WO2014188877A1 - ハイブリッド電動車両及びその制御方法 - Google Patents

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WO2014188877A1
WO2014188877A1 PCT/JP2014/062321 JP2014062321W WO2014188877A1 WO 2014188877 A1 WO2014188877 A1 WO 2014188877A1 JP 2014062321 W JP2014062321 W JP 2014062321W WO 2014188877 A1 WO2014188877 A1 WO 2014188877A1
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治雄 鈴木
芳久 小泉
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いすゞ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a hybrid electric vehicle and a control method therefor, and more particularly to a hybrid electric vehicle and a control method therefor that can improve fuel efficiency without lowering the NOx purification rate.
  • hybrid electric vehicles (hereinafter referred to as “HEV”) in which part of the driving force generated by the internal combustion engine is replaced by a travel motor that uses a battery as a power source have attracted attention from the viewpoint of improving fuel efficiency and environmental measures. .
  • NOx in the exhaust gas is temporarily occluded in a NOx occlusion material (alkali metal or alkaline earth metal such as K or Ba) when the air-fuel ratio is lean.
  • a regeneration operation is performed in which exhausted NOx is periodically released to release the stored NOx and reduced by a three-way function.
  • unburned fuel is supplied into the exhaust gas by post injection or direct injection into the exhaust pipe.
  • the NOx purification rate decreases when the catalyst temperature is outside the activation temperature range (for example, 200 to 500 ° C.), so that most of the NOx in the exhaust gas is not purified. May be released into the atmosphere.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-37008
  • the engine emits less harmful substances at the time of HEV power generation request.
  • Patent Document 2 There has been proposed a control device that improves the exhaust composition and fuel consumption by regulating within an operating range and using electric power obtained within the range for engine output assist.
  • An object of the present invention is to provide a hybrid electric vehicle capable of improving the NOx purification rate without deteriorating fuel consumption, and a control method thereof.
  • the hybrid electric vehicle of the present invention that achieves the above object includes a hybrid system that uses at least one of an engine and a traveling motor as a drive source, and an exhaust gas purification system that includes an NOx occlusion reduction catalyst interposed in an exhaust pipe of the engine.
  • the control means for controlling the hybrid system and the exhaust gas purification system is provided in a high load region in which a load necessary for operation of the hybrid electric vehicle is set in advance, and the NOx occlusion is performed.
  • the temperature of the reduction catalyst is lower than the lower limit value of the activation temperature of the NOx occlusion reduction catalyst, a part of the driving force of the engine is replaced with the driving force of the traveling motor, which is necessary for the operation of the hybrid electric vehicle.
  • the temperature of the NOx storage reduction catalyst is lower than the lower limit.
  • the value is lower than the value, when the travel motor is driven by a part of the driving force of the engine to generate electric power, and the temperature of the NOx storage reduction catalyst is higher than the upper limit value of the activation temperature of the NOx storage reduction catalyst Is characterized in that a part of the driving force of the engine is replaced by the driving force of the travel motor.
  • the hybrid electric vehicle control method of the present invention that achieves the above object includes a hybrid system using at least one of an engine and a traveling motor as a drive source, and a NOx occlusion reduction catalyst interposed in the exhaust pipe of the engine.
  • a control method for a hybrid electric vehicle including the exhaust gas purification system, wherein a load required for operation of the hybrid electric vehicle is in a preset high load region, and the temperature of the NOx occlusion reduction catalyst is When the activation temperature of the NOx storage reduction catalyst is lower than the lower limit value, a part of the driving force of the engine is replaced with the driving force of the travel motor, and the load necessary for the operation of the hybrid electric vehicle is set in advance.
  • the driving force of the engine when the temperature of the NOx storage reduction catalyst is lower than the lower limit value, the driving force of the engine.
  • the travel motor is driven by a part to generate electric power and the temperature of the NOx storage reduction catalyst is higher than the upper limit value of the activation temperature of the NOx storage reduction catalyst, a part of the driving force of the engine is used for the travel It is characterized by performing control that is replaced by the driving force of the motor.
  • the engine torque of the diesel engine is reduced or increased by using the travel motor according to the load necessary for driving the vehicle and the temperature of the NOx storage reduction catalyst. Since the temperature of the SCR catalyst is appropriately controlled with respect to the NOx generation amount to reduce the NOx emission amount, the NOx purification rate in the hybrid electric vehicle can be improved. Further, when the engine torque of the diesel engine is increased, energy corresponding to the increased amount is stored in the battery as electric power, so that deterioration of the fuel consumption of the vehicle can be prevented.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining a control method of the hybrid electric vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a graph schematically showing an example of the division of the driving region of the vehicle.
  • FIG. 4 is another example of the configuration diagram of the hybrid electric vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is still another example of the configuration diagram of the hybrid electric vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows the displacement of the operating region of the hybrid electric vehicle in the embodiment when the temperature of the NOx reduction storage catalyst is less than the lower limit value of the activation temperature and the required load on the hybrid electric vehicle is in the high load region. It is a graph typically shown.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining a control method of the hybrid electric vehicle according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a graph showing the change over time in FIG.
  • FIG. 8 shows the displacement of the operating region of the hybrid electric vehicle in the embodiment when the temperature of the NOx reduction storage catalyst is lower than the lower limit value of the activation temperature and the required load on the hybrid electric vehicle is in the low load region. It is a graph typically shown.
  • FIG. 9 is a graph showing the change over time in FIG.
  • FIG. 10 is a graph schematically showing the displacement of the operating region of the hybrid electric vehicle in the embodiment when the temperature of the NOx reduction storage catalyst is higher than the upper limit value of the activation temperature.
  • FIG. 11 is a graph showing the change over time in FIG.
  • FIG. 1 shows a hybrid electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
  • This hybrid electric vehicle (hereinafter referred to as “HEV”) 1 ⁇ / b> A includes a diesel engine 5 and a travel motor 6 that are connected via a transmission 4 to an output shaft 3 that transmits driving force to a pair of left and right drive wheels 2 and 2.
  • a hybrid system 9 having a battery 8 electrically connected to the traveling motor 6 through an inverter 7.
  • a wet multi-plate clutch 10 and a fluid coupling 11 are sequentially provided between the transmission 4 and the diesel engine 5.
  • a motor clutch 12 that connects and disconnects the driving force is interposed between the transmission 4 and the traveling motor 6.
  • the HEV 1A has a catalytic converter 14 interposed in the middle of an exhaust pipe 13 through which the exhaust gas G of the diesel engine 5 flows, and an unburned fuel injection nozzle 15 installed on the upstream side of the catalytic converter 14.
  • An exhaust gas purification system 16 is provided.
  • a large-diameter catalytic converter 14 stores a NOx occlusion reduction catalyst 17 configured to carry a catalyst metal and a NOx occlusion material on the surface of a monolith honeycomb cell carrier made of ⁇ alumina or the like. . Pt or Pd is used as the catalyst metal.
  • any one of alkali metals such as K, Na, Li, and Cs, and alkaline earth metals such as Ba and Ca, or a combination thereof is used.
  • injection nozzle 15 post injection in fuel injection into the cylinder of the diesel engine 5 can be used.
  • an oxidation catalyst (DOC) and / or a PM collection filter (not shown) is provided between the diesel engine 5 and the injection nozzle 15.
  • a temperature sensor 18 for measuring the temperature of the exhaust gas G is provided in the vicinity of the inlet of the catalytic converter 14 in the exhaust gas purification system 16. From the measured value of the temperature sensor 18, it is possible to estimate the temperature of the NOx storage reduction catalyst 17, which is difficult to measure directly.
  • the hybrid system 9, the exhaust gas purification system 16, and the temperature sensor 18 are connected to an ECU 19 that is a control unit through a signal line (indicated by a one-dot chain line).
  • the ECU 19 acquires the measured temperature T of the NOx storage reduction catalyst 17 from the temperature sensor 18 (S10), and is the measured temperature T a lower limit value (for example, about 200 ° C.) of the activation temperature of the NOx storage reduction catalyst 17? Is determined (S12).
  • FIG. 3 illustrates an example of the map in which the operating region of the HEV 1A is schematically divided using the engine speed and engine torque of the diesel engine 5 as parameters.
  • the high load region in FIG. 3 corresponds to a case where the accelerator is depressed greatly when the HEV 1A starts, and the low load region corresponds to a case where the accelerator is slightly depressed such as when the HEV 1A is gently accelerated.
  • the regenerative region corresponds to when the HEV 1A is braked, and the traveling motor 6 generates power with regenerative energy, and the battery 8 is charged through the inverter 7 with the generated power.
  • the traveling motor 6 is rotationally driven and the clutch 12 for motors is connected, and a part of driving force of the diesel engine 5 is connected to the traveling motor 6.
  • the engine torque of the diesel engine 5 is reduced, so that fuel consumption is suppressed and the amount of NOx generated is reduced.
  • the NOx emission amount can be reduced even when the temperature of the NOx occlusion reduction catalyst 17 is low when the HEV 1A starts, etc., so the NOx purification rate as a whole Can be improved.
  • the driving force assist by the traveling motor 6 is stopped when the measured temperature T is equal to or higher than the lower limit value so that the temperature of the NOx storage reduction catalyst 17 does not remain low when the HEV 1A shifts to a constant traveling state. (S22).
  • the motor clutch 12 is connected and the traveling motor 6 is used as a generator to charge the battery 8 through the inverter 7 (S24).
  • the engine torque of the diesel engine 5 increases, so that fuel consumption is promoted and the temperature of the exhaust gas G rises.
  • the temperature of the NOx occlusion reduction catalyst 17 also rises. Therefore, even if the engine torque increases and the amount of NOx generated increases due to the gentle acceleration of the HEV 1A, the NOx purification rate is improved. be able to.
  • the energy corresponding to the increase in fuel consumption in the diesel engine 5 is stored in the battery 8 as electric power, so that the fuel efficiency of the vehicle does not deteriorate.
  • the measured temperature T of the NOx storage reduction catalyst 17 when the measured temperature T of the NOx storage reduction catalyst 17 is equal to or higher than the lower limit value, the measured temperature T further exceeds the upper limit value (for example, about 500 ° C.) of the activation temperature of the NOx storage reduction catalyst 17. Is determined (S26).
  • the upper limit value for example, about 500 ° C.
  • the traveling motor 6 When the measured temperature T exceeds the upper limit value, the traveling motor 6 is rotationally driven and the motor clutch 12 is connected to assist a part of the driving force of the diesel engine 5 with the driving force of the traveling motor 6. (S28). By this operation, the engine torque of the diesel engine 5 is reduced, so that fuel consumption is suppressed and the temperature of the exhaust gas G is lowered.
  • the temperature of the exhaust gas G decreases, the temperature of the NOx storage reduction catalyst 17 also decreases, so that the NOx purification rate can be improved.
  • the NOx purification rate in the exhaust gas purification system 16 can be improved without deteriorating the fuel consumption of the vehicle.
  • the diesel engine 5 and the traveling motor 6 are arranged in parallel.
  • the configuration of the vehicle is not limited to this, and for example, the diesel engine 5 and the traveling motor 6 are arranged in series.
  • HEV1B (refer FIG. 4), HEV1C (refer FIG. 5) etc. which directly connected the traveling motor 6 to the pair of drive wheels 2 and 2 may be used.
  • the motor clutch 12 is not required as shown in FIGS. 4 and 5, the ECU 19 performs control to turn on and off the driving force of the traveling motor 6 instead of connecting and disconnecting the motor clutch 12. Become.
  • FIGS. 6 to 11 show a comparison between the control method (example) of the hybrid electric vehicle according to the embodiment of the present invention and the control method (comparative example) of the prior art.
  • examples are shown by solid lines and comparative examples are shown by dotted lines.
  • the required load on the HEV 1A is within the low load region Assume that the vehicle rises from the starting point (square mark) to the arrival point (circle mark) in the upper part of the high load area.
  • the assist by the traveling motor 6 is started at time t1, and the engine torque becomes constant with the engine torque lower than that of the comparative example until time t4, so the rate of increase in the catalyst temperature decreases.
  • the NOx generation amount is constant. Therefore, although the catalyst temperature is less than the lower limit value, the NOx emission amount is lower than that of the comparative example. Since the catalyst temperature is equal to or higher than the lower limit in the vicinity of time t3 that is later than the comparative example, the subsequent NOx emission amount decreases.
  • the transition of the operation state of the diesel engine 5 at this time is performed by assisting the traveling motor 6 in the embodiment so that the operation state of the HEV 1 ⁇ / b> A exists in the center of the high load region.
  • the exhaust gas temperature of the engine 5 is maintained longer than the comparative example in a region where the catalyst temperature is maintained in the activation temperature region (hereinafter referred to as “optimum exhaust gas temperature operation region”).
  • the increase rate of the catalyst temperature becomes larger than that of the comparative example, and the comparative example after the NOx generation amount also increases. It becomes constant at a higher level.
  • the catalyst temperature becomes equal to or higher than the lower limit earlier than the comparative example, the NOx purification rate is improved in spite of the increase in the NOx generation amount, so that the NOx emission amount is remarkably reduced.
  • the NOx emission amount becomes constant at a level lower than that of the comparative example.
  • the transition of the operation state of the diesel engine 5 at this time is such that the operation state of the HEV 1 ⁇ / b> A passes through the optimum exhaust gas temperature operation region by generating power by the travel motor 6 in the embodiment. .
  • the assist by the traveling motor 6 is started at time t1 and the engine torque remains constant, the increase in the catalyst temperature is suppressed, and the amount of NOx generated is constant. Further, since it is possible to prevent the catalyst temperature from greatly exceeding the upper limit value, it is possible to maintain the NOx purification rate, and thus it is possible to avoid an increase in the NOx emission amount as in the comparative example.
  • the operating state of the diesel engine 5 at this time is maintained longer in the optimum exhaust gas temperature operating region than in the comparative example by performing the assist by the traveling motor 6 in the embodiment. Will come to be.

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Abstract

　ハイブリッド電動車両１Ａの運転に必要な負荷（要求負荷）が予め設定された高負荷領域にあって、かつＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の温度が活性化温度の下限値よりも低いときは、ディーゼルエンジン５の駆動力の一部を走行モータ６の駆動力で代替させ、要求負荷が、予め設定された低負荷領域にあって、かつＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の温度が下限値よりも低いときは、ディーゼルエンジン５の駆動力の一部により走行モータ６を駆動して発電させ、ＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の温度が活性化温度の上限値よりも高いときは、ディーゼルエンジン５の駆動力の一部を走行モータ６の駆動力で代替させる。

Description

ハイブリッド電動車両及びその制御方法
　本発明はハイブリッド電動車両及びその制御方法に関し、更に詳しくは、ＮＯｘの浄化率を低下させることなく、燃費を改善することができるハイブリッド電動車両及びその制御方法に関する。
　近年、燃費向上と環境対策などの観点から、内燃機関が発生する駆動力の一部を、バッテリーを電源とする走行モータで代替するハイブリッド電動車両（以下「ＨＥＶ」という。）が注目されている。
　このＨＥＶにおける内燃機関にディーゼルエンジンを用いる場合には、従来の車両と同じく、ディーゼルエンジンの排ガスに含有される粒子状物質（ＰＭ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）などの有害物質を除去するための浄化システムが必要となる。前者のＰＭについては、セラミックス製のハニカム状多孔体のフィルタによりＰＭを捕集するＰＭ捕集フィルターなどが実用化されている。また、後者のＮＯｘについては、ＮＯｘ吸蔵還元触媒が注目されている。
　このＮＯｘ吸蔵還元触媒を用いた排ガス浄化システムは、排気ガス中のＮＯｘを、空燃比がリーン状態のときにＮＯｘ吸蔵材（ＫやＢａなどのアルカリ金属又はアルカリ土類金属）に一旦吸蔵させ、定期的に排ガスをリッチ状態にすることで吸蔵されたＮＯｘを放出させて三元機能により還元する再生操作を行うものである。ディーゼルエンジンの排気ガスをリッチ状態にするには、ポスト噴射や排気管内への直接噴射により排気ガス中に未燃燃料を供給する。
　しかし、上記のＮＯｘ吸蔵還元触媒は、触媒温度が活性化温度（例えば、２００～５００℃）の範囲外になるとＮＯｘの浄化率が低下するため、排ガス中のＮＯｘの大部分が浄化されずに大気中に放出されるおそれがある。
　ここで、一般にディーゼルエンジンにおいては、ＮＯｘの発生量の減少と燃費とはトレードオフの関係にあることが知られている。そのため、上記のようなＮＯｘ吸蔵還元触媒におけるＮＯｘの浄化率の低下に応じて、ディーゼルエンジンのＮＯｘの発生量を減少させようとすると、燃費が悪化してしまうことになる。
　このような問題を解決するために、例えば日本出願の特開２００１－３７００８号公報（特許文献１）に記載されているように、ＨＥＶの発電要求時において、エンジンを有害物質の排出が少なくなる動作範囲内に規制し、かつその範囲内で得られた電力をエンジンの出力アシストに利用することで、排気組成及び燃費を改善する制御装置が提案されている。
　しかしながら、上記の制御装置では、ＨＥＶの発電要求時にのみ制御を行うため、ＮＯｘの排出量の低減及び燃費の改善にかかる効果は十分なものではない。
日本出願の特開２００１－３７００８号公報
　本発明の目的は、燃費を悪化させることなく、ＮＯｘの浄化率を向上することができるハイブリッド電動車両及びその制御方法を提供することにある。
　上記の目的を達成する本発明のハイブリッド電動車両は、エンジン及び走行モータの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムと、前記エンジンの排気管に介設されたＮＯｘ吸蔵還元触媒からなる排ガス浄化システムとを備えたハイブリッド電動車両であって、前記ハイブリッドシステム及び排ガス浄化システムを制御する制御手段は、前記ハイブリッド電動車両の運転に必要な負荷が予め設定された高負荷領域にあって、かつ前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が該ＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度の下限値よりも低いときは、前記エンジンの駆動力の一部を前記走行モータの駆動力で代替させ、前記ハイブリッド電動車両の運転に必要な負荷が、予め設定された低負荷領域にあって、かつ前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が前記下限値よりも低いときは、前記エンジンの駆動力の一部により前記走行モータを駆動して発電させ、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が該ＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度の上限値よりも高いときは、前記エンジンの駆動力の一部を前記走行モータの駆動力で代替させることを特徴とするものである。
　また、上記の目的を達成する本発明のハイブリッド電動車両の制御方法は、エンジン及び走行モータの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムと、前記エンジンの排気管に介設されたＮＯｘ吸蔵還元触媒からなる排ガス浄化システムとを備えたハイブリッド電動車両の制御方法であって、前記ハイブリッド電動車両の運転に必要な負荷が予め設定された高負荷領域にあって、かつ前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が該ＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度の下限値よりも低いときは、前記エンジンの駆動力の一部を前記走行モータの駆動力で代替させ、前記ハイブリッド電動車両の運転に必要な負荷が、予め設定された低負荷領域にあって、かつ前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が前記下限値よりも低いときは、前記エンジンの駆動力の一部により前記走行モータを駆動して発電させ、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が該ＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度の上限値よりも高いときは、前記エンジンの駆動力の一部を前記走行モータの駆動力で代替させる制御を行うことを特徴とするものである。
　本発明のハイブリッド電動車両及びその制御方法によれば、ディーゼルエンジンのエンジントルクを、車両の運転に必要な負荷とＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度に応じて、走行モータを用いて低下又は増加させることにより、ＮＯｘ発生量に対してＳＣＲ触媒の温度を適正に制御して、ＮＯｘの排出量を減少させるようにしたので、ハイブリッド電動車両におけるＮＯｘの浄化率を向上することができる。また、ディーゼルエンジンのエンジントルクを増加させた時には、その増加分に相当するエネルギーを電力としてバッテリに蓄えるので、車両の燃費の悪化を防止できる。
図１は、本発明の実施形態からなるハイブリッド電動車両の構成図である。 図２は、本発明の実施形態からなるハイブリッド電動車両の制御方法を説明するフロー図である。 図３は、車両の運転領域の区分の例を模式的に示すグラフである。 図４は、本発明の実施形態からなるハイブリッド電動車両の構成図の別の例である。 図５は、本発明の実施形態からなるハイブリッド電動車両の構成図の更に別の例である。 図６は、ＮＯｘ還元吸蔵触媒の温度が活性化温度の下限値未満であって、かつハイブリッド電動車両への要求負荷が高負荷領域にある場合の実施例におけるハイブリッド電動車両の運転領域の変位を模式的に示すグラフである。 図７は、図６における経時変化を示すグラフである。 図８は、ＮＯｘ還元吸蔵触媒の温度が活性化温度の下限値未満であって、かつハイブリッド電動車両への要求負荷が低負荷領域にある場合の実施例におけるハイブリッド電動車両の運転領域の変位を模式的に示すグラフである。 図９は、図８における経時変化を示すグラフである。 図１０は、ＮＯｘ還元吸蔵触媒の温度が活性化温度の上限値超である場合の実施例におけるハイブリッド電動車両の運転領域の変位を模式的に示すグラフである。 図１１は、図１０における経時変化を示すグラフである。
　以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
　図１は、本発明の実施形態からなるハイブリッド電動車両を示す。このハイブリッド電動車両（以下、「ＨＥＶ」という。）１Ａは、左右一対の駆動輪２、２に駆動力を伝達する出力軸３に、変速機４を介して連結するディーゼルエンジン５及び走行モータ６と、その走行モータ６にインバータ７を通じて電気的に接続するバッテリー８とを有するハイブリッドシステム９を備えている。変速機４とディーゼルエンジン５との間には、湿式多板クラッチ１０及び流体継手１１が順に設けられている。また、変速機４と走行モータ６との間には、駆動力を断接するモータ用クラッチ１２が介設されている。
　更に、このＨＥＶ１Ａは、ディーゼルエンジン５の排ガスＧが流れる排気管１３の途中に介設された触媒コンバータ１４と、その触媒コンバータ１４の上流側に設置された未燃燃料の噴射ノズル１５とを有する排ガス浄化システム１６を備えている。太径の触媒コンバータ１４内には、γアルミナ等で形成されたモノリスハニカムのセルの担持体の表面に、触媒金属及びＮＯｘ吸蔵材を担持させて構成したＮＯｘ吸蔵還元触媒１７が格納されている。触媒金属としてはＰｔやＰｄが用いられる。またＮＯｘ吸蔵材としては、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｃｓ等のアルカリ金属や、Ｂａ、Ｃａ等のアルカリ土類金属のうちのいずれか１つ又は組み合わされた複数が用いられる。なお、噴射ノズル１５の代わりに、ディーゼルエンジン５の気筒への燃料噴射におけるポスト噴射を用いることもできる。
　この排ガス浄化システムにおいては、通常は、ディーゼルエンジン５と噴射ノズル１５との間に、酸化触媒（ＤＯＣ）及び／又はＰＭ捕集フィルター（図示せず）を設けるようにする。
　そして、排ガス浄化システム１６における触媒コンバータ１４の入口近傍には、排ガスＧの温度を測定する温度センサ１８が設けられている。この温度センサ１８の測定値から、直接的な測定が困難であるＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の温度を推定することが可能である。
　上記のハイブリッドシステム９、排ガス浄化システム１６及び温度センサ１８は、制御手段であるＥＣＵ１９に信号線（一点鎖線で示す）を通じて接続されている。
　このようなＨＥＶ１ＡにおけるＥＣＵ１９による制御方法を、図２に基づいて以下に説明する。
　ＥＣＵ１９は、温度センサ１８からＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の測定温度Ｔを取得し（Ｓ１０）、その測定温度ＴがＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の活性化温度の下限値（例えば、約２００℃）であるかを判定する（Ｓ１２）。
　測定温度Ｔが下限値未満である場合には、ＨＥＶ１Ａに要求されている運転に必要な負荷（以下、「要求負荷」という。）の程度をマップを参照して確認する（Ｓ１４）。このマップとして、ディーゼルエンジン５のエンジン回転数とエンジントルクとをパラメータとして、ＨＥＶ１Ａの運転領域を模式的に区分したものを図３に例示する。この図３における高負荷領域は、ＨＥＶ１Ａの発進時などのアクセルを大きく踏み込む場合が該当し、また低負荷領域は、ＨＥＶ１Ａの緩やかな加速時などのアクセルをわずかに踏む込む場合が該当する。更に、回生領域は、ＨＥＶ１Ａの制動時などが該当し、回生エネルギーで走行モータ６が発電し、この発電された電力でインバータ７を通じてバッテリー８が充電される。
　そして、ＨＥＶ１Ａへの要求負荷が高負荷領域にある場合には、走行モータ６を回転駆動し、かつモータ用クラッチ１２を接続することで、ディーゼルエンジン５の駆動力の一部を走行モータ６の駆動力でアシストする（Ｓ１６）。この操作により、ディーゼルエンジン５のエンジントルクが減少するため、燃料消費が抑制されるとともに、ＮＯｘの発生量が低下する。このようにディーゼルエンジン５におけるＮＯｘの発生量が低下することで、ＨＥＶ１Ａの発進時などでＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の温度が低くても、ＮＯｘの排出量を低減できるので、全体としてＮＯｘの浄化率を向上することができる。
　この走行モータ６による駆動力のアシストは、ＨＥＶ１Ａが一定走行の状態に移行したときにＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の温度が低い状態のままにならないように、測定温度Ｔが下限値以上になると停止される（Ｓ２２）。
　一方で、ＨＥＶ１Ａへの要求負荷が低負荷領域にある場合には、モータ用クラッチ１２を接続し、かつ走行モータ６を発電機として使用してインバータ７を通じてバッテリー８を充電する（Ｓ２４）。この操作により、ディーゼルエンジン５のエンジントルクが増加するため、燃料消費が促進されるとともに、排ガスＧの温度が上昇する。排ガスＧの温度が上昇するとＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の温度も上昇するので、ＨＥＶ１Ａの緩やかな加速時などでエンジントルクが増加してＮＯｘの発生量が増加しても、ＮＯｘの浄化率を向上することができる。なお、ディーゼルエンジン５における燃料消費の増加分に相当するエネルギーは、電力となってバッテリー８に蓄えられるので、車両の燃費が悪化することはない。
　上記のステップＳ１２において、ＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の測定温度Ｔが下限値以上である場合には、更に測定温度ＴがＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の活性化温度の上限値（例えば、約５００℃）超であるかを判定する（Ｓ２６）。
　測定温度Ｔが上限値超であるときには、走行モータ６を回転駆動し、かつモータ用クラッチ１２を接続することで、ディーゼルエンジン５の駆動力の一部を走行モー６タの駆動力でアシストする（Ｓ２８）。この操作により、ディーゼルエンジン５のエンジントルクが減少するため、燃料消費が抑制されるとともに、排ガスＧの温度が下降する。排ガスＧの温度が下降するとＮＯｘ吸蔵還元触媒１７の温度も下降するため、ＮＯｘの浄化率を向上することができる。
　以上のようなＥＣＵ１９による制御を行うことで、車両の燃費を悪化させることなく、排ガス浄化システム１６におけるＮＯｘの浄化率を向上することができるのである。
　なお、上記のＨＥＶ１Ａでは、ディーゼルエンジン５と走行モータ６とを並列に配置ししているが、車両の構成はこれに限るものではなく、例えばディーゼルエンジン５と走行モータ６とを直列に配置したＨＥＶ１Ｂ（図４を参照）や、走行モータ６を一対の駆動輪２、２にそれぞれ直接的に接続したＨＥＶ１Ｃ（図５を参照）などでも良い。なお、図４、５のような、モータ用クラッチ１２が不要となる構成の場合には、ＥＣＵ１９はモータ用クラッチ１２を断接する代わりに走行モータ６の駆動力を入切する制御を行うことになる。
　本発明の実施形態からなるハイブリッド電動車両の制御方法（実施例）と、従来技術の制御方法（比較例）との比較を図６～１１に示す。なお、これらの図においては、実施例を実線で、比較例を点線で、それぞれ示す。
　（１）測定温度ＴがＮＯｘ還元吸蔵触媒の活性化温度の下限値未満であって、かつ要求負荷が高負荷領域にある場合
　図６に示すように、ＨＥＶ１Ａへの要求負荷が低負荷領域内の出発点（四角印）から高負荷領域内上部の到着点（丸印）へ上昇する場合を想定する。
　図７に示すように、時刻ｔ０～ｔ２にかけてアクセルが大きく踏み込まれると、比較例ではエンジントルクが上昇するに伴って触媒温度が上昇し、かつＮＯｘ発生量が増加する。しかし、このときの触媒温度は活性化温度の下限値よりも低いため、ＮＯｘ還元吸蔵触媒におけるＮＯｘの浄化率は低くなり、ＨＥＶ１Ａから外気へのＮＯｘ排出量は増加する。触媒温度は、時刻ｔ２近傍において下限値以上となるため、その後のＮＯｘ排出量は低下する。
　これに対して実施例では、時刻ｔ１において走行モータ６によるアシストが開始されて、時刻ｔ４までエンジントルクが比較例よりも低い状態でエンジントルクが一定となるため、触媒温度の上昇率が低下し、かつＮＯｘ発生量は一定となる。そのため、触媒温度が下限値未満であるにもかかわらず、比較例よりもＮＯｘ排出量が低下する。触媒温度は、比較例よりも遅い時刻ｔ３近傍において下限値以上となるため、その後のＮＯｘ排出量は減少する。
　時刻ｔ４～ｔ５にかけては、触媒温度が下限値以上になっているため、走行モータ６によるアシストを停止するので、実施例ではＮＯｘ発生量が増加し、ＮＯｘ排出量が増加する。しかし、触媒温度が下限値以上であるため、ＳＣＲ触媒１７においてＮＯｘは浄化され続けることになる。
　このときのディーゼルエンジン５の運転状態の移行は、図６に示すように、実施例では、走行モータ６によるアシストを行うことで、ＨＥＶ１Ａの運転状態が、高負荷領域の中央部に存在するディーゼルエンジン５の排ガス温度が触媒温度を活性化温度域に維持する領域（以下、「最適排ガス温度運転領域」という。）に、比較例よりも長く維持されるようになる。
　（２）測定温度ＴがＮＯｘ還元吸蔵触媒の活性化温度の下限値未満であって、かつ要求負荷が低負荷領域にある場合
　図８に示すように、ＨＥＶ１Ａへの要求負荷が低負荷領域内の出発点（四角印）から高負荷領域内下部の到着点（丸印）へ上昇する場合を想定する。
　図９に示すように、時刻ｔ０～ｔ１にかけてアクセルが緩やかに踏み込まれた後にアクセル開度が一定になると、比較例ではエンジントルクが時刻ｔ１まで上昇した後に一定となる。そのため、触媒温度は緩やかに上昇し、かつＮＯｘ発生量は増加後に一定となる。しかし、このときの触媒温度は活性化温度の下限値よりも低いため、ＮＯｘの浄化率は低下し、ＨＥＶ１Ａから外気へのＮＯｘ排出量は高いレベルで一定となる。触媒温度は、時刻ｔ４近傍において下限値以上となるため、その後のＮＯｘ排出量は緩やかに低下する。
　これに対して実施例では、時刻ｔ１において走行モータ６による発電が開始されてエンジントルクが上昇し続けるため、触媒温度の上昇率が比較例よりも大きくなり、かつＮＯｘ発生量も増加後に比較例よりも高いレベルで一定となる。しかし、触媒温度が比較例よりも早く下限値以上となるため、ＮＯｘ発生量の増加にもかかわらずＮＯｘの浄化率が向上するので、ＮＯｘ排出量は著しく低下する。時刻ｔ２～ｔ４間で触媒温度が一定になると、ＮＯｘ排出量は比較例よりも低いレベルで一定となる。
　時刻ｔ３～ｔ４にかけて走行モータ６による発電が停止されると、エンジントルクが減少してＮＯｘの発生量が低下するので、ＮＯｘ排出量も低下する。
　このときのディーゼルエンジン５の運転状態の移行は、図８に示すように、実施例では、走行モータ６による発電を行うことで、ＨＥＶ１Ａの運転状態が最適排ガス温度運転領域を経由するようになる。
　（３）測定温度ＴがＮＯｘ還元吸蔵触媒の活性化温度の上限値超である場合
　図１０に示すように、ＨＥＶ１Ａへの要求負荷が最適排ガス温度運転領域内の出発点（四角印）から到着点（丸印）へ移行する場合を想定する。
　図１１に示すように、時刻ｔ０～ｔ１にかけて一定走行を行い、その後にアクセルが踏み込まれると、比較例ではエンジントルクが時刻ｔ１後に上昇するに伴って触媒温度が上昇し、かつＮＯｘ発生量が増加する。しかし、このときの触媒温度は活性化温度の上限値よりも高いため、ＮＯｘの浄化率は低くなり、ＨＥＶ１Ａから外気へのＮＯｘ排出量は増加する。触媒温度は、時刻ｔ２以降は上昇が抑えられるため、その後のＮＯｘ排出量は一定となる。
　これに対して実施例では、時刻ｔ１において走行モータ６によるアシストが開始されてエンジントルクは一定のままとなるため、触媒温度の上昇が抑えられ、かつＮＯｘ発生量は一定となる。また、触媒温度が上限値を大きく超えることを防止できるので、ＮＯｘの浄化率を維持することができるため、比較例のようにＮＯｘ排出量が増加するのを回避できる。
　時刻ｔ３～ｔ４にかけてアクセルが戻されると、要求負荷が時刻ｔ０～ｔ１のレベルに戻るので、走行モータ６によるアシストを停止する。この状態では、エンジントルクは一定のままで、かつ触媒温度が活性化温度帯にあるため、ＮＯｘ排出量が増加することはない。
　このときのディーゼルエンジン５の運転状態は、図１０に示すように、実施例では、走行モータ６によるアシストを行うことで、ＨＥＶ１Ａの運転状態が最適排ガス温度運転領域に、比較例よりも長く維持されるようになる。
１Ａ～１Ｃ　ＨＥＶ
５　ディーゼルエンジン
６　走行モータ
９　ハイブリッドシステム
１２　モータ用クラッチ
１３　排気管
１５　噴射ノズル
１６　排ガス浄化システム
１７　ＮＯｘ吸蔵還元触媒
１８　温度センサ
１９　ＥＣＵ

Claims (4)

  1. 　エンジン及び走行モータの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムと、前記エンジンの排気管に介設されたＮＯｘ吸蔵還元触媒からなる排ガス浄化システムとを備えたハイブリッド電動車両であって、
    　前記ハイブリッドシステム及び排ガス浄化システムを制御する制御手段は、
    　前記ハイブリッド電動車両の運転に必要な負荷が予め設定された高負荷領域にあって、かつ前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が該ＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度の下限値よりも低いときは、前記エンジンの駆動力の一部を前記走行モータの駆動力で代替させ、
    　前記ハイブリッド電動車両の運転に必要な負荷が、予め設定された低負荷領域にあって、かつ前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が前記下限値よりも低いときは、前記エンジンの駆動力の一部により前記走行モータを駆動して発電させ、
    　前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が該ＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度の上限値よりも高いときは、前記エンジンの駆動力の一部を前記走行モータの駆動力で代替させることを特徴とするハイブリッド電動車両。
  2. 　前記ハイブリッド電動車両の運転に必要な負荷が予め設定された高負荷領域にあって、かつ前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が該ＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度の下限値よりも低いときは、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が前記下限値以上になるまで、前記エンジンの駆動力の一部を前記走行モータの駆動力で代替させる請求項１に記載のハイブリッド電動車両。
  3. 　エンジン及び走行モータの少なくとも一方を駆動源とするハイブリッドシステムと、前記エンジンの排気管に介設されたＮＯｘ吸蔵還元触媒からなる排ガス浄化システムとを備えたハイブリッド電動車両の制御方法であって、
    　前記ハイブリッド電動車両の運転に必要な負荷が予め設定された高負荷領域にあって、かつ前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が該ＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度の下限値よりも低いときは、前記エンジンの駆動力の一部を前記走行モータの駆動力で代替させ、
    　前記ハイブリッド電動車両の運転に必要な負荷が、予め設定された低負荷領域にあって、かつ前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が前記下限値よりも低いときは、前記エンジンの駆動力の一部により前記走行モータを駆動して発電させ、
    　前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が該ＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度の上限値よりも高いときは、前記エンジンの駆動力の一部を前記走行モータの駆動力で代替させる制御を行うことを特徴とするハイブリッド電動車両の制御方法。
  4. 　前記ハイブリッド電動車両の運転に必要な負荷が予め設定された高負荷領域にあって、かつ前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が該ＮＯｘ吸蔵還元触媒の活性化温度の下限値よりも低いときは、前記ＮＯｘ吸蔵還元触媒の温度が前記下限値以上になるまで、前記エンジンの駆動力の一部を前記走行モータの駆動力で代替させる制御を行う請求項３に記載のハイブリッド電動車両の制御方法。
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