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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein technisches Gebiet zur Bestimmung
einer Anomalie eines elektrisch erwärmbaren Katalysators,
der in einem Abgaskanal eines Plug-in-Hybridfahrzeugs.
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Im
bezüglich der vorliegenden Erfindung relevanten Stand der
Technik ist eine Technik zur Durchführung einer Bestimmung
einer Anomalie eines elektrisch erwärmbaren Katalysators
(hierin auch als EHC = „electrically heated catalysator” bezeichnet)
vorgeschlagen, der in einem Abgaskanal angeordnet ist. Zum Beispiel
schlägt die
japanische
Offenlegungsschrift Nr. 8-61048 (
JP-A-8-61048 ) eine Technik zur Durchführung
einer Bestimmung einer Anomalie eines EHC auf der Grundlage einer
Katalysatortemperatur, eines Katalysatorwiderstandes, eines elektrischen
Stromverbrauchs und dergleichen zum Zeitpunkt der Betromung des
EHC vor (zur Vereinfachung ist hierin der Ausdruck „Bestromung” für eine
Leistungs- oder Energiezuführung durch Einspeisung eines
elektrischen Stromes verwendet). Ferner beschreibt die
japanische Offenlegungsschrift Nr.
11-210448 (
JP-A-11-210448 )
ein mit einem EHC ausgestattetes Hybridfahrzeug.
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In
den letzten Jahren sind Plug-in-Hybridfahrzeuge entwickelt worden,
die als Antriebskraft eine durch Laden von einer externen elektrischen
Energieversorgung wie etwa eine elektrische Energieversorgung zur
Anwendung zuhause oder dergleichen gewonnene elektrische Energie
verwenden. Zur Bestimmung einer Anomalie in einem in einem Plug-in-Hybridfahrzeug
eingebauten EHC wird von den folgenden Problemen ausgegangen.
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In
einem Plug-in-Hybridfahrzeug neigt die elektrische Leistung einer
Batterie als eine Ausgangsleistung dazu, sich in Übereinstimmung
mit der durch einen Fahrer eingestellten Fahrbedingung zu ändern.
In einigen Fällen kann daher eine stabile elektri sche Leistung
für einen EHC zur Durchführung einer Bestimmung
einer Anomalie nicht gewährleistet werden, ist die Genauigkeit
der Durchführung einer Bestimmung einer Anomalie nicht
ohne Weiteres gewährleistet, und wird eine fehlerhafte
Bestimmung gemacht. Um eine solche fehlerhafte Bestimmung und dergleichen
vermeiden zu können, ist es denkbar, die Ausgangsleistung
der Batterie, die zum Fahren verwendet wird, zu begrenzen, mit dem
Vorstellung und dem Ziel, dadurch eine stabile elektrische Leistung
während einer Bestimmung einer Anomalie sicherzustellen.
Jedoch wird, wenn diese Maßnahme ergriffen wird, die Energie
zum Fahren, die in der Batterie gespeichert ist, verbraucht, um
eine Bestimmung einer Anomalie durchzuführen. Daher können eine
Verschlechterung einer EV(electric vehicle)-Fahrleistung oder eine
Verschlechterung der Energie-Effizienz, die eine Folge einer Erhöhung
der Last des Motors sind, resultieren. Ferner, da das Plug-in-Hybridfahrzeug
ursprünglich zur Vergrößerung der EV-Fahrleistung
konzipiert wurde, neigt die elektrische Leistung der Batterie dazu,
vordergründig zum EV-Fahren verwendet zu werden. Es wird
daher angenommen, dass die elektrische Leistung zur Bestimmung einer
Anomalie in dem EHC nicht gewährleistet ist und dass die
Häufigkeit, mit der eine Bestimmung einer Anomalie gemacht
wird, abnimmt.
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Andererseits
wird dabei, während das Fahrzeug fährt, zwischen
dem EV-Fahren mit Hilfe eines Elektromotors unter Verwendung der
elektrischen Leistung von der Batterie und dem HV(hybrid vehicle)-Fahren,
das mit dem Start des Motors einhergeht, in Abhängigkeit
von verschiedenen Zuständen umgeschaltet. Es ist daher
schwierig, die Temperatur des EHC konstant zu halten. Ferner neigt
aufgrund des Einflusses einer Störung wie etwa Frontalwind die
Verarbeitung oder der Prozess zur Bestimmung einer Anomalie des
EHC selbst dazu, kompliziert zu sein. Außerdem erfolgt
eine Bestimmung nur über einen eingeschränkten
Zustand, wenn ein Versuch unternommen wird, der Sicherung der Genauigkeit
zur Bestimmung einer Anomalie in einem solchen Fall Vorrang einzuräumen.
Als Folge davon neigt die Häufigkeit, mit der eine Bestimmung
einer Anomalie gemacht wird, dazu, abzunehmen.
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Weder
die
japanische Offenlegungsschrift Nr.
8-61048 (
JP-A-8-61048 )
noch die
japanische
Offenlegungsschrift Nr. 11-210448 (
JP-A-11-210448 ) beschreibt, wie
eine Bestimmung einer Anomalie eines EHC eines Plug-in-Hybridfahrzeugs
in geeigneter Weise durchzuführen ist.
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Die
Erfindung stellt eine Anomaliebestimmungsvorrichtung für
einen elektrisch erwärmbaren Katalysator bereit, die in
geeigneter Weise eine Bestimmung einer Anomalie in einem in einem Plug-in-Hybridfahrzeug
angeordneten EHC durchführt.
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Eine
Anomaliebestimmungsvorrichtung für einen elektrisch erwärmbaren
Katalysator gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung
ist eine Anomaliebestimmungsvorrichtung für einen elektrisch
erwärmbaren Katalysator, der in einem Plug-in-Hybridfahrzeug
angeordnet ist, das eine Batterie enthält, die durch Verbinden
einer externen Ladevorrichtung mit einer externen elektrischen Leistungsversorgung
geladen wird und die mit einem Anomaliebestimmungsmittel zur Durchführung
einer Bestimmung einer Anomalie des elektrisch erwärmbaren
Katalysators, wenn die externe Ladevorrichtung mit der externen elektrischen
Leistungsversorgung verbunden ist, ausgestattet ist.
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Die
Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch erwärmbaren
Katalysator gemäß dem vorgenannten ersten Aspekt
der Erfindung wird vorzugsweise für ein Plug-in-Hybridfahrzeug
verwendet, das mit einem Verbrennungsmotor ausgestattet ist, der
durch die Verbrennung von Kraftstoff arbeitet, sowie mit einem Elektromotor,
der mit Hilfe einer elektrischen Leistung arbeitet, mit der eine
Batterie geladen ist, die dazu geeignet ist, über eine
externe Ladevorrichtung von einer externen elektrischen Leistungsversorgung
geladen zu werden. Insbesondere führt das Anomaliebestimmungsmittel
eine Bestimmung einer Anomalie des elektrisch erwärmbaren
Katalysators (EHC) durch, wenn die externe Ladevorrichtung mit der
externen elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist. Das heißt,
das Anomaliebestimmungsmittel führt eine Bestimmung einer
Anomalie des EHC durch, wenn die externe Ladevorrichtung mit der
externen elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist, während
das Fahrzeug gestoppt ist. Somit kann der EHC mit einer stabilen
elektrischen Leistung bestromt werden, und eine Bestimmung einer
Anomalie kann durchgeführt werden, ohne eine Verschlechterung
der EV-Fahrleistung zu verursachen. Ferner kann eine große Änderung
der Temperatur durch die Bestromung des EHC von einem Zustand, in
dem der EHC eine niedrige Temperatur aufweist, durch Durchführen
einer Bestimmung einer Anoma lie während das Fahrzeug gestoppt
ist erreicht werden. Daher kann eine Diagnose der Funktion des EHC
durch Bestromung mit hoher Auflösung und hoher Genauigkeit
durchgeführt werden. Ferner, da eine Diagnose während
des Fahrzeugstopps durchgeführt wird, kann eine andere
Störung als die Bestromung (z. B. eine Verringerung der
Temperatur des EHC als Folge von Gegenwind) von einer Änderung
der Temperatur des EHC ebenso ausgeschlossen werden. Aufgrund der
vorgenannten Konfiguration kann die Anomaliebestimmungsvorrichtung
für den elektrisch erwärmbaren Katalysator eine
Bestimmung einer Anomalie des EHC mit hoher Genauigkeit und hoher
Auflösung durchführen, ohne eine fehlerhafte Bestimmung
zu verursachen, wobei eine Verschlechterung der EV-Fahrleistung
verhindert werden kann.
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Ferner
kann in der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
ersten Aspekt der Erfindung das Anomaliebestimmungsmittel die Bestimmung
der Anomalie durch direkte Bestromung des elektrisch erwärmbaren
Katalysators mit einer elektrischen Leistung von der elektrischen
Leistungsversorgung durchführen. In diesem Aspekt der Erfindung
wird eine Bestimmung einer Anomalie durch direkte Bestromung des
EHC mit einer elektrischen Leistung von der externen elektrischen
Leistungsversorgung über die externe Ladevorrichtung durchgeführt.
Somit kann der EHC mit einer äußerst stabilen elektrischen
Leistung bestromt werden.
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Ferner
kann die Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
ersten Aspekt der Erfindung mit einem Spannungsmodulationsmittel
zur Modulation einer Spannung der externen elektrischen Leistungsversorgung
ausgestattet sein, und das Anomaliebestimmungsmittel kann durch
Modulation einer Spannung einer elektrischen Leistung von der externen
elektrischen Leistungsversorgung über das Spannungsmodulationsmittel
und anschließendes Bestromen des elektrisch erwärmbaren
Katalysators mit der elektrischen Leistung die Bestimmung der Anomalie
durchführen.
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Ferner
kann in der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
ersten Aspekt der Erfindung das Anomaliebestimmungsmittel durch
Bestromung des elektrisch erwärmbaren Katalysators mit
einer elektrischen Leistung von der externen elektrischen Leistungsversorgung über
die Batterie die Bestimmung der Anomalie durchführen.
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Ferner
kann die Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
Aspekt der Erfindung mit einem Umschaltmittel ausgestattet sein,
um zwischen einer Bestromung des elektrisch erwärmbaren Katalysators
von der externen elektrischen Leistungsversorgung und einer Bestromung
des elektrisch erwärmbaren Katalysators von der Batterie umzuschalten.
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Ferner
kann in der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
ersten Aspekt der Erfindung die Umschaltung in dem Umschaltmittel
so eingestellt sein, dass der elektrisch erwärmte Katalysator
während das Fahrzeug fährt von der Batterie bestromt
wird, und dass der elektrisch erwärmte Katalysator von
der externen elektrischen Leistungsversorgung bestromt wird, wenn
die externe Ladevorrichtung mit der externen elektrischen Leistungsversorgung
verbunden ist.
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In
diesem Aspekt der Erfindung führt das Umschaltmittel eine
Umschaltung zwischen einer Bestromung des EHC von der externen Ladevorrichtung
(mit anderen Worten von der externen elektrischen Leistungsversorgung)
und einer Bestromung des EHC von der Batterie durch. Zum Beispiel
führt das Umschaltmittel eine Umschaltung derart durch, dass
der EHC von der Batterie bestromt wird, um so durch den EHC das
Abgas in geeigneter Weise in einer Situation zu reinigen, in der
Abgas von dem Verbrennungsmotor während der Fahrt des Fahrzeugs gereinigt
werden soll. Ferner führt das Umschaltmittel eine Umschaltung
derart durch, dass der EHC von der externen elektrischen Leistungsversorgung
bestromt wird, um eine Bestimmung einer Anomalie des EHC in einer
Situation durchzuführen, in der die externe Ladevorrichtung,
während das Fahrzeug gestoppt ist, mit der externen elektrischen
Leistungsversorgung verbunden ist.
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Ferner
kann in der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
ersten Aspekt der Erfindung das An omaliebestimmungsmittel die Bestimmung
der Anomalie durchführen, während das Fahrzeug
gestoppt ist.
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Ferner
kann in der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
Aspekt der Erfindung das Anomaliebestimmungsmittel die Bestimmung der
Anomalie nach Beenden des Ladevorgangs der Batterie durchführen.
Somit kann eine Bestimmung einer Anomalie durchgeführt
werden, nachdem der Ladevorgang der Batterie definitiv beendet ist.
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Ferner
kann in der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
Aspekt der Erfindung das Anomaliebestimmungsmittel die Bestimmung der
Anomalie durchführen, nachdem der elektrisch erwärmte
Katalysator auf oder unter eine vorbestimmte Temperatur abgekühlt
ist. Somit kann durch die Bestromung des EHC eine Bestimmung einer Anomalie
unter einer Bedingung durchgeführt werden, die die Gewinnung
eine Änderung der Temperatur (ein Wärmeerzeugungsbetrag)
mit einer Genauigkeit erlaubt, die die Durchführung einer
Bestimmung einer Anomalie gewährleistet.
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Ferner
kann in der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
ersten Aspekt der Erfindung die vorbestimmte Temperatur eine Temperatur
sein, die eine Bestimmung eines Wärmeerzeugungsbetrags
des elektrisch erwärmbaren Katalysators ermöglicht,
wenn der elektrisch erwärmte Katalysator zur Bestimmung
der Anomalie bestromt wird.
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Ferner
kann in der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
ersten Aspekt der Erfindung das Anomaliebestimmungsmittel die Bestimmung
der Anomalie auf der Grundlage eines Betriebszustandes des elektrisch
erwärmbaren Katalysators während der Bestromung
des elektrisch erwärmbaren Katalysators durchführen.
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Ferner
kann in der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
ersten Aspekt der Erfindung der Be triebszustand wenigstens entweder ein
Katalysatorwiderstand oder ein Verbrauch elektrischer Leistung des
Katalysators sein.
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Ferner
kann in der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
ersten Aspekt der Erfindung kann das Anomaliebestimmungsmittel eine Bestimmung
einer Anomalie auf der Grundlage eines Betrages einer elektrischen
Leistung, mit der der elektrisch erwärmte Katalysator von
der externen elektrischen Leistungsversorgung bestromt wird, und eines
Wärmeerzeugungsbetrages, der aus der Bestromung des elektrisch
erwärmbaren Katalysators resultiert, durchführen.
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Ein
Anomaliebestimmungsverfahren für einen elektrisch erwärmbaren
Katalysator gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist ein Anomaliebestimmungsverfahren für
einen elektrisch erwärmbaren Katalysator, der in einem
Plug-in-Hybridfahrzeug angeordnet ist, das eine Batterie umfasst, die
geladen wird, indem eine externe Ladevorrichtung mit einer externen
elektrischen Leistungsversorgung verbunden wird. Dieses Anomaliebestimmungsverfahren
umfasst eine Bestimmung, ob die elektrische Ladevorrichtung mit
der externen elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist, und
eine Durchführung einer Bestimmung einer Anomalie des elektrisch
erwärmbaren Katalysators, wenn die elektrische Ladevorrichtung
mit der externen elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist.
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Ferner
kann das Anomaliebestimmungsverfahren für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
zweiten Aspekt der Erfindung umfassen: Bestimmen, ob die Batterie
geladen worden ist, Bestimmen, ob der elektrisch erwärmte Katalysator
auf oder unter eine vorbestimmte Temperatur gekühlt worden
ist, und Durchführen einer Bestimmung einer Anomalie des
elektrisch erwärmbaren Katalysators durch Bestromung des
elektrisch erwärmbaren Katalysators mit der elektrischen
Leistung der externen elektrischen Leistungsversorgung, wenn die
externe Ladevorrichtung mit der externen elektrischen Leistungsversorgung
verbunden ist, die Batterie geladen worden ist und der elektrisch
erwärmte Katalysator auf oder unter die vorbestimmte Temperatur
gekühlt worden ist.
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Ferner
kann in dem Anomaliebestimmungsverfahren für den elektrisch
erwärmbaren Katalysator gemäß dem vorgenannten
zweiten Aspekt der Erfindung die Bestimmung der Anomalie ausgelegt
sein, um auf der Grundlage eines Betrages einer elektrischen Leistung,
mit der der elektrisch erwärmte Katalysator bestromt wird,
und eines Wärmeerzeugungsbetrages, der aus der Bestromung
des elektrisch erwärmbaren Katalysators resultiert, zu
bestimmen, dass der elektrisch erwärmte Katalysator normal
ist, wenn der Wärmeerzeugungsbetrag gleich groß wie
oder größer als ein vorbestimmter Wert ist.
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Die
vorgenannten und/oder weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden ersichtlicher aus der nachfolgenden ausführlichen
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform mit Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen
gleiche Elemente repräsentieren und wobei:
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1 die
schematische Konfiguration eines Plug-in-Fahrzeugs gemäß der
Ausführungsform der Erfindung zeigt; und
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2A und 2B jeweils
ein Flussdiagramm ist, das eine Anomaliebestimmungsverarbeitung
für einen EHC gemäß der Ausführungsform
der Erfindung zeigen.
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Nachfolgend
ist die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug
auf die Zeichnungen beschrieben.
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Zunächst
ist mit Bezug auf 1 die Konfiguration eines Plug-in-Hybridfahrzeugs
gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung
beschrieben. 1 ist eine Prinzipskizze, die
die Konfiguration eines wesentlichen Bestandteils eines Plug-in-Hybridfahrzeugs 50 gemäß dieser
Ausführungsform der Erfindung zeigt.
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Das
Plug-in-Hybridfahrzeug 50 ist im Wesentlichen mit einer
Hybrid-ECU 1, einer Verbrennungsmotor-ECU 2, einer
Elektromotor-ECU 3, einem Verbrennungsmotor 4,
einem Elektromotor 5, einem Reduzierer 6, Antriebsrädern 7,
einem Leistungsverteilungsmechanismus 8, einem Generator 9, einem
Wandler 10, einer Batterie 11, einer externen Ladevorrichtung 12,
einem Schaltrelais 13, einem Abgaskanal 14 und
einem elektrisch erwärmbaren Katalysator (EHC) 15 ausgestattet.
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Der
Verbrennungsmotor 4 erzeugt seine Leistung, indem in Verbrennungskammern
von ihm ein Luft-Kraftstoff-Gemisch verbrannt wird. Der Verbrennungsmotor 4 wird
durch Senden/Empfangen von Steuersignalen zu/von der Verbrennungsmotor-ECU 2 gesteuert
bzw. geregelt (im Folgenden ist der Einfachheit halber nicht zwischen „Steuerung” und „Regelung”.
differenziert, sondern stets der erst genannte Ausdruck verwendet,
wobei dem Fachmann klar ist, welcher Terminus im Einzelfall der
korrekte ist). Der Leistungsverteilungsmechanismus 8 dient
der Erzeugung einer Differentialwirkung und verteilt eine von dem
Verbrennungsmotor 4 übertragene Leistung auf den
Generator 9 und eine Drehwelle des Elektromotors 5.
Der Generator 9 erzeugt durch Übertragung der
durch den Leistungsverteilungsmechanismus 8 zu ihm verteilten
Leistung im Wesentlichen eine elektrische Leistung. Der Wandler 10 wird
durch die Elektromotor-ECU 3 gesteuert und gibt/empfängt
eine elektrische Leistung an den/von dem Elektromotor 5,
dem Generator 9 und der Batterie 11. Im Wesentlichen
gibt der Wandler 10 eine von dem Generator 9 erzeugte
elektrische Leistung an den Elektromotor 5 und die Batterie 11,
oder gibt eine elektrische Leistung, mit der die Batterie 11 geladen wird,
an den Elektromotor 5. Der Elektromotor 5 erzeugt
durch die über den Wandler 10 gelieferte elektrische
Leistung eine Antriebskraft in dem Plug-in-Hybridfahrzeug 50.
Ferner erzeugt der Elektromotor 5 durch Ausführen
einer regeneratorischen Operation während des Bremsvorgangs
eine elektrische Leistung. Der Reduzierer 6 reduziert bzw.
verringert die Drehzahl einer von dem Elektromotor 5 und/oder dem
Verbrennungsmotor 4 übertragenen Leistung, und überträgt
die Leistung, deren Drehzahl verringert worden ist, über
eine Antriebswelle 7a zu den Antriebsrädern 7.
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Die
Batterie 11 ist ein wieder aufladbarer Akkumulator, der
dazu geeignet ist, als eine elektrische Leistungsversorgung zum
Antrieb des Elektromotors 5 und zum Betreiben verschiedener
elektrischer Komponenten bzw. Bauelemente (nicht gezeigt), die in
dem Plug-in-Hybridfahrzeug 50 angeordnet sind, zu fungieren.
Insbesondere wird die Batterie 4 geladen, indem ihr eine
elektrische Leistung von einer externen elektrischen Leistungsversorgung
(nicht gezeigt) zugeführt wird, wenn die externe Ladevorrichtung 12 mit
der externen elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist. Die
Batterie 11 wird durch die Übertragung/den Empfang
von Steuersignalen zu/von der Hybrid-ECU 2 gesteuert. Zum
Beispiel erfasst die Hybrid-ECU 2 einen Ladezustand (SOC
= state of charge) der Batterie 11. Die externe Ladevorrichtung 1.2 ist
dazu geeignet, die Batterie 11 mit einer elektrischen Leistung
von der externen elektrischen Leistungsversorgung zu laden, und
ist mit einer Funktion zur Bestimmung, ob die externe Ladevorrichtung 12 mit
der externen elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist, ausgestattet.
Die externe elektrische Ladevorrichtung 12 ist zum Beispiel zur Übertragung über
das Stromnetz, eine so genannte PLC oder „power line communication”,
geeignet.
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Ein
durch Verbrennung in dem Verbrennungsmotor 4 erzeugtes
Abgas strömt durch den Abgaskanal 14, wie es durch
gestrichelte Pfeile in 1 gezeigt ist. Der Abgaskanal 14 umfasst – in
dieser Reihenfolge von einer strömungsaufwärts
gelegenen Seite an – einen L/K-Sensor 17 zur Erfassung
eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, den EHC 15,
der zur Reinigung des Abgases geeignet ist, und einen O2-Sensor 18 zur
Erfassung einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas. Insbesondere
umfasst der EHC 15 einen Katalysator, der zur Verringerung
des NOx- und SOx-Gehalts und dergleichen in dem Abgas geeignet ist,
einen elektrischen Heizer, der, indem ihm eine elektrische Leistung
zugeführt (im Folgenden ist die Zuführung einer
elektrischen Leistung bzw. Energie als „bestromen” bezeichnet),
zum Erwärmen des Katalysators geeignet ist. Zum Beispiel
wird der EHC 15 bestromt und dadurch auf eine Temperatur
erwärmt, bei der eine optimale Reinigungsleistung für das
Abgas gewonnen wird. Ferner umfasst der EHC 15 einen Temperatursensor 16 zur
Erfassung einer Temperatur des EHC 15. Durch den Temperatursensor 16,
den L/K-Sensor 17 und den O2-Sensor 18 erfasste
Erfassungssignale werden der Verbrennungsmotor-ECU 2 zugeführt.
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Ferner
wird der EHC 15 über eine elektrische Leistungsversorgungsleitung 19a und
das Schaltrelais 13 bestromt. Die elektrische Leistungsversorgungsleitung 19a enthält
einen Stromsensor 19, der dazu geeignet ist, einen Betrag
einer elektrischen Leistung zu erfassen, die dem EHC 15 zugeführt wird.
Der Stromsensor 19 liefert der Hybrid-ECU 1 ein
Erfassungssignal, das ein Maß für einen Betrag einer
erfassten elektrischen Bestromungsleistung ist. Das Schaltrelais 13 ist äquivalent
zu dem erfindungsgemäßen Umschaltmittel und dazu
geeignet, eine Umschaltung zwischen einer Verbindung zwischen dem
EHC 15 und der externen Ladevorrichtung 12 und
einer Verbindung zwischen dem EHC 15 und der Batterie 11 durchzuführen.
Das heißt, das Schaltrelais 13 führt
eine Umschaltung zwischen der Bestromung des EHC 15 von
der externen Ladevorrichtung 12 (mit anderen Worten von
der externen elektrischen Leistungsversorgung) und der Bestromung des
EHC 15 von der Batterie 11 aus.
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Das
Schaltrelais 13 wird durch von der Hybrid-ECU 1 gelieferte
Steuersignale gesteuert. Im Wesentlichen stellt die Hybrid-ECU 1 das
Schaltrelais 13 so ein, dass der EHC 15 von der
Batterie 11 bestromt wird, um so durch den EHC 15 das
Abgas in geeigneter Weise zu reinigen, während das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 fährt
(genauer, in einer Situation, in der das Abgas von dem Verbrennungsmotor 4 gereinigt
werden müssen). Das heißt, in einer solchen Situation
bewirkt die Hybrid-ECU 1, dass der EHC 15 das
Abgas reinigt, indem der EHC 15 durch Bestromen des EHC 15 mit
einer elektrischen Leistung von der Batterie 11 erwärmt
wird. Andererseits stellt die Hybrid-ECU 1 das Schaltrelais 13 so
ein, dass der EHC 15 von der externen Ladevorrichtung 12 bestromt
wird, um so eine Bestimmung einer Anomalie des EHC 15 in
einer Situation durchzuführen, in der die externe Ladevorrichtung 12 mit
der externen elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist, während
das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 gestoppt ist. Das heißt,
in einer solchen Situation führt die Hybrid-ECU 1 eine
Bestimmung einer Anomalie des EHC 15 durch direkte Bestromung
des EHC 15 mit einer elektrischen Leistung von der externen
elektrischen Leistungsversorgung durch. Genauer, die Hybrid-ECU 1 führt
eine Bestimmung einer Anomalie des EHC 15 auf der Grundlage
eines Wärmeerzeugungsbetrages (Temperaturanstiegsbetrages)
des EHC 15 während der Bestromung des EHC 15 durch.
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Die
Hybrid-ECU 1, die Verbrennungsmotor-ECU 2 und
die Elektromotor-ECU 3, die hier zusammenfassend als „ECU 30” bezeichnet
sind, sind jeweils eine elektronische Steuerungseinheit, die mit einer
Zentralverarbeitungseinheit (CPU) (nicht gezeigt), einem Festwertspeicher
(ROM) (nicht gezeigt) und einem Direktzugriffsspeicher (RAM) (nicht
gezeigt) ausgestattet ist, um eine entsprechende oder entsprechende
der jeweiligen Komponenten bzw. Bauelemente in dem Plug-in-Hybridfahrzeug 50 zu steuern.
Insbesondere führt die ECU 30 durch die Transmission
und den Empfang von Signalen eine kooperative Steuerung aus. In
dieser Ausführungsform der Erfindung ist die ECU 30 äquivalent
zu der Anomaliebestimmungsvorrichtung für den elektrisch erwärmbaren Katalysator
der Erfindung und fungiert als das Anomaliebestimmungsmittel zur
Durchführung einer Bestimmung einer Anomalie des EHC 15.
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Nachfolgend
ist ein Anomaliebestimmungsverfahren für den EHC 15 gemäß dieser
Ausführungsform der Erfindung konkret beschrieben. In dieser
Ausführungsform der Erfindung führt die ECU 30 eine
Bestimmung einer Anomalie des EHC 15 durch, wenn die externe
Ladevorrichtung 12 mit der externen elektrischen Leistungsversorgung
verbunden ist, während das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 gestoppt
ist. Das heißt, die ECU 30 führt eine
Bestimmung einer Anomalie durch direkte Bestromung des EHC 15 mit einer
elektrischen Leistung von der externen elektrischen Leistungsversorgung über
die externe Ladevorrichtung 12 durch. Insbesondere startet
die ECU 30 die Bestromung des EHC 15 von der externen elektrischen
Leistungsversorgung durch Umschalten des Schaltrelais 13,
so dass der EHC 15 und die externe elektrische Ladevorrichtung 12 miteinander verbunden
werden, nachdem die Batterie 111 geladen und der EHC 15 auf
oder unter eine vorbestimmte Temperatur gekühlt worden
ist. Dies ergibt sich aus dem Zweck (a) der Durchführung
einer Bestimmung einer Anomalie, nachdem der Ladevorgang der Batterie 11 definitiv
abgeschlossen ist, und (b) der Durchführung einer Bestimmung
einer Anomalie einer Bedingung, die eine Änderung der Temperatur (des
Wärmeerzeugungsbetrages) mit einer Genauigkeit erlaubt,
die eine Bestimmung einer Anomalie durch die Bestromung des EHC 15 gewährleistet.
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Bei
der oben beschriebenen Bestromung des EHC 15 fordert anschließend
die ECU 30 von dem Stromsensor 19 einen Betrag
der elektrischen Bestromungsleistung und von dem Temperatursensor 16 eine
Temperatur des EHC 15 (nachfolgend als „EHC-Temperatur” bezeichnet)
an. Danach beendet die ECU 30 die Bestromung des EHC 15,
wenn ein integrierter Wert des Betrages der elektrischen Bestromungsleistung
des EHC 15 (nachfolgend als „integrierter Betrag
der elektrischen EHC-Bestromungsleistung” bezeichnet) einen
vorbestimmten Wert erreicht. Zu dieser Zeit führt die ECU 30 eine
Bestimmung einer Anomalie des EHC 15 durch, indem sie aus
der angeforderten EHC-Temperatur bestimmt, ob eine Wärmeerzeugung
des EHC 15 entsprechend des integrierten Betrages der elektrischen
EHC-Bestromungsleistung gewonnen worden ist; insbesondere durch
Bestimmen, ob der Wärmeerzeugungsbetrag (der Temperaturanstiegsbetrag)
des EHC 15 gleich groß wie oder größer
als ein vorbe stimmter Wert ist. In diesem Fall bestimmt die ECU 30,
dass der EHC 15 normal ist, wenn der Wärmeerzeugungsbetrag
des EHC 15 gleich groß wie oder größer
als der vorbestimmte Betrag ist, und bestimmt, dass der EHC 15 anomal
ist, wenn der Wärmeerzeugungsbetrag des EHC 15 kleiner
als der vorbestimmte Wert ist.
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Wie
es oben beschrieben ist, kann gemäß dieser Ausführungsform
der EHC 15 mit einer extrem stabilen elektrischen Leistung
bestromt werden, und es kann verhindert werden, dass die elektrische
Leistung der Batterie 11 durch die Bestromung des EHC 15 verringert
wird, indem eine Bestimmung einer Anomalie durch Bestromung des
EHC 15 von der externen elektrischen Leistungsversorgung
durchgeführt wird. Das heißt, eine Bestimmung
einer Anomalie des EHC 15 kann bei äußerst
stabilen Bedingungen durchgeführt werden, und eine Bestimmung
einer Anomalie kann durchgeführt werden, ohne eine Verschlechterung
der EV-Fahrleistung zu bewirken. Ferner kann eine große Änderung
der Temperatur durch die Bestromung des EHC 15 aus einem
Zustand gewonnen werden, in dem die EHC-Temperatur niedrig ist,
und eine Diagnose der Funktion des EHC 15 durch Bestromung
kann mit hoher Auflösung und hoher Genauigkeit durchgeführt
werden, indem eine Bestimmung einer Anomalie durchgeführt
wird, während das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 gestoppt
ist. Darüber hinaus kann eine andere Störung als
eine Bestromung (z. B. eine Verringerung der EHC-Temperatur, die
von einem Frontalwind herrührt) weitestgehend auch von
der Änderung der Temperatur ausgeschlossen werden, indem
eine Bestimmung einer Anomalie durchgeführt wird, während
das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 gestoppt ist.
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Wie
es oben beschieben ist, ermöglicht das Anomaliebestimmungsverfahren
für den EHC 15 gemäß dieser
Ausführungsform der Erfindung eine Bestimmung einer Anomalie
in dem EHC 15 mit hoher Genauigkeit und hoher Auflösung,
ohne eine fehlerhafte Bestimmung zu verursachen, während
eine Verschlechterung der FV-Fahrleistung verhindert wird.
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Nachfolgend
ist eine Anomaliebestimmungsverarbeitung für den EHC 15 gemäß dieser
Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die 2A und 2B beschrieben.
Die 2A und 2B sind
Flussdiagramme, die die Anomaliebestimmungsverarbeitung für
den EHC 15 zeigen. Diese Verarbeitung wird hauptsächlich
in einem sich wiederholenden Zyklus durch die ECU 30 durchgeführt.
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Zunächst
bestimmt die ECU 30 in Schritt S101, ob das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 gestoppt
ist. Insbesondere bestimmt die ECU 30 auf der Grundlage
von Zuständen des Verbrennungsmotors 4, des Elektromotors 5 und
der Antriebsräder 77, ob das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 gestoppt
ist (mit anderen Worten, sie bestimmt, ob das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 befüllt
wird). Wenn das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 gestoppt ist
(Schritt S101: Ja), fährt die Verarbeitung mit Schritt
S102 fort. Wenn das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 nicht gestoppt
ist (S101: Nein), verlässt die Verarbeitung das vorliegende
Flussdiagramm bzw. den vorliegenden Ablauf.
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In
Schritt S102 bestimmt die ECU 30, ob die externe Ladevorrichtung 12 mit
der externen elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist. Wenn
die externe elektrische Ladevorrichtung 12 mit der externen
elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist (Schritt S102: Ja),
fährt die Verarbeitung mit Schritt S103 fort. Wenn die
externe Ladevorrichtung 12 nicht mit der externen elektrischen
Leistungsversorgung verbunden ist (Schritt S102: Nein), verlässt
die Verarbeitung das vorliegende Flussdiagramm.
-
In
Schritt S103 bestimmt die ECU 30, ob die Batterie 11 geladen
worden ist. Die Hybrid-ECU 2 führt diese Bestimmung
zum Beispiel auf der Grundlage eines Ladezustandes der Batterie 11 durch.
Diese Bestimmung wird durchgeführt, um eine Bestimmung
einer Anomalie des EHC 15 durchzuführen, nachdem
der Ladevorgang der Batterie 11 definitiv abgeschlossen
ist. Wenn die Batterie 11 geladen worden ist (Schritt S103:
Ja), fährt die Verarbeitung mit Schritt S104 fort. Wenn
hingegen die Batterie 11 nicht geladen worden ist (Schritt
S103: Nein), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S102 zurück.
Das heißt, die ECU 30 führt keine Bestimmung
einer Anomalie in dem EHC 15 durch, d. h. startet nicht
die Bestromung des EHC 15, bevor die Batterie 11 nicht
geladen worden ist.
-
In
Schritt S104 bestimmt die ECU 30, ob der EHC 15 auf
oder unter eine vorbestimmte Temperatur gekühlt worden
ist. Die vorbestimmte Temperatur ist äquivalent zu einer
EHC-Temperatur zum Zeitpunkt des Starts einer Bestimmung einer Anomalie, die eine Änderung
der Temperatur (des Wärmeerzeugungsbetrages) mit einer
Genauigkeit erlaubt, die eine Bestimmung einer Anomalie durch eine
Bestromung des EHC 15 gewährleistet. Das heißt,
in Schritt S104 bestimmt die ECU 30, ob eine Bedingung,
die es ermöglicht, eine ausreichende Temperaturänderung
durch Bestromung des EHC 15 zu erhalten, erfüllt
worden ist. Wenn die EHC-Temperatur gleich hoch oder niedriger als
die vorbestimmte Temperatur ist (Schritt S104: Ja), fährt
die Verarbeitung mit Schritt S105 fort. Wenn hingegen die EHC-Temperatur
höher als die vorbestimmte Temperatur ist (Schritt S104:
Nein), kehrt die Verarbeitung zu Schritt S102 zurück. Das
heißt, die ECU 30 führt keine Bestimmung
einer Anomalie des EHC 15 aus, d. h. startet die Bestromung
des EHC 15 erst dann, wenn die EHC-Temperatur gleich hoch
wie oder niedriger als die vorbestimmte Temperatur ist.
-
In
Schritt S105 startet die ECU 30 die Bestromung des EHC 15.
Insbesondere startet die Hybrid-ECU 1 die Bestromung des
EHC 15 von der externen elektrischen Leistungsversorgung
durch Umschalten des Schaltrelais 13, so dass der EHC 15 und
die externe Ladevorrichtung 12 miteinander verbunden sind.
Das heißt, die Hybrid-ECU 1 startet die Bestromung
der EHC 15 durch Umschalten des Schaltrelais 13 von
einer Verbindung zwischen dem EHC 15 und der Batterie 11 zu
einer Verbindung zwischen dem EHC 15 und der externen Ladevorrichtung 12.
Dann, nachdem so die Bestromung des EHC 15 gestartet worden
ist, fordert die ECU 30 einen Betrag einer elektrischen
Bestromungsleistung des EHC 15 von dem Stromsensor 19 und
die EHC-Temperatur von dem Temperatursensor 16 an. Wenn
die vorgenannten Verarbeitungsschritte beendet sind, fährt
die Verarbeitung mit Schritt S106 fort.
-
In
Schritt S106 bestimmt die ECU 30, ob ein integrierter Wert
des Betrages der elektrischen Bestromungsleistung des EHC 15 (des
integrierter Betrages der elektrischen EHC-Bestromungsleistung) einen
vorbestimmten Wert erreicht hat. Dieser vorbestimmte Wert ist äquivalent
zu einem integrierten Wert eines Betrages einer elektrischen Bestromungsleistung,
der es ermöglicht, eine ausreichende Temperaturänderung
durch Bestromung des EHC 15 (mit anderen Worten, einen
ausreichenden Wärmeerzeugungsbetrag des EHC 15)
zu erreichen. Wenn der integrierte Betrag der elektrischen EHC-Bestromungsleistung
den vorbestimmten Wert erreicht hat (Schritt S106: Ja), fährt
die Verarbeitung mit Schritt S107 fort. In diesem Fall beendet die
ECU 30 die Bestromung des EHC 15 (Schritt S107).
Die Verarbeitung fährt dann mit Schritt S108 fort. Wenn hingegen
der integrierte Betrag der elektrischen EHC-Bestromungsleistung
den vorbestimmten Wert nicht erreicht hat (Schritt S106: Nein),
kehrt die Verarbeitung zu Schritt S105 fort. In diesem Fall fährt
die ECU 30 mit der Bestrodung des EHC 15 fort
und fordert solange wiederholend den Betrag der elektrischen Bestromungsleistung
des EHC 15 und die EHC-Temperatur an, bis der integrierte
Betrag der elektrischen EHC-Bestromungsleistung den vorbestimmten
Wert erreicht hat.
-
In
Schritt S108 führt die ECU 30 eine Bestimmung
einer Anomalie des ECU 15 durch. Insbesondere bestimmt
die ECU 30 aus der in Schritt S105 angeforderten EHC-Temperatur,
ob der Wärmeerzeugungsbetrag (der Temperaturanstiegsbetrag)
des EHC 15 gleich hoch wie oder höher als ein
vorbestimmter Wert ist. Dieser vorbestimmte Wert wird auf der Grundlage
eines Wärmeerzeugungsbetrages des EHC 15 eingestellt,
der einem integrierten Betrag der elektrischen EHC-Bestromungsleistung
für den Fall entspricht, in dem der EHC 15 normal
ist. Das heißt, in Schritt S108 führt die ECU 30 eine
Bestimmung einer Anomalie des EHC 15 durch, indem sie bestimmt,
ob die Wärmeerzeugung des EHC 15, die dem integrierten
Betrag der elektrischen EHC-Bestromungsleistung entspricht, gewonnen
worden ist.
-
Wenn
der Wärmeerzeugungsbetrag des EHC 15 gleich groß wie
oder größer als der vorbestimmte Wert ist (Schritt
S108: Ja), fährt die Verarbeitung mit Schritt S109 fort.
In diesem Fall bestimmt die ECU 30, dass der EHC 15 normal
ist (Schritt S109). Die Verarbeitung verlässt dann das
vorliegende Flussdiagramm. Wenn hingegen der Wärmeerzeugungsbetrag
des EHC 15 kleiner als der vorbestimmte Wert ist (Schritt
S108: Nein), fährt die Verarbeitung mit Schritt S110 fort.
In diesem Fall bestimmt die ECU 30, dass der EHC 15 anomal
ist (Schritt S110). Die Verarbeitung verlässt dann das
vorliegende Flussdiagramm.
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Die
oben beschriebene Anomaliebestimmungsverarbeitung für den
EHC 15 ermöglicht es, eine Bestimmung einer Anomalie
des EHC 15 mit hoher Genauigkeit und hohem Auflösungsvermögen durchzuführen,
ohne eine fehlerhafte Bestimmung zu verursachen, wobei eine Verschlechterung
der EV-Fahrleistung verhindert wird.
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Die
obige Beschreibung zeigt ein Beispiel, in dem eine Bestimmung einer
Anomalie durch direkte Bestromung des EHC 15 mit einer
elektrischen Leistung von der externen elektrischen Leistungsversorgung über
die externe Ladevorrichtung 12 durchgeführt wird.
Jedoch ist die Erfindung nicht hierauf begrenzt. In einem weiteren
Beispiel kann eine Bestimmung einer Anomalie des EHC 15 durch
Bestromung des EHC 15 mit einer elektrischen Leistung von
der externen elektrischen Leistungsversorgung über die Batterie 11 durchgeführt
werden. Das heißt, eine Bestimmung einer Anomalie kann
durch Bestromung des EHC 15 mit einer elektrischen Leistung
durchgeführt werden, die vorübergehend in der
Batterie 11 von der externen elektrischen Leistungsversorgung gespeichert
wird, wenn die externe Ladevorrichtung 12 mit der externen
elektrischen Leistungsversorgung verbunden ist, während
das Plug-in-Hybridfahrzeug 50 gestoppt ist.
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Die
obige Beschreibung zeigt ferner ein Beispiel, in dem eine Bestimmung
einer Anomalie des EHC 15 durchgeführt wird, nachdem
die Batterie 11 geladen worden ist. Jedoch ist die Erfindung
nicht hierauf begrenzt. In einem weiteren Beispiel kann eine Bestimmung
einer Anomalie durchgeführt werden, bevor die Batterie 11 geladen
ist, sofern nicht eine Bestimmung einer Anomalie mit einer vorbestimmten
Häufigkeit durchgeführt wird. Zum Beispiel kann
eine Bestimmung einer Anomalie durchgeführt werden, bevor
der Ladevorgang der Batterie 11 gestartet ist. In noch
einem weiteren Beispiel kann eine Bestimmung einer Anomalie durchgeführt
werden, sobald der EHC 15 auf oder unter eine vorbestimmte Temperatur
gekühlt worden ist, selbst wenn die Batterie 11 nicht
geladen worden ist. In diesem Fall wird die Batterie 11 solange
geladen, bis der EHC 15 auf oder unter die vorbestimmte
Temperatur gekühlt ist, eine Bestimmung einer Anomalie
wird durchgeführt, nachdem der EHC 15 auf oder
unter die vorbestimmte Temperatur gekühlt worden ist, und
der Ladevorgang der Batterie 11 wird wieder aufgenommen, nachdem
die Bestimmung der Anomalie beendet worden ist.
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Die
obige Beschreibung zeigt ferner eine Konfiguration, in der dem EHC 15 über
die externe Ladevorrichtung 12 direkt eine elektrische
Leistung von der externen elektrischen Leistungsversorgung zugeführt
wird (vgl. 1). Jedoch kann eine Vorrichtung
hinzugefügt werden, die in Übereinstimmung mit
der Charakteristik des EHC 15 eine beliebige Auswahl der
von der externen elektrischen Leistungsversorgung abgegriffe nen
Spannung erlaubt. Das heißt, eine Spannung von der externen
elektrischen Leistungsversorgung kann zum Beispiel vergrößert/verkleinert
und dann an den EHC 15 angelegt werden.
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Die
obige Beschreibung zeigt ferner ein Beispiel, in dem eine Bestimmung
einer Anomalie des EHC 15 durchgeführt wird, indem
bestimmt wird, ob der Wärmeerzeugungsbetrag des EHC 15 gleich groß wie
oder größer als der vorbestimmte Wert ist (mit
anderen Worten, durch Bestimmung, ob eine Wärmeerzeugung,
die dem integrierten Betrag der elektrischen EHC-Bestromungsleistung
entspricht, gewonnen worden ist). Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf
begrenzt. Das heißt, die Erfindung ist nicht auf die Verwendung
des von dem Stromsensor 19 angeforderten Betrages der elektrischen
Bestromungsleistung des EHC 15 und der von dem Temperatursensor 16 angeforderten
EHC-Temperatur als dem Betriebszustand des EHC 15 begrenzt.
In einem weiteren Beispiel kann eine Bestimmung einer Anomalie unter
Verwendung eines Katalysatorwiderstandes, eines Verbrauchs einer
elektrischen Leistung durch den Katalysator und dergleichen des
EHC 15 als dem Betriebszustand des EHC 15 durchgeführt werden.
Ferner kann eine EHC-Temperatur durch Berechnung eines Spannungswertes,
eines Stromwertes oder dergleichen statt einer direkten Erfassung
durchgeführt werden Obgleich die vorliegende Erfindung
bezüglich der bevorzugten Ausführungsformen offenbart
worden ist, um ein besseres Verständnis von diesen zu ermöglichen,
sollte wahrgenommen werden, dass die Erfindung auf verschiedene
Weisen verwirklicht werden kann, ohne den Umfang der Erfindung zu
verlassen. Deshalb sollte die Erfindung derart verstanden werden,
dass sie alle möglichen Ausführungsformen und
Ausgestaltungen zu den gezeigten Ausführungsformen beinhaltet,
die realisiert werden können, ohne den Umfang der Erfindung
zu verlassen, wie er in den beigefügten Ansprüchen
dargelegt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 8-61048
A [0002, 0006]
- - JP 8-61048 [0002, 0006]
- - JP 11-210448 A [0002, 0002, 0006]
- - JP 11-210448 [0006]