JP6583251B2

JP6583251B2 - 車両

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Publication number: JP6583251B2
Application number: JP2016251588A
Authority: JP
Inventors: 勝広伊藤; 見上　晃; 晃見上; 佐藤　正明; 正明佐藤; 高田　圭; 圭高田; 了平大野; エドガル芳男モラレス寺岡
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2019-10-02
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Description

本発明は、内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタを有する車両に関する。

従来から、排気通路に粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのフィルタが配置された車両において、フィルタに堆積したＰＭ量が所定量以上であり、且つ、圧縮着火式ディーゼル燃料内燃機関が停止中に、フィルタを加熱してＰＭを酸化させて除去するＰＭ再生制御を実行する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照。）。そして、特許文献１では、何らかの理由でＰＭ再生制御が中断された場合には、所定時間が経過する、又は、フィルタの温度が所定温度よりも低下するまでの少なくとも一方を満たすまで内燃機関の始動を禁止する。

特開平７−７１２２９号公報

内燃機関の停止中でありＰＭ再生制御を実行中、又は、ＰＭ再生制御の実行完了直後においては、フィルタの温度が高温となっている。そのときに、圧縮着火式ディーゼル燃料内燃機関など始動時に理論空燃比よりも大きい空燃比で燃焼させる内燃機関を始動させた場合には、フィルタに多量の酸素が供給されるため、フィルタに残留しているＰＭの酸化反応が促進されてフィルタが過昇温する虞がある。そのため、内燃機関の停止中にＰＭ再生制御を実行中、又は、ＰＭ再生制御が完了した直後には、所定時間が経過する、又は、フィルタの温度が所定温度よりも低下するまでの少なくとも一方を満たすまで内燃機関の始動を禁止することが考えられる。

しかしながら、内燃機関の停止中にＰＭ再生制御を実行中、又は、ＰＭ再生制御が完了した直後に、ＰＭ再生制御を実行していると認識していないユーザが内燃機関を始動させようとした場合には、内燃機関がすぐには始動しない場合があり違和感を覚える虞がある。

本発明は、上述した課題に対処するために為されたものであり、その目的は、排気通路にフィルタを備え、内燃機関の停止中にＰＭ再生制御を実行する車両において、ＰＭ再生制御中又はＰＭ再生制御の完了直後に内燃機関の始動要求があった場合に内燃機関が始動しないことに対するユーザの違和感を抑制する車両を提供することにある。

本発明の車両（以下、「本発明車両」とも呼称する。）は、
内燃機関（１１）から排出される排気ガスが通過する排気通路（１２）に配置され、前記排気ガスに含まれる粒子状物質であるＰＭを捕集するフィルタ（１３）と、
前記内燃機関（１１）が停止中、且つ、前記内燃機関（１１）を搭載した車両（１）が停止中に、前記フィルタ（１３）に堆積したＰＭを除去するＰＭ再生制御を実行するＰＭ再生実行手段と（Ｓ１０６）、
前記ＰＭ再生制御を実行中、又は実行完了直後に前記ユーザからの前記内燃機関（１１）の始動要求があった場合に、前記車両（１）のユーザに第１警告を伝達する警告伝達手段と（Ｓ２０４，Ｓ３０９，Ｓ４０９）、を備えることを特徴とする。

ＰＭ再生制御の実行中、又は実行完了直後は、フィルタの温度は高温となる。そのため、ＰＭ再生制御の実行中、又は実行完了直後に内燃機関を始動させた場合には、ＰＭ再生制御を停止したとしても内燃機関から排出される排気ガスに含まれる多量の酸素によってフィルタに堆積しているＰＭの酸化反応が促進され、フィルタが過昇温されてしまう虞がある。そこで、内燃機関の停止中にユーザが内燃機関を始動させようとする始動要求があった場合に、第１警告を伝達することにより、ユーザが内燃機関をすぐには始動させることができないことを認識させる。よって、内燃機関が始動しないことに対して違和感を覚えることを抑制することができる。ここで、第１警告とは、すぐには内燃機関１１を始動できないことをユーザに伝達する警告である。

本発明車両においては、
前記第１警告を伝達した後であり、且つ、前記ＰＭ再生制御を実行中に前記車両（１）のユーザからの内燃機関（１１）の始動要求があった場合には、前記ＰＭ再生制御を停止するＰＭ再生停止手段を更に備えてもよい（Ｓ２０７）。

通常は、フィルタに堆積したＰＭがある程度除去されてからＰＭ再生制御を停止させ、フィルタの温度が低下した場合に内燃機関を始動させる。しかしながら、第１警告を伝達後に再度ユーザが内燃機関を始動させようとした場合には、ユーザは早急に内燃機関を始動させたい要求があると考えられる。ＰＭ再生制御をすぐに停止することにより、内燃機関を始動させるまでの時間を短縮することができる。

また、本発明車両においては、
前記フィルタ（１３）の温度を低下させる冷却手段（１７）を更に備え、
前記ＰＭ再生停止手段は、前記第１警告を伝達した後であり、且つ、前記ＰＭ再生制御を実行中に内燃機関の始動要求があった場合には、前記ＰＭ再生制御を停止するとともに前記冷却手段によって、前記フィルタ（１３）の温度を低下させてもよい（Ｓ３０２，Ｓ４０２）。

フィルタの温度を低下させることにより、内燃機関を始動させてもフィルタが過昇温することを抑制することができる。よって、内燃機関の始動要求がありＰＭ再生制御が停止した後にフィルタを冷却させてフィルタの温度を低下させることにより、内燃機関を始動させることが可能となるまでの時間をより短縮することができる。

また、本発明車両においては、
前記フィルタ（１３）の温度を取得する温度取得手段（２４）を更に備え、
前記ＰＭ再生停止手段は、前記ＰＭ再生制御を停止し、且つ、取得した前記フィルタの温度が所定温度よりも低下した後に前記内燃機関の始動要求があった場合に、前記内燃機関を始動させてもよい（Ｓ３０７，Ｓ４０７）。

フィルタの温度が所定温度よりも低下した場合に内燃機関を始動させることにより、フィルタが過昇温することを抑制することができる。

また、本発明車両においては、
前記ＰＭ再生実行手段は、前記内燃機関（１１）の停止中に、前記車両（１）のユーザの操作により前記ＰＭ再生制御を実行し、前記ＰＭ再生制御を実行する際に前記車両（１）のユーザに第２警告を伝達してもよい（Ｓ１０５）。

ユーザの操作によってＰＭ再生制御を実行する場合には、ＰＭ再生制御を開始する際に内燃機関が始動できるまでに時間がかかることを予めユーザに伝達する。これにより、ＰＭ再生制御の実行中、及び実行完了直後にユーザが内燃機関を始動できないことをユーザが認識するため、内燃機関が始動しないことに対してユーザが違和感を覚えることを抑制することができる。ここで、第２警告とは、しばらく内燃機関を始動できないことを伝達する警告である。

なお、上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の第１実施形態に係る車両及び同車両が適用される内燃機関の排気システムの概略図である。図２は、図１に示したＥＣＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。図３は、図１に示したＥＣＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。図４は、図１に示したＥＣＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。図５は、本発明の第２実施形態に係るＥＣＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。

＜第１実施形態＞
図１に示したように、本発明の第１実施形態に係る車両（以下、「第１車両」とも呼称する。）は、内燃機関１１を備える。内燃機関１１は、車両１に駆動源として搭載されている。内燃機関１１は、圧縮着火式ディーゼル燃料内燃機関である。なお、内燃機関１１は、始動時に理論空燃比よりも大きい空燃比で燃焼させるものであってもよい。内燃機関１１には内燃機関１１から排出された排気を大気に放出するための排気通路１２が接続されている。

第１車両は、内燃機関１１から排出された排気ガスに含まれるＰＭを捕集するフィルタ１３を備えている。フィルタ１３は排気通路１２に配設されている。また、フィルタ１３の上流側端部にはヒータ１４が設けられ、排気通路１２におけるヒータ１４の上流側には、空気供給管１６が分岐され、その空気供給管１６の途中には電磁バルブ１９が配置されている。この電磁バルブ１９は、通常運転中に排気ガスが空気供給経路に逆流しないようにするためのものである。また、空気供給管１６にはエアポンプ１７が設けられている。そして、内燃機関１１の停止中に電磁バルブ１９を開弁状態にして、エアポンプ１７を駆動することにより空気が排気通路１２に供給される。更に、図示しないバッテリから供給された電流をヒータ１４に通電させることにより、ヒータ１４が発熱してフィルタ１３にて捕集されたＰＭが除去される。

第１車両は、更に、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２０と、以下に述べるセンサ及びスイッチ（２１−２４）と、を備える。ＥＣＵ２１は、これらのセンサ及びスイッチと接続され、これらのセンサ及びスイッチからの信号を受け取るようになっている。ヒータ１４は半導体リレー１５を介してバッテリ２０と接続され、ＥＣＵ２１からの制御信号によって半導体リレー１５を開閉することによりヒータ１４の通電が制御される。また、エアポンプ１７は半導体リレー１８を介してバッテリ２０と接続され、ＥＣＵ２１からの制御信号によって半導体リレー１８を開閉することによりエアポンプ１７の駆動量が制御される。また、ＥＣＵ２１は、内燃機関１１の図示しない燃料噴射弁に指示信号を送出し、内燃機関１１の燃焼室に供給される燃料量を変更するようになっている。また、ＥＣＵ２１は、図示しないスロットル弁に指示信号を送出し、内燃機関１１への吸入空気量を変更するようになっている。なお、ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたルーチンを実行することにより後述する各種機能を実現する。

以下に、ＥＣＵ２１が信号を受け取るセンサ及びスイッチについて述べる。
排気通路温度センサ２２：これは、フィルタ１４の下流に配置されて排気通路１２の温度を検出し、この排気通路温度Ｔｅｘを表す信号を出力する。
差圧センサ２３：これは、フィルタ１３の上流と下流の圧力差を検出し、この圧力差ｄＰを表す信号を出力する。
フィルタ温度センサ２４：これは、フィルタ１３の温度を検出し、このフィルタ温度Ｔｆを表す信号を出力する。
再生スイッチ２５：これは、車両１に設けられたスイッチであり、ユーザが再生スイッチ２５を操作することにより再生スイッチ２５のＯＮとＯＦＦを切り替えられ、再生スイッチ２５がＯＮかＯＦＦかの信号を出力する。内燃機関１１が停止中において再生スイッチ２５がＯＮとなった場合に、ＰＭ再生制御が実行される。そして、ＰＭ再生制御が完了した後に再生スイッチ２５は自動でＯＦＦにされる。

次に、ＣＰＵの作動について説明する。ＣＰＵは、図２に示した第１制御ルーチンの処理を所定時間が経過する毎に繰り返し実行する。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはＳ１０１の処理に進み、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓが「０」であるか否かを判定する。ここで、ＰＭ再生制御フラグＸｓが「１」の場合には、ＰＭ再生制御を実行していると判断し、ＰＭ再生制御が「０」の場合には、ＰＭ再生制御が実行されていないと判断する。ＰＭ再生制御フラグＸｓが「１」の場合には、ＣＰＵはＳ１０１にて「ＮＯ」と判定してＳ１０８の処理に進み、ＰＭ再生制御開始警告を非表示にした後に本ルーチンを一旦終了する。ＰＭ再生制御開始警告に関しては、後ほどＳ１０５の処理にて説明する。ここで、ＰＭ再生制御開始警告を非表示にするとは、ＰＭ再生制御開始警告が表示されている場合には表示を消すことを指し、ＰＭ再生制御開始警告が非表示の場合には非表示の状態を継続することを指す。一方、ＰＭ再生制御フラグＸｓが「０」の場合には、ＣＰＵはＳ１０１にて「ＹＥＳ」と判定してＳ１０２の処理に進む。なお、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓは、ＥＣＵ２１の起動時に「０」と設定される。

Ｓ１０２では、ＣＰＵは、車速ＳＰＤが０であるか否か、即ち、内燃機関１１を搭載した車両１が停止状態か否かを判定する。車速ＳＰＤが０でない場合、即ち、内燃機関１１を搭載した車両１が動いている場合には、ＣＰＵはＳ１０２にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、車速ＳＰＤが０である場合、即ち、内燃機関１１を搭載した車両１が停止状態である場合には、ＣＰＵはＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定してＳ１０３の処理に進む。

Ｓ１０３では、ＣＰＵは、内燃機関１１の回転速度ＮＥが０であるか否か、即ち、内燃機関１１が停止状態であるか否かを判定する。内燃機関１１の回転速度が０でない場合、即ち、内燃機関１１が停止状態でない場合には、ＣＰＵはＳ１０３にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、内燃機関１１の回転速度が０である場合、即ち、内燃機関１１が停止状態である場合には、ＣＰＵはＳ１０３にて「ＹＥＳ」と判定してＳ１０４の処理に進む。

Ｓ１０４では、ＣＰＵは、再生スイッチ２５がＯＮか否かを判定する。再生スイッチ２５がＯＦＦの場合には、ユーザからのＰＭ再生制御の要求がないと判断できることから、ＣＰＵはＳ１０４にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、再生スイッチ２５がＯＮの場合には、ユーザからのＰＭ再生制御の要求があると判断できることから、ＣＰＵはＳ１０４にて「ＹＥＳ」と判定してＳ１０５の処理に進む。

Ｓ１０５では、ＣＰＵは、ＰＭ再生制御開始警告（特許請求の範囲における「第２警告」に相当する。）の表示を開始する。ＰＭ再生制御開始警告は、例えばマルチインフォメーションディスプレイに表示され、「しばらく内燃機関を始動できない」ことを含む内容をユーザに伝達する。その後、ＣＰＵはＳ１０６の処理に進み、ＰＭ再生制御を実行する。ここでは、ＰＭ再生制御として、バッテリからヒータ１４に電力を供給することによりヒータ１４を加熱させると共に、バッテリからエアポンプ１７に電力を供給して排気通路１２に空気を供給する。その際、エアポンプ１７による空気の供給流量Ｐが第１供給流量Ｐ１となるように、エアポンプ１７への電力量を制御する。そして、ＣＰＵはＳ１０７の処理に進み、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓを「１」に設定し、本ルーチンを一旦終了する。

更に、ＣＰＵは図２に示した第１制御ルーチンを並行して、図３に示した第２制御ルーチンを所定時間が経過する毎に繰り返し実行する。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはＳ２０１の処理に進み、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓが「１」であるか否かを判定する。ＰＭ再生制御実行フラグＸｓが「０」である場合には、ＣＰＵは、Ｓ２０１にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓが「１」である場合には、ＣＰＵは、Ｓ２０１にて「ＹＥＳ」と判定してＳ２０２の処理に進む。

Ｓ２０２では、ＣＰＵは、フィルタ１３に堆積したＰＭ量が堆積量ｍよりも多いかか否かを判定する。フィルタ１３に堆積したＰＭ量が堆積量ｍよりも多い場合には、ＣＰＵは、Ｓ２０２にて「ＹＥＳ」と判定してＳ２０３の処理に進む。

Ｓ２０３では、ＣＰＵは、ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求があるか否かを判定する。ここで、ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求とは、イグニッションキーが差し込まれた場合や、内燃機関１１を始動させるための図示しないスイッチがＯＮとなった場合など、内燃機関を始動させようとする操作があった場合を指す。ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求がない場合には、ＣＰＵは、Ｓ２０３にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求がある場合には、ＣＰＵは、Ｓ２０３にて「ＹＥＳ」と判定してＳ２０４の処理に進む。

Ｓ２０４では、ＣＰＵは、ユーザに始動開始警告（特許請求の範囲における「第１警告」に相当する。）の表示を開始する。ここで、始動開始警告は、例えばマルチインフォメーションディスプレイに表示され、「すぐには内燃機関１１を始動できない」ことを含む内容をユーザに伝達する。なお、始動開始警告は、「ＰＭ再生制御を実行中である」、「ＰＭ再生制御を優先させる」等の内容を伝達してもよい。ここで、始動開始警告は、Ｓ２０５で説明する警告回数カウンタｉによって、伝達すべき警告の内容を変更してもよい。例えば、警告回数カウンタｉが「１」の場合には、「すぐには内燃機関１１を始動できない」ことを含む内容を伝達し、警告回数カウンタｉが「２」の場合には、「ＰＭ再生制御を停止して、内燃機関１１を始動するか」ということを含む内容を伝達し、警告回数カウンタｉが「３」の場合には、「フィルタ１３に堆積したＰＭが十分に除去できていないが、それでも内燃機関１１を始動するか」ということを含む内容を伝達する。

その後、ＣＰＵはＳ２０５の処理に進み、警告回数カウンタｉに前回の警告回数カウンタｉに「１」を加えた値を代入する。ここで、警告回数カウンタｉは、ＰＭ再生制御を実行中にユーザの操作による内燃機関の始動要求があった場合に、ユーザに警告を伝達した回数を表している。そして、ＣＰＵはＳ２０６の処理に進み、警告回数カウンタｉが所定値ｉ０よりも大きいか否かを判定する。警告回数カウンタｉが所定値ｉ０以下の場合には、ＣＰＵは、Ｓ２０６にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、警告回数カウンタｉが所定値ｉ０よりも大きい場合には、ＣＰＵは、Ｓ２０６にて「ＹＥＳ」と判定してＳ２０７の処理に進む。なお、警告回数カウンタｉは、ＥＣＵ２１の起動時に「０」と設定される。

Ｓ２０７では、ＣＰＵは、ＰＭ再生制御を停止すると共に再生スイッチ２５をＯＦＦにする。ここで、ＰＭ再生制御を停止するとは、バッテリからヒータ１４への電力供給を停止して、ヒータ１４への加熱を停止することを指す。警告回数カウンタが所定値ｉ０よりも大きい場合には、ユーザがＰＭ再生制御よりも内燃機関１１の始動を要求していると判断することができる。そのため、この場合にはＰＭ再生制御よりも内燃機関１１の始動を優先させる。その後、ＣＰＵはＳ２０８の処理に進み、ＰＭ再生制御実行フラグＸｓを「０」に設定し、またフィルタ冷却フラグＸｒを「１」に設定し、更に警告回数カウンタｉを「０」に設定し、本ルーチンを一旦終了する。フィルタ冷却フラグＸｒは、フィルタ１３を冷却させる制御を実行するか否かを表すフラグであり、後ほど図４で説明する。なお、ＰＭ再生制御実行フラグＸｒは、ＥＣＵ２１の起動時に「０」と設定される。

一方、Ｓ２０２にて、フィルタ１３に堆積したＰＭ量が堆積量ｍ以下の場合には、ＣＰＵは「ＮＯ」と判定してＳ２０７の処理に進み、前述した動作を実行する。

更に、ＣＰＵは図２に示した第１制御ルーチン及び図３に示した第２制御ルーチンと並行して、図４に示した第３制御ルーチンを所定時間が経過する毎に繰り返し実行する。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵはＳ３０１の処理に進み、フィルタ冷却フラグＸｒが「１」であるか否かを判定する。フィルタ冷却フラグＸｒが「０」である場合には、ＣＰＵは、Ｓ３０１にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、フィルタ冷却フラグＸｒが「１」である場合には、ＣＰＵは、Ｓ３０１にて「ＹＥＳ」と判定してＳ３０２の処理に進む。

Ｓ３０２では、ＣＰＵは、エアポンプ１７による空気の供給流量Ｐが第２供給流量Ｐ２となるように、エアポンプ１７への電力量を制御して、Ｓ３０３の処理に進む。ここで、第２供給流量Ｐ２は、図２で示したＳ１０５にて設定した第１供給流量Ｐ１よりも大きい流量であり、且つ、フィルタ１３が過昇温しない程度の供給流量である。ＰＭ再生制御を停止した後にフィルタ１３の温度が高温のままだった場合には、エアポンプ１７による空気の供給流量が大きすぎると、ＰＭの酸化反応が促進されてしまいフィルタ１３が過昇温してしまう虞がある。そのため、第２供給流量Ｐ２は、フィルタ１３が過昇温しない程度の供給流量とする。エアポンプ１７による空気の供給流量を大きくすることにより、フィルタ１３からの放熱量がより大きくなるため、フィルタ１３の温度をより早く低下させることができる。

Ｓ３０３では、ＣＰＵは、フィルタ１３の温度Ｔｆが、所定温度Ｔ１以下か否かを判定する。フィルタ１３の温度Ｔｆが所定温度Ｔ１以下の場合には、フィルタ１３が十分に冷却されて内燃機関１１が始動してもフィルタ１３が過昇温する可能性が少ないと判断できることから、ＣＰＵは、Ｓ３０３にて「ＹＥＳ」と判定してＳ３０４の処理に進む。

Ｓ３０４では、ＣＰＵは、フィルタ冷却フラグＸｒを「０」に設定すると共に、エアポンプ１７への供給電力を「０」にしてエアポンプ１７による空気の供給流量Ｐを「０」に設定し、Ｓ３０５の処理に進む。

Ｓ３０５では、ＣＰＵは、始動開始警告を非表示にして、Ｓ３０６の処理に進む。ここで、始動開始警告を非表示にするとは、始動開始警告が表示されている場合には表示を消すことを指し、始動開始警告が非表示の場合には非表示の状態を継続することを指す。

Ｓ３０６では、ＣＰＵは、ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求があるか否かを判定する。ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求がない場合には、ＣＰＵは、Ｓ３０６にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求がある場合には、ＣＰＵは、Ｓ３０６にて「ＹＥＳ」と判定してＳ３０７の処理に進む。そしてＳ３０７にて、ＣＰＵは、内燃機関１１を始動させて本ルーチンを一旦終了する。

一方、Ｓ３０３にて、フィルタ１３の温度Ｔｆが所定温度Ｔ１よりも大きい場合には、フィルタ１３が十分に冷却されておらず内燃機関１１が始動した場合にフィルタ１３が過昇温する可能性が高いと判断できることから、ＣＰＵは、Ｓ３０３にて「ＮＯ」と判定してＳ３０８の処理に進む。

Ｓ３０８では、ＣＰＵは、ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求があるか否かを判定する。ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求がない場合には、ＣＰＵは、Ｓ３０８にて「ＮＯ」と判定し、本ルーチンを一旦終了する。一方、ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求がある場合には、ＣＰＵは、Ｓ３０８にて「ＹＥＳ」と判定してＳ３０９の処理に進む。そしてＳ３０９にて、ＣＰＵは、始動開始警告を表示して「すぐには内燃機関１１を始動できない」ことを含む内容をユーザに伝達し、本ルーチンを一旦終了する。ここで、始動開始警告を表示するとは、始動開始警告が非表示の場合には表示を開始することを指し、始動開始警告が表示されている場合には表示の状態を継続することを指す。

以上説明したように、第１車両によれば、内燃機関１１の停止中、且つ、ＰＭ再生制御の実行中又はＰＭ再生制御の終了直後にユーザが内燃機関１１を始動させようとする始動要求があった場合に、始動開始警告を伝達することにより、ユーザが内燃機関１１をすぐには始動させることができないことを認識し、内燃機関１１が始動しないことに対して違和感を覚えることを抑制することができる。更に、始動開始警告で「ＰＭ再生制御を実行中である」や「ＰＭ再生制御を優先させる」等の内容を伝達することにより、ユーザによる内燃機関１１の始動要求を抑制して、フィルタ１３に堆積したＰＭを十分に除去することができる。

また、第１車両によれば、内燃機関１１の停止中であって、始動開始警告を伝達後に複数回ユーザが内燃機関１１を始動させようとした場合にＰＭ再生制御をすぐに停止する。これにより、ＰＭ再生制御よりも内燃機関１１の始動を優先させることができ、内燃機関１１を始動させるまでの時間を短縮することができる。

更に、第１車両によれば、ＰＭ再生制御が停止した後に、フィルタ１３の温度が所定温度よりも低下するまでフィルタ１３を冷却させることにより、内燃機関を始動させることが可能となるまでの時間をより短縮しつつ、内燃機関１１を始動することによるフィルタ１３の過昇温を抑制することができる。

更に、第１車両によれば、ＰＭ再生制御を開始する際に第２警告によってユーザに内燃機関１１を始動させることが可能となるまで時間がかかることを予め伝達させることにより、ＰＭ再生制御の実行中にユーザが内燃機関１１を始動させようとすることを抑制し、内燃機関１１が始動しないことに対してユーザが違和感を覚えることを抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る車両（以下、「第２車両」とも呼称する。）について説明する。第２車両は、そのＣＰＵが、第１車両における図４に示したルーチンに代わる図５に示したルーチンを実行する点のみにおいて第１車両と相違している。具体的には、第１車両はＰＭ再生制御を停止した後に、エアポンプ１７による空気の供給流量を増加させることに対し、第２車両はＰＭ再生制御を停止した後に、エアポンプ１７による空気の供給流量を減少させる点が相違している。以下、この相違点を中心として説明する。

第２車両では、図５に示したルーチンのＳ４０１乃至Ｓ４０７は、Ｓ４０２を除き、図４に示したルーチンのＳ３０１乃至Ｓ３０７と同様の処理を行なうステップである。なお、図５に示したステップのうち、図４に示したステップと同様な処理を行うステップには、図４に示した符号を括弧付きで付記した。よって、例えば、図５において、Ｓ４０１（Ｓ３０１）は、Ｓ４０１がＳ３０１と同じ処理を行なうステップであることを示す。以下においては、図５に示したルーチンに特有の「Ｓ４０２」の処理について主として説明を加える。

Ｓ４０２では、ＣＰＵは、エアポンプ１７による空気の供給流量Ｐが第３供給流量Ｐ３となるように、エアポンプ１７への電力量を制御して、Ｓ４０３の処理に進む。ここで、第３供給流量Ｐ３は、Ｓ１０５にて設定した第１供給流量Ｐ１よりも小さい流量であり、空気の供給流量が０の場合も含む。フィルタ１３の熱容量が大きい場合には、ＰＭ再生制御を停止して加熱手段を停止させたとしても、しばらくの間はフィルタ１３の温度は高温のまま維持されることがある。そのため、ＰＭ再生制御を停止した後のエアポンプ１７による空気の供給流量がＰＭ再生制御中の供給流量と等しい場合には、ＰＭの酸化反応が継続してしまいフィルタ１３が過昇温してしまう虞がある。よって、Ｓ４０３では、ＣＰＵはエアポンプ１７による空気の供給流量Ｐを第１供給流量Ｐ１よりも小さい流量であるＰ３に設定する。

以上説明したように、第２車両によれば、ＰＭ再生制御を停止した後のエアポンプの駆動量を減少させる。ＰＭ再生制御を停止した後のエアポンプの駆動量を減少させた場合には、フィルタに流入する酸素量が減少するため、フィルタにおけるＰＭの酸化反応を抑制し、フィルタの過昇温を抑制することができる。また、ＰＭ再生制御を停止した後のエアポンプの駆動量を減少させつつ、エアポンプ１７の駆動を継続させた場合には、ＰＭ再生制御を停止した後のエアポンプの駆動を停止させた場合の効果に加え、フィルタを通過するような気体の流れが発生するため、フィルタからフィルタを流通する気体への伝熱量を増加させることができ、フィルタ１３を冷却することができる。そのため、内燃機関１１を始動させた際に、フィルタの過昇温を抑制することができる。

なお、第１車両及び第２車両においては、加熱手段としてヒータ１４による加熱によってフィルタ１３の温度を増加させたが、加熱手段はフィルタ１３の温度を増加させる手段であればヒータ１４でなくとも構わない。例えば、ヒータ１４に代えて、フィルタ１３の上流の排気通路に燃料添加弁及び燃料着火装置を備え、燃料添加弁から添加した燃料を燃料着火装置によって着火させることにより、フィルタ１３に供給される排気ガスの温度を増加させてフィルタ１３の温度を増加させても良い。ここで、燃料着火装置としては、グロープラグ又は点火装置を指す。また、ヒータ１４に代えて、マイクロ波発生装置を備え、マイクロ波をフィルタ１３に照射することによりフィルタ１３の温度を増加させても良い。更に、フィルタ１３を電気加熱式のフィルタにして、フィルタ１３に電流を印加させることによりフィルタ１３の温度を増加させても良い。

また、第１車両及び第２車両においては、ＰＭ再生制御を停止した後にフィルタ１３を冷却するためにエアポンプの流量を変更させたが、他の手段によってフィルタ１３を冷却しても構わない。例えば、空気供給管１６とは別に気体を供給する供給経路を供え、供給経路から供給される気体をフィルタ１３に流入させることにより、フィルタ１３からフィルタ１３を流通する気体への伝熱量を増加させてフィルタ１３を冷却してもよい。更に、フィルタ１３の周辺に冷却水を流通させる冷却水経路を備え、ＰＭ再生制御を停止した後にフィルタ１３の温度が所定温度Ｔ１よりも大きい場合に、冷却水経路に冷却水を流通させることによりフィルタ１３を冷却してもよい。更に、フィルタ１３に液体を供給する供給手段を備え、ＰＭ再生制御を停止した後にフィルタ１３の温度が所定温度Ｔ１よりも大きい場合に、フィルタ１３に液体を噴射して液体が気化する際の気化熱により、フィルタ１３を冷却してもよい。

また、第１車両及び第２車両においては、再生スイッチ２５を用いてＰＭ再生制御の実行を開始したが、内燃機関１１の停止中に、ユーザの意図と関係なく自動でＰＭ再生制御を実行する構成でも構わない。自動でＰＭ再生制御を実行する車両の場合においても、ＰＭ再生制御の実行中又はＰＭ再生制御の終了直後にユーザが内燃機関１１を始動させようとする始動要求があった場合に、始動開始警告を伝達することにより、ユーザが内燃機関１１をすぐには始動させることができないことを認識し、内燃機関１１が始動しないことに対して違和感を覚えることを抑制することができる。

また、第１車両及び第２車両においては、差圧センサ２３を用いてフィルタ１３に堆積したＰＭの堆積量を取得しているが、フィルタ１３に堆積したＰＭの堆積量の取得方法はこれに限らない。例えば、前回ＰＭ再生制御を実行してから内燃機関１１の駆動時間や、前回ＰＭ再生制御を実行してから車両１の所定距離から、フィルタ１３に堆積したＰＭの堆積量を取得してもよい。更に、内燃機関１１の負荷により内燃機関１１から排出されるＰＭ量を算出してフィルタ１３に堆積するＰＭの堆積量を取得してもよい。

また、第１車両及び第２車両においては、空気供給手段としてエアポンプ１７を用いたが、他の手段でフィルタ１３に空気を供給しても構わない。例えば、空気供給手段を図示しない吸気通路に設けられた電動過給機とし、電動過給機よりも下流の吸気通路から分岐し、且つ、ヒータ１４よりも上流の排気通路１２に接続するバイパス経路を設ける。そして、ＰＭ再生制御を実行する場合には、電動過給機を駆動することにより吸気通路に空気の流れを発生させ、バイパス経路に設けられたバルブを開弁して吸気通路に発生した空気の流れの一部をバイパス経路に流通させてフィルタ１３に空気を供給してもよい。

また、第１車両及び第２車両においては、ＰＭ再生制御開始警告及び始動開始警告をユーザに警告を伝達する手段としてマルチインフォメーションディスプレイに警告を表示させた。しかし、ユーザに警告を伝達することができれば他の手段を用いても構わない。例えば、音声によってユーザに警告を伝達させてもよい。

また、第１車両及び第２車両においては、フィルタ１３の温度Ｔｆが所定温度Ｔ１以下でありユーザの操作による内燃機関１１の始動要求がある場合に内燃機関１１を始動させている。しかしながら、ＰＭ再生制御の実行中、又はＰＭ再生制御の実行完了直後に、ユーザの操作による内燃機関１１の始動要求があった場合には、その後フィルタ１３の温度Ｔｆが所定温度Ｔ１以下となったときに内燃機関１１を始動させてもよい。この場合には、第１車両及び第２車両よりも内燃機関１１をより早く内燃機関１１を始動させることができるため、ユーザの始動要求をより早く満たすことができる。

１…車両、１１…内燃機関、１２…排気通路、１３…フィルタ、１４…ヒータ、１７…エアポンプ、２１…ＥＣＵ、２５…再生スイッチ

Claims

内燃機関から排出される排気ガスが通過する排気通路に配置され、前記排気ガスに含まれる粒子状物質であるＰＭを捕集するフィルタと、
前記内燃機関の停止中に、前記フィルタに堆積したＰＭを除去するＰＭ再生制御を実行するＰＭ再生実行手段と、
前記ＰＭ再生制御の実行中に車両のユーザからの前記内燃機関の始動要求があった場合、及び前記ＰＭ再生制御の実行完了直後において前記フィルタの温度が所定温度よりも高く且つ車両のユーザからの前記内燃機関の始動要求があった場合に、前記ユーザに第１警告を伝達する警告伝達手段と、
前記第１警告を伝達した後であり、且つ、前記ＰＭ再生制御の実行中に前記車両のユーザからの内燃機関の始動要求があった場合には、前記ＰＭ再生制御を停止するＰＭ再生停止手段と、
前記フィルタを冷却する冷却手段と、を備え、
前記ＰＭ再生停止手段は、前記第１警告を伝達した後であり、且つ、前記ＰＭ再生制御の実行中に内燃機関の始動要求があった場合には、前記ＰＭ再生制御を停止するとともに前記冷却手段によって、前記フィルタの温度を低下させることを特徴とする車両。
請求項１に記載の車両において、
前記フィルタの温度を取得する温度取得手段を更に備え、
前記ＰＭ再生停止手段は、前記ＰＭ再生制御を停止し、且つ、取得した前記フィルタの温度が所定温度よりも低下した後に前記内燃機関の始動要求があった場合に、前記内燃機関を始動させることを特徴とする車両。
請求項１又は２に記載の車両において、
前記ＰＭ再生実行手段は、前記内燃機関の停止中に、前記車両のユーザの操作により前記ＰＭ再生制御を実行し、前記ＰＭ再生制御を実行する際に前記車両のユーザに第２警告を伝達することを特徴とする車両。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両において、
前記ＰＭ再生実行手段は、前記内燃機関の停止中、且つ、前記内燃機関を搭載した前記車両の停止中に、ＰＭ再生制御を実行することを特徴とする車両。