JP2002195024A - とくにハイブリッド電気車輌における粒子フィルタの再生制御 - Google Patents

とくにハイブリッド電気車輌における粒子フィルタの再生制御

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハイブリッド電気車輌における粒状物フィル
タを再生する方法の実現。 【解決手段】 この方法は、フィルタの背圧を測定し、
背圧が特定値を越えて排気温度を高めるときには、再生
を支援するためにエンジンパラメータを調節する段階を
含む。一モードでは、エンジン速度とエンジン負荷との
両方が特定の目標値に向けてリセットされる。別なやり
方では、エンジン負荷がエネルギー蓄積装置（例バッテ
リイ）を有し、負荷を増すことにバッテリイ充電レベル
設定点を増す段階を含む。バッテリイにそれ以上充電で
きないときは、電力消費抵抗器と電源に接続して負荷を
増し、さらに別なやり方は電気抵抗器の使用が再生時の
フィルタ温度に依存するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は大気汚染の削減に
関するものであり、とくに自動車等の車輌（ビークル）
の排気ガスの粒子をフィルタがけする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】空気の清浄化は社会的に見て重要事項と
なってきていて、政府の法規制は、工場、産業界及び航
空機その他のビークルからの有害な放出物を規制するた
めに力を発揮している。車の排出規制は窒素（酸化
物）、炭化水素及び一酸化炭素の放出についての改善を
もたらし、またいわゆる温室効果ガスの放出についても
それが言える。トラックやバスの放出は規制の対象であ
り、それが一層厳しいものとなりつつある。加えて、燃
料経済性も近年一層重要なものとなっており、その背後
には石油に基づいた液体炭化水素燃料についての世界的
需要が燃料価格をつりあげていることがある。燃料の経
済性が高まることは、その次には、旅程の単位走行距離
当りの排出物放出を減らす傾向にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】放出を減らして燃料の
経済性を改善する１つのやり方は電気的に駆動される、
自動車、トラック及びバスを使用することである。しか
し、電気的に駆動されるビークル（以下車輌と訳出す
る）は比較的短距離のものである傾向にあって、加熱し
たり、空気調節（エアコンディション）をすることはむ
づかしく、経済性とは言えないようである。
【０００４】電気的に駆動される車輌と関係した若干の
問題を克服するための別な技術では、ハイブリッド（混
成の）内燃機関／電気的駆動の使用であり、ここでは内
燃機関（エンジン）が発電機を駆動して電気を作り、バ
ッテリイを再充電するのにあて、また車輌駆動は少くと
も一部がバッテリイにより動力を受ける電気モータによ
り与えられる。いわゆるウルトラキャパシタ（ultracap
acitor）が電気的蓄積用の電気化学的バッテリイの性能
に近づくことが期待されていて、将来には用途を見付け
ることになろう。
【０００５】ハイブリッド電気車輌の利点は、内燃機関
で電力を発生するものが車輌駆動輪から結合を解かれる
（デカップルされる）ことであり、それによって、内燃
機関が車輌速度とは独立した速度で少くとも短期間は走
ることができることである。これが、今度は、内燃機関
がきわめて優れた燃料の経済性と信頼性と、放出制御と
（それらの一部または全部）に対して選ばれた速度で動
作ができるようにしている。
【０００６】改良された技術は車輌応用で使用されるエ
ンジンの放出を減らすために望まれているところであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の特徴である方
法は再生形粒子フィルタ（regenerative particulatefi
lter）もしくは“トラップ”を清掃するためのもので、
粒子を発生する内燃機関（内燃エンジン）と関係してい
る。この方法はエンジンから再生形粒子フィルタを通し
て排気ガスを送ってフィルタ廃出物もしくは出て行く気
体から粒子状物体を除去する段階を含む。背圧（バック
プレッシャ）信号が生成される。この背圧信号はフィル
タの平均背圧を表わしている。平均背圧を表わしている
背圧信号を生成する段階は、一連の瞬時的背圧信号を生
成しこの信号を既知の方法で積分して平均を作ることに
より実行することができる。背圧信号が所定しきい値に
到達するときには、エンジンはその速度をその低範囲部
分に設定するか、そこに向うように設定して、エンジン
の負荷（荷重）が増大されて、それによってエンジン排
気ガスの温度が高められるようにし、またフィルタの温
度も高められるようにし、それによってフィルタの再生
を支援するようにしている。
【０００８】
【発明の実施の形態】この発明の方法の特殊のモードで
は、負荷を増大する段階は、増大した電気エネルギーを
生成する目的でエンジンにより動力を受ける電気エネル
ギー生成器を調節する段階と、電気的負荷に増大した電
気エネルギーを接続する段階とを含んでいる。このモー
ドが採用されるバージョン（版）では増大した電気エネ
ルギーを接続する段階は増大した電気エネルギーの少く
とも一部分を抵抗性消散デバイスに接続する段階を含ん
でいる。このモードの別なバージョンでは、増大した電
気エネルギーを電気的負荷に接続する段階は、増大した
電気エネルギーの少くとも一部分をバッテリイとかウル
トラキャパシタのような牽引エネルギー蓄積デバイスに
接続する段階を含んでいる。
【０００９】とくに好都合とされるこの発明のモードで
は、第２のしきい値が用意されて、それが第１にあげた
しきい値よりも背圧が低いレベルにある。このしきい値
の上では、牽引エネルギー蓄積デバイスが低い方のエネ
ルギーレベルを表わしている設定点に向けて充電され
て、それにより増大された負荷に帰属できるエネルギー
が過充電することなく牽引エネルギー蓄積デバイス内に
貯えられるようにできる。この発明の別な実施例では、
増大された負荷を制御する段階がフィルタ温度について
の少くとも部分的な制御の下で達成されている。
【００１０】実施例 図１では、車輌ハイブリッド電気駆動システム１０が内
燃機関（エンジン）１２を含んでいて、エンジン１２は
回転する出力軸１２ｓを有し、それが発電機１４を駆動
している。一般に、ハイブリッド電気機器を目的とする
最新の発電機は交流（ＡＣ）発電機であるが、ある種の
些少なシステム変更を伴って直流（ＤＣ）発電機器も使
用できるものである。当業者の知るところであるが、交
流電圧と交流電流とは関連している用語であり、一般
に、電流は起電力すなわち電圧なしには存在できない。
交流電流もしくは交流電圧は発電機１４により作られ
て、電力を処理する電気制御器１６で世上知られている
ものに加えられる。電力を処理する制御器１６は電力ス
イッチを含み、それが制御されるかスイッチされて、直
流電圧か交流電圧かの形式で交流インダクション（誘
導）モータ１８、交流発電機及びバッテリイあるいは他
の電気蓄積デバイス２２の中で電力の流れができるよう
にする。モータ１８は車軸の少くとも１つの駆動輪（ホ
イール２０として示す）に機械的に接続されている。電
気制御器２６は、既知の技術のように、現場指向のやり
方で電気制御器１６の動作を制御し、とりわけ、駆動用
トルクもしくは動力学的なブレーキ動作（ダイナミック
ブレーキング）を与えるようにしている。電気制御器２
６はまた、エンジン１２と信号経路３８によって相互作
用である対話をして、エンジンの動作を監視し、制御信
号を送り、エンジンはこの信号に応答する。電気制御器
２６はまたユーザの制御とも相互作用をし、この制御は
脚で操作するトルクを求める“加速器（アクセル）”で
あったり、脚で操作するブレーキであったりし、これが
図１のブロック４２に示されている。制御器２６はまた
運転者に対してエンジンとシステムとの動作を指示する
ものを提供してもよい。
【００１１】図１では、内燃機関１２は排気パイプ２８
内に排気ガスを作る。排気パイプ２８はこの排気ガスを
再生形粒子フィルタもしくはトラップ３０の入口ポート
３０ｉに導く。フィルタをかけた排気廃出物はフィルタ
３０を去ってその出口ポート３０ｏに進む。当業者は知
るところであるが、再生形粒子フィルタは排気ガスの中
に浮遊している粒子小体をトラップする傾向にあり、し
たがって、フィルタにかけた廃棄物はエンジンを出たま
まの排気ガスよりもきれいになっている。このようなフ
ィルタは例えばセラミックのハネカム（蜂の巣状の）材
料から作ることができ、この材料はポーラス（発泡性）
であって、したがって、排気ガスは入力から出力へ通る
ことができるが、後には少くとも若干の粒子状物体を残
すことになる。このような粒子状物体の堆積したものは
終局的にはフィルタを目詰まりさせ壊わしてしまうこと
になりかねない。非再生形フィルタは定期的に清掃をさ
れなければならない。車輌という状況にあっては、しか
しながら定期的な清掃は不便であり、その理由は、車輌
がサービスに供せない状態とならねばならず、また清掃
は費用が嵩むということがある。再生形フィルタは、こ
れに対して、粒子状物体を加熱して、その温度で物体が
燃えてしまうか蒸発してしまうことにより清掃できる。
再生形フィルタを有する車輌の通常の使用では、中位か
ら全負荷までの下での路上速度での運行は一般に排気ガ
スを作り出し、それが再生温度よりも高くフィルタ温度
を上昇させる。したがって、路上速度での運転は一般に
粒子フィルタを再生もしくは清掃するのに十分なもので
ある。ある種の再生形フィルタは電気的加熱用素子を使
用してフィルタが適切な再生温度まで加熱されるように
助けている。
【００１２】あるクラスの車輌運転は、例えば、タクシ
ーとか、乗合バスとか、都市の配達用車輌のようなもの
は、その動作サイクルとしてかなりのアイドリング状態
と、短期間の加速で、しばしばかなりの加速を含んでい
る。こういった状態では、正常の路上速度がそんなにし
ょっちゅうは生ずることがなく、粒子フィルタは長距離
ハイウエイ車輌の場合と同じように再生されない。した
がって、ストップアンドゴウという走っては止り、止っ
ては走るという動作の場合はその正常動作の間に目詰り
を生ずる傾向がある。このような目詰りは、もし続くこ
とがあると、フィルタを流れる経路の実効的な部分（断
面）を減らす傾向があり、このことがひいてはフィルタ
の目詰りしていない部分の温度を高める傾向にある。目
詰りをしつつあるフィルタとか目詰りをしてしまったフ
ィルタでの局部的な高温はフィルタ素子に焼け穴を生じ
させ、それがフィルタ目的上は実効のないものを作り出
してしまう。
【００１３】この発明の特徴によると、圧力センサが粒
子フィルタと関係していて、特定の値を越えた平均背圧
が存在することを少くとも表わしている信号（この信号
は電気信号が好ましい）を用意している。図１の構成を
もつ好ましい実施形態では、圧力センサ３４はフィルタ
３０の入力ポート３０ｉの近くのパイプ２８内にとりつ
けられていて、背圧を表わすか、示している電気信号を
作る。このセンサ３４からの電気信号で背圧を表わして
いるものが制御器２６の一部３２に接続され、制御器は
フィルタ再生の制御用に使用される。制御器２６の部分
３２はこの発明の１バージョンでは、またフィルタ温度
もしくはその少くとも一部の温度を表わしている信号を
センサ３６から受取る。
【００１４】図２は図１のフィルタ制御器３２の論理が
採用することができる一形態を示す簡単にした流れ目
（フローダイヤグラム）である。図２では、論理は始め
ブロック２１０で開始されて、ブロック２１２に進み、
そこは圧力センサの初期校正がエンジン停止状態で行な
われることを示している。示された圧力は、後のすべて
の圧力測定にとってのベースライン（基準線）として周
辺圧力が採用されていて、それがメモリ内に記憶され
る。ブロック２１２から、論理はブロック２１４に進
み、そこではエンジンを始動することを表わす信号を受
領するまでの遅延もしくはポーズ（間）を示している。
このような信号が受領されるときは、論理はブロック２
１４からブロック２１６へ進み、ここは図１のセンサ３
４から圧力信号をサンプリングすることを表わしてい
る。このサンプリングはクロックレートでされてよい
し、ループによって制御されてもよいが背圧の周期的で
ないサンプルを少くとも作る必要がある。ブロック２１
６によって制御された圧力サンプルは積分器２１８に送
られてそこで時間平均信号を作る。時間平均は十分に長
いものであることを要し、上で触れた都市での仕事の運
転サイクルにある車輌の場合に、加速と減速の少くとも
数サイクルにわたる長さをもつものであるとする。積分
器２１８から論理は判断ブロック２２０へ流れ、そこで
図１のセンサ３４からの圧力信号により表わされた圧力
を第１のしきい値Ｐ1 と比較する。この第１のしきい値
Ｐ1 は圧力Ｐ2 よりも若干低い値であり、Ｐ2 は再生が
生ずるか望ましいとされる圧力を表わしているものとす
る。背圧値Ｐ1 では、再生は急迫していると考えられ
る。背圧値が第１のしきい値Ｐ1 よりも低いときには、
論理は否定（ＮＯ）出口によって判断ブロック２２０を
出て、ブロック２３６と２３８を通って終りブロック２
２２へ進む。終りブロック２２２から、論理は論理経路
２２４を通ってブロック２１６に進み、圧力サンプリン
グを続ける。
【００１５】終局的には、車輌の動作が継続して、フィ
ルタの背圧が第１のしきい値Ｐ1 に到達して、論理は図
２の判断ブロック２２０を肯定（ＹＥＳ）出口で出て、
それによって再生が急迫していることを示す。判断ブロ
ック２２２の肯定出口から、論理はブロック２２６へ流
れ、そこは図１のエネルギー蓄積デバイス内のエネルギ
ー貯蔵の目標（ターゲット）値を設定することを示して
いて、設定される値は全体の制御器２６によって別途設
定されることになる値よりも低い値としている。全体の
制御器２６についての適切な構成は当業者の知るところ
である。目標のエネルギー貯蔵を再設定することは、今
度は、バッテリイ内のエネルギー量を減らす傾向にあ
り、したがって、再生が開始されるときにエネルギーが
過充電なしにバッテリイ内に蓄積できるようになる。
【００１６】図２のブロック２２６から、論理は別の判
断ブロック２２８へ流れ、そこで平均背圧の現在値を第
２のしきい値Ｐ2 と比較する。ここでＰ2 は再生が始ま
る背圧を表わしている。背圧の現在値が第２のしきい値
Ｐ2 よりも低いとすると、論理は判断ブロック２２８を
否定出口から出て、終りブロック２２２へ進む。もし背
圧の現在値が限界すなわちしきい値Ｐ2 に等しいかそれ
を越えていると、論理は判断ブロック２２８を肯定出口
から出て経路２３０i を通ってブロック２３０に流れ
る。ブロック２３０は図１の全体の制御器２６によって
制御されたエンジン速度の目標値をリセットすることを
表わしていて、エンジン速度をその範囲の低い方の部分
に設定する。例をあげると、ジーゼル−電気のハイブリ
ッド乗合バス（オムニバス）で都市使用を意図したもの
では、エンジン速度の正常の全体制御は牽引用バッテリ
イの充電状態と、牽引の需要とその他の要因とに依存す
ることができる。フィルタ制御３２により作られる信号
はエンジン速度をアイドリングよりも大きな速度に向わ
せるように、しかし約半分よりは少なく、それでいてな
お制御器２６の制御下にあるように、駆動する傾向にあ
る。加算、乗算、もしくは減算によって制御値をリセッ
トするための機構や方法はよく知られている。ブロック
２３０から、論理は経路２３０o を通ってブロック２３
２に流れる。ブロック２３２と２３４とはエンジンに向
けてかなりの負荷を加えることを表わしている。これは
ブロック２３２により示唆されているようにバッテリイ
内の目標エネルギー貯蔵（蓄積）レベルを上方に設定す
るか、あるいはバッテリイ２２と発電機１４からの電気
エネルギーを電力を消散するデバイス（抵抗器のような
もの）２４に加えるか（これはブロック２３４で示唆し
ている）、あるいは恐らくはその両方をすることによっ
て達成される。論理は次に論理経路２３４p を通って終
りブロック２２２に流れる。同時に増加した負荷を加え
るアイドリング以上となる速度までアイドリング速度を
増すことはエンジン速度がアイドリング以下にならない
ようにする。増加した負荷を同時に伴うより高い速度か
らエンジン速度を減らすことは、そうでない場合になる
と考えられるよりも上に排気ガス温度を高める傾向にあ
る。増加した排気ガス温度は今度はフィルタ温度を再生
温度にもち上げるのを助ける。
【００１７】負荷抵抗を係合するブロック２３４の動作
は牽引用バッテリイが現在の目標値よりも少いが、再生
ブレーキ動作が行なわれていて、それによりバッテリイ
を充電する現在の流れがその最大値にあるというシナリ
オ（筋書き）の下で生ずることに留意したい。エンジン
排気温度を高く保って再生を続けるためには、負荷は維
持されなければならない。負荷はバッテリイを充電する
ことによっては維持できないので、ブロック２３４によ
り示唆されているような抵抗器２４の動作がエンジン／
発電機の組合せ１２，１４について電気的な負荷を維持
するようにしている。
【００１８】再生が完了すると、図１のフィルタ３０内
の粒子状物体は燃えてなくなり、フィルタの背圧は減少
する。フィルタ上の背圧が第２のしきい値Ｐ2 以下に減
るか大きくなると、ループを回る反復は図２の論理ブロ
ック２３０，２３２，２３４から論理を分岐させるが、
再生の状態は続くことになり、その理由として三つのブ
ロックがリセットされていないことによる。ブロック２
３０，２３２，２３４により設定される条件をリセット
することは、第１すなわち低い方の基準圧力Ｐ 1 よりも
低く背圧が低下したときにのみ生ずる。このときは、ル
ープを回ることを繰返している論理が判断ブロック２２
０の肯定出力から分岐されて、その代りに否定出力に流
れる。判断ブロック２２０の否定出力から、論理はブロ
ック２３６に向って流れてエンジン速度とバッテリイ目
標充電レベルをリセットして、図１の全体の制御器２６
によって完全制御をするようにし、また負荷抵抗２４の
係合を解くためにブロック２３８を通る。その後に、論
理はブロック２１６，２１８，２２０，２３６，２３
８，２２２と経路２２４を回って、粒子状物体が再び堆
積して、予備的な再生と再生活動を生じさせるまで続
く。
【００１９】図３では、判断ブロック３１０が図２のブ
ロック２３０と２３２との間に延びる論理経路内に挿入
されている。判断ブロック３１０は図１のセンサ３６に
より測定されたフィルタ温度を所定の温度ＴR と比較す
る。この温度ＴR は適切とされるフィルタ再生が生ずる
と考えられている温度を表わしている。フィルタ温度が
しきい値温度ＴR よりも上である限り、論理は判断ブロ
ック３１０を肯定出力によって立去り、ブロック２３４
をバイパスする。検知したフィルタ温度が適当であると
考えられる温度よりも下であるとすると、負荷が増大さ
れるが、それは論理がブロック２３４を流れるようにな
るからであり、それによって、電力を消費する抵抗器が
接続されることになる。
【００２０】図４はエンジントルク対エンジン速度をCu
mmonsジーゼルエンジンについてプロットしたものであ
り、排気温度がパラメータとなっている。図４では、各
等温線はその温度をＦ°（カ氏）で表わしてある。図４
とほぼ似ているプロットがジーゼルエンジンの各異なる
形式及び／又は製造業者について生成することができ
る。ディジタイスしたすなわち量子化した表現で図４の
ものと似たプロットがＲＯＭとか同様のメモリで図１の
フィルタ制御器と関係したものの中にロードされ、制御
器にとって利用可能とされている。
【００２１】図５は図２のブロック２３０内の論理の流
れの若干の詳細を示す単純化した流れ図であり、この図
は僅かながら違った動作モードとして示してある。図５
に示した論理の流れはエンジン速度と負荷とを制御する
だけでなく、それに加えて、エンジン排気をしきい値温
度以上に維持するために車輌負荷（荷重）とエンジン速
度とに依存してエンジン負荷を制御する。図５の論理は
図１の全体の制御器２６が、少くとも、牽引モータ１８
に入る実際の電力（パワー）と、使用されているフィル
タについて必要とされている最低再生温度を車輌が動い
ているかどうかとは拘りなく“知っている”ものと仮定
している。図５では、論理の流れは経路２３０i を通っ
てブロック５１０に到達する。ブロック５１０はエンジ
ン速度のデフォールト値の設定を表わしていて、このエ
ンジン速度はアイドリング速度を上まわっている。図４
のプロットを参照すると、ブロック５１０は例えば１０
００ＲＰＭの選択を表わしていて、車輌が動いていない
ときのデフォールトエンジン速度をこの値として、負荷
が加えられたときにストーリング（失速）を生じさせな
いようにしている。このデフォールトエンジン速度はア
イドリング速度（恐らくは８００ＲＰＭ）を越えてい
る。ブロック５１０から、論理は判断ブロック５１２へ
と進み、そこで車輌動力（パワー）需要を調べるが、こ
の需要は図１のユーザ制御４２により作られたモータト
ルク需要から判断されるか、あるいはモータ１８に入る
電気エネルギーの実際の測定により判断されるかとする
ことができる。ブロック５１２は車輌動力需要を利用可
能なエンジン動力と比較する。利用可能なエンジン動力
はエンジン速度とエンジントルクとの積である。エンジ
ン速度は制御器にとって知られていて、エンジントルク
は図１の発電機１４を出て行く電力から判断することが
できる。全体の制御器２６はバッテリイ充電用の設定点
を維持していて、所望充電量を維持するためにバッテリ
イ需要を調節する。バッテリイ電力需要にモータ電力需
要を加えたものが全体の制御器の制御の下で発電機によ
って用意され、それによって、いずれかの所与の発電機
速度における発電機出力のある有限な値があることにな
って、図５のフィルタ制御器論理が発電機需要のある有
限な値を見付けて、したがってエンジン負荷のある有限
な値を見付けることになる。もし車輌の求めるところが
利用できるパワーよりも少ないとすると、論理は否定出
口によって判断ブロック５１２を去り、ブロック５１４
に進む。ブロック５１４はデフォールトエンジン速度と
現在の負荷とを維持することを表わしている。他方、も
し判断ブロック５１２が車輌のパワー需要が利用可能な
パワーを上まわっていると、論理は肯定出口から出て、
ブロック５１６に到達する。ブロック５１６はエンジン
速度を増大し、したがってエンジンパワーを増大してパ
ワー需要に適うようにして、排気温度を維持しこの際に
フィルタ制御器に前もってロードされていた図４の情報
を用いて等温線に沿って動くようにする。好ましいの
は、エンジンが進行することになる等温線は最小の再生
温度Ｔ R を表わしている１つであり、その理由は所望の
再生温度を越えるエンジン排気温度は無駄なエネルギー
を表わしていることによる。再生温度ＴR はフィルタ製
造元により設定されるが、一般には４００℃（セッ氏）
の近傍であり、これは約７５０Ｆ°に対応している。
【００２２】この発明の別な実施例は当業者にとって自
明なものであろう。例えば、車輌が歯車を使った鉄道
（コグレールウェイ）であるとすると、駆動輪はドライ
ブホイールではなくスプールギヤとなろう。ジーゼルエ
ンジンについて記述したが、いずれもの内燃機関が使用
できる。フィルタの温度についての記述では、それが単
に増大したエンジン負荷のオフへの切換えを妨げるため
に使用されて、再生が特定の温度に到達されるまで行な
われるとしたが、当業者は温度を増大した負荷設定点を
制御するために使用することができて、それにより再生
中の低すぎる温度が増加した排気温度を生じさせるよう
にする。
【００２３】したがって、一般に、ハイブリッド電気車
輌の場合の粒子フィルタもしくはトラップの再生のため
の方法は、フィルタの背圧を測定する段階と、背圧が排
気温度を増すために特定の値を越えるときに再生を助け
るためにエンジンパラメータを調節する段階とを含んで
いる。１つのモードではエンジン速度とエンジン負荷と
はともに特定のターゲット値に向けてリセットされる。
エンジン負荷がバッテリイのようなエネルギー蓄積デバ
イスを含んでいる別なバージョンでは、負荷を増すこと
がバッテリイ充電レベル設定点を増す段階を含んでい
る。さらに、バッテリイがそれ以上充電を受入ることが
できないような状態に対して、電力を消散する抵抗器が
負荷を増すために電源に接続されている。またさらに別
のバージョンでは、電気抵抗器の使用が再生の際にフィ
ルタの温度に依存するようにしている。
【００２４】もっと特殊なのは、この発明の特徴である
方法は、粒子を発生する内燃機関１２と関係している再
生形粒子フィルタもしくはトラップ３６を清掃するため
のものとなっている。この方法はエンジン１２からの排
気ガスを再生形粒子フィルタ３６を通って送り、粒子状
物体をフィルタ３６、廃出物３１、もしくは出て行くガ
スから除去するのにあてる段階を含んでいる。背圧信号
はフィルタ３６の平均背圧を表わしたものとなってい
る。平均背圧を表わす背圧信号を生成する段階は一連の
瞬間的な背圧信号２１６を生成し、この信号を既知の方
法で積分して（２１８）、平均を作っている。平均背圧
信号が所定しきい値Ｐ2 に到達すると、エンジン１２が
その範囲の低い方の部分となるよう速度を設定される
か、あるいはそこへ向うように設定されるが、それはア
イドリング速度よりも上であり、またエンジン１２の負
荷が増加されて（２３０，２３２，２３４）、それによ
ってエンジン１２の排気ガス３１の温度が増える傾向と
なり、またフィルタ３６の温度も増す傾向になって、こ
れによってフィルタ３６の再生が支援されるようにな
る。
【００２５】この発明の方法の特別なモードでは、負荷
を増す段階２３０，２３２，２３４はエンジン１２によ
って動力を受ける電気エネルギー作成器１４，１６を調
節して増加した電気エネルギーを生成し、増加した電気
エネルギーを電気的負荷に接続する段階２３２，２３４
を含んでいる。このモードのあるバージョンでは、増加
した電気エネルギーを接続する段階２３２，２３４は増
加した電気エネルギーの少くとも一部を抵抗性消費（消
散）デバイスに接続する段階２３４を含んでいる。抵抗
性消散デバイスの実施形態はディスクリートな抵抗器で
ある。このモードの別なバージョンでは、増加した電気
エネルギーを電気的負荷に接続する段階２３２，２３４
は増加した電気エネルギーの少くとも一部を牽引エネル
ギー蓄積デバイスであるバッテリイやウルトラキャパシ
タに接続する段階を含んでいる。
【００２６】この発明のとくに好都合なモードでは、第
２のしきい値としてＰ1 が用意され、この値は第１にあ
げたしきい値（Ｐ2 ）よりも背圧が低いレベルとなって
いる。この第２のしきい値Ｐ1 より上では牽引エネルギ
ー蓄積デバイス２２が、そうでなければ向うことになる
よりも低いエネルギーレベルを表わす設定点に向けて充
電され、それにより、増加された負荷に向けることがで
きるエネルギーが後に牽引エネルギー蓄積デバイス内に
貯蔵されて過充電をすることがない。この発明のさらに
別な実施例では、増加した負荷を制御する段階がフィル
タ３６の温度の少くとも部分的な制御の下で達成されて
いる。
【００２７】
【発明の効果】先に述べた解決しようとする課題を解決
し、ハイブリッド電気車輌で使用される内燃機関からの
排出物に粒子物体が含まれないようにするために再生形
粒子フィルタが効率よく使用できるようにした。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の排気ガスはフィルタにかけられるか
トラップされる、この発明の特徴によるハイブリッド内
燃／電気駆動ビークルの単純化した構成図。
【図２】計算機論理がこの発明の目的を達成することが
できる一形態を記述する単純化した流れ図またはダイヤ
グラム。
【図３】フィルタの温度に少くとも一部は依存するよう
に修正された論理的流れをもつようにしている、図２の
構成の一部についての単純化した図。
【図４】排気温度をパラメータとしている、Cumminsジ
ーゼルエンジン用のエンジントルク対エンジン速度のプ
ロット。
【図５】図２の流れ図の一部について流れのある詳細を
示すが、論理の僅か異なる形態をとっている単純化した
流れ図もしくは図面。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーサー・ポール・ライオンズ アメリカ合衆国、ニューヨーク州 13802、 メーン、アシュレイ・ロード 347 Ｆターム(参考） 3G090 AA02 BA01 DA03 DB06 EA04 3G093 AA07 AA16 AB01 BA20 DA01 DA05 DB00 DB07 DB09 EA03 EB08 EC02 FA11

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粒子を発生する内燃機関と関係した再生
    形粒子フィルタを清掃する方法であって、再生形粒子フ
    ィルタを通って該内燃機関から排気ガスを送ってフィル
    タ廃出物から粒子状物体を除去する段階と、該フィルタ
    の平均背圧を表わす背圧信号を生成する段階と、該背圧
    信号が所定のしきい値に到達するときには、該内燃機関
    の速度をその低範囲部分に設定して、該内燃機関の負荷
    を増大し、それによって該排気ガスの温度を高くし、ま
    た該フィルタの温度も高くなる傾向とし、それによって
    該フィルタの再生を支援する段階とを備えた方法。
  2. 【請求項２】 前記負荷を増大する段階は前記内燃機関
    により動力を得ている電気エネルギー生成器を増大した
    電気エネルギーを生成するために調節する段階と、 該増大した電気エネルギーを電気負荷に接続する段階と
    を備えている請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記増大した電気エネルギーを接続する
    前記段階は、該増大した電気エネルギーの少くとも一部
    分を抵抗性消散デバイスに接続する段階を含む請求項２
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記増大したエネルギーの少くとも一部
    分を接続する前記段階は、負荷抵抗器にエネルギーを投
    入する段階を含んでいる請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記増大した電気エネルギーを電気負荷
    に接続する前記段階は、該増大した電気エネルギーの少
    くとも一部分を牽引エネルギー蓄積デバイスに接続する
    段階を含む請求項２記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記増大した電気エネルギーの少くとも
    一部分を牽引バッテリイに接続する段階を前記段階が含
    んでいる請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記方法はさらに、背圧が前記第１の背
    圧信号のものより低いことを表わしている前記背圧信号
    の第２のしきい値で、前記牽引エネルギー蓄積デバイス
    を一部放電する段階を備えている請求項５記載の方法。
  8. 【請求項８】 さらに前記増大した負荷を前記フィルタ
    の少くとも一部分の温度に応答して制御する段階を備え
    ている請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記エンジンの負荷の前記増大はトルク
    −速度温度等温線付近で内燃機関動作を維持するために
    車輌の牽引需要に応答して修正される請求項１記載の方
    法。
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