JP6631375B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと発電機とモータとバッテリとを備えるハイブリッド自動車に関する。

従来、この種のハイブリッド自動車としては、排気を浄化する触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたエンジン，発電機，車軸に連結された駆動軸およびモータがプラネタリギヤのキャリヤ，サンギヤ，リングギヤにそれぞれ接続され、バッテリが発電機およびモータに電気的に接続されたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、所定の燃料カット条件が成立し触媒の温度が触媒劣化温度域にあるときに、所定のエンジン停止条件が成立しているが触媒にかかる負荷が高負荷である場合、エンジン停止を行なわずにアイドル運転を行なう。これにより、エンジンの排気を触媒に送り、触媒の温度を下げ、触媒の劣化を抑制している。

特開２００５−３３７１７１号公報

上述のハイブリッド自動車では、所定の燃料カット条件が成立し触媒の温度が触媒劣化温度域にあるときに、所定のエンジン停止条件が成立しているが触媒にかかる負荷が高負荷である場合、エンジンをアイドル運転することから、この場合に触媒に送られるエンジンの排気の量は比較的少ない。このため、触媒の温度が低くなるのに時間がかかり、触媒の劣化を十分に抑制できないことがある。

本発明のハイブリッド自動車は、触媒の劣化をより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は、
排気を浄化する触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたエンジンと、
前記エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、
走行用のモータと、
前記発電機および前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
走行用の要求トルクによって走行すると共に前記バッテリの蓄電割合から目標割合を減じた値が小さいほど前記エンジンからの出力が大きくなるように前記エンジンと前記発電機と前記モータとを制御する制御手段と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御手段は、前記触媒の温度が高いときには低いときに比して前記目標割合を大きくする手段である、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、走行用の要求トルクによって走行すると共にバッテリの蓄電割合から目標割合を減じた値が小さいほどエンジンからの出力が大きくなるようにエンジンと発電機とモータとを制御する。そして、触媒の温度が高いときには低いときに比してバッテリの目標割合を大きくする。これにより、触媒の温度が高いときには低いときに比してバッテリの蓄電割合から目標割合を減じた値が小さくなり、エンジンからの出力が大きくなるから、エンジンの吸入空気量が多くなり、排気量が多くなる。このため、触媒の温度が低くなるのに要する時間を短縮することができ、触媒の劣化をより抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御手段は、前記バッテリの蓄電割合から目標割合を減じた値が小さいほど充電側に大きくなるように前記バッテリの充放電要求パワーを設定し、前記要求トルクに応じた走行用の要求パワーと前記充放電要求パワーとを用いて前記エンジンの要求パワーを設定し、前記要求トルクによって走行すると共に前記要求パワーが前記エンジンから出力されるように前記エンジンと前記発電機と前記モータとを制御する手段である、ものとしてもよい。こうすれば、触媒の温度が高いときには低いときに比してバッテリの蓄電割合から目標割合を減じた値が小さくなり、バッテリの充放電要求パワーが充電側に大きくなってエンジンからの出力が大きくなるから、触媒の温度が低くなるのに要する時間を短縮することができ、触媒の劣化をより抑制することができる。

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記発電機および前記モータと前記バッテリとを接続する高電圧系電力ラインに接続された高電圧補機を備え、前記制御手段は、前記触媒の温度が高いときには低いときに比して前記高電圧補機の消費電力が大きくなるように前記高電圧補機を制御する手段である、ものとしてもよい。触媒の温度が高いときには低いときに比してバッテリの目標割合が大きくなり、エンジンからの出力ひいては発電機の発電電力が大きくなるが、触媒の温度が高いときには低いときに比して高電圧補機の消費電力が大きくなるように高電圧補機を制御するから、バッテリの蓄電割合が比較的高くなるのを抑制することができる。この場合、前記高電圧補機は、前記バッテリの冷却用のコンプレッサである、ものとしてもよい。こうすれば、触媒の温度が比較的高いときにはバッテリの冷却用のコンプレッサの消費電力を大きくすることにより、バッテリの蓄電割合が比較的高くなるのを抑制すると共にバッテリの温度上昇を抑制することができる。

さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記高電圧系電力ラインと低電圧系電力ラインとに接続されたＤＣ／ＤＣコンバータと、前記低電圧系電力ラインに接続された低電圧補機と、を備え、前記制御手段は、前記触媒の温度が高いときには低いときに比して前記低電圧補機の消費電力が大きくなるように前記低電圧補機を制御する手段である、ものとしてもよい。触媒の温度が高いときには低いときに比してバッテリの目標割合が大きくなり、発電機の発電電力が大きくなるが、触媒の温度が高いときには低いときに比して低電圧補機の消費電力が大きくなるように低電圧補機を制御するから、バッテリの蓄電割合が比較的高くなるのを抑制することができる。この場合、前記低電圧補機は、前記バッテリの冷却用のファンである、ものとしてもよい。こうすれば、触媒の温度が比較的高いときにはバッテリの冷却用のファンの消費電力を大きくすることにより、バッテリの蓄電割合が比較的高くなるのを抑制すると共にバッテリの温度上昇を抑制することができる。

加えて、本発明のハイブリッド自動車において、前記エンジンの運転停止を許容する停止許可車速を設定する停止許可車速設定手段、を備え、前記停止許可車速設定手段は、前記触媒の温度が高いときには低いときに比して前記停止許可車速を低く設定する手段である、ものとしてもよい。こうすれば、触媒の温度が低くなっていないにも拘わらず車速が停止許可車速以下となってエンジンが運転停止するのを抑制することができる。

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。 実施例のＨＶＥＣＵ７０により実行される制御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、補機バッテリ９０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ９２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。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、例えば、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２２ａからのクランク角θｃｒ，スロットルバルブ２５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２５ａからのスロットル開度ＴＨ，排気系に取り付けられた浄化装置２３の浄化触媒２３ａの温度を検出する温度センサ２３ｂからの触媒温度Ｔｃなどが入力ポートを介して入力されている。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、例えば、スロットルバルブ２５のポジションを調節するスロットルモータ２５ｂへの駆動制御信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランク角θｃｒに基づいて、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おり、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おり、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と共に高電圧系電力ライン５４ａ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。モータＥＣＵ４０には、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が入力ポートを介して入力されている。

モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数の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おり、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に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からのモータ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、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりする。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。

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の端子間電圧を検出する電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の端子間電流を検出する電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０の温度を検出する温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、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、バッテリ５０を管理するために、電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。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。

冷却用コンプレッサ６１は、インバータを内蔵しており、高電圧系電力ライン５４ａに接続されている。この冷却用コンプレッサ６１は、図示しない空調ＥＣＵによって制御されることにより、冷凍サイクルの一部として機能する。なお、冷凍サイクルは、冷却用コンプレッサ６１の他に図示しないコンデンサ，エキスパンションバルブ，エバポレータからなる。この冷凍サイクルのエバポレータとの熱交換により冷却された空気は、図示しないブロワによってバッテリ５０に送風され、バッテリ５０を冷却する。

補機バッテリ９０は、例えば鉛蓄電池として構成されており、低電圧系電力ライン５４ｂに接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ９２は、高電圧系電力ライン５４ａと低電圧系電力ライン５４ｂとに接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ９２は、ＨＶＥＣＵ７０によって制御されることにより、高電圧系電力ライン５４ａの電力を降圧して低電圧系電力ライン５４ｂに供給する。冷却用ファン９１は、低電圧系電力ライン５４ｂに接続されており、ＨＶＥＣＵ７０によって制御されて回転してバッテリ５０を冷却する。

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、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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や、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なども挙げることができる。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）モードや電動走行（ＥＶ走行）モードで走行する。ここで、ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転を伴って走行するモードであり、ＥＶ走行モードは、エンジン２２の運転を伴わずに走行するモードである。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６の要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した駆動軸３６の要求トルクＴｒ＊にモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を乗じて駆動軸３６の要求パワーＰｒ＊を計算する。そして、計算した要求パワーＰｒ＊と、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）と、を用いてエンジン２２に要求されるエンジン要求パワーＰｅ＊を計算する。そして、計算したエンジン要求パワーＰｅ＊と、エンジン２２を効率よく動作させる動作ライン（例えば、燃費最適動作ラインなど）と、に基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する。具体的には、エンジン要求パワーＰｅ＊が大きいほど目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊が大きくなるように目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊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、エンジン２２を目標回転数Ｎｅ＊で回転させるための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。そして、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。吸入空気量制御では、目標トルクＴｅ＊が大きいほど大きくなるように目標スロットル開度ＴＨ＊を設定し、スロットル開度ＴＨが目標スロットル開度ＴＨ＊となるようにスロットルモータ２５ｂを駆動制御する。燃料噴射制御や点火制御については省略する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング制御を行なう。

このＨＶ走行モードでは、実施例では、車速Ｖが停止許可車速Ｖｅｖ以下のときにはエンジン２２の運転停止を許容し、車速Ｖが停止許可車速Ｖｅｖより大きいときにはエンジン２２の運転停止を禁止（エンジン２２の運転を継続）するものとした。したがって、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどエンジン２２の停止条件が成立したときに、車速Ｖが停止許可車速Ｖｅｖ以下のときには、エンジン２２の運転を停止してＥＶ走行モードに移行し、車速Ｖが停止許可車速Ｖｅｖより大きいときにはエンジン２２の運転を継続する（ＨＶ走行モードを継続する）。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６の要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定し、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の複数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走行モードでは、ＨＶ走行モードのときと同様に計算したエンジン要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐよりも大きい始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行モードに移行する。

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、エンジン２２が運転中であるとき（ＨＶ走行モードのとき）の動作について説明する。図２は、実施例のＨＶＥＣＵ７０によって実行される制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。この制御ルーチンは、エンジン２２が運転中であるときに繰り返し実行される。

制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、触媒温度Ｔｃとバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとを入力する（ステップＳ１００）。ここで、触媒温度Ｔｃは、温度センサ２３ｂで検出された値をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて演算された値をバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。

次に、触媒温度Ｔｃを閾値Ｔｃｒｅｆと比較する（ステップＳ１１０）。ここで、閾値Ｔｃｒｅｆは、浄化触媒２３ａが劣化する触媒劣化温度域の下限値やそれよりも若干低い値として定められる。

触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆよりも低いときには、停止許可車速Ｖｅｖに値Ｖｅｖ１を設定し（ステップＳ１２０）、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣの目標値としての目標割合ＳＯＣ＊に値ＳＯＣ１を設定する（ステップＳ１３０）。ここで、値Ｖｅｖ１と値ＳＯＣ１は、通常用いる値として定められ、例えば、値Ｖｅｖ１は５０ｋｍ／ｈ，５５ｋｍ／ｈ，６０ｋｍ／ｈなどとすることができ、値ＳＯＣ１は４５％，５０％，５５％などとすることができる。

そして、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣから目標割合ＳＯＣ＊（この場合、値ＳＯＣ１）を減じた値（ＳＯＣーＳＯＣ＊）が小さいほど充電側に大きくなるように充放電要求パワーＰｂ＊を設定し（ステップＳ１４０）、走行用の要求パワーＰｒ＊から充放電要求パワーＰｂ＊を減じてエンジン要求パワーＰｅ＊を設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、設定したエンジン要求パワーＰｅ＊を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、エンジンＥＣＵ２４に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、受信したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようにエンジン２２を制御する。この際には、上述したように、エンジン要求パワーＰｅ＊が大きいほど、目標トルクＴｅ＊が大きくなり、目標スロットル開度ＴＨ＊が大きくなる。触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆよりも低いときにはステップＳ１００〜Ｓ１５０の処理を繰り返してエンジン２２を制御するが、触媒温度Ｔｃは触媒劣化温度域の範囲外の温度であるから、浄化触媒２３ａが劣化する可能性は比較的低い。

一方、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上のときには、停止許可車速Ｖｅｖに値Ｖｅｖ１よりも小さい値Ｖｅｖ２を設定する（ステップＳ１６０）。ここで、値Ｖｅｖ２は、例えば、値Ｖｅｖ１よりも５ｋｍ／ｈ〜１０ｋｍ／ｈ程度低い値などとすることができる。このように、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上のときには閾値Ｔｃｒｅｆ未満のときに比して停止許可車速Ｖｅｖを低くすることにより、触媒温度Ｔｃが触媒劣化温度域の範囲外の温度まで低くなっていないにも拘わらず車速Ｖが停止許可車速Ｖｅｖ以下となってエンジン２２が運転停止するのを抑制することができる。

そして、目標割合ＳＯＣ＊に値ＳＯＣ１よりも大きい値ＳＯＣ２を設定する（ステップＳ１７０）。ここで、値ＳＯＣ２は、例えば、値ＳＯＣ１よりも１０％程度大きい値などととすることができる。そして、ステップＳ１４０，Ｓ１５０と同様に充放電要求パワーＰｂ＊およびエンジン要求パワーＰｅ＊を設定する（ステップＳ１８０，Ｓ１９０）。目標割合ＳＯＣ＊の値ＳＯＣ２は値ＳＯＣ１よりも大きいから、ステップＳ１８０での値（ＳＯＣーＳＯＣ＊）は、ステップＳ１４０での値（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）に比して小さくなる。そして、充放電要求パワーＰｂ＊は、値（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）が小さいほど充電側に大きくなるように設定されるから、ステップＳ１８０での充放電要求パワーＰｂ＊は、ステップＳ１４０での充放電要求パワーＰｂ＊に比して充電側に大きくなる。したがって、ステップＳ１９０でのエンジン要求パワーＰｅ＊ひいてはそのエンジン要求パワーＰｅ＊に基づく目標トルクＴｅ＊や目標スロットル開度ＴＨ＊は、ステップＳ１５０でのエンジン要求パワーＰｅ＊ひいてはそのエンジン要求パワーＰｅ＊に基づく目標トルクＴｅ＊や目標スロットル開度ＴＨ＊に比して大きくなる。これにより、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上のときには、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ未満のときに比して、エンジン２２の吸入空気量Ｑａを多くすることができ、排気量を多くすることができる。このため、触媒温度Ｔｃが低くなるのに要する時間を短縮することができ、浄化触媒２３ａの劣化をより抑制できる。

エンジン２２の排気量が多くなると触媒温度Ｔｃが低くなるのに要する時間が短縮されることを発明者は触媒温度Ｔｃが約９５０℃であるときのエンジン２２を用いて実験により確かめた。触媒温度Ｔｃが約９５０℃であり且つエンジン２２の吸入空気量が約２ｇ／ｓのときには、浄化触媒２３ａがエンジン２２の排気に約３０秒間晒されると触媒温度Ｔｃは約２０℃低下した。一方、触媒温度Ｔｃが約９５０℃であり且つエンジン２２の吸入空気量が約５ｇ／ｓのときには、浄化触媒２３ａがエンジン２２の排気に約３０秒間晒されると触媒温度Ｔｃは約２００℃低下した。このように、エンジン２２の吸入空気量Ｑａが大きいときには小さいときに比してエンジン２２の排気が多くなり、エンジン２２の排気に晒される浄化触媒２３ａの触媒温度Ｔｃは下がりやすくなり、触媒温度Ｔｃが低くなるのに要する時間が短縮されたことを確認した。

ステップＳ１９０でエンジン要求パワーＰｅ＊を設定すると、冷却用ファン９１の駆動を開始すると共に（ステップＳ２００）、冷却用コンプレッサ６１の駆動を開始して（ステップＳ２１０）、本ルーチンを終了する。上述したように、ステップＳ１８０での充放電要求パワーＰｂ＊は、ステップＳ１４０での充放電要求パワーＰｂ＊に比して充電側に大きい。このため、ステップＳ１８０での充放電要求パワーＰｂ＊に基づいてバッテリ５０が充電されると、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが比較的高くなる可能性がある。しかし、ステップＳ２００，２１０で冷却用ファン９１と冷却用コンプレッサ６１との駆動を開始させて電力を消費することにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが比較的高くなるのを抑制することができる。しかも、冷却用ファン９１と冷却用コンプレッサ６１との駆動の開始により、バッテリ５０の温度上昇を抑制することができる。

以上説明したハイブリッド自動車２０では、走行用の要求パワーＰｒ＊によって走行すると共にバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣから目標割合ＳＯＣ＊を減じた値（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）が小さいほどエンジン要求パワーＰｅ＊が大きくなるようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。そして、触媒温度Ｔｃが高いときには低いときに比して目標割合ＳＯＣ＊を大きくする。これにより、触媒温度Ｔｃが高いときには低いときに比して値（ＳＯＣ−ＳＯＣ＊）が小さくなり、エンジン要求パワーＰｅ＊が大きくなるから、エンジン２２の吸入空気量Ｑａが大きくなり、エンジン２２の排気量が多くなる。このため、触媒温度Ｔｃが低くなるのに要する時間を短縮することができ、浄化触媒２３ａの劣化をより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、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上のときには閾値Ｔｃｒｅｆ未満のときに比して目標割合ＳＯＣ＊を大きくするものとした。しかし、触媒温度Ｔｃが高いときには低いときに比して、直線的や曲線的にまたは３段階，４段階などの段階的に目標割合ＳＯＣ＊を大きくするものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上のときには、ステップＳ２００，Ｓ２１０で冷却用ファン９１と冷却用コンプレッサ６１とを駆動させるものとした。しかし、冷却用ファン９１と冷却用コンプレッサ６１とのうちのいずれか一方のみを駆動させるものとしてもよいし、両者を駆動しないものとしてもよい。また、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上のときには、冷却用ファン９１と冷却用コンプレッサ６１との回転数を増加させて消費電力を大きくしてもよい。このように消費電力を大きくすることにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが比較的高くなるのを抑制することができると共にバッテリ５０の温度上昇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、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上のときには、高電圧系電力ライン５４ａに接続された冷却用コンプレッサ６１を駆動するものとした。しかし、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上のときには、冷却用コンプレッサ６１に代えてまたは加えて、高電圧系電力ライン５４ａに接続されると共に空調装置の冷凍サイクルの一部として機能する空調用コンプレッサなどを駆動するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上のときには、低電圧系電力ライン５４ｂに接続された冷却用ファン９１を駆動するものとした。しかし、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｃｒｅｆ以上のときには、冷却用ファン９１に代えてまたは加えて、低電圧系電力ライン５４ｂに接続されたヘッドライトやルームランプなどを駆動するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２とモータＭＧ１と駆動軸３６とにプラネタリギヤ３０のキャリアとサンギヤとリングギヤとを接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続する構成とした。。しかし、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、走行用のモータと、発電機やモータと電力をやりとりするバッテリと、を備えるシリーズハイブリッド自動車の構成としてもよい。

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ＭＧ１，ＭＧ２が「発電機」に相当し、モータＭＧ１，ＭＧ２が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２，ＨＶＥＣＵ７０が「制御手段」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、エンジン装置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、２２ａ クランクポジションセンサ、２３ 浄化装置、２３ａ 浄化触媒、２３ｂ 温度センサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２５ スロットルバルブ、２５ａ スロットルバルブポジションセンサ、２５ｂ スロットルモータ、２６ クランクシャフト、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）、５４ａ 高電圧系電力ライン、５４ｂ 低電圧系電力ライン、６１ 冷却用コンプレッサ、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、９０ 補機バッテリ、９１ 冷却用ファン、９２ ＤＣ／ＤＣコンバータ。

Claims (1)

1. 排気を浄化する触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたエンジンと、
   前記エンジンからの動力を用いて発電可能な発電機と、
   走行用のモータと、
   前記発電機および前記モータと電力をやりとりするバッテリと、
   走行用の要求トルクに基づくと共に前記バッテリの蓄電割合から目標割合を減じた値が小さいほど前記エンジンからの出力が大きくなるように前記エンジンの要求パワーを設定し、前記エンジンから前記要求パワーが出力されながら車両が前記要求トルクによって走行するように前記エンジンと前記発電機と前記モータとを制御する制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記制御手段は、前記触媒の温度が高いときには低いときに比して前記目標割合を大きくする手段である、
   ハイブリッド自動車。
   

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