特開 2022-177418 電動車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022177418

(43)【公開日】2022-12-01

(54)【発明の名称】電動車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/06 20060101AFI20221124BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20221124BHJP

   B60K 6/52 20071001ALI20221124BHJP

   B60W 10/26 20060101ALI20221124BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20221124BHJP

   B60W 20/19 20160101ALI20221124BHJP

   B60W 20/16 20160101ALI20221124BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20221124BHJP

   F01N 3/18 20060101ALI20221124BHJP

   F02D 41/10 20060101ALI20221124BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20221124BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20221124BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20221124BHJP

   B60L 58/10 20190101ALI20221124BHJP

【ＦＩ】

B60W10/06 900

B60K6/442 ZHV

B60K6/52

B60W10/26 900

B60W10/08 900

B60W20/19

B60W20/16

B60W20/00 900

F01N3/18 D

F02D41/10

F02D45/00 364Z

B60L50/16

B60L50/60

B60L58/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021083657

(22)【出願日】2021-05-18

(71)【出願人】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002424

【氏名又は名称】ケー・ティー・アンド・エス弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 紳介

【テーマコード（参考）】

3D202

3G091

3G301

3G384

5H125

【Ｆターム（参考）】

3D202AA02

3D202BB01

3D202BB09

3D202BB11

3D202BB18

3D202BB53

3D202CC43

3D202DD22

3D202DD24

3D202DD44

3D202FF02

3G091AA02

3G091AA14

3G091AB01

3G091BA02

3G091CB07

3G091CB08

3G091EA02

3G091EA07

3G091EA18

3G301JA03

3G301JA21

3G301KA12

3G301LA01

3G301PD12Z

3G301PF01Z

3G301PF03Z

3G301PG01Z

3G384AA28

3G384BA02

3G384BA05

3G384BA52

3G384DA03

3G384DA14

3G384FA06Z

3G384FA46Z

3G384FA66Z

3G384FA79Z

5H125AA01

5H125AC08

5H125AC12

5H125BA00

5H125BC05

5H125BD17

5H125CA02

5H125EE27

5H125EE31

5H125EE42

(57)【要約】

【課題】ドライバビリティと排気浄化性能を両立できる電動車両の制御装置を提供する。
【解決手段】電動車両は、電動車両に搭載される内燃機関と、電動車両の駆動軸を駆動可能な第１回転電機と、第１回転電機に電力を供給する駆動用電池と、を有する。電動車両の制御装置は、内燃機関の暖機完了前に、駆動軸に伝達する駆動出力が増大することで駆動用電池から第１回転電機に供給する第１電力によって第１回転電機を駆動する第１駆動出力が、駆動出力に対して不足する場合、第１電力を、駆動用電池が供給可能な電力の最大値である電池出力最大値に所定期間維持し、駆動出力に対して不足する出力を、内燃機関を用いた第２駆動出力によって補う第１出力制御を実行する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動車両に搭載される内燃機関と、前記電動車両の駆動軸を駆動可能な第１回転電機と、前記第１回転電機に電力を供給する駆動用電池と、を有する電動車両の制御装置であって、
前記内燃機関の暖機完了前に、前記駆動軸に伝達する駆動出力が増大することで前記駆動用電池から前記第１回転電機に供給する第１電力によって前記第１回転電機を駆動する第１駆動出力が、前記駆動出力に対して不足する場合、
前記第１電力を、前記駆動用電池が供給可能な電力の最大値である電池出力最大値に所定期間維持し、
前記駆動出力に対して不足する出力を、前記内燃機関を用いた第２駆動出力によって補う第１出力制御を実行する、
電動車両の制御装置。

【請求項2】

前記内燃機関により駆動されて発電する発電機を備え、
前記第１出力制御は、前記内燃機関により前記発電機を駆動させることで発生する電力を用いて前記第１回転電機を駆動する、
請求項１に記載の電動車両の制御装置。

【請求項3】

前記第２駆動出力は、前記駆動出力と、前記電池出力最大値時の前記第１駆動出力との差分である、
請求項１または２に記載の電動車両の制御装置。

【請求項4】

前記所定期間が経過した場合、前記第１電力を減少させることによって前記第１駆動出力を減少させ、前記第１駆動出力の減少に対応して前記内燃機関を用いた前記第２駆動出力を増加させる第２出力制御を実行する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の電動車両の制御装置。

【請求項5】

前記第１出力制御中の前記内燃機関の出力増加率を第１増加率に設定し、
前記第２出力制御中の、前記出力増加率を前記第１増加率よりも小さい第２増加率に設定する、
請求項４に記載の電動車両の制御装置。

【請求項6】

前記所定期間が経過したのち、前記駆動出力がさらに増大した場合、
前記第１電力を前記電池出力最大値にするとともに、前記内燃機関の出力を増加させる第３出力制御を実行する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の電動車両の制御装置。

【請求項7】

前記電動車両は、前記内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置を有し、
前記排気浄化装置の温度を取得し、
前記排気浄化装置が活性化する所定温度未満の場合、前記第１出力制御を実行し、
前記排気浄化装置が前記所定温度以上の場合、前記内燃機関を用いた前記第２駆動出力を優先する第４出力制御を実行する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の電動車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内燃機関を搭載する電動車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関を搭載する電動車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置として触媒を搭載する電動車両を開示している。このような触媒は、排気浄化性能を発揮するために暖機して活性化する必要がある。特許文献１は、触媒の活性化が必要なときには、モータの上限出力を短期間だけ高め、触媒の活性が促進可能な活性促進モードで内燃機関を運転する電動車両の制御装置をさらに開示している。特許文献１の電動車両の制御装置は、排気浄化性能の悪化と燃費の悪化を回避することを目的としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３―３５３８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

このような電動車両は、排気浄化装置を暖機している最中であっても、電動車両のユーザのアクセル操作に合わせて電動車両を加速させるドライバビリティが必要である。このようなドライバビリティを電動車両が発揮するためには、内燃機関およびモータが安定して出力する必要がある。特許文献１の電動車両の制御装置は、モータの上限出力を短期間だけ高める点を開示しているが、モータおよび内燃機関からの出力を安定的に出力するための制御方法については開示していない。

【0005】

本開示の課題は、ドライバビリティと排気浄化性能とを両立できる電動車両の制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係る電動車両は、電動車両に搭載される内燃機関と、電動車両の駆動軸を駆動可能な第１回転電機と、第１回転電機に電力を供給する駆動用電池と、を有する。電動車両の制御装置は、内燃機関の暖機完了前に、駆動軸に伝達する駆動出力が増大することで駆動用電池から第１回転電機に供給する第１電力によって第１回転電機を駆動する第１駆動出力が、駆動出力に対して不足する場合、第１電力を、駆動用電池が供給可能な電力の最大値である電池出力最大値に所定期間維持し、駆動出力に対して不足する出力を、内燃機関を用いた第２駆動出力によって補う第１出力制御を実行する。

【0007】

この電動車両の制御装置によれば、駆動出力に対して第１駆動出力が不足する場合、所定期間、第１電力を電池出力最大値に維持しつつ、内燃機関を用いた第２駆動出力によって第１駆動出力を補う。これによって、電動車両として安定した出力が得られる一方、内燃機関の負荷は抑制できる。この結果、この電動車両の制御装置は、ドライバビリティと排気浄化性能とを両立できる。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、ドライバビリティと排気浄化性能とを両立できる電動車両の制御装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施形態による電動車両のシステム図。

【図2】本開示の実施形態による電動車両に搭載された内燃機関のシステム図。

【図3】本開示の実施形態による電動車両の制御装置の制御手順を示すフローチャート。

【図4】本開示の実施形態による電動車両の排気浄化装置暖機中の一例を示すタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

【0011】

図１に示すように、本実施形態による電動車両１は、四輪駆動型のハイブリッド自動車である。電動車両１は、内燃機関（ＥＮＧ）２と、発電機（ＧＥＮ）４と、フロントモータ（第１回転電機の一例：ＦｒＭ）６と、リアモータ（ＲＭ）８と、駆動用電池（ＢＴ）１０と、制御装置（ＨＶＥＣＵ）２０と、アクセルペダル２１と、外部給電装置２２と、を有する。

【0012】

本実施形態の電動車両１は、フロントモータ６がトランスアクスル１６を介して前輪１２の前輪駆動軸１２ａを駆動する。リアモータ８は、減速機８ｃを介して後輪１４の後輪駆動軸１４ａを駆動する。フロントモータ６は、フロントインバータ１８を介して駆動用電池１０と接続され、駆動用電池１０から電力（第１電力）が供給される。

【0013】

フロントインバータ１８は、フロントモータ制御装置（ＦｒＭＣＵ）６ａと、発電機４を制御する発電機制御装置（ＧＣＵ）４ａと、を有する。フロントモータ制御装置６ａは、制御装置２０から信号を取得し、フロントモータ６が所望の運転状態となるようにフロントモータ６の回生と力行を制御する。リアモータ８も同様に、リアインバータ８ｂを介して駆動用電池１０と接続され、駆動用電池１０から電力（第１電力）が供給される。リアインバータ８ｂは、リアモータ制御装置（ＲＭＣＵ）８ａを有する。リアモータ制御装置８ａは、制御装置２０から信号を取得し、リアモータ８が所望の運転状態となるようにリアモータ８の回生と力行を制御する。

【0014】

内燃機関２は、トランスアクスル１６を介して発電機４を駆動する。内燃機関２は、燃料タンク（Ｆｕｅｌ ＴＡＮＫ）２３から供給される燃料が燃焼することで駆動する。内燃機関２の各種装置および各種センサは、エンジン制御装置（ＥＮＧ－ＥＣＵ）２ａと電気的に接続される。エンジン制御装置２ａは、制御装置２０からの信号を取得し、内燃機関２が所望の運転状態となるように制御する。トランスアクスル１６は、内燃機関２の回転速度を増幅し発電機４に伝達する。また、本実施形態のトランスアクスル１６は、クラッチ１６ａを有する。クラッチ１６ａは、内燃機関２とフロントモータ６との間および内燃機関２と前輪駆動軸１２ａとの間で動力を伝達および遮断する。内燃機関２は、トランスアクスル１６のクラッチ１６ａを介して前輪駆動軸１２ａに接続され、前輪駆動軸１２ａを駆動する。

【0015】

図２に示すように、内燃機関２は、少なくとも、スロットル弁２ｂと、燃料噴射弁２ｃと、排気管２ｄと、排気浄化装置２ｅと、を有する。本実施形態では、内燃機関２は、排気管２ｄが内燃機関２から電動車両１の後方に向かって延びる後方排気型のものである。内燃機関２は、排気管２ｄを介して排気浄化装置２ｅに接続される。また、本実施形態では、内燃機関２は、マルチインジェクション方式のガソリンエンジンである。内燃機関２は、吸気ポート２ｆに配置された燃料噴射弁２ｃによって燃料を噴射し、スロットル弁２ｂによって吸入空気量を調整することにより出力を調整する。しかし、内燃機関２は、気筒２ｇに直接燃料を噴射する直噴方式のガソリンエンジンやディーゼルエンジンであってもよい。さらに、内燃機関２は、マルチインジェクション方式および直噴方式を併用するガソリンエンジンであってもよい。また、内燃機関２は、このほか排気循環弁２ｉおよび排気循環通路２ｊを含む排気循環装置などの装置を含んでもよい。

【0016】

排気浄化装置２ｅは、内燃機関２の排気を浄化する。本実施形態では、排気浄化装置２ｅは、排気に含まれる炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物を酸化または還元させて浄化する三元触媒である。このような三元触媒は、少なくとも排気浄化装置２ｅの上流に配置されたセンサ（本実施形態ではリニア空燃比センサまたは酸素センサ）２ｈによって、浄化状態を検知する。しかし、排気浄化装置２ｅは、このほか酸素吸蔵機能、窒素吸蔵機能を有する触媒を含んでもよい。また、排気浄化装置２ｅは、燃料の燃え残りを吸蔵するガソリンパーティキュレートフィルタ、またはディーゼルパーティキュレートフィルタなどの装置を含んでもよい。

【0017】

図１に示すように、発電機４は、内燃機関２と接続され、内燃機関２によって駆動されることにより発電する。発電機４によって発電された電力（第２電力）は、駆動用電池１０を充電可能であるとともに、フロントインバータ１８およびリアインバータ８ｂを介してフロントモータ６およびリアモータ８（以下明細書において各モータと記す）に供給可能である。本実施形態では、発電機４はモータジェネレータであり、発電に加えて内燃機関２を回転駆動することによって内燃機関２をモータリングすることができる。発電機４は、内燃機関２から駆動される場合、発電機４に負荷を与えることで発電する。一方、発電機４は、駆動用電池１０から電力が供給され力行することによって内燃機関２を駆動しモータリングさせる。発電機４は、フロントインバータ１８に設けられた発電機制御装置４ａによって制御される。発電機制御装置４ａは、制御装置２０と電気的に接続され、制御装置２０からの信号を取得し、発電機４が所望の運転状態となるように発電と力行を制御する。

【0018】

駆動用電池１０は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルで構成された図示しない電池モジュールを有する。駆動用電池１０は、各モータの電源として機能する。さらに駆動用電池１０は、電池モジュールの充電率（State Of Charge、以下ＳＯＣ）の算出、電池モジュールの劣化状態（State Of Health 以下ＳＯＨ）、および電池モジュールの電圧Ｂｖおよび電池温度Ｂｔｍｐの検出を行う電池モニタリングユニット（ＢＭＵ）１０ａを有する。電池モニタリングユニット１０ａは、駆動用電池１０の電圧Ｂｖ、充電率ＳＯＣ、劣化状態ＳＯＨ、および電池温度Ｂｔｍｐを取得し、制御装置２０に送信する。

【0019】

制御装置２０は、少なくとも走行モードの切り替えをする制御と、各走行モードにおいて、内燃機関２に発電させる発電制御と、内燃機関２を発電機４によって駆動するモータリング制御と、を実行する。

【0020】

本実施形態では、制御装置２０は、速度Ｖ、充電率ＳＯＣ、およびアクセル開度Ｔｈなどの情報に基づいて、クラッチ１６ａを制御することによって、パラレルモード、シリーズモード、およびＥＶモードの中から、いずれかにひとつの走行モードに切り替える。パラレルモードでは、制御装置２０は、クラッチ１６ａを接続し、内燃機関２とフロントモータ６の両方によって前輪駆動軸１２ａを駆動する。このとき、フロントモータ６には、駆動用電池１０から出力される電力（第１電力）、および発電機４で発電した電力（第２電力）のいずれか一方、または両方が供給される。リアモータ８も同様に駆動用電池１０からの電力（第１電力）、および発電機４で発電した電力（第２電力）のいずれか一方、または両方が供給され、後輪駆動軸１４ａを駆動する。ＥＶモードでは、制御装置２０は、クラッチ１６ａを開放し、駆動用電池１０の電力（第１電力）を各モータに供給し、各モータが前輪駆動軸１２ａおよび後輪駆動軸１４ａ（以下明細書において各駆動軸と記す）を駆動する。

【0021】

シリーズモードでは、制御装置２０は、クラッチ１６ａを開放し、内燃機関２で発電機４を駆動し、発電機４で発電した第２電力を各モータに供給する。また、制御装置２０は、第２電力によっては各モータが各駆動軸を駆動する駆動力が不足する場合、駆動用電池１０からも各モータに第１電力を供給する。なお、パラレルモード、およびシリーズモードにおいて、内燃機関２によって発電した発電電力の一部を駆動用電池１０に供給することによって駆動用電池１０を充電してもよい。

【0022】

制御装置２０は、パラレルモード、シリーズモード、およびＥＶモードの各走行モードにおいて、内燃機関２に要求するエンジン要求トルクＥＴｑを演算し、エンジン制御装置２ａに送信する。エンジン制御装置２ａは、エンジン要求トルクＥＴｑを取得し、エンジン要求トルクＥＴｑを達成できるように、内燃機関２を制御する。制御装置２０は、実際には、演算装置と、メモリと、入出力バッファ等と、を含むマイクロコンピュータによって構成される。制御装置２０は、各センサおよび各種装置からの信号、ならびにメモリに格納されたマップおよびプログラムに基づいて、電動車両１が、所望の運転状態となるように各装置を制御する。

【0023】

また、本実施形態では、エンジン制御装置２ａ、発電機制御装置４ａ、フロントモータ制御装置６ａ、リアモータ制御装置８ａ、および電池モニタリングユニット１０ａを含む各種制御装置が、それぞれ制御装置２０と別に設けられる。各種制御装置は、それぞれ制御装置２０と電気的に接続される。しかし、各種制御装置は、制御装置２０と一体で設けられてもよい。各種制御装置は、制御装置２０と同様に、演算装置と、メモリと、入出力バッファ等と、を含むマイクロコンピュータによって構成される。

【0024】

アクセルペダル２１は、電動車両１のドライバが踏み込み操作することで、電動車両１の加減速を制御するペダルである。アクセルペダル２１には、踏み込み位置を検知するアクセルポジションセンサ２１ａが設けられる。アクセルポジションセンサ２１ａは、制御装置２０と電気的に接続され、制御装置２０にアクセル踏み込み位置（アクセル開度Ｔｈ）を送信する。

【0025】

外部給電装置２２は、駆動用電池１０の電力を、電動車両１のユーザが電動車両１と別に用意する電気機器（外部機器の一例、例えば家電機器等）に供給するための装置である。外部給電装置２２はインバータを含み、駆動用電池１０からの直流電流を、電気機器に適した交流電流に変換する。

【0026】

次に図３のフローチャートおよび図４のタイミングチャートを用いて、制御装置２０が実行する制御手順について説明する。制御装置２０は、図示しないイグニッションスイッチがオンされることで、制御動作を開始する。

【0027】

図３に示すように、ステップＳ１では、制御装置２０は、内燃機関２の始動要求を取得する。制御装置２０は、始動要求を取得すると、アクセル開度Ｔｈを取得し、各駆動軸に伝達する駆動出力となるドライバ要求トルクＤＴｑを演算する。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑが増大している場合、内燃機関２が出力すべきトルクであるエンジン要求トルクＥＴｑ（第２駆動出力の一例）を演算する。

【0028】

図４の時刻０から時刻ｔ１に示すように、本実施形態では、ドライバ要求トルクＤＴｑが上昇し続ける。時刻０から時刻ｔ１は内燃機関２の始動前であり、制御装置２０は、ＥＶモードによって電動車両１を走行させている。制御装置２０は、時刻０から時刻ｔ１の間は、駆動用電池１０から各モータに供給する第１電力によって、各モータを駆動する。しかし、時刻ｔ１において、電動車両１のユーザがさらにアクセルを踏み込むことによって、ドライバ要求トルクＤＴｑがさらに増加する。このような場合、制御装置２０は、内燃機関２を時刻ｔ１において始動させ、ステップＳ２に処理を進める。このとき、制御装置２０は、走行モードをシリーズモードに切り替える。

【0029】

図３に示すように、ステップＳ２では、制御装置２０は、排気浄化装置２ｅの暖機が必要か否か判断する。制御装置２０は、暖機が必要か否かの判断を、内燃機関２の冷却水の水温、内燃機関２の潤滑油の油温、内燃機関２を停止させていた時間、などのパラメータから推定してもよい。あるいは、制御装置２０は、排気管２ｄに温度センサを配置する場合、この温度センサから触媒の温度を取得してもよい。いずれにせよ、制御装置２０は、排気浄化装置２ｅの触媒の温度が、触媒が活性化するライトオフ温度（所定温度の一例）未満と判断した場合、排気浄化装置２ｅの暖機が必要と判断する。

【0030】

制御装置２０は、ステップＳ２で排気浄化装置２ｅの暖機が必要と判断した場合（ステップＳ２ ＹＥＳ）、ステップＳ３に処理を進め、第１出力制御を実行する。ステップＳ３の第１出力制御において、制御装置２０は、駆動用電池１０から各モータに供給する第１電力を、駆動用電池１０が供給可能な電力の最大値である電池出力最大値Ｂｍaｘに所定期間Ｔの間、維持する。また、第１出力制御中において制御装置２０は、所定期間Ｔの間、駆動用電池１０から電池駆動トルクＢＴｑ（第１駆動出力の一例）が、ドライバ要求トルクＤＴｑに対して不足する場合、ドライバ要求トルクＤＴｑに対して不足する分をエンジン要求トルクＥＴｑによって補うように内燃機関２を制御する。電池駆動トルクＢＴｑは、駆動用電池１０から各モータに供給される第１電力によって、各モータを駆動することができるトルクである。制御装置２０は、電池駆動トルクＢＴｑを、充電率ＳＯＣを基準に演算し取得してもよい。

【0031】

本実施形態では図４の時刻ｔ１から時刻ｔ２に示すように、制御装置２０は、駆動用電池１０の出力を、電池出力最大値Ｂｍaｘに時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間維持する。これによって、電池駆動トルクＢＴｑは、時刻ｔ１から時刻ｔ２における駆動用電池１０が出力可能な最大値である、最大電池駆動トルクＢＴｑｍaｘに維持される。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑに対して最大電池駆動トルクＢＴｑｍaｘが不足する場合、ドライバ要求トルクＤＴｑに対して最大電池駆動トルクＢＴｑｍaｘが不足する分をエンジン要求トルクＥＴｑによって補う。より具体的には、制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑと最大電池駆動トルクＢＴｑｍaｘの差分を演算し、この差分をエンジン要求トルクＥＴｑによって補うように演算する。これによって、電動車両１のユーザが求める加速性能（ドライバビリティ）が実現できる。

【0032】

なお、時刻ｔ１から時刻ｔ２のエンジン要求トルクＥＴｑおよび電池駆動トルクＢＴｑに示す破線は、従来のエンジン暖機前に係る制御を説明するためのものであり、エンジン要求トルクＥＴｑおよび電池駆動トルクＢＴｑを示すグラフである。図４の破線に示すように、従来は時刻ｔ２においてドライバ要求トルクＤＴｑをすべて内燃機関２によって出力できるよう、制御装置２０は、エンジン要求トルクＥＴｑを上昇させつつ電池駆動トルクＢＴｑを下降させる。このような場合、内燃機関２は出力（トルク）を急上昇させるため、排気が悪化する傾向がある。さらに、内燃機関２は、排気浄化装置２ｅを暖機するための出力を、ドライバ要求トルクＤＴｑを達成するための出力に使用するため、排気浄化装置２ｅの暖機も僅かにしかできない。このため、排気浄化装置２ｅの排気浄化性能が上昇せず、さらに排気が悪化しやすい。

【0033】

しかし、本実施形態では、制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑのうち最大電池駆動トルクＢＴｑｍaｘが不足する分をエンジン要求トルクＥＴｑで補うように演算する。これによって、内燃機関２にかかる負荷が少なく、結果として内燃機関２の出力を排気浄化装置２ｅの暖機に振り分けやすい。このため、この制御装置２０を搭載した電動車両１は、排気が悪化しづらく、ドライバビリティと排気浄化性能を両立しやすい。

【0034】

図３に示すように、制御装置２０は、第１出力制御を実行するとステップＳ４に処理を進める。ステップＳ４では、制御装置２０は、第１出力制御を実行してから所定期間Ｔ経過したか否か判断する。制御装置２０は、第１出力制御を実行してから所定期間Ｔ経過したと判断した場合（ステップＳ４ ＹＥＳ）、ステップＳ５に処理を進める。本実施形態では、所定期間Ｔは時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間である。所定期間Ｔは、例えば、駆動用電池１０のＳＯＣが高いほど長く定めてもよい。また、所定期間Ｔは、ドライバ要求トルクＤＴｑの増加率が高いほど、長く設定してもよい。

【0035】

ステップＳ５では、制御装置２０は、第２出力制御を実行する。第２出力制御において制御装置２０は、第１電力を減少させることによって電池駆動トルクＢＴｑを減少させる。制御装置２０は、電池駆動トルクＢＴｑの減少に対応してエンジン要求トルクＥＴｑを増加させる。

【0036】

図４の時刻ｔ２から時刻ｔ３に示すように、ドライバ要求トルクＤＴｑが増加後、一定になった場合、制御装置２０は、電池駆動トルクＢＴｑを下降させる。また、制御装置２０は、電池駆動トルクＢＴｑの下降に合わせてエンジン要求トルクＥＴｑを上昇させる。このとき、制御装置２０は、エンジン要求トルクＥＴｑの増加率（出力増加率の一例）を、第１出力制御中のエンジン要求トルクＥＴｑの増加率（第１増加率の一例）よりも第２出力制御中の増加率（第２増加率の一例）の方を小さくする。これによって、制御装置２０は、内燃機関２の出力の急上昇を抑制し、排気の悪化を抑制する。

【0037】

なお、制御装置２０は、第１出力制御中に内燃機関２のスロットル弁２ｂの開度を一旦大きく開けて、内燃機関２の出力をエンジン要求トルクＥＴｑに追従させやすくしてもよい。一方、第２出力制御中は、第１出力制御中のスロットル弁２ｂの開度よりも一旦閉じ、その後徐々に開いてもよい。あるいは、第１出力制御中にスロットル弁２ｂを開いた位置から徐々に開いてもよい。いずれにせよ、第１出力制御中のスロットル弁２ｂが開く速度は、第２出力制御中のスロットル弁２ｂが開く速度よりも速い。制御装置２０は、第２出力制御を実行するとステップＳ６に処理を進める。

【0038】

図３に示すように、ステップＳ６では、制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑがさらに増加したか否か判断する。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑがさらに増加したと判断した場合（ステップＳ６ ＹＥＳ）、ステップＳ７に処理を進める。

【0039】

ステップＳ７では、制御装置２０は、第３出力制御を実行する。第３出力制御において、制御装置２０は、第１電力を電池出力最大値Ｂｍａｘにするとともに、内燃機関２の出力を増加させる。

【0040】

図４の時刻ｔ３から時刻ｔ４に示すように、電動車両１のユーザが再びアクセルを踏み込むことによってドライバ要求トルクＤＴｑが上昇する。制御装置２０は、駆動用電池１０が各モータに供給する第１電力を瞬間的に電池出力最大値Ｂｍａｘにする。これによって、瞬間的に電池駆動トルクＢＴｑが最大電池駆動トルクＢＴｑｍａｘになる。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑを一時的に電池駆動トルクＢＴｑで補うことによって、内燃機関２の出力が急激に上昇することを抑制する。その後、制御装置２０は、エンジン要求トルクＥＴｑを上昇させ、電池駆動トルクＢＴｑを下降させることによって、ドライバ要求トルクＤＴｑを達成できるように内燃機関２の出力および駆動用電池１０の出力を調整する。なお、第３出力制御において、エンジン要求トルクＥＴｑの増加率は、第１出力制御中よりも小さく、第２出力制御中よりも大きくてしてもよい。

【0041】

図３に示すように、制御装置２０は、第３出力制御を実行すると、ステップＳ８に処理を進める。ステップＳ８では、制御装置２０は、排気浄化装置２ｅの暖機が完了したか否か判断する。制御装置２０は、暖機が完了したか否かをライトオフ温度以上か否かによって判断してもよい。制御装置２０は、排気浄化装置２ｅの暖機が完了したと判断した場合（ステップＳ８ ＹＥＳ）、ステップＳ９に処理を進める。

【0042】

ステップＳ９では、制御装置２０は、第４出力制御を実行する。第４出力制御は、排気浄化装置２ｅの暖機後に実行される通常の出力制御である。第４出力制御において、制御装置２０は、シリーズモードを維持してもよいし、パラレルモードに切り替えてもよい。第４出力制御において制御装置２０は、シリーズモードでは、第２電力を優先的に利用し第２電力を用いた場合に不足する出力を、第１電力を用いて補う。第２電力を発生するために内燃機関２は燃費効率点で運転した上で、不足した出力を第１電力で補うようにしてもよい。図４の時刻ｔ４移行に示すように、制御装置２０は、第４出力制御中は、ドライバ要求トルクＤＴｑを内燃機関２の出力によって達成するように、エンジン要求トルクＥＴｑを演算する。制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑがさらに増加した場合、エンジン要求トルクＥＴｑを優先的に増加させる。制御装置２０は、エンジン要求トルクＥＴｑがドライバ要求トルクＤＴｑに不足する場合、電池駆動トルクＢＴｑによって補うことにより、エンジン要求トルクＥＴｑと電池駆動トルクＢＴｑの和がドライバ要求トルクＤＴｑに近づくように演算する。このとき、排気浄化装置２ｅの暖機が完了しているため、内燃機関２からの排気が十分浄化される。第４出力制御において制御装置２０は、パラレルモードに切り替えた場合、内燃機関２の出力によって直接前輪駆動軸１２ａを駆動するための出力（トルク）をエンジン要求トルクＥＴｑに含んで演算してもよい。制御装置２０は、第４出力制御を実行すると処理をステップＳ１に戻す。

【0043】

ステップＳ２において、制御装置２０は、排気浄化装置２ｅの暖機が必要ないと判断した場合（ステップＳ２ ＮＯ）、ステップＳ９に処理を進めて第４出力制御を実行する。ステップＳ４において、制御装置２０は、所定期間Ｔ経過していないと判断した場合（ステップＳ４ ＮＯ）、ステップＳ３に処理を戻し、所定期間Ｔ経過するまで第１出力制御を継続する。ステップＳ６において、制御装置２０は、ドライバ要求トルクＤＴｑが増加していないと判断した場合（ステップＳ６ ＮＯ）、ステップＳ８に処理を進め、第２出力制御を継続する。ステップＳ８において、制御装置２０は、排気浄化装置２ｅの暖機が完了していないと判断した場合（ステップＳ８ ＮＯ）、ステップＳ６に処理を戻し、第２出力制御または第３出力制御を実行する。

【0044】

以上説明した通り、本開示によれば、ドライバビリティと排気浄化性能を両立できる電動車両１の制御装置２０を提供できる。

【0045】

＜他の実施形態＞
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の変形例は必要に応じて任意に組合せ可能である。

【0046】

（ａ）上記実施形態では、四輪駆動型のハイブリッド自動車を例に説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。電動車両１は、前輪駆動のハイブリッド型およびプラグインハイブリッド型の自動車であってもよい。また、電動車両１は、四輪駆動型のプラグインハイブリッド自動車であってもよい。

【0047】

（ｂ）上記実施形態では、クラッチ１６ａを用いて、内燃機関２と前輪駆動軸１２ａを接続する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。内燃機関２と前輪駆動軸１２ａは遊星ギヤを介して接続してもよい。

【0048】

（ｃ）上記実施形態では、内燃機関２と発電機４をギヤで接続する例を用いて説明したが、本開示はこれに限定されるものではない。内燃機関２と発電機４は遊星ギヤを介して接続してもよい。

【符号の説明】

【0049】

１：電動車両，２：内燃機関，２ｅ：排気浄化装置
６：フロントモータ（第１回転電機），
１０：駆動用電池，１２ａ：前輪駆動軸，２０：制御装置
ＤＴｑ：ドライバ要求トルク（駆動出力）
ＢＴｑ：電池駆動トルク（第１駆動出力）
ＥＴｑ：エンジン要求トルク（第２駆動出力）
Ｂｍａｘ：電池出力最大値，
Ｔ：所定期間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】