(57)【要約】【課題】燃費を向上させつつ排気浄化用のフィルターを再生することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両は、ハイブリッドシステム２０と、排気浄化用のフィルター４２と、制御装置７０と、リターダー１６と、を備え、制御装置は、エンジン１０とモータージェネレーター２１とを接続するクラッチ１４が断状態になることでエンジンとモータージェネレーターとが切断され、且つハイブリッド車両がモータージェネレーターの駆動力で走行するモーター単独走行状態であるときに、エンジンを燃焼させるとともにリターダーを作動させる制御処理を実行するように構成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムと、前記エンジンの排気通路に配置された排気浄化用のフィルターと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、
作動した場合に前記エンジンに負荷がかかるように前記エンジンに接続された補助ブレーキ装置を備え、
前記制御装置は、前記エンジンと前記モータージェネレーターとを接続するクラッチが断状態になることで前記エンジンと前記モータージェネレーターとが切断され、且つ前記ハイブリッド車両が前記モータージェネレーターの駆動力で走行するモーター単独走行状態であるときに、前記エンジンを燃焼させるとともに前記補助ブレーキ装置を作動させる制御処理を実行するように構成されていることを特徴とするハイブリッド車両。
【請求項２】
前記補助ブレーキ装置はリターダーである請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記フィルターに堆積した粒子状物質を燃焼させることが望まれる所定の条件がさらに満たされた場合に、前記制御処理を実行する請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記フィルターに堆積した粒子状物質の量が第１の基準値以上であるとの条件がさらに満たされた場合に、前記制御処理を実行し、
前記フィルターに堆積した粒子状物質の量が前記第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上であるとの条件が満たされた場合には、前記フィルターよりも上流側の前記排気通路に燃料を供給することで前記フィルターに堆積した粒子状物質を燃焼させる燃料供給フィルター再生処理を実行する請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
エンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムと、前記エンジンの排気通路に配置された排気浄化用のフィルターと、を備えたハイブリッド車両の制御方法において、
前記ハイブリッド車両は、作動した場合に前記エンジンに負荷がかかるように前記エンジンに接続された補助ブレーキ装置を備え、
前記エンジンと前記モータージェネレーターとを接続するクラッチが断状態になることで前記エンジンと前記モータージェネレーターとが切断され、且つ前記ハイブリッド車両が前記モータージェネレーターの駆動力で走行するモーター単独走行状態であるときに、前記エンジンを燃焼させるとともに前記補助ブレーキ装置を作動させる制御処理を実行することを特徴とするハイブリッド車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド車両及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上及び環境対策などの観点から、車両の運転状態に応じて複合的に制御されるエンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムを備えたハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という）が注目されている。このＨＥＶにおいては、車両の加速時や発進時には、モータージェネレーターによる駆動力のアシストが行われる一方で、慣性走行時や制動時においてはモータージェネレーターによる回生発電が行われる（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
また従来、排気浄化用のフィルターを備えるＨＥＶも知られている（例えば特許文献２参照）。このフィルターは、エンジンの排気通路に配置されて、エンジンから排出された排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集することで、排気を浄化する。
【０００４】
ところで、フィルターにＰＭが多く堆積した場合、フィルターの性能が低下してしまう。そこで、従来は、例えばフィルターに堆積したＰＭの量が基準値以上となった場合のように、フィルターを再生することが望まれる所定の条件が満たされた場合に、フィルターよりも上流側の排気通路に燃料を供給することで、この燃料による反応熱によって排気温度をＰＭの燃焼温度（例えば４００℃〜６００℃）に上昇させて、フィルターに堆積したＰＭを燃焼除去する処理が実行されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２３８１０５号公報
【特許文献２】特開２００３−７４３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の場合、フィルターよりも上流側の排気通路に多くの燃料を供給する必要があるので、燃費が悪化してしまう。
【０００７】
本発明は上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、燃費を向上させつつ排気浄化用のフィルターを再生することができるハイブリッド車両及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明のハイブリッド車両は、エンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムと、前記エンジンの排気通路に配置された排気浄化用のフィルターと、制御装置と、を備えたハイブリッド車両において、作動した場合に前記エンジンに負荷がかかるように前記エンジンに接続された補助ブレーキ装置を備え、前記制御装置は、前記エンジンと前記モータージェネレーターとを接続するクラッチが断状態になることで前記エンジンと前記モータージェネレーターとが切断され、且つ前記ハイブリッド車両が前記モータージェネレーターの駆動力で走行するモーター単独走行状態であるときに、前記エンジンを燃焼させるとともに前記補助ブレーキ装置を作動させる制御処理を実行するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
また上記の目的を達成するための本発明のハイブリッド車両の制御方法は、エンジン及びモータージェネレーターを有するハイブリッドシステムと、前記エンジンの排気通路に配置された排気浄化用のフィルターと、を備えたハイブリッド車両の制御方法において、前記ハイブリッド車両は、作動した場合に前記エンジンに負荷がかかるように前記エンジンに接続された補助ブレーキ装置を備え、前記エンジンと前記モータージェネレーターとを接続するクラッチが断状態になることで前記エンジンと前記モータージェネレーターとが切断され、且つ前記ハイブリッド車両が前記モータージェネレーターの駆動力で走行するモーター単独走行状態であるときに、前記エンジンを燃焼させるとともに前記補助ブレーキ装置を作動させる制御処理を実行することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るハイブリッド車両及びハイブリッド車両の制御方法によれば、上記クラッチが断状態になり且つハイブリッド車両がモーター単独走行状態であるときに、エンジンが燃焼するとともに、補助ブレーキ装置の作動によってエンジンに負荷をかけることができるので、フィルターに流入する排気の温度を上昇させて、フィルターを再生することができる。この結果、フィルターよりも上流側の排気通路への燃料供給を行うことなくフィルターを再生することができるので、燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態からなるハイブリッド車両の構成図である。
【図２】制御装置の制御処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両及びその制御方法について、図面を参照して説明する。図１は、本実施形態からなるハイブリッド車両の構成図である。このハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という）は、普通乗用車、又はバスやトラックなどの大型車両であり、エンジン１０、モータージェネレーター２１及びトランスミッション３０と、運転状態に応じてＨＥＶを複合的に制御するハイブリッドシステム２０とを主に備えている。
【００１３】
エンジン１０においては、エンジン本体１１に形成された複数（この例では４個）の気筒１２内における燃料の燃焼により発生した熱エネルギーにより、出力軸としてのクランクシャフト１３が回転駆動される。このエンジン１０には、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが用いられる。なお、本実施形態ではエンジン１０の一例として、ディーゼルエンジンを用いている。クランクシャフト１３の一端は、エンジンクラッチ１４（例えば湿式多板クラッチなど）を介してモータージェネレーター２１の回転軸２２の一端に接続されている。
【００１４】
モータージェネレーター２１には、発電運転が可能な永久磁石式の交流同期モーターが用いられている。このモータージェネレーター２１の回転軸２２の他端は、モータークラッチ１５（例えば湿式多板クラッチなど）を通じて、トランスミッション３０のインプットシャフト３１に接続されている。
【００１５】
トランスミッション３０には、ＨＥＶの運転状態と予め設定されたマップデータとに基づいて決定された目標変速段へ自動的に変速するＡＭＴ又はＡＴが用いられる。なお、トランスミッション３０は、ＡＭＴのような自動変速式に限るものではなく、ドライバーが手動で変速するマニュアル式であってもよい。
【００１６】
なお、本実施形態ではトランスミッション３０の一例としてＡＭＴを用いている。
【００１７】
トランスミッション３０で変速された回転動力は、アウトプットシャフト３２に接続されたプロペラシャフト３３を通じてデファレンシャル３４に伝達され、後輪である一対の駆動輪３５にそれぞれ駆動力として分配される。
【００１８】
ハイブリッドシステム２０は、モータージェネレーター２１と、このモータージェネレーター２１に順に電気的に接続するインバーター２３、高電圧バッテリー２４、ＤＣ／ＤＣコンバーター２５及び低電圧バッテリー２６とを有している。
【００１９】
高電圧バッテリー２４としては、リチウムイオンバッテリーやニッケル水素バッテリーなどが好ましく例示される。低電圧バッテリー２６には鉛バッテリーが用いられる。
【００２０】
ＤＣ／ＤＣコンバーター２５は、高電圧バッテリー２４と低電圧バッテリー２６との間における充放電の方向及び出力電圧を制御する機能を有している。また、低電圧バッテリー２６は、各種の車両電装品２７に電力を供給する。
【００２１】
このハイブリッドシステム２０における種々のパラメータ、例えば、電流値、電圧値やＳＯＣなどは、ＢＭＳ２８（バッテリーマネージメントシステム）により検出される。
【００２２】
これらのエンジン１０及びハイブリッドシステム２０は、制御装置７０により制御される。具体的には、ＨＥＶの発進時や加速時には、ハイブリッドシステム２０は高電圧バッテリー２４から電力を供給されたモータージェネレーター２１により駆動力の少なくとも一部をアシストする一方で、慣性走行時や制動時においては、モータージェネレーター２１による回生発電を行い、プロペラシャフト３３等に発生する余剰の運動エネルギーを電力に変換して高電圧バッテリー２４に充電する。また、このＨＥＶは、例えばエンジンクラッチ１４を断状態、且つモータークラッチ１５を接状態にすることで、モータージェネレーター２１のみを駆動源とする、いわゆるモーター単独走行が可能となる。
【００２３】
なお本実施形態では制御装置７０として、電子制御装置を用いている。この電子制御装置は、各種の制御処理を実行する制御部としての機能を有するＣＰＵと、ＣＰＵの動作に用いられる各種データやプログラム等を記憶する記憶部としての機能を有するＲＯＭ、ＲＡＭ等とを有するマイクロコンピュータを備えている。この制御装置７０は、信号線（一点鎖線で示す）を通じて、モータージェネレーター２１などの各部と接続している。
【００２４】
また本実施形態に係るＨＥＶは、補助ブレーキ装置の一例として、リターダー１６を備えている。このリターダー１６は、制御装置７０からの制御指令を受けて作動した場合にエンジン１０に負荷がかかるように、エンジン１０に接続されている。具体的にはリターダー１６は、エンジン１０とモータージェネレーター２１との間の動力伝達軸（具体的にはクランクシャフト１３）のうち、エンジンクラッチ１４よりもエンジン１０に近い側に配置されている。このリターダー１６の具体的な種類は特に限定されるものではなく、永久磁石式や、電磁石式、流体式等の種々のリターダーを用いることができる。
【００２５】
またＨＥＶは、エンジン１０の排気が通過する排気通路４１の途中に、排気浄化用のフィルター４２を備えている。フィルター４２の種類は排気中のＰＭを捕集して除去することができるものであれば特に限定されるものではないが、本実施形態ではフィルター４２の一例として、ディーゼルパティキュレートフィルターを用いる。なお、排気通路４１のうち、フィルター４２よりも上流側には、排気浄化用の触媒（図示せず）も配置されている。
【００２６】
ところで、フィルター４２に排気中のＰＭが多く堆積した場合、フィルター４２の性能が低下してしまう。そこで、本実施形態に係る制御装置７０は、フィルター４２に堆積し
たＰＭを燃焼させてフィルター４２の性能を回復させるために、以下に説明する制御処理を実行する。
【００２７】
具体的には本実施形態に係る制御装置７０は、フィルター４２に堆積したＰＭを燃焼させることが望まれる所定の条件（以下、所定条件と称する）が満たされた場合において、エンジンクラッチ１４が断状態になることでエンジン１０とモータージェネレーター２１とが切断され、且つＨＥＶがモータージェネレーター２１の駆動力で走行するモーター単独走行状態であるときに、エンジン１０を燃焼させるとともにリターダー１６を作動させる制御処理を実行する。
【００２８】
なお、この所定条件の具体的な内容は特に限定されるものではなく、例えば、フィルター４２に堆積したＰＭの量が予め設定された基準値以上であるとの条件や、ＨＥＶの走行距離が予め設定された基準距離以上であるとの条件等、種々の条件を用いることができる。本実施形態では、この所定条件の一例として、フィルター４２に堆積したＰＭの量が予め設定された基準値以上であるとの条件を用いる。
【００２９】
上述した制御処理の詳細についてフローチャートを用いて説明すると次のようになる。図２は制御装置７０の制御処理を説明するためのフローチャートである。制御装置７０は図２のフローチャートを所定周期で繰り返し実行する。ステップＳ１０において制御装置７０は、フィルター４２に堆積したＰＭの量（ＰＭ量）が予め設定された基準値（Ａ）以上であるか否かを判定する。このステップＳ１０の具体的な実行手法は特に限定されるものではないが、本実施形態に係る制御装置７０は一例として、フィルター４２よりも上流側の排気圧とフィルター４２よりも下流側の排気圧との差圧（すなわち前後差圧）に基づいてフィルター４２のＰＭ量が基準値以上であるか否かを判定する。
【００３０】
具体的には本実施形態に係るＨＥＶは、フィルター４２の前後差圧を検出するセンサ（図示せず）を備えている。また、制御装置７０の記憶部（例えばＲＯＭ等）には、基準値（Ａ）に対応する前後差圧の値（基準差圧と称する）が予め記憶されている。制御装置７０は、上記センサの検出結果を得ることでフィルター４２の前後差圧を取得し、この取得された前後差圧が記憶部の基準差圧以上であると判定した場合に、ＰＭ量が基準値（Ａ）以上となっていると判定して、ステップＳ１０でＹＥＳと判定する。但し、ステップＳ１０の具体的な実行手法はこれに限定されるものではなく、フィルターの再生処理を実行する公知の車両に用いられている公知のＰＭ量推定手法を適用することができる。なお、このステップＳ１０が前述した所定条件に相当する。
【００３１】
ステップＳ１０でＮＯと判定された場合、制御装置７０はフローチャートをスタートから実行する（リターン）。ステップＳ１０でＹＥＳと判定された場合、制御装置７０はステップＳ２０を実行する。ステップＳ２０において制御装置７０は、エンジンクラッチ１４が断状態になることでエンジン１０とモータージェネレーター２１とが切断され、且つＨＥＶがモーター単独走行状態であるか否かを判定する。
【００３２】
ステップＳ２０でＮＯと判定された場合、制御装置７０はフローチャートをスタートから実行する（リターン）。ステップＳ２０でＹＥＳと判定された場合、制御装置７０はステップＳ３０を実行する。ステップＳ３０において制御装置７０は、エンジン１０への燃料供給を実行してエンジン１０を燃焼させるとともに、リターダー１６を作動させる。
【００３３】
ステップＳ３０でエンジン１０が燃焼することで、エンジン１０は稼動して、エンジン１０から排気が排出される。そして、リターダー１６が作動することで、エンジン１０の負荷が増大するので、エンジン１０から排出される排気温度は上昇する。なお、ステップＳ３０でエンジン１０が燃焼したり、リターダー１６が作動したりしても、エンジンクラ
ッチ１４は断状態となっているので（モーター単独走行状態のため）、ＨＥＶの走行に影響は生じない。ステップＳ３０の後に制御装置７０はフローチャートをスタートから実行する（リターン）。
【００３４】
なお、ステップＳ３０の制御処理の実行期間は特に限定されるものではないが、例えば制御装置７０は、ステップＳ３０の実行によって上昇した排気の温度がＰＭの燃焼温度以上になり、且つ、排気の温度がこのＰＭの燃焼温度以上である状態が所定時間継続するまで、ステップＳ３０の制御処理を継続して実行することが好ましい。この場合、制御装置７０は、排気の温度について、排気の温度を検出する温度センサ（図示せず）の検出結果に基づいて取得すればよい。
【００３５】
以上説明した本実施形態によれば、上述した所定の条件が満たされた場合において（ステップＳ１０でＹＥＳ）、エンジンクラッチ１４が断状態になり且つＨＥＶがモーター単独走行状態であるときに（ステップＳ２０でＹＥＳ）、エンジン１０が燃焼するとともにリターダー１６の作動によってエンジン１０に負荷をかけることができるので（ステップＳ３０）、フィルター４２に流入する排気の温度を上昇させて、フィルター４２を再生することができる。この結果、フィルター４２よりも上流側の排気通路４１への燃料供給を行うことなくフィルター４２を再生することができるので、燃費を向上させることができる。
【００３６】
（変形例１）
なお、上記の実施形態において、制御装置７０は、上述した所定の条件（図２のステップＳ１０）が満たされたか否かに関わらず、ステップＳ２０でＹＥＳと判定された場合に、ステップＳ３０の制御処理を実行してもよい。すなわち、本変形例に係る図２のフローチャートはステップＳ１０を備えておらず、制御装置７０は、図２のフローチャートのスタート後にステップＳ２０を実行し、このステップＳ２０でＹＥＳと判定された場合にステップＳ３０を実行する。
【００３７】
この本変形例においても、ステップＳ３０が実行されることで、フィルター４２に流入する排気の温度を上昇させて、フィルター４２を再生することができる。この結果、フィルター４２よりも上流側の排気通路４１への燃料供給を行うことなくフィルター４２を再生することができるので、燃費を向上させることができる。
【００３８】
（変形例２）
あるいは、上記の実施形態において、制御装置７０は、フィルター４２に堆積したＰＭの量が第１の基準値以上であるとの条件が満たされ、且つ、エンジンクラッチ１４が断状態になることでエンジン１０とモータージェネレーター２１とが切断され、且つＨＥＶがモーター単独走行状態である場合に、上述したステップＳ３０に係る制御処理を実行し、フィルター４２に堆積したＰＭの量が第１の基準値よりも大きい第２の基準値以上であるとの条件が満たされた場合には、フィルター４２よりも上流側の排気通路４１に燃料を供給することでフィルター４２に堆積したＰＭを燃焼させる燃料供給フィルター再生処理を実行してもよい。
【００３９】
なお、第１の基準値や第２の基準値の具体的値は特に限定されるものではないが、例えば、第１の基準値の一例として図２のステップＳ１０で用いた基準値Ａよりも小さい値を用い、第２の基準値の一例として、図２のステップＳ１０で用いた基準値Ａを用いることができる。
【００４０】
また、上述した燃料供給フィルター再生処理の具体的内容は、特に限定されるものではないが、本変形例においては、次の構成を採用している。具体的には、本変形例において
、フィルター４２よりも上流側の排気通路４１には、制御装置７０によって制御されて燃料を供給する燃料供給弁（図示せず）が配置されている。そして、制御装置７０は、フィルター４２に堆積したＰＭ量が第２の基準値以上の場合には、この燃料供給弁から燃料を供給させ、この燃料供給弁から供給された燃料による反応熱によって排気温度をＰＭの燃焼温度に上昇させて、フィルター４２に堆積したＰＭを燃焼除去させる。このようにして本変形例に係る制御装置７０は燃料供給フィルター再生処理を実行している。
【００４１】
本変形例においても、フィルター４２に堆積したＰＭ量が第１の基準値以上であり、エンジン１０とモータージェネレーター２１とが切断され、且つＨＥＶがモーター単独走行状態であるときに、上述した制御処理（ステップＳ３０）が実行されるので、フィルター４２を再生することができる。これにより、例えば、この制御処理（ステップＳ３０）を実行せずに、燃料供給弁からの燃料供給のみによってフィルター４２を再生させる場合に比較して、燃費を向上させることができる。
【００４２】
また、本変形例によれば、例えばフィルター４２へのＰＭの堆積量の増加速度が速く、上述した制御処理（ステップＳ３０）を実行してもフィルター４２へのＰＭ堆積量の減少が間に合わず、その結果、ＰＭ堆積量が第２の基準値以上になった場合であっても、燃料供給フィルター再生処理の実行によってフィルター４２のＰＭ堆積量を減少させることができるので、フィルター４２の再生を効果的に図ることができる。
【００４３】
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  エンジン
１４  エンジンクラッチ（クラッチ）
１６  リターダー（補助ブレーキ装置）
２０  ハイブリッドシステム
２１  モータージェネレーター
４１  排気通路
４２  フィルター
７０  制御装置
【図１】
2017178006.tif 000003
【図２】
2017178006.tif 000004