(57)【要約】【課題】ＰＭの再生制御に起因して車両の走行に影響を与えることを抑制することが可能な再生制御装置を提供する。【解決手段】再生制御装置は、車両の排気系内におけるフィルタで捕集された粒子状物質量を取得する粒子状物質量取得部と、車両の周囲の道路情報を取得する道路情報取得部と、粒子状物質量及び道路情報に基づいてフィルタで捕集された粒子状物質の再生制御を実行するか否かについて判定する判定部と、判定部の判定結果に基づいて、再生制御を実行する再生制御部と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の排気系内におけるフィルタで捕集された粒子状物質量を取得する粒子状物質量取得部と、
前記車両の周囲の道路情報を取得する道路情報取得部と、
前記粒子状物質量及び前記道路情報に基づいて前記フィルタで捕集された粒子状物質の再生制御を実行するか否かについて判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記再生制御を実行する再生制御部と、
を備える再生制御装置。
【請求項２】
前記再生制御部は、前記粒子状物質量が、第１所定量以上で、前記第１所定量より大きく、かつ、前記フィルタで捕集可能な上限値となる第２所定量以下の範囲である場合、前記再生制御を実行可能であり、
前記判定部は、前記第１所定量以上で前記第２所定量未満の範囲で前記再生制御を実行するか否かについて判定する、
請求項１に記載の再生制御装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記車両が走行する道路が下り勾配であり、かつ、前記粒子状物質量が前記第１所定量以上である場合、前記再生制御を実行すると判定する、
請求項２に記載の再生制御装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記道路が上り勾配であり、かつ、前記粒子状物質量が前記第２所定量未満である場合、前記再生制御を実行しないと判定する、
請求項２に記載の再生制御装置。
【請求項５】
前記車両の惰性制御に関するパラメータである車両情報を取得する車両情報取得部を備え、
前記判定部は、
前記道路情報および前記車両情報に基づいて前記惰行制御が実行予定であるか否かについて判定し、
前記惰行制御が実行予定であると判定した場合、現在位置から前記惰行制御が開始される位置までの距離に応じて、前記再生制御を実行するか否かについて判定する、
請求項２に記載の再生制御装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記現在位置から前記惰行制御が開始される位置までの距離が、予め定められた所定距離以上であり、かつ、前記粒子状物質量が前記第１所定量以上である場合、前記再生制御を実行すると判定する、
請求項５に記載の再生制御装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記現在位置から前記惰行制御が開始される位置までの距離が、予め定められた所定距離未満であり、かつ、前記粒子状物質量が前記第２所定量未満である場合、前記再生制御を実行しないと判定する、
請求項５に記載の再生制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタで捕集された粒子状物質の再生制御を行う再生制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の排気系に設けられ、内燃機関から排出される排気ガス中の粒子状物質（以下、ＰＭ（Particulate Matter）という）をフィルタで捕集し、捕集したＰＭを燃焼させる再生制御を行う排気浄化装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３３８９９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＰＭの再生制御を行う場合、ＰＭを燃焼するための燃料を噴射すること等に起因して排気系における負荷が大きくなり、ひいては車両の走行に影響を与えるおそれがあった。
【０００５】
本発明の目的は、ＰＭの再生制御に起因して車両の走行に影響を与えることを抑制することが可能な再生制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る再生制御装置は、
車両の排気系内におけるフィルタで捕集された粒子状物質量を取得する粒子状物質量取得部と、
前記車両の周囲の道路情報を取得する道路情報取得部と、
前記粒子状物質量及び前記道路情報に基づいて前記フィルタで捕集された粒子状物質の再生制御を実行するか否かについて判定する判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記再生制御を実行する再生制御部と、
を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＰＭの再生制御に起因して車両の走行に影響を与えることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施の形態に係る再生制御装置が適用された排気系を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態に係る再生制御装置を示すブロック図である。
【図３】再生制御装置における再生制御の動作例の一例を示すフローチャートである。
【図４】道路情報と車両の推定速度との関係を示す図である。
【図５】変形例に係る再生制御装置を示すブロック図である。
【図６】変形例に係る再生制御装置における再生制御の動作例の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る再生制御装置が適用された排気系を示す概略構成図である。図２は、本実施の形態に係る再生制御装置を示すブロック図である。
【００１０】
図１に示すように、車両１には、内燃機関２と、排気系１０と、道路情報記憶部２０と、再生制御装置１００とが設けられている。内燃機関２は、例えば、ディーゼルエンジンであり、排気系１０の排気管１１に排気ガスを送り出す。
【００１１】
排気管１１には、排気上流側から順に、酸化触媒１２、フィルタの一例としてのＤＰＦ（ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ）１３、ＮＯＸ浄化触媒１４等が設けられている。ＤＰＦ１３よりも上流側の排気管１１、及び、ＤＰＦ１３よりも下流側の排気管１１には、ＰＭセンサ１５が設けられる。
【００１２】
ＰＭセンサ１５は、ＤＰＦ１３で捕集されるＰＭ量を検出し、検出したＰＭ量を再生制御装置１００に出力する。なお、ＰＭセンサ１５については、ＤＰＦ１３よりも上流側及び下流側の何れか一方の排気管１１に設けられていれば良い。
【００１３】
道路情報記憶部２０は、車両１の現在位置における道路の情報や、車両１がこれから走行する道路の情報等を示す道路情報を記憶しており、当該道路情報を再生制御装置１００に出力する。
【００１４】
再生制御装置１００は、ＤＰＦ１３で捕集されたＰＭを燃焼させる再生制御を行う。再生制御装置１００は、ＰＭセンサ１５が検出したＰＭ量と、道路情報記憶部２０からの道路情報とに基づいて、再生制御を行う。
【００１５】
図２に示すように、再生制御装置１００は、粒子状物質量取得部の一例としてのＰＭ量取得部１１０と、道路情報取得部１２０と、判定部１３０と、再生制御部１４０とを有する。
【００１６】
ＰＭ量取得部１１０は、ＰＭセンサ１５により検出されたＰＭ量を取得し、当該ＰＭ量を判定部１３０に出力する。
【００１７】
道路情報取得部１２０は、道路情報記憶部２０からの道路情報を取得し、当該道路情報を判定部１３０に出力する。なお、道路情報取得部１２０は、外部より受信した道路情報を取得しても良い。
【００１８】
判定部１３０は、ＰＭ量および道路情報に基づいてＤＰＦ１３で捕集されたＰＭの再生制御を実行するか否かについて判定する。判定部１３０による判定は、ＤＰＦ１３で捕集されたＰＭ量が第１所定量以上で第２所定量未満の範囲である場合に行われる。
【００１９】
第１所定量は、例えば、これ以上ＰＭがＤＰＦ１３に捕集された場合、再生制御可能となる基準となるＰＭ量である。第２所定量は、第１所定量より大きく、かつ、ＤＰＦ１３により捕集可能な上限値となるＰＭ量である。
【００２０】
ところで、ＰＭの再生制御が実行されると、ＰＭを燃焼するための燃料を噴射すること等に起因して排気系１０における負荷が大きくなり、ひいては車両１の走行に影響を与えるおそれがあった。
【００２１】
例えば、車両１が走行する道路が上り勾配である場合、車両１の走行抵抗等が増大する。このようなときに再生制御が行われると、再生制御の実行に起因して車両１にかかる負荷がさらに加わるため、車両１の走行に影響してしまう。
【００２２】
そこで、判定部１３０は、道路情報により車両１が走行する道路が上り勾配であり、かつ、ＰＭ量が第２所定量未満である場合、再生制御を実行しないと判定する。これにより、上り勾配における車両１の走行に影響を与えることを抑制することができる。なお、上り勾配における勾配の傾斜角は、道路の路面の状況等に応じて任意に設定され得る。
【００２３】
また、下り勾配の場合、車両１の走行に重力が付加されること等に伴い、車両１の走行負荷が軽くなるので、下り勾配のときに積極的に再生制御を実行することが望ましい。
【００２４】
そこで、判定部１３０は、道路情報により車両１が走行する道路の勾配が下り勾配であり、かつ、ＰＭ量が第１所定量以上である場合、再生制御を実行すると判定する。
【００２５】
これにより、下り勾配の後に、上り勾配になるようなときに、ＤＰＦ１３にＰＭの捕集量が多くなり過ぎる状態が発生することを減少させ、ひいては車両１の走行に影響することを抑制することができる。
【００２６】
再生制御部１４０は、ＰＭ量が第１所定量以上で、第２所定量以下の範囲である場合、ＰＭの再生制御を実行可能であり、判定部１３０の判定結果に基づいて再生制御を実行する。これにより、判定部１３０の判定結果を再生制御の実行に反映することができる。
【００２７】
また、判定部１３０は、ＰＭ量が第１所定量未満である場合、再生制御を実行しないと判定する。ＰＭ量が第１所定量未満の場合、ＰＭが、再生制御を行うほどＤＰＦ１３に捕集されていない状態であるので、無駄に再生制御を行うことを抑制することができる。なお、ＰＭ量が第１所定量未満である場合、再生制御部１４０において再生制御を実行しないように設定しても良い。
【００２８】
また、判定部１３０は、ＰＭ量が第２所定量である場合、再生制御を実行すると判定する。ＰＭ量が第２所定量以上である場合、ＤＰＦ１３におけるＰＭ捕集量の上限値以上となっているため、道路情報に関係なく、再生制御を行う必要があるからである。なお、ＰＭ量が第２所定量である場合、再生制御部１４０において再生制御を自動的に実行するように設定しても良い。
【００２９】
次に、再生制御装置１００における再生制御の動作例について説明する。図３は、再生制御装置１００における再生制御の動作例の一例を示すフローチャートである。図３における処理は、例えば車両１の走行中において実行される。
【００３０】
図３に示すように、判定部１３０は、ＰＭ量が第１所定量以上であるか否かについて判定する（ステップＳ１０１）。判定の結果、ＰＭ量が第１所定量未満である場合（ステップＳ１０１、ＮＯ）、処理はステップＳ１０７に遷移する。
【００３１】
一方、ＰＭ量が第１所定量以上である場合（ステップＳ１０１、ＹＥＳ）、判定部１３０は、ＰＭ量が第２所定量未満であるか否かについて判定する（ステップＳ１０２）。判定の結果、ＰＭ量が第２所定量以上である場合（ステップＳ１０２、ＮＯ）、処理はステップＳ１０４に遷移する。
【００３２】
一方、ＰＭ量が第２所定量未満である場合（ステップＳ１０２、ＹＥＳ）、判定部１３０は、車両１が走行している道路が下り勾配であるか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。
【００３３】
判定の結果、道路が下り勾配である場合（ステップＳ１０３、ＹＥＳ）、判定部１３０は、再生制御の実行指令を再生制御部１４０に出力する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４の後、処理はステップＳ１０７に遷移する。
【００３４】
一方、道路が下り勾配ではない場合（ステップＳ１０３、ＮＯ）、判定部１３０は、道路が上り勾配であるか否かについて判定する（ステップＳ１０５）。判定の結果、道路が上り勾配である場合（ステップＳ１０５、ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０２に戻る。
【００３５】
一方、道路が上り勾配ではない場合（ステップＳ１０５、ＮＯ）、判定部１３０は、再生制御を実行するか否かについて判定する（ステップＳ１０６）。
【００３６】
判定の結果、再生制御を実行すると判定した場合（ステップＳ１０６、ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０４に遷移する。なお、ステップＳ１０６における再生制御実行の判定は、例えば、ＰＭ量が、第１所定量と第２所定量との範囲内である第３所定量であるか否かを基準として行われても良いし、常時ＹＥＳになるように行われても良い。
【００３７】
一方、再生制御を実行しないと判定した場合（ステップＳ１０６、ＮＯ）、判定部１３０は、車両１が停止したか否かについて判定する（ステップＳ１０７）。なお、車両１が停止するとは、例えば、車両１におけるキーがオフとなった状態のことをいう。
【００３８】
判定の結果、車両１が停止していない場合（ステップＳ１０７、ＮＯ）、処理はステップＳ１０１に戻る。一方、車両１が停止している場合（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）、本制御は終了する。
【００３９】
以上のように構成された本実施の形態によれば、判定部１３０が道路情報により車両１が走行する道路が上り勾配であり、かつ、ＰＭ量が第２所定量未満である場合、再生制御を実行しないと判定する。これにより、上り勾配における車両１の走行に影響を与えることを抑制することができる。
【００４０】
また、道路情報により車両１が走行する道路の勾配が下り勾配であり、かつ、ＰＭ量が第１所定量以上である場合、再生制御を実行すると判定するので、比較的走行負荷が軽い下り勾配のときに積極的に再生制御を行うことができる。これにより、下り勾配の後に、上り勾配に位置するような道路を走行する際に、ＤＰＦ１３にＰＭの捕集量が多くなり過ぎる状態が発生することを減少させ、ひいては車両１の走行に影響することを抑制することができる。
【００４１】
次に、変形例について説明する。
車両１においては、道路情報と、車両情報に応じて、駆動走行と、惰性走行とに切り替えられる制御（以下、「惰行制御」という）が実行される場合がある。車両情報は、運転者の操作内容や車両１の速度等を示す情報である。駆動走行は、変速機の出力軸が駆動源に接続された状態での走行状態のことである。惰性走行は、当該出力軸が駆動源に接続されていない状態での走行状態のことである。
【００４２】
惰行制御は、例えば、図４に示すように、上り勾配の途中から、当該上り勾配の直後に下り勾配が存在しているような場合に実行される。惰行制御は、道路が上り勾配から下り勾配に転じる頂点位置において車両１の速度が許容最低速度Ｖｍｉｎ以上となることを条件として頂点位置の手前において実行される。
【００４３】
図４における上側の図は、車両１が走行する道路情報を示しており、下側の図は、現在位置Ｌ０において推定された、各位置における車両１の推定速度を示している。
【００４４】
図４に示す例では、惰性走行時の車速は、例えば、移動平均速度が目標速度Ｖである場合、許容最高速度Ｖｍａｘ＝Ｖ＋Ｖ１以下であり、かつ、許容最低速度Ｖｍｉｎ＝Ｖ−Ｖ１以上となるように設定される。
【００４５】
また、図４に示す例では、現在位置Ｌ０の位置において、現在位置Ｌ０からある程度距離が離れた位置Ｌ１にて惰行制御の実行が予定される場合を示している。
【００４６】
具体的には、現在位置Ｌ０の位置において、位置Ｌ１における推定速度が、許容最低速度Ｖｍｉｎから許容最高速度Ｖｍａｘの範囲内であって、上り勾配の頂点位置Ｌｔにおける推定速度が、許容最低速度Ｖｍｉｎ以上である条件を満たすか否かについて判定される。そして、判定において、当該条件が満たされる場合、位置Ｌ１の位置で惰行制御の実行が予定されることとなる。
【００４７】
また、図４に示す例では、位置Ｌ１から位置Ｌｔまでの推定速度が、上り勾配に起因して徐々に低下していくように推定され、位置Ｌｔを過ぎてからの推定速度が、下り勾配に起因して徐々に増加していくように推定される場合を示している。
【００４８】
ここで、例えば、惰行制御の実行が予定されている場合において、再生制御が実行された場合、再生制御に起因した負荷が車両１にかかってしまう。そのため、位置Ｌ１において推定速度の通りにならない可能性があり、惰行制御の実行、つまり、車両１の走行に影響を与えてしまうおそれがある。
【００４９】
変形例に係る再生制御装置１００では、惰行制御の実行予定の有無に応じて再生制御を実行するか否かについて判定する。このようにすることで、再生制御に起因して車両１の走行に影響を与えることを抑制することができる。以下、変形例に係る再生制御装置１００の詳細について説明する。
【００５０】
図５に示すように、変形例に係る再生制御装置１００は、図２に示す構成に加えて、車両情報取得部１５０を有する。車両情報取得部１５０は、車両１の惰性制御に関するパラメータである車両情報を取得する。車両情報は、例えば、図示しないが、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ、ブレーキペダルの踏み込みの有無を検出するブレーキスイッチ、シフトレバー、ターンシグナルスイッチ、および、車両１の速度を検出する車速センサ等から得られる情報である。車両情報取得部１５０は、当該車両情報を判定部１３０に出力する。
【００５１】
判定部１３０は、道路情報および車両情報に基づいて、車両１の惰行制御が実行予定であるか否かについて判定する。具体的には、判定部１３０は、惰行制御が実行予定であると判定した場合、現在位置から惰行制御が開始される位置までの距離に応じて、再生制御を実行するか否かについて判定する。
【００５２】
判定部１３０は、現在位置から惰行制御が開始される位置までの距離が、予め定められた所定距離未満であり、かつ、ＰＭ量が第２所定量未満である場合、再生制御を実行しないと判定する。所定距離は、例えば、再生制御を実行してから完了するまでの間に、車両１が位置Ｌ１まで達しない程度の距離に設定される。
【００５３】
このようにすることで、再生制御に起因して惰行制御の実行を予定している位置Ｌ１に達したときにおいて、車両１の速度が推定速度と異なる速度になってしまうことを抑制することができる。そのため、惰性走行を予定通りに実行することができるので、再生制御に起因して車両１の走行に影響を与えることを抑制することができる。
【００５４】
また、判定部１３０は、現在位置から惰行制御が開始される位置までの距離が所定距離以上であり、かつ、ＰＭ量が第１所定量以上である場合、再生制御を実行すると判定する。
【００５５】
このようにすることで、惰行制御が開始される位置Ｌ１からある程度離れた位置において積極的に再生制御が行われるので、惰行制御が開始される位置Ｌ１において再生制御が完了した状態とすることができる。そのため、惰性走行を予定通りに行うことができるので、再生制御に起因して車両１の走行に影響を与えることを抑制することができる。
【００５６】
次に、変形例にかかる再生制御装置１００における再生制御の動作例について説明する。図６は、変形例に係る再生制御装置１００における再生制御の動作例の一例を示すフローチャートである。図６における処理は、例えば車両１の走行中において実行される。
【００５７】
図６に示すように、判定部１３０は、ＰＭ量が第１所定量以上であるか否かについて判定する（ステップＳ２０１）。判定の結果、ＰＭ量が第１所定量未満である場合（ステップＳ２０１、ＮＯ）、処理はステップＳ２０７に遷移する。
【００５８】
一方、ＰＭ量が第１所定量以上である場合（ステップＳ２０１、ＹＥＳ）、判定部１３０は、ＰＭ量が第２所定量未満であるか否かについて判定する（ステップＳ２０２）。判定の結果、ＰＭ量が第２所定量以上である場合（ステップＳ２０２、ＮＯ）、処理はステップＳ２０５に遷移する。
【００５９】
一方、ＰＭ量が第２所定量未満である場合（ステップＳ２０２、ＹＥＳ）、判定部１３０は、惰行制御が実行予定であるか否かについて判定する（ステップＳ２０３）。
【００６０】
判定の結果、惰行制御が実行予定である場合（ステップＳ２０３、ＹＥＳ）、判定部１３０は、現在位置Ｌ０から惰行制御が開始される位置までの距離である実行距離が所定距離以上であるか否かについて判定する（ステップＳ２０４）。
【００６１】
判定の結果、実行距離が所定距離以上である場合（ステップＳ２０４、ＹＥＳ）、判定部１３０は、再生制御の実行指令を再生制御部１４０に出力する（ステップＳ２０５）。一方、実行距離が所定距離未満である場合（ステップＳ２０４、ＮＯ）、処理はステップＳ２０７に遷移する。
【００６２】
ステップＳ２０３の判定に戻って、惰行制御が実行予定ではない場合（ステップＳ２０３、ＮＯ）、判定部１３０は、再生制御を実行するか否かについて判定する（ステップＳ２０６）。
【００６３】
判定の結果、再生制御を実行する場合（ステップＳ２０６、ＹＥＳ）、処理はステップＳ２０５に遷移する。なお、ステップＳ２０６における再生制御実行の判定は、図３に示すフローチャートのステップＳ１０６と同様の条件としても良いし、車両１が走行する道路が上り勾配であるか下り勾配であるかを基準として行われても良い。
【００６４】
一方、再生制御を実行しない場合（ステップＳ２０６、ＮＯ）、判定部１３０は、車両１が停止したか否かについて判定する（ステップＳ２０７）。判定の結果、車両１が停止していない場合（ステップＳ２０７、ＮＯ）、処理はステップＳ２０１に戻る。一方、車両１が停止している場合（ステップＳ２０７、ＹＥＳ）、本制御は終了する。
【００６５】
以上のように構成された変形例によれば、再生制御に起因して惰行制御の実行を予定している位置Ｌ１に達したときにおいて、車両１の速度が推定速度と異なる速度になってしまうことを抑制することができる。そのため、惰性走行を予定通りに実行することができるので、再生制御に起因して車両１の走行に影響を与えることを抑制することができる。
【００６６】
また、惰行制御が開始される位置Ｌ１からある程度離れた位置において積極的に再生制御が行われるので、惰行制御が開始される位置Ｌ１において再生制御が完了した状態とすることができる。そのため、惰性走行を予定通りに行うことができるので、再生制御に起因して車両１の走行に影響を与えることを抑制することができる。
【００６７】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本開示の再生制御装置は、ＰＭの再生制御に起因して車両の走行に影響を与えることを抑制することが可能な再生制御装置として有用である。
【符号の説明】
【００６９】
１  車両
２  内燃機関
１０  排気系
１１  排気管
１２  酸化触媒
１３  ＤＰＦ
１４  ＮＯＸ浄化触媒
１５  ＰＭセンサ
２０  道路情報記憶部
１００  再生制御装置
１１０  ＰＭ量取得部
１２０  道路情報取得部
１３０  判定部
１４０  再生制御部
【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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