特許 7576441 車両の制御方法及び車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-23

(45)【発行日】2024-10-31

(54)【発明の名称】車両の制御方法及び車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/06 20060101AFI20241024BHJP

   B60K 6/24 20071001ALI20241024BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20241024BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20241024BHJP

   B60W 20/13 20160101ALI20241024BHJP

   B60W 20/16 20160101ALI20241024BHJP

   F02D 29/06 20060101ALI20241024BHJP

   F02D 13/02 20060101ALI20241024BHJP

   F01N 3/20 20060101ALI20241024BHJP

   B60L 50/61 20190101ALI20241024BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

B60W10/06 900

B60K6/24 ZHV

B60K6/46

B60W10/08 900

B60W20/13

B60W20/16

F02D29/06 D

F02D13/02 K

F01N3/20 K

B60L50/61

B60L58/12

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020201170

(22)【出願日】2020-12-03

(65)【公開番号】P2022088996

(43)【公開日】2022-06-15

【審査請求日】2023-08-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】507308902

【氏名又は名称】ルノー エス．ア．エス．

【氏名又は名称原語表記】ＲＥＮＡＵＬＴ Ｓ．Ａ．Ｓ．

【住所又は居所原語表記】１２２－１２２ ｂｉｓ， ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｇｅｎｅｒａｌ Ｌｅｃｌｅｒｃ， ９２１００ Ｂｏｕｌｏｇｎｅ－Ｂｉｌｌａｎｃｏｕｒｔ， Ｆｒａｎｃｅ

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】橋本 星二

(72)【発明者】

【氏名】横山 仁

【審査官】上野 力

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０９５５３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１６５１７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４７２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１１７４５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｋ ６／２４

Ｂ６０Ｋ ６／４６

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｗ ２０／１３

Ｂ６０Ｗ ２０／１６

Ｆ０２Ｄ ２９／０６

Ｆ０２Ｄ １３／０２

Ｆ０１Ｎ ３／２０

Ｂ６０Ｌ ５０／６１

Ｂ６０Ｌ ５８／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気弁と排気弁を有するエンジンと、
前記エンジンからの動力によって発電する第１モータと、
前記第１モータによって発電された電力が充電されるバッテリと、
前記バッテリから供給される電力によって駆動輪を駆動するとともに、前記駆動輪からの動力によって発電する第２モータと、
排気通路に設けられ、大気に放出される排気ガスを浄化するととともに、前記バッテリの電力で加熱される加熱装置を有する電熱触媒と、を備えた車両を制御する車両の制御方法であって、
前記エンジンが停止している状態で、前記バッテリの充電率が第１所定値まで上昇した場合に、前記第１モータによって前記エンジンを駆動するとともに、前記吸気弁と前記排気弁のバルブタイミングを調整して、前記排気通路内の排気ガスを前記エンジンのシリンダ内に取り入れる電力消費制御を実行し、
前記電力消費制御実行中は、前記加熱装置を通電状態にし、
前記加熱装置が第１所定温度まで上昇した場合、あるいは、前記シリンダ内の温度が第２所定温度まで上昇した場合に、前記電力消費制御を終了することを特徴とする車両の制御方法。

【請求項2】

請求項１に記載された車両の制御方法であって、
前記バッテリの充電率が、第２所定値まで低下した場合に、前記電力消費制御を終了することを特徴とする車両の制御方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載された車両の制御方法であって、
前記シリンダに吸入される排気ガス量は、前記排気通路における前記エンジンの出口ポートから前記電熱触媒の入口までの容量よりも大きいことを特徴とする車両の制御方法。

【請求項4】

請求項１または２に記載された車両の制御方法であって、
前記シリンダに吸入される排気ガス量は、前記排気通路における前記エンジンの出口ポートから前記電熱触媒の入口までの容量以下であることを特徴とする車両の制御方法。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１つに記載された車両の制御方法であって、
前記電力消費制御実行中は、前記吸気弁を閉弁した状態に維持することを特徴とする車両の制御方法。

【請求項6】

吸気弁と排気弁を有するエンジンと、
前記エンジンからの動力によって発電する第１モータと、
前記第１モータによって発電された電力が充電されるバッテリと、
前記バッテリから供給される電力によって駆動輪を駆動するとともに、前記駆動輪からの動力によって発電する第２モータと、
排気通路に設けられ、大気に放出される排気ガスを浄化するととともに、前記バッテリの電力で加熱される加熱装置を有する電熱触媒と、を備えた車両を制御する車両の制御装置であって、
前記エンジンが停止している状態で、前記バッテリの充電率が第１所定値まで上昇した場合に、前記第１モータによって前記エンジンを駆動するとともに、前記吸気弁と前記排気弁のバルブタイミングを調整して、前記排気通路内の排気ガスを前記エンジンのシリンダ内に取り入れる電力消費制御を実行し、
前記電力消費制御実行中は、前記加熱装置を通電状態にし、
前記加熱装置が第１所定温度まで上昇した場合、あるいは、前記シリンダ内の温度が第２所定温度まで上昇した場合に、前記電力消費制御を終了することを特徴とする車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両を制御する車両の制御方法及び車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、内燃機関によって駆動される発電機と、発電機の出力を充電するバッテリと、バッテリの電力によって駆動する走行駆動用の電動機と、を有するシリーズ式ハイブリッド自動車が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－７９９１４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されたハイブリッド自動車では、電動機の回生動作時に生じる電力をバッテリに充電できない場合に、発電機用インバータによって発電機を通電して電動機として作動させて、内燃機関を強制的に駆動する(から回しする)ことで、電力を消費させている。

【0005】

しかしながら、エンジンをから回しすると、シリンダ内で燃焼が行われず、外気がそのままシリンダ内を通過することになるため、シリンダ内の温度が低下するおそれがある。このようにして、シリンダ内の温度が低下すると、エンジンの再始動時にエミッションが増加するおそれがある。

【0006】

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもので、エンジンが停止している状態で、発電モータによってエンジンを駆動した場合でも、シリンダ内の温度低下を抑制できる車両の制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のある態様によれば、車両は、吸気弁と排気弁を有するエンジンと、前記エンジンからの動力によって発電する第１モータと、前記第１モータによって発電された電力が充電されるバッテリと、前記バッテリから供給される電力によって駆動輪を駆動するとともに、前記駆動輪からの動力によって発電する第２モータと、排気通路に設けられ、大気に放出される排気ガスを浄化するととともに、バッテリの電力で加熱される加熱装置を有する電熱触媒と、を備える。また、この車両を制御する車両の制御方法では、前記エンジンが停止している状態で、前記バッテリの充電率が第１所定値まで上昇した場合に、前記第１モータによって前記エンジンを駆動するとともに、前記吸気弁と前記排気弁のバルブタイミングを調整して、排気通路内の排気ガスを前記エンジンのシリンダ内に取り入れる電力消費制御を実行し、電力消費制御実行中は、加熱装置を通電状態にし、加熱装置が第１所定温度まで上昇した場合、あるいは、シリンダ内の温度が第２所定温度まで上昇した場合に、電力消費制御を終了する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、エンジンのシリンダ内に排気通路内の排気ガスを取り入れることができるので、シリンダ内を排気ガスより低温の外気が通過することを防止できる。これにより、第１モータによってエンジンを駆動した場合でも、バッテリの過充電を防止しつつ、シリンダ内の温度低下を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る車両の概略構成図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る電力消費制御を示すフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る電力消費制御によるタイムチャートの一例である。

【図4】図４は、変形例に係る電力消費制御によるタイムチャートの一例である。

【図5】図５は、本発明の本実施形態に係る電力消費制御時のバルブタイミング図の一例である。

【図6】図６は、本発明の本実施形態に係る通常制御時のバルブタイミング図の一例である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面等を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。

【0011】

図１を参照して、本発明の実施形態に係る車両１００の制御方法について説明する。

【0012】

車両１００は、エンジン１と、第１モータとしての発電モータ２と、バッテリ３と、第２モータとしての走行モータ４と、エンジン１に吸入される外気が通る吸気通路１１と、エンジン１からの排気ガスが通る排気通路１２と、車両１００を制御する制御装置としてのコントローラ２０と、を備える。本実施形態の車両１００は、エンジン１を発電のみに使用し、走行モータ４を車輪５の駆動と電力の回生に使用するシリーズ方式のハイブリッド車両である。

【0013】

エンジン１は、ガソリンを燃料とする内燃エンジンであり、複数のシリンダ１０（図１では３つ）を有する。

【0014】

吸気通路１１には、スロットルバルブ１４が配置される。スロットルバルブ１４は、コントローラ２０により駆動制御される。スロットルバルブ１４は、エンジン１に供給される吸入空気の流量を調整する。

【0015】

エンジン１の各シリンダ１０には、それぞれ、燃料噴射装置（図示せず）、吸気弁１５、排気弁１６、吸気弁１５及び排気弁１６のバルブタイミングを調整する動弁機構（図示せず）、点火プラグ（図示せず）等が設けられる。燃料噴射装置を所定のタイミングで制御することにより、燃料がエンジン１のシリンダ１０内に噴射され、また、ピストン（図示せず）の動作に伴ってシリンダ１０内にて燃料と空気との混合気が形成される。この混合気は点火プラグにおいて発生した火花に基づいて燃焼される。

【0016】

エンジン１は、減速機１３を介して、発電モータ２に機械的に連結される。エンジン１の動力は、減速機１３を介して発電モータ２に伝達され、発電モータ２はエンジン１の動力によって回転して発電する。発電モータ２は、バッテリ３に対して電気的に接続され、発電モータ２の発電電力はバッテリ３に充電される。

【0017】

排気通路１２には、エンジン１からの排気ガスを浄化する電熱触媒としての触媒３０が設けられる。本実施形態では、触媒３０は、例えば、三元触媒が用いられる。触媒３０は、排気中のＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ等を酸化、還元することにより無害な窒素、水、二酸化炭素等へと浄化する。また、触媒３０は、排気の熱により暖機され、特に所定の活性温度以上の温度になると高効率で排ガスを浄化可能となる。

【0018】

触媒３０は、入口付近に加熱装置３１を有する。加熱装置３１は、バッテリ３の電力が供給されることにより発熱し、触媒３０の入口付近を流れる排気ガスを加熱する。このように、触媒３０の入口付近を流れる排気ガスを加熱することにより、三元触媒をより早く昇温することができるので、触媒性能をより早く発揮させることができる。

【0019】

バッテリ３は、例えば、リチウムイオン電池により構成される。バッテリ３は、走行モータ４によって回生された電力及び発電モータ２によって発電された電力が充電されるとともに、充電された電力を走行モータ４に供給する。

【0020】

バッテリ３のＳＯＣ（充電率）は、ＳＯＣセンサ３ａによって検出され、コントローラ２０に送信される。コントローラ２０は、ＳＯＣ（充電率）に基づいてバッテリ３の充電制御を行う。

【0021】

走行モータ４は、バッテリ３からインバータ６を介して供給される電力により駆動する。走行モータ４による回転動力がギア機構７を介して車輪５に伝達されることで、車両１００は走行する。

【0022】

車両１００では、例えば、高負荷時のように大きな駆動力が要求され、バッテリ３からの電力のみでは駆動力要求を満たせない場合には、バッテリ３からの電力に加え、エンジン１に接続される発電モータ２からの電力（エンジン１の発電電力）も走行モータ４に供給される。これに対し、中、低負荷時のように大きな駆動力が要求されない場合には、走行モータ４にはバッテリ３からのみ電力が供給され、エンジン１の発電電力はすべてバッテリ３に充電される。

【0023】

コントローラ２０は、マイクロコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＣＰＵを含む汎用の電子回路と周辺機器から構成される。コントローラ２０は、車両１００の走行状態（車速、ＳＯＣなど）に基づいて、あらかじめ記憶されたプログラムを実行することにより、車両１００の各種制御を実行する。

【0024】

次に、バッテリ３の充電制御について説明する。

【0025】

バッテリ３の充電は、コントローラ２０により制御される。バッテリ３のＳＯＣが充電制御の下限値である閾値ＲＬまで低下すると、コントローラ２０は、エンジン１を駆動する。これにより、発電モータ２が駆動し、発電モータ２によって発電された電力がバッテリ３に供給され、バッテリ３は充電される。

【0026】

バッテリ３のＳＯＣが充電制御の上限値である閾値ＲＨまで上昇すると、コントローラ２０は、エンジン１を停止する。これにより、発電モータ２が停止し、発電モータ２による発電が停止する。

【0027】

また、車両１００が減速しているとき、あるいは、コースト走行しているときには、車輪５の駆動力により走行モータ４が回転することで電力が回生される。走行モータ４によって回生された電力はバッテリ３に充電される。

【0028】

バッテリ３のＳＯＣが閾値ＲＨを超えた状態で、例えば、車両１００が長い下り坂をコースト走行している場合には、上述の走行モータ４による回生が継続される。この結果、ＳＯＣがバッテリ３の充電可能な上限値である閾値Ｒ１まで上昇し、走行モータ４によって回生された電力を充電することができなくなる。そこで、ＳＯＣが閾値Ｒ１まで上昇すると、バッテリ３の電力によって発電モータ２を駆動させる。つまり、発電モータ２によってバッテリ３の電力を消費させる。また、発電モータ２の駆動に伴ってエンジン１が駆動するため、エンジン１が発電モータ２の負荷として作用する。これにより、バッテリ３の電力の消費量を大きくすることができる。さらに、発電モータ２の回転速度を制御することで、バッテリ３の電力の消費量を制御することができる。コントローラ２０は、走行モータ４による回生によって発電された発電量と、発電モータ２の駆動によって消費される電力量とに基づいて、バッテリ３のＳＯＣが閾値Ｒ１を超えないように、発電モータ２の回転速度などを制御する。

【0029】

また、このとき、エンジン１がから回し（空転）した状態になるように、つまり、燃焼制御を行わないように、燃料噴射弁及び点火プラグをＯＦＦ状態に維持する。

【0030】

ところで、このようにエンジン１をから回しさせると、シリンダ１０内で燃焼が行われず、外気がそのままシリンダ１０内を通過することになる。エンジン１の停止直後は、シリンダ１０内の温度（筒内温度Ｔｃ）は、外気に比べ高温のため、シリンダ１０内を通過する外気との間で熱交換が行われてしまい、筒内温度Ｔｃが低下するおそれがある。このようにして、筒内温度Ｔｃが低下すると、エンジン１の再始動時にエミッションが増加するおそれがある。

【0031】

そこで、本実施形態の車両１００では、エンジン１が停止した状態で、バッテリ３のＳＯＣが上限まで上昇した場合に、シリンダ１０内の温度低下を抑制しつつ、バッテリ３の電力を消費させるための制御（以下では、単に「電力消費制御」という。）を実行する。以下に、図２及び図３を参照しながら、本実施形態の電力消費制御について説明する。

【0032】

図２は、本実施形態の電力消費制御に係る制御の流れを示すフローチャートである。図２に示すフローチャートに示す制御は、コントローラ２０にあらかじめ記憶されたプログラムに基づいて実行される。

【0033】

ステップＳ１では、エンジン１が停止しているか否かを判定する。エンジン１が停止してればステップＳ２に進み、エンジン１が駆動していれば、発電モータ２による充電が行われているので、ＥＮＤに進む。

【0034】

ステップＳ２では、バッテリ３のＳＯＣが、第１所定値（閾値Ｒ１）以上であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ２０は、ＳＯＣセンサ３ａによって検出されたＳＯＣが、第１所定値（閾値Ｒ１）以上であるか否かを判定する。ＳＯＣが第１所定値（閾値Ｒ１）以上であれば、ステップＳ３に進む。これに対し、ＳＯＣが第１所定値（閾値Ｒ１）未満であれば、バッテリ３に充電することが可能であるので、そのままＥＮＤに進む。

【0035】

ステップＳ３では、電力消費制御を開始する。具体的には、コントローラ２０は、バッテリ３の電力によって発電モータ２を駆動し、エンジン１を駆動（から回し）する。また、このとき、コントローラ２０は、エンジン１の駆動に伴ってシリンダ１０内に排気通路１２内の排気ガスが吸入されるように、例えば、図５に示すようなバルブタイミングで、吸気弁１５及び排気弁１６を制御する。具体的には、エンジン１の通常運転時のバルブタイミング（図６参照）に比べ、吸気弁１５の開弁時期を大きく遅角させ、吸気弁１５を吸気下死点の手前で開弁させ（ＩＶＯ）、圧縮上死点近傍で閉弁させる（ＩＶＣ）。なお、排気弁１６は、通常制御時と同様に、膨張下死点の手前で開弁し（ＥＶＯ）、排気上死点近傍で閉弁する（ＥＶＣ）。動弁機構によって、このように吸気弁１５及び排気弁１６のバルブタイミングを制御することで、外気がシリンダ１０内を通過することを抑制するとともに、シリンダ１０内に排気ガスを吸入することができる。このとき、吸気弁１５のリフト量を極力小さくなるように制御することが好ましい。吸気弁１５を開弁したときにシリンダ１０内が負圧になっているため、外気がシリンダ１０内に流入する。そのため、吸気弁１５のリフト量を小さくすることで、吸気弁１５が開弁したときにシリンダ１０内に吸入される外気量を小さくできる。さらに好ましくは、電力消費制御実行中は、吸気弁１５を閉弁した状態に維持することが好ましい。これにより、シリンダ１０内に外気が吸入されることを確実に防止できる。なお、これらは、動弁機構として、可変バルブタイミング機構や、気筒休止などに用いられる動弁機構を用いることにより実現可能である。また、動弁機構は、機械式に限らず、油圧式、電動、電磁弁式などどのようなものであってもよい。

【0036】

また、電力消費制御実行中には、コントローラ２０は、発電モータ２の駆動によって消費される電力量が走行モータ４による回生によって発電された発電量を上回るように、発電モータ２の回転速度などを制御する。

【0037】

このようにして、エンジン１が駆動されると、排気通路１２内の排気ガスがシリンダ１０内へ吸入され、吸入された排気ガスがシリンダ１０から排気通路１２に排出され、この排気ガスの吸入及び排出が繰り返し行われる。エンジン１の停止直後の排気ガスは、外気に比べ高温なので、外気の通過を伴うエンジン１のから回しに比べて、シリンダ１０内の温度（筒内温度Ｔｃ）の低下を抑制できる。

【0038】

また、本実施形態の電力消費制御では、コントローラ２０は、電力消費制御が開始されると同時に、触媒３０の加熱装置３１を通電状態にする。これにより、排気通路１２における触媒３０近傍の排気ガスを加熱する。上述のようなシリンダ１０内への排気ガスの吸入及び排出が繰り返し行われることにより、排気通路１２内の排気ガスが流動する。これにより、触媒３０近傍の加熱装置３１によって加熱された排気ガスも流動するので、触媒３０を温めることができる。

【0039】

ステップＳ４では、バッテリ３のＳＯＣが第２所定値（閾値Ｒ２）以下であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ２０は、ＳＯＣセンサ３ａによって検出されたＳＯＣが、第２所定値（閾値Ｒ２）以下であるか否かを判定する。ＳＯＣが第２所定値（閾値Ｒ２）以下であれば、バッテリ３の電力を十分消費できているので、ステップＳ７に進み、電力消費制御を終了する。これに対し、ＳＯＣが第２所定値（閾値Ｒ２）より大きければ、ステップＳ５に進む。

【0040】

ステップＳ５では、加熱装置３１の温度Ｔｈが、第１所定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ２０は、温度センサ３１ａによって検出された加熱装置３１の温度Ｔｈが、第１所定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。加熱装置３１の温度Ｔｈが第１所定温度Ｔ１以上であれば、加熱装置３１が過熱状態にあると判定して、ステップＳ７に進み、電力消費制御を終了する。これに対し、加熱装置３１の温度Ｔｈが、第１所定温度Ｔ１未満であれば、ステップＳ６に進む。

【0041】

ステップＳ６では、シリンダ１０内の温度（筒内温度Ｔｃ）が、第２所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。具体的には、コントローラ２０は、筒内温度センサ１０ａによって検出された筒内温度Ｔｃが、第２所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。筒内温度Ｔｃが第２所定温度Ｔ２以上であれば、ステップＳ７に進み、電力消費制御を終了する。これに対し、筒内温度Ｔｃが第２所定温度Ｔ２未満であれば、ステップＳ４に戻る。

【0042】

ステップＳ７では、電力消費制御を終了する。具体的には、コントローラ２０は、発電モータ２の駆動を停止するとともに、加熱装置３１を非通電状態とする。なお、コントローラ２０は、吸気弁１５及び排気弁１６のバルブタイミングも通常運転（燃焼制御）に用いられるバルブタイミングのプログラムに切り替えられる。

【0043】

このように、本実施形態の電力消費制御は、バッテリ３のＳＯＣが閾値Ｒ２に低下するまで行われる。

【0044】

本実施形態の電力消費制御では、発電モータ２によってエンジン１を駆動した場合に、エンジン１のシリンダ１０内に排気通路１２内の排気ガスを取り入れているので、シリンダ１０内を排気ガスより低温の外気が通過することを防止できる。これにより、発電モータ２によってエンジン１を駆動した場合でも、シリンダ１０内の温度低下を抑制できるので、再始動時の燃料噴射量を低減できるとともに、エミッションの増加を抑制できる。

【0045】

次に、図３のタイムチャートを参照して、本実施形態の電力消費制御の具体例を説明する。

【0046】

図３では、エンジン１が駆動され、発電モータ２による発電が行われた状態で、下り坂を走行している場合を示している。なお、図３の触媒温度Ｔｓ及び筒内温度Ｔｃにおける点線は、吸気弁１５及び排気弁１６のバルブタイミングを調整しない、つまり、エンジン１をから回ししたときに外気がシリンダ１０内を通過する場合の例を示している。

【0047】

時刻ｔ１において、バッテリ３のＳＯＣが閾値ＲＨまで上昇すると、コントローラ２０は、エンジン１を停止する。これにより、シリンダ１０内での燃焼が停止するので、筒内温度Ｔｃが徐々に低下する。また、エンジン１が停止されることにより、シリンダ１０内から排気ガスが排出されなくなるので、触媒温度Ｔｓも徐々に低下する。

【0048】

また、このとき、車両１００は下り坂を走行しているので、走行モータ４による回生が行われる。走行モータ４によって発電された電力は、バッテリ３に充電される。このため、バッテリ３のＳＯＣは、上昇を続ける。

【0049】

時刻ｔ２において、バッテリ３のＳＯＣが閾値Ｒ１まで上昇すると、コントローラ２０は、電力消費制御を開始する。具体的には、上述のように、コントローラ２０は、バッテリ３の電力によって発電モータ２を駆動し、エンジン１を駆動（から回し）する。また、このとき、コントローラ２０は、排気通路内の排気ガスを前記エンジンのシリンダ内に取り入れるように、吸気弁１５及び排気弁１６のバルブタイミングを調整する。

【0050】

さらに、時刻ｔ２において、コントローラ２０は、触媒３０の加熱装置３１を通電状態にする。

【0051】

このように、バッテリ３の電力によって発電モータ２を駆動するとともに、加熱装置３１を通電状態することで、バッテリ３の電力が消費される。なお、このとき、走行モータ４による回生は継続されている。

【0052】

上述のように、エンジン１が駆動（から回し）されたことにより、排気通路１２内の排気ガスのシリンダ１０内への吸入及びシリンダ１０からの排出が繰り返し行われる。これにより、加熱装置３１によって加熱された排気ガスが、シリンダ１０内に導かれるので、筒内温度Ｔｃが上昇する。また、エンジン１の駆動により、排気通路１２内の排気ガスが流動するので、触媒温度Ｔｓも上昇する。

【0053】

時刻ｔ３において、バッテリ３のＳＯＣが閾値Ｒ２まで低下すると、コントローラ２０は、電力消費制御を終了する。具体的には、コントローラ２０は、発電モータ２の駆動を停止するとともに、加熱装置３１を非通電状態とする。発電モータ２の駆動が停止されるとともに、加熱装置３１が非通電状態となることで、バッテリ３の電力消費が終了する。このため、時刻ｔ３以降も、走行モータ４によって発電された電力によって、バッテリ３のＳＯＣが上昇する。

【0054】

時刻ｔ４において、車両１００が平地を走行するようになると、走行モータ４による回生が終了し、コントローラ２０は、バッテリ３の電力によって走行モータ４を駆動する。このとき、バッテリ３のＳＯＣは閾値ＲＬ以上であるので、エンジン１は駆動されず、車両１００は、バッテリ３のみの電力によって走行モータ４を駆動するモータ走行モードとなる。また、このとき、エンジン１が駆動されていないため、筒内温度Ｔｃ及び触媒温度Ｔｓは、さらに低下する。また、バッテリ３の電力が消費されるので、バッテリ３のＳＯＣも低下する。

【0055】

時刻ｔ５において、バッテリ３のＳＯＣが閾値ＲＬまで低下すると、コントローラ２０は、エンジン１を駆動し、発電モータ２による発電を開始する。これにより、バッテリ３のＳＯＣが再び上昇する。また、エンジン１が駆動されることにより、筒内温度Ｔｃ及び触媒温度Ｔｓは上昇する。

【0056】

このように、本実施形態では、バッテリ３のＳＯＣが閾値Ｒ１まで上昇すると、発電モータ２を駆動することによってバッテリ３の電力を消費させる電力消費制御を開始する。このとき、エンジン１のシリンダ１０内に排気通路１２内の排気ガスを取り入れることで、シリンダ１０内に排気ガスより低温の外気が吸入されることを防止する。これにより、バッテリ３の過充電を防止しつつ、シリンダ１０内の温度低下を抑制できる。さらに、シリンダ１０内の温度低下が抑制されることにより、再始動時の燃料噴射量を低減できるとともに、エミッションの増加を抑制できる。

【0057】

なお、図２及び図３に示す例では、電力消費制御実行時に加熱装置３１を通電状態としていたが、電力消費制御実行時に加熱装置３１を通電状態としなくてもよい。この場合には、電力消費制御実行中に筒内温度Ｔｃ及び触媒温度Ｔｓを上昇させることはできないが、外気がシリンダ１０内を通過しないので、外気がシリンダ１０内を通過する場合に比べて、筒内温度Ｔｃ及び触媒温度Ｔｓの低下を抑制できる（図４に一点鎖線参照）。

【0058】

シリンダ１０の容量、あるいは排気通路１２の配管長や配管径などを調整して、シリンダ１０に吸入される排気ガス量を、排気通路１２におけるエンジン１の出口ポートから触媒３０の入口までの容量よりも大きくすることが好ましい。この場合には、加熱装置３１で暖められた排気ガスをシリンダ１０内まで吸入することができるので、シリンダ１０をより効果的に暖めることができる。

【0059】

なお、シリンダ１０に吸入される排気ガス量が、排気通路１２におけるエンジン１の出口ポートから触媒３０の入口までの容量以下であっても、触媒３０近傍の排気ガスを流動させることができるので、加熱装置３１の過熱を抑制できるとともに、触媒３０を温めることができる。

【0060】

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

【0061】

車両１００は、吸気弁１５と排気弁１６を有するエンジン１と、エンジン１からの動力によって発電する第１モータ（発電モータ２）と、第１モータ（発電モータ２）によって発電された電力が充電されるバッテリ３と、バッテリ３から供給される電力によって車輪５を駆動するとともに、車輪５からの動力によって発電する第２モータ（走行モータ４）と、を備える。

【0062】

車両１００を制御するコントローラ２０（制御装置）は、エンジン１が停止している状態で、バッテリ３の充電率（ＳＯＣ）が第１所定値（閾値Ｒ１）まで上昇した場合に、第１モータ（発電モータ２）によってエンジン１を駆動するとともに、吸気弁１５と排気弁１６のバルブタイミングを調整して、排気通路１２内の排気ガスをエンジン１のシリンダ１０内に取り入れる電力消費制御を実行する。

【0063】

この構成では、エンジン１のシリンダ１０内に排気通路１２内の排気ガスを取り入れているので、シリンダ１０内を排気ガスより低温の外気が通過することを防止できる。これにより、第１モータ（発電モータ２）によってエンジン１を駆動した場合でも、バッテリ３の過充電を防止しつつ、シリンダ１０内の温度低下を抑制できるので、再始動時の燃料噴射量を低減できるとともに、エミッションの増加を抑制できる。

【0064】

また、コントローラ２０は、バッテリ３の充電率（ＳＯＣ）が、第２所定値（閾値Ｒ２）まで低下した場合に、電力消費制御を終了する。

【0065】

この構成では、バッテリ３のＳＯＣが過剰に放電されることを防止できる。これにより、エンジン１による発電を抑制できるので、燃費の悪化を防止できる。

【0066】

車両１００は、排気通路１２に設けられ、大気に放出される排気ガスを浄化するととともに、バッテリ３の電力で加熱される加熱装置３１を有する電熱触媒（触媒３０）をさらに備える。また、コントローラ２０は、電力消費制御実行中は、加熱装置３１を通電状態にする。

【0067】

電力消費制御実行中は、加熱装置３１を通電状態にすることで、加熱装置３１近傍の排気ガスを加熱することができる。このとき、エンジン１が、から回しされているので、排気通路１２の排気ガスが流動する。これにより、電熱触媒（触媒３０）近傍の排気ガスを流動させることができるので、加熱装置３１の過熱を抑制できるとともに、触媒３０を温めることができる。さらに、排気通路１２内において加熱された排気ガスを流動させることができるので、凝縮水の生成を抑制することができる。

【0068】

コントローラ２０は、加熱装置３１が、第１所定温度Ｔ１まで上昇した場合に、電力消費制御を終了する。

【0069】

この構成では、加熱装置３１が過熱されることを防止し、加熱装置３１の損傷を防止できる。

【0070】

車両１００では、シリンダ１０に吸入される排気ガス量は、排気通路１２におけるエンジン１の出口ポートから電熱触媒（触媒３０）の入口までの容量よりも大きい。

【0071】

この構成では、加熱装置３１で暖められた排気ガスをシリンダ１０内まで吸入することができるので、シリンダ１０をより効果的に暖めることができる。

【0072】

車両１００では、シリンダ１０に吸入される排気ガス量は、排気通路１２におけるエンジン１の出口ポートから電熱触媒（触媒３０）の入口までの容量以下である。

【0073】

この構成では、電熱触媒（触媒３０）近傍の排気ガスを流動させることができるので、加熱装置３１の過熱を抑制できるとともに、触媒３０を温めることができる。

【0074】

コントローラ２０は、シリンダ１０内の温度（筒内温度Ｔｃ）が第２所定温度Ｔ２まで上昇した場合に、電力消費制御を終了する。

【0075】

この構成では、加熱装置３１の温度Ｔｈを検出する温度センサ３１ａが故障している場合であっても、シリンダ１０内の温度（筒内温度Ｔｃ）を検出することで加熱装置３１の過熱を検知することができる。これにより、装置の信頼性を向上させることができる。

【0076】

コントローラ２０は、電力消費制御実行中は、吸気弁１５を閉弁した状態に維持する。

【0077】

この構成では、電力消費制御実行中は吸気弁１５を閉弁しているので、吸気通路１１に排気ガスが流出することがない。また、吸気弁１５が閉弁された状態に維持されることで、シリンダ１０及び排気通路１２を通じて触媒３０に酸素（外気）が導かれることを防止できる。これにより、エンジン１の再始動時の触媒性能の低下を抑制できる。

【0078】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【0079】

上記実施形態では、電力消費制御の実行条件を、ＳＯＣが第１所定値（閾値Ｒ１）以上であることとしたが、これに限らない。例えば、ＳＯＣの上昇率に基づいて、あるいは、車速及び車両１００の傾斜角などから推定される発電量に基づいて、ＳＯＣが第１所定値（閾値Ｒ１）まで上昇することが予想される場合に電力消費制御を実行するようにしてもよい。

【0080】

また、上記実施形態では、電力消費制御の終了条件を、ＳＯＣが第２所定値（閾値Ｒ２）以上であることとしたが、これに限らない。例えば、電力消費制御の開始から所定時間経過した場合に、電力消費制御を終了するようにしてもよい。

【0081】

触媒３０と加熱装置３１は、別体で構成されていても、一体で構成されていてもよい。

【0082】

また、筒内温度Ｔｃ、加熱装置３１の温度Ｔｈは、センサによる検出値でなく、演算などの推定値であってもよい。

【符号の説明】

【0083】

１００ 車両
１ エンジン
２ 発電モータ（第１モータ）
３ バッテリ
３ａ ＳＯＣセンサ
４ 走行モータ（第２モータ）
１０ シリンダ
１０ａ 筒内温度センサ
１１ 吸気通路
１２ 排気通路
１５ 吸気弁
１６ 排気弁
２０ コントローラ（制御装置）
３０ 触媒
３１ 加熱装置
３１ａ 温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】