JP7480586B2 - Hybrid Vehicles - Google Patents

Hybrid Vehicles Download PDF

Info

Publication number
JP7480586B2
JP7480586B2 JP2020088898A JP2020088898A JP7480586B2 JP 7480586 B2 JP7480586 B2 JP 7480586B2 JP 2020088898 A JP2020088898 A JP 2020088898A JP 2020088898 A JP2020088898 A JP 2020088898A JP 7480586 B2 JP7480586 B2 JP 7480586B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
motor
power
amount
mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020088898A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021183435A (en
Inventor
英樹 松本
晋平 五十部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2020088898A priority Critical patent/JP7480586B2/en
Publication of JP2021183435A publication Critical patent/JP2021183435A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7480586B2 publication Critical patent/JP7480586B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関し、詳しくは、エンジンと、モータと、蓄電装置と、充電器と、を備えるハイブリッド車両に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle, and more specifically, to a hybrid vehicle equipped with an engine, a motor, an electricity storage device, and a charger.

従来、この種のハイブリッド車両としては、エンジン(内燃機関)と、モータと、蓄電装置(バッテリ)と、充電器(受電プラグ)と、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。エンジンは、燃料の燃焼により動力を出力する。蓄電装置は、モータと電力をやりとりする。充電器は、外部電源からの電力を用いて蓄電装置を充電する。このハイブリッド車両では、蓄電装置の蓄電割合が減少するようにエンジンからの動力とモータからの動力とを用いて走行するハイブリッド走行と前記エンジンを停止した状態で前記モータからの動力で走行するモータ走行とのうちモータ走行を優先させる第1モードと、蓄電割合を所定範囲で維持するようにハイブリッド走行とモータ走行とを切り替えて走行する第2モードと、により走行するようエンジンとモータとを制御している。 Conventionally, this type of hybrid vehicle has been proposed to include an engine (internal combustion engine), a motor, a power storage device (battery), and a charger (power receiving plug) (see, for example, Patent Document 1). The engine outputs power by burning fuel. The power storage device exchanges power with the motor. The charger charges the power storage device using power from an external power source. In this hybrid vehicle, the engine and the motor are controlled to run in a first mode that prioritizes motor running between hybrid running, in which the vehicle runs using power from the engine and the motor so as to reduce the storage ratio of the power storage device, and motor running, in which the vehicle runs using power from the motor with the engine stopped, and a second mode that switches between hybrid running and motor running to maintain the storage ratio within a predetermined range.

特開2019-156176号公報JP 2019-156176 A

上述のハイブリッド車両として、排気系に粒子状物質を除去するフィルタを備えるエンジンを搭載したものが普及している。こうしたハイブリッド車両では、モータ走行での走行距離が長くなると、トリップ(システムを起動してから停止するまでの期間)の終了間際にエンジンが始動され、すぐにシステムが停止されることがある。こうしたトリップの終了間際にエンジンが始動されると、未燃焼の燃料が燃焼室に残存して、エンジンを潤滑する潤滑油に混入したり、未燃焼の燃料がフィルタに達して比較的多くの粒子状物質がフィルタに堆積し、こうした状態でシステムが停止されてしまう。システムが停止されると、外部電源からの電力を用いて蓄電装置が充電され、蓄電装置の蓄電割合が高い状態で次のシステム起動が行なわれることが多い。システム起動時に蓄電割合を高いと、システム起動してからモータ走行の機会が多くなり、エンジンが始動される機会が少なくなる。エンジンが始動される機会が少なくなると、未燃焼の燃料が潤滑油に混入したり燃料フィルタに比較的多くの粒子状物質が堆積した状態を解消し難くなってしまう。こうしたことから、外部電源からの電力を用いて蓄電装置を充電可能なハイブリッド車両においては、未燃焼の燃料が潤滑油に混入したりフィルタに粒子状物質が多く堆積した状態を解消するために、適正にエンジンが運転される機会を確保することが重要な課題として認識されている。 As the above-mentioned hybrid vehicle, one equipped with an engine equipped with a filter for removing particulate matter in the exhaust system is in widespread use. In such hybrid vehicles, when the driving distance in motor driving becomes long, the engine may be started near the end of a trip (the period from starting the system to stopping it) and the system may be stopped immediately. If the engine is started near the end of such a trip, unburned fuel may remain in the combustion chamber and mix with the lubricating oil that lubricates the engine, or the unburned fuel may reach the filter and a relatively large amount of particulate matter may accumulate on the filter, causing the system to be stopped in such a state. When the system is stopped, the power storage device is charged using power from an external power source, and the next system start-up is often performed with a high storage rate of the power storage device. If the storage rate is high at the time of system start-up, there will be more opportunities for motor driving after the system is started, and there will be fewer opportunities for the engine to be started. If the engine is started less often, it will be difficult to eliminate the state in which unburned fuel mixes with the lubricating oil or a relatively large amount of particulate matter accumulates on the fuel filter. For these reasons, in hybrid vehicles that can charge a power storage device using electricity from an external power source, it is recognized that an important issue is to ensure that the engine is operated properly in order to prevent unburned fuel from contaminating the lubricating oil or a large amount of particulate matter from accumulating in the filter.

本発明は、外部電源からの電力を用いて蓄電装置を充電可能なハイブリッド車両において、適正にエンジンが運転される機会を確保することを主目的とする。 The main objective of the present invention is to ensure that the engine is operated properly in a hybrid vehicle that can charge a power storage device using power from an external power source.

本発明のハイブリッド車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle of the present invention employs the following means to achieve the above-mentioned main objective.

本発明のハイブリッド車両は、
排気系に粒子状物質を除去するフィルタを有し、燃料の燃焼により動力を出力し、潤滑油により潤滑されるエンジンと、
モータと、
前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
外部電源からの電力を用いて前記蓄電装置を充電する充電器と、
前記蓄電装置の蓄電割合が減少するように前記エンジンからの動力と前記モータからの動力とを用いて走行するハイブリッド走行と前記エンジンを停止した状態で前記モータからの動力で走行するモータ走行とのうち前記モータ走行を優先させる第1モードと、前記蓄電割合を所定範囲で維持するように前記ハイブリッド走行と前記モータ走行とを切り替えて走行する第2モードと、を含む複数のモードを切り替えて走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、前記第1モードにおいて、前記潤滑油への前記燃料の混入量または前記フィルタへの前記粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、前記モータ走行を禁止して前記ハイブリッド走行で走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する
ことを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention is
an engine having a filter for removing particulate matter in an exhaust system, which outputs power by burning fuel and is lubricated by lubricating oil;
A motor;
a power storage device that exchanges power with the motor;
a charger that charges the power storage device using electric power from an external power supply;
a control device that controls the engine and the motor to run the vehicle by switching between a plurality of modes including a first mode in which a hybrid running mode in which the vehicle runs using power from the engine and power from the motor so as to reduce a power storage ratio of the power storage device and a motor running mode in which the vehicle runs using power from the motor with the engine stopped are prioritized, and a second mode in which the vehicle runs by switching between the hybrid running mode and the motor running mode so as to maintain the power storage ratio within a predetermined range;
A hybrid vehicle comprising:
The control device, in the first mode, when the amount of the fuel mixed into the lubricating oil or the amount of the particulate matter deposited on the filter is equal to or greater than a predetermined amount, controls the engine and the motor to prohibit motor driving and to drive in hybrid driving.

この本発明のハイブリッド車両では、蓄電装置の蓄電割合が減少するようにエンジンからの動力とモータからの動力とを用いて走行するハイブリッド走行とエンジンを停止した状態でモータからの動力で走行するモータ走行とのうちモータ走行を優先させる第1モードと、蓄電割合を所定範囲で維持するようにハイブリッド走行とモータ走行とを切り替えて走行する第2モードとを含む複数のモードを切り替えて走行するようにエンジンとモータとを制御する。そして、第1モードにおいて、潤滑油への燃料の混入量またはフィルタへの粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、モータ走行を禁止してハイブリッド走行で走行するようにエンジンとモータとを制御する。所定量は、エンジンを早期に始動するか否かを判定するための閾値である。こうして潤滑油への燃料の混入量またはフィルタへの粒子状物質の堆積量が所定量以上のときにはハイブリッド走行の機会を増やすことにより、適正にエンジンが運転される機会を確保できる。 In the hybrid vehicle of the present invention, the engine and the motor are controlled to switch between a plurality of modes, including a first mode in which the hybrid driving mode, in which the vehicle runs using power from the engine and power from the motor, so that the storage ratio of the power storage device is reduced, and a second mode in which the vehicle runs by switching between hybrid driving and motor driving so as to maintain the storage ratio within a predetermined range. In the first mode, when the amount of fuel mixed into the lubricating oil or the amount of particulate matter deposited on the filter is equal to or greater than a predetermined amount, the engine and the motor are controlled to prohibit motor driving and run in hybrid driving. The predetermined amount is a threshold value for determining whether or not to start the engine early. In this way, by increasing the opportunities for hybrid driving when the amount of fuel mixed into the lubricating oil or the amount of particulate matter deposited on the filter is equal to or greater than a predetermined amount, the opportunities for proper engine operation can be ensured.

こうした本発明のハイブリッド車両において、前記制御装置は、システムを起動したときに前記蓄電割合が第1割合より大きいときには、前記蓄電割合が前記第1割合より低い第2割合以下に至るまで前記第1モードで走行し、前記蓄電割合が前記第2割合以下に至ったとき以降は、前記第2モードで走行するように、前記エンジンと前記モータとを制御してもよい。こうすれば、潤滑油への燃料の混入量またはフィルタへの粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、システムを起動した後早期にエンジンが運転される機会を確保することができる。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the control device may control the engine and the motor so that, when the power storage ratio is greater than a first ratio when the system is started, the vehicle runs in the first mode until the power storage ratio becomes equal to or less than a second ratio lower than the first ratio, and runs in the second mode after the power storage ratio becomes equal to or less than the second ratio. In this way, when the amount of fuel mixed into the lubricating oil or the amount of particulate matter deposited on the filter is equal to or greater than a predetermined amount, an opportunity to operate the engine early after the system is started can be ensured.

また、本発明のハイブリッド車両において、第1モータと、前記第1モータと前記エンジンと車軸に連結された駆動軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に接続された前記モータとしての第2モータと、を備え、前記蓄電装置は、前記第1、第2モータと電力をやりとりし、前記制御装置は、前記第1モードで前記混入量または前記堆積量が前記所定量以上のときの前記ハイブリッド走行において、前記モータ走行を禁止して、前記エンジンを下限回転数以上の回転数で運転しながら車両に要求される要求パワーで走行するように前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御してもよい。エンジンを下限回転数以上の回転数で運転するから、エンジンから出力されるパワーをより大きくすることができ、潤滑油への燃料の混入やフィルタへの粒子状物質の堆積をより早期に解消することができる。 The hybrid vehicle of the present invention may further include a first motor, a planetary gear having three rotating elements connected to the first motor, the engine, and a drive shaft connected to an axle, and a second motor connected to the drive shaft, the power storage device exchanges power with the first and second motors, and the control device may prohibit the motor driving during hybrid driving when the mixing amount or the deposition amount is equal to or greater than the predetermined amount in the first mode, and control the engine and the first and second motors so that the vehicle runs at the required power while operating the engine at a rotation speed equal to or greater than a lower limit rotation speed. Because the engine is operated at a rotation speed equal to or greater than the lower limit rotation speed, the power output from the engine can be increased, and the mixing of fuel into the lubricating oil and the deposition of particulate matter in the filter can be eliminated more quickly.

この場合において、前記第1モードで前記混入量または前記堆積量が前記所定量以上のときの前記ハイブリッド走行において、前記蓄電装置を充電する充電パワーが前記蓄電装置に許容される充電パワーの最大値である入力制限を超えるときには、前記モータ走行を許可してもよい。こうすれば、蓄電装置が入力制限を超えるパワーで充電されることを抑制できる。 In this case, in the hybrid driving mode when the mixing amount or the deposition amount is equal to or greater than the predetermined amount in the first mode, the motor driving mode may be permitted when the charging power for charging the power storage device exceeds an input limit, which is the maximum value of the charging power allowed for the power storage device. In this way, the power storage device can be prevented from being charged with a power that exceeds the input limit.

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。1 is a diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention; エンジン22の構成の概略を示す構成図である。FIG. 2 is a diagram showing an outline of the configuration of an engine 22. エンジンECU24により実行されるPM堆積量演算処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a PM accumulation amount calculation processing routine executed by an engine ECU 24. エンジンECU24により実行される燃料混入量演算処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a mixed fuel amount calculation process routine executed by an engine ECU 24. HVECU70により実行されるシステム起動後制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing an example of a post-system start-up control routine executed by an HVECU 70. システムの起動状態と、モード(CD、CSモード)と、PM堆積量Mpmと、CDモードでのエンジン22への始動要求と、エンジン22の回転数Neとの時間変化の一例を示すタイミングチャートである。4 is a timing chart showing an example of changes over time in the start-up state of the system, the mode (CD, CS mode), the PM accumulation amount Mpm, a start request to the engine 22 in the CD mode, and the rotation speed Ne of the engine 22.

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。 Next, we will explain how to implement the present invention using examples.

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。図2は、エンジン22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60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。 Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of a hybrid vehicle 20 according to one embodiment of the present invention. Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of an engine 22. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 according to the embodiment includes the engine 22, a planetary gear 30, motors MG1 and MG2, inverters 41 and 42, a battery 50, a charger 60, and a hybrid electronic control unit (hereinafter referred to as "HVECU") 70.

エンジン22は、例えばガソリンや軽油などの炭化水素系の燃料を用いて吸気,圧縮,膨張(爆発燃焼),排気の各行程により動力を出力する多気筒の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122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸気管125に吸入すると共に燃料噴射弁126から燃料を噴射して空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ128aを介して燃焼室129に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン132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129から排気バルブ128bを介して排気管133に排出される排気は、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)134aを有する排気浄化装置134とガソリンパティキュレートフィルタ(以下、「GPF」という)25とが取り付けられている。GPF25は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、煤などの粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕捉する。エンジン22は、エンジンECU24によって運転制御されている。 The engine 22 is configured as a multi-cylinder internal combustion engine that uses a hydrocarbon fuel such as gasoline or diesel to output power through each of the intake, compression, expansion (explosive combustion), and exhaust strokes. The engine 22 draws air purified by the air cleaner 122 into the intake pipe 125 via the throttle valve 124, and injects fuel from the fuel injection valve 126 to mix the air and fuel. This mixture is then drawn into the combustion chamber 129 via the intake valve 128a, where it is explosively combusted by an electric spark from the ignition plug 130, and the reciprocating motion of the piston 132, which is pushed down by the energy of the resulting combustion, is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. The exhaust gas discharged from the combustion chamber 129 to the exhaust pipe 133 through the exhaust valve 128b is passed through an exhaust purification device 134 having a purification catalyst (three-way catalyst) 134a that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx), and a gasoline particulate filter (hereinafter referred to as "GPF") 25. The GPF 25 is formed as a porous filter using ceramics, stainless steel, or the like, and captures particulate matter (PM) such as soot. The operation of the engine 22 is controlled by the engine ECU 24.

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,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。 The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered around a CPU (not shown), and in addition to the CPU, it is equipped with a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, input/output ports, and communication ports.

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を介して入力されている。エンジンECU24に入力される信号としては、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140からのクランク角θcrや、エンジン22の冷却水の温度を検出する水温センサ142からの冷却水温Twを挙げることができる。また、吸気バルブ128aを開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ128bを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ144a,144bからのカム角θca,θcbも挙げることができる。更に、スロットルバルブ124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146からのスロットル開度THや、吸気管125に取り付けられたエアフローメータ148からの吸入空気量Qa,吸気管125に取り付けられた温度センサ149からの吸気温Taも挙げることができる。排気管133の排気浄化装置134の上流側に取り付けられた空燃比センサ135aからの空燃比AFや、排気管133の排気浄化装置134の下流側に取り付けられた酸素センサ135bからの酸素信号O2,三元触媒134aの温度を検出する温度センサ135cからの触媒温度Tscなども挙げることができる。更に、GPF25の温度を検出する温度センサ25cからのGPF温度Tgpfも挙げることができる。また、オイルパン150に貯留されたエンジン22を潤滑するためのエンジンオイルの温度を検出する温度センサ150aからのオイル温度Toilも挙げることができる。 Signals from various sensors necessary for controlling the operation of the engine 22 are input to the engine ECU 24 via input ports. Examples of signals input to the engine ECU 24 include the crank angle θcr from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26, and the cooling water temperature Tw from the water temperature sensor 142 that detects the temperature of the cooling water of the engine 22. In addition, cam angles θca and θcb from cam position sensors 144a and 144b that detect the rotational position of the intake camshaft that opens and closes the intake valve 128a and the exhaust camshaft that opens and closes the exhaust valve 128b can also be mentioned. In addition, the throttle opening TH from the throttle valve position sensor 146 that detects the position of the throttle valve 124, the intake air volume Qa from the air flow meter 148 attached to the intake pipe 125, and the intake air temperature Ta from the temperature sensor 149 attached to the intake pipe 125 can also be mentioned. Examples of the air-fuel ratio AF from the air-fuel ratio sensor 135a attached to the upstream side of the exhaust purification device 134 of the exhaust pipe 133, the oxygen signal O2 from the oxygen sensor 135b attached to the downstream side of the exhaust purification device 134 of the exhaust pipe 133, the catalyst temperature Tsc from the temperature sensor 135c that detects the temperature of the three-way catalyst 134a, etc. can also be mentioned. In addition, the GPF temperature Tgpf from the temperature sensor 25c that detects the temperature of the GPF 25 can also be mentioned. In addition, the oil temperature Toil from the temperature sensor 150a that detects the temperature of the engine oil stored in the oil pan 150 for lubricating the engine 22 can also be mentioned.

エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24から出力される信号としては、例えば、スロットルバルブ124のポジションを調節するスロットルモータ136への駆動制御信号や、燃料噴射弁126への駆動制御信号,イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への駆動制御信号なども挙げることができる。 Various control signals for controlling the operation of the engine 22 are output from the engine ECU 24 via an output port. Examples of signals output from the engine ECU 24 include a drive control signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, a drive control signal to the fuel injection valve 126, and a drive control signal to the ignition coil 138 integrated with the igniter.

エンジンECU24は、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。また、エンジンECU24は、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて、体積効率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLも演算している。更に、エンジンECU24は、エンジン22が始動されてから運転を停止するまでの期間に吸入空気量Qaを積算した積算吸入空気量ΣQaや、エンジン22が始動されてから経過した時間としての始動後経過時間tstを演算している。積算吸入空気量ΣQa、始動後経過時間tstは、エンジン22の運転を停止したときに値0にリセットされる。 The engine ECU 24 calculates the rotation speed of the crankshaft 26, i.e., the rotation speed Ne of the engine 22, based on the crank angle θcr. The engine ECU 24 also calculates the volumetric efficiency KL (the ratio of the volume of air actually taken in one cycle to the stroke volume per cycle of the engine 22) based on the intake air amount Qa from the air flow meter 148 and the engine 22 rotation speed Ne. Furthermore, the engine ECU 24 calculates the integrated intake air amount ΣQa, which is the integration of the intake air amount Qa during the period from when the engine 22 is started to when it is stopped, and the time since start tst, which is the time since the engine 22 is started. The integrated intake air amount ΣQa and the time since start tst are reset to 0 when the engine 22 is stopped.

エンジンECU24は、図3に例示するPM堆積量演算処理ルーチンを実行して、GPF25に捕捉された粒子状物質の推定される堆積量としてのPM堆積量Mpmを演算する。PM堆積量演算処理ルーチンは、所定時間(例えば、数msecなど)毎に繰り返して実行される。 The engine ECU 24 executes a PM accumulation amount calculation processing routine illustrated in FIG. 3 to calculate the PM accumulation amount Mpm as the estimated accumulation amount of particulate matter trapped in the GPF 25. The PM accumulation amount calculation processing routine is repeatedly executed at predetermined time intervals (e.g., every few msec).

PM堆積量演算処理ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、冷却水温Tw、GPF温度Tgpf、エンジン22の回転数Neや吸入空気量Qa、積算吸入空気量ΣQaなど必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。冷却水温Twは、水温センサ142により検出されたものを入力している。GPF温度Tgpfは、温度センサ25cにより検出されたものを入力している。吸入空気量Qaは、エアフローメータ148により検出されたものを入力している。エンジン22の回転数Neは、クランク角θcrに基づいて演算したものを入力している。積算吸入空気量ΣQaは、エンジン22が始動されてから運転を停止するまでの期間に吸入空気量Qaを積算して得られたものを入力している。 When the PM accumulation amount calculation processing routine is executed, the engine ECU 24 executes a process of inputting necessary data such as the cooling water temperature Tw, the GPF temperature Tgpf, the engine 22 rotation speed Ne, the intake air amount Qa, and the cumulative intake air amount ΣQa (step S100). The cooling water temperature Tw is inputted from the water temperature sensor 142. The GPF temperature Tgpf is inputted from the temperature sensor 25c. The intake air amount Qa is inputted from the air flow meter 148. The engine 22 rotation speed Ne is inputted from the calculation based on the crank angle θcr. The cumulative intake air amount ΣQa is inputted from the intake air amount Qa accumulated during the period from when the engine 22 is started to when it is stopped.

こうして必要なデータを入力すると、エンジン22の燃料噴射が行なわれているか否かを判定する(ステップS110)。エンジン22の燃料噴射が行なわれているときには、燃焼室129からGPF25へ向けて粒子状物質が排出されていると判断して、燃焼室129からGPF25へ排出された粒子状物質の排出量(PM排出量)Mpmexを設定する(ステップS120)。 After inputting the necessary data in this manner, it is determined whether or not fuel injection is being performed in the engine 22 (step S110). When fuel injection is being performed in the engine 22, it is determined that particulate matter is being discharged from the combustion chamber 129 toward the GPF 25, and the amount of particulate matter discharged from the combustion chamber 129 to the GPF 25 (PM emission amount) Mpmex is set (step S120).

PM排出量Mpmexは、エンジン22の回転数とエンジン22の吸入空気量とエンジン22の冷却水温と積算吸入空気量とPM排出量との関係を予め実験や解析などにより求めて排出量設定用マップとしてROMに記憶しておき、エンジン22の回転数Neと吸入空気量Qaと冷却水温Twと積算吸入空気量ΣQaとを排出量設定用マップに与えて対応するPM排出量として導出された値(=f1(Ne、Qa、Tw、ΣQa))に係数kexを乗じた値として設定する。排出量設定用マップでは、PM排出量は、エンジン22の回転数が高いときには低いときに比して大きくなり、吸入空気量が大きいときには小さいときに比して大きくなり、冷却水温が低いときには高いときに比して大きくなり、積算吸入空気量が小さいときには大きいときに比して大きくなるように設定される。係数kexは、吸入空気量Qaが小さいときには大きいときに比して大きくなるように設定される。これは、エンジン22の回転数が高いときには低いときに比して単位時間あたりに燃焼室129から排出される粒子状物質の量が大きくなり、エンジン22の吸入空気量が大きいときには小さいときに比してGPF25に流入する粒子状物質の量が多くなり、冷却水温が低いときには高いときに比してまた積算吸入空気量が小さいときには大きいときに比してエンジン22の暖機が十分ではなく燃焼室129から排出される粒子状物質の量が多くなり、吸入空気量が小さいときには大きいときに比して燃焼室129から排出される粒子状物質の量が多くなることに基づく。 The PM emission amount Mpmex is set by multiplying the value (=f1(Ne, Qa, Tw, ΣQa)) derived as the corresponding PM emission amount by the emission setting map by applying the engine 22 rotation speed Ne, the intake air amount Qa, the cooling water temperature Tw, and the accumulated intake air amount ΣQa to the emission setting map, and multiplying it by the coefficient kex. In the emission setting map, the PM emission amount is set so that when the engine 22 rotation speed is high, the PM emission amount is larger than when it is low, when the intake air amount is large, the PM emission amount is larger than when it is low, when the cooling water temperature is low, the PM emission amount is larger than when it is high, and when the accumulated intake air amount is small, the PM emission amount is larger than when it is large. The coefficient kex is set so that when the intake air amount Qa is small, the PM emission amount is larger than when it is large. This is because when the engine 22 speed is high, the amount of particulate matter discharged from the combustion chamber 129 per unit time is greater than when the engine 22 speed is low; when the engine 22 intake air volume is large, the amount of particulate matter flowing into the GPF 25 is greater than when the engine 22 intake air volume is small; when the cooling water temperature is low, the engine 22 is not warmed up sufficiently and the amount of particulate matter discharged from the combustion chamber 129 is greater than when the cooling water temperature is high; when the cumulative intake air volume is small, the amount of particulate matter discharged from the combustion chamber 129 is greater than when the cumulative intake air volume is large; and when the intake air volume is small, the amount of particulate matter discharged from the combustion chamber 129 is greater than when the cumulative intake air volume is large.

PM排出量Mpmexを設定すると、前回PM堆積量演算処理ルーチンを実行したときに設定したPM堆積量Mpm(前回Mpm)に設定したPM排出量Mpmexを加えた値(=前回Mpm+Mpmex)をPM堆積量Mpmに設定して(ステップS130)、PM堆積量演算処理ルーチンを終了する。 Once the PM emission amount Mpmex is set, the PM deposition amount Mpm is set to the sum of the PM deposition amount Mpm (previous Mpm) set when the previous PM deposition amount calculation processing routine was executed and the PM emission amount Mpmex (=previous Mpm + Mpmex) (step S130), and the PM deposition amount calculation processing routine is terminated.

ステップS110でエンジン22の燃料噴射が行なわれていないとき(例えば、後述するアクセルペダル83がオフされて燃料供給が停止しているとき)には、GPF25で粒子状物質が燃焼していると判断して、GPF25での粒子状物質の燃焼量(PM燃焼量)Mpmcを設定する(ステップS140)。 When fuel injection to the engine 22 is not being performed in step S110 (for example, when the accelerator pedal 83 described below is released and fuel supply is stopped), it is determined that particulate matter is being burned in the GPF 25, and the amount of particulate matter burned (PM combustion amount) Mpmc in the GPF 25 is set (step S140).

PM燃焼量Mpmcは、前回本ルーチンを実行したときのPM堆積量とGPF25の温度とエンジン22の吸入空気量とPM燃焼量との関係を予め実験や解析などにより求めて燃焼量設定用マップとしてROMに記憶しておき、前記MpmとGPF温度Tgpfと吸入空気量Qaとを燃焼量設定用マップに与えて対応するPM燃焼量として導出された値(=f2(前回Mpm、Tgpf、Qa))に係数kcを乗じた値として設定される。燃焼量設定用マップでは、PM燃焼量は、前回本ルーチンを実行したときのPM堆積量が大きいときには小さいときに比して大きくなり、GPF25の温度が高いときに低いときに比して大きくなり、エンジン22の吸入空気量が大きいときには小さいときに比して大きくなるように設定される。係数kcは、吸入空気量Qaが大きいときに小さいときに比して大きくなるように設定される。これは、前回本ルーチンを実行したときのPM堆積量が大きいときには小さいときに比して、また、GPF25の温度が高いときに低いときに比して、吸入空気量が大きいときには小さいときに比して、GPF25で燃焼する粒子状物質の量が多くなることに基づく。 The PM combustion amount Mpmc is set by multiplying the value (=f2(previous Mpm, Tgpf, Qa)) derived as the corresponding PM combustion amount by the combustion amount setting map obtained by previously determining the relationship between the PM accumulation amount, the temperature of the GPF 25, the intake air amount of the engine 22, and the PM combustion amount when this routine was last executed by experiments, analysis, etc., and storing it in ROM as a combustion amount setting map. In the combustion amount setting map, the PM combustion amount is set so that when the PM accumulation amount when this routine was last executed is large, it is larger than when it is small, when the temperature of the GPF 25 is high, it is larger than when it is low, and when the intake air amount of the engine 22 is large, it is larger than when it is small. The coefficient kc is set so that when the intake air amount Qa is large, it is larger than when it is small. This is because the amount of particulate matter burned in the GPF 25 is greater when the amount of PM accumulation the previous time this routine was run, compared to when it was small, when the temperature of the GPF 25 is high compared to when it is low, and when the intake air volume is large compared to when it is small.

PM燃焼量Mpmcを設定すると、前回Mpmから設定したPM燃焼量Mpmcを減じた値(=前回Mpm-Mpmc)をPM堆積量Mpmに設定して(ステップS150)、PM堆積量演算処理ルーチンを終了する。こうして、エンジンECU24は、PM堆積量Mpmを演算する。 Once the PM combustion amount Mpmc is set, the PM accumulation amount Mpm is set to the value obtained by subtracting the set PM combustion amount Mpmc from the previous Mpm (= previous Mpm - Mpmc) (step S150), and the PM accumulation amount calculation processing routine ends. In this way, the engine ECU 24 calculates the PM accumulation amount Mpm.

エンジンECU24は、図4に例示する燃料混入量演算処理ルーチンを実行することにより、エンジンオイルに混入している燃料の推定される混入量としての燃料混入量Vfcを演算する。燃料混入量演算処理ルーチンは、所定時間(例えば、数msecなど)毎に繰り返して実行される。 The engine ECU 24 executes the mixed fuel amount calculation processing routine illustrated in FIG. 4 to calculate the mixed fuel amount Vfc as the estimated amount of fuel mixed into the engine oil. The mixed fuel amount calculation processing routine is repeatedly executed at predetermined time intervals (e.g., every few msec).

燃料混入量演算処理ルーチンが実行されると、エンジンECU24は、冷却水温Tw、オイル温度Toil、積算吸入空気量ΣQaや始動後経過時間tstなど必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS200)。冷却水温Twは、水温センサ142により検出されたものを入力している。GPF温度Tgpfは、温度センサ25cにより検出されたものを入力している。積算吸入空気量ΣQaは、エンジン22が始動されてから運転を停止するまでの期間に吸入空気量Qaを積算して得られたものを入力している。始動後経過時間tstは、エンジン22が始動されてからの経過時間として計測したものを入力している。 When the mixed fuel amount calculation processing routine is executed, the engine ECU 24 executes a process of inputting necessary data such as the cooling water temperature Tw, the oil temperature Toil, the accumulated intake air amount ΣQa, and the elapsed time after start tst (step S200). The cooling water temperature Tw is inputted from the water temperature sensor 142. The GPF temperature Tgpf is inputted from the temperature sensor 25c. The accumulated intake air amount ΣQa is inputted from the accumulation of the intake air amount Qa during the period from when the engine 22 is started to when operation is stopped. The elapsed time after start tst is inputted from the measurement of the elapsed time since the engine 22 is started.

こうして必要なデータを入力すると、積算吸入空気量ΣQaが閾値Sth以上であるか否か(ステップS210)とエンジン22の運転が停止しているか否かを判定する(ステップS220)。閾値Sthは、エンジン22を始動してから一定期間が経過しているか否かを判定するための閾値である。積算吸入空気量ΣQaが閾値Sth以上であるときや、積算吸入空気量ΣQaが閾値Sth未満であってもエンジン22の運転が停止しているときには、燃料のエンジンオイルへの混入量が増加していると判断して、エンジンオイルに混入している燃料の増加量としての加算量Vfcaddを設定する(ステップS250)。 After inputting the necessary data in this manner, it is determined whether the cumulative intake air amount ΣQa is equal to or greater than the threshold value Sth (step S210) and whether the operation of the engine 22 is stopped (step S220). The threshold value Sth is a threshold value for determining whether a certain period of time has passed since the engine 22 was started. When the cumulative intake air amount ΣQa is equal to or greater than the threshold value Sth, or when the operation of the engine 22 is stopped even if the cumulative intake air amount ΣQa is less than the threshold value Sth, it is determined that the amount of fuel mixed into the engine oil has increased, and an additional amount Vfcadd is set as the increase in the amount of fuel mixed into the engine oil (step S250).

加算量Vfcaddは、エンジン22を始動してからの積算吸入空気量とエンジン22を始動してからの経過時間とエンジンオイルへ混入している燃料の増加量としての加算量との関係を予め実験や解析などにより求めて加算量設定用マップとしてROMに記憶しておき、積算吸入空気量ΣQaと始動後経過時間tstを加算量設定用マップに与えて対応する加算量として導出された値(=f3(ΣQa、tst))に係数kaddを乗じた値として設定される。加算量設定用マップでは、加算量は、積算吸入空気量が小さいときには大きいときに比して大きくなり、経過時間が短いときには長いときに比して大きくなるように設定される。係数kaddは、冷却水温Twが低いときには高いときに比して大きくなるように設定される。これは、積算吸入空気量が小さいときには大きいときに比して、また、経過時間が短いときには長いときに比して、更に、冷却水温Twが低いときには高いときに比して、エンジン22の温度が低く、燃焼室129に残留する燃料量が多くなり、エンジンオイルに混入する燃料が増加することに基づく。 The additional amount Vfcadd is set by multiplying the value (=f3(ΣQa, tst)) derived as the corresponding additional amount by applying the cumulative intake air amount ΣQa and the elapsed time after starting tst to the additional amount setting map, and multiplying it by the coefficient kadd. In the additional amount setting map, the additional amount is set to be larger when the cumulative intake air amount is small compared to when it is large, and larger when the elapsed time is short compared to when it is long. The coefficient kadd is set to be larger when the cooling water temperature Tw is low compared to when it is high. This is because when the cumulative intake air volume is small, the temperature of the engine 22 is lower than when it is large, when the elapsed time is short compared to when it is long, and when the cooling water temperature Tw is low compared to when it is high, the amount of fuel remaining in the combustion chamber 129 is greater, and the amount of fuel mixed into the engine oil increases.

加算量Vfcaddを設定すると、前回燃料混入量演算処理ルーチンを実行したときに設定した燃料混入量Vfc(前回Vfc)に設定した加算量Vfcaddを加えた値(=前回Vfc+Vfcadd)を燃料混入量Vfcに設定して(ステップS260)、燃料混入量演算処理ルーチンを終了する。 When the added amount Vfcadd is set, the mixed fuel amount Vfc is set to the value (= previous Vfc + Vfcadd) obtained by adding the added amount Vfcadd set to the mixed fuel amount Vfc (previous Vfc) set when the mixed fuel amount calculation processing routine was executed last time (step S260), and the mixed fuel amount calculation processing routine is terminated.

ステップS210、S220で積算吸入空気量ΣQaが閾値Sth未満であってもエンジン22が運転しているときには、始動後経過時間tstが閾値tref以上であるか否か(ステップS230)と冷却水温Twが閾値Twref以上であるか否か(ステップS240)とを判定する。閾値tref、Twrefは、エンジン22の暖機が完了していてエンジンオイルに混入している燃料が揮発して減少する状態であるか否かを判定するための閾値である。始動後経過時間tstが閾値tref未満であるときや冷却水温Twが閾値Twref未満であるときには、エンジン22の暖機が完了しておらずエンジンオイルに混入している燃料が減少しないと判断して、燃料混入量演算処理ルーチンを終了する。このとき、燃料混入量Vfcは、前回Vfcで維持されることになる。 When the engine 22 is operating even if the cumulative intake air amount ΣQa is less than the threshold value Sth in steps S210 and S220, it is determined whether the time since starting tst is equal to or greater than the threshold value tref (step S230) and whether the cooling water temperature Tw is equal to or greater than the threshold value Twref (step S240). The threshold values tref and Twref are threshold values for determining whether the warm-up of the engine 22 is complete and the fuel mixed in the engine oil is volatilizing and decreasing. When the time since starting tst is less than the threshold value tref or the cooling water temperature Tw is less than the threshold value Twref, it is determined that the warm-up of the engine 22 is not complete and the fuel mixed in the engine oil is not decreasing, and the mixed fuel amount calculation processing routine is terminated. At this time, the mixed fuel amount Vfc is maintained at the previous Vfc.

ステップS230、S240で始動後経過時間tstが閾値tref以上であって冷却水温Twが閾値Twref以上であるときには、エンジン22の暖機が完了していてエンジンオイルに混入している燃料が減少すると判断して、エンジンオイルへ混入している燃料の減少量としての減算量Vfcsbを設定する(ステップS270)。 When the time since startup tst is equal to or greater than the threshold value tref and the cooling water temperature Tw is equal to or greater than the threshold value Twref in steps S230 and S240, it is determined that the warm-up of the engine 22 is complete and the amount of fuel mixed in the engine oil is decreasing, and a subtraction amount Vfcsb is set as the amount of fuel mixed in the engine oil that is being reduced (step S270).

減算量Vfcsbは、前回燃料混入量演算処理ルーチンを実行したときに設定した燃料混入量とエンジンオイルの温度とエンジンオイルへ混入している燃料の減少量としての減算量との関係を予め実験や解析などにより求めて減算量設定用マップとしてROMに記憶しておき、前回Vfcとオイル温度Toilを減算量設定用マップに与えて対応する減算量として導出された値(=f4(前回Vfc、Toil))として設定される。減算量設定用マップでは、減算量は、前回燃料混入量演算処理ルーチンを実行したときに設定した燃料混入量が大きいときは小さいときに比して大きくなり、オイル温度が高いときには低いときに比して大きくなるように設定される。これは、前回燃料混入量演算処理ルーチンを実行したときに設定した燃料混入量が大きいときは小さいときに比して、また、オイル温度が高いときには低いときに比してエンジンオイルに混入している燃料の揮発量が大きくなることに基づく。 The subtraction amount Vfcsb is set as a value (=f4(previous Vfc, Toil)) derived by applying the previous Vfc and the oil temperature Toil to the subtraction amount setting map, which is obtained by experimenting or analyzing the relationship between the amount of mixed fuel set when the mixed fuel amount calculation processing routine was executed last time, the temperature of the engine oil, and the subtraction amount as the reduction amount of fuel mixed into the engine oil. In the subtraction amount setting map, the subtraction amount is set to be larger when the mixed fuel amount set when the mixed fuel amount calculation processing routine was executed last time is large compared to when it is small, and larger when the oil temperature is high compared to when it is low. This is based on the fact that the amount of fuel volatilized in the engine oil is larger when the mixed fuel amount set when the mixed fuel amount calculation processing routine was executed last time is large compared to when it is small, and when the oil temperature is high compared to when it is low.

減算量Vfcsbを設定すると、前回Vfcから設定した減算量Vfcsbを減じた値(=前回Vfc-Vfcsb)を燃料混入量Vfcに設定して(ステップS280)、燃料混入量演算処理ルーチンを終了する。こうして、エンジンECU24は、燃料混入量Vfcを演算する。 Once the subtraction amount Vfcsb is set, the mixed fuel amount Vfc is set to the value obtained by subtracting the set subtraction amount Vfcsb from the previous Vfc (= previous Vfc - Vfcsb) (step S280), and the mixed fuel amount calculation processing routine ends. In this way, the engine ECU 24 calculates the mixed fuel amount Vfc.

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、ダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が接続されている。 The planetary gear 30 is configured as a single-pinion type planetary gear mechanism. The rotor of the motor MG1 is connected to the sun gear of the planetary gear 30. The ring gear of the planetary gear 30 is connected to a drive shaft 36 which is connected to drive wheels 38a, 38b via a differential gear 37. The carrier of the planetary gear 30 is connected to the crankshaft 26 of the engine 22 via a damper 28.

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、電力ライン54を介してバッテリ50と接続されている。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の図示しない複数の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。 Motor MG1 is configured, for example, as a synchronous generator motor, and as described above, the rotor is connected to the sun gear of planetary gear 30. Motor MG2 is configured, for example, as a synchronous generator motor, and the rotor is connected to drive shaft 36. Inverters 41, 42 are connected to battery 50 via power line 54. Motors MG1, MG2 are driven to rotate by motor electronic control unit (hereinafter referred to as "motor ECU") 40 controlling the switching of multiple switching elements (not shown) of inverters 41, 42.

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に入力される信号としては、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や、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などを挙げることができる。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。 The motor ECU 40 is configured as a microprocessor centered on a CPU (not shown), and in addition to the CPU, it is equipped with a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. Signals from various sensors necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2 are input to the motor ECU 40 via the input port. Examples of signals input to the motor ECU 40 include rotational positions θm1 and θm2 from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and phase currents from current sensors that detect the currents flowing through each phase of the motors MG1 and MG2. The motor ECU 40 outputs switching control signals to multiple switching elements (not shown) of the inverters 41 and 42 via the output port. The motor ECU 40 is connected to the HVECU 70 via a communication port, and drives and controls the motors MG1 and MG2 using control signals from the HVECU 70, and outputs data regarding the driving state of the motors MG1 and MG2 to the HVECU 70 as necessary. The motor ECU 40 calculates the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 based on the rotational positions θm1 and θm2 of the rotors of the motors MG1 and MG2 from the rotational position detection sensors 43 and 44.

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いる。このバッテリ50は、上述したように、電力ライン54を介してインバータ41,42と接続されている。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によって管理されている。 The battery 50 is configured as, for example, a lithium-ion secondary battery or a nickel-metal hydride secondary battery. As described above, the battery 50 is connected to the inverters 41, 42 via the power line 54. The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as the "battery ECU") 52.

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。バッテリECU52に入力される信号としては、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や、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などを挙げることができる。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、電流センサ51bからの電池電流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からの電池温度Tbと、に基づいて入力制限Winを演算している。入力制限Winは、バッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である。 Although not shown, the battery ECU 52 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, it is equipped with a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, an input/output port, and a communication port. Signals from various sensors necessary for managing the battery 50 are input to the battery ECU 52 via the input port. Examples of signals input to the battery ECU 52 include a battery voltage Vb from a voltage sensor 51a installed between the terminals of the battery 50, a battery current Ib from a current sensor 51b attached to the output terminal of the battery 50, and a battery temperature Tb from a temperature sensor 51c attached to the battery 50. The battery ECU 52 is connected to the HVECU 70 via a communication port, and outputs data regarding the state of the battery 50 to the HVECU 70 as necessary. The battery ECU 52 calculates the power storage ratio SOC based on the integrated value of the battery current Ib from the current sensor 51b. The power storage ratio SOC is the ratio of the capacity of the power that can be discharged from the battery 50 to the total capacity of the battery 50. In addition, the battery ECU 52 calculates the input limit Win based on the calculated power storage ratio SOC and the battery temperature Tb from the temperature sensor 51c. The input limit Win is the maximum allowable power that may be charged and discharged from the battery 50.

充電器60は、電力ライン54に接続されており、電源プラグ61が家庭用電源などの外部電源69に接続されているときに、外部電源69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60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61を介して供給される外部電源69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。この充電器60は、電源プラグ61が外部電源69に接続されているときに、HVECU70によって、AC/DCコンバータとDC/DCコンバータとが制御されることにより、外部電源69からの電力をバッテリ50に供給する。 The charger 60 is connected to the power line 54, and is configured to be able to charge the battery 50 using power from the external power source 69 when the power plug 61 is connected to an external power source 69 such as a household power source. The charger 60 includes an AC/DC converter and a DC/DC converter. The AC/DC converter converts AC power from the external power source 69, supplied via the power plug 61, into DC power. The DC/DC converter converts the voltage of the DC power from the AC/DC converter and supplies it to the battery 50. When the power plug 61 is connected to the external power source 69, the charger 60 supplies power from the external power source 69 to the battery 50 by controlling the AC/DC converter and the DC/DC converter by the HVECU 70.

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,フラッシュメモリ72、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。HVECU70に入力される信号としては、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、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などを挙げることができる。また、車速センサ88からの車速Vなども挙げることができる。また、電源プラグ61に取り付けられて電源プラグ61が外部電源69に接続されているか否かを判定する接続スイッチ62からの接続信号SWCなども挙げることができる。HVECU70からは、充電器60への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。HVECU70は、上述したように、エンジンECU24,モータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24,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。 Although not shown, the HVECU 70 is configured as a microprocessor centered on a CPU, and in addition to the CPU, it is equipped with a ROM for storing processing programs, a RAM for temporarily storing data, a flash memory 72, an input/output port, and a communication port. Signals from various sensors are input to the HVECU 70 via the input port. Examples of signals input to the HVECU 70 include an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operating position of a shift lever 81, an accelerator opening Acc from an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of an accelerator pedal 83, and a brake pedal position BP from a brake pedal position sensor 86 that detects the amount of depression of a brake pedal 85. In addition, a vehicle speed V from a vehicle speed sensor 88 can be included. In addition, a connection signal SWC from a connection switch 62 that is attached to the power plug 61 and determines whether the power plug 61 is connected to an external power source 69 can be included. A control signal to the charger 60 and the like are output from the HVECU 70 via the output port. As described above, the HVECU 70 is connected to the engine ECU 24, motor ECU 40, and battery ECU 52 via communication ports, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, motor ECU 40, and battery ECU 52.

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、自宅や充電ステーションなどの充電ポイントでシステムオフ(システム停止)して停車しているときに、電源プラグ61が外部電源69に接続されると、外部電源69からの電力を用いてバッテリ50が充電されるように充電器60を制御する。そして、バッテリ50の充電後にシステムオン(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以下に至るまでは、CD(Charge Depleting)モード(第1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、システムオフするまでCS(Charge Sustaining)モード(第2モード)で走行する。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, when the power plug 61 is connected to the external power source 69 while the vehicle is parked with the system off (system stopped) at a charging point such as a home or a charging station, the charger 60 is controlled so that the battery 50 is charged using power from the external power source 69. Then, when the system is turned on (system started) after the battery 50 is charged, the vehicle runs in CD (Charge Depleting) mode (first mode) until the charge ratio SOC of the battery 50 falls below the threshold value Shv, and after the charge ratio SOC of the battery 50 falls below the threshold value Shv, the vehicle runs in CS (Charge Sustaining) mode (second mode) until the system is turned off.

ここで、CDモードは、バッテリ50の蓄電割合SOCを低下させるモードであり、CSモードは、バッテリ50の蓄電割合SOCを制御中心SOC*(例えば、閾値Shv)を含む管理範囲内で維持するモードである。なお、実施例では、CDモードのときには、エンジン22の回転停止を伴って走行する電動(モータ)走行(EV走行)をエンジン22の回転(運転)を伴って走行するハイブリッド走行(HV走行)に比して優先してバッテリ50の蓄電割合SOCを低下させる。また、CSモードのときには、EV走行とHV走行とを必要に応じて切り替えてバッテリ50の蓄電割合SOCを管理範囲内で維持する。 Here, the CD mode is a mode in which the storage rate SOC of the battery 50 is reduced, and the CS mode is a mode in which the storage rate SOC of the battery 50 is maintained within a management range including the control center SOC* (e.g., threshold value Shv). In the embodiment, in the CD mode, the storage rate SOC of the battery 50 is reduced by prioritizing electric (motor) driving (EV driving) in which the engine 22 is stopped from rotating over hybrid driving (HV driving) in which the engine 22 is rotated (operated). In addition, in the CS mode, the storage rate SOC of the battery 50 is maintained within the management range by switching between EV driving and HV driving as necessary.

HV走行では、HVECU70は、基本的には、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行に要求される(駆動軸36に要求される)走行用トルクTd*を設定し、設定した走行用トルクTd*に駆動軸36の回転数Nd(モータMG2の回転数Nm2)を乗じて走行に要求される走行用パワーPd*を演算する。続いて、バッテリ50の蓄電割合SOCから制御中心SOC*を減じた値(SOC-SOC*)が値0付近になるようにバッテリ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)を設定し、走行用パワーPd*からバッテリ50の充放電要求パワーPb*を減じて車両に要求される(エンジン22に要求される)要求パワーPe*を設定する。そして、要求パワーPe*がエンジン22から出力されると共に走行用トルクTd*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*や目標トルク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*や目標トルク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、エンジン22が目標回転数Ne*および目標トルクTe*に基づいて運転されるようにエンジン22の運転制御(具体的には、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モータMG1,MG2の駆動制御(具体的には、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。 In HV driving, the HV ECU 70 basically sets the driving torque Td* required for driving (required from the drive shaft 36) based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and calculates the driving power Pd* required for driving by multiplying the set driving torque Td* by the rotation speed Nd of the drive shaft 36 (the rotation speed Nm2 of the motor MG2). Next, the charge/discharge required power Pb* of the battery 50 (a positive value when discharging from the battery 50) is set so that the value (SOC-SOC*) obtained by subtracting the control center SOC* from the charge ratio SOC of the battery 50 is close to 0, and the required power Pe* required for the vehicle (required from the engine 22) is set by subtracting the charge/discharge required power Pb* of the battery 50 from the driving power Pd*. Then, the target revolution speed Ne* and target torque Te* of the engine 22 and the torque commands Tm1* and Tm2* of the motors MG1 and MG2 are set so that the required power Pe* is output from the engine 22 and the running torque Td* is output to the drive shaft 36. The target revolution speed Ne* and target torque Te* of the engine 22 are then transmitted to the engine ECU 24, and the torque commands Tm1* and Tm2* of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40. Upon receiving the target revolution speed Ne* and target torque Te* of the engine 22, the engine ECU 24 performs operation control of the engine 22 (specifically, intake air amount control, fuel injection control, ignition control, etc.) so that the engine 22 is operated based on the target revolution speed Ne* and target torque Te*. When the motor ECU 40 receives the torque commands Tm1* and Tm2* for the motors MG1 and MG2, it controls the drive of the motors MG1 and MG2 (specifically, controls the switching of multiple switching elements of the inverters 41 and 42) so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1* and Tm2*.

EV走行では、HVECU70は、アクセル開度Accと車速Vとに基づいて走行用トルクTd*を設定し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に走行用トルクTd*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によるモータMG1,MG2の駆動制御については上述した。 In EV driving, the HVECU 70 sets the driving torque Td* based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, sets the torque command Tm1* of the motor MG1 to a value of 0, sets the torque command Tm2* of the motor MG2 so that the driving torque Td* is output to the drive shaft 36, and transmits the torque commands Tm1* and Tm2* of the motors MG1 and MG2 to the motor ECU 40. The drive control of the motors MG1 and MG2 by the motor ECU 40 has been described above.

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、システムを起動したときの動作について説明する。図5は、HVECU70により実行されるシステム起動後制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。システム起動後制御ルーチンは、システムが起動された後、所定時間(例えば、数msec)毎に繰り返して実行される。 Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, particularly the operation when the system is started, will be described. FIG. 5 is a flowchart showing an example of a post-system start-up control routine executed by the HVECU 70. The post-system start-up control routine is repeatedly executed at predetermined time intervals (e.g., several msec) after the system is started.

システム起動後制御ルーチンが実行されると、HVECU70は、PM堆積量Mpmや燃料混入量Vfc、モータMG1、MG2の回転数Nm1、Nm2やなどのデータを入力する処理を実行する(ステップS300)。PM堆積量Mpmや燃料混入量Vfcは、エンジンECU24で演算されたものを通信により入力している。モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、モータECU40により演算されたものを通信により入力している。 When the control routine is executed after the system is started, the HVECU 70 executes a process to input data such as the PM accumulation amount Mpm, the mixed fuel amount Vfc, and the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 (step S300). The PM accumulation amount Mpm and the mixed fuel amount Vfc are calculated by the engine ECU 24 and input via communication. The rotation speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 are calculated by the motor ECU 40 and input via communication.

こうしてデータを入力すると、CDモードであるか否かを判定する(ステップS310)。CDモードでないときには、モータ走行を許可して(ステップS390)、システム起動後制御ルーチンを終了する。この場合、CSモードであることから、EV走行とHV走行とを必要に応じて切り替えてバッテリ50の蓄電割合SOCを管理範囲内で維持しながら走行する。 Once the data has been input in this way, it is determined whether or not the vehicle is in CD mode (step S310). If the vehicle is not in CD mode, motor driving is permitted (step S390), and the control routine ends after system startup. In this case, since the vehicle is in CS mode, the vehicle will switch between EV driving and HV driving as necessary to drive while maintaining the storage ratio SOC of the battery 50 within a management range.

ステップS310でCDモードであるときには、PM堆積量Mpmが閾値Mth以上であるか否か(ステップS320)と、燃料混入量Vfcが閾値Vfcth以上であるか否か(ステップS330)と、を判定する。閾値Mthは、エンジン22を早期に始動してエンジン22を暖機してGPF25を粒子状物質の燃焼を促進する温度まで上昇させたほうがよいか否かを判定するための閾値であり、例えば、1.5g、1.8g、2.1gなどに設定される。閾値Vfcthは、エンジン22を早期に始動してエンジン22を暖機してエンジンオイルを燃料の揮発を促進させる温度まで上昇させたほうがよいか否かを判定するための閾値であり、例えば、4.5×10-43、5.0×10-43、5.5×10-43などに設定される。 When the mode is CD in step S310, it is determined whether the PM deposition amount Mpm is equal to or greater than a threshold value Mth (step S320) and whether the mixed fuel amount Vfc is equal to or greater than a threshold value Vfcth (step S330). The threshold value Mth is a threshold value for determining whether it is better to start the engine 22 early to warm up the engine 22 and raise the GPF 25 to a temperature that promotes the combustion of particulate matter, and is set to, for example, 1.5 g, 1.8 g, 2.1 g, etc. The threshold value Vfcth is a threshold value for determining whether it is better to start the engine 22 early to warm up the engine 22 and raise the engine oil to a temperature that promotes the evaporation of fuel, and is set to, for example, 4.5× 10-4 m3 , 5.0× 10-4 m3 , 5.5× 10-4 m3 , etc.

ステップS320でPM堆積量Mpmが閾値Mth未満であって、ステップS330で燃料混入量Vfcが閾値Vfcth未満であるときには、エンジン22を早期に始動する必要はないと判断して、EV走行を許可して(ステップS390)、システム起動後制御ルーチンを終了する。今、CDモードであるときを考えているから、EV走行を許可した場合には、上述のCDモードでの走行、即ち、エンジン22の回転停止を伴って走行する電動(モータ)走行(EV走行)をエンジン22の回転(運転)を伴って走行するハイブリッド走行(HV走行)に比して優先してバッテリ50の蓄電割合SOCを低下させるよう走行する。 When the PM accumulation amount Mpm is less than the threshold value Mth in step S320 and the fuel mixing amount Vfc is less than the threshold value Vfcth in step S330, it is determined that there is no need to start the engine 22 early, EV driving is permitted (step S390), and the post-system startup control routine is terminated. Since we are now considering the case where the vehicle is in CD mode, if EV driving is permitted, driving in the above-mentioned CD mode, i.e., electric (motor) driving (EV driving) with the engine 22 stopped rotating is prioritized over hybrid driving (HV driving) with the engine 22 rotating (operating), and driving is performed so as to reduce the storage rate SOC of the battery 50.

ステップS320でPM堆積量Mpmが閾値Mth以上であるときや、ステップS320でPM堆積量Mpmが閾値Mth未満であってもステップS330で燃料混入量Vfcが閾値Vfcth以上であるときには、エンジン22を始動して運転を開始した後にバッテリ50を充放電する充放電電力Pchgが入力制限Win(負の値)以上となるか否かを判定する(ステップS340~S380)。 When the PM accumulation amount Mpm is equal to or greater than the threshold value Mth in step S320, or when the PM accumulation amount Mpm is less than the threshold value Mth in step S320 but the fuel mixing amount Vfc is equal to or greater than the threshold value Vfcth in step S330, it is determined whether the charge/discharge power Pchg for charging/discharging the battery 50 after the engine 22 is started and operation is commenced is equal to or greater than the input limit Win (negative value) (steps S340 to S380).

ステップS340では、上述の要求パワーPe*がエンジン22から出力されるようにエンジン22の仮回転数Ntmpと目標トルクTe*とを設定し、仮回転数Ntmpと下限回転数Nmin(例えば、1200rpm、1300rpm、1400rpmなど)とのうち大きいほうの回転数をエンジン22の目標回転数Ne*に設定する。下限回転数Nminは、エンジン22をトルクを出力しながら運転可能な回転数の下限値として予め実験や解析などで定めた回転数であって、エンジン22を自立運転する際のアイドル回転数より若干高い回転数に設定される。このようにエンジン22の回転数Neを下限回転数Nminで下限ガードすることにより、エンジン22から出力されるパワーをある程度大きくすることができる。 In step S340, the provisional rotation speed Ntmp and the target torque Te* of the engine 22 are set so that the required power Pe* described above is output from the engine 22, and the larger of the provisional rotation speed Ntmp and the lower limit rotation speed Nmin (e.g., 1200 rpm, 1300 rpm, 1400 rpm, etc.) is set as the target rotation speed Ne* of the engine 22. The lower limit rotation speed Nmin is a rotation speed that is determined in advance by experiment, analysis, etc. as the lower limit value of the rotation speed at which the engine 22 can be operated while outputting torque, and is set to a rotation speed slightly higher than the idle rotation speed when the engine 22 is operated autonomously. In this way, by limiting the rotation speed Ne of the engine 22 with the lower limit rotation speed Nmin, the power output from the engine 22 can be increased to a certain extent.

次に、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2とプラネタリギヤ30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を設定すると共に設定した目標回転数Nm1*と入力したモータMG1の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1のトルク指令Tm1*を設定する(ステップS350)。ここで、式(1)は、プラネタリギヤ30の回転要素に対する力学的な関係式である。式(1)は、エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときのプラネタリギヤ30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を用いれば容易に導くことができる。式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。 Next, the target rotation speed Nm1* of the motor MG1 is set by the following formula (1) using the target rotation speed Ne* of the engine 22, the rotation speed Nm2 of the motor MG2, and the gear ratio ρ of the planetary gear 30, and the torque command Tm1* of the motor MG1 is set by formula (2) based on the set target rotation speed Nm1* and the input rotation speed Nm1 of the motor MG1 (step S350). Here, formula (1) is a dynamic relational expression for the rotating elements of the planetary gear 30. Formula (1) can be easily derived by using a collinear diagram showing the dynamic relationship between the rotation speed and torque of the rotating elements of the planetary gear 30 when traveling with power output from the engine 22. Formula (2) is a relational expression in feedback control for rotating the motor MG1 at the target rotation speed Nm1*, and in formula (2), "k1" in the second term on the right side is the gain of the proportional term, and "k2" in the third term on the right side is the gain of the integral term.

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(ρ) (1)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(ρ) (1)
Tm1* = -ρ Te* / (1 + ρ) + k1 (Nm1* - Nm1) + k2 ∫ (Nm1* - Nm1) dt (2)

そして、要求トルクTr*に設定したトルク指令Tm1*をプラネタリギヤ30のギヤ比ρで除したものを加えてモータMG2のトルク指令Tm2*を次式(3)により演算する(ステップS360)。ここで、式(3)は、式(1)の導出で用いた共線図から容易に導くことができる。 Then, the torque command Tm2* of the motor MG2 is calculated by adding the torque command Tm1* set to the required torque Tr* divided by the gear ratio ρ of the planetary gear 30 (step S360) according to the following equation (3). Here, equation (3) can be easily derived from the alignment chart used to derive equation (1).

Tm2*=Tr*+Tm1*/ρ (3) Tm2*=Tr*+Tm1*/ρ (3)

次に、トルク指令Tm1*にモータMG1の回転数Nm1を乗じた値とトルク指令Tm2*にモータMG2の回転数Nm2を乗じた値との和をバッテリ50を充放電する充放電電力Pchg(バッテリ50を充電するときが負の値)を次式(4)により演算する(ステップS370)。 Next, the charge/discharge power Pchg (a negative value when charging the battery 50) for charging and discharging the battery 50 is calculated using the following equation (4) (step S370): The sum of the torque command Tm1* multiplied by the rotation speed Nm1 of the motor MG1 and the torque command Tm2* multiplied by the rotation speed Nm2 of the motor MG2.

Pch=Tm1*・Nm1+Tm2*・Nm2 (4) Pch=Tm1*Nm1+Tm2*Nm2 (4)

充放電電力Pchgを演算すると、充放電電力Pchgが入力制限Win以上であるか否かを判定する(ステップS380)。充放電電力Pchgが入力制限Win以上であるときには、ステップS340で設定した目標回転数Ne*、目標トルクTe*でエンジン22を運転してもバッテリ50を充電する電力が入力制限Winを超えることがないと判断して、EV走行を禁止すると共に(ステップS400)、目標回転数Ne*、目標トルクTe*をエンジンECU24に送信すると共にトルク指令Tm1*、Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS410)、システム起動後制御ルーチンを終了する。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、エンジン22が目標回転数Ne*および目標トルクTe*に基づいて運転されるようにエンジン22の運転制御(具体的には、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モータMG1,MG2の駆動制御(具体的には、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。これにより、エンジン22の運転を伴って走行するHV走行により走行することになる。なお、ステップS410を実行する際にエンジン22が停止しているときには、エンジン22の始動要求がなされて、モータMG1でエンジン22をモータリングしてエンジン22を始動することになる。 When the charge/discharge power Pchg is calculated, it is determined whether the charge/discharge power Pchg is equal to or greater than the input limit Win (step S380). When the charge/discharge power Pchg is equal to or greater than the input limit Win, it is determined that the power to charge the battery 50 will not exceed the input limit Win even if the engine 22 is operated at the target rotation speed Ne* and target torque Te* set in step S340, and EV driving is prohibited (step S400), and the target rotation speed Ne* and target torque Te* are transmitted to the engine ECU 24, and torque commands Tm1* and Tm2* are transmitted to the motor ECU 40 (step S410), and the control routine after system startup is terminated. When the engine ECU 24 receives the target rotation speed Ne* and target torque Te* of the engine 22, it performs operation control of the engine 22 (specifically, intake air amount control, fuel injection control, ignition control, etc.) so that the engine 22 is operated based on the target rotation speed Ne* and target torque Te*. When the motor ECU 40 receives the torque commands Tm1*, Tm2* for the motors MG1, MG2, it controls the drive of the motors MG1, MG2 (specifically, controls the switching of the multiple switching elements of the inverters 41, 42) so that the motors MG1, MG2 are driven by the torque commands Tm1*, Tm2*. This results in the vehicle running as an HV with the engine 22 running. Note that if the engine 22 is stopped when step S410 is executed, a request to start the engine 22 is made, and the engine 22 is started by motoring it with the motor MG1.

ステップS380で充放電電力Pchgが入力制限Win未満のときには、ステップS340で設定した目標回転数Ne*、目標トルクTe*でエンジン22を運転するとバッテリ50を充電する電力が入力制限Winを超えると判断して、EV走行を許可して(ステップS390)、システム起動後制御ルーチンを終了する。これにより、EV走行をハイブリッド走行(HV走行)に比して優先してバッテリ50の蓄電割合SOCを低下させる走行を行なう。 When the charge/discharge power Pchg is less than the input limit Win in step S380, it is determined that the power to charge the battery 50 will exceed the input limit Win if the engine 22 is operated at the target rotation speed Ne* and target torque Te* set in step S340, and EV driving is permitted (step S390), and the post-system startup control routine is terminated. As a result, EV driving is prioritized over hybrid driving (HV driving), and driving is performed that reduces the storage ratio SOC of the battery 50.

図6は、システムの起動状態とモード(CD、CSモード)と、PM堆積量Mpmと、CDモードでのエンジン22への始動要求と、エンジン22の回転数Neとの時間変化の一例を示すタイミングチャートである。図示するように、Nトリップ目(Nは自然数)の終了間際にエンジン22が運転されると、PM堆積量Mpmが上昇し、PM堆積量Mpmが閾値Mthを超えたときに、システムが停止され、Nトリップ目が終了することがある(時刻t1)。実施例のハイブリッド自動車20では、Nトリップ目が終了してから次にシステムが起動されて(N+1)トリップ目が開始されるまでの期間(時刻t1と時刻t2との間の期間)において、電源プラグ61が外部電源69に接続されて、外部電源69からの電力を用いてバッテリ50が充電されて蓄電割合SOCが高くなる機会が多い。そのため、次に、システムが起動されて(N+1)トリップ目が開始されるときにバッテリ50の蓄電割合SOCが閾値Shvを超えていると、CDモードでの走行になる(時刻t2)。このとき、PM堆積量Mpmが閾値Mthを超えているときには、充放電電力Pchgが入力制限Win以上あることを条件にEV走行が禁止されて、エンジン22の始動要求によりエンジン22が始動してHV走行により走行する。HV走行の間にエンジン22が暖機されると、GPF25の温度が上昇してGPF25に堆積した粒子状物質の燃焼が促進され、PM堆積量Mpmが減少する。そして、PM堆積量Mpmが閾値Mth未満になると、燃料混入量Vfcが閾値Vfcth未満であることを条件に、EV走行が許可されて、エンジン22の始動要求が無くなりエンジン22の運転が停止される(時刻t3以降)。このように、CDモードにおいて、EV走行を禁止してHV走行を行なうことにより、適正にエンジン22が運転される機会を確保することができる。 Figure 6 is a timing chart showing an example of the time change of the system start state and mode (CD, CS mode), the PM accumulation amount Mpm, the start request to the engine 22 in the CD mode, and the rotation speed Ne of the engine 22. As shown in the figure, when the engine 22 is operated near the end of the Nth trip (N is a natural number), the PM accumulation amount Mpm increases, and when the PM accumulation amount Mpm exceeds the threshold value Mth, the system may be stopped and the Nth trip may end (time t1). In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, during the period from the end of the Nth trip to the next time the system is started and the (N+1)th trip is started (the period between time t1 and time t2), the power plug 61 is connected to the external power source 69, the battery 50 is charged using power from the external power source 69, and the storage ratio SOC is often high. Therefore, if the storage ratio SOC of the battery 50 exceeds the threshold value Shv when the system is started next time and the (N+1)th trip is started, the vehicle will run in the CD mode (time t2). At this time, when the PM accumulation amount Mpm exceeds the threshold value Mth, EV running is prohibited on condition that the charge/discharge power Pchg is equal to or greater than the input limit Win, and the engine 22 is started in response to a request to start the engine 22, and the vehicle runs in HV running. When the engine 22 is warmed up during HV running, the temperature of the GPF 25 rises, promoting the combustion of particulate matter accumulated in the GPF 25, and the PM accumulation amount Mpm decreases. Then, when the PM accumulation amount Mpm falls below the threshold value Mth, EV running is permitted on condition that the fuel mixing amount Vfc is less than the threshold value Vfcth, and the request to start the engine 22 is removed and the operation of the engine 22 is stopped (after time t3). In this way, by prohibiting EV running and running HV in the CD mode, it is possible to ensure an opportunity for the engine 22 to be operated appropriately.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、CDモードにおいて、燃料混入量Vfcが閾値Vfcth以上、または、PM堆積量Mpmが閾値Mth以上のときには、EV走行を禁止してHV走行で走行するようにエンジン22とモータMG1、MG2を制御することにより、適正にエンジン22が運転される機会を確保することができる。 According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, in CD mode, when the fuel mixing amount Vfc is equal to or greater than the threshold value Vfcth, or the PM accumulation amount Mpm is equal to or greater than the threshold value Mth, the engine 22 and the motors MG1 and MG2 are controlled to prohibit EV driving and drive in HV driving, thereby ensuring that the engine 22 is operated appropriately.

実施例のハイブリッド自動車20では、図5のシステム起動後制御ルーチンのステップS340でエンジン22の回転数Neを下限回転数Nminで下限ガードしている。しかしながら、こうした下限ガードをせずに、エンジン22から目標パワーPeが出力されるように目標トルクTe*、目標回転数Ne*を設定してもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the engine 22 rotation speed Ne is limited to a lower limit rotation speed Nmin in step S340 of the post-system start control routine in FIG. 5. However, the target torque Te* and the target rotation speed Ne* may be set so that the engine 22 outputs the target power Pe without such a lower limit protection.

実施例のハイブリッド自動車20では、ステップS370、S380でバッテリ50を充放電する充放電電力Pchgが入力制限Win(負の値)以上であるか否かを判定している。しかしながら、ステップS370、S380を実行せずに、ステップS400、S410を実行してもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, in steps S370 and S380, it is determined whether the charge/discharge power Pchg for charging/discharging the battery 50 is equal to or greater than the input limit Win (negative value). However, steps S400 and S410 may be executed without executing steps S370 and S380.

実施例では、本発明を、エンジン22とモータMG1,MG2とプラネタリギヤ30とを備えるハイブリッド自動車20に適用する場合について例示しているが、モータMG1とプラネタリギヤ30を備えずにエンジン22とモータMG2とを備えるタイプのハイブリッド自動車20に適用しても構わない。 In the embodiment, the present invention is illustrated as being applied to a hybrid vehicle 20 equipped with an engine 22, motors MG1 and MG2, and a planetary gear 30, but it may also be applied to a type of hybrid vehicle 20 equipped with an engine 22 and a motor MG2 without a motor MG1 and a planetary gear 30.

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、GPF25が「フィルタ」に相当し、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「蓄電装置」に相当し、充電器60が「充電器」に相当し、エンジンECU24とモータECU40とHVECU70とが「制御装置」に相当する。 The following describes the relationship between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the section on means for solving the problem. In the embodiment, the GPF 25 corresponds to the "filter", the engine 22 corresponds to the "engine", the motor MG2 corresponds to the "motor", the battery 50 corresponds to the "electricity storage device", the charger 60 corresponds to the "charger", and the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the HVECU 70 correspond to the "control device".

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。 The correspondence between the main elements of the Examples and the main elements of the invention described in the Means for Solving the Problem column does not limit the elements of the invention described in the Means for Solving the Problem column, since the Examples are examples for specifically explaining the form for implementing the invention described in the Means for Solving the Problem column. In other words, the interpretation of the invention described in the Means for Solving the Problem column should be based on the description in that column, and the Examples are merely a specific example of the invention described in the Means for Solving the Problem column.

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。 The above describes the form for carrying out the present invention using examples, but the present invention is not limited to these examples in any way, and it goes without saying that the present invention can be carried out in various forms without departing from the spirit of the present invention.

本発明は、ハイブリッド車両の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the hybrid vehicle manufacturing industry, etc.

20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、25 ガソリンパティキュレートフィルタ(GPF)、25c 温度センサ、51c,135c,149 温度センサ、26 クランクシャフト、28 ダンパ、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、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU52)、54 電力ライン、60 充電器、61 電源プラグ、62 接続スイッチ、69 外部電源、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、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、125 吸気管、126 燃料噴射弁、128a 吸気バルブ、128b 排気バルブ、129 燃焼室、130 点火プラグ、132 ピストン、133 排気管、134 排気浄化装置、134a 三元触媒、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136 スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144a,144b カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ。 20 Hybrid vehicle, 22 Engine, 24 Engine electronic control unit (engine ECU), 25 Gasoline particulate filter (GPF), 25c Temperature sensor, 51c, 135c, 149 Temperature sensor, 26 Crankshaft, 28 Damper, 30 Planetary gear, 36 Drive shaft, 37 Differential gear, 38a, 38b Drive wheels, 40 Motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 Inverter, 43, 44 Rotational position detection sensor, 50 Battery, 51a Voltage sensor, 51b Current sensor, 52 Battery electronic control unit (battery ECU 52), 54 Power line, 60 Charger, 61 Power plug, 62 Connection switch, 69 External power source, 70 Hybrid electronic control unit (HVECU), 80 Ignition switch, 81 Shift lever, 82 Shift position sensor, 83 Accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, MG1, MG2 motor, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 125 intake pipe, 126 fuel injection valve, 128a intake valve, 128b exhaust valve, 129 combustion chamber, 130 spark plug, 132 piston, 133 exhaust pipe, 134 exhaust purification device, 134a three-way catalyst, 135a air-fuel ratio sensor, 135b oxygen sensor, 136 throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 144a, 144b cam position sensor, 146 throttle valve position sensor, 148 air flow meter.

Claims (1)

排気系に粒子状物質を除去するフィルタを有し、燃料の燃焼により動力を出力し、潤滑油により潤滑されるエンジンと、
モータと、
前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
外部電源からの電力を用いて前記蓄電装置を充電する充電器と、
前記蓄電装置の蓄電割合が減少するように前記エンジンからの動力と前記モータからの動力とを用いて走行するハイブリッド走行と前記エンジンを停止した状態で前記モータからの動力で走行するモータ走行とのうち前記モータ走行を優先させる第1モードと、前記蓄電割合を所定範囲で維持するように前記ハイブリッド走行と前記モータ走行とを切り替えて走行する第2モードとを含む複数のモードを切り替えて走行するように前記エンジンと前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車両であって、
第1モータと、
前記第1モータと前記エンジンと車軸に連結された駆動軸とに3つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に接続された前記モータとしての第2モータと、
を更に備え、
前記蓄電装置は、前記第1、第2モータと電力をやりとりし、
前記制御装置は、
前記第1モードにおいて、前記潤滑油への前記燃料の混入量または前記フィルタへの前記粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、前記モータ走行を禁止して、前記ハイブリッド走行で走行すると共に、前記ハイブリッド走行において前記エンジンを下限回転数以上の回転数で運転しながら車両に要求される要求パワーで走行するように前記エンジンと前記第1、第2モータとを制御する
前記第1モードで前記混入量または前記堆積量が前記所定量以上のときの前記ハイブリッド走行において、前記蓄電装置を充電する充電パワーが前記蓄電装置に許容される前記充電パワーの最大値である入力制限を超えるときには、前記モータ走行を許可する
ハイブリッド車両。



an engine having a filter for removing particulate matter in an exhaust system, which outputs power by burning fuel and is lubricated by lubricating oil;
A motor;
a power storage device that exchanges power with the motor;
a charger that charges the power storage device using electric power from an external power supply;
a control device that controls the engine and the motor to run the vehicle by switching between a plurality of modes including a first mode in which a hybrid running mode in which the vehicle runs using power from the engine and power from the motor so as to reduce a power storage ratio of the power storage device and a motor running mode in which the vehicle runs using power from the motor with the engine stopped, the first mode giving priority to the motor running mode, and a second mode in which the vehicle runs by switching between the hybrid running mode and the motor running mode so as to maintain the power storage ratio within a predetermined range;
A hybrid vehicle comprising:
A first motor;
a planetary gear having three rotating elements connected to the first motor, the engine, and a drive shaft connected to an axle;
a second motor connected to the drive shaft;
Further comprising:
The power storage device exchanges electric power with the first and second motors;
The control device includes:
In the first mode, when the amount of the fuel mixed into the lubricating oil or the amount of the particulate matter deposited on the filter is equal to or greater than a predetermined amount, the motor running is prohibited and the vehicle is run in the hybrid running mode, and the engine and the first and second motors are controlled so that the vehicle runs at a required power required for the vehicle while operating the engine at a rotation speed equal to or greater than a lower limit rotation speed in the hybrid running mode.
In the hybrid traveling mode in which the mixing amount or the deposition amount is equal to or greater than the predetermined amount in the first mode, when the charging power for charging the power storage device exceeds an input limit that is a maximum value of the charging power allowed for the power storage device, the motor traveling is permitted.
Hybrid vehicle.



JP2020088898A 2020-05-21 2020-05-21 Hybrid Vehicles Active JP7480586B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020088898A JP7480586B2 (en) 2020-05-21 2020-05-21 Hybrid Vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020088898A JP7480586B2 (en) 2020-05-21 2020-05-21 Hybrid Vehicles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021183435A JP2021183435A (en) 2021-12-02
JP7480586B2 true JP7480586B2 (en) 2024-05-10

Family

ID=78767018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020088898A Active JP7480586B2 (en) 2020-05-21 2020-05-21 Hybrid Vehicles

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7480586B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023085037A1 (en) 2021-11-10 2023-05-19 三井化学株式会社 Information processing device, information processing method, and computer program

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011012628A (en) 2009-07-03 2011-01-20 Toyota Motor Corp Control apparatus for internal combustion engine
JP2015140065A (en) 2014-01-28 2015-08-03 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle and method of controlling the same
JP2015168379A (en) 2014-03-10 2015-09-28 マツダ株式会社 Control device for hybrid vehicle
JP2017109532A (en) 2015-12-14 2017-06-22 三菱自動車工業株式会社 Hybrid-vehicular control apparatus
JP2019147539A (en) 2018-02-28 2019-09-05 トヨタ自動車株式会社 Control device for hybrid vehicle
JP2020152339A (en) 2019-03-22 2020-09-24 トヨタ自動車株式会社 Hybrid-vehicular control apparatus
JP2021011155A (en) 2019-07-04 2021-02-04 三菱自動車工業株式会社 Hybrid vehicle control device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011012628A (en) 2009-07-03 2011-01-20 Toyota Motor Corp Control apparatus for internal combustion engine
JP2015140065A (en) 2014-01-28 2015-08-03 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle and method of controlling the same
JP2015168379A (en) 2014-03-10 2015-09-28 マツダ株式会社 Control device for hybrid vehicle
JP2017109532A (en) 2015-12-14 2017-06-22 三菱自動車工業株式会社 Hybrid-vehicular control apparatus
JP2019147539A (en) 2018-02-28 2019-09-05 トヨタ自動車株式会社 Control device for hybrid vehicle
JP2020152339A (en) 2019-03-22 2020-09-24 トヨタ自動車株式会社 Hybrid-vehicular control apparatus
JP2021011155A (en) 2019-07-04 2021-02-04 三菱自動車工業株式会社 Hybrid vehicle control device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021183435A (en) 2021-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2010241170A (en) Power output apparatus, hybrid vehicle provided with the same, and method of controlling power output apparatus
JP6248997B2 (en) Hybrid car
JP5703716B2 (en) Hybrid car
JP5023957B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP5459144B2 (en) Hybrid car
JP2013193533A (en) Hybrid vehicle
JP6911713B2 (en) Hybrid car
JP5904131B2 (en) Hybrid vehicle control device and hybrid vehicle
JP5716425B2 (en) Hybrid car
JP6729439B2 (en) Hybrid car
JP5217991B2 (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP2005320911A (en) Power output device, automobile having the power output device, and method of controlling the power output device
JP7480586B2 (en) Hybrid Vehicles
JP2014100928A (en) Hybrid car
JP2011105133A (en) Hybrid vehicle and method for controlling the same
JP5991145B2 (en) Hybrid car
JP2010105626A (en) Vehicle and control method therefor
JP2011162124A (en) Hybrid automobile and control method for the same
JP2011084202A (en) Power output device, hybrid vehicle equipped with the same, and control method for the power output device
JP2010202137A (en) Hybrid vehicle and control method thereof
JP2009279965A (en) Hybrid vehicle and method of controlling the same
JP2022030701A (en) Control device for hybrid vehicle
JP6277972B2 (en) Hybrid car
JP6375989B2 (en) Hybrid car
JP2013216223A (en) Hybrid vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230417

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240326

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240408

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7480586

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150