CN112780385A - 车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

车辆(100)的控制装置(200)具备催化剂预热控制部，该催化剂预热控制部在电池充电量为预定的第1充电量以上、且车辆(100)的行驶模式被设定为至少对旋转电机(40)的输出进行控制来使车辆(100)行驶的EV模式时，若导电性基材(151)的温度小于预定温度、且电池充电量小于比第1充电量大的第2充电量，则向导电性基材(151)供给电力来对催化剂装置(15)进行预热。催化剂预热控制部以使导电性基材(151)的电阻值大的情况下是第2充电量比导电性基材(151)小的情况下的第2充电量大的方式设定第2充电量。由此，可抑制内燃机在催化剂装置的预热完成之前被启动。

Description

车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及车辆的控制装置。
背景技术
专利文献1公开了一种混合动力车辆，其具备内燃机和旋转电机(电动机)来作为动力源，在内燃机的排气通路设置有使导电性基材担载了催化剂的电加热式的催化剂装置(EHC；Electrical Heated Catalyst)。另外，专利文献1公开了如下内容：作为该混合动力车辆的控制装置，构成为在对旋转电机进行驱动来使车辆行驶时，在电池充电量降低而变为需要启动内燃机的情况下，能够在内燃机启动之前以电的方式对催化剂装置进行加热。
现有技术文献
专利文献1：日本特开平10－288028号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，当导电性基材的电阻值由于经年劣化等而增加时，与电阻值增加的量相应地，在导电性基材中流动的电流会降低，被供给至导电性基材的电力会降低，因此，到使催化剂装置的预热完成为止所需要的时间、即以电的方式对催化剂装置进行加热的加热时间会变长。在以电的方式对催化剂装置进行加热的期间中，在被供给至导电性基材的电力之外，还需要用于对旋转电机进行驱动来使车辆行驶的行驶用电力。因此，当加热时间变长时，与加热时间变长的量相应地，到使催化剂装置的预热完成为止所需要的行驶用电力量会增加，作为结果，到使催化剂装置的预热完成为止所需要的电力量会增加。
因此，如前述的以往的车辆的控制装置那样，若不考虑导电性基材的电阻值而设定了成为开始对导电性基材进行通电的阈值的电池充电量的值，即使在内燃机启动之前开始催化剂装置的加热，也有可能在催化剂装置的预热完成之前电池充电量就小于预定的充电量，必须要使内燃机启动。
本发明是着眼于这样的问题而完成的，目的在于抑制在对旋转电机进行驱动来使车辆行驶的情况下以电的方式对催化剂装置进行加热来进行催化剂装置的预热时、在催化剂装置的预热完成之前电池充电量就小于预定的充电量而启动内燃机。
用于解决问题的技术方案
为了解决上述问题，本发明的某技术方案涉及的车辆车辆具备：内燃机；电加热式的催化剂装置，其设置于内燃机的排气通路，使通过被通电来发热的导电性基材担载了催化剂；能够充放电的电池；以及旋转电机，其由电池的电力进行驱动。另外，用于控制该车辆的控制装置具备催化剂预热控制部，所述催化剂预热控制部在电池的充电量为预定的第1充电量以上、且车辆的行驶模式被设定为至少对旋转电机的输出进行控制来使车辆行驶的EV模式时，若导电性基材的温度小于预定温度、且电池的充电量小于比第1充电量大的第2充电量，则向导电性基材供给电力来对催化剂装置进行预热。并且，催化剂预热控制部以使导电性基材的电阻值大的情况下的第2充电量比导电性基材的电阻值小的情况下的第2充电量大的方式设定第2充电量。
发明的效果
根据本发明的该技术方案，在导电性基材的电阻值大的情况下，预热开始充电量(第2充电量)被设为比导电性基材的电阻值小的情况下的该预热开始充电量(第2充电量)大，因此，能够抑制在催化剂装置的预热完成之前电池充电量就降低到第1充电量。因此，能够抑制在催化剂装置的预热完成之前启动内燃机。
附图说明
图1是本发明的一实施方式涉及的车辆和对车辆进行控制的电子控制单元的概略结构图。
图2是表示了电池充电量与切换负荷的关系的图。
图3是对本发明的一实施方式涉及的催化剂预热控制进行说明的流程图。
图4是对本发明的一实施方式涉及的预热开始充电量设定处理进行说明的流程图。
图5是对本发明的一实施方式涉及的催化剂床温算出控制进行说明的流程图。
图6是用于基于保温时间来算出催化剂床温向外部气温的收敛率κ的映射。
图7是对本发明的一实施方式涉及的催化剂预热控制的动作进行说明的时间图。
标号说明
10 内燃机
15 催化剂装置
151 导电性基材
40 第2旋转电机(旋转电机)
50 电池
100 车辆
200 电子控制单元(控制装置)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。此外，在以下的说明中，对同样的构成要素标记同一参照编号。
图1是本发明的第1实施方式涉及的车辆100和对车辆100进行控制的电子控制单元200的概略结构图。
本实施方式涉及的车辆100是具备内燃机10、动力分割机构20、第1旋转电机30、第2旋转电机40、电池50、升压转换器60、第1变换器(inverter)70以及第2变换器80的混合动力车辆，构成为能够将内燃机10和第2旋转电机40中的一方或者双方的动力经由最终减速装置1传递至车轮驱动轴2。
内燃机10使燃料在形成于内燃机主体11的各气缸12内燃烧，产生用于使连结于曲轴(未图示)的输出轴13旋转的动力。从各气缸12排出到排气通路14的排气在排气通路14中流动而被排出到大气中。在排气通路14设置有用于对排气中的有害物质进行净化的电加热式的催化剂装置15。
电加热式的催化剂装置15具备导电性基材151、一对电极152、电压调整电路153、电压传感器154以及电流传感器155。
导电性基材151例如由碳化硅(SiC)、二硅化钼(MoSi2)等的通过被通电来发热的材料形成。在导电性基材151中，沿着排气的流动方向形成有截面形状为格子形状(或者蜂巢形状)的多个通路(以下称为“单位单元”。)，在各单位单元的表面担载有催化剂。使导电性基材151担载的催化剂并不被特别地限定，可以从各种催化剂中适当地选择为了获得所希望的排气净化性能所需要的催化剂来使之担载于导电性基材151。
一对电极152是用于对导电性基材151施加电压的部件。一对电极152分别电连接于导电性基材151，并且，经由电压调整电路153连接于电池50。通过经由一对电极152来对导电性基材151施加电压，在导电性基材151中流动电流，导电性基材151发热，担载于导电性基材151的催化剂被加热。
通过一对电极152施加于导电性基材151的电压(以下称为“基材施加电压”。)Vh[V]能够通过由电子控制单元200控制电压调整电路153来进行调整，例如既可以直接施加电池50的电压，也可以使电池50的电压升降压到任意的电压来进行施加。这样，在本实施方式中，通过由电子控制单元200控制电压调整电路153，能够将向导电性基材151供给的电力(以下称为“基材供给电力”。)Ph[kW]控制为任意的电力。
电压传感器154对基材施加电压Vh进行检测。在本实施方式中，基于由电压传感器154检测到的基材施加电压Vh来控制电压调整电路153，以使得基材施加电压Vh成为预定的额定电压Vmax。
电流传感器155对在向导电性基材151施加了电压时在导电性基材151中流动的电流的值Ih[A]进行检测。在本实施方式中，基于基材施加电压Vh和电流值Ih来检测导电性基材151的电阻值(以下称为“基材电阻值”。)R[Ω]。
动力分割机构20是用于将内燃机10的动力分割为用于使车轮驱动轴2旋转的动力和用于使第1旋转电机30进行再生驱动的动力这两个系统的行星齿轮，具备太阳轮21、齿圈22、小齿轮23以及行星架24。
太阳轮21为外齿齿轮，配置在动力分割机构20的中央。太阳轮21与第1旋转电机30的旋转轴33连结。
齿圈22为内齿齿轮，以成为与太阳轮21同心圆上的方式配置在太阳轮21的周围。齿圈22与第2旋转电机40的旋转轴33连结。另外，在齿圈22一体化地安装有用于经由最终减速装置1对车轮驱动轴2传递齿圈22的旋转的传动齿轮3。
小齿轮23为外齿齿轮，在太阳轮21与齿圈22之间以与太阳轮21以及齿圈22啮合的方式配置多个小齿轮23。
行星架24连结于内燃机10的输出轴13，以输出轴13为中心进行旋转。另外，行星架24也连结于各小齿轮23，以使得在行星架24进行了旋转时，各小齿轮23各自能够在进行旋转(自转)的同时，在太阳轮21的周围进行旋转(公转)。
第1旋转电机30例如为三相的交流同步型的电动发电机，具备：转子31，其安装于与太阳轮21连结的旋转轴33的外周，在外周部埋设有多个永磁体；和定子32，其卷绕有产生旋转磁场的励磁线圈。第1旋转电机30具有接受来自电池50的电力供给来进行牵引(动力运行)驱动的作为电动机的功能、和接受内燃机10的动力来进行再生驱动的作为发电机的功能。
在本实施方式中，第1旋转电机30主要被作为发电机来使用。并且，在内燃机10启动时使输出轴13旋转来进行起转(cranking)的时候，被作为电动机来使用，发挥作为启动器的作用。
第2旋转电机40例如为三相的交流同步型的电动发电机，具备：转子41，其安装于与齿圈22连结的旋转轴43的外周，在外周部埋设有多个永磁体；和定子42，其卷绕有产生旋转磁场的励磁线圈。第2旋转电机40具有接受来自电池50的电力供给来进行牵引驱动的作为电动机的功能、和在车辆减速时等接受来自车轮驱动轴2的动力来进行再生驱动的作为发电机的功能。
电池50例如为镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池等的能够充放电的二次电池。在本实施方式中，使用额定电压为200V左右的锂离子二次电池来作为电池50。电池50经由升压转换器60等而电连接于第1旋转电机30和第2旋转电机40，使得：能够将电池50的充电电力供给至第1旋转电机30和第2旋转电机40来对它们进行牵引驱动，另外，能够将第1旋转电机30和第2旋转电机40的发电电力充到电池50。
另外，本实施方式涉及的电池50例如构成为能够经由充电控制电路51和充电盖52而与外部电源电连接，以使得能够从家庭用插座等的外部电源进行充电。因此，本实施方式涉及的车辆100为所谓的插电式混合动力车辆。充电控制电路51是能够基于来自电子控制单元200的控制信号将从外部电源供给的交流电流变换为直流电流、将输入电压升压到电池电压来将外部电源的电力充到电池50的电气电路。
升压转换器60具备如下的电气电路，该电气电路能够基于来自电子控制单元200的控制信号来对初级侧端子的端子间电压进行升压，并从次级侧端子进行输出，相反地，基于来自电子控制单元200的控制信号来将次级侧端子的端子间电压进行降压，并从初级侧端子进行输出。升压转换器60的初级侧端子连接于电池50的输出端子，次级侧端子连接于第1变换器70以及第2变换器80的直流侧端子。
第1变换器70和第2变换器80分别具备如下的电气电路，该电气电路能够基于来自电子控制单元200的控制信号来将从直流侧端子输入的直流电流变换为交流电流(在本实施方式中为三相交流电流)，并从交流侧端子进行输出，相反地，基于来自电子控制单元200的控制信号来将从交流侧端子输入的交流电流变换为直流电流，并从直流侧端子进行输出。第1变换器70的直流侧端子连接于升压转换器60的次级侧端子，第1变换器70的交流侧端子连接于第1旋转电机30的输入输出端子。第2变换器80的直流侧端子连接于升压转换器60的次级侧端子，第2变换器80的交流侧端子连接于第2旋转电机40的输入输出端子。
电子控制单元200是具备通过双向性总线相互连接的中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)等的存储器、输入端口以及输出端口的微型计算机。
对于电子控制单元200，除了前述的电压传感器154、电流传感器155之外，还被输入有来自SOC传感器211、负荷传感器212、曲轴角传感器213、启动开关214、进气温度传感器215、水温传感器216等各种传感器的输出信号，SOC传感器211用于检测电池充电量SOC，负荷传感器212产生与加速踏板220的踏下量成比例的输出电压，曲轴角传感器213每当内燃机主体11的曲轴(未图示)例如每旋转15°时产生输出脉冲来作为用于算出内燃机转速等的信号，启动开关214用于对车辆100的启动和停止进行判断，进气温度传感器215用于对进气温度进行检测，水温传感器216用于对内燃机水温进行检测。
电子控制单元200基于所输入的各种传感器的输出信号等，对各控制部件进行驱动来对车辆100进行控制。以下，对电子控制单元200实施的本实施方式涉及的车辆100的控制进行说明。
电子控制单元200基于电池充电量SOC，将行驶模式切换为EV(Electric Vehicle，电动车辆)模式和CS(Charge Sustaining；充电维持)模式中的任一方来使车辆100行驶。具体而言，若电池充电量为预定的模式切换充电量SOC1(例如满充电量的10％)以上，则电子控制单元200将车辆100的行驶模式设定为EV模式。
EV模式是如下模式：优先利用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行牵引驱动，至少将第2旋转电机40的动力传递到车轮驱动轴2来使车辆100行驶。
电子控制单元200在行驶模式为EV模式时，在使内燃机10停止的状态下使用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行牵引驱动，仅利用第2旋转电机40的动力来使车轮驱动轴2旋转，使车辆100行驶。即，电子控制单元200在行驶模式为EV模式时，在使内燃机10停止的状态下，基于行驶负荷对第2旋转电机40的输出进行控制来使车辆100行驶，以使得成为与驶负荷相应的要求输出。
另一方面，电子控制单元200在电池充电量SOC小于模式切换充电量SOC1时，将车辆100的行驶模式设定为CS(Charge Sustaining；充电维持)模式。
CS模式是使车辆100行驶以使得电池充电量SOC被维持在切换为了CS模式时的电池充电量(以下记载为“维持充电量”)的模式。
电子控制单元200在行驶模式为CS模式时，将行驶模式进一步切换为CSEV模式和CSHV模式中的某一方来使车辆100行驶。具体而言，电子控制单元200在行驶模式为CS模式时，若行驶负荷小于切换负荷，则将行驶模式设定为CSEV模式，若行驶负荷为切换负荷以上，则将行驶模式设定为CSHV模式。并且，如图2所示，电子控制单元200根据电池充电量SOC来以使得越是电池充电量SOC少时、切换负荷越小的方式使切换负荷进行变化。
CSEV模式是如下模式：与前述的EV模式同样地，优先利用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行牵引驱动，至少将第2旋转电机40的动力传递至车轮驱动轴2来使车辆100行驶。即，是如下模式：在使内燃机10停止的状态下使用电池50的充电电力来使第2旋转电机40进行牵引驱动，仅利用第2旋转电机40的动力来使车轮驱动轴2旋转而使车辆100行驶。
CSHV模式是如下模式：使内燃机10运转，并且，优先利用第1旋转电机30的发电电力来使第2旋转电机40进行牵引驱动，将内燃机10和第2旋转电机40这两方的动力传递至车轮驱动轴2来使车辆100行驶。电子控制单元200在行驶模式为CSHV模式时通过动力分割机构20将内燃机10的动力分割到两个系统，将分割后的内燃机10的一方的动力传递至车轮驱动轴2，并且，通过另一方的动力使第1旋转电机30进行再生驱动。并且，基本上，通过第1旋转电机30的发电电力对第2旋转电机40进行牵引驱动，在内燃机10的一方的动力之外，还将第2旋转电机40的动力传递至车轮驱动轴2来使车辆100行驶。
这样，电子控制单元200在行驶模式为CS模式时，基于电池充电量SOC和行驶负荷，对内燃机10和第2旋转电机40的输出进行控制来使车辆100行驶，以使得成为与行驶负荷相应的要求输出。电池充电量SOC为模式切换充电量SOC1时的切换负荷低，因此，在车辆行驶中电池充电量SOC降低到模式切换充电量SOC1而行驶模式从EV模式切换为了CS模式时，基本上，内燃机10会被启动。因此，CS模式也可以称为使得基本上以使内燃机10运转为前提、在内燃机10的热效率差的条件下能够仅利用第2旋转电机40的输出来使车辆100行驶的行驶模式。
此外，电子控制单元200在行驶模式为CS模式的情况下、车辆100停车时电池充电量小于维持充电量时，通过内燃机10的动力使第1旋转电机30进行再生驱动，利用第1旋转电机30的发电电力使电池50进行充电，以使得电池充电量成为维持充电量以上。
在此，如前述的那样，CS模式是基本上以使内燃机10运转为前提的行驶模式，在行驶模式从EV模式切换为了CS模式之后，基本上内燃机10会被启动。并且，从EV模式向CS模式的切换依赖于电池充电量SOC。当从EV模式切换为CS模式而内燃机10被启动时，从内燃机主体11的各气缸12排出到排气通路14的排气会在排气通路14中流动而被排出到大气中。
对于排气中的有害物质，在催化剂装置15的预热完成的情况下、即导电性基材151的温度(以下称为“催化剂床温”。)TEHC[℃]为担载于导电性基材151的催化剂的排气净化功能活性化(激活)的预定的活性化温度TEHC2(例如450[℃])以上的情况下，能够用催化剂装置15进行净化。
另一方面，在内燃机10刚启动后等的催化剂装置15的预热完成之前，当催化剂床温TEHC成为比活性化温度TEHC2低的预定的活性开始温度TEHC1(例如300[℃])以上时，担载于导电性基材151的催化剂的排气净化功能开始发挥功能，但无法用催化剂装置15充分地对排气中的有害物质进行净化，因此，废气排放会恶化。因此，要抑制内燃机启动后的废气排放的恶化，优选在EV模式中开始对于导电性基材151的通电来开始催化剂装置15的预热，在切换为CS模式之前使催化剂装置15的预热完成。
于是，例如考虑若在EV模式中电池充电量SOC降低到比模式切换充电量SOC1大的预热开始充电量SOC2后，则开始对于导电性基材151的通电来对催化剂装置15进行预热，在到电池充电量SOC从预热开始充电量SOC2降低为模式切换充电量SOC1为止的期间、即到从EV模式切换为CS模式为止的期间的EV模式中，使催化剂装置15的预热完成。
然而，当未将预热开始充电量SOC2设定为适当的值时，有可能在催化剂装置15的预热完成之前，电池充电量SOC会降低到模式切换充电量SOC1。于是，有可能在催化剂装置15的预热完成之前，内燃机10被启动，作为结果，内燃机10启动后的废气排放有可能会恶化。另外，在该情况下，为了使催化剂装置15的预热提前完成，例如优选实施使点火正时延迟等的、使排气温度为比通常高的温度的控制来使内燃机10运转，但在使点火正时延迟的期间，燃烧能量中的不被作为输出能量来利用而被放出的热能量的比例会增大，因此，会导致热效率的恶化，作为结果，燃料经济性会恶化。
另外，与此相反，从催化剂装置15的预热完成到电池充电量SOC降低为模式切换充电量SOC1为止的时间有可能过长。
当在催化剂装置15的预热完成之后，假如继续向导电性基材151供给电力来对导电性基材151进行加热，直到电池充电量SOC降低为模式切换充电量SOC1时，会白白地消耗电力，在EV模式下能够行驶的距离(以下称为“EV行驶距离”。)会变短。另外，也有可能导致导电性基材151被过度地加热，例如会促进导电性基材151的劣化。
另外，当假如在催化剂装置15的预热完成的时间点将行驶模式切换为CS模式时，在电池充电量SOC成为模式切换充电量SOC1以下之前，行驶模式被切换为CS模式，因此，EV行驶距离会变短。另外，当假如设为在催化剂装置15的预热完成的时间点停止了对于导电性基材151的通电时，在到电池充电量SOC成为模式切换充电量SOC1以下为止的期间，导电性基材151的温度会降低，因此，内燃机10启动后的废气排放有可能会恶化。
在此，当将导电性基材151的热容量设为C时，为了使催化剂床温TEHC从某初始温度TEHC0升温到活性化温度TEHC2所需要的热量Q[J]、即电力量(以下称为“基材加热用电力量”。)Wh[Ws]能够由下述的(1)式来表示。
Wh＝C×(TEHC2-TEHC0) …(1)
Figure BDA0002747242630000111
另外，如本实施方式这样将基材施加电压Vh控制为一定的额定电压Vmax来进行导电性基材151的加热的情况下的基材供给电力Ph能够使用基材电阻值R来由下述的(2)式表示。
因此，在如本实施方式这样将基材施加电压Vh控制为一定的额定电压Vmax来进行了导电性基材151的加热的情况下，为了使催化剂床温TEHC从初始温度TEHC0升温到活性化温度TEHC2所需要的加热时间th[s]能够由下述的(3)式表示。
Figure BDA0002747242630000121
并且，在EV模式中开始对于导电性基材151的通电来对催化剂装置15进行预热的情况下，在为了对导电性基材151进行加热而向导电性基材151供给的基材供给电力Ph之外，也需要用于对第2旋转电机40进行牵引驱动的电力、用于对空调等各种辅机类进行驱动的电力、即用于使车辆100行驶的行驶用电力Pp。
因此，也考虑如下情况：当将为了与加热时间th相应地使车辆100以EV模式进行行驶所需要的行驶用电力量设为Wp时，例如按照下述的(4)式来设定预热开始充电量SOC2，若在EV模式中电池充电量SOC降低到预热开始充电量SOC2时开始对于导电性基材151的通电来开始催化剂装置15的预热，则能够在到电池充电量SOC从预热开始充电量SOC2降低到模式切换充电量SOC1为止的EV模式中适当地使催化剂装置15的预热完成。此外，对于行驶用电力量Wp，例如若预先通过实验等求出在使车辆100以EV模式进行行驶时所使用的平均的每单位时间的电力量Wav，则能够基于下述的(5)式来算出。
SOC2＝Wh+Wp+SOC1 …(4)
Wp＝Wav×th …(5)
然而，在导电性基材151有时会由于经年劣化等而产生微细的龟裂(微裂纹)，其结果，基材电阻值R有时会从产品出厂时等的初始电阻值R0上升。于是，如根据上述的(2)式和(3)式可明确的那样，与基材电阻值R从初始电阻值R0上升的量相应地，基材供给电力Ph会减少，其结果，与基材电阻值R从初始电阻值R0上升的量相应地，加热时间th会变长。更具体而言，当将基材电阻值R为初始电阻值R0的情况下的加热时间设为标准加热时间th0、将基材电阻值R增加到了R1的情况下的加热时间设为th1、将电阻增加率设为r(＝R1/R0)时，如下述的(6)式那样，加热时间th1变长为标准加热时间th0的r倍。
并且，当加热时间th变长时，如根据上述的(4)式和(5)式可明确的那样，与加热时间th变长了的量相应地，行驶用电力量Wp会增加，其结果，预热开始充电量SOC2也变大。即，当基材电阻值R增加时，到使
th1＝th0×r …(6)
催化剂装置15的预热完成为止所需要的电力量会增加。
这样，成为开始对于导电性基材151的通电的阈值的预热开始充电量SOC2的适当的值会根据基材电阻值R而变化，若在基材电阻值R大的情况下不使预热开始充电量SOC2比基材电阻值R小的情况下的该预热开始充电量SOC2大，则有可能在催化剂装置15的预热完成之前，电池充电量SOC会降低到模式切换充电量SOC1。于是，在本实施方式中，设为了在根据基材电阻值R设定了预热开始充电量SOC2之后实施催化剂装置15的预热，以下，对该本实施方式涉及的催化剂预热控制进行说明。
图3是对本实施方式涉及的催化剂预热控制进行说明的流程图。电子控制单元200以预定的运算周期(例如10[ms])反复执行本例程。
在步骤S1中，电子控制单元200判定催化剂预热开始标志F1是否被设定为0。催化剂预热开始标志F1是在开始了催化剂装置15的预热时被设定为1的标志，初始值被设定为0。若催化剂预热开始标志F1为0，则电子控制单元200进入步骤S2的处理。另一方面，若催化剂预热开始标志F1为1，则电子控制单元200进入步骤S7的处理。
在步骤S2中，电子控制单元200实施用于设定与基材电阻值R相应的预热开始充电量SOC2的预热开始充电量设定处理。参照图4来对预热开始充电量设定处理的详细进行说明。
在步骤S21中，电子控制单元200读入在前次实施对于导电性基材151的通电来实施了催化剂装置15的预热时所检测并存储于存储器的基材电阻值R来作为基材电阻前次值R1。另外，电子控制单元200读入预先存储于存储器的初始电阻值R0。此外，在本实施方式中，将预先通过实验等求出的产品出厂时的代表性的基材电阻值R作为初始电阻值R0，但既可以将导电性基材151的初次通电时所检测到的基材电阻值R作为初始电阻值R0，也可以将从初次开始多次检测到的各基材电阻值R的平均值作为初始电阻值R0。
在步骤S22中，电子控制单元200基于基材电阻前次值R1和初始电阻值R0，算出电阻增加率r(＝R1/R0)。
在步骤S23中，电子控制单元200读入通过在本例程之外另行实施的催化剂床温算出控制而随时算出的当前的催化剂床温TEHC的推定值来作为初始温度TEHC0，基于前述的(1)式，算出基材加热用电力量Wh。此外，后面将参照图5来对催化剂床温算出控制进行描述。
在步骤S24中，电子控制单元200基于前述的(3)式，算出基材电阻值R为初始电阻值R0的情况下的加热时间、即标准加热时间th0。
在步骤S25中，电子控制单元200将标准加热时间th0代入到前述的(5)式，算出基材电阻值R为初始电阻值R0的情况下的行驶用电力量Wp。
在步骤S26中，电子控制单元200按照下述的(7)式，基于电阻增加率r，对通过步骤S25算出的行驶用电力量Wp进行修正。
Wp＝Wp×r …(7)
在步骤S27中，电控制单元200将通过步骤S23算出的基材加热用电力量Wh、通过步骤S26修正后的行驶用电力量Wp以及模式切换充电量SOC1代入到前述的(4)式，算出预热开始充电量SOC2。这样，通过根据电阻增加率r对成为在基材电阻值R增加了的情况下到使催化剂装置15的预热完成为止所需要的电力量变大的直接原因的行驶用电力量Wp进行增大修正，能够将预热开始充电量SOC2设定为适当的值。
返回图3，在步骤S3中，电子控制单元200判定电池充电量SOC是否小于预热开始充电量SOC2。若电池充电量SOC小于预热开始充电量SOC2，则电子控制单元200进入步骤S4的处理。另一方面，若电池充电量SOC为预热开始充电量SOC2以上，则电子控制单元200结束本次的处理。
在步骤S4中，电子控制单元200判定通过步骤S23读入的当前的催化剂床温TEHC、即初始温度TEHC0是否小于活性开始温度TEHC1。若初始温度TEHC0小于活性开始温度TEHC1，则电子控制单元200进入步骤S5的处理。另一方面，若初始温度TEHC0为活性开始温度TEHC1以上，则催化剂的排气净化功能开始发挥功能，因此，电子控制单元200结束本次的处理。此外，在本实施方式中也可以设为在本步骤中判定初始温度TEHC0是否小于活性开始温度TEHC1来进入步骤S5的处理或者结束本次的处理，但也可以设为判定初始温度TEHC0是否小于活性化温度TEHC2来进入步骤S5的处理或者结束本次的处理。
在步骤S5中，电子控制单元200开始对于导电性基材151的通电，对催化剂装置15进行预热。在本实施方式中，电子控制单元200对电压调整电路153进行控制以使得基材施加电压Vh成为额定电压Vmax，开始催化剂装置15的预热。此时，电子控制单元200一并基于由电压传感器154检测到的基材施加电压Vh(＝Vmax)和由电流传感器155检测到的基材电流值Ih来算出基材电阻值R，将该基材电阻值R存储于存储器。在接下来实施催化剂装置15的预热时的预热开始充电量设定处理中，存储于该存储器的基材电阻值R被通过前述的步骤S21作为基材电阻前次值R1来读入。
在步骤S6中，电子控制单元200将催化剂预热开始标志F1设定为1。
在步骤S7中，电子控制单元200判定催化剂床温TEHC是否成为了活性化温度TEHC2以上。在本实施方式中，若开始催化剂装置15的预热后的基材供给电力Ph的累计值、即被供给至导电性基材151的电力量为基材加热用电力量Wh以上，则电子控制单元200判定为催化剂床温TEHC成为了活性化温度TEHC2以上，进入步骤S8的处理。另一方面，若催化剂床温TEHC小于活性化温度TEHC2，则电子控制单元200结束本次的处理。
在步骤S8中，电子控制单元200停止对于导电性基材151的通电，结束催化剂装置15的预热。
在步骤S9中，电子控制单元200使催化剂预热开始标志F1恢复为0。
图5是对催化剂床温算出控制进行说明的流程图。电子控制单元200以预定的运算周期(例如10[ms])反复执行本例程。
在步骤S101中，电子控制单元200读入内燃机运转标志F2，判定内燃机运转标志F2是否被设定为0。内燃机运转标志F2为在本例程之外另行设定的标志，是在已使内燃机10启动时被设定为1、在已使内燃机10停止时被恢复为0的标志，初始值被设定为0。若内燃机运转标志F2为0，则电子控制单元200进入步骤S102的处理。另一方面，若内燃机运转标志F2为1，则电子控制单元200进入步骤S106的处理。
在步骤S102中，电子控制单元200判定内燃机运转标志F2的前次值是否为1、即是否为内燃机刚停止之后(是否为内燃机停止后的第一次处理)。若内燃机运转标志F2的前次值为1、即为内燃机刚停止之后，则电子控制单元200进入步骤S103的处理。另一方面，若内燃机运转标志F2的前次值为1、即为内燃机停止中，则电子控制单元200进入步骤S105的处理。
在步骤S103中，电子控制单元200将当前存储于存储器的催化剂床温TEHC(在后述的步骤S111中在内燃机运转期间所推定并存储于存储器的催化剂床温TEHC)作为内燃机停止时的催化剂床温TEHCoff来进行存储。
在步骤S104中，电子控制单元200启动对内燃机10从停止到被启动为止的时间(以下称为“保温(soak)时间”。)进行计测的保温计时器，开始保温时间的计测。
在步骤S105中，电子控制单元200继续进行基于保温计时器的保温时间的计测。
在步骤S106中，电子控制单元200判定内燃机运转标志F2的前次值是否为0、即是否为内燃机刚启动之后(是否为内燃机启动后的第一次处理)。若内燃机运转标志F2的前次值为0、即为内燃机刚启动之后，则电子控制单元200进入步骤S107的处理。另一方面，若内燃机运转标志F2的前次值为1、即为内燃机运转中，则电子控制单元200进入步骤S110的处理。
在步骤S107中，电子控制单元200对预先通过实验等设定的图6所示的映射进行参照，基于保温时间，算出催化剂床温TEHC向外部气温的收敛率κ。如图6所示，示出了收敛率κ取0～1的值，在收敛率κ为1时，催化剂床温TEHC收敛为与外部气温相同的温度。
在步骤S108中，电子控制单元200例如将内燃机停止时的催化剂床温TEHCoff和进气温度(≒外部气温)TIN代入到下述的(8)式，算出当前的催化剂床温(即内燃机启动时的催化剂床温)TEHC，并且，将该催化剂床温TEHC存储于存储器。
TEHC＝TEHCoff+(TIN-TEHCoff)×κ …(8)
在步骤S109中，电子控制单元200使保温时间恢复为0，停止保温计时器。
在步骤S110中，电子控制单元200读入用于对内燃机运转中的催化剂床温TEHC进行推定的各种推定用参数的检测值，基于推定用参数的检测值，算出每单位时间(运算周期)的催化剂床温TEHC的温度变化量ΔTEHC。内燃机运转中的催化剂床温TEHC受到排气热的影响而变化，因此，例如能够从内燃机转速、内燃机负荷、内燃机水温、进气量、进气温度等的对排气的热能量的量产生影响的参数中适当地选择一个以上的参数来作为推定用参数。
在步骤S111中，电子控制单元200对存储于存储器的催化剂床温TEHC加上温度变化量ΔTEHC来对催化剂床温TEHC进行更新，并且，将更新后的催化剂床温TEHC存储于存储器。
图7是对本实施方式涉及的催化剂预热控制的动作进行说明的时间图。此外，在图7中，实线表示实施了本实施方式涉及的催化剂预热控制的情况下的各参数的动作。虚线表示未实施本实施方式涉及的催化剂预热控制的情况下、即未根据基材电阻值R来设定预热开始充电量SOC2的情况下的各参数的动作。
如在图7中由实线所示那样，在实施了本实施方式涉及的催化剂预热控制的情况下，当电池充电量SOC在时刻t1成为根据基材电阻值R设定的预热开始充电量SOC2时，开始对于导电性基材151的通电。因此，能够在到电池充电量SOC降低为模式切换充电量SOC1的时刻t3为止的期间，使催化剂床温TEHC升温到活性化温度TEHC2，使催化剂装置15的预热完成，能够在使催化剂装置15的预热完成后使内燃机10启动。
与此相对，如在图7中由虚线所示那样，在未实施本实施方式涉及的催化剂预热控制的情况下，开始对于导电性基材151的通电的时刻被延迟到时刻t2。其结果，无法在到电池充电量SOC降低为模式切换充电量SOC1的时刻t4为止的期间使催化剂床温TEHC升温到活性化温度TEHC2，不得不在催化剂装置15的预热完成之前的时刻t4使内燃机10启动。
以上说明的本实施方式涉及的车辆100具备：内燃机10；电加热式的催化剂装置15，其设置于内燃机10的排气通路14，使通过被通电来发热的导电性基材151担载了催化剂；能够充放电的电池50；以及第2旋转电机40(旋转电机)，其由电池50的电力进行驱动。用于对该车辆100进行控制的电子控制单元200(控制装置)具备催化剂预热控制部，所述催化剂预热控制部在电池充电量SOC为预定的模式切换充电量SOC1(第1充电量)以上、且车辆100的行驶模式被设定为至少对第2旋转电机40的输出进行控制来使车辆100行驶的EV模式时，若导电性基材151的温度小于活性开始温度TEHC1(预定温度)、且电池充电量SOC小于比模式切换充电量SOC1大的预热开始充电量SOC2(第2充电量)，则向导电性基材151供给电力来对催化剂装置15进行预热。
并且，催化剂预热控制部构成为以使基材电阻值R(导电性基材151的电阻值)大的情况下的预热开始充电量SOC2比基材电阻值R小的情况下的该预热开始充电量SOC2大的方式对预热开始充电量SOC2进行设定。
如前述的那样，在因经年劣化等而基材电阻值R增加了的情况下，与增加之前相比，基材供给电力Ph减少，催化剂装置15的加热时间th变长，其结果，加热中所需要的行驶用电力量Wp增加，因此，到使催化剂装置15的预热完成为止所需要的电力量增加。因此，当将成为开始对于导电性基材151的通电的阈值的预热开始充电量SOC2设定为与基材电阻值R增加之前同样的值时，电池充电量SOC有可能会在催化剂装置15的预热完成之前就降低到模式切换充电量SOC1。
与此相对，如本实施方式这样，通过在基材电阻值R大的情况下，与基材电阻值R小的情况相比，增大预热开始充电量SOC2，能够抑制电池充电量SOC在催化剂装置15的预热完成之前就降低到模式切换充电量SOC1。因此，能够抑制内燃机10在催化剂装置15预热的完成之前就被启动，因此，能够抑制内燃机10启动后的废气排放的恶化。另外，在内燃机10启动后也不需要实施用于使排气温度与通常相比成为高温的控制，因此，也能够抑制燃料经济性的恶化。
另外，具体而言，本实施方式涉及的催化剂预热控制构成为：基材电阻值R越大于预定的初始电阻值R0(标准电阻值)，则使预热开始充电量SOC2越大于基材电阻值R为初始电阻值R0时所设定的预热开始充电量SOC2。
由此，能够在因经年劣化等而基材电阻值R从初始电阻值R0增加了时，根据该增加量来适当地设定预热开始充电量SOC2。
另外，更具体而言，本实施方式涉及的催化剂预热控制部构成为：基于基材电阻值R从初始电阻值R0的电阻增加率r来对行驶用电力量Wp(第1电力量)进行增大修正，基于模式切换充电量SOC1、增大修正后的行驶用电力量Wp、基材加热用电力量Wh(第2电力量)来设定预热开始充电量SOC2，所述行驶用电力量Wp是在催化剂装置15预热期间为了对第2旋转电机40进行驱动来使车辆100行驶所使用的电力量的推定值，所述基材加热用电力量Wh是在催化剂装置15预热期间为了对导电性基材151进行加热所使用的电力量的推定值。
由此，能够根据电阻增加率r来对行驶用电力量Wp进行增大修正，因此，能够将预热开始充电量SOC2设定为适当的值，所述行驶用电力量Wp成为在基材电阻值R增加了的情况下到使催化剂装置15的预热完成为止所需要的电力量变大的直接原因。因此，能够抑制电池充电量SOC在催化剂装置15的预热完成之前就降低到模式切换充电量SOC1，并且，能够抑制预热开始充电量SOC2被设定为过度大的值，抑制从催化剂装置15的预热完成到电池充电量SOC降低为模式切换充电量SOC1为止的时间变长。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式不过示出了本发明的应用例的一部分，并不是意在将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体构成。
例如，在上述的实施方式中设为算出基材加热用电力量Wh和行驶用电力量Wp，基于电阻增加率r对行驶用电力量Wp进行增大修正来算出预热开始充电量SOC2，但例如也可以设为在使预热开始充电量SOC2为预先设定的固定值的情况下，基于电阻增加率r对预热开始充电量SOC2进行增大修正。
另外，在上述的各实施方式中，通过催化剂床温算出控制推定了催化剂床温TEHC，但不限于此，例如也可以设为采用通过配置在导电性基材151的附近的温度传感器检测到的温度来作为催化剂床温TEHC。

Claims (4)

1.一种车辆的控制装置，用于对车辆进行控制，所述车辆具备：
内燃机；
电加热式的催化剂装置，其设置于所述内燃机的排气通路，使通过被通电来发热的导电性基材担载了催化剂；
能够充放电的电池；以及
旋转电机，其由所述电池的电力进行驱动，
所述控制装置具备催化剂预热控制部，所述催化剂预热控制部在所述电池的充电量为预定的第1充电量以上、且所述车辆的行驶模式被设定为至少对所述旋转电机的输出进行控制来使所述车辆行驶的EV模式时，若所述导电性基材的温度小于预定温度、且所述电池的充电量小于比所述第1充电量大的第2充电量，则向所述导电性基材供给电力来对所述催化剂装置进行预热，
所述催化剂预热控制部以使所述导电性基材的电阻值大的情况下的所述第2充电量比所述导电性基材的电阻值小的情况下的所述第2充电量大的方式设定所述第2充电量。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，
所述导电性基材的电阻值越大于预定的标准电阻值，则所述催化剂预热控制部使所述第2充电量越大于所述电阻值为所述标准电阻值时所设定的所述第2充电量。
3.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，
所述催化剂预热控制部，
基于所述导电性基材的电阻值从预定的标准电阻值的增加率来对第1电力量进行增大修正，所述第1电力量是在所述催化剂装置预热期间为了驱动所述旋转电机来使所述车辆行驶所使用的电力量的推定值，
基于所述第1充电量、增大修正后的所述第1电力量、以及第2电力量来设定所述第2充电量，所述第2电力量是在所述催化剂装置预热期间为了对所述导电性基材进行加热所使用的电力量的推定值。
4.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，
所述催化剂预热控制部基于所述导电性基材的电阻值从预定的标准电阻值的增加率对预先设定的所述第2充电量进行增大修正来设定所述第2充电量。
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