JP2009035226A - ハイブリッド車両の排気浄化制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの充電残量を適正レベルに維持管理し、できる限り内燃機関の出力増加設定によって排気浄化装置を加熱可能とし、電力消費の大きな加熱手段の配設を不要としてコストを抑え、性能確保も可能なハイブリッド車両の排気浄化制御装置を提供する。
【解決手段】排気浄化装置を有するエンジンと、モータジェネレータと、バッテリと、を有するハイブリッド車両において、モータジェネレータの発電電力又はバッテリの蓄電電力を消費して排気浄化装置を含むエンジン各部の加熱を行う電気加熱手段（ＥＨＣ等）と、車両の要求駆動力とバッテリの充電残量ＳＯＣとに基づいてエンジンの運転が必要と判断されたとき、車両の要求駆動力と、充電残量ＳＯＣと、エンジン各部の温度状態（Ｔｅｘ等）と、に基づいて、エンジンの始動前後における電気加熱手段の通電制御と、エンジンとモータジェネレータの駆動及び発電の制御と、を行う制御手段と、を含んで構成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関及びモータジェネレータを駆動源とするハイブリッド車両の排気浄化制御装置に関し、特に、システムの簡易化及び効率化を図ってコストを抑えつつ排気浄化性能を確保する技術に関する。

内燃機関及びモータジェネレータを駆動源とするハイブリッド車両として特許文献１に記載のものでは、内燃機関の排気系に設けられた排気浄化装置の性能を確保するために、排気浄化装置等の温度が所定値を下回っている場合、内燃機関の運転状態及びバッテリの充電残量（残容量）に応じて、以下のようにして排気浄化装置の温度を活性温度以上に保っている。

まず、内燃機関が停止状態である場合は、バッテリの充電残量が電力安定供給用の所定値以上であるときには、内燃機関の始動に備えて、バッテリの蓄電電力を加熱手段で消費して排気浄化装置等を加熱し、一方、バッテリの充電残量が該所定値を下回っているときには、内燃機関を強制始動させ、排気熱によって排気浄化装置を加熱している。

また、既に内燃機関が運転されている場合は、バッテリが十分充電されていて充電不可能な状態では、バッテリの蓄電電力を加熱手段で消費して排気浄化装置等を加熱し、一方、バッテリが十分に充電可能な状態では、内燃機関の運転点を出力増加するように設定することで、該出力増加に伴う余剰出力をモータジェネレータによって電力に変換してバッテリに充電しつつ、排気温度を上昇させて排気浄化装置を加熱している。
特許第３３７６９０２号公報

ところで、希薄燃焼が主体のリーンバーンガソリン機関、直接噴射式ガソリン機関、あるいはディーゼル機関では、排気流量が予混合ガソリン機関に比べて多く、特にディーゼル機関の場合には格段に多い。このため、このような内燃機関が運転されているときに、特許文献１に記載の構成のようにヒータ等の加熱手段により排気浄化装置を加熱しようとすると、非常に電力消費の大きな加熱手段が必要になり、バッテリの容量も余裕を持たせて大きくする必要が生じるため、システムのコストが増大する。

したがって、排気浄化システムの簡易化及び効率化を図ってコストを抑えつつ性能を確保するためには、内燃機関の運転時に、主として内燃機関の出力増加設定によって排気温度を上昇させることで、排気浄化装置を活性温度以上に加熱する構成とするのが望ましい。

しかしながら、バッテリが十分に充電されている状態では、内燃機関の出力増加設定をして運転し、該出力増加に伴う余剰出力をモータジェネレータの回生によってバッテリに充電し続けると、バッテリが過充電となってしまう。

本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、バッテリの充電残量を適正レベルに維持管理することで、できる限り内燃機関の出力増加設定によって排気浄化装置を加熱できるようにし、排気浄化装置を加熱するための電力消費の大きな加熱手段の配設を不要としてコストを抑え、性能確保も可能なハイブリッド車両の排気浄化制御装置を提供することを目的とする。

このため本発明は、車両駆動と発電兼用のエンジンとモータジェネレータとを有し、少なくとも一方の出力で車両の駆動力を発生させ、モータジェネレータが車両減速時に回生発電可能とされ、前記モータジェネレータによる車両駆動時に該モータジェネレータへ電力を供給すると共に、モータジェネレータによる発電電力を充電可能なバッテリと、該バッテリの充電残量を検出する充電残量検出手段と、車両の要求駆動力を検出する要求駆動力検出手段と、車両の要求駆動力とバッテリの充電残量とに基づいて、エンジンの運転要否判断を行う運転要否判断手段と、を有するハイブリッド車両において、エンジンの排気通路に設けられ、排気を浄化する排気浄化装置と、前記排気浄化装置を含むエンジン各部の温度状態を検出する温度状態検出手段と、前記モータジェネレータの発電電力又はバッテリの蓄電電力を消費して、前記排気浄化装置を含むエンジン各部の加熱を行う電気加熱手段と、前記運転要否判断手段によってエンジンの運転が必要と判断されたとき、前記各検出手段によって検出された車両の要求駆動力と、バッテリの充電残量と、エンジン各部の温度状態と、に基づいて、エンジンの始動前後における前記電気加熱手段の通電制御と、エンジンとモータジェネレータの駆動及び発電の制御と、を行う制御手段と、を含んで構成した。

以上の構成によって、制御手段が、モータジェネレータ及び電気的加熱手段の電力消費を制御して、できる限りバッテリを空き容量に余裕がある状態に制御することで、排気浄化装置を活性温度以上とするためにモータジェネレータの発電（バッテリの充電）を伴う内燃機関の出力増加設定を行うことの制限が緩和される。これにより、排気流量が予混合ガソリン機関に比べて多いエンジンを搭載するハイブリッド車両でも、排気浄化装置を活性温度以上とするために特に電力消費の大きなヒータ等の加熱手段や大容量のバッテリの配設が不要となるので、排気浄化システムを簡易な構成にできてコスト増加が抑えられ、また排気浄化性能も確保することが可能になる。

以下、図面等を参照して、本発明の実施の形態について、さらに詳しく説明する。

図１は、本発明のディーゼルエンジンの排気浄化制御装置の一実施形態を示すシステム構成図であり、ハイブリッド車両システム、特にパラレル方式のハイブリッド車両（Parallel Hybrid Electric Vehicle、以下「Ｐ−ＨＥＶ」という）に適用した場合を示す図である。

図１において、本実施形態のハイブリッド車両は、ディーゼルエンジン（以下、エンジンとする）１と、車両駆動用モータと発電用ジェネレータを兼ねたモータジェネレータＭＧ２の動力で走行する。エンジン１の出力は、発電用としてもう１つのモータジェネレータＭＧ１へ伝達され、また、車両走行用としてモータジェネレータＭＧ１の回転軸、例えば電磁クラッチ付きＣＶＴ等の動力伝達機構５２、モータジェネレータＭＧ２の回転軸及びディファレンシャルギヤ５４を介して駆動輪５５ａ、５５ｂに伝達される。そして、車両の減速回生時には２つのモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２をジェネレータとして有効に使い、車両制動力を電気エネルギーに変換して回収してバッテリ５０を充電する。

エンジン１の発電用と車両走行用との出力配分は、ハイブリット用コントロールユニット４０で制御する。また、このハイブリット用コントロールユニット４０は、バッテリ５０からモータジェネレータＭＧ２への電力の供給及び減速回生時のモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２からバッテリ５０への回生電力の回収を制御している。

ハイブリット用コントロールユニット４０は、車両の走行及び停止情報をモニターするために、アクセルペダルの踏み込み量に比例したアクセルセンサ４１の出力信号Ｌ、スタートキー４２のＡｃｃ位置及びＯＮ位置に対応した信号ＳＴＡ、シフトレバーポジションセンサ４３の信号ＳＦＴ、ブレーキ作動スイッチ４４の信号ＢＲ、車速センサ４５の信号Ｖ、バッテリ残容量センサ４６の信号ＳＯＣ等を入力して、エンジン１の始動及び出力分担の各要否を判定し、エンジン用コントロールユニット３０に始動指令及び出力分担指令を発する。その指令に従って、エンジン用コントロールユニット３０がエンジン１の運転点を設定するとともに、始動、停止、及び出力の各制御を行う。

エンジン１は、排気通路３にエンジン１の排気を浄化する排気浄化装置２０を備える。排気浄化装置２０はＮＯｘトラップ触媒（Ｌｅａｎ ＮＯｘ Ｔｒａｐ Ｃａｔａｌｙｓｔ：以下、ＬＮＴとする）２１を内蔵する。

ＬＮＴ２１は、流入する排気の空燃比がリーンであるときにＮＯｘを吸収し、流入する排気の酸素濃度が低下するとＮＯｘを放出・還元浄化するＮＯｘ吸着触媒である。ＬＮＴ２１は、ＮＯｘ吸着剤として、Ｂａ、Ｍｇ、Ｃｓ等を使用している。また、触媒活性を高めるための加熱手段としての電気ヒータを備える電気加熱式触媒（以下、ＥＨＣとする）の構成を採用している。

排気浄化装置２０内のＬＮＴ２１の入口部にはＥＨＣに近接させて温度センサ３５が設けられており、エンジン１の停止中及び運転中にＬＮＴ２１の温度をＴｅｘとして検出する。なお、ＬＮＴ２１の温度検出として、エンジン１の運転中にＬＮＴ２１へ流入する排気の温度を検出してもよい。また、排気浄化装置２０内のＬＮＴ２１の出口部には、酸素濃度Ｏ_２を検出する酸素濃度センサ３６が設けられている。

排気通路３には、過給機のタービン３ａが配置され、その上流から分岐したＥＧＲ通路４にはＥＧＲ弁５が設けられている。このＥＧＲ弁５はステッピングモータ（図示せず）で駆動され、排気の一部を吸気通路２の吸気管２ｄに還流する。吸気通路２は、上流からエアクリーナ２ａ、過給機のコンプレッサ２ｂ、インタークーラ２ｃ、アクチュエータ（例えばステッピングモータ式）６によって開閉駆動する吸気絞り弁７及び吸気管２ｄを備える。

２４は、エンジン始動補助用のグロープラグであり、各気筒の燃焼室に臨んで設けられている。また、エンジン１の暖機促進のためにエンジン１の冷却水系路中に臨むように電気加熱式のブロックヒータ７０が設けられている。

燃料供給系は、ディーゼルエンジン用燃料（軽油）を貯留する燃料タンク６０、燃料を燃料噴射装置１０へ供給するための燃料供給通路１６及び燃料噴射装置１０からのリターン燃料（スピル燃料）を燃料タンク６０に戻すための燃料戻り通路１９を備える。

燃料噴射装置１０は、公知のコモンレール式の燃料噴射装置であって、サプライポンプ１１、コモンレール（蓄圧室）１４及び気筒毎に設けられる燃料噴射弁１５を備える。サプライポンプ１１で加圧した燃料は燃料供給通路１２を介してコモンレール１４に一旦高圧の状態で蓄えられた後、各気筒の燃料噴射弁１５に分配される。コモンレール１４の圧力は圧力制御弁１３で制御する。即ち、圧力制御弁１３はエンジン用コントロールユニット３０からのデューティ信号に応じてオーバーフロー通路１７の流路面積を変えることで、コモンレール１４への燃料吐出量を調整してコモンレール１４の圧力を制御する。また、コモンレール１４の圧力を制御するため、サプライポンプ１１から吐出された燃料の一部は、途中に一方向弁１８を有するオーバーフロー通路１７を介して燃料供給通路１６に戻される。

燃料噴射弁１５は、エンジン用コントロールユニット３０からのＯＮ−ＯＦＦ信号によって燃焼室への燃料供給通路を開閉する電子式の噴射弁であって、ＯＮ信号によって燃料を燃焼室に噴射し、ＯＦＦ信号によって噴射を停止する。燃料噴射量は、燃料噴射弁１５へのＯＮ信号が長いほど多くなるが、後述するようにコモンレール１４の燃料圧力によっても変化する。

エンジン用コントロールユニット３０は、水温センサ３１（エンジン温度検出手段）の信号Ｔｗ、エンジン回転速度とクランク角度検出用のクランク角センサ３２の信号Ｎｅ、カム角センサ３３の気筒判別信号Ｃｙｌ、コモンレール１４の圧力を検出する圧力センサ３４の信号Ｐ_ＣＲ、温度センサ３５（エンジン温度検出手段）の信号Ｔｅｘ及び酸素濃度センサ３６の信号Ｏ_２をそれぞれ入力する。尚、エンジン用コントロールユニット３０の具体的な制御については後述する。

本実施形態の排気浄化制御装置は、ハイブリット用コントロールユニット４０及びエンジン用コントロールユニット３０によって制御する。かかる制御について図７〜１６のフローチャートに基づいて説明する。

図７は、本実施形態のハイブリッドシステムのメイン制御ルーチンを示し、図８〜１６はハイブリット用コントロールユニット４０からの指令によって、エンジン用コントロールユニット３０によって行われるエンジン１の出力制御及び本実施形態の排気浄化制御に関するサブルーチンを示す。尚、後述するように、エンジン用コントロールユニット３０が、運転要否判断手段の機能を備えている。

図７のハイブリッドシステムのメイン制御ルーチンにおいて、ステップＳ１００で、アクセルセンサ４１の信号Ｌ、スタートキー４２の信号ＳＴＡ、シフトレバーポジションセンサ４３の信号ＳＦＴ、ブレーキ作動スイッチ４４の信号ＢＲ、車速センサ４５の信号Ｖ及びバッテリ残容量センサ４６の信号ＳＯＣを読み込み、更に、水温センサ３１の信号Ｔｗ、クランク角センサ３２の信号Ｎｅ、カム角センサ３３の信号Ｃｙｌ、コモンレール１４の圧力を検出する圧力センサ３４の信号Ｐ_ＣＲ、温度センサ３５の信号Ｔｅｘ、酸素濃度センサ３６の信号Ｏ_２を読み込んでステップＳ２００に進む。

ステップＳ２００では、図４〜５に示すようにアクセルセンサ４１の信号Ｌに基づいて運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じた車両走行のための必要な駆動力Ｐｒｕｎ（＝モータ出力Ｐｍ＋エンジン出力Ｐｅで、図中のポイントａ―ｅのライン）、即ち、運転者がアクセル操作によって求めている車両走行に必要な駆動力（要求駆動力）を後述する図８の要求駆動力算出ルーチンに従って算出し、ステップＳ３００に進む。

ステップＳ３００では、ステップＳ２００で算出した要求駆動力Ｐｒｕｎ、車両速度Ｖ、バッテリ残容量ＳＯＣ、温度Ｔｅｘ等を基準にして後述する図９の運転モード判定ルーチンに従って運転モードを判定する。ここで、運転モードは図３〜５にも示すように、基本的に以下のＭｏｄｅ０〜４の５つのパターンに分かれている。ここで、図３はバッテリの残容量ＳＯＣ、排気浄化装置温度及び運転モードとの関係を纏めた表を示した図であり、図４は排気浄化装置（ＬＮＴ２１）の温度が活性温度Ｔｅｘ１以上の場合の駆動力制御の特性図であり、図５は排気浄化装置の温度が活性温度Ｔｅｘ１未満の場合の駆動力制御の特性図である。
＜減速回生モード：Ｍｏｄｅ０＞
バッテリ５０の残容量ＳＯＣが充電上限閾値ＳＯＣ２（バッテリ５０の過充電を防ぐための閾値）未満（ＳＯＣ＜ＳＯＣ２）であってバッテリ５０が過充電状態にならないことを条件に、減速時にモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２をジェネレータとして動作させ、減速時の運動エネルギーを電力として回収してバッテリ５０を充電する。
＜モータ走行モード：Ｍｏｄｅ１＞
基本的にモータ走行モードは、図６に示すように、エンジン走行では負荷が低くてＬＮＴ２１の温度Ｔｅｘが触媒活性温度である所定温度Ｔｅｘ１以上を得られない触媒低活性領域Ａであって、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが、安定してバッテリの定格電力を供給できる所定値ＳＯＣ１を上回っていることを条件として、モータジェネレータＭＧ２の出力Ｐｍで走行する。そして、温度センサ３５の検出するＬＮＴ２１の温度Ｔｅｘが触媒活性温度Ｔｅｘ１以上の場合には、エンジン出力下限設定値をｂとして図４の[１]（ａ−ｂの範囲）をモータ走行する。

尚、低エンジン温度等の条件において、ＬＮＴ２１の温度Ｔｅｘが触媒活性温度Ｔｅｘ１未満の場合には、エンジン出力下限設定値をｂ→ｂ’に増加するが、このときに、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが充電上限閾値ＳＯＣ２以上（ＳＯＣ≧ＳＯＣ２）であれば、モータジェネレータＭＧ２の出力上限値をｂ→ｂ’に増加し図５に示すように[１]（ａ−ｂの範囲）に加えて図中の［１］’（ｂ−ｂ’の範囲）もモータ走行とする（図３中の余剰電力処理（２））。これにより、エンジン出力下限設定値をｂ→ｂ’に増加して生じた余剰出力による発電分を消費し、バッテリ５０の充放電バランスを適正に管理する。このためモータジェネレータＭＧ２は、最大出力ｂ’のものを適用し、通常は標準定格出力をｂに設定して余裕を持たせて使用する。
＜エンジン走行モード：Ｍｏｄｅ２＞
エンジン走行モードは、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが、所定値ＳＯＣ１を上回っていて充電が不要の場合に、エンジン１の出力Ｐｅだけで走行する。この場合、図６に示すように、エンジン運転（負荷と回転数の設定）は、ＬＮＴ２１の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔｅｘ１以上となる高い触媒活性が得られる触媒高活性領域Ｂで行い、この領域の中には熱効率が良好な最良燃費領域Ｃを含むようにする。そして、ＬＮＴ２１の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔｅｘ１以上の場合には、エンジン出力下限設定値をｂとして図４の[２]（ｂ−ｄの範囲）をエンジン走行する。また、前述したように低エンジン温度等の条件において、ＬＮＴ２１の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔｅｘ１未満の場合には、エンジン出力下限設定値をｂ→ｂ’に増加して図５の[２]’（ｂ’−ｄの範囲）をエンジン走行とする。
＜エンジン出力分割モード：Ｍｏｄｅ３＞
基本的には、エンジン出力分割モードは、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１以下の場合に、エンジン１を運転してその出力を車両走行と発電のために分割する。この場合も、エンジン１の運転中にＬＮＴ２１の活性状態が得られるよう、ＬＮＴ２１の温度Ｔｅｘが所定温度Ｔｅｘ１以上の場合は、エンジン出力下限設定値ｂで図４の[２]（ｂ−ｄの範囲）で要求駆動力Ｐｒｕｎよりも高い出力でエンジン１を運転し、エンジン出力Ｐｅと要求駆動力Ｐｒｕｎとの差分（＝Ｐｅ−Ｐｒｕｎ）のエンジン出力でモータジェネレータＭＧ１を駆動して発電しバッテリ５０に充電する。前述と同様、低エンジン温度条件等において、エンジン出力下限設定値をｂ→ｂ’に増加する場合は、図５の[２]’（ｂ’−ｄの範囲）で要求駆動力Ｐｒｕｎよりも高い出力でエンジン１を運転し、エンジン出力Ｐｅと要求駆動力Ｐｒｕｎとの差分を発電に充てる。尚、バッテリ５０の残容量ＳＯＣがＳＯＣ１＜ＳＯＣ＜ＳＯＣ２の状態にあり、エンジン出力下限設定値をｂ→ｂ’に増加した状態では、図５の[１]’（ｂ−ｂ’の範囲）をエンジン出力分割モードとして、エンジン出力Ｐｅ（＝ｂ’）と要求駆動力Ｐｒｕｎとの差分をバッテリ５０の充電に充てる（図３中の余剰電力処理（１））。
＜モータアシストモード：Ｍｏｄｅ４＞
図４と図５の[３]（ｄ−ｅの範囲）の駆動力範囲がモータアシストモードである。つまり、エンジン１の最大出力は図６にも示すようにポイントｄであってエンジン１からそれ以上の動力を供給することはできない。従って、エンジン１をポイントｄで運転し、ポイントｄから図４及び図５に示す車両走行最大駆動力であるポイントｅ（Ｐｒｕｎ ｍａｘ．）までの差分をモータジェネレータＭＧ２の出力（標準定格出力ｂ）で補う。尚、モータジェネレータＭＧ２によるアシストはこれに限らず、エンジン１を図４の[２]（ｂ−ｄの範囲）又は図５の[２]’（ｂ’−ｄの範囲）で運転してモータジェネレータＭＧ２を併用しても構わない。

以上でステップＳ３００の運転モード判定の説明、エンジンの運転領域と、車両走行に必要な駆動力範囲とそのエンジン各運転ポイントとの関係についての説明を終えるが、説明した中で、基本的にモーター走行モード（Ｍｏｄｅ１）では動力伝達機構５２は切り離されている。

再び図７に戻る。ステップＳ３００で上記のようにして運転モードを判定した後、ステップＳ４００に進み、算出した要求駆動力Ｐｒｕｎと判定走行モードとに基づいて、モータジェネレータＭＧ２とエンジン１の分担出力（ＰｍとＰｅ）を算出した後、ステップＳ５００に進む。

ステップＳ５００では、エンジン１を運転する必要があるか否かを判定する。この判定がＮｏであってエンジン運転が不要な場合（モータ走行モード（Ｍｏｄｅ１）及び減速回生モード（Ｍｏｄｅ０））は、ステップＳ８００に進んでエンジン１の停止時制御を行う。即ち、ハイブリット用コントロールユニット４０はエンジン用コントロールユニット３０に停止指令を発し、その停止指令に従ってエンジン用コントロールユニット３０はエンジン１の停止制御を行う。

ステップＳ５００の判定がＹｅｓであってエンジン１を運転する必要がある場合（エンジン走行モード（Ｍｏｄｅ２）、エンジン出力分割モード（Ｍｏｄｅ３）、モータアシストモード（Ｍｏｄｅ４））は、ステップＳ６００に進む。

ステップＳ６００では、エンジン１を既に始動しているか否かを判定する。この判定がＹｅｓであってエンジン１が運転中の場合、即ち、既にハイブリット用コントロールユニット４０からエンジン用コントロールユニット３０に出力指令を発信済であって、その指令に従ってエンジン用コントロールユニット３０がエンジン１の出力制御を行っている場合はステップＳ９００に進む。

ステップＳ９００では、前記ステップＳ４００で算出したエンジン分担出力Ｐｅを得るためのエンジン１の出力制御を実行する。

一方、前記ステップＳ６００の判定がＮｏであってエンジン１をまだ始動していない場合は、ステップＳ７００に進んでエンジン１の始動時制御を行う。即ち、ハイブリット用コントロールユニット４０はエンジン用コントロールユニット３０に始動指令を発し、この始動指令に従ってエンジン用コントロールユニット３０はエンジン１の始動時制御を行う。

前記ステップＳ９００のエンジン出力制御、ステップＳ７００のエンジン始動時制御又はステップＳ８００のエンジン停止時制御を行った後、ステップＳ１０００に進む。

ステップＳ１０００では、ハイブリット用コントロールユニット４０が運転モードに基づいてモータジェネレータＭＧ１或いはＭＧ２の発電制御を行う。

次にステップＳ１１００で、走行モードに基づいてステップＳ４００で算出したモータ駆動力Ｐｍに応じてモータジェネレータＭＧ２を駆動制御する。

最後にステップＳ１２００に進み、走行モード及び車両速度Ｖ等に基づいて動力伝達機構５２（例えば電磁クラッチ付きＣＶＴ）の変速比制御やＯＮ−ＯＦＦ制御を行う。

図８は、前述のステップＳ２００の要求駆動力Ｐｒｕｎ算出についてのサブルーチンを示すフローチャートである。

図８において、ステップＳ２１０では、スタートキー４２の信号ＳＴＡがＯＮになっているかを判定し、ステップＳ２２０ではシフトレバーポジションセンサ４３の信号ＳＦＴがＤｒｉｖｅ位置（ＯＮ）になっているかを判定し、ステップＳ２３０ではブレーキ作動スイッチ４４の信号ＢＲがＯＦＦ（ブレーキ解除状態）になっているかを判定し、ステップＳ２１０〜２３０の判定が全てＹｅｓであれば車両が走行可能な状態であるので、ステップＳ２４０で、運転者のアクセルペダルの踏み込み量に応じたアクセルセンサ４１の信号Ｌに基づき予め定めたテーブルデータから車両走行に必要な駆動力Ｐｒｕｎ、即ち、運転者が求めている要求駆動力Ｐｒｕｎを検索してリターンとなる。

一方、前記ステップＳ２１０、２２０、２３０の判定のいずれかがＮｏであって車両が走行可能な状態でない場合は、ステップＳ２５０に進んで車両走行に必要な操作を停止（モータジェネレータＭＧ１とＭＧ２を駆動停止、動力伝達機構５２の切り離し、エンジン１の停止）して図７のメイン制御ルーチンのリターンに戻る。

図９は、前述のステップＳ３００の運転モード判定についてのサブルーチンを示すフローチャートである。

図９において、ステップＳ３１０で車両が走行している（車速Ｖ＞０）かを判定し、判定がＮｏであって車両が停止していればステップＳ３１７に進む。

ステップＳ３１７では、要求駆動力Ｐｒｕｎが０より大（Ｐｒｕｎ＞ａ（図４，５のポイントａ））かを判定し、判定がＮｏであって要求駆動力Ｐｒｕｎ＝０で車両が停止していれば図８のステップＳ２５０に進んで車両走行に必要な操作を停止する。

ステップＳ３１０の判定がＹｅｓであって車両が走行している場合、及び、ステップＳ３１７の判定がＹｅｓであって要求駆動力Ｐｒｕｎ＞ａである場合にはステップＳ３１１に進む。

ステップＳ３１１では、要求駆動力Ｐｒｕｎが図４，５のポイントｄ未満かを判定し、判定がＮｏであればステップＳ３１８に進みモータアシストモード（Ｍｏｄｅ４）と判定してリターンとなり、判定がＹｅｓであって要求駆動力Ｐｒｕｎがポイントｄ未満の場合はステップＳ３１２に進む。

ステップＳ３１２では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが、所定値ＳＯＣ１を上回っているかを判定し、判定がＮｏの場合には車両走行に支障をきたす前にバッテリ５０を充電するため、ステップＳ３１９に進みエンジン出力分割モード（Ｍｏｄｅ３）と判定してリターンとなり、判定がＹｅｓであってバッテリ５０の残容量ＳＯＣ＞ＳＯＣ１の場合にはステップＳ３１３に進む。

ステップＳ３１３では、要求駆動力Ｐｒｕｎが図５のポイントｂ’を上回るかを判定し、判定がＹｅｓであれば低エンジン温度等の条件であってもエンジン走行モード（Ｍｏｄｅ２）に該当するため、ステップＳ３２０に進みエンジン走行モード（Ｍｏｄｅ２）と判定してリターンとなり、判定がＮｏであって要求駆動力Ｐｒｕｎがポイントｂ’以下の場合はステップＳ３１４に進む。

ステップＳ３１４では、要求駆動力Ｐｒｕｎがポイントｂを上回るかを判定し、判定がＹｅｓであればステップＳ３１５に進み、後述するモータ出力増加指令（エンジン出力下限設定値をｂ→ｂ’に増加して生じた余剰出力による発電分を、モータ出力上限標準設定値をｂ→ｂ’に増加して消費させる）がＯＮになっているかを判定する。ステップＳ３１５の判定がＮｏであってモータ出力増加指令がＯＦＦである場合（後述するようにバッテリ５０の残容量ＳＯＣが充電上限閾値ＳＯＣ２を下回っており、モータ出力上限値を増加してエンジン余剰出力による発電分を消費する必要がない場合）には、エンジン走行モード（Ｍｏｄｅ２）に該当するのでステップＳ３２０に進む。ステップＳ３１５の判定がＹｅｓであってモータ出力増加指令がＯＮである場合には、要求駆動力Ｐｒｕｎがポイントｂ−ｂ’の範囲においてモータ走行モード（Ｍｏｄｅ１）に該当するため、ステップＳ３２１に進みモータ走行モード（Ｍｏｄｅ１）と判定してリターンとなる。

一方、ステップＳ３１４の判定がＮｏであって要求駆動力Ｐｒｕｎがｂポイント以下の場合はステップＳ３１６に進み、要求駆動力Ｐｒｕｎが０より大（Ｐｒｕｎ＞ａ）かを判定する。ステップＳ３１６の判定がＹｅｓで要求駆動力Ｐｒｕｎ＞ａの場合はモータ走行モード（Ｍｏｄｅ１）と判断してステップＳ３２１に進み、判定がＮｏの場合、即ち車両は走行しているが要求駆動力Ｐｒｕｎ＝０（運転者がアクセルペダルを踏み込んでいない場合）である場合は、ステップＳ３２２に進んで減速回生モード（Ｍｏｄｅ０）と判定してリターンとなる。

図１０は、前述のステップＳ４００で行われる各運転モードのモータジェネレータとエンジンの分担出力算出についてのサブルーチンを示すフローチャートである。

図１０において、ステップＳ４１０でモータアシストモード（Ｍｏｄｅ４）であるかを判定し、判定がＹｅｓであればステップＳ４３０に進み、判定がＮｏであればステップＳ４１１に進む。

ステップＳ４３０では、エンジン出力Ｐｅをエンジン１の最大出力ｄに設定（Ｐｅ＝ｄ）し、モータジェネレータＭＧ２の分担出力Ｐｍを要求駆動力Ｐｒｕｎとエンジン出力ｄとの差分（Ｐｍ＝Ｐｒｕｎ−ｄ）に設定してリターンとなる。

ステップＳ４１１では、エンジン出力分割モード（Ｍｏｄｅ３）であるかを判定し、判定がＹｅｓであればステップＳ４１６に進み、判定がＮｏであればステップＳ４１２に進む。

ステップＳ４１６では、要求駆動力Ｐｒｕｎに発電分のエンジン出力ΔＰｅを加えたエンジン出力Ｐｅ（Ｐｅ＝Ｐｒｕｎ＋ΔＰｅ）がエンジン１の最大出力ｄを上回るかを判定し、判定がＹｅｓの場合はステップＳ４１７に進み、エンジン１の出力を最大出力ｄに設定（Ｐｅ＝ｄ）してリターンとなる。一方、ステップＳ４１６の判定がＮｏであればステップＳ４１８に進み、エンジン１の出力Ｐｅを要求駆動力Ｐｒｕｎに発電分のエンジン出力ΔＰｅを加えた出力に設定（Ｐｅ＝Ｐｒｕｎ＋ΔＰｅ）してリターンとなる。

尚、発電分の出力ΔＰｅは固定値であっても良いし、要求駆動力Ｐｒｕｎに応じて可変としても良いが、ＬＮＴ２１の温度（又は排気温度）Ｔｅｘとして、低エンジン温度条件等であっても触媒活性温度である所定温度Ｔｅｘ１以上が得られるように、要求駆動力Ｐｒｕｎに発電分のエンジン出力ΔＰｅを加えた時のエンジン出力Ｐｅが低エンジン温度条件の場合のエンジン出力下限設定値がｂ’以上（Ｐｅ＝Ｐｒｕｎ＋ΔＰｅ≧ｂ’）になるように設定する。

ステップＳ４１２では、エンジン走行モード（Ｍｏｄｅ２）であるかを判定し、判定がＹｅｓであればステップＳ４１９に進み、判定がＮｏであればステップＳ４１３に進む。

ステップＳ４１９では、ＬＮＴ２１の温度（又は排気温度）Ｔｅｘが前記所定温度Ｔｅｘ１を上回っているかを判定し、判定がＹｅｓであればエンジン１の出力を増加させる必要がないためステップＳ４２５に進み、エンジン１の出力Ｐｅを要求駆動力Ｐｒｕｎに設定（Ｐｅ＝Ｐｒｕｎ）してリターンとなる。

ステップＳ４１９の判定がＮｏであってＬＮＴ２１の温度（又は排気温度）Ｔｅｘが所定温度Ｔｅｘ１以下である場合は、ステップＳ４２０に進み、要求駆動力Ｐｒｕｎがポイントｂ’以上かを判定し、判定がＹｅｓであれば低エンジン温度等の条件であってもＬＮＴ２１の温度Ｔｅｘとして所定温度Ｔｅｘ１より高い温度を得ることができるため、ステップＳ４２５に進み、エンジン１の出力を要求駆動力Ｐｒｕｎに設定する。

ステップＳ４２０の判定がＮｏであって要求駆動力Ｐｒｕｎがポイントｂ’未満であればステップＳ４２１に進み、エンジン１の出力Ｐｅをポイントｂ’に増加させる（Ｐｅ＝ｂ’）。

次に、ステップＳ４２２に進み増加させたエンジン出力Ｐｅ（＝ｂ’）と要求駆動力Ｐｒｕｎとの間に生じた余剰出力（＝ｂ’−Ｐｒｕｎ）をモータジェネレータＭＧ１による発電に充ててステップＳ４２３に進む。

ステップＳ４２３ではバッテリ５０の残容量ＳＯＣが充電上限閾値である所定値ＳＯＣ２未満かを判定し、判定がＹｅｓであればモータジェネレータＭＧ２の出力上限値をｂ→ｂ’に増加してエンジン余剰出力による発電分を消費する必要がないのでリターンとなる。判定がＮｏであってバッテリ残容量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ２以上の場合は、ステップＳ４２４に進み、モータジェネレータＭＧ２の出力上限値をｂ→ｂ’に増加してエンジン余剰出力による発電分を消費して過充電を防ぐためにモータ出力Ｐｍの増加指令をＯＮにしてステップＳ４１５に進む。

ステップＳ４１５では、更に過充電防止のために回生発電停止指令を出してリターンとなる。

ステップＳ４１２で、エンジン走行モード（Ｍｏｄｅ２）でないと判定された場合はステップＳ４１３に進み、モータ走行モード（Ｍｏｄｅ１）であるかを判定し、判定がＹｅｓであればステップＳ４２６に進み、判定がＮｏであればステップＳ４１４に進む。

ステップＳ４２６では、ステップＳ４２４におけるモータジェネレータＭＧ２の出力増加指令がＯＮになっているかを判定し、判定がＹｅｓであればステップＳ４２９に進み、要求駆動力Ｐｒｕｎに基づいてモータジェネレータＭＧ２の出力をポイントａから増加した出力上限値ｂ’までの間に設定してステップＳ４１４に進む。

一方、ステップＳ４２６の判定がＮｏである場合には、ステップＳ４２７に進む。

ステップＳ４１４では、エンジン余剰出力による発電分が消費されたかの確認を行うためにバッテリ５０の残容量ＳＯＣが充電上限閾値ＳＯＣ２を下回っているかを判定し、判定がＮｏであればステップＳ４１５に進み、前述したように過充電防止のために回生発電停止指令を出力する。一方、判定がＹｅｓであってバッテリ５０の残容量ＳＯＣが充電上限閾値ＳＯＣ２を下回っていて適正量であればステップＳ４２７に進む。

ステップＳ４２７では、モータジェネレータＭＧ２の出力増加指令をＯＦＦにすると共に、要求駆動力Ｐｒｕｎに基づいてモータジェネレータＭＧ２の出力Ｐｍをポイントａから通常の出力上限値ｂまでの間に設定してステップＳ４２８に進み、回生発電を実行する許可を与えた後、リターンとなる。

図１１は、図７のステップＳ７００のエンジン始動時制御についてのサブルーチンを示すフローチャートである。尚、エンジンの始動制御は、図２に示すようにバッテリ５０の残容量ＳＯＣのレベルに応じたグロープラグ２４、ＬＮＴ２１のヒータ（ここではＥＨＣとする）、ブロックヒータ７０の通電制御を含み、残容量ＳＯＣのレベルに応じて充放電を適正に管理しながら、最も効率よくエンジンを始動させることを目的にしている。

このため、図２に示すように、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが、安定して電力を供給できる所定値ＳＯＣ１以下の場合は、エンジン１の始動に最低限必要なグロープラグ２４の通電制御だけを行い、残容量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１を上回り充電上限閾値ＳＯＣ２未満の範囲であれば、グロープラグ２４の通電制御に加え、エンジン始動時の排気浄化性能を高めるためＥＨＣの通電制御を行う。そして、残容量ＳＯＣが充電上限閾値ＳＯＣ２以上であれば、更にバッテリ５０の過充電を防ぐための余剰電力消費とエンジン１の始動性向上のため冷却水加熱用のブロックヒータ７０の通電制御を行う。

図１１において、ステップＳ７１０でバッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１を上回っているかを判定し、判定がＮｏであればステップＳ７１３に進んでブロックヒータ７０をＯＦＦにし、次にステップＳ７１４に進んでＥＨＣをＯＦＦにしてステップＳ７４０に進む。

ステップＳ７１０の判定がＹｅｓであってバッテリ５０の残容量ＳＯＣ＞ＳＯＣ１である場合には、ステップＳ７１１に進んでバッテリ５０の残容量ＳＯＣが充電上限閾値ＳＯＣ２未満かを判定し、判定がＹｅｓであれば、ステップＳ７１２に進んでブロックヒータ７０をＯＦＦにしてステップＳ７３０に進む。

ステップＳ７１１の判定がＮｏであってバッテリ５０の残容量ＳＯＣが充電上限閾値ＳＯＣ２以上である場合は、ステップＳ７２０に進んでブロックヒータ７０の通電制御を行い、そしてステップＳ７３０に進む。

ステップＳ７３０では、ＥＨＣの通電制御を行う。

ステップＳ７４０では、グロープラグ２４の通電制御を行ってステップＳ７４１に進む。

ステップＳ７４１では、ＥＨＣが所定の加熱段階（加熱時間又はＬＮＴ２１の温度によって判定する）に到達したかを判定し、判定がＮｏであればリターンとなり、判定がＹｅｓであってＥＨＣが所定の加熱段階に到達している場合は、ステップＳ７４２に進んでグロープラグ２４が所定の加熱段階（一般的に加熱時間又はグロープラグ２４の温度によって判定する）に到達したかを判定し、判定がＮｏであればリターンとなる。

ＥＨＣまたはグロープラグ２４のいずれか一方が所定の加熱段階に到達した場合には、当該一方に対しては、他方が所定の加熱段階に到達するまで、該所定の加熱段階を保持するように通電制御を行う。

ステップＳ７４２の判定がＹｅｓ、即ち、ＥＨＣとグロープラグ２４の両方が所定の加熱段階に到達した場合は、ステップＳ７５０に進んでエンジン１の始動操作を行う。この操作は、まず、モータジェネレータＭＧ１によりエンジン１のモータリングを開始する。次いでエンジン１のモータリング回転速度が極短時間で所定の安定レベルに到達したら、サプライポンプ１１の圧力制御弁１３及び燃料噴射弁１５を駆動し、始動に見合った燃料を供給して完爆に至らす。

図１２は、図１１のステップＳ７２０のブロックヒータ通電制御についてのサブルーチンを示すフローチャートである。

図１２において、ステップＳ７２１では、エンジン１が所定の暖機状態に到達したかを判定するため、エンジン冷却水温度Ｔｗが所定温度Ｔｗ１を上回ったかを判定し、判定がＹｅｓであれば、ステップＳ７２２に進んで冷却水の加熱を停止すべくブロックヒータ７０への通電を停止してリターンとなり、判定がＮｏであってエンジン１が所定の暖機状態に到達していなければ、ステップＳ７２３に進んでブロックヒータ７０へ通電を行ってリターンとなる。

図１３は、図１１のステップＳ７３０のＥＨＣ通電制御についてのサブルーチンを示すフローチャートである。

図１３において、ステップＳ７３１でＬＮＴ２１の温度（又は排気温度）Ｔｅｘが触媒活性温度である所定温度Ｔｅｘ１を上回っているかを判定し、判定がＹｅｓであればステップＳ７３２に進んでＥＨＣの通電を停止してリターンとなり、判定がＮｏであれば、ステップＳ７３３に進んでＥＨＣの通電を行ってリターンとなる。

図１４は、図１１のステップＳ７４０のグロープラグ通電制御についてのサブルーチンを示すフローチャートである。

図１４において、ステップＳ７４１でグロープラグ２４の温度（例えばグロープラグ２４の電流によって求めることができる）Ｔｇｌｏｗが噴射燃料の着火に必要な所定温度Ｔｇｌｏｗ１を上回っているかを判定し、判定がＹｅｓであればステップＳ７４２に進んでグロープラグ２４への通電を停止してリターンとなり、判定がＮｏであればステップＳ７４３に進んでグロープラグ２４へ通電してグロープラグ２４の加熱を行ってリターンとなる。

図１５は、図７のステップＳ８００のエンジン停止時制御についてのサブルーチンを示すフローチャートである。

図１５において、ステップＳ８１０では、サプライポンプ１１の圧力制御弁１３及び燃料噴射弁１５をＯＦＦにして燃料供給を停止し、ＥＧＲ弁５及び吸気絞り弁７を閉にしてＥＧＲも停止する。

ステップＳ８１１では、グロープラグ２４、ＥＨＣ及びブロックヒータ７０への通電を停止してリターンとなる。

図１６は、ハイブリット用コントロールユニット４０からエンジン１に対して出力分担指令が発せられた場合に、エンジン用コントロールユニット３０によって行われる図７のステップＳ９００のエンジン出力制御についてのサブルーチンを示すフローチャートである。

図１６において、ステップＳ９１０では、エンジン運転中であり始動補助の必要がないため、グロープラグ２４への通電を停止してステップＳ９１１に進む。

ステップＳ９１１では、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定値ＳＯＣ１を上回っているかを判定し、判定がＮｏである場合にはバッテリ５０の安定電力供給を優先するため、ステップＳ９１２に進んでブロックヒータ７０への通電を停止してステップＳ７３０に進む。

ステップＳ９１１の判定がＹｅｓであってバッテリ５０の残容量ＳＯＣ＞ＳＯＣ１の場合にはステップＳ７２０に進み、エンジン１の暖機促進補助のために、図１２のブロックヒータ７０への通電制御を行いステップＳ７３０に進む。

ステップＳ７３０では、触媒を早期活性するために図１３のＥＨＣの通電制御を行ってステップＳ９２０に進む。

ステップＳ９２０では、所定のテーブルデータを検索して、図７のステップＳ４００で算出したエンジン分担出力Ｐｅを得るために必要なエンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑｍａｉｎを求める。このテーブルデータは、例えばエンジン分担出力Ｐｅをパラメータとして設定したものであり、予めエンジン用コントロールユニット３０のＲＯＭに記憶してある。

ステップＳ９３０では、コモンレール１４の圧力制御や燃料噴射弁１５の駆動制御を行い、エンジン出力制御のための燃料噴射制御を行う。

ここで、コモンレール１４の圧力制御は、例えばエンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑｍａｉｎをパラメータとして、エンジン用コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶してある所定のマップを検索して、コモンレール１４の目標基準圧力Ｐ_ＣＲ０と、この目標基準圧力Ｐ_ＣＲ０を得るための圧力制御弁１３の基準制御信号Ｄｕｔｙ０とを求め、目標基準圧力Ｐ_ＣＲ０と実際のコモンレール１４の圧力Ｐ_ＣＲとの差に基づいて基準制御信号Ｄｕｔｙ０を補正し、補正した制御信号Ｄｕｔｙで圧力制御弁１３を駆動することによって目標基準圧力Ｐ_ＣＲ０を得る。

また、燃料噴射弁１５の駆動制御は、例えば燃料噴射量Ｑｍａｉｎ及びコモンレール１４の圧力Ｐ_ＣＲをパラメータとして、エンジン用コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶してある所定のマップを検索して燃料噴射期間（Ｍｐｅｒｉｏｄ）を求める。この燃料噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄは、燃料噴射量Ｑｍａｉｎが同じならばコモンレール１４の圧力Ｐ_ＣＲが高いほど短くなり、コモンレール１４の圧力Ｐ_ＣＲが同じならば燃料噴射量Ｑｍａｉｎが多いほど長くなる。次に、エンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑｍａｉｎをパラメータとして、エンジン用コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶してある所定のマップを検索して燃料噴射開始時期Ｍｓｔａｒｔを求め、冷却水温度Ｔｗ等に基づいた補正を加える。これは、冷却水温Ｔｗが低いほどエンジン１の燃焼室の温度も低くなり、着火開始時期が相対的に遅れることになるので、ＨＣ、ＣＯ、パティキュレート（特にＳＯＦ）の排出量を増加させないためには、燃料噴射開始時期Ｍｓｔａｒｔを進角補正して燃焼開始時期を一定に保つためである。

そして、クランク角センサ３２の信号Ｎｅ（エンジン回転速度とクランク角度）及びカム角センサ３３の気筒判別信号Ｃｙｌに基づいて、燃料噴射開始時期Ｍｓｔａｒｔと燃料噴射期間Ｍｐｅｒｉｏｄで燃料を噴射すべき気筒の燃料噴射弁１５を開弁駆動して、該気筒にＱｍａｉｎの燃料を供給する。

ステップＳ９３０で燃料噴射制御を行った後、ステップＳ９４０に進み、ＬＮＴ２１が再生中であるかを判定する。 ステップＳ９４０の判定がＹｅｓであってＬＮＴ２１が再生中である場合は、ステップＳ９６０に進み、ＬＮＴ２１の再生燃焼制御を実行してリターンとなる。

ここで、ＬＮＴ２１の再生燃焼制御は、短時間、排気空燃比をリッチ化して排気温度を上昇させることによって吸収したＮＯｘを放出・還元することである。一般的にディーゼルエンジンの場合には、エンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑｍａｉｎ或いはＬＮＴ２１の出口部の酸素濃度Ｏ_２に基づいて、ＥＧＲの強化（ＥＧＲの増加と吸気絞りの強化）やポスト噴射（排気空燃比をリッチ化して排気温度を上昇させるために、主噴射とは別に各気筒の膨張行程又は排気行程で行う燃料噴射）を単独又は併用して実施することで可能であるが、排気空燃比のリッチ化によってエンジン出力Ｐｅの変動が生じる場合には、図７のステップＳ４００で算出したエンジン分担出力Ｐｅを得るために必要なエンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑｍａｉｎを補正する。

ステップＳ９４０の判定がＮｏであってＬＮＴ２１が再生中でない場合は、ステップＳ９５０に進んでエンジン１のリーン燃焼制御を行う。ここで、エンジン１のリーン燃焼制御は、例えばエンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑｍａｉｎをパラメータとしてエンジン用コントロールユニット３０のＲＯＭに予め記憶してある所定のマップを検索して、目標ＥＧＲデータ（ＥＧＲ弁５と吸気絞り弁７の駆動信号）を求め、冷却水温度Ｔｗに基づいてＥＧＲを補正し（例えば冷却水温度Ｔｗが低いときにはＥＧＲを減量補正する）、ＥＧＲ弁５及び吸気絞り弁７をそれぞれの補正した駆動信号に基づいて駆動制御する。

次に、ステップＳ９７０では、ＬＮＴ２１のＮＯｘ吸収量を積算してＬＮＴ２１の再生の要否判定を行ってリターンとなる。

ここで、ＬＮＴ２１の再生の要否判定は、例えばエンジン回転速度Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑｍａｉｎをパラメータとして予めエンジン用コントロールユニット３０のＲＯＭに記憶してある所定のデータ等から、ＬＮＴ２１の単位時間当たりのＮＯｘ吸収量を検索し、単位時間当たりに同期した所定時間間隔でＮＯｘ吸収量を積算し、積算したＮＯｘ吸収量がＬＮＴ２１の所定吸収限界量を超えているかを判定することによって、ＬＮＴ２１の再生が必要であるかを判定することが可能である。

以上説明したように本実施形態によれば、ディーゼルエンジンを用いたハイブリッド車両において、エンジン１による車両駆動力の分担が必要であってエンジン１が運転される場合に、ＬＮＴ２１等の温度が所定値を下回っている、あるいは下回ることが予測される場合には、エンジン１の運転点を出力増加するように設定し、出力増加設定に伴って昇温した排気によってＬＮＴ２１を活性温度以上とする。

ここで、内燃機関の出力増加に伴う余剰出力はモータジェネレータＭＧ１によって電力に変換されるが、本実施形態では、該余剰出力によってバッテリ５０が過充電になるのを防ぐため、エンジン始動前後において、バッテリ５０の残容量ＳＯＣに応じて、電気加熱手段としてのグロープラグ２４、ＥＨＣ及びブロックヒータ７０への通電制御を行うことで、バッテリ５０の残容量ＳＯＣを適正レベルに維持管理して、該余剰出力による電力をバッテリ５０に充電できるようにするとともに、モータジェネレータＭＧ２の出力上限値を可変にする構成とした。さらに、バッテリ５０の残容量ＳＯＣが所定の高いレベルである場合にはモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２による回生発電も停止するようにした。

このように、できる限りバッテリ５０を空き容量に余裕がある状態に制御することで、ＬＮＴ２１を活性温度以上とするためにモータジェネレータＭＧ１の発電（バッテリ５０の充電）を伴うエンジン１の出力増加設定を行うことの制限が緩和される。これにより、ＬＮＴ活性用の加熱手段の電力消費を大きくすることもバッテリの容量を大きくすることも不要となり、簡易化及び効率化によってコストを抑えつつ、性能も確保された排気浄化制御装置及びハイブリッド車両を提供することが可能である。

本発明の排気浄化制御装置及びこれを搭載したハイブリッド車両の一実施形態を示すシステム構成図 エンジンの停止状態からの始動時制御におけるバッテリ残容量とグロープラグ、ＥＨＣ及びブロックヒータの各通電制御の関係を表した表を示す図 バッテリ残容量、ＮＯｘトラップ触媒温度及び運転モードとの関係を表した表を示す図 ＮＯｘトラップ触媒の温度が活性温度以上の時の駆動力制御特性を示す図 ＮＯｘトラップ触媒の温度が活性温度未満の時の駆動力制御特性を示す図 ＮＯｘトラップ触媒の温度（排気温度）と運転領域との関係を示す図 図１に示すハイブリッドシステムのメイン制御ルーチンを示すフローチャート 要求駆動力算出ルーチンを示すフローチャート 運転モード判定ルーチンを示すフローチャート 各運転モードにおけるモータジェネレータとエンジンの分担出力の算出ルーチンを示すフローチャート エンジン始動時制御ルーチンを示すフローチャート ブロックヒータ通電制御ルーチンを示すフローチャート ＥＨＣ通電制御ルーチンを示すフローチャート グロープラグ通電制御ルーチンを示すフローチャート エンジン停止時制御ルーチンを示すフローチャート エンジン出力制御ルーチンを示すフローチャート

符号の説明

１ ディーゼルエンジン
３ 排気通路
２０ 排気浄化装置
２１ ＮＯｘトラップ触媒（ＥＨＣ）
２４ グロープラグ
５０ バッテリ
ＭＧ１ モータジェネレータ
ＭＧ２ モータジェネレータ
７０ ブロックヒータ

Claims (11)

1. 車両駆動と発電兼用のエンジンとモータジェネレータとを有し、少なくとも一方の出力で車両の駆動力を発生させ、モータジェネレータが車両減速時に回生発電可能とされ、
   前記モータジェネレータによる車両駆動時に該モータジェネレータへ電力を供給すると共に、モータジェネレータによる発電電力を充電可能なバッテリと、
   該バッテリの充電残量を検出する充電残量検出手段と、
   車両の要求駆動力を検出する要求駆動力検出手段と、
   車両の要求駆動力とバッテリの充電残量とに基づいて、エンジンの運転要否判断を行う運転要否判断手段と、
   を有するハイブリッド車両において、
   エンジンの排気通路に設けられ、排気を浄化する排気浄化装置と、
   前記排気浄化装置を含むエンジン各部の温度状態を検出する温度状態検出手段と、
   前記モータジェネレータの発電電力又はバッテリの蓄電電力を消費して、前記排気浄化装置を含むエンジン各部の加熱を行う電気加熱手段と、
   前記運転要否判断手段によってエンジンの運転が必要と判断されたとき、前記各検出手段によって検出された車両の要求駆動力と、バッテリの充電残量と、エンジン各部の温度状態と、に基づいて、エンジンの始動前後における前記電気加熱手段の通電制御と、エンジンとモータジェネレータの駆動及び発電の制御と、を行う制御手段と、
   を含んで構成したことを特徴とするハイブリッド車両の排気浄化制御装置。
2. 前記電気加熱手段は、
   エンジンの燃焼室に臨む始動補助のためのグロープラグと、
   エンジン本体を加熱してエンジン温度を上昇させるためのエンジン加熱手段と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の排気浄化制御装置。
3. 前記運転要否判断手段は、前記バッテリの充電残量が過充電防止用の上限値よりも低い電力安定供給用の下限値以下であるか、又は、車両の要求駆動力が前記モータジェネレータの出力上限値又はエンジンの出力下限値を上回る場合に、エンジンの運転が必要と判断することを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の排気浄化制御装置。
4. 前記運転要否判断手段がエンジンの運転が必要と判断し、前記バッテリの充電残量が前記下限値以下である場合には、
   エンジンの始動前に、前記電気加熱手段のうち、エンジン加熱手段及び排気浄化装置を加熱する手段への通電を停止し、グロープラグを温度状態に応じて通電制御することを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の排気浄化制御装置。
5. 前記運転要否判断手段がエンジンの運転が必要と判断し、車両の要求駆動力が前記モータジェネレータの出力上限値又はエンジンの出力下限値を上回る場合に、
   前記バッテリの充電残量が前記下限値を上回りかつ上限値を下回るときは、
   エンジンの始動前に、前記電気加熱手段のうち、エンジン加熱手段への通電を停止し、グロープラグと、排気浄化装置を加熱する手段と、を夫々温度状態に応じて通電制御することを特徴とする請求項３または請求項４に記載のハイブリッド車両の排気浄化制御装置。
6. 前記グロープラグ、又は、排気浄化装置を加熱する手段、のいずれか一方が所定の加熱段階に到達した場合には、
   該一方に対しては、他方が所定の加熱段階に到達するまで、加熱段階を保持するように通電制御を行うことを特徴とする請求項５に記載のハイブリッド車両の排気浄化制御装置。
7. 前記運転要否判断手段がエンジンの運転が必要と判断し、車両の要求駆動力が前記モータジェネレータの出力上限値又はエンジンの出力下限値を上回る場合に、
   前記バッテリの充電残量が前記上限値以上であるときは、
   エンジンの始動前に、前記電気加熱手段のうち、グロープラグ、排気浄化装置を加熱する手段、エンジン加熱手段、の全てを夫々温度状態に応じて通電制御することを特徴とする請求項３〜請求項６のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の排気浄化制御装置。
8. 前記バッテリの充電残量が前記下限値以下であってエンジンが始動された状態において、前記排気浄化装置の温度が活性用の所定温度未満である場合には、
   前記排気浄化装置を加熱する手段へ通電し、
   車両の要求駆動力が予め定められたエンジンの出力上限値を下回る場合には、少なくとも車両の要求駆動力を上回る出力をエンジンに発生させ、エンジンの出力と車両の要求駆動力との差分をモータジェネレータによる発電に使用し、前記排気浄化装置の温度が前記所定温度を上回るように、エンジンの運転点を設定することを特徴とする請求項３〜請求項７のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の排気浄化制御装置。
9. 車両の要求駆動力が予め定められたモータジェネレータの出力上限値又はエンジンの出力下限値を上回ってエンジンが始動された状態において、前記バッテリの充電残量が前記下限値を上回りかつ上限値を下回り、前記排気浄化装置の温度が活性用の所定温度未満である場合には、
   前記排気浄化装置を加熱する手段へ通電するとともに、前記エンジン加熱手段を温度状態に応じて通電制御し、
   予め定められたエンジンの出力下限値を増加変更させて、前記排気浄化装置の温度が前記所定温度を上回るようにエンジンの運転点を設定し、
   車両の要求駆動力が、増加変更したエンジンの出力下限値を上回り、エンジンの出力上限値を下回る場合には、少なくともエンジンの出力によって車両を駆動し、
   車両の要求駆動力が、エンジンの出力上限値を上回る場合には、エンジン及びモータジェネレータの出力によって車両を駆動し、
   車両の要求駆動力が、増加変更したエンジンの出力下限値を下回り、予め定められたモータジェネレータの出力上限値又はエンジンの出力下限値を上回る場合には、エンジンの出力を、増加変更したエンジンの出力下限値に設定して車両を駆動し、エンジンの出力と車両の要求駆動力との差分をモータジェネレータによる発電に使用することを特徴とする請求項３〜請求項８のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の排気浄化制御装置。
10. 車両の要求駆動力が予め定められたモータジェネレータの出力上限値又はエンジンの出力下限値を上回ってエンジンが始動された状態において、前記バッテリの充電残量が前記上限値以上であり、前記排気浄化装置の温度が活性用の所定温度未満である場合には、
    前記排気浄化装置を加熱する手段へ通電するとともに、前記エンジン加熱手段を温度状態に応じて通電制御し、
    予め定められたエンジンの出力下限値を増加変更させて、前記排気浄化装置の温度が前記所定温度を上回るようにエンジンの運転点を設定し、
    車両の要求駆動力が、増加変更したエンジンの出力下限値を上回り、エンジンの出力上限値を下回る場合には、少なくともエンジンの出力によって車両を駆動し、
    車両の要求駆動力が、エンジンの出力上限値を上回る場合には、エンジン及びモータジェネレータの出力によって車両を駆動し、
    車両の要求駆動力が、増加変更したエンジンの出力下限値を下回る場合には、モータジェネレータの出力上限値を増加変更し、モータジェネレータの出力によって車両を駆動することを特徴とする請求項３〜請求項９のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の排気浄化制御装置。
11. エンジンが始動された状態で、前記バッテリの充電残量が過充電防止用の上限値以上である場合には、車両減速時の回生発電を停止させることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載のハイブリッド車両の排気浄化制御装置。

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