JP2010083232A

JP2010083232A - ハイブリッド車両の制御装置および制御方法、ハイブリッド車両

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Publication number: JP2010083232A
Application number: JP2008252298A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Teratani; 竜太寺谷; Shunsuke Fushiki; 俊介伏木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-15
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP5125949B2

Abstract

【課題】エンジンの間欠停止時間の長短にかかわらず、浄化触媒による排気ガス浄化機能を維持する。
【解決手段】ハイブリッド車両１００を制御するＥＣＵ２０は、エンジン１０の作動状態と停止状態とを間欠的に切替えるエンジン制御部２６と、浄化触媒１４を監視する触媒監視部２４と、触媒監視部２４から浄化触媒１４に関する情報を取得し、該情報に基づいてエンジン１０の間欠停止時における浄化触媒１４の状態を判断する判断部２２と、判断部２２での判断に応じて触媒暖機を行う触媒暖機制御部２４と、を備え、エンジン制御部２４が、間欠停止状態のエンジン１０の作動を触媒暖機の後に再開させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置および制御方法、ハイブリッド車両に関する。

エンジンおよびモータなど、複数の動力源が併設されているハイブリッド車両は、一般に、走行モードに応じて、例えば低負荷運転時にはモータを、高負荷運転時や電力残量の低下時にはエンジンを、それぞれ主たる動力源として切り替えながら走行する。

ガソリンなどの燃料を適切な空燃比に調整し、エンジン内で燃焼させた後に排出される排気ガスは、一般に酸化触媒や還元触媒、三元触媒などの浄化触媒を経由することにより浄化された後に、車両外部に排出される。このような浄化触媒による排気ガスの浄化作用は、例えば３００℃以上もの高温状態で優れた効果を発揮するため、例えば寒冷地での運転や冷間始動時など、浄化触媒の温度が十分でない場合には、所定の触媒暖機制御を行うことにより、常に適正な浄化処理能を維持させることが環境への配慮の観点からも好適とされる。

特許文献１には、ハイブリッド電気自動車のエンジン運転制御装置に関し、エンジン始動時のエンジン水温に応じて暖機運転を行うことが記載されている。

特許文献２には、ハイブリッド車両の制御装置において、点火時期を遅角（リタード）させて暖機を促進することについて記載されている。

特開２００１−３４２８６９号公報特開２００３−８３１１０号公報

近年、ハイブリッド車両の航続距離を向上させるために、例えば家庭用電源などの外部電源により充電可能ないわゆるプラグインハイブリッド車両が開発されている。プラグインハイブリッド車両では一般にバッテリ容量が大きく、従来のハイブリッド車両と比較してモータのみで駆動する時間を長くすることができるため、ガソリンなどの燃料の消費を低減し、燃費を向上させることができる反面、走行中におけるエンジンの停止時間（間欠停止時間とも称する）が長くなる傾向にあるため、通常運転時であっても浄化触媒の温度が低下し、エンジンの再始動時に一時的に浄化性能が低下する場合が想定される。

本発明は、ハイブリッド車両走行中におけるエンジンの停止時間の長短にかかわらず、浄化触媒による排気ガス浄化機能を維持することを目的とする。

本発明の構成は以下のとおりである。

（１）エンジンを含む複数の動力源と、前記エンジンから排出される排気ガスを浄化するための浄化触媒とを備えるハイブリッド車両を制御する制御装置であって、前記エンジンの作動状態と停止状態とを間欠的に切替えるエンジン制御手段と、前記浄化触媒を監視する触媒監視手段と、前記触媒監視手段から前記浄化触媒に関する情報を取得し、該情報に基づいて前記エンジンの間欠停止時における前記浄化触媒の状態を判断する判断手段と、前記判断手段での判断に応じて触媒暖機の実施を制御する触媒暖機制御手段と、を備え、前記エンジン制御手段が、間欠停止状態の前記エンジンの作動を前記触媒暖機の実施後に再開させる、制御装置。

（２）上記（１）に記載の制御装置において、前記判断手段が、前記エンジンの間欠停止状態の継続時間に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定する、制御装置。

（３）上記（１）に記載の制御装置において、前記判断手段が、前記浄化触媒の温度に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定する、制御装置。

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の制御装置において、前記触媒暖機制御手段が、前記判断手段による判断に応じて遅角量を変化させる遅角制御手段である、制御装置。

（５）エンジンを含む複数の動力源と、前記エンジンから排出される排気ガスを浄化する浄化触媒とを備えるハイブリッド車両を制御する制御装置であって、前記エンジンの作動状態と停止状態とを間欠的に切替えるエンジン制御手段と、前記浄化触媒を監視する触媒監視手段と、前記触媒監視手段から前記浄化触媒に関する情報を取得し、該情報に基づいて前記エンジンの間欠停止時における前記浄化触媒の状態を判断する判断手段と、を備え、前記エンジン制御手段が、間欠停止状態の前記エンジンの作動を前記判断手段での判断に基づいて一時的に再開させる、制御装置。

（６）上記（５）に記載の制御装置において、前記判断手段が、前記エンジンの間欠停止状態の継続時間に基づいて判断し、前記エンジン制御手段が、前記エンジンの間欠停止状態の継続時間が所定の時間を超えたときに前記エンジンの作動を一時的に再開させる、制御装置。

（７）上記（５）に記載の制御装置において、前記判断手段が、前記浄化触媒の温度に基づいて判断し、前記エンジン制御手段が、前記浄化触媒の温度が所定の温度以下となったときに前記エンジンの作動を一時的に再開させる、制御装置。

（８）エンジンを含む複数の動力源と、前記エンジンから排出される排気ガスを浄化する浄化触媒とを備え、前記エンジンの作動状態と停止状態とを間欠的に切替えて駆動するハイブリッド車両を制御する制御方法であって、前記エンジンの間欠停止時における前記浄化触媒の状態に関する情報を取得する工程と、取得した前記浄化触媒の状態に関する情報に基づいて前記浄化触媒の状態を判断する判断工程と、前記判断工程での判断に応じて触媒暖機を実施する触媒暖機工程と、を含む、制御方法。

（９）上記（８）に記載の制御方法において、前記触媒暖機の実施後に前記エンジンの作動を再開する工程をさらに含む、制御方法。

（１０）上記（８）または（９）に記載の制御方法において、前記判断工程が、前記エンジンの間欠停止時間に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定することを含む、制御方法。

（１１）上記（８）または（９）に記載の制御方法において、前記判断工程が、前記浄化触媒の温度に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定することを含む、制御方法。

（１２）上記（８）に記載の制御方法において、前記触媒暖機工程が、前記エンジンの作動を一時的に再開させる工程を含む、制御方法。

（１３）エンジンを含む複数の動力源と、前記エンジンから排出される排気ガスを浄化するための浄化触媒とを備えるハイブリッド車両であって、前記エンジンの作動状態と停止状態とを間欠的に切替えるエンジン制御手段と、前記浄化触媒を監視する触媒監視手段と、前記触媒監視手段から前記浄化触媒に関する情報を取得し、該情報に基づいて前記エンジンの間欠停止時における前記浄化触媒の状態を判断する判断手段と、前記判断手段での判断に応じて触媒暖機の実施を制御する触媒暖機制御手段と、を備え、前記エンジン制御手段が、間欠停止状態の前記エンジンの作動を前記触媒暖機の実施後に再開させる、ハイブリッド車両。

（１４）上記（１３）に記載のハイブリッド車両において、前記判断手段が、前記エンジンの間欠停止時間に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定する、ハイブリッド車両。

（１５）上記（１３）に記載のハイブリッド車両において、前記判断手段が、前記浄化触媒の温度に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定する、ハイブリッド車両。

本発明によれば、エンジンの間欠停止時間の長短にかかわらず、浄化触媒による排気ガス浄化機能を好適に発揮することが可能となる。

本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、各図面において同様の構成については同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１は、本発明の実施の形態におけるハイブリッド車両の要部の構成の概略を例示した図である。図１に示すハイブリッド車両１００は、動力源としてエンジン１０およびモータ１２を備え、それぞれの出力軸は、動力分割機構３２に接続されている。さらに、各動力源からの動力は、トランスアクスル３４を介して駆動輪３６，３８に伝達される。

図１において、モータ１２は、図示しないインバータを介して充放電可能なバッテリ４０と電気的に接続されており、バッテリ４０に充電された電力を利用して作動することができる。バッテリ４０は、モータ１２に電力を供給するだけでなく、モータ１２の回生制動により生じる回生エネルギーを電力として蓄えることもできる。図１に示すハイブリッド車両１００には、外部電源４４と接続することによりバッテリ４０に充電することが可能な充電装置４２が設けられており、本実施の形態はいわゆるプラグインハイブリッド車両の一例を示したものである。

一方、エンジン１０には、例えば図示しない燃料タンクからガソリンなどの燃料が供給される。エンジン１０内には、例えばスパークプラグなどの図示しない点火部材を含む、点火装置３０が設けられており、所定のタイミングで放電させることで、エンジン１０内部の図示しないシリンダ内に圧縮された、この燃料および空気を含む混合気体に点火し、燃焼、爆発させることができる。エンジン１０ではこの一連の工程により、駆動力を得ることができる。この燃料の燃焼に伴い、炭化水素や窒素酸化物などを含む排気ガスが発生するが、この排気ガスは一種または複数種の浄化触媒１４が担持されたガス浄化装置１６を経由して浄化された後に、排気用の配管１８からハイブリッド車両１００の外部に排出される。

図１に示すハイブリッド車両１００はさらに、エンジン１０、モータ１２および動力分割機構３２その他の動作を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０を備える。本実施の形態において、ＥＣＵ２０は、エンジン制御部２２と、浄化触媒１４を監視する触媒監視部２４と、触媒暖機の程度を判断する判断部２６と、触媒暖機制御を行う触媒暖機制御部２８とを含み、構成されている。

図１において、エンジン制御部２２は、例えばハイブリッド車両１００が要求する負荷の程度、および／またはバッテリ４０に蓄えられた電力に伴うモータ１２の出力の程度に応じて、あるいは場合によっては強制的に、エンジン１０の作動状態と停止状態とを間欠的に切替えることができる。エンジン制御部２２によるエンジン１０の制御は、モータ１２の制御と連動し、あるいはモータ１２の制御とは独立して実施することができる。以下、エンジン制御部２２により制御された、エンジン１０の間欠的な停止状態を、エンジン１０およびモータ１２の双方が停止した、ハイブリッド車両１００の完全な停止状態と区別するために、「間欠停止状態」と称し、また、これに対応させて、エンジン制御部２２により制御された、エンジン１０の間欠的な作動状態を「間欠作動状態」と称する場合がある。

触媒監視部２４は、少なくともエンジン１０の間欠停止状態における浄化触媒１４を監視することにより、浄化触媒１４の、特に温度に関する情報を取得することができる。浄化触媒１４は一般に、エンジン１０の作動状態においては例えば３００℃以上もの高温を維持しているが、エンジン１０の間欠停止状態が長くなるにつれて次第に浄化触媒１４の温度が低下する。ガス浄化装置１６による浄化性能の程度は一般に、浄化触媒１４の温度に依存するため、浄化触媒１４の監視により得られた浄化触媒１４の状態に応じて適切な制御を行うことが必要となる。このとき、触媒監視部２４が取得する情報としては、間接的に浄化触媒１４の状態を見積もることが可能なものであっても良く、また浄化触媒１４の温度を直接的に測定するものであっても良い。

触媒監視部２４により浄化触媒１４の状態を間接的に見積もる手法としては、例えば実機試験やシミュレートにより予め得られている結果に基づいて浄化触媒１４の温度を算出する方法が挙げられる。例えばエンジン１０の作動状態にあった時間、このエンジン１０が作動状態から間欠停止状態に移行してからの経過時間、その間の当該ハイブリッド車両１００の走行スピード、外気温などの環境温度、ならびにその他諸条件に基づき、現時点での浄化触媒１４の状態を判断することができるが、採用する諸条件についてはこれに限定されるものではない。

これに対し、浄化触媒１４の状態に関する情報を取得する他の手法として、浄化触媒１４の温度を測定する手法が挙げられる。物体の温度を直接測定する手法としては、例えば温度センサが挙げられるが、浄化触媒１４の温度をプローブにより直接測定することは困難である。このため、例えば浄化触媒１４を含む担体からの放射温度を、放射温度センサを用いて測定し、得られた測定値を必要に応じて補正することにより、浄化触媒１４の温度を見積もることができる。なお、図１においては、ガス浄化装置１６と触媒監視部２４とはある程度離間したものとして示してあるが、これに限定されるものではなく、双方が接触していても良い。また、場合によってはガス浄化装置１６の内部に触媒監視部２４の一部または全部を配置することもできる。

判断部２６は、触媒監視部２４から取得した浄化触媒１４に関する情報に基づいて浄化触媒１４の状態を判断することができる。ここでいう「浄化触媒１４の状態」とは、触媒監視部２４から得られる情報に依存し、より具体的には例えば、浄化触媒１４の温度低下はどの程度か、また浄化触媒１４の温度上昇のための触媒暖機運転は必要か否か、さらに必要とされる触媒暖機はどの程度か、などの情報を挙げることができるが、これに限定されるものではない。

触媒暖機制御部２８は、判断部２６での判断に応じて触媒暖機制御を行う。触媒暖機は一般に、例えば点火装置３０での点火のタイミングを遅角させて排気ガスの温度を上昇させる、いわゆる遅角制御により行うことができる。本実施の形態において、触媒暖機制御は、浄化触媒１４の状態に応じて遅角量を変化させるものであっても、触媒暖機の時間を制御するものであっても良く、さらにこれらの制御を組み合わせることもできる。なお、触媒暖機の手法は、上述した遅角制御に制限されるものではなく、公知のいかなる触媒暖機であっても良いことは言うまでもない。

所定の触媒暖機により浄化触媒１４の温度を上昇させて所定の温度、例えば、３００℃以上に上昇させた後に、エンジン制御部２６は、間欠停止状態のエンジン１０の作動を再開させる。これにより、浄化触媒による排気ガス浄化機能を好適に発揮することが可能となる。

図２は、本発明の他の実施の形態におけるハイブリッド車両の要部の構成の概略を例示した図である。図２に示すハイブリッド車両２００は、図１に示すＥＣＵ２０に代えて、ＥＣＵ１２０を備えることを除き、図１に示すハイブリッド車両１００とほぼ同様の構成を有している。

本実施の形態において、ＥＣＵ１２０は、浄化触媒１４の状態を監視する触媒監視部１２４と、浄化触媒１４の状態を判断する判断部１２６と、エンジン１０の作動状態と停止状態とを間欠的に切替え可能であって、間欠停止状態のエンジンの作動を一時的に再開させるエンジン制御部１２２とを含む。なお、触媒監視部１２４の動作は、図１に示す触媒監視部２４の動作とほぼ同様であるため、その詳細な説明は省略する。

図２において、判断部１２６は、触媒監視部１２４から取得した浄化触媒１４に関する情報に基づいて浄化触媒１４の状態を判断することができる。ここでいう「浄化触媒１４の状態」とは、より具体的には触媒監視部１２４から得られる情報に依存するが、例えば、エンジン１０の間欠停止に伴う浄化触媒１４の温度低下はどの程度か、などに関する直接または間接的な情報を挙げることができるが、これに限定されるものではない。

一方、エンジン制御部１２２は、判断部１２６での判断に応じて間欠停止状態のエンジン１０の作動を一時的に再開させることにより、温度低下した浄化触媒１４を活性化させて排気ガス浄化性能を維持させておくことができる。このため、エンジン１０が間欠停止状態から作動状態に切り替わった場合でも常に安定した排気ガス浄化性能を発揮することができる。このとき、エンジン１０の作動を「一時的に再開させる」とは、浄化触媒１４を活性化させるものであればよく、その時間や手法に特に制限はない。エンジン１０の一時的な作動は、時間としては例えば数秒から数十秒程度の間、触媒温度としては例えば４００〜５００℃程度になるまで行うことができ、その後、再び間欠停止状態に戻す手法が採用され得る。

図１，２に示す本発明の実施の形態において、エンジン１０は一般にガソリンエンジンが好ましいが、場合によってはディーゼルエンジンを利用することも可能である。このとき、浄化触媒１４は、使用する燃料に応じて適切なものを一種以上用いることができる。また、バッテリ４０としては、公知の電気自動車などにも適用可能なものを利用することが可能であり、例えばニッケル水素蓄電池やリチウムイオン二次電池などを例示することができるが、これに限定されるものではない。

次に、本発明の実施の形態における制御方法について、図面に基づいて説明する。

図３は、本発明の実施の形態におけるハイブリッド車両の制御方法の概略を例示したフローチャートである。なお、本実施の形態の説明には、必要に応じて図１をあわせて参照されたい。

ステップＳ１０では、エンジンが間欠停止状態か否かを判断する。エンジンが間欠停止状態であれば、浄化触媒の温度低下にしたがって排気ガスの浄化性能が徐々に低下するが、エンジンが間欠停止状態でない、すなわちエンジンが間欠作動状態であれば以下に示す各ステップの実施は不要である。ハイブリッド車両の起動時においてもまた、公知の一般的な暖機運転が好適に用いられ得るため、以下に示す各ステップの実施は不要である。

ステップＳ１０において、エンジンが間欠停止状態であると判断されると、エンジンの作動を再開するか否かを判断する（ステップ１２）。エンジンの作動を再開する必要がなければ、以下に示す各ステップの実施は不要である。

ステップＳ１２において、エンジンの作動を再開すると判断されると、エンジンの停止時間が所定の期間Ａを超えているか否かを判断する（ステップＳ１４）。このとき、エンジンの停止時間のカウントは、例えば、前回のエンジンの作動が停止した後から本方法の実施前まで、または前回のエンジンの作動が停止した後から本方法のステップＳ１２まで、のように予め任意に設定し得る。所定の間欠停止期間Ａの値は、各種条件下における実機試験やシミュレーションなどにより予め設定しておくことができ、例えば６００秒程度に設定することができるが、車種などの諸条件により適宜設定され得ることは言うまでもない。エンジンの停止時間が所定の期間Ａを超えていなければ、浄化触媒による排気ガスの浄化性能はまだ十分に維持されていると推定されるため、以下に示す各ステップの実施は不要である。

ステップＳ１４において、エンジンの停止時間が所定の期間Ａを超えていると判断されると、触媒暖機を実施する（ステップＳ１６）。触媒暖機の実施は、例えば点火装置での点火のタイミングを遅角させる、遅角制御により行うことができる。このとき、所定の期間Ａを超えた程度に応じて、遅角量を変化させることも好適である。また、別の実施の形態として、例えばエンジンの停止時間に応じて触媒暖機の時間を増減させたりすることも好適である。表１に、エンジンの間欠停止時間と、設定する遅角量との関係の一例を示す。

ステップＳ１６において、所定の触媒暖機を実施した後に、エンジンの作動を再開させる（ステップＳ１８）。本制御方法によれば、エンジンの間欠停止時間の長短にかかわらず、排気ガス浄化機能を好適に発揮させることが可能となる。

図４は、本発明の他の実施の形態におけるハイブリッド車両の制御方法の概略を例示したフローチャートである。なお、必要に応じて図１をあわせて参照されたい。

ステップＳ２０では、エンジンが間欠停止状態か否かを判断する。ステップＳ２０において、エンジンが間欠停止状態であると判断されると、エンジンの作動を再開するか否かを判断する（ステップ２２）。本実施の形態において、ステップＳ２０およびＳ２２はそれぞれ、図３に示すステップＳ１０およびＳ１２とほぼ同様であるため、その詳細な説明は省略する。

ステップＳ２２において、エンジンの作動を再開すると判断されると、浄化触媒の温度が所定の温度Ｂを下回っているか否かを判断する（ステップＳ２４）。このとき、浄化触媒の温度の判断時は、例えば、本方法の実施の時点またはその直前、もしくは本方法のステップＳ２２またはその前後、のように予め任意に設定し得る。所定の温度Ｂの値は、各種条件下における実機試験やシミュレーションなどにより予め設定しておくことができ、例えば３００℃程度に設定することができるが、浄化触媒の組成などの諸条件により適宜設定され得ることは言うまでもない。浄化触媒の温度が所定の温度Ｂを下回っていなければ、浄化触媒による排気ガスの浄化性能はまだ十分に維持されていると推定されるため、以下に示す各ステップの実施は不要である。

ステップＳ２４において、浄化触媒の温度が所定の温度Ｂを下回っていると判断されると、触媒暖機を実施する（ステップＳ２６）。触媒暖機の実施は、例えば点火装置での点火のタイミングを遅角させる、遅角制御により行うことができる。このとき、所定の温度Ｂを下回った程度に応じて、遅角量を変化させることも好適である。また、別の実施の形態として、例えば浄化触媒の温度に応じて触媒暖機の時間を増減させたりすることも好適である。表２に、浄化触媒の温度と、設定する遅角量との関係の一例を示す。

遅角量は一般に、上死点を基準としたときのクランクシャフトの回転角度で示す（上死点前（ＢＴＤＣ）であることをマイナスで示す）が、表１，２においては、本実施の形態の制御が実施されるハイブリッド車両における定常運転時の点火時期を基準（０度）とした場合の、エンジン再始動前の制御の程度を示しており、マイナスは、定常運転時に対して遅角制御であることを示している。

ステップＳ２６において、所定の触媒暖機を実施した後に、エンジンの作動を再開させる（ステップＳ２８）。本制御方法によれば、エンジンの間欠停止時間の長短にかかわらず、排気ガス浄化機能を好適に発揮させることが可能となる。

図５は、本発明の別の実施の形態におけるハイブリッド車両の制御方法の概略を例示したフローチャートである。なお、本実施の形態の説明には、必要に応じて図２をあわせて参照されたい。

ステップＳ３０では、エンジンが間欠停止状態か否かを判断する。エンジンが間欠停止状態でなければ、以下に示す各ステップの実施は不要である。

ステップＳ３０において、エンジンが間欠停止状態であると判断されると、エンジンの停止時間が所定の期間Ｃを超えているか否かを判断する（ステップＳ３２）。このとき、エンジンの停止時間のカウントは、例えば、前回のエンジンの作動が停止した後から本方法の実施前まで、のように予め任意に設定し得る。後述するステップの実施の要否の目安となる所定値Ｃは、エンジンの間欠停止状態における浄化触媒が所望の浄化性能を維持し得るか否かを基準として、各種条件下における実機試験やシミュレーションなどにより予め設定しておくことができる。所定値Ｃの設定値として、例えば６００秒程度を挙げることができるが、車種などの諸条件により適宜設定され得ることは言うまでもない。エンジンの停止時間が所定の期間Ｃを超えていなければ、浄化触媒による排気ガスの浄化性能はまだ十分に維持されていると推定されるため、以下に示すステップの実施は不要である。

ステップＳ３２において、エンジンの停止時間が所定の期間Ｃを超えていると判断されると、エンジンを一時的に作動させる（ステップＳ３４）。本実施の形態では、エンジンの停止時間が所定の期間Ｃを超えたと判断されると直ちにエンジンを作動させるため、例えば数秒から数十秒程度の比較的短期間のエンジン作動により安定した排気ガス浄化性能を維持することができる。

図６は、本発明のさらに別の実施の形態におけるハイブリッド車両の制御方法の概略を例示したフローチャートである。なお、必要に応じて図２をあわせて参照されたい。

ステップＳ４０では、エンジンが間欠停止状態か否かを判断する。本ステップは、図５に示すステップＳ３０とほぼ同様である。

ステップＳ４０において、エンジンが間欠停止状態であると判断されると、浄化触媒の温度が所定の温度Ｄを下回っているか否かを判断する（ステップＳ４２）。このとき、浄化触媒の温度の判断時は、例えば、本方法の実施の時点またはその前後、のように予め任意に設定し得る。後述するステップの実施の要否の目安となる所定の温度Ｄの値は、エンジンの間欠停止状態における浄化触媒が所望の排気ガス浄化性能を維持し得るか否かを基準として、各種条件下における実機試験やシミュレーションなどにより予め設定しておくことができる。所定の温度Ｄの設定値として、例えば３００℃程度を挙げることができるが、浄化触媒の組成などの諸条件により適宜設定され得ることは言うまでもない。浄化触媒の温度が所定の温度Ｄを下回っていなければ、浄化触媒による排気ガスの浄化性能はまだ十分に維持されていると推定されるため、以下に示すステップの実施は不要である。

ステップＳ４２において、浄化触媒の温度が所定の温度Ｄを下回っていると判断されると、エンジンを一時的に作動させる（ステップＳ４４）。このとき、エンジンの作動継続の目安としては、浄化触媒の温度が、例えば（Ｄ＋１００〜２００）℃程度、より具体的には例えば４００〜５００℃程度の所定の目標値となるまで、とすることができる。本実施の形態では、浄化触媒の温度が所定の温度Ｄを下回ったと判断されると直ちにエンジンを作動させるため、例えば数秒から数十秒程度の比較的短期間のエンジン作動により安定した排気ガス浄化性能を維持することができる。また、所定の温度Ｄよりもある程度高温になるまで浄化触媒の温度を上昇させることにより、本実施の形態の実施頻度を低減させることができる。

図６に示す本実施の形態は、エンジンの間欠停止状態には常に浄化触媒の温度を監視し、所定の制御を実施するように設定することが可能である。また、別の実施の形態として、例えば数分毎に浄化触媒の温度を監視または測定し、必要に応じて所定の制御を実施するように設定することも可能である。

本発明は、プラグインハイブリッド車両に限らず、エンジンの間欠停止モードを有する種々のハイブリッド車両において利用することが可能である。また、上述の実施の形態では、エンジンとモータの２種類を動力源として備えるハイブリッド車両について示したが、これに限らず、エンジンを含む複数の動力源と、このエンジンから排出される排気ガスを浄化するための浄化触媒とを備えるハイブリッド車両において適用可能である。

本発明の実施の形態におけるハイブリッド車両の要部の構成の概略を例示した図である。本発明の他の実施の形態におけるハイブリッド車両の要部の構成の概略を例示した図である。本発明の実施の形態におけるハイブリッド車両の制御方法の概略を例示したフローチャートである。本発明の他の実施の形態におけるハイブリッド車両の制御方法の概略を例示したフローチャートである。本発明の別の実施の形態におけるハイブリッド車両の制御方法の概略を例示したフローチャートである。本発明のさらに別の実施の形態におけるハイブリッド車両の制御方法の概略を例示したフローチャートである。

符号の説明

１０エンジン、１２モータ、１４浄化触媒、１６ガス浄化装置、１８配管、２０，１２０ＥＣＵ、２２，１２２エンジン制御部、２４，１２４触媒監視部、２６，１２６判断部、２８触媒暖機制御部、３０点火装置、３２動力分割機構、３４トランスアクスル、３６，３８駆動輪、４０バッテリ、４２充電装置、４４外部電源、１００，２００ハイブリッド車両。

Claims

エンジンを含む複数の動力源と、前記エンジンから排出される排気ガスを浄化するための浄化触媒とを備えるハイブリッド車両を制御する制御装置であって、
前記エンジンの作動状態と停止状態とを間欠的に切替えるエンジン制御手段と、
前記浄化触媒を監視する触媒監視手段と、
前記触媒監視手段から前記浄化触媒に関する情報を取得し、該情報に基づいて前記エンジンの間欠停止時における前記浄化触媒の状態を判断する判断手段と、
前記判断手段での判断に応じて触媒暖機の実施を制御する触媒暖機制御手段と、
を備え、
前記エンジン制御手段が、間欠停止状態の前記エンジンの作動を前記触媒暖機の実施後に再開させることを特徴とする制御装置。
請求項１に記載の制御装置において、
前記判断手段が、前記エンジンの間欠停止状態の継続時間に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定する、制御装置。
請求項１に記載の制御装置において、
前記判断手段が、前記浄化触媒の温度に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定する、制御装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置において、
前記触媒暖機制御手段が、前記判断手段による判断に応じて遅角量を変化させる遅角制御手段であることを特徴とする制御装置。
エンジンを含む複数の動力源と、前記エンジンから排出される排気ガスを浄化する浄化触媒とを備えるハイブリッド車両を制御する制御装置であって、
前記エンジンの作動状態と停止状態とを間欠的に切替えるエンジン制御手段と、
前記浄化触媒を監視する触媒監視手段と、
前記触媒監視手段から前記浄化触媒に関する情報を取得し、該情報に基づいて前記エンジンの間欠停止時における前記浄化触媒の状態を判断する判断手段と、
を備え、
前記エンジン制御手段が、間欠停止状態の前記エンジンの作動を前記判断手段での判断に基づいて一時的に再開させることを特徴とする制御装置。
請求項５に記載の制御装置において、
前記判断手段が、前記エンジンの間欠停止状態の継続時間に基づいて判断し、
前記エンジン制御手段が、前記エンジンの間欠停止状態の継続時間が所定の時間を超えたときに前記エンジンの作動を一時的に再開させることを特徴とする制御装置。
請求項５に記載の制御装置において、
前記判断手段が、前記浄化触媒の温度に基づいて判断し、
前記エンジン制御手段が、前記浄化触媒の温度が所定の温度以下となったときに前記エンジンの作動を一時的に再開させることを特徴とする制御装置。
エンジンを含む複数の動力源と、前記エンジンから排出される排気ガスを浄化する浄化触媒とを備え、前記エンジンの作動状態と停止状態とを間欠的に切替えて駆動するハイブリッド車両を制御する制御方法であって、
前記エンジンの間欠停止時における前記浄化触媒の状態に関する情報を取得する工程と、
取得した前記浄化触媒の状態に関する情報に基づいて前記浄化触媒の状態を判断する判断工程と、
前記判断工程での判断に応じて触媒暖機を実施する触媒暖機工程と、
を含むことを特徴とする制御方法。
請求項８に記載の制御方法において、
前記触媒暖機の実施後に前記エンジンの作動を再開する工程をさらに含む、制御方法。
請求項８または９に記載の制御方法において、
前記判断工程が、前記エンジンの間欠停止時間に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定することを含む、制御方法。
請求項８または９に記載の制御方法において、
前記判断工程が、前記浄化触媒の温度に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定することを含む、制御方法。
請求項８に記載の制御方法において、
前記触媒暖機工程が、前記エンジンの作動を一時的に再開させる工程を含む、制御方法。
エンジンを含む複数の動力源と、前記エンジンから排出される排気ガスを浄化するための浄化触媒とを備えるハイブリッド車両であって、
前記エンジンの作動状態と停止状態とを間欠的に切替えるエンジン制御手段と、
前記浄化触媒を監視する触媒監視手段と、
前記触媒監視手段から前記浄化触媒に関する情報を取得し、該情報に基づいて前記エンジンの間欠停止時における前記浄化触媒の状態を判断する判断手段と、
前記判断手段での判断に応じて触媒暖機の実施を制御する触媒暖機制御手段と、
を備え、
前記エンジン制御手段が、間欠停止状態の前記エンジンの作動を前記触媒暖機の実施後に再開させることを特徴とするハイブリッド車両。
請求項１３に記載のハイブリッド車両において、
前記判断手段が、前記エンジンの間欠停止時間に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定する、ハイブリッド車両。
請求項１３に記載のハイブリッド車両において、
前記判断手段が、前記浄化触媒の温度に基づいて前記浄化触媒の状態を判断し、前記触媒暖機の程度を決定する、ハイブリッド車両。