(57)【要約】【課題】ＰＭ堆積量の増大に応じて適時ＰＦ再生処理を行うとともに、ＰＦ再生処理が頻繁に行われることを防止する。【解決手段】発電とエンジン３へのトルクアシストが可能な駆動力制御用モータ１と、バッテリ３２と、エンジン３の排気通路１２に設けられたＤＰＦ２２と、その前後差圧を検知する差圧検知手段３７，３８と、その検知結果に基づいてＰＭ堆積量を推定する第１の推定を行い、所定の堆積量閾値より多くなったときにＰＦの再生が必要と判定する再生タイミング判定手段３０と、その判定結果に応じてＰＦ再生処理を行う再生手段３，１５，２１と、加減速検知手段３３と、ＰＭ堆積量の推定中に加減速要求が検知されたとき、エンジン出力の変化を抑制しつつ、その加減速要求に応じるべく駆動力制御用モータ１の出力を制御する制御手段３０とを備える。【選択図】        図１
2005051872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに動力連結されてエンジン回転による発電とエンジンへのトルクアシストが可能な駆動力制御用モータと、
上記駆動力制御用モータの電源であるとともに、上記駆動力制御用モータで発電された電気を充電によって貯蔵するバッテリと、
エンジンの排気通路に設けられたパティキュレートフィルタと、
上記排気通路におけるパティキュレートフィルタの前後差圧を検知する差圧検知手段と、
上記差圧検知手段による検知結果に基づいて上記パティキュレートフィルタのパティキュレートマター堆積量を推定する第１の推定を行い、その推定値が所定の堆積量閾値より多くなったときに上記パティキュレートフィルタの再生が必要な状態と判定する再生タイミング判定手段と、
上記再生タイミング判定手段の判定結果に応じてパティキュレートフィルタ再生処理を行う再生手段と、
運転者による加減速要求を検知する加減速検知手段と、
上記再生タイミング判定手段によるパティキュレートマター堆積量の推定中に、上記加減速検知手段によって加減速要求が検知されたとき、エンジン出力の変化を抑制しつつ、その加減速要求に応じるべく上記駆動力制御用モータの出力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
【請求項２】
上記第１の推定は、上記差圧検知手段によって所定期間内に複数回測定されたパティキュレートフィルタの前後差圧に基づき、平準化によってＰＭ堆積量を推定するものであることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項３】
上記バッテリの残容量を検知するバッテリ残容量検知手段を備え、バッテリ残容量が所定値より少ないときは、上記制御手段による上記加減速要求時の制御を抑制することを特徴とする請求項１または２記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】
上記制御手段による上記加減速要求時の制御が抑制されているとき、上記再生タイミング判定手段は、上記第１の推定から、予め設定されたエンジン出力とパティキュレートマター排出量との関係に基づくパティキュレートマター堆積量の推定を行う第２の推定に切換えるとともに、上記第２の推定が行われているときの上記堆積量閾値を、上記第１の推定が行われているときよりも小さな値に設定することを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気通路に設けられたパティキュレートフィルタを備えた車両の制御装置に関し、特にパティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートマターの堆積量が増大したとき、パティキュレートフィルタの再生処理を行うものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エンジンの排ガス浄化に関し、パティキュレートマター（排ガスに含まれる煤などの粒子状物質。以下ＰＭと略称する）の削減要求が高まっている。これに対し、排ガスからＰＭを除去する装置としてパティキュレートフィルタ（以下ＰＦと略称する。特にディーゼルエンジン用のものをＤＰＦと称する）が一般的に用いられている。
【０００３】
ＰＦはエンジンの排気通路に設けられてＰＭを捕集するが、その堆積量が増加すると次第に目詰まりし、充分な捕集能力を発揮しなくなる。そこで、その目詰まりを解消するＰＦ再生処理が必要となる。ＰＦ再生処理として、例えば堆積したＰＭを高温の排ガスによって燃焼させて目詰まりを解消する方法が採られる。
【０００４】
このようなＰＦ再生処理を行う車両として、ＰＭ堆積量を推定し、その値が所定値以上となったときにＰＦ再生処理を実行するものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に示された装置は、排気通路におけるＰＦの前後差圧を検知し、その値が所定値以上となったときに、ＰＭ堆積量の増大によってＰＦが目詰まりしているものとして再生処理の要求を発するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２４２７２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＰＦの前後差圧はＰＭの堆積量のみによって決定するものではなく、エンジンの出力状態（トルクや回転数）によっても変化する。従って、エンジン出力が短時間に大きく変動するときにはＰＦの前後差圧がそれに応じて変動し、過渡的な遅れ等の要因も加わってＰＭ堆積量を精度良く推定することが困難であった。このため、ＰＭ堆積量の推定精度が低い状態であってもＰＦ再生処理の開始が遅くなり過ぎないように、早目にＰＦ再生要求を発する必要があった。再生処理の開始が遅れると処理時間が長くなり、ＰＦが溶損する等の弊害を招くからである。
【０００８】
その結果、ＰＦ再生処理は比較的頻繁に行われることになるが、ＰＦ再生処理を頻繁に行うと次のような問題が発生し易く、好ましいことではない。第１の問題は燃費の悪化である。ＰＦ再生処理中は、排気温度を高めるために燃料消費量が増大するので、頻繁なＰＦ再生処理は燃費を悪化させる原因となる。第２の問題は騒音の増大である。ＰＦ再生処理中は排気温度を上昇させる、つまり排気のエネルギを増大させるので、排気音（騒音）が大きくなる。また不意に排気音が増大することによって運転者に違和感を与え易くなる。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑み、ＰＭ堆積量の増大に応じて適時ＰＦ再生処理を行うとともに、このようなＰＦ再生処理が頻繁に行われることを防止することができる車両の制御装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１の発明はエンジンに動力連結されてエンジン回転による発電とエンジンへのトルクアシストが可能な駆動力制御用モータと、上記駆動力制御用モータの電源であるとともに、上記駆動力制御用モータで発電された電気を充電によって貯蔵するバッテリと、エンジンの排気通路に設けられたＰＦ（パティキュレートフィルタ）と、上記排気通路におけるＰＦの前後差圧を検知する差圧検知手段と、上記差圧検知手段による検知結果に基づいて上記ＰＦのＰＭ（パティキュレートマター）堆積量を推定する第１の推定を行い、その推定値が所定の堆積量閾値より多くなったときに上記ＰＦの再生が必要な状態と判定する再生タイミング判定手段と、上記再生タイミング判定手段の判定結果に応じてＰＦ再生処理を行う再生手段と、運転者による加減速要求を検知する加減速検知手段と、上記再生タイミング判定手段によるＰＭ堆積量の推定中に、上記加減速検知手段によって加減速要求が検知されたとき、エンジン出力の変化を抑制しつつ、その加減速要求に応じるべく上記駆動力制御用モータの出力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この構成によると、排ガス中に含まれるＰＭがＰＦによって捕集される、つまり排ガス中のＰＭが除去されるので、排ガス浄化が促進される。それに伴い、ＰＦ内では捕集されたＰＭの堆積量が増大するので、次第に捕集能力が低下して行く。しかし、第１の推定によってＰＭ堆積量が推定され、その推定値が堆積量閾値より多くなったときにＰＦ再生処理がなされるので、ＰＦは再び捕集能力を回復し、排ガス中のＰＭ除去を継続する。
【００１２】
なお、第１の推定はＰＦの前後差圧に基づく推定であるが、これはＰＭ堆積量の増加に伴ってＰＦが次第に目詰まりし、通過する排ガスに対する管路抵抗が大となる作用に基づく。つまり、ＰＦの前後差圧が大であるということはＰＦを通過する排ガスの圧力損失が大であることを意味し、このことからＰＦの管路抵抗が大、即ちＰＭ堆積量が大であると推定できるのである。
【００１３】
ところで、ＰＭ堆積量とＰＦ前後差圧との関係（以下ＰＦ前後差圧特性という）は一義的に決定するものではなく、エンジン出力の影響を大きく受ける。一般的にはエンジン出力が大であるほどＰＦ前後差圧は大となる。これは、エンジン出力が大きいと排ガスのエネルギ（圧力、流速を含む）が大となるため、同じＰＭ堆積量（管路抵抗）であっても圧力損失量が大きくなるためである。
【００１４】
このことを考慮して、第１の推定を行うにあたり、例えばエンジン出力に応じたＰＦ前後差圧特性を予めマップデータ等により記憶しておけば、エンジン出力が変化してもそれに応じた推定を行うことができる。
【００１５】
しかし、ＰＭ堆積量の推定中に加減速の要求等によって急激なエンジン出力の変動があった場合、ＰＦ前後差圧特性が過渡的に変化するので、ＰＭ堆積量の推定方法は複雑になる。また応答遅れなどの過渡状態は運転状態によって様々に変化する。従ってこのような場合、ＰＭ堆積量の精度の低下が懸念される。
【００１６】
そこで本構成では、運転者による加減速要求が検知されたとき、エンジン出力の変化を抑制しつつ、その加減速要求に応じるべく駆動力制御用モータの出力を制御するようにしている。このようにすると、加減速要求があったときに駆動力制御用モータによるトルクアシスト（モータ出力をエンジン出力に補助的に付加する）量を増大（加速要求時）又は減少（減速要求時）させることができる。或いは、加減速要求があったときに駆動力制御用モータによる発電（エンジンの出力の一部を電気エネルギに変換し、バッテリに貯蔵する）量を減少（加速要求時）又は増大（減速要求時）させることができる。つまり加減速要求に応じるための出力変動を制御用モータによって行うことができるので、エンジン出力の変動を抑制することができる。従って、加減速要求があってもＰＦ前後差圧特性の過渡的な変化を抑制することができ、ＰＭ推定量の推定精度悪化を効果的に防止することができる。
【００１７】
また、上記第１の推定は、上記差圧検知手段によって所定期間内に複数回測定されたＰＦ前後差圧に基づき、平準化によってＰＭ堆積量を推定するもの（請求項２）とすることも効果的である。
【００１８】
このようにすると、排気脈動などによって生じる微小なばらつきが平準化によって相殺され、より高精度の推定が可能となる。しかも、複数回測定する間、エンジン出力の変動が抑制されているので、過渡的な影響を受けることが防止される。平準化の方法としては、例えば測定された個々のＰＦ前後差圧を平均した後、その平均値からＰＭ堆積量を推定したり、測定された個々のＰＦ前後差圧から個々のＰＭ堆積量推定を行い、その平均値を最終的な推定値としたりする方法がある。
【００１９】
この発明において、上記バッテリの残容量を検知するバッテリ残容量検知手段を備え、バッテリ残容量が所定値より少ないときは、上記制御手段による上記加減速要求時の制御を抑制する（請求項３）ようにしても良い。
【００２０】
このようにすれば、バッテリ残容量が少ないにもかかわらず、エンジンの出力変動を抑制するためにトルクアシストが多用され、或いはアシスト量が増大されることによって電力不足に陥ることを防止することができる。
【００２１】
そして、上記制御手段による上記加減速要求時の制御が抑制されているとき、上記再生タイミング判定手段は、上記第１の推定から、予め設定されたエンジン出力とＰＭ排出量との関係に基づくＰＭ堆積量の推定を行う第２の推定に切換えるとともに、上記第２の推定が行われているときの上記堆積量閾値を、上記第１の推定が行われているときよりも小さな値に設定する（請求項４）ことも効果的である。
【００２２】
このようにすると、加減速要求時の制御が抑制されているとき、つまり加減速要求に対するエンジン出力の変動が大であるときには、精度の悪化が懸念される第１の推定によらず、第２の推定によって堆積量を推定する。第２の推定は、エンジン出力とＰＭ排出量との関係（以下ＰＭ排出量特性という）に基づくＰＭ堆積量の推定である。一般的なＰＭ排出量特性は、エンジン出力が高いほどＰＭ排出量が多い。例えばこのようなＰＭ排出量特性を予めマップデータ等により記憶しておけば、時々刻々のエンジン出力に対するＰＭ排出量を演算し、積算することによってＰＭ堆積量を推定することができる。
【００２３】
但し、エンジン出力が低く、ＰＦ前後差圧が特に小さい場合の他は、一般的に第１の推定の方が第２の推定よりも精度が高い。そこで、第２の推定が行われているときの上記堆積量閾値を、上記第１の推定が行われているときよりも小さな値に設定することにより、推定誤差を見込んでもＰＦ再生処理の開始が遅くならないようにすることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
図１は当実施形態における概略システムブロック図である。エンジン３はディーゼルエンジンであり、その主軸（クランクシャフト）にはモータ連結軸２を介して駆動力制御用モータ（以下モータ１という）が接続されている。モータ１は電気を動力源として回転駆動力をエンジン３に付与する（トルクアシスト）一方、エンジン３に逆駆動されることによって発電を行うこともできる。エンジン３にはトランスミッション４、プロペラシャフト５、ドライブシャフト６及び駆動輪７がこの順に接続されており、モータ１及びエンジン３の駆動力が適正回転数に変速されて駆動輪７に伝達される。
【００２６】
エンジン３には燃焼のための空気を吸入する吸気通路１１と、燃焼後の排ガスを排出する排気通路１２とが接続されている。吸気通路１１には吸気量を調節する吸気絞り弁１５が設けられている。また吸気通路１１と排気通路１２とを連通するＥＧＲ通路１３が設けられており、その通路中にＥＧＲバルブ１４が設けられている。ＥＧＲバルブ１４を開弁することにより排気の一部が吸気に還流される（ＥＧＲ）。
【００２７】
排気通路１２のＥＧＲ通路１３との分岐点より下流側に酸化触媒２１が設けられている。酸化触媒２１は排気中に含まれるＨＣ、ＣＯ等を酸化させて浄化する。酸化触媒２１の直前上流側には酸化触媒２１に流入する排気の温度を検知する温度センサ３６が設けられている。
【００２８】
酸化触媒２１の更に下流側にはＤＰＦ２２が設けられている。ＤＰＦ２２は排気中に含まれるＰＭを捕集して浄化する。ＤＰＦ２２の直前上流側には圧力センサ３７が、直後下流側には圧力センサ３８がそれぞれ設けられ、排気圧を検知する。各圧力センサ３７，３８に検知される圧力の差が、ＤＰＦ前後差圧となる。
即ち圧力センサ３７，３８は差圧検知手段として機能する。
【００２９】
モータ１にはインバータ３１を介してバッテリ３２が接続されている。トルクアシスト時にはモータ１が所定の出力を得られるようにバッテリ３２からインバータ３１を介して電力が供給される。発電時にはモータ１で発電した電力がインバータ３１を介してバッテリ３２に充電される。
【００３０】
更に、運転者の操作によるアクセル開度を検知するアクセル開度センサ３３が設けられている。運転車が図外のアクセルペダルを踏み込む（加速要求）とアクセル開度が増大し、アクセルペダルを緩める（減速要求）とアクセル開度が減少する。即ちアクセル開度センサは加減速検知手段となっている。
【００３１】
ＥＣＵ３０はモータ１及びエンジン３を制御する制御ユニットであり、エンジン３及びモータ１の出力を制御する制御手段として機能する。ＥＣＵ３０はエンジン３からエンジン速度などのデータを受け、燃料噴射制御（噴射時期、噴射量）を行う。またＥＣＵ３０はインバータ３１にモータトルク指令を出すことによってモータ１を制御する。モータトルク指令のトルク値が正であればトルクアシスト状態となり、負であれば発電状態となる。ゼロのときは何れでもない中立状態（Ｎ）となる。以下、このようなモータ１の制御をＩＳＧ制御という。
【００３２】
ＥＣＵ３０にはインバータ３１とバッテリ３２との間の電圧、電流情報が入力される。ＥＣＵ３０は、その電圧、電流の大きさによってバッテリ３２の残容量（以下ＳＯＣと略称する）を検知する。即ちＥＣＵ３０はバッテリ残容量検知手段として機能し、同じ電流であれば電圧が大であるほど、同じ電圧であれば電流が小であるほど、バッテリ残容量が多いとする。
【００３３】
ＥＣＵ３０には、上記温度センサ３６、圧力センサ３７、圧力センサ３８及びアクセル開度センサ３３から各検知信号が入力される。
【００３４】
次に、当制御装置のＩＳＧ制御とＰＦ再生処理に関する作用を説明する。図２は、ＩＳＧ制御特性を示す特性図である。横軸にアクセル開度、縦軸にモータトルク（モータ１の出力トルク）を示す。図示のように、モータトルクが正値の場合は、モータ１からエンジン３に駆動力が付与されるトルクアシスト（以下単にアシストともいう）が行われる（アシスト領域）。逆にモータトルクが負値の場合は、モータ１にエンジン３から駆動力が付与される発電が行われる（発電領域）。
【００３５】
図２のモータトルク特性６１に示されるように、アクセル開度が低開度のときには発電領域となり、高開度のときにはアシスト領域となる。発電領域とアシスト領域の間には、モータトルク＝０、即ち発電もトルクアシストもなされない中立のＮ領域が設けられている。なお、モータトルク特性６１は一定ではなく、状態によって変化する。例えば、ＳＯＣ（バッテリ残容量）が少ないときには、より発電の頻度が高く、発電量が多くなるような特性に、逆にＳＯＣが多いときにはよりアシストの頻度が高く、アシスト量が多くなるような特性に設定されている。
【００３６】
モータトルク特性６１によると、発電領域ではアクセル開度が小さいほどモータトルク（の絶対値）が大となる。従ってアクセル開度が小さいほどエンジン出力は目標エンジン出力（走行負荷に相当するエンジン出力）よりも高くする必要がある。一方、この領域では目標エンジン出力が燃費最適となるエンジン出力よりも低い。そこで、エンジン出力を目標エンジン出力よりも高くすることで、エンジンを燃費最適となる状態に近づけることができる。発電した電気はバッテリ３２に充電され、エネルギが貯蔵される。
【００３７】
モータトルク特性６１のアシスト領域ではアクセル開度が大きいほどモータトルクが大となる。従ってアクセル開度が大きいほどエンジン出力は目標エンジン出力よりも低くする必要がある。一方、この領域では目標エンジン出力が燃費最適となるエンジン出力よりも高い。そこで、エンジン出力を目標エンジン出力よりも低くすることで、エンジンを燃費最適となる状態に近づけることができる。
【００３８】
以上のように、目標エンジン出力が燃費最適となるエンジン出力よりも低いときにはモータトルクの負荷をかけてエンジン出力を高める一方、目標エンジン出力が燃費最適となるエンジン出力よりも高いときにはモータトルクによるアシストを行ってエンジン出力を低くしているので、全体的にエンジン出力が燃費最適となるエンジン出力に近づく。またバッテリ３２に貯蔵されたエネルギがトルクアシスト時に取り出されるのでエネルギが無駄なく利用され、燃費が向上する。
更に燃費最適となる運転状態ではＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等の排出量も少ないので、全体的に排ガス浄化が促進される。
【００３９】
また、エンジン３の運転に伴いＰＭが発生し、そのＰＭは排気通路１２を経由してＤＰＦ２２に捕集される。これによって車外にはＰＭが除去された排ガスが排出されるが、一方でＤＰＦ２２の内部にＰＭが堆積してゆく。ＰＭ堆積量が増加するとＤＰＦ２２は次第に目詰まりし、充分な捕集能力を発揮しなくなる。そこで、ＰＭ堆積量が所定量を超えると、ＰＭによる目詰まりを解消するＰＦ再生処理を実施する。ＰＦ再生処理のタイミングは、早過ぎるとＰＦ再生処理の頻度が多くなり、燃費の悪化や騒音の増大を招き、また運転者に違和感を与える原因となる。逆に遅過ぎるとＰＦ処理時間が長くなり、ＤＰＦが溶損する虞がある。
【００４０】
従って、ＰＦ再生処理の開始タイミングを最適な時期に設定することが重要であり、そのためにはＰＭ堆積量を精度良く推定することが必要である。以下に、ＰＭ堆積量の推定方法について説明する。
【００４１】
図３は、ＤＰＦ前後差圧特性を示すグラフである。横軸にＰＭ堆積量、縦軸にＤＰＦ前後差圧を示す。ＤＰＦ前後差圧特性はエンジン出力（アクセル開度が大であるほど、またエンジン速度が大であるほど高くなる）によって変化する。ある出力状態における差圧特性７３に対し、差圧特性７１はそれよりエンジン出力が低下したときの特性、差圧特性７５は上昇したときの特性である。これらの差圧特性７１，７３，７５に示すように、ＰＭ堆積量が多いほどＤＰＦを通過する排ガスの圧力損失が大きくなるので、ＤＰＦ前後差圧が大きくなる。またエンジン出力が高いほどＤＰＦ前後差圧が大きくなる。このような特性を予めマップデータとしてＥＣＵ３０に記憶させておくことにより、エンジン出力とＤＰＦ前後差圧ΔＰとから現在のＰＭ堆積量が推定できる。例えば差圧特性７３が適用できるエンジン出力状態のときにＤＰＦ前後差圧ΔＰがΔＰ１であると検知されれば、現在の状態が測定点７４にあるとみなされ、そのＰＭ堆積量はＱ１２であると推定することができる。このような差圧検知手段（圧力センサ３７，３８）による検知結果（ＤＰＦ前後差圧ΔＰ）に基づくＰＭ堆積量の推定を、以下第１の推定という。
【００４２】
また、第１の推定において、ＤＰＦ前後差圧ΔＰの検知ごとにＰＭ堆積量を推定する方法を特に通常精度の第１の推定という。これに対し、所定期間内に複数回測定されたＤＰＦ前後差圧に基づき、平準化によってＰＭ堆積量を推定する方法を特に高精度の第１の推定という。当実施形態では、測定された各ＤＰＦ前後差圧を平均し、その平均値からＰＭ堆積量を推定することによって平準化を行っている。例えば差圧特性７３が適用できるエンジン出力状態のときに所定期間内に複数回測定されたＤＰＦ前後差圧ΔＰの平均値がΔＰ２であれば、所定期間における平均的な状態が測定点７４にあるとみなされ、そのＰＭ堆積量はＱ２であると推定することができる（Ｑ１２とＱ２とは同じ呼び値であるが、推定方法や精度が異なるので別の記号で示してある）。
【００４３】
ところで、エンジンの出力状態がほぼ一定であり、少なくとも高精度の第１の推定を行っている所定期間内において差圧特性７３が適用できるような場合には、通常精度の第１の推定よりも高精度の第１の推定の方が高精度を期待できる。高精度の第１の推定では排気脈動などにより生じる微小なばらつきが平準化によって相殺されるからである。しかし、例えば運転者から加速または減速の要求（具体的にはアクセル開度センサ３３が検知するアクセル操作）があり、出力が上昇または低下した場合、ＤＰＦ前後差圧特性は差圧特性７５または７１に変動する。即ち測定点７４が測定点７６または７２に移動する。高精度の第１の推定を行っている所定期間内にこのような変動があると、ＤＰＦ前後差圧ΔＰが出力の変動に伴って過渡的に変化して行くので、ＰＭ堆積量の推定方法が複雑になる。
また応答遅れなどの過渡状態は運転状態によって様々に変化する。従ってこのような場合、ＰＭ堆積量の精度の低下が懸念される。
【００４４】
そこで当実施形態では、高精度の第１の推定を行う場合には、エンジン出力の変動を抑制する制御を行っている。例えば、エンジンの出力状態が差圧特性７３を適用できる状態にあるとき、運転者からの加速要求があれば、エンジン出力の上昇を抑制しつつ、モータ１のモータトルクＴｍを優先的に増大させる。具体的には図２のモータトルク特性６１を、増加出力に相当するモータトルク増分ΔＴｍだけプラス補正する。逆に、運転者からの減速要求があれば、エンジン出力の低下を抑制しつつ、モータ１のモータトルクＴｍを優先的に減少させる。具体的には図２のモータトルク特性６１を、低下出力に相当するモータトルク減分ΔＴｍ’（絶対値）だけマイナス補正する。このようにすることにより、運転者の加減速要求に応じつつエンジン出力の変動を抑制し、差圧特性７３を適用できる状態を保つことができる。従って、高精度の第１の推定における精度を高く維持することができる。
【００４５】
次に、ＰＭ堆積量の別の推定方法（第２の推定）について説明する。図４は、ＰＭ排出量特性を示すグラフである。横軸にアクセル開度、縦軸にＰＭ排出量を示す。ＰＭ排出量特性はエンジン速度によって変化する。ＰＭ排出量特性６６は比較的エンジン速度が低速の場合、ＰＭ排出量特性６７は高速の場合の特性である。ＰＭ排出量特性６６，６７に示すように、出力（アクセル開度、エンジン速度）が大であるほどＰＭ排出量が増加する。このような特性を予めマップデータとしてＥＣＵ３０に記憶させておくことにより、アクセル開度とエンジン速度とから各時点のＰＭ排出量が演算でき、それを積算することによりＰＭ堆積量を推定することができる。第２の推定では、このように予め設定されたエンジン出力とＰＭ排出量との関係に基づいてＰＭ堆積量の推定を行う。
【００４６】
以上、第１の推定、第２の推定について説明した。第１の推定は運転履歴に関係なく、直接現時点の堆積量が推定できるので通常は第２の推定よりも高精度が期待できる。但し、エンジン出力が低い（ＤＰＦ前後差圧が低い）場合には、管路抵抗のばらつき等の誤差要因の影響が大きくなり、精度が低下する。そのようなときには第２の推定の方が高精度となる場合がある。従って当実施形態では、ＰＭ堆積量が所定の閾値Ｑ１３（ＰＦ再生処理が必要となる堆積量閾値Ｑｔよりやや小さな値として設定される）以下の場合において、ＤＰＦ前後差圧ΔＰが所定の閾値ΔＰ３（上記の精度の高さが切換わる境界のＤＰＦ前後差圧として設定される）より大きいときには通常精度の第１の推定を行い、そうでないときには第２の推定を行うようにしている（これを総合して、以下通常精度のＰＭ堆積量の推定という）。
【００４７】
そして、ＰＭ堆積量が更に増加し、閾値Ｑ１３を超えた場合には、高精度の第１の推定を行う。但し、高精度の第１の推定を行うにあたりモータトルクＴｍを変動させるが、図２に示すようにモータトルクＴｍには上限Ｔｍ２及び下限Ｔｍ３がある。ΔＴｍ又はΔＴｍ’を加減したときの目標モータトルクＴｍ１が、この上下限内にないとき（図２の領域Ａ又は領域Ａ’のとき）には高精度の第１の推定を禁止し、通常精度のＰＭ堆積量の推定を行うようにしている（当実施形態の変形例として、禁止せず、Ｔｍ１＝Ｔｍ２又はＴｍ１＝Ｔｍ３とするようにしても良い）。
【００４８】
また、ＳＯＣ（バッテリ残容量）が所定値より少ないとき、具体的にはＳＯＣが所定の閾値ＳＯＣ１以下のときも、高精度の第１の推定を禁止し、通常精度のＰＭ堆積量の推定を行うようにしている。これによって、エンジンの出力変動を抑制するためにトルクアシストが多用され、或いはアシスト量が増大されることによって、電力不足に陥ることを防止している。
【００４９】
このようにしてＰＭ堆積量を推定し、その推定値が堆積量閾値Ｑｔより多くなったとき、ＥＣＵ３０はＰＦ再生処理が必要と判断する。即ちＥＣＵ３０は再生タイミング判定手段として機能する。
【００５０】
堆積量閾値Ｑｔは、ＰＭ堆積量の推定精度によって異なる値に設定される。真にＰＦ再生処理が必要なＰＭ堆積量の限界値をＱｔ’とすると、堆積量閾値Ｑｔは限界値Ｑｔ’よりも僅かに小さな値に設定されている。これは、ＰＭ堆積量の推定誤差εを考慮しているためである。即ち、Ｑｔ＝Ｑｔ’−εとして設定される。この式からも明らかなように、推定誤差εが大きいほど、堆積量閾値Ｑｔを小さな値に設定する必要がある。堆積量閾値Ｑｔが小さな値に設定されると、ＰＦ再生処理の頻度が増大し、燃費の悪化や騒音の増大の原因となり、また運転者に違和感を与え易くなる。当実施形態では、高精度の第１の推定によって推定誤差εを小さくし、堆積量閾値Ｑｔを可及的に大きな値となるように設定している。即ちＰＦ再生処理の頻度を低下させて、燃費の悪化や騒音の増大を効果的に防止し、運転者に違和感を与え難くしている。具体的には、通常精度のＰＭ堆積量の推定（通常精度の第１の推定又は第２の推定）を行うときの堆積量閾値ＱｔをＱ３、高精度の第１の推定を行うときの堆積量閾値ＱｔをＱ４とすると、Ｑ３＜Ｑ４となるように設定している。
【００５１】
以上の各方法で推定されたＰＭ堆積量Ｑが堆積量閾値Ｑｔを超えたとき、ＥＣＵ３０はＰＦ再生処理が必要と判断し、ＰＦ再生指令をＯＮとする。そして、吸気絞り弁１５を絞るとともに、エンジン３が後噴射を行うことによってＰＦ再生処理を実行する。後噴射は、エンジンが出力を得るための燃料噴射（主噴射）より僅かに遅れて行う燃料噴射である。このようにすると、吸気絞り弁１５によって吸入空気量が減少し、排ガス温度が上昇する。また、後噴射の燃料は燃焼せず、そのまま酸化触媒２１に導かれ、酸化作用を受けて反応熱を発生させる。即ち排気温度を上昇させる。このようにして排気温度を６００℃程度に上昇させ、ＤＰＦ中のＰＭを燃焼させる。このような一連の処理（ＰＦ再生処理）を１０〜２０分継続すると、ＤＰＦ中のＰＭ堆積量は充分少なくなるので、処理を終了させ、ＰＦ再生処理が完了する。このように、エンジン３、吸気絞り弁１５及び酸化触媒２１は再生手段として機能する。
【００５２】
図５は、当実施形態における制御のフローチャートであり、ＰＭ堆積量を推定し、ＤＰＦ再生指令が発せられるまでを示す。スタート後、ステップＳ１で高精度推定中フラグＦＬＧ２＝１の判定がなされる。ＦＬＧ２＝１であれば、現在高精度の第１の推定中であることを示し、ＦＬＧ２＝０であれば、そうでないことを示す。ステップＳ１でＹＥＳと判定されれば後述のステップＳ１７へ移行し、ＮＯであればステップＳ３に移行して通常精度のＰＭ堆積量Ｑ１の推定を行う。
【００５３】
図６に、図５のステップＳ３のサブルーチンを示す。この通常精度のＰＭ堆積量Ｑ１推定ルーチンでは、まず第２の推定がなされる。即ち、図４に示すＰＭ排出量特性から各時点におけるＰＭ排出量が演算される（ステップＳ４１）。次に、その排出量を積算することによりＰＭ堆積量Ｑ１１が推定される（ステップＳ４３）。次に、通常精度の第１の推定がなされる。即ち、図３に示すＤＰＦ前後差圧特性７３から、現時点でのＤＰＦ前後差圧ΔＰ１に対するＰＭ堆積量Ｑ１２が推定される（ステップＳ４５）。
【００５４】
そして、ＤＰＦ前後差圧ΔＰ１が閾値ΔＰ３より大きいか否かの判定がなされる（ステップＳ４７）。ステップＳ４７でＹＥＳであれば通常精度の第１の推定の方が第２の推定よりも高精度であると判断され、最終的なＰＭ堆積量Ｑ１にＱ１２を入力（ステップＳ４９）してリターンする。一方、ステップＳ４７でＮＯと判定されると、第２の推定の方が通常精度の第１の推定よりも高精度であると判断され、最終的なＰＭ堆積量Ｑ１にＱ１１を入力（ステップＳ５１）してリターンする。
【００５５】
図５のフローチャートに戻り、次のステップＳ５で通常精度のＰＭ堆積量Ｑ１が閾値Ｑ１３を超えているか否かの判定がなされる。ステップＳ５でＮＯと判定されると、まだＰＭ堆積量は充分少なく、高精度の推定は必要ないと判断され、そのままリターンする。
【００５６】
ステップＳ５でＹＥＳと判定されると、続いてＳＯＣ（バッテリ残容量）が所定の閾値ＳＯＣ１より大きいか否かが判定され、ＹＥＳであればステップＳ１７へ移行して高精度のＰＭ堆積量Ｑ２の推定がなされる。
【００５７】
図７に、図５のステップＳ１７のサブルーチンを示す。この高精度のＰＭ堆積量Ｑ２推定ルーチンでは、まず高精度推定中フラグＦＬＧ２の判定がなされる（ステップＳ６１）。ここでＹＥＳ（ＦＬＧ２＝１）であれば後述のステップＳ６７に移行する。ＮＯであれば、高精度の推定を行う初回のルーチンであることを示す。そこでステップＳ６３に移行して、現時点のエンジントルクを、推定開始時のエンジントルクＴｅ１（固定値）として記憶する。続いてステップＳ６５でＤＰＦ前後差圧の測定を開始するとともに、高精度推定中フラグＦＬＧ２に１が入力される（これにより、次回以降のルーチンでステップＳ６３，６５がスキップされる）。
【００５８】
次に、現時点のアクセル開度ＡＯに対して、現在出力すべきトルク（モータトルクとエンジントルクの合計）Ｔｅ２を演算する（ステップＳ６７）。アクセル開度ＡＯが時々刻々と変化している（運転者から加減速の要求がある）とき、それに応じて現在出力すべきトルクＴｅ２も変化する。次のステップＳ６９で、モータトルクの増分ΔＴｍが演算される。モータトルクの増分ΔＴｍは、（現在出力すべきトルクＴｅ２）−（推定開始時のエンジントルクＴｅ１）に相当するモータトルクである。そして、目標モータトルクＴｍ１に通常のモータトルクＴｍ（図２のモータトルク特性６１によって得られるモータトルク）とモータトルクの増分ΔＴｍとの和を入力する（ステップＳ７１）。モータトルクの増分ΔＴｍは加速要求のときは正値、減速要求のときは負値（図２ではΔＴｍ’で示す）となる。
【００５９】
次に、ステップＳ７３で目標モータトルクＴｍ１がモータトルク下限値Ｔｍ３以上であり、かつモータトルク上限値Ｔｍ２以下であるか否かが判定される。ＹＥＳであれば続いて高精度の第１の推定を行う。即ち、ステップＳ７５に移行し、モータトルクがＴｍ１となるようにモータ１を制御する。Ｔｍ１が正値であればトルクアシスト、負値であれば発電を行う。そして、ステップＳ７７で所定の測定時間が経過したか否かが判定される。ＮＯであればステップＳ８７へ移行し、高精度適用フラグＦＬＧに１が入力される。高精度適用フラグＦＬＧは、高精度のＰＭ堆積量Ｑ２推定を最終的に適用するか否かを示すフラグであり、１は適用、０は非適用を示す。
【００６０】
ステップＳ８７の後リターンし、以降は所定の時間が経過するまでルーチンを繰り返す。そして所定時間が経過すると、ステップＳ７７でＹＥＳ判定がなされる。そこでステップＳ８１に移行し、ＤＰＦ前後差圧の測定を終了するとともに高精度推定中フラグＦＬＧ２に０を入力する。次に、各ルーチンで測定されたＤＰＦ前後差圧の平均値ΔＰ２を演算し（ステップＳ８３）、そのΔＰ２に基いて図３の差圧特性７３からＰＭ堆積量Ｑ２を推定する。その後ステップＳ８７を経由してリターンする。
【００６１】
遡って、ステップＳ７３でＮＯと判定された場合（高精度の第１の推定に禁止条件が成立）は、ステップＳ７９に移行して、高精度適用フラグＦＬＧに０を入力するとともに高精度推定中フラグＦＬＧ２に０を入力し、リターンする。つまり高精度の第１の推定を禁止するとともに、その推定ルーチンを停止させる。
【００６２】
図５のフローチャートに戻り、ステップＳ６でＮＯと判定された場合（高精度の第１の推定に禁止条件が成立）は、ステップＳ８に移行し、高精度適用フラグＦＬＧに０を入力して高精度の第１の推定を禁止する。
【００６３】
ステップＳ８又はステップＳ１７の後、ステップＳ１９に移行して高精度適用フラグＦＬＧの判定がなされる。ＦＬＧ＝１（ステップＳ１９でＹＥＳ）であれば更にステップＳ２０で高精度推定中フラグＦＬＧ２の判定がなされる。ＦＬＧ２＝１（ステップＳ２０でＹＥＳ）であればリターンして高精度の第１の推定を継続する。ステップＳ２０でＮＯであれば、高精度の第１の推定は完了しており、その推定値としてＰＭ堆積量Ｑ２が得られている。そこでステップＳ２１で最終的なＰＭ堆積量の推定値ＱにＱ２が入力される。それとともに、堆積量閾値Ｑｔには予め設定された比較的大きな閾値Ｑ４が入力される。一方、ステップＳ１９でＮＯであれば、高精度の第１の推定は非適用であり、通常精度の推定が適用される。そこでステップＳ２３に移行して最終的なＰＭ堆積量の推定値ＱにＱ１が入力される。それとともに、堆積量閾値Ｑｔには予め設定された比較的小さな閾値Ｑ３が入力される。
【００６４】
ステップＳ２１又はステップＳ２３の後、ステップＳ２５に移行してＰＭ堆積量の推定値Ｑが堆積量閾値Ｑｔを超えているか否かの判定がなされ、ＮＯであればリターンするがＹＥＳであればステップＳ２７に移行し、ＤＰＦ再生指令がＯＮとされる。以降、ＤＰＦ再生指令に応じてＤＰＦの再生処理が実行される。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の装置の具体的構成は上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲内で種々変更可能である。
【００６６】
例えば、当実施形態におけるエンジン３をディーゼルエンジンとし、それに対応するパティキュレートフィルタをＤＰＦとした。これは特にＰＭが問題視され易いのがディーゼルエンジンであるためである。ＰＭはガソリンエンジンであっても発生するので、それを除去するためにガソリンエンジン用のＰＦを設けることも有効である。本発明はそのようなガソリンエンジン搭載の車両の制御装置に適用しても良い。
【００６７】
また、当実施形態では第１の推定を通常精度（平準化なし）と高精度（平準化あり）とに分け、推定中のモータトルク制御を高精度の推定中に行うようにしたが、平準化の有無にかかわらず第１の推定を行う時には推定中のモータトルク制御を行うようにしても良い。そして、高精度の推定には第１の推定を適用し、通常精度の推定には第２の推定を適用するようにしても良い。そのとき、ＤＰＦ前後差圧ΔＰがΔＰ３よりも低いとき（第１の推定の精度が低いと懸念されるとき）に高精度の推定を禁止するようにしても良い。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように本発明のハイブリッド車両の制御装置は、エンジンに動力連結されてエンジン回転による発電とエンジンへのトルクアシストが可能な駆動力制御用モータと、上記駆動力制御用モータの電源であるとともに、上記駆動力制御用モータで発電された電気を充電によって貯蔵するバッテリと、エンジンの排気通路に設けられたＰＦと、上記排気通路におけるＰＦの前後差圧を検知する差圧検知手段と、上記差圧検知手段による検知結果に基づいて上記ＰＦのＰＭ堆積量を推定する第１の推定を行い、その推定値が所定の堆積量閾値より多くなったときに上記ＰＦの再生が必要な状態と判定する再生タイミング判定手段と、上記再生タイミング判定手段の判定結果に応じてＰＦ再生処理を行う再生手段と、運転者による加減速要求を検知する加減速検知手段と、上記再生タイミング判定手段によるＰＭ堆積量の推定中に、上記加減速検知手段によって加減速要求が検知されたとき、エンジン出力の変化を抑制しつつ、その加減速要求に応じるべく上記駆動力制御用モータの出力を制御する制御手段とを備えたことを特徴とするので、ＰＭ堆積量の増大に応じて適時ＰＦ再生処理を行うとともに、このようなＰＦ再生処理が頻繁に行われることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態によるハイブリッド車両の制御装置の概略システムブロック図である。
【図２】上記実施形態のＩＳＧ制御特性を示す特性図である。
【図３】上記実施形態のＤＰＦ前後差圧特性を示す特性図である。
【図４】上記実施形態のＰＭ排出量特性を示す特性図である。
【図５】上記実施形態における制御のフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートの一部を構成するサブルーチンである。
【図７】図５のフローチャートの一部を構成するサブルーチンである。
【符号の説明】
１  モータ（駆動力制御用モータ）
３  エンジン（再生手段）
１２  排気通路
１５  吸気絞り弁（再生手段）
２１  酸化触媒（再生手段）
２２  ＤＰＦ（パティキュレートフィルタ）
３０  ＥＣＵ（再生タイミング判定手段、制御手段、バッテリ残容量検知手段）
３２  バッテリ
３３  アクセル開度センサ（加減速検知手段）
３７，３８  圧力センサ（差圧検知手段）
Ｑｔ  堆積量閾値
【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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【図７】
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