JP2015074233A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よくフィルタの再生制御を実行する。【解決手段】ＥＣＵは、排気流路に設けられるフィルタの再生を要すると判定される場合であって（Ｓ１００にてＹＥＳ）、バッテリのＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａよりも大きい場合には（Ｓ１０２にてＮＯ）、エンジンの始動しきい値を引き上げるステップ（Ｓ１０６）と、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下である場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、エンジンの出力嵩上げ制御を実行するステップ（Ｓ１０４）と、フィルタの再生が完了したと判定される場合に（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、出力嵩上げ制御と始動しきい値の引き上げを終了するステップ（Ｓ１１０）とを含む、制御処理を実行する。【選択図】図３

Description

本発明は、ガソリンエンジンの排気流路を流通する粒子状物質を捕捉するフィルタを有するハイブリッド車両に関する。

内燃機関と電動機とを搭載するハイブリッド車両が公知である。内燃機関は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンである。これらのエンジンの排出ガスには、粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）が含まれるため、ＰＭの低減を目的としてエンジンの排気流路中にＤＰＦ（Diesel Particulate Filer）やＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）などのフィルタが搭載される場合がある。

これらのフィルタにＰＭが堆積すると、排気抵抗が大きくなることから適切なタイミングで排熱等を利用してフィルタに堆積したＰＭを燃焼させる再生制御が実行される。このような再生制御として、特開２００５−０９０２５９号公報（特許文献１）には、フィルタの再生制御の実行時にエンジンの出力を高めるとともに、出力の上昇分をバッテリに充電するためにバッテリが所定の余裕代を有するように設定される内燃機関の制御装置を開示する。

特開２００５−０９０２５９号公報 特開２００７−２３０４７５号公報 特開２００７−２３０４０９号公報 特開２００３−０７４３２５号公報 特開２００６−０８３８３４号公報 特開２００９−２０３９３４号公報 特開２０１２−１１２３７４号公報

ところで、ガソリンエンジンにおいては、同程度の出力規模のディーゼルエンジンと比較してＰＭの発生量が少ないため、再生制御の実行頻度も要求される応答性もディーゼルエンジンと比較して低いものとなる。そのため、上述の特許文献１のように再生制御を実行するためにバッテリが所定の余裕代を有するように設定された場合には、ディーゼルエンジンの場合と比較して効率を重視して設定された余裕代を確保することが望ましい。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、効率よくフィルタの再生制御を実行するハイブリッド車両を提供することである。

この発明のある局面に係るハイブリッド車両は、車両の駆動力が始動しきい値を超えると始動するガソリンエンジンと、ガソリンエンジンの排気流路を流通する粒子状物質を捕捉するフィルタと、蓄電装置と、ガソリンエンジンの動力を前記蓄電装置を充電する電力に変換することが可能であり、かつ、蓄電装置の電力を車両の駆動力に変換することが可能な変換装置と、フィルタを再生させる場合にフィルタの温度を再生可能温度まで上昇させる再生制御を実行する制御装置とを含む。制御装置は、フィルタの再生を要する場合には、蓄電装置の充電状態を示す状態量が、再生制御の実行による状態量の変動方向と逆方向に変化するように始動しきい値を変更して、状態量が再生制御の実行が可能な所定の範囲内に変化した後に、再生制御を実行する。

好ましくは、再生制御は、フィルタの再生を要する場合に、フィルタの再生を要しない場合よりもガソリンエンジンの出力を大きくする制御である。所定の範囲は、状態量の上限値から再生制御の実行による状態量の増加量を減算した第１の値よりも小さい状態量である。制御装置は、状態量が第１の値よりも大きい場合には、状態量が第１の値よりも小さい場合よりも始動しきい値を大きい値に変更する。

さらに好ましくは、制御装置は、状態量が第１の値よりも小さい場合、および、再生制御が完了した場合のうちの少なくともいずれかの場合には、状態量が第１の値よりも大きい場合よりも始動しきい値を小さい値に変更する。

さらに好ましくは、再生制御は、フィルタの再生を要する場合に、フィルタの再生を要しない場合よりもガソリンエンジンの点火時期を遅角する制御である。所定の範囲は、状態量の下限値に再生制御の実行による状態量の減少量を加算した第２の値よりも大きい状態量である。制御装置は、状態量が第２の値よりも小さい場合には、状態量が第２の値よりも大きい場合よりも始動しきい値を小さい値に変更する。

さらに好ましくは、制御装置は、状態量が第２の値よりも大きい場合、および、再生制御が完了した場合のうちの少なくともいずれかの場合には、状態量が第２の値よりも小さい場合よりも始動しきい値を大きい値に変更する。

この発明によると、始動しきい値の変更により蓄電装置の状態量を変化させる場合、蓄電装置の充電量と放電量とを調整することによって状態量を変化させる場合よりも、充電量の増加時の電気的経路の増加による効率悪化や放電量の増加時のエンジンの負荷低下による効率悪化を回避することができる。そのため、蓄電装置の状態量を、再生制御が実行可能である所定の範囲内に効率よく変化させることができる。したがって、効率よくフィルタの再生制御を実行するハイブリッド車両を提供することができる。

車両の全体ブロック図である。 ＥＣＵの機能ブロック図である。 第１の実施の形態におけるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 第１の実施の形態におけるＳＯＣおよび始動しきい値の変化とＥＣＵの動作とを示すタイミングチャートである。 第２の実施の形態におけるＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 第２の実施の形態におけるＳＯＣおよび始動しきい値の変化とＥＣＵの動作を示すタイミングチャートである。 排気流路のレイアウトの他の一例を示す図（その１）である。 排気流路のレイアウトの他の一例を示す図（その２）である。 排気流路のレイアウトの他の一例を示す図（その３）である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態は、説明される。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返されない。

＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係るハイブリッド車両１（以下、単に車両１と記載する）の全体ブロック図を説明する。車両１は、トランスミッション８と、エンジン１０と、トーショナルダンパ１８と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ７０と、駆動輪７２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを含む。

トランスミッション８は、駆動軸１６と、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記載する）２０と、第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記載する）３０と、動力分割装置４０と、減速機５８とを含む。

この車両１は、エンジン１０および第２ＭＧ３０のうちの少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって２経路に分割される。２経路のうちの一方の経路は減速機５８を介して駆動輪７２へ伝達される経路であり、他方の経路は第１ＭＧ２０へ伝達される経路である。

第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、たとえば、三相交流回転電機である。第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０は、ＰＣＵ６０によって駆動される。

第１ＭＧ２０は、動力分割装置４０によって分割されたエンジン１０の動力を用いて発電してＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するジェネレータ（発電装置）としての機能を有する。また、第１ＭＧ２０は、バッテリ７０からの電力を受けてエンジン１０の出力軸であるクランク軸を回転させる。これによって、第１ＭＧ２０は、エンジン１０を始動するスタータとしての機能を有する。

第２ＭＧ３０は、バッテリ７０に蓄えられた電力および第１ＭＧ２０により発電された電力の少なくともいずれか一方を用いて駆動輪７２に駆動力を与える駆動用モータとしての機能を有する。また、第２ＭＧ３０は、回生制動によって発電された電力を用いてＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するためのジェネレータとしての機能を有する。

エンジン１０は、ガソリンエンジンであって、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ１に基づいて制御される。

エンジン１０のクランク軸に対向した位置には、クランクポジションセンサ１１が設けられる。クランクポジションセンサ１１は、エンジン１０の回転速度Ｎｅを検出する。クランクポジションセンサ１１は、検出したエンジン１０の回転速度Ｎｅを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

なお、クランクポジションセンサ１１は、エンジン１０のクランク軸の回転角および角速度を検出し、ＥＣＵ２００は、クランクポジションセンサ１１から受信した回転角および角速度に基づいてエンジン１０の回転速度Ｎｅを算出するようにしてもよい。

本実施の形態においては、エンジン１０は、１番気筒から４番気筒までの４つの気筒１１２を含む。複数の気筒１１２内の頂部の各々には、点火プラグ（図示せず）が設けられる。

なお、エンジン１０としては、図１に示すような直列の４気筒のエンジンに限定されるものではなく、たとえば、直列の３気筒、Ｖ型の６気筒、Ｖ型の８気筒、直列の６気筒あるいは水平対向型の４気筒や６気筒などの複数の気筒や複数のバンクから構成される各種形式のエンジンであってもよい。

エンジン１０には、複数の気筒１１２の各々に対応した燃料噴射装置（図示せず）が設けられる。なお、燃料噴射装置は、複数の気筒１１２の各々の気筒内に設けられてもよいし、各気筒の吸気ポート内に設けられてもよい。

このような構成を有するエンジン１０において、ＥＣＵ２００は、複数の気筒１１２の各々に対して適切な時期に適切な量の燃料を噴射したり、複数の気筒１１２への燃料の噴射を停止したりすることによって、複数の気筒１１２の各々の燃料噴射量を制御する。

エンジン１０には、排気流路８０が連結される。本実施の形態における排気流路８０のレイアウトについては後述する。

トーショナルダンパ１８は、エンジン１０のクランク軸と、トランスミッション８の入力軸との間に設けられる。トーショナルダンパ１８は、エンジン１０のクランク軸とトランスミッション８の入力軸との間での動力を伝達する際のトルク変動を吸収する。

動力分割装置４０は、駆動輪７２に連結される駆動軸１６、エンジン１０の出力軸および第１ＭＧ２０の回転軸の三要素の各々を機械的に連結する動力伝達装置である。動力分割装置４０は、上述の三要素のうちのいずれか一つを反力要素とすることによって、他の２つの要素間での動力の伝達を可能とする。第２ＭＧ３０の回転軸は、駆動軸１６に連結される。

動力分割装置４０は、サンギヤ５０と、ピニオンギヤ５２と、キャリア５４と、リングギヤ５６とを含む遊星歯車機構である。ピニオンギヤ５２は、サンギヤ５０およびリングギヤ５６の各々と噛み合う。キャリア５４は、ピニオンギヤ５２を自転可能に支持するとともに、エンジン１０のクランク軸に連結される。サンギヤ５０は、第１ＭＧ２０の回転軸に連結される。リングギヤ５６は、駆動軸１６を介在して第２ＭＧ３０の回転軸および減速機５８に連結される。

減速機５８は、動力分割装置４０や第２ＭＧ３０からの動力を駆動輪７２に伝達する。また、減速機５８は、駆動輪７２が受けた路面からの反力を動力分割装置４０や第２ＭＧ３０に伝達する。

ＰＣＵ６０は、バッテリ７０に蓄えられた直流電力を第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を駆動するための交流電力に変換する。ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ２００からの制御信号Ｓ２に基づいて制御されるコンバータおよびインバータ（いずれも図示せず）を含む。コンバータは、バッテリ７０から受けた直流電力の電圧を昇圧してインバータに出力する。インバータは、コンバータが出力した直流電力を交流電力に変換して第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０に出力する。これにより、バッテリ７０に蓄えられた電力を用いて第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０が駆動される。また、インバータは、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０によって発電される交流電力を直流電力に変換してコンバータに出力する。コンバータは、インバータが出力した直流電力の電圧を降圧してバッテリ７０へ出力する。これにより、第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いてバッテリ７０が充電される。なお、コンバータは、省略してもよい。

バッテリ７０は、蓄電装置であり、再充電可能な直流電源である。バッテリ７０としては、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池が用いられる。バッテリ７０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。バッテリ７０は、上述したように第１ＭＧ２０および／または第２ＭＧ３０により発電された電力を用いて充電される他、外部電源（図示せず）から供給される電力を用いて充電されてもよい。なお、バッテリ７０は、二次電池に限らず、直流電圧を生成できるもの、たとえば、キャパシタ、太陽電池、燃料電池等であってもよい。なお、車両１には、外部電源を用いてバッテリ７０の充電を可能とする充電装置が搭載されていてもよい。

バッテリ７０には、電流センサ１５２と、電圧センサ１５４と、電池温度センサ１５６とが設けられる。電流センサ１５２は、バッテリ７０の電流ＩＢを検出する。電流センサ１５２は、電流ＩＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電圧センサ１５４は、バッテリ７０の電圧ＶＢを検出する。電圧センサ１５４は、電圧ＶＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。電池温度センサ１５６は、バッテリ７０の電池温度ＴＢを検出する。電池温度センサ１５６は、電池温度ＴＢを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

ＥＣＵ２００は、バッテリ７０の電流ＩＢと、電圧ＶＢと、電池温度ＴＢとに基づいてバッテリ７０の充電状態を示す状態量（以下、ＳＯＣと記載する）を推定する。ＥＣＵ２００は、たとえば、電流と、電圧と、電池温度とに基づいてＯＣＶ（Open Circuit Voltage）を推定し、推定されたＯＣＶと所定のマップとに基づいてバッテリ７０のＳＯＣを推定してもよい。あるいは、ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０の充電電流と放電電流とを積算することによってバッテリ７０のＳＯＣを推定してもよい。

第１レゾルバ１２は、第１ＭＧ２０に設けられる。第１レゾルバ１２は、第１ＭＧ２０の回転速度Ｎｍ１を検出する。第１レゾルバ１２は、検出された回転速度Ｎｍ１を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

第２レゾルバ１３は、第２ＭＧ３０に設けられる。第２レゾルバ１３は、第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２を検出する。第２レゾルバ１３は、検出された回転速度Ｎｍ２を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。

車輪速センサ１４は、駆動輪７２の回転速度Ｎｗを検出する。車輪速センサ１４は、検出された回転速度Ｎｗを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。ＥＣＵ２００は、受信した回転速度Ｎｗに基づいて車速Ｖを算出する。なお、ＥＣＵ２００は、回転速度Ｎｗに代えて第２ＭＧ３０の回転速度Ｎｍ２に基づいて車速Ｖを算出するようにしてもよい。

アクセルペダル１６０は、運転席に設けられる。アクセルペダル１６０には、ペダルストロークセンサ１６２が設けられる。ペダルストロークセンサ１６２は、アクセルペダル１６０のストローク量（踏み込み量）ＡＰを検出する。ペダルストロークセンサ１６２は、ストローク量ＡＰを示す信号をＥＣＵ２００に送信する。なお、ペダルストロークセンサ１６２に代えてアクセルペダル１６０に対する車両１の乗員の踏力を検出するためのアクセルペダル踏力センサを用いてもよい。

ＥＣＵ２００は、エンジン１０を制御するための制御信号Ｓ１を生成し、その生成した制御信号Ｓ１をエンジン１０へ出力する。また、ＥＣＵ２００は、ＰＣＵ６０を制御するための制御信号Ｓ２を生成し、その生成した制御信号Ｓ２をＰＣＵ６０へ出力する。

ＥＣＵ２００は、エンジン１０およびＰＣＵ６０等を制御することによって車両１が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体、すなわち、バッテリ７０の充放電状態、エンジン１０、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０の動作状態を制御する制御装置である。

ＥＣＵ２００は、運転席に設けられたアクセルペダル１６０のストローク量ＡＰおよび車速Ｖに対応する車両要求パワーを算出する。さらに、ＥＣＵ２００は、補機を作動させる場合には補機の作動に要するパワーを算出された車両要求パワーに加算する。ここで、補機とは、たとえば、空調装置である。さらに、ＥＣＵ２００は、バッテリ７０を充電する場合にはバッテリの充電に要するパワーを算出された車両要求パワーに加算する。ＥＣＵ２００は、算出された車両要求パワーに応じて、第１ＭＧ２０のトルク、第２ＭＧ３０のトルク、または、エンジン１０の出力を制御する。

なお、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が、ストローク量ＡＰおよび車速Ｖに応じて車両要求パワーを算出し、算出された車両要求パワーに応じて車両１のパワーを制御するものとして説明するが、たとえば、ＥＣＵ２００が、ストローク量ＡＰおよび車速Ｖに応じて要求駆動力（要求駆動トルク）を算出し、算出された要求駆動力が車両１に生じるように車両１の駆動力（駆動トルク）を制御してもよい。

また、本実施の形態においては、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０を含むトランスミッション８と、第１ＭＧ２０および第２ＭＧ３０との間で電力を授受するＰＣＵ６０とを含む構成が、エンジン１０の動力をバッテリ７０を充電する電力に変換することが可能であり、かつ、バッテリ７０の電力を車両１を走行させるパワー（駆動力）に変換することが可能な変換装置に相当する。

ＥＣＵ２００は、たとえば、バッテリ７０のＳＯＣが所定の制御範囲内になるようにバッテリ７０の充放電制御を実行する。なお、ＥＣＵ２００は、バッテリ７０のＳＯＣが所定の目標ＳＯＣを維持するようにバッテリ７０の充放電制御を実行してもよい。

バッテリ７０の充電制御としては、たとえば、第２ＭＧ３０の回生制動により生じる回生電力を用いた充電制御と、エンジン１０の動力を用いた第１ＭＧ２０の発電電力を用いた充電制御とを含む。

ＥＣＵ２００は、バッテリ７０のＳＯＣが所定の制御範囲（あるいは目標ＳＯＣ)を超える場合には、車両要求パワーがエンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（１）を超えない限りにおいて、第２ＭＧ３０の出力のみで車両が走行する（ＥＶ（Electric Vehicle）走行を実施する）ようにＰＣＵ６０を制御する。

ＥＣＵ２００は、上述のように第２ＭＧ３０の出力のみで車両１が走行している場合に、車両要求パワーがエンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（１）を超えた後に（すなわち、車両要求パワーを第２ＭＧ３０の出力のみで満足させることができないと判定された後に）、エンジン１０を始動させて、第２ＭＧ３０の出力とエンジン１０の出力とで車両要求パワーを満足させるようにＰＣＵ６０とエンジン１０とを制御する。

なお、本実施の形態においては、始動しきい値Ｐｒ（１）は、第２ＭＧ３０の出力の上限値以下であって、かつ、バッテリ７０の出力の上限値（Ｗｏｕｔ）以下の値である。

排気流路８０には、触媒８２が配置されている。触媒８２は、エンジン１０から排出される排気ガスに含まれる未燃成分を酸化したり、酸化成分を還元したりする。具体的には、触媒８２は、酸素を吸蔵しており、排気ガス中にＨＣやＣＯなどの未燃成分が含まれている場合は、吸蔵している酸素を用いてそれらの酸化する。また、触媒８２は、排気ガス中にＮＯｘなどの酸化成分が含まれている場合は、それらを還元し、放出された酸素を吸蔵することができる。そのため、触媒８２によって、排気ガス中に占める二酸化窒素（ＮＯ_２）の割合が増加する。

排気流路８０の触媒８２よりも下流側の位置には、ＧＰＦであるフィルタ８４が配置されている。なお、フィルタ８４は、触媒８２と同様の機能を併せ持っていてもよい。その場合、触媒８２を省略してもよい。また、フィルタ８４は、排気流路８０の触媒８２よりも上流側の位置に配置されてもよい。フィルタ８４は、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕捉する。捕捉されたＰＭは、フィルタ８４に堆積する。

排気流路８０の触媒８２よりも上流側の位置には、空燃比センサ８６が設けられる。また、排気流路８０の触媒８２よりも下流側の位置であって、フィルタ８４よりも上流側の位置には、酸素センサ８８が設けられる。

空燃比センサ８６および酸素センサ８８は、いずれも複数の気筒１１２の各々に供給される燃料と空気との混合気の空燃比を検出するためのセンサである。空燃比センサ８６および酸素センサ８８は、いずれも排気ガス中の酸素濃度を検出し、検出された酸素濃度を示す信号をＥＣＵ２００に送信する。ＥＣＵ２００は、受信した信号に基づいて空燃比を算出する。

また、排気流路８０のフィルタ８４よりも上流側の位置であって、酸素センサ８８よりも下流側の位置には、上流側圧力センサ９０が設けられる。排気流路８０のフィルタ８４よりも下流側の位置には、下流側圧力センサ９２が設けられる。

上流側圧力センサ９０および下流側圧力センサ９２は、いずれも排気流路８０内の圧力を検出するためのセンサである。上流側圧力センサ９０は、検出した排気流路８０内の圧力（上流側圧力）を示す信号（第１圧力検出信号）をＥＣＵ２００に送信する。下流側圧力センサ９２は、検出した排気流路８０内の圧力（下流側圧力）を示す信号（第２圧力検出信号）をＥＣＵ２００に送信する。

ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生を要すると判定する場合に、フィルタ８４の再生制御を実行する。フィルタ８４の再生制御とは、フィルタ８４の温度を再生可能温度（活性温度）以上に上昇させる制御である。再生制御によってフィルタ８４の温度が再生可能温度まで上昇するとフィルタ８４に堆積したＰＭは、ＮＯ_２と燃焼反応することによって酸化し、フィルタ８４から取り除かれる。

ＥＣＵ２００は、ＰＭの燃焼によってＯＴ（Over Temperature）が引き起こされない程度にＰＭがフィルタ８４に堆積した状態になる場合に、フィルタ８４の再生を要すると判定する。本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、上流側圧力センサ９０と下流側圧力センサ９２とを用いてフィルタ８４の再生を要するか否かを判定する。

具体的には、ＥＣＵ２００は、上流側圧力センサ９０によって検出される上流側圧力と、下流側圧力センサ９２によって検出される下流側圧力との差がしきい値よりも高くなる場合には、フィルタ８４の再生を要すると判定する。しきい値は、フィルタ８４におけるＰＭの堆積量が所定量以上であることを推定するための値であって、実験的あるいは設計的に適合される所定値であってもよいし、エンジン１０の運転状態に応じて変化する値であってもよい。

なお、フィルタ８４の再生を要するか否かの判定方法としては、上述の上流側圧力センサ９０と下流側圧力センサ９２とを用いた方法に限定されるものではない。ＥＣＵ２００は、たとえば、酸素センサ、空燃比センサ、エアフローメータ、スロットル開度センサ、水温センサなどの各種センサを利用して、フィルタ８４の温度を推定したり、あるいは、エンジン１０の作動履歴、運転時間あるいは出力低下量等からフィルタ８４におけるＰＭの堆積量を推定してもよい。

フィルタ８４の再生制御としては、たとえば、出力嵩上げ制御と、点火遅角制御とを含む。

出力嵩上げ制御は、フィルタの再生を要する場合に、フィルタの再生を要しない場合よりもガソリンエンジンの出力を大きくする制御である。すなわち、出力嵩上げ制御は、エンジン１０の出力を嵩上げして排気温度を上昇させる制御である。具体的には、出力嵩上げ制御は、エンジン１０の出力を通常値よりも嵩上げすることによって、エンジン１０の排気温度を上昇させて、フィルタ８４の温度を再生可能温度まで上昇させる制御である。エンジン１０の出力の嵩上げは、スロットル開度、燃料噴射量および点火時期の少なくともいずれかを調整することにより行なわれる。

ＥＣＵ２００は、たとえば、再生制御の実行時においては、走行要求パワーに応じてエンジン１０の出力パワーを決定した後に決定された出力パワー（通常値）を所定の嵩上げ量だけ増加した出力パワーをエンジン１０に出力させる。

なお、エンジン１０の出力の嵩上げによる余剰出力の一部または全部は、第１ＭＧ２０による発電電力に変換されて、バッテリ７０に供給される（バッテリ７０が充電される）。

また、エンジン１０の出力の嵩上げは、再生制御の実行時に、通常値から所定の嵩上げ量だけ増加した値にステップ的に変化させるようにして行なわれてもよいし、あるいは、通常値から所定の嵩上げ量だけ増加した値になるまで時間の経過とともに線形的にあるいは非線形的に増加させるようにして行なわれてもよい。

所定の嵩上げ量は、たとえば、フィルタ８４の温度上昇の応答性等を考慮して設定される。なお、嵩上げ量は、所定量に限定されるものではなく、フィルタ８４のＰＭの詰まり具合（堆積量）や、バッテリ７０のＳＯＣや温度等に基づく受け入れ可能な電力に基づいて設定されてもよい。

エンジン１０の出力を通常値よりも嵩上げすることによってエンジン１０の出力を通常値に従って制御する場合よりも排気温度が高くなるため、フィルタ８４の温度を早期に再生可能温度まで上昇させることができる。そのため、早期にフィルタ８４に堆積したＰＭを取り除くことができる。

点火時期遅角制御は、フィルタの再生を要する場合に、フィルタの再生を要しない場合よりもガソリンエンジンの点火時期を遅角する制御である。すなわち、点火遅角制御は、点火時期を遅角して排気温度を上昇させる制御である。具体的には、点火遅角制御は、エンジン１０の点火時期を通常値よりも所定の遅角量だけ遅角することによって、エンジン１０の排気温度を上昇させて、フィルタ８４の温度を再生可能温度まで上昇させる制御である。

ＥＣＵ２００は、たとえば、エンジン１０の出力パワーが決定されると、決定された出力パワーに基づいて基本点火時期を求め、この基本点火時期を、吸気温度やＥＧＲ量などに関する補正量で補正した結果で、実際の点火時期を制御する。そのため、ＥＣＵ２００は、再生制御の実行時においては、上述の吸気温度やＥＧＲ量などの補正量に加えて、所定量に対応する補正量で、基本点火時期を補正する。

なお、点火時期を通常値よりも所定の遅角量だけ遅角することにより生じるエンジン１０の出力低下分は、たとえば、第２ＭＧ３０の出力増加等によって補われる。そのため、バッテリ７０における放電量が増加する。

また、点火時期の遅角は、再生制御の実行時に、通常値から所定の遅角量だけ遅角した値にステップ的に変化させるようにして行なわれてもよいし、あるいは、通常値から所定の遅角量だけ遅角した値になるまで時間の経過とともに線形的にあるいは非線形的に変化させるようにして行なわれてもよい。

所定の遅角量は、たとえば、フィルタ８４の温度上昇の応答性等を考慮して設定される。なお、遅角量は、所定量に限定されるものではなく、フィルタ８４のＰＭの詰まり具合やバッテリ７０の状態等に基づいて設定されてもよい。

エンジン１０の点火時期を通常値よりも遅角することによって点火時期を通常値とする場合よりも排気温度が高くなるため、フィルタ８４の温度を早期に再生可能温度まで上昇させることができる。そのため、早期にフィルタ８４に堆積したＰＭを取り除くことができる。

以上のような構成を有する車両において、上述の再生制御を実行する場合には、上述したとおり、バッテリ７０が充電される、あるいは、放電量が増加するため、バッテリ７０のＳＯＣが増加する、あるいは、減少することとなる。そのため、たとえば、バッテリ７０のＳＯＣが制限値（上限値あるいは下限値）に近い状態である場合には、ＥＣＵ２００は、再生制御を実行するためにバッテリ７０のＳＯＣを再生制御の実行により変動する方向と逆方向に変化させて、バッテリ７０のＳＯＣを再生制御の実行が可能な所定の範囲内に変化させた後に、（すなわち、バッテリ７０のＳＯＣの変化代が確保された後に）、再生制御を実行する。

ところで、ガソリンエンジンであるエンジン１０は、同程度の出力規模のディーゼルエンジンと比較してＰＭの発生量が少ないため、再生制御の実行頻度も要求される応答性もディーゼルエンジンと比較して低いものとなる。そのため、再生制御を実行するためにバッテリ７０のＳＯＣを変化させる場合には、ディーゼルエンジンの場合と比較して応答性よりも効率を重視してバッテリ７０のＳＯＣの変化代を確保することが望ましい。

そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ２００が、フィルタ８４の再生を要する場合には、バッテリ７０のＳＯＣが、再生制御の実行によるＳＯＣの変動方向と逆方向に変化するようにエンジン１０の始動しきい値を変更して、ＳＯＣが再生制御の実行が可能な所定の範囲内に変化した後に、再生制御を実行する点を特徴とする。

本実施の形態においては、再生制御として、出力嵩上げ制御を実行する場合を一例として説明する。この場合における再生制御の実行によるＳＯＣの変動方向とは、ＳＯＣが増加する方向である。

そのため、本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生を要する場合であって、かつ、ＳＯＣが所定の範囲内でない場合に、エンジン１０の始動しきい値を引き上げる。

所定の範囲は、バッテリ７０のＳＯＣの上限値から再生制御の実行により生じるＳＯＣの増加量（充電量）の大きさを減算した第１の値（以下、しきい値ＳＯＣ＿ａと記載する）よりも小さいＳＯＣである。なお、所定の範囲は、しきい値ＳＯＣ＿ａを含んでいてもよく、本実施の形態において、所定の範囲は、しきい値ＳＯＣ＿ａ以下の範囲として説明する。

すなわち、ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生を要する場合であって、かつ、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａよりも大きい場合には、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａよりも小さい場合よりも始動しきい値を大きい値に変更する。

本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、たとえば、元の始動しきい値Ｐｒ（１）に所定値だけ加算した値Ｐｒ（２）に始動しきい値を変更して始動しきい値を引き上げるものとする。

また、本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、たとえば、エンジン１０の始動しきい値を引き上げた後に、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下であって、かつ、再生制御が完了した場合に、始動しきい値をＰｒ（２）から元の始動しきい値であるＰｒ（１）に変更して始動しきい値を引き下げるものとして説明するが、たとえば、エンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（２）に変更した後に、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下になる場合、および、再生制御が完了した場合のうちの少なくともいずれかの場合に、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａよりも大きい場合よりも始動しきい値を小さい値に変更してもよい。

図２に、本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ２００は、再生要否判定部２０２と、ＳＯＣ判定部２０４と、始動しきい値設定部２０６と、再生制御部２０８と、完了判定部２１０と、復帰制御部２１２とを含む。

再生要否判定部２０２は、フィルタ８４の再生を要するか否かを判定する。なお、フィルタ８４の再生を要するか否かの判定方法については、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。なお、再生要否判定部２０２は、たとえば、フィルタ８４の再生を要すると判定する場合に再生制御要求フラグをオン状態にしてもよい。

ＳＯＣ判定部２０４は、再生要否判定部２０２によってフィルタ８４の再生を要すると判定される場合、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下であるか否かを判定する。なお、しきい値ＳＯＣ＿ａは、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

また、ＳＯＣ判定部２０４は、たとえば、再生制御要求フラグがオン状態である場合に、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下であるか否かを判定し、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下である場合には、ＳＯＣ判定フラグをオン状態にしてもよい。

始動しきい値設定部２０６は、ＳＯＣ判定部２０４によってバッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａよりも大きいと判定される場合、バッテリ７０のＳＯＣが、再生制御の実行により変動する方向と逆方向に変化するようにエンジン１０の始動しきい値を変更する。

本実施の形態において、始動しきい値設定部２０６は、エンジン１０の始動しきい値を引き上げる。引き上げ量としては、所定値であってもよいし、車両１の状態（たとえば、車速や路面勾配等）やエンジン１０の状態（たとえば、暖機の進行状態（冷却水温の温度）等）に応じて引き上げ量を変化させてもよい。

始動しきい値設定部２０６は、エンジン１０の始動しきい値を引き上げ前の値から引き上げ後の値にステップ的に増加させるようにして始動しきい値を引き上げてもよいし、引き上げ前の値から引き上げ後の値まで時間の経過とともに線形的にあるいは非線形的に増加させるようにして始動しきい値を引き上げてもよい。

エンジン１０の始動しきい値が引き上げられることによって、エンジン１０の始動頻度が低下し、その結果、エンジン１０を停止させた状態での第２ＭＧ３０を用いた走行（ＥＶ走行）を実施する領域（ＥＶ走行領域）が拡大する。すなわち、ＥＶ走行の実施頻度あるいは継続時間が増加することによって、バッテリ７０のＳＯＣの低下が促進される。

なお、始動しきい値設定部２０６は、たとえば、ＳＯＣ判定フラグがオフ状態である場合に、始動しきい値を変更してもよい。

再生制御部２０８は、ＳＯＣ判定部２０４によってバッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下であると判定される場合、フィルタ８４の再生制御を実行する。本実施の形態において、再生制御部２０８は、エンジン１０の出力嵩上げ制御をフィルタ８４の再生制御として実行する。出力嵩上げ制御は、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返されない。

なお、本実施の形態において、再生制御の実行中においても、車両１の状態（バッテリ７０の状態、アクセル開度、車両の速度等）に応じてエンジン１０は間欠的に作動したり、あるいは、継続的に作動したりする。

再生制御部２０８は、たとえば、後述する完了判定部２１０によってフィルタ８４の再生制御が完了したと判定されるまでの間、エンジン１０の作動中に出力嵩上げ制御を実行するものとして説明するが、たとえば、完了判定部２１０によってフィルタ８４の再生制御が完了したと判定されるまで、エンジン１０の作動を継続（エンジン１０の停止を抑制または禁止）してもよい。

あるいは、再生制御部２０８は、たとえば、フィルタ８４の温度が所定温度を大きく超える（たとえば、フィルタ８４の上限温度に近づく）場合、あるいは、所定温度を大きく超えることが推定される場合には、再生制御の実行中でも、フィルタ８４の温度が再生可能温度になるまで、あるいは、再生可能温度になることが推定されるまで、エンジン１０の作動や出力嵩上げ制御を停止してもよい。

また、再生制御部２０８は、たとえば、ＳＯＣ判定フラグがオン状態である場合に、再生制御を実行してもよい。また、再生制御部２０８は、たとえば、再生制御を実行するとともに再生制御実行フラグをオン状態にしてもよい。

完了判定部２１０は、再生制御部２０８によって再生制御が実行された後に、フィルタ８４の再生制御が完了したか否かを判定する。完了判定部２１０は、上流側圧力センサ９０と下流側圧力センサ９２とを用いてフィルタ８４の再生制御が完了するか否かを判定する。

具体的には、完了判定部２１０は、上流側圧力センサ９０によって検出される上流側圧力と、下流側圧力センサ９２によって検出される下流側圧力との差がしきい値よりも低くなる場合には、フィルタ８４の再生制御が完了したと判定する。

再生制御が完了したか否かの判定に用いられるしきい値は、実験的あるいは設計的に適合される所定値であってもよいし、エンジン１０の運転状態に応じて変化する値であってもよい。

また、再生制御が完了するか否かの判定に用いられるしきい値は、フィルタ８４の再生を要するか否かの判定に用いられるしきい値と同じ値であってもよいし、フィルタ８４の再生を要するか否かの判定に用いられるしきい値よりも小さい値であってもよい。

なお、完了判定部２１０は、たとえば、再生制御実行フラグがオン状態である場合に、フィルタ８４の再生制御が完了したか否かを判定し、フィルタ８４の再生制御が完了したと判定した場合に、完了判定フラグをオン状態にしてもよい。

復帰制御部２１２は、完了判定部２１０によってフィルタ８４の再生が完了したと判定された場合、復帰制御を実行する。本実施の形態において、復帰制御部２１２は、出力嵩上げ制御の終了と、エンジン１０の始動しきい値の元の値への引き下げとを復帰制御として実行する。

なお、復帰制御部２１２は、たとえば、ＳＯＣ判定部２０４によってバッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下であると判定された場合に、エンジン１０の始動しきい値の元の値への引き下げを再生制御の実行の前に、あるいは、再生制御の実行とともに行なってもよい。

このようにすると、再生制御の実行中のエンジン１０の始動頻度を再生制御の非実行時と同様とすることができるため、エンジン１０の始動頻度の低下を抑制して、フィルタ８４の再生を早期に完了することができる。

なお、復帰制御部２１２は、たとえば、完了判定フラグがオン状態である場合に、復帰制御を実行してもよい。

図３を参照して、本実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵ２００で実行される制御処理について説明する。

ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生を要するか否かを判定する。フィルタ８４の再生を要すると判定された場合（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ１００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ１０２にて、ＥＣＵ２００は、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下であるか否かを判定する。バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下であると判定された場合（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、処理はＳ１０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０２にてＮＯ）、処理はＳ１０６に移される。

Ｓ１０４にて、ＥＣＵ２００は、出力嵩上げ制御を再生制御として実行する。Ｓ１０６にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１０の始動しきい値を引き上げる。Ｓ１０８にて、ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生が完了したか否かを判定する。フィルタ８４の再生が完了したと判定された場合（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、処理はＳ１１０に移される。もしそうでない場合（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０４に戻される。

Ｓ１１０にて、ＥＣＵ２００は、出力嵩上げ制御を終了するとともに、エンジン１０の始動しきい値を元の値まで引き下げる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の動作について図４を参照しつつ説明する。

たとえば、バッテリ７０のＳＯＣがＳＯＣ（０）（＞ＳＯＣ＿ａ）である場合であって、再生制御要求フラグがオフ状態である場合を想定する。また、エンジン１０の始動しきい値は、Ｐｒ（１）であり、再生制御実行フラグがオフ状態であるものとする。

時間Ｔ（０）にて、上流側圧力センサ９０によって検出される上流側圧力と下流側圧力センサ９２によって検出される下流側圧力との差がしきい値よりも大きくなることによってフィルタ８４の再生を要すると判定されると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、再生制御要求フラグがオン状態となる。

バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａよりも大きいため（Ｓ１０２にてＮＯ）、エンジン１０の始動しきい値がＰｒ（１）から所定値だけ高いＰｒ（２）まで引き上げられる（Ｓ１０６）。エンジン１０の始動しきい値が引き上げられることにより、エンジン１０の始動頻度が低下するため、車両１のＥＶ走行領域が拡大する。その結果、バッテリ７０のＳＯＣは時間の経過とともに低下していくこととなる。

なお、図４においてバッテリ７０のＳＯＣは、説明の便宜上、時間の経過に対して線形的に低下したり増加したりするように示されるが、このような変化に限定されるものではなく、車両１の走行状態によっては、非線的にあるいは小さな増減を繰り返しながら全体的に低下したり増加したりする場合もある。

時間Ｔ（１）にて、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａ以下になると（Ｓ１０２にてＹＥＳ）、出力嵩上げ制御が再生制御として実行される。再生制御の実行とともに再生制御実行フラグがオン状態となる。出力嵩上げ制御の実行によるエンジン１０の出力の余剰分は、第１ＭＧ２０が発電する電力に変換されてバッテリ７０に供給される（バッテリ７０が充電される）。そのため、バッテリ７０のＳＯＣは、増加していくこととなる。

出力嵩上げ制御の実行によりエンジン１０の排気温度が上昇するため、フィルタ８４の温度も上昇することとなる。フィルタ８４の温度が再生可能な温度範囲まで上昇すると、フィルタ８４に堆積するＰＭが酸化されて、フィルタ８４からＰＭが取り除かれる。

時間Ｔ（２）にて、上流側圧力センサ９０によって検出される上流側圧力と下流側圧力センサ９２によって検出される下流側圧力との差がしきい値よりも小さくなることによってフィルタ８４の再生が完了したと判定されると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、出力嵩上げ制御の終了とともに、再生制御要求フラグおよび再生制御実行フラグがいずれもオフ状態となり、エンジン１０の始動しきい値がＰｒ（４）から元の値であるＰｒ（２）まで引き下げられる（Ｓ１１０）。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両によると、再生制御の実行によるＳＯＣの変動方向と逆方向にＳＯＣが変化するようにエンジン１０の始動しきい値が引き上げられる。そして、始動しきい値が引き上げられた結果、ＳＯＣを減少させてしきい値ＳＯＣ＿ａ以下に変化させることにより、再生制御を実行した場合に再生制御の完了前にＳＯＣが上限値に達すること抑制できる。また、再生制御の実行前にＳＯＣを変化させる方法としては、バッテリ７０の充電量と放電量とを調整することも考えられるが、充電量の増加は、電気的経路の増加により損失の増加を招き、放電量の増加は、エンジンの負荷低下による燃費の悪化を招くため、効率が悪化する。そのため、この方法と比較しても、始動しきい値の変更によりＳＯＣを変化させる方が上述したような効率の悪化を回避することができるため、効率よくＳＯＣを再生制御の実行が可能な所定の範囲内に変化させることができる。したがって、効率よくフィルタの再生制御を実行するハイブリッド車両を提供することができる。

ディーゼルエンジンのＰＭの発生量は、ガソリンエンジンと比較して多いため、ＤＰＦの再生制御の実行前のＳＯＣの調整方法としては、速やかに再生制御を実行するために応答性を重視して充電量の増加および放電量の増加によるＳＯＣの調整が実施されることが望ましい。これに対して、ＰＭ発生量がディーゼルエンジンと比較して少ないガソリンエンジンに本発明を適用することにより、ディーゼルエンジンの場合よりも効率よくフィルタの再生制御を実行することができる。

ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａよりも大きい場合に、始動しきい値を引き上げることにより、適切なタイミングで再生制御の実行前のＳＯＣの調整を行なうことができる。

出力嵩上げ制御を再生制御として実行する場合には、ＳＯＣが増加する傾向にあるため、エンジンの始動しきい値を引き上げることにより、再生制御の実行が可能な所定の範囲内（しきい値ＳＯＣ＿ａ以下）になるようにＳＯＣを調整することができる。ＳＯＣを所定の範囲内に調整することにより、ＳＯＣに再生制御を実行するための余裕代を設けることができる。

始動しきい値を引き上げた場合には、その後にＳＯＣが所定の範囲内に変化したときや再生制御が完了したときに始動しきい値を引き下げることにより、始動しきい値を引き上げた状態を不必要に継続することが抑制される。

なお、本実施の形態において、再生制御として出力嵩上げ制御を実行するとして説明したが、再生制御の実行によりバッテリ７０のＳＯＣが増加側に変動するものであればよく、特に、再生制御は、出力嵩上げ制御に限定されるものではない。

また、本実施の形態においては、フィルタ８４の再生を要する場合に、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａよりも大きいと、始動しきい値を引き上げるものとして説明したが、ＥＣＵ２００が、第１走行モードと、第１走行モード時よりも始動しきい値の大きい第２走行モードとを含む複数の走行モードのうちのいずれか一方に従って、車両１を制御する場合には、第１走行モード時にフィルタ８４の再生を要する場合に、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ａよりも大きいと、第１走行モードから第２走行モードに走行モードを切り換えるようにしてもよい。このようにしてもエンジン１０の始動しきい値を引き上げることができる。

＜第２の実施の形態＞
以下、第２の実施の形態に係る車両について説明する。本実施の形態に係る車両は、上述の第１の実施の形態に係る車両１の構成と比較して、再生制御として、点火遅角制御が実行される点と、ＥＣＵ２００の動作の一部とが異なる。それ以外の構成については、図１に示した上述の第１の実施の形態に係る車両１の構成と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰返されない。

本実施の形態においては、再生制御として、点火遅角制御を実行する場合を一例として説明する。この場合における再生制御の実行によるＳＯＣの変動方向とは、ＳＯＣが低下する方向である。

そのため、本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生を要する場合であって、かつ、ＳＯＣが所定の範囲内でない場合に、エンジン１０の始動しきい値を引き下げる。

本実施の形態において、所定の範囲は、バッテリ７０のＳＯＣの下限値に再生制御の実行により生じるＳＯＣの減少量（放電量）の大きさを加算した第２の値（以下、しきい値ＳＯＣ＿ｂと記載する）よりも大きいＳＯＣである。なお、所定の範囲は、しきい値ＳＯＣ_ｂを含んでいてもよく、本実施の形態において、所定の範囲は、しきい値ＳＯＣ＿ｂ以上の範囲として説明する。

すなわち、ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生を要する場合であって、かつ、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂよりも小さい場合には、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂよりも大きい場合よりも始動しきい値を小さい値に変更する。

本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、たとえば、始動しきい値Ｐｒ（１）から所定値だけ減算した値Ｐｒ（３）に始動しきい値を変更して始動しきい値を引き下げるものとする。

また、本実施の形態において、ＥＣＵ２００は、たとえば、エンジン１０の始動しきい値を引き下げた後に、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上であって、かつ、再生制御が完了した場合には、始動しきい値をＰｒ（３）から元の始動しきい値であるＰｒ（１）に変更して始動しきい値を引き上げるものとして説明するが、エンジン１０の始動しきい値Ｐｒ（３）に変更した後に、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上になる場合、および、再生制御が完了した場合のうちの少なくともいずれかの場合に、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ_ｂよりも小さい場合よりも始動しきい値を大きい値に変更してもよい。

本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２００の機能ブロック図は、第１の実施の形態において説明した図２に示す機能ブロック図と同じ構成であり、以下に説明する一部の構成ついては機能が異なり、その他の構成については機能は同じである。機能が同じ構成について、その詳細な説明は繰り返さない。

本実施の形態において、ＳＯＣ判定部２０４は、再生要否判定部２０２によってフィルタ８４の再生を要すると判定される場合、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上であるか否かを判定する。なお、しきい値ＳＯＣ＿ｂは、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返さない。

また、ＳＯＣ判定部２０４は、たとえば、再生制御要求フラグがオン状態である場合に、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上であるか否かを判定し、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上である場合には、ＳＯＣ判定フラグをオン状態にしてもよい。

始動しきい値設定部２０６は、ＳＯＣ判定部２０４によってバッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂよりも小さいと判定される場合、バッテリ７０のＳＯＣが、再生制御の実行により変動する方向と逆方向に変化するようにエンジン１０の始動しきい値を変更する。

本実施の形態において、始動しきい値設定部２０６は、エンジン１０の始動しきい値を引き下げる。引き下げ量としては、所定値であってもよいし、車両１の状態（たとえば、車速や路面勾配等）やエンジン１０の状態（たとえば、暖機の進行状態（冷却水温の温度）等）に応じて引き下げ量を変化させてもよい。

始動しきい値設定部２０６は、エンジン１０の始動しきい値を引き下げ前の値から引き下げ後の値にステップ的に減少させるようにして始動しきい値を引き下げてもよいし、引き下げ前の値から引き下げ後の値まで時間の経過とともに線形的にあるいは非線形的に減少させるようにして始動しきい値を引き下げてもよい。

エンジン１０の始動しきい値が引き下げられることによって、エンジン１０の始動頻度が増加し、その結果、ＥＶ走行領域が縮小する。すなわち、エンジン１０の始動頻度あるいは作動継続時間が増加することによって、バッテリ７０のＳＯＣの増加が促進される。

再生制御部２０８は、ＳＯＣ判定部２０４によってバッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上であると判定される場合、フィルタ８４の再生制御を実行する。本実施の形態において、再生制御部２０８は、エンジン１０の点火遅角制御をフィルタ８４の再生制御として実行する。点火遅角制御は、上述したとおりであるため、その詳細な説明は繰り返されない。

復帰制御部２１２は、完了判定部２１０によってフィルタ８４の再生が完了したと判定された場合、復帰制御を実行する。本実施の形態において、復帰制御部２１２は、点火遅角制御の終了と、エンジン１０の始動しきい値の元の値への引き上げとを復帰制御として実行する。

なお、復帰制御部２１２は、たとえば、ＳＯＣ判定部２０４によってバッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上であると判定された場合に、エンジン１０の始動しきい値の元の値への引き上げを再生制御の実行の前に、あるいは、再生制御の実行とともに行なってもよい。

図５を参照して、本実施の形態に係る車両に搭載されたＥＣＵ２００で実行されるプログラムの制御構造について説明する。

Ｓ２００にて、ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生を要するか否かを判定する。フィルタ８４の再生を要すると判定された場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ２０２に移される。もしそうでない場合（Ｓ２００にてＮＯ）、この処理は終了する。

Ｓ２０２にて、ＥＣＵ２００は、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上であるか否かを判定する。バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上であると判定された場合（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、処理はＳ２０４に移される。もしそうでない場合（Ｓ２０２にてＮＯ）、処理はＳ２０６に移される。

Ｓ２０４にて、ＥＣＵ２００は、点火遅角制御を再生制御として実行する。Ｓ２０６にて、ＥＣＵ２００は、エンジン１０の始動しきい値を引き下げる。Ｓ２０８にて、ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生が完了したか否かを判定する。フィルタ８４の再生が完了したと判定された場合（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、処理はＳ２１０に移される。もしそうでない場合（Ｓ２０８にてＮＯ）、処理はＳ２０４に移される。

Ｓ２１０にて、ＥＣＵ２００は、点火遅角制御を終了するとともに、エンジン１０の始動しきい値を元の値まで引き下げる。

以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る車両１に搭載されたＥＣＵ２１０の動作について図６を参照しつつ説明する。

たとえば、バッテリ７０のＳＯＣがＳＯＣ（１）（＜ＳＯＣ＿ｂ）である場合であって、再生制御要求フラグがオフ状態である場合を想定する。また、エンジン１０の始動しきい値は、Ｐｒ（１）であり、再生制御実行フラグがオフ状態であるものとする。

時間Ｔ’（０）にて、上流側圧力センサ９０によって検出される上流側圧力と下流側圧力センサ９２によって検出される下流側圧力との差がしきい値よりも大きくなることによってフィルタ８４の再生を要すると判定されると（Ｓ２００にてＹＥＳ）、再生制御要求フラグがオン状態となる。

バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂよりも小さいため（Ｓ２０２にてＮＯ）、エンジン１０の始動しきい値がＰｒ（１）から所定値だけ低いＰｒ（３）まで引き下げられる（Ｓ２０６）。エンジン１０の始動しきい値が引き下げられることにより、エンジン１０の始動頻度が増加するため、車両１のＥＶ走行領域が縮小する。その結果、バッテリ７０のＳＯＣは時間の経過とともに増加していくこととなる。

なお、図６においてバッテリ７０のＳＯＣは、説明の便宜上、時間の経過に対して線形的に増加したり低下したりするように示されるが、このような変化に限定されるものではなく、車両１の走行状態によっては、非線的にあるいは小さな増減を繰り返しながら全体的に低下したり増加したりする場合もある。

時間Ｔ’（１）にて、バッテリ７０のＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上になると（Ｓ２０２にてＹＥＳ）、点火遅角制御が再生制御として実行される。再生制御の実行とともに再生制御実行フラグがオン状態となる。点火遅角制御の実行によるエンジン１０の出力の低下分は、第２ＭＧ３０の出力増加により補われるため、バッテリ７０の放電量が増加する。そのため、バッテリ７０のＳＯＣは、低下していくこととなる。

点火遅角制御の実行によりエンジン１０の排気温度が上昇するため、フィルタ８４の温度も上昇することとなる。フィルタ８４の温度が再生可能な温度範囲まで上昇すると、フィルタ８４に堆積するＰＭが酸化されて、フィルタ８４からＰＭが取り除かれる。

時間Ｔ’（２）にて、上流側圧力センサ９０によって検出される上流側圧力と下流側圧力センサ９２によって検出される下流側圧力との差がしきい値よりも小さくなることによってフィルタ８４の再生が完了したと判定されると（Ｓ２０８にてＹＥＳ）、点火遅角制御の終了とともに、再生制御要求フラグおよび再生制御実行フラグがいずれもオフ状態となり、エンジン１０の始動しきい値がＰｒ（６）からＰｒ（２）まで引き上げられる（Ｓ２１０）。

以上のようにして、本実施の形態に係る車両によると、再生制御の実行によるＳＯＣの変動方向と逆方向にＳＯＣが変化するようにエンジン１０の始動しきい値が引き下げられる。そして、始動しきい値が引き下げられた結果、ＳＯＣを増加させてしきい値ＳＯＣ＿ｂ以上に変化させることにより、再生制御を実行した場合に再生制御の完了前にＳＯＣが下限値に達すること抑制できる。また、応答性を重視してディーゼルエンジンの場合に用いられるバッテリ７０の充電量と放電量とを調整してＳＯＣを変化させる方法と比較しても、始動しきい値の変更によりＳＯＣを変化させる方が効率よくＳＯＣを変化させることができる。したがって、効率よくフィルタの再生制御を実行するハイブリッド車両を提供することができる。

ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ_ｂよりも小さい場合に、始動しきい値を引き下げることにより、適切なタイミングで再生制御の実行前のＳＯＣの調整を行なうことができる。

点火遅角制御を再生制御として実行する場合には、ＳＯＣが減少する傾向にあるため、エンジンの始動しきい値を引き下げることにより、再生制御の実行が可能な所定の範囲内（しきい値ＳＯＣ＿ｂ以上）になるようにＳＯＣを調整することができる。ＳＯＣを所定の範囲内に調整することにより、ＳＯＣに再生制御を実行するための余裕代を設けることができる。

始動しきい値を引き下げた場合には、その後にＳＯＣが所定の範囲内に変化したときや再生制御が完了したときに、始動しきい値を引き上げることにより、始動しきい値を引き下げた状態を不必要に継続することが抑制される。

なお、本実施の形態において、再生制御として点火遅角制御を実行するものとして説明したが、再生制御の実行によりバッテリ７０のＳＯＣが減少側に変動するものであればよく、特に再生制御は、点火遅角制御に限定されるものはない。

また、本実施の形態においては、フィルタ８４の再生を要する場合に、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂよりも小さいと、始動しきい値を引き下げるものとして説明したが、たとえば、ＣＤモード時にフィルタ８４の再生を要する場合に、ＳＯＣがしきい値ＳＯＣ＿ｂよりも小さいと、ＣＳモードにモードを切り換えるようにしてもよい。このようにしてもエンジン１０の始動しきい値を引き下げることができる。

なお、上述の第１の実施の形態の構成（再生制御として出力嵩上げ制御を実行する構成）と第２の実施の形態の構成（再生制御として点火遅角制御を実行する構成）とを組合せた構成であってもよい。

また、上述の第１および第２の実施の形態においては、図１に説明したように、第１ＭＧ２０によって、ガソリンエンジンの動力をバッテリ７０を充電する電力に変換することを実現し、第２ＭＧ３０によってバッテリ７０の電力を車両１を走行させるパワーに変換することを実現するものとして説明したが、たとえば、１つのモータジェネレータによって両方の変換が実現されるものであってもよいし、３つ以上のモータジェネレータによって両方の変換が実現されるものであってもよい。

上述の第１および第２の実施の形態においては、図１に例示したように、触媒８２およびフィルタ８４が各々１つ設けられる排気流路のレイアウトを一例として説明したが、触媒８２およびフィルタ８４のうちの少なくともいずれか一つが複数個設けられる排気流路のレイアウトであってもよい。

たとえば、排気流路のレイアウトは図７に示すようなレイアウトであってもよい。すなわち、図７に示すように、エンジン１０が第１バンク１０ａおよび第２バンク１０ｂのそれぞれに気筒を有するＶ型エンジンである場合には、第１バンク１０ａに形成される気筒に連結される第１排気流路８０ａに第１触媒８２ａと第１フィルタ８４ａとが設けられ、第２バンク１０ｂに形成される気筒に連結される第２排気流路８０ｂに第２触媒８２ｂと第２フィルタ８４ｂとが設けられる構成であってもよい。

この場合、図７に示すように、第１排気流路８０ａの第１触媒８２ａよりも上流側の位置には、第１空燃比センサ８６ａが設けられ、第１触媒８２ａの直後の下流側の位置には、第１酸素センサ８８ａが設けられる。また、第１排気流路８０ａの第１フィルタ８４ａよりも上流側の位置には、第１上流側圧力センサ９０ａが設けられ、第１フィルタ８４ａの直後の下流側の位置には、第１下流側圧力センサ９２ａが設けられる。

さらに、第２排気流路８０ｂの第２触媒８２ｂよりも上流側の位置には、第２空燃比センサ８６ｂが設けられ、第２触媒８２ｂの直後の下流側の位置には、第２酸素センサ８８ｂが設けられる。また、第２排気流路８０ｂの第２フィルタ８４ｂよりも上流側の位置には、第２上流側圧力センサ９０ｂが設けられ、第２フィルタ８４ｂの直後の下流側の位置には、第２下流側圧力センサ９２ｂが設けられる。

このような構成を有する車両においては、ＥＣＵ２００は、第１上流側圧力センサ９０ａにより検出される第１上流側圧力と、第１下流側圧力センサ９２ａにより検出される第２上流側圧力との第１差圧、および、第２上流側圧力センサ９０ｂにより検出される第２上流側圧力と、第２下流側圧力センサ９２ｂにより検出される第２下流側圧力との第２差圧のうちの少なくともいずれかを用いて第１フィルタ８４ａおよび／または第２フィルタ８４ｂの再生を要するか否かを判定する。

ＥＣＵ２００は、たとえば、第１差圧および第２差圧のうちの少なくともいずれかがしきい値よりも大きくなる場合に第１フィルタ８４ａおよび第２フィルタ８４ｂの再生を要すると判定してもよいし、第１差圧および第２差圧のいずれもがしきい値よりも大きくなる場合に第１フィルタ８４ａおよび第２フィルタ８４ｂの再生を要すると判定してもよいし、あるいは、第１差圧がしきい値よりも大きくなる場合に第１フィルタ８４ａの再生を要すると判定し、第２差圧がしきい値よりも大きくなる場合に第２フィルタ８４ｂの再生を要すると判定してもよい。

なお、ＥＣＵ２００は、第１フィルタ８４ａおよび第２フィルタ８４ｂのうちの再生を要すると判定された少なくともいずれかに対して再生制御を実行してもよいし、あるいは、第１フィルタ８４ａおよび第２フィルタ８４ｂの両方に対して再生制御を実行してもよい。

ＥＣＵ２００は、たとえば、第１フィルタ８４ａのみ再生を要すると判定された場合には、第１フィルタ８４ａの温度を上昇させるため、第１バンク１０ａに対してのみ再生制御を実行してもよいし、第２フィルタ８４ｂのみ再生を要すると判定された場合には、第２フィルタ８４ｂの温度を上昇させるため、第２バンク１０ｂに対してのみの再生制御を実行してもよい。

あるいは、排気流路のレイアウトは図８に示すようなレイアウトであってもよい。すなわち、図７に示した排気流路のレイアウトと同様に、複数バンクを有するＶ型エンジンであるエンジン１０の第１バンク１０ａの気筒に連結される第１排気流路８０ａに、第１触媒８２ａと、第１空燃比センサ８６ａと、第１酸素センサ８８ａとが設けられ、第２バンク１０ｂの気筒に連結される第２排気流路８０ｂに、第２触媒８２ｂと、第２空燃比センサ８６ｂと、第２酸素センサ８８ｂとが設けられ、第１排気流路８０ａと第２排気流路８０ｂとが合流する位置に一方端が連結される第３排気流路８０ｃにフィルタ８４が設けられる構成であってもよい。

この場合、図８に示すように第３排気流路８０ｃのフィルタ８４よりも上流側の位置には、上流側圧力センサ９０が設けられ、下流側の位置には、下流側圧力センサ９２が設けられる。この場合におけるフィルタ８４の再生要否の判定方法および再生制御は、図１を用いて説明したフィルタ８４の再生要否の判定方法および再生制御と同様であるため、その詳細な説明は繰り返されない。

あるいは、排気流路のレイアウトは、図９に示すようなレイアウトであってもよい。すなわち、図７に示した排気流路のレイアウトと同様に、Ｖ型エンジンであるエンジン１０の第１バンク１０ａの気筒に連結される第１排気流路８０ａに、第１触媒８２ａと、第１空燃比センサ８６ａと、第１酸素センサ８８ａと、第１フィルタ８４ａと、第１上流側圧力センサ９０ａと、第１下流側圧力センサ９２ａとが設けられ、第２バンク１０ｂの気筒に連結される第２排気流路８０ｂに第２触媒８２ｂと、第２フィルタ８４ｂと、第２上流側圧力センサ９０ｂと、第２下流側圧力センサ９２ｂとが設けられ、第１排気流路と第２排気流路とが合流する位置に第３排気流路８０ｃの一方端が連結される構成であってもよい。

この場合におけるフィルタ８４の再生要否の判定方法および再生制御は、図７を用いて説明したフィルタ８４の再生要否の判定方法および再生制御と同様であるため、その詳細な説明は繰り返されない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 車両、８ トランスミッション、１０ エンジン、１０ａ，１０ｂ バンク、１１ クランクポジションセンサ、１２，１３ レゾルバ、１４ 車輪速センサ、１６ 駆動軸、１８ トーショナルダンパ、２０，３０ ＭＧ、４０ 動力分割装置、５０ サンギヤ、５２ ピニオンギヤ、５４ キャリア、５６ リングギヤ、５８ 減速機、６０ ＰＣＵ、７０ バッテリ、７２ 駆動輪、８０，８０ａ，８０ｂ 排気流路、８２，８２ａ，８２ｂ 触媒、８４，８４ａ，８４ｂ フィルタ、８６，８６ａ，８６ｂ 空燃比センサ、８８，８８ａ，８８ｂ 酸素センサ、９０，９０ａ，９０ｂ 上流側圧力センサ、９２，９２ａ，９２ｂ 下流側圧力センサ、１１２ 気筒、１５２ 電流センサ、１５４ 電圧センサ、１５６ 電池温度センサ、１６０ アクセルペダル、１６２ ペダルストロークセンサ、２００ ＥＣＵ、２０２ 要否判定部、２０４ ＳＯＣ判定部、２０６ 始動しきい値設定部、２０８ 再生制御部、２１０ 完了判定部、２１２ 復帰制御部。

Claims (5)

1. 車両の駆動力が始動しきい値を超えると始動するガソリンエンジンと、
   前記ガソリンエンジンの排気流路を流通する粒子状物質を捕捉するフィルタと、
   蓄電装置と、
   前記ガソリンエンジンの動力を前記蓄電装置を充電する電力に変換することが可能であり、かつ、前記蓄電装置の電力を前記車両の駆動力に変換することが可能な変換装置と、
   前記フィルタを再生させる場合に前記フィルタの温度を再生可能温度まで上昇させる再生制御を実行する制御装置とを含み、
   前記制御装置は、前記フィルタの再生を要する場合には、前記蓄電装置の充電状態を示す状態量が、前記再生制御の実行による前記状態量の変動方向と逆方向に変化するように前記始動しきい値を変更して、前記状態量が前記再生制御の実行が可能な所定の範囲内に変化した後に、前記再生制御を実行する、ハイブリッド車両。
2. 前記再生制御は、前記フィルタの再生を要する場合に、前記フィルタの再生を要しない場合よりも前記ガソリンエンジンの出力を大きくする制御であって、
   前記所定の範囲は、前記状態量の上限値から前記再生制御の実行による前記状態量の増加量を減算した第１の値よりも小さい前記状態量であって、
   前記制御装置は、前記状態量が前記第１の値よりも大きい場合には、前記状態量が前記第１の値よりも小さい場合よりも前記始動しきい値を大きい値に変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、前記状態量が前記第１の値よりも小さい場合、および、前記再生制御が完了した場合のうちの少なくともいずれかの場合には、前記状態量が前記第１の値よりも大きい場合よりも前記始動しきい値を小さい値に変更する、請求項２に記載のハイブリッド車両。
4. 前記再生制御は、前記フィルタの再生を要する場合に、前記フィルタの再生を要しない場合よりも前記ガソリンエンジンの点火時期を遅角する制御であって、
   前記所定の範囲は、前記状態量の下限値に前記再生制御の実行による前記状態量の減少量を加算した第２の値よりも大きい前記状態量であって、
   前記制御装置は、前記状態量が前記第２の値よりも小さい場合には、前記状態量が前記第２の値よりも大きい場合よりも前記始動しきい値を小さい値に変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
5. 前記制御装置は、前記状態量が前記第２の値よりも大きい場合、および、前記再生制御が完了した場合のうちの少なくともいずれかの場合には、前記状態量が前記第２の値よりも小さい場合よりも前記始動しきい値を大きい値に変更する、請求項４に記載のハイブリッド車両。

Images