(57)【要約】【課題】触媒装置を暖機するために必要な電力量が不足するのを抑制する。【解決手段】車両１００の制御装置２００は、電気機器に対する電力供給を制御する電力供給制御部と、第１電池５０と第２電池６０との間の電力授受を制御する電力授受制御部と、を備える。電力供給制御部は、第１電池５０の出力可能電力が電気機器の総要求出力電力よりも小さい場合に、触媒装置１５を暖機するために触媒装置１５に電力を供給する必要が生じたときは、第２電池６０の電力を触媒装置１５に供給する。電力授受制御部は、第１電池５０の出力可能電力が電気機器の総要求出力電力よりも大きい場合において、第２電池６０の充電量が、第２電池６０の電力を使用して触媒装置１５を暖機する際に必要とされる所定の第１充電量未満であり、かつ触媒装置１５の温度が所定温度未満であれば、第１電池５０の電力を第２電池６０に供給する。【選択図】図１
2019131062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関及び回転電機と、
前記内燃機関の排気通路に設けられた電気加熱式の触媒装置と、
少なくとも前記回転電機及び前記触媒装置を含む電気機器に電力を供給するための第１電池と、
前記第１電池の出力可能電力が前記電気機器の総要求出力電力よりも小さい場合に、不足する電力を前記電気機器に供給するための第２電池と、
を備える車両を制御するための車両の制御装置であって、
前記電気機器に対する電力供給を制御する電力供給制御部と、
前記第１電池と、前記第２電池と、の間の電力授受を制御する電力授受制御部と、
を備え、
前記電力供給制御部は、
前記第１電池の出力可能電力が前記電気機器の総要求出力電力よりも小さい場合に、前記触媒装置を暖機するために前記触媒装置に電力を供給する必要が生じたときは、前記第２電池の電力を前記触媒装置に供給し、
前記電力授受制御部は、
前記第１電池の出力可能電力が前記電気機器の総要求出力電力よりも大きい場合に、前記第２電池の充電量が、前記第２電池の電力を使用して前記触媒装置を暖機する際に必要とされる所定の第１充電量未満であり、かつ前記触媒装置の温度が所定温度未満であれば、前記第１電池の電力を前記第２電池に供給する、
車両の制御装置。
【請求項２】
前記回転電機の回生電力の供給先を制御する回生電力供給制御部をさらに備え
前記第２電池は、前記第１電池よりも出力密度の高い電池であり、
前記回生電力供給制御部は、
前記第２電池の充電量が前記第１充電量よりも大きい所定の第２充電量未満のときは、前記回転電機の回生電力を前記第２電池に優先的に供給し、
前記電力授受制御部は、
前記第２電池の充電量が前記第１充電量以上であり、かつ前記第１電池の充電量が満充電量未満であれば、前記第２電池の電力を前記第１電池に供給する、
請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記電力供給制御部は、
前記第１電池の出力可能電力が前記電気機器の総要求出力電力よりも小さい場合に、前記第２電池の充電量が前記第１充電量未満になったときは、前記触媒装置の温度が所定温度未満であれば、前記第２電池の電力を前記触媒装置に供給して前記触媒装置の暖機を開始する、
請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、バッテリと、バッテリの出力不足を補助するキャパシタと、を備えるハイブリッド車両が開示されている。そして当該ハイブリッド車両の制御装置として、機関停止時にキャパシタの充電量を外気温度に応じた目標充電量に制御するように構成されたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１６６４６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の排気通路に電気加熱式の触媒装置（ＥＨＣ；Electrical Heated Catalyst）を備える車両の場合、排気エミッションの低減を図るには、内燃機関を始動する前に予め触媒装置に電力を供給して触媒装置を加熱しておき、触媒装置の暖機が完了した後に内燃機関を始動することが有効である。
【０００５】
前述した従来のハイブリッド車両において、ＥＶ走行中にバッテリの出力不足が生じたときには、その不足分をキャパシタによって補助する必要がある。そのため、触媒装置を暖機するために補助電池の電力を使用する必要が生じたときに、触媒装置を暖機するために必要な電力量に対して、補助電池の充電量が不足するおそれがある。
【０００６】
本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、触媒装置を暖機するために補助電池の電力を使用する必要が生じたときに、触媒装置を暖機するために必要な電力量に対して、補助電池の充電量が不足するのを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、内燃機関及び回転電機と、内燃機関の排気通路に設けられた電気加熱式の触媒装置と、少なくとも回転電機及び触媒装置を含む電気機器に電力を供給するための第１電池と、第１電池の出力可能電力が電気機器の総要求出力電力よりも小さい場合に、不足する電力を電気機器に供給するための第２電池と、を備える車両を制御するための車両の制御装置が、電気機器に対する電力供給を制御する電力供給制御部と、第１電池と第２電池との間の電力授受を制御する電力授受制御部と、を備える。電力供給制御部は、第１電池の出力可能電力が電気機器の総要求出力電力よりも小さい場合に、触媒装置を暖機するために触媒装置に電力を供給する必要が生じたときは、第２電池の電力を前記触媒装置に供給するように構成される。電力授受制御部は、第１電池の出力可能電力が電気機器の総要求出力電力よりも大きい場合において、第２電池の充電量が、第２電池の電力を使用して触媒装置を暖機する際に必要とされる所定の第１充電量未満であり、かつ触媒装置の温度が所定温度未満であれば、第１電池の電力を第２電池に供給するように構成される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のこの態様によれば、触媒装置を暖機するために補助電池の電力を使用する必要が生じたときに、触媒装置を暖機するために必要な電力量に対して、補助電池の充電量が不足するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態による車両、及び車両を制御する電子制御ユニットの概略構成図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態による第２回転電機の回生電力の供給制御について説明するフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の一実施形態によるメイン電池と補助電池との間の電力授受制御について説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態による車両１００、及び車両１００を制御する電子制御ユニット２００の概略構成図である。
【００１２】
車両１００は、内燃機関１０と、動力分割機構２０と、第１回転電機３０と、第２回転電機４０と、メイン電池５０と、補助電池６０と、電力制御回路７０と、を備え、内燃機関１０及び第２回転電機４０の一方又は双方の動力を、最終減速装置１を介して車輪駆動軸２に伝達することができるように構成されている。
【００１３】
内燃機関１０は、機関本体１１に形成された各気筒１２内で燃料を燃焼させて、クランクシャフトに連結された出力軸１３を回転させるための動力を発生させる。本実施形態による内燃機関１０はガソリンエンジンであるが、ディーゼルエンジンにすることもできる。各気筒１２から排気通路１４に排出された排気は、排気通路１４を流れて大気中に排出される。排気通路１４には、排気中の有害物質を浄化するための電気加熱式の触媒装置（ＥＨＣ；Electrical Heated Catalyst）１５が設けられる。
【００１４】
電気加熱式の触媒装置１５は、筐体１５０と、触媒を表面に担持させたハニカム型の導電性担体１５１と、導電性担体１５１に電圧を印加するための一対の電極１５２と、を備える。
【００１５】
導電性担体１５１は、例えば炭化ケイ素（ＳｉＣ）や二珪化モリブデン（ＭｏＳｉ２）などの通電されることにより発熱する材料によって形成された担体である。導電性担体１５１は、筐体１５０に対して電気的に絶縁された状態で筐体１５０内に設けられる。本実施形態では導電性担体１５１の表面に三元触媒を担持させているが、導電性担体１５１の表面に担持させる触媒の種類は特に限られるものではなく、種々の触媒の中から所望の排気浄化性能を得るために必要な触媒を適宜選択して導電性担体１５１に担持させることができる。
【００１６】
導電性担体１５１の下流には、導電性担体１５１の温度（以下「触媒床温」という。）を検出するための触媒温度センサ２１１が設けられている。
【００１７】
一対の電極１５２は、それぞれ筐体１５０に対して電気的に絶縁された状態で導電性担体１５１に電気的に接続されると共に、電力制御回路７０を介してメイン電池５０及び補助電池６０に接続される。一対の電極１５２を介して導電性担体１５１に電圧を印加して導電性担体１５１に電力を供給することで、導電性担体１５１に電流が流れて導電性担体１５１が発熱し、導電性担体１５１の表面に担持された触媒が加熱される。一対の電極１５２によって導電性担体１５１に印加する電圧は、電子制御ユニット２００によって電力制御回路７０を制御することで調整される。
【００１８】
動力分割機構２０は、内燃機関１０の動力を、車輪駆動軸２を回転させるための動力と、第１回転電機３０を回生駆動させるための動力と、の２系統に分割するための遊星歯車であって、サンギヤ２１と、リングギヤ２２と、ピニオンギヤ２３と、プラネタリキャリア２４と、を備える。
【００１９】
サンギヤ２１は外歯歯車であり、動力分割機構２０の中央に配置される。サンギヤ２１は、第１回転電機３０の回転軸３３と連結されている。
【００２０】
リングギヤ２２は内歯歯車であり、サンギヤ２１と同心円上となるように、サンギヤ２１の周囲に配置される。リングギヤ２２は、第２回転電機４０の回転軸３３と連結される。また、リングギヤ２２には、車輪駆動軸２に対して最終減速装置１を介してリングギヤ２２の回転を伝達するためのドライブギヤ３が一体化されて取り付けられている。
【００２１】
ピニオンギヤ２３は外歯歯車であり、サンギヤ２１及びリングギヤ２２と噛み合うように、サンギヤ２１とリングギヤ２２との間に複数個配置される。
【００２２】
プラネタリキャリア２４は、内燃機関１０の出力軸１３に連結されており、出力軸１３を中心にして回転する。またプラネタリキャリア２４は、プラネタリキャリア２４が回転したときに、各ピニオンギヤ２３が個々に回転（自転）しながらサンギヤ２１の周囲を回転（公転）することができるように、各ピニオンギヤ２３にも連結されている。
【００２３】
第１回転電機３０は、例えば三相の交流同期型のモータジュネレータであり、サンギヤ２１に連結された回転軸３３の外周に取り付けられて複数の永久磁石が外周部に埋設されたロータ３１と、回転磁界を発生させる励磁コイルが巻き付けられたステータ３２と、を備える。第１回転電機３０は、メイン電池５０や補助電池６０からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、内燃機関１０の動力を受けて回生駆動する発電機としての機能と、を有する。
【００２４】
本実施形態では、第１回転電機３０は主に発電機として使用される。そして、内燃機関１０の始動時に出力軸１３を回転させてクランキングを行うときに電動機として使用され、スタータとしての役割を果たす。
【００２５】
第２回転電機４０は、例えば三相の交流同期型のモータジュネレータであり、リングギヤ２２に連結された回転軸４３の外周に取り付けられて複数の永久磁石が外周部に埋設されたロータ４１と、回転磁界を発生させる励磁コイルが巻き付けられたステータ４２と、を備える。第２回転電機４０は、メイン電池５０や補助電池６０からの電力供給を受けて力行駆動する電動機としての機能と、車両の減速時などに車輪駆動軸２からの動力を受けて回生駆動する発電機としての機能と、を有する。
【００２６】
メイン電池５０は、例えばニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池、リチウムイオン電池などの充放電可能な化学電池である。
【００２７】
メイン電池５０は、メイン電池５０の電力を第１回転電機３０及び第２回転電機４０に供給してそれらを力行駆動することができるように、また、第１回転電機３０及び第２回転電機４０の発電電力を充電できるように、電力制御回路７０を介して第１回転電機３０及び第２回転電機４０に電気的に接続される。またメイン電池５０は、メイン電池５０の電力を導電性担体１５１に供給して導電性担体１５１を加熱することができるように、電力制御回路７０を介して導電性担体１５１にも電気的に接続される。またメイン電池５０は、この他にも必要に応じて、車両１００の走行中に稼働される図示しない各種の電気機器にも電気的に接続される。
【００２８】
さらにメイン電池５０は、例えば家庭用コンセントなどの外部電源からの充電が可能なように、充電制御回路５１及び充電リッド５２を介して外部電源と電気的に接続可能に構成されている。充電制御回路５１は、電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換し、入力電圧を昇圧して外部電源の電力をメイン電池５０に充電することが可能な電気回路である。
【００２９】
補助電池６０は、例えばキャパシタなどの化学変化を伴わずに充放電が可能な電池であり、メイン電池５０よりも出力密度［Ｗ／ｋｇ］（単位重量・単位時間当たりに充放電可能な電力量）が高い電池である。補助電池６０は、補助電池６０の電力を第１回転電機３０及び第２回転電機４０に供給してそれらを力行駆動することができるように、また、第１回転電機３０及び第２回転電機４０の発電電力を充電できるように、電力制御回路７０を介して第１回転電機３０及び第２回転電機４０に電気的に接続される。また補助電池６０は、補助電池６０の電力を導電性担体１５１に供給して導電性担体１５１を加熱することができるように、電力制御回路７０を介して導電性担体１５１にも電気的に接続される。また補助電池６０は、メイン電池５０と同様に、この他にも必要に応じて図示しない各種の電気機器にも電気的に接続される。
【００３０】
電力制御回路７０は、電子制御ユニット２００からの制御信号に基づいて、メイン電池５０及び補助電池６０の電力を、第１回転電機３０や第２回転電機４０、導電性担体１５１などに選択的に供給できるように、また第１回転電機３０及び第２回転電機４０の発電電力を、メイン電池５０及び補助電池６０に選択的に充電できるように構成された電気回路である。
【００３１】
電子制御ユニット２００は、デジタルコンピュータから構成され、双方性バス２０１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２０２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２０３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２０４、入力ポート２０５及び出力ポート２０６を備える。
【００３２】
入力ポート２０５には、前述した触媒温度センサ２１１や、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭを検出するための第１ＳＯＣセンサ２１２ａ、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳを検出するための第２ＳＯＣセンサ２１２ｂ、外気温度を検出するための外気温度センサ２１３などの出力信号が、対応する各ＡＤ変換器２０７を介して入力される。また入力ポート２０５には、アクセルペダル２２０の踏み込み量（以下「アクセル踏込量」という。）に比例した出力電圧を発生する負荷センサ２１４の出力電圧が、対応するＡＤ変換器２０７を介して入力される。また入力ポート２０５には、機関回転速度Ｎなどを算出するための信号として、機関本体１１のクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ２１５の出力信号が入力される。このように入力ポート２０５には、車両１００を制御するために必要な各種センサの出力信号が入力される。
【００３３】
出力ポート２０６には、対応する駆動回路２０８を介して機関本体１１の点火プラグ（図示せず）や電力制御回路７０などの各制御部品が電気的に接続される。
【００３４】
電子制御ユニット２００は、入力ポート２０５に入力された各種センサの出力信号に基づいて、各制御部品を制御するための制御信号を出力ポート２０６から出力して車両１００を制御する。
【００３５】
以下、電子制御ユニット２００が実施する本実施形態による車両１００の制御について説明する。
【００３６】
電子制御ユニット２００は、車両１００の走行モードをＥＶ（Electric Vehicle）モード、又はＨＶ（Hybrid Vehicle）モードのいずかに設定し、各走行モードに応じた走行制御を実施する。
【００３７】
電子制御ユニット２００は、車両１００の走行モードをＥＶモードに設定しているときは、基本的に内燃機関１０を停止させた状態で、メイン電池５０の電力を使用して第２回転電機４０を力行駆動させ、第２回転電機４０の動力のみにより車輪駆動軸２を回転させる。
【００３８】
この際、メイン電池５０の劣化抑制の観点から、メイン電池５０の出力電力には上限値が設定されている。そのため、例えば急加速要求時にアクセル踏込量が増大して、車両１００の要求出力電力ＰＴ［ｋＷ］が所定電力以上になっているときなどには、メイン電池５０の出力電力の上限値（以下「出力可能電力」という。）ＰＭ［ｋＷ］が車両１００の要求出力電力ＰＴよりも小さくなって、メイン電池５０の出力電力だけでは電力不足となる場合がある。なお、本実施形態における車両１００の要求出力電力ＰＴとは、少なくとも第２回転電機４０及び触媒装置１５を含む各種の電気機器のうち、車両１００の走行中に稼働要求がある電気機器を稼働するために必要な電力の総量のことである。したがって換言すれば、車両１００の要求出力電力ＰＴは、メイン電池５０の電力が供給される各種の電気機器の総要求出力電力と言うことができる。
【００３９】
そこで電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが車両１００の要求出力電力ＰＴよりも小さくなっている場合には、基本的に補助電池６０の電力で電力不足を補うようにしている。すなわち電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の出力電力だけでは電力不足となる場合には、メイン電池５０及び補助電池６０の電力を使用して第２回転電機４０を力行駆動させ、第２回転電機４０の動力のみにより車輪駆動軸２を回転させる。
【００４０】
そして電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが車両１００の要求出力電力ＰＴよりも小さくなっている状態が長時間続いて補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが所定の枯渇充電量ＳＢＬ（例えば満充電量の０〜数％程度）未満となった場合には、補助電池６０の電力で電力不足を補うことができなくなるので、例外的に内燃機関１０を始動して内燃機関１０の動力を車輪駆動軸２に伝達すると共に、メイン電池５０の電力によって第２回転電機４０を力行駆動し、内燃機関１０及び第２回転電機４０の双方の動力により車輪駆動軸２を回転させる。
【００４１】
このようにＥＶモードは、メイン電池５０、及び補助電池６０の電力を優先的に利用して第２回転電機４０を力行駆動させ、少なくとも第２回転電機４０の動力を車輪駆動軸２に伝達して車両１００を走行させるモードである。
【００４２】
一方で電子制御ユニット２００は、車両１００の走行モードをＨＶモードに設定しているときは、内燃機関１０の動力を動力分割機構２０によって２系統に分割し、分割した内燃機関１０の一方の動力を車輪駆動軸２に伝達すると共に、他方の動力によって第１回転電機３０を回生駆動する。そして、基本的に第１回転電機３０の発電電力によって第２回転電機４０を力行駆動し、内燃機関１０の一方の動力に加えて第２回転電機４０の動力を車輪駆動軸２に伝達する。例外的に、例えば急加速要求が生じた場合などは、車両１００の走行性能確保のために第１回転電機３０の発電電力とメイン電池５０の電力によって第２回転電機４０を力行駆動し、内燃機関１０及び第２回転電機４０の双方の動力を車輪駆動軸２に伝達する。
【００４３】
このようにＨＶモードは、内燃機関１０を運転させると共に第１回転電機３０の発電電力を優先的に利用して第２回転電機４０を力行駆動させ、内燃機関１０及び第２回転電機４０の双方の動力を車輪駆動軸２に伝達して車両１００を走行させるモードである。
【００４４】
ここで内燃機関１０の各気筒１２から排気通路１４に排出された排気中の有害物質は、排気通路１４に設けられた触媒装置１５によって浄化されて、大気中に排出される。触媒装置１５が所望の排気浄化性能を発揮するには、導電性担体１５１に担持させた触媒を活性温度まで昇温させて、触媒を活性させる必要がある。そのため、機関始動後の排気エミッションの悪化を抑制するには、機関始動前に導電性担体１５１に対する通電を開始して触媒装置１５の暖機を開始し、触媒装置１５の暖機完了後（触媒の活性後）に内燃機関１０を始動することが望ましい。
【００４５】
しかしながら前述したように、ＥＶモード中において例えば急加速要求が生じた場合などには、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが車両１００の要求出力電力ＰＴよりも小さくなって、メイン電池５０の電力に加えて補助電池６０の電力を使用しなければならない状態（以下「補助電力要求状態」という。）になることがある。そして補助電力要求状態が長時間続いて補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが枯渇充電量ＳＢＬ未満となったときは、内燃機関１０を始動しなければならなくなる。ＥＶモード中に補助電力要求状態になるか、また補助電力要求状態がどの程度続くかは、その時々のドライバの運転によるものなので、予測は困難である。
【００４６】
したがって、ＥＶモード中における内燃機関１０の始動を抑制するには、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳを高い値に維持しておくことが有効である。
【００４７】
そのため本実施形態では、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが所定の維持目標充電量ＳＢＴ（本実施形態では補助電池６０の満充電量に相当する充電量）未満のときは、減速時における第２回転電機４０の発電電力（以下「回生電力」という。）を補助電池６０に優先的に充電するようにしている。
【００４８】
また補助電力要求状態となっている場合に、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが枯渇充電量ＳＢＬよりも大きく、かつ維持目標充電量ＳＢＴよりも小さい所定の始動準備充電量ＳＢ１未満になったときは、触媒床温ＴＥＨＣが所定の活性温度Ｔ１未満であれば、補助電池６０の電力でメイン電池５０の出力電力不足を補助しつつ、さらに補助電池６０の電力を触媒装置１５に供給して触媒装置１５の暖機を開始し、内燃機関１０の始動準備を行うようにしている。
【００４９】
始動準備充電量ＳＢ１は、補助電池６０の電力を使用して触媒装置１５を暖機する際に必要とされる充電量であって、補助電力要求状態となっている場合に、補助電池６０の電力を第２回転電機４０に加えて触媒装置１５に供給したとしても、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが枯渇充電量ＳＢＬになる前に触媒装置１５の暖機を完了させることが可能な充電量に設定される。
【００５０】
これにより、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１未満になった後も補助電力要求状態が続き、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが枯渇充電量ＳＢＬ未満となって内燃機関１０を始動しなければならなくなったとしても、排気エミッションの悪化を抑制することができる。
【００５１】
一方で、補助電力要求状態になったとしても、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１になってから枯渇充電量ＳＢＬまで低下するまでの間に、補助電力要求状態が解消される場合がある。この場合、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが車両１００の要求出力電力ＰＴよりも大きくなるので、補助電池６０の電力を使用する必要もなくなり、また内燃機関１０を始動する必要もなくなる。
【００５２】
しかしながら、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳを、枯渇充電量ＳＢＬから始動準備充電量ＳＢ１までの間の充電量（以下「中間充電量」という。）ＳＢＭのままにしておくと、以下のような問題が生じる。
【００５３】
すなわち、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが中間充電量ＳＢＭとなっているときに、再び補助電力要求状態になってしまうと、触媒装置１５の暖機が完了する前に補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが枯渇充電量ＳＢＬ未満になってしまうおそれがある。そうすると、走行性能を確保するためには、触媒装置１５の暖機が完了する前に内燃機関１０を始動しなければならなくなる。その結果、触媒装置１５によって排気中の有害物質を十分に浄化できなくなるため、排気エミッションが悪化する。また排気エミッションの悪化を抑制するには、触媒装置１５の暖機完了を待つ必要があり、走行性能を確保することができなくなる。
【００５４】
したがって、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが中間充電量ＳＢＭとなっているときは、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳを少なくとも始動準備充電量ＳＢ１まで速やかに増大させることが望ましい。
【００５５】
このとき本実施形態では、回生電力を補助電池６０に優先的に充電するようにしているが、回生電力による補助電池６０の充電が行われる前に、再び補助電力要求状態になってしまうことも十分考えられる。
【００５６】
そこで本実施形態では、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが車両１００の要求出力電力ＰＴよりも大きくなっている場合に、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１未満になっているときは、触媒床温ＴＥＨＣが所定の活性温度Ｔ１未満であれば、メイン電池５０の電力を補助電池６０に供給して補助電池６０を充電することとした。
【００５７】
これにより、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが中間充電量ＳＢＭとなっているときに、回生電力だけに頼ることなく、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳを始動準備充電量ＳＢ１まで増大させることができる。
【００５８】
以下、図２を参照して第２回転電機４０の回生電力の供給制御について説明した後、図３を参照してこの本実施形態によるメイン電池５０と補助電池６０との間の電力授受制御について説明する。
【００５９】
図２は、本実施形態による第２回転電機４０の回生電力の供給制御について説明するフローチャートである。電子制御ユニット２００は、本ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実行する。
【００６０】
ステップＳ１において、電子制御ユニット２００は、減速時か否かを判定する。本実施形態では電子制御ユニット２００は、アクセル踏込量がゼロか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、減速時であればステップＳ２の処理に進み、減速時でなければ今回の処理を終了する。
【００６１】
ステップＳ２において、電子制御ユニット２００は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが維持目標充電量ＳＢＴ未満であるか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが維持目標充電量ＳＢＴ未満であれば、ステップＳ３の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが第１充電量ＳＢ１以上であれば、ステップＳ４の処理に進む。
【００６２】
ステップＳ３において、電子制御ユニット２００は、第２回転電機４０の回生電力を補助電池６０に充電する。
【００６３】
ステップＳ４において、電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭが、メイン電池５０の満充電量ＭＢＦ未満であるか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭが満充電量ＭＢＦ未満であれば、ステップＳ５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭが満充電量ＭＢＦであれば、ステップＳ６の処理に進む。
【００６４】
ステップＳ５において、電子制御ユニット２００は、第２回転電機４０の回生電力をメイン電池５０に充電する。
【００６５】
ステップＳ６において、電子制御ユニット２００は、第２回転電機４０の回生電力を、第２回転電機４０を除いた触媒装置１５などの電気機器に必要に応じて供給する。
【００６６】
図３は、本実施形態によるメイン電池５０と補助電池６０との間の電力授受制御について説明するフローチャートである。電子制御ユニット２００は、本ルーチンを所定の演算周期で繰り返し実行する。
【００６７】
ステップＳ１１において、電子制御ユニット２００は、車両１００の要求出力電力（電気機器の総要求出力電力）ＰＴを算出する。本実施形態では電子制御ユニット２００は、予め実験等によって作成されたマップを参照してアクセル踏込量と車速とに基づき算出された第２回転電機４０の要求出力電力と、第２回転電機４０以外の稼働要求がある電気機器の要求出力電力と、を加算したものを、車両１００の要求出力電力ＰＴとして算出する。
【００６８】
ステップＳ１２において、電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭ［ｋＷ］を算出する。本実施形態では電子制御ユニット２００は、予め実験等によって作成されたマップを参照し、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭと外気温度とに基づいて、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭを算出する。メイン電池５０の出力可能電力ＰＭは、基本的にメイン電池５０の充電量ＳＯＣＭが少ない場合に比べて多いときの方が、大きくなる傾向にある。またメイン電池５０の出力可能電力ＰＭは、基本的に外気温度が低い場合に比べて高いときの方が、大きくなる傾向にある。
【００６９】
なお、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭを算出するためのパラメータは、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭや外気温度に限られるものではなく、これらに加えて、又はこれに替えて、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭと相関関係にある別のパラメータ（例えばメイン電池５０の温度など）を使用しても良い。また本実施形態では、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭと外気温度とに基づいて、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭを算出するようにしているが、予め設定された固定値としても良い。
【００７０】
ステップＳ１３において、電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが、車両１００の要求出力電力ＰＴよりも大きいか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが車両１００の要求出力電力ＰＴよりも大きければ、ステップＳ１４の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが車両１００の要求出力電力ＰＴ以下であれば、今回の処理を終了する。
【００７１】
ステップＳ１４において、電子制御ユニット２００は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１未満か否かを判定する。電子制御ユニット２００は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１未満であれば、ステップＳ１５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１以上であればステップＳ１７の処理に進む。
【００７２】
ステップＳ１５において、電子制御ユニット２００は、触媒温度センサ２１１によって検出された触媒床温ＴＥＨＣが、所定の活性温度Ｔ１未満か否かを判定する。電子制御ユニット２００は、触媒床温ＴＥＨＣが活性温度Ｔ１未満であれば、ステップＳ１６の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、触媒床温ＴＥＨＣが活性温度Ｔ１以上であれば、今回の処理を終了する。
【００７３】
ステップＳ１６において、電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の電力を補助電池６０に供給して補助電池６０を充電する。
【００７４】
これにより、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが中間充電量ＳＢＭとなっているときに、回生電力だけに頼ることなく、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳを始動準備充電量ＳＢ１まで速やかに増大させることができる。
【００７５】
ステップＳ１７において、電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭが満充電量ＭＢＦ未満か否かを判定する。電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭが満充電量ＭＢＦ未満であれば、ステップＳ１８の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭが満充電量ＭＢＦであれば、今回の処理を終了する。
【００７６】
ステップＳ１８において、電子制御ユニット２００は、補助電池６０の電力をメイン電池５０に供給してメイン電池５０を充電する。
【００７７】
このように本実施形態では、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１以上のときは、補助電池６０の電力をメイン電池５０に供給してメイン電池５０を充電するようにしているが、これは以下の理由による。
【００７８】
前述したように、補助電池６０は、メイン電池５０と比較して出力密度の高い電池であり、メイン電池５０と比較して単位時間当たりに充放電可能な電力量が大きい。そのため、本実施形態のように第２回転電機４０の回生電力を補助電池６０に優先的に充電することで、回生電力を取りこぼすことなく効率良く回収することができる。したがって、第２回転電機４０の回生電力をできる限り取りこぼすことなく回収するには、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳを満充電量よりも少なくしておく必要がある。
【００７９】
そして補助電池６０の充電量ＳＯＣＳに関しては、少なくとも始動準備充電量ＳＢ１に維持できていれば、補助電力要求状態が長時間続いたとしても、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが枯渇充電量ＳＢＬになる前に触媒装置１５の暖機を完了させることができる。
【００８０】
そこで本実施形態では、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１以上のときは、補助電池６０の電力をメイン電池５０に供給してメイン電池５０を充電するよういしているのである。
【００８１】
以上説明した本実施形態によれば、内燃機関１０及び第２回転電機４０（回転電機）と、内燃機関１０の排気通路１４に設けられた電気加熱式の触媒装置１５と、少なくとも第２回転電機４０及び触媒装置１５を含む電気機器に電力を供給するためのメイン電池５０（第１電池）と、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが電気機器の総要求出力電力、すなわち車両１００の要求出力電力ＰＴよりも小さい場合に、不足する電力を電気機器に供給するための補助電池６０（第２電池）と、を備える車両１００を制御するための電子制御ユニット２００（制御装置）が、電気機器に対する電力供給を制御する電力供給制御部と、メイン電池５０と補助電池６０との間の電力授受を制御する電力授受制御部と、を備える。
【００８２】
そして電力供給制御部は、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが電気機器の総要求出力電力よりも小さい場合に、触媒装置１５を暖機するために触媒装置１５に電力を供給する必要が生じたときは、補助電池６０の電力を触媒装置１５に供給するように構成されている。また電力授受制御部は、メイン電池５０の出力可能電力ＰＭが電気機器の総要求出力電力よりも大きい場合に、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが、補助電池６０の電力を使用して触媒装置１５を暖機する際に必要とされる所定の始動準備充電量ＳＢ１（第１充電量）未満であり、かつ触媒装置１５の温度ＴＥＨＣが活性温度Ｔ１（所定温度）未満であれば、メイン電池５０の電力を補助電池６０に供給するように構成されている。
【００８３】
これにより、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１未満となっているときに、回生電力だけに頼ることなく、メイン電池５０の電力によって補助電池６０の充電量ＳＯＣＳを速やかに増大させることができる。そのため、触媒装置１５を暖機するために補助電池６０の電力を使用する必要が生じたときに、触媒装置１５を暖機するために必要な電力量に対して、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが不足するのを抑制することができる。
【００８４】
また本実施形態による電子制御ユニット２００は、第２回転電機４０（回転電機）の回生電力の供給先を制御する回生電力供給制御部をさらに備える。そして補助電池６０（第２電池）は、メイン電池５０（第１電池）よりも出力密度の高い電池であり、回生電力供給制御部は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１よりも大きい所定の維持目標充電量ＳＢＴ（第２充電量）未満のときは、前第２回転電機４０の回生電力を補助電池６０に優先的に供給するように構成される。また電力授受制御部は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１以上であり、かつメイン電池５０の充電量ＳＯＣＭが満充電量ＭＢＦ未満であれば、補助電池６０の電力をメイン電池５０に供給するように構成される。
【００８５】
これにより、第２回転電機４０の回生電力をできる限り取りこぼすことなく回収することができる。また補助電池６０の充電量ＳＯＣＳは、少なくとも始動準備充電量ＳＢ１に維持されるため、補助電力要求状態が長時間続いたとしても、補助電池６０の充電量が枯渇充電量ＳＢＬになる前に触媒装置１５の暖機を完了させることができる。
【００８６】
また本実施形態による電子制御ユニット２００の電力供給制御部は、メイン電池５０（第１電池）の出力可能電力ＰＭが電気機器の総要求出力電力よりも小さい場合に、補助電池６０（第２電池）の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１（第１充電量）未満になったときは、触媒装置１５の温度ＴＥＨＣが活性温度Ｔ１（所定温度）未満であれば、補助電池６０の電力を触媒装置１５に供給して触媒装置１５の暖機を開始するように構成される。
【００８７】
これにより、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ１未満になった後も補助電力要求状態が続き、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが枯渇充電量ＳＢＬ未満となって内燃機関１０を始動しなければならなくなったとしても、排気エミッションの悪化を抑制することができる。
【００８８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【００８９】
１０    内燃機関
１５    電気加熱式の触媒装置
４０    第２回転電機（回転電機）
５０    メイン電池（第１電池）
６０    補助電池（第２電池）
１００    車両
２００    電子制御ユニット
【図１】
2019131062.tif 000003
【図２】
2019131062.tif 000004
【図３】
2019131062.tif 000005