JP2020111138A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の運転が停止されて昇温制御が中断することを抑制し、速やかに昇温制御を完了させてＰＭを燃焼させることができるハイブリッド車両の制御装置を提供する。【解決手段】制御装置１００は、機関制御部１０１と、モータジェネレータ制御部１０２とを備えている。制御装置１００は、機関制御部１０１及びモータジェネレータ制御部１０２により、内燃機関１０の運転を自動で停止させ、再始動させる間欠停止制御と、内燃機関１０の出力を増大させて発熱量を増大させるとともに、発電量を増大させて内燃機関１０の排気通路２１に設けられたフィルタ２３の温度をＰＭが燃焼し得る温度まで昇温させる昇温制御と、昇温制御が完了するまで間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する間欠停止禁止制御と、第１モータジェネレータ７１によって内燃機関１０の出力軸１４を駆動して内燃機関１０を空転させるモータリング制御と、を実行する。【選択図】図１

Description

この発明はハイブリッド車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを備える内燃機関の排気浄化装置が記載されている。なお、以下の部分では粒子状物質のことをＰＭ（ＰＭ：Particulate Matter）と称する。この排気浄化装置を備えた内燃機関では、フィルタに堆積したＰＭを燃焼させて除去するフィルタ再生制御を行う。なお、この排気浄化装置を備えた内燃機関はハイブリッド車両に搭載される内燃機関である。特許文献１に記載されている制御装置は、内燃機関の駆動力を利用して発電する発電機による発電負荷を増大させるとともに内燃機関の出力を増大させ、発熱量を増大させることにより、ＰＭが燃焼し得る温度までフィルタの温度を昇温させてフィルタに堆積したＰＭを燃焼させる。

特開２００５−９０２５９号公報

ところで、ハイブリッド車両においては、内燃機関の運転を自動で停止させたり、再始動させたりする間欠停止制御が行われる。間欠停止制御によって内燃機関の運転が頻繁に停止されると、その度にフィルタの温度が低下してしまい、なかなかフィルタ再生制御を完了させることができない。ひいてはＰＭの堆積量が徐々に増大して許容範囲を超えてしまうおそれがある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するためのハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関の出力を利用してモータジェネレータによって発電した電力を充電する蓄電池を搭載したハイブリッド車両に適用される。この制御装置は、前記内燃機関を制御する機関制御部と、前記モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御部とを備えている。そして、この制御装置は、前記機関制御部及び前記モータジェネレータ制御部により、前記内燃機関の運転を自動で停止させ、再始動させる間欠停止制御と、前記内燃機関の出力を増大させて発熱量を増大させるとともに、前記モータジェネレータによる発電量を増大させて前記内燃機関の排気通路に設けられたフィルタの温度を粒子状物質が燃焼し得る温度まで昇温させる昇温制御と、前記昇温制御を開始すると前記昇温制御が完了するまで前記間欠停止制御による前記内燃機関の運転の停止を禁止する間欠停止禁止制御と、前記フィルタの温度が粒子状物質の燃焼し得る温度になっていることを条件に前記モータジェネレータによって前記内燃機関の出力軸を駆動して前記内燃機関を空転させるモータリング制御と、を実行する。

上記構成によれば、昇温制御が実行され、フィルタの温度がＰＭの燃焼し得る温度になっているときにモータリング制御が実行される。モータリング制御が実行されると、内燃機関の空転に伴い、高温になっているフィルタに酸素が供給されるため、フィルタに堆積しているＰＭが燃焼する。すなわち、上記の制御装置では、昇温制御とモータリング制御とによってフィルタ再生制御が実現される。

また、上記の制御装置では、昇温制御が開始されると昇温制御が完了するまで間欠停止制御による内燃機関の運転の停止を禁止する。そのため、内燃機関の運転が停止されて昇温制御が中断することを抑制し、速やかに昇温制御を完了させてＰＭを燃焼させることができる。

ハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記昇温制御において、前記内燃機関の出力を増大させる制御として要求出力を大きくする出力嵩上げ制御を実行する。
昇温制御においては、上記のように、出力嵩上げ制御によって機関制御部が実行する出力制御における目標値に相当する要求出力を大きくすることにより、出力嵩上げ制御を実行しない場合と比較して内燃機関の出力を増大させることができる。

ハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記昇温制御において、前記出力嵩上げ制御に加えて、機関回転数の下限値を高くする下限回転数引き上げ制御を実行する。
出力嵩上げ制御に加えて、下限回転数引き上げ制御を実行することにより、要求出力が「０」になる場合、すなわち内燃機関からの出力が要求されていない場合であっても、下限回転数引き上げ制御を実行しない場合よりも高い機関回転数での内燃機関の運転が継続されるようになる。したがって、内燃機関からの出力が要求されていない場合であっても、フィルタの昇温を継続することができる。

ハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記昇温制御において、前記出力嵩上げ制御に加えて、点火時期を遅角する点火時期遅角制御を実行する。
上記構成によれば、点火時期を遅角させることにより、排気温度を上昇させ、効果的に昇温制御を行うことができる。また、昇温制御において、出力嵩上げ制御と点火時期遅角制御とをあわせて実行すると、より高負荷で吸入空気量の多い動作点において点火時期を遅角させることになるため、点火時期を遅角させることによる失火の発生を抑制しながら、排気温度を上昇させることができる。

ハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が規定堆積量以上であることを条件に前記昇温制御において前記点火時期遅角制御を実行し、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が前記規定堆積量未満である場合には、前記昇温制御において前記点火時期遅角制御を実行しない。

点火時期を遅角させると、同じ出力を得るために消費する燃料の量が多くなる。そのため、上記構成のように、ＰＭの堆積量が多く、昇温制御を早期に完了させることが好ましい場合に限って昇温制御において点火時期遅角制御を実行することにより、昇温の必要性に応じた燃料の効率的な使用を図ることができる。

また、点火時期遅角制御において点火時期を遅角させるにあたっては、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が少ないときほど、点火時期の遅角量を小さくすることもできる。こうした構成によっても昇温の必要性に応じた燃料の効率的な使用を図ることができる。

ハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記昇温制御において、排気を燃焼室に還流させるＥＧＲ制御を禁止した状態で、前記点火時期遅角制御を実行する。
ＥＧＲ制御を禁止すると、失火が生じにくくなる。そのため、ＥＧＲ制御を禁止した状態で点火時期遅角制御を実行する上記構成によれば、点火時期を遅角させることによる失火の発生をより効果的に抑制できる。

ハイブリッド車両の制御装置の一態様では、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が基準堆積量以上であるときには第１温度を目標温度として前記昇温制御を実行し、前記フィルタの温度を第１温度まで昇温させる一方、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が前記基準堆積量未満であるときには前記第１温度よりも低い第２温度を目標温度として前記昇温制御を実行し、前記フィルタの温度を前記第２温度まで昇温させる。

フィルタ再生制御における単位時間当たりのＰＭの燃焼量が等しい場合には、ＰＭの堆積量が多いほど、フィルタ再生制御を完了させるのにかかる時間は長くなる。フィルタ再生制御を完了させるのにかかる時間が長いほど、フィルタ再生制御が完了する前に、フィルタ再生制御が中断されてしまう可能性が高くなる。

これに対して、フィルタの温度を高くするほどフィルタ再生制御における単位時間当たりのＰＭの燃焼量は多くなる。上記のように、ＰＭの堆積量が多いときに、目標温度をより高い第１温度にする構成によれば、ＰＭの堆積量が多いときにフィルタ再生制御における単位時間当たりのＰＭの燃焼量を多くすることができる。これにより、フィルタ再生制御の早期の完了を図ることができる。

内燃機関の排気通路に前記フィルタに加えて排気を浄化する触媒コンバータが設けられているハイブリッド車両に適用される制御装置の一態様では、前記フィルタの温度が粒子状物質の燃焼し得る温度になっていても、前記フィルタの温度が規定温度以上であるときには、前記モータリング制御の実行を禁止する。

モータリング制御によってフィルタに酸素を供給するとＰＭが燃焼し、フィルタの温度が上昇する。フィルタの温度が高くなっているときにモータリング制御を実行し続けると、フィルタで発生する熱により、触媒コンバータが加熱され、触媒コンバータの温度が過剰に高くなってしまうおそれがある。上記構成によれば、フィルタの温度が高いときにはモータリング制御が行われなくなるため、こうした触媒コンバータの過熱を抑制することができる。

また、同様に、内燃機関の排気通路に前記フィルタに加えて排気を浄化する触媒コンバータが設けられているハイブリッド車両に適用される制御装置の一態様では、前記触媒コンバータの温度が前記モータリング制御の実行を禁止する触媒劣化抑制制御の実行が要求される温度に達している場合には、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量に応じて前記モータリング制御の実行可否を決定し、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が判定堆積量以上であるときには前記触媒劣化抑制制御を実行せずに前記モータリング制御を実行する一方で、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が前記判定堆積量未満であるときには、前記触媒劣化抑制制御を実行して前記モータリング制御の実行を禁止する。

触媒コンバータの温度が高くなっているときにモータリング制御を実行して、触媒コンバータに酸素を供給すると、触媒の劣化が進行するおそれがある。そこで、触媒の劣化を抑制するために、触媒コンバータの温度が高くなっているときには、モータリング制御の実行を禁止する触媒劣化抑制制御を実行することがある。

上記構成によれば、ＰＭの堆積量が多くなっており、フィルタ再生制御を完了させる必要性が高い場合には、触媒劣化抑制制御よりもモータリング制御を優先させてフィルタ再生制御の早期の完了を図ることができる。そして、ＰＭの堆積量がそれほど多くなっておらず、フィルタ再生制御を完了させる必要性が低い場合には、モータリング制御よりも触媒劣化抑制制御を優先させて触媒コンバータの劣化を抑制することができる。すなわち、フィルタ再生制御の必要性に応じて制御態様を切り替え、触媒コンバータの劣化の抑制とフィルタ再生制御の早期の完了との両立を図ることができる。

ハイブリッド車両の制御装置の一態様では、車速が規定車速以上であることを条件に前記モータリング制御を実行する。
モータリング制御によってフィルタに酸素を供給するとＰＭが燃焼し、フィルタの温度が上昇する。ハイブリッド車両におけるフィルタのレイアウトによっては、車速が低く、フィルタに当たる走行風が少ない状態でモータリング制御を実行すると、走行風による冷却作用が足りずにフィルタの温度が過剰に高くなってしまうおそれがある。これに対して上記構成のように、車速が規定車速以上であることを条件にモータリング制御を実行することにすれば、フィルタに走行風が十分に当たる状態になっているときに、モータリング制御が実行されるようになるため、フィルタの過熱を抑制することができる。

実施形態の制御装置と、同制御装置の制御対象であるハイブリッド車両との構成を示す模式図。 再生要求フラグを操作するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。 昇温要求フラグを操作するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。 劣化抑制要求フラグを操作するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。 間欠停止禁止フラグを操作するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。 実施する昇温制御を選択するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。 モータリング要求フラグを操作するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。 モータリング制御の実行可否を決定するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャート。

以下、ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の制御装置が適用されるハイブリッド車両は、火花点火式の内燃機関１０を備えている。また、ハイブリッド車両は、モータと発電機の双方の機能を兼ね備える２つのモータジェネレータ、すなわち第１モータジェネレータ７１と第２モータジェネレータ７２とを備えている。さらに、ハイブリッド車両には、蓄電池７７と第１インバータ７５と第２インバータ７６とが設けられている。蓄電池７７は、発電機として機能しているときの第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２が発電した電力を蓄える。さらに蓄電池７７は、モータとして機能しているときの第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２に、蓄えた電力を供給する。第１インバータ７５は、第１モータジェネレータ７１と蓄電池７７との間の電力の授受量を調整し、第２インバータ７６は、第２モータジェネレータ７２と蓄電池７７との間の電力の授受量を調整する。

内燃機関１０は、混合気の燃焼を行う複数の気筒１１を有している。また、内燃機関１０には、各気筒１１への空気の導入路となる吸気通路１５が設けられている。吸気通路１５には、吸入空気量を調整するためのバルブであるスロットルバルブ１６が設けられている。吸気通路１５におけるスロットルバルブ１６よりも下流側の部分は、気筒別に分岐している。吸気通路１５における気筒別に分岐した部分には、燃料噴射弁１７がそれぞれ設けられている。一方、各気筒１１には、気筒１１内に導入された混合気を火花放電により点火する点火装置１８がそれぞれ設けられている。また、内燃機関１０には、各気筒１１での混合気の燃焼によって生じた排気の排出路となる排気通路２１が設けられている。排気通路２１には、排気を浄化する触媒コンバータ２２が設置されている。さらに、排気通路２１における触媒コンバータ２２よりも下流側には、ＰＭを捕集するフィルタ２３が設けられている。

こうした内燃機関１０の各気筒１１には、燃料噴射弁１７が噴射した燃料を含む混合気が吸気通路１５を通じて導入される。点火装置１８がこの混合気を点火すると気筒１１内で燃焼が行われる。このときの燃焼により生じた排気は、気筒１１内から排気通路２１に排出される。この内燃機関１０では、触媒コンバータ２２が排気中のＨＣ及びＣＯの酸化とＮＯｘの還元とを行い、さらにフィルタ２３が排気中のＰＭを捕集することで、排気を浄化している。

また、ハイブリッド車両には、第１遊星ギア機構４０が設けられている。第１遊星ギア機構４０は、外歯歯車のサンギア４１と、サンギア４１と同軸配置されている内歯歯車のリングギア４２とを有している。サンギア４１とリングギア４２との間には、サンギア４１及びリングギア４２の双方と噛み合う複数のピニオンギア４３が配置されている。各ピニオンギア４３は、自転及び公転が自在な状態でキャリア４４に支持されている。こうした第１遊星ギア機構４０のキャリア４４には、内燃機関１０の出力軸であるクランク軸１４が連結され、サンギア４１には、第１モータジェネレータ７１が連結されている。また、リングギア４２には、リングギア軸４５が接続されている。そして、リングギア軸４５には、減速機構６０及び差動機構６１を介して駆動輪６２が連結されている。また、リングギア軸４５には、第２遊星ギア機構５０を介して第２モータジェネレータ７２が連結されている。

第２遊星ギア機構５０は、外歯歯車のサンギア５１と、サンギア５１と同軸配置されている内歯歯車のリングギア５２とを有している。サンギア５１とリングギア５２との間には、サンギア５１及びリングギア５２の双方と噛み合う複数のピニオンギア５３が配置されている。各ピニオンギア５３は、自転自在であるものの公転不能になっている。そして、第２遊星ギア機構５０のリングギア５２にはリングギア軸４５が、サンギア５１には第２モータジェネレータ７２がそれぞれ接続されている。

また、ハイブリッド車両には、同ハイブリッド車両の制御装置としての制御装置１００が搭載されている。制御装置１００は、内燃機関１０を制御する機関制御部１０１と第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を制御するモータジェネレータ制御部１０２とを備えている。制御装置１００には、アクセルポジションセンサ８０による運転者のアクセルペダルの操作量の検出信号、車速センサ８１により車両の走行速度である車速の検出信号が入力されている。また、制御装置１００は、蓄電池７７に蓄えられている電力の量である蓄電量を取得している。

さらに、制御装置１００には、内燃機関１０に設置された各種センサの検出信号が入力されている。内燃機関１０には、センサとして、エアフロメータ８２、空燃比センサ８３、排気温センサ８４、クランク角センサ８５、水温センサ８６などが設置されている。エアフロメータ８２は、吸気通路１５におけるスロットルバルブ１６よりも上流側の部分に設置されており、吸気通路１５を流れる空気の流量である吸入空気量を検出する。空燃比センサ８３は、排気通路２１における触媒コンバータ２２よりも上流側の部分に設置されており、排気通路２１を流れるガス中の酸素濃度を検出する。排気温センサ８４は、排気通路２１における触媒コンバータ２２とフィルタ２３との間の部分に設置されており、触媒コンバータ２２から流出したガスの温度を検出する。クランク角センサ８５は、クランク軸１４の近傍に設置されており、同クランク軸１４の回転位相を検出する。水温センサ８６は、内燃機関１０の冷却水路を流れる冷却水の温度を検出する。なお、制御装置１００は、クランク角センサ８５の検出信号から、内燃機関１０のクランク軸１４の回転速度である機関回転数を求めている。

続いて、こうした制御装置１００が行うハイブリッド車両の制御について説明する。制御装置１００は、アクセルペダルの操作量と車速とに基づき、リングギア軸４５に出力するトルクの要求値である要求トルクを演算する。そして、制御装置１００は、要求トルクや蓄電池７７の蓄電量などに応じて、内燃機関１０、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２のトルク配分を決定し、内燃機関１０の出力、及び第１モータジェネレータ７１、第２モータジェネレータ７２による力行／回生を制御する。

例えば、制御装置１００は、内燃機関１０を始動させる際には、第１モータジェネレータ７１をスタータとして機能させる。具体的には、制御装置１００は、第１モータジェネレータ７１によってサンギア４１を回転させることによりクランク軸１４を回転させて内燃機関１０を始動する。なお、このときには、第２モータジェネレータ７２のトルクによって内燃機関１０からリングギア軸４５に作用する反力を打ち消している。

また、制御装置１００は、車両停車時には、蓄電量に応じて制御を切り替える。蓄電池７７の蓄電量が規定値以上である場合には、制御装置１００は、内燃機関１０の運転を停止させ、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２の駆動も行わない。一方で蓄電池７７の蓄電量が規定値未満である場合には、制御装置１００は、内燃機関１０を運転させ、内燃機関１０の出力によって第１モータジェネレータ７１を駆動して第１モータジェネレータ７１を発電機として機能させる。なお、このときには、第２モータジェネレータ７２のトルクによってリングギア軸４５を停止した状態に保持し、駆動輪６２を回転させないようにする。

走行中にも、制御装置１００は、蓄電量に応じて制御を切り替える。発進時及び軽負荷走行時において、蓄電池７７の蓄電量が規定値以上である場合には、制御装置１００は、第２モータジェネレータ７２の駆動力のみによってハイブリッド車両の発進及び走行を行う。この場合、内燃機関１０は停止しており、第１モータジェネレータ７１による発電も行われない。一方で発進時及び軽負荷走行時において、蓄電池７７の蓄電量が規定値未満である場合には、制御装置１００は、内燃機関１０を始動して第１モータジェネレータ７１で発電を行い、発電した電力を蓄電池７７に充電する。このときには、ハイブリッド車両は、内燃機関１０の駆動力の一部と第２モータジェネレータ７２の駆動力とによって走行することになる。

定常走行時において、蓄電池７７の蓄電量が規定値以上である場合には、制御装置１００は、運転効率の高い状態で内燃機関１０を運転させ、ハイブリッド車両を主に内燃機関１０の出力で走行させる。このときには、内燃機関１０の動力は第１遊星ギア機構４０を介して駆動輪６２側と第１モータジェネレータ７１側とに分割される。これにより、ハイブリッド車両は、第１モータジェネレータ７１で発電を行いながら走行する。そして、制御装置１００は発電した電力によって第２モータジェネレータ７２を駆動し、第２モータジェネレータ７２の動力によって内燃機関１０の動力を補助する。一方で定常走行時において、蓄電池７７の蓄電量が規定値未満である場合には、制御装置１００は機関回転数をより高くし、第１モータジェネレータ７１で発電された電力を第２モータジェネレータ７２の駆動に使用するとともに、余剰の電力を蓄電池７７に充電する。

なお、加速時には、制御装置１００は機関回転数を高めるとともに、第１モータジェネレータ７１で発電された電力を第２モータジェネレータ７２の駆動に使用し、内燃機関１０の動力と第２モータジェネレータ７２の動力とによってハイブリッド車両を加速させる。

そして、制御装置１００は減速時には、内燃機関１０の運転を停止させる。そして、制御装置１００は第２モータジェネレータ７２を発電機として機能させ、発電した電力を蓄電池７７に充電する。ハイブリッド車両では、こうした発電によって生じる抵抗をブレーキとして利用する。

上記のように、制御装置１００は、走行中を含むハイブリッドシステムの稼働中に、状況に応じて内燃機関１０を停止させる。すなわち、制御装置１００における機関制御部１０１及びモータジェネレータ制御部１０２は、状況に応じて内燃機関１０を自動で停止させ、再始動させる間欠停止制御を実行する。

上述のように、内燃機関１０では、排気通路２１に設けられたフィルタ２３に排気中のＰＭを捕集している。捕集したＰＭがフィルタ２３に堆積していくと、やがてフィルタ２３に目詰まりが生じるおそれがある。フィルタ２３に堆積したＰＭを燃焼させて除去するには、フィルタ２３の温度を、ＰＭが燃焼し得る温度すなわちＰＭの発火点以上の温度にするとともに、フィルタ２３に酸素を供給する必要がある。

そこで、制御装置１００は、フィルタ２３に堆積したＰＭを燃焼させて除去するフィルタ再生制御を実行する。このフィルタ再生制御において、制御装置１００は、内燃機関１０の出力を増大させて発熱量を増大させるとともに、第１モータジェネレータ７１による発電量を増大させてフィルタ２３の温度をＰＭが燃焼し得る温度まで昇温させる昇温制御を実行する。そして、制御装置１００は、第１モータジェネレータ７１によってクランク軸１４を駆動して内燃機関１０を空転させるモータリング制御を実行し、フィルタ２３に酸素を供給することによってＰＭを燃焼させる。すなわち、制御装置１００が実行するフィルタ再生制御は、昇温制御とモータリング制御とを含んでいる。

以下の部分では、制御装置１００が実行するフィルタ再生制御について詳しく説明する。
まず、図２を参照して、フィルタ再生要求フラグを操作するルーチンについて説明する。このルーチンはハイブリッドシステムが稼働しているときに、制御装置１００によって繰り返し実行される。なお、フィルタ再生要求フラグは、「１」であることをもってフィルタ再生制御の実行が必要とされている状態であることを示し、「０」であることをもってフィルタ再生制御の実行が必要ではない状態であることを示すフラグである。フィルタ再生要求フラグは、初期状態では「０」であり、「１」に更新されたあとは、図７を参照して後述するようにフィルタ再生制御が完了したときに、「０」に更新される。

図２に示されるように、制御装置１００は、このルーチンを開始するとステップＳ１００の処理においてＰＭ堆積量が第１規定値ＰＭａ以上であるか否かを判定する。ＰＭ堆積量は、フィルタ２３に堆積しているＰＭの量の推定値である。

なお、制御装置１００は、ハイブリッドシステム稼働中に繰り返しＰＭ生成量とＰＭ再生量とを算出し、ＰＭ堆積量を更新している。具体的には、ＰＭ生成量からＰＭ再生量を引いた差を更新前のＰＭ堆積量の値に加算した和を最新のＰＭ堆積量の値として算出し、ＰＭ堆積量を更新する。

ＰＭ生成量は、気筒１１内での混合気の燃焼により生成されるＰＭの量であり、制御装置１００は、内燃機関１０の運転状態、具体的には吸入空気量、燃料噴射量などからＰＭ生成量を演算する。

また、ＰＭ再生量は、フィルタ２３内で燃焼するＰＭの量である。フィルタ２３に流入するガスの温度が高いほど、フィルタ２３の温度も高くなる。よって、排気温センサ８４によって検出される温度からフィルタ２３の温度を求めることができる。制御装置１００は、フィルタ２３に流入するガスの温度及び流量、外気の温度に基づくフィルタの熱収支モデルを用いてフィルタ２３の温度であるＧＰＦ温度を推定する。なお、フィルタ２３に流入するガスの流量は、吸入空気量と燃料噴射量とから求めることができ、外気の温度はエアフロメータ８２によって検出することができる。ＧＰＦ温度がＰＭの発火点以上となっている状態で、酸素を含んだガスがフィルタ２３に流入すると、フィルタ２３に堆積したＰＭが燃焼するようになる。ＰＭの燃焼には酸素が必要であるから、このときにフィルタ２３内で燃焼するＰＭの量は、フィルタ２３に流入するガス中の酸素の量に応じて決まる。フィルタ２３に流入するガスの酸素濃度は、空燃比センサ８３の検出結果から求めることができる。そこで、制御装置１００は、排気温センサ８４によって検出されるガスの温度、空燃比センサ８３によって検出される酸素濃度、吸入空気量、及び燃料噴射量に基づいてＰＭ再生量を演算している。

制御装置１００は、ステップＳ１００の処理においてＰＭ堆積量が第１規定値ＰＭａ以上であると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ１１０へと進める。そして、制御装置１００はステップＳ１１０の処理において再生要求フラグを「１」に更新する。

こうしてステップＳ１１０の処理を実行すると、制御装置１００は、このルーチンを一旦終了する。一方で、制御装置１００は、ステップＳ１００の処理においてＰＭ堆積量が第１規定値ＰＭａ未満であると判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）には、ステップＳ１１０の処理を実行せずに、このルーチンを一旦終了する。こうして制御装置１００はＰＭ堆積量に応じて再生要求フラグを操作する。

次に、図３を参照して、昇温要求フラグを操作するルーチンについて説明する。なお、昇温要求フラグは、「１」であることをもって昇温制御の実行が必要とされている状態であることを示し、「０」であることをもって昇温制御の実行が必要ではない状態であることを示すフラグである。このルーチンは、再生要求フラグが「１」であり且つ触媒コンバータ２２の暖機が完了しており且つモータリング要求フラグが「１」になっていない場合に、制御装置１００によって繰り返し実行される。なお、詳細は図７を参照して後述するが、モータリング要求フラグは昇温制御が完了した時に「１」に更新されるフラグである。そのため、このルーチンは、フィルタ再生制御の実行が必要とされており且つ触媒コンバータ２２が活性化しており且つ昇温制御が完了していないときに実行される。

図３に示すように、このルーチンを開始すると、制御装置１００は、まずステップＳ２００の処理においてＰＭ堆積量が第２規定値ＰＭｂ以上であるか否かを判定する。第２規定値ＰＭｂは第１規定値ＰＭａよりも大きな値である。

制御装置１００は、ステップＳ２００の処理においてＰＭ堆積量が第２規定値ＰＭｂ以上であると判定した場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２１０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ２１０の処理においてＰＭの堆積レベルが堆積レベル２であると判定する。なお、堆積レベル２は比較的多くのＰＭがフィルタ２３に堆積していることを示す堆積レベルである。

次に、制御装置１００は処理をステップＳ２３０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ２３０の処理においてＧＰＦ温度が第１温度ＧＰＦａ未満であるか否かを判定する。なお、第１温度ＧＰＦａはＰＭの発火点よりも高い温度であり、堆積レベルが堆積レベル２である場合の昇温制御におけるフィルタ２３の温度の目標値である。

制御装置１００は、ステップＳ２３０の処理においてＧＰＦ温度が第１温度ＧＰＦａ未満であると判定した場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２５０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ２５０の処理において昇温要求フラグを「１」に更新する。すなわち、この場合には、ＧＰＦ温度が堆積レベル２における目標温度に達しておらず、昇温制御の実行が必要であるため、昇温要求フラグを「１」に更新する。

一方で、制御装置１００は、ステップＳ２３０の処理においてＧＰＦ温度が第１温度ＧＰＦａ以上であると判定した場合（ステップＳ２３０：ＮＯ）には、処理をステップＳ２６０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ２６０の処理において昇温要求フラグを「０」に更新する。すなわち、この場合には、ＧＰＦ温度が堆積レベル２における目標温度に達しており、昇温制御の実行は必要ではないため、昇温要求フラグを「０」に更新する。

また、制御装置１００は、ステップＳ２００の処理においてＰＭ堆積量が第２規定値ＰＭｂ未満であると判定した場合（ステップＳ２００：ＮＯ）には、処理をステップＳ２２０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ２２０の処理においてＰＭの堆積レベルが堆積レベル１であると判定する。なお、堆積レベル１は堆積レベル２と比較して少ないＰＭがフィルタ２３に堆積していることを示す堆積レベルである。

次に、制御装置１００は処理をステップＳ２４０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ２４０の処理においてＧＰＦ温度が第２温度ＧＰＦｂ未満であるか否かを判定する。なお、第２温度ＧＰＦｂはＰＭの発火点よりも高い温度であり且つ第１温度ＧＰＦａよりも低い温度である。第２温度ＧＰＦｂは、堆積レベルが堆積レベル１である場合の昇温制御におけるフィルタ２３の温度の目標値である。

制御装置１００は、ステップＳ２４０の処理においてＧＰＦ温度が第２温度ＧＰＦｂ未満であると判定した場合（ステップＳ２４０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ２５０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ２５０の処理において昇温要求フラグを「１」に更新する。すなわち、この場合には、ＧＰＦ温度が堆積レベル１における目標温度に達しておらず、昇温制御の実行が必要であるため、昇温要求フラグを「１」に更新する。

一方で、制御装置１００は、ステップＳ２４０の処理においてＧＰＦ温度が第２温度ＧＰＦｂ以上であると判定した場合（ステップＳ２４０：ＮＯ）には、処理をステップＳ２６０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ２６０の処理において昇温要求フラグを「０」に更新する。すなわち、この場合には、ＧＰＦ温度が堆積レベル１における目標温度に達しており、昇温制御の実行は必要ではないため、昇温要求フラグを「０」に更新する。

こうしてステップＳ２５０又はステップＳ２６０の処理を実行すると、制御装置１００はこのルーチンを一旦終了する。このように、制御装置１００は、ＰＭ堆積量に応じて堆積レベルを判定する。そして、制御装置１００は、昇温制御が完了しておらず、ＧＰＦ温度が堆積レベルに応じて設定された目標温度に達していない場合に昇温要求フラグを「１」に更新する。また、制御装置１００は、昇温制御が完了しており、ＧＰＦ温度が堆積レベルに応じて設定された目標温度に達している場合に昇温要求フラグを「０」に更新する。

次に図４を参照して劣化抑制要求フラグを操作するルーチンについて説明する。なお、劣化抑制要求フラグは、「１」であることをもって触媒劣化抑制制御の実行が必要とされている状態であることを示し、「０」であることをもって触媒劣化抑制制御の実行が必要ではない状態であることを示すフラグである。このルーチンは触媒コンバータ２２の暖機が完了しているときに制御装置１００によって繰り返し実行される。

図４に示すように、このルーチンを開始すると、制御装置１００は、まずステップＳ３００の処理において触媒コンバータ２２の温度である触媒温度が基準温度ＳＣａ以上であるか否かを判定する。なお、制御装置１００は、排気温センサ８４の検出するガスの温度に基づいて触媒温度を推定している。

触媒温度がとても高くなっているときにモータリング制御が実行されて触媒コンバータ２２に酸素を供給すると、触媒コンバータ２２において酸化反応が急激に進行し、触媒コンバータ２２における触媒が劣化してしまう。基準温度ＳＣａは、モータリング制御を実行すると触媒コンバータ２２における触媒が劣化する触媒温度の下限値を実験などによって割り出し、その下限値に基づいて設定されている。つまり、基準温度ＳＣａは、活性化温度よりも高い温度であり、触媒温度が基準温度ＳＣａ以上であることに基づき、モータリング制御を実行すると触媒コンバータ２２における触媒が劣化するおそれがある状態であることを判定することができる大きさの値に設定されている。

制御装置１００は、ステップＳ３００の処理において触媒温度が基準温度ＳＣａ以上であると判定した場合（ステップＳ３００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ３１０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ３１０の処理において劣化抑制要求フラグを「１」に更新する。

一方で、制御装置１００は、ステップＳ３００の処理において触媒温度が基準温度ＳＣａ未満であると判定した場合（ステップＳ３００：ＮＯ）には、処理をステップＳ３２０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ３２０の処理において劣化抑制要求フラグを「０」に更新する。

こうしてステップＳ３１０又はステップＳ３２０の処理を実行すると、制御装置１００はこのルーチンを一旦終了する。このように、制御装置１００は、触媒温度に応じて劣化抑制要求フラグを操作する。

次に、図５を参照して間欠停止禁止フラグを操作するルーチンについて説明する。このルーチンは再生要求フラグが「１」になっているときに、制御装置１００によって繰り返し実行される。なお、間欠停止禁止フラグは、「１」であることをもって上述した間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する必要がある状態であることを示し、「０」であることをもって間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する必要がない状態であることを示すフラグである。制御装置１００は、間欠停止禁止フラグが「１」になっているときには、間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止して、内燃機関１０を運転させ続ける。

図５に示すように、制御装置１００は、このルーチンを開始すると、まずステップＳ４００の処理において昇温要求フラグが「１」であるか否かを判定する。制御装置１００はステップＳ４００の処理において昇温要求フラグが「１」であると判定した場合（ステップＳ４００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ４１０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ４１０の処理において間欠停止禁止フラグを「１」に更新する。

一方で、制御装置１００はステップＳ４００の処理において昇温要求フラグが「０」である、すなわち「１」ではないと判定した場合（ステップＳ４００：ＮＯ）には、処理をステップＳ４２０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ４２０の処理において間欠停止禁止フラグを「０」に更新する。

こうしてステップＳ４１０又はステップＳ４２０の処理を実行すると、制御装置１００はこのルーチンを一旦終了する。このように、制御装置１００は、昇温要求フラグが「１」になっているときに間欠停止禁止フラグを「１」に更新して、間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する。なお、制御装置１００は、図６を参照して後述するように、昇温要求フラグが「１」になっているときに、昇温制御を実行する。すなわち、制御装置１００は、昇温要求フラグが「１」になっており、昇温制御が実行されている間、間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する。

こうして制御装置１００は、昇温制御を開始すると昇温制御が完了するまで間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する間欠停止禁止制御を実行して内燃機関１０を運転させ続ける。

次に図６を参照して実施する昇温制御の種類を選択するルーチンについて説明する。このルーチンは、昇温要求フラグが「１」になっているときに、制御装置１００によって繰り返し実行される。

図６に示すように、このルーチンを開始すると、制御装置１００は、まずステップＳ５００の処理においてＰＭの堆積レベルが堆積レベル１であるか否かを判定する。制御装置１００は、ステップＳ５００の処理において堆積レベル１であると判定した場合（ステップＳ５００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ５１０へと進める。そして、制御装置１００はステップＳ５１０の処理において昇温制御として第１昇温制御を実施する。

制御装置１００は、第１昇温制御において、出力嵩上げ制御と、ＥＧＲ禁止制御とを実行する。出力嵩上げ制御は、機関制御部１０１が実行する内燃機関１０の出力制御における目標値に相当する要求出力を、昇温制御を実行しない場合と比較して増大させるために、要求出力を増大補正して大きくする制御である。なお、出力嵩上げ制御を実行すると内燃機関１０の出力が増大するため、モータジェネレータ制御部１０２は第１モータジェネレータ７１による発電量を増大させる。これにより、要求出力を増大補正したことによって増えた分の出力を発電に使用し、リングギア軸４５における動力の変動を抑制する。また、ＥＧＲ禁止制御は、排気を燃焼室に還流させるＥＧＲ制御を禁止する制御である。

一方で、制御装置１００は、ステップＳ５００の処理において堆積レベル２であると判定した場合、すなわち堆積レベル１ではないと判定した場合（ステップＳ５００：ＮＯ）には、処理をステップＳ５２０へと進める。そして、制御装置１００はステップＳ５２０の処理において昇温制御として第２昇温制御を実施する。

制御装置１００は、第２昇温制御において、第１昇温制御において実行する出力嵩上げ制御とＥＧＲ禁止制御とに加えて、下限回転数引き上げ制御と点火時期遅角制御も実行する。下限回転数引き上げ制御は、昇温制御を実行しない場合と比較して機関回転数の下限値を高くして、下限回転数を引き上げる制御である。これにより、内燃機関１０の出力制御における要求出力が「０」である場合などにも下限回転数での運転が行われるようになる。点火時期遅角制御は、機関制御部１０１が実行する機関制御における点火時期を、昇温制御を実行しない場合と比較して遅角側に補正して、点火時期を遅角させる制御である。点火時期を遅角させることにより排気温度がより高くなる。

制御装置１００は、ステップＳ５１０又はステップＳ５２０の処理を通じて昇温制御を実施し、このルーチンを一旦終了する。こうして制御装置１００は、堆積レベル、すなわちＰＭの堆積量に応じて、実行する制御の内容が異なる２種類の昇温制御を切り替える。なお、図３を参照して説明したように、堆積レベル２の場合の目標温度である第１温度ＧＰＦａは、堆積レベル１の場合の目標温度であり第２温度ＧＰＦｂよりも高くなっている。堆積レベル１の場合に実施する第１昇温制御と堆積レベル２の場合に実施する第２昇温制御とでは、目標温度も異なっている。また、図３を参照して説明したように、ＧＰＦ温度が目標温度に達した場合には、昇温要求フラグが「０」に更新されるため、図６に示したルーチンが実行されなくなり、昇温制御が実行されなくなる。これにより昇温制御が完了する。

次に、図７を参照してモータリング要求フラグを操作するルーチンについて説明する。モータリング要求フラグは、「１」であることをもってモータリング制御の実行が要求されていることを示し、「０」であることをもってモータリング制御の実行が要求されていないことを示すフラグである。このルーチンは再生要求フラグが「１」になっているときに、制御装置１００によって繰り返し実行される。

図７に示すように、このルーチンを開始すると、制御装置１００は、まずステップＳ６００の処理においてモータリング要求フラグが「０」であるか否かを判定する。制御装置１００は、ステップＳ６００の処理においてモータリング要求フラグが「０」であると判定した場合（ステップＳ６００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ６１０へと進める。

そして、制御装置１００はステップＳ６１０の処理において昇温要求フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングであるか否かを判定する。このステップＳ６１０では、制御装置１００は、前回このルーチンを実行したときの昇温要求フラグの値とこの処理を実行しているときの昇温要求フラグの値とに基づき、前回の値が「１」であり、現在の値が「０」である場合に、昇温要求フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングであると判定する。この処理は、昇温制御が完了したタイミングであるか否かを判定する処理である。

制御装置１００は、ステップＳ６１０の処理において昇温要求フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングであると判定した場合（ステップＳ６１０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ６３０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ６３０の処理においてモータリング要求フラグを「１」に更新する。そして、制御装置１００は、このルーチンを一旦終了する。すなわち、制御装置１００は昇温制御が完了したときにモータリング要求フラグを「１」に更新する。

一方で、制御装置１００は、ステップＳ６１０の処理において昇温要求フラグが「１」から「０」に更新されたタイミングではないと判定した場合（ステップＳ６１０：ＮＯ）には、ステップＳ６３０の処理を実行せずに、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、この場合には、モータリング要求フラグの更新は行われず、モータリング要求フラグが「０」になっている状態が維持される。

また、制御装置１００は、ステップＳ６００の処理においてモータリング要求フラグが「１」である、すなわちモータリング要求フラグが「０」ではないと判定した場合（ステップＳ６００：ＮＯ）には、処理をステップＳ６２０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ６２０の処理においてＰＭ堆積量が第３規定値ＰＭｃ未満であるか否かを判定する。なお、第３規定値ＰＭｃはフィルタ再生制御の完了を判定するための閾値であり、第１規定値ＰＭａよりも小さい値に設定されている。すなわち、第３規定値ＰＭｃは、ＰＭ堆積量が第３規定値ＰＭｃ未満まで少なくなっていることに基づいてフィルタ再生制御によるＰＭの除去が十分に行われてフィルタ再生制御が完了したと判定できる大きさに設定されている。

制御装置１００は、ステップＳ６２０の処理においてＰＭ堆積量が第３規定値ＰＭｃ未満であると判定した場合（ステップＳ６２０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ６４０へと進める。そして、制御装置１００はステップＳ６４０の処理においてモータリング要求フラグを「０」に更新するとともに、再生要求フラグを「０」に更新する。すなわち、この処理は、フィルタ再生制御を終了させる処理に相当する。

一方で、制御装置１００は、ステップＳ６２０の処理においてＰＭ堆積量が第３規定値ＰＭｃ以上であると判定した場合（ステップＳ６２０：ＮＯ）には、ステップＳ６４０の処理を実行せずに、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、この場合には、モータリング要求フラグ及び再生要求フラグは更新されず、モータリング要求フラグが「１」になっており且つ再生要求フラグが「１」になっている状態が維持される。

このように、制御装置１００は、昇温制御が完了したときにモータリング要求フラグを「１」に更新し、ＰＭ堆積量が第３規定値ＰＭｃ未満まで減少したときにモータリング要求フラグを「０」に更新する。

次に、図８を参照してモータリング制御の実行可否を決定するルーチンについて説明する。このルーチンはモータリング要求フラグが「１」になっているときに、制御装置１００によって繰り返し実行される。

図８に示すように、このルーチンを開始すると、制御装置１００は、まずステップＳ７００の処理においてＧＰＦ温度が第３温度ＧＰＦｃ未満であるか否かを判定する。第３温度ＧＰＦｃは第１温度ＧＰＦａよりも高い温度であり、モータリング制御を実行するにはＧＰＦ温度が高くなりすぎていることを判定する閾値として設定されている。すなわち、第３温度ＧＰＦｃは、ＧＰＦ温度が第３温度ＧＰＦｃ以上であることに基づいて、モータリング制御を実行するとフィルタ２３が過熱してしまうおそれがあることを判定できるように、その大きさが設定されている。換言すれば、第３温度ＧＰＦｃは、ＧＰＦ温度が第３温度ＧＰＦｃ未満であることに基づいて、モータリング制御を実行してもフィルタ２３の過熱が生じないことを判定できるようにその大きさが設定されている。

制御装置１００は、ステップＳ７００の処理においてＧＰＦ温度が第３温度ＧＰＦｃ以上であると判定した場合（ステップＳ７００：ＮＯ）には、処理をステップＳ７５０へと進める。制御装置１００は、ステップＳ７５０の処理においてモータリング制御を禁止する。そして、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、この場合には、モータリング制御を実行すると、フィルタ２３が過熱するおそれがあるため、昇温制御が完了し、フィルタ２３の温度がＰＭの燃焼し得る温度になっていてモータリング要求フラグが「１」になっていてもモータリング制御を実行しない。

一方で、制御装置１００は、ステップＳ７００の処理においてＧＰＦ温度が第３温度ＧＰＦｃ未満であると判定した場合（ステップＳ７００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ７１０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ７１０の処理において劣化抑制要求フラグが「１」になっているか否かを判定する。

制御装置１００は、ステップＳ７１０の処理において劣化抑制要求フラグが「１」になっていると判定した場合（ステップＳ７１０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ７２０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ７２０の処理においてＰＭ堆積量が第４規定値ＰＭｄ以上であるか否かを判定する。第４規定値ＰＭｄは第２規定値ＰＭｂよりも大きい値である。なお、第４規定値ＰＭｄは、ＰＭの堆積量が多くなりすぎており、触媒コンバータ２２における触媒の劣化を抑制するために触媒劣化抑制制御を実行してモータリング制御を禁止するよりもモータリング制御を実行して速やかにＰＭを除去すべき状況であることを判定するための閾値である。

制御装置１００は、ステップＳ７２０の処理においてＰＭ堆積量が第４規定値未満であると判定した場合（ステップＳ７２０：ＮＯ）には、処理をステップＳ７５０へと進める。制御装置１００は、ステップＳ７５０の処理においてモータリング制御を禁止する。そして、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、この場合には、ステップＳ７５０の処理が触媒劣化抑制制御に相当し、制御装置１００は、モータリング要求フラグが「１」になっていてもモータリング制御を実行しない。

一方で、制御装置１００は、ステップＳ７２０の処理においてＰＭ堆積量が第４規定値ＰＭｄ以上であると判定した場合（ステップＳ７２０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ７３０へと進める。そして、制御装置１００はステップＳ７３０の処理において車速が規定車速ＳＰＤａ以上であるか否かを判定する。規定車速ＳＰＤａは、モータリング制御によるフィルタ２３の過熱を抑制し得るほどにフィルタ２３に走行風が当たる状態になっていることを判定するための閾値である。規定車速ＳＰＤａは、実験などの結果に基づいて車速が規定車速ＳＰＤａ以上になっていることに基づき、モータリング制御を実行したとしてもフィルタ２３の過熱が生じないと判定できる大きさの値に設定されている。

制御装置１００は、ステップＳ７３０の処理において車速が規定車速ＳＰＤａ以上であると判定した場合（ステップＳ７３０：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ７４０へと進める。そして、制御装置１００はステップＳ７４０の処理においてモータリング制御を実行する。制御装置１００の機関制御部１０１は、モータリング制御において、内燃機関１０における燃料噴射及び火花点火を停止する。そして、制御装置１００のモータジェネレータ制御部１０２は、モータリング制御において第１モータジェネレータ７１によってクランク軸１４を駆動して内燃機関１０を空転させる。

こうして、昇温制御が完了し、フィルタ２３の温度がＰＭの燃焼し得る温度になっているときにモータリング制御が実行されると、内燃機関１０の空転に伴い、高温になっているフィルタ２３に酸素が供給されるため、フィルタ２３に堆積しているＰＭが燃焼する。このようにこの制御装置１００では、昇温制御とモータリング制御とによってフィルタ再生制御が実現される。

一方で、制御装置１００は、ステップＳ７３０の処理において車速が規定車速ＳＰＤａ未満であると判定した場合（ステップＳ７３０：ＮＯ）には、処理をステップＳ７５０へと進める。そして、制御装置１００は、ステップＳ７５０の処理においてモータリング制御を禁止する。そして、そのままこのルーチンを一旦終了する。すなわち、この場合には、モータリング制御を実行すると、走行風による冷却作用が不足してフィルタ２３の温度が過剰に高くなるおそれがあるため、モータリング制御を実行しない。このように、この制御装置１００では、車速が規定車速ＳＰＤａ以上であることを条件にモータリング制御を実行し、車速が規定車速ＳＰＤａ未満である場合には、モータリング制御の実行を禁止して、他の要件が整っていてもモータリング制御を実行しない。

なお、制御装置１００は、ステップＳ７１０の処理において劣化抑制要求フラグが「０」であると判定した場合、すなわち劣化抑制要求フラグが「１」になっていないと判定した場合（ステップＳ７１０：ＮＯ）には、ステップＳ７２０の処理を実施せずに、処理をステップＳ７３０へと進める。すなわち、この場合には、触媒劣化抑制制御を実行する必要がないため、触媒劣化抑制制御とモータリング制御とのどちらを優先させるかをＰＭ堆積量に応じて判定するためのステップＳ７２０の処理を実施せずに、処理をステップＳ７３０へと進める。そして、上述したように、制御装置１００は、ステップＳ７３０以降の処理を通じて、車速が規定車速ＳＰＤａ以上であることを条件に、モータリング制御を実行する。

また、図８を参照して説明したこのルーチンは、昇温制御が完了してフィルタ２３の温度がＰＭの燃焼し得る温度になっているときに「１」に更新されるモータリング要求フラグが「１」になっているときに実行される。そして、モータリング制御は、このルーチンによって実行される。すなわち、この制御装置１００におけるモータリング制御は、フィルタ２３の温度がＰＭの燃焼し得る温度になっていることを条件に実行されるようになっている。

本実施形態の制御装置１００による作用及び効果について説明する。
（１）制御装置１００によれば、昇温制御が実行され、フィルタ２３の温度がＰＭの燃焼し得る温度になっているときにモータリング制御が実行される。そして、モータリング制御が実行されると、内燃機関１０の空転に伴い、高温になっているフィルタ２３に酸素が供給されるため、フィルタ２３に堆積しているＰＭが燃焼する。すなわち、制御装置１００では、昇温制御とモータリング制御とによってフィルタ再生制御が実現される。

また、制御装置１００では、昇温制御が開始されると昇温制御が完了するまで間欠停止制御による内燃機関１０の運転の停止を禁止する。そのため、内燃機関１０の運転が停止されて昇温制御が中断することを抑制し、速やかに昇温制御を完了させてＰＭを燃焼させることができる。

（２）昇温制御においては、出力嵩上げ制御によって機関制御部１０１が実行する出力制御における目標値に相当する要求出力を大きくすることにより、出力嵩上げ制御を実行しない場合と比較して内燃機関１０の出力を増大させることができる。

（３）制御装置１００では、昇温制御において、出力嵩上げ制御に加えて、機関回転数の下限値を高くする下限回転数引き上げ制御を実行する。出力嵩上げ制御に加えて、下限回転数引き上げ制御を実行することにより、要求出力が「０」になる場合、すなわち内燃機関１０からの出力が要求されていない場合であっても、下限回転数引き上げ制御を実行しない場合よりも高い機関回転数での内燃機関１０の運転が継続されるようになる。したがって、内燃機関１０からの出力が要求されていない場合であっても、フィルタ２３の昇温を継続することができる。

（４）制御装置１００は、第２昇温制御において、出力嵩上げ制御に加えて、点火時期遅角制御を実行する。これにより、第２昇温制御では、点火時期を遅角させることにより、排気温度を上昇させ、効果的に昇温制御を行うことができる。また、第２昇温制御において、出力嵩上げ制御と点火時期遅角制御とをあわせて実行すると、より高負荷で吸入空気量の多い動作点において点火時期を遅角させることになるため、点火時期を遅角させることによる失火の発生を抑制しながら、排気温度を上昇させることができる。

（５）制御装置１００では、規定堆積量として第２規定値ＰＭｂを設定し、フィルタ２３におけるＰＭの堆積量が第２規定値ＰＭｂ以上であることを条件に、点火時期遅角制御を実行する第２昇温制御を実行し、ＰＭの堆積量が第２規定値ＰＭｂ未満である場合には、点火時期遅角制御を実行しない第１昇温制御を実行する。

点火時期を遅角させると、同じ出力を得るために消費する燃料の量が多くなる。そのため、制御装置１００のように、ＰＭの堆積量が多く、昇温制御を早期に完了させることが好ましい場合に限って昇温制御において点火時期遅角制御を実行する構成を採用すれば、昇温の必要性に応じた燃料の効率的な使用を図ることができる。

（６）制御装置１００では、第２昇温制御において、排気を燃焼室に還流させるＥＧＲ制御を禁止した状態で、点火時期遅角制御を実行する。ＥＧＲ制御を禁止すると、失火が生じにくくなる。そのため、ＥＧＲ制御を禁止した状態で点火時期遅角制御を実行する制御装置１００によれば、点火時期を遅角させることによる失火の発生をより効果的に抑制できる。

（７）制御装置１００では、基準堆積量として第２規定値ＰＭｂを設定し、ＰＭ堆積量が第２規定値ＰＭｂ以上であるときには第１温度を目標温度として第２昇温制御を実行し、ＰＭ堆積量が第２規定値ＰＭｂ未満であるときには第２温度を目標温度として第１昇温制御を実行する。フィルタ再生制御における単位時間当たりのＰＭの燃焼量が等しい場合には、ＰＭの堆積量が多いほど、フィルタ再生制御を完了させるのにかかる時間は長くなる。フィルタ再生制御を完了させるのにかかる時間が長いほど、フィルタ再生制御が完了する前に、フィルタ再生制御が中断されてしまう可能性が高くなる。

これに対して、フィルタの温度を高くするほどフィルタ再生制御における単位時間当たりのＰＭの燃焼量は多くなる。上記のように、ＰＭ堆積量が多いときに、目標温度を第２温度よりも高い第１温度にするこの制御装置１００によれば、ＰＭ堆積量が多いときにフィルタ再生制御における単位時間当たりのＰＭの燃焼量を多くすることができる。これにより、フィルタ再生制御の早期の完了を図ることができる。

（８）制御装置１００では、規定温度として第３温度ＧＰＦｃを設定し、ＧＰＦ温度が第３温度ＧＰＦｃ以上であるときには、モータリング制御の実行を禁止する。モータリング制御によってフィルタ２３に酸素を供給するとＰＭが燃焼し、フィルタ２３の温度が上昇する。フィルタ２３の温度が高くなっているときにモータリング制御を実行し続けると、フィルタ２３で発生する熱により、触媒コンバータ２２が加熱され、触媒コンバータ２２の温度が過剰に高くなってしまうおそれがある。制御装置１００によれば、フィルタ２３の温度が第３温度ＧＰＦｃ以上であるときにはモータリング制御が行われなくなるため、こうした触媒コンバータ２２の過熱を抑制することができる。

（９）制御装置１００では、判定堆積量として第４規定値ＰＭｄを設定し、ＰＭ堆積量が第４規定値ＰＭｄ以上であるときには触媒劣化抑制制御を実行せずにモータリング制御を実行する一方で、ＰＭ堆積量が第４規定値ＰＭｄ未満であるときには触媒劣化抑制制御を実行してモータリング制御の実行を禁止する。

触媒コンバータ２２の温度が高くなっているときにモータリング制御を実行して、触媒コンバータ２２に酸素を供給すると、触媒の劣化が進行するおそれがある。そのため、触媒の劣化を抑制する上では、触媒コンバータ２２の温度が高くなっているときには、モータリング制御の実行を禁止する触媒劣化抑制制御を実行することが有効である。

制御装置１００によれば、ＰＭ堆積量が第４規定値ＰＭｄ以上であり、フィルタ再生制御を完了させる必要性が高い場合には、触媒劣化抑制制御よりもモータリング制御を優先させてフィルタ再生制御の早期の完了を図ることができる。そして、ＰＭ堆積量が第４規定値ＰＭｄ未満であり、フィルタ再生制御を完了させる必要性が低い場合には、モータリング制御よりも触媒劣化抑制制御を優先させて触媒コンバータ２２の劣化を抑制することができる。すなわち、フィルタ再生制御の必要性に応じて制御態様を切り替え、触媒コンバータ２２の劣化の抑制とフィルタ再生制御の早期の完了との両立を図ることができる。

（１０）制御装置１００では、車速が規定車速ＳＰＤａ以上であることを条件にモータリング制御を実行する。モータリング制御によってフィルタ２３に酸素を供給するとＰＭが燃焼し、フィルタ２３の温度が上昇する。ハイブリッド車両におけるフィルタ２３のレイアウトによっては、車速が低く、フィルタ２３に当たる走行風が少ない状態でモータリング制御を実行すると、走行風による冷却作用が足りずにフィルタ２３の温度が過剰に高くなってしまうおそれがある。これに対して制御装置１００のように、車速が規定車速ＳＰＤａ以上であることを条件にモータリング制御を実行することにすれば、フィルタ２３に走行風が十分に当たる状態になっているときに、モータリング制御が実行されるようになるため、フィルタ２３の過熱を抑制することができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・ＰＭ堆積量が第４規定値ＰＭｄ以上であるときには触媒劣化抑制制御を実行せずにモータリング制御を実行する構成を例示したが、ＰＭ堆積量によらず、触媒劣化抑制制御が要求されているときには、モータリング制御の実行を禁止するようにしてもよい。

・第２昇温制御において、出力嵩上げ制御に加えて、点火時期遅角制御を実行する例を示したが、点火時期遅角制御を省略してもよい。出力嵩上げ制御のみであってもフィルタ２３の温度を昇温させることができる。

・必ずしもＰＭの堆積量が規定堆積量以上であることを条件に点火時期制御を実行する必要はない。昇温制御のときにＰＭの堆積量が規定堆積量以上であるか否かによらず、点火時期遅角制御を行うようにしてもよい。

また、点火時期遅角制御を実行する場合にＰＭの堆積量が少ないほど点火時期の遅角量を小さくするようにしてもよい。こうした構成によっても昇温の必要性に応じた燃料の効率的な使用を図ることができる。

・ＥＧＲ制御を禁止した状態で点火時期遅角制御を実行する例を示したが、ＥＧＲ制御を禁止するのではなく点火時期の遅角量と同様に、ＰＭの堆積量が少ないほどＥＧＲ量を少なくするようにしてもよい。なお、こうしたＥＧＲ量の制限やＥＧＲ制御の禁止を省略してもよい。また、昇温制御は低温始動時に実行されることが多いが、内燃機関の仕様によっては、低温始動時にはＥＧＲ制御が実行されないこともある。そうした内燃機関を搭載したハイブリッド車両では、ＥＧＲ制御を禁止するまでもなく、昇温制御が行われるときには、ＥＧＲ制御が実行されない。

・昇温制御において、出力嵩上げ制御に加えて、下限回転数引き上げ制御を実行する例を示したが、下限回転数引き上げ制御を省略してもよい。すなわち、出力嵩上げ制御のみであってもフィルタ２３の温度を昇温させることができる。

・第２規定値ＰＭｂが、基準堆積量でもあり、規定堆積量でもある構成を例示したが、基準堆積量と、規定堆積量とは異なる値であってもよい。
・また、基準堆積量に応じて目標温度を２段階に切り替える例を示したが、目標温度の切り替えは２段階に限らず、３段階以上に切り替えてもよい。また、昇温制御開始時の堆積量が多いほど、目標温度を高くするようにしてもよい。

・昇温制御として複数の制御を組み合わせて実行し、ＰＭ堆積量に応じて組み合わせる制御を切り替える例として、ＰＭ堆積量に応じて第１昇温制御と第２昇温制御とを切り替える構成を示したが、組み合わせる制御の内容は上記実施形態において例示したものに限らない。ＰＭ堆積量に応じて複数の制御を組み合わせて実行し、ＰＭ堆積量に応じて組み合わせる制御を切り替えることができる。

・内燃機関１０の出力を大きくする方法は要求出力を大きくする出力嵩上げ制御に限らない。例えば、要求出力の変更によらずに、吸入空気量を多くするとともに、燃料噴射量を大きくすることによっても内燃機関１０の出力を大きくすることができる。また、点火時期を進角させることによっても内燃機関１０の出力を増大させることができる。

・上記実施形態と同様の制御を実現できるのであれば、具体的な処理の態様は、図２〜図８を参照して説明したような態様には限らない。例えば、上記の実施形態では各種のフラグを設定して処理を実行する例を示したが、必ずしもこうしたフラグを設定する必要はない。

・上記実施形態でのＰＭ堆積量の推定に係るロジックは一例であり、他の推定ロジックを採用してもよい。
・車速が規定車速ＳＰＤａ以上であることを条件にモータリング制御を実行するようにしていたが、車速による条件を省略し、モータリング要求フラグが「１」であるときにモータリング制御を実行するようにしてもよい。すなわち、車速によらず、モータリング制御の実行が要求された場合にモータリング制御を実行するようにしてもよい。

・上記実施形態では、昇温制御を完了する時期をフィルタ２３の温度に基づき決定していたが、昇温制御の継続時間などの他のパラメータに基づいて決定するようにしてもよい。

・制御装置１００は、排気通路２１に設置されたフィルタ２３を備える内燃機関１０と、内燃機関１０に動力を伝達可能なモータと、を備えるものであれば、図１に示したものと異なる構成のハイブリッド車両にも適用することができる。例えば、触媒コンバータ２２よりも上流側にフィルタ２３が配設されていてもよい。また、フィルタ２３に触媒を担持させ、触媒コンバータ２２と同様の機能を持たせたものを排気通路２１に設置し、触媒コンバータ２２を省略してもよい。

１０…内燃機関、１１…気筒、１４…クランク軸、１５…吸気通路、１６…スロットルバルブ、１７…燃料噴射弁、１８…点火装置、２１…排気通路、２２…触媒コンバータ、２３…フィルタ、４０…第１遊星ギア機構、４１…サンギア、４２…リングギア、４３…ピニオンギア、４４…キャリア、４５…リングギア軸、５０…第２遊星ギア機構、５１…サンギア、５２…リングギア、５３…ピニオンギア、６０…減速機構、６１…差動機構、６２…駆動輪、７１…第１モータジェネレータ、７２…第２モータジェネレータ、７５…第１インバータ、７６…第２インバータ、７７…蓄電池、８０…アクセルポジションセンサ、８１…車速センサ、８２…エアフロメータ、８３…空燃比センサ、８４…排気温センサ、８５…クランク角センサ、８６…水温センサ、１００…制御装置、１０１…機関制御部、１０２…モータジェネレータ制御部。

Claims (11)

1. 内燃機関の出力を利用してモータジェネレータによって発電した電力を充電する蓄電池を搭載したハイブリッド車両に適用され、
   前記内燃機関を制御する機関制御部と、前記モータジェネレータを制御するモータジェネレータ制御部とを備え、前記機関制御部及び前記モータジェネレータ制御部により、
   前記内燃機関の運転を自動で停止させ、再始動させる間欠停止制御と、
   前記内燃機関の出力を増大させて発熱量を増大させるとともに、前記モータジェネレータによる発電量を増大させて前記内燃機関の排気通路に設けられたフィルタの温度を粒子状物質が燃焼し得る温度まで昇温させる昇温制御と、
   前記昇温制御を開始すると前記昇温制御が完了するまで前記間欠停止制御による前記内燃機関の運転の停止を禁止する間欠停止禁止制御と、
   前記フィルタの温度が粒子状物質の燃焼し得る温度になっていることを条件に前記モータジェネレータによって前記内燃機関の出力軸を駆動して前記内燃機関を空転させるモータリング制御と、を実行するハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記昇温制御において、前記内燃機関の出力を増大させる制御として要求出力を大きくする出力嵩上げ制御を実行する
   請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記昇温制御において、前記出力嵩上げ制御に加えて、機関回転数の下限値を高くする下限回転数引き上げ制御を実行する
   請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記昇温制御において、前記出力嵩上げ制御に加えて、点火時期を遅角する点火時期遅角制御を実行する
   請求項２又は請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が規定堆積量以上であることを条件に前記昇温制御において前記点火時期遅角制御を実行し、
   前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が前記規定堆積量未満である場合には、前記昇温制御において前記点火時期遅角制御を実行しない
   請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
6. 前記点火時期遅角制御において、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が少ないときほど、点火時期の遅角量を小さくする
   請求項４又は請求項５に記載のハイブリッド車両の制御装置。
7. 前記昇温制御において、排気を燃焼室に還流させるＥＧＲ制御を禁止した状態で、前記点火時期遅角制御を実行する
   請求項４〜６のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
8. 前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が基準堆積量以上であるときには第１温度を目標温度として前記昇温制御を実行し、前記フィルタの温度を第１温度まで昇温させる一方、
   前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が前記基準堆積量未満であるときには前記第１温度よりも低い第２温度を目標温度として前記昇温制御を実行し、前記フィルタの温度を前記第２温度まで昇温させる
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
9. 前記ハイブリッド車両では前記内燃機関の排気通路に前記フィルタに加えて排気を浄化する触媒コンバータが設けられており、
   前記フィルタの温度が粒子状物質の燃焼し得る温度になっていても、前記フィルタの温度が規定温度以上であるときには、前記モータリング制御の実行を禁止する
   請求項１〜８のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
10. 前記ハイブリッド車両では、前記内燃機関の排気通路における前記フィルタよりも上流側に排気を浄化する触媒コンバータが設けられており、
    前記触媒コンバータの温度が前記モータリング制御の実行を禁止する触媒劣化抑制制御の実行が要求される温度に達している場合には、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量に応じて前記モータリング制御の実行可否を決定し、
    前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が判定堆積量以上であるときには前記触媒劣化抑制制御を実行せずに前記モータリング制御を実行する一方で、前記フィルタにおける粒子状物質の堆積量が前記判定堆積量未満であるときには、前記触媒劣化抑制制御を実行して前記モータリング制御の実行を禁止する
    請求項１〜８のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
11. 車速が規定車速以上であることを条件に前記モータリング制御を実行する
    請求項１〜１０のいずれか一項に記載のハイブリッド車両の制御装置。