(57)【要約】【課題】モーター単独走行時におけるフィルターの温度低下を抑制して、フィルターの効率的な再生を図ることができるハイブリッド車両を提供する。【解決手段】ハイブリッド車両は、エンジン１０と、モータージェネレーター２１と、エンジンの排気通路４１に配置された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、閉弁方向に変位することで排気流量を減少させる排気絞り弁４４を排気通路に備え、制御装置は、ハイブリッド車両のモーター単独走行時において、エンジンを停止させずに稼動させた状態で、排気絞り弁を閉弁方向に変位させる制御処理を実行するように構成されている。【選択図】図１
2017196995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、モータージェネレーターと、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、
閉弁方向に変位することで排気流量を減少させる排気絞り弁を前記排気通路に備え、
前記制御装置は、前記ハイブリッド車両のモーター単独走行時において、前記エンジンを停止させずに稼動させた状態で、前記排気絞り弁を閉弁方向に変位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】
排気ブレーキ要求がある場合に作動する排気ブレーキバルブを備え、
前記排気絞り弁は、前記排気ブレーキバルブとは異なるバルブである請求項１記載のハイブリッド車両。
【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に関し、詳しくは、排気通路に排気浄化用のフィルターを有するハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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車両（以下「ＨＥＶ」という）において、排気通路に排気浄化用のフィルターを備えるものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。ところで、排気浄化用のフィルターを有する車両においては、一般に、フィルターの再生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（フィルター再生処理と称する）が実行されている。
【０００３】
なお、特許文献１には、ＨＥＶのＥＶ走行によるエンジン停止時に、第１及び第２の排気ブレーキバルブを閉弁させることも開示されている。また、特許文献２には、ＨＥＶの減速走行時に、電気加熱装置によって排気浄化装置を加熱するとともに、この電気加熱装置による電気加熱時に排気ブレーキバルブを閉弁させることも開示されている。しかしながら、特許文献１及び特許文献２のいずれにおいても、ＨＥＶのモーター単独走行時にエンジンを停止させずに稼動させた状態で排気絞り弁を閉弁させる技術については開示も示唆もされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２８７２２９号明細書
【特許文献２】特許第３７７５３９１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＨＥＶがモーター単独走行している場合、エンジンの負荷が低下するため、フィルターに流入する排気温度が低下してしまい、この結果、フィルターの温度が低下してしまう。そのため、このような状態でフィルター再生処理を実行しても、フィルターを効率的に再生することは困難である。
【０００６】
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、モーター単独走行時におけるフィルターの温度低下を抑制して、フィルターの効率的な再生を図ることができるハイブリッド車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係るハイブリッド車両は、エンジンと、モータージェネレーターと、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、閉弁方向に変位することで排気流量を減少させる排気絞り弁を前記排気通路に備え、前記制御装置は、前記ハイブリッド車両のモーター単独走行時において、前記エンジンを停止させずに稼動させた状態で、前記排気絞り弁を閉弁方向に変位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。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モーター単独走行時においてエンジンを停止させずに稼動させた状態
で、排気絞り弁が閉弁方向に変位することで、エンジンの負荷を増大させることができる。これにより、フィルターに流入する排気の温度低下を抑制して、フィルターの温度が低下することを抑制することができる。この結果、フィルター再生処理を促進させることができるので、フィルターを効率的に再生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係るハイブリッド車両の構成図である。
【図２】排気絞り弁の制御処理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】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態に係るハイブリッド車両について、図面を参照して説明する。図１は本実施形態に係るハイブリッド車両（以下「ＨＥＶ」という）の構成図である。ＨＥＶは、エンジン１０、ハイブリッドシステム２０、トランスミッション３０、及び制御装置７０を主として備えている。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。
【００１１】
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。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。
【００１２】
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。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。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。
【００１３】
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。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。
【００１４】
ＨＥＶの動作は制御装置７０によって制御されている。具体的には、ＨＥＶは、ＨＥＶの発進時や加速時には、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、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、モーター単独走行（エンジン１０の動力を用いずにモータージェネレータ
ー２１の動力のみを用いてＨＥＶが走行する走行モード）が可能となる。
【００１５】
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。
【００１６】
なお、モータージェネレーター２１の配置態様は、モータージェネレーター２１がエンジン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、また、モーター単独走行が可能な配置態様であればよく、図１に例示するような配置態様に限定されるものではない。
【００１７】
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、排気浄化用のディーゼル酸化触媒（図示せず）も配置されている。
【００１８】
このフィルター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、例えばフィルター４２よりも上流側の排気通路４１に燃料を供給することで、この燃料による反応熱によって排気温度をＰＭの燃焼温度に上昇させて、フィルター４２に堆積したＰＭを燃焼除去する処理（フィルター再生処理と称する）を実行する。
【００１９】
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ている。またＨＥＶは、フィルター４２よりも上流側であって排気マニホールドよりも下流側の排気通路４１に燃料添加弁（図示せず）を備えており、本実施形態に係る制御装置７０は、上記フィルター再生処理の一例として、この燃料添加弁から排気通路４１の排気中に燃料を供給している。
【００２０】
またＨＥＶは、排気ブレーキバルブ４３を排気通路４１に備えている。排気ブレーキバルブ４３の排気通路４１における具体的な配置箇所は特に限定されるものではないが、本実施形態に係る排気ブレーキバルブ４３は、一例として、排気通路４１のフィルター４２よりも上流側の部分に配置されている。
【００２１】
排気ブレーキバルブ４３は、通常時においては開弁状態になっており、この場合、排気ブレーキは効いていない状態となっている。制御装置７０は、排気ブレーキ要求があった場合に、排気ブレーキバルブ４３を作動させる。具体的には、制御装置７０は、排気ブレーキ要求があった場合に、排気ブレーキバルブ４３を閉弁方向に変位させる。これにより、排気ブレーキが効くようになる（すなわち、排気ブレーキが作動する）。なお、この排気ブレーキ要求の具体的内容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、ドライバーが排気ブレーキスイッチをＯＮにし、且つアクセルペダルの踏み込み量がゼロになったときに、排気ブレーキ要求があると判定して、排気ブレーキバルブ４３を閉弁方向に変位させる。
【００２２】
なお、本実施形態においては、排気ブレーキバルブ４３が閉弁状態になった場合であっても、排気ブレーキバルブ４３を通過する排気流量はゼロにはならず、所定流量の排気が流動できるように、排気ブレーキバルブ４３の閉弁時の開度は設定されている。
【００２３】
またＨＥＶは、排気通路４１に排気絞り弁４４を備えている。排気絞り弁４４の排気通路４１における具体的な配置箇所は特に限定されるものではないが、本実施形態に係る排気絞り弁４４は、一例として、排気通路４１のフィルター４２よりも下流側の部分に配置されている。排気絞り弁４４は制御装置７０によって制御されて開閉する。また、排気絞り弁４４は、閉弁方向に変位することで、排気流量を減少させる。このように排気絞り弁４４が閉弁方向に変位して排気通路４１の排気流量が減少した場合、排気絞り弁４４よりも上流側の部分の圧力は上昇する。この結果、エンジン１０の負荷は増大する。
【００２４】
なお、排気絞り弁４４が閉弁状態になった場合（具体的には閉弁度が最大の状態になった場合）であっても、排気絞り弁４４を通過する排気流量はゼロにはならず、所定流量の排気が流動できるように、排気絞り弁４４の閉弁時の開度は設定されている。
【００２５】
続いて、制御装置７０による排気絞り弁４４の制御の詳細について説明する。図２は、排気絞り弁４４の制御処理の一例を示す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。
【００２６】
まず、ステップＳ１０において制御装置７０は、ＨＥＶがモーター単独走行時であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。具体的には制御装置７０は、ＨＥＶがエンジン１０の動力を用いずにモータージェネレーター２１の動力のみを用いて走行している場合に、ステップＳ１０でＹＥＳと判定する。ステップＳ１０でＮＯと判定された場合、制御装置７０はフローチャートのスタートに戻る（リターン）。
【００２７】
ステップＳ１０でＹＥＳと判定された場合、制御装置７０はエンジン１０を停止させずに稼動させた状態で、排気絞り弁４４を閉弁方向に変位させる制御処理を実行する（ステップＳ２０）。
【００２８】
このステップＳ２０の実行時においてエンジン１０は稼動しているので、モーター単独走行時であってもエンジン１０から排気が排出されている。そして、このステップＳ２０において、排気絞り弁４４が閉弁方向に変位することで、排気絞り弁４４よりも上流側の部分の圧力は上昇し、この結果、エンジン１０の負荷は増大する。これにより、エンジン１０における燃料噴射量を増加させて燃焼温度を高めることができ、この結果、フィルター４２に流入する排気の温度低下が抑制される。
【００２９】
なお、ステップＳ２０において、排気絞り弁４４を閉弁方向に変位させるにあたり、どの程度の閉弁度まで排気絞り弁４４を変位させるかについては、特に限定されるものではない。本実施形態に係る制御装置７０は、一例として、排気絞り弁４４の閉弁度が予め設定された範囲内の最大値となるまで、排気絞り弁４４を閉弁方向に変位させている。但し、ステップＳ２０における排気絞り弁４４の閉弁度の具体的な値はこれに限定されるものではなく、他の一例を挙げると、ステップＳ２０において制御装置７０は、排気絞り弁４４の閉弁度を最大値よりも小さい所定値に制御してもよい。
【００３０】
また、制御装置７０がステップＳ２０に係る制御処理の実行を終了させる時期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、モーター単独走行が終了した場合に、ステップＳ２０に係る制御処理の実行を終了させて、排気絞り弁４４を開弁状態に戻す。
【００３１】
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、モーター単独走行時においてエンジン１０を停止させずに稼動させた状態で排気絞り弁４４を閉弁方向に変位させているので、モーター単独走行時において、このような制御処理を実行しない場合に比較して、エンジン１０の負荷を増大させて、エンジン１０における燃料噴射量を増加させて燃焼温度を高めることができる。これにより、フィルター４２に流入する排気の温度低下を抑制することができるので、モーター単独走行時においてフィルター４２の温度が低下することを抑制することができる。この結果、前述したフィルター再生処理を促進させることができるので、フィルター４２を効率的に再生させることができる。
【００３２】
また、本実施形態によれば、モーター単独走行時におけるフィルター４２の温度低下を抑制できるので、フィルター４２の自己再生を促進させることもできる。このようにフィルター４２の自己再生が促進されることで、フィルター再生処理の実行頻度を低下させることもできる。
【００３３】
なお、本実施形態に係るＨＥＶは、排気ブレーキバルブ４３とは別のバルブとして、排気絞り弁４４を備えている。すなわち、本実施形態に係る排気絞り弁４４は、排気ブレーキバルブ４３とは異なるバルブである。しかしながら、ＨＥＶの構成はこれに限定されるものではない。
【００３４】
他の一例を挙げると、ＨＥＶは、図１に示す排気ブレーキバルブ４３を備えておらず、排気絞り弁４４がさらに排気ブレーキバルブとしての機能を有する構成とすることもできる。すなわち、この場合、排気絞り弁４４は、モーター単独走行時に閉弁方向に変位するのみならず、排気ブレーキ要求があった場合においても閉弁方向に変位して、排気ブレーキを効かせる。この場合においても、上述した効果を奏することは可能である。
【００３５】
しかしながら、本実施形態のように、排気絞り弁４４として、排気ブレーキバルブ４３とは異なるバルブを用いることによって、モーター単独走行時において、排気ブレーキ要求がない場合であっても、排気絞り弁４４を閉弁方向に変位させて、フィルター４２の温度低下を抑制することができる。この点において、本実施形態のように排気絞り弁４４として、排気ブレーキバルブ４３とは異なるバルブを用いることが好ましい。
【００３６】
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】
【００３７】
１０  エンジン
２１  モータージェネレーター
４１  排気通路
４２  フィルター
４３  排気ブレーキバルブ
４４  排気絞り弁
７０  制御装置
【図１】
2017196995.tif 000003
【図２】
2017196995.tif 000004