DE102019111152B4 - Fahrzeugsteuerung - Google Patents

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    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0046—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electric energy storage systems, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
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    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
    • B60L58/14—Preventing excessive discharging
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
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    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B63/00—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices
    • F02B63/04—Adaptations of engines for driving pumps, hand-held tools or electric generators; Portable combinations of engines with engine-driven devices for electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0077—Control of the EGR valve or actuator, e.g. duty cycle, closed loop control of position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

Fahrzeugsteuerung (80), die dazu ausgelegt ist, ein Fahrzeug zu steuern, wobei das Fahrzeug Folgendes umfasst:einen Motor (10) mit innerer Verbrennung, der in der Lage ist, Rotationsleistung einer Kurbelwelle (26) an ein Antriebsrad (56) zu übertragen;einen Katalysator (38), der in einem Auslasskanal (12) des Motors (10) mit innerer Verbrennung angeordnet ist;ein Heizelement (36), das dazu ausgelegt ist, Wärme durch Verbrauch von elektrischer Leistung zu erzeugen, wobei der Katalysator (38) der zu beheizende Gegenstand ist;eine Ansteuerschaltung (70), die dazu ausgelegt ist, dem Heizelement (36) elektrische Leistung einer Batterie (64) zuzuführen;eine Unterbrechungsschaltung (62), die dazu ausgelegt ist, einen elektrischen Pfad zwischen der Batterie (64) und der Ansteuerschaltung (70) zu unterbrechen; undeinen Elektrogenerator, der dazu ausgelegt ist, die Rotationsleistung der Kurbelwelle (26) in elektrische Leistung zu wandeln und der Ansteuerschaltung (70) die elektrische Leistung zuzuführen, wobeidie Fahrzeugsteuerung (80) dazu ausgelegt ist, Folgendes auszuführen:einen Anomaliebestimmungsprozess, bei dem bestimmt wird, ob eine Anomalie, bei der dem Heizelement (36) konstant Leistung von der Batterie (64) zugeführt wird, in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist;einen Unterbrechungsprozess, bei dem der elektrische Pfad durch Betätigen der Unterbrechungsschaltung (62) unterbrochen wird, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist; undeinen Tastverhältnissteuerprozess, bei dem eine Periode der elektrischen Leistungserzeugung, während der der Elektrogenerator Leistung erzeugt, und eine Stoppperiode der elektrischen Leistungserzeugung, während der der Elektrogenerator keine Leistung erzeugt, alternierend wiederholt werden und ein Tastverhältnis gesteuert wird, das ein Verhältnis der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung zu einem einzelnen Zyklus von wiederholten Zyklen ist, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist, undwobei der Tastverhältnissteuerprozess wenigstens einen von zwei Prozessen umfasst, wobei es sich um einen Prozess, bei dem das Tastverhältnis größer gesetzt wird, wenn ein Bauteil in einem überhitzbaren Bereich, in dem möglicherweise Überhitzen durch das Heizelement (36) durchgeführt wird, eine niedrige Temperatur aufweist, als wenn das Bauteil eine hohe Temperatur aufweist, und um einen Prozess, bei dem das Tastverhältnis so gesetzt wird, dass es größer ist, wenn der Motor (10) mit innerer Verbrennung eine große Einlassluftmenge aufweist, als wenn der Motor (10) mit innerer Verbrennung eine kleine Einlassluftmenge aufweist, handelt.

Description

  • HINTERGRUND
  • 1. Erfindungsgebiet
  • Die folgende Beschreibung bezieht sich auf eine Fahrzeugsteuerung, die dazu ausgelegt ist, ein Fahrzeug zu steuern, das Folgendes umfasst: einen Motor mit innerer Verbrennung, der in der Lage ist, Rotationsleistung einer Kurbelwelle an ein Antriebsrad zu übertragen, einen Katalysator, der in einem Auslasskanal des Motors mit innerer Verbrennung angeordnet ist, ein Heizelement, das Wärme durch Verbrauch von elektrischer Leistung erzeugt, wobei der Katalysator der zu beheizende Gegenstand ist, eine Ansteuerschaltung, die dem Heizelement elektrische Leistung einer Batterie zuführt, und einen Elektrogenerator, der die Rotationsleistung der Kurbelwelle in elektrische Leistung wandelt und der Ansteuerschaltung die elektrische Leistung zuführt.
  • 2. Beschreibung verwandter Technik
  • Die JP 2009 - 227 038 A offenbart ein Beispiel für ein Fahrzeug, das eine Steuerung umfasst. Mit der elektrischen Leistung, die vom Motorgenerator erzeugt wird, steuert die Steuerung die Menge an elektrischer Leistung, die einem Heizelement zugeführt wird, das einen Katalysator beheizt (elektrisch beheizter Katalysator, Electrically Heated Catalyst, EHC).
  • Wenn in der Steuerung eine Anomalie eingetreten ist, wird dem Motorgenerator und dem EHC konstant Energie zugeführt, und dem EHC und der Batterie, welche die vom Motorgenerator erzeugte elektrische Leistung lädt, wird konstant Energie zugeführt. In diesem Fall kann sich die Temperatur des EHC und eines Bauteils, das sich in der Nähe des EHC befindet, wie zum Beispiel der Katalysator, übermäßig erhöhen.
  • Die DE 11 2011 104 896 T5 offenbart ein Abgasreinigungssystem für ein Hybridfahrzeug einschließlich einer Energieversorgungseinheit, einem Motor, der eine elektrische Energie von der Energieversorgungseinheit empfängt, und einer Brennkraftmaschine, die mit dem Motor verwendet wird. Hierbei weist das Abgasreinigungssystem auf: eine katalytische Vorrichtung, die mit elektrischer Energie von der Energieversorgungseinheit versorgt wird und erhitzt wird; eine erste Verbindungseinheit, die ein Ende der katalytischen Vorrichtung mit einem negativen Elektrodenknoten der Energieversorgungseinheit verbindet; eine zweite Verbindungseinheit, die das andere Ende der katalytischen Vorrichtung mit einem positiven Elektrodenknoten der Energieversorgungseinheit verbindet; eine Leckerfassungseinheit, die ein Leck von der Energieversorgungseinheit erfasst; und eine Steuereinheit, die ein Öffnen und ein Schließen sowohl der ersten Verbindungseinheit als auch der zweiten Verbindungseinheit steuert. Wenn kein Leck durch die Leckerfassungseinheit in einem Lecküberprüfungszustand erfasst wird, in dem die erste Verbindungseinheit oder die zweite Verbindungseinheit geschlossen ist und die andere geöffnet ist, schließt die Steuereinheit die andere und führt Strom durch die katalytische Vorrichtung zu, und wenn ein Leck in dem Lecküberprüfungszustand erfasst wird, führt die Steuereinheit keinen Strom durch die katalytische Vorrichtung zu.
  • Weiterer Stand der Technik findet sich in der JP H08- 326 527 A, der JP 2013 - 241 114 A , der US 2012 / 0 320 649 A1 sowie der US 2013 / 0 305 692 A1 .
  • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Diese „Kurze Darstellung der Erfindung“ wird bereitgestellt, um eine Auswahl an Konzepten in einer vereinfachten Form einzuführen, die nachstehend weiter in der „Ausführlichen Beschreibung“ beschrieben werden. Diese „Kurze Darstellung der Erfindung“ soll weder Schlüsselmerkmale oder wesentliche Merkmale des beanspruchten Gegenstands genau bestimmen, noch soll sie als ein Hilfsmittel zum Bestimmen des Schutzbereichs des beanspruchten Gegenstands verwendet werden.
  • Beispiel 1: Eine Fahrzeugsteuerung ist dazu ausgelegt, ein Fahrzeug zu steuern.
  • Das Fahrzeug umfasst einen Motor mit innerer Verbrennung, der in der Lage ist, Rotationsleistung einer Kurbelwelle an ein Antriebsrad zu übertragen, einen Katalysator, der in einem Auslasskanal des Motors mit innerer Verbrennung angeordnet ist, ein Heizelement, das dazu ausgelegt ist, Wärme durch Verbrauch von elektrischer Leistung zu erzeugen, wobei der Katalysator der zu beheizende Gegenstand ist, eine Ansteuerschaltung, die dazu ausgelegt ist, dem Heizelement elektrische Leistung einer Batterie zuzuführen, eine Unterbrechungsschaltung, die dazu ausgelegt ist, einen elektrischen Pfad zwischen der Batterie und der Ansteuerschaltung zu unterbrechen, und einen Elektrogenerator, der dazu ausgelegt ist, die Rotationsleistung der Kurbelwelle in elektrische Leistung zu wandeln und der Ansteuerschaltung die elektrische Leistung zuzuführen. Die Fahrzeugsteuerung ist dazu ausgelegt, einen Anomaliedetektionsprozess, bei dem bestimmt wird, ob eine Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist, bei der dem Heizelement konstant Leistung aus der Batterie zugeführt wird, und einen Unterbrechungsprozess, bei dem der elektrische Pfad durch Betätigen der Unterbrechungsschaltung unterbrochen wird, auszuführen, wenn sie bestimmt, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist. Die Fahrzeugsteuerung ist ebenfalls dazu ausgelegt, einen Tastverhältnissteuerprozess auszuführen, bei dem alternierend eine Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung, während der der Elektrogenerator Leistung erzeugt, und eine Stoppperiode der elektrischen Leistungserzeugung, während der der Elektrogenerator keine Leistung erzeugt, wiederholt wird und bei dem ein Tastverhältnis gesteuert wird, das ein Verhältnis der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung zu einem einzelnen Zyklus von wiederholten Zyklen ist, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist, und zum Tastverhältnissteuerprozess zählt wenigstens einer von zwei Prozessen, wobei es sich um einen Prozess, bei dem das Tastverhältnis so gesetzt wird, dass es größer ist, wenn ein Bauteil in einem überhitzbaren Bereich, in dem möglicherweise Überhitzen durch das Heizelement durchgeführt wird, eine niedrige Temperatur aufweist, als wenn das Bauteil eine hohe Temperatur aufweist, und um einen Prozess, bei dem das Tastverhältnis so gesetzt wird, dass es größer ist, wenn der Motor mit innerer Verbrennung eine große Einlassluftmenge aufweist, als wenn der Motor mit innerer Verbrennung eine kleine Einlassluftmenge aufweist, handelt.
  • Wenn eine Anomalie, bei der dem Heizelement konstant Leistung aus der Batterie zugeführt wird, in der Ansteuerschaltung eingetreten ist, kann die Zufuhr von Leistung aus der Batterie nicht gesteuert werden. Somit ist es möglicherweise nicht möglich, die Menge an Wärme, die vom Heizelement erzeugt wird, zu steuern. Folglich kann dies die Temperatur im Bauteil, das sich in der Nähe des Heizelements befindet, wie zum Beispiel dem Katalysator, welcher der zu beheizende Gegenstand ist, übermäßig erhöhen. Wenn eine Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist, wird somit in der oben beschriebenen Ausgestaltung der elektrische Pfad zwischen der Batterie und dem Heizelement unterbrochen. Dies verhindert die konstante Zufuhr von elektrischer Leistung aus der Batterie zum Heizelement. Im Vergleich dazu, dass der elektrische Pfad nicht unterbrochen wird, wird somit eine übermäßige Erhöhung der Temperatur des Bauteils, das sich in der Nähe des Heizelements befindet, begrenzt. Wenn allerdings der Elektrogenerator keine elektrische Leistung mehr erzeugt, können Zusatzeinrichtungen, wie zum Beispiel das Heizelement, der die Batterie als die Leistungsversorgung aufweist, keine elektrische Leistung zuführen. Wenn der Unterbrechungsprozess ausgeführt wird, kann somit die Zufuhr von elektrischer Leistung unangemessen sein.
  • In der oben beschriebenen Ausgestaltung steuert der Elektrogenerator die Erzeugung von elektrischer Leistung, um das Tastverhältnis gemäß der Einlassluftmenge und der Temperatur des Bauteils, das sich in der Nähe des Heizelements befindet, zu ändern. Die Durchflussrate von Fluid im Auslasskanal, das Wärme von Bauteil abführt, das sich in der Nähe des Heizelements befindet, ist größer, wenn die Einlassluftmenge groß ist, als wenn die Einlassluftmenge klein ist. Dies erhöht den oberen Grenzwert der elektrischen Leistung, die dem Heizelement zugeführt werden kann. Des Weiteren ist die Temperatur des Bauteils, das sich in der Nähe des Heizelements befindet, eher angemessen, wenn die Temperatur des Bauteils, das sich in der Nähe des Heizelements befindet, niedrig ist, als wenn die Temperatur hoch ist. Dies erhöht den oberen Grenzwert der elektrischen Leistung, die dem Heizelement zugeführt werden kann. Dementsprechend erhöht das Setzen des Tastverhältnisses gemäß der Einlassluftmenge die Menge an elektrischer Leistung, die vom Elektrogenerator erzeugt wird, während es eine übermäßige Erhöhung der Temperatur des Bauteils begrenzt, das sich in der Nähe des Heizelements befindet.
  • Beispiel 2: In der Fahrzeugsteuerung gemäß dem Beispiel 1 ist die Batterie eine Hochspannungsbatterie. Das Fahrzeug umfasst eine Niederspannungsbatterie, die eine niedrigere Anschlussspannung als die Hochspannungsbatterie aufweist, und einen Abwärtswandler, der dazu ausgelegt ist, eine Ausgangsspannung am Elektrogenerator abwärts zu wandeln und die Ausgangsspannung an die Niederspannungsbatterie anzulegen. Der Abwärtswandler ist in der Lage, elektrische Leistung zur Niederspannungsbatterie auszugeben, wenn eine Anschlussspannung am Elektrogenerator größer als oder gleich einer den Betrieb sicherstellenden unteren Grenzwertspannung ist. Der Tastverhältnissteuerprozess umfasst das Setzen des Tastverhältnisses, so dass die Ausgangsspannung am Elektrogenerator in der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung größer als oder gleich der den Betrieb sicherstellenden unteren Grenzwertspannung ist.
  • In der oben beschriebenen Ausgestaltung wird die Ausgangsspannung des Elektrogenerators während der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung so gesetzt, dass sie größer als oder gleich der den Betrieb sicherstellenden unteren Grenzwertspannung ist. Dies ermöglicht, dass der Abwärtswandler der Niederspannungsbatterie die erzeugte elektrische Leistung zuführt.
  • Beispiel 3: In der Fahrzeugsteuerung gemäß dem Beispiel 1 oder 2 umfasst das Fahrzeug einen Drehmomentwandler, der mit der Kurbelwelle verbunden ist und mit einer Überbrückungskupplung bereitgestellt wird. Die Fahrzeugsteuerung ist dazu ausgelegt, einen Ausrückprozess auszuführen, bei dem die Überbrückungskupplung in einen ausgerückten Zustand gesetzt wird, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist.
  • Für den Fall, dass die Leistung der Kurbelwelle das Antriebsrad antreibt, neigt, wenn die Überbrückungskupplung in den ausgerückten Zustand gesetzt wird, die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle zum Beispiel dazu, sich in einem Grad zu erhöhen, so dass die Kurbelwelle in Richtung der Ausgangsseite des Drehmomentwandlers gleitet. Wenn in der oben beschriebenen Ausgestaltung bestimmt wird, dass eine Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist, wird somit die Überbrückungskupplung in den ausgerückten Zustand gesetzt. Im Vergleich dazu, dass die Überbrückungskupplung in den eingerückten Zustand gesetzt wird, wird in diesem Fall das Steuern mit der Absicht ausgeführt, die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle zu erhöhen. Die Durchflussrate des Fluids im Auslasskanal, das die Wärme vom Bauteil abführt, das sich in der Nähe des Heizelements befindet, erhöht sich auf einen größeren Umfang, wenn die Rotationsgeschwindigkeit hoch ist, als wenn die Rotationsgeschwindigkeit niedrig ist. Im Vergleich dazu, dass der Ausrückprozess in den eingerückten Zustand gesetzt wird, erzeugt der Elektrogenerator somit eine große Menge an elektrischer Leistung.
  • Beispiel 4: In der Fahrzeugsteuerung gemäß dem Beispiel 3 ist die Fahrzeugsteuerung dazu ausgelegt, einen Kraftstoffabschaltungsprozess, bei dem das Verbrennungssteuern im Motor mit innerer Verbrennung unter einer Bedingung, dass ein Gaspedalbetätigungsgrad null ist, gestoppt wird, und einen Stoppprozess, bei dem der Ausrückprozess gestoppt wird, falls der Kraftstoffabschaltungsprozess ausgeführt worden ist, auszuführen, auch wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist.
  • Wenn der Kraftstoffabschaltungsprozess ausgeführt wird, verringert sich die Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle. Die Drehzahlverringerung tritt bei einer höheren Geschwindigkeit ein, wenn die Überbrückungskupplung ausgerückt ist, als wenn die Überbrückungskupplung eingerückt ist. Wenn der Kraftstoffabschaltungsprozess ausgeführt wird, wird der Ausrückprozess in der oben beschriebenen Ausgestaltung gestoppt, um eine Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle zu begrenzen, und dies begrenzt eine Verringerung der Durchflussrate des Abgases, das die Wärme des Bauteils abführt, das sich in der Nähe des Heizelements befindet. Im Vergleich dazu, dass der Ausrückprozess fortgesetzt wird, erzeugt der Elektrogenerator somit eine große Menge an elektrischer Leistung.
  • Beispiel 5: In der Fahrzeugsteuerung gemäß einem der Beispiele 1 bis 4 ist die Fahrzeugsteuerung dazu ausgelegt, einen Leerlaufprozess auszuführen, bei dem eine Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle des Motors mit innerer Verbrennung auf eine Ziel-Rotationsgeschwindigkeit gesteuert wird, wenn ein Gaspedalbetätigungsgrad null ist. Die Fahrzeugsteuerung ist auch dazu ausgelegt, einen Einstellungsprozess auszuführen, bei dem die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit so gesetzt wird, dass sie ein größerer Wert ist, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist, als wenn bestimmt wird, dass keine Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist. Die Fahrzeugsteuerung ist des Weiteren dazu ausgelegt, einen die Menge verringernden Prozess, bei dem eine Menge an Kraftstoff, die von einem Kraftstoffeinspritzventil des Motors mit innerer Verbrennung eingespritzt wird, verringert wird, in einem größeren Umfang auszuführen, falls der Leerlaufprozess gestoppt wird, um zum Steuern entsprechend dem Gaspedalbetätigungsgrad umzuschalten, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist, als für den Fall, dass der Leerlaufprozess gestoppt wird, um zum Steuern entsprechend dem Gaspedalbetätigungsgrad umzuschalten, wenn bestimmt wird, das keine Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist.
  • Die Durchflussrate des Abgases, das Wärme vom Bauteil abführt, das sich in der Nähe des Heizelements befindet, ist kleiner, wenn der Leerlaufprozess ausgeführt wird, als wenn der Leerlaufprozess nicht ausgeführt wird. Wenn bestimmt wird, dass in der Ansteuerschaltung eine Anomalie eingetreten ist, wird in der oben beschriebenen Ausgestaltung die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit auf einen hohen Wert gesetzt, um die Durchflussrate des Abgases, das Wärme vom Bauteil abführt, das sich in der Nähe des Heizelements befindet, zu maximieren. Im Vergleich dazu, wenn die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit nicht erhöht wird, erzeugt der Elektrogenerator somit eine große Menge an elektrischer Leistung.
  • Allerdings ist die Antriebskraft des Fahrzeugs größer, wenn der Leerlaufprozess nicht durchgeführt wird, für den Fall, dass die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit erhöht wird, als für den Fall, dass die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit nicht erhöht wird. Dies führt dazu, dass sich der Nutzer befremdet fühlt. In der oben beschriebenen Ausgestaltung wird der die Menge verringernde Prozess durchgeführt, um eine kleine Kraftstoffmenge einzustellen, wenn der Leerlaufprozess nicht durchgeführt wird. Im Vergleich zur normalen Zeit begrenzt dies eine Erhöhung der Antriebskraft des Fahrzeugs, wenn der Leerlaufprozess nicht durchgeführt wird.
  • Beispiel 6: In der Fahrzeugsteuerung gemäß einem der Beispiele 1 bis 5 umfasst der Motor mit innerer Verbrennung einen AGR-Kanal, der dazu ausgelegt ist, zu bewirken, dass Abgas, das in den Auslasskanal abgeleitet wird, in einen Einlasskanal strömt, und ein AGR-Ventil, das dazu ausgelegt ist, eine Durchflussquerschnittsfläche des AGR-Kanals einzustellen. Der Katalysator ist ein Selektivkatalysator. Das Fahrzeug umfasst ein Harnstofflösungs-Zugabeventil, das dazu ausgelegt ist, dem Abgas in einem Abschnitt, der sich auf einer vorgelagerten Seite des Katalysators befindet, Harnstofflösung zuzusetzen. Die Fahrzeugsteuerung ist dazu ausgelegt, einen Ventilbetätigungsprozess, bei dem das AGR-Ventil betätigt wird, damit ein AGR-Verhältnis kleiner gesetzt wird, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist, als wenn bestimmt wird, dass keine Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist, und einen die Menge erhöhenden Prozess, bei dem eine Menge an Harnstofflösung, die vom Harnstofflösungs-Zugabeventil hinzugefügt wird, in einem größeren Umfang erhöht wird, wenn der Ventilbetätigungsprozess ausgeführt wird, als wenn der Ventilbetätigungsprozess nicht ausgeführt wird, auszuführen.
  • Wenn in der oben beschriebenen Ausgestaltung bestimmt wird, dass eine Anomalie in der Ansteuerschaltung eingetreten ist, wird die Konzentration von NOx im Abgas durch Reduzieren des AGR-Verhältnisses erhöht. Dies erhöht die Menge an Harnstofflösung, in der NOx im Katalysator reduziert werden sollte. Somit wird der die Menge erhöhende Prozess ausgeführt. Dies ermöglicht es, dass die Harnstofflösung die vom Heizelement erzeugte Wärme abführt und begrenzt somit eine übermäßige Erhöhung der Temperatur des Bauteils, das sich in der Nähe des Heizelements befindet. Im Vergleich dazu, wenn der die Menge erhöhende Prozess nicht durchführt wird, erzeugt der Elektrogenerator dementsprechend eine große Menge an elektrischer Leistung.
  • Andere Merkmale und Aspekte werden sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen ergeben.
  • Figurenliste
    • 1 ist ein Diagramm, das einen Teil einer Fahrzeugsteuerung und eines Antriebssystems eines Fahrzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
    • 2 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur für Prozesse zeigt, die von der Fahrzeugsteuerung gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt werden.
    • 3 ist ein Zeitdiagramm, das einen Prozess zum Erzeugen von elektrischer Leistung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
    • 4 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur für Prozesse zeigt, die von einer Fahrzeugsteuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform ausgeführt werden.
    • 5 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur für Prozesse zeigt, die von einer Fahrzeugsteuerung gemäß einer dritten Ausführungsform ausgeführt werden.
    • 6 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur für Prozesse zeigt, die von einer Fahrzeugsteuerung gemäß um einer vierten Ausführungsform ausgeführt werden.
  • Die gleichen Bezugszeichen beziehen sich in den Zeichnungen und der ausführlichen Beschreibung durchweg auf die gleichen Elemente. Die Zeichnungen sind möglicherweise nicht maßstabsgetreu, und die relative Größe, die Proportionen und die Abbildung der Elemente in den Zeichnungen können der Übersichtlichkeit, Veranschaulichung und Zweckmäßigkeit halber übertrieben sein.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Diese Beschreibung stellt eine umfassende Einsicht in die Verfahren, die Vorrichtungen und/oder Systeme, die beschrieben werden, bereit. Für Durchschnittsfachleute sind Modifikationen und Äquivalente der beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und/oder Systeme offensichtlich. Die Abfolgen von Operationen sind beispielhaft und können geändert werden, wie für einen Durchschnittsfachmann offensichtlich ist, ausgenommen bei Operationen, die notwendigerweise in einer bestimmten Reihenfolge erfolgen. Beschreibungen von Funktionen und Anlagen, die Durchschnittsfachleuten allgemein bekannt sind, können weggelassen sein.
  • Beispielhafte Ausführungsformen können unterschiedliche Formen aufweisen und sind nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Allerdings sind die beschriebenen Beispiele genau und vollständig und vermitteln Durchschnittsfachleuten den vollen Schutzbereich der Offenbarung.
  • Erste Ausführungsform
  • Eine Fahrzeugsteuerung 80 gemäß einer ersten Ausführungsform wird jetzt mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • In einem Motor 10 mit innerer Verbrennung, der in der 1 gezeigt wird, strömt Luft, die von einem Einlasskanal 12 eingesaugt wird, wenn sich ein Einlassventil 14 öffnet, in eine Brennkammer 20, die durch einen Zylinder 16 und einen Kolben 18 definiert ist. Kraftstoff, wie zum Beispiel Dieselkraftstoff, wird von einem Kraftstoffeinspritzventil 22 in die Brennkammer 20 eingespritzt. Eine Mischung aus Luft und Kraftstoff in der Brennkammer 20 wird entzündet und verbrannt, wenn sie komprimiert wird. Die durch die Verbrennung des Luft-Kraftstoff-Gemisches erzeugte Energie wird durch den Kolben 18 in Rotationsenergie einer Kurbelwelle 26 umgewandelt. Das verbrannte Gemisch wird als ein Abgas in einen Auslasskanal 30 abgeleitet, wenn sich ein Auslassventil 28 öffnet. Der Auslasskanal 30 umfasst einen Oxidationskatalysator 32 und einen Dieselpartikelfilter (DPF) 34 zur Aufnahme von Partikelmaterial, der auf der nachgelagerten Seite des Oxidationskatalysators 32 angeordnet ist. Der Auslasskanal 30 umfasst auch ein Heizelement, nämlich einen elektrisch beheizten Katalysator (hier nachstehend als „EHC“ bezeichnet) 36, der an der nachgelagerten Seite des DPF 34 angeordnet ist. Ein Selektivkatalysator (hier nachstehend als „SCR-Katalysator“ bezeichnet) 38 ist an der nachgelagerten Seite des EHC 36 angeordnet. Der durch den EHC 36 zu beheizende Gegenstand ist der SCR-Katalysator 38.
  • Die vorgelagerte Seite des Oxidationskatalysators 32 im Auslasskanal 30 ist mit dem Einlasskanal 12 über einen AGR-Kanal 40 verbunden. Der AGR-Kanal 40 umfasst ein AGR-Ventil 42, das dazu ausgelegt ist, die Durchflussquerschnittsfläche des AGR-Kanals 40 einzustellen. Des Weiteren ist ein Harnstofflösungs-Zugabeventil 46, das dazu ausgelegt ist, dem Abgas Harnstofflösung hinzuzufügen, zwischen dem DPF 34 und dem EHC 36 im Auslasskanal 30 angeordnet.
  • Eine Rotationswelle 50a eines Motorgenerators 50 ist mechanisch mit der Kurbelwelle 26 verbindbar. In der vorliegenden Ausführungsform wird eine elektrische Dreiphasen-Rotationsmaschine als der Motorgenerator 50 verwendet. Die Rotationswelle 50a des Motorgenerators 50 ist mechanisch mit einer Antriebswelle 52a eines Drehmomentwandlers 52 verbunden. Der Drehmomentwandler 52 überträgt Rotation der Antriebswelle 52a an eine Antriebswelle 54a eines Getriebes 54. Eine Abtriebswelle 54b des Getriebes 54 ist mechanisch mit den Antriebsrädern 56 verbunden.
  • Die Spannungen der Phasen in einem Dreiphasen-Wechselrichter 60 werden an entsprechende Dreiphasen-Anschlüsse des Motorgenerators 50 angelegt. Der Dreiphasen-Wechselrichter 60 ist eine elektrische Leistungswandlerschaltung, die eine Gleichspannung einer Hochspannungsbatterie 64, die als eine Gleichspannungsversorgung dient, in eine Wechselspannung wandelt und die resultierende Spannung ausgibt. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Hochspannungsbatterie 64 eine wiederaufladbare Lithiumionen-Batterie. Die Anschlussspannung an der Hochspannungsbatterie 64 ist zum Beispiel ungefähr 48 V. Ein Relais 62 ist zwischen der Hochspannungsbatterie 64 und dem Dreiphasen-Wechselrichter 60 angeordnet.
  • Die elektrische Leistung der Hochspannungsbatterie 64 wird einer Ansteuerschaltung 70 zugeführt, die dazu ausgelegt ist, den EHC 36 anzusteuern. Die Ansteuerschaltung 70 umfasst ein Schaltelement 72 und ein Steuer-IC 74. Das Schaltelement 72 öffnet und schließt einen Schleifenpfad, der von der Hochspannungsbatterie 64 und dem EHC 36 einschließlich des Relais 62 gebildet wird. Das Steuer-IC 74 schaltet das Schaltelement 72 ein und aus. Das Steuer-IC 74 verwendet ein Betriebssignal MS5 von außerhalb, um das Tastverhältnis einer EIN-Zeit für einen einzelnen Zyklus einzustellen, während dem das Schaltelement 72 ein- und ausgeschaltet wird.
  • Des Weiteren wandelt ein Abwärtswandler 66 die Spannung an der Hochspannungsbatterie 64 abwärts und legt die resultierende elektrische Leistung an eine Niederspannungsbatterie 68 an. Der Abwärtswandler 66 arbeitet, wenn die angelegte Spannung größer als oder gleich einer den Betrieb sicherstellenden unteren Grenzwertspannung Vth ist. In der vorliegenden Ausführungsform weist die den Betrieb sicherstellende untere Grenzwertspannung Vth einen Wert auf, der etwas niedriger als die Anschlussspannung an der Hochspannungsbatterie 64 ist (zum Beispiel 45 V). In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Niedrigspannungsbatterie 68 eine Blei-Säure-Batterie. Die Anschlussspannung an der Niederspannungsbatterie 68 ist zum Beispiel ungefähr 12 V.
  • Die Fahrzeugsteuerung 80 ist dazu ausgelegt, den Motor 10 mit innerer Verbrennung zu steuern. Die Fahrzeugsteuerung 80 betätigt Einheiten, die im Motor 10 mit innerer Verbrennung betrieben werden, wie zum Beispiel das Kraftstoffeinspritzventil 22, das AGR-Ventil 42, die Ansteuerschaltung 70 für den EHC 36 und das Harnstofflösungs-Zugabeventil 46, um die Steuergröße (wie zum Beispiel das Drehmoment oder das Verhältnis der Abgaskomponenten) des Motors 10 mit innerer Verbrennung zu steuern. Des Weiteren ist die Fahrzeugsteuerung 80 dazu ausgelegt, den Motorgenerator 50 zu steuern. Die Fahrzeugsteuerung 80 betätigt den Dreiphasen-Wechselrichter 60, um die Steuergröße (wie zum Beispiel die Ausgabe) des Motorgenerators 50 zu steuern. Die Fahrzeugsteuerung 80 wird von der Niederspannungsbatterie 68 bestromt.
  • Beim Steuern der Steuergröße bezieht sich die Fahrzeugsteuerung 80 auf ein Ausgangssignal Srn eines Kurbelwinkelsensors 90, die Temperatur des Abgases, das in den EHC 36 strömt (vorgelagerte Abgastemperatur Texu), die von einem vorgelagerten Abgastemperatursensor 92 detektiert wird, und die Temperatur des Abgases, das aus dem SCR-Katalysator 38 strömt (nachgelagerte Abgastemperatur Texd), die von einem nachgelagerten Abgastemperatursensor 94 detektiert wird. Des Weiteren bezieht sich die Fahrzeugsteuerung 80 auf die Spannung Vehc, die von der Ansteuerschaltung 70 an den EHC 36 angelegt und von einem Spannungssensor 96 detektiert wird, und einen Lade-/Entladestrom I der Niederspannungsbatterie 68, der von einem Stromsensor 98 detektiert wird. Die Fahrzeugsteuerung 80 bezieht sich auf eine Einlassluftmenge Ga des Motors 10 mit innerer Verbrennung, die von einem Luftmengenmesser 100 detektiert wird, und einen Gaspedalbetätigungsgrad ACCP, der von einem Gaspedalsensor 102 detektiert wird. Die Fahrzeugsteuerung 80 umfasst eine CPU 82, ein ROM 84 und ein RAM 86. Die Fahrzeugsteuerung 80 steuert die oben genannte Steuergröße, wenn die CPU 82 ein im ROM 84 gespeichertes Programm ausführt.
  • Wenn die CPU 82 zum Beispiel eine Verlangsamungsbestimmung macht, bei der der Gaspedalbetätigungsgrad ACCP kleiner als oder gleich einem spezifizierten Wert ist, lässt die CPU 82 den Motorgenerator 50 die elektrische Leistungserzeugung steuern, um ein Lastdrehmoment an die Kurbelwelle 26 zu übertragen. Des Weiteren lässt die CPU 82 den EHC 36 das Heizsteuern durchführen, so dass die Temperatur des SCR-Katalysators 38 eine Temperatur ist, welche die NOx-Reduktion auf einer vorbestimmten Rate oder höher hält. Des Weiteren ist die CPU 82 dazu ausgelegt, einen Prozess auszuführen, der sich mit einer Anomalie, die in der Ansteuerschaltung 70 eintritt, befasst.
  • Die 2 veranschaulicht eine Prozedur für Prozesse, die sich mit der oben beschriebenen Anomalie befassen. Die in der 2 veranschaulichten Prozesse werden umgesetzt, wenn die CPU 82 das im ROM 84 gespeicherte Programm wiederholt ausführt, zum Beispiel in einem vorbestimmten Zyklus. In der folgenden Beschreibung wird die Schrittnummer jedes Prozesses durch eine Nummer dargestellt, vor die der Buchstabe S gestellt ist.
  • In einer Reihe von Prozessen, die in der 2 gezeigt werden, bestimmt die CPU 82 zuerst, ob eine Anomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist (S10). Die CPU 82 bestimmt, dass eine Anomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist, wenn zum Beispiel eine Diskrepanz zwischen der Spannung Vehc und dem Betriebssignal MS5, das das Tastverhältnis spezifiziert, eingetreten ist. Das heißt, die CPU 82 bestimmt, dass eine Anomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist, wenn zum Beispiel die Spannung Vehc auf einer Massespannung feststeht, falls ein größerer Wert als null als das Tastverhältnis durch das Betriebssignal MS5 ausgegeben wird. Sogar falls das Tastverhältnis null sein sollte, da es keine Ausgabe des Betriebssignals MS5 gibt, bestimmt die CPU 82 ebenfalls, dass eine Anomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist, wenn zum Beispiel die Spannung Vehc auf der Anschlussspannung an der Hochspannungsbatterie 64 feststeht.
  • Wenn bestimmt wird, dass eine Anomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist (S10: JA), bestimmt die CPU 82, ob der Anomaliemodus einer Kurzschlussanomalie entspricht, bei der die Ansteuerschaltung 70 die Spannung an der Hochspannungsbatterie 64 konstant an den EHC 36 anlegt, ungeachtet der Bedienung des Betriebssignals MS5 (S12). Sogar falls das Tastverhältnis null sein sollte, da es keine Ausgabe des Betriebssignals MS5 gibt, bestimmt die CPU 82, dass die Kurzschlussanomalie eingetreten ist, wenn die Spannung Vehc auf der Anschlussspannung der Hochspannungsbatterie 64 feststeht. Wenn bestimmt wird, dass eine Kurzschlussanomalie eingetreten ist (S12: JA), öffnet die CPU 82 das Relais 62, um das konstante Anlegen der Spannung der Hochspannungsbatterie 64 an den EHC 36 zu vermeiden (S14). Dann betätigt die CPU 82 eine Warnleuchte 104, die in der 1 gezeigt wird, um einen Benachrichtigungsprozess auszuführen, bei dem der Nutzer benachrichtigt wird, dass eine Anomalie eingetreten ist (S16).
  • Anschließend berechnet die CPU 82 die Temperatur des EHC 36 (EHC-Temperatur Tehc) auf Basis der vorgelagerten Abgastemperatur Texu und der nachgelagerten Abgastemperatur Texd (S18). Die CPU 82 setzt die EHC-Temperatur Tehc so, dass sie ein Wert größer als oder gleich der vorgelagerten Abgastemperatur Texu ist. Die CPU 82 berechnet die EHC-Temperatur als größer, wenn die nachgelagerte Abgastemperatur Texd größer wird.
  • Danach berechnet die CPU 82 einen oberen Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth auf Basis der EHC-Temperatur Tehc und der Einlassluftmenge Ga (S20). Der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth ist ein oberer Grenzwert, über dem sich die Menge an elektrischer Leistung, die vom EHC 36 erzeugt wird, nicht mehr übermäßig wie die dem EHC 36 zugeführte elektrische Leistung erhöht. Die CPU 82 berechnet den oberen Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth als einen größeren Wert, wenn die EHC-Temperatur Tehc niedrig ist, als wenn die EHC-Temperatur hoch ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass eine übermäßige Erhöhung der EHC-Temperatur Tehc begrenzt ist, sogar falls dem EHC 36 eine große Menge an elektrischer Leistung zugeführt wird, wenn die EHC-Temperatur Tehc niedrig ist, im Vergleich dazu, wenn die EHC-Temperatur Tehc hoch ist. Zusätzlich setzt die CPU 82 den oberen Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth so, dass er ein größerer Wert ist, wenn die Einlassluftmenge Ga größer ist, als wenn die Einlassluftmenge Ga aus dem folgenden Grund kleiner ist. Die Durchflussrate des Fluids, das in den EHC 36 strömt, ist größer, wenn die Einlassluftmenge Ga groß ist, als wenn die Einlassluftmenge Ga klein ist. Dies erhöht die Menge an Wärme, die vom EHC 36 und dem SCR-Katalysator 38 durch das Abgas abgeführt wird, und begrenzt somit eine übermäßige Erhöhung der Temperaturen des EHC 36 und des SCR-Katalysators 38.
  • Dann berechnet die CPU 82 eine erforderliche elektrische Leistung Pd des Abwärtswandlers 66 (S22). Die CPU 82 berechnet die erforderliche elektrische Leistung Pd so, dass sie zum Beispiel ein größerer Wert ist, wenn der Ladezustand (State Of Charge, SOC) der Niederspannungsbatterie 68 klein ist, als wenn der SOC groß ist. Die CPU 82 berechnet den SOC der Niederspannungsbatterie 68, indem sie einen Multiplikationsprozess des Lade-/Entladestroms I durchführt.
  • Anschließend bestimmt die CPU 82, ob der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth kleiner als eine elektrische Referenzleistung P1 ist (S24). Die elektrische Referenzleistung P1 ist die Leistungsaufnahme des EHC 36, wenn eine spezifizierte Spannung Vh, die größer als oder gleich der den Betrieb sicherstellenden unteren Grenzwertspannung Vth ist, an den EHC 36 angelegt wird. Das heißt, wenn ein Widerstand R eines Widerstands des EHC 36 verwendet wird, wird der Strom Iehc, der in den EHC 36 fließt, als Vh/R dargestellt, und die elektrische Referenzleistung P1 wird als Vh· Iehc dargestellt.
  • Der Prozess S24 ist ein Prozess, bei dem bestimmt wird, ob die Spannung der elektrischen Leistungserzeugung am Motorgenerator 50 weiter konstant an den EHC 36 angelegt werden kann, wobei die Spannung der elektrischen Leistungserzeugung auf der spezifizierten Spannung Vh feststeht. Für den Fall, dass der Prozess S14 ausgeführt wird, wird dieser Prozess in der vorliegenden Ausführungsform unter der Annahme ausgeführt, dass die Ausgangsspannung am Motorgenerator 50 so gesteuert wird, dass die spezifizierte Spannung Vh oder null ist, wenn der Motorgenerator 50 elektrische Leistung erzeugt, um den Betrieb des Abwärtswandlers 66 sicherzustellen.
  • Wenn bestimmt wird, dass der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth kleiner als die elektrische Referenzleistung P1 ist (S24: JA), setzt die CPU 82 Pth/P1 in ein Tastverhältnis D ein (S26). Das Tastverhältnis D ist das Verhältnis einer Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung in einer einzelnen Periode T, bei der die Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung, während der die Spannung der elektrischen Leistungserzeugung am Motorgenerator 50 auf die spezifizierte Spannung Vh gesetzt ist, und eine Stoppperiode der elektrischen Leistungserzeugung, während der die Spannung der elektrischen Leistungserzeugung auf null gesetzt ist, alternierend wiederholt wird. Dieser Prozess dient dazu, die Leistungsaufnahme des EHC 36 je einzelner Periode T auf den oberen Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth zu setzen.
  • Anschließend setzt die CPU 82 die Summe aus elektrischer Referenzleistung P1 und Pd/D in eine erzeugte elektrische Leistung P* in der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung ein (S28). Dieser Prozess dient dazu, in der einzelnen Periode T den Mittelwert der elektrischen Leistung, die dem EHC 36 zugeführt wird, auf den oberen Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth zu setzen und den Mittelwert der elektrischen Leistung, die dem Abwärtswandler 66 zugeführt wird, auf die erforderliche elektrische Leistung Pd zu setzen.
  • Danach betreibt die CPU 82 den Dreiphasen-Wechselrichter 60, indem sie ein Betriebssignal MS4 an den Dreiphasen-Wechselrichter 60 ausgibt, so dass die vom Motorgenerator 50 erzeugte elektrische Leistung während der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung die erzeugte elektrische Leistung P* ist. Des Weiteren betreibt die CPU 82 den Abwärtswandler 66, indem sie ein Betriebssignal MS6 an den Abwärtswandler 66 ausgibt, so dass die Leistungsaufnahme des Abwärtswandlers 66 Pd/D wird (S30). Die CPU 82 interpretiert zum Beispiel den Lade-/Entladestrom I als einen Ausgangsstrom des Abwärtswandlers 66 und steuert den Ausgangsstrom so, dass Vh-I gleich Pd/D wird. Um die Leistungsaufnahme des Abwärtswandlers 66 während der einzelnen Periode T auf Pd/D mit hoher Genauigkeit zu steuern, wird gewünscht, dass ein Schaltzyklus, der die Inverse einer Schaltfrequenz eines Schaltelements des Abwärtswandlers 66 ist, ausreichend kürzer als die einzelne Periode T ist. Zusätzlich steuert die CPU 82 den Strom, der zum Motorgenerator 50 fließt, so dass das Produkt einer Rotationsgeschwindigkeit Nm und eines Drehmoments Trq des Motorgenerators 50 die erzeugte elektrische Leistung P* wird.
  • Wenn im Prozess S24 eine negative Bestimmung erfolgt, setzt die CPU 82 1 in das Tastverhältnis D ein (S32). Anschließend setzt die CPU 82 Pth+Pd in die erzeugte elektrische Leistung P* ein (S34). Dann gibt die CPU 82 das Betriebssignal MS4 an den Dreiphasen-Wechselrichter 60 aus, um den Dreiphasen-Wechselrichter 60 so zu betreiben, dass die vom Motorgenerator 50 erzeugte elektrische Leistung die erzeugte elektrische Leistung P* wird. Des Weiteren gibt die CPU 82 das Betriebssignal MS6 an den Abwärtswandler 66 aus, um den Abwärtswandler 66 so zu betreiben, dass die Leistungsaufnahme des Abwärtswandlers 66 die erforderliche elektrische Leistung Pd ist (S30).
  • Wenn im Prozess S12 (S12: NEIN) bestimmt wird, dass der Anomaliemodus keiner Kurzschlussanomalie entspricht, führt die CPU 82 einen Benachrichtigungsprozess aus, der den Nutzer benachrichtigt, dass eine Anomalie eingetreten ist (S36). Da eine Anomalie, bei der dem EHC 36 keine elektrische Leistung zugeführt werden kann, im EHC 36 eingetreten ist, wird gewünscht, dass der Betriebsmodus zum Beispiel in einen Sicherheitsfahrmodus geschaltet wird, um die Menge an NOx im Abgas zu begrenzen.
  • Wenn der Prozess von S30 oder S36 abgeschlossen wird oder im Prozess von S10 eine negative Bestimmung erfolgt, beendet die CPU 82 die Reihe von Prozessen, die in der 2 gezeigt werden.
  • Der Betrieb und die Vorteile der vorliegenden Ausführungsform werden jetzt beschrieben.
  • Wenn eine Kurzschlussanomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist, schaltet die CPU 82 das Relais 62 ab, um eine konstante Zufuhr von elektrischer Leistung aus der Hochspannungsbatterie 64 zum EHC 36 zu vermeiden. Dann betreibt die CPU 82 das Tastverhältnis D der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung zur einzelnen Periode T der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung, während der der Motorgenerator 50 elektrische Leistung erzeugt, und der Stoppperiode der elektrischen Leistungserzeugung, während der der Motorgenerator 50 keine elektrische Leistung erzeugt, auf Basis des oberen Grenzwerts der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth.
  • Die 3 veranschaulicht, dass das Tastverhältnis D kleiner als 1 ist.
  • Wie in der 3 gezeigt wird, weist die Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung ein Intervall D·T auf. Während dieser Periode wird die Spannung der elektrischen Leistungserzeugung am Motorgenerator 50 durch das oben beschriebene Steuern auf die spezifizierte Spannung Vh gesetzt. Die während dieses Intervalls erzeugte elektrische Leistung ist (Pth+Pd)/D. Während der Stoppperiode der elektrischen Leistungserzeugung ist die Spannung der elektrischen Leistungserzeugung am Motorgenerator 50 null und die erzeugte elektrische Leistung ist null. Während der einzelnen Periode T ist somit der Mittelwert der elektrischen Leistung, die dem EHC 36 zugeführt wird, (Pth/D)·(D·T)/T, was der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth ist. Während der einzelnen Periode T ist des Weiteren der Mittelwert der elektrischen Leistung, die dem Abwärtswandler 66 zugeführt wird, (Pd/D)- (D·T)/T, was die erforderliche elektrische Leistung Pd ist. Die Spannung der elektrischen Leistungserzeugung in der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung ist die spezifizierte Spannung Vh, die größer als die den Betrieb sicherstellende untere Grenzwertspannung Vth ist. Dies gestattet es dem Abwärtswandler 66, die erzeugte elektrische Leistung an die Niederspannungsbatterie 68 auszugeben. Somit kann die dem Abwärtswandler 66 zugeführte elektrische Leistung auf die erforderliche elektrische Leistung Pd gesteuert werden.
  • Wenn eine Kurzschlussanomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist, wird somit in der vorliegenden Ausführungsform das Tastverhältnis D auf Basis des oberen Grenzwerts der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth gesetzt. Das Steuern der elektrischen Leistungserzeugung, die vom Motorgenerator 50 durchgeführt wird, kann ausgeführt werden, um dementsprechend übermäßige Erhöhungen der Temperaturen des EHC 36 und eines Bauteils, das sich in der Nähe des EHC 36 befindet, wie zum Beispiel des SCR-Katalysators 38, der ein vom EHC 36 zu beheizender Gegenstand ist, zu verhindern. Insbesondere wenn das Tastverhältnis D so gesetzt ist, dass die mittlere Leistungsaufnahme des EHC 36 der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth ist, kann die Menge an elektrischer Leistung, die vom Motorgenerator 50 erzeugt wird, maximiert werden, um eine übermäßige Erhöhung im Bauteil, das sich in der Nähe des EHC 36 befindet, zu verhindern. Somit spürt der Fahrer soweit wie möglich im Vergleich dazu, wenn der Motorgenerator 50 keine elektrische Leistung aufgrund einer Kurzschlussanomalie erzeugt, dass sich das Fahrzeug verlangsamt.
  • Wenn die Leistungsaufnahme des EHC 36 und die Leistungsaufnahme des Abwärtswandlers 66 durch Öffnen und Schließen des Relais 62 ohne Verwendung des Motorgenerators 50 eingestellt werden, kann der Fahrer nicht spüren, dass sich das Fahrzeug verlangsamt. Zusätzlich kann das Relais 62 geschweißt sein.
  • Zweite Ausführungsform
  • Die zweite Ausführungsform wird jetzt mit Bezug auf die Zeichnungen mit dem Fokus auf dem Unterschied gegenüber der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • Wenn in der ersten Ausführungsform die Einlassluftmenge Ga klein ist, hat der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth einen kleinen Wert. Somit muss das Tastverhältnis D klein sein. Dies macht es wegen der Begrenzung eines Nennstroms des Abwärtswandlers 66 und eines Nennstroms des Motorgenerators 50 schwierig, die elektrische Leistung, die dem Abwärtswandler 66 zugeführt wird, auf die erforderliche elektrische Leistung Pd zu setzen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Überbrückungskupplung 52b zusätzlich zu den in der 2 gezeigten Prozessen betrieben, um die Prozesse zum Maximieren der Einlassluftmenge Ga auszuführen.
  • Die 4 veranschaulicht eine Prozedur für die Prozesse. Die in der 4 veranschaulichten Prozesse werden umgesetzt, wenn die CPU 82 das im ROM 84 gespeicherte Programm wiederholt ausführt, zum Beispiel in einem vorbestimmten Zyklus.
  • In einer Reihe von Prozessen, die in der 4 gezeigt werden, bestimmt die CPU 82 zuerst, ob eine Kurzschlussanomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist (S40). Wenn bestimmt wird, dass eine Kurzschlussanomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist (S40: JA), bestimmt die CPU 82, dass zwei Bedingungen, nämlich eine Bedingung, bei der der Gaspedalbetätigungsgrad ACCP null ist, und eine Bedingung, bei der die Rotationsgeschwindigkeit NE der Kurbelwelle 26 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, beide erfüllt worden sind (S42). Dieser Prozess dient dazu, zu bestimmen, ob die Bedingung zum Ausführen eines Kraftstoffabschaltungsprozess, bei dem die Kraftstoffeinspritzung durch das Kraftstoffeinspritzventil 22 gestoppt und das Verbrennungssteuern in der Brennkammer 20 gestoppt wird, erfüllt ist. Die Rotationsgeschwindigkeit NE wird durch die CPU 82 auf Basis des Ausgangssignals Srn berechnet.
  • Wenn bestimmt wird, dass eine der beiden Bedingungen nicht erfüllt ist (S42: NEIN), bestimmt die CPU 82, dass die Bedingung zum Ausführen des Kraftstoffabschaltungsprozesses nicht erfüllt ist und setzt die Überbrückungskupplung 52b in einen ausgerückten Zustand (S44). Dieser Prozess soll die Einlassluftmenge Ga im Vergleich dazu erhöhen, dass die Überbrückungskupplung 52b in einen eingerückten Zustand gesetzt ist, indem die Rotationsgeschwindigkeit NE erhöht wird, um so den Verlust der Rotationsgeschwindigkeit, die an die Eingangswelle 54a übertragen wird, aufgrund des Schlupfs des Automatikgetriebes zu kompensieren.
  • Wenn bestimmt wird, dass beide der beiden Bedingungen erfüllt sind (S42: JA), führt die CPU 82 den Kraftstoffabschaltungsprozess (S46) aus und setzt die Überbrückungskupplung 52b in den eingerückten Zustand (S48). Die Überbrückungskupplung 52b wird aus folgendem Grund in den eingerückten Zustand geschaltet. Die Rotationsgeschwindigkeit NE der Kurbelwelle 26 verringert sich während des Kraftstoffabschaltungsprozesses einfach. Somit kann eine Verringerung der Rotationsgeschwindigkeit NE weiter begrenzt werden, indem die Überbrückungskupplung 52b eingerückt wird, so dass die Kurbelwelle 26 durch die Antriebsräder 56 gedreht wird.
  • Wenn der Prozess von S44 oder S48 abgeschlossen wird oder im Prozess von S40 eine negative Bestimmung erfolgt, beendet die CPU 82 die Reihe von Prozessen, die in der 4 gezeigt werden.
  • Wenn somit in der vorliegenden Ausführungsform eine Kurzschlussanomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist, wird das Steuern der Überbrückungskupplung 52b auf das Steuern umgeschaltet, das nur während des Auftretens der Kurzschlussanomalie durchgeführt wird. Dies maximiert die Rotationsgeschwindigkeit NE und maximiert folglich den oberen Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth. Als ein Ergebnis wird das Tastverhältnis D maximiert. Dies ermöglicht es folglich, dass die erforderliche elektrische Leistung Pd des Abwärtswandlers 66 einfach erreicht werden kann. Zusätzlich spürt der Fahrer in größerem Ausmaß, dass sich das Fahrzeug verlangsamt. Während einer normalen Zeit, bei der im Prozess S10 eine negative Bestimmung erfolgt, setzt die CPU 82 die Überbrückungskupplung 52b in den eingerückten Zustand als Steuern der Überbrückungskupplung 52b, wenn zum Beispiel der Gaspedalbetätigungsgrad ACCP um einen vorbestimmten Grad größer als null ist.
  • Dritte Ausführungsform
  • Die dritte Ausführungsform wird jetzt mit Bezug auf die Zeichnungen mit dem Fokus auf dem Unterschied gegenüber der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • In der ersten und zweiten Ausführungsform wird der Leerlaufprozess ausgeführt, wenn der Gaspedalbetätigungsgrad ACCP null ist. Da die Rotationsgeschwindigkeit NE klein ist, ist während dieses Prozesses die Einlassluftmenge Ga klein. Als ein Ergebnis muss das Tastverhältnis D klein sein. Dies kann es schwierig machen, die erforderliche elektrische Leistung Pd des Abwärtswandlers 66 zuzuführen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden die folgenden Prozesse zusätzlich zu den Prozessen der 2 ausgeführt.
  • Die 5 veranschaulicht eine Prozedur für die Prozesse, die von der Fahrzeugsteuerung 80 ausgeführt werden. Die in der 5 veranschaulichten Prozesse werden umgesetzt, wenn die CPU 82 das im ROM 84 gespeicherte Programm wiederholt ausführt, zum Beispiel in einem vorbestimmten Zyklus.
  • In einer Reihe von Prozessen, die in der 5 gezeigt werden, bestimmt die CPU 82 zuerst, ob die Bedingung zum Ausführen des Leerlaufprozesses erfüllt ist (S50). Die CPU 82 bestimmt, dass die Ausführungsbedingung erfüllt ist, wenn zum Beispiel einige Bedingungen erfüllt sind, wie zum Beispiel die Bedingung, bei der der Gaspedalbetätigungsgrad ACCP null ist. Wenn bestimmt wird, dass die Ausführungsbedingung erfüllt ist (S50: JA), bestimmt die CPU 82, ob eine Kurzschlussanomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist (S52). Wenn bestimmt wird, dass keine Kurzschlussanomalie eingetreten ist (S52: NEIN), setzt die CPU 82 eine normale Drehzahl NEL in eine Ziel-Rotationsgeschwindigkeit NE* ein, die ein Zielwert der Rotationsgeschwindigkeit NE ist (S54). Wenn bestimmt wird, dass eine Kurzschlussanomalie eingetreten ist (S52: JA), setzt die CPU 82 die Anomaliedrehzahl NEH, die größer als die normale Drehzahl NEL ist, in die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit NE* ein (S56).
  • Wenn die Prozesse von S54 oder S56 abgeschlossen sind, steuert die CPU 82 die Menge an Kraftstoff, die aus dem Kraftstoffeinspritzventil 22 eingespritzt wird, durch Ausgeben eines Betriebssignals MS1 an das Kraftstoffeinspritzventil 22, um Rückführungsregelung der Rotationsgeschwindigkeit NE zur Ziel-Rotationsgeschwindigkeit NE* durchzuführen (S58).
  • Wenn im Prozess von S50 eine negative Bestimmung erfolgt, bestimmt die CPU 82, ob eine Kurzschlussanomalie eingetreten ist und ob ein Zustand, bei dem die Bedingung zum Ausführen des Leerlaufprozesses erfüllt ist, sich in einen Zustand geändert hat, in dem die Ausführungsbedingung nicht erfüllt ist (S60). Wenn bestimmt wird, dass der Zustand der Ausführungsbedingung sich geändert hat (S60: JA), begrenzt die CPU 82 die Einspritzmenge des Kraftstoffeinspritzventils 22, so dass sie relativ zu einer Einspritzmenge klein ist, die durch den Gaspedalbetätigungsgrad ACCP und die Rotationsgeschwindigkeit NE während der normalen Zeit bestimmt wird, in der keine Kurzschlussanomalie eingetreten ist (S62). Dieser Prozess wird ausgeführt, wobei die Möglichkeit berücksichtigt wird, dass der Fahrer spürt, dass das Fahrzeug abrupt beschleunigt, wenn das Steuern der Leerlaufrotationsgeschwindigkeit aus einem Zustand, in dem die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit NE* hoch ist, gestoppt wird.
  • Wenn der Prozess von S58 oder S62 abgeschlossen wird oder im Prozess von S60 eine negative Bestimmung erfolgt, beendet die CPU 82 die Reihe von Prozessen, die in der 5 gezeigt werden.
  • Vierte Ausführungsform
  • Die vierte Ausführungsform wird jetzt mit Bezug auf die Zeichnungen mit dem Fokus auf dem Unterschied gegenüber der ersten Ausführungsform beschrieben.
  • In der ersten bis dritten Ausführungsform hat der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth einen kleinen Wert, wenn die Einlassluftmenge Ga klein ist. Somit muss das Tastverhältnis D klein sein. Dies kann es schwierig machen, die erforderliche elektrische Leistung Pd des Abwärtswandlers 66 zuzuführen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird das Harnstofflösungs-Zugabeventil 46 verwendet, um die Menge an Harnstofflösung, die durch den EHC 36 läuft, zu erhöhen. Dies verhindert eine Temperaturerhöhung in einem Bauteil, das sich in der Nähe des EHC 36 befindet.
  • Die 6 veranschaulicht eine Prozedur für die Prozesse. Die in der 6 veranschaulichten Prozesse werden umgesetzt, wenn die CPU 82 das im ROM 84 gespeicherte Programm wiederholt ausführt, zum Beispiel in einem vorbestimmten Zyklus.
  • In einer Reihe von Prozessen, die in der 6 gezeigt werden, bestimmt die CPU 82 zuerst, ob eine Kurzschlussanomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist (S70). Wenn bestimmt wird, dass eine Kurzschlussanomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist (S70: JA), setzt die CPU 82 das AGR-Verhältnis auf null, um die Konzentration von NOx im Abgas zu erhöhen, das durch den SCR-Katalysator 38 reduziert werden soll (S72). Dann erhöht die CPU 82 die Menge an Harnstofflösung, die vom Harnstofflösungs-Zugabeventil 46 hinzugefügt wird, um das NOx im Abgas ausreichend zu reduzieren, wenn das AGR-Verhältnis null ist (S74).
  • Wenn der Prozess von S74 abgeschlossen wird oder im Prozess von S70 eine negative Bestimmung erfolgt, beendet die CPU 82 die Reihe von Prozessen, die in der 6 gezeigt werden.
  • Somit erhöht die CPU 82 in der vorliegenden Ausführungsform die Menge an Harnstofflösung, um Temperaturerhöhungen im EHC 36 und im SCR-Katalysator 38 zu begrenzen. Die CPU 82 erhöht nicht einfach die zugefügte Menge an Harnstofflösung, sondem erhöht auch die Konzentration von NOx im Abgas. Dementsprechend erhöht sich die Menge an zugefügter Harnstofflösung nicht übermäßig. Dies verhindert, dass Abscheidungen, die aus Harnstofflösung entstehen, im Auslasskanal 30 abgeschieden werden und dass eine übermäßige Menge von Ammoniak zur nachgelagerten Seite des SCR-Katalysators 38 strömt.
  • Entsprechungen
  • Die Entsprechung zwischen den Gegenständen in der oben beschriebenen Ausführungsform und den im Abschnitt ZUSAMMENFASSUNG beschriebenen Gegenständen ist folgende. Hier wird nachstehend die Entsprechungsbeziehung für jede Zahl in dem im Abschnitt ZUSAMMENFASSUNG beschriebenen Beispiel gezeigt.
  • Im Beispiel 1 entspricht die Batterie der Hochspannungsbatterie 64, der Katalysator entspricht dem SCR-Katalysator 38, die Unterbrechungsschaltung entspricht dem Relais 62, der Elektrogenerator entspricht dem Motorgenerator 50, und der Dreiphasen-Wechselrichter 60 und die Fahrzeugsteuerung entsprechen der Fahrzeugsteuerung 80. Der Anomaliebestimmungsprozess entspricht dem Prozess von S12, der Unterbrechungsprozess entspricht dem Prozess von S14, und der Tastverhältnissteuerprozess entspricht den Prozessen S24 bis S30.
  • Das Beispiel 2 entspricht dem in der 3 veranschaulichten Beispiel.
  • Im Beispiel 3 entspricht der Ausrückprozess dem Prozess von S44.
  • Im Beispiel 4 entspricht der Stoppprozess dem Prozess von S48.
  • Im Beispiel 5 entspricht der Leerlaufprozess dem Prozess von S58, der Einstellungsprozess entspricht den Prozessen von S52 bis S56, und der die Menge verringernde Prozess entspricht den Prozessen von S60 und S62.
  • Im Beispiel 6 entspricht der Ventilbetätigungsprozess dem Prozess von S72, und der die Menge erhöhende Prozess entspricht dem Prozess von S74.
  • Modifikationen
  • Die oben beschriebenen Ausführungsformen können wie nachstehend beschrieben modifiziert werden. Die oben beschriebenen Ausführungsformen und die folgenden Modifikationen können in Kombination mit einander umgesetzt werden, solange kein technischer Widerspruch auftritt.
  • Tastverhältnisbegrenzungsprozess
  • In der ersten Ausführungsform wird der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth auf Basis der Einlassluftmenge Ga und der EHC-Temperatur Tehc berechnet. Stattdessen kann zum Beispiel der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth variabel auf Basis von nur einem der beiden Parameter gesetzt werden, d. h. der Einlassluftmenge Ga oder der EHC-Temperatur Tehc.
  • In der ersten Ausführungsform weist die spezifizierte Spannung Vh, die vom Dreiphasen-Wechselrichter 60 an den EHC 36 angelegt wird, einen festen Wert auf. Stattdessen kann zum Beispiel die spezifizierte Spannung Vh auf einen größeren Wert gesetzt werden, wenn der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth groß ist, als wenn der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth klein ist. In diesem Fall kann, wenn die erforderliche elektrische Leistung Pd des Abwärtswandlers 66 null ist, die spezifizierte Spannung Vh kleiner als die den Betrieb sicherstellende untere Grenzwertspannung Vth sein.
  • In der ersten Ausführungsform wird die Leistungsaufnahme des EHC 36 auf den oberen Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth gesteuert. Stattdessen kann zum Beispiel ein erforderlicher Wert der Leistungsaufnahme des EHC 36 gemäß der Temperatur des SCR-Katalysators 38 berechnet werden, und der kleinere der Werte, des erforderlichen Werts und des oberen Grenzwerts der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth, kann als die Leistungsaufnahme des EHC 36 verwendet werden. In diesem Fall kann der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth auf Basis der Einlassluftmenge Ga berechnet werden, ohne dass die Temperatur des EHC 36 verwendet wird. In diesem Fall muss das Tastverhältnis D während einer Periode null sein, in der die erforderliche elektrische Leistung Pd des Abwärtswandlers 66 null ist und der erforderliche Wert der Leistungsaufnahme des EHC 36 null ist.
  • Wenn zum Beispiel die den Betrieb sicherstellende untere Grenzwertspannung Vth am Abwärtswandler 66 etwas höher als die Anschlussspannung an der Niederspannungsbatterie 68 ist, kann das Tastverhältnis D normalerweise auf 1 gesetzt werden, um die spezifizierte Spannung Vh variabel zu setzen. Dennoch wird sogar für den Fall, dass der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth klein ist, die spezifizierte Spannung Vh auf die den Betrieb sicherstellende untere Grenzwertspannung Vth gesetzt, und das Tastverhältnis D wird auf 1 gesetzt, die Leistungsaufnahme des EHC 36 kann größer als der obere Grenzwert der elektrischen EHC-Versorgungsleistung Pth sein. In einem solchen Fall ist es somit effektiv, das Tastverhältnis D auf kleiner als 1 zu setzen.
  • In dem oben beschriebenen Beispiel ist die Temperatur eines Bauteils, das sich in der Nähe des EHC 36 befindet, der als ein Eingang für den Tastverhältnissteuerprozess dient, die Temperatur eines zu beheizenden Gegenstands. Stattdessen kann der Prozess von S18 in einen Prozess zum Schätzen der Temperatur des SCR-Katalysators 38 geändert werden. Zusätzlich zu einem Wert, der durch Schätzung ermittelt wird, kann ein Temperatursensor, wie zum Beispiel ein Thermoelement, im SCR-Katalysator 38 angeordnet sein, damit ein durch Detektion ermittelter Wert verwendet wird. Des Weiteren kann der Prozess zusätzlich zu einem zu beheizenden Gegenstand zum Beispiel die Verwendung der Temperatur eines Bauteils in einem überhitzbaren Bereich einbeziehen, in dem möglicherweise Überhitzen durch den EHC 36 durchgeführt wird, wie die Temperatur eines Bauteils, das den Auslasskanal definiert. Die Temperatur des Bauteils im überhitzbaren Bereich wird wünschenswerterweise als die Temperatur eines Abschnitts des Bauteils definiert, das sich in einem kugelförmigen Bereich befindet, der den Schwerpunkt des EHC 36 als den Mittelpunkt enthält und einen Radius aufweist, der der Maximalwert der Länge einer geraden Linie ist, die einen Punkt im EHC 36 mit einem Punkt im SCR-Katalysator 38 verbindet.
  • Stoppprozess
  • Im oben beschriebenen Beispiel wird der Prozess, die Überbrückungskupplung 52b in den eingerückten Zustand zu setzen, im Prozess von S48 verwendet. Stattdessen kann der Prozess zum Beispiel dazu dienen, flexibles Überbrückungssteuern (Flex Lock-Up Control) anstelle des vollständigen Einrückens der Überbrückungskupplung 52b durchzuführen. Bei diesem Steuern wird Leistung übertragen, während der Schlupf auf der vorgelagerten Seite und der nachgelagerten Seite der Überbrückungskupplung 52b berücksichtigt wird.
  • In der zweiten Ausführungsform wird der Stoppprozess ausgeführt, wenn der Kraftstoffabschaltungsprozess ausgeführt wird. Stattdessen kann zum Beispiel, wenn eine Kurzschlussanomalie eingetreten ist, der Prozess S44 für den Fall ausgeführt werden, dass das Fahrzeug sich in einem Zustand der Fortbewegung mit konstanter Drehzahl oder einem Zustand allmählicher Beschleunigung befindet, der sich von einem Beschleunigungszustand unterscheidet, bei dem das Fahrzeug nicht plötzlich beschleunigt, und der Prozess von S48 kann in anderen Zuständen ausgeführt werden. Dies wird erreicht, wenn die CPU 82 bestimmt, dass das Fahrzeug sich zum Beispiel im Zustand der Fortbewegung mit konstanter Drehzahl oder im Zustand allmählicher Beschleunigung befindet, falls der Gaspedalbetätigungsgrad ACCP größer als oder gleich einem ersten Schwellenwert, der größer als null ist, und kleiner als oder gleich einem zweiten Schwellenwert, der größer als der erste Schwellenwert ist, ist. Zusätzlich kann zum Beispiel, wenn eine Kurzschlussanomalie eingetreten ist, der Prozess von S44 ausgeführt werden, wenn die CPU 82 bestimmt, dass das Fahrzeug sich im Zustand allmählicher Beschleunigung oder im Zustand der Fortbewegung mit konstanter Drehzahl befindet, und das Steuern der Überbrückungskupplung 52b kann in anderen Zuständen ausgeführt werden.
  • Ventilbetätigungsprozess
  • Wenn die CPU 82 bestimmt, dass eine Anomalie in der Ansteuerschaltung 70 eingetreten ist, wird in der vierten Ausführungsform das AGR-Ventil 42 betätigt, um das AGR-Verhältnis auf null zu setzen. Stattdessen kann das AGR-Verhältnis zum Beispiel ein Wert sein, der größer als null und kleiner als ein normaler Wert ist. Das heißt, wenn zum Beispiel das AGR-Verhältnis variabel auf Basis eines Betriebspunkts gesetzt wird, der anhand der Rotationsgeschwindigkeit NE und der Einspritzmenge bestimmt wird, kann das AGR-Verhältnis kleiner als ein normales AGR-Verhältnis sein, das anhand des Betriebspunkts bestimmt wird.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird das AGR-Verhältnis konstant so gesetzt, dass es kleiner als ein normales AGR-Verhältnis ist, wenn eine Kurzschlussanomalie eingetreten ist. Stattdessen kann das AGR-Verhältnis zum Beispiel nur klein sein, wenn ein Steuern der Leerlaufrotationsgeschwindigkeit durchgeführt wird.
  • Die Menge erhöhender Prozess
  • In der vierten Ausführungsform wird die Menge an Harnstofflösung unter der Bedingung erhöht, dass eine bestätigende Bestimmung im Prozess von S70 erfolgt. Stattdessen erhöht sich zum Beispiel für den Fall, dass die Menge an Harnstofflösung, die pro Zeiteinheit zugefügt wird, die Menge an Harnstofflösung ist, die mit dem NOx im Abgas ohne Überschuss oder Mangel reagieren kann, die Menge an Harnstofflösung als ein Ergebnis des Prozesses von S72, wenn die Menge an Harnstofflösung auf Basis des Detektionswerts der NOx-Konzentration im Abgas berechnet wird.
  • In den oben beschriebenen Ausführungsformen umfasst der Abgasreiniger den Oxidationskatalysator 32, den DPF 34 und den SCR-Katalysator 38. Stattdessen kann der Abgasreiniger nur den DPF 34 und den SCR-Katalysator 38 umfassen. Des Weiteren kann der Abgasreiniger zum Beispiel einen NOx-Einschluss-Reduktions-Katalysator (NSR: NOx-Speicher-Reduktion) umfassen, der an der vorgelagerten Seite des DPF 34 angeordnet ist. Des Weiteren kann der Abgasreiniger den DPF 34 und den NSR umfassen, und der SCR-Katalysator kann im Abgasreiniger weggelassen werden. In diesem Fall kann der NSR-Katalysator an der nachgelagerten Seite des DPF 34 angeordnet sein, und der beheizte Katalysator kann der NSR-Katalysator sein. Allerdings muss der beheizte Katalysator nicht notwendigerweise auf der nachgelagerten Seite des DPF 34 angeordnet sein.
  • Fahrzeugsteuerung
  • Die Fahrzeugsteuerung muss nicht die CPU 82 und das ROM 84 enthalten, um Software-Verarbeitung auszuführen. Zum Beispiel kann wenigstens ein Teil der Prozesse, die in der oben beschriebenen Ausführungsform von der Software ausgeführt werden, durch Hardware-Schaltungen ausgeführt werden, die zum Ausführen dieser Prozesse dediziert sind (wie zum Beispiel ASIC). Das heißt, die Fahrzeugsteuerung kann modifiziert werden, solange sie eine der folgenden Ausgestaltungen (a) bis (c) aufweist: (a) Eine Ausgestaltung, die einen Prozessor, der alle der oben beschriebenen Prozesse gemäß Programmen ausführt, und eine Programmspeichereinrichtung, wie zum Beispiel ein ROM, welche die Programme speichert, umfasst; (b) eine Ausgestaltung, die einen Prozessor und eine Hardware-Speichereinrichtung, die einen Teil der oben beschriebenen Prozesse gemäß den Programmen ausführen, und eine dedizierte Hardware-Schaltung, welche die übrigen Prozesse ausführt, umfasst; und (c) eine Ausgestaltung, die eine dedizierte Hardware-Schaltung umfasst, die alle der oben beschriebenen Prozesse ausführt. Mehrere Software-Verarbeitungsschaltungen, die jeweils einen Prozessor und eine Programmspeichereinrichtung und mehrere dedizierte Hardware-Schaltungen umfassen, können bereitgestellt werden. Das heißt, die oben beschriebenen Prozesse können auf irgendeine Art und Weise ausgeführt werden, solange die Prozesse durch Verarbeitungsschaltungsanordnungen ausgeführt werden, die wenigstens einen aus einem Satz von einer oder mehreren Software-Verarbeitungsschaltungen und einem Satz von einer oder mehreren dedizierten Hardware-Schaltungen umfassen.
  • Verschiedene Änderungen in Form und Details können an den oben genannten Beispielen vorgenommen werden, ohne vom Gedanken und Schutzbereich der Ansprüche und ihrer Äquivalente abzuweichen. Die Beispiele dienen lediglich der Beschreibung und nicht zur Beschränkung. Die Beschreibungen von Merkmalen in jedem Beispiel sind als anwendbar auf ähnliche Merkmale oder Aspekte in anderen Beispielen aufzufassen. Geeignete Ergebnisse können erreicht werden, falls Abfolgen in einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden und/oder falls Komponenten in einem beschriebenen System, Architektur, Einrichtung oder Schaltung anders kombiniert und/oder durch andere Komponenten oder ihre Äquivalente ersetzt oder ergänzt werden. Der Schutzbereich der Offenbarung wird nicht durch die ausführliche Beschreibung definiert, sondern durch die Ansprüche und ihre Äquivalente. Alle Varianten innerhalb des Schutzumfangs der Ansprüche und ihre Äquivalente sind in dieser Offenbarung eingeschlossen.

Claims (6)

  1. Fahrzeugsteuerung (80), die dazu ausgelegt ist, ein Fahrzeug zu steuern, wobei das Fahrzeug Folgendes umfasst: einen Motor (10) mit innerer Verbrennung, der in der Lage ist, Rotationsleistung einer Kurbelwelle (26) an ein Antriebsrad (56) zu übertragen; einen Katalysator (38), der in einem Auslasskanal (12) des Motors (10) mit innerer Verbrennung angeordnet ist; ein Heizelement (36), das dazu ausgelegt ist, Wärme durch Verbrauch von elektrischer Leistung zu erzeugen, wobei der Katalysator (38) der zu beheizende Gegenstand ist; eine Ansteuerschaltung (70), die dazu ausgelegt ist, dem Heizelement (36) elektrische Leistung einer Batterie (64) zuzuführen; eine Unterbrechungsschaltung (62), die dazu ausgelegt ist, einen elektrischen Pfad zwischen der Batterie (64) und der Ansteuerschaltung (70) zu unterbrechen; und einen Elektrogenerator, der dazu ausgelegt ist, die Rotationsleistung der Kurbelwelle (26) in elektrische Leistung zu wandeln und der Ansteuerschaltung (70) die elektrische Leistung zuzuführen, wobei die Fahrzeugsteuerung (80) dazu ausgelegt ist, Folgendes auszuführen: einen Anomaliebestimmungsprozess, bei dem bestimmt wird, ob eine Anomalie, bei der dem Heizelement (36) konstant Leistung von der Batterie (64) zugeführt wird, in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist; einen Unterbrechungsprozess, bei dem der elektrische Pfad durch Betätigen der Unterbrechungsschaltung (62) unterbrochen wird, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist; und einen Tastverhältnissteuerprozess, bei dem eine Periode der elektrischen Leistungserzeugung, während der der Elektrogenerator Leistung erzeugt, und eine Stoppperiode der elektrischen Leistungserzeugung, während der der Elektrogenerator keine Leistung erzeugt, alternierend wiederholt werden und ein Tastverhältnis gesteuert wird, das ein Verhältnis der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung zu einem einzelnen Zyklus von wiederholten Zyklen ist, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist, und wobei der Tastverhältnissteuerprozess wenigstens einen von zwei Prozessen umfasst, wobei es sich um einen Prozess, bei dem das Tastverhältnis größer gesetzt wird, wenn ein Bauteil in einem überhitzbaren Bereich, in dem möglicherweise Überhitzen durch das Heizelement (36) durchgeführt wird, eine niedrige Temperatur aufweist, als wenn das Bauteil eine hohe Temperatur aufweist, und um einen Prozess, bei dem das Tastverhältnis so gesetzt wird, dass es größer ist, wenn der Motor (10) mit innerer Verbrennung eine große Einlassluftmenge aufweist, als wenn der Motor (10) mit innerer Verbrennung eine kleine Einlassluftmenge aufweist, handelt.
  2. Fahrzeugsteuerung (80) nach Anspruch 1, wobei die Batterie eine Hochspannungsbatterie (64) ist, das Fahrzeug Folgendes umfasst: eine Niederspannungsbatterie (68) mit einer niedrigeren Anschlussspannung als die Hochspannungsbatterie (64) und einen Abwärtswandler (66), der dazu ausgelegt ist, eine Ausgangsspannung am Elektrogenerator abwärts zu wandeln und die Ausgangsspannung an die Niederspannungsbatterie (68) anzulegen, wobei der Abwärtswandler (66) in der Lage ist, elektrische Leistung an die Niederspannungsbatterie (68) auszugeben, wenn eine Anschlussspannung am Elektrogenerator größer als oder gleich einer den Betrieb sicherstellenden unteren Grenzwertspannung ist, und der Tastverhältnissteuerprozess umfasst, das Tastverhältnis so zu setzen, dass die Ausgangsspannung am Elektrogenerator in der Ausführungsperiode der elektrischen Leistungserzeugung größer als oder gleich der den Betrieb sicherstellenden unteren Grenzwertspannung ist.
  3. Fahrzeugsteuerung (80) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Fahrzeug einen Drehmomentwandler (52) umfasst, der mit der Kurbelwelle (26) verbunden ist und der mit einer Überbrückungskupplung (52b) bereitgestellt wird, und die Fahrzeugsteuerung (80) dazu ausgelegt ist, einen Ausrückprozess auszuführen, bei dem die Überbrückungskupplung (52b) in einen ausgerückten Zustand gesetzt wird, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist.
  4. Fahrzeugsteuerung (80) nach Anspruch 3, wobei die Fahrzeugsteuerung (80) dazu ausgelegt ist, Folgendes auszuführen: einen Kraftstoffabschaltungsprozess, bei dem das Verbrennungssteuern im Motor (10) mit innerer Verbrennung unter einer Bedingung gestoppt wird, dass ein Gaspedalbetätigungsgrad null ist; und einen Stoppprozess, bei dem der Ausrückprozess für den Fall gestoppt wird, dass der Kraftstoffabschaltungsprozess ausgeführt worden ist, auch wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist.
  5. Fahrzeugsteuerung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Fahrzeugsteuerung (80) dazu ausgelegt ist, Folgendes auszuführen: einen Leerlaufprozess, bei dem eine Rotationsgeschwindigkeit der Kurbelwelle (26) des Motors (10) mit innerer Verbrennung auf eine Ziel-Rotationsgeschwindigkeit gesteuert wird, wenn ein Gaspedalbetätigungsgrad null ist; einen Einstellungsprozess, bei dem die Ziel-Rotationsgeschwindigkeit so gesetzt wird, dass sie ein größerer Wert ist, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist, als wenn bestimmt wird, dass keine Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist; und einen die Menge verringernden Prozess, bei dem eine Menge an Kraftstoff, die von einem Kraftstoffeinspritzventil (22) des Motors (10) mit innerer Verbrennung eingespritzt wird, in einem größeren Umfang verringert wird, falls der Leerlaufprozess gestoppt wird, um zum Steuern entsprechend dem Gaspedalbetätigungsgrad umzuschalten, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist, als für den Fall, dass der Leerlaufprozess gestoppt wird, um zum Steuern entsprechend dem Gaspedalbetätigungsgrad umzuschalten, wenn bestimmt wird, das keine Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist.
  6. Fahrzeugsteuerung (80) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Motor (10) mit innerer Verbrennung Folgendes umfasst: einen AGR-Kanal (40), der dazu ausgelegt ist, zu bewirken, dass Abgas, das in den Auslasskanal (12) abgeleitet wird, in einen Einlasskanal (12) strömt, und ein AGR-Ventil, das dazu ausgelegt ist, die Durchflussquerschnittsfläche des AGR-Kanals (40) einzustellen, wobei der Katalysator ein Selektivkatalysator (38) ist, das Fahrzeug ein Harnstofflösungs-Zugabeventil (46) umfasst, das dazu ausgelegt ist, dem Abgas in einem Abschnitt, der sich auf einer vorgelagerten Seite des Katalysators (38) befindet, Harnstofflösung zuzusetzen, und die Fahrzeugsteuerung (80) dazu ausgelegt ist, Folgendes auszuführen: einen Ventilbetätigungsprozess, bei dem das AGR-Ventil betätigt wird, um ein AGR-Verhältnis kleiner zu setzen, wenn bestimmt wird, dass die Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist, als wenn bestimmt wird, dass keine Anomalie in der Ansteuerschaltung (70) eingetreten ist; und einen die Menge erhöhende Prozess, bei dem eine Menge der Harnstofflösung, die vom Harnstofflösungs-Zugabeventil (46) hinzugefügt wird, in einem größeren Umfang erhöht wird, wenn der Ventilbetätigungsprozess ausgeführt wird, als wenn der Ventilbetätigungsprozess nicht ausgeführt wird.
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