンク３１に接続している。また、第１燃料配管３３の第２端は、筒内インジェクタ２５に接続している。そして、レギュレータ３５は、第１燃料配管３３の途中に位置している。レギュレータ３５は、水素を減圧する。 The internal combustion engine 10 also includes a fuel supply device 30. The fuel supply device 30 includes a hydrogen tank 31, a fuel pipe 32, and a regulator 35.
The hydrogen tank 31 is a tank that stores hydrogen, which is a fuel, under high pressure. The fuel pipe 32 constitutes a hydrogen passage. The fuel pipe 32 is composed of a first fuel pipe 33 and a second fuel pipe 34. A first end of the first fuel pipe 33 is connected to the hydrogen tank 31. Furthermore, a second end of the first fuel pipe 33 is connected to the in-cylinder injector 25. The regulator 35 is located midway through the first fuel pipe 33. The regulator 35 reduces the pressure of the hydrogen.

第２燃料配管３４の第１端は、第１燃料配管３３のうちレギュレータ３５よりもポートインジェクタ２４側に連結している。第２燃料配管３４の第２端は、筒内インジェクタ２５に接続している。 The first end of the second fuel pipe 34 is connected to the first fuel pipe 33 on the port injector 24 side rather than the regulator 35. The second end of the second fuel pipe 34 is connected to the in-cylinder injector 25.

＜車両の構成＞
図１に示すように、車両ＶＣは、第１遊星ギア機構４０、リングギア軸４５、第２遊星ギア機構５０、減速機構６２、差動機構６３、及び複数の駆動輪６４を備えている。 <Vehicle configuration>
As shown in FIG. 1 , the vehicle VC includes a first planetary gear mechanism 40 , a ring gear shaft 45 , a second planetary gear mechanism 50 , a reduction mechanism 62 , a differential mechanism 63 , and a plurality of drive wheels 64 .

第１遊星ギア機構４０は、サンギア４１、リングギア４２、複数のピニオンギア４３、及びキャリア４４を備えている。サンギア４１は、外歯歯車である。サンギア４１は、第１モータジェネレータ７１に接続している。リングギア４２は、内歯歯車であり、サンギア４１と同軸上に位置している。各ピニオンギア４３は、サンギア４１とリングギア４２との間に位置している。各ピニオンギア４３は、サンギア４１及びリングギア４２の双方に噛み合っている。キャリア４４は、ピニオンギア４３を支持している。ピニオンギア４３は、自転可能になっており、且つキャリア４４と共に回転することにより公転可能になっている。キャリア４４は、クランク軸１７に接続している。 The first planetary gear mechanism 40 includes a sun gear 41, a ring gear 42, a plurality of pinion gears 43, and a carrier 44. The sun gear 41 is an external gear. The sun gear 41 is connected to the first motor generator 71. The ring gear 42 is an internal gear and is located coaxially with the sun gear 41. Each pinion gear 43 is located between the sun gear 41 and the ring gear 42. Each pinion gear 43 meshes with both the sun gear 41 and the ring gear 42. The carrier 44 supports the pinion gear 43. The pinion gear 43 is rotatable on its own axis and is revolved by rotating together with the carrier 44. The carrier 44 is connected to the crankshaft 17.

リングギア軸４５は、リングギア４２に接続している。また、リングギア軸４５は、減速機構６２及び差動機構６３を介して駆動輪６４に接続している。減速機構６２は、リングギア軸４５の回転速度を減速して出力する。差動機構６３は、左右の駆動輪６４に回転速度の差が生じることを許容する。 The ring gear shaft 45 is connected to the ring gear 42. The ring gear shaft 45 is also connected to the drive wheels 64 via a reduction mechanism 62 and a differential mechanism 63. The reduction mechanism 62 reduces the rotational speed of the ring gear shaft 45 and outputs it. The differential mechanism 63 allows a difference in rotational speed to occur between the left and right drive wheels 64.

第２遊星ギア機構５０は、サンギア５１、リングギア５２、複数のピニオンギア５３、キャリア５４、及びケース５５を備えている。サンギア５１は、外歯歯車である。サンギア５１は、第２モータジェネレータ７２に接続している。リングギア５２は、内歯歯車であり、サンギア５１と同軸上に位置している。リングギア５２は、リングギア軸４５に接続している。各ピニオンギア５３は、サンギア５１とリングギア５２との間に位置している。各ピニオンギア５３は、サンギア５１及びリングギア５２の双方に噛み合っている。キャリア５４は、ピニオンギア５３を支持している。ピニオンギア５３は、自転可能になっている。キャリア５４は、ケース５５に固定されている。したがって、ピニオンギア５３は、公転不可能な状態になっている。 The second planetary gear mechanism 50 includes a sun gear 51, a ring gear 52, a plurality of pinion gears 53, a carrier 54, and a case 55. The sun gear 51 is an external gear. The sun gear 51 is connected to the second motor generator 72. The ring gear 52 is an internal gear and is located coaxially with the sun gear 51. The ring gear 52 is connected to the ring gear shaft 45. Each pinion gear 53 is located between the sun gear 51 and the ring gear 52. Each pinion gear 53 meshes with both the sun gear 51 and the ring gear 52. The carrier 54 supports the pinion gear 53. The pinion gear 53 is rotatable. The carrier 54 is fixed to the case 55. Therefore, the pinion gear 53 is in a state where it cannot revolve.

車両ＶＣは、バッテリ７５、第１インバータ７６、及び第２インバータ７７を備えている。
バッテリ７５は、二次電池である。第１インバータ７６は、第１モータジェネレータ７１とバッテリ７５との間で、交流・直流の電力変換を行う。また、第１インバータ７６は、第１モータジェネレータ７１とバッテリ７５との間の電力の授受量を調整する。第２インバータ７７は、第２モータジェネレータ７２とバッテリ７５との間で、交流・直流の電力変換を行う。第２インバータ７７は、第２モータジェネレータ７２とバッテリ７５との間の電力の授受量を調整する。 The vehicle VC is equipped with a battery 75 , a first inverter 76 , and a second inverter 77 .
The battery 75 is a secondary battery. The first inverter 76 performs AC/DC power conversion between the first motor generator 71 and the battery 75. The first inverter 76 also adjusts the amount of power exchanged between the first motor generator 71 and the battery 75. The second inverter 77 performs AC/DC power conversion between the second motor generator 72 and the battery 75. The second inverter 77 adjusts the amount of power exchanged between the second motor generator 72 and the battery 75.

図３に示すように、車両ＶＣは、冷却機構８０を備えている。冷却機構８０は、冷却対象装置である差動機構６３、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２を冷却する。冷却機構８０は、ポンプ８１と、メイン流路８２と、バイパス流路８３と、バルブ８４と、ラジエタ８５と、を有している。 As shown in FIG. 3, the vehicle VC is equipped with a cooling mechanism 80. The cooling mechanism 80 cools the differential mechanism 63, the first motor generator 71, and the second motor generator 72, which are devices to be cooled. The cooling mechanism 80 has a pump 81, a main flow path 82, a bypass flow path 83, a valve 84, and a radiator 85.

ポンプ８１は、冷媒としての冷却油を圧送する電動ポンプである。
メイン流路８２は、ポンプ８１から冷却対象装置及びレギュレータ３５を経て冷却対象装置へと戻る流路である。メイン流路８２の上流端は、ポンプ８１の吐出口に接続している。また、メイン流路８２の下流端は、ポンプ８１の吸入口に接続している。そして、メイン流路８２上には、冷却対象装置である差動機構６３、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２が位置している。また、メイン流路８２上には、冷却対象装置よりも下流側にレギュレータ３５が位置している。 The pump 81 is an electric pump that pumps cooling oil as a refrigerant.
The main flow path 82 is a flow path that runs from the pump 81 through the cooled device and the regulator 35 and returns to the cooled device. The upstream end of the main flow path 82 is connected to the discharge port of the pump 81. The downstream end of the main flow path 82 is connected to the suction port of the pump 81. The differential mechanism 63, the first motor generator 71, and the second motor generator 72, which are the cooled devices, are located on the main flow path 82. The regulator 35 is located on the main flow path 82 downstream of the cooled device.

バイパス流路８３は、メイン流路８２のうち冷却対象装置よりも下流側であり且つレギュレータ３５よりも上流側の箇所から、メイン流路８２のうちレギュレータ３５よりも下流側の箇所へ繋がっている。 The bypass flow path 83 connects from a location of the main flow path 82 that is downstream of the device to be cooled and upstream of the regulator 35 to a location of the main flow path 82 that is downstream of the regulator 35.

バルブ８４は、メイン流路８２のうちバイパス流路８３の上流端よりも下流側の箇所に取り付けられている。また、バルブ８４は、メイン流路８２のうちレギュレータ３５よりも上流側に取り付けられている。バルブ８４が開弁状態であるとき、冷媒はメイン流路８２におけるバルブ８４よりも下流側を流れる。バルブ８４が閉弁状態であるとき、冷媒はメイン流路８２におけるバルブ８４よりも下流側を流れない。 The valve 84 is attached to the main flow path 82 at a location downstream of the upstream end of the bypass flow path 83. The valve 84 is also attached to the main flow path 82 upstream of the regulator 35. When the valve 84 is open, the refrigerant flows downstream of the valve 84 in the main flow path 82. When the valve 84 is closed, the refrigerant does not flow downstream of the valve 84 in the main flow path 82.

ラジエタ８５は、ラジエタ８５内を流れる冷却油と、ラジエタ８５の外部の空気とで、熱交換を行う。ラジエタ８５は、メイン流路８２のうちレギュレータ３５よりも下流側であり且つバイパス流路８３の下流端よりも上流側の箇所に取り付けられている。なお、図３では、冷却油の流れを二点鎖線の矢印で示す。 The radiator 85 exchanges heat between the cooling oil flowing inside the radiator 85 and the air outside the radiator 85. The radiator 85 is attached to the main flow path 82 downstream of the regulator 35 and upstream of the downstream end of the bypass flow path 83. In FIG. 3, the flow of the cooling oil is indicated by dashed arrows.

図１に示すように、車両ＶＣは、アクセル操作量センサ９５、車速センサ９６、冷媒温度センサ９７、及び水素温度センサ９８、電源スイッチ９９を備えている。
アクセル操作量センサ９５は、運転者が操作するアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣを検出する。車速センサ９６は、車両ＶＣの速度である車速Ｖを検出する。冷媒温度センサ９７は、冷却機構８０の冷媒である冷却油の温度である冷媒温度ＣＴを検出する。具体的には、冷媒温度センサ９７は、メイン流路８２における冷却対象装置よりも下流側、且つレギュレータ３５よりも上流側の冷却水の温度を、冷媒温度ＣＴとして検出する。つまり、冷媒温度ＣＴは、冷却対象装置から流出する冷媒の温度である。水素温度センサ９８は、内燃機関１０の燃料である水素の温度である水素温度ＨＴを検出する。水素温度センサ９８は、燃料配管３２のうち、レギュレータ３５よりも上流側の箇所に取り付けられている。電源スイッチ９９は、車両ＶＣの電源がオフ状態でオン操作されることで、始動要求Ｒ１を発信する。電源スイッチ９９は、車両ＶＣの電源がオン状態でオフ操作されることで、停止要求Ｒ２を発信する。 As shown in FIG. 1, the vehicle VC is equipped with an accelerator operation amount sensor 95 , a vehicle speed sensor 96 , a refrigerant temperature sensor 97 , a hydrogen temperature sensor 98 , and a power switch 99 .
The accelerator operation amount sensor 95 detects the accelerator operation amount ACC, which is the operation amount of the accelerator pedal operated by the driver. The vehicle speed sensor 96 detects the vehicle speed V, which is the speed of the vehicle VC. The refrigerant temperature sensor 97 detects the refrigerant temperature CT, which is the temperature of the cooling oil, which is the refrigerant of the cooling mechanism 80. Specifically, the refrigerant temperature sensor 97 detects the temperature of the cooling water downstream of the device to be cooled and upstream of the regulator 35 in the main flow path 82 as the refrigerant temperature CT. In other words, the refrigerant temperature CT is the temperature of the refrigerant flowing out from the device to be cooled. The hydrogen temperature sensor 98 detects the hydrogen temperature HT, which is the temperature of hydrogen, which is the fuel of the internal combustion engine 10. The hydrogen temperature sensor 98 is attached to a portion of the fuel pipe 32 upstream of the regulator 35. The power switch 99 transmits a start request R1 when the power switch 99 is turned on while the power of the vehicle VC is in the off state. The power switch 99 transmits a stop request R2 when the power switch 99 is turned off while the power of the vehicle VC is in the on state.

＜制御装置＞
図１に示すように、車両ＶＣは、制御装置１００を備えている。制御装置１００は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、第２モータジェネレータ７２、及び冷却機構８０を制御対象としている。制御装置１００は、アクセル操作量ＡＣＣを示す信号をアクセル操作量センサ９５から取得する。制御装置１００は、車速Ｖを示す信号を車速センサ９６から取得する。制御装置１００は、バッテリ７５から、バッテリ７５の電流ＩＢ及びバッテリ温度ＴＢを示す信号を取得する。制御装置１００は、冷媒温度センサ９７から冷媒温度ＣＴを示す信号を取得する。制御装置１００は、水素温度センサ９８から水素温度ＨＴを示す信号を取得する。制御装置１００は、電源スイッチ９９から始動要求Ｒ１を示す信号、及び停止要求Ｒ２を示す信号を取得する。 <Control device>
As shown in FIG. 1, the vehicle VC includes a control device 100. The control device 100 controls the internal combustion engine 10, the first motor generator 71, the second motor generator 72, and the cooling mechanism 80. The control device 100 obtains a signal indicating an accelerator operation amount ACC from an accelerator operation amount sensor 95. The control device 100 obtains a signal indicating a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 96. The control device 100 obtains signals indicating a current IB and a battery temperature TB of the battery 75 from the battery 75. The control device 100 obtains a signal indicating a coolant temperature CT from a coolant temperature sensor 97. The control device 100 obtains a signal indicating a hydrogen temperature HT from a hydrogen temperature sensor 98. The control device 100 obtains a signal indicating a start request R1 and a signal indicating a stop request R2 from a power switch 99.

制御装置１００は、ＣＰＵ１０１、周辺回路１０２、ＲＯＭ１０３、記憶装置１０４、及びバス１０５を備えている。バス１０５は、ＣＰＵ１０１、周辺回路１０２、ＲＯＭ１０３、及び記憶装置１０４を互いに通信可能に接続している。周辺回路１０２は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、リセット回路等を含む。ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１が各種の制御を実行するための各種のプログラムを予め記憶している。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３に記憶された各種のプログラムを実行することにより、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、第２モータジェネレータ７２、及び冷却機構８０を制御する。 The control device 100 includes a CPU 101, a peripheral circuit 102, a ROM 103, a storage device 104, and a bus 105. The bus 105 connects the CPU 101, the peripheral circuit 102, the ROM 103, and the storage device 104 so that they can communicate with each other. The peripheral circuit 102 includes a circuit that generates a clock signal that regulates internal operations, a power supply circuit, a reset circuit, etc. The ROM 103 stores various programs in advance for the CPU 101 to execute various controls. The CPU 101 controls the internal combustion engine 10, the first motor generator 71, the second motor generator 72, and the cooling mechanism 80 by executing the various programs stored in the ROM 103.

＜駆動プログラムによる制御＞
ＲＯＭ１０３は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２を駆動するための駆動プログラムを記憶している。ＣＰＵ１０１は、始動要求Ｒ１を取得すると、駆動プログラムを繰り返し実行する。 <Control by drive program>
The ROM 103 stores a drive program for driving the internal combustion engine 10, the first motor generator 71, and the second motor generator 72. When the CPU 101 acquires a start request R1, it repeatedly executes the drive program.

ＣＰＵ１０１は、アクセル操作量ＡＣＣ及び車速Ｖに基づいて、車両ＶＣが走行するために必要な駆動力の要求値である車両要求駆動力を算出する。ＣＰＵ１０１は、車両要求駆動力に基づいて、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分を決定する。ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分に基づいて、内燃機関１０の出力と、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２の力行及び回生とを制御する。 The CPU 101 calculates the vehicle required driving force, which is the required value of the driving force required for the vehicle VC to travel, based on the accelerator operation amount ACC and the vehicle speed V. The CPU 101 determines the torque distribution of the internal combustion engine 10, the first motor generator 71, and the second motor generator 72 based on the vehicle required driving force. The CPU 101 controls the output of the internal combustion engine 10 and the power running and regeneration of the first motor generator 71 and the second motor generator 72 based on the torque distribution of the internal combustion engine 10, the first motor generator 71, and the second motor generator 72.

ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分に基づいて、内燃機関１０の出力の目標値を算出する。ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０の出力の目標値に基づいて内燃機関１０に制御信号を出力する。これにより、ＣＰＵ１０１は、スロットルバルブ２３の開度、筒内インジェクタ２５からの燃料噴射量、ポートインジェクタ２４からの燃料噴射量、点火プラグ２６の点火タイミング等を制御する。また、ＣＰＵ１０１は、第１インバータ７６に制御信号を出力することにより、第１インバータ７６を介して第１モータジェネレータ７１を制御する。さらに、ＣＰＵ１０１は、第２インバータ７７に制御信号を出力することにより、第２インバータ７７を介して第２モータジェネレータ７２を制御する。 The CPU 101 calculates a target value for the output of the internal combustion engine 10 based on the torque distribution of the internal combustion engine 10, the first motor generator 71, and the second motor generator 72. The CPU 101 outputs a control signal to the internal combustion engine 10 based on the target value for the output of the internal combustion engine 10. As a result, the CPU 101 controls the opening of the throttle valve 23, the amount of fuel injected from the in-cylinder injector 25, the amount of fuel injected from the port injector 24, the ignition timing of the spark plug 26, etc. The CPU 101 also controls the first motor generator 71 via the first inverter 76 by outputting a control signal to the first inverter 76. Furthermore, the CPU 101 controls the second motor generator 72 via the second inverter 77 by outputting a control signal to the second inverter 77.

ＣＰＵ１０１は、トルク配分を決定するうえで、バッテリ７５の蓄電率、と、入力上限値と、を演算する。ＣＰＵ１０１は、電流ＩＢの積算値に基づいて蓄電率を演算する。また、ＣＰＵ１０１は、演算した蓄電率とバッテリ温度ＴＢに基づいて、バッテリ７５に充電してもよい最大許容電力である入力上限値を演算する。なお、入力上限値はゼロ又は正の値で表現され、絶対値が大きいほどバッテリ７５に対して大きな電力を充電することが許容されることになる。バッテリ７５の蓄電率が一定の制御範囲内で維持されるように、ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分を決定する。 When determining the torque distribution, the CPU 101 calculates the battery 75's charge rate and the input upper limit value. The CPU 101 calculates the charge rate based on the integrated value of the current IB. The CPU 101 also calculates the input upper limit value, which is the maximum allowable power that may be charged to the battery 75, based on the calculated charge rate and the battery temperature TB. The input upper limit value is expressed as zero or a positive value, and the larger the absolute value, the greater the power that is allowed to be charged to the battery 75. The CPU 101 determines the torque distribution of the internal combustion engine 10, the first motor generator 71, and the second motor generator 72 so that the charge rate of the battery 75 is maintained within a certain control range.

＜制御プログラムによる制御＞
ＲＯＭ１０３は、冷媒温度ＣＴに基づいて、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、第２モータジェネレータ７２、及び冷却機構８０を制御するための制御プログラムを記憶している。ＣＰＵ１０１は、始動要求Ｒ１を取得すると、制御プログラムを繰り返し実行する。 <Control by control program>
The ROM 103 stores a control program for controlling the internal combustion engine 10, the first motor-generator 71, the second motor-generator 72, and the cooling mechanism 80 based on the coolant temperature CT. When the CPU 101 acquires a start request R1, the CPU 101 repeatedly executes the control program.

図４に示すように、ＣＰＵ１０１は、制御プログラムが開始されると、先ずステップＳ１１の処理を行う。ステップＳ１１では、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが予め定められた規定冷媒温度ＳＣＴ以上であるか否かを判定する。規定冷媒温度ＳＣＴは、予め試験やシミュレーションによって、次のように予め設定されている。規定冷媒温度ＳＣＴは、メイン流路８２のレギュレータ３５へ冷媒が流れたときに、水素がレギュレータ３５で減圧される際に膨張することに伴う熱のうち、内燃機関１０へ伝わる熱が過度に少なくならない温度として設定されている。具体的には、規定冷媒温度ＳＣＴは、１０度以下の温度として定められている。冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上である場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１２へ進める。 As shown in FIG. 4, when the control program is started, the CPU 101 first performs the process of step S11. In step S11, the CPU 101 determines whether the refrigerant temperature CT is equal to or higher than a predetermined specified refrigerant temperature SCT. The specified refrigerant temperature SCT is preset as follows through tests and simulations. The specified refrigerant temperature SCT is set as a temperature at which the amount of heat transferred to the internal combustion engine 10 is not excessively reduced among the heat generated when the refrigerant flows to the regulator 35 of the main flow path 82 and the hydrogen expands as it is decompressed by the regulator 35. Specifically, the specified refrigerant temperature SCT is set as a temperature of 10 degrees or less. If the refrigerant temperature CT is equal to or higher than the specified refrigerant temperature SCT (S11: YES), the CPU 101 advances the process to step S12.

ステップＳ１２では、ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが予め定められた燃料下限温度ＦＬＴより小さいか否かを判定する。燃料下限温度ＦＬＴは、予め試験やシミュレーションによって、水素が膨張して発熱したとしても、レギュレータ３５を適切に温められない温度として、予め設定されている。具体的には、燃料下限温度ＦＬＴは、氷点下の温度として定められている。水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さい場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１３へ進める。 In step S12, the CPU 101 determines whether the hydrogen temperature HT is lower than a predetermined fuel lower limit temperature FLT. The fuel lower limit temperature FLT is preset through testing or simulation as a temperature at which the regulator 35 cannot be adequately heated even if hydrogen expands and generates heat. Specifically, the fuel lower limit temperature FLT is set as a temperature below freezing. If the hydrogen temperature HT is lower than the fuel lower limit temperature FLT (S12: YES), the CPU 101 proceeds to step S13.

ステップＳ１３では、ＣＰＵ１０１は、ＥＶ走行処理を行う。ＥＶ走行処理では、ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０のトルク配分を０％としたうえで、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分の和を１００％とする。これにより、ＣＰＵ１０１は、上述した駆動プログラムで算出したトルク配分に拘わらず、強制的に内燃機関１０のトルク配分を０％として第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を駆動させる。つまり、ＥＶ走行処理では、ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０を停止させ、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を駆動源として駆動させる。その後、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１４へ進める。 In step S13, the CPU 101 performs EV driving processing. In the EV driving processing, the CPU 101 sets the torque distribution of the internal combustion engine 10 to 0% and sets the sum of the torque distributions of the first motor generator 71 and the second motor generator 72 to 100%. As a result, regardless of the torque distribution calculated by the above-mentioned drive program, the CPU 101 forcibly sets the torque distribution of the internal combustion engine 10 to 0% and drives the first motor generator 71 and the second motor generator 72. In other words, in the EV driving processing, the CPU 101 stops the internal combustion engine 10 and drives the first motor generator 71 and the second motor generator 72 as drive sources. After that, the CPU 101 advances the processing to step S14.

ステップＳ１４では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４の開弁処理を行う。つまり、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であることを条件として、開弁処理を行う。また、本実施形態では、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であり、且つ水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいときに、開弁処理を行う。開弁処理では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４を開弁する。これにより、メイン流路８２におけるバルブ８４よりも下流側に冷却油が流れる。その後、ＣＰＵ１０１は、一連の処理を終了する。 In step S14, the CPU 101 performs a process to open the valve 84. That is, the CPU 101 performs the process to open the valve on the condition that the refrigerant temperature CT is equal to or higher than the specified refrigerant temperature SCT. In this embodiment, the CPU 101 performs the process to open the valve when the refrigerant temperature CT is equal to or higher than the specified refrigerant temperature SCT and the hydrogen temperature HT is lower than the fuel lower limit temperature FLT. In the process to open the valve, the CPU 101 opens the valve 84. This allows the cooling oil to flow downstream of the valve 84 in the main flow path 82. The CPU 101 then ends the series of processes.

ところで、ステップＳ１２において、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴ以上である場合（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１５へ進める。ステップＳ１５では、通常走行処理を行う。通常走行処理では、ＣＰＵ１０１は、上述した駆動プログラムで算出したトルク配分で、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１、及び第２モータジェネレータ７２を駆動させる。なお、ステップＳ１５の処理前に上述したステップＳ１３によるＥＶ走行処理が実行されていた場合には、このステップＳ１５において、ＣＰＵ１０１は、ＥＶ走行処理を解除する。その後、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１６へ進める。 However, in step S12, if the hydrogen temperature HT is equal to or higher than the fuel lower limit temperature FLT (S12: NO), the CPU 101 advances the process to step S15. In step S15, normal driving process is performed. In the normal driving process, the CPU 101 drives the internal combustion engine 10, the first motor generator 71, and the second motor generator 72 with the torque distribution calculated by the drive program described above. Note that, if the EV driving process in step S13 described above was being executed before the process of step S15, the CPU 101 cancels the EV driving process in this step S15. Thereafter, the CPU 101 advances the process to step S16.

ステップＳ１６では、ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが予め定められた燃料上限温度ＦＨＴより大きいか否かを判定する。燃料上限温度ＦＨＴは、予め試験やシミュレーションによって、水素の燃焼が設計通りに行われない温度として定められている。この燃料上限温度ＦＨＴは、規定冷媒温度ＳＣＴよりも相当に高い温度であり、例えば、１００度以上の値に定められている。水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴより大きい場合（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１４へ進める。つまり、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であり、且つ水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以上であるとき、開弁処理を行う。 In step S16, the CPU 101 determines whether the hydrogen temperature HT is higher than a predetermined fuel upper limit temperature FHT. The fuel upper limit temperature FHT is determined in advance through testing and simulation as the temperature at which hydrogen combustion does not occur as designed. This fuel upper limit temperature FHT is a temperature significantly higher than the specified refrigerant temperature SCT, and is set to a value of, for example, 100 degrees or higher. If the hydrogen temperature HT is higher than the fuel upper limit temperature FHT (S16: YES), the CPU 101 advances the process to step S14. In other words, the CPU 101 performs the valve opening process when the refrigerant temperature CT is equal to or higher than the specified refrigerant temperature SCT and the hydrogen temperature HT is equal to or higher than the fuel upper limit temperature FHT.

また、ステップＳ１１において、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴよりも小さい場合（Ｓ１１：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１７へ進める。つまり、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴよりも小さいことを条件として、閉弁処理を行う。さらに、ステップＳ１６において水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以下である場合（Ｓ１６：ＮＯ）、ＣＰＵ１０１は、処理をステップＳ１７へ進める。つまり、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であっても、水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以下であれば、閉弁処理を行う。ステップＳ１７では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４の閉弁処理を行う。閉弁処理では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４を閉弁する。その後、ＣＰＵ１０１は、一連の処理を終了する。 Also, in step S11, if the refrigerant temperature CT is lower than the specified refrigerant temperature SCT (S11: NO), the CPU 101 advances the process to step S17. That is, the CPU 101 performs the valve closing process on the condition that the refrigerant temperature CT is lower than the specified refrigerant temperature SCT. Furthermore, in step S16, if the hydrogen temperature HT is lower than the fuel upper limit temperature FHT (S16: NO), the CPU 101 advances the process to step S17. That is, even if the refrigerant temperature CT is higher than the specified refrigerant temperature SCT, the CPU 101 performs the valve closing process if the hydrogen temperature HT is lower than the fuel upper limit temperature FHT. In step S17, the CPU 101 performs the valve closing process of the valve 84. In the valve closing process, the CPU 101 closes the valve 84. After that, the CPU 101 ends the series of processes.

＜実施形態の作用＞
上記実施形態によれば、ステップＳ１４の開弁処理では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４を開弁する。これにより、メイン流路８２に冷却油が流れる。そのため、メイン流路８２を流れる冷却油は、メイン流路８２上に位置するレギュレータ３５と、熱交換する。 <Operation of the embodiment>
According to the above embodiment, in the valve opening process of step S14, the CPU 101 opens the valve 84. As a result, the cooling oil flows into the main flow path 82. Therefore, the cooling oil flowing through the main flow path 82 exchanges heat with the regulator 35 located on the main flow path 82.

一方で、ステップＳ１７の閉弁処理では、ＣＰＵ１０１は、バルブ８４を閉弁する。これにより、メイン流路８２に冷却油が流れなくなる。そのため、冷却油は、レギュレータ３５と熱交換しなくなる。 On the other hand, in the valve closing process of step S17, the CPU 101 closes the valve 84. This stops the cooling oil from flowing through the main flow path 82. As a result, the cooling oil no longer exchanges heat with the regulator 35.

＜実施形態の効果＞
（１）上記実施形態によれば、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴよりも小さいことを条件に、すなわちステップＳ１１での否定判定を経て閉弁処理を行う。その一方で、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であることを条件に、すなわちステップＳ１１での肯定判定を経て開弁処理を行う。そのため、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴよりも小さい時には、冷媒はレギュレータ３５と熱交換をしない。よって、水素が膨張することに伴う熱が冷媒に持ち去られることが防止される。その結果、水素が膨張することに伴う熱で、効率よくレギュレータ３５を暖められる。 Effects of the embodiment
(1) According to the above embodiment, the CPU 101 performs the valve closing process on the condition that the refrigerant temperature CT is lower than the specified refrigerant temperature SCT, i.e., after a negative determination in step S11. On the other hand, the CPU 101 performs the valve opening process on the condition that the refrigerant temperature CT is equal to or higher than the specified refrigerant temperature SCT, i.e., after a positive determination in step S11. Therefore, when the refrigerant temperature CT is lower than the specified refrigerant temperature SCT, the refrigerant does not exchange heat with the regulator 35. This prevents the heat accompanying the expansion of hydrogen from being carried away by the refrigerant. As a result, the regulator 35 can be efficiently warmed by the heat accompanying the expansion of hydrogen.

（２）上記実施形態によれば、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であり、且つ水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいときに、開弁処理を行う。つまり、ステップＳ１１での肯定判定及びステップＳ１２での肯定判定を経て開弁処理を行う。水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴよりも小さい場合、水素が膨張して発熱したとしても、レギュレータ３５を適切に温められない。一方で、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であれば、冷媒をレギュレータ３５に流すことでレギュレータ３５を規定冷媒温度ＳＣＴ程度に暖められる。つまり、上記実施形態によれば、水素の発熱を利用した暖機よりも冷媒の熱を利用した暖機が適切な場合には、冷媒をレギュレータ３５に流して、レギュレータ３５の温度を適切な温度にできる。 (2) According to the above embodiment, the CPU 101 performs the valve opening process when the refrigerant temperature CT is equal to or higher than the specified refrigerant temperature SCT and the hydrogen temperature HT is lower than the fuel lower limit temperature FLT. That is, the valve opening process is performed after a positive determination in step S11 and a positive determination in step S12. If the hydrogen temperature HT is lower than the fuel lower limit temperature FLT, the regulator 35 cannot be warmed up appropriately even if hydrogen expands and generates heat. On the other hand, if the refrigerant temperature CT is equal to or higher than the specified refrigerant temperature SCT, the regulator 35 can be warmed up to about the specified refrigerant temperature SCT by flowing the refrigerant through the regulator 35. That is, according to the above embodiment, when warming up using the heat of the refrigerant is more appropriate than warming up using the heat generated by hydrogen, the temperature of the regulator 35 can be made appropriate by flowing the refrigerant through the regulator 35.

（３）上記実施形態によれば、ＣＰＵ１０１は、冷媒温度ＣＴが規定冷媒温度ＳＣＴ以上であり、且つ水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以上であるときに、開弁処理を行う。つまり、ステップＳ１１での肯定判定及びステップＳ１５での肯定判定を経て開弁処理を行う。水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以上であると、水素の燃焼が設計通りに行われない可能性が高くなる。そのため、冷媒をレギュレータ３５に流すことで、レギュレータ３５及びレギュレータ３５内の水素を適切な温度に冷却できる。 (3) According to the above embodiment, the CPU 101 performs the valve opening process when the refrigerant temperature CT is equal to or higher than the specified refrigerant temperature SCT and the hydrogen temperature HT is equal to or higher than the fuel upper limit temperature FHT. That is, the valve opening process is performed after a positive determination in step S11 and a positive determination in step S15. If the hydrogen temperature HT is equal to or higher than the fuel upper limit temperature FHT, there is a high possibility that the hydrogen will not be combusted as designed. Therefore, by flowing the refrigerant through the regulator 35, the regulator 35 and the hydrogen in the regulator 35 can be cooled to an appropriate temperature.

なお、水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以上である場合には、レギュレータ３５と熱交換する冷媒の温度も相当に高い状況である。このような状況下で、開弁処理を行って冷媒をラジエタ８５へと流すことで、冷媒が過熱することを防げる。 When the hydrogen temperature HT is equal to or higher than the upper fuel limit temperature FHT, the temperature of the refrigerant exchanging heat with the regulator 35 is also considerably high. In such a situation, the refrigerant can be prevented from overheating by opening the valve and allowing the refrigerant to flow into the radiator 85.

（４）上記実施形態によれば、内燃機関１０は、水素温度センサ９８を有している。そのため、水素温度ＨＴをより正確に検出できる。
（５）上記実施形態によれば、ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいときに、ＥＶ走行処理を行う。ＥＶ走行処理では、ＣＰＵ１０１は、内燃機関１０を停止させ、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を駆動源として駆動させる。そのため、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さくなるように内燃機関１０が冷えているときには、内燃機関１０を駆動させない。よって、内燃機関１０が冷えているときに駆動させることに伴う不具合の発生を抑制できる。 (4) According to the above embodiment, the internal combustion engine 10 has the hydrogen temperature sensor 98. Therefore, the hydrogen temperature HT can be detected more accurately.
(5) According to the above embodiment, the CPU 101 performs EV driving processing when the hydrogen temperature HT is lower than the fuel lower limit temperature FLT. In the EV driving processing, the CPU 101 stops the internal combustion engine 10 and drives the first motor generator 71 and the second motor generator 72 as drive sources. Therefore, when the internal combustion engine 10 is cold enough that the hydrogen temperature HT is lower than the fuel lower limit temperature FLT, the internal combustion engine 10 is not driven. This makes it possible to suppress the occurrence of problems that would otherwise occur when the internal combustion engine 10 is driven when it is cold.

なお、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２は、駆動に伴い発熱する。この熱が燃料配管３２及びレギュレータ３５等に伝わることで、水素温度ＨＴは上昇する。したがって、ＥＶ走行処理が継続することにより、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいという状況は解消される。 The first motor generator 71 and the second motor generator 72 generate heat as they are driven. This heat is transmitted to the fuel pipe 32 and the regulator 35, etc., causing the hydrogen temperature HT to rise. Therefore, as the EV driving process continues, the situation in which the hydrogen temperature HT is lower than the fuel lower limit temperature FLT is resolved.

（その他の実施形態）
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。 Other Embodiments
The above embodiment can be modified as follows: The embodiment and the following modifications can be combined with each other to the extent that there is no technical contradiction.

・車両ＶＣは、駆動源として１つのモータジェネレータを有する構成であってもよい。
・車両ＶＣは、駆動源として第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を有していなくてもよい。この場合、駆動源として内燃機関１０を有しており、ＣＰＵ１０１はステップＳ１３及びステップＳ１５の処理を省けばよい。 The vehicle VC may have one motor generator as a drive source.
The vehicle VC does not have to have the first motor generator 71 and the second motor generator 72 as the drive source. In this case, the vehicle VC has the internal combustion engine 10 as the drive source, and the CPU 101 may omit the processes of steps S13 and S15.

・冷却機構８０の冷媒は、冷却油に限られない。また、冷却機構８０の冷却対象装置は、差動機構６３、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２に限られない。例えば、冷却機構８０の冷却対象装置が内燃機関１０であるとともに、冷却機構８０の冷媒は、内燃機関１０の冷却水であってもよい。 The refrigerant of the cooling mechanism 80 is not limited to cooling oil. Furthermore, the devices to be cooled by the cooling mechanism 80 are not limited to the differential mechanism 63, the first motor generator 71, and the second motor generator 72. For example, the device to be cooled by the cooling mechanism 80 may be the internal combustion engine 10, and the refrigerant of the cooling mechanism 80 may be the cooling water of the internal combustion engine 10.

・水素温度ＨＴは、水素温度センサ９８によって検出されるものに限られない。例えば、車両ＶＣが内燃機関１０の冷却水の温度を検出するセンサを備えている場合、ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴを、内燃機関１０の冷却水の温度に基づいて推定してもよい。この場合、内燃機関１０の冷却水の温度は、冷却水の温度を検出するセンサによって取得できる。そのため、水素の温度を検出するセンサを別途設けなくても済む。なお、水素温度ＨＴの推定にあたっては、内燃機関１０の冷却水の温度をそのまま水素温度ＨＴの推定値としてもよいし、内燃機関１０の冷却水の温度が大きいほど、水素温度ＨＴを大きく推定してもよい。 - The hydrogen temperature HT is not limited to being detected by the hydrogen temperature sensor 98. For example, if the vehicle VC is equipped with a sensor that detects the temperature of the coolant of the internal combustion engine 10, the CPU 101 may estimate the hydrogen temperature HT based on the temperature of the coolant of the internal combustion engine 10. In this case, the temperature of the coolant of the internal combustion engine 10 can be obtained by a sensor that detects the temperature of the coolant. Therefore, it is not necessary to provide a separate sensor that detects the temperature of the hydrogen. Note that when estimating the hydrogen temperature HT, the temperature of the coolant of the internal combustion engine 10 may be used as the estimated value of the hydrogen temperature HT directly, or the hydrogen temperature HT may be estimated to be higher the higher the temperature of the coolant of the internal combustion engine 10.

また例えば、車両ＶＣがレギュレータ３５の温度を検出するセンサを備えている場合、ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴを、レギュレータ３５の温度に基づいて推定してもよい。この場合、レギュレータ３５の温度は、レギュレータ３５の温度を検出するセンサによって取得できる。そのため、水素の温度を検出するセンサを別途設けなくても済む。これらの場合、内燃機関１０は、水素温度センサ９８を有していなくてもよい。なお、この変更例の場合、レギュレータ３５のうち、減圧前の水素が流通する箇所の温度を温度センサで測定することが好ましい。一方、レギュレータ３５のうち、減圧後の水素が流通する箇所の温度を温度センサで測定する場合、水素が膨張するのに伴い発熱することを見越して、温度センサの測定値から発熱分を差し引いた値を、水素温度ＨＴとして推定すればよい。 For example, if the vehicle VC is equipped with a sensor that detects the temperature of the regulator 35, the CPU 101 may estimate the hydrogen temperature HT based on the temperature of the regulator 35. In this case, the temperature of the regulator 35 can be obtained by the sensor that detects the temperature of the regulator 35. Therefore, it is not necessary to provide a separate sensor that detects the temperature of the hydrogen. In these cases, the internal combustion engine 10 may not have a hydrogen temperature sensor 98. In this modified example, it is preferable to measure the temperature of the part of the regulator 35 through which hydrogen flows before pressure reduction with a temperature sensor. On the other hand, if the temperature of the part of the regulator 35 through which hydrogen flows after pressure reduction is measured with a temperature sensor, the hydrogen temperature HT can be estimated by subtracting the heat generated from the measurement value of the temperature sensor, in anticipation of the heat generated as the hydrogen expands.

・ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが燃料上限温度ＦＨＴ以上であるときに、必ずしも開弁処理を実行しなくてもよい。具体的には、上記実施形態において、ＣＰＵ１０１は、ステップＳ１６の処理を省いてもよい。この変更例の場合は、例えば、冷媒温度ＣＴに応じて、開弁処理を行うか閉弁処理を行うかを決定すればよい。 - The CPU 101 does not necessarily have to execute the valve opening process when the hydrogen temperature HT is equal to or higher than the fuel upper limit temperature FHT. Specifically, in the above embodiment, the CPU 101 may omit the process of step S16. In this modified example, for example, it is sufficient to determine whether to execute the valve opening process or the valve closing process depending on the refrigerant temperature CT.

・ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいときに、ＥＶ走行処理を実行しなくてもよい。具体的には、上記実施形態において、ステップＳ１３の処理を省略してもよい。この場合、他の条件に基づいて、ＥＶ走行処理を行うか否か、各駆動源のトルク配分などを決定すればよい。 - The CPU 101 may not execute the EV driving process when the hydrogen temperature HT is lower than the fuel lower limit temperature FLT. Specifically, in the above embodiment, the process of step S13 may be omitted. In this case, it is sufficient to determine whether or not to execute the EV driving process, the torque distribution of each driving source, etc., based on other conditions.

・ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴが燃料下限温度ＦＬＴより小さいときに、必ずしも開弁処理を実行しなくてもよい。具体的には、実施形態において、ステップＳ１２、ステップＳ１３、及びステップＳ１５の処理を省略して、水素温度ＨＴと燃料上限温度ＦＨＴとの大小関係に基づいて、開弁処理を行うか閉弁処理を行うかを決定してもよい。 - The CPU 101 does not necessarily have to execute the valve opening process when the hydrogen temperature HT is lower than the fuel lower limit temperature FLT. Specifically, in an embodiment, the processes of steps S12, S13, and S15 may be omitted, and the CPU 101 may determine whether to execute the valve opening process or the valve closing process based on the magnitude relationship between the hydrogen temperature HT and the fuel upper limit temperature FHT.

・ＣＰＵ１０１は、水素温度ＨＴに拘わらず、開弁処理を行うか閉弁処理を行うかを決定してもよい。つまり、上記実施形態においてステップＳ１２、ステップＳ１３、ステップＳ１５、及びステップＳ１６の処理を省略してもよい。 - The CPU 101 may determine whether to perform the valve opening process or the valve closing process regardless of the hydrogen temperature HT. In other words, in the above embodiment, the processes of steps S12, S13, S15, and S16 may be omitted.

・ＣＰＵ１０１は、ＥＶ走行処理を、車両ＶＣが停止していることを条件として行ってもよい。この場合、車両ＶＣが走行中に内燃機関１０が停止することを防ぐことができる。そのため、車両ＶＣの走行中に内燃機関１０が急に停止することによる違和感が車両ＶＣの乗員に与えられることを防止できる。 - The CPU 101 may perform the EV driving process on the condition that the vehicle VC is stopped. In this case, it is possible to prevent the internal combustion engine 10 from stopping while the vehicle VC is traveling. This makes it possible to prevent the occupants of the vehicle VC from feeling uncomfortable due to the internal combustion engine 10 suddenly stopping while the vehicle VC is traveling.

１０…内燃機関
２４…ポートインジェクタ
２５…筒内インジェクタ
３０…燃料供給装置
３１…水素タンク
３２…燃料配管
３５…レギュレータ
７１…第１モータジェネレータ
７２…第２モータジェネレータ
８０…冷却機構
８１…ポンプ
８２…メイン流路
８３…バイパス流路
８４…バルブ
９７…冷媒温度センサ
９８…水素温度センサ
１００…制御装置
ＣＴ…冷媒温度
ＦＨＴ…燃料上限温度
ＦＬＴ…燃料下限温度
ＨＴ…水素温度
ＳＣＴ…規定冷媒温度
ＶＣ…車両 10... internal combustion engine 24... port injector 25... in-cylinder injector 30... fuel supply device 31... hydrogen tank 32... fuel piping 35... regulator 71... first motor generator 72... second motor generator 80... cooling mechanism 81... pump 82... main flow path 83... bypass flow path 84... valve 97... coolant temperature sensor 98... hydrogen temperature sensor 100... control device CT... coolant temperature FHT... upper fuel temperature limit FLT... lower fuel temperature limit HT... hydrogen temperature SCT... specified coolant temperature VC... vehicle

Claims

The present invention relates to an internal combustion engine that uses hydrogen as fuel, a cooling mechanism having a flow path for a refrigerant for cooling a device to be cooled, and a control device that controls the cooling mechanism.
The internal combustion engine includes:
a fuel pipe connected to a hydrogen tank and constituting a passage for the hydrogen;
a regulator attached midway through the fuel pipe to reduce the pressure of the hydrogen;
an injector attached to the fuel pipe downstream of the regulator,
The cooling mechanism includes:
A pump that pumps the refrigerant;
a main flow path that passes through the device to be cooled and the regulator and returns to the device to be cooled;
a bypass flow path that is connected from a portion of the main flow path that is downstream of the device to be cooled and upstream of the regulator to a portion of the main flow path that is downstream of the regulator;
a valve attached to the main flow path downstream of the upstream end of the bypass flow path,
The control device includes:
a valve closing process for closing the valve on condition that a temperature of the refrigerant flowing out from the device to be cooled is lower than a predetermined specified refrigerant temperature;
and executing a valve opening process to open the valve on condition that the temperature of the refrigerant is equal to or higher than the specified refrigerant temperature.

The vehicle according to claim 1 , wherein the control device executes the valve opening process when the temperature of the coolant is equal to or higher than the specified coolant temperature and the temperature of the hydrogen is lower than a predetermined lower fuel limit temperature.

2. The vehicle according to claim 1, wherein the control device executes the valve opening process when the temperature of the coolant is equal to or higher than the specified coolant temperature and the temperature of the hydrogen is equal to or higher than a predetermined upper fuel limit temperature that is equal to or higher than the specified coolant temperature.

4. The vehicle according to claim 2, wherein the control device estimates the temperature of the hydrogen based on a temperature of a cooling water of the internal combustion engine.

The vehicle according to claim 2 or 3, wherein the control device estimates the temperature of the hydrogen based on the temperature of the regulator.

4. The vehicle according to claim 2, wherein the internal combustion engine further comprises a temperature sensor that detects a temperature of the hydrogen.

Further comprising a motor generator as a drive source;
the control device controls the internal combustion engine and the motor generator,
The vehicle according to claim 2 , wherein the control device executes an EV driving process to stop the internal combustion engine and drive the motor generator as a drive source when the temperature of the hydrogen is lower than the lower fuel temperature limit.