JP2019130941A

JP2019130941A - ハイブリッド車両の制御装置

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Publication number: JP2019130941A
Application number: JP2018012724A
Authority: JP
Inventors: 英和縄田; Hidekazu Nawata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2019-08-08
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Abstract

【課題】回生時にモータリングが行われることを抑制することができる、ハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両１の制御装置は、電気加熱式触媒２６において消費可能な電力を算出する消費電力算出部４１と、電気加熱式触媒に回生電力を供給する経路を選択して電気加熱式触媒に回生電力を供給する電力供給制御部４２とを備える。電力供給制御部は、電気加熱式触媒において消費可能な電力が所定値以上である場合には、バッテリ１９を経由せずに電気加熱式触媒に回生電力を供給し、電気加熱式触媒において消費可能な電力が所定値未満である場合には、バッテリを経由して電気加熱式触媒に回生電力を供給する。【選択図】図３

Description

本発明はハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、走行用の動力源として内燃機関及び電動発電機を備えたハイブリッド車両が知られている。内燃機関の排気通路には、排気ガス中の有害物質を浄化する触媒が設けられる。しかしながら、ハイブリッド車両の走行中に内燃機関が停止している時間が長くなると、触媒の温度が活性温度未満となり、触媒の排気浄化性能が低下する。

このため、特許文献１に記載のハイブリッド車両では、内燃機関の排気通路に電気加熱式触媒が設けられ、電気加熱式触媒の温度が所定範囲内に維持されるように、電気加熱式触媒に電力が供給される。具体的には、電動発電機よって回生電力が発電されたときにバッテリの充電容量が閾値よりも大きい場合には、電気加熱式触媒の温度が所定範囲内に維持されるように、バッテリに充電できない回生電力が電気加熱式触媒に供給される。

特開２０１５−０３３９１１号公報

しかしながら、回生電力によって電気式加熱触媒の温度が耐熱温度を超えると、電気式加熱触媒が溶損し、電気式加熱触媒の排気浄化性能が低下するおそれがある。このため、電気加熱式触媒の温度が耐熱温度を超えないように、電気加熱式触媒において消費可能な電力が存在する。

回生時に電気加熱式触媒の温度が既に高い場合、電気加熱式触媒の過昇温及び車両の制動力の低下を抑制するためには、電動発電機の出力トルクによって内燃機関を駆動するモータリングを行うことが考えられる。このことによって、エンジンブレーキを発生させつつ、バッテリに充電できない回生電力を消費することができる。しかしながら、ドライバが予期しないタイミングでモータリングが行われて内燃機関が駆動されると、ドライバが違和感を覚えるおそれがある。

そこで、上記課題に鑑みて、本発明の目的は、回生時にモータリングが行われることを抑制することができる、ハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。

本開示の要旨は以下のとおりである。

（１）排気通路に電気加熱式触媒が設けられた内燃機関と、電動発電機と、該電動発電機によって発電された回生電力を蓄えるバッテリとを備えたハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置であって、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力を算出する消費電力算出部と、前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給する経路を選択して該電気加熱式触媒に該回生電力を供給する電力供給制御部とを備え、前記電力供給制御部は、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が所定値以上である場合には、前記バッテリを経由せずに前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給し、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記所定値未満である場合には、前記バッテリを経由して前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給する、ハイブリッド車両の制御装置。

（２）前記ハイブリッド車両の減速が要求されたときに、前記電動発電機によって発電される回生電力の予測値を算出する回生電力算出部と、前記バッテリに充電可能な電力を算出する充電電力算出部とを更に備え、前記予測値が前記バッテリに充電可能な電力よりも大きい場合、前記電力供給制御部は、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記予測値から前記バッテリに充電可能な電力を減算した値以上である場合には、前記バッテリを経由せずに前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給し、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記バッテリに充電可能な電力を前記予測値から減算した値未満である場合には、前記バッテリを経由して前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給する、上記（１）に記載のハイブリッド車両の制御装置。

（３）前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記バッテリに充電可能な電力を前記予測値から減算した値未満である場合、前記電力供給制御部は、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記バッテリに充電可能な電力と前記回生電力が前記バッテリを経由するときの電力損失とを前記予測値から減算した値以上である場合には、前記バッテリを経由して前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給し、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記バッテリに充電可能な電力と前記電力損失とを前記予測値から減算した値未満である場合には、前記回生電力を前記電気加熱式触媒に供給せずに該回生電力によって前記内燃機関を駆動する、上記（２）に記載のハイブリッド車両の制御装置。

本発明によれば、回生時にモータリングが行われることを抑制することができる、ハイブリッド車両の制御装置が提供される。

図１は、発明の第一実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概略的に示す図である。図２は、本発明の第一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置等の構成を概略的に示すブロック図である。図３は、本発明の第一実施形態における電力供給処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。図４は、本発明の第二実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置等の構成を概略的に示すブロック図である。図５は、回生電力の予測値を算出するためのマップである。図６は、本発明の第二実施形態における電力供給処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

＜第一実施形態＞
以下、図１〜図３を参照して本発明の第一実施形態について説明する。

＜ハイブリッド車両の構成＞
図１は、本発明の第一実施形態に係るハイブリッド車両１の構成を概略的に示す図である。ハイブリッド車両１は、内燃機関２０、第１電動発電機１２、動力分割機構１４、第２電動発電機１６、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）１８及びバッテリ１９を備える。

内燃機関２０は、燃料と空気との混合気を気筒２２内で燃焼させて動力を出力する。内燃機関２０は、例えば、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンである。内燃機関２０の出力軸（クランクシャフト）は動力分割機構１４に機械的に接続されており、内燃機関２０の出力は動力分割機構１４に入力される。

第１電動発電機１２は発電機及び電動機として機能する。第１電動発電機１２は、動力分割機構１４に機械的に接続されており、第１電動発電機１２の出力は動力分割機構１４に入力される。また、第１電動発電機１２はＰＣＵ１８に電気的に接続される。第１電動発電機１２が発電機として機能するとき、第１電動発電機１２によって発電された電力は、ＰＣＵ１８を介して、第２電動発電機１６及びバッテリ１９の少なくとも一方に供給される。一方、第１電動発電機１２が電動機として機能するとき、バッテリ１９に蓄えられた電力はＰＣＵ１８を介して第１電動発電機１２に供給される。

動力分割機構１４は、サンギア、リングギア、ピニオンギア及びプラネタリキャリアを含む公知の遊星歯車機構として構成される。プラネタリキャリアには内燃機関２０の出力軸が連結され、サンギアには第１電動発電機１２が連結され、リングギアには減速機３２が連結される。動力分割機構１４は内燃機関２０の出力を第１電動発電機１２と減速機３２とに分配する。

具体的には、第１電動発電機１２が発電機として機能するときには、プラネタリキャリアに入力された内燃機関２０の出力が、第１電動発電機１２に連結されたサンギアと、減速機３２に連結されたリングギアとにギア比に応じて分配される。第１電動発電機１２に分配された内燃機関２０の出力を用いて第１電動発電機１２によって電力が発電される。一方、減速機３２に分配された内燃機関２０の出力は、走行用の動力として車軸３４を介して車輪３６に伝達される。したがって、内燃機関２０は走行用の動力を出力することができる。また、第１電動発電機１２が電動機として機能するときには、第１電動発電機１２の出力がサンギア及びプラネタリキャリアを介して内燃機関２０の出力軸に供給され、内燃機関２０のクランキングが行われる。

第２電動発電機１６は発電機及び電動機として機能する。第２電動発電機１６は減速機３２に機械的に接続されており、第２電動発電機１６の出力は減速機３２に供給される。減速機３２に供給された第２電動発電機１６の出力は、走行用の動力として車軸３４を介して車輪３６に伝達される。したがって、第２電動発電機１６は走行用の動力を出力することができる。

また、第２電動発電機１６はＰＣＵ１８に電気的に接続される。ハイブリッド車両１の減速時には、車輪３６の回転によって第２電動発電機１６が駆動され、第２電動発電機１６は発電機として機能する。この結果、いわゆる回生が行われる。第２電動発電機１６が発電機として機能するとき、第２電動発電機１６によって発電された回生電力はＰＣＵ１８を介してバッテリ１９に供給される。一方、第２電動発電機１６が電動機として機能するとき、バッテリ１９に蓄えられた電力はＰＣＵ１８を介して第２電動発電機１６に供給される。

ＰＣＵ１８は、第１電動発電機１２、第２電動発電機１６及びバッテリ１９に電気的に接続される。ＰＣＵ１８は、インバータ、昇圧コンバータ及びＤＣＤＣコンバータを含む。インバータは、バッテリ１９から供給された直流電力を交流電力に変換し、第１電動発電機１２又は第２電動発電機１６によって発電された交流電力を直流電力に変換する。昇圧コンバータは、バッテリ１９に蓄えられた電力が第１電動発電機１２又は第２電動発電機１６に供給されるときに、必要に応じてバッテリ１９の電圧を昇圧する。ＤＣＤＣコンバータは、バッテリ１９に蓄えられた電力がヘッドライト等の電子機器に供給されるときに、バッテリ１９の電圧を降圧する。

バッテリ１９は、内燃機関２０の出力を用いて第１電動発電機１２によって発電される電力と、回生エネルギーを用いて第２電動発電機１６によって発電される回生電力とを蓄える。バッテリ１９は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池である。

内燃機関２０の各気筒２２から排出される排気ガスは排気通路２４を通って大気に排出される。排気通路２４には電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６が設けられる。ＥＨＣ２６は、酸化触媒、三元触媒、ＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＮＳＲ触媒）、選択還元型ＮＯｘ低減触媒（ＳＣＲ触媒）等を含み、排気ガス中の有害物質を浄化する。ＥＨＣ２６は、通電により発熱する発熱体を含む。ＥＨＣ２６に電力が供給されると、発熱体が発熱し、ＥＨＣ２６の温度が上昇する。なお、ＥＨＣ２６として、種々の公知のＥＨＣを用いることができる。

本実施形態では、ＥＨＣ２６の加熱が要求されているときには、バッテリ１９に蓄えられた電力又は第２電動発電機１６によって発電された回生電力が電力供給回路３０を介してＥＨＣ２６に供給される。電力供給回路３０は、ＥＨＣ２６、バッテリ１９及び第２電動発電機１６に電気的に接続される。電力供給回路３０はインバータ及び昇圧コンバータを含む。インバータは、第２電動発電機１６から直接ＥＨＣ２６に電力が供給されるときに、第２電動発電機１６によって発電された交流電力を直流電力に変換する。昇圧コンバータは、バッテリ１９に蓄えられた電力がＥＨＣ２６に供給されるときに、バッテリ１９の電圧を昇圧する。

＜ハイブリッド車両の制御装置＞
図２は、本発明の第一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置等の構成を概略的に示すブロック図である。ハイブリッド車両１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０が設けられる。ＥＣＵ４０は、ハイブリッド車両１を制御する電子制御装置である。ＥＣＵ４０は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなメモリ、中央演算装置（ＣＰＵ）、入力ポート、出力ポート、通信モジュール等を備える。本実施形態では、一つのＥＣＵ４０が設けられているが、機能毎に複数のＥＣＵが設けられていてもよい。本実施形態では、ＥＣＵ４０は消費電力算出部４１及び電力供給制御部４２として機能する。

ＥＣＵ４０には、ハイブリッド車両１に設けられた各種センサの出力が入力される。本実施形態では、ポジションセンサ５１、ストロークセンサ５２及び温度センサ５３の出力がＥＣＵ４０に入力される。

ポジションセンサ５１は、ハイブリッド車両１に設けられたアクセルペダルの操作量を検出する。ポジションセンサ５１はＥＣＵ４０に接続され、ポジションセンサ５１の出力はＥＣＵ４０に送信される。

ストロークセンサ５２は、ハイブリッド車両１に設けられたブレーキペダルの操作量を検出する。ストロークセンサ５２はＥＣＵ４０に接続され、ストロークセンサ５２の出力はＥＣＵ４０に送信される。

温度センサ５３は、図１に示されるようにＥＨＣ２６に設けられ、ＥＨＣ２６の温度を検出する。温度センサ５３はＥＣＵ４０に接続され、温度センサ５３の出力はＥＣＵ４０に送信される。

上述したように、ＥＨＣ２６に電力が供給されると、ＥＨＣ２６が加熱される。ＥＨＣ２６の温度が耐熱温度を超えると、ＥＨＣ２６が溶損し、ＥＨＣ２６の排気浄化性能が低下するおそれがある。このため、ＥＨＣ２６の温度が耐熱温度を超えないように、ＥＨＣ２６において消費可能な電力が存在する。

消費電力算出部４１はＥＨＣ２６において消費可能な電力（以下、単に「消費可能電力」と称する）を算出する。消費可能電力はＥＨＣ２６の温度に応じて変化する。具体的には、ＥＨＣ２６の温度が高いほど、消費可能電力が小さくなる。このため、消費電力算出部４１は、温度センサ５３によって検出されたＥＨＣ２６の温度に基づいて消費可能電力を算出する。

また、ＥＨＣ２６は、電力供給だけでなく、排気ガスによっても加熱される。このため、消費電力算出部４１は、内燃機関２０の運転履歴及びＥＨＣ２６への電力の供給履歴に基づいてＥＨＣ２６の温度を算出してもよい。この場合、温度センサ５３はハイブリッド車両１から省略されてもよい。

本実施形態では、ハイブリッド車両１の減速時に第２電動発電機１６によって発電される回生電力がＥＨＣ２６に供給される。電力供給制御部４２はＥＨＣ２６への回生電力の供給を制御する。具体的には、電力供給制御部４２は、ＥＨＣ２６に回生電力を供給する経路を選択し、ＥＨＣ２６に電力を供給する。

本実施形態では、電力供給制御部４２は、回生電力の供給経路として、バッテリ１９を経由せずにＥＨＣ２６に回生電力を供給する第１経路、又はバッテリ１９を経由してＥＨＣ２６に回生電力を供給する第２経路を選択する。電力供給回路３０には、回生電力の供給経路として第１経路又は第２経路を選択するための回路が含まれている。このため、電力供給制御部４２は電力供給回路３０を制御することによって回生電力の供給経路を選択することができる。

当然のことながら、バッテリ１９の充電効率は１００％未満である。すなわち、第２電動発電機１６からバッテリ１９に供給される回生電力の一部は、電力損失となり、バッテリ１９に蓄えられない。このため、回生電力の供給経路として第２経路が選択される場合、回生電力の供給経路として第１経路が選択される場合と比べて、ＥＨＣ２６に供給される電力が小さくなる。

そこで、本実施形態では、電力供給制御部４２は、消費可能電力が所定値以上である場合には、バッテリ１９を経由せずにＥＨＣ２６に回生電力を供給する。すなわち、この場合、電力供給制御部４２は回生電力の供給経路として第１経路を選択する。この結果、回生電力を効率的にＥＨＣ２６に供給することができる。

一方、電力供給制御部４２は、消費可能電力が所定値未満である場合には、バッテリ１９を経由してＥＨＣ２６に回生電力を供給する。すなわち、この場合、電力供給制御部４２は回生電力の供給経路として第２経路を選択する。この結果、電力損失の分だけ回生電力が減少するため、ＥＨＣ２６に供給される電力を小さくすることができる。

上記の制御によって、消費可能電力が小さい場合にも、ＥＨＣ２６への電力供給によってＥＨＣ２６の温度が耐熱温度を超えることを抑制することができる。このため、ＥＨＣ２６に電力を供給する代わりに、回生電力によるモータリングを行うことを抑制することができる。したがって、回生時にモータリングが行われることを抑制することができる。

＜電力供給処理＞
以下、図３のフローチャートを参照して、ＥＨＣ２６に電力を供給するための制御について詳細に説明する。図３は、本発明の第一実施形態における電力供給処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、ハイブリッド車両１のイグニッションスイッチがオンにされた後、ＥＣＵ４０によって繰り返し実行される。

最初に、ステップＳ１０１において、電力供給制御部４２は、ハイブリッド車両１の減速が要求されたか否かを判定する。ドライバによってアクセルペダルの操作量が小さくされたときには、ハイブリッド車両１の減速が要求されたと考えられる。また、ドライバによってブレーキペダルが操作されたときにも、ハイブリッド車両１の減速が要求されたと考えられる。このため、電力供給制御部４２は、ポジションセンサ５１の出力に基づいてアクセルペダルの操作量が小さくなったことを検出したとき、又はストロークセンサ５２の出力に基づいてブレーキペダルが操作されたことを検出したときに、ハイブリッド車両１の減速が要求されたと判定する。

ステップＳ１０１においてハイブリッド車両１の減速が要求されなかったと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。一方、ステップＳ１０１においてハイブリッド車両１の減速が要求されたと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、消費電力算出部４１はＥＨＣ２６の温度に基づいて消費可能電力Ｐｃｏを算出する。ＥＨＣ２６の温度は、温度センサ５３によって検出され、又は内燃機関２０の運転履歴及びＥＨＣ２６への電力の供給履歴に基づいて算出される。

次いで、ステップＳ１０３において、電力供給制御部４２は、消費可能電力Ｐｃｏが所定値Ａ以上であるか否かを判定する。所定値Ａは、バッテリ１９を経由して電力を供給することによる電力損失等に基づいて予め定められる。なお、所定値Ａは、要求減速度等に応じて算出されてもよい。この場合、要求減速度は例えばストロークセンサ５２の出力に基づいて推定される。

ステップＳ１０３において消費可能電力Ｐｃｏが所定値Ａ以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、電力供給制御部４２はバッテリ１９を経由せずにＥＨＣ２６に回生電力を供給する。すなわち、電力供給制御部４２は、電力供給回路３０を制御し、回生電力の供給経路として第１経路を選択する。ステップＳ１０４の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ１０３において消費可能電力Ｐｃｏが所定値Ａ未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、電力供給制御部４２はバッテリ１９を経由してＥＨＣ２６に回生電力を供給する。すなわち、電力供給制御部４２は、電力供給回路３０を制御し、回生電力の供給経路として第２経路を選択する。ステップＳ１０５の後、本制御ルーチンは終了する。

なお、第２電動発電機１６による回生電力の発電は、ブレーキペダルが操作されたときにのみ行われてもよい。この場合、ステップＳ１０１において、電力供給制御部４２は、ストロークセンサ５２の出力に基づいてブレーキペダルが操作されたことを検出したときにのみ、ハイブリッド車両１の減速が要求されたと判定する。この場合、ポジションセンサ５１はハイブリッド車両１から省略されてもよい。

＜第二実施形態＞
第二実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置の構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図４は、本発明の第二実施形態に係るハイブリッド車両の制御装置等の構成を概略的に示すブロック図である。第二実施形態では、ＥＣＵ４０’は、消費電力算出部４１、電力供給制御部４２、回生電力算出部４３及び充電電力算出部４４として機能する。また、本実施形態では、ポジションセンサ５１、ストロークセンサ５２、温度センサ５３、電圧センサ５４及び車速センサ５５の出力がＥＣＵ４０に入力される。

電圧センサ５４は、バッテリ１９に設けられ、バッテリ１９の電極間の電圧を検出する。電圧センサ５４はＥＣＵ４０に接続され、電圧センサ５４の出力はＥＣＵ４０に送信される。

車速センサ５５は、ハイブリッド車両１に設けられ、ハイブリッド車両１の速度を検出する。車速センサ５５はＥＣＵ４０に接続され、車速センサ５５の出力はＥＣＵ４０に送信される。

回生電力算出部４３は、ハイブリッド車両１の減速が要求されたときに、第２電動発電機１６によって発電される回生電力の予測値を算出する。回生電力算出部４３は、例えば、ＥＣＵ４０のメモリ（例えばＲＯＭ）に記憶されたマップ又は計算式を用いて、ハイブリッド車両１の速度及びブレーキペダルの操作量に基づいて回生電力の予測値を算出する。

マップ又は計算式は、ハイブリッド車両１の速度が高いほど回生電力の予測値が大きくなり且つブレーキペダルの操作量が大きいほど回生電力の予測値が大きくなるように作成される。マップが用いられる場合、図５に示されるように、回生電力の予測値Ｐｒｅがハイブリッド車両１の速度Ｖ及びブレーキペダルの操作量ＯＡｐの関数として示される。

充電電力算出部４４はバッテリ１９に充電可能な電力（以下、単に「充電可能電力」と称する）を算出する。例えば、充電電力算出部４４は、電圧センサ５４の出力等に基づいてバッテリ１９の充電率ＳＯＣ（ＳｔａｔｅＯｆＣｈａｒｇｅ）を算出し、充電率ＳＯＣに基づいて充電可能電力を算出する。この場合、充電率ＳＯＣが高いほど、充電可能電力が小さくされる。

回生電力の予測値が充電可能電力よりも大きい場合、回生電力をバッテリ１９以外にも供給する必要がある。このため、電力供給制御部４２は、回生電力の予測値が充電可能電力よりも大きい場合、以下の制御を行う。

電力供給制御部４２は、消費可能電力が回生電力の予測値から充電可能電力を減算した値以上である場合には、バッテリ１９を経由せずにＥＨＣ２６に回生電力を供給する。すなわち、この場合、電力供給制御部４２は回生電力の供給経路として第１経路を選択する。この結果、回生電力を効率的にＥＨＣ２６に供給することができる。

また、電力供給制御部４２は、消費可能電力が回生電力の予測値から充電可能電力と回生電力がバッテリ１９を経由するときの電力損失とを減算した値以上である場合には、バッテリ１９を経由してＥＨＣ２６に回生電力を供給する。すなわち、この場合、電力供給制御部４２は回生電力の供給経路として第２経路を選択する。この結果、ＥＨＣ２６に電力を供給したとしても、供給電力が消費可能電力を超えることを抑制することができる。

また、電力供給制御部４２は、消費可能電力が回生電力の予測値から充電可能電力とバッテリ１９を経由するときの電力損失を減算した値未満である場合には、回生電力をＥＨＣ２６に供給せずに回生電力によって内燃機関を駆動する。すなわち、この場合、電力供給制御部４２はモータリングを行う。具体的には、電力供給制御部４２は、ＰＣＵ１８を制御して、第２電動発電機１６によって発電された回生電力を第１電動発電機１２に供給し、回生電力によって駆動された第１電動発電機１２の出力トルクによって内燃機関２０を駆動する。このことによって、エンジンブレーキによってハイブリッド車両１の制動力を確保しつつ、ＥＨＣ２６が耐熱温度を超えることを抑制することができる。

上記の制御によって、消費可能電力が小さい場合にも、電力損失の分だけ回生電力を減少させることで、ＥＨＣ２６に回生電力を供給することができる。このため、ＥＨＣ２６に電力を供給する代わりに、回生電力によるモータリングを行うことを抑制することができる。したがって、回生時にモータリングが行われることを抑制することができる。

＜電力供給処理＞
図６は、本発明の第二実施形態における電力供給処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、ハイブリッド車両１のイグニッションスイッチがオンにされた後、ＥＣＵ４０によって繰り返し実行される。

最初に、ステップＳ２０１において、図３のステップＳ１０１と同様に、電力供給制御部４２は、ハイブリッド車両１の減速が要求されたか否かを判定する。ハイブリッド車両１の減速が要求されなかったと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。一方、ハイブリッド車両１の減速が要求されたと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０２に進む。

ステップＳ２０２では、回生電力算出部４３は、第２電動発電機１６によって発電される回生電力の予測値Ｐｒｅを算出する。回生電力算出部４３は、例えば、ＥＣＵ４０のメモリ（例えばＲＯＭ）に記憶されたマップ又は計算式を用いて、ハイブリッド車両１の速度及びブレーキペダルの操作量に基づいて回生電力の予測値Ｐｒｅを算出する。ハイブリッド車両１の速度は車速センサ５５によって検出され、ブレーキペダルの操作量はストロークセンサ５２によって検出される。

なお、回生電力算出部４３は他の公知の方法によって回生電力の予測値Ｐｒｅを算出してもよい。例えば、ＧＰＳ受信機及び地図情報を有するナビゲーション装置がハイブリッド車両１に設けられている場合、回生電力算出部４３は、回生電力の予測値Ｐｒｅを算出するために、ナビゲーション装置から取得した現在のハイブリッド車両１の位置情報を用いてもよい。

次いで、ステップＳ２０３において、充電電力算出部４４は、電圧センサ５４の出力等に基づいてバッテリ１９の充電率ＳＯＣを算出し、充電率ＳＯＣに基づいて充電可能電力Ｐｃｈを算出する。

次いで、ステップＳ２０４において、電力供給制御部４２は、充電可能電力Ｐｃｈが回生電力の予測値Ｐｒｅ以上であるか否かを判定する。充電可能電力Ｐｃｈが回生電力の予測値Ｐｒｅ以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、電力供給制御部４２はバッテリ１９に回生電力を供給する。なお、ＥＨＣ２６の昇温が要求されている場合、例えばＥＨＣ２６の温度が所定値以下である場合には、電力供給制御部４２は、バッテリ１９に回生電力を供給すると共に、バッテリ１９を経由せずにＥＨＣ２６に回生電力を供給してもよい。ステップＳ２０５の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ２０４において回生電力の予測値Ｐｒｅが充電可能電力Ｐｃｈよりも大きいと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０６に進む。ステップＳ２０６では、消費電力算出部４１は、図３のステップＳ１０２と同様に、ＥＨＣ２６の温度に基づいて消費可能電力Ｐｃｏを算出する。

次いで、ステップＳ２０７において、電力供給制御部４２は、消費可能電力Ｐｃｏが回生電力の予測値Ｐｒｅから充電可能電力Ｐｃｈを減算した値以上であるか否かを判定する。消費可能電力Ｐｃｏが回生電力の予測値Ｐｒｅから充電可能電力Ｐｃｈを減算した値以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０８では、電力供給制御部４２はバッテリ１９を経由せずにＥＨＣ２６に回生電力を供給する。すなわち、電力供給制御部４２は、電力供給回路３０を制御し、回生電力の供給経路として第１経路を選択する。なお、充電可能電力Ｐｃｈがゼロよりも大きい場合には、電力供給制御部４２は、ＥＨＣ２６に回生電力を直接供給すると共に、バッテリ１９にも回生電力を供給する。ステップＳ２０８の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ２０７において消費可能電力Ｐｃｏが回生電力の予測値Ｐｒｅから充電可能電力Ｐｃｈを減算した値未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９では、電力供給制御部４２は、消費可能電力Ｐｃｏが回生電力の予測値Ｐｒｅから充電可能電力Ｐｃｈと回生電力がバッテリ１９を経由するときの電力損失ＰＬとを減算した値以上であるか否かを判定する。電力損失ＰＬは予め定められる。なお、電力損失ＰＬが所定のパラメータ（例えばバッテリ１９の充電率ＳＯＣ等）に応じて変動する場合、電力損失ＰＬは所定のパラメータに基づいて算出されてもよい。

ステップＳ２０９において消費可能電力Ｐｃｏが回生電力の予測値Ｐｒｅから充電可能電力Ｐｃｈと電力損失ＰＬとを減算した値以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、電力供給制御部４２はバッテリ１９を経由してＥＨＣ２６に回生電力を供給する。すなわち、電力供給制御部４２は、電力供給回路３０を制御し、回生電力の供給経路として第２経路を選択する。なお、充電可能電力Ｐｃｈがゼロよりも大きい場合には、電力供給制御部４２は、バッテリ１９に供給された回生電力の一部はバッテリ１９に蓄えられる。ステップＳ２１０の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ２０９において消費可能電力Ｐｃｏが回生電力の予測値Ｐｒｅから充電可能電力Ｐｃｈと電力損失ＰＬとを減算した値未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２１１に進む。ステップＳ２１１では、電力供給制御部４２はモータリングを行う。すなわち、電力供給制御部４２は回生電力をＥＨＣ２６に供給せずに回生電力によって内燃機関を駆動する。また、このとき、モータリングに加えて、ＥＨＣ２６への供給電力が消費可能電力Ｐｃｏを超えない範囲で、バッテリ１９を経由してＥＨＣ２６に回生電力を供給してもよい。ステップＳ２１１の後、本制御ルーチンは終了する。

なお、電力損失ＰＬが非常に大きい場合等には、ステップＳ２０９及びステップＳ２１１は省略されてもよい。この場合、電力供給制御部４２は、消費可能電力Ｐｃｏが回生電力の予測値Ｐｒｅから充電可能電力Ｐｃｈを減算した値未満である場合には、バッテリ１９を経由してＥＨＣ２６に回生電力を供給する。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。

例えば、電力供給回路３０の代わりにＰＣＵ１８が用いられてもよい。この場合、ＰＣＵ１８はＥＨＣ２６にも電気的に接続される。回生電力の供給経路として第１経路が選択された場合には、ＰＣＵ１８は、第２電動発電機１６によって発電された回生電力を直接ＥＨＣ２６に供給する。一方、回生電力の供給経路として第２経路が選択された場合には、ＰＣＵ１８は、第２電動発電機１６によって発電された回生電力をバッテリ１９に供給し、バッテリ１９に蓄えられた電力をＥＨＣ２６に供給する。

また、本実施形態におけるハイブリッド車両１はいわゆるシリーズパラレル式のハイブリッド車両である。しかしながら、ハイブリッド車両１はいわゆるシリーズ式又はパラレル式のハイブリッド車両であってもよい。また、ハイブリッド車両１は、外部電源からバッテリ１９を充電可能なプラグインハイブリッド車両であってもよい。

１ハイブリッド車両
１２第１電動発電機
１６第２電動発電機
１９バッテリ
２０内燃機関
２６電気加熱式触媒（ＥＨＣ）
４０、４０’ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４１消費電力算出部
４２電力供給制御部
４３回生電力算出部
４４充電電力算出部

Claims

排気通路に電気加熱式触媒が設けられた内燃機関と、電動発電機と、該電動発電機によって発電された回生電力を蓄えるバッテリとを備えたハイブリッド車両を制御する、ハイブリッド車両の制御装置であって、
前記電気加熱式触媒において消費可能な電力を算出する消費電力算出部と、
前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給する経路を選択して該電気加熱式触媒に該回生電力を供給する電力供給制御部と
を備え、
前記電力供給制御部は、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が所定値以上である場合には、前記バッテリを経由せずに前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給し、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記所定値未満である場合には、前記バッテリを経由して前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給する、ハイブリッド車両の制御装置。
前記ハイブリッド車両の減速が要求されたときに、前記電動発電機によって発電される回生電力の予測値を算出する回生電力算出部と、
前記バッテリに充電可能な電力を算出する充電電力算出部と
を更に備え、
前記予測値が前記バッテリに充電可能な電力よりも大きい場合、前記電力供給制御部は、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記予測値から前記バッテリに充電可能な電力を減算した値以上である場合には、前記バッテリを経由せずに前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給し、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記バッテリに充電可能な電力を前記予測値から減算した値未満である場合には、前記バッテリを経由して前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記バッテリに充電可能な電力を前記予測値から減算した値未満である場合、前記電力供給制御部は、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記バッテリに充電可能な電力と前記回生電力が前記バッテリを経由するときの電力損失とを前記予測値から減算した値以上である場合には、前記バッテリを経由して前記電気加熱式触媒に前記回生電力を供給し、前記電気加熱式触媒において消費可能な電力が前記バッテリに充電可能な電力と前記電力損失とを前記予測値から減算した値未満である場合には、前記回生電力を前記電気加熱式触媒に供給せずに該回生電力によって前記内燃機関を駆動する、請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。