JP6673271B2 - 自動車 - Google Patents

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JP6673271B2
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光頼 松村
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    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
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    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/02—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used
    • F16H61/0202—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0248—Control units where shifting is directly initiated by the driver, e.g. semi-automatic transmissions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/42—Ratio indicator devices
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    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
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Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは、排気系に粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタを有するエンジンを備える自動車に関する。
従来、この種の自動車としては、排気系に粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を除去するフィルタを備え、フィルタの温度上昇に必要なエンジンの作動時間を確保してフィルタを速やかに再生するものが提案されている（例えば特許文献１参照）。この自動車では、エンジンが作動するときに充電する蓄電装置を備え、フィルタの再生が要求される場合には、フィルタの再生が要求されないときよりも蓄電装置の残存容量の制御範囲を拡大すると共に、残存容量を制御範囲の下限値に向けて減少させた後に制御範囲の上限値に向けて増加させている。
特開２０１５−２０２８３２号公報
しかしながら、上述の自動車では、粒子状物質を除去するフィルタが過熱する場合が生じる。フィルタに粒子状物質がある程度堆積している状態のときに、ダウンシフトしてエンジンブレーキを作用させていると、大量に空気がフィルタに供給され、フィルタに堆積している粒子状物質が燃焼し、フィルタが必要以上に高温になってしまう。
本発明の自動車は、粒子状物質除去フィルタが過熱するのを抑制することを主目的とする。
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の自動車は、
排気系に粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタを有するエンジンと、
シーケンシャルシフト操作が可能なシフト装置と、
運転者の操作に応じて走行するように前記エンジンを制御する制御装置と、
を備える自動車であって、
前記制御装置は、前記粒子状物質除去フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、運転者によりシーケンシャルシフト操作が行なわれてもシフトを実行せずに走行するように制御する、
ことを特徴とする。
この本発明の自動車では、エンジンの排気系に取り付けられた粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、運転者によりシーケンシャルシフト操作が行なわれてもシフトを実行せずに走行するように制御する。これにより、シフト（特にダウンシフト）によってエンジンの回転数を上昇させてのエンジンブレーキを抑止し、高回転でのエンジンブレーキによって大量の空気が粒子状物質除去フィルタに供給されるのを抑制することができる。この結果、堆積量が所定量以上の粒子状物質除去フィルタに大量の空気が供給されることによって生じる粒子状物質除去フィルタの過熱を抑制することができる。また、アップシフトも不許可にすることによって、アップシフトのみが実行されてダウンシフトできない、即ち、一度アップシフトしてしまうと元に戻せない、という状況を回避することができる。
こうした本発明の自動車において、前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときには、シーケンシャルシフト操作を受け付けない旨を報知するものとしてもよい。こうすれば、運転者にシーケンシャルシフト操作が受け付けられないことを通知することができ、運転者に生じる違和感を抑制することができる。なお、シーケンシャルシフト操作を受け付けない旨の報知は、例えば、ディスプレイ表示によるものとしてもよい。
本発明の自動車において、前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときには、前記エンジンの回転数の上昇を抑制するものとしてもよい。こうすれば、高回転でのエンジンブレーキを抑制することができる。
本発明の自動車において、前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときには、エンジンブレーキの出力が行なわれないように制御するものとしてもよい。こうすれば、粒子状物質除去フィルタに大量の空気が供給されるのを抑制することができる。この場合、前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときには、エンジンブレーキの出力が行なわれない旨を報知するものとしてもよい。こうすれば、運転者にエンジンブレーキの出力が行なわれないことを通知することができ、運転者に生じる違和感を抑制することができる。なお、エンジンブレーキの出力が行なわれない旨の報知は、例えば、ディスプレイ表示によるものとしてもよい。
本発明の自動車において、走行用の動力を入出力するモータと、前記モータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、を備え、前記エンジンは、ガソリンを燃料として駆動するものとしてもよい。即ち、ハイブリッド自動車としてもよい。
本発明の第１実施例のハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 ＨＶＥＣＵ７０により実行される指令算出ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例の自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の第１実施例のハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１と、モータＭＧ２と、インバータ４１，４２と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、バッテリ５０と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、昇圧コンバータ５６と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により運転制御されている。エンジン２２の排気系には、排気浄化装置２３と粒子状物質除去フィルタ（以下、ＰＭフィルタという）２５とが取りつけられている。排気浄化装置２３には、排気中の未燃焼燃料や窒素酸化物を除去する触媒２３ａが充填されている。ＰＭフィルタ２５は、セラミックスやステンレスなどにより多孔質フィルタとして形成されており、煤などの粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を補足する。なお、ＰＭフィルタ２５は、エンジン２２がガソリンを燃料としているときにはＧＰＦ（gasoline particulate filter）と称され、エンジン２２が軽油を燃料としているときにはＤＰＦ（Diesel particulate filter）と称される。
エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出する図示しないクランクポジションセンサからのクランクポジションや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する図示しない水温センサからの冷却水温Ｔｗなどを挙げることができる。また、スロットルバルブのポジションを検出する図示しないスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度ＴＨや吸気管に取り付けられた図示しないエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ、吸気管に取り付けられた図示しない温度センサからの吸気温Ｔａなども挙げることができる。さらに、排気系の排気浄化装置２３の上流側に取り付けられた空燃比センサ２３ｂからの空燃比ＡＦや排気浄化装置２３の下流側に取り付けられた酸素センサ２３ｃからの酸素信号Ｏ２，ＰＭフィルタ２５の上流側および下流側に取り付けられた圧力センサ２５ａ，２５ｂからの圧力Ｐ１，Ｐ２も挙げることができる。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、例えば、燃料噴射弁への駆動信号や、スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号を挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。このエンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御する。また、エンジンＥＣＵ２４は、必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。エンジンＥＣＵ２４は、クランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータからの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて、体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬも演算している。エンジンＥＣＵ２４は、圧力センサ２５ａ，２５ｂからの圧力Ｐ１，Ｐ２の差圧ΔＰ（ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２）に基づいてＰＭフィルタ２５に補足された粒子状物質の推定される堆積量としてのＰＭ堆積量Ｑｐｍを演算したり、エンジン２２の運転状態に基づいてＰＭフィルタ２５の推定される温度としてのフィルタ温度Ｔｆを演算したりしている。
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤ，リングギヤ，キャリアには、モータＭＧ１の回転子，駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６，エンジン２２のクランクシャフト２６がそれぞれ接続されている。
モータＭＧ１は、永久磁石が埋め込まれた回転子と三相コイルが巻回された固定子とを備える周知の同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、モータＭＧ１と同様に同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータＥＣＵ４０によってインバータ４１，４２を制御することにより駆動する。インバータ４１，４２は、電力ライン（以下、駆動電圧系電力ラインという。）５４ａによりバッテリ５０とシステムメインリレー５５が接続された電力ライン（以下、電池電圧系電力ラインという。）５４ｂに接続された昇圧コンバータ５６に接続されている。インバータ４１，４２は、図示しないが、各々６つのトランジスタと６つのダイオードとからなる周知のインバータとして構成されている。昇圧コンバータ５６は、図示しないが、２つのトランジスタと２つのダイオードとリアクトルＬとからなる周知の昇圧コンバータとして構成されている。
駆動電圧系電力ライン５４ａには、平滑用の平滑コンデンサ５７と放電用の放電抵抗５８とが並列に接続されている。また、電池電圧系電力ライン５４ｂのバッテリ５０の出力端子側には、システムメインリレー５５が取り付けられており、さらに、電池電圧系電力ライン５４ｂの昇圧コンバータ５６側には、平滑用のフィルタコンデンサ５９が接続されている。
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２や、図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されている。また、モータＥＣＵ４０には、平滑コンデンサ５７の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからの平滑コンデンサ５７の電圧（駆動電圧系電力ライン５４ａの電圧。以下、駆動電圧系電圧という。）ＶＨや、フィルタコンデンサ５９の端子間に取り付けられた図示しない電圧センサからのフィルタコンデンサ５９の電圧（電池電圧系電力ライン５４ｂの電圧。以下、電池電圧系電圧という）ＶＬなども入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２や昇圧コンバータ５６を駆動するための制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりをする。バッテリ５０を管理するバッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの電池電圧Ｖｂや、バッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの電池電流Ｉｂ、バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力ポートを介して入力されている。また、バッテリＥＣＵ５２はＨＶＥＣＵ７０と通信しており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、駆動制御などに必要な各種信号、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０には、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰなども入力されている。ＨＶＥＣＵ７０からは、システムメインリレー５５への駆動信号や、運転席の前方のインストールパネルに取り付けられたディスプレイ９０への表示信号などの制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトレバー８１のシフトポジションＳＰとして、駐車時に用いる駐車ポジション（Ｐポジション）、後進走行用のリバースポジション（Ｒポジション）、中立のニュートラルポジション（Ｎポジション）、前進走行用の通常のドライブポジション（Ｄポジション）の他に、アップシフト指示ポジションおよびダウンシフト指示ポジションを有するシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）が用意されている。ここで、Ｓポジションは、アクセルオン時の駆動力や走行中のアクセルオフ時の制動力（Ｄポジションよりも大きい制動力）を例えば６段階（変速段Ｓ１〜Ｓ６に応じた制駆動力）に変更するポジションである。これにより、Ｓポジションでは、仮想的な有段変速機による変速感を運転者に与えることができる。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや電動走行（ＥＶ走行）モードで走行する。ここで、ＨＶ走行モードは、エンジン２２の運転を伴って走行するモードであり、ＥＶ走行モードは、エンジン２２の運転を伴わずに走行するモードである。
ＨＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される要求走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。そして、計算した要求走行用パワーＰｄｒｖ＊にバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０に充電するときが正の値）を加えて、車両に要求される要求パワーＰｅ＊を設定する。ここで、充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと目標割合ＳＯＣ＊との差分ΔＳＯＣに基づいて、差分ΔＳＯＣの絶対値が小さくなるように設定する。次に、要求パワーＰｅ＊がエンジン２２から出力されると共に要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）や、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）は、エンジン２２の運転ポイント（回転数，トルク）のうち騒音や振動等を加味して燃費が最適となる最適動作ラインを予め定めておき、要求パワーＰｅ＊に対応する最適動作ライン上の運転ポイント（回転数，トルク）を求めて設定する。エンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）については、エンジンＥＣＵ２４に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標運転ポイントに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるように、昇圧コンバータ５６やインバータ４１，４２の各トランジスタのスイッチング制御を行なう。
ＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃと車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定すると共に、要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて要求走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に、要求トルクＴｒ＊（要求走行用パワーＰｄｒｖ＊）が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊については、モータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、上述したように、昇圧コンバータ５６やインバータ４１，４２を制御する。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にＰＭフィルタ２５に堆積した粒子状物質のＰＭ堆積量Ｑｐｍが所定量Ｑｒｅｆ以上のときの動作について説明する。所定量Ｑｒｅｆは、ＰＭフィルタ２５を再生する必要があると判断される程度の値として予め定めることができる。図２は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される指令算出ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
指令算出ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、ＰＭフィルタ２５の堆積量Ｑｐｍや、シフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ＰＭフィルタ２５の堆積量Ｑｐｍは、圧力センサ２５ａ，２５ｂからの圧力Ｐ１，Ｐ２の差圧ΔＰ（ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２）に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４からの通信により入力するものとした。
続いて、入力したＰＭフィルタ２５の堆積量Ｑｐｍが所定量Ｑｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。堆積量Ｑｐｍが所定量Ｑｒｅｆ未満であると判定したときには、上述した通常計算によりエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）とモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１２０）。そして、設定したエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）についてはエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）を受信したエンジンＥＣＵ２４の動作やトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０の動作については上述した。
ステップＳ１１０で、堆積量Ｑｐｍが所定量Ｑｒｅｆ以上であると判定したときには、エンジンブレーキによる回生トルクの出力停止を設定すると共にその旨（例えば「エンジンブレーキは使用できません。」など）を運転席前方のインストールパネルに組み込まれたディスプレイ９０に表示する（ステップＳ１３０）。これにより、堆積量Ｑｐｍが所定量Ｑｒｅｆ以上のときにエンジンブレーキを行なうことによってエンジン２２から大量の空気がＰＭフィルタ２５に供給されるのを抑制することができ、エンジンブレーキが使用できないことを運転者に知らせることができる。
次に、シフトポジションＳＰに基づいてシーケンシャルシフト操作が行なわれたか否かを判定する（ステップＳ１４０）。シーケンシャルシフト操作が行なわれたか否かの判定は、シフトレバー８１がシーケンシャルシフトポジション（Ｓポジション）とされてアップシフト指示ポジション又はダウンシフト指示ポジションに操作されたか否かにより行なうことができる。シーケンシャルシフト操作が行なわれたと判定したときには、シーケンシャルシフトを不許可とすると共にその旨（例えば「シーケンシャルシフトは使用できません。」など）をディスプレイ９０に表示する（ステップＳ１５０）。これにより、堆積量Ｑｐｍが所定量Ｑｒｅｆ以上のときに、シーケンシャルシフト操作（特にダウンシフト操作）によってエンジン２２の回転数Ｎｅを上昇させ、高回転でのエンジンブレーキによって大量の空気がＰＭフィルタ２５に供給されるのを抑制することができると共に、シーケンシャルシフト操作が使用できないことを運転者に知らせることができる。
そして、シーケンシャルシフト操作の有無に拘わらず、シーケンシャルシフト操作に基づかずに且つエンジンブレーキを用いずにエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１６０）、これらを送信して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。この場合のエンジン２２の目標運転ポイントやモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊の設定については、例えば、以下のように行なうことができる。アクセルペダル８３がオンとされているときには、上述のＨＶ走行モードでの走行時と同様にエンジン２２の目標運転ポイント（目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊）やモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。アクセルペダル８３がオフとされているときには、ブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰと車速Ｖとに基づいて、走行に要求される減速度としての要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、エンジン２２についてはそのときの回転数Ｎｅで自立運転するようにそのときの回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＊とすると共に値０の目標トルクＴｅ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊については値０を設定する。そして、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊についてはバッテリ５０の入力制限Ｗｉｎの範囲内で出力可能な回生トルクの最大値と要求トルクＴｒ＊とのうち絶対値が小さい方を選択して設定する。なお、要求トルクＴｒ＊のうちモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊では不足するときには、不足分の減速トルクについては図示しない油圧式の機械ブレーキにより作用させる。このように制御することにより、シーケンシャルシフト操作とエンジンブレーキとを用いずに運転者の操作に応じてエンジン２２の目標運転ポイントやモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定することができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、ＰＭフィルタ２５に堆積した粒子状物質のＰＭ堆積量Ｑｐｍが所定量Ｑｒｅｆ以上のときには、運転者がシーケンシャルシフト操作を行なってもシーケンシャルシフトを不許可とする。これにより、シーケンシャルシフト操作（特にダウンシフト操作）によってエンジン２２の回転数Ｎｅを上昇させ、高回転でのエンジンブレーキによって大量の空気がＰＭフィルタ２５に供給されるのを抑制することができる。この結果、ＰＭフィルタ２５に大量の空気が供給されることによって生じるＰＭフィルタ２５の過熱を抑制することができる。また、ＰＭ堆積量Ｑｐｍが所定量Ｑｒｅｆ以上のときには、エンジンブレーキによる回生トルクの出力停止を設定する。これにより、エンジンブレーキが行なわれることにより、大量の空気がＰＭフィルタ２５に供給されるのを抑制することができる。この結果、ＰＭフィルタ２５に大量の空気が供給されることによって生じるＰＭフィルタ２５の過熱を抑制することができる。さらに、シーケンシャルシフトを不許可としたり、エンジンブレーキによる回生トルクの出力停止とするときには、その旨をディスプレイ９０に表示するから、その旨を運転者に知らせることができ、シーケンシャルシフトが使用できないことやエンジンブレーキを使用できないことによって運転者に生じる違和感を抑制することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、シーケンシャルシフトを不許可としたり、エンジンブレーキによる回生トルクの出力停止とするときには、その旨をディスプレイ９０に表示することにより運転者に報知するものとしたが、その旨を運転者に報知すればよいから、その旨を音声出力により運転者に報知するものとしてもよい。また、ＰＭフィルタ２５の過熱を抑制するとの観点から鑑みると、シーケンシャルシフトを不許可とした旨やエンジンブレーキによる回生トルクの出力停止とした旨を報知しないものとしても差し支えない。
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＰＭフィルタ２５に堆積した粒子状物質のＰＭ堆積量Ｑｐｍが所定量Ｑｒｅｆ以上のときには、シーケンシャルシフトを不許可とするとと共にエンジンブレーキによる回生トルクの出力停止するものとしたが、ＰＭフィルタ２５に堆積した粒子状物質のＰＭ堆積量Ｑｐｍが所定量Ｑｒｅｆ以上のときには、シーケンシャルシフトを不許可とするだけでエンジンブレーキによる回生トルクの出力を停止しないものとしても構わない。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２と２つのモータＭＧ１，ＭＧ２とをプラネタリギヤ３０に接続した構成としたが、エンジン２２の排気系にＰＭフィルタ２５を備えると共にシーケンシャルシフト操作が可能な自動車であればよいから、図３に例示するハイブリッド自動車２２０のように、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に変速機２３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧにクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成としてもよいし、図４に例示する自動車３２０のように、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に変速機３３０を介してエンジン２２を接続する構成としてもよい。
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ＰＭフィルタ２５が「粒子状物質除去フィルタ」に相当し、エンジン２２が「エンジン」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０やエンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２が「制御装置」に相当する。
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。
２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ 排気浄化装置、２３ａ 触媒、２３ｂ 空燃比センサ、２３ｃ 酸素センサ、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２５ 粒子状物質除去フィルタ（ＰＭフィルタ）、２５ａ，２５ｂ 圧力センサ、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ａ 駆動電圧系電力ライン、５４ｂ 電池電圧系電力ライン、５５ システムメインリレー、５６ 昇圧コンバータ、５７ 平滑コンデンサ、５８ 放電抵抗、５９ フィルタコンデンサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、９０ ディスプレイ、２２９ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、３２０ 自動車、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (7)

  1. 排気系に粒子状物質を除去する粒子状物質除去フィルタを有するエンジンと、
    シーケンシャルシフト操作が可能なシフト装置と、
    運転者の操作に応じて走行するように前記エンジンを制御する制御装置と、
    を備える自動車であって、
    前記制御装置は、前記粒子状物質除去フィルタに堆積した粒子状物質の堆積量が所定量以上のときには、運転者によりシーケンシャルシフト操作が行なわれてもシフトを実行せずに走行するように制御する、
    ことを特徴とする自動車。
  2. 請求項１記載の自動車であって、
    前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときには、シーケンシャルシフト操作を受け付けない旨を報知する、
    自動車。
  3. 請求項１または２記載の自動車であって、
    前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときには、前記エンジンの回転数の上昇を抑制する、
    自動車。
  4. 請求項１ないし３のうちのいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
    前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときには、エンジンブレーキの出力が行なわれないように制御する、
    自動車。
  5. 請求項４記載の自動車であって、
    前記制御装置は、前記堆積量が前記所定量以上のときには、エンジンブレーキの出力が行なわれない旨を報知する、
    自動車。
  6. 請求項２または５記載の自動車であって、
    前記制御装置は、ディスプレイ表示により報知する、
    自動車。
  7. 請求項１ないし６のうちのいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
    走行用の動力を入出力するモータと、
    前記モータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、
    を備え、
    前記エンジンは、ガソリンを燃料として駆動する、
    自動車。
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