(57)【要約】【課題】フィルタの昇温を促進させる際に、フィルタに流入する粒子状物質の量が過度に多くなるのを抑制する。【解決手段】フィルタの昇温が要求されているときには、走行に要求される走行用パワーよりも大きい範囲内でエンジンの目標パワーを設定し、エンジンからの目標パワーの出力とモータによる発電とを伴って走行用パワーに基づいて走行するようにエンジンとモータとを制御するフィルタ昇温制御を実行する。そして、フィルタ昇温制御を実行する際には、走行用パワーおよびエンジンの温度のうちの少なくとも一方に基づいて目標パワーを設定する。【選択図】図３
2020075531.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、
前記エンジンの出力軸に接続されたモータと、
前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
前記フィルタの昇温が要求されているときには、走行に要求される走行用パワーよりも大きい範囲内で前記エンジンの目標パワーを設定し、前記エンジンからの前記目標パワーの出力と前記モータによる発電とを伴って前記走行用パワーに基づいて走行するように前記エンジンと前記モータとを制御するフィルタ昇温制御を実行する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記フィルタ昇温制御を実行する際には、前記エンジンの温度および前記走行用パワーのうちの少なくとも一方に基づいて前記目標パワーを設定する、
ハイブリッド自動車。
【請求項２】
請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記フィルタ昇温制御を実行する際に、前記エンジンの温度が低いときには高いときに比して小さくなるように前記目標パワーを設定する、
ハイブリッド自動車。
【請求項３】
請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記フィルタ昇温制御を実行する際に、前記走行用パワーが大きいときには小さいときに比して小さくなるように前記目標パワーを設定する、
ハイブリッド自動車。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちの何れか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記フィルタの昇温が要求されているときに、アクセルオンのときには前記フィルタ昇温制御を実行し、アクセルオフのときには前記フィルタ昇温制御を実行しない、
ハイブリッド自動車。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちの何れか１つの請求項に記載のハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記フィルタ昇温制御を実行する際には、前記エンジンが所定回転数以上で回転するように前記エンジンを制御する、
ハイブリッド自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、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を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、排気系に排気浄化用のフィルタが取り付けられたエンジンと、エンジンにクラッチを介して接続されたモータジェネレータと、モータジェネレータと電力をやりとりするバッテリとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させることが望まれる所定条件が満たされたときには、モータジェネレータに回生発電を実行させてエンジンの負荷を増加させることにより、フィルタに流入する排気の温度を粒子状物質の燃焼温度以上にさせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１４９２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド自動車では、フィルタの昇温を促進させる際に、エンジンの状態を考慮することなくエンジンの負荷を増加させるから、フィルタに流入する粒子状物質の量が過度に多くなってしてしまう可能性がある。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、フィルタの昇温を促進させる際に、フィルタに流入する粒子状物質の量が過度に多くなるの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】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
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、
前記エンジンの出力軸に接続されたモータと、
前記モータと電力をやりとりする蓄電装置と、
前記フィルタの昇温が要求されているときには、走行に要求される走行用パワーよりも大きい範囲内で前記エンジンの目標パワーを設定し、前記エンジンからの前記目標パワーの出力と前記モータによる発電とを伴って前記走行用パワーに基づいて走行するように前記エンジンと前記モータとを制御するフィルタ昇温制御を実行する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記フィルタ昇温制御を実行する際には、前記エンジンの温度および前記走行用パワーのうちの少なくとも一方に基づいて前記目標パワーを設定する、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、フィルタの昇温が要求されているときには、走行に要求される走行用パワーよりも大きい範囲内でエンジンの目標パワーを設定し、エンジンからの目標パワーの出力とモータによる発電とを伴って走行用パワーに基づいて走行するようにエンジンとモータとを制御するフィルタ昇温制御を実行する。そして、フィルタ昇温制御を実行する際には、走行用パワーおよびエンジンの温度のうちの少なくとも一方に基づいて目標パワーを設定する。したがって、フィルタ昇温制御を実行する際に、走行用パワーやエンジンの温度を考慮して適切に目標パワーを設定すれば、フィルタの昇温を促進させる際に、フィルタに流入する粒子状物質の量が過度に多くなるのを抑制することができる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記フィルタ昇温制御を実行する際に、前記エンジンの温度が低いときには高いときに比して小さくなるように前記目標パワーを設定するものとしてもよい。エンジンの温度が低いほど燃料が気化しにくく、フィルタに流入する粒子状物質の量が多くなりやすい。したがって、このように目標パワーを設定することにより、フィルタに流入する粒子状物質の量が過度に多くなるのを抑制することができる。
【００１０】
また、本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記フィルタ昇温制御を実行する際に、前記走行用パワーが大きいときには小さいときに比して小さくなるように前記目標パワーを設定するものとしてもよい。エンジンからのパワーが大きいほどエンジンに供給される燃料が多くなっており、フィルタに流入する粒子状物質が多くなりやすい。したがって、このように目標パワーを設定することにより、フィルタに流入する粒子状物質の量が過度に多くなるのを抑制することができる。
【００１１】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記フィルタの昇温が要求されているときに、アクセルオンのときには前記フィルタ昇温制御を実行し、アクセルオフのときには前記フィルタ昇温制御を実行しないものとしてもよい。アクセルオフのときにフィルタ昇温制御を実行すると、アクセルオフでエンジンからある程度のパワーが出力されて蓄電装置が充電され、運転者に違和感を与える可能性がある。これに対して、アクセルオフのときにはフィルタ昇温制御を実行しないことにより、こうした違和感を運転者に与えるのを抑制することができる。
【００１２】
本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記フィルタ昇温制御を実行する際には、前記エンジンが所定回転数以上で回転するように前記エンジンを制御するものとしてもよい。こうすれば、アクセル操作量（目標パワー）が小さいときでも、エンジンの単位時間あたりの空気量すなわちフィルタに流入する単位時間あたりの排気量をある程度確保することができ、フィルタの昇温をある程度促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子とを示す説明図である。
【図３】ＨＶＥＣＵ７０により実行される充放電要求パワー設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】第１充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。
【図５】第２充放電要求パワー設定用マップ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１２０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】
【００１４】
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】
【００１５】
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、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。
【００１６】
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。エンジン２２の排気系には、浄化装置２５と、粒子状物質除去フィルタ（以下、「ＰＭフィルタ」という）２５ｆと、が取り付けられている。浄化装置２５は、エンジン２２の排気中の未燃焼燃料や窒素酸化物を浄化する触媒２５ａを有する。ＰＭフィルタ２５ｆ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。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により運転制御されている。
【００１７】
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２３ａ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２３ｂからの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。また、エンジン２２の排気系のうち浄化装置２５よりも上流側に取り付けられた空燃比センサ２５ｂからの空燃比ＡＦや、エンジン２２の排気系のうち浄化装置２５よりも下流側に取り付けられた酸素センサ２５ｃからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。さらに、ＰＭフィルタ２５ｆ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２５ｇからの差圧ΔＰも挙げることができる。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は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。
【００１８】
エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ２３ａ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２３ｂからの冷却水温Ｔｗなどに基づいて触媒２５ａの温度（触媒温度）Ｔｃを演算（推定）したりしている。また、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータ（図示省略）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を演算している。さらに、エンジンＥＣＵ２４は、差圧センサ２５ｇからの差圧ΔＰに基づいて、ＰＭフィルタ２５ｆ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や体積効率ＫＬに基づいて、ＰＭフィルタ２５ｆの温度としてのフィルタ温度Ｔｆを演算したりしている。
【００１９】
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、サンギヤと、リングギヤと、それぞれサンギヤおよびリングギヤに噛合する複数のピニオンギヤと、複数のピニオンギヤを自転（回転）かつ公転自在に支持するキャリヤとを有する。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、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およびモータＭＧ２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、キャリヤ、リングギヤに接続されていると言える。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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を演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサ５１ｃからのバッテリ５０の温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。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り、入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい許容入出力電力である。
【００２４】
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。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。
【００２５】
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）で走行する。
【００２６】
ＨＶ走行モードでアクセルオンのときには、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から出力されるようにエンジン２２の目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する。実施例では、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転するための動作ラインとに基づいてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定するものとした。図２は、エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定する様子とを示す説明図である。エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の設定は、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が一定の曲線とエンジン２２の動作ラインとの交点の回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊として設定することにより行なわれる。
【００２７】
次に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に走行用トルクＴｄ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とに基づいて走行用トルクＴｄ＊（走行用パワーＰｄ＊）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（吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）を行なう。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。
【００２８】
ＨＶ走行モードでアクセルオフのときには、ＨＶＥＣＵ７０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、または、エンジン２２の自立運転とモータ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の燃料カット指令または自立運転指令をエンジン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し、自立運転指令を受信すると、エンジン２２が自立運転されるようにエンジン２２の運転制御を行なう。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。
【００２９】
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。
【００３０】
また、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２５ｆ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、アクセルオフされてエンジン２２の燃料カット（およびモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリング）が行なわれると、ＰＭフィルタ２５ｆに空気（酸素）が供給されてＰＭフィルタ２５ｆに堆積した粒子状物質が燃焼することにより、ＰＭフィルタ２５ｆ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堆積量Ｑｐｍが閾値Ｑｐｍｒｅｆ以上で且つＰＭフィルタ２５ｆ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２５ｆの再生が必要であるか否かを判断するための閾値であり、例えば、３ｇ／Ｌや４ｇ／Ｌ、５ｇ／Ｌなどが用いられる。閾値Ｔｆｒｅｆは、フィルタ温度ＴｆがＰＭフィルタ２５ｆの再生に適した再生可能温度に至っているか否かを判断するための閾値であり、例えば、５８０℃や６００℃、６２０℃などが用いられる。
【００３１】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定する際の動作について説明する。図３は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される充放電要求パワー設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、ＨＶ走行モードでアクセルオンのときに繰り返し実行される。
【００３２】
図３の充放電要求パワー設定ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、エンジン２２の冷却水温ＴｗやＰＭ堆積量Ｑｐｍ、フィルタ温度Ｔｆ、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣ、走行用パワーＰｄ＊などのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の冷却水温Ｔｗは、水温センサ２３ｂにより検出された値をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。ＰＭ堆積量Ｑｐｍやフィルタ温度Ｔｆは、エンジンＥＣＵ２４により演算された値を通信により入力するものとした。バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、バッテリＥＣＵ５２により演算された値を通信により入力するものとした。走行用パワーＰｄ＊は、上述のようにアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて設定した値を入力するものとした。
【００３３】
こうしてデータを入力すると、入力したＰＭ堆積量Ｑｐｍとフィルタ温度Ｔｆとに基づいてフィルタ昇温条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、フィルタ昇温条件としては、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未満である条件が用いられる。
【００３４】
ステップＳ１１０でフィルタ昇温条件が成立していないとき（上述のフィルタ再生条件が成立しているときを含む）には、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて充放電要求パワーＰｂ＊を設定して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。ステップＳ１２０の処理では、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めて第１充放電要求パワー設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、蓄電割合ＳＯＣが与えられると、このマップから対応する充放電要求パワーＰｂ＊を導出して設定するものとした。
【００３５】
図４は、第１充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、図示するように、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊（例えば、５０％や５５％、６０％など）のときには値０が設定され、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊よりも小さいときには負（バッテリ５０を充電する側）の範囲内で蓄電割合ＳＯＣが小さいほど小さくなる（絶対値としては大きくなる）ように設定され、蓄電割合ＳＯＣが目標割合ＳＯＣ＊よりも大きいときには正の範囲内で蓄電割合ＳＯＣが大きいほど大きくなるように設定される。このようにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定することにより、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを目標割合ＳＯＣ＊付近にすることができる。
【００３６】
ステップＳ１１０でフィルタ昇温条件が成立しているときには、エンジン２２の冷却水温Ｔｗと走行用パワーＰｄ＊とに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。
【００３７】
ステップＳ１３０の処理では、エンジン２２の冷却水温Ｔｗおよび走行用パワーＰｄ＊とバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊との関係を予め定めて第２充放電要求パワー設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、エンジン２２の冷却水温Ｔｗおよび走行用パワーＰｄ＊が与えられると、このマップから対応する充放電要求パワーＰｂ＊を導出して設定するものとした。図５は、第２充放電要求パワー設定用マップの一例を示す説明図である。バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊は、図示するように、負の範囲内で、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが低いほど大きくなる（絶対値としては小さくなる）ように設定され、且つ、走行用パワーＰｄ＊が大きいほど大きくなる（絶対値としては小さくなる）ように設定される。
【００３８】
バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を負の範囲内で設定することにより、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が走行用パワーＰｄ＊よりも大きくなり、走行用パワーＰｄ＊を駆動軸３６に出力して走行すると共にエンジン２２の目標パワーＰｅ＊と走行用パワーＰｄ＊との差分のパワーがバッテリ５０に充電される。これにより、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が走行用パワーＰｄ＊以下になるときに比してＰＭフィルタ２５ｆの昇温を促進させることができる。以下、バッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を負の範囲内で設定し、この充放電要求パワーＰｂ＊を用いてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定し、エンジン２２からの目標パワーＰｅ＊の出力とモータＭＧ１による発電とを伴って走行用トルクＴｄ＊（走行用パワーＰｄ＊）に基づいて走行するようにエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する制御を「フィルタ昇温制御」という。ところで、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが低いほど燃料が気化しにくく、ＰＭフィルタ２５ｆに流入する粒子状物質が多くなりやすい。また、エンジン２２からのパワーが大きいほどエンジン２２に供給される燃料が多くなっており、ＰＭフィルタ２５ｆに流入する粒子状物質が多くなりやすい。これを踏まえて、実施例では、フィルタ昇温制御を実行する際には、図５の傾向に充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとした。これにより、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが低いほど且つ走行用パワーＰｄ＊が大きいほどエンジン２２の目標パワーＰｅ＊の走行用パワーＰｄ＊に対する増加分を小さくすることができるから、ＰＭフィルタ２５ｆに流入する粒子状物質の量が過度に多くなるのを抑制することができる。
【００３９】
なお、実施例では、上述したように、ＨＶ走行モードでアクセルオフのときには、エンジン２２の燃料カットとモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングとモータＭＧ２の回生駆動とにより、または、エンジン２２の自立運転とモータＭＧ２の回生駆動とにより走行用トルクＴｄ＊に基づい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。即ち、ＨＶ走行モードでアクセルオフのときには、フィルタ昇温制御を実行しないのである。ＨＶ走行モードでアクセルオフのときに、フィルタ昇温制御を行なうと、エンジン２２からある程度のパワーが出力されてバッテリ５０が充電され、運転者に違和感を与える可能性がある。これに対して、実施例では、ＨＶ走行モードでアクセルオフのときにはフィルタ昇温制御を実行しないことにより、こうした違和感を運転者に与えるのを抑制することができる。
【００４０】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、アクセルオンでフィルタ昇温条件が成立しているときには、負の範囲内でエンジン２２の冷却水温Ｔｗが低いほど大きくなる（絶対値としては小さくなる）ように且つ走行用パワーＰｄ＊が大きいほど大きくなる（絶対値としては小さくなる）ようにバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定し、走行用パワーＰｄ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を減じてエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を設定する。これにより、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが低いほど且つ走行用パワーＰｄ＊が大きいほどエンジン２２の目標パワーＰｅ＊の走行用パワーＰｄ＊に対する増加分を小さくすることができるから、ＰＭフィルタ２５ｆに流入する粒子状物質の量が過度に多くなるのを抑制することができる。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、フィルタ昇温条件が成立しているときには、エンジン２２の冷却水温Ｔｗと走行用パワーＰｄ＊とに基づいてバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしたが、エンジン２２の冷却水温Ｔｗと走行用パワーＰｄ＊とのうちの何れかだけに基づいて充放電要求パワーＰｂ＊を設定す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、フィルタ昇温条件が成立しているときに、アクセルオンのときにはフィルタ昇温制御を実行し、アクセルオフのときにはフィルタ昇温制御を実行しないものとした。しかし、フィルタ昇温条件が成立しているときには、アクセルオンかアクセルオフかに拘わらずにフィルタ昇温制御を実行するものとしてもよい。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、説明していないが、ステップＳ１２０またはステップＳ１３０でバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定した後に他要件との調停処理を行なって最終的なバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊を設定するものとしてもよい。調停処理では、例えば、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが許容下限割合Ｓｌｏ（例えば、３０％や３５％、４０％など）未満のときや、バッテリ５０の電圧Ｖｂが許容下限電圧Ｖｂｌｏ未満のときには、ステップＳ１２０またはステップＳ１３０で設定したバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊に代えて、負の範囲内の十分に小さい（絶対値としては大きい）値をバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊に設定する。これにより、バッテリ５０を十分に大きい電力で強制的に充電し、バッテリ５０の過放電を抑制することができる。
【００４４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＨＶ走行モードでは、エンジン２２の目標パワーＰｅ＊についての等パワー曲線とエンジン２２の動作ラインとの交点の回転数Ｎｅ１およびトルクＴｅ１を目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊として設定するものとしたが、交点の回転数Ｎｅ１を許容下限回転数Ｎｅｍｉｎで下限ガードした回転数を目標回転数Ｎｅ＊に設定すると共にエンジン２２の目標パワーＰｅ＊を目標回転数Ｎｅ＊で除したトルクを目標トルクＴｅ＊に設定するものとしてもよい。ここで、許容下限回転数Ｎｅｍｉｎは、エンジン２２の単位時間あたりの空気量すなわちＰＭフィルタ２５ｆに流入する単位時間あたりの排気量をある程度確保できると共にアクセル開度Ａｃｃが小さいとき（エンジン２２の目標パワーＰｅ＊が小さいとき）に運転者に騒音を感じさせない回転数として定められ、例えば、１５００ｒｐｍや１７００ｒｐｍ、２０００ｒｐｍなどが用いられる。このようにしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を設定することにより、アクセル開度Ａｃｃが小さいときでも、ＰＭフィルタ２５ｆに流入する排気量をある程度確保することができ、ＰＭフィルタ２５ｆの昇温をある程度促進させることができる。また、アクセル開度Ａｃｃが小さいときに、運転者に騒音を感じさせるのを抑制することもできる。
【００４５】
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。
【００４６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらのうちの少なくとも２つを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。
【００４７】
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、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０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１３０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１２９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を接続する構成としてもよい。
【００４８】
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、モータＭＧ１が「モータ」に相当し、バッテリ５０が「蓄電装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とが「制御装置」に相当する。
【００４９】
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。
【００５０】
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】
【００５１】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５２】
２０，１２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３ａ  クランクポジションセンサ、２３ｂ  水温センサ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２５  浄化装置、２５ａ  触媒、２５ｂ  空燃比センサ、２５ｃ  酸素センサ、２５ｆ  ＰＭフィルタ、２５ｇ  差圧センサ、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、１２９  クラッチ、１３０  変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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