JP2010173377A - Vehicle and method for controlling the same - Google Patents

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遠齢 洪
Kenji Murasato
健次 村里
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To more surely heat a purification catalyst of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: When the heating of the purification device (ternary catalyst) of the engine is predicted (step S140), charging is performed until the voltage Vc of a capacitor for a heating heater for supplying a power for a heating heater which heats a purification device is turned into a target voltage Vtag (steps S150, S160). Thus, it is possible to charge the capacitor for a heating heater prior to the heating of the purification device (ternary catalyst) of the engine by the heating heater, and to more surely heat the purification device (ternary catalyst). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。   The present invention relates to a vehicle and a control method thereof.

従来、この種の車両としては、電気加熱式吸気マニホールドと電気加熱式触媒とを有し走行用の動力源としてのエンジンと、走行用の動力源としてのモータと、エンジンにより駆動されるオルタネータやモータの発電電力を充電可能なバッテリと、オルタネータやモータの発電電力を充電可能なキャパシタとが搭載され、バッテリやキャパシタの電力を電気加熱式吸気マニホールドや電気加熱式触媒に供給可能なものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両では、オルタネータの発電電力のうちモータやバッテリに供給して余った分の電力でキャパシタを充電し、キャパシタからの電力で電気加熱式吸気マニホールドや電気加熱式触媒を通電している。   Conventionally, this type of vehicle has an electrically heated intake manifold and an electrically heated catalyst, an engine as a power source for traveling, a motor as a power source for traveling, an alternator driven by the engine, A battery that can charge the power generated by the motor and a capacitor that can charge the power generated by the alternator and the motor is installed, and a battery that can supply the power from the battery or capacitor to the electrically heated intake manifold or electrically heated catalyst is proposed. (For example, refer to Patent Document 1). In this vehicle, the capacitor is charged with the surplus power supplied to the motor and battery from the generated power of the alternator, and the electric heating type intake manifold and the electric heating type catalyst are energized with the electric power from the capacitor.

特開2006−250134号公報JP 2006-250134 A

しかしながら、上述の車両では、電気加熱式触媒に通電を開始するときにキャパシタが充電されていないことがあり、この場合、電気加熱式触媒に通電できず触媒の温度が低い状態でエンジンが運転されてエミッションが悪化することがある。こうしたエミッションの悪化を回避するために常にキャパシタを比較的高い充電状態にすることも考えられるが、この場合、電気加熱式触媒が十分に暖まっていて通電する必要がないときでもキャパシタを高い充電状態にしておくため、キャパシタに充電した分の電力を有効に使えず、エネルギー効率が低下することがある。よって、より適正なタイミングでキャパシタを充電してエネルギー効率の向上を図ることが望ましい。また、外部電源に接続されたときに外部電源からの電力を用いて充電可能なバッテリを備える車両では、外部電源に接続されたときに外部電源から供給される電力でバッテリをより良好な充電状態にすることがエネルギー効率の観点上望ましいため、こうしたバッテリの状態を考慮してより適正なタイミングでキャパシタを充電してエネルギー効率の向上を図ることが望ましい。   However, in the above-described vehicle, the capacitor may not be charged when energization of the electrically heated catalyst is started. In this case, the engine is operated in a state where the electrically heated catalyst cannot be energized and the temperature of the catalyst is low. Emissions may worsen. In order to avoid such deterioration of emissions, it is conceivable to always keep the capacitor in a relatively high charge state. However, in this case, even when the electrically heated catalyst is sufficiently warm and does not need to be energized, the capacitor is in a high charge state. For this reason, the electric power charged in the capacitor cannot be used effectively, and the energy efficiency may be lowered. Therefore, it is desirable to improve the energy efficiency by charging the capacitor at a more appropriate timing. In addition, in vehicles equipped with a battery that can be charged using power from the external power supply when connected to the external power supply, the battery is charged better with power supplied from the external power supply when connected to the external power supply. Therefore, it is desirable to improve the energy efficiency by charging the capacitor at a more appropriate timing in consideration of the state of the battery.

本発明の車両およびその制御方法は、排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機とを備える車両において、より確実に内燃機関の浄化触媒を加熱することを主目的の一つとする。また、本発明の車両およびその制御方法は、排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力する内燃機関と、排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機とを備える車両において、エネルギー効率の向上を図ることを主目的の一つとする。   The vehicle and the control method thereof according to the present invention are more reliable in a vehicle including an internal combustion engine that has a purification catalyst for purifying exhaust gas and outputs driving power, and an electric motor that can input and output the driving power. One of the main purposes is to heat the purification catalyst of the internal combustion engine. In addition, the vehicle and the control method thereof according to the present invention include an internal combustion engine that has a purification catalyst for purifying exhaust gas and outputs driving power, and a purification catalyst that purifies exhaust gas and supplies driving power. One of the main purposes is to improve energy efficiency in a vehicle including an internal combustion engine that outputs power and an electric motor that can input and output driving power.

本発明の車両およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The vehicle and the control method thereof according to the present invention employ the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の第1の車両は、
排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、該電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両であって、
電力の供給を受けて前記内燃機関の浄化触媒を加熱する触媒加熱手段と、
該触媒加熱手段に電力を供給可能なコンデンサと、
前記蓄電手段からの電力を用いて前記コンデンサを充電可能な充電手段と、
前記内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する電動機走行制御を実行している最中に前記触媒加熱手段による前記内燃機関の浄化触媒の加熱が予測される所定の加熱予測条件が成立しているときに、前記コンデンサが前記内燃機関の浄化触媒を加熱するために予め設定された所定の充電状態に至るよう前記充電手段を制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The first vehicle of the present invention is
A vehicle comprising an internal combustion engine having a purification catalyst for purifying exhaust gas and outputting driving power, an electric motor capable of inputting / outputting the driving power, and power storage means capable of exchanging electric power with the motor Because
Catalyst heating means for heating the purification catalyst of the internal combustion engine in response to power supply;
A capacitor capable of supplying power to the catalyst heating means;
Charging means capable of charging the capacitor using electric power from the power storage means;
The internal combustion engine by the catalyst heating means during execution of motor travel control for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with the required driving force required for travel with the operation of the internal combustion engine stopped When the predetermined heating prediction condition for predicting the heating of the purification catalyst is satisfied, the charging means is configured so that the capacitor reaches a predetermined charging state set in advance to heat the purification catalyst of the internal combustion engine. Control means for controlling
It is a summary to provide.

この本発明の第1の車両では、内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力によって走行するよう内燃機関と電動機とを制御する電動機走行制御を実行している最中に触媒加熱手段による内燃機関の浄化触媒の加熱が予測される所定の加熱予測条件が成立しているときに、コンデンサが内燃機関の浄化触媒を加熱するために予め設定された所定の充電状態に至るよう充電手段を制御する。触媒加熱手段による内燃機関の浄化触媒の加熱に先立ってコンデンサを所定の充電状態にすることができるから、より確実に浄化触媒を加熱することができる。また、常にコンデンサを所定の充電状態にするものに比して、エネルギー効率の向上を図ることができる。   In the first vehicle of the present invention, during the execution of the motor traveling control for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with the required driving force required for traveling with the operation of the internal combustion engine stopped, When a predetermined heating prediction condition for predicting heating of the purification catalyst of the internal combustion engine by the heating means is satisfied, the capacitor reaches a predetermined charging state set in advance to heat the purification catalyst of the internal combustion engine. Control the charging means. Prior to heating the purification catalyst of the internal combustion engine by the catalyst heating means, the capacitor can be brought into a predetermined charged state, so that the purification catalyst can be heated more reliably. Further, energy efficiency can be improved as compared with the case where the capacitor is always in a predetermined charged state.

こうした本発明の第1の車両において、前記所定の加熱予測条件は、前記蓄電手段の充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合が前記内燃機関の浄化触媒の加熱を開始するために予め設定された第1の割合より大きい第2の割合未満であることを含む条件であるものとすることもできる。こうすれば、内燃機関の浄化触媒の加熱の開始に先立ってより確実にコンデンサを充電することができ、より確実に浄化触媒を加熱することができる。   In the first vehicle of the present invention, the predetermined heating prediction condition is that the ratio of the capacity with respect to the total capacity as the chargeable / dischargeable state of the power storage means starts heating the purification catalyst of the internal combustion engine in advance. It may be a condition including being less than a second ratio that is greater than the set first ratio. In this way, the capacitor can be more reliably charged prior to the start of heating of the purification catalyst of the internal combustion engine, and the purification catalyst can be heated more reliably.

また、本発明の第1の車両において、前記所定の加熱予測条件は、前記蓄電手段の充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合である容量割合と前記触媒の加熱を開始すべき前記容量割合の範囲の下限として予め設定されている加熱開始容量割合と前記蓄電手段の全容量と走行に要求される要求パワーとから得られる前記触媒の加熱の開始が予測される時間である触媒加熱開始時間が前記コンデンサの容量と前記コンデンサを所定の充電状態にするために前記コンデンサに印加すべき電圧として予め設定された目標電圧と前記コンデンサの電圧との差分と前記充電手段が前記コンデンサを充電する際のパワーとして予め設定されている定格パワーとから得られる前記コンデンサの電圧が前記目標電圧に至るまでに要する時間である充電所要時間未満であることを含む条件であるものとすることもできる。こうすれば、触媒加熱開始予測時間が充電所要時間以上であるとき,即ち,触媒の加熱が開始されるまでにコンデンサを目標電圧にすることができないときにはコンデンサを充電しないから、コンデンサを目標電圧にすることができないにも拘わらず充電が行なわれるのを抑制することができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。   Further, in the first vehicle of the present invention, the predetermined heating prediction condition includes a capacity ratio that is a ratio of a capacity with respect to a total capacity as a chargeable / dischargeable state of the power storage means and the heating of the catalyst Catalyst heating, which is a predicted time to start heating the catalyst, obtained from a heating start capacity ratio preset as a lower limit of the capacity ratio range, the total capacity of the power storage means, and the required power required for traveling The charging time is charged by the charging means and the difference between the capacitance of the capacitor and the target voltage preset as the voltage to be applied to the capacitor to bring the capacitor into a predetermined charging state and the voltage of the capacitor. Charge that is the time required for the voltage of the capacitor to be obtained from the rated power set in advance as the power at the time of reaching the target voltage. It may be a condition that involves less than the time required. In this way, when the estimated catalyst heating start time is equal to or longer than the required charging time, that is, when the capacitor cannot be set to the target voltage until the heating of the catalyst is started, the capacitor is not charged. Although it cannot be performed, charging can be suppressed, and energy efficiency can be improved.

さらに、本発明の第1の車両において、前記所定の充電状態は、前記所定の充電状態は、前記コンデンサの電圧が前記コンデンサを前記所定の充電状態にするために予め設定された目標電圧に至った状態であるものとすることもできる。こうすれば、コンデンサを目標電圧まで充電することができる。   Furthermore, in the first vehicle of the present invention, the predetermined charging state is that the predetermined charging state is such that the voltage of the capacitor reaches a preset target voltage for setting the capacitor to the predetermined charging state. It can also be a state. In this way, the capacitor can be charged to the target voltage.

また、本発明の第1の車両において、車外の電源である外部電源に接続される接続部を有し、前記接続部が前記外部電源に接続されたときに該外部電源からの電力を用いて前記蓄電手段を充電可能な充電手段を備えるものとしたり、動力を入出力可能な発電機と、車軸に接続された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、を備え、前記電動機は、回転軸が前記駆動軸に接続されてなるものとすることもできる。   Further, the first vehicle of the present invention has a connection portion connected to an external power source that is a power source outside the vehicle, and uses the power from the external power source when the connection portion is connected to the external power source. The power storage means may be provided with charging means, or a generator capable of inputting / outputting power, a drive shaft connected to an axle, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotary shaft of the generator. And a three-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from the remaining shaft based on power input / output to / from any two of the three shafts. It can also be connected to the drive shaft.

本発明の第2の車両は、
排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、該電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両であって、
電力の供給を受けて前記内燃機関の浄化触媒を加熱する触媒加熱手段と、
該触媒加熱手段に電力を供給可能なコンデンサと、
車外の電源である外部電源に接続される接続部を有し、前記接続部が前記外部電源に接続されたときに該外部電源からの電力を用いて前記蓄電手段と前記コンデンサとを充電可能な充電手段と、
前記充電手段の接続部が前記外部電源に接続された状態で前記蓄電手段が予め設定された第1の充電状態に至っていないときに、前記蓄電手段が前記第1の充電状態に至るまで充電した後に前記コンデンサが予め設定された第2の充電状態に至るよう前記充電手段を制御する外部電源接続時制御手段と、
を備えることを要旨とする。
The second vehicle of the present invention is
A vehicle comprising an internal combustion engine having a purification catalyst for purifying exhaust gas and outputting motive power for traveling, an electric motor capable of inputting / outputting motive power for traveling, and power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor Because
Catalyst heating means for heating the purification catalyst of the internal combustion engine in response to power supply;
A capacitor capable of supplying power to the catalyst heating means;
It has a connection portion connected to an external power source that is a power source outside the vehicle, and can charge the power storage means and the capacitor using electric power from the external power source when the connection portion is connected to the external power source Charging means;
When the storage means is connected to the external power source and the power storage means does not reach the preset first charge state, the power storage means is charged until the first charge state is reached. An external power source connection time control means for controlling the charging means so that the capacitor reaches a preset second charging state later;
It is a summary to provide.

この本発明の第2の車両では、充電手段の接続部が外部電源に接続された状態で蓄電手段が予め設定された第1の充電状態に至っていないときに、蓄電手段が第1の充電状態に至るまで充電した後にコンデンサが予め設定された第2の充電状態に至るよう充電手段を制御する。外部電源からの電力を用いて蓄電手段とコンデンサとを充電するから、車両のエネルギー効率の向上を図ることができる。この際、蓄電手段を第1の充電状態にした後でコンデンサを充電するから、電動機を駆動するための電力を確保した状態でコンデンサを充電することができ、よりエネルギー効率の向上を図ることができる。   In the second vehicle of the present invention, when the power storage means has not reached the preset first charging state with the connecting portion of the charging means connected to the external power source, the power storage means is in the first charging state. The charging means is controlled so that the capacitor reaches the second charging state set in advance after charging up to. Since the power storage means and the capacitor are charged using the electric power from the external power source, the energy efficiency of the vehicle can be improved. At this time, since the capacitor is charged after the power storage means is set to the first charging state, the capacitor can be charged in a state where electric power for driving the electric motor is secured, and the energy efficiency can be further improved. it can.

こうした本発明の第2の車両において、前記第1の充電状態は、前記蓄電手段の充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合である容量割合が走行中に前記蓄電手段が通常動作すべき容量割合の範囲内の容量割合として予め設定されている所定の容量割合に至っている状態であり、前記第2の充電状態は、前記コンデンサの電圧が前記コンデンサを所定の充電状態にするために前記コンデンサに印加すべき電圧として予め設定された目標電圧に至っている状態であるものとすることもできる。   In such a second vehicle of the present invention, the first charging state is that the power storage means normally operates while the capacity ratio, which is the ratio of the capacity with respect to the total capacity as the chargeable / dischargeable state of the power storage means, is running. A predetermined capacity ratio that is preset as a capacity ratio within the range of the power capacity ratio, and the second charging state is for the voltage of the capacitor to bring the capacitor into a predetermined charging state. It may be in a state where a target voltage set in advance as a voltage to be applied to the capacitor is reached.

また、本発明の第2の車両において、動力を入出力可能な発電機と、車軸に接続された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、を備え、前記電動機は、回転軸が前記駆動軸に接続されてなるものとすることもできる。   In the second vehicle of the present invention, the generator is connected to three axes of a generator capable of inputting and outputting power, a drive shaft connected to an axle, an output shaft of the internal combustion engine, and a rotating shaft of the generator. Three-axis power input / output means for inputting / outputting power to the remaining shaft based on power input / output to / from any two of the three shafts, and the electric motor has a rotating shaft as the drive shaft. It can also be connected.

本発明の第1の車両の制御方法は、
排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、該電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、電力の供給を受けて前記内燃機関の浄化触媒を加熱する触媒加熱手段と、該触媒加熱手段に電力を供給可能なコンデンサと、前記蓄電手段からの電力を用いて前記コンデンサを充電可能な充電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する電動機走行制御を実行している最中に前記触媒加熱手段による前記内燃機関の浄化触媒の加熱が予測される所定の加熱予測条件が成立しているときに、前記コンデンサが前記内燃機関の浄化触媒を加熱するために予め設定された所定の充電状態に至るよう前記充電手段を制御する
ことを特徴とする。
The first vehicle control method of the present invention comprises:
An internal combustion engine having a purification catalyst for purifying exhaust gas and outputting driving power, an electric motor capable of inputting / outputting driving power, power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and supply of electric power Receiving a catalyst heating means for heating the purification catalyst of the internal combustion engine, a capacitor capable of supplying electric power to the catalyst heating means, and a charging means capable of charging the capacitor using electric power from the power storage means, A vehicle control method comprising:
The internal combustion engine by the catalyst heating means during execution of electric motor traveling control for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with the required driving force required for traveling with the operation of the internal combustion engine stopped When the predetermined heating prediction condition for predicting the heating of the purification catalyst is satisfied, the charging means causes the capacitor to reach a predetermined charging state set in advance to heat the purification catalyst of the internal combustion engine. It is characterized by controlling.

この本発明の第1の車両の制御方法では、内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力によって走行するよう内燃機関と電動機とを制御する電動機走行制御を実行している最中に触媒加熱手段による内燃機関の浄化触媒の加熱が予測される所定の加熱予測条件が成立しているときに、コンデンサが内燃機関の浄化触媒を加熱するために予め設定された所定の充電状態に至るよう充電手段を制御する。触媒加熱手段による内燃機関の浄化触媒の加熱に先立ってコンデンサを所定の充電状態にすることができるから、より確実に浄化触媒を加熱することができる。また、常にコンデンサを所定の充電状態にするものに比して、エネルギー効率の向上を図ることができる。   In the first vehicle control method of the present invention, the motor traveling control for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with the required driving force required for traveling with the operation of the internal combustion engine stopped is executed. When a predetermined heating prediction condition for predicting heating of the purification catalyst of the internal combustion engine by the catalyst heating means is established, a predetermined charging state set in advance for the capacitor to heat the purification catalyst of the internal combustion engine To control the charging means. Prior to heating the purification catalyst of the internal combustion engine by the catalyst heating means, the capacitor can be brought into a predetermined charged state, so that the purification catalyst can be heated more reliably. Further, energy efficiency can be improved as compared with the case where the capacitor is always in a predetermined charged state.

本発明の第2の車両の制御方法は、
排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、該電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、電力の供給を受けて前記内燃機関の浄化触媒を加熱する触媒加熱手段と、該触媒加熱手段に電力を供給可能なコンデンサと、車外の電源である外部電源に接続される接続部を有し、前記接続部が前記外部電源に接続されたときに該外部電源からの電力を用いて前記蓄電手段と前記コンデンサとを充電可能な充電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記充電手段の接続部が前記外部電源に接続された状態で前記蓄電手段が予め設定された第1の充電状態に至っていないときに、前記蓄電手段が前記第1の充電状態に至るまで充電した後に前記コンデンサが予め設定された第2の充電状態に至るよう前記充電手段を制御する
ことを特徴とする。
The second vehicle control method of the present invention comprises:
An internal combustion engine having a purification catalyst for purifying exhaust gas and outputting driving power, an electric motor capable of inputting / outputting driving power, power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and supply of electric power Receiving a catalyst heating means for heating the purification catalyst of the internal combustion engine, a capacitor capable of supplying electric power to the catalyst heating means, and a connection portion connected to an external power source that is a power source outside the vehicle, the connection portion A vehicle control method comprising: charging means capable of charging the power storage means and the capacitor using electric power from the external power supply when connected to the external power supply,
When the storage means is connected to the external power source and the power storage means does not reach the preset first charge state, the power storage means is charged until the first charge state is reached. The charging means is controlled so that the capacitor reaches a preset second charging state later.

この本発明の第2の車両の制御方法では、充電手段の接続部が外部電源に接続された状態で蓄電手段が予め設定された第1の充電状態に至っていないときに、蓄電手段が第1の充電状態に至るまで充電した後にコンデンサが予め設定された第2の充電状態に至るよう充電手段を制御する。外部電源からの電力を用いて蓄電手段とコンデンサとを充電するから、車両のエネルギー効率の向上を図ることができる。この際、蓄電手段を第1の充電状態にした後でコンデンサを充電するから、電動機を駆動するための電力を確保した状態でコンデンサを充電することができ、よりエネルギー効率の向上を図ることができる。   In the second vehicle control method of the present invention, when the power storage means has not reached the preset first charge state with the connecting portion of the charging means connected to the external power source, the power storage means is the first The charging means is controlled so that the capacitor reaches the second charged state set in advance after charging until the charged state is reached. Since the power storage means and the capacitor are charged using the electric power from the external power source, the energy efficiency of the vehicle can be improved. At this time, since the capacitor is charged after the power storage means is set to the first charging state, the capacitor can be charged in a state where electric power for driving the electric motor is secured, and the energy efficiency can be further improved. it can.

本発明の第1実施例であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 according to a first embodiment of the present invention. 外部電源90からの電力をバッテリ50に供給する外部電力供給系の構成の一例を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing an example of a configuration of an external power supply system that supplies power from an external power supply 90 to a battery 50. FIG. メイン電子制御ユニット70により実行される触媒加熱予測時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a catalyst heating prediction time control routine executed by a main electronic control unit 70. 変形例のハイブリッド自動車120の構成の概略を示す構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 120 according to a modification. メイン電子制御ユニット70により実行される外部電源接続時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of an external power supply connection control routine executed by the main electronic control unit 70.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図1は、本発明の第1実施例であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されたエンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト24にキャリアが接続されると共にデファレンシャルギヤ34を介して駆動輪36a,36bに連結された駆動軸32にリングギヤが接続されたシングルピニオン式の遊星歯車機構30と、この遊星歯車機構30のサンギヤに接続されて同期発電電動機として構成されたモータMG1と、駆動軸32に接続されて同期発電電動機として構成されたモータMG2と、モータMG1,MG2の駆動回路としてのインバータ41,42にシステムメインリレー44を介して接続されたバッテリ50と、車両全体をコントロールするメイン電子制御ユニット70とを備える。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22 configured as an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and a crankshaft 24 serving as an output shaft of the engine 22 with a carrier. And a single pinion planetary gear mechanism 30 in which a ring gear is connected to a drive shaft 32 coupled to the drive wheels 36a and 36b via a differential gear 34, and a sun gear of the planetary gear mechanism 30. A system main relay 44 is connected to a motor MG1 configured as a synchronous generator motor, a motor MG2 connected to the drive shaft 32 and configured as a synchronous generator motor, and inverters 41 and 42 as drive circuits for the motors MG1 and MG2. The connected battery 50 and a method for controlling the entire vehicle. And an emission electronic control unit 70.

エンジン22は、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関として構成されている。エンジン22からの排気は、一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC),窒素酸化物(NOx)の有害成分を浄化する浄化装置(三元触媒)を介して外気へ排出される。浄化装置には、通電すると通電抵抗により発熱する発熱部材(例えば、ステンレスなど)である加熱ヒータ(EHC)22aが取り付けられている。加熱ヒータ22aは、バッテリ50からの電力を変圧するDC/DCコンバータ54に加熱ヒータ用リレー56を介して取り付けられており、加熱ヒータ用リレー56のDC/DCコンバータ54側には加熱ヒータ22aに対して並列に容量Cの加熱ヒータ用コンデンサ58が接続されている。したがって、加熱ヒータ用リレー56をオンにすることによりバッテリ50からの電力をDC/DCコンバータ54を介して供給して加熱ヒータ用コンデンサ58を充電し、加熱ヒータ用リレー56をオフにすることにより加熱ヒータ用コンデンサ58に充電されている電力を加熱ヒータ22aに供給して、加熱ヒータ22aで三元触媒を加熱することができる。なお、エンジン22は、メイン電子制御ユニット70により燃料噴射制御や点火制御,吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil. Exhaust gas from the engine 22 is discharged to the outside air through a purification device (three-way catalyst) that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). A heater (EHC) 22a, which is a heat generating member (for example, stainless steel or the like) that generates heat when energized, is attached to the purification device. The heater 22a is attached to a DC / DC converter 54 that transforms electric power from the battery 50 via a heater heater relay 56. The heater / heater relay 56 is connected to the heater 22a on the DC / DC converter 54 side. On the other hand, a capacitor C for a heater having a capacity C is connected in parallel. Accordingly, by turning on the heater relay 56, power from the battery 50 is supplied via the DC / DC converter 54 to charge the heater heater capacitor 58, and by turning off the heater relay 56. The power charged in the heater heater capacitor 58 is supplied to the heater 22a, and the three-way catalyst can be heated by the heater 22a. The engine 22 is subjected to operation control such as fuel injection control, ignition control, and intake air amount adjustment control by the main electronic control unit 70.

バッテリ50は、リチウムイオン二次電池として構成されており、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。また、バッテリ50には、例えば家庭用電源(AC100V)などの外部電源90と電気的に接続されたソケット91に結合可能なプラグ92が交流電力を直流電力に変換する充電器93がバッテリ側プラグリレー94を介して取り付けられており、プラグ92は加熱ヒータ側プラグリレー96を介してDC/DCコンバータ54と並列に加熱ヒータ用コンデンサ58にも取り付けられている。図2は、外部電源90からの交流電力をバッテリ50に供給する外部電力供給系の構成の一例を示す説明図である。充電器93は、外部電源90から交流電力をトランスTRで所定の電圧に変圧すると共に直流電力に変換してバッテリ50側と加熱ヒータ22a側とに供給可能なAC/DCコンバータとして構成されており、電力ライン99としての正極母線99aと負極母線99bとに対してソース側およびシンク側となるよう2個ずつペアで直列に接続されると共に接続点が外部電力90に接続されトランジスタT1〜T4と、正極母線99aと負極母線99bとに対してソース側およびシンク側となるよう2個ずつペアで直列に接続されると共に接続点がトランスTRに接続されたトランジスタT5〜T8と、トランジスタT1〜T8に逆方向に並列接続された8つのダイオードD1〜D8と、正極母線99aと負極母線99bとに対して並列に接続された平滑用コンデンサC1と、トランスTRで変圧した交流電力を整流してバッテリ50側に供給するための4つのダイオードD9〜D12と、トランスTRで変圧した交流電力を整流して加熱ヒータ22a側に供給するための2つのダイオードD13,D14と、ダイオードD9〜D12で整流した電力を平滑する平滑用コンデンサC2とを備える。これにより、バッテリ50は、ソケット91とプラグ92とが連結された状態で、バッテリ用プラグリレー94がオンされたときには外部電源90からの電力で充電器93により充電することができ、加熱ヒータ側プラグリレー96がオンされると共に加熱ヒータ用リレー56がオフされたときには外部電源90からの電力で充電器93により加熱ヒータ用コンデンサ58を充電できるようになっている。これにより、バッテリ50や加熱ヒータ用コンデンサ58を充電した状態での走行開始が可能となっている。バッテリECU52には、例えばバッテリ50の端子間に設置された電圧センサ51aからの端子間電圧Vbやバッテリ50の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ51bからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度などのバッテリ50を管理するのに必要な信号などが入力されており、充電器93のトランジスタT1〜T8へのスイッチング制御信号を出力したり、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりメイン電子制御ユニット70に送信する。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサ51bにより検出された充放電電流の積算値に基づいてバッテリの充放電可能な状態としてバッテリの全容量Whに対する容量の割合である残容量SOCを演算したり、演算した残容量SOCと電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。なお、バッテリ50の残容量SOCは、下限容量SOCmin以上上限容量SOCmax以下となるよう管理されているものとする。   The battery 50 is configured as a lithium ion secondary battery, and is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. In addition, the battery 50 includes a battery-side plug 93 in which a plug 92 that can be coupled to a socket 91 that is electrically connected to an external power source 90 such as a household power source (AC100V) converts AC power into DC power. The plug 92 is attached to the heater heater capacitor 58 in parallel with the DC / DC converter 54 via the heater-side plug relay 96. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of an external power supply system that supplies AC power from the external power supply 90 to the battery 50. The charger 93 is configured as an AC / DC converter capable of transforming AC power from the external power source 90 to a predetermined voltage with the transformer TR and converting the AC power into DC power and supplying it to the battery 50 side and the heater 22a side. Two pairs are connected in series so as to be on the source side and sink side with respect to the positive electrode bus 99a and the negative electrode bus 99b as the power line 99, and the connection point is connected to the external power 90 and the transistors T1 to T4 Transistors T5 to T8, which are connected in series with each other so as to be on the source side and the sink side with respect to the positive electrode bus 99a and the negative electrode bus 99b and whose connection points are connected to the transformer TR, and transistors T1 to T8 Are connected in parallel to the eight diodes D1 to D8 connected in parallel in the opposite direction to the positive bus 99a and the negative bus 99b. The smoothing capacitor C1, the four diodes D9 to D12 for rectifying and supplying the AC power transformed by the transformer TR to the battery 50 side, and the heater 22a side rectifying the AC power transformed by the transformer TR Are provided with two diodes D13 and D14 and a smoothing capacitor C2 for smoothing the power rectified by the diodes D9 to D12. Thus, the battery 50 can be charged by the charger 93 with the electric power from the external power supply 90 when the battery plug relay 94 is turned on with the socket 91 and the plug 92 connected, and the heater side When the plug relay 96 is turned on and the heater heater relay 56 is turned off, the heater heater capacitor 58 can be charged by the charger 93 with electric power from the external power supply 90. Thereby, the driving | running | working start in the state which charged the battery 50 and the capacitor | condenser 58 for heaters is possible. The battery ECU 52 includes, for example, an inter-terminal voltage Vb from a voltage sensor 51a installed between terminals of the battery 50, a charge / discharge current from a current sensor 51b attached to an electric power line connected to an output terminal of the battery 50, a battery A signal necessary for managing the battery 50 such as a battery temperature from a temperature sensor (not shown) attached to the battery 50 is input, and a switching control signal to the transistors T1 to T8 of the charger 93 is output. Data regarding the state of the battery 50 is transmitted to the main electronic control unit 70 by communication as necessary. Further, the battery ECU 52 is a remaining capacity that is a ratio of the capacity to the total capacity Wh of the battery as a state in which the battery can be charged / discharged based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor 51b in order to manage the battery 50. The SOC is calculated, and the input / output limits Win and Wout, which are the maximum allowable power that may charge / discharge the battery 50, are calculated based on the calculated remaining capacity SOC and the battery temperature Tb. It is assumed that the remaining capacity SOC of the battery 50 is managed so as to be not less than the lower limit capacity SOCmin and not more than the upper limit capacity SOCmax.

メイン電子制御ユニット70は、CPU72を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、計時処理を実行するタイマ78と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。メイン電子制御ユニット70には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号や例えば図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などのモータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号,イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP,アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc,ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP,車速センサ88からの車速V,加熱ヒータ用コンデンサ58の電圧を検出する電圧センサ58aからのコンデンサ電圧Vcなどが入力ポートを介して入力されている。メイン電子制御ユニット70からは、エンジン22を運転制御するための信号やインバータ41,42へのスイッチング制御信号,システムメインリレー44,加熱ヒータ用リレー56,バッテリ側プラグリレー94,加熱ヒータ側プラグリレー96をオンオフする信号,DC/DCコンバータ54への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。メイン電子制御ユニット70は、前述したように、バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The main electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 that stores a processing program, a RAM 76 that temporarily stores data, and a timer 78 that executes a timing process. And an input / output port and a communication port (not shown). The main electronic control unit 70 drives and controls the motors MG1 and MG2 such as signals from various sensors that detect the state of the engine 22 and phase currents applied to the motors MG1 and MG2 detected by, for example, a current sensor (not shown). Detecting a signal necessary for the operation, the ignition signal from the ignition switch 80, the ignition signal from the ignition switch 80, the shift position SP from the shift position sensor 82 for detecting the operation position of the shift lever 81, and the depression amount of the accelerator pedal 83 Accelerator opening degree Acc from the accelerator pedal position sensor 84, brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, heater heater Such as a capacitor voltage Vc from a voltage sensor 58a that detects the voltage of the capacitor 58 is input via the input port. From the main electronic control unit 70, a signal for controlling the operation of the engine 22, a switching control signal to the inverters 41 and 42, a system main relay 44, a heater heater relay 56, a battery side plug relay 94, and a heater side plug relay. A signal for turning on / off 96, a drive signal to the DC / DC converter 54, and the like are output via an output port. As described above, the main electronic control unit 70 is connected to the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the battery ECU 52.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸に出力すべき要求トルクTr*を計算し、要求トルクTr*に車速Vから換算した駆動軸32の回転数を乗じたものにバッテリ50の損失を加えて走行に要求される要求パワーP*を計算し、要求パワーP*がエンジン22から出力されると共に要求トルクTr*が駆動軸32に出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求パワーP*に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが遊星歯車機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されて駆動軸32に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求パワーP*とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が遊星歯車機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求トルクTr*が駆動軸32に出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求トルクTr*に見合うトルクを駆動軸32に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way calculates the required torque Tr * to be output to the drive shaft based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. The required power P * required for traveling is calculated by adding the loss of the battery 50 to the torque Tr * multiplied by the rotational speed of the drive shaft 32 converted from the vehicle speed V, and the required power P * is output from the engine 22. And the operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 are controlled so that the required torque Tr * is output to the drive shaft 32. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power P * is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is a planetary gear mechanism. 30, the torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so that the torque is converted by the motor MG1 and the motor MG2 and output to the drive shaft 32, the required power P *, and the power required for charging and discharging the battery 50 The engine 22 is operated and controlled so that power corresponding to the sum of the two is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charge / discharge of the battery 50 is transmitted to the planetary gear mechanism 30 and the motor MG1. And the required torque Tr * is applied to the drive shaft 32 along with torque conversion by the motor MG2. A charge / discharge operation mode in which the motor MG1 and the motor MG2 are driven and controlled so that the motor MG1 and the motor MG2 are driven. There are modes.

次に、こうして構成された第1実施例のハイブリッド自動車20の動作、特にモータ運転モードで走行するようエンジン22やモータMG1,MG2を制御している最中に浄化装置を加熱ヒータ22aで加熱する際の動作について説明する。図3はメイン電子制御ユニット70により実行される触媒加熱予測時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、加熱ヒータ用リレー56がオフされた状態でモータ運転モードで走行している最中に、バッテリ50の残容量SOCが加熱ヒータ22aでのエンジン22の浄化装置の加熱を開始するための残容量の閾値である第1容量SOC1より若干高い第2容量SOC2となったときに所定時間Δt毎(例えば数msec毎)に実行される。   Next, the purification device is heated by the heater 22a while the engine 22 and the motors MG1, MG2 are controlled so as to run in the motor operation mode of the hybrid vehicle 20 of the first embodiment thus configured. The operation at that time will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a catalyst heating prediction time control routine executed by the main electronic control unit 70. In this routine, the remaining capacity SOC of the battery 50 starts heating the purifier of the engine 22 by the heater 22a while the heater relay 56 is running in the motor operation mode. This is executed every predetermined time Δt (for example, every several msec) when the second capacity SOC2 is slightly higher than the first capacity SOC1, which is the remaining capacity threshold.

触媒加熱予測時制御ルーチンが実行されると、メイン電子制御ユニット70のCPU72は、バッテリ50の残容量SOCと電圧センサ58aからのコンデンサ電圧Vcなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。バッテリ50の残容量SOCは、バッテリECU52で演算したものを通信により入力するものとした。   When the catalyst heating prediction control routine is executed, the CPU 72 of the main electronic control unit 70 executes a process of inputting data necessary for control such as the remaining capacity SOC of the battery 50 and the capacitor voltage Vc from the voltage sensor 58a ( Step S100). The remaining capacity SOC of the battery 50 is calculated by the battery ECU 52 and input by communication.

こうしてデータを入力したら、バッテリ50の残容量SOCと第1容量SOC1と全容量Whと現在設定されて要求パワーP*と本ルーチンの実行間隔である所定時間Δtとに基づいて次式(1)を用いてエンジン22の浄化装置(三元触媒)の加熱の開始が予測される触媒加熱開始予測時間tstを計算すると共に(ステップS110)加熱ヒータ用コンデンサ58の容量Cとコンデンサ電圧Vcと浄化装置からのエミッションが許容できる温度に浄化装置を加熱することができる程度に加熱用ヒータ22aを通電することができる電圧として予め実験や解析などで設定された加熱ヒータ用コンデンサ58の目標電圧Vtagとバッテリ50が加熱用コンデンサ50を充電する際のパワーとして予め設定されている定格パワーPehとに基づいて次式(2)を用いて加熱ヒータ用コンデンサ58が目標電圧Vtagに至るまでに要する充電所要時間tcを計算し(ステップS120)、触媒加熱開始予測時間tstと充電所要時間tcとを比較すると共に(ステップS130)コンデンサ電圧Vcと目標電圧Vtagとを比較する(ステップS140)。   When the data is input in this way, the following expression (1) is established based on the remaining capacity SOC of the battery 50, the first capacity SOC1, the total capacity Wh, the currently set power P * and the predetermined time Δt that is the execution interval of this routine. Is used to calculate the catalyst heating start predicted time tst at which the start of heating of the purification device (three-way catalyst) of the engine 22 is predicted (step S110). The capacitance C of the heater heater capacitor 58, the capacitor voltage Vc, and the purification device The target voltage Vtag of the heater capacitor 58 and the battery set in advance through experiments and analyzes as voltages that can energize the heater 22a to such an extent that the purification device can be heated to a temperature that allows the emission from 50 is based on the rated power Peh set in advance as the power for charging the heating capacitor 50. Then, the required charging time tc required for the heater heater capacitor 58 to reach the target voltage Vtag is calculated using the following equation (2) (step S120), and the estimated catalyst heating start time tst and the required charging time tc are compared. At the same time (step S130), the capacitor voltage Vc and the target voltage Vtag are compared (step S140).

tst=(SOC-SOC1)・Wh/(P*/Δt) (1)
tc=1/2・C・(Vtag-Vc)2/Peh (2)
tst = (SOC-SOC1) ・ Wh / (P * / Δt) (1)
tc = 1/2 ・ C ・ (Vtag-Vc) 2 / Peh (2)

触媒加熱開始予測時間tstが充電所要時間tc未満であり、且つ、コンデンサ電圧Vcが目標電圧Vtag未満であるときには(ステップS130,S140)、加熱用ヒータ22aによるエンジン22の浄化装置の加熱が開始される前に加熱ヒータ用コンデンサ58を目標電圧Vtagになるまで充電することができ浄化装置の加熱が予測されているにも拘わらずコンデンサ電圧Vcが目標電圧Vtagに至っていないため加熱ヒータ用コンデンサ58の充電が必要であると判断して、バッテリ50からの電力で加熱ヒータ用コンデンサ58が充電されてコンデンサ電圧Vcが目標電圧Vtagに至るようDC/DCコンバータ54を制御し(ステップS150)、触媒加熱開始予測時間tstが充電所要時間tc以上であるとき,即ち,加熱用ヒータ22aによるエンジン22の浄化装置の加熱が開始される前に加熱ヒータ用コンデンサ58を目標電圧Vtagになるまで充電することができないときや(ステップS130)、コンデンサ電圧Vcが目標電圧Vtag以上であるとき,即ち,コンデンサ電圧Vcが比較的高い充電状態にあるためこれ以上充電する必要がないときには(ステップS130,S140)、触媒加熱予測時制御ルーチンを終了する。こうした制御により、加熱用ヒータ22aによるエンジン22の浄化装置(三元触媒)の加熱に先立って加熱ヒータ用コンデンサ58を十分に充電することができるから、より確実に浄化装置(三元触媒)を加熱することができる。また、エンジン22の浄化装置(三元触媒)の加熱が予測されたときに加熱ヒータ用コンデンサ58の充電を行なうため、常に加熱ヒータ用コンデンサ58の充電を行なうものに比してエネルギー効率の向上を図ることができる。さらに、触媒加熱開始予測時間tstが充電所要時間tc以上であるとき,即ち,エンジン22の浄化装置(三元触媒)の加熱が開始されるまでに加熱ヒータ用コンデンサ58を目標電圧Vtagにすることができないときには加熱ヒータ用コンデンサ58を充電しないから、加熱ヒータ用コンデンサ58を目標電圧Vtagにすることができないにも拘わらず充電が行なわれるのを抑制することができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。   When the estimated catalyst heating start time tst is less than the required charging time tc and the capacitor voltage Vc is less than the target voltage Vtag (steps S130 and S140), heating of the purifier of the engine 22 by the heater 22a is started. The heater capacitor 58 can be charged until the target voltage Vtag is reached before heating, and the capacitor voltage Vc does not reach the target voltage Vtag even though the purifier is expected to be heated. It is determined that charging is necessary, and the DC / DC converter 54 is controlled so that the capacitor 58 is charged with the electric power from the battery 50 and the capacitor voltage Vc reaches the target voltage Vtag (step S150). When the estimated start time tst is equal to or longer than the required charging time tc, that is, When the heating heater capacitor 58 cannot be charged until it reaches the target voltage Vtag before the heating heater 22a starts heating the purification device of the engine 22 (step S130), the capacitor voltage Vc is equal to or higher than the target voltage Vtag. In other words, that is, when it is not necessary to charge any more because the capacitor voltage Vc is in a relatively high charge state (steps S130 and S140), the control routine for predicting catalyst heating is terminated. Such control allows the heater heater capacitor 58 to be sufficiently charged prior to heating of the purification device (three-way catalyst) of the engine 22 by the heater 22a, so that the purification device (three-way catalyst) can be more reliably connected. Can be heated. Further, since the heater heater capacitor 58 is charged when the purification device (three-way catalyst) of the engine 22 is predicted to be heated, the energy efficiency is improved as compared with the case where the heater heater capacitor 58 is always charged. Can be achieved. Further, when the estimated catalyst heating start time tst is equal to or longer than the required charging time tc, that is, until the heating of the purification device (three-way catalyst) of the engine 22 is started, the heater heater capacitor 58 is set to the target voltage Vtag. Since the heater heater capacitor 58 is not charged when the heater cannot be charged, charging can be suppressed even though the heater heater capacitor 58 cannot be set at the target voltage Vtag, and energy efficiency can be improved. Can do.

以上説明した第1実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の浄化装置(三元触媒)の加熱が予測されたときに加熱ヒータ用コンデンサ58の充電を行なうから、加熱用ヒータ22aによるエンジン22の浄化装置(三元触媒)の加熱に先立って加熱ヒータ用コンデンサ58を加熱ヒータへの通電に十分な充電状態にすることができ、より確実に浄化装置(三元触媒)を加熱することができる。また、エンジン22の浄化装置(三元触媒)の加熱が予測されたときに加熱ヒータ用コンデンサ58の充電を行なうため、常に加熱ヒータ用コンデンサ58の充電を行なうものに比してエネルギー効率の向上を図ることができる。さらに、触媒加熱開始予測時間tstが充電所要時間tc以上であるとき,即ち,エンジン22の浄化装置(三元触媒)の加熱が開始されるまでに加熱ヒータ用コンデンサ58を目標電圧Vtagにすることができないときには加熱ヒータ用コンデンサ58を充電しないから、加熱ヒータ用コンデンサ58を目標電圧Vtagにすることができないにも拘わらず充電が行なわれるのを抑制することができ、エネルギー効率の向上を図ることができる。   According to the hybrid vehicle 20 of the first embodiment described above, the heating heater capacitor 58 is charged when the purification device (three-way catalyst) of the engine 22 is predicted to be heated. Prior to heating the purifier 22 (three-way catalyst), the heater heater capacitor 58 can be charged sufficiently to energize the heater, and the purifier (three-way catalyst) can be heated more reliably. Can do. Further, since the heater heater capacitor 58 is charged when the purification device (three-way catalyst) of the engine 22 is predicted to be heated, the energy efficiency is improved as compared with the case where the heater heater capacitor 58 is always charged. Can be achieved. Further, when the estimated catalyst heating start time tst is equal to or longer than the required charging time tc, that is, until the heating of the purification device (three-way catalyst) of the engine 22 is started, the heater heater capacitor 58 is set to the target voltage Vtag. Since the heater heater capacitor 58 is not charged when the heater cannot be charged, charging can be suppressed even though the heater heater capacitor 58 cannot be set at the target voltage Vtag, and energy efficiency can be improved. Can do.

第1実施例のハイブリッド自動車20では、図3の触媒加熱予測時制御ルーチンにおいて、触媒加熱開始予測時間tstが充電所要時間tc未満であるときに加熱ヒータ22aにより浄化装置の加熱が予測されたものとしたが、触媒加熱開始予測時間tstと充電所要時間tcとを比較することなく図3の触媒加熱予測時制御ルーチンが実行されたとき、即ち、バッテリ50の残容量SOCが加熱ヒータ22aでのエンジン22の浄化装置の加熱を開始するための残容量の閾値である第1容量SOC1より若干高い第2容量SOC2となったときに浄化装置の加熱が予測されたものとして加熱ヒータ用コンデンサ58が目標電圧Vtagに至るよう充電するものとしてもよいし、要求パワーPe*がエンジン22を始動する際のパワーの閾値Prefより若干小さいパワーとなるときに浄化装置の加熱が予測されたものとして加熱ヒータ用コンデンサ58が目標電圧Vtagに至るよう充電するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the heating of the purifier is predicted by the heater 22a when the catalyst heating start prediction time tst is less than the required charging time tc in the catalyst heating prediction control routine of FIG. However, when the catalyst heating prediction time control routine of FIG. 3 is executed without comparing the catalyst heating start prediction time tst and the required charging time tc, that is, the remaining capacity SOC of the battery 50 is determined by the heater 22a. It is assumed that the heating of the purifier is predicted when the second capacity SOC2 is slightly higher than the first capacity SOC1, which is the threshold of the remaining capacity for starting the heating of the purifier of the engine 22, and the heater heater capacitor 58 is assumed to have been predicted. It is good also as what is charged so that it may reach the target voltage Vtag, and the threshold value of the power when the required power Pe * starts the engine 22 It may be that heating of the cleaning device when slightly smaller power is charged so that the heater capacitor 58 as being predicted reach the target voltage Vtag from ref.

第1実施例のハイブリッド自動車20では、バッテリ50は、外部電源90からの交流電力を直流電力に変換する充電器93と電気的に接続されたソケット91に結合可能なプラグ92がバッテリ側プラグリレー94を介して取り付けられており、プラグ92は加熱ヒータ側プラグリレー96を介してDC/DCコンバータ54と並列に加熱ヒータ用コンデンサ58にも取り付けられているものとしたが、図4の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、外部電源90から電力の供給を受けないものとして、プラグ92,ヒータ側プラグリレー96を備えていないものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, the battery 50 includes a plug 92 that can be coupled to a socket 91 that is electrically connected to a charger 93 that converts AC power from an external power source 90 into DC power. 94, and the plug 92 is also attached to the heater heater capacitor 58 in parallel with the DC / DC converter 54 via the heater heater side plug relay 96. As exemplified in the hybrid vehicle 120, the plug 92 and the heater-side plug relay 96 may not be provided as those that are not supplied with power from the external power supply 90.

第2実施例のハイブリッド自動車220は、第1実施例のハイブリッド自動車20と同一のハード構成である。したがって、第2実施例のハイブリッド自動車220のハード構成については、第1実施例のハイブリッド自動車20のハード構成と同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。   The hybrid vehicle 220 of the second embodiment has the same hardware configuration as the hybrid vehicle 20 of the first embodiment. Therefore, the hardware configuration of the hybrid vehicle 220 of the second embodiment is denoted by the same reference numeral as the hardware configuration of the hybrid vehicle 20 of the first embodiment, and detailed description thereof is omitted.

次に、こうして構成された第2実施例のハイブリッド自動車220の動作、特に外部電源90からの電力で加熱ヒータ用コンデンサ58を充電する際の動作について説明する。図5はメイン電子制御ユニット70により実行される外部電源接続時制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ソケット91とプラグ92とが連結されてバッテリ側プラグリレー94がオンされているときに所定時間毎(例えば数msec毎)に繰り返し実行される。   Next, the operation of the thus configured hybrid vehicle 220 of the second embodiment, particularly the operation when the heater heater capacitor 58 is charged with the electric power from the external power supply 90 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an example of an external power supply connection control routine executed by the main electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed every predetermined time (for example, every several milliseconds) when the socket 91 and the plug 92 are connected and the battery-side plug relay 94 is turned on.

外部電源接続時制御ルーチンが実行されると、メイン電子制御ユニット70のCPU72は、図3に例示した触媒加熱予測時制御ルーチンのステップS110の処理と同様にバッテリ50の残容量SOCと電圧センサ58aからのコンデンサ電圧Vcなど制御に必要なデータを入力し(ステップS200)、バッテリ50の残容量SOCとバッテリ50の容量の上限値SOCmaxとを比較すると共に(ステップS210)コンデンサ電圧Vcと上述した目標電圧Vtagとを比較する処理を実行する(ステップS220)。   When the control routine at the time of external power supply connection is executed, the CPU 72 of the main electronic control unit 70 performs the remaining capacity SOC of the battery 50 and the voltage sensor 58a in the same manner as the processing at step S110 of the catalyst heating prediction time control routine illustrated in FIG. Data necessary for control, such as the capacitor voltage Vc, is input (step S200), the remaining capacity SOC of the battery 50 is compared with the upper limit SOCmax of the capacity of the battery 50 (step S210), and the capacitor voltage Vc is compared with the above-described target. A process of comparing the voltage Vtag is executed (step S220).

残容量SOCが上限容量SOCmax以上であり且つコンデンサ電圧Vcが目標電圧Vtag未満であるときには(ステップS210,S220)、バッテリ50が満充電であるが加熱ヒータ用コンデンサ58が十分に充電されていないため加熱ヒータ用コンデンサ58を充電する必要があると判断して、加熱ヒータ側プラグリレー96をオンして加熱ヒータ用コンデンサ58を充電し(ステップS230)、残容量SOCが上限容量SOCmax未満であるとき,即ち,バッテリ50が満充電でなくバッテリ50の充電を優先すべきときや(ステップS210)、コンデンサ電圧Vcが目標電圧Vtag未満であるとき,即ち,加熱ヒータ用コンデンサ58が十分に充電されているときには(ステップS220)加熱ヒータ側プラグリレー96をオフして加熱ヒータ用コンデンサ58の充電を停止して(ステップS240)、外部電源接続時制御ルーチンを終了する。こうした制御により、外部電源90からの電力を用いてバッテリ50と加熱ヒータ用コンデンサ58とを充電するから、車両のエネルギー効率の向上を図ることができる。この際、バッテリ50を満充電にした後で加熱ヒータ用コンデンサ58を充電するから、次に走行を開始する際にモータMG2を駆動するための電力を確保した状態で加熱ヒータ用コンデンサ58を充電することができ、よりエネルギー効率の向上を図ることができる。   When the remaining capacity SOC is equal to or greater than the upper limit capacity SOCmax and the capacitor voltage Vc is less than the target voltage Vtag (steps S210 and S220), the battery 50 is fully charged but the heater heater capacitor 58 is not sufficiently charged. When it is determined that the heater heater capacitor 58 needs to be charged, the heater heater side plug relay 96 is turned on to charge the heater heater capacitor 58 (step S230), and the remaining capacity SOC is less than the upper limit capacity SOCmax That is, when the battery 50 is not fully charged and priority should be given to charging the battery 50 (step S210), or when the capacitor voltage Vc is less than the target voltage Vtag, that is, the heater heater capacitor 58 is sufficiently charged. (Step S220) Heater side plug relay 6 to stop charging the off to heater capacitor 58 (step S240), and ends the control routine external power connection. With such control, the battery 50 and the heater heater capacitor 58 are charged using electric power from the external power supply 90, so that the energy efficiency of the vehicle can be improved. At this time, since the heater heater capacitor 58 is charged after the battery 50 is fully charged, the heater heater capacitor 58 is charged in a state where electric power for driving the motor MG2 is secured when the next running is started. Energy efficiency can be further improved.

以上説明した第2実施例のハイブリッド自動車220によれば、ソケット91とプラグ92とが連結されているときに外部電源90からの電力を用いてバッテリ50と加熱ヒータ用コンデンサ58とを充電するから、車両のエネルギー効率の向上を図ることができる。この際、バッテリ50を満充電にした後で加熱ヒータ用コンデンサ58を充電するから、次に走行を開始する際にモータMG2を駆動するための電力を確保した状態で加熱ヒータ用コンデンサ58を充電することができ、よりエネルギー効率の向上を図ることができる。   According to the hybrid vehicle 220 of the second embodiment described above, the battery 50 and the heater heater capacitor 58 are charged using the power from the external power supply 90 when the socket 91 and the plug 92 are connected. The energy efficiency of the vehicle can be improved. At this time, since the heater heater capacitor 58 is charged after the battery 50 is fully charged, the heater heater capacitor 58 is charged in a state where electric power for driving the motor MG2 is secured when the next running is started. Energy efficiency can be further improved.

第2実施例のハイブリッド自動車220では、バッテリ50を満充電にした後で加熱ヒータ用コンデンサ58を充電するものとしたが、加熱ヒータ用コンデンサ58を充電する際のバッテリ50の状態は満充電より若干高い充電状態や満充電よりも低い充電状態であってもよい。   In the hybrid vehicle 220 of the second embodiment, the heater heater capacitor 58 is charged after the battery 50 is fully charged. However, the state of the battery 50 when charging the heater heater capacitor 58 is more than full charge. It may be a slightly higher charge state or a charge state lower than full charge.

第1実施例およびその変形例や第2実施例のハイブリッド自動車20,120,220では、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト24にキャリアが接続されると共に駆動軸32にリングギヤが接続された遊星歯車機構30と、この遊星歯車機構30のサンギヤに接続されたモータMG1と、駆動軸32に接続されてモータMG2と、を備えるものとしたが、走行用の動力源としてエンジンとモータとを備える車両であれば如何なる車両に適用しても構わない。   In the hybrid vehicles 20, 120, and 220 of the first embodiment and its modifications and the second embodiment, a carrier is connected to the engine 22 and a crankshaft 24 as an output shaft of the engine 22, and a ring gear is connected to the drive shaft 32. The planetary gear mechanism 30 connected, the motor MG1 connected to the sun gear of the planetary gear mechanism 30, and the motor MG2 connected to the drive shaft 32 are provided. Any vehicle provided with a motor may be applied.

また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、列車など自動車以外の車両の形態としても構わない。さらに、こうした車両の制御方法の形態としてもよい。   Moreover, it is not limited to what is applied to such a hybrid vehicle, It is good also as forms of vehicles other than motor vehicles, such as a train. Furthermore, it is good also as a form of the control method of such a vehicle.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。第1実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、加熱用ヒータ22aが「触媒加熱手段」に相当し、加熱ヒータ用コンデンサ58が「コンデンサ」に相当し、DC/DCコンバータ54が「充電手段」に相当し、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求トルクTr*に見合うトルクを駆動軸32に出力するよう運転制御するモータ運転モードで走行するようモータMG2やエンジン22を制御している最中にエンジン22の浄化装置の加熱を予測する所定の加熱予測条件が成立したときにコンデンサ電圧Vcが目標電圧Vtagに至るようDC/DCコンバータ54を制御する図3の触媒加熱予測時制御ルーチンのステップS110〜S170の処理を実行するメイン電子制御ユニット70が「制御手段」に相当する。また、バッテリ側リレー94とコンデンサ側リレー96とプラグ92とが「充電手段」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、遊星歯車機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the first embodiment, the engine 22 corresponds to the “internal combustion engine”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “electric storage unit”, and the heater 22a corresponds to the “catalyst heating unit”. The heater heater capacitor 58 corresponds to the “capacitor”, the DC / DC converter 54 corresponds to the “charging means”, and the operation of the engine 22 is stopped to drive the torque corresponding to the required torque Tr * from the motor MG2. Capacitor when a predetermined heating prediction condition for predicting the heating of the purification device of the engine 22 is satisfied while the motor MG2 and the engine 22 are controlled to run in the motor operation mode in which the operation is controlled to output to the shaft 32. Steps S110 to S1 of the catalyst heating prediction time control routine of FIG. 3 for controlling the DC / DC converter 54 so that the voltage Vc reaches the target voltage Vtag. The main electronic control unit 70 executing the processing of 0 corresponds to a "control unit". Further, the battery side relay 94, the capacitor side relay 96, and the plug 92 correspond to “charging means”, the motor MG1 corresponds to “generator”, and the planetary gear mechanism 30 becomes “triaxial power input / output means”. Equivalent to.

第2実施例では、エンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、加熱用ヒータ22aが「触媒加熱手段」に相当し、加熱ヒータ用コンデンサ58が「コンデンサ」に相当し、バッテリ側リレー94とコンデンサ側リレー96とプラグ92と充電器93とが「充電手段」に相当し、ソケット91とプラグ92とが連結されてバッテリ50の残容量SOCが上限容量SOCmax未満であるときに、バッテリ50の残容量SOCが上限容量SOCmax以上となったときに加熱ヒータ用コンデンサ58を充電する図5の外部電源接続時制御ルーチンのステップS200〜S240の処理を実行するメイン電子制御ユニット70が「外部電源接続時制御手段」に相当する。また、モータMG1が「発電機」に相当し、遊星歯車機構30が「3軸式動力入出力手段」に相当する。   In the second embodiment, the engine 22 corresponds to the “internal combustion engine”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “power storage means”, and the heater 22a for heating corresponds to the “catalyst heating means”. The heater heater capacitor 58 corresponds to the “capacitor”, the battery side relay 94, the capacitor side relay 96, the plug 92, and the charger 93 correspond to the “charging means”, and the socket 91 and the plug 92 are connected. When the remaining capacity SOC of the battery 50 is less than the upper limit capacity SOCmax and the remaining capacity SOC of the battery 50 is greater than or equal to the upper limit capacity SOCmax, the heater control capacitor 58 in FIG. 5 is charged. The main electronic control unit 70 that executes the processes of steps S200 to S240 corresponds to “control means when external power source is connected”. The motor MG1 corresponds to a “generator”, and the planetary gear mechanism 30 corresponds to a “three-axis power input / output unit”.

ここで、本発明の第1の車両では、「内燃機関」としては、排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力するものではあれば、如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「触媒加熱手段」としては、加熱用ヒータ22aに限定されるものではなく、電力の供給を受けて内燃機関の浄化触媒を加熱するものであれば如何なるものとしても構わない。「コンデンサ」としては、加熱ヒータ用コンデンサ58に限定されるものではなく、触媒加熱手段に電力を供給可能なものあれば如何なるものとしても構わない。「充電手段」としては、DC/DCコンバータ54に限定されるものではなく、蓄電手段からの電力を用いてコンデンサを充電可能なものあれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、単一の電子制御ユニットにより構成されるものに限定されるものではなく、複数の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。「制御手段」としては、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求トルクTr*に見合うトルクを駆動軸32に出力するよう運転制御するモータ運転モードで走行するようモータMG2やエンジン22を制御している最中にエンジン22の浄化装置の加熱を予測する所定の加熱予測条件が成立したときにコンデンサ電圧Vcが目標電圧Vtagに至るようDC/DCコンバータ54を制御するものに限定されるものではなく、内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力によって走行するよう内燃機関と電動機とを制御する電動機走行制御を実行している最中に触媒加熱手段による内燃機関の浄化触媒の加熱が予測される所定の加熱予測条件が成立しているときに、コンデンサが内燃機関の浄化触媒を加熱するために予め設定された所定の充電状態に至るよう充電手段を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「充電手段」としては、バッテリ側リレー94とコンデンサ側リレー96とプラグ92とから構成されるものに限定されるものではなく、車外の電源である外部電源に接続される接続部を有し、接続部が外部電源に接続されたときに外部電源からの電力を用いて蓄電手段を充電可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機であっても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、遊星歯車機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせたものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、車軸に接続された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, in the first vehicle of the present invention, the “internal combustion engine” is any type of internal combustion engine as long as it has a purification catalyst for purifying exhaust gas and outputs driving power. It doesn't matter. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output driving power, such as an induction motor. . The “storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and may be anything as long as it can exchange electric power with an electric motor, such as a capacitor. The “catalyst heating means” is not limited to the heater 22a for heating, and any means may be used as long as it supplies the power and heats the purification catalyst of the internal combustion engine. The “capacitor” is not limited to the heater heater capacitor 58 and may be any one as long as it can supply power to the catalyst heating means. The “charging unit” is not limited to the DC / DC converter 54, and any unit can be used as long as it can charge the capacitor using the electric power from the power storage unit. The “control unit” is not limited to one configured by a single electronic control unit, and may be configured by a plurality of electronic control units. As the “control means”, the motor MG2 and the engine 22 are operated so as to travel in the motor operation mode in which the operation of the engine 22 is stopped and the torque corresponding to the required torque Tr * from the motor MG2 is output to the drive shaft 32. During the control, the DC / DC converter 54 is controlled so that the capacitor voltage Vc reaches the target voltage Vtag when a predetermined heating prediction condition for predicting the heating of the purification device of the engine 22 is established. The internal combustion engine is not controlled by the catalyst heating means during the motor running control for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to run with the required driving force required for running after stopping the operation of the internal combustion engine. In order for the capacitor to heat the purification catalyst of the internal combustion engine when a predetermined heating prediction condition for predicting heating of the purification catalyst is satisfied As long as it controls the charging means so as to reach a predetermined state of charge because set may be any ones. The “charging means” is not limited to the one constituted by the battery side relay 94, the capacitor side relay 96, and the plug 92, but has a connecting portion connected to an external power source that is a power source outside the vehicle, Any device can be used as long as it can charge the power storage means using electric power from the external power source when the connecting portion is connected to the external power source. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator as long as it can input and output power, such as an induction motor. The “three-axis power input / output means” is not limited to the planetary gear mechanism 30, but uses a double pinion planetary gear mechanism, a combination of a plurality of planetary gear mechanisms, or a differential gear. Connected to any two of the three axes connected to the three axes of the drive shaft connected to the axle, the output shaft of the internal combustion engine, and the rotating shaft of the generator, such as those having a differential action different from the planetary gear Any device may be used as long as it can input and output power to the remaining shafts based on the output power.

本発明の第2の車両では、「内燃機関」としては、排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力するものではあれば、如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「触媒加熱手段」としては、加熱用ヒータ22aに限定されるものではなく、電力の供給を受けて内燃機関の浄化触媒を加熱するものであれば如何なるものとしても構わない。「コンデンサ」としては、加熱ヒータ用コンデンサ58に限定されるものではなく、触媒加熱手段に電力を供給可能なものあれば如何なるものとしても構わない。「充電手段」としては、バッテリ側リレー94とコンデンサ側リレー96とプラグ92と充電器93とから構成されるものに限定されるものではなく、車外の電源である外部電源に接続される接続部を有し、接続部が外部電源に接続されたときに外部電源からの電力を用いて蓄電手段を充電可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「外部電源接続時制御手段」としては、単一の電子制御ユニットにより構成されるものに限定されるものではなく、複数の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。「外部電源接続時制御手段」としては、ソケット91とプラグ92とが連結されてバッテリ50の残容量SOCが上限容量SOCmax未満であるときに、バッテリ50の残容量SOCが上限容量SOCmax以上となったときに加熱ヒータ用コンデンサ58を充電するものに限定されるものではなく、充電手段の接続部が外部電源に接続された状態で蓄電手段が予め設定された第1の充電状態に至っていないときに、蓄電手段が第1の充電状態に至るまで充電した後にコンデンサが予め設定された第2の充電状態に至るよう充電手段を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機であっても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、遊星歯車機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせたものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、車軸に接続された駆動軸と内燃機関の出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。   In the second vehicle of the present invention, the “internal combustion engine” may be any type of internal combustion engine as long as it has a purification catalyst for purifying exhaust gas and outputs driving power. . The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output driving power, such as an induction motor. . The “storage means” is not limited to the battery 50 as a secondary battery, and may be anything as long as it can exchange electric power with an electric motor, such as a capacitor. The “catalyst heating means” is not limited to the heater 22a for heating, and any means may be used as long as it supplies the power and heats the purification catalyst of the internal combustion engine. The “capacitor” is not limited to the heater heater capacitor 58 and may be any one as long as it can supply power to the catalyst heating means. The “charging means” is not limited to the one constituted by the battery side relay 94, the capacitor side relay 96, the plug 92, and the charger 93, but a connecting portion connected to an external power source that is a power source outside the vehicle. As long as the power storage means can be charged using electric power from the external power source when the connecting portion is connected to the external power source, any device may be used. The “control means at the time of external power supply connection” is not limited to one configured by a single electronic control unit, and may be configured by a plurality of electronic control units. As the “control means at the time of external power supply connection”, when the socket 91 and the plug 92 are connected and the remaining capacity SOC of the battery 50 is less than the upper limit capacity SOCmax, the remaining capacity SOC of the battery 50 becomes equal to or higher than the upper limit capacity SOCmax. Is not limited to charging the heater heater capacitor 58 when the storage means is connected to an external power source and the power storage means has not reached the preset first charging state. In addition, any means may be used as long as it controls the charging means so that the capacitor reaches the preset second charging state after the power storage means has been charged to the first charging state. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator as long as it can input and output power, such as an induction motor. The “three-axis power input / output means” is not limited to the planetary gear mechanism 30, but uses a double pinion planetary gear mechanism, a combination of a plurality of planetary gear mechanisms, or a differential gear. Connected to any two of the three axes connected to the three axes of the drive shaft connected to the axle, the output shaft of the internal combustion engine, and the rotating shaft of the generator, such as those having a differential action different from the planetary gear Any device may be used as long as it can input and output power to the remaining shafts based on the output power.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、車両の製造産業等に利用可能である。   The present invention can be used in the vehicle manufacturing industry.

20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、22a 加熱用ヒータ(EHC)、24 クランクシャフト、30 遊星歯車機構、32 駆動軸、34 デファレンシャルギヤ、36a,36b 駆動輪、41,42 インバータ、44 システムメインリレー、50 バッテリ、51a 電圧センサ、51b 電流センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 DC/DCコンバータ、56 加熱ヒータ用リレー、58 加熱ヒータ用コンデンサ、70 メイン電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、78 タイマ、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88 車速センサ、90 外部電源、91 ソケット、92 プラグ、93 充電器、94 バッテリ側リレー、96 加熱ヒータ側リレー、99 電力ライン、99a 正極母線、99b 負極母線、D1〜D14 ダイオード、MG1,MG2 モータ、T1〜T8 トランジスタ、TR トランス、C1,C2 平滑用コンデンサ。   20, 120, 220 Hybrid vehicle, 22 engine, 22a Heater (EHC), 24 crankshaft, 30 planetary gear mechanism, 32 drive shaft, 34 differential gear, 36a, 36b drive wheel, 41, 42 inverter, 44 system main Relay, 50 battery, 51a Voltage sensor, 51b Current sensor, 52 Battery electronic control unit (battery ECU), 54 DC / DC converter, 56 Heating heater relay, 58 Heating heater capacitor, 70 Main electronic control unit, 72 CPU , 74 ROM, 76 RAM, 78 timer, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake Dull, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 90 External power supply, 91 Socket, 92 Plug, 93 Battery charger, 94 Battery side relay, 96 Heater side relay, 99 Power line, 99a Positive bus, 99b Negative bus, D1 ~ D14 Diode, MG1, MG2 motor, T1-T8 transistor, TR transformer, C1, C2 smoothing capacitor.

Claims (7)

排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、該電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備える車両であって、
電力の供給を受けて前記内燃機関の浄化触媒を加熱する触媒加熱手段と、
該触媒加熱手段に電力を供給可能なコンデンサと、
前記蓄電手段からの電力を用いて前記コンデンサを充電可能な充電手段と、
前記内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する電動機走行制御を実行している最中に前記触媒加熱手段による前記内燃機関の浄化触媒の加熱が予測される所定の加熱予測条件が成立しているときに、前記コンデンサが前記内燃機関の浄化触媒を加熱するために予め設定された所定の充電状態に至るよう前記充電手段を制御する制御手段と、
を備える車両。
A vehicle comprising an internal combustion engine having a purification catalyst for purifying exhaust gas and outputting motive power for traveling, an electric motor capable of inputting / outputting motive power for traveling, and power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor Because
Catalyst heating means for heating the purification catalyst of the internal combustion engine in response to power supply;
A capacitor capable of supplying power to the catalyst heating means;
Charging means capable of charging the capacitor using electric power from the power storage means;
The internal combustion engine by the catalyst heating means during execution of electric motor traveling control for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with the required driving force required for traveling with the operation of the internal combustion engine stopped When the predetermined heating prediction condition for predicting the heating of the purification catalyst is satisfied, the charging means causes the capacitor to reach a predetermined charging state set in advance to heat the purification catalyst of the internal combustion engine. Control means for controlling
A vehicle comprising:
請求項1記載の車両であって、
前記所定の加熱予測条件は、前記蓄電手段の充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合が前記内燃機関の浄化触媒の加熱を開始するために予め設定された第1の割合より大きい第2の割合未満であることを含む条件である
車両。
The vehicle according to claim 1,
The predetermined heating prediction condition is that the ratio of the capacity with respect to the total capacity as the chargeable / dischargeable state of the power storage means is larger than a first ratio set in advance to start heating the purification catalyst of the internal combustion engine. Vehicle that is a condition that includes a ratio of less than 2.
請求項1または2記載の車両であって、
前記所定の加熱予測条件は、前記蓄電手段の充放電可能な状態としての全容量に対する容量の割合である容量割合と前記触媒の加熱を開始すべき前記容量割合の範囲の下限として予め設定されている加熱開始容量割合と前記蓄電手段の全容量と走行に要求される要求パワーとから得られる前記触媒の加熱の開始が予測される時間である触媒加熱開始時間が前記コンデンサの容量と前記コンデンサを所定の充電状態にするために前記コンデンサに印加すべき電圧として予め設定された目標電圧と前記コンデンサの電圧との差分と前記充電手段が前記コンデンサを充電する際のパワーとして予め設定されている定格パワーとから得られる前記コンデンサの電圧が前記目標電圧に至るまでに要する時間である充電所要時間未満であることを含む条件である
車両。
The vehicle according to claim 1 or 2,
The predetermined heating prediction condition is set in advance as a lower limit of a capacity ratio that is a ratio of a capacity to a total capacity as a chargeable / dischargeable state of the power storage unit and a range of the capacity ratio at which heating of the catalyst is to be started. The catalyst heating start time, which is the time at which the start of heating of the catalyst is predicted, obtained from the heating start capacity ratio, the total capacity of the power storage means, and the required power required for travel, is determined by the capacity of the capacitor and the capacitor. A difference between a target voltage set in advance as a voltage to be applied to the capacitor to obtain a predetermined charging state and the voltage of the capacitor, and a rating set in advance as power when the charging means charges the capacitor A condition that the voltage of the capacitor obtained from the power is less than the time required for charging, which is the time required to reach the target voltage A vehicle.
請求項1ないし3いずれか1つの請求項に記載の車両であって、
前記所定の充電状態は、前記コンデンサの電圧が前記コンデンサを前記所定の充電状態にするために予め設定された目標電圧に至った状態である
車両。
A vehicle according to any one of claims 1 to 3,
The predetermined charging state is a state in which the voltage of the capacitor has reached a target voltage set in advance to bring the capacitor into the predetermined charging state.
請求項1ないし4いずれか1つの請求項に記載の車両であって、
車外の電源である外部電源に接続される接続部を有し、前記接続部が前記外部電源に接続されたときに該外部電源からの電力を用いて前記蓄電手段を充電可能な充電手段
を備える車両。
A vehicle according to any one of claims 1 to 4,
A charging unit having a connection unit connected to an external power source that is a power source outside the vehicle, and capable of charging the power storage unit using electric power from the external power source when the connection unit is connected to the external power source; vehicle.
請求項1ないし5いずれか1つの請求項に記載の車両であって、
動力を入出力可能な発電機と、
車軸に接続された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸との3軸に接続され該3軸のうちのいずれか2軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、
を備え、
前記電動機は、回転軸が前記駆動軸に接続されてなる
車両。
A vehicle according to any one of claims 1 to 5,
A generator capable of inputting and outputting power;
The remaining shaft is connected to three shafts of the drive shaft connected to the axle, the output shaft of the internal combustion engine, and the rotating shaft of the generator and is input / output to / from any two of the three shafts. 3-axis power input / output means for inputting / outputting power to / from,
With
The electric motor has a rotating shaft connected to the drive shaft.
排気を浄化するための浄化触媒を有し走行用の動力を出力する内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、該電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、電力の供給を受けて前記内燃機関の浄化触媒を加熱する触媒加熱手段と、該触媒加熱手段に電力を供給可能なコンデンサと、前記蓄電手段からの電力を用いて前記コンデンサを充電可能な充電手段と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関の運転を停止して走行に要求される要求駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する電動機走行制御を実行している最中に前記触媒加熱手段による前記内燃機関の浄化触媒の加熱が予測される所定の加熱予測条件が成立しているときに、前記コンデンサが前記内燃機関の浄化触媒を加熱するために予め設定された所定の充電状態に至るよう前記充電手段を制御する
ことを特徴とする車両の制御方法。
An internal combustion engine having a purification catalyst for purifying exhaust gas and outputting driving power, an electric motor capable of inputting / outputting driving power, power storage means capable of exchanging electric power with the electric motor, and supply of electric power Receiving a catalyst heating means for heating the purification catalyst of the internal combustion engine, a capacitor capable of supplying electric power to the catalyst heating means, and a charging means capable of charging the capacitor using electric power from the power storage means, A vehicle control method comprising:
The internal combustion engine by the catalyst heating means during execution of electric motor traveling control for controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to travel with the required driving force required for traveling with the operation of the internal combustion engine stopped When the predetermined heating prediction condition for predicting the heating of the purification catalyst is satisfied, the charging means causes the capacitor to reach a predetermined charging state set in advance to heat the purification catalyst of the internal combustion engine. The vehicle control method characterized by controlling.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2012081101A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 トヨタ自動車株式会社 Vehicle and method for controlling same
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