JP2015123819A - Control apparatus for plug-in hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress extraneous fuel consumption by optimizing catalyst warm-up control at starting an engine for a second time and thereafter.SOLUTION: In a state where a battery is charged with an external power source, a plug-in hybrid vehicle is put to a CD mode in priority to travel only on a motor-generator. When the engine is started in accordance with a required output, catalyst warm-up control is performed by ignition timing retard. A catalyst temperature is stored when the engine is stopped previously (time t2); and when the engine is started next time, a catalyst temperature is estimated on the basis of the stored catalyst temperature, and an ignition timing retard amount is set on the basis of the estimated catalyst temperature. Therefore, an excessive ignition timing retard is prevented.

Description

この発明は、車両の駆動源としてエンジンとモータとを具備したハイブリッド車両、特に、外部電源によってバッテリへの充電が可能なプラグインハイブリッド車両の制御装置および制御方法に関する。   The present invention relates to a control device and a control method for a hybrid vehicle having an engine and a motor as a drive source of the vehicle, and more particularly, a plug-in hybrid vehicle capable of charging a battery with an external power source.

駆動源としてエンジンとモータとを具備したハイブリッド車両の一つとして、商用電源などの外部電源によってバッテリへの充電が可能なプラグインハイブリッド車両が知られている。   As one of hybrid vehicles having an engine and a motor as drive sources, a plug-in hybrid vehicle that can charge a battery with an external power source such as a commercial power source is known.

このようなプラグインハイブリッド車両においては、例えば特許文献１に開示されているように、外部電源によってバッテリが十分に充電された状態で走行が開始すると、バッテリの充電量（ＳＯＣ値）が所定のレベルに低下するまでは、いわゆるＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｄｅｐｌｅｔｉｎｇ）モードとして、基本的にモータを用いた走行が行われる。その後、充電量が所定のレベルにまで低下すると、充電量を所定のレベルに維持するように、いわゆるＣＳ（Ｃｈａｒｇｅ Ｓｕｓｔａｉｎ）モードとして、エンジンとモータとを併用する走行モードに移行する。   In such a plug-in hybrid vehicle, for example, as disclosed in Patent Document 1, when traveling starts with the battery sufficiently charged by an external power source, the battery charge amount (SOC value) is a predetermined value. Until the level drops, traveling using a motor is basically performed in a so-called CD (Charge Depleting) mode. Thereafter, when the charge amount is reduced to a predetermined level, a so-called CS (Charge Sustain) mode is shifted to a traveling mode in which the engine and the motor are used together so as to maintain the charge amount at a predetermined level.

上記ＣＤモードは、バッテリ充電量の低下を許容する運転モードであるので、上記のように基本的にモータでもって走行が行われ、エンジンは停止状態となる。しかし、このＣＤモードでの走行中に、運転者による加速要求などにより要求出力がモータの出力限界を越えると、エンジンが一時的に駆動され、要求出力に対する不足分を補うように、エンジントルクが制御される。   Since the CD mode is an operation mode that allows a decrease in the battery charge amount, traveling is basically performed by the motor as described above, and the engine is stopped. However, if the requested output exceeds the motor output limit due to an acceleration request by the driver during driving in the CD mode, the engine is temporarily driven and the engine torque is adjusted so as to compensate for the shortage with respect to the requested output. Be controlled.

従って、上記ＣＤモード中は、エンジンが比較的少ない頻度で始動・運転されることになる。特許文献２には、ハイブリッド車両におけるエンジン始動時（イグニッションスイッチＯＮ時）に、エンジン排気系における触媒装置の早期活性化を図るために、点火時期リタードなどの触媒暖機制御を実行することが開示されている。   Therefore, during the CD mode, the engine is started and operated with a relatively low frequency. Patent Document 2 discloses that catalyst warm-up control such as ignition timing retard is executed in order to activate the catalyst device early in the engine exhaust system when the engine is started (when the ignition switch is turned on) in the hybrid vehicle. Has been.

特開２０１３−１２９３１２号公報JP 2013-129312 A 特開２００２−１８０８７１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-180871

プラグインハイブリッド車両のＣＤモード中に、比較的短い時間だけエンジンが運転された場合、エンジンの冷却水温は殆ど上昇しないものの触媒温度は十分に高くなっている、という状況が発生し得る。このような場合に、エンジンが再度始動されたときに、エンジンの冷却水温に基づいて点火時期リタードなどの触媒暖機制御をそのまま実行すると、触媒暖機制御が過剰に行われることになり、不必要な燃料消費量の増大が生じる。   When the engine is operated for a relatively short time during the CD mode of the plug-in hybrid vehicle, a situation may occur in which the catalyst temperature is sufficiently high although the cooling water temperature of the engine hardly increases. In such a case, if the catalyst warm-up control such as the ignition timing retard is executed as it is based on the engine coolant temperature when the engine is restarted, the catalyst warm-up control is excessively performed. An increase in the required fuel consumption occurs.

なお、特許文献２には、イグニッションスイッチＯＮ時の触媒温度に応じて点火時期リタード量を変更することが記載されているが、触媒温度の推定についての具体的な開示はなく、特に、前回のエンジン運転時の触媒温度を考慮することは記載されていない。   Note that Patent Document 2 describes that the ignition timing retard amount is changed according to the catalyst temperature when the ignition switch is turned on, but there is no specific disclosure about the estimation of the catalyst temperature. No consideration is given to the catalyst temperature during engine operation.

この発明は、車両の駆動源としてエンジンとモータとを具備するとともに、外部電源によるバッテリへの充電が可能であり、走行開始後、バッテリが所定の充電状態に低下するまでは、モータによる走行を行うとともに、要求出力に応じてエンジンの一時的な運転を行い、かつこのエンジンの始動時に触媒暖機制御を実行するプラグインハイブリッド車両の制御装置において、
エンジンの運転中に触媒温度の推定を行うとともに、エンジンの運転終了時点での触媒温度を記憶し、次回のエンジン始動時には、記憶した触媒温度を少なくとも一つのパラメートとして用いてエンジン始動時の触媒温度を推定し、この触媒温度に応じた触媒暖機制御を実行する、ことを特徴としている。 The present invention includes an engine and a motor as drive sources for a vehicle, and can be charged to a battery by an external power source. After the start of traveling, the motor can travel until the battery drops to a predetermined charged state. In a control device for a plug-in hybrid vehicle that performs a temporary operation of the engine according to a required output and executes catalyst warm-up control when the engine is started,
The catalyst temperature is estimated during engine operation, and the catalyst temperature at the end of engine operation is stored. The next time the engine is started, the stored catalyst temperature is used as at least one parameter, and the catalyst temperature at the time of engine start is stored. And the catalyst warm-up control according to the catalyst temperature is executed.

モータによる走行中にエンジンが比較的短い時間だけ運転されると、エンジンの冷却水温は殆ど上昇しないものの触媒温度はある程度高くなる。本発明では、エンジンの運転終了時点での触媒温度が記憶され、次回のエンジン始動時には、この記憶した触媒温度を考慮して、触媒暖機制御が実行される。従って、点火時期リタードなどの触媒暖機制御がより適切に実行される。   If the engine is operated for a relatively short time during running by the motor, the temperature of the cooling water of the engine hardly rises, but the catalyst temperature increases to some extent. In the present invention, the catalyst temperature at the end of engine operation is stored, and the catalyst warm-up control is executed in consideration of the stored catalyst temperature at the next engine start. Therefore, catalyst warm-up control such as ignition timing retard is more appropriately executed.

この発明によれば、２回目以降のエンジン始動の際に、過剰な触媒暖機制御を行うことがなく、不必要な燃料消費量の増大を抑制することができる。   According to the present invention, when the engine is started for the second time and thereafter, excessive catalyst warm-up control is not performed, and an unnecessary increase in fuel consumption can be suppressed.

この発明に係るプラグインハイブリッド車両のシステム構成を示す構成説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Configuration explanatory drawing which shows the system configuration | structure of the plug-in hybrid vehicle which concerns on this invention. 制御の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of control. 実施例による点火時期リタード量等を示すタイムチャート。The time chart which shows the ignition timing retard amount etc. by an Example. 比較例による点火時期リタード量等を示すタイムチャート。The time chart which shows the ignition timing retard amount etc. by a comparative example. 水温に応じた燃料増量を行う第２実施例の要部のフローチャート。The flowchart of the principal part of 2nd Example which performs the fuel increase according to water temperature. 燃料増量率の変化等を示すタイムチャート。The time chart which shows the change etc. of a fuel increase rate. 第３実施例のフローチャート。The flowchart of 3rd Example. 第４実施例のフローチャート。The flowchart of 4th Example.

図１は、この発明が適用されるプラグインハイブリッド車両の一例としてＦＲ（フロントエンジン／リアドライブ）型ハイブリッド車両のシステム構成を示す構成説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a system configuration of an FR (front engine / rear drive) type hybrid vehicle as an example of a plug-in hybrid vehicle to which the present invention is applied.

このハイブリッド車両は、車両の駆動源として、エンジン１とモータジェネレータ２とを備えているとともに、変速機構として有段もしくは無段の自動変速機３を備えている。エンジン１とモータジェネレータ２との間には、第１クラッチ８が介在し、モータジェネレータ２と変速機３との間には、第２クラッチ９が介在している。   This hybrid vehicle includes an engine 1 and a motor generator 2 as a vehicle drive source, and a stepped or continuously variable automatic transmission 3 as a speed change mechanism. A first clutch 8 is interposed between the engine 1 and the motor generator 2, and a second clutch 9 is interposed between the motor generator 2 and the transmission 3.

エンジン１は、火花点火式ガソリンエンジンからなり、エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）１１からの制御指令に基づいて、始動制御ならびに停止制御が行われるとともに、スロットルバルブの開度制御や点火時期制御ならびに燃料噴射量制御等が行われる。エンジン１の排気通路６には、排気浄化のために、例えば三元触媒からなる触媒装置７が介装されている。   The engine 1 is a spark ignition gasoline engine, and is controlled to start and stop on the basis of a control command from an engine control module (ECM) 11, and also controls throttle valve opening, ignition timing, and fuel injection. Quantity control is performed. A catalyst device 7 made of, for example, a three-way catalyst is interposed in the exhaust passage 6 of the engine 1 for exhaust purification.

上記エンジン１の出力軸とモータジェネレータ２のロータとの間に設けられる第１クラッチ８は、選択された走行モードに応じて、エンジン１をモータジェネレータ２に結合し、あるいは、エンジン１をモータジェネレータ２から切り離すものであり、ハイブリッドコントロールモジュール（ＨＣＭ）１０からの制御指令に基づき図外の油圧ユニットにより生成される第１クラッチ油圧によって、締結／解放が制御される。   The first clutch 8 provided between the output shaft of the engine 1 and the rotor of the motor generator 2 couples the engine 1 to the motor generator 2 or connects the engine 1 to the motor generator according to the selected travel mode. The engagement / release is controlled by a first clutch hydraulic pressure generated by a hydraulic unit (not shown) based on a control command from the hybrid control module (HCM) 10.

モータジェネレータ２は、例えば三相交流の同期型モータジェネレータからなり、走行用のバッテリ２４に、図示せぬインバータを介して接続されている。モータジェネレータ２は、モータコントローラ（ＭＣ）１３からの制御指令に基づき、インバータを介してバッテリ２４からの電力供給を受けて正のトルクを出力するモータ動作（いわゆる力行）と、トルクを吸収して発電し、インバータを介してバッテリ２４の充電を行う回生動作と、の双方を行う。   The motor generator 2 is composed of, for example, a three-phase AC synchronous motor generator, and is connected to a traveling battery 24 via an inverter (not shown). The motor generator 2 receives a power supply from the battery 24 via an inverter and outputs a positive torque based on a control command from the motor controller (MC) 13 and absorbs the torque. Both the regenerative operation of generating power and charging the battery 24 via the inverter is performed.

モータジェネレータ２のロータと変速機３の入力軸との間に設けられる第２クラッチ９は、エンジン１およびモータジェネレータ２を含む車両駆動源と駆動輪５（後輪）との間での動力の伝達および切り離しを行うものであり、オートマチックトランスミッションコントロールユニット（ＡＴＣＵ）１４からの制御指令に基づき図外の油圧ユニットにより生成される第２クラッチ油圧によって、締結／解放が制御される。特に、第２クラッチ９は、伝達トルク容量の可変制御により、滑りを伴って動力伝達を行うスリップ締結状態とすることが可能であり、トルクコンバータを具備しない構成において、円滑な発進を可能にするとともに、クリープ走行の実現を図っている。   The second clutch 9 provided between the rotor of the motor generator 2 and the input shaft of the transmission 3 transmits power between the vehicle drive source including the engine 1 and the motor generator 2 and the drive wheels 5 (rear wheels). Transmission and disconnection are performed, and engagement / release is controlled by a second clutch hydraulic pressure generated by a hydraulic unit (not shown) based on a control command from an automatic transmission control unit (ATCU) 14. In particular, the second clutch 9 can be brought into a slip engagement state in which power is transmitted with slip by variable control of the transmission torque capacity, and enables smooth start in a configuration without a torque converter. At the same time, the realization of creep running is being attempted.

ここで、上記第２クラッチ９は、実際には単一の摩擦要素ではなく、例えば、自動変速機３に含まれる各変速段に応じた適宜な摩擦クラッチないし摩擦ブレーキが第２クラッチ９として利用される。勿論、別個の独立した摩擦クラッチを第２クラッチ９として備えていてもよい。   Here, the second clutch 9 is not actually a single friction element. For example, an appropriate friction clutch or friction brake corresponding to each gear stage included in the automatic transmission 3 is used as the second clutch 9. Is done. Of course, a separate independent friction clutch may be provided as the second clutch 9.

自動変速機３の出力軸は、終減速機構４を介して駆動輪５に接続されている。   The output shaft of the automatic transmission 3 is connected to the drive wheels 5 via the final reduction mechanism 4.

バッテリ２４は、充放電が可能な二次電池、例えばリチウムイオン電池からなる多数のセルをパックケース内に収容した構成であり、各セルの放電および充電は、バッテリコントローラ（ＢＣ）１２によって監視・制御されている。また、バッテリ２４は、商用電源などの外部電源２５にコネクタ２６を介して接続される充電回路２７を備えており、この充電回路２７を介して外部電源２５による充電が可能である。   The battery 24 has a configuration in which a large number of cells made of a chargeable / dischargeable secondary battery, for example, a lithium ion battery, are accommodated in a pack case. The battery controller (BC) 12 monitors the discharge and charge of each cell. It is controlled. The battery 24 includes a charging circuit 27 connected to an external power source 25 such as a commercial power source via a connector 26, and charging by the external power source 25 is possible via the charging circuit 27.

上記プラグインハイブリッド車両の制御システムは、上述したハイブリッドコントロールモジュール１０、エンジンコントロールモジュール１１、バッテリコントローラ１２、モータコントローラ１３およびオートマチックトランスミッションコントロールユニット１４を主体として構成され、これらの各コントローラが、情報交換が互いに可能なＣＡＮ通信線１５を介して接続されている。また、エンジン回転速度センサ１６、空燃比センサ１７、アクセル開度センサ１８、スロットル開度センサ１９、水温センサ２０、バッテリ温度センサ２１、車速センサ２２、排気温度センサ２３、等の種々のセンサ類を備えており、これらセンサの検出信号が、ハイブリッドコントロールモジュール１０等の各コントローラに個々にあるいはＣＡＮ通信線１５を介して入力されている。   The control system for the plug-in hybrid vehicle is composed mainly of the hybrid control module 10, engine control module 11, battery controller 12, motor controller 13 and automatic transmission control unit 14 described above. They are connected via CAN communication lines 15 that can be mutually connected. Various sensors such as an engine speed sensor 16, an air-fuel ratio sensor 17, an accelerator opening sensor 18, a throttle opening sensor 19, a water temperature sensor 20, a battery temperature sensor 21, a vehicle speed sensor 22, an exhaust temperature sensor 23, and the like are used. The detection signals of these sensors are input to each controller such as the hybrid control module 10 individually or via the CAN communication line 15.

上記のように構成されたプラグインハイブリッド車両は、走行モードとして、エンジン１を基本的に用いずにバッテリ２４の充電量の低下を許容するＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｄｅｐｌｅｔｉｎｇ）モードと、充電量を所定のレベルに維持するように、エンジン１を併用するＣＳ（Ｃｈａｒｇｅ Ｓｕｓｔａｉｎ）モードと、を有する。すなわち、プラグインハイブリッド車両は、例えば夜間の駐車中に外部電源２５によってバッテリ２４を充電することを想定しており、バッテリ２４が十分に充電された状態で走行が開始すると、バッテリ２４の充電量（ＳＯＣ値）が所定のレベルに低下するまでは、ＣＤモードが選択され、その後、充電量が所定のレベルにまで低下すると、ＣＳモードに移行する。充電量が所定レベルまで低下したバッテリ２４は、例えば夜間の駐車中に外部電源２５によって再び充電される。   The plug-in hybrid vehicle configured as described above has a charge depletion (CD) mode that allows a reduction in the charge amount of the battery 24 without using the engine 1 as a running mode, and a charge amount at a predetermined level. And a CS (Charge Sustain) mode in which the engine 1 is used together. That is, it is assumed that the plug-in hybrid vehicle charges the battery 24 by the external power source 25 during parking at night, for example, and when the driving starts with the battery 24 fully charged, the charge amount of the battery 24 The CD mode is selected until the (SOC value) decreases to a predetermined level. After that, when the charge amount decreases to a predetermined level, the mode shifts to the CS mode. The battery 24 whose amount of charge has been reduced to a predetermined level is charged again by the external power source 25 during parking at night, for example.

ＣＤモードにおいては、第１クラッチ８を解放状態とし、エンジン１を停止状態として、モータジェネレータ２のみによる走行（いわゆるＥＶ走行）が優先的に行われる。但し、モータジェネレータ２のみによるＥＶ走行中に、運転者による加速要求などにより要求出力がモータジェネレータ２の出力限界を越えると、エンジン１が始動され、第１クラッチ８の締結を伴って、エンジン１とモータジェネレータ２の双方を用いた走行が一時的に行われる。このＣＤモード中は、エンジン１を用いた充電は行わないので、バッテリ２４の充電量は徐々に低下していく。   In the CD mode, the first clutch 8 is disengaged and the engine 1 is stopped, so that traveling by only the motor generator 2 (so-called EV traveling) is preferentially performed. However, when the required output exceeds the output limit of the motor generator 2 due to an acceleration request by the driver during the EV traveling only by the motor generator 2, the engine 1 is started and the engine 1 is engaged with the engagement of the first clutch 8. Traveling using both the motor generator 2 is temporarily performed. Since charging using the engine 1 is not performed during the CD mode, the charge amount of the battery 24 gradually decreases.

ＣＳモードにおいては、第１クラッチ８を締結状態とし、エンジン１とモータジェネレータ２とを駆動源とした走行が優先的に行われる。ここでは、要求出力およびバッテリ２４のＳＯＣ値などに応じて、モータアシスト走行モード、走行発電モード、エンジン走行モード、が適宜に選択され、充放電の繰り返しによりバッテリ２４の充電量（ＳＯＣ値）が所定のレベルに維持される。   In the CS mode, the first clutch 8 is engaged and traveling using the engine 1 and the motor generator 2 as drive sources is preferentially performed. Here, a motor assist travel mode, a travel power generation mode, and an engine travel mode are appropriately selected according to the required output, the SOC value of the battery 24, and the like, and the charge amount (SOC value) of the battery 24 is determined by repeated charge and discharge. Maintained at a predetermined level.

図２のフローチャートは、上記ＣＤモード中におけるエンジン１の制御、特に、エンジン１始動時における触媒装置７の早期活性化のための触媒暖機制御の流れを示している。モータジェネレータ２によるＥＶ走行中にエンジン１の始動要求（ステップ１）があると、エンジン１を始動する（ステップ２）。今回のエンジン１の始動がトリップにおける初回の始動（ステップ３）であれば、ステップ４へ進み、点火時期リタードを行う。ここでは、初期の点火時期リタード量として、冷却水温に基づき、大きなリタード量を設定する。この点火時期リタードによって排気温度が上昇し、触媒装置７の触媒温度が上昇する。   The flowchart of FIG. 2 shows a flow of catalyst warm-up control for controlling the engine 1 during the CD mode, particularly for early activation of the catalyst device 7 when the engine 1 is started. If there is a request for starting the engine 1 during EV running by the motor generator 2 (step 1), the engine 1 is started (step 2). If the current start of the engine 1 is the first start in the trip (step 3), the process proceeds to step 4 to perform ignition timing retard. Here, as the initial ignition timing retard amount, a large retard amount is set based on the coolant temperature. Due to this ignition timing retard, the exhaust temperature rises and the catalyst temperature of the catalyst device 7 rises.

ステップ５では、触媒温度の推定を逐次行う。初回のエンジン１の始動の場合は、始動時の冷却水温と、エンジン１の運転時間と、この運転時間の間の総燃料消費量と、から触媒温度を推定する。その後、エンジン１の停止要求（ステップ６）があったら、エンジン１の運転を終了する（ステップ７）。このエンジン１の停止の際に、その時点における触媒温度を、次回のエンジン始動時のために記憶する。   In step 5, the catalyst temperature is estimated sequentially. In the case of starting the engine 1 for the first time, the catalyst temperature is estimated from the cooling water temperature at the time of starting, the operation time of the engine 1, and the total fuel consumption during this operation time. Thereafter, when there is a request to stop the engine 1 (step 6), the operation of the engine 1 is terminated (step 7). When the engine 1 is stopped, the catalyst temperature at that time is stored for the next engine start.

エンジン１の始動が２回目以降であれば、ステップ３からステップ８へ進み、エンジン１の始動時における触媒温度の推定を行う。これは、前回のエンジン１の運転停止時に記憶しておいた触媒温度と、前回の運転停止から今回の始動までの経過時間と、走行風に関与する車速（例えば経過時間中の平均車速）と、から演算する。なお、エンジン１の停止後、車速に基づく単位時間当たりの放熱量を逐次求め、記憶しておいた触媒温度から逐次減算していくことによって、ＥＶ走行中に常にそのときの触媒温度を求めておくようにしてもよい。   If the engine 1 is started for the second time or later, the process proceeds from step 3 to step 8 to estimate the catalyst temperature when the engine 1 is started. This is because the catalyst temperature memorized at the time of the previous stop of the engine 1, the elapsed time from the previous stop to the current start, the vehicle speed related to the traveling wind (for example, the average vehicle speed during the elapsed time), Calculate from. In addition, after the engine 1 is stopped, the amount of heat released per unit time based on the vehicle speed is sequentially obtained, and the catalyst temperature at that time is always obtained during EV traveling by sequentially subtracting from the stored catalyst temperature. You may make it leave.

ステップ９，１０では、推定した触媒温度に基づき、エンジン１始動時における触媒の活性状態を３段階に判定する。触媒温度が比較的低く、触媒活性が低いと判定した場合は、初期の点火時期リタード量として「大〜中」程度の比較的大きなリタード量を設定する（ステップ１１）。触媒温度ひいては触媒活性が中程度である場合は、初期の点火時期リタード量として「中〜小」程度の中間的なリタード量を設定する（ステップ１２）。触媒温度が高く触媒活性が進んでいると判定した場合は、初期の点火時期リタード量として「小〜０」の比較的小さなリタード量を設定する（ステップ１３）。なお、エンジン１始動時に冷却水温が所定の暖機完了温度に達している場合には、点火時期リタードは行わない。   In steps 9 and 10, based on the estimated catalyst temperature, the active state of the catalyst when the engine 1 is started is determined in three stages. When it is determined that the catalyst temperature is relatively low and the catalyst activity is low, a relatively large retard amount of about “large to medium” is set as the initial ignition timing retard amount (step 11). If the catalyst temperature and thus the catalyst activity is moderate, an intermediate retard amount of about “medium to small” is set as the initial ignition timing retard amount (step 12). When it is determined that the catalyst temperature is high and the catalyst activity is advanced, a relatively small retard amount of “small to 0” is set as the initial ignition timing retard amount (step 13). If the coolant temperature reaches a predetermined warm-up completion temperature when the engine 1 is started, ignition timing retard is not performed.

２回目以降の始動の場合には、ステップ５の触媒温度の推定は、エンジン１始動時における触媒温度（ステップ８における推定温度）と、エンジン１の運転時間と、この運転時間の間の総燃料消費量と、に基づいて行う。２回目以降も、エンジン１の停止の際には、その時点における触媒温度を、次回のエンジン始動時のために記憶する。   In the case of the second and subsequent startings, the estimation of the catalyst temperature in step 5 includes the catalyst temperature at the time of starting the engine 1 (estimated temperature in step 8), the operation time of the engine 1, and the total fuel during this operation time Based on consumption. Also after the second time, when the engine 1 is stopped, the catalyst temperature at that time is stored for the next time the engine is started.

図３は、上記のような実施例の制御による作用を示すタイムチャートであり、上段から順に、車速、エンジン始動要求の有無、触媒温度、冷却水温、点火時期、の変化を示している。   FIG. 3 is a time chart showing the operation by the control of the embodiment as described above, and shows, in order from the top, changes in the vehicle speed, the presence or absence of an engine start request, the catalyst temperature, the coolant temperature, and the ignition timing.

図示するように、ＣＤモードにおけるＥＶ走行中に要求出力が大となると、エンジン１が一時的に始動・運転される。ＣＤモード中のエンジン１の運転は、一般に短時間であり、冷却水温の上昇が比較的緩慢であるのに対し、触媒温度は、排気熱を直接に受けることから、冷却水温に比べて速やかに上昇する。   As shown in the figure, when the required output becomes large during EV traveling in the CD mode, the engine 1 is temporarily started and operated. The operation of the engine 1 in the CD mode is generally a short time, and the rise of the cooling water temperature is relatively slow, whereas the catalyst temperature is directly subjected to the exhaust heat, so that it is more rapid than the cooling water temperature. To rise.

初回のエンジン１の始動時には、冷却水温に基づいて点火時期リタード量が比較的大きく与えられる。この点火時期リタードを伴うエンジン１の運転により、触媒温度は速やかに上昇する。そして、エンジン１の停止時つまり時間ｔ２における触媒温度が記憶される。   When the engine 1 is started for the first time, the ignition timing retard amount is relatively large based on the coolant temperature. Due to the operation of the engine 1 with this ignition timing retard, the catalyst temperature rises quickly. Then, the catalyst temperature at the time when the engine 1 is stopped, that is, at the time t2 is stored.

時間ｔ３における２回目のエンジン始動時には、記憶しておいた触媒温度に基づき、時間ｔ３における触媒温度が推定され、これに応じて点火時期リタード量が設定される。図示例では、時間ｔ３における触媒温度が比較的高く、従って、点火時期リタード量が比較的小さく与えられる。これにより、過剰な点火時期リタードひいては燃料消費率の悪化が抑制される。   At the second engine start at time t3, the catalyst temperature at time t3 is estimated based on the stored catalyst temperature, and the ignition timing retard amount is set accordingly. In the illustrated example, the catalyst temperature at time t3 is relatively high, and therefore the ignition timing retard amount is given relatively small. As a result, the excessive ignition timing retard and hence the deterioration of the fuel consumption rate are suppressed.

図４は、比較例として、２回目のエンジン始動時に１回目のエンジン始動時と同じく冷却水温に基づいて触媒暖機制御を行う場合のタイムチャートを示している。この場合、２回目のエンジン始動時（時間ｔ３）にも冷却水温が低いので、触媒温度がある程度高いにも拘わらず、１回目のエンジン始動時と同様の大きな点火時期リタードが与えられる。従って、点火時期リタードが過剰となり、不必要な燃料消費率の悪化が生じる。   FIG. 4 shows, as a comparative example, a time chart in the case where the catalyst warm-up control is performed based on the cooling water temperature at the time of the second engine start as in the case of the first engine start. In this case, since the coolant temperature is low even at the second engine start (time t3), a large ignition timing retard similar to that at the first engine start is given even though the catalyst temperature is somewhat high. Accordingly, the ignition timing retard becomes excessive, and unnecessary fuel consumption rate is deteriorated.

次に、図５は、触媒温度の推定による点火時期リタード量の設定に併せて、冷却水温に応じて燃料増量を行うようにした実施例の要部のフローチャートを示している。このフローチャートに示す制御は、図２のフローチャートに示す制御に併せて行われるもので、エンジン始動時に、今回のエンジン始動が初回であれば（ステップ２１）、始動時ならびに始動後に、大きな燃料増量量でもって燃料増量を行う（ステップ２２）。エンジン１の始動が２回目以降であれば、ステップ２３，２４によって冷却水温を３段階に判定する。冷却水温が第１の閾値よりも低い低水温であれば、始動時ならびに始動後の燃料増量を「大〜中」程度の増量とする（ステップ２５）。冷却水温が第１の閾値と第２の閾値との間の中水温であれば、始動時ならびに始動後の燃料増量を「中〜小」程度の増量とする（ステップ２６）。冷却水温が第２の閾値よりも高い高水温であれば、始動時ならびに始動後の燃料増量を「小〜０」程度の増量とする。   Next, FIG. 5 shows a flowchart of the main part of the embodiment in which the fuel increase is performed in accordance with the cooling water temperature together with the setting of the ignition timing retard amount based on the estimation of the catalyst temperature. The control shown in this flowchart is performed in conjunction with the control shown in the flowchart of FIG. 2, and if the current engine start is the first time at the time of engine start (step 21), a large fuel increase amount at the start and after the start. Thus, the fuel amount is increased (step 22). If the engine 1 is started for the second time or later, the cooling water temperature is determined in three stages in steps 23 and 24. If the cooling water temperature is lower than the first threshold, the fuel increase at the start and after the start is set to an increase of about “large to medium” (step 25). If the cooling water temperature is a medium water temperature between the first threshold value and the second threshold value, the fuel increase amount at the start and after the start is set to an increase of about “medium to small” (step 26). If the coolant temperature is higher than the second threshold, the fuel increase at the start and after the start is set to an increase of about “small to 0”.

このように触媒温度に応じた点火時期リタードと冷却水温に応じた燃料増量とを組み合わせることで、過度の燃料消費を抑制しつつ効果的な触媒暖機促進が図れる。例えば、冷却水温に比較して触媒暖機が先に進行した場合には、点火時期リタード量は小さくなり、かつ燃料増量は継続されることになる。   In this way, by combining the ignition timing retard according to the catalyst temperature and the fuel increase according to the coolant temperature, it is possible to effectively promote catalyst warm-up while suppressing excessive fuel consumption. For example, when the catalyst warm-up progresses earlier than the cooling water temperature, the ignition timing retard amount becomes small and the fuel increase amount is continued.

図６は、図５の実施例の制御による作用を示すタイムチャートであり、上段から順に、車速、エンジン始動要求の有無、触媒温度、冷却水温、燃料増量率、の変化を示している。   FIG. 6 is a time chart showing the effect of the control of the embodiment of FIG. 5, and shows, in order from the top, changes in vehicle speed, presence / absence of an engine start request, catalyst temperature, cooling water temperature, and fuel increase rate.

図示するように、ＣＤモードにおけるＥＶ走行中に要求出力が大となると、エンジン１が一時的に始動・運転される。初回のエンジン１の始動時には、比較的大きな燃料増量が行われる。これに対し、時間ｔ３における２回目のエンジン始動時には、相対的に小さな燃料増量率でもって燃料増量が行われる。   As shown in the figure, when the required output becomes large during EV traveling in the CD mode, the engine 1 is temporarily started and operated. When the engine 1 is started for the first time, a relatively large amount of fuel is increased. On the other hand, when the engine is started for the second time at time t3, fuel increase is performed with a relatively small fuel increase rate.

次に、図７は、燃焼室内のガス流動の可変制御のために、エンジン１がタンブル制御弁やスワール制御弁を具備する場合の一実施例を示している。なお、基本的な制御の流れは図２のフローチャートと同様である。ステップ４もしくはステップ１１〜１３において点火時期リタード量を設定した後、ステップ３１において、タンブル制御弁もしくはスワール制御弁の作動要求の有無を判定し、作動要求があれば、タンブル制御弁もしくはスワール制御弁を作動させてガス流動の強化を行う。ここで、タンブル制御弁もしくはスワール制御弁の開度は、ステップ８において推定した触媒温度に基づいて制御される。例えば、点火時期リタード量が小さくなって、点火時期がいわゆるＭＢＴ点に近付いたときに、燃焼室内のガス流動を強化することで、ノッキングの抑制が可能である。   Next, FIG. 7 shows an embodiment in which the engine 1 includes a tumble control valve and a swirl control valve for variable control of gas flow in the combustion chamber. The basic control flow is the same as that of the flowchart of FIG. After setting the ignition timing retard amount in Step 4 or Steps 11 to 13, in Step 31, it is determined whether or not there is an operation request for the tumble control valve or swirl control valve. If there is an operation request, the tumble control valve or swirl control valve is determined. To enhance gas flow. Here, the opening degree of the tumble control valve or the swirl control valve is controlled based on the catalyst temperature estimated in step 8. For example, when the ignition timing retard amount becomes small and the ignition timing approaches the so-called MBT point, knocking can be suppressed by enhancing the gas flow in the combustion chamber.

次に、図８は、エンジン１が吸気弁ないし排気弁の開閉時期を可変制御する可変動弁装置（ＶＴＣ）を具備する場合の一実施例を示している。なお、基本的な制御の流れは図２のフローチャートと同様である。ステップ４もしくはステップ１１〜１３において点火時期リタード量を設定した後、ステップ４１において、排気温度上昇のための可変動弁装置の作動要求の有無を判定し、作動要求があれば、可変動弁装置を作動させて排気温度上昇に適した弁開閉時期とする。ここで、可変動弁装置による弁開閉時期は、ステップ８において推定した触媒温度に基づいて制御される。例えば、触媒温度が高く点火時期リタード量が小さくなっているときには、弁開閉時期は、燃費を重視した設定に近付けられる。従って、可変動弁装置を利用した適切な排気温度上昇が得られ、排気温度上昇のための不必要な燃料消費率の悪化が抑制される。   Next, FIG. 8 shows an embodiment in which the engine 1 includes a variable valve gear (VTC) that variably controls the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve. The basic control flow is the same as that of the flowchart of FIG. After setting the ignition timing retard amount in step 4 or steps 11 to 13, in step 41, it is determined whether or not there is a request for operating the variable valve device for raising the exhaust gas temperature. If there is an operation request, the variable valve device is determined. Is set to a valve opening / closing timing suitable for increasing the exhaust temperature. Here, the valve opening / closing timing by the variable valve operating device is controlled based on the catalyst temperature estimated in step 8. For example, when the catalyst temperature is high and the ignition timing retard amount is small, the valve opening / closing timing is approached to a setting that emphasizes fuel consumption. Therefore, an appropriate exhaust temperature increase using the variable valve operating device is obtained, and unnecessary deterioration of the fuel consumption rate for increasing the exhaust temperature is suppressed.

１…エンジン
２…モータジェネレータ２
３…自動変速機
７…触媒装置
８…第１クラッチ
９…第２クラッチ
１０…ハイブリッドコントロールモジュール
１１…エンジンコントロールモジュール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine 2 ... Motor generator 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Automatic transmission 7 ... Catalyst apparatus 8 ... 1st clutch 9 ... 2nd clutch 10 ... Hybrid control module 11 ... Engine control module

Claims (5)

車両の駆動源としてエンジンとモータとを具備するとともに、外部電源によるバッテリへの充電が可能であり、走行開始後、バッテリが所定の充電状態に低下するまでは、モータによる走行を行うとともに、要求出力に応じてエンジンの一時的な運転を行い、かつこのエンジンの始動時に触媒暖機制御を実行するプラグインハイブリッド車両の制御装置において、
エンジンの運転中に触媒温度の推定を行うとともに、エンジンの運転終了時点での触媒温度を記憶し、次回のエンジン始動時には、記憶した触媒温度を少なくとも一つのパラメートとして用いてエンジン始動時の触媒温度を推定し、この触媒温度に応じた触媒暖機制御を実行する、ことを特徴とするプラグインハイブリッド車両の制御装置。 The vehicle has an engine and a motor as a drive source for the vehicle, and can be charged to the battery by an external power source. After the start of traveling, the motor is driven until the battery drops to a predetermined charged state. In a control device for a plug-in hybrid vehicle that temporarily operates an engine according to an output and performs catalyst warm-up control when the engine is started,
The catalyst temperature is estimated during engine operation, and the catalyst temperature at the end of engine operation is stored. The next time the engine is started, the stored catalyst temperature is used as at least one parameter, and the catalyst temperature at the time of engine start is stored. And controlling the catalyst warm-up according to the catalyst temperature. 記憶した触媒温度と前回のエンジン停止からの経過時間とを少なくとも用いてエンジン始動時の触媒温度を推定する、ことを特徴とする請求項１に記載のプラグインハイブリッド車両の制御装置。   2. The control apparatus for a plug-in hybrid vehicle according to claim 1, wherein the catalyst temperature at the time of starting the engine is estimated using at least the stored catalyst temperature and the elapsed time since the previous engine stop. 初回のエンジン始動時は、冷却水温に基づいて触媒暖機制御を実行する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のプラグインハイブリッド車両の制御装置。   3. The control device for a plug-in hybrid vehicle according to claim 1, wherein catalyst warm-up control is executed based on the coolant temperature at the first engine start. 触媒暖機制御は、点火時期リタードからなり、次回のエンジン始動時には、推定した触媒温度に応じた点火時期リタード量が与えられる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプラグインハイブリッド車両の制御装置。   4. The plug according to claim 1, wherein the catalyst warm-up control includes ignition timing retard, and an ignition timing retard amount corresponding to the estimated catalyst temperature is given at the next engine start. In-hybrid vehicle control device. 触媒暖機制御として、冷却水温に応じた燃料増量をさらに行う、ことを特徴とする請求項４に記載のプラグインハイブリッド車両の制御装置。   5. The control device for a plug-in hybrid vehicle according to claim 4, wherein the catalyst warm-up control is further performed by increasing the amount of fuel according to the coolant temperature.
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