(57)【要約】【課題】燃料や電力などのエネルギを無駄に消費することなく、過堆積を防止するためのエンジンの空回し制御を適切なタイミングで実行できるハイブリッド車両を提供すること。【解決手段】車両Ｖは、排気管に設けられ、排気中のＰＭを捕集するＧＰＦ３３と、エンジンのクランクシャフト１７に接続された発電用モータＧＭと、ＧＰＦ３３の温度と相関のあるフィルタ温度を取得する排気温度センサ４３と、フィルタ温度がＰＭ燃焼開始温度以上であり、かつＧＰＦ３３において燃焼されたＰＭの積算量であるＰＭ燃焼積算量がＰＭ排出積算量未満である場合に、発電用モータＧＭでクランクシャフト１７を回転させるモータ駆動制御を行うＥＣＵ７と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記エンジンの出力軸に接続されたモータと、を備えるハイブリッド車両であって、
前記フィルタの温度と相関のあるフィルタ相関温度を取得する温度取得手段と、
前記フィルタ相関温度が基準温度以上であり、かつ前記フィルタにおいて燃焼した粒子状物質の積算量である粒子状物質燃焼量が燃焼量閾値未満である場合に、前記モータで前記出力軸を回転させるモータ駆動制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御手段は、前記フィルタには許容上限量の粒子状物質が堆積していると仮定し、当該フィルタにおいてエンジン始動時から燃焼された粒子状物質の燃焼積算量を前記粒子状物質燃焼量として算出することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御手段は、前記フィルタ相関温度及び前記エンジンの運転状態に基づいて前記粒子状物質燃焼量を算出することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御手段は、エンジン始動時から排出された粒子状物質の排出積算量を前記燃焼量閾値として算出することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記制御手段は、エンジン回転数、吸入空気量、及びエンジン水温に基づいて前記燃焼量閾値を算出することを特徴とする請求項４に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記制御手段は、エンジンの始動時におけるエンジン水温である始動時水温が所定の昇温範囲内である場合に、前記エンジン及びその排気の温度を上昇させる昇温制御を実行するとともに、前記始動時水温が前記昇温範囲の下限以下である場合に前記モータ駆動制御を行うことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記制御手段は、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量を推定し、前記始動時水温が前記昇温範囲の下限以上である状態で前記堆積量が開始閾値を超えた場合には、当該堆積量が終了閾値以下になるまで前記モータ駆動制御を行うことを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記エンジンは、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンであることを特徴とする請求項１から７の何れかに記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記制御手段は、少なくとも、走行レンジが前進レンジであり、車速が所定の基準車速以上であり、かつ要求駆動力が所定の基準駆動力未満であることを条件として前記モータ駆動制御を実行することを特徴とする請求項１から８の何れかに記載のハイブリッド車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車両に関する。より詳しくは、エンジンの排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、エンジンの出力軸に接続されたモータと、を備えるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動力発生源としてエンジンを搭載する車両には、エンジンの排気に含まれる粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ、以下「ＰＭ」との略称を用いる場合もある）を捕集するフィルタが搭載されている（特許文献１参照）。フィルタに捕集されたＰＭは、車両の走行中に、高温の排気によって適宜燃焼除去される。
【０００３】
ところでフィルタに捕集されているＰＭが燃焼するとフィルタの温度も上昇するが、この際に到達するフィルタの最高温度は、フィルタに堆積するＰＭの量が多くなるほど、また燃料カット等によりフィルタに流入する排気の酸素濃度が高くなるほど高くなる。このため、フィルタには、所定の許容上限量よりも多くの量のＰＭが堆積した状態（以下、「過堆積状態」ともいう）でＰＭが燃焼すると、フィルタの温度がその保証温度を超えてしまい、ひいてはフィルタが溶損するおそれもある。そこで近年では、フィルタの溶損を防止するために定められた許容上限量を上回る量のＰＭが堆積しないように、過堆積防止制御を行う車両が提案されている。
【０００４】
ところで減速に伴う燃料カットの実行時には、加速時に高温となったフィルタに酸素を多く含む新気が流れるため、フィルタに堆積されているＰＭが燃焼し、ひいてはフィルタにおけるＰＭの堆積量が減少する。このため、車両の減速時にエンジンの燃料カットを行う車両であれば、上記のような過堆積防止制御を積極的に行う必要はない。しかしながら、駆動力発生源としてエンジンだけでなくモータも備えるハイブリッド車両では、エンジンのみを駆動力発生源とする通常の車両と比べて燃料カットを実行する機会が限られている。このためハイブリッド車両は通常の車両と比較してフィルタに溜まるＰＭの量が多くなり傾向があり、特に過堆積防止制御の実行が要求されている。
【０００５】
特許文献１には、ＰＭの堆積量が多くなりがちであるハイブリッド車両において、フィルタの温度が所定の基準温度以上である場合には、エンジンの燃料噴射を停止させるとともに、モータによってエンジンの出力軸を回転させるものが提案されている。これにより、基準温度以上であるフィルタには、非燃焼状態のエンジンにおいて吸入された新気が供給され、フィルタに捕集されているＰＭが燃焼除去されるので、フィルタの過堆積を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１３６９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献１では、このようなモータを用いたエンジンの空回し制御を実行するのに適したタイミングについては、十分に検討されていない。すなわち特許文献１の発明では、フィルタの温度が基準温度以上である時に空回し制御を実行している。このため、特許文献１の発明によれば、過堆積を防止できるものの、必要以上の頻度で空回し制御を実行してしまい、燃料や電力などのエネルギを無駄に消費するおそれがある。
【０００８】
本発明は、燃料や電力などのエネルギを無駄に消費することなく、過堆積を防止するためのエンジンの空回し制御を適切なタイミングで実行できるハイブリッド車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）本発明に係るハイブリッド車両（例えば、後述の車両Ｖ）は、エンジンの排気通路（例えば、後述の排気管３２）に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタ（例えば、後述のＧＰＦ３３）と、前記エンジンの出力軸（例えば、後述のクランクシャフト１７）に接続されたモータ（例えば、後述の発電用モータＧＭ）と、前記フィルタの温度と相関のあるフィルタ相関温度を取得する温度取得手段（例えば、後述の排気温度センサ４３及びＥＣＵ７）と、前記フィルタ相関温度が基準温度以上であり、かつ前記フィルタにおいて燃焼した粒子状物質の積算量である粒子状物質燃焼量が燃焼量閾値未満である場合に、前記モータで前記出力軸を回転させるモータ駆動制御を行う制御手段（例えば、後述のＥＣＵ７）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
（２）この場合、前記制御手段は、前記フィルタには許容上限量の粒子状物質が堆積していると仮定し、当該フィルタにおいてエンジン始動時から燃焼された粒子状物質の燃焼積算量を前記粒子状物質燃焼量として算出することが好ましい。
【００１１】
（３）この場合、前記制御手段は、前記フィルタ相関温度及び前記エンジンの運転状態に基づいて前記粒子状物質燃焼量を算出することが好ましい。
【００１２】
（４）この場合、前記制御手段は、エンジン始動時から排出された粒子状物質の排出積算量を前記燃焼量閾値として算出することが好ましい。
【００１３】
（５）この場合、前記制御手段は、エンジン回転数、吸入空気量、及びエンジン水温に基づいて前記燃焼量閾値を算出することが好ましい。
【００１４】
（６）この場合、前記制御手段は、エンジンの始動時におけるエンジン水温である始動時水温が所定の昇温範囲内である場合に、前記エンジン及びその排気の温度を上昇させる昇温制御を実行するとともに、前記始動時水温が前記昇温範囲の下限以下である場合に前記モータ駆動制御を行うことが好ましい。
【００１５】
（７）この場合、前記制御手段は、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量を推定し、前記始動時水温が前記昇温範囲の下限以上である状態で前記堆積量が開始閾値を超えた場合には、当該堆積量が終了閾値以下になるまで前記モータ駆動制御を行うことが好ましい。
【００１６】
（８）この場合、前記エンジンは、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンであることが好ましい。
【００１７】
（９）この場合、前記制御手段は、少なくとも、走行レンジが前進レンジであり、車速が所定の基準車速以上であり、かつ要求駆動力が所定の基準駆動力未満であることを条件として前記モータ駆動制御を実行することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
（１）フィルタには、エンジンから排出されさらにフィルタに捕集された粒子状物質のうち、排気の熱によって燃えなかったものが堆積する。このため、フィルタの過堆積を効率的に防止するためには、フィルタにおいて燃焼した粒子状物質の量を把握することが重要となる。そこで本発明のハイブリッド車両では、フィルタ相関温度が基準温度以上であり、かつフィルタにおいて燃焼した粒子状物質の積算量である粒子状物質燃焼量が燃焼量閾値未満である場合に、モータでエンジンの出力軸を回転させるモータ駆動制御を行う。これにより、粒子状物質燃焼量が燃焼量閾値未満である状態、すなわち過堆積を防止するために粒子状物質を積極的に燃焼させる必要がある時にモータ駆動制御を実行し、フィルタに堆積する粒子状物質の燃焼を促進することができる。また粒子状物質燃焼量が燃焼量閾値以上である状態、すなわちフィルタで捕集された粒子状物質の多くは既に燃焼しており、過堆積が生じ得ない状態でモータ駆動制御が行われるのを防止できる。これにより、モータ駆動制御を実行するための燃料や電力等のエネルギの無駄な消費を抑制できる。
【００１９】
（２）粒子状物質はエンジンの始動直後に特に多くエンジンから排出される。そこで制御手段は、粒子状物質が特に多く排出され得るエンジン始動直後から、フィルタで燃焼された粒子状物質の燃焼積算量を算出し、これを粒子状物質燃焼量とし、この粒子状物質燃焼量に基づいてモータ駆動制御を実行するタイミングを決定する。これにより、適切な時期にモータ駆動制御を実行でき、ひいてはモータ駆動制御の実行にかかるエネルギの無駄な消費を抑制できる。また本発明では、制御手段は、粒子状物質燃焼量を算出するにあたり、フィルタには許容上限量の粒子状物質が堆積していると仮定する。上述のようにフィルタにおける粒子状物質の堆積量が多くなるほど、フィルタで燃焼する粒子状物質の量は多くなるので、粒子状物質燃焼量は実際よりも多めに見積もられる。このため本発明によれば、モータ駆動制御の実行頻度は、実際の粒子状物質の堆積量を用いて粒子状物質燃焼量を算出した場合よりも低くなるので、その分モータ駆動制御を実行するための燃料や電力等のエネルギの無駄な消費を抑制できる。ただしこの場合、モータ駆動制御の実行頻度が低くなることによってフィルタにおける粒子状物質の堆積量が増加することが懸念されるものの、上記のように本発明ではフィルタには許容上限量の粒子状物質が堆積しているとの仮定の下で粒子状物質燃焼量を算出することにより、実際の堆積量が許容上限量を超えないようにできる。
【００２０】
（３）本発明によれば、制御手段は、粒子状物質燃焼量と相関があるフィルタ相関温度及びエンジンの運転状態に基づいて粒子状物質燃焼量を算出する。これにより、粒子状物質燃焼量を精度良く算出できるので、適切な時期にモータ駆動制御を実行でき、ひいてはモータ駆動制御の実行にかかるエネルギの無駄な消費を抑制できる。
【００２１】
（４）後に図５を参照して説明するように、エンジン始動時から排出された粒子状物質の排出積算量は、エンジンの暖機過程において大きく増加する。そこで制御手段は、エンジン始動時から排出された粒子状物質の排出積算量を、粒子状物質燃焼量に対する閾値となる燃焼量閾値とする。これにより、堆積量が大きく増加しがちなエンジンの暖機過程において、適切な時期にモータ駆動制御を実行できる。
【００２２】
（５）本発明では、制御手段は、エンジン回転数、吸入空気量、及びエンジン水温に基づいて、エンジン始動時から排出された粒子状物質の排出積算量である燃焼量閾値を算出する。これにより、燃焼量閾値を精度良く算出できるので、適切な時期にモータ駆動制御を実行でき、ひいてはモータ駆動制御の実行にかかるエネルギの無駄な消費を抑制できる。
【００２３】
（６）制御手段は、始動時水温が所定の昇温範囲内である場合には、昇温制御を実行することによってエンジン及びその排気の温度を上昇させ、ひいては排気浄化装置の排気浄化性能を向上させる。またこのような昇温制御を実行すると、排気の温度が上昇するので、フィルタに捕集されている粒子状物質も燃焼する。しかしながら始動時水温が過剰に低い場合、より具体的には始動時水温が昇温範囲の下限よりも低い場合には、昇温制御を実行しても早期に排気浄化性能を向上させることができず、燃費を悪化させるおそれがあるため、制御手段は昇温制御を実行しない。これに対し制御手段は、始動時水温が昇温範囲の下限以下であり、昇温制御を実行しない場合にモータ駆動制御を行う。これにより、フィルタにおける粒子状物質の堆積量が増加しやすい車両の低温起動時における、フィルタの過堆積を防止できる。
【００２４】
（７）上述のように始動時水温が所定の昇温範囲内である場合には、昇温制御が実行されるものの、フィルタにおける粒子状物質の堆積量は緩やかに上昇し、許容上限量を超えてしまう場合がある。そこで制御手段は、始動時水温が昇温範囲の下限以上である状態で堆積量が開始閾値を超えた場合には、堆積量が終了閾値以下になるまでモータ駆動制御を行う。これにより、堆積量が許容上限量を大きく超えてしまうのを防止できる。
【００２５】
（８）ガソリンエンジンはディーゼルエンジンと比較して排気温度が高いため、ディーゼルエンジンで用いられているＤＰＦのように定期的に強制再生処理を行わずとも、フィルタにおける粒子状物質の堆積量は、所定の飽和堆積量に収束する傾向がある。しかしながらガソリンエンジンを搭載するハイブリッド車両では、上述のように粒子状物質の燃焼を促進する燃料カットを実行する機会が限られているため、飽和堆積量が、フィルタの溶損を防止するために定められる許容上限量を上回ってしまう場合がある。これに対し制御手段は、フィルタ相関温度が基準温度以上でありかつ粒子状物質燃焼量が燃焼量閾値未満である場合に、モータでエンジンの出力軸を回転させるモータ駆動制御を行う。これにより、飽和堆積量が許容上限量を上回らないように、適切なタイミングでモータ駆動制御を行うことができる。
【００２６】
（９）走行レンジが前進レンジでない場合や、車速が基準車速より低い場合、モータ駆動制御を実行しても十分な量の空気をフィルタに供給できず、粒子状物質を燃焼させる効果が小さい。またモータ駆動制御では、エンジンで駆動力を発生することができないため、要求駆動力が基準駆動力より大きい状態でモータ駆動制御を実行すると、要求駆動力に応じた駆動力を発生させることができず、車両の動力性能が低下する場合がある。よって制御手段は、走行レンジが前進レンジであり、車速が所定の基準車速以上であり、かつ要求駆動力が所定の基準駆動力未満であることを条件としてモータ駆動制御を実行する。これにより、車両の動力性能を低下させることなくモータ駆動制御を実行でき、さらにこのモータ駆動制御によって粒子状物質を効果的に燃焼させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の構成を示す図である。
【図２】エンジンとその排気浄化システムの構成を示す図である。
【図３】ＰＭ堆積量と走行距離との関係を示す図である。
【図４】過堆積防止制御の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図５】エンジンから排出されるＰＭの積算量の時間変化を示す図である。
【図６】ＰＭ推定堆積量を算出する具体的な手順を示す図である。
【図７】常時過堆積防止制御の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図８】始動時過堆積防止制御の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図９】ＰＭ燃焼積算量を算出する具体的な手順を示す図である。
【図１０】ＰＭ排出積算量を算出する具体的な手順を示す図である。
【図１１】過堆積防止制御の具体例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る車両Ｖの構成を示す図である。車両Ｖは、駆動力発生源としてエンジン１及び駆動用モータＴＭを備える所謂ハイブリッド車両である。より具体的には、車両Ｖは、エンジン１と、エンジン１の出力軸に接続された発電用モータＧＭと、エンジン１の出力軸と駆動輪Ｗとを接続又は遮断するクラッチＣと、その出力軸が駆動輪Ｗと接続された駆動用モータＴＭと、駆動用モータＴＭと図示しないインバータやコンバータ等を介して電力の授受を行うバッテリＢと、を備える。
【００２９】
車両Ｖでは、ＥＶ走行と、シリーズ走行と、エンジン走行と、の大きく分けて３種類の走行モードの下で走行可能となっている。
【００３０】
ＥＶ走行では、車両Ｖは、バッテリＢから供給される電力で駆動用モータＴＭを駆動することによって走行する。ＥＶ走行中は、基本的にはエンジン１及び発電用モータＧＭは停止している。
【００３１】
シリーズ走行では、車両Ｖは、クラッチＣでエンジン１と駆動輪Ｗとの接続を遮断するとともに、エンジン１で発電用モータＧＭを駆動する。またシリーズ走行では、駆動用モータＴＭには、バッテリＢからの電力と、上記のように発電用モータＧＭによる発電電力とを供給することによって走行する。
【００３２】
エンジン走行では、車両Ｖは、クラッチＣによってエンジン１と駆動輪Ｗとを接続するとともに、エンジン１で駆動輪Ｗを駆動することによって走行する。
【００３３】
車両Ｖは、車両の減速時には、駆動用モータＴＭで減速回生を行うため、基本的に走行モードはＥＶ走行モードとなり、エンジン１は停止する。このためハイブリッド車両である車両Ｖでは、エンジンのみを駆動力発生源とする通常の車両と比較して、エンジン１が減速燃料カットを行う機会が少ない。
【００３４】
図２は、エンジン１とその排気浄化システム２の構成を示す図である。排気浄化システム２は、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１７と接続された発電用モータＧＭと、エンジン１や発電用モータＧＭを制御する電子制御ユニット７（以下、「ＥＣＵ７」という）と、を備える。
【００３５】
エンジン１は、ガソリンを燃料とし、複数の気筒１１（図１には、１つのみ図示する）を備える多気筒のガソリンエンジンである。エンジン１は、気筒１１毎に設けられたピストン１２と、気筒１１毎に設けられた燃料噴射弁１３及び点火プラグ１４と、各気筒１１に連通する吸気ポートに設けられた吸気弁１５と、空気を吸気ポートに導く吸気管３１と、各気筒１１に連通する排気ポートに設けられた排気弁１６と、排気ポートから流出する排気が流れる排気管３２と、ピストン１２とコンロッドを介して連結されたクランクシャフト１７と、を備える。
【００３６】
エンジン１には、クランクシャフト１７とタイミングベルトを介して連結され、クランクシャフト１７の回転に従って回転する吸気カムシャフト１８及び排気カムシャフト１９が設けられている。より具体的には、クランクシャフト１７が２回転すると、カムシャフト１８，１９は１回転するようになっている。吸気カムシャフト１８には、吸気弁１５を開閉駆動する吸気カムが設けられ、排気カムシャフト１９には、排気弁１６を開閉駆動する排気カムが設けられている。これにより、カムシャフト１８，１９が回転すると、吸気弁１５及び排気弁１６は、カムシャフト１８，１９に設けられたカムのプロファイルに応じた態様で進退（開閉）する。
【００３７】
排気管３２には、ガソリンエンジンの排気に含まれるＰＭを捕集する排気浄化フィルタ３３（Ｇａｓｏｌｉｎｅ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ、以下「ＧＰＦ」との略称を用いる）が設けられている。ＧＰＦ３３は、例えば、複数の多孔質壁によって区画形成された複数のセルを備えるウォールフロー型である。すなわち、ＧＰＦ３３は、これら多孔質壁内の微細な細孔を排気が通過する際に、多孔質壁の表面にＰＭが堆積することによって、ＰＭを捕集する。またＧＰＦ３３の多孔質壁には、例えば、排気中に含まれるＣＯ、ＨＣ及びＮＯｘを浄化するための三元触媒が担持されている。
【００３８】
ここでＧＰＦ３３におけるＰＭの堆積量であるＰＭ堆積量［ｇ］と走行距離との関係について、図３を参照しながら説明する。図３は、ＰＭ堆積量と走行距離との関係を示す図である。図３において実線は本実施形態のようなハイブリッド車両に搭載されたＧＰＦのＰＭ堆積量の変化を示し、破線はエンジンのみを駆動力発生源として備える通常の車両に搭載されたＧＰＦのＰＭ堆積量の変化を示す。
【００３９】
図３に示すように、ＧＰＦのＰＭ堆積量は走行距離が長くなるほど多くなる。より具体的には、走行距離が短い間、すなわちＰＭ堆積量が少ない間では、ＰＭ堆積量は走行距離に略比例して増加し、走行距離が長くなるに従い、ＰＭ堆積量は所定量で一定となる傾向がある。これは以下のような理由による。
【００４０】
先ず、エンジン１から排出されるＰＭのほぼ全てはＧＰＦによって捕集されるが、ＧＰＦに捕集されたＰＭの一部は排気の熱によって燃焼する。したがって、エンジンから排出されるＰＭの単位時間当たりの量をＰＭ排出量［ｇ／ｓ］とし、ＧＰＦにおいて燃焼するＰＭの単位時間当たりの量をＰＭ燃焼量［ｇ／ｓ］とすると、ＰＭ排出量がＰＭ燃焼量より大きい場合には、ＰＭ堆積量は走行距離に比例して大きくなり、ＰＭ排出量とＰＭ燃焼量とが略等しい場合には、ＰＭ堆積量は走行距離の増加によらず一定となるものと考えられる。すなわち、ＧＰＦにおけるＰＭ燃焼量は、ＰＭ堆積量が多くなるほど増加することから、ＰＭ堆積量は、走行距離が長くなるに従い一定の量（以下、「飽和堆積量」ともいう）に収束するものと考えられる。
【００４１】
また図３に示すように、ハイブリッド車両に搭載されるＧＰＦのＰＭ堆積量（図３中、太実線参照）の飽和堆積量は、通常の車両に搭載されるＧＰＦのＰＭ堆積量（図３中、太破線参照）の飽和堆積量よりも大きい。すなわち、ハイブリッド車両に搭載されるＧＰＦは、通常の車両に搭載されるＧＰＦよりも多くのＰＭが堆積した状態で安定となる。これは以下のような理由による。
【００４２】
ＧＰＦにおけるＰＭ燃焼量は、排気の酸素濃度が高くなるほど増加すると考えられる。このため、減速時にエンジン１における燃料噴射量を一時的に０とする燃料カットの実行時には、加速時に高温となったＧＰＦに、酸素を多く含んだ新気が流れこむため、ＰＭ燃焼量は多くなる。これに対し、本実施形態のようなハイブリッド車両では、減速時には駆動用モータＴＭを用いた回生運転を行うことから、通常の車両と比較して燃料カットを実行する回数が少ない。このためハイブリッド車両は通常の車両よりもＰＭ燃焼量が少なくなり、したがってＰＭ堆積量の飽和堆積量は大きくなるものと考えられる。
【００４３】
以上のようにハイブリッド車両である車両Ｖに搭載されるＧＰＦ３３のＰＭ堆積量は、通常の車両に搭載されるＧＰＦのＰＭ堆積量よりも多くなる傾向があり、したがってＰＭ堆積量が、ＧＰＦの溶損を防止するために定められた所定の許容上限量を超える過堆積状態に成り易い。また過堆積状態になると、上述のようにＧＰＦ３３が溶損するおそれもある。そこでＥＣＵ７は、後に図４を参照して説明するように、適切なタイミングでＧＰＦ３３に酸素を多く含んだ新気を供給し、ＧＰＦ３３に堆積するＰＭの燃焼を促進する過堆積防止制御を行うことにより、ＧＰＦ３３が過堆積状態にならないようにする。
【００４４】
図２に戻り、エンジン１のクランクシャフト１７には、図示しない動力伝達機構を介して発電用モータＧＭの出力軸が接続されている。したがってシリーズ走行時には、エンジン１で発電用モータＧＭを駆動し、この発電用モータＧＭで発電した電力を駆動用モータＴＭに供給することによって車両を走行させることができる。
【００４５】
また車両の減速時には、燃料噴射弁１３からの燃料噴射を停止するとともに、バッテリＢに蓄えられている電力を発電用モータＧＭに供給し、発電用モータＧＭでエンジン１のクランクシャフト１７を回転させるモータ駆動制御を実行する。これにより、ピストン１２のポンピングによって、吸気管３１から排気管３２のＧＰＦ３３へ酸素を多く含む空気が供給され、ＧＰＦ３３に堆積するＰＭの燃焼を促進することができる。
【００４６】
また車両Ｖには、エンジン１やＧＰＦ３３等の状態を検出するための複数のセンサ４１〜４３が設けられている。
【００４７】
水温センサ４１は、エンジン１を冷却する冷却水の温度を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する。ＥＣＵ７は、この水温センサ４１の検出信号を用いることによって、エンジン１の冷却水温度であるエンジン水温［℃］を取得する。
【００４８】
車速センサ４２は、駆動輪Ｗに連結された車軸の回転速度に応じたパルス信号をＥＣＵ７へ送信する。ＥＣＵ７は、この車速センサ４２から送信されるパルス信号を用いることによって、車両Ｖの車速［ｋｍ／ｈ］を算出する。
【００４９】
排気温度センサ４３は、排気管３２のうちＧＰＦ３３の下流側に設けられる。排気温度センサ４３は、ＧＰＦ３３から流出する排気の温度を検出し、検出値に応じた信号をＥＣＵ７へ送信する。ＥＣＵ７は、この排気温度センサ４３の検出信号を用いることによって、ＧＰＦ３３から流出する排気の温度を取得し、ひいてはこの排気の温度に基づいた図示しない演算によってＧＰＦ３３の温度であるフィルタ温度を推定する。したがって本実施形態において温度取得手段は、排気温度センサ４３及びＥＣＵ７によって構成される。
【００５０】
なお本実施形態では、排気温度センサ４３の検出信号を用いることによってフィルタ温度を推定したが、本発明はこれに限らない。例えばＧＰＦ３３に直に接する温度センサを設けることにより、フィルタ温度を直接取得してもよい。
【００５１】
図４は、ＧＰＦ３３の過堆積を防止する過堆積防止制御の具体的な手順を示すフローチャートである。図４の過堆積防止制御は、図示しないイグニッションスイッチがドライバによって操作されたことに応じて車両が起動されてから、その後再びイグニッションスイッチが操作されたことに応じて車両が停止するまでのドライビングサイクルの間、ＥＣＵ７において所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００５２】
図５は、細線で示す走行モードの下でエンジン１から排出されるＰＭの積算量［ｇ］の時間変化を示す図である。図５には、エンジンの始動時におけるエンジン水温（以下、「始動時水温」という）を、−１５℃、−２０℃、−３０℃に変化させた場合におけるＰＭの積算量の時間変化を、線種を変えて図示する。
【００５３】
図５に示すように、ＰＭの積算量は、時刻ｔ０においてエンジン１を始動した直後において急激に増加し、その後エンジン１の暖機が完了する時刻ｔ１以降では緩やかに上昇する。すなわち暖機後のエンジン１から排出されるＰＭの量は、暖機が完了する前のエンジン１から排出されるＰＭの量と比較すると十分に少ない。また図５に示すように、エンジン１の暖機が完了するまでの間に排出されるＰＭの積算量は、始動時水温が低くなるほど増加する。以上のように、エンジン１から排出されるＰＭの積算量は、特に低温環境下におけるエンジンの始動直後において上昇しやすくなっているため、過堆積状態に成り易い。このため本実施形態に係る過堆積防止制御は、図４に示すように、過堆積状態に成り易いエンジン始動直後に注目してモータ駆動制御を実行する始動時過堆積防止制御（Ｓ１０参照）と、ＰＭ堆積量が多くなった場合には時期を問わずにモータ駆動制御を実行する常時過堆積防止制御（Ｓ５参照）と、によって構成される。
【００５４】
始めにＳ１では、ＥＣＵ７は、現在のＧＰＦにおけるＰＭ堆積量の推定値に相当するＰＭ推定堆積量［ｇ］を算出し、Ｓ２に移る。
【００５５】
図６は、ＥＣＵ７においてＰＭ推定堆積量を算出する具体的な手順を示す図である。ＥＣＵ７は、ＰＭ排出量の推定値に相当するＰＭ排出推定量［ｇ／ｓ］を算出する排出量推定部７１と、ＰＭ燃焼量の推定値に相当するＰＭ燃焼推定量［ｇ／ｓ］を算出する燃焼量推定部７２と、算出されたＰＭ排出推定量とＰＭ燃焼推定量との差を積算することによってＰＭ推定堆積量を算出する積算部７３と、を備える。ＥＣＵ７では、これら排出量推定部７１、燃焼量推定部７２、及び積算部７３による演算を所定の制御周期毎に繰り返し実行することによって、ＰＭ推定堆積量を算出する。
【００５６】
ＰＭ排出量は、エンジン１の運転状態によって変化する。そこで排出量推定部７１は、エンジン１の運転状態を特定するパラメータであるエンジン回転数及びエンジン１の吸入空気量を基本排出量マップＭＰ１へ入力することによって基本排出量を算出し、エンジン１の運転状態を特定するパラメータであるエンジン水温を水温補正マップＭＰ２へ入力することによって１．０以上の水温補正係数を算出し、さらにこれら基本排出量と水温補正係数とを乗算することによってＰＭ排出推定量を算出する。図６に示すように、基本排出量マップＭＰ１によれば、基本排出量は、吸入空気量が多くなるほど多くなり、またエンジン回転数が高くなるほど多くなる。また水温補正マップＭＰ２によれば、水温補正係数は、エンジン水温が低くなるほど大きな値となり、エンジン水温が高くなるほど１．０に近づく。したがってＰＭ排出推定量は、吸入空気量が多くなるほど多くなり、エンジン回転数が高くなるほど多くなり、エンジン水温が高くなるほど少なくなる。
【００５７】
ＰＭ燃焼量は、ＧＰＦ３３のＰＭ堆積量及びフィルタ温度に応じて変化する。より具体的には、ＰＭ燃焼量は、ＰＭ堆積量が多くなるほど増加し、またフィルタ温度が高くなるほど増加する。またＰＭ燃焼量は、エンジン１の運転状態によって変化する。そこで燃焼量推定部７２には、ＰＭ堆積量及びフィルタ温度を入力として単位時間当たりのＰＭ燃焼量を出力するＰＭ燃焼量マップが、エンジン１の運転状態毎に規定されている。より具体的には、エンジン１の運転状態は、空燃比を理論空燃比とするストイキ運転と、空燃比を理論空燃比よりもリッチとする高負荷運転時と、燃料噴射量を０とし空気をＧＰＦ３３に供給するモータ駆動制御時と、に分けられている。燃焼量推定部７２には、ストイキ運転時におけるＰＭ燃焼量マップＭＰ３と、高負荷運転時におけるＰＭ燃焼量マップＭＰ４と、モータ駆動制御時におけるＰＭ燃焼量マップＭＰ５と、が定義されている。
【００５８】
図６に示すように、ストイキ運転時におけるＰＭ燃焼量マップＭＰ３によれば、ＰＭ燃焼量は、上述のようにＰＭ堆積量が多くなるほど増加し、またフィルタ温度が高くなるほど増加する。また高負荷運転時には、空燃比は理論空燃比よりもリッチとなり、排気の酸素濃度はストイキ運転時よりも低くなるため、ＧＰＦ３３に捕集されているＰＭは殆ど燃焼しない。したがって高負荷運転時におけるＰＭ燃焼量マップＭＰ４によれば、ＰＭ燃焼量は、ＰＭ堆積量及びフィルタ温度によらず略０となる。またモータ駆動制御時には、ストイキ運転時よりも多くの酸素がＧＰＦ３３に供給される。したがってモータ駆動制御時におけるＰＭ燃焼量マップＭＰ５によれば、ＰＭ燃焼量は、ストイキ運転時よりも多い。
【００５９】
燃焼量推定部７２は、ＰＭ燃焼量マップＭＰ３〜ＭＰ５から、現在のエンジン１の運転状態に応じたものを選択するとともに、選択したＰＭ燃焼量マップに、排気温度センサ４３の検出信号に基づいて取得したフィルタ温度と、ＰＭ推定堆積量の前回値を入力することによってＰＭ推定燃焼量を算出する。
【００６０】
積算部７３は、排出量推定部７１によって算出されたＰＭ推定排出量から、燃焼量推定部７２によって算出されたＰＭ推定燃焼量を減算したものを積算することによって、ＰＭ排出推定量を算出する。
【００６１】
図４に戻り、Ｓ２では、ＥＣＵ７は、常時過堆積防止フラグの値が１であるか否かを判定する。この常時過堆積防止フラグは、後述の常時過堆積防止制御（Ｓ５参照）の実行中であることを示すフラグであり、ＰＭ推定堆積量が開始閾値以上になった場合に１にセットされ（後述のＳ４参照）、その後ＰＭ推定堆積量が終了閾値より小さくなった場合（後述のＳ７参照）又は車両が停止した場合に０にリセットされる。ＥＣＵ７は、Ｓ２の判定結果がＮＯである場合にはＳ３に移り、ＹＥＳである場合にはＳ６に移る。
【００６２】
Ｓ３では、ＥＣＵ７は、ＰＭ推定堆積量が、常時過堆積防止制御の実行開始時期を定めるために設定された開始閾値［ｇ］以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ７は、Ｓ３の判定結果がＹＥＳである場合には、常時過堆積防止制御を開始する時期に達したと判断し、常時過堆積防止フラグの値を１にセットし（Ｓ４参照）、常時過堆積防止制御を開始する（Ｓ５参照）。これにより、これ以降、ＰＭ堆積量が徐々に減少する。なおこの常時過堆積防止制御の具体的な手順については、後に図７を参照して説明する。またＥＣＵ７は、Ｓ３の判定結果がＮＯである場合には、Ｓ８に移る。なおこの開始閾値は、ＧＰＦの溶損を防止するために定められる許容上限量と等しいか、この許容上限量の近傍に設定される。
【００６３】
Ｓ６では、ＥＣＵ７は、ＰＭ推定堆積量が、常時過堆積防止制御の実行終了時期を定めるために設定された終了閾値［ｇ］より小さいか否かを判定する。ＥＣＵ７は、Ｓ６の判定結果がＮＯである場合には、引き続き常時過堆積防止制御を継続して実行するべく、Ｓ５に移る。またＳ６の判定結果がＹＥＳである場合、ＥＣＵ７は、常時過堆積防止制御を終了する時期に達したと判断し、常時過堆積防止フラグの値を０にリセットし（Ｓ７参照）、Ｓ８に移る。ここで終了閾値は、上述の開始閾値よりも小さな値に設定される。これにより常時過堆積防止制御は、ＰＭ推定堆積量が開始閾値を超えた場合には、ＰＭ推定堆積量が終了閾値以下になるまで実行される。
【００６４】
次にＳ８では、ＥＣＵ７は、車両が起動されてから現時点までの間に、エンジン１及びその排気の温度を上昇させる昇温制御が実行されたか否かを判定する。この昇温制御では、ＥＣＵ７は、点火プラグ１４による点火時期や燃料噴射弁１３による燃料噴射時期等を、通常運転時に定められる時期よりも遅角化することにより、エンジン１及び排気の温度を上昇させる。エンジン１の始動後、このような昇温制御が実行されている場合、ＧＰＦ３３の温度はＰＭが燃焼する温度よりも高くなっており、したがってＧＰＦ３３で過堆積が生じるおそれが無いと判断される。このためＥＣＵ７は、Ｓ８の判定結果がＹＥＳである場合には、以下の処理を実行することなく図４の処理を直ちに終了し、ＮＯである場合には、Ｓ９に移る。
【００６５】
なおＥＣＵ７は、始動時水温が所定の昇温下限温度（例えば、−１０℃）と所定の昇温上限温度（例えば、８０℃）との間の昇温範囲内である場合には、上記昇温制御を実行することにより、エンジン１、排気、及び排気管３２に設けられたＧＰＦ３３や図示しない排気浄化触媒等の温度を上昇させ、燃費や排気浄化性能を速やかに上昇させる。なおこのような昇温制御は、始動時水温が上記昇温下限温度以下である場合にも実行することが好ましい。しかしながら始動時水温が昇温下限温度より低い場合、昇温制御を実行してもエンジン１や排気等の温度を十分に上昇させることができず、燃費を悪化させるおそれがある。このためＥＣＵ７は、始動時水温が昇温下限温度以下である場合には、昇温制御を実行しない。したがってＥＣＵ７は、少なくとも始動時水温が昇温下限温度以下であることを条件として後述の始動時過堆積防止制御（後述のＳ１０参照）を実行する。
【００６６】
次にＳ９では、ＥＣＵ７は、始動時水温を取得し、この始動時水温が所定のＰＭ発生温度（例えば、８０℃）より高いか否かを判定する。エンジン１のＰＭ排出量［ｇ／ｓ］は、始動時水温が高くなるほど少なくなり、始動時水温が上記ＰＭ発生温度より高くなると略０になる特性がある。このためＥＣＵ７は、Ｓ９の判定結果がＹＥＳである場合（すなわち、始動時水温がＰＭ発生温度より高い場合）には、エンジン１を始動してから現在に至るまで、エンジン１からＰＭは殆ど排出されていないと判断し、以下の処理を実行することなく図４の処理を直ちに終了する。またＥＣＵ７は、Ｓ９の判定結果がＮＯである場合には、Ｓ１０に移り、始動時過堆積防止制御を実行する。この始動時過堆積防止制御の具体的な手順については、後に図８を参照しながら説明する。
【００６７】
図７は、常時過堆積防止制御の具体的な手順を示すフローチャートである。
始めにＳ２０では、ＥＣＵ７は、ＧＰＦ３３の温度であるフィルタ温度を取得し、このフィルタ温度が所定のＰＭ燃焼開始温度（例えば、３５０℃）以上であるか否かを判定する。ＧＰＦ３３の温度が上記ＰＭ燃焼開始温度より低い場合、後述のモータ駆動制御を実行し、空気をＧＰＦ３３に供給しても、ＰＭは燃焼しない。このためＥＣＵ７は、Ｓ２０の判定結果がＮＯである場合（すなわち、フィルタ温度がＰＭ燃焼開始温度より低い場合）には、ＧＰＦ３３におけるＰＭは燃焼しないと判断し、以下の処理を実行することなく図７の処理を直ちに終了し、ＹＥＳである場合には、Ｓ２１に移る。
【００６８】
次にＳ２１では、ＥＣＵ７は、走行レンジが前進レンジであり、車速が所定の基準車速以上であり、かつドライバによる要求駆動力が所定の基準駆動力未満であるか否かを判定する。走行レンジが前進レンジでない場合や、車速が上記基準車速より低い場合には、モータ駆動制御を実行しても十分な量の空気をＧＰＦ３３に供給することができず、ＰＭを燃焼させる効果が小さい。モータ駆動制御では、エンジン１で駆動力を発生することができないため、要求駆動力が基準駆動力より大きい状態でモータ駆動制御を実行すると、駆動用モータＴＭのみでは要求駆動力に応じた駆動力を発生させることができず、車両Ｖの動力性能が低下する場合がある。そこでＥＣＵ７は、Ｓ２１の判定結果がＮＯである場合には、以下の処理を実行することなく図７の処理を直ちに終了し、ＹＥＳである場合には、Ｓ２２に移る。
【００６９】
次にＳ２２では、ＥＣＵ７は、燃料噴射弁１３からの燃料噴射を停止するとともに、発電用モータＧＭでクランクシャフト１７を回転させるモータ駆動制御を実行し、図７の処理を終了する。これにより、少なくともＰＭが燃焼する温度以上に高温となったＧＰＦ３３に空気が供給されるので、ＧＰＦ３３に捕集されているＰＭの燃焼が促進される。
【００７０】
図８は、始動時過堆積防止制御の具体的な手順を示すフローチャートである。
始めにＳ３０では、ＥＣＵ７は、図７のＳ２０の処理と同様の手順により、フィルタ温度がＰＭ燃焼開始温度以上であるか否かを判定する。ＥＣＵ７は、Ｓ３０の判定結果がＮＯである場合には、以下の処理を実行することなく図８の処理を直ちに終了し、ＹＥＳである場合には、Ｓ３１に移る。
【００７１】
次にＳ３１では、ＥＣＵ７は、図７のＳ２１の処理と同様の手順により、走行レンジが前進レンジであり、車速が基準車速以上であり、かつドライバによる要求駆動力が基準駆動力未満であるか否かを判定する。Ｓ３１の判定結果がＮＯである場合には、以下の処理を実行することなく図８の処理を直ちに終了し、ＹＥＳである場合には、Ｓ３２に移る。
【００７２】
次にＳ３２では、ＥＣＵ７は、エンジン始動時から現時点までの間において、ＧＰＦ３３において燃焼されたＰＭの積算量の推定値に相当するＰＭ燃焼積算量［ｇ］を算出し、Ｓ３３に移る。
【００７３】
図９は、ＥＣＵ７においてＰＭ燃焼積算量を算出する具体的な手順を示す図である。ＥＣＵ７は、排気温度センサ４３の検出信号に基づいて取得されるフィルタ温度と、エンジン１の運転状態とを取得し、これらフィルタ温度及び運転状態に基づいて図９に示す演算を所定の制御周期毎に繰り返し実行することによって、ＰＭ燃焼積算量を算出する。
【００７４】
ＥＣＵ７は、図６を参照して説明したＰＭ燃焼量マップＭＰ３〜ＭＰ５を用いることによってＰＭ燃焼積算量を算出する。より具体的には、ＰＭ燃焼量マップＭＰ３〜ＭＰ５から、現在のエンジン１の運転状態に応じたものを選択するとともに、選択したＰＭ燃焼量マップに、排気温度センサ４３の検出信号に基づいて取得したフィルタ温度及びＰＭ堆積量を入力することによってＰＭ燃焼量を算出し、これを積算することによってＰＭ燃焼積算量を算出する。
【００７５】
なおＥＣＵ７は、このようにＰＭ燃焼量マップＭＰ３〜ＭＰ５を用いてＰＭ燃焼積算量を算出する際には、これらＰＭ燃焼量マップＭＰ３〜ＭＰ５には、ＰＭ堆積量として実際のＰＭ堆積量ではなく予め定められた固定値である許容上限量を入力することが好ましい。換言すれば、ＥＣＵ７は、フィルタには許容上限量のＰＭが堆積していると仮定して、ＰＭ燃焼積算量を算出することが好ましい。上述のようにＧＰＦ３３におけるＰＭ堆積量が多くなるほど、ＧＰＦ３３におけるＰＭ燃焼量が多くなるので、ＰＭ燃焼積算量は、実際よりも多めに見積もられる。このため、後述のモータ駆動制御（Ｓ３５参照）の実行頻度は、実際のＰＭ堆積量を用いてＰＭ燃焼積算量を算出した場合よりも低くなるので、その分モータ駆動制御を実行するための燃料や電力等のエネルギの無駄な消費を抑制できる。ただしこの場合、モータ駆動制御の実行頻度が低くなることによってＧＰＦ３３におけるＰＭ堆積量が増加することが懸念されるものの、上述のようにＧＰＦ３３には許容上限量のＰＭが堆積しているとの仮定の下でＰＭ燃焼積算量を算出することにより、実際のＰＭ堆積量が許容上限量を超えないようにできる。
【００７６】
図８に戻り、Ｓ３３では、ＥＣＵ７は、ＰＭ燃焼積算量に対する閾値となるＰＭ排出積算量［ｇ］を算出し、Ｓ３４に移る。このＰＭ排出積算量とは、エンジン１の始動時から排出されたＰＭの積算量の推定値に相当する。
【００７７】
図１０は、ＥＣＵ７においてＰＭ排出積算量を算出する具体的な手順を示す図である。ＥＣＵ７は、エンジン回転数と、エンジン１の吸入空気量と、エンジン水温とに基づいてＰＭ燃焼積算量を算出する。より具体的には、ＥＣＵ７は、図６を参照して説明した基本排出量マップＭＰ１及び水温補正マップＭＰ２を用いることによってＰＭ排出積算量を算出する。より具体的には、ＥＣＵ７は、エンジン回転数及び吸入空気量を基本排出量マップＭＰ１へ入力することによって基本排出量を算出し、エンジン水温を水温補正マップＭＰ２へ入力することによって水温補正係数を算出し、これら基本排出量と水温補正係数とを乗算することによってＰＭ排出推定量を算出し、さらにこのＰＭ排出推定量を積算することによってＰＭ排出積算量を算出する。
【００７８】
図８に戻り、Ｓ３４では、ＥＣＵ７は、Ｓ３２で算出したＰＭ燃焼積算量がＳ３３で算出したＰＭ排出積算量未満であるか否かを判定する。ＥＣＵ７は、Ｓ３４の判定結果がＹＥＳである場合にはＳ３５に移り、燃料噴射弁１３からの燃料噴射を停止するとともに、発電用モータＧＭでクランクシャフト１７を回転させるモータ駆動制御を実行し、図８の処理を終了する。これにより、少なくともＰＭが燃焼する温度以上に高温となったＧＰＦ３３に空気が供給されるので、ＧＰＦ３３に捕集されているＰＭの燃焼が促進される。またＥＣＵ７は、Ｓ３４の判定結果がＮＯである場合には、このモータ駆動制御を実行することなく図８の処理を直ちに終了する。
【００７９】
図１１は、以上のような過堆積防止制御の具体例を示すタイムチャートである。図１１には、４周期分のドライビングサイクル（時刻ｔ０〜ｔ１、時刻ｔ１〜ｔ４、時刻ｔ４〜ｔ６、時刻ｔ６〜ｔ９）にわたるＰＭ堆積量、エンジン水温、常時過堆積防止制御の実行の有無、及び始動時過堆積防止制御の実行の有無を示す。
【００８０】
時刻ｔ０〜ｔ１のドライビングサイクルでは、始動時水温は、昇温制御を実行する温度範囲の下限である昇温下限温度よりも低い。この場合、図５を参照して説明したように、エンジン１の始動直後におけるＰＭ排出量が多く、また昇温制御も実行されないため、過堆積状態に成り易い。このためＥＣＵ７は、時刻ｔ０〜ｔ１のドライビングサイクルでは、始動時過堆積防止制御（Ｓ１０参照）を実行する。この始動時過堆積防止制御では、所定の条件（Ｓ３０及びＳ３１参照）が満たされかつＰＭ燃焼積算量がＰＭ排出積算量より少ない場合（Ｓ３４参照）にモータ駆動制御を実行することにより（Ｓ３５参照）、過堆積状態にならないようにＧＰＦ３３におけるＰＭの燃焼が促進される。
【００８１】
時刻ｔ１〜ｔ４のドライビングサイクルでは、始動時水温は、昇温下限温度よりも高い。このため、時刻ｔ１〜ｔ４のドライビングサイクルでは、始動時過堆積防止制御が実行されることはない。またこのドライビングサイクルでは、ＥＣＵ７は、時刻ｔ２においてＰＭ堆積量が許容上限量の近傍に設定された開始閾値を超えたことに応じて常時過堆積防止制御（Ｓ５参照）を実行する。この常時過堆積防止制御では、ＥＣＵ７は、所定の条件（Ｓ２０及びＳ２１参照）が満たされた場合にモータ駆動制御を実行することにより（Ｓ２２参照）、過堆積状態にならないようにＧＰＦ３３におけるＰＭの燃焼が促進される。ＥＣＵ７は、このような常時過堆積防止制御を開始した後、時刻ｔ３においてＰＭ堆積量が終了閾値を下回ったことに応じて常時過堆積防止制御を終了する（Ｓ６参照）。
【００８２】
時刻ｔ４〜ｔ６のドライビングサイクルでは、始動時水温は、昇温下限温度よりも高い。このため、時刻ｔ４〜ｔ６のドライビングサイクルでは、始動時過堆積防止制御が実行されることはない。またこのドライビングサイクルでは、ＥＣＵ７は、時刻ｔ５においてＰＭ堆積量が開始閾値を超えたことに応じて常時過堆積防止制御（Ｓ５参照）を実行する。これにより、時刻ｔ１〜ｔ４のドライビングサイクルと同様、ＰＭ堆積量は減少に転じるものの、時刻ｔ６では、ＰＭ堆積量が終了閾値に到達する前に車両が停止される。この場合、ＥＣＵ７は、上述のように常時過堆積防止フラグの値を０にリセットする。このため、次回のドライビングサイクルでは、継続して常時過堆積防止制御が実行されることはない。
【００８３】
時刻ｔ６〜ｔ９のドライビングサイクルでは、始動時水温は、昇温下限温度よりも高い。このため、時刻ｔ６〜ｔ９のドライビングサイクルでは、始動時過堆積防止制御が実行されることはない。またこのドライビングサイクルでは、ＥＣＵ７は、時刻ｔ７においてＰＭ堆積量が開始閾値を超えてから、その後時刻ｔ８においてＰＭ堆積量が終了閾値を下回るまで常時過堆積防止制御（Ｓ５参照）を実行する。
【００８４】
本実施形態に係る車両Ｖによれば、以下の効果を奏する。
（１）車両Ｖでは、フィルタ温度がＰＭ燃焼開始温度以上であり、かつＰＭ燃焼積算量がＰＭ排出積算量未満である場合に、発電用モータＧＭでエンジン１のクランクシャフト１７を回転させるモータ駆動制御を行う（Ｓ３５参照）。これにより、ＰＭ燃焼積算量がＰＭ排出積算量未満である状態、すなわち過堆積を防止するためにＰＭを積極的に燃焼させる必要がある時にモータ駆動制御を実行し、ＧＰＦ３３に堆積するＰＭの燃焼を促進することができる。またＰＭ燃焼積算量がＰＭ排出積算量以上である状態、すなわちＧＰＦ３３で捕集されたＰＭの多くは既に燃焼しており、過堆積が生じ得ない状態でモータ駆動制御が行われるのを防止できる。これにより、モータ駆動制御を実行するための燃料や電力等のエネルギの無駄な消費を抑制できる。
【００８５】
（２）ＰＭはエンジン１の始動直後に特に多くエンジン１から排出される。そこでＥＣＵ７は、ＰＭが特に多く排出され得るエンジン始動直後から現時点までの間にＧＰＦ３３で燃焼されたＰＭの積算量であるＰＭ燃焼積算量を算出し、このＰＭ燃焼積算量とＰＭ排出積算量と比較することによってモータ駆動制御を実行する。これにより、適切な時期にモータ駆動制御を実行でき、ひいてはモータ駆動制御の実行にかかるエネルギの無駄な消費を抑制できる。またＥＣＵ７は、ＰＭ燃焼積算量を算出するにあたり、ＧＰＦ３３には許容上限量のＰＭが堆積していると仮定する。これにより本実施形態によれば、モータ駆動制御の実行頻度は、実際のＰＭ堆積量を用いてＰＭ燃焼積算量を算出した場合よりも低くなるので、その分モータ駆動制御を実行するための燃料や電力等のエネルギの無駄な消費を抑制できる。ただしこの場合、モータ駆動制御の実行頻度が低くなることによってＧＰＦ３３におけるＰＭ堆積量が増加することが懸念されるものの、上記のように本実施形態ではＧＰＦ３３には許容上限量のＰＭが堆積しているとの仮定の下でＰＭ燃焼積算量を算出することにより、実際のＰＭ堆積量が許容上限量を超えないようにできる。
【００８６】
（３）ＥＣＵ７は、ＰＭ燃焼積算量と相関があるフィルタ温度及びエンジン１の運転状態に基づいてＰＭ燃焼積算量を算出する。これにより、ＰＭ燃焼積算量を精度良く算出できるので、適切な時期にモータ駆動制御を実行でき、ひいてはモータ駆動制御の実行にかかるエネルギの無駄な消費を抑制できる。
【００８７】
（４）図５を参照して説明したように、エンジン１の始動時から排出されたＰＭの積算量は、エンジンの暖機過程において大きく増加する。そこでＥＣＵ７は、エンジン始動時から排出されたＰＭの積算量であるＰＭ排出積算量を、ＰＭ燃焼積算量に対する閾値とし、モータ駆動制御の実行の可否を判断する（Ｓ３４参照）。これにより、ＰＭ堆積量が大きく増加しがちなエンジン１の暖機過程において、適切な時期にモータ駆動制御を実行できる。
【００８８】
（５）ＥＣＵ７は、エンジン回転数、吸入空気量、及びエンジン水温に基づいてＰＭ排出積算量を算出する。これにより、ＰＭ排出積算量を精度良く算出できるので、適切な時期にモータ駆動制御を実行でき、ひいてはモータ駆動制御の実行にかかるエネルギの無駄な消費を抑制できる。
【００８９】
（６）ＥＣＵ７は、始動時水温が昇温下限温度と昇温上限温度との間の昇温範囲内である場合には、昇温制御を実行することによってエンジン１及びその排気の温度を上昇させ、ひいてはＧＰＦ３３の排気浄化性能を向上させる。またこのような昇温制御を実行すると、排気の温度が上昇するので、ＧＰＦ３３に捕集されているＰＭも燃焼する。しかしながら始動時水温が昇温下限温度よりも低い場合には、昇温制御を実行しても早期に排気浄化性能を向上させることができず、燃費を悪化させるおそれがあるため、ＥＣＵ７は昇温制御を実行しない。これに対しＥＣＵ７は、始動時水温が昇温下限温度以下であり、昇温制御を実行しない場合にモータ駆動制御を行う。これにより、ＧＰＦ３３におけるＰＭ堆積量が増加しやすい車両Ｖの低温起動時における、ＧＰＦ３３の過堆積を防止できる。
【００９０】
（７）上述のように始動時水温が昇温範囲内である場合には、昇温制御が実行されるものの、ＧＰＦ３３におけるＰＭ堆積量は緩やかに上昇し、許容上限量を超えてしまう場合がある。そこでＥＣＵ７は、始動時水温が昇温下限温度以上である状態でＰＭ堆積量が許容上限量の近傍に設定された開始閾値を超えた場合には、ＰＭ堆積量が終了閾値以下になるまでモータ駆動制御を行う。これにより、ＰＭ堆積量が許容上限量を大きく超えてしまうのを防止できる。
【００９１】
（８）ＥＣＵ７は、フィルタ温度がＰＭ燃焼開始温度以上でありかつＰＭ燃焼積算量がＰＭ排出積算量より少ない場合に、発電用モータＧＭでクランクシャフト１７を回転させるモータ駆動制御を行う。これにより、飽和堆積量が許容上限量を上回らないように、すなわちＧＰＦ３３が過堆積状態にならないように、適切なタイミングでモータ駆動制御を行うことができる。
【００９２】
（９）ＥＣＵ７は、走行レンジが前進レンジであり、車速が所定の基準車速以上であり、かつ要求駆動力が所定の基準駆動力未満であることを条件としてモータ駆動制御を実行する。これにより、車両の動力性能を低下させることなくモータ駆動制御を実行でき、さらにこのモータ駆動制御によってＰＭを効果的に燃焼させることができる。
【００９３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限らない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
Ｖ…車両（ハイブリッド車両）
１…エンジン
１７…クランクシャフト（出力軸）
２…排気浄化システム
３２…排気管（排気通路）
３３…ＧＰＦ（フィルタ）
４３…排気温度センサ（温度取得手段）
７…ＥＣＵ（温度取得手段、制御手段）
ＧＭ…発電用モータ（モータ）
【図１】
2020015361.tif 000003
【図２】
2020015361.tif 000004
【図３】
2020015361.tif 000005
【図４】
2020015361.tif 000006
【図５】
2020015361.tif 000007
【図６】
2020015361.tif 000008
【図７】
2020015361.tif 000009
【図８】
2020015361.tif 000010
【図９】
2020015361.tif 000011
【図１０】
2020015361.tif 000012
【図１１】
2020015361.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月12日(2019.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５５】
図６は、ＥＣＵ７においてＰＭ推定堆積量を算出する具体的な手順を示す図である。ＥＣＵ７は、ＰＭ排出量の推定値に相当するＰＭ推定排出量［ｇ／ｓ］を算出する排出量推定部７１と、ＰＭ燃焼量の推定値に相当するＰＭ推定燃焼量［ｇ／ｓ］を算出する燃焼量推定部７２と、算出されたＰＭ推定排出量とＰＭ推定燃焼量との差を積算することによってＰＭ推定堆積量を算出する積算部７３と、を備える。ＥＣＵ７では、これら排出量推定部７１、燃焼量推定部７２、及び積算部７３による演算を所定の制御周期毎に繰り返し実行することによって、ＰＭ推定堆積量を算出する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
ＰＭ排出量は、エンジン１の運転状態によって変化する。そこで排出量推定部７１は、エンジン１の運転状態を特定するパラメータであるエンジン回転数及びエンジン１の吸入空気量を基本排出量マップＭＰ１へ入力することによって基本排出量を算出し、エンジン１の運転状態を特定するパラメータであるエンジン水温を水温補正マップＭＰ２へ入力することによって１．０以上の水温補正係数を算出し、さらにこれら基本排出量と水温補正係数とを乗算することによってＰＭ推定排出量を算出する。図６に示すように、基本排出量マップＭＰ１によれば、基本排出量は、吸入空気量が多くなるほど多くなり、またエンジン回転数が高くなるほど多くなる。また水温補正マップＭＰ２によれば、水温補正係数は、エンジン水温が低くなるほど大きな値となり、エンジン水温が高くなるほど１．０に近づく。したがってＰＭ推定排出量は、吸入空気量が多くなるほど多くなり、エンジン回転数が高くなるほど多くなり、エンジン水温が高くなるほど少なくなる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
ＰＭ燃焼量は、ＧＰＦ３３のＰＭ堆積量及びフィルタ温度に応じて変化する。より具体的には、ＰＭ燃焼量は、ＰＭ堆積量が多くなるほど増加し、またフィルタ温度が高くなるほど増加する。またＰＭ燃焼量は、エンジン１の運転状態によって変化する。そこで燃焼量推定部７２には、ＰＭ堆積量及びフィルタ温度を入力として単位時間当たりのＰＭ燃焼量を出力するＰＭ燃焼量マップが、エンジン１の運転状態毎に規定されている。より具体的には、エンジン１の運転状態は、空燃比を理論空燃比とするストイキ運転時と、空燃比を理論空燃比よりもリッチとする高負荷運転時と、燃料噴射量を０とし空気をＧＰＦ３３に供給するモータ駆動制御時と、に分けられている。燃焼量推定部７２には、ストイキ運転時におけるＰＭ燃焼量マップＭＰ３と、高負荷運転時におけるＰＭ燃焼量マップＭＰ４と、モータ駆動制御時におけるＰＭ燃焼量マップＭＰ５と、が定義されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
積算部７３は、排出量推定部７１によって算出されたＰＭ推定排出量から、燃焼量推定部７２によって算出されたＰＭ推定燃焼量を減算したものを積算することによって、ＰＭ推定堆積量を算出する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
図１０は、ＥＣＵ７においてＰＭ排出積算量を算出する具体的な手順を示す図である。ＥＣＵ７は、エンジン回転数と、エンジン１の吸入空気量と、エンジン水温とに基づいてＰＭ燃焼積算量を算出する。より具体的には、ＥＣＵ７は、図６を参照して説明した基本排出量マップＭＰ１及び水温補正マップＭＰ２を用いることによってＰＭ排出積算量を算出する。より具体的には、ＥＣＵ７は、エンジン回転数及び吸入空気量を基本排出量マップＭＰ１へ入力することによって基本排出量を算出し、エンジン水温を水温補正マップＭＰ２へ入力することによって水温補正係数を算出し、これら基本排出量と水温補正係数とを乗算することによってＰＭ推定排出量を算出し、さらにこのＰＭ推定排出量を積算することによってＰＭ排出積算量を算出する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2020015361.tif 000014
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2020015361.tif 000015