(57)【要約】【課題】  低速走行が続いてもＤＰＦを再生できるディーゼルハイブリッド車を提供する。【解決手段】  酸化触媒２５及びＤＰＦ２６を排ガス通路に備えたディーゼルエンジン１１の基本要求エンジントルクとモータ１４の基本要求モータトルクとにより駆動走行するディーゼルハイブリッド車において、ＤＰＦ２６に捕集されたＰＭの堆積相関値が所定値以上となると（Ｓ３）、ディーゼルエンジン１１の回転数Ｎｅ及び基本要求エンジントルクに基づいて補正トルク値αを求め（Ｓ６）、基本要求エンジントルクに補正トルク値αを加算して昇温モード用のエンジントルクを算出すると共に（Ｓ７）、基本要求モータトルクから補正トルク値αを減算して昇温モード用のモータトルクを算出し（Ｓ８）、昇温モード用のエンジントルク及びモータトルクとなるようにディーゼルエンジン１１及びモータ１４のトルクを制御する制御手段１１ａ、２８ａ、２９ａ、３０等を備えた。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子状物質を捕集するフィルタが排ガス通路に配置されると共に当該排ガス通路の当該フィルタよりも上流側に酸化触媒が配置されたディーゼルエンジン、又は、粒子状物質を捕集すると共に酸化機能を有するフィルタが排ガス通路に配置されたディーゼルエンジンの基本要求エンジントルクと電気モータの基本要求モータトルクとにより駆動走行するディーゼルハイブリッド車において、
前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積状態に相関する堆積相関値が所定値以上となると、
前記ディーゼルエンジンの回転数及び前記基本要求エンジントルクに基づいて補正トルク値を求め、
前記基本要求エンジントルクに前記補正トルク値を加算して昇温モード用のエンジントルクを算出すると共に、
前記基本要求モータトルクから前記補正トルク値を減算して昇温モード用のモータトルクを算出し、
前記昇温モード用のエンジントルクとなるように前記ディーゼルエンジンのトルクを制御すると共に、
前記昇温モード用のモータトルクとなるように前記電気モータのトルクを制御する
制御手段を備えた
ことを特徴とするディーゼルハイブリッド車。
【請求項２】
請求項１において、
前記堆積相関値が、車速、フィルタ温度、フィルタ前後差圧のうちの少なくとも１つであり、
前記制御手段が、
所定速度以下での走行が所定時間継続したとき、
前記フィルタが再生温度域に所定時間継続して至らないとき、
前記フィルタが再生温度域のときの時間の累積値と、前記フィルタが再生温度域外のときの時間の累積値との差が所定値以上となるとき、
前記フィルタの前後差圧が所定値以上のとき
のうちのいずれかのときに、前記フィルタを再生すべきであると判断する
ことを特徴とするディーゼルハイブリッド車。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
前記制御手段が、
前記ディーゼルエンジンの回転数及びアクセル開度に基づいて、パワープラント要求トルクを算出し、
前記パワープラント要求トルク及び前記電気モータのバッテリ充電量に基づいて、前記基本要求エンジントルク及び前記基本要求モータトルクを算出する
ことを特徴とするディーゼルハイブリッド車。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかにおいて、
前記制御手段が、
前記昇温モード用のエンジントルク及びモータトルクとなるように前記ディーゼルエンジン及び前記電気モータを所定時間継続制御したとき、又は、前記フィルタが再生温度域に所定時間継続して至ったときに、
再び前記基本要求エンジントルク及び前記基本要求モータトルクとなるように前記ディーゼルエンジン及び前記電気モータを制御する
ことを特徴とするディーゼルハイブリッド車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子状物質を捕集するフィルタが排ガス通路に配置されると共に当該排ガス通路の当該フィルタよりも上流側に酸化触媒が配置されたディーゼルエンジン、又は、粒子状物質を捕集すると共に酸化機能を有するフィルタが排ガス通路に配置されたディーゼルエンジンと電気モータとにより駆動走行するディーゼルハイブリッド車に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンと電気モータとを組み合わせたディーゼルハイブリッド車は、例えば、下記特許文献１，２等で提案されている。ディーゼルエンジンは、排ガス中にＰＭ（パティキュレートマター：粒子状物質）を含んでいるため、当該排ガス中からＰＭを除去するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）を備えている。このようなＤＰＦにおいては、当該排ガス中のＮＯｘを酸化させる酸化触媒で酸化されたＮＯ2 と捕集したＰＭとを高温排ガス雰囲気により燃焼反応させることにより再生することが提案されている（例えば、下記特許文献３等参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２２３１４０号公報
【特許文献２】特開２０００−２９７６６９号公報
【特許文献３】特開平１−３１８７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述したような、酸化触媒でＮＯｘを酸化させたＮＯ2 と捕集したＰＭとを高温排ガス雰囲気により燃焼させてＤＰＦの再生を行う場合、市街地走行等のような所定速度以下の低速走行が続くと、パワープラント要求トルク中の目標エンジントルクの低い状態が継続し、排ガス温度が低くなってしまうため、ＤＰＦの再生を行うことができなくなってしまう場合があった。
【０００５】
このようなことから、本発明は、低速走行が続いても、ＤＰＦの再生を行うことができるディーゼルハイブリッド車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】
【０００６】
前述した課題を解決するための、本発明に係るディーゼルハイブリッド車は、粒子状物質を捕集するフィルタが排ガス通路に配置されると共に当該排ガス通路の当該フィルタよりも上流側に酸化触媒が配置されたディーゼルエンジン、又は、粒子状物質を捕集すると共に酸化機能を有するフィルタが排ガス通路に配置されたディーゼルエンジンの基本要求エンジントルクと電気モータの基本要求モータトルクとにより駆動走行するディーゼルハイブリッド車において、前記フィルタに捕集された粒子状物質の堆積状態に相関する堆積相関値が所定値以上となると、前記ディーゼルエンジンの回転数及び前記基本要求エンジントルクに基づいて補正トルク値を求め、前記基本要求エンジントルクに前記補正トルク値を加算して昇温モード用のエンジントルクを算出すると共に、前記基本要求モータトルクから前記補正トルク値を減算して昇温モード用のモータトルクを算出し、前記昇温モード用のエンジントルクとなるように前記ディーゼルエンジンのトルクを制御すると共に、前記昇温モード用のモータトルクとなるように前記電気モータのトルクを制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るディーゼルハイブリッド車は、上述したディーゼルハイブリッド車において、前記堆積相関値が、車速、フィルタ温度、フィルタ前後差圧のうちの少なくとも１つであり、前記制御手段が、所定速度以下での走行が所定時間継続したとき、前記フィルタが再生温度域に所定時間継続して至らないとき、前記フィルタが再生温度域のときの時間の累積値と、前記フィルタが再生温度域外のときの時間の累積値との差が所定値以上となるとき、前記フィルタの前後差圧が所定値以上のときのうちのいずれかのときに、前記フィルタを再生すべきであると判断することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係るディーゼルハイブリッド車は、上述したディーゼルハイブリッド車において、前記制御手段が、前記ディーゼルエンジンの回転数及びアクセル開度に基づいて、パワープラント要求トルクを算出し、前記パワープラント要求トルク及び前記電気モータのバッテリ充電量に基づいて、前記基本要求エンジントルク及び前記基本要求モータトルクを算出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るディーゼルハイブリッド車は、上述したディーゼルハイブリッド車において、前記制御手段が、前記昇温モード用のエンジントルク及びモータトルクとなるように前記ディーゼルエンジン及び前記電気モータを所定時間継続制御したとき、又は、前記フィルタが再生温度域に所定時間継続して至ったときに、再び前記基本要求エンジントルク及び前記基本要求モータトルクとなるように前記ディーゼルエンジン及び前記電気モータを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るディーゼルハイブリッド車によれば、市街地走行等のような所定速度以下の低速走行が続いても、フィルタの再生を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明に係るディーゼルハイブリッド車の実施形態を図１〜４を用いて説明する。図１は、ディーゼルハイブリッド車の要部の概略構成図、図２は、ＤＰＦの再生処理のフロー図、図３は、車速、エンジントルク、モータトルク、排ガス温度の相関を示すタイムチャート、図４は、補正トルク値の算出マップである。
【００１２】
図１に示すように、ディーゼルエンジン１１のクランク軸１２は、電気モータ／ジェネレータ（以下単に「モータ」という。）１４の駆動軸１５の入力側に伝達クラッチ１３を介して断接可能に接続されている。上記駆動軸１５の出力側は、トランスミッション１６の入力側に接続されている。トランスミッション１６の出力軸１７は、発進クラッチ１８を介してデファレンシャルギヤ２０の入力軸１９に接続されている。デファレンシャルギヤ２０の左右一対の出力軸２１には、駆動輪２２がそれぞれ取り付けられている。
【００１３】
前記ディーゼルエンジン１１のエキゾーストマニホールド２３は、排ガスを浄化する排ガス浄化装置２４を介して外部に連絡している。排ガス浄化装置２４の内部の排ガス流通方向上流側には、排ガス中のＮＯｘをＮＯ2 に酸化させる酸化触媒２５が配設されている。排ガス浄化装置２４の内部の排ガス流通方向下流側には、排ガス中のＰＭ（パティキュレートマター：粒子状物質）を除去するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）２６が配設されている。
【００１４】
前記モータ１４には、インバータ２７を介してバッテリ２８が接続されている。このバッテリ２８の充電量を検出するバッテリ充電量検出センサ２８ａと、アクセル２９の開度を検出するアクセル開度検出センサ２９ａと、ディーゼルエンジン１１の回転数（Ｎｅ）を検出するエンジン回転数検出センサ１１ａとは、電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０の入力部に電気的に接続されている。
【００１５】
上記ＥＣＵ３０の出力部は、ディーゼルエンジン１１及びインバータ２７に電気的に接続されており、前記センサ１１ａ，２８ａ，２９ａからの信号に基づいて、ディーゼルエンジン１１及びモータ１４のトルクを制御することができるようになっている。なお、図１中、３１は、ディーゼルエンジン１１の始動やディーゼルエンジン１１のアイドリング等による発電等を行う電気モータ／ジェネレータである。
【００１６】
このような本実施形態では、エンジン回転数検出センサ１１ａ、バッテリ充電量検出センサ２８ａ、アクセル開度検出センサ２９ａ、ＥＣＵ３０等により制御手段を構成している。
【００１７】
このような本実施形態に係るディーゼルハイブリッド車においては、モータ１４によるトルクが前記駆動軸１５に伝達すると共に、ディーゼルエンジン１１によるトルクがクランク軸１２及び伝達クラッチ１３を介して前記駆動軸１５に伝達し、これらからのトルクが合わされて上記部材１６〜２１を介して駆動輪２２に伝達して駆動走行する。
【００１８】
このときのディーゼルエンジン１１によるトルクとモータ１４によるトルクとの分配割合は、ＥＣＵ３０が、まず、エンジン回転数検出センサ１１ａからの信号（ディーゼルエンジン１１の回転数Ｎｅ）及びアクセル開度検出センサ２９ａからの信号（アクセル開度）に基づいて、パワープラント要求トルク（Ｔｑｐｐｔ）を算出し（図２中、ステップＳ１）、次いで、バッテリ充電量検出センサ２８ａからの信号（バッテリ２８の充電量）及び上記Ｔｑｐｐｔの値に基づいて、上記基本要求エンジントルク及び上記基本要求モータトルクを算出することにより設定される（図２中、ステップＳ２）。
【００１９】
そして、ＥＣＵ３０は、上記基本要求エンジントルクとなるようにディーゼルエンジン１１のトルクを制御すると共に、上記基本要求モータトルクとなるようにモータ１４のトルクを制御するのである。
【００２０】
他方、ディーゼルエンジン１１から排出された排ガスは、エキゾーストマニホールド２３を介して排ガス浄化装置２４内を流通し、ＮＯｘが酸化触媒２５でＮＯ2 に酸化させられると共に、ＰＭがＤＰＦ２６で捕集除去されることにより浄化された後に外部に排出される。
【００２１】
そして、ＤＰＦ２６で捕集されたＰＭは、排ガスの熱により排ガス浄化装置２４の温度が再生温度域になると、酸化触媒２５で酸化されたＮＯ2 により燃焼反応して当該ＤＰＦ２６から除去される。これにより、ＤＰＦ２６は、再生され、排ガス中のＰＭを継続的に捕集することができる。
【００２２】
このようにしてＥＣＵ３０がディーゼルエンジン１１及びモータ１４のトルクを制御する一方、図３に示すように、市街地走行等のような所定速度以下の低速走行の継続時間が所定値ｔ以上となったら（図２中、ステップＳ３）、上記ＥＣＵ３０は、図２に示すように、現在のディーゼルエンジン１１及びモータ１４のトルク制御がＤＰＦ昇温モードであるか否か判断し（ステップＳ４）、ＤＰＦ昇温モードでない場合には、ＤＰＦ昇温モードに切り替わる（ステップＳ５）。
【００２３】
ＤＰＦ昇温モードになると、ＥＣＵ３０は、まず、前記エンジン回転数Ｎｅ及び前記基本要求エンジントルクの値に基づいて、図４に示すような予め記憶されたマップから、補正トルク値αを求め（ステップＳ６）、次いで、上記基本要求エンジントルクに上記補正トルク値αを加算することにより、ＤＰＦ昇温モード用のエンジントルクを算出すると共に（ステップＳ７）、前記基本要求モータトルクから上記補正トルク値を減算することにより、ＤＰＦ昇温モード用のモータトルクを算出する（ステップＳ８）。
【００２４】
そして、ＥＣＵ３０は、上記ＤＰＦ昇温モード用のエンジントルクとなるようにディーゼルエンジン１１のトルクを制御すると共に、上記ＤＰＦ昇温モード用のモータトルクとなるようにモータ１４のトルクを制御する。
【００２５】
これにより、図３に示すように、市街地走行等のような所定速度以下の低速走行状態であっても、Ｔｑｐｐｔを変えることなくエンジントルクが増加するようになるので、当該低速走行状態であっても、ディーゼルエンジン１１から排出される排ガスの温度をＤＰＦ再生温度域にまで上昇させることができ、ＤＰＦ２６の再生を行うことができる。
【００２６】
なお、ステップＳ７において算出されたエンジントルクがＴｑｐｐｔよりも大きな値となった場合には、モータ１４による駆動がなくなり、ディーゼルエンジン１１による駆動のみとなるだけでなく、Ｔｑｐｐｔを超えるエンジントルク分がバッテリ２８の充電に利用される。
【００２７】
このようにしてＥＣＵ３０がディーゼルエンジン１１及びモータ１４をＤＰＦ昇温モード用のエンジントルク及びモータトルクとなるように所定時間継続制御すると（ステップＳ９）、ＥＣＵ３０は、ＤＰＦ昇温モードから通常モードに切り替わり、前記基本要求エンジントルクとなるようにディーゼルエンジン１１のトルクを制御すると共に（ステップＳ１０）、前記基本要求モータトルクとなるようにモータ１４のトルクを制御する（ステップＳ１１）。
【００２８】
つまり、本実施形態では、低速走行のような所定速度以下での走行が所定時間継続、すなわち、ＤＰＦ２６に捕集されたＰＭの堆積状態に相関する堆積相関値が所定値以上となったら、Ｔｑｐｐｔを変えないようにエンジントルクを増加させると共にモータトルクを減少させることにより、Ｔｑｐｐｔを変えることなく排ガス温度を所定速度以下でもＤＰＦ再生温度域にまで上昇させるようにしたのである。
【００２９】
したがって、本実施形態によれば、市街地走行等のような所定速度以下の低速走行が続いても、ＤＰＦの再生を行うことができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、ディーゼルエンジン１１の回転数Ｎｅ及びアクセル開度に基づいて、Ｔｑｐｐｔを算出するようにしたが、他の実施形態として、例えば、車速及びアクセル開度から求められる車両の駆動力に対してギヤ比を乗じることにより、Ｔｑｐｐｔを算出することも可能である。
【００３１】
また、本実施形態では、堆積相関値を車速とし、所定速度以下での走行が所定時間継続したときにＤＰＦ昇温モードに切り替えるようにしたが、他の実施形態として、例えば、堆積相関値をＤＰＦ２６の温度とし、ＤＰＦ２６が再生温度域に所定時間継続して至らないときにＤＰＦ昇温モードに切り替えるようにしたり、堆積相関値をＤＰＦ２６の温度とし、ＤＰＦ２６が再生温度域のときの時間の累積値と、ＤＰＦ２６が再生温度域外のときの時間の累積値との差が所定値以上となったときにＤＰＦ昇温モードに切り替えるようにしたり、堆積相関値をＤＰＦ２６の前後差圧とし、当該ＤＰＦ２６の前後差圧が所定値以上となったときにＤＰＦ昇温モードに切り替えるようにしても、本実施形態の場合と同様に実施することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、ＤＰＦ昇温用モードが所定時間継続したときにＤＰＦ昇温モードから通常モードに切り替えるようにしたが、他の実施形態として、例えば、ＤＰＦ２６が再生温度域に所定時間継続して至ったときにＤＰＦ昇温モードから通常モードに切り替えるようにしても、本実施形態の場合と同様に実施することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、ＤＰＦ２６と酸化触媒２５とをそれぞれ別個に備えた排ガス浄化装置２４を適用している場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、酸化機能を有する貴金属を担持させたＤＰＦを備えた排ガス浄化装置を適用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係るディーゼルハイブリッド車は、市街地走行等のような所定速度以下の低速走行が続いても、フィルタの再生を行うことができるので、産業上、極めて有益に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るディーゼルハイブリッド車の実施形態の要部の概略構成図である。
【図２】本発明に係るディーゼルハイブリッド車の実施形態のＤＰＦの再生処理のフロー図である。
【図３】本発明に係るディーゼルハイブリッド車の実施形態の、車速、エンジントルク、モータトルク、排ガス温度の相関を示すタイムチャートである。
【図４】本発明に係るディーゼルハイブリッド車の実施形態の補正トルク値の算出マップである。
【符号の説明】
【００３６】
１１  ディーゼルエンジン
１１ａ  エンジン回転数検出センサ
１２  クランク軸
１３  伝達クラッチ
１４  電気モータ／ジェネレータ
１５  駆動軸
１６  トランスミッション
１７  出力軸
１８  発進クラッチ
１９  入力軸
２０  デファレンシャルギヤ
２１  出力軸
２２  駆動軸
２３  エキゾーストマニホールド
２４  排ガス浄化装置
２５  酸化触媒
２６  ＤＰＦ
２７  インバータ
２８  バッテリ
２８ａ  バッテリ充電量検出センサ
２９  アクセル
２９ａ  アクセル開度検出センサ
３０  ＥＣＵ
３１  電気モータ／ジェネレータ
【図１】
2005120887.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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