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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug und ein Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Die Druckschrift
JP 2015-174627 A offenbart ein Hybridfahrzeug, in welchem ein Verbrennungsmotor einen Feinstaub-Eliminierungsfilter (fortan, ein Feinstaubfilter) hat, der zur Eliminierung von Feinstaub in einem Abgassystem ausgebildet ist, und in welchem der Verbrennungsmotor und ein Motor derart gesteuert sind, dass sie, wenn eine Regenrationssteuerung des Feinstaubfilters benötigt wird, eine Batterie aufwärmen, wenn eine Temperatur der Batterie niedriger als ein Referenzwert ist. Die Regenerationssteuerung des Feinstaubfilters wird durchgeführt, indem eine Leistung des Verbrennungsmotors erhöht wird, um eine Temperatur des Filters zu erhöhen und die auf dem Filter abgelagerten Feinstaubpartikel zu verbrennen. Das Hybridfahrzeug der
JP 2015-174627 A lässt die Temperatur der Batterie größer oder gleich einem Referenzwert sein. Folglich wird eine Situation, in der ein oberer elektrischer Entladungsleistungsgrenzwert der Batterie aufgrund dessen, dass die Temperatur der Batterie geringer als der Referenzwert ist, abnimmt und nicht ausreichend elektrische Leistung von der Batterie entladen werden kann, um die Regenerationssteuerung auszuführen, vermieden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In einem aktuellen Hybridfahrzeug wird ein Betriebsbereich des (rein) elektrisch angetriebenen Fahrens (EV-Fahren), in welchem ein Verbrennungsmotor angehalten und Fahren ausschließlich mittels der Leistung eines Motors ermöglicht ist, tendenziell erweitert. In solch einem Hybridfahrzeug wird, selbst während einer Fahrt mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit, der Verbrennungsmotor zwischenzeitlich angehalten, um EV-Fahren zu ermöglichen. Wenn der Verbrennungsmotor zwischenzeitlich angehalten wird, ist es unter Umständen nicht möglich, die Temperatur des am Abgassystem des Verbrennungsmotors angebrachten Feinstaubfilters ausreichend zu erhöhen. Aus diesem Grund ist es unter Umständen nicht möglich, eine Möglichkeit zum Verbrennen des auf dem Feinstaubfilter abgelagerten Feinstaubs (Regeneration des Filters) ausreichend sicher zu stellen.
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Die Erfindung stellt ein Hybridfahrzeug und ein Steuerverfahren für ein Hybridfahrzeug bereit, welche die Möglichkeiten, eine Regeneration eines Feinstaubfilters auszuführen, erhöhen.
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Ein erster Aspekt der Erfindung stellt ein Hybridfahrzeug bereit. Das Hybridfahrzeug hat einen Verbrennungsmotor, einen Motor (Elektro-Motor), eine Batterie und eine elektronische Steuereinheit. Der Verbrennungsmotor hat ein Abgassystem mit einem Feinstaubfilter. Der Feinstaubfilter ist dazu ausgebildet, Feinstaub zu eliminieren. Der Motor ist dazu ausgebildet, Leistung zum Fahren (Antreiben) des Hybridfahrzeugs abzugeben. Die Batterie ist dazu ausgebildet, elektrische Leistung mit dem Motor auszutauschen. Die elektronische Steuereinheit ist dazu ausgebildet, den Verbrennungsmotor und den Motor derart zu steuern, dass ein intermittierender (unterbrochener) Betrieb des Verbrennungsmotors zugelassen ist, wenn die elektronische Steuereinheit bestimmt, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs niedriger als eine erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist und das Hybridfahrzeug mit der erforderlichen (geforderten) Leistung fährt. Die elektronische Steuereinheit ist dazu ausgebildet, den intermittierenden Betrieb (bzw. ein Unterbrechen/Anhalten) des Verbrennungsmotors zu verhindern (unterbinden), wenn die elektronische Steuereinheit abschätzt, dass eine Feinstaubablagerungsmenge, die auf dem Feinstaubfilter abgelagert ist, größer oder gleich einer ersten Ablagerungsmenge ist, und wenn bestimmt wird, dass ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich einer zweiten vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit und niedriger als die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, für eine erste vorbestimmten Zeit fortgesetzt wird (andauert). Die zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist niedriger als die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors verhindert, wenn die elektronische Steuereinheit abschätzt, dass die Feinstaubablagerungsmenge, die auf dem Feinstaubfilter (25) abgelagert ist, größer oder gleich der ersten Ablagerungsmenge ist und ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und niedriger als die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, für eine erste vorbestimmten Zeit fortgesetzt wird (andauert). Das heißt, ein Betriebs-Stop (Anhalten) des Verbrennungsmotors wird verhindert und der Betrieb des Verbrennungsmotors wird fortgesetzt. Die erste Ablagerungsmenge ist eine Ablagerungsmenge solchen Ausmaßes, dass bestimmt werden kann, dass eine Regeneration des Feinstaubfilters benötigt wird. Die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit, bei welcher der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors zugelassen wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, und es kann bspw. eine Geschwindigkeit von 110 km/h, 120 km/h, 130 km/h, oder dergleichen verwendet werden. Für die zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit, kann bspw. eine Fahrzeuggeschwindigkeit, die um etwa 15 km/h bis 30 km/h niedriger als die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, verwendet werden. Die erste vorbestimmte Zeit ist eine Zeit zum Bestimmen (für die bestimmt werden kann), dass ein Zustand zum Zulassen des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und niedriger als die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, über eine Zeit, die zur Regeneration des Feinstaubfilters später benötigt wird, oder länger fortgesetzt wird (andauert) und es können bspw. fünf Sekunden, zehn Sekunden oder dergleichen verwendet werden. Folglich wird in dem Hybridfahrzeug der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors verhindert, wenn bestimmt wird, dass ein Zustand zum Zulassen des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors (in welchem der intermittierende Betrieb zugelassen ist), in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich der zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und niedriger als die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, über eine Zeit, die später zur Regeneration des Feinstaubfilters benötigt wird, oder länger fortgesetzt wird. Somit ist es, im Vergleich zu einem Fall, in welchem eine solche Steuerung nicht ausgeführt wird, möglich, die Temperatur des Feinstaubfilters zu erhöhen, um die Möglichkeiten, die Regeneration des Feinstaubfilters auszuführen, zu erhöhen.
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In dem entsprechenden Hybridfahrzeug kann die elektronische Steuereinheit dazu ausgebildet sein, den intermittierenden Betrieb des Verbrennungsmotors zu verhindern, wenn die elektronische Steuereinheit abschätzt, dass die Feinstaubablagerungsmenge, die auf dem Feinstaubfilter abgelagert ist, größer oder gleich der ersten Ablagerungsmenge ist und bestimmt, dass ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit und die erforderliche Leistung größer oder gleich einer vorbestimmten Leistung ist, für eine zweite vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird. Die vorbestimmte Leistung ist eine Leistung solchen Ausmaßes, dass die Temperatur des Feinstaubfilters für eine bestimmte Zeit auf eine Regenerationsermöglichende Temperatur erhöht werden kann, wenn die Leistung vom Verbrennungsmotor abgegeben wird, und es kann bspw. eine Leistung von 40%, 50%, oder 60% der maximalen Leistung des Verbrennungsmotors verwendet werden. Die zweite vorbestimmte Zeit ist eine Zeit zum Bestimmen (für die bestimmt werden kann), dass ein Zustand, in welchem die erforderliche Leistung größer oder gleich der vorbestimmten Leistung ist, über eine Zeit, die später zur Regeneration des Feinstaubfilters benötigt wird, oder länger fortgesetzt (andauern) wird und es können bspw. fünf Sekunden, 10 Sekunden oder dergleichen verwendet werden. Folglich wird (selbst dann), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als die zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors verhindert, wenn bestimmt wird, dass ein Zustand, in welchem die erforderliche Leistung größer oder gleich einer vorbestimmten Leistung ist, über eine Zeit oder länger fortgesetzt wird (andauert), die später zur Regeneration des Feinstaubfilters benötigt wird. Somit ist es, im Vergleich zu einem Fall, in welchem eine solche Steuerung nicht ausgeführt wird, möglich, die Temperatur des Feinstaubfilters zu erhöhen, um die Möglichkeiten, die Regeneration des Feinstaubfilters auszuführen, weiter zu erhöhen.
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In dem Hybridfahrzeug kann die elektronische Steuereinheit dazu ausgebildet sein, den Verbrennungsmotor derart zu betreiben, dass ein Kraftstoff-Luft-Verhältnis des Verbrennungsmotors wiederholt zwischen einem fetten Zustand und einem mageren Zustand gewechselt wird, wenn die elektronische Steuereinheit abschätzt, dass die Feinstaubablagerungsmenge, die auf dem Feinstaubfilter abgelagert ist, größer oder gleich einer zweiten Ablagerungsmenge ist. Die zweite Ablagerungsmenge kann geringer als die erste Ablagerungsmenge sein. Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration wird der Verbrennungsmotor so betrieben, dass das Kraftstoff-Luft-Verhältnis wiederholt zwischen dem fetten Zustand und dem mageren Zustand gewechselt wird, wodurch es, verglichen mit einem Fall, in welchem eine solche Steuerung nicht ausgeführt wird, möglich ist, die Temperatur des am Abgassystem angebrachten Feinstaubfilters schnell zu erhöhen. Als Resultat ist es möglich, die Möglichkeiten, eine Regeneration des Feinstaubfilters auszuführen, zu erhöhen.
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In dem Hybridfahrzeug kann die elektronische Steuereinheit dazu ausgebildet sein, wenn die elektronische Steuereinheit abschätzt, dass die Feinstaubablagerungsmenge, die auf dem Feinstaubfilter abgelagert ist, größer oder gleich der ersten Ablagerungsmenge ist, und bestimmt, dass eine Temperatur des Feinstaubfilters größer oder gleich einer vorbestimmten Temperatur ist, eine aus folgenden Steuerungen auszuführen: eine Steuerung zum Betreiben des Verbrennungsmotors durch Steuern eines Kraftstoff-Luft-Verhältnisses des Verbrennungsmotors zu einem mageren Zustand (hin) und eine Steuerung zum Betreiben des Verbrennungsmotors mit Anhalten (Einstellen) der Kraftstoffeinspritzung zum Verbrennungsmotor (Kraftstoff-Nullförderung). Die Regeneration des Feinstaubfilters wird ausgeführt, indem in einem Zustand, in welchem die Temperatur des Feinstaubfilters auf eine regenerationsermöglichende Temperatur oder höher erhöht ist, durch dem Feinstaubfilter Luft (Sauerstoff) zugeführt und der Feinstaub verbrannt wird. Entsprechend können als Methode, dem Feinstaubfilter Luft (Sauerstoff) zuzuführen, eine Methode, die den Verbrennungsmotor betreibt und das Kraftstoff-Luft-Verhältnis des Verbrennungsmotors in einen mageren Zustand bringt, eine Methode, die den Verbrennungsmotor ohne Kraftstoffeinspritzung zum Verbrennungsmotor (mit Kraftstoff-Nullförderung) betreibt und dergleichen beispielhaft genannt werden. Mit allen (diesen) Methoden ist es möglich, den Feinstaubfilter zu regenerieren. Der Betrieb des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffeinspritzung kann ein Betrieb sein, in welchem eine Kurbelwelle des Verbrennungsmotors ohne Kraftstoffeinspritzung in eine Brennkammer des Verbrennungsmotors rotiert wird.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung stellt ein Steuerungsverfahren für ein Hybridfahrzeug bereit. Das Hybridfahrzeug hat einen Verbrennungsmotor, einen Motor (Elektromotor), eine Batterie und eine elektronische Steuereinheit. Der Verbrennungsmotor hat ein Abgassystem mit einem Feinstaubfilter. Der Feinstaubfilter ist dazu ausgebildet, Feinstaub zu eliminieren. Der Motor ist dazu ausgebildet, Leistung zum Fahren des Hybridfahrzeugs abzugeben. Die Batterie ist dazu ausgebildet, elektrische Leistung mit dem Motor auszutauschen. Das Steuerungsverfahren beinhaltet: Steuern des Verbrennungsmotors und des Motors mittels der elektronischen Steuereinheit derart, dass ein intermittierender (unterbrochener) Betrieb des Verbrennungsmotors zugelassen ist und das Hybridfahrzeug mit der erforderlichen Leistung fährt, wenn die elektronische Steuereinheit bestimmt, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs niedriger als eine erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist; und
Unterbinden des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors mittels der elektronischen Steuereinheit, wenn die elektronische Steuereinheit abschätzt, dass eine Feinstaubablagerungsmenge, die auf dem Feinstaubfilter abgelagert ist, größer oder gleich einer ersten Ablagerungsmenge ist und bestimmt, dass ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich einer zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und niedriger als die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, für eine erste vorbestimmten Zeit fortgesetzt wird.
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Die zweite vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist niedriger als die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile und technische und industrielle Bedeutung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente kennzeichnen und wobei:
- 1 ein Konfigurationsdiagramm ist, das eine umrissene (schematische) Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 2 ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel einer einen intermittierenden Betrieb zulassenden/verhindernden Verarbeitungsroutine zeigt, die durch eine HVECU 70 ausgeführt wird; und
- 3 eine erläuternde Ansicht ist, die ein Beispiel einer zeitlichen Veränderung in einer PM Ablagerungsmenge Qpm, einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, einem Zulassen oder Verhindern eines intermittierenden Betriebs eines Verbrennungsmotors 22 und dergleichen zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Als nächstes wird eine Ausführungsform der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist ein Konfigurationsdiagramm, das eine umrissene (schematische) Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Wie in 1 gezeigt, weist das Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform einen Verbrennungsmotor 22, ein Planetengetriebe 30, Motoren (Motorgeneratoren) MG1, MG2, Wechselrichter 41, 42, eine Batterie 50 und eine elektronische Steuereinheit für Hybridfahrzeug 70 (hernach, als eine HVECU (hybrid vehicle electronic control unit) bezeichnet) auf.
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Der Verbrennungsmotor 22 ist als ein Verbrennungsmotor dargestellt, der mit Benzin, Diesel oder dergleichen als Kraftstoff Leistung abgibt. Der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 wird durch eine elektronische Steuereinheit für einen Verbrennungsmotor (hernach als eine Verbrennungsmotor-ECU bezeichnet) 24 gesteuert. Ein Abgassystem des Verbrennungsmotors 22 ist an eine Abgassteuervorrichtung 23 und einen Feinstaubfilter 25 angeschlossen. Die Abgassteuervorrichtung 23 ist mit einem Katalysator 23a gefüllt, der unverbrannten Kraftstoff, Stickoxide oder dergleichen im Abgas eliminiert. Der Feinstaubfilter 25 ist als poröser Filter aus Keramik, rostfreiem Stahl oder dergleichen ausgebildet und fängt Feststoffteilchen (particulate matter; PM), wie etwa Ruß.
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Obwohl nicht dargestellt, ist die Verbrennungsmotor ECU 24 als ein Mikroprozessor ausgebildet, der auf einer CPU basiert. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 weist, zusätzlich zur CPU, ein ROM, auf welchem eine Verfahrensprogramm gespeichert ist, ein RAM, das Daten temporär speichert, einen Ein-/Ausgangsport und einen Kommunikationsport auf. Signale von diversen zur Steuerung des Verbrennungsmotorbetriebs benötigten Sensoren werden der Verbrennungsmotor-ECU 24 durch den Eingangsport eingegeben. Als Signale von diversen Sensoren können beispielhaft eine Kurbelwellenposition von einem Kurbelwellenpositionssensor (nicht dargestellt), der eine Drehposition der Kurbelwelle 26 erfasst, eine Kühlmitteltemperatur Tw von einem Kühlmitteltemperatursensor (nicht dargestellt), der eine Temperatur eines Kühlmittels des Verbrennungsmotors 22 erfasst, und dergleichen genannt werden. Ein Drosselklappen-Öffnungsgrad TH von einem Drosselklappenpositionssensor (nicht dargestellt), der eine Position einer Drosselklappe erfasst, eine Lufteinströmmenge Qa von einem Luftmengenmesser (nicht dargestellt), eine Einströmlufttemperatur Ta von einem an dem Einströmrohr angeschlossenen Temperatursensor (nicht dargestellt) und dergleichen können ebenfalls beispielhaft genannt werden. Druck P1, P2 von stromaufwärts und stromabwärts des Feinstaubfilters 25 des Abgassystems angeschlossenen Drucksensoren 25a, 25b kann ebenfalls beispielhaft genannt werden. Verschiedene Steuersignale zum Steuern des Betriebs des Verbrennungsmotors 22 werden von der Verbrennungsmotor-ECU 24 durch den Ausgangsport ausgegeben. Als verschiedene Steuersignale können beispielhaft ein Antriebssignal für ein Kraftstoffeinspritzventil, ein Antriebssignal für einen Drosselmotor, der die Position der Drosselklappe steuert, ein Steuersignal für eine in einer Zündkerze integrierte Zündspule genannt werden. Die Verbrennungsmotor ECU 24 ist mit der HVECU 70 durch den Kommunikationsport verbunden. Die Verbrennungsmotor ECU 24 steuert den Betrieb des Verbrennungsmotors 22 basierend auf einem Steuersignal von der HVECU 70. Die Verbrennungsmotor ECU 24 gibt wie benötigt Daten betreffend einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors 22 an die HVECU 70 aus. Die Verbrennungsmotor ECU 24 berechnet eine Geschwindigkeit einer Kurbelwelle 26, d.h. eine Rotationsgeschwindigkeit Ne des Verbrennungsmotors 22 basierend auf einem Kurbelwellenwinkel θcr. Die Verbrennungsmotor ECU 24 berechnet auch eine volumetrische Effizienz (ein Verhältnis des tatsächlich in einem Zyklus eingesaugten Luftvolumens zum Hubvolumen des Verbrennungsmotors 22 pro Zyklus) KL basierend auf der Lufteinströmmenge Qa vom Luftmengenmesser und der Rotationsgeschwindigkeit Ne des Verbrennungsmotors 22. Die Verbrennungsmotor ECU 24 berechnet die PM Ablagerungsmenge Qpm als eine geschätzte, auf dem Feinstaubfilter 25 gefangene Feinstaubablagerungsmenge basierend auf einer Druckdifferenz ΔP (ΔP = P1 Δ P2) des Druckes P1, P2 von den Drucksensoren 25a, 25b, oder berechnet eine Filtertemperatur Tf als eine geschätzte Temperatur des Feinstaubfilter 25 basierend auf einem Betriebszustand des Verbrennungsmotors 22.
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Das Planetengetriebe 30 ist als Planetengetriebe-Mechanismus des Einzelritzeltyps ausgeführt. Ein Rotor des Motors MG1 ist mit einem Sonnenrad des Planetengetriebes 30 verbunden. Eine durch ein Differenzialgetriebe 37 mit den Antriebsrädern 38a, 38b gekoppelte Antriebswelle 36 ist mit einem Hohlrad des Planetengetriebes 30 verbunden. Die Kurbelwelle 26 des Verbrennungsmotors 22 ist mit einem Planetenträger des Planetengetriebes 30 verbunden.
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Der Motor MG1 ist als Synchronmotor-Generator mit einem Rotor, in welchem ein Permanentmagnet eingebettet ist, und einem mit Drehstrom-Spulen umwickelten Stator ausgeführt und wie vorstehend beschrieben, ist der Rotor mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes 30 verbunden. Der Motor MG2 ist als Synchronmotor-Generator gleich dem Motor MG1 ausgeführt, und ein Rotor ist mit der Antriebswelle 36 verbunden. Die Motoren MG1, MG2 werden durch die Motor ECU 40 angetrieben, die die Wechselrichter 41, 42 steuert. Die Wechselrichter 41, 42 sind mittels einer elektrischen (Leistungs-)Leitung 54 mit der Batterie 50 verbunden. Jeder der Wechselrichter 41, 42 ist als Wechselrichter mit sechs Transistoren und sechs Dioden ausgeführt. Da die Wechselrichter 41, 42 sich die elektrische (Leistungs-)Leitung 54 teilen, ist es möglich durch einen der Motoren MG1, MG2 generierte elektrische Leistung mit dem anderen zu teilen.
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Obwohl nicht gezeigt, ist die Motor ECU 40 als ein auf einer CPU basierender Mikroprozessor ausgeführt. Die Motor ECU 40 weist, zusätzlich zur CPU, eine ROM, die ein Verarbeitungsprogramm speichert, ein RAM, das temporär Daten speichert, einen Eingangs-/Ausgangsport, und einen Kommunikationsport auf. Signale von verschiedenen Sensoren, die zur Steuerung des Antriebs der Motoren MG1, MG2 benötigt werden, werden dem Motor ECU 40 durch den Eingangsport eingegeben. Als Signale verschiedener Sensoren können beispielhaft die Rotationspositionen θm1, θm2 von Rotationspositionserkennungssensoren (Encodern) (nicht dargestellt), die die Rotationspositionen der Rotoren der Motoren MG1, MG2, erkennen, Phasenströme von Stromsensoren, die Ströme erkenne, die in den Phasen der Motoren MG1, MG2 fließen, eine Spannung VL eines Kondensators 46 (elektrische (Leistungs-)Leitung 54) von einem Spannungssensor (nicht dargestellt), der zwischen den Klemmen des Kondensators 46 angeschlossen ist, und dergleichen genannt werden. Ein schaltendes Steuersignal an die Transistoren der Wechselrichter 41, 42 zum Steuern des Antriebs der Motoren MG1, MG2, und dergleichen werden von der Motor ECU 40 durch den Ausgangsport ausgegeben. Die Motor ECU 40 ist mit der HVECU 70 durch den Kommunikationsport verbunden. Die Motor ECU 40 steuert den Antrieb der Motoren MG1, MG2 gemäß einem Steuersignal der HVECU 70. Die Motor ECU 40 gibt Daten bezogen auf Antriebszustände der Motoren MG1, MG2 an die HVECU 70 aus, wie benötigt. Die Motor ECU 40 berechnet Rotationsgeschwindigkeiten Nm1, Nm2 der Motoren MG1, MG2 basierend auf den Rotationspositionen θm1, θm2 der Rotoren der Motoren MG1, MG2.
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Die Batterie 50 ist beispielhaft als eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie oder eine Nickel-Wasserstoff-Sekundärbatterie ausgeführt, und tauscht elektrische Leistung mit den Motoren MG1, MG2 durch die Wechselrichter 41, 42 aus. Die Batterie 50 wird durch eine elektronische Steuereinheit für eine Batterie verwaltet (hernach als Batterie ECU bezeichnet) 52.
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Obwohl nicht gezeigt, ist die Batterie ECU 40 als ein auf einer CPU basierender Mikroprozessor ausgeführt und weist zusätzlich zur CPU, eine ROM, die ein Verarbeitungsprogramm speichert, ein RAM, das temporär Daten speichert, einen Eingangs-/Ausgangsport und einen Kommunikationsport auf. Signale, die zur Verwaltung der Batterie 50 benötigt werden, werden der Batterie-ECU 52 durch den Eingangsport eingegeben und Daten bezüglich eines Zustands der Batterie 50 werden der HVECU 70 wie benötigt durch Kommunikation übertragen. Als Signale, die durch den Eingangsport eingegeben werden, können beispielhaft eine Zwischenkreisspannung Vb von einem Spannungssensor (nicht dargestellt), der zwischen Klemmen der Batterie 50 vorgesehen ist, ein Ladungs- und Entladungsstrom Ib von einem Stromsensor (nicht dargestellt), der an der elektrischen (Leistungs-)Leitung 54 angeschlossen ist, die mit einer Ausgangsklemme der Batterie 50 verbunden ist, eine Batterietemperatur Tb von einem Temperatursensor (nicht dargestellt), der an der Batterie 50 angeschlossen ist, und dergleichen genannt werden. Die Batterie-ECU 52 berechnet zum Verwalten der Batterie 50 einen Ladungszustand SOC oder Eingangs- und Ausgangsgrenzen Win, Wout. Der Ladungszustand SOC ist ein Verhältnis der von der Batterie 50 entladbaren elektrischen Leistungskapazität zu der Gesamtkapazität und wird basierend auf einem integrierten Wert des durch den Stromsensor erkannten Ladungs- und Entladungsstroms Ib berechnet. Die Eingangs- und Ausgangsgrenzen Win, Wout sind maximal zulässige elektrische Leistungen beim Laden und Entladen der Batterie 50 und werden basierend auf dem berechneten Ladungszustand SOC und der Batterietemperatur Tb berechnet.
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Obwohl nicht gezeigt, ist die HVECU 70 als ein auf einer CPU basierender Mikroprozessor ausgeführt. Die HVECU 70 weist, zusätzlich zur CPU, eine ROM, die ein Verarbeitungsprogramm speichert, ein RAM, das temporär Daten speichert, einen Eingangs-/Ausgangsport, und einen Kommunikationsport auf. Signale von verschiedenen Sensoren werden der HVECU 70 durch den Eingangsport eingegeben. Als Signale verschiedener Sensoren können beispielhaft, ein Zündsignal von einem Zündschalter 80 und eine Schaltposition SP aus einem Schaltpunktsensor 82, der eine Betriebsposition eines Schalthebels erkennt 81 genannt werden. Ein Gaspedalbetätigungsbetrag Acc von einem Gaspedalpositionssensor 84, der einen Niederdrückbetrag (Senkweg) eines Gaspedals 83 erkennt, eine Bremspedalposition BP von einem Bremspedalpositionssensor 86, der einen Niederdrückbetrag (Senkweg) eines Bremspedals 85 erfasst, eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 und dergleichen können ebenfalls beispielhaft genannt werden. Wie vorstehend beschrieben, ist die HVECU 70 mit der Verbrennungsmotor-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie ECU-52 durch den Kommunikationsport verbunden. Die HVECU 70 tauscht verschiedene Steuersignale oder Daten mit der Verbrennungsmotor-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 aus.
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Das Hybridfahrzeug 20 des wie oben konfigurierten Beispiels fährt in einem Hybridfahrmodus (HV-Fahrmodus), in welchem ein Fahren zusammen mit dem Betrieb des Verbrennungsmotors 22 freigegeben wird oder in einem elektrisch betriebenen Fahrmodus (EV-Fahrmodus), in dem das Fahren freigegeben wird, während der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 angehalten wird.
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Zum Zeitpunkt eines Fahrens im HV-Fahrmodus stellt die HVECU 70 auf Basis des Gaspedalbetätigungsbetrags Acc vom Gaspedalpositionssensor 84 und der Fahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 zuerst ein zum Fahren benötigtes „benötigtes Drehmoment“ Tr* ein (welches an die Antriebswelle 36 abgegeben werden wird). Anschließend wird die Fahrleistung Pdrv*, die zum Fahren benötigt wird, durch Multiplikation des eingestellten benötigten Drehmoments Tr* mit einer Rotationsgeschwindigkeit Nr der Antriebswelle 36 berechnet. Als Rotationsgeschwindigkeit Nr der Antriebswelle 36 kann eine Rotationsgeschwindigkeit verwendet werden, die durch Multiplikation der Rotationsgeschwindigkeit Nm2 des Motors MG2 oder der Fahrzeuggeschwindigkeit V mit einem Umwandlungskoeffizienten erhalten wird. Dann wird die benötigte Leistung Pe*, die für das Fahrzeug benötigt wird, durch Subtraktion der benötigten Ladungs- und Entladungsleistung Pb* (ein positiver Wert, wenn Leistung aus der Batterie 50 entladen wird) der Batterie 50 von der berechneten Fahrleistung Pdrv* eingestellt. Die benötigte Ladungs- und Entladungsleistung Pb* wird basierend auf der Differenz ΔSOC zwischen dem Ladungszustand SOC und einem Zielladungszustand SOC* der Batterie 50 so eingestellt, dass ein Absolutwert der Differenz ΔSOC klein (minimiert) wird. Als nächstes werden eine Zielrotationsgeschwindigkeit Ne* oder ein Zieldrehmoment Te* des Verbrennungsmotors 22 und Drehmomentbefehle Tm1*, Tm2* der Motoren MG1, MG2 derart eingestellt, dass die benötigte Leistung Pe* vom Verbrennungsmotor 22 abgegeben wird und das benötigte Drehmoment Tr* an die Antriebswelle 36 abgegeben wird. Die Zielrotationsgeschwindigkeit Ne* und das Zieldrehmoment Te* des Verbrennungsmotors 22 werden an die Verbrennungsmotor ECU 24 übertragen. Die Drehmomentbefehle Tm1*, Tm2* der Motoren MG1, MG2 werden an die Motor ECU 40 übertragen. Die Verbrennungsmotor ECU 24 führt die Ansaugluftmengenregelung, Kraftstoffeinspritzregelung, Zündungssteuerung und dergleichen des Verbrennungsmotors 22 aus, so dass der Verbrennungsmotor 22 auf Basis der Soll-Drehzahl Ne* und des Soll-Drehmoments Te*betrieben wird. Die Motor ECU 40 führt eine Umschaltsteuerung der Transistoren der Wechselrichter 41, 42 derart aus, dass die Motoren MG1, MG2 mit den Drehmomentbefehlen Tm 1 *, Tm2* angetrieben werden.
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Zum Zeitpunkt eines Fahrens im EV-Fahrmodus, stellt die HVECU 70 basierend auf dem Gaspedalbetätigungsbetrag Acc vom Gaspedalpositionssensor 84 und der Fahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 zuerst das benötigte Drehmoment Tr* ein und berechnet die Fahrleistung Pdrv* durch Multiplikation des benötigten Drehmoments Tr* mit der Rotationsgeschwindigkeit Nr der Antriebswelle 36. Anschließend wird der Wert 0 als Drehmomentbefehl Tm1* des Motors MG1 eingestellt und der Drehmomentbefehl Tm2* des Motors MG2 wird derart eingestellt, dass das benötigte Drehmoment Tr* (Fahrleistung Pdrv*) an die Antriebswelle abgegeben wird 36. Die Drehmomentbefehle Tm1*, Tm2* der Motoren MG1, MG2 werden an die Motor ECU 40 übertragen. Wie vorstehend beschrieben, steuert die Motor ECU 40 die Wechselrichter 41, 42.
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Als nächstes wird ein Betrieb des gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel konfigurierten Hybridfahrzeugs 20, insbesondere ein Betrieb in einem Fall, in dem eine Regeneration des Feinstaubfilters 25, auf welchem der Feinstaub abgelagert ist, gefördert wird, beschrieben. Die Regeneration des Feinstaubfilters 25 wird durch Betreiben des Verbrennungsmotors 22 mit einer vergleichsweise hohen Last zur Erhöhung der Temperatur des Feinstaubfilters 25 auf eine Temperatur größer oder gleich einer regenerationsermöglichenden Temperatur (zum Beispiel, 600°C oder dergleichen) ausgeführt, in diesem Zustand, wird der Verbrennungsmotor 22 mit einem mageren Kraftstoff-Luft-Verhältnis betrieben (einem Zustand, in welchem Kraftstoffmenge kleiner als die Menge eines stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist) oder der Verbrennungsmotor 22 wird in einem Zustand, in welchem die Kraftstoffeinspritzung eingestellt wird, betrieben, wodurch dem Feinstaubfilter 25 Luft (Sauerstoff) zugeführt wird und der auf dem Feinstaubfilter 25 abgelagerte Feinstaub verbrannt wird. In dem Ausführungsbeispiel wird, wenn der Verbrennungsmotor 22 mit einer vergleichsweise hohen Last betrieben wird, sodass die Temperatur des Feinstaubfilters 25 größer oder gleich der regenerationsermöglichenden Temperatur ist, eine Steuerung (in dem Ausführungsbeispiel als „Dither-Steuerung“ bezeichnet) zum Betreiben des Verbrennungsmotors 22 durch Ausführung der Kraftstoffeinspritzung, sodass das Kraftstoff-Luft-Verhältnis wiederholt zwischen einem fetten Zustand (einem Zustand, in welchem Kraftstoffmenge größer als die Menge eines stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Verhältnisses ist) und einem mageren Zustand gewechselt wird, ausgeführt, wenn die Feinstaubablagerungsmenge Qpm des Feinstaubfilter 25 vergleichsweise groß wird und einen Wert größer oder gleich einem Grenzwert Qref2 erreicht, an welchem eine Regeneration des Feinstaubfilters 25 zu einem gewissen Grad benötigt wird.
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In dem Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform wird eine in 2 dargestellte, einen intermittierenden Betrieb zulassende/verhindernde Verarbeitungsroutine ausgeführt, um Möglichkeiten zur Regeneration des Feinstaubfilters 25, auf welchem der Feinstaub abgelagert ist, zu erhöhen. Das Zulassen/Verhindern des intermittierenden Betriebs bedeutet das Zulassen oder Verhindern des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22. Die Routine wird zu jeder vorbestimmten Zeit wiederholt durch die HVECU 70 ausgeführt (zum Beispiel, alle zehn Millisekunden oder alle hundert Millisekunden).
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In einem Fall, in welchem die den intermittierenden Betrieb zulassende/verhindernde Verarbeitungsroutine ausgeführt wird, führt die HVECU 70 zuerst eine Verarbeitung der zur Bestimmung des Zulassens oder des Verhinderns des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22 benötigten Eingabedaten, wie der PM Ablagerungsmenge Qpm, der Fahrleistung Pdrv*, der Fahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 (Schritt S100), aus. In der Ausführungsform wird für die PM Ablagerungsmenge Qpm, ein basierend auf der Druckdifferenz ΔP (ΔP = P1 - P2) zwischen den Drücken P1, P2 von den Drucksensoren 25a, 25b abgeschätzter Wert von der Verbrennungsmotor-ECU 24 durch Kommunikation eingegeben. Für die Fahrleistung Pdrv* wird ein Wert, der durch Multiplikation des benötigten Drehmoments Tr*, das basierend auf dem Gaspedalbetätigungsbetrag Acc vom Gaspedalpositionssensor 84 und der Fahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 eingestellt wird, mit der Rotationsgeschwindigkeit Nr der Antriebswelle 36 berechnet wird, in die Antriebssteuerung im EV-Fahrmodus und im HV-Fahrmodus eingegeben.
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In einem Falle, in welchem Daten auf diese Weise eingegeben werden, wird die Bestimmung (der Vergleich) gemacht, ob die eingegebene PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich einem Grenzwert Qref1 ist (Schritt S110). Der Grenzwert Qref1 ist eine PM Ablagerungsmenge, in welcher die Bestimmung gemacht wird (für die bestimmt wird), dass die Regeneration des Feinstaubfilters 25 benötigt wird. Der vorstehend beschriebene Grenzwert Qref2 ist ein kleinerer Wert als der Grenzwert Qref1. Wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm kleiner als der Grenzwert Qref1 ist, wird bestimmt, dass die Regeneration des Feinstaubfilters 25 nicht benötigt wird, die normale Steuerung zum Zulassen oder Verhindern intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22 wird ausgeführt (Schritt S160) und die Routine endet. Als die normale Steuerung wird, in einem Zustand, in welchem eine Vorbedingung, dass der Ladungszustand SOC der Batterie 50 größer oder gleich einem Grenzwert ist, erfüllt ist, in dem Ausführungsbeispiel eine Steuerung verwendet, die, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als ein Grenzwert Vref1 ist, den intermittierenden Betrieb des Verbrennungsmotors 22 zulässt, und, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich dem Grenzwert Vref1 ist, den intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 verhindert (der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 fortgesetzt). Als der Grenzwert Vref1 können bspw. 110 km/h, 120 km/h, 130 km/h, oder dergleichen verwendet werden.
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Wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref1 ist, wird bestimmt, dass die Regeneration des Feinstaubfilters 25 benötigt wird, und es wird bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich einem Grenzwert Vref2 und niedriger als der Grenzwert Vref1 ist (Schritt S120). Der Grenzwert Vref2 ist ein Wert, der niedriger als der Grenzwert Vref1 zur Bestimmung des Zulassens oder des Verhinderns des intermittierenden Betriebs in der normalen Steuerung ist, und es kann zum Beispiel ein Wert verwendet werden, der um etwa 15 km/h bis 30 km/h niedriger als der Grenzwert Vref1 ist. Entsprechend wird in Schritt S120 ein Zustand bestimmt, in welchem der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 in der normalen Steuerung zugelassen wird, aber die Fahrt bei vergleichsweise hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich dem Grenzwert Vref2 niedriger als der Grenzwert Vref1 ist, wird bestimmt, ob ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich dem Grenzwert Vref2 und niedriger als der Grenzwert Vref1 ist, für eine erste vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird (andauert) (Schritt S130). Die erste vorbestimmte Zeit ist eine Zeit zur Bestimmung (eine Zeit für die festgelegt ist), dass ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich dem Grenzwert Vref2 zum Zulassen des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22 ist, zumindest über eine Zeit(spanne) fortgesetzt wird, die später zur Regeneration des Feinstaubfilters 25 benötigt wird, und es können z.B., fünf Sekunden, zehn Sekunden, oder dergleichen verwendet werden. Wenn bestimmt wird, dass ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich dem Grenzwert Vref2 und kleiner als der Grenzwert Vref1 ist, nicht über die erste vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird, wird die normale Steuerung zum Zulassen oder Verhindern des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22 ausgeführt (Schritt S160) und die Routine endet. Wenn bestimmt wird, dass ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich dem ersten Grenzwert Vref2 und kleiner als der Grenzwert Vref1 ist über die erste vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird, wird der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 verhindert (der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 wird fortgesetzt) (Schritt S170) und die Routine endet. In einem Fall, in welchem der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 verhindert wird, wird der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 fortgesetzt und, wenn der Verbrennungsmotor 22 mit vergleichsweise hoher Last betrieben wird, wird die Dither-Steuerung zur Erhöhung der Temperatur des Feinstaubfilters 25 ausgeführt. Somit ist es möglich, die Temperatur des Feinstaubfilters 25 zu erhöhen, um die regenerationsermöglichende Temperatur, bei welcher die Regeneration des Feinstaubfilters 25 ausgeführt werden kann, zu erreichen und die Regeneration des Feinstaubfilters 25 auszuführen.
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In Schritt S120, wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich dem Grenzwert Vref1 ist, wird die normale Steuerung zum Zulassen oder Verhindern des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22 ausgeführt (Schritt S160) und die Routine endet. In diesem Fall ist es möglich, die Temperatur des Feinstaubfilters 25 begleitet mit der Dither-Steuerung (oder ohne die Dither-Steuerung) zu erhöhen, um die regenerationsermöglichende Temperatur, bei welcher die Regeneration des Feinstaubfilters 25 ausgeführt werden kann, zu erreichen und die Regeneration des Feinstaubfilters 25 auszuführen, da der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 selbst in der normalen Steuerung verhindert wird.
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In Schritt S120, wenn bestimmt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als der Grenzwert Vref2 ist, wird bestimmt, ob die Fahrleistung Pdrv* größer oder gleich einem Grenzwert Pref (Schritt S140) ist. Der Grenzwert Pref ist eine Leistung solchen Ausmaßes, dass die Temperatur des Feinstaubfilters 25 für eine bestimmte Zeit auf die regenerationsermöglichende Temperatur erhöht werden kann, wenn Leistung vom Verbrennungsmotor 22 begleitet mit der Dither-Steuerung (oder ohne die Dither-Steuerung) abgegeben wird, und es können beispielsweise Leistungen von 40%, 50%, oder 60% bezüglich der Maximalleistung des Verbrennungsmotors 22 verwendet werden. Entsprechend wird in Schritt S140 bestimmt, dass Leistung in einem solchen Ausmaß abgegeben wird, dass die Temperatur des Feinstaubfilters 25 auf die regenerationsermöglichende Temperatur erhöht werden kann, selbst wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als der Grenzwert Vref2 ist. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrleistung Pdrv* geringer als der Grenzwert Pref ist, wird bestimmt, dass die Regeneration des Feinstaubfilters 25 nicht ausgeführt werden kann, die normale Steuerung zum Zulassen oder Verhindern des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22 wird ausgeführt (Schritt S160) und die Routine endet. Wenn bestimmt wird, dass die Fahrleistung Pdrv* größer oder gleich dem Grenzwert Pref ist, wird bestimmt, ob ein Zustand, in welchem die Fahrleistung Pdrv* größer oder gleich dem Grenzwert Pref ist, für eine zweite vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird (Schritt S150). Die zweite vorbestimmte Zeit ist eine Zeit zur Bestimmung (eine Zeit für die bestimmt werden kann), dass ein Zustand, in welchem die Fahrleistung Pdrv* größer oder gleich dem Grenzwert Pref ist, zumindest über eine Zeit fortgesetzt wird, die später zur Regeneration des Feinstaubfilters 25 benötigt wird und es können z.B., fünf Sekunden, zehn Sekunden, oder dergleichen verwendet werden.. Wenn bestimmt wird, dass ein Zustand, in welchem die Fahrleistung Pdrv* größer oder gleich dem Grenzwert Pref ist, nicht über die zweite vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird, wird die normale Steuerung zum Zulassen oder Verhindern des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22 ausgeführt (Schritt S160) und die Routine endet. Wenn bestimmt wird, dass ein Zustand, in welchem die Fahrleistung Pdrv* größer oder gleich dem Grenzwert Pref ist, über die zweite vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird, wird der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 verhindert (der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 wird fortgesetzt) (Schritt S170) und die Routine endet. In einem Fall, in welchem der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 verhindert wird, wird der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 fortgesetzt und, wenn der Verbrennungsmotor 22 mit vergleichsweise hoher Last betrieben wird, wird die Dither-Steuerung zum Erhöhen der Temperatur des Feinstaubfilters 25 ausgeführt. Somit ist es möglich, die Temperatur des Feinstaubfilters 25 zu erhöhen, um die regenerationsermöglichende Temperatur, bei welcher die Regeneration des Feinstaubfilters 25 ausgeführt werden kann zu erreichen und die Regeneration des Feinstaubfilters 25 auszuführen.
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3 ist eine beispielhafte Ansicht, die ein Beispiel eines temporären Änderungsverlaufs in der PM Ablagerungsmenge Qpm, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, dem Zulassen oder dem Verhindern des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22, und dergleichen in der Ausführungsform zeigt. 3 zeigt, von oben nach unten, die PM Ablagerungsmenge Qpm, die Fahrzeuggeschwindigkeit V, die Rotationsgeschwindigkeit Ne des Verbrennungsmotors 22, Anregungsamplitude in der Dither-Steuerung, das Zulassen oder das Verhindern des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22, die Kraftstoffeinspritzmenge, und die Temperatur (Filtertemperatur) Tf des Feinstaubfilters 25. Die Anregungsamplitude in der Dither-Steuerung bedeutet (kennzeichnet) eine Amplitude zwischen dem fetten Zustand und dem mageren Zustand des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses, ein „Wert von 0“ gibt an, dass die Dither-Steuerung nicht ausgeführt wird, „niedrig“ gibt an, dass der Grad des fetten Zustands oder der Grad des mageren Zustands niedrig ist und „hoch“ gibt an, dass der Grad des fetten Zustands oder der Grad des mageren Zustands hoch ist. 3 stellt die Kraftstoffeinspritzmenge schematisch dar, eine Wellenlinie mit niedriger Amplitude gibt an, dass die Dither-Steuerung, bei der die Anregungsamplitude „niedrig“ ist, ausgeführt wird, eine Wellenlinie mit großer Amplitude gibt an, dass die Dither-Steuerung, bei der die Anregungsamplitude „hoch“ ist, ausgeführt wird und ein geringer Wert gibt an, dass das Kraftstoff-Luft-Verhältnis sich im mageren Zustand befindet. Zum Zeitpunkt T1, in einem Fall, in welchem die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref2 wird, wird die Dither-Steuerung ausgeführt, wenn der Verbrennungsmotor 22 später (zu einem späteren Zeitpunkt) mit vergleichsweise hoher Last betrieben wird. In dem Ausführungsbeispiel wird die Dither-Steuerung mit der „niedrigen“ Anregungsamplitude ausgeführt, wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref2 niedriger als der Grenzwert Qref1 ist, und die Dither-Steuerung wird mit der „hohen“ Anregungsamplitude ausgeführt, wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref1 ist. Zum Zeitpunkt T2 wird die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref1 , danach, zum Zeitpunkt T3, erreicht die Fahrzeuggeschwindigkeit V einen Wert größer oder gleich dem Grenzwert Vref2 und zum Zeitpunkt T4, wenn ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich dem Grenzwert Vref2 und niedriger als der Grenzwert Vref1 ist, vom Zeitpunkt T3 aus für eine vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird, wird der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 verhindert. Danach wird, wenn die Temperatur (Filtertemperatur) Tf des Feinstaubfilters 25 niedriger als die regenerationsermöglichende Temperatur ist, die Dither-Steuerung ausgeführt und, wenn die Temperatur (Filtertemperatur) Tf des Feinstaubfilters 25 größer oder gleich der regenerationsermöglichenden Temperatur ist, wird anstelle der Dither-Steuerung eine Steuerung zum Betreiben des Verbrennungsmotors 22 mit dem Kraftstoff-Luft-Verhältnis im mageren Zustand ausgeführt. In einem Fall, in welchem der Verbrennungsmotor 22 mit dem Kraftstoff-Luft-Verhältnis im mageren Zustand betrieben wird, in einem Zustand, in welchem die Temperatur (Filtertemperatur) Tf des Feinstaubfilters 25 größer oder gleich der regenerationsermöglichenden Temperatur ist, wird dem Feinstaubfilter 25 Luft (Sauerstoff) zugeführt, der auf dem Feinstaubfilter 25 abgelagerte Feinstaub wird verbrannt und die PM Ablagerungsmenge Qpm nimmt ab. Dann zum Zeitpunkt T5, wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm einen Wert erreicht, bei welchem bestimmt werden kann, dass die Regeneration des Feinstaubfilters 25 abgeschlossen ist, ist die Regeneration des Feinstaubfilters 25 abgeschlossen und der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 wird zugelassen.
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In dem Hybridfahrzeug 20 des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels wird der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 verhindert, wenn die als die auf dem Feinstaubfilter 25 gefangene Feinstaubablagerungsmenge geschätzte PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref1 zur Bestimmung, das die Regeneration des Feinstaubfilters 25 benötigt wird ist und ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich dem Grenzwert Vref2 und niedriger als der Grenzwert Vref1 zum Bestimmen des Zulassens oder des Verhinderns des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22 ist, für eine erste vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird. In einem Fall, in welchem der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 verhindert wird, da der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 fortgesetzt wird, ist es möglich die Temperatur des Feinstaubfilters 25 zu erhöhen, um die regenerationsermöglichende Temperatur, bei welcher die Regeneration des Feinstaubfilters 25 ausgeführt werden kann, zu erreichen und die Regeneration des Feinstaubfilters 25 auszuführen. Somit ist es möglich, verglichen mit einem Fall, in welchem der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 selbst dann nicht verhindert wird, wenn ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer oder gleich dem Grenzwert Vref2 und niedriger als der Grenzwert Vref1 zum Bestimmen des Zulassens oder des Verhinderns des intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22 ist, für die erste vorbestimmte Zeitfortgesetzt wird, Möglichkeiten zum Ausführen der Regeneration des Feinstaubfilters 25 zu erhöhen. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Temperatur des Feinstaubfilters 25 schnell die regenerationsermöglichende Temperatur erreicht und die Regeneration des Feinstaubfilters 25 auszuführen, da die Dither-Steuerung zum wiederholten wechseln des Kraftstoff-Luft-Verhältnis zwischen dem fetten Zustand und dem mageren Zustand ausgeführt wird, wenn der Verbrennungsmotor 22 mit vergleichsweise hoher Last betrieben wird,.
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In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 selbst dann verhindert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als der Grenzwert Vref2 ist, wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref1 ist und wenn ein Zustand, in welchem die zum Fahren benötigte Fahrleistung Pdrv* größer oder gleich dem Grenzwert Pref ist, länger als die zweite vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird. Da der Grenzwert Pref eine Leistung solchen Ausmaßes ist, dass die Temperatur des Feinstaubfilters 25 auf die regenerationsermöglichende Temperatur erhöht werden kann, wird der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 fortgesetzt, wodurch es möglich ist, die Temperatur des Feinstaubfilters 25 die regenerationsermöglichende Temperatur erreichen zu lassen und die Regeneration des Feinstaubfilters 25 auszuführen. Daraus resultierend ist es möglich, Möglichkeiten zum Ausführen der Regeneration des Feinstaubfilters 25 verglichen mit einem Fall, in welchem eine solche Steuerung nicht ausgeführt wird, zu erhöhen. Natürlich ist es möglich, die Temperatur des Feinstaubfilters 25 schnell die regenerationsermöglichende Temperatur erreichen zu lassen und die Regeneration des Feinstaubfilters 25 auszuführen, wenn der Verbrennungsmotor 22 mit einer vergleichsweise hohen Last betrieben wird, da die Dither-Steuerung zum wiederholten Wechseln des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses zwischen dem fetten Zustand und dem mageren Zustand ausgeführt wird.
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In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels wird die Dither-Steuerung mit der „niedrigen“ Anregungsamplitude ausgeführt, wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref2 und geringer als der Grenzwert Qref1 ist, und die Dither-Steuerung wird mit der „hohen“ Anregungsamplitude ausgeführt, wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref1 ist. Jedoch kann die Dither-Steuerung konstant mit der „hohen“ Anregungsamplitude ausgeführt werden, wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref2 ist. Die Dither-Steuerung kann ausschließlich ausgeführt werden, wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref1 ist. Alternativ kann eine solche Dither-Steuerung auch nicht ausgeführt werden.
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In dem Hybridfahrzeug 20 des Ausführungsbeispiels kann der intermittierende Betrieb des Verbrennungsmotors 22 selbst dann verhindert werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als der Grenzwert Vref2 ist, wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref1 ist, und wenn ein Zustand, im welchem die Fahrleistung Pdrv* größer oder gleich dem Grenzwert Pref ist, für die zweite vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird. Jedoch kann die normale Steuerung zum Zulassen oder Verhindern intermittierenden Betriebs des Verbrennungsmotors 22 unabhängig vom Ausmaß der Fahrleistung Pdrv* ausgeführt werden, wenn die PM Ablagerungsmenge Qpm größer oder gleich dem Grenzwert Qref1 ist und wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als der Grenzwert Vref2 ist.
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Obwohl die Erfindung in dem Ausführungsbeispiel auf das Hybridfahrzeug 20, in welchem der Verbrennungsmotor 22 und die zwei Motoren MG1, MG2 mit dem Planetengetriebe 30 verbunden sind, angewandt wird, kann die Erfindung auch auf ein Hybridfahrzeug mit jedweder Konfiguration angewandt werden, solange ein Hybridfahrzeug einen (Verbrennungs-)Verbrennungsmotor und einen Motor, der Fahrleistung ausgibt, aufweist.
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In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel, ist der Feinstaubfilter 25 ein Beispiel von einem „Feinstaubfilter“. Der Verbrennungsmotor 22 ist ein Beispiel von einem „Verbrennungsmotor“. Der Motor MG2 ist ein Beispiel von einem „Motor“. Die Batterie 50 ist ein Beispiel einer „Batterie“. Die HVECU 70, die Motor ECU 24, die Motor ECU 40, und die Batterie ECU 52 sind Beispiele einer „elektronischen Steuereinheit“.
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Auch wenn ein Modus zum Ausführen der Erfindung vorstehend in Verbindung mit dem Beispiel beschrieben wurde, wird die Erfindung dadurch nicht auf das Beispiel eingeschränkt und kann selbstverständlich in verschiedenen Formen ausgeführt werden, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Die Erfindung ist in einer hybridfahrzeugherstellenden Industrie anwendbar.
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Ein Hybridfahrzeug (20) weist einen Verbrennungsmotor (22), der einen Feinstaubfilter (25) hat, einen Motor (MG2), und eine elektronische Steuereinheit (24, 40, 52, 70) auf. Die elektronische Steuereinheit ist dazu ausgebildet, den Verbrennungsmotor und den Motor derart zu steuern, dass ein intermittierender Betrieb des Verbrennungsmotors zugelassen wird und das Hybridfahrzeug mit der benötigten Leistung fährt, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit niedriger als eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Die elektronische Steuereinheit ist dazu ausgebildet, den intermittierenden Betrieb des Verbrennungsmotors zu verhindern, wenn eine Feinstaubablagerungsmenge größer oder gleich einer ersten Ablagerungsmenge ist und ein Zustand, in welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit größer oder gleich einer zweiten vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit und kleiner als die erste vorbestimmte Fahrzeuggeschwindigkeit ist, für eine erste vorbestimmte Zeit fortgesetzt wird.
