(57)【要約】【課題】排気浄化用のフィルターの前後差圧を精度良く検出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、エンジン１０及びモータージェネレーター２１を有する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、を備えたハイブリッド車両において、制御装置は、フィルターよりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差圧である前後差圧を検出する前後差圧検出制御処理を実行する際に、エンジンの燃料噴射を停止させるとともに、モータージェネレーターをエンジンの出力軸１３に接続させてモータージェネレーターによってエンジンの出力軸を回転させた状態で、前後差圧検出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
2017136884.tif 000002
【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、
前記制御装置は、前記フィルターよりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差圧である前後差圧を検出する前後差圧検出制御処理を実行する際に、前記エンジンの燃料噴射を停止させるとともに、前記モータージェネレーターを前記エンジンの出力軸に接続させて前記モータージェネレーターによって前記エンジンの前記出力軸を回転させた状態で、前記前後差圧検出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】
前記制御装置は、前記モータージェネレーターに接続したトランスミッションの変速を禁止する制御処理をさらに実行してから、前記前後差圧検出制御処理を実行するように構成されている請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
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、
前記フィルターよりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差圧である前後差圧を検出する前後差圧検出制御処理を実行する際に、前記エンジンの燃料噴射を停止させるとともに、前記モータージェネレーターを前記エンジンの出力軸に接続させて前記モータージェネレーターによって前記エンジンの前記出力軸を回転させた状態で、前記前後差圧検出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。
【請求項４】
前記モータージェネレーターに接続したトランスミッションの変速を禁止する制御処理をさらに実行してから、前記前後差圧検出制御処理を実行する請求項３に記載の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、フィルターの前後差圧（フィルターよりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差圧）を検出し、この検出された前後差圧に基づいてフィルターのＰＭの堆積量を推定して、ＰＭの堆積量が所定の基準値以上となった場合に、例えば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、フィルターに堆積したＰＭを燃焼除去する制御処理（フィルターの再生制御処理）が行われていた。
【０００５】
そのため、フィルターの再生制御処理を適切な時期に実行するには、精度良くフィルターの前後差圧を検出することが要求される。ここで、フィルターの前後差圧の精度良い検出には、ある程度のガス流量が必要であるが、例えばエンジンが停止している場合や、エンジンがアイドル運転状態の場合のようにエンジンの回転数が低いときに、フィルターの前後差圧を検出した場合には、排気流量が少ないため、フィルターの前後差圧を精度良く検出するのに必要なガス流量を十分に確保することが困難になってしまう。
【０００６】
また、例えばエンジンが燃焼している状態で前後差圧を検出する場合においても、排気温度がエンジンの燃焼状態の影響を受けて変化してしまい、この排気温度の変化によってフィルターの前後差圧が変化することが考えられる。したがって、このようにエンジンが燃焼している状態でフィルターの前後差圧を検出する場合にも、フィルターの前後差圧を精度良く検出することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
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、排気浄化用のフィルターの前後差圧を精度良く検出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】
【０００９】
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、前記制御装置は、前記フィルターよりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差圧である前後差圧を検出する前後差圧検出制御処理を実行する際に、前記エンジンの燃料噴射を停止させるとともに、前記モータージェネレーターを前記エンジンの出力軸に接続させて前記モータージェネレーターによって前記エンジンの前記出力軸を回転させた状態で、前記前後差圧検出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。
【００１０】
本発明に係るハイブリッド車両によれば、エンジンの燃料噴射が停止し、且つモータージェネレーターによってエンジンの出力軸が回転させられている状態でフィルターの前後差圧を検出することができる。これにより、エンジンの燃焼状態の変化による排気温度の変化によって生じるフィルターの前後差圧の変化を抑制しつつ、エンジンから排出されるガス量を増大させてフィルターの前後差圧の検出に必要なガス流量を確保することができる。この結果、フィルターの前後差圧を精度良く検出することができる。
【００１１】
上記構成において、前記制御装置は、前記モータージェネレーターに接続したトランスミッションの変速を禁止する制御処理をさらに実行してから、前記前後差圧検出制御処理を実行するように構成されていてもよい。
【００１２】
ここで、仮に前後差圧検出制御処理の実行の際に、トランスミッションの変速が実行された場合、この変速の実行によってエンジンの回転数が変化して、フィルターの前後差圧の検出に影響が生じる可能性がある。これに対してこの構成によれば、前後差圧検出制御処理の実行の際にトランスミッションの変速が禁止されているので、上記の問題が生じるおそれがない。したがって、この構成によれば、フィルターの前後差圧をより精度良く検出することができる。
【００１３】
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、前記フィルターよりも上流側の排気圧と下流側の排気圧との差圧である前後差圧を検出する前後差圧検出制御処理を実行する際に、前記エンジンの燃料噴射を停止させるとともに、前記モータージェネレーターを前記エンジンの出力軸に接続させて前記モータージェネレーターによって前記エンジンの前記出力軸を回転させた状態で、前記前後差圧検出制御処理を実行することを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るハイブリッド車両の制御方法によれば、エンジンの燃料噴射が停止し、且つモータージェネレーターによってエンジンの出力軸が回転させられている状態でフィルターの前後差圧を検出することができる。これにより、エンジンの燃焼状態の変化による排気温度の変化によって生じるフィルターの前後差圧の変化を抑制しつつ、エンジンから排出されるガス量を増大させてフィルターの前後差圧の検出に必要なガス流量を確保することができる。この結果、フィルターの前後差圧を精度良く検出することができる。
【００１５】
上記ハイブリッド車両の制御方法において、前記モータージェネレーターに接続したトランスミッションの変速を禁止する制御処理をさらに実行してから、前記前後差圧検出制御処理を実行してもよい。この制御方法によれば、フィルターの前後差圧をより精度良く検出することができる。
【発明の効果】
【００１６】
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、排気浄化用
のフィルターの前後差圧を精度良く検出することができる。
【００１７】
また、このように精度良く検出されたフィルターの前後差圧に基づいてフィルター再生制御処理を実行することで、必要でない時期にフィルター再生制御処理が実行されたり、必要な時期にフィルター再生制御処理が実行されなかったりすることを抑制できる。すなわち、フィルター再生制御処理を適切な時期に実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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】前後差圧検出制御処理の実行の際に制御装置が行う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】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
なおハイブリッドシステム２０のモータージェネレーター２１の配置態様は、制御装置７０からの制御指令を受けた場合に、エンジン１０の出力軸（クランクシャフト１３）と接続して回生発電や駆動力のアシストを実行できる態様であればよく、図１に例示するような配置態様（エンジン１０とモータージェネレーター２１との間にエンジンクラッチ１４が介在する配置態様）に限定されるものではない。
【００３２】
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。
【００３３】
またＨＥＶは、フィルター４２よりも上流側の排気圧を検出する圧力センサ４４ａと、フィルター４２よりも下流側の排気圧を検出する圧力センサ４４ｂとを備えている。圧力センサ４４ａ及び圧力センサ４４ｂの検出結果は制御装置７０に伝えられる。
【００３４】
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、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、以下に説明する一連の制御処理を実行する。
【００３５】
具体的には制御装置７０は、圧力センサ４４ａの検出結果と圧力センサ４４ｂの検出結果との差を算出することで、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である前後差圧を検出する前後差圧検出制御処理を実行する。
【００３６】
そして制御装置７０は、前後差圧検出制御処理の実行によって検出された前後差圧に基づいてフィルター４２のＰＭの堆積量を推定し、このフィルター４２のＰＭの堆積量が所定の基準値以上となった場合に、フィルター４２に堆積したＰＭを燃焼除去させることで
フィルター４２を再生させる制御処理（以下、フィルター再生制御処理と称する）を実行する。
【００３７】
具体的には本実施形態に係るＨＥＶは、フィルター４２よりも上流側の排気通路４１の部分に燃料噴射弁（図示せず）を備えており、このフィルター再生制御処理において制御装置７０は、上記燃料噴射弁から燃料を噴射させることでフィルター４２よりも上流側の排気通路４１に燃料を供給して、フィルター４２に堆積したＰＭを燃焼除去させる。
【００３８】
また、制御装置７０は、上述した前後差圧検出制御処理を実行するにあたり、以下に説明する図２のフローチャートを所定周期で繰り返し実行する。
【００３９】
図２のステップＳ１０において、制御装置７０は、フィルター４２の前後差圧を検出することが望まれる所定の条件（以下、所定条件と称する）が満たされたか否かを判定する。この所定条件の具体的内容は特に限定されるものではなく、例えば、前回の前後差圧の検出時からのエンジン１０の累積回転数が所定回転数に達したとの条件や、例えば前回の前後差圧の検出時からのＨＥＶの走行距離が所定距離に達したとの条件等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、前回の前後差圧の検出時からのエンジン１０の累積回転数が所定回転数に達したとの条件を用いる。
【００４０】
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。
【００４１】
ステップＳ２０において制御装置７０は、エンジン１０の燃料噴射を停止させる。具体的には制御装置７０は、エンジン１０の各気筒１２に燃料を噴射する燃料噴射弁を制御して、この燃料噴射弁からの燃料噴射を停止させる。また制御装置７０は、エンジンクラッチ１４を接状態にすることでモータージェネレーター２１をエンジン１０のクランクシャフト１３（出力軸）に接続させて、高電圧バッテリー２４の電力でモータージェネレーター２１を駆動させることでモータージェネレーター２１によってクランクシャフト１３を回転させる。
【００４２】
次いでステップＳ３０において制御装置７０は、トランスミッション３０のギア段の変更を禁止することで、トランスミッション３０の変速を禁止する。
【００４３】
次いでステップＳ４０において制御装置７０は、前後差圧検出制御処理を実行する。すなわち、この場合、エンジン１０の燃料噴射が停止され、モータージェネレーター２１によってクランクシャフト１３が回転し、且つトランスミッション３０の変速が禁止された状態で、フィルター４２の前後差圧が検出されることになる。
【００４４】
なお、制御装置７０がステップＳ４０に係る前後差圧検出制御処理を実行している時間（すなわち、前後差圧を検出している時間）は特に限定されるものではなく、予め適当な時間を設定し、この設定された時間の間、前後差圧を検出すればよい。
【００４５】
また、ステップＳ２０及びステップＳ３０の実行順序は、ステップＳ４０の実行前であれば図２の順序に限定されるものではない。他の例を挙げると、図２のステップＳ３０がステップＳ２０の前に実行されてもよく、あるいは、ステップＳ２０とステップＳ３０とが同時に実行されてもよい。
【００４６】
以上説明した本実施形態の作用効果をまとめると次のようになる。まず、本実施形態によれば、前後差圧検出制御処理を実行する際に、エンジン１０の燃料噴射が停止した状態
になるので、エンジン１０の燃焼状態が変化することによる排気温度の変化によって生じる前後差圧の変化を抑制することができる。また、モータージェネレーター２１によってエンジン１０のクランクシャフト１３が回転させられている状態になるので、エンジン１０から排出されるガス量を増大させて、前後差圧の検出に必要なガス流量を確保することができる。これらの結果、フィルター４２の前後差圧を精度良く検出することができる。
【００４７】
また本実施形態によれば、ＨＥＶの走行停止中のみならず、ＨＥＶの走行中においても、エンジン１０の燃料噴射を停止させ、且つモータージェネレーター２１によってクランクシャフト１３を回転させることができるので、ＨＥＶの走行中においても前後差圧を精度良く検出することができる。
【００４８】
具体的には制御装置７０は、エンジン１０の駆動力でＨＥＶが走行している場合にステップＳ１０の所定条件が満たされたときに、モータージェネレーター２１を高電圧バッテリー２４の電力で駆動させて、このモータージェネレーター２１の駆動力によってＨＥＶの走行を維持しつつ、ステップＳ２０〜ステップＳ４０を実行する。これにより、ＨＥＶの走行中においても前後差圧を精度良く検出することができる。また、ＨＥＶの加速時や定速走行時のみならず、減速時においても、前後差圧を精度良く検出することができる。
【００４９】
また本実施形態によれば、ステップＳ３０に係るトランスミッション３０の変速禁止制御処理が実行された状態で、ステップＳ４０に係る前後差圧検出制御処理が実行されているので、前後差圧検出制御処理の実行の際にトランスミッション３０の変速が実行されることがない。
【００５０】
ここで、仮に前後差圧検出制御処理の実行の際に、トランスミッション３０の変速が実行された場合、この変速の実行によってモータージェネレーター２１の回転数が変化し、エンジン１０の回転数も変化して、前後差圧の検出に影響が生じる可能性がある。これに対して、本実施形態によれば、前後差圧検出制御処理の実行の際にトランスミッション３０の変速が禁止されるので、上記の問題が生じるおそれがない。したがって、フィルター４２の前後差圧をより精度良く検出することができる。
【００５１】
そして本実施形態によれば、上述したように精度良く検出されたフィルター４２の前後差圧に基づいてフィルター再生制御処理が実行されるので、必要でない時期にフィルター再生制御処理が実行されたり、必要な時期にフィルター再生制御処理が実行されなかったりすることを抑制できる。すなわち、フィルター再生制御処理を適切な時期に実行することができる。
【００５２】
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】
【００５３】
１０  エンジン
１３  クランクシャフト（出力軸）
２０  ハイブリッドシステム
２１  モータージェネレーター
３０  トランスミッション
４１  排気通路
４２  フィルター
７０  制御装置
【図１】
2017136884.tif 000003
【図２】
2017136884.tif 000004