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公開番号2024158934
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-08
出願番号2023074575
出願日2023-04-28
発明の名称ハイブリッド車両
出願人株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人岡田国際特許事務所
主分類B60W 20/10 20160101AFI20241031BHJP(車両一般)
要約【課題】内燃機関の排気を用いてNOxを浄化する触媒の暖機を行う際、よりシンプルな制御にて、より少ないNOx排出量で効率良く触媒暖機を行うことができる、ハイブリッド車両の制御装置を提供する。
【解決手段】NOxを浄化する触媒と、制御装置とを有する。制御装置は、運転状態とアクセルペダル踏込量に基づいてユーザ要求トルクを求めるユーザ要求トルク算出部と、運転状態に基づいて目標暖機トルクを求める目標暖機トルク算出部と、触媒暖機条件の成立時、かつ、目標暖機トルクがユーザ要求トルクよりも大きい場合には、目標暖機トルクを出力するように内燃機関を制御するとともに目標暖機トルクからユーザ要求トルクを減算した余剰トルクを発電にて消費するようにモータジェネレータを制御する触媒暖機処理部と、を有し、目標暖機トルクは、運転状態に対する排気熱量/NOx排出量の値がほぼ最大の値となる第1目標トルクに設定されている。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
内燃機関とモータジェネレータを有するハイブリッド車両であって、
前記内燃機関の排気経路には排気ガスに含まれるＮＯｘを浄化する触媒が設けられており、
前記内燃機関と前記モータジェネレータを制御する制御装置を有し、
前記制御装置は、
前記内燃機関の運転状態とアクセルペダル踏込量とに基づいてユーザ要求トルクを求める、ユーザ要求トルク算出部と、
前記運転状態に基づいて目標暖機トルクを求める、目標暖機トルク算出部と、
前記触媒の暖機を必要とする触媒暖機条件が成立している場合、かつ、前記目標暖機トルクが前記ユーザ要求トルクよりも大きい場合には、前記目標暖機トルクを出力するように前記内燃機関を制御するとともに、前記目標暖機トルクから前記ユーザ要求トルクを減算した余剰トルクを発電にて消費するように前記モータジェネレータを制御する、触媒暖機処理部と、
を有し、
前記目標暖機トルクは、
前記運転状態と内燃機関トルクとに応じたＮＯｘ排出量の特性であるＮＯｘ排出量特性と、前記運転状態と前記内燃機関トルクに応じた排気熱量の特性である排気熱量特性と、に基づいて設定され、
各運転状態に対応させて、当該運転状態に対して前記ハイブリッド車両の走行に必要な走行トルク以上のトルクの中で当該運転状態に対する前記排気熱量／前記ＮＯｘ排出量の値がほぼ最大の値となる第１目標トルクに設定されている、
ハイブリッド車両。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両であって、
前記制御装置は、前記運転状態に基づいて、ＮＯｘ排出量を積算したＮＯｘ排出量積算値と、前記ハイブリッド車両の走行距離を積算した走行距離積算値と、を記憶し、
前記目標暖機トルクとして、
前記第１目標トルクと、
前記ＮＯｘ排出量特性に基づいて設定され、各運転状態に対応させて、当該運転状態に対して前記走行トルク以上のトルクの中で当該運転状態に対する前記ＮＯｘ排出量の値がほぼ最小の値となる第２目標トルクと、
が設定されており、
前記制御装置は、
前記目標暖機トルク算出部にて前記目標暖機トルクを求める際、
前記ＮＯｘ排出量積算値／前記走行距離積算値が所定閾値以下の場合は、前記第１目標トルクを前記目標暖機トルクとして求め、
前記ＮＯｘ排出量積算値／前記走行距離積算値が所定閾値よりも大きい場合は、前記第２目標トルクを前記目標暖機トルクとして求める、
ハイブリッド車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関とモータジェネレータを有するハイブリッド車両に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関とモータジェネレータ（電動機（モータ）及び発電機（ジェネレータ）の機能を有する）を有するハイブリッド車両において、例えば特許文献１には、触媒暖機を確保しつつ、内燃機関の始動回数を抑制して燃費向上を図ることができる、ハイブリッド車両の制御装置が開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載のハイブリッド車両の制御装置は、道路情報を取得する道路情報取得部と、道路情報に基づいて走行予定経路での走行速度を予測する速度予測部と、予測走行速度に基づいて走行予定経路でのエンジン動作状態を予測するエンジン動作予測部と、予測走行速度に基づいて走行予定経路での触媒温度を予測する触媒温度予測部と、エンジン停止中に触媒温度が下限温度以下になると予測されるとき、それよりも前のエンジン駆動時でのエンジン運転条件を通常の運転条件よりも高負荷側に変更するエンジン制御部と、を備えている。
【０００４】
そして、特許文献１に記載されたハイブリッド車両の制御装置は、エンジン運転条件を通常の運転条件よりも高負荷側に変更する際の増大負荷総量を、予測触媒温度が下限温度以下になると予測されるときを含むエンジン停止期間における触媒温度低下の予測値（エネルギー）に基づいて設定している。そして、触媒温度が下限温度以下になると予測されるエンジン停止期間中の予測平均走行速度と、当該エンジン停止期間の長さと、に基づいて設定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１６－００８５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたハイブリッド車両の制御装置における増大負荷総量の設定方法では、増大負荷総量にて触媒温度を下限温度以上に確保できる、としているが、燃費の向上を優先しているため、増量したエンジン負荷に対するＮＯｘ排出量が必要以上に多くなってしまう可能性があるので好ましくない。また制御が複雑であることと、予測が多いので、予測が外れて期待する効果を得にくいことも好ましくない。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、内燃機関の排気を用いてＮＯｘを浄化する触媒の暖機を行う際、よりシンプルな制御にて、より少ないＮＯｘ排出量で効率良く触媒暖機を行うことができる、ハイブリッド車両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】
上記課題を解決するため、第１の発明は、内燃機関とモータジェネレータを有するハイブリッド車両である。前記内燃機関の排気経路には排気ガスに含まれるＮＯｘを浄化する触媒が設けられており、前記内燃機関と前記モータジェネレータを制御する制御装置を有する。そして前記制御装置は、前記内燃機関の運転状態とアクセルペダル踏込量とに基づいてユーザ要求トルクを求める、ユーザ要求トルク算出部と、前記運転状態に基づいて目標暖機トルクを求める、目標暖機トルク算出部と、前記触媒の暖機を必要とする触媒暖機条件が成立している場合、かつ、前記目標暖機トルクが前記ユーザ要求トルクよりも大きい場合には、前記目標暖機トルクを出力するように前記内燃機関を制御するとともに、前記目標暖機トルクから前記ユーザ要求トルクを減算した余剰トルクを発電にて消費するように前記モータジェネレータを制御する、触媒暖機処理部と、を有する。そして前記目標暖機トルクは、前記運転状態と内燃機関トルクとに応じたＮＯｘ排出量の特性であるＮＯｘ排出量特性と、前記運転状態と前記内燃機関トルクに応じた排気熱量の特性である排気熱量特性と、に基づいて設定され、各運転状態に対応させて、当該運転状態に対して前記ハイブリッド車両の走行に必要な走行トルク以上のトルクの中で当該運転状態に対する前記排気熱量／前記ＮＯｘ排出量の値がほぼ最大の値となる第１目標トルクに設定されている、ハイブリッド車両である。
【０００９】
次に、第２の発明は、上記第１の発明に係るハイブリッド車両であって、前記制御装置は、前記運転状態に基づいて、ＮＯｘ排出量を積算したＮＯｘ排出量積算値と、前記ハイブリッド車両の走行距離を積算した走行距離積算値と、を記憶している。また、前記目標暖機トルクとして、前記第１目標トルクと、前記ＮＯｘ排出量特性に基づいて設定され、各運転状態に対応させて、当該運転状態に対して前記走行トルク以上のトルクの中で当該運転状態に対する前記ＮＯｘ排出量の値がほぼ最小の値となる第２目標トルクと、が設定されている。そして前記制御装置は、前記目標暖機トルク算出部にて前記目標暖機トルクを求める際、前記ＮＯｘ排出量積算値／前記走行距離積算値が所定閾値以下の場合は、前記第１目標トルクを前記目標暖機トルクとして求め、前記ＮＯｘ排出量積算値／前記走行距離積算値が所定閾値よりも大きい場合は、前記第２目標トルクを前記目標暖機トルクとして求める、ハイブリッド車両である。
【発明の効果】
【００１０】
第１の発明では、より少ないＮＯｘ排出量にて排気熱量がより高くなるように目標暖機トルクを設定しておく。そして、触媒暖機条件が成立、かつ、目標暖機トルクのほうがユーザ要求トルクよりも大きい場合は、目標暖機トルクを出力するように内燃機関を制御する。このとき、目標暖機トルクからユーザ暖機トルクを減算した余剰トルクをモータジェネレータの発電で消費することで、ユーザ要求トルクが駆動輪へ伝達され、ユーザへの違和感は解消される。そして余剰トルクは電力に変換されてバッテリに蓄電されるので無駄がない。これにより、内燃機関の排気を用いてＮＯｘを浄化する触媒の暖機を行う際、よりシンプルな制御にて、より少ないＮＯｘ排出量で効率良く短時間で触媒暖機を行うことができる。また、第１の発明によれば、より少ないＮＯｘ排出量にて効率良く暖機を行うための目標暖機トルクを、適切に設定することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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