JP2011032890A

JP2011032890A - 車両の制御装置

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Publication number: JP2011032890A
Application number: JP2009177890A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Yamazaki; 雄一郎山崎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-07-30
Filing date: 2009-07-30
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2029-07-30
Also published as: JP5278963B2

Abstract

【課題】不要な内燃機関の始動による実用燃費の低下を回避することが可能な車両の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関１０７及び蓄電器１０１を電源として駆動する電動機１０５の少なくとも一方からの動力によって走行する車両の制御装置であって、蓄電器１０１のＳＯＣを推定するバッテリＥＣＵ１２３と、内燃機関１０７の動作により発生する排ガスを浄化する触媒の温度を取得し、取得された触媒の温度が所定温度範囲にある場合には、所定の条件を満たすまで、内燃機関１０７の始動を禁止するマネジメントＥＣＵ１１７と、を備える。上記所定の条件は、推定されたＳＯＣが所定閾値以上であるという条件を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関及び蓄電器を電源として駆動する電動機の少なくとも一方からの動力によって走行する車両の制御装置に関する。

車両の内燃機関（エンジン）の始動に際し、内燃機関を通常制御とは別に暖機制御することが一般的に行われている。暖機制御とは、点火時期のリタード（遅角）を行ったり、内燃機関への吸入空気量の増大を行ったり、リッチスパイクを行ったり、一定負荷のアイドル運転を行ったりするなど、排ガスを効率良く浄化するための通常制御とは異なる運転である。暖機制御を行うことで、内燃機関の予熱、各種センサの昇温など、内燃機関の始動に関わる事前準備を行うことができる。

暖機制御を行う車両として、車両の操作者による始動指示が行われた後、所定期間は暖機制御を行い、上記所定期間が経過してから内燃機関の通常制御を行う車両が知られている。この車両では、内燃機関の冷却水の温度、車両に搭載される蓄電器の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge、満充電時と完全放電時をそれぞれ１００（％）と０（％）とし、蓄電器の残容量を規格化した値である）、空調部の作動状態などにより内燃機関が通常制御するまでの所定時間が可変であり、例えば蓄電器が低温状態であり蓄電器が供給可能な電力が不十分となる場合には、より短時間で内燃機関が通常制御に移行するよう制御される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−１５６５８１号公報

従来の車両は、車両の操作者による車両始動指示により、当該指示の直後又は所定時間経過後に必ず内燃機関を始動させ、暖機制御を行うものであった。しかしながら、車両を走行させずに補機電力のみを消費する場合や、走行開始から走行停止まで蓄電器から供給される電力のみによる電動走行を行う場合には、内燃機関の暖機制御や通常制御を不必要に行うと、実用燃費の低下を招くことがある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、不要な内燃機関の始動による実用燃費の低下を回避することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の車両の制御装置は、内燃機関（例えば、実施形態での内燃機関１０７）及び蓄電器（例えば、実施形態での蓄電器１０１）を電源として駆動する電動機（例えば、実施形態での電動機１０５）の少なくとも一方からの動力によって走行する車両の制御装置であって、前記蓄電器の充電状態（例えば、実施形態でのＳＯＣ）を推定する充電状態推定部（例えば、実施形態でのバッテリＥＣＵ１２３）と、前記内燃機関の動作により発生する排ガスを浄化する触媒の温度を取得する触媒温度取得部（例えば、実施形態でのマネジメントＥＣＵ１１７）と、前記触媒温度取得部により取得された前記触媒の温度が所定温度範囲にある場合には、所定の条件を満たすまで、前記内燃機関の始動を禁止する内燃機関始動制御部（例えば、実施形態でのマネジメントＥＣＵ１１７）と、を備え、前記所定の条件が、前記充電状態推定部により推定された前記蓄電器の充電状態が所定閾値以上であることを含むことを特徴としている。

さらに、請求項２に記載の発明の車両の制御装置は、前記内燃機関始動制御部が、前記車両の運転状態に応じて変化する前記充電状態の変化量に基づいて、前記所定閾値を補正することを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の発明の車両の制御装置は、前記内燃機関始動制御部が、前記触媒温度取得部により取得された前記触媒の温度に基づいて前記内燃機関の暖機制御時間を決定し、前記決定された暖機制御時間と前記蓄電器の平均電力とに基づいて前記蓄電状態の変化量を推定することを特徴としている。

さらに、請求項４に記載の発明の車両の制御装置は、前記内燃機関始動制御部が、前記内燃機関の暖機制御中の前記充電状態の変化量を推定することを特徴としている。

さらに、請求項５に記載の発明の車両の制御装置は、前記蓄電器の平均電力が、前記車両の始動指示からの前記蓄電器の平均電力であることを特徴としている。

さらに、請求項６に記載の発明の車両の制御装置は、前記暖機制御時間が、前記触媒温度取得部により取得された触媒の温度が低いほど、長く設定されることを特徴としている。

請求項１に記載の発明の車両の制御装置によれば、不要な内燃機関の始動による実用燃費の低下を回避することが可能である。

請求項２に記載の発明の車両の制御装置によれば、車両の運転状態（ＥＶ走行、電力回生可能な減速走行、補機稼動等）に応じて変化する変化量に基づいて閾値を補正するので、車両の運転状態を考慮しながら、内燃機関の不必要な始動を防止することができ、実用燃費の低下を回避することができる。

請求項３に記載の発明の車両の制御装置によれば、蓄電器の状態や触媒の状態を考慮しながら、内燃機関の不必要な始動を防止することができ、実用燃費の低下を回避することができる。

請求項４に記載の発明の車両の制御装置によれば、暖機制御中のＳＯＣ推定変化量を考慮して閾値を補正するので、内燃機関の不必要な始動を防止することができ、実用燃費の低下を回避することができる。

請求項５に記載の発明の車両の制御装置によれば、車両の始動指示から現時点までの蓄電器の平均電力を用いるので、車両の運転状態を考慮しながら、内燃機関の不必要な始動を防止することができ、実用燃費の低下を回避することができる。

請求項６に記載の発明の車両の制御装置によれば、取得される触媒の温度に基づいて閾値を適宜設定することができるため、内燃機関の不必要な始動を防止することができ、実用燃費の低下を回避することができる。

本発明の実施形態における車両の内部構成の一例を示すブロック図本発明の実施形態における車両始動時の動作の一例を示すフローチャート本発明の実施形態における暖機制御禁止判断処理の一例を示すフローチャート本発明の実施形態における車速−要求駆動力マップの一例を示す図本発明の実施形態におけるＳＯＣ閾値α算出処理の一例を示すフローチャート本発明の実施形態における触媒温度−暖機時間マップの一例を示す図本発明の実施形態における車両始動時のタイムチャートの一例を示す図

本発明の実施形態における車両の制御装置について、図面を参照しながら以下に説明する。

本実施形態の車両の制御装置は、内燃機関及び蓄電器を電源として駆動する電動機の少なくとも一方からの動力によって走行する車両、例えば、ＨＥＶ（ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＶｅｈｉｃｌｅ：ハイブリッド電気自動車）等の車両に搭載される。

ＨＥＶには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の２種類がある。シリーズ方式のＨＥＶは、蓄電器を電源とした電動機の駆動力によって走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の駆動力によって発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。一方、パラレル方式のＨＥＶは、電動機及び内燃機関のいずれか一方又は双方の駆動力によって走行する。

上記両方式を複合したシリーズ・パラレル方式のＨＥＶも知られている。図１はシリーズ・パラレル方式のＨＥＶの内部構成の一例を示すブロック図である。図１に示すシリーズ・パラレル方式のＨＥＶ（以下、単に「車両」という。）は、蓄電器(BATT)１０１と、第１インバータ(第１INV)１０３と、電動機(MOT)１０５と、多気筒内燃機関(ENG)１０７と、発電機(GEN)１０９と、第２インバータ(第２INV)１１１と、ロックアップクラッチ（以下、単に「クラッチ」という。）１１３と、ギアボックス（以下、単に「ギア」という。）１１５と、マネジメントＥＣＵ(MG ECU)１１７と、モータＥＣＵ(MOT ECU)１１９と、エンジンＥＣＵ(ENG ECU)１２１と、バッテリＥＣＵ(BATT ECU)１２３と、を備える。

蓄電器１０１は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。第１インバータ１０３は、蓄電器１０１からの直流電圧を交流電圧に変換して、３相電流を電動機１０５に供給する。電動機１０５は、車両が走行するための動力（トルク）を発生する。電動機１０５で発生したトルクは、ギア１１５を介して駆動輪１２９の駆動軸１２７に伝達される。

多気筒内燃機関（以下、単に「内燃機関」という。）１０７は、クラッチ１１３が接続された状態で、車両が走行するための動力（トルク）を発生する。当該状態のとき内燃機関１０７で発生したトルクは、発電機１０９、クラッチ１１３及びギア１１５を介して駆動輪１２９の駆動軸１２７に伝達される。なお、発電機１０９は内燃機関１０７に直結されている。また、ギア１１５と電動機１０５の回転子は直結されている。このため、内燃機関１０７で発生したトルクは、駆動輪１２９を回転させる他、発電機１０９及び電動機１０５の回転のためにも消費される。

発電機１０９は、内燃機関１０７によって駆動されることで電力を発生する。発電機１０９によって発電された電力は、蓄電器１０１に充電されるか、電動機１０５に供給される。第２インバータ１１１は、発電機１０９で発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第２インバータ１１１によって変換された電力は蓄電器１０１に充電されるか、第１インバータ１０３を介して電動機１０５に供給される。

クラッチ１１３は、マネジメントＥＣＵ１１７からの指示に基づいて、内燃機関１０７から駆動輪１２９までの駆動力の伝達経路を切断又は接続する（断接する）。このクラッチ１１３の状態に応じて、内燃機関(ENG)１０７からの駆動力がギアボックス１１５を介して駆動輪１２９に伝達される。すなわち、クラッチ１１３が切断状態であれば、内燃機関１０７からの駆動力は駆動輪１２９に伝達されず、クラッチ１１３が接続状態であれば、内燃機関１０７からの駆動力は駆動輪１２９に伝達される。

ギア１１５は、発電機１０９を介した内燃機関１０７からの駆動力又は電動機１０５からの駆動力を、所望の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸１２７に伝達する変速機である。

マネジメントＥＣＵ１１７は、駆動力の伝達系統の切り替えや、内燃機関１０７の回転数の検出、電動機１０５や内燃機関１０７の制御、クラッチ１１３に対する断接指示等を行う。また、マネジメントＥＣＵ１１７には、車両の速度を検出する車速センサ（図示せず）からの情報や、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ（ＡＰ開度センサ：図示せず）からの情報が入力される。

モータＥＣＵ１１９は、マネジメントＥＣＵ１１７からの指示に応じて、電動機１０５を制御する。なお、モータＥＣＵ１１９は、マネジメントＥＣＵ１１７から車速制限が指示されているとき、蓄電器１０１から電動機１０５に供給する電流を制限する。エンジンＥＣＵ１２１は、マネジメントＥＣＵ１１７からの指示に応じて、内燃機関１０７の始動及び停止や、各気筒におけるスロットルバルブの開閉制御及び燃料噴射制御、内燃機関１０７のクランク軸の回転数を制御する。

バッテリＥＣＵ１２３は、蓄電器１０１の充電状態（ＳＯＣ）等を検知して、当該状態を示す情報をマネジメントＥＣＵ１１７に送る。例えば、バッテリＥＣＵ１２３は、図示しない電圧検知部により蓄電器１０１の開放電圧（ＯＣＶ）を検知し、図示しない記憶部に記憶されたＳＯＣ−ＯＣＶマップを参照し、検知結果に基づいてＳＯＣを推定する。

また、マネジメントＥＣＵ１１７は、内燃機関１０７の動作により発生する排ガスを浄化する触媒の温度を取得する。ここで、「触媒の温度を取得する」とは、図示しない温度検出部により触媒の温度を直接計測し、その結果を温度検出部からマネジメントＥＣＵ１１７が取得すること、図示しない温度検出部によりエンジン冷却水もしくはエンジンオイルの温度を計測し、その結果に基づいてマネジメントＥＣＵ１１７が触媒の温度を推定すること、の双方を含む。

また、マネジメントＥＣＵ１１７は、触媒の温度等の条件に応じて、暖機制御要求フラグに０又は１をセットする。暖機制御要求フラグに１がセットされた場合には暖機制御が行われ、暖機制御要求フラグに０がセットされた場合には暖機制御が行われない。

また、マネジメントＥＣＵ１１７は、車速及び車両の要求駆動力に基づいて、走行モード（「パラレル走行モード」、「シリーズ走行モード」、「エンジン走行モード」、「ＥＶ走行モード」のいずれか）を選択する。なお、車両の要求駆動力は、アクセル開度情報及び車速情報に基づいて定まる。

パラレル走行モードでは、電動機１０５及び内燃機関１０７のいずれか一方又は双方の駆動力によって走行する。このとき、内燃機関１０７は駆動され、クラッチ１１３は接続状態である。

シリーズ走行モードでは、蓄電器１０１からの電力供給及び内燃機関１０７の駆動により発電機(GEN)１０９で発生した電力の供給によって駆動する電動機１０５の駆動力によって走行する。このとき、内燃機関１０７は駆動され、クラッチ１１３は切断状態である。

エンジン走行モードでは、内燃機関１０７の駆動力によって走行する。このとき、電動機１０５は駆動されず、クラッチ１１３は接続状態である。

ＥＶ走行モードでは、蓄電器１０１からの電力供給によって駆動する電動機１０５の駆動力によって走行する。このとき、内燃機関１０７は駆動されず、クラッチ１１３は切断状態である。

次に、本実施形態の車両始動時の車両の動作について説明する。
まず、車両始動時の触媒温度に応じた車両制御の概要について説明する。

触媒の温度が所定閾値Ｔ１以上である場合、車両は暖機状態である。所定閾値Ｔ１は、触媒が排ガス浄化能力を発揮する下限の温度である。暖機状態にある場合、暖機制御要求フラグには常に０がセットされる。車両始動指示が行われ、車両が走行開始してもＥＶ走行モードの場合には内燃機関１０７の始動は禁止される。ＳＯＣの低下、ＥＶ走行モードからシリーズ走行モード等への走行モードの変化等により内燃機関１０７が始動する場合でも、暖機制御は行われない。

触媒の温度が所定閾値Ｔ２（Ｔ１＞Ｔ２）以上かつ所定閾値Ｔ１未満である場合、車両は中冷機状態である。所定閾値Ｔ２は、Ｔ２を下回ると、蓄電器１０１の出力制限値が常用域（例えば車速３．４０ｋｍ／ｈの領域）での車両走行に必要な電力に対して極端に小さくなり、かつ、触媒の昇温に時間を要すると予想される温度であり、例えば０℃である。また、蓄電器１０１の出力制限値は、蓄電器１０１の電圧及び温度に基づいて定められる。中冷機状態にある場合、所定の条件を満たさない限り暖機制御要求フラグには０がセットされ、内燃機関１０７の始動は禁止される。上記所定の条件を満たした場合、暖機制御要求フラグには１がセットされ、内燃機関１０７が始動するとともに暖機制御が開始される。

触媒の温度が所定閾値Ｔ２未満である場合、車両は極冷機状態である。この場合、暖機制御要求フラグには常に１がセットされる。車両始動指示が行われるとともに内燃機関１０７が始動し、暖機制御が開始される。

次に、図２は車両始動時の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、マネジメントＥＣＵ１１７は、車両始動指示が行われたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。この車両始動指示には、イグニションオンによる内燃機関１０７の始動指示を行うことだけではなく、蓄電器１０１を駆動源とするＥＶ走行の開始指示、補機等の使用開始指示等も含まれる。車両始動指示が行われた場合、マネジメントＥＣＵ１１７は、触媒の温度を取得する（ステップＳ１０２）。

続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、取得された触媒の温度が所定閾値Ｔ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。触媒の温度が第１所定値Ｔ１以上であれば、車両は暖機状態であり、マネジメントＥＣＵ１１７は、暖機制御の必要がないものとして、暖機制御要求フラグＦｗに０をセットする（ステップＳ１０４）。続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、所定の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０５）。例えば、車両の要求駆動力が所定値以上であるか否かを判定する。上記所定の条件を満たす場合、例えば車両の要求駆動力が所定値以上であれば、マネジメントＥＣＵ１１７は、暖機制御を行わずに、内燃機関１０７の始動を行う（ステップＳ１０６）。なお、所定の条件には、バッテリＥＣＵ１２３により推定されたＳＯＣ（推定ＳＯＣ）が所定値未満であること、蓄電器１０１の出力制限値が所定値未満であること等が含まれる。

一方、触媒の温度が所定閾値Ｔ１未満である場合、マネジメントＥＣＵ１１７は、触媒の温度が所定閾値Ｔ１よりも小さい所定閾値Ｔ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。触媒の温度が所定閾値Ｔ２未満であれば、車両は極冷機状態であり、マネジメントＥＣＵ１１７は、暖機制御が必須であるとして、暖機制御要求フラグを１にセットする（ステップＳ１０８）。一方、触媒の温度が所定閾値Ｔ２以上である場合、つまり、触媒の温度が所定温度範囲にある場合には、車両は中冷機状態であり、マネジメントＥＣＵ１１７は、暖機制御禁止判断処理を行う（ステップＳ１０９）。暖機制御禁止判断処理の詳細については、後述する。

ステップＳ１０４、Ｓ１０８、またはＳ１０９の完了後、マネジメントＥＣＵ１１７は、暖機制御要求フラグＦｗが１であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。暖機制御要求フラグＦｗが１であれば、マネジメントＥＣＵ１１７は、内燃機関１０７を始動し、暖機制御を開始する（ステップＳ１１１）。なお、暖機制御が一度開始されると、触媒の温度が所定閾値Ｔ２以上となるまで、暖機制御は停止されない。一方、暖機制御要求フラグＦｗが０であれば、マネジメントＥＣＵ１１７は、暖機制御を禁止し、内燃機関１０７の始動を禁止する（ステップＳ１１２）。

このような車両始動時の制御によれば、内燃機関の始動及び暖機制御の実施を必要最小限に留めることができる。例えば、車両が暖機状態である場合には、触媒が十分に排ガス浄化能力を発揮することができるため、暖機制御の必要性がなく、内燃機関の始動を禁止するため、不要な燃料消費を抑えて実用燃費を向上させることができる。車両が極冷機状態である場合には、暖機制御の必要性が高く、触媒の昇温にある程度時間を要するため、車両始動指示が行われると暖機制御を開始し、触媒の活性化を早めることでエミッションの悪化を抑制することができる。

次に、暖機制御禁止判断処理の詳細について説明する。
図３は、暖機制御禁止判断処理の詳細の一例を示すフローチャートである。

まず、マネジメントＥＣＵ１１７は、ＳＯＣ、蓄電器１０１の出力制限値、車速、車両の要求駆動力等の車両状態の情報を取得する（ステップＳ２０１）。続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、ＳＯＣ閾値α算出処理を行う（ステップＳ２０２）。ＳＯＣ閾値α算出処理の詳細については、後述する。

続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、推定ＳＯＣがＳＯＣ閾値α未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。推定ＳＯＣがＳＯＣ閾値α以上である場合には、マネジメントＥＣＵ１１７は、蓄電器１０１の出力制限値が所定閾値β未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。なお、所定閾値βは、例えば所定速度以下でのクルーズ運転など、内燃機関１０７を駆動源として用いずに低負荷走行が可能な電力の下限値である。

蓄電器１０１の出力制限値が所定閾値β以上である場合には、マネジメントＥＣＵ１１７は、車速及び要求駆動力が所定範囲外であるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。具体的には、マネジメントＥＣＵ１１７は、図示しない記憶部に記憶された図４に示す車速−要求駆動力マップを参照し、取得された車速及び要求駆動力によって定まる車速−要求駆動力マップ上の位置が領域Ａに含まれるか領域Ｂに含まれるかを判定する。車速及び要求駆動力が所定範囲内つまり図４の領域Ａに含まれる場合、マネジメントＥＣＵ１１７は、暖機制御要求フラグＦｗを０にセットする（ステップＳ２０６）。

なお、図４に示す車速−要求駆動力マップにおける領域Ａと領域Ｂとの境界線は、蓄電器１０１が低負荷走行可能な電力の下限値よりもやや大きい電力が領域Ａに含まれるように設定することが好ましい。このように設定することで、車両が内燃機関１０７を始動させずになるべくＥＶ走行を行うよう制御することができ、実用燃費の低下を回避することができる。

一方、推定ＳＯＣがＳＯＣ閾値α未満である場合、蓄電器１０１の出力制限値が所定閾値β未満である場合、または、車速及び要求駆動力が所定範囲外つまり図４の領域Ｂに含まれる場合、マネジメントＥＣＵ１１７は、暖機制御要求フラグＦｗを１にセットする（ステップＳ２０７）。つまり、所望のＥＶ走行が不可能な車両状態では暖機制御要求フラグＦｗに１がセットされ、マネジメントＥＣＵ１１７は、内燃機関１０７を始動し、暖機制御を行う。したがって、必要時のみ内燃機関１０７を始動するよう制御することが可能である。

このような暖機制御禁止判断処理によれば、車両が中冷機状態であるときに、所定の条件（ステップＳ２０３〜Ｓ２０５の判定条件）を満たさない場合、つまり、蓄電器１０１から電力供給される電動機１０５の動力のみで車両停止指示までのエネルギーを補うことが可能な場合には、内燃機関１０７の始動及び暖機制御を禁止することで、不要な燃料消費を抑えて実用燃費を向上させることができる。

次に、ＳＯＣ閾値α算出処理の詳細について説明する。
図５は、ＳＯＣ閾値α算出処理の詳細の一例を示すフローチャートである。

まず、バッテリＥＣＵ１２３は、蓄電器１０１の電力Ｐｂａｔを算出する（ステップＳ３０１）。電力Ｐｂａｔは、図示しない電圧検知部により蓄電器１０１の端子間電圧を検知し、図示しない電流検知部により蓄電器１０１への充電電流又は蓄電器１０１からの放電電流の少なくとも一方を検知し、検知した電圧及び電流を乗じることにより算出される。続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、車両の走行開始から又は車両始動指示が行われたときからの蓄電器１０１の電力平均値Ｐｂａｔ＿ａｖｅを算出する（ステップＳ３０２）。なお、ここでの車両の走行モードでは、内燃機関１０７を始動していない状態であるので、ＥＶ走行モードである。

続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、図示しない記憶部に記憶された触媒温度−暖機制御時間マップを参照し、取得された触媒の温度に基づいて、暖気制御時間ｔｄを算出する（ステップＳ３０３）。図６は、触媒温度と暖気制御時間ｔｄとの関係を示す触媒温度−暖機制御時間マップの一例を示す図である。このマップは、触媒の昇温特性によって定まるマップである。図６に示すように、触媒の温度が低いほど、暖機制御時間ｔｄは長く設定されている。

続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、蓄電器１０１の平均電力値Ｐｂａｔ＿ａｖｅと暖機制御時間ｔｄとに基づいて、暖気制御中のＳＯＣ推定変化量ΔＳＯＣｄを算出する（ステップＳ３０４）。

例えば、蓄電器１０１の残容量：７００（Ｗｈ）、蓄電器１０１の平均電力値Ｐｂａｔ＿ａｖｅ：１０（ｋＷ）（放電傾向）、暖機制御時間ｔｄ：３０（ｓｅｃ）、である場合を想定する。暖機制御中に消費する蓄電器１０１のエネルギー推定量は、以下のようになる。
１００００（Ｗ）×３０（ｓｅｃ）÷３６００＝８３（Ｗｈ）
これを、ＳＯＣ換算すると、以下の値に相当する。
８３（Ｗｈ）の消費：ＳＯＣ推定変化量ΔＳＯＣｄ＝−８３÷７００＝−１１．９％

また、例えば、蓄電器１０１の残容量：７００（Ｗｈ）、蓄電器１０１の平均電力値Ｐｂａｔ＿ａｖｅ：−５（ｋＷ）（降坂などにより、充電傾向）、暖機制御時間ｔｄ：３０（ｓｅｃ）、である場合を想定する。暖機制御中に消費する蓄電器１０１のエネルギー推定量は、以下のようになる。
−５０００（Ｗ）×３０（ｓｅｃ）÷３６００＝−４１．５（Ｗｈ）
これを、ＳＯＣ換算すると、以下の値に相当する。
−４１．５（Ｗｈ）充電：ＳＯＣ推定変化量ΔＳＯＣｄ＝４１．５÷７００＝６．０％

続いて、マネジメントＥＣＵ１１７は、ＳＯＣの下限設定値であるＳＯＣｌから暖機制御中のＳＯＣ推定変化量ΔＳＯＣｄを減じた値を、ＳＯＣ閾値αとして算出する（ステップＳ３０５）。

例えば、蓄電器１０１が放電傾向にあり、ＳＯＣの下限設定値ＳＯＣｌ：２０（％）、ΔＳＯＣｄ＝−１１．９（％）である場合には、ＳＯＣ閾値αは以下のように表せる。
ＳＯＣ閾値α＝２０（％）−（−１１．９（％））＝３１．９（％）

また、例えば、蓄電器１０１が充電傾向にあり、ＳＯＣの下限設定値ＳＯＣｌ：２０（％）、ΔＳＯＣｄ＝６．０（％）である場合には、ＳＯＣ閾値αは以下のように表せる。
ＳＯＣ閾値α＝２０（％）−６．０（％）＝１４．０（％）

このように、蓄電器１０１が放電傾向にあればＳＯＣ閾値αは初期設定値（ここではＳＯＣの下限設定値ＳＯＣｌ）よりも大きくなるよう補正され、蓄電器１０１が充電傾向にあればＳＯＣ閾値αは初期設定値よりも小さくなるよう補正されることが理解される。

次に、本実施形態の車両始動時の状態変化について説明する。
図７は車両始動時のタイムチャートの一例を示す図である。

時刻ｔ１において車両始動指示が行われているが、時刻ｔ０〜ｔ１のスタンバイ状態、時刻ｔ１〜ｔ２のアイドル停止状態では、車両が発進していないので車速は０、内燃機関１０７の始動が必要ないので暖機制御要求フラグは０、内燃機関１０７の回転数（エンジン回転数）は０、点火時期は通常通り（０°）、触媒温度は特に状態変化が発生していない。これは、車両始動指示後のアイドル停止状態では、推定されたＳＯＣが閾値α未満、蓄電器１０１の出力制限値が閾値β未満、車速及び要求駆動力が発生していないためである。

続いて、時刻ｔ２に車両の要求駆動力が発生し、車速が増大し始めている。時刻ｔ２〜ｔ３のＥＶ走行状態では、車速及び要求駆動力が所定範囲内つまり車速及び要求駆動力を示す位置が図４の車速−要求駆動力マップの領域Ａに含まれるため、暖機制御要求フラグ等は変化しない。また、内燃機関１０７が始動されていないため、取得される触媒温度にも変化は生じない。

続いて、時刻ｔ３になると、車速及び要求駆動力が増大し、車速及び要求駆動力が所定範囲外つまり車速及び要求駆動力を示す位置が図４の車速−要求駆動力マップの領域Ｂに含まれるようになるため、暖機制御要求フラグが１となる。時刻ｔ３以降では、車速及び要求駆動力に基づいてＥＶ走行だけでは要求駆動力を満たすことができないとマネジメントＥＣＵ１１７によって判定されており、内燃機関１０７を始動する必要がある。そこで、内燃機関１０７の始動に際し、触媒をＴ１まで昇温させるべく暖機制御を開始している。したがって、時刻ｔ３〜ｔ４では、暖機制御を行いながらＥＶ走行を継続する状態となる。暖機制御を開始するために、マネジメントＥＣＵ１１７は、内燃機関１０７の回転数を増大させ、点火時期を遅らせる（遅角の状態とする）。点火時期を遅らせると燃焼効率は低下するが、触媒を早期に昇温させることができる。

暖機制御を継続し、時刻ｔ４において取得される触媒の温度がＴ１に到達すると、暖機制御が完了し、暖機制御要求フラグは０となる。時刻ｔ４以降では、内燃機関１０７を駆動源として車両が走行することが可能となり、ここでは車両はシリーズ走行状態となる。シリーズ走行状態になると、内燃機関１０７は車両走行のための駆動源として動作し、内燃機関１０７の回転数は更に上昇する。また、マネジメントＥＣＵ１１７は、点火時期を早める（進角の状態とする）。点火時期を早めることで、燃焼効率よく車両走行を行うことができる。

このような本実施形態の車両によれば、車両始動指示があったとしても、車両を走行させずに補機電力のみ消費する場合や、車両の走行開始から走行停止までを蓄電器１０１の電力のみで十分に補うことが可能な低負荷・短距離走行を行う場合には、内燃機関１０７を不必要に始動及び暖機制御させることなく、実用燃費の低下を回避することが可能である。

なお、本実施形態では、シリーズ・パラレル方式のＨＥＶを想定したが、シリーズ走行、ＥＶ走行が少なくとも可能な車両であれば、この図１に示した形態に限られない。

本発明は、不要な内燃機関の始動による実用燃費の低下を回避することが可能な車両の制御装置等に有用である。

１０１蓄電器(BATT)
１０３第１インバータ(第１INV)
１０５電動機(MOT)
１０７多気筒内燃機関(ENG)
１０９発電機(GEN)
１１１第２インバータ(第２INV)
１１３ロックアップクラッチ
１１５ギアボックス
１１７マネジメントＥＣＵ(MG ECU)
１１９モータＥＣＵ(MOT ECU)
１２１エンジンＥＣＵ(ENG ECU)
１２３バッテリＥＣＵ(BATT ECU)
１２７駆動軸
１２９駆動輪

Claims

内燃機関及び蓄電器を電源として駆動する電動機の少なくとも一方からの動力によって走行する車両の制御装置であって、
前記蓄電器の充電状態を推定する充電状態推定部と、
前記内燃機関の動作により発生する排ガスを浄化する触媒の温度を取得する触媒温度取得部と、
前記触媒温度取得部により取得された前記触媒の温度が所定温度範囲にある場合には、所定の条件を満たすまで、前記内燃機関の始動を禁止する内燃機関始動制御部と、
を備え、
前記所定の条件は、前記充電状態推定部により推定された前記蓄電器の充電状態が所定閾値以上であることを含む車両の制御装置。
請求項１に記載の車両の制御装置であって、
前記内燃機関始動制御部は、前記車両の運転状態に応じて変化する前記充電状態の変化量に基づいて、前記所定閾値を補正する車両の制御装置。
請求項２に記載の車両の制御装置であって、
前記内燃機関始動制御部は、前記触媒温度取得部により取得された前記触媒の温度に基づいて前記内燃機関の暖機制御時間を決定し、前記決定された暖機制御時間と前記蓄電器の平均電力とに基づいて前記蓄電状態の変化量を推定する車両の制御装置。
請求項３に記載の車両の制御装置であって、
前記内燃機関始動制御部は、前記内燃機関の暖機制御中の前記充電状態の変化量を推定する車両の制御装置。
請求項３に記載の車両の制御装置であって、
前記蓄電器の平均電力は、前記車両の始動指示からの前記蓄電器の平均電力である車両の制御装置。
請求項３に記載の車両の制御装置であって、
前記暖機制御時間は、前記触媒温度取得部により取得された触媒の温度が低いほど、長く設定される車両の制御装置。