(57)【要約】【課題】吸気通路における空気漏れの有無を診断する。【解決手段】車両１は、エンジン１０と、エンジン１０に連結された第１モータジェネレータ２１と、第１モータジェネレータ２１によりエンジン１０のクランクシャフトを回転させるモータリング制御を実行可能に構成されたＨＶ−ＥＣＵ１１０とを備える。エンジン１０は、吸気通路１３と、吸気通路１３に設けられた過給器１５と、吸気通路１３を通過する空気の流量（吸入空気量Ｑ）を検出するエアフローメータ１３１とを含む。ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、モータリング制御の実行中に吸入空気量Ｑが基準量ＲＥＦに満たない場合に、吸気通路１３に空気漏れが発生していると診断する。【選択図】図５
2020168926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路と、前記吸気通路に設けられた過給機と、前記吸気通路を通過する空気の流量を検出する流量計とを含むエンジンと、
前記エンジンに連結されたモータと、
前記モータにより前記エンジンのクランクシャフトを回転させるモータリング制御を実行可能に構成された制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記モータリング制御の実行中に前記流量計により検出された空気の流量が基準量に満たない場合に、前記吸気通路に空気漏れが発生していると診断する、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記エンジンがストールした場合に前記モータリング制御を実行して前記吸気通路における空気漏れの発生の有無を診断する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記過給機は、前記吸気通路への吸気を圧縮するコンプレッサを含み、
前記エンジンは、
前記吸気通路において前記コンプレッサよりも下流側に設けられ、前記吸気通路を通過する空気を冷却するインタークーラと、
前記吸気通路において前記コンプレッサよりも下流側に設けられ、前記吸気通路を通過する空気の流量を調整するスロットル弁とをさらに含み、
前記吸気通路は、前記コンプレッサと前記インタークーラと前記スロットル弁とのうちの２つを互いに接続するホースを含み、
前記空気漏れは、前記吸気通路における前記ホースの異常により生じる、請求項１または２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記エンジンの吸気マニホールド内の圧力を検出する吸気圧センサさらに備え、
前記制御装置は、前記空気漏れが発生しているとの診断前には、前記流量計の検出結果に基づいて前記エンジンの燃料噴射量を制御する一方で、前記空気漏れが発生しているとの診断後には、前記吸気圧センサの検出結果に基づいて前記燃料噴射量を制御する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
ハイブリッド車両の異常診断方法であって、
前記ハイブリッド車両は、
吸気通路と、前記吸気通路に設けられた過給機と、前記吸気通路を通過する空気の流量を検出する流量計とを含むエンジンと、
前記エンジンに連結されたモータとを備え、
前記ハイブリッド車両の異常診断方法は、
前記モータにより前記エンジンのクランクシャフトを回転させるモータリング制御を実行するステップと、
前記モータリング制御の実行中に前記流量計により検出された空気の流量が基準量に満たない場合に、前記吸気通路に空気漏れが発生していると診断するステップとを含む、ハイブリッド車両の異常診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ハイブリッド車両およびその制御方法に関し、より特定的には、過給機付きのエンジンを備えるハイブリッド車両および、その異常診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
過給機付きエンジンが公知である。過給機により低回転域でのトルクを高めることで、同等のパワーを維持しながら排気量を下げ、車両の燃費を向上させることができる。たとえば特開２０１５−５８９２４号公報（特許文献１）に開示されたハイブリッド車両は、ターボ式過給機付きのエンジンと、モータジェネレータとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−５８９２４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０９８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過給機付きエンジンを備えたハイブリッド車両において、エンジンへの吸気通路には、コンプレッサと、インタークーラと、スロットル弁とが設けられている。そして、エンジンへの吸気通路は、たとえば、コンプレッサとインタークーラとを接続する第１のホース（吸気管）と、インタークーラとスロットル弁とを接続する第２のホースとを含んで構成されている。各ホースと両端の機器との間は、たとえばバンド止めされている。
【０００５】
過給機の作動時にはコンプレッサの回転に伴い、コンプレッサよりも下流側の吸気通路（第１および第２のホース）が加圧される。そのため、過給機付きエンジンに設けられた吸気通路の内圧は、自然吸気エンジンに設けられた吸気通路の内圧よりも高くなる。その結果、いずれかのホースの接続箇所（バンド止め）が外れ、ホースが抜ける可能性がある。あるいは、ホースの経年劣化または種々の外部要因によって、ホースが破損したりホースに亀裂が生じたりする可能性がある。このようはホースの異常（ホース抜け、または、ホースの破損もしくは亀裂）により吸気通路に空気漏れが生じると、どれだけ吸気しても適切な量の空気をエンジンに送ることができなくなり、エンジンストールに至る可能性がある。
【０００６】
このような場合、エンジンストールの原因が吸気通路における空気漏れであることを診断可能であることが望ましい。そうすることで、たとえば車両を修理工場等に持ち込んだ際に、故障箇所を速やかに修理することが可能になる。
【０００７】
本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、吸気通路における空気漏れの有無を診断することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本開示の他の局面に従うハイブリッド車両は、エンジンと、モータによりエンジンのクランクシャフトを回転させるモータリング制御を実行可能に構成された制御装置とを備える。エンジンは、吸気通路と、吸気通路に設けられた過給機と、吸気通路を通過する空気の流量を検出する流量計とを含む。制御装置は、モータリング制御の実行中に流量計により検出された空気の流量が基準量に満たない場合に、吸気通路に空気漏れが発生していると診断する。
【０００９】
（２）制御装置は、エンジンがストールした場合にモータリング制御を実行して吸気通路における空気漏れの発生の有無を診断する。
【００１０】
（３）過給機は、吸気通路への吸気を圧縮するコンプレッサを含む。エンジンは、吸気通路においてコンプレッサよりも下流側に設けられ、吸気通路を通過する空気を冷却するインタークーラと、吸気通路においてコンプレッサよりも下流側に設けられ、吸気通路を通過する空気の流量を調整するスロットル弁とをさらに含み、吸気通路は、コンプレッサとインタークーラとスロットル弁とのうちの２つを互いに接続するホースを含む。空気漏れは、吸気通路におけるホースの異常により生じる。
【００１１】
上記（１）〜（３）の構成においては、たとえばエンジンがストールした場合にモータリング制御が実行される。このモータリング制御によりエンジンが強制的に回転させられる。吸気通路が正常である場合には、エンジンの回転に伴って吸気通路（たとえばホース）に空気の流れが形成される。これに対し、吸気通路に空気漏れが生じている場合には、エンジンが回転しても吸気通路に空気の流れは形成されにくい。したがって、上記（１）〜（３）の構成によれば、モータリング制御の実行中に流量計により検出された空気の流量が基準量に満たない場合に、吸気通路における空気漏れが発生していると診断することができる。
【００１２】
（４）ハイブリッド車両は、エンジンの吸気マニホールド内の圧力を検出する吸気圧センサさらに備える。制御装置は、空気漏れが発生しているとの診断前には、流量計の検出結果に基づいてエンジンの燃料噴射量を制御する一方で、空気漏れが発生しているとの診断後には、吸気圧センサの検出結果に基づいて燃料噴射量を制御する。
【００１３】
吸気通路に空気漏れが発生すると、流量計により検出される空気の流量とエンジンに送られる空気の流量とが一致しなくなるので、流量計の検出結果に基づいて燃料噴射量を高精度に制御することができなくなる。上記（４）の構成によれば、空気漏れが発生しているとの診断後には、吸気マニホールドに設置された吸気圧センサの検出結果に基づいて燃料噴射量が制御される。これにより、燃料噴射量を高精度に制御することができるので、より長距離の退避走行を行ない、たとえば空気漏れを修理するために車両を修理工場等へ持ち込むことが可能になる。言い換えると、フェイルセーフ機能を確保することができる。
【００１４】
（５）本開示の他の局面に従うハイブリッド車両の異常診断方法において、ハイブリッド車両は、エンジンと、エンジンに連結されたモータとを備える。エンジンは、吸気通路と、吸気通路に設けられた過給機と、吸気通路を通過する空気の流量を検出する流量計とを含む。ハイブリッド車両の異常診断方法は、モータによりエンジンのクランクシャフトを回転させるモータリング制御を実行するステップと、モータリング制御の実行中に流量計により検出された空気の流量が基準量に満たない場合に、吸気通路に空気漏れが発生していると診断するステップとを含む。
【００１５】
上記（５）の方法によれば、上記（１）の構成と同様に、吸気通路における空気漏れの有無を診断することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本開示によれば、吸気通路における空気漏れの有無を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本開示の実施の形態に従うハイブリッド車両の全体構成図である。
【図２】エンジンの構成の一例を示す図である。
【図３】車両の制御システムの構成例を示す図である。
【図４】本実施の形態における空気漏れ診断処理を説明するための共線図である。
【図５】空気漏れ診断処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
【００１９】
［実施の形態］
＜ハイブリッド車両の構成＞
図１は、本開示の実施の形態に従うハイブリッド車両の全体構成図である。図１を参照して、車両１は、ハイブリッド車両であって、エンジン１０と、第１モータジェネレータ２１と、第２モータジェネレータ２２と、遊星歯車機構３０と、駆動装置４０と、駆動輪５０と、電力制御ユニット（ＰＣＵ：Power  Control  Unit）６０と、バッテリ７０と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）１００とを備える。
【００２０】
エンジン１０は、ガソリンエンジン等の内燃機関である。エンジン１０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、車両１が走行するための動力を発生する。
【００２１】
第１モータジェネレータ２１および第２モータジェネレータ２２の各々は、永久磁石式同期モータまたは誘導モータである。第１モータジェネレータ２１および第２モータジェネレータ２２は、ロータ軸２１１，２２１をそれぞれ有する。
【００２２】
第１モータジェネレータ２１は、エンジン１０を始動する際にバッテリ７０の電力を用いてエンジン１０のクランクシャフト（図示せず）を回転させる。また、第１モータジェネレータ２１は、エンジン１０の動力を用いて発電することも可能である。第１モータジェネレータ２１によって発電された交流電力は、ＰＣＵ６０により直流電力に変換されてバッテリ７０に充電される。また、第１モータジェネレータ２１によって発電された交流電力は、第２モータジェネレータ２２に供給される場合もある。なお、第１モータジェネレータ２１は、本開示に係る「モータ」に相当する。
【００２３】
第２モータジェネレータ２２は、バッテリ７０からの電力および第１モータジェネレータ２１により発電された電力の少なくとも一方を用いてドライブシャフト４６，４７（後述）を回転させる。また、第２モータジェネレータ２２は、回生制動によって発電することも可能である。第２モータジェネレータ２２によって発電された交流電力は、ＰＣＵ６０により直流電力に変換されてバッテリ７０に充電される。
【００２４】
遊星歯車機構３０は、シングルピニオン型の遊星歯車機構であり、エンジン１０の出力軸１０１と同一の軸線Ｃｎｔ上に配置されている。遊星歯車機構３０は、エンジン１０が出力するトルクを第１モータジェネレータ２１と出力ギヤ３１とに分割して伝達する。遊星歯車機構３０は、サンギヤＳと、リングギヤＲと、ピニオンギヤＰと、キャリヤＣとを含む。
【００２５】
リングギヤＲは、サンギヤＳと同軸に配置されている。ピニオンギヤＰは、サンギヤＳおよびリングギヤＲに噛み合う。キャリヤＣは、ピニオンギヤＰを自転および公転可能に保持する。エンジン１０および第１モータジェネレータ２１の各々は遊星歯車機構３０を介して駆動輪５０に機械的に連結されている。エンジン１０の出力軸１０１は、キャリヤＣに連結されている。第１モータジェネレータ２１のロータ軸２１１は、サンギヤＳに連結されている。リングギヤＲは、出力ギヤ３１に連結されている。
【００２６】
遊星歯車機構３０においては、キャリヤＣが入力要素になり、リングギヤＲが出力要素になり、サンギヤＳが反力要素になる。キャリヤＣには、エンジン１０が出力するトルクが入力される。遊星歯車機構３０は、エンジン１０が出力軸１０１に出力するトルクをサンギヤＳ（ひいては第１モータジェネレータ２１）とリングギヤＲ（ひいては出力ギヤ３１）とに分割して伝達するように構成されている。サンギヤＳには、第１モータジェネレータ２１による反力トルクが作用する。リングギヤＲは、出力ギヤ３１にトルクを出力する。
【００２７】
駆動装置４０は、ドリブンギヤ４１と、カウンタシャフト４２と、ドライブギヤ４３と、デファレンシャルギヤ４４とを含む。デファレンシャルギヤ４４は、終減速機に相当し、リングギヤ４５を有する。駆動装置４０は、ドライブシャフト４６，４７と、オイルポンプ４８と、電動オイルポンプ４９とをさらに含む。
【００２８】
ドリブンギヤ４１は、遊星歯車機構３０のリングギヤＲに連結された出力ギヤ３１に噛み合っている。また、ドリブンギヤ４１は、第２モータジェネレータ２２のロータ軸２２１に取り付けられたドライブギヤ２２２にも噛み合っている。カウンタシャフト４２は、ドリブンギヤ４１に取り付けられ、軸線Ｃｎｔと平行に配置されている。ドライブギヤ４３は、カウンタシャフト４２に取り付けられ、デファレンシャルギヤ４４のリングギヤ４５に噛み合っている。このような構成を有する駆動装置４０において、ドリブンギヤ４１は、第２モータジェネレータ２２がロータ軸２２１に出力したトルクと、遊星歯車機構３０に含まれるリングギヤＲから出力ギヤ３１に出力されたトルクとを合成するように作用する。合成された駆動トルクは、デファレンシャルギヤ４４から左右に延びたドライブシャフト４６，４７を介して駆動輪５０に伝達される。
【００２９】
オイルポンプ４８は、たとえば機械式のオイルポンプである。オイルポンプ４８は、エンジン１０の出力軸１０１と同軸に設けられ、エンジン１０によって駆動される。オイルポンプ４８は、エンジン１０が作動しているときに、遊星歯車機構３０、第１モータジェネレータ２１、第２モータジェネレータ２２およびデファレンシャルギヤ４４に潤滑油を送る。
【００３０】
電動オイルポンプ４９は、バッテリ７０または図示しない他の車載バッテリ（補機バッテリ等）から供給される電力によって駆動される。電動オイルポンプ４９は、エンジン１０が停止しているときに、遊星歯車機構３０、第１モータジェネレータ２１、第２モータジェネレータ２２およびデファレンシャルギヤ４４に潤滑油を送る。
【００３１】
ＰＣＵ６０は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、バッテリ７０に蓄えられた直流電力を交流電力に変換して第１モータジェネレータ２１および第２モータジェネレータ２２に供給する。また、ＰＣＵ６０は、第１モータジェネレータ２１および第２モータジェネレータ２２が発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ７０に供給する。ＰＣＵ６０は、第１インバータ６１と、第２インバータ６２と、コンバータ６３とを含む。
【００３２】
第１インバータ６１は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、直流電圧を交流電圧に変換して第１モータジェネレータ２１を駆動する。第２インバータ６２は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、直流電圧を交流電圧に変換して第２モータジェネレータ２２を駆動する。コンバータ６３は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、バッテリ７０から供給された電圧を昇圧して第１インバータ６１および第２インバータ６２に供給する。また、コンバータ６３は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて、第１インバータ６１および第２インバータ６２の一方または両方から供給された直流電圧を降圧してバッテリ７０を充電する。
【００３３】
バッテリ７０は、リチウムイオン二次電池またはニッケル水素電池等の二次電池を含んで構成されている。なお、バッテリに代えて、電気二重層キャパシタ等のキャパシタを採用してもよい。
【００３４】
ＥＣＵ１００は、いずれも図示しないが、中央処理装置（ＣＰＵ：Central  Processing  Unit）と、メモリと、入出力ポートと、カウンタ等とを含んで構成されている。ＣＰＵは制御プログラムを実行する。メモリは、各種の制御プログラムおよびマップ等を記憶する。入出力ポートは各種信号の送受を制御する。カウンタは時間を計測する。ＥＣＵ１００は、各センサ（後述）からの信号の入力ならびにメモリに記憶された制御プログラムおよびマップに基づいて、制御信号を出力するとともに、車両１が所望の状態となるように各機器を制御する。ＥＣＵ１００により実行される主要な処理として、エンジン１０の吸気通路１３（図２参照）における空気漏れの有無を診断する「空気漏れ診断処理」を実行する。空気漏れ診断処理の詳細については後述する。
【００３５】
＜エンジン構成＞
図２は、エンジン１０の構成の一例を示す図である。図２を参照して、エンジン１０は、たとえば直列４気筒型の火花点火式内燃機関である。エンジン１０は、エンジン本体１１を備える。エンジン本体１１は、４つの気筒１１１〜１１４を含む。４つの気筒１１１〜１１４は一方向に並べられている。各気筒１１１〜１１４の構成は同等であるため、以下では気筒１１１の構成について代表的に説明する。
【００３６】
気筒１１１には、２つの吸気バルブ１２１と、２つの排気バルブ１２２と、インジェクタ１２３と、点火プラグ１２４とが設けられている。また、気筒１１１には、吸気通路１３および排気通路１４が接続されている。吸気通路１３は吸気バルブ１２１により開閉される。排気通路１４は排気バルブ１２２により開閉される。吸気通路１３を通じてエンジン本体１１に供給される空気に燃料（たとえばガソリン）を加えることにより、空気と燃料との混合気が生成される。燃料はインジェクタ１２３により気筒１１１内で噴射され、気筒１１１内で混合気が生成される。そして、点火プラグ１２４が気筒１１１内で混合気に点火する。こうして気筒１１１内で混合気が燃焼される。気筒１１１で混合気を燃焼させたときに生じる燃焼エネルギーは、気筒１１１内のピストン（図示せず）により運動エネルギーに変換されて出力軸１０１（図１参照）に出力される。
【００３７】
エンジン１０は、ターボ式の過給機１５をさらに備える。過給機１５は、排気エネルギーを利用して吸入空気を過給するターボチャージャである。過給機１５は、コンプレッサ１５１と、タービン１５２と、シャフト１５３とを含む。
【００３８】
過給機１５は、排気エネルギーを利用してタービン１５２およびコンプレッサ１５１を回転させることによって、吸入空気の過給（すなわち、エンジン本体１１に吸入される空気の密度を高めること）を行なうように構成されている。より詳細には、コンプレッサ１５１は吸気通路１３に配置され、タービン１５２は排気通路１４に配置されている。コンプレッサ１５１とタービン１５２とは、シャフト１５３を介して互いに連結されて一体的に回転するように構成されている。タービン１５２は、エンジン本体１１から排出される排気の流れを受けて回転する。タービン１５２の回転力は、シャフト１５３を介してコンプレッサ１５１に伝達され、コンプレッサ１５１を回転させる。コンプレッサ１５１が回転することによって、エンジン本体１１へ向かう吸気が圧縮され、圧縮された空気がエンジン本体１１に供給される。
【００３９】
吸気通路１３においてコンプレッサ１５１よりも上流側の位置には、エアフローメータ１３１が設けられている。吸気通路１３においてコンプレッサ１５１よりも下流側の位置には、インタークーラ１３２が設けられている。吸気通路１３においてインタークーラ１３２よりも下流側の位置には、スロットル弁（吸気絞り弁）１３３が設けられている。そのため、吸気通路１３に流入する空気は、エアフローメータ１３１、コンプレッサ１５１、インタークーラ１３２およびスロットル弁１３３を、この順に通ってエンジン本体１１の各気筒１１１〜１１４に供給される。
【００４０】
エアフローメータ（ＡＦＭ：Air  Flow  Meter）１３１は、吸気通路１３内を流れる空気の流量に応じた信号を出力する。インタークーラ１３２は、コンプレッサ１５１により圧縮された吸気を冷却する。スロットル弁１３３は、吸気通路１３内を流れる吸気の流量を調整可能に構成されている。エアフローメータ１３１は、本開示に係る「流量計」に相当する。
【００４１】
本実施の形態における吸気通路１３の構成について、より詳細に説明する。吸気通路１３は、第１のホース１３ａと、第２のホース１３ｂと、第３のホース１３ｃとを含む。
【００４２】
第１のホース１３ａは、コンプレッサ１５１とインタークーラ１３２とを接続する。第１のホース１３ａの一方端とコンプレッサ１５１との間はバンド止めされており、第１のホース１３ａの他方端とインタークーラ１３２との間もバンド止めされている。
【００４３】
第２のホース１３ｂは、インタークーラ１３２とスロットル弁１３３とを接続する。第１のホース１３ａと同様に、第２のホース１３ｂの一方端とインタークーラ１３２との間はバンド止めされており、第２のホース１３ｂの他方端とスロットル弁１３３との間もバンド止めされている。なお、第１のホース１３ａおよび第２のホース１３ｂのうちの一方または両方は、本開示に係る「ホース」に相当する。
【００４４】
第３のホース１３ｃは、コンプレッサ１５１の上流側とコンプレッサ１５１の下流側とを接続する、すなわち、コンプレッサ１５１をバイパスするように設けられている。第３のホース１３ｃにはエアバイパスバルブ（ＡＢＶ：Air  Bypass  Valve）１３４が設けられている。エアバイパスバルブ１３４は、吸気通路１３を流れる空気にコンプレッサ１５１を迂回させる場合に開放される。
【００４５】
排気通路１４においてタービン１５２よりも下流側には、スタート触媒コンバータ１４１と、後処理装置１４２とが設けられている。また、排気通路１４にはＷＧＶ装置１６がさらに設けられている。ＷＧＶ装置１６は、エンジン本体１１から排出される排気をタービン１５２を迂回して流すとともに、迂回させる排気の量を調整可能に構成されている。ＷＧＶ装置１６は、バイパス通路１６１と、ウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）１６２と、ＷＧＶアクチュエータ１６３とを含む。
【００４６】
バイパス通路１６１は、排気通路１４に接続され、タービン１５２を迂回して排気を流す。具体的には、バイパス通路１６１は、排気通路１４におけるタービン１５２よりも上流側の部位（たとえば、エンジン本体１１とタービン１５２との間）から分岐し、排気通路１４におけるタービン１５２よりも下流側の部位（たとえば、タービン１５２とスタート触媒コンバータ１４１との間）に合流する。
【００４７】
ＷＧＶ１６２は、バイパス通路１６１に配置されている。ＷＧＶ１６２は、その開度によって、エンジン本体１１からバイパス通路１６１に導かれる排気の流量を調整可能に構成されている。ＷＧＶ１６２が閉じるほど、エンジン本体１１からバイパス通路１６１に導かれる排気流量が少なくなる一方でタービン１５２に流入する排気流量が多くなり、吸入空気の圧力（すなわち過給圧）が高くなる。
【００４８】
ＷＧＶ１６２は、ＷＧＶアクチュエータ１６３によって駆動される負圧式のバルブである。ＷＧＶアクチュエータ１６３は、負圧駆動式のダイアフラム１６３ａと、負圧調整バルブ１６３ｂと、負圧ポンプ１６３ｃとを含む。
【００４９】
ダイアフラム１６３ａは、ＷＧＶ１６２に連結されている。ダイアフラム１６３ａに導入された負圧によってＷＧＶ１６２が駆動される。この実施の形態では、ＷＧＶ１６２はノーマリークローズのバルブであり、ダイアフラム１６３ａに作用する負圧が大きくなるほどＷＧＶ１６２の開度が大きくなる。
【００５０】
負圧調整バルブ１６３ｂは、ダイアフラム１６３ａに作用する負圧の大きさを調整可能に構成されたバルブである。負圧調整バルブ１６３ｂの開度が大きくなるほど、ダイアフラム１６３ａに作用する負圧が大きくなる。負圧調整バルブ１６３ｂとしては、たとえば全開／全閉のいずれかの状態を択一的に選択可能な２位置電磁弁を採用することができる。
【００５１】
負圧ポンプ１６３ｃは、負圧調整バルブ１６３ｂを介してダイアフラム１６３ａに接続されている。負圧ポンプ１６３ｃは、エンジン１０によって駆動される機械式ポンプ（たとえばベーンタイプの機械式ポンプ）である。負圧ポンプ１６３ｃは、エンジン１０の出力軸１０１（図１参照）に出力される動力を利用して負圧を発生するように構成されている。エンジン１０が作動しているときには負圧ポンプ１６３ｃも作動状態になり、エンジン１０が停止すると、負圧ポンプ１６３ｃも停止する。ただし、ＷＧＶ１６２がダイアフラム負圧式のバルブであることは必須ではなく、電動アクチュエータによって駆動されるバルブであってもよい。
【００５２】
エンジン本体１１から排出される排気は、タービン１５２およびＷＧＶ１６２のいずれかを通る。スタート触媒コンバータ１４１および後処理装置１４２の各々は、たとえば三元触媒を含み、排気中の有害物質を除去する。より詳細には、スタート触媒コンバータ１４１は、排気通路１４の上流側（燃焼室に近い部分）に設けられているため、エンジン１０の始動後、短時間のうちに活性温度まで上昇する。また、下流側に位置している後処理装置１４２は、スタート触媒コンバータ１４１で浄化することのできなかったＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘを浄化する。
【００５３】
＜制御システム構成＞
図３は、車両１の制御システムの構成例を示す図である。図３を参照して、車両１は、車速センサ８０１と、アクセル開度センサ８０２と、第１モータジェネレータ回転速度センサ８０３と、第２モータジェネレータ回転速度センサ８０４と、エンジン回転速度センサ８０５と、タービン回転速度センサ８０６と、インマニ圧センサ８０７と、ノックセンサ８０８と、クランク角センサ８０９と、空燃比センサ８１０と、タービン温度センサ８１１とを含む。ＥＣＵ１００は、ＨＶ−ＥＣＵ１１０と、ＭＧ−ＥＣＵ１２０と、エンジンＥＣＵ１３０とを含む。
【００５４】
車速センサ８０１は、車両１の速度を検出する。アクセル開度センサ８０２は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。第１モータジェネレータ回転速度センサ８０３は、第１モータジェネレータ２１の回転速度を検出する。第２モータジェネレータ回転速度センサ８０４は、第２モータジェネレータ２２の回転速度を検出する。エンジン回転速度センサ８０５は、エンジン１０の出力軸１０１の回転速度（エンジン回転速度Ｎｅ）を検出する。タービン回転速度センサ８０６は、過給機１５のタービン１５２の回転速度を検出する。インマニ圧センサ８０７は、エンジン１０の吸気マニホールド１１ａ内の圧力（インマニ圧Ｐ）を検出する。ノックセンサ８０８は、エンジン１０におけるノッキングの発生（エンジン本体１１の振動）を検出する。クランク角センサ８０９は、エンジン１０のクランクシャフト（図示せず）の回転角を検出する。空燃比センサ８１０は、排気ガス中の酸素濃度（混合気の空燃比）を検出する。タービン温度センサ８１１は、タービン１５２の温度を検出する。各センサは、その検出結果を示す信号をＨＶ−ＥＣＵ１１０に出力する。
【００５５】
ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、エンジン１０、第１モータジェネレータ２１および第２モータジェネレータ２２を協調的に制御する。より詳細には、まず、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、アクセル開度および車速等に応じて要求駆動力を決定し、その要求駆動力からエンジン１０の要求パワーを算出する。ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、エンジン１０の要求パワーに対するシステム効率が最適となるように、エンジン１０の要求パワーから、たとえばエンジン１０の燃料消費が最小となるエンジン動作点（エンジン回転速度ＮｅとエンジントルクＴｅとの組合せ）を決定する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、エンジン１０が上記エンジン動作点で作動するように各種指令を出力する。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、第１モータジェネレータ２１が発生させるトルクＴｇを指示する指令（Ｔｇ指令）と、第２モータジェネレータ２２が発生させるトルクＴｍを指示する指令（Ｔｍ指令）とをＭＧ−ＥＣＵ１２０に出力する。また、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、エンジン１０が発生させるパワー（エンジンパワー）Ｐｅを指示する指令（Ｐｅ指令）をエンジンＥＣＵ１３０に出力する。
【００５６】
ＭＧ−ＥＣＵ１２０は、ＨＶ−ＥＣＵ１１０からの指令（Ｔｇ指令およびＴｍ指令）に基づいて、第１モータジェネレータ２１および第２モータジェネレータ２２を駆動するための信号を生成してＰＣＵ６０に出力する。エンジンＥＣＵ１３０は、ＨＶ−ＥＣＵ１１０からのＰｅ指令に基づいて、エンジン１０の各部（インジェクタ１２３、点火プラグ１２４、スロットル弁１３３、ＷＧＶ１６２、ＥＧＲ弁１７２等）を制御する。
【００５７】
また、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、過給機１５による過給を要求したり、エンジントルクＴｅが上昇するに従って過給圧の上昇を要求したりする。過給要求（および過給圧上昇要求）は、エンジンＥＣＵ１３０に出力される。エンジンＥＣＵ１３０は、ＨＶ−ＥＣＵ１１０からの過給要求に従ってＷＧＶ１６２を制御する。
【００５８】
なお、図３には、ＥＣＵ１００が機能毎にＨＶ−ＥＣＵ１１０とＭＧ−ＥＣＵ１２０とエンジンＥＣＵ１３０とに分かれて構成された例が示されている。しかし、ＥＣＵ１００を機能毎に分割することは必須ではなく、ＥＣＵ１００は、１つまたは２つのＥＣＵにより構成されていてもよい。
【００５９】
＜空気漏れ診断処理＞
以上のように構成された車両１において、過給機１５の作動時にはコンプレッサ１５１の回転に伴い、コンプレッサ１５１よりも下流側の吸気通路１３（第１のホース１３ａおよび第２のホース１３ｂ）が加圧される。そのため、吸気通路１３の内圧は、自然吸気エンジンに設けられる吸気通路（図示せず）の内圧よりも高くなる。その結果、第１のホース１３ａの両端に設けられたバンドのうちの一方または両方が外れ、第１のホース１３ａが抜ける可能性がある（ホース抜け）。あるいは、第２のホース１３ｂの両端に設けられたバンドのうちの一方または両方が外れ、第２のホース１３ｂが抜ける可能性もある。また、吸気通路１３の経年劣化または種々の外部要因によって、吸気通路１３が破損したり吸気通路１３に亀裂が生じたりする可能性がある。このような吸気通路１３におけるホースの異常により吸気通路１３に空気漏れが生じると、どれだけ吸気しても適切な量の空気をエンジン本体１１に送ることができなくなり、エンジンストールに至る可能性がある。
【００６０】
そこで、本実施の形態においては、エンジンストールが発生した場合に、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、次のエンジン始動時に吸気通路１３における空気漏れが生じているか否かを診断する（空気漏れ診断処理）。より具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、以下に説明するように、エンジン１０の再始動時にモータリング制御を実行し、モータリング制御の実行中に吸気通路１３を流れる空気の流量（吸入空気量Ｑ）を取得する。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、吸入空気量Ｑに基づいて吸気通路１３における空気漏れの発生の有無を診断する。
【００６１】
図４は、本実施の形態における空気漏れ診断処理を説明するための共線図である。エンジンストールが生じた車両１の状態が一点鎖線で示されている。エンジンストールが生じた後に、たとえばユーザがアクセルペダルを踏み込み、エンジン１０が再始動される状況が生じた場合に、本実施の形態ではモータリング制御が実行される。実線で示すように、このモータリング制御により第１モータジェネレータ２１から正方向のトルクＴｇが出力されることによって、エンジン１０が強制的に回転させられる。
【００６２】
吸気通路１３が正常である場合（つまり、ホースに異常が生じていない場合）には、エンジン１０が回転させられてエンジン回転速度Ｎｅが上昇するのに伴い、吸気通路１３に空気の流れが形成される。これに対し、ホースに異常が生じている場合には、エンジン回転速度Ｎｅを上昇させても吸気通路１３に空気の流れは形成されにくい。
【００６３】
本実施の形態では、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、モータリング制御の実行中に吸気通路１３を流れる空気の流量（吸入空気量Ｑ）をエアフローメータ１３１により検出し、検出された吸入空気量Ｑと基準量ＲＥＦとを比較する。吸入空気量Ｑが基準量ＲＥＦを下回る場合、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、十分な空気の流れが形成されていないとして、ホース異常が生じていると診断する。一方、吸入空気量Ｑが基準量ＲＥＦを上回る場合には、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、十分な空気の流れが形成されているとして、ホース異常は生じておらず、吸気通路１３は正常であると診断する。これにより、エンジンストールの原因がホースの異常であると特定できれば、たとえば車両１を修理工場等に持ち込んだ際に、修理業者がホースを速やかに修理することが可能になる。
【００６４】
なお、モータリング制御によりエンジン１０を強制的に回転させたとしても、エンジン回転速度Ｎｅの上昇量が小さいと（たとえば１００ｒｐｍ（rotations  per  minute）程度であると）、たとえ吸気通路１３が正常であっても吸気通路１３に空気の流れが形成されにくい。そうすると、実際には吸気通路１３は正常であるにも拘わらずホースの異常が生じていると誤って診断する可能性がある。したがって、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、エンジン回転速度Ｎｅがアイドリング時のエンジン回転速度程度（たとえば約１０００ｒｐｍ）か、それ以上に上昇するようにモータリング制御を実行することが望ましい。
【００６５】
本実施の形態では、車両１が２つのモータ（第１モータジェネレータ２１および第２モータジェネレータ２２）を備える構成を例に説明した。しかし、モータリング制御によりエンジン回転速度Ｎｅを数百ｒｐｍ〜１０００ｒｐｍ以上に上昇させることが可能であれば、車両１は、１つしかモータを備えない構成を有していてもよい。
【００６６】
＜制御フロー＞
図５は、空気漏れ診断処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、ＨＶ−ＥＣＵ１１０において所定の制御周期毎に繰り返し実行される。各ステップ（以下、Ｓと略す）は、基本的にはＨＶ−ＥＣＵ１１０によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＨＶ−ＥＣＵ１１０内に作製された電子回路によるハードウェア処理によって実現されてもよい。また、一連の処理の一部は、ＨＶ−ＥＣＵ１１０に代えてエンジンＥＣＵ１３０における処理により実現されてもよい。
【００６７】
図５を参照して、Ｓ１において、ＨＶ−ＥＣＵ１１０（エンジンＥＣＵ１３０であってもよい）は、エンジン１０の動作中にエンジンストールが発生したか否かを判定する。ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、エンジン１０の動作中にも拘らずエンジン回転速度Ｎｅが所定回転数以下まで低下したときに、エンジンストールが発生したと判定することができる。しかし、エンジンストールの判定手法はこれに限定されず、たとえば、カム角センサ（図示せず）のカム角信号に基づいてエンジンストールの発生を判定してもよいし、これらを組み合わせてもよい。
【００６８】
エンジンストールが発生した場合（Ｓ１においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、エンジン１０の異常の有無を診断するための所定の条件（診断条件）が成立しているか否かを判定する（Ｓ２）。たとえば前述のように、ユーザによるアクセルペダル踏み込み量が所定量を上回り、エンジン１０を再始動させるべき場合に診断条件が成立していると判定される。ただし、この診断条件の成立がユーザ操作を伴うものであることは必須ではなく、ユーザ操作に関係なく診断条件が成立したとしてＳ２にてＹＥＳ判定が行なわれてもよい。たとえば、エンジンストールの発生後、所定時間が経過した場合にＹＥＳ判定が行なわれてもよい。
【００６９】
エンジン１０の異常診断条件が成立している場合（Ｓ２においてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、モータリング制御を実行するための指令をＭＧ−ＥＣＵ１２０に出力する（Ｓ３）。さらに、ＨＶ−ＥＣＵ１１０（エンジンＥＣＵ１３０であってもよい）は、モータリング制御の実行中にエアフローメータ１３１により検出された空気の流量（吸入空気量Ｑ）を取得する（Ｓ４）。そして、ＨＶ−ＥＣＵ１１０（エンジンＥＣＵ１３０であってもよい）は、取得した吸入空気量Ｑが予め定められた基準量ＲＥＦ（所定の適合定数）未満であるかどうかを判定する（Ｓ５）。なお、基準量ＲＥＦは、固定量に限られるものではなく、インマニ圧Ｐおよび／またはスロットル開度から推定されるエンジン１０の吸気量（すなわち可変量）であってもよい。
【００７０】
Ｓ５にて吸入空気量Ｑが基準量ＲＥＦ以上である場合（Ｓ５においてＮＯ）、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、エンジン１０の強制回転に伴う空気の流れが正常に検出されたとして、吸気通路１３は正常であると診断する（Ｓ８）。言い換えると、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、吸気通路１３におけるホース異常は非検出と判断する。
【００７１】
これに対し、吸入空気量Ｑが基準量ＲＥＦ未満である場合（Ｓ４５おいてＹＥＳ）、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、空気漏れに起因して空気の流れが検出されなかったとして、吸気通路１３に異常ありと診断する（Ｓ６）。言い換えると、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、吸気通路１３におけるホース異常を検出する。
【００７２】
Ｓ７において、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、エンジン１０の燃料噴射量の制御を、エアフローメータ１３１に基づく制御からインマニ圧センサ８０７に基づく制御に切り替えるための指令をエンジンＥＣＵ１３０に出力する。通常、エンジンＥＣＵ１３０は、エアフローメータ１３１により検出される吸入空気量Ｑに基づいて燃料噴射量を制御している。より詳細には、エンジンＥＣＵ１３０は、エアフローメータ１３１により検出された吸入空気量Ｑとエンジン回転速度Ｎｅとから筒内充填空気量Ｍを算出する。次に、エンジンＥＣＵ１３０は、筒内充填空気量Ｍを目標空燃比で除することで基本燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１３０は、基本燃料噴射量に係数Ｋを乗じることで燃料噴射量を算出する。この係数Ｋは、空燃比センサ８１０から得られる排ガスの空燃比等に基づいて設定される。
【００７３】
ホース異常が生じると、実際にエンジン本体１１へと送られる空気量がエアフローメータ１３１により検出される実際の吸入空気量Ｑよりも小さくなるので、吸入空気量Ｑに基づいて筒内充填空気量Ｍを正確に求めることはできなくなる。したがって、エンジンＥＣＵ１３０は、インマニ圧センサ８０７により検出されたインマニ圧Ｐと、エンジン回転速度Ｎｅと、吸気・排気バルブタイミング（ＩＮ・ＥＸ−ＶＶＴ）と、過給圧等を引数とするマップＭＰを参照することで、インマニ圧Ｐおよびエンジン回転速度Ｎｅ等から筒内充填空気量Ｍを算出する。さらに、エンジンＥＣＵ１３０は、筒内充填空気量Ｍを目標空燃比で除することで基本燃料噴射量を算出し、基本燃料噴射量に係数Ｋを乗じることで燃料噴射量を算出する。これにより、燃料噴射量を高精度に制御できるので、より長距離の退避走行を行うことが可能になる（フェイルセーフ機能）。その結果、たとえば空気漏れを修理するために車両１を修理工場等へ持ち込むことがより容易になる。
【００７４】
なお、図５に示す例では、エンジンストールが発生していない場合（Ｓ１においてＮＯ）または診断条件が成立していない場合（Ｓ２においてＮＯ）には、処理はメインルーチンに戻される。ただし、エンジンストールとは無関係に、たとえば定期的にＳ３以降の処理を実行し、空気漏れ（ホースの異常）の有無を診断してもよい。
【００７５】
以上のように、本実施の形態において、ＨＶ−ＥＣＵ１１０は、モータリング制御を実行することで吸気通路１３に空気の流れが形成されるべき状況を作り出し、その空気の流れが実際に形成されているかどうかをエアフローメータ１３１の検出結果に基づいて判断する。これにより、本実施の形態によれば、吸気通路１３における空気漏れの有無を診断することができる。また、この空気漏れ診断には既存のエアフローメータ１３１を利用することができ、新たなセンサの設置を要さない。よって、部材コストの増大を抑制することができる。
【００７６】
なお、本実施の形態では、過給機１５が、排気エネルギーを利用して過給するターボ式の過給機である例について説明した。しかし、過給機１５は、エンジン１０の回転を利用してコンプレッサを駆動するタイプの過給機であってもよい。
【００７７】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７８】
１  車両、１０  エンジン、１０１  出力軸、１１  エンジン本体、１１１〜１１４  気筒、１２１  吸気バルブ、１２２  排気バルブ、１２３  インジェクタ、１２４  点火プラグ、１３  吸気通路、１３ａ  第１のホース、１３ｂ  第２のホース、１３ｃ  第３のホース、１３１  エアフローメータ（ＡＦＭ）、１３２  インタークーラ、１３３  スロットル弁、１３４  エアバイパスバルブ（ＡＢＶ）、１４  排気通路、１４１  スタート触媒コンバータ、１４２  後処理装置、１５  過給機、１５１  コンプレッサ、１５２  タービン、１５３  シャフト、１６  ＷＧＶ装置、１６１  バイパス通路、１６３  ＷＧＶアクチュエータ、１６３ａ  ダイアフラム、１６３ｂ  負圧調整バルブ、１６３ｃ  負圧ポンプ、２１  第１モータジェネレータ、２２  第２モータジェネレータ、２１１，２２１  ロータ軸、２２２  ドライブギヤ、３０  遊星歯車機構、Ｓ  サンギヤ、Ｒ  リングギヤ、Ｃ  キャリヤ、Ｐ  ピニオンギヤ、３１  出力ギヤ、４０  駆動装置、４１  ドリブンギヤ、４２  カウンタシャフト、４３  ドライブギヤ、４４  デファレンシャルギヤ、４５  リングギヤ、４６，４７  ドライブシャフト、４８  オイルポンプ、４９  電動オイルポンプ、５０  駆動輪、６０  ＰＣＵ、６１  第１インバータ、６２  第２インバータ、６３  コンバータ、７０  バッテリ、１００  ＥＣＵ、１１０  ＨＶ−ＥＣＵ、１２０  ＭＧ−ＥＣＵ、１３０  エンジンＥＣＵ、８０１  車速センサ、８０２  アクセル開度センサ、８０３  第１モータジェネレータ回転速度センサ、８０４  第２モータジェネレータ回転速度センサ、８０５  エンジン回転速度センサ、８０６  タービン回転速度センサ、８０７  インマニ圧センサ、８０８  ノックセンサ、８０９  クランク角センサ、８１０  空燃比センサ、８１１  タービン温度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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