(57)【要約】【課題】エンジンの出力を抑制することなく、フィルタが高温となることを抑制する。【解決手段】排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンと、エンジンを制御する制御装置と、を備えるエンジン装置であって、制御装置は、フィルタに堆積している粒子状物質の堆積量が所定量以上であり、且つ、フィルタの温度が所定温度以上であるときには、堆積量が所定量未満であるときに比して燃料噴射量が増量されるようにエンジンを制御する。【選択図】図３
2020112082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンと、
前記エンジンを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記フィルタに堆積している粒子状物質の堆積量が所定量以上であり、且つ、前記フィルタの温度が所定温度以上であるときには、前記堆積量が前記所定量未満であるときに比して燃料噴射量が増量されるように前記エンジンを制御する、
エンジン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエンジン装置としては、エンジンを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。エンジンは、排気系に、排気を浄化する三元触媒と、粒子状物質を除去するフィルタと、が取り付けられている。この自動車では、フィルタの再生要求がなされたときには、エンジンの点火時期をエンジンを効率良く運転する点火時期より遅くして、エンジンの排気の温度を上昇させる。更に、フィルタの再生要求がなされたときにおいて、三元触媒の温度が三元触媒が劣化し始める温度未満であるときには、エンジンの回転数が再生要求がなされていないときの要求パワーに基づく要求回転数より高くなると共にエンジンから要求パワーが出力されるようにエンジンを制御する。これにより、再生要求がなされていないときに比してエンジンのスロットル開度を大きくして排気の流速を大きくして、燃え切れなかった混合気をより多く三元触媒より下流に流して後燃えさせて、フィルタの温度を上昇させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１２７１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のエンジン装置では、フィルタの温度が上昇して高温に到ることがある。フィルタの温度の上昇を抑制する手法として、エンジンからの出力を抑制する手法が考えられる。しかしながら、エンジンからの出力を抑制すると、装置の挙動がユーザの意図するものとはならず、ユーザに違和感を与える場合がある。
【０００５】
本発明のエンジン装置は、エンジンの出力を抑制することなく、フィルタが高温となることを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のエンジン装置は、
排気系に粒子状物質を除去するフィルタが取り付けられたエンジンと、
前記エンジンを制御する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記フィルタに堆積している粒子状物質の堆積量が所定量以上であり、且つ、前記フィルタの温度が所定温度以上であるときには、前記堆積量が前記所定量未満であるときに比して燃料噴射量が増量されるように前記エンジンを制御する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のエンジン装置では、フィルタに堆積している粒子状物質の堆積量が所定量以上であり、且つ、フィルタの温度が所定温度以上であるときには、堆積量が所定量未満であるときに比して燃料噴射量が増量されるようにエンジンを制御する。この結果、エンジンの出力を抑制することなく、フィルタが高温となることを抑制できる。なお、「所定量」は、フィルタの再生が必要であると判断できる粒子状物質の堆積量範囲の下限としてもよい。「所定温度」は、フィルタの温度の上昇の抑制が必要であると判断できるフィルタ温度範囲の下限としてもよい。
【０００９】
こうした本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上となり且つ前記フィルタの温度が前記所定温度以上となって前記燃料噴射量が増量されているときに、前記フィルタの温度が前記所定温度未満の増量停止温度以下となったときには、前記燃料噴射量の増量を停止してもよい。こうすれば、フィルタ温度が短時間で所定温度を跨いで変動したときに、燃料噴射量の増量と増量の終了とが短時間に繰り返されることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としてのエンジン装置を搭載した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。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】エンジン２２の目標パワーＰｅ＊とフィルタ温度Ｔｆとの関係の一例を示す説明図である。
【図５】ＰＭ堆積量Ｑｐｍとエンジン２２の出力制限Ｐｅｍａｘとの関係の一例を示す説明図である。
【図６】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置を搭載した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。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジンＥＣＵ２４と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、蓄電装置としてのバッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。実施例では、エンジン２２と、エンジンＥＣＵ２４と、が「エンジン装置」に相当する。
【００１３】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されており、ダンパ２８を介してプラネタリギヤ３０のキャリヤに接続されている。図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。図示するように、エンジン２２は、エアクリーナ１２２により清浄された空気を吸気管１２３に吸入してスロットルバルブ１２４を通過させると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２９に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させて、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。燃焼室１２９から排気バルブ１３１を介して排気管１３３に排出される排気は、浄化装置１３４およびＰＭフィルタ１３６を介して外気に排出される。浄化装置１３４は、排気中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）１３４ａを有する。ＰＭフィルタ１３６は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、排気中の煤などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕捉する。
【００１４】
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒ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を挙げることができる。吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１３１を開閉するエキゾースト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からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。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ポジションセンサ１２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気管１２３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、吸気管１２３に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａも挙げることができる。排気管１３３に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦや、排気管１３３に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。ＰＭフィルタ１３６の前後の差圧（上流側と下流側との差圧）を検出する差圧センサ１３６ａからの差圧ΔＰも挙げることができる。
【００１５】
エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、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１２４ｂへの制御信号や、燃料噴射弁１２６への制御信号、点火プラグ１３０への制御信号を挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。
【００１６】
エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗなどに基づいて浄化装置１３４の浄化触媒１３４ａの温度（触媒温度）Ｔｃを演算したりしている。また、エンジンＥＣＵ２４は、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、負荷率（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を演算している。更に、エンジンＥＣＵ２４は、差圧センサ１３６ａからの差圧ΔＰに基づいて、ＰＭフィルタ１３６に堆積した粒子状物質の堆積量としてのＰＭ堆積量Ｑｐｍを演算したり、エンジン２２の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬに基づいて、ＰＭフィルタ１３６の温度としてのフィルタ温度Ｔｆを演算したりしている。
【００１７】
図１に示すように、プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されており、サンギヤ３１と、リングギヤ３２と、それぞれサンギヤ３１およびリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転（回転）且つ公転自在に支持するキャリヤ３４とを有する。プラネタリギヤ３０のサンギヤ３１には、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤ３２には、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤ３４には、上述したように、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。したがって、モータＭＧ１、エンジン２２、駆動軸３６は、プラネタリギヤ３０の共線図においてこの順に並ぶようにプラネタリギヤ３０の３つの回転要素としてのサンギヤ３１、キャリヤ３４、リングギヤ３２に接続されているといえる。
【００１８】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤ３１に接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の駆動に用いられると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０に接続されている。電力ライン５４には、平滑用のコンデンサ５７が取り付けられている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によってインバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００１９】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサ４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖからの相電流Ｉｕ１，Ｉｖ１，Ｉｕ２，Ｉｖ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の電気角θｅ１，θｅ２や角速度ωｍ１，ωｍ２，回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２０】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４に接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２により管理されている。
【００２１】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に取り付けられた電圧センサ５１ａからのバッテリ５０の電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからのバッテリ５０の電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力量の割合である。
【００２２】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、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を挙げることができる。また、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や、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も挙げることができる。大気圧センサ８９からの大気圧Ｐｏｕｔも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、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いる。
【００２３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の回転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や、エンジン２２の回転停止を伴って走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）を切り替えながら（エンジン２２を間欠運転しながら）走行する。
【００２４】
ＨＶ走行モードのときには、基本的には、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行に要求される（駆動軸３６に要求される）走行用トルクＴｄ＊を設定し、設定した走行用トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄ＊を計算する。続いて、走行用パワーＰｄ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を演算し、演算した目標パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊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。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいて運転されるようにエンジン２２の運転制御を行なう。エンジン２２の運転制御としては、スロットルバルブ１２４の開度を制御する吸入空気量制御や、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御、点火プラグ１３０の点火時期を制御する点火制御などを行なう。燃料噴射制御では、エンジン２２の回転数と吸気管圧力とに基づく基本燃料噴射量Ｑｆにエンジン２２の状態を検出する各種センサ値に基づく補正係数を乗じたものを目標噴射量Ｑｆ＊に設定し、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量が目標噴射量Ｑｆ＊となるように燃料噴射弁１２６を制御する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００２５】
ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて走行用トルクＴｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２の制御については上述した。
【００２６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶ走行モードで、ＰＭフィルタ１３６を再生するためのフィルタ再生条件が成立するときにおいて、アクセルオンのときには、Ｐｅ嵩上げ制御が実行される。Ｐｅ嵩上げ制御では、走行用パワーＰｄ＊に嵩上げパワーＰａｄｄを加えたパワーをエンジン２２の目標パワーＰｅ＊に設定して、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊と出力制限Ｐｅｏｕｔとのうち小さいほうのパワーを制御用パワーＰｅｃ＊に設定する。出力制限Ｐｅｏｕｔの詳細については後述する。そして、エンジン２２から制御用パワーＰｅｃ＊を出力しながら走行用パワーＰｄ＊を駆動軸３６に出力して走行するようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する。Ｐｅ嵩上げ制御の実行により、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が出力制限Ｐｅｏｕｔを超えない範囲内で、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊を走行用パワーＰｄ＊より大きくしてＰＭフィルタ１３６の昇温を促進することで、ＰＭフィルタ１３６の再生が行なわれる。ここで、フィルタ再生条件としては、ＰＭフィルタ１３６に堆積した粒子状物質の堆積量としてのＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ以上で且つＰＭフィルタ１３６の温度としてのフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｒｅｆ以上である条件が用いられる。閾値Ｑｐｍｒｅｆは、ＰＭフィルタ１３６の再生が必要であると判断できるＰＭ堆積量範囲の下限であり、例えば、３ｇ／Ｌや４ｇ／Ｌ，５ｇ／Ｌなどを用いることができる。閾値Ｔｆｒｅｆは、ＰＭフィルタ１３６の再生に適した再生可能温度範囲の下限Ｔｍｉｎであり、例えば、５８０℃や６００℃，６２０℃などを用いることができる。
【００２７】
また、ＨＶ走行モードで、ＰＭフィルタ１３６を再生するためのフィルタ再生条件が成立しているときにおいて、アクセルオフのときには、Ｆ／Ｃモータリング制御が実行される。Ｆ／Ｃモータリング制御では、車速Ｖに基づいて走行用トルクＴｄ＊（基本的に負の値）を設定し、エンジン２２の燃料カットとモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングとモータＭＧ２の回生駆動とにより、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で走行用トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の燃料カット指令をエンジン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。エンジンＥＣＵ２４は、燃料カット指令を受信すると、エンジン２２の燃料噴射制御および点火制御を停止する。モータＥＣＵ４０によるインバータ４１，４２の制御については上述した。Ｆ／Ｃモータリング制御では、エンジン２２の燃料カットとモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングとが行なわれＰＭフィルタ１３６に空気が供給されてＰＭフィルタ１３６の燃焼が促進されることにより、ＰＭフィルタ１３６の再生が行なわれる。
【００２８】
次に、こうして構成されたハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２における燃料噴射の動作について説明する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行される処理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、ＨＶ走行モードのときに繰り返し実行される。
【００２９】
本ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、最初に、ＰＭ堆積量Ｑｐｍやフィルタ温度Ｔｆ、増量フラグＦなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、ＰＭ堆積量Ｑｐｍ、フィルタ温度Ｔｆは、エンジンＥＣＵ２４で演算した値を入力する。増量フラグＦは、ＰＭフィルタ１３６の温度を下降させるためにエンジン２２の燃料噴射量を増量させているか否かを示す。増量フラグＦは、初期値として値０が設定され、後述するステップＳ１５０で値１に設定される。
【００３０】
こうしてデータを入力すると、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ未満であるときには、本ルーチンを終了する。このとき、エンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量が上述したＨＶ走行モードでの目標噴射量Ｑｆ＊となるように燃料噴射弁１２６を制御する。
【００３１】
ステップＳ１１０でＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ以上であるときには、続いて、増量フラグＦが値０であるか否か（ステップＳ１２０）と、フィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ１以上であるか否か（ステップＳ１３０）とを判定する。閾値Ｔｆｉｒｅｆ１は、フィルタ温度Ｔｆの上昇の抑制が必要であると判断できるフィルタ温度範囲の下限Ｔｆｍｉｎ１であり、閾値Ｔｆｒｅｆより高く、例えば、６８０℃や７００℃，７２０℃などを用いることができる。
【００３２】
ステップＳ１２０で増量フラグＦが値０であり、且つ、ステップＳ１３０でフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ１未満であるときには、燃料噴射量の増量が行なわれていない状態でフィルタ温度Ｔｆの上昇を抑制する必要がないと判断して、本ルーチンを終了する。このとき、エンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量が上述したＨＶ走行モードでの目標噴射量Ｑｆ＊となるように燃料噴射弁１２６を制御する。
【００３３】
ステップＳ１２０で増量フラグＦが値０であり、且つ、ステップＳ１３０でフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ１以上であるときには、燃料噴射量の増量が行なわれていない状態でフィルタ温度Ｔｆの上昇を抑制する必要があると判断して、燃料噴射量を増量すると共に（ステップＳ１４０）、増量フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ１４０の燃料噴射量の増量では、上述したＨＶ走行モードでの目標噴射量Ｑｆ＊に値１より大きく且つ目標パワーＰｅ＊が大きいときには小さいときに比して大きくなる補正係数ｋ（例えば、１．１、１．２、１．３など）を乗じたものを制御用噴射量Ｑｆｃ＊に設定することにより行なわれる。ＨＶ走行モードでの目標噴射量Ｑｆ＊は、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ未満であるときに燃料噴射量であることから、ステップＳ１４０は、燃料噴射量をＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ未満であるときに比して増量する処理となっている。このとき、エンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量が制御用噴射量Ｑｆｃ＊となるように燃料噴射弁１２６を制御する。
【００３４】
図４は、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊とフィルタ温度Ｔｆとの関係の一例を示す説明図である。図中、実線は、実施例の目標パワーＰｅ＊とフィルタ温度Ｔｆとの関係の一例を示している。破線は、ステップＳ１４０の燃料噴射量Ｑｆｃの増量を行なわない比較例の目標パワーＰｅ＊とフィルタ温度Ｔｆとの関係の一例を示している。斜線でハッチングしている領域は、Ｆ／Ｃモータリング制御が実行されると、ＰＭフィルタ１３６が高温に到る領域である。今、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ以上で且つフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｒｅｆより高い閾値Ｔｆｉｒｅｆ１以上であるから、フィルタ再生条件が成立し、Ｐｅ嵩上げ制御またはＦ／Ｃモータリング制御が実行される。比較例では、破線で示すように、フィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ１以上となると、Ｆ／Ｃモータリング制御の実行でＰＭフィルタ１３６が高温に到る。実施例では、燃料噴射量を増量するから、実線で示すように、エンジン２２で燃焼されなかった分の燃料が浄化触媒（三元触媒）１３４ａおよびＰＭフィルタ１３６に供給されて、浄化触媒（三元触媒）１３４ａおよびＰＭフィルタ１３６の温度を低下させ、フィルタ温度Ｔｆを低下させることができる。これにより、エンジン２２の出力を抑制することなく、ＰＭフィルタ１３６が高温に到ることを抑制できる。
【００３５】
図５は、ＰＭ堆積量Ｑｐｍとエンジン２２の出力制限Ｐｅｍａｘとの関係の一例を示す説明図である。図中、実線は、実施例のＰＭ堆積量Ｑｐｍとエンジン２２の出力制限Ｐｅｍａｘとの関係の一例を示している。破線は、ステップＳ１４０の燃料噴射量の増量を行なわない比較例のＰＭ堆積量Ｑｐｍとエンジン２２の出力制限Ｐｅｍａｘとの関係の一例を示している。実施例では、ステップＳ１４０で燃料噴射量Ｑｆｃを増量することで、エンジン２２の出力を抑制することなく、ＰＭフィルタ１３６の温度を低下させることができる。したがって、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが同一である場合、実施例では、比較例に比してエンジン２２の出力制限Ｐｅｍａｘを大きくしても差し支えない。したがって、Ｐｅ嵩上げ制御において、燃料噴射量Ｑｆｃを増量しないときに比して、制御用パワーＰｅｃ＊をより大きくすることができ、エンジン２２からより大きなパワーを出力することができる。
【００３６】
ステップＳ１２０で増量フラグＦが値１であるとき、即ち、ステップＳ１４０で燃料噴射量の増量を開始しているときには、フィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ２以下であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。閾値Ｔｆｉｒｅｆ２は、燃料噴射量Ｑｆｃの増量を停止すべきと判断できるフィルタ温度範囲の上限Ｔｆｓｍａａｘであり、閾値Ｔｆｒｅｆより高く、閾値Ｔｆｉｒｅｆ１より低く、例えば、５８０℃や６００℃、６２０℃などを用いることができる。
【００３７】
ステップＳ１６０でフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ２を超えているときには、燃料噴射量の増量を継続すべきと判断して、燃料噴射量の増量を継続すると共に（ステップＳ１４０）、増量フラグＦに値１を設定して（ステップＳ１５０）、本ルーチンを終了する。
【００３８】
ステップＳ１６０でフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ２以下であるときには、燃料噴射量の増量を停止して（ステップＳ１７０）、増量フラグＦを値０に設定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ１７０で燃料噴射量の増量を停止すると、エンジンＥＣＵ２４は、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射量が上述したＨＶ走行モードでの目標噴射量Ｑｆ＊となるように燃料噴射弁１２６を制御する。このようにフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ１より低い閾値Ｔｆｉｒｅｆ２以下となったときに燃料噴射量の増量を終了することにより、フィルタ温度Ｔｆが短時間で閾値Ｔｆｉｒｅｆ１を跨いで変動するときに、燃料噴射量の増量の開始と増量の停止とが短時間に繰り返されることを抑制できる。
【００３９】
以上説明した実施例のエンジン装置を搭載したハイブリッド自動車２０によれば、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ以上であり、且つ、フィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ１以上であるときには、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ未満であるときに比して燃料噴射量が増量されるようにエンジン２２を制御することにより、エンジン２２の出力を抑制することなく、粒子状物質を除去するフィルタが高温となることを抑制できる。
【００４０】
実施例のエンジン装置を搭載したハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１５０で増量フラグＦを値１に設定し、ステップＳ１２０で増量フラグＦが値１であるときには、ステップＳ１６０〜Ｓ１８０を実行して、フィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ２を超えているときには、燃料噴射量Ｑｆｃの増量を継続し、フィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ２以下であるときには、燃料噴射量Ｑｆｃの増量を停止している。しかしながら、ステップＳ１２０、Ｓ１５０〜Ｓ１８０を実行せずに、ステップＳ１３０でフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ１以上であるときには、燃料噴射量の増量を継続し、ステップＳ１３０でフィルタ温度Ｔｆが閾値Ｔｆｉｒｅｆ１未満であるときには、燃料噴射量の増量を停止してもよい。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、蓄電装置として、バッテリ５０を用いるものとしたが、バッテリ５０に代えて、キャパシタを用いるものとしてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２に電力ラインを介してバッテリ５０を接続する構成とした。しかしながら、図６の変形例のハイブリッド自動車２２０に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機２３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧにクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続し、モータＭＧに電力ラインを介してバッテリ５０を接続するいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。また、図７の変形例のハイブリッド自動車３２０に示すように、エンジン２２に発電用のモータＭＧ１を接続すると共に駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に走行用のモータＭＧ２を接続し、モータＭＧ１，ＭＧ２に電力ラインを介してバッテリ５０を接続するいわゆるシリーズハイブリッド自動車の構成としてもよい。更に、図８の変形例のハイブリッド自動車４２０に示すように、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６に変速機４３０を介してエンジン２２を接続するいわゆるガソリン自動車の構成としてもよい。
【００４３】
実施例では、本発明のエンジン装置をハイブリッド自動車２０に搭載する場合について例示している。しかしながら、本発明のエンジン装置を列車などの他の移動体に搭載してもよいし、移動体などに搭載せずに単体のエンジン装置としてもよい。
【００４４】
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「エンジン」に相当し、エンジンＥＣＵ２４が「制御装置」に相当する。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４８】
２０、２２０、３２０、４２０  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  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３８  デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ  駆動輪、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、４５ｕ，４５ｖ，４６ｕ，４６ｖ  電流センサ、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、５７  コンデンサ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、８９  大気圧センサ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２４ａ  スロットルポジションセンサ、１２３  吸気管、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１２９  燃焼室、１３０  点火プラグ、１３１  排気バルブ、１３２  ピストン、１３３  排気管、１３４  浄化装置、１３４ａ  浄化触媒、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６  ＰＭフィルタ、１３６ａ  差圧センサ、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４８  エアフローメータ、１４９  温度センサ、２２９  クラッチ、２３０、４３０  変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
2020112082.tif 000003
【図２】
2020112082.tif 000004
【図３】
2020112082.tif 000005
【図４】
2020112082.tif 000006
【図５】
2020112082.tif 000007
【図６】
2020112082.tif 000008
【図７】
2020112082.tif 000009
【図８】
2020112082.tif 000010