(57)【要約】【課題】シリーズハイブリッド車において、強制的に車両を停止させなくても、安定した状態でＰＭを燃焼させＤＰＦの再生処理ができるようにする。【解決手段】ＤＰＦ３を備えたエンジン２と、発電機７と、バッテリー１１と、バッテリー１１の充電率を検知するバッテリー充電率検知手段４１と、バッテリー充電率検知手段４１により検知されたバッテリー１１の充電率が発電要求閾値Ｌ１未満になるとエンジン２を発電モードで運転して発電機７を駆動する発電制御手段２１とを有し、さらにＤＰＦ３内のＰＭ堆積量を推定するＰＭ堆積量推定手段２３と、バッテリー充電率検知手段４１により検知されたバッテリー１１の充電率が発電要求閾値Ｌ１以上で且つＰＭ堆積量推定手段２３により推定されたＰＭ堆積量が再生要求閾値Ｌ２以上である再生条件が成立すると、エンジン２をＤＰＦ再生モードで運転してＤＰＦ３を再生する再生制御手段２４とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）を備えたディーゼルエンジンと、該エンジンにより駆動され発電する発電機と、該発電機による発電電力を蓄電するバッテリーと、該バッテリーの充電率を検知するバッテリー充電率検知手段と、該バッテリー充電率検知手段により検知された該バッテリーの充電率が発電要求閾値未満になると該エンジンを発電モードで運転して該発電機を駆動する発電制御手段と、を有するシリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置であって、
該ＤＰＦ内のＰＭ堆積量を推定するＰＭ堆積量推定手段と、
該バッテリー充電率検知手段により検知された該バッテリーの充電率が該発電要求閾値以上で且つ該ＰＭ堆積量推定手段により推定されたＰＭ堆積量が再生要求閾値以上である再生条件が成立すると、該エンジンをＤＰＦ再生モードで運転して該ＤＰＦを再生する再生制御手段とを有する
ことを特徴とする、シリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置。
【請求項２】
該エンジンと該発電機との間に介装されたクラッチと、該クラッチを断接制御するクラッチ制御手段とがさらに設けられ、
該クラッチ制御手段は、該再生条件成立時に該クラッチを切断し、該再生制御手段は、該クラッチの切断中に該ＤＰＦの再生を実施する
ことを特徴とする、請求項１記載のシリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置。
【請求項３】
該発電制御手段は、該再生制御手段による該ＤＰＦの再生を実施している間は、該発電要求閾値を低下させる
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のシリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置。
【請求項４】
該ＤＰＦの上流に酸化触媒が備えられ、該ＤＰＦ再生モードでは、該酸化触媒に未燃燃料を供給する
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のシリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気中の粒子状物質を捕集して除去するフィルタ（ＤＰＦ）の再生技術に関し、特にシリーズハイブリッド車におけるＤＰＦ再生技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンを搭載した車両では、通常、排出ガス中に煤等の粒子状物質（Particulate Matter、以下、ＰＭと略称する）が含まれており、これが直接大気中に放出されるのを防ぐために、ＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter、以下、ＤＰＦと略称する）と呼ばれるフィルタがエンジンの排気通路に備えられたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
ＤＰＦはＰＭ捕集量（ＰＭ堆積量）に限度があり、また、ＰＭ堆積量の増加に伴って排圧が増大し、燃費の悪化を招くので、ＰＭ堆積量が基準値（第１閾値）以上になったら、ＤＰＦに溜まったＰＭを除去するＤＰＦ再生処理を行う。このＤＰＦ再生方法としては、ＤＰＦの前段に設けた酸化触媒に燃料を供給して、この燃料の酸化触媒上での燃焼により排気ガス温度を上昇させ、強制的にＰＭを燃焼させる強制再生という方法が知られている。この強制再生には、自動再生と呼ばれるものと手動再生と呼ばれるものの２種類の方法がある。自動再生とは、通常走行しながら、燃料を供給し強制的にＰＭを燃焼し除去する方法であり、手動再生とは、車両を停止させた状態で、燃料を供給し強制的にＰＭを燃焼し除去する方法である。
【０００４】
自動再生と手動再生のどちらを実施するのかは、堆積しているＰＭの量に依存して決定される。自動再生中、車両の走行状態に応じてエンジンの運転状態は大きく変化し、例えばアイドル運転を含む低負荷低回転域では、排気流量が極端に減少すると共に、排ガス中の酸素濃度が増加する現象が生じる。排気流量の減少は、放熱不足によりＤＰＦを昇温させる方向に作用し、酸素濃度の増加は、ＰＭの燃焼促進により同じくＤＰＦを昇温させる方向に作用するため、ＰＭ堆積量が非常に多い場合（第１閾値よりも大きい第２閾値以上の場合）に自動再生を実施すると、ＤＰＦの温度が異常に上昇してしまい、この結果フィルタが破損することがある。そのため、ＰＭ堆積量が非常に多い場合（第２閾値以上の場合）には、手動再生指令をして、これを受けたドライバが車両を一旦停止させて、エンジンを無負荷で且つ負荷変動のない安定した状態にしてから、ＤＰＦ手動再生用のエンジン運転モードに切り換えて、堆積しているＰＭを手動再生により燃焼させ除去している。
【０００５】
また、手動再生を指令してもドライバが手動再生操作を行わないと、ＰＭ堆積量が過剰になって再生処理が困難になるため、ＰＭ堆積量が再生限界値（第２閾値よりも大きい第３閾値）以上になると、ＤＰＦの保護やＰＭ排出の抑制を考慮して、エンジン出力を制限する処理が行われる。
ところで、近年、ディーゼルエンジンを搭載したハイブリッド車、特に、シリーズハイブリッド車が開発されている。このハイブリッド車にも、ディーゼルエンジンの排出ガスに含まれるＰＭを捕集するためにＤＰＦが備えられており、特許文献２に記載のように、一般的なディーゼル車と同様にＤＰＦの再生処理が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９２５４７２号公報
【特許文献２】特許第３７５５４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＰＭを燃焼してＤＰＦの再生を完了するにはある程度の時間がかかる。このため、手動再生を実施する場合、再生が完了するまでの間車両を停止させておかなければならないという課題がある。しかしながら、特に路線バス等定刻通りの運行が義務付けられている場合、運行途中に車両を一旦停止するという作業は現実的には実施不可能となっている。
【０００８】
そのため、ＤＰＦの再生要求を無視したまま走行を継続しなければならないときがあるが、その間もＤＰＦにはＰＭが堆積し続けているため、ＰＭ堆積量が再生限界値を超えるとエンジンに出力制限がかかり、通常運行が不可能となってしまう。
したがって、運行途中にＤＰＦの再生要求が発せられた場合、ドライバは、車両を停止させることもできず、出力制限がかかる危険性を抱えながら運行しなければならず、大きな精神的ストレスとなってしまうことがある。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、ディーゼルエンジンを搭載したハイブリッド車、特にシリーズハイブリッド車において、強制的に車両を停止させなくても、安定した状態でＰＭを燃焼させることができるようにした、シリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のシリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置は、排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）を備えたディーゼルエンジンと、該エンジンにより駆動され発電する発電機と、該発電機による発電電力を蓄電するバッテリーと、該バッテリーの充電率を検知するバッテリー充電率検知手段と、該バッテリー充電率検知手段により検知された該バッテリーの充電率が予め設定された発電要求閾値未満になると該エンジンを発電モードで運転して該発電機を駆動する発電制御手段と、を有するシリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置であって、該ＤＰＦ内のＰＭ堆積量を推定するＰＭ堆積量推定手段と、該バッテリー充電率検知手段により検知された該バッテリーの充電率が該発電要求閾値以上で且つ該ＰＭ堆積量推定手段により推定されたＰＭ堆積量が再生要求閾値以上である再生条件が成立すると、該エンジンをＤＰＦ再生モードで運転して該ＤＰＦを再生する再生制御手段と、を有することを特徴としている。
【００１１】
また、本発明は、該エンジンと該発電機との間に介装されたクラッチと、該クラッチを断接制御するクラッチ制御手段とがさらに設けられ、該クラッチ制御手段は、該再生条件成立時に該クラッチを切断し、該再生制御手段は、該クラッチの切断中に該ＤＰＦの再生を実施することが好ましい。
該発電制御手段は、該再生制御手段による該ＤＰＦの再生を実施している間は、該発電要求閾値を低下させることが好ましい。
【００１２】
また、該ＤＰＦの上流に酸化触媒が備えられ、該ＤＰＦ再生モードでは、該酸化触媒に未燃燃料を供給することが好ましい。この場合の燃料供給は、該エンジンの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置（インジェクタ）を用いて、該燃焼室内で燃焼しないタイミングで燃料噴射を実施してもよく、又は、エンジン排気管上に設置された燃料噴射装置（インジェクタ）により未燃燃料を酸化触媒に供給してもよい。
【００１３】
したがって、本発明のシリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置によれば、以下のような方法でＤＰＦ再生を実施することができる。
つまり、排気に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）を備えたディーゼルエンジンと、該エンジンにより駆動され発電する発電機と、該発電機による発電電力を蓄電するバッテリーとを有し、該バッテリーの充電率が予め設定された発電要求閾値未満になると該エンジンを発電モードで運転するシリーズハイブリッド車において、該ＤＰＦ内のＰＭ堆積量を推定するＰＭ堆積量推定ステップと、該バッテリーの充電率が該発電要求閾値以上で且つ該ＰＭ堆積量推定ステップにより推定されたＰＭ堆積量が再生要求閾値以上である再生条件が成立するかを判定する再生条件判定ステップと、該再生条件判定ステップにより該再生条件の成立が判定されると該エンジンをＤＰＦ再生モードで運転して該ＤＰＦを再生する再生実施ステップとを実施する。
【００１４】
この場合、該再生実施ステップでは、該エンジンと該発電機との間に介装されたクラッチを切断し、該ＤＰＦの再生を実施することが好ましい。
該再生実施ステップによる該ＤＰＦの再生を実施している間は、該発電要求閾値を低下させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のＤＰＦ再生装置によれば、シリーズ式ハイブリッド車に搭載されたエンジンが車両走行に直接影響しない点を利用して、走行しながら手動再生と同様の安定した状態でＰＭを燃焼させ、ＤＰＦの再生を行うことが可能であり、車両を強制的に停止させてから実施する手動再生が不要となる。このとき、バッテリーの充電率が発電要求閾値以上で且つＰＭ堆積量が再生要求閾値以上である場合（再生条件成立の場合）に、エンジンをＤＰＦ再生モードで運転してＤＰＦを再生するので、バッテリーの充電率を確保するというエンジン本来の機能を損なうことなくＤＰＦを再生することができる。
【００１６】
走行しながら手動再生と同様の安定した状態で自動再生できることにより、ドライバの車両運用の利便性が大幅に向上し、特に路線バス等のドライバにとっては、車両を強制的に停止させる必要がなくなるため、その利便性向上のメリットは大きい。
さらに、通常のディーゼルエンジンにより走行する車両で行われる自動再生の実施も不要となる。また、再生に最適な条件でエンジンを運転することができるので、ＰＭ堆積量が非常に大きくなってもＤＰＦの温度を過剰に上げることなく再生処理を実行できる。このため、ＤＰＦの再生インターバルを延ばし、再生処理の頻度を低減することができる。一般に、再生運転中は、通常運転時に比べ、排気温度を上昇させる必要があるため燃費が悪化するが、再生インターバルを延ばすことにより、再生頻度が低減するため、再生運転時も含めた車両の運行燃費を向上させることができる。
【００１７】
ＤＰＦを再生するためには排気温度を必要温度まで上昇させる必要があり、この温度上昇のためのエンジン運転期間は、再生運転状態ではあるが、ＤＰＦ内のＰＭは燃焼しない。ここで、再生運転を一時中断した場合、排気温度が低下するため、再度、排気温度を必要温度まで上昇させる必要があり、その間の前段触媒への燃料の供給分は、再生の効率を低下させることとなる。逆に、連続的に再生処理を実施できると、前記の温度上昇運転回数が減少するため、再生の効率が向上する。したがって、再生にかかる燃費が向上し、また、オイルダイリューションも抑制することができ、オイル交換インターバルも延長することができる。
【００１８】
また、エンジンと発電機との間にクラッチを設け、再生条件成立時にクラッチを切断し、クラッチの切断中にＤＰＦの再生が実施される場合、エンジンは発電機の負荷を全く受けることなく、且つ、発電機の許容回転数などの発電機側の機械的なスペックの制約を受けることなく、ＤＰＦ再生モードで運転することが可能であるため、上記の効果に加え、より効率的にＤＰＦの再生を実施することが可能である。
【００１９】
また、ＤＰＦの再生を実施している際に発電要求閾値を一時的に低下させることにより、発電を一時的に待機させることによりＤＰＦの再生運転の中断を回避可能となり、ＤＰＦの再生完了まで若しくはほぼ完了まで連続的に再生運転を実施することができるため、上記の効果に加え、より再生の効率が向上し、再生処理頻度を低減できるため、一層の燃費向上、ダイリューション抑制効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態にかかるシリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるＤＰＦの再生処理について示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態における発電要求判定処理について示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態におけるＤＰＦ再生要求判定処理について示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図４は本発明の一実施形態にかかるシリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置を説明するもので、図１はその構成を示す概略図、図２はそのＤＰＦの再生処理について示すフローチャート、図３はその発電要求判定処理について示すフローチャート、図４はそのＤＰＦ再生要求判定処理について示すフローチャートである。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態にかかるシリーズハイブリッド車（単に、車両ともいう）１は、その発電系統として、ディーゼルエンジン（単に、エンジンともいう）２と、クラッチ機構（単に、クラッチともいう）５と、増速機６と、発電機７とがこの順に接続されている。また、その車両駆動系統として、バッテリー（高圧電池）１１と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２と、インバータ１３と、コンタクタ１４と、走行用モータ（走行用電動機）１５と、減速機１６と、駆動輪１７とが備えられている。そして、これらの各部を制御する制御系統として、さらに、ハイブリッド制御装置（以下、ハイブリッドＥＣＵという）２０と、エンジン制御装置（以下、エンジンＥＣＵという）３０と、バッテリー制御装置（以下、バッテリーＥＣＵという）４０とが備えられている。
【００２３】
本発明のハイブリッド車両はシリーズ式であることから、駆動輪１７への駆動力は走行用モータ１５から出力され、エンジン２は専ら発電機７を駆動するための動力源として用いられる。ここでは、駆動輪１７は、減速機１６を介して走行用モータ１５と接続され、走行用モータ１５の動力が減速機１６によって減速されて駆動輪１７に伝達され駆動輪１７が回転駆動される。この減速機１６を通じて、走行用モータ１５を発電効率の良い比較的高速の回転速度領域で回転させながら、駆動輪１７を車両走行に適した比較的低速の回転速度領域で回転駆動することができる。なお、ここでは走行用モータ１５は１つ設けられているが、走行用モータ１５は複数設けてもよい。
【００２４】
また、走行用モータ１５は、インバータ１３，ＤＣ／ＤＣコンバータ１２及びコンタクタ１４を介して、バッテリー１１に接続されており、バッテリー１１に蓄電された電力による高圧電流は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２で走行用モータ１５の規格の電圧に変圧され、インバータ１３を介して直流電力から交流電力に変換されるなどの制御が行われて走行用モータ１５に供給される。この際、コンタクタ１４はインバータ１３への突入電流を抑制する。
【００２５】
また、インバータ１３には発電機７が接続されており、この発電機７は、エンジン２により駆動されて発電し、発電機７によって発電された電力は、インバータ１３により直流電力から交流電力に変換され走行用モータ１５に供給されたり、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２を介して高圧に変換されてバッテリー１１に蓄電されたりする。そして、バッテリー１１に蓄電された電力量（バッテリー１１の充電率）や車両１の運転状態に応じて、このバッテリー１１の電力のみで走行用モータ１５を作動させ走行する運転モードと、発電機７によって発電しながらバッテリー１１に蓄電し走行用モータ１５へ電力を供給して走行用モータ１５を作動させ走行する運転モードと、を選択的に実施する。
【００２６】
なお、本実施形態では、エンジン２は、クラッチ機構５と増速機６とを介して発電機７に接続されている。クラッチ５が接続されているときには、エンジン２の出力軸の回転動力が発電機７の回転軸に伝達され発電機７による発電が可能となり、クラッチ５が切断されているときには、エンジン２の出力軸と発電機７の回転軸との連結が解除されるため、発電機７はエンジン２によって駆動されず、エンジン２は発電機７の影響を全く受けない状態となる。
【００２７】
本実施形態の場合、クラッチ機構５を接続すると、ディーゼルエンジン２の回転速度は増速機６で増速されて発電機７に伝達される。発電機７の最適回転速度（最も発電効率の良い回転速度）は、ディーゼルエンジン２の最適回転速度（最も燃費効率が良く排気性状も悪化しない回転速度）に比べて高いので、増速機６を通じて両者を何れも最適回転速度としながら運転することができる。
【００２８】
このようなディーゼルエンジン２の排気通路４には、その排気中のＰＭ（Particulate Matter、粒子状物質）を捕集して処理するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter、ディーゼルパティキュレートフィルタ）３が装備される。そして、このＤＰＦ３に堆積したＰＭを燃焼し低害化して処理しながらＤＰＦ３から除去する、再生処理を行うために、本発明にかかるＤＰＦ再生装置が備えられる。
【００２９】
なお、エンジンＥＣＵ３０及びバッテリーＥＣＵ４０と、これらを統括するハイブリッドＥＣＵ２０は、図示しない入出力装置，制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等），中央処理装置（ＣＰＵ）及びタイマカウンタ等を備えて構成され、車室内に設置されている。
バッテリーＥＣＵ４０は、バッテリー１１の温度や、バッテリー１１の電圧を検出するとともに、ハイブリッドＥＣＵ２０によって検出されたインバータ１３とバッテリー１１との間に流れる電流等の検出結果から、バッテリー１１の充電率（ＳＯＣ）を求めるバッテリー充電率検知手段４１としての機能を有しており、バッテリー充電率検知手段４１により検知したバッテリー１１の充電率の情報を、ハイブリッドＥＣＵ２０に送っている。
【００３０】
ハイブリッドＥＣＵ２０は、バッテリーＥＣＵ４０から送られた情報を元にバッテリー１１を充電するために発電機７を駆動する必要があるか判定し、発電要求閾値Ｌ１未満である場合は、エンジン２を発電モードで運転して発電機７を駆動し発電を実行する発電制御手段２１としての機能を有している。エンジン２を発電モードで運転する場合、クラッチ５を接続し、エンジン２の回転速度が増速機６で増速されて発電機７に伝達されるため、増速機６を通じてエンジン２及び発電機７の何れも最適回転速度とすることができ、ハイブリッドＥＣＵ２０はエンジンＥＣＵ３０に対して、発電モードであるという情報を送っている。
【００３１】
また、ハイブリッドＥＣＵ２０は、ＤＰＦ３内に堆積したＰＭの量（ＰＭ堆積量）を推定するＰＭ堆積量推定手段２３としての機能を有している。ＰＭ堆積量推定手段２３には、種々の公知技術を適用することができる。例えば、エンジン２の運転状態情報としてエンジン回転数とエンジン負荷との情報を得て、エンジン回転数とエンジン負荷とに応じた単位時間当たりのＰＭ排出量（ｍｇ／ｓｅｃ）を、例えば予め用意されたマップによって求め、ＤＰＦ３の新品時から、または再生後からのエンジン運転時間の累計より、ＤＰＦ３に堆積しているＰＭ堆積量を推定する方法が知られているが、これに限定されるものではない。
【００３２】
また、ハイブリッドＥＣＵ２０は、バッテリー充電率検知手段４１により検知されたバッテリー１１の充電率とＰＭ堆積量推定手段２３により推定されたＰＭ堆積量とを取得し、バッテリー１１の充電率が発電要求閾値Ｌ１以上で且つＰＭ堆積量が再生要求閾値Ｌ２以上である再生条件が成立しているかを判定し、再生条件が成立している場合は、エンジン２をＤＰＦ再生モードで運転してＤＰＦの再生を実行する再生制御手段２４としての機能を有している。エンジン２を再生モードで運転する場合、ハイブリッドＥＣＵ２０はエンジンＥＣＵ３０に対してその情報を送っている。
【００３３】
なお、ＤＰＦ再生モードでＰＭを燃焼させてＤＰＦ３を再生するには、エンジン２の燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置（インジェクタ，図示せず）を用いて、燃焼室内で燃焼しないタイミング（主に排気工程中）でポスト噴射等によってＤＰＦ３の上流に配置された酸化触媒（図示せず）に燃料を供給し、又は、エンジン排気管上に設置された燃料噴射装置（インジェクタ，図示せず）により未燃燃料を供給し、この燃料を酸化触媒で酸化反応（燃焼）させることで排気温度を上昇させＤＰＦ３のＰＭを焼却除去することで行うことができる。
【００３４】
さらに、ハイブリッドＥＣＵ２０は、発電制御手段２１によりエンジン２を発電モードで運転する必要があると判定された場合はクラッチを接続し、再生制御手段２４により再生条件が成立していると判定された場合はクラッチの連結を解除するクラッチ制御手段２２としての機能を有している。このほかにも、ハイブリッドＥＣＵ２０は、インバータ１３とバッテリー１１との間に流れる電流等の検出や、走行用モータの制御等も行っている。
【００３５】
エンジンＥＣＵ３０は、ハイブリッドＥＣＵ２０から送られた情報に基づき、エンジン２を発電モードや再生モードで運転するよう制御を行う。また、どちらのモードの運転も不要な場合はエンジンを停止する制御や、ＤＰＦ３内にＰＭが過剰に堆積し過ぎてしまい、再生が不可能になってしまった場合にエンジンの出力制限を行う制御等も行っている。
したがって、ハイブリッドＥＣＵ２０は、エンジンＥＣＵ３０及びバッテリーＥＣＵ４０との間で相互に情報をやりとりしながら、エンジン２を適切に制御するようエンジンＥＣＵ３０に指示するとともに、クラッチ機構５を適宜制御している。
【００３６】
本ＤＰＦ再生装置は、上記の何れもハイブリッドＥＣＵ２０の機能として備えられたＰＭ堆積量推定手段２３と発電制御手段２１と再生制御手段２４とクラッチ制御手段２２とから構成される。
発電制御手段２１は、通常は発電要求閾値Ｌ１を、予め設定された発電要求閾値ＬOとし、予め設定された通常の発電要求閾値ＬOとバッテリー１１の充電率とを比較して、バッテリー１１に充電が必要であるか否かを判定する。このとき、バッテリー１１の充電率が通常の発電要求閾値ＬOよりも大きく、発電が不要と判定された場合は、再生制御手段２４によりＤＰＦ３の再生が必要であるか否かを判定する。そして、再生条件が成立したと判定された場合、発電制御手段２１は、再生制御手段２４によりエンジン２をＤＰＦ再生モードで運転する前に、発電要求閾値Ｌ１を、予め設定された通常の発電要求閾値ＬOよりも小さい再生モード用の発電要求閾値ＬRに設定し、ＤＰＦの再生が実行されている間は発電要求閾値Ｌ１を、再生モード用の発電要求閾値ＬRに設定されたままの状態とする。
また、再生制御手段２４は、再生条件成立時にクラッチ制御手段２２によりクラッチ５が切断されたら、クラッチ５の切断中にＤＰＦ３の再生を実施する。
【００３７】
本発明の一実施形態にかかるシリーズハイブリッド車のＤＰＦ再生装置は上述のように構成されているので、ＤＰＦの再生方法は、図２、図３及び図４に示すように実施される。
【００３８】
図２に示すように、まず発電要求の有無を読み込み判定する（ステップＳ１）。発電要求の判定方法は、図３のフローチャートに従って行うが、説明は後述する。
ステップＳ１で発電要求ありと判定された場合、バッテリー１１に電力を充電するため、クラッチ５を接続し（ステップＳ２）、エンジン２を発電モードに設定して（ステップＳ３）、エンジン２を運転し発電機７を駆動して発電を実施し（ステップＳ４）、ステップＳ１にリターンする。次の制御サイクルにおいて、ステップＳ１で再び発電要求ありと判定された場合は、すでにクラッチ５は接続され、エンジン２は発電モードに設定された状態となっているため、そのまま発電を実施し、発電要求なしと判定されるまで発電は継続される。
【００３９】
一方、ステップＳ１で発電要求なしと判定された場合は、ＤＰＦ再生要求の有無を読み込み判定する（ステップＳ５）。ＤＰＦ再生要求の判定方法は、図４のフローチャートに従って行うが、説明は後述する。
ステップＳ５でＤＰＦ再生要求ありと判定された場合、発電要求閾値Ｌ１を、予め設定された通常の発電要求閾値ＬOよりも小さい再生モード用の発電要求閾値ＬRに設定する（ステップＳ６）。その後、クラッチ５の連結を解除し（ステップＳ７）、エンジン２をＤＰＦ再生モードに設定して（ステップＳ８）、エンジン２を運転してＤＰＦ３の再生を実施し（ステップＳ９）、ステップＳ１にリターンする。
【００４０】
次の制御サイクルにおいて、ステップＳ１で発電要求の有無が判定されるが、前回の制御サイクルのステップＳ６において発電要求閾値を通常の発電要求閾値ＬOよりも小さい再生モード用の発電要求閾値ＬRに設定したため、後述する発電要求の判定において、バッテリー１１の充電率（ＳＯＣ）が再生用の発電要求閾値ＬRになるまで発電要求なしと判定される。そして、ステップＳ５で再びＤＰＦ再生要求ありと判定された場合は、すでに発電要求閾値は再生モード用の発電要求閾値ＬRに設定され、クラッチは切断された状態となっているため、そのまま再生を実施し、ＤＰＦ再生要求なしと判定されるまで再生は継続される。
【００４１】
一方、ステップＳ５でＤＰＦ再生要求なしと判定された場合は、発電要求閾値Ｌ１を、発電モードの通常発電要求閾値ＬOに設定し（ステップＳ１０）、発電用の運転もＤＰＦ再生用の運転も不要なので、エンジン２を停止させて（ステップＳ１１）、ステップＳ１にリターンする。
ここで、通常の発電要求閾値ＬOは、一般的なバッテリーの推奨充電率（３０％〜７０％）を考慮し、ここでは５５％とする。また、再生モード用の発電要求閾値ＬRは、通常の発電要求閾値ＬOよりも小さい値で、且つ、バッテリーの推奨充電率の下限である３０％にある程度の余裕を持たせ、ここでは４５％とする。ただし、通常の発電要求閾値ＬO及び再生モード用の発電要求閾値ＬRは、上記の値に限定されるものではない。
【００４２】
発電要求の判定方法は、図３に示すように、まず、バッテリー１１の充電率（ＳＯＣ）を演算する（ステップＳ２０）。ＳＯＣは、バッテリー１１が放電中なら減算され、充電中なら加算されるようになっている。次に、求めたＳＯＣがバッテリー充電率上限閾値Ｈ１以上かを判定し（ステップＳ２１）、Ｈ１以上の場合には発電停止の判定をする（ステップＳ２２）。これは、発電運転が実施されている時に起こり得るもので、バッテリー１１に必要以上の電力が充電され、バッテリー１１が故障することを防ぐためである。バッテリー充電率上限閾値Ｈ１は、通常の発電要求閾値ＬOより大きく、且つ、上記した一般的なバッテリーの推奨充電率（３０％〜７０％）を考慮し、ここでは６０％とする。ただし、バッテリー上限閾値Ｈ１は、上記した値に限定されるものではない。
【００４３】
ステップＳ２１でＳＯＣがバッテリー充電率上限閾値Ｈ１よりも小さいと判定された場合は、図２のステップＳ６又はＳ１０で設定した発電要求閾値Ｌ１を読み込む（ステップＳ２３）。そして、ステップＳ２０で求めたＳＯＣが、ステップＳ２３で読み込んだ発電要求閾値Ｌ１以上かを判定し（ステップＳ２４）、ＳＯＣがＬ１以上である場合は発電要求なしと判定し（ステップＳ２６）、ＳＯＣがＬ１よりも小さい場合は発電要求ありと判定し（ステップＳ２５）、ステップＳ２０にリターンする。
【００４４】
また、ＤＰＦ再生要求の判定方法は、図４に示すように、まず、ＤＰＦ３に堆積しているＰＭ堆積量ＰＭａを演算する（ステップＳ３０）。ＰＭ堆積量の演算方法は、上述したような方法により演算されるが、ＰＭを燃焼しＤＰＦ３を再生しているときは、ＰＭ堆積量ＰＭａは減算される。次に、求めたＰＭａがＰＭ堆積量上限閾値Ｈ２以上かを判定し（ステップＳ３１）、万が一、Ｈ２以上と判定された場合には、ＤＰＦの再生が不可能なほどＰＭが堆積し過ぎてしまっているため、ＭＩＬ（Malfunction Indicator Lamp、マルチファンクションインディケータランプ）を点灯させ、エンジン出力を制限する（ステップＳ３２）。一方、ＰＭａがＨ２よりも小さいと判定された場合は、ＰＭａがＰＭ堆積量再生閾値Ｌ２以上かを判定し（ステップＳ３３）、ＰＭａがＬ２以上である場合は再生要求ありと判定し（ステップＳ３４）、ＰＭａがＬ２よりも小さい場合は再生要求なしと判定し（ステップＳ３５）、ステップＳ３０にリターンする。
【００４５】
上記した図２，図３及び図４のフローチャートは並行して進行しており、上述のように図２のステップＳ６及びＳ１０で設定した値を図３のステップＳ２３で読み込み、図３のステップＳ２２，Ｓ２５及びＳ２６の判定結果を図２のステップＳ１で、図４のステップＳ３４及びＳ３５の判定結果を図２のステップＳ５でそれぞれ読み込んでいる。
【００４６】
このように、本ＤＰＦ再生装置によれば、バッテリー１１の充電率が発電要求閾値Ｌ１以上で且つＰＭ堆積量が再生要求閾値Ｌ２以上である場合（再生条件成立の場合）に、エンジン２をＤＰＦ再生モードで運転してＤＰＦ３を再生するので、バッテリー１１の充電率を確保するというエンジン２本来の機能を損なうことなくＤＰＦ３を再生することができる。
また、ＤＰＦ再生中はエンジン２と発電機７との間に介装されたクラッチ５の連結を解除して、ＤＰＦ再生モードでエンジン２を運転するため、発電機７の影響を受けることなくＤＰＦ３の再生に最も適した運転が可能であり、走行しながら手動再生と同様の安定した状態で自動再生できることにより、ドライバの車両運用の利便性が大幅に向上する。
【００４７】
また、ＤＰＦの再生を実施している際に、発電要求閾値Ｌ１を通常の発電要求閾値ＬOよりも小さい再生モード用の発電要求閾値ＬRに設定するため、次の制御サイクルでの発電要求有無の判定時（図３のステップＳ２４）において、検知したＳＯＣの値が通常の発電要求閾値ＬOよりも小さくなっていた場合でも、再生モード用の発電要求閾値ＬR以上であれば発電要求なしと判定されるため（図３のステップＳ２６）、発電を一時的に待機させることによりＤＰＦの再生運転の中断を回避可能となり、ＤＰＦの再生完了まで若しくはほぼ完了まで連続的に再生運転を実施することができるため、上記の効果に加え、より再生の効率が向上し、再生処理の頻度を低減できるため、オイルダイリューションも抑制することができ、オイル交換インターバルも延長することができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形させて実施することができる。
例えば、上記実施形態ではクラッチを設けたが、クラッチを設けないことも可能である。この場合は、発電要求及びＤＰＦ再生要求の有無にかかわらず、常にエンジンの出力軸と発電機の回転軸は接続された状態となっているため、エンジンを再生モードで運転させた場合、発電機もともに駆動されるため、エンジンには発電機の負荷がかかった状態となってしまうが、ＤＰＦの再生を優先して行うことは可能である。この場合においても、ＤＰＦ再生要求があった場合には、発電要求閾値を再生モード用に設定し、発電を一時待機させ、ＤＰＦの再生を連続して行えるようにすることで、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１  シリーズハイブリッド車両（車両）
２  ディーゼルエンジン（エンジン）
３  ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
４  排気通路
５  クラッチ機構（クラッチ）
６  増速機
７  発電機
１１  バッテリー
１２  ＤＣ／ＤＣコンバータ
１３  インバータ
１４  コンタクタ
１５  走行用モータ
１６  減速機
１７  駆動輪
２０  ハイブリッド制御装置（ハイブリッドＥＣＵ）
２１  発電制御手段
２２  クラッチ制御手段
２３  ＰＭ堆積量推定手段
２４  再生制御手段
３０  エンジン制御装置（エンジンＥＣＵ）
４０  バッテリー制御装置（バッテリーＥＣＵ）
４１  バッテリー充電率検知手段
【図１】
2011085092.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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