JP2016159878A - ハイブリッド自動車の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ドライバビリティの低下を抑制する。
【解決手段】浄化触媒の暖機が要求されているときにおいて、走行モードがＣＳモードであるときには、第１遅角量ｄθ１を点火遅角量Δθに設定し（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）、走行モードがＣＤモードであり、且つ、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であるときには、第１遅角量ｄθ１より大きい第２遅角量ｄθ２を点火遅角量Δθに設定し（ステップＳ１１０，Ｓ１３０，Ｓ１４０）、走行モードがＣＤモードであり、且つ、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満であるときには、第１遅角量ｄθ１を点火遅角量Δθに設定し（ステップＳ１１０，Ｓ１３０，Ｓ１２０）、エンジンの点火時期を基準位置から点火遅角量Δθ（第２遅角量ｄθ２）だけ遅角（遅く）した状態でエンジンを運転する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド自動車の制御装置に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能なエンジンと、走行用の動力を出力可能なモータと、モータに電力を供給可能なバッテリと、共にハイブリッド自動車に搭載されるハイブリッド自動車の制御装置に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車の制御装置としては、エンジンと、モータと、バッテリと、共にハイブリッド自動車に搭載されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。エンジンおよびモータは、走行用の動力を出力する。バッテリは、モータに電力を供給する。この制御装置では、エンジンからの排気を浄化する浄化装置の三元触媒を暖機する触媒暖機を実行するときに、触媒暖機を実行しないときに比して、エンジンの点火時期を遅角させて（遅くして）、触媒の暖気を促進する。そして、エンジンを停止してモータからの動力を用いて走行する電動走行を優先する電動走行優先モードでの走行時に触媒暖機を実行するときには、エンジンとモータからの動力を用いて走行するハイブリッド走行を優先させるハイブリッド走行優先モードでの走行時に触媒暖機を実行するときに比して、点火時期の遅角量を大きくする（点火時期をより遅くする）。これにより、電動走行優先モードでの走行時に触媒暖機を実行するときに、より迅速に触媒暖機を終了して、エンジンの運転を停止することができる。

特開２０１０−１８８９３６号公報

上述のハイブリッド自動車の制御装置では、電動走行優先モードでの走行時において、バッテリから放電可能な電力が小さい場合には、その後、比較的短時間でハイブリッド走行優先モードでの走行に移行してエンジンが始動されると考えられる。そのため、電動走行優先モードでの走行時においてバッテリから放電可能な電力が小さい場合に触媒暖機を実行すると、暖機が終了してエンジンの運転を停止してから比較的短時間でハイブリッド走行優先モードでの走行に移行してエンジンが始動される。このように比較的短時間でエンジンの停止と始動とが行なわれると、ドライバビリティが低下してしまう。

本発明のハイブリッド自動車の制御装置は、ドライバビリティの低下を抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車の制御装置は、
走行用の動力を出力可能なエンジンと、走行用の動力を出力可能なモータと、前記モータに電力を供給可能なバッテリと、共にハイブリッド自動車に搭載され、
前記エンジンおよび前記モータからの動力を用いて走行するハイブリッド走行よりも前記エンジンを運転停止して前記モータからの動力を用いて走行する電動走行を優先する電動走行優先モードであるときに、前記バッテリの蓄電割合が第１割合以下に至ったときには、前記電動走行よりも前記ハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードに移行し、
前記エンジンの排気浄化装置の触媒の暖機が要求されているときには、前記触媒の暖機が要求されていないときに比して、前記エンジンの点火時期を遅角させる
ハイブリッド自動車の制御装置であって、
前記触媒の暖機が要求されており、且つ、前記ハイブリッド走行優先モードのときには、前記エンジンの点火時期の遅角量を第１遅角量とし、
前記触媒の暖機が要求されており、且つ、前記電動走行優先モードのときにおいて、
前記蓄電割合が第２割合以上である第１条件および前記バッテリの出力制限が所定電力以上である第２条件のうちの少なくとも一つが成立している所定時には、前記エンジンの点火時期の遅角量を前記第１遅角量より大きい第２遅角量とし、
前記所定時ではないときには、前記エンジンの点火時期の遅角量を前記第１遅角量とする、
ことを特徴する。

この本発明のハイブリッド自動車の制御装置では、触媒の暖機が要求されており、且つ、ハイブリッド走行優先モードのときには、エンジンの点火時期の遅角量を第１遅角量とする。これにより、触媒の暖機を促進している。

触媒の暖機が要求されており、且つ、電動走行優先モードのときにおいて、蓄電割合が第２割合以上である第１条件およびバッテリの出力制限が所定電力以上である第２条件のうちの少なくとも一つが成立している所定時には、エンジンの点火時期の遅角量を第１遅角量より大きい第２遅角量とする。所定時には、エンジンの点火時期の遅角量を第１遅角量より大きい第２遅角量とすることにより、触媒を迅速に暖機することができる。ところで、電動走行優先モードでの走行時には、触媒の暖機が終了した後はエンジンの運転を停止して電動走行で走行する機会が多いと考えられる。そして、その後短時間でハイブリッド走行優先モードに移行すると、エンジンの運転停止と始動とが短時間に行なわれてドライバビリティが低下してしまう。所定時には、ハイブリッド走行優先モードに移行するまで比較的時間を要することが多いと考えられることから、所定時に、エンジンの点火時期の遅角量を第１遅角量より大きい第２遅角量とすることにより、触媒の暖機が終了してエンジンの運転が停止した後に短い時間でハイブリッド走行優先モードに移行する機会が少なくなり、エンジンの運転停止と始動とが短時間に行なわれることによるドライバビリティの低下を抑制することができる。

そして、所定時でないときには、エンジンの点火時期の遅角量を第１遅角量とする。所定時でないときには、比較的短時間でハイブリッド走行優先モードに移行することが多いと考えられる。そのため、所定時でないときに、エンジンの点火時期の遅角量を第１遅角量とすることにより、点火時期の遅角量を第２遅角量としたときより触媒の暖機がゆっくり進みエンジンの運転がより長く継続される。よって、ハイブリッド走行優先モードに移行するまでにエンジンの運転が継続する機会が多くなるから、エンジンの運転停止と始動とが短時間に行なわれることによるドライバビリティの低下を抑制することができる。この結果、ドライバビリティの低下を抑制することができる。なお、「バッテリの蓄電割合」とは、バッテリの全容量に対する放電可能な電力の容量の割合であり、「バッテリの入力制限」とは、バッテリを放電してよい最大許容電力である。

本発明の一実施例としての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。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される触媒暖機時遅角量設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

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。

図１は、本発明の一実施例としての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、エンジン２２と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、充電器５６と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として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は、エアクリーナによって清浄された空気をスロットルバルブを介して吸入すると共に燃料噴射弁から燃料を噴射して、空気とガソリンとを混合する。そして、この混合気を吸気バルブを介して燃焼室に吸入する。そして、エンジン２２は、吸入した混合気を点火プラグによる電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって押し下げられるピストンの往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。燃焼室からの排気は、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触媒（三元触媒）２７ａを有する浄化装置２７を介して外気へ排出される。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により運転制御されている。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランク角θｃｒ。スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨ。排気浄化装置２７の浄化触媒２７ａの温度を検出する温度センサ２７ｂからの触媒温度Ｔｃ。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。燃料噴射弁への駆動信号。スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号。イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３により検出されたクランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。

プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６とモータＭＧ２の回転子とが接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ１は、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されている。このモータＭＧ２は、上述したように、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、バッテリ５０と共に電力ライン５４に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０によって、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２。モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このモータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御する。また、モータＥＣＵ４０は、必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、上述したように、インバータ４１，４２と共に電力ライン５４に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２により管理されている。

充電器５６は、電力ライン５４に接続されている。この充電器５６は、電源プラグ５７が家庭用電源などの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バッテリ５０を充電することができるように構成されている。この充電器５６は、ＡＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータと、を備える。ＡＣ／ＤＣコンバータは、電源プラグ５７を介して供給される外部電源からの交流電力を直流電力に変換する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、ＡＣ／ＤＣコンバータからの直流電力の電圧を変換してバッテリ５０側に供給する。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂ。バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ。バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂ。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このバッテリＥＣＵ５２は、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂにより検出された電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。また、バッテリＥＣＵ５２は、演算した蓄電割合ＳＯＣと、温度センサ５１ｃにより検出された電池温度Ｔｂと、に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。このＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，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。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）で走行したり、電動走行（ＥＶ走行）で走行したりする。ＨＶ走行では、エンジン２２の運転を伴って走行する。ＥＶ走行では、エンジン２２を運転停止して走行する。

ＨＶ走行での走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２，車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。そして、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を計算する。

次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、受信した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＨＶ走行での走行時には、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満に至ったときに、エンジン２２の停止条件が成立したと判断し、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行での走行に移行する。

ＥＶ走行での走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＨＶ走行での走行時と同様に、要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＥＶ走行での走行時には、ＨＶ走行での走行時と同様に計算した要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上に至ったときに、エンジン２２の始動条件が成立したと判断し、エンジン２２を始動してＨＶ走行での走行に移行する。

また、実施例のハイブリッド自動車２０では、自宅或いは予め設定された充電ポイントでシステムオフ中において、ＨＶＥＣＵ７０は、接続検出センサから接続検出信号が入力されると（電源プラグ５７が外部電源に接続されると）、外部電源からの電力を用いて、バッテリ５０が満充電状態またはそれよりも若干低い所定充電状態となるように充電器５６を制御する。そして、バッテリ５０の充電後にシステム起動したときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ（例えば２５％や３０％，３５％など）以下に至るまでは、ＨＶ走行よりもＥＶ走行を優先するＥＶ走行優先モード（ＣＤ（Charge Depleting）モード）で走行し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｈｖ以下に至った以降は、ＥＶ走行よりもＨＶ走行を優先するＨＶ走行優先モード（ＣＳ（Charge Sustaining）モード）で走行する。なお、実施例では、ＣＤモードのときに、ＣＳモードのときに比して、閾値Ｐｒｅｆを十分に大きくすることにより、ＣＤモードのときに、ＨＶ走行よりもＥＶ走行を優先すると共に、ＣＳモードのときに、ＥＶ走行よりＨＶ走行を優先するものとした。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、浄化触媒２７ａの暖機（以下、「触媒暖機」という）が要求されているときの動作について説明する。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される触媒暖機時遅角量設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、浄化触媒２７ａの暖機が要求されているときに、所定時間（例えば、数ｍｓｅｃなど）毎に繰り返して実行される。なお、触媒暖機が要求されているか否かは、エンジンＥＣＵ２４により、以下のように判定するものとした。エンジンＥＣＵ２４は、まず、温度センサ２７ｂにより検出された触媒温度Ｔｃを入力する。そして、入力した触媒温度Ｔｃが浄化触媒２７ａの活性化温度Ｔｃａｃｔ（例えば、４００℃や４２０℃，４５０℃など）未満のときには、触媒暖機が要求されていると判定する。一方、触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔｃａｃｔ以上のときには、触媒暖機は要求されていないと判定する。また、触媒暖機が要求がなされているときには、エンジン２２が運転停止している場合にはエンジン２２を始動して運転を開始する。

本ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２により演算されたものを通信により入力するものとした。

続いて、走行モードを調べ（ステップＳ１１０）、走行モードがＣＳモードであるときには、第１遅角量ｄθ１を点火遅角量Δθに設定してエンジンＥＣＵ２４に送信して（Ｓ１２０）、本ルーチンを終了する。点火遅角量Δθを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の点火時期を基準位置から点火遅角量Δθだけ遅角（遅く）した状態でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御する。ここで、基準位置とは、エンジン２２を効率良く運転するための点火時期として予め定められたものとした。このようにエンジン２２の点火時期を基準位置より遅角させることにより、爆発燃焼のタイミングを遅くして、より多くの燃焼エネルギを排気に含ませ、触媒暖機を促進させることができる。なお、こうして浄化触媒２７ａを暖機して触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔｃａｃｔ以上となったときに、浄化触媒２７ａの暖機を終了する。

走行モードがＣＤモードであるときには（ステップＳ１１０）、続いて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと閾値Ｓｒｅｆとを比較する（ステップＳ１３０）。ここで、閾値Ｓｒｅｆは、比較的短時間でＣＳモードに移行するか否かを判定するための閾値であり、例えば、閾値Ｓｈｖより５％大きい値など、閾値Ｓｈｖより若干高い値であるものとした。

蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であるときには（ステップＳ１３０）、ＣＳモードに移行するまでにある程度の時間を要すると判断して、第１遅角量ｄθ１より大きい第２遅角量ｄθ２を点火遅角量Δθに設定してエンジンＥＣＵ２４に送信して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。点火遅角量Δθを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の点火時期を基準位置から点火遅角量Δθ（第２遅角量ｄθ２）だけ遅角（遅く）した状態でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御する。こうした処理により、エンジン２２の点火時期を基準位置から第２遅角量ｄθ２（＞ｄθ１）だけ遅角（遅く）した状態でエンジン２２が運転されるから、浄化触媒２７ａをより迅速に暖機することができる。こうして浄化触媒２７ａを暖機して触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔｃａｃｔ以上となったときに、浄化触媒２７ａの暖機を終了する。

今、走行モードがＣＤモードであるから、浄化触媒２７ａの暖機を終了した後はエンジン２２の運転を停止してＥＶ走行で走行する機会が多いと考えられる。浄化触媒２７ａの暖機を終了した後、短時間でＣＳモードに移行してエンジン２２が始動されると、エンジン２２の運転停止と始動とが短時間に行なわれてドライバビリティが低下してしまう。蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であるときには、ＣＤモードからＣＳモードに移行するまでに比較的時間を要することが多いと考えられることから、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であるときに第２遅角量ｄθ２を点火遅角量Δθに設定すると、エンジン２２を迅速に暖機して運転を停止した後にＣＳモードに移行してエンジン２２が始動されるまでに比較的時間を要することになる。したがって、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であるときに第２遅角量ｄθ２を点火遅角量Δθに設定することにより、浄化触媒２７ａの暖機が終了してエンジン２２の運転停止した後に短い時間でＣＳモードに移行する機会が少なくなり、ドライバビリティの低下を抑制することができる。

なお、蓄電割合ＳＯＣが小さい場合にエンジン２２の点火遅角量Δθを大きくすると、スロットル開度ＴＨを大きくしない場合には、エンジン２２から出力するパワーが小さくなるため、エンジン２２およびモータＭＧ２から出力できるパワーの上限が小さくなる。実施例では、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であるときに第２遅角量ｄθ２を点火遅角量Δθに設定することにより、スロットル開度ＴＨを大きくしない場合でも、エンジン２２およびモータＭＧ２から出力できるパワーの上限が小さくなることを抑制することができる。

蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満であるときには（ステップＳ１３０）、比較的短時間でＣＳモードに移行すると判断して、第１遅角量ｄθ１を点火遅角量Δθに設定してエンジンＥＣＵ２４に送信して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。点火遅角量Δθを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の点火時期を基準位置から点火遅角量Δθ（第１遅角量ｄθ１）だけ遅角（遅く）した状態でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御する。蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満であるときには、比較的短時間でＣＤモードからＣＳモードに移行すると考えられるから、第１遅角量ｄθ１を点火遅角量Δθに設定してエンジン２２を制御することにより、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であるときよりゆっくりと浄化触媒２７ａが暖機され、エンジン２２の運転がより長く継続される。そのため、ＣＳモードに移行するまでエンジン２２の運転が継続する機会が多くなり、エンジン２２の始動と停止とが短時間に行なわれることが抑制され、ドライバビリティの低下を抑制することができる。なお、閾値Ｓｒｅｆは、浄化触媒２７ａが暖機が継続する時間と浄化触媒２７ａの暖機が開始されてから走行モードがＣＤモードからＣＳモードに移行するまでの時間とを考慮して、走行モードがＣＤモードからＣＳモードに移行するまで浄化触媒２７ａが暖機が継続されるような値として設定することもできる。

以上説明した本発明のハイブリッド自動車２０によれば、浄化触媒２７ａの暖機が要求されているときにおいて、走行モードがＣＳモードであるときには、第１遅角量ｄθ１を点火遅角量Δθに設定し、走行モードがＣＤモードであり、且つ、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であるときには、第１遅角量ｄθ１より大きい第２遅角量ｄθ２を点火遅角量Δθに設定し、走行モードがＣＤモードであり、且つ、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満であるときには、第１遅角量ｄθ１を点火遅角量Δθに設定し、エンジン２２の点火時期を基準位置から点火遅角量Δθ（第２遅角量ｄθ２）だけ遅角（遅く）した状態でエンジン２２が運転されるようエンジン２２を制御することにより、ドライバビリティの低下を抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、走行モードがＣＤモードであるときにおいて、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であるときには第２遅角量ｄθ２を点火遅角量Δθに設定し、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満であるときには第１遅角量ｄθ１を点火遅角量Δθに設定するものとしたが、こうした処理に代えて、バッテリ５０の出力制限Ｗｏｕｔと閾値Ｗｒｅｆとを比較し、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上であるときに第２遅角量ｄθ２を点火遅角量Δθに設定し、出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満であるときに第１遅角量ｄθ１を点火遅角量Δθに設定するものとしてもよい。また、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以上であり且つ出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ以上であるときに第２遅角量ｄθ２を点火遅角量Δθに設定し、蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ未満であるか出力制限Ｗｏｕｔが閾値Ｗｒｅｆ未満であるときに第１遅角量ｄθ１を点火遅角量Δθに設定するものとしてもよい。このとき、閾値Ｗｒｅｆは、バッテリ５０から放電が許容されている許容電力が小さいと判断するための閾値とすることもできる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２と電気的にバッテリ５０を接続する構成とした。しかし、駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介してモータの回転軸を接続すると共にモータの回転軸にクラッチを介してエンジンを接続し、モータと電気的にバッテリを接続する構成としてもよい。この構成では、エンジンからの動力をモータの回転軸と変速機とを介して駆動軸に出力すると共にモータからの動力を変速機を介して駆動軸に出力する。

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。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とが「制御装置」に相当する。

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。

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。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクポジションセンサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２７ 排気浄化装置、２７ａ 浄化触媒、２７ｂ 温度センサ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５６ 充電器、５７ 電源プラグ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. 走行用の動力を出力可能なエンジンと、走行用の動力を出力可能なモータと、前記モータに電力を供給可能なバッテリと、共にハイブリッド自動車に搭載され、
   前記エンジンおよび前記モータからの動力を用いて走行するハイブリッド走行よりも前記エンジンを運転停止して前記モータからの動力を用いて走行する電動走行を優先する電動走行優先モードであるときに、前記バッテリの蓄電割合が第１割合以下に至ったときには、前記電動走行よりも前記ハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードに移行し、
   前記エンジンの排気浄化装置の触媒の暖機が要求されているときには、前記触媒の暖機が要求されていないときに比して、前記エンジンの点火時期を遅角させる
   ハイブリッド自動車の制御装置であって、
   前記触媒の暖機が要求されており、且つ、前記ハイブリッド走行優先モードのときには、前記エンジンの点火時期の遅角量を第１遅角量とし、
   前記触媒の暖機が要求されており、且つ、前記電動走行優先モードのときにおいて、
   前記蓄電割合が第２割合以上である第１条件および前記バッテリの出力制限が所定電力以上である第２条件のうちの少なくとも一つが成立している所定時には、前記エンジンの点火時期の遅角量を前記第１遅角量より大きい第２遅角量とし、
   前記所定時ではないときには、前記エンジンの点火時期の遅角量を前記第１遅角量とする、
   ことを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。

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