(57)【要約】【課題】ＥＶ走行での走行距離を拡大して燃費の悪化を防止可能なハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】車両１００は、外部電源からの電力を受けて蓄電部４−１，４−２を外部充電するための充電部３０と、エンジン１８からの駆動力を受けて発電可能な第１モータジェネレータＭＧ１とを含む。蓄電部４−１，４−２は、発電部ＭＧ１からの電力を受けて内部充電可能に構成される。車両１００は、発電部による蓄電部に対する内部充電が制限されるＥＶ優先モードと、蓄電部の充電状態値が所定の範囲内に維持されるように発電部による内部充電を制御するＨＶ優先モードとのいずれかを選択して走行する。制御装置２は、車両１００の走行中に、所定の作動条件が成立した場合には、エンジン１８に対して運転要求を発生する。制御装置２は、ＥＶ優先モード中と、ＨＶ優先モード中とで、エンジン１８の作動条件を変更する。【選択図】図１
2010047218.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、車両走行用の動力源としての電動機とを搭載したハイブリッド車両の制御装置であって、
前記ハイブリッド車両は、
充放電可能な蓄電部と、
前記蓄電部が外部電源により充電可能な状態にされたときに、外部電源からの電力を受けて前記蓄電部を外部充電するための充電部と、
前記内燃機関からの駆動力を受けて発電可能な発電部とを含み、
前記電動機は、前記蓄電部からの電力を受けて駆動力を発生し、
前記蓄電部は、前記発電部からの電力を受けて内部充電可能に構成され、
前記制御装置は、
前記発電部による前記蓄電部に対する内部充電が制限される第１の走行モードと、前記蓄電部の充電状態値が所定の範囲内に維持されるように前記発電部による前記蓄電部に対する内部充電を制御する第２の走行モードとのいずれかを選択して、前記車両を走行させるためのモード選択手段と、
前記車両の走行中に、所定の作動条件が成立した場合には、前記内燃機関に対して運転要求を発生する運転要求発生手段と、
前記運転要求に応じて前記内燃機関を始動するとともに、前記運転要求の解除に応じて前記内燃機関を停止する間欠運転制御手段とを備え、
前記運転要求発生手段は、前記第１の走行モードの選択中と、前記第２の走行モードの選択中とで、前記所定の作動条件を変更する、ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記内燃機関の排気系に設けられたセンサを予熱することにより前記内燃機関の始動の準備をする始動準備手段をさらに備え、
前記運転要求発生手段は、前記第２の走行モードの選択中は、前記内燃機関の始動準備の完了時に前記運転要求を発生し、前記第１の走行モードの選択中は、前記内燃機関の始動準備の完了時に前記運転要求を発生しない、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記運転要求発生手段は、前記第１の走行モードの選択中は、前記内燃機関の水温が第１の閾値を下回るときに前記運転要求を発生し、前記第２の走行モードの選択中は、前記内燃機関の水温が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値を下回るときに前記運転要求を発生する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関の始動時からの積算吸入空気量を演算する演算手段をさらに備え、
前記運転要求発生手段は、前記第１の走行モードの選択中は、前記積算吸入空気量が第１の基準量に満たない場合に前記運転要求を発生し、前記第２の走行モードの選択中は、前記吸入空気量の積算値が、前記第１の基準量よりも多い第２の基準量に満たない場合に前記運転要求を発生する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記内燃機関から排出される排気ガスを浄化可能な触媒の温度を取得する触媒温度取得手段をさらに備え、
前記運転要求発生手段は、前記第１の走行モードの選択中は、前記触媒温度が第１の許容温度を下回るときに前記運転要求を発生し、前記第２の走行モードの選択中は、前記触媒温度が、前記第１の許容温度よりも高い第２の許容温度を下回るときに前記運転要求を発生する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記内燃機関から排出される排気ガスを浄化可能な触媒の暖機が行なわれるように前記内燃機関を制御する触媒暖機手段をさらに備え、
前記運転要求発生手段は、前記第１の走行モードの選択中は、前記内燃機関を始動してからの触媒暖機継続時間が第１の規定時間に達するまで前記運転要求を発生し、前記第２の走行モードの選択中は、前記触媒暖機継続時間が、前記第１の規定時間よりも長い第２の規定時間に達するまで前記運転要求を発生する、請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】
前記蓄電部についての充電状態値を推定する状態推定手段をさらに備え、
前記モード選択手段は、前記充電状態値が所定値以上のときには、前記第１の走行モードを選択し、前記所定値を下回ると、前記第１の走行モードから前記第２の走行モードに切換える、請求項１〜６のいずれか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関し、より特定的には、内燃機関と、車両走行用の動力源としての電動機とを搭載したハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を考慮して、内燃機関と電動機とを効率的に組合わせて走行するハイブリッド車両が実用化されている。このようなハイブリッド車両は、充放電可能な蓄電部を搭載し、発進時や加速時などに電動機へ電力を供給して駆動力を発生する一方で、下り坂や制動時などに車両の運動エネルギーを電力として回収する。
【０００３】
このようなハイブリッド車両においては、搭載する蓄電部を商用電源などの外部電源からの電力によって充電するための構成が提案されている。このように外部電源により蓄電部を予め充電することにより、通勤や買い物などの比較的短距離の走行であれば、内燃機関を停止状態に保ったまま走行することができるため、燃費を向上させることが可能となる。このような走行は、ＥＶ（Electric Vehicle）走行とも称される。
【０００４】
たとえば、特開平９−９８５１７号公報（特許文献１）には、この種のハイブリッド車両における走行距離に対するバッテリ充電率の変化のようすが開示されている。これによれば、車両の走行開始前は充電機等によって予めバッテリ（蓄電部）に電力を蓄電することで、バッテリ充電率が１００％となっている。この状態からバッテリに蓄電された電力によって電動機を駆動し、車両の走行を開始する。そして、走行距離の増加に伴なってバッテリ充電率が低下し、たとえば５０％まで低下すると、原動機（内燃機関）を駆動して発電機による発電を開始する。このとき発電された電力は電動機に供給されるとともにバッテリに蓄電される。そして、バッテリ充電率が５５％まで上昇すると、原動機の駆動を停止して発電機による発電を止め、再びバッテリの電力のみで電動機を駆動して車両を走行する。
【特許文献１】特開平９−９８５１７号公報
【特許文献２】特開２００１−１１５８６９号公報
【特許文献３】特開２０００−２８２９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特開平９−９８５１７号公報に開示されるハイブリッド車両によれば、車両の走行開始前に予め蓄電部に電力を蓄電しておくことで、ＥＶ走行での走行距離を伸ばすことができる。
【０００６】
しかしながら、ＥＶ走行中であっても、運転者から急加速などの駆動力要求が与えられた場合には、内燃機関を始動することで、蓄電部の過放電を回避することができる。
【０００７】
また、ハイブリッド車両においても、内燃機関を搭載している以上、従来の内燃機関のみを動力源とする車両と同様に、内燃機関からの排気ガスを浄化する触媒コンバータが搭載されている。そのため、ＥＶ走行中であっても、内燃機関や触媒コンバータの暖機を促進するための暖機要求が与えられる場合がある。これにより、内燃機関を駆動させることなくＥＶ走行で目的地まで達成できるような場合であっても、暖機要求に従って、内燃機関や触媒コンバータの暖機が行なわれるため、ＥＶ走行での走行距離を伸ばすことが困難となり、燃費を悪化させる可能性がある。
【０００８】
特に、上述したような外部電源から蓄電部を充電可能なハイブリッド車両では、ＥＶ走行での走行距離が拡大され、ＥＶ走行が大半を示す可能性があるため、上記の問題が顕著となることが想定される。したがって、ハイブリッド車両においては、内燃機関の作動条件をいかに設定するかがＥＶ走行での走行距離に大きく影響することとなる。
【０００９】
それゆえ、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＥＶ走行での走行距離を拡大して燃費の悪化を防止可能なハイブリッド車両の制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明のある局面に従えば、内燃機関と、車両走行用の動力源としての電動機とを搭載したハイブリッド車両の制御装置であって、ハイブリッド車両は、充放電可能な蓄電部と、蓄電部が外部電源により充電可能な状態にされたときに、外部電源からの電力を受けて蓄電部を外部充電するための充電部と、内燃機関からの駆動力を受けて発電可能な発電部とを含む。電動機は、蓄電部からの電力を受けて駆動力を発生し、蓄電部は、発電部からの電力を受けて内部充電可能に構成される。制御装置は、発電部による蓄電部に対する内部充電が制限される第１の走行モードと、蓄電部の充電状態値が所定の範囲内に維持されるように発電部による蓄電部に対する内部充電を制御する第２の走行モードとのいずれかを選択して、車両を走行させるためのモード選択手段と、車両の走行中に、所定の作動条件が成立した場合には、内燃機関に対して運転要求を発生する運転要求発生手段と、運転要求に応じて内燃機関を始動するとともに、運転要求の解除に応じて内燃機関を停止する間欠運転制御手段とを備える。運転要求発生手段は、第１の走行モードの選択中と、第２の走行モードの選択中とで、所定の作動条件を変更する。
【００１１】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の排気系に設けられたセンサを予熱することにより内燃機関の始動の準備をする始動準備手段をさらに備える。運転要求発生手段は、第２の走行モードの選択中は、内燃機関の始動準備の完了時に運転要求を発生し、第１の走行モードの選択中は、内燃機関の始動準備の完了時に運転要求を発生しない。
【００１２】
好ましくは、運転要求発生手段は、第１の走行モードの選択中は、内燃機関の水温が第１の閾値を下回るときに運転要求を発生し、第２の走行モードの選択中は、内燃機関の水温が第１の閾値よりも低い第２の閾値を下回るときに運転要求を発生する。
【００１３】
好ましくは、内燃機関の始動時からの積算吸入空気量を演算する演算手段をさらに備える。運転要求発生手段は、第１の走行モードの選択中は、積算吸入空気量が第１の基準量に満たない場合に運転要求を発生し、第２の走行モードの選択中は、吸入空気量の積算値が、第１の基準量よりも多い第２の基準量に満たない場合に運転要求を発生する。
【００１４】
好ましくは、制御装置は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化可能な触媒の温度を取得する触媒温度取得手段をさらに備える。運転要求発生手段は、第１の走行モードの選択中は、触媒温度が第１の許容温度を下回るときに運転要求を発生し、第２の走行モードの選択中は、触媒温度が、第１の許容温度よりも高い第２の許容温度を下回るときに運転要求を発生する。
【００１５】
好ましくは、制御装置は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化可能な触媒の暖機が行なわれるように内燃機関を制御する触媒暖機手段をさらに備える。運転要求発生手段は、第１の走行モードの選択中は、内燃機関を始動してからの触媒暖機継続時間が第１の規定時間に達するまで運転要求を発生し、第２の走行モードの選択中は、触媒暖機継続時間が、第１の規定時間よりも長い第２の規定時間に達するまで運転要求を発生する。
【００１６】
好ましくは、蓄電部についての充電状態値を推定する状態推定手段をさらに備える。モード選択手段は、充電状態値が所定値以上のときには、第１の走行モードを選択し、所定値を下回ると、第１の走行モードから第２の走行モードに切換える。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、ＥＶ走行モードでの走行距離を伸ばすことができるため、燃費の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
【００１９】
（車両の概略構成）
図１は、この発明の実施の形態に従う車両１００に対して外部電源による充電を行なうための概略構成図である。
【００２０】
図１を参照して、この発明の実施の形態に従う車両１００は、代表的にハイブリッド車両であり、内燃機関（エンジン）１８と電動機（モータジェネレータ）ＭＧ１，ＭＧ２とを搭載し、それぞれからの駆動力を最適な比率に制御して走行する。さらに、車両１００は、このモータジェネレータに電力を供給するための蓄電部（たとえば、２個）を搭載する。これらの蓄電部は、車両１００のシステム起動状態（以下、「ＩＧオン状態」とも記す）において、エンジン１８の作動により生じる動力を受けて充電可能であるとともに、車両１００のシステム停止中（以下、「ＩＧオフ状態」とも記す）において、コネクタ部３５０を介して外部電源と電気的に接続されて充電可能である。以下の説明では、それぞれの充電動作を区別するために、外部電源による蓄電部の充電を「外部充電」とも記し、エンジンの作動による蓄電部の充電を「内部充電」とも記す。
【００２１】
コネクタ部３５０は、代表的に商用電源などの外部電源を車両１００に供給するための連結機構を構成し、キャブタイヤケーブルなどからなる電力線ＰＳＬｐ，ＰＳＬｎを介して充電ステーション（図示せず）と連結される。そして、コネクタ部３５０は、外部充電時に車両１００と連結され、外部電源と車両１００に搭載された充電部３０とを電気的に接続する。一方、車両１００には、コネクタ部３５０と連結され、外部電源を受入れるためのコネクタ受入部１５０が設けられる。
【００２２】
なお、コネクタ部３５０を介して車両１００に供給される外部電源は、、商用電源に代えて、もしくはこれに加えて住宅の屋根などに設置された太陽電池パネルによる発電電力などであってもよい。
【００２３】
車両１００は、エンジン（ＥＮＧ）１８と、第１モータジェネレータＭＧ１と、第２モータジェネレータＭＧ２とを駆動力源として備え、これらは動力分割機構２２を介して機械的に連結される。そして、車両１００の走行状況に応じて、動力分割機構２２を介して上記３者の間で駆動力の分配および結合が行なわれ、その結果として、駆動輪２４Ｆが駆動される。
【００２４】
車両１００の走行時（すなわち、非外部充電時）において、動力分割機構２２は、エンジン１８の作動によって発生する駆動力を二分割し、その一方を第１モータジェネレータＭＧ１側へ配分するとともに、残部を第２モータジェネレータＭＧ２へ配分する。動力分割機構２２から第１モータジェネレータＭＧ１側へ配分された駆動力は発電動作に用いられる一方、第２モータジェネレータＭＧ２側へ配分された駆動力は、第２モータジェネレータＭＧ２で発生した駆動力と合成されて、駆動輪２４Ｆの駆動に使用される。
【００２５】
このとき、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２にそれぞれ対応付けられた第１インバータ（ＩＮＶ１）８−１および第２インバータ（ＩＮＶ２）８−２は、直流電力と交流電力とを相互に変換する。主として、第１インバータ８−１は、制御装置２からのスイッチング指令ＰＷＭ１に応じて、第１モータジェネレータＭＧ１で発生する交流電力を直流電力に変換し、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬへ供給する。一方、第２インバータ８−２は、制御装置２からのスイッチング指令ＰＷＭ２に応じて、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬを介して供給される直流電力を交流電力に変換して、第２モータジェネレータＭＧ２へ供給する。すなわち、車両１００は、負荷装置として、蓄電部４−１，４−２からの電力を受けて駆動力を発生可能な第２モータジェネレータＭＧ２を備えるとともに、エンジン１８からの駆動力を受けて発電可能な発電部である第１モータジェネレータＭＧ１を備える。
【００２６】
第１蓄電部（ＢＡＴ１）４−１および第２蓄電部（ＢＡＴ２）４−２は、いずれも充放電可能な電力貯蔵要素であり、代表的にリチウムイオン電池やニッケル水素などの二次電池、もしくは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子で構成される。第１蓄電部４−１と第１インバータ８−１との間には、直流電圧を相互に電圧変換可能な第１コンバータ（ＣＯＮＶ１）６−１が配置されており、第１蓄電部４−１の入出力電圧と、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの間の線間電圧とを相互に昇圧または降圧する。同様に、第２蓄電部４−２と第２インバータ８−２との間には、直流電圧を相互に電圧変換可能な第２コンバータ（ＣＯＮＶ２）６−２が配置されており、第２蓄電部４−２の入出力電圧と、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの間の線間電圧とを相互に昇圧または降圧する。すなわち、コンバータ６−１，６−２は、電力線対である正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬに対して並列接続される。コンバータ６−１，６−２における昇降圧動作は、制御装置２からのスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２に従ってそれぞれ制御される。
【００２７】
制御装置２は、代表的に、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶部と、入出力インターフェイスとを主体として構成された電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）からなる。そして、制御装置２は、予めＲＯＭなどに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに読出して実行することによって、車両走行（内部充電を含む）および外部充電に係る制御を実行する。
【００２８】
制御装置２に入力される情報の一例として、図１には、正線ＰＬ１，ＰＬ２に介挿された電流センサ１０−１，１０−２からの電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔ２、正線ＰＬ１と負線ＮＬ１との線間に配置された電圧センサ１２−１からの電池電圧Ｖｂａｔ１、正線ＰＬ２と負線ＮＬ２との線間に配置された電圧センサ１２−２からの電池電圧Ｖｂａｔ２、蓄電部４−１，４−２に近接して配置された温度センサ１１−１，１１−２からの電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、正母線ＭＰＬに介挿された電流センサ１４からの母線電流ＩＤＣ、正母線ＭＰＬと負母線ＭＮＬとの線間に配置された電圧センサ１６からの母線電圧ＶＤＣを例示する。
【００２９】
また、制御装置２は、蓄電部４−１，４−２の充電状態値（ＳＯＣ：State of Charge；以下、単に「ＳＯＣ」とも称す）を連続的に推定する。ＳＯＣは、蓄電部の充電量の絶対値（単位［Ａ・ｈ］など）としても表わすことができるが、本明細書においては、ＳＯＣは蓄電部の充電容量に対する充電量の比率（０〜１００％）として表わす。より具体的には、制御装置２は、第１蓄電部４−１の充放電量の積算値に基づいて第１蓄電部４−１のＳＯＣを順次演算するとともに、第２蓄電部４−２の充放電量の積算値に基づいて第２蓄電部４−２のＳＯＣを順次演算する。なお、充放電量の積算値は、対応する蓄電部の電池電圧と電池電流との積（電力）を時間的に積分することで得られる。
【００３０】
車両１００は、蓄電部４−１，４−２を外部充電するための構成として、コネクタ受入部１５０と、充電部３０とをさらに備える。蓄電部４−１，４−２に対して外部充電を行なう場合には、コネクタ部３５０がコネクタ受入部１５０に連結されることで、正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬを介して外部電源からの電力が充電部３０へ供給される。また、コネクタ受入部１５０は、コネクタ受入部１５０とコネクタ部３５０との連結状態を検出するための連結検出センサ１５０ａを含んでおり、この連結検出センサ１５０ａからの連結信号ＣＯＮによって制御装置２は、外部電源により充電可能な状態となったことを検出する。なお、本実施の形態においては、外部電源として単相交流の商用電源が用いられる場合について例示する。
【００３１】
また、本明細書において、「外部電源により充電可能な状態」とは、代表的に、コネクタ部３５０がコネクタ受入部１５０に物理的に挿入されている状態を意味する。なお、図１に示す構成に代えて、外部電源と車両とを非接触のまま電磁的に結合して電力を供給する構成、具体的には外部電源側に一次コイルを設けるとともに、車両側に二次コイルを設け、一次コイルと二次コイルとの間の相互インダクタンスを利用して電力供給を行なう構成では、「外部電源により充電可能な状態」とは、一次コイルと二次コイルとが位置合せされた状態を意味する。
【００３２】
充電部３０は、外部電源からの電力を受けて蓄電部４−１，４−２を外部充電するための装置であり、正線ＰＬ１および負線ＮＬ１と正充電線ＣＰＬおよび負充電線ＣＮＬとの間に配置される。すなわち、充電部３０は、第１蓄電部４−１と第１蓄電部４−１に対応する第１コンバータ６−１との間に電気的に接続される。
【００３３】
また、充電部３０は、電流制御部３０ａと、電圧変換部３０ｂとを含み、外部電源からの電力を蓄電部４−１，４−２の充電に適した電力に変換する。具体的には、電圧変換部３０ｂは、外部電源の供給電圧を蓄電部４−１，４−２の充電に適した電圧に変換するための装置であり、代表的に所定の変圧比を有する巻線型の変圧器や、ＡＣ−ＡＣスイッチングレギュレータなどからなる。また、電流制御部３０ａは、電圧変換部３０ｂによる電圧変換後の交流電圧を整流して直流電圧を生成するとともに、制御装置２からの充電電流指令Ｉｃｈ＊に従って、蓄電部４−１，４−２に供給する充電電流を制御する。電流制御部３０ａは、代表的に単相のブリッジ回路などからなる。なお、電流制御部３０ａおよび電圧変換部３０ｂからなる構成に代えて、ＡＣ−ＤＣスイッチングレギュレータなどによって充電部３０を実現してもよい。
【００３４】
ここで、本実施の形態に従う車両１００はハイブリッド車両であり、エンジン１８からの駆動力によって、走行および蓄電部４−１，４−２の充電が可能である。その一方で、上述したように、蓄電部４−１，４−２を外部充電して使用する態様においては、エンジン１８を可能な限り停止状態に維持して走行することが、燃費の向上という観点から好ましい。そのため、本実施の形態に従う車両１００は、蓄電部４−１，４−２のＳＯＣに応じて、「ＨＶ優先モード」と、ＨＶ優先モードよりも燃費を優先した「ＥＶ燃費モード」とを選択して走行可能に構成される。
【００３５】
具体的には、車両１００は、蓄電部４−１，４−２のＳＯＣが所定値を下回るまでの間、ＥＶ優先モードで走行する。このＥＶ優先モードにおいては、車両１００は、主として第２モータジェネレータＭＧ２からの駆動力のみで走行する。なお、以下では、第２モータジェネレータＭＧ２のみを用いた走行を「ＥＶ（Electric Vehicle）走行」とも称する。このＥＶ優先モードでは、エンジン１８の駆動力を受けた第１モータジェネレータＭＧ１での発電動作は行なわれず、蓄電部４−１，４−２に対する内部充電が制限される。
【００３６】
なお、ＥＶ優先モードは、エンジン１８を停止状態に維持して燃費を向上させることを目的としているが、運転者から急加速などの駆動力要求が与えられた場合には、エンジン１８を始動することによって、蓄電部４−１，４−２の過放電を回避することができる。この場合、車両１００は、第２モータジェネレータＭＧ２のみを用いた走行（ＥＶ走行）から、エンジン１８および第２モータジェネレータＭＧ２を用いた走行（以下では、「ＨＶ（Hybrid Vehicle）走行」とも称する）に切替わる。
【００３７】
そして、ＥＶ優先モード中に蓄電部４−１，４−２のＳＯＣが所定値を下回ると、走行モードは、ＨＶ優先モードに切替わる。ＨＶ優先モードにおいては、車両１００は、蓄電部４−１，４−２のＳＯＣがいずれも予め定められた制御中心値を中心とする所定の範囲内に維持されるように、第１モータジェネレータＭＧ１による発電動作が制御される。この第１モータジェネレータＭＧ１での発電動作に応じて、エンジン１８も作動を開始する。なお、エンジン１８の作動によって生じる駆動力の一部は車両１００の走行にも用いられる。これにより、車両１００はＨＶ走行を行なう。
【００３８】
このように、本実施の形態に従う車両１００によれば、外部電源により蓄電部を予め充電しておくことにより、ＥＶ優先モード中においては、比較的短距離の走行であれば、エンジン１８を停止状態に保ったまま第２モータジェネレータＭＧ２からの駆動力のみで目的地まで到達することが可能となる。その結果、ＥＶ走行での走行可能距離を伸ばすことができる。
【００３９】
その一方で、このＥＶ優先モードにおいても、ＨＶ優先モードと同様に、触媒暖機要求や空調要求などの駆動力要求とは無関係な要求が与えられた場合、およびその他の作動条件が成立した場合には、排気性状や車室内環境などの適正化のために、エンジン１８の作動が要求される。
【００４０】
しかしながら、ＥＶ優先モード中においても、ＨＶ優先モード中と共通の作動条件に従ってエンジン１８を作動する構成とすると、ＥＶ走行で目的地まで到達できるような場合であっても、エンジン１８が作動を開始する可能性がある。そのため、ＥＶ走行での走行距離を伸ばすことができず、外部充電機能を備えたハイブリッド車両において顕著となる燃費向上という利益を十分に享受することができない。
【００４１】
そこで、本実施の形態に従う制御装置２では、ＨＶ優先モードとＥＶ優先モードとで、エンジン１８の作動条件を変更する構成とする。具体的には、ＥＶ優先モードにおいては、排気性状などの適正化のために必要最小限の作動時間でエンジン１８を作動するように、作動条件を変更する。
【００４２】
図１に示すこの発明の実施の形態と本願発明との対応関係については、蓄電部４−１，４−２の各々が「蓄電部」に相当し、コンバータ６−１，６−２の各々が「電圧変換部」に相当し、正母線ＭＰＬおよび負母線ＭＮＬが「電力線対」に相当し、充電部３０が「充電部」に相当し、第２モータジェネレータＭＧ２が「電動機」に相当し、エンジン１８が「内燃機関」に相当し、第１モータジェネレータＭＧ１が「発電部」に相当する。また、「ＥＶ優先モード」が「第１の走行モード」に相当し、「ＨＶ優先モード」が「第２の走行モード」に相当する。
【００４３】
（制御構造）
以下に、図２を参照して、本実施の形態に従う車両におけるエンジン１８の運転動作を実現するための制御構造について説明する。
【００４４】
図２は、この発明の実施の形態に従う制御装置２における制御構造を示すブロック図である。図２に示す制御ブロックは、代表的に制御装置２が予め格納されたプログラムを実行することで実現されるが、その機能の一部または全部を専用のハードウェアとして実装してもよい。
【００４５】
図２を参照して、制御装置２は、状態推定部２０４と、走行モード決定部２０６と、総合出力演算部２０８と、配分部２１０と、コンバータ制御部２１２と、インバータ制御部２１４と、エンジンＥＣＵ２３０とをその機能として含む。
【００４６】
状態推定部２０４は、電池温度Ｔｂａｔ１，Ｔｂａｔ２、電池電流Ｉｂａｔ１，Ｉｂａｔ２、電池電圧Ｖｂａｔ１，Ｖｂａｔ２などに基づいて、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣを推定する。より詳細には、状態推定部２０４は、第１蓄電部４−１のＳＯＣ１を演算するＳＯＣ１演算部２０４ａと、第２蓄電部４−２のＳＯＣ２を演算するＳＯＣ２演算部２０４ｂとを含む。ＳＯＣ１演算部２０４ａおよびＳＯＣ演算部２０４ｂは、それぞれ対応する蓄電部の充放電量の積算値に基づいて、各蓄電部のＳＯＣを順次演算する。
【００４７】
走行モード決定部２０６は、状態推定部２０４で演算されるＳＯＣ１，ＳＯＣ２に基づいて、車両１００の走行モードを決定する。具体的には、走行モード決定部２０６は、蓄電部４−１，４−２のＳＯＣが予め設定された所定値以上の場合には、ＥＶ優先モードを車両１００の走行モードに決定する。一方、蓄電部４−１，４−２のＳＯＣが該所定値を下回る場合には、ＨＶ優先モードを車両１００の走行モードに決定する。走行モード決定部２０６は、決定した走行モードを、総合出力演算部２０８およびエンジンＥＣＵ２３０へ送出する。
【００４８】
これにより、車両１００のシステム停止中において蓄電部４−１，４−２に対する外部充電が行なわれた場合には、車両１００は、システム起動後にＥＶ優先モードで走行する。そして、蓄電部４−１，４−２のＳＯＣが低下して所定値を下回ると、車両１００は、ＨＶ優先モードに切替わる。
【００４９】
総合出力演算部２０８は、走行モード決定部２０６からの走行モード、運転者要求、走行状況およびエンジンＥＣＵ２３０からのエンジン運転要求に応じて、車両１００の走行に必要な総合出力を演算する。なお、運転者要求には、アクセルペダルの踏込量、ブレーキペダルの踏込量、シフトレバーのポジション（いずれも図示せず）などが含まれる。また、走行状況には、車両１００が加速中や減速中であることを示す情報などが含まれる。そして、総合出力演算部２０８は、総合出力を実現するために必要なエンジン１８の駆動力に応じて、エンジン回転数などを決定する。決定されたエンジン回転数などは、制御信号として、エンジンＥＣＵ２３０に与えられる。また、総合出力演算部２０８における演算結果は、配分部２１０へも伝達される。
【００５０】
配分部２１０は、総合出力演算部２０８からの演算結果に応じて、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルクや回転数を演算し、その制御指令をインバータ制御部２１４へ出力すると同時に、車両１００内における電力需給に応じた制御指令をコンバータ制御部２１２へ出力する。
【００５１】
インバータ制御部２１４は、配分部２１０からの制御指令に応じて、モータジェネレータＭＧ１およびＭＧ２を駆動するためのスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２を生成する。このスイッチング指令ＰＷＭ１およびＰＷＭ２は、それぞれインバータ８−１および８−２へ出力される。
【００５２】
コンバータ制御部２１２は、配分部２１０からの制御指令に応じて、蓄電部４−１，４−２から第２モータジェネレータＭＧ２へ所定の放電電力が供給されるように、状態推定部２０４で演算されるＳＯＣ１，ＳＯＣ２を参照して、放電電力の分担比率を決定する。そして、コンバータ制御部２１２は、蓄電部４−１および４−２からそれぞれ分担すべき電力が放電されるように、スイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２を生成する。このスイッチング指令ＰＷＣ１，ＰＷＣ２に従って、それぞれコンバータ６−１および６−２が電圧変換動作を行なうことで、蓄電部４−１および４−２の放電電力（放電電流）が制御される。
【００５３】
また、コンバータ制御部２１２は、外部電源により充電可能な状態になると、蓄電部４−１，４−２の各々についてのＳＯＣが、予め設定された目標充電状態値となるように、コンバータ６−１および６−２での電圧変換動作を制御する。
【００５４】
具体的には、コンバータ制御部２１２は、蓄電部４−１，４−２がほぼ同時に外部電源を完了できるように、蓄電部４−１および４−２が充電部３０からの充電電流で充電されるように対応のコンバータを制御する。このとき、コンバータ制御部２１２は、蓄電部４−１および４−２についてのＳＯＣが目標充電状態値に達するまでの充電許容量をそれぞれ算出し、その算出した充電許容量の比率に応じた充電電力分配率に従った充電電流で蓄電部４−１および４−２がそれぞれ充電されるように、コンバータ６−１および６−２での電圧変換動作を制御する。これにより、蓄電部間で充電完了期間に差ができることを抑制できる。
【００５５】
エンジンＥＣＵ２３０は、総合出力演算部２０８からの制御信号に従ってエンジン１８の動作状態を制御する。具体的には、エンジンＥＣＵ２３０は、ＣＰＵ２３２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、ＣＰＵ２３２の他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ２３４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ２３６と、タイマ２３８と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを含んでいる。
【００５６】
エンジンＥＣＵ２３０には、各種センサからの検出信号が入力される。各種センサからの検出信号には、シリンダブロック内に設けられた冷却水通路（図示せず）を循環する冷却水の温度を検出する水温センサ１８０からの冷却水温ＴＨＷ、吸気系に設けられ、エンジン１８の気筒に吸入される空気量を検出するエアーフローメータ１８２からの吸入空気量ＧＡ、および排気系に設けられた触媒コンバータの触媒の温度を検出する温度センサ１８４からの触媒温度ＴＣが含まれる。
【００５７】
また、図示は省略するが、各種センサからの検出信号には、スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサ、クランクシャフトの回転速度を検出するクランクポジションセンサ、排気ガス中の未燃焼酸素濃度を検出する空燃比センサからの検出信号や、イグニッションスイッチのオン／オフ状態を示す信号なども含まれる。
【００５８】
エンジンＥＣＵ２３０は、各種センサからの検出信号などから把握される機関運転状態に基づき、燃料噴射制御、点火制御および吸入空気量調節制御など実行する。さらに、エンジンＥＣＵ２３０は、車両１００の走行中において、上述した総合出力演算部２０８からの制御信号に従って、エンジン１８の間欠運転を行なう間欠運転制御を実行する。
【００５９】
この間欠運転制御において、エンジンＥＣＵ２３０は、後述する方法によって、所定の作動条件の成立時には、総合出力演算部２０８に対してエンジン運転要求を発生する。このエンジン運転要求は、停止中のエンジン１８に対しては始動要求として作用する一方で、作動中のエンジンに対しては一時的な停止（間欠停止）を禁止するための間欠停止禁止要求として作用する。総合出力演算部２０８は、エンジンＥＣＵ２３０から受信したエンジン運転要求に応答して、エンジン１８を作動させるための制御信号を生成してエンジンＥＣＵ２３０へ出力する。エンジンＥＣＵ２３０は、生成された制御信号に従ってエンジン１８の動作状態を制御する。この結果、エンジン１８は、エンジン運転要求の発生中において作動するとともに、エンジン運転要求の解除に応じて間欠停止する。
【００６０】
ここで、エンジンＥＣＵ２３０は、走行モード決定部２０６から入力される車両１００の走行モードに応じて、エンジン１８の作動条件を変更する。
【００６１】
具体的には、エンジンＥＣＵ２３０は、後述する方法によって、冷却水温ＴＨＷ、吸入空気量ＧＡ、触媒温度ＴＣおよび触媒暖機継続時間などのパラメータに閾値を設け、各種センサ出力から取得されるこれらのパラメータと閾値とを比較した結果に基づいて、エンジン１８の作動条件の成立の有無を判断する。本実施の形態においては、この判断に用いられる閾値を、ＨＶ優先モードとＥＶ優先モードとで変更するものとする。
【００６２】
以下に、図３から図７を用いて、図２のエンジンＥＣＵ２３０におけるエンジン運転要求を発生するための制御構造について説明する。なお、図３から図７に示す処理フローは、エンジンＥＣＵ２３０によって、いずれか１つを単独に実行可能であるとともに、少なくとも２以上を適宜組み合わせて実行することも可能である。
【００６３】
図３は、この発明の実施の形態に従うエンジン運転要求発生の処理手順の第１の例を示すフローチャートである。なお、この処理は、イグニッションスイッチがオンされた後、エンジンＥＣＵ２３０（図２）により、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００６４】
図３を参照して、エンジンＥＣＵ２３０は、車両１００がシステム起動状態となった時点から現在までの間に、エンジン１８を始動した履歴がないか否かを判断する（ステップＳ０１）。このステップＳ０１の判断は、たとえば、ＲＡＭ２３６にエンジン１８の運転履歴として格納されている、イグニッションスイッチがオン操作された時点からのエンジン１８の運転状態の推移に基づいて行なわれる。
【００６５】
エンジン１８を始動した履歴がある場合（ステップＳ０１においてＮＯの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ０５）。
【００６６】
これに対して、エンジン１８を始動した履歴がない場合（ステップＳ０１においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、続いて、空燃比センサのプレヒートが完了しているか否かを判断する（ステップＳ０２）。なお、この空燃比センサのプレヒートは、エンジン１８の始動直後からのエミッションの向上を目的として、エンジン１８の始動前に、排気ガス中の有害成分を低減するための空燃比フィードバック制御に用いられる空燃比センサに含まれるセンサ素子を、ヒータによって加熱するものである。これにより、冷間始動時においても、始動直後から良好な空燃比制御を行なうことができる。なお、エンジン１８の始動準備には、燃料をヒータで加熱して微粒化することも含めることができる。この場合、空燃比センサおよび燃料を加熱するヒータは、本願発明の「始動準備手段」を構成する。
【００６７】
空燃比センサのプレヒートが完了していない場合（ステップＳ０２においてＮＯの場合）、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ０５）。
【００６８】
これに対して、空燃比センサのプレヒートが完了している場合（ステップＳ０２においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、走行モード決定部２０６（図２）からの走行モードを示す信号に基づき、車両１００がＥＶ優先モードで走行中であるか否かを判断する（ステップＳ０３）。車両１００がＥＶ優先モードで走行中でない場合（ステップＳ０３においてＮＯの場合）、すなわち、車両１００がＨＶ優先モードで走行中である場合には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を始動するためのエンジン運転要求を発生する（ステップＳ０４）。
【００６９】
これに対して、車両１００がＥＶ優先モードで走行中である場合（ステップＳ０３においてＹＥＳの場合）には、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ０５）。
【００７０】
以上のように、図３の処理手順を行なうことにより、ＨＶ優先モードでは、エンジン１８の始動準備が完了したことに応じてエンジン１８を始動するのに対して、ＥＶ優先モードでは、エンジン１８の始動準備が完了した場合であっても、直ちにエンジン１８の始動が行なわれない。これは、ＥＶ優先モードでは、基本的に、運転者から急加速などの駆動力要求が与えられるまではエンジン１８を停止状態に保つ構成とするため、ＨＶ優先モードと比較して、始動準備の完了後に直ちにエンジン１８を始動させる必要性が低いことによる。したがって、始動準備の完了によってもエンジン１８を始動させないことで、ＥＶ走行での走行距離を伸ばすことができる。この結果、燃費の向上が実現される。
【００７１】
図４は、この発明の実施の形態に従うエンジン運転要求発生の処理手順の第２の例を示すフローチャートである。なお、この処理は、イグニッションスイッチがオンされた後、エンジンＥＣＵ２３０（図２）により、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００７２】
図４を参照して、エンジンＥＣＵ２３０は、水温センサ１８０（図２）から入力される検出信号に基づいて、エンジン１８の冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検知すると（ステップＳ１１）、走行モード決定部２０６（図２）からの走行モードを示す信号に基づき、車両１００がＥＶ優先モードで走行中であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。
【００７３】
車両１００がＥＶ優先モードで走行中でない場合（ステップＳ１２においてＮＯの場合）、すなわち、車両１００がＨＶ優先モードで走行中である場合には、エンジンＥＣＵ２３０は、冷却水温ＴＨＷが予め設定された水温閾値Ｔｒｅｆ１よりも低いか否かを判断する（ステップＳ１５）。そして、冷却水温ＴＨＷが水温閾値Ｔｒｅｆ１よりも低い場合（ステップＳ１５においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を始動させるためのエンジン運転要求を発生する（ステップＳ１６）。
【００７４】
これに対して、冷却水温ＴＨＷが水温閾値Ｔｒｅｆ１以上の場合（ステップＳ１５においてＮＯの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ１７）。
【００７５】
再びステップＳ１２に戻って、車両１００がＥＶ優先モードで走行中である場合（ステップＳ１２においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、水温閾値を、ＨＶ優先モード時における水温閾値Ｔｒｅｆ１から、Ｔｒｅｆ１よりも低いＴｒｅｆ２に変更する（ステップＳ１３）。そして、エンジンＥＣＵ２３０は、冷却水温ＴＨＷが、変更後の水温閾値Ｔｒｅｆ２よりも低いか否かを判断する（ステップＳ１４）。そして、冷却水温ＴＨＷが水温閾値Ｔｒｅｆ２よりも低い場合（ステップＳ１４においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を始動させるためのエンジン運転要求を発生する（ステップＳ１６）。
【００７６】
これに対して、冷却水温ＴＨＷが水温閾値Ｔｒｅｆ２以上の場合（ステップＳ１４においてＮＯの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ１７）。
【００７７】
以上のように、図４の処理手順を行なうことにより、ＥＶ優先モードでは、水温閾値が、ＨＶ優先モードでの水温閾値よりも低い温度に設定されるため、ＨＶ優先モードと比較して、エンジン１８の暖機が制限されることとなる。しかしながら、ＥＶ優先モードでは、上述したように、エンジン１８を駆動させることなくＥＶ走行で目的地まで到達することができる場面が少なからず存在する。特に、外部充電機能を備えた車両１００では、ＥＶ走行が大半を占める可能性がある。したがって、このような場面では、低温時の始動性および始動後のドライバビリティを確保する観点から、エンジン１８を始動する必要性が低いため、不必要な暖機を制限することによってＥＶ走行での走行距離を伸ばすことが可能となる。
【００７８】
図５は、この発明の実施の形態に従うエンジン運転要求発生の処理手順の第３の例を示すフローチャートである。なお、この処理は、イグニッションスイッチがオンされた後、エンジンＥＣＵ２３０（図２）により、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００７９】
図５を参照して、エンジンＥＣＵ２３０は、エアーフローメータ１８２（図２）から入力される検出信号に基づいて、吸入空気量ＧＡを検知する（ステップＳ２１）。そして、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８の始動後にエアーフローメータ１８２を通じて逐次検出される吸入空気量ＧＡの積算値、すなわち、エンジン１８の始動後の積算吸入空気量ＳＧＡを算出する（ステップＳ２２）。
【００８０】
次に、エンジンＥＣＵ２３０は、走行モード決定部２０６（図２）からの走行モードを示す信号に基づき、車両１００がＥＶ優先モードで走行中であるか否かを判断する（ステップＳ２３）。
【００８１】
車両１００がＥＶ優先モードで走行中でない場合（ステップＳ１２においてＮＯの場合）、すなわち、車両１００がＨＶ優先モードで走行中である場合には、エンジンＥＣＵ２３０は、積算吸入空気量ＳＧＡが予め設定された基準量Ｓｒｅｆ１を下回るか否かを判断する（ステップＳ２６）。そして、積算吸入空気量ＳＧＡが基準量Ｓｒｅｆ１を下回る場合（ステップＳ２６においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８の間欠停止を禁止するために、エンジン運転要求を発生する（ステップＳ２７）。
【００８２】
これに対して、積算吸入空気量ＳＧＡが基準量Ｓｒｅｆ１以上の場合（ステップＳ２６においてＮＯの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ２８）。
【００８３】
再びステップＳ２３に戻って、車両１００がＥＶ優先モードで走行中である場合（ステップＳ２３においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、基準量を、ＨＶ優先モード時における基準量Ｓｒｅｆ１から、Ｓｒｅｆ１よりも少ないＳｒｅｆ２に変更する（ステップＳ２４）。そして、エンジンＥＣＵ２３０は、積算吸入空気量ＳＧＡが、変更後の基準量Ｓｒｅｆ２を下回るか否かを判断する（ステップＳ２５）。積算吸入空気量ＳＧＡが基準量Ｓｒｅｆ２を下回る場合（ステップＳ２５においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８の間欠停止を禁止するために、エンジン運転要求を発生する（ステップＳ２７）。
【００８４】
これに対して、積算吸入空気量ＳＧＡが基準量Ｓｒｅｆ２以上の場合（ステップＳ２５においてＮＯの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ２８）。
【００８５】
以上のように、図５に示す処理手順は、積算吸入空気量ＳＧＡに基づいて、作動中のエンジン１８の停止時期を規定するものである。すなわち、この積算吸入空気量ＳＧＡは、エンジン始動後からの作動時間に応じて増加することから、一旦エンジン１８が始動すると、積算吸入空気量ＳＧＡが基準量を満たすまでは、エンジン１８の停止を禁止することとしている。
【００８６】
このように積算吸入空気量ＳＧＡに基づいてエンジン１８の停止時期を制御するのは、エンジン１８の始動（再始動）および停止が短い時間間隔で行なわれると、特に冷間始動時においては、始動時の燃料増量に起因して始動が不可能となる可能性があるためである。
【００８７】
詳細には、エンジン１８の始動時には、通常の運転状態よりも多量の燃料を吸気ポート等に噴射供給することによって早期の始動を図るようにしているが、極低温時には、燃料がほとんど気化しないために、吸気ポート内に噴射された燃料が吸気バルブ周辺に液状にたまり、その一部がシリンダヘッドの壁面を流れて点火プラグに付着する。そして、この付着量が多いと点火プラグに燃料がかぶった状態となり、燃焼を起こさせることができないため、燃焼室内に供給された燃料がそのまま残るとともに、再度の、あるいは再々度の始動でも燃料が供給されるため、燃料室内がオーバーリッチ状態となり、始動が不可能となるおそれがある。
【００８８】
したがって、このような事態を回避するために、積算吸入空気量ＳＧＡの基準量は、エンジン１８が始動してから燃焼室内における燃料の燃焼が安定するまでの積算空気量に設定される。
【００８９】
そして、本実施の形態においては、この積算吸入空気量ＳＧＡの基準量が、図５の処理手順を行なうことによって、ＨＶ優先モード中よりもＥＶ優先モード中の方が少ない量に設定される。そのため、ＥＶ優先モードでは、ＨＶ優先モードと比較して、エンジン１８が始動してから停止するまでの作動時間が実質的に制限されることになる。
【００９０】
しかしながら、ＥＶ優先モードでは、上述したように、ＨＶ優先モードと比較して、低温時の始動性および始動後のドライバビリティを確保する観点から、エンジン１８を始動する必要性が少ないことから、始動性を損なわない範囲内で作動時間を制限することによって、ＥＶ走行での走行距離を伸ばすことが可能となる。
【００９１】
図６は、この発明の実施の形態に従うエンジン運転要求発生の処理手順の第４の例を示すフローチャートである。なお、この処理は、イグニッションスイッチがオンされた後、エンジンＥＣＵ２３０（図２）により、所定時間毎に繰り返し実行される。
【００９２】
図６を参照して、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８が触媒暖機運転中であるか否かを判断する（ステップＳ３１）。この触媒暖機運転は、触媒の暖機を促進する触媒暖機要求に従って行なわれる。なお、触媒暖機運転においては、一例として、エンジン１８に対して、点火時期を通常の点火時期より遅角する制御が行なわれる。点火時期を遅角させることで、燃焼時期を遅らせ、排気工程中にも燃焼させて触媒コンバータ内の触媒の温度上昇を促進させるものである。
【００９３】
エンジン１８が触媒暖機中でない場合（ステップＳ３１においてＮＯの場合）には、処理は最初に戻る。
【００９４】
これに対して、エンジン１８が触媒暖機中である場合（ステップＳ３１においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、タイマ２３８（図２）を用いて、触媒暖機運転を開始してからの経過時間（以下、「触媒暖機継続時間」とも称する）Ｔｃｗを計時する（ステップＳ３２）。
【００９５】
さらに、エンジンＥＣＵ２３０は、走行モード決定部２０６（図２）からの走行モードを示す信号に基づき、車両１００がＥＶ優先モードで走行中であるか否かを判断する（ステップＳ３３）。
【００９６】
車両１００がＥＶ優先モードで走行中でない場合（ステップＳ３３においてＮＯの場合）、すなわち、車両１００がＨＶ優先モードで走行中である場合には、エンジンＥＣＵ２３０は、触媒暖機継続時間Ｔｃｗが予め設定された規定時間Ｔｃｗｒｅｆ１を下回るか否かを判断する（ステップＳ３６）。そして、触媒暖機継続時間Ｔｃｗが規定時間Ｔｃｗｒｅｆ１を下回る場合（ステップＳ３６においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８の間欠停止を禁止するために、エンジン運転要求を発生する（ステップＳ３７）。
【００９７】
これに対して、触媒暖機継続時間Ｔｃｗが規定時間Ｔｃｗｒｅｆ１以上の場合（ステップＳ３６においてＮＯの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ３８）。
【００９８】
再びステップＳ３３に戻って、車両１００がＥＶ優先モードで走行中である場合（ステップＳ３３においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、規定時間を、ＨＶ優先モード時における規定時間Ｔｃｗｒｅｆ１から、Ｔｃｗｒｅｆ１よりも短いＴｃｗｒｅｆ２に変更する（ステップＳ３４）。そして、エンジンＥＣＵ２３０は、触媒暖機継続時間Ｔｃｗが、変更後の規定時間Ｔｃｗｒｅｆ２を下回るか否かを判断する（ステップＳ３５）。そして、触媒暖機継続時間Ｔｃｗが規定時間Ｔｃｗｒｅｆ２を下回る場合（ステップＳ３５においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８の間欠停止を禁止するために、エンジン運転要求を発生する（ステップＳ３７）。
【００９９】
これに対して、触媒暖機継続時間Ｔｃｗが規定時間Ｔｃｗｒｅｆ２以上の場合（ステップＳ３５においてＮＯの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ３８）。
【０１００】
以上のように、図６に示す処理手順を行なうことにより、ＥＶ優先モードでは、触媒暖機運転の停止時期を規定するための規定時間が、ＨＶ優先モードでの規定時間よりも短い時間に設定される。そのため、ＨＶ優先モードと比較して、触媒暖機継続時間が制限されることになる。
【０１０１】
しかしながら、ＥＶ優先モードでは、上述したように、ＨＶ優先モードと比較して、低温時の始動性および始動後のドライバビリティを確保する観点から、エンジン１８を始動する必要性が低いことから、触媒暖機継続時間を制限することによってＥＶ走行での走行距離を伸ばすことが可能となる。
【０１０２】
図７は、この発明の実施の形態に従うエンジン運転要求発生の処理手順の第５の例を示すフローチャートである。なお、この処理は、イグニッションスイッチがオンされた後、エンジンＥＣＵ２３０（図２）により、所定時間毎に繰り返し実行される。
【０１０３】
図７を参照して、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８が触媒暖機運転中であるか否かを判断する（ステップＳ４１）。エンジン１８が触媒暖機中でない場合（ステップＳ４１においてＮＯの場合）には、処理は最初に戻る。
【０１０４】
これに対して、エンジン１８が触媒暖機中である場合（ステップＳ４１においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、温度センサ１８４（図２）から入力される検出信号に基づいて、触媒コンバータ内の触媒の温度である触媒温度ＴＣを検知する（ステップＳ４２）。
【０１０５】
さらに、エンジンＥＣＵ２３０は、走行モード決定部２０６（図２）からの走行モードを示す信号に基づき、車両１００がＥＶ優先モードで走行中であるか否かを判断する（ステップＳ４３）。
【０１０６】
車両１００がＥＶ優先モードで走行中でない場合（ステップＳ４３においてＮＯの場合）、すなわち、車両１００がＨＶ優先モードで走行中である場合には、エンジンＥＣＵ２３０は、触媒温度ＴＣが予め設定された許容温度ＴＣｒｅｆ１よりも低いか否かを判断する（ステップＳ４６）。そして、触媒温度ＴＣが許容温度ＴＣｒｅｆ１よりも低い場合（ステップＳ４６においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８の間欠停止を禁止するために、エンジン運転要求を発生する（ステップＳ４７）。
【０１０７】
これに対して、触媒温度ＴＣが許容温度ＴＣｒｅｆ１以上の場合（ステップＳ４６においてＮＯの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ４８）。
【０１０８】
再びステップＳ４３に戻って、車両１００がＥＶ優先モードで走行中である場合（ステップＳ４３においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、許容温度を、ＨＶ優先モード時における許容温度ＴＣｒｅｆ１から、ＴＣｒｅｆ１よりも低いＴＣｒｅｆ２に変更する（ステップＳ４４）。そして、エンジンＥＣＵ２３０は、触媒温度ＴＣが、変更後の許容温度ＴＣｒｅｆ２よりも低いか否かを判断する（ステップＳ４５）。そして、触媒温度ＴＣが許容温度ＴＣｒｅｆ２よりも低い場合（ステップＳ４５においてＹＥＳの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８の間欠停止を禁止するために、エンジン運転要求を発生する（ステップＳ４７）。
【０１０９】
これに対して、触媒温度ＴＣが許容温度ＴＣｒｅｆ２以上の場合（ステップＳ４５においてＮＯの場合）には、エンジンＥＣＵ２３０は、エンジン１８を間欠停止する（ステップＳ４８）。
【０１１０】
以上のように、図７に示す処理手順を行なうことにより、ＥＶ優先モードでは、触媒暖機運転の停止時期を規定するための触媒の許容温度が、ＨＶ優先モードでの許容温度よりも低い温度に設定される。そのため、ＨＶ優先モードと比較して、触媒暖機運転を行なう機会および時間が制限されることになる。
【０１１１】
しかしながら、ＥＶ優先モードでは、上述したように、ＨＶ優先モードと比較して、低温時の始動性および始動後のドライバビリティを確保する観点から、エンジン１８を始動する必要性が少ないことから、触媒暖機運転の機会および時間を制限することによってＥＶ走行での走行距離を伸ばすことが可能となる。
【０１１２】
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、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。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】この発明の実施の形態に従う車両に対して外部電源による充電を行なうための概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態に従う制御装置における制御構造を示すブロック図である。
【図３】この発明の実施の形態に従うエンジン運転要求発生の処理手順の第１の例を示すフローチャートである。
【図４】この発明の実施の形態に従うエンジン運転要求発生の処理手順の第２の例を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態に従うエンジン運転要求発生の処理手順の第３の例を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施の形態に従うエンジン運転要求発生の処理手順の第４の例を示すフローチャートである。
【図７】この発明の実施の形態に従うエンジン運転要求発生の処理手順の第５の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１４】
４−１  第１蓄電部、４−２  第２蓄電部、６−１  第１コンバータ、６−２  第２コンバータ、８−１  第１インバータ、８−２  第２インバータ、１０−１，１０−２，１４  電流センサ、１１−１，１１−２  温度センサ、１２−１，１２−２，１６  電圧センサ、１８  エンジン、２２  動力分割機構、２４Ｆ  駆動輪、３０  充電部、３０ｂ  電圧変換部、３０ａ  電流制御部、１００  車両、１５０  コネクタ受入部、１５０ａ  連結検出センサ、１８０  水温センサ、１８２  エアーフローメータ、１８４  温度センサ、２０４ａ  ＳＯＣ１演算部、２０４ｂ  ＳＯＣ２演算部、２０４  状態推定部、２０６  走行モード決定部、２０８  総合出力演算部、２１０  配分部、２１２  コンバータ制御部、２１４  インバータ制御部、２３０  エンジンＥＣＵ、２３２  ＣＰＵ、２３４  ＲＯＭ、２３６  ＲＡＭ、２３８  タイマ、３５０  コネクタ部、ＣＮＬ  負充電線、ＣＰＬ  正充電線、ＭＧ１  第１モータジェネレータ、ＭＧ２  第２モータジェネレータ、ＭＮＬ  負母線、ＭＰＬ  正母線、ＮＬ１，ＮＬ２  負線、ＰＬ１，ＰＬ２  正線、ＰＳＬ  電力線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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