ハイブリッド自動車
【課題】内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で内燃機関をモータリングすることに起因した浄化触媒の温度低下をより適正に抑制する。
【解決手段】浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔが予め定められた基準温度Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定すると共に（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆよりも低いと判定されたときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値Ｗｉｎｐを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定する（ステップＳ１２０，Ｓ１４０）。
【解決手段】浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔが予め定められた基準温度Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定すると共に（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆよりも低いと判定されたときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値Ｗｉｎｐを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定する（ステップＳ１２０，Ｓ１４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気通路に排気浄化触媒が設けられたエンジンと、エンジンにより駆動可能な発電機と、車両の減速時に駆動輪に回生制動力を付与可能なモータと、発電機およびモータと電力のやり取りが可能なバッテリとを備え、モータによる回生電力がバッテリの受入れ可能電力を超過しているときにはエンジンの燃料噴射を停止すると共に超過分の回生電力を発電機へ供給して発電機によりエンジン回転数を強制的に上昇させる（モータリングする）シリーズ式のハイブリッド自動車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、モータリングによるエンジン回転数の上昇量が所定量以上であると予想されるときには、エンジン気筒内の混合気に圧縮上死点前に点火することでモータリングによりクランクシャフトに付与されるトルクの方向とは逆方向のトルクを当該クランクシャフトに付与し、エンジン回転数の過上昇を抑えて減速時に乗員が違和感を感じることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０４９８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のようなハイブリッド自動車では、エンジンの燃料噴射を停止した状態で発電機によりエンジンをモータリングすると、モータリングによるエンジンの回転に伴って多量の吸入空気が燃焼に用いられることなく排気浄化触媒に送られるため、排気浄化触媒の温度が低下するおそれがある。そのため、特許文献１に記載のハイブリッド自動車では、排気浄化触媒の温度が所定の触媒活性化温度以下であるときには、上述のエンジン気筒内の混合気に圧縮上死点前に点火する制御をより頻繁に実行するようにして、エンジンのモータリング中であってもエンジンから高温の排気が排出されやすくすることで排気浄化触媒の温度低下を抑制している。しかしながら、このような制御を実行した場合には、車両の減速中であってもエンジン気筒内で混合気を燃焼させることになるため、燃費の悪化につながってしまうおそれがあり、好ましくない。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で内燃機関をモータリングすることに起因した浄化触媒の温度低下をより適正に抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、内燃機関と、該内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１および第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の充電に許容される電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段とを備えたハイブリッド自動車であって、
前記浄化触媒の温度が前記内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で前記第１電動機により該内燃機関をモータリングしたときに前記浄化触媒の浄化性能を維持できる温度の下限として予め定められた基準温度以上であるときには前記設定した入力制限を制御用入力制限として設定すると共に、前記浄化触媒の温度が前記基準温度よりも低いときには前記入力制限よりも充電電力として大きな値を前記制御用入力制限として設定する制御用入力制限設定手段と、
前記駆動軸に要求される要求制動トルクに基づく前記第２電動機の目標回生電力が前記制御用入力制限を超えないときには前記第１電動機による前記内燃機関のモータリングを伴うことなく前記制御用入力制限の範囲内で前記要求制動トルクに基づく制動トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御すると共に、前記目標回生電力が前記制御用入力制限を超えるときには前記内燃機関に対する燃料供給の停止と前記第１電動機による前記内燃機関のモータリングとを伴って前記制御用入力制限の範囲内で前記要求制動トルクに基づく制動トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御する制御手段とを備えることを要旨とする。
【０００８】
本発明のハイブリッド自動車では、浄化触媒の温度が内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で第１電動機により内燃機関をモータリングしたときに浄化触媒の浄化性能を維持できる温度の下限として予め定められた基準温度以上であるときには蓄電手段の入力制限を制御用入力制限として設定すると共に、浄化触媒の温度が基準温度よりも低いときには蓄電手段の入力制限よりも充電電力として大きな値を制御用入力制限として設定する。このように、浄化触媒の温度が基準温度よりも低いときには、制御用入力制限を蓄電手段の入力制限よりも充電電力として大きな値に設定することにより、要求制動トルクに基づく第２電動機の目標回生電力が制御用入力制限の範囲内に入りやすくなるため、内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で第１電動機により内燃機関がモータリングされるのを抑制し、吸入空気が燃焼に用いられることなく浄化触媒に送られることに起因した浄化触媒の温度低下をより適正に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】ハイブリッドＥＣＵ７０により実行される触媒暖機中アクセルオフ時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介してキャリア３４が接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続された発電可能なモータＭＧ１と、プラネタリギヤ３０のリングギヤ３２に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに連結された減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、リングギヤ軸３２ａにギヤ機構３７およびディファレンシャルギヤ３８を介して接続された駆動輪３９ａ，３９ｂと、モータＭＧ１と電力ライン５４との間に介設されたインバータ４１と、モータＭＧ２と電力ライン５４との間に介設されたインバータ４２と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０と、電力ライン５４に接続された例えばリチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池であるバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２と、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信しながら車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０とを備える。
【００１２】
エンジン２２からの排気は、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）１３３を有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。エンジンＥＣＵ２４には、例えば、エンジン２２に吸入される空気の質量流量を検出する図示しないエアフローメータからの吸入空気量、エンジン２２の冷却水の温度を検出する図示しない水温センサからの冷却水温、浄化触媒１３３の温度を検出する触媒温度センサ１５０からの触媒床温Ｔｃａｔなどが入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、所定の触媒暖機条件が成立したときに、浄化触媒１３３の活性化を促進させるために、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数（例えばアイドル時の回転数）に保持しつつ点火時期を通常時よりも大幅に進角させながらエンジン２２を運転する触媒暖機運転を実行する。ここで、触媒暖機条件としては、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定の暖機実行残容量（例えば３０％程度）以上であると共に浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔが所定の暖機温度（例えば、触媒暖機運転の実行前であれば３００℃程度、触媒暖機運転の実行中であれば４００℃程度）以下であること等が挙げられる。
【００１３】
モータＥＣＵ４０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からの信号に基づくモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２といったモータＭＧ１，ＭＧ２に関するデータを計算する。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを算出したり、残容量ＳＯＣと所定の充放電制約とに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーを算出したり、バッテリ５０の残容量ＳＯＣとバッテリ５０の温度とに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である許容充電電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である許容放電電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の温度に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定可能である。
【００１４】
次に、上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２の触媒暖機運転が実行されている最中に運転者によりアクセルペダル８３の踏み込みが解除されている際に、ハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に実行される触媒暖機中アクセルオフ時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００１５】
図２の触媒暖機中アクセルオフ時駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０の図示しないＣＰＵは、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や車速センサ８８からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔ、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔの値といった駆動制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力されるものであり、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力されるものであり、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔは触媒温度センサ１５０により検出されると共にエンジンＥＣＵ２４から通信により入力されるものである。ただし、触媒床温Ｔｃａｔは、エンジン２２の始動後における吸入空気量の積算値とエンジン２２の始動時における冷却水温とに基づいてエンジンＥＣＵ２４により演算されたものであってもよい。
【００１６】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊と走行に要求されるパワーである要求走行パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて図示しない要求トルク設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶されており、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応した要求トルクＴｒ＊が当該マップから導出・設定される。実施例において、アクセルペダル８３の踏み込みが解除されているとき、すなわち、アクセル開度Ａｃｃが値０であるときには、極低速域を除いて要求トルクＴｒ＊として負の値である制動トルクが設定される。また、要求走行パワーＰｒ＊は、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じることにより計算され、要求トルクＴｒ＊が負の値（制動トルク）であるときに要求トルクＴｒ＊のすべてをモータＭＧ２の回生トルクによりまかなうとすれば、モータＭＧ２の目標回生電力を示す。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めたり、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めることができる。
【００１７】
次に、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときには、ステップＳ１００にて入力したバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定する（ステップＳ１３０）。ここで、制御用入力制限Ｗｉｎｃは、触媒暖機中アクセルオフ時駆動制御ルーチンの実行中にバッテリ５０の充電に許容される電力であり、負の値となる。一方、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆよりも低いと判定されたときには、入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値Ｗｉｎｐ（例えば、入力制限Ｗｉｎよりも数ｋＷ程度小さい値）を制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定する（ステップＳ１４０）。ここで、基準温度Ｔｒｅｆは、エンジン２２に対する燃料供給を停止した状態でモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしたときに浄化触媒１３３の浄化性能を維持できる温度の下限として実験・解析等により予め定められるものであり、実施例では、例えば３５０℃程度とされる。
【００１８】
続いて、ステップＳ１３０またはＳ１４０にて設定した制御用入力制限Ｗｉｎｃから要求走行パワーＰｒ＊を減じることにより、余剰パワーＰｅｘを計算し（ステップＳ１５０）、計算した余剰パワーＰｅｘが値０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、余剰パワーＰｅｘが値０以下であると判定されたときには、エンジン２２の触媒暖機運転の実行を継続するように触媒暖機運転指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１７０）。そして、モータＭＧ１から入出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にモータＭＧ２から入出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊に要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものを設定し（ステップＳ１８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを一旦終了する。触媒暖機運転指令を受け取ったエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の触媒暖機運転の実行を継続する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受け取ったモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてインバータ４１，４２を制御する。この場合、要求トルクＴｒ＊のすべてがモータＭＧ２により出力されることになるが、余剰パワーＰｅｘが値０以下のときには要求トルクＴｒ＊が負の値であっても要求走行パワーＰｒ＊は充電電力としてＷｉｎよりも小さいことになるので、バッテリ５０に制御用入力制限Ｗｉｎｃを超える電力が入力されることはない。
【００１９】
これに対して、ステップＳ１７０にて余剰パワーＰｅｘが値０よりも大きいと判定されたときには、エンジン２２の燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２００）、余剰パワーＰｅｘに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ２１０）。実施例では、余剰パワーＰｅｘとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊との関係が予め定められて図示しない目標回転数設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶されており、与えられた余剰パワーＰｅｘに対応したものが目標回転数Ｎｅ＊として当該マップから導出・設定される。目標回転数設定用マップは、エンジン２２の回転数と燃料カットされた状態のエンジン２２から得られるフリクショントルクとの関係を予め実験・解析等により定めたものであり、基本的に余剰パワーＰｅｘが大きいほど目標回転数Ｎｅ＊を大きな値に規定するものとして作成される。
【００２０】
エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定したならば、バッテリ５０の制御用入力制限Ｗｉｎｃと出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内で、エンジン２２の回転数が目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定し、要求トルクＴｒ＊からモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを減じて得られるトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ２２０）。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを一旦終了する。
【００２１】
燃料カット指令を受け取ったエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射を停止するよう燃料噴射弁１２６を制御する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受け取ったモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてインバータ４１，４２を制御する。こうした制御により、実施例のハイブリッド自動車２０では、クランクシャフト２６が目標回転数Ｎｅ＊で回転するように燃料カットされた状態のエンジン２２がモータＭＧ１によってモータリングされ、エンジン２２のフリクショントルクを駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共に、バッテリ５０に制御用入力制限Ｗｉｎｃの範囲内で要求トルクＴｒ＊に対するフリクショントルクの不足分に相当するトルク（制動トルク）をモータＭＧ２の回生により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力することが可能となる。
【００２２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔがエンジン２２に対する燃料供給を停止した状態でモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしたときに浄化触媒１３３の浄化性能を維持できる温度の下限として予め定められた基準温度Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定すると共に（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆよりも低いと判定されたときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値Ｗｉｎｐを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定する（ステップＳ１２０，Ｓ１４０）。このように、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆよりも低いときには、制御用入力制限Ｗｉｎｃをバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値Ｗｉｎｐに設定することにより、要求トルクＴｒ＊に基づく要求走行パワーＰｒ＊が制御用入力制限Ｗｉｎｃの範囲内に入りやすくなるため、エンジン２２に対する燃料供給を停止した状態でモータＭＧ１によりエンジン２２がモータリングされるのを抑制し、吸入空気が燃焼に用いられることなく浄化触媒１３３に送られることに起因した浄化触媒１３３の温度低下をより適正に抑制することができる。なお、このようにバッテリ５０の制御用入力制限Ｗｉｎｃを入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値Ｗｉｎｐに設定することで、要求トルクＴｒ＊の大きさによっては、モータＭＧ２から回生されてバッテリ５０に入力される電力が入力制限Ｗｉｎを超えるおそれもあるが、短時間であればバッテリ５０の劣化にはつながらない。
【００２３】
なお、本実施例においては、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ以上であるか否かに基づいて制御用入力制限Ｗｉｎｃの値を設定するものとしたが（ステップＳ１２０〜Ｓ１４０）、エンジン２２の始動後における吸入空気量の積算値が所定の閾値以上であるか否かに基づいて制御用入力制限Ｗｉｎｃの値を設定してもよい。すなわち、吸入空気量の積算値が所定の閾値以上であるときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定し、吸入空気量の積算値が所定の閾値よりも小さいときには入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値を制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定してもよい。
【００２４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業等に利用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジンＥＣＵ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３７ ギヤ機構、３８ ディファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ 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、５２ バッテリＥＣＵ、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッドＥＣＵ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、１３３ 浄化触媒、１３４ 浄化装置、１５０ 触媒温度センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、排気通路に排気浄化触媒が設けられたエンジンと、エンジンにより駆動可能な発電機と、車両の減速時に駆動輪に回生制動力を付与可能なモータと、発電機およびモータと電力のやり取りが可能なバッテリとを備え、モータによる回生電力がバッテリの受入れ可能電力を超過しているときにはエンジンの燃料噴射を停止すると共に超過分の回生電力を発電機へ供給して発電機によりエンジン回転数を強制的に上昇させる（モータリングする）シリーズ式のハイブリッド自動車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、モータリングによるエンジン回転数の上昇量が所定量以上であると予想されるときには、エンジン気筒内の混合気に圧縮上死点前に点火することでモータリングによりクランクシャフトに付与されるトルクの方向とは逆方向のトルクを当該クランクシャフトに付与し、エンジン回転数の過上昇を抑えて減速時に乗員が違和感を感じることを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−０４９８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のようなハイブリッド自動車では、エンジンの燃料噴射を停止した状態で発電機によりエンジンをモータリングすると、モータリングによるエンジンの回転に伴って多量の吸入空気が燃焼に用いられることなく排気浄化触媒に送られるため、排気浄化触媒の温度が低下するおそれがある。そのため、特許文献１に記載のハイブリッド自動車では、排気浄化触媒の温度が所定の触媒活性化温度以下であるときには、上述のエンジン気筒内の混合気に圧縮上死点前に点火する制御をより頻繁に実行するようにして、エンジンのモータリング中であってもエンジンから高温の排気が排出されやすくすることで排気浄化触媒の温度低下を抑制している。しかしながら、このような制御を実行した場合には、車両の減速中であってもエンジン気筒内で混合気を燃焼させることになるため、燃費の悪化につながってしまうおそれがあり、好ましくない。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で内燃機関をモータリングすることに起因した浄化触媒の温度低下をより適正に抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、内燃機関と、該内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１および第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の充電に許容される電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段とを備えたハイブリッド自動車であって、
前記浄化触媒の温度が前記内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で前記第１電動機により該内燃機関をモータリングしたときに前記浄化触媒の浄化性能を維持できる温度の下限として予め定められた基準温度以上であるときには前記設定した入力制限を制御用入力制限として設定すると共に、前記浄化触媒の温度が前記基準温度よりも低いときには前記入力制限よりも充電電力として大きな値を前記制御用入力制限として設定する制御用入力制限設定手段と、
前記駆動軸に要求される要求制動トルクに基づく前記第２電動機の目標回生電力が前記制御用入力制限を超えないときには前記第１電動機による前記内燃機関のモータリングを伴うことなく前記制御用入力制限の範囲内で前記要求制動トルクに基づく制動トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御すると共に、前記目標回生電力が前記制御用入力制限を超えるときには前記内燃機関に対する燃料供給の停止と前記第１電動機による前記内燃機関のモータリングとを伴って前記制御用入力制限の範囲内で前記要求制動トルクに基づく制動トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御する制御手段とを備えることを要旨とする。
【０００８】
本発明のハイブリッド自動車では、浄化触媒の温度が内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で第１電動機により内燃機関をモータリングしたときに浄化触媒の浄化性能を維持できる温度の下限として予め定められた基準温度以上であるときには蓄電手段の入力制限を制御用入力制限として設定すると共に、浄化触媒の温度が基準温度よりも低いときには蓄電手段の入力制限よりも充電電力として大きな値を制御用入力制限として設定する。このように、浄化触媒の温度が基準温度よりも低いときには、制御用入力制限を蓄電手段の入力制限よりも充電電力として大きな値に設定することにより、要求制動トルクに基づく第２電動機の目標回生電力が制御用入力制限の範囲内に入りやすくなるため、内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で第１電動機により内燃機関がモータリングされるのを抑制し、吸入空気が燃焼に用いられることなく浄化触媒に送られることに起因した浄化触媒の温度低下をより適正に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。
【図２】ハイブリッドＥＣＵ７０により実行される触媒暖機中アクセルオフ時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【実施例】
【００１１】
図１は、本発明の実施例に係る車両としてのハイブリッド自動車２０の概略構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介してキャリア３４が接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続された発電可能なモータＭＧ１と、プラネタリギヤ３０のリングギヤ３２に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに連結された減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに接続されたモータＭＧ２と、リングギヤ軸３２ａにギヤ機構３７およびディファレンシャルギヤ３８を介して接続された駆動輪３９ａ，３９ｂと、モータＭＧ１と電力ライン５４との間に介設されたインバータ４１と、モータＭＧ２と電力ライン５４との間に介設されたインバータ４２と、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１およびＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０と、電力ライン５４に接続された例えばリチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池であるバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２と、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０、バッテリＥＣＵ５２と通信しながら車両全体を制御するハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ハイブリッドＥＣＵ」という）７０とを備える。
【００１２】
エンジン２２からの排気は、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）１３３を有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。エンジンＥＣＵ２４には、例えば、エンジン２２に吸入される空気の質量流量を検出する図示しないエアフローメータからの吸入空気量、エンジン２２の冷却水の温度を検出する図示しない水温センサからの冷却水温、浄化触媒１３３の温度を検出する触媒温度センサ１５０からの触媒床温Ｔｃａｔなどが入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号が図示しない出力ポートを介して出力されている。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、所定の触媒暖機条件が成立したときに、浄化触媒１３３の活性化を促進させるために、例えばエンジン２２の回転数Ｎｅを所定回転数（例えばアイドル時の回転数）に保持しつつ点火時期を通常時よりも大幅に進角させながらエンジン２２を運転する触媒暖機運転を実行する。ここで、触媒暖機条件としては、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定の暖機実行残容量（例えば３０％程度）以上であると共に浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔが所定の暖機温度（例えば、触媒暖機運転の実行前であれば３００℃程度、触媒暖機運転の実行中であれば４００℃程度）以下であること等が挙げられる。
【００１３】
モータＥＣＵ４０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からの信号に基づくモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２といったモータＭＧ１，ＭＧ２に関するデータを計算する。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを算出したり、残容量ＳＯＣと所定の充放電制約とに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーを算出したり、バッテリ５０の残容量ＳＯＣとバッテリ５０の温度とに基づいてバッテリ５０の充電に許容される電力である許容充電電力としての入力制限Ｗｉｎとバッテリ５０の放電に許容される電力である許容放電電力としての出力制限Ｗｏｕｔとを算出したりする。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の温度に基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定すると共に、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定可能である。
【００１４】
次に、上述のように構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図２は、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２の触媒暖機運転が実行されている最中に運転者によりアクセルペダル８３の踏み込みが解除されている際に、ハイブリッドＥＣＵ７０により所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に実行される触媒暖機中アクセルオフ時駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００１５】
図２の触媒暖機中アクセルオフ時駆動制御ルーチンの開始に際して、ハイブリッドＥＣＵ７０の図示しないＣＰＵは、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や車速センサ８８からの車速Ｖ、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔ、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔの値といった駆動制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、モータＥＣＵ４０から通信により入力されるものであり、バッテリ５０の入力制限Ｗｉｎおよび出力制限Ｗｏｕｔは、バッテリＥＣＵ５２から通信により入力されるものであり、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔは触媒温度センサ１５０により検出されると共にエンジンＥＣＵ２４から通信により入力されるものである。ただし、触媒床温Ｔｃａｔは、エンジン２２の始動後における吸入空気量の積算値とエンジン２２の始動時における冷却水温とに基づいてエンジンＥＣＵ２４により演算されたものであってもよい。
【００１６】
ステップＳ１００のデータ入力処理の後、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊と走行に要求されるパワーである要求走行パワーＰｒ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係が予め定められて図示しない要求トルク設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶されており、与えられたアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対応した要求トルクＴｒ＊が当該マップから導出・設定される。実施例において、アクセルペダル８３の踏み込みが解除されているとき、すなわち、アクセル開度Ａｃｃが値０であるときには、極低速域を除いて要求トルクＴｒ＊として負の値である制動トルクが設定される。また、要求走行パワーＰｒ＊は、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じることにより計算され、要求トルクＴｒ＊が負の値（制動トルク）であるときに要求トルクＴｒ＊のすべてをモータＭＧ２の回生トルクによりまかなうとすれば、モータＭＧ２の目標回生電力を示す。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めたり、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めることができる。
【００１７】
次に、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定し（ステップＳ１２０）、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときには、ステップＳ１００にて入力したバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定する（ステップＳ１３０）。ここで、制御用入力制限Ｗｉｎｃは、触媒暖機中アクセルオフ時駆動制御ルーチンの実行中にバッテリ５０の充電に許容される電力であり、負の値となる。一方、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆよりも低いと判定されたときには、入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値Ｗｉｎｐ（例えば、入力制限Ｗｉｎよりも数ｋＷ程度小さい値）を制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定する（ステップＳ１４０）。ここで、基準温度Ｔｒｅｆは、エンジン２２に対する燃料供給を停止した状態でモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしたときに浄化触媒１３３の浄化性能を維持できる温度の下限として実験・解析等により予め定められるものであり、実施例では、例えば３５０℃程度とされる。
【００１８】
続いて、ステップＳ１３０またはＳ１４０にて設定した制御用入力制限Ｗｉｎｃから要求走行パワーＰｒ＊を減じることにより、余剰パワーＰｅｘを計算し（ステップＳ１５０）、計算した余剰パワーＰｅｘが値０よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１６０）。そして、余剰パワーＰｅｘが値０以下であると判定されたときには、エンジン２２の触媒暖機運転の実行を継続するように触媒暖機運転指令をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１７０）。そして、モータＭＧ１から入出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にモータＭＧ２から入出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ２＊に要求トルクＴｒ＊を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したものを設定し（ステップＳ１８０）、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを一旦終了する。触媒暖機運転指令を受け取ったエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の触媒暖機運転の実行を継続する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受け取ったモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてインバータ４１，４２を制御する。この場合、要求トルクＴｒ＊のすべてがモータＭＧ２により出力されることになるが、余剰パワーＰｅｘが値０以下のときには要求トルクＴｒ＊が負の値であっても要求走行パワーＰｒ＊は充電電力としてＷｉｎよりも小さいことになるので、バッテリ５０に制御用入力制限Ｗｉｎｃを超える電力が入力されることはない。
【００１９】
これに対して、ステップＳ１７０にて余剰パワーＰｅｘが値０よりも大きいと判定されたときには、エンジン２２の燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２００）、余剰パワーＰｅｘに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定する（ステップＳ２１０）。実施例では、余剰パワーＰｅｘとエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊との関係が予め定められて図示しない目標回転数設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶されており、与えられた余剰パワーＰｅｘに対応したものが目標回転数Ｎｅ＊として当該マップから導出・設定される。目標回転数設定用マップは、エンジン２２の回転数と燃料カットされた状態のエンジン２２から得られるフリクショントルクとの関係を予め実験・解析等により定めたものであり、基本的に余剰パワーＰｅｘが大きいほど目標回転数Ｎｅ＊を大きな値に規定するものとして作成される。
【００２０】
エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を設定したならば、バッテリ５０の制御用入力制限Ｗｉｎｃと出力制限Ｗｏｕｔとの範囲内で、エンジン２２の回転数が目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定し、要求トルクＴｒ＊からモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを減じて得られるトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する（ステップＳ２２０）。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊およびＴｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを一旦終了する。
【００２１】
燃料カット指令を受け取ったエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃料噴射を停止するよう燃料噴射弁１２６を制御する。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受け取ったモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてインバータ４１，４２を制御する。こうした制御により、実施例のハイブリッド自動車２０では、クランクシャフト２６が目標回転数Ｎｅ＊で回転するように燃料カットされた状態のエンジン２２がモータＭＧ１によってモータリングされ、エンジン２２のフリクショントルクを駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すると共に、バッテリ５０に制御用入力制限Ｗｉｎｃの範囲内で要求トルクＴｒ＊に対するフリクショントルクの不足分に相当するトルク（制動トルク）をモータＭＧ２の回生により駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力することが可能となる。
【００２２】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔがエンジン２２に対する燃料供給を停止した状態でモータＭＧ１によりエンジン２２をモータリングしたときに浄化触媒１３３の浄化性能を維持できる温度の下限として予め定められた基準温度Ｔｒｅｆ以上であると判定されたときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定すると共に（ステップＳ１２０，Ｓ１３０）、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆよりも低いと判定されたときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値Ｗｉｎｐを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定する（ステップＳ１２０，Ｓ１４０）。このように、浄化触媒１３３の触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆよりも低いときには、制御用入力制限Ｗｉｎｃをバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値Ｗｉｎｐに設定することにより、要求トルクＴｒ＊に基づく要求走行パワーＰｒ＊が制御用入力制限Ｗｉｎｃの範囲内に入りやすくなるため、エンジン２２に対する燃料供給を停止した状態でモータＭＧ１によりエンジン２２がモータリングされるのを抑制し、吸入空気が燃焼に用いられることなく浄化触媒１３３に送られることに起因した浄化触媒１３３の温度低下をより適正に抑制することができる。なお、このようにバッテリ５０の制御用入力制限Ｗｉｎｃを入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値Ｗｉｎｐに設定することで、要求トルクＴｒ＊の大きさによっては、モータＭＧ２から回生されてバッテリ５０に入力される電力が入力制限Ｗｉｎを超えるおそれもあるが、短時間であればバッテリ５０の劣化にはつながらない。
【００２３】
なお、本実施例においては、触媒床温Ｔｃａｔが基準温度Ｔｒｅｆ以上であるか否かに基づいて制御用入力制限Ｗｉｎｃの値を設定するものとしたが（ステップＳ１２０〜Ｓ１４０）、エンジン２２の始動後における吸入空気量の積算値が所定の閾値以上であるか否かに基づいて制御用入力制限Ｗｉｎｃの値を設定してもよい。すなわち、吸入空気量の積算値が所定の閾値以上であるときにはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎを制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定し、吸入空気量の積算値が所定の閾値よりも小さいときには入力制限Ｗｉｎよりも充電電力として大きな値を制御用入力制限Ｗｉｎｃとして設定してもよい。
【００２４】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業等に利用可能である。
【符号の説明】
【００２６】
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジンＥＣＵ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、３７ ギヤ機構、３８ ディファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ 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、５２ バッテリＥＣＵ、５４ 電力ライン、７０ ハイブリッドＥＣＵ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、１３３ 浄化触媒、１３４ 浄化装置、１５０ 触媒温度センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、該内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１および第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の充電に許容される電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段とを備えたハイブリッド自動車であって、
前記浄化触媒の温度が前記内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で前記第１電動機により該内燃機関をモータリングしたときに前記浄化触媒の浄化性能を維持できる温度の下限として予め定められた基準温度以上であるときには前記設定した入力制限を制御用入力制限として設定すると共に、前記浄化触媒の温度が前記基準温度よりも低いときには前記入力制限よりも充電電力として大きな値を前記制御用入力制限として設定する制御用入力制限設定手段と、
前記駆動軸に要求される要求制動トルクに基づく前記第２電動機の目標回生電力が前記制御用入力制限を超えないときには前記第１電動機による前記内燃機関のモータリングを伴うことなく前記制御用入力制限の範囲内で前記要求制動トルクに基づく制動トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御すると共に、前記目標回生電力が前記制御用入力制限を超えるときには前記内燃機関に対する燃料供給の停止と前記第１電動機による前記内燃機関のモータリングとを伴って前記制御用入力制限の範囲内で前記要求制動トルクに基づく制動トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御する制御手段とを備えるハイブリッド自動車。
【請求項１】
内燃機関と、該内燃機関の排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置と、動力を入出力可能な第１電動機と、車軸に連結された駆動軸と前記内燃機関の出力軸と前記第１電動機の回転軸とに３つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２電動機と、前記第１および第２電動機と電力のやり取りが可能な蓄電手段と、前記蓄電手段の状態に基づいて該蓄電手段の充電に許容される電力としての入力制限を設定する入力制限設定手段とを備えたハイブリッド自動車であって、
前記浄化触媒の温度が前記内燃機関に対する燃料供給を停止した状態で前記第１電動機により該内燃機関をモータリングしたときに前記浄化触媒の浄化性能を維持できる温度の下限として予め定められた基準温度以上であるときには前記設定した入力制限を制御用入力制限として設定すると共に、前記浄化触媒の温度が前記基準温度よりも低いときには前記入力制限よりも充電電力として大きな値を前記制御用入力制限として設定する制御用入力制限設定手段と、
前記駆動軸に要求される要求制動トルクに基づく前記第２電動機の目標回生電力が前記制御用入力制限を超えないときには前記第１電動機による前記内燃機関のモータリングを伴うことなく前記制御用入力制限の範囲内で前記要求制動トルクに基づく制動トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御すると共に、前記目標回生電力が前記制御用入力制限を超えるときには前記内燃機関に対する燃料供給の停止と前記第１電動機による前記内燃機関のモータリングとを伴って前記制御用入力制限の範囲内で前記要求制動トルクに基づく制動トルクが前記駆動軸に出力されるよう前記内燃機関と前記第１および第２電動機とを制御する制御手段とを備えるハイブリッド自動車。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１１０９９７（Ｐ２０１１−１１０９９７Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７７８４（Ｐ２００９−２６７７８４）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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