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WO2012053603A1 - 再生制御装置、ハイブリッド自動車および再生制御方法、並びにプログラム - Google Patents

再生制御装置、ハイブリッド自動車および再生制御方法、並びにプログラム Download PDF

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Publication number
WO2012053603A1
WO2012053603A1 PCT/JP2011/074178 JP2011074178W WO2012053603A1 WO 2012053603 A1 WO2012053603 A1 WO 2012053603A1 JP 2011074178 W JP2011074178 W JP 2011074178W WO 2012053603 A1 WO2012053603 A1 WO 2012053603A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
regeneration
engine
electric motor
post
hybrid vehicle
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/074178
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博孝 植野
Original Assignee
日野自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日野自動車株式会社 filed Critical 日野自動車株式会社
Priority to JP2012514269A priority Critical patent/JPWO2012053603A1/ja
Priority to AU2011318933A priority patent/AU2011318933A1/en
Priority to CN2011800467691A priority patent/CN103140402A/zh
Priority to US13/876,511 priority patent/US20130179022A1/en
Publication of WO2012053603A1 publication Critical patent/WO2012053603A1/ja

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    • Y10S903/903—Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/93—Conjoint control of different elements

Definitions

  • the present invention relates to a playback control device, a hybrid vehicle, a playback control method, and a program.
  • a vehicle having a diesel engine is provided with a post-processing device for removing particulates (particulate particles) in the exhaust gas.
  • a post-processing device for removing particulates (particulate particles) in the exhaust gas.
  • it is necessary to perform a process called “regeneration” in which the engine is operated at a high load and the particulates accumulated in the filter are burned (for example, patents). Reference 1).
  • the present invention has been carried out under such a background, and a regeneration control device, a hybrid vehicle and a regeneration control method capable of improving fuel efficiency by completing the “regeneration” process in a short time, and
  • the purpose is to provide a program.
  • the regeneration control device of the present invention has an engine and an electric motor, and can be driven by the engine or the electric motor, or can be driven in cooperation with the engine and the electric motor, and at least during deceleration, regenerative power generation is performed by the electric motor.
  • the motor is driven by an electric motor at the time of deceleration during regeneration of the aftertreatment device, and the engine is subjected to aftertreatment regardless of the traveling system. While controlling so that the rotational speed suitable for reproduction
  • the exhaust brake may be operated during regeneration of the aftertreatment device.
  • Another aspect of the present invention is a hybrid vehicle having the regeneration control device of the present invention.
  • the regeneration control method of the present invention includes an engine and an electric motor, and can be driven by the engine or the electric motor, or can be driven in cooperation with the engine and the electric motor, and regenerative power generation is performed by the electric motor at least during deceleration.
  • the motor is driven by an electric motor during deceleration of the regeneration of the aftertreatment device, and the engine is subjected to aftertreatment regardless of the running system. Control is performed so as to maintain a rotation speed suitable for regeneration of the device, and in a situation where engine braking is necessary, a control force corresponding to the braking force of the engine brake is generated by regeneration of the electric motor.
  • Still another aspect of the present invention is a program characterized by causing an information processing apparatus to realize a function corresponding to the function of the reproduction control apparatus of the present invention.
  • the “regeneration” process can be completed in a short time to improve fuel efficiency.
  • FIG. 3 It is a block diagram showing an example of composition of a hybrid car of an embodiment of the invention. It is a block diagram which shows the example of a structure of the function implement
  • achieved in the hybrid ECU of FIG. 3 is a flowchart showing a reproduction control process of a post-processing apparatus reproduction control unit in FIG. 2.
  • a hybrid vehicle has an engine and an electric motor, and can be driven by the engine or the electric motor, or can be driven in cooperation with the engine and the electric motor, and uses the regenerative torque of the electric motor as a braking force instead of the engine brake. it can. Therefore, in the hybrid vehicle 1 according to the embodiment of the present invention, at the time of deceleration during the “regeneration” period of the post-processing device, the braking force corresponding to the engine brake is generated by the regenerative torque of the electric motor even in a situation where the engine brake is necessary. The engine is allowed to continue high-load operation for “regeneration”.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the hybrid vehicle 1.
  • the hybrid vehicle 1 is an example of a vehicle.
  • the hybrid vehicle 1 includes an engine 10, an engine ECU (Electronic Control Unit) 11, a clutch 12, an electric motor 13, an inverter 14, a battery 15, a transmission 16, a motor ECU 17, a hybrid ECU 18, wheels 19, an aftertreatment device 20, and an exhaust brake solenoid valve. 21, a key switch 22, and a shift unit 23.
  • the transmission 16 has a semi-automatic transmission and is operated by a shift unit 23 having a drive range (hereinafter referred to as a D (Drive) range).
  • the semi-automatic transmission is a transmission that can automatically perform a shifting operation while having the same configuration as a manual transmission.
  • the “travel system” in the claims refers to, for example, the clutch 12, the electric motor 13, the transmission 16, the wheels 19, and the like.
  • the engine 10 is an example of an internal combustion engine, and is controlled by the engine ECU 11 to rotate gasoline and light oil, CNG (Compressed Natural Gas), LPG (Liquefied ⁇ Petroleum Gas), or alternative fuel and the like to rotate the shaft internally. Power is generated and the generated power is transmitted to the clutch 12.
  • CNG Compressed Natural Gas
  • LPG Liquefied ⁇ Petroleum Gas
  • the engine ECU 11 is a computer that operates in cooperation with the motor ECU 17 according to an instruction from the hybrid ECU 18 and controls the engine 10 such as a fuel injection amount and a valve timing.
  • the engine ECU 11 includes a CPU (Central Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a microprocessor (microcomputer), a DSP (Digital Signal Processor), and the like. O (Input / Output) port and the like.
  • the clutch 12 is controlled by the hybrid ECU 18 and transmits the shaft output from the engine 10 to the wheels 19 via the electric motor 13 and the transmission 16. That is, the clutch 12 mechanically connects the rotating shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 under the control of the hybrid ECU 18 to transmit the shaft output of the engine 10 to the electric motor 13, or By disconnecting the mechanical connection between the rotating shaft of the motor 10 and the rotating shaft of the electric motor 13, the shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 can be rotated at different rotational speeds.
  • the clutch 12 causes the hybrid vehicle 1 to travel by the power of the engine 10, thereby causing the electric motor 13 to generate electric power, when the engine 10 is assisted by the driving force of the electric motor 13, and to start the engine 10 by the electric motor 13.
  • the rotating shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 are mechanically connected.
  • the clutch 12 is in a state where the engine 10 is stopped or idling and the hybrid vehicle 1 is running by the driving force of the electric motor 13 and when the engine 10 is stopped or idling and the hybrid vehicle 1 is decelerated.
  • the electric motor 13 is generating electric power (regenerating electric power)
  • the mechanical connection between the rotating shaft of the engine 10 and the rotating shaft of the electric motor 13 is disconnected.
  • the clutch 12 is different from the clutch that is operated by the driver operating the clutch pedal, and operates under the control of the hybrid ECU 18.
  • the electric motor 13 is a so-called motor generator.
  • the electric power supplied from the inverter 14 generates motive power for rotating the shaft, and supplies the shaft output to the transmission 16 or the shaft supplied from the transmission 16. Electric power is generated by the rotating power, and the electric power is supplied to the inverter 14.
  • the electric motor 13 When the hybrid vehicle 1 is accelerating or traveling at a constant speed, the electric motor 13 generates power for rotating the shaft, supplies the shaft output to the transmission 16, and cooperates with the engine 10.
  • the hybrid vehicle 1 is driven to work. Further, for example, when the motor 13 is driven by the engine 10, or when the hybrid vehicle 1 is decelerating or traveling downhill, the motor 13 is traveling without power. Operates as a generator. In this case, power is generated by the power that rotates the shaft supplied from the transmission 16, and the electric power is supplied to the inverter 14 to charge the battery 15.
  • the inverter 14 is controlled by the motor ECU 17 and converts the DC voltage from the battery 15 into an AC voltage or converts the AC voltage from the motor 13 into a DC voltage.
  • the inverter 14 converts the DC voltage of the battery 15 into an AC voltage and supplies electric power to the electric motor 13.
  • the inverter 14 converts the AC voltage from the electric motor 13 into a DC voltage. That is, in this case, the inverter 14 serves as a rectifier and a voltage regulator for supplying a DC voltage to the battery 15.
  • the battery 15 is a chargeable / dischargeable secondary battery.
  • the electric power is supplied to the electric motor 13 via the inverter 14 or when the electric motor 13 is generating electric power, It is charged by the power it generates.
  • the transmission 16 has a semi-automatic transmission (not shown) that selects one of a plurality of gear ratios (speed ratios) in accordance with a speed change instruction signal from the hybrid ECU 18.
  • the power and / or power of the electric motor 13 is transmitted to the wheel 19. Further, the transmission 16 transmits the power from the wheels 19 to the electric motor 13 when decelerating or traveling downhill.
  • the driver can manually change the gear position to an arbitrary gear stage by operating the shift unit 23.
  • the motor ECU 17 is a computer that operates in cooperation with the engine ECU 11 by following instructions from the hybrid ECU 18, and controls the electric motor 13 by controlling the inverter 14.
  • the motor ECU 17 is configured by a CPU, an ASIC, a microprocessor (microcomputer), a DSP, and the like, and includes a calculation unit, a memory, an I / O port, and the like.
  • the hybrid ECU 18 is an example of a computer, and acquires accelerator opening information, brake operation information, vehicle speed information, gear position information acquired from the transmission 16, and engine rotation speed information acquired from the engine ECU 11 for hybrid traveling. With reference to this, the clutch 12 is controlled, and the transmission 16 is controlled by supplying a shift instruction signal. Further, the hybrid ECU 18 gives a control instruction for the electric motor 13 and the inverter 14 to the motor ECU 17 based on the obtained SOC (State (of Charge) information of the battery 15 and other information for the hybrid running, and the engine ECU 11 A control instruction for the engine 10 is given.
  • SOC State (of Charge
  • the hybrid ECU 18 upon receiving the “clogging warning” sent from the post-processing device 20, the hybrid ECU 18 instructs the engine ECU 11, the clutch 12, and the motor ECU 17 to execute the “regeneration” process.
  • the hybrid ECU 18 includes a CPU, an ASIC, a microprocessor (microcomputer), a DSP, and the like, and has an arithmetic unit, a memory, an I / O port, and the like.
  • the program executed by the hybrid ECU 18 can be installed in advance in the hybrid ECU 18 that is a computer by storing the program in a nonvolatile memory inside the hybrid ECU 18 in advance.
  • the engine ECU 11, the motor ECU 17, and the hybrid ECU 18 are connected to each other by a bus that conforms to a standard such as CAN (Control Area Network).
  • CAN Controller Area Network
  • Wheel 19 is a driving wheel that transmits driving force to the road surface. Although only one wheel 19 is shown in FIG. 1, the hybrid vehicle 1 actually has a plurality of wheels 19.
  • the post-processing device 20 is a device that purifies the exhaust gas of the engine 10, and sends a filter clogging alarm (not shown) to the hybrid ECU 18.
  • a filter clogging alarm (not shown)
  • the clogging alarm is information for warning that the filter is clogged, and clogging has not yet occurred at the time when the clogging alarm is transmitted.
  • the exhaust brake solenoid valve 21 is provided in the exhaust pipe of the engine 10 at the rear stage of the post-processing device 20, and when the exhaust brake solenoid valve 21 is closed, the resistance when exhaust gas is exhausted to the outside increases. As a result, the friction of the engine 10 can be increased and the effect of engine braking can be increased.
  • the exhaust brake electromagnetic valve 21 is used for the purpose of increasing the load on the engine 10 in order to end “regeneration” in a short time, not to increase the effect of engine braking.
  • the key switch 22 is a switch that is turned ON / OFF by a user when the operation is started, for example, and is turned ON to turn on each part of the hybrid vehicle 1 and the key switch 22 is turned OFF. Each part of the hybrid vehicle 1 is stopped by entering the state.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration realized in the hybrid ECU 18 that executes the program. That is, when the hybrid ECU 18 executes the program, the post-processing device regeneration control unit 30 is realized.
  • the post-processing device regeneration control unit 30 When the post-processing device regeneration control unit 30 receives a clogging alarm from the post-processing device 20, the post-processing device regeneration control unit 30 instructs each unit to perform the “regeneration” step and performs regeneration control.
  • the hybrid ECU 18 executes the program, and the hybrid ECU 18 has the post-processing device regeneration control unit 30 realized, and the procedure proceeds to step S1. If the value indicating the SOC of the battery 15 is high, regeneration for obtaining the regenerative torque corresponding to the engine brake cannot be performed in step S5. Therefore, the value indicating the SOC of the battery 15 is equal to or less than a predetermined value as the condition of “START”. You may add that.
  • step S1 when the post-processing device regeneration control unit 30 receives a clogging alarm from the post-processing device 20, the procedure proceeds to step S2.
  • step S2 the post-processing device reproduction control unit 30 performs “reproduction”, and the procedure proceeds to step S3.
  • step S3 the post-processing device regeneration control unit 30 determines whether or not the hybrid vehicle 1 is decelerating. If it is determined in step S3 that the hybrid vehicle 1 is decelerating, the procedure proceeds to step S4. On the other hand, if it is determined in step S3 that the hybrid vehicle 1 is not decelerating, the procedure returns to step S2.
  • step S4 the post-processing device regeneration control unit 30 disengages the clutch 12, and the procedure proceeds to step S5.
  • step S5 the post-processing device regeneration control unit 30 performs regeneration by which the regenerative torque equivalent to engine braking is obtained by the electric motor 13, and the procedure proceeds to step S6.
  • step S6 the post-processing device regeneration control unit 30 determines whether or not to shorten the regeneration time. Note that the setting for shortening the regeneration time can be made in advance by the driver from a setting unit (not shown). If it is determined in step S6 that the playback time is to be shortened, the procedure proceeds to step S7. On the other hand, if it is determined in step S6 that there is no need to shorten the playback time, the procedure proceeds to step S8.
  • step S7 the post-processing device regeneration control unit 30 closes the exhaust brake electromagnetic valve 21 to use the exhaust brake together, and the procedure proceeds to step S8.
  • step S8 the post-processing device regeneration control unit 30 determines whether or not the clogging alarm has been resolved. If it is determined in step S8 that the clogging alarm has been resolved, the process ends. On the other hand, if it is determined in step S8 that the clogging alarm has not yet been cleared, the procedure returns to step S2.
  • the hybrid vehicle 1 travels by the electric motor 13 during deceleration of the post-processing device 20 during regeneration, and the engine 10 is controlled to maintain a rotation speed suitable for regeneration of the post-processing device 20 regardless of the traveling system.
  • a control force corresponding to the braking force of the engine brake is generated by regeneration of the electric motor 13.
  • the engine 10 can continue high-load operation suitable for “regeneration” for a necessary time regardless of the traveling system, so that the “regeneration” process can be completed in a short time to improve fuel efficiency. .
  • the “regeneration” can be completed in a shorter time by closing the exhaust brake solenoid valve 21 during the regeneration of the aftertreatment device 20 and further increasing the load of the engine 10. As a result, the “regeneration” process can be completed in a shorter time to improve fuel efficiency.
  • the post-processing device regeneration control unit 30 executes “regeneration” by the clogging alarm sent from the post-processing device 20, but the predetermined processing is performed without using such a clogging alarm. “Regeneration” may be executed periodically for each travel distance or every predetermined travel time.
  • the purpose of using the exhaust brake is to shorten the regeneration time.
  • the exhaust brake may be used together for the purpose of regenerating excessively accumulated particulates within a predetermined time. .
  • the regeneration is automatically performed when the post-processing device regeneration control unit 30 receives a clogging alarm.
  • a configuration in which a clogging warning is also notified to the driver may be adopted so that the driver can postpone the regeneration.
  • the reason for the driver to postpone the regeneration is, for example, when the driver performs a delivery service in a quiet residential area with the hybrid vehicle 1 and wants to suppress the generation of sound from the engine 10 for regeneration. Can be considered.
  • the combined use of the exhaust brake causes an increase in fuel consumption for regeneration, so it is preferable not to allow the combined use unnecessarily.
  • a threshold is provided for the excess from the accumulated amount of particulates corresponding to normal regeneration, and the exhaust brake is used together when the excess exceeds the threshold.
  • a threshold value may be provided for the value indicating the SOC of the battery 15, and the post-processing device regeneration control unit 30 may control the regeneration process.
  • a two-stage threshold value B ⁇ A is provided for the value indicating the SOC.
  • the threshold value A is an upper limit value indicating the SOC
  • the threshold value B is a value smaller than the threshold value A.
  • the value indicating the SOC of the battery 15 becomes a threshold value A in a relatively short time. It is a value that reaches.
  • the value indicating the SOC is equal to or greater than the threshold value A, regenerative charging cannot be performed any more.
  • step S6 in the flowchart of FIG.
  • step S7 control is performed to shorten the regeneration time by using the exhaust brake in step S7 together. As a result, regeneration by the engine brake becomes possible before braking by regeneration becomes impossible, and use of the service brake can be suppressed. If the value indicating the SOC is less than the threshold value B, the control as described in the flowchart of FIG.
  • the engine 10 has been described as an internal combustion engine, it may be a heat engine including an external combustion engine.
  • the program executed by the hybrid ECU 18 has been described as being installed in the hybrid ECU 18 in advance.
  • a removable medium in which the program is recorded (a program is stored) is attached to a drive or the like (not shown), and the removable medium is removed.
  • the program read from the medium is stored in a non-volatile memory inside the hybrid ECU 18 or the program transmitted via a wired or wireless transmission medium is received by a communication unit (not shown), and the hybrid ECU 18 Can be installed in the hybrid ECU 18 as a computer.
  • each ECU may be realized by an ECU in which some or all of these functions are combined into one, or an ECU that further subdivides the functions of each ECU may be newly provided.
  • the program executed by the computer may be a program that is processed in time series in the order described in this specification, or in parallel or at a necessary timing such as when a call is made. It may be a program for processing.
  • SYMBOLS 1 Hybrid vehicle, 10 ... Engine, 11 ... Engine ECU, 12 ... Clutch, 13 ... Electric motor, 14 ... Inverter, 15 ... Battery, 16 ... Transmission, 17 ... Motor ECU, 18 ... Hybrid ECU (reproduction control device), 19 ... Wheel, 20 ... Post-processing device, 21 ... Exhaust brake solenoid valve, 30 ... Post-processing device regeneration controller

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Abstract

　「再生」の工程を短時間で終了させて燃費を向上させること。　後処理装置の再生中の減速時には、電動機により走行させ、エンジンは、走行系とは無関係に後処理装置の再生に適する回転速度を保持するように制御すると共に、エンジンブレーキの制動力に相当する制御力を電動機の回生によって発生させるハイブリッド自動車の後処理装置の再生制御装置を構成する。

Description

再生制御装置、ハイブリッド自動車および再生制御方法、並びにプログラム
　本発明は、再生制御装置、ハイブリッド自動車および再生制御方法、並びにプログラムに関する。
　ディーゼルエンジンを有する車両では、排気ガス中のパティキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)などを除去するための後処理装置が備えられている。このような後処理装置では、フィルタが目詰まりすることを避けるためにエンジンを高負荷で運転させてフィルタに溜まったパティキュレートを燃焼させる「再生」と呼ばれる工程を実施する必要がある（たとえば特許文献１参照）。
特開２００６－２７５００９号公報
　上述した「再生」の工程を実施している期間は、エンジンを高負荷で運転させることが必要である。しかしながら車両が長い下り坂を走行中である場合など、エンジンブレーキを用いる際には、エンジンへの燃料の供給を止めなければならず、この間、「再生」の工程は中断されることになる。
　このように「再生」の工程がいったん中断されると、後処理装置の温度が低下するため、再び後処理装置の温度を上昇させるための時間を要し、「再生」の終了が延長される。また、「再生」にはエンジンを高負荷で運転させる必要があるため、「再生」の延長は燃費を悪化させる原因になる。
　本発明は、このような背景の下に行われたものであって、「再生」の工程を短時間で終了させて燃費を向上させることができる再生制御装置、ハイブリッド自動車および再生制御方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
　本発明の１つの観点は、再生制御装置としての観点である。本発明の再生制御装置は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機により走行可能であり、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機により回生発電が可能であり、排気ガスの後処理装置を有するハイブリッド自動車の後処理装置の再生制御装置において、後処理装置の再生中の減速時には、電動機により走行させ、エンジンは、走行系とは無関係に後処理装置の再生に適する回転速度を保持するように制御すると共に、エンジンブレーキの制動力に相当する制御力を電動機の回生によって発生させるものである。
　さらに、後処理装置の再生中に、排気ブレーキを稼動させるようにしてもよい。
　本発明の他の観点は、本発明の再生制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車である。
　本発明のさらに他の観点は、再生制御方法としての観点である。本発明の再生制御方法は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機により走行可能であり、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、電動機により回生発電が可能であり、排気ガスの後処理装置を有するハイブリッド自動車の後処理装置の再生制御方法において、後処理装置の再生中の減速時には、電動機により走行させ、エンジンは、走行系とは無関係に後処理装置の再生に適する回転速度を保持するように制御すると共に、エンジンブレーキが必要な状況下では、エンジンブレーキの制動力に相当する制御力を電動機の回生によって発生させるものである。
　本発明のさらに他の観点は、情報処理装置に、本発明の再生制御装置の機能に相当する機能を実現させることを特徴とするプログラムである。
　本発明によれば、「再生」の工程を短時間で終了させて燃費を向上させることができる。
本発明の実施の形態のハイブリッド自動車の構成の例を示すブロック図である。 図１のハイブリッドＥＣＵにおいて実現される機能の構成の例を示すブロック図である。 図２の後処理装置再生制御部の再生制御処理を示すフローチャートである。
　以下、本発明の実施の形態のハイブリッド自動車について、図１～図３を参照しながら説明する。
（概要）
　ハイブリッド自動車は、エンジンと電動機とを有し、エンジンもしくは電動機により走行可能であり、またはエンジンと電動機とが協働して走行可能であり、エンジンブレーキに代えて電動機の回生トルクを制動力として利用できる。そこで本発明の実施の形態のハイブリッド自動車１では、後処理装置の「再生」の期間中の減速時には、エンジンブレーキが必要な状況下であっても電動機の回生トルクによってエンジンブレーキに相当する制動力を得て、エンジンには「再生」のための高負荷運転を継続させるようにする。
（本発明の実施の形態）
　図１は、ハイブリッド自動車１の構成の例を示すブロック図である。ハイブリッド自動車１は、車両の一例である。
　ハイブリッド自動車１は、エンジン１０、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１１、クラッチ１２、電動機１３、インバータ１４、バッテリ１５、トランスミッション１６、モータＥＣＵ１７、ハイブリッドＥＣＵ１８、車輪１９、後処理装置２０、排気ブレーキ電磁弁２１、キースイッチ２２、およびシフト部２３を有して構成される。トランスミッション１６は、半自動トランスミッションを有し、ドライブレンジ（以下では、Ｄ(Drive)レンジと記す）を有するシフト部２３により操作される。なお、半自動トランスミッションとは、マニュアルトランスミッションと同じ構成を有しながら変速操作を自動的に行うことができるトランスミッションである。また、請求項でいう「走行系」とは、たとえばクラッチ１２、電動機１３、トランスミッション１６、車輪１９などをいう。
　エンジン１０は、内燃機関の一例であり、エンジンＥＣＵ１１によって制御され、ガソリン、軽油、ＣＮＧ(Compressed Natural Gas)、ＬＰＧ(Liquefied Petroleum Gas)、または代替燃料等を内部で燃焼させて、軸を回転させる動力を発生させ、発生した動力をクラッチ１２に伝達する。
　エンジンＥＣＵ１１は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、モータＥＣＵ１７と連携動作するコンピュータであり、燃料噴射量やバルブタイミングなど、エンジン１０を制御する。たとえば、エンジンＥＣＵ１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）などにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏ（Input/Output）ポートなどを有する。
　クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８によって制御され、エンジン１０からの軸出力を、電動機１３およびトランスミッション１６を介して車輪１９に伝達する。すなわち、クラッチ１２は、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続することにより、エンジン１０の軸出力を電動機１３に伝達させたり、または、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断することにより、エンジン１０の軸と、電動機１３の回転軸とが互いに異なる回転速度で回転できるようにする。
　たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０の動力によってハイブリッド自動車１が走行し、これにより電動機１３に発電させる場合、電動機１３の駆動力によってエンジン１０がアシストされる場合、および電動機１３によってエンジン１０を始動させる場合などに、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸とを機械的に接続する。
　また、たとえば、クラッチ１２は、エンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、電動機１３の駆動力によってハイブリッド自動車１が走行している場合、およびエンジン１０が停止またはアイドリング状態にあり、ハイブリッド自動車１が減速中または下り坂を走行中であり、電動機１３が発電している（電力回生している）場合、エンジン１０の回転軸と電動機１３の回転軸との機械的な接続を切断する。
　なお、クラッチ１２は、運転者がクラッチペダルを操作して動作しているクラッチとは異なるものであり、ハイブリッドＥＣＵ１８の制御によって動作する。
　電動機１３は、いわゆる、モータジェネレータであり、インバータ１４から供給された電力により、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給するか、またはトランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電し、その電力をインバータ１４に供給する。たとえば、ハイブリッド自動車１が加速しているときまたは定速で走行しているときにおいて、電動機１３は、軸を回転させる動力を発生させて、その軸出力をトランスミッション１６に供給し、エンジン１０と協働してハイブリッド自動車１を走行させる。また、たとえば、電動機１３がエンジン１０によって駆動されているとき、またはハイブリッド自動車１が減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、無動力で走行しているときにおいて、電動機１３は、発電機として動作し、この場合、トランスミッション１６から供給された軸を回転させる動力によって発電して、電力をインバータ１４に供給し、バッテリ１５が充電される。
　インバータ１４は、モータＥＣＵ１７によって制御され、バッテリ１５からの直流電圧を交流電圧に変換するか、または電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。電動機１３が動力を発生させる場合、インバータ１４は、バッテリ１５の直流電圧を交流電圧に変換して、電動機１３に電力を供給する。電動機１３が発電する場合、インバータ１４は、電動機１３からの交流電圧を直流電圧に変換する。すなわち、この場合、インバータ１４は、バッテリ１５に直流電圧を供給するための整流器および電圧調整装置としての役割を果たす。
　バッテリ１５は、充放電可能な二次電池であり、電動機１３が動力を発生させるとき、電動機１３にインバータ１４を介して電力を供給するか、または電動機１３が発電しているとき、電動機１３が発電する電力によって充電される。
　トランスミッション１６は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの変速指示信号に従って、複数のギア比（変速比）のいずれかを選択する半自動トランスミッション（図示せず）を有し、変速比を切り換えて、変速されたエンジン１０の動力および／または電動機１３の動力を車輪１９に伝達する。また、減速しているとき、もしくは下り坂を走行しているときなど、トランスミッション１６は、車輪１９からの動力を電動機１３に伝達する。なお、半自動トランスミッションは、シフト部２３を操作して運転者が手動で任意のギア段にギア位置を変更することもできる。
　モータＥＣＵ１７は、ハイブリッドＥＣＵ１８からの指示に従うことにより、エンジンＥＣＵ１１と連携動作するコンピュータであり、インバータ１４を制御することによって電動機１３を制御する。たとえば、モータＥＣＵ１７は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
　ハイブリッドＥＣＵ１８は、コンピュータの一例であり、ハイブリッド走行のために、アクセル開度情報、ブレーキ操作情報、車速情報、およびトランスミッション１６から取得したギア位置情報、エンジンＥＣＵ１１から取得したエンジン回転速度情報を取得して、これを参照して、クラッチ１２を制御すると共に、変速指示信号を供給することでトランスミッション１６を制御する。また、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ハイブリッド走行のために、取得したバッテリ１５のＳＯＣ（State of Charge）情報その他の情報に基づきモータＥＣＵ１７に対して電動機１３およびインバータ１４の制御指示を与え、エンジンＥＣＵ１１に対してエンジン１０の制御指示を与える。さらにハイブリッドＥＣＵ１８は、後処理装置２０から送出される「目詰まり警報」を受け取ると「再生」の処理を実行するための指示をエンジンＥＣＵ１１、クラッチ１２、およびモータＥＣＵ１７に行う。たとえば、ハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰなどにより構成され、内部に、演算部、メモリ、およびＩ／Ｏポートなどを有する。
　なお、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリにあらかじめ記憶しておくことで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールしておくことができる。
　エンジンＥＣＵ１１、モータＥＣＵ１７、およびハイブリッドＥＣＵ１８は、ＣＡＮ（Control Area Network）などの規格に準拠したバスなどにより相互に接続されている。
　車輪１９は、路面に駆動力を伝達する駆動輪である。なお、図１において、１つの車輪１９のみが図示されているが、実際には、ハイブリッド自動車１は、複数の車輪１９を有する。
　後処理装置２０は、エンジン１０の排気ガスを浄化する装置であり、不図示のフィルタの目詰まり警報をハイブリッドＥＣＵ１８に対して送出する。このフィルタが目詰まりを起こすことを回避するために、目詰まりしそうになるとエンジン１０を高負荷で運転させて「再生」の工程を実施する必要がある。なお、目詰まり警報は、フィルタが目詰まりすることを警告する情報であり、目詰まり警報が送出された時点では未だ目詰まりは生じていない。
　排気ブレーキ電磁弁２１は、後処理装置２０の後段のエンジン１０の排気管に設けられており、排気ブレーキ電磁弁２１が閉じられると排気ガスが外に排気される際の抵抗が高まる。これによってエンジン１０のフリクションを増大させてエンジンブレーキの効果を増大させることができる。本実施の形態では、排気ブレーキ電磁弁２１は、エンジンブレーキの効果を増大させるためではなく、「再生」を短時間で終了させるため、エンジン１０の負荷を高める目的で使用される。
　キースイッチ２２は、運転を開始するときにユーザにより、たとえばキーが差し込まれてＯＮ／ＯＦＦされるスイッチであり、これがＯＮ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は起動し、キースイッチ２２がＯＦＦ状態になることによってハイブリッド自動車１の各部は停止する。
　図２は、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において実現される機能の構成の例を示すブロック図である。すなわち、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行すると、後処理装置再生制御部３０が実現される。
　後処理装置再生制御部３０は、後処理装置２０からの目詰まり警報を受信すると「再生」の工程を実施すべく各部に指示を行って再生制御を実施する。
　次に、図３のフローチャートを参照して、プログラムを実行するハイブリッドＥＣＵ１８において行われる、後処理装置２０の再生制御の処理を説明する。
　図３の「ＳＴＡＲＴ」では、ハイブリッドＥＣＵ１８がプログラムを実行し、ハイブリッドＥＣＵ１８に後処理装置再生制御部３０が実現されている状態であり、手続きはステップＳ１に進む。なお、バッテリ１５のＳＯＣを示す値が高いとステップＳ５においてエンジンブレーキ相当の回生トルクを得るための回生が実施できないので、「ＳＴＡＲＴ」の条件としてバッテリ１５のＳＯＣを示す値が所定値以下であることを追加してもよい。
　ステップＳ１において、後処理装置再生制御部３０が後処理装置２０から目詰まり警報を受信すると手続きはステップＳ２に進む。
　ステップＳ２において、後処理装置再生制御部３０が「再生」を実施して手続きはステップＳ３に進む。
　ステップＳ３において、後処理装置再生制御部３０は、ハイブリッド自動車１が減速中であるか否かを判定する。ステップＳ３において、ハイブリッド自動車１が減速中であると判定されると手続きはステップＳ４に進む。一方、ステップＳ３において、ハイブリッド自動車１が減速中でないと判定されると手続きはステップＳ２に戻る。
　ステップＳ４において、後処理装置再生制御部３０がクラッチ１２を断状態にして手続きはステップＳ５に進む。
　ステップＳ５において、後処理装置再生制御部３０が電動機１３によるエンジンブレーキ相当の回生トルクが得られる回生を実施して手続きはステップＳ６に進む。
　ステップＳ６において、後処理装置再生制御部３０は、再生時間を短縮するか否かを判定する。なお、再生時間の短縮の設定は、運転者が不図示の設定部から予め行うことができるものとする。ステップＳ６において、再生時間を短縮すると判定されると手続きはステップＳ７に進む。一方、ステップＳ６において、再生時間を短縮する必要は無いと判定されると手続きはステップＳ８に進む。
　ステップＳ７において、後処理装置再生制御部３０は、排気ブレーキを併用すべく排気ブレーキ電磁弁２１を閉じて手続きはステップＳ８に進む。
　ステップＳ８において、後処理装置再生制御部３０は、目詰まり警報が解消したか否かを判定する。ステップＳ８において、目詰まり警報が解消したと判定されると処理を終了する。一方、ステップＳ８において、目詰まり警報は未だ解消していないと判定されると手続きはステップＳ２に戻る。
（効果について）
　ハイブリッド自動車１は、後処理装置２０の再生中の減速時には、電動機１３により走行し、エンジン１０は、走行系とは無関係に後処理装置２０の再生に適する回転速度を保持するように制御すると共に、エンジンブレーキの制動力に相当する制御力を電動機１３の回生によって発生させる。これにより、エンジン１０は「再生」に適する高負荷運転を走行系とは無関係に必要な時間継続させることができるので、「再生」の工程を短時間で終了させて燃費を向上させることができる。
　さらに後処理装置２０の再生中に排気ブレーキ電磁弁２１を閉じ、エンジン１０の負荷をさらに高めることにより、「再生」をさらに短時間に終了させることができる。これにより「再生」の工程をさらに短時間で終了させて燃費を向上させることができる。
（その他の実施の形態）
　上述の実施の形態では、後処理装置２０が送出する目詰まり警報によって後処理装置再生制御部３０が「再生」を実行するように説明したが、このような目詰まり警報を用いずに、所定の走行距離毎あるいは所定の走行時間毎に定期的に「再生」を実行してもよい。
　上述の実施の形態では、排気ブレーキを併用する目的は、再生時間の短縮だったが、その他に、過大に堆積したパティキュレートを所定時間内に再生する目的で、排気ブレーキを併用してもよい。
　たとえば、上述の実施の形態では、後処理装置再生制御部３０が目詰まり警報を受信すると、再生が自動的に実施されるとして説明した。これに対し、目詰まり警報が運転者にも報知される構成とし、運転者が再生の実施を延期できる構成としてもよい。運転者が再生の実施を延期する理由としては、たとえば運転者がハイブリッド自動車１により閑静な住宅街で宅配業務を行っており、再生のためのエンジン１０からの音の発生を抑えたいような場合などが考えられる。
　このような場合には、通常再生処理を開始する場合よりも過大なパティキュレートが後処理装置２０に堆積されることになる。このパティキュレートを通常の再生処理時間内で完了するために排気ブレーキを併用するようにしてもよい。
　ただし、排気ブレーキの併用は、再生のための燃料消費量の増大を招くので、むやみに併用を許可しないことが好ましい。たとえば通常に再生を開始するのに相当するパティキュレートの堆積量からの超過分に閾値を設け、超過分が閾値を超えたら排気ブレーキを併用するようにする。
　また、バッテリ１５のＳＯＣを示す値に閾値を設け、後処理装置再生制御部３０が再生処理を制御してもよい。たとえばＳＯＣを示す値に２段階の閾値Ｂ＜Ａを設ける。閾値Ａは、ＳＯＣを示す値の上限値であり、閾値Ｂは、閾値Ａよりも小さい値であるが、回生充電を行うと、比較的短時間で、バッテリ１５のＳＯＣを示す値が閾値Ａに達してしまう値である。ここで、ＳＯＣを示す値が閾値Ａ以上であれば、これ以上回生充電できないため、回生を中止してクラッチ１２を接続状態とし、従来どおりの制御を実行する。また、ＳＯＣを示す値が閾値Ｂ以上であり閾値Ａ未満であれば、現在は問題無いが短時間後にＳＯＣを示す値が閾値Ａに到達する可能性が高いため、図３のフローチャートのステップＳ６でＹｅｓとし、ステップＳ７の排気ブレーキを併用して再生時間を短縮する制御を実行する。これにより、回生による制動ができなくなる前にエンジンブレーキによる回生が可能になるため、サービスブレーキの使用を抑えることができる。また、ＳＯＣを示す値が閾値Ｂ未満であれば、図３のフローチャートの説明のとおりの制御を実行する。
　エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。
　また、ハイブリッドＥＣＵ１８によって実行されるプログラムは、ハイブリッドＥＣＵ１８にあらかじめインストールされると説明したが、プログラムが記録されている（プログラムを記憶している）リムーバブルメディアを図示せぬドライブなどに装着し、リムーバブルメディアから読み出したプログラムをハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することにより、または、有線または無線の伝送媒体を介して送信されてきたプログラムを、図示せぬ通信部で受信し、ハイブリッドＥＣＵ１８の内部の不揮発性のメモリに記憶することで、コンピュータであるハイブリッドＥＣＵ１８にインストールすることができる。
　また、各ＥＣＵは、これらの機能の一部または全部を１つにまとめたＥＣＵにより実現してもよいし、あるいは、各ＥＣＵの機能をさらに細分化したＥＣＵを新たに設けてもよい。
　なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
　また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に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において種々の変更が可能である。
　１…ハイブリッド自動車、１０…エンジン、１１…エンジンＥＣＵ、１２…クラッチ、１３…電動機、１４…インバータ、１５…バッテリ、１６…トランスミッション、１７…モータＥＣＵ、１８…ハイブリッドＥＣＵ（再生制御装置）、１９…車輪、２０…後処理装置、２１…排気ブレーキ電磁弁、３０…後処理装置再生制御部

Claims (5)

  1. 　エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機により走行可能であり、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、前記電動機により回生発電が可能であり、排気ガスの後処理装置を有するハイブリッド自動車の前記後処理装置の再生制御装置において、
    　前記後処理装置の再生中の減速時には、前記電動機により走行させ、前記エンジンは、走行系とは無関係に前記後処理装置の再生に適する回転速度を保持するように制御すると共に、エンジンブレーキの制動力に相当する制御力を前記電動機の回生によって発生させる、
    　ことを特徴とする再生制御装置。
  2. 　請求項１記載の再生制御装置であって、
    　前記後処理装置の再生中に、排気ブレーキを稼動させる、
    　ことを特徴とする再生制御装置。
  3. 　請求項１または２記載の再生制御装置を有することを特徴とするハイブリッド自動車。
  4. 　エンジンと電動機とを有し、前記エンジンもしくは前記電動機により走行可能であり、または前記エンジンと前記電動機とが協働して走行可能であり、少なくとも減速中に、前記電動機により回生発電が可能であり、排気ガスの後処理装置を有するハイブリッド自動車の前記後処理装置の再生制御方法において、
    　前記後処理装置の再生中の減速時には、前記電動機により走行させ、前記エンジンは、走行系とは無関係に前記後処理装置の再生に適する回転速度を保持するように制御すると共に、エンジンブレーキの制動力に相当する制御力を前記電動機の回生によって発生させる、
    　ことを特徴とする再生制御方法。
  5. 　情報処理装置に、請求項１または２記載の再生制御装置の機能に相当する機能を実現させることを特徴とするプログラム。
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