JP4520379B2 - 排気エミッションを低減する為の車両の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両、及び排気エミッション（exhaust emissions）を低減するための車両の運転方法に関する。

車両はエンジン排気エミッションを低減するため、長い間触媒を使用してきた。一般に触媒は、未燃の炭化水素、一酸化炭素、及び様々な窒素/酸素化合物と酸素との間の反応を促進し、それによって二酸化炭素、窒素及び水を生成する。触媒の使用における制約の一つが、触媒が或る活性化温度より低いときに効果がなくなる傾向があることである。したがって、活性化温度より低い時には、未燃炭化水素、一酸化炭素、及び窒素/酸素化合物が車両から排出されて大気中に運ばれる可能性がある。

この問題を解決すべく、触媒が活性化温度に達する前の車両エミッションを低減するためのシステムが数多く開発されてきた。そのようなシステムの一つが、特許文献1に記載されている。この特許文献1には、排気ガスエミッション制御装置の一部としての吸着剤を、触媒と一緒に使用することが開示されている。触媒は、その活性化温度に達した後に、エミッションを低減するために使用される。触媒がその活性化温度に達する前は、未燃燃料の大気中へ放出を禁止すべく、未燃燃料を吸着するために吸着剤が使用される。
米国特許第6,327,852号明細書

特許文献1に記載された装置における制約の一つが、エミッション制御装置の一部としての触媒を改良するため、別個の装置（すなわち、吸着剤）に依存していることである。排気エミッションを制御する別の方法として、触媒がその活性化温度に到達するまでにかかる時間を短縮すべく、触媒を迅速に加熱するための仕組みを提供することである。触媒を迅速に加熱する為の一つの方法は、エンジンの点火時期を遅角することである。これは、触媒をより迅速に加熱することになるが、その結果として、エンジン動力の損失が発生する。したがって、ドライバーがエンジン動力の増加を要求した場合、点火遅角量は低減されなくてはならず、それは、触媒が加熱されるのにより時間を要し、そしてその結果として、大気中へ導かれる排気エミッションが多くなる。

ハイブリッド電気車両（hybrid electric vehicles：HEV）の開発は、エンジンが作動している時間を減らすことにより、エンジン排気排出総量を低減する一つの方法をもたらした。HEVにおける排気エミッションの低減を制限する要因の一つは、そのエンジンの停止と始動の回数が、一般的に従来の車両より多いことである。したがって、触媒がその活性化温度に達する以前にHEVのエンジンが始動されて運転される多数回の時期において、多量の排気エミッションが大気中に放出される可能性がある。

そのため、エンジン始動に続いて大気中へ放出される排気エミッションの量を低減するための、車両及び車両の運転方法に対する必要性が存在する。

本発明の利点の一つは、エンジン始動に続いて大気中に放出される排気エミッションを低減する車両、そして車両の運転方法を提供する事である。

本発明の別の利点として、ドライバーが要求する動力を依然として供給しながら、エミッションを低減するということである。

本発明は、排気エミッションを低減するための車両の運転方法を更に提供する。この車両は、エンジン、電気機械、電気機械を作動させるためのエネルギーを供給可能なエネルギー蓄積装置（energy storage device）、及びエンジンからの排気ガス中の反応を促進する為の触媒を含む。この方法は、エンジンが作動している時に、触媒の温度上昇率の増加に影響を与える少なくとも一つのエンジンパラメーター（engine parameter）を設定することを含む。これは、そこでエミッションが低減される温度に触媒が到達するのに要する時間を短縮する。エネルギー蓄積装置の出力電力が第一の所定範囲（first predetermined range）内にある時、エンジンは、エンジン出力動力が略一定になるように作動される。エネルギー蓄積装置の出力電力が第一の所定範囲の外側にある時、少なくとも一つのエンジンパラメーターが調節され、それによって、エンジン出力動力を変更する。その少なくとも一つのエンジンパラメーターは、エネルギー蓄積装置の出力電力の、第一の所定範囲の外側から第一の所定範囲内への変化を促進すべく調節される。

本発明は、さらに、排気エミッションを低減するための車両運転方法を提供する。車両は、エンジンと、電気機械、電気機械を作動させるエネルギーを提供可能なエネルギー蓄積装置及び、エンジンからの排気ガス中の反応を促進するための触媒を含む。その方法は、車両に要求された出力動力を決定することを含む。その車両は、少なくとも一つの所定条件が満たされる時、第一のモードで作動する。第一のモードは、要求された車両出力動力がゼロでない時に、電気機械によって、要求された車両出力動力の少なくとも一部を提供することを含む。少なくとも一つのエンジンパラメーターは、エンジンが作動している時に触媒の温度上昇率の増加をもたらすべく設定される。エネルギー蓄積装置の出力電力が第一の所定範囲内にある時、エンジンは、エンジン出力動力が略一定になるよう作動される。エネルギー蓄積装置の出力電力が第一の所定範囲の外側にある時、第一のモードはまた、少なくとも一つのエンジンパラメーターを調節し、それによって、エンジン出力動力を変更する事も含む。その少なくとも一つのエンジンパラメーターは、エネルギー蓄積装置の出力電力の、第一の所定範囲の外側から第一の所定範囲内への変化を促進するために調節される。本方法はまた、少なくとも一つの所定条件が満たされない時に、第二モードで車両を作動することをも含む。この第二モードは、要求された車両出力動力及びエネルギー蓄積装置の状態に基づいて、エンジンを少なくとも部分的に作動させることを含む。

本発明はまた、エンジン、車両を駆動するために使用可能な電気機械、及び電気機械を作動させるためのエネルギーを供給可能なエネルギー蓄積装置を含む車両を提供する。この車両は、さらにエンジンからの排気ガス中の反応を促進することができる触媒と、少なくとも一つの制御器を含む。少なくとも一つの制御器が、エンジンが作動している時に触媒の温度上昇率を増加させるため、少なくとも一つのエンジンパラメーターを設定するよう構成される。これが、そこでエミッションが低減される温度に触媒が到達するのに要する時間を短縮する。更に、少なくとも一つの制御器は、エネルギー蓄積装置の出力電力が第一の所定範囲内にある時に、エンジンが略一定の出力動力を供給するようにエンジンを制御すべく構成されている。この制御器は更に、エネルギー蓄積装置の出力電力が第一の所定範囲の外側にある時、少なくとも一つのエンジンパラメーターを調節し、それにより、エンジン出力動力を変更するように構成されている。少なくとも一つのエンジンパラメーターは、エネルギー蓄積装置の出力電力の、第一の所定範囲の外側から第一の所定範囲内への変化を促進するために調節される。

ここに、上記車両の運転方法又は車両においては、上記第一の所定範囲外に、該第一の所定範囲から離れた第三の所定範囲と、該第一の所定範囲と第三の所定範囲との間に存在する第二の所定範囲とを設定し、上記エネルギー蓄積装置の出力電力を、上記第二の所定範囲から上記第一の所定範囲に変化させるときは、上記第三の所定範囲から上記第二の所定範囲に変化させるときよりも、上記エンジン出力動力の変化を緩やかにする。

本発明によれば、エンジン始動に続いて大気中に放出される排気エミッションを低減することができる。また、本発明によれば、ドライバーが要求する動力を依然として供給しながら、エミッションを低減することができる。

図1は、本発明に対応した車両10の、概略図を示す。車両10はエンジン12及び電気機械若しくはジェネレーター14を含む。エンジン12とジェネレーター14とは、動力伝達ユニット（この実施形態においては遊星歯車機構16）を介して連結される。もちろん、他の歯車機構及び伝達部を含む、他の形式の動力伝達ユニットを、エンジン12とジェネレーター14とを接続するために用いることも出来る。遊星歯車機構はリングギア18、キャリアー20、遊星歯車22及びサンギヤ24を含む。

ジェネレーター14は、モーターとして使用され、サンギヤ24に接続されたシャフト26にトルクを出力することもできる。同様に、エンジン12は、キャリアー20に接続されたシャフト28にトルクを出力する。シャフト26の回転を止め、それによって、適所にサンギヤ24をロックするためにブレーキ30が設けられる。この構成が、ジェネレーター14からエンジン12へトルクが伝達されるのを許容するので、シャフト28が一方向のみに回転するよう、ワンウェイ・クラッチ32が設けられている。図1において示されているように、エンジン12に接続されて動作可能なジェネレーター14を持つことが、エンジン12の速度がジェネレーター14によって制御されるのを可能にする。

リングギア18が、第二歯車機構38によって車両の駆動輪36に接続されたシャフト34に接続される。車両10は、シャフト42にトルクを出力するために利用され得る、第二の電気機械若しくはモーター40を含む。本発明の範囲内において、電気機械が2台よりも多い又は少ないような、異なる電気機械配置を、車両が持つ場合もある。図1において示される実施例において、モーター40及びジェネレーター14は両方とも、トルクを出力する為のモーターとして使用する事ができる。あるいは、各々を、電力を高電圧バス44及び、エネルギー蓄積装置又はバッテリー46に供給するジェネレーターとして使用する事もできる。

バッテリー46は、モーター40及びジェネレーター14を作動するための電力を出力することができる、高電圧バッテリーである。他の形式のエネルギー蓄積装置及び/又は出力装置を、車両10のような車両と共に使用することができる。例えば、高電圧バッテリーのように、電気エネルギーの貯蔵と出力の両方ができるキャパシターのような装置を使用することができる。あるいは、車両10用の電力を提供するために、燃料電池のような装置が、バッテリー及び/又はコンデンサーと共に使用されても良い。

図1において示されているように、モーター40、ジェネレーター14、遊星歯車機構16及び第二歯車機構38の一部を、トランスアクスル48と呼ぶことも出来る。エンジン12及びトランスアクスル48の構成要素（例えば、ジェネレーター14とモーター40）を制御するため、制御器50を含む制御システムが備えられている。図1の中において示されるように、制御器50は、車両システム制御器（vehicle system controller：VSC）であり、単一の制御器として示されているが、複数の制御器を含むものであっても良い。例えば、VSC 50は、独立したパワートレイン制御モジュール（powertrain control module：PCM）を含んでもよく、それはVSC 50の内に埋め込まれたソフトウェアであっても、個別のハードウェア装置であっても良い。

コントローラー・エリア・ネットワーク（controller area network：CAN）52が、トランスアクスル48及びバッテリー制御モジュール（battery control module：BCM）54とVSC 50が通信することを可能にする。ちょうどバッテリー46がBCM 54を備えているように、VSC 50によって制御される他の装置が、それ自身の制御器を持っても良い。例えば、エンジン制御ユニット（ECU）がVSC50と通信し、エンジン12の制御機能を実行しても良い。加えて、トランスアクスル48は、トランスアクスル制御モジュール（transaxle control module：TCM）のような、ジェネレーター14及び/又はモーター40のような、トランスアクスル48内の特定の構成要素を制御するように構成された一つ又は複数の制御器を含んでも良い。

車両10はまた、エンジン12からの排気を受け、大気中に導かれるエミッションを低減するため排気内の反応を促進する触媒コンバーター若しくは触媒56を含む。エミッションを低減する排気内の反応を触媒56が有効に引き起こすべく、触媒56を迅速にその活性化温度若しくはライトオフ（light-off）温度に到達させる事が望まれる。そこで、本発明では、触媒56の温度を迅速に高めるように、少なくとも一つのエンジンパラメーターを設定する事を企図する。例えば、エンジン12に供給される空気の量、エンジン12に供給される燃料の量、エンジン点火時期、あるいは、それらの組み合わせを、触媒に迅速な温度上昇をもたらすように設定する事ができる。具体的には、エンジン12の点火時期を、触媒56の迅速な温度上昇をもたらすために遅らせる場合がある（すなわち、点火時期の遅角は、それを行なわない場合に比べて、触媒56をより迅速に加熱する）。そのようなエンジン制御は、触媒56の温度を含む多くの入力を受け取るVSC 50へ予めプログラムされても良い。

上述したように、エンジンにおける点火遅角は、エンジン出力動力を低下させる可能性がある。本発明は、共にバッテリー46からエネルギーを受け取るモータ40及び/又はジェネレーター14からの動力でエンジン動力を補うことにより、これを相殺する一助となる。詳細に後述されるように、本発明は迅速に触媒56を加熱するようエンジン12を制御することを含むが、またドライバー要求を満たすのに十分な動力が車両に提供されるのを確実なものとする。エンジン12がどのように制御されるかは、バッテリー46の状態に少なくともある程度は左右される。

図2は、バッテリー46の出力電力を表わすグラフを示する。バッテリー46は、ゼロ電力ラインより上方において、一つ又はそれ以上の車両装置に動力を供給し、その結果として放電を行う。反対に、バッテリー46はゼロ電力ラインより下方において、電力を受けとり、その結果として充電を行う。最初に放電側を参照すると、第一の所定範囲（ゾーンA）は、ゼロ電力ラインと放電設定点ラインとにより囲まれた領域である。放電設定点ラインの位置は、キャリブレーション・ナンバーCAL2によって決定される。キャリブレーション・ナンバーCAL2はゼロ電力ラインの近くに設定されるが、バッテリー46がゾーンA内にある間に、車両10にアイドリング若しくは緩やかな動きを維持する為の動力を提供する事ができるように、ゼロ電力ラインから充分に離れた位置に設定される。

図2の中で示されるように、第三の所定範囲（ゾーンC）はゼロ電力ラインから最も遠いところにある。ゾーンCは、放電電力限界と、キャリブレーション・ナンバーCAL1によって放電電力限界からオフセットされた第二のラインとにより囲まれた領域である。放電電力限界は、バッテリー46自身（即ち、バッテリーが異なれば、異なる放電電力範囲を持っている可能性があり）、及び、バッテリー46の特定の作動条件の、関数である。例えば、バッテリー46の温度及びバッテリー46の充電状態（state of charge）の両方が、バッテリー46の放電電力限界に影響することになる。具体的には、バッテリー46の温度が低下すると、放電電力限界も下がる。同様に、バッテリー46の充電状態が下がると、放電電力限界も下がる。したがって、図2で示されているように、放電電力限界ラインがゼロ電力ラインから離れるか、近づくかは、バッテリーの作動状態に左右される。

放電電力限界及びバッテリー46に関する他の情報は、BCM 54によってVSC 50に伝えられる。キャリブレーション・ナンバーCAL1の少なくとも一部は、エンジン12の応答時間によって決定される。すなわちCAL1は、バッテリーがゾーンCで作動している場合に、バッテリーをゾーンAの方へ戻すためのエンジン作動の調節が、放電電力限界に達する前に出来るような、十分な大きさにすべきである。したがって、もしエンジン12が速い応答時間を持っているならば、エンジンが遅い応答時間を持っている場合よりも、キャリブレーション・ナンバーCAL1を小さくする事が出来る。

図2の中で示されるように、第二の所定範囲（ゾーンB）はゾーンA及びゾーンCの間に存在する。下記において、より詳細に記述されているように、バッテリー46がゾーンC内ではなく、ゾーンBの中で動作しているならば、エンジン12の制御は異なることになる。放電電力限界がバッテリー46の動作状態に依存するがゆえに、ゾーンA、B及びCの実際の幅が、車両10が動作する間に変化する可能性がある、ことを記すべきである。例えば、放電電力限界がゼロ電力ラインから遠くになるにつれ、ゾーンBの大きさは増加することになる。これは、ゾーンA及びCの大きさが変わらないように、キャリブレーション・ナンバーCAL1及びCAL2が、一定のままとなるからである。反対に、もし放電電力限界がゼロ電力ラインに接近するならば、ゾーンBの大きさは減少することになる。実際、もし放電電力限界が十分に小さくなるならば、ゾーンBが完全に無くなることになる。もし放電電力限界がゼロ電力ラインに接近し続けたならば、ゾーンAの大きさも減少することになる。極端な場合、ゾーンCすら縮小または完全に無くなるまで、放電電力限界がゼロに接近し続けることになる。

ゼロ電力ラインの反対側、すなわち、バッテリー46が充電している側では、ゾーンA'、B'そしてC'が、ゾーンA、B及びCと同様に定義される。図2の中で示されるグラフはゼロ電力ラインに関して対称に見え、また実際にそうである場合もあるものの、それは非対称であってもよい。したがって、2つの異なるキャリブレーション・ナンバー、CAL 3及びCAL4が、CAL1及びCAL2の代わりに使われている。実際には、ゾーンA'が充電電力限界に十分近づくよう、CAL4を非常に大きな値に設定することが出来る。これは、バッテリー出力電力が充電電力限界に十分近づくまで、エンジン動作点（engine operating point）が調節されないことを意味する。ゼロ電力ラインの両側について考慮する時、第一の所定範囲はゾーンA及びA'を含むことになる。同様に、第2の所定範囲は、バッテリー46が放電している時にはゾーンBを含み、バッテリー46が充電している時にはゾーンB'を含むことになる。また、第3の所定範囲も、バッテリー46が放電している時にはゾーンCを含み、バッテリー46が充電している時にはゾーンC'を含むことになる。

図3は、図1及び2を参照に用いながら、本発明の方法を例示するフローチャート58である。ステップ60で、エンジン12が始動されたどうかが判断される。車両10がHEVであるので、ドライバーよるイグニッションでエンジン始動が生じる場合もあれば、車両10への動力要求に応じてエンジン12が自動的に始動される場合もある。車両10への動力要求は、多くの異なる入力のいずれかに基き、VSC 50が決定することが出来る。例えば、VSC 50が、車両10への動力要求を判断する為に、アクセルペダル位置、ブレーキペダル位置及びトランスミッションのギア選択のようなドライバー要求を使用することが出来る。

先に論じたように、エンジン12の始動後に迅速に触媒56を加熱する為に、少なくとも一つのエンジンパラメーターが設定される。図3の中の判断ブロック62では、触媒56がそのライトオフ温度にあるかどうかが判断される。以下で説明されるように、触媒温度の監視は継続的処理（ongoing process）である。簡略化のため、図3、即ち判断ブロック62では、触媒温度の判定が一つだけ示されているが、触媒温度測定値は、ある所定間隔毎に更新されることが理解される。それで、触媒がそのライトオフ温度にあるかどうかについては、複数の判定が行われる。

もし触媒56がそのライトオフ温度でないならば、次に、バッテリー46がゾーンAの内で動作しているかどうかが判断される（判断ブロック64を参照）。図3で示されるフローチャート58が図2に示されるバッテリー出力電力グラフの放電側だけを対象としている事を記すべきである。実際には、必要に応じ、本発明をバッテリー46が放電している時（即ちバッテリー出力電力がゼロ電力ラインより上にある時）に限り用いられる場合も、逆に、バッテリーが充電している時に限り用いられる場合もある。本発明はまた、図2の中で示されるゼロ電力ラインの両サイドを対象として（即ち、バッテリー46が充電又は放電している時に）用いることも出来る。

判断ブロック64において、バッテリー46がゾーンAの中で動作していることが判断されるならば、エンジン12はエンジン出力動力が略一定になるように作動する（ステップ66を参照）。これは、エンジン12に点火遅角動作を継続することを許可し、それによって触媒56を迅速に加熱する。ここで使用される「略一定」という用語は、エンジン制御の限界の結果として多少のエンジン出力動力の変化が存在する場合がある、ということを考慮したものである。バッテリー46がゾーンAの中で動作している時、点火遅角に起因したエンジン動力の低下を補うのに必要な動力を車両10に供給することが可能である。ステップ66の後、この方法は、そこにおいて触媒56の温度がライトオフ温度に対して再び判断される判断ブロック62へ、ループバック（loop back）する。

判断ブロック64において、バッテリー46がゾーンAの中で動作していないことが判断されるならば、バッテリー46がゾーンBの中で動作しているかどうかが判断される（判断ブロック68を参照）。繰り返しになるが、もし、この方法がバッテリーの充電と放電を含むならば、ゾーンBはゾーンB'と置き換えることができる。判断ブロック68において、もしバッテリー46がゾーンBの中で動作していることが判断されたならば、バッテリー46の動作点をゾーンAの中へ戻すため、エンジン12の動作点がゆっくり移動する（ステップ70を参照）。

バッテリー46がゾーンBの中で作動していることが判断された時、バッテリー46が放電設定ポイントを越えて作動している事と、及び、放電電力限界からCAL1より離れていることの、少なくとも2つの事が判る。それで、バッテリー46をゾーンAの中で作動させることが望ましいのであるが、バッテリーの動作は、エンジン作動状態の大幅な変化に対処するのに充分なだけ、放電電力限界に近くない。これが、ステップ70において、エンジン動作点がゆっくり移動する事ができる理由である。ステップ70で示されている、エンジン動作点の移動の例の一つは、エンジン12がより大きな動力を出力し始めるように、エンジンにおける点火遅角量を低減することである。これは、触媒56が望まれるより多少ゆっくり加熱されることになるが、バッテリー46の動作点がゾーンAに戻れるようバッテリー46の出力電力が低減する事を意味する。エンジン12の動作点は、VSC 50の中にあるコントロールソフトウェア内のフィルタを使う事により、ゆっくり移動される。これは、エンジン12が車両10を駆動するために更なる動力を生成し始める際に、ドライバーが急変を感じないように、滑らかな移り変わりを提供する。さらに、エンジン動作点をゆっくり移動させることは、より優れた制御性と、より少ない過渡状態とを可能にする。過渡状態がエミッションを増加する場合があるので、これは望ましい事である。本方法は、ステップ70の後において、バッテリー46がゾーンAの内で動作しているかどうかもう一度判断するため、判断ブロック64にループバックする。

判断ブロック68において、もし、バッテリー46がゾーンBの中で動作していないことが判断されるならば、バッテリー動作をゾーンAの中に戻す試行をするため、エンジン動作点は迅速に移動されなければならない（ステップ72を参照）。ステップ72は、バッテリーがゾーンCの中で動作している、あるいは極端な場合、ゾーンCを越えて動作している事を想定している。したがって、たとえドライバーが、バッテリー46が電力を出力する状態からエンジン12が動力を出力する状態への移行に気づく可能性があっても、エンジンの動作点を迅速に移動させることが重要である。上述のように、本方法がバッテリー46の充電と放電の両方に対処するよう用いられる場合、ステップ72がゾーンC及びそれ以上の領域に、ゾーンC'及びそれ以上の領域に、適用されることになる。バッテリーがゾーンC'で又はそれを超えて動作しているならば、エンジン12に対する燃料を遮断する（cutting off）ことによりエンジン動作点を変更し、それによって、エンジン12によるバッテリー46の充電を完全に無くしてもよい。

バッテリー46がゾーンCで動作しているならば、バッテリー46が放電電力限界に達しないよう、エンジン動作点を迅速に移動させることが必要である。それでも、エンジン動作点の変化に対してある程度フィルタを設けるのが望ましい場合がある。そのようなフィルタは必然的に、バッテリー46がゾーンBの中で動作している時に用いられるものよりも高速のものになる。エンジン動作点がステップ72において移動された後、本方法は判断ブロック68に戻り、そこにおいてバッテリー46がゾーンBに戻ったか判断される。このように、本発明は、バッテリー46がエンジン12からの出力動力の増加を要求しない限り、触媒56を迅速に加熱するようエンジンを動作させる。そのような場合において、エンジン12は、バッテリー46の動作をゾーンAに戻すのに必要な動力を供給し、ゾーンAにおいて、触媒56を迅速に加熱するようにエンジン12が再び動作され得る。

図3の中の判断ブロック62に戻ると、それは、一旦触媒56がそのライトオフ温度に達したら、別の判断が行われることを示している。具体的には、判断ブロック74において、その温度判定が触媒56用の最初の温度判定か否かが判断される。上で述べたように触媒温度は継続的に判定されるが、もし、その温度判定がエンジン12始動後の最初の判定であるならば、異なる終了制御（Exit strategy）が用いられる。もし触媒56が、そのライトオフ温度以上にあり、そして、温度が判定されたのがエンジン始動後の初回であるならば、本方法は終了する（ブロック76を参照）。

もし、最初に続く温度判定において触媒56がそのライトオフ温度に到達しているならば、ステップ78において移行が起こり、それからステップ78において本方法が終了する。図3の中で示された運転方法、移行、及び、その後の本方法の終了は、図4に図示されている。図4に示されるように、車両10は、図3の中のステップ60−72に概略対応する、第一のモード（モード1）で運転される。次に、移行モード（それは図3の中のステップ78に相当する）が存在する。そして最後に、その移行が完了した後、車両10は第二モード（モード2）で運転される。モード1における車両10の運転は、触媒がそのライトオフ温度に達する前における排気エミッションを低減する為の上述したそれらのステップを含む。これは、一般に、エミッション低減のための低温始動制御（cold start strategy for reduced emissions：CSSRE）と呼ぶことも出来る。図3を参照すると、触媒56がそのライトオフ温度に達した後、モード1が終了し移行モードが開始する。触媒56がそのライトオフ温度に達していなくても、エンジン12が予め定められた時間作動していた時に、上記移行モードが開始されても良いことを記すべきである。これは、車両10がCSSREを無期限に実行しないことを確実なものとする一助となる。

上述にように、モード1は触媒56を迅速に加熱するように、車両10、特にエンジン12を制御する、低温始動制御を表わす。反対に、車両10はモード2において、他の考察に基づいて運転される。例えば、エンジン12はモード2において、要求された車両の出力動力及びバッテリー46の作動状態に、少なくとも部分的に基づいて作動する。例えば、バッテリー46が充電される必要がある時、エンジン12は車両を駆動するための、そしてバッテリー46を充電するための出力動力を供給することになる。反対に、バッテリー46が充分な電荷を持つならば、バッテリーはそのうち車両の駆動に使われる分を提供し、それによりエンジン12からの出力される動力の低下を促進し得る。モード1が終了してモード2が開始する時、エンジン12からの出力される動力が大きく変化する場合があるので、モード1からモード2への変化をドライバーに不明とする一助となるよう、移行モードが設けられている。

図4に示されるように、グラフの下部と上部とに一つずつ、二つの異なる移行モードがある。二つの異なる移行モードは、モード2が開始するように移行モードを終了させることの出来る、二つの異なる方法を単に例示するものである。図2及び3と共に上述した通り、バッテリー46の動作をゾーンA内に戻すためのエンジン動作点の移動が、その移行を滑らかにするためのフィルタを使用する。モード1とモード2の間の移行モード（transition mode）もまた、エンジン12の出力動力が過剰に急変しないことを確実なものとするために、フィルタを使用する。

図4はモード１の間のエンジン出力動力を第一のレベル（5キロワット（KW））において示す。5KWの出力動力は、ここでは例示目的で示されているだけであり、エンジン出力動力が略一定になっている状態を表わす（ 図3のステップ66を参照）。モード2への移行を例示するために、図4は、エンジンに要求された出力動力が第二のレベル（モード2における10kW）まで増加すると仮定する。図4に示されるように、5KWレベルと10KWレベルとの間の移行は、その増加がドライバーに不明であるように、エンジン動力を徐々に高める曲線に沿って実行される。図4の下部において、移行モードは比較的短い。これは、その曲線がExitライン1とぶつかる点までエンジン出力動力が増加されるからである。Exit1は、ドライバーによって要求される動力の急増を表わす。そのような場合、移行モードは終了し、そしてエンジン12の出力動力が急激に変化する。ドライバーがそのような変化を期待しているので、この急変が起こることが許容される。反対に、ドライバーが動力の急増を要求しなければ、移行モードは継続し、エンジン出力動力の変化のフィルター処理も継続する。

ドライバーに要求される動力の急増が無ければ、エンジン出力動力が、モード2の所望の動力レベル、この場合10KW、から所定量以内になるまで、移行モードが継続することになる。ライン「Exit2」の長さはこの所定量を表わし、ドライバーが移行モードを出てモード2に入るの変更に気づくことが無いのに充分なだけ、モード2の動力レベルに近づいて設定される。それで本発明は、低温始動に際しエミッションを低減する制御及び、低温始動制御を出て通常車両運転へ入る滑らかな移行を含む、多くの利点を備える。

以上、本発明を行なうための最良の態様について詳細に述べてきたが、この発明に関連する分野の当業者であれば、以下の請求項に規定の本発明を実施するための、様々な代替構成及び実施例を想定するであろう。

本発明に対応した車両10の概略図である。 バッテリー出力電力の様々な領域を図示するグラフである。 本発明に対応した方法を示すフローチャートである。 図1で示される車両の、様々な運転モードを例示するグラフである。

Claims (7)

1. エンジン、電気機械、該電気機械を運転する為のエネルギーを供給可能なエネルギー蓄積装置、及び上記エンジンからの排気中の反応を促進する為の触媒、を含む車両を、排気エミッションを低減するように運転する方法であって、
   上記エンジンが動作している時に上記触媒の温度上昇率の増加を有効なものとし、それにより、そこにおいてエミッションが低減される温度に触媒が到達するのに必要な時間を短縮するよう、少なくとも一つのエンジンパラメーターを設定するステップと、
   上記エネルギー蓄積装置の出力電力が第一の所定範囲内にあるときに、エンジン出力動力が略一定となるように上記エンジンを運転するステップと、
   上記エネルギー蓄積装置の出力電力が上記第一の所定範囲外にあるとき、上記少なくとも一つのエンジンパラメーターを調節し、それによりエンジン出力動力を変更し、上記エネルギー蓄積装置の出力電力が上記第一の所定範囲外から該第一の所定範囲内へ変化するのを促進するステップとを有し、
   上記第一の所定範囲外に、該第一の所定範囲から離れた第三の所定範囲と、該第一の所定範囲と第三の所定範囲との間に存在する第二の所定範囲とを設定し、上記エネルギー蓄積装置の出力電力を、上記第二の所定範囲から上記第一の所定範囲に変化させるときは、上記第三の所定範囲から上記第二の所定範囲に変化させるときよりも、上記エンジン出力動力の変化を緩やかにする方法。
2. 上記少なくとも一つのエンジンパラメーターが、上記エンジンに供給される空気量、上記エンジンに供給される燃料量、及び、エンジン点火時期、の少なくとも一つを含む、請求項１に記載の方法
3. 上記第三の所定範囲が、上記エネルギー蓄積装置の出力電力限界と、上記少なくとも一つのエンジンパラメータの変化に対するエンジンの応答時間に少なくとも部分的に基づく第一所定電力値とにより規定される、請求項１又は請求項２に記載の方法。
4. 上記エネルギー蓄積装置の少なくとも一つの設定電力点のレベルによって、上記第一の所定範囲が少なくとも部分的に規定される、請求項３に記載の方法。
5. 上記エンジンが動作していて、上記触媒の温度が少なくとも一つの所定温度にあるか、もしくは、上記エンジンが所定時間量作動していた時に、上記触媒の温度上昇率の低下をもたらすように、上記少なくとも一つのエンジンパラメーターを調節するステップを更に有する、請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載の方法。
6. 上記エンジンが動作していているときに、触媒の温度上昇率の低下をもたらすように、上記少なくとも一つのエンジンパラメーターを調節するステップでは、上記車両のドライバーが所定の動力増加より大きな車両動力の増加を要求しないときは、該大きな車両動力の増加を要求するときよりも、エンジン出力動力の変化を緩やかにする、請求項５に記載の方法。
7. 上記少なくとも一つのエンジンパラメーターが、上記触媒の温度上昇率の増加を有効なものとするように設定されるとき、上記車両に推進動力を供給し、それにより、エンジン出力動力を補うように、上記電気機械を運転するステップを更に有する、請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載の方法。

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