ハイブリッド車およびその制御方法
【課題】早期に排気浄化触媒を暖機すると共に二次電池の昇温を促進する。
【解決手段】バッテリ温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であり、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジンが運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときには（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）、エンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ未満であることを確認してリプル昇温制御の実行を許可する（ステップＳ１５０）。リプル昇温制御の実行が許可されると、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数を通常より小さくして、バッテリの充放電電流にリプル電流を重畳する。エンジンが触媒暖機運転状態のときでもリプル昇温制御を実行するから、早期に排気浄化触媒を暖機することができると共に早期にバッテリを昇温することができる。
【解決手段】バッテリ温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であり、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジンが運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときには（Ｓ１１０〜Ｓ１３０）、エンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ未満であることを確認してリプル昇温制御の実行を許可する（ステップＳ１５０）。リプル昇温制御の実行が許可されると、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数を通常より小さくして、バッテリの充放電電流にリプル電流を重畳する。エンジンが触媒暖機運転状態のときでもリプル昇温制御を実行するから、早期に排気浄化触媒を暖機することができると共に早期にバッテリを昇温することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と走行用の動力を入出力可能な電動機と低温時に入出力性能が低下する二次電池とを備えるハイブリッド車およびこうしたハイブリッド車の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、バッテリの昇温要請がなされたときに、触媒の暖機が要請されていないときには充電と放電とを交互に繰り返すようにバッテリが要求する充放電要求パワーを設定すると共に設定した充放電要求パワーがバッテリに充放電されて走行するようエンジンとモータとを制御し、触媒の暖機が要請されているときにはできるだけ放電側となるように充放電要求パワーを設定すると共に設定した充放電要求パワーがバッテリに充放電されて走行するようエンジンとモータとを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、上述の制御を行なうことにより、バッテリの昇温とエンジンの排気浄化との両立を図っている。
【０００３】
また、バッテリの温度が設定した温度閾値よりも低いときには、３相交流モータの要求駆動力に対応するトルク指令値に高調波を重畳させて制御することにより、バッテリからモータの駆動用のインバータに流れるバッテリ電流に高調波を重畳させるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。この装置では、バッテリ電流の高調波により、バッテリの昇温を促進している。また、この装置では、高調波の重畳によりバッテリ電流が過電流となる場合、例えば、モータの回転数が小さくモータのトルク指令値が大きいときなどの場合には、重畳させる高調波の振幅を小さくしたり、高調波の重畳を停止することにより、バッテリ電流が過電流となるのを抑止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９６３６０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の前者のハイブリッド車では、触媒の暖機が要請されているときには、できるだけバッテリが放電されるよう制御するため、バッテリの充電と放電とを交互に繰り返す場合に比して、バッテリの昇温に時間を要する。
【０００６】
また、後者のハイブリッド車では、モータのトルク指令値に高調波を重畳するために高調波発生部を備える必要があると共にインバータのスイッチング制御によって高調波を重畳させるためにインバータのスイッチング周波数を高調波を明確に生じさせる程度に高くする必要が生じる。
【０００７】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、早期に排気浄化触媒を暖機すると共に二次電池の昇温を促進することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００９】
本発明のハイブリッド車は、
排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、を備えるハイブリッド車であって、
前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が前記二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する昇温制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明のハイブリッド車では、排気浄化触媒を暖機するために内燃機関が触媒暖機運転されているときでも昇温制御を実行するから、内燃機関が触媒暖機運転されているときには昇温制御を実行しない場合に比して、排気浄化触媒の暖機を図りつつ二次電池の昇温を促進することができる。即ち、早期に排気浄化触媒を暖機することができると共に早期に二次電池を昇温することができる。しかも、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング制御により脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するように制御するから、電動機を制御するためのインバータなどのスイッチング制御を必要以上の高周波で行なう必要がない。なお、本発明のハイブリッド車において、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸との３軸に３つの回転要素が連結された遊星歯車機構を備えるものとすることもできる。
【００１１】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記昇温制御手段は、前記内燃機関が触媒暖機運転されているときに前記内燃機関から出力されるパワーが所定機関パワー以上に至ったときには、前記昇温制御を制限して実行するか前記昇温制御を停止する手段である、ものとすることもできる。電池電圧系に脈動電流を生じさせるために昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数を小さくすると、駆動電圧系の電圧を十分に高くすることができなくなる。このため、発電機からその性能に応じた十分なトルクを出力することができなくなり、内燃機関の出力軸への負荷が不十分となり、内燃機関が吹き上がり、発電機が過回転する場合が生じる。したがって、電池電圧系に脈動電流を生じさせるために昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数を小さくしても発電機から内燃機関の出力軸に作用させることができる負荷の最大値に相当するパワーより若干小さなパワーを所定機関パワーとして用いることにより、内燃機関が吹き上がるのを抑制することができ、発電機が過回転するのを抑制することができる。この場合、前記昇温制御手段は、前記昇温制御を制限して実行するときには前記脈動電流の周波数を高くする手段である、ものとすることもできる。脈動電流の周波数は、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数によるものであるから、脈動電流の周波数を高くすることは昇圧コンバータのスイッチング周波数を高くすることとなる。昇圧コンバータのスイッチング周波数を高くすると、リアクタンスの電圧変化の周波数が高くなるため、脈流電流の振幅が小さくなる。このため、振幅の小さな脈動電流により二次電池を充放電する電流の絶対値の最大を小さくすることができ、二次電池を充放電する電流が過電流となるのを抑制することができる。
【００１２】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する、
ことを特徴とする。
【００１３】
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、排気浄化触媒を暖機するために内燃機関が触媒暖機運転されているときでも昇温制御を実行するから、内燃機関が触媒暖機運転されているときには昇温制御を実行しない場合に比して、排気浄化触媒の暖機を図りつつ二次電池の昇温を促進することができる。しかも、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング制御により脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するように制御するから、電動機を制御するためのインバータなどのスイッチング制御を必要以上の高周波で行なう必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図４】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリプル昇温実行判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】変形例のリプル昇温実行判定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】
【００１５】
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】
【００１６】
図１は本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２はエンジン２２の構成の概略を示す構成図であり、図３はモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されたエンジン２２と、エンジン２２の吸入空気量や燃料噴射量，点火時期，吸気バルブの開閉タイミングなどを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を介して複数のピニオンギヤ３３を連結するキャリア３４が接続されると共にギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２とを介して駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されたプラネタリギヤとして構成された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に取り付けられた例えば同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１と、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続された例えば同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動回路として６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６とにより構成されたインバータ４１，４２と、モータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられた回転位置検出センサ４３，４４からのロータの回転位置やインバータ４１，４２に設けられた図示しない相電流を入力してインバータ４１，４２を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、例えば定格電圧が２００Ｖのリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するのに必要な信号としてバッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどを入力してバッテリ５０の管理を行なう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、バッテリ５０からの直流電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給する昇圧コンバータ５５と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１７】
エンジン２２は、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。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排気浄化触媒（例えば三元触媒）を有する浄化装置１３４で浄化されてから外気へ排出される。
【００１８】
エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジションＳＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されている。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、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したりしている。
【００１９】
昇圧コンバータ５５は、図３に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれインバータ４１，４２の正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとにはそれぞれシステムメインリレー５６を介してバッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。リアクトルＬと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。以下、昇圧コンバータ５５より電力ライン５４側を高電圧系といい、昇圧コンバータ５５よりバッテリ５０側を低電圧系という。
【００２０】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、温度センサ５５ａからの昇圧コンバータ５５の温度Ｔｕｐ（例えば、リアクトルＬの温度）や、電圧センサ５７ａからの高電圧系に取り付けられたコンデンサ５７の電圧（以下、高電圧系の電圧ＶＨという），電圧センサ５８ａからの低電圧系に取り付けられたコンデンサ５８の電圧，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出する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，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号やシステムメインリレー５６への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０にって実行される以下に説明する駆動制御によって走行する。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジン２２を運転しながら走行するときには、まず、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに応じて走行のために駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖを計算する。次に、バッテリ５０から放電可能な電力量の全容量の割合としての残容量（ＳＯＣ）に基づいてバッテリ５０を充放電するための充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和としてエンジン２２から出力すべきエンジン要求パワーＰｅ＊を計算し、エンジン２２を効率よく運転することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）と計算したエンジン要求パワーＰｅ＊とを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅ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＊を設定する。また、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。そして、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジンの吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。
【００２２】
また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジン２２の運転を停止した状態で走行するときには、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じてリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には値０を設定し、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊にはリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力するトルクを設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。
【００２３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化装置１３４が有する排気浄化触媒の温度が低く排気浄化触媒が活性化していないときには、エンジン２２から出力すべきパワーを制限しながら点火時期を通常より遅角させてエンジン２２を運転する触媒暖機運転を行なう。この触媒暖機運転は、モータＭＧ２の定格やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによって走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができるときには、モータＭＧ２から走行用パワーＰｄｒｖが出力されるようモータＭＧ２を制御すると共にエンジン２２が点火時期を遅角させた状態でアイドル回転数やそれより若干高い回転数として予め定められた所定回転数（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍ，１４００ｒｐｍなど）で自立運転または若干の負荷運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御し、走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができないときには、モータＭＧ２の定格やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによって出力可能なパワーをモータＭＧ２から出力するようモータＭＧ２を制御し、モータＭＧ２から出力するパワーでは不足するパワーをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定すると共に触媒暖機運転用の回転数（前述の所定回転数）とこの回転数でエンジン要求パワーＰｅ＊を出力することができるトルクとの運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御する。
【００２４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０としてリチウムイオン二次電池を用いているため、低温時には入出力性能が低下するというリチウムイオン二次電池の特性から、バッテリ５０の温度Ｔｂが低いときには、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが小さくなり、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に制限が課されることになる。このため、バッテリ５０を充放電する充放電電流Ｉｂに脈動電流（リプル電流）を重畳させてバッテリ５０を昇温するリプル昇温制御を行なう。実施例では、リプル電流は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚなど）とすることによって得ている。通常、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数は、低電圧系に生じる電流の脈動や高電圧系に生じる電圧の脈動が十分に小さくなるように十分に大きな周波数が設定されているが、このスイッチング周波数を小さくして低電圧系に生じる電流の脈動の振幅を大きくすることにより、バッテリ５０を昇温に適したリプル電流を得ることができる。なお、このリプル昇温制御は、昇圧コンバータ５５のスイッチング周波数を小さくするためにモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動特性を低下させる不都合や、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂにリプル電流を重畳させるために過電流となる場合が生じるため、車両の状態（例えば、エンジン２２の運転状態やシステムの状態，運転者の要求など）により許可されたり禁止されたりする。
【００２５】
次に、上述のリプル昇温制御を実行するか否かを判定する処理について説明する。図４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリプル昇温実行判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、バッテリ５０の温度Ｔｂがリプル昇温制御の実行が必要であると判定するために予め定められた昇温判定温度Ｔｂｒｅｆ未満のときに繰り返し実行される。
【００２６】
リプル昇温実行判定ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０の７２は、まず、バッテリ５０の温度Ｔｂやエンジン要求パワーＰｅ＊，システム状態，エンジン運転状態などのリプル昇温制御の実行の可否を判定するのに必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、バッテリ５０の温度Ｔｂについては、温度センサ５１ｃにより検出された温度ＴｂをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。エンジン要求パワーＰｅ＊については、上述した駆動制御により設定されたものを入力するものとした。システム状態としては、昇圧コンバータ５５やインバータ４１，４２が正常に作動するか否かなどのシステムを構成する各機器が正常に作動するか否かの状態やシフトポジションセンサ８２によって検出されるシフトレバー８１のポジションなどのセンサ検出値に基づく状態などの種々のものを挙げることができる。エンジン運転状態としては、エンジン２２が運転停止状態であるか運転状態であるか、エンジン２２が運転状態であるときには通常の運転状態、即ち自立運転状態（無負荷運転状態）や負荷運転状態であるか、触媒暖機運転状態であるかを挙げることができる。
【００２７】
こうしてデータを入力すると、バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であるか否か（ステップＳ１１０）、システムに異常はなくリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあるか否か（ステップＳ１２０）、エンジン運転状態としてエンジン２２が運転停止状態であるか又はエンジン２２が自立運転状態であるか或いはエンジン２２が触媒暖機運転状態であるかこれらのいずれかの状態ではないか（ステップＳ１３０）、などのリプル昇温制御を実行する条件（昇温実行条件）を判定する。バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ以上であったり、システムを構成するいずれかの機器に異常が生じているなどのためにシステムがリプル昇温制御を実行することができない状態であったり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれの運転状態でもないときには、昇温実行条件が成立していないと判断し、リプル昇温制御の実行を禁止して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。リプル昇温制御の実行が禁止されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。
【００２８】
一方、バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であり、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときには、昇温実行条件が成立していると判断し、エンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ未満であることを確認し（ステップＳ１４０）、リプル昇温制御の実行を許可して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定機関パワーＰｅｒｅｆは、低電圧系にリプル電流を生じさせるために昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を通常の周波数より小さい周波数としたときにモータＭＧ１から出力することができる最大トルクによってエンジン２２に負荷を与えたときにエンジン２２から出力することができる最大パワーに対してトルク脈動による変動より大きなマージンだけ小さなパワーとして予め定められたパワーであり、昇圧コンバータ５５の特性やモータＭＧ１の性能に応じて定めることができる。なお、リプル昇温制御の実行が許可されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。これにより、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂにリプル電流が重畳され、バッテリ５０を昇温する。したがって、浄化装置１３４の排気浄化触媒の暖機を行ないながらバッテリ５０の昇温を行なうことができる。
【００２９】
昇温実行条件が成立しているとき、即ち、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときでも、ステップＳ１４０でエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されたときには、リプル昇温制御の実行を禁止して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。このようにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であるときにはリプル昇温制御の実行を禁止することにより、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を通常の周波数としてモータＭＧ１からエンジン２２に十分な負荷を作用させることができるようにし、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を小さくすることによってモータＭＧ１からエンジン２２に十分な負荷を与えることができないために生じ得るエンジン２２の吹き上がりを抑制することができる。したがって、エンジン２２が吹き上がることによりモータＭＧ１が過回転するのを抑制することができる。
【００３０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であり、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときには、昇温実行条件が成立していると判断し、リプル昇温制御の実行を許可してリプル昇温制御を実行することにより、即ち、エンジン２２の運転状態が触媒暖機運転状態のときでもリプル昇温制御を実行することにより、早期に浄化装置１３４の排気浄化触媒を暖機することができると共に早期にバッテリ５０を昇温することができる。しかも、昇温実行条件が成立しているときでもエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されると、リプル昇温制御の実行を禁止するから、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を小さくすることによってモータＭＧ１からエンジン２２に十分な負荷を与えることができないために生じ得るエンジン２２の吹き上がりを抑制することができると共にエンジン２２の吹き上がりに伴ってモータＭＧ１が過回転するのを抑制することができる。もとより、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂにリプル電流を重畳させる動作を昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を小さくすることによって行なうから、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６のスイッチング周波数を必要以上に大きくする必要がない。
【００３１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときでもエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されたときには直ちにリプル昇温制御の実行を禁止するものとしたが、図５の変形例のリプル昇温実行判定ルーチンに例示するように、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であっても第２の所定機関パワーＰｅｒｅｆ２未満のときにはリプル昇温制御の実行を制限を課して許可するものとしてもよい。ここで、リプル昇温制御の制限は、例えば、リプル電流の振幅を小さくすることによって行なうことができる。リプル電流は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）が大きいほど周波数が大きく振幅は小さくなるから、このスイッチング周波数をリプル昇温制御を実行する際のスイッチング周波数（例えば、１ｋＨｚ）より大きく且つリプル昇温制御を実行していない昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の通常のスイッチング周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さな周波数（例えば、２ｋＨｚ）とすることにより、リプル電流の振幅を小さくすることができる。リプル電流の振幅が小さくなると、電流の変動幅が小さくなるためにバッテリ５０の昇温効果は小さくなるが、リプル昇温制御を実行しない場合に比してバッテリ５０の昇温は促進される。一方、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を大きくすると、高電圧系の電圧を高くすることができるから、モータＭＧ１から出力することができるトルクも大きくなる。このため、モータＭＧ１からエンジン２２に作用させることができる負荷も大きくなる。したがって、この変形例では、リプル昇温制御に制限を課したときの昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数でモータＭＧ１から出力することができる最大トルクによってエンジン２２に負荷を与えたときにエンジン２２から出力することができる最大パワーに対してトルク脈動による変動より大きなマージンだけ小さなパワーとして定めたものを第２の所定機関パワーＰｅｒｅｆ２として用いるものとした。この変形例のように、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であっても第２の所定機関パワーＰｅｒｅｆ２未満のときにはリプル昇温制御の実行を制限を課して許可するものとすれば、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されたときには直ちにリプル昇温制御の実行を禁止する場合に比して、バッテリ５０の昇温を促進することができる。
【００３２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を触媒暖機運転しているときの駆動制御として、走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができないときには、モータＭＧ２の定格やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによって出力可能なパワーをモータＭＧ２から出力するようモータＭＧ２を制御し、モータＭＧ２から出力するパワーでは不足するパワーをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定すると共に触媒暖機運転用の回転数（前述の所定回転数）とこの回転数でエンジン要求パワーＰｅ＊を出力することができるトルクとの運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するものとしたが、エンジン２２のモータＭＧ１の制御としては、エンジン要求パワーＰｅ＊に応じた回転数とこの回転数でエンジン要求パワーＰｅ＊を出力することができるトルクとの運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するものとしてもよい。また、エンジン２２を触媒暖機運転しているときの駆動制御として、走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができないときには、エンジン２２を運転しながら走行するときの駆動制御と同様の制御、即ち、走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和としてエンジン要求パワーＰｅ＊を設定し、例えば燃費最適動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊とを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅ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＊を設定すると共に要求トルク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＊として設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしてもよい。
【００３３】
実施例では、排気浄化触媒を有する浄化装置１３４が排気系に取り付けられたエンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にダンパ２８を介してキャリア３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂに連結されたリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されたプラネタリギヤとして構成された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に取り付けられたモータＭＧ１と、リングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０からの直流電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給する昇圧コンバータ５５と、を備えるハイブリッド自動車２０に本発明を適用するものとして説明したが、排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたエンジンと、エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力する電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、二次電池が接続された電池電圧系と発電機や電動機が接続された駆動電圧系とに接続されてスイッチング素子をスイッチングすることによって駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、を備える車であれば、如何なるタイプの車であってもよい。例えば、エンジンと、エンジンのクランクシャフトに取り付けられた発電機と、走行用の動力を出力する電動機と、リチウムイオン二次電池と、二次電池からの電力を電圧を昇圧して発電機や電動機に供給する昇圧コンバータと、を備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド車であってもよいし、クラッチと変速機とを介して車軸に連結されたエンジンと、エンジンのクランクシャフトに接続された発電機と、変速機の入力軸または出力軸或いは変速機が取り付けられた車軸とは異なる車軸に取り付けられた電動機と、リチウムイオン二次電池と、二次電池からの電力を電圧を昇圧して発電機や電動機に供給する昇圧コンバータと、を備えるタイプのハイブリッド車であってもよい。
【００３４】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧コンバータ５５が「昇圧コンバータ」に相当し、図４のリプル昇温実行判定ルーチンを実行してリプル昇温制御の実行の可否を判定すると共にリプル昇温制御の実行が許可されたときに昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御することによりリプル昇温制御を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「昇温制御手段」に相当する。
【００３５】
ここで、「内燃機関」としては、排気浄化触媒を有する浄化装置１３４が排気系に取り付けられ、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されたエンジン２２に限定されるものではなく、排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたものであれば、如何なるタイプの内燃機関としてもかまわない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関からの動力を用いて発電可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、低温時に入出力性能が低下するものであれば如何なるタイプの二次電池としても構わない。「昇圧コンバータ」としては、バッテリ５０が接続された低電圧系とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが接続された高電圧系とに接続され、トランジスタＴ３１，Ｔ３２とダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成され、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチングすることにより高電圧系の電圧を低電圧系の電圧以上に調整することができる昇圧コンバータ５５に限定されるものではなく、二次電池が接続された電池電圧系と発電機および電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上に調整可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「昇温制御手段」としては、図４のリプル昇温実行判定ルーチンを実行してリプル昇温制御の実行の可否を判定すると共にリプル昇温制御の実行が許可されたときに昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御することによりリプル昇温制御を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、図５のリプル昇温実行判定ルーチンを実行してリプル昇温制御の実行の可否を判定すると共にリプル昇温制御の実行が許可されたときにリプル昇温制御を実行するものとするなど、二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに内燃機関が運転停止されているか又は内燃機関が自立運転されているか或いは排気浄化触媒を暖機するために内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００３６】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３７】
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】
【００３８】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（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、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５４ａ 正極母線、５４ｂ 負極母線、５５ 昇圧コンバータ、５５ａ 温度センサ、５６ システムメインリレー、５７，５８ コンデンサ、５７ａ，５８ａ 電圧センサ、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ、Ｌ リアクトル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と走行用の動力を入出力可能な電動機と低温時に入出力性能が低下する二次電池とを備えるハイブリッド車およびこうしたハイブリッド車の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド車としては、バッテリの昇温要請がなされたときに、触媒の暖機が要請されていないときには充電と放電とを交互に繰り返すようにバッテリが要求する充放電要求パワーを設定すると共に設定した充放電要求パワーがバッテリに充放電されて走行するようエンジンとモータとを制御し、触媒の暖機が要請されているときにはできるだけ放電側となるように充放電要求パワーを設定すると共に設定した充放電要求パワーがバッテリに充放電されて走行するようエンジンとモータとを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、上述の制御を行なうことにより、バッテリの昇温とエンジンの排気浄化との両立を図っている。
【０００３】
また、バッテリの温度が設定した温度閾値よりも低いときには、３相交流モータの要求駆動力に対応するトルク指令値に高調波を重畳させて制御することにより、バッテリからモータの駆動用のインバータに流れるバッテリ電流に高調波を重畳させるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。この装置では、バッテリ電流の高調波により、バッテリの昇温を促進している。また、この装置では、高調波の重畳によりバッテリ電流が過電流となる場合、例えば、モータの回転数が小さくモータのトルク指令値が大きいときなどの場合には、重畳させる高調波の振幅を小さくしたり、高調波の重畳を停止することにより、バッテリ電流が過電流となるのを抑止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−９６３６０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２３９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の前者のハイブリッド車では、触媒の暖機が要請されているときには、できるだけバッテリが放電されるよう制御するため、バッテリの充電と放電とを交互に繰り返す場合に比して、バッテリの昇温に時間を要する。
【０００６】
また、後者のハイブリッド車では、モータのトルク指令値に高調波を重畳するために高調波発生部を備える必要があると共にインバータのスイッチング制御によって高調波を重畳させるためにインバータのスイッチング周波数を高調波を明確に生じさせる程度に高くする必要が生じる。
【０００７】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、早期に排気浄化触媒を暖機すると共に二次電池の昇温を促進することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００９】
本発明のハイブリッド車は、
排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、を備えるハイブリッド車であって、
前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が前記二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する昇温制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１０】
この本発明のハイブリッド車では、排気浄化触媒を暖機するために内燃機関が触媒暖機運転されているときでも昇温制御を実行するから、内燃機関が触媒暖機運転されているときには昇温制御を実行しない場合に比して、排気浄化触媒の暖機を図りつつ二次電池の昇温を促進することができる。即ち、早期に排気浄化触媒を暖機することができると共に早期に二次電池を昇温することができる。しかも、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング制御により脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するように制御するから、電動機を制御するためのインバータなどのスイッチング制御を必要以上の高周波で行なう必要がない。なお、本発明のハイブリッド車において、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸との３軸に３つの回転要素が連結された遊星歯車機構を備えるものとすることもできる。
【００１１】
こうした本発明のハイブリッド車において、前記昇温制御手段は、前記内燃機関が触媒暖機運転されているときに前記内燃機関から出力されるパワーが所定機関パワー以上に至ったときには、前記昇温制御を制限して実行するか前記昇温制御を停止する手段である、ものとすることもできる。電池電圧系に脈動電流を生じさせるために昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数を小さくすると、駆動電圧系の電圧を十分に高くすることができなくなる。このため、発電機からその性能に応じた十分なトルクを出力することができなくなり、内燃機関の出力軸への負荷が不十分となり、内燃機関が吹き上がり、発電機が過回転する場合が生じる。したがって、電池電圧系に脈動電流を生じさせるために昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数を小さくしても発電機から内燃機関の出力軸に作用させることができる負荷の最大値に相当するパワーより若干小さなパワーを所定機関パワーとして用いることにより、内燃機関が吹き上がるのを抑制することができ、発電機が過回転するのを抑制することができる。この場合、前記昇温制御手段は、前記昇温制御を制限して実行するときには前記脈動電流の周波数を高くする手段である、ものとすることもできる。脈動電流の周波数は、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数によるものであるから、脈動電流の周波数を高くすることは昇圧コンバータのスイッチング周波数を高くすることとなる。昇圧コンバータのスイッチング周波数を高くすると、リアクタンスの電圧変化の周波数が高くなるため、脈流電流の振幅が小さくなる。このため、振幅の小さな脈動電流により二次電池を充放電する電流の絶対値の最大を小さくすることができ、二次電池を充放電する電流が過電流となるのを抑制することができる。
【００１２】
本発明のハイブリッド車の制御方法は、
排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する、
ことを特徴とする。
【００１３】
この本発明のハイブリッド車の制御方法では、排気浄化触媒を暖機するために内燃機関が触媒暖機運転されているときでも昇温制御を実行するから、内燃機関が触媒暖機運転されているときには昇温制御を実行しない場合に比して、排気浄化触媒の暖機を図りつつ二次電池の昇温を促進することができる。しかも、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング制御により脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するように制御するから、電動機を制御するためのインバータなどのスイッチング制御を必要以上の高周波で行なう必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。
【図４】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリプル昇温実行判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】変形例のリプル昇温実行判定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】
【００１５】
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】
【００１６】
図１は本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２はエンジン２２の構成の概略を示す構成図であり、図３はモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されたエンジン２２と、エンジン２２の吸入空気量や燃料噴射量，点火時期，吸気バルブの開閉タイミングなどを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を介して複数のピニオンギヤ３３を連結するキャリア３４が接続されると共にギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２とを介して駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されたプラネタリギヤとして構成された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に取り付けられた例えば同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１と、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続された例えば同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動回路として６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６とにより構成されたインバータ４１，４２と、モータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられた回転位置検出センサ４３，４４からのロータの回転位置やインバータ４１，４２に設けられた図示しない相電流を入力してインバータ４１，４２を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、例えば定格電圧が２００Ｖのリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するのに必要な信号としてバッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどを入力してバッテリ５０の管理を行なう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、バッテリ５０からの直流電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給する昇圧コンバータ５５と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００１７】
エンジン２２は、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。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排気浄化触媒（例えば三元触媒）を有する浄化装置１３４で浄化されてから外気へ排出される。
【００１８】
エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジションＳＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されている。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、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したりしている。
【００１９】
昇圧コンバータ５５は、図３に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれインバータ４１，４２の正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとにはそれぞれシステムメインリレー５６を介してバッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。リアクトルＬと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。以下、昇圧コンバータ５５より電力ライン５４側を高電圧系といい、昇圧コンバータ５５よりバッテリ５０側を低電圧系という。
【００２０】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、温度センサ５５ａからの昇圧コンバータ５５の温度Ｔｕｐ（例えば、リアクトルＬの温度）や、電圧センサ５７ａからの高電圧系に取り付けられたコンデンサ５７の電圧（以下、高電圧系の電圧ＶＨという），電圧センサ５８ａからの低電圧系に取り付けられたコンデンサ５８の電圧，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出する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，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号やシステムメインリレー５６への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２１】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０にって実行される以下に説明する駆動制御によって走行する。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジン２２を運転しながら走行するときには、まず、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに応じて走行のために駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖを計算する。次に、バッテリ５０から放電可能な電力量の全容量の割合としての残容量（ＳＯＣ）に基づいてバッテリ５０を充放電するための充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和としてエンジン２２から出力すべきエンジン要求パワーＰｅ＊を計算し、エンジン２２を効率よく運転することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）と計算したエンジン要求パワーＰｅ＊とを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅ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＊を設定する。また、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。そして、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジンの吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。
【００２２】
また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジン２２の運転を停止した状態で走行するときには、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じてリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には値０を設定し、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊にはリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力するトルクを設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。
【００２３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化装置１３４が有する排気浄化触媒の温度が低く排気浄化触媒が活性化していないときには、エンジン２２から出力すべきパワーを制限しながら点火時期を通常より遅角させてエンジン２２を運転する触媒暖機運転を行なう。この触媒暖機運転は、モータＭＧ２の定格やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによって走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができるときには、モータＭＧ２から走行用パワーＰｄｒｖが出力されるようモータＭＧ２を制御すると共にエンジン２２が点火時期を遅角させた状態でアイドル回転数やそれより若干高い回転数として予め定められた所定回転数（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍ，１４００ｒｐｍなど）で自立運転または若干の負荷運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御し、走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができないときには、モータＭＧ２の定格やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによって出力可能なパワーをモータＭＧ２から出力するようモータＭＧ２を制御し、モータＭＧ２から出力するパワーでは不足するパワーをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定すると共に触媒暖機運転用の回転数（前述の所定回転数）とこの回転数でエンジン要求パワーＰｅ＊を出力することができるトルクとの運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御する。
【００２４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０としてリチウムイオン二次電池を用いているため、低温時には入出力性能が低下するというリチウムイオン二次電池の特性から、バッテリ５０の温度Ｔｂが低いときには、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが小さくなり、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に制限が課されることになる。このため、バッテリ５０を充放電する充放電電流Ｉｂに脈動電流（リプル電流）を重畳させてバッテリ５０を昇温するリプル昇温制御を行なう。実施例では、リプル電流は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚなど）とすることによって得ている。通常、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数は、低電圧系に生じる電流の脈動や高電圧系に生じる電圧の脈動が十分に小さくなるように十分に大きな周波数が設定されているが、このスイッチング周波数を小さくして低電圧系に生じる電流の脈動の振幅を大きくすることにより、バッテリ５０を昇温に適したリプル電流を得ることができる。なお、このリプル昇温制御は、昇圧コンバータ５５のスイッチング周波数を小さくするためにモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動特性を低下させる不都合や、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂにリプル電流を重畳させるために過電流となる場合が生じるため、車両の状態（例えば、エンジン２２の運転状態やシステムの状態，運転者の要求など）により許可されたり禁止されたりする。
【００２５】
次に、上述のリプル昇温制御を実行するか否かを判定する処理について説明する。図４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリプル昇温実行判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、バッテリ５０の温度Ｔｂがリプル昇温制御の実行が必要であると判定するために予め定められた昇温判定温度Ｔｂｒｅｆ未満のときに繰り返し実行される。
【００２６】
リプル昇温実行判定ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０の７２は、まず、バッテリ５０の温度Ｔｂやエンジン要求パワーＰｅ＊，システム状態，エンジン運転状態などのリプル昇温制御の実行の可否を判定するのに必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、バッテリ５０の温度Ｔｂについては、温度センサ５１ｃにより検出された温度ＴｂをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。エンジン要求パワーＰｅ＊については、上述した駆動制御により設定されたものを入力するものとした。システム状態としては、昇圧コンバータ５５やインバータ４１，４２が正常に作動するか否かなどのシステムを構成する各機器が正常に作動するか否かの状態やシフトポジションセンサ８２によって検出されるシフトレバー８１のポジションなどのセンサ検出値に基づく状態などの種々のものを挙げることができる。エンジン運転状態としては、エンジン２２が運転停止状態であるか運転状態であるか、エンジン２２が運転状態であるときには通常の運転状態、即ち自立運転状態（無負荷運転状態）や負荷運転状態であるか、触媒暖機運転状態であるかを挙げることができる。
【００２７】
こうしてデータを入力すると、バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であるか否か（ステップＳ１１０）、システムに異常はなくリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあるか否か（ステップＳ１２０）、エンジン運転状態としてエンジン２２が運転停止状態であるか又はエンジン２２が自立運転状態であるか或いはエンジン２２が触媒暖機運転状態であるかこれらのいずれかの状態ではないか（ステップＳ１３０）、などのリプル昇温制御を実行する条件（昇温実行条件）を判定する。バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ以上であったり、システムを構成するいずれかの機器に異常が生じているなどのためにシステムがリプル昇温制御を実行することができない状態であったり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれの運転状態でもないときには、昇温実行条件が成立していないと判断し、リプル昇温制御の実行を禁止して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。リプル昇温制御の実行が禁止されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。
【００２８】
一方、バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であり、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときには、昇温実行条件が成立していると判断し、エンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ未満であることを確認し（ステップＳ１４０）、リプル昇温制御の実行を許可して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定機関パワーＰｅｒｅｆは、低電圧系にリプル電流を生じさせるために昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を通常の周波数より小さい周波数としたときにモータＭＧ１から出力することができる最大トルクによってエンジン２２に負荷を与えたときにエンジン２２から出力することができる最大パワーに対してトルク脈動による変動より大きなマージンだけ小さなパワーとして予め定められたパワーであり、昇圧コンバータ５５の特性やモータＭＧ１の性能に応じて定めることができる。なお、リプル昇温制御の実行が許可されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。これにより、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂにリプル電流が重畳され、バッテリ５０を昇温する。したがって、浄化装置１３４の排気浄化触媒の暖機を行ないながらバッテリ５０の昇温を行なうことができる。
【００２９】
昇温実行条件が成立しているとき、即ち、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときでも、ステップＳ１４０でエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されたときには、リプル昇温制御の実行を禁止して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。このようにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であるときにはリプル昇温制御の実行を禁止することにより、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を通常の周波数としてモータＭＧ１からエンジン２２に十分な負荷を作用させることができるようにし、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を小さくすることによってモータＭＧ１からエンジン２２に十分な負荷を与えることができないために生じ得るエンジン２２の吹き上がりを抑制することができる。したがって、エンジン２２が吹き上がることによりモータＭＧ１が過回転するのを抑制することができる。
【００３０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であり、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときには、昇温実行条件が成立していると判断し、リプル昇温制御の実行を許可してリプル昇温制御を実行することにより、即ち、エンジン２２の運転状態が触媒暖機運転状態のときでもリプル昇温制御を実行することにより、早期に浄化装置１３４の排気浄化触媒を暖機することができると共に早期にバッテリ５０を昇温することができる。しかも、昇温実行条件が成立しているときでもエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されると、リプル昇温制御の実行を禁止するから、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を小さくすることによってモータＭＧ１からエンジン２２に十分な負荷を与えることができないために生じ得るエンジン２２の吹き上がりを抑制することができると共にエンジン２２の吹き上がりに伴ってモータＭＧ１が過回転するのを抑制することができる。もとより、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂにリプル電流を重畳させる動作を昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を小さくすることによって行なうから、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６のスイッチング周波数を必要以上に大きくする必要がない。
【００３１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときでもエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されたときには直ちにリプル昇温制御の実行を禁止するものとしたが、図５の変形例のリプル昇温実行判定ルーチンに例示するように、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であっても第２の所定機関パワーＰｅｒｅｆ２未満のときにはリプル昇温制御の実行を制限を課して許可するものとしてもよい。ここで、リプル昇温制御の制限は、例えば、リプル電流の振幅を小さくすることによって行なうことができる。リプル電流は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）が大きいほど周波数が大きく振幅は小さくなるから、このスイッチング周波数をリプル昇温制御を実行する際のスイッチング周波数（例えば、１ｋＨｚ）より大きく且つリプル昇温制御を実行していない昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の通常のスイッチング周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さな周波数（例えば、２ｋＨｚ）とすることにより、リプル電流の振幅を小さくすることができる。リプル電流の振幅が小さくなると、電流の変動幅が小さくなるためにバッテリ５０の昇温効果は小さくなるが、リプル昇温制御を実行しない場合に比してバッテリ５０の昇温は促進される。一方、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を大きくすると、高電圧系の電圧を高くすることができるから、モータＭＧ１から出力することができるトルクも大きくなる。このため、モータＭＧ１からエンジン２２に作用させることができる負荷も大きくなる。したがって、この変形例では、リプル昇温制御に制限を課したときの昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数でモータＭＧ１から出力することができる最大トルクによってエンジン２２に負荷を与えたときにエンジン２２から出力することができる最大パワーに対してトルク脈動による変動より大きなマージンだけ小さなパワーとして定めたものを第２の所定機関パワーＰｅｒｅｆ２として用いるものとした。この変形例のように、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であっても第２の所定機関パワーＰｅｒｅｆ２未満のときにはリプル昇温制御の実行を制限を課して許可するものとすれば、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されたときには直ちにリプル昇温制御の実行を禁止する場合に比して、バッテリ５０の昇温を促進することができる。
【００３２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を触媒暖機運転しているときの駆動制御として、走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができないときには、モータＭＧ２の定格やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによって出力可能なパワーをモータＭＧ２から出力するようモータＭＧ２を制御し、モータＭＧ２から出力するパワーでは不足するパワーをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定すると共に触媒暖機運転用の回転数（前述の所定回転数）とこの回転数でエンジン要求パワーＰｅ＊を出力することができるトルクとの運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するものとしたが、エンジン２２のモータＭＧ１の制御としては、エンジン要求パワーＰｅ＊に応じた回転数とこの回転数でエンジン要求パワーＰｅ＊を出力することができるトルクとの運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するものとしてもよい。また、エンジン２２を触媒暖機運転しているときの駆動制御として、走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができないときには、エンジン２２を運転しながら走行するときの駆動制御と同様の制御、即ち、走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和としてエンジン要求パワーＰｅ＊を設定し、例えば燃費最適動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊とを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅ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＊を設定すると共に要求トルク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＊として設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしてもよい。
【００３３】
実施例では、排気浄化触媒を有する浄化装置１３４が排気系に取り付けられたエンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にダンパ２８を介してキャリア３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂに連結されたリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されたプラネタリギヤとして構成された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に取り付けられたモータＭＧ１と、リングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０からの直流電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給する昇圧コンバータ５５と、を備えるハイブリッド自動車２０に本発明を適用するものとして説明したが、排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたエンジンと、エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力する電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、二次電池が接続された電池電圧系と発電機や電動機が接続された駆動電圧系とに接続されてスイッチング素子をスイッチングすることによって駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、を備える車であれば、如何なるタイプの車であってもよい。例えば、エンジンと、エンジンのクランクシャフトに取り付けられた発電機と、走行用の動力を出力する電動機と、リチウムイオン二次電池と、二次電池からの電力を電圧を昇圧して発電機や電動機に供給する昇圧コンバータと、を備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド車であってもよいし、クラッチと変速機とを介して車軸に連結されたエンジンと、エンジンのクランクシャフトに接続された発電機と、変速機の入力軸または出力軸或いは変速機が取り付けられた車軸とは異なる車軸に取り付けられた電動機と、リチウムイオン二次電池と、二次電池からの電力を電圧を昇圧して発電機や電動機に供給する昇圧コンバータと、を備えるタイプのハイブリッド車であってもよい。
【００３４】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧コンバータ５５が「昇圧コンバータ」に相当し、図４のリプル昇温実行判定ルーチンを実行してリプル昇温制御の実行の可否を判定すると共にリプル昇温制御の実行が許可されたときに昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御することによりリプル昇温制御を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「昇温制御手段」に相当する。
【００３５】
ここで、「内燃機関」としては、排気浄化触媒を有する浄化装置１３４が排気系に取り付けられ、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されたエンジン２２に限定されるものではなく、排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたものであれば、如何なるタイプの内燃機関としてもかまわない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関からの動力を用いて発電可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、低温時に入出力性能が低下するものであれば如何なるタイプの二次電池としても構わない。「昇圧コンバータ」としては、バッテリ５０が接続された低電圧系とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが接続された高電圧系とに接続され、トランジスタＴ３１，Ｔ３２とダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成され、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチングすることにより高電圧系の電圧を低電圧系の電圧以上に調整することができる昇圧コンバータ５５に限定されるものではなく、二次電池が接続された電池電圧系と発電機および電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上に調整可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「昇温制御手段」としては、図４のリプル昇温実行判定ルーチンを実行してリプル昇温制御の実行の可否を判定すると共にリプル昇温制御の実行が許可されたときに昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御することによりリプル昇温制御を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、図５のリプル昇温実行判定ルーチンを実行してリプル昇温制御の実行の可否を判定すると共にリプル昇温制御の実行が許可されたときにリプル昇温制御を実行するものとするなど、二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに内燃機関が運転停止されているか又は内燃機関が自立運転されているか或いは排気浄化触媒を暖機するために内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００３６】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３７】
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】
【００３８】
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３９】
２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（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、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５４ａ 正極母線、５４ｂ 負極母線、５５ 昇圧コンバータ、５５ａ 温度センサ、５６ システムメインリレー、５７，５８ コンデンサ、５７ａ，５８ａ 電圧センサ、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ、Ｌ リアクトル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、を備えるハイブリッド車であって、
前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が前記二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する昇温制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記昇温制御手段は、前記内燃機関が触媒暖機運転されているときに前記内燃機関から出力されるパワーが所定機関パワー以上に至ったときには、前記昇温制御を制限して実行するか前記昇温制御を停止する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項３】
請求項２記載のハイブリッド車であって、
前記昇温制御手段は、前記昇温制御を制限して実行するときには前記脈動電流の周波数を高くする手段である、
ハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハイブリッド車であって、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸との３軸に３つの回転要素が連結された遊星歯車機構を備えるハイブリッド車。
【請求項５】
排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が前記二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
【請求項１】
排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、を備えるハイブリッド車であって、
前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が前記二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する昇温制御手段と、
を備えるハイブリッド車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記昇温制御手段は、前記内燃機関が触媒暖機運転されているときに前記内燃機関から出力されるパワーが所定機関パワー以上に至ったときには、前記昇温制御を制限して実行するか前記昇温制御を停止する手段である、
ハイブリッド車。
【請求項３】
請求項２記載のハイブリッド車であって、
前記昇温制御手段は、前記昇温制御を制限して実行するときには前記脈動電流の周波数を高くする手段である、
ハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハイブリッド車であって、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸との３軸に３つの回転要素が連結された遊星歯車機構を備えるハイブリッド車。
【請求項５】
排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が前記二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１６６７２２（Ｐ２０１２−１６６７２２Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３０１０７（Ｐ２０１１−３０１０７）
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【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２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【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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