JP2020196408A - Vehicular control apparatus - Google Patents

Vehicular control apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2020196408A
JP2020196408A JP2019105415A JP2019105415A JP2020196408A JP 2020196408 A JP2020196408 A JP 2020196408A JP 2019105415 A JP2019105415 A JP 2019105415A JP 2019105415 A JP2019105415 A JP 2019105415A JP 2020196408 A JP2020196408 A JP 2020196408A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charge amount
power
base material
catalyst
battery
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.)
Pending
Application number
JP2019105415A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
坂柳 佳宏
Yoshihiro Sakayanagi
佳宏 坂柳
繁幸 浦野
Shigeyuki Urano
繁幸 浦野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2019105415A priority Critical patent/JP2020196408A/en
Publication of JP2020196408A publication Critical patent/JP2020196408A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

To suppress deterioration in an exhaust emission after starting an internal combustion engine while suppressing an EV travel distance from being shortened.SOLUTION: A control apparatus 200 of a vehicle 100 includes: a travel control part for causing the vehicle 100 to travel by controlling an output of a rotary electric machine 40 while a charge amount of a battery 50 is equal to or higher than a given first charge amount, and causing the vehicle 100 to travel by controlling outputs of an internal combustion engine 10 and the rotary electric machine 40 while the charge amount of the battery 50 is less than the first charge amount; and a catalyst warming-up control part for warming up a catalytic device 15 by supplying a conductive base member 151 with power until a charge amount of the battery 50 decreases to the first charge amount from a second charge amount being larger than the first charge amount. The catalyst warming-up control part is configured such that, in a case where a temperature of the conductive base member 151 reaches a given activating temperature while the conductive base member 151 is supplied with power, base-member supply power to be supplied to the conductive base member 151 is controlled at given temperature-holding power so as to keep the temperature of the conductive base member 151 at the activating temperature.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.

特許文献1には、動力源として内燃機関及び回転電機(電動機)を備えるハイブリッド車両の制御装置として、バッテリ充電量が所定の第1充電量以下になると内燃機関を始動させ、バッテリ充電量が第1充電量よりも大きい第2充電量以下になるとヒータによって内燃機関の排気通路に設けられた触媒装置を暖機するように構成されたものが開示されている。すなわち特許文献1には、従来の車両の制御装置として、内燃機関の始動前に触媒装置を予め暖機するように構成されたものが開示されている。 In Patent Document 1, as a control device for a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a rotary electric motor (electric motor) as power sources, the internal combustion engine is started when the battery charge amount becomes equal to or less than a predetermined first charge amount, and the battery charge amount becomes the first. It is disclosed that the heater is configured to warm up the catalyst device provided in the exhaust passage of the internal combustion engine when the amount becomes less than the second charge amount, which is larger than the one charge amount. That is, Patent Document 1 discloses a conventional vehicle control device configured to warm up the catalyst device in advance before starting the internal combustion engine.

特開2003−269208号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-269208

しかしながら、前述した従来の車両の制御装置の構成では、バッテリ充電量が第1充電量以下になる前に触媒装置の暖機を確実に完了させようとすると、第2充電量を比較的高い値に設定する必要がある。そのため、バッテリ充電量が第1充電量以下になる前に触媒装置の暖機が完了する場合がある。このような場合において、触媒装置の暖機が完了したときに仮に触媒装置の暖機を終了して内燃機関を始動させると、バッテリ充電量が第1充電量以下になる前に、回転電機の出力のみで走行するEV走行が終了することになるので、EV走行距離が短くなる。また、触媒装置の暖機が完了したときに、仮にヒータによる触媒装置の加熱を停止したとすると、バッテリ充電量が第1充電量以下になるまでの間に触媒装置の温度が低下することになるため、内燃機関の始動後の排気エミッションが悪化するおそれがある。 However, in the configuration of the conventional vehicle control device described above, if the warm-up of the catalyst device is surely completed before the battery charge amount becomes equal to or less than the first charge amount, the second charge amount is set to a relatively high value. Must be set to. Therefore, the warm-up of the catalyst device may be completed before the battery charge amount becomes equal to or less than the first charge amount. In such a case, if the warm-up of the catalyst device is completed and the warm-up of the catalyst device is finished and the internal combustion engine is started, the rotating electric machine may be charged before the battery charge becomes equal to or less than the first charge. Since the EV traveling traveling only with the output is completed, the EV traveling distance is shortened. Further, if the heating of the catalyst device by the heater is stopped when the warm-up of the catalyst device is completed, the temperature of the catalyst device will drop until the battery charge amount becomes equal to or less than the first charge amount. Therefore, the exhaust emission after the start of the internal combustion engine may be deteriorated.

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、EV走行距離が短くなるのを抑制しつつ、内燃機関の始動後における排気エミッションの悪化を抑制することを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to such a problem, and an object of the present invention is to suppress deterioration of exhaust emission after starting of an internal combustion engine while suppressing shortening of EV mileage.

上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、車両は、内燃機関と、内燃機関の排気通路に設けられ、通電されることによって発熱する導電性基材に触媒を担持させた電気加熱式の触媒装置と、充放電可能なバッテリと、バッテリの電力によって駆動される回転電機と、を備える。この車両を制御するための制御装置は、バッテリの充電量が所定の第1充電量以上のときは、回転電機の出力を制御して車両を走行させ、バッテリの充電量が第1充電量未満のときは、内燃機関及び前記回転電機の出力を制御して車両を走行させる走行制御部と、バッテリの充電量が第1充電量よりも大きい第2充電量から第1充電量に低下するまでの間、導電性基材に電力を供給して触媒装置を暖機する触媒暖機制御部と、を備える。そして触媒暖機制御部は、導電性基材に対する電力供給中に、導電性基材の温度が所定の活性化温度になったときは、導電性基材に供給する基材供給電力を、導電性基材の温度を活性化温度に維持可能な所定の保温電力に制御するように構成される。 In order to solve the above problems, according to an aspect of the present invention, the vehicle is provided with an internal combustion engine and a catalyst on a conductive base material which is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and generates heat when energized. It includes an electrically heated catalyst device, a rechargeable battery, and a rotary electric machine driven by the power of the battery. When the charge amount of the battery is equal to or more than the predetermined first charge amount, the control device for controlling the vehicle controls the output of the rotary electric machine to drive the vehicle, and the charge amount of the battery is less than the first charge amount. In this case, the traveling control unit that controls the output of the internal combustion engine and the rotary electric machine to drive the vehicle, and the battery charge amount is reduced from the second charge amount larger than the first charge amount to the first charge amount. In the meantime, a catalyst warm-up control unit that supplies electric power to the conductive base material to warm up the catalyst device is provided. Then, when the temperature of the conductive base material reaches a predetermined activation temperature during power supply to the conductive base material, the catalyst warm-up control unit transmits the base material supply power supplied to the conductive base material. It is configured to control the temperature of the sex substrate to a predetermined heat retention power that can maintain the activation temperature.

また本発明の別の態様によれば、車両は、内燃機関と、内燃機関の排気通路に設けられ、通電されることによって発熱する導電性基材に触媒を担持させた電気加熱式の触媒装置と、充放電可能なバッテリと、バッテリの電力によって駆動される回転電機と、を備える。この車両を制御するための制御装置は、バッテリの充電量が所定の第1充電量以上のときは、回転電機の出力を制御して車両を走行させ、バッテリの充電量が第1充電量未満のときは、内燃機関及び前記回転電機の出力を制御して車両を走行させる走行制御部と、バッテリの充電量が第1充電量よりも大きい第2充電量から第1充電量に低下するまでの間、導電性基材に供給する電力を制御して触媒装置を暖機する触媒暖機制御部と、を備える。そして触媒暖機制御部は、バッテリの充電量が第1充電量になったときに導電性基材の温度が所定の活性化温度になるように、実走行負荷と予測走行負荷とに基づいて、導電性基材に供給する基材供給電力を制御するように構成される。 Further, according to another aspect of the present invention, the vehicle is an electric heating type catalyst device in which a catalyst is supported on an internal combustion engine and a conductive base material which is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and generates heat when energized. A rechargeable battery and a rotary electric machine driven by the electric power of the battery are provided. When the charge amount of the battery is equal to or more than the predetermined first charge amount, the control device for controlling the vehicle controls the output of the rotary electric machine to drive the vehicle, and the charge amount of the battery is less than the first charge amount. In this case, the traveling control unit that controls the output of the internal combustion engine and the rotary electric machine to drive the vehicle, and the battery charge amount is reduced from the second charge amount larger than the first charge amount to the first charge amount. In the meantime, a catalyst warm-up control unit for controlling the electric power supplied to the conductive substrate to warm up the catalyst device is provided. Then, the catalyst warm-up control unit is based on the actual running load and the predicted running load so that the temperature of the conductive base material becomes a predetermined activation temperature when the charge amount of the battery reaches the first charge amount. , It is configured to control the base material supply power supplied to the conductive base material.

本発明のこれらの態様によれば、EV走行距離が短くなるのを抑制しつつ、内燃機関の始動後における排気エミッションの悪化を抑制することができる。 According to these aspects of the present invention, it is possible to suppress the deterioration of the exhaust emission after the start of the internal combustion engine while suppressing the shortening of the EV mileage.

図1は、本発明の第1実施形態による車両及び車両を制御する電子制御ユニットの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle according to the first embodiment of the present invention and an electronic control unit that controls the vehicle. 図2は、バッテリ充電量と切替負荷との関係を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the battery charge amount and the switching load. 図3は、本発明の第1実施形態による触媒暖機制御について説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating the catalyst warm-up control according to the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1実施形態による触媒暖機制御の動作について説明するタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart illustrating the operation of catalyst warm-up control according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第2実施形態による触媒暖機制御について説明するフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating the catalyst warm-up control according to the second embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第2実施形態による触媒暖機制御の動作について説明するタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart illustrating the operation of catalyst warm-up control according to the second embodiment of the present invention. 図7は、本発明の第3実施形態による触媒暖機制御について説明するフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating the catalyst warm-up control according to the third embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, similar components are given the same reference numbers.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による車両100、及び車両100を制御する電子制御ユニット200の概略構成図である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle 100 according to the first embodiment of the present invention and an electronic control unit 200 that controls the vehicle 100.

本実施形態による車両100は、内燃機関10と、動力分割機構20と、第1回転電機30と、第2回転電機40と、バッテリ50と、昇圧コンバータ60と、第1インバータ70と、第2インバータ80と、を備えるハイブリッド車両であり、内燃機関10及び第2回転電機40の一方又は双方の動力を、最終減速装置1を介して車輪駆動軸2に伝達することができるように構成される。また車両100は、これら内燃機関10以外にも、地図データベース95と、GPS受信機96と、ナビゲーション装置97と、を備える。 The vehicle 100 according to the present embodiment includes an internal combustion engine 10, a power split mechanism 20, a first rotary electric machine 30, a second rotary electric machine 40, a battery 50, a boost converter 60, a first inverter 70, and a second inverter. It is a hybrid vehicle including an inverter 80, and is configured so that the power of one or both of the internal combustion engine 10 and the second rotating electric machine 40 can be transmitted to the wheel drive shaft 2 via the final reduction gear 1. .. In addition to the internal combustion engine 10, the vehicle 100 includes a map database 95, a GPS receiver 96, and a navigation device 97.

内燃機関10は、機関本体11に形成された各気筒12内で燃料を燃焼させて、クランクシャフト(図示せず)に連結された出力軸13を回転させるための動力を発生させる。各気筒12から排気通路14に排出された排気は、排気通路14を流れて大気中に排出される。排気通路14には、排気中の有害物質を浄化するための電気加熱式の触媒装置15が設けられる。 The internal combustion engine 10 burns fuel in each cylinder 12 formed in the engine body 11 to generate power for rotating an output shaft 13 connected to a crankshaft (not shown). The exhaust gas discharged from each cylinder 12 to the exhaust passage 14 flows through the exhaust passage 14 and is discharged into the atmosphere. The exhaust passage 14 is provided with an electrically heated catalyst device 15 for purifying harmful substances in the exhaust.

電気加熱式の触媒装置15は、導電性基材151と、一対の電極152と、電圧調整回路153と、触媒温度センサ210と、を備える。 The electroheating type catalyst device 15 includes a conductive base material 151, a pair of electrodes 152, a voltage adjusting circuit 153, and a catalyst temperature sensor 210.

導電性基材151は、例えば炭化ケイ素(SiC)や二珪化モリブデン(MoSi)などの通電されることにより発熱する材料によって形成される。導電性基材151には、排気の流れ方向に沿って、断面形状が格子形状(又はハニカム形状)の複数の通路(以下「単位セル」という。)が形成されており、各単位セルの表面に触媒が担持されている。導電性基材151に担持させる触媒は特に限られるものではなく、種々の触媒の中から所望の排気浄化性能を得るために必要な触媒を適宜選択して導電性基材151に担持させることができる。 The conductive base material 151 is formed of a material that generates heat when energized, such as silicon carbide (SiC) or molybdenum dissilicate (MoSi 2 ). The conductive base material 151 is formed with a plurality of passages (hereinafter referred to as "unit cells") having a lattice shape (or honeycomb shape) in cross section along the exhaust flow direction, and the surface of each unit cell is formed. A catalyst is supported on the honeycomb. The catalyst to be supported on the conductive base material 151 is not particularly limited, and a catalyst necessary for obtaining desired exhaust gas purification performance can be appropriately selected from various catalysts and supported on the conductive base material 151. it can.

一対の電極152は、導電性基材151に電圧を印加するための部品である。一対の電極152は、それぞれ導電性基材151に電気的に接続されると共に、電圧調整回路153を介してバッテリ50に接続される。一対の電極152を介して導電性基材151に電圧を印加することで、導電性基材151に電流が流れて導電性基材151が発熱し、導電性基材151に担持された触媒が加熱される。 The pair of electrodes 152 are components for applying a voltage to the conductive base material 151. Each of the pair of electrodes 152 is electrically connected to the conductive base material 151 and is connected to the battery 50 via the voltage adjusting circuit 153. By applying a voltage to the conductive base material 151 through the pair of electrodes 152, an electric current flows through the conductive base material 151 to generate heat of the conductive base material 151, and the catalyst supported on the conductive base material 151 is generated. It is heated.

一対の電極152によって導電性基材151に印加する電圧は、電子制御ユニット200によって電圧調整回路153を制御することで調整可能であり、例えばバッテリ50の電圧をそのまま印加することも、バッテリ50の電圧を任意の電圧まで降圧させて印加することも可能である。このように本実施形態では、電子制御ユニット200によって電圧調整回路153を制御することで、導電性基材151に供給する電力(以下「基材供給電力」という。)P[kW]を任意の電力に制御することができるようになっている。 The voltage applied to the conductive base material 151 by the pair of electrodes 152 can be adjusted by controlling the voltage adjusting circuit 153 by the electronic control unit 200. For example, the voltage of the battery 50 can be applied as it is, or the voltage of the battery 50 can be applied as it is. It is also possible to step down the voltage to an arbitrary voltage and apply it. As described above, in the present embodiment, by controlling the voltage adjustment circuit 153 by the electronic control unit 200, the electric power supplied to the conductive base material 151 (hereinafter referred to as “base material supply power”) Ph [kW] is arbitrary. It is possible to control the power of.

触媒温度センサ210は、導電性基材151の近傍、かつ排気流れ方向下流側に設けられており、導電性基材151の温度(以下「触媒床温」という。)TEHC[℃]を検出する。 The catalyst temperature sensor 210 is provided near the conductive base material 151 and on the downstream side in the exhaust flow direction, and detects the temperature (hereinafter referred to as “catalyst bed temperature”) TEHC [° C.] of the conductive base material 151. ..

動力分割機構20は、内燃機関10の動力を、車輪駆動軸2を回転させるための動力と、第1回転電機30を回生駆動させるための動力と、の2系統に分割するための遊星歯車であって、サンギヤ21と、リングギヤ22と、ピニオンギヤ23と、プラネタリキャリア24と、を備える。 The power split mechanism 20 is a planetary gear for dividing the power of the internal combustion engine 10 into two systems, a power for rotating the wheel drive shaft 2 and a power for regenerative driving of the first rotary electric machine 30. It includes a sun gear 21, a ring gear 22, a pinion gear 23, and a planetary carrier 24.

サンギヤ21は外歯歯車であり、動力分割機構20の中央に配置される。サンギヤ21は、第1回転電機30の回転軸33と連結されている。 The sun gear 21 is an external gear and is arranged at the center of the power split mechanism 20. The sun gear 21 is connected to the rotating shaft 33 of the first rotating electric machine 30.

リングギヤ22は内歯歯車であり、サンギヤ21と同心円上となるように、サンギヤ21の周囲に配置される。リングギヤ22は、第2回転電機40の回転軸33と連結される。また、リングギヤ22には、車輪駆動軸2に対して最終減速装置1を介してリングギヤ22の回転を伝達するためのドライブギヤ3が一体化されて取り付けられている。 The ring gear 22 is an internal gear and is arranged around the sun gear 21 so as to be concentric with the sun gear 21. The ring gear 22 is connected to the rotating shaft 33 of the second rotating electric machine 40. Further, a drive gear 3 for transmitting the rotation of the ring gear 22 to the wheel drive shaft 2 via the final reduction gear 1 is integrally attached to the ring gear 22.

ピニオンギヤ23は外歯歯車であり、サンギヤ21及びリングギヤ22と噛み合うように、サンギヤ21とリングギヤ22との間に複数個配置される。 The pinion gear 23 is an external tooth gear, and a plurality of pinion gears 23 are arranged between the sun gear 21 and the ring gear 22 so as to mesh with the sun gear 21 and the ring gear 22.

プラネタリキャリア24は、内燃機関10の出力軸13に連結されており、出力軸13を中心にして回転する。またプラネタリキャリア24は、プラネタリキャリア24が回転したときに、各ピニオンギヤ23が個々に回転(自転)しながらサンギヤ21の周囲を回転(公転)することができるように、各ピニオンギヤ23にも連結されている。 The planetary carrier 24 is connected to the output shaft 13 of the internal combustion engine 10 and rotates about the output shaft 13. The planetary carrier 24 is also connected to each pinion gear 23 so that when the planetary carrier 24 rotates, each pinion gear 23 can rotate (revolve) around the sun gear 21 while rotating (rotating) individually. ing.

第1回転電機30は、例えば三相の交流同期型のモータジュネレータであり、サンギヤ21に連結された回転軸33の外周に取り付けられて複数の永久磁石が外周部に埋設されたロータ31と、回転磁界を発生させる励磁コイルが巻き付けられたステータ32と、を備える。第1回転電機30は、バッテリ50からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、内燃機関10の動力を受けて回生駆動する発電機としての機能と、を有する。 The first rotating electric machine 30 is, for example, a three-phase AC synchronous motor generator, and is a rotor 31 attached to the outer periphery of a rotating shaft 33 connected to the sun gear 21 and having a plurality of permanent magnets embedded in the outer periphery. A stator 32 around which an exciting coil for generating a rotating magnetic field is wound. The first rotary electric machine 30 has a function as an electric motor that receives power supplied from the battery 50 and drives by power running, and a function as a generator that receives power from the internal combustion engine 10 and regeneratively drives.

本実施形態では、第1回転電機30は主に発電機として使用される。そして、内燃機関10の始動時に出力軸13を回転させてクランキングを行うときには電動機として使用され、スタータとしての役割を果たす。 In this embodiment, the first rotary electric machine 30 is mainly used as a generator. Then, when the output shaft 13 is rotated at the start of the internal combustion engine 10 to perform cranking, it is used as an electric motor and serves as a starter.

第2回転電機40は、例えば三相の交流同期型のモータジュネレータであり、リングギヤ22に連結された回転軸43の外周に取り付けられて複数の永久磁石が外周部に埋設されたロータ41と、回転磁界を発生させる励磁コイルが巻き付けられたステータ42と、を備える。第2回転電機40は、バッテリ50からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、車両の減速時などに車輪駆動軸2からの動力を受けて回生駆動する発電機としての機能と、を有する。 The second rotating electric machine 40 is, for example, a three-phase AC synchronous motor generator, and is attached to the outer periphery of a rotating shaft 43 connected to a ring gear 22 and has a plurality of permanent magnets embedded in the outer periphery of the rotor 41. A stator 42 around which an exciting coil for generating a rotating magnetic field is wound. The second rotary electric machine 40 has a function as an electric motor that receives electric power from the battery 50 and drives by power running, and a function as a generator that receives power from the wheel drive shaft 2 and regeneratively drives when the vehicle decelerates. Has.

バッテリ50は、例えばニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池などの充放電可能な二次電池である。本実施形態では、バッテリ50として、定格電圧が200V程度のリチウムイオン二次電池を使用している。バッテリ50は、バッテリ50の充電電力を第1回転電機30及び第2回転電機40に供給してそれらを力行駆動することができるように、また、第1回転電機30及び第2回転電機40の発電電力をバッテリ50に充電できるように、昇圧コンバータ60等を介して第1回転電機30及び第2回転電機40に電気的に接続される。 The battery 50 is a rechargeable secondary battery such as a nickel-cadmium storage battery, a nickel-hydrogen storage battery, or a lithium-ion battery. In this embodiment, a lithium ion secondary battery having a rated voltage of about 200 V is used as the battery 50. The battery 50 can supply the charging power of the battery 50 to the first rotary electric machine 30 and the second rotary electric machine 40 to drive them by force, and also can drive the first rotary electric machine 30 and the second rotary electric machine 40. The battery 50 is electrically connected to the first rotating electric machine 30 and the second rotating electric machine 40 via a boost converter 60 or the like so that the generated power can be charged to the battery 50.

また、本実施形態によるバッテリ50は、例えば家庭用コンセントなどの外部電源からの充電が可能なように、充電制御回路51及び充電リッド52を介して外部電源と電気的に接続可能に構成される。したがって本実施形態による車両100は、いわゆるプラグインハイブリッド車両である。充電制御回路51は、電子制御ユニット200からの制御信号に基づいて、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換し、入力電圧をバッテリ電圧まで昇圧して外部電源の電力をバッテリ50に充電することが可能な電気回路である。 Further, the battery 50 according to the present embodiment is configured to be electrically connectable to an external power source via a charge control circuit 51 and a charging lid 52 so that the battery 50 can be charged from an external power source such as a household outlet. .. Therefore, the vehicle 100 according to the present embodiment is a so-called plug-in hybrid vehicle. The charge control circuit 51 converts the AC current supplied from the external power supply into a DC current based on the control signal from the electronic control unit 200, boosts the input voltage to the battery voltage, and transfers the power of the external power supply to the battery 50. It is an electric circuit that can be charged.

昇圧コンバータ60は、電子制御ユニット200からの制御信号に基づいて一次側端子の端子間電圧を昇圧して二次側端子から出力し、逆に電子制御ユニット200からの制御信号に基づいて二次側端子の端子間電圧を降圧して一次側端子から出力することが可能な電気回路を備える。昇圧コンバータ60の一次側端子はバッテリ50の出力端子に接続され、二次側端子は第1インバータ70及び第2インバータ80の直流側端子に接続される。 The boost converter 60 boosts the voltage between the terminals of the primary side terminal based on the control signal from the electronic control unit 200 and outputs the voltage from the secondary side terminal, and conversely, the boost converter 60 is secondary based on the control signal from the electronic control unit 200. It is equipped with an electric circuit that can step down the voltage between the terminals of the side terminals and output from the primary side terminal. The primary side terminal of the boost converter 60 is connected to the output terminal of the battery 50, and the secondary side terminal is connected to the DC side terminals of the first inverter 70 and the second inverter 80.

第1インバータ70及び第2インバータ80は、電子制御ユニット200からの制御信号に基づいて直流側端子から入力された直流電流を交流電流(本実施形態では三相交流電流)に変換して交流側端子から出力し、逆に電子制御ユニット200からの制御信号に基づいて交流側端子から入力された交流電流を直流電流に変換して直流側端子から出力することが可能な電気回路をそれぞれ備える。第1インバータ70の直流側端子は昇圧コンバータ60の二次側端子に接続され、第1インバータ70の交流側端子は第1回転電機30の入出力端子に接続される。第2インバータ80の直流側端子は昇圧コンバータ60の二次側端子に接続され、第2インバータ80の交流側端子は第2回転電機40の入出力端子に接続される。 The first inverter 70 and the second inverter 80 convert the direct current input from the direct current side terminal into an alternating current (three-phase alternating current in this embodiment) based on the control signal from the electronic control unit 200 to the alternating current side. Each includes an electric circuit capable of outputting from a terminal and conversely converting an alternating current input from the alternating current side terminal to a direct current based on a control signal from the electronic control unit 200 and outputting the alternating current from the direct current side terminal. The DC side terminal of the first inverter 70 is connected to the secondary side terminal of the boost converter 60, and the AC side terminal of the first inverter 70 is connected to the input / output terminal of the first rotary electric machine 30. The DC side terminal of the second inverter 80 is connected to the secondary side terminal of the boost converter 60, and the AC side terminal of the second inverter 80 is connected to the input / output terminal of the second rotary electric machine 40.

地図データベース95は、地図情報に関するデータベースである。この地図データベース95は、例えば車両に搭載されたハードディスクドライブ(HDD;Hard Disk Drive)内に記憶されている。地図情報には、道路の位置情報や道路形状の情報(例えば勾配や、カーブと直線部の種別、カーブの曲率など)、交差点及び分岐点の位置情報、道路種別、制限車速などの各種の道路情報が含まれる。 The map database 95 is a database related to map information. The map database 95 is stored in, for example, a hard disk drive (HDD) mounted on a vehicle. Map information includes various roads such as road position information, road shape information (for example, slope, type of curve and straight part, curvature of curve, etc.), position information of intersections and branch points, road type, speed limit, etc. Contains information.

GPS受信機96は、3個以上のGPS衛星からの信号を受信して車両100の緯度及び経度を特定し、車両100の現在位置を検出する。GPS受信機96は、検出した車両100の現在位置情報を電子制御ユニット200に送信する。 The GPS receiver 96 receives signals from three or more GPS satellites, identifies the latitude and longitude of the vehicle 100, and detects the current position of the vehicle 100. The GPS receiver 96 transmits the detected current position information of the vehicle 100 to the electronic control unit 200.

ナビゲーション装置97は、GPS受信機96で検出した車両100の現在位置情報や地図データベース95の地図情報、ドライバが設定した目的地などに基づいて、車両100の予想経路を設定し、設定した予想経路に関する情報をナビゲーション情報として電子制御ユニット200に送信する。 The navigation device 97 sets the predicted route of the vehicle 100 based on the current position information of the vehicle 100 detected by the GPS receiver 96, the map information of the map database 95, the destination set by the driver, and the like, and sets the predicted route. Information is transmitted to the electronic control unit 200 as navigation information.

電子制御ユニット200は、双方向性バスによって相互に接続された中央演算装置(CPU)、読み出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、入力ポート、及び出力ポートを備えたマイクロコンピュータである。 The electronic control unit 200 is a microcomputer provided with a central processing unit (CPU), a read-only memory (ROM), a random access memory (RAM), an input port, and an output port connected to each other by a bidirectional bus. ..

電子制御ユニット200には、バッテリ充電量SOCを検出するためのSOCセンサ211や、アクセルペダル220の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ212、機関回転速度などを算出するための信号として、機関本体11のクランクシャフト(図示せず)が例えば15°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ213、車両100の起動及び停止を判断するためのスタートスイッチ214などの各種センサからの出力信号が入力される。 The electronic control unit 200 has an SOC sensor 211 for detecting the battery charge amount SOC, a load sensor 212 for generating an output voltage proportional to the depression amount of the accelerator pedal 220, a signal for calculating the engine rotation speed, and the like. , From various sensors such as a crank angle sensor 213 that generates an output pulse every time the crankshaft (not shown) of the engine body 11 rotates by 15 °, and a start switch 214 for determining the start and stop of the vehicle 100. The output signal is input.

電子制御ユニット200は、入力された各種センサの出力信号等に基づいて、各制御部品を駆動して車両100を制御する。以下、電子制御ユニット200が実施する本実施形態による車両100の制御について説明する。 The electronic control unit 200 controls the vehicle 100 by driving each control component based on the input output signals of various sensors and the like. Hereinafter, the control of the vehicle 100 according to the present embodiment carried out by the electronic control unit 200 will be described.

電子制御ユニット200は、バッテリ充電量SOCに基づいて、走行モードをEV(Electric Vehicle)モード、又はCS(Charge Sustaining;充電維持)モードのいずれか一方に切り替えて車両100を走行させる。具体的には、電子制御ユニット200は、バッテリ充電量が所定のモード切替充電量SOC1(例えば満充電量の10%)よりも大きいときは、車両100の走行モードをEVモードに設定する。なおモード切替充電量SOC1は、適宜変更可能である。 The electronic control unit 200 switches the traveling mode to either the EV (Electric Vehicle) mode or the CS (Charge Sustaining) mode based on the battery charge amount SOC to drive the vehicle 100. Specifically, when the battery charge amount is larger than the predetermined mode switching charge amount SOC1 (for example, 10% of the full charge amount), the electronic control unit 200 sets the traveling mode of the vehicle 100 to the EV mode. The mode switching charge amount SOC1 can be changed as appropriate.

EVモードは、バッテリ50の充電電力を優先的に利用して第2回転電機40を力行駆動させ、少なくとも第2回転電機40の動力を車輪駆動軸2に伝達して車両100を走行させるモードである。 The EV mode is a mode in which the charging power of the battery 50 is preferentially used to power drive the second rotary electric machine 40, and at least the power of the second rotary electric machine 40 is transmitted to the wheel drive shaft 2 to drive the vehicle 100. is there.

電子制御ユニット200は、走行モードがEVモードのときは、内燃機関10を停止させた状態でバッテリ50の充電電力を使用して第2回転電機40を力行駆動させ、第2回転電機40の動力のみにより車輪駆動軸2を回転させて、車両100を走行させる。すなわち電子制御ユニット200は、走行モードがEVモードのときは、内燃機関10を停止させた状態で、走行負荷に応じた要求出力となるように、走行負荷に基づいて第2回転電機40の出力を制御して車両100を走行させる。 When the traveling mode is the EV mode, the electronic control unit 200 uses the charging power of the battery 50 to force-drive the second rotary electric machine 40 with the internal combustion engine 10 stopped, and powers the second rotary electric machine 40. The wheel drive shaft 2 is rotated by the internal combustion engine to drive the vehicle 100. That is, when the traveling mode is the EV mode, the electronic control unit 200 outputs the second rotary electric machine 40 based on the traveling load so that the required output is obtained according to the traveling load with the internal combustion engine 10 stopped. To drive the vehicle 100.

一方で電子制御ユニット200は、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下のときは、車両100の走行モードをCS(Charge Sustaining;充電維持)モードに設定する。 On the other hand, when the battery charge amount SOC is mode switching charge amount SOC1 or less, the electronic control unit 200 sets the traveling mode of the vehicle 100 to the CS (Charge Sustaining) mode.

CSモードは、バッテリ充電量SOCがCSモードに切り替えられたときのバッテリ充電量(以下「維持充電量」)に維持されるように、車両100を走行させるモードである。 The CS mode is a mode in which the vehicle 100 is driven so that the battery charge amount SOC is maintained at the battery charge amount (hereinafter, “maintenance charge amount”) when the CS mode is switched to.

電子制御ユニット200は、走行モードがCSモードのときは、走行モードをさらにCSEVモード、又はCSHVモードのいずれか一方に切り替えて、車両100を走行させる。具体的には電子制御ユニット200は、走行モードがCSモードのときは、走行負荷が切替負荷未満であれば走行モードをCSEVモードに設定し、走行負荷が切替負荷以上であれば走行モードをCSHVモードに設定する。そして電子制御ユニット200は、図2に示すように、バッテリ充電量SOCが少ないときほど切替負荷が小さくなるように、バッテリ充電量SOCに応じて切替負荷を変化させる。 When the traveling mode is the CS mode, the electronic control unit 200 further switches the traveling mode to either the CSEV mode or the CSHV mode to drive the vehicle 100. Specifically, when the traveling mode is the CS mode, the electronic control unit 200 sets the traveling mode to CSEV mode if the traveling load is less than the switching load, and sets the traveling mode to CSHV if the traveling load is equal to or more than the switching load. Set to mode. Then, as shown in FIG. 2, the electronic control unit 200 changes the switching load according to the battery charge amount SOC so that the switching load becomes smaller as the battery charge amount SOC is smaller.

CSEVモードは、前述したEVモードと同様に、バッテリ50の充電電力を優先的に利用して第2回転電機40を力行駆動させ、少なくとも第2回転電機40の動力を車輪駆動軸2に伝達して車両100を走行させるモードである。すなわち、内燃機関10を停止させた状態でバッテリ50の充電電力を使用して第2回転電機40を力行駆動させ、第2回転電機40の動力のみにより車輪駆動軸2を回転させて、車両100を走行させるモードである。 In the CSEV mode, as in the EV mode described above, the charging power of the battery 50 is preferentially used to drive the second rotary electric machine 40 by power running, and at least the power of the second rotary electric machine 40 is transmitted to the wheel drive shaft 2. This is a mode in which the vehicle 100 is driven. That is, with the internal combustion engine 10 stopped, the charging power of the battery 50 is used to drive the second rotary electric machine 40 by power, and the wheel drive shaft 2 is rotated only by the power of the second rotary electric machine 40 to rotate the vehicle 100. It is a mode to run.

CSHVモードは、内燃機関10を運転させると共に第1回転電機30の発電電力を優先的に利用して第2回転電機40を力行駆動させ、内燃機関10及び第2回転電機40の双方の動力を車輪駆動軸2に伝達して車両100を走行させるモードである。電子制御ユニット200は、走行モードがCSHVモードのときは、内燃機関10の動力を動力分割機構20によって2系統に分割し、分割した内燃機関10の一方の動力を車輪駆動軸2に伝達すると共に、他方の動力によって第1回転電機30を回生駆動させる。そして、基本的に第1回転電機30の発電電力によって第2回転電機40を力行駆動し、内燃機関10の一方の動力に加えて第2回転電機40の動力を車輪駆動軸2に伝達して車両100を走行させる。 In the CSHV mode, the internal combustion engine 10 is operated and the power generated by the first rotary electric machine 30 is preferentially used to drive the second rotary electric machine 40 by force, and the power of both the internal combustion engine 10 and the second rotary electric machine 40 is powered. This is a mode in which the vehicle 100 is driven by transmitting power to the wheel drive shaft 2. When the traveling mode is the CSHV mode, the electronic control unit 200 divides the power of the internal combustion engine 10 into two systems by the power dividing mechanism 20, and transmits one of the divided internal combustion engine 10 powers to the wheel drive shaft 2. The other power is used to regeneratively drive the first rotary electric machine 30. Then, basically, the second rotary electric machine 40 is driven by the power generated by the first rotary electric machine 30, and the power of the second rotary electric machine 40 is transmitted to the wheel drive shaft 2 in addition to the power of one of the internal combustion engines 10. The vehicle 100 is driven.

このように電子制御ユニット200は、走行モードがCSモードのときは、走行負荷に応じた要求出力となるように、バッテリ充電量SOCと走行負荷とに基づいて内燃機関10及び第2回転電機40の出力を制御して車両100を走行させる。バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1のときの切替負荷は低いため、車両走行中にバッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1まで低下して走行モードがEVモードからCSモードに切り替わったときには、基本的に内燃機関10が始動されることになる。したがってCSモードは、基本的に内燃機関10を運転させることを前提として、内燃機関10の熱効率が悪い条件下においては第2回転電機40の出力のみで車両100の走行させることができるようにした走行モードということもできる。 As described above, when the traveling mode is the CS mode, the electronic control unit 200 has the internal combustion engine 10 and the second rotary electric machine 40 based on the battery charge amount SOC and the traveling load so as to obtain the required output according to the traveling load. The output of the vehicle 100 is controlled to drive the vehicle 100. Since the switching load is low when the battery charge amount SOC is mode switching charge amount SOC1, when the battery charge amount SOC drops to the mode switching charge amount SOC1 and the driving mode is switched from EV mode to CS mode while the vehicle is running, Basically, the internal combustion engine 10 is started. Therefore, in the CS mode, it is basically assumed that the internal combustion engine 10 is operated, and the vehicle 100 can be driven only by the output of the second rotary electric machine 40 under the condition that the thermal efficiency of the internal combustion engine 10 is poor. It can also be called a driving mode.

なお電子制御ユニット200は、走行モードがCSモードの場合に、車両100の停車時においてバッテリ充電量が維持充電量未満になっているときは、バッテリ充電量が維持充電量以上となるように、内燃機関10の動力によって第1回転電機30を回生駆動し、第1回転電機30の発電電力によってバッテリ50を充電させる。 In the electronic control unit 200, when the traveling mode is the CS mode, when the battery charge amount is less than the maintenance charge amount when the vehicle 100 is stopped, the battery charge amount becomes equal to or more than the maintenance charge amount. The first rotary electric machine 30 is regeneratively driven by the power of the internal combustion engine 10, and the battery 50 is charged by the generated power of the first rotary electric machine 30.

ここで前述したように、CSモードは基本的に内燃機関10を運転させることを前提とした走行モードであり、走行モードがEVモードからCSモードに切り替わった後は、基本的に内燃機関10が始動されることになる。そしてEVモードからCSモードへの切り替わりは、バッテリ充電量SOCに依存する。EVモードからCSモードに切り替わって内燃機関10が始動されると、機関本体11の各気筒12から排気通路14に排出された排気が、排気通路14を流れて大気中に排出されることになる。 As described above, the CS mode is basically a traveling mode on the premise that the internal combustion engine 10 is operated, and after the traveling mode is switched from the EV mode to the CS mode, the internal combustion engine 10 is basically operated. It will be started. The switching from the EV mode to the CS mode depends on the battery charge amount SOC. When the internal combustion engine 10 is started by switching from the EV mode to the CS mode, the exhaust gas discharged from each cylinder 12 of the engine body 11 into the exhaust passage 14 flows through the exhaust passage 14 and is discharged into the atmosphere. ..

排気中の有害物質は、触媒装置15の暖機が完了している場合、すなわち触媒床温TEHC[℃]が、導電性基材151に担持させた触媒の排気浄化機能が活性化する所定の活性化温度TEHC1以上となっている場合には、触媒装置15で浄化することができる。 Hazardous substances in the exhaust are determined when the warm-up of the catalyst device 15 is completed, that is, the catalyst bed temperature TEHC [° C.] activates the exhaust purification function of the catalyst carried on the conductive base material 151. When the activation temperature is TEHC1 or higher, it can be purified by the catalyst device 15.

一方で、内燃機関10の始動直後など、触媒装置15の暖機が完了する前においては、排気中の有害物質を触媒装置15で十分に浄化することができないので、排気エミッションが悪化することになる。したがって、機関始動後の排気エミッションの悪化を抑制するには、EVモード中に導電性基材151に対する通電を開始して触媒装置15の暖機を開始し、CSモードに切り替わる前に触媒装置15の暖機を完了させておくことが望ましい。 On the other hand, before the warm-up of the catalyst device 15 is completed, such as immediately after the start of the internal combustion engine 10, the catalyst device 15 cannot sufficiently purify harmful substances in the exhaust, so that the exhaust emission deteriorates. Become. Therefore, in order to suppress deterioration of exhaust emissions after starting the engine, energization of the conductive base material 151 is started during the EV mode to start warming up the catalyst device 15, and the catalyst device 15 is started before switching to the CS mode. It is desirable to complete the warm-up of.

そこで例えば、EVモード中にバッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1よりも大きい暖機開始充電量SOC2まで低下したら、導電性基材151に対する通電を開始して触媒装置15を暖機し、バッテリ充電量SOCが暖機開始充電量SOC2からモード切替充電量SOC1に低下するまでの間に、すなわちEVモードからCSモードに切り替わるまでの間のEVモード中に、触媒装置15の暖機を完了させることが考えられる。 Therefore, for example, when the battery charge amount SOC drops to the warm-up start charge amount SOC2 larger than the mode switching charge amount SOC1 during the EV mode, energization of the conductive base material 151 is started to warm up the catalyst device 15 and the battery. The warm-up of the catalyst device 15 is completed between the time when the charge amount SOC decreases from the charge amount SOC2 to the mode switching charge amount SOC1, that is, during the EV mode until the EV mode is switched to the CS mode. Is possible.

しかしながら、EVモード中に導電性基材151に対する通電を開始して触媒装置15を暖機する場合、導電性基材151を加熱するために導電性基材151に供給する基材供給電力Pの他にも、第2回転電機40を力行駆動するための電力やエアコン等の各種の補機類を駆動するための電力、すなわち車両100を走行させるための走行用電力が必要になる。 However, when warming up the catalyst device 15 to start the energization of the conductive substrate 151 in the EV mode, the base supply power supplied to the conductive substrate 151 in order to heat the electrically conductive substrate 151 P h In addition, electric power for power-driving the second rotary electric machine 40 and electric power for driving various auxiliary machinery such as an air conditioner, that is, electric power for traveling the vehicle 100 is required.

そのため、バッテリ充電量SOCが暖機開始充電量SOC2からモード切替充電量SOC1に低下するまでの間に確実に触媒装置15の暖機を完了させるには、走行用電力を十分に確保する必要があり、この走行用電力を大きく見積もってしまうと、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になる前に触媒装置15の暖機が完了してしまうおそれがある。 Therefore, in order to reliably complete the warm-up of the catalyst device 15 before the battery charge amount SOC decreases from the warm-up start charge amount SOC2 to the mode switching charge amount SOC1, it is necessary to secure sufficient running power. If the running power is overestimated, the warm-up of the catalyst device 15 may be completed before the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 or less.

このとき、仮にバッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になるまで、導電性基材151に対して触媒装置15の暖機が完了する前と同様の電力(後述する定格電力Pmax)を供給して導電性基材151を加熱し続けると、電力を無駄に消費することになるため、EVモードで走行可能な距離(以下「EV走行距離」という。)が短くなってしまう。また、導電性基材151が過剰に加熱されてしまって、例えば導電性基材151が部分的に溶損するなどして劣化するおそれがある。 At this time, until the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 or less, the same electric power (rated power P max, which will be described later) as before the warm-up of the catalyst device 15 is completed is applied to the conductive base material 151. If the conductive base material 151 is continuously heated by supplying electric power, electric power is wasted, so that the distance that can be traveled in the EV mode (hereinafter referred to as "EV mileage") is shortened. In addition, the conductive base material 151 may be excessively heated, and the conductive base material 151 may be partially melted and deteriorated, for example.

また、仮に触媒装置15の暖機が完了した時点で走行モードをCSモードに切り替えるようにしたとすると、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になる前に走行モードがCSモードに切り替えられることになるので、EV走行距離が短くなってしまう。また、仮に触媒装置15の暖機が完了した時点で導電性基材151に対する通電を停止したとすると、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になるまでの間に導電性基材151の温度が低下することになるため、内燃機関10の始動後の排気エミッションが悪化するおそれがある。 Further, if the traveling mode is switched to the CS mode when the warm-up of the catalyst device 15 is completed, the traveling mode is switched to the CS mode before the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 or less. Therefore, the EV mileage will be shortened. Further, if the energization of the conductive base material 151 is stopped when the warm-up of the catalyst device 15 is completed, the conductive base material 151 has a battery charge amount SOC until the mode switching charge amount SOC1 or less. Since the temperature is lowered, the exhaust emission after the start of the internal combustion engine 10 may be deteriorated.

そこで本実施形態では、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になる前に触媒装置15の暖機が完了した場合、すなわちバッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になる前に触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1に達したときは、導電性基材151に対して、触媒床温TEHCを活性化温度TEHC1に維持できる程度の電力を供給して、触媒装置15の保温を図ることとした。以下、この本実施形態による触媒暖機制御について説明する。 Therefore, in the present embodiment, when the warm-up of the catalyst device 15 is completed before the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 or less, that is, before the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 or less, the catalyst bed. When the temperature TEHC reaches the activation temperature TEHC1, the conductive base material 151 is supplied with electric power sufficient to maintain the catalyst bed temperature TEHC at the activation temperature TEHC1 to keep the catalyst device 15 warm. And said. Hereinafter, the catalyst warm-up control according to this embodiment will be described.

図3は、本実施形態による触媒暖機制御について説明するフローチャートである。電子制御ユニット200は、本ルーチンを所定の演算周期(例えば10[ms])で繰り返し実行する。 FIG. 3 is a flowchart illustrating the catalyst warm-up control according to the present embodiment. The electronic control unit 200 repeatedly executes this routine in a predetermined calculation cycle (for example, 10 [ms]).

ステップS1において、電子制御ユニット200は、触媒保温フラグF2が0に設定されているか否かを判定する。触媒保温フラグF2は、触媒装置15の保温を開始したときに1に設定されるフラグであって、初期値は0に設定されている。電子制御ユニット200は、触媒保温フラグF2が0であれば、ステップS2の処理に進む。一方で電子制御ユニット200は、触媒保温フラグF2が1であれば、ステップS8の処理に進む。 In step S1, the electronic control unit 200 determines whether or not the catalyst heat retention flag F2 is set to 0. The catalyst heat retention flag F2 is a flag set to 1 when the heat retention of the catalyst device 15 is started, and the initial value is set to 0. If the catalyst heat retention flag F2 is 0, the electronic control unit 200 proceeds to the process of step S2. On the other hand, if the catalyst heat retention flag F2 is 1, the electronic control unit 200 proceeds to the process of step S8.

ステップS2において、電子制御ユニット200は、触媒暖機開始フラグF1が0に設定されているか否かを判定する。触媒暖機開始フラグF1は、触媒装置15の暖機を開始したときに1に設定されるフラグであって、初期値は0に設定されている。電子制御ユニット200は、触媒暖機開始フラグF1が0であれば、ステップS3の処理に進む。一方で電子制御ユニット200は、触媒暖機開始フラグF1が1であれば、ステップS6の処理に進む。 In step S2, the electronic control unit 200 determines whether or not the catalyst warm-up start flag F1 is set to 0. The catalyst warm-up start flag F1 is a flag set to 1 when the warm-up of the catalyst device 15 is started, and the initial value is set to 0. If the catalyst warm-up start flag F1 is 0, the electronic control unit 200 proceeds to the process of step S3. On the other hand, if the catalyst warm-up start flag F1 is 1, the electronic control unit 200 proceeds to the process of step S6.

ステップS3において、電子制御ユニット200は、暖機開始充電量SOC2を設定する。本実施形態では電子制御ユニット200は、下記の(1)式に基づいて、暖機開始充電量SOC2を設定する。

Figure 2020196408
In step S3, the electronic control unit 200 sets the warm-up start charge amount SOC2. In the present embodiment, the electronic control unit 200 sets the warm-up start charge amount SOC2 based on the following equation (1).
Figure 2020196408

なお(1)式において、電力量E[kWh]は、触媒床温TEHCを、導電性基材151に通電を開始したときの初期温度TEHC0から活性化温度TEHC1まで昇温させるために必要な電力量であり、導電性基材151の熱容量をCとすると、(2)式によって算出することができる。 In the equation (1), the electric energy E h [kWh] is required to raise the catalyst bed temperature TEHC from the initial temperature TEHC0 when the conductive base material 151 is energized to the activation temperature TEHC1. It is the amount of electric power, and can be calculated by the equation (2), where C is the heat capacity of the conductive base material 151.

また(1)式において、電力量E[kWh]は、触媒床温TEHCを初期温度TEHC0から活性化温度TEHC1に昇温させるまでの間に必要な走行用電力量の予測値であり、導電性基材151に対する通電を開始した後の予測走行負荷をPとすると、(3)式によって算出することができる。予測走行負荷Pは、例えば、GPS受信機96によって検出された車両100の現在位置情報、ナビゲーション装置97によって設定された予想経路上の地図情報(例えば勾配や道路種別、制限車速、平均曲率等)、及び、時間帯や季節などから予想される補機の使用状況等に基づいて算出することができる。 Further, in the equation (1), the electric energy E p [kWh] is a predicted value of the electric energy required for traveling until the catalyst bed temperature TEHC is raised from the initial temperature TEHC0 to the activation temperature TEHC1, and is conductive. the predicted running load after the start of the energization of sexual substrate 151 When P p, can be calculated by equation (3). The predicted driving load Pp is, for example, the current position information of the vehicle 100 detected by the GPS receiver 96, map information on the predicted route set by the navigation device 97 (for example, gradient, road type, limited vehicle speed, mean curvature, etc.). ), And it can be calculated based on the usage status of auxiliary equipment expected from the time zone and season.

(3)式における時間T[sec]は、触媒床温TEHCを初期温度TEHC0から活性化温度TEHC1に昇温させるまでに必要な加熱時間であり、本実施形態では、触媒床温TEHCが初期温度TEHC0から活性化温度TEHC1に昇温するまでの間は、基材供給電力Pを一定の定格電力Pmaxに制御しているため、(4)式によって算出することができる。 The time T [sec] in the equation (3) is a heating time required for raising the catalyst bed temperature TEHC from the initial temperature TEHC0 to the activation temperature TEHC1, and in the present embodiment, the catalyst bed temperature TEHC is the initial temperature. between TEHC0 until heated to the activation temperature TEHC1, since controlling the substrate supply power P h to a constant rated power P max, can be calculated by equation (4).

また(1)式において、電力量α[kWh]は、任意に設定することが可能な余裕代である。 Further, in the equation (1), the electric energy α [kWh] is a margin allowance that can be arbitrarily set.

ステップS4において、電子制御ユニット200は、バッテリ充電量SOCが、暖機開始充電量SOC2以下になったか否かを判定する。電子制御ユニット200は、バッテリ充電量SOCが暖機開始充電量SOC2以下であれば、導電性基材151に対する通電を開始するためにステップS5の処理に進む。一方で電子制御ユニット200は、バッテリ充電量SOCが暖機開始充電量SOC2よりも大きければ、今回の処理を終了する。 In step S4, the electronic control unit 200 determines whether or not the battery charge amount SOC is equal to or less than the warm-up start charge amount SOC2. If the battery charge amount SOC is equal to or less than the warm-up start charge amount SOC2, the electronic control unit 200 proceeds to the process of step S5 in order to start energization of the conductive base material 151. On the other hand, if the battery charge amount SOC is larger than the warm-up start charge amount SOC2, the electronic control unit 200 ends this process.

ステップS5において、電子制御ユニット200は、触媒暖機開始フラグF1を1に設定する。 In step S5, the electronic control unit 200 sets the catalyst warm-up start flag F1 to 1.

ステップS6において、電子制御ユニット200は、基材供給電力Pが定格電力Pmaxとなるように電圧調整回路153を制御して、触媒装置15を暖機する。 In step S6, the electronic control unit 200 comprises a substrate supply power P h controls the voltage adjusting circuit 153 so that the rated power P max, the catalytic device 15 for warm-up.

ステップS7において、電子制御ユニット200は、触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1以上になったか否かを判定する。電子制御ユニット200は、触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1以上になっていれば、ステップS8の処理に進む。一方で電子制御ユニット200は、触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1未満であれば、今回の処理を終了する。 In step S7, the electronic control unit 200 determines whether or not the catalyst bed temperature TEHC has reached the activation temperature TEHC1 or higher. If the catalyst bed temperature TEHC is equal to or higher than the activation temperature TEHC1, the electronic control unit 200 proceeds to the process of step S8. On the other hand, if the catalyst bed temperature TEHC is lower than the activation temperature TEHC 1, the electronic control unit 200 ends the current process.

ステップS8において、電子制御ユニット200は、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1よりも大きいか否かを判定する。電子制御ユニット200は、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1よりも大きければ、ステップS9の処理に進む。一方で電子制御ユニット200は、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下であれば、ステップS11の処理に進む。 In step S8, the electronic control unit 200 determines whether or not the battery charge amount SOC is larger than the mode switching charge amount SOC1. If the battery charge amount SOC is larger than the mode switching charge amount SOC1, the electronic control unit 200 proceeds to the process of step S9. On the other hand, if the battery charge amount SOC is mode switching charge amount SOC1 or less, the electronic control unit 200 proceeds to the process of step S11.

ステップS9において、電子制御ユニット200は、触媒保温フラグF2を1に設定する。 In step S9, the electronic control unit 200 sets the catalyst heat retention flag F2 to 1.

ステップS10において、電子制御ユニット200は、基材供給電力Pが予め設定された保温電力Pとなるように電圧調整回路153を制御して、触媒装置15を保温する。保温電力Pは、触媒床温TEHCを活性化温度TEHC1に維持できる程度の電力であり、定格電力Pmaxよりも低い電力である。 In step S10, the electronic control unit 200 controls the voltage adjusting circuit 153 so that the base material supply power Ph becomes the preset heat retention power P k to keep the catalyst device 15 warm. The heat retention power P k is a power that can maintain the catalyst bed temperature TEHC at the activation temperature TEHC 1, and is lower than the rated power P max .

ステップS11において、電子制御ユニット200は、導電性基材151に対する通電を停止して(すなわち基材供給電力Pをゼロにして)、内燃機関10を始動させる。 In step S11, the electronic control unit 200 stops energizing the conductive base material 151 (that is, sets the base material supply power Ph to zero) and starts the internal combustion engine 10.

ステップS12において、電子制御ユニット200は、触媒暖機開始フラグF1、及び触媒保温フラグF2を0に戻す。 In step S12, the electronic control unit 200 returns the catalyst warm-up start flag F1 and the catalyst heat retention flag F2 to 0.

図4は、本実施形態による触媒暖機制御の動作について説明するタイムチャートである。 FIG. 4 is a time chart illustrating the operation of the catalyst warm-up control according to the present embodiment.

時刻t1で、EVモード中に、バッテリ充電量SOCが前述した(1)式に基づいて算出された暖機開始充電量SOC2以下になると、基材供給電力Pが定格電力Pmaxとなるように電圧調整回路153が制御され、導電性基材151が加熱される。これにより、時刻t1以降は、触媒床温TEHCが、初期温度TEHC0から徐々に上昇していく。 At time t1, in the EV mode, the battery charge SOC is equal to or less than the warm-up start charge amount SOC2 calculated based on the equation (1) above, so that the base material supply power P h is the rated power P max The voltage adjusting circuit 153 is controlled to heat the conductive base material 151. As a result, after time t1, the catalyst bed temperature TEHC gradually rises from the initial temperature TEHC0.

時刻t2で、触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1に達すると、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1よりも大きいか否かが判定される。このタイムチャートでは、時刻t2の時点で、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1よりも大きいため、基材供給電力Pが保温電力Pとなるように電圧調整回路153が制御される。これにより、時刻t2以降は、触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1に維持される。 When the catalyst bed temperature TEHC reaches the activation temperature TEHC1 at time t2, it is determined whether or not the battery charge amount SOC is larger than the mode switching charge amount SOC1. In this time chart, since the battery charge amount SOC is larger than the mode switching charge amount SOC1 at the time t2, the voltage adjustment circuit 153 is controlled so that the base material supply power Ph becomes the heat retention power Pk . As a result, after time t2, the catalyst bed temperature TEHC is maintained at the activation temperature TEHC1.

そして時刻t3で、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になると、導電性基材151に対する通電が停止される。そして、走行モードがEVモードからCSモードに切り替わることになるので、基本的に導電性基材151に対する通電の停止と同時に内燃機関10が始動されることになる。なお、このときの走行負荷が低く、走行モードの切り替わりと同時に内燃機関10の始動が行われない場合には、内燃機関10が始動されるまでの間、触媒装置15の保温を継続するようにしてもよい。 Then, at time t3, when the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 or less, the energization of the conductive base material 151 is stopped. Then, since the traveling mode is switched from the EV mode to the CS mode, the internal combustion engine 10 is basically started at the same time as the energization of the conductive base material 151 is stopped. If the running load at this time is low and the internal combustion engine 10 is not started at the same time as the running mode is switched, the heat retention of the catalyst device 15 is continued until the internal combustion engine 10 is started. You may.

以上説明した本実施形態による車両100は、内燃機関10と、内燃機関10の排気通路14に設けられ、通電されることによって発熱する導電性基材151に触媒を担持させた電気加熱式の触媒装置15と、充放電可能なバッテリ50と、バッテリ50の電力によって駆動される第2回転電機40(回転電機)と、を備える。そして、この車両100を制御する電子制御ユニット200(制御装置)は、バッテリ充電量SOCが所定のモード切替充電量SOC1(第1充電量)以上のときは、第2回転電機40の出力を制御して車両100を走行させ、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1未満のときは、内燃機関10及び第2回転電機40の出力を制御して車両100を走行させる走行制御部と、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1よりも大きい暖機開始充電量SOC2(第2充電量)からモード切替充電量SOC1に低下するまでの間、導電性基材151に電力を供給して触媒装置15を暖機する触媒暖機制御部と、を備える。 The vehicle 100 according to the present embodiment described above is an electrically heated catalyst provided in an internal combustion engine 10 and an exhaust passage 14 of the internal combustion engine 10 and having a catalyst supported on a conductive base material 151 that generates heat when energized. A device 15, a rechargeable battery 50, and a second rotary electric machine 40 (rotary electric machine) driven by the electric power of the battery 50 are provided. Then, the electronic control unit 200 (control device) that controls the vehicle 100 controls the output of the second rotary electric power 40 when the battery charge amount SOC is equal to or more than the predetermined mode switching charge amount SOC1 (first charge amount). When the battery charge amount SOC is less than the mode switching charge amount SOC1, the vehicle 100 is driven, and the traveling control unit that controls the outputs of the internal combustion engine 10 and the second rotary electric machine 40 to drive the vehicle 100 and the battery charge. Warm-up start when the amount SOC is larger than the mode switching charge amount SOC1 From the charge amount SOC2 (second charge amount) to the mode switching charge amount SOC1, power is supplied to the conductive base material 151 to supply the catalyst device 15. It is equipped with a catalyst warm-up control unit for warming up.

そして触媒暖機制御部は、導電性基材151に対する電力供給中に、導電性基材151の温度である触媒床温TEHCが所定の活性化温度TEHC1になったときは、導電性基材151に供給する基材供給電力Pを、触媒床温TEHCを活性化温度TEHC1に維持可能な所定の保温電力Pに制御するように構成されている。より詳細には、触媒暖機制御部は、触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1になるまでは、基材供給電力Pを、保温電力よりも大きい予め設定された所定の定格電力Pmax(第1電力)に制御するように構成されている。 Then, when the catalyst bed temperature TEHC, which is the temperature of the conductive base material 151, reaches a predetermined activation temperature TEHC1 during power supply to the conductive base material 151, the catalyst warm-up control unit 151 a substrate supply power P h is supplied, and is configured to control a predetermined thermal insulation power P k capable of maintaining the catalyst bed temperature TEHC the activation temperature TEHC1. More particularly, the catalyst warm-up control unit, until the catalyst bed temperature TEHC becomes the activation temperature TEHC1 is a substrate power supply P h, a predetermined rated power previously set greater than the thermal insulation power P max ( It is configured to be controlled by the first power).

これにより、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になる前に触媒装置15の暖機が完了した場合には、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になるまでの間、基材供給電力Pが、触媒床温TEHCを活性化温度TEHC1に維持可能な最低限の保温電力Pに制御されることになる。そのため、無駄な電力消費を抑制しつつ、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になるまではEVモードで走行することができるため、EV走行距離が短くなるのを抑制できる。また、導電性基材151が過剰に加熱されるのを抑制できるので、導電性基材151が劣化するのを抑制することができる。さらには、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1以下になるまでの間に導電性基材151の温度が低下することがないため、内燃機関10の始動後の排気エミッションの悪化を抑制することができる。 As a result, if the warm-up of the catalyst device 15 is completed before the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 or less, the base material is used until the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 or less. supply power P h becomes the controlled is that a minimum of heat insulation power P k capable of maintaining the catalyst bed temperature TEHC the activation temperature TEHC1. Therefore, while suppressing unnecessary power consumption, it is possible to travel in the EV mode until the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 or less, so that it is possible to suppress the EV mileage from becoming short. Further, since it is possible to prevent the conductive base material 151 from being excessively heated, it is possible to prevent the conductive base material 151 from deteriorating. Further, since the temperature of the conductive base material 151 does not decrease until the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 or less, the deterioration of the exhaust emission after the start of the internal combustion engine 10 is suppressed. Can be done.

また本実施形態による触媒暖機制御部は、予測走行負荷Pに基づいて算出される触媒装置の暖機中における走行用の電力量Eと、触媒床温TEHCを活性化温度TEHC1まで昇温させるために必要な電力量Eと、に基づいて、暖機開始充電量SOC2(第2充電量)を設定するように構成されている。 The catalyst warm-up control unit according to the present embodiment, the electric energy E p for traveling in warm-up of catalytic converter is calculated based on the predicted running load P p, raising the catalyst bed temperature TEHC to the activation temperature TEHC1 It is configured to set the warm-up start charge amount SOC2 (second charge amount) based on the electric energy E h required for heating.

このように、触媒装置15の暖機中における走行用の電力量Eを、予測走行負荷Pに基づいて予測することで精度良く見積もることができる。そのため、触媒装置15の暖機を開始する暖機開始充電量SOC2を、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1になったときに触媒装置15の暖機を完了させることが可能な適切な充電量に設定することができる。 Thus, the electric energy E p for traveling in warm-up of the catalyst device 15, can be estimated accurately by predicting based on the predicted running load P p. Therefore, the warm-up start charge amount SOC2 for starting the warm-up of the catalyst device 15 is appropriately charged so that the warm-up of the catalyst device 15 can be completed when the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1. Can be set to quantity.

(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、実際の走行負荷(以下「実走行負荷」という。)Pと予測走行負荷Pとに基づいて基材供給電力Pを制御する点で、第1実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment is different from the first embodiment in that the base material supply power Ph is controlled based on the actual running load (hereinafter referred to as “actual running load”) Pr and the predicted running load P p . .. Hereinafter, the differences will be mainly described.

前述した第1実施形態では、予測走行負荷Pに基づいて、触媒床温TEHCを初期温度TEHC0から活性化温度TEHC1に昇温させるまでの間に必要な走行用の電力量Eを算出して、暖機開始充電量SOC2を設定していた。そして、触媒暖機中における実走行負荷Pと、予測走行負荷Pと、が一致することを前提として、基材供給電力Pを一定の定格電力Pmaxに制御して触媒装置15の暖機を実施していた。 In the first embodiment described above, the electric energy E p for traveling required for raising the catalyst bed temperature TEHC from the initial temperature TEHC 0 to the activation temperature TEHC 1 is calculated based on the predicted traveling load P p. Therefore, the warm-up start charge amount SOC2 was set. Then, the actual running load P r in the catalyst warm-up, the assumption that the predicted travel load P p, match, the catalytic converter 15 by controlling the substrate supply power P h to a constant rated power P max It was warming up.

したがって、触媒暖機中における実走行負荷Pと、予測走行負荷Pと、が一致していれば、基本的に、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1まで低下したときに触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1となる。 Thus, the actual running load P r in the catalyst warm-up, if the predicted travel load P p, coincide essentially the catalyst bed temperature when the battery state of charge SOC decreases to the mode switching charge amount SOC1 TEHC becomes the activation temperature TEHC1.

しかしながら、実走行負荷Pと、予測走行負荷Pと、の間にズレが生じる場合があり、実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低くなったときには、触媒床温TEHCを初期温度TEHC0から活性化温度TEHC1に昇温させるまでの間に実際に必要な走行用の電力量が、予想した走行用の電力量Eよりも少なくなる。そのため、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1に低下する前に、触媒装置15の暖機が完了することになる。 However, the actual running load P r, and the predicted running load P p, may shift occurs between, when the actual running load P r is lower than the predicted travel load P p is the initial catalyst bed temperature TEHC Indeed electric energy for driving necessary until increasing the temperature from the temperature TEHC0 the activation temperature TEHC1 becomes smaller than the power amount E p for traveling the expected. Therefore, the warm-up of the catalyst device 15 is completed before the battery charge amount SOC drops to the mode switching charge amount SOC1.

そこで本実施形態では、触媒装置15を暖機する際の基材供給電力Pを、実走行負荷Pと予測走行負荷Pとに基づいて制御することとした。具体的には本実施形態では、下記の(5)式に従って、基材供給電力Pを制御することとした。

Figure 2020196408
In this embodiment, a substrate supply power P h when warming up the catalyst device 15, it was decided to control based on the actual running load P r and the estimated travel load P p. Specifically, in the present embodiment, the base material supply power Ph is controlled according to the following equation (5).
Figure 2020196408

(5)式に従って基材供給電力Pを制御することで、すなわち、実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低くなるほど基材供給電力Pを定格電力Pmaxよりも低い電力に制御することで、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1になったときに触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1になるように、導電性基材151の昇温速度を制御することができる。以下、その理由について説明する。 (5) By controlling the substrate supply power P h in accordance with equation, that is, the actual running load P r is the estimated travel load P p made as substrate supply power P h lower than the lower power than the rated power P max By controlling, the heating rate of the conductive base material 151 can be controlled so that the catalyst bed temperature TEHC becomes the activation temperature TEHC1 when the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1. The reason will be described below.

触媒暖機中の基材供給電力Pを定格電力Pmaxに制御したときに、触媒床温TEHCを初期温度TEHC0から活性化温度TEHC1に昇温させるまでに必要な加熱時間TをTとすると、加熱時間Tは、前述した(4)式と同様、下記の(6)式の通りとなる。なお電力量Eは、前述したように、触媒床温TEHCを、導電性基材151に通電を開始したときの初期温度TEHC0から活性化温度TEHC1まで昇温させるために必要な電力量(基材供給電力量)である。

Figure 2020196408
The substrate supply power P h in the catalyst warm-up when the control to the rated power P max, the heating time T required until raising the temperature of the catalyst bed temperature TEHC the initial temperature TEHC0 activation temperature TEHC1 from T 1 and Then, the heating time T 1 is as shown in the following equation (6) as in the above-mentioned equation (4). As described above, the electric energy E h is the electric energy required to raise the catalyst bed temperature TEHC from the initial temperature TEHC0 when the conductive base material 151 is energized to the activation temperature TEHC1. Material supply power amount).
Figure 2020196408

このとき、触媒暖機中の予測走行負荷Pが一定であったと仮定すると、触媒装置15の暖機を開始してから触媒装置15の暖機が完了するまでに必要な総電力量(すなわち基材供給電力量Eと走行用電力量Eの総和)Eは、下記の(7)式の通りとなる。

Figure 2020196408
At this time, assuming that the predicted traveling load P p during the catalyst warm-up is constant, the total electric energy required from the start of the catalyst device 15 warm-up to the completion of the catalyst device 15 warm-up (that is,). The sum of the electric energy supplied to the base material E h and the electric energy for traveling E p ) E is as shown in the following equation (7).
Figure 2020196408

一方で、Δt[sec]だけ実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低くなったと仮定し、Δtだけ基材供給電力Pを定格電力Pmaxよりも低い電力Pに制御したときの加熱時間TをT(=T+Δt)とすると、基材供給電力量E、及び総電力量Eは変わらないので、下記の(8)式、及び(9)式を導くことができる。

Figure 2020196408
On the other hand, assuming that Delta] t [sec] by actual running load P r is lower than the predicted travel load P p, when a Delta] t only substrates supplied power P h is controlled to a low power P x than the rated power P max Assuming that the heating time T of is T 2 (= T 1 + Δt), the base material supply electric energy E h and the total electric energy E do not change, so the following equations (8) and (9) can be derived. it can.
Figure 2020196408

したがって、(6)式及び(8)式から、下記の(10)式が成立し、(7)式及び(9)式から下記の(11)式が成立する。

Figure 2020196408
Therefore, the following equation (10) is established from the equations (6) and (8), and the following equation (11) is established from the equations (7) and (9).
Figure 2020196408

そして、(10)式にPを乗算したものから、(11)式にPmaxを乗算したものを減算して整理すると、下記の(12)式を導くことができ、(12)式を変形して、前述した(5)式に相当する下記の(13)式を導くことができる。

Figure 2020196408
Then, by subtracting and rearranging the formula (10) multiplied by P p and the formula (11) multiplied by P max , the following formula (12) can be derived, and the formula (12) can be obtained. By transforming, the following equation (13) corresponding to the above-mentioned equation (5) can be derived.
Figure 2020196408

(13)式における電力Pは、前述した通り、Δtだけ実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低かったと仮定したときに、Δtの間、導電性基材151に供給される定格電力Pmaxよりも低い電力である。したがって、実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低くなったΔtの間、基材供給電力Pを電力Pに制御することで、実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低くなった分だけ導電性基材151の昇温速度を遅らせて、加熱時間T2が経過したとき、すなわち、総電力量Eが消費されてバッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1になったときに、触媒床温TEHCを活性化温度TEHC1にすることができる。 (13) Power P x in the equation is rated to be supplied as described above, assuming that the Delta] t only actual travel load P r is lower than the predicted travel load P p, for Delta] t, a conductive substrate 151 The power is lower than the power P max . Thus, during Δt actual travel load P r is lower than the predicted travel load P p, by controlling the substrate supply power P h to the power P x, actual running load P r is than the predicted travel load P p When the heating time T2 elapses, that is, the total power amount E is consumed and the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 by delaying the temperature rise rate of the conductive base material 151 by the amount of the decrease. Occasionally, the catalyst bed temperature TEHC can be set to the activation temperature TEHC1.

図5は、本実施形態による触媒暖機制御について説明するフローチャートである。図5のフローチャートにおいて、ステップS2からステップS5、ステップS7、及びステップS11の処理の内容は、前述した第1実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。 FIG. 5 is a flowchart illustrating the catalyst warm-up control according to the present embodiment. In the flowchart of FIG. 5, since the processing contents of steps S2 to S5, step S7, and step S11 are the same as those of the first embodiment described above, the description thereof will be omitted here.

ステップS21において、電子制御ユニット200は、基材供給電力Pが(13)式に示した電力Pとなるように電圧調整回路153を制御して、触媒装置15を暖機する。なお、実走行負荷Pを予測走行負荷Pで除算した係数(=P/P)の上限値は1に設定され、当該係数が1よりも大きくなった場合は、当該係数は1に設定される。 In step S21, the electronic control unit 200 controls the voltage adjusting circuit 153 so that the power P x which substrate supply power P h is shown in (13), the catalytic device 15 for warm-up. The upper limit of the coefficient (= Pr / P p ) obtained by dividing the actual driving load Pr by the predicted driving load P p is set to 1, and if the coefficient becomes larger than 1, the coefficient is 1. Is set to.

これにより、実走行負荷Pと予測走行負荷Pとが一致しているときは、基材供給電力Pが定格電力Pmaxに制御され、実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低いときは、基材供給電力Pが、定格電力Pmaxに実走行負荷Pを予測走行負荷Pで除算した係数(=P/P)を掛け合わせた電力に制御される。なお、実走行負荷Pは、例えば、単位時間当たりのバッテリ充電量SOCの変化量から、単位時間当たりの基材供給電力量を減算することで算出することができる。 Thus, when the actual running load P r and the estimated travel load P p are the same, substrate supply power P h is controlled to the rated power P max, the actual running load P r is than the predicted travel load P p when even lower, substrate supply power P h is controlled to the power multiplied by the coefficient (= P r / P p) the actual running load P r divided by the predicted travel load P p to the rated power P max .. Incidentally, the actual running load P r, for example, can be calculated by the change in battery charge SOC per unit time, subtracts the substrate supply power amount per unit time.

ステップS22において、電子制御ユニット200は、触媒暖機開始フラグF1を0に戻す。 In step S22, the electronic control unit 200 returns the catalyst warm-up start flag F1 to 0.

図6は、本実施形態による触媒暖機制御の動作について説明するタイムチャートである。 FIG. 6 is a time chart illustrating the operation of catalyst warm-up control according to the present embodiment.

時刻t21で、EVモード中に、バッテリ充電量SOCが前述した(1)式に基づいて算出された暖機開始充電量SOC2以下になると、基材供給電力Pが(13)式に示した電力P(=(P/P)Pmax)となるように電圧調整回路153が制御され、導電性基材151が加熱される。 At time t21, in the EV mode, the battery charge SOC is equal to or less than the warm-up start charge amount SOC2 calculated based on the equation (1) above, the substrate supply power P h is shown in (13) The voltage adjustment circuit 153 is controlled so that the electric power P x (= (P r / P p ) P max ), and the conductive base material 151 is heated.

これにより、実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低くなるほど基材供給電力Pが定格電力Pmaxよりも低い電力に制御され、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1になったときに触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1になるように、時刻t21から時刻t22の期間において、導電性基材151の昇温速度が基材供給電力Pに応じた昇温速度に制御される。 Thus, the actual traveling load P r is the estimated travel load P p made as substrate supply power P h lower than is controlled to lower power than the rated power P max, the battery state of charge SOC becomes mode switch state of charge SOC1 catalyst bed temperature TEHC is such that the activation temperature TEHC1, in the period of time t22 from the time t21, heating rate of the conductive substrate 151 is controlled to heating rate corresponding to the substrate supply power P h when To.

その結果、時刻t22で、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1になったときに、触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1となり、導電性基材151に対する通電が停止されると共に、走行モードがEVモードからCSモードに切り替わることになるので、基本的に内燃機関10が始動される。 As a result, when the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1 at time t22, the catalyst floor temperature TEHC becomes the activation temperature TEHC1, the energization of the conductive base material 151 is stopped, and the traveling mode is changed. Since the EV mode is switched to the CS mode, the internal combustion engine 10 is basically started.

以上説明した本実施形態による車両100は、内燃機関10と、内燃機関10の排気通路14に設けられ、通電されることによって発熱する導電性基材151に触媒を担持させた電気加熱式の触媒装置15と、充放電可能なバッテリ50と、バッテリ50の電力によって駆動される第2回転電機40(回転電機)と、を備える。そして、この車両100を制御する電子制御ユニット200(制御装置)は、バッテリ充電量SOCが所定のモード切替充電量SOC1(第1充電量)以上のときは、第2回転電機40の出力を制御して車両100を走行させ、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1未満のときは、内燃機関10及び第2回転電機40の出力を制御して車両100を走行させる走行制御部と、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1よりも大きい暖機開始充電量SOC2(第2充電量)からモード切替充電量SOC1に低下するまでの間、導電性基材151に供給する電力を制御して触媒装置15を暖機する触媒暖機制御部と、を備える。 The vehicle 100 according to the present embodiment described above is an electrically heated catalyst provided in an internal combustion engine 10 and an exhaust passage 14 of the internal combustion engine 10 and having a catalyst supported on a conductive base material 151 that generates heat when energized. A device 15, a rechargeable battery 50, and a second rotary electric machine 40 (rotary electric machine) driven by the electric power of the battery 50 are provided. Then, the electronic control unit 200 (control device) that controls the vehicle 100 controls the output of the second rotary electric power 40 when the battery charge amount SOC is equal to or more than the predetermined mode switching charge amount SOC1 (first charge amount). When the battery charge amount SOC is less than the mode switching charge amount SOC1, the vehicle 100 is driven, and the traveling control unit that controls the outputs of the internal combustion engine 10 and the second rotary electric machine 40 to drive the vehicle 100 and the battery charge. Warm-up start when the amount SOC is larger than the mode switching charge amount SOC1 From the charge amount SOC2 (second charge amount) to the mode switching charge amount SOC1, the power supplied to the conductive base material 151 is controlled to control the catalyst. A catalyst warm-up control unit for warming up the device 15 is provided.

そして触媒暖機制御部は、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1になったときに導電性基材151の温度である触媒床温TEHCが所定の活性化温度TEHC1になるように、実走行負荷Pと予測走行負荷Pとに基づいて、導電性基材151に供給する基材供給電力Pを制御するように構成されている。具体的には触媒暖機制御部は、実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低くなるほど基材供給電力Pを低くするように構成されている。 Then, the catalyst warm-up control unit actually runs so that the catalyst bed temperature TEHC, which is the temperature of the conductive base material 151, becomes the predetermined activation temperature TEHC1 when the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1. based on the load P r and the predicted running load P p, is configured to control the base supply power P h is supplied to the conductive substrate 151. Specifically catalyst warm-up control unit, the actual traveling load P r is configured to lower the estimated travel load P p made as substrate supply power P h lower than.

これにより、実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低くなった分だけ導電性基材151の昇温速度を遅らせることができるので、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1に低下する前に、触媒装置15の暖機が完了してしまうのを抑制することができる。 As a result, the rate of temperature rise of the conductive base material 151 can be delayed by the amount that the actual running load Pr becomes lower than the predicted running load P p, so that the battery charge amount SOC decreases to the mode switching charge amount SOC1. It is possible to prevent the warming up of the catalyst device 15 from being completed before.

また本実施形態による触媒暖機制御部は、より詳細には、実走行負荷Pと予測走行負荷Pとが一致しているときは、基材供給電力Pを予め設定された所定の定格電力Pmax(第1電力)に制御し、実走行負荷Pが予測走行負荷Pよりも低いときは、基材供給電力Pを、定格電力Pmaxに実走行負荷Pを予測走行負荷Pで除算した係数を掛け合わせた電力に制御するように構成されている。 Further, in the catalyst warm-up control unit according to the present embodiment, more specifically, when the actual running load Pr and the predicted running load P p match, the base material supply power Ph is set to a predetermined value in advance. When the rated power P max (first power) is controlled and the actual running load Pr is lower than the predicted running load P p , the base material supply power Ph is set to the rated power P max and the actual running load Pr is predicted running. It is configured to control the power by multiplying the coefficient divided by the load P p .

これにより、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1になったときに触媒床温TEHCが活性化温度TEHC1になるように、導電性基材151の昇温速度を制御することができる。 Thereby, the heating rate of the conductive base material 151 can be controlled so that the catalyst bed temperature TEHC becomes the activation temperature TEHC1 when the battery charge amount SOC becomes the mode switching charge amount SOC1.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態は、触媒暖機中にバッテリ充電量SOCが増大したときには、バッテリ充電量SOCが増大した分だけ導電性基材151の昇温速度を遅らせる点で、第2実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。
(Third Embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. This embodiment differs from the second embodiment in that when the battery charge SOC increases during catalyst warm-up, the temperature rise rate of the conductive base material 151 is delayed by the amount of the increase in the battery charge SOC. Hereinafter, the differences will be mainly described.

前述した第2実施形態では、バッテリ充電量SOCが暖機開始充電量SOC2以下になった後は、基本的にバッテリ充電量SOCが減少し続けることを前提として、導電性基材151に対する通電が継続されることなる。しかしながら、例えば触媒暖機中に車両100が減速し、第2回転電機40による回生が行われてバッテリ充電量SOCが増大する場合がある。このような場合には、導電性基材151の昇温速度をさらに遅くしないと、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1まで低下する前に、触媒装置15の暖機が完了してしまう。 In the second embodiment described above, after the battery charge amount SOC becomes the warm-up start charge amount SOC2 or less, the conductive base material 151 is energized on the premise that the battery charge amount SOC basically continues to decrease. It will be continued. However, for example, the vehicle 100 may decelerate during catalyst warm-up, and the second rotating electric machine 40 may regenerate the vehicle 100 to increase the battery charge SOC. In such a case, unless the heating rate of the conductive base material 151 is further slowed down, the warm-up of the catalyst device 15 is completed before the battery charge amount SOC drops to the mode switching charge amount SOC1.

そこで本実施形態では、バッテリ充電量SOCが増大した分だけ導電性基材151の昇温速度を遅らせることができるように、基材供給電力P(=(P/P)Pmax)を補正することとした。 Therefore, in the present embodiment, the base material supply power Ph (= ( Pr / Ph ) P max ) so that the heating rate of the conductive base material 151 can be delayed by the amount of the increase in the battery charge SOC. Was decided to be corrected.

具体的には本実施形態では、触媒暖機の開始時刻をt=0として、触媒暖機中の或る時刻tにおける実際のバッテリ充電量SOCtとモード切替充電量SOC1との差分値であるバッテリ残量をEとし、当該時刻tにおいて触媒装置15の暖機を完了させるまでに必要な残りの電力量をEとすると、単位時間(例えば電子制御ユニット200の制御周期Δt)当たりの電力量Eとバッテリ残量Eの偏差δ(=(E−E)/Δt)に基づいて、基材供給電力Pを以下の(14)式に基づいて補正することとした。なお、バッテリ残量E、及び電力量Eは、以下の(15)式、及び(16)式に基づいて、算出することができる。(16)式におけるTEHCrは、触媒暖機中の或る時刻tにおける実際の触媒床温であり、加熱時間Tは、(17)式の通りに表すことができる。

Figure 2020196408
Specifically, in the present embodiment, the start time of the catalyst warm-up is t = 0, and the battery is the difference value between the actual battery charge amount SOCt and the mode switching charge amount SOC1 at a certain time t during the catalyst warm-up. the remaining amount and E r, the remaining electric power amount necessary to complete the warm-up of the catalyst device 15 in the time t and E t, per (control cycle Δt of e.g. ECU 200) per unit time power based on the deviation amount E t and the battery remaining amount E r δ (= (E t -E r) / Δt), a base material supply power P h was be corrected based on the following equation (14). Incidentally, the battery remaining amount E r, and electric energy E t, the following equation (15), and (16) based on the formula, can be calculated. The TEHCr in the equation (16) is the actual catalyst bed temperature at a certain time t during the catalyst warm-up, and the heating time T can be expressed as in the equation (17).
Figure 2020196408

これにより、触媒暖機中にバッテリ充電量SOCが増大したときには、増大した分だけ導電性基材151の昇温速度を遅らせて、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1になったときに、触媒床温TEHCを活性化温度TEHC1にすることができる。 As a result, when the battery charge amount SOC increases during catalyst warm-up, the temperature rise rate of the conductive base material 151 is delayed by the increase, and when the battery charge amount SOC reaches the mode switching charge amount SOC1, The catalyst bed temperature TEHC can be set to the activation temperature TEHC1.

図7は、本実施形態による触媒暖機制御について説明するフローチャートである。図5のフローチャートにおいて、ステップS31以外の処理の内容は、第2実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。 FIG. 7 is a flowchart illustrating the catalyst warm-up control according to the present embodiment. In the flowchart of FIG. 5, the contents of the processes other than step S31 are the same as those of the second embodiment, and thus the description thereof will be omitted here.

ステップS31において、電子制御ユニット200は、基材供給電力Pが(14)式に示した電力となるように電圧調整回路153を制御して、触媒装置15を暖機する。 In step S31, the electronic control unit 200 controls the voltage adjusting circuit 153 so that the electric power base supplied power P h is shown in (14), the catalytic device 15 for warm-up.

以上説明した本実施形態によれば、前述した第2実施形態の触媒暖機制御部が、触媒暖機中の或る時点における、モード切替充電量SOC1(第1充電量)までの残りのバッテリ残量Eと触媒装置15の暖機を完了させるまでに必要な残りの電力量Eとの偏差δに基づいて、電力量Eに対してバッテリ残量Eが多くなるほど基材供給電力Pが低くなるように、基材供給電力Pを補正するように、さらに構成されている。 According to the present embodiment described above, the catalyst warm-up control unit of the second embodiment described above is the remaining battery up to the mode switching charge amount SOC1 (first charge amount) at a certain time during the catalyst warm-up. based on the remaining deviation between electric energy E t [delta] required to complete the warm-up of the remaining E r and the catalyst device 15, substrate supply enough battery remaining E r increases with respect to electric energy E t as power P h is low, so as to correct the base material supply power P h, it is further configured.

これにより、触媒暖機中にバッテリ充電量SOCが増大したときには、増大した分だけ導電性基材151の昇温速度を遅らせることができるので、バッテリ充電量SOCがモード切替充電量SOC1に低下する前に、触媒装置15の暖機が完了してしまうのを抑制することができる。 As a result, when the battery charge amount SOC increases during catalyst warm-up, the temperature rise rate of the conductive base material 151 can be delayed by the increase, so that the battery charge amount SOC decreases to the mode switching charge amount SOC1. It is possible to prevent the warming up of the catalyst device 15 from being completed before.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. Absent.

例えば、前述した第2実施形態では、触媒暖機中の予測走行負荷Pが一定であったと仮定して電力Pを算出していたが、予測走行負荷Pを時変の変数P(t)とし、微小時間dtの間だけ基材供給電力Phを電力Pxに制御したとすると、前述した(7)式から(9)式は、以下の(7’)式から(9’)式の通りに書き換えることができる。

Figure 2020196408
For example, in the second embodiment described above, the electric power P x is calculated on the assumption that the predicted running load P p during catalyst warm-up is constant, but the predicted running load P p is a time-varying variable P p. Assuming that (t) is set and the base material supply power Ph is controlled to the power Px only during a minute time dt, the above-mentioned equations (7) to (9) are changed from the following equations (7') to (9'). It can be rewritten according to the formula.
Figure 2020196408

したがって、前述した(10)式、及び(11)式は、以下の(10’)式、及び(11’)式の通りに書き換えることができる。

Figure 2020196408
Therefore, the above-mentioned equations (10) and (11) can be rewritten as the following equations (10') and (11').
Figure 2020196408

このとき、dt’=T2−T1と定義すると、(10’)式、及び(11’)式は、以下の(18)式、及び(19)式の通りに書き換えることができる。

Figure 2020196408
At this time, if dt'= T2-T1 is defined, the equations (10') and (11') can be rewritten as the following equations (18) and (19).
Figure 2020196408

そして、(18)式にP(T)を乗算したものから、(19)式にPmaxを乗算したものを減算して整理すると、下記の(20)式を導くことができる。

Figure 2020196408
Then, the following equation (20) can be derived by subtracting and rearranging the equation (18) multiplied by P p (T 1 ) and the equation (19) multiplied by P max .
Figure 2020196408

したがって、前述した第2実施形態において、図5のステップS21で、基材供給電力Pが(20)式に示した電力Pとなるように電圧調整回路153を制御するようにしてもよい。 Accordingly, in the second embodiment described above, at step S21 in FIG. 5, may be controlled the voltage regulator circuit 153 so that the power P x which substrate supply power P h is shown in (20) ..

また、前述した第3実施形態では、前述した(5)式に偏差δ(=(E−E)/Δt)を加算することで基材供給電力Pを補正していたが、偏差δに基づいてPIDゲインを設けるようにしてもよい。すなわち、図7のステップS31において、下記の(21)式に従って、基材供給電力Pを制御するようにしてもよい。なお、(21)式のK
、K、Kは、それぞれ予め設定される比例ゲイン、積分ゲイン、微分ゲインである。

Figure 2020196408
In the third embodiment described above, had been corrected deviation δ (= (E t -E r ) / Δt) substrate supply power P h by adding to the aforementioned (5), the deviation The PID gain may be provided based on δ. That is, in step S31 in FIG. 7, according to (21) below, may be controlled substrate supply power P h. In addition, K p of equation (21)
, K i , and K d are preset proportional gains, integral gains, and differential gains, respectively.
Figure 2020196408

また上記の各実施形態では、触媒温度センサ210によって触媒床温TEHCを検出していたが、例えば外気温及び導電性基材151に対する電力供給量などに基づいて推定するようにしてもよい。 Further, in each of the above embodiments, the catalyst bed temperature TEHC is detected by the catalyst temperature sensor 210, but it may be estimated based on, for example, the outside air temperature and the amount of power supplied to the conductive base material 151.

10 内燃機関
15 電気加熱式の触媒装置
151 導電性基材
40 第2回転電機(回転電機)
100 車両
200 電子制御ユニット(制御装置)
10 Internal combustion engine 15 Electric heating type catalyst device 151 Conductive base material 40 Second rotary electric machine (rotary electric machine)
100 Vehicle 200 Electronic control unit (control device)

Claims (7)

内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、通電されることによって発熱する導電性基材に触媒を担持させた電気加熱式の触媒装置と、
充放電可能なバッテリと、
前記バッテリの電力によって駆動される回転電機と、
を備える車両を制御するための車両の制御装置であって、
前記バッテリの充電量が所定の第1充電量以上のときは、前記回転電機の出力を制御して前記車両を走行させ、前記バッテリの充電量が前記第1充電量未満のときは、前記内燃機関及び前記回転電機の出力を制御して前記車両を走行させる走行制御部と、
前記バッテリの充電量が前記第1充電量よりも大きい第2充電量から前記第1充電量に低下するまでの間、前記導電性基材に電力を供給して前記触媒装置を暖機する触媒暖機制御部と、
を備え、
前記触媒暖機制御部は
前記導電性基材に対する電力供給中に、前記導電性基材の温度が所定の活性化温度になったときは、前記導電性基材に供給する基材供給電力を、前記導電性基材の温度を前記活性化温度に維持可能な所定の保温電力に制御する、
車両の制御装置。
With an internal combustion engine
An electrically heated catalyst device provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and having a catalyst supported on a conductive base material that generates heat when energized.
With a rechargeable battery
A rotary electric machine driven by the electric power of the battery and
A vehicle control device for controlling a vehicle equipped with
When the charge amount of the battery is equal to or more than the predetermined first charge amount, the output of the rotary electric machine is controlled to drive the vehicle, and when the charge amount of the battery is less than the first charge amount, the internal combustion engine is used. A travel control unit that controls the output of the engine and the rotary electric machine to drive the vehicle, and
A catalyst that warms up the catalyst device by supplying electric power to the conductive base material until the charge amount of the battery decreases from the second charge amount larger than the first charge amount to the first charge amount. Warm-up control unit and
With
When the temperature of the conductive base material reaches a predetermined activation temperature during power supply to the conductive base material, the catalyst warm-up control unit supplies the base material supply power to the conductive base material. , The temperature of the conductive base material is controlled to a predetermined heat retaining power that can maintain the activation temperature.
Vehicle control device.
前記触媒暖機制御部は、
前記導電性基材の温度が前記活性化温度になるまでは、前記基材供給電力を、前記保温電力よりも大きい予め設定された所定の第1電力に制御する、
請求項1に記載の車両の制御装置。
The catalyst warm-up control unit
Until the temperature of the conductive substrate reaches the activation temperature, the substrate supply power is controlled to a preset predetermined first power larger than the heat retention power.
The vehicle control device according to claim 1.
内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、通電されることによって発熱する導電性基材に触媒を担持させた電気加熱式の触媒装置と、
充放電可能なバッテリと、
前記バッテリの電力によって駆動される回転電機と、
を備える車両を制御するための車両の制御装置であって、
前記バッテリの充電量が所定の第1充電量以上のときは、前記回転電機の出力を制御して前記車両を走行させ、前記バッテリの充電量が前記第1充電量未満のときは、前記内燃機関及び前記回転電機の出力を制御して前記車両を走行させる走行制御部と、
前記バッテリの充電量が前記第1充電量よりも大きい第2充電量から前記第1充電量に低下するまでの間、前記導電性基材に供給する電力を制御して前記触媒装置を暖機する触媒暖機制御部と、
を備え、
前記触媒暖機制御部は
前記バッテリの充電量が前記第1充電量になったときに前記導電性基材の温度が所定の活性化温度になるように、実走行負荷と予測走行負荷とに基づいて、前記導電性基材に供給する基材供給電力を制御する、
車両の制御装置。
With an internal combustion engine
An electrically heated catalyst device provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and having a catalyst supported on a conductive base material that generates heat when energized.
With a rechargeable battery
A rotary electric machine driven by the electric power of the battery and
A vehicle control device for controlling a vehicle equipped with
When the charge amount of the battery is equal to or more than the predetermined first charge amount, the output of the rotary electric machine is controlled to drive the vehicle, and when the charge amount of the battery is less than the first charge amount, the internal combustion engine is used. A travel control unit that controls the output of the engine and the rotary electric machine to drive the vehicle, and
The catalyst device is warmed up by controlling the electric power supplied to the conductive base material until the charge amount of the battery decreases from the second charge amount larger than the first charge amount to the first charge amount. Catalyst warm-up control unit and
With
The catalyst warm-up control unit sets the actual running load and the predicted running load so that the temperature of the conductive substrate becomes a predetermined activation temperature when the charge amount of the battery reaches the first charge amount. Based on this, the base material supply power supplied to the conductive base material is controlled.
Vehicle control device.
前記触媒暖機制御部は、
実走行負荷が予測走行負荷よりも低くなるほど、前記基材供給電力を低くする、
請求項3に記載の車両の制御装置。
The catalyst warm-up control unit
The lower the actual running load than the predicted running load, the lower the base material power supply.
The vehicle control device according to claim 3.
前記触媒暖機制御部は、
実走行負荷と予測走行負荷とが一致しているときは、前記基材供給電力を予め設定された所定の第1電力に制御し、
実走行負荷が予測走行負荷よりも低いときは、前記基材供給電力を、前記第1電力に実走行負荷を予測走行負荷で除算した係数を掛け合わせた電力に制御する、
請求項4に記載の車両の制御装置。
The catalyst warm-up control unit
When the actual running load and the predicted running load match, the base material supply power is controlled to a predetermined first power set in advance.
When the actual running load is lower than the predicted running load, the base material supply power is controlled by multiplying the first power by a coefficient obtained by dividing the actual running load by the predicted running load.
The vehicle control device according to claim 4.
前記触媒暖機制御部は、
触媒暖機中の或る時点における、前記第1充電量までの残りのバッテリ残量と前記触媒装置の暖機を完了させるまでに必要な残りの電力量との偏差に基づいて、前記電力量に対して前記バッテリ残量が多くなるほど前記基材供給電力が低くなるように、前記基材供給電力を補正する、
請求項3から請求項5までのいずれか1項に記載の車両の制御装置。
The catalyst warm-up control unit
The electric energy is based on the deviation between the remaining battery power up to the first charge and the remaining electric energy required to complete the warm-up of the catalyst device at a certain point in time during the catalyst warm-up. On the other hand, the base material supply power is corrected so that the base material supply power decreases as the remaining battery level increases.
The vehicle control device according to any one of claims 3 to 5.
前記触媒暖機制御部は、
予測走行負荷に基づいて算出される前記触媒装置の暖機中における予測走行用電力量と、前記導電性基材の温度を前記活性化温度まで昇温させるために必要な電力量と、に基づいて、前記第2充電量を設定する、
請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載の車両の制御装置。
The catalyst warm-up control unit
Based on the predicted running power amount of the catalyst device during warm-up calculated based on the predicted running load, and the power amount required to raise the temperature of the conductive substrate to the activation temperature. To set the second charge amount,
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 6.
JP2019105415A 2019-06-05 2019-06-05 Vehicular control apparatus Pending JP2020196408A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019105415A JP2020196408A (en) 2019-06-05 2019-06-05 Vehicular control apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019105415A JP2020196408A (en) 2019-06-05 2019-06-05 Vehicular control apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2020196408A true JP2020196408A (en) 2020-12-10

Family

ID=73649525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019105415A Pending JP2020196408A (en) 2019-06-05 2019-06-05 Vehicular control apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2020196408A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7480739B2 (en) 2021-04-20 2024-05-10 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle control device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7480739B2 (en) 2021-04-20 2024-05-10 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5713111B2 (en) Vehicle control apparatus and control method
JP5223232B2 (en) Electric vehicle charge control system and electric vehicle charge control method
JP7067387B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP5660104B2 (en) vehicle
US11560136B2 (en) Control device
US11532945B2 (en) Control device for vehicle
JP2013056614A (en) Hybrid vehicle and vehicle control method
CN113027572B (en) Vehicle control device
JP2021113516A (en) Control device for internal combustion engine
US11318927B2 (en) Control device for hybrid vehicle and control system for hybrid vehicle
JP2019131062A (en) Control device for vehicle
JP2020196408A (en) Vehicular control apparatus
CN110091729B (en) Vehicle control device
JP6699766B2 (en) Hybrid vehicle
JP7067388B2 (en) Hybrid vehicle control device
JP6930621B1 (en) Information processing equipment and vehicle control system
WO2011086657A1 (en) Control device and control method for hybrid vehicle
JP2013068205A (en) Vehicle