JP2006250134A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの発電系に負担を掛けることなく、エンジン始動時に排出されるコールドエミッションを効果的に低減する車両制御装置の提供。
【解決手段】走行用動力源として、電気加熱式吸気マニホールド２２及び電気加熱式触媒２６を備えるエンジン１０とモータ５の両方が搭載されるとともに、蓄電手段としてバッテリ３の他に、エンジンにより駆動されるオルタネータ４が発生する電力及びモータが発生する電力を充電できるようにされた大容量キャパシタ４と、バッテリ、モータ、オルタネータ、キャパシタ等からなる電力系の制御を行う電力系制御手段１００と、を備え、電力系制御手段は、キャパシタに蓄電されている電力を、任意の時期に、電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方又は両方に供給することができるようにされてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行用動力源として電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒を備えるエンジン（に加えてモータ）が搭載されるとともに、蓄電手段としてバッテリの他に、前記エンジンにより駆動されるオルタネータ等が発生する電力等を充電できるようにされた大容量キャパシタが装備されている車両の制御装置に係り、特に、エンジン始動時に排出される排気ガス中に含まれるＨＣ等の特定成分（コールドエミッション）を効果的に低減させることができる車両の制御装置に関する。

北米、欧州、日本等において強化されつつある排ガス規制に対応するためには、エンジン始動時に排出される排ガス中に含まれるＨＣ等の特定成分（コールドエミッション）を低減させる必要がある。現在、コールドエミッションを低減させるべく、様々な技術、例えば、排気浄化用触媒を早期に活性化させる技術が開発されており、その一つとして、下記特許文献１等には、排気浄化用触媒に電気ヒータを付設し、バッテリやオルタネータからその電気ヒータに給電し、それを発熱させることで触媒を迅速に活性化温度まで昇温させる技術が開示されている。また、上記とは別に、吸気マニホールドに電気ヒータを付設し、バッテリやオルタネータからその電気ヒータに給電し、それを発熱させることで吸気マニホールドを暖め、燃料噴射弁から吸気マニホールド（吸気ポート）に向けて噴射された（付着している）燃料の気化を促進する技術等も考えられている。

特開平５−３１２０２９公報

前記した如くに、排気浄化用触媒及び吸気マニホールドに電気ヒータ等の電気加熱手段を付設して（以下、電気加熱式触媒、電気加熱式吸気マニホールドと称す）、それらを始動時に暖める（暖機する）始動時強制暖機を行う場合、蓄電手段としてバッテリだけしか搭載されていない車両では、次のような問題が生じる。

すなわち、冷機始動時に、電気加熱式触媒及び電気加熱式吸気マニホールドを所望温度まで昇温させるには、それらにバッテリから大電流を供給する必要がある。しかし、通常の車載バッテリでは、前記のような大電流供給は短時間しか行えない（電圧降下する）ので、触媒や吸気マニホールドを所望温度まで昇温させることは難しい。

なお、バッテリはエンジンにより駆動されるオルタネータから得られる三相交流をダイオードにより整流した直流によって充電されるが、大電流を整流する際にはダイオードでの発熱損失を無視することができないため、エンジンの発電系の負荷が大きい。

本発明は、上記した如くの従来の問題を解消すべくなされたもので、その目的とするところは、エンジン始動時に電気加熱式触媒及び電気加熱式吸気マニホールドを所望温度まで昇温させることができ、もって、エンジンの発電系に負担を掛けることなく、エンジン始動時に排出されるコールドエミッションを効果的に低減させることができるようにされた車両の制御装置を提供することにある。

前記目的を達成すべく、本発明に係る車両の制御装置の第１態様は、走行用動力源として電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒を備えるエンジンが搭載されるとともに、蓄電手段としてバッテリの他に、前記エンジンにより駆動されるオルタネータが発生する電力等を充電できるようにされた大容量キャパシタと、前記バッテリ、前記オルタネータ、前記キャパシタ等からなる電力系の制御を行う電力系制御手段と、を備え、該電力系制御手段は、前記キャパシタに蓄電されている電力を、任意の時期に、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方又は両方に供給することができるようにされていることを特徴としている。

本発明に係る車両の制御装置の第２態様は、走行用動力源として、電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒を備えるエンジンとモータの両方が搭載されるとともに、蓄電手段としてバッテリの他に、前記エンジンにより駆動されるオルタネータが発生する電力及び前記モータが発生する電力を充電できるようにされた大容量キャパシタと、前記バッテリ、前記モータ、前記オルタネータ、前記キャパシタ等からなる電力系の制御を行う電力系制御手段と、を備え、該電力系制御手段は、前記キャパシタに蓄電されている電力を、任意の時期に、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方又は両方に供給することができるようにされていることを特徴としている。

以下、好ましい態様を列挙する。
前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒の温度をそれぞれ検出もしくは推定する温度検出手段を備え、前記電力系制御手段は、前記温度検出手段により検出もしくは推定された始動開始直後の前記電気加熱式吸気マニホールドの温度及び前記電気加熱式触媒の温度のいずれか一方又は両方が、それらについて予め定められている目標温度より低いとき、前記キャパシタに蓄電されている電力を、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方又は両方に供給する始動時強制暖機を行うようにされる。

前記キャパシタの蓄電量を検出もしくは推定する蓄電量検出手段を備え、前記電力系制御手段は、前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒をそれぞれ前記目標温度に暖めるために必要とされる通電量を算出するとともに、それらに必要とされる合計通電量と前記蓄電量検出手段により検出もしくは推定された前記キャパシタの蓄電量とを比較し、前記蓄電量が前記合計通電量より大きいときは、前記キャパシタに蓄電されている電力を前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒の両方に供給し、前記蓄電量が前記合計通電量より小さいときは、前記電力を前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方に供給するようにされる。

前記電力系制御手段は、前記キャパシタに蓄電されている電力を、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方に供給する場合、前記電気加熱式触媒を前記電気加熱式吸気マニホールドより優先するようにされる。

前記電力系制御手段は、前記キャパシタに蓄電されている電力を、前記電気加熱式触媒に優先して供給し、それによって前記触媒の温度が前記目標温度に達したとき、前記キャパシタに電力が余剰に蓄電されている場合は、その余剰電力を前記電気加熱式吸気マニホールドに供給するようにされる。

前記電力系制御手段は、前記キャパシタに蓄電されている電力を、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方に供給する場合、その供給する加熱手段の選択を、前記検出もしくは推定された温度、前記二つの加熱手段にそれぞれ必要とされる通電量、及び、前記キャパシタの蓄電量のうちの少なくとも一つに基づいて行うようにされる。

前記電力系制御手段は、前記キャパシタの蓄電量を、該キャパシタに印加された電圧及び印加時間と、前記キャパシタが放電したときの電圧及び放電時間と、に基づいて推定するようにされる。

前記電力系制御手段は、前記始動時強制暖機開始時における前記キャパシタの蓄電量と、前記始動時強制暖機を行った後において前記キャパシタに残っている蓄電量と、に基づいて、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒の劣化・故障の有無を診断するようにされる。

前記電力系制御手段は、前記始動時強制暖機を行う際、前記キャパシタの蓄電量が前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒に必要とされる合計必要通電量より大きい場合、前記キャパシタの蓄電量から前記合計必要通電量を減じた残りの余剰電力をエンジンスタータの駆動アシストに使用し、その上で前記キャパシタに蓄電されている電力を前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒に供給するようにされる。

前記電力系制御手段は、前記エンジンの停止中に、前記キャパシタの蓄電量が前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒に必要とされる合計必要通電量より大きい場合、前記キャパシタに蓄電されている電力をカーエアコン、カーナビゲーション装置、音響機器等の車載電気機器に使用するようにされる。

前記電力系制御手段は、前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒の始動時強制暖機を行った後に、前記キャパシタに電力が余剰に残っている場合、その余剰電力をカーエアコン、カーナビゲーション装置、音響機器等の車載電気機器に使用するようにされる。

前記キャパシタとして、任意に交換可能なカートリッジタイプのものが使用される。
前記キャパシタが２つ搭載され、前記電力系制御手段は、どちらか一方を前記電気加熱式吸気マニホールドの強制暖機に用い、他方を前記電気加熱式触媒の強制暖機に用いるようにされる。

前記電気加熱式吸気マニホールド用のキャパシタ及び前記電気加熱式触媒用のキャパシタとして、蓄電可能量や外形寸法等が異なるものが使用される。

前記電気加熱式吸気マニホールド用のキャパシタとして、前記電気加熱式触媒用のキャパシタに比して、蓄電可能量や外形寸法等が小さいものが使用される。

前記電力系制御手段は、前記エンジンを始動する前において、前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒のうちの少なくとも一方が前記目標温度より低いとき、それらの一方もしくは両方に前記キャパシタに蓄電されている電力を供給するとともに、それらが前記目標温度に達するまでは、前記走行用動力源として前記モータを使用すべく、前記キャパシタに蓄電されている電力を前記モータに供給し、前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒が前記目標温度に達したとき、前記エンジンを始動させるようにされる。

本発明によれば、エンジンの始動時に、電気加熱式マニホールドや電気加熱式触媒を所望温度まで昇温させるのに必要な電力を、大容量キャパシタにより賄うようにされているので、エンジンの発電系に負担をかけることなく、それらを所望温度まで迅速に昇温させることができ、そのため、燃料性状や外気温の影響をさほど受けることなく、エンジン始動時に排出されるコールドエミッションを効果的に低減させることができる。

以下、本発明の車両の制御装置の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る車両の制御装置の一実施形態を示す概略構成図である。

本発明の制御装置１が適用された車両は、走行用動力源としてエンジン１０とモータ（電動機だけでなく発電機としても働く）５の両方が搭載されたハイブリッド車両であり、蓄電手段としてバッテリ３の他に、前記エンジン１０により駆動されるオルタネータ２が発生する電力及び前記モータ５が発生する電力（減速時等の回生電力）をスイッチ５２を介して充電できるようにされた、電気二重層により電力を蓄える大容量キャパシタ４と、前記バッテリ３、前記モータ５、前記オルタネータ２、前記キャパシタ４等からなる電力系の制御を行う電力系制御手段としてのコントロールユニット１００と、を備える。

前記エンジン１０は、シリンダ１１、ピストン１２、燃焼室１４、点火プラグ１５、吸気通路２０、吸気弁１７、スロットル弁１９、燃料噴射弁１６、排気通路２５、排気弁１８等を備え、前記吸気通路２０の下流部分は、電気ヒータ２２ａが付設された吸気マニホールド（電気加熱式吸気マニホールド２２）で構成され、前記排気通路２５には、電気ヒータ２６ａが付設された排気浄化用触媒（電気加熱式触媒２６）が配設されている。

電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２としては、吸気マニホールドの一部（噴射燃料が触れる範囲）ないし全部の内部、内周あるいは外周に電気ヒータとしての導電体を付設し、それに通電するようにしたものの他、吸気マニホールドの一部ないし全部を導電体で構成するとともに隣接部分との間に絶縁体を介装したもの等が挙げられる。

また、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６としては、触媒の一部ないし全部の内部、内周、外周、あるいはその前後に電気ヒータとしての導電体を付設し、それに通電するようにしたものの他、触媒の一部ないし全部を導電体で構成する（例えばメタル触媒を使用する）とともに隣接部分との間に絶縁体を介装したもの等が挙げられる。

なお、オルタネータ２は、エンジン１０の始動と共に稼働し、前記バッテリ３、前記モータ５、車載電気機器等に電力を供給するが、その際に使用されなかった余剰電力はスイッチ５２を介してキャパシタ４に充電される。この場合、充電方式は、オルタネータ２が稼働中の余剰電力をキャパシタ４に充電するだけではなく、キャパシタ４の蓄電量が蓄電可能量（最大蓄電量）に不足している間は常に充電するようにしてもよい。

前記キャパシタ４に蓄電された電力は、前記コントロールユニット１００により制御される断接スイッチ部５０を介して電気加熱式吸気マニホールド２２、電気加熱式触媒２６、その他の車載電気機器等に選択的に供給されるようになっている。

前記コントロールユニット１００は、それ自体はよく知られているもので、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力回路等を備える。このコントロールユニット１００には、エンジン１０のシリンダ１１に設けられた水温センサ２４により検出される冷却水温に応じた信号、吸気通路２０に設けられた吸気温センサ２１により検出される吸気温に応じた信号、前記電気加熱式吸気マニホールド２２に設けられた温度センサ２３から得られる吸気マニホールド２２の温度に応じた信号、前記電気加熱式触媒２６に設けられた温度センサ２７から得られる触媒２６の温度に応じた信号、前記キャパシタ４に付設された蓄電量検出器６により検出される前記キャパシタ４の蓄電量（蓄電電力）に応じた信号、エンジンキー３１の操作状態に応じた信号等が供給される。コントロールユニット１００は、それらの信号に基づいて、エンジン始動時（始動開始直後の所定期間）に、前記電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２及び電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６のいずれか一方又は両方に供給してそれらを予め定められている目標温度（例えば４０°〜５０°Ｃ程度）に暖める始動時強制暖機制御を行う。

すなわち、コントロールユニット１００は、基本的には、図２、図３に示される如くに、エンジンキー３１がＯＮ（クランキング開始）とされた時点Ｊａにおいて、電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２及び／又は電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６の温度が目標温度より低い場合は、前記断接スイッチ部５０に制御信号を送って、キャパシタ４と電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２及び／又は電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６とを接続し（通電ＯＮ）、キャパシタ４に蓄電された電力を、それらの温度が目標温度に達する（時点Ｊm、Jｃ）まで供給する。

前記コントロールユニット１００が行う始動時強制暖機制御を図４のフローチャートで示されるプログラムを参照しながら、より詳しく説明する。

本プログラムは、例えば、エンジンキーＯＮでスタートし、ステップ１０１で、前記した信号を読み込み、ステップ１０２で電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６を前記目標温度に昇温させるのに必要な通電量を算出する。この電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６の必要通電量は、図５に示される如くに、温度センサ２７により検出された実際の温度と前記目標温度との差ΔＴｃを求め、これを必要通電量−ΔＴｃマップからそのときの差ΔＴｃであるΔａに対応する必要通電量を読み出すことにより行う。

同様に、続くステップ１０３で、電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２を前記目標温度に昇温させるのに必要な通電量を算出する。この電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２の必要通電量は、図６に示される如くに、温度センサ２３により検出された実際の温度と前記目標温度との差ΔＴｍを求め、これを必要通電量−ΔＴｍマップからそのときの差ΔＴｃであるΔｂに対応する必要通電量を読み出すことにより行う。

なお、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６及び電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２の必要通電量は、図７及び図８に示される如くに、前記温度センサ２７、２３を使わずに、水温センサ２４により検出されるエンジン冷却水温及び吸気温センサ２１により検出される吸気温を用いて、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６及び電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２の温度を推定することにより求めることができる。

次に進むステップ１０４では、前記キャパシタ４の蓄電量を求める。キャパシタ４の蓄電量は、蓄電量検出器６から得られるが、それに代えて、図９に示される如くに、キャパシタ４に印加された電圧（検出器４１により検出）と、キャパシタ４に供給された電流（検出器４２により検出）と、その充電時間と、に基づいて推定することもできる。すなわち、印加電圧と供給電流を乗算して求められる供給電力を充電時間で積算して求めることもできる。

続くステップ１０５では、前記キャパシタ４の蓄電量が、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６及び電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２を目標温度に昇温させるのに必要とされる合計必要通電量以上であるかどうかを判断し、蓄電量≧合計必要通電量である場合にはステップ１０６に進み、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６及び電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２にキャパシタ４に蓄電されている電力を供給し、続くステップ１０７から１１３では、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６及び電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２が目標温度に達するまでそれらに給電を続け、それらが目標温度に達したらそれらへの給電を終了してステップ１１５で、キャパシタ４に残っている余剰電力を求める。

キャパシタ４の余剰電力は、蓄電量検出器６から得られるが、それに代えて、図１０、図１１に示される如くに、始動開始時点でのキャパシタ４の蓄電量と、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６に印加された電圧Ｖｃ（検出器５３により検出）、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６に供給された電流Ｉｃ（検出器５４により検出）、及び、その通電時間ＴＩｍ、並びに、電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２に印加された電圧Ｖｍ（検出器５５により検出）、電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）２２に供給された電流Ｉｍ（検出器５６により検出）、及び、その通電時間ＴＩｍ、に基づいて推定することもできる。

このようにして求められた余剰電力は、カーエアコン、カーナビゲーション装置、音響機器等の車載電気機器で使用することができる。

一方、ステップ１０５において、蓄電量≧合計必要通電量ではないと判断された場合には、ステップ１２１〜１２８において、キャパシタ４に蓄電された電力を、電気加熱式触媒（ＥＨＣ）２６に優先して供給し、それによって触媒２６の温度が目標温度に達したとき、前記キャパシタ４に電力が余剰に蓄電されている場合は、その余剰電力を前記電気加熱式吸気マニホールド２２に供給するようにされる。

以上の説明から理解されるように、本実施形態の車両の制御装置１では、エンジン１０の始動時に、電気加熱式マニホールド２２や電気加熱式触媒２６を目標温度まで昇温させるのに必要な電力を、大容量キャパシタ４により賄うようにされているので、エンジン１０の発電系に負担をかけることなく、それらを所望温度まで迅速に昇温させることができ、そのため、燃料性状や外気温の影響をさほど受けることなく、エンジン始動時に排出されるコールドエミッションを効果的に低減させることができる。

なお、本実施形態においては、上記始動時強制暖機の他、次のような処理を行うことができる。

すなわち、前記始動時強制暖機開始時における前記キャパシタ４の蓄電量と、前記始動時強制暖機を行った後において前記キャパシタ４に残っている蓄電量と、に基づいて、前記電気加熱式吸気マニホールド２２及び電気加熱式触媒２６の劣化・故障の有無を診断する。

前記始動時強制暖機を行う際、前記キャパシタ４の蓄電量が前記電気加熱式吸気マニホールド２２及び前記電気加熱式触媒２６に必要とされる合計必要通電量より大きい場合、前記キャパシタ４の蓄電量から前記合計必要通電量を減じた残りの余剰電力をエンジンスタータの駆動アシストに使用し、その上で前記キャパシタ４に蓄電されている電力を前記電気加熱式吸気マニホールド２２及び前記電気加熱式触媒２６に供給する。

前記エンジン１０の停止中に、前記キャパシタ４の蓄電量が前記電気加熱式吸気マニホールド２２及び前記電気加熱式触媒２６に必要とされる合計必要通電量より大きい場合、前記キャパシタ４に蓄電されている電力をカーエアコン、カーナビゲーション装置、音響機器等の車載電気機器に使用する。

前記電気加熱式吸気マニホールド２２及び前記電気加熱式触媒２６の始動時強制暖機を行った後に、前記キャパシタ４に電力が余剰に残っている場合、その余剰電力をカーエアコン、カーナビゲーション装置、音響機器等の車載電気機器に使用する。

なお、前記キャパシタとして、任意に交換可能なカートリッジタイプのものを使用してもよい。また、前記キャパシタを２つ用意し、どちらか一方を前記電気加熱式吸気マニホールド２２の強制暖機に用い、他方を前記電気加熱式触媒２６の強制暖機に用いるようにしてもよい。

この場合、前記電気加熱式吸気マニホールド２２用のキャパシタ及び前記電気加熱式触媒２６用のキャパシタとして、蓄電可能量や外形寸法等が異なるものを使用してもよく、この場合、前記電気加熱式吸気マニホールド２２用のキャパシタとして、前記電気加熱式触媒２６用のキャパシタに比して、蓄電可能量や外形寸法等が小さいものを使用することが好ましい。

上記とは別に、前記エンジン１０を始動する前において、前記電気加熱式吸気マニホールド２２及び前記電気加熱式触媒２６のうちの少なくとも一方が前記目標温度より低いとき、それらの一方もしくは両方に前記キャパシタ４に蓄電されている電力を供給するとともに、それらが前記目標温度に達するまでは、前記走行用動力源として前記モータ５を使用すべく、前記キャパシタ４に蓄電されている電力を前記モータ５に供給し、前記電気加熱式吸気マニホールド２２及び前記電気加熱式触媒２６が前記目標温度に達したとき、前記エンジン１０を始動させるようにしてもよい。

本発明に係る車両の制御装置の一実施形態を示す概略構成図。 電気加熱式吸気マニホールドの始動時強制暖機の説明に供される図。 電気加熱式触媒の始動時強制暖機の説明に供される図。 始動時強制暖機制御プログラムの一例を示すフローチャート。 電気加熱式触媒の必要通電量算出の一例の説明に供される図。 電気加熱式吸気マニホールドの必要通電量算出の一例の説明に供される図。 電気加熱式触媒の必要通電量算出の他の例の説明に供される図。 電気加熱式吸気マニホールドの必要通電量算出の他の例の説明に供される図。 電気加熱式吸気マニホールドの始動時強制暖機の説明に供される図。 キャパシタ余剰電力算出の例の説明に供される図。 キャパシタ余剰電力算出の例の説明に用いられる電力系の概略図。

符号の説明

１ 車両の制御装置
２ オルタネータ
３ バッテリ
４ 大容量キャパシタ
５ モータ
６ 蓄電量検出器
１０ エンジン
２２ 電気加熱式吸気マニホールド（ＥＨＭ）
２３ 温度センサ
２５ 排気通路
２６ 電気加熱式触媒（ＥＨＣ）
２７ 温度センサ
５０ 断接スイッチ部
１００ コントロールユニット

Claims (17)

1. 走行用動力源として電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒を備えるエンジンが搭載されるとともに、蓄電手段としてバッテリの他に、前記エンジンにより駆動されるオルタネータが発生する電力を充電できるようにされた大容量キャパシタと、前記バッテリ、前記オルタネータ、前記キャパシタ等からなる電力系の制御を行う電力系制御手段と、を備え、該電力系制御手段は、前記キャパシタに蓄電されている電力を、任意の時期に、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方又は両方に供給することができるようにされていることを特徴とする車両の制御装置。
2. 走行用動力源として、電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒を備えるエンジンとモータの両方が搭載されるとともに、蓄電手段としてバッテリの他に、前記エンジンにより駆動されるオルタネータが発生する電力及び前記モータが発生する電力を充電できるようにされた大容量キャパシタと、前記バッテリ、前記モータ、前記オルタネータ、前記キャパシタ等からなる電力系の制御を行う電力系制御手段と、を備え、該電力系制御手段は、前記キャパシタに蓄電されている電力を、任意の時期に、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方又は両方に供給することができるようにされていることを特徴とする車両の制御装置。
3. 前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒の温度をそれぞれ検出もしくは推定する温度検出手段を備え、前記電力系制御手段は、前記温度検出手段により検出もしくは推定された始動開始直後の前記電気加熱式吸気マニホールドの温度及び前記電気加熱式触媒の温度のいずれか一方又は両方が、それらについて予め定められている目標温度より低いとき、前記キャパシタに蓄電されている電力を、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方又は両方に供給する始動時強制暖機を行うようにされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
4. 前記キャパシタの蓄電量を検出もしくは推定する蓄電量検出手段を備え、前記電力系制御手段は、前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒をそれぞれ前記目標温度に暖めるために必要とされる通電量を算出するとともに、それらに必要とされる合計通電量と前記蓄電量検出手段により検出もしくは推定された前記キャパシタの蓄電量とを比較し、前記蓄電量が前記合計通電量より大きいときは、前記キャパシタに蓄電されている電力を前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒の両方に供給し、前記蓄電量が前記合計通電量より小さいときは、前記電力を前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方に供給するようにされていることを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。
5. 前記電力系制御手段は、前記キャパシタに蓄電されている電力を、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方に供給する場合、前記電気加熱式触媒を前記電気加熱式吸気マニホールドより優先するようにされていることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両の制御装置。
6. 前記電力系制御手段は、前記キャパシタに蓄電されている電力を、前記電気加熱式触媒に優先して供給し、それによって前記触媒の温度が前記目標温度に達したとき、前記キャパシタに電力が余剰に蓄電されている場合は、その余剰電力を前記電気加熱式吸気マニホールドに供給するようにされていることを特徴とする請求項５に記載の車両の制御装置。
7. 前記電力系制御手段は、前記キャパシタに蓄電されている電力を、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒のいずれか一方に供給する場合、その供給する加熱手段の選択を、前記検出もしくは推定された温度、前記二つの加熱手段にそれぞれ必要とされる通電量、及び、前記キャパシタの蓄電量のうちの少なくとも一つに基づいて行うようにされていることを特徴とする請求項３又は４に記載の車両の制御装置。
8. 前記電力系制御手段は、前記キャパシタの蓄電量を、該キャパシタに印加された電圧及び印加時間と、前記キャパシタが放電したときの電圧及び放電時間と、に基づいて推定するようにされていることを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
9. 前記電力系制御手段は、前記始動時強制暖機開始時における前記キャパシタの蓄電量と、前記始動時強制暖機を行った後において前記キャパシタに残っている蓄電量と、に基づいて、前記電気加熱式吸気マニホールド及び電気加熱式触媒の劣化・故障の有無を診断するようにされていることを特徴とする請求項４から８のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
10. 前記電力系制御手段は、前記始動時強制暖機を行う際、前記キャパシタの蓄電量が前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒に必要とされる合計必要通電量より大きい場合、前記キャパシタの蓄電量から前記合計必要通電量を減じた残りの余剰電力をエンジンスタータの駆動アシストに使用し、その上で前記キャパシタに蓄電されている電力を前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒に供給するようにされていることを特徴とする請求項４から９のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
11. 前記電力系制御手段は、前記エンジンの停止中に、前記キャパシタの蓄電量が前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒に必要とされる合計必要通電量より大きい場合、前記キャパシタに蓄電されている電力をカーエアコン、カーナビゲーション装置、音響機器等の車載電気機器に使用するようにされていることを特徴とする請求項４から１０のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
12. 前記電力系制御手段は、前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒の始動時強制暖機を行った後に、前記キャパシタに電力が余剰に残っている場合、その余剰電力をカーエアコン、カーナビゲーション装置、音響機器等の車載電気機器に使用するようにされていることを特徴とする請求項４から１１のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
13. 前記キャパシタとして、任意に交換可能なカートリッジタイプのものが使用されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
14. 前記キャパシタが２つ搭載され、前記電力系制御手段は、どちらか一方を前記電気加熱式吸気マニホールドの始動時強制暖機に用い、他方を前記電気加熱式触媒の始動時強制暖機に用いるようにされていることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
15. 前記電気加熱式吸気マニホールド用のキャパシタ及び前記電気加熱式触媒用のキャパシタとして、蓄電可能量や外形寸法等が異なるものが使用されていることを特徴とする請求項１４に記載の車両の制御装置。
16. 前記電気加熱式吸気マニホールド用のキャパシタとして、前記電気加熱式触媒用のキャパシタに比して、蓄電可能量や外形寸法等が小さいものが使用されていることを特徴とする請求項１５に記載の車両の制御装置。
17. 前記電力系制御手段は、前記エンジンを始動する前において、前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒のうちの少なくとも一方が前記目標温度より低いとき、それらの一方もしくは両方に前記キャパシタに蓄電されている電力を供給するとともに、それらが前記目標温度に達するまでは、前記走行用動力源として前記モータを使用すべく、前記キャパシタに蓄電されている電力を前記モータに供給し、前記電気加熱式吸気マニホールド及び前記電気加熱式触媒が前記目標温度に達したとき、前記エンジンを始動させるようにされていることを特徴とする請求項３に記載の車両の制御装置。

Images