JP6881341B2

JP6881341B2 - 車両の制御装置

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Publication number: JP6881341B2
Application number: JP2018015489A
Authority: JP
Inventors: 中山　茂樹; 茂樹中山
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-01-31
Filing date: 2018-01-31
Publication date: 2021-06-02
Anticipated expiration: 2038-01-31
Also published as: US20190234366A1; JP2019131065A; DE102019102206A1; CN110091729A; US11162468B2; CN110091729B

Description

本発明は車両の制御装置に関する。

特許文献１には、内燃機関の始動に使用するバッテリと、内燃機関を始動する際の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、外気温度が低くなるとバッテリの最大出力電力が小さくなることから、機関始動時に電力不足が生じないように、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。

特開２０１７−１６６４６３号公報

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。

ここで前述した従来のハイブリッド車両において、機関始動前に触媒装置を加熱するようにした場合には、バッテリの出力不足が生じたときにその不足分をキャパシタによって補助する必要がある。このとき、バッテリの最大出力電力が低下していれば、その分だけキャパシタの出力電力が増加してキャパシタの電力消費量が増加することになる。しかしながら、バッテリの最大出力電力が低下する要因は外気温度に限られるものではない。

そのため前述した従来のハイブリッド車両では、外気温度以外の要因でバッテリの最大出力電力が低下している場合に、内燃機関の始動準備中（触媒装置の加熱中）にキャパシタの電力が枯渇してしまって、バッテリの出力不足をキャパシタによって補助できなくなるおそれがある。すなわち、内燃機関の始動準備に必要な電力が不足するおそれがある。

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、内燃機関の始動準備に必要な電力が不足するのを抑制することを目的とする。

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、第１電池及び第２電池と、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、を備える車両の制御装置が、回転電機の動力だけで走行するときは、第１電池の出力電力不足を第２電池の出力電力によって補うように、回転電機に対する電力供給を制御する電力供給制御部と、回転電機の動力だけで走行している場合に、第２電池の充電量が始動準備充電量以下となったときに触媒装置に対する電力供給を開始して内燃機関の始動準備を開始する始動準備開始部と、を備える。始動準備開始部は、第１電池の状態に基づいて算出された第１電池の最大出力電力が大きい場合に比べて小さい場合には、始動準備充電量を大きくするように構成される。

本発明のこの態様によれば、内燃機関の始動準備に必要な電力が不足するのを抑制することができる。

図１は、本発明の第１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は、本発明の第１実施形態による内燃機関の始動準備制御について説明するフローチャートである。図３は、メイン電池の最大出力電力に基づいて、始動準備充電量を設定するためのテーブルである。図４は、本発明の第２実施形態による補助電池に対する充電制御について説明するフローチャートである。図５は、メイン電池の最大出力電力に基づいて、補助電池の目標充電量を設定するためのテーブルである。

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。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１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。

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駆動対象に伝達可能に構成される。本実施形態では、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。

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。

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。

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（ＭｏＳｉ_２）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

なお本実施形態では、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが所定の目標充電量ＳＢ１（例えば満充電量の８０％）未満のときには、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが目標充電量ＳＢ１になるまで、車両の減速時等に第２回転電機４０で発電した発電電力が補助電池６０に優先的に充電されるように、電子制御ユニット２００によって電力制御回路７０が制御されている。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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要求出力電力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の出力電力だけでは電力不足となり、駆動力が不足する場合がある。そこでこのような場合には、電子制御ユニット２００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。

そして電子制御ユニット２００は、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足している状態が長時間続いて補助電池６０の充電量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の双方の動力を車輪駆動軸２に伝達する。

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。

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、例えばアクセル踏込量が増大して車両要求出力が所定出力以上になっているときなどは、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。

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。

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。

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、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、すなわち要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する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未満となった場合には、例外的に内燃機関１０を始動しなければならなくなる。そしてＥＶモード中において、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する状態が生じるか、またその状態がどの程度続くかの予測は困難である。

そのため本実施形態では、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが、枯渇充電量ＳＢＬよりも大きく、かつ目標充電量ＳＢ１よりも小さい始動準備充電量ＳＢ２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の電力によって触媒装置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。これにより、その後に補助電池６０の充電量が枯渇充電量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。

しかしながら、メイン電池５０の最大出力電力は、メイン電池５０の充電量ＳＯＣＭや外気温度等のメイン電池５０の状態に応じて変化する。そのため、メイン電池５０の最大出力電力が通常よりも低下している場合には、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する状態となったときに、その分だけ補助電池６０の出力電力が増加することになる。

したがって、始動準備充電量ＳＢ２を一定値にすると、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。

そこで本実施形態では、メイン電池５０の最大出力電力に応じて、始動準備充電量ＳＢ２を変化させることとした。具体的には、メイン電池５０の最大出力電力が大きい場合と比較して小さい場合の方が、始動準備充電量ＳＢ２が大きくなるようにした。これにより、ＥＶモード中に要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する状態が長時間続いたときに、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のを抑制できる。すなわち、内燃機関１０の始動準備に必要な電力が不足するのを抑制できる。

以下、この本実施形態によるＥＶモード中に要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する状態が生じた場合における内燃機関１０の始動準備制御について説明する。

図２は、本実施形態による内燃機関１０の始動準備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。

ステップＳ１において、電子制御ユニット２００は、車両１００の走行モードがＥＶモードに設定されているか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、車両１００の走行モードがＥＶモードに設定されていれば、ステップＳ２の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、車両１００の走行モードがＨＶモードに設定されていれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ２において、電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の最大出力電力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の最大出力電力ＰＭを算出する。メイン電池５０の最大出力電力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の最大出力電力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。

なお、メイン電池５０の最大出力電力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の最大出力電力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。

ステップＳ３において、電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の最大出力電力ＰＭに基づいて、始動準備充電量ＳＢ２を設定する。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図３のテーブルを参照し、メイン電池５０の最大出力電力ＰＭに基づいて、始動準備充電量ＳＢ２を設定する。図３に示すように、始動準備充電量ＳＢ２は、メイン電池５０の最大出力電力ＰＭが高い場合に比べて低いときの方が、大きくなる。

ステップＳ４において、電子制御ユニット２００は、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足しているか否かを判定する。電子制御ユニット２００は、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足していれば、ステップＳ５の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足していなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ５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ＳＢ２以上か否かを判定する。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ＳＢ２以上であれば、ステップＳ６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ＳＢ２未満であれば、ステップＳ７の処理に進む。

ステップＳ６において、電子制御ユニット２００は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが枯渇充電量ＳＢＬ未満になるまでにはまだ余裕があるため、内燃機関１０の始動を不許可とする。これにより、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する状態となった場合には、補助電池６０の出力電力で電力不足が補われ、補助電池６０の電力が優先的に消費されることになる。

ステップＳ７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Ｓ８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、ステップＳ９の処理に進む。

ステップＳ８において、電子制御ユニット２００は、内燃機関１０の始動準備を開始する。具体的には電子制御ユニット２００は、補助電池６０の電力を導電性担体１５１に供給して触媒装置１５の暖機を行う。

ステップＳ９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、枯渇充電量ＳＢＬ以上か否かを判定する。電子制御ユニット２００は、補助電池６０の充電量が枯渇充電量ＳＢＬ以上であれば、ステップＳ１０の処理に進む。一方で電子制御ユニット２００は補助電池６０の充電量が枯渇充電量ＳＢＬ未満であれば、ステップＳ１１の処理に進む。

ステップＳ１０において、電子制御ユニット２００は、内燃機関１０の始動を不許可とする。これにより、触媒床温ＴＥＨＣが活性温度Ｔ１以上になった後は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが枯渇充電量ＳＢＬ未満になるまで、補助電池６０の出力電力で電力不足が補われることになる。そのため、内燃機関１０の始動を可能な限り抑えることができるため、燃費及び排気エミッションの悪化を抑制することができる。

ステップＳ１１において、電子制御ユニット２００は、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する状態となった場合に補助電池６０の出力電力で電力不足を補うことができないので、内燃機関１０の始動を許可する。

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、メイン電池５０（第１電池）及び補助電池６０（第２電池）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、を備える車両１００を制御する電子制御ユニット２００（制御装置）が、第２回転電機４０の動力だけで走行するときにはメイン電池５０の出力電力不足を補助電池６０の出力電力によって補うように第２回転電機４０に対する電力供給を制御する電力供給制御部と、第２回転電機４０の動力だけで走行している場合に、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ２未満となったときに触媒装置１５に対する電力供給を開始して内燃機関１０の始動準備を開始する始動準備開始部と、を備える。

そして始動準備開始部は、メイン電池５０の状態に基づいて算出されたメイン電池５０の最大出力電力ＰＭが大きい場合に比べて小さい場合には、始動準備充電量ＳＢ２を大きくするように構成されている。

これにより、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する状態が続いたときに、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のを抑制できる。すなわち、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する状態が続いたときに、内燃機関１０の始動準備に必要な電力が不足するのを抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、メイン電池６０の最大出力電力に基づいて、補助電池６０の目標充電量ＳＢ１を変化させる点で、第１実施形態と相違する。以下、この相違点について説明する。

前述した第１実施形態では、補助電池６０の目標充電量ＳＢ１を一定としていた。これに対して本実施形態では、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する状態が長時間続いたときのことを考慮して、メイン電池５０の最大出力電力ＰＭが大きい場合に比べて小さい場合には、目標充電量ＳＢ１を大きくすることとした。

これにより、要求出力電力に対してメイン電池５０の出力電力が不足する状態が生じたときに、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが始動準備充電量ＳＢ２未満になる頻度を少なくすることができる。そのため、内燃機関１０の始動準備に伴う電力消費量を抑制することができる。また、補助電池６０の電力によってメイン電池５０の出力電力不足を補助できる時間が長くなるので、内燃機関１０の始動を可能な限り抑制することができる。そのため、燃費及び排気エミッションの悪化を抑制することができる。

以下、この本実施形態による補助電池６０に対する充電制御（回生制御）について説明する。

図４は、本実施形態による補助電池６０に対する充電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。

ステップＳ２１において、電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の最大出力電力ＰＭ［ｋＷ］を算出する。本実施形態でも第１実施形態と同様に、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の最大出力電力ＰＭを算出する。

ステップＳ２２において、電子制御ユニット２００は、メイン電池５０の最大出力電力ＰＭに基づいて、目標充電量ＳＢ１を設定する。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図５のテーブルを参照し、メイン電池５０の最大出力電力ＰＭに基づいて、目標充電量ＳＢ１を設定する。図５に示すように、目標充電量ＳＢ１は、メイン電池５０の最大出力電力ＰＭが高い場合に比べて低いときの方が、大きくなる。

ステップＳ２３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Ｓ２４の処理に進み、減速時でなければ今回の処理を終了する。

ステップＳ２４において、電子制御ユニット２００は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが目標充電量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が目標充電量ＳＢ１未満であれば、ステップＳ２５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が目標充電量ＳＢ１以上であれば、ステップＳ２５６処理に進む。

ステップＳ２５において、電子制御ユニット２００は、補助電池６０の充電量ＳＯＣＳが目標充電量ＳＢ１となるように、第２回転電機４０の発電電力を補助電池６０に優先的に充電する。

ステップＳ２６において、電子制御ユニット２００は、第２回転電機４０の発電電力を、メイン電池５０やその他の電力デバイスなどに必要に応じて分配する。

以上説明した本実施形態による電子制御ユニット２００（制御装置）は、第１実施形態で前述した電力供給制御部及び始動準備開始部の他に、補助電池６０（第２電池）の充電量ＳＯＣＳが目標充電量ＳＢ１となるように第２回転電機４０の発電電力を補助電池６０に充電する充電制御部をさらに備える。

そして充電制御部は、メイン電池５０（第１電池）の最大出力電力ＰＭが大きい場合に比べて小さい場合には、目標充電量ＳＢ１を大きくするように構成されている。

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。

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
６０補助電池
１００車両
２００電子制御ユニット

Claims

内燃機関及び回転電機と、
第１電池及び第２電池と、
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、
を備える車両の制御装置であって、
前記回転電機の動力だけで走行するときは、前記第１電池の出力電力不足を前記第２電池の出力電力によって補うように、前記回転電機に対する電力供給を制御する電力供給制御部と、
前記回転電機の動力だけで走行している場合に、前記第２電池の充電量が始動準備充電量未満となったときに前記触媒装置に対する電力供給を開始して内燃機関の始動準備を開始する始動準備開始部と、
を備え、
前記始動準備開始部は、
前記第１電池の状態に基づいて算出された前記第１電池の最大出力電力が大きい場合に比べて小さい場合には、前記始動準備充電量を大きくする、
車両の制御装置。
前記第２電池の充電量が目標充電量となるように、前記回転電機の発電電力を前記第２電池に充電する充電制御部を備え、
前記充電制御部は、
前記第１電池の最大出力電力が大きい場合に比べて小さい場合には、前記目標充電量を大きくする、
請求項１に記載の車両の制御装置。