JP6237568B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両制御装置に係り、特にエンジン及びモータを動力源として備えるハイブリッド自動車の車両制御装置に関する。

内燃機関であるディーゼルエンジンやリーンバーンガソリンエンジンでは、パティキュレートマター（ＰＭ）が排気ガスと一緒に排出されるため、排気ガスが流通する排気管にディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を設けて、ＤＰＦでＰＭを捕集し、捕集したＰＭを燃焼する（ＤＰＦを再生する）技術が知られている。ＤＰＦの再生中、ＰＭが燃焼することにより燃焼熱が発生するが、ＤＰＦを流れる排気ガスがこの燃焼熱を持ち去ることにより熱収支がバランスし、ＤＰＦの再生中におけるＤＰＦの温度の過度な上昇が防止される。しかし、ＤＰＦの再生中にエンジンの回転数が急激に落ちると（例えば、アイドリング運転に移行した場合）、排気ガスの流量が低下するため、排気ガスによる燃焼熱の持ち去り量が低下し、熱収支のバランスが崩れてしまうので、ＤＰＦにおいて過昇温が発生してしまう。ＤＰＦは通常、炭化ケイ素（ＳｉＣ）やコージェライトなどのセラミック基材に触媒が塗布されたものであるので、局所的な過昇温によって基材にクラックが発生したり、触媒が劣化したりするおそれがある。

ハイブリッド自動車では、ＥＶ走行とエンジン走行との切り替えがあることから、エンジンの運転・停止が頻繁になる。そうすると、ハイブリッド自動車に、ＰＭ捕集用のフィルタを設けると、上記のような問題の解決が重要となる。特許文献１には、ハイブリッド自動車の排気浄化触媒の過熱による劣化を制御するために、排気浄化触媒の温度に基づいてクラッチの解放の禁止と燃料カットの禁止とを行う技術が記載されている。

特開２００９−４１４０３号公報

しかしながら、ＰＭを捕集したフィルタの再生時における過昇温に対処するためにクラッチの解放の禁止や燃料カットの禁止を行うと、トータルの燃費が悪くなったり、回転数が落ちたときに問題回避ができないといった問題があった。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、内燃機関及び回転電機を動力源として備えるハイブリッド自動車において、ＰＭを捕集したフィルタを再生する際に、車両の運転状況に応じた適切な制御ができる車両制御装置を提供することを目的とする。

この発明に係る車両制御装置は、内燃機関及び回転電機を動力源として備える車両を制御する車両制御装置であって、内燃機関から排出された排気ガスが流通する排気管と、排気管に設けられたフィルタ部材と、フィルタ部材よりも上流側に設けられ、排気ガスを昇温する昇温手段と、内燃機関、回転電機、昇温手段の動作を制御する制御手段とを備え、フィルタ部材を再生するために制御手段が昇温手段を作動させている間に、予め設定された閾値以下に排気管を流れる前記排気ガスの流量が低下するという要求を制御手段が受け取った場合に、制御手段は、昇温手段の動作を停止し、フィルタ部材に捕集されている被捕集物の量に基づいて、内燃機関の回転数を低下する傾きを決定し、内燃機関の回転数をその傾きで低下していき、内燃機関と回転電機との間で互いの動力を調整する。
排気管を流れる排気ガスの流量が低下するという要求は、内燃機関の回転数が低下するという要求であってもよい。
フィルタ部材に捕集された被捕集物の量を推定する推定手段をさらに備え、その傾きは、被捕集物の量が多いほど小さくてもよい。また、推定手段は、フィルタの前後の差圧を測定する差圧検出手段であり、その傾きは、差圧検出手段による検出値が大きいほど小さくてもよい。さらに、制御手段は、フィルタ部材の再生開始から要求を受け取るまでの時間を測定し、その傾きは、その時間が短いほど小さくてもよい。
予め設定された閾値以下に排気管を流れる前記排気ガスの流量が低下するという要求は、車両の速度を減速させるために内燃機関の回転数を低下するときの要求であり、内燃機関の動力は、車両の駆動と、回転電機の発電とに用いられてもよい。
その要求は、車両の駆動を内燃機関による動力から回転電機による動力に切り替えるときの要求であり、内燃機関の回転数の低下に伴って、回転電機による動力を増加していき、車両の駆動における回転電機による動力の割合を増加してもよい。
その要求は、要求は、内燃機関を停止するときの要求であり、内燃機関における着火動作の停止後、制御手段は、回転電機を駆動させて回転電機の動力を内燃機関に伝達し、内燃機関の回転動作を継続してもよい。

この発明によれば、フィルタ部材を再生するために制御手段が昇温手段を作動させている間に、予め設定された閾値以下に排気管を流れる前記排気ガスの流量が低下するという要求を制御手段が受け取った場合に、制御手段は、昇温手段の動作を停止し、フィルタ部材に捕集されている被捕集物の量に基づいて、内燃機関の回転数を低下する傾きを決定し、内燃機関の回転数をその傾きで低下していくことにより、フィルタ部材を流通する排気ガスの流量を維持してフィルタ部材の冷却を行うので、フィルタ部材を再生する際に、車両の運転状況に応じた適切な制御ができる。

この発明の実施の形態１に係る車両用制御装置の構成を示す図である。 この実施の形態１に係る車両用制御装置において、ＤＰＦの過度な昇温を防止するための動作を開始する基準となるディーゼルエンジンの要求された回転数の閾値を示すマップである。 この実施の形態１に係る車両用制御装置において、ＰＭの燃え残り量の推定値とディーゼルエンジンの回転数を低下する傾きとの関係を示すマップである。 この実施の形態１に係る車両用制御装置において、車両減速時のディーゼルエンジンの回転数の低下の経過を示す模式図である。 この実施の形態１に係る車両用制御装置において、ハイブリッド自動車の駆動におけるディーゼルエンジンによる動力とダブルロータモータによる動力との割合の経過を示す模式図である。 この発明の実施の形態２に係る車両用制御装置の構成を示す図である。

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係るハイブリッド自動車の車両制御装置１００の構成を図１に示す。車両制御装置１００は、内燃機関であるディーゼルエンジン１０と、三相交流電力によって動作する回転電機であるダブルロータモータ２０とを動力源として備えている。ダブルロータモータ２０は、ディーゼルエンジン１０の駆動軸１１に機械的に連結されて駆動軸１１と一体的に回転する第１回転子のインナーロータ２１と、インナーロータ２１の径方向外側に配置されてアーム１２及びディファレンシャル１３を介して車軸１４に機械的に連結される第２回転子のアウターロータ２２と、アウターロータ２２の径方向外側に配置されてモータケーシング２４に固定されるステータ２３とを有している。尚、インナーロータ２１は円柱状の形状を有し、アウターロータ２２及びステータ２３は円環状の形状を有し、図１にはそれらの断面が模式的に示されている。

インナーロータ２１には第１コイル２５が設けられており、ステータ２３には第２コイル２６が設けられている。また、アウターロータ２２の内周側には、インナーロータ２１の第１コイル２５と対向するように第１磁石２７が設けられており、アウターロータ２２の外周側には、ステータ２３の第２コイル２６と対向するように第２磁石２８が設けられている。

また、車両制御装置１００は、直流電力を充放電可能な電力供給手段であるバッテリ３０と、バッテリ３０から出力される直流電力を三相交流電力に変換可能であると共に三相交流電力を直流電力に変換可能な第１電力変換器３１及び第２電力変換器３２とを備えている。第１電力変換器３１から出力される三相交流電力は、ステータ２３の第２コイル２６に供給される。一方、第２電力変換器３２から出力される三相交流電力は、固定ブラシ４１及び回転リング４２によって構成されるスリップリング機構４０を介して駆動軸１１に沿って配線される図示しない導電線に伝達され、この導電線を通ってインナーロータ２１の第１コイル２５に供給される。第１電力変換器３１及び第２電力変換器３２と、スリップリング機構４０とはそれぞれ、制御手段であるコントロールユニット６０によって制御される。

ディーゼルエンジン１０には、ディーゼルエンジン１０から排出される排気ガスが流通する排気管５０が接続されており、排気管５０には、排気ガスに含まれるＰＭを捕捉するとともに炭化水素及び一酸化炭素を酸化するＰｔ触媒が担持されたフィルタ部材であるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）５１と、ＤＰＦ５１の前後の差圧を検出するための差圧検出手段である差圧センサ５２とが設けられている。また、排気管５０には、ディーゼルエンジン１０とＤＰＦ５１との間に、酸化触媒５４が設けられている。さらに、排気管５０には、酸化触媒５４よりも上流側に、燃料である軽油を排気ガス中に噴射する噴射ノズル５５が設けられている。差圧センサ５２は、コントロールユニット６０に電気的に接続され、噴射ノズル５５による軽油の噴射動作は、コントロールユニット６０により制御される。

次に、この実施の形態１に係る車両制御装置１００を搭載したハイブリッド自動車の動作について説明する。
このハイブリッド自動車がディーゼルエンジン１０によって走行する場合、ディーゼルエンジン１０の動力によってインナーロータ２１が回転し、インナーロータ２１とアウターロータ２２との間に回転速度差が生じると、アウターロータ２２の第１磁石２７が発生させる磁界がインナーロータ２１の第１コイル２５に作用することによって第１コイル２５中に誘導電流が流れ、この誘導電流と第１磁石２７の磁界との相互作用によって、インナーロータ２１とアウターロータ２２との間にトルクが発生する。このトルクを受けてアウターロータ２２が回転すると、アウターロータ２２に連結されている車軸１４が駆動されてハイブリッド自動車の走行が行われる。

ハイブリッド自動車がディーゼルエンジン１０によって走行する場合、ディーゼルエンジン１０から排出された排気ガスは、排気管５０を流通する。排気管５０を流通する排気ガスがＤＰＦ５１に流入すると、排気ガス中の被捕集物であるＰＭがＤＰＦ５１に捕集されて、ＰＭが除去された排気ガスがＤＰＦ５１から流出する。ＤＰＦ５１に捕集されたＰＭの量が増加するとＤＰＦ５１の前後の差圧が上昇するが、この差圧を差圧センサ５２が検出し、この検出結果をコントロールユニット６０に伝送する。コントロールユニット６０には、ＤＰＦ５１の前後の差圧について上限値が予め設定されており、コントロールユニット６０は、差圧センサ５２による検出値と上限値とを比較する。差圧センサ５２による検出値が上限値以上となったら、コントロールユニット６０は、ＤＰＦ５１の再生を開始する。ここで、ＤＰＦ５１に捕集されたＰＭの量が増加するとＤＰＦ５１の前後の差圧が上昇する相関関係があるので、差圧センサ５２は、ＤＰＦ５１に捕集されたＰＭの量を推定する推定手段を構成する。

差圧センサ５２による検出値が上限値以上となったら、コントロールユニット６０は、噴射ノズル５５から軽油を適当なタイミング及び量で噴射する。噴射された軽油は排気ガスに同伴されて、酸化触媒５４に流入する。酸化触媒５４によって軽油が燃焼し、その燃焼熱によって排気ガスの温度が上昇する。このため、噴射ノズル５５及び酸化触媒５４は、排気ガスを昇温する昇温手段を構成する。高温となった排気ガスがＤＰＦ５１に流入すると、その熱によって、ＤＰＦ５１に捕集されているＰＭが燃焼する。このようにして、ＰＭが燃焼除去されることにより、ＤＰＦ５１が再生される。ＤＰＦ５１に捕集されているＰＭが燃焼する間、燃焼熱が発生するが、排気ガスがＤＰＦ５１を流通する際にその燃焼熱を持ち去ることにより熱収支がバランスし、ＤＰＦ５１の再生中におけるＤＰＦ５１の温度の過度な上昇が防止される。

ここで、例えば、ＤＰＦ５１の再生中にハイブリッド自動車が急減速してディーゼルエンジン１０の回転数が急低下した場合を考える。この場合、排気管５０を流通する排気ガスの流量も急低下してしまうので、排気ガスが持ち去ることのできるＰＭの燃焼熱も低下してしまい、ＤＰＦ５１の過度な昇温が生じてしまう。このようなＤＰＦ５１の過度な昇温を防止するために、以下の動作を行う。

まず、当該動作が開始されるためにディーゼルエンジン１０の回転数がどの程度低下する必要があるか、すなわち排気管５０を流れる排気ガスの流量がどの程度低下する必要があるかについて説明する。
ＤＰＦ５１に捕集されて燃焼除去されていないＰＭ、すなわちＰＭの燃え残り量が多いほど、瞬間的な燃焼量も多く、発熱量も多く、さらに、ＤＰＦ５１におけるＰＭの燃焼の継続時間が長くなるので、排気ガス流量の低下による影響が大きくなる。そうすると、ＰＭの燃え残り量が多くなるほど、排気ガス流量の低下、すなわちディーゼルエンジン１０の回転数の低下が小さくても、当該動作を開始する必要がある。当該動作を開始する起点となるディーゼルエンジン１０の要求された回転数の閾値は、図２に示されるように、ＰＭの燃え残り量の推定値を横軸にとるとともにディーゼルエンジン１０の要求された回転数を縦軸にとった座標平面における曲線で表される。ここで、ディーゼルエンジンの回転数に応じて排気ガスの流量が変化するので、この閾値は、当該動作を開始する起点となる排気管５０を流れる排気ガスの流量の閾値に相当すると言える。このような閾値のマップをコントロールユニット６０に予め記憶させておく。尚、横軸のＰＭの燃え残り量の推定値は、差圧センサ５２による検出値に基づいてコントロールユニット６０が推定する。また、縦軸のディーゼルエンジン１０の要求された回転数は、例えばアクセル開度の変化から、コントロールユニット６０が要求された回転数を推定する。

次に、ＤＰＦ５１の過度な昇温を防止するための当該動作を説明する。
図１に示されるように、ディーゼルエンジン１０の要求された回転数が閾値を超えたことをコントロールユニット６０が検知したら、コントロールユニット６０は、噴射ノズル５５からの軽油の噴射を停止する。これにより、排気ガスの昇温が停止される。次に、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下していく。しかし、コントロールユニット６０が推定したディーゼルエンジン１０の要求された回転数にディーゼルエンジン１０の回転数を低下してしまうと、ＤＰＦ５１に流入する排気ガスの流量が急低下してしまい、ＤＰＦ５１の過度な昇温につながってしまう。

そこで、ＤＰＦ５１において、ＰＭの捕集量とその捕集量に対して排気ガス流量を低下してもＤＰＦ５１が過度に昇温しない低下率との関係を予め実験で求めておき、図３に示されるような、ＰＭの燃え残り量の推定値とディーゼルエンジン１０の回転数を低下する傾きとの関係を示すマップをコントロールユニット６０に予め記憶させておく。ここで、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下する傾きの大小関係は、傾きが小さいほどディーゼルエンジン１０の回転数を緩やかに低下していくことを意味している。

図１に示されるように、コントロールユニット６０は、噴射ノズル５５からの軽油の噴射を停止後、差圧センサ５２による検出値から、ＤＰＦ５１におけるＰＭの燃え残り量を推定し、この推定値から図３のマップに基づいて、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下する傾きを決定する。コントロールユニット６０は、この傾きに従ってディーゼルエンジン１０の回転数を低下していく。

図４は、ディーゼルエンジン１０の回転数の低下の経過を模式的に示している。図４では、コントロールユニット６０が推定したディーゼルエンジン１０の要求された回転数にディーゼルエンジン１０の回転数を低下した場合が破線で描かれており、上記動作でディーゼルエンジン１０の回転数を低下した場合が実線で描かれている。この実施の形態では、ディーゼルエンジン１０の回転数の実際の低下が、コントロールユニット６０が推定したディーゼルエンジン１０の要求された回転数に低下した場合よりも緩やかに行われるので、ＤＰＦ５１に流入する排気ガスの流量の低下も緩やかとなる。このため、ＤＰＦ５１における熱収支のバランスが大きく崩れることがなく、ＤＰＦ５１の過度な昇温が防止される。

ここでは、ハイブリッド自動車が減速しているので、図１に示されるように、車軸１４の回転数が低下し、ディファレンシャル１３を介してアーム１２の回転数も低下する。その結果、アウターロータ２２の回転数も低下する。これに対し、ディーゼルエンジン１０の回転数の低下は、上述したように緩やかであるので、駆動軸１１を介してディーゼルエンジン１０に連結されるインナーロータ２１の回転数の低下も緩やかになる。このため、インナーロータ２１とアウターロータ２２との間に回転速度差が生じ、アウターロータ２２の第１磁石２７が発生させる磁界がインナーロータ２１の第１コイル２５に作用することによって第１コイル２５中に誘導電流が生じる。第１コイル２５中に生じた誘導電流は、駆動軸１１に沿って配線される図示しない導電線を通り、第２電力変換器３２によって直流電力に変換され、バッテリ３０に充電される。すなわち、この場合では、ディーゼルエンジン１０による動力の一部をダブルロータモータ２０における発電に用いることによって、ディーゼルエンジン１０とダブルロータモータ２０との間で互いの動力を調整している。

次に、ＤＰＦ５１の再生中にハイブリッド自動車の駆動がディーゼルエンジン１０による動力からダブルロータモータ２０による動力に切り替わる動作について説明する。
コントロールユニット６０は、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下していき最終的に停止すると同時に、第１電力変換器３１及び第２電力変換器３２を制御することによって、バッテリ３０からインナーロータ２１の第１コイル２５及びステータ２３の第２コイル２６に三相交流電力を供給する。この際、インナーロータ２１の第１コイル２５とアウターロータ２２の第１磁石２７との間にトルクが発生すると共に、ステータ２３の第２コイル２６とアウターロータ２２の第２磁石２８との間にもトルクが発生する。これらのトルクを受けてアウターロータ２２が回転すると、この回転がアーム１２及びディファレンシャル１３を介して車軸１４に伝達され、車両の走行が行われる。しかし、ディーゼルエンジン１０の回転数の低下が急であると、ＤＰＦ５１に流入する排気ガスの流量が急低下してしまい、ＤＰＦ５１の過度な昇温につながってしまう。

そこで、この場合も、ハイブリッド自動車の前述した減速時の動作と同様に、コントロールユニット６０は、噴射ノズル５５からの軽油の噴射を停止後、通常のダブルロータモータ２０による動力への切り替え時に比べて小さい傾きで、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下する。しかしながら、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下するだけでは、ハイブリッド自動車の駆動力が低下してしまうので、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下するに伴い、ダブルロータモータ２０による動力を増加していき、ハイブリッド自動車の駆動におけるダブルロータモータ２０による動力の割合を増加していく。すなわち、この場合では、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下したことによりハイブリッド自動車の駆動力が低下した分をダブルロータモータ２０による動力で補完することによって、ディーゼルエンジン１０とダブルロータモータ２０との間で互いの動力を調整している。

ハイブリッド自動車の駆動におけるディーゼルエンジン１０による動力とダブルロータモータ２０による動力との割合の経過を、図５に模式的に示す。図５は、動力の切り替え時にハイブリッド自動車に必要な駆動力（実線で描かれている）が変化しない場合を例にして示している。ディーゼルエンジン１０による動力の経過は一点鎖線で描かれており、ダブルロータモータ２０による動力の経過は破線で描かれている。それぞれの経過を表す線において、コントロールユニット６０が推定したディーゼルエンジン１０の回転数の低下率通りにディーゼルエンジン１０の回転数を低下した場合が細線で描かれており、上記動作でディーゼルエンジン１０の回転数を低下した場合が太線で描かれている。

上記動作では、ディーゼルエンジン１０の回転数の実際の低下が、コントロールユニット６０が推定したディーゼルエンジン１０の要求された回転数に低下した場合よりも緩やかに行われるので、ＤＰＦ５１に流入する排気ガスの流量の低下も緩やかとなる。このため、ＤＰＦ５１における熱収支のバランスが大きく崩れることがなく、ＤＰＦ５１の過度な昇温が防止される。

尚、図５では、ハイブリッド自動車の駆動力が一定であったが、動力の切り替え時にハイブリッド自動車の駆動力が変化する場合には、当該駆動力の変化に応じてダブルロータモータ２０による動力の増加を調整すればよい。この場合でも、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下するに伴い、ダブルロータモータ２０による動力を増加していくことに変わりはない。

次に、ＤＰＦ５１の再生中にディーゼルエンジン１０を停止する場合の動作について説明する。
ディーゼルエンジン１０が停止すると排気ガスが発生しないので、ＤＰＦ５１に排気ガスが流通しなくなり、ＤＰＦ５１の過度な昇温につながってしまう。そこで、ディーゼルエンジン１０において着火動作を停止しても、ダブルロータモータ２０による動力によってディーゼルエンジン１０の回転動作を継続する。具体的には、ディーゼルエンジン１０を停止すると同時に、第２電力変換器３２を制御することによって、バッテリ３０からインナーロータ２１の第１コイル２５に三相交流電力を供給する。この際、インナーロータ２１の第１コイル２５とアウターロータ２２の第１磁石２７との間にトルクが発生する。このトルクを受けてインナーロータ２１が回転すると、この回転が駆動軸１１を介してディーゼルエンジン１０に伝達され、ディーゼルエンジン１０の回転動作が行われる。すなわち、この場合では、ダブルロータモータ２０がディーゼルエンジン１０の回転動作を行うことによって、ディーゼルエンジン１０とダブルロータモータ２０との間で互いの動力を調整している。

ディーゼルエンジン１０において着火動作が行われなくても回転動作が行われれば、ディーゼルエンジン１０の各シリンダへの吸気・排気が行われ、各シリンダから排気された空気が排気管５０を流通する。排気管５０を流通する空気は、ＤＰＦ５１に流入して、ＤＰＦ５１におけるＰＭの燃焼熱を持ち去ることにより熱収支がバランスする。その後、ハイブリッド自動車の前述した減速時の動作及びＤＰＦ５１の再生中にハイブリッド自動車の駆動がディーゼルエンジン１０による動力からダブルロータモータ２０による動力に切り替わる動作と同様の方法で、噴射ノズル５５からの軽油の噴射を停止後、ディーゼルエンジン１０の回転数を徐々に低下していくことにより、ＤＰＦ５１における熱収支のバランスが大きく崩れないので、ＤＰＦ５１の再生中における温度の過度な上昇が防止される。

このように、ＤＰＦ５１を再生するためにコントロールユニット６０が噴射ノズル５５を作動させている間に、予め設定された閾値以下にディーゼルエンジン１０の要求された回転数が低下するという要求をコントロールユニット６０が受け取った場合に、コントロールユニット６０は、噴射ノズル５５からの軽油の噴射動作を停止し、ＤＰＦ５１に捕集されているＰＭの量に基づいて、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下する傾きを決定し、内燃機関の回転数をその傾きで低下していくことにより、ＤＰＦ５１を流通する排気ガスの流量を維持してＤＰＦ５１の冷却を行うので、ＤＰＦ５１を再生する際に、ハイブリッド自動車の運転状況に応じた適切な制御ができる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２に係る車両制御装置について説明する。尚、実施の形態２において、図１〜５の参照符号と同一の符号は、同一又は同様な構成要素であるので、その詳細な説明は省略する。
この発明の実施の形態２に係る車両制御装置は、実施の形態１に対して、回転電機の形態を変更したものである。

この発明の実施の形態２に係るハイブリッド自動車の車両制御装置２００の構成を図６に示す。車両制御装置２００は、内燃機関であるディーゼルエンジン１０と、三相交流電力によって動作する回転電機であるモータジェネレータ２２０とを動力源として備えている。モータジェネレータ２２０は、第１モータジェネレータ２２１と第２モータジェネレータ２２２とから構成されている。これらはいずれも、１つのロータ及び１つのステータを有するモータである。第１モータジェネレータ２２１は、公知の遊星歯車機構のような動力分割機構２２３を介してディーゼルエンジン１０の駆動軸１１に機械的に連結されている。動力分割機構２２３及び第２モータジェネレータ２２２はそれぞれ、伝達部２１２及びディファレンシャル１３を介して車軸１４に機械的に連結されている。また、第１モータジェネレータ２２１及び第２モータジェネレータ２２２はそれぞれ、コントロールユニット６０に電気的に接続された電力変換器２３０を介してバッテリ３０に電気的に接続されている。その他の構成は、実施の形態１と同じである。

次に、この実施の形態２に係る車両制御装置２００を搭載したハイブリッド自動車の動作について説明する。
このハイブリッド自動車がディーゼルエンジン１０によって走行する場合、ディーゼルエンジン１０の動力は主に、動力分割機構２２３によって伝達部２１２に伝わり、ディファレンシャル１３を介して車軸１４に伝わって駆動輪を駆動させる。また、ハイブリッド自動車の走行状態により、ディーゼルエンジン１０の動力の一部が動力分割機構２２３によって第１モータジェネレータ２２１にも伝達されて、第１モータジェネレータ２２１が発電機として駆動する。

また、第１モータジェネレータ２２１がモータとして働く場合、その動力を、動力分割機構２２３を介して駆動軸１１に出力することにより、ディーゼルエンジン１０において燃料噴射を行わずに、ディーゼルエンジン１０の回転動作を行うことができる。一方、第２モータジェネレータ２２２は、バッテリ３０から電力変換器２３０を介して供給された三相交流電力によって駆動され、その動力が伝達部２１２に伝わり、ディファレンシャル１３を介して車軸１４に伝わって駆動輪を駆動させることができる。

実施の形態２においても、ハイブリッド自動車がディーゼルエンジン１０によって走行している間にＤＰＦ５１の再生を行い、その最中にディーゼルエンジン１０の回転数が急低下すると、実施の形態１で説明したように、ＤＰＦ５１の過度な昇温が生じてしまう。そこで、実施の形態２においても、ディーゼルエンジン１０の回転数について、実施の形態１と同様の制御を行う。

具体的には、例えば、ＤＰＦ５１の再生中にハイブリッド自動車が急減速してディーゼルエンジン１０の回転数が急低下した場合、ディーゼルエンジン１０の回転数について、実施の形態１と同じ制御を行い、動力分割機構２２３がディーゼルエンジン１０の動力の一部を第１モータジェネレータ２２１に伝達して、第１モータジェネレータ２２１に発電を行わせる。すなわち、この場合では、ディーゼルエンジン１０の動力の一部を第１モータジェネレータ２２１における発電に用いることによって、ディーゼルエンジン１０と第１モータジェネレータ２２１との間で互いの動力を調整している。

また、ＤＰＦ５１の再生中にハイブリッド自動車の駆動がディーゼルエンジン１０による動力から第２モータジェネレータ２２２による動力に切り替わる場合、ディーゼルエンジン１０の回転数について、実施の形態１と同じ制御を行い、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下するに伴い、第２モータジェネレータ２２２による動力を増加していき、ハイブリッド自動車の駆動における第２モータジェネレータ２２２による動力の割合を増加していく。すなわち、この場合では、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下したことによりハイブリッド自動車の駆動力が低下した分を第２モータジェネレータ２２２による動力で補完することによって、ディーゼルエンジン１０と第２モータジェネレータ２２２との間で互いの動力を調整している。

さらに、ＤＰＦ５１の再生中にディーゼルエンジン１０を停止する場合、コントロールユニット６０は、バッテリ３０から電力変換器２３０を介して第１モータジェネレータ２２１に三相交流電力を供給し、第１モータジェネレータ２２１の動力を、動力分割機構２２３を介して駆動軸１１に出力することで、ディーゼルエンジン１０において燃料噴射が停止されても、ディーゼルエンジン１０の回転動作を継続する。その後のディーゼルエンジン１０の回転数を低下する動作は、実施の形態１と同じである。すなわち、この場合では、第１モータジェネレータ２２１がディーゼルエンジン１０の回転動作を行うことによって、ディーゼルエンジン１０と第１モータジェネレータ２２１との間で互いの動力を調整している。

このように、回転電機として、１つのロータ及び１つのステータを有する通常のモータを用いても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態１及び２では、差圧センサ５２による検出値からＰＭの燃え残り量の推定値を算出し、この推定値とディーゼルエンジンの回転数を低下する傾きとの関係を示すマップに基づいてディーゼルエンジン１０の回転数を低下する傾きを決定していたが、この形態に限定するものではない。ＤＰＦ５１の再生開始からの時間が短いほど、ＰＭの燃え残り量は多い、すなわち、ＤＰＦ５１の再生開始からの時間と、ＰＭの燃え残り量との間にはある程度関連があると考えられるので、ＤＰＦ５１の再生開始からの時間とディーゼルエンジンの回転数を低下する傾きとの関係を示すマップをコントロールユニット６０に予め記憶しておき、コントロールユニット６０がＤＰＦ５１の再生開始からの時間を測定し、その時間とマップとから、ディーゼルエンジン１０の回転数を低下する傾きを算出してもよい。

実施の形態１及び２では、排気ガスを昇温する昇温手段は、酸化触媒５４と噴射ノズル５５とであったが、この形態に限定するものではない。排気管５０に噴射ノズル５５を別途設けなくても、ディーゼルエンジン１０の図示しないシリンダ内に軽油を噴射するノズルから、図示しない燃焼室での燃焼後にシリンダに軽油を噴射するポスト噴射による軽油を用いてもよい。この場合には、昇温手段の動作の停止とは、ポスト噴射の停止を意味する。また、酸化触媒５４における軽油の燃焼の燃焼熱を利用して排気ガスの昇温を行う形態でなく、排気管５０に巻かれた電熱線等の加熱手段であってもよい。この場合、昇温手段の動作の停止とは、電熱線等への電力供給の停止を意味する。

実施の形態１及び２では、ＤＰＦ５１に捕集されたＰＭの量を推定する推定手段は、ＤＰＦ５１の前後の差圧を検出する差圧センサ５２であったが、この形態に限定するものではない。ディーゼルエンジン１０の稼働条件と稼働時間とからコントロールユニット６０が推定してもよい。この場合には、コントロールユニット６０が推定手段を構成する。

実施の形態１及び２では、内燃機関はディーゼルエンジン１０であったが、ガソリンを燃料とするリーンバーンエンジンであってもよい。この場合、フィルタ部材は、排気ガス中の窒素酸化物を浄化する触媒等が担持されたＤＰＦ５１ではなく、排気管５０に設けられたＰＭを捕捉する機能のみのフィルタであってもよい。

実施の形態１及び２では、予め設定された閾値以下に排気管５０を流れる排気ガスの流量が低下するという要求を、予め設定された閾値以下にディーゼルエンジン１０の要求された回転数が低下するという要求としているが、この形態に限定するものではない。排気管５０を流れる排気ガスの流量が実際に閾値以下に低下する前に、そうなることを判断できればよく、例えば、ＥＧＲ流量の変化やターボの回転数の変化等について閾値を予め設定しておき、当該変化と当該閾値との関係から判断してもよい。

１０ ディーゼルエンジン（内燃機関）、２０ ダブルロータモータ（回転電機）、５０ 排気管、５１ ＤＰＦ（フィルタ部材）、５２ 差圧センサ（差圧検出手段）、５４ 酸化触媒（昇温手段）、５５ 噴射ノズル（昇温手段）、６０ コントロールユニット（制御手段）、１００，２００ 車両制御装置、２２０ モータジェネレータ（回転電機）。

Claims (8)

1. 内燃機関及び回転電機を動力源として備える車両を制御する車両制御装置であって、
   前記内燃機関から排出された排気ガスが流通する排気管と、
   該排気管に設けられたフィルタ部材と、
   該フィルタ部材よりも上流側に設けられ、前記排気ガスを昇温する昇温手段と、
   前記内燃機関、前記回転電機、前記昇温手段の動作を制御する制御手段と
   を備え、
   前記フィルタ部材を再生するために前記制御手段が前記昇温手段を作動させている間に、予め設定された閾値以下に前記排気管を流れる前記排気ガスの流量が低下するという要求を前記制御手段が受け取った場合に、該制御手段は、
   前記昇温手段の動作を停止し、
   前記フィルタ部材に捕集されている被捕集物の量に基づいて、前記内燃機関の回転数を低下する傾きを決定し、
   前記内燃機関の回転数を前記傾きで低下していき、
   前記内燃機関と前記回転電機との間で互いの動力を調整する、車両制御装置。
2. 前記排気管を流れる前記排気ガスの流量が低下するという要求は、前記内燃機関の回転数が低下するという要求である、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記フィルタ部材に捕集された前記被捕集物の量を推定する推定手段をさらに備え、
   前記傾きは、前記被捕集物の量が多いほど小さい、請求項１または２に記載の車両制御装置。
4. 前記推定手段は、前記フィルタの前後の差圧を測定する差圧検出手段であり、
   前記傾きは、前記差圧検出手段による検出値が大きいほど小さい、請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記制御手段は、前記フィルタ部材の再生開始から前記要求を受け取るまでの時間を測定し、
   前記傾きは、前記時間が短いほど小さい、請求項３に記載の車両制御装置。
6. 前記要求は、前記車両の速度を減速させるために前記内燃機関の回転数を低下するときの要求であり、
   前記内燃機関の動力は、前記車両の駆動と、前記回転電機の発電とに用いられる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
7. 前記要求は、前記車両の駆動を前記内燃機関による動力から前記回転電機による動力に切り替えるときの要求であり、
   前記内燃機関の回転数の低下に伴って、前記回転電機による動力を増加していき、前記車両の駆動における前記回転電機による動力の割合を増加する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両制御装置。
8. 前記要求は、前記内燃機関を停止するときの要求であり、
   前記内燃機関における着火動作の停止後、前記制御手段は、前記回転電機を駆動させて該回転電機の動力を前記内燃機関に伝達し、前記内燃機関の回転動作を継続する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両制御装置。

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