(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両において、内燃機関の始動時におけるエミッションを抑制する。【解決手段】プラグインハイブリッド車両たるハイブリッド車両１０において、ＥＣＵ１００は、ＥＶ走行時にエンジン始動制御を実行する。当該制御において、ＥＣＵ１００は、バッテリ６００の蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｃ未満である場合にエンジン２００を始動させる。ここで、ＥＣＵ１００は、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｂ（Ｂ＞Ｃ）未満である場合にＥＨＣ４００への通電を開始する。また、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｂ以上且つ基準値Ａ（Ａ＞Ｂ）未満の領域において、車速Ｖが基準値Ｄ０以上であるか、モータ要求出力Ｐｍｔｇが基準値Ｆ０以上であるか、或いは車速Ｖが基準値Ｄ１（Ｄ１＜Ｄ０）以上であり且つモータ要求出力Ｐｍｔｇが基準値Ｆ１（Ｆ１＜Ｆ０）以上である場合には、ＥＨＣ４００への通電を開始する。【選択図】図４
2010023758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関と共に動力源として機能する少なくとも一つの電動機と、
前記電動機の電源として機能し、外部電源から供給される外部電力による充電が可能な蓄電手段と、
前記内燃機関の排気経路に設置され、前記内燃機関の排気を浄化可能な触媒と、
前記蓄電手段に蓄積された電力を使用した通電により前記触媒を加熱可能な加熱手段と、
前記通電を行うための通電手段と
を備え、前記蓄電手段の蓄電残量が所定の第１基準残量未満である場合に前記内燃機関の始動が要求されるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記蓄電手段の蓄電残量を特定する第１特定手段と、
前記ハイブリッド車両の要求出力に対応する物理量を特定する第２特定手段と、
前記ハイブリッド車両がＥＶ（Electric Vehicle）走行している状態において、前記特定された蓄電残量及び前記特定された物理量に基づいて前記通電の要否を判別する判別手段と、
前記通電が必要である旨が判別された場合に前記通電が開始されるように前記通電手段を制御する制御手段と
を具備することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
前記判別手段は、前記特定された蓄電残量が前記第１基準残量よりも大きい所定の第２基準残量未満であり、且つ前記特定された物理量に対応する前記ハイブリッド車両の要求出力が所定値以上である場合に、前記通電が必要であると判別する
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
前記第２特定手段は、前記物理量として、前記電動機の要求出力及び前記ハイブリッド車両の車速のうち少なくとも一方を特定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
前記第２特定手段は、前記物理量として前記電動機の要求出力を特定し、
前記判別手段は、前記特定された蓄電残量が前記第１基準残量よりも大きい所定の第２基準残量未満であり、且つ前記特定された電動機の要求出力が所定の第１基準出力以上である場合に、前記通電が必要であると判別する
ことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】
前記第２特定手段は、前記物理量として前記車速を特定し、
前記判別手段は、前記特定された蓄電残量が前記第１基準残量よりも大きい所定の第２基準残量未満であり、且つ前記特定された車速が所定の第１基準車速以上である場合に、前記通電が必要であると判別する
ことを特徴とする請求項３又は４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】
前記第２特定手段は、前記物理量として前記電動機の要求出力及び前記車速を特定し、
前記判別手段は、前記特定された蓄電残量が前記第１基準残量よりも大きい所定の第２基準残量未満である場合において、前記特定された電動機の要求出力が所定の第１基準出力未満且つ該第１基準出力未満の第２基準出力以上であると共に前記特定された車速が所定の第１基準車速未満且つ該第１基準車速未満の第２基準車速以上である場合に、前記通電が必要であると判別する
ことを特徴とする請求項３から５のいずれか一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】
本発明は、動力源として電動機及び内燃機関を備えたハイブリッド車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車両として、内燃機関の排気経路にＥＨＣ（Electric Heating Catalyst：電気加熱式触媒）を備えたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されたハイブリッド車の排気ガス低減装置（以下、「従来の技術」と称する）によれば、モータ起動中且つエンジン停止中に駆動用電力源の充電が必要となった場合に触媒を加熱し、制御ユニットにより触媒が活性化十分温度に達したことを判断してからエンジン駆動を許可することによって、エンジン始動時における排気ガスの効率良い浄化が可能となるとされている。
【０００３】
尚、ハイブリッド車両において、触媒が低温のときにＥＨＣに通電し、要求トルクが所定以上のときは触媒未活性でもエンジンを起動させるハイブリッド車両の制御装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３８２３５号公報
【特許文献２】特開２００３−２２７３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術によれば、バッテリ等の蓄電手段の蓄電残量が低下する等して内燃機関の始動が要求された場合にＥＨＣへの通電が開始されるが、ＥＨＣの温度が触媒活性温度に到達しなければ内燃機関の始動が許可されないため、実際には内燃機関の始動が遅れてしまう。実践的に見れば、そのような始動の遅れは、車両の走行性能を担保する観点から回避せざるを得ないが、その場合、ＥＨＣの温度が上昇しない時点で内燃機関の始動を許可することとなるため、当然ながら触媒暖機が完了するまでの相応の期間についてエミッションが悪化し易い。
【０００６】
一方で、このような問題点を回避すべく、始動要求が生じる以前にＥＨＣへの通電を行うことが考えられるが、ＥＨＣへの通電を開始すべきか否かを規定する蓄電残量の閾値を、単に内燃機関の始動要求が生じる蓄電残量の値よりも高く設定したところで、始動時に内燃機関の暖機を完了し得るか否かについては何らの保証もなく、より安全側への配慮から、この種の閾値をより高く設定すれば、必然的に蓄電手段からの持ち出し電力が増えて無駄な電力消費が増大してしまう。
【０００７】
即ち、従来の技術には、内燃機関を始動させるに際して過度な電力消費を招くことなくエミッションの悪化を抑制することが困難であるという技術的な問題点がある。本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関を効率的且つ効果的に始動させる得るハイブリッド車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するため、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関と、前記内燃機関と共に動力源として機能する少なくとも一つの電動機と、前記電動機の電源として機能し、外部電源から供給される外部電力による充電が可能な蓄電手段と、前記内燃機関の排気経路に設置され、前記内燃機関の排気を浄化可能な触媒と、前記蓄電手段に蓄積された電力を使用した通電により前記触媒を加熱可能な加熱手段と、前記通電を行うための通電手段とを備え、前記蓄電手段の蓄電残量が所定の第１基準残量未満である場合に前記内燃機関の始動が要求されるハイブリッド車両の制御装置であって、前記蓄電手段の蓄電残量を特定する第１特定手段と、前記ハイブリッド車両の要求出力に対応する物理量を特定する第２特定手段と、前記ハイブリッド車両がＥＶ（Electric Vehicle）走行している状態において、前記特定された蓄電残量及び前記特定された物理量に基づいて前記通電の要否を判別する判別手段と、前記通電が必要である旨が判別された場合に前記通電が開始されるように前記通電手段を制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明における「内燃機関」とは、少なくとも一の気筒を有し、該気筒の各々における燃焼室においてガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料が燃焼した際に発生する爆発力たる動力の少なくとも一部を、例えばピストン及びコネクティングロッド等の機械的な伝達経路を経て、例えばクランク軸等の出力軸を介してハイブリッド車両の車軸に出力可能な機関等を指し、例えば２サイクル或いは４サイクルレシプロエンジン等を指す。
【００１０】
また、本発明に係るハイブリッド車両には、内燃機関とは異なる動力源としての、例えば、モータ或いはモータジェネレータ等の形態を採り得る電動機が備わり、例えばインバータや各種のＰＣＵ（Power Control Unit）等を介した、電流制御、電圧制御又は電力制御等各種の動力制御により、車軸に対し直接的に又は間接的に、バッテリ等各種蓄電手段からの放電電力に応じた動力を出力可能に構成される。尚、この内燃機関における、例えばクランクシャフト等の機関出力軸には、例えば直接的に又は間接的に、ジェネレータ或いはモータジェネレータ等の形態を採り得る発電機が接続され、内燃機関の動力により適宜発電可能に構成されていてもよい。
【００１１】
本発明に係るハイブリッド車両には、この電動機の電源として機能し得るように構成された、例えばハイブリッドバッテリ等の蓄電手段が備わる。この蓄電手段は、好適な一形態として、例えば本発明に係る電動機が電力回生手段として機能する場合等にはその回生電力により、また例えばハイブリッド車両が発電機を備える場合にはその発電電力により適宜に充電され得ると共に、本発明では特に、外部電源から供給される外部電力（即ち、ハイブリッド車両内部で生成される電力とは異なる）を使用した通電により、適宜に充電がなされる構成を有する。
【００１２】
ここで、「外部電源」とは、例えば家庭に設置された設置型の又は可搬性を有する各種電源（好適な一形態として、例えば家庭用コンセント及び専用又は汎用の充電プラグ等を適宜含む）、或いは市街地又は郊外地に、専用又は汎用のインフラ設備等として設置された（好適な一形態として、例えばガソリンスタンドやそれに類するインフラ施設等に付設されていてもよい）各種電源等を指す。即ち、本発明に係るハイブリッド車両は、蓄電手段の充電状態をドライバの意思等に基づいて比較的自由に制御することが可能に構成された、所謂プラグインハイブリッド車両である。
【００１３】
一方、本発明に係る内燃機関の排気経路には、例えば、三元触媒、ＮＳＲ触媒（ＮＯｘ吸蔵還元触媒）又は酸化触媒の各種形態を採り得る、或いはその設置場所によりＳ／Ｃ（Start Converter）触媒又は床下触媒等の形態を採り得る各種の触媒が、各種の形態を採り得る排気浄化手段の少なくとも一部として備わっている。この触媒は、例えば熱線、ヒータコイル、又はセラミックヒータ等の形態を採り得る加熱手段に対し蓄電手段に蓄積された電力或いは外部電源から供給される外部電力を使用した通電がなされた際に当該加熱手段から付与される熱により、直接的に又は間接的に加熱される構成となっている。
【００１４】
加熱手段の構成（とりわけ物理的、機械的及び電気的な構成）は、加熱手段が、通電がなされた際に触媒に対し熱供与を行うことにより触媒を加熱可能（言い換えれば、暖機可能）である限りにおいて何ら限定されず、例えば触媒の一部又は全体を熱線或いはそれに類する手段が取り囲み、直接的な熱伝達により触媒を暖機せしめる構成であってもよいし、例えば触媒の排気上流側にヒータ等として設置され、例えば輻射熱により触媒を間接的に暖機せしめる構成であってもよい。また、加熱手段は、触媒と一体に構成され、或いはその上流側に近接して配置され、所謂ＥＨＣの一部として構成されていてもよい。
【００１５】
本発明に係るハイブリッド車両には、少なくとも上述した通電を行うための（即ち、蓄電手段に対する充電に適用可能であることを否定しない趣旨である）、例えば電流制御回路、電圧制御回路、電力制御回路、スイッチング回路又は整流回路等の各種電気回路及び各種電気配線等の各種要素を適宜に含む通電手段が備わる。通電手段の構成は、例えば外部電源、蓄電手段及び加熱手段相互間の物理的、機械的又は電気的接続態様に応じて各種の態様を採り、例えば、外部電力の供給経路が、蓄電手段を介する経路と蓄電手段を介さない経路との二系統存在する場合には、好適な一形態として、これらを少なくとも実質的に選択的に切り替え可能な切り替え手段等を備えていてもよいし、例えば、外部電源が直接加熱手段に接続されない場合等には、外部電力を蓄電手段に導く電気系統と、蓄電手段から加熱手段へ電力供給を行う電気系統とに分割されていてもよい。
【００１６】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第１特定手段により、蓄電手段の蓄電残量が特定される。
【００１７】
本発明に係る「蓄電残量」とは、蓄電手段における電力の蓄積の度合いを指し、実践上、各種の指標値或いは物理量として表され得るものである。例えば、蓄電残量とは、その時点で蓄積されている電力量（蓄積電力量）であってもよいし、満充電に相当する電力量に対する当該蓄積電力量の割合（例えば、ＳＯＣ（State Of Charge）等と表現され得る）であってもよい。
【００１８】
また、本発明に係る「特定」とは、特定対象又は特定対象と相関する物理量を所定の検出手段を介して直接的に又は間接的に検出すること、当該検出手段を介して直接的に又は間接的に検出された特定対象と相関する物理量に基づいて予め然るべき記憶手段等に記憶されたマップ等から該当する値を選択すること、この種の特定対象と相関する物理量又は選択された値等から、予め設定されたアルゴリズムや計算式に従って導出すること、或いはこのように検出、選択又は導出された値等を、例えば電気信号等の形で単に取得すること等を包括する広い概念である。係る概念の範囲において、特定手段は如何にして蓄電残量を特定してもよく、例えば、蓄電手段に付設された、ＳＯＣセンサ等の検出手段から、その検出結果としてのＳＯＣ値を電気的に取得する等して係る特定を行ってもよい。
【００１９】
ここで、本発明に係るハイブリッド車両は、蓄電手段の蓄電残量が所定の第１基準残量未満である場合に内燃機関の始動が要求される構成となっている（尚、内燃機関の始動条件は、これのみに限定されない）。この第１基準残量は、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、例えばそれ以上電動機のみの動力による走行を継続した場合に、ハイブリッド車両に備わる他の電装補機類（各種照明装置、エアコンディショナ用のコンプレッサ或いはパワーステアリング装置やＡＢＳ等の各種走行支援装置等を含む）の駆動状態に悪影響を及ぼしかねない、或いは蓄電手段が電気的に枯渇（即ち、蓄電残量がゼロになる）しかねない値等として決定されてもよいし、単なる制御上の閾値として決定されていてもよい。
【００２０】
ここで特に、内燃機関の始動要求が生じた際に加熱手段に対する上述した通電を行って触媒の暖機を促す場合、触媒暖機完了後に内燃機関の始動が許可されるのであれば、この種の第１基準残量がどのように設定されるにせよ、触媒の暖機が完了するまでの暖機期間において内燃機関の始動が遅延する可能性が高くなる。一方で、始動要求が生じている事情に鑑みれば、このように内燃機関の始動を遅延させることは望ましい事態とは言えず、実践的には、触媒の暖機状態と無関係に始動要求に応じて内燃機関を始動させるといった事態が生じ得る。この場合、当然ながら、当該暖機期間におけるエミッションの悪化が実践上無視し得ない問題として顕在化し易い。
【００２１】
そこで、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置では、内燃機関の始動要求に応じて内燃機関を始動させた場合のエミッションの悪化を抑制することが可能に構成される。即ち、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、その動作時には、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る第２特定手段により、ハイブリッド車両の要求出力に対応する物理量が特定される。また、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る判別手段により、ハイブリッド車両がＥＶ走行している状態において、係る特定された蓄電残量及び係る特定された物理量に基づいて通電の要否が判別される。更に、例えばＥＣＵ等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る制御手段により、判別手段により通電が必要である旨が判別された場合に通電が開始されるように通電手段が制御される。
【００２２】
ここで、「ハイブリッド車両の要求出力に対応する物理量」とは、ハイブリッド車両の要求出力そのものを含み、ハイブリッド車両の要求出力と一対一、一対多、多対一及び多対多に対応する、当該要求出力と相関する各種の値を包括する概念である。
【００２３】
また、本発明において「ＥＶ走行している状態」とは、ハイブリッド車両が、電動機及び内燃機関が共に停止してなる所謂ソーク状態になく、且つ内燃機関が稼動状態（車軸に動力を出力しているか否かとは無関係であってよい）にない状態であって、ハイブリッド車両が停止しているか否かとは無関係に、電動機のみが動力供給源として機能し得る状態である。
【００２４】
このようにハイブリッド車両がＥＶ走行しているＥＶ走行期間においては、基本的に、蓄電手段の蓄電残量が大小なり連続的に変化（電力回生が生じなければ、基本的には減少）するから、上述した蓄電残量は、いずれは上述した第１基準残量に到達する可能性が高い。従って、一見すれば、蓄電残量のみを判断基準として通電の要否を判別するといった技術思想においても、例えば蓄電残量が第１基準残量よりも大きい設定値に到達した時点で通電を開始する等の措置により、エミッションの悪化を抑制することが幾らかなり可能となり得る。
【００２５】
ところが、この種の技術思想では、蓄電残量の変化の度合いは全く考慮されないため、エミッションの悪化を抑制することに主眼を置けば、この種の判断基準値を言わば冗長に高く設定するよりなく、場合によっては、内燃機関の始動が要求される遥か以前に通電が開始されてしまう。ＥＶ走行期間における通電は、蓄電手段から電力を持ち出して行うよりなく、このように通電が不要に長くなされれば、電力が無駄に消費されかねない。
【００２６】
一方で、電力消費の節減に主眼を置いて、この種の判断基準値を上記冗長に高い判断基準値よりも低い側で設定すれば、蓄電残量が急速に減少した場合等において、結局は内燃機関が未暖機であるにもかかわらず内燃機関の始動が要求されかねない。即ち、この種の技術思想の範疇では、如何に判断基準値を設けたところで、結局は、通電の開始タイミングが遅過ぎる或いは早過ぎるといった事態が生じ得、通電の開始タイミングを最適化することができない。
【００２７】
ここで、蓄電残量が第１基準残量に到達するタイミングは、その時点の蓄電残量とハイブリッド車両の要求出力とによって多様に変化する。例えば、蓄電残量が同じであっても、ハイブリッド車両の要求出力（ＥＶ走行期間である点に鑑みれば、この要求出力は、実質的に蓄電手段から供給される電力或いは電動機の要求出力と一義的となり得る）が大きい程、蓄電残量の減少速度は高くなる。言い換えれば、蓄電残量が第１基準残量に到達するのに要する時間が短くなる。従って、判別手段の作用により、蓄電残量とハイブリッド車両の要求出力とに基づいて通電の要否が判別された場合、係る要求出力を何ら勘案することなく（言い換えれば、蓄電残量の変化の度合いを何ら勘案することなく）通電の要否が判別される場合と較べ、通電を開始するタイミングをより的確に設定することが可能となる。例えば、通電の開始タイミングを、触媒が十分に暖機された状態で蓄電残量が第１基準残量に到達する（即ち、内燃機関の始動要求が生じる）ように且つ蓄電手段から通電のために持ち出される電力が可及的に節減されるように決定することが可能となる。即ち、本発明に係るハイブリッド車両の制御装置によれば、始動要求に応じて内燃機関を効率的且つ効果的に始動させることが可能となるのである。
【００２８】
尚、本発明に係る判別手段における、このような判別動作は、触媒の暖機状態を考慮した通電の要否判別を排除するものではなく、例えば触媒暖機が既に完了している（例えば、ＥＶ走行と内燃機関を併用するＨＶ走行とが頻繁に切り替わる場合等に生じ得る）場合等には、無論、判別手段により、或いは他の手段により、通電が不要である旨の判別が下されてもよい趣旨である。即ち、内燃機関の始動と通電の実行とは、必ずしも一対一に対応せずともよい。
【００２９】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記判別手段は、前記特定された蓄電残量が前記第１基準残量よりも大きい所定の第２基準残量未満であり、且つ前記特定された物理量に対応する前記ハイブリッド車両の要求出力が所定値以上である場合に、前記通電が必要であると判別する。
【００３０】
この態様によれば、蓄電残量が第２基準残量未満であり、且つハイブリッド車両の要求出力が所定値以上である場合（より正確には、特定された物理量が、ハイブリッド車両の要求出力が所定値以上である旨に相当する範囲にある場合）に、通電が必要である旨が判別される。判別手段は、その概念上、予め或いはその都度、蓄電残量（或いは物理量）の各々に基準値としての物理量（或いは蓄電残量）を個々に対応させることにより、通電の要否判断を精細に行うことも可能であるが、この場合、判別動作に要する負荷が増大する。その点、このように、蓄電残量及び物理量に一の判断基準値が設定された場合には、判別手段の判別動作に要する負荷が軽減され好適である。また、このように言わば大略的に通電の要否が判別されたところで、ハイブリッド車両の要求出力が何ら勘案されない場合と較べれば、得られる効果は明らかであって、少なくとも実践上十分な効果が発揮されることは言うまでもない。
【００３１】
本発明に係るハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記第２特定手段は、前記物理量として、前記電動機の要求出力及び前記ハイブリッド車両の車速のうち少なくとも一方を特定する。
【００３２】
電動機の要求出力は、ＥＶ走行期間においてはハイブリッド車両の要求出力と一義的であり、またハイブリッド車両の車速は、ハイブリッド車両の要求出力と相関する指標である。従って、本発明に係るハイブリッド車両の要求出力に対応する物理量として好適である。
【００３３】
また、電動機の最大出力（物理的又は電気的な最大出力であっても、制御上規定される最大出力であってもよい）は、一般にハイブリッド車両の最大出力よりも小さく、またＥＶ走行が許容される車速は、一般にハイブリッド車両の最高速度よりも低い。電動機の要求出力或いはハイブリッド車両の車速がこれら最大値や許容値を超えた場合、内燃機関の始動要求が生じる可能性が高いから、これらに基づいて通電の要否を判断することは実践上有益である。
【００３４】
物理量として電動機の要求出力及びハイブリッド車両の車速が特定されるハイブリッド車両の制御装置の一の態様では、前記第２特定手段は、前記物理量として前記電動機の要求出力を特定し、前記判別手段は、前記特定された蓄電残量が前記第１基準残量よりも大きい所定の第２基準残量未満であり、且つ前記特定された電動機の要求出力が所定の第１基準出力以上である場合に、前記通電が必要であると判別する。
【００３５】
この態様によれば、蓄電残量が第２基準残量未満であり且つ電動機の要求出力が第１基準出力以上である場合に通電が必要であると判別されるため、簡便に且つ効果的に通電の要否を判別することが可能となる。
【００３６】
物理量として電動機の要求出力及びハイブリッド車両の車速が特定されるハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記第２特定手段は、前記物理量として前記車速を特定し、前記判別手段は、前記特定された蓄電残量が前記第１基準残量よりも大きい所定の第２基準残量未満であり、且つ前記特定された車速が所定の第１基準車速以上である場合に、前記通電が必要であると判別する。
【００３７】
この態様によれば、蓄電案量が第２基準残量未満であり且つ車速が第１基準車速以上である場合に通電が必要であると判別されるため、簡便に且つ効果的に通電の要否を判別することが可能となる。
【００３８】
物理量として電動機の要求出力及びハイブリッド車両の車速が特定されるハイブリッド車両の制御装置の他の態様では、前記第２特定手段は、前記物理量として前記電動機の要求出力及び前記車速を特定し、前記判別手段は、前記特定された蓄電残量が前記第１基準残量よりも大きい所定の第２基準残量未満である場合において、前記特定された電動機の要求出力が所定の第１基準出力未満且つ該第１基準出力未満の第２基準出力以上であると共に前記特定された車速が所定の第１基準車速未満且つ該第１基準車速未満の第２基準車速以上である場合に、前記通電が必要であると判別する。
【００３９】
この態様によれば、蓄電残量が第２基準残量未満である場合において電動機の要求出力が第２基準出力以上であり且つ車速が第２車速以上である場合に、通電が必要であると判別されるため、より精細に通電の要否を判別することが可能となる。
【００４０】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
【００４２】
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両１０の構成について説明する。ここに、図１は、ハイブリッド車両１０の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。
【００４３】
図１において、ハイブリッド車両１０は、減速機構１１及び車輪１２、並びにＥＣＵ１００、エンジン２００、モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、モータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、動力分割機構３００、ＥＨＣ４００、ＰＣＵ５００、バッテリ６００、充電プラグ７００、リレー回路８００、車速センサ９００及びアクセル開度センサ１０００を備えた、本発明に係る「ハイブリッド車両」の一例である。
【００４４】
減速機構１１は、エンジン２００及びモータジェネレータＭＧ２から出力された動力に応じて回転可能に構成された、デファレンシャルギア（不図示）等を含んでなるギア機構であり、これら動力源の回転速度を所定の減速比に従って減速可能に構成されている。減速機構１１の出力軸は、ハイブリッド車両１０の車軸（符号省略）に連結されており、これら動力源の動力は、回転速度が減速された状態で当該車軸及び当該車軸に連結された、駆動輪としての車輪１２に伝達されるように構成されている。
【００４５】
尚、減速機構１１の構成は、エンジン２００及びモータジェネレータＭＧ２から供給される動力を、その動力に基づいた軸体の回転速度を減速しつつ車軸に伝達可能である限りにおいて何ら限定されず、単にデファレンシャルギア等を含んでなる構成を有していてもよいし、複数のクラッチ及びブレーキ並びに遊星歯車機構により構成される所謂リダクション機構として複数の変速比を得ることが可能に構成されていてもよい。
【００４６】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「ハイブリッド車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述するエンジン始動制御を実行することが可能に構成されている。
【００４７】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「第１特定手段」、「第２特定手段」「判別手段」及び「制御手段」の夫々一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００４８】
エンジン２００は、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能するように構成された、本発明に係る「内燃機関」の一例たるガソリンエンジンである。ここで、図２を参照し、エンジン２００の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、エンジン２００の一断面構成を概念的に且つ模式的に例示する模式断面図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００４９】
図２において、エンジン２００は、気筒２０１内において燃焼室に点火プラグ（符号省略）の一部が露出してなる点火装置２０２による点火動作を介して混合気を燃焼せしめると共に、係る燃焼による爆発力に応じて生じるピストン２０３の往復運動を、コネクティングロッド２０４を介してクランクシャフト２０５の回転運動に変換することが可能に構成されている。また、クランクシャフト２０５の近傍には、クランクシャフト２０５の回転位置（即ち、クランク角）を検出するクランクポジションセンサ２０６が設置されている。尚、エンジン２００は、紙面と垂直な方向に４本の気筒２０１が直列に配されてなる直列４気筒エンジンであるが、個々の気筒２０１の構成は相互に等しいため、図２においては一の気筒２０１についてのみ説明を行うこととする。
【００５０】
尚、本発明に係る「内燃機関」は、ガソリンエンジンに限らず、軽油を燃料とするディーゼルエンジン又はアルコールとガソリンとの混合燃料を使用可能なバイフューエルエンジン等の形態を有していてもよい。また、ガソリンエンジンであるにせよ、その気筒配列は、直列型式に限定されない。
【００５１】
エンジン２００において、外部から吸入された空気は吸気管２０７を通過し、吸気ポート２１０において、インジェクタ２１２から噴射された燃料と混合されて前述の混合気となる。燃料は、図示せぬ燃料タンクに貯留されており、図示せぬフィードポンプの作用により、図示せぬデリバリパイプを介してインジェクタ２１２に圧送供給されている。尚、燃料を噴射する噴射手段の形態は、図示するような所謂吸気ポート噴射型インジェクタの構成を採らずともよく、例えば、フィードポンプ或いは他の低圧ポンプにより圧送される燃料の圧力を更に高圧ポンプによって昇圧せしめ、高温高圧の気筒２０１内部へ燃料を直接噴射することが可能に構成された、所謂直噴インジェクタ等の形態を有していてもよい。
【００５２】
気筒２０１内部と吸気管２０７とは、吸気バルブ２１１の開閉によってその連通状態が制御されている。気筒２０１内部で燃焼した混合気は排気となり吸気バルブ２１１の開閉に連動して開閉する排気バルブ２１３の開弁時に排気ポート２１４を介して排気管２１５に導かれる。排気管２１５は、本発明に係る「排気経路」の一例である。
【００５３】
一方、吸気管２０７における、吸気ポート２１０の上流側には、図示せぬクリーナを経て導かれた吸入空気に係る吸入空気量を調節するスロットルバルブ２０８が配設されている。このスロットルバルブ２０８は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたスロットルバルブモータ２０９によってその駆動状態が制御される構成となっている。尚、スロットルバルブモータ２０９は、基本的にはアクセル開度センサに１０００により検出されるアクセル開度Ｔａに応じたスロットル開度が得られるように、ＥＣＵ１００により駆動制御されるが、その駆動制御に際してドライバの意思が介在する必要はなく（無論、ドライバの意思に反することのない範囲である）、言わば自動的にスロットル開度を調整することも可能である。即ち、スロットルバルブ２０８は、一種の電子制御式スロットルバルブとして構成されている。
【００５４】
排気管２１５には、ＥＨＣ４００が設置されている。ここで、図３を参照し、ＥＨＣ４００について説明する。ここに、図３は、排気管２１５の伸長方向に沿ったＥＨＣ４００の一断面構成を概念的に表してなる模式断面図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を適宜省略することとする。
【００５５】
図３において、ＥＨＣ４００は、ケース４１０、三元触媒４２０及びヒータ４３０を備える。
【００５６】
ケース４１０は、その内部に三元触媒４２０及びヒータ４３０を収容する、ＥＨＣ４００の筐体である。ケース４１０は、排気の流れと直交する方向（即ち、紙面と垂直な方向である）の断面が円環状をなす金属性の円筒状部材であり、電位的に接地されている。
【００５７】
三元触媒４２０は、エンジン２００から排出されるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、及びＮＯｘ（窒素酸化物）を夫々浄化することが可能に構成された、本発明に係る「触媒」の一例たる触媒コンバータである。
【００５８】
ヒータ４３０は、上述した排気の流れと直交する方向の断面が渦状をなす抵抗体であり、本発明に係る「加熱手段」の一例である。ヒータ４３０は、少なくとも電気的な絶縁特性は有しておらず、後述するように通電されることにより印加電圧に応じた電流を流し得る、好適には金属性の材料で構成されている。ヒータ４３０の一端部は、ケース４１０に接続されており、電位的に接地されている。一方、ヒータ４３０の他端部（不図示）は、後述するＰＣＵ５００と電気的に接続されており、上述した通電がなされる構成となっている。この際、ヒータ４３０を構成する材料は、通電により発熱を伴い得る限りにおいて、例えば電気抵抗値或いは導電率といった導電性を規定する物性値によって限定されるものではなく、例えば相対的に高い導電特性（即ち、相対的に低い電気抵抗値により規定される導電特性）を有する例えば金属材料や、相対的に低い導電特性（即ち、相対的に高い電気抵抗値により規定される導電特性）を有する、一般的には抵抗体と称されるような材料であってもよい。
【００５９】
図２に戻り、ＥＨＣ４００には、三元触媒４２０の温度たる触媒温度Ｔｃを検出可能に構成された、温度センサ２１６が設置されている。温度センサ２１６は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された触媒温度Ｔｃは、ＥＣＵ１００により、一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００６０】
また、排気管２１５には、エンジン２００の排気空燃比を検出することが可能に構成された空燃比センサ２１７が設置されている。また、気筒２０１を収容するシリンダブロックに設置されたウォータジャケットには、エンジン２００を冷却するために循環供給される冷却水（ＬＬＣ）に係る冷却水温を検出するための水温センサ２１８が配設されている。尚、前述した触媒床温Ｔｃは、この水温センサ２１８により検出される冷却水温により代替的に検出されてもよい。この場合、ＥＣＵ１００のＲＯＭに、冷却水温と触媒床温Ｔｃとの相関を規定するマップ等が格納されていてもよい。
【００６１】
図１に戻り、モータジェネレータＭＧ１は、バッテリ６００を充電するための或いはモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電機として、更にはエンジン２００の動力をアシストする電動機として機能するように構成されている。
【００６２】
モータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「電動機」の一例たる電動発電機であり、エンジン２００の動力をアシストする電動機として、或いはバッテリ５００を充電するための発電機として機能するように構成されている。
【００６３】
尚、これらモータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２は、例えば同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータと、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータとを備える。但し、他の形式のモータジェネレータであっても構わない。
【００６４】
動力分割機構３００は、エンジン２００の動力をＭＧ１及び車軸へ分配することが可能に構成された遊星歯車機構である。尚、動力分割機構３００の構成は公知の各種態様を採り得るため、ここではその詳細な説明を省略するが、簡略的に説明すると、動力分割機構３００は、中心部に設けられたサンギアと、サンギアの外周に同心円状に設けられたリングギアと、サンギアとリングギアとの間に配置されてサンギアの外周を自転しつつ公転する複数のピニオンギアと、クランクシャフト２０５の端部に結合され、各ピニオンギアの回転軸を軸支するプラネタリキャリアとを備える。
【００６５】
このサンギアは、サンギア軸を介してＭＧ１のロータ（符合は省略）に結合され、リングギアは、リングギア軸を介してＭＧ２の不図示のロータに結合されている。リングギア軸は、車軸と連結されており、ＭＧ２が発する動力は、リングギア軸を介して車軸へと伝達され、同様に車軸を介して伝達される車輪１２からの駆動力は、リングギア軸を介してＭＧ２に入力される。係る構成の下、動力分割機構３００により、エンジン２００が発する動力は、プラネタリキャリアとピニオンギアとによってサンギア及びリングギアに伝達され、エンジン２００の動力が２系統に分割される。この際、サンギアに伝達される動力によって、モータジェネレータＭＧ１が正回転側に駆動されると、モータジェネレータＭＧ１により発電が行われる構成となっている。
【００６６】
ＰＣＵ５００は、バッテリ６００から取り出した直流電力を交流電力に変換して、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２に供給すると共に、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２によって発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ６００に供給することが可能に構成された不図示のインバータ等を含み、バッテリ６００と各モータジェネレータとの間の電力の入出力を、或いは各モータジェネレータ相互間の電力の入出力（即ち、この場合、バッテリ６００を介さずに各モータジェネレータ相互間で電力の授受が行われる）を制御することが可能に構成された電力制御ユニットである。ＰＣＵ５００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によってその動作が制御される構成となっている。
【００６７】
一方、ＰＣＵ５００は、ＥＨＣ４００とも電気的に接続されており、ＥＨＣ４００に対して、直流駆動電圧Ｖｄを供給可能に構成されている。ＥＨＣ４００のヒータ４３０には、この直流駆動電圧Ｖｄに応じた駆動電流Ｉｄが生じ、この駆動電流Ｉｄによりヒータ４３０が発熱する構成となっている。即ち、ＰＣＵ５００は、本発明に係る「通電手段」の一例である。補足すると、ＰＣＵ５００は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ等の昇圧回路を内蔵しており、ヒータ４３０に供給される駆動電圧Ｖｄは、少なくとも二値的に可変制御可能である。
【００６８】
尚、本実施形態では、ＰＣＵ５００が本発明における「通電手段」の一例とされるが、通電手段の態様は、ＥＨＣ４００への通電（本実施形態では、主としてヒータ４３０への通電）を可能とする限りにおいて何ら限定されない趣旨である。例えば、ハイブリッド車両１０には、本発明に係る「通電手段」の一例として、バッテリ６００或いは他の蓄電手段等から供給される１次電圧を、例えば数百ボルトの高電圧に昇圧させることが可能な、２次電圧供給装置が備わっていてもよい。或いは、ＥＨＣ４００は、ＰＣＵ５００を介することなくバッテリ６００と直接、或いはスイッチング回路やリレー回路等を介して間接的に接続されていてもよい。
【００６９】
バッテリ６００は、モータジェネレータＭＧ１及びモータジェネレータＭＧ２を力行するための電力に係る電力供給源として機能することが可能に構成された充電可能な蓄電池であり、本発明に係る「蓄電手段」の一例である。ここで、バッテリ６００は、ハイブリッド車両１０の車外に設置される外部電源２０（即ち、本発明に係る「外部電源」の一例）により、適宜充電可能に構成されている。即ち、バッテリ６００は、各モータジェネレータの発電作用により生じる電力の他に、外部電源２０からの電力供給によっても充電される構成となっている。
【００７０】
バッテリ６００にはＳＯＣセンサ６１０が付設されている。ＳＯＣセンサ６１０は、バッテリ６００の蓄電残量ＳＯＣ（バッテリの蓄電状態を規定する指標値であり、ここでは完全放電状態に相当する値を０（％）、且つ満充電状態に相当する値を１００（％）として規格化されてなる値である）を検出可能なセンサである。ＳＯＣセンサ６１０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された蓄電残量ＳＯＣは、ＥＣＵ１００により、本発明に係る「蓄電残量」の一例として、一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００７１】
充電プラグ７００は、リレー回路８００の入力端子と電気的に接続されており、且つ外部電源２０との電気的な接続を可能とする金属製のプラグである。尚、外部電源２０は、例えば家庭用の１００Ｖ電源であってもよいし、市街地や郊外の然るべきインフラ施設（例えば、ガソリンスタンドやサービスステーション）等にインフラ設備として設置されるものであってもよく、その物理的、機械的、機構的、電気的又は化学的態様は何ら限定されない趣旨である。
【００７２】
リレー回路８００は、充電プラグ７００側の入力端子と、バッテリ６００側の出力端子との間の電気的な接続状態を二値的に且つ選択的に切り替え可能なスイッチング回路である（図１では接続されていない状態が示されている）。リレー回路８００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、当該接続状態は、ＥＣＵ１００により制御される構成となっている。尚、入力端子と出力端子とが電気的に接続された状態（以下、適宜「オン状態」と称する）において、バッテリ６００は充電プラグ７００と電気的に接続された状態となり、充電プラグ７００が外部電源２０と接続されている場合には、半ば自動的にバッテリ６００への通電がなされ、充電が開始される構成となっており、入力端子と出力端子とが接続されていない状態（以下、適宜「オフ状態」と称する）において、バッテリ６００は充電プラグ７００から解放され、充電プラグ７００が外部電源２０と接続されている又はいないに関係なく、バッテリ６００への通電が停止される構成となっている。
【００７３】
車速センサ９００は、ハイブリッド車両１０の車速Ｖを検出可能に構成されたセンサである。車速センサ９００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された車速Ｖは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００７４】
アクセル開度センサ１０００は、ハイブリッド車両１０における不図示のアクセルペダルの操作量たるアクセル開度Ｔａを検出可能なセンサである。アクセル開度センサ１０００は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたアクセル開度Ｔａは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００７５】
＜実施形態の動作＞
ハイブリッド車両１０は、エンジン２００を機関停止状態とし、且つモータジェネレータＭＧ２によりハイブリッド車両１０の走行に要する動力を供給せしめることにより、ＥＶ走行を行うことが可能である。ここで、ＥＶ走行においては、バッテリ６００からモータジェネレータＭＧ２に要求される出力たるモータ要求出力Ｐｍｔｇ（即ち、本発明に係る「電動機の要求出力」の一例）に応じた電力供給を行う必要がある。一方で、バッテリ６００に蓄積された電力資源は有限であり、ＥＶ走行がなされるＥＶ走行期間においては、エンジン２００の動力によりモータジェネレータＭＧ１を発電駆動することも不可能であるから、ＥＶ走行期間において、蓄電残量ＳＯＣは減少傾向となる。他方、バッテリ６００に蓄積された電力資源は、モータジェネレータＭＧ２のみに供給されるものでなく、ハイブリッド車両１０の各種電装補機類にも供給される。従って、バッテリ６００の蓄電残量ＳＯＣがある程度減少した場合、エンジン２００を始動させ、エンジン２００の動力を動力分割機構３００によりモータジェネレータＭＧ１側とモータジェネレータＭＧ２側に分割して、モータジェネレータＭＧ１により発電を行う必要が生じる。
【００７６】
ところが、始動要求が生じた時点でエンジン２００（特に、ＥＨＣ４００の三元触媒４２０）が冷間状態にある場合、始動時点から相応の期間においてエミッションの悪化が生じ易い。このようなエミッションの悪化を防止すべく、エンジン始動要求の発生と同時にＥＨＣ４００への通電を開始したとしても、上記相応の期間が短くなるだけであって、エミッションの悪化が十分には解消されない。また、暖機完了後にエンジン始動を許可するのであれば、暖機完了までに要する期間について、蓄電残量ＳＯＣが更に減少するか、或いはハイブリッド車両の１０の出力がハイブリッド車両１０の要求出力を下回って動力性能の低下を免れない。そこで、本実施形態に係るハイブリッド車両１０では、ＥＣＵ１００により実行されるエンジン始動制御により、ＥＶ走行時の効率的且つ効果的なエンジン始動が可能となっている。
【００７７】
ここで、図４を参照し、本実施形態の動作として、ＥＣＵ１００により実行されるエンジン始動制御の詳細について説明する。ここに、図４は、エンジン始動制御のフローチャートである。
【００７８】
図４において、ＥＣＵ１００は、ハイブリッド車両１０がＥＶ走行中であるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。ＥＶ走行中でない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、即ち、エンジン２００が既に始動済みであるか、或いはハイブリッド車両１０が、モータジェネレータＭＧ２、モータジェネレータＭＧ１及びエンジン２００のいずれもが停止してなるソーク状態にある場合、いずれにせよエンジンの始動要求は生じていないため、ＥＣＵ１００は処理を待機する。
【００７９】
一方、ハイブリッド車両１０がＥＶ走行中である場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＳＯＣセンサ６１０により検出される蓄電残量ＳＯＣが、基準値Ｃ以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。尚、ハイブリッド車両１０の発進時においては、基本的に、モータジェネレータＭＧ２の動力のみが使用される。従って、ＥＶ走行中である場合とは、このような発進時及びそれ以前の車両停止時をも含む趣旨である。
【００８０】
ここで、基準値Ｃとは、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、それ未満（或いは、以下）の領域でモータジェネレータＭＧ１による発電を要するものとして設定された、エンジン２００の始動が要求される蓄電残量値であり、本発明に係る「第１基準残量」の一例である。基準値Ｃは、例えば、１０〜２０（％）程度の値であってもよい。
【００８１】
蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｃ未満である場合（ステップＳ１０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１１０に移行し、モータジェネレータＭＧ１によるクランキングを行ってエンジン２００を始動させる（ステップＳ１１０）。エンジン２００が始動すると、エンジン始動制御は終了する。
【００８２】
蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｃ以上である場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｂ（Ｂ＞Ｃ）以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。ここで、基準値Ｂとは、エンジン始動要求に直結した基準値である上記基準値Ｃよりも大きい値であって、定性的には、ＥＨＣ４００への通電開始時期をエンジン始動要求が生じる以前とするための基準値である。
【００８３】
蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｂ未満である場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、エンジン２００が未暖機状態にあるか否かを判別する（ステップＳ１０８）。尚、エンジン２００が未暖機状態にあるか否かの判別は、温度センサ２１６又は水温センサ２１８により検出される触媒温度Ｔｃ又は冷却水温Ｔｗに基づいて行われる。即ち、これらが予め設定された温度未満である場合に、エンジン２００が未暖機状態にある旨の判別がなされる。
【００８４】
エンジン２００が既に暖機状態にある場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０２に戻し、蓄電残量ＳＯＣの監視を継続する。また、エンジン２００が未暖機状態である場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＰＣＵ５００を制御して、バッテリ６００からＥＨＣ４００（主としてヒータ４３０）への通電を開始させる（ステップＳ１０９）。ＥＨＣ４００への通電が開始されると、処理はステップＳ１０２に戻され、蓄電残量ＳＯＣの監視が継続される。
【００８５】
ここで、基準値Ｂと基準値Ｃとの大小関係に鑑みれば、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｃ未満となる以前に蓄電残量ＳＯＣは基準値Ｂ未満に低下するはずであり、エンジン２００が未暖機であれば、ＥＨＣ４００への通電が開始されている。従って、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｃ未満となりエンジン始動要求が生じた時点において、エンジン２００はＥＨＣ４００により暖機されていることとなる。
【００８６】
尚、基準値Ｂの存在は、先に述べた、蓄電残量ＳＯＣのみに基づいて通電の要否を判別する態様に相当するとも考えられるが、本発明により基準値Ｂの有意性が否定される訳ではなく、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｃに到達する以前に確実にＥＨＣ４００への通電を行い得る点において、基準値Ｂの存在は有益である。また、基準値Ｂが、参照すべきハイブリッド車両１０の要求出力がゼロである蓄電残量ＳＯＣの判断基準値であると考えれば、結局は、ハイブリッド車両の要求出力に基づいた一態様と考えることもできる。
【００８７】
但し、先述したように、このような、実質的に見て蓄電残量ＳＯＣのみに基づいた通電の要否判断には限界があり、効率的且つ効果的なエンジン始動には、蓄電残量ＳＯＣの減少速度を勘案した通電の要否判断が必要となる。そこで、ＥＣＵ１００は、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｂ以上となる領域において、以下の如くにしてハイブリッド車両の要求出力を勘案したＥＨＣ４００への通電の要否判別を実行する。
【００８８】
即ち、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｂ以上である場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ａ（Ａ＞Ｂ）未満であるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。ここで、基準値Ａとは、ＥＨＣ４００への通電要求に直結した基準値である上記基準値Ｂよりも大きい値であって、定性的には、それより高い領域において、エンジン始動要求が生じるまでに十分な時間的余裕があると判断され得る値、言い換えれば、ＥＶ走行を比較的長期にわたり継続可能と判断され得る値である。基準値Ａは、本発明に係る「第２基準残量」の一例である。
【００８９】
蓄電残量ＳＯＣが基準値Ａ以上である場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＥＨＣ４００への通電は不要であると判断して処理をステップＳ１０２に戻し、蓄電残量ＳＯＣの監視を継続する。
【００９０】
一方、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ａ未満である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、即ち、蓄電残量ＳＯＣが、基準値Ｂ以上且つ基準値Ａ未満の領域に存在する場合（尚、これは、本発明に係る「特定された蓄電残量が第１基準残量よりも大きい所定の第２基準残量未満」である場合の一例である）、ＥＣＵ１００は、車速センサ９００により検出される車速Ｖが基準値Ｄ０以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０５）。ここで、基準値Ｄ０とは、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて設定される、本発明に係る「第１基準車速」の一例であり、ハイブリッド車両１０の要求出力が相対的に高い旨に相当する、ＥＶ走行が可能となる上限速度（例えば、６０ｋｍ／ｈ）未満の値である。
【００９１】
尚、ハイブリッド車両１０では、モータジェネレータＭＧ２に要求されるモータ要求出力（ＥＶ走行においてはハイブリッド車両１０の要求出力と一義的である）とは無関係に、ＥＶ走行の上限速度が規定されており、車速Ｖは、必ずしもハイブリッド車両１０の要求出力と一義的ではない（即ち、同一車速であっても軽負荷であれば低出力であり、高負荷であれば高出力である）が、負荷条件を固定すれば、高車速程高出力であることに変わりは無く、車速Ｖは、本発明に係る「要求出力に対応する物理量」の一例となる。また、本実施形態では詳述しないが、ハイブリッド車両１０では、車速Ｖが上限速度に達した場合、エンジン２００の始動が要求される。従って、エンジン始動以前にＥＨＣ４００によりエンジン暖機を図ることを目的とすれば、このように車速Ｖに基づいて通電の要否の判断することは妥当である。
【００９２】
ＥＣＵ１００は、車速Ｖが基準値Ｄ０以上である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、即ち、蓄電残量ＳＯＣの減少速度が比較的高いと判断される場合、処理をステップＳ１０８に移行し、エンジンが未暖機であればＥＨＣ４００への通電を実行する。
【００９３】
一方、車速Ｖが基準値Ｄ０未満である場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、モータ要求出力Ｐｍｔｇが基準値Ｆ０以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０６）。ここで、基準値Ｆ０とは、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて設定される、本発明に係る「第１基準出力」の一例であり、ハイブリッド車両１０の要求出力が相対的に高い旨に相当する、モータジェネレータＭＧ２の上限出力未満の値である。
【００９４】
尚、モータ要求出力Ｐｍｔｇは、ＥＶ走行期間においては、ハイブリッド車両１０の要求出力と一義的であり、アクセル開度センサ１０００により検出されるアクセル開度Ｔａ（即ち、負荷を規定する）と車速Ｖとに基づいて予め設定されたマップより選択的に取得される。但し、モータ要求出力Ｐｍｔｇ及びハイブリッド車両１０の要求出力の算出或いは設定に際しては、公知のハイブリッド車両における各種の態様が用いられてよい。
【００９５】
尚、本実施形態では詳述しないが、ハイブリッド車両１０では、モータ要求出力Ｐｍｔｇがモータ上限出力に達した場合、エンジン２００の始動が要求される。従って、エンジン始動以前にＥＨＣ４００によりエンジン暖機を図ることを目的とすれば、このようにモータ要求出力Ｐｍｔｇに基づいて通電の要否の判断することは妥当である。
【００９６】
モータ要求出力Ｐｍｔｇが、基準値Ｆ０以上である場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、車速Ｖの場合と同様、蓄電残量ＳＯＣの減少速度が比較的高いと判断して、処理をステップＳ１０８に移行し、エンジンが未暖機であればＥＨＣ４００への通電を実行する。
【００９７】
一方、モータ要求出力Ｐｍｔｇが基準値Ｆ０未満である場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は更に、モータ要求出力Ｐｍｔｇが基準値Ｆ１（Ｆ１＜Ｆ０）以上であり、且つ車速Ｖが基準値Ｄ１（Ｄ１＜Ｄ０）以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０７）。尚、基準値Ｆ１及び基準値Ｄ１は、夫々本発明に係る「第２基準出力」及び「第２基準車速」の一例であり、係る判別は、本発明に係る「特定された電動機の要求出力が所定の第１基準出力未満且つ第１基準出力未満の第２基準出力以上であると共に特定された車速が所定の第１基準車速未満且つ第１基準車速未満の第２基準車速以上である場合」の一例である。
【００９８】
ステップＳ１０７に係る条件が満たされる場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、車速Ｖとモータ要求出力Ｐｍｔｇとを総合的に考慮して蓄電残量ＳＯＣの減少速度が比較的高いと判断し、処理をステップＳ１０８に移行して、エンジンが未暖機であればＥＨＣ４００への通電を実行する。一方、ステップＳ１０７に係る条件が満たされない場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ａ未満ではあってもハイブリッド車両１０の要求出力に鑑みれば、蓄電残量ＳＯＣが早期に基準値Ｃに到達することはないものと判断して処理をステップＳ１０２に移行し、蓄電残量ＳＯＣの監視を継続する。エンジン始動制御は以上のように実行される。
【００９９】
ここで、図５を参照し、本実施形態の効果を視覚的に説明する。ここに、図５は、エンジン始動制御の実行期間における蓄電残量ＳＯＣの変化を例示する一特性図である。
【０１００】
図５において、縦軸及び横軸には夫々蓄電残量ＳＯＣ及び時刻が示される。また、時刻Ｔ１において、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ａよりも高い領域にあり（図示白丸ｍ１参照）、蓄電残量ＳＯＣが減少傾向であるとする。
【０１０１】
ここで、図５には、ハイブリッド車両１０の要求出力の大小に応じて二種類の特性が示される。一方は、要求出力が相対的に低い（ステップＳ１０５、Ｓ１０６及びＳ１０７のいずれも満たさない）旨に相当する特性ＰＲＦ＿Ａ（実線参照）であり、他方は、要求出力が相対的に高い（ステップＳ１０５、Ｓ１０６及びＳ１０７のいずれかを満たす）旨に相当する特性ＰＲＦ＿Ｂ（鎖線参照）である。
【０１０２】
特性ＰＲＦ＿Ａによれば、時刻Ｔ４において蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｂに到達し（図示白丸ｍ２参照）、時刻Ｔ５において蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｃに到達する（図示白丸ｍ３参照）。ここで、特性ＰＲＦ＿Ａに従えば、ＥＨＣ４００への通電が開始されるのは蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｂに到達した時刻Ｔ４であり、エンジン２００が始動要求に応じて始動するのは、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｃに到達した時刻Ｔ５である。従って、エンジン始動以前にＥＨＣへの通電がなされる時間は、図示ΔＴとなる。
【０１０３】
一方、特性ＰＲＦ＿Ｂによれば、時刻Ｔ２において蓄電残量ＳＯＣが基準値Ａに到達し（図示白丸ｍ４参照）、時刻Ｔ３において蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｃに到達する（図示白丸ｍ５参照）。ここで、特性ＰＲＦ＿Ｂに従えば、ＥＨＣ４００への通電が開始されるのは蓄電残量ＳＯＣが基準値Ａに到達した時刻Ｔ２であり、エンジン２００が始動要求に応じて始動するのは、蓄電残量ＳＯＣが基準値Ｃに到達した時刻Ｔ３である。従って、エンジン始動以前にＥＨＣへの通電がなされる時間は、図示ΔＴとなる。
【０１０４】
ここで、蓄電残量ＳＯＣのみに基づいてＥＨＣ４００への通電の要否が判別される場合、例えば、その判断基準値を基準値Ｂとすれば、蓄電残量ＳＯＣがＰＲＦ＿Ｂに従って減少する場合に、ＥＨＣ４００への通電が開始されるのは、時刻Ｔ２と時刻Ｔ３との間であり、エンジン始動以前にＥＨＣ４００への通電に供し得る時間は、上記ΔＴの概ね半分程度となってしまう。従って、エンジン始動が要求された時点において、エンジン２００の暖機が完了していない可能性が高くなる。反対に、特性ＰＲＦ＿Ａよりも傾き（時間当たりのＳＯＣの減少量）が緩やかな特性を考えた場合、エンジン始動以前にＥＨＣ４００への通電に供し得る時間は、上記ΔＴよりも長くなり、場合によっては、通電に要する電力が相当量無駄になってしまう。
【０１０５】
その点、本実施形態によれば、ＥＶ走行時のＥＨＣ４００への通電の要否は、蓄電残量ＳＯＣのみに基づいて判断される訳でなく、ハイブリッド車両１０の要求出力を規定する物理量（車速Ｖやモータ要求出力Ｐｍｔｇ）、言い換えれば、蓄電残量ＳＯＣの減少速度を考慮して判断される。即ち、蓄電残量ＳＯＣの減少速度に応じてＥＨＣへの通電を開始すべき旨の判断が下される蓄電残量ＳＯＣが可変となるのである。このため、通電を冗長に継続する（即ち、エンジン始動の遥か以前に通電を開始する）ことによる電力の無駄な消費、及び通電時間が不足することによるエミッションの悪化を共に抑制することが可能となる。即ち、効率的且つ効果的にエンジン２００を始動させることが可能となるのである。
【０１０６】
尚、本実施形態では、通電開始の要否判別に係る基準値が、基準値Ｂと基準値Ａとの間で言わば二値的に変化する態様が示されるが、係る基準値は、より多値的に設定されてもよい。即ち、基準値は、ハイブリッド車両の要求出力或いはそれに対応する物理量に応じて多段階に又は連続的に可変に設定されてもよい。
【０１０７】
尚、本発明において「以上」及び「未満」とは基準値の設定如何により夫々容易に「より大きい（高い）」及び「以下」と置換し得る概念であって、基準値がいずれに属するかは発明の本質とは無関係である。
【０１０８】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うハイブリッド車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の一実施形態に係るハイブリッド車両の構成を概念的に表してなる模式的なブロック図である。
【図２】図１のハイブリッド車両に備わるエンジンの一断面構成を概念的に且つ模式的に例示する模式断面図である。
【図３】図２のエンジンにおいて排気管の伸長方向に沿ったＥＨＣの一断面構成を概念的に表してなる模式断面図である。
【図４】ＥＣＵにより実行されるエンジン始動制御のフローチャートである。
【図５】図４の制御の実行過程における蓄電残量ＳＯＣの一変化特性を例示する特性図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…ハイブリッド車両、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０１…気筒、２０３…ピストン、２０５…クランクシャフト、３００…動力分割機構、４００…ＥＨＣ、４２０…三元触媒、４３０…ヒータ、５００…ＰＣＵ、６００…バッテリ、７００…充電プラグ、８００…リレー回路、９００…車速センサ、１０００…アクセル開度センサ。
【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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