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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Hybridfahrzeug.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Es wurde eine Verbrennungsmotorvorrichtung vorgeschlagen, die einen Verbrennungsmotor, einen Abgasrückführungskanal (AGR-Kanal), der es ermöglicht, dass ein Einlasskanal und ein Auslasskanal des Verbrennungsmotors miteinander kommunizieren, und ein AGR-Ventil, das im AGR-Kanal angeordnet ist, umfasst (siehe z. B. die japanische Patentanmeldung
JP 2017- 133 372 A ). Bei dieser Verbrennungsmotorvorrichtung wird, wenn festgestellt wird, dass Fremdkörper zwischen einem Ventilelement und einem Ventilsitz des AGR-Ventils eingeklemmt bzw. hängengeblieben sind, eine Fremdkörperentfernungssteuerung zur wiederholten Durchführung eines Öffnungs- und Schließvorgangs des AGR-Ventils mehrere Male durchgeführt. Auf diese Weise werden vom AGR-Ventil eingeklemmte Fremdkörper entfernt.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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In einem Fahrzeug, in dem die Verbrennungsmotorvorrichtung montiert ist, kann die Fremdkörperentfernungssteuerung während der Fahrt durchgeführt werden. In diesem Fall besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Drehzahl des Verbrennungsmotors mit einer Änderung der im AGR-Kanal strömenden Abgasmenge aufgrund des Öffnungs- und Schließvorgangs des AGR-Ventils ändert und der Fahrer ein unangenehmes Gefühl wie ein Beschleunigungs- oder Verzögerungsgefühl verspürt. Wenn die über den Einlasskanal in den Brennraum des Verbrennungsmotors eingeleitete Ansaugluftmenge erhöht wird, um ein Abwürgen des Verbrennungsmotors zu verhindern, steigt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fahrer ein solches unangenehmes Gefühl verspürt.
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Die Erfindung stellt eine Technik zur Verfügung, mit der verhindert wird, dass dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl wie ein Beschleunigungs- oder Verzögerungsgefühl vermittelt wird.
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Nach einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Hybridfahrzeug vorgeschlagen. Das Hybridfahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor, eine Abgasrückführungsvorrichtung, einen Fahrmotor und eine Steuervorrichtung. Die Abgasrückführungsvorrichtung umfasst ein Verbindungsrohr, über das ein Auslassrohr und ein Einlassrohr des Verbrennungsmotors miteinander kommunizieren können, sowie ein Ventil, das in dem Verbindungsrohr angeordnet ist. Die Steuervorrichtung ist so konfiguriert, dass sie eine Fremdkörperentfernungssteuerung zum Öffnen und Schließen des Ventils durchführt, wenn im Ventil eingeklemmte Fremdkörper erfasst werden und das Hybridfahrzeug stoppt.
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Im ersten Aspekt ist die Steuervorrichtung so konfiguriert, dass sie die Fremdkörperentfernungssteuerung zum Öffnen und Schließen des Ventils durchführt, wenn in dem Ventil eingeklemmte bzw. hängengebliebene Fremdkörper erfasst werden und das Hybridfahrzeug stoppt. Dementsprechend kann verhindert werden, dass dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl wie ein Beschleunigungs- oder Verzögerungsgefühl vermittelt wird.
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Im ersten Aspekt kann die Steuervorrichtung so konfiguriert sein, dass sie die Fremdkörperentfernungssteuerung verhindert, wenn in dem Ventil eingeklemmte Fremdkörper erfasst werden, das Hybridfahrzeug stoppt und eine vorbestimmte Zeit vom Start des Verbrennungsmotors nicht verstrichen ist; und sie kann so konfiguriert sein, dass sie die Fremdkörperentfernungssteuerung durchführt, wenn in dem Ventil eingeklemmte Fremdkörper erfasst werden, das Hybridfahrzeug stoppt und die vorgegebene Zeit ab dem Start des Verbrennungsmotors verstrichen ist.
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Im ersten Aspekt kann das Hybridfahrzeug ferner einen Drucksensor enthalten, der so konfiguriert sein kann, dass er einen Druck im Einlassrohr als erfassten Ansaugluftdruck erfasst. Die Steuervorrichtung kann so konfiguriert sein, dass sie einen Druck im Einlassrohr als einen geschätzten Ansaugluftdruck schätzt, und sie kann so konfiguriert sein, dass sie einer Ansaugluftdruckdifferenz zwischen dem erfassten Ansaugluftdruck und dem geschätzten Ansaugluftdruck mit einem Schwellenwert bestimmt, ob Fremdkörper im Ventil eingeklemmt sind.
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Figurenliste
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Die Merkmale und Vorteile sowie die technische und wirtschaftliche Bedeutung beispielhafter Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen gleichartige Bezugszeichen gleichartige Elemente bezeichnen; hierbei zeigt:
- 1 eine Darstellung, die schematisch eine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
- 2 eine Darstellung, die schematisch eine Verbrennungsmotorvorrichtung zeigt, die in das Hybridfahrzeug 20 eingebaut ist;
- 3 ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Prozessroutine veranschaulicht, die von einer Verbrennungsmotor-ECU 24 ausgeführt wird; und
- 4 eine Darstellung, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Fremdkörperentfernungssteuerung durchgeführt wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Darstellung, die schematisch eine Konfiguration eines Hybridfahrzeugs 20 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt. 2 ist eine Darstellung, die schematisch eine Konfiguration einer Verbrennungsmotorvorrichtung zeigt, die in das Hybridfahrzeug 20 eingebaut ist. Wie in den Zeichnungen dargestellt, umfasst das Hybridfahrzeug 20 gemäß einer Ausführungsform einen Verbrennungsmotor 22, ein Planetengetriebe 30, die Motoren MG1 und MG2, die Wechselrichter 41 und 42, eine Batterie 50, die ein Leistungsspeichervorrichtung ist, und eine elektronische Hybrid-Steuereinheit (im Folgenden als „HVECU“ bezeichnet) 70.
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Der Verbrennungsmotor 22 ist als Verbrennungsmotor konfiguriert, der unter Verwendung von Kraftstoff wie Benzin oder Diesel Leistung ausgibt. Der Verbrennungsmotor 22 saugt Luft, die von einem Luftfilter 122 gereinigt wird, in ein Ansaugrohr bzw. Einlassrohr 123, lässt die Luft nacheinander durch eine Drosselklappe 124 und einen Ausgleichsbehälter 125 strömen, spritzt Kraftstoff von einem Kraftstoffeinspritzventil 126 stromabwärts des Ausgleichsbehälters 125 des Einlassrohrs 123 ein und vermischt die Luft und den Kraftstoff. Anschließend wird dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch über ein Einlassventil 128 in eine Brennkammer 129 gesaugt und mittels elektrischer Funken einer Zündkerze 130 zur Explosion gebracht und verbrannt. Dann wird eine translatorische Bewegung eines Kolbens 132, der durch die auf der Explosion und Verbrennung basierende Energie gedrückt wird, in eine Drehbewegung einer Kurbelwelle 114 umgewandelt. Abgas, das aus der Brennkammer 129 über ein Auslassventil 131 in ein Auslassrohr 133 ausgestoßen wird, wird über eine Abgasregeleinrichtung 134 mit einem Katalysator (einem Dreiwegekatalysator) 134a, der schädliche Bestandteile wie Kohlenmonoxid (CO), Kohlenwasserstoff (HC) oder Stickoxid (NOx) entfernt, an die Außenluft abgegeben und wird über eine Abgasrückführungsvorrichtung (im Folgenden als „AGR-Vorrichtung“ bezeichnet) 150 dem Einlassrohr 123 zugeführt (rezirkuliert).
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Die AGR-Vorrichtung 150 umfasst ein AGR-Rohr 152 und ein AGR-Ventil 154. Das AGR-Rohr 152 bewirkt, dass ein in Bezug auf die Abgasregeleinrichtung 134 stromabwärts gelegener Teil des Auslassrohrs 133 und der Ausgleichsbehälter 125 des Einlassrohrs 123 miteinander kommunizieren. Das AGR-Ventil 154 befindet sich im AGR-Rohr 152 und umfasst einen Ventilsitz 154a und ein Ventilelement 154b. Der Ventilsitz 154a enthält eine Öffnung mit einem Durchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des AGR-Rohrs 152 ist. Das Ventilelement 154b wird von einem Schrittmotor 155 angetrieben und bewegt sich in axialer Richtung des Ventilelements 154b (eine Aufwärts-Abwärts-Richtung in der Zeichnung). Das AGR-Ventil 154 wird geschlossen, indem sich das Ventilelement 154b in Richtung des Ventilsitzes 154a (nach unten in der Zeichnung) bewegt, so dass eine Spitze (ein unteres Ende in der Zeichnung) des Ventilelements 154b die Öffnung des Ventilsitzes 154a verschließt. Das AGR-Ventil 154 wird geöffnet, indem sich das Ventilelement 154b vom Ventilsitz 154a weg (nach oben in der Zeichnung) bewegt, so dass die Spitze des Ventilelements 154b vom Ventilsitz 154a getrennt wird, um die Öffnung des Ventilsitzes 154a zu öffnen. Die AGR-Vorrichtung 150 stellt eine im Auslassrohr 133 rückgeführte Abgasmenge ein und führt das Abgas zum Einlassrohr 123 zurück, indem die Öffnung des AGR-Ventils 154 mit Hilfe des Schrittmotors 155 eingestellt wird. Auf diese Weise kann der Verbrennungsmotor 22 ein Gemisch aus Luft, Abgas und Kraftstoff in die Brennkammer 29 saugen. In der folgenden Beschreibung wird diese Abgasrückführung als „AGR“ bezeichnet und eine Menge an rückgeführtem Abgas wird als „AGR-Volumen“ bezeichnet. Der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 und der AGR-Vorrichtung 150 wird von einer Verbrennungsmotor-ECU 24 gesteuert.
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Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, ist die Verbrennungsmotor-ECU 24 als Mikroprozessor mit einer CPU als Hauptkomponente konfiguriert und umfasst zusätzlich zur CPU ein ROM, in dem ein Verarbeitungsprogramm gespeichert ist, ein RAM, in dem Daten vorübergehend gespeichert werden, Ein- und Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikationsanschluss. Signale von verschiedenen Sensoren, die zur Steuerung des Betriebs des Verbrennungsmotors 22 erforderlich sind, werden über den Eingabeanschluss in die Verbrennungsmotor-ECU 24 eingegeben.
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Beispiele für die Signale, die in die Verbrennungsmotor-ECU 24 eingegeben werden, sind ein Kurbelwinkel θcr von einem Kurbelpositionssensor 140, der eine Drehstellung der Kurbelwelle 26 des Verbrennungsmotors 22 erfasst, und eine Kühlmitteltemperatur Tw von einem Kühlmitteltemperatursensor 142, der eine Temperatur eines Kühlmittels des Verbrennungsmotors 22 erfasst. Beispiele für die Signale sind auch Nockenwinkel θci und θco von einem Nockenpositionssensor 144, der eine Drehstellung einer Einlassnockenwelle erfasst, die das Einlassventil 128 öffnet und schließt, und eine Drehstellung einer Auslassnockenwelle, die das Auslassventil 131 öffnet und schließt. Beispiele für die Signale umfassen auch eine Drosselklappenöffnung TH von einem Drosselklappenpositionssensor 124a, der eine Stellung der Drosselklappe 124 erfasst, eine Ansaugluftmenge Qa von einem am Einlassrohr 123 angebrachten Luftmengenmesser 148, eine Ansauglufttemperatur Ta von einem am Einlassrohr 123 angebrachten Temperatursensor 149 und einen Ansaugluftdruck Pind, der ein erfasster Wert eines Drucks im Ausgleichsbehälter 125 ist und von einem am Ausgleichsbehälter 125 angebrachten Drucksensor 158 geliefert wird. Beispiele für diese Signale sind auch ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis AF von einem am Auslassrohr 133 angebrachten Luft-Kraftstoff-Verhältnis-Sensor 135a und ein Sauerstoffsignal O2 von einem am Auslassrohr 133 angebrachten Sauerstoffsensor 135b.
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Verschiedene Steuersignale zur Steuerung des Betriebs des Verbrennungsmotors 22 werden von der Verbrennungsmotor-ECU 24 über den Ausgabeanschluss ausgegeben. Beispiele für die Signale, die von der Verbrennungsmotor-ECU 24 ausgegeben werden, sind ein Steuersignal für einen Drosselklappenmotor 136, der die Stellung der Drosselklappe 124 einstellt, ein Steuersignal für das Kraftstoffeinspritzventil 126, ein Steuersignal für die Zündkerze 130 und ein Steuersignal für den Schrittmotor 155, der die Öffnung des AGR-Ventils 154 einstellt. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 ist über den Kommunikationsanschluss mit der HVECU 70 verbunden.
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Die Verbrennungsmotor-ECU 24 berechnet eine Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 auf Basis des Kurbelwinkels θcr vom Kurbelpositionssensor 140. Die Verbrennungsmotor-ECU 24 schätzt auch einen geschätzten Ansaugluftdruck Pine, der ein Schätzwert des Drucks im Ausgleichsbehälter 125 ist, auf Basis der Menge der Ansaugluft Qa vom Luftmengenmesser 148. Hier kann der geschätzte Ansaugluftdruck Pine beispielsweise berechnet werden, indem die Menge der Ansaugluft Qa auf eine Beziehung angewendet wird, die im Voraus durch Experimente oder Analysen zwischen der Menge der Ansaugluft Qa und dem geschätzten Ansaugluftdruck Pine bestimmt wird.
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Wie in 1 dargestellt, ist das Planetengetriebe 30 als ein Planetengetriebemechanismus mit einem Einzelplaneten konfiguriert und umfasst ein Sonnenrad, ein Hohlrad, eine Mehrzahl von Planetenrädern, die mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad in Eingriff stehen, und einen Träger, der die Mehrzahl von Planetenrädern so trägt, dass sie sich drehen (rotieren) und umlaufen können. Ein Rotor des Motors MG1 ist mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes 30 verbunden. Eine Antriebswelle 36, die über ein Differentialgetriebe 38 mit Antriebsrädern 39a und 39b verbunden ist, ist mit dem Hohlrad des Planetengetriebes 30 verbunden. Die Kurbelwelle 26 des Verbrennungsmotors 22 ist, wie oben beschrieben, über einen Dämpfer 28 mit dem Träger des Planetengetriebes 30 verbunden. Demzufolge kann man sagen, dass der Motor MG1, der Verbrennungsmotor 22 und die Antriebswelle 36 mit dem Sonnenrad, dem Träger und dem Hohlrad verbunden sind, bei denen es sich um drei Drehelemente des Planetengetriebes 30 handelt, so dass sie nacheinander in einem kollinearen Diagramm des Planetengetriebes 30 angeordnet sind.
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Der Motor MG1 ist z.B. als Synchrongeneratormotor konfiguriert und ein Rotor desselben ist, wie oben beschrieben, mit dem Sonnenrad 31 des Planetengetriebes 30 verbunden. Der Motor MG2 ist z.B. als Synchrongeneratormotor konfiguriert und ein Rotor desselben ist mit der Antriebswelle 36 verbunden. Die Wechselrichter 41 und 42 dienen zum Antrieb der Motoren MG1 und MG2 und sind über eine Stromleitung 54 mit der Batterie 50 verbunden. An die Stromleitung 54 ist ein Glättungskondensator 57 angeschlossen. Die Motoren MG1 und MG2 werden rotierend angetrieben, indem eine elektronische Motor-Steuereinheit (im Folgenden als „Motor-ECU“ bezeichnet) 40 das Schalten einer Mehrzahl von Schaltelementen (nicht abgebildet) in den Wechselrichtern 41 und 42 steuert.
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Obwohl in den Zeichnungen nicht abgebildet, ist die Motor-ECU 40 als Mikroprozessor mit einer CPU als Hauptkomponente konfiguriert und umfasst zusätzlich zur CPU ein ROM, in dem ein Verarbeitungsprogramm gespeichert ist, ein RAM, in dem Daten vorübergehend gespeichert werden, Ein- und Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikationsanschluss. Signale von verschiedenen Sensoren, die zur Steuerung des Betriebs der Motoren MG1 und MG2 erforderlich sind, z.B. die Drehstellungen θm1 und θm2 von Drehstellungssensoren 43 und 44, die die Drehstellungen der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 erfassen, und die Phasenströme Iu1, Iv1, Iu2 und Iv2 von Stromsensoren 45u, 45v, 46u und 46v, die die in den Phasen der Motoren MG1 und MG2 fließenden Ströme erfassen, werden über den Eingabeanschluss in die Motor-ECU 40 eingegeben. Schaltsteuersignale für eine Mehrzahl von Schaltelementen der Wechselrichter 41 und 42 und dergleichen werden von der Motor-ECU 40 über den Ausgabeanschluss ausgegeben. Die Motor-ECU 40 ist über den Kommunikationsanschluss mit der HVECU 70 verbunden. Die Motor-ECU 40 berechnet elektrische Winkel θe1und θe2, Winkelgeschwindigkeiten coml und ωm2 oder Drehzahlen Nm1 und Nm2 der Motoren MG1 und MG2 auf Basis der Drehstellungen θm1 und θm2 der Rotoren der Motoren MG1 und MG2 von den Drehstellungssensoren 43 und 44.
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Die Batterie 50 ist z.B. als Lithium-Ionen-Sekundärbatterie oder als Nickel-Hydrid-Sekundärbatterie konfiguriert und ist an die Stromleitung 54 angeschlossen. Die Batterie 50 wird von einer elektronischen Batterie-Steuereinheit (im Folgenden als „Batterie-ECU“ bezeichnet) 52 gesteuert.
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Obwohl in den Zeichnungen nicht abgebildet, ist die Batterie-ECU 52 als Mikroprozessor mit einer CPU als Hauptkomponente konfiguriert und umfasst zusätzlich zur CPU ein ROM, in dem ein Verarbeitungsprogramm gespeichert ist, ein RAM, in dem Daten vorübergehend gespeichert werden, Ein- und Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikationsanschluss. Signale von verschiedenen Sensoren, die für die Steuerung der Batterie 50 erforderlich sind, werden über den Eingabeanschluss in die Batterie-ECU 52 eingegeben. Beispiele für die Signale, die in die Batterie-ECU 52 eingegeben werden, sind eine Spannung Vb der Batterie 50 von einem Spannungssensor 51a, der zwischen den Anschlüssen der Batterie 50 angebracht ist, ein Strom Ib der Batterie 50 von einem Stromsensor 51b, der am Ausgangsanschluss der Batterie 50 angebracht ist, und eine Temperatur Tb der Batterie 50 von einem Temperatursensor 51c, der an der Batterie 50 angebracht ist. Die Batterie ECU 52 wird über den Kommunikationsanschluss mit der HVECU 70 verbunden. Die Batterie-ECU 52 berechnet einen Ladezustand SOC basierend auf einem integrierten Wert des Stroms Ib der Batterie 50 vom Stromsensor 51b. Ein Ladezustand SOC ist ein Verhältnis einer Menge an von der Batterie 50 entladbarer elektrischer Leistung zu einer vollen Kapazität der Batterie 50.
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Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, ist der HVECU 70 als Mikroprozessor mit einer CPU als Hauptkomponente konfiguriert und umfasst zusätzlich zur CPU ein ROM, in dem ein Verarbeitungsprogramm gespeichert ist, ein RAM, in dem Daten vorübergehend gespeichert werden, Ein- und Ausgabeanschlüsse und einen Kommunikationsanschluss. Signale von verschiedenen Sensoren werden über den Eingabeanschluss in die HVECU 70 eingegeben. Beispiele für Signale, die in die HVECU 70 eingegeben werden, sind ein Zündsignal von einem Zündschalter 80 und eine Schaltposition SP von einem Schaltpositionssensor 82, der eine Betriebsstellung eines Schalthebels 81 erkennt. Beispiele hierfür sind ferner ein Gaspedalbetätigungsbetrag Acc von einem Gaspedalstellungssensor 84, der einen Betrag des Niederdrückens eines Gaspedals 83 erfasst, eine Bremspedalstellung BR von einem Bremspedalstellungssensor 86, der einen Betrag des Niederdrückens eines Bremspedals 85 erfasst, und eine Fahrzeuggeschwindigkeit V von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88. Wie oben beschrieben, ist die HVECU 70 über den Kommunikationsanschluss mit der Verbrennungsmotor-ECU 24, der Motor-ECU 40 und der Batterie-ECU 52 verbunden.
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Das Hybridfahrzeug 20 mit der obigen Konfiguration fährt, während es zwischen einem motorgetriebenen Fahrmodus (einem EV-Fahrmodus), in dem das Hybridfahrzeug 20 bei gestoppter Drehung des Verbrennungsmotors 22 fährt, und einem Hybridfahrmodus (einem HV-Fahrmodus), in dem das Hybridfahrzeug 20 bei Drehung des Verbrennungsmotors 22 (bei intermittierendem Betrieb des Verbrennungsmotors 22) fährt, wechselt.
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Im EV-Fahrmodus wird die Steuerung des Motors MG2 (Schaltsteuerung einer Mehrzahl von Schaltelementen des Wechselrichters 42) so durchgeführt, dass durch kooperative Steuerung der HVECU 70 und der Motor-ECU 40 ein erforderliches Drehmoment Td*, das für die Fahrt erforderlich ist (von der Antriebswelle 36 benötigt wird), auf Basis des Gaspedalbetätigungsbetrags Acc und der Fahrzeuggeschwindigkeit V eingestellt wird und das erforderliche Drehmoment Td* vom Motor MG2 an die Antriebswelle 36 ausgegeben wird, wobei die Drehung des Verbrennungsmotors 22 gestoppt ist. Wenn im Fahrmodus EV eine Startbedingung erfüllt ist, bei der die erforderliche Leistung Pe*, die für das Hybridfahrzeug benötigt wird und die auf Basis des erforderlichen Drehmoments Td* eingestellt wird, gleich oder größer als ein Startschwellenwert Pst wird, wird der Verbrennungsmotor 22 unter Verwendung des Motors MG1 gestartet, und der Fahrmodus wird in den Fahrmodus HV geschaltet.
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Im HV-Fahrmodus werden die Betriebssteuerung des Verbrennungsmotors 22 und die Steuerung der Motoren MG1 und MG2 (Schaltsteuerung der Mehrzahl von Schaltelementen der Wechselrichter 41 und 42) so durchgeführt, dass durch kooperative Steuerung der HVECU 70, der Verbrennungsmotor-ECU 24 und der Motor-ECU 40 mit der Drehung (Betrieb) des Verbrennungsmotors 22 ein Fahrmoment Td* an die Antriebswelle 36 ausgegeben wird. Wenn im Fahrmodus HV eine Stoppbedingung erfüllt ist, bei der die erforderliche Leistung Pe*, die auf die gleiche Weise wie oben beschrieben eingestellt wird, gleich oder kleiner als ein Stoppschwellenwert Psp wird, der kleiner als der Startschwellenwert Pst ist, wird der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 gestoppt und der Fahrmodus wird in den Fahrmodus EV geschaltet.
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Die Verbrennungsmotor-ECU 24 führt die Betriebssteuerung des Verbrennungsmotors 22 (z.B. die Steuerung der Ansaugluftmenge, die Steuerung der Kraftstoffeinspritzung oder die Zündungssteuerung), die AGR-Steuerung der AGR-Vorrichtung 150 oder ähnliches auf Basis einer Soll-Drehzahl Ne* oder eines Soll-Drehmoments Te* des Verbrennungsmotors 22 durch, wenn der Verbrennungsmotor 22 in Betrieb ist. Einzelheiten der Betriebssteuerung des Verbrennungsmotors 22 werden nicht beschrieben. Bei der AGR-Steuerung der AGR-Vorrichtung 150 wird, wenn eine AGR-Bedingung erfüllt ist, ein Soll-AGR-Volumen Vegr* auf Basis eines Betriebspunktes (die Soll-Drehzahl Ne* und das Soll-Drehmoment Te*) des Verbrennungsmotors 22 oder dergleichen eingestellt, eine Soll-Öffnung Ov* des AGR-Ventils 154 wird auf Basis des Soll-AGR-Volumens Vegr* eingestellt und der Schrittmotor 55 wird auf Basis der Soll-Öffnung Ov* des AGR-Ventils 154 gesteuert. Wenn andererseits die AGR-Bedingung nicht erfüllt ist, wird die Soll-Öffnung Ov* des AGR-Ventils 154 auf 0 gesetzt, und der Schrittmotor 55 wird auf Basis der Soll-Öffnung Ov* des AGR-Ventils 154 gesteuert. Eine Bedingung, dass das Warmlaufen des Verbrennungsmotors 22 abgeschlossen ist, eine Bedingung, dass das Soll-Drehmoment Te* des Verbrennungsmotors 22 in einem AGR-Ausführungsbereich liegt, oder ähnliches wird als AGR-Bedingung verwendet.
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Im Hybridfahrzeug 20 dieser Ausführungsform führt die HVECU 70 bei Erfüllung einer Diagnosebedingung eine Einklemmdiagnose durch, um zu diagnostizieren, ob Fremdkörper zwischen dem Ventilsitz 154a und dem Ventilglied 154b des AGR-Ventils 154 hängengeblieben bzw. eingeklemmt sind, indem eine Ansaugluftdruckdifferenz ΔPin (= |Pind - Pine|), die eine Differenz zwischen einem erfassten Ansaugluftdruck Pind und einem geschätzten Ansaugluftdruck Pine ist, mit einem Schwellenwert ΔPinref verglichen wird. Bei der Einklemmdiagnose wird ein Fremdkörper-Einklemmflag Ff auf 0 gesetzt, wenn festgestellt wird, dass keine Fremdkörper am AGR-Ventil 154 eingeklemmt sind, und das Fremdkörper-Einklemmflag Ff wird auf 1 gesetzt, wenn festgestellt wird, dass Fremdkörper am AGR-Ventil 154 eingeklemmt sind. Als Diagnosebedingung wird beispielsweise eine Bedingung verwendet, dass die AGR-Bedingung nicht erfüllt ist (die Soll-Öffnung Ov* des AGR-Ventils 154 ist 0) und das Fremdkörper-Einklemmflag Ff auf 0 gesetzt ist.
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Im Hybridfahrzeug 20 dieser Ausführungsform wird der Verbrennungsmotor 22 im Leerlauf (Leerlaufbetrieb) so gesteuert, dass die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 eine vorgegebene Drehzahl N1 erreicht (z.B. etwa 1.000 U/min), wenn das Fremdkörper-Einklemmflag Ff auf 0 gesetzt ist, und der Verbrennungsmotor 22 wird so gesteuert, dass die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 eine vorbestimmte Drehzahl N2 erreicht, die größer als die vorbestimmte Drehzahl N1 ist (z.B. eine Drehzahl, die einige zehn U/min bis einige hundert U/min größer als die vorbestimmte Drehzahl N1 ist), wenn das Fremdkörper-Einklemmflag Ff auf 1 gesetzt ist. Dies liegt daran, dass, wenn Fremdkörper im AGR-Ventil 154 eingeklemmt bzw. hängengeblieben sind, ein Abwürgen des Motors wahrscheinlicher ist, wenn die AGR-Bedingung nicht erfüllt ist (wenn die Soll-Öffnung Ov* des AGR-Ventils 154 0 ist), als in einem Fall, in dem keine Fremdkörper im AGR-Ventil 154 eingeklemmt bzw. hängengeblieben sind.
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Der Betrieb des Hybridfahrzeugs 20 der Ausführung mit der oben genannten Konfiguration, insbesondere der Betrieb, wenn Fremdkörper im AGR-Ventil 154 eingeklemmt sind, wird nachstehend beschrieben. 3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für eine Prozessroutine darstellt, die von der Verbrennungsmotor-ECU 24 ausgeführt wird. Diese Prozessroutine wird wiederholt durchgeführt.
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Wenn die in 3 dargestellte Prozessroutine ausgeführt wird, werden zunächst Daten wie das Fremdkörper-Einklemmflag Ff und die Fahrzeuggeschwindigkeit V von der Verbrennungsmotor-ECU 24 eingegeben (Schritt S100). Hier wird ein wie oben beschrieben eingestellter Wert als Fremdkörper-Einklemmflag Ff eingegeben. Ein Wert, der vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 88 erfasst wird, wird per Kommunikation von der HVECU 70 als Fahrzeuggeschwindigkeit V eingegeben.
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Wenn Daten auf diese Weise eingegeben werden, wird der Wert des Fremdkörper-Einklemmflags Ff überprüft (Schritt S110). Wenn der Wert des Fremdkörper-Einklemmflags Ff 0 ist, wird festgestellt, dass keine Fremdkörper im AGR-Ventil 154 eingeklemmt sind, und die Prozessroutine endet, ohne dass die Fremdkörperentfernungssteuerung, die später beschrieben wird, durchgeführt wird.
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Wenn in Schritt S110 festgestellt wird, dass der Wert des Fremdkörper-Einklemmflags Ff gleich 1 ist, wird festgestellt, dass Fremdkörper im AGR-Ventil 154 eingeklemmt sind, und die Fahrzeuggeschwindigkeit V wird mit einem Schwellenwert Vref verglichen (Schritt S120). Dabei ist der Schwellenwert Vref ein Schwellenwert zur Bestimmung, ob das Fahrzeug stoppt, und es wird z.B. 0 km/h oder ein größerer Wert als Schwellenwert Vref verwendet. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit V größer als der Schwellenwert Vref ist, wird festgestellt, dass das Fahrzeug nicht anhält, und die Prozessroutine endet, ohne dass eine Fremdkörperentfernungssteuerung durchgeführt wird.
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Wenn in Schritt S110 festgestellt wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder kleiner als der Schwellenwert Vref ist, wird festgestellt, dass das Fahrzeug anhält und ein Verbrennungsmotor-Betriebsflag Fe oder eine Verbrennungsmotorbetriebszeit Te wird eingegeben (Schritt S130). Hier ist das Verbrennungsmotor-Betriebsflag Fe ein Flag, das anzeigt, ob der Verbrennungsmotor 22 in Betrieb ist, und es wird ein Wert eingegeben, der in einer Verbrennungsmotor-Betriebsflag-Einstellroutine gesetzt wird, die nicht abgebildet ist. In der Verbrennungsmotor-Betriebsflag-Einstellroutine wird der Wert des Verbrennungsmotor-Betriebsflags Fe von 0 auf 1 umgeschaltet, wenn das Anlassen des Verbrennungsmotors 22 abgeschlossen ist (wenn der Betrieb gestartet wird), und der Wert des Verbrennungsmotor-Betriebsflags Fe wird von 1 auf 0 umgeschaltet, wenn der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 endet. Die Verbrennungsmotorbetriebszeit Te ist eine verstrichene Zeit nach Beendigung des Starts des Verbrennungsmotors 22 (ab dem Betriebsbeginn), und es wird eine Zeit eingegeben, die durch einen nicht abgebildeten Zeitgeber gemessen wird.
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Bei dieser Dateneingabe wird der Wert des Verbrennungsmotor-Betriebsflags Fe geprüft (Schritt S140). Wenn der Wert des Verbrennungsmotor-Betriebsflags Fe 0 ist, wird festgestellt, dass der Verbrennungsmotor 22 nicht in Betrieb ist, und die Prozessroutine endet, ohne dass eine Fremdkörperentfernungssteuerung durchgeführt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die Verbrennungsmotorbetriebszeit Te auf 0 zurückgesetzt.
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Wenn in Schritt S140 festgestellt wird, dass der Wert des Verbrennungsmotor-Betriebsflags Fe 1 ist, wird festgestellt, dass der Verbrennungsmotor 22 in Betrieb ist, und die Verbrennungsmotorbetriebszeit Te wird mit einem Schwellenwert Teref (Schritt S150) verglichen. Hier ist der Schwellenwert Teref ein Schwellenwert zur Einstellung der Zeit, zu der die Fremdkörperentfernungssteuerung gestartet wird, und es werden z.B. etwa 10 Sekunden verwendet. Wenn die Verbrennungsmotorbetriebszeit Te kleiner als der Schwellenwert Teref ist, wird die Prozessroutine beendet, ohne die Fremdkörperentfernungssteuerung durchzuführen.
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Wenn in Schritt S150 festgestellt wird, dass die Verbrennungsmotorbetriebszeit Te gleich oder größer als der Schwellenwert Teref ist, wird eine Fremdkörperentfernungssteuerung durchgeführt (Schritt S160). Danach wird der Wert des Fremdkörper-Einklemmflags Ff von 1 auf 0 aktualisiert (Schritt S170), und die Prozessroutine endet. Hier wird bei der Fremdkörperentfernungssteuerung die Soll-Öffnung Ov* so eingestellt, dass das AGR-Ventil 154 wiederholt geöffnet und geschlossen wird (die Öffnung des AGR-Ventils 154 wiederholt vergrößert und verringert wird), und der Schrittmotor 155 wird auf Basis der eingestellten Soll-Öffnung Ov* gesteuert. Dementsprechend ist es möglich, Fremdkörper, die zwischen dem Ventilsitz 154a und dem Ventilglied 154b des AGR-Ventils 154 eingeklemmt sind, zu entfernen.
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Wenn die Fremdkörperentfernungssteuerung während der Fahrt durchgeführt wird, kann sich die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 aufgrund einer Änderung der Öffnung des AGR-Ventils 154 ändern, und es besteht die Wahrscheinlichkeit, dass ein unangenehmes Gefühl wie ein Beschleunigungs- oder Verzögerungsgefühl beim Fahrer entsteht. In Anbetracht dessen wird in dieser Ausführungsform davon ausgegangen, dass die Fremdkörperentfernungssteuerung während des Anhaltens durchgeführt wird. Dementsprechend ist es möglich zu verhindern, dass ein unangenehmes Gefühl wie ein Beschleunigungs- oder Verzögerungsgefühl dem Fahrer vermittelt wird.
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In dieser Ausführungsform wird die Fremdkörperentfernungssteuerung nicht durchgeführt, wenn die Verbrennungsmotorbetriebszeit Te während des Anhaltens kleiner als der Schwellenwert Teref ist. Dementsprechend ist es möglich, die Durchführung der Fremdkörperentfernungssteuerung zu vermeiden, wenn die Verbrennung während des Startens des Verbrennungsmotors 22 (während des Anlassens des Verbrennungsmotors 22 mit dem Motor MG1 o.ä.) oder unmittelbar nach Beendigung des Starts des Verbrennungsmotors 22 instabil wird.
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Wenn die Fremdkörperentfernungssteuerung während des Anhaltens durchgeführt wird, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 ändert. Wenn Fremdkörper entfernt werden können, ohne dass die Fremdkörperentfernungssteuerung durchgeführt wird, ist es daher vorzuziehen, die Fremdkörperentfernungssteuerung so wenig wie möglich durchzuführen. Wenn das Fahrzeug für eine relativ kurze Zeit nach Beginn des Betriebs des Verbrennungsmotors 22 während des Anhaltens startet, die AGR-Bedingung erfüllt ist und die Soll-Öffnung Ov* des AGR-Ventils 154 erhöht wird, besteht die Wahrscheinlichkeit, dass Fremdkörper entfernt werden, ohne dass während des Anhaltens eine Fremdkörperentfernungssteuerung durchgeführt wird. In Anbetracht dessen wird in dieser Ausführung die Fremdkörperentfernungssteuerung nicht durchgeführt, wenn die Zeit, die seit dem Beginn des Betriebs des Verbrennungsmotors 22 verstrichen ist, kürzer ist als die vorgegebene Zeit Teref während des Anhaltens.
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Ein Beispiel für den Fall, dass die Betriebszeit Te des Verbrennungsmotors 22 während des Anhaltens gleich oder größer als der Schwellenwert Teref ist, ist ein Fall, in dem ein Ladezustand SOC der Batterie 50 in einem geparkten Zustand abnimmt, der Verbrennungsmotor 22 gestartet wird und eine Stromerzeugung im Motor MG1 durchgeführt wird, um die Batterie 50 mit der Leistung des Verbrennungsmotors 22 zu laden.
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4 ist eine Darstellung, die ein Beispiel veranschaulicht, bei dem die Fremdkörperentfernungssteuerung durchgeführt wird. Wie in der Zeichnung dargestellt, führt der Verbrennungsmotor 22, wenn der Betrieb des Verbrennungsmotors 22 gestartet wird, einen Leerlaufvorgang bei einer vorbestimmten Drehzahl N1 durch, und es wird festgestellt, dass Fremdkörper im AGR-Ventil 154 eingeklemmt bzw. hängengeblieben sind (Zeit t1), der Wert des Fremdkörper-Einklemmflags Ff wird von 0 auf 1 umgeschaltet und die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 wird von der vorbestimmten Drehzahl N1 auf eine vorbestimmte Drehzahl N2 erhöht. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich oder kleiner als der Schwellwert Vref ist und die Betriebszeit Te des Verbrennungsmotors 22 gleich oder größer als der Schwellwert Teref ist (Zeit t2), wird die Fremdkörperentfernungssteuerung durchgeführt. Dementsprechend ist es möglich, Fremdkörper zu entfernen und gleichzeitig zu verhindern, dass dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl wie ein Beschleunigungs- oder Verzögerungsgefühl vermittelt wird. Wenn die Fremdkörperentfernungssteuerung endet (Zeit t3), wird der Wert des Fremdkörper-Einklemmflags Ff von 1 auf 0 umgeschaltet und die Drehzahl Ne des Verbrennungsmotors 22 wird auf die vorgegebene Drehzahl N1 abgesenkt. Wenn Fremdkörper entfernt werden, entspricht die Öffnung Ov des AGR-Ventils 154 im Wesentlichen der Soll-Öffnung Ov*.
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Beim Hybridfahrzeug der oben beschriebenen Ausführung wird, wenn im AGR-Ventil 154 eingeklemmte Fremdkörper erfasst werden, das Hybridfahrzeug stoppt und die Betriebszeit Te des Verbrennungsmotors 22 gleich oder größer als der Schwellenwert Teref ist, die Fremdkörperentfernungssteuerung zum Öffnen und Schließen des AGR-Ventils 154 durchgeführt. Damit kann verhindert werden, dass dem Fahrer ein unangenehmes Gefühl wie ein Beschleunigungs- oder Verzögerungsgefühl vermittelt wird.
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Beim Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform wird, wenn im AGR-Ventil 154 eingeklemmte Fremdkörper erfasst werden, das Hybridfahrzeug stoppt und die Betriebszeit Te des Verbrennungsmotors 22 gleich oder größer als der Schwellenwert Teref ist, die Fremdkörperentfernungssteuerung durchgeführt. Wenn jedoch im AGR-Ventil 154 eingeklemmte Fremdkörper erfasst werden und das Hybridfahrzeug anhält, kann die Fremdkörperentfernungssteuerung ohne Berücksichtigung der Verbrennungsmotorbetriebszeit Te durchgeführt werden.
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Im Hybridfahrzeug 20 der Ausführungsform wird das AGR-Ventil 154 durch den Schrittmotor 155 angetrieben. Das AGR-Ventil 154 kann jedoch von einem anderen Motor o.ä. angetrieben werden.
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Die Entsprechung zwischen den Hauptelementen in der Ausführungsform und den Hauptelementen in den Ansprüchen wird nachstehend beschrieben. In der Ausführungsform ist der Verbrennungsmotor 22 ein Beispiel für einen „Verbrennungsmotor“, die AGR-Vorrichtung 150 ein Beispiel für eine „Abgasrückführungsvorrichtung“, der Motor MG2 ein Beispiel für einen „Motor“ und der Motor ECU 24 ein Beispiel für eine „Steuervorrichtung“ .
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Die Übereinstimmung zwischen den Hauptelementen in der Ausführungsform und den Hauptelementen in den Ansprüchen schränkt die Elemente der Erfindung nicht ein, da die Ausführungsform ein Beispiel für die spezifische Beschreibung eines Aspekts der Erfindung ist. Das heißt, es ist zu beachten, dass die Erfindung auf Basis ihrer Beschreibung auszulegen ist und die Ausführungsform nur ein konkretes Beispiel für die Erfindung ist.
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Während vorstehend eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt und kann in verschiedenen Formen modifiziert werden, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
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Die Erfindung ist auf die Fertigungsindustrie von Hybridfahrzeugen anwendbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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