(57)【要約】【課題】触媒装置のマンガン詰まりを解消するための燃料消費を抑えることのできるハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両１０の制御装置１８に設けられた解消制御部２０は、エンジン１１の排気通路１５に設置された排気浄化用の触媒装置１７のマンガン（Ｍｎ）詰まりが発生すると判定されたときに、エンジン１１の燃料噴射量を増量して、同エンジン１１で燃焼する混合気の空燃比をリッチ化することで、触媒装置１７内を還元雰囲気とするＭｎ詰まりの解消制御を行う。さらに解消制御部２０は、解消制御の実施に際し、ハイブリッド車両１０の駆動軸１４に作用する駆動力が要求駆動力となるようにエンジン１１及びモータ１２の出力制御を行う出力制御部１９に、モータ出力の増加を要求している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンとモータとを有した駆動システムを備えるハイブリッド車両に適用されて、同ハイブリッド車両の駆動軸に要求分の駆動力が作用するように前記エンジン及び前記モータの出力制御を行う出力制御部を備えるハイブリッド車両の制御装置において、
前記エンジンの排気通路に設置された排気浄化用の触媒装置のマンガン詰まりが発生すると判定されたときに、燃料供給を通じて同触媒装置内を還元雰囲気とする前記マンガン詰まりの解消制御を行う解消制御部を備えており、
且つ、前記出力制御部は、前記解消制御部が前記解消制御を行うときには、同解消制御を行わないときよりも、前記エンジンの出力が小さくなり、前記モータの出力が大きくなるように前記出力制御を行う
ハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとモータとを有した駆動システムを備えるハイブリッド車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
国や地域によっては、車両用の燃料として、マンガン（Ｍｎ）が添加剤として含まれた燃料が用いられることがある。こうした燃料の使用時には、燃料中のマンガンが、エンジンの排気通路に設置された排気浄化用の触媒装置に四酸化三マンガン（Ｍｎ３Ｏ４）のかたちで堆積して、目詰まりを発生させることがある。特許文献１には、こうしたマンガン堆積による触媒装置の目詰まり（以下、マンガン詰まりと記載する）が発生すると判定されたときに、マンガン詰まりを解消するための詰まり解消制御を行うことが記載されている。詰まり解消制御では、エンジンで燃焼する混合気の空燃比のリッチ化や排気への燃料添加を通じて、触媒装置内を高温で、低酸素かつ高ＣＯの還元雰囲気とすることで、触媒装置に堆積した四酸化三マンガンを酸化マンガン（ＭｎＯ）に還元して同触媒装置から脱離させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４８９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした詰まり解消制御では、触媒装置内の還元雰囲気とするために燃料を消費するため、ハイブリッド車両の燃費性能の悪化させる要因となる。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、触媒装置のマンガン詰まりを解消するための燃料消費を抑えることのできるハイブリッド車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するハイブリッド車両の制御装置は、エンジンとモータとを駆動源として備えるハイブリッド車両に適用されて、同ハイブリッド車両の駆動軸に要求分の駆動力が作用するようにエンジン及びモータの双方の出力制御を行う出力制御部を備える。また、上記ハイブリッド車両の制御装置は、エンジンの排気通路に設置された排気浄化用の触媒装置のマンガン詰まりが発生すると判定されたときに、燃料供給を通じて同触媒装置内を還元雰囲気とするマンガン詰まりの解消制御を行う解消制御部を備えている。そして、同制御装置における上記出力制御部は、解消制御部が上記解消制御を行うときには、同解消制御を行わないときよりも、エンジンの出力が小さくなり、且つモータの出力が大きくなるように上記出力制御を行っている。
【０００６】
上記ハイブリッド車両の制御装置において解消制御部は、燃料供給を通じて、還元剤となる未燃燃料成分を排気に添加することで、触媒装置のマンガン詰まりの解消制御を行う。このときの触媒装置のマンガン詰まりの解消には、排気の還元剤成分の濃度を一定の値以上に高める必要がある。
【０００７】
一方、上記ハイブリッド車両の制御装置において出力制御部は、そうした解消制御が行われるときには、同解消制御が行われないときよりもエンジンの出力が小さくなり、且つモータの出力が大きくなるように出力制御を行う。エンジンの出力が小さくなると、触媒装置を流れる排気の流量が減少する。排気の流量が減少すれば、排気の還元剤成分の濃度が、マンガン詰まりの解消に必要な値に達する燃料供給量も減少する。したがって、上記ハイブリッド車両の制御装置によれば、触媒装置のマンガン詰まりを解消するための燃料消費を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態の構成を模式的に示す略図。
【図２】同ハイブリッド車両の制御装置に設けられた解消制御部が実行する詰まり解消制御ルーチンのフローチャート。
【図３】同ハイブリッド車両の制御装置の制御態様の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態を、図１及び図２を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、ハイブリッド車両１０は、エンジン１１とモータ１２とを２種の駆動源を有した駆動システム１３を備える。駆動システム１３は、ハイブリッド車両１０の駆動軸１４に駆動連結されている。なお、エンジン１１の排気通路１５には、排気浄化用の触媒装置１７が設置されている。
【００１０】
こうしたハイブリッド車両１０には、同ハイブリッド車両１０を制御する電子制御ユニットとして構成された制御装置１８が設けられている。なお、実際には、制御装置１８は、エンジン制御用のエンジン制御ユニット、モータ制御用のモータ制御ユニット、電力制御用のパワー制御ユニットなどの複数の制御ユニットにより構成されている。本実施形態の制御装置１８は、エンジン１１及びモータ１２の出力制御を行う出力制御部１９と、エンジン１１における触媒装置１７のマンガン（Ｍｎ）詰まりの解消制御を行う解消制御部２０と、を有している。
【００１１】
出力制御部１９には、アクセルペダルセンサ２１やシフトポジションセンサ２２からアクセルペダル操作量やシフトレバー操作位置の情報が入力されている。そして出力制御部１９は、それらの情報に基づき、駆動システム１３から駆動軸１４に作用させる駆動力の要求値である要求駆動力を計算する。
【００１２】
また、出力制御部１９には、エンジン１１やモータ１２からそれらの運転状態を示す情報（エンジン回転数、吸入空気量、モータ回転数、バッテリ充電状態など）が入力されている。そして、出力制御部１９は、それらの情報、及び要求駆動力に基づき、要求駆動力分の駆動力が駆動軸１４に作用するように、エンジン１１及びモータ１２の出力を制御する。このときの出力制御部１９は、エンジン１１及びモータ１２の出力を、エネルギ効率を優先した値にそれぞれ設定する。ちなみに、モータ１２は、エンジン１１や駆動軸１４から入力した動力により発電を行う場合がある。ここでは、発電を行う場合のモータ１２の出力を、絶対値が入力の大きさとなる負の値となるものとして扱う。
【００１３】
（Ｍｎ詰まりの解消制御）
図２に、上記Ｍｎ詰まりの解消制御のため、解消制御部２０が実行するＭｎ詰まり解消制御ルーチンのフローチャートを示す。解消制御部２０は、エンジン１１の運転中、本ルーチンの処理を、既定の制御周期毎に繰り返し実行する。
【００１４】
本ルーチンの処理が開始されると、まずステップＳ１００において、触媒装置１７に堆積しているマンガンの量であるＭｎ堆積量の推定が行われる。
ここでの推定は、例えば次のように行われる。まず、エンジン１１の運転状態（回転数、燃料噴射量、吸入空気量など）から、エンジン１１のＭｎ排出量と排気温とを計算する。さらに、Ｍｎ排出量及び排気温から、触媒装置１７に新規に堆積するＭｎの量であるＭｎ新規堆積量を計算する。なお、触媒装置１７へのＭｎの堆積は高排気温下ほど早く進行するため、Ｍｎ新規堆積量は、排気温が高いほど、Ｍｎ排出量が多いほど、大きい値となる。そして、こうしたＭｎ新規堆積量の計算を上記制御周期毎に行い、制御周期毎の同Ｍｎ新規堆積量の計算値を積算した値を、Ｍｎ堆積量の推定値として計算する。
【００１５】
続いて、ステップＳ１１０において、ステップＳ１００で推定したＭｎ堆積量の値が既定の詰まり判定値以上であるか否かが判定される。ここで、Ｍｎ堆積量の値が詰まり判定値未満の場合（ＮＯ）には、触媒装置１７のＭｎ詰まりは発生していないと判定されて、そのまま今回の本ルーチンの処理が終了される。これに対して、Ｍｎ堆積量の値が詰まり判定値以上の場合（ＹＥＳ）には、触媒装置１７のＭｎ詰まりが発生すると判定されて、ステップＳ１２０に処理が進められる。
【００１６】
ステップＳ１２０に処理が進められると、そのステップＳ１２０において、出力制御部１９に対するモータ出力の増加の要求が行われる。そして、続くステップＳ１３０において、触媒装置１７のＭｎ詰まりの解消制御が実施される。解消制御は、燃料噴射量を増量してエンジン１１で燃焼する混合気の空燃比を、触媒装置１７内が堆積したＭｎの脱離に必要な還元雰囲気となる値までリッチ化することで行われる。こうした解消制御は、触媒装置１７のＭｎ詰まりの解消に必要な時間として設定された既定の時間行われる。なお、ステップＳ１２０でのモータ出力の増加要求は、解消制御の終了まで継続される。
【００１７】
（作用効果）
以上のように構成された本実施形態のハイブリッド車両の制御装置の作用、効果を説明する。
【００１８】
図３に、本実施形態の制御態様の一例を示す。同図では、時刻ｔ１に、解消制御部２０が、Ｍｎ詰まりが発生したと判定している。解消制御部２０は、この判定に応じて、解消制御を開始する。解消制御が開始すると、触媒装置１７内を還元雰囲気とするため、燃料噴射量が増量されて、エンジン１１で燃焼する混合気の空燃比がリッチ化される。
【００１９】
なお、この時刻ｔ１において解消制御部２０は、出力制御部１９にモータ出力の増加を要求する。この要求に応じて出力制御部１９は、エネルギ効率を優先して設定した値よりもモータ出力を大きくする。また、出力制御部１９は、駆動軸１４に作用する駆動システム１３の駆動力を要求駆動力に維持するため、モータ出力の増加に合わせてエンジン出力を低下させる。なお、モータ１２が発電を行っている場合にその発電量を減らすことも、このときのモータ出力の増加に含まれる。
【００２０】
このときのエンジン１１では、出力を低下するために吸入空気量が減らされる。その結果、触媒装置１７内を還元雰囲気とするために必要な燃料噴射量が少なくなる。
時刻ｔ２に、解消制御が終了すると、解消制御部２０は、モータ出力の増加要求も停止する。その結果、時刻ｔ２以降のモータ出力、及びエンジン出力は、エネルギ効率を優先して設定した値となる。
【００２１】
なお、同図には、解消制御部２０がモータ出力の増加要求を行わずに解消制御を実施した場合のモータ出力、エンジン出力、吸入空気量、及び燃料噴射量の推移が破線で示されている。この場合には、解消制御開始後に、吸入空気量が減量されないため、解消制御中の空燃比のリッチ化により多くの燃料噴射量が必要となる。こうした場合に比べ、本実施形態では、同図にハッチングで示した部分の面積に相当する分、解消制御のための燃料消費量が少なくなる。
【００２２】
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、エンジン１１で燃焼する混合気の空燃比をリッチ化することで解消制御を行うようにしていた。これに代えて、排気通路１５に設置した燃料添加弁による排気への燃料添加や、エンジン１１の気筒内での燃焼終了後の燃料噴射（アフター噴射）を通じて、解消制御での触媒装置１７内を還元雰囲気とするための燃料供給を行うようにしてもよい。
【００２３】
・上記実施形態では、触媒装置１７のＭｎ詰まりが発生するか否かを、Ｍｎ堆積量の推定結果に基づいて判定していたが、他の方法、例えば排気通路１５における触媒装置１７の前後の差圧などの実測の結果などに基づいて同判定を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２４】
１０…ハイブリッド車両、１１…エンジン、１２…モータ、１３…駆動システム、１４…駆動軸、１５…排気通路、１７…触媒装置、１８…制御装置、１９…出力制御部、２０…解消制御部、２１…アクセルペダルセンサ、２２…シフトポジションセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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