JP2012166722A - Hybrid vehicle and control method of the same - Google Patents

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Takanori Aoki
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To promote temperature rise of a secondary battery while warming-up the exhaust gas purification catalyst in an early stage.SOLUTION: When battery temperature Tb is less than the determination temperature Tbref, abnormality is not found in the system, the system is in an authorized state where the system can execute the ripple temperature rise control, and the engine is in one operating condition out of the operation stop condition, a self-sustaining condition or a catalyst warming-up operation condition (S110-S130), the execution of the ripple temperature rise control is permitted by confirming that the engine request power Pe * is less than the prescribed engine power Peref (step S150). When the execution of the ripple temperature rise control is permitted, the ripple current is superimposed to the electrical charge and discharge current of the battery, by reducing the switching frequency of the switching element of the boost converter more than normal. The warming-up of the exhaust gas purification catalyst can be carried out in the early stage and the battery temperature rise can be carried out in the early stage since the engine executes the ripple temperature rise control even in the catalyst warming-up operation condition.

Description

本発明は、ハイブリッド車およびその制御方法に関し、詳しくは、排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と走行用の動力を入出力可能な電動機と低温時に入出力性能が低下する二次電池とを備えるハイブリッド車およびこうしたハイブリッド車の制御方法に関する。   The present invention relates to a hybrid vehicle and a control method therefor, and more specifically, an internal combustion engine in which a purification device having an exhaust purification catalyst for purifying exhaust gas is attached to an exhaust system, and a generator capable of generating electric power using power from the internal combustion engine The present invention relates to a hybrid vehicle including an electric motor capable of inputting / outputting driving power and a secondary battery whose input / output performance decreases at low temperatures, and a control method for such a hybrid vehicle.

従来、この種のハイブリッド車としては、バッテリの昇温要請がなされたときに、触媒の暖機が要請されていないときには充電と放電とを交互に繰り返すようにバッテリが要求する充放電要求パワーを設定すると共に設定した充放電要求パワーがバッテリに充放電されて走行するようエンジンとモータとを制御し、触媒の暖機が要請されているときにはできるだけ放電側となるように充放電要求パワーを設定すると共に設定した充放電要求パワーがバッテリに充放電されて走行するようエンジンとモータとを制御するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド車では、上述の制御を行なうことにより、バッテリの昇温とエンジンの排気浄化との両立を図っている。   Conventionally, this type of hybrid vehicle has a charge / discharge required power required by the battery to alternately repeat charging and discharging when a temperature increase request for the battery is made and when no catalyst warm-up is requested. Control the engine and motor so that the set charge / discharge required power is charged and discharged by the battery and set the charge / discharge required power so that it is on the discharge side as much as possible when catalyst warm-up is requested. In addition, there has been proposed one that controls the engine and the motor so that the set charge / discharge required power is charged and discharged by the battery and travels (see, for example, Patent Document 1). In this hybrid vehicle, the above-described control is performed to achieve both battery temperature rise and engine exhaust purification.

また、バッテリの温度が設定した温度閾値よりも低いときには、３相交流モータの要求駆動力に対応するトルク指令値に高調波を重畳させて制御することにより、バッテリからモータの駆動用のインバータに流れるバッテリ電流に高調波を重畳させるものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。この装置では、バッテリ電流の高調波により、バッテリの昇温を促進している。また、この装置では、高調波の重畳によりバッテリ電流が過電流となる場合、例えば、モータの回転数が小さくモータのトルク指令値が大きいときなどの場合には、重畳させる高調波の振幅を小さくしたり、高調波の重畳を停止することにより、バッテリ電流が過電流となるのを抑止している。   Also, when the battery temperature is lower than the set temperature threshold value, control is performed by superimposing harmonics on the torque command value corresponding to the required driving force of the three-phase AC motor, so that the inverter from the battery to the motor driving inverter is controlled. Some have been proposed in which harmonics are superimposed on the flowing battery current (see, for example, Patent Document 2). In this apparatus, the temperature rise of the battery is promoted by harmonics of the battery current. In this device, when the battery current becomes an overcurrent due to the superposition of harmonics, for example, when the motor rotation speed is small and the motor torque command value is large, the amplitude of the harmonics to be superimposed is reduced. Or by stopping the superposition of harmonics, the battery current is prevented from becoming an overcurrent.

特開２００９−９６３６０号公報JP 2009-96360 A 特開２０１０−２７２３９５号公報JP 2010-272395 A

しかしながら、上述の前者のハイブリッド車では、触媒の暖機が要請されているときには、できるだけバッテリが放電されるよう制御するため、バッテリの充電と放電とを交互に繰り返す場合に比して、バッテリの昇温に時間を要する。   However, in the above-described hybrid vehicle, when the catalyst is required to be warmed up, the battery is controlled to be discharged as much as possible. Therefore, compared with the case where the charging and discharging of the battery are repeated alternately, It takes time to raise the temperature.

また、後者のハイブリッド車では、モータのトルク指令値に高調波を重畳するために高調波発生部を備える必要があると共にインバータのスイッチング制御によって高調波を重畳させるためにインバータのスイッチング周波数を高調波を明確に生じさせる程度に高くする必要が生じる。   Further, in the latter hybrid vehicle, it is necessary to provide a harmonic generation unit in order to superimpose harmonics on the torque command value of the motor, and in order to superimpose the harmonics by switching control of the inverter, the switching frequency of the inverter is set to harmonics. It is necessary to make it high enough to produce clearly.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、早期に排気浄化触媒を暖機すると共に二次電池の昇温を促進することを主目的とする。   The main object of the hybrid vehicle and the control method thereof of the present invention is to warm up the exhaust purification catalyst at an early stage and promote the temperature rise of the secondary battery.

本発明のハイブリッド車およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The hybrid vehicle of the present invention and its control method employ the following means in order to achieve the main object described above.

本発明のハイブリッド車は、
排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、を備えるハイブリッド車であって、
前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が前記二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する昇温制御手段と、
を備えることを要旨とする。 The hybrid vehicle of the present invention
An internal combustion engine in which a purification device having an exhaust purification catalyst for purifying exhaust is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electric power using power from the internal combustion engine, an electric motor capable of inputting and outputting driving power, A hybrid vehicle comprising a secondary battery whose input / output performance decreases at low temperatures,
The voltage of the driving voltage system is equal to or higher than the voltage of the battery voltage system by switching a switching element connected to the battery voltage system to which the secondary battery is connected and the driving voltage system to which the generator and the motor are connected. An adjustable boost converter,
The internal combustion engine is shut down when the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined temperature required for heating because the input / output performance is degraded, or the internal combustion engine is independent. When a temperature increase execution condition is satisfied as one of the conditions that the engine is operating or the internal combustion engine is warmed up in order to warm up the exhaust purification catalyst, a predetermined range is satisfied. A temperature increase control means for performing temperature increase control for controlling the step-up converter so that a pulsating current pulsating at a frequency is superimposed on a charge / discharge current for charging / discharging the secondary battery;
It is a summary to provide.

この本発明のハイブリッド車では、排気浄化触媒を暖機するために内燃機関が触媒暖機運転されているときでも昇温制御を実行するから、内燃機関が触媒暖機運転されているときには昇温制御を実行しない場合に比して、排気浄化触媒の暖機を図りつつ二次電池の昇温を促進することができる。即ち、早期に排気浄化触媒を暖機することができると共に早期に二次電池を昇温することができる。しかも、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング制御により脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するように制御するから、電動機を制御するためのインバータなどのスイッチング制御を必要以上の高周波で行なう必要がない。なお、本発明のハイブリッド車において、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸との３軸に３つの回転要素が連結された遊星歯車機構を備えるものとすることもできる。   In the hybrid vehicle of the present invention, the temperature increase control is executed even when the internal combustion engine is in the catalyst warm-up operation in order to warm up the exhaust purification catalyst. As compared with the case where the control is not executed, it is possible to promote the temperature rise of the secondary battery while warming up the exhaust purification catalyst. That is, the exhaust purification catalyst can be warmed up early and the secondary battery can be warmed up early. Moreover, since the pulsating current is controlled to be superimposed on the charge / discharge current for charging / discharging the secondary battery by switching control of the switching element of the boost converter, switching control such as an inverter for controlling the motor is performed at a frequency higher than necessary. There is no need to do it. The hybrid vehicle of the present invention may include a planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to three axes of the output shaft of the internal combustion engine, the rotating shaft of the generator, and the axle.

こうした本発明のハイブリッド車において、前記昇温制御手段は、前記内燃機関が触媒暖機運転されているときに前記内燃機関から出力されるパワーが所定機関パワー以上に至ったときには、前記昇温制御を制限して実行するか前記昇温制御を停止する手段である、ものとすることもできる。電池電圧系に脈動電流を生じさせるために昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数を小さくすると、駆動電圧系の電圧を十分に高くすることができなくなる。このため、発電機からその性能に応じた十分なトルクを出力することができなくなり、内燃機関の出力軸への負荷が不十分となり、内燃機関が吹き上がり、発電機が過回転する場合が生じる。したがって、電池電圧系に脈動電流を生じさせるために昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数を小さくしても発電機から内燃機関の出力軸に作用させることができる負荷の最大値に相当するパワーより若干小さなパワーを所定機関パワーとして用いることにより、内燃機関が吹き上がるのを抑制することができ、発電機が過回転するのを抑制することができる。この場合、前記昇温制御手段は、前記昇温制御を制限して実行するときには前記脈動電流の周波数を高くする手段である、ものとすることもできる。脈動電流の周波数は、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング周波数によるものであるから、脈動電流の周波数を高くすることは昇圧コンバータのスイッチング周波数を高くすることとなる。昇圧コンバータのスイッチング周波数を高くすると、リアクタンスの電圧変化の周波数が高くなるため、脈流電流の振幅が小さくなる。このため、振幅の小さな脈動電流により二次電池を充放電する電流の絶対値の最大を小さくすることができ、二次電池を充放電する電流が過電流となるのを抑制することができる。   In such a hybrid vehicle of the present invention, the temperature increase control means is configured to perform the temperature increase control when the power output from the internal combustion engine reaches a predetermined engine power or higher when the internal combustion engine is in a catalyst warm-up operation. It is also possible to execute the process while limiting the temperature rise or stop the temperature increase control. If the switching frequency of the switching element of the boost converter is reduced in order to generate a pulsating current in the battery voltage system, the voltage of the drive voltage system cannot be sufficiently increased. For this reason, it becomes impossible to output a sufficient torque according to the performance from the generator, the load on the output shaft of the internal combustion engine becomes insufficient, the internal combustion engine blows up, and the generator may over-rotate. . Therefore, even if the switching frequency of the switching element of the boost converter is reduced in order to generate a pulsating current in the battery voltage system, it is slightly higher than the power corresponding to the maximum value of the load that can be applied to the output shaft of the internal combustion engine from the generator. By using a small power as the predetermined engine power, it is possible to suppress the internal combustion engine from blowing up and to suppress the generator from over-rotating. In this case, the temperature increase control means may be means for increasing the frequency of the pulsating current when the temperature increase control is limited and executed. Since the frequency of the pulsating current depends on the switching frequency of the switching element of the boost converter, increasing the frequency of the pulsating current increases the switching frequency of the boost converter. When the switching frequency of the boost converter is increased, the frequency of reactance voltage change is increased, so that the amplitude of the pulsating current is decreased. For this reason, the maximum of the absolute value of the current for charging / discharging the secondary battery can be reduced by the pulsating current having a small amplitude, and the current for charging / discharging the secondary battery can be prevented from becoming an overcurrent.

本発明のハイブリッド車の制御方法は、
排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する、
ことを特徴とする。 The hybrid vehicle control method of the present invention includes:
An internal combustion engine in which a purification device having an exhaust purification catalyst for purifying exhaust is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electric power using power from the internal combustion engine, an electric motor capable of inputting and outputting driving power, By switching a switching element connected to a secondary battery whose input / output performance decreases at low temperatures, a battery voltage system to which the secondary battery is connected, and a drive voltage system to which the generator and the motor are connected A step-up converter capable of adjusting the voltage of the drive voltage system to be equal to or higher than the voltage of the battery voltage system,
The internal combustion engine is shut down when the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined temperature required for heating because the input / output performance is degraded, or the internal combustion engine is independent. When a temperature increase execution condition is satisfied as one of the conditions that the engine is operating or the internal combustion engine is warmed up in order to warm up the exhaust purification catalyst, a predetermined range is satisfied. Performing temperature increase control for controlling the boost converter so that a pulsating current pulsating at a frequency is superimposed on a charging / discharging current for charging / discharging the secondary battery;
It is characterized by that.

この本発明のハイブリッド車の制御方法では、排気浄化触媒を暖機するために内燃機関が触媒暖機運転されているときでも昇温制御を実行するから、内燃機関が触媒暖機運転されているときには昇温制御を実行しない場合に比して、排気浄化触媒の暖機を図りつつ二次電池の昇温を促進することができる。しかも、昇圧コンバータのスイッチング素子のスイッチング制御により脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するように制御するから、電動機を制御するためのインバータなどのスイッチング制御を必要以上の高周波で行なう必要がない。   In this hybrid vehicle control method of the present invention, since the temperature increase control is executed even when the internal combustion engine is in the catalyst warm-up operation in order to warm up the exhaust purification catalyst, the internal combustion engine is in the catalyst warm-up operation. In some cases, the temperature rise of the secondary battery can be promoted while warming up the exhaust purification catalyst as compared with the case where the temperature rise control is not executed. Moreover, since the pulsating current is controlled to be superimposed on the charge / discharge current for charging / discharging the secondary battery by switching control of the switching element of the boost converter, switching control such as an inverter for controlling the motor is performed at a frequency higher than necessary. There is no need to do it.

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention. エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an engine 22. FIG. モータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。It is a block diagram which shows the outline of a structure of the electric drive system containing motor MG1, MG2. ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリプル昇温実行判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart illustrating an example of a ripple temperature increase execution determination routine executed by a hybrid electronic control unit 70. 変形例のリプル昇温実行判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the ripple temperature increase execution determination routine of a modification.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図１は本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２はエンジン２２の構成の概略を示す構成図であり、図３はモータＭＧ１，ＭＧ２を含む電機駆動系の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されたエンジン２２と、エンジン２２の吸入空気量や燃料噴射量，点火時期，吸気バルブの開閉タイミングなどを制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して複数のピニオンギヤ３３を連結するキャリア３４が接続されると共にギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２とを介して駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されたプラネタリギヤとして構成された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に取り付けられた例えば同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１と、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続された例えば同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動回路として６つのトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６と、トランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６に逆方向に並列接続された６つのダイオードＤ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６とにより構成されたインバータ４１，４２と、モータＭＧ１，ＭＧ２に取り付けられた回転位置検出センサ４３，４４からのロータの回転位置やインバータ４１，４２に設けられた図示しない相電流を入力してインバータ４１，４２を制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えば定格電圧が２００Ｖのリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するのに必要な信号としてバッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた電流センサ５１ｂからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂなどを入力してバッテリ５０の管理を行なうバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、バッテリ５０からの直流電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給する昇圧コンバータ５５と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。   FIG. 1 is a block diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the configuration of an engine 22, and FIG. 3 includes motors MG1 and MG2. It is a block diagram which shows the outline of a structure of an electric drive system. As shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an engine 22 configured as an internal combustion engine capable of outputting power using a hydrocarbon-based fuel such as gasoline or light oil, and an intake air amount and fuel of the engine 22. An engine electronic control unit (hereinafter referred to as engine ECU) 24 for controlling the injection amount, ignition timing, intake valve opening / closing timing, and the like, and a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28 and a plurality of pinion gears 33. A power that is configured as a planetary gear in which a ring gear 32 is connected to a ring gear shaft 32a as a drive shaft connected to drive wheels 63a and 63b via a gear mechanism 60 and a differential gear 62. Distribution integration mechanism 30 and sun gear of power distribution integration mechanism 30 1, a motor MG1 configured as a synchronous generator motor, for example, a motor MG2 configured as a synchronous generator motor connected to a ring gear shaft 32a as a drive shaft via a reduction gear 35, and motors MG1, MG2 An inverter 41 composed of six transistors T11 to T16, T21 to 26, and six diodes D11 to D16 and D21 to D26 connected in parallel to the transistors T11 to T16 and T21 to T26 in parallel in the reverse direction. 42 and a motor for controlling the inverters 41 and 42 by inputting the rotational position of the rotor from the rotational position detection sensors 43 and 44 attached to the motors MG1 and MG2 and the phase current (not shown) provided in the inverters 41 and 42. Electronic control unit (hereinafter referred to as motor ECU) 40 and an example For example, a battery 50 configured as a lithium ion secondary battery having a rated voltage of 200 V, and a voltage Vb between terminals from a voltage sensor 51 a installed between terminals of the battery 50 as a signal necessary for managing the battery 50 A battery that manages the battery 50 by inputting the charge / discharge current Ib from the current sensor 51b attached to the power line connected to the output terminal 50, the battery temperature Tb from the temperature sensor 51c attached to the battery 50, etc. Electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52, a boost converter 55 that boosts DC power from the battery 50 and supplies it to inverters 41 and 42, and a hybrid electronic control unit 70 that controls the entire vehicle. .

エンジン２２は、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する排気浄化触媒（例えば三元触媒）を有する浄化装置１３４で浄化されてから外気へ排出される。   As shown in FIG. 2, the engine 22 sucks air purified by the air cleaner 122 through the throttle valve 124 and injects gasoline from the fuel injection valve 126 to mix the sucked air and gasoline. The air-fuel mixture is sucked into the fuel chamber via the intake valve 128 and is explosively burned by an electric spark from the spark plug 130. The reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is purified by a purification device 134 having an exhaust purification catalyst (for example, a three-way catalyst) that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). Exhausted to the outside air.

エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジションＳＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算したりしている。   The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the CPU 24a, and includes a ROM 24b that stores a processing program, a RAM 24c that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 24a. . The engine ECU 24 includes signals from various sensors that detect the state of the engine 22, a crank position from the crank position sensor 140 that detects the rotational position of the crankshaft 26, and a water temperature sensor 142 that detects the temperature of cooling water in the engine 22. The cooling water temperature Tw from the cylinder, the in-cylinder pressure Pin from the pressure sensor 143 installed in the combustion chamber, the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the intake valve 128 that performs intake and exhaust to the combustion chamber and the camshaft that opens and closes the exhaust valve , The throttle position SP from the throttle valve position sensor 146 for detecting the position of the throttle valve 124, the intake air amount Qa from the air flow meter 148 attached to the intake pipe, and the temperature sensor 1 also attached to the intake pipe Intake air temperature Ta from 9, the air-fuel ratio AF from an air-fuel ratio sensor 135a, such as oxygen signal O2 from the oxygen sensor 135b is input via the input port. The engine ECU 24 also integrates various control signals for driving the engine 22, such as a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, and an igniter. The control signal to the ignition coil 138 and the control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the opening / closing timing of the intake valve 128 are output via the output port. The engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs data related to the operation state of the engine 22 as necessary. . The engine ECU 24 calculates the rotational speed of the crankshaft 26, that is, the rotational speed Ne of the engine 22 based on the crank position from the crank position sensor 140, and the intake air amount Qa from the air flow meter 148 and the rotational speed of the engine 22. Based on Ne, volume efficiency (ratio of volume of air actually sucked in one cycle to stroke volume per cycle of engine 22) KL is calculated.

昇圧コンバータ５５は、図３に示すように、２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２とトランジスタＴ３１，Ｔ３２に逆方向に並列接続された２つのダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成されている。２つのトランジスタＴ３１，Ｔ３２は、それぞれインバータ４１，４２の正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに接続されており、その接続点にリアクトルＬが接続されている。また、リアクトルＬと負極母線５４ｂとにはそれぞれシステムメインリレー５６を介してバッテリ５０の正極端子と負極端子とが接続されている。したがって、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をオンオフ制御することによりバッテリ５０の直流電力をその電圧を昇圧してインバータ４１，４２に供給したり正極母線５４ａと負極母線５４ｂとに作用している直流電圧を降圧してバッテリ５０を充電したりすることができる。リアクトルＬと負極母線５４ｂとには平滑用のコンデンサ５８が接続されている。以下、昇圧コンバータ５５より電力ライン５４側を高電圧系といい、昇圧コンバータ５５よりバッテリ５０側を低電圧系という。   As shown in FIG. 3, the boost converter 55 includes two transistors T31 and T32, two diodes D31 and D32 connected in parallel to the transistors T31 and T32 in the reverse direction, and a reactor L. The two transistors T31 and T32 are connected to the positive bus 54a and the negative bus 54b of the inverters 41 and 42, respectively, and the reactor L is connected to the connection point. Further, the positive terminal and the negative terminal of the battery 50 are connected to the reactor L and the negative bus 54 b via the system main relay 56, respectively. Therefore, by turning on / off the transistors T31 and T32, the voltage of the DC power of the battery 50 is boosted and supplied to the inverters 41 and 42, or the DC voltage acting on the positive bus 54a and the negative bus 54b is lowered. The battery 50 can be charged. A smoothing capacitor 58 is connected to the reactor L and the negative electrode bus 54b. Hereinafter, the power line 54 side from the boost converter 55 is referred to as a high voltage system, and the battery 50 side from the boost converter 55 is referred to as a low voltage system.

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、温度センサ５５ａからの昇圧コンバータ５５の温度Ｔｕｐ（例えば、リアクトルＬの温度）や、電圧センサ５７ａからの高電圧系に取り付けられたコンデンサ５７の電圧（以下、高電圧系の電圧ＶＨという），電圧センサ５８ａからの低電圧系に取り付けられたコンデンサ５８の電圧，イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０からは、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２へのスイッチング制御信号やシステムメインリレー５６への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes a temperature Tup of the boost converter 55 from the temperature sensor 55a (for example, the temperature of the reactor L) and a voltage of the capacitor 57 attached to the high voltage system from the voltage sensor 57a (hereinafter referred to as a high voltage). (The voltage VH of the voltage system), the voltage of the capacitor 58 attached to the low voltage system from the voltage sensor 58a, the ignition signal from the ignition switch 80, and the shift position from the shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81 SP, accelerator pedal opening sensor Acc from the accelerator pedal position sensor 84 that detects the depression amount of the accelerator pedal 83, brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 that detects the depression amount of the brake pedal 85, and the vehicle speed sensor 88 And a vehicle speed V is input via the input port. The hybrid electronic control unit 70 outputs a switching control signal to the transistors T31 and T32 of the boost converter 55, a drive signal to the system main relay 56, and the like via an output port. The hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via a communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52.

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０にって実行される以下に説明する駆動制御によって走行する。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジン２２を運転しながら走行するときには、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに応じて走行のために駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖを計算する。次に、バッテリ５０から放電可能な電力量の全容量の割合としての残容量（ＳＯＣ）に基づいてバッテリ５０を充放電するための充放電要求パワーＰｂ＊と走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和としてエンジン２２から出力すべきエンジン要求パワーＰｅ＊を計算し、エンジン２２を効率よく運転することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）と計算したエンジン要求パワーＰｅ＊とを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定する。また、要求トルクＴｒ＊からモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを減じて得られるトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する。そして、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とをエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジンの吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを実行し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。   The hybrid vehicle 20 of the embodiment configured in this way travels by drive control described below that is executed by the hybrid electronic control unit 70. When the hybrid electronic control unit 70 travels while operating the engine 22, first, the hybrid electronic control unit 70 serves as a drive shaft for traveling according to the accelerator opening degree Acc from the accelerator pedal position sensor 84 and the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88. The required torque Tr * required for the ring gear shaft 32a is set, and the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a is set to the required torque Tr * (for example, the rotational speed obtained by multiplying the rotational speed of the motor MG2 or the vehicle speed V by a conversion factor). Is multiplied by to calculate the traveling power Pdrv required for traveling. Next, the charge / discharge required power Pb *, the driving power Pdrv, and the loss Loss for charging / discharging the battery 50 based on the remaining capacity (SOC) as a ratio of the total capacity of the electric energy that can be discharged from the battery 50 The engine required power Pe * to be output from the engine 22 as a sum is calculated, and an operation line (for example, an optimum fuel consumption operation line) as a relationship between the rotational speed Ne of the engine 22 and the torque Te that can efficiently operate the engine 22 And the target engine speed Ne * and the target torque Te * are set using the calculated engine required power Pe * and the rotation for making the engine speed Ne become the target engine speed Ne *. A torque command Tm1 * as a torque to be output from the motor MG1 is set by numerical feedback control. Further, the torque obtained by subtracting the torque acting on the ring gear shaft 32a via the planetary gear 30 when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * from the required torque Tr * is set as the torque command Tm2 * of the motor MG2. Then, the set target rotational speed Ne * and target torque Te * of the engine 22 are transmitted to the engine ECU 24, and torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 are transmitted to the motor ECU 40. The engine ECU 24 that has received the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, controls the intake air amount of the engine, the fuel injection control, and the ignition control so that the engine 22 is operated by the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. The motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * of the motors MG1 and MG2 switches the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. Control.

また、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、エンジン２２の運転を停止した状態で走行するときには、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに応じてリングギヤ軸３２ａに要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊には値０を設定し、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊にはリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力するトルクを設定し、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御する。   When the hybrid electronic control unit 70 travels with the engine 22 stopped, the hybrid electronic control unit 70 sets the required torque Tr * required for the ring gear shaft 32a according to the accelerator opening Acc and the vehicle speed V, and the motor The torque command Tm1 * of MG1 is set to a value of 0, the torque command Tm2 * of the motor MG2 is set to a torque that outputs the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a, and the set torque commands Tm1 * and Tm2 * are set to the motor. It transmits to ECU40. The motor ECU 40 that receives the torque commands Tm1 * and Tm2 * performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *.

実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化装置１３４が有する排気浄化触媒の温度が低く排気浄化触媒が活性化していないときには、エンジン２２から出力すべきパワーを制限しながら点火時期を通常より遅角させてエンジン２２を運転する触媒暖機運転を行なう。この触媒暖機運転は、モータＭＧ２の定格やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによって走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができるときには、モータＭＧ２から走行用パワーＰｄｒｖが出力されるようモータＭＧ２を制御すると共にエンジン２２が点火時期を遅角させた状態でアイドル回転数やそれより若干高い回転数として予め定められた所定回転数（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍ，１４００ｒｐｍなど）で自立運転または若干の負荷運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御し、走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができないときには、モータＭＧ２の定格やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによって出力可能なパワーをモータＭＧ２から出力するようモータＭＧ２を制御し、モータＭＧ２から出力するパワーでは不足するパワーをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定すると共に触媒暖機運転用の回転数（前述の所定回転数）とこの回転数でエンジン要求パワーＰｅ＊を出力することができるトルクとの運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御する。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the temperature of the exhaust purification catalyst included in the purification device 134 is low and the exhaust purification catalyst is not activated, the ignition timing is retarded from normal while limiting the power to be output from the engine 22. A catalyst warm-up operation for operating the engine 22 is performed. In this catalyst warm-up operation, when the traveling power Pdrv can be output from the motor MG2 by the rating of the motor MG2 and the input / output limits Win and Wout of the battery 50, the motor MG2 outputs the traveling power Pdrv. In a state where the engine 22 is controlled and the ignition timing is retarded, the engine 22 is operated independently at a predetermined rotation speed (for example, 1000 rpm, 1200 rpm, 1400 rpm, etc.) that is predetermined as an idle rotation speed or a slightly higher rotation speed. When the engine 22 and the motor MG1 are controlled so that the load operation is performed and the traveling power Pdrv cannot be output from the motor MG2, the power that can be output by the rating of the motor MG2 and the input / output limits Win and Wout of the battery 50 Is output from the motor MG2. The motor MG2 is controlled, and the power that is insufficient with the power output from the motor MG2 is set as the engine required power Pe *, and the engine warmup operation speed (predetermined speed) and the engine required power Pe at this speed. The engine 22 and the motor MG1 are controlled so that the engine 22 is operated at an operation point with a torque capable of outputting *.

実施例のハイブリッド自動車２０では、バッテリ５０としてリチウムイオン二次電池を用いているため、低温時には入出力性能が低下するというリチウムイオン二次電池の特性から、バッテリ５０の温度Ｔｂが低いときには、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔが小さくなり、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に制限が課されることになる。このため、バッテリ５０を充放電する充放電電流Ｉｂに脈動電流（リプル電流）を重畳させてバッテリ５０を昇温するリプル昇温制御を行なう。実施例では、リプル電流は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚなど）とすることによって得ている。通常、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数は、低電圧系に生じる電流の脈動や高電圧系に生じる電圧の脈動が十分に小さくなるように十分に大きな周波数が設定されているが、このスイッチング周波数を小さくして低電圧系に生じる電流の脈動の振幅を大きくすることにより、バッテリ５０を昇温に適したリプル電流を得ることができる。なお、このリプル昇温制御は、昇圧コンバータ５５のスイッチング周波数を小さくするためにモータＭＧ１，ＭＧ２の駆動特性を低下させる不都合や、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂにリプル電流を重畳させるために過電流となる場合が生じるため、車両の状態（例えば、エンジン２２の運転状態やシステムの状態，運転者の要求など）により許可されたり禁止されたりする。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, since the lithium ion secondary battery is used as the battery 50, the battery 50 has a low temperature Tb due to the characteristics of the lithium ion secondary battery that the input / output performance is reduced at low temperatures. The 50 input / output limits Win and Wout are reduced, and the drive of the motors MG1 and MG2 is limited. For this reason, ripple temperature rise control for raising the temperature of the battery 50 by superimposing a pulsating current (ripple current) on the charge / discharge current Ib for charging / discharging the battery 50 is performed. In the embodiment, the ripple current is obtained by setting the switching frequency (carrier frequency) of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 to a frequency (for example, 1 kHz) smaller than a normal frequency (for example, several kHz). Normally, the switching frequency of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is set to a sufficiently large frequency so that the pulsation of the current generated in the low voltage system and the voltage pulsation generated in the high voltage system are sufficiently small. By reducing the switching frequency and increasing the amplitude of the pulsation of the current generated in the low voltage system, a ripple current suitable for increasing the temperature of the battery 50 can be obtained. Note that this ripple temperature increase control is disadvantageous in that the drive characteristics of the motors MG1 and MG2 are lowered in order to reduce the switching frequency of the boost converter 55, and the overcurrent in order to superimpose the ripple current on the charge / discharge current Ib of the battery 50. Therefore, it is permitted or prohibited depending on the state of the vehicle (for example, the operating state of the engine 22, the state of the system, the request of the driver, etc.).

次に、上述のリプル昇温制御を実行するか否かを判定する処理について説明する。図４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるリプル昇温実行判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、バッテリ５０の温度Ｔｂがリプル昇温制御の実行が必要であると判定するために予め定められた昇温判定温度Ｔｂｒｅｆ未満のときに繰り返し実行される。   Next, a process for determining whether or not to execute the above ripple temperature increase control will be described. FIG. 4 is a flowchart showing an example of a ripple temperature increase execution determination routine executed by the hybrid electronic control unit 70. This routine is repeatedly executed when the temperature Tb of the battery 50 is lower than a predetermined temperature increase determination temperature Tbref in order to determine that it is necessary to execute the ripple temperature increase control.

リプル昇温実行判定ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０の７２は、まず、バッテリ５０の温度Ｔｂやエンジン要求パワーＰｅ＊，システム状態，エンジン運転状態などのリプル昇温制御の実行の可否を判定するのに必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、バッテリ５０の温度Ｔｂについては、温度センサ５１ｃにより検出された温度ＴｂをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。エンジン要求パワーＰｅ＊については、上述した駆動制御により設定されたものを入力するものとした。システム状態としては、昇圧コンバータ５５やインバータ４１，４２が正常に作動するか否かなどのシステムを構成する各機器が正常に作動するか否かの状態やシフトポジションセンサ８２によって検出されるシフトレバー８１のポジションなどのセンサ検出値に基づく状態などの種々のものを挙げることができる。エンジン運転状態としては、エンジン２２が運転停止状態であるか運転状態であるか、エンジン２２が運転状態であるときには通常の運転状態、即ち自立運転状態（無負荷運転状態）や負荷運転状態であるか、触媒暖機運転状態であるかを挙げることができる。   When the ripple temperature increase execution determination routine is executed, the hybrid electronic control unit 70 first executes the ripple temperature increase control such as the temperature Tb of the battery 50, the engine required power Pe *, the system state, and the engine operating state. The data necessary to determine whether or not can be determined is input (step S100). Here, regarding the temperature Tb of the battery 50, the temperature Tb detected by the temperature sensor 51c is input from the battery ECU 52 by communication. As the engine required power Pe *, the power set by the drive control described above is input. As the system state, whether or not each device constituting the system normally operates such as whether or not the boost converter 55 and the inverters 41 and 42 normally operate, and the shift lever detected by the shift position sensor 82 Various things such as a state based on sensor detection values such as 81 positions can be cited. As the engine operating state, whether the engine 22 is in a stopped state or in an operating state, or when the engine 22 is in an operating state, it is a normal operating state, that is, a self-supporting operating state (no-load operating state) or a load operating state. Or whether the catalyst is warming up.

こうしてデータを入力すると、バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であるか否か（ステップＳ１１０）、システムに異常はなくリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあるか否か（ステップＳ１２０）、エンジン運転状態としてエンジン２２が運転停止状態であるか又はエンジン２２が自立運転状態であるか或いはエンジン２２が触媒暖機運転状態であるかこれらのいずれかの状態ではないか（ステップＳ１３０）、などのリプル昇温制御を実行する条件（昇温実行条件）を判定する。バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ以上であったり、システムを構成するいずれかの機器に異常が生じているなどのためにシステムがリプル昇温制御を実行することができない状態であったり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれの運転状態でもないときには、昇温実行条件が成立していないと判断し、リプル昇温制御の実行を禁止して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。リプル昇温制御の実行が禁止されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。   When the data is input in this way, whether or not the temperature Tb of the battery 50 is lower than the determination temperature Tbref (step S110), whether or not the system is normal and the ripple temperature increase control can be executed (step S110). S120), whether the engine 22 is in an operation stopped state, the engine 22 is in a self-sustaining operation state, or the engine 22 is in a catalyst warm-up operation state (step S130). ), Etc., for determining the ripple temperature increase control (temperature increase execution condition). If the temperature Tb of the battery 50 is equal to or higher than the determination temperature Tbref, or an abnormality has occurred in any of the devices constituting the system, the system cannot execute the ripple temperature increase control, When 22 is not in any of the operation stopped state, the independent operation state, or the catalyst warm-up operation state, it is determined that the temperature increase execution condition is not satisfied, and the execution of the ripple temperature increase control is prohibited (step S160), this routine is finished. When the execution of the ripple temperature increase control is prohibited, the hybrid electronic control unit 70 sets the switching frequency (carrier frequency) of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 to a normal frequency (for example, several kHz), and thus transistors T31 and T32. Switching control.

一方、バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であり、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときには、昇温実行条件が成立していると判断し、エンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ未満であることを確認し（ステップＳ１４０）、リプル昇温制御の実行を許可して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定機関パワーＰｅｒｅｆは、低電圧系にリプル電流を生じさせるために昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を通常の周波数より小さい周波数としたときにモータＭＧ１から出力することができる最大トルクによってエンジン２２に負荷を与えたときにエンジン２２から出力することができる最大パワーに対してトルク脈動による変動より大きなマージンだけ小さなパワーとして予め定められたパワーであり、昇圧コンバータ５５の特性やモータＭＧ１の性能に応じて定めることができる。なお、リプル昇温制御の実行が許可されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御する。これにより、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂにリプル電流が重畳され、バッテリ５０を昇温する。したがって、浄化装置１３４の排気浄化触媒の暖機を行ないながらバッテリ５０の昇温を行なうことができる。   On the other hand, the temperature Tb of the battery 50 is lower than the determination temperature Tbref, and there is no abnormality in the system, and the system is in a permission state in which the system can execute the ripple temperature increase control. If it is any one of the machine operating states, it is determined that the temperature increase execution condition is satisfied, and it is confirmed that the engine required power Pe * is less than the predetermined engine power Peref (step S140). Execution of the temperature raising control is permitted (step S150), and this routine is finished. Here, the predetermined engine power Peref can be output from the motor MG1 when the switching frequency of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is set to a frequency smaller than the normal frequency in order to generate a ripple current in the low voltage system. This power is predetermined as power that is smaller by a margin larger than the fluctuation due to torque pulsation with respect to the maximum power that can be output from the engine 22 when a load is applied to the engine 22 with the maximum torque. It can be determined according to the performance of the motor MG1. When the execution of the ripple temperature increase control is permitted, the hybrid electronic control unit 70 sets the switching frequency (carrier frequency) of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 to a frequency smaller than a normal frequency (for example, several kHz). The transistors T31 and T32 are subjected to switching control (for example, 1 kHz). Thereby, a ripple current is superimposed on the charging / discharging current Ib of the battery 50, and the battery 50 is heated. Therefore, the temperature of the battery 50 can be raised while warming up the exhaust purification catalyst of the purification device 134.

昇温実行条件が成立しているとき、即ち、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときでも、ステップＳ１４０でエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されたときには、リプル昇温制御の実行を禁止して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。このようにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であるときにはリプル昇温制御の実行を禁止することにより、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を通常の周波数としてモータＭＧ１からエンジン２２に十分な負荷を作用させることができるようにし、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を小さくすることによってモータＭＧ１からエンジン２２に十分な負荷を与えることができないために生じ得るエンジン２２の吹き上がりを抑制することができる。したがって、エンジン２２が吹き上がることによりモータＭＧ１が過回転するのを抑制することができる。   When the temperature increase execution condition is satisfied, that is, there is no abnormality in the system and the system is in a permission state in which the ripple temperature increase control can be executed, and whether the engine 22 is in the operation stop state, the independent operation state or the catalyst warm-up operation Even in any one of the operating states, if it is determined in step S140 that the engine required power Pe * is equal to or greater than the predetermined engine power Peref, the execution of the ripple temperature increase control is prohibited (step S160). This routine ends. As described above, when the engine required power Pe * is equal to or higher than the predetermined engine power Peref, the execution of the ripple temperature increase control is prohibited, whereby the switching frequency of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 is set to the normal frequency from the motor MG1 to the engine 22. Can be applied to the engine 22 and the switching frequency of the transistors T31 and T32 of the step-up converter 55 can be reduced, so that a sufficient load cannot be applied from the motor MG1 to the engine 22. Blowing up can be suppressed. Therefore, it is possible to prevent the motor MG1 from over-rotating due to the engine 22 blowing up.

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、バッテリ５０の温度Ｔｂが判定温度Ｔｂｒｅｆ未満であり、システムに異常がなくシステムがリプル昇温制御を実行することができる許可状態にあり、エンジン２２が運転停止状態か自立運転状態か触媒暖機運転状態かのいずれかの運転状態であるときには、昇温実行条件が成立していると判断し、リプル昇温制御の実行を許可してリプル昇温制御を実行することにより、即ち、エンジン２２の運転状態が触媒暖機運転状態のときでもリプル昇温制御を実行することにより、早期に浄化装置１３４の排気浄化触媒を暖機することができると共に早期にバッテリ５０を昇温することができる。しかも、昇温実行条件が成立しているときでもエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されると、リプル昇温制御の実行を禁止するから、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を小さくすることによってモータＭＧ１からエンジン２２に十分な負荷を与えることができないために生じ得るエンジン２２の吹き上がりを抑制することができると共にエンジン２２の吹き上がりに伴ってモータＭＧ１が過回転するのを抑制することができる。もとより、バッテリ５０の充放電電流Ｉｂにリプル電流を重畳させる動作を昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を小さくすることによって行なうから、インバータ４１，４２のトランジスタＴ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜２６のスイッチング周波数を必要以上に大きくする必要がない。   According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, the temperature Tb of the battery 50 is lower than the determination temperature Tbref, and there is no abnormality in the system, and the system is in a permitted state in which the ripple temperature increase control can be executed. Is in the operation stopped state, the independent operation state, or the catalyst warm-up operation state, it is determined that the temperature increase execution condition is satisfied, and the execution of the ripple temperature increase control is permitted and the ripple increase is performed. By executing the temperature control, that is, by executing the ripple temperature increase control even when the operation state of the engine 22 is the catalyst warm-up operation state, the exhaust purification catalyst of the purification device 134 can be warmed up early. At the same time, the temperature of the battery 50 can be raised early. In addition, even when the temperature increase execution condition is satisfied, if it is determined that the engine required power Pe * is equal to or greater than the predetermined engine power Peref, the execution of the ripple temperature increase control is prohibited, so that the transistors T31, T31, By reducing the switching frequency of T32, it is possible to suppress the engine 22 from being blown up because the motor MG1 cannot apply a sufficient load to the engine 22 and to prevent the motor MG1 from being blown up as the engine 22 blows up. Over-rotation can be suppressed. Of course, the operation of superimposing the ripple current on the charging / discharging current Ib of the battery 50 is performed by reducing the switching frequency of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55. Therefore, the transistors T11 to T16 and T21 to 26 of the inverters 41 and 42 There is no need to increase the switching frequency more than necessary.

実施例のハイブリッド自動車２０では、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときでもエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されたときには直ちにリプル昇温制御の実行を禁止するものとしたが、図５の変形例のリプル昇温実行判定ルーチンに例示するように、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であっても第２の所定機関パワーＰｅｒｅｆ２未満のときにはリプル昇温制御の実行を制限を課して許可するものとしてもよい。ここで、リプル昇温制御の制限は、例えば、リプル電流の振幅を小さくすることによって行なうことができる。リプル電流は、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）が大きいほど周波数が大きく振幅は小さくなるから、このスイッチング周波数をリプル昇温制御を実行する際のスイッチング周波数（例えば、１ｋＨｚ）より大きく且つリプル昇温制御を実行していない昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２の通常のスイッチング周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さな周波数（例えば、２ｋＨｚ）とすることにより、リプル電流の振幅を小さくすることができる。リプル電流の振幅が小さくなると、電流の変動幅が小さくなるためにバッテリ５０の昇温効果は小さくなるが、リプル昇温制御を実行しない場合に比してバッテリ５０の昇温は促進される。一方、昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数を大きくすると、高電圧系の電圧を高くすることができるから、モータＭＧ１から出力することができるトルクも大きくなる。このため、モータＭＧ１からエンジン２２に作用させることができる負荷も大きくなる。したがって、この変形例では、リプル昇温制御に制限を課したときの昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数でモータＭＧ１から出力することができる最大トルクによってエンジン２２に負荷を与えたときにエンジン２２から出力することができる最大パワーに対してトルク脈動による変動より大きなマージンだけ小さなパワーとして定めたものを第２の所定機関パワーＰｅｒｅｆ２として用いるものとした。この変形例のように、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であっても第２の所定機関パワーＰｅｒｅｆ２未満のときにはリプル昇温制御の実行を制限を課して許可するものとすれば、リプル昇温制御の実行条件が成立しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が所定機関パワーＰｅｒｅｆ以上であると判定されたときには直ちにリプル昇温制御の実行を禁止する場合に比して、バッテリ５０の昇温を促進することができる。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, even when the execution condition of the ripple temperature increase control is satisfied, if it is determined that the engine required power Pe * is equal to or greater than the predetermined engine power Peref, the execution of the ripple temperature increase control is immediately prohibited. However, as illustrated in the ripple temperature increase execution determination routine of the modification of FIG. 5, the engine required power Pe * is equal to or greater than the predetermined engine power Peref when the execution condition of the ripple temperature increase control is satisfied. However, when the engine power is less than the second predetermined engine power Peref2, the execution of the ripple temperature increase control may be permitted with a restriction. Here, the restriction on the ripple temperature increase control can be performed, for example, by reducing the amplitude of the ripple current. The ripple current increases as the switching frequency (carrier frequency) of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 increases, and the amplitude decreases. Therefore, the switching frequency (for example, 1 kHz) when the ripple temperature increase control is performed using this switching frequency. ) The amplitude of the ripple current is set to a frequency (for example, 2 kHz) smaller than the normal switching frequency (for example, several kHz) of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 that is larger and does not execute the ripple temperature increase control. Can be small. When the amplitude of the ripple current is reduced, the temperature fluctuation effect of the battery 50 is reduced because the fluctuation range of the current is reduced. However, the temperature increase of the battery 50 is promoted as compared with the case where the ripple temperature increase control is not executed. On the other hand, when the switching frequency of transistors T31 and T32 of boost converter 55 is increased, the voltage of the high voltage system can be increased, and the torque that can be output from motor MG1 also increases. For this reason, the load which can be made to act on engine 22 from motor MG1 also becomes large. Therefore, in this modification, when a load is applied to the engine 22 by the maximum torque that can be output from the motor MG1 at the switching frequency of the transistors T31 and T32 of the boost converter 55 when a limit is imposed on the ripple temperature increase control. The power determined as the power smaller than the fluctuation due to torque pulsation with respect to the maximum power that can be output from the engine 22 is used as the second predetermined engine power Peref2. As in this modified example, when the execution condition of the ripple temperature increase control is satisfied, the ripple temperature increase control is performed when the engine required power Pe * is less than the second predetermined engine power Peref2 even if the engine required power Pe * is equal to or higher than the predetermined engine power Peref2. If it is determined that the engine required power Pe * is equal to or higher than the predetermined engine power Peref when the execution condition of the ripple temperature increase control is satisfied, the ripple rise is immediately performed. As compared with the case where the execution of the temperature control is prohibited, the temperature increase of the battery 50 can be promoted.

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を触媒暖機運転しているときの駆動制御として、走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができないときには、モータＭＧ２の定格やバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔによって出力可能なパワーをモータＭＧ２から出力するようモータＭＧ２を制御し、モータＭＧ２から出力するパワーでは不足するパワーをエンジン要求パワーＰｅ＊として設定すると共に触媒暖機運転用の回転数（前述の所定回転数）とこの回転数でエンジン要求パワーＰｅ＊を出力することができるトルクとの運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するものとしたが、エンジン２２のモータＭＧ１の制御としては、エンジン要求パワーＰｅ＊に応じた回転数とこの回転数でエンジン要求パワーＰｅ＊を出力することができるトルクとの運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２とモータＭＧ１とを制御するものとしてもよい。また、エンジン２２を触媒暖機運転しているときの駆動制御として、走行用パワーＰｄｒｖをモータＭＧ２から出力することができないときには、エンジン２２を運転しながら走行するときの駆動制御と同様の制御、即ち、走行用パワーＰｄｒｖと損失Ｌｏｓｓとの和としてエンジン要求パワーＰｅ＊を設定し、例えば燃費最適動作ラインとエンジン要求パワーＰｅ＊とを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に要求トルクＴｒ＊からモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクを減じて得られるトルクをモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定してエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するものとしてもよい。   In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, as the drive control when the engine 22 is performing the catalyst warm-up operation, when the traveling power Pdrv cannot be output from the motor MG2, the rating of the motor MG2 and the input / output limitation of the battery 50 are limited. The motor MG2 is controlled so as to output the power that can be output by Win and Wout from the motor MG2, and the power that is insufficient with the power output from the motor MG2 is set as the engine required power Pe * and the rotational speed for the catalyst warm-up operation ( The engine 22 and the motor MG1 are controlled so that the engine 22 is operated at an operation point between the above-mentioned predetermined rotational speed) and a torque at which the engine required power Pe * can be output at this rotational speed. As the control of the motor MG1 of 22, the engine required power Pe * It may be controlled and the engine 22 and the motors MG1 so that the engine 22 at a driving point of the torque that can be output engine power demand Pe * rpm and at this rotational speed Flip was is operated. Further, as drive control when the engine 22 is performing the catalyst warm-up operation, when the travel power Pdrv cannot be output from the motor MG2, the same control as the drive control when traveling while operating the engine 22, That is, the engine required power Pe * is set as the sum of the traveling power Pdrv and the loss Loss. For example, the target rotational speed Ne * and the target torque Te * of the engine 22 using the fuel efficiency optimum operation line and the engine required power Pe *. And a torque command Tm1 * as a torque to be output from the motor MG1 by the rotational speed feedback control for setting the rotational speed Ne of the engine 22 to the target rotational speed Ne * and the required torque Tr * To drive the motor MG1 with the torque command Tm1 * via the planetary gear 30. The torque obtained by subtracting the torque acting on the gear shaft 32a is set as the torque command Tm2 * of the motor MG2 may be controlled to the engine 22 and the motors MG1, MG2.

実施例では、排気浄化触媒を有する浄化装置１３４が排気系に取り付けられたエンジン２２と、エンジン２２のクランクシャフト２６にダンパ２８を介してキャリア３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂに連結されたリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されたプラネタリギヤとして構成された動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０のサンギヤ３１に取り付けられたモータＭＧ１と、リングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０と、バッテリ５０からの直流電力を昇圧してインバータ４１，４２に供給する昇圧コンバータ５５と、を備えるハイブリッド自動車２０に本発明を適用するものとして説明したが、排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたエンジンと、エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、走行用の動力を出力する電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、二次電池が接続された電池電圧系と発電機や電動機が接続された駆動電圧系とに接続されてスイッチング素子をスイッチングすることによって駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、を備える車であれば、如何なるタイプの車であってもよい。例えば、エンジンと、エンジンのクランクシャフトに取り付けられた発電機と、走行用の動力を出力する電動機と、リチウムイオン二次電池と、二次電池からの電力を電圧を昇圧して発電機や電動機に供給する昇圧コンバータと、を備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド車であってもよいし、クラッチと変速機とを介して車軸に連結されたエンジンと、エンジンのクランクシャフトに接続された発電機と、変速機の入力軸または出力軸或いは変速機が取り付けられた車軸とは異なる車軸に取り付けられた電動機と、リチウムイオン二次電池と、二次電池からの電力を電圧を昇圧して発電機や電動機に供給する昇圧コンバータと、を備えるタイプのハイブリッド車であってもよい。   In the embodiment, a carrier 34 is connected to a crankshaft 26 of the engine 22 with a purification device 134 having an exhaust purification catalyst attached to an exhaust system via a damper 28 and coupled to driving wheels 63a and 63b. A power distribution integration mechanism 30 configured as a planetary gear in which the ring gear 32 is connected to the ring gear shaft 32a, a motor MG1 attached to the sun gear 31 of the power distribution integration mechanism 30, and a reduction gear 35 connected to the ring gear shaft 32a. The present invention is applied to a hybrid vehicle 20 that includes a motor MG2, a battery 50 configured as a lithium ion secondary battery, and a boost converter 55 that boosts DC power from the battery 50 and supplies the boosted DC power to inverters 41 and 42. Explained as applicable, but has an exhaust purification catalyst Engine in which the gasification device is attached to the exhaust system, a generator that generates power using the power from the engine, an electric motor that outputs power for traveling, a secondary battery whose input / output performance decreases at low temperatures, and a secondary Boost converter capable of adjusting the voltage of the drive voltage system to be higher than the voltage of the battery voltage system by switching the switching element connected to the battery voltage system to which the battery is connected and the drive voltage system to which the generator or motor is connected Any type of vehicle may be used. For example, an engine, a generator attached to the crankshaft of the engine, an electric motor that outputs driving power, a lithium ion secondary battery, and a generator or electric motor that boosts the voltage from the secondary battery A so-called series-type hybrid vehicle provided with a step-up converter supplied to the engine, an engine coupled to the axle via a clutch and a transmission, a generator connected to the crankshaft of the engine, An electric motor attached to an axle different from the input shaft or output shaft of the transmission or the axle to which the transmission is attached, a lithium ion secondary battery, and the generator or electric motor by boosting the voltage from the secondary battery And a step-up converter to be supplied to the vehicle.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、昇圧コンバータ５５が「昇圧コンバータ」に相当し、図４のリプル昇温実行判定ルーチンを実行してリプル昇温制御の実行の可否を判定すると共にリプル昇温制御の実行が許可されたときに昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御することによりリプル昇温制御を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０が「昇温制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the engine 22 corresponds to the “internal combustion engine”, the motor MG1 corresponds to the “generator”, the motor MG2 corresponds to the “motor”, the battery 50 corresponds to the “secondary battery”, and the boost converter 55 corresponds to a “boost converter”, executes the ripple temperature increase execution determination routine of FIG. 4 to determine whether or not to execute the ripple temperature increase control, and when the execution of the ripple temperature increase control is permitted, For the hybrid in which the switching temperature (carrier frequency) of the transistors T31 and T32 is set to a frequency (for example, 1 kHz) smaller than a normal frequency (for example, several kHz), and the transistors T31 and T32 are controlled to perform ripple temperature increase control. The electronic control unit 70 corresponds to “temperature increase control means”.

ここで、「内燃機関」としては、排気浄化触媒を有する浄化装置１３４が排気系に取り付けられ、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されたエンジン２２に限定されるものではなく、排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられたものであれば、如何なるタイプの内燃機関としてもかまわない。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、内燃機関からの動力を用いて発電可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、低温時に入出力性能が低下するものであれば如何なるタイプの二次電池としても構わない。「昇圧コンバータ」としては、バッテリ５０が接続された低電圧系とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが接続された高電圧系とに接続され、トランジスタＴ３１，Ｔ３２とダイオードＤ３１，Ｄ３２とリアクトルＬとにより構成され、トランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチングすることにより高電圧系の電圧を低電圧系の電圧以上に調整することができる昇圧コンバータ５５に限定されるものではなく、二次電池が接続された電池電圧系と発電機および電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって駆動電圧系の電圧を電池電圧系の電圧以上に調整可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「昇温制御手段」としては、図４のリプル昇温実行判定ルーチンを実行してリプル昇温制御の実行の可否を判定すると共にリプル昇温制御の実行が許可されたときに昇圧コンバータ５５のトランジスタＴ３１，Ｔ３２のスイッチング周波数（キャリア周波数）を通常の周波数（例えば、数ｋＨｚ）より小さい周波数（例えば、１ｋＨｚ）としてトランジスタＴ３１，Ｔ３２をスイッチング制御することによりリプル昇温制御を実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０に限定されるものではなく、図５のリプル昇温実行判定ルーチンを実行してリプル昇温制御の実行の可否を判定すると共にリプル昇温制御の実行が許可されたときにリプル昇温制御を実行するものとするなど、二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに内燃機関が運転停止されているか又は内燃機関が自立運転されているか或いは排気浄化触媒を暖機するために内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行するものであれば如何なるものとしても構わない。   Here, as the “internal combustion engine”, a purification device 134 having an exhaust purification catalyst is attached to the exhaust system, and the engine 22 is configured as an internal combustion engine capable of outputting power by a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil. The present invention is not limited, and any type of internal combustion engine may be used as long as a purification device having an exhaust purification catalyst for purifying exhaust is attached to the exhaust system. The “generator” is not limited to the motor MG1 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of generator such as an induction motor that can generate power using power from an internal combustion engine. I do not care. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output driving power, such as an induction motor. . The “secondary battery” is not limited to the battery 50 configured as a lithium ion secondary battery, and may be any type of secondary battery as long as the input / output performance is reduced at low temperatures. The “boost converter” is connected to a low voltage system to which the battery 50 is connected and a high voltage system to which the motor MG1 and the motor MG2 are connected, and includes transistors T31 and T32, diodes D31 and D32, and a reactor L. However, the voltage converter is not limited to the step-up converter 55 that can adjust the voltage of the high voltage system to be higher than the voltage of the low voltage system by switching the transistors T31 and T32, but a battery voltage system to which a secondary battery is connected. As long as the voltage of the drive voltage system can be adjusted to be higher than the voltage of the battery voltage system by switching the switching element connected to the drive voltage system to which the generator and the motor are connected. As the “temperature increase control means”, the ripple temperature increase execution determination routine of FIG. 4 is executed to determine whether or not the ripple temperature increase control can be executed, and when the execution of the ripple temperature increase control is permitted, Hybrid electronics that performs ripple temperature rise control by switching the transistors T31 and T32 with the switching frequency (carrier frequency) of the transistors T31 and T32 set to a frequency (for example, 1 kHz) smaller than a normal frequency (for example, several kHz). It is not limited to the control unit 70. The ripple temperature rise execution determination routine of FIG. 5 is executed to determine whether or not the ripple temperature increase control can be executed, and when the ripple temperature increase control is permitted to be executed, The temperature of the secondary battery needs to be increased because the input / output performance is degraded. The internal combustion engine is shut down when the temperature is lower than a predetermined required temperature rise, or the internal combustion engine is operated independently, or the internal combustion engine is warmed up to warm the exhaust purification catalyst. The boost converter so that the pulsating current that pulsates at a predetermined frequency range is superimposed on the charging / discharging current for charging / discharging the secondary battery when the temperature rise execution condition including the operating condition as one of the conditions is satisfied. Any method may be used as long as the temperature raising control to be controlled is executed.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、５４ａ 正極母線、５４ｂ 負極母線、５５ 昇圧コンバータ、５５ａ 温度センサ、５６ システムメインリレー、５７，５８ コンデンサ、５７ａ，５８ａ 電圧センサ、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ、Ｄ１１〜Ｄ１６，Ｄ２１〜Ｄ２６，Ｄ３１，Ｄ３２ ダイオード、Ｔ１１〜Ｔ１６，Ｔ２１〜Ｔ２６，Ｔ３１，Ｔ３２ トランジスタ、Ｌ リアクトル。   20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution and integration mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear 40, motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51a voltage sensor, 51b current sensor, 51c temperature sensor, 52 battery electronic control unit (battery ECU) , 54 Power line, 54a Positive bus, 54b Negative bus, 55 Boost converter, 55a Temperature sensor, 56 System main relay, 57, 58 Capacitor, 57a, 58a Voltage sensor, 60 Gear mechanism , 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 64a, 64b wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 Accelerator pedal position sensor, 85 Brake pedal, 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 122 Air cleaner, 124 Throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128 Intake valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 136, Throttle motor 138 Ignition coil, 140 Crank position sensor, 142 Water temperature sensor, 143 Pressure sensor, 144 Cam position sensor, 146 Throttle valve position sensor, 148 air flow meter, 149 temperature sensor, 150 variable valve timing mechanism, MG1, MG2 motor, D11-D16, D21-D26, D31, D32 diode, T11-T16, T21-T26, T31, T32 transistor, L reactor.

Claims (5)

排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、を備えるハイブリッド車であって、
前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が前記二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する昇温制御手段と、
を備えるハイブリッド車。 An internal combustion engine in which a purification device having an exhaust purification catalyst for purifying exhaust is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electric power using power from the internal combustion engine, an electric motor capable of inputting and outputting driving power, A hybrid vehicle comprising a secondary battery whose input / output performance decreases at low temperatures,
The voltage of the driving voltage system is equal to or higher than the voltage of the battery voltage system by switching a switching element connected to the battery voltage system to which the secondary battery is connected and the driving voltage system to which the generator and the motor are connected. An adjustable boost converter,
The internal combustion engine is shut down when the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined temperature required for heating because the input / output performance is degraded, or the internal combustion engine is independent. When a temperature increase execution condition is satisfied as one of the conditions that the engine is operating or the internal combustion engine is warmed up in order to warm up the exhaust purification catalyst, a predetermined range is satisfied. A temperature increase control means for performing temperature increase control for controlling the step-up converter so that a pulsating current pulsating at a frequency is superimposed on a charge / discharge current for charging / discharging the secondary battery;
A hybrid car with 請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記昇温制御手段は、前記内燃機関が触媒暖機運転されているときに前記内燃機関から出力されるパワーが所定機関パワー以上に至ったときには、前記昇温制御を制限して実行するか前記昇温制御を停止する手段である、
ハイブリッド車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
When the power output from the internal combustion engine reaches or exceeds a predetermined engine power when the internal combustion engine is in a catalyst warm-up operation, the temperature increase control means restricts and executes the temperature increase control. A means for stopping the temperature rise control,
Hybrid car. 請求項２記載のハイブリッド車であって、
前記昇温制御手段は、前記昇温制御を制限して実行するときには前記脈動電流の周波数を高くする手段である、
ハイブリッド車。 A hybrid vehicle according to claim 2,
The temperature increase control means is means for increasing the frequency of the pulsating current when the temperature increase control is limited and executed.
Hybrid car. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載のハイブリッド車であって、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸との３軸に３つの回転要素が連結された遊星歯車機構を備えるハイブリッド車。 A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3,
A hybrid vehicle comprising a planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to three axes of an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and an axle. 排気を浄化する排気浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた内燃機関と、前記内燃機関からの動力を用いて発電可能な発電機と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、低温時に入出力性能が低下する二次電池と、前記二次電池が接続された電池電圧系と前記発電機および前記電動機が接続された駆動電圧系とに接続されスイッチング素子をスイッチングすることによって前記駆動電圧系の電圧を前記電池電圧系の電圧以上に調整可能な昇圧コンバータと、を備えるハイブリッド車の制御方法であって、
前記二次電池の温度が入出力性能が低下するために昇温が必要であるとして予め定められた昇温必要温度未満であるときに前記内燃機関が運転停止されているか又は前記内燃機関が自立運転されているか或いは前記排気浄化触媒を暖機するために前記内燃機関が触媒暖機運転されているかの運転条件を条件の一つとして含む昇温実行条件が成立しているときに所定範囲の周波数で脈動する脈動電流が前記二次電池を充放電する充放電電流に重畳するよう前記昇圧コンバータを制御する昇温制御を実行する、
ことを特徴とするハイブリッド車の制御方法。 An internal combustion engine in which a purification device having an exhaust purification catalyst for purifying exhaust is attached to an exhaust system, a generator capable of generating electric power using power from the internal combustion engine, an electric motor capable of inputting and outputting driving power, By switching a switching element connected to a secondary battery whose input / output performance decreases at low temperatures, a battery voltage system to which the secondary battery is connected, and a drive voltage system to which the generator and the motor are connected A step-up converter capable of adjusting the voltage of the drive voltage system to be equal to or higher than the voltage of the battery voltage system,
The internal combustion engine is shut down when the temperature of the secondary battery is lower than a predetermined temperature required for heating because the input / output performance is degraded, or the internal combustion engine is independent. When a temperature increase execution condition is satisfied as one of the conditions that the engine is operating or the internal combustion engine is warmed up in order to warm up the exhaust purification catalyst, a predetermined range is satisfied. Performing temperature rise control for controlling the boost converter so that a pulsating current pulsating at a frequency is superimposed on a charge / discharge current for charging / discharging the secondary battery;
A control method for a hybrid vehicle.
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