(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンと、前記エンジンの排気成分を検出する検出手段と、前記エンジンにより駆動されて発電可能である一方で前記車両に搭載された駆動用バッテリから供給される電力で前記エンジンを駆動可能なモータジェネレータと、前記駆動用バッテリから供給される電力で駆動輪を駆動する駆動用モータと、を具備するハイブリッド車に備えられ、
前記エンジンへの燃料供給を停止するとともに前記モータジェネレータにより前記エンジンを強制駆動してモータリングを実行するモータリング実行手段と、
前記燃料供給を停止した際の前記検出手段の検出値に基づいて、前記検出手段の故障判定をする故障判定手段と、
前記モータリングの際に、前記エンジンの吸気流量を制御するスロットルバルブを強制的に開作動させるスロットルバルブ制御手段と、
を備え、
前記ハイブリッド車は、前記エンジンにより前記モータジェネレータを駆動して発電するとともに前記駆動用モータにより前記駆動輪を駆動する第１の走行モードと、前記エンジンの駆動を停止するとともに前記駆動用モータで前記駆動輪を駆動する第２の走行モードとを選択可能であり、
前記故障判定手段は、
前記第１の走行モードを中断して前記モータリング実行手段により前記モータリングを実行し、排気中の空燃比がリッチからリーンへの変化、及び、リーンからリッチへの変化を検出して、前記検出手段の故障判定をする第１の走行モード中故障判定と、
前記第１の走行モードから前記エンジンの駆動を停止して前記第２の走行モードへ切替える際に、前記エンジンの駆動を停止する前に前記モータリング実行手段により前記モータリングを実行し、排気中の空燃比がリッチからリーンへの変化を検出して、前記検出手段の故障判定をする走行モード切替え前故障判定と、を有し、
前記スロットルバルブ制御手段は、前記走行モード切替え前故障判定の際の前記スロットルバルブの開度を、前記第１の走行モード中故障判定の際の前記スロットルバルブの開度よりも大きく設定する
ことを特徴とするハイブリッド車の制御装置。
【請求項２】
前記スロットルバルブ制御手段は、前記モータリングにおける前記モータジェネレータまたは前記エンジンの回転速度に基づいて、前記スロットルバルブの開度を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車のエンジンの排気系に設けられた検出手段の故障判定において電力消費を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年開発されているハイブリッド車において、エンジンによってモータジェネレータを駆動して発電し、電気モータのみによって走行駆動輪を駆動する走行モード（シリーズモード）が可能な車両が開発されている。
更に、上記走行モードが可能なハイブリッド車において、当該走行モードの際にエンジンの排気系の検出手段（空燃比センサ、酸素濃度センサ、触媒モニタ等）の故障判定を行う技術が開発されている。
【０００３】
例えば特許文献１では、エンジンへの燃料供給を停止するとともに、車両に搭載した駆動用バッテリから供給した電力によりモータジェネレータを駆動してエンジンを強制的に駆動する所謂モータリングを行い、エンジンの排気流量を確保しつつ、燃料供給の停止に伴う各排気系の検出手段の検出値の変化により当該検出手段の故障判定を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１９４９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような故障判定の際には、その判定精度を確保するために、必要な排気流量が得られるようにモータリング時の回転速度を高く設定しなければならない。
したがって、故障判定の際に行われるモータリングによる電力消費によって、駆動用バッテリの充電率が低下してしまう虞がある。よって故障判定後に駆動用バッテリの充電率を復活すべく、モータジェネレータによる発電量を増加させるようにエンジンを駆動しなければならず、燃費の低下を招く虞がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、故障判定精度を確保しつつ、故障判定の際に行われるモータリングによる電力消費を抑制することが可能なハイブリッド車の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するべく、請求項１のハイブリッド車の制御装置は、車両に搭載されたエンジンと、エンジンの排気成分を検出する検出手段と、エンジンにより駆動されて発電可能である一方で車両に搭載された駆動用バッテリから供給される電力でエンジンを駆動可能なモータジェネレータと、駆動用バッテリから供給される電力で駆動輪を駆動する駆動用モータと、を具備するハイブリッド車に備えられ、エンジンへの燃料供給を停止するとともにモータジェネレータによりエンジンを強制駆動してモータリングを実行するモータリング実行手段と、燃料供給を停止した際の検出手段の検出値に基づいて、検出手段の故障判定をする故障判定手段と、モータリングの際に、エンジンの吸気流量を制御するスロットルバルブを強制的に開作動させるスロットルバルブ制御手段と、を備え、ハイブリッド車は、エンジンによりモータジェネレータを駆動して発電するとともに駆動用モータにより駆動輪を駆動する第１の走行モードと、エンジンの駆動を停止するとともに駆動用モータで駆動輪を駆動する第２の走行モードとを選択可能であり、故障判定手段は、第１の走行モードを中断してモータリング実行手段によりモータリングを実行し、排気中の空燃比がリッチからリーンへの変化、及び、リーンからリッチへの変化を検出して、検出手段の故障判定をする第１の走行モード中故障判定と、第１の走行モードからエンジンの駆動を停止して第２の走行モードへ切替える際に、エンジンの駆動を停止する前にモータリング実行手段によりモータリングを実行し、排気中の空燃比がリッチからリーンへの変化を検出して、検出手段の故障判定をする走行モード切替え前故障判定と、を有し、スロットルバルブ制御手段は、走行モード切替え前故障判定の際のスロットルバルブの開度を、第１の走行モード中故障判定の際のスロットルバルブの開度よりも大きく設定することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２のハイブリッド車の制御装置は、請求項１において、スロットルバルブ制御手段は、モータリングにおけるモータジェネレータまたはエンジンの回転速度に基づいて、スロットルバルブの開度を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１のハイブリッド車の制御装置によれば、故障判定手段による検出手段の故障判定においてモータリングが実行される際に、スロットルバルブが強制的に開作動されるので、吸気抵抗を減少させることができる。これにより、故障判定に必要な排気流量を確保した上でモータリングにおけるモータジェネレータの回転速度を抑制することができ、検出手段の故障判定の際でのモータジェネレータによる電力消費を抑制することができる。
また、故障判定手段が、第１の走行モードを中断して故障判定する第１の走行モード中故障判定と、第１の走行モードから第２の走行モードへ切替える際にエンジンの駆動を停止する前に故障判定する走行モード切替え前故障判定とが可能であるので、故障判定の機会を増加させることができる。
更に、走行モード切替え前故障判定の際にスロットルバルブの開度を大きく設定するので、故障判定に必要な排気流量を確保しつつ、モータジェネレータによる電力消費を抑制することができる。
また、第１の走行モード中故障判定の際には、スロットルバルブの開度を、走行モード切替え前故障判定の際よりも小さく設定するので、故障判定に必要な排気流量を確保するために第１の走行モード中故障判定の際のモータジェネレータの回転速度を高く設定して、エンジンの回転速度が高く設定される。これにより、モータリング前後のエンジンの回転速度とモータリング中でのエンジンの回転速度との差が低減され、エンジンの作動音や振動の変化を抑制して、乗員の快適性を向上させることができる。
【００１１】
また、請求項２のハイブリッド車の制御装置によれば、モータリングにおけるモータジェネレータまたはエンジンの回転速度に基づいてスロットルバルブの開度を制御するので、モータリングにおいてモータジェネレータの回転速度が変更されても、スロットルバルブの開度の制御により吸気流量を制御することができる。したがって、モータリングにおけるモータジェネレータの回転速度を変更可能としつつ、検出手段の故障判定に適した排気流量に設定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車の概略構成図である。
【図２】本実施形態のエンジンの排気系の概略構成図である。
【図３】各モータリング時における故障判定での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車（以下、車両１という）の概略構成図である。
本実施形態の車両１は、エンジン２の出力によって前輪３を駆動して走行可能であるとともに、前輪３を駆動する電動のフロントモータ４(駆動用モータ)及び後輪５を駆動する電動のリヤモータ６(駆動用モータ)を備えた４輪駆動車である。
【００１６】
エンジン２は、減速機７を介して前輪３の駆動軸８を駆動可能であるとともに、減速機７を介してモータジェネレータ９を駆動して発電させることが可能となっている。
フロントモータ４は、フロントインバータ１０を介して、車両１に搭載された駆動用バッテリ１１及びモータジェネレータ９から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機７を介して前輪３の駆動軸８を駆動する。減速機７には、エンジン２の出力軸と前輪３の駆動軸８との間の動力の伝達を断接切替え可能なクラッチ７ａが内蔵されている。
【００１７】
リヤモータ６は、リヤインバータ１２を介して駆動用バッテリ１１及びモータジェネレータ９から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機１３を介して後輪５の駆動軸１４を駆動する。
モータジェネレータ９によって発電された電力は、フロントインバータ１０を介して駆動用バッテリ１１を充電可能であるとともに、フロントモータ４及びリヤモータ６に電力を供給可能である。
【００１８】
駆動用バッテリ１１は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有しており、更に、電池モジュールの充電率（State Of Charge、以下、ＳＯＣ）等を監視するバッテリモニタリングユニット１１ａを備えている。
フロントインバータ１０は、フロントモータコントロールユニット１０ａとジェネレータコントロールユニット１０ｂを有している。フロントモータコントロールユニット１０ａは、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきフロントモータ４の出力を制御する。ジェネレータコントロールユニット１０ｂは、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきモータジェネレータ９の発電量を制御する機能を有する。
【００１９】
リヤインバータ１２は、リヤモータコントロールユニット１２ａを有している。リヤモータコントロールユニット１２ａは、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきリヤモータ６の出力を制御する機能を有する。
更に、モータジェネレータ９は、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づき、駆動用バッテリ１１から電力を供給されて、エンジン２を駆動することが可能となっており、エンジン２のスタータモータとしての機能を有する。
【００２０】
また、車両１には、駆動用バッテリ１１を外部電源によって充電する充電機２１が備えられている。
ハイブリッドコンロトールユニット２０は、車両１の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成される。
【００２１】
ハイブリッドコンロトールユニット２０の入力側には、駆動用バッテリ１１のバッテリモニタリングユニット１１ａ、フロントインバータ１０のフロントモータコントロールユニット１０ａとジェネレータコントロールユニット１０ｂ、リヤインバータ１２のリヤモータコントロールユニット１２ａ、エンジンコントロールユニット２２（故障判定手段、スロットルバルブ制御手段）、及びアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ２５が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。
【００２２】
一方、ハイブリッドコンロトールユニット２０の出力側には、フロントインバータ１０のフロントモータコントロールユニット１０ａとジェネレータコントロールユニット１０ｂ、リヤインバータ１２のリヤモータコントロールユニット１２ａ、減速機７（クラッチ７ａ）、エンジンコントロールユニット２２が接続されている。
そして、ハイブリッドコンロトールユニット２０は、アクセル開度センサ２５等の上記各種検出量及び各種作動情報に基づいて、車両１の走行駆動に必要とする車両要求出力を演算し、エンジンコントロールユニット２２、フロントモータコントロールユニット１０ａ、ジェネレータコントロールユニット１０ｂ及びリヤモータコントロールユニット１２ａ、減速機７に制御信号を送信して、走行モード（（ＥＶモード：電気自動車モード）、シリーズモード、パラレルモード）の切替え、エンジン４とフロントモータ９とリヤモータ１１の出力、モータジェネレータ９の出力（発電電力）を制御する。ハイブリッドコンロトールユニット２０は、エンジンをモータジェネレータにより強制的に稼働させるモータリング実行手段を含む。
【００２３】
ＥＶモード(第２の走行モード)では、エンジン２を停止し、駆動用バッテリ１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。
シリーズモード（第１の走行モード）では、減速機７のクラッチ７ａを切断し、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動する。そして、モータジェネレータ９により発電された電力及び駆動用バッテリ１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン２の回転速度を所定の回転速度に設定し、モータジェネレータ９によって発電した電力を駆動用バッテリ１１に供給して駆動用バッテリ１１を充電する。
【００２４】
パラレルモードでは、減速機７のクラッチ７ａを接続し、エンジン２から減速機７を介して機械的に動力を伝達して前輪３を駆動させる。また、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動させて発電した電力及び駆動用バッテリ１１から供給される電力によってフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。
ハイブリッドコントロールユニット２０は、高速領域のように、エンジン２の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、即ち中低速領域では、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣに基づいてＥＶモードとシリーズモードとの間で切替える。
【００２５】
ハイブリッドコントロールユニット２０は、更に、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣが許容範囲より低下したときには、エンジン２を強制的に駆動して発電させて駆動用バッテリ１１を充電させる機能を有している。
図２は、エンジンの吸排気系の概略構成図である。
図２に示すように、本実施形態のエンジン２の排気通路３１には、メイン排気浄化触媒３２と、ウォームアップ排気浄化触媒３３とが備えられている。
【００２６】
メイン排気浄化触媒３２及びウォームアップ排気浄化触媒３３は、例えば公知の三元触媒のように、エンジン２の排気を浄化するための触媒である。
メイン排気浄化触媒３２は、主として排気浄化を行うように大容量の触媒であり、例えば車両１のフロア下に配置されている。ウォームアップ排気浄化触媒３３は、小容量の触媒であって、メイン排気浄化触媒３２の上流側でありエンジン２の近傍に配置されている。ウォームアップ排気浄化触媒３３は、エンジン２の低温始動時などで、メイン排気浄化触媒３２の触媒温度が低下しているときに、エンジン２から排出された排気によりすぐに触媒温度が上昇して排気浄化性能を確保することができる。
【００２７】
エンジン２とウォームアップ排気浄化触媒３３との間の排気通路３１には、排気中の酸素濃度を検出するフロントＯ2センサ３４が設けられている。また、ウォームアップ排気浄化触媒３３とメイン排気浄化触媒３２との間の排気通路３１には、排気中の酸素濃度を検出するリヤＯ2センサ３５が設けられている。なお、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５は、空燃比センサでもよい。
【００２８】
フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５は、夫々検出された酸素濃度を電圧値としてエンジンコントロールユニット２２に出力する。
また、エンジンの吸気通路４０には、燃料を噴射供給する燃料噴射弁４１と、その上流側に吸気流量を制御するスロットルバルブ４２とが設けられている。燃料噴射弁４１及びスロットルバルブ４２は、エンジンコントロールユニット２２により制御される。
【００２９】
エンジンコントロールユニット２２は、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成される。エンジンコントロールユニット２２は、上記ハイブリッドコンロトールユニット２０から入力するエンジン２の要求出力信号に基づいて、燃料噴射弁４１及びスロットルバルブ４２を制御して、エンジン２の出力を制御する。また、エンジンコントロールユニット２２は、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５から入力した検出値に基づいて、空燃比制御を行う。
【００３０】
更に、本実施形態では、エンジンコントロールユニット２２は、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５の故障判定機能を有している。当該故障判定機能によりフロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５のいずれかが故障していることが判定された場合には、車両１の運転席に設けられた警告灯３６によって運転者に報知するように構成されている。
【００３１】
フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５の故障判定は、エンジン２の駆動軸の回転速度が所定値以上であり、かつエンジン２への燃料供給を停止している状態で行われ、当該燃料供給の停止に伴う各Ｏ2センサ３４、３５の検出値に基づいて故障判定が行われる。当該故障判定は、パラレルモード時においては、車両減速時における燃料噴射停止時に行われる。更に、本実施形態では、シリーズモード時においても、各Ｏ2センサ３４、３５の故障判定が可能となっている。
【００３２】
シリーズモード時における各Ｏ2センサ３４、３５の故障判定は、モータジェネレータ９によりエンジン２を強制駆動するモータリングを行いつつエンジン２への燃料供給を停止して行われる。これらの故障判定は、シリーズモードからエンジン２の駆動を停止するＥＶモードへの移行時に行うエンジン停止前モータリング時と、シリーズモード中に行うシリーズ中モータリングの２種類のモータリング時に可能となっている。なお、このエンジン停止前モータリング時に行う故障判定が走行モード切替え前故障判定であり、シリーズ中モータリング時に行う故障判定が第１の走行モード中故障判定である。
【００３３】
図３は、各モータリング時の故障判定での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートである。
図３に示す本実施形態では、シリーズモードからＥＶモード、シリーズモード、パラレルモード、シリーズモード、ＥＶモードの順番に走行モードが切り換わった場合での、モータリング及び燃料供給停止の夫々の要求タイミングを示している。
【００３４】
図３に示すように、シリーズモードからＥＶモードへの切替え前にエンジン停止前モータリングが行われ、次のシリーズモード中にシリーズモードを一時中断してシリーズ中モータリングが行われ、次のシリーズモードからＥＶモードへの切替え前にまたエンジン停止前モータリングが実行される。
本実施形態では、フロントＯ2センサ３４に対して１種類、リヤＯ2センサ３５に対して３種類の故障判定方法が、上記エンジン停止前モータリングとシリーズ中モータリングの２つの時期に実行される。詳しくは、フロントＯ2センサ３４に対しては、フロントＯ2センサレスポンス判定が実行される。リヤＯ2センサ３５に対しては、リヤＯ2センサ固着判定、リヤＯ2センサスロープ判定、リヤＯ2センサレスポンス判定が行われる。
【００３５】
図３に示す故障判定用モータリング要求は、各故障判定方法で要求されるモータリングの要求タイミング及び時間を表すものであり、図３中のＯＮがモータリングの要求がされていることを示す。
上記４種類の故障判定方法のうち、フロントＯ2センサレスポンス判定は、排気中の空燃比がリッチからリーンへの変化したときと、リーンからリッチへ変化したときの両方で、フロントＯ2センサ３４の検出値が所定の変化量変化する時間を計測し、その計測時間が閾値Ｔ1以上であるか否かを判別し、当該閾値Ｔ1以上である場合には、フロントＯ2センサ３４の応答性が異常であると判定する。
【００３６】
リヤＯ2センサ固着判定は、リヤＯ2センサ３５の検出値が固着、即ち全く変化しないような状態を判定するものであり、排気中の空燃比がリッチからリーンおよびリーンからリッチへ変化する運転を実施したときに、リヤＯ2センサ３５の検出値が変化しない場合には、リヤＯ2センサ３５が固着状態であり故障であると判定する。
リヤＯ2センサスロープ判定は、リヤＯ2センサ３５の検出値の変化率を判定するものであり、この判定については排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときに判定される。本判定では、リヤＯ2センサ３５の検出値が中間域の所定の変化量を変化する時間を計測して、その計測時間が閾値Ｔ3以上であるか否かを判別し、当該閾値Ｔ3以上である場合には、リヤＯ2センサ３５の変化率が異常であると判定する。
【００３７】
リヤＯ2センサレスポンス判定は、リヤＯ2センサ３５の初期応答性を含む検出値の変化率を判定するものであり、この判定についても排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときに判定される。本判定では、燃料供給停止からリヤＯ2センサ３５の検出値が所定値まで変化する時間を計測して、その計測時間が閾値Ｔ4以内であるか否かを判別し、当該閾値Ｔ4を超えた場合には、リヤＯ2センサ３５の応答性が異常であると判定する。なお、本実施形態では、リヤＯ2センサレスポンス判定用の閾値Ｔ4は、スロープ判定用の閾値Ｔ3よりも長い時間に設定され、フロントＯ2センサレスポンス判定用の閾値Ｔ1は、スロープ判定用の閾値Ｔ3と同程度の時間に設定されている。
【００３８】
ストイキF/B継続タイマは、エンジン２においてストイキ運転状態が所定時間Ｔ5継続し、排気中の空燃比が安定した状態であるか計測するタイマであり、シリーズモード開始、あるいはシリーズ中モータリング終了からタイマを計測開始して、所定時間Ｔ5経過するまでモータリングの動作を禁止して故障判定を規制することで、精度のよい故障判定が可能となる。
【００３９】
モータリング要求時間は、上記各故障判定のモータリング要求に応じて必要とするモータリング要求時間である。上記のようにリヤＯ2センサレスポンス判定用の閾値Ｔ4が他の判定用の閾値Ｔ1〜Ｔ3よりも長いので、リヤＯ2センサレスポンス判定を行う場合にはモータリング要求時間が長くＴm1に設定され、リヤＯ2センサレスポンス判定以外の故障判定を行う場合にはモータリング要求時間が短くＴm2に設定される。
【００４０】
モータリング実行タイマは、モータリングの実行時間を設定するタイマであり、モータリング開始から計測を開始し、上記のモータリング要求時間（Ｔm1あるいはＴm2）経過した時点でモータリングの終了とする。
シリーズ中モータリング禁止タイマは、モータリングを終了した時点から計測を開始して所定時間Ｔ6計測するまで、次のモータリングを禁止するためのタイマである。
【００４１】
故障判定動作要求は、ストイキF/B継続タイマ及びシリーズ中モータリング禁止タイマによる規制の解除を条件とした上での、上記各モータリング要求を合わせたモータリングの動作要求を示す。
故障判定要求燃料カットは、ハイブリッドコントロールユニット２０から入力したモータリング要求開始タイミングから、上記モータリング実行タイマがモータリング要求時間（Ｔm1またはＴm2）に到達するまでの間をオンとし、燃料供給を停止する。
【００４２】
エンストモードは、エンジン２の駆動軸が回転停止している状態がオン、回転している状態をオフに表す。
以上のように、本実施形態では、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５の故障判定をシリーズモードで行う際に、シリーズモードからＥＶモードへの切替え時におけるエンジン停止前モータリング時と、シリーズ中モータリング時の両方で故障判定が可能である。
【００４３】
シリーズ中モータリング時での故障判定（第１の走行モード中故障判定）は、モータジェネレータ９によりエンジン２を強制駆動するモータリングを行ないながら、燃料噴射弁４１からの燃料噴射を停止し、排気中の酸素濃度（あるいは空燃比）のリッチからリーンへの変化を検出して、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５の故障判定を行い、また、その後モータリングからシリーズ運転に復帰する際に燃料噴射弁４１からの燃料噴射を再開したときに、排気中の酸素濃度（あるいは空燃比）のリーンからリッチへの変化を検出して、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５の故障判定を行う。これにより、シリーズ中モータリング時での故障判定では、モータリング時間を確保できれば、全ての上記故障判定方法を可能とすることができる。
【００４４】
また、エンジン停止前モータリング時での故障判定（走行モード切替え前故障判定）では、排気中の空燃比がリッチからリーンへの変化する状態で可能な故障判定方法である、リヤＯ2センサ３５のスロープ判定及びレスポンス判定が可能となる。
更に、本実施形態では、故障判定を行う際に実行されるモータリングの際に、スロットルバルブ４２の制御に特徴を有している。
【００４５】
詳しくは、本実施形態では、モータリングの際に、スロットルバルブ４２を強制的に開作動させる。
モータリングを行わないエンジン２においては、一般的に、燃料噴射停止に伴ってスロットルバルブ４５が閉作動される。これに対し、本実施形態では、モータリングの際に、スロットルバルブ４５を強制的に開作動させることで、吸気抵抗が低下し、エンジン２の吸気流量を増加させることができる。したがって、故障判定に必要な排気流量を確保しつつ、モータジェネレータ９の回転速度を低く抑えることができ、故障判定の際に行われるモータリングでのモータジェネレータ９の消費電力を低下させることができる。
【００４６】
更に、本実施形態では、故障判定の際でのモータジェネレータ９またはエンジン２の回転速度に応じてスロットルバルブ４５の開度を可変制御する。故障判定の際でのモータジェネレータ９の回転速度は、故障判定時期に応じて異なった設定がなされる。例えば、上記シリーズ中モータリング時ではモータジェネレータ９の回転速度が高く、エンジン停止前モータリング時ではモータジェネレータ９の回転速度が低く設定される。したがって、シリーズ中モータリング時ではスロットルバルブ４５の開度を小さく、エンジン停止前モータリング時ではスロットルバルブ４５の開度を大きく設定する。これにより、シリーズ中モータリング時及びエンジン停止前モータリング時のいずれにおいても故障判定に必要な排気流量が確保される。
【００４７】
そして、エンジン停止前モータリングでは、モータリング後にエンジン２の駆動を停止させるので、モータジェネレータ９の回転速度を低く設定することで、モータリング終了前後のエンジン２の回転速度の変化を抑えるとともに、上記のようにモータジェネレータ９による消費電力を抑制することができる。
また、シリーズ中モータリング時では、モータリング後にエンジン２を始動させるので、モータジェネレータ９の回転速度を高く設定することで、エンジン２のスムーズな始動が可能となるとともに、モータリング前後のエンジン回転速度とモータリング中でのエンジン回転速度との差を低減させることができ、エンジン２の作動音や振動の変化を抑制して、乗員の快適性を向上させることができる。
【００４８】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定するものでない。例えば、上記実施形態では、モータリングの際のモータジェネレータ９の回転速度を、エンジン停止前モータリング時とシリーズ中モータリング時の２段階に切替えており、よってモータリングの際のスロットルバルブ４５の開度を２段階に切替えるが、モータリングにおけるモータジェネレータ９の回転速度が一定の値に設定される車両においては、モータリングの際にスロットルバルブ４５を開作動させることで、電力消費を抑制することができる。また、モータリングの際のモータジェネレータ９の回転速度をより細かく設定する場合には、このモータジェネレータ９の回転速度に応じてスロットルバルブ４５の開度を可変設定するとよい。
【００４９】
また、各故障判定方法に応じてモータリングの際のモータジェネレータ９の回転速度を変更し、これに伴いスロットルバルブ４５の開度を変更してもよい。このようにモータリングの際のモータジェネレータ９の回転速度を細かく設定し、吸気流量を各故障判定方法に必要な最小流量近くまで抑えることで、モータジェネレータ９における消費電力を更に抑制することができる。
【００５０】
また、上記実施形態での故障判定方法以外の判定方法、例えばリヤＯ２センサ３５を利用した触媒劣化判定についても、シリーズ中モータリング時に判定することができる。フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ２センサ３５以外の検出手段でも、エンジン２の排気系に設けられる検出手段に広く適用することができる。
また、本実施形態では、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードの切替え可能なプラグインハイブリッド車に本発明を適用しているが、少なくともエンジンによってモータジェネレータを駆動して発電し、電気モータのみによって走行駆動輪を駆動する走行モードが可能なハイブリッド車に広く適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１  車両
２  エンジン
４  フロントモータ(駆動用モータ)
６  リヤモータ（駆動用モータ）
９  モータジェネレータ
１１  駆動用バッテリ
２０  ハイブリッドコントロールユニット
２２  エンジンコントロールユニット（故障判定手段、スロットルバルブ制御手段）
３４  フロントＯ２センサ（検出手段）
３５  リヤＯ2センサ（検出手段）
４２  スロットルバルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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