JP2018090154A

JP2018090154A - 車両

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Publication number: JP2018090154A
Application number: JP2016236618A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　智也; Tomoya Suzuki; 智也鈴木; 鈴木　孝; Takashi Suzuki; 孝鈴木; 光頼松村; Mitsuyori Matsumura
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-06
Filing date: 2016-12-06
Publication date: 2018-06-14
Anticipated expiration: 2036-12-06
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Abstract

【課題】内燃機関の排熱を利用する暖房制御と、内燃機関への燃料供給を停止してフィルタを再生する再生カット制御とを実行可能に構成された車両において、フィルタの再生機会を確保する。【解決手段】車両は、内燃機関と、内燃機関の排気中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、内燃機関の排熱を利用して車室内を暖房可能に構成されるヒータコアと、制御装置とを備える。制御装置は、内燃機関が回転している状態で内燃機関への燃料供給を停止してフィルタに酸素を供給することによってフィルタの再生を行なう再生カット制御と、内燃機関を燃焼状態にしてヒータコアによる暖房を行なう暖房制御とを実行可能に構成される。制御装置は、暖房制御が要求され、かつ再生カット制御が要求されている場合、暖房制御を実行せず、再生カット制御を実行する。【選択図】図４

Description

本開示は、車両に関し、特に、内燃機関の排気中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、内燃機関の排熱を利用して車室内を暖房可能に構成された暖房装置とを備える車両に関する。

ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンなどの内燃機関の排気中には、粒子状物質（Particulate Matter、以下「ＰＭ」ともいう）が含まれる。そのため、内燃機関の排気通路中には、ＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）あるいはＤＰＦ（Diesel Particulate Filer）などのＰＭ捕集用のフィルタ（以下「ＰＭフィルタ」あるいは単に「フィルタ」ともいう）が搭載される場合がある。近年では、欧州に代表させるＰＮ（Particulate Number、ＰＭの粒子数）規制強化に伴ない、ＰＭフィルタのニーズが高まりつつある。

フィルタにＰＭが堆積すると、排気がフィルタを通過する際の抵抗が大きくなり、その結果、内燃機関の性能に影響が生じたり、排気系の部品（排気バルブ等）が正常に作動しなくなったりすることが懸念される。そのため、内燃機関の排気ガスの熱を利用してフィルタに堆積したＰＭを燃焼させることによってフィルタを再生させる制御（以下「フィルタ再生制御」ともいう）が、適切なタイミングで実行される。

たとえば、特開２０１５−２０２８３２号公報（特許文献１）には、フィルタ再生制御を行なうハイブリッド車両が開示されている。このハイブリッド車両においては、フィルタ再生制御が要求された場合、フィルタの温度を所定温度以上に上昇させた後、内燃機関への燃料供給を停止する制御（以下「再生カット制御」ともいう）を実行するとともに、モータで内燃機関を回転させる。これにより、ＰＭを燃焼させるのに十分な酸素が内燃機関からフィルタに供給されるため、ＰＭの燃焼が促進される。

特開２０１５−２０２８３２号公報

車両には、内燃機関の排熱を利用して車室内を暖房可能に構成された暖房装置（ヒータコアなど）を備えるものが存在する。内燃機関の排熱を利用する暖房装置を備える車両においては、一般的に、暖房要求があると、内燃機関に燃料を供給して内燃機関を燃焼状態（内燃機関の内部で燃料が燃焼している状態）にし、内燃機関の排熱を利用して暖房を行なう制御（以下「暖房制御」ともいう）が行なわれる。

暖房制御は内燃機関の排熱を利用するために内燃機関を燃焼状態にするのに対し、再生カット制御はフィルタへの酸素供給のために内燃機関への燃料供給を停止する点において、両者は相反する制御である。そのため、両者を選択的に実行可能に構成された車両においては、再生カット制御によるフィルタの再生機会が減ってしまう可能性がある。具体的には、再生カット制御および暖房制御の双方が要求されている状況において、仮に再生カット制御ではなく暖房制御が実行されてしまうと、内燃機関が燃焼状態となるため、フィルタへ十分な酸素を供給することができず、フィルタに堆積したＰＭを十分に除去できなくなることが懸念される。

本開示は、上述の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、内燃機関の排熱を利用する暖房制御と、内燃機関への燃料供給を停止する再生カット制御とを選択的に実行可能に構成された車両において、フィルタの再生機会を確保することである。

（１）本開示による車両は、内燃機関と、内燃機関の排気中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、暖房装置と、制御装置とを備える。暖房装置は、内燃機関の排熱を利用して車室内を暖房可能に構成される。制御装置は、内燃機関が回転している状態で内燃機関への燃料供給を停止してフィルタに酸素を供給することによってフィルタの再生を行なう再生カット制御と、内燃機関を燃焼状態にして暖房装置による暖房を行なう暖房制御とを実行可能に構成される。制御装置は、暖房制御が要求され、かつ再生カット制御が要求されている場合、暖房制御を実行せず、再生カット制御を実行する。

上記構成によれば、暖房制御が要求された場合であっても、再生カット制御が要求されている場合には、暖房制御ではなく再生カット制御が実行される。そのため、フィルタの再生機会が、暖房制御のために減少することが抑制される。その結果、内燃機関の排熱を利用する暖房制御と内燃機関への燃料供給を停止する再生カット制御とを選択的に実行可能に構成された車両において、フィルタの再生機会を確保することができる。

（２）ある実施の形態においては、車両は、内燃機関に接続される第１回転電機を含む。制御装置は、再生カット制御を実行する際、内燃機関への燃料供給を停止するとともに、第１回転電機の動力を用いて内燃機関を回転させる。

上記構成によれば、再生カット制御によって内燃機関への燃料供給が停止されても、第１回転電機によって内燃機関を回転している状態に維持することができる。これにより、フィルタの再生に必要な酸素を内燃機関からフィルタに安定して供給することができる。

（３）ある実施の形態においては、車両は、駆動輪に接続される第２回転電機をさらに備える。車両は、再生カット制御の実行中において第２回転電機の動力を用いて走行可能に構成される。

上記構成によれば、再生カット制御によって内燃機関への燃料供給が停止されても、車両は、走行用の回転電機の動力を用いて走行可能である。そのため、フィルタの再生を行ないつつ、車両の走行を継続させることができる。

車両の全体ブロック図である。空調装置の構成の一例を模式的に示す図である。フィルタ再生制御を説明するための図である。ＥＣＵの処理手順の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しつつ、本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り返されない。

図１は、本実施の形態による車両１の全体ブロック図である。車両１は、内燃機関１０と、駆動輪２と、出力軸１６と、第１モータジェネレータ（以下「第１ＭＧ」ともいう）２０と、第２モータジェネレータ（以下「第２ＭＧ」ともいう）３０と、動力分割装置４０と、減速機５８と、ＰＣＵ（Power Control Unit）６０と、バッテリ７０と、空調装置９０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２００とを含む。

この車両１は、内燃機関１０および第２ＭＧ３０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ハイブリッド車両である。本実施の形態において、内燃機関１０は、ガソリンエンジンであって、ＥＣＵ２００からの制御信号に基づいて制御される。なお、内燃機関１０は、ディーゼルエンジンであってもよい。

内燃機関１０には、排気通路８０の一方端が連結される。排気通路８０の他方端は、マフラー（図示せず）に連結される。排気通路８０の途中には、触媒８２と、フィルタ８４とが設けられる。

触媒８２は、内燃機関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。

フィルタ８４は、排気通路８０の触媒８２よりも下流側の位置に配置されている。フィルタ８４は、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集する、ＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）である。捕集されたＰＭはフィルタ８４に堆積する。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、排気通路８０の触媒８２よりも上流側の位置に配置されてもよい。

内燃機関１０が発生する動力は、動力分割装置４０によって、減速機５８を介して駆動輪２へ伝達される動力と、第１ＭＧ２０へ伝達される動力とに分割される。

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、主に、動力分割装置４０によって分割された内燃機関１０の動力を用いて発電するジェネレータ（発電用の回転電機）として機能する。なお、第１ＭＧ２０は、必要に応じて、バッテリ７０からの電力を受けて内燃機関１０のクランク軸を回転させるモータとしても機能する。

第２ＭＧ３０は、主に、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２に駆動力を与えるモータ（走行用の回転電機）として機能する。また、第２ＭＧ３０は、車両１の減速時などに、回生制動によって発電し、その電力を用いてＰＣＵ６０を経由してバッテリ７０を充電するジェネレータとしても機能する。

動力分割装置４０は、駆動輪２を回転させるための出力軸１６、内燃機関１０のクランク軸および第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、出力軸１６に連結される。

動力分割装置４０は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車機構である。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤの各々と噛み合う。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、内燃機関１０のクランク軸に連結される。サンギヤは、第１ＭＧ２０の回転軸に連結される。リングギヤは、出力軸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。

なお、図１には、内燃機関１０のクランク軸、第１ＭＧ２０の回転軸、第２ＭＧ３０の回転軸、および出力軸１６が同じ回転中心線上に配置される構成例が示されているが、これらの配置は図１に示すものに限定されない。たとえば、内燃機関１０のクランク軸および第１ＭＧ２０の回転軸を同じ第１回転中心線上に配置し、第２ＭＧ３０の回転軸を第１回転中心線と平行な第２回転中心線上に配置し、さらに出力軸１６を第１回転中心線および第２回転中心線と平行な第３回転中心線上に配置するようにしてもよい。

減速機５８は、動力分割装置４０や第２ＭＧ３０からの動力を駆動輪２に伝達する。また、減速機５８は、駆動輪２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、ＥＣＵ２００からの制御信号に基づいて制御され、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、たとえば電圧変換を行なうコンバータおよび電力変換を行なうインバータ（いずれも図示せず）などを含む。

バッテリ７０は、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等を含んで構成される二次電池である。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、たとえば、大容量キャパシタであってもよい。

空調装置９０は、車室内の暖房および冷房を行なうための装置である。空調装置９０は、冷媒による冷凍サイクルを利用して車室内を冷暖房可能に構成されるとともに、内燃機関１０の排熱を利用して車室内を暖房可能に構成される。

図２は、空調装置９０の構成の一例を模式的に示す図である。空調装置９０は、冷媒による冷凍サイクルを利用して車室内を冷暖房可能に構成される冷凍サイクル装置９７と、内燃機関１０の排熱を利用して車室内を暖房可能に構成されるヒータコア９４とを備える。

冷凍サイクル装置９７は、冷媒による冷凍サイクルを利用して車室内を冷暖房可能に構成される。

ヒータコア９４は、内燃機関１０の冷却水に伝達された内燃機関１０の排熱を利用して車室内を暖房可能に構成される。具体的には、ヒータコア９４は、内燃機関１０の冷却水路９１に接続され、冷却水路９１を循環する冷却水の熱を車室内の空気に放熱することによって車室内を暖房する。冷却水路９１には、ヒータコア９４の他に、電動ウォーターポンプＷＰ、ラジエータ９２、サーモスタット９３が設けられている。

冷却水路９１内の冷却水は、内燃機関１０を通過する際に内燃機関１０で発生する熱を奪って内燃機関１０を冷却する。サーモスタット９３は、通過する冷却水の温度に応じて開度が調整され、冷却水の循環経路を切換える。冷却水の温度が高温の場合、サーモスタット９３は開放されて、冷却水の循環経路がラジエータ９２を経由する経路（図２の矢印Ａ参照）に切り換えられる。これにより、冷却水の熱がラジエータ９２にて車外の空気に放熱される。内燃機関１０の始動直後など、冷却水の温度が比較的低い場合、サーモスタット９３は閉止されて、冷却水の循環経路がラジエータ９２を経由しない経路（図２の矢印Ｂ参照）に切換えられる。

ヒータコア９４は、通過する冷却水と車室内へ送られる空気との間で熱交換を行なう。これによって、内燃機関１０の排熱によって温められた冷却水の熱が暖房用の熱として利用される。

なお、冷却水路９１には、熱交換器９５がさらに設けられている。熱交換器９５は、冷却水路９１内を循環する冷却水と、冷凍サイクル装置９７の冷媒通路９６内を循環する冷媒との間で熱交換可能に構成されている。したがって、暖房時には、内燃機関１０の排熱に加えて、冷媒通路９６内を循環する高温高圧の冷媒の熱を冷却水路９１を流れる冷却水に伝達し、その冷却水の熱をヒータコア９４から放熱させることができる。

このように、本実施の形態による空調装置９０は、内燃機関１０の排熱を利用して車室内を暖房可能に構成されるヒータコア９４を備える。

図１に戻って、車両１には、空燃比センサ８６、酸素センサ８８、差圧センサ８９が備えられる。空燃比センサ８６は、排気通路８０における触媒８２よりも上流側の部分に設けられ、当該部分を通過する排気ガス中の空燃比を検出する。酸素センサ８８は、排気通路８０における触媒８２よりも下流側かつフィルタ８４よりも上流側の部分に設けられ、当該部分を通過する排気ガス中の酸素濃度を検出する。差圧センサ８９は、排気通路８０における触媒８２よりも下流側かつフィルタ８４よりも上流側の部分に設けられ、当該部分の圧力と大気圧との差を検出する。これらのセンサは、検出結果をＥＣＵ２００に出力する。

なお、図示していないが、車両１には、上記のセンサ以外にも、内燃機関１０の回転速度を検出するセンサ、車速を検出するセンサ、バッテリ７０の状態を検出するセンサなど、車両１の制御に必要なさまざまなセンサを備える。これらの各センサも、検出結果をＥＣＵ２００に出力する。

ＥＣＵ２００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）およびメモリを内蔵する。ＥＣＵ２００は、各センサからの情報およびメモリに記憶された情報に基づいて所定の演算処理を実行し、演算結果に基づいて車両１の各機器（内燃機関１０、ＰＣＵ６０、空調装置９０など）を制御する。

＜暖房制御＞
上述のように、本実施の形態による車両１には、内燃機関１０の排熱を利用して車室内を暖房可能に構成されるヒータコア９４が備えられる。

ＥＣＵ２００は、暖房要求があると、内燃機関１０を燃焼状態にするとともに、電動ウォーターポンプＷＰを作動させることで内燃機関１０の排熱を利用してヒータコア９４による車室内の暖房を行なう。以下、この制御を「暖房制御」ともいう。なお、たとえば、ＥＣＵ２００は、ユーザによる暖房要求操作が行なわれている場合、あるいは車室内の温度がユーザによる設定温度未満である場合に、暖房制御が要求されていると判定する。

＜フィルタ再生制御＞
上述のように、本実施の形態による車両１には、内燃機関１０の排気ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタ（ＧＰＦ）８４が備えられる。

フィルタ８４にＰＭが堆積すると、排気がフィルタ８４を通過する際の抵抗が大きくなり、その結果、内燃機関１０の性能に影響が生じたり、排気系の部品（排気バルブ等）が正常に作動しなくなったりすることが懸念される。

そのため、ＥＣＵ２００は、内燃機関１０の排気ガスの熱を利用してフィルタ８４に堆積したＰＭを燃焼させることによって、フィルタ８４を再生させる「フィルタ再生制御」を実行する。

図３は、フィルタ再生制御を説明するための図である。図３において、横軸は時間を示し、縦軸の上段はＥＣＵ２００による制御状態の変化の一例を示し、縦軸の下段はフィルタ８４の温度変化の一例を示す。

フィルタ８４にＰＭが堆積すると、排気がフィルタ８４を通過する際の抵抗が大きくなるため、排気通路８０におけるフィルタ８４よりも上流側の部分の圧力が上昇し、大気との圧力差が大きくなる。そこで、本実施の形態によるＥＣＵ２００は、差圧センサ８９の出力値（以下「差圧センサ値」ともいう）を用いて、フィルタ８４の再生が要求されるか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ２００は、差圧センサ値がしきい値よりも大きい場合には、フィルタ８４の再生が要求されると判定する。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、内燃機関１０の運転状態あるいは運転履歴に応じて変化する値であってもよい。

なお、フィルタ８４の再生が要求されるか否かの判定方法としては、上述の差圧センサ８９を用いた方法に限定されるものではない。ＥＣＵ２００は、たとえば、空燃比センサ８６、酸素センサ８８、エアフローメータ、スロットル開度センサ、水温センサなどの検出結果、あるいは、内燃機関１０の作動履歴等からフィルタ８４におけるＰＭの堆積量を推定し、推定されたＰＭの堆積量が所定量以上である場合に、フィルタ８４の再生が要求されると判定するようにしてもよい。

ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生が要求されると判定されると、フィルタ再生制御を実行する。フィルタ再生制御には、フィルタ８４の温度を上昇させるための「再生燃焼制御」と、フィルタ８４に酸素を供給するための「再生カット制御」とが含まれる。

＜＜再生燃焼制御＞＞
内燃機関１０は、通常制御時においては、たとえば車両１の状態に応じて、作動状態になったり停止状態になったりする。そのため、通常制御時においては、フィルタ８４の温度は、ＰＭの燃焼に適した温度範囲の下限温度Ｔｆ（０）よりも低い状態に維持される。したがって、フィルタ８４の再生が要求される場合においては、フィルタ８４の温度を下限温度Ｔｆ（０）よりも高い温度に上昇させる必要がある。

そこで、ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生が要求されていると判定される（すなわち差圧センサ値がしきい値よりも大きいと判定される）と、まず、内燃機関１０を燃焼状態（内燃機関１０の内部で燃料が燃焼している状態）に維持する「再生燃焼制御」を実行する。これにより、内燃機関１０の排気ガスの熱がフィルタ８４に伝達され、フィルタ８４の温度が徐々に上昇する。なお、再生燃焼制御の実行中においては、内燃機関１０の排気ガスの温度が通常制御時よりも高くなるように、内燃機関１０の運転状態（燃料供給量、点火時期、吸入空気量など）が制御される。

＜＜再生カット制御＞＞
再生燃焼制御の継続時間が所定時間Ｔ０を超えると、フィルタ８４の温度が下限温度Ｔｆ（０）よりも十分に高い温度に達していると推定される。そのため、ＥＣＵ２００は、再生燃焼制御の継続時間が所定時間Ｔ０を超えた場合に、再生カット制御が要求されていると判定する。

なお、再生カット制御が要求されているか否かの判定手法は、上記のものに限定されない。たとえば、ＥＣＵ２００は、空燃比センサ８６、酸素センサ８８、エアフローメータ、スロットル開度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、推定されたフィルタ８４の温度が下限温度Ｔｆ（０）を超えている場合に、再生カット制御が要求されていると判定するようにしてもよい。

ＥＣＵ２００は、再生カット制御が要求されていると判定されると、再生燃焼制御に代えて、内燃機関１０において燃料噴射を停止させる「再生カット制御」を実行するとともに、第１ＭＧ２０を用いて内燃機関１０のクランク軸を回転させる「ＭＧ１モータリング制御」を実行する。この際、ＥＣＵ２００は、内燃機関１０の回転速度が予め定められた回転速度になるように第１ＭＧ２０を制御する。

これにより、ＰＭを燃焼させるのに十分な酸素が内燃機関１０から高温状態となったフィルタ８４に供給されるため、フィルタ８４に堆積したＰＭの燃焼が促進される。これにより、フィルタ８４の温度はさらに上昇する。

再生カット制御によってフィルタ８４からＰＭが除去されると、排気がフィルタ８４を通過する際の抵抗が小さくなるため、差圧センサ値が低下する。そのため、ＥＣＵ２００は、差圧センサ値がしきい値未満に低下した場合に、フィルタ８４の再生が完了したと判定し、再生カット制御およびＭＧ１モータリング制御を終了して、通常制御に復帰させる。

なお、フィルタ８４の再生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、内燃機関１０の運転状態に応じて変化する値であってもよい。また、フィルタ８４の再生が完了したか否かの判定に用いられるしきい値は、フィルタ８４の再生が要求され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の再生が要求され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。

このように、ＥＣＵ２００は、フィルタ８４の再生が要求される場合、再生燃焼制御によってフィルタ８４の温度を高温にした後、再生カット制御およびＭＧ１モータリング制御によってフィルタ８４に十分な酸素を供給する。これにより、ＰＭの燃焼が促進され、フィルタ８４が再生される。

＜フィルタ再生機会の確保＞
上述の「暖房制御」は内燃機関１０の排熱を暖房用の熱源として利用するために内燃機関１０を燃焼状態にするのに対し、上述の「再生カット制御」はフィルタ８４への酸素供給のために内燃機関１０への燃料供給を停止する点において、両者は相反する制御である。そのため、両者を選択的に実行可能に構成された車両１においては、再生カット制御によるフィルタ８４の再生機会が減ってしまう可能性がある。具体的には、暖房制御および再生カット制御の双方が要求されている状況において、仮に再生カット制御を実行せずに暖房制御が実行されてしまうと、内燃機関１０が燃焼状態となるため、フィルタ８４へ十分な酸素を供給することができず、フィルタ８４に堆積したＰＭを十分に除去できなくなることが懸念される。

そこで、本実施の形態によるＥＣＵ２００は、暖房制御が要求されている場合であっても、再生カット制御が要求されている場合には、暖房制御を実行せず、再生カット制御を実行する。これにより、フィルタ８４の再生機会が暖房制御のために減少することが抑制されるため、フィルタ８４の再生機会を確保することができる。

図４は、本実施の形態によるＥＣＵ２００が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定周期で繰り返し実行される。

ステップ（以下、ステップを「Ｓ」と略す）１０にて、ＥＣＵ２００は、暖房制御が要求されているか否かを判定する。上述したように、ＥＣＵ２００は、たとえば、ユーザによる暖房要求操作が行なわれている場合、あるいは車室内の温度がユーザによる設定温度未満である場合に、暖房制御が要求されていると判定する。

暖房制御が要求されている場合（Ｓ１０にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、再生カット制御が要求されているか否かを判定する（Ｓ１２）。上述したように、ＥＣＵ２００は、たとえば、再生燃焼制御の継続時間が所定時間Ｔ０を超えた場合に、フィルタ８４の温度が下限温度Ｔｆ（０）よりも十分に高いと推定して、再生カット制御が要求されていると判定する。

再生カット制御が要求されていると判定されない場合（Ｓ１２にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、上述の暖房制御を実行する（Ｓ１４）。具体的には、ＥＣＵ２００は、内燃機関１０を燃焼状態にするとともに、電動ウォーターポンプＷＰを作動させることによって、内燃機関１０の発熱を利用してヒータコア９４による暖房を行なう。

一方、再生カット制御が要求されていると判定される場合（Ｓ１２にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、上述の暖房制御を実行するのではなく、再生カット制御を実行する（Ｓ１６）。具体的には、ＥＣＵ２００は、内燃機関１０への燃料供給を停止する。

次いで、ＥＣＵ２００は、上述のＭＧ１モータリング制御を実行する（Ｓ１８）。具体的には、ＥＣＵ２００は、内燃機関１０の回転速度が予め定められた回転速度になるように、第１ＭＧ２０を用いて内燃機関１０のクランク軸を回転させる。

次いで、ＥＣＵ２００は、再生カット制御によって低下する内燃機関１０による駆動力を、第２ＭＧ３０の動力によって補う「ＭＧ２アシスト制御」を実行する（Ｓ２０）。

なお、暖房制御が要求されていない場合（Ｓ１０にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、再生カット制御が要求されているか否かを判定する（Ｓ２２）。再生カット制御が要求されていると判定される場合（Ｓ１６にてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、再生カット制御およびＭＧ１モータリング制御を実行する（Ｓ１６、Ｓ１８）とともに、ＭＧ２アシスト制御を実行する（Ｓ２０）。一方、再生カット制御が要求されていると判定されない場合（Ｓ２２にてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、Ｓ１８〜Ｓ２０の処理をスキップして、リターンへと処理を移行する。

以上のように、本実施の形態によるＥＣＵ２００は、暖房制御が要求されている場合であっても、再生カット制御が要求されている場合には、暖房制御を実行せず、再生カット制御を実行する。これにより、フィルタ８４の再生機会が、暖房制御のために減少することが抑制される。その結果、内燃機関１０の排熱を利用する暖房制御と内燃機関１０への燃料供給を停止する再生カット制御とを選択的に実行可能に構成された車両１において、フィルタの再生機会を確保することができる。

さらに、ＥＣＵ２００は、再生カット制御を実行する際、第１ＭＧ２０を用いて内燃機関１０のクランク軸を回転させる「ＭＧ１モータリング制御」を実行する。そのため、再生カット制御によって内燃機関１０への燃料供給が停止されても、第１ＭＧ２０によって内燃機関１０を回転している状態に維持することができる。これにより、フィルタ８４の再生に必要な酸素を内燃機関１０からフィルタ８４に安定して供給することができる。

さらに、ＥＣＵ２００は、再生カット制御を実行する際、再生カット制御によって低下する内燃機関１０による駆動力を、第２ＭＧ３０の動力によって補う「ＭＧ２アシスト制御」を実行する。そのため、再生カット制御によって内燃機関１０への燃料供給が停止されても、車両１は、第２ＭＧ３０の動力を用いて走行を継続することができる。そのため、フィルタ８４の再生を行ないつつ、車両１の走行を継続させることができる。

なお、上述の実施の形態においては、車両１がハイブリッド車両である例を説明したが、本開示を適用可能な車両は、ハイブリッド車両に限定されるものではなく、たとえば内燃機関１０のみを駆動源とする車両であってもよい。内燃機関１０のみを駆動源とする車両に本開示を適用する場合には、上述の図４のＳ１８およびＳ２０の処理を削除するとともに、Ｓ１２およびＳ２２において、たとえば、差圧センサ値がしきい値を超えており、かつフィルタ８４の推定温度が下限温度Ｔｆ（０）を超えており、かつ車両の減速中あるいは下り坂の走行中である（内燃機関１０が駆動輪からの動力で回転させられている状態である）場合に、再生カット制御が要求されていると判定するようにすることができる。これにより、内燃機関１０のみを駆動源とする車両においても、再生カット制御によるフィルタ８４の再生機会を確保することができる。

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。本開示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、２駆動輪、１０内燃機関、１６出力軸、２０第１ＭＧ、３０第２ＭＧ、４０動力分割装置、５８減速機、６０ＰＣＵ、７０バッテリ、８０排気通路、８２触媒、８４フィルタ、８６空燃比センサ、８８酸素センサ、８９差圧センサ、９０空調装置、９１冷却水路、９２ラジエータ、９３サーモスタット、９４ヒータコア、９５熱交換器、９７冷凍サイクル装置、２００ＥＣＵ、ＷＰ電動ウォーターポンプ。

Claims

内燃機関と、
前記内燃機関の排気中に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記内燃機関の排熱を利用して車室内を暖房可能に構成された暖房装置と、
前記内燃機関が回転している状態で前記内燃機関への燃料供給を停止して前記フィルタに酸素を供給することによって前記フィルタの再生を行なう再生カット制御と、前記内燃機関を燃焼状態にして前記暖房装置による暖房を行なう暖房制御とを実行可能に構成された制御部とを備え、
前記制御部は、前記暖房制御が要求され、かつ前記再生カット制御が要求されている場合、前記暖房制御を実行せず、前記再生カット制御を実行する、車両。
前記車両は、前記内燃機関に接続される第１回転電機を含み、
前記制御部は、前記再生カット制御を実行する際、前記内燃機関への燃料供給を停止するとともに、前記第１回転電機の動力を用いて前記内燃機関を回転させる、請求項１に記載の車両。
前記車両は、駆動輪に接続される第２回転電機をさらに備え、
前記車両は、前記再生カット制御の実行中において前記第２回転電機の動力を用いて走行可能に構成される、請求項２に記載の車両。