ハイブリッド自動車の制御装置
【課題】ＤＰＦ再生時にＤＰＦをより効果的に昇温させることができるようにする。
【解決手段】エンジン１と動力断接用クラッチ３と電動発電機２と変速機４と駆動輪８とがこの順で配設され、クラッチ３の切断によりエンジン１の動力が遮断可能な車両駆動系と、エンジン１の排気系１０に排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）１３と、車両駆動系を制御する制御手段２５とを有する、ハイブリッド自動車を制御する制御装置であって、制御手段２５は、車両の発進時に、フィルタ１３の再生要求があった場合、クラッチ３を接続させるとともに、変速機４の変速段を通常の発進用変速段よりも低速段側の変速段に切り替える。
【解決手段】エンジン１と動力断接用クラッチ３と電動発電機２と変速機４と駆動輪８とがこの順で配設され、クラッチ３の切断によりエンジン１の動力が遮断可能な車両駆動系と、エンジン１の排気系１０に排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）１３と、車両駆動系を制御する制御手段２５とを有する、ハイブリッド自動車を制御する制御装置であって、制御手段２５は、車両の発進時に、フィルタ１３の再生要求があった場合、クラッチ３を接続させるとともに、変速機４の変速段を通常の発進用変速段よりも低速段側の変速段に切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車のエンジンの排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去するフィルタ（ＤＰＦ）を再生する際に車両駆動系を制御する、ハイブリッド自動車の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン（内燃機関、以下、単にエンジンとも言う）を搭載した自動車（以下、車両とも言う）では、通常、排気中に煤等の粒子状物質（Particulate Matter、以下、ＰＭと略称する）が含まれており、これが直接大気中に放出されるのを防ぐために、ＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter、以下、ＤＰＦと略称する）と呼ばれるフィルタがエンジンの排気通路に備えられる。
【０００３】
ＤＰＦのＰＭ捕集量（ＰＭ堆積量）には限度があり、また、ＰＭ堆積量の増加に伴って排圧が増大し、燃費の悪化を招くので、ＰＭ堆積量が基準値以上になったら、ＤＰＦに溜まったＰＭを除去するＤＰＦ再生処理を行なう。この再生処理では、ＤＰＦの温度を上昇させてＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼し除去する。この排気温度を上昇させる手法には、例えば、触媒方式があり、この方式では、フィルタの前段に強力な酸化触媒を置き、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）をより二酸化窒素（ＮＯ２）の多い状態にし、二酸化窒素の強力な酸化性能でＰＭを燃焼させる。
【０００４】
一方、このようなエンジンと電動発電機（以下、モータとも言う）とを車両の駆動源として備えたハイブリッド自動車も開発されており、特許文献１には、ハイブリッド自動車において、ＤＰＦの再生時に、バッテリの過充電を生じることなく、迅速に昇温可能とする技術が提案されている。
【０００５】
この技術では、ＤＰＦの再生のための昇温要求時に、バッテリ充電量ＳＯＣが低レベルの時は、エンジンによりモータを駆動して発電を行なわせ、エンジンの高負荷運転により、排気温度を上昇させ、バッテリ充電量ＳＯＣが高レベルになると、エンジンでの燃料噴射時期の遅角による排気温度上昇を併用して、発電量を低下させ、過充電を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３０４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＤＰＦの再生時には、ＤＰＦを速やかに昇温させ、短時間に再生を完了させたい。ハイブリッド自動車の場合、車両の走行用駆動源としてエンジンとモータとを選択することができるので、例えば、モータのアシスト量を減少させてエンジンの負荷を増加させれば、排気が昇温し速やかにＤＰＦの昇温性能も向上する。
【０００８】
特に、ハイブリッド自動車には、エンジンと動力断接用クラッチとモータと変速機と駆動輪とがこの順で配設され、クラッチの切断によりエンジンの動力が遮断可能な車両駆動系を有するものがあるが、この場合、市街地における騒音や排気の抑制の観点から、車両の発進時には、モータを駆動源に用いてエンジンの負荷を軽減又はゼロにする車両の走行制御が行なわれる。この場合、エンジン，クラッチ，モータ，変速機といった各制御要素を、いかに制御するかによって、ＤＰＦの昇温性能の向上にも違いが生じる。
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたもので、ＤＰＦ再生時にＤＰＦをより効果的に昇温させることができるようにした、ハイブリッド自動車の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明のハイブリッド自動車の制御装置は、エンジンと動力断接用クラッチと電動発電機と変速機と駆動輪とがこの順で配設され、前記クラッチの切断により前記エンジンの動力が遮断可能な車両駆動系と、前記エンジンの排気系に排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）と、前記車両駆動系を制御する制御手段とを有する、ハイブリッド自動車を制御する制御装置であって、前記制御手段は、車両の発進時に、前記フィルタの再生要求があった場合、前記クラッチを接続させるとともに、前記変速機の変速段を通常の発進用変速段よりも低速段側の変速段に切り替えることを特徴としている。
【００１１】
前記制御手段は、車両をクリープ走行させるために前記電動発電機の駆動力によってクリープトルクを発生するモータクリープ発生時に、前記フィルタの再生要求があった場合、前記クラッチを接続させるとともに、前記モータクリープから前記エンジンの駆動力によってクリープトルクを発生するエンジンクリープに切り替えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のハイブリッド自動車の制御装置によれば、車両の発進時にフィルタの再生要求があると、クラッチを接続させるとともに、変速機の変速段を通常の発進用変速段よりも低速段側の変速段に切り替えるので、クラッチの接続によりエンジンの出力を利用可能とし、且つ、低速段側の変速段の採用により比較的高いエンジン回転数の状態で発進することができ、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、フィルタ（ＤＰＦ）の昇温を促進する。これにより、フィルタの再生が速やかに完了する。
【００１３】
また、車両をクリープ走行させるために電動発電機の駆動力によってクリープトルクを発生するモータクリープ発生時にフィルタの再生要求があったら、クラッチを接続させるとともに、モータクリープからエンジンの駆動力によってクリープトルクを発生するエンジンクリープに切り替えると、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、フィルタの昇温を促進する。これにより、フィルタの再生が速やかに完了する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド自動車の制御装置をそのハイブリッド自動車の駆動系と共に示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド自動車の制御装置による制御内容を説明するタイムチャートである。
【図３】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド自動車の制御装置による制御内容を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかるハイブリッド自動車の制御装置を、図１〜図３を用いて説明する。
なお、本実施形態にかかるハイブリッド自動車は、トラックやバスといった大型自動車に適用されるものとして説明するが、本発明は大型自動車に限らず、自動車（以下、車両とも言う）に広く適用しうるものである。また、本ハイブリッド自動車は、エンジン（内燃機関）とモータ（電動発電機）とのいずれも又は一方を車両の走行駆動源として用いることができる、パラレル式ハイブリッド自動車として構成される。
【００１６】
〔パワートレイン（駆動系）の構成〕
図１は本実施形態に係るハイブリッド自動車の制御装置をパワートレイン（駆動系）と共に示す模式的な構成図である。図１に示すように、本ハイブリッド自動車は、エンジン（内燃機関）１の出力軸（回転軸）１ａに動力断接用クラッチ３を介して電動発電機（以下、単に「モータ」とも言う）２の回転軸２ａが装備され、モータ２の回転軸２ａに変速機４の入力軸４ａが直結され、エンジン１とモータ２との両方又は一方を車両の走行駆動源として用いることができる、パラレル式ハイブリッド自動車として構成されている。
【００１７】
また、クラッチ３には図示しないクラッチアクチュエータによって断接される自動クラッチが用いられ、変速機４には図示しないギヤシフトユニットにより変速段を切り替えられる機械式自動変速機が用いられている。また、変速機４の出力軸４ｂはプロペラシャフト５，ディファレンシャル６，及びドライブシャフト７を介して左右の駆動輪８に接続されている。
したがって、クラッチ３が接続されているときには、エンジン１の出力軸１ａとモータ２の回転軸２ａとの双方が駆動輪８と機械的に接続可能とされ、クラッチ３が切断されているときにはモータ２の回転軸２ａのみが駆動輪８と機械的に接続可能とされる。
【００１８】
モータ２は、バッテリ１９に蓄えられた直流電力がインバータ２０によって交流電力に変換されて供給されることによりモータ（電動機）として作動し、その駆動力が変速機４によって変速段に応じた速度に変速された後に駆動輪８に伝達される。また、車両減速時には、モータ２がジェネレータ（発電機）として作動し、駆動輪８の回転による運動エネルギが変速機４を介しモータ２に伝達されて交流電力に変換されることにより回生制動力を発生する。そして、この交流電力はインバータ２０によって直流電力に変換された後、バッテリ１９に充電され、駆動輪８の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
【００１９】
一方、エンジン１の駆動力は、クラッチ３が接続されているときにモータ２の回転軸２ａを経由して変速機４に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪８に伝達されるようになっている。従って、エンジン１の駆動力が駆動輪８に伝達されているときにモータ２がモータとして作動する場合には、エンジン１の駆動力とモータ２の駆動力とがそれぞれ駆動輪８に伝達される。即ち、車両の駆動のために駆動輪８に伝達されるべき駆動トルクの一部がエンジン１から供給されると共に、残部がモータ２から供給される。
【００２０】
また、バッテリ１９の充電率（以下ＳＯＣとも言う）が低下してバッテリ１９を充電する必要があるときには、モータ２がジェネレータとして作動すると共に、エンジン１の駆動力の一部を用いてモータ２を駆動することにより発電が行なわれ、発電された交流電力をインバータ２０によって直流電力に変換した後にバッテリ１９に充電する。
【００２１】
また、エンジン１の排気通路１０には、排気浄化装置１１が介装されている。この排気浄化装置１１は、ケーシング内に、上流から、酸化触媒１２，ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（Diesel Particulate Filter、以下、ＤＰＦまたはフィルタと略称する）１３が介装されている。酸化触媒１２は排気中のＨＣ（炭化水素），ＣＯ（一酸化炭素），ＮＯｘ（窒素酸化物）を酸化処理する。このうち、ＮＯｘの酸化は、ＮＯｘをよりＮＯ２（二酸化窒素）の多い状態にする。ＤＰＦ１３の再生要求があると、ＤＰＦ１３をＰＭが燃焼可能な所定の温度域に昇温させることにより、このＮＯ２の強力な酸化性能でＰＭを燃焼させることができる。
【００２２】
〔パワートレインにかかる制御系統の構成〕
このようなパワートレインにおけるエンジン１，クラッチ３，モータ２，変速機４の制御について説明する。
【００２３】
エンジン１を制御するためのエンジンＥＣＵ２１、モータ２のインバータ２０を制御するためのインバータＥＣＵ２２、バッテリ１９を制御するためのバッテリＥＣＵ２３、変速機４を制御するための変速機ＥＣＵ２４がそれぞれ設けられ、これらのエンジンＥＣＵ２１，インバータＥＣＵ２２，バッテリＥＣＵ２３，及び変速機ＥＣＵ２４を通じて車両を統合制御するために、車両ＥＣＵ（制御手段）２５が設けられている。また、車両ＥＣＵ２５はクラッチ３の断接も制御する。なお、各ＥＣＵ２１〜２５は、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）及びＣＰＵ等で構成されるコンピュータである。
【００２４】
車両ＥＣＵ２５は、車両やエンジン１の運転状態情報、及びエンジンＥＣＵ２１，インバータＥＣＵ２２，バッテリＥＣＵ２３並びに変速機ＥＣＵ２４からの情報などに応じて、これらの制御状態や車両の発進、加速、減速など様々な運転状態に合わせてエンジン１や電動機２やクラッチ３を適切に運転するための統合制御を行なう。
この際、車両ＥＣＵ２５は、エンジン１が発生すべきトルク（エンジントルク）及びモータ２が発生すべきトルク（モータトルク）を設定する。なお、モータ２が発生すべきトルクは、モータ２を電動機として作動させる場合には正の値となり、モータ２を発電機として作動させる場合には負の値となる。
【００２５】
エンジンＥＣＵ２１は、エンジン１の始動・停止制御やアイドル制御、或いは排気浄化装置１１の再生制御など、エンジン１自体の運転に必要な各種制御を行なうと共に、車両ＥＣＵ２５によって設定されたエンジン１に必要とされるトルク（エンジントルク）をエンジン１が発生するよう、エンジン１の燃料の噴射量や噴射時期などを制御する。
【００２６】
インバータＥＣＵ２２は、車両ＥＣＵ２５によって設定されたモータ２が発生すべきトルク（モータトルク）に基づきインバータ２０を制御することにより、モータ２をモータ作動または発電機作動させて運転制御する。
【００２７】
バッテリＥＣＵ（バッテリ充電率検出手段）２３は、バッテリ１９の温度や、バッテリ１９の電圧、インバータ２０とバッテリ１９との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ１９のＳＯＣを求め、求めたＳＯＣを検出結果と共に車両ＥＣＵ２５に送出する。
【００２８】
変速機ＥＣＵ２４は、図示しないチェンジレバーユニット，パーキングブレーキスイッチ，ブレーキスイッチ（ストップランプスイッチ），車両ＥＣＵ２５等が接続されており、それぞれの信号が入力されるようになっている。変速機ＥＣＵ２４では、通常走行時には車速センサ（車速検出手段）３２により検出された車速Ｖと車両ＥＣＵ（制御手段）２５により要求されたエンジン負荷（エンジン要求トルク）Ｔとに基づいて、変速機４のギヤシフトユニットの作動を制御して変速段の切り替えを行なう。
【００２９】
また、本発明に特徴的な発進時及びクリープ走行時には、車両重量や道路勾配（道路面の前後傾斜）に基づいて発進変速段（発進段）を設定する。車両ＥＣＵ２５からの発進段変更情報によって設定した発進段を変更する。車両重量は車重センサからの検出情報として取得することができ、道路勾配は傾斜センサからの検出情報として取得することがでる。車両重量は道路勾配と車両の加速度とから推定することもできる。なお、発進段は、通常は３速段（単に、３速とも言う）を用い、車両重量が大きい場合や道路勾配が一定勾配以上の上り勾配で、発進トルクを基準値以上要する場合には、１速段（単に、１速とも言う）または２速段（単に、２速とも言う）を用いる。
【００３０】
また、アクセルの操作状態、即ち、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）ＡＰを検出するアクセルペダルポジションセンサ（アクセル状態検出手段、以下、「ＡＰＳ」とも言う）３１と、車速Ｖを検出する車速センサ（車速状態検出手段）３２と、ブレーキの操作状態、即ち、ブレーキペダルの踏み込み状態ＢＰを検出するブレーキペダルポジションセンサ（ブレーキ状態検出手段、以下、「ＢＰＳ」とも言う）３３とが、更に備えられており、ＡＰＳ３１，車速センサ３２及びＢＰＳ３３から各検出情報と、バッテリ充電率検出手段としてのバッテリＥＣＵ２３からのＳＯＣ情報とが、車両ＥＣＵ２５に送られるようになっている。
【００３１】
車両ＥＣＵ２５では、主にアクセル開度ＡＰに基づいて、車両に要求される要求トルクＴを算出し、充電率ＳＯＣに基づいて、要求トルクＴをモータトルクＴｍとエンジントルクＴｅとに配分設定し、算出した各トルクをエンジンＥＣＵ２１及びインバータＥＣＵ２２に出力する。なお、要求トルクＴは他に車載の補機類から要求されるトルクも加味される。
【００３２】
車両ＥＣＵ２５では、充電率ＳＯＣが基準量以上あれば、要求トルクＴが、モータ２が発生しうる最大トルクＴｍMAX又はこれに近い設定トルクを超えない限りは、要求トルクＴのすべてをモータトルクＴｍに割り振り、クラッチ３を遮断してモータ単独走行をし、要求トルクＴが最大トルクＴｍMAX又はこれに近い設定トルクを超えたら、要求トルクＴをモータトルクＴｍとエンジントルクＴｅとに割り振り、モータ２とエンジン１との併用走行をする。この併用走行時には、好ましくは、エンジントルクＴｅは最良燃費領域の近傍の値に設定し、残りをモータトルクＴｍに割り振る。
【００３３】
充電率ＳＯＣが基準量未満であれば、要求トルクＴのすべてをエンジントルクＴｅに割り振りエンジン単独走行をし、充電率ＳＯＣの減少状態によっては、エンジントルクＴｅを要求トルクＴにモータ２を発電機として駆動する発電用駆動トルクを加えた値として、バッテリを充電する。
【００３４】
特に、発進時（微速走行時を含む）には、充電率ＳＯＣが基準量以上あることを条件に、原則的にクラッチ３を遮断してモータ単独駆動とする。
ただし、ＤＰＦ１３の再生要求があると、ＤＰＦ１３をＰＭが燃焼可能な所定の温度域に昇温させるために、エンジン１，クラッチ３，モータ２，変速機に対して特有の制御（ＤＰＦ再生時制御）を実施する。
【００３５】
〔ＤＰＦ再生時制御〕
車両ＥＣＵ２５は、ＤＰＦ１３の再生を判定する機能（ＤＰＦ再生判定手段）２５ａと、ＤＰＦ１３の再生制御を実施する機能（ＤＰＦ再生制御手段）２５ｂとをそなえ、ＤＰＦ再生判定手段２５ａはＤＰＦ１３のＰＭ堆積量が限度量又は限度量に近い基準量に達したと推定されると、ＤＰＦ１３の再生が必要であると判定して、ＤＰＦ再生制御手段２５ｂはＤＰＦ再生判定手段２５ａによりＤＰＦ１３の再生が必要であると判定されると、ＤＰＦ１３に堆積したＰＭを燃焼させ放出するＤＰＦ１３の再生制御を実施する。
【００３６】
このＤＰＦ１３の再生制御は、エンジンの図示しないインジェクタによりポスト噴射を行ない、酸化触媒１２においてポスト噴射燃料の燃焼（酸化）及び排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）をより二酸化窒素（ＮＯ２）の多い状態にし、二酸化窒素の強力な酸化性能でＰＭを燃焼させる。
また、ＤＰＦ再生判定手段２５ａは、このＤＰＦ１３の再生処理により、ＤＰＦ１３のＰＭ堆積量が０又は略０に減少したと推定されると、再生完了と判定し、ＤＰＦ再生制御手段２５ｂは再生処理を終了する。
【００３７】
なお、ＤＰＦ１３のＰＭ堆積量を推定する技術としては、種々の公知技術があり、これらを適宜適用すればよい。
例えば、ＰＭ堆積中には、エンジンの運転状態情報としてエンジン回転数とエンジン負荷との情報を得て、エンジン回転数とエンジン負荷とに応じた単位時間当たりのＰＭ排出量（ｍｇ／ｓｅｃ）を予め用意されたマップによって求め、ＤＰＦ１３の新品時または再生後からのエンジン運転時間の累計より、ＤＰＦ１３に堆積しているＰＭ堆積量（エンジン運転対応ＤＰＦ堆積量）を推定する技術が知られている。
【００３８】
また、ＰＭ再生中には、ＤＰＦ１３の再生開始時から、エンジン運転状態、特に、燃料供給量に対応してＤＰＦ１３から離脱するＰＭの量を推定し、この離脱ＰＭ量の積算値が所定値以上になると、ＰＭ堆積量が０又は略０に減少した推定し、ＤＰＦ１３の再生完了と判定することができる。
また、ＤＰＦ１３の上流側の圧力を圧力センサで検出し、下流側の圧力を推定して、上流側の圧力と下流側の圧力との差圧からＰＭ堆積量を推定する技術や、ＤＰＦ１３の上流側及び下流側の圧力をともに圧力センサで検出して、これらの差圧（ＤＰＦ前後差圧）からＰＭ堆積量（差圧対応ＤＰＦ堆積量）を推定する技術も知られている。この技術は、ＰＭ堆積中にもＰＭ再生中にも適用できる。
【００３９】
車両ＥＣＵ２５は、ＤＰＦ１３の再生制御を実施する場合に、特に、車両の発進時（いわゆるクリープ走行と呼ばれる微速走行時を含む）には、エンジン１，クラッチ３，モータ２，変速機４を通常時（ＤＰＦ１３の再生制御を行ななわない場合）とは異なる特有の制御（ＤＰＦ再生時制御）を実施する機能（ＤＰＦ再生時制御手段）２５ｃを有している。
【００４０】
ＤＰＦ再生時制御手段２５ｃは、このＤＰＦ再生時制御として、まず、変速機４の発進段（発進用変速段）を通常時よりも低速段側に切り替える。つまり、通常時には、発進段は３速が選択され、車両重量や道路勾配によっては２速が選択されるが、ＤＰＦ再生時には、発進段が通常時に３速であれば２速に、発進段が通常時に２速であれば１速に、それぞれ切り替える。
【００４１】
また、ＤＰＦ再生時制御手段２５ｃは、このＤＰＦ再生時制御として、いわゆるクリープ走行の際に、モータ２の駆動力によってクリープトルクを発生させる（モータクリープ）のではなくエンジン１の駆動力によってクリープトルクを発生させる（エンジンクリープ）。
【００４２】
つまり、ブレーキペダルが操作されて車両が停止している場合には、モータトルクもエンジントルクも駆動輪に出力されないが、ここで、ブレーキペダルの操作が解除され、且つ、アクセルペダルが踏み込まれていない場合、通常時には、充電率ＳＯＣが基準量以上あることを条件に、モータ２による駆動トルクによってクリープトルクが与えられ（モータクリープ）、このとき、クラッチ３は遮断され、エンジン１が停止状態であっても作動状態であっても、エンジントルクも駆動輪８に出力されない。一方、ＤＰＦ再生時には、モータクリープを禁止して、エンジン１が停止していればエンジン１を始動しクラッチ３を接続して、エンジン１による駆動トルクによってクリープトルクを与えるエンジンクリープに切り替える。
【００４３】
したがって、例えば、このクリープ走行中に、ＤＰＦ再生が開始されたら、クラッチ３を遮断してモータ２を単独作動させてモータクリープ走行を行なう通常時の態様から、モータ２の出力トルクを０に低下させモータクリープを停止（モータクリープ禁止）し、エンジン１が停止していればエンジン１を始動しクラッチ３を接続してモータクリープからエンジンクリープに切り替える。
【００４４】
そして、ＤＰＦ再生時制御手段２５ｃは、発進操作（アクセルオン）がされると、ＤＰＦ再生には通常時よりもモータアシストの割合を減少させるか或いはモータアシストを０とする。つまり、通常時には、充電率ＳＯＣが基準量以上あることを条件に、可能な限りモータ２の駆動トルクを用いたモータアシスト走行を行なうが、ＤＰＦ再生時には、充電率ＳＯＣが基準量以上あっても、モータトルクの割合を減少させエンジントルクの割合を増加させる。この割合の変更は、例えばモータトルクの割合に係数ｋ（０＜ｋ＜１）を乗算するか、エンジントルクの割合に係数ｋを乗算するかによって行なってもよい。また、モータ２の回転数に基づき、かかる割合の決定を行なってもよい。
【００４５】
また、ＤＰＦ再生時制御手段２５ｃは、発進完了後の走行時にも、ＤＰＦ再生には通常時よりもモータアシストの割合を減少させる。つまり、通常時には、充電率ＳＯＣが基準量以上あることを条件に、可能な限りモータ２のトルクを用いたモータアシスト走行を行なうが、ＤＰＦ再生には、充電率ＳＯＣが基準量以上あっても、モータトルクの割合を減少させエンジントルクの割合を増加させる。この場合も、上記のように係数を用いてもよい。
【００４６】
〔作用及び効果〕
本発明の一実施形態にかかるハイブリッド自動車の制御装置は、上述のように構成されるので、例えば、図３のフローチャートに示すように、ＤＰＦ再生（フィルタ再生）に関する制御が行なわれる。
【００４７】
つまり、図３に示すように、ステップＳ１０により、ＤＰＦ（フィルタ）１３の再生が必要と判定されると、即ち、ＤＰＦ再生判定手段２５ａがＤＰＦ１３の再生の開始を判定し再生完了と判定するまでは、ステップＳ２０に進み、インジェクタによるポスト噴射によって、ＤＰＦ再生制御を行なう。
【００４８】
そして、ステップＳ３０に進み、車両が停車状態またはクリープ走行（微速走行）状態にあるか否かを判定し、車両が停車状態またはクリープ走行（微速走行）状態になければ、即ち、所定速度以上の走行領域にあれば、ステップＳ９０に進み、発進完了後の走行制御、つまり、通常時よりもがモータアシストの割合を減少させ、エンジントルクの割合を増加させる制御を行なう。これにより、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、ＤＰＦ１３の昇温を促進する。この結果、ＤＰＦ１３の再生が速やかに完了する。
【００４９】
一方、車両が停車状態またはクリープ走行（微速走行）状態あれば、ステップＳ４０に進み、車両の発進段を、通常時の発進段よりも低速段側に切り替える。
ここで、ステップＳ５０に進み、発進操作（アクセルペダルの踏み込み、即ち、アクセルオン）があるか否かを判定し、発進操作があれば、ステップＳ８０に進み、通常時には主にモータ２のトルクを用いて発進するところを、エンジン１のトルクを主に用いて発進する（エンジン発進）。これにより、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、ＤＰＦ１３の昇温を促進する。この結果、ＤＰＦ１３の再生が速やかに完了する。
【００５０】
一方、発進操作がなければ、ステップＳ６０に進み、クリープ走行条件、即ち、アクセルペダルの踏み込みもブレーキペダルの踏み込みもない（アクセルオフ及びブレーキオフ）という条件が成立したら、ステップＳ７０に進み、クリープ走行の際のクリープトルクを、モータ２によるクリープトルクではなくエンジン１によるクリープトルクとする。つまり、モータクリープを禁止して、エンジン１が停止していれば、エンジン１を始動しクラッチ３を接続して、エンジントルクによってクリープトルクを与えるエンジンクリープに切り替える。これにより、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、ＤＰＦ１３の昇温を促進する。この結果、ＤＰＦ１３の再生が速やかに完了する。図２中の実線がＤＰＦ１３の再生時の状態を示し、図２中の破線が通常時（再生時でない）の状態を示している。
【００５１】
図２は、ＤＰＦ１３の再生時と、通常時（ＤＰＦ１３の再生をしない時）における、停車から発進に至る変速機４のギヤ段，アクセル操作，ブレーキ操作，モータトルク，エンジントルクの変遷を対比して示すタイムチャートである。
図２に示すように、アクセルオフでブレーキオンの車両停止状態では、通常時は変速段が３速を選択されるところをＤＰＦ１３の再生時には２速が選択される。モータトルク，エンジントルクは、通常時も再生時も０とされる。
【００５２】
ここで、ブレーキオフによりクリープ走行に入ると（時点ｔ１）、通常時はモータトルクをクリープトルクに用いるが、再生時はエンジントルクをクリープトルクに用いる。
そして、アクセルオンにより発進を行なうと（時点ｔ２）、通常時には、可能な限りモータ２の駆動トルクを用いたモータアシスト走行を行なうが、ＤＰＦ再生には、モータトルクの割合を減少させエンジントルクの割合を増加させる。
【００５３】
このように、本制御装置によれば、クリープ走行時からアクセルオンによる発進時にかけて、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、フィルタ（ＤＰＦ）１３の昇温を促進するため、ＤＰＦ１３の再生が速やかに完了するのである。
【００５４】
〔その他〕
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、かかる実施の形態を適宜変更して実施しうるものである。
例えば、上記実施形態では、発進時には、モータトルクを減少させるとしているが、発進時に、クリープ走行時と同様にモータによる発進を禁止してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１ エンジン（内燃機関）
２ モータ（電動発電機）
３ 動力断接用クラッチ
４ 変速機
５ プロペラシャフト
６ ディファレンシャル
７ ドライブシャフト
８ 駆動輪
１０ 排気通路
１１ 排気浄化装置
１２ 酸化触媒
１３ ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）
１９ バッテリ
２０ インバータ
２１ エンジンＥＣＵ
２２ インバータＥＣＵ
２３ バッテリＥＣＵ（バッテリ充電率検出手段）
２４ 変速機ＥＣＵ
２５ 車両ＥＣＵ（制御手段）
２５ａ ＤＰＦ再生判定手段
２５ｂ ＤＰＦ再生制御手段
２５ｃ ＤＰＦ再生時制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車のエンジンの排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去するフィルタ（ＤＰＦ）を再生する際に車両駆動系を制御する、ハイブリッド自動車の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン（内燃機関、以下、単にエンジンとも言う）を搭載した自動車（以下、車両とも言う）では、通常、排気中に煤等の粒子状物質（Particulate Matter、以下、ＰＭと略称する）が含まれており、これが直接大気中に放出されるのを防ぐために、ＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter、以下、ＤＰＦと略称する）と呼ばれるフィルタがエンジンの排気通路に備えられる。
【０００３】
ＤＰＦのＰＭ捕集量（ＰＭ堆積量）には限度があり、また、ＰＭ堆積量の増加に伴って排圧が増大し、燃費の悪化を招くので、ＰＭ堆積量が基準値以上になったら、ＤＰＦに溜まったＰＭを除去するＤＰＦ再生処理を行なう。この再生処理では、ＤＰＦの温度を上昇させてＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼し除去する。この排気温度を上昇させる手法には、例えば、触媒方式があり、この方式では、フィルタの前段に強力な酸化触媒を置き、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）をより二酸化窒素（ＮＯ２）の多い状態にし、二酸化窒素の強力な酸化性能でＰＭを燃焼させる。
【０００４】
一方、このようなエンジンと電動発電機（以下、モータとも言う）とを車両の駆動源として備えたハイブリッド自動車も開発されており、特許文献１には、ハイブリッド自動車において、ＤＰＦの再生時に、バッテリの過充電を生じることなく、迅速に昇温可能とする技術が提案されている。
【０００５】
この技術では、ＤＰＦの再生のための昇温要求時に、バッテリ充電量ＳＯＣが低レベルの時は、エンジンによりモータを駆動して発電を行なわせ、エンジンの高負荷運転により、排気温度を上昇させ、バッテリ充電量ＳＯＣが高レベルになると、エンジンでの燃料噴射時期の遅角による排気温度上昇を併用して、発電量を低下させ、過充電を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２３０４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＤＰＦの再生時には、ＤＰＦを速やかに昇温させ、短時間に再生を完了させたい。ハイブリッド自動車の場合、車両の走行用駆動源としてエンジンとモータとを選択することができるので、例えば、モータのアシスト量を減少させてエンジンの負荷を増加させれば、排気が昇温し速やかにＤＰＦの昇温性能も向上する。
【０００８】
特に、ハイブリッド自動車には、エンジンと動力断接用クラッチとモータと変速機と駆動輪とがこの順で配設され、クラッチの切断によりエンジンの動力が遮断可能な車両駆動系を有するものがあるが、この場合、市街地における騒音や排気の抑制の観点から、車両の発進時には、モータを駆動源に用いてエンジンの負荷を軽減又はゼロにする車両の走行制御が行なわれる。この場合、エンジン，クラッチ，モータ，変速機といった各制御要素を、いかに制御するかによって、ＤＰＦの昇温性能の向上にも違いが生じる。
【０００９】
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたもので、ＤＰＦ再生時にＤＰＦをより効果的に昇温させることができるようにした、ハイブリッド自動車の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明のハイブリッド自動車の制御装置は、エンジンと動力断接用クラッチと電動発電機と変速機と駆動輪とがこの順で配設され、前記クラッチの切断により前記エンジンの動力が遮断可能な車両駆動系と、前記エンジンの排気系に排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ）と、前記車両駆動系を制御する制御手段とを有する、ハイブリッド自動車を制御する制御装置であって、前記制御手段は、車両の発進時に、前記フィルタの再生要求があった場合、前記クラッチを接続させるとともに、前記変速機の変速段を通常の発進用変速段よりも低速段側の変速段に切り替えることを特徴としている。
【００１１】
前記制御手段は、車両をクリープ走行させるために前記電動発電機の駆動力によってクリープトルクを発生するモータクリープ発生時に、前記フィルタの再生要求があった場合、前記クラッチを接続させるとともに、前記モータクリープから前記エンジンの駆動力によってクリープトルクを発生するエンジンクリープに切り替えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のハイブリッド自動車の制御装置によれば、車両の発進時にフィルタの再生要求があると、クラッチを接続させるとともに、変速機の変速段を通常の発進用変速段よりも低速段側の変速段に切り替えるので、クラッチの接続によりエンジンの出力を利用可能とし、且つ、低速段側の変速段の採用により比較的高いエンジン回転数の状態で発進することができ、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、フィルタ（ＤＰＦ）の昇温を促進する。これにより、フィルタの再生が速やかに完了する。
【００１３】
また、車両をクリープ走行させるために電動発電機の駆動力によってクリープトルクを発生するモータクリープ発生時にフィルタの再生要求があったら、クラッチを接続させるとともに、モータクリープからエンジンの駆動力によってクリープトルクを発生するエンジンクリープに切り替えると、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、フィルタの昇温を促進する。これにより、フィルタの再生が速やかに完了する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド自動車の制御装置をそのハイブリッド自動車の駆動系と共に示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド自動車の制御装置による制御内容を説明するタイムチャートである。
【図３】本発明の一実施形態にかかるハイブリッド自動車の制御装置による制御内容を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかるハイブリッド自動車の制御装置を、図１〜図３を用いて説明する。
なお、本実施形態にかかるハイブリッド自動車は、トラックやバスといった大型自動車に適用されるものとして説明するが、本発明は大型自動車に限らず、自動車（以下、車両とも言う）に広く適用しうるものである。また、本ハイブリッド自動車は、エンジン（内燃機関）とモータ（電動発電機）とのいずれも又は一方を車両の走行駆動源として用いることができる、パラレル式ハイブリッド自動車として構成される。
【００１６】
〔パワートレイン（駆動系）の構成〕
図１は本実施形態に係るハイブリッド自動車の制御装置をパワートレイン（駆動系）と共に示す模式的な構成図である。図１に示すように、本ハイブリッド自動車は、エンジン（内燃機関）１の出力軸（回転軸）１ａに動力断接用クラッチ３を介して電動発電機（以下、単に「モータ」とも言う）２の回転軸２ａが装備され、モータ２の回転軸２ａに変速機４の入力軸４ａが直結され、エンジン１とモータ２との両方又は一方を車両の走行駆動源として用いることができる、パラレル式ハイブリッド自動車として構成されている。
【００１７】
また、クラッチ３には図示しないクラッチアクチュエータによって断接される自動クラッチが用いられ、変速機４には図示しないギヤシフトユニットにより変速段を切り替えられる機械式自動変速機が用いられている。また、変速機４の出力軸４ｂはプロペラシャフト５，ディファレンシャル６，及びドライブシャフト７を介して左右の駆動輪８に接続されている。
したがって、クラッチ３が接続されているときには、エンジン１の出力軸１ａとモータ２の回転軸２ａとの双方が駆動輪８と機械的に接続可能とされ、クラッチ３が切断されているときにはモータ２の回転軸２ａのみが駆動輪８と機械的に接続可能とされる。
【００１８】
モータ２は、バッテリ１９に蓄えられた直流電力がインバータ２０によって交流電力に変換されて供給されることによりモータ（電動機）として作動し、その駆動力が変速機４によって変速段に応じた速度に変速された後に駆動輪８に伝達される。また、車両減速時には、モータ２がジェネレータ（発電機）として作動し、駆動輪８の回転による運動エネルギが変速機４を介しモータ２に伝達されて交流電力に変換されることにより回生制動力を発生する。そして、この交流電力はインバータ２０によって直流電力に変換された後、バッテリ１９に充電され、駆動輪８の回転による運動エネルギが電気エネルギとして回収される。
【００１９】
一方、エンジン１の駆動力は、クラッチ３が接続されているときにモータ２の回転軸２ａを経由して変速機４に伝達され、適切な速度に変速された後に駆動輪８に伝達されるようになっている。従って、エンジン１の駆動力が駆動輪８に伝達されているときにモータ２がモータとして作動する場合には、エンジン１の駆動力とモータ２の駆動力とがそれぞれ駆動輪８に伝達される。即ち、車両の駆動のために駆動輪８に伝達されるべき駆動トルクの一部がエンジン１から供給されると共に、残部がモータ２から供給される。
【００２０】
また、バッテリ１９の充電率（以下ＳＯＣとも言う）が低下してバッテリ１９を充電する必要があるときには、モータ２がジェネレータとして作動すると共に、エンジン１の駆動力の一部を用いてモータ２を駆動することにより発電が行なわれ、発電された交流電力をインバータ２０によって直流電力に変換した後にバッテリ１９に充電する。
【００２１】
また、エンジン１の排気通路１０には、排気浄化装置１１が介装されている。この排気浄化装置１１は、ケーシング内に、上流から、酸化触媒１２，ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（Diesel Particulate Filter、以下、ＤＰＦまたはフィルタと略称する）１３が介装されている。酸化触媒１２は排気中のＨＣ（炭化水素），ＣＯ（一酸化炭素），ＮＯｘ（窒素酸化物）を酸化処理する。このうち、ＮＯｘの酸化は、ＮＯｘをよりＮＯ２（二酸化窒素）の多い状態にする。ＤＰＦ１３の再生要求があると、ＤＰＦ１３をＰＭが燃焼可能な所定の温度域に昇温させることにより、このＮＯ２の強力な酸化性能でＰＭを燃焼させることができる。
【００２２】
〔パワートレインにかかる制御系統の構成〕
このようなパワートレインにおけるエンジン１，クラッチ３，モータ２，変速機４の制御について説明する。
【００２３】
エンジン１を制御するためのエンジンＥＣＵ２１、モータ２のインバータ２０を制御するためのインバータＥＣＵ２２、バッテリ１９を制御するためのバッテリＥＣＵ２３、変速機４を制御するための変速機ＥＣＵ２４がそれぞれ設けられ、これらのエンジンＥＣＵ２１，インバータＥＣＵ２２，バッテリＥＣＵ２３，及び変速機ＥＣＵ２４を通じて車両を統合制御するために、車両ＥＣＵ（制御手段）２５が設けられている。また、車両ＥＣＵ２５はクラッチ３の断接も制御する。なお、各ＥＣＵ２１〜２５は、メモリ（ＲＯＭ，ＲＡＭ）及びＣＰＵ等で構成されるコンピュータである。
【００２４】
車両ＥＣＵ２５は、車両やエンジン１の運転状態情報、及びエンジンＥＣＵ２１，インバータＥＣＵ２２，バッテリＥＣＵ２３並びに変速機ＥＣＵ２４からの情報などに応じて、これらの制御状態や車両の発進、加速、減速など様々な運転状態に合わせてエンジン１や電動機２やクラッチ３を適切に運転するための統合制御を行なう。
この際、車両ＥＣＵ２５は、エンジン１が発生すべきトルク（エンジントルク）及びモータ２が発生すべきトルク（モータトルク）を設定する。なお、モータ２が発生すべきトルクは、モータ２を電動機として作動させる場合には正の値となり、モータ２を発電機として作動させる場合には負の値となる。
【００２５】
エンジンＥＣＵ２１は、エンジン１の始動・停止制御やアイドル制御、或いは排気浄化装置１１の再生制御など、エンジン１自体の運転に必要な各種制御を行なうと共に、車両ＥＣＵ２５によって設定されたエンジン１に必要とされるトルク（エンジントルク）をエンジン１が発生するよう、エンジン１の燃料の噴射量や噴射時期などを制御する。
【００２６】
インバータＥＣＵ２２は、車両ＥＣＵ２５によって設定されたモータ２が発生すべきトルク（モータトルク）に基づきインバータ２０を制御することにより、モータ２をモータ作動または発電機作動させて運転制御する。
【００２７】
バッテリＥＣＵ（バッテリ充電率検出手段）２３は、バッテリ１９の温度や、バッテリ１９の電圧、インバータ２０とバッテリ１９との間に流れる電流などを検出すると共に、これらの検出結果からバッテリ１９のＳＯＣを求め、求めたＳＯＣを検出結果と共に車両ＥＣＵ２５に送出する。
【００２８】
変速機ＥＣＵ２４は、図示しないチェンジレバーユニット，パーキングブレーキスイッチ，ブレーキスイッチ（ストップランプスイッチ），車両ＥＣＵ２５等が接続されており、それぞれの信号が入力されるようになっている。変速機ＥＣＵ２４では、通常走行時には車速センサ（車速検出手段）３２により検出された車速Ｖと車両ＥＣＵ（制御手段）２５により要求されたエンジン負荷（エンジン要求トルク）Ｔとに基づいて、変速機４のギヤシフトユニットの作動を制御して変速段の切り替えを行なう。
【００２９】
また、本発明に特徴的な発進時及びクリープ走行時には、車両重量や道路勾配（道路面の前後傾斜）に基づいて発進変速段（発進段）を設定する。車両ＥＣＵ２５からの発進段変更情報によって設定した発進段を変更する。車両重量は車重センサからの検出情報として取得することができ、道路勾配は傾斜センサからの検出情報として取得することがでる。車両重量は道路勾配と車両の加速度とから推定することもできる。なお、発進段は、通常は３速段（単に、３速とも言う）を用い、車両重量が大きい場合や道路勾配が一定勾配以上の上り勾配で、発進トルクを基準値以上要する場合には、１速段（単に、１速とも言う）または２速段（単に、２速とも言う）を用いる。
【００３０】
また、アクセルの操作状態、即ち、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）ＡＰを検出するアクセルペダルポジションセンサ（アクセル状態検出手段、以下、「ＡＰＳ」とも言う）３１と、車速Ｖを検出する車速センサ（車速状態検出手段）３２と、ブレーキの操作状態、即ち、ブレーキペダルの踏み込み状態ＢＰを検出するブレーキペダルポジションセンサ（ブレーキ状態検出手段、以下、「ＢＰＳ」とも言う）３３とが、更に備えられており、ＡＰＳ３１，車速センサ３２及びＢＰＳ３３から各検出情報と、バッテリ充電率検出手段としてのバッテリＥＣＵ２３からのＳＯＣ情報とが、車両ＥＣＵ２５に送られるようになっている。
【００３１】
車両ＥＣＵ２５では、主にアクセル開度ＡＰに基づいて、車両に要求される要求トルクＴを算出し、充電率ＳＯＣに基づいて、要求トルクＴをモータトルクＴｍとエンジントルクＴｅとに配分設定し、算出した各トルクをエンジンＥＣＵ２１及びインバータＥＣＵ２２に出力する。なお、要求トルクＴは他に車載の補機類から要求されるトルクも加味される。
【００３２】
車両ＥＣＵ２５では、充電率ＳＯＣが基準量以上あれば、要求トルクＴが、モータ２が発生しうる最大トルクＴｍMAX又はこれに近い設定トルクを超えない限りは、要求トルクＴのすべてをモータトルクＴｍに割り振り、クラッチ３を遮断してモータ単独走行をし、要求トルクＴが最大トルクＴｍMAX又はこれに近い設定トルクを超えたら、要求トルクＴをモータトルクＴｍとエンジントルクＴｅとに割り振り、モータ２とエンジン１との併用走行をする。この併用走行時には、好ましくは、エンジントルクＴｅは最良燃費領域の近傍の値に設定し、残りをモータトルクＴｍに割り振る。
【００３３】
充電率ＳＯＣが基準量未満であれば、要求トルクＴのすべてをエンジントルクＴｅに割り振りエンジン単独走行をし、充電率ＳＯＣの減少状態によっては、エンジントルクＴｅを要求トルクＴにモータ２を発電機として駆動する発電用駆動トルクを加えた値として、バッテリを充電する。
【００３４】
特に、発進時（微速走行時を含む）には、充電率ＳＯＣが基準量以上あることを条件に、原則的にクラッチ３を遮断してモータ単独駆動とする。
ただし、ＤＰＦ１３の再生要求があると、ＤＰＦ１３をＰＭが燃焼可能な所定の温度域に昇温させるために、エンジン１，クラッチ３，モータ２，変速機に対して特有の制御（ＤＰＦ再生時制御）を実施する。
【００３５】
〔ＤＰＦ再生時制御〕
車両ＥＣＵ２５は、ＤＰＦ１３の再生を判定する機能（ＤＰＦ再生判定手段）２５ａと、ＤＰＦ１３の再生制御を実施する機能（ＤＰＦ再生制御手段）２５ｂとをそなえ、ＤＰＦ再生判定手段２５ａはＤＰＦ１３のＰＭ堆積量が限度量又は限度量に近い基準量に達したと推定されると、ＤＰＦ１３の再生が必要であると判定して、ＤＰＦ再生制御手段２５ｂはＤＰＦ再生判定手段２５ａによりＤＰＦ１３の再生が必要であると判定されると、ＤＰＦ１３に堆積したＰＭを燃焼させ放出するＤＰＦ１３の再生制御を実施する。
【００３６】
このＤＰＦ１３の再生制御は、エンジンの図示しないインジェクタによりポスト噴射を行ない、酸化触媒１２においてポスト噴射燃料の燃焼（酸化）及び排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）をより二酸化窒素（ＮＯ２）の多い状態にし、二酸化窒素の強力な酸化性能でＰＭを燃焼させる。
また、ＤＰＦ再生判定手段２５ａは、このＤＰＦ１３の再生処理により、ＤＰＦ１３のＰＭ堆積量が０又は略０に減少したと推定されると、再生完了と判定し、ＤＰＦ再生制御手段２５ｂは再生処理を終了する。
【００３７】
なお、ＤＰＦ１３のＰＭ堆積量を推定する技術としては、種々の公知技術があり、これらを適宜適用すればよい。
例えば、ＰＭ堆積中には、エンジンの運転状態情報としてエンジン回転数とエンジン負荷との情報を得て、エンジン回転数とエンジン負荷とに応じた単位時間当たりのＰＭ排出量（ｍｇ／ｓｅｃ）を予め用意されたマップによって求め、ＤＰＦ１３の新品時または再生後からのエンジン運転時間の累計より、ＤＰＦ１３に堆積しているＰＭ堆積量（エンジン運転対応ＤＰＦ堆積量）を推定する技術が知られている。
【００３８】
また、ＰＭ再生中には、ＤＰＦ１３の再生開始時から、エンジン運転状態、特に、燃料供給量に対応してＤＰＦ１３から離脱するＰＭの量を推定し、この離脱ＰＭ量の積算値が所定値以上になると、ＰＭ堆積量が０又は略０に減少した推定し、ＤＰＦ１３の再生完了と判定することができる。
また、ＤＰＦ１３の上流側の圧力を圧力センサで検出し、下流側の圧力を推定して、上流側の圧力と下流側の圧力との差圧からＰＭ堆積量を推定する技術や、ＤＰＦ１３の上流側及び下流側の圧力をともに圧力センサで検出して、これらの差圧（ＤＰＦ前後差圧）からＰＭ堆積量（差圧対応ＤＰＦ堆積量）を推定する技術も知られている。この技術は、ＰＭ堆積中にもＰＭ再生中にも適用できる。
【００３９】
車両ＥＣＵ２５は、ＤＰＦ１３の再生制御を実施する場合に、特に、車両の発進時（いわゆるクリープ走行と呼ばれる微速走行時を含む）には、エンジン１，クラッチ３，モータ２，変速機４を通常時（ＤＰＦ１３の再生制御を行ななわない場合）とは異なる特有の制御（ＤＰＦ再生時制御）を実施する機能（ＤＰＦ再生時制御手段）２５ｃを有している。
【００４０】
ＤＰＦ再生時制御手段２５ｃは、このＤＰＦ再生時制御として、まず、変速機４の発進段（発進用変速段）を通常時よりも低速段側に切り替える。つまり、通常時には、発進段は３速が選択され、車両重量や道路勾配によっては２速が選択されるが、ＤＰＦ再生時には、発進段が通常時に３速であれば２速に、発進段が通常時に２速であれば１速に、それぞれ切り替える。
【００４１】
また、ＤＰＦ再生時制御手段２５ｃは、このＤＰＦ再生時制御として、いわゆるクリープ走行の際に、モータ２の駆動力によってクリープトルクを発生させる（モータクリープ）のではなくエンジン１の駆動力によってクリープトルクを発生させる（エンジンクリープ）。
【００４２】
つまり、ブレーキペダルが操作されて車両が停止している場合には、モータトルクもエンジントルクも駆動輪に出力されないが、ここで、ブレーキペダルの操作が解除され、且つ、アクセルペダルが踏み込まれていない場合、通常時には、充電率ＳＯＣが基準量以上あることを条件に、モータ２による駆動トルクによってクリープトルクが与えられ（モータクリープ）、このとき、クラッチ３は遮断され、エンジン１が停止状態であっても作動状態であっても、エンジントルクも駆動輪８に出力されない。一方、ＤＰＦ再生時には、モータクリープを禁止して、エンジン１が停止していればエンジン１を始動しクラッチ３を接続して、エンジン１による駆動トルクによってクリープトルクを与えるエンジンクリープに切り替える。
【００４３】
したがって、例えば、このクリープ走行中に、ＤＰＦ再生が開始されたら、クラッチ３を遮断してモータ２を単独作動させてモータクリープ走行を行なう通常時の態様から、モータ２の出力トルクを０に低下させモータクリープを停止（モータクリープ禁止）し、エンジン１が停止していればエンジン１を始動しクラッチ３を接続してモータクリープからエンジンクリープに切り替える。
【００４４】
そして、ＤＰＦ再生時制御手段２５ｃは、発進操作（アクセルオン）がされると、ＤＰＦ再生には通常時よりもモータアシストの割合を減少させるか或いはモータアシストを０とする。つまり、通常時には、充電率ＳＯＣが基準量以上あることを条件に、可能な限りモータ２の駆動トルクを用いたモータアシスト走行を行なうが、ＤＰＦ再生時には、充電率ＳＯＣが基準量以上あっても、モータトルクの割合を減少させエンジントルクの割合を増加させる。この割合の変更は、例えばモータトルクの割合に係数ｋ（０＜ｋ＜１）を乗算するか、エンジントルクの割合に係数ｋを乗算するかによって行なってもよい。また、モータ２の回転数に基づき、かかる割合の決定を行なってもよい。
【００４５】
また、ＤＰＦ再生時制御手段２５ｃは、発進完了後の走行時にも、ＤＰＦ再生には通常時よりもモータアシストの割合を減少させる。つまり、通常時には、充電率ＳＯＣが基準量以上あることを条件に、可能な限りモータ２のトルクを用いたモータアシスト走行を行なうが、ＤＰＦ再生には、充電率ＳＯＣが基準量以上あっても、モータトルクの割合を減少させエンジントルクの割合を増加させる。この場合も、上記のように係数を用いてもよい。
【００４６】
〔作用及び効果〕
本発明の一実施形態にかかるハイブリッド自動車の制御装置は、上述のように構成されるので、例えば、図３のフローチャートに示すように、ＤＰＦ再生（フィルタ再生）に関する制御が行なわれる。
【００４７】
つまり、図３に示すように、ステップＳ１０により、ＤＰＦ（フィルタ）１３の再生が必要と判定されると、即ち、ＤＰＦ再生判定手段２５ａがＤＰＦ１３の再生の開始を判定し再生完了と判定するまでは、ステップＳ２０に進み、インジェクタによるポスト噴射によって、ＤＰＦ再生制御を行なう。
【００４８】
そして、ステップＳ３０に進み、車両が停車状態またはクリープ走行（微速走行）状態にあるか否かを判定し、車両が停車状態またはクリープ走行（微速走行）状態になければ、即ち、所定速度以上の走行領域にあれば、ステップＳ９０に進み、発進完了後の走行制御、つまり、通常時よりもがモータアシストの割合を減少させ、エンジントルクの割合を増加させる制御を行なう。これにより、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、ＤＰＦ１３の昇温を促進する。この結果、ＤＰＦ１３の再生が速やかに完了する。
【００４９】
一方、車両が停車状態またはクリープ走行（微速走行）状態あれば、ステップＳ４０に進み、車両の発進段を、通常時の発進段よりも低速段側に切り替える。
ここで、ステップＳ５０に進み、発進操作（アクセルペダルの踏み込み、即ち、アクセルオン）があるか否かを判定し、発進操作があれば、ステップＳ８０に進み、通常時には主にモータ２のトルクを用いて発進するところを、エンジン１のトルクを主に用いて発進する（エンジン発進）。これにより、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、ＤＰＦ１３の昇温を促進する。この結果、ＤＰＦ１３の再生が速やかに完了する。
【００５０】
一方、発進操作がなければ、ステップＳ６０に進み、クリープ走行条件、即ち、アクセルペダルの踏み込みもブレーキペダルの踏み込みもない（アクセルオフ及びブレーキオフ）という条件が成立したら、ステップＳ７０に進み、クリープ走行の際のクリープトルクを、モータ２によるクリープトルクではなくエンジン１によるクリープトルクとする。つまり、モータクリープを禁止して、エンジン１が停止していれば、エンジン１を始動しクラッチ３を接続して、エンジントルクによってクリープトルクを与えるエンジンクリープに切り替える。これにより、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、ＤＰＦ１３の昇温を促進する。この結果、ＤＰＦ１３の再生が速やかに完了する。図２中の実線がＤＰＦ１３の再生時の状態を示し、図２中の破線が通常時（再生時でない）の状態を示している。
【００５１】
図２は、ＤＰＦ１３の再生時と、通常時（ＤＰＦ１３の再生をしない時）における、停車から発進に至る変速機４のギヤ段，アクセル操作，ブレーキ操作，モータトルク，エンジントルクの変遷を対比して示すタイムチャートである。
図２に示すように、アクセルオフでブレーキオンの車両停止状態では、通常時は変速段が３速を選択されるところをＤＰＦ１３の再生時には２速が選択される。モータトルク，エンジントルクは、通常時も再生時も０とされる。
【００５２】
ここで、ブレーキオフによりクリープ走行に入ると（時点ｔ１）、通常時はモータトルクをクリープトルクに用いるが、再生時はエンジントルクをクリープトルクに用いる。
そして、アクセルオンにより発進を行なうと（時点ｔ２）、通常時には、可能な限りモータ２の駆動トルクを用いたモータアシスト走行を行なうが、ＤＰＦ再生には、モータトルクの割合を減少させエンジントルクの割合を増加させる。
【００５３】
このように、本制御装置によれば、クリープ走行時からアクセルオンによる発進時にかけて、エンジン出力（負荷）が高められ、この分だけ排気の温度が高まって、フィルタ（ＤＰＦ）１３の昇温を促進するため、ＤＰＦ１３の再生が速やかに完了するのである。
【００５４】
〔その他〕
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、かかる実施の形態を適宜変更して実施しうるものである。
例えば、上記実施形態では、発進時には、モータトルクを減少させるとしているが、発進時に、クリープ走行時と同様にモータによる発進を禁止してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１ エンジン（内燃機関）
２ モータ（電動発電機）
３ 動力断接用クラッチ
４ 変速機
５ プロペラシャフト
６ ディファレンシャル
７ ドライブシャフト
８ 駆動輪
１０ 排気通路
１１ 排気浄化装置
１２ 酸化触媒
１３ ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）
１９ バッテリ
２０ インバータ
２１ エンジンＥＣＵ
２２ インバータＥＣＵ
２３ バッテリＥＣＵ（バッテリ充電率検出手段）
２４ 変速機ＥＣＵ
２５ 車両ＥＣＵ（制御手段）
２５ａ ＤＰＦ再生判定手段
２５ｂ ＤＰＦ再生制御手段
２５ｃ ＤＰＦ再生時制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと動力断接用クラッチと電動発電機と変速機と駆動輪とがこの順で配設され、前記クラッチの切断により前記エンジンの動力が遮断可能な車両駆動系と、前記エンジンの排気系に排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記車両駆動系を制御する制御手段とを有する、ハイブリッド自動車を制御する制御装置であって、
前記制御手段は、車両の発進時に、前記フィルタの再生要求があった場合、前記クラッチを接続させるとともに、前記変速機の変速段を通常の発進用変速段よりも低速段側の変速段に切り替える
ことを特徴とする、ハイブリッド自動車の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、車両をクリープ走行させるために前記電動発電機の駆動力によってクリープトルクを発生するモータクリープ発生時に、前記フィルタの再生要求があった場合、前記クラッチを接続させるとともに、前記モータクリープから前記エンジンの駆動力によってクリープトルクを発生するエンジンクリープに切り替える
ことを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド自動車の制御装置。
【請求項１】
エンジンと動力断接用クラッチと電動発電機と変速機と駆動輪とがこの順で配設され、前記クラッチの切断により前記エンジンの動力が遮断可能な車両駆動系と、前記エンジンの排気系に排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記車両駆動系を制御する制御手段とを有する、ハイブリッド自動車を制御する制御装置であって、
前記制御手段は、車両の発進時に、前記フィルタの再生要求があった場合、前記クラッチを接続させるとともに、前記変速機の変速段を通常の発進用変速段よりも低速段側の変速段に切り替える
ことを特徴とする、ハイブリッド自動車の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、車両をクリープ走行させるために前記電動発電機の駆動力によってクリープトルクを発生するモータクリープ発生時に、前記フィルタの再生要求があった場合、前記クラッチを接続させるとともに、前記モータクリープから前記エンジンの駆動力によってクリープトルクを発生するエンジンクリープに切り替える
ことを特徴とする、請求項１記載のハイブリッド自動車の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−７５５３４（Ｐ２０１３−７５５３４Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１４９０８（Ｐ２０１１−２１４９０８）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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