(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ車輪に対し駆動力を出力するように構成されたモータ及びエンジンと、該エンジンの排気通路上に配設された触媒と、を備え、要求駆動力が所定の切替値以下のときに、前記エンジンを停止しかつ前記モータを運転することによって、該モータの駆動力のみを前記車輪に出力する一方、前記要求駆動力が前記切替値よりも高いときに、少なくとも前記エンジンを運転することによって、少なくとも該エンジンの駆動力を前記車輪に出力するハイブリッド自動車の制御方法であって、
前記切替値は、前記モータの通常上限駆動力であり、
前記要求駆動力が前記切替値以下のときに、該要求駆動力が該切替値よりも高くなる切替可能性を予測する工程と、
前記予測された切替可能性が所定値以上のときに、前記触媒の温度が第１温度になるように前記エンジンを運転する工程と、
前記予測された切替可能性が前記所定値未満のときに、前記触媒の温度が前記第１温度よりも低い第２温度になるように前記エンジンを運転する工程と、
前記予測された切替可能性が前記所定値未満の場合であって、前記要求駆動力が前記通常上限駆動力を超えたときに、前記エンジンを、前記触媒の活性を促進可能な活性促進モードで運転すると共に、前記モータを、駆動力が前記通常上限駆動力よりも高い高出力モードで運転する工程と、を含み、
前記第２温度の下限温度は、前記触媒の温度が該下限温度のときに前記エンジンを前記活性促進モードで運転すると共に前記モータを前記高出力モードで運転することによって前記触媒の温度が活性化温度になるような温度に設定されると共に、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときにおける前記モータの温度が低いほど、低く設定されることを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド自動車の制御方法において、
前記第１温度は、前記触媒の活性化温度よりも高く設定されることを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のハイブリッド自動車の制御方法において、
前記第２温度は、前記触媒の活性化温度よりも低く設定されることを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のハイブリッド自動車の制御方法において、
前記第２温度は、前記予測された切替可能性が低いほど、低く設定されることを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のハイブリッド自動車の制御方法において、
車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときに、前記触媒の温度が前記第２温度の下限温度になるように前記エンジンを運転する工程をさらに含んでいることを特徴とするハイブリッド自動車の制御方法。
【請求項６】
それぞれ車輪に対し駆動力を出力するように構成されたモータ及びエンジンと、該エンジンの排気通路上に配設された触媒と、要求駆動力が所定の切替値以下のときに、該エンジンを停止しかつ前記モータを運転することによって、該モータの駆動力のみを前記車輪に出力する一方、前記要求駆動力が前記切替値よりも高いときに、少なくとも前記エンジンを運転することによって、少なくとも該エンジンの駆動力を前記車輪に出力するコントローラと、を備えているハイブリッド自動車の制御装置であって、
前記切替値は、前記モータの通常上限駆動力であり、
前記コントローラは、前記要求駆動力が前記切替値以下のときには、該要求駆動力が該切替値よりも高くなる切替可能性を予測すると共に、該予測された切替可能性が所定値以上のときには、前記触媒の温度を第１温度にすべく前記エンジンを運転する一方、前記予測された切替可能性が前記所定値未満のときには、前記触媒の温度を前記第１温度よりも低い第２温度にすべく前記エンジンを運転し、前記予測された切替可能性が前記所定値未満の場合であって、前記要求駆動力が前記通常上限駆動力を超えたときには、前記エンジンを、前記触媒の活性を促進可能な活性促進モードで運転すると共に、前記モータを、駆動力が前記通常上限駆動力よりも高い高出力モードで運転するように構成され、
前記第２温度の下限温度は、前記触媒の温度が該下限温度のときに前記エンジンを前記活性促進モードで運転すると共に前記モータを前記高出力モードで運転することによって前記触媒の温度が活性化温度になるような温度に設定されると共に、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときにおける前記モータの温度が低いほど、低く設定されることを特徴とするハイブリッド自動車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、要求駆動力が所定の切替値以下のときに、エンジンを停止しかつモータを運転することによって、前記モータの駆動力のみを車輪に出力する一方、前記要求駆動力が前記切替値よりも高いときに、少なくとも前記エンジンを運転することによって、少なくとも該エンジンの駆動力を前記車輪に出力するハイブリッド自動車の制御方法及び制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の駆動源としてエンジン及びモータを備えたハイブリッド自動車が普及しつつある（例えば特許文献１参照）。この特許文献に記載されているハイブリッド自動車では、エンジンを停止しかつモータの駆動力のみにより走行するモータ走行と、エンジンを運転し、そのエンジンの駆動力により走行するエンジン走行（但し、モータの駆動力も併用する場合がある）とを、要求駆動力に応じて切り替えている。
【０００３】
このようなハイブリッド自動車は、その走行中にエンジンが断続的に運転されることから、例えば特許文献１には、モータ走行中に、エンジン走行への切替に備えて触媒の活性状態を維持するために、触媒温度が低下してその活性化が必要になったときには、エンジンと駆動輪との間の駆動経路上に配設されたクラッチを開放することによってエンジンを無負荷状態で運転しつつ、その点火時期を遅角化することにより、触媒を早期に活性化して、エミッションが悪化するのを抑制する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−９２４２８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、特許文献１は、前述したように、モータ走行中に、触媒の活性化が必要になったときに、エンジンを無負荷状態で運転しつつ、その点火時期を遅角化するため、要求駆動力が高くならず、モータ走行が続く場合は、エミッションが悪化する虞がないにも拘わらず、燃料の消費量が無駄に増大し、燃費が悪化するという課題がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その課題とするところは、エミッション及び燃費の悪化を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するため、本発明は、要求駆動力が切替値以下のときに、該要求駆動力が前記切替値よりも高くなる切替可能性を予測して、該予測された切替可能性に基づいて触媒の目標温度を設定するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
具体的には、本発明は、それぞれ車輪に対し駆動力を出力するように構成されたモータ及びエンジンと、該エンジンの排気通路上に配設された触媒と、を備え、要求駆動力が所定の切替値以下のときに、前記エンジンを停止しかつ前記モータを運転することによって、該モータの駆動力のみを前記車輪に出力する一方、前記要求駆動力が前記切替値よりも高いときに、少なくとも前記エンジンを運転することによって、少なくとも該エンジンの駆動力を前記車輪に出力するハイブリッド自動車の制御方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００９】
すなわち、第１の発明は、前記切替値は、前記モータの通常上限駆動力であり、前記要求駆動力が前記切替値以下のときに、該要求駆動力が該切替値よりも高くなる切替可能性を予測する工程と、前記予測された切替可能性が所定値以上のときに、前記触媒の温度が第１温度になるように前記エンジンを運転する工程と、前記予測された切替可能性が前記所定値未満のときに、前記触媒の温度が前記第１温度よりも低い第２温度になるように前記エンジンを運転する工程と、前記予測された切替可能性が前記所定値未満の場合であって、前記要求駆動力が前記通常上限駆動力を超えたときに、前記エンジンを、前記触媒の活性を促進可能な活性促進モードで運転すると共に、前記モータを、駆動力が前記通常上限駆動力よりも高い高出力モードで運転する工程と、を含み、前記第２温度の下限温度は、前記触媒の温度が該下限温度のときに前記エンジンを前記活性促進モードで運転すると共に前記モータを前記高出力モードで運転することによって前記触媒の温度が活性化温度になるような温度に設定されると共に、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときにおける前記モータの温度が低いほど、低く設定されることを特徴とするものである。
【００１０】
これによれば、要求駆動力が切替値以下のときに、要求駆動力が切替値よりも高くなる切替可能性を予測して、その予測された切替可能性が所定値以上のとき、言い換えると切替可能性が相対的に高いときに、触媒の温度が相対的に高い第１温度になるようにエンジンを運転するため、要求駆動力が切替値よりも高くなってエンジンを始動したときに、エミッションが悪化するのを抑制することができる。また、予測された切替可能性が所定値未満のとき、言い換えると切替可能性が相対的に低いときに、触媒の温度が相対的に低い第２温度になるようにエンジンを運転するため、触媒の活性状態を維持するためにエンジンを運転する頻度を低くすることができ、燃料の消費量が無駄に増大して燃費が悪化するのを抑制することができる。
【００１１】
また、予測された切替可能性が所定値未満の場合であって、要求駆動力がモータの通常上限駆動力を超えたときに、エンジンを、触媒の活性を促進可能な活性促進モードで運転すると共に、モータを、駆動力が通常上限駆動力よりも高い高出力モードで運転するため、触媒の温度が活性化温度に達していない場合であって、エンジンを運転するときに、モータの駆動力で要求駆動力を充足させると共に、触媒を早期に活性化することができる。このとき、エンジンを軽負荷で運転することができるため、エミッションが悪化するのを抑制すると共にエンジンを早期に暖機する上で有利になる。
【００１２】
ここで、「触媒の活性を促進可能な活性促進モード」でエンジンを運転することには、公知の様々な手法を採用することが可能であり、当該エンジンが火花点火式エンジンであるときには、例えばその点火時期を遅角化することによって、排気温度を高めるような運転が例示される。また、当該エンジンが圧縮着火式エンジンであるときには、例えばその噴射時期を遅角化する等の方策によって、燃焼時期を遅角化させて排気温度を高めるような運転が例示される。
【００１３】
また、第２温度の下限温度は、触媒の温度がその下限温度のときにエンジンを活性促進モードで運転すると共にモータを高出力モードで運転することによって触媒の温度が活性化温度になるような温度に設定されるため、要求駆動力が切替値よりも高くなってエンジンを始動したときに、エミッションが悪化するのをより一層抑制することができる。
【００１４】
また、第２温度の下限温度は、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときにおけるモータの温度が低いほど、言い換えるとモータの能力（つまり瞬間出力）が高いほど、低く設定されるため、第２温度の下限温度をモータの能力に適した温度とすることができる。
【００１５】
第２の発明は、前記第１の発明において、前記第１温度は、前記触媒の活性化温度よりも高く設定されることを特徴とするものである。
【００１６】
これによれば、第１温度は、触媒の活性化温度よりも高く設定されるため、予測された切替可能性が所定値以上のとき、言い換えると切替可能性が相対的に高いときに、触媒の温度が触媒の活性化温度よりも高い温度になるようにエンジンを運転することになり、要求駆動力が切替値よりも高くなってエンジンを始動したときに、エミッションが悪化するのをより一層抑制することができる。
【００１７】
第３の発明は、前記第１又は第２の発明において、前記第２温度は、前記触媒の活性化温度よりも低く設定されることを特徴とするものである。
【００１８】
これによれば、第２温度は、触媒の活性化温度よりも低く設定されるため、予測された切替可能性が所定値未満のとき、言い換えると切替可能性が相対的に低いときに、触媒の温度が触媒の活性化温度よりも低い温度になるようにエンジンを運転することになり、燃料の消費量が無駄に増大して燃費が悪化するのをより一層抑制することができる。
【００１９】
第４の発明は、前記第１〜第３のいずれか１つの発明において、前記第２温度は、前記予測された切替可能性が低いほど、低く設定されることを特徴とするものである。
【００２０】
これによれば、第２温度は、予測された切替可能性が低いほど、低く設定されるため、予測された切替可能性が所定値未満の場合であって、その切替可能性が相対的に高いときに、触媒の温度が相対的に高い温度になるようにエンジンを運転する一方、その切替可能性が相対的に低いときに、触媒の温度が相対的に低い温度になるようにエンジンを運転することになり、エミッション及び燃費の悪化をより一層抑制することできる。
【００２１】
第５の発明は、前記第１〜第４のいずれか１つの発明において、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときに、前記触媒の温度が前記第２温度の下限温度になるように前記エンジンを運転する工程をさらに含んでいることを特徴とするものである。
【００２２】
これによれば、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときに、触媒の温度が、エンジンを活性促進モードで運転すると共にモータを高出力モードで運転することによって触媒の温度が活性化温度になるような、第２温度の下限温度になるようにエンジンを運転するため、ハイブリッド自動車を発進した場合であって、要求駆動力が切替値よりも高くなってエンジンを始動したときに、エミッションが悪化するのを抑制することができる。
【００２３】
また、別の発明は、それぞれ車輪に対し駆動力を出力するように構成されたモータ及びエンジンと、該エンジンの排気通路上に配設された触媒と、要求駆動力が所定の切替値以下のときに、該エンジンを停止しかつ前記モータを運転することによって、該モータの駆動力のみを前記車輪に出力する一方、前記要求駆動力が前記切替値よりも高いときに、少なくとも前記エンジンを運転することによって、少なくとも該エンジンの駆動力を前記車輪に出力するコントローラと、を備えているハイブリッド自動車の制御装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【００２４】
すなわち、第６の発明は、前記切替値は、前記モータの通常上限駆動力であり、前記コントローラは、前記要求駆動力が前記切替値以下のときには、該要求駆動力が該切替値よりも高くなる切替可能性を予測すると共に、該予測された切替可能性が所定値以上のときには、前記触媒の温度を第１温度にすべく前記エンジンを運転する一方、前記予測された切替可能性が前記所定値未満のときには、前記触媒の温度を前記第１温度よりも低い第２温度にすべく前記エンジンを運転し、前記予測された切替可能性が前記所定値未満の場合であって、前記要求駆動力が前記通常上限駆動力を超えたときには、前記エンジンを、前記触媒の活性を促進可能な活性促進モードで運転すると共に、前記モータを、駆動力が前記通常上限駆動力よりも高い高出力モードで運転するように構成され、前記第２温度の下限温度は、前記触媒の温度が該下限温度のときに前記エンジンを前記活性促進モードで運転すると共に前記モータを前記高出力モードで運転することによって前記触媒の温度が活性化温度になるような温度に設定されると共に、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときにおける前記モータの温度が低いほど、低く設定されることを特徴とするものである。
【００２５】
これによれば、前記第１の発明と同様の効果が得られる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、要求駆動力が切替値以下のときに、要求駆動力が切替値よりも高くなる切替可能性を予測して、その予測された切替可能性が所定値以上のとき、言い換えるとエンジン走行への切替可能性が相対的に高いときに、触媒の温度が相対的に高い第１温度になるようにエンジンを運転するため、要求駆動力が切替値よりも高くなってエンジン走行へ切り替えられたときに、エミッションが悪化するのを抑制することができると共に、切替可能性が相対的に低いとき、言い換えるとエンジン走行への切替可能性が相対的に低いときに、触媒の温度が相対的に低い第２温度になるようにエンジンを運転するため、従来と比較して、触媒の活性状態を維持するためにエンジンを運転する頻度を低くすることができ、燃料の消費量が無駄に増大して燃費が悪化するのを抑制することができる。
【００２７】
また、予測された切替可能性が所定値未満の場合であって、要求駆動力がモータの通常上限駆動力を超えたときに、エンジンを、触媒の活性を促進可能な活性促進モードで運転すると共に、モータを、駆動力が通常上限駆動力よりも高い高出力モードで運転するため、触媒の温度が活性化温度に達していない場合であって、エンジンを運転するときに、モータの駆動力で要求駆動力を充足させると共に、触媒を早期に活性化することができ、このとき、エンジンを軽負荷で運転することができるため、エミッションが悪化するのを抑制すると共にエンジンを早期に暖機する上で有利になる。
【００２８】
また、第２温度の下限温度は、触媒の温度がその下限温度のときにエンジンを活性促進モードで運転すると共にモータを高出力モードで運転することによって触媒の温度が活性化温度になるような温度に設定されるため、要求駆動力が切替値よりも高くなってエンジンを始動したときに、エミッションが悪化するのをより一層抑制することができる。
【００２９】
また、第２温度の下限温度は、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときにおけるモータの温度が低いほど、言い換えるとモータの能力（つまり瞬間出力）が高いほど、低く設定されるため、第２温度の下限温度をモータの能力に適した温度とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】車両のパワートレイン及び制御装置の全体ブロック図である。
【図２】ＣＤモードとＣＳモードとのそれぞれについて、エンジン回転数の変化及びバッテリのＳＯＣの変化の一例を示す図である。
【図３】ＣＤモードにおいて要求駆動力に対するモータの駆動力とエンジンの駆動力との分担の一例を示す図である。
【図４】モータの連続定格と短時間定格とのそれぞれについて、モータトルクとモータ回転数との関係を示す図である。
【図５】コントローラが実行する、走行中のエンジン及びモータ制御に係るフローチャートである。
【図６】触媒の活性化に関する（ａ）切替可能性、（ｂ）触媒温度、（ｃ）要求駆動力、（ｄ）モータトルク、（ｅ）エンジントルク及び（ｆ）エンジン運転モードの変化の一例を示す図である。
【図７】触媒の活性化に関する（ａ）切替可能性、（ｂ）触媒温度、（ｃ）要求駆動力、（ｄ）モータトルク、（ｅ）エンジントルク及び（ｆ）エンジン運転モードの変化の、図６とは異なる例を示す図である。
【図８】コントローラが実行する、車両電源のオン状態への切替時におけるエンジン制御に係るフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（参考例１）
以下、ハイブリッド自動車の制御装置の参考例を図面に基づいて説明する。尚、以下の好ましい参考例の説明は例示である。図１は車両のパワートレイン及び制御装置の全体ブロック図である。パワートレインＰＴは、駆動力を発生するエンジン１１と、このエンジン１１に連結されて変速を行う歯車変速機構１２と、歯車変速機構１２からの出力を受けて左右に駆動力を配分する差動装置１３と、差動装置１３からの駆動力を受ける左右の駆動輪（例えば前輪）１４，１４と、エンジン１１と歯車変速機構１２との間に配置されたトルクコンバータ（流体電動装置）１５と、歯車変速機構１２に対して駆動力伝達方向の下流側に配置されかつ差動装置１３を通じて前記駆動輪１４を駆動する電動モータ１６と、を備えている。このハイブリッド自動車は、駆動源としてのエンジン１１及び電動モータ１６を備えた、いわゆるパラレルハイブリッド自動車であり、後述するように、車速及びアクセル開度に基づいて設定される要求駆動力に応じて、電動モータ１６を運転しかつエンジン１１を停止させるモータ走行モード（以下、ＥＶ走行モードという）と、少なくともエンジン１１を運転するエンジン走行モードとの少なくとも２つの走行状態を切り替えながら走行するように構成されている。ここで、エンジン走行モードには、エンジン１１及び電動モータ１６の双方を運転し、それらの駆動力を駆動輪１４に出力する併用走行状態、エンジン１１の駆動力のみを車輪に出力するエンジン走行状態、電動モータ１６を発電機として機能させる状態、の少なくとも３つの状態を含む。
【００３２】
エンジン１１は、詳細な図示は省略するが、例えば４サイクル火花点火式エンジンである。エンジン１１は、クランク軸に対しベルトを介して連結された発電機を備えており、この発電機は、スタータ及び発電機を統合したＢＩＳＧ２１とされている。エンジン１１の排気側に接続された排気通路２２上には、排気ガスを浄化する例えば三元触媒２３（以下、単に触媒２３という）が配設されている。
【００３３】
歯車変速機構１２は、詳細な図示は省略するが、例えばその内部に、遊星歯車機構と、遊星歯車機構に含まれる各回転要素の回転を選択的に規制する摩擦締結要素として、複数のクラッチ要素及びブレーキ要素とを含んで構成された多段自動変速機として構成されている。この歯車変速機構１２においては、複数のクラッチ要素及びブレーキ要素から選択された、少なくとも２つの要素を締結することで、各変速段を実現するように構成されている。つまり、歯車変速機構１２は、少なくとも２つの要素を締結することで所定の変速段を実現したドライブ状態と、前記の要素を全て締結しないことによって、エンジン１１と駆動輪１４との間のトルクの伝達を遮断したニュートラル状態とに切り換わることから、このハイブリッド自動車においては特に、後述するように、歯車変速機構１２を、前記の各クラッチ要素及び各ブレーキ要素の開放及び締結を切り替えることによって、エンジン１１と駆動輪１４との間でトルクを断続させる断続手段１２１として機能させる。この断続手段１２１は、車両の走行に連動してエンジン１１が引き摺られながら従動回転する引き摺り現象を回避する上で有効である。
【００３４】
前記電動モータ１６は、例えば３相の交流同期モータであって、図示省略のバッテリ及びインバータを介して供給された駆動電流により駆動する。ここで、前記のＥＶ走行モードには、電動モータ１６の駆動力によって走行している状態、電動モータ１６を回生させながら走行している状態、電動モータ１６が何ら作動せずに惰性で走行している状態、の少なくとも３つの状態を含む。
【００３５】
車両の制御装置ＣＲは、エンジン１１の運転（ＢＩＳＧ２１を通じたエンジン１１の始動制御も含む）、前記インバータの制御を通じた電動モータ１６の運転（力行及び回生を含む）、歯車変速機構１２の変速段等をそれぞれ制御する装置である。制御装置ＣＲは、コントローラ３と、車両の走行状態を含む各種の状態を検出し、コントローラ３に提供する各種センサ３１〜３８（ナビ装置３６も含む）とを備えて構成されている。この内、コントローラ３は、例えば通常のマイクロコンピュータであり、図示は省略するが、少なくともＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース回路、及びデータバスを備えて構成される。
【００３６】
各種のセンサには、少なくとも、車両の走行速度に関する情報をコントローラ３に提供する車速センサ３１、アクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度に関する情報をコントローラ３に提供するアクセル開度センサ３２、バッテリの充電状態（ＳＯＣ：State of Charge）やバッテリ温度に係る情報を含む、バッテリの各種状態に係る情報をコ
ントローラ３に提供するバッテリ状態センサ３３、電動モータ１６の状態に係る情報、例えば電動モータ１６の温度情報をコントローラ３に提供するモータ状態センサ３４、触媒２３の浄化率に関係する情報、例えば触媒２３の温度情報をコントローラ３に提供する触媒状態センサ３５、目的地までの経路に関する情報をコントローラ３に提供するナビ装置３６、路面の勾配角に関する情報を提供する勾配角センサ３７、及び、図示省略の車両電源の状態に係る情報、例えば車両電源のオンオフ状態に関する情報をコントローラ３に提供する車両電源センサ３８を含んでいる。コントローラ３は、これらの各センサ３１〜３８からのセンサ信号を取り入れて演算処理をし、前記エンジン１１、ＢＩＳＧ２１、歯車変速機構１２及び電動モータ１６の制御を実行する。
【００３７】
尚、ここでは、触媒状態センサ３５を備えるようにしているが、これの代わりに、例えばエンジン水温や車両（エンジン）の運転状態の履歴情報等から、触媒の温度又は浄化率を推定するようにしてもよい。
【００３８】
具体的にコントローラ３は、車速及びアクセル開度に基づいて設定される要求駆動力に応じて、前述したＥＶ走行モードとエンジン走行モードとを切り替えるべく、電動モータ１６の作動及び停止、エンジン１１の作動及び停止（始動及び停止）を切り替える。それと共に、コントローラ３は、走行状態の切り換わりに応じて、変速マップに従った変速制御や、断続手段１２１によるエンジン１１及び駆動輪１４間のトルクの断続切替等の、歯車変速機構１２の制御を行う。
【００３９】
ここで、このハイブリッド自動車は、その構成の図示は省略するが、外部からの給電によってバッテリの充電が可能なプラグインハイブリッド自動車であり、「電池使用走行」又は「プラグイン走行」と言うことができるＣＤモードと、「充電維持走行」又は「ハイブリッド走行」と言うことができるＣＳモードと、をバッテリのＳＯＣに応じて切り替える（図２参照）。つまり、バッテリのＳＯＣが第１所定値以上であるときは、図２の左側に示すようにＣＤモードであり、このＣＤモードでは基本的にモータ走行を行い、エンジンの運転は抑制される。例えば外部からの給電によりバッテリの充電が完了した後にハイブリッド自動車を発進した場合は、ＳＯＣが第１所定値にまで低下する間はＣＤモードになる。ＣＤモードでは、バッテリの電力消費は許容しつつ、エンジン１１の運転によるバッテリの充電は規制されるため、ＳＯＣは次第に低下するようになる。そうして、ＳＯＣが第１所定値を下回ったときには、ハイブリッド自動車の運転モードがＣＳモードに切り替わる。ＣＳモードでは、第１所定値と、この第１所定値よりも所定値だけ高い第２所定値との範囲内で、ＳＯＣが維持されるように、ＳＯＣに応じてエンジン１１が頻繁に始動及び運転されてバッテリが充電されることになる。
【００４０】
前述したようにＣＤモードにおいては、バッテリの電力消費を優先し、エンジン１１の運転は抑制されるものの、例えば要求駆動力が所定値以上に高まれば電動モータ１６のみでは要求駆動力を充足できなくなるため、図２にも示すように、エンジン１１が始動され、そのエンジンの駆動力を補助的に利用することになる。図３は、ＣＤモードにおける要求駆動力に対する、電動モータ１６の駆動力とエンジン１１の駆動力との分担例を示している。ＣＤモードにおいては、電動モータ１６の通常上限駆動力が予め設定されており、要求駆動力がこの通常上限駆動力以下のときには電動モータ１６を運転しかつ、エンジン１１を停止することにより、電動モータ１６の駆動力のみで要求駆動力を充足させる。ここで、電動モータ１６の通常上限駆動力は、当該電動モータ１６の連続定格（図４参照）を基準に設定すればよい。例えば電動モータ１６の通常上限駆動力を当該電動モータ１６の連続定格に一致させてもよい。この電動モータ１６の通常上限駆動力は、ＣＤモードにおいて、要求駆動力に対しＥＶ走行モードとエンジン走行モードとを切り替える切替値に相当する。一方、要求駆動力が電動モータ１６の通常上限駆動力を超えたときには、エンジン１１が運転され、電動モータ１６及びエンジン１１の双方の駆動力によって、要求駆動力を充足させる。
【００４１】
前述の通りＣＤモードにおいては、エンジン１１の運転が抑制されていて、エンジン１１は、ほとんど運転されない一方で、要求駆動力が切替値以上になったときにはエンジン１１を運転させる必要がある。このときに、触媒２３が活性化されていなかったりすると、エミッション性能が悪化してしまうことになる。そのため、ＣＤモードにおいても、触媒２３を所定の活性状態に維持しなければならない。しかしながら、触媒２３の活性化は、要求駆動力の大きさに拘わらずエンジン１１を断続的に運転して行わなければならない一方で、ＥＶ走行モード中に、単に触媒２３の活性状態だけに基づいてエンジン１１を運転し、触媒２３の活性化を行おうとすれば、要求駆動力が高くならず、ＥＶ走行モードが続く場合は、エミッションが悪化する虞がないにも拘わらず、燃料の消費量が無駄に増大し、燃費が悪化することになる。
【００４２】
そこで、このハイブリッド自動車では、要求駆動力が切替値以下のときに、該要求駆動力が将来的に該切替値よりも高くなる切替可能性を予測して、該予測された切替可能性に基づいて触媒２３の目標温度を設定するようにした。
【００４３】
図５は、前記の制御装置ＣＲが実行する、エンジン１１と電動モータ１６との制御に係るフローチャートである。まず、スタート後のステップＳ４１で、コントローラ３は、各センサ３１〜３８の情報を読み込む。続くステップＳ４２では、バッテリのＳＯＣが第１所定値以上であるか否かを判定する。ステップＳ４２の判定でＹＥＳのときにはステップＳ４３に移行して、ＣＤモードにする。一方、ステップＳ４２の判定でＮＯのときにはステップＳ５２に移行して、ＣＳモードにする。
【００４４】
ステップＳ４３では、車速及びアクセル開度に基づいて要求駆動力を算出する。続くステップＳ４４では、アクセル開度と車速とに基づいて設定された要求駆動力が電動モータ１６の通常上限駆動力以下であるか否かを判定する。ステップＳ４４の判定でＹＥＳのときにはステップＳ４５に移行する。一方、ステップＳ４４の判定でＮＯのときにはステップＳ５２に移行する。
【００４５】
ステップＳ４５では、アクセル開度や路面勾配、ナビ情報等に基づいて要求駆動力が将来的に電動モータ１６の通常上限駆動力を超える切替可能性を予測する。例えば加速要求がある場合や目的地までの経路に登坂路がある場合等は、切替可能性が高いと予測される。続くステップＳ４６では、切替可能性が所定値以上であるか否かを判定する。所定値は、切替可能性が高いか否かを判定するための閾値として予め設定した値である。ステップＳ４６の判定がＹＥＳのとき、言い換えると切替可能性が相対的に高いときにはステップＳ４７に移行する。一方、ステップＳ４６の判定がＮＯのとき、言い換えると切替可能性が相対的に低いときにはステップＳ４１０に移行する。
【００４６】
ステップＳ４７では、触媒２３の目標温度を第１温度に設定する。第１温度は、触媒２３の活性化温度よりも高い温度として予め設定した温度であり、第１温度は、例えば２５０℃程度で適宜設定すればよい。続くステップＳ４８では、触媒温度が設定された第１温度未満であるか否かを判定する。ステップＳ４８の判定がＹＥＳのときにはステップＳ４９に移行する。一方、ステップＳ４８の判定がＮＯのときにはステップＳ５１に移行する。
【００４７】
ステップＳ４９では、エンジン１１を始動する。続くステップＳ５０では、触媒温度が第１温度以上であるか否かを判定する。ステップＳ５０の判定がＹＥＳのとき、言い換えると触媒２３の活性化が完了したときにはステップＳ５１に移行する。一方、ステップＳ５０の判定がＮＯのとき、言い換えると活性化が完了していないときにはステップＳ５０に戻る。
【００４８】
触媒２３の活性化が完了したステップＳ５１では、エンジン１１を停止しかつ、ＥＶ走行モードにする。
【００４９】
一方、ステップＳ５２では、エンジン走行モードにする。
【００５０】
また、ステップＳ４１０では、触媒２３の目標温度を第２温度に設定する。第２温度は、触媒２３の活性化温度よりも低い温度、言い換えると第１温度よりも低い温度として設定される温度であり、第２温度は、切替可能性が低いほど、低く設定すればよい。第２温度の下限温度は、予め設定した温度であり、第２温度の下限温度は、例えば常温程度で適宜設定すればよい。続くステップＳ４１１では、触媒温度が設定された第２温度未満である否かを判定する。ステップＳ４１１の判定がＹＥＳのときにはステップＳ４１２に移行する。一方、ステップＳ４１１の判定がＮＯのときにはステップＳ５１に移行する。
【００５１】
ステップＳ４１２では、エンジン１１を始動する。続くステップＳ４１３では、要求駆動力が電動モータ１６の通常上限駆動力以下であるか否かを判定する。ステップＳ４１２の判定がＹＥＳのときにはステップＳ４１４に移行する。一方、ステップＳ４１３の判定がＮＯのとき、言い換えると要求駆動力が電動モータ１６の通常上限駆動力を超えたときにはステップＳ４１５に移行する。
【００５２】
ステップＳ４１４では、触媒温度が第２温度以上であるか否かを判定する。ステップＳ４１４の判定がＹＥＳのときにはステップＳ５１に移行する。一方、ステップＳ４１４の判定がＮＯのときにはステップＳ４１４に戻る。
【００５３】
一方、ステップＳ４１５では、エンジン１１を軽負荷（無負荷も含む）で運転すると共に、点火時期を大幅に遅角化する。このような運転モードは、排気温度を高めて触媒２３の活性化を促進する（つまり、活性促進モード）。続くステップＳ４１６では、電動モータ１６を始動（運転）すると共に、駆動力を一時的に通常上限駆動力よりも高くする（つまり、高出力モード）。高出力モードにおいては、通常上限駆動力よりも高い、電動モータ１６の特別上限駆動力が予め設定されており、切替可能性が所定値未満の場合であって要求駆動力が電動モータ１６の通常上限駆動力を超えたときには電動モータ１６を高出力モードで運転しかつ、エンジン１１を活性促進モードで運転することにより、電動モータ１６及びエンジン１１の双方の駆動力によって要求駆動力を充足させる。ここで、電動モータ１６の特別上限駆動力は、当該電動モータ１６の短時間定格（例えば３０秒定格や３秒定格。図４参照）を基準に設定すればよい。例えば電動モータ１６の特別上限駆動力を当該電動モータ１６の短時間定格に一致させてもよい。
【００５４】
続くステップ４１７では、触媒温度が第１温度以上であるか否かを判定する。ステップＳ４１７の判定がＹＥＳのとき、言い換えると触媒２３の活性化が完了したときにはステップＳ４１８に移行する。一方、ステップＳ４１７の判定がＮＯのとき、言い換えると活性化が完了していないときにはステップＳ４１５に戻る。
【００５５】
ステップＳ４１８では、エンジン１１の活性促進モードでの運転及び電動モータ１６の高出力モードでの運転を停止しかつ、エンジン走行モードにする。
【００５６】
次に、図６及び図７を参照しながら、前述した、ＣＤモードにおけるエンジン１１及び電動モータ１６の制御について説明する。まず、図６は、要求駆動力が電動モータ１６の通常上限駆動力を超える切替可能性が所定値以上になることによって、エンジン１１を始動して触媒２３の活性化を開始した例である。つまり、図６（ａ）に示すように、切替可能性が次第に上昇して、タイミングＴ１で所定値以上になったときには、エンジン１１を始動しかつ、そのエンジン１１を、軽負荷でかつ、点火時期を大幅に遅角化した暖機運転モードで運転する。図例では、エンジン１１の駆動力によって要求駆動力が充足されないため、暖機運転モードの最中に、電動モータ１６が運転されている（図６（ｄ）参照）。こうして、図６（ｂ）に示すように、触媒２３の温度が次第に高まる。
【００５７】
そうして、図６（ｂ）に示すように、タイミングＴ２で触媒２３の温度が第１温度以上になれば、触媒２３の活性化が完了したとして、エンジン１１を停止し、電動モータ１６を運転して要求駆動力を満たす。つまり、ＥＶ走行モードに復帰する（図６（ｄ）〜（ｆ）参照）。
【００５８】
そして、図６（ｃ）に示すように、タイミングＴ３で要求駆動力が電動モータ１６の通常上限駆動力を超えれば、エンジン１１を通常運転モードで始動して要求駆動力を満たす。つまり、エンジン走行モードにする（図６（ｄ）〜（ｆ）参照）。
【００５９】
図７は、切替可能性が所定値未満である場合において、電動モータ１６の通常上限駆動力を超えることによって、エンジン１１を始動して触媒２３の活性化を開始した例である。つまり、図７（ｂ）に示すように、触媒２３の温度が次第に低下して、タイミングＴ１で第２温度よりも低下したときには、エンジン１１を始動しかつ、そのエンジン１１を、軽負荷でかつ、点火時期を大幅に遅角化した暖機運転モードで運転する。図例では、エンジン１１の駆動力によって要求駆動力が充足されないため、暖機運転モードの最中に、電動モータ１６が運転されている（図７（ｄ）参照）。こうして、図７（ｂ）に示すように、触媒２３の温度が次第に高まる。
【００６０】
そうして、図７（ｂ）に示すように、タイミングＴ２で触媒２３の温度が第２温度以上になれば、エンジン１１を停止し、電動モータ１６を運転して要求駆動力を満たす。つまり、ＥＶ走行モードに復帰する（図７（ｄ）〜（ｆ）参照）。
【００６１】
そして、図７（ｃ）に示すように、タイミングＴ３で要求駆動力が電動モータ１６の通常上限駆動力を超えれば、エンジン１１を始動しかつ、そのエンジン１１を、軽負荷でかつ、点火時期を大幅に遅角化した暖機運転モード（つまり、活性促進モード）で運転すると共に、電動モータ１６を、駆動力が通常上限駆動力よりも高い高出力モードで運転して要求駆動力を満たす（図７（ｄ）〜（ｆ）参照）。
【００６２】
それから、図７（ｃ）に示すように、タイミングＴ４で触媒２３の温度が第１温度以上になれば、エンジン１１の活性促進モードでの運転及び電動モータ１６の高出力モードでの運転を停止し、そのエンジン１１を通常運転モードで運転すると共に、電動モータ１６を通常運転モードで運転して要求駆動力を満たす。つまり、エンジン走行モードにする（図７（ｄ）〜（ｆ）参照）。
【００６３】
−効果−
以上より、本参考例によれば、要求駆動力が切替値以下のときに、要求駆動力が切替値よりも高くなる切替可能性を予測して、その予測された切替可能性が所定値以上のとき、言い換えると切替可能性が相対的に高いときに、触媒２３の温度が相対的に高い第１温度になるようにエンジン１１を運転するため、要求駆動力が切替値よりも高くなってエンジン１１を始動したときに、エミッションが悪化するのを抑制することができる。また、予測された切替可能性が所定値未満のとき、言い換えると切替可能性が相対的に低いときに、触媒２３の温度が相対的に低い第２温度になるようにエンジン１１を運転するため、触媒２３の活性状態を維持するためにエンジン１１を運転する頻度を低くすることができ、燃料の消費量が無駄に増大して燃費が悪化するのを抑制することができる。
【００６４】
また、第１温度は、触媒２３の活性化温度よりも高く設定されるため、予測された切替可能性が所定値以上のとき、言い換えると切替可能性が相対的に高いときに、触媒２３の温度が触媒２３の活性化温度よりも高い温度になるようにエンジン１１を運転することになり、要求駆動力が切替値よりも高くなってエンジン１１を始動したときに、エミッションが悪化するのをより一層抑制することができる。
【００６５】
さらに、第２温度は、触媒２３の活性化温度よりも低く設定されるため、予測された切替可能性が所定値未満のとき、言い換えると切替可能性が相対的に低いときに、触媒２３の温度が触媒２３の活性化温度よりも低い温度になるようにエンジン１１を運転することになり、燃料の消費量が無駄に増大して燃費が悪化するのをより一層抑制することができる。
【００６６】
また、第２温度は、予測された切替可能性が低いほど、低く設定されるため、予測された切替可能性が所定値未満の場合であって、その切替可能性が相対的に高いときに、触媒２３の温度が相対的に高い温度になるようにエンジン１１を運転する一方、その切替可能性が相対的に低いときに、触媒２３の温度が相対的に低い温度になるようにエンジン１１を運転することになり、エミッション及び燃費の悪化をより一層抑制することできる。
【００６７】
さらに、予測された切替可能性が所定値未満の場合であって、要求駆動力が電動モータ１６の通常上限駆動力を超えたときに、エンジン１１を、触媒２３の活性を促進可能な活性促進モードで運転すると共に、電動モータ１６を、駆動力が通常上限駆動力よりも高い高出力モードで運転するため、触媒２３の温度が活性化温度に達していない場合であって、エンジン１１を運転するときに、電動モータ１６の駆動力で要求駆動力を充足させると共に、触媒２３を早期に活性化することができる。このとき、エンジン１１を軽負荷で運転することができるため、エミッションが悪化するのを抑制すると共にエンジン１１を早期に暖機する上で有利になる。
【００６８】
（実施形態１）
前記参考例１では、第２温度の下限温度は、予め設定した温度であり、第２温度の下限温度は、例えば常温程度で適宜設定したが、本実施形態では、第２温度の下限温度は、触媒２３の温度がその下限温度のときにエンジン１１を活性促進モードで運転すると共に電動モータ１６を高出力モードで運転することによって触媒２３の温度が活性化温度になるような温度であり、第２温度の下限温度は、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったとき（つまり、イグニッションオフからイグニッションオフに切り替わったとき）における電動モータ１６の温度が低いほど、言い換えると電動モータ１６の能力（つまり瞬間出力）が高いほど、低く設定すればよい。
【００６９】
図８は、前記の制御装置ＣＲが実行する、車両電源のオフ状態からオン状態への切替時における、エンジン１１の制御に係るフローチャートである。まず、スタート後のステップＳ８１で、コントローラ３は、各センサ３１〜３８の情報を読み込む。続くステップＳ８２では、車両電源がオン状態になったか否かを判定する。ステップＳ８２の判定でＹＥＳのときにはステップＳ８３に移行する。一方、ステップＳ８２の判定でＮＯのときにはステップＳ８２に戻る。
【００７０】
ステップＳ８３では、電動モータ１６の温度に基づいて第２温度の下限温度を設定する。続くステップＳ８４では、触媒温度が設定された、第２温度の下限温度未満であるか否かを判定する。ステップＳ８４の判定がＹＥＳのときにはステップＳ８５に移行する。一方、ステップＳ８４の判定がＮＯのときにはエンドに移行する。
【００７１】
ステップＳ８５では、エンジン１１を軽負荷（無負荷も含む）で運転すると共に、点火時期を大幅に遅角化する。このような運転モードは、排気温度を高めて触媒２３の活性化を促進する（つまり、活性促進モード）。続くステップＳ８６では、触媒温度が第２温度の下限温度以上であるか否かを判定する。ステップＳ８６の判定がＹＥＳのときにはステップＳ８７に移行する。一方、ステップＳ８６の判定がＮＯのときにはステップＳ８６に戻る。
【００７２】
ステップＳ８７では、エンジン１１を停止する。
【００７３】
前述のように、制御装置ＣＲが車両電源のオン状態への切替時における、エンジン１１の制御を実行した後、図５に示す、エンジン１１と電動モータ１６との制御を実行する。
【００７４】
その他の点に関しては、参考例１と同様の構成である。
【００７５】
−効果−
以上より、本実施形態によれば、参考例１と同様の効果が得られる。
【００７６】
また、第２温度の下限温度は、触媒２３の温度がその下限温度のときにエンジン１１を活性促進モードで運転すると共に電動モータ１６を高出力モードで運転することによって触媒２３の温度が活性化温度になるような温度に設定されるため、要求駆動力が切替値よりも高くなってエンジン１１を始動したときに、エミッションが悪化するのをより一層抑制することができる。
【００７７】
また、第２温度の下限温度は、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときにおける電動モータ１６の温度が低いほど、言い換えると電動モータ１６の能力（つまり瞬間出力）が高いほど、低く設定されるため、第２温度の下限温度を電動モータ１６の能力に適した温度とすることができる。
【００７８】
さらに、車両電源がオフ状態からオン状態に切り替わったときに、触媒２３の温度が、エンジン１１を活性促進モードで運転すると共に電動モータ１６を高出力モードで運転することによって触媒２３の温度が活性化温度になるような、第２温度の下限温度になるようにエンジン１１を運転するため、ハイブリッド自動車を発進した場合であって、要求駆動力が切替値よりも高くなってエンジン１１を始動したときに、エミッションが悪化するのを抑制することができる。
【００７９】
（その他の実施形態）
尚、ハイブリッド自動車の構成は、前述した構成に限らず、種々の構成を採用し得る。例えば電動モータ１６は、図１の構成では、歯車変速機構１２に対し、駆動力伝達方向の下流側に配置しているが、歯車変速機構１２に対し、駆動力伝達方向の上流側に電動モータを配設し、電動モータの出力を歯車変速機構１２を介して駆動輪１４に出力してもよい。
【００８０】
また、電動モータ１６は、前記のように１つの電動モータからの駆動力を差動装置１３を介して、左右の駆動輪１４に分配するのではなく、左右の駆動輪１４それぞれに独立して駆動力を付与し得るように、少なくとも２つの電動モータを備えてもよい。その場合において、インホイールモータを採用してもよい。
【００８１】
さらに、電動モータ１６の駆動力は、前輪に付与することに限定されず、後輪に付与してもよい。同様に、エンジン１１の駆動力も、前輪に付与することに限定されず、後輪に付与してもよい。ここにおいて、電動モータ１６の駆動力を付与する車輪と、エンジン１１の駆動力を付与する車輪とは、図１に示すように同じであってもよいし、異なっていてもよい（例えばエンジン１１の駆動力を前、電動モータ１６の駆動力を後、又は、その逆）。例えば電動モータ１６の駆動力を後輪に付与する場合においては、電動モータ１６を後輪の駆動軸に連結する構成に限らず、ドライブシャフトの途中に電動モータ１６を連結してもよい。
【００８２】
また、前記のパワートレインＰＴにおいて、歯車式の多段変速機構に代えて、例えばベルト式等の無段変速機構を採用してもよい。
【００８３】
さらに、エンジン１１は、火花点火式でなく圧縮着火式エンジン（ディーゼルエンジン）を採用してもよい。その場合、当該圧縮着火式エンジンを活性促進モードで運転するには、例えば噴射時期を変更（遅角化）することによって、燃焼期間を遅らせて排気温度を高めてもよい。
【００８４】
加えて、ここに開示した、エンジン１１及び電動モータ１６の制御は、ＣＤモードに限定されるものではないが、エンジン１１の運転が制限されるようなモードで行うことが、より効果的である。
【００８５】
また、本発明の趣旨を逸脱しない限り、前記参考例及び実施形態の構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上説明したように、本発明に係るハイブリッド自動車の制御方法及び制御装置は、エミッション及び燃費の悪化を抑制することが必要な用途等に適用することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１１  エンジン
１４  駆動輪（車輪）
１６  電動モータ
２２  排気通路
２３  三元触媒
３    コントローラ
【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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【図８】
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