JP5212276B2 - Hybrid car - Google Patents

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Description

本発明は、モータとエンジンとを備えたハイブリッド自動車に関し、特に、触媒を用いてエンジンの排気浄化を行うハイブリッド自動車に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle including a motor and an engine, and more particularly to a hybrid vehicle that performs exhaust purification of an engine using a catalyst.

モータとエンジンとを備えたハイブリッド自動車は、環境に配慮した自動車として知られている。そのため、ハイブリッド自動車においてエンジン駆動時における排気が環境に与える影響に配慮することも重要である。そこで、かかるハイブリッド自動車であっても、従来の自動車と同様に、触媒を用いてエンジンの排気浄化を行うハイブリッド自動車が知られている(たとえば、〔特許文献1〕参照)。また、同様の目的で、ハイブリッド自動車において、エンジンの始動時より前に、車両をモータによって走行させるとともに吸排気バルブを閉じた状態に維持したままクランクシャフトを従動させてエンジンの暖機を行い、エンジンの始動時においても排気が環境に与える影響を低減しようとする技術が提案されている(たとえば、〔特許文献1〕参照)。   A hybrid vehicle including a motor and an engine is known as an environmentally friendly vehicle. For this reason, it is also important to consider the environmental impact of exhaust when the engine is driven in a hybrid vehicle. Therefore, even for such a hybrid vehicle, a hybrid vehicle that purifies the exhaust of an engine using a catalyst is known as in the case of a conventional vehicle (see, for example, [Patent Document 1]). For the same purpose, in the hybrid vehicle, before starting the engine, the vehicle is driven by a motor and the crankshaft is driven while the intake and exhaust valves are kept closed to warm up the engine. There has been proposed a technique for reducing the influence of exhaust gas on the environment even when the engine is started (see, for example, [Patent Document 1]).

特開2004−324442号公報JP 2004-324442 A

ところが、一般に、吸排気バルブとクランクシャフトとは連動するように構成されているため、クランクシャフトが駆動される状態で吸排気バルブを閉じた状態に維持するためには、バルブ駆動機構等を変更しなければならないという問題がある。また、触媒を用いてエンジンの排気浄化を良好に行うには、触媒を十分高い温度に昇温した状態で排気を通す必要があるが、かかる技術では、触媒の暖機は排気のみによって行われるため、エンジンの始動時において触媒による排気浄化作用が十分に得られない状態が生じるという問題がある。   However, in general, the intake / exhaust valve and the crankshaft are configured to work together, so the valve drive mechanism, etc. can be changed to keep the intake / exhaust valve closed when the crankshaft is driven. There is a problem that must be done. Further, in order to satisfactorily purify the exhaust gas of the engine using the catalyst, it is necessary to pass the exhaust gas in a state where the catalyst is heated to a sufficiently high temperature, but in such a technique, the catalyst is warmed up only by the exhaust gas. Therefore, there is a problem that a state in which the exhaust gas purification action by the catalyst cannot be sufficiently obtained at the start of the engine occurs.

一方、触媒を加熱するためにヒータを用いることが知られているが、このヒータは一般に、排気経路における触媒の上流側に設けられ、ヒータによって加熱した排気を介して触媒を加熱するように構成されている。つまり、触媒を加熱するには排気の流れを要する。したがってやはり、吸排気バルブを閉じた状態でエンジンの暖機を行う技術では、エンジンの暖機中は触媒を昇温させることができないため、上述したのと同様に、エンジンの始動時において触媒による排気浄化作用が十分に得られない状態が生じるという問題があり、また排気の流れが存在しない状態においてヒータを動作させても触媒は暖気されないという問題がある。   On the other hand, it is known that a heater is used to heat the catalyst, but this heater is generally provided on the upstream side of the catalyst in the exhaust path and is configured to heat the catalyst via the exhaust heated by the heater. Has been. In other words, an exhaust flow is required to heat the catalyst. Therefore, in the technology for warming up the engine with the intake / exhaust valve closed, the catalyst cannot be heated while the engine is warmed up. There is a problem that a state in which the exhaust purification action cannot be sufficiently obtained occurs, and there is a problem that the catalyst is not warmed up even if the heater is operated in a state where there is no exhaust flow.

本発明は、モータとエンジンとを備え、触媒を用いてエンジンの排気浄化を行うハイブリッド自動車であって、触媒による排気浄化性能をエンジン始動時から良好に発揮し得るハイブリッド自動車を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a hybrid vehicle that includes a motor and an engine, and that uses a catalyst to purify the exhaust of the engine, and that can exhibit the exhaust purification performance of the catalyst satisfactorily from the start of the engine. And

上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、走行用のモータと、同モータに電力を供給するバッテリと、同バッテリを充電するモータジェネレータと、同モータジェネレータを回転駆動するエンジンと、を備えたハイブリッド自動車において、前記エンジンの吸気経路に設けられたスロットル弁と、前記エンジンの排気経路に設けられた排気浄化用の触媒と、前記排気経路における前記触媒の下流側と前記吸気経路における前記スロットル弁の下流側とに連通して設けられ前記エンジンの排気の一部を同エンジンの吸気経路に導くEGR通路と、前記EGR通路の開度を調整するEGR弁と、前記エンジンの始動前における暖気が要求される場合に、前記スロットル弁を閉じるとともに前記EGR弁を開くことで、前記給気経路の前記EGR通路に接続された部分から前記エンジンに至る部分と、前記エンジンの内部と、前記排気経路の前記エンジンから前記EGR通路までの前記触媒が設けられた部分と、前記EGR通路とにより、環状の通路を形成し、前記モータジェネレータにより前記エンジンをモータリング運転させる制御手段とを備え、前記モータリング運転おいては燃料噴射を行うことなく、当該モータリング運転によって行われる前記エンジンのポンピングにより前記環状の通路において前記エンジンを経た空気の還流を行わせるとともに、当該モータリング運転によって行われるクランキングによる摩擦熱を前記還流によって前記環状の通路に循環させて前記エンジンと前記触媒とを昇温させることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention includes a traveling motor, a battery that supplies electric power to the motor, a motor generator that charges the battery, an engine that rotationally drives the motor generator, A throttle valve provided in the intake path of the engine, an exhaust purification catalyst provided in the exhaust path of the engine, a downstream side of the catalyst in the exhaust path, and in the intake path An EGR passage which is provided in communication with the downstream side of the throttle valve and guides part of the exhaust of the engine to an intake passage of the engine; an EGR valve which adjusts the opening of the EGR passage; and before the engine is started when the warm-up is required, the EGR valve closes the throttle valve in the open Kukoto in, the said air supply path A portion extending from the portion connected to the GR passage to the engine, the interior of the engine, a portion of the exhaust path from which the catalyst is provided from the engine to the EGR passage, and the EGR passage Control means for forming a passage and causing the motor generator to perform motoring operation by the motor generator, and without performing fuel injection in the motoring operation, the ring is formed by pumping of the engine performed by the motoring operation. And the temperature of the engine and the catalyst is increased by circulating the frictional heat generated by the cranking performed by the motoring operation to the annular passage by the reflux. It is characterized by.

請求項2記載の発明は、請求項1記載のハイブリッド自動車において、前記触媒には加熱ヒータが設けられ、前記制御手段は、前記エンジンの始動前における暖気が要求される場合に前記加熱ヒータを作動させることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the hybrid vehicle according to the first aspect, the catalyst is provided with a heater, and the control means operates the heater when warming-up is required before starting the engine. It is characterized by making it.

請求項3記載の発明は、請求項2記載のハイブリッド自動車において、前記触媒は上流側触媒と下流側触媒とを有しており、前記加熱ヒータは前記上流側触媒のみに設けられていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the hybrid vehicle of the second aspect, the catalyst has an upstream catalyst and a downstream catalyst, and the heater is provided only in the upstream catalyst. Features.

請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載のハイブリッド自動車において、前記加熱ヒータは前記触媒の直上流に設けられていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the hybrid vehicle of the second or third aspect, the heater is provided immediately upstream of the catalyst.

本発明は、走行用のモータと、同モータに電力を供給するバッテリと、同バッテリを充電するモータジェネレータと、同モータジェネレータを回転駆動するエンジンと、を備えたハイブリッド自動車において、前記エンジンの吸気経路に設けられたスロットル弁と、前記エンジンの排気経路に設けられた排気浄化用の触媒と、前記排気経路における前記触媒の下流側と前記吸気経路における前記スロットル弁の下流側とに連通して設けられ前記エンジンの排気の一部を同エンジンの吸気経路に導くEGR通路と、前記EGR通路の開度を調整するEGR弁と、前記エンジンの始動前における暖気が要求される場合に、前記スロットル弁を閉じるとともに前記EGR弁を開くことで、前記給気経路の前記EGR通路に接続された部分から前記エンジンに至る部分と、前記エンジンの内部と、前記排気経路の前記エンジンから前記EGR通路までの前記触媒が設けられた部分と、前記EGR通路とにより、環状の通路を形成し、前記モータジェネレータにより前記エンジンをモータリング運転させる制御手段とを備え、前記モータリング運転おいては燃料噴射を行うことなく、当該モータリング運転によって行われる前記エンジンのポンピングにより前記環状の通路において前記エンジンを経た空気の還流を行わせるとともに、当該モータリング運転によって行われるクランキングによる摩擦熱を前記還流によって前記環状の通路に循環させて前記エンジンと前記触媒とを昇温させるので、エンジン始動時に触媒が排気浄化性能を良好に発揮する状態としておくことが可能であり、環境に配慮し、ユーザーの信頼性を向上したハイブリッド自動車を提供することができる。 The present invention relates to a hybrid vehicle that includes a motor for traveling, a battery that supplies electric power to the motor, a motor generator that charges the battery, and an engine that rotationally drives the motor generator. A throttle valve provided in the path; an exhaust purification catalyst provided in the exhaust path of the engine; and a downstream side of the catalyst in the exhaust path and a downstream side of the throttle valve in the intake path. An EGR passage that is provided to guide a part of the exhaust of the engine to an intake path of the engine, an EGR valve that adjusts the opening of the EGR passage, and when the warm-up before starting the engine is required, the throttle the d the EGR valve closes the valve in the open Kukoto, from the connection portion in the EGR passage of the air supply path A portion extending in Jin, the interior of the engine, the said the catalyst is provided portion from the engine to the EGR passage of the exhaust path by said EGR passage, forming an annular passage, by the motor-generator Control means for motoring the engine, and without performing fuel injection in the motoring operation, the pumping of the engine performed by the motoring operation causes the air passing through the engine in the annular passage. In addition to causing the recirculation to be performed, the friction heat generated by the cranking performed by the motoring operation is circulated through the annular passage by the recirculation to raise the temperature of the engine and the catalyst. Can be kept in a state where it can perform well. Conscious, it is possible to provide a hybrid vehicle that improves user reliability.

前記触媒には加熱ヒータが設けられ、前記制御手段は、前記エンジンの始動前における暖気が要求される場合に前記加熱ヒータを作動させることとすれば、加熱ヒータを用いて触媒を速やかに加熱することでエンジン始動時に触媒が排気浄化性能を良好に発揮する状態としておくことが可能であるし、加熱ヒータにより加熱された排気の一部はEGR通路を経て再循環されるのでエンジン本体の暖機促進にも役立つことになり、環境に配慮し、ユーザーの信頼性を向上したハイブリッド自動車を提供することができる。   The catalyst is provided with a heater, and the control means quickly heats the catalyst using the heater if the heater is operated when warming up is required before starting the engine. Thus, when the engine is started, it is possible to keep the catalyst exhibiting a good exhaust purification performance, and a part of the exhaust gas heated by the heater is recirculated through the EGR passage, so that the engine body is warmed up. It will be useful for promotion, and it can provide a hybrid car that is environmentally friendly and has improved user reliability.

前記触媒は上流側触媒と下流側触媒とを有しており、前記加熱ヒータは前記上流側触媒のみに設けられていることとすれば、上流側触媒に設けた加熱ヒータを用いて上流側触媒のみならず下流側触媒も効率良く速やかに加熱することでエンジン始動時に触媒が排気浄化性能を良好に発揮する状態としておくことが可能であり、環境に配慮し、ユーザーの信頼性を向上したハイブリッド自動車を提供することができる。   If the catalyst has an upstream catalyst and a downstream catalyst, and the heater is provided only in the upstream catalyst, the upstream catalyst is used by using the heater provided in the upstream catalyst. Not only the downstream catalyst, but also the downstream catalyst can be heated efficiently and quickly, so that the catalyst can be put into a state that exhibits good exhaust purification performance when the engine is started. Cars can be provided.

前記加熱ヒータを触媒の直上流に設けることにより、触媒を速やかに加熱することができエンジン始動時に触媒が排気浄化性能を良好に発揮する状態としておくことが可能であるし、加熱ヒータにより加熱された排気の一部はEGR通路を経て再循環されるのでエンジン本体の暖機促進にも役立つことになり、環境に配慮し、ユーザーの信頼性を向上したハイブリッド自動車を提供することができる。   By providing the heater just upstream of the catalyst, the catalyst can be heated quickly, and the catalyst can be in a state of exhibiting good exhaust purification performance when the engine is started, and is heated by the heater. Since some of the exhaust gas is recirculated through the EGR passage, it helps to warm up the engine body, and it is possible to provide a hybrid vehicle that is environmentally friendly and has improved user reliability.

本発明を適用したハイブリッド自動車の駆動系に関する概略構成であって、EV走行モードで走行している状態の概略平面図である。FIG. 2 is a schematic configuration of a hybrid vehicle drive system to which the present invention is applied, and is a schematic plan view of a state where the vehicle is traveling in an EV traveling mode. 本発明を適用したハイブリッド自動車の駆動系に関する概略構成であって、シリーズ走行モードで走行している状態の概略平面図である。FIG. 3 is a schematic plan view of a driving system of a hybrid vehicle to which the present invention is applied, in a state where the vehicle is traveling in a series traveling mode. 本発明を適用したハイブリッド自動車の駆動系に関する概略構成であって、パラレル走行モードで走行している状態の概略平面図である。FIG. 2 is a schematic configuration related to a drive system of a hybrid vehicle to which the present invention is applied, and is a schematic plan view of a state where the vehicle is traveling in a parallel traveling mode. 本発明を適用したハイブリッド自動車の駆動系に関する概略構成であって、モータリング運転を行なっている状態の概略平面図である。It is a schematic structure regarding the drive system of the hybrid vehicle to which this invention is applied, Comprising: It is a schematic plan view of the state which is performing motoring driving | operation. 図1に示したハイブリッド自動車の吸排気系に関する概略構成を示した概略側面図である。FIG. 2 is a schematic side view showing a schematic configuration related to an intake / exhaust system of the hybrid vehicle shown in FIG. 1. 図1に示したハイブリッド自動車の制御系に関する概略構成を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration related to a control system of the hybrid vehicle shown in FIG. 1. 図1に示したハイブリッド自動車においてモータリング運転を行い得る場合のフローチャートである。2 is a flowchart in a case where motoring operation can be performed in the hybrid vehicle shown in FIG. 1. 本発明を適用したハイブリッド自動車の吸排気系に関する概略構成であって、触媒を加熱する加熱ヒータを設けた構成例の概略側面図である。1 is a schematic side view of an example of a configuration in which a heater for heating a catalyst is provided, which is a schematic configuration related to an intake / exhaust system of a hybrid vehicle to which the present invention is applied. 従来見られるハイブリッド自動車の吸排気系に関する概略構成の概略側面図である。It is a schematic side view of the schematic structure regarding the intake / exhaust system of the hybrid vehicle seen conventionally. 図9に示した構成において触媒を加熱する加熱ヒータを設けた構成例の概略側面図である。FIG. 10 is a schematic side view of a configuration example provided with a heater for heating the catalyst in the configuration shown in FIG. 9.

図1ないし図4に本発明を適用した車両の駆動系に関する概略構成を示す。これらの各図に示された構成は互いに同様であって、図1ないし図3の各図は、互いに異なる走行モードにおける車両100の状態を示しており、図4はモータリング運転時における車両100の状態を示している。これらの図において、太線の矢印はエネルギーの概略的な流れを示している。各走行モード、モータリング運転の特性については後述する。   1 to 4 show schematic configurations relating to a vehicle drive system to which the present invention is applied. The configurations shown in these drawings are the same as each other, and FIGS. 1 to 3 show the state of the vehicle 100 in different driving modes, and FIG. 4 shows the vehicle 100 during motoring operation. Shows the state. In these figures, bold arrows indicate the schematic flow of energy. The characteristics of each running mode and motoring operation will be described later.

この車両100は、駆動源として、電動機としての走行用のモータ10と、内燃機関としてのエンジン20とを備え、モータ10単独、あるいはモータ10及びエンジン20の駆動により走行するハイブリッド自動車(HEV)である。   The vehicle 100 includes a traveling motor 10 as an electric motor and an engine 20 as an internal combustion engine as driving sources, and is a motor vehicle alone or a hybrid vehicle (HEV) that travels by driving the motor 10 and the engine 20. is there.

車両100はまた、かかる駆動源のほかに、モータ10に電力を供給する蓄電池としての大容量バッテリであるバッテリ30と、バッテリ30の電力を所定の出力でモータ10に供給するインバータ31と、モータ10によって回転駆動される駆動軸32及び駆動輪33と、エンジン20によって駆動されているときにはエンジン20の駆動力によって発電してバッテリ30を充電し、またバッテリ30によって駆動されているときにはバッテリ30の電力を用いてエンジン20を駆動するモータジェネレータとしてのジェネレータ34と、エンジン20による駆動時以外において車両100の走行に従動回転する従動輪35及び従動軸36と、エンジン20と従動軸36との間を接断するクラッチ37とを有している。   In addition to such a drive source, the vehicle 100 also includes a battery 30 that is a large-capacity battery as a storage battery that supplies electric power to the motor 10, an inverter 31 that supplies electric power of the battery 30 to the motor 10 with a predetermined output, and a motor Drive shaft 32 and drive wheels 33 that are rotationally driven by the motor 10, and when driven by the engine 20, the power is generated by the driving force of the engine 20 to charge the battery 30, and when driven by the battery 30, Between the generator 34 as a motor generator that drives the engine 20 using electric power, the driven wheel 35 and the driven shaft 36 that are driven and rotated by the traveling of the vehicle 100 when not driven by the engine 20, and the engine 20 and the driven shaft 36. And a clutch 37 for connecting and disconnecting.

車両100はまた、車両100の吸排気系の概略を示した図5に示すように、エンジン20の吸気経路40と、吸気経路40に設けられたスロットル弁としてのスロットルバルブ41と、エンジン20の排気経路42と、排気経路42に設けられた排気浄化用の触媒43とを有している。触媒43は、かかる方向において上流側に位置する上流側触媒43aと下流側に位置する下流側触媒43bとを有している。   The vehicle 100 also includes an intake path 40 of the engine 20, a throttle valve 41 as a throttle valve provided in the intake path 40, and an engine 20 as shown in FIG. An exhaust path 42 and an exhaust purification catalyst 43 provided in the exhaust path 42 are provided. The catalyst 43 has an upstream catalyst 43a located on the upstream side in this direction and a downstream catalyst 43b located on the downstream side.

車両100はまた、吸気経路40からエンジン20を経て排気経路42に向けた方向において、排気経路42における触媒43の下流側と吸気経路40におけるスロットルバルブ41の下流側とを連結した連結経路としてのEGR通路44と、EGR通路44に設けられEGR通路44の開度を調整する調整弁としてのEGR弁であるEGRバルブ45とを有している。   The vehicle 100 also serves as a connection path connecting the downstream side of the catalyst 43 in the exhaust path 42 and the downstream side of the throttle valve 41 in the intake path 40 in the direction from the intake path 40 through the engine 20 to the exhaust path 42. The EGR passage 44 has an EGR valve 45 that is an EGR valve that is provided in the EGR passage 44 and adjusts the opening degree of the EGR passage 44.

車両100はまた、車両100の制御系の概略を示した図6に示すように、クラッチ37、EGRバルブ45、スロットルバルブ41等、車両100に備えられた各構成を駆動制御する制御手段としてのECU50と、エンジン20の水温を検知し検知した水温をECU50に入力する水温検知手段51と、バッテリ30の充電状態であるSOC(State of Charge)を検知し検知したSOCをECU50に入力するSOC検知手段52と、車両100の車速を検知し検知した車速をECU50に入力する車速検知手段53とを有している。なお、SOCは、値が大きいほど充電状態が良好であるものとする。また同図に示したヒータ46は後述する他の構成例において備えられているものであるため、本形態における説明は省略する。   As shown in FIG. 6 which shows an outline of the control system of the vehicle 100, the vehicle 100 also serves as a control means for driving and controlling each component provided in the vehicle 100, such as the clutch 37, the EGR valve 45, the throttle valve 41, and the like. ECU 50, water temperature detection means 51 for detecting and detecting the water temperature of engine 20 to ECU 50, and SOC detection for detecting SOC (State of Charge) which is the state of charge of battery 30 and inputting the detected SOC to ECU 50 Means 52 and vehicle speed detecting means 53 for detecting the vehicle speed of the vehicle 100 and inputting the detected vehicle speed to the ECU 50 are provided. It is assumed that the state of charge is better as the value of SOC is larger. Further, since the heater 46 shown in the figure is provided in another configuration example to be described later, description in this embodiment is omitted.

図5に示すように、エンジン20は、クランクシャフト21、ピストン22、シリンダ23、吸気バルブ24、排気バルブ25、プラグ26等を備えている。エンジン20は、クランクシャフト21、ピストン22、吸気バルブ24、排気バルブ25が連動するように構成されている。よって、エンジン20は、クラッチ37を切断した状態においてバッテリ30の電力でジェネレータ34を駆動すると、クランキングが行われ、モータリング運転が行なわれる。また、車両100を走行させた状態の減速時等にクラッチ37を結合すると、ジェネレータ34が駆動されて発電を行い、発電によって生じた電力によりバッテリ30が充電されて回生が行なわれる。   As shown in FIG. 5, the engine 20 includes a crankshaft 21, a piston 22, a cylinder 23, an intake valve 24, an exhaust valve 25, a plug 26, and the like. The engine 20 is configured such that a crankshaft 21, a piston 22, an intake valve 24, and an exhaust valve 25 are interlocked. Therefore, when engine 20 drives generator 34 with the power of battery 30 with clutch 37 disengaged, cranking is performed and motoring operation is performed. Further, when clutch 37 is engaged during deceleration of vehicle 100 running, generator 34 is driven to generate electric power, and battery 30 is charged by the electric power generated by the electric power generation to perform regeneration.

なお、図9、図10を参照して、一般的なスロットルバルブ41’は全閉状態においても吸気経路を密閉しないように構成されているが、図5に示している本形態にかかるスロットルバルブ41は、全閉状態において吸気経路40を密閉するようになっている。図9では、図5に示した構成に対応する構成に、図5の構成に付した符号に「’」を付加した符号を付している。同様に、図10では、後述する図8に示した構成に対応する構成に、図8の構成に付した符号に「’」を付加した符号を付している。   9 and 10, the general throttle valve 41 'is configured not to seal the intake passage even in the fully closed state, but the throttle valve according to the present embodiment shown in FIG. 41 seals the intake passage 40 in the fully closed state. 9, the code | symbol which added "'" to the code | symbol attached | subjected to the structure of FIG. 5 is attached | subjected to the structure corresponding to the structure shown in FIG. Similarly, in FIG. 10, a symbol corresponding to the configuration illustrated in FIG. 8, which will be described later, is added with a symbol “′” added to the symbol appended to the configuration in FIG. 8.

このような構成の車両100は、走行モードとして、図1に示すEV走行モード、図2に示すシリーズ走行モード、図3に示すパラレル走行モードを有しているとともに、シリーズ走行モード又はパラレル走行モードの開始前に、図4に示すモータリング運転が行われ得るようになっている。EV走行モード、シリーズ走行モード、パラレル走行モードの各モードは、車速、SOC等に応じて、ECU50によって選択される。この点、ECU50は、走行モード選択手段として機能する。EV走行モード、シリーズ走行モードは、車速が低速ないし中速であるときに選択され、パラレル走行モードは車速が高速であるときに選択される。EV走行モードはSOCが大きいときに選択され、シリーズ走行モードはSOCが小さいときに選択される。モータリング運転は、シリーズ走行モード又はパラレル走行モードの選択条件が満たされた状態でさらに後述する所定の条件が満たされたときに選択される。   The vehicle 100 having such a configuration has, as travel modes, the EV travel mode shown in FIG. 1, the series travel mode shown in FIG. 2, and the parallel travel mode shown in FIG. 3, and the series travel mode or the parallel travel mode. Before starting, the motoring operation shown in FIG. 4 can be performed. Each mode of the EV travel mode, the series travel mode, and the parallel travel mode is selected by the ECU 50 according to the vehicle speed, the SOC, and the like. In this regard, the ECU 50 functions as a travel mode selection unit. The EV travel mode and the series travel mode are selected when the vehicle speed is low or medium, and the parallel travel mode is selected when the vehicle speed is high. The EV traveling mode is selected when the SOC is large, and the series traveling mode is selected when the SOC is small. The motoring operation is selected when a predetermined condition (to be described later) is further satisfied in a state where the selection condition for the series traveling mode or the parallel traveling mode is satisfied.

EV走行モードは、車速が低速から中速のときであってバッテリ30の残量であるSOCが大きいときに選択される走行モードであり、モータ10の駆動力すなわち出力のみ言い換えるとバッテリ30の電力のみによって車両100を走行させる。そのため、エンジン20は停止しており、またクラッチ37は開放されている。スロットルバルブ41、EGRバルブ45は必要に応じて適宜開閉される。減速時は4輪で回生する。すなわち車両100の運動エネルギーを、駆動輪33、駆動軸32、モータ10を介して電気エネルギーに変換するとともに、クラッチ37を結合して、従動輪35、従動軸36、クラッチ37、ジェネレータ34を介して電気エネルギーに変換し、バッテリ30に蓄電する。   The EV traveling mode is a traveling mode that is selected when the vehicle speed is low to medium and the SOC that is the remaining amount of the battery 30 is large. In other words, only the driving power of the motor 10, that is, the output, is the power of the battery 30. Only the vehicle 100 is made to travel. Therefore, the engine 20 is stopped and the clutch 37 is released. The throttle valve 41 and the EGR valve 45 are appropriately opened and closed as necessary. When decelerating, it regenerates with 4 wheels. That is, the kinetic energy of the vehicle 100 is converted into electric energy via the drive wheels 33, the drive shaft 32, and the motor 10, and the clutch 37 is coupled to the driven wheels 35, the driven shaft 36, the clutch 37, and the generator 34. To be converted into electrical energy and stored in the battery 30.

シリーズ走行モードは、車速が低速から中速のときであってバッテリ30の残量が小さいときに選択される走行モードであり、モータ10の駆動力すなわち出力言い換えるとバッテリ30の電力が維持されるように、エンジン20を作動させ、ジェネレータ34を回転駆動してバッテリ30に給電を行いながらモータ10を駆動して車両100を走行させる。エンジン20は定点運転である。クラッチ37は開放されている。スロットルバルブ41、EGRバルブ45は必要に応じて適宜開閉される。減速時はEV走行モードと同様にして4輪で回生する。その他、EV走行モードと同様に動作する。   The series travel mode is a travel mode that is selected when the vehicle speed is from low speed to medium speed and the remaining amount of the battery 30 is small, and the driving force of the motor 10, that is, the output, in other words, the power of the battery 30 is maintained. As described above, the engine 20 is operated, the generator 34 is driven to rotate, and the motor 10 is driven while supplying power to the battery 30 to drive the vehicle 100. The engine 20 is a fixed point operation. The clutch 37 is released. The throttle valve 41 and the EGR valve 45 are appropriately opened and closed as necessary. When decelerating, the vehicle regenerates with four wheels in the same way as in EV driving mode. In addition, the operation is the same as in the EV traveling mode.

パラレル走行モードは、高速道路を走行する場合など、車速が高速のときに選択される走行モードであり、モータ10の駆動力すなわち出力及びエンジン20の駆動力すなわち出力によって車両100を走行させる。そのため、クラッチ37は結合される。モータ10の出力とエンジン20の出力とを互いに補完しながら使用するため、長距離走行に適しているとともに、モータ10によるトルクアシスト等も可能となっている。また、エンジン20の出力が出すぎた場合には、ジェネレータ34を介してバッテリ30に給電することも可能である。スロットルバルブ41、EGRバルブ45は必要に応じて適宜開閉される。減速時はEV走行モードと同様にして4輪で回生する。   The parallel travel mode is a travel mode that is selected when the vehicle speed is high, such as when traveling on an expressway, and causes the vehicle 100 to travel by the driving force or output of the motor 10 and the driving force or output of the engine 20. Therefore, the clutch 37 is coupled. Since the output of the motor 10 and the output of the engine 20 are used while complementing each other, it is suitable for long-distance traveling, and torque assist by the motor 10 is also possible. Further, when the output of the engine 20 is excessive, it is possible to supply power to the battery 30 via the generator 34. The throttle valve 41 and the EGR valve 45 are appropriately opened and closed as necessary. When decelerating, the vehicle regenerates with four wheels in the same manner as in the EV driving mode.

モータリング運転は、エンジン20の始動時から、車両100からの排気が環境に与える負荷を軽減するために、エンジン20の始動前においてエンジン20及び触媒43の温度を上昇させ暖機するために行なわれる。そのため、モータリング運転においては、ECU50による制御のもと、バッテリ30からジェネレータ34に給電してジェネレータ34の駆動力すなわち出力によってエンジン20を駆動し、また、図5に示すように、スロットル弁41を全閉にするとともにEGRバルブ45を全開にする。これにより、図5において太線の矢印で概略的に示すように、吸気経路40の、EGR通路44に接続された部分からエンジン20に至るまでのインテークマニホールド部分と、シリンダ23内部と、排気経路42の、エンジン20からEGR通路44に接続された部分までの触媒43を含む部分と、EGR通路44とにより、環状の通路を形成し、また、モータリング運転言い換えるとエンジンモータリングによってエンジン20をいわばポンプとして機能させ、エンジン20のポンピング作用により、かかる環状の通路において排気の還流を行わせるとともに、さらに、エンジン20のモータリング運転によって行われるクランキングによる摩擦熱をかかる還流によってかかる環状の通路に循環させ、エンジン20のみならず、触媒43を昇温させる。   The motoring operation is performed in order to warm up the engine 20 and the catalyst 43 before starting the engine 20 in order to reduce the load that the exhaust from the vehicle 100 gives to the environment after the engine 20 is started. It is. Therefore, in the motoring operation, under the control of the ECU 50, power is supplied from the battery 30 to the generator 34 to drive the engine 20 by the driving force of the generator 34, that is, the output, and as shown in FIG. Is fully closed and the EGR valve 45 is fully opened. As a result, as schematically indicated by thick arrows in FIG. 5, the intake manifold 40 from the portion connected to the EGR passage 44 to the engine 20, the inside of the cylinder 23, and the exhaust passage 42 are schematically shown. The portion including the catalyst 43 from the engine 20 to the portion connected to the EGR passage 44 and the EGR passage 44 form an annular passage, and in other words, the motor 20 is operated by the engine motoring. The exhaust gas recirculates in the annular passage by the pumping action of the engine 20, and the frictional heat generated by cranking performed by the motoring operation of the engine 20 is caused to flow into the annular passage by the recirculation. Circulate, not only the engine 20 but also the catalyst 43 Raising the temperature.

なお、モータリング運転時は燃料噴射を行わないので、同モードでかかる環状の通路を循環するのは、排気といっても、エンジン20を経た気体という意味にすぎない。この点、かかる排気、気体は、空気とみなすことも可能である。モータリング運転時にモータ10の駆動力すなわち出力によって車両100を走行させることは必須ではないが、図4において破線の矢印で示すようにかかる走行を行うようにしても良く、この場合には、クラッチ37を結合し、エンジン20がモータ10による車両100の走行に従動すなわち連れ回りする状態として、モータリング運転をするようにしても良い。   In addition, since fuel injection is not performed at the time of motoring operation, circulating through the annular passage in the same mode only means the gas that has passed through the engine 20 even though it is exhaust. In this respect, the exhaust and gas can be regarded as air. Although it is not essential that the vehicle 100 is driven by the driving force of the motor 10, that is, the output during the motoring operation, the vehicle 100 may be driven as indicated by the broken arrow in FIG. 37 may be coupled and the motor 20 may be operated in a state in which the engine 20 is driven by the motor 10 following the traveling of the vehicle 100, i.e., accompanied.

モータリング運転は、上述のように、シリーズ走行モード又はパラレル走行モードに先立って、エンジン20の始動時から車両100からの排気が環境に与える負荷を軽減するために、エンジン20の始動前においてエンジン20及び触媒43の温度を上昇させ暖機するために行なわれるため、図7に示すように、EV走行モードの選択条件、すなわち、車速が低速から中速のときであってバッテリ30の残量が大きいという条件が満たされない状態において(図7:ステップS1)、水温検知手段51によって検知されたエンジン20の水温が所定温度に達しておらず(図7:ステップS2)、SOC検知手段52によって検知されたバッテリ30のSOCが所定量を上回っている場合(図7:ステップS3)に行われる(図7:ステップS4)。   As described above, the motoring operation is performed before the start of the engine 20 in order to reduce the load exerted on the environment by the exhaust from the vehicle 100 from the start of the engine 20 prior to the series travel mode or the parallel travel mode. 20 and the temperature of the catalyst 43 is raised to warm up, as shown in FIG. 7, the selection condition for the EV travel mode, that is, when the vehicle speed is low to medium, and the remaining amount of the battery 30 Is not satisfied (FIG. 7: step S1), the water temperature of the engine 20 detected by the water temperature detecting means 51 has not reached the predetermined temperature (FIG. 7: step S2), and the SOC detecting means 52 This is performed when the detected SOC of the battery 30 exceeds a predetermined amount (FIG. 7: step S3) (FIG. 7: step). 4).

モータリング運転の開始条件に、EV走行モードの選択条件を満たさないこと(図7:ステップS1)が条件となっているのは、EV走行条件が成立している状況下ではエンジン始動の必要がないためである。またバッテリ30の残量が少ない場合には、バッテリ30の充電を行うために直ちにエンジン20を始動させシリーズ走行モードに移行することを優先する必要があるからである。なお、ECU50は、車速がどの走行モードに適合しているかの判断の規準となる基準車速を記憶し、検知された車速と比較する機能を果たす。この点、ECU50は基準車速記憶手段、車速比較手段として機能する。   The starting condition for the motoring operation is that the selection condition for the EV traveling mode is not satisfied (FIG. 7: Step S1). The engine must be started under the condition where the EV traveling condition is satisfied. This is because there is not. Also, when the remaining amount of the battery 30 is low, it is necessary to give priority to immediately starting the engine 20 and shifting to the series travel mode in order to charge the battery 30. The ECU 50 stores a reference vehicle speed that is a criterion for determining which travel mode the vehicle speed is suitable for and compares it with the detected vehicle speed. In this respect, the ECU 50 functions as reference vehicle speed storage means and vehicle speed comparison means.

モータリング運転の開始条件に、水温検知手段51によって検知されたエンジン20の水温が所定温度に達していないこと(図7:ステップS2)が条件となっているのは、エンジン20の水温が上昇していればすでに暖機が行われており、さらに暖機を行う必要がないからである。そのため、ここで用いられる所定温度は、エンジン20の水温がその温度に達していれば、触媒43の温度が、燃料噴射を行った場合におけるエンジン20の排気浄化を十分に行いうる程度に上昇しているものと推定される温度となっている。この所定温度はECU50に記憶されている。なお、ここで用いられる所定温度は、触媒43の温度が、燃料噴射を開始してエンジン20を始動した場合におけるエンジン20の排気浄化を十分に行いうる程度に上昇していることを示すものであれば良いため、エンジン20の水温を対象とするものに限られない。何れにしても、ECU50は、かかる所定温度言い換えると基準温度を記憶し、検知された温度と比較する機能を果たす。この点、ECU50は基準温度記憶手段、温度比較手段として機能する。   The condition for starting the motoring operation is that the water temperature of the engine 20 detected by the water temperature detecting means 51 does not reach the predetermined temperature (FIG. 7: step S2). If so, it is already warmed up and there is no need for further warming up. Therefore, if the water temperature of the engine 20 has reached that temperature, the predetermined temperature used here rises to such an extent that the temperature of the catalyst 43 can sufficiently perform exhaust purification of the engine 20 when fuel injection is performed. The temperature is estimated to be. This predetermined temperature is stored in the ECU 50. The predetermined temperature used here indicates that the temperature of the catalyst 43 has risen to such an extent that exhaust purification of the engine 20 can be sufficiently performed when the engine 20 is started after fuel injection is started. Since what is necessary is just, it is not restricted to what makes the water temperature of the engine 20 object. In any case, the ECU 50 stores the predetermined temperature, in other words, the reference temperature, and performs a function of comparing with the detected temperature. In this respect, the ECU 50 functions as a reference temperature storage unit and a temperature comparison unit.

モータリング運転の開始条件に、SOC検知手段52によって検知されたSOCが所定量を上回っていること(図7:ステップS3)が条件となっているのは、SOCが少ない場合にモータリング運転を行うと、SOCが過剰に減少してしまうおそれがあるからである。そのため、ここで用いられる所定量は、SOCがその量に達していれば、触媒43の温度が、燃料噴射を行った場合におけるエンジン20の排気浄化を十分に行いうる程度に上昇するまで、SOCが十分に維持されるものと推定される量となっている。この所定量はECU50に記憶されている。なお、ここで用いられる所定量は、触媒43の温度が、燃料噴射を開始してエンジン20を始動した場合におけるエンジン20の排気浄化を十分に行いうる程度に上昇するまで、SOCが十分に維持されることを示すものでなくてはならないため、EV走行モードを選択する際に必要とされるSOCよりも大きく設定することが望ましく、本形態ではそのように設定されている。何れにしても、ECU50は、かかる所定量言い換えると基準SOCを記憶し、検知されたSOCと比較する機能を果たす。この点、ECU50は基準SOC記憶手段、SOC比較手段として機能する。   The starting condition for the motoring operation is that the SOC detected by the SOC detection means 52 exceeds a predetermined amount (FIG. 7: Step S3). The motoring operation is performed when the SOC is low. This is because the SOC may be excessively reduced. Therefore, the predetermined amount used here is SOC until the temperature of the catalyst 43 rises to such an extent that the exhaust purification of the engine 20 can be sufficiently performed when fuel injection is performed if the SOC reaches that amount. The amount is estimated to be sufficiently maintained. This predetermined amount is stored in the ECU 50. The predetermined amount used here is sufficient to maintain the SOC until the temperature of the catalyst 43 rises to such an extent that exhaust purification of the engine 20 can be sufficiently performed when the engine 20 is started after fuel injection is started. Therefore, it is desirable to set larger than the SOC required when selecting the EV traveling mode, and in this embodiment, it is set as such. In any case, the ECU 50 functions to store the predetermined SOC, in other words, the reference SOC and compare it with the detected SOC. In this respect, the ECU 50 functions as a reference SOC storage unit and an SOC comparison unit.

モータリング運転はこのようにエンジン20の始動前における暖機が要求される場合に行なわれ、ECU50は、モータリング運転を行なう必要があるか否かを上述の各条件に基づいて判断する。この点、ECU50は、モータリング運転開始判断手段として機能する。
なお、モータリング運転に移行した場合、直前がEV走行状態であるとモータリング運転中はEV走行が維持される。
The motoring operation is performed when the warm-up before the start of the engine 20 is required in this way, and the ECU 50 determines whether it is necessary to perform the motoring operation based on the above-described conditions. In this regard, the ECU 50 functions as a motoring operation start determination unit.
In addition, when it transfers to motoring driving | running | working, EV driving | running | working will be maintained during motoring driving | operating, if it is EV driving | running state immediately before.

そして、ECU50は、モータリング運転を開始する必要があると判断すると、エンジン20をジェネレータ34によってクランキングしポンピングすることで、エンジン20からの排気を排気経路42、触媒43、EGR通路44、吸気経路40を通じてエンジン20に還流させ、触媒43を排気浄化に適した温度にするために、スロットルバルブ41を閉じるとともに、EGRバルブ45を開く。これにより、排気経路42、EGR通路44、吸気経路40の構造等にもよるが、エンジン20からの排気は、その大部分、控えめに見ても少なくとも一部が、排気経路42、EGR通路44を経て、吸気経路40、エンジン20に導かれて還流、循環し、エンジン20のクランキングによってエンジン20に発生する熱、具体的には摩擦熱が触媒43に伝達され、触媒43が加熱され、触媒43が排気浄化に適した温度まで昇温される。触媒43が排気浄化に適した温度まで昇温されてからエンジン20が始動されると、始動初期から高い浄化率が得られる。   When the ECU 50 determines that it is necessary to start the motoring operation, the engine 20 is cranked and pumped by the generator 34, thereby exhausting the exhaust from the engine 20 to the exhaust passage 42, the catalyst 43, the EGR passage 44, the intake air. The throttle valve 41 is closed and the EGR valve 45 is opened to bring the catalyst 43 back to the engine 20 through the path 40 and bring the catalyst 43 to a temperature suitable for exhaust purification. Thereby, although depending on the structure of the exhaust path 42, the EGR passage 44, the intake path 40, etc., most of the exhaust from the engine 20 is at least partially conservatively, the exhaust path 42, the EGR passage 44. Through the intake passage 40 and the engine 20 to be circulated and circulated, heat generated in the engine 20 by cranking of the engine 20, specifically, frictional heat is transmitted to the catalyst 43, and the catalyst 43 is heated, The catalyst 43 is heated to a temperature suitable for exhaust purification. When the engine 20 is started after the temperature of the catalyst 43 is raised to a temperature suitable for exhaust purification, a high purification rate can be obtained from the beginning of the start.

温度の上昇は、エンジン20、触媒43のみならず、図5において破線で囲んだ部分で示すように、排気経路42、吸気経路40の一部においても生ずるが、かりに、図9に示すように、かかる排気の還流、循環を行わない場合には、温度の上昇は、同図において破線で囲んだ部分で示すように、エンジン20’及びその周辺の限られた部分しか行われないため、触媒43’の加熱がほぼ不能となり、エンジン始動時における排気浄化が不十分となる。また、同図に示したエンジン20’は、その昇温を行うために、クランクシャフト21’と、吸気バルブ24’、排気バルブ25’とが連動しないものとなっており、吸気バルブ24’、排気バルブ25’が全閉状態に維持されるようになっているが、このような構成は一般的でなく、本形態のエンジン20のように、クランクシャフト21と、吸気バルブ24、排気バルブ25とが連動することが一般的であるため、エンジン20’を採用することには難しい点がある。しかし、車両100においては、排気の還流、循環により、触媒43を良好に昇温し得るようになっているとともに、クランクシャフト21と、吸気バルブ24、排気バルブ25とが連動するエンジン20をそのまま使用し、さらにかかる連動によるポンプとしての作用を、排気の循環、還流に積極的に利用している。   The temperature rise occurs not only in the engine 20 and the catalyst 43 but also in a part of the exhaust passage 42 and the intake passage 40 as shown by a portion surrounded by a broken line in FIG. 5, but as shown in FIG. When the exhaust gas is not recirculated and circulated, the temperature is increased only in a limited portion around the engine 20 'and its surroundings as shown by the portion surrounded by a broken line in FIG. Heating of 43 'becomes almost impossible, and exhaust gas purification at the time of starting the engine becomes insufficient. Further, in the engine 20 ′ shown in the figure, the crankshaft 21 ′, the intake valve 24 ′, and the exhaust valve 25 ′ are not interlocked to increase the temperature, and the intake valve 24 ′, The exhaust valve 25 ′ is maintained in a fully closed state, but such a configuration is not common, and the crankshaft 21, the intake valve 24, and the exhaust valve 25 are not similar to the engine 20 of this embodiment. Are generally linked to each other, and it is difficult to employ the engine 20 ′. However, in the vehicle 100, the temperature of the catalyst 43 can be satisfactorily increased by exhaust gas recirculation and circulation, and the engine 20 in which the crankshaft 21, the intake valve 24, and the exhaust valve 25 are interlocked is used as it is. In addition, the action of the pump by such interlocking is actively used for the circulation and recirculation of exhaust gas.

図7において、ステップS1で、EV走行モードの選択条件を満たす場合は、この状態が続く限りEV走行モードが継続され、ステップS2で水温検知手段51によって検知されたエンジン20の水温が所定温度に達している場合及びステップS3でSOC検知手段52によって検知されたバッテリ30のSOCが所定量を上回っていない場合は、シリーズ走行モード、パラレル走行モードのうちいずれか選択された走行モードを開始するために、選択された当該走行モードでエンジン20において燃料噴射が開始されてエンジン20が始動されハイブリッド走行となる(ステップS5)。   In FIG. 7, when the selection condition of the EV traveling mode is satisfied in step S1, the EV traveling mode is continued as long as this state continues, and the water temperature of the engine 20 detected by the water temperature detecting means 51 in step S2 becomes a predetermined temperature. In order to start the travel mode selected from the series travel mode and the parallel travel mode when the SOC has been reached and the SOC of the battery 30 detected by the SOC detection means 52 in step S3 does not exceed the predetermined amount. Furthermore, fuel injection is started in the engine 20 in the selected travel mode, and the engine 20 is started to start hybrid travel (step S5).

図5に示した構成例では、従動によってエンジン20に発生する熱のみによって触媒43を昇温し、エンジン20以外の熱源を用いることなくエンジン20の始動時に触媒43が排気浄化性能を良好に発揮する状態としておくことを可能としているが、図8に示すように、触媒43を昇温させるための熱源として、加熱手段として電気加熱触媒を用いた電気加熱器である加熱ヒータとしてのヒータ46を設けても良い。ヒータ46は上流側触媒43aと一体に設けられている。その他の点では、図5に示した構成例と同様である。   In the configuration example shown in FIG. 5, the temperature of the catalyst 43 is raised only by the heat generated in the engine 20 by the follower, and the catalyst 43 exhibits good exhaust purification performance when the engine 20 is started without using a heat source other than the engine 20. As shown in FIG. 8, as a heat source for raising the temperature of the catalyst 43, a heater 46 as a heater that is an electric heater using an electric heating catalyst as a heating means is provided. It may be provided. The heater 46 is provided integrally with the upstream side catalyst 43a. The other points are the same as the configuration example shown in FIG.

ヒータ46に対する電力供給はバッテリ30から行われる。バッテリ30は、ハイブリッド車両である車両100に適した大容量バッテリとされているため、ヒータ46に対する電力供給源として余裕度が高く、適している。ヒータ46の駆動制御は、ECU50によって行われる。ここに、ECU50は、加熱手段制御手段として機能する。   Electric power is supplied to the heater 46 from the battery 30. Since the battery 30 is a large-capacity battery suitable for the vehicle 100 that is a hybrid vehicle, the battery 30 has a high margin and is suitable as a power supply source for the heater 46. Driving control of the heater 46 is performed by the ECU 50. Here, the ECU 50 functions as a heating means control means.

ECU50は、ヒータ46の駆動を、モータリング運転時に行うようになっている。これにより、ヒータ46が上流側触媒43aを直接加熱するのみならず、エンジン20からの排気が、排気経路42、EGR通路44、吸気経路40、エンジン20を還流、循環する際において、ヒータ46を通過するときに加熱されて昇温し、次いで、下流側触媒43bを通過するときに下流側触媒43を加熱して昇温させることで、上流側触媒43a及び下流側触媒43bが昇温する。更にはヒータ46により加熱された排気の一部はEGR通路44を経て再循環されるのでエンジン本体の暖機促進にも役立つ。これにより、エンジン20で生じた熱のみによって触媒43を昇温させるときよりも速やかに、上流側触媒43aのみならず下流側触媒43bの昇温が行われ、エンジン20を始動させた場合の排気浄化に適した状態が速やかに得られる。また、ヒータ46によって昇温した排気は循環して触媒43の昇温に再度用いられるため、熱効率が高い。   The ECU 50 is configured to drive the heater 46 during motoring operation. As a result, the heater 46 not only directly heats the upstream catalyst 43a, but also when the exhaust from the engine 20 circulates and circulates through the exhaust path 42, the EGR path 44, the intake path 40, and the engine 20, The temperature of the upstream catalyst 43a and that of the downstream catalyst 43b are increased by heating and raising the temperature of the downstream catalyst 43 when passing through the downstream catalyst 43b. Furthermore, since a part of the exhaust gas heated by the heater 46 is recirculated through the EGR passage 44, it helps to warm up the engine body. Accordingly, the temperature of not only the upstream catalyst 43a but also the downstream catalyst 43b is raised more quickly than when the temperature of the catalyst 43 is raised only by the heat generated in the engine 20, and the exhaust when the engine 20 is started is started. A state suitable for purification can be obtained quickly. Further, since the exhaust gas whose temperature has been raised by the heater 46 is circulated and used again for raising the temperature of the catalyst 43, the heat efficiency is high.

ここで、かりに、図10に示すように、かかる排気の還流、循環を行わない場合には、ヒータ46’を通過して下流側触媒43b’に至る排気の流れが生じないため、下流側触媒43b’の昇温が不十分あるいは不能となり、エンジン始動時における排気浄化が不十分となるとともに、ヒータ46’周りの局部的な過昇温が生じる危険性もある。しかし、車両100においては、クランクシャフト21と、吸気バルブ24、排気バルブ25とが連動するエンジン20のポンプとしての作用を、排気の循環、還流に積極的に利用し、ヒータ46の熱を触媒43に効率よく伝達して触媒43を良好に昇温し得るようになっている。   Here, as shown in FIG. 10, when the exhaust gas is not recirculated and circulated, there is no flow of exhaust gas that passes through the heater 46 ′ and reaches the downstream catalyst 43b ′. The temperature rise of 43b ′ is insufficient or impossible, exhaust purification at the time of starting the engine becomes insufficient, and there is a risk that a local excessive temperature rise around the heater 46 ′ occurs. However, in the vehicle 100, the action of the engine 20, in which the crankshaft 21, the intake valve 24, and the exhaust valve 25 are interlocked, is actively used for exhaust circulation and recirculation, and the heat of the heater 46 is used as a catalyst. Thus, the temperature of the catalyst 43 can be raised satisfactorily by efficiently transmitting to 43.

なお、ヒータ46は、配設位置が確保されれば、吸気経路40から排気経路42に向けた方向において触媒43の上流側に配設しても、触媒43に対して同様の機能を発揮する。すなわち、図8に示した構成例では、ヒータ46は上流側触媒43aと一体に設けられているが、これに限らず、たとえば、触媒43の直上流にヒータ46を配置してヒータ46により加熱された排気で触媒43を加熱して昇温させるようにしても良い。   It should be noted that the heater 46 exhibits the same function as the catalyst 43 even if disposed on the upstream side of the catalyst 43 in the direction from the intake path 40 to the exhaust path 42 if the arrangement position is secured. . That is, in the configuration example shown in FIG. 8, the heater 46 is provided integrally with the upstream catalyst 43a. However, the present invention is not limited to this, and for example, the heater 46 is disposed immediately upstream of the catalyst 43 and heated by the heater 46. The catalyst 43 may be heated with the exhausted gas to raise the temperature.

以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the claims is not specifically limited by the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.

たとえば、本発明を適用するハイブリッド自動車は、パラレル走行モードがなくEV走行とシリーズ走行とを切り換える方式でも良い。エンジンは内燃機関であって上述のような従動が行われるものあればガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等どのようなものであっても良い。   For example, the hybrid vehicle to which the present invention is applied may have a method of switching between EV traveling and series traveling without a parallel traveling mode. The engine may be any engine such as a gasoline engine or a diesel engine as long as it is an internal combustion engine and can be driven as described above.

本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。   The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.

10 モータ
20 エンジン
30 バッテリ
34 モータジェネレータ
40 吸気経路
41 スロットル弁
42 排気経路
43 触媒
43a 上流側触媒
43b 下流側触媒
44 EGR通路
45 EGR弁
46 加熱ヒータ
50 制御手段
100 ハイブリッド自動車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Motor 20 Engine 30 Battery 34 Motor generator 40 Intake path 41 Throttle valve 42 Exhaust path 43 Catalyst 43a Upstream catalyst 43b Downstream catalyst 44 EGR passage 45 EGR valve 46 Heating heater 50 Control means 100 Hybrid vehicle

Claims (4)

走行用のモータと、
同モータに電力を供給するバッテリと、
同バッテリを充電するモータジェネレータと、
同モータジェネレータを回転駆動するエンジンと、
を備えたハイブリッド自動車において、
前記エンジンの吸気経路に設けられたスロットル弁と、
前記エンジンの排気経路に設けられた排気浄化用の触媒と、
前記排気経路における前記触媒の下流側と前記吸気経路における前記スロットル弁の下流側とに連通して設けられ前記エンジンの排気の一部を同エンジンの吸気経路に導くEGR通路と、
前記EGR通路の開度を調整するEGR弁と、
前記エンジンの始動前における暖気が要求される場合に、前記スロットル弁を閉じるとともに前記EGR弁を開くことで、前記給気経路の前記EGR通路に接続された部分から前記エンジンに至る部分と、前記エンジンの内部と、前記排気経路の前記エンジンから前記EGR通路までの前記触媒が設けられた部分と、前記EGR通路とにより、環状の通路を形成し、前記モータジェネレータにより前記エンジンをモータリング運転させる制御手段と
を備え
前記モータリング運転おいては燃料噴射を行うことなく、当該モータリング運転によって行われる前記エンジンのポンピングにより前記環状の通路において前記エンジンを経た空気の還流を行わせるとともに、当該モータリング運転によって行われるクランキングによる摩擦熱を前記還流によって前記環状の通路に循環させて前記エンジンと前記触媒とを昇温させることを特徴とするハイブリッド自動車。
A motor for traveling,
A battery for supplying power to the motor;
A motor generator for charging the battery;
An engine that rotationally drives the motor generator;
In a hybrid vehicle equipped with
A throttle valve provided in the intake path of the engine;
An exhaust purification catalyst provided in the exhaust path of the engine;
An EGR passage provided in communication with a downstream side of the catalyst in the exhaust path and a downstream side of the throttle valve in the intake path, and leading a part of the exhaust of the engine to the intake path of the engine;
An EGR valve that adjusts the opening of the EGR passage;
When the warm-up is required before the start of the engine, and wherein in the open Kukoto the EGR valve closes the throttle valve, the portion leading to the engine from a portion connected to the EGR passage of the air supply path, An annular passage is formed by the interior of the engine, the portion of the exhaust passage where the catalyst is provided from the engine to the EGR passage, and the EGR passage, and the motor generator is used to drive the engine. and control means for,
In the motoring operation, without performing fuel injection, the pumping of the engine performed by the motoring operation causes the air to recirculate through the engine in the annular passage and is performed by the motoring operation. A hybrid vehicle characterized in that frictional heat due to cranking is circulated through the annular passage by the recirculation to raise the temperature of the engine and the catalyst .
請求項1記載のハイブリッド自動車において、
前記触媒には加熱ヒータが設けられ、
前記制御手段は、前記エンジンの始動前における暖気が要求される場合に前記加熱ヒータを作動させることを特徴とするハイブリッド自動車。
The hybrid vehicle according to claim 1,
The catalyst is provided with a heater,
The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the controller operates the heater when warming-up is required before starting the engine.
請求項2記載のハイブリッド自動車において、
前記触媒は上流側触媒と下流側触媒とを有しており、
前記加熱ヒータは前記上流側触媒のみに設けられていることを特徴とするハイブリッド自動車。
The hybrid vehicle according to claim 2,
The catalyst has an upstream catalyst and a downstream catalyst,
The hybrid vehicle according to claim 1, wherein the heater is provided only in the upstream catalyst.
請求項2又は3記載のハイブリッド自動車において、
前記加熱ヒータは前記触媒の直上流に設けられていることを特徴とするハイブリッド自動車。
In the hybrid vehicle according to claim 2 or 3,
The hybrid vehicle, wherein the heater is provided immediately upstream of the catalyst.
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