DE10119475A1 - Brennkraftmaschinensteuerungseinheit für ein Hybridfahrzeug und Verfahren zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs - Google Patents

Brennkraftmaschinensteuerungseinheit für ein Hybridfahrzeug und Verfahren zur Steuerung eines Hybridfahrzeugs

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Abstract

Eine Hybridfahrzeug-Brennkraftmaschinensteuerungseinheit bewirkt, dass ein elektrischer Motor (2) als Hauptantriebsquelle für das Fahrzeug in einem vorbestimmten Zustand arbeitet und steuert gleichzeitig einen Hybridmechanismus zum Aufwärmen der Brennkraftmaschine (1). Falls eine angeforderte Maschinenausgangsleistung für die Brennkraftmaschine (1) eine vorbestimmte Ausgangsleistung überschreitet (S406), oder falls ein Beschleunigeröffnungsgrad einen vorbestimmten Öffnungsgrad (S403) überschreitet, ändert dieselbe Steuerungseinheit den Betriebszustand der Brennkraftmaschine in dem Aufwärmbetriebszustand auf einen Betriebszustand, der zu der angeforderten Maschinenausgangsleistung passt (S407).

Description

Die Erfindung betrifft eine Technik zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Hybridfahrzeugs mit zwei An­ triebsquellen, die aus einer Brennkraftmaschine und einem elektrischen Motor bestehen.
In den letzten Jahren wurde ein Hybridfahrzeug entwi­ ckelt, das zwei Antriebsquellen aufweist, die aus einer Brennkraftmaschine und einem elektrischen Motor bestehen, um den Kraftstoffverbrauch in der Brennkraftmaschine, Ab­ gas aus der Brennkraftmaschine, Lärm und dergleichen ver­ ringern. Das vorstehend beschriebene Hybridfahrzeug weist eine Brennkraftmaschine, einen Leistungsgenerator, der mit einem Teil der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschi­ ne angetrieben wird, eine Batterie zur Akkumulation von durch den Leistungsgenerator erzeugter elektrischen Ener­ gie, einen elektrischen Motor, der durch die elektrische Energie aus dem Leistungsgenerator oder der Batterie an­ zutreiben ist, sowie einen Antriebsenergieteilungsmecha­ nismus zur wahlweisen Verteilung der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschinen auf den Leistungsgenerator und die Räder auf.
In dem Hybridfahrzeug mit einem derartigen Aufbau wird beispielsweise die Übertragung der Ausgangsleistung aus der Brennkraftmaschine zu dem Leistungsgenerator und den Rädern unterbrochen, wenn das Fahrzeug gestoppt wird, oder, wenn der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt wird, wird die Zufuhr elektrischer Leistung der Batterie und des Leistungsgenerator zu dem elektrischen Motor ge­ stoppt.
In dem vorstehend beschriebenen Hybridfahrzeug wird, wenn das Fahrzeug gestartet oder eine niedrige Last aufweist, die Übertragung der Ausgangsleistung aus der Brennkraft­ maschine zu dem Leistungsgenerator und den Rädern unter­ brochen oder der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt, während elektrische Leistung aus der Batterie dem elekt­ rischen Motor zugeführt wird. In diesem Fall wird das Hybridfahrzeug lediglich mit der Ausgangsleistung des elektrischen Motors angetrieben, der durch die elektrische Leistung aus der Batterie angetrieben wird.
In dem vorstehend beschriebenen Hybridfahrzeug wird wäh­ rend der normalen Fahrt die Brennkraftmaschine derart ge­ startet, dass die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschi­ nen sowohl zu dem Leistungsgenerator als auch zu den Rä­ dern übertragen wird, und durch den Leistungsgenerator erzeugte elektrische Leistung wird dem elektrischen Motor zugeführt. In diesem Fall wird das Hybridfahrzeug mit der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und der Ausgangs­ leistung des elektrischen Motors angetrieben, der durch die elektrische Energie des Leistungsgenerators angetrie­ ben wird.
In dem vorstehend beschriebenen Hybridfahrzeug wird, wenn eine hohe Last zur Beschleunigung oder dergleichen ange­ legt wird, die Brennkraftmaschine derart gestartet, dass die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine sowohl auf den Leistungsgenerator als auch auf die Räder übertragen wird, und gleichzeitig wird durch den Leistungsgenerator erzeugte elektrische Leistung und elektrische Energie aus der Batterie an den elektrischen Motor angelegt. In die­ sem Fall wird das Hybridfahrzeug mit der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine und der Ausgangsleistung des elektrischen Motors angetrieben, der mit elektrischer Energie aus dem Leistungsgenerator und der Batterie ange­ trieben wird.
In dem vorstehend beschriebenen Hybridfahrzeug wird bei Abbremsung oder Verlangsamung des Fahrzeugs die Übertra­ gung der Ausgangsleistung aus der Brennkraftmaschine zu dem Leistungsgenerator und den Rädern unterbrochen oder der Betrieb der Brennkraftmaschine gestoppt, wobei die Rotationskraft der Räder auf den elektrischen Motor über­ tragen wird. In diesem Fall arbeitet der elektrische Mo­ tor als Leistungsgenerator zur Wiedergewinnung der Ener­ gie, und die durch den elektrischen Motor wiedergewonnene elektrische Energie wird in die Batterie geladen.
In dem Vorstehend beschriebenen Hybridfahrzeug wird, falls die Größe der gespeicherten elektrischen Energie der Batterie unter einem vorbestimmten Wert absinkt, die Brennkraftmaschine gestartet und wird die Ausgangsleis­ tung der Brennkraftmaschine erhöht. Dann wird die Aus­ gangsleistung der Brennkraftmaschinen zu dem Leistungsge­ nerator übertragen, und die gesamte oder ein Teil der durch den Leistungsgenerator erzeugten elektrischen Leis­ tung wird geladen.
Da die Brennkraftmaschinen in dem Hybridfahrzeug effektiv betrieben werden kann, kann eine Verringerung der Kraft­ stoffverbrauchskraft, die Verringerung des Auslassens von Abgas, Verringerung von Abgas und eine Verringerung von Lärm erreicht werden.
Weiterhin wird in dem vorstehend beschriebenen Hybrid­ fahrzeug, falls die Temperatur des Abgasreinigungskataly­ sators oder Abgasreinigungsteils wie eines Luftkraft­ stoffverhältnis eines Sensors niedriger als eine Aktivie­ rungstemperatur ist, das Fahrzeug mit dem elektrischen Motor als Hauptantriebsquelle gestartet, wobei dann durch Verschlechterung des Nettowärmewirkungsgrades der Brenn­ kraftmaschinen die Wärmemenge des Abgases erhöht wird, so dass der Abgasreinigungsteil aufgewärmt wird oder eine Aufwärmbetriebssteuerung ausgeführt wird.
Jedoch kann, da die vorstehend beschriebene Aufwärmbe­ triebssteuerung eine Aufwärmung des Abgasreinigungsteils vornimmt, selbst falls eine Beschleunigungsanforderung während der Ausführung der Aufwärmbetriebssteuerung er­ zeugt wird, die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine nicht erhöht werden. Folglich kann eine gewünschte Fahr­ zeugantriebsleistung nicht erhalten werden, so dass die Fahrbarkeit verschlechtert werden kann.
Als eine die Erfindung betreffende Technik offenbart die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 11-173175 eine Brenn­ kraftmaschinensteuerungseinheit für ein Hybridfahrzeug. In der vorstehend beschriebenen Brennkraftmaschinensteue­ rungseinheit für das Hybridfahrzeug gemäß dieser Veröf­ fentlichung ist ein Hybridmechanismus zum Antrieb des Fahrzeugs durch wahlweise Verwendung der Brennkraftma­ schine und des elektrischen Motors derart vorgesehen, dass das Fahrzeug mit dem elektrischen Motor als Hauptan­ triebsquelle angetrieben wird, wenn die Temperatur des Abgasreinigungsteils niedriger als dessen Aktivierungs­ temperatur ist, und gleichzeitig die Brennkraftmaschine aufgewärmt wird. Falls nach Aufwärmen der Brennkraftma­ schine eine Maschinenausgangsleistung angefordert wird, die höher als eine maximale Ausgangsleistung ist, die durch die Brennkraftmaschine während der Aufwärmung er­ zeugt werden kann, wird der Betriebszustand der Brenn­ kraftmaschine von dem Aufwärmbetrieb auf einen Betriebs­ zustand entsprechend der angeforderten Maschinenausgangs­ leistung geändert.
In der vorstehend beschriebenen Brennkraftmaschinensteue­ rungseinheit für das Hybridfahrzeug wird die angeforderte Maschinenausgangsleistung anhand des Beschleuniger- Öffnungsgrades (Öffnungsgerades einer Beschleunigungsvor­ gabeeinrichtung (accelerator)) und der Fahrgeschwindig­ keit (oder Maschinendrehzahl) des Fahrzeugs als Parameter berechnet.
Somit kann, wenn das Fahrzeug mit niedriger Geschwindig­ keit fährt, selbst falls der Beschleunigeröffnungsgrad zu diesem Zeitpunkt groß ist, die angeforderte Maschinenaus­ gangsleistung gelegentlich unter einer Ausgangsleistung fallen, die durch die Brennkraftmaschinen während des Aufwärmens erzeugt werden kann (die nachstehend als Auf­ wärmzeitmaschinenausgangsleistung bezeichnet ist).
Daher wird, falls der Beschleunigeröffnungsgrad bei einer langsamen Fahrgeschwindigkeit schnell erhöht wird, wie beispielsweise, wenn das Fahrzeug aus dessen langsamen Fahrzustand beschleunigt wird, geschätzt, dass die ange­ forderte Maschinenausgangsleistung unter die Aufwärmzeit­ maschinenausgangsleistung in einer anfänglichen Phase der Beschleunigung fällt, in der die Fahrzeuggeschwindigkeit absinkt, und dass, falls die Fahrzeuggeschwindigkeit in dem Beschleunigungsprozess zu einem gewissen Ausmaß er­ höht wird, die angeforderte Maschinenausgangsleistung über die Aufwärmzeitmaschinenausgangsleistung erhöht wird.
In dem vorstehend beschriebenen Fall wird die Brennkraft­ maschine in dem Aufwärmzustand betrieben, bis die ange­ forderte Maschinenausgangsleistung die Aufwärmzeitmaschi­ nenausgangsleistung überschreitet, und nachdem die ange­ forderte Maschinenausgangsleistung die Aufwärmzeitmaschi­ nenausgangsleistung überschreitet, wird der Betrieb der Brennkraftmaschine auf einen Betriebszustand eingestellt, der zu der angeforderten Maschinenausgangsleistung passt. Das heißt, dass während der Beschleunigung des Fahrzeugs der Betriebszustand der Brennkraftmaschine von dem Auf­ wärmbetriebszustand zu dem Betriebszustand geändert wird, der zu der angeforderten Maschinenausgangsleistung passt.
Folglich tritt eine Änderung der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine während der Beschleunigung des Fahr­ zeugs auf, so dass auf Grund der Ausgangsleistungsände­ rung eine Erschütterung auftreten kann.
Die Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend be­ schriebenen Probleme umgesetzt und stellt eine Technik bereit, durch die eine Unterdrückung eines Auftretens ei­ ner Erschütterung während einer Änderung von einem Auf­ wärmbetriebszustand auf einen Betriebszustand ermöglicht wird, die zu einer angeforderten Maschinenausgangsleis­ tung zu einem Hybridfahrzeug passt, wobei, wenn eine Not­ wendigkeit zur Aufwärmung eines Abgasreinigungsteils vor­ handen ist, ein elektrischer Motor als Hauptantriebsquel­ le aktiviert wird, während eine Brennkraftmaschine aufge­ wärmt wird, wodurch die Fahrbarkeit verbessert wird.
Die vorstehend beschriebene Aufgabe wird durch eine Brennkraftmaschinensteuerungseinheit gemäß Patentanspruch 1 und alternativ durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 6 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängi­ gen Ansprüchen dargelegt.
Eine Brennkraftmaschinensteuerungseinheit für ein Hybrid­ fahrzeug gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung steuert einen Hybridmechanismus derart, dass der elektrische Mo­ tor als Hauptantriebsquelle für das Fahrzeug eingesetzt wird, und die Brennkraftmaschine in einem vorbestimmten Zustand aufgewärmt wird und den Aufwärmbetriebszustand der Brennkraftmaschine blockiert, falls die angeforderte Maschinenausgangsleistung für die Brennkraftmaschine eine vorbestimmte Ausgangsleistung überschreitet oder ein Be­ schleunigungsöffnungsgrad (Öffnungsgerades einer Be­ schleunigungsvorgabeeinrichtung (accelerator)) einen vor­ bestimmten Öffnungsgrad überschreitet.
In der Brennkraftmaschinensteuerungseinheit für ein Hyb­ ridfahrzeug mit einem derartigen Aufbau treibt der elekt­ rische Motor das Fahrzeug als Hauptantriebsquelle an, wenn die Brennkraftmaschine unter einer vorbestimm­ ten Bedingung aufgewärmt wird.
Falls, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem Aufwärmbe­ triebszustand befindet, die angeforderte Maschinenaus­ gangsleistung für die Brennkraftmaschine eine vorbestimm­ te Ausgangsleistung überschreitet (beispielsweise eine maximale Ausgangsleistung, die durch eine Brennkraftma­ schine in dem Aufwärmbetriebszustand erzeugt werden kann), oder ein Beschleunigeröffnungsgrad einen vorbe­ stimmten Öffnungsgrad überschreitet, wird der Aufwärmbe­ trieb der Brennkraftmaschine blockiert. Nach der Blockie­ rung kann der Betriebszustand der Brennkraftmaschine von dem Aufwärmbetriebszustand auf einen vorbestimmten Be­ triebszustand geändert werden.
Das heißt, dass bei der erfindungsgemäßen Steuerungsein­ heit, falls der Beschleunigeröffnungsgrad den vorbestimm­ ten Öffnungsgrad überschreitet als auch die angeforderte Maschinenausgangsleistung für die Brennkraftmaschine die vorbestimmte Ausgangsleistung überschreitet, wenn sich die Brennkraftmaschine in dem Aufwärmbetriebszustand be­ findet, der Betriebszustand der Brennkraftmaschine von dem Aufwärmbetriebszustand auf den vorbestimmten Be­ triebszustand geändert wird. Der hier erwähnte vorbe­ stimmte Betriebszustand bezieht sich auf einen Betriebs­ zustand, der zu der angeforderten Maschinenausgangsleis­ tung passt.
Folglich wird, falls der Beschleunigeröffnungsgrad bei einer langsamen Fahrgeschwindigkeit wie in dem Fall er­ höht wird, dass das Fahrzeug aus dessen langsamen Fahrzu­ stand beschleunigt wird, der Betriebszustand der Brenn­ kraftmaschine aus dessen Aufwärmbetriebszustand zu dem vorbestimmten Betriebszustand geändert. Somit wird der Betriebszustand der Brennkraftmaschine während der Be­ schleunigung des Fahrzeugs nicht geändert.
Weiterhin kann die Steuerungseinheit eine Zeitdauer schätzen, in der der Betriebszustand von dem Aufwärmbe­ triebszustand zu dem vorbestimmten Betriebzustand geän­ dert werden sollte, und den Betriebszustand der Brenn­ kraftmaschine von dem Aufwärmbetriebszustand zu dem vor­ bestimmten Betriebszustand allmählich vor der geschätzten Änderungszeitdauer ändern.
In diesem Fall wird die Brennkraftmaschine in dem Auf­ wärmbetriebszustand allmählich auf den vorbestimmten Be­ triebszustand unmittelbar vor Erreichen der Änderungs­ zeitdauer umgeschaltet, so dass die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine unmittelbar vor der Änderungszeitdauer allmählich erhöht wird. Daher ist es möglich, die Aus­ gangsleistung der Brennkraftmaschine mit der vorbestimm­ ten angeforderten Maschinenausgangsleistung in Überein­ stimmung zu bringen, während eine plötzliche Änderung der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine unterdrückt wird.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nicht auf die vorstehend beschriebene Steuerungseinheit für das Hybrid­ fahrzeug beschränkt. Andere Ausführungsbeispiele der Er­ findung sind beispielsweise ein Hybridfahrzeug oder ein Hybridsystem, das mit der vorstehend erwähnten Brenn­ kraftmaschinensteuerungseinheit und einem Steuerungsver­ fahren für die Brennkraftmaschine für dasselbe Hybrid­ fahrzeug ausgestattet sind.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben, in der gleiche Bezugs­ zeichen gleiche Elemente bezeichnen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Hybridmechanismus eines Hybridfahrzeugs, bei dem eine Brennkraftmaschinensteuerungseinheit gemäß der Erfindung angewendet wird,
Fig. 2a und 2b ein Flussdiagramm, das eine Aufwärmzeit­ maschinensteuerungsroutine darstellt,
Fig. 3 ein Flussdiagramm, das eine Hybridsteuerungsrou­ tine während der Zeit eines ersten Aufwärmens darstellt, und
Fig. 4 ein Flussdiagramm, das eine Hybridsteuerungsrou­ tine zu dem Zeitpunkt eines zweiten Aufwärmens darstellt.
Nachstehend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Ma­ schinensteuerungseinheit für ein Hybridfahrzeug gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Darstellung, die einen schematischen Aufbau eines in einem Hybridfahrzeug untergebrachten Hyb­ ridmechanismus darstellt, bei dem eine Brennkraftmaschi­ nensteuerungseinheit gemäß der Erfindung angewendet wird.
Der in Fig. 1 gezeigte Hybridmechanismus enthält zwei Antriebsquellen, das heißt, eine Brennkraftmaschine 1 und einen elektrischen Motor 2 als Motor gemäß der Erfindung.
Die Brennkraftmaschine 1 ist eine wassergekühlte Vier- Takt-Benzin-Brennkraftmaschine mit vier Zylindern. Diese Brennkraftmaschine 1 enthält Zündkerzen 25 derart, dass diese (nicht gezeigte) Verbrennungskammern der jeweiligen Zylinder steuern. Zusätzlich ist ein Kurbelwellenpositi­ onssensor 17 zur Ausgabe eines Impulssignals jedes Mal, wenn eine Kurbelwelle, bei der es sich um eine Maschinen­ ausgangswelle handelt, um einen vorbestimmten Winkel (beispielsweise 10°C Kurbelwellenwinkel (CA, crank an­ gel)) gedreht wird, vorgesehen, und ein Wassertemperatur­ sensor 18 ist zur Ausgabe eines elektrischen Signals ent­ sprechend der Temperatur von durch eine in der Brenn­ kraftmaschine 1 ausgebildeten Wassermantel fließenden Kühlwassers vorgesehen.
Aus vier Verzweigungsrohren zusammengesetzte Ansaugver­ zweigungsrohre 20 sind mit der Brennkraftmaschine 1 ver­ bunden. Jede der Ansaugverzweigungsrohre 20 kommuniziert mit einer Verbrennungskammer jedes Zylinders über einen (nicht gezeigten) Ansauganschluss und ist mit einem Druckausgleichsbehälter 21 zur Steuerung der Pulsierung von Ansaugluft verbunden. Ein Kraftstoffeinspritzventil 26 ist an einer Position unmittelbar über die Brennkraft­ maschine 1 in jedem der Ansaugverzweigungsrohre 20 derart angebracht, dass dessen Einspritzanschluss den Ansaugan­ schluss steuert.
Ein Luftansaugrohr 22 ist mit dem Druckausgleichsbehälter 21 verbunden und das Luftansaugrohr 22 ist mit einem (nicht gezeigt) Luftreinigungskasten verbunden. Eine Luftströmungsmesseinrichtung 31 ist zur Ausgabe eines elektrischen Signals entsprechend der Masse von in das Luftansaugrohr 22 strömende Luft vorgesehen. Ein Drossel­ klappenventil 19 zur Einstellung der Strömungsrate von in dem Luftansaugrohr 22 strömende neue Luft ist in bezug auf die Luftströmungsmesseinrichtung 31 in Strömungsrich­ tung abwärts des Luftansaugrohrs 22 vorgesehen.
Das Drosselklappenventil 19 weist eine Drosselklappenbe­ tätigungseinrichtung 19b, die aus einem Schrittmotor oder dergleichen zum Antrieb der Drosselklappe 19 entsprechend der zugeführten Stromstärke besteht, und einen Drossel­ klappenpositionssensor 19a zur Ausgabe eines elektrischen Signals entsprechend dem Grad der Öffnung der Drossel­ klappe 19 auf.
Ein Abgasluftverzweigungsrohr 12 ist mit der Brennkraft­ maschine 1 derart verbunden, dass vier Verzweigungsrohre davon zu einem einzigen Aufnahmerohr zusammenlaufen. Jede der vier Verzweigungen des Abgasluftverzweigungsrohrs 12 kommuniziert mit einer jeweiligen Verbrennungskammer je­ des Zylinders über einen (nicht gezeigten) Auslassan­ schluss. Das Abgasluftverzweigungsrohr 12 ist mit einem Auslassrohr 13 verbunden, und das Auslassrohr 13 ist in Strömungsrichtung abwärts mit einem (nicht gezeigten) Schalldämpfer verbunden.
Ein Abgasreinigungskatalysator 14 zur Reinigung von ge­ schädigten Gasanteilen in dem Abgas ist in dem Auslass­ rohr 13 vorgesehen, der Abgasreinigungskatalysator 14 be­ steht aus einem Dreiwege-Katalysator zur Reinigung von Kohlenwasserstoff (HC), Kohlenmonoxyd (CO) und Stick­ stoffoxiden (NOx), wenn das Luftkraftstoffverhältnis der in den Abgasreinigungskatalysator 14 strömenden Abgasluft ein vorbestimmtes Luftkraftstoffverhältnis in der Nähe eines theoretischen Luftkraftstoffverhältnis ist, einem Reduktionskatalysator, der Stickoxide (NOx) absorbiert, und zurückgehaltene Stickoxide (NOx) zur Reinigung und Reduktion und des Abgases entlädt, wenn das Luftkraft­ stoffverhältnis des in den Abgasreinigungskatalysator 14 strömenden Abgases ein theoretisches Luftkraftstoffver­ hältnis oder ein fettes Luftkraftstoffverhältnis ist, oder ein Katalysator einer selektiven Reduktionsbauart NOx zur Reinigung von Stickoxiden (NOx), wenn das Luftkraft­ stoffverhältnis des in den Abgasreinigungskatalysator 14 strömenden Abgases ein mageres Luftkraftstoffverhältnis ist, wobei ein vorbestimmtes Reduktionsmittel vorhanden ist, oder kann aus einer Kombination dieser Katalysatoren zusammengesetzt sein.
In dem Auslassrohr 13 ist ein Luftkraftstoffverhältnis­ sensor 27 zur Ausgabe eines elektrischen Signals entspre­ chend dem Luftkraftstoffverhältnis des in den Abgasreini­ gungskatalysator 14 strömenden Abgases in Strömungsrich­ tung direkt vor dem Abgasreinigungskatalysator 14 ange­ bracht.
Der Abgasreinigungskatalysator 14 ist mit einem Katalysa­ tortemperatursensor 15 zur Ausgabe eines elektrischen Signals entsprechend der Temperatur des Abgasreinigungs­ katalysators 14 versehen. Der Katalysatortemperatursensor 15 ist nicht immer notwendig, sondern es ist zulässig, die Katalysatortemperatur des Abgasreinigungskatalysators 14 anhand verschiedener Parameter (beispielsweise Kühl­ wassertemperatur, der seit dem Start der Brennkraftma­ schine 1 verstrichenen Zeit und der gleichen) zu schät­ zen. In dem Fall, dass eine Brennkraftmaschine mit dem Abgastemperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Abgases versehen ist, kann die Katalysatortemperatur des Abgasreinigungskatalysators 14 anhand eines Ausgangssig­ nalwertes des Abgastemperatursensors geschätzt werden. Eine Kurbelwelle, bei der es sich um eine Ausgangswelle der Brennkraftmaschine 1 handelt, ist mit einer Ausgangs­ welle 1a gekoppelt, und die Ausgangswelle 1a ist mit ei­ nem Antriebsleistungsteilungsmechanismus 4 gekoppelt. Der Antriebsleistungsteilungsmechanismus 4 ist mechanisch mit einem Leistungsgenerator 3 und einer Rotationswelle (Motorrotationswelle) 2a eines elektrischen Motors 2 me­ chanisch verbunden.
Der Antriebsleistungsteilungsmechanismus 4 ist beispiels­ weise aus einem Planetenträger, der ein Antriebsritzel frei drehbar trägt, einem außerhalb des Planetenträgers angeordneten Zahnkranz und einem Planetengetriebe aufge­ baut, das ein innerhalb des Planetenträgers angeordnetes Sonnenrad aufweist. Eine Rotationswelle des Planetenträ­ gers ist mit der Ausgangswelle 1a gekoppelt, die Rotati­ onswelle des Zahnkranzes ist mit der Rotationswelle 2a des Motors gekoppelt, und die Rotationswelle des Sonnen­ rades ist mit dem Leistungsgenerator 3 gekoppelt.
Ein Untersetzungsgetriebe 7 ist mit der Rotationswelle 2a des elektrischen Motors 2 gekoppelt, und Räder, bei denen es sich um Antriebsräder handelt, sind mit dem Unterset­ zungsgetriebe 7 über Antriebswellen 8 und 9 gekoppelt. Das Untersetzungsgetriebe 7 besteht aus einer Kombination mehrere Zahnräder und verringert die Drehzahl der Rotati­ onswelle 2a und überträgt diese auf die Antriebswellen 8 und 9.
Der Leistungsgenerator 3 ist elektrisch mit einem Umrich­ ter 5 verbunden, und der Umrichter 5 ist elektrisch mit einer Batterie 6 und dem elektrischen Motor 2 verbunden.
Der Leistungsgenerator 3 besteht aus einem elektrischen Wechselstrom-Synchronmotor, und falls diesem ein Erre­ gungsstrom zugeführt wird, wandelt er kinetische Energie, die von der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird, über den Antriebsleistungsteilungsmechanismus 4 in elektrische Energie um, so dass elektrische Leistung erzeugt wird. Falls eine Antriebsleistung aus der Batterie 6 dem Leis­ tungsgenerator 3 beim Starten der Brennkraftmaschine 1 zugeführt wird, agiert der Leistungsgenerator 3 als Star­ termotor der Brennkraftmaschine 1.
Die Batterie 6 ist aus einer Reihenschaltung mehrerer Ni­ ckel-Wasserstoff-Batterien aufgebaut. Die Batterie 6 ist mit einer SOC-(Ladezustands-)Steuerungseinrichtung 16 zur Berechnung eines Ladezustandes der Batterie 6 anhand eines Integrationswerts der Entladestromgröße und der La­ destromgröße der Batterie 6 versehen.
Der elektrische Motor 2 ist aus einem Synchronmotor auf­ gebaut, und, falls von dem Leistungsgenerator 3 erzeugte elektrische Leistung und/oder elektrische Leistung aus der Batterie 6 zugeführt wird, wird die Rotationswelle 2a des Motors mit einem Drehmoment entsprechend der Größe der zugeführten elektrischen Leistung in Drehung ver­ setzt.
Wenn das Fahrzeug verlangsamt wird, wird Erregungsstrom aus der Batterie 6 dem elektrischen Motors 2 zugeführt, so dass dieser als Leistungsgenerator agiert, um eine so­ genannte Energierückgewinnung zur Umwandlung kinetischer Energie, die von den Rädern 10 und 11 zu der Rotations­ welle 2a des Motors über die Antriebswellen 8 und 9 so wie dem Untersetzungsgetriebe 7 übertragen wird, in elektri­ sche Energie auszuführen.
Der Umrichter 5 ist eine elektrische Leistungsumwand­ lungseinrichtung, die aus einer Kombination mehrerer Leistungstransistoren zusammengesetzt ist, und wahlweise die Zufuhr von durch den Leistungsgenerator 3 erzeugte elektrische Leistung zu der Batterie 6, die Zufuhr von dem Leistungsgenerator 3 erzeugter elektrischer Leistung zu dem elektrischen Motor 2, die Zufuhr in der Batterie 6 gespeicherter elektrischer Leistung zu dem elektrischen Motor 2 und die Zufuhr der durch den elektrischen Motor 2 wiedergewonnenen elektrischen Leistung zu der Batterie 6 umschaltet.
Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Leistungsgenera­ tor 3 aus einem Wechselstrom-Synchronmotor aufgebaut ist, und die Batterie 6 aus einer Gleichstrombatterie aufge­ baut ist, wandelt der Umrichter 5, wenn durch den Leis­ tungsgenerator 3 erzeugte elektrische Leistung der Batte­ rie 6 zugeführt wird, durch den Leistungsgenerator 3 er­ zeugte Wechselspannung in Gleichspannung um, und legt diese an die Batterie 6 an.
Da der elektrische Motor 2 aus einem Wechselspannungs- Synchronmotor aufgebaut ist und die Batterie 6 aus einer Gleichstrom-Batterie aufgebaut ist, wandelt der Umrichter 5 bei Zufuhr von elektrische Leistung der Batterie 6 zu dem elektrischen Motor 2 die Gleichspannung der Batterie 6 in Wechselspannung um und legt diese danach an den elektrischen Motor 2 an. Wenn durch den elektrischen Motor 2 wiedergewonnene elektrische Leistung der Batterie 6 zu­ geführt wird, wandelt der Umrichter die von dem elektri­ schen Motor 2 erzeugte Wechselspannung in Gleichspannung um und legt diese danach an die Batterie 6 an.
Der Hybridmechanismus mit einem derartigen Aufbau weist eine elektronischen Steuerungseinheit (E-ECU) 23 zur Steuerung der Brennkraftmaschine 1 und eine elektronische Steuerungseinheit (H-ECU) 24 zur künstlichen Steuerung des gesamten Hybridmechanismus auf. Diese E-ECU 23 und H- ECU 24 sind miteinander über eine interaktive Kommunika­ tionsleitung verbunden.
Ein Katalysatortemperatursensor 15, ein Kurbelwellenposi­ tionssensor 17, ein Wassertemperatursensor 18, ein Dros­ selklappenpositionssensor 19a, ein Luftkraftstoffverhält­ nissensor 27, eine Luftströmungsmesseinrichtung 31 und dergleichen sind mit der E-ECU 23 über elektrische Ver­ drahtung derart verbunden, dass Ausgangssignale aus den jeweiligen Sensoren der E-ECU 23 zugeführt worden sind.
Eine Drosselklappenbetätigungseinrichtung 19b, eine Zünd­ kerze 25 und ein Kraftstoffeinspritzventil 26 sind mit der E-ECU 23 über elektrische Verdrahtung derart verbun­ den, dass ein Steuerungssignal aus der E-ECU 23 zu der Drosselklappenbetätigungseinrichtung 19b, der Zündkerze 25 und dem Kraftstoffeinspritzventil 26 übertragen werden kann.
Die SOC-Steuerungseinrichtung 16, ein Beschleunigungssig­ nalpositionssensor 29 zur Ausgabe eines elektrischen Sig­ nals entsprechend einem Betätigungsausmaß (Beschleunigeröffnungsgrad) eines in der Fahrzeugkabine angebrachten Beschleunigers 28, ein Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor 30 zur Ausgabe eines elektrischen Signals entsprechend der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und dergleichen sind mit der H-ECU 24 über elektrische Ver­ drahtung verbunden und ein Ausgangssignal jedes Sensors wird der H-ECU 24 zugeführt.
Die H-ECU 24 ist mit dem elektrischen Motor 2, dem Leis­ tungsgenerator 3 und dem Inverter 5 über elektrische Ver­ drahtung derart verbunden, dass ein Steuerungssignal von der H-ECU 24 zu dem elektrischen Motor 2, dem Leistungs­ generator 3 und dem Umrichter 5 übertragen werden kann.
In dem Steuerungssystem mit einem derartigen Aufbau steu­ ert die H-ECU 24 den elektrischen Motor 2, den Leistungs­ generator 3 und dem Umrichter 5 entsprechend Eingangssig­ nalen aus dem Beschleunigerpositionssensor 29, der SOC- Steuerungseinrichtung 16 und dergleichen und steuert die Brennkraftmaschine 1 über die E-ECU 23.
Falls beispielsweise der Zündschalter von Ausgeschaltet zu Eingeschaltet geändert wird, steuert die H-ECU 24 die E-ECU 23 sowie den Umrichter 5 zum Starten der Brenn­ kraftmaschine 1. Genauer steuert die H-ECU 24 den Umrich­ ter derart, dass eine elektrische Antriebsleistung aus der Batterie 6 dem Leistungsgenerator 3 zugeführt wird, und betätigt den Leistungsgenerator 3 als Startermotor. Dann führt die H-ECU 24 der E-ECU 23 ein Maschinenstart­ anforderungssignal zu, damit die Zündkerze 25, die Dros­ selklappe 19 und das Kraftstoffeinspritzventil 26 betä­ tigt werden.
In diesem Fall wird in dem Antriebsleistungsteilungsme­ chanismus 4 das mit dem Leistungsgenerator 3 gekoppelte Sonnenrad in Drehung versetzt und wird der mit den Rädern 10 und 11 gekoppelte Zahnkranz gestoppt. Daher wird im wesentlichen das gesamte Drehmoment des Sonnenrades auf den Planetenträger übertragen.
Da der Planetenträger des Antriebsleistungsteilungsmecha­ nismus 4 mit der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine 1 gekoppelt ist, wird die Ausgangswelle 1a entsprechend in Drehung versetzt, falls der Planetenträger durch Empfang eines Drehmoments des Sonnenrades in Drehung versetzt wird.
Dabei betätigt die E-ECU 23 die Drosselklappe 19, die Zündkerze 25 und das Kraftstoffeinspritzventil 26 derart, dass ein Anlassen der Brennkraftmaschine erreicht wird, so dass die Brennkraftmaschine 1 gestartet wird.
Nach dem die Brennkraftmaschine 1 gestartet wurde, über­ trägt die H-ECU 24 ein Maschinenstoppanforderungssignal zu der E-ECU 23 zum Stoppen des Betriebs der Brennkraft­ maschine 1, falls die Temperatur des Kühlwassers über ei­ ne vorbestimmte Temperatur ansteigt und die Temperatur des Abgasreinigungskatalysators 14 über eine vorbestimmte Temperatur ansteigt.
Falls das Fahrzeug mit eingeschalteten Zündschaltern ge­ stoppt wird, überträgt die H-ECU 24 ein Maschinenstoppan­ forderungssignal zu der E-ECU 23 zum Stoppen des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 und steuert den Umrichter 5 zum Stoppen der Rotation des elektrischen Motors 2.
Unter gewissen Bedingungen blockiert bei Stoppen des Fahrzeugs die H-ECU 24 das Stoppen des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 oder steuert den Umrichter 5 und die E-ECU 23 zum erneuten Starten der zeitweilig gestoppten Brennkraftmaschine 1. Diese Zustände umfassen eine Situa­ tion, in der ein Ausgangssignalwert (ein Signalwert, der den Ladezustand der Batterie 6 angibt) der SOC- Steuerungseinrichtung 16 unterhalb eines vorbestimmten Standardwerts ist, einen Fall, in dem die Notwendigkeit zur Betätigung von Hilfsvorrichtungen wie eines Kompres­ sors einer Fahrgastzellen-Klimaanlage auftritt, die unter Verwendung der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 anzutreiben sind, eine Situation, in der die Notwendig­ keit des Aufwärmens der Brennkraftmaschine 1 und des Ab­ gasreinigungssystems auftritt und dergleichen.
Zum erneuten Starten der Brennkraftmaschine 1 überträgt die H-ECU 24 zunächst ein Maschinenstartanforderungssig­ nal zu der E-ECU 23 und steuert den Umrichter 5 zur Zu­ fuhr elektrischer Antriebsleistung aus der Batterie 6 zu dem Leistungsgenerator 3, wodurch der Leistungsgenerator 3 dazu gebracht wird, als Startermotor zur funktionieren.
Darauffolgend steuert nach erneutem Starten der Brenn­ kraftmaschine 1 die H-ECU 24 den Umrichter 5 derart, dass ein Erregungsstrom aus der Batterie 6 zu dem Leistungsge­ nerator 3 zugeführt wird, wodurch der Leistungsgenerator 3 dazu gebracht wird, als Leistungsgenerator zu funktio­ nieren. In diesem Fall wird die Ausgangswelle 1a durch eine Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 derart in Rotation versetzt, dass das Drehmoment der Ausgangswelle 1a zu dem Planetenträger des Antriebsleistungsteilungsme­ chanismus 4 übertragen wird.
Dabei wird in dem Antriebsleistungsteilungsmechanismus 4 der mit den Rädern 10 und 11 gekoppelte Zahnkranz ge­ stoppt, so dass im wesentlichen das gesamte Drehmoment des Planetenträgers auf das Sonnenrad übertragen wird. Das aus dem Planetenträger zu dem Sonnenrad übertragene Drehmoment wird zu dem Leistungsgenerator 3 übertragen, der mit dem Sonnenrad gekoppelt ist. Das heißt, dass im wesentlichen die gesamte aus der Brennkraftmaschine 1 ausgegebene kinetische Energie zu dem Leistungsgenerator 3 übertragen wird.
Folglich wandelt der Leistungsgenerator 3 die gesamte aus der Brennkraftmaschine 1 ausgegebene kinetische Energie in elektrische Energie um, um Leistung zu erzeugen. Dann wird die gesamte durch den Leistungsgenerator 3 elektri­ sche Leistung in die Batterie 6 geladen.
Falls das Fahrzeug aus seinem Stoppzustand heraus gestar­ tet wird, steuert die H-ECU 24 den Hybridmechanismus der­ art, dass das Fahrzeug lediglich mit elektrischer Leis­ tung aus der Batterie 6 angetrieben wird. Genauer steuert die H-ECU 24 die E-ECU 23 zur Beibehaltung eines Be­ triebsstoppzustandes der Brennkraftmaschine 1 und steuert dem Umrichter 5 derart, dass elektrische Antriebsleistung aus der Batterie 6 zu dem Motor 2 zugeführt wird.
Falls die elektrische Antriebsleistung aus der Batterie 6 dem elektrischen Motor 2 zugeführt wird, wird die Rotati­ onswelle 2a des elektrischen Motors 2 in Drehung ver­ setzt, so dass das Drehmoment der Rotationswelle 2a auf die Räder 10 und 11 über das Untersetzungsgetriebe 7 und die Antriebswellen 8 und 9 übertragen wird. Folglich wird das Fahrzeug gestartet.
Unter gewissen Bedingungen blockiert, wenn das Fahrzeug gestartet ist, die H-ECU 24 den Stopp des Betriebs der Brennkraftmaschine 1 oder steuert den Umrichter 5 und die E-ECU 23 zum Erneuern und Starten der zeitweilig gestopp­ ten Brennkraftmaschine 1. Die Bedingungen umfassen eine Situation, in der ein Ausgangssignal der SO- Steuerungseinrichtung 16 unterhalb eines vorbestimmten Standardwerts ist, einen Fall, in dem die Notwendigkeit zur Betätigung von Hilfsvorrichtungen wie eines Kompres­ sors einer Fahrgastzellen-Klimaanlage erzeugt wird, die unter Verwendung eines Teils der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschinen anzutreiben ist, eine Situation, in der eine Notwendigkeit zur Aufwärmung der Brennkraftma­ schine 1 und des Abgasreinigungssystems erzeugt wird, und dergleichen.
Zum erneuten Starten der Brennkraftmaschine 1 überträgt die H-ECU 24 ein Maschinenstartanforderungssignal zu der E-ECU 23 und steuert den Umrichter 5 zur Zufuhr elektri­ scher Antriebsleistung aus der Batterie 6 zu dem Leis­ tungsgenerator 3, wodurch der Leistungsgenerator 3 dazu gebracht wird, als Startermotor zu funktionieren.
Darauffolgend steuert nach erneutem Starten der Brenn­ kraftmaschine 1 die H-ECU 24 den Umrichter 5 derart, dass ein Erregungsstrom aus der Batterie 6 dem Leistungsgene­ rator 3 zugeführt wird, wodurch der Leistungsgenerator 3 dazu gebracht wird, als Leistungsgenerator zu funktionie­ ren.
In diesem Fall wird die Ausgangswelle 1a durch eine Aus­ gangsleistung der Brennkraftmaschine 1 derart in Drehung versetzt, dass das Drehmoment der Ausgangswelle 1a auf dem Planetenträger des Antriebsleistungsteilungsmechanis­ mus 4 übertragen wird und von dem Planetenträger auf das Sonnenrad und den Zahnkranz verteilt wird.
Das von dem Planetenträger auf das Sonnenrad verteilte Drehmoment wird dem mit dem Sonnenrad gekoppelten Leis­ tungsgenerator 3 zugeführt. Der Leistungsgenerator 3 wan­ delt aus dem Sonnenrad übertragene kinetische Energie zur Erzeugung von Leistung um. Durch den Leistungsgenerator 3 erzeugte elektrische Leistung wird durch den Umrichter 5 zu der Batterie 6 und den elektrischen Motor 2 verteilt. Das aus dem Planetenträger auf den Zahnkranz verteilte Drehmoment wird auf die Rotationswelle 2a des mit dem Zahnkranz gekoppelten Motors übertragen.
Folglich wird die Rotationswelle 2a des Motors mit einem Drehmoment in Drehung versetzt, dass aus einem aus dem elektrischen Motor 2 zugeführten Drehmoment und einem aus dem Zahnkranz des Antriebsleistungsteilungsmechanismus übertragene Drehmoment aufgebaut. Das Drehmoment der Ro­ tationswelle 2a des Motors wird auf die Räder 10 und 11 über das Übersetzungsgetriebe 7 und die Antriebswellen 8 und 9 übertragen.
Daher wird, falls die Brennkraftmaschine 1 beim Start des Fahrzeugs erneut gestartet wird, das Fahrzeug durch eine aus der Brennkraftmaschine 1 auf die Rotationswelle 2a des Motors über den Antriebsleistungsteilungsmechanismus 4 übertragene Ausgangsleistung sowie elektrische Leistung angetrieben, die unter Verwendung einer aus der Brenn­ kraftmaschine 1 zum Leistungsgenerator 3 über den Tei­ lungsmechanismus 4 übertragene Ausgangsleistung erzeugt wird. Das heißt, dass das Fahrzeug lediglich mit einer Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird.
Falls das Fahrzeug von einem Startzustand auf einen Nor­ malfahrzustand wechselt, steuert die H-ECU 24 die E-ECU 23 zum Starten der Brennkraftmaschine 1 und steuert den Umrichter 5 zum Stoppen der Zufuhr elektrischer Antriebs­ leistung aus der Batterie 6 zu dem elektrischen Motor 2, so dass das Fahrzeug lediglich mit der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 angetrieben wird.
Genauer berechnet die H-ECU 24 eine von dem Fahrer ange­ forderte Ausgangsleistung für den Hybridmechanismus (die nachstehend als angeforderte Ausgangsleistung bezeichnet ist) mit einem Ausgangssignalwert (Beschleunigeröffnungsgrad) des Beschleunigerpositions­ sensors 29 und einem Ausgangssignal (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensors 30, um eine für die Brennkraftmaschine 1 angefor­ derte Ausgangsleistung (nachstehend als angeforderte Ma­ schinenausgangsleistung bezeichnet), eine für den elekt­ rischen Motor 2 angeforderte Ausgangsleistung (nachstehend als angeforderte Motorausgangsleistung) und eine Sollmaschinendrehzahl der Brennkraftmaschine 1 zu bestimmen, damit die vorstehend beschriebene angeforderte Ausgangsleistung erfüllt wird.
Die H-ECU 24 überträgt die angeforderte Maschinenaus­ gangsleistung und die Sollmaschinendrehzahl zu der E-ECU 23 und steuert den Umrichter 5 entsprechend der angefor­ derten Motorausgangsleistung.
Nach Erhalt der angeforderten Maschinenausgangsleistung und der Sollmaschinendrehzahl aus der H-ECU 24 berechnet die E-ECU 23 ein Sollmaschinendrehmoment durch Teilen der angeforderten Maschinenausgangsleistung durch die Sollma­ schinendrehzahl und berechnet dann einen Solldrosselklap­ penöffnungsgrad der Drosselklappe 19 auf der Grundlage des Sollmaschinendrehmoments.
Dann steuert die E-ECU 23 die Drosselklappenbetätigungs­ einrichtung 19b entsprechend dem Solldrosselklappenöff­ nungsgrad. Die E-ECU 23 empfängt ein Ausgangssignalwert (Ansaugluftmenge) der Luftströmungsmesseinrichtung 31, wenn ein Zeitintervall von dem Zeitpunkt, zu dem der Ist- Öffnungsgrad der Drosselklappen 19 mit dem Solldrossel­ klappenöffnungsgrad übereinstimmt, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem neue Luft an der Drosselklappen 19 die Brennkraft­ maschine 1 erreicht, oder eine Ansaugluftansprechverzöge­ rungszeit verstreicht, damit die Kraftstoffeinspritzmenge Kraftstoffeinspritzzeitverlauf und Zündzeitverlauf auf der Grundlage dieser Ansaugluftmenge bestimmt werden. Die E-ECU 23 steuert das Kraftstoffeinspritzventil 26 und die Zündkerze 25 entsprechend der bestimmten Kraftstoffein­ spritzmenge, Kraftstoffeinspritzzeitverlauf und Zündzeit­ punkt.
Die H-ECU 24 stellt einen dem Leistungsgenerator zuzufüh­ renden Erregungsstrom derart ein, dass die Drehzahl des Leistungsgenerators 3 derart gesteuert wird, dass die Ma­ schinendrehzahl der Brennkraftmaschine 1 die Solldrehzahl erreicht.
Folglich wird das Fahrzeug, wenn sich das Fahrzeug in ei­ nem normalen Fahrzustand befindet, lediglich mit der Aus­ gangsleistung der Brennkraftmaschine 1 angetrieben (einschließlich der Ausgangsleistung, die von der Brenn­ kraftmaschine 1 auf die Rotationswelle 2a des Motors über den Antriebsleistungsteilungsmechanismus 4 übertragen wird, und elektrischer Leistung, die unter Verwendung von Ausgangsleistung erzeugt wird, die von der Brennkraftma­ schine 1 zu den Leistungsgenerator 3 über den Antriebs­ leistungsteilungsmechanismus 4 übertragen wird).
Falls die Batterie 6 geladen werden muss, wenn sich das Fahrzeug in dem normalen Fahrzustand befindet, steuert die H-ECU 24 die E-ECU 23 derart an, dass die Ausgangs­ leistung der Brennkraftmaschine 1 erhöht wird, und steu­ ert gleichzeitig den Umrichter 5 derart an, dass der aus der Batterie 6 zu dem Leistungsgenerator 3 zugeführte Er­ regungsstrom erhöht wird. Folglich wird die Leistungser­ zeugung erhöht, während die angeforderte Ausgangsleistung beibehalten wird.
Falls das Fahrzeug beschleunigt wird, berechnet die H-ECU 24 eine angeforderte Ausgangsleistung, eine angeforderte Maschinenausgangsleistung und angeforderte Motorausgangs­ leistung in ähnlicher Weise wie vorstehend in Bezug auf die normale Fahrzeit beschrieben, und steuert dann die Brennkraftmaschine 1 über die E-ECU 23 und den elektri­ schen Motor 2 über den Umrichter 5.
Bei Steuerung des Umrichters 5 steuert die H-ECU 25 der­ art, dass nicht nur von dem Leistungsgenerator 3 elektri­ scher Energie sondern ebenfalls elektrische Energie aus der Batterie 6 dem elektrischen Motor zugeführt wird, und erhöht die Ausgangsleistung des elektrischen Motors 2.
Folglich wird bei Beschleunigung des Fahrzeugs das Fahr­ zeug mit der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 (einschließlich einer Ausgangsleistung, die aus der Brennkraftmaschine 1 zu der Rotationswelle 2a des Motors über den Antriebsleistungsteilungsmechanismus 4 übertra­ gen wird, und elektrischer Leistung, die unter Verwendung einer Ausgangsleistung erzeugt wird, die von der Brenn­ kraftmaschine 1 zu dem Leistungsgenerator 3 über den An­ triebsleistungsteilungsmechanismus 4 übertragen wird) und der elektrischen Leistung aus der Batterie 6 angetrieben.
Falls das Fahrzeug verlangsamt oder abgebremst wird, überträgt die H-ECU 24 ein Maschinenstoppanforderungssig­ nal zu der E-ECU 23 zum Stoppen des Betriebs der Brenn­ kraftmaschine 1 (Stopp-Kraftstoffeinspritzsteuerung und Zündsteuerung) und steuert den Umrichter 5 derart, dass der Betrieb des Leistungsgenerators 3 und des elektri­ schen Motors 2 gestoppt wird.
Darauf folgend steuert die H-ECU 24 den Umrichter 5 der­ art an, dass Erregungsstrom aus der Batterie 6 zu dem elektrischen Motor 2 zugeführt wird, damit der elektrische Motor 2 als Leistungsgenerator arbeiten kann, und führt die Leistungswiedergewinnung zur Umwandlung von kineti­ scher Energie, die von den Rädern 10 und 11 zu der Rota­ tionswelle 2a des Motors über die Antriebswellen 8 und 9 sowie dem Übersetzungsgetriebe 7 übertragen wird, in elektrische Energie durch. Durch den elektrischen Motor 2 wiedergewonnene elektrische Leistung wird über den Um­ richter 5 in die Batterie 6 geladen.
Nachstehend ist eine Aufwärmbetriebssteuerung des Hybrid­ mechanismus gemäß diesem Ausführungsbeispiel beschrieben.
Wenn die Brennkraftmaschine 1 gestartet wird, um eine An­ forderung aus der H-ECU 24 zu erfüllen, empfängt die E- ECU 23 Ausgangssignalwerte des Wassertemperatursensors 18 und des Katalysatortemperatursensors 15. Falls das Aus­ gangssignal des Wassertemperatursensors 18 niedriger als eine vorbestimmte Temperatur ist, oder falls der Aus­ gangssignalwert des Katalysatortemperatursensors 15 nied­ riger als eine Aktivierungstemperatur ist, überträgt die E-ECU 23 eine Aufwärmbetriebsanforderung zu der H-ECU 24, um ein Aufwärmen der Brennkraftmaschine 1 und eine Akti­ vierung des Abgasreinigungskatalysators 14 zu erreichen.
Falls die Aufwärmbetriebsanforderung aus der E-ECU 34 empfangen worden ist, berechnet die H-ECU 24 eine ange­ forderte Leistung anhand des Ausgangssignalswerts (Beschleunigeröffnungsgrad) des Beschleunigerpositions­ sensors 29 und des Ausgangssignalwerts (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensors 30. Danach berechnet die Brennkraftmaschine 1 im Aufwärmbetriebszustand eine maximale Ausgangsleistung, die ausgegeben werden kann (die nachstehend als Aufwärm­ zeitmaschinenausgangsleistung bezeichnet ist). Weiterhin berechnet die H-ECU 24 eine Ausgangsleistung, die durch Anlegen elektrischer Leistung an den elektrischen Motor 2 aus der Batterie 6 erhalten wird (die nachstehend als Batterieausgangsleistung bezeichnet ist), entsprechend einem Ausgangssignalwert (Ladezustand der Batterie 6) der SOC-Steuerungseinrichtung 16.
Die H-ECU 24 summiert die Aufwärmzeitmaschinenausgangs­ leistung und die Batterieausgangsleistung und berechnet eine maximale Ausgangsleistung, die aus dem Hybridmecha­ nismus ausgegeben werden kann, wenn die Aufwärmbetriebs­ steuerung ausgeführt wird (die nachstehend als Gesamtauf­ wärmzeitausgangsleistung bezeichnet wird), um zu bestim­ men, ob die gesamte Aufwärmzeitausgangsleistung größer als die angeforderte Ausgangsleistung ist.
Falls bestimmt wird, dass die gesamte Aufwärmzeitaus­ gangsleistung größer als die angeforderte Ausgangsleis­ tung ist, überträgt die H-ECU 24 ein Signal zur Zulassung eines Aufwärmbetriebs (Aufwärmbetriebszulassungssignal) zu der E-ECU 23. Falls demgegenüber bestimmt wird, dass die gesamte Aufwärmzeitausgangsleistung niedriger als die angeforderte Ausgangsleistung ist, überträgt die H-ECU 24 ein Signal zur Blockierung des Aufwärmbetriebs (Aufwärmbetriebsblockierungssignal) zu der E-ECU 23.
Falls das Aufwärmbetriebszulassungssignal aus der H-ECU 24 empfangen wird, schreibt die E-ECU 23 eine "1" in ei­ nen Aufwärmbetriebszulassungsflag-Speicherbereich, der vorab in einem in der E-ECU 23 enthaltenen RAM (Arbeitsspeicher) gesetzt ist, und falls das Aufwärmbe­ triebsblockierungssignal aus der H-ECU 24 empfangen wird, schreibt die E-ECU 23 eine "0" in den Aufwärmbetriebszu­ lassungsflag-Speicherbereich.
Bei Übertragung des Aufwärmbetriebsblockierungssignals des Aufwärmbetriebszulassungssignals zu der E-ECU 23 be­ rechnet gemäß diesem Ausführungsbeispiel die H-ECU 24 ei­ ne angeforderte Leistung in der selben Weise, als wenn das Fahrzeug sich in dem normalen Fahrzustand befindet, fügt die angeforderte Maschinenausgangsleistung an das Aufwärmbetriebsblockierungssignal und das Aufwärmbe­ triebszulassungssignal an und sendet diese dann zu der E- ECU 23.
Falls in dem Aufwärmbetriebszulassungsflag- Speicherbereich eine "0" gespeichert ist, steuert die E- ECU 23 den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 ent­ sprechend einer angeforderten Maschinenausgangsleistung aus der H-ECU 24. Falls in dem Aufwärmbetriebszulassungs­ flag-Speicherbereich eine "1" gespeichert ist, wärmt die E-ECU 23 die Brennkraftmaschine 1 ohne Beachtung der an­ geforderten Maschinenausgangsleistung aus der H-ECU 24 auf.
Bei Aufwärmen der Brennkraftmaschine 1 berechnet die E- ECU 23 die tatsächliche Maschinendrehzahl (die nachste­ hend als Ist-Maschinendrehzahl bezeichnet ist) auf der Grundlage eines Zeitintervalls, in dem der Kurbelwellen­ positionssensor 17 ein Impulssignal ausgibt, und bestimmt einen Drosselklappenöffnungsgrad, eine Kraftstoffein­ spritzmenge, einen Kraftstoffeinspritzzeitverlauf und ei­ nen Zündzeitverlauf mit der Ist-Maschinendrehzahl und der Aufwärmzeitmaschinenausgangsleistung als Parameter.
Ein in der E-ECU 23 enthaltendes (nicht gezeigtes) ROM (Festspeicher) enthält ein Aufwärmzeit- Drosselklappenöffnungsgrad-Steuerungskennfeld, das eine Beziehung zwischen der Ist-Maschinendrehzahl, der Auf­ wärmzeitmaschinenausgangsleistung und dem Drosselklappen­ öffnungsgrad angibt, eine Aufwärmzeitkraftstoffeinspritz­ mengen-Steuerungskennfeld, das eine Beziehung zwischen der Ist-Maschinendrehzahl, der Aufwärmzeitmaschinenaus­ gangsleistung und der Kraftstoffeinspritzmenge angibt, ein Aufwärmzeitkraftstoffeinspritzzeitverlaufs- Steuerungskennfeld, das eine Beziehung zwischen der Ist- Maschinendrehzahl, der Aufwärmzeitmaschinenausgangsleis­ tung und dem Kraftstoffeinspritzzeitverlauf angibt, ein Aufwärmzeitzündzeitverlaufs-Steuerungskennfeld, das eine Beziehung zwischen der Ist-Maschinendrehzahl, der Auf­ wärmzeitmaschinenausgangsleistung und dem Zündzeitverlauf angibt, und dergleichen. Die E-ECU 23 bestimmt den Dros­ selklappenöffnungsgrad, die Kraftstoffeinspritzmenge, den Kraftstoffeinspritzzeitverlauf und den Zündzeitverlauf gemäß den vorstehend beschriebenen verschiedenen Steue­ rungskennfeldern.
Falls der Drosselklappenöffnungsgrad, die Kraftstoffein­ spritzmenge, der Kraftstoffeinspritzzeitverlauf und der Zündzeitverlauf unter Verwendung der vorstehend beschrie­ benen verschiedenen Steuerungskennfelder bestimmt sind, steuert die E-ECU 23 die Drosselklappenbetätigungsein­ richtung 19b, das Kraftstoffeinspritzventil 26 und die Zündkerze 25 entsprechend dem Drosselklappenöffnungsgrad, der Kraftstoffeinspritzmenge, dem Kraftstoffeinspritz­ zeitverlauf und dem Zündzeitverlauf.
Als Beispiel für ein Verfahren zum Aufwärmen der Brenn­ kraftmaschine 1 kann ein Verfahren zur Verzögerung des Zündzeitverlaufs jedes Zylinders der Brennkraftmaschine 1 angegeben werden. Da gemäß diesem Verfahren die Verbren­ nungsgeschwindigkeit des Gasgemisches in jedem Zylinder verzögert wird, ist die Temperatur des verbrannten Gasge­ misches höher als üblich, wenn das Abgasventil geöffnet wird.
In diesem Fall wird das verbrannte Gasgemisch mit einer höheren Temperatur als üblich aus jedem Zylinder derart ausgestoßen, dass eine relativ große Wärmemenge, die in dem verbrannten Gasgemisch vorhanden ist, zu dem Abgas­ reinigungskatalysator 14 übertragen wird. Folglich steigt die Temperatur des Abgasreinigungskatalysators 14 früh auf eine Aktivierungstemperatur an.
Falls eine Zündverzögerungssteuerung ausgeführt wird, wird vorzugsweise der Zündzeitverlauf jedes Zylinders allmählich mit einer vorbestimmten Umschaltgeschwindig­ keit verzögert, damit die Ausgangsleistungsänderung der neuen Kraftmaschine 1 eingeschränkt wird. Weiterhin wird bei Beendigung des Aufwärmbetriebs der Brennkraftmaschine 1 vorzugsweise der Zündzeitverlauf jedes Zylinders all­ mählich bei einer vorbestimmten Umschaltgeschwindigkeit vorgeschoben, damit eine Ausgangsleistungsänderung der Brennkraftmaschine 1 eingeschränkt wird.
Falls, wenn die Brennkraftmaschine 1 sich in dem Aufwärm­ betriebszustand befindet, die angeforderte Ausgangsleis­ tung für den Hybridmechanismus erhöht wird oder die ange­ forderte Ausgangsleistung höher als die gesamte Aufwärm­ zeitausgangsleistung wird, überträgt die H-ECU 24 das Aufwärmbetriebsblockierungssignal und die angeforderte Maschinenausgangsleistung zu der E-ECU 23.
In diesem Fall beendet die E-ECU 23 den Aufwärmbetrieb für die Brennkraftmaschine 1 und steuert den Betriebszu­ stand der Brennkraftmaschine 1 entsprechend der angefor­ derten Maschinenausgangsleistung der H-ECU 24.
Da die angeforderte Ausgangsleistung für den Hybridmecha­ nismus mit dem Beschleunigeröffnungsgrad und der Fahr­ zeuggeschwindigkeit als Parameter berechnet wird, falls das Fahrzeug aus einem Langsamfahrzustand heraus be­ schleunigt wird, fällt die angeforderte Ausgangsleistung unter die gesamte Aufwärmzeitausgangsleistung unmittelbar bei der anfänglichen Phase der Beschleunigung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abfällt. Es wird geschätzt, dass, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem darauffolgenden Beschleunigungsprozess erhöht wird, die angeforderte Aus­ gangsleistung höher als die gesamte Aufwärmzeitausgangs­ leistung sein kann.
In diesem Fall wird die Brennkraftmaschine 1 aufgewärmt, bis die angeforderte Ausgangsleistung die gesamte Auf­ wärmzeitausgangsleistung in dem Fahrzeuggeschwindigkeits­ prozess überschreitet, und, nachdem die angeforderte Aus­ gangsleistung die gesamte Aufwärmzeitausgangsleistung überschreitet hat, wird die Brennkraftmaschine 1 in dem normalen Zustand betrieben. Das heißt, dass der Betriebs­ zustand der Brennkraftmaschine von dem Aufwärmbetriebszu­ stand zu dem normalen Betriebszustand während der Be­ schleunigung des Fahrzeugs geändert wird.
Folglich kann eine Ausgangsleistungsänderung der Brenn­ kraftmaschine während der Beschleunigung des Fahrzeugs auftreten, so dass eine Erschütterung aufgrund der Aus­ gangsleistungsänderung auftreten kann.
Somit blockiert in der Brennkraftmaschinensteuerungsein­ heit für das Hybridfahrzeug gemäß diesem Ausführungsbei­ spiel die H-ECU 24 die Ausführung der Aufwärmbetriebs­ steuerung, sowohl falls der Beschleunigeröffnungsgrad ei­ nen vorbestimmten Öffnungsgrad überschreitet, als auch falls die angeforderte Ausgangsleistung die gesamte Auf­ wärmzeitausgangsleistung überschreitet. Wenn sich die Brennkraftmaschine 1 in dem Aufwärmbetriebszustand befin­ det, überträgt die H-ECU 24 das Aufwärmbetriebsblockie­ rungssignal und die angeforderte Maschinenausgangsleis­ tung zu der E-ECU 23, falls die angeforderte Ausgangs­ leistung die gesamte Aufwärmzeit der Ausgangsleistung überschreitet oder der Beschleunigeröffnungsgrad einen vorbestimmten Öffnungsgrad überschreitet.
Folglich wird der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem Aufwärmbetriebszustand zu dem normalen Be­ triebszustand unmittelbar geändert, falls, wenn sich die Brennkraftmaschine 1 in dem Aufwärmbetriebszustand befin­ det und das Fahrzeug langsam fährt, der Beschleunigeröff­ nungsgrad einen vorbestimmten Öffnungsgrad überschreitet. Somit wird, selbst falls das Fahrzeug aus seinem Langsam­ fahrzustand beschleunigt wird, der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 niemals während einer Beschleunigung verändert, so dass keine Erschütterung auf Grund einer Ausgangsleistungsänderung der Brennkraftmaschine 1 auf­ tritt.
Wenn der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem Aufwärmbetriebszustand zu dem normalen Betriebszustand gewechselt wird, kann die E-ECU 23 eine Zeit schätzen, in der der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem Aufwärmbetriebszustand auf den normalen Betriebszustand wechselt, und den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem Aufwärmbetriebszustand allmählich auf den nor­ malen Betriebszustand verändern, genau bevor die E-ECU 23 ein Aufwärmbetriebsblockierungssignal aus der H-ECU 24 empfängt.
Als Verfahren zum Schätzen einer Zeit, in der die E-ECU 23 den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem Aufwärmbetriebszustand zu dem normalen Betriebszustand ändert, kann ein Schätzverfahren auf der Grundlage einer von der H-ECU 24 zu der E-ECU 23 zu übertragenen angefor­ derten Maschinenausgangsleistung angegeben werden.
Die bei Aufwärmung der Brennkraftmaschine 1 von der H-ECU 24 zu der E-ECU 23 zu übertragende angeforderte Maschi­ nenausgangsleistung wird in derselben Verarbeitung wie die angeforderten Maschinenausgangsleistung bestimmt, die von der H-ECU 24 zu der E-ECU 23 bei Fahren des Fahrzeugs in dem normalen Fahrzustand zu übertragen ist. Die ange­ forderten Maschinenausgangsleistung, wenn sich das Fahr­ zeug in dem normalen Fahrzustand befindet, ist ein Wert, der unter der Voraussetzung bestimmt werden sollte, dass das Fahrzeug lediglich mit der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 ohne Verwendung elektrischer Leis­ tung der Batterie 6 angetrieben wird. Der Grund dafür, warum die Zeit, in der der Betriebszustand der Brenn­ kraftmaschine 1 von dem Aufwärmbetriebszustand zu der normalen Betriebszustand geändert wird, entsprechend der aus der H-ECU 24 zu der E-ECU 23 zu übertragenen angefor­ derten Maschinenausgangsleistung bestimmt werden sollte, ist der, dass, falls die von der H-ECU 24 zu der E-ECU 23 zu übertragene angeforderte Maschinenausgangsleistung hö­ her als die Batterieausgangsleistung oder eine Ausgangs­ leistung wird, die durch Subtraktion eines vorbestimmten Sicherheitsabstandes von der Batterieausgangsleistung er­ halten wird, die angeforderte Ausgangsleistung die gesam­ te Aufwärmzeitausgangsleistung unmittelbar danach über­ schreitet.
Dabei ist die vorstehend beschriebene Batterieausgangs­ leistung oder die Ausgangsleistung, die durch Subtraktion eines vorbestimmten Sicherheitsabstandes von der Batte­ rieausgangsleistung erhalten wird, ein Wert, der entspre­ chend dem Ladezustand der Batterie 6 ausgegeben wird. Da die E-ECU 23 nicht direkt auf den Ladezustand der Batte­ rie 6 zugreifen kann, ist es zulässig, eine Batterieaus­ gangsleistung, die experimentell vorab erhalten wurde o­ der eine Ausgangsleistung, die durch Subtraktion eines vorab bestimmten Sicherheitsabstandes von der Batterie­ ausgangsleistung erhalten wird, in einem ROM (Festspeicher) der E-ECU 23 zu speichern, oder die E-ECU 23 kann einen Ausgangssignalwert (Wert, der den Ladezu­ stand der Batterie 6 angibt) der SOC- Steuerungseinrichtung 16 über die H-ECU 24 empfangen.
Falls die E-ECU 23 eine Zeit abschätzt, in der der Auf­ wärmbetriebszustand zu dem normalen Betriebszustand geän­ dert werden sollte, und den Betriebszustand der Brenn­ kraftmaschine 1 unmittelbar vor der geschätzten Ände­ rungszeit allmählich ändert, wird die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine dementsprechend unmittelbar vor der vorstehend beschriebenen Änderungszeit allmählich er­ höht. Das heißt, dass es möglich ist, eine schnelle Aus­ gangsleistungsänderung der Brennkraftmaschine zu verhin­ dern und zu erreichen, dass die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine zu der vorstehend beschriebenen Ände­ rungszeit mit der angeforderten Maschinenausgangsleistung übereinstimmt.
Wie vorstehend beschrieben wird die Steuerungseinrichtung gemäß der Erfindung durch die E-ECU 23 und die H-ECU 24 verwirklicht.
Nachstehend ist die Aufwärmbetriebssteuerung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ausführlich beschrieben.
Für die Aufwärmbetriebssteuerung führt die E-ECU 23 zu­ nächst einen Aufwärmzeitmaschinensteuerungsroutine gemäß Fig. 2a und 2b aus. Diese Aufwärmzeitmaschinensteue­ rungsroutine ist in einem ROM der E-ECU 23 gespeichert, die durch die E-ECU 23 zu jeder vorbestimmten Zeit wie­ derholt auszuführen ist.
In der Aufwärmzeitmaschinensteuerungsroutine empfängt die E-ECU 23 einen Ausgangssignalwert (Kühlwassertemperatur) des Wassertemperatursensors 18 und einen Ausgangssignal­ wert (Katalysatortemperatur) des Katalysatortemperatur­ sensors 15 in Schritt S201.
In Schritt S202 bestimmt die E-ECU 23, ob die in dem vor­ stehend beschriebenen Schritt S201 empfangene Kühltempe­ ratur größer als eine vorbestimmte Temperatur (beispielsweise 50°C) ist oder nicht.
Falls in Schritt S202 bestimmt wird, dass die Kühlwasser­ temperatur größer als die vorbestimmte Temperatur ist, schreitet die E-ECU 23 zu Schritt S203 voran, in dem be­ stimmt wird, ob die in Schritt S201 empfangene Katalysa­ tortemperatur niedriger als eine vorbestimmte Aktivie­ rungstemperatur ist.
Falls in Schritt S203 bestimmt wird, dass die Katalysa­ tortemperatur größer als die Aktivierungstemperatur ist, erkennt die E-ECU 23, dass eine Aufwärmung der Brenn­ kraftmaschine 1 und des Abgasreinigungskatalysators 15 abgeschlossen ist, und schreitet zu Schritt S204 voran, in dem bestimmt wird, ob in dem Aufwärmbetriebszulas­ sungsflag-Speicherbereich eine 1 gespeichert ist oder nicht.
Falls in Schritt S204 bestimmt wird, dass in dem Aufwärm­ betriebszulassungsflag-Speicherbereich keine "1" gespei­ chert ist, beendet die E-ECU 23 die Ausführung dieser Routine. Falls in Schritt S204 bestimmt wird, dass in dem Aufwärmbetriebszulassungsflag-Speicherbereichs 204 eine "1" gespeichert ist, schreitet die E-ECU 23 zu Schritt S205 voran.
In Schritt S205 setzt die E-ECU 23 den Wert des Aufwärm­ betriebszulassungsflag-Speicherbereich von "1" auf "0" zurück.
In Schritt S206 teilt die E-ECU 23 der H-ECU 24 mit, dass die Aufwärmungen der Brennkraftmaschine 1 und des Abgas­ reinigungskatalysators 14 abgeschlossen sind und beendet dann die Ausführung dieser Routine.
Falls demgegenüber in Schritt S202 bestimmt wird, dass die Kühlwassertemperatur niedriger als der vorbestimmte Wert ist, oder in Schritt S203 bestimmt wird, dass die Katalysatortemperatur niedriger als die Aktivierungstem­ peratur ist, erkennt die E-ECU 23, dass die Aufwärmungen der Brennkraftmaschine 1 und des Abgasreinigungskatalysa­ tors 14 nicht abgeschlossen sind und schreitet zu Schritt S207 voran. In Schritt S207 bestimmt die E-ECU 23, ob in dem Aufwärmbetriebszulassungsflag-Speicherbereich eine 0 gespeichert ist oder nicht.
Falls in Schritt S207 bestimmt wird, dass in dem Aufwärm­ betriebszulassungsflag-Speicherbereich eine 0 gespeichert ist, überträgt die E-ECU 23 in Schritt S208 eine Aufwärm­ betriebsaufforderung zu der H-ECU 24.
Falls die Aufwärmbetriebsanforderung empfangen worden ist, führt die H-ECU 24 eine in Fig. 3 gezeigte erste Aufwärmzeithybridsteuerungsroutine aus. Die erste Auf­ wärmzeithybridsteuerungsroutine ist eine Routine, die zeitweilig in dem ROM der H-ECU 24 gespeichert ist, die bei Empfang der Aufwärmbetriebsanforderung aus der E-ECU 23 auszulösen und auszuführen ist. In der ersten Aufwärm­ zeithybridsteuerungsroutine empfängt die H-ECU 24 in Schritt S301 eine Aufwärmbetriebsanforderung aus der E- ECU 23.
In Schritt S302 empfängt die H-ECU 24 einen Ausgangssig­ nalwert (Beschleunigeröffnungsgrad) des Beschleunigerpo­ sitionssensors 29, einen Ausgangssignalwert (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensors 30 und einen Ausgangssignalwert (Ladezustand der Batterie 6) der SOC-Steuerungseinrichtung 16.
In Schritt S303 bestimmt die H-ECU 24, ob der in Schritt S302 empfangene Beschleunigeröffnungsgrad niedriger als ein vorbestimmter Öffnungsgrad ist oder nicht. Falls in Schritt S303 bestimmt wird, dass der Beschleunigeröff­ nungsgrad niedriger als der vorbestimmte Öffnungsgrad ist, schreitet die H-ECU 24 zu Schritt S304 voran, in dem eine angeforderte Ausgangsleistung des Hybridmechanismus entsprechend dem Beschleunigeröffnungsgrad und der Fahr­ zeuggeschwindigkeit, die in Schritt S302 empfangen worden sind, berechnet werden.
In Schritt S305 berechnet die H-ECU 24 eine maximale Aus­ gangsleistung (Aufwärmzeitmaschinenausgangsleistung), die von der Brennkraftmaschine 1 in dem Aufwärmbetriebszu­ stand ausgegeben werden kann, und berechnet dann eine ma­ ximale Ausgangsleistung (Batterieausgangsleistung), die durch Zufuhr elektrischer Leistung der Batterie 6 zu dem elektrischen Motor 2 bei dem in Schritt S302 empfangenen Batterieladezustand erhalten werden kann. Danach summiert die H-ECU 24 die Aufwärmzeitmaschinenausgangsleistung und die Batterieausgangsleistung zur Berechnung einer maxima­ len Ausgangsleistung (gesamte Aufwärmzeitausgangsleis­ tung), die den Hybridmechanismus ausgegeben werden kann, wenn die Aufwärmzeitbetriebssteuerung ausgeführt wird.
In Schritt S306 vergleicht die H-ECU 24 die in Schritt S304 berechnete angeforderte Ausgangsleistung mit der in Schritt S305 berechneten gesamten Aufwärmzeitausgangs­ leistung zur Bestimmung, ob die angeforderte Ausgangs­ leistung niedriger als die gesamte Aufwärmzeitausgangs­ leistung ist oder nicht. Falls in Schritt S306 bestimmt wird, dass die angeforderte Ausgangsleistung niedriger als die gesamte Aufwärmzeitausgangsleistung ist, schrei­ tet die H-ECU 24 zu Schritt S307 voran, in dem diese ein Aufwärmbetriebszulassungssignal zu der E-ECU 23 über­ trägt. Dabei berechnet die H-ECU 24 eine angeforderte Ma­ schinenausgangsleistung entsprechend derselben Verarbei­ tung, als wenn das Fahrzeug sich in einen normalen Fahr­ zeugzustand befindet, und sendet die berechnete angefor­ derte Maschinenausgangsleistung zu der E-ECU 23 mit dem Aufwärmbetriebszulassungssignal. Nach Beendigung der Ver­ arbeitung des Schritts S306 beendet die H-ECU 24 die Aus­ führung dieser Routine.
Falls demgegenüber in Schritt S303 bestimmt wird, dass der Beschleunigeröffnungsgrad größer als der vorbestimmte Öffnungsgrad ist, oder falls in Schritt S306 bestimmt wird, dass die angeforderte Ausgangsleistung höher als die gesamte Aufwärmzeitausgangsleistung ist, schreitet die H-ECU 24 zu Schritt S308 voran, in dem diese ein Auf­ wärmbetriebsblockierungssignal zu der E-ECU 23 sendet, und beendet die Ausführung dieser Routine.
Nach Rückkehr zu der Aufwärmzeitmaschinensteuerungsrouti­ ne gemäß Fig. 2a und 2b empfängt die E-ECU 23 ein Ant­ wortsignal aus der H-ECU 24 in Bezug auf das Aufwärmbe­ triebsanforderungssignal in Schritt S209.
In Schritt S210 bestimmt die E-ECU 23, ob das in Schritt S209 empfangene Antwortsignal das Aufwärmbetriebszulas­ sungssignal ist oder nicht.
Falls in Schritt S210 bestimmt wird, dass das Antwortsig­ nal das Aufwärmbetriebszulassungssignal ist, schreitet die E-ECU 23 zu Schritt S211 voran, in dem sie den in dem Aufwärmbetriebszulassungsflag-Speicherbereich gespeicher­ ten Wert von "0" auf "1" umschreibt.
In Schritt S121 ändert die E-ECU 23 den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem normalen Betriebszustand zu dem Aufwärmbetriebszustand allmählich. Genauer steuert sie die Zündkerze 25 derart, dass der Zündzeitverlauf allmählich verzögert wird. Falls die Verarbeitung von Schritt S212 beendet ist, beendet die E-ECU 23 die Aus­ führung dieser Routine.
Falls in Schritt S210 bestimmt wird, dass das Antwortsig­ nal auf die Aufwärmbetriebsanforderung nicht das Aufwärm­ betriebszulassungssignal ist, oder falls das Antwortsig­ nal auf die Aufwärmbetriebsanforderung das Aufwärmblo­ ckierungssignal ist, schreitet die E-ECU 23 zu Schritt S213 voran, in dem sie den Betriebzustand der Brennkraft­ maschine 1 entsprechend der angeforderten Maschinenaus­ gangsleistung aus der H-ECU 24 steuert. Wenn die Verar­ beitung von Schritt S213 beendet ist, beendet die E-ECU 23 die Ausführung dieser Routine.
Falls in Schritt S207 bestimmt wird, dass in dem Aufwärm­ betriebszulassungsflag-Speicherbereich eine "1" gespei­ chert ist, erkennt die E-ECU 23, dass der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 der Aufwärmbetriebszustand ist und schreitet zu Schritt S214 voran.
In Schritt S214 empfängt die E-ECU 23 eine neue angefor­ derte Maschinenausgangsleistung, die von der H-ECU 24 empfangen wird, und bestimmt, ob die angeforderten Ma­ schinenausgangsleistung niedriger als eine vorbestimmte Ausgangsleistung ist oder nicht. Die vorstehend erwähnte vorbestimmte Ausgangsleistung ist die Batterieausgangs­ leistung oder eine Ausgangsleistung, die durch Subtrakti­ on eines vorab bestimmten Sicherheitsabstandes von der Batterieausgangsleistung erhalten wird.
Falls in Schritt S214 bestimmt wird, dass die angeforder­ ten Maschinenausgangsleistung niedriger als die vorbe­ stimmte Ausgangsleistung ist, schreitet die E-ECU 23 zu Schritt S315 voran, in dem sie die Aufwärmbetriebssteue­ rung der Brennkraftmaschine 1 fortsetzt.
Falls in Schritt S214 bestimmt wird, ist die angeforderte Maschinenausgangsleistung höher als die vorbestimmte Aus­ gangsleistung ist, schätzt die E-ECU 23, dass ein Zeit­ punkt, wenn der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem Aufwärmbetriebszustand zu dem normalen Betriebs­ zustand geändert werden sollte, sich nähert und schreitet zu Schritt S216 voran.
In Schritt S216 ändert die E-ECU 23 den Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem Aufwärmbetriebszustand zu dem normalen Betriebszustand allmählich. Genauer steu­ ert die E-ECU 23 die Zündkerze 25 derart, dass der Zünd­ zeitverlauf allmählich vorgeschoben wird.
In Schritt S217 empfängt die E-ECU 23 das Aufwärmbe­ triebsblockierungssignal aus der H-ECU 24. Bei Übertra­ gung des Aufwärmbetriebsblockierungssignals zu der E-ECU 23 führt die H-ECU 24 eine in Fig. 4 gezeigte zweite Aufwärmzeithybridsteuerungsroutine aus.
Die zweite Aufwärmzeithybridsteuerungsroutine ist eine im ROM der H-ECU 24 gespeicherte Routine, die wiederholt je­ weils zu einer vorbestimmten Zeit durch die H-ECU 24 aus­ geführt wird.
In der zweiten Aufwärmzeithybridsteuerung bestimmt die H- ECU 24 in Schritt S401, ob die Brennkraftmaschine 1 sich in dem Aufwärmbetriebszustand befindet oder nicht. Als Verfahren zur Bestimmung, ob sich die Brennkraftmaschine 1 in dem Aufwärmbetriebszustand befindet, gibt es ein Verfahren, in dem ein Aufwärmbetriebszulassungsflagspei­ cher in dem in der H-ECU 24 enthaltenen RAM ähnlich wie bei der E-ECU 23 vorgesehen ist, und durch Bestimmen, ob in dem Aufwärmbetriebszulassungsbetriebsspeicherbereich eine 1 gespeichert ist oder nicht, wird bestimmt, ob sich die Brennkraftmaschine 1 in dem Aufwärmbetriebszustand befindet oder nicht.
Falls in Schritt S401 bestimmt wird, dass sich die Brenn­ kraftmaschine 1 sich nicht in dem Aufwärmbetriebszustand befindet, beendet die H-ECU 24 die Ausführung dieser Rou­ tine.
Falls in Schritt S401 bestimmt wird, dass sich die Brenn­ kraftmaschine 1 in dem Aufwärmbetriebszustand befindet, schreitet die H-ECU 24 zu Schritt S402 voran, in dem sie ein Ausgangssignal (Beschleunigeröffnungsgrad) des Be­ schleunigerpositionssensors 29, ein Ausgangssignalwert (Fahrzeuggeschwindigkeit) des Fahrzeuggeschwindigkeits­ sensors 30 und ein Ausgangssignal) Ladezustand der Batte­ rie 6) der SOC-Steuerungseinrichtung 16 empfängt.
In Schritt S402 bestimmt die H-ECU 24, ob der in Schritt S402 empfangene Beschleunigeröffnungsgrad niedriger als ein vorbestimmter Öffnungsgrad ist.
Falls in Schritt S403 bestimmt wird, dass der Beschleuni­ geröffnungsgrad niedriger als der vorbestimmte Öffnungs­ grad ist, schreitet die H-ECU 24 zu Schritt S404 voran, in dem eine angeforderte Ausgangsleistung für den Hybrid­ mechanismus entsprechend dem Beschleunigeröffnungsgrad und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet wird, die in Schritt S402 empfangen worden sind.
In Schritt S405 summiert die H-ECU 24 die Aufwärmzeitma­ schinenausgangsleistung zu der Batterieausgangsleistung, um die gesamte Aufwärmzeitausgangsleistung zu berechnen.
In Schritt S406 vergleicht die H-ECU 24 die in Schritt S404 berechnete angeforderte Ausgangsleistung mit der in Schritt S405 berechneten gesamten Aufwärmzeitausgangs­ leistung zur Bestimmung, ob die angeforderte Ausgangs­ leistung niedriger als die gesamte Aufwärmzeitausgangs­ leistung ist oder nicht.
Falls in Schritt S406 bestimmt wird, ist die angeforderte Ausgangsleistung niedriger als die gesamte Aufwärmzeit­ ausgangsleistung ist, beendet die H-ECU 24 die Ausführung dieser Routine.
Falls in Schritt S403 bestimmt wird, dass der Beschleuni­ geröffnungsgrad größer als der vorbestimmte Öffnungsgrad ist, oder falls in Schritt S406 bestimmt wird, dass die angeforderte Ausgangsleistung höher als die gesamte Auf­ wärmzeitausgangsleistung ist, schreitet die H-ECU 24 zu Schritt S407 voran, in dem sie das Aufwärmbetriebsblo­ ckierungssignal zu der E-ECU 23 überträgt.
Falls die E-ECU 23 das Aufwärmbetriebsblockierungssignal aus der H-ECU 24 in Schritt S217 nach Rückkehr zu der Aufwärmzeitmaschinensteuerungsroutine gemäß Fig. 2a und 2b empfängt, überschreibt sie den Wert des Aufwärmbe­ triebszulassungsflag-Speicherbereichs von "1" auf "0" in Schritt S218 und beendet die Ausführung dieser Routine.
Falls gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbei­ spiel in einem Hybridfahrzeug mit zwei Antriebsquellen, das heißt der Brennkraftmaschine 1 und dem elektrischen Motor 2, die angeforderte Ausgangsleistung die gesamte Aufwärmzeitausgangsleistung überschreitet (das heißt, falls die angeforderten Maschinenausgangsleistung die Aufwärmzeitmaschinenausgangsleistung überschreitet) oder der Beschleunigeröffnungsgrad einen vorbestimmten Öff­ nungsgrad überschreitet, wenn sich die Brennkraftmaschine 1 in dem Aufwärmbetriebszustand befindet, wird der Be­ triebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem Aufwärmbe­ triebszustand unmittelbar zu dem normalen Betriebszustand geändert, so dass die Ausgangsleistung des Hybridmecha­ nismus schnell erhöht wird. Folglich wird ermöglicht, dass das Hybridfahrzeug unmittelbar beschleunigt wird, so dass die Fahrbarkeit verbessert wird.
Insbesondere falls ein Fahrer das Beschleuniger 28 derart betätigt, dass der Öffnungsgrad größer als ein vorbe­ stimmter wird, um das Fahrzeug zu beschleunigen, wenn das Hybridfahrzeug langsam fährt, während sich die Brenn­ kraftmaschine 1 in dem Aufwärmbetriebszustand befindet, wird der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem Aufwärmbetriebszustand von dem normalen Betriebszustand geändert, selbst falls die angeforderte Ausgangsleistung des Hybridmechanismus schwieriger als die gesamte Auf­ wärmzeitausgangsleistung ist. Somit wird der Betrieb der Brennkraftmaschine 1 niemals von dem Aufwärmbetriebszu­ stand zu dem normalen Betriebszustand während der Be­ schleunigung des Fahrzeugs geändert.
Daher wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Betriebs­ zustand der Brennkraftmaschine 1 niemals während der Be­ schleunigung geändert, selbst falls das Hybridfahrzeug von dessen langsamen Fahrzustand heraus beschleunigt wird, wenn sich die Brennkraftmaschine 1 in dem Aufwärm­ betriebszustand befindet. Somit ist es möglich, ein Auf­ treten einer Erschütterung auf Grund eines Wechselns des Maschinenbetriebszustands zu verhindern. Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel die Zeit, zu der Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 von dem Aufwärmbetriebszustand zu dem normalen Betriebszustand geändert werden sollte, ge­ schätzt wird und der Betriebszustand der Brennkraftma­ schine 1 vor dem geschätzten Änderungszeitpunkt allmäh­ lich gewechselt wird, kann die Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine 1 zu dem Änderungszeitpunkt auf eine gewünschte Ausgangsleistung eingestellt werden, wobei ei­ ne plötzliche Ausgangsleistungsänderung der Brennkraftma­ schine vermieden werden kann. Folglich kann die Fahrbar­ keit des Fahrzeugs verbessert werden.
Obwohl gemäß diesem Ausführungsbeispiel als Verfahren zur Verbesserung des Aufwärmens des Abgasreinigungskatalysa­ tors 14 ein Verfahren der Verzögerung des Zündungszeit­ verlaufs beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht auf dieses Verfahren beschränkt. Beispielsweise ist es möglich, das Verhältnis des in den Abgasreinigungskataly­ sators 14 eingeführten Luft-Kraftstoffgemischs auf ein theoretisches Luft-Kraftstoffverhältnis beizubehalten und die Verbrennungseinspritzmenge zu steuern, so dass das Luft-Kraftstoffverhältnis des zu brennenden Gasgemisches zumindest in einem Teil der Zylinder eine Kraftstoffbe­ reichatmosphäre (fette Atmosphäre) ist, während das Luft- Kraftstoffverhältnis des zu verbrennenden Gasgemisches in dem anderen Teil der Zylinder eine sauerstoffreiche Atmo­ sphäre (magere Atmosphäre) ist, so dass Abgas erzeugt wird, das große Mengen von nicht verbranntem HC, nicht verbranntem CO und O2 enthält.
Da in diesem Fall das in den Abgasreinigungskatalysator 14 eingeführte Abgas große Mengen an nicht verbranntem HC, nicht verbranntem CO und O2 enthält, werden Reaktio­ nen zwischen dem nicht verbrannten HC, dem nicht ver­ brannten CO und O2 und Reaktionen zwischen HC, CO und NOx in dem Abgasreinigungskatalysator 14 beschleunigt, so dass die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit des Abgasrei­ nigungskatalysators 14 durch die Wärme verbessert wird, die durch diese Reaktionen erzeugt wird.
Da gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren die Verbrennung des Gasgemisches in der fetten Atmosphäre und die Verbrennung des Gasgemisches in der mageren Atmosphä­ re wiederholt werden, wird im Falle des Hybridmechanis­ mus, obwohl eine Änderung des Drehmoments in der Brenn­ kraftmaschine 1 erzeugt wird, die Fahrbarkeit niemals durch die Änderung des Drehmoments der Brennkraftmaschine 1 verschlechtert, da die Batterie 6 während der Steuerung des Aufwärmbetriebs der Brennkraftmaschine 1 hauptsäch­ lich als Fahrantriebsquelle angewendet wird. Somit kann im Vergleich zu einem Fahrzeug, bei dem stets die Brenn­ kraftmaschine als Fahrantriebsquelle verwendet wird, eine positivere Aufwärmbetriebssteuerung ausgeführt werden. Beispielsweise ist es bei Verbesserung des Aufwärmbe­ triebs mit dem vorstehend beschriebenen Verfahren mög­ lich, den Aufwärmbetrieb zu verbessern und Kraftstoff un­ ter Verwendung eines sogenannten Kraftstoffabschaltungs­ verfahren (fuel-cut-method) zu verringern, bei dem die Kraftstoffeinspritzung in einem Zylinder entfällt, in dem ein Gasgemisch in einer sauerstoffreichen Atmosphäre er­ zeugt wird.
Als ein anderes Verfahren zur Verbesserung des Aufwärmens des Abgasreinigungskatalysators 14 ist es möglich, das Verhältnis des in den Abgasreinigungskatalysator 14 ein­ geführten Luft-Kraftstoffgemischs auf einem theoretischen Luftkraftstoffverhältnis zu halten und die Verbrennungs­ einspritzmenge zu steuern, so dass das Luftkraftstoffver­ hältnis des zu verbrennenden Gasgemisches zumindest in einem Teil der Zylinder eine kraftstoffreiche Atmosphäre (fette Atmosphäre) ist, wohingegen zusätzliche Luft in das Abgas in Strömungsrichtung vor dem Abgasreinigungska­ talysator 14 hinzugemischt wird, damit Gas mit großen Mengen von nicht verbrannten HC, nicht verbranntem CO und O2 erzeugt wird.
Da in diesem Fall das in den Abgasreinigungskatalysator 14 eingeführte Abgas große Mengen von nicht verbranntem HC, nicht verbranntem CO und O2 enthält, werden Reaktio­ nen zwischen den nicht verbrannten HC, dem nicht ver­ branntem CO und O2 und Reaktionen zwischen HC, CO und NOx in dem Abgasreinigungskatalysator 14 beschleunigt, so dass die Temperaturanstiegsgeschwindigkeit des Abgasrei­ nigungskatalysator 14 durch die Wärme verbessert wird, die durch diese Reaktionen erzeugt wird.
Als ein weiteres Verfahren zur frühzeitigen Aktivierung des Abgasreinigungskatalysators 14 ist es zulässig, die Brennkraftmaschine 1 mit einem variablen Ventilzeitver­ laufsmechanismus zu versehen, der den Öffnungs- bezie­ hungsweise Schließzeitverlauf des Ausschussventils ändern kann, und den variablen Ventilzeitverlaufsmechanismus derart zu steuern, dass der Öffnungszeitverlauf des Aus­ lassventils um eine vorbestimmte Zeitdauer vorgeschoben wird, wenn die Temperatur des Abgasreinigungskatalysators 14 niedriger als die Aktivierungstemperatur ist.
Da in diesem Fall das Abgasventil unmittelbar vor Verbrennen des Gasgemisches in jedem Zylinder der Brenn­ kraftmaschine 1 geöffnet wird, steigt die Temperatur des aus jedem Zylinder aufgestoßenen Abgases an, so dass ein heißes Abgas in den Abgasreinigungskatalysator 14 strömt. Folglich empfängt der Abgasreinigungskatalysator 14 eine große Menge Wärme aus dem Abgas, so dass er seine Akti­ vierungstemperatur frühzeitig erreicht.
Als weiteres Verfahren zur Erzielung der Aktivierung des Abgasesreinigungskatalysator 14 in einer frühen Zeitdau­ er, ist es möglich, die vorstehend beschriebenen Verfah­ ren zu kombinieren. Beispielsweise ist es möglich, die Temperatur des in den Abgasreinigungskatalysator 14 strö­ menden Abgases durch Verzögerung des Zündzeitverlaufs oder Vorschieben des Auslassventilöffnungszeitverlauf in einer anfänglichen Phase der Aufwärmverarbeitung zu ver­ zögern, und nach dem eine vorbestimmte Zeit von der Aus­ führung der Aufwärmverarbeitung verstrichen ist, die Kraftstoffeinspritzmenge (und zusätzliche Luftmenge) der­ art zu steuern, dass ein Abgas mit großen Mengen von nicht verbrannten HC, nicht verbrannten CO und O2 erzeugt wird.
Das heißt, es ist möglich, die Temperatur des Abgasreini­ gungskatalysators 14 durch Anheben der Temperatur des in den Abgasreinigungskatalysator 14 strömenden Abgases zu erhöhen, wenn der Abgasreinigungskatalysator 14 sich vollständig in dem nicht aktivierten Zustand befindet, und nach dem der Abgasreinigungskatalysator 14 teilweise aktiviert ist, die Aktivierung des Abgasreinigungskataly­ sator 14 in einer frühzeitigen Periode durch Anheben der Temperatur des Abgases und verbessern der Reaktion des Abgasreinigungskatalysators 14 gleichzeitig zu erzielen.
Dabei kann die vorstehend beschriebene vorbestimmte Zeit ein vorab eingestellter fester Wert sein oder ein variab­ ler Wert sein, der in Abhängigkeit von der Katalysator­ temperatur bestimmt wird, wenn die Katalysatoraufwärmver­ arbeitung gestartet wird. Weiterhin kann an Stelle der vorbestimmten Zeit eine integrierte Ansaugluftmenge ver­ wendet werden, die vom Start der Katalysatoraufwärmverar­ beitung an gezählt wird.
Gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird die Vorrichtung durch die Steuerungseinrichtung (beispielsweise die E-ECU 23 und/oder die H-ECU 24) ge­ steuert, die als programmierte Allzweckcomputer implemen­ tiert ist. Für den Fachmann dürfte verständlich sein, dass die Steuerungseinrichtung unter Verwendung einer einzelnen integrierten Schaltung für besondere Zwecke (beispielsweise ASIC) mit einem Haupt- oder Zentralpro­ zessorabschnitt für eine gesamte Steuerung auf Systemebe­ ne und getrennte Abschnitte implementiert werden kann, die zur Durchführung verschiedener unterschiedlicher spe­ zifischer Berechnungen, Funktionen und anderer Verarbei­ tungen unter Steuerung des Zentralprozessorabschnitts eingerichtet sind. Die Steuerungseinrichtung kann eine Vielzahl von getrennter besonderer oder programmierbarer integrierter oder anderer elektronischer Schaltungen oder Vorrichtungen (fest verdrahtete elektronische oder Logik­ schaltungen wie diskrete Elementschaltungen oder program­ mierbare Logikvorrichtungen wie PLGs, PLAs, PALs oder dergleichen) sein. Die Steuerungseinrichtung kann unter Verwendung eines geeignet programmierten Allzweckcompu­ ters, beispielsweise eines Mikroprozessors, eine Mikro­ steuerungseinrichtung oder einer anderen Prozessorvor­ richtung (CPU oder MPU) entweder allein oder zusammen mit einer oder mehreren peripheren Daten- und Signalverarbei­ tungsvorrichtungen (beispielsweise integrierte Schaltung) implementiert werden. Im Allgemeinen kann jede Vorrich­ tung unter Anordnung von Vorrichtungen als Steuerungsein­ richtung verwendet werden, auf denen eine endliche Zu­ standsmaschine vorhanden ist, die die vorstehend be­ schriebenen Verarbeitungen implementieren kann. Eine ver­ teilte Prozessorarchitektur kann für eine maximale Daten- /Signalverarbeitungsfähigkeit und -Geschwindigkeit ver­ wendet werden.
Obwohl die Erfindung anhand des bevorzugten Ausführungs­ beispiel beschrieben worden ist, ist es verständlich, dass die Erfindung nicht auf die bevorzugten Ausführungs­ beispiel oder Konstruktionen beschränkt ist. Im Gegensatz dazu soll die Erfindung verschiedene Abänderungen und äquivalente Anordnungen abdecken. Zusätzlich sind, obwohl verschiedene Elemente der bevorzugten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen ge­ zeigt worden sind, die beispielhaft sind, andere Kombina­ tionen und Konfigurationen mit mehr, weniger oder einem einzelnen Element ebenfalls innerhalb des Umfangs der Er­ findung.
Wie vorstehend beschrieben bewirkt eine Hybridfahrzeug- Brennkraftmaschinensteuerungseinheit, dass ein elektri­ scher Motor 2 als Hauptantriebsquelle für das Fahrzeug in einem vorbestimmten Zustand arbeitet und steuert gleich­ zeitig einen Hybridmechanismus zum Aufwärmen der Brenn­ kraftmaschine 1. Falls eine angeforderte Maschinenaus­ gangsleistung für die Brennkraftmaschine 1 eine vorbe­ stimmte Ausgangsleistung überschreitet (S406), oder falls ein Beschleunigeröffnungsgrad einen vorbestimmten Öff­ nungsgrad (S403) überschreitet, ändert dieselbe Steue­ rungseinheit den Betriebszustand der Brennkraftmaschine in dem Aufwärmbetriebszustand auf einen Betriebszustand, der zu der angeforderten Maschinenausgangsleistung passt (S407).

Claims (10)

1. Hybridfahrzeug-Brennkraftmaschinensteuerungseinheit, gekennzeichnet durch
einen Hybridmechanismus, der das Fahrzeug durch wahlweise Verwendung von Leistung der Brennkraftmaschine (1) und Leistung eines elektrischen Motors (2) antreibt, und
eine Steuerungseinrichtung (23, 24), die das Fahr­ zeug mit der Leistung des elektrischen Motors (2) als Hauptantriebsleistung antreibt und den Hybridmechanismus zur Aufwärmung der Brennkraftmaschine (1) steuert, wobei die Steuerungseinrichtung (23, 24) den Aufwärmvorgang der Brennkraftmaschine (1) blockiert, falls während des Auf­ wärmens der Brennkraftmaschine (1) zumindest eine der folgenden Bedingungen zutreffen: (a) eine angeforderte Maschinenausgangsleistung für die Brennkraftmaschine (1) ist größer als eine vorbestimmte Ausgangsleistung, und (b) ein Beschleunigeröffnungsgrad ist niedriger als ein vorbestimmter Öffnungsgrad.
2. Brennkraftmaschinensteuerungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (23, 24) einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine (1) von dem Aufwärmbetriebszustand auf einen anderen Be­ triebszustand ändert, falls zumindest eine der Bedingun­ gen erfüllt wird.
3. Brennkraftmaschinensteuerungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Betriebszu­ stand ein Zustand zur Abgabe einer Leistung in Abhängig­ keit von der angeforderten Maschinenausgangsleistung ist.
4. Brennkraftmaschinensteuerungseinheit nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsein­ richtung (23, 24) einen Zeitpunkt zur Änderung des Be­ triebszustands von dem Aufwärmbetriebszustand auf einen vorbestimmten Betriebszustands schätzt, und den Betriebs­ zustand der Brennkraftmaschine (1) vor dem geschätzten Änderungszeitpunkt allmählich von dem Aufwärmbetriebszu­ stand zu dem vorbestimmten Betriebszustand ändert.
5. Brennkraftmaschinensteuerungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Aus­ gangsleistung eine durch die Brennkraftmaschine in dem Aufwärmbetriebszustand erzeugte maximale Ausgangsleistung ist.
6. Verfahren zur Steuerung einer Hybridfahrzeug- Brennkraftmaschinensteuerungseinheit, wobei das Hybrid­ fahrzeug einen Hybridmechanismus aufweist, der das Fahr­ zeug durch wahlweise Verwendung von Leistung der Brenn­ kraftmaschine (1) und Leistung eines elektrischen Motors (2) antreibt, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist durch:
Blockieren (S214, S217) eines Aufwärmvorgangs der Brennkraftmaschine (1), falls während des Aufwärmens der Brennkraftmaschine (1) zumindest eine der folgenden Be­ dingungen zutreffen: (a) eine angeforderte Maschinenaus­ gangsleistung für die Brennkraftmaschine (1) ist größer als eine vorbestimmte Ausgangsleistung, und (b) ein Be­ schleunigeröffnungsgrad ist niedriger als ein vorbestimm­ ter Öffnungsgrad.
7. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Ändern eines Be­ triebszustands der Brennkraftmaschine (1) von dem Auf­ wärmbetriebszustand auf einen anderen Betriebszustand än­ dert, falls zumindest eine der Bedingungen erfüllt wird.
8. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Betriebszustand ein Zustand zur Abgabe einer Leistung in Abhängigkeit von der angeforderten Maschinenausgangsleis­ tung ist.
9. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch
Schätzen eines Zeitpunkts zur Änderung des Betriebs­ zustands von dem Aufwärmbetriebszustand auf einen vorbe­ stimmten Betriebszustands, und
allmähliches Ändern des Betriebszustands der Brenn­ kraftmaschine (1) von dem Aufwärmbetriebszustand auf den vorbestimmten Betriebszustand vor dem geschätzten Ände­ rungszeitpunkt.
10. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Ausgangsleistung eine durch die Brennkraftmaschine (1) in dem Aufwärmbetriebszustand er­ zeugte maximale Ausgangsleistung ist.
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