(57)【要約】【課題】  本発明は、自動車を運転させる回転トルクを出力するため、特に少なくとも１つの車輪を駆動できるようにするため、１つのエンジン及び少なくとも１つのモータをそれぞれ有するハイブリッド自動車を運転させる方法に関する。少なくとも１つの排気ガス成分用の触媒系を有する排気ガス装置がエンジンに割り当てられている。さらに、エネルギーを蓄積し再出力する蓄電装置が設けられている。さらに本発明は、本発明の方法にしたがうハイブリッド自動車に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車を運転させる回転トルクを出力するため、特に少なくとも１つの車輪を駆動できるようにするため、１つのエンジン及び少なくとも１つのモータをそれぞれ有するハイブリッド自動車を運転させる方法にあって、この場合、少なくとも１つの排気ガス成分用の触媒系を有する排気ガス装置がエンジンに割り当てられていて、かつ、エネルギーを蓄積し再出力する蓄電装置が設けられている方法において、触媒活動の少なくとも１つの値が、算出され、少なくとも１つのプリセットされている限界値と比較され、その比較結果及び蓄電装置の状態値に応じて、少なくとも１つのモータの電動機的又は発電機的な回転トルクの追加Ｍ＿Ｅが、実施されて、触媒系の活動パラメータに適切に影響することを特徴とする方法。
【請求項２】
排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つの排気ガス成分、特に窒素酸化物，炭化水素又は一酸化炭素の未処理排気の値が、回転トルクの追加Ｍ＿Ｅによって適切に影響されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
エンジンは、リーン運転を少なくとも１つの単層又は成層の状態で許容する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
触媒系は、少なくとも１つの３チャネル触媒又は１つのＮＯX 蓄積触媒を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
触媒活動は、ＮＯX 蓄積装置の性能又は酸素蓄積装置によって特徴付けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
触媒温度Ｔ＿Ｋａｔの値が、回転トルクの追加Ｍ＿Ｅによってプリセットされている温度窓ＴＦ内に設定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つのＮＯX ，ＨＣ又はＣＯの未処理排気の上限が、回転トルクの追加Ｍ＿Ｅによって保持されることを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
触媒温度Ｔ＿Ｋａｔが、プリセットされている温度窓ＴＦ１内にあり、排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つの排気ガス成分の未処理排気が、閾値ＳＷ１より大きくない場合、電動機的なアシストが、モータによって提供されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
蓄電装置が、プリセットされている閾値Ｅ＿ＳＰｍｎより僅かなエネルギーしか蓄積しなかった場合、アシストが提供されないことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
触媒温度Ｔ＿Ｋａｔが、プリセットされている温度窓ＴＦ２内にあり、排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つの排気ガス成分の未処理排気が、閾値ＳＷ２を超える場合、電動機的なアシストが提供されないことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
蓄電装置が、プリセットされているＥ＿ＳＰｍｘより多いエネルギーを蓄積した場合、電動機的なアシストが提供されることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
特に触媒温度Ｔ＿Ｋａｔが、温度窓ＴＦ３内にあり及び／又は排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つの排気ガス成分の未処理排気が、閾値ＳＷ３より小さい場合、触媒温度Ｔ＿Ｋａｔが、限界温度Ｔ＿ｍｎ内に或るときに、発電機的なアシストが実施されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
特に温度窓ＴＦ４内の触媒温度Ｔ＿Ｋａｔの値が、プリセットされている時間間隔ｔ＿ｌ１内になく、排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つの排気ガス成分の未処理排気が、限界値ＳＷ４より小さくない場合、触媒温度Ｔ＿Ｋａｔが限界温度Ｔ＿ｍｎ１内にあるときに、発電機的なアシストが実施されないことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
或るモデルでは、エンジンの負荷−回転数−動作点の移動の値が、排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つの排気ガス成分の未処理排気に関係し、自動車の運転時の全エネルギー消費を低減させるためのモータの回転トルク出力の決定時に考慮されることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
或るモデルでは、触媒系の動作、特に触媒の再生頻度、特にＮＯX 蓄積触媒の再生頻度、及び／又は、エネルギー蓄積装置の動作が、エネルギー消費に関係し、自動車の運転に対する全エネルギー消費を低減するためのモータによる回転トルク出力の決定時に考慮されることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
エンジンの動作点が、より低い負荷の方向に移動して、触媒、特にＮＯX 蓄積触媒の再生頻度を低減することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
触媒温度Ｔ＿Ｋａｔは、プリセットされている温度窓Ｔ＿Ｆ５内にあることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
電気エネルギーは、蓄電装置を充電するためのエンジンの惰性状態中に得られることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
自動車を運転させる回転トルクを出力するため、特に少なくとも１つの車輪を駆動できるようにするため、１つのエンジン及び少なくとも１つのモータをそれぞれ有するハイブリッド自動車にあって、この場合、少なくとも１つの排気ガス成分用の触媒系を有する排気ガス装置がエンジンに割り当てられていて、かつ、エネルギーを蓄積し再出力する蓄電装置が設けられているハイブリッド自動車において、装置が設けられていて、少なくとも１つの触媒活動の値が、この装置によって算出され、少なくとも１つのプリセットされている限界値と比較され、この場合、その比較結果及び蓄電装置の状態値に応じて、モータの電動機的又は発電機的な回転トルクの追加Ｍ＿Ｅが実施されて、触媒系の少なくとも１つの活動パラメータに適切に影響することを特徴と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、独立請求項の上位概念に記載のハイブリッド自動車及びハイブリッド自動車を作動させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パラレル型ハイブリッド駆動部を有する自動車は、１つのエンジン及び少なくとも１つのモータを有する。モータは、エンジンの同じ又は別の駆動ロッドを介して少なくとも１つの車輪を駆動させる。モータが発電機としても作動され得る場合、これによって、モータによるアシスト又はモータによる発電式の追加の負荷及びエンジンの動作の確実な解除が、自動車の特性図(Fahrzugbetriebskennfeld) のほぼ各点内で可能である。
【０００３】
したがって、特に排気ガスの体積流量，排気ガス温度及び有害物質の組成に関する組成が変化する。排気ガスの特性のこのような変化は、エンジンに後続接続された触媒系の機能及び効率に影響を及ぼす。ヨーロッパ特許出願公開第1 182 074 号明細書から、特性始動温度（ライトオフ温度）より下の触媒温度時にモータの発電動作によってエンジンの負荷を上げること、これによって触媒系の上昇した排気温度及びより速い始動をコールドスタート後に実現することが公知である。さらに、エンジンの動作による温度上昇又は触媒系の動作による温度上昇時にモータの電動機動作によってエンジンの負荷を軽減することが提唱されている。
【０００４】
特に予備触媒内の炭化水素（ＨＣ）−変換に対しては、純粋な化学量論的な運転より強い冷却がリーン運転及び成層燃焼運転時に起こる。長いリーン運転する弱い負荷状態では、予備触媒の温度が、説明した始動温度を下回り得る。その結果、リーン運転を抑制する必要がある。このことは、特に既に老朽化した触媒でも成立する。
【０００５】
同様にＮＯX 蓄積触媒は、運転限界を有する。この運転限界は、リーン運転中の高効率のＮＯX の貯蔵に対して排気規定を守るために考慮する必要がある。この運転限界は、特に最小温度，最大温度，蓄積触媒の上流のＮＯX の最大許容体積流量及び排気ガスの最大許容体積流量を含む。この限界を上回る場合、排気信頼性を保証するため、リーン運転が、化学量論的な運転を配慮して抑制する必要がある。触媒の老朽化が増大するにつれて、この限界は常に狭くなる。
【０００６】
直噴式の成層燃焼運転可能なエンジンが、国際特許出願公開第 00/23 295号明細書から公知である。このエンジンは、モータに直接連結されている。リーン運転を可能にし、排気規定を守ることのできる範囲内に排気ガス温度を保持するため、モータが、特定の時間に対して発電機動作に移行される。触媒系が、エンジンに割り当てられている。この触媒系は、特に窒素酸化物（ＮＯX ）のトラップを有する。このＮＯX のトラップは、250 ℃〜450 ℃の適切な動作に対する温度窓を有する。
【０００７】
追加の回転トルク装置を使用した直噴用の回転トルク制御部が、ドイツ連邦共和国特許出願公開第199 35 826号明細書から公知である。低い空気／燃料比のエンジン動作から高い空気／燃料比のエンジン動作に移行する間に、追加の回転トルク装置が、エンジンを希望の回転トルク出力に保持する。
【０００８】
さらにハイブリッド自動車が、米国特許第 6 301 529号明細書から公知である。このハイブリッド自動車の場合、自動車が、ＮＯX 分布の特定の点で運転され得るように、エンジンの速度及びモータの出力電力が制御される。さらに、全回転トルクを少なくとも速度範囲／負荷範囲の一部で追加の駆動部によってアシストする装置を有するエンジンが、国際特許出願公開第 92/15 778号明細書から公知である。エンジンは、この方法でリーン運転の範囲内で保持しなければならない。この場合、追加の回転トルクは、エンジンのリッチ運転の代わりに使用される。
【０００９】
触媒系が最適な温度の範囲内で保持され得るハイブリッド自動車が、英国特許出願公開第 2 326 857号明細書から公知である。
【００１０】
さらに、発電電力に応じて触媒の温度に影響する手段が設けられているハイブリッド自動車が、特開平 11-223140，特開 2000-035149，特開 2000-110604及び特開 2001-115869から公知である。
【００１１】
触媒システムとエンジン及びモータから構成されたハイブリッドシステムとの間の相互作用を最適に検出し制御することは、従来の技術からの方法によってはまだ不可能である。
【特許文献１】ヨーロッパ特許出願公開第 1 182 074号明細書
【特許文献２】国際特許出願公開第 00/23 295号明細書
【特許文献３】ドイツ連邦共和国特許出願公開第 199 35 826 号明細書
【特許文献４】米国特許第 6 301 529号明細書
【特許文献５】国際特許出願公開第 92/15 778号明細書
【特許文献６】英国特許出願公開第 2 326 857号明細書
【特許文献７】特開平 11-223140
【特許文献８】特開 2000-035149
【特許文献９】特開 2000-110604
【特許文献１０】特開2001-115869
【特許文献１１】ドイツ連邦共和国特許第103 29 599号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、エンジン及びモータから構成されたハイブリッドシステムとエンジンに割り当てられ、僅かな燃料消費及び僅かな有害物質の放出を実現する触媒系との間の相互作用が最適である、ハイブリッド自動車及びハイブリッド自動車を運転する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この課題は、独立請求項の特徴によって解決される。
【００１４】
本発明の方法の場合、触媒活動の少なくとも１つの値が、算出され、少なくとも１つのプリセットされている限界値と比較され、その比較結果及び蓄電装置の状態値に応じて、モータの電動機的又は発電機的な回転トルクの追加Ｍ＿Ｅが実施されることが提唱されている。したがって、エンジンの動作点をその時の触媒の効率の値に最適に適合すること、及び排気の信頼性と僅かな燃料消費との間の目的の葛藤を解決することが可能である。
【００１５】
有害物質が、触媒系の下流で上昇することなしに、エンジンの消費に好ましい動作が特に簡単にかつ直接に調整され得るので、排気ガスの体積流量の値が、回転トルクの追加Ｍ＿Ｅによって適切に影響されることが特に好ましい。
【００１６】
本発明の利点は、特にリーン運転が少なくとも単層又は成層状態で許容されるエンジンで使用されることである。何故なら、これらの利点は、一方では消費に好ましく、しかしながら他方では触媒系の動作限界を厳しく守る必要があるからである。
【００１７】
自動車を運転させる回転トルクを出力するため、特に少なくとも１つの車輪を駆動できるようにするため、本発明のハイブリッド自動車は、エンジン及びモータをそれぞれ有する。この場合、少なくとも１つの排気ガス成分用の触媒系を有する排気ガス装置がエンジンに割り当てられていて、かつ、エネルギーを蓄積し再出力する蓄電装置が設けられている。触媒活動の少なくとも１つの値を算出し、少なくとも１つのプリセットされている限界値と比較するための装置が設けられている。この場合、その比較結果及び蓄電装置の状態値に応じて、モータの電動機的又は発電機的な回転トルクの追加Ｍ＿Ｅが実施される。
【００１８】
特に高い排気ガス浄化性能は、触媒系で実現することができる。この触媒系は、モータに近い少なくとも１つの予備触媒及びこの予備触媒の下流に配置された少なくとも１つのメイン触媒を有する。
【００１９】
本発明のその他の実施形及び利点は、これらの要約書に関係なく、以下の説明の特許請求の範囲及び図面に示されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、図示しなかったハイブリッド自動車用のハイブリッド駆動部１を概略的に示す。モータ１０及びエンジン２０が、変速機３０に連結されている。この変速機３０は、−図１中に図示しなかった−少なくとも１つの車輪に連結されている。モータ１は、好ましくはエンジン２０のクランクシャフトの出力部と変速機の入力部との間の配置されている。モータ１０は、蓄電装置４０、例えば充電可能なバッテリ等に電気接続されている。蓄電装置４０としては、特にバッテリ、例えば鉛，Ｎｉ−ＭＨ及びコンデンサ蓄電装置から成る組み合わせが考慮される。高出力コンデンサには、軽量，超寿命及び非常に僅かな保守経費の利点がある。特に二層コンデンサは、バッテリを補助する短時間蓄電装置として好ましい。本発明によれば、バッテリのエネルギー量の５〜30，理想的には10〜20％の最大エネルギー量を有するコンデンサ蓄電装置が好ましい。コンデンサ蓄電装置及びバッテリは、回生(Rekuperation)によっても充電できる。エンジンに近い予備触媒６０及び下流に配置されたメイン触媒７０を有する排気ガス装置５０が、エンジン２０に割り当てられている。モータ制御装置９０は、制御センサ、例えば運転ペダルモジュール又はアンチブロックシステム，制御装置及びセンサ１００からハイブリッド自動車、特にモータ１０，エンジン２０，排気ガス装置５０及びその他の自動車要素のパラメータの値を受信する。
【００２１】
本発明の好適な実施形では、エンジン２０は、リーン運転可能な、特に直噴式オットーエンジンである。より低い負荷回転数範囲内での従来のオットーエンジンに比べて燃料消費の相当な節約が実現できるので、成層燃焼可能な直噴式オットーエンジンが特に好ましい。特に本発明の実施形の場合、予備触媒６０が３チャネル触媒(3-Wegekatalysator) であり、メイン触媒７０がＮＯX 蓄積触媒であるように、触媒系を構成することが適する。予備触媒６０は、特に化学量論的な排気ガスを浄化するため、薄い排気ガス時に炭化水素（ＨＣ）を変換するため及びコールドスタート時の排気ガスの浄化を改善するために使用される。特に予備触媒の迅速な加熱を可能にするため、予備触媒６０は、排気ガス装置５０内のシリンダヘッドフランジの排気ガス路の長さ(AbgaslauflaEnge) の中心から少なくとも500mm 未満、選択的に400mm 未満、特に好ましくは300mm 未満離れて配置されている。
【００２２】
ＮＯX 蓄積触媒７０は、特に薄い排気ガス時の窒素酸化物（ＮＯX ）を蓄積するために敷設されている。ＮＯX の蓄積及び場合によってはその他の条件に応じて、化学量論的な濃い排気ガスによるＮＯX 蓄積触媒の再生が必要である。
【００２３】
触媒系の変換活動又はその要素である予備触媒６０及びＮＯX 蓄積触媒７０は、活動パラメータ、特に触媒温度に依存する。変換率は、いわゆるライト・オフ温度(Light-Off-Temperatur)の最小温度から初めて境界の例えば50％を越える。一般に、触媒のライト・オフ温度が、ＨＣ又はＮＯX のような異なる有害物質成分に対して異なる。
【００２４】
触媒系のその他の活動パラメータは、特にＮＯX ，ＨＣ及び一酸化炭素（ＣＯ）の排気ガス成分の未処理の排気並びにＮＯX 及び／又は硫化酸化物（ＳＯX ）による系の蓄積の値である。これらの活動パラメータの値は、エンジンの動作パラメータに応じて、場合によっては触媒系のモデルの使用の下でセンサ１００の信号を援用して算出され、制御装置９０内で評価される。
【００２５】
制御装置９０は、好適な実施形では１つ又は多数のマイクロプロセッサ，データ記憶装置及びインターフェース並びに装置９０ａを有する。全ての回転トルクが、装置９０ａによってセンサ８０の制御信号に応じて算定される。この回転トルクは、モータ１０及びエンジン２０から供給され、その少なくとも一部が変速機３０に供給される。モータ１０とエンジン２０との間の連結が、モータ１０の負又は正の回転トルクの追加Ｍ＿Ｅを可能にする。
【００２６】
図１中に詳しく示さなかったセンサ１００が、特に蓄電装置４０，モータ１０，エンジン２０及び排気ガス装置５０の動作パラメータを測定又は算出するセンサを有する。特にラムダセンサが、排気ガス装置５０内で予備触媒の上流又は下流及びメイン触媒７０の上流又は下流に配置され得る。さらに、ＮＯX センサ，ＳＯX センサ又はＨＣセンサが、排気ガス装置の異なる場所に配置され得る。排気ガス又は触媒系の排気ガスの温度を測定するため、温度センサが、異なる取り付け箇所に設けられ得る。
【００２７】
制御装置９０は、触媒活性を算出する装置９０ｂを有する。この場合、センサ１００の信号が評価される。装置９０ｂは、特に確定された触媒活性を活性限界値と比較する手段を有する。比較結果に応じて、モータ１０の発電的な回転トルク又は電動的な回転トルクが出力される。エンジンの動作点を僅かな燃料消費及び僅かな排気ガスの排気の範囲内に保持又は移行するため、以下でさらに詳しく説明するように、説明した回転トルクの出力は、さらに蓄電装置４０の状態値に依存する。触媒系の活動パラメータ、例えば触媒温度，排気ガス温度又はＳＯX の蓄積が動作点に依存するので、触媒系の活性に回転トルクの出力によって適切に影響を及ぼすことができる。
【００２８】
例えばドイツ連邦共和国特許第103 29 599号明細書から公知であるように、触媒系の触媒活動は、好ましくは酸素の蓄積性能及び／又はＮＯX の蓄積性能を特徴とする。この場合、３チャネルの触媒の触媒活動が、好ましくは酸素の蓄積性能及びＮＯX の蓄積触媒の触媒活動によって、好ましくはＮＯX の蓄積性能によって算定される。さらに、触媒系の上流若しくは下流にわたる触媒活動又は触媒系の成分である測定される少なくとも１つの有害物質の排気値の直接の測定も考えられる。触媒活動は、汚染過程及び老朽化過程によって並びに活動パラメータが限界値の外側にあることによって悪影響を受けうる。そのため、排気を確実にする動作に対して可能なエンジン２０の動作範囲が限定される。本発明の目的は、この制限を低減すること及び排除することである。
【００２９】
好ましくは以下の手段が実施される：触媒活動の値が、実際の動作点で許容される限界値内にある場合、モータ１０による電動機的なアシストが必要でない。それ故に、発電動作が許可され得る。少なくとも１つのパラメータに対する触媒活動が、実際の動作点で許容される限界値の外側にある場合、蓄電装置４０の状態値が最初に検査され、電動機的なアシストが、この状態に応じてモータ１０によって解除される。特に状態値は、蓄電装置４０の充電状態を示す。蓄電装置４０の充電状態が高い程、実際の動作点と到達すべき動作点との間の偏差が大きい。エンジン２０の電動機的なアシストが、モータ１０によって解除される。この場合、エンジン２０の到達すべき動作点が、触媒活動が許容される限界値内にある範囲内にあるように、電動機的なアシストが選択されている。特に電動機的なアシストによって、少なくとも１つの排気ガス成分の体積流量若しくは全ての排気ガスの体積流量又は触媒温度若しくは排気ガス温度Ｔ＿Ｋａｔの値が低下する。特に触媒温度Ｔ＿Ｋａｔ温度窓ＴＦ内にある。それ故に本発明によれば、触媒温度Ｔ＿Ｋａｔ温度は、回転トルクの追加Ｍ＿Ｅによって温度窓ＴＦ内に調整される。
【００３０】
排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つのＮＯX ，ＨＣ若しくはＣＯの未処理排気の上限が、回転トルクの追加Ｍ＿Ｅによって保持される。
【００３１】
図２中には、ＮＯX の体積流量及びＮＯX の蓄積触媒温度の異なる値に対するエンジンの動作点の移動が示されている。リーン動作を可能にする異なるパターンが、この図２によって示されている。この場合、ＮＯX の蓄積触媒の上流のエンジン２０の未処理排気が、ＮＯX の体積流量によって示されている。ＮＯX の体積流量が、閾値ＳＷより小さい値をとる時にだけ、エンジンのリーン動作が許可されている；図２中には、nofmx として示す。十分な変換活動を保証するため、さらにＮＯX 蓄積触媒は、或る温度を温度窓ＴＦ内に有する必要がある。ＮＯX の体積流量に対する図２中と同様な図が、ＨＣ若しくはＣＯの体積流量又は排気ガスの体積流量に対して考えられる。活動パラメータであるＮＯX 体積流量及びＴ＿Ｋａｔの対応する値を有するエンジンの動作点がそれぞれ、Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤで示されている。蓄電装置４０が、プリセットされている閾値Ｅ＿ＳＰｍｘより多いエネルギーを蓄えた場合、動作点Ａから出発して、モータ１０によるエンジン２０の電動機的なアシストが有効である。場合Ａでは、ＮＯX の体積流量の許容限界値nofmx を僅かに超え、Ｔ＿Ｋａｔが温度tskmx の下にある。これに対して場合Ｂでは、ＮＯX の体積流量の値が、閾値nofmx より非常に大きい。それ故に、蓄電装置４０が、プリセットされている閾値Ｅ＿ＳＰｍｘより多いエネルギーを蓄えた場合、ほぼ充電された蓄電装置の場合だけに、電動機的なアシストが有効である。
【００３２】
場合Ｃでは、ＮＯX の体積流量が閾値nofmx より小さく、同時に触媒温度Ｔ＿Ｋａｔが限界値tsmmより小さい。エンジン２０の発電的なアシストによって、温度が上昇し、全ての限界値が保持される動作点に達する。場合Ｄでは、確かにＮＯX の体積流量が閾値nofmx の下にあるものの、負荷の投入によって閾値nofmx を越える。それ故に、発電的なアシストが、場合Ｄで提供されていない。
【００３３】
上述したパターンは、ＮＯX の体積流量に対してだけではなくて、排気ガスの体積流量及びその他の排気ガス成分の未処理排気に対しても適用可能である。それ故に、本発明によれば、プリセットされている温度窓ＴＦ１内の触媒温度Ｔ＿Ｋａｔで、排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つの排気ガス成分の未処理排気の場合、排気ガスの体積流量又は未処理排気のそれぞれの値が、閾値ＳＷ１より大きい時に、モータによる電動機的なアシストが提供される。この場合、蓄電装置が、プリセットされている閾値Ｅ＿ＳＰｍｎより僅かなエネルギーしか蓄えなかった時は、アシストが提供されない。
【００３４】
プリセットされている温度窓ＴＦ２内の触媒温度Ｔ＿Ｋａｔで、排気ガスの体積流量が閾値ＳＷ２を超える場合、電動機的なアシストは提供されない。少なくとも１つの排気ガス成分の未処理排気がこの閾値を越える場合も、同じことが成立する。確かに、蓄電装置が、プリセットされている閾値Ｅ＿ＳＰｍｘより多いエネルギーを蓄えた場合は、電動機的なアシストが提供される。
【００３５】
触媒温度Ｔ＿Ｋａｔが、限界温度Ｔ＿Ｋａｔの下にある場合、触媒温度Ｔ＿Ｋａｔの値が温度窓ＴＦ３内で及び／又は排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つの排気ガス成分の未処理排気が、閾値ＳＷ３より小さい時は、発電機的なアシストが実施される。好ましくは、この場合、移行が、プリセットされている時間間隔ｔ＿ｌ内に実施され得る。限界温度Ｔ＿ｍｎが、触媒の通常の動作温度窓内にもあり得る。
限界温度Ｔ＿mn1 の下の温度Ｔ＿Ｋａｔの場合、触媒温度Ｔ＿Ｋａｔの値が温度窓ＴＦ４内に達し、同時に少なくとも１つの排気ガスの体積流量及び／又は少なくとも１つの排気ガス成分の未処理排気が、限界値ＳＷ４より小さくなく達し得る時は、発電機的なアシストが実施されない。特にこれに対しては、時間間隔ｔ＿ｌ１も時間制限として使用され得る。
【００３６】
図３中には、負荷−回転数の領域内の動作点の移動が示されている。この領域内では、リーン動作するエンジンの成層燃焼運転中の１時間ごとのＮＯX 未処理排気の等値線が示されている。これらの等値線は、１０，２０，．．．８０で示されている。エンジンの負荷が増大するにつれて、未処理排気のＮＯX が上昇する。蓄電装置の状態に応じた電動機的又は発電機的なアシストによる動作点の移動が、Ａ，Ｂ，Ｃ及びＤで示されている。Ａは、最大の電動機的なアシストを示し、動作点の移動によって高いＮＯX 値を有する等値線から低いＮＯX 値を有する等値線まで変化される。遷移Ａは、エネルギーをプリセットされている閾値より多く蓄えた蓄電装置４０を必要とする。遷移Ｂは、これに対して僅かに蓄えられたエネルギー値の場合の状態を示す。大幅に放電された蓄電装置４０の場合、電動機的なアシストが提供されない。
【００３７】
空にされた蓄電装置４０が、場合Ｃ及びＤ中に示されているようにエンジン２０の発電機的な負荷投入によって充電され得る。この場合、場合Ｃは、大幅に充電された蓄電装置の場合の状態を示し、場合Ｄは、部分充電された蓄電装置の場合の状態を示す。大幅に充電された蓄電装置の場合、発電機的な負荷投入は提供されていない。
【００３８】
触媒の上流のＮＯX の排気がエンジンの負荷と共に上昇する場合、ＮＯX の再生頻度が、エンジンの動作点を低い負荷の方向に移動させることによって低下されることが好ましい。
【００３９】
特にモータ制御装置９０内で実施されるモデルでは、エンジンの負荷−回転数−動作点の移動が、ＮＯX の未処理排気の値に関係し、自動車の運転時の全エネルギー使用量を低減するためのモータの回転トルクの出力の決定時に考慮される。このことは、排気ガスの体積流量及び／又はその他の排気ガス成分の未処理排気の値に対しても考えられる。
【００４０】
さらに或るモデルでは、触媒系４０、特にＮＯX 蓄積触媒及び／又は蓄電装置の再生頻度が、エネルギー消費に関係し、自動車の運転中の最小全エネルギー消費を達成するモータ１０による回転トルクの出力の決定時に考慮される。この場合、その他の考慮すべきパラメータとしては、触媒系の温度、すなわち触媒温度Ｔ＿Ｋａｔがプリセットされている温度ＴＦ５内にあることを考慮する必要がある。
【００４１】
特に電気エネルギーが、回生による惰性状態から得られる場合、自動車を運転するための全エネルギー消費が低減される。この手段は、好ましくはまた蓄電装置４０の充電状態に応じて使用される。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のハイブリッド自動車用の制御システムを有するハイブリッド駆動部を示す。
【図２】ＮＯX の体積流量及びＮＯX の蓄積触媒温度の異なる値に対するエンジンの動作点の移動を示す。
【図３】負荷／回転数特性曲線によるエンジンの動作点の移動及びＮＯX の輪郭線を同時に示す。
【符号の説明】
【００４３】
１      ハイブリッド駆動部
１０    モータ
２０    エンジン
３０    変速機
４０    蓄電装置
５０    排気ガス装置
６０    予備触媒
７０    メイン触媒
８０    制御センサ
９０    モータ制御装置
１００  センサ
【図１】
2007502735.tif 000003
【図２】
2007502735.tif 000004
【図３】
2007502735.tif 000005
【国際調査報告】
2007502735.tif 000006
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