JP6421729B2 - Catalyst warm-up method and catalyst warm-up control device for hybrid vehicle - Google Patents

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Description

本発明は、ハイブリッド車両の触媒暖機方法および触媒暖機制御装置に関する。   The present invention relates to a catalyst warm-up method and a catalyst warm-up control device for a hybrid vehicle.

従来、ハイブリッド車両において、エンジン排気系の触媒が低温の場合に、効率良く触媒を暖機するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
この従来技術は、触媒暖機時には、車両の駆動源となるエンジンと第1電動機とを切り離して第1電動機の駆動力により走行し、第2電動機(スタータモータ)をエンジン負荷としてエンジンを駆動させ触媒の暖機を行うようにしている。
Conventionally, a hybrid vehicle has been proposed that warms up the catalyst efficiently when the catalyst of the engine exhaust system is at a low temperature (see, for example, Patent Document 1).
In this prior art, when the catalyst is warmed up, the engine, which is the driving source of the vehicle, is separated from the first electric motor and travels by the driving force of the first electric motor, and the engine is driven using the second electric motor (starter motor) as the engine load. The catalyst is warmed up.

特開2014−94691号公報JP 2014-94691 A

しかしながら、上述の従来技術では、触媒の暖機時に、第2電動機により発電した電力を補機類の駆動用電源である鉛酸バッテリに充電した場合、バッテリ容量が不足するおそれがある。
また、容量不足の解消のために高容量の強電バッテリを新たに追加すると、コストアップを招く。
However, in the above-described conventional technology, when the catalyst is warmed up, when the power generated by the second electric motor is charged into the lead acid battery that is a driving power source for the auxiliary machinery, the battery capacity may be insufficient.
Moreover, if a high-capacity high-power battery is newly added to solve the shortage of capacity, the cost increases.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、触媒暖機時の充電容量の確保を、安価に行うことが可能なハイブリッド車両の触媒暖機方法および触媒暖機制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and provides a catalyst warm-up method and a catalyst warm-up control device for a hybrid vehicle that can ensure the charge capacity at the time of catalyst warm-up at low cost. With the goal.

上記目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の触媒暖機方法は、エンジンおよび第1電動機を備えた車両の駆動源と、エンジンと第1電動機との動力伝達を断接可能なクラッチと、エンジンに直結された第2電動機と、強電バッテリの電圧を降圧して供給するコンバータと、を備えたハイブリッド車両において、触媒の暖機条件の成立に基づき、クラッチを解放して要求駆動力を第1電動機により出力する一方、第2電動機を負荷としてエンジンを駆動させて暖機終了条件が成立するまで触媒の暖機を行う。
そして、本発明のハイブリッド車両の触媒暖機方法では、前記触媒の暖機中は、第2電動機の発電電力を第2低電圧バッテリに充電する。
さらに、触媒暖機終了後は、第1バッテリ遮断スイッチを遮断して第1低電圧バッテリを補機類およびコンバータから切り離し、さらに、コンバータの降圧電圧を、第2低電圧バッテリよりも低電圧に設定し、第2低電圧バッテリを、所定の充電可能容量が得られるまで補機類の負荷により放電する。
In order to achieve the above object, a catalyst warm-up method for a hybrid vehicle according to the present invention includes a drive source for a vehicle including an engine and a first electric motor, a clutch capable of connecting / disconnecting power transmission between the engine and the first electric motor, In a hybrid vehicle having a second electric motor directly connected to the engine and a converter that supplies a stepped down voltage of a high-power battery, the clutch is disengaged and the required driving force is While output is performed by one electric motor, the engine is driven using the second electric motor as a load, and the catalyst is warmed up until a warm-up termination condition is satisfied.
In the catalyst warm-up method for a hybrid vehicle according to the present invention, the power generated by the second motor is charged into the second low-voltage battery while the catalyst is warmed up.
Further, after the catalyst warm-up is completed, the first battery shut-off switch is shut off to disconnect the first low-voltage battery from the auxiliary machinery and the converter, and the converter step-down voltage is set to a lower voltage than the second low-voltage battery. The second low voltage battery is set and discharged by a load of auxiliary equipment until a predetermined chargeable capacity is obtained.

本発明では、触媒の暖機時に第2電動機により発電した電力は、第2低電圧バッテリに充電する。そして、触媒暖機の終了後は、第2低電圧バッテリを補機類の負荷により放電する。
このため、第2電動機により発電した電力を有効に利用することができ、経済的に優れる。しかも、触媒暖機終了後は、第2低電圧バッテリに充電した電力を放電するため、第2低電圧バッテリとして、複数回の触媒暖機時の充電を可能とする容量のものを用いる場合と比較して、低容量のものを用いることができ、コストを抑えることができる。
加えて、放電時には、コンバータの降圧電圧を、第2低電圧バッテリよりも低電圧とし、かつ、第1低電圧バッテリを、補機類およびコンバータから切り離す。このため、第2低電圧バッテリの放電を短時間に行うことができ、次回の触媒暖機時の充電に必要な容量を確保可能である。よって、第2低電圧バッテリとして低バッテリ容量のものを用いても、繰り返し触媒暖機を実行した場合の充電を可能とする。
したがって、触媒暖機時の充電容量の確保を、安価に行うことが可能である。
In the present invention, the electric power generated by the second electric motor when the catalyst is warmed up is charged in the second low-voltage battery. And after completion | finish of catalyst warm-up, a 2nd low voltage battery is discharged with the load of auxiliary machinery.
For this reason, the electric power generated with the 2nd electric motor can be used effectively, and it is excellent economically. Moreover, after the catalyst warm-up is completed, the power charged in the second low-voltage battery is discharged, and therefore, a second low-voltage battery having a capacity that allows charging during multiple catalyst warm-ups is used. In comparison, a low-capacity one can be used, and the cost can be suppressed.
In addition, at the time of discharging, the step-down voltage of the converter is set to a voltage lower than that of the second low-voltage battery, and the first low-voltage battery is disconnected from the auxiliary equipment and the converter. For this reason, the second low-voltage battery can be discharged in a short time, and the capacity required for charging at the next catalyst warm-up can be ensured. Therefore, even when a battery having a low battery capacity is used as the second low-voltage battery, charging when repeatedly performing catalyst warm-up is possible.
Therefore, it is possible to ensure the charge capacity when the catalyst is warmed up at low cost.

実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法を実施するハイブリッド車両を示す全体システム図である。1 is an overall system diagram showing a hybrid vehicle that implements a catalyst warm-up method for a hybrid vehicle of a first embodiment. 前記ハイブリッド車両に適用した自動変速機の変速制御を行うATコントローラにおいて変速比を設定する変速特性線図である。FIG. 5 is a shift characteristic diagram for setting a gear ratio in an AT controller that performs shift control of an automatic transmission applied to the hybrid vehicle. 前記ハイブリッド車両の統合コントローラでのモード選択処理を行う際に用いられるEV−HEV選択マップを示す図である。It is a figure which shows the EV-HEV selection map used when performing the mode selection process in the integrated controller of the said hybrid vehicle. 前記ハイブリッド車両の電気走行(EV)モード領域およびハイブリッド走行(HEV)モード領域を示す領域線図である。FIG. 2 is a region diagram showing an electric travel (EV) mode region and a hybrid travel (HEV) mode region of the hybrid vehicle. 前記統合コントローラにおいて用いられるトルクマップであり、(a)は目標定常駆動トルクを求めるときに用いる目標定常駆動トルク特性を示す駆動力特性線マップ、(b)はモータジェネレータのアシストトルクを求めるときに用いるMGアシストトルク特性を示すアシストトルクマップである。FIG. 6 is a torque map used in the integrated controller, where (a) is a driving force characteristic line map showing a target steady driving torque characteristic used when obtaining the target steady driving torque, and (b) is when obtaining the assist torque of the motor generator. It is an assist torque map which shows the MG assist torque characteristic to be used. 前記ハイブリッド車両の駆動トルク制御装置のバッテリ蓄電状態に対する目標充放電量特性を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the target charging / discharging amount characteristic with respect to the battery electrical storage state of the drive torque control apparatus of the said hybrid vehicle. 前記ハイブリッド車両における触媒暖機条件成立時の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process at the time of catalyst warm-up conditions establishment in the said hybrid vehicle. 前記ハイブリッド車両において第2低電圧バッテリの放電時の処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process at the time of discharge of a 2nd low voltage battery in the said hybrid vehicle. 前記ハイブリッド車両の触媒暖機中のスタータモータによる発電時の説明図である。It is explanatory drawing at the time of the electric power generation by the starter motor in the catalyst warming-up of the said hybrid vehicle. 前記ハイブリッド車両の触媒暖機終了後の第2低電圧バッテリの放電時の説明図である。It is explanatory drawing at the time of discharge of the 2nd low voltage battery after completion | finish of catalyst warm-up of the said hybrid vehicle. 前記ハイブリッド車両において第2低電圧バッテリが充電可能の場合の触媒暖機中の動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation example during catalyst warming-up when the 2nd low voltage battery is chargeable in the said hybrid vehicle. 前記ハイブリッド車両において第2低電圧バッテリが充電できない場合の触媒暖機中の動作例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation example during catalyst warm-up when the 2nd low voltage battery cannot be charged in the said hybrid vehicle.

以下、本発明のハイブリッド車両の触媒暖機方法を実現する最良の形態を、図面に示す実施の形態に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for realizing the catalyst warm-up method for a hybrid vehicle of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.

(実施の形態1)
まず、実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法および触媒暖機制御装置の構成を説明する。
この構成の説明にあたり、実施の形態1における電動車両の電力制御装置の構成を、「パワートレーン系構成」、「制御システム構成」、「統合コントローラの構成」、「触媒暖機制御に用いる電力系の構成」、「触媒暖機制御処理構成」に分けて説明する。
(Embodiment 1)
First, the configuration of the catalyst warm-up method and the catalyst warm-up control device for the hybrid vehicle in the first embodiment will be described.
In the description of this configuration, the configuration of the power control device for an electric vehicle in the first embodiment is defined as “power train system configuration”, “control system configuration”, “configuration of integrated controller”, “power system used for catalyst warm-up control”. ”And“ Catalyst warm-up control processing configuration ”.

[パワートレーン系構成]
まず、実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法を摘要するハイブリッド車両のパワートレーン系構成を説明する。
図1は、実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法を適用する後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
[Powertrain configuration]
First, the power train system configuration of the hybrid vehicle that requires the catalyst warm-up method for the hybrid vehicle of the first embodiment will be described.
FIG. 1 is an overall system diagram illustrating a hybrid vehicle by rear wheel drive to which the catalyst warm-up method for a hybrid vehicle of the first embodiment is applied.

実施の形態1におけるハイブリッド車両は、図1に示すように、車両の駆動源としてエンジンEngと、モータジェネレータ(第1電動機)MGとを備える。また、このハイブリッド車両は、第1クラッチCL1と、第2クラッチCL2と、自動変速機ATと、駆動輪RL、RRとを備える。   As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle in the first embodiment includes an engine Eng and a motor generator (first electric motor) MG as a drive source of the vehicle. The hybrid vehicle also includes a first clutch CL1, a second clutch CL2, an automatic transmission AT, and drive wheels RL and RR.

エンジンEngは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、エンジンコントローラ1からのエンジン制御指令に基づいて、エンジン始動制御やエンジン停止制御やスロットルバルブのバルブ開度制御が行われる。   The engine Eng is a gasoline engine or a diesel engine, and performs engine start control, engine stop control, and throttle valve opening control based on an engine control command from the engine controller 1.

さらに、エンジンEngは、排気系100に触媒101を備える。この触媒101は、予め設定された活性温度以上の温度でその浄化能力を十分に発揮する。   Further, the engine Eng includes a catalyst 101 in the exhaust system 100. The catalyst 101 sufficiently exhibits its purification ability at a temperature equal to or higher than a preset activation temperature.

第1クラッチCL1は、エンジンEngとモータジェネレータMGの間に介装されたクラッチである。この第1クラッチCL1は、第1クラッチコントローラ5からの第1クラッチ制御指令に基づいて、図示を省略した第1クラッチ油圧ユニットにより作り出された第1クラッチ制御油圧により、半クラッチ状態を含み締結・解放が制御される。   The first clutch CL1 is a clutch interposed between the engine Eng and the motor generator MG. The first clutch CL1 is engaged, including a half-clutch state, by a first clutch control hydraulic pressure generated by a first clutch hydraulic unit (not shown) based on a first clutch control command from the first clutch controller 5. Release is controlled.

モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータである。このモータジェネレータMGは、モータコントローラ2からの制御指令に基づいて、インバータ3により作り出された三相交流などの複数相交流を印加することにより制御される。また、モータジェネレータMGは、強電バッテリ4からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作する。なお、強電バッテリ4は、モータジェネレータMGの駆動用のバッテリで、例えば、数百ボルトの高電圧電源である。   Motor generator MG is a synchronous motor generator in which a permanent magnet is embedded in a rotor and a stator coil is wound around a stator. The motor generator MG is controlled by applying a plurality of alternating currents such as a three-phase alternating current generated by the inverter 3 based on a control command from the motor controller 2. In addition, motor generator MG operates as an electric motor that is rotationally driven in response to the supply of electric power from high-power battery 4. The high-power battery 4 is a battery for driving the motor generator MG and is, for example, a high-voltage power supply of several hundred volts.

さらに、モータジェネレータMGは、ロータがエンジンEngや駆動輪RL,RRから回転エネルギを受ける場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能し、強電バッテリ4を充電することもできる。なお、このモータジェネレータMGのロータは、ダンパーを介して自動変速機ATの変速機入力軸に連結されている。   Furthermore, when the rotor receives rotational energy from the engine Eng or the drive wheels RL and RR, the motor generator MG functions as a generator that generates electromotive force at both ends of the stator coil, and may charge the high-power battery 4. it can. The rotor of motor generator MG is connected to the transmission input shaft of automatic transmission AT via a damper.

第2クラッチCL2は、モータジェネレータMGと駆動輪RL,RRとの間に介装されたクラッチである。この第2クラッチCL2は、ATコントローラ7からの第2クラッチ制御指令に基づき、図示を省略した第2クラッチ油圧ユニットにより作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ解放を含み締結・解放が制御される。この第2クラッチCL2としては、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチや湿式多板ブレーキが用いられる。   The second clutch CL2 is a clutch interposed between the motor generator MG and the drive wheels RL and RR. The second clutch CL2 is controlled for engagement / release including slip engagement and slip release by a control hydraulic pressure generated by a second clutch hydraulic unit (not shown) based on a second clutch control command from the AT controller 7. The As the second clutch CL2, for example, a wet multi-plate clutch or a wet multi-plate brake capable of continuously controlling the oil flow rate and hydraulic pressure with a proportional solenoid is used.

自動変速機ATは、前進5速/後退1速等の有段階の変速段を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える有段変速機である。そこで、第2クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、トルク伝達経路に配置される最適なクラッチやブレーキを選択している。なお、第2クラッチCL2は、自動変速機ATの摩擦締結要素を用いずに、専用のクラッチを、モータジェネレータMGと自動変速機ATとの間、あるいは、自動変速機ATと駆動輪RL,RRとの間に介在させてもよい。   The automatic transmission AT is a stepped transmission that automatically switches stepped gears such as five forward speeds and one reverse speed according to the vehicle speed, the accelerator opening degree, and the like. Therefore, the second clutch CL2 is not newly added as a dedicated clutch, but is an optimum clutch arranged in the torque transmission path among a plurality of frictional engagement elements that are engaged at each gear stage of the automatic transmission AT. Or choose a brake. Note that the second clutch CL2 does not use the frictional engagement element of the automatic transmission AT, and uses a dedicated clutch between the motor generator MG and the automatic transmission AT or between the automatic transmission AT and the drive wheels RL and RR. You may interpose between.

[制御システム構成]
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。
実施の形態1におけるハイブリッド車両の制御系は、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、インバータ3と、強電バッテリ4と、ATコントローラ7と、統合コントローラ10と、を有する。なお、エンジンコントローラ1と、モータコントローラ2と、第1クラッチコントローラ5と、ATコントローラ7と、統合コントローラ10とは、情報交換が互いに可能なCAN通信線(図示省略)を介して接続されている。
[Control system configuration]
Next, the control system of the hybrid vehicle will be described.
The hybrid vehicle control system in the first embodiment includes an engine controller 1, a motor controller 2, an inverter 3, a high-power battery 4, an AT controller 7, and an integrated controller 10. The engine controller 1, the motor controller 2, the first clutch controller 5, the AT controller 7, and the integrated controller 10 are connected via CAN communication lines (not shown) that can exchange information with each other. .

エンジンコントローラ1は、エンジン回転数センサ12からのエンジン回転数情報と、統合コントローラ10からの目標エンジントルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、エンジン動作点(Ne,Te)を制御する指令を、エンジンEngのスロットルバルブアクチュエータ等へ出力する。   The engine controller 1 inputs the engine speed information from the engine speed sensor 12, the target engine torque command from the integrated controller 10, and other necessary information. Then, a command for controlling the engine operating point (Ne, Te) is output to the throttle valve actuator of the engine Eng.

モータコントローラ2は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ13からの情報と、統合コントローラ10からの目標MGトルク指令および目標MG回転数指令と、他の必要情報を入力する。そして、モータジェネレータMGのモータ動作点(Nm,Tm)を制御する指令をインバータ3へ出力する。なお、このモータコントローラ2では、強電バッテリ4の充電容量をあらわすバッテリSOCを監視していて、このバッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いられると共に、CAN通信線(図示省略)を介して統合コントローラ10へ供給される。   The motor controller 2 inputs information from the resolver 13 that detects the rotor rotational position of the motor generator MG, a target MG torque command and a target MG rotational speed command from the integrated controller 10, and other necessary information. Then, a command for controlling the motor operating point (Nm, Tm) of motor generator MG is output to inverter 3. The motor controller 2 monitors the battery SOC that represents the charge capacity of the high-power battery 4, and this battery SOC information is used as control information for the motor generator MG and via a CAN communication line (not shown). To the integrated controller 10.

第1クラッチコントローラ5は、図示を省略した油圧アクチュエータのストローク位置を検出する第1クラッチストロークセンサ15からのセンサ情報と、統合コントローラ10からの目標CL1トルク指令と、他の必要情報を入力する。そして、第1クラッチCL1の締結・解放を制御する指令を第1クラッチ油圧ユニット(図示省略)に出力する。   The first clutch controller 5 inputs sensor information from a first clutch stroke sensor 15 that detects a stroke position of a hydraulic actuator (not shown), a target CL1 torque command from the integrated controller 10, and other necessary information. Then, a command for controlling the engagement / release of the first clutch CL1 is output to a first clutch hydraulic unit (not shown).

ATコントローラ7は、アクセル開度センサ16と、車速センサ17と、他のセンサ・スイッチ類18(変速機入力回転数センサ、インヒビタースイッチ等)からの情報を入力する。そして、Dレンジを選択しての走行時、アクセル開度APOと車速VSPにより決まる運転点がシフトマップ上で存在する位置により最適な変速段を検索し、検索された変速段を得る制御指令を自動変速機ATに出力する。また、ATコントローラ7は、上記自動変速制御に加えて、統合コントローラ10から目標CL2トルク指令を入力した場合、第2クラッチCL2の締結・解放を制御する指令を第2クラッチ油圧ユニット(図示省略)に出力する第2クラッチ制御を行う。
なお、シフトマップとは、アクセル開度APOと車速VSPに応じてアップシフト線とダウンシフト線を書き込んだマップであって、図2に一例を示している。
The AT controller 7 inputs information from an accelerator opening sensor 16, a vehicle speed sensor 17, and other sensors / switches 18 (transmission input rotation speed sensor, inhibitor switch, etc.). Then, when traveling with the D range selected, a control command for retrieving the optimum gear position by searching for the position where the operating point determined by the accelerator opening APO and the vehicle speed VSP exists on the shift map is obtained. Output to automatic transmission AT. In addition to the automatic shift control, the AT controller 7 gives a command for controlling the engagement / release of the second clutch CL2 to the second clutch hydraulic unit (not shown) when the target CL2 torque command is input from the integrated controller 10. The second clutch control to be output to is performed.
The shift map is a map in which an upshift line and a downshift line are written according to the accelerator opening APO and the vehicle speed VSP, and an example is shown in FIG.

[統合コントローラの構成]
統合コントローラ10は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担う。すなわち、統合コントローラ10は、モータ回転数Nmを検出するモータ回転数センサ19や他のセンサ・スイッチ類18からの必要情報およびCAN通信線(図示省略)を介して情報を入力する。そして、エンジンコントローラ1へ目標エンジントルク指令、モータコントローラ2へ目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、第1クラッチコントローラ5へ目標CL1トルク指令、ATコントローラ7へ目標CL2トルク指令を出力する。
[Configuration of integrated controller]
The integrated controller 10 manages the energy consumption of the entire vehicle and has a function for running the vehicle with the highest efficiency. That is, the integrated controller 10 inputs necessary information from the motor rotation speed sensor 19 for detecting the motor rotation speed Nm and other sensors / switches 18 and information via a CAN communication line (not shown). Then, a target engine torque command is output to the engine controller 1, a target MG torque command and a target MG rotation speed command are output to the motor controller 2, a target CL1 torque command is output to the first clutch controller 5, and a target CL2 torque command is output to the AT controller 7.

図3は、統合コントローラ10でのモード選択処理を行う際に用いられるEV-HEV選択マップを示す図である。このように、統合コントローラ10は、アクセル開度APOと車速VSPとに基づいて、走行モードを決定する。そして、決定した走行モードに応じて、上記の目標エンジントルク指令、目標MGトルク指令および目標MG回転数指令、目標CL1トルク指令、目標CL2トルク指令を出力する。   FIG. 3 is a diagram showing an EV-HEV selection map used when mode selection processing is performed in the integrated controller 10. Thus, the integrated controller 10 determines the travel mode based on the accelerator opening APO and the vehicle speed VSP. Then, the target engine torque command, the target MG torque command, the target MG rotational speed command, the target CL1 torque command, and the target CL2 torque command are output according to the determined travel mode.

なお、上述の走行モードの切り替えには、図4に示す車速毎に設定されたアクセル開度APOにより設定されているエンジン始動停止線マップを用い、このエンジン始動、停止線は、バッテリSOCに応じて、変更する。すなわち、エンジン始動線およびエンジン停止線は、バッテリSOCが低くなるに連れて、アクセル開度が小さくなる方向に低下する。   Note that the engine start / stop line map set by the accelerator opening APO set for each vehicle speed shown in FIG. 4 is used for switching the travel mode described above, and the engine start / stop line depends on the battery SOC. And change. That is, the engine start line and the engine stop line decrease in a direction in which the accelerator opening decreases as the battery SOC decreases.

エンジン始動は、通常は、第1クラッチCL1を締結し、強電バッテリ4の電力で駆動するモータジェネレータMGの駆動力により行う。
また、冷間時や、強電バッテリ4のバッテリSOCの低下時には、エンジンEngに直結したスタータモータ(第2電動機)SSGの駆動により行う。
このスタータモータSSGは、後述する第1低電圧バッテリ31の低電圧電力(12V)により電動機として駆動し、また、エンジンEngからの入力により発電機として駆動可能である。
The engine is normally started by the driving force of the motor generator MG that is engaged with the electric power of the high-power battery 4 by engaging the first clutch CL1.
Further, when cold or when the battery SOC of the high-power battery 4 is lowered, the starter motor (second electric motor) SSG directly connected to the engine Eng is driven.
The starter motor SSG is driven as a motor by low voltage power (12 V) of a first low voltage battery 31 described later, and can be driven as a generator by an input from the engine Eng.

統合コントローラ10は、上記の目標エンジントルク指令、目標MGトルク指令は、図5(a)に示す目標定常駆動トルクマップと図5(b)に示すMGアシストトルクマップに基づいて、アクセル開度APOと車速VSP(変速機入力回転数)に応じて決定する。   The integrated controller 10 determines that the target engine torque command and the target MG torque command are based on the accelerator opening APO based on the target steady drive torque map shown in FIG. 5A and the MG assist torque map shown in FIG. And the vehicle speed VSP (transmission input rotation speed).

さらに、統合コントローラ10は、図6に示す走行中発電要求出力マップを用いて、バッテリSOCに基づいて、目標発電出力を演算する。   Furthermore, the integrated controller 10 calculates a target power generation output based on the battery SOC using the traveling power generation request output map shown in FIG.

そして、統合コントローラ10は、アクセル開度APOと目標駆動トルクtFoO、MGアシストトルクと目標モードと車速VSPと目標充放電電力(要求発電出力)tPとを入力する。さらに、これらの入力情報から、これらを動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標MGトルクと目標MG回転数と目標CL1トルクと目標CL2トルクと目標変速比と、を演算する。これらの演算結果は、CAN通信線を介して各コントローラ1,2,5,7に出力する。   Then, the integrated controller 10 inputs the accelerator opening APO, the target drive torque tFoO, the MG assist torque, the target mode, the vehicle speed VSP, and the target charge / discharge power (required power generation output) tP. Furthermore, from these input information, using these as the operating point reaching target, a transient target engine torque, target MG torque, target MG rotation speed, target CL1 torque, target CL2 torque, and target gear ratio are calculated. These calculation results are output to the controllers 1, 2, 5, and 7 via the CAN communication line.

[触媒暖機制御に用いる電力系の構成]
統合コントローラ10は、触媒温度センサ14が検出する触媒温度に基づいて、必要に応じ、触媒暖機制御を実行する。
まず、この触媒暖機制御に用いる電力系の構成について説明する。
[Configuration of power system used for catalyst warm-up control]
The integrated controller 10 executes catalyst warm-up control as necessary based on the catalyst temperature detected by the catalyst temperature sensor 14.
First, the structure of the electric power system used for this catalyst warm-up control will be described.

ハイブリッド車両には、補機類20が搭載されている。この補機類としては、照明装置、オーディオ装置、ワイパ装置、電動ステアリング装置、空調装置、メータ装置、制動制御装置などが含まれる。   Auxiliary machinery 20 is mounted on the hybrid vehicle. Examples of the auxiliary machines include a lighting device, an audio device, a wiper device, an electric steering device, an air conditioner, a meter device, a braking control device, and the like.

この補機類20ならびに前述したスタータモータSSGは、低電圧系回路21を介して、第1低電圧バッテリ31に接続されている。この第1低電圧バッテリ31は、具体的には、12V鉛酸バッテリを用いており、低電圧系回路21は、12V程度の低電圧電力が供給される。   The auxiliary machines 20 and the starter motor SSG described above are connected to the first low-voltage battery 31 via the low-voltage system circuit 21. Specifically, the first low-voltage battery 31 uses a 12V lead acid battery, and the low-voltage circuit 21 is supplied with low-voltage power of about 12V.

また、低電圧系回路21には、DC−DCコンバータ40が接続されている。このDC−DCコンバータ40は、強電バッテリ4の高圧電力(数百V)を降圧させて低電圧系回路21に供給する。なお、DC−DCコンバータ40は、触媒暖機制御を行わない通常時は、低電圧系回路21の電圧よりも僅かに高い電圧(13V程度)に降圧する。   Further, a DC-DC converter 40 is connected to the low voltage system circuit 21. The DC-DC converter 40 steps down the high voltage power (several hundred volts) of the high voltage battery 4 and supplies it to the low voltage system circuit 21. Note that the DC-DC converter 40 steps down to a voltage (about 13 V) slightly higher than the voltage of the low voltage system circuit 21 during normal times when catalyst warm-up control is not performed.

さらに、低電圧系回路21には、第1低電圧バッテリ31と並列に第2低電圧バッテリ32を接続している。この第2低電圧バッテリ32としては、充放電を短時間で繰り返し可能な内部抵抗が低い12Vリチウムイオンバッテリを用いる。なお、この第2低電圧バッテリ32は、スタータモータSSGを駆動させることができる。   Further, a second low voltage battery 32 is connected to the low voltage system circuit 21 in parallel with the first low voltage battery 31. As this 2nd low voltage battery 32, the 12V lithium ion battery with low internal resistance which can repeat charging / discharging in a short time is used. The second low voltage battery 32 can drive the starter motor SSG.

また、低電圧系回路21は、第1バッテリ遮断リレースイッチ51、第2バッテリ遮断リレースイッチ52、通電制御素子53を備える。そして、これらの各リレースイッチ51,52および通電制御素子53の通電状態は、バッテリコントロールユニット50により切り替えられる。   The low voltage system circuit 21 includes a first battery cutoff relay switch 51, a second battery cutoff relay switch 52, and an energization control element 53. The energization states of the relay switches 51 and 52 and the energization control element 53 are switched by the battery control unit 50.

第1バッテリ遮断リレースイッチ51は、第1低電圧バッテリ31を、低電圧系回路21(補機類20およびDC−DCコンバータ40)に対して接続および切り離し可能であり、通常(非通電時)は閉じているスイッチである。   The first battery cutoff relay switch 51 can connect and disconnect the first low-voltage battery 31 with respect to the low-voltage system circuit 21 (auxiliary machinery 20 and DC-DC converter 40), and is normally (when not energized). Is a closed switch.

第2バッテリ遮断リレースイッチ52は、第2低電圧バッテリ32を、低電圧系回路21(補機類20およびDC−DCコンバータ40)に対して接続および切り離し可能であり、通常(非通電時)は開いているスイッチである。   The second battery cutoff relay switch 52 can connect and disconnect the second low voltage battery 32 to and from the low voltage system circuit 21 (auxiliary machinery 20 and DC-DC converter 40), and is normally (when not energized). Is an open switch.

通電制御素子53は、スタータモータSSGおよび第2低電圧バッテリ32側から第1低電圧バッテリ31および補機類20への電力供給量を制御する素子(MOS)である。   The energization control element 53 is an element (MOS) that controls the amount of power supplied from the starter motor SSG and the second low voltage battery 32 side to the first low voltage battery 31 and the auxiliary machinery 20.

[触媒暖機制御処理構成]
次に、触媒暖機制御の処理の流れを図7,8に基づいて説明する。
図7、図8は統合コントローラおよびバッテリコントローラにおいて実行する触媒暖機制御の処理の流れを示すフローチャートである。
また、図7は、触媒101の暖機条件が成立して実行する触媒暖機中の処理の流れを示す。また、図8は、暖機終了条件が成立して、後述する放電処理を実行する際の処理の流れを示している。
[Catalyst warm-up control processing configuration]
Next, the flow of the catalyst warm-up control process will be described with reference to FIGS.
7 and 8 are flowcharts showing the flow of the catalyst warm-up control process executed in the integrated controller and the battery controller.
FIG. 7 shows a flow of processing during catalyst warm-up that is executed when the warm-up condition of the catalyst 101 is satisfied. FIG. 8 shows a flow of processing when a warm-up termination condition is satisfied and a discharge processing described later is executed.

ここで、触媒暖機条件は、触媒温度センサ14が検出する触媒温度が予め設定された活性判定閾値以下であるか否かに基づいて、活性判定閾値以下の場合に、触媒暖機条件成立と判定する。なお、活性判定閾値は、それ以上の温度で、触媒101が所望の浄化能力を発揮できる値に設定している。   Here, the catalyst warm-up condition is that the catalyst warm-up condition is established when the catalyst temperature detected by the catalyst temperature sensor 14 is less than or equal to the preset activity determination threshold. judge. The activity determination threshold is set to a value at which the catalyst 101 can exhibit a desired purification capacity at a temperature higher than that.

触媒暖機条件成立時に進むステップS101では、触媒暖機中処理を実行する。
この触媒暖機中処理は、触媒暖機条件の成立と同時に開始するもので、この触媒暖機中処理は、まず、モータジェネレータMGの駆動力で走行し、エンジンEngは、触媒101の暖機に必要な一定回転数および一定トルクで駆動させる。
In step S101 that proceeds when the catalyst warm-up condition is satisfied, a process during catalyst warm-up is executed.
The catalyst warm-up process starts at the same time as the catalyst warm-up condition is satisfied. The catalyst warm-up process first runs with the driving force of the motor generator MG, and the engine Eng warms up the catalyst 101. Is driven at a constant rotational speed and constant torque required for the operation.

このため、第1クラッチCL1を解放し、エンジンEngとモータジェネレータMGとを切り離す。
そして、モータジェネレータMGに対する指令値としての目標モータトルクは、ドライバ要求駆動トルク(目標定常駆動トルク)に応じた値とする。
また、スタータモータSSGは、エンジンEngに暖機用の負荷となるよう発電を行う。
Therefore, first clutch CL1 is released, and engine Eng and motor generator MG are disconnected.
The target motor torque as a command value for motor generator MG is set to a value corresponding to the driver request drive torque (target steady drive torque).
In addition, the starter motor SSG generates power so as to provide a load for warming up the engine Eng.

さらに、本実施の形態1では、触媒暖機中処理においてスタータモータSSGで発電した電力は、第2低電圧バッテリ32に充電する。そのため、第2バッテリ遮断リレースイッチ52を閉じて、第2低電圧バッテリ32と低電圧系回路21とを接続する。
また、通電制御素子53は、スタータモータSSGの発電電力の一部を補機類20側に供給し、補機類20により直接電力消費する。
Furthermore, in the first embodiment, the power generated by the starter motor SSG in the catalyst warm-up process is charged in the second low voltage battery 32. Therefore, the 2nd battery interruption | blocking relay switch 52 is closed and the 2nd low voltage battery 32 and the low voltage system circuit 21 are connected.
The energization control element 53 supplies a part of the generated power of the starter motor SSG to the auxiliary machinery 20 side and directly consumes power by the auxiliary machinery 20.

この触媒暖機中処理の実行時の通電の状態を図9に示す。
スタータモータSSGで発電した電力は、矢印GV1により示すように、閉状態の第2バッテリ遮断リレースイッチ52を介して、第2低電圧バッテリ32に供給して充電する。このとき、第2低電圧バッテリ32として、内部抵抗値が低いリチウムイオンバッテリを用いているため、短時間に効率良く充電可能である。
また、この発電電力の一部は、点線の矢印GV2に示すように、通電制御素子53を介して、低電圧系回路21に供給し、補機類20により直接消費する。
FIG. 9 shows a state of energization when this catalyst warm-up process is executed.
The electric power generated by the starter motor SSG is supplied and charged to the second low-voltage battery 32 via the closed second battery cutoff relay switch 52 as indicated by an arrow GV1. At this time, since the lithium ion battery having a low internal resistance value is used as the second low voltage battery 32, it can be charged efficiently in a short time.
A part of the generated power is supplied to the low voltage system circuit 21 via the energization control element 53 and directly consumed by the auxiliary machinery 20 as indicated by the dotted arrow GV2.

さらに、触媒暖機中処理では、DC−DCコンバータ40は、強電バッテリ4の電力を降圧して低電圧系回路21に供給し、その電力は、矢印DV1、DV2に示すように補機類20および第1低電圧バッテリ31に供給する。   Further, in the catalyst warm-up process, the DC-DC converter 40 steps down the power of the high-power battery 4 and supplies it to the low-voltage system circuit 21, and the power is supplied to the auxiliary machinery 20 as indicated by arrows DV1 and DV2. And supplied to the first low-voltage battery 31.

図7に戻り、ステップS101の触媒暖機中処理の実行後に進むステップS102では、暖機終了条件が成立したか否か判定し、暖機終了条件成立の場合は、ステップS103に進み、不成立の場合はステップS107に進む。   Returning to FIG. 7, in step S <b> 102, which proceeds after the execution of the catalyst warm-up process in step S <b> 101, it is determined whether or not the warm-up end condition is satisfied. If the warm-up end condition is satisfied, the process proceeds to step S <b> 103. In this case, the process proceeds to step S107.

なお、暖機終了条件は、触媒温度が、前述した活性判定閾値よりも高くなった場合とする。   Note that the warm-up termination condition is when the catalyst temperature is higher than the aforementioned activity determination threshold.

暖機終了条件成立の場合に進むステップS103では、触媒暖機処理を終了する。
この場合、まず、スタータモータSSGによる発電を終了する。
また、エンジンEngの駆動および第1クラッチCL1の締結、解放は、その時点のアクセル開度APO、車速VSPに応じた走行モードおよびドライバ要求トルクに応じて制御する。
In step S103, which proceeds when the warm-up termination condition is satisfied, the catalyst warm-up process is terminated.
In this case, power generation by the starter motor SSG is first terminated.
Further, the driving of the engine Eng and the engagement and release of the first clutch CL1 are controlled according to the accelerator opening APO at that time, the traveling mode corresponding to the vehicle speed VSP, and the driver requested torque.

ステップS102において暖機終了条件の不成立時に進むステップS107では、第2低電圧バッテリ32の充電可能容量が、充電終了閾値以下であるか否か判定する。この充電終了閾値は、第2低電圧バッテリ32が、満充電に近い状態であることを示す値であって、例えば、満充電の90%近傍を示す値を用いる。
そして、ステップS107において充電可能容量が充電終了閾値よりも大きい場合は、ステップS101に戻って、触媒暖機中処理を実行して触媒101の暖機を継続する。
In step S107 that proceeds when the warm-up termination condition is not satisfied in step S102, it is determined whether or not the chargeable capacity of the second low-voltage battery 32 is equal to or less than the charging termination threshold. The charging end threshold is a value indicating that the second low voltage battery 32 is in a state close to full charge, and for example, a value indicating the vicinity of 90% of full charge is used.
If the chargeable capacity is larger than the charging end threshold value in step S107, the process returns to step S101, the catalyst warm-up process is executed, and the catalyst 101 is kept warmed up.

一方、ステップS107において、充電可能容量が充電終了閾値以下であり、第2低電圧バッテリ32の充電を継続できない場合は、ステップS108に進む。   On the other hand, when the chargeable capacity is equal to or less than the charging end threshold value in step S107 and the second low voltage battery 32 cannot be continuously charged, the process proceeds to step S108.

ステップS108では、スタータモータSSGに代えてモータジェネレータMGを負荷として触媒101の暖機を継続する。すなわち、スタータモータSSGによる発電を停止し、第1クラッチCL1を締結し、モータジェネレータMGによりエンジンEngに負荷を与える。また、このとき、エンジントルクは、スタータモータSSGによる発電時よりも上昇させて一定に保つ。なお、モータジェネレータMGの発電電力は、強電バッテリ4に充電する。
これにより、スタータモータSSGによる発電および第2低電圧バッテリ32への充電は中止するが、触媒101の暖機を継続することができる。
In step S108, the warm-up of the catalyst 101 is continued with the motor generator MG as a load instead of the starter motor SSG. That is, power generation by the starter motor SSG is stopped, the first clutch CL1 is engaged, and a load is applied to the engine Eng by the motor generator MG. Further, at this time, the engine torque is kept constant by being increased as compared with the power generation by the starter motor SSG. Note that the electric power generated by the motor generator MG is charged in the high-power battery 4.
Thereby, the power generation by the starter motor SSG and the charging of the second low voltage battery 32 are stopped, but the warming-up of the catalyst 101 can be continued.

ステップS108に続くステップS109では、暖機終了条件が成立したか否か判定し、暖機終了条件が成立した場合はステップS103に進み、暖機終了条件が成立しない場合は、ステップS107に戻る。なお、ステップS109における暖機終了条件判定はステップS102と同様である。   In step S109 following step S108, it is determined whether or not the warm-up end condition is satisfied. If the warm-up end condition is satisfied, the process proceeds to step S103. If the warm-up end condition is not satisfied, the process returns to step S107. Note that the warm-up end condition determination in step S109 is the same as in step S102.

触媒暖機を終了するステップS103に続くステップS104以降の処理は、第2低電圧バッテリ32の放電を実施するか否かの判定を行う処理である。
まず、ステップS104では、電圧アップ要求があるか否か判定し、電圧アップ要求がある場合はステップS105に進んで、放電を待機(スタンバイ)する。一方、ステップS104において、電圧アップ要求が無い場合は、ステップS106に進んで、第2低電圧バッテリ32の放電処理を実行する。
The processing after step S104 following step S103 for ending the catalyst warm-up is processing for determining whether to discharge the second low-voltage battery 32 or not.
First, in step S104, it is determined whether or not there is a voltage increase request. If there is a voltage increase request, the process proceeds to step S105 to wait for discharge (standby). On the other hand, if there is no voltage increase request in step S104, the process proceeds to step S106, and the discharge process of the second low voltage battery 32 is executed.

ここで、電圧アップ要求とは、補機類20において、所定以上の消費電源電圧を必要とする補機による駆動要求である。このような所定以上の消費電源電圧を必要とする補機としては、例えば、ワイパ装置、ヘッドライト、電動ステアリング、制動装置が含まれる。   Here, the voltage increase request is a drive request by an auxiliary device that requires a power supply voltage of a predetermined level or higher in the auxiliary machinery 20. Examples of such auxiliary machines that require a power supply voltage exceeding a predetermined level include a wiper device, a headlight, an electric steering, and a braking device.

また、ステップS105の待機処理は、後述するステップS106の放電処理の実施を待機するもので、この待機中は、ステップS104に戻り、電圧アップ要求の有無の判定を繰り返し、電圧アップ要求が無くなると、待機を終了して、ステップS106に進む。   The standby process in step S105 waits for the execution of a discharge process in step S106, which will be described later. During this standby, the process returns to step S104, and the determination as to whether or not there is a voltage increase request is repeated. Then, the standby is finished and the process proceeds to step S106.

次に、ステップS106において実行する放電処理の詳細を図8のフローチャートにより説明する。
まず、ステップS201では、放電中処理を実行し、ステップS202に進む。
この放電中処理は、第1バッテリ遮断リレースイッチ51を開いて回路遮断状態とし、第1低電圧バッテリ31を低電圧系回路21(補機類20、DC−DCコンバータ40、第2低電圧バッテリ32)から切り離す。
Next, details of the discharge process executed in step S106 will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S201, a discharging process is executed, and the process proceeds to step S202.
In the discharging process, the first battery cutoff relay switch 51 is opened to set the circuit cutoff state, and the first low-voltage battery 31 is changed to the low-voltage system circuit 21 (auxiliaries 20, DC-DC converter 40, second low-voltage battery). 32).

さらに、放電中処理では、DC−DCコンバータ40の降圧電圧を、通常時の降圧電圧よりも低電圧であって、第2低電圧バッテリ32の電圧よりも低電圧まで降圧する。例えば、通常時は、強電バッテリ4からの高電圧を13V程度に降圧しているのを、この放電処理中は、12V付近まで降圧する。   Further, in the discharging process, the step-down voltage of the DC-DC converter 40 is lowered to a voltage lower than the normal step-down voltage and lower than the voltage of the second low-voltage battery 32. For example, during normal discharge, the high voltage from the high-power battery 4 is stepped down to about 13V, and during this discharge process, the voltage is stepped down to around 12V.

そして、通電制御素子53では、第2低電圧バッテリ32からの通電を制限することなく低電圧系回路21側に通過させるとともに、第2バッテリ遮断リレースイッチ52は閉状態とする。これにより、図10において矢印GV3に示すように、第2低電圧バッテリ32に充電された電力を、補機類20の負荷により放電する。このとき、第2低電圧バッテリ32には内部抵抗値の低いリチウムイオンバッテリを用いているため、短時間で放電することができる。
また、DC−DCコンバータ40の降圧電圧を、通常時よりも低く設定するため、第2低電圧バッテリ32は、通常時の低電圧系回路21において使用する電圧よりも低電圧まで放電することができる。
In the energization control element 53, the energization from the second low-voltage battery 32 is allowed to pass to the low-voltage system circuit 21 side without being restricted, and the second battery cutoff relay switch 52 is closed. Thereby, as indicated by an arrow GV3 in FIG. 10, the power charged in the second low-voltage battery 32 is discharged by the load of the auxiliary machinery 20. At this time, since the lithium ion battery having a low internal resistance value is used for the second low voltage battery 32, the battery can be discharged in a short time.
Further, since the step-down voltage of the DC-DC converter 40 is set lower than normal, the second low-voltage battery 32 may be discharged to a voltage lower than the voltage used in the normal low-voltage circuit 21. it can.

次に、ステップS202では、触媒暖機要求の有無を判定する。そして、触媒暖機要求が有る場合はステップS205に進み、触媒暖機要求が無い場合はステップS203に進む。例えば、触媒101の暖機後、エンジンEngを停止しEVモードで走行すると、放電中に触媒温度が低下する場合がある。   Next, in step S202, it is determined whether there is a catalyst warm-up request. And when there exists a catalyst warm-up request | requirement, it progresses to step S205, and when there is no catalyst warm-up request | requirement, it progresses to step S203. For example, if the engine Eng is stopped and the vehicle travels in the EV mode after the catalyst 101 is warmed up, the catalyst temperature may decrease during the discharge.

触媒暖機要求が無い場合に進むステップS203では、放電中処理を維持(KEEP)したまま、ステップS204に進む。
なお、この放電中処理の維持(KEEP)時において、前述のステップS104において説明した補機類20から消費電源の電圧上昇要求があった際は、DC−DCコンバータ40の降圧電圧を通常時の値に戻す。また、この放電中処理の維持時において、消費電源電圧の上昇要求(電圧アップ要求)が無くなれば、DC−DCコンバータ40の降圧電圧は、放電中の値(第2低電圧バッテリ電圧よりも低い値)に戻す。
In step S203 which proceeds when there is no catalyst warm-up request, the process proceeds to step S204 while maintaining the process during discharge (KEEP).
Note that, during the maintenance of the in-discharge process (KEEP), when a request for increasing the voltage of the power consumption is made from the auxiliary equipment 20 described in step S104, the step-down voltage of the DC-DC converter 40 is set to the normal level. Return to value. Further, if the request for increasing the power supply voltage (voltage increase request) is eliminated during the maintenance of the process during discharge, the step-down voltage of the DC-DC converter 40 is lower than the value during discharge (second low-voltage battery voltage). Value).

そして、ステップS204では、第2低電圧バッテリ32の充電容量が、予め設定された放電終了判定値まで低下したか否か判定する。そして、第2低電圧バッテリ32の充電容量が、放電終了判定値まで低下した場合は、放電処理を終了する。   In step S204, it is determined whether or not the charge capacity of the second low-voltage battery 32 has decreased to a preset discharge end determination value. And when the charge capacity of the 2nd low voltage battery 32 falls to the discharge end judgment value, the discharge processing is ended.

この放電処理の終了時には、第1バッテリ遮断リレースイッチ51を閉じて、第1低電圧バッテリ31を低電圧系回路21(補機類20およびDC−DCコンバータ40)に接続する。
また、DC−DCコンバータ40の降圧電圧を通常時の値(例えば、13V)に戻す。
At the end of this discharge process, the first battery cutoff relay switch 51 is closed, and the first low-voltage battery 31 is connected to the low-voltage system circuit 21 (auxiliary device 20 and DC-DC converter 40).
Further, the step-down voltage of the DC-DC converter 40 is returned to a normal value (for example, 13 V).

次に、ステップS202において触媒暖機要求が有る場合に進むステップS205では、第2低電圧バッテリ32の充電許容量が、充電可能判定値よりも大きいか否か判定する。そして、充電許容量が充電可能判定値よりも大きい場合は、ステップS206に進み、充電可能判定値以下の場合は、ステップS203に進み、放電中処理を継続する。   Next, in step S205 which proceeds when there is a catalyst warm-up request in step S202, it is determined whether or not the allowable charge amount of the second low voltage battery 32 is larger than the chargeable determination value. If the allowable charge amount is larger than the chargeable determination value, the process proceeds to step S206. If the chargeable amount is equal to or less than the chargeable determination value, the process proceeds to step S203, and the discharging process is continued.

ここで、第2低電圧バッテリ32の充電許容量とは、現在の充電量から満充電となるまでの充電量である。
また、充電可能判定値は、触媒101の暖機処理によりスタータモータSSGにより発電した場合に、第2低電圧バッテリ32により充電可能か否かを判定する値である。そして、この充電可能判定値は、例えば、最大充電量の70〜90%の範囲程度の高い値であり、好ましくは、90%程度の値とする。
Here, the charge allowable amount of the second low-voltage battery 32 is a charge amount from the current charge amount to full charge.
The chargeable determination value is a value for determining whether or not the second low voltage battery 32 can be charged when power is generated by the starter motor SSG by the warm-up process of the catalyst 101. The chargeable determination value is, for example, a high value in the range of 70 to 90% of the maximum charge amount, and preferably about 90%.

第2低電圧バッテリ32の充電許容量が充電可能判定値以下の場合は、ステップS203に進んで、放電中処理を継続する。また、この場合、図示は省略するが、ステップS108とステップS109との処理を並行して実行し、モータジェネレータMGを負荷としてエンジンEngを駆動させ、触媒101の暖機を行うのが好ましい。   When the allowable charge amount of the second low voltage battery 32 is equal to or less than the chargeable determination value, the process proceeds to step S203, and the discharging process is continued. Further, in this case, although not shown, it is preferable to perform the processing of step S108 and step S109 in parallel, drive the engine Eng with the motor generator MG as a load, and warm up the catalyst 101.

(実施の形態1の作用)
次に、実施の形態1の作用を、図11、図12のタイムチャートに基づいて説明する。
図11は、触媒暖機中処理(図7ステップS101)を実行して触媒101の暖機を行った場合の動作例を示す。
なお、この動作例は、t11において、図外のイグニッションスイッチを投入し、触媒暖機中処理を開始し、かつ、t12の時点から、運転者が発進加速操作を行った場合の動作を示す。
(Operation of Embodiment 1)
Next, the operation of the first embodiment will be described based on the time charts of FIGS.
FIG. 11 shows an operation example when the catalyst 101 is warmed up by executing the catalyst warm-up process (step S101 in FIG. 7).
This operation example shows an operation when the ignition switch (not shown) is turned on at t11 to start the catalyst warm-up process, and the driver performs the start acceleration operation from time t12.

この場合、t11の図外のイグニッションスイッチの投入により、システムが起動し、触媒温度センサ14の検出温度に基づいて、触媒暖機要求有りと判定し、触媒暖機を開始するとともに、触媒暖機中処理を実行する。   In this case, when the ignition switch (not shown) at t11 is turned on, the system is activated, and based on the temperature detected by the catalyst temperature sensor 14, it is determined that there is a catalyst warm-up request, and catalyst warm-up is started. Execute middle processing.

すなわち、図示のように第1クラッチCL1を解放し、エンジンEngを予め設定した触媒暖機に好適な回転数に保持するとともに、スタータモータSSGによりエンジンEngに一定の負荷を与え、エンジントルクを触媒101の暖機に好適な一定トルクに保つ。   That is, as shown in the figure, the first clutch CL1 is released, the engine Eng is maintained at a rotation speed suitable for preset catalyst warm-up, a constant load is applied to the engine Eng by the starter motor SSG, and the engine torque is reduced to the catalyst A constant torque suitable for warming up 101 is maintained.

そして、スタータモータSSGを負荷として駆動させて発電した電力は、図9において矢印GV1に示すように、第2低電圧バッテリ32に充電する。この触媒暖機中は、第2バッテリ遮断リレースイッチ52を閉じるとともに、通電制御素子53における通電量を絞っているため、スタータモータSSGで発電した電力を、第2低電圧バッテリ32に円滑に充電することができる。   Then, the electric power generated by driving the starter motor SSG as a load charges the second low-voltage battery 32 as shown by an arrow GV1 in FIG. During the warm-up of the catalyst, the second battery cutoff relay switch 52 is closed and the energization amount of the energization control element 53 is reduced, so that the power generated by the starter motor SSG is smoothly charged to the second low-voltage battery 32. can do.

また、充電中の電力の一部を、補機類20により直接消費することにより、触媒101の暖機による発電量に対する第2低電圧バッテリ32における充放電量を軽減できる。
これにより、後述する第2低電圧バッテリ32の放電時間を短縮し、より確実な放電を可能として、次回の充電時のための充電許容量の確保の確実性が増し、しかも、第2低電圧バッテリ32の耐久性を向上できる。
In addition, by directly consuming a part of the electric power being charged by the auxiliary machinery 20, it is possible to reduce the charge / discharge amount in the second low voltage battery 32 with respect to the amount of power generated by warming up the catalyst 101.
This shortens the discharge time of the second low-voltage battery 32, which will be described later, enables more reliable discharge, increases the certainty of securing the charge allowance for the next charge, and also the second low-voltage battery. The durability of the battery 32 can be improved.

次に、t12の時点から、運転者が発進加速操作を行った場合、上記のように第1クラッチCL1を解放しているため、ドライバ要求トルクに応じてモータジェネレータMGを駆動させて発進する。   Next, when the driver performs the start acceleration operation from time t12, the first clutch CL1 is released as described above, and therefore the motor generator MG is driven according to the driver request torque to start.

そして、車速VSPに応じて、自動変速機ATの変速を行いながら加速を行って、運転者の加速操作に応じて車速VSPを上昇させる。
この走行中も、触媒101が所定の温度に上昇して暖機終了条件が成立するまでは、エンジンEngは、一定回転数、一定トルクで駆動し、スタータモータSSGは、触媒暖機用の一定トルクで発電する。
Then, acceleration is performed while shifting the automatic transmission AT according to the vehicle speed VSP, and the vehicle speed VSP is increased according to the driver's acceleration operation.
Even during this travel, until the catalyst 101 rises to a predetermined temperature and the warm-up end condition is satisfied, the engine Eng is driven at a constant rotational speed and constant torque, and the starter motor SSG is constant for catalyst warm-up. Power is generated with torque.

なお、このようにして第2低電圧バッテリ32に充電した電力は、触媒101が所定温度まで上昇して、暖機終了条件が成立したら、即座に、補機類20の負荷により放電する(図10)。
したがって、次回の触媒暖機処理の実行時における充電を確実に行うことができる。
また、このように、触媒暖機処理により第2低電圧バッテリ32に充電した電力は、即座に放電するため、第2低電圧バッテリ32として、その充電容量は、1回の触媒暖機処理による発電量を充電できればよい。したがって、第2低電圧バッテリ32としては、複数回の充電を可能とする容量のものを用いるのと比較して、低容量の安価なバッテリを用いることができる。
The electric power charged in the second low-voltage battery 32 in this way is immediately discharged by the load of the auxiliary machinery 20 when the catalyst 101 rises to a predetermined temperature and the warm-up termination condition is satisfied (FIG. 10).
Therefore, it is possible to reliably perform charging at the time of executing the next catalyst warm-up process.
Further, since the power charged in the second low-voltage battery 32 by the catalyst warm-up process is immediately discharged, the charge capacity of the second low-voltage battery 32 is obtained by a single catalyst warm-up process. What is necessary is just to be able to charge the amount of power generation. Therefore, as the second low-voltage battery 32, an inexpensive battery having a low capacity can be used as compared with a battery having a capacity capable of being charged a plurality of times.

さらに、第2低電圧バッテリ32の放電時には、第1バッテリ遮断リレースイッチ51を開いて、第1低電圧バッテリ31を、低電圧系回路21から切り離す。このため、第1低電圧バッテリ31が低電圧系回路21に接続されている場合と比較して、第2低電圧バッテリ32の放電を短時間に行うことができる。   Furthermore, when the second low voltage battery 32 is discharged, the first battery cutoff relay switch 51 is opened to disconnect the first low voltage battery 31 from the low voltage system circuit 21. For this reason, compared with the case where the 1st low voltage battery 31 is connected to the low voltage system circuit 21, the 2nd low voltage battery 32 can be discharged in a short time.

加えて、このとき、DC−DCコンバータ40の降圧電圧を、通常時よりも低下させるため、これによっても、第2低電圧バッテリ32の放電を短時間に行うことが可能である。しかも、補機類20による電力要求が高くなった場合には、第2低電圧バッテリ32の電力だけではなく、DC−DCコンバータ40により強電バッテリ4の電力を供給することができ、補機類20の駆動に悪影響を与えるおそれが無い。   In addition, at this time, since the step-down voltage of the DC-DC converter 40 is lowered as compared with the normal time, the second low-voltage battery 32 can also be discharged in a short time. Moreover, when the power demand by the auxiliary machinery 20 becomes high, not only the power of the second low-voltage battery 32 but also the power of the high-power battery 4 can be supplied by the DC-DC converter 40. There is no possibility of adversely affecting the driving of 20.

次に、図12のタイムチャートに示す動作例について説明する。
この動作例は、触媒暖機要求が生じた時点t21において、第2低電圧バッテリ32の充電可能容量が、充電終了閾値よりも低く、スタータモータSSGの発電で第2低電圧バッテリ32に充電することができない場合の動作を示している。
Next, an operation example shown in the time chart of FIG. 12 will be described.
In this operation example, the chargeable capacity of the second low-voltage battery 32 is lower than the charging end threshold at time t21 when the catalyst warm-up request is generated, and the second low-voltage battery 32 is charged by the power generation of the starter motor SSG. Shows what happens when you can't.

この場合、触媒暖機条件成立から、即座にステップS108に進み、モータジェネレータMGを負荷として、エンジンEngを駆動する。
すなわち、エンジンEngを駆動させ、第1クラッチCL1を締結し、モータジェネレータMGによりエンジンEngに一定の負荷を与え発電する(ステップS107→S108)。そして、この時の発電は、インバータ3から強電バッテリ4に供給し充電する。
In this case, after the catalyst warm-up condition is satisfied, the process immediately proceeds to step S108, and the engine Eng is driven with the motor generator MG as a load.
That is, the engine Eng is driven, the first clutch CL1 is engaged, and a constant load is applied to the engine Eng by the motor generator MG to generate electric power (steps S107 → S108). The power generation at this time is supplied from the inverter 3 to the high-power battery 4 and charged.

また、このt21の時点から、運転者が発進加速操作を開始するt22の時点までの間は、第2クラッチCL2を解放することで、停車状態を保つ。   Further, from the time t21 to the time t22 when the driver starts the start acceleration operation, the second clutch CL2 is released to keep the vehicle stopped.

その後、t22の時点で、運転者が発進加速操作を開始すると、エンジントルクを一定に保ちつつ、発進加速操作に応じて第2クラッチCL2を締結し、発進する。   Thereafter, when the driver starts the start acceleration operation at time t22, the second clutch CL2 is engaged and started in accordance with the start acceleration operation while keeping the engine torque constant.

また、ドライバ要求トルクの上昇に伴い、モータジェネレータMGによる負荷を減少させ、一定のエンジントルクでドライバ要求トルクが不足する場合は、モータジェネレータMGを電動機として駆動させて、不足分を補う。
したがって、第2低電圧バッテリ32が充電できない場合でも、エンジンEngを一定回転数、一定トルクで駆動させて、触媒101の暖機を行うことができる。
Further, as the driver request torque increases, the load by the motor generator MG is reduced. When the driver request torque is insufficient with a constant engine torque, the motor generator MG is driven as an electric motor to compensate for the shortage.
Therefore, even when the second low-voltage battery 32 cannot be charged, the engine Eng can be driven at a constant rotation speed and a constant torque, and the catalyst 101 can be warmed up.

(実施の形態1の効果)
以下に、実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法の効果を列挙する。
1)実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法は、
エンジンEngおよび強電バッテリ4により駆動する第1電動機としてのモータジェネレータMGを備えた車両の駆動源と、
エンジンEngとモータジェネレータMGとの動力伝達を断接可能な第1クラッチCL1と、
エンジンEngに直結された第2電動機としてのスタータモータSSGと、
車両の補機類20および第1低電圧バッテリ31に接続され、強電バッテリ4の電圧を降圧して供給するDC−DCコンバータ40と、
を備えたハイブリッド車両において、
ハイブリッド車両は、第1低電圧バッテリ31と並列に補機類20およびDC−DCコンバータ40に接続された第2低電圧バッテリ32と、第1低電圧バッテリ31を、補機類20およびDC−DCコンバータ40に対して断接可能な第1バッテリ遮断リレースイッチ51と、を備え、
エンジンEngの排気系100に設けられた触媒101の暖機条件の成立に基づき、第1クラッチCL1を解放してドライバ要求トルクをモータジェネレータMGにより出力する一方、スタータモータSSGを負荷としてエンジンEngを駆動させて暖機終了条件が成立するまで触媒101の暖機を行い、
触媒101の暖機中は、スタータモータSSGの発電電力を第2低電圧バッテリ32に充電し、
触媒暖機終了後は、第1バッテリ遮断リレースイッチ51を遮断して第1低電圧バッテリ31を低電圧系回路21から切り離し、DC−DCコンバータ40の降圧電圧を、第2低電圧バッテリ32よりも低電圧に設定し、第2低電圧バッテリ32を、所定の充電可能容量が得られるまで補機類20の負荷により放電することを特徴とする。
このように、触媒暖機中にスタータモータSSGにより発電した電力は、補機類20により使用する低電圧系(12V程度)の第2低電圧バッテリ32に充電するため、第2低電圧バッテリ32の放電時に、補機類20で消費可能な電圧に降圧する必要が無い。このため、降圧に伴う電気損失が発生することなく、効率的な充放電を行うことができ、かつ、電力の有効利用を図ることができる。
また、第2低電圧バッテリ32に充電した電力は、触媒暖機終了後に放電するため、第2低電圧バッテリ32として、複数回の充電を行うものと比較して、容量の小さなものを用いることを可能として、コストダウンを図ることができる。
しかも、第2低電圧バッテリ32の放電時には、第1バッテリ遮断リレースイッチ51を開いて第1低電圧バッテリ31を低電圧系回路21から切り離すとともに、DC−DCコンバータ40の降圧電圧を、第2低電圧バッテリ32よりも低電圧とする。
このため、第2低電圧バッテリ32を、第1低電圧バッテリ31よりも低電圧まで放電することが可能である。したがって、第1低電圧バッテリ31の切り離しを行わないものと比較して、次回の触媒暖機時における第2低電圧バッテリ32の充電容量をより多く確保することができる。
加えて、上記のように第1低電圧バッテリ31の切り離しを行うことにより、この切り離しを行わないものと比較して、第2低電圧バッテリ32の放電速度を上昇することができる。このため、短時間での第2低電圧バッテリ32の放電が可能となり、必要な充電容量の確保を、早期に達成できる。そして、これにより、次回の触媒暖機条件成立時に、充電可能容量不足により、触媒暖機が行えない不具合の発生を抑制可能となる。
(Effect of Embodiment 1)
The effects of the catalyst warm-up method for the hybrid vehicle of the first embodiment are listed below.
1) The catalyst warm-up method for the hybrid vehicle in the first embodiment is as follows:
A vehicle drive source including a motor generator MG as a first electric motor driven by the engine Eng and the high-power battery 4;
A first clutch CL1 capable of connecting / disconnecting power transmission between the engine Eng and the motor generator MG;
A starter motor SSG as a second electric motor directly connected to the engine Eng;
A DC-DC converter 40 connected to the vehicle auxiliary equipment 20 and the first low-voltage battery 31 to supply the high-voltage battery 4 with a reduced voltage;
In a hybrid vehicle equipped with
In the hybrid vehicle, the second low-voltage battery 32 connected to the auxiliary machinery 20 and the DC-DC converter 40 in parallel with the first low-voltage battery 31, the first low-voltage battery 31, the auxiliary machinery 20 and the DC- A first battery cutoff relay switch 51 that can be connected to and disconnected from the DC converter 40,
Based on the establishment of the warm-up condition of the catalyst 101 provided in the exhaust system 100 of the engine Eng, the first clutch CL1 is released and the driver requested torque is output by the motor generator MG. The catalyst 101 is warmed up until it is driven and the warm-up termination condition is satisfied,
During the warm-up of the catalyst 101, the second low-voltage battery 32 is charged with the power generated by the starter motor SSG,
After the catalyst warm-up is completed, the first battery cutoff relay switch 51 is cut off to disconnect the first low voltage battery 31 from the low voltage system circuit 21, and the step-down voltage of the DC-DC converter 40 is supplied from the second low voltage battery 32. Is set to a low voltage, and the second low voltage battery 32 is discharged by the load of the auxiliary machinery 20 until a predetermined chargeable capacity is obtained.
Thus, since the electric power generated by the starter motor SSG during the catalyst warm-up is charged to the second low voltage battery 32 of the low voltage system (about 12V) used by the auxiliary machinery 20, the second low voltage battery 32 is charged. It is not necessary to step down the voltage to a voltage that can be consumed by the auxiliary machinery 20 during the discharge. For this reason, efficient charging / discharging can be performed without causing an electrical loss due to step-down, and the electric power can be effectively used.
In addition, since the electric power charged in the second low voltage battery 32 is discharged after the warm-up of the catalyst, the second low voltage battery 32 having a smaller capacity than that in which charging is performed a plurality of times is used. The cost can be reduced.
Moreover, when the second low-voltage battery 32 is discharged, the first battery cutoff relay switch 51 is opened to disconnect the first low-voltage battery 31 from the low-voltage circuit 21 and the step-down voltage of the DC-DC converter 40 is changed to the second voltage drop. The voltage is lower than that of the low voltage battery 32.
For this reason, it is possible to discharge the second low-voltage battery 32 to a voltage lower than that of the first low-voltage battery 31. Therefore, as compared with the case where the first low-voltage battery 31 is not disconnected, it is possible to secure a larger charge capacity of the second low-voltage battery 32 at the next catalyst warm-up.
In addition, by disconnecting the first low-voltage battery 31 as described above, the discharge rate of the second low-voltage battery 32 can be increased as compared with the case where the disconnection is not performed. For this reason, the second low-voltage battery 32 can be discharged in a short time, and the necessary charge capacity can be secured early. As a result, when the next catalyst warm-up condition is satisfied, it is possible to suppress the occurrence of a problem that the catalyst cannot be warmed up due to the lack of chargeable capacity.

2)実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法は、
触媒暖機時の充電および放電に用いる第2低電圧バッテリ32にリチウムイオンバッテリを用いることを特徴とする。
したがって、リチウムイオンバッテリは内部抵抗が小さく大電流を充電できるため、低い電圧であっても連続的に高い負荷を触媒暖気時にエンジンEngに与える事ができる。また、繰り返し充放電を行っても劣化しにくく、耐久性に優れる。
2) The catalyst warm-up method for the hybrid vehicle in the first embodiment is as follows:
A lithium ion battery is used as the second low voltage battery 32 used for charging and discharging during catalyst warm-up.
Therefore, since the lithium ion battery has a small internal resistance and can be charged with a large current, a high load can be continuously applied to the engine Eng during catalyst warm-up even at a low voltage. Moreover, even if it charges / discharges repeatedly, it is hard to deteriorate and it is excellent in durability.

3)実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法は、
触媒暖機終了後の、第1低電圧バッテリ31の切り離し、DC−DCコンバータ40の降圧電圧の設定、および第2低電圧バッテリ32の放電は、暖機終了条件の成立と同時に実行することを特徴とする。
このように、第2低電圧バッテリ32の放電を、暖機終了条件が成立したら、直ちに行うことで、早期に放電を終了し、次回の触媒暖機に備えることができる。これにより、次回の触媒暖機条件の成立時に、第2低電圧バッテリ32の充電可能容量の不足により触媒暖機を行うことができない不具合の発生を抑制できる。
3) The catalyst warm-up method for the hybrid vehicle of the first embodiment is as follows:
The disconnection of the first low-voltage battery 31, the setting of the step-down voltage of the DC-DC converter 40, and the discharge of the second low-voltage battery 32 after the catalyst warm-up end are executed simultaneously with the establishment of the warm-up end condition. Features.
As described above, the discharge of the second low-voltage battery 32 is immediately performed as soon as the warm-up termination condition is satisfied, so that the discharge can be terminated early and prepared for the next catalyst warm-up. Thereby, when the catalyst warm-up condition is satisfied for the next time, it is possible to suppress the occurrence of a problem that the catalyst cannot be warmed up due to the shortage of the chargeable capacity of the second low-voltage battery 32.

4)実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法は、
触媒暖機中にスタータモータSSGにより発電した電力は、第2低電圧バッテリ32への充電とともに、一部を、通電制御素子53を介して補機類20へ供給することを特徴とする。
このように、発電した電力の一部を直接補機類20により消費することにより、第2低電圧バッテリ32による充放電損失を軽減できるとともに、第2低電圧バッテリ32の充電量を軽減して、放電時間を短縮できる。
また、これにより、次回の触媒暖機条件の成立時に、第2低電圧バッテリ32の充電可能容量の不足により触媒暖機を行うことができない不具合の発生を、よりいっそう抑制できる。
4) The catalyst warm-up method for the hybrid vehicle in the first embodiment is as follows:
A part of the electric power generated by the starter motor SSG during the catalyst warm-up is supplied to the auxiliary machinery 20 through the energization control element 53 together with the charging of the second low-voltage battery 32.
Thus, by consuming a part of the generated power directly by the auxiliary machinery 20, the charge / discharge loss due to the second low voltage battery 32 can be reduced and the charge amount of the second low voltage battery 32 can be reduced. The discharge time can be shortened.
Thereby, when the next catalyst warm-up condition is established, it is possible to further suppress the occurrence of a problem that the catalyst cannot be warmed up due to the lack of chargeable capacity of the second low-voltage battery 32.

5)実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法は、
触媒暖機終了後の第2低電圧バッテリ32の放電中に、補機類20からの高電圧供給要求があったときには、第2低電圧バッテリ32の電圧よりも低く設定したDC−DCコンバータ40の降圧電圧を、高電圧供給要求に応じて高めることを特徴とする。
したがって、消費電源電圧が高い補機類20からの高電圧電力要求に応じ、要求に応じた電力供給を確実に行うことができる。
5) The catalyst warm-up method for the hybrid vehicle of the first embodiment is as follows:
When there is a high voltage supply request from the auxiliary machinery 20 during the discharge of the second low voltage battery 32 after the catalyst warm-up is completed, the DC-DC converter 40 set lower than the voltage of the second low voltage battery 32. The step-down voltage is increased in response to a high voltage supply request.
Therefore, in response to a high voltage power request from the auxiliary machinery 20 having a high power supply voltage, it is possible to reliably supply power according to the request.

6)実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機方法は、
触媒暖機時に、第2低電圧バッテリ32の充電可能容量が不足したときには、スタータモータSSGに替えて、第1クラッチCL1を締結してモータジェネレータMGを負荷として触媒暖機を行うことを特徴とする。
したがって、第2低電圧バッテリ32の充電可能容量が不足して第1クラッチCL1を切り離した状態での触媒暖機運転ができない場合でも、触媒暖機運転が可能であるため、排ガス浄化性能の悪化を抑制できる。
6) The catalyst warm-up method for the hybrid vehicle of the first embodiment is as follows:
When the chargeable capacity of the second low-voltage battery 32 is insufficient during catalyst warm-up, the catalyst warm-up is performed using the motor generator MG as a load by engaging the first clutch CL1 instead of the starter motor SSG. To do.
Therefore, even if the chargeable capacity of the second low-voltage battery 32 is insufficient and the catalyst warm-up operation cannot be performed in the state where the first clutch CL1 is disconnected, the catalyst warm-up operation is possible, so the exhaust gas purification performance is deteriorated. Can be suppressed.

7)実施の形態1のハイブリッド車両の触媒暖機装置は、
車両の駆動源としてのエンジンEngおよび強電バッテリ4により駆動する第1電動機としてのモータジェネレータMGと、
車両の駆動源としてのエンジンEngおよび強電バッテリ4により駆動する第1電動機としてのモータジェネレータMGと、
エンジンEngとモータジェネレータMGとの動力伝達を断接可能な第1クラッチCL1と、
エンジンEngに直結された第2電動機としてのスタータモータSSGと、
車両の補機類20および第1低電圧バッテリ31に接続され、強電バッテリ4の電圧を降圧して供給するDC−DCコンバータ40と、
エンジンEngの排気系100に設けられた触媒101の暖機条件の成立に基づき、第1クラッチCL1を解放して要求駆動力をモータジェネレータMGにより出力する一方、スタータモータSSGを負荷としてエンジンEngを駆動させて暖機終了条件が成立するまで触媒101の暖機を行う統合コントローラ10およびバッテリコントロールユニット50と、
を備えたハイブリッド車両の暖機制御装置において、
車両に、第1低電圧バッテリ31と並列に補機類20およびDC−DCコンバータ40に接続された第2低電圧バッテリ32と、第1低電圧バッテリ31を、補機類20およびDC−DCコンバータ40に対して断接可能な第1バッテリ遮断リレースイッチ51と、を
を設け、
統合コントローラ10およびバッテリコントロールユニット50は、
触媒101の暖機中は、スタータモータSSGの発電電力を第2低電圧バッテリ32に充電し、
触媒暖機終了後は、第1バッテリ遮断リレースイッチ51を遮断して第1低電圧バッテリ31を切り離し、DC−DCコンバータ40の降圧電圧を、第2低電圧バッテリ32よりも低電圧に設定し、第2低電圧バッテリ32を、所定の充電可能容量が得られるまで補機類20の負荷により放電する処理を行うことを特徴とする。
したがって、上記1)で述べた効果を奏する。
また、スタータモータSSGおよび第2低電圧バッテリ32は、既存のアイドルストップシステムとの共通化が可能であり、共用化により低コスト化を図ることが可能となる。
7) The catalyst warm-up device for the hybrid vehicle of the first embodiment is
A motor generator MG as a first electric motor driven by an engine Eng and a high-power battery 4 as a drive source of the vehicle;
A motor generator MG as a first electric motor driven by an engine Eng and a high-power battery 4 as a drive source of the vehicle;
A first clutch CL1 capable of connecting / disconnecting power transmission between the engine Eng and the motor generator MG;
A starter motor SSG as a second electric motor directly connected to the engine Eng;
A DC-DC converter 40 connected to the vehicle auxiliary equipment 20 and the first low-voltage battery 31 to supply the high-voltage battery 4 with a reduced voltage;
Based on the establishment of the warm-up condition of the catalyst 101 provided in the exhaust system 100 of the engine Eng, the first clutch CL1 is released and the required driving force is output by the motor generator MG, while the engine Eng is operated with the starter motor SSG as a load. An integrated controller 10 and a battery control unit 50 that are driven to warm up the catalyst 101 until a warm-up termination condition is satisfied;
In a warm-up control device for a hybrid vehicle equipped with
In the vehicle, the second low-voltage battery 32 and the first low-voltage battery 31 connected to the auxiliary machinery 20 and the DC-DC converter 40 in parallel with the first low-voltage battery 31 are connected to the auxiliary machinery 20 and the DC-DC. A first battery cutoff relay switch 51 that can be connected to and disconnected from the converter 40, and
The integrated controller 10 and the battery control unit 50 are
During the warm-up of the catalyst 101, the second low-voltage battery 32 is charged with the power generated by the starter motor SSG,
After the catalyst warm-up is completed, the first battery cut-off relay switch 51 is cut off to disconnect the first low-voltage battery 31, and the step-down voltage of the DC-DC converter 40 is set to a voltage lower than that of the second low-voltage battery 32. The second low voltage battery 32 is discharged by the load of the auxiliary machinery 20 until a predetermined chargeable capacity is obtained.
Therefore, the effect described in 1) above is achieved.
Further, the starter motor SSG and the second low voltage battery 32 can be shared with an existing idle stop system, and the cost can be reduced by sharing.

以上、本発明のハイブリッド車両の触媒暖機方法および触媒暖機制御装置を実施の形態に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。   As described above, the catalyst warm-up method and the catalyst warm-up control device for a hybrid vehicle according to the present invention have been described based on the embodiment. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and Design changes and additions are permitted without departing from the spirit of the invention according to each claim of the scope.

例えば、実施の形態では、第2低電圧バッテリとしてリチウムイオンバッテリを用いた例を示したが、これに限定されず、リチウムニッケル水素バッテリなど他のバッテリを用いることができる。要は、第2低電圧バッテリとしては、内部抵抗が低く、充放電を円滑に大きな劣化することなく繰り返し行うことができるバッテリであればよい。
また、実施の形態1では、スタータモータによる発電時に、発電電力の一部を補機類により消費する例を示したが、発電電力の全てを第2低電圧バッテリに充電してもよい。この場合、通電量を制御する素子は不要であり、単に開閉スイッチに置き換えることも可能である。また、第2バッテリ遮断リレースイッチは、省くことが可能である。
For example, in the embodiment, an example in which a lithium ion battery is used as the second low voltage battery has been described. However, the present invention is not limited to this, and other batteries such as a lithium nickel metal hydride battery can be used. In short, the second low-voltage battery may be any battery that has a low internal resistance and can be repeatedly charged and discharged without significant deterioration.
In the first embodiment, an example in which a part of the generated power is consumed by the auxiliary machinery during power generation by the starter motor has been described. However, the second low-voltage battery may be charged with all of the generated power. In this case, an element for controlling the energization amount is not necessary, and it can be simply replaced with an open / close switch. Further, the second battery cutoff relay switch can be omitted.

4 強電バッテリ
10 統合コントローラ
20 補機類
31 第1低電圧バッテリ
32 第2低電圧バッテリ
40 DC−DCコンバータ
50 バッテリコントロールユニット
51 第1バッテリ遮断リレースイッチ
100 排気系
101 触媒
CL1 第1クラッチ
Eng エンジン
MG モータジェネレータ(第1電動機)
SSG スタータモータ(第2電動機)
4 High Power Battery 10 Integrated Controller 20 Auxiliary Equipment 31 First Low Voltage Battery 32 Second Low Voltage Battery 40 DC-DC Converter 50 Battery Control Unit 51 First Battery Disconnect Relay Switch 100 Exhaust System 101 Catalyst CL1 First Clutch Eng Engine MG Motor generator (first electric motor)
SSG starter motor (second electric motor)

Claims (7)

エンジンおよび強電バッテリにより駆動する第1電動機を備えた車両の駆動源と、
前記エンジンと前記第1電動機との動力伝達を断接可能なクラッチと、
前記エンジンに直結された第2電動機と、
前記強電バッテリの電圧を降圧して前記車両の補機類および第1低電圧バッテリに供給するコンバータと、
を備えたハイブリッド車両において、
前記ハイブリッド車両は、前記第1低電圧バッテリと並列に前記補機類および前記コンバータに接続された第2低電圧バッテリと、前記第1低電圧バッテリを、前記補機類および前記コンバータに対して断接可能な第1バッテリ遮断スイッチと、を備え、
前記エンジンの排気系に設けられた触媒の暖機条件の成立により、前記クラッチを解放して要求駆動力を前記第1電動機により出力する一方、前記第2電動機を負荷として前記エンジンを駆動させて暖機終了条件が成立するまで前記触媒の暖機を行い、
前記触媒の暖機中は、前記第2電動機の発電電力を前記第2低電圧バッテリに充電し、
前記触媒暖機終了後は、前記第1バッテリ遮断スイッチを遮断して前記第1低電圧バッテリを切り離し、前記コンバータの降圧電圧を、前記第2低電圧バッテリよりも低電圧に設定し、前記第2低電圧バッテリを、所定の充電可能容量が得られるまで前記補機類の負荷により放電する
ことを特徴とするハイブリッド車両の触媒暖機方法。
A vehicle drive source including a first electric motor driven by an engine and a high-power battery;
A clutch capable of connecting / disconnecting power transmission between the engine and the first electric motor;
A second electric motor directly connected to the engine;
A converter that steps down the voltage of the high-power battery and supplies it to the vehicle auxiliary equipment and the first low-voltage battery;
In a hybrid vehicle equipped with
The hybrid vehicle includes a second low-voltage battery connected to the auxiliary devices and the converter in parallel with the first low-voltage battery, and the first low-voltage battery to the auxiliary devices and the converter. A first battery cutoff switch that can be connected and disconnected,
When the warm-up condition of the catalyst provided in the exhaust system of the engine is satisfied, the clutch is released and the required driving force is output by the first motor, while the engine is driven with the second motor as a load. Warm up the catalyst until the warm-up termination condition is met,
During warming up of the catalyst, the second low voltage battery is charged with the power generated by the second electric motor,
After the catalyst warm-up is completed, the first battery cutoff switch is shut off to disconnect the first low-voltage battery, the step-down voltage of the converter is set to a voltage lower than that of the second low-voltage battery, and the first (2) A catalyst warm-up method for a hybrid vehicle, wherein the low-voltage battery is discharged by a load of the auxiliary equipment until a predetermined chargeable capacity is obtained.
請求項1に記載のハイブリッド車両の触媒暖機方法において、
前記触媒の暖機時の充電および放電に用いる第2低電圧バッテリにリチウムイオンバッテリを用いる
ことを特徴とするハイブリッド車両の触媒暖機方法。
The catalyst warm-up method for a hybrid vehicle according to claim 1,
A method for warming up a catalyst for a hybrid vehicle, wherein a lithium ion battery is used as the second low-voltage battery used for charging and discharging when the catalyst is warmed up.
請求項1または請求項2に記載のハイブリッド車両の触媒暖機方法において、
前記触媒暖機終了後の、前記第1低電圧バッテリの切り離し、前記コンバータの降圧電圧の設定、および前記第2低電圧バッテリの放電は、前記暖機終了条件の成立と同時に実行する
ことを特徴とするハイブリッド車両の触媒暖機方法。
In the catalyst warm-up method of the hybrid vehicle according to claim 1 or 2,
After the catalyst warm-up is completed, the first low-voltage battery is disconnected, the step-down voltage of the converter is set, and the second low-voltage battery is discharged simultaneously with the establishment of the warm-up termination condition. A catalyst warm-up method for a hybrid vehicle.
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の触媒暖機方法において、
前記触媒の暖機中に前記第2電動機により発電した電力の一部を前記補機類へ供給する
ことを特徴とするハイブリッド車両の触媒暖機方法。
In the catalyst warm-up method of the hybrid vehicle of any one of Claims 1-3,
A method for warming up a catalyst for a hybrid vehicle, comprising supplying a part of electric power generated by the second electric motor to the auxiliary equipment during warming up of the catalyst.
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の触媒暖機方法において、
前記触媒暖機終了後の前記第2低電圧バッテリの放電中に、前記補機類からの高電圧供給要求があったときには、前記第2低電圧バッテリの電圧よりも低く設定した前記コンバータの降圧電圧を、前記高電圧供給要求に応じて高める
ことを特徴とするハイブリッド車両の触媒暖機方法。
In the catalyst warm-up method for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4,
When there is a high voltage supply request from the auxiliary equipment during the discharge of the second low voltage battery after the catalyst warm-up is completed, the voltage of the converter is set lower than the voltage of the second low voltage battery. A method for warming up a catalyst for a hybrid vehicle, wherein the voltage is increased according to the high voltage supply request.
請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の触媒暖機方法において、
前記触媒の暖機時に、前記第2低電圧バッテリの充電可能容量が不足したときには、前記クラッチを締結し、前記第2電動機に替えて前記第1電動機を負荷として触媒暖機を行う
ことを特徴とするハイブリッド車両の触媒暖機方法。
The catalyst warm-up method for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5,
When the chargeable capacity of the second low-voltage battery is insufficient when the catalyst is warmed up, the clutch is engaged, and the catalyst is warmed up using the first motor as a load instead of the second motor. A catalyst warm-up method for a hybrid vehicle.
車両の駆動源としてのエンジンおよび強電バッテリにより駆動する第1電動機と、
前記エンジンと前記第1電動機との動力伝達を断接可能なクラッチと、
前記エンジンに直結された第2電動機と、
前記強電バッテリの電圧を降圧して前記車両の補機類および第1低電圧バッテリに供給するコンバータと、
前記エンジンの排気系に設けられた触媒の暖機条件の成立に基づき、前記クラッチを解放して要求駆動力を前記第1電動機により出力する一方、前記第2電動機を負荷として前記エンジンを駆動させて暖機終了条件が成立するまで前記触媒の暖機を行うコントローラと、
を備えたハイブリッド車両の暖機制御装置において、
前記ハイブリッド車両に、前記第1低電圧バッテリと並列に前記補機類および前記コンバータに接続された第2低電圧バッテリと、前記第1低電圧バッテリを、前記補機類および前記コンバータに対して断接可能な第1バッテリ遮断スイッチと、を設け、
前記コントローラは、
前記触媒の暖機中は、前記第2電動機の発電電力を前記第2低電圧バッテリに充電し、
前記触媒暖機終了後は、前記第1バッテリ遮断スイッチを遮断して前記第1低電圧バッテリを切り離し、前記コンバータの降圧電圧を、前記第2低電圧バッテリよりも低電圧に設定し、前記第2低電圧バッテリを、所定の充電可能容量が得られるまで前記補機類の負荷により放電する処理を行う
ことを特徴とするハイブリッド車両の触媒暖機制御装置。
A first electric motor driven by an engine and a high-power battery as a vehicle drive source;
A clutch capable of connecting / disconnecting power transmission between the engine and the first electric motor;
A second electric motor directly connected to the engine;
A converter that steps down the voltage of the high-power battery and supplies it to the vehicle auxiliary equipment and the first low-voltage battery;
Based on the establishment of a warm-up condition of a catalyst provided in the exhaust system of the engine, the clutch is released and the required driving force is output by the first motor, while the engine is driven with the second motor as a load. A controller for warming up the catalyst until a warm-up termination condition is satisfied,
In a warm-up control device for a hybrid vehicle equipped with
In the hybrid vehicle, a second low voltage battery connected to the auxiliary devices and the converter in parallel with the first low voltage battery, and the first low voltage battery are connected to the auxiliary devices and the converter. A first battery disconnect switch that can be connected and disconnected,
The controller is
During warming up of the catalyst, the second low voltage battery is charged with the power generated by the second electric motor,
After the catalyst warm-up is completed, the first battery cutoff switch is shut off to disconnect the first low-voltage battery, the step-down voltage of the converter is set to a voltage lower than that of the second low-voltage battery, and the first (2) A catalyst warm-up control device for a hybrid vehicle, wherein a process of discharging the low-voltage battery by a load of the auxiliary machinery is performed until a predetermined chargeable capacity is obtained.
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