ホーム > 特許ランキング > 株式会社豊田自動織機
知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(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】2024-12-09
(45)【発行日】2024-12-17
(54)【発明の名称】ハイブリッド車両
(51)【国際特許分類】
B60W 10/06 20060101AFI20241210BHJP
B60K 6/46 20071001ALI20241210BHJP
B60K 6/24 20071001ALI20241210BHJP
B60W 10/08 20060101ALI20241210BHJP
B60W 10/26 20060101ALI20241210BHJP
B60W 20/13 20160101ALI20241210BHJP
B60W 20/16 20160101ALI20241210BHJP
F01N 3/20 20060101ALI20241210BHJP
F01N 3/22 20060101ALI20241210BHJP
B60L 50/61 20190101ALI20241210BHJP
B60L 58/14 20190101ALI20241210BHJP
B01D 53/94 20060101ALI20241210BHJP
【ＦＩ】
B60W10/06 900
B60K6/46 ZHV
B60K6/24
B60W10/08 900
B60W10/26 900
B60W20/13
B60W20/16
F01N3/20 K
F01N3/22 301B
B60L50/61
B60L58/14
B01D53/94 300
B01D53/94 ZAB
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021071599
(22)【出願日】2021-04-21
(65)【公開番号】P2022166400
(43)【公開日】2022-11-02
【審査請求日】2023-07-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岩橋 卓央
【審査官】清水 康
(56)【参考文献】
【文献】実開平０５－０２１１１９（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００１－１５７３１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１０／１００７４８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開平１１－３５５９６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１８８６６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２１３９９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０５－３２８５２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－０３２９６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－０７４０２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０６３６２５３５（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】中国特許出願公開第１１２５５０００１（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６０Ｋ ６／２０ － ６／５４７
Ｂ６０Ｗ １０／００ － ２０／５０
Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２
Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００
Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０
Ｂ０１Ｄ ５３／９４
Ｆ０１Ｎ ３／２０
Ｆ０１Ｎ ３／２２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行用電動機と、前記走行用電動機に電力を供給する蓄電装置と、内燃機関に駆動され前記蓄電装置に供給する電力を発電する発電機と、制御装置とから構成されたハイブリッドシステムを備え、前記内燃機関を停止した状態で前記走行用電動機の動力で走行するＥＶ走行が可能なハイブリッド車両であって、前記内燃機関は、前記蓄電装置の電力で加熱可能な電気加熱触媒を備え、
前記制御装置は、前記ハイブリッドシステムの停止時に、前記蓄電装置のＳＯＣが所定値を下回る場合、前記ＳＯＣが前記所定値以上になるまで前記内燃機関を作動して前記蓄電装置を充電したあと、前記内燃機関を停止するよう、構成されており、
前記所定値は、前記ハイブリッドシステムの起動時に、前記電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、前記電気加熱触媒を加熱し、かつ、前記ＥＶ走行を行うことが可能なＳＯＣであり、
前記内燃機関は、前記蓄電装置の電力で駆動される電動過給機を備え、
前記制御装置は、前記ハイブリッドシステムの起動時に、前記電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、前記電気加熱触媒を加熱し、かつ、前記ＥＶ走行を行っているとき、前記電動過給機を駆動するよう構成されている、ハイブリッド車両。
【請求項2】
走行用電動機と、前記走行用電動機に電力を供給する蓄電装置と、内燃機関に駆動され前記蓄電装置に供給する電力を発電する発電機と、制御装置とから構成されたハイブリッドシステムを備え、前記内燃機関を停止した状態で前記走行用電動機の動力で走行するＥＶ走行が可能なハイブリッド車両であって、前記内燃機関は、前記蓄電装置の電力で加熱可能な電気加熱触媒を備え、
前記制御装置は、前記ハイブリッドシステムの停止時に、前記蓄電装置のＳＯＣが所定値を下回る場合、前記ＳＯＣが前記所定値以上になるまで前記内燃機関を作動して前記蓄電装置を充電したあと、前記内燃機関を停止するよう、構成されており、
前記所定値は、前記ハイブリッドシステムの起動時に、前記電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、前記電気加熱触媒を加熱し、かつ、前記ＥＶ走行を行うことが可能なＳＯＣであり、
前記内燃機関は、前記電気加熱触媒の上流の排気通路に空気を供給するエアポンプを備え、
前記制御装置は、前記ハイブリッドシステムの起動時に、前記電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、前記電気加熱触媒を加熱し、かつ、前記ＥＶ走行を行っているとき、前記エアポンプを駆動するよう構成されている、ハイブリッド車両。
【請求項3】
前記制御装置は、前記ハイブリッドシステムの起動時に、前記電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、前記電気加熱触媒を加熱し、かつ、前記ＥＶ走行を行っているとき、前記走行用電動機の出力を制限するよう構成されている、請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項4】
前記制御装置は、前記蓄電装置のＳＯＣが、出力制限閾値以下になったとき、前記走行用電動機の出力を制限するよう構成されている、請求項３に記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ハイブリッド車両に関し、特に、内燃機関の排気を浄化する触媒として電気加熱触媒を備えたハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【0002】
内燃機関と走行用モータを備えたハイブリッド車両において、内燃機関の排気を浄化する触媒として電気加熱触媒を設けたものが知られている。たとえば、特開２０１４－８９１４号公報（特許文献１）には、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技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１４－８９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
電気加熱触媒を備えた内燃機関では、内燃機関の始動前に、電気加熱触媒に通電を行い、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あとに、内燃機関を始動することにより、排気の浄化率を高めることができる。電気加熱触媒の電力を、走行用のバッテリの電力で賄う場合、バッテリに蓄電された電力は、電気加熱触媒と走行用モータで消費する。
【0005】
ハイブリッド車両のシステムが停止し、次回のトリップ（システムの起動）までの時間が長い場合、電気加熱触媒の温度は外気温まで低下するので、次回のトリップの開始時には、電気加熱触媒を暖機するために必要な電力が多くなるとともに、電気加熱触媒の暖機完了までの時間が長くなる。このため、電気加熱触媒の暖機が完了するまでの間に走行用モータで消費する電力も多くなる。したがって、排気の浄化率を高めるために、トリップの開始時、内燃機関の始動前に電気加熱触媒に通電を行い、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あとに、内燃機関を始動するようにした場合、多くの電力を消費する。このため、蓄電装置の蓄電量が少ないと、電気加熱触媒の暖機完了前に、蓄電装置の蓄電量が低下してしまい、内燃機関を始動し発電を行う場合もあり、排気の浄化率が低下する懸念がある。
【0006】
本開示の目的は、ハイブリッド車両において、トリップの開始時に、排気の浄化率が低下することを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示のハイブリッド車両は、走行用電動機と、走行用電動機に電力を供給する蓄電装置と、内燃機関に駆動され蓄電装置に供給する電力を発電する発電機と、制御装置とから構成されたハイブリッドシステムを備え、内燃機関を停止した状態で走行用電動機の動力で走行するＥＶ走行が可能なハイブリッド車両である。内燃機関は、蓄電装置の電力で加熱可能な電気加熱触媒を備え、制御装置は、ハイブリッドシステムの停止時に、蓄電装置のＳＯＣが所定値を下回る場合、ＳＯＣが所定値以上になるまで内燃機関を作動して蓄電装置を充電したあと、内燃機関を停止するよう、構成されている。所定値は、ハイブリッドシステムの起動時に、電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行うことが可能なＳＯＣである。
【0008】
この構成によれば、ハイブリッド車両は、内燃機関を停止した状態で走行用電動機の動力で走行するＥＶ走行が可能である。制御装置は、ハイブリッドシステムの停止時に、蓄電装置のＳＯＣが所定値を下回る場合、ＳＯＣが所定値以上になるまで内燃機関を作動して蓄電装置を充電したあと、内燃機関を停止する。そして、所定値は、ハイブリッドシステムの起動時に、電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行うことが可能なＳＯＣとされている。なお、蓄電装置のＳＯＣ（（State Of Charge）は、蓄電装置の蓄電量を示す値であり、たとえば、蓄電装置の満充電容量に対する現在の蓄電量を百分率で表される。
【0009】
したがって、トリップの開始時にハイブリッドシステムが起動されたとき、蓄電装置のＳＯＣは、電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行うことが可能な値（蓄電量）になっているので、電気加熱触媒の温度が活性温度になり電気加熱触媒の暖機が完了したあとに、内燃機関を始動でき、排気の浄化率が低下することを抑制できる。
【0010】
好ましくは、所定値は、ハイブリッドシステムの起動時における外気温を表すパラメータに基づいて設定されてよい。
【0011】
ハイブリッドシステムの起動時の電気加熱触媒の温度は、外気温度に影響を受ける。たとえば、外気温度が低いほど、電気加熱触媒の温度も低くなり、電気加熱触媒を暖機するために必要な電力が多くなるとともに、電気加熱触媒の暖機完了までの時間が長くなる。この構成によれば、ハイブリッドシステムの起動時に、電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行うことが可能なＳＯＣは、ハイブリッドシステムの起動時における外気温を表すパラメータに基づいて設定されるので、比較的精度良く設定することができる。
【0012】
好ましくは、所定値は、ハイブリッドシステムの起動時に、電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行ったときに、蓄電装置から放電された電力量を学習することにより算出してもよい。
【0013】
ハイブリッドシステムの起動時の電気加熱触媒の温度は、外気温度に影響を受け、外気温度はハイブリッド車両が置かれた環境（季節、気候、地域等）よって変化する。また、ハイブリッド車両のユーザによって、電気加熱触媒の暖機中におけるＥＶ走行中の走行パターン（電力消費量）が相違する。この構成によれば、ハイブリッドシステムの起動時に、電気加熱触媒が活性温度になるまで、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行うことが可能なＳＯＣを、ハイブリッドシステムの起動時に、電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行ったときに、蓄電装置から放電された電力量を学習することにより算出するので、ハイブリッド車両の置かれた環境やユーザの運転特性を加味して算出することができる。
【0014】
好ましくは、制御装置を、ハイブリッドシステムの起動時に、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行っているとき、蓄電装置のＳＯＣが下限値以下になった場合、内燃機関を始動して発電機による発電を行い蓄電装置を充電するよう構成してもよい。
【0015】
この構成によれば、ＥＶ走行によって消費される電力量が、当初の想定より多くなるなどして、電気加熱触媒の暖機が完了する前に、蓄電装置のＳＯＣが下限値まで低下してしまった場合、内燃機関を始動して発電機による発電を行い蓄電装置が充電される。これにより、蓄電装置が劣化することを抑止できる。
【0016】
好ましくは、制御装置は、ハイブリッドシステムの起動時に、電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行っているとき、走行用電動機の出力を制限するよう構成されてもよい。
【0017】
この構成によれば、ＥＶ走行時に走行用電動機で消費する電力を制限することができるので、電気加熱触媒の暖機が完了する前に蓄電装置のＳＯＣが下限値まで低下することを抑止できる。
【0018】
好ましくは、制御装置は、蓄電装置のＳＯＣが、出力制限閾値以下になったとき、走行用電動機の出力を制限するよう構成されてもよい。
【0019】
この構成によれば、蓄電装置のＳＯＣが出力制限閾値に低下するまでは、走行用電動機の出力を制限しないので、蓄電装置のＳＯＣが出力制限閾値に低下するまでは、良好なドライバビリティを確保できる。
【0020】
好ましくは、内燃機関は、蓄電装置の電力で駆動される電動過給機を備え、制御装置は、ハイブリッドシステムの起動時に、電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行っているとき、電動過給機を駆動するよう構成されてもよい。
【0021】
この構成によれば、電動過給機が駆動されることにより、電力で加熱された空気が電気加熱触媒内を流動するので、電気加熱触媒の暖機を促進することができる。
【0022】
好ましくは、内燃機関は、電気加熱触媒の上流の排気通路に空気を供給するエアポンプを備え、制御装置は、ハイブリッドシステムの起動時に、電気加熱触媒の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行っているとき、エアポンプを駆動するよう構成されてもよい。
【0023】
この構成によれば、エアポンプが駆動されることにより、電力で加熱された空気が電気加熱触媒内を流動するので、電気加熱触媒の暖機を促進することができる。
【0024】
好ましくは、報知装置をさらに備え、制御装置を、ハイブリッドシステムの停止時に、蓄電装置のＳＯＣが所定値以上になるまで内燃機関を作動しているとき、内燃機関が作動していることを、報知装置で報知するよう構成してもよい。
【0025】
この構成によれば、ハイブリッドシステムの停止操作を行ったあとに、内燃機関が作動していても、その作動が正常である（異常ではない）ことを、知らせることができる。
【発明の効果】
【0026】
本開示によれば、ハイブリッド車両において、トリップの開始時に、排気の浄化率が低下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】本実施の形態に係わるハイブリッド車両Ｖの全体構成図である。
【図2】エンジン１の概略構成図である。
【図3】（Ａ）および（Ｂ）は、起動時制御において、トリップ開始時のＳＯＣが小さい場合における、ＳＣＲ触媒７４の温度とＳＣＯの推移を示す図である。
【図4】（Ａ）および（Ｂ）は、起動時制御において、トリップ開始時のＳＯＣが大きい場合における、ＳＣＲ触媒７４の温度とＳＣＯの推移を示す図である。
【図5】ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、停止時ＳＯＣ制御の処理を説明する概略フローチャートである。
【図6】ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、走行開始時下限値Ｓｌ算出処理の概略フローチャートである。
【図7】停止時ＳＯＣ制御における、ＳＯＣの推移を例示する図である。
【図8】ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、起動時制御の処理を説明する概略フローチャートである。
【図9】変形例２において、ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、起動時制御の処理を説明する概略フローチャートである。
【図10】変形例３において、ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、起動時制御の処理を説明する概略フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0028】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【0029】
図１は、本実施の形態に係わるハイブリッド車両Ｖの全体構成図である。ハイブリッド車両Ｖは、エンジン１と、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ」と称する。）２と、第２モータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」と称する。）３と、蓄電装置７と、ＨＶ－ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００とから構成されるハイブリッドシステムＨを搭載している。
【0030】
エンジン１は、排気浄化装置を備えた、圧縮自己着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）であり、その詳細は後述する。第１ＭＧ２および第２ＭＧ３は、交流回転電機であり、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。
【0031】
ハイブリッド車両Ｖはシリーズハイブリッド車であり、第１ＭＧ２は、エンジン１によって駆動される発電機（ジェネレータ）として用いられる。第１ＭＧ２が発電した交流電力は、第１インバータ４によって直流電力に変換され、昇圧コンバータ６を介して蓄電装置７に供給し、蓄電装置７を充電する。このとき、昇圧コンバータ６は、降圧回路として動作する。また、第１ＭＧ２が発電した電力は、第２インバータ５を介して第２ＭＧ３へ供給される。第１インバータ４は、蓄電装置７から供給された直流電力を、第１ＭＧ２を駆動するための交流電力に変換して、第１ＭＧ２を用いて、エンジン１をクランキング、あるいは、モータリングするようにしてもよい。
【0032】
第２ＭＧ３は、主として電動機として動作し、駆動輪８を駆動する。第２ＭＧ３は、本開示の「走行用電動機」に相当する。第２ＭＧ３は、蓄電装置７からの電力および第１ＭＧ２の発電電力の少なくとも一方を受けて駆動され、第２ＭＧ３の駆動力は駆動輪８に伝達される。一方、ハイブリッド車両Ｖの制動時や下り坂では、第２ＭＧ３は、発電機として動作して回生発電を行なう。第２ＭＧ３が発電した電力は、第２インバータ５を介して蓄電装置７に充電される。また、第２インバータ５は、昇圧コンバータ６で昇圧された蓄電装置７の直流電力を、第２ＭＧ３を駆動するための交流電力に変換する。
【0033】
蓄電装置７は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池を含んで構成される。蓄電装置７は、第１ＭＧ２および第２ＭＧ３の少なくとも一方が発電した電力を受けて充電される。そして、蓄電装置７は、その蓄えられた電力を第２インバータ５、および第１インバータ４へ供給する。なお、蓄電装置７として電気二重層キャパシタ等も採用可能である。
【0034】
蓄電装置７には、監視ユニット７ａが設けられる。監視ユニット７ａには、蓄電装置７の電圧、入出力電流および温度をそれぞれ検出する電圧センサ、電流センサおよび温度センサ（いずれも図示せず）が含まれる。監視ユニット７ａは、各センサの検出値（蓄電装置７の電圧、入出力電流および温度）をＢＡＴ－ＥＣＵ１１０に出力する。
【0035】
なお、降圧コンバータ９は、蓄電装置７の直流電力を降圧して、後述する電動過給機３０および電気ヒータ７８に供給する。
【0036】
ハイブリッド車両Ｖは、さらに、ＢＡＴ－ＥＣＵ１１０と、各種センサ１２０と、通信装置１３０と、ナビゲーション装置１４０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）装置１５０と、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ２００とを備える。ＨＶ－ＥＣＵ１００、ＢＡＴ－ＥＣＵ１１０、およびＥ／Ｇ－ＥＣＵ２００は、ＣＡＮ（Controller Area Network）１５０を通じて互いに通信可能に構成されている。
【0037】
制御装置としてのＨＶ－ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）等を含み、メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）に記憶された情報、各種センサ１２０からの情報、ＢＡＴ－ＥＣＵ１１０、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ２００からの情報に基づいて、所定の演算処理を実行する。そして、ＨＶ－ＥＣＵ１００は、演算処理の結果に基づいて、第１インバータ４、第２インバータ５、および昇圧コンバータ６を制御するとともに、Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ２００に指令を出力する。
【0038】
ＨＶ－ＥＣＵ１００は、ハイブリッドシステムＨの停止中に、パワースイッチ（イグニッションスイッチ）１２１が操作されると、ハイブリッドシステムＨを起動して、ハイブリッド車両Ｖを走行可能な状態にする。また、ハイブリッドシステムＨの作動中（起動中）に、パワースイッチ１２１が操作されると、ハイブリッドシステムＨを停止する。これにより、ハイブリッド車両Ｖは、次回のトリップに備えて停止状態になる。
【0039】
ＢＡＴ－ＥＣＵ１１０も、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等を含む（いずれも図示せず）。ＢＡＴ－ＥＣＵ１１０は、監視ユニット７ａからの蓄電装置７の入出力電流および／または電圧の検出値に基づいて蓄電装置７の蓄電量を示すＳＯＣを算出する。ＳＯＣは、蓄電装置７の満充電容量に対する現在の蓄電量を百分率で表される。そして、ＢＡＴ－ＥＣＵ１１０は、算出されたＳＯＣをＨＶ－ＥＣＵ１００へ出力する。なお、ＨＶ－ＥＣＵ１００においてＳＯＣを算出してもよい。
【0040】
各種センサ１２０は、たとえば、アクセルペダルセンサ、エンジン回転数センサ、車速センサ、外気温センサ、触媒温度センサ、等を含む。アクセルペダルセンサは、ユーザによるアクセルペダル操作量（以下「アクセル開度」ともいう）ＡＰを検出する。エンジン回転数センサは、エンジン１の回転速度（回転数）ＮＥを検出する。車速センサは、ハイブリッド車両Ｖの速度（車速）ＳＰＤを検出する。外気温センサは、外気温度を検出する。触媒温度センサ１２２（図２参照）は、後述する選択還元触媒の温度を検出する。
【0041】
通信装置１３０は、各種通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）を含んで構成される。通信装置１３０は、ＤＣＭ（Data Communication Module）を含んでもよい。通信装置１３０は、５Ｇ（第５世代移動通信システム）対応の通信Ｉ／Ｆを含んでもよい。ＨＶ－ＥＣＵ１００は、通信装置１３０を通じてハイブリッド車両Ｖ外部の通信装置と無線通信を行なうように構成される。
【0042】
ナビゲーション装置１４０は、図示しない、ナビゲーションＥＣＵと、地図情報データベース（ＤＢ）と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部と、交通情報受信部とを含む。ナビゲーションＥＣＵは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポート等を含み、地図情報ＤＢ、ＧＰＳ受信部および交通情報受信部から受ける各種情報や信号に基づいて、ハイブリッド車両Ｖの現在位置、並びにその周辺の地図情報および渋滞情報等をＨＶ－ＥＣＵ１００およびＨＭＩ装置１５０へ出力する。
【0043】
ＨＭＩ装置１５０は、ハイブリッド車両Ｖの運転を支援するための情報をユーザに提供する装置である。ＨＭＩ装置１５０は、代表的には、車室内に設けられたディスプレイであり、スピーカ等も含む。ＨＭＩ装置１５０は、視覚情報（図形情報、文字情報）や聴覚情報（音声情報、音情報）等を出力することによって様々な情報をユーザに提供する。
【0044】
エンジン１の運転状態を制御するＥ／Ｇ－ＥＣＵ２００は、ＨＶ－ＥＣＵ１００と同様に、ＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）、各種信号を入出力するための入出力ポート等を含み、各種センサ１２０からの情報、ＨＶ-ＥＣＵ１００からの情報に基づいて、所定の演算処理を実行し、エンジン１を制御する。
【0045】
図２は、エンジン１の概略構成図である。エンジン１は、ディーゼルエンジンであり、エンジン本体１０のシリンダ（気筒）１２に形成された燃焼室に、燃料噴射弁（インジェクター）１４から燃料を噴射し、圧縮自己着火を行う内燃機関である。エンジン１の吸気通路２０には、エアクリーナ２２、インタークーラ２４、および吸気絞り弁（電子制御スロットル）２６が設けられており、エアクリーナ２２で異物が除去された新気（空気）は、電動過給機３０のコンプレッサ３２で過給（圧縮）され、インタークーラ２４で冷却されて、吸気マニホールド２８に供給され、吸気ポートから各燃焼室に供給される。電動過給機３０のコンプレッサ３２は、モータ３４によって回転駆動される。
【0046】
燃焼室から排出される排気（排気ガス）は、排気マニホールド５０に集められ、排気通路５２を介して外気に放出される。なお、図示しないが、エンジン１は、排気の一部を吸気マニホールド２８に還流するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置を備える。
【0047】
排気通路５２には、上流側から、酸化触媒７０、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）７２、選択還元触媒７４、酸化触媒７６が設けられている。酸化触媒７０は、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）を二酸化炭素（ＣＯ２）に酸化し、排気中の炭化水素（ＨＣ）を水（Ｈ２Ｏ）とＣＯ２に酸化する。また、排気中の一酸化窒素（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ２）に酸化する。これは、窒素酸化物（ＮＯｘ）の還元反応は、ＮＯとＮＯ２が１：１の比率のとき、反応速度が速いため、ディーゼルエンジンの排気中にはＮＯが多く含まれているため、排気中のＮＯをＮＯ２に酸化して、ＮＯとＮＯ２の比を１：１に近づけるためである。
【0048】
ＤＰＦ７２は、排気中の微粒子を捕集し、捕集した微粒子を適宜燃焼除去することにより、浄化する。選択還元触媒（以下、ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）触媒とも称する）７４は、排気中のＮＯｘを還元浄化する。酸化触媒７６は、ＳＣＲ触媒７４から排出された（スリップした）アンモニアを酸化して浄化する。
【0049】
ＳＣＲ触媒７４は、たとえば、セラミック担体に銅（Ｃｕ）イオン交換ゼオライトを触媒として担持したものであり、アンモニア（ＮＨ３）を還元剤として用いることにより、高い浄化率を示すものである。還元剤として利用するアンモニアは、ＳＣＲ触媒７４の上流の排気通路に供給した尿素水を加水分解することにより生成する。ＳＣＲ触媒７４の上流の排気通路には、尿素添加弁（尿素水噴射インジェクター）８０が設けられ、尿素水タンク８２から図示しないポンプによって圧送される尿素水を、尿素添加弁８０から、ＳＣＲ触媒７４の上流の排気通路５２に噴射する。
【0050】
本実施の形態において、ＳＣＲ触媒７４は電気加熱触媒（ＥＨＣ（Electrically Heated Catalyst））として構成されている。ＳＣＲ触媒７４の上流側には、ＳＣＲ触媒７４と一体的に電気ヒータ７８が設けられており、電気ヒータ７８に通電を行うことにより、触媒を担持した担体を加熱することができる。なお、ＳＣＲ触媒７４の触媒担体を、通電されると電気抵抗となって発熱する材料（たとえば、ＳｉＣ（炭化ケイ素））から形成して、電気加熱触媒としてもよい。
【0051】
触媒温度センサ１２２は、ＳＣＲ触媒７４の温度、たとえば触媒床温を検出する。なお、電動過給機３０のモータ３４および電気ヒータ７８は、降圧コンバータ９で降圧された蓄電装置７の電力により駆動される。
【0052】
上記のように構成されたエンジン１では、排気中のＮＯｘは、ＳＣＲ触媒７４によって還元浄化される。ＳＣＲ触媒７４において、排気中のＮＯｘを良好に浄化するためには、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度になり、十分に活性化していることが望ましい。たとえば、ＳＣＲ触媒７４の温度が２００℃以上のとき、９０％以上の浄化率が得られ、良好な浄化性能を発揮する。
【0053】
〈通常時制御〉
本実施の形態において、ＨＶ－ＥＣＵ１００は、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度になり、十分に活性化している状態では、通常時制御を実行する。ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される通常時制御は、たとえば、以下のような制御である。
本実施の形態において、ＨＶ－ＥＣＵ１００は、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度になり、十分に活性化している状態では、通常時制御を実行する。ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される通常時制御は、たとえば、以下のような制御である。
【0054】
まず、アクセル開度ＡＰと車速ＳＰＤをパラメータとして要求駆動力を算出し、要求駆動力に基づいて第２ＭＧ３の指令トルクＴｍを求める。第２ＭＧが指令トルクＴｍを出力するために必要な電力（走行電力）ＰＷｓを算出し、蓄電装置７のＳＯＣと目標ＳＯＣ＊の差に基づいて充電電力ＰＷｂ（ＳＯＣが目標ＳＯＣ＊より大きいときは、負の値になる）を算出する。そして、走行用電力ＰＷｓと充電電力ＰＷｂを加算して、要求発電量ＰＷ＊を算出する。
【0055】
ＨＶ－ＥＣＵ１００は、要求発電量ＰＷ＊に基づいて第１ＭＧ２の目標回転数ＮＧ＊を算出し、要求発電量ＰＷ＊と目標回転数ＮＧ＊とから第１ＭＧ２の目標トルクＴＧ＊を求める。ＨＶ－ＥＣＵ１００は、第２ＭＧ３が指令トルクＴｍで駆動されるよう第２インバータ５を制御するともに、目標トルクＴＧ＊をエンジンＥＣＵ２００へ出力する。エンジンＥＣＵ２００は、第１ＭＧ２のトルクが目標トルクＴＧ＊になるよう燃料噴射量を決定し、エンジン１を作動（運転）する。
【0056】
ＳＣＲ触媒７４において、排気中のＮＯｘを良好に浄化するためには、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度になり、十分に活性化していることが望ましい。特に、ハイブリッドシステムＨが停止し、次回のトリップ（ハイブリッドシステムＨの起動）までの時間が長い場合、ＳＣＲ触媒７４の温度は外気温まで低下する。このように、ＳＣＲ触媒７４の温度が低い場合、エンジン１の作動（運転）を停止し、電気ヒータ７８に通電してＳＣＲ触媒７４を加熱し、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度に達してＳＣＲ触媒７４の暖機が完了したあと、エンジン１を始動することにより、排気の浄化率を向上することができる。
【0057】
本実施の形態において、トリップの開始時（ハイブリッドシステムＨの起動時）に、ＳＣＲ触媒７４の温度が低い場合、エンジン１の作動（運転）を停止し、電気ヒータ７８に通電してＳＣＲ触媒７４を加熱し、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度に達してＳＣＲ触媒７４の暖機が完了するまでの間、エンジン１を停止した状態で第２ＭＧ３の動力で走行するＥＶ走行を行う制御を、起動時制御とも称する。本実施の形態では、ＳＣＲ触媒７４の暖機が完了するまで、要求発電量ＰＷ＊を０に設定することにより、エンジン１を停止した状態で第２ＭＧ３の動力で走行するＥＶ走行を行うことができる。
【0058】
図３は、起動時制御において、トリップ開始時のＳＯＣが小さい場合における、ＳＣＲ触媒７４の温度とＳＣＯの推移を示す図である。図３（Ａ）は、ＳＣＲ触媒７４の温度の変化を示しており、図３（Ｂ）は、ＳＯＣの変化を示している。時刻ｔ０でハイブリッドシステムＨが起動すると、電気ヒータ７８への通電が開始されるとともに、ＥＶ走行による走行が開始される。電気ヒータ７８によってＳＣＲ触媒７４が加熱され、図３（Ａ）に示すように、ＳＣＲ触媒７４の温度が上昇し、時刻ｔ２において、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａに到達する。なお、活性温度Ｔａは、たとえば、ＳＣＲ触媒７４の浄化率が９０％以上になる温度であってよい。
【0059】
蓄電装置７に蓄電された電力が、電気ヒータ７８への通電、および、ＥＶ走行による第２ＭＧ３によって消費される（なお、後述するように、電動過給機３０を駆動する場合には、モータ３４によっても消費される）とともに、第１ＭＧ２による発電は行われないので、図３（Ｂ）に示すように、ＳＯＣが低下し、時刻ｔ１において、下限値Ｓｆまで低下する。下限値Ｓｆは、ＳＯＣがこの値より下回ると、蓄電装置７（バッテリ）の劣化が進行する値として設定されており、たとえば２０％である。ＳＯＣが下限値Ｓｆまで低下した時刻ｔ１では、エンジン１を始動して第１ＭＧ２で発電を行い、蓄電装置７の強制充電を行う。したがって、時刻ｔ１以降は、ＳＯＣが徐々に大きくなる。
【0060】
時刻ｔ１でエンジン１が始動されたとき、ＳＣＲ触媒７４の温度は活性温度Ｔａより低いので、排気浄化性能が比較的低い状態でエンジン１が運転されてしまうという懸念が生じる。
【0061】
図４は、起動時制御において、トリップ開始時のＳＯＣが大きい場合における、ＳＣＲ触媒７４の温度とＳＣＯの推移を示す図である。図４（Ａ）は、ＳＣＲ触媒７４の温度の変化を示しており、図４（Ｂ）は、ＳＯＣの変化を示している。時刻ｔ０でハイブリッドシステムＨが起動すると、電気ヒータ７８への通電が開始され、ＥＶ走行による走行が開始される。
【0062】
【0063】
蓄電装置７のＳＯＣは、図４（Ｂ）に示すように、トリップ開始時に大きな値であるので、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａに達する時刻ｔ２において、下限値Ｓｆ以上の値を維持している。そして、時刻ｔ２でＳＣＲ触媒７４の暖機が完了すると、起動時制御から通常時制御に移行し、時刻ｔ３でエンジン１が始動されて、第１ＭＧ２の発電量が要求発電量ＰＷ＊になるよう、エンジン１および第１ＭＧ２が制御されるので、ＳＯＣが徐々に大きくなる。時刻ｔ３でエンジン１が始動されたとき、ＳＣＲ触媒７４の暖機が完了しているので、排気の浄化率が低下することを抑制できる。
【0064】
このように、トリップ開始時のＳＯＣが、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８への通電を行い、かつ、ＥＶ走行が可能な蓄電量であれば、ＳＣＲ触媒７４の暖機後にエンジン１が始動されるので、トリップの開始時に排気の浄化率が低下することを抑制できる。
【0065】
〈停止時ＳＯＣ制御〉
本実施の形態では、トリップ開始時のＳＯＣが、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８への通電を行い、かつ、ＥＶ走行が可能な蓄電量になるよう、ハイブリッドシステムＨの停止時に、停止時ＳＯＣ制御を実行する。
本実施の形態では、トリップ開始時のＳＯＣが、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８への通電を行い、かつ、ＥＶ走行が可能な蓄電量になるよう、ハイブリッドシステムＨの停止時に、停止時ＳＯＣ制御を実行する。
【0066】
図５は、ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、停止時ＳＯＣ制御の処理を説明する概略フローチャートである。このフローチャートは、ハイブリッドシステムＨの作動中（起動中）にパワースイッチ１２１が操作され、ハイブリッドシステムＨを停止するときに、処理が実行される。
【0067】
ハイブリッドシステムＨの作動中にパワースイッチ１２１が操作されると、まず、ステップ（以下、ステップをＳと略す）１０において、蓄電装置７のＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌ以上か否かを判定する。なお、ＳＯＣは、ＢＡＴ－ＥＣＵ１１０で算出したＳＯＣを用いてよい。走行開始時下限値Ｓｌは、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８への通電を行い、かつ、ＥＶ走行が可能な、蓄電装置７の蓄電量であり、走行開始時下限値Ｓｌ算出処理によって算出される。なお、走行開始時下限値Ｓｌは、本開示の「所定値」に相当する。
【0068】
図６は、ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、走行開始時下限値Ｓｌ算出処理の概略フローチャートである。このフローチャートも、ハイブリッドシステムＨの作動中（起動中）にパワースイッチ１２１が操作され、ハイブリッドシステムＨを停止するときに実行される。図６を参照して、Ｓ２０では、ハイブリッド車両Ｖの現在位置を取得する。たとえば、ナビゲーション装置１４０のＧＰＳ受信部で受信したＧＰＳ情報に基づいて、現在位置を取得してよい。
【0069】
続く、Ｓ２１では、ハイブリッド車両Ｖの現在位置に基づいて、次回走行開始時の外気温度ＴＨを推定する。たとえば、通信装置１３０を介して、気象情報データベース（ＤＢ）を有するサーバ５００（図１参照）と通信を行い、サーバ５００の気象情報ＤＢから、現在から２４時間以内における現在位置の外気温度（気温）の推移を取得し、最も低い温度を次回走行開始時の外気温度ＴＨとして推定してよい。なお、ユーザによって、次回の走行開始（トリップ開始）予定日時が、ナビゲーション装置１４０等に入力（設定）されている場合は、入力された走行開始予定日時における現在位置の外気温度（気温）を、サーバ５００の気象情報ＤＢから取得し、外気温度ＴＨとして推定してもよい。
【0070】
続く、Ｓ２２では、Ｓ２１で推定した次回走行開始時の外気温度ＴＨに基づいて、加熱必要電力量ＫＷを算出する。加熱必要電力量ＫＷは、ＳＣＲ触媒７４の温度が外気温度ＴＨ（走行開始時の外気温度ＴＨ）であると仮定したとき、電気ヒータ７８の加熱によって、ＳＣＲ触媒７４の温度を活性温度Ｔａまで昇温するのに必要な電力量である。加熱必要電力量ＫＷは、活性温度Ｔａと外気温度ＴＨの差、ＳＣＲ触媒７４の熱容量、排気通路５２やＳＣＲ触媒７４からの放熱量等を用いて、算出することも可能であるが、本実施形態では、予め実験等により、外気温度ＴＨと加熱必要電力量ＫＷとの関係を求め、予めマップを作成し、メモリに格納しておく。そして、外気温度ＴＨをパラメータとして、マップを参照することにより、加熱必要電力量ＫＷを算出する。
【0071】
続く、Ｓ２３では、ＥＶ走行必要電力量ＤＷを算出する。ＥＶ走行必要電力量ＤＷは、ＳＣＲ触媒７４の温度が外気温度ＴＨ（走行開始時の外気温度ＴＨ）であると仮定したとき、電気ヒータ７８の加熱によって、ＳＣＲ触媒７４の温度を活性温度Ｔａまで昇温するのに必要な時間の間、ＥＶ走行によって第２ＭＧ３が消費する電力量である。ＥＶ走行必要電力量ＤＷは、予め実験等によって、外気温度ＴＨをパラメータとしたマップを作成し、メモリに格納しておく。たとえば、外気温が外気温度ＴＨであり、かつ、ＳＣＲ触媒７４の温度が外気温度ＴＨの状態から、ＷＬＴＣ（Worldwide harmonized Light duty Test Cycle）モードの市街地モードを適用して、ハイブリッド車両ＶをＥＶ走行させる。このＥＶ走行に際して、電気ヒータ７８に定格電力を通電（供給）して、ＳＣＲ触媒７４を加熱する。そして、走行開始からＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａに達するまでに、第２ＭＧ３で消費した（第２ＭＧ３に供給した）電力量を、ＥＶ走行必要電力量ＤＷとして求め、外気温度ＴＨをパラメータとしたマップを作成する。そして、外気温度ＴＨをパラメータとして、マップを参照することにより、ＥＶ走行必要電力量ＤＷを算出する。なお、上述した、外気温度ＴＨをパラメータとした加熱必要電力量ＫＷのマップも、この実験等において、走行開始からＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａに達するまでに、電気ヒータ７８で消費した電力量から作成される。
【0072】
続く、Ｓ２４では、Ｓ２２で算出した加熱必要電力量ＫＷとＳ２３で算出したＥＶ走行必要電力量ＤＷとに基づいて、走行開始時下限値Ｓｌを算出する。たとえば、蓄電装置７のＳＯＣの下限値Ｓｆにおける蓄電量に、加熱必要電力量ＫＷとＥＶ走行必要電力量ＤＷを加算した蓄電量に相当するＳＯＣを、走行開始時下限値Ｓｌとして算出し、Ｓ２５へ進む。
【0073】
Ｓ２５では、Ｓ２４で算出した走行開始時下限値Ｓｌが、蓄電装置７のＳＯＣの上限値Ｓｕを超えるか否かを判定する。上限値Ｓｕは、ＳＯＣがこの値以上になると、蓄電装置７の劣化が急速に進行する値であり、たとえば、９０％であってよい。走行開始時下限値Ｓｌが上限値Ｓｕ以下であれば、否定判定され今回のルーチンを終了する。また、走行開始時下限値Ｓｌが上限値Ｓｕより大きい場合は、肯定判定されＳ２６進んで、走行開始時下限値Ｓｌを上限値Ｓｕでガードして（Ｓｌの値をＳｕに置き換えて）、今回のルーチンを終了する。
【0074】
図５に戻り、Ｓ１０では、蓄電装置７のＳＯＣが、上述のようにして算出された走行開始時下限値Ｓｌ以上か否かを判定する。ＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌより小さい場合には、否定判定されＳ１１へ進む。
【0075】
Ｓ１１では、エンジン１が作動中か否かを判定し、エンジン１が停止しており否定判定されると、Ｓ１２へ進んでエンジン１を始動したあと、Ｓ１３へ進む。エンジン１が作動中であれば、肯定判定されＳ１３へ進む。
【0076】
Ｓ１３では、第１ＭＧ２の発電量が要求発電量ＰＷ＊になるよう、エンジン１および第１ＭＧ２を制御する。要求発電量ＰＷ＊は、たとえば、エンジン１の燃料消費率が小さく、かつ、エンジン１の作動音が小さくなる領域でエンジン１が運転可能な値に設定されてよく、発電効率が高い運転領域に設定されてもよい。これにより、第１ＭＧ２による発電が行われ、蓄電装置７が充電されるのでＳＯＣが上昇する。
【0077】
続く、Ｓ１４では、ＨＭＩ装置１５０のディスプレイに、エンジン１が作動中であることを表示したあと、Ｓ１０へ戻る。なお、Ｓ１４における処理は、エンジン１が作動中であることをユーザに報知できればよく、たとえば、音や音声による報知であってもよい。
【0078】
ハイブリッドシステムＨの停止時にＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌ以上であると、あるいは、蓄電装置７が充電されてＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌ以上になると、Ｓ１０で肯定判定されＳ１５へ進む。
【0079】
Ｓ１５では、エンジン１を停止したあと、今回のルーチンを終了する。Ｓ１５において、エンジン１を停止する際、少なくともひとつの気筒において、吸気バルブと排気バルブのバルブタイミングがオーバラップした状態でエンジン１が停止するよう、第１ＭＧ２でクランク角を調整してエンジン１を停止する。なお、Ｓ１４でエンジン１が作動中であることを、ディスプレイに表示している場合は、その表示を停止する。
【0080】
図７は、停止時ＳＯＣ制御における、ＳＯＣの推移を例示する図である。図７において、縦軸は蓄電装置７のＳＯＣであり、横軸は時間である。時刻ｔｓで、ハイブリッドシステムＨの作動中（起動中）にパワースイッチ１２１が操作され、ハイブリッドシステムＨを停止する。時刻ｔｓにおいて、ＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌより小さいと、図５のＳ１０で否定判定され、Ｓ１３が処理されることにより、第１ＭＧ２による発電が行われ、蓄電装置７が充電されるのでＳＯＣが上昇する。時刻ｔｅにおいて、蓄電装置７が充電されてＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌ以上になると、エンジン１が停止する。これにより、次回のトリップ開始時におけるＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌ以上なり、トリップ開始時のＳＯＣを、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８への通電を行い、かつ、ＥＶ走行が可能な蓄電量にすることができる。
【0081】
なお、図７において、目標ＳＯＣ＊は、通常時制御における蓄電装置７のＳＯＣの目標値であり、本実施の形態では、所定の幅を有するＳＯＣ領域として設定されている。したがって、通常時制御における充電電力ＰＷｂは、ＳＯＣが目標ＳＯＣ＊の領域より下回ると正の値になり、ＳＯＣが目標ＳＯＣ＊の領域を上回ると負の値になる。また、ＳＯＣが目標ＳＯＣ＊の領域内にある場合、充電電力ＰＷｂは０に設定される。
【0082】
〈起動時制御〉
本実施の形態では、トリップの開始時に、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８への通電を行い、かつ、ＥＶ走行を行う、起動時制御を実行する。図８は、ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、起動時制御の処理を説明する概略フローチャートである。このフローチャートは、ハイブリッドシステムＨの停止中にパワースイッチ１２１が操作され、ハイブリッドシステムＨが起動したときに、処理が実行される。
本実施の形態では、トリップの開始時に、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８への通電を行い、かつ、ＥＶ走行を行う、起動時制御を実行する。図８は、ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、起動時制御の処理を説明する概略フローチャートである。このフローチャートは、ハイブリッドシステムＨの停止中にパワースイッチ１２１が操作され、ハイブリッドシステムＨが起動したときに、処理が実行される。
【0083】
パワースイッチ１２１が操作され、ハイブリッドシステムＨが起動すると、まず、Ｓ３０において、触媒温度センサ１２２で検出したＳＣＲ触媒の温度Ｔｃが活性温度Ｔａ以上か否かを判定する。ＳＣＲ触媒７４の温度Ｔｃが活性温度Ｔａより低い場合、否定判定されＳ３１へ進む。
【0084】
Ｓ３１では、電気ヒータ７８に定格電力を通電（供給）するとともに、電動過給機３０のモータ３４に電力を供給してコンプレッサ３２を駆動する。なお、エンジン１において、少なくともひとつの気筒において、吸気バルブと排気バルブのバルブタイミングがオーバラップしていない場合は、第１ＭＧ２を駆動して、少なくともひとつの気筒において、吸気バルブと排気バルブのバルブタイミングがオーバラップするクランク角にする。
【0085】
続く、Ｓ３２では、エンジン１を停止した状態で、第２ＭＧ３が指令トルクＴｍで駆動されるよう第２インバータ５を制御し、ＥＶ走行を行う。指令トルクＴｍは、通常時制御と同様に、アクセル開度ＡＰと車速ＳＰＤをパラメータとして要求駆動力を算出し、要求駆動力が駆動輪８から出力されるよう、第２ＭＧ３の指令トルクＴｍが求められる。
【0086】
Ｓ３３では、ＳＯＣが下限値Ｓｆ以下であるか否かを判定する。ＳＯＣが下限値Ｓｆより大きく、否定判定されるとＳ３０へ戻る。
【0087】
ＳＣＲ触媒の温度Ｔｃが活性温度Ｔａ以上であり、Ｓ３０で肯定判定された場合、およびＳＯＣが下限値Ｓｆ以下であり、Ｓ３３で肯定判定された場合、Ｓ３４へ進む。Ｓ３４では、起動時制御から通常時制御に移行して、今回のルーチンを終了する。
【0088】
本実施の形態では、起動時制御が実行されることにより、トリップの開始時に、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８への通電を行い、かつ、ＥＶ走行が行われる。この際、電動過給機３０が駆動され、吸気通路２０からバルブタイミングがオーバラップしている燃焼室に流入した新気（空気）が、排気通路５２内を流れる。これにより、電気ヒータ７８で加熱された空気がＳＣＲ触媒７４内を流れるので、ＳＣＲ触媒７４を効率的に加熱できる。
【0089】
また、ＥＶ走行によって消費される電力量が、当初の想定より多くなるなどして、ＳＣＲ触媒７４の暖機が完了する前に、蓄電装置７のＳＯＣが下限値Ｓｆまで低下してしまった場合（Ｓ３３で肯定判定された場合）、通常制御に移行する。通常制御に移行すると、エンジン１が始動され、第１ＭＧ２による発電が行われ蓄電装置７が充電され、蓄電装置７が劣化することを抑止できる。
【0090】
本実施の形態によれば、停止時ＳＯＣ制御を実行することにより、トリップ開始時におけるＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌ以上なり、トリップ開始時のＳＯＣを、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８への通電を行い、かつ、ＥＶ走行が可能な蓄電量にすることができる。そして、起動時制御を実行することにより、トリップの開始時に、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８への通電を行い、かつ、ＥＶ走行が行わる。したがって、トリップの開始時に、排気の浄化率が低下することを抑制することができる。
【0091】
（変形例１）
本実施の形態では、起動時制御において、電気ヒータ７８に通電を行っているとき、電動過給機３０を駆動していた。しかし、排気通路５２に電動エアポンプを設け、電動過給機３０を駆動することに代えて、あるいは、加えて、電動エアポンプを駆動してもよい。たとえば、図１を参照して、破線で図示した電動エアポンプ４０を、電気ヒータ７８の上流の排気通路５２に設ける。そして、起動時制御において、電気ヒータ７８に通電を行うとき、電動エアポンプ４０を駆動して、電気ヒータ７８で加熱された空気がＳＣＲ触媒７４内を流れるようにしてもよい。
本実施の形態では、起動時制御において、電気ヒータ７８に通電を行っているとき、電動過給機３０を駆動していた。しかし、排気通路５２に電動エアポンプを設け、電動過給機３０を駆動することに代えて、あるいは、加えて、電動エアポンプを駆動してもよい。たとえば、図１を参照して、破線で図示した電動エアポンプ４０を、電気ヒータ７８の上流の排気通路５２に設ける。そして、起動時制御において、電気ヒータ７８に通電を行うとき、電動エアポンプ４０を駆動して、電気ヒータ７８で加熱された空気がＳＣＲ触媒７４内を流れるようにしてもよい。
【0092】
（変形例２）
本実施の形態では、走行開始時下限値Ｓｌを、次回走行開始時の外気温度ＴＨに基づいて算出していた。しかし、走行開始時下限値Ｓｌの算出方法は、これに限られない。変形例２では、走行開始時下限値Ｓｌを、ハイブリッドシステムＨの起動時に、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８を通電し、かつ、ＥＶ走行を行ったときに、蓄電装置７から放電された電力量を学習することにより、算出する。
本実施の形態では、走行開始時下限値Ｓｌを、次回走行開始時の外気温度ＴＨに基づいて算出していた。しかし、走行開始時下限値Ｓｌの算出方法は、これに限られない。変形例２では、走行開始時下限値Ｓｌを、ハイブリッドシステムＨの起動時に、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８を通電し、かつ、ＥＶ走行を行ったときに、蓄電装置７から放電された電力量を学習することにより、算出する。
【0093】
図９は、変形例２において、ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、起動時制御の処理を説明する概略フローチャートである。変形例２では、走行開始時下限値Ｓｌは、起動時制御において算出される。図９に示したフローチャートは、図８のフローチャートにＳ４１～Ｓ４６を追加したものであり、Ｓ３０～Ｓ３４は図８のフローチャートと同様であるので、その説明を省略する。
【0094】
図９において、Ｓ３３で否定判定されると、すなわち、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８を通電し、かつ、ＥＶ走行が行われると、Ｓ４１において、蓄電装置７の放電電力量ＨＷを算出する。たとえば、監視ユニット７ａの電流センサで検出した出力電流の値から放電電力を求め、放電電力を積算することにより、放電電力量ＨＷを求めてよい。
【0095】
Ｓ３３で肯定判定された場合、Ｓ４２へ進み、放電電力量ＨＷにマージンαを加算した値（ＨＷ＋α）を、放電電力量ＨＷとしたあと（放電電力量ＨＷを、ＨＷ＋αに置き換えたあと）、Ｓ４３へ進む。
【0096】
Ｓ４３において、電力量学習値ＧＷを、以下の式（１）を用いて算出する。
ＧＷ＝ＧＷｎ＊（１－ｋ）＋ＨＷ＊ｋ・・・・・（１）
ＧＷｎは、電力量学習値ＧＷの前回値である。ｋは重み係数であり、０より大きく１より小さい値に設定され、たとえば、０．１であってよい。
ＧＷ＝ＧＷｎ＊（１－ｋ）＋ＨＷ＊ｋ・・・・・（１）
ＧＷｎは、電力量学習値ＧＷの前回値である。ｋは重み係数であり、０より大きく１より小さい値に設定され、たとえば、０．１であってよい。
【0097】
Ｓ４３では、式（１）で算出した電力量学習値ＧＷを前回値ＧＷｎとして、メモリに格納したあと、Ｓ４４に進む。
【0098】
Ｓ４４では、Ｓ４３で算出した電力量学習値ＧＷに基づいて、走行開始時下限値Ｓｌを算出する。たとえば、蓄電装置７のＳＯＣの下限値Ｓｆにおける蓄電量に、電力量学習値ＧＷを加算した蓄電量に相当するＳＯＣを、走行開始時下限値Ｓｌとして算出し、Ｓ４５へ進む。
【0099】
Ｓ４５では、Ｓ４４で算出した走行開始時下限値Ｓｌが、蓄電装置７のＳＯＣの上限値Ｓｕを超えるか否かを判定する。走行開始時下限値Ｓｌが上限値Ｓｕ以下であれば、否定判定され、Ｓ３４へ進む。また、走行開始時下限値Ｓｌが上限値Ｓｕより大きい場合は、肯定判定されＳ４６進んで、走行開始時下限値Ｓｌを上限値Ｓｕでガードして（Ｓｌの値をＳｕに置き換えて）、Ｓ３４へ進む。
【0100】
変形例２によれば、ハイブリッドシステムＨの起動時に、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８に通電してＳＣＲ触媒７４を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行うことが可能なＳＯＣ（走行開始時下限値Ｓｌ）を、ハイブリッドシステムＨの起動時に、ＳＣＲ触媒７４の温度が活性温度Ｔａになるまで、電気ヒータ７８を通電し、かつ、ＥＶ走行を行ったときに、蓄電装置７から放電された電力量を学習した電力量学習値ＧＷに基づいて算出している。したがって、ハイブリッド車両Ｖの置かれた環境やユーザの運転特性を加味して、走行開始時下限値Ｓｌを精度よく算出することができる。
【0101】
（変形例３）
本実施の形態では、起動時制御において、図８のＳ３２において、エンジン１を停止した状態で、第２ＭＧ３が指令トルクＴｍで駆動されるよう第２インバータ５を制御し、ＥＶ走行を行う。この際、指令トルクＴｍは、通常時制御と同様に、アクセル開度ＡＰと車速ＳＰＤをパラメータとして要求駆動力を算出し、要求駆動力が駆動輪８から出力されるよう、第２ＭＧ３の指令トルクＴｍが求められる。
本実施の形態では、起動時制御において、図８のＳ３２において、エンジン１を停止した状態で、第２ＭＧ３が指令トルクＴｍで駆動されるよう第２インバータ５を制御し、ＥＶ走行を行う。この際、指令トルクＴｍは、通常時制御と同様に、アクセル開度ＡＰと車速ＳＰＤをパラメータとして要求駆動力を算出し、要求駆動力が駆動輪８から出力されるよう、第２ＭＧ３の指令トルクＴｍが求められる。
【0102】
ハイブリッド車両Ｖでは、蓄電装置７の容量が比較的小さい。このため、起動時制御におけるＥＶ走行時に第２ＭＧ３で消費する電力量が大きいと、ＳＣＲ触媒７４の暖機が完了する前に、ＳＯＣが下限値Ｓｆまで低下する頻度が高くなる懸念がある。変形例３では、ＥＶ走行を行っているとき、第２ＭＧ３の出力を制限し、第２ＭＧ３で消費する電力を制限して、ＳＣＲ触媒７４の暖機が完了する前に、ＳＯＣが下限値Ｓｆまで低下することを抑制可能とする。
【0103】
図１０は、変形例３において、ＨＶ－ＥＣＵ１００で実行される、起動時制御の処理を説明する概略フローチャートである。図１０に示したフローチャートは、図８のフローチャートにＳ５１、Ｓ５２を追加したものであり、Ｓ３０～Ｓ３４は図８のフローチャートと同様であるので、その説明を省略する。
【0104】
図１０において、Ｓ３２でＥＶ走行を行うと、Ｓ５１において、ＳＯＣが出力制限閾値Ｓｄ以下であるか否かを判定する。出力制限閾値Ｓｄは、走行開始時下限値Ｓｌと下限値Ｓｆの間の値として設定される。ＳＯＣが出力制限閾値Ｓｄより大きい場合、否定判定されＳ３３へ進む。ＳＯＣが出力制限閾値Ｓｄ以下の場合は、肯定判定されＳ５２へ進む。
【0105】
Ｓ５２では、指令トルクＴｍの大きさを制限する。たとえば、指令トルクＴｍに上限値を設け、指令トルクＴｍが上限値より大きくならなよう制限を行ってよい。あるいは、指令トルクＴｍに、１より小さい係数ｋｄ（たとえば、０．７）を乗算した値を、指令トルクＴｍに置き換えて（Ｔｍ←Ｔｍ＊ｋｄ）、第２ＭＧ３を駆動してもよい。Ｓ５２のあとは、Ｓ３３へ進む。
【0106】
この変形例３によれば、起動時制御におけるＥＶ走行時に、第２ＭＧ３の出力を制限し、第２ＭＧ３で消費する電力を制限するので、ＳＣＲ触媒７４の暖機が完了する前に、ＳＯＣが下限値Ｓｆまで低下することを抑制できる。
【0107】
本実施の形態では、停止時ＳＯＣ制御において、ＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌ以上になると、エンジン１を停止し蓄電装置７の充電を終了している。しかし、ＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌ以上になっても、蓄電装置７の充電を終了せず、図７において点線で示すように、ＳＯＣが上限値Ｓｕに達した時点でエンジン１を停止し蓄電装置７の充電を終了してもよい。また、ＳＯＣが走行開始時下限値Ｓｌと上限値Ｓｕの間の任意の値に達したときに、エンジン１を停止し蓄電装置７の充電を終了してもよい。この場合、任意の値は、上限値Ｓｕから数％小さい値であってよい。
【0108】
本実施の形態では、ＳＣＲ触媒７４の上流に、ＳＣＲ触媒７４と一体的に電気ヒータ７８が設け、ＳＣＲ触媒７４をＥＨＣとして構成していが、ＳＣＲ触媒７４に代えて、あるいは、加えて、酸化触媒７０をＥＨＣとして構成してもよい。
【0109】
本実施の形態では、エンジン１としてディーゼルエンジンを説明したが、エンジン１はガソリンエンジン（火花点火式エンジン）であってもよい。この場合、ガソリンエンジンの排気通路に設けられる三元触媒を、ＥＨＣとして構成してよい。
【0110】
本実施の形態では、ハイブリッド車両Ｖとしてシリーズハイブリッド車を説明した。しかし、ハイブリッド車両Ｖとして、たとえば、第１ＭＧ２と第２ＭＧ３とを、遊星歯車装置から構成された動力分割機構で連結した、シリーズ・パラレル型のハイブリッド車であってもよい。
【0111】
本開示における実施態様を例示すると、次のような態様を例示できる。
１）走行用電動機（３）と、走行用電動機（３）に電力を供給する蓄電装置（７）と、内燃機関（１）に駆動され蓄電装置（７）に供給する電力を発電する発電機（２）と、制御装置（１００）とから構成されたハイブリッドシステム（１０）を備え、内燃機関（１）を停止した状態で走行用電動機（３）の動力で走行するＥＶ走行が可能なハイブリッド車両（Ｖ）であって、内燃機関（１）は、蓄電装置（７）の電力で加熱可能な電気加熱触媒（７４、７８）を備え、制御装置（１００）は、ハイブリッドシステム（１０）の停止時に、蓄電装置（７）のＳＯＣが所定値を下回る場合、ＳＯＣが所定値以上になるまで内燃機関（７）を作動して蓄電装置（７）を充電したあと、内燃機関（１）を停止するよう、構成されており、所定値は、ハイブリッドシステム（１０）の起動時に、電気加熱触媒（７４、７８）の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒（７４、７８）を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行うことが可能なＳＯＣである、ハイブリッド車両。
１）走行用電動機（３）と、走行用電動機（３）に電力を供給する蓄電装置（７）と、内燃機関（１）に駆動され蓄電装置（７）に供給する電力を発電する発電機（２）と、制御装置（１００）とから構成されたハイブリッドシステム（１０）を備え、内燃機関（１）を停止した状態で走行用電動機（３）の動力で走行するＥＶ走行が可能なハイブリッド車両（Ｖ）であって、内燃機関（１）は、蓄電装置（７）の電力で加熱可能な電気加熱触媒（７４、７８）を備え、制御装置（１００）は、ハイブリッドシステム（１０）の停止時に、蓄電装置（７）のＳＯＣが所定値を下回る場合、ＳＯＣが所定値以上になるまで内燃機関（７）を作動して蓄電装置（７）を充電したあと、内燃機関（１）を停止するよう、構成されており、所定値は、ハイブリッドシステム（１０）の起動時に、電気加熱触媒（７４、７８）の温度が活性温度になるまで、電気加熱触媒（７４、７８）を加熱し、かつ、ＥＶ走行を行うことが可能なＳＯＣである、ハイブリッド車両。
【0112】
２）１において、ハイブリッドシステム（１０）の停止時に、蓄電装置（７）のＳＯＣが所定値を下回る場合、ＳＯＣが上限値になるまで内燃機関（７）を作動して蓄電装置（７）を充電したあと、内燃機関（１）を停止する。
【0113】
３）２において、ＳＯＣの上限値は蓄電装置（７）の劣化が急速に進行する値である。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0114】
１ エンジン、２ 第１モータジェネレータ（第１ＭＧ）、３ 第２モータジェネレータ（第２ＭＧ）、４ 第１インバータ、５ 第２インバータ、６ 昇圧コンバータ、７ 蓄電装置、７ａ 監視ユニット、８ 駆動輪、９ 降圧コンバータ、１０ エンジン本体、１２ シリンダ（気筒）、１４ 燃料噴射弁、２０ 吸気通路、２２ エアクリーナ、２４ インタークーラ、２６ 吸気絞り弁、２８ 吸気マニホールド、３０ 電動過給機、３２ コンプレッサ、３４ モータ、４０ 電動エアポンプ、５０ 排気マニホールド、５２ 排気通路、７０ 酸化触媒、７２ ＤＰＦ、７４ 選択還元触媒（ＳＣＲ触媒）、７６ 酸化触媒、７８ 電気ヒータ、８０ 尿素添加弁、８２ 尿素水タンク、１００ ＨＶ－ＥＣＵ、１１０ ＢＡＴ－ＥＣＵ、１２０ 各種センサ、１２１ パワースイッチ、１２２ 触媒温度センサ、１３０ 通信機、１４０ ナビゲーション装置、１５０ ＨＭＩ装置、２００ Ｅ／Ｇ－ＥＣＵ、５００ サーバ、Ｈ ハイブリッドシステム、Ｖ ハイブリッド車両。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】