JP3802881B2 - ハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ハイブリッドシステムは、図6に示す如くエンジン1に、三相交流機等の発電機兼用モータ2を直結し、発電機兼用モータ2にはトランスミッション3を介して車輪(図示せず)を接続し、発電機兼用モータ2には、エンジン始動、トルクアシスト、発電、エネルギー回生、リターダ等を制御し得るインバータ4を接続している。
【0003】
インバータ4は、電源及びエネルギ源となるバッテリ5と、エンジン制御コンピュータ(ECU:Electronic Control Unit)を成す制御装置6と、エンジン回転数を回転信号として検出する回転センサ7と、エンジン1を回転させるスタータスイッチ(図示せず)と、リターダ(図示せず)が接続されており、制御装置6は、エンジン1の負荷状態をアクセル開度信号として検出するアクセルセンサ8が接続されると共に、エンジン1の各気筒に燃料の噴射するエンジン1の燃料噴射装置9に燃料噴射信号を与えるように構成されている。ここで、前記燃料噴射装置9は、各気筒毎に装備される図示しない複数のインジェクタにより構成されており、これら各インジェクタの電磁弁が燃料噴射信号により適宜に開弁制御されて燃料の噴射タイミング(噴射開始時期と噴射終了時期)及び噴射量(開弁時間)が適切に制御されるようになっている。
【0004】
ハイブリッドシステムでエンジン1を始動させる際(エンジン始動時)には、インバータ4が、スタータスイッチ(図示せず)のスタート信号を受けることにより、バッテリ5から発電機兼用モータ2へ電流を流すよう制御してエンジン1をクランキングさせ、続いて、回転センサ7の回転信号を受けることにより、アイドル回転数までエンジン1の回転を上昇させてエンジン1を始動させている。
【0005】
ハイブリッドシステムで車両を発進、加速させる際(トルクアシスト時)には、インバータ4が、回転センサ7の回転信号と、アクセルセンサ8のアクセル開度信号を受けることにより、バッテリ5から発電機兼用モータ2へ電流を流すよう制御し、発電機兼用モータ2をモータとして作動させてエンジン1の駆動を補助している。
【0006】
ハイブリッドシステムでアクセルを踏み込んで車両を一定走行させる際(発電時)には、インバータ4が、回転センサ7の回転信号と、アクセルセンサ8のアクセル開度信号を受けることにより、発電機兼用モータ2への電流を制御して発電機兼用モータ2を発電機として作動させている。アクセルを離した際(エネルギー回生時)には、同様に、インバータ4が、回転センサ7の回転信号と、制御装置6を介するアクセルセンサ8のアクセル開度信号を受けることにより、発電機兼用モータ2への電流を制御して発電機兼用モータ2を大容量の発電機として作動させ、発電機兼用モータ2からバッテリ5を充電している。車両の速度を低減させる際(リターダ時)には、インバータ4が、クラッチ(図示せず)のクラッチスイッチ信号と、制御装置6を介するアクセルセンサ8のアクセル開度信号を受けることにより、発電機兼用モータ2への電流を制御して発電機兼用モータ2をリターダブレーキ及び大容量の発電機として作動させている。なお、アクセルを踏み込んで車両を一定走行させる際(発電時)や車両の速度を低減させる際(リターダ時)は、アクセルを離した際(エネルギー回生時)と同様に、バッテリ5を充電するエネルギー回生時としてもよい。
【0007】
ここで、インバータ4、発電機兼用モータ2等のハイブリッドシステムと共に駆動するエンジン1は、インバータ4の制御と連動するよう制御手段から指令を受けた燃料噴射装置9により、各気筒にメイン燃料が制御噴射されて車両走行時の状態に対応している。
【0008】
一方、ディーゼルエンジン等のエンジン1は、駆動によりパティキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)を排出するため、排ガスが流通する排気管の途中に、図7、図8に示す如く、パティキュレートフィルタ10を装備するものがある。
【0009】
パティキュレートフィルタ10は、コージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路11の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路11については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁12を透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにしてある。ここで、パティキュレートとは、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るSOF分(Soluble Organic Fraction:可溶性有機成分)とを主成分とし、更に微量のサルフェート(ミスト状硫酸成分)を含んだ組成を成すものである。
【0010】
そして、排気ガス中のパティキュレートは、前記多孔質薄壁12の内側表面に捕集されて堆積するので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィルタ10の再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエンジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ない為、例えばアルミナに白金を担持させたものに適宜な量のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸化触媒を一体的に担持させた触媒再生型のパティキュレートフィルタ10の実用化が進められている。
【0011】
即ち、このような触媒再生型のパティキュレートフィルタ10を採用すれば、捕集されたパティキュレートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去することが可能となるのである。
【0012】
ただし、斯かる触媒再生型のパティキュレートフィルタ10を採用した場合であっても、排気温度の低い運転領域では、パティキュレートの処理量よりも捕集量が上まわってしまうので、このような低い排気温度での運転状態が続くと、パティキュレートフィルタ10の再生が良好に進まずに該パティキュレートフィルタ10が過捕集状態に陥る虞れがあり、パティキュレートの堆積量が増加してきた段階でパティキュレートフィルタ10より上流側の排気ガス中に二次の燃料を添加してパティキュレートフィルタ10の強制再生を行うことが考えられている。つまり、パティキュレートフィルタ10より上流側で二次の燃料を添加すれば、その添加された二次の燃料がパティキュレートフィルタ10の酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上げられてパティキュレートが燃やし尽くされ、パティキュレートフィルタ10の再生化が図られることになる。
【0013】
一方、排気温度の非常に高い運転領域では、パティキュレートの処理量よりも多少捕集量が上まわってもパティキュレートが燃やし尽くされるが、このような非常に高い排気温度での運転状態が続くと、パティキュレートフィルタ10の触媒が劣化してしまうので、排気温度の低下時にパティキュレートフィルタ10の再生ができなくなる虞れがあり、排気温度が非常に高い段階になった時点で強制的に温度を低下させることが考えられている。
【0014】
ここで、ハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法に関連する先行技術文献としては、下記の特許文献1等が既に存在している。
【0015】
【特許文献1】
特開平6−48222号公報
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ハイブリッドシステムとパティキュレートフィルタ10を組み合せると、ハイブリッドシステムがメインで駆動した際にはエンジン1の熱効率が向上するため、エンジン1の排気温度が低下して排気温度の非常に低い運転領域になり、二次の燃料を添加してもパティキュレートフィルタ10の再生ができないという問題があった。又、パティキュレートフィルタ10の再生がメインで駆動した際には、車両走行と関係なくエンジン1の排気温度を高めてパティキュレートフィルタ10を再生するため、エンジン1の熱効率が悪く、ハイブリッドシステムを十分に活用することができないという問題があった。
【0017】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、パティキュレートフィルタを効率的に再生すると共にエンジンの熱効率を向上させるハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法を提供することを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1は、パティキュレートフィルタの床温を判別してハイブリッド制御の状態マップを選択し、前記状態マップからエンジン回転数及び要求トルクに対応するトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域を決定し、トルクアシスト領域及びエネルギー回生領域に対応したエンジンの運転状態によるエンジンの排気温度を用いてパティキュレートの床温を制御し、
エンジンの燃焼の際には、エンジンの圧縮上死点付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングで二次の燃料噴射を行うことで排気ガス中に燃料を添加し、前記状態マップでは、トルクアシスト領域を広げたマップとエネルギー回生領域を広げたマップを切り換えることにより、トルクアシスト領域を広げる態様とエネルギー回生領域を広げる態様の両方が選択し得ることを特徴とするハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法、に係るものである。
【0019】
【0020】
本発明の請求項2は、パティキュレートフィルタの再生要求を判断してパティキュレートフィルタの床温を判別する請求項1記載のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法、に係るものである。
【0021】
本発明の請求項3は、パティキュレートフィルタの床温が触媒劣化の温度より小さく且つ二次の燃料噴射の必要温度より大きい場合には、トルクアシスト領域を基準範囲にし且つエネルギー回生領域を基準範囲にした状態マップを選択し、エンジンの運転状態を介してエンジンの排気温度を維持する請求項1又は2記載のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法、に係るものである。
【0022】
本発明の請求項4は、パティキュレートフィルタの床温が触媒劣化の温度より大きい場合には、トルクアシスト領域を大きくし且つエネルギー回生領域を小さくした状態マップを選択し、エンジンの運転状態を介してエンジンの排気温度を下降させる請求項1又は2記載のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法、に係るものである。
【0023】
本発明の請求項5は、パティキュレートフィルタの床温が二次の燃料噴射の必要温度より小さい場合には、トルクアシスト領域を小さくし且つエネルギー回生領域を大きくした状態マップを選択し、エンジンの運転状態を介してエンジンの排気温度を上昇させる請求項1又は2記載のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法、に係るものである。
【0024】
パティキュレートフィルタの床温が触媒劣化の温度より小さく且つ二次の燃料噴射の必要温度より大きい場合には、トルクアシスト領域及びエネルギー回生領域が基準範囲の状態マップを選択し、状態マップからエンジン回転数及び要求トルクに対応するトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域を決定し、トルクアシスト領域及びエネルギー回生領域に対応したエンジンの運転状態によってエンジンの負荷を維持し、エンジンの排気温度を維持させる。又、パティキュレートフィルタの床温が触媒劣化の温度より大きい場合には、トルクアシスト領域が大きい状態マップを選択し、状態マップからエンジン回転数及び要求トルクに対応するトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域を決定し、トルクアシスト領域及びエネルギー回生領域に対応したエンジンの運転状態によってエンジンの負荷を低減し、エンジンの排気温度を下降させる。更に、パティキュレートフィルタの床温が二次の燃料噴射の必要温度より小さい場合には、エネルギー回生領域が大きい状態マップを選択し、状態マップからエンジン回転数及び要求トルクに対応するトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域を決定し、トルクアシスト領域及びエネルギー回生領域に対応したエンジンの運転状態によってエンジンに負荷を与え、エンジンの排気温度を上昇させる。
【0025】
このように、請求項1、請求項3、請求項4、請求項5のいずれかによれば、ハイブリッド制御の状態マップを選択してエンジンの負荷を調整することにより、エンジンの排気温度を変えてパティキュレートの床温を制御するので、パティキュレートフィルタでのパティキュレートの堆積や触媒の劣化を防止するよう、パティキュレートフィルタを効率的に再生することができる。又、ハイブリッド制御の状態マップを選択して状態マップのトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域によりエンジンの負荷の調整をするので、パティキュレートフィルタを再生するエンジンの駆動をハイブリッドシステムで好適に利用し、パティキュレートフィルタの再生と同時にエンジンの熱効率を向上させることができる。
【0026】
請求項1に示す如く、エンジンの燃焼の際に、エンジンの圧縮上死点付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングで二次の燃料噴射を行うことで排気ガス中に燃料を添加すると、燃料がパティキュレートフィルタの酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上げられて排気温度の低い運転領域でもパティキュレートが燃やし尽くされるので、パティキュレートフィルタの再生化し得る排気温度を広げると共に、状態マップのトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域の範囲を広げ、結果的に、パティキュレートフィルタの再生と同時にエンジンの熱効率を一層向上させることができる。
【0027】
請求項2に示す如く、パティキュレートフィルタの再生要求を判断してパティキュレートフィルタの床温を判別すると、再生要求に伴ってパティキュレートを好適に再生し得るので、パティキュレートフィルタを一層効率的に再生することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【0029】
図1〜図5は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図6〜図8と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【0030】
本形態例のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法に用いられる装置は、従来例と略同じ構成のハイブリッドシステムに、パティキュレートフィルタ10を用いる排気浄化装置を備えている。
【0031】
排気浄化装置は、図1に示す如く、自動車のディーゼルエンジン等のエンジン(内燃機関)1から排気マニホールド13を介して排出された排気ガスが流通している排気管14のマフラ15内に、酸化触媒を一体的に担持して成る触媒再生型のパティキュレートフィルタ10を収容させており、該パティキュレートフィルタ10を抱持するフィルタケース16がマフラ15の外筒を成すようになっている。
【0032】
フィルタケース16の出口パイプ17には、排気ガスの温度を計測するための温度センサ18が装備され、該温度センサ18の検出信号が制御装置6に対し入力されるようになっている。
【0033】
制御装置6には、エンジン1の負荷状態をアクセル開度信号として検出するアクセルセンサ8が接続されると共に、エンジン1の回転数を回転信号として検出する回転センサ7が接続されており、又、ハイブリッドシステムのインバータ4に指令信号を与えるよう接続されると共に、エンジン1の燃料噴射装置9に燃料噴射信号を与えるように構成されている。更に、制御装置6には、制御のフローチャートがプログラミングされると共に、フローチャートによって切り換わる第一の状態マップ、第二の状態マップ、第三の状態マップが入力されている。
【0034】
第一から第三の状態マップは、図3〜図5に示す如く、ハイブリッドシステムでエンジン1をトルクアシストするトルクアシスト領域と、ハイブリッドシステムでバッテリ5を充電するエネルギー回生領域とを定め、夫々、回転センサ7の回転信号(エンジン回転数)と、車両走行に要求される要求トルクによってどの領域に位置するのかを決定し得るようにしている。ここで、夫々の状態マップにおいて、トルクアシスト領域は、エンジン回転数全域にわたって要求トルクの高い範囲に位置し、エネルギー回生領域は、エンジン回転数全域にわたって要求トルクの低い範囲に位置し、トルクアシスト領域とエネルギー回生領域の間に位置する部分の領域は、エンジンの通常の運転状態を維持する通常領域である。又、夫々の状態マップを比較すると、第一の状態マップは、トルクアシスト領域及びエネルギー回生領域を基準範囲にし、第二の状態マップは、トルクアシスト領域を第一の状態マップの基準範囲より大きい範囲にすると共にエネルギー回生領域を第一の状態マップの基準範囲より小さい範囲にし、第三の状態マップは、トルクアシスト領域を第一の状態マップの基準範囲より小さい範囲にすると共にエネルギー回生領域を第一の状態マップの基準範囲より大きい範囲にしている。なお、トルクアシスト領域の上部に示す曲線は、上限を示すフルトルクの曲線を示している。
【0035】
一方、制御装置6に接続される燃料噴射装置9は、従来例と略同様に、各気筒毎に装備される図示しない複数のインジェクタにより構成されており、これら各インジェクタの電磁弁が燃料噴射信号により適宜に開弁制御され二次の燃料の噴射タイミング(噴射開始時期と噴射終了時期)及び噴射量(開弁時間)が適切に制御されるようになっている。ここで、請求項1に含まれる二次の燃料を添加する他の手段としては、シリンダヘッド内の排気ポートから排気管にかけての排気流路中における何れかの場所に燃料添加用のインジェクタを別途配設し、このインジェクタにより二次の燃料を排気ガス中に添加するようにしても良い。
【0036】
以下、本発明を実施する形態例の作用を説明する。
【0037】
本形態例において車両の走行中にパティキュレートフィルタ10を再生する際には、図2に示すフローチャートの手順で処理されており、初めに制御装置(ECU)6はパティキュレートフィルタ10中のパティキュレートの堆積量や排圧等のデータからパティキュレートフィルタ10の再生が必要かどうか判断する(DPF再生要求)。パティキュレートフィルタ10の再生が不要の場合には、ハイブリッドシステムは従来例と略同様な制御を行い、エンジン1の熱効率を向上させる。一方、パティキュレートフィルタ10の再生が必要な場合には、パティキュレートフィルタ10の床温を判別する第一段階へ移行する。
【0038】
次に、第一段階では、温度センサ18の検出信号により、パティキュレートフィルタ10の床温が、触媒劣化の温度T2より小さく且つ二次の燃料噴射の必要温度T1より大きい範囲(T1≦DPF床温<T2)に該当するかどうかを判別し、前記範囲に該当する場合には、ハイブリッドシステムの第一の状態マップを選択し、前記範囲に該当しない場合には、パティキュレートフィルタ10の床温を更に判別する第二段階へ移行する。
【0039】
続いて、第二段階では、温度センサ18の検出信号により、パティキュレートフィルタ10の床温が触媒劣化の温度T2より大きい範囲(DPF床温≧T2)に該当するかどうかを判別し、前記範囲に該当する場合には、ハイブリッドシステムの第二の状態マップを選択し、前記範囲に該当しない場合には、二次の燃料噴射の必要温度T1より小さい範囲(DPF床温<T1)に該当するとして第三の状態マップを選択する。
【0040】
パティキュレートフィルタ10の床温の判別により第一の状態マップが選択された際には、回転センサ7の回転信号(エンジン回転数)と、車両走行に要求される要求トルクによって、エンジンの制御が、トルクアシスト領域、エネルギー回生領域、通常領域のどの範囲になるかを決定し、エンジンの動作としてメイン燃料を噴射し、且つハイブリッド制御を作用させる。ここで、トルクアシスト領域もしくはエネルギー回生領域の場合には、ハイブリッドシステムでエンジン1をトルクアシストするか、もしくはバッテリ5を充電する。これにより、パティキュレートフィルタ10の床温が、触媒劣化の温度T2より小さく且つ二次の燃料噴射の必要温度T1より大きい範囲(T1≦DPF床温<T2)の場合には、第一の状態マップのトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域を基準範囲として、トルクアシスト及び回生を適宜行い、ハイブリッド制御を作用させたエンジン1の負荷により排気温度を維持し、パティキュレートフィルタ10の再生を行う。
【0041】
又、パティキュレートフィルタ10の再生を補助するよう排気ガス中への二次の燃料噴射は、圧縮上死点(クランク角0゜)付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い着火しないタイミングで行われており、この二次の燃料噴射により排気ガス中に未燃の燃料(主としてHC:炭化水素)が添加されてパティキュレートフィルタ10表面の酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上昇してパティキュレートフィルタ10内のパティキュレートを自然燃焼させる。ここで、気筒内に二次の燃料の噴射(ポスト噴射)をする際に、高負荷の状態にあると、二次の燃料が燃焼してしまうため、第一の状態マップでは、二次の燃料の燃焼を防止するようトルクアシスト領域が作用しており、気筒内への二次の燃料の噴射を好適に為し得るようにしている。一方、二次の燃料を、パティキュレートフィルタ10より上流側で排気ガス中に添加するよう、気筒外で添加する際には、高負荷の状態にあっても、二次の燃料が燃焼することはないため、トルクアシスト領域及びエネルギー回生領域を適宜設定している。
【0042】
パティキュレートフィルタ10の床温の判別により第二の状態マップが選択された際には、回転センサ7の回転信号(エンジン回転数)と、車両走行に要求される要求トルクによって、エンジンの制御が、トルクアシスト領域、エネルギー回生領域、通常領域のどの範囲になるかを決定し、エンジンの動作としてメイン燃料を噴射し、且つハイブリッド制御を作用させる。ここで、トルクアシスト領域もしくはエネルギー回生領域の場合には、ハイブリッドシステムでエンジン1をトルクアシストするか、もしくはバッテリ5を充電しており、第二の状態マップでは、第一の状態マップの基準範囲よりトルクアシスト領域が大きいため、ハイブリッドシステムで主にエンジン1をトルクアシストする。これにより、パティキュレートフィルタ10の床温が、触媒劣化の温度T2より大きい範囲(DPF床温≧T2)の場合には、第二の状態マップのトルクアシスト領域によって、ハイブリッドシステムで積極的にエンジン1をアシストしてエンジン1の負荷を低減し、エンジン1の排気温度を下降させてパティキュレートフィルタ10の再生を行う好適な温度にする。
【0043】
又、パティキュレートフィルタ10の再生を補助するよう排気ガス中への二次の燃料噴射は、必要に応じて、第一の状態マップの場合と略同様なタイミングで行われており、同様にパティキュレートフィルタ10内のパティキュレートを燃焼させる。ここで、気筒内及び気筒外に二次の燃料の噴射(ポスト噴射)をする際には、トルクアシストによりエンジン1内の温度及び排気温度が下がってから添加することが好ましい。
【0044】
パティキュレートフィルタ10の床温の判別により第三の状態マップが選択された際には、回転センサ7の回転信号(エンジン回転数)と、車両走行に要求される要求トルクによって、エンジンの制御が、トルクアシスト領域、エネルギー回生領域、通常領域のどの範囲になるかを決定し、エンジンの動作としてメイン燃料を噴射し、且つハイブリッド制御を作用させる。ここで、トルクアシスト領域もしくはエネルギー回生領域の場合には、ハイブリッドシステムでエンジン1をトルクアシストするか、もしくはバッテリ5を充電しており、第三の状態マップでは、第一の状態マップの基準範囲よりエネルギー回生領域が大きいため、ハイブリッドシステムで主にバッテリ5を充電する。これにより、パティキュレートフィルタ10の床温が二次の燃料噴射の必要温度より小さい範囲(DPF床温<T1)の場合には、第三の状態マップのエネルギー回生領域によって、ハイブリッドシステムで積極的にバッテリ5を充電するようエンジン1に負荷を与え、エンジン1の排気温度を上昇させてパティキュレートフィルタ10の再生を行う好適な温度にする。
【0045】
又、パティキュレートフィルタ10の再生を補助するよう排気ガス中への二次の燃料噴射は、必要に応じて、第一の状態マップの場合と略同様なタイミングで行われており、同様にパティキュレートフィルタ10内のパティキュレートを燃焼させる。ここで、気筒内及び気筒外に二次の燃料の噴射(ポスト噴射)をする際には、エネルギー回生によりエンジン1内の温度及び排気温度を上げてから添加することが好ましい。
【0046】
第一の状態マップ、第二の状態マップ、第三の状態マップ及びハイブリッドシステム通常制御が完了した後には、フローチャートが一端終了し、再度スタートに戻って同様な処理を繰り返す。
【0047】
従って、本形態例によれば、第一の状態マップ、第二の状態マップ、第三の状態マップを選択してハイブリッド制御のトルクアシスト及びエネルギー回生によりエンジン1の負荷を調整し、エンジン1からの排気温度を変えてパティキュレートの床温を制御するので、パティキュレートフィルタ10でのパティキュレートの堆積や触媒の劣化を防止するよう、パティキュレートフィルタ10を効率的に再生することができる。又、第一の状態マップ、第二の状態マップ、第三の状態マップを選択して状態マップのトルクアシスト領域、エネルギー回生領域、通常領域によりエンジン1の負荷の調整をするので、パティキュレートフィルタ10を再生するエンジン1の駆動をハイブリッドシステムで好適に利用し、パティキュレートフィルタ10の再生と同時にエンジン1の熱効率を向上させることができる。
【0048】
エンジン1の燃焼の際に、エンジン1の圧縮上死点付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングで二次の燃料噴射を行うことで排気ガス中に燃料を添加すると、燃料がパティキュレートフィルタ10の酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上げられて排気温度の低い運転領域でもパティキュレートが燃やし尽くされるので、パティキュレートフィルタ10の再生化し得る排気温度を広げると共に、第一の状態マップ、第二の状態マップ、第三の状態のトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域を広げ、結果的に、パティキュレートフィルタ10の再生と同時にエンジン1の熱効率を一層向上させることができる。
【0049】
パティキュレートフィルタ10の再生要求を判断してパティキュレートフィルタ10の床温を判別すると、再生要求に伴ってパティキュレートを好適に再生し得るので、パティキュレートフィルタ10を一層効率的に再生することができる。
【0050】
尚、本発明のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、具体的に実施する場合の制御手順は図2のフローチャートに限定されるものでなく、パティキュレートフィルタの床温を判別する第一段階及び第二段階を逆の順序で処理してもよいこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0051】
【発明の効果】
上記した本発明のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【0052】
(1)請求項1、請求項3、請求項4、請求項5のいずれかによれば、ハイブリッド制御の状態マップを選択してエンジンの負荷を調整することにより、エンジンの排気温度を変えてパティキュレートの床温を制御するので、パティキュレートフィルタでのパティキュレートの堆積や触媒の劣化を防止するよう、パティキュレートフィルタを効率的に再生することができる。又、ハイブリッド制御の状態マップを選択して状態マップのトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域によりエンジンの負荷の調整をするので、パティキュレートフィルタを再生するエンジンの駆動をハイブリッドシステムで好適に利用し、パティキュレートフィルタの再生と同時にエンジンの熱効率を向上させることができる。
【0053】
(2)請求項1に示す如く、エンジンの燃焼の際に、エンジンの圧縮上死点付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングで二次の燃料噴射を行うことで排気ガス中に燃料を添加すると、燃料がパティキュレートフィルタの酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒床温度が上げられて排気温度の低い運転領域でもパティキュレートが燃やし尽くされるので、パティキュレートフィルタの再生化し得る排気温度を広げると共に、状態マップのトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域の範囲を広げ、結果的に、パティキュレートフィルタの再生と同時にエンジンの熱効率を一層向上させることができる。
【0054】
(3)請求項2に示す如く、パティキュレートフィルタの再生要求を判断してパティキュレートフィルタの床温を判別すると、再生要求に伴ってパティキュレートを好適に再生し得るので、パティキュレートフィルタを一層効率的に再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図2】 本発明の制御手順を示すフローチャートである。
【図3】 第一の状態マップを示す概念図である。
【図4】 第二の状態マップを示す概念図である。
【図5】 第三の状態マップを示す概念図である。
【図6】 ハイブリッドシステムを示す概略図である。
【図7】 パティキュレートフィルタの詳細を示す斜視図である。
【図8】 パティキュレートフィルタの詳細を示す断面図である。
【符号の説明】
1 エンジン
10 パティキュレートフィルタ
T1 触媒の劣化が進行する温度
T2 燃料添加に必要な温度
Claims (5)
- パティキュレートフィルタの床温を判別してハイブリッド制御の状態マップを選択し、前記状態マップからエンジン回転数及び要求トルクに対応するトルクアシスト領域及びエネルギー回生領域を決定し、トルクアシスト領域及びエネルギー回生領域に対応したエンジンの運転状態によるエンジンの排気温度を用いてパティキュレートの床温を制御し、
エンジンの燃焼の際には、エンジンの圧縮上死点付近で行われる燃料のメイン噴射に続いて圧縮上死点より遅い非着火のタイミングで二次の燃料噴射を行うことで排気ガス中に燃料を添加し、前記状態マップでは、トルクアシスト領域を広げたマップとエネルギー回生領域を広げたマップを切り換えることにより、トルクアシスト領域を広げる態様とエネルギー回生領域を広げる態様の両方が選択し得ることを特徴とするハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法。 - パティキュレートフィルタの再生要求を判断してパティキュレートフィルタの床温を判別する請求項1記載のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法。
- パティキュレートフィルタの床温が触媒劣化の温度より小さく且つ二次の燃料噴射の必要温度より大きい場合には、トルクアシスト領域を基準範囲にし且つエネルギー回生領域を基準範囲にした状態マップを選択し、エンジンの運転状態を介してエンジンの排気温度を維持する請求項1又は2記載のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法。
- パティキュレートフィルタの床温が触媒劣化の温度より大きい場合には、トルクアシスト領域を大きくし且つエネルギー回生領域を小さくした状態マップを選択し、エンジンの運転状態を介してエンジンの排気温度を下降させる請求項1又は2記載のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法。
- パティキュレートフィルタの床温が二次の燃料噴射の必要温度より小さい場合には、トルクアシスト領域を小さくし且つエネルギー回生領域を大きくした状態マップを選択し、エンジンの運転状態を介してエンジンの排気温度を上昇させる請求項1又は2記載のハイブリッドシステムのパティキュレートフィルタ床温制御方法。
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