JP5622055B2

JP5622055B2 - ハイブリッド車の制御装置

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Publication number: JP5622055B2
Application number: JP2012148138A
Authority: JP
Inventors: 剛志原田; 宣昭池本; 池本　　宣昭
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-07-02
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2014-11-12
Anticipated expiration: 2032-07-02
Also published as: JP2014008914A; US9127582B2; US20140000245A1

Description

本発明は、内燃機関の排出ガスを浄化する触媒としてバッテリの電力で加熱可能な電気加熱触媒を備えたハイブリッド車の制御装置に関する発明である。

近年、低燃費、低排気エミッションの社会的要請から車両の動力源として内燃機関（エンジン）とモータジェネレータとを搭載したハイブリッド車が注目されている。
このようなハイブリッド車においては、内燃機関の排出ガスを浄化する触媒としてバッテリの電力で加熱可能な電気加熱触媒を搭載し、内燃機関の始動前（例えばモータジェネレータの動力のみで走行するＥＶ走行中）に、バッテリの電力で電気加熱触媒を加熱し、電気加熱触媒の温度が活性温度に達して電気加熱触媒の暖機が完了した後に、内燃機関を始動することで、内燃機関の始動時の排出ガス浄化率を高めるようにしたものがある。

しかし、上記の技術では、電気加熱触媒の通電加熱中に車両の走行に必要なパワー（電力）が考慮されておらず、電気加熱触媒の暖機が完了するまでは内燃機関を始動しないため、電気加熱触媒の通電加熱中に車両の走行に必要なパワーが不足する事態となる可能性がある。

そこで、特許文献１（特開２０１１−１０５１３３号公報）に記載されているように、内燃機関の停止中（例えばＥＶ走行中）に電気加熱触媒を通電加熱して暖機する際に、走行に要求される要求パワーＰr がバッテリの出力制限Ｗout と電気加熱触媒への基本供給電力Ｐhtmpとの差（Ｗout −Ｐhtmp）以下のときには、基本供給電力Ｐhtmpを電気加熱触媒に供給するように制御し、要求パワーＰr が出力制限Ｗout と基本供給電力Ｐhtmpとの差（Ｗout −Ｐhtmp）よりも大きく且つ要求パワーＰr が出力制限Ｗout 以下のときには、出力制限Ｗout と要求パワーＰr との差の電力（Ｗout −Ｐr ）を電気加熱触媒に供給するように制御するようにしたものがある。

特開２０１１−１０５１３３号公報

しかし、上記特許文献１の技術では、電気加熱触媒の通電電力を制御する際に、内燃機関の始動に必要な電力やエアコン等の補機の消費電力が考慮されていないため、電気加熱触媒の通電加熱によって次のような不具合が発生する可能性がある。電気加熱触媒の通電加熱中に内燃機関の始動要求が発生した場合に、内燃機関の始動に必要な電力を確保することができず、内燃機関を正常に始動できない可能性がある。また、内燃機関の始動が正常になされたとしても、始動時に大きな電力が消費されることで走行に必要な電力が急に減少するため、ドライバビリティの悪化を招く可能性がある。また、バッテリの出力電力が制限値を越えて、バッテリの劣化を招く可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、電気加熱触媒の通電加熱による不具合の発生を防止することができるハイブリッド車の制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両の動力源として内燃機関（１０）及びモータジェネレータ（１２）と、このモータジェネレータ（１２）と電力を授受するバッテリ（１８）と、内燃機関（１０）の排出ガスを浄化する触媒としてバッテリ（１８）の電力で加熱可能な電気加熱触媒（２２）とを備え、内燃機関（１０）を停止した状態でモータジェネレータ（１２）の動力で走行するＥＶ走行が可能なハイブリッド車の制御装置において、内燃機関（１０）の停止中に、内燃機関（１０）の始動に必要な電力と補機駆動に必要な電力のうちの少なくとも一方と、バッテリ（１８）の出力電力制限値と、走行に必要な電力とに基づいて、電気加熱触媒（２２）の通電電力制限値を算出する通電電力制限値算出手段（２８）と、その通電電力制限値に基づいて電気加熱触媒（２２）の通電を制御する通電制御手段（２８）とを備え、前記通電制御手段（２８）は、前記電気加熱触媒（２２）の通電電力を前記通電電力制限値と所定の通電電力目標値のうちの小さい方の値に設定して前記電気加熱触媒（２２）の通電を制御することを特徴とするものである。

この構成では、内燃機関の始動に必要な電力と補機駆動に必要な電力のうちの少なくとも一方と、バッテリの出力電力制限値と、走行に必要な電力とに基づいて、電気加熱触媒の通電電力制限値を算出することで、バッテリの出力電力が出力電力制限値を越えない範囲内で、内燃機関の始動に必要な電力や補機駆動に必要な電力や走行に必要な電力を確保できるように、通電電力制限値を設定することができる。この通電電力制限値に基づいて電気加熱触媒の通電を制御することで、バッテリの出力電力を制限範囲内（出力電力制限値を越えない範囲内）に維持しながら、内燃機関の始動に必要な電力と補機駆動に必要な電力と走行に必要な電力を確保するように、電気加熱触媒の通電電力を制御して電気加熱触媒を通電加熱することができる。

これにより、電気加熱触媒の通電加熱中に内燃機関の始動要求が発生した場合でも、内燃機関の始動に必要な電力を確保して内燃機関を正常に始動することができるとともに、走行に必要な電力の急減に伴うドライバビリティの悪化や、バッテリ出力電力制限超過によるバッテリ劣化を抑制することができる。

図１は本発明の実施例１におけるハイブリッド車の駆動システムの概略構成を示す図である。図２は実施例１のＥＨＣ通電制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。図３は実施例１のＥＨＣ通電制御の実行例を示すタイムチャートである。図４は実施例２のＥＨＣ通電制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。図５は実施例２のＥＨＣ通電制御の実行例を示すタイムチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図３に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてハイブリッド車の駆動システムの概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１０と第１のモータジェネレータ（以下「第１のＭＧ」と表記する）１１と第２のモータジェネレータ（以下「第２のＭＧ」と表記する）１２が搭載され、主にエンジン１０と第２のＭＧ１２が車輪１３を駆動する動力源となる。エンジン１０のクランク軸と第１のＭＧ１１の回転軸と第２のＭＧ１２の回転軸とが動力分割機構１４（例えば遊星ギヤ機構）を介して連結され、第２のＭＧ１２の回転軸が減速ギヤ機構１５を介して車軸１６に連結されている。

第１のＭＧ１１と第２のＭＧ１２は、パワーコントロールユニット１７を介して高電圧バッテリ１８に接続されている。このパワーコントロールユニット１７には、第１のＭＧ１１を駆動する第１のインバータ１９と、第２のＭＧ１２を駆動する第２のインバータ１２０等が設けられ、各ＭＧ１１，１２は、それぞれインバータ１９，２０を介して高電圧バッテリ１８と電力を授受するようになっている。

一方、エンジン１０の排気管２１には、排出ガスを浄化する触媒として電気的に加熱可能な電気加熱触媒（以下「ＥＨＣ」と表記する）２２が設けられている。このＥＨＣ２２は、内部に導電性抵抗体で形成された基材（図示せず）が配置され、この基材に高電圧バッテリ１８から供給される電力を通電することで基材がヒータとして機能して加熱できるようになっている。ＥＨＣ２２の通電電力（高電圧バッテリ１８からＥＨＣ２２へ供給する電力）は、ＥＨＣ制御装置２３内のスイッチング回路（図示せず）により制御するようになっている。このＥＨＣ制御装置２３内には、高電圧バッテリ１８との間を接続／遮断するリレー（図示せず）が設けられている。

アクセル開度（アクセルペダルの操作量）を検出するアクセルセンサ２４、シフトレバーの操作位置を検出するシフトスイッチ２５、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッチ２６（又はブレーキ操作量を検出するブレーキセンサ）、車速を検出する車速センサ２７等の各種のセンサやスイッチの出力信号は、ＥＣＵ２８に入力される。このＥＣＵ２８は、マイクロコンピュータを主体として構成され、車両の運転状態に応じて、エンジン１０を制御する共にインバータ１９，２０を制御してＭＧ１１，１２を制御する。更に、ＥＣＵ２８は、ＥＨＣ制御装置２３を制御してＥＨＣ２２の通電電力を制御する。

尚、ＥＣＵ２８は、一つの制御ユニットで構成しても良いが、これに限定されず、例えば、ハイブリッド車全体を総合的に制御するハイブリッドＥＣＵ、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ、インバータ１９，２０を制御してＭＧ１１，１２を制御するＭＧ−ＥＣＵ等の複数の制御ユニットで構成し、ハイブリッドＥＣＵが、エンジンＥＣＵやＭＧ−ＥＣＵ等との間で制御信号やデータ信号等を送受信して、エンジンＥＣＵやＭＧ−ＥＣＵ等によってエンジン１０やＭＧ１１，１２を制御するようにしても良い。この場合、エンジンＥＣＵとＭＧ−ＥＣＵのうちの一方でＥＨＣ制御装置２３を制御してＥＨＣ２２の通電電力を制御するようにしても良いし、ＥＨＣ制御装置２３を制御してＥＨＣ２２の通電電力を制御する専用のＥＣＵを設けるようにしても良い。

ＥＣＵ２８は、例えば、発進時や低負荷時（エンジン１０の燃費効率が悪い領域）は、エンジン１０を停止状態に維持して、高電圧バッテリ１８の電力で第２のＭＧ１２を駆動し、この第２のＭＧ１２の動力で車輪１３を駆動して走行するＥＶ走行を行う。

エンジン１０を始動する場合には、高電圧バッテリ１８の電力で第１のＭＧ１１を駆動し、この第１のＭＧ１１の動力を動力分割機構１４を介してエンジン１０のクランク軸に伝達することで、エンジン１０をクランキング（エンジン１０のクランク軸を回転駆動）してエンジン１０を始動する。

通常走行時には、エンジン１０の動力を動力分割機構１４によって第１のＭＧ１１側と車軸１６側の二系統に分割し、その一方の系統の出力で車軸１６を駆動して車輪１３を駆動し、他方の系統の出力で第１のＭＧ１１を駆動して第１のＭＧ１１で発電し、その発電電力で第２のＭＧ１２を駆動して第２のＭＧ１２の動力でも車軸１６を駆動して車輪１３を駆動する。更に、急加速時には、第１のＭＧ１１の発電電力の他に高電圧バッテリ１８の電力も第２のＭＧ１２に供給して、第２のＭＧ１２の駆動分を増加させる。

減速時には、車輪１３の動力で第２のＭＧ１２を駆動して第２のＭＧ１２を発電機として作動させることで、車両の運動エネルギを第２のＭＧ１２で電力に変換して高電圧バッテリ１８に回収（充電）する減速回生（回生ブレーキ）を行う。

また、本実施例１では、ＥＣＵ２８により後述する図２のＥＨＣ通電制御ルーチンを実行することで、エンジン１０の停止中（例えば停車中又はＥＶ走行中）にＥＨＣ２２の暖機要求が発生した場合に、バッテリ出力電力制限値Ｗout （高電圧バッテリ１８の出力電力制限値）と、エンジン始動電力Ｐstart （エンジン１０の始動に必要な電力）と、補機消費電力Ｐhoki（エアコンやヘッドライト等の各種の補機の駆動に必要な電力）と、走行要求パワーＰrun （走行に必要な電力）を算出し、バッテリ出力電力制限値Ｗout からエンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmax（ＥＨＣ２２の通電電力制限値）を求める。
Ｐehcmax＝Ｗout −Ｐstart −Ｐhoki−Ｐrun

これにより、高電圧バッテリ１８の出力電力がバッテリ出力電力制限値Ｗout を越えない範囲内で、エンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun を確保できるように、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを設定する。

そして、このＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxに基づいてＥＨＣ２２の通電を制御することで、高電圧バッテリ１８の出力電力を制限範囲内（バッテリ出力電力制限値Ｗout を越えない範囲内）に維持しながら、エンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun を確保するように、ＥＨＣ２２の通電電力を制御してＥＨＣ２２を通電加熱する。

以下、本実施例１でＥＣＵ２８が実行する図２のＥＨＣ通電制御ルーチンの処理内容を説明する。
図２に示すＥＨＣ通電制御ルーチンは、ＥＣＵ２８の電源オン中に所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生しているか否かを、例えば、エンジン停止中（例えば停車中又はＥＶ走行中）で且つＥＨＣ２２の暖機要求が発生しているか否かによって判定する。

このステップ１０１で、ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生していないと判定された場合には、ステップ１０２以降のＥＨＣ２２の通電制御に関する処理を行うことなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ１０１で、ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生していると判定された場合には、ステップ１０２以降のＥＨＣ２２の通電制御に関する処理を次のようにして実行する。

まず、ステップ１０２で、アクセル開度、車速、エンジン冷却水温（エンジン１０の冷却水温）、触媒温度Ｔcat （ＥＨＣ２２の温度）、ＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgt（ＥＨＣ２２の通電電力目標値）等を読み込む。

ここで、触媒温度Ｔcat は、例えば、ＥＨＣ２２の基材（ヒータ）の抵抗値に基づいてマップ又は数式等により算出（推定）する。或は、ＥＨＣ２２に温度センサを配置して触媒温度Ｔcat を直接検出するようにしても良い。また、ＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtは、例えば、エンジン冷却水温や触媒温度Ｔcat 等に基づいてマップ又は数式等により算出する。或は、ＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtを予め設定した固定値としても良い。

この後、ステップ１０３に進み、高電圧バッテリ１８の状態（バッテリ電流、バッテリ電圧、バッテリ充電状態ＳＯＣ、バッテリ温度等）に基づいてマップ又は数式等によりバッテリ出力電力制限値Ｗout （高電圧バッテリ１８の出力電力制限値）を算出する。

この後、ステップ１０４に進み、高電圧バッテリ１８の出力電力（＝バッテリ電圧×バッテリ電流）から走行要求パワーＰrun （例えば前回の設定値）とＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc （例えば前回の設定値）を差し引いて補機消費電力Ｐhoki（エアコンやヘッドライト等の各種の補機の駆動に必要な電力）を求める。或は、エアコンやヘッドライト等の各種の補機の消費電力を合計して補機消費電力Ｐhokiを求めるようにしても良い。

この後、ステップ１０５に進み、少なくともアクセル開度、車速等に基づいてマップ又は数式等により走行要求パワーＰrun （走行に必要な電力）を算出した後、ステップ１０６に進み、少なくともエンジン冷却水温、車速等に基づいてマップ又は数式等によりエンジン始動電力Ｐstart （エンジン１０の始動に必要な電力）を算出する。

この後、ステップ１０７に進み、バッテリ出力電力制限値Ｗout からエンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmax（ＥＨＣ２２の通電電力制限値）を求める。
Ｐehcmax＝Ｗout −Ｐstart −Ｐhoki−Ｐrun
これらのステップ１０３〜１０７等の処理が特許請求の範囲でいう通電電力制限値算出手段としての役割を果たす。

この後、ステップ１０８に進み、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０よりも大きいか否かを判定し、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０よりも大きいと判定された場合には、ステップ１０９に進み、触媒温度Ｔcat が目標触媒温度（例えばＥＨＣ２２の活性温度）よりも高いか否かを判定する。

このステップ１０９で、触媒温度Ｔcat が目標触媒温度以下であると判定された場合には、ＥＨＣ２２を通電加熱する必要があると判断して、ステップ１１０に進み、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc をＥＨＣ通電電力制限値ＰehcmaxとＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtのうちの小さい方の値に設定する。

具体的には、ＥＨＣ通電電力制限値ＰehcmaxがＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgt以上のときには、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc をＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtに設定する。
Ｐehc ＝Ｐehctgt

一方、ＥＨＣ通電電力制限値ＰehcmaxがＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtよりも小さいときには、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc をＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxに設定する。
Ｐehc ＝Ｐehcmax
この後、ステップ１１１に進み、設定した通電電力Ｐehc となるようにＥＨＣ制御装置２３内のスイッチング回路を駆動してＥＨＣ２２に通電するＥＨＣ通電処理を実行する。

一方、上記ステップ１０９で、触媒温度Ｔcat が目標触媒温度よりも高いと判定された場合には、ＥＨＣ２２を通電加熱する必要がないと判断して、ステップ１１２に進み、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc を「０」にリセットした後、ステップ１１３に進み、触媒温度Ｔcat の低下に備えてＥＨＣ制御装置２３内のリレーをオンに維持してＥＨＣ制御装置２３と高電圧バッテリ１８との間を接続した状態でＥＨＣ制御装置２３内のスイッチング回路の駆動を停止してＥＨＣ２２の通電を停止するＥＨＣ通電待機処理を実行する。

これに対して、上記ステップ１０８で、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０以下であると判定された場合には、ＥＨＣ２２を通電加熱しながら、高電圧バッテリ１８の出力電力を制限範囲内に維持すると共にＥＨＣ２２の通電以外に必要な電力（エンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun ）を確保することは困難であると判断して、ステップ１１４に進み、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc を「０」にリセットした後、ステップ１１５に進み、ＥＨＣ制御装置２３内のリレーをオフしてＥＨＣ制御装置２３と高電圧バッテリ１８との間を遮断してＥＨＣ２２の通電を停止するＥＨＣ通電禁止処理を実行する。この後、ステップ１１６に進み、高電圧バッテリ１８の電力で第１のＭＧ１１を駆動し、この第１のＭＧ１１の動力でエンジン１０をクランキングしてエンジン１０を始動する。
これらのステップ１０８〜１１６等の処理が特許請求の範囲でいう通電制御手段としての役割を果たす。

以上説明した本実施例１のＥＨＣ通電制御の実行例を図３のタイムチャートを用いて説明する。
ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生した時点ｔ0 で、バッテリ出力電力制限値Ｗout からエンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを求める。
Ｐehcmax＝Ｗout −Ｐstart −Ｐhoki−Ｐrun

このＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０よりも大きく、触媒温度Ｔcat が目標触媒温度以下の場合には、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc をＥＨＣ通電電力制限値ＰehcmaxとＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtのうちの小さい方の値であるＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtに設定し（Ｐehc ＝Ｐehctgt）、この通電電力Ｐehc となるようにＥＨＣ制御装置２３内のスイッチング回路を駆動してＥＨＣ２２に通電するＥＨＣ通電処理を実行して、ＥＨＣ２２を通電加熱する。

その後、ＥＶ走行開始に伴う走行要求パワーＰrun の増加によってＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが減少して、ＥＨＣ通電電力制限値ＰehcmaxがＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtよりも小さくなった時点ｔ1 で、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc をＥＨＣ通電電力制限値ＰehcmaxとＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtのうちの小さい方の値であるＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxに設定し（Ｐehc ＝Ｐehcmax）、この通電電力Ｐehc となるようにＥＨＣ制御装置２３内のスイッチング回路を駆動してＥＨＣ２２に通電するＥＨＣ通電処理を実行して、ＥＨＣ２２を通電加熱する。

その後、ＥＨＣ２２の通電加熱によって触媒温度Ｔcat が上昇して、触媒温度Ｔcat が目標触媒温度よりも高くなった時点ｔ2 で、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc を「０」にリセットして、ＥＨＣ制御装置２３内のリレーをオンに維持してＥＨＣ制御装置２３と高電圧バッテリ１８との間を接続した状態でＥＨＣ制御装置２３内のスイッチング回路の駆動を停止してＥＨＣ２２の通電を停止するＥＨＣ通電待機処理を実行する。

その後、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０以下になった時点ｔ3 で、ＥＨＣ制御装置２３内のリレーをオフしてＥＨＣ制御装置２３と高電圧バッテリ１８との間を遮断してＥＨＣ２２の通電を停止するＥＨＣ通電禁止処理を実行すると共に、高電圧バッテリ１８の電力で第１のＭＧ１１を駆動し、この第１のＭＧ１１の動力でエンジン１０をクランキングしてエンジン１０を始動する。

以上説明した本実施例１では、エンジン１０の停止中（例えば停車中又はＥＶ走行中）にＥＨＣ２２の暖機要求が発生した場合に、バッテリ出力電力制限値Ｗout からエンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを求めるようにしたので、高電圧バッテリ１８の出力電力がバッテリ出力電力制限値Ｗout を越えない範囲内で、エンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun を確保できるように、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを設定することができる。

そして、このＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxに基づいてＥＨＣ２２の通電を制御するようにしたので、高電圧バッテリ１８の出力電力を制限範囲内（バッテリ出力電力制限値Ｗout を越えない範囲内）に維持しながら、エンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun を確保するように、ＥＨＣ２２の通電電力を制御してＥＨＣ２２を通電加熱することができる。

これにより、ＥＨＣ２２の通電加熱中にエンジン１０の始動要求が発生した場合でも、エンジン始動電力Ｐstart を確保することができ、エンジン１０を正常に始動することができる。また、ＥＨＣ２２の通電加熱中に、走行要求パワーＰrun を確保することができ、ドライバビリティの悪化を防止することができる。更に、ＥＨＣ２２の通電加熱中に、高電圧バッテリ１８の出力電力を制限範囲内に維持することができ、高電圧バッテリ１８の劣化を抑制することができる。

また、本実施例１では、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０以下の場合には、ＥＨＣ２２を通電加熱しながら、高電圧バッテリ１８の出力電力を制限範囲内に維持すると共にＥＨＣ２２の通電以外に必要な電力を確保することは困難であると判断して、ＥＨＣ２２の通電を停止してエンジン１０を始動するようにしたので、エンジン１０の排出ガスの熱でＥＨＣ２２を加熱して暖機することができると共に、高電圧バッテリ１８の消費電力を抑制することができる。

更に、本実施例１では、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxが０よりも大きく、触媒温度Ｔcat が目標触媒温度以下の場合には、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc をＥＨＣ通電電力制限値ＰehcmaxとＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtのうちの小さい方に設定するようにしたので、ＥＨＣ通電電力制限値ＰehcmaxがＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgt以上のときには、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc をＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtに設定して、ＥＨＣ２２を効率良く通電加熱することができる。一方、ＥＨＣ通電電力制限値ＰehcmaxがＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtよりも小さいときには、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc をＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxに設定して、ＥＨＣ２２を通電加熱することができ、ＥＨＣ２２に供給する電力がＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを越えてしまうことを防止することができる。

また、本実施例１では、触媒温度Ｔcat が目標触媒温度よりも高い場合には、ＥＨＣ２２を通電加熱する必要がないと判断して、ＥＨＣ２２の通電を停止するようにしたので、ＥＨＣ２２を必要以上に通電加熱することを防止して、高電圧バッテリ１８の消費電力を抑制することができる。

次に、図４及び図５を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例２では、エンジン１０を始動するときにはＥＨＣ２２の通電を停止するため、エンジン１０の始動のための電力とＥＨＣ２２の通電のための電力とが同時に使用されることはない。

そこで、本実施例２では、ＥＣＵ２８により後述する図４のＥＨＣ通電制御ルーチンを実行することで、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを設定する際にエンジン始動電力Ｐstart を用いずに、バッテリ出力電力制限値Ｗout から補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを求めるようにしている。

更に、バッテリ出力電力制限値Ｗout からエンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電停止判定値Ｐ0 （前記実施例１のＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxに相当する値）を求め、この通電停止判定値Ｐ0 が０以下の場合に、ＥＨＣ２２の通電を停止してエンジン１０を始動するようにしている。

本実施例２で実行する図４のルーチンは、前記実施例１で説明した図２のルーチンのステップ１０７の処理をステップ１０７ａ，１０７ｂの処理に変更すると共に、ステップ１０８の処理をステップ１０８ａの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図２と同じである。

図４のＥＨＣ通電制御ルーチンでは、ステップ１０１で、ＥＨＣ２２の通電加熱要求が発生していると判定されれば、アクセル開度、車速、エンジン冷却水温、触媒温度Ｔcat 、ＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgt等を読み込んだ後、バッテリ出力電力制限値Ｗout と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とエンジン始動電力Ｐstart を算出する（ステップ１０２〜１０６）。

この後、ステップ１０７ａに進み、バッテリ出力電力制限値Ｗout から補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを求める。
Ｐehcmax＝Ｗout −Ｐhoki−Ｐrun

この後、ステップ１０７ｂに進み、バッテリ出力電力制限値Ｗout からエンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電停止判定値Ｐ0 （前記実施例１のＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxに相当する値）を求める。
Ｐ0 ＝Ｗout −Ｐstart −Ｐhoki−Ｐrun

この後、ステップ１０８ａに進み、ＥＨＣ通電停止判定値Ｐ0 が０よりも大きいか否かを判定し、ＥＨＣ通電停止判定値Ｐ0 が０よりも大きいと判定された場合には、ステップ１０９に進み、触媒温度Ｔcat が目標触媒温度よりも高いか否かを判定する。

このステップ１０９で、触媒温度Ｔcat が目標触媒温度以下であると判定された場合には、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc をＥＨＣ通電電力制限値ＰehcmaxとＥＨＣ通電電力目標値Ｐehctgtのうちの小さい方の値に設定し、設定した通電電力Ｐehc となるようにＥＨＣ制御装置２３内のスイッチング回路を駆動してＥＨＣ２２に通電するＥＨＣ通電処理を実行する（ステップ１１０，１１１）。

一方、上記ステップ１０９で、触媒温度Ｔcat が目標触媒温度よりも高いと判定された場合には、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc を「０」にリセットし、ＥＨＣ制御装置２３内のリレーをオンに維持してＥＨＣ２２の通電を停止するＥＨＣ通電待機処理を実行する（ステップ１１２，１１３）。

これに対して、上記ステップ１０８ａで、ＥＨＣ通電停止判定値Ｐ0 が０以下であると判定された場合には、ＥＨＣ２２を通電加熱しながら、高電圧バッテリ１８の出力電力を制限範囲内に維持すると共にＥＨＣ２２の通電以外に必要な電力（エンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun ）を確保することは困難であると判断して、ＥＨＣ２２の通電電力Ｐehc を「０」にリセットし、ＥＨＣ制御装置２３内のリレーをオフしてＥＨＣ２２の通電を停止するＥＨＣ通電禁止処理を実行して、エンジン１０を始動する（ステップ１１４〜１１６）。

以上説明した本実施例２では、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを設定する際にエンジン始動電力Ｐstart を用いずに、バッテリ出力電力制限値Ｗout から補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを求めるようにしたので、高電圧バッテリ１８の出力電力がバッテリ出力電力制限値Ｗout を越えない範囲内で、補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun を確保できるように、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを設定することができる。この場合、図５に示すように、ＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxを前記実施例１のＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmax（本実施例２のＥＨＣ通電停止判定値Ｐ0 ）に対してエンジン始動電力Ｐstart の分だけ増加させることができるため、ＥＨＣ２２の通電電力の使用領域を拡大することができ、ＥＨＣ２２をより早期に暖機することができる。

また、本実施例２では、バッテリ出力電力制限値Ｗout からエンジン始動電力Ｐstart と補機消費電力Ｐhokiと走行要求パワーＰrun とを差し引いてＥＨＣ通電停止判定値Ｐ0 （前記実施例１のＥＨＣ通電電力制限値Ｐehcmaxに相当する値）を求め、この通電停止判定値Ｐ0 が０以下の場合には、ＥＨＣ２２を通電加熱しながら、高電圧バッテリ１８の出力電力を制限範囲内に維持すると共にＥＨＣ２２の通電以外に必要な電力を確保することは困難であると判断して、ＥＨＣ２２の通電を停止してエンジン１０を始動するようにしたので、エンジン１０の排出ガスの熱でＥＨＣ２２を加熱して暖機することができると共に、高電圧バッテリ１８の消費電力を抑制することができる。

尚、本発明は、図１に示す構成のハイブリッド車に限定されず、エンジンを停止した状態でＭＧの動力で走行するＥＶ走行が可能な種々の構成のハイブリッド車（例えば、エンジンの動力を変速機を介して車輪の駆動軸に伝達する動力伝達経路のうちのエンジンと変速機との間にＭＧを配置すると共にエンジンとＭＧとの間にクラッチを配置したハイブリッド車等）に適用して実施することができる。

１０…エンジン（内燃機関）、１１，１２…ＭＧ（モータジェネレータ）、１８…高電圧バッテリ、２１…排気管、２２…ＥＨＣ（電気加熱触媒）、２３…ＥＨＣ制御装置、２８…ＥＣＵ（通電電力制限値算出手段，通電制御手段）

Claims

車両の動力源として内燃機関（１０）及びモータジェネレータ（１２）と、前記モータジェネレータ（１２）と電力を授受するバッテリ（１８）と、前記内燃機関（１０）の排出ガスを浄化する触媒として前記バッテリ（１８）の電力で加熱可能な電気加熱触媒（２２）とを備え、前記内燃機関（１０）を停止した状態で前記モータジェネレータ（１２）の動力で走行するＥＶ走行が可能なハイブリッド車の制御装置において、
前記内燃機関（１０）の停止中に、前記内燃機関（１０）の始動に必要な電力と補機駆動に必要な電力のうちの少なくとも一方と、前記バッテリ（１８）の出力電力制限値と、走行に必要な電力とに基づいて、前記電気加熱触媒（２２）の通電電力制限値を算出する通電電力制限値算出手段（２８）と、
前記通電電力制限値に基づいて前記電気加熱触媒（２２）の通電を制御する通電制御手段（２８）と
を備え、
前記通電制御手段（２８）は、前記電気加熱触媒（２２）の通電電力を前記通電電力制限値と所定の通電電力目標値のうちの小さい方の値に設定して前記電気加熱触媒（２２）の通電を制御することを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
前記通電電力制限値算出手段（２８）は、前記バッテリ（１８）の出力電力制限値から前記内燃機関（１０）の始動に必要な電力と前記補機駆動に必要な電力と前記走行に必要な電力とを差し引いて前記通電電力制限値を求めることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
前記通電制御手段（２８）は、前記通電電力制限値が０以下の場合に、前記電気加熱触媒（２２）の通電を停止して前記内燃機関（１０）を始動することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車の制御装置。
前記通電電力制限値算出手段（２８）は、前記バッテリ（１８）の出力電力制限値から前記補機駆動に必要な電力と前記走行に必要な電力とを差し引いて前記通電電力制限値を求めることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
前記通電電力制限値算出手段（２８）は、前記バッテリ（１８）の出力電力制限値から前記内燃機関（１０）の始動に必要な電力と前記補機駆動に必要な電力と前記走行に必要な電力とを差し引いて前記電気加熱触媒（２２）の通電停止判定値を求め、
前記通電制御手段（２８）は、前記通電停止判定値が０以下の場合に、前記電気加熱触媒（２２）の通電を停止して前記内燃機関（１０）を始動することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車の制御装置。
前記通電制御手段（２８）は、前記電気加熱触媒（２２）の温度が目標触媒温度よりも高い場合に、前記電気加熱触媒（２２）の通電を停止することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のハイブリッド車の制御装置。