車両用制御装置および車両用制御方法
【課題】触媒の劣化を抑制する。
【解決手段】ＥＣＵは、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも大きい場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＳＯＣが目標値ＳＯＣ（２）になるように車両を制御するＳＯＣ低下処理を実行するステップ（Ｓ１０４）と、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合（Ｓ１００にてＮＯ）、ＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように車両を制御する通常処理を実行するステップ（Ｓ１０６）とを含む、プログラムを実行する。
【解決手段】ＥＣＵは、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも大きい場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＳＯＣが目標値ＳＯＣ（２）になるように車両を制御するＳＯＣ低下処理を実行するステップ（Ｓ１０４）と、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合（Ｓ１００にてＮＯ）、ＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように車両を制御する通常処理を実行するステップ（Ｓ１０６）とを含む、プログラムを実行する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と回転電機とを動力源として備えるハイブリッド車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと回転電機とを動力源として備えるハイブリッド車両が公知である。このようなハイブリッド車両においては、車両の減速時に、エンジンへの燃料供給を停止（フューエルカット）することによって減速力を発生させる場合がある。しかしながら、このようなフューエルカットを排気ガスの浄化に用いられる三元触媒の温度が高い状態で行なうと、触媒周辺が酸素過剰の雰囲気（リーン雰囲気）になり触媒の劣化が促進する場合がある。そのため、回生制動によって車両を減速させることによって、フューエルカットの実行頻度を少なくすることが望ましい。
【０００３】
たとえば、特開２００９−０５１４６６号公報（特許文献１）は、蓄電装置の残容量（以下の説明においては、ＳＯＣとも記載する）が制御上限値と制御下限値とで規定される制御範囲内になるように制御される車両において、ＳＯＣが高いときであって、触媒の劣化が心配されるときには、回生制動により生じた電力を吸収するために、ＳＯＣの制御上限値を引き上げることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０５１４６６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、上述のようにＳＯＣの制御上限値を拡大させることで、蓄電装置のＳＯＣが増えると、過充電によって蓄電装置の寿命が低下するおそれがある。上述した公報に開示された制御装置においては、このような問題について何ら考慮されていないため、解決することはできない。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、触媒の劣化を抑制する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のある局面に係る車両用制御装置は、内燃機関と回転電機と、回転電機から電力が供給される蓄電装置とを含む車両に搭載された車両用制御装置である。車両は、内燃機関の燃料噴射停止および回転電機による回生制動によって減速可能である。この車両用制御装置は、内燃機関の触媒温度が高いときには、低いときに比べて、蓄電装置における残容量が低くなるように車両を制御する。
【０００８】
好ましくは、車両用制御装置は、触媒温度が第１しきい値よりも高い場合に蓄電装置の残容量が第１目標値になるように車両を制御し、触媒温度が第１しきい値以下の場合に蓄電装置の残容量が第２目標値になるように車両を制御する。第２目標値は、第１目標値よりも高い。
【０００９】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、触媒温度が高いほど、蓄電装置における残容量が低くなるように車両を制御する。
【００１０】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、蓄電装置における残容量が低くなるように車両を制御するとき、蓄電装置における残容量の目標値が低くなるように蓄電装置を制御する。
【００１１】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、触媒温度が第１しきい値よりも高い場合、蓄電装置の温度が第２しきい値よりも高いときに残容量が第１目標値になるように蓄電装置を制御する。
【００１２】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、車両の室内の温度が高いときには、低いときに比べて、蓄電装置における残容量が低くなるように車両を制御する。
【００１３】
さらに好ましくは、車両は、外気導入モードと内気循環モードとのうちのいずれか一方の空調モードの選択が可能な空調装置を含む。蓄電装置は、車両の室内の空気を用いて冷却される。車両用制御装置は、触媒温度が第１しきい値よりも高い場合、内気循環モードの選択履歴に基づいて第１目標値を決定する。
【００１４】
この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、内燃機関と回転電機と、回転電機から電力が供給される蓄電装置とを含む車両に搭載された車両用制御方法である。車両は、内燃機関の燃料噴射停止および回転電機による回生制動によって減速可能である。この車両用制御方法は、内燃機関の触媒温度を取得するステップと、内燃機関の触媒温度が高いときには、低いときに比べて、蓄電装置における残容量が低くなるように車両を制御するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、触媒の高温時にはＳＯＣが低くなる。そのため、ＳＯＣが高い場合に比べて、回生制動による減速が可能となりやすい。その結果、車両の減速時に、フューエルカットの実行機会または実行時間を減少することが可能となる。そのため、蓄電装置の寿命の低下を抑制しつつ触媒の劣化が抑制される。したがって、触媒の劣化を抑制する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る車両用制御装置を搭載したハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２】ハイブリッド車両に搭載された電池冷却システムおよび空調システムの構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図４】第１の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図６】ハイブリッド車両の他の構成例を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図８】第２の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図９】ＳＯＣおよびその積算値の変化を示すタイミングチャートである。
【図１０】第３の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図１２】第４の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図１３】第４の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造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】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態は、説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る車両用制御装置が搭載されるハイブリッド車両１０の制御ブロック図が説明される。
【００１９】
ハイブリッド車両１０は、エンジン１２０と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）１４０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）１４２と、駆動輪１６０と、トランスミッション１８２と、走行用バッテリ２２０と、インバータ２４０と、コンバータ２４２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを含む。
【００２０】
ハイブリッド車両１０は、エンジン１２０および第２ＭＧ１４２のうちの少なくともいずれか一方を用いて走行が可能であって、かつ、第２ＭＧ１４２を用いて減速させることが可能な車両であれば、特に図１に示す構成に限定されるものではない。
【００２１】
第１ＭＧ１４０は、回転電機である。第１ＭＧ１４０は、エンジン１２０の動力を用いて発電してインバータ２４０およびコンバータ２４２を経由して走行用バッテリ２２０を充電するジェネレータとしての機能を有する。また第１ＭＧ１４０は、走行用バッテリ２２０からの電力を受けてエンジン１２０のクランク軸を回転させる。それによって、第１ＭＧ１４０は、エンジン１２０を始動するスタータとして機能を有する。
【００２２】
第２ＭＧ１４２は、回転電機である。第２ＭＧ１４２は、駆動輪１６０に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第２ＭＧ１４２は、回生制動によって走行用バッテリ２２０を充電するジェネレータとしての機能を有する。
【００２３】
エンジン１２０は、たとえばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１２０の吸気通路１２２には、エアクリーナ１２２Ａと、吸気温度センサ１２２Ｂと、電子スロットルバルブ１２２Ｃとが設けられる。
【００２４】
エアクリーナ１２２Ａは、吸入空気のほこりを捕捉する。吸気温度センサ１２２Ｂは、エアクリーナ１２２Ａを通ってエンジン１２０に吸入される空気の温度ＴＡを検出する。吸気温度センサ１２２Ｂは、検出された空気の温度ＴＡを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００２５】
電子スロットルバルブ１２２Ｃは、エンジン１２０に吸入される空気量を調整するためのバルブと、バルブをＥＣＵ３００からの制御信号ＴＨに基づいて作動させるスロットルモータと、バルブの開度を示す信号を検出してＥＣＵ３００に送信するためのスロットルバルブポジションセンサとを含む。
【００２６】
エンジン１２０は、複数の気筒と、複数の気筒のそれぞれに燃料を供給する燃料噴射装置１３０とを含む。燃料噴射装置１３０は、ＥＣＵ３００からの燃料噴射制御信号ＦＡに基づいて各気筒に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射する。
【００２７】
また、エンジン１２０の排気通路１２４には、排気浄化触媒である三元触媒コンバータ１２４Ｂと、三元触媒コンバータ１２４Ｂに導入される排出ガスにおける空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒａｆを検出する空燃比センサ１２４Ａと、三元触媒コンバータ１２４Ｂの温度ＴＣを検出するための触媒温度センサ１２４Ｃと、消音器１２４Ｄとが設けられる。
【００２８】
空燃比センサ１２４Ａは、検出された空燃比Ｒａｆを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。また、触媒温度センサ１２４Ｃは、三元触媒コンバータ１２４Ｂの温度ＴＣを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。また、空燃比センサ１２４Ａに代えて、酸素センサが用いられてもよい。
【００２９】
さらに、エンジン１２０には、エンジン１２０の内部を流通する冷却水の温度ＴＷを検出するための水温センサ３６０と、エンジン１２０のクランク軸の回転数ＮＥを検出するためのエンジン回転数センサ３８０とが設けられる。水温センサ３６０は、検出された冷却水の温度ＴＷを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。エンジン回転数センサ３８０は、検出されたエンジン１２０のクランク軸の回転数ＮＥを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００３０】
トランスミッション１８２は、リダクションギヤ１８０と、動力分割機構２００とを含む。リダクションギヤ１８０は、エンジン１２０や第２ＭＧ１４２で発生した動力を駆動輪１６０に伝達する。また、リダクションギヤ１８０は、駆動輪１６０が受けた路面からの反力をエンジン１２０や第２ＭＧ１４２に伝達する。
【００３１】
動力分割機構２００は、たとえば、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）である。動力分割機構２００は、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０と第１ＭＧ１４０との２経路に分配する。遊星歯車機構は、サンギヤとリングギヤとキャリアとピニオンギヤとを含む。たとえば、遊星歯車機構のサンギヤは、第１ＭＧ１４０に接続され、キャリアは、エンジン１２０に接続され、リングギヤは、第２ＭＧ１４２に接続される。なお、リングギヤと第２ＭＧ１４２との間には変速機構が設けられてもよい。
【００３２】
駆動輪１６０と第１ＭＧ１４０との両方にエンジン１２０の動力を振り分けるために、動力分割機構２００として遊星歯車機構が使用される。第１ＭＧ１４０の回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。
【００３３】
走行用バッテリ２２０は、第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２を駆動するための電力を蓄電する蓄電装置である。走行用バッテリ２２０は、直流電力を出力する。本実施の形態において、走行用バッテリ２２０は、充電可能な二次電池である。走行用バッテリ２２０は、たとえば、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池などを用いて形成される。なお、これに限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であっても適用され得る。
【００３４】
走行用バッテリ２２０には、走行用バッテリ２２０の電流ＩＢを検出するための電流センサ３０２と、走行用バッテリ２２０の電圧ＶＢを検出するための電圧センサ３０４と、走行用バッテリ２２０の電池温度ＴＢを検出するための電池温度センサ３０６とが設けられる。
【００３５】
電流センサ３０２は、電流ＩＢを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。電圧センサ３０４は、電圧ＶＢを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。電池温度センサ３０６は、電池温度ＴＢを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００３６】
コンバータ２４２は、走行用バッテリ２２０から出力された直流電力を昇圧し、それをインバータ２４０に出力する。コンバータ２４２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて作動する。ＥＣＵ３００は、コンバータ２４２の出力電圧が目標電圧になるように制御信号ＰＷＣを生成することによって、コンバータ２４２を制御する。コンバータ２４２には平滑コンデンサが内蔵されている。コンバータ２４２が昇圧動作を行なう際には、この平滑コンデンサに電荷が蓄えられる。
【００３７】
インバータ２４０は、走行用バッテリ２２０の直流と第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２の交流とを相互に変換する。インバータ２４０は、コンバータ２４２からの直流電力を入力として受け、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩに基づく周波数指令値に対応した交流電力に変換して第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２に出力する。
【００３８】
ＥＣＵ３００は、エンジン１２０、インバータ２４０およびコンバータ２４２等を制御することによってハイブリッド車両１０が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体、すなわち、走行用バッテリ２２０の充放電状態、エンジン１２０、第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２の動作状態を制御する。
【００３９】
なお、図１においてＥＣＵ３００は、１個のＥＣＵであるとして説明したが、２個以上のＥＣＵが用いられてもよい。たとえば、図１のＥＣＵ３００の動作を、エンジン１２０を制御するためのエンジンＥＣＵと、インバータ２４０およびコンバータ２４２を制御するためのハイブリッドＥＣＵとに分担させてもよい。
【００４０】
運転席にはアクセルペダル（図示せず）が設けられる。アクセルポジションセンサ３０８は、アクセルペダルの踏込み量Ａｃを検出する。アクセルポジションセンサ３０８は、アクセルペダルの踏込み量Ａｃを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００４１】
ＥＣＵ３００は、アクセルペダルの踏込み量Ａｃに対応する要求駆動力に応じて、第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２の出力あるいは発電量と、エンジン１２０の出力とを制御する。
【００４２】
さらに運転席には空調スイッチ３１０が設けられる。空調スイッチ３１０は、空調装置の内気循環モードと外気導入モードとのうちのいずれか一方の空調モードから他方の空調モードに切り換えるためのスイッチである。
【００４３】
室内温度センサ３１４は、ハイブリッド車両１０の室内の空気の温度ＴＲを検出する。室内温度センサ３１４は、検出した温度ＴＲを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００４４】
さらに、駆動輪１６０のドライブシャフト１６２には、駆動輪１６０の回転速度ＮＷを検出するための車輪速センサ３１２が設けられる。車輪速センサ３１２は、検出された駆動輪１６０の回転速度ＮＷを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。ＥＣＵ３００は、駆動輪１６０の回転速度ＮＷに基づいてハイブリッド車両１０の速度Ｖを算出する。
【００４５】
上述したような構成を有するハイブリッド車両１０においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合には、第２ＭＧ１４２のみによる走行が行なわれる。また、通常走行時には、たとえば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力が２経路に分けられる。一方の動力で駆動輪１６０が直接的に駆動される。他方の動力で第１ＭＧ１４０を駆動して発電が行なわれる。この時、ＥＣＵ３００は、発生する電力で第２ＭＧ１４２を駆動させる。第２ＭＧ１４２の駆動により駆動輪１６０の駆動補助が行なわれる。
【００４６】
一方、減速時には、駆動輪１６０により従動する第２ＭＧ１４２がジェネレータとして機能して回生発電が行なわれる。回生発電によって回収した電力は、走行用バッテリ２２０に蓄えられる。なお、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加させて第１ＭＧ１４０による発電量を増加させる。これにより、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが増加させられる。また、ＥＣＵ３００は、低速走行時でも必要に応じてエンジン１２０からの駆動力を増加させる制御を行なう場合もある。たとえば、上述のように走行用バッテリ２２０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機が駆動される場合や、エンジン１２０の冷却水の温度ＴＷを所定温度まで上げる場合等である。
【００４７】
ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０の充電量および放電量を制御する際に、電池温度ＴＢおよび現在のＳＯＣに少なくとも基づいて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する（以下の説明においては、充電量および放電量の制御を充放電制御と記載する）。たとえば、現在のＳＯＣが低下すると、放電電力上限値Ｗｏｕｔは徐々に低く設定される。一方、現在のＳＯＣが高くなると、充電電力上限値Ｗｉｎは徐々に低下するように設定される。
【００４８】
また、走行用バッテリ２２０として用いられる二次電池は、低温時に内部抵抗が上昇する温度依存性を有する。また、高温時には、さらなる発熱によって温度が過上昇することを防止する必要がある。このため、低温時および高温時には、充放電電力を制限する（すなわち、ＷｉｎおよびＷｏｕｔの各々を低下させる）ことが好ましい。このように、ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢおよび現在ＳＯＣに応じて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する。
【００４９】
さらに、図１に示すようなハイブリッド車両１０においては、ＥＣＵ３００は、エンジン１２０に対して自動停止制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ３００は、ハイブリッド車両１０の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態によっては、燃費を向上させるために、エンジン１２０を自動的に停止させる。そして、ＥＣＵ３００は、エンジン１２０を停止させた後もハイブリッド車両１０の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態によっては、エンジン１２０を再始動させる。
【００５０】
図２に示される電池冷却システム３５０は、バッテリケース３５２と、吸気ダクト３３４と、電池冷却用ファン３３６と、排気ダクト３３８と、ＥＣＵ３００とを含む。
【００５１】
バッテリケース３５２は、ハイブリッド車両１０のトランクやフロア下において、車体パネルの上方に走行用バッテリ２２０を固定する。また、バッテリケース３５２は、走行用バッテリ２２０を内部に収容することによって周囲から走行用バッテリ２２０を保護する。
【００５２】
吸気ダクト３３４は、ハイブリッド車両１０の室内の空気をバッテリケース３５２へ送るための配管である。吸気ダクト３３４の一方端部（吸入口）は、車室の後部に連通される。吸気ダクト３３４の他方端部はバッテリケース３５２に連通される。これにより、吸気ダクト３３４に吸い込まれた空気はバッテリケース３５２へ送られる。
【００５３】
電池冷却用ファン３３６は、吸気ダクト３３４に設けられ、室内の空気を吸気ダクト３３４から吸い込んでバッテリケース３５２へ送る。電池冷却用ファン３３６は、ＥＣＵ３００からの制御信号の受信に応じて作動する。電池冷却用ファン３３６が作動することによって車室内の空気が吸い込まれるように空気の流路が形成される。
【００５４】
排気ダクト３３８は、バッテリケース３５２内の空気をハイブリッド車両１０の外部に排出する空気排出路を形成する。排気ダクト３３８の一方端部は、バッテリケース３５２に接続される。排気ダクト３３８の他方端はハイブリッド車両１０の外部に連通される。
【００５５】
車室内空調システム３４０は、ユーザが車室内空調システム３４０を起動させる操作（エアコンＯＮ操作）をエアコンスイッチ（図示せず）に入力した場合に作動する。
【００５６】
車室内空調システム３４０の作動時において、冷媒が空調用エバポレータ３４２内で蒸発させられることによって、空調用ファン３４４により車室内に送る空気の冷却および除湿が行なわれる。
【００５７】
空調用ファン３４４が車室内に送る空気の内気と外気との間の切換は、内外気切換ドア３４６によって行なわれる。内外気切換ドア３４６の位置は、たとえば、サーボモータ（図示せず）によって内気循環モードに対応する位置と外気導入モードに対応する位置との間で切り換えられる。
【００５８】
内気循環モードが選択される場合には、ＥＣＵ３００は、内外気切換ドア３４６の位置が外気の導入を遮断する位置に切り換えられるようにサーボモータを制御する。内気循環モードが選択されている場合、外気の導入が抑制されるため、空気が室内を循環するように空気の流路が形成される。
【００５９】
外気導入モードが選択される場合には、ＥＣＵ３００は、内外気切換ドア３４６の位置が外気の導入を可能とする位置に切り換えられるようにサーボモータを制御する。外気導入モードが選択されている場合、外気が室内に導入され、室内の空気が車両後部から排出される空気の流路が形成される。本実施の形態においては、たとえば、外気導入モードが選択されている場合、室内に導入された空気が、吸気ダクト３３４、バッテリケース３５２および排気ダクト３３８を経由してハイブリッド車両１０の後部から排出される空気の流路が形成される。
【００６０】
以上のような構成を有するハイブリッド車両１０において、減速時に、エンジン１２０への燃料供給を停止（フューエルカット）することによって減速力を発生させる場合がある。
【００６１】
しかしながら、このようなフューエルカットを排気ガスの浄化に用いられる三元触媒コンバータ１２４Ｂの温度ＴＣが高い状態で行なうと、触媒周辺が酸素過剰の雰囲気（リーン雰囲気）になり触媒の劣化が促進する場合がある。そのため、回生制動によって車両を減速させることによって、フューエルカットの実行頻度を少なくすることが望ましい。
【００６２】
一方、走行用バッテリ２２０のＳＯＣをたとえば、制御上限値と制御下限値とで規定される制御範囲内になるようにハイブリッド車両１０を制御する場合において、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが高いときには、回生制動により生じた電力を吸収するためにＳＯＣの制御上限値を拡大させる必要がある。制御上限値を拡大させることで、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが増加した場合、過充電によって寿命が低下する場合がある。
【００６３】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ３００が、エンジン１２０の触媒温度が高いときには、低いときに比べて、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが低くなるようにハイブリッド車両１０を制御する点に特徴を有する。
【００６４】
図３に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ３００は、触媒温度判定部３２２と、通常処理部３２４と、低下処理部３２６とを含む。
【００６５】
触媒温度判定部３２２は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高いか否かを判定する。しきい値ＴＣ（０）は、たとえば、触媒の材質等の物性によって設定されるしきい値であって、フューエルカット制御が実行された場合に触媒の劣化の促進によって触媒としての性能が低下する温度ＴＣ（１）よりも低い予め定められた値である。これは、しきい値ＴＣ（０）を温度ＴＣ（１）に対して余裕を持たせて設定することによって触媒温度が温度ＴＣに到達する前に走行用バッテリ２２０のＳＯＣを回生制動の一定の実行頻度が得られるＳＯＣまで低下させておくためである。なお、触媒温度判定部３２２は、たとえば、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に触媒高温フラグをオンするようにしてもよい。
【００６６】
通常処理部３２４は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合に通常の充放電制御（以下、通常処理とも記載する）を実行する。通常処理部３２４は、たとえば、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【００６７】
通常処理部３２４は、現在のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）よりも低い場合には、エンジン１２０のパワー（駆動パワーあるいは発電パワー）および第２ＭＧ１４２のパワー（回生パワー）を用いてハイブリッド車両１０全体としての充電量を放電量よりも増加させてＳＯＣを増加させる。
【００６８】
通常処理部３２４は、現在のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）よりも高い場合には、第２ＭＧ１２の駆動パワーを用いたり回生制動を制限したりするなどしてハイブリッド車両１０全体としての放電量を充電量よりも増加させてＳＯＣを低下させる。なお、通常処理部３２４は、たとえば、触媒高温フラグがオフされている場合に通常処理を実行するようにしてもよい。
【００６９】
低下処理部３２６は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理を実行する。具体的には、低下処理部３２６は、たとえば、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）よりも低い目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。なお、低下処理部３２６は、たとえば、触媒高温フラグがオンされている場合にＳＯＣ低下処理を実行するようにしてもよい。また、低下処理部３２６は、ＳＯＣ低下処理の実行中においては、回生制動の制限を解除したり、あるいは、回生制動の制限のみ目標値ＳＯＣ（１）よりも高い場合に行なったりしてもよい。
【００７０】
低下処理部３２６は、触媒温度ＴＣに基づいて目標値ＳＯＣ（２）を設定する。本実施の形態においては、低下処理部３２６は、たとえば、触媒温度ＴＣと、触媒温度ＴＣと目標値ＳＯＣ（２）との関係を示すマップとから触媒温度ＴＣに対応する目標値ＳＯＣ（２）を設定する。なお、マップは、たとえば、ＥＣＵ３００のメモリに記憶される。また、マップに代えて、表あるいは数式等が用いられてもよい。
【００７１】
本実施の形態において、触媒温度判定部３２２と、通常処理部３２４と、低下処理部３２６とは、いずれもＥＣＵ３００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００７２】
図４を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００７３】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ３００は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高いか否かを判定する。触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【００７４】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ３００は、ＳＯＣ低下処理を実行する。なお、ＳＯＣ低下処理については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ３００は、通常処理を実行する。なお、通常処理については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。
【００７５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の動作について図５を用いて説明する。
【００７６】
ハイブリッド車両１０の触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合には（Ｓ１００にてＮＯ）、通常処理が実行される（Ｓ１０４）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【００７７】
図５に示すように、時間Ｔ（０）になるまでは、目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御される。その結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減するように変化する。
【００７８】
エンジン１２０の作動中にハイブリッド車両１０が登坂走行等の高負荷走行を継続する場合には、触媒温度ＴＣは、時間の経過とともに上昇する。その結果、時間Ｔ（０）にて、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高くなる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＳＯＣ低下処理が実行される（Ｓ１０２）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【００７９】
図５に示すように、時間Ｔ（０）以降において、目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御される。このとき、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減する状態から目標値ＳＯＣ（２）を中心に増減する状態へと移行していく。そのため、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは低下の傾向を示す。
【００８０】
また、ハイブリッド車両１０が同様に走行した場合でも、低下処理が実行される場合の走行用バッテリ２２０における電力の入出力量は、通常処理が実行される場合の電力の入出力量よりも小さい。そのため、低下処理が実行される場合の方が電池温度ＴＢは、低くなる傾向を示す。
【００８１】
たとえば、通常処理の実行時または低下処理実行時において、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが制御下限値Ａまで低下した場合には、エンジン１２０を始動させるなどして目標値ＳＯＣ（１）またはＳＯＣ（２）までＳＯＣが復帰するように充放電制御が行なわれる。
【００８２】
このとき、低下処理時の目標値ＳＯＣ（２）までのＳＯＣの増加量ΔＳＯＣ（２）は、通常処理時の目標値ＳＯＣ（１）までのＳＯＣの増加量ΔＳＯＣ（１）よりも小さくなる。そのため、低下処理の実行時の走行用バッテリ２２０の充放電に伴う発熱量は通常処理の実行時よりも小さくなる。そのため、低下処理の実行時の走行用バッテリ２２０の電池温度ＴＢは、通常処理の実行時よりも低くなる傾向を示す。
【００８３】
このように三元触媒コンバータ１２４Ｂが高温になる前にＳＯＣや電池温度ＴＢを低下させておくことによって、触媒の高温時においてＳＯＣや電池温度ＴＢの増加を要因とした充電電力上限値Ｗｉｎの低下が抑制される。そのため、走行用バッテリ２２０においては、触媒の高温時において、回生制動による走行用バッテリ２２０の充電が受け入れやすくなる（回生制動が制限されにくくなる）。その結果、エンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度が低下する。
【００８４】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理を実行することによって、三元触媒コンバータ１２４Ｂの高温時には走行用バッテリ２２０のＳＯＣを低下させておくことができる。そのため、ＳＯＣが高い場合に比べて充電電力上限値Ｗｉｎの低下を抑制することができるため、回生制動の実行機会を大きくすることができる。その結果、ハイブリッド車両１０の減速時にフューエルカット制御の実行機会または実行時間を減少させることが可能となる。これにより、走行用バッテリ２２０の寿命の低下を抑制しつつ触媒の劣化が抑制される。したがって、触媒の劣化を抑制する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
【００８５】
本実施の形態においては、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に、触媒温度ＴＣと、触媒温度ＴＣおよび目標値ＳＯＣ（２）の関係を示すマップとを用いて目標値ＳＯＣ（２）を設定するとして説明したが、たとえば、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、触媒温度が高いときに、低いときに比べて残容量が低くなるように車両を制御できればよく、特に、これに限定されるものではない。たとえば、ＥＣＵ３００は、検出された触媒温度ＴＣと目標値ＳＯＣ（２）とが触媒温度が高いほど、目標値ＳＯＣ（２）が低くなる比例関係であるとして、検出された触媒温度ＴＣに所定の係数を乗じて目標値ＳＯＣ（２）を決定するようにしてもよいし、予め定められた値を目標値ＳＯＣ（２）として設定するようにしてもよい。
【００８６】
なお、本実施の形態においては、触媒温度センサ１２４Ｃを用いて触媒温度ＴＣを検出して取得するとして説明したが、たとえば、エンジン１２０の運転状態（たとえば、スロットル開度、吸入空気量、吸気温度、エンジン回転数等）に基づいて触媒温度ＴＣを推定して取得するようにしてもよい。
【００８７】
また、本実施の形態においては、ＥＣＵ３００は、通常処理として走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御するとして説明したが、たとえば、目標値ＳＯＣ（１）を制御中心値として設定して、設定された制御中心値に対応するＳＯＣ制御範囲内で現在のＳＯＣが維持されるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御するようにしてもよい。
【００８８】
同様に、ＥＣＵ３００は、ＳＯＣ低下処理として、目標値ＳＯＣ（２）を制御中心値として設定して、設定された制御中心値に対応するＳＯＣ制御範囲内で現在のＳＯＣが維持されるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御するようにしてもよい。
【００８９】
ＥＣＵ３００は、ＳＯＣ制御範囲内で現在のＳＯＣが維持されるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。ＳＯＣ制御範囲は、制御中心値に対して制御上限値および制御下限値によって規定される第１制御幅および第２制御幅をそれぞれ有するように設定される。第１制御幅と第２制御幅とは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００９０】
また、目標値ＳＯＣ（２）を制御中心値とした場合の制御下限値および制御上限値は、目標値ＳＯＣ（１）を制御中心値とした場合の制御下限値および制御上限値よりもそれぞれ低い値に設定される。また、制御上限値および制御下限値は、走行用バッテリ２２０の仕様上の上限値および下限値の範囲内で設定される。そのため、目標値ＳＯＣ（１）を制御中心値とした場合と目標値ＳＯＣ（２）を制御中心値とした場合とで制御上限値または制御下限値が同じ値に設定される場合もある。
【００９１】
ＥＣＵ３００は、現在のＳＯＣがＳＯＣ制御範囲の制御下限値よりも低下した場合、走行用バッテリ２２０の充電を行なう。すなわち、ＥＣＵ３００は、エンジン１２０の作動を要求する。そのため、エンジン１２０が停止している場合には、エンジン１２０が始動される。
【００９２】
ＥＣＵ３００は、現在のＳＯＣがＳＯＣ制御範囲内である場合には、走行用バッテリ２２０の放電を指定する。このとき、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０の充電を目的としてエンジン１２０を始動させることはない。
【００９３】
ＥＣＵ３００は、現在のＳＯＣが制御上限値に近づく場合には、充電電力上限値Ｗｉｎを低く設定する。この場合、第２ＭＧ１４２による回生制動が制限されることにより、走行用バッテリ２２０の過充電が回避される。なお、回生制動の制限時には、図示しない油圧ブレーキ機構のみによって、ハイブリッド車両１０全体で必要な制動力が発生される。
【００９４】
また、ＥＣＵ３００は、目標値ＳＯＣ（２）を制御中心値とした場合に回生制動が制限されることを回避するために、ＳＯＣが制御上限値を超える場合の回生制動の制限を解除したり、あるいは、回生制動の制限について条件のみをＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）を制御中心値とした場合の制御上限値に近づくという条件としたりしてもよい。
【００９５】
そのため、目標値ＳＯＣ（１）を制御中心値として選択している場合であって、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高くなる場合に、目標値ＳＯＣ（２）を制御中心値として選択することによって、走行用バッテリ２２０のＳＯＣを目標値ＳＯＣ（１）が制御中心値として選択される場合よりも走行用バッテリ２２０のＳＯＣを低下させることができる。三元触媒コンバータ１２４が高温になる前に走行用バッテリ２２０のＳＯＣを低下させておくことができる。そのため、回生制動の実行頻度を大きくすることができる。その結果、フューエルカット制御の実行頻度あるいは実行時間を低下させることができる。
【００９６】
本実施の形態においては、２つのモータジェネレータ（第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２）を有するハイブリッド車両１０に本発明を適用した場合について説明したが、特にこのような形式のハイブリッド車両に限定されるものではない。ハイブリッド車両１０は、たとえば、図６に示すように、エンジン１２０と、エンジン１２０のクランク軸に直結した駆動用モータジェネレータとを含むパラレル方式のハイブリッド車両であってもよい。あるいは、ハイブリッド車両１０は、前輪がエンジンにて駆動され、後輪が電動機にて駆動される車両であってもよい。
【００９７】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る車両用制御装置について説明する。本実施の形態に係る車両用制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ３００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００９８】
本実施の形態においては、ＥＣＵ３００が、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、走行用バッテリ２２０の電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高いときに目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する点に特徴を有する。
【００９９】
図７に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の機能ブロック図を示す。なお、図７に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図は、図３に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図と比較して、電池温度判定部３２８を含む点と、以下に説明する一部の機能ブロックの動作とが異なる。それ以外の構成およびその動作については、上述の第１の実施の形態において説明したＥＣＵ３００の機能ブロック図と同じ構成および同じ動作である。そのため、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１００】
電池温度判定部３２８は、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高いか否かを判定する。しきい値ＴＢ（０）は、たとえば、充電効率がしきい値よりも低下していると判定するための予め定められた値である。なお、電池温度判定部３２８は、たとえば、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高い場合に電池高温フラグをオンするようにしてもよい。
【０１０１】
通常処理部３２４は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合、あるいは、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）以下である場合に通常処理を実行する。なお、通常処理部３２４は、たとえば、触媒高温フラグおよび電池高温フラグのうちの少なくともいずれか一方がオフされている場合に通常処理を実行するようにしてもよい。
【０１０２】
低下処理部３２６は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合であって、かつ、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理を実行する。なお、低下処理部３２６は、たとえば、触媒高温フラグおよび電池高温フラグのうちの両方がオンされている場合に低下処理を実行するようにしてもよい。
【０１０３】
なお、通常処理およびＳＯＣ低下処理については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。
【０１０４】
本実施の形態において、触媒温度判定部３２２と、通常処理部３２４と、低下処理部３２６と、電池温度判定部３２８とは、いずれもＥＣＵ３００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【０１０５】
図８を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【０１０６】
なお、図８に示したフローチャートの中で、前述の図４に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１０７】
触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ２００にて、ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高いか否かを判定する。電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高い場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【０１０８】
なお、図８のフローチャートの電池温度ＴＢの判定と触媒温度ＴＣの判定との判定順序は、特に触媒温度ＴＣを判定した後に電池温度ＴＢの判定を行なうことに限定されるものではない。たとえば、その逆の順序で判定が行なわれてもよいし、同時に判定が行なわれてもよい。
【０１０９】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の動作について説明する。
【０１１０】
ハイブリッド車両１０の触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合には（Ｓ１００にてＮＯ）、あるいは、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）以下である場合（Ｓ２００にてＮＯ）、通常処理が実行される（Ｓ１０４）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１１１】
目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御された結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減するように変化する。
【０１１２】
エンジン１２０の作動中にハイブリッド車両１０が登坂走行等の高負荷走行を継続する場合には、触媒温度ＴＣは、時間の経過とともに上昇する。その結果、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高くなる場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、かつ、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高くなる場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、ＳＯＣ低下処理が実行される（Ｓ１０２）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１１３】
上述の第１の実施の形態において説明したように、低下処理が実行される場合のＳＯＣや電池温度ＴＢは、通常処理が実行される場合よりも低くなる傾向を示す。
【０１１４】
このように三元触媒コンバータ１２４Ｂが高温になる前にＳＯＣや電池温度ＴＢを低下させておくことによって、触媒の高温時においてＳＯＣや電池温度ＴＢの増加を要因とした充電電力上限値Ｗｉｎの低下が抑制される。そのため、走行用バッテリ２２０においては、触媒の高温時においては、回生制動による走行用バッテリ２２０の充電が受け入れやすくなる（回生制動が制限されにくくなる）。その結果、エンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度が小さくなる。
【０１１５】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置による作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【０１１６】
電池温度ＴＢが高いことによって充電電力上限値Ｗｉｎが低下した場合、回生制動による充電が受け入れにくくなる状況になる。そのため、このような状況下において、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理が実行されることによって走行用バッテリ２２０のＳＯＣを通常処理が実行される場合よりも低下させることができ、かつ、電池温度ＴＢの上昇を抑制することができる。そのため、回生制動が制限されにくくなる。その結果、触媒の高温時においてエンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度を低下させることができる。
【０１１７】
本実施の形態においては、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高いときにＳＯＣ低下処理を実行するとして説明したが、たとえば、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、現在の時点以前の予め定められた期間（または、現在の位置までの予め定められた距離）における走行用バッテリ２２０における電力の入出力量の総和がしきい値よりも大きいときにＳＯＣ低下処理が実行されるようにしてもよい。電力の入出力量が増加するほど走行用バッテリ２２０における発熱量が増加して電池温度ＴＢが増加するためである。
【０１１８】
より具体的には、ＥＣＵ３００は、所定の計算サイクル毎の走行用バッテリ２２０における電力の入出力量をＳＯＣの変化量に換算して積算した値（以下、ＳＯＣの積算値と記載する）を算出する。ＥＣＵ３００は、予め定められた期間におけるＳＯＣの積算値がしきい値よりも大きいときにＳＯＣ低下処理を実行する。ＥＣＵ３００は、予め定められた期間が経過する毎にＳＯＣの積算値を初期値ゼロに再設定する。
【０１１９】
たとえば、図９の実線に示すように、時間Ｔ（１）以降、ＳＯＣが増加する場合を想定する。時間Ｔ（２）にて、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）までの予め定められた期間（あるいは、予め定められた距離）におけるＳＯＣの積算値ΣＳＯＣ（０）−ΣＳＯＣ（２）がしきい値よりも大きいときに、ＳＯＣ低下処理が実行されるようにしてもよい。
【０１２０】
あるいは、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、上述のΣＳＯＣ（０）から図９の破線に示すように、予め定められた期間（あるいは、予め定められた距離）におけるＳＯＣの積算値ΣＳＯＣ（０）−ΣＳＯＣ（１）がしきい値よりも大きいときに、ＳＯＣ低下処理が実行されるようにしてもよい。
【０１２１】
あるいは、上述のＳＯＣの積算値を電池温度ＴＢの積算値（電池温度の変化量の絶対値の積算値）に置き換えて、触媒温度ＴＣがしきい値Ｔ（０）よりも高い場合、電池温度ＴＢの積算値がしきい値よりも大きいときに、ＳＯＣ低下処理が実行されるようにしてもよい。
【０１２２】
また、上述のＳＯＣの積算値がしきい値よりも大きいときに加えて、上述の電池温度ＴＢの積算値がしきい値よりも大きいときに、ＳＯＣ低下処理が実行されるようにしてもよい。
【０１２３】
＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係る車両用制御装置について説明する。本実施の形態に係る車両用制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ３００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１２４】
本実施の形態においては、ＥＣＵ３００が、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、ハイブリッド車両１０の室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高いときに目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する点に特徴を有する。
【０１２５】
図１０に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の機能ブロック図を示す。なお、図１０に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図は、図３に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図と比較して、室内温度判定部３３０を含む点と、以下に説明する一部の機能ブロックの動作とが異なる。それ以外の構成およびその動作については、上述の第１の実施の形態において説明したＥＣＵ３００の機能ブロック図と同じ構成および同じ動作である。そのため、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１２６】
室内温度判定部３３０は、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高いか否かを判定する。しきい値ＴＲ（０）は、たとえば、充電効率がしきい値よりも低下していると判定するための予め定められた値である。なお、室内温度判定部３３０は、たとえば、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高い場合に室内高温フラグをオンするようにしてもよい。
【０１２７】
通常処理部３２４は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合、あるいは、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）以下である場合に通常処理を実行する。なお、通常処理部３２４は、たとえば、触媒高温フラグおよび室内高温フラグのうちの少なくともいずれか一方がオフされている場合に通常処理を実行するようにしてもよい。
【０１２８】
低下処理部３２６は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合であって、かつ、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理を実行する。なお、低下処理部３２６は、たとえば、触媒高温フラグおよび室内高温フラグのうちの両方がオンされている場合に低下処理を実行するようにしてもよい。
【０１２９】
なお、通常処理およびＳＯＣ低下処理については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。
【０１３０】
本実施の形態において、触媒温度判定部３２２と、通常処理部３２４と、低下処理部３２６と、室内温度判定部３３０とは、いずれもＥＣＵ３００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【０１３１】
図１１を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【０１３２】
なお、図１１に示したフローチャートの中で、前述の図４に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１３３】
触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ３００にて、ＥＣＵ３００は、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高いか否かを判定する。室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高い場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【０１３４】
なお、図１１のフローチャートの室内温度ＴＲの判定と触媒温度ＴＣの判定との判定順序は、特に触媒温度ＴＣを判定した後に室内温度ＴＲの判定を行なうことに限定されるものではない。たとえば、その逆の順序で判定が行なわれてもよいし、同時に判定が行なわれてもよい。
【０１３５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の動作について説明する。
【０１３６】
ハイブリッド車両１０の触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合には（Ｓ１００にてＮＯ）、あるいは、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）以下である場合（Ｓ３００にてＮＯ）、通常処理が実行される（Ｓ１０４）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１３７】
目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御された結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減するように変化する。
【０１３８】
エンジン１２０の作動中にハイブリッド車両１０が登坂走行等の高負荷走行を継続する場合には、触媒温度ＴＣは、時間の経過とともに上昇する。その結果、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高くなる場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、加えて、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高くなる場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、ＳＯＣ低下処理が実行される（Ｓ１０２）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１３９】
目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御された結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減する状態から目標値ＳＯＣ（２）を中心に増減する状態へと移行していく。そのため、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは低下の傾向を示す。
【０１４０】
上述の第１の実施の形態において説明したように、低下処理が実行される場合のＳＯＣや電池温度ＴＢは、通常処理が実行される場合よりも低くなる傾向を示す。
【０１４１】
このようにＳＯＣや電池温度ＴＢが低下することによってＳＯＣや電池温度ＴＢの増加を要因とした充電電力上限値Ｗｉｎの低下が抑制される。そのため、走行用バッテリ２２０においては、回生制動による走行用バッテリ２２０の充電が受け入れやすくなる（回生制動が制限されにくくなる）。その結果、エンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度が小さくなる。
【０１４２】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置による作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【０１４３】
室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高い場合には、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）以下である場合と比較して電池温度ＴＢは高くなる傾向を示す。これは、走行用バッテリ２２０が室内の空気を用いて冷却されるためである。
【０１４４】
そのため、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高い（すなわち、電池温度ＴＢが高い）ことによって充電電力上限値Ｗｉｎが低下した場合、回生制動による充電が受け入れにくくなる状況になる。そのため、このような状況下において、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理が実行されることによって走行用バッテリ２２０のＳＯＣを通常処理が実行される場合よりも低下させることができ、かつ、電池温度ＴＢの上昇を抑制することができる。そのため、回生制動が制限されにくくなる。その結果、触媒の高温時においてエンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度を低下させることができる。
【０１４５】
＜第４の実施の形態＞
以下、第４の実施の形態に係る車両用制御装置について説明する。本実施の形態に係る車両用制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ３００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１４６】
車室内においては、空気の流れがある空間の方が空気の流れがない空間の空気の温度よりも低温となる。そのため、空調モードの選択状態によって、走行用バッテリ２２０に供給される空気の温度に差が発生する。その結果、走行用バッテリ２２０の電池温度ＴＢに影響する場合がある。
【０１４７】
たとえば、外気導入モードが選択されている場合には、図２の実線に示すように、空調装置から供給される空気は、吸気ダクト３３４の上方の図２で示す斜線の領域に到達する。一方、内気循環モードが選択されている場合には図２の破線に示すように、空調装置から供給される空気は、吸気ダクト３３４の上方の図２の斜線の領域に到達する前に下方に流れる。そのため、外気導入モードが選択されている場合には、吸気ダクト３３４まで空気の流れが形成されるのに対して、内気循環モードが選択されているときには、吸気ダクト３３４まで空気の流れが形成されない。
【０１４８】
そのため、本実施の形態におけるハイブリッド車両１０においては、内気循環モードが選択された場合の方が、外気導入モードが選択された場合よりも電池温度ＴＢが高くなる傾向を示す。
【０１４９】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ３００がエンジン１２０の触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、内気循環モードの選択履歴に基づいて目標値ＳＯＣ（１）を決定する点に特徴を有する。
【０１５０】
図１２に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の機能ブロック図を示す。なお、図１２に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図は、図３に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図と比較して、目標値決定部３３２を含む点と、以下に説明する一部の機能ブロックの動作とが異なる。それ以外の構成および動作については、上述の第１の実施の形態において説明したＥＣＵ３００の機能ブロック図と同じ構成および同じ動作である。そのため、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１５１】
目標値決定部３３２は、ハイブリッド車両１０の空調モードの選択状態に基づいて目標値ＳＯＣ（２）を決定する。本実施の形態においては、目標値決定部３３２は、内気循環モードの選択履歴に基づいて目標値ＳＯＣ（２）を決定する。
【０１５２】
目標値決定部３３２は、たとえば、予め定められた期間において内気循環モードが選択されている頻度（期間）を算出する。目標値決定部３３２は、算出された頻度に基づいて目標値ＳＯＣ（２）を決定する。たとえば、目標値決定部３３２は、算出された頻度と、頻度と目標値との関係を示す予め定められたマップとに基づいて、目標値ＳＯＣ（２）を決定するようにしてもよい。本実施の形態において、目標値決定部３３２は、算出された頻度が高くなるほど、目標値ＳＯＣ（２）が低くなるように目標値ＳＯＣ（２）を決定する。
【０１５３】
低下処理部３２６は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に走行用バッテリのＳＯＣが目標値決定部３３２によって決定された目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１５４】
本実施の形態において、触媒温度判定部３２２と、通常処理部３２４と、低下処理部３２６と、目標値決定部３３２とは、いずれもＥＣＵ３００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【０１５５】
図１３を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【０１５６】
なお、図１３に示したフローチャートの中で、前述の図４に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１５７】
触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ４００にて、ＥＣＵ３００は、内気循環モードの選択履歴を算出する。Ｓ４０２にて、ＥＣＵ３００は、算出された選択履歴に基づいて目標値ＳＯＣ（２）を決定する。
【０１５８】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の動作について説明する。
【０１５９】
ハイブリッド車両１０の触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合には（Ｓ１００にてＮＯ）、通常処理が実行される（Ｓ１０４）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１６０】
目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御された結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減するように変化する。
【０１６１】
エンジン１２０の作動中にハイブリッド車両１０が登坂走行等の高負荷走行を継続する場合には、触媒温度ＴＣは、時間の経過とともに上昇する。その結果、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高くなる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、内気循環モードの選択履歴が算出される（Ｓ４００）。算出された選択履歴に基づいて目標値ＳＯＣ（２）が決定されるて（Ｓ４０２）、ＳＯＣ低下処理が実行される（Ｓ１０２）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが決定された目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１６２】
上述の第１の実施の形態において説明したように、低下処理が実行される場合のＳＯＣや電池温度ＴＢは、通常処理が実行される場合よりも低くなる傾向を示す。
【０１６３】
このように三元触媒コンバータ１２４Ｂが高温になる前にＳＯＣや電池温度ＴＢを低下させておくことによって、触媒の高温時においてＳＯＣや電池温度ＴＢの増加を要因とした充電電力上限値Ｗｉｎの低下が抑制される。そのため、走行用バッテリ２２０においては、触媒の高温時においては、回生制動による走行用バッテリ２２０の充電が受け入れやすくなる（回生制動が制限されにくくなる）。その結果、エンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度が小さくなる。
【０１６４】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置による作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【０１６５】
内気循環モードが選択される頻度が高い（すなわち、電池温度ＴＢが高い）ことによって充電電力上限値Ｗｉｎが低下した場合、回生制動による充電が受け入れにくくなる状況になる。そのため、このような状況下において、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理が実行されることによって走行用バッテリ２２０のＳＯＣを通常処理が実行される場合よりも低下させることができ、かつ、電池温度ＴＢの上昇を抑制することができる。そのため、回生制動が制限されにくくなる。その結果、エンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度を低下させることができる。
【０１６６】
本実施の形態において、目標値決定部３３２は、算出された頻度が高くなるほど、目標値ＳＯＣ（２）が低くなるように目標値ＳＯＣ（２）を決定するとして説明したが、特にこれに限定されるものではない。たとえば、目標値決定部３３２は、算出された頻度がしきい値よりも大きい場合に所定の目標値ＳＯＣ（２）を決定し、算出された頻度がしきい値以下である場合に通常処理の実行時の目標値ＳＯＣ（１）を目標値ＳＯＣ（２）として決定するようにしてもよい。
【０１６７】
また、外気導入モードが選択された場合の方が、内気循環モードが選択された場合よりも電池温度ＴＢが高くなる傾向を示す場合には、目標値決定部３３２は、算出された頻度が低くなるほど（すなわち、外気導入モードが選択される頻度が高くなるほど）、目標値ＳＯＣ（２）が低くなるように目標値ＳＯＣ（２）を決定するようにしてもよい。このとき、目標値決定部３３２は、内気循環モードが選択される頻度に加えてまたは代えて吸気温度ＴＡに基づいて目標値ＳＯＣ（２）を決定するようにしてもよい。吸気温度ＴＡは、外気温を示すものであり、外気が導入される場合には、電池温度ＴＢに影響を与える場合があるためである。たとえば、目標値決定部３３２は、吸気温度ＴＡの平均値が増加するほど目標値ＳＯＣ（２）が低くなるように目標値ＳＯＣ（２）を決定するようにしてもよい。
【０１６８】
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およ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】
【０１６９】
１０ ハイブリッド車両、１２０ エンジン、１２２ 吸気通路、１２２Ａ エアクリーナ、１２２Ｂ 吸気温度センサ、１２２Ｃ 電子スロットルバルブ、１２４ 排気通路、１２４Ａ 空燃比センサ、１２４Ｂ 三元触媒コンバータ、１２４Ｃ 触媒温度センサ、１２４Ｄ 消音器、１３０ 燃料噴射装置、１４０ 第１ＭＧ、１４２ 第２ＭＧ、１６０ 駆動輪、１６２ ドライブシャフト、１８０ リダクションギヤ、１８２ トランスミッション、２００ 動力分割機構、２２０ 走行用バッテリ、２４０ インバータ、２４２ コンバータ、３０２ 電流センサ、３０４ 電圧センサ、３０６ 電池温度センサ、３０８ アクセルポジションセンサ、３１０ 空調スイッチ、３１２ 車輪速センサ、３１４ 室内温度センサ、３２２ 触媒温度判定部、３２４ 通常処理部、３２６ 低下処理部、３２８ 電池温度判定部、３３０ 室内温度判定部、３３２ 目標値決定部、３３４ 吸気ダクト、３３６ 電池冷却用ファン、３３８ 排気ダクト、３４０ 車室内空調システム、３４２ 空調用エバポレータ、３４４ 空調用ファン、３４６ 内外気切換ドア、３５０ 電池冷却システム、３５２ バッテリケース、３６０ 水温センサ、３８０ エンジン回転数センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関と回転電機とを動力源として備えるハイブリッド車両の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンと回転電機とを動力源として備えるハイブリッド車両が公知である。このようなハイブリッド車両においては、車両の減速時に、エンジンへの燃料供給を停止（フューエルカット）することによって減速力を発生させる場合がある。しかしながら、このようなフューエルカットを排気ガスの浄化に用いられる三元触媒の温度が高い状態で行なうと、触媒周辺が酸素過剰の雰囲気（リーン雰囲気）になり触媒の劣化が促進する場合がある。そのため、回生制動によって車両を減速させることによって、フューエルカットの実行頻度を少なくすることが望ましい。
【０００３】
たとえば、特開２００９−０５１４６６号公報（特許文献１）は、蓄電装置の残容量（以下の説明においては、ＳＯＣとも記載する）が制御上限値と制御下限値とで規定される制御範囲内になるように制御される車両において、ＳＯＣが高いときであって、触媒の劣化が心配されるときには、回生制動により生じた電力を吸収するために、ＳＯＣの制御上限値を引き上げることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０５１４６６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、上述のようにＳＯＣの制御上限値を拡大させることで、蓄電装置のＳＯＣが増えると、過充電によって蓄電装置の寿命が低下するおそれがある。上述した公報に開示された制御装置においては、このような問題について何ら考慮されていないため、解決することはできない。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、触媒の劣化を抑制する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明のある局面に係る車両用制御装置は、内燃機関と回転電機と、回転電機から電力が供給される蓄電装置とを含む車両に搭載された車両用制御装置である。車両は、内燃機関の燃料噴射停止および回転電機による回生制動によって減速可能である。この車両用制御装置は、内燃機関の触媒温度が高いときには、低いときに比べて、蓄電装置における残容量が低くなるように車両を制御する。
【０００８】
好ましくは、車両用制御装置は、触媒温度が第１しきい値よりも高い場合に蓄電装置の残容量が第１目標値になるように車両を制御し、触媒温度が第１しきい値以下の場合に蓄電装置の残容量が第２目標値になるように車両を制御する。第２目標値は、第１目標値よりも高い。
【０００９】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、触媒温度が高いほど、蓄電装置における残容量が低くなるように車両を制御する。
【００１０】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、蓄電装置における残容量が低くなるように車両を制御するとき、蓄電装置における残容量の目標値が低くなるように蓄電装置を制御する。
【００１１】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、触媒温度が第１しきい値よりも高い場合、蓄電装置の温度が第２しきい値よりも高いときに残容量が第１目標値になるように蓄電装置を制御する。
【００１２】
さらに好ましくは、車両用制御装置は、車両の室内の温度が高いときには、低いときに比べて、蓄電装置における残容量が低くなるように車両を制御する。
【００１３】
さらに好ましくは、車両は、外気導入モードと内気循環モードとのうちのいずれか一方の空調モードの選択が可能な空調装置を含む。蓄電装置は、車両の室内の空気を用いて冷却される。車両用制御装置は、触媒温度が第１しきい値よりも高い場合、内気循環モードの選択履歴に基づいて第１目標値を決定する。
【００１４】
この発明の他の局面に係る車両用制御方法は、内燃機関と回転電機と、回転電機から電力が供給される蓄電装置とを含む車両に搭載された車両用制御方法である。車両は、内燃機関の燃料噴射停止および回転電機による回生制動によって減速可能である。この車両用制御方法は、内燃機関の触媒温度を取得するステップと、内燃機関の触媒温度が高いときには、低いときに比べて、蓄電装置における残容量が低くなるように車両を制御するステップとを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、触媒の高温時にはＳＯＣが低くなる。そのため、ＳＯＣが高い場合に比べて、回生制動による減速が可能となりやすい。その結果、車両の減速時に、フューエルカットの実行機会または実行時間を減少することが可能となる。そのため、蓄電装置の寿命の低下を抑制しつつ触媒の劣化が抑制される。したがって、触媒の劣化を抑制する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る車両用制御装置を搭載したハイブリッド車両の全体構成を示す図である。
【図２】ハイブリッド車両に搭載された電池冷却システムおよび空調システムの構成を示す図である。
【図３】第１の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図４】第１の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。
【図６】ハイブリッド車両の他の構成例を示す図である。
【図７】第２の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図８】第２の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図９】ＳＯＣおよびその積算値の変化を示すタイミングチャートである。
【図１０】第３の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図１１】第３の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図１２】第４の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵの機能ブロック図である。
【図１３】第４の実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造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】
【００１７】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態は、説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る車両用制御装置が搭載されるハイブリッド車両１０の制御ブロック図が説明される。
【００１９】
ハイブリッド車両１０は、エンジン１２０と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）１４０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）１４２と、駆動輪１６０と、トランスミッション１８２と、走行用バッテリ２２０と、インバータ２４０と、コンバータ２４２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００とを含む。
【００２０】
ハイブリッド車両１０は、エンジン１２０および第２ＭＧ１４２のうちの少なくともいずれか一方を用いて走行が可能であって、かつ、第２ＭＧ１４２を用いて減速させることが可能な車両であれば、特に図１に示す構成に限定されるものではない。
【００２１】
第１ＭＧ１４０は、回転電機である。第１ＭＧ１４０は、エンジン１２０の動力を用いて発電してインバータ２４０およびコンバータ２４２を経由して走行用バッテリ２２０を充電するジェネレータとしての機能を有する。また第１ＭＧ１４０は、走行用バッテリ２２０からの電力を受けてエンジン１２０のクランク軸を回転させる。それによって、第１ＭＧ１４０は、エンジン１２０を始動するスタータとして機能を有する。
【００２２】
第２ＭＧ１４２は、回転電機である。第２ＭＧ１４２は、駆動輪１６０に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第２ＭＧ１４２は、回生制動によって走行用バッテリ２２０を充電するジェネレータとしての機能を有する。
【００２３】
エンジン１２０は、たとえばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関である。エンジン１２０の吸気通路１２２には、エアクリーナ１２２Ａと、吸気温度センサ１２２Ｂと、電子スロットルバルブ１２２Ｃとが設けられる。
【００２４】
エアクリーナ１２２Ａは、吸入空気のほこりを捕捉する。吸気温度センサ１２２Ｂは、エアクリーナ１２２Ａを通ってエンジン１２０に吸入される空気の温度ＴＡを検出する。吸気温度センサ１２２Ｂは、検出された空気の温度ＴＡを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００２５】
電子スロットルバルブ１２２Ｃは、エンジン１２０に吸入される空気量を調整するためのバルブと、バルブをＥＣＵ３００からの制御信号ＴＨに基づいて作動させるスロットルモータと、バルブの開度を示す信号を検出してＥＣＵ３００に送信するためのスロットルバルブポジションセンサとを含む。
【００２６】
エンジン１２０は、複数の気筒と、複数の気筒のそれぞれに燃料を供給する燃料噴射装置１３０とを含む。燃料噴射装置１３０は、ＥＣＵ３００からの燃料噴射制御信号ＦＡに基づいて各気筒に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射する。
【００２７】
また、エンジン１２０の排気通路１２４には、排気浄化触媒である三元触媒コンバータ１２４Ｂと、三元触媒コンバータ１２４Ｂに導入される排出ガスにおける空燃比（Ａ／Ｆ）Ｒａｆを検出する空燃比センサ１２４Ａと、三元触媒コンバータ１２４Ｂの温度ＴＣを検出するための触媒温度センサ１２４Ｃと、消音器１２４Ｄとが設けられる。
【００２８】
空燃比センサ１２４Ａは、検出された空燃比Ｒａｆを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。また、触媒温度センサ１２４Ｃは、三元触媒コンバータ１２４Ｂの温度ＴＣを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。また、空燃比センサ１２４Ａに代えて、酸素センサが用いられてもよい。
【００２９】
さらに、エンジン１２０には、エンジン１２０の内部を流通する冷却水の温度ＴＷを検出するための水温センサ３６０と、エンジン１２０のクランク軸の回転数ＮＥを検出するためのエンジン回転数センサ３８０とが設けられる。水温センサ３６０は、検出された冷却水の温度ＴＷを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。エンジン回転数センサ３８０は、検出されたエンジン１２０のクランク軸の回転数ＮＥを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００３０】
トランスミッション１８２は、リダクションギヤ１８０と、動力分割機構２００とを含む。リダクションギヤ１８０は、エンジン１２０や第２ＭＧ１４２で発生した動力を駆動輪１６０に伝達する。また、リダクションギヤ１８０は、駆動輪１６０が受けた路面からの反力をエンジン１２０や第２ＭＧ１４２に伝達する。
【００３１】
動力分割機構２００は、たとえば、遊星歯車機構（プラネタリーギヤ）である。動力分割機構２００は、エンジン１２０の発生する動力を駆動輪１６０と第１ＭＧ１４０との２経路に分配する。遊星歯車機構は、サンギヤとリングギヤとキャリアとピニオンギヤとを含む。たとえば、遊星歯車機構のサンギヤは、第１ＭＧ１４０に接続され、キャリアは、エンジン１２０に接続され、リングギヤは、第２ＭＧ１４２に接続される。なお、リングギヤと第２ＭＧ１４２との間には変速機構が設けられてもよい。
【００３２】
駆動輪１６０と第１ＭＧ１４０との両方にエンジン１２０の動力を振り分けるために、動力分割機構２００として遊星歯車機構が使用される。第１ＭＧ１４０の回転数を制御することにより、動力分割機構２００は無段変速機としても機能する。
【００３３】
走行用バッテリ２２０は、第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２を駆動するための電力を蓄電する蓄電装置である。走行用バッテリ２２０は、直流電力を出力する。本実施の形態において、走行用バッテリ２２０は、充電可能な二次電池である。走行用バッテリ２２０は、たとえば、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池などを用いて形成される。なお、これに限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であっても適用され得る。
【００３４】
走行用バッテリ２２０には、走行用バッテリ２２０の電流ＩＢを検出するための電流センサ３０２と、走行用バッテリ２２０の電圧ＶＢを検出するための電圧センサ３０４と、走行用バッテリ２２０の電池温度ＴＢを検出するための電池温度センサ３０６とが設けられる。
【００３５】
電流センサ３０２は、電流ＩＢを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。電圧センサ３０４は、電圧ＶＢを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。電池温度センサ３０６は、電池温度ＴＢを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００３６】
コンバータ２４２は、走行用バッテリ２２０から出力された直流電力を昇圧し、それをインバータ２４０に出力する。コンバータ２４２は、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣに基づいて作動する。ＥＣＵ３００は、コンバータ２４２の出力電圧が目標電圧になるように制御信号ＰＷＣを生成することによって、コンバータ２４２を制御する。コンバータ２４２には平滑コンデンサが内蔵されている。コンバータ２４２が昇圧動作を行なう際には、この平滑コンデンサに電荷が蓄えられる。
【００３７】
インバータ２４０は、走行用バッテリ２２０の直流と第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２の交流とを相互に変換する。インバータ２４０は、コンバータ２４２からの直流電力を入力として受け、ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩに基づく周波数指令値に対応した交流電力に変換して第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２に出力する。
【００３８】
ＥＣＵ３００は、エンジン１２０、インバータ２４０およびコンバータ２４２等を制御することによってハイブリッド車両１０が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体、すなわち、走行用バッテリ２２０の充放電状態、エンジン１２０、第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２の動作状態を制御する。
【００３９】
なお、図１においてＥＣＵ３００は、１個のＥＣＵであるとして説明したが、２個以上のＥＣＵが用いられてもよい。たとえば、図１のＥＣＵ３００の動作を、エンジン１２０を制御するためのエンジンＥＣＵと、インバータ２４０およびコンバータ２４２を制御するためのハイブリッドＥＣＵとに分担させてもよい。
【００４０】
運転席にはアクセルペダル（図示せず）が設けられる。アクセルポジションセンサ３０８は、アクセルペダルの踏込み量Ａｃを検出する。アクセルポジションセンサ３０８は、アクセルペダルの踏込み量Ａｃを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００４１】
ＥＣＵ３００は、アクセルペダルの踏込み量Ａｃに対応する要求駆動力に応じて、第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２の出力あるいは発電量と、エンジン１２０の出力とを制御する。
【００４２】
さらに運転席には空調スイッチ３１０が設けられる。空調スイッチ３１０は、空調装置の内気循環モードと外気導入モードとのうちのいずれか一方の空調モードから他方の空調モードに切り換えるためのスイッチである。
【００４３】
室内温度センサ３１４は、ハイブリッド車両１０の室内の空気の温度ＴＲを検出する。室内温度センサ３１４は、検出した温度ＴＲを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。
【００４４】
さらに、駆動輪１６０のドライブシャフト１６２には、駆動輪１６０の回転速度ＮＷを検出するための車輪速センサ３１２が設けられる。車輪速センサ３１２は、検出された駆動輪１６０の回転速度ＮＷを示す信号をＥＣＵ３００に送信する。ＥＣＵ３００は、駆動輪１６０の回転速度ＮＷに基づいてハイブリッド車両１０の速度Ｖを算出する。
【００４５】
上述したような構成を有するハイブリッド車両１０においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１２０の効率が悪い場合には、第２ＭＧ１４２のみによる走行が行なわれる。また、通常走行時には、たとえば動力分割機構２００によりエンジン１２０の動力が２経路に分けられる。一方の動力で駆動輪１６０が直接的に駆動される。他方の動力で第１ＭＧ１４０を駆動して発電が行なわれる。この時、ＥＣＵ３００は、発生する電力で第２ＭＧ１４２を駆動させる。第２ＭＧ１４２の駆動により駆動輪１６０の駆動補助が行なわれる。
【００４６】
一方、減速時には、駆動輪１６０により従動する第２ＭＧ１４２がジェネレータとして機能して回生発電が行なわれる。回生発電によって回収した電力は、走行用バッテリ２２０に蓄えられる。なお、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１２０の出力を増加させて第１ＭＧ１４０による発電量を増加させる。これにより、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが増加させられる。また、ＥＣＵ３００は、低速走行時でも必要に応じてエンジン１２０からの駆動力を増加させる制御を行なう場合もある。たとえば、上述のように走行用バッテリ２２０の充電が必要な場合や、エアコン等の補機が駆動される場合や、エンジン１２０の冷却水の温度ＴＷを所定温度まで上げる場合等である。
【００４７】
ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０の充電量および放電量を制御する際に、電池温度ＴＢおよび現在のＳＯＣに少なくとも基づいて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する（以下の説明においては、充電量および放電量の制御を充放電制御と記載する）。たとえば、現在のＳＯＣが低下すると、放電電力上限値Ｗｏｕｔは徐々に低く設定される。一方、現在のＳＯＣが高くなると、充電電力上限値Ｗｉｎは徐々に低下するように設定される。
【００４８】
また、走行用バッテリ２２０として用いられる二次電池は、低温時に内部抵抗が上昇する温度依存性を有する。また、高温時には、さらなる発熱によって温度が過上昇することを防止する必要がある。このため、低温時および高温時には、充放電電力を制限する（すなわち、ＷｉｎおよびＷｏｕｔの各々を低下させる）ことが好ましい。このように、ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢおよび現在ＳＯＣに応じて、充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔを設定する。
【００４９】
さらに、図１に示すようなハイブリッド車両１０においては、ＥＣＵ３００は、エンジン１２０に対して自動停止制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ３００は、ハイブリッド車両１０の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態によっては、燃費を向上させるために、エンジン１２０を自動的に停止させる。そして、ＥＣＵ３００は、エンジン１２０を停止させた後もハイブリッド車両１０の運転状態や走行用バッテリ２２０の状態によっては、エンジン１２０を再始動させる。
【００５０】
図２に示される電池冷却システム３５０は、バッテリケース３５２と、吸気ダクト３３４と、電池冷却用ファン３３６と、排気ダクト３３８と、ＥＣＵ３００とを含む。
【００５１】
バッテリケース３５２は、ハイブリッド車両１０のトランクやフロア下において、車体パネルの上方に走行用バッテリ２２０を固定する。また、バッテリケース３５２は、走行用バッテリ２２０を内部に収容することによって周囲から走行用バッテリ２２０を保護する。
【００５２】
吸気ダクト３３４は、ハイブリッド車両１０の室内の空気をバッテリケース３５２へ送るための配管である。吸気ダクト３３４の一方端部（吸入口）は、車室の後部に連通される。吸気ダクト３３４の他方端部はバッテリケース３５２に連通される。これにより、吸気ダクト３３４に吸い込まれた空気はバッテリケース３５２へ送られる。
【００５３】
電池冷却用ファン３３６は、吸気ダクト３３４に設けられ、室内の空気を吸気ダクト３３４から吸い込んでバッテリケース３５２へ送る。電池冷却用ファン３３６は、ＥＣＵ３００からの制御信号の受信に応じて作動する。電池冷却用ファン３３６が作動することによって車室内の空気が吸い込まれるように空気の流路が形成される。
【００５４】
排気ダクト３３８は、バッテリケース３５２内の空気をハイブリッド車両１０の外部に排出する空気排出路を形成する。排気ダクト３３８の一方端部は、バッテリケース３５２に接続される。排気ダクト３３８の他方端はハイブリッド車両１０の外部に連通される。
【００５５】
車室内空調システム３４０は、ユーザが車室内空調システム３４０を起動させる操作（エアコンＯＮ操作）をエアコンスイッチ（図示せず）に入力した場合に作動する。
【００５６】
車室内空調システム３４０の作動時において、冷媒が空調用エバポレータ３４２内で蒸発させられることによって、空調用ファン３４４により車室内に送る空気の冷却および除湿が行なわれる。
【００５７】
空調用ファン３４４が車室内に送る空気の内気と外気との間の切換は、内外気切換ドア３４６によって行なわれる。内外気切換ドア３４６の位置は、たとえば、サーボモータ（図示せず）によって内気循環モードに対応する位置と外気導入モードに対応する位置との間で切り換えられる。
【００５８】
内気循環モードが選択される場合には、ＥＣＵ３００は、内外気切換ドア３４６の位置が外気の導入を遮断する位置に切り換えられるようにサーボモータを制御する。内気循環モードが選択されている場合、外気の導入が抑制されるため、空気が室内を循環するように空気の流路が形成される。
【００５９】
外気導入モードが選択される場合には、ＥＣＵ３００は、内外気切換ドア３４６の位置が外気の導入を可能とする位置に切り換えられるようにサーボモータを制御する。外気導入モードが選択されている場合、外気が室内に導入され、室内の空気が車両後部から排出される空気の流路が形成される。本実施の形態においては、たとえば、外気導入モードが選択されている場合、室内に導入された空気が、吸気ダクト３３４、バッテリケース３５２および排気ダクト３３８を経由してハイブリッド車両１０の後部から排出される空気の流路が形成される。
【００６０】
以上のような構成を有するハイブリッド車両１０において、減速時に、エンジン１２０への燃料供給を停止（フューエルカット）することによって減速力を発生させる場合がある。
【００６１】
しかしながら、このようなフューエルカットを排気ガスの浄化に用いられる三元触媒コンバータ１２４Ｂの温度ＴＣが高い状態で行なうと、触媒周辺が酸素過剰の雰囲気（リーン雰囲気）になり触媒の劣化が促進する場合がある。そのため、回生制動によって車両を減速させることによって、フューエルカットの実行頻度を少なくすることが望ましい。
【００６２】
一方、走行用バッテリ２２０のＳＯＣをたとえば、制御上限値と制御下限値とで規定される制御範囲内になるようにハイブリッド車両１０を制御する場合において、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが高いときには、回生制動により生じた電力を吸収するためにＳＯＣの制御上限値を拡大させる必要がある。制御上限値を拡大させることで、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが増加した場合、過充電によって寿命が低下する場合がある。
【００６３】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ３００が、エンジン１２０の触媒温度が高いときには、低いときに比べて、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが低くなるようにハイブリッド車両１０を制御する点に特徴を有する。
【００６４】
図３に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ３００は、触媒温度判定部３２２と、通常処理部３２４と、低下処理部３２６とを含む。
【００６５】
触媒温度判定部３２２は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高いか否かを判定する。しきい値ＴＣ（０）は、たとえば、触媒の材質等の物性によって設定されるしきい値であって、フューエルカット制御が実行された場合に触媒の劣化の促進によって触媒としての性能が低下する温度ＴＣ（１）よりも低い予め定められた値である。これは、しきい値ＴＣ（０）を温度ＴＣ（１）に対して余裕を持たせて設定することによって触媒温度が温度ＴＣに到達する前に走行用バッテリ２２０のＳＯＣを回生制動の一定の実行頻度が得られるＳＯＣまで低下させておくためである。なお、触媒温度判定部３２２は、たとえば、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に触媒高温フラグをオンするようにしてもよい。
【００６６】
通常処理部３２４は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合に通常の充放電制御（以下、通常処理とも記載する）を実行する。通常処理部３２４は、たとえば、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【００６７】
通常処理部３２４は、現在のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）よりも低い場合には、エンジン１２０のパワー（駆動パワーあるいは発電パワー）および第２ＭＧ１４２のパワー（回生パワー）を用いてハイブリッド車両１０全体としての充電量を放電量よりも増加させてＳＯＣを増加させる。
【００６８】
通常処理部３２４は、現在のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）よりも高い場合には、第２ＭＧ１２の駆動パワーを用いたり回生制動を制限したりするなどしてハイブリッド車両１０全体としての放電量を充電量よりも増加させてＳＯＣを低下させる。なお、通常処理部３２４は、たとえば、触媒高温フラグがオフされている場合に通常処理を実行するようにしてもよい。
【００６９】
低下処理部３２６は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理を実行する。具体的には、低下処理部３２６は、たとえば、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）よりも低い目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。なお、低下処理部３２６は、たとえば、触媒高温フラグがオンされている場合にＳＯＣ低下処理を実行するようにしてもよい。また、低下処理部３２６は、ＳＯＣ低下処理の実行中においては、回生制動の制限を解除したり、あるいは、回生制動の制限のみ目標値ＳＯＣ（１）よりも高い場合に行なったりしてもよい。
【００７０】
低下処理部３２６は、触媒温度ＴＣに基づいて目標値ＳＯＣ（２）を設定する。本実施の形態においては、低下処理部３２６は、たとえば、触媒温度ＴＣと、触媒温度ＴＣと目標値ＳＯＣ（２）との関係を示すマップとから触媒温度ＴＣに対応する目標値ＳＯＣ（２）を設定する。なお、マップは、たとえば、ＥＣＵ３００のメモリに記憶される。また、マップに代えて、表あるいは数式等が用いられてもよい。
【００７１】
本実施の形態において、触媒温度判定部３２２と、通常処理部３２４と、低下処理部３２６とは、いずれもＥＣＵ３００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【００７２】
図４を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００７３】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ３００は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高いか否かを判定する。触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【００７４】
Ｓ１０２にて、ＥＣＵ３００は、ＳＯＣ低下処理を実行する。なお、ＳＯＣ低下処理については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。Ｓ１０４にて、ＥＣＵ３００は、通常処理を実行する。なお、通常処理については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。
【００７５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の動作について図５を用いて説明する。
【００７６】
ハイブリッド車両１０の触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合には（Ｓ１００にてＮＯ）、通常処理が実行される（Ｓ１０４）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【００７７】
図５に示すように、時間Ｔ（０）になるまでは、目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御される。その結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減するように変化する。
【００７８】
エンジン１２０の作動中にハイブリッド車両１０が登坂走行等の高負荷走行を継続する場合には、触媒温度ＴＣは、時間の経過とともに上昇する。その結果、時間Ｔ（０）にて、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高くなる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、ＳＯＣ低下処理が実行される（Ｓ１０２）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【００７９】
図５に示すように、時間Ｔ（０）以降において、目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御される。このとき、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減する状態から目標値ＳＯＣ（２）を中心に増減する状態へと移行していく。そのため、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは低下の傾向を示す。
【００８０】
また、ハイブリッド車両１０が同様に走行した場合でも、低下処理が実行される場合の走行用バッテリ２２０における電力の入出力量は、通常処理が実行される場合の電力の入出力量よりも小さい。そのため、低下処理が実行される場合の方が電池温度ＴＢは、低くなる傾向を示す。
【００８１】
たとえば、通常処理の実行時または低下処理実行時において、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが制御下限値Ａまで低下した場合には、エンジン１２０を始動させるなどして目標値ＳＯＣ（１）またはＳＯＣ（２）までＳＯＣが復帰するように充放電制御が行なわれる。
【００８２】
このとき、低下処理時の目標値ＳＯＣ（２）までのＳＯＣの増加量ΔＳＯＣ（２）は、通常処理時の目標値ＳＯＣ（１）までのＳＯＣの増加量ΔＳＯＣ（１）よりも小さくなる。そのため、低下処理の実行時の走行用バッテリ２２０の充放電に伴う発熱量は通常処理の実行時よりも小さくなる。そのため、低下処理の実行時の走行用バッテリ２２０の電池温度ＴＢは、通常処理の実行時よりも低くなる傾向を示す。
【００８３】
このように三元触媒コンバータ１２４Ｂが高温になる前にＳＯＣや電池温度ＴＢを低下させておくことによって、触媒の高温時においてＳＯＣや電池温度ＴＢの増加を要因とした充電電力上限値Ｗｉｎの低下が抑制される。そのため、走行用バッテリ２２０においては、触媒の高温時において、回生制動による走行用バッテリ２２０の充電が受け入れやすくなる（回生制動が制限されにくくなる）。その結果、エンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度が低下する。
【００８４】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理を実行することによって、三元触媒コンバータ１２４Ｂの高温時には走行用バッテリ２２０のＳＯＣを低下させておくことができる。そのため、ＳＯＣが高い場合に比べて充電電力上限値Ｗｉｎの低下を抑制することができるため、回生制動の実行機会を大きくすることができる。その結果、ハイブリッド車両１０の減速時にフューエルカット制御の実行機会または実行時間を減少させることが可能となる。これにより、走行用バッテリ２２０の寿命の低下を抑制しつつ触媒の劣化が抑制される。したがって、触媒の劣化を抑制する車両用制御装置および車両用制御方法を提供することができる。
【００８５】
本実施の形態においては、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に、触媒温度ＴＣと、触媒温度ＴＣおよび目標値ＳＯＣ（２）の関係を示すマップとを用いて目標値ＳＯＣ（２）を設定するとして説明したが、たとえば、ＭＧ−ＥＣＵ３００は、触媒温度が高いときに、低いときに比べて残容量が低くなるように車両を制御できればよく、特に、これに限定されるものではない。たとえば、ＥＣＵ３００は、検出された触媒温度ＴＣと目標値ＳＯＣ（２）とが触媒温度が高いほど、目標値ＳＯＣ（２）が低くなる比例関係であるとして、検出された触媒温度ＴＣに所定の係数を乗じて目標値ＳＯＣ（２）を決定するようにしてもよいし、予め定められた値を目標値ＳＯＣ（２）として設定するようにしてもよい。
【００８６】
なお、本実施の形態においては、触媒温度センサ１２４Ｃを用いて触媒温度ＴＣを検出して取得するとして説明したが、たとえば、エンジン１２０の運転状態（たとえば、スロットル開度、吸入空気量、吸気温度、エンジン回転数等）に基づいて触媒温度ＴＣを推定して取得するようにしてもよい。
【００８７】
また、本実施の形態においては、ＥＣＵ３００は、通常処理として走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御するとして説明したが、たとえば、目標値ＳＯＣ（１）を制御中心値として設定して、設定された制御中心値に対応するＳＯＣ制御範囲内で現在のＳＯＣが維持されるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御するようにしてもよい。
【００８８】
同様に、ＥＣＵ３００は、ＳＯＣ低下処理として、目標値ＳＯＣ（２）を制御中心値として設定して、設定された制御中心値に対応するＳＯＣ制御範囲内で現在のＳＯＣが維持されるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御するようにしてもよい。
【００８９】
ＥＣＵ３００は、ＳＯＣ制御範囲内で現在のＳＯＣが維持されるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。ＳＯＣ制御範囲は、制御中心値に対して制御上限値および制御下限値によって規定される第１制御幅および第２制御幅をそれぞれ有するように設定される。第１制御幅と第２制御幅とは同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００９０】
また、目標値ＳＯＣ（２）を制御中心値とした場合の制御下限値および制御上限値は、目標値ＳＯＣ（１）を制御中心値とした場合の制御下限値および制御上限値よりもそれぞれ低い値に設定される。また、制御上限値および制御下限値は、走行用バッテリ２２０の仕様上の上限値および下限値の範囲内で設定される。そのため、目標値ＳＯＣ（１）を制御中心値とした場合と目標値ＳＯＣ（２）を制御中心値とした場合とで制御上限値または制御下限値が同じ値に設定される場合もある。
【００９１】
ＥＣＵ３００は、現在のＳＯＣがＳＯＣ制御範囲の制御下限値よりも低下した場合、走行用バッテリ２２０の充電を行なう。すなわち、ＥＣＵ３００は、エンジン１２０の作動を要求する。そのため、エンジン１２０が停止している場合には、エンジン１２０が始動される。
【００９２】
ＥＣＵ３００は、現在のＳＯＣがＳＯＣ制御範囲内である場合には、走行用バッテリ２２０の放電を指定する。このとき、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０の充電を目的としてエンジン１２０を始動させることはない。
【００９３】
ＥＣＵ３００は、現在のＳＯＣが制御上限値に近づく場合には、充電電力上限値Ｗｉｎを低く設定する。この場合、第２ＭＧ１４２による回生制動が制限されることにより、走行用バッテリ２２０の過充電が回避される。なお、回生制動の制限時には、図示しない油圧ブレーキ機構のみによって、ハイブリッド車両１０全体で必要な制動力が発生される。
【００９４】
また、ＥＣＵ３００は、目標値ＳＯＣ（２）を制御中心値とした場合に回生制動が制限されることを回避するために、ＳＯＣが制御上限値を超える場合の回生制動の制限を解除したり、あるいは、回生制動の制限について条件のみをＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）を制御中心値とした場合の制御上限値に近づくという条件としたりしてもよい。
【００９５】
そのため、目標値ＳＯＣ（１）を制御中心値として選択している場合であって、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高くなる場合に、目標値ＳＯＣ（２）を制御中心値として選択することによって、走行用バッテリ２２０のＳＯＣを目標値ＳＯＣ（１）が制御中心値として選択される場合よりも走行用バッテリ２２０のＳＯＣを低下させることができる。三元触媒コンバータ１２４が高温になる前に走行用バッテリ２２０のＳＯＣを低下させておくことができる。そのため、回生制動の実行頻度を大きくすることができる。その結果、フューエルカット制御の実行頻度あるいは実行時間を低下させることができる。
【００９６】
本実施の形態においては、２つのモータジェネレータ（第１ＭＧ１４０および第２ＭＧ１４２）を有するハイブリッド車両１０に本発明を適用した場合について説明したが、特にこのような形式のハイブリッド車両に限定されるものではない。ハイブリッド車両１０は、たとえば、図６に示すように、エンジン１２０と、エンジン１２０のクランク軸に直結した駆動用モータジェネレータとを含むパラレル方式のハイブリッド車両であってもよい。あるいは、ハイブリッド車両１０は、前輪がエンジンにて駆動され、後輪が電動機にて駆動される車両であってもよい。
【００９７】
＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る車両用制御装置について説明する。本実施の形態に係る車両用制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ３００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【００９８】
本実施の形態においては、ＥＣＵ３００が、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、走行用バッテリ２２０の電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高いときに目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する点に特徴を有する。
【００９９】
図７に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の機能ブロック図を示す。なお、図７に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図は、図３に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図と比較して、電池温度判定部３２８を含む点と、以下に説明する一部の機能ブロックの動作とが異なる。それ以外の構成およびその動作については、上述の第１の実施の形態において説明したＥＣＵ３００の機能ブロック図と同じ構成および同じ動作である。そのため、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１００】
電池温度判定部３２８は、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高いか否かを判定する。しきい値ＴＢ（０）は、たとえば、充電効率がしきい値よりも低下していると判定するための予め定められた値である。なお、電池温度判定部３２８は、たとえば、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高い場合に電池高温フラグをオンするようにしてもよい。
【０１０１】
通常処理部３２４は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合、あるいは、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）以下である場合に通常処理を実行する。なお、通常処理部３２４は、たとえば、触媒高温フラグおよび電池高温フラグのうちの少なくともいずれか一方がオフされている場合に通常処理を実行するようにしてもよい。
【０１０２】
低下処理部３２６は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合であって、かつ、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理を実行する。なお、低下処理部３２６は、たとえば、触媒高温フラグおよび電池高温フラグのうちの両方がオンされている場合に低下処理を実行するようにしてもよい。
【０１０３】
なお、通常処理およびＳＯＣ低下処理については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。
【０１０４】
本実施の形態において、触媒温度判定部３２２と、通常処理部３２４と、低下処理部３２６と、電池温度判定部３２８とは、いずれもＥＣＵ３００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【０１０５】
図８を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【０１０６】
なお、図８に示したフローチャートの中で、前述の図４に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１０７】
触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ２００にて、ＥＣＵ３００は、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高いか否かを判定する。電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高い場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【０１０８】
なお、図８のフローチャートの電池温度ＴＢの判定と触媒温度ＴＣの判定との判定順序は、特に触媒温度ＴＣを判定した後に電池温度ＴＢの判定を行なうことに限定されるものではない。たとえば、その逆の順序で判定が行なわれてもよいし、同時に判定が行なわれてもよい。
【０１０９】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の動作について説明する。
【０１１０】
ハイブリッド車両１０の触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合には（Ｓ１００にてＮＯ）、あるいは、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）以下である場合（Ｓ２００にてＮＯ）、通常処理が実行される（Ｓ１０４）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１１１】
目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御された結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減するように変化する。
【０１１２】
エンジン１２０の作動中にハイブリッド車両１０が登坂走行等の高負荷走行を継続する場合には、触媒温度ＴＣは、時間の経過とともに上昇する。その結果、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高くなる場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、かつ、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高くなる場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、ＳＯＣ低下処理が実行される（Ｓ１０２）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１１３】
上述の第１の実施の形態において説明したように、低下処理が実行される場合のＳＯＣや電池温度ＴＢは、通常処理が実行される場合よりも低くなる傾向を示す。
【０１１４】
このように三元触媒コンバータ１２４Ｂが高温になる前にＳＯＣや電池温度ＴＢを低下させておくことによって、触媒の高温時においてＳＯＣや電池温度ＴＢの増加を要因とした充電電力上限値Ｗｉｎの低下が抑制される。そのため、走行用バッテリ２２０においては、触媒の高温時においては、回生制動による走行用バッテリ２２０の充電が受け入れやすくなる（回生制動が制限されにくくなる）。その結果、エンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度が小さくなる。
【０１１５】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置による作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【０１１６】
電池温度ＴＢが高いことによって充電電力上限値Ｗｉｎが低下した場合、回生制動による充電が受け入れにくくなる状況になる。そのため、このような状況下において、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理が実行されることによって走行用バッテリ２２０のＳＯＣを通常処理が実行される場合よりも低下させることができ、かつ、電池温度ＴＢの上昇を抑制することができる。そのため、回生制動が制限されにくくなる。その結果、触媒の高温時においてエンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度を低下させることができる。
【０１１７】
本実施の形態においては、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、電池温度ＴＢがしきい値ＴＢ（０）よりも高いときにＳＯＣ低下処理を実行するとして説明したが、たとえば、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、現在の時点以前の予め定められた期間（または、現在の位置までの予め定められた距離）における走行用バッテリ２２０における電力の入出力量の総和がしきい値よりも大きいときにＳＯＣ低下処理が実行されるようにしてもよい。電力の入出力量が増加するほど走行用バッテリ２２０における発熱量が増加して電池温度ＴＢが増加するためである。
【０１１８】
より具体的には、ＥＣＵ３００は、所定の計算サイクル毎の走行用バッテリ２２０における電力の入出力量をＳＯＣの変化量に換算して積算した値（以下、ＳＯＣの積算値と記載する）を算出する。ＥＣＵ３００は、予め定められた期間におけるＳＯＣの積算値がしきい値よりも大きいときにＳＯＣ低下処理を実行する。ＥＣＵ３００は、予め定められた期間が経過する毎にＳＯＣの積算値を初期値ゼロに再設定する。
【０１１９】
たとえば、図９の実線に示すように、時間Ｔ（１）以降、ＳＯＣが増加する場合を想定する。時間Ｔ（２）にて、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、時間Ｔ（１）から時間Ｔ（２）までの予め定められた期間（あるいは、予め定められた距離）におけるＳＯＣの積算値ΣＳＯＣ（０）−ΣＳＯＣ（２）がしきい値よりも大きいときに、ＳＯＣ低下処理が実行されるようにしてもよい。
【０１２０】
あるいは、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、上述のΣＳＯＣ（０）から図９の破線に示すように、予め定められた期間（あるいは、予め定められた距離）におけるＳＯＣの積算値ΣＳＯＣ（０）−ΣＳＯＣ（１）がしきい値よりも大きいときに、ＳＯＣ低下処理が実行されるようにしてもよい。
【０１２１】
あるいは、上述のＳＯＣの積算値を電池温度ＴＢの積算値（電池温度の変化量の絶対値の積算値）に置き換えて、触媒温度ＴＣがしきい値Ｔ（０）よりも高い場合、電池温度ＴＢの積算値がしきい値よりも大きいときに、ＳＯＣ低下処理が実行されるようにしてもよい。
【０１２２】
また、上述のＳＯＣの積算値がしきい値よりも大きいときに加えて、上述の電池温度ＴＢの積算値がしきい値よりも大きいときに、ＳＯＣ低下処理が実行されるようにしてもよい。
【０１２３】
＜第３の実施の形態＞
以下、第３の実施の形態に係る車両用制御装置について説明する。本実施の形態に係る車両用制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ３００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１２４】
本実施の形態においては、ＥＣＵ３００が、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、ハイブリッド車両１０の室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高いときに目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する点に特徴を有する。
【０１２５】
図１０に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の機能ブロック図を示す。なお、図１０に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図は、図３に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図と比較して、室内温度判定部３３０を含む点と、以下に説明する一部の機能ブロックの動作とが異なる。それ以外の構成およびその動作については、上述の第１の実施の形態において説明したＥＣＵ３００の機能ブロック図と同じ構成および同じ動作である。そのため、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１２６】
室内温度判定部３３０は、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高いか否かを判定する。しきい値ＴＲ（０）は、たとえば、充電効率がしきい値よりも低下していると判定するための予め定められた値である。なお、室内温度判定部３３０は、たとえば、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高い場合に室内高温フラグをオンするようにしてもよい。
【０１２７】
通常処理部３２４は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合、あるいは、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）以下である場合に通常処理を実行する。なお、通常処理部３２４は、たとえば、触媒高温フラグおよび室内高温フラグのうちの少なくともいずれか一方がオフされている場合に通常処理を実行するようにしてもよい。
【０１２８】
低下処理部３２６は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合であって、かつ、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理を実行する。なお、低下処理部３２６は、たとえば、触媒高温フラグおよび室内高温フラグのうちの両方がオンされている場合に低下処理を実行するようにしてもよい。
【０１２９】
なお、通常処理およびＳＯＣ低下処理については上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰返さない。
【０１３０】
本実施の形態において、触媒温度判定部３２２と、通常処理部３２４と、低下処理部３２６と、室内温度判定部３３０とは、いずれもＥＣＵ３００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【０１３１】
図１１を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【０１３２】
なお、図１１に示したフローチャートの中で、前述の図４に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１３３】
触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ３００にて、ＥＣＵ３００は、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高いか否かを判定する。室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高い場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ３００にてＮＯ）、処理はＳ１０４に移される。
【０１３４】
なお、図１１のフローチャートの室内温度ＴＲの判定と触媒温度ＴＣの判定との判定順序は、特に触媒温度ＴＣを判定した後に室内温度ＴＲの判定を行なうことに限定されるものではない。たとえば、その逆の順序で判定が行なわれてもよいし、同時に判定が行なわれてもよい。
【０１３５】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の動作について説明する。
【０１３６】
ハイブリッド車両１０の触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合には（Ｓ１００にてＮＯ）、あるいは、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）以下である場合（Ｓ３００にてＮＯ）、通常処理が実行される（Ｓ１０４）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１３７】
目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御された結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減するように変化する。
【０１３８】
エンジン１２０の作動中にハイブリッド車両１０が登坂走行等の高負荷走行を継続する場合には、触媒温度ＴＣは、時間の経過とともに上昇する。その結果、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高くなる場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、加えて、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高くなる場合（Ｓ３００にてＹＥＳ）、ＳＯＣ低下処理が実行される（Ｓ１０２）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１３９】
目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御された結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減する状態から目標値ＳＯＣ（２）を中心に増減する状態へと移行していく。そのため、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは低下の傾向を示す。
【０１４０】
上述の第１の実施の形態において説明したように、低下処理が実行される場合のＳＯＣや電池温度ＴＢは、通常処理が実行される場合よりも低くなる傾向を示す。
【０１４１】
このようにＳＯＣや電池温度ＴＢが低下することによってＳＯＣや電池温度ＴＢの増加を要因とした充電電力上限値Ｗｉｎの低下が抑制される。そのため、走行用バッテリ２２０においては、回生制動による走行用バッテリ２２０の充電が受け入れやすくなる（回生制動が制限されにくくなる）。その結果、エンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度が小さくなる。
【０１４２】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置による作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【０１４３】
室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高い場合には、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）以下である場合と比較して電池温度ＴＢは高くなる傾向を示す。これは、走行用バッテリ２２０が室内の空気を用いて冷却されるためである。
【０１４４】
そのため、室内温度ＴＲがしきい値ＴＲ（０）よりも高い（すなわち、電池温度ＴＢが高い）ことによって充電電力上限値Ｗｉｎが低下した場合、回生制動による充電が受け入れにくくなる状況になる。そのため、このような状況下において、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理が実行されることによって走行用バッテリ２２０のＳＯＣを通常処理が実行される場合よりも低下させることができ、かつ、電池温度ＴＢの上昇を抑制することができる。そのため、回生制動が制限されにくくなる。その結果、触媒の高温時においてエンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度を低下させることができる。
【０１４５】
＜第４の実施の形態＞
以下、第４の実施の形態に係る車両用制御装置について説明する。本実施の形態に係る車両用制御装置は、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置の構成と比較して、ＥＣＵ３００の動作が異なる。それ以外の構成については、上述の第１の実施の形態に係るハイブリッド車両１０の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１４６】
車室内においては、空気の流れがある空間の方が空気の流れがない空間の空気の温度よりも低温となる。そのため、空調モードの選択状態によって、走行用バッテリ２２０に供給される空気の温度に差が発生する。その結果、走行用バッテリ２２０の電池温度ＴＢに影響する場合がある。
【０１４７】
たとえば、外気導入モードが選択されている場合には、図２の実線に示すように、空調装置から供給される空気は、吸気ダクト３３４の上方の図２で示す斜線の領域に到達する。一方、内気循環モードが選択されている場合には図２の破線に示すように、空調装置から供給される空気は、吸気ダクト３３４の上方の図２の斜線の領域に到達する前に下方に流れる。そのため、外気導入モードが選択されている場合には、吸気ダクト３３４まで空気の流れが形成されるのに対して、内気循環モードが選択されているときには、吸気ダクト３３４まで空気の流れが形成されない。
【０１４８】
そのため、本実施の形態におけるハイブリッド車両１０においては、内気循環モードが選択された場合の方が、外気導入モードが選択された場合よりも電池温度ＴＢが高くなる傾向を示す。
【０１４９】
そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ３００がエンジン１２０の触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合、内気循環モードの選択履歴に基づいて目標値ＳＯＣ（１）を決定する点に特徴を有する。
【０１５０】
図１２に、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の機能ブロック図を示す。なお、図１２に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図は、図３に示したＥＣＵ３００の機能ブロック図と比較して、目標値決定部３３２を含む点と、以下に説明する一部の機能ブロックの動作とが異なる。それ以外の構成および動作については、上述の第１の実施の形態において説明したＥＣＵ３００の機能ブロック図と同じ構成および同じ動作である。そのため、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１５１】
目標値決定部３３２は、ハイブリッド車両１０の空調モードの選択状態に基づいて目標値ＳＯＣ（２）を決定する。本実施の形態においては、目標値決定部３３２は、内気循環モードの選択履歴に基づいて目標値ＳＯＣ（２）を決定する。
【０１５２】
目標値決定部３３２は、たとえば、予め定められた期間において内気循環モードが選択されている頻度（期間）を算出する。目標値決定部３３２は、算出された頻度に基づいて目標値ＳＯＣ（２）を決定する。たとえば、目標値決定部３３２は、算出された頻度と、頻度と目標値との関係を示す予め定められたマップとに基づいて、目標値ＳＯＣ（２）を決定するようにしてもよい。本実施の形態において、目標値決定部３３２は、算出された頻度が高くなるほど、目標値ＳＯＣ（２）が低くなるように目標値ＳＯＣ（２）を決定する。
【０１５３】
低下処理部３２６は、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に走行用バッテリのＳＯＣが目標値決定部３３２によって決定された目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１５４】
本実施の形態において、触媒温度判定部３２２と、通常処理部３２４と、低下処理部３２６と、目標値決定部３３２とは、いずれもＥＣＵ３００のＣＰＵがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される、ソフトウェアとして機能するものとして説明するが、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。なお、このようなプログラムは記憶媒体に記録されて車両に搭載される。
【０１５５】
図１３を参照して、本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【０１５６】
なお、図１３に示したフローチャートの中で、前述の図４に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについての処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返さない。
【０１５７】
触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合に（Ｓ１００にてＹＥＳ）、Ｓ４００にて、ＥＣＵ３００は、内気循環モードの選択履歴を算出する。Ｓ４０２にて、ＥＣＵ３００は、算出された選択履歴に基づいて目標値ＳＯＣ（２）を決定する。
【０１５８】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両用制御装置であるＥＣＵ３００の動作について説明する。
【０１５９】
ハイブリッド車両１０の触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）以下である場合には（Ｓ１００にてＮＯ）、通常処理が実行される（Ｓ１０４）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１６０】
目標値ＳＯＣ（１）になるように走行用バッテリ２２０の充放電が制御された結果、走行用バッテリ２２０のＳＯＣは、目標値ＳＯＣ（１）を中心に増減するように変化する。
【０１６１】
エンジン１２０の作動中にハイブリッド車両１０が登坂走行等の高負荷走行を継続する場合には、触媒温度ＴＣは、時間の経過とともに上昇する。その結果、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高くなる場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、内気循環モードの選択履歴が算出される（Ｓ４００）。算出された選択履歴に基づいて目標値ＳＯＣ（２）が決定されるて（Ｓ４０２）、ＳＯＣ低下処理が実行される（Ｓ１０２）。すなわち、ＥＣＵ３００は、走行用バッテリ２２０のＳＯＣが決定された目標値ＳＯＣ（２）になるように走行用バッテリ２２０の充放電を制御する。
【０１６２】
上述の第１の実施の形態において説明したように、低下処理が実行される場合のＳＯＣや電池温度ＴＢは、通常処理が実行される場合よりも低くなる傾向を示す。
【０１６３】
このように三元触媒コンバータ１２４Ｂが高温になる前にＳＯＣや電池温度ＴＢを低下させておくことによって、触媒の高温時においてＳＯＣや電池温度ＴＢの増加を要因とした充電電力上限値Ｗｉｎの低下が抑制される。そのため、走行用バッテリ２２０においては、触媒の高温時においては、回生制動による走行用バッテリ２２０の充電が受け入れやすくなる（回生制動が制限されにくくなる）。その結果、エンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度が小さくなる。
【０１６４】
以上のようにして、本実施の形態に係る車両用制御装置によると、上述の第１の実施の形態に係る車両用制御装置による作用効果に加えて、以下の作用効果を奏する。
【０１６５】
内気循環モードが選択される頻度が高い（すなわち、電池温度ＴＢが高い）ことによって充電電力上限値Ｗｉｎが低下した場合、回生制動による充電が受け入れにくくなる状況になる。そのため、このような状況下において、触媒温度ＴＣがしきい値ＴＣ（０）よりも高い場合にＳＯＣ低下処理が実行されることによって走行用バッテリ２２０のＳＯＣを通常処理が実行される場合よりも低下させることができ、かつ、電池温度ＴＢの上昇を抑制することができる。そのため、回生制動が制限されにくくなる。その結果、エンジン１２０に対するフューエルカット制御の実行頻度を低下させることができる。
【０１６６】
本実施の形態において、目標値決定部３３２は、算出された頻度が高くなるほど、目標値ＳＯＣ（２）が低くなるように目標値ＳＯＣ（２）を決定するとして説明したが、特にこれに限定されるものではない。たとえば、目標値決定部３３２は、算出された頻度がしきい値よりも大きい場合に所定の目標値ＳＯＣ（２）を決定し、算出された頻度がしきい値以下である場合に通常処理の実行時の目標値ＳＯＣ（１）を目標値ＳＯＣ（２）として決定するようにしてもよい。
【０１６７】
また、外気導入モードが選択された場合の方が、内気循環モードが選択された場合よりも電池温度ＴＢが高くなる傾向を示す場合には、目標値決定部３３２は、算出された頻度が低くなるほど（すなわち、外気導入モードが選択される頻度が高くなるほど）、目標値ＳＯＣ（２）が低くなるように目標値ＳＯＣ（２）を決定するようにしてもよい。このとき、目標値決定部３３２は、内気循環モードが選択される頻度に加えてまたは代えて吸気温度ＴＡに基づいて目標値ＳＯＣ（２）を決定するようにしてもよい。吸気温度ＴＡは、外気温を示すものであり、外気が導入される場合には、電池温度ＴＢに影響を与える場合があるためである。たとえば、目標値決定部３３２は、吸気温度ＴＡの平均値が増加するほど目標値ＳＯＣ（２）が低くなるように目標値ＳＯＣ（２）を決定するようにしてもよい。
【０１６８】
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およ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】
【０１６９】
１０ ハイブリッド車両、１２０ エンジン、１２２ 吸気通路、１２２Ａ エアクリーナ、１２２Ｂ 吸気温度センサ、１２２Ｃ 電子スロットルバルブ、１２４ 排気通路、１２４Ａ 空燃比センサ、１２４Ｂ 三元触媒コンバータ、１２４Ｃ 触媒温度センサ、１２４Ｄ 消音器、１３０ 燃料噴射装置、１４０ 第１ＭＧ、１４２ 第２ＭＧ、１６０ 駆動輪、１６２ ドライブシャフト、１８０ リダクションギヤ、１８２ トランスミッション、２００ 動力分割機構、２２０ 走行用バッテリ、２４０ インバータ、２４２ コンバータ、３０２ 電流センサ、３０４ 電圧センサ、３０６ 電池温度センサ、３０８ アクセルポジションセンサ、３１０ 空調スイッチ、３１２ 車輪速センサ、３１４ 室内温度センサ、３２２ 触媒温度判定部、３２４ 通常処理部、３２６ 低下処理部、３２８ 電池温度判定部、３３０ 室内温度判定部、３３２ 目標値決定部、３３４ 吸気ダクト、３３６ 電池冷却用ファン、３３８ 排気ダクト、３４０ 車室内空調システム、３４２ 空調用エバポレータ、３４４ 空調用ファン、３４６ 内外気切換ドア、３５０ 電池冷却システム、３５２ バッテリケース、３６０ 水温センサ、３８０ エンジン回転数センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と回転電機と、前記回転電機から電力が供給される蓄電装置とを含む車両に搭載された車両用制御装置であって、前記車両は、前記内燃機関の燃料噴射停止および前記回転電機による回生制動によって減速可能であり、
前記車両用制御装置は、
前記内燃機関の触媒温度が高いときには、低いときに比べて、前記蓄電装置における残容量が低くなるように前記車両を制御する、車両用制御装置。
【請求項２】
前記車両用制御装置は、前記触媒温度が第１しきい値よりも高い場合に前記蓄電装置の残容量が第１目標値になるように前記車両を制御し、前記触媒温度が前記第１しきい値以下の場合に前記蓄電装置の残容量が第２目標値になるように前記車両を制御し、
前記第２目標値は、前記第１目標値よりも高い、請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記車両用制御装置は、前記触媒温度が高いほど、前記蓄電装置における残容量が低くなるように前記車両を制御する、請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記車両用制御装置は、前記蓄電装置における残容量が低くなるように前記車両を制御するとき、前記蓄電装置における残容量の目標値が低くなるように前記蓄電装置を制御する、請求項１または３に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記車両用制御装置は、前記触媒温度が第１しきい値よりも高い場合、前記蓄電装置の温度が第２しきい値よりも高いときに前記残容量が第１目標値になるように前記蓄電装置を制御する、請求項２または４に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記車両用制御装置は、前記車両の室内の温度が高いときには、低いときに比べて、前記蓄電装置における残容量が低くなるように前記車両を制御する、請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記車両は、外気導入モードと内気循環モードとのうちのいずれか一方の空調モードの選択が可能な空調装置を含み、前記蓄電装置は、前記車両の室内の空気を用いて冷却され、
前記車両用制御装置は、前記触媒温度が前記第１しきい値よりも高い場合、前記内気循環モードの選択履歴に基づいて前記第１目標値を決定する、請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項８】
内燃機関と回転電機と、前記回転電機から電力が供給される蓄電装置とを含む車両に搭載された車両用制御方法であって、前記車両は、前記内燃機関の燃料噴射停止および前記回転電機による回生制動によって減速可能であり、
前記車両用制御方法は、
前記内燃機関の触媒温度を取得するステップと、
前記内燃機関の前記触媒温度が高いときには、低いときに比べて、前記蓄電装置における残容量が低くなるように前記車両を制御するステップとを含む、車両用制御方法。
【請求項１】
内燃機関と回転電機と、前記回転電機から電力が供給される蓄電装置とを含む車両に搭載された車両用制御装置であって、前記車両は、前記内燃機関の燃料噴射停止および前記回転電機による回生制動によって減速可能であり、
前記車両用制御装置は、
前記内燃機関の触媒温度が高いときには、低いときに比べて、前記蓄電装置における残容量が低くなるように前記車両を制御する、車両用制御装置。
【請求項２】
前記車両用制御装置は、前記触媒温度が第１しきい値よりも高い場合に前記蓄電装置の残容量が第１目標値になるように前記車両を制御し、前記触媒温度が前記第１しきい値以下の場合に前記蓄電装置の残容量が第２目標値になるように前記車両を制御し、
前記第２目標値は、前記第１目標値よりも高い、請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記車両用制御装置は、前記触媒温度が高いほど、前記蓄電装置における残容量が低くなるように前記車両を制御する、請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
前記車両用制御装置は、前記蓄電装置における残容量が低くなるように前記車両を制御するとき、前記蓄電装置における残容量の目標値が低くなるように前記蓄電装置を制御する、請求項１または３に記載の車両用制御装置。
【請求項５】
前記車両用制御装置は、前記触媒温度が第１しきい値よりも高い場合、前記蓄電装置の温度が第２しきい値よりも高いときに前記残容量が第１目標値になるように前記蓄電装置を制御する、請求項２または４に記載の車両用制御装置。
【請求項６】
前記車両用制御装置は、前記車両の室内の温度が高いときには、低いときに比べて、前記蓄電装置における残容量が低くなるように前記車両を制御する、請求項１に記載の車両用制御装置。
【請求項７】
前記車両は、外気導入モードと内気循環モードとのうちのいずれか一方の空調モードの選択が可能な空調装置を含み、前記蓄電装置は、前記車両の室内の空気を用いて冷却され、
前記車両用制御装置は、前記触媒温度が前記第１しきい値よりも高い場合、前記内気循環モードの選択履歴に基づいて前記第１目標値を決定する、請求項２に記載の車両用制御装置。
【請求項８】
内燃機関と回転電機と、前記回転電機から電力が供給される蓄電装置とを含む車両に搭載された車両用制御方法であって、前記車両は、前記内燃機関の燃料噴射停止および前記回転電機による回生制動によって減速可能であり、
前記車両用制御方法は、
前記内燃機関の触媒温度を取得するステップと、
前記内燃機関の前記触媒温度が高いときには、低いときに比べて、前記蓄電装置における残容量が低くなるように前記車両を制御するステップとを含む、車両用制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１１１３３２（Ｐ２０１２−１１１３３２Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６１４０４（Ｐ２０１０−２６１４０４）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【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６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【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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