JP2007230475A - ハイブリッド車両の排気浄化システム - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンとモータとを備えるハイブリッド車両において、排気浄化装置（ＤＰＦ）の再生時に、バッテリの過充電を生じることなく、迅速に昇温可能とする。
【解決手段】 排気浄化装置（ＤＰＦ）の再生のための昇温要求時に、バッテリ充電量ＳＯＣが低レベルの時は、エンジンによりモータを駆動して発電を行わせ、エンジンの高負荷運転により、排気温度を上昇させる。バッテリ充電量ＳＯＣが高レベルになると、エンジンでの燃料噴射時期の遅角による排気温度上昇を併用して、発電量を低下させ、過充電を防止する。
【選択図】 図１３

Description

本発明は、車両の駆動源として、内燃機関と、発電機を兼ねる電気モータとを備えるハイブリッド車両に関し、特にその内燃機関の排気浄化装置（ＰＭ捕集用フィルタ、ＮＯｘ吸着触媒等）の再生のための昇温技術に関する。

特許文献１に記載のハイブリッド車両では、内燃機関の排気通路に設けられる排気浄化装置（ＮＯｘ吸着触媒）に堆積する堆積物（硫黄）を燃焼除去して、排気浄化装置（ＮＯｘ吸着触媒）を再生（被毒解除）する際に、機関の出力を増加させて、要求出力に対する余剰出力により電気モータを駆動して発電させることにより、機関の高負荷発電運転を行っている。これは、機関を高負荷で運転することにより、排気温度を上昇させて、排気浄化装置の温度を再生に必要な温度まで迅速に上昇できるようにするためである。また、発電分はバッテリに蓄電することにより、余剰エネルギーを後刻に利用できるようにして、燃費の悪化を抑制している。
特開２００４−２７８４６５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、バッテリの充電量が大きくなって過充電状態となると、バッテリの劣化につながるので、それ以上は高負荷発電運転を行うことができず、昇温を継続できないという問題点があった。
また、高負荷発電運転を止めて、燃料噴射時期の遅角により、排気温度の上昇を図ると、特に低速・低負荷において、燃費及び排気（ＨＣ）の悪化に加え、オイル希釈（ピストン下降状態でシリンダ壁面に燃料が付着することによる）の懸念がある。

本発明は、このような実状に鑑み、バッテリの劣化等を招くことなく、排気浄化装置の再生のための昇温要求に応えることを目的とする。

このため、本発明は、排気浄化装置の昇温要求時に、機関での燃料噴射時期を遅角すると共に、機関によりモータを駆動して発電を行わせる構成とする。

本発明によれば、燃料噴射時期の遅角と、発電運転との両方で、排気温度の上昇を図ることで、燃料噴射時期の遅角量を、燃費及び排気の悪化やオイル希釈がほとんど生じないレベルに抑え、また、発電運転の発電量を、過充電を生じないレベルに抑え、問題なく排気浄化装置の温度を十分に上昇させることができる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示すハイブリッド車両のシステム図である。
ハイブリッド車両では、車両の駆動源として、内燃機関（以下「エンジン」という）１と、発電機を兼ねる電気モータ（モータジェネレータともいう）２とを備える。モータ２はインバータ３を介してバッテリ４と電気的に接続されている。

エンジン１及びモータ２の出力軸は、それぞれ変速機（ベルト式無段変速機；ＣＶＴ）５ｅ、５ｍ、クラッチ６ｅ、６ｍを介して、終減速ギア装置７の入力軸に連結されている。そして、終減速ギア装置７の出力軸（車軸）８に駆動輪が取付けられている。
エンジン１は、例えばディーゼルエンジンで、燃料噴射量等を制御することで任意のトルクを発生させることができる。また、燃料噴射時期の遅角（膨張行程又は排気行程でのポスト噴射を含む）により、排気温度を上昇させることができる。

モータ２は、バッテリ４の電力を消費して任意のトルクを発生させることができる。
エンジン１及びモータ２は、それぞれのクラッチ６ｅ、６ｍにより、各々単独で、又は両者共同して、車両を駆動可能である。
車両の減速時においては、エンジン１によるエンジンブレーキが可能である一方、モータ２は発電機として機能し、モータ２による回生制動が可能であり、回生制動時に生じる発電電力をインバータ３経由でバッテリ４に充電可能としている。また、エンジン１による駆動中にクラッチ６ｍ及び変速機５ｍを経由してモータ２を駆動、すなわち、エンジン１により車両とモータ２とを駆動することで、モータ２による発電電力をインバータ３経由でバッテリ４に充電可能としている。

ここにおいて、ディーゼルエンジン１の排気通路には、排気浄化装置として、酸化触媒９、ＮＯｘ吸着触媒１０、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（以下「ＤＰＦ」という）１１を設けてある。
酸化触媒９は、排気中のＨＣ、ＣＯを酸化処理する。
ＮＯｘ吸着触媒１０は、排気中のＮＯｘを吸着するもので、リッチ雰囲気にてＮＯｘを脱離浄化可能である。

ＤＰＦ１１は、排気中のＰＭ（粒子状物質；Particulate Matter）を捕集するもので、再生時のＰＭの燃焼を促進するために触媒が担持されている。
ここにおいて、ＤＰＦ１１については、捕集したＰＭの堆積により、目詰まりを起こして、排気抵抗の増加による運転性の悪化を招くことから、ＰＭ堆積量を推定し、これが所定値以上となったときに、再生時期と判断し、ＤＰＦの温度を上昇させる再生処理を行って、ＤＰＦに堆積しているＰＭを燃焼除去することにより、ＤＰＦを再生する。

また、ＮＯｘ吸着触媒１０については、長期の使用により、硫黄（Ｓ）被毒を起こし、ＮＯｘ吸着効率の悪化を招くことから、硫黄堆積量（硫黄被毒量）を推定し、これが所定値以上となったときに、再生時期（被毒解除時期）と判断し、ＮＯｘ吸着触媒の温度を上昇させる再生処理（被毒解除処理）を行って、ＮＯｘ吸着触媒に堆積している硫黄を燃焼除去することにより、ＮＯｘ吸着触媒を再生（被毒解除）する。

本発明では、上記のような排気浄化装置（ＤＰＦ１１、ＮＯｘ吸着触媒１０）の再生のために昇温要求時に、エンジン１での燃料噴射時期を遅角することにより、排気温度を上昇させると共に、エンジン１の出力を増加させて、要求出力に対する余剰出力によりモータ２を駆動して発電させることにより、エンジン１の高負荷発電運転を行って、排気温度を上昇させる。

かかる制御について、ＤＰＦ１１の再生の例で、以下に詳細に説明する。
図２はハイブリッド車両の制御ブロック図である。
車両の運転状態を検出する運転状態検出手段Ｂ１と、その検出結果に従ってエンジン及びモータの各運転点を決定する運転点決定手段Ｂ２と、決定されたエンジン運転点に従ってエンジンを制御するエンジン制御手段Ｂ３と、決定されたモータ運転点に従ってモータを制御するモータ制御手段Ｂ４とを備える。

その一方、前記運転点決定手段Ｂ２は、ＤＰＦの再生制御との関係で、運転モード変更手段Ｂ５により指令される運転モードに応じて、運転点を変更するように構成されており、運転モード変更手段Ｂ５には、昇温指令手段Ｂ６、ＤＰＦ温度検出手段Ｂ７、充電量検出手段Ｂ８から各情報が入力されている。
昇温指令手段Ｂ６は、ＤＰＦのＰＭ堆積量を推定し、これが所定値以上となったときに再生時期と判断して、昇温要求を発生する。ＤＰＦのＰＭ堆積量の推定は、例えば、ＤＰＦの上流側排気圧力と下流側排気圧力との差圧を検出する差圧センサを用いて行い、差圧と、エンジン運転状態（排気流量、もしくは、これを規定するエンジン回転数及び負荷）とから、ＰＭ堆積量を推定する。又は、エンジン運転状態から単位時間当たりのＰＭ捕集量を推定し、これを積算することで、ＰＭ堆積量を推定してもよい。

ＤＰＦ温度検出手段Ｂ７は、例えば、ＤＰＦの担体温度、又はＤＰＦ下流側及び／又は上流側の排気温度を検出するセンサを用い、ＤＰＦ温度Ｔを検出する。
充電量検出手段Ｂ８は、例えば、バッテリの充放電電流を検出する電流センサを用い、充放電電流を積算することで、バッテリの充電量ＳＯＣを検出する。尚、充電量ＳＯＣは、通常、満充電量に対する割合（％）として求める。

また、前記モータ制御手段Ｂ４に対し、電流補正手段Ｂ９が設けられている。電流補正手段Ｂ９は、所定の条件で、モータの発電効率を低下させるようにインバータを介して電流制御を行うもので、モータの磁石磁界に対し電気角で１８０°進んだ位相成分に相当する交流電流を供給（その交流電流振幅を増大）するように電流補正を行うことで、モータの発電効率を低下させることができる。

次に、ＤＰＦの状態などに応じて運転モード変更手段Ｂ５により指令される運転モードについて、説明する。
運転モードには、通常モード（Ｍ＝１）、発電量増加モード（Ｍ＝２）、発電量制限モード（Ｍ＝３）、発電量制限＋電流補正モード（Ｍ＝４）、モータ走行モード（Ｍ＝５）があるので、それぞれについて説明する。

通常モード（Ｍ＝１）は、通常の運転モードであり、運転状態検出手段からの運転状態情報に基づき、車両に要求される総合出力Ｐｔを算出し、図３のハイブリッド出力（エンジン／モータ出力）配分テーブルに基づいて、総合出力Ｐｔからエンジン出力Ｐｅ及びモータ出力Ｐｍを決定し、エンジン制御手段及びモータ制御手段に指令する。
エンジン制御手段では、決定されたエンジン出力Ｐｅに基づいて、図４のエンジン運転点テーブルより運転点を決定する。この運転点テーブルは、各エンジン出力値（Ｐｅ０、Ｐｅ１、・・・）に対して、燃費が最適となるトルク（Ｔｅ０、Ｔｅ１、・・・）及び回転速度（Ｎｅ０、Ｎｅ１、・・・）の組合わせを設定したものである。

モータ制御手段では、決定されたモータ出力Ｐｍに基づいて、図５のモータ運転点テーブルより運転点を決定する。この運転点テーブルは、各モータ出力値（Ｐｍ０、Ｐｍ１、・・・）に対して、燃費が最適となるトルク（Ｔｍ０、Ｔｍ１、・・・）及び回転速度（Ｎｍ０、Ｎｍ１、・・・）の組合わせを設定したものである。
発電量増加モード（Ｍ＝２）は、ＤＰＦの昇温要求時で、バッテリ充電量ＳＯＣが第１の所定値ＥｍＬより低い場合の運転モードであり、エンジン出力を大きく増加させて、発電量を大きく増加させる。エンジンの高負荷運転により排気温度を上昇させて、ＤＰＦ温度の上昇を促進するためである。このため、図６のハイブリッド出力配分テーブルを用いて、要求総合出力Ｐｔからエンジン出力Ｐｅ及びモータ出力Ｐｍを決定し、エンジン制御手段及びモータ制御手段に指令する。図６のハイブリッド出力分配テーブルでは、全域にて、エンジン出力Ｐｅを比較的大きな一定値Ｐｅｃとすることで、低中出力域にて、要求総合出力Ｐｔに対するエンジン出力の余剰分（Ｐｅｃ−Ｐｔ）をモータ発電分とする。

発電量制限モード（Ｍ＝３）は、ＤＰＦの昇温要求時で、バッテリ充電量ＳＯＣが第１の所定値ＥｍＬより高く、第２の所定値ＥｍＨより低い場合の運転モードであり、排気温度上昇のため、エンジン出力を増加させて、発電量を増加させるが、充電量ＳＯＣが比較的高いことから、発電量を制限し、その分、燃料噴射時期を遅角（リタード）させて、排気温度を上昇させる。このため、図７のハイブリッド出力配分テーブルを用いて、要求総合出力Ｐｔからエンジン出力Ｐｅ及びモータ出力Ｐｍを決定し、エンジン制御手段及びモータ制御手段に指令する。図７のハイブリッド出力分配テーブルでは、全域にて、エンジン出力Ｐｅを比較的小さな一定値Ｐｅｓとすることで、低出力域にて、要求総合出力Ｐｔに対するエンジン出力の余剰分（Ｐｅｓ−Ｐｔ）をモータ発電分とする。

尚、発電量制限モード（Ｍ＝３）で用いるエンジン運転点テーブルは、図４と同じでもよいが、図８に示すように、燃料噴射時期の遅角によりオイル希釈やＨＣ悪化を生じやすい低速・低負荷領域での運転が無くなる。
また、発電量制限モード（Ｍ＝３）での燃料噴射時期の遅角量は、図９に示すように、回転速度とトルクとに応じ、高負荷側ほど、小さくする。

発電量制限＋電流補正モード（Ｍ＝４）は、ＤＰＦ昇温要求時で、バッテリ充電量ＳＯＣが第２の所定値ＥｍＨより高く、ＤＰＦ温度Ｔが比較的低い場合（触媒非活性の場合）の運転モードであり、発電量を更に制限する必要があることから、発電量制限モード（Ｍ＝３）での運転に加え、電流補正を行う。
すなわち、インバータを介し、モータの磁石磁界に対し電気角で１８０°進んだ位相成分に相当する交流電流を供給（その交流電流振幅を増大）するように電流補正を行うことで、モータの発電効率を低下させる。言い換えれば、インバータで交流を制御する際、交流の位相で、効率の良い（損失のない）位相と、悪い位相とのうち、悪い位相（Ｄ軸位相）の成分の振幅を通常より大きく制御して、発電効率を低下させ、エネルギーを熱に変えるのである。

この場合の電流補正値（Ｄ軸電流補正値）ΔＩｄは、図７のハイブリッド出力分配テーブルにて、要求総合出力Ｐｔよりエンジン出力が上回るモータ発電分ΔＰ（＝Ｐｅｓ−Ｐｔ）に応じて定めるのが望ましく、具体的には、図１０に示すように、モータ発電分ΔＰが大きくなるほど、大きな値とする。
モータ走行モード（Ｍ＝５）は、ＤＰＦ昇温要求時で、バッテリ充電量ＳＯＣが第２の所定値ＥｍＨより高く、ＤＰＦ温度Ｔが比較的高い場合（触媒活性の場合）の運転モードであり、モータのみで出力を得る（モータ出力１００％）。これは、モータ走行により、バッテリ充電量ＳＯＣを低下させると共に、モータによりエンジンを所定回転速度で連れ回して、ＤＰＦに燃焼用の空気を供給する。ここでの所定回転速度は、ＤＰＦの温度を上昇可能な量の空気を供給できる回転速度とし、回転速度が高すぎて空気冷却がなされないように設定する。

但し、モータ走行時に、ＤＰＦへの空気供給によって温度低下する所定の条件（ＤＰＦ温度が比較的低く、空気冷却によって温度低下する条件）では、次の（１）〜（３）のいずれかの制御を行う。
（１）前記連れ回しを解除して、エンジンを停止させ、ＤＰＦへの空気供給を停止させる。すなわち、図１１に示すように、ＤＰＦ温度が所定値Ｔｃ以上の場合にのみ、クラッチ６ｅを締結して、エンジンを連れ回すが、所定値Ｔｃ未満の場合には、クラッチ６ｅを開放して、エンジンを停止させる。

（２）エンジンを連れ回すが、燃料カット状態で、吸気系のスロットル弁を全閉として、ＤＰＦへの空気供給を減少させる。
（３）エンジンを連れ回すが、燃料カット状態で、排気を吸気系へ還流するＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁を全開として、排気（空気）を吸気系へ還流することで、ＤＰＦへの空気供給を減少させる。

次に、制御の流れを、図１２のフローチャートによって説明する。
Ａ１では、ＤＰＦ昇温指令（再生要求）の有無を判定する。具体的には、別ルーチンにより算出しているＤＰＦのＰＭ堆積量（推定値）を読込み、これが再生時期判定用の所定値以上になっているか否かを判定する。
Ａ１での判定で、ＤＰＦ昇温指令無しの場合は、Ａ１０へ進み、通常モード（Ｍ＝１）に設定・維持する。

Ａ１での判定で、ＤＰＦ昇温指令有りの場合は、Ａ２へ進み、別ルーチンにより算出しているバッテリの充電量ＳＯＣが第１の所定値ＥｍＬより高いか否かを判定する。この第１の所定値ＥｍＬは、比較的低側に設定され、これ以下であれば、十分に発電しても、過充電にならないレベルである。
Ａ２での判定で、ＳＯＣ＜ＥｍＬの場合（ＳＯＣが低レベルの場合）は、Ａ９へ進み、発電量増大モード（Ｍ＝２）に設定する。

Ａ２での判定で、ＳＯＣ＞ＥｍＬの場合は、Ａ３へ進み、バッテリの充電量ＳＯＣが第２の所定値ＥｍＨより高いか否かを判定する。この第２の所定値ＥｍＨは比較的高側に設定され（ＥｍＨ＞ＥｍＬ）、これ以上であれば、発電を極力停止したいレベルである。
Ａ３での判定で、ＳＯＣ＜ＥｍＨの場合、すなわち、ＥｍＬ＜ＳＯＣ＜ＥｍＨの場合（ＳＯＣが中レベルの場合）は、Ａ６へ進み、ここでの判定で現在モードＭ＝５でない限り、Ａ８へ進み、発電量制限モード（Ｍ＝３）に設定する。Ａ６については後述する。

Ａ３での判定で、ＳＯＣ＞ＥｍＨの場合（ＳＯＣが高レベルの場合）は、Ａ４へ進み、ＤＰＦ温度が触媒活性温度以上か否かを判定する。
ＳＯＣが高レベルで、ＤＰＦ温度が低温（非活性状態）の場合は、Ａ４からＡ７へ進み、発電量制限＋電流補正モード（Ｍ＝４）に設定する。
ＳＯＣが高レベルで、ＤＰＦ温度が高温（活性状態）の場合は、Ａ４からＡ５へ進み、モータ走行モード（Ｍ＝５）に設定する。

前記Ａ６について説明する。ＳＯＣが高レベルで、ＤＰＦ温度が高温（活性状態）の状態となって、Ａ５にてモータ走行モード（Ｍ＝５）に設定された後、モータ走行によるＳＯＣの低下により、ＳＯＣが中レベルに低下すると、Ａ３からＡ６へ進み、Ａ６での判定でモードＭ＝５であるので、Ａ４へ進み、ＤＰＦ温度が高温状態であれば、Ａ５でのモータ走行モード（Ｍ＝５）が継続され、ＤＰＦ温度が低温状態であれば、Ａ７での発電量制限＋電流補正モード（Ｍ＝４）に切換えられる。これは、高ＳＯＣでのモータ走行モード（Ｍ＝５）から中ＳＯＣの発電量制限モード（Ｍ＝３）に遷移する際、途中で、発電量制限＋電流補正モード（Ｍ＝４）を経由させるための処理である。

次に、制御の流れを、図１３及び図１４のタイムチャートによって説明する。
先ず図１３のタイムチャートの場合を説明する。
ｔ１の時点で、ＤＰＦ再生のための昇温指令がＯＮとなる。このとき、バッテリ充電量ＳＯＣが第１の所定値ＥｍＬより低いとすると、通常モード（Ｍ＝１）から発電量増量モード（Ｍ＝２）に切換えられる。これにより、エンジンでの燃料噴射時期を遅角することなく、エンジンによりモータを駆動して発電を行わせ、エンジンの高負荷発電運転により、排気温度を上昇させて、ＤＰＦ温度Ｔを上昇させる。このときの発電分はバッテリに充電する。

ｔ２の時点で、バッテリ充電量ＳＯＣが第１の所定値ＥｍＬを超えると、発電量制限モード（Ｍ＝３）に切換えられる。これにより、エンジンでの燃料噴射時期を遅角すると共に、エンジンによりモータを駆動して発電を行わせ、両者により、排気温度を上昇させて、ＤＰＦ温度Ｔを上昇させる。このときの発電量は、燃料噴射時期の遅角による昇温分、減少させることができる。

ｔ３の時点で、バッテリ充電量ＳＯＣが第２の所定値ＥｍＨに達し、このとき、ＤＰＦ温度Ｔが触媒活性温度に達しているとすると、モータ走行モード（Ｍ＝５）に切換えられ、この後、バッテリ充電量ＳＯＣが低下しても、第１の所定値ＥｍＬ以上であれば、モータ走行モード（Ｍ＝５）が維持される。これにより、モータ走行でバッテリ充電量ＳＯＣを低下させると共に、モータによりエンジンを所定回転速度で連れ回して、ＤＰＦに燃焼用の空気を供給することで、昇温を継続する。

ｔ４の時点で、昇温指令がＯＦＦとなると、通常モード（Ｍ＝１）に切換えられる。
次に図１４のタイムチャートの場合を説明する。
ｔ１の時点で、通常モード（Ｍ＝１）から発電量増量モード（Ｍ＝２）に切換えられ、ｔ２の時点で、発電量制限モードに切換えられることは、図１３の場合と同じである。
ｔ３の時点で、バッテリ充電量ＳＯＣが第２の所定値ＥｍＨに達し、このとき、ＤＰＦ温度Ｔが触媒活性温度に達していないとすると、発電量制限＋電流補正モード（Ｍ＝４）に切換えられる。これにより、エンジンでの燃料噴射時期を遅角すると共に、エンジンによりモータを駆動して発電を行わせ、かつ、モータの発電効率を低下させるように電流補正を行うことで、バッテリ充電量ＳＯＣの増加を抑えつつ、昇温を図ることができる。

ｔ４の時点で、昇温指令がＯＦＦとなると、通常モード（Ｍ＝１）に切換えられる。
本実施形態によれば、排気浄化装置（ＤＰＦ）の昇温要求時に、エンジンでの燃料噴射時期を遅角すると共に、エンジンによりモータを駆動して発電を行わせることにより、燃料噴射時期の遅角量を燃費及び排気の悪化やオイル希釈がほとんど生じないレベルに抑え、また、発電運転の発電量を過充電を生じないレベルに抑えつつ、十分な昇温効果を得ることができる。

また、本実施形態によれば、前記発電の発電量は、燃料噴射時期の遅角により排気の悪化とオイル希釈が起こらない程度にエンジンの出力が大きく保たれる範囲に定めることにより、排気（ＨＣ）の大幅な悪化とオイル希釈をより確実に抑制し、充電量を低減することができる。
また、本実施形態によれば、バッテリの充電量ＳＯＣを検出する手段を備え、排気浄化装置（ＤＰＦ）の昇温要求時に、バッテリ充電量ＳＯＣが第１の所定値ＥｍＬより低い場合は、エンジンでの燃料噴射時期を遅角することなく、エンジンによりモータを駆動して発電を行わせ、バッテリ充電量ＳＯＣが第１の所定値ＥｍＨより高い場合に、エンジンでの燃料噴射時期を遅角すると共に、エンジンによりモータを駆動して発電を行わせ、この場合の発電量は前記バッテリ充電量ＳＯＣが第１の所定値ＥｍＬより低い場合の発電量より低下させることにより、バッテリの充電状態に応じて、発電量を適切に制御できる。

また、本実施形態によれば、前記発電は、要求総合出力Ｐｔ０の変化にかかわらずエンジンＰｅの出力を一定値とすることで行わせ、前記一定値は、前記バッテリ充電量ＳＯＣが第１の所定値ＥｍＬより高い場合に、前記バッテリ充電量ＳＯＣが第１の所定値ＥｍＬより低い場合より、小さくする（ＳＯＣがＥｍＬより高い場合の一定値ＰｅｓをＳＯＣがＥｍＬより低い場合の一定値Ｐｅｃより小さくする）ことにより、中高出力域にてモータ出力割合を増加して放電の機会を多くしつつ、低出力域にて発電を行わせることで、低出力域での噴射時期遅角による排気（ＨＣ）の悪化とオイル希釈を抑制して、排気温度を上昇することができる。

また、本実施形態によれば、前記発電を行わせるときに、モータの発電効率を低下させるように電流制御を行うことにより、エンジン負荷をより増大させて、昇温効果を高める一方、バッテリへの充電量を低減して、過充電を防止することができる。
また、本実施形態によれば、排気浄化装置（ＤＰＦ）の昇温要求時に、バッテリ充電量ＳＯＣが前記第１の所定値ＥｍＬより高く設定された第２の所定値ＥｍＨより高い場合に、エンジンでの燃料噴射時期を遅角すると共に、エンジンによりモータを駆動して発電を行わせ、かつ、モータの発電効率を低下させるように電流制御を行うことにより、充電量ＳＯＣが高い状態において、エンジン負荷をより増大させて、昇温効果を高める一方、バッテリへの充電量を低減して、過充電を防止することができる。

また、本実施形態によれば、前記電流制御は、要求総合出力Ｐｔよりエンジンの出力が上回る発電分ΔＰ（＝Ｐｅｓ−Ｐｔ）に応じて行うことにより、余剰発電分が多いほど、発電効率を低下させて、充電に回るのを防止し、余剰発電分が小さいときは、発電効率を向上させて、モータの発熱を抑制できる。
また、本実施形態によれば、排気浄化装置（ＤＰＦ）の昇温要求時に、バッテリ充電量ＳＯＣが前記第１の所定値ＥｍＬより高く設定された第２の所定値ＥｍＨより高い場合に、モータのみで出力を得るモータ走行に切換えると共に、モータによりエンジンを所定回転速度で連れ回して排気浄化装置（ＤＰＦ）に燃焼用の空気（酸素）を供給することにより、モータ走行により充電量ＳＯＣを低減しつつ、燃焼（ＰＭ燃焼）を促進し、温度上昇の促進もしくは温度低下の抑制が可能となる。

また、本実施形態によれば、前記所定回転速度は、排気浄化装置（ＤＰＦ）の温度を上昇可能な量の空気を供給できる回転速度とすることにより、回転速度が高すぎて、空気冷却を生じるのを防止し、効果的に温度上昇を促すことができる。
また、本実施形態によれば、前記モータ走行時に、排気浄化装置（ＤＰＦ）への空気供給によって温度低下する所定の条件（例えば、ＤＰＦの触媒が非活性、あるいは、ＤＰＦ温度に対するＰＭ堆積量が所定値以下の条件）では、前記連れ回しを解除して（クラッチを開放して）、エンジンを停止させ、排気浄化装置（ＤＰＦ）への空気供給を停止させることにより、モータ走行により充電量ＳＯＣを低減させながら、冷却媒体となるガスを遮断して、排気浄化装置（ＤＰＦ）の保温を図ることができる。

また、本実施形態によれば、前記モータ走行時に、排気浄化装置（ＤＰＦ）への空気供給によって温度低下する所定の条件では、エンジンのスロットル弁を全閉として、排気浄化装置（ＤＰＦ）への空気供給を減少させることにより、モータ走行により充電量ＳＯＣを低減させながら、冷却媒体となるガスを遮断ないし減少して、排気浄化装置（ＤＰＦ）の保温を図ることができる。

また、本実施形態によれば、前記モータ走行時に、排気浄化装置（ＤＰＦ）への空気供給によって温度低下する所定の条件では、エンジンのＥＧＲ弁を全開として、排気浄化装置（ＤＰＦ）への空気供給を減少させることにより、モータ走行により充電量ＳＯＣを低減させながら、冷却媒体となるガスを遮断ないし減少して、排気浄化装置（ＤＰＦ）の保温を図ることができる。

尚、上記の実施形態では、パラレル型のハイブリッド車両（図１）について説明したが、シリーズ型のハイブリッド車両にも適用可能である。
図１５は本発明の他の実施形態を示すシリーズ型のハイブリッド車両のシステム図である。
このシステムでは、エンジン１の出力軸とモータ２の出力軸とを同軸にして直結してあり、この１つの出力軸が、変速機（ベルト式無段変速機；ＣＶＴ）５、クラッチ６を介して、終減速ギア装置７の入力軸に連結されている。

このような形式のハイブリッド車両にも適用可能である。但し、この場合は、エンジン１とモータ２の回転速度は同一となるので、エンジン制御手段は、図４のエンジン運転点テーブルを用いて、要求エンジン出力Ｐｅ０、Ｐｅ１から、エンジン運転点（回転速度Ｎｅ０、Ｎｅ１及びトルクＴｅ０、Ｔｅ１）を決定するが、モータ制御手段は、図５のモータ運転点テーブルに代え、図１６のモータ運転点テーブルを用いる。エンジンとモータの回転速度は同一となるので、回転速度をＮｅ０、Ｎｅ１とすると、要求モータ出力がＰｍ０、Ｐｍ１の場合、モータトルクは、図１６に示すように、Ｔｍ０＝Ｐｍ０／Ｎｅ０、Ｔｍ１＝Ｐｍ１／Ｎｅ１として決まる。

また、上記の実施形態では、排気浄化装置がＤＰＦで、所定の再生条件にて、これに堆積しているＰＭを燃焼除去する場合について説明したが、排気浄化装置がＮＯｘ吸着触媒で、所定の再生条件にて、これに堆積している硫黄を燃焼除去する場合にも適用することができる。但し、モータ走行モード（Ｍ＝５）における図１１の特性はＤＰＦ再生時にのみ適用される。

本発明の一実施形態を示すハイブリッド車両のシステム図 ハイブリッド車両の制御ブロック図 通常モード（Ｍ＝１）での出力配分テーブルを示す図 エンジン運転点テーブルを示す図 モータ運転点テーブルを示す図 発電量増加モード（Ｍ＝２）での出力配分テーブルを示す図 発電量制限モード（Ｍ＝３、４）での出力配分テーブルを示す図 発電量制限モード（Ｍ＝３、４）でのエンジン運転点テーブルを示す図 発電量制限モード（Ｍ＝３、４）での燃料噴射時期の遅角量の特性図 電流補正モード（Ｍ＝４）での電流補正特性を示す図 モータ走行モード（Ｍ＝５）でのＤＰＦ温度とエンジン回転速度との関係を示す図 制御の流れを示すフローチャート 制御の流れを示すタイムチャート（１） 制御の流れを示すタイムチャート（２） シリーズ型のハイブリッド車両のシステム図 シリーズ型のハイブリッド車両でのモータ運転点テーブルを示す図

符号の説明

１ エンジン
２ モータ
３ インバータ
４ バッテリ
５ｅ、５ｍ、５ 変速機
６ｅ、６ｍ、６ クラッチ
７ 終減速ギア装置
８ 車軸
９ 酸化触媒
１０ ＮＯｘ吸着触媒
１１ ＤＰＦ

Claims (12)

1. 車両の駆動源として、内燃機関と、電気モータとを備え、前記モータは、車両又は機関により駆動されることで発電機としてバッテリに充電可能なハイブリッド車両であって、前記機関の排気通路に排気浄化装置を備えるものにおいて、
   前記排気浄化装置の昇温要求時に、前記機関での燃料噴射時期を遅角すると共に、前記機関により前記モータを駆動して発電を行わせることを特徴とするハイブリッド車両の排気浄化システム。
2. 前記発電の発電量は、燃料噴射時期の遅角により排気の悪化とオイル希釈が起こらない程度に機関の出力が大きく保たれる範囲とすることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両の排気浄化システム。
3. 前記バッテリの充電量を検出する手段を備え、
   前記排気浄化装置の昇温要求時に、バッテリ充電量が第１の所定値より低い場合は、前記機関での燃料噴射時期を遅角することなく、前記機関により前記モータを駆動して発電を行わせ、バッテリ充電量が第１の所定値より高い場合に、前記機関での燃料噴射時期を遅角すると共に、前記機関により前記モータを駆動して発電を行わせ、この場合の発電量は前記バッテリ充電量が第１の所定値より低い場合の発電量より低下させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のハイブリッド車両の排気浄化システム。
4. 前記発電は、要求総合出力の変化にかかわらず機関の出力を一定値とすることで行わせ、前記一定値は、前記バッテリ充電量が第１の所定値より高い場合に、前記バッテリ充電量が第１の所定値より低い場合より、小さくすることを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両の排気浄化システム。
5. 前記発電を行わせるときに、前記モータの発電効率を低下させるように電流制御を行うことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の排気浄化装置。
6. 前記排気浄化装置の昇温要求時に、バッテリ充電量が前記第１の所定値より高く設定された第２の所定値より高い場合に、前記機関での燃料噴射時期を遅角すると共に、前記機関により前記モータを駆動して発電を行わせ、かつ、前記モータの発電効率を低下させるように電流制御を行うことを特徴とする請求項３又は請求項４記載のハイブリッド車両の排気浄化システム。
7. 前記電流制御は、要求総合出力より機関の出力が上回る発電分に応じて行うことを特徴とする請求項５又は請求項６記載のハイブリッド車両の排気浄化システム。
8. 前記排気浄化装置の昇温要求時に、バッテリ充電量が前記第１の所定値より高く設定された第２の所定値より高い場合に、前記モータのみで出力を得るモータ走行に切換えると共に、前記モータにより前記機関を所定回転速度で連れ回して前記排気浄化装置に燃焼用の空気を供給することを特徴とする請求項３又は請求項４記載のハイブリッド車両の排気浄化システム。
9. 前記所定回転速度は、前記排気浄化装置の温度を上昇可能な量の空気を供給できる回転速度であることを特徴とする請求項８記載のハイブリッド車両の排気浄化システム。
10. 前記モータ走行時に、前記排気浄化装置への空気供給によって温度低下する所定の条件では、前記連れ回しを解除して、前記機関を停止させ、前記排気浄化装置への空気供給を停止させることを特徴とする請求項８又は請求項９記載のハイブリッド車両の排気浄化システム。
11. 前記モータ走行時に、前記排気浄化装置への空気供給によって温度低下する所定の条件では、前記機関のスロットル弁を全閉として、前記排気浄化装置への空気供給を減少させることを特徴とする請求項８又は請求項９記載のハイブリッド車両の排気浄化システム。
12. 前記モータ走行時に、前記排気浄化装置への空気供給によって温度低下する所定の条件では、前記機関のＥＧＲ弁を全開として、前記排気浄化装置への空気供給を減少させることを特徴とする請求項８又は請求項９記載のハイブリッド車両の排気浄化システム。

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