(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され排気を吸気通路に還流させる排気還流路を備えた内燃機関と、前記排気還流路を開閉する排気還流バルブと、前記内燃機関により駆動されて発電する発電機と、
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車両の駆動輪を駆動する駆動用モータと、を具備し、
前記内燃機関により前記発電機を所定の発電負荷、かつ、所定の第１の回転速度で駆動しながら、前記駆動用モータにより前記駆動輪を駆動して走行する第１の走行モードが選択可能なハイブリッド車に備えられた故障判定装置であって、
前記内燃機関の吸気圧を検出する検出手段と、
前記第１の走行モード実行中に、前記排気還流バルブを開閉制御した際の前記検出手段の検出値の変化に基づいて、前記排気還流バルブの故障を判定する故障判定手段と、
前記故障判定手段による前記排気還流バルブの故障判定の際に、前記内燃機関の回転速度を前記第１の回転速度から低下させた第２の回転速度に維持しつつ前記発電機の発電負荷を前記所定の発電負荷より低下させる負荷制限手段と、
を有し、
前記故障判定手段は、
前記内燃機関が前記第２の回転速度に一定に維持された状態で前記排気還流バルブの故障を判定することを特徴とするハイブリッド車の故障判定装置。
【請求項２】
前記車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
前記車速検出手段により検出された走行速度が第１の所定値以下の車速である場合に、前記故障判定手段による前記排気還流バルブの故障判定を規制する故障判定規制手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
【請求項３】
前記発電機の発電負荷が減少するに伴って、前記排気還流バルブの開度を減少させる排気還流制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
【請求項４】
前記故障判定手段における前記排気還流バルブの開時間は、前記排気還流制御手段により前記排気還流バルブの開度を減少させるに伴って増加するように設定されることを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
【請求項５】
前記故障判定装置は、
前記発電機により前記内燃機関を強制駆動するモータリングを行いながら前記内燃機関の排気通路に配置されたセンサの故障判定を実施するモータリング故障判定を実行し、
前記故障判定手段による前記排気還流バルブの故障判定中に、前記モータリング故障判定が要求されている場合には、前記排気還流バルブの故障判定の完了に引き続き、内燃機関を前記第２の回転速度より低下させた第３の回転速度に維持して、前記モータリング故障判定を実行する
ことを特徴とする請求項１から４に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車の内燃機関の故障判定技術に関する。
【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、内燃機関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用の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、内燃機関の排気を吸気系に還流させる排気還流装置（ＥＧＲ装置）を備え、当該排気還流装置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、排気還流装置として、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気還流路と当該排気還流路を開閉する排気還流バルブとを備えており、シリーズモード時に、内燃機関への燃料供給を停止してモータジェネレータにより内燃機関を強制的に駆動する所謂モータリングを行い、排気還流バルブを開閉作動し、吸気通路内の圧力の変化に基づいて、排気還流バルブ等の排気還流装置の故障判定を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２７４２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１のように内燃機関への燃料供給を停止してモータジェネレータにより内燃機関を強制的に駆動してモータリングを実施する車両では、作動している内燃機関をわざわざ停止させて、バッテリから供給される電力により発電機をモータとして作動させて内燃機関を強制的に燃料を噴射せずに稼動させなければならない。例えば、バッテリの充電率が低下している際などにも、発電機をモータとして駆動させなければならず、バッテリの電力を更に消費してしまい充電率を低下させてしまうこととなる。また、シリーズモード中に排気還流装置の故障判定を行うと、排気還流バルブを開閉しても、内燃機関の運転状態によっては圧力差が大きく表われず、排気還流装置の故障判定が正確に行うことが困難となる虞がある。
【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、モータリング時にバッテリの充電率の低下を低減しつつ、シリーズモード時に排気還流装置の故障判定を容易に精度良く行うことが可能なハイブリッド車の故障判定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、本願発明のハイブリッド車の故障判定装置は、車両に搭載され排気を吸気通路に還流させる排気還流路を備えた内燃機関と、前記排気還流路を開閉する排気還流バルブと、前記内燃機関により駆動されて発電する発電機と、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車両の駆動輪を駆動する駆動用モータと、を具備し、前記内燃機関により前記発電機を所定の発電負荷、かつ、所定の第１の回転速度で駆動しながら、前記駆動用モータにより前記駆動輪を駆動して走行する第１の走行モードが選択可能なハイブリッド車に備えられ、前記内燃機関の吸気圧を検出する検出手段と、前記第１の走行モード実行中に、前記排気還流バルブを開閉制御した際の前記検出手段の検出値の変化に基づいて、前記排気還流バルブの故障を判定する故障判定手段と、前記故障判定手段による前記排気還流バルブの故障判定の際に、前記内燃機関の回転速度を前記第１の回転速度から低下させた第２の回転速度に維持しつつ前記発電機の発電負荷を前記所定の発電負荷より低下させる負荷制限手段と、を有し、前記故障判定手段は、前記内燃機関が前記第２の回転速度に一定に維持された状態で前記排気還流バルブの故障を判定することを特徴とする。
【０００８】
また、好ましくは、前記車両の車速を検出する車速検出手段と、前記車速検出手段により検出された走行速度が第１の所定値以下の車速である場合に、前記故障判定手段による前記排気還流バルブの故障判定を規制する故障判定規制手段と、を更に備えるとよい。
また、好ましくは、前記発電機の発電負荷が減少するに伴って、前記排気還流バルブの開度を減少させる排気還流制御手段を更に備えるとよい。
【０００９】
また、好ましくは、前記故障判定手段における前記排気還流バルブの開時間は、前記排気還流バルブの開度を減少させるに伴って増加するように設定するとよい。
また、好ましくは、前記故障判定装置は、前記発電機により前記内燃機関を強制駆動するモータリングを行いながら前記内燃機関の排気通路に配置されたセンサの故障判定を実施するモータリング故障判定を実行し、前記故障判定手段による前記排気還流バルブの故障判定中に、前記モータリング故障判定が要求されている場合には、前記排気還流バルブの故障判定の完了に引き続き、内燃機関を前記第２の回転速度より低下させた第３の回転速度に維持して、前記モータリング故障判定を実行するとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明のハイブリッド車の故障判定装置によれば、内燃機関によって発電機を駆動して発電し駆動輪を電気駆動する第１の走行モードにおいて、排気還流バルブを開閉制御し、そのときの内燃機関の吸気圧の変化に基づいて、走行に影響を及ぼさずに排気還流バルブの故障判定が可能になる。
そして、この排気還流バルブの故障判定の際に、内燃機関の回転速度が第１の回転速度から低下して第２の回転速度に維持しつつ発電機の発電負荷が故障判定以外のときよりも制限されるので、排気還流バルブの開閉に伴い内燃機関の吸気圧が大きく変化する。したがって、排気還流バルブの故障判定を容易に精度良く行うことができる。
【００１１】
更に、シリーズ走行を維持しつつ排気還流バルブの故障判定が可能となるため、発電機による発電を継続でき、バッテリの充電率の低下を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【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吸排気系の概略構成図である。
【図３】シリーズモードにおける各故障判定方法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の一部である。
【図４】シリーズモードにおける各故障判定方法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の残部である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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（内燃機関）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（駆動輪）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（駆動輪）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。
【００１４】
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（発電機)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換え可能なクラッチ７ａが内蔵されている。
【００１５】
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。
【００１６】
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（負荷制限手段）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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
ハイブリッドコントロールユニット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。
【００１９】
ハイブリッドコントロールユニット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、故障判定規制手段、排気還流制御手段）及びアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ４０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。
【００２０】
一方、ハイブリッドコントロールユニット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、ハイブリッドコントロールユニット２０は、アクセル開度センサ４０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）の切換え、エンジン２とフロントモータ４とリヤモータ６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。
【００２１】
ＥＶ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、余剰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。
【００２２】
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換える。一般的には充電率ＳＯＣが高い状態ではＥＶモードを実行し、充電率ＳＯＣが所定値以下となった際に、シリーズモードを実行することが考えられる。
【００２３】
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２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の吸気通路２５には、導入した吸気の塵埃を除去するエアクリーナ２６と吸気流量を制御するスロットルバルブ２７が備えられている。
【００２４】
スロットルバルブ２７は、エンジンコントロールユニット２２によって作動制御され、吸気通路２５の流路面積を調整することで吸気流量を制御する。詳しくは、エンジン２の負荷（要求出力トルク）が大きいほど流路面積を大きくし、負荷が小さくなる程流路面積を小さくするように制御される。
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。
【００２５】
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の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。
【００２６】
エンジン２には、ＥＧＲ装置４１(排気還流装置)が備えられている。ＥＧＲ装置４１は、排気を吸気通路２５に還流させるＥＧＲ通路４２（排気還流路)と、ＥＧＲ通路４２に介装されたＥＧＲバルブ４３（排気還流バルブ)とを備えて構成されている。
ＥＧＲ通路４２は、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と、エンジン２とスロットルバルブ２７との間の吸気通路２５とを連通している。
【００２７】
ＥＧＲバルブ４３は、エンジンコントロールユニット２２によって作動制御され、ＥＧＲ通路４２の流路面積を調整することで、吸気通路２５に還流する排気の流量を制御する。
ＥＧＲ通路４２の接続箇所とエンジン２との間の吸気通路２５には、吸気圧Ｐａを検出する吸気圧センサ４４（検出手段）を備えている。
【００２８】
また、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は空燃比を検出する空燃比センサでもよい。
【００２９】
フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５は、夫々検出し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、吸気圧センサ４４は、検出した吸気圧Ｐａをエンジンコントロールユニット２２に出力する。
エンジンコントロールユニット２２は、エンジン２の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。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、リヤＯ2センサ３５、吸気圧センサ４４、車両１の走行速度を検出する車速センサ４５（車速検出手段）等の各種センサから検出値を入力して、スロットルバルブ２７、ＥＧＲバルブ４３及び図示しない燃料噴射弁を作動制御して、エンジン２の空燃比制御を行う。
【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するとともに、ＥＧＲバルブ４３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、ＥＧＲバルブ４３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したり、エンジン２の出力が低下するように燃料噴射弁等の制御を行ったりする。
【００３１】
排気系センサ（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供給停止時に行われる。更に、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を停止するＥＶモードへの移行時に行うエンジン停止時モータリングと、シリーズモードを中断して行うシリーズ中モータリングのときに可能となっている。
【００３３】
図３、４は、シリーズモードにおける故障判定方法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、４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、エンジンの低負荷運転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、４に示すように、シリーズモードからＥＶモードへの切換え前にエンジン停止時モータリングが行われる。また、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る。また、本実施形態では、シリーズモード中において、低負荷運転を行ってＥＧＲバルブ４３の故障判定が行われる。
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、上記シリーズ中モータリングとエンジン停止時モータリングの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に示す故障判定用低負荷モータリング要求は、各排気系センサ及びＥＧＲバルブ４３の故障判定で要求されるモータリング及び低負荷運転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がモータリングあるいは低負荷運転の要求がされていることを示す。
上記４種類の排気系センサ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。
【００３８】
ＥＧＲ故障判定は、ＥＧＲバルブ４３が正常に作動して排気還流が行われるか否かを判定するものであり、ＥＧＲバルブ４３を開閉作動して、当該開閉作動に伴って吸気圧Ｐａが変化するか否かで判別する。ＥＧＲバルブ４３の開閉作動に伴って吸気圧Ｐａが所定値Ｐ1以上変化すれば正常であり、変化なしあるいは所定値Ｐ1未満の変化であれば異常であると判定する。
【００３９】
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。
【００４０】
モータリング要求時間は、上記各故障判定方法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方法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。
【００４１】
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。
車速は、車速センサ４５により検出された車両１の走行速度であるが、この車速が所定速度Ｖ1（第１の所定値）以下では、上記排気系センサ３４、３５及びＥＧＲバルブ４３の故障判定が規制される。
【００４２】
図４に示す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またはＴ7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。
シリーズ中低負荷運転禁止タイマは、シリーズ運転開始から計測を開始して所定時間Ｔ8計測するまで、低負荷運転を禁止するためのタイマである。また、シリーズ中低負荷運転禁止タイマは、低負荷運転を終了した時点から計測を開始して所定時間Ｔ9計測するまで、次の低負荷運転を禁止するためのタイマでもある。シリーズ運転開始から計測を開始して所定時間Ｔ8計測するまで、または低負荷運転を終了した時点から計測を開始して所定時間Ｔ9計測するまでは、低負荷運転が禁止される。
【００４３】
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、シリーズ中低負荷運転禁止タイマによる規制の解除を条件とした上での、エンジン停止時モータリング、シリーズ中モータリング、低負荷運転の動作要求を示す。
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。
【００４４】
ＨＥＶ要求燃焼トルクは、ハイブリッドコントロールユニット２０から要求されるエンジン２の出力トルクである。
ＥＧＲモニタ完了判定は、ＥＧＲバルブ４３の故障判定が終了したことを示し、故障判定終了時にオンとなり、車両電源オフ時あるいはエンジン２停止時にオフとなる。
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。
【００４５】
そして、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時モータリング時と、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り、これらのモータリングのうち、各故障判定方法に適したモータリング時に故障判定が行われる。
【００４６】
シリーズ中モータリング時での故障判定は、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ないながら、エンジン２への燃料供給を停止し、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エンジン２への燃料供給を再開したときに、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実行することができる。
【００４７】
また、エンジン停止時モータリング時での故障判定では、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。
本実施形態では、シリーズ中モータリング時には、エンジン停止時モータリング時では判定不能であるフロントＯ2センサレスポンス判定を行い、ＥＶモードへの切替え時におけるエンジン停止時モータリング時には、いずれのモータリング時でも故障判定可能なリヤＯ2センサスロープ判定とリヤＯ2センサレスポンス判定を行う。
【００４８】
本実施形態のＥＧＲ故障判定は、シリーズモード中において、モータジェネレータ９の発電負荷を低減させた低負荷運転時に行われる。詳しくは、ＥＧＲ故障判定を実行する際に、モータジェネレータ９の発電電力を低下させ、ＨＥＶ要求燃焼トルクをシリーズ運転時に通常設定される第１の所定トルクＮ1よりも低い第２の所定トルクＮ2に設定する。また、このときエンジン回転速度は、シリーズモード時に通常設定される第１の回転速度Ｒ1よりも低い第２の所定回転速度Ｒ2になる。なお、シリーズ中モータリング及びエンジン停止時モータリングの際には、エンジン回転速度は、第２の回転速度Ｒ2より低い第３の回転速度Ｒ3に設定される。
【００４９】
ＥＧＲ故障判定は、シリーズモード中に車速Ｖが所定速度Ｖ1以上となった場合に行われる。図４に示すように、ＥＶモードからシリーズモードに切り換わると、シリーズ中低負荷運転禁止タイマが所定値Ｔ6からカウントダウンし、０となったときに車速が所定速度Ｖ1以上であることを条件としてＥＧＲバルブ４３の故障判定が行われる。
ＥＧＲバルブ４３の故障判定は、上記のようにＥＧＲバルブ４３を開閉作動させ、当該開閉作動に伴って吸気圧Ｐａが変化するか否かで判別するが、このＥＧＲバルブ４３の開閉を複数回（例えば３回）行って、全て所定値Ｐ1以上変化した場合のみ正常であると判定する。上記ＥＧＲモニタ完了判定は、この吸気圧Ｐａが所定値Ｐ1以上変化した回数をカウントし、所定の複数回行われればオンとなり、ＥＧＲ故障判定が終了される。
【００５０】
以上のように、本実施形態では、エンジン２の回転変化が前輪３に伝達しない走行モードであるシリーズモードにおいてＥＧＲバルブ４３の故障判定を行うが、その際にエンジン２の出力トルク（ＨＥＶ要求燃焼トルク）を通常のシリーズモード中よりも抑えモータジェネレータ９の発電負荷を抑えた低負荷運転を行う。これにより、本実施形態では、ＥＧＲバルブ４３の故障判定を行うべくＥＧＲバルブ４３を開閉制御したときの、吸気圧Ｐａの偏差が大きく現れる。これは、低負荷運転では、スロットルバルブ２７を絞ることで吸気圧Ｐａが低くなるので、ＥＧＲにより排気を還流した際の吸気圧Ｐａとの差が大きくなるからである。このように、ＥＧＲバルブ４３の故障判定の際にモータジェネレータ９の発電負荷を抑えてエンジン２を低負荷運転にすることで、ＥＧＲバルブ４３の故障判定を精度よく行うことができる。また、ＥＧＲバルブ４３の故障判定をモータリングではなく低負荷運転で行うことで、駆動用バッテリ１１の電力消費を抑えることができる。
【００５１】
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、車速が所定速度Ｖ1以下では、ＥＧＲバルブ４３の故障判定を行わないよう制御する。これにより、低車速時でのＥＧＲバルブ４３の故障判定を回避することができ、ＥＧＲバルブ４３の開閉に伴うエンジン２の音の変化が車両１の搭乗者等に気づき難くなる。これにより、ＥＧＲバルブ４３の故障判定の際に、騒音の低下を図り、搭乗者等の不快感を低減させることができる。
【００５２】
更に、エンジンコントロールユニット２２は、ＥＧＲバルブ４３の故障判定において、モータジェネレータ９の発電負荷が低下するに伴って、ＥＧＲバルブ４３の開度を減少させるとよい。上記のように発電負荷が低下するに伴って吸気圧Ｐａの偏差が大きく現れるので、その分ＥＧＲバルブ４３の開度を減少させれば、吸気圧Ｐａの偏差を確保して故障判定の精度を確保しつつ、エンジン２の出力低下を抑えることができ、失火を低減させることができる。
【００５３】
更に、エンジンコントロールユニット２２は、このようにＥＧＲバルブ４３の故障判定においてＥＧＲバルブ４３の開度を減少させた場合には、ＥＧＲバルブ４３を開閉する際の開時間を増加するように設定するとよい。通常、ＥＧＲバルブ４３の開度を減少させると吸気圧Ｐａの偏差が低下するので故障判定し難くなるが、ＥＧＲバルブ４３の開時間を長く設定することで、吸気圧Ｐａを十分に変化させて、故障判定の精度を確保することができる。
【００５４】
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、上記各種故障判定、故障判定の規制及び故障判定に伴う各種制御をハイブリッドコントロールユニット２０で行ってもよい。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換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駆動輪を駆動する走行モードが可能であってエンジンにＥＧＲ装置を備えた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】
【００５５】
１  車両
２  エンジン(内燃機関)
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（発電機）
１０ｂ  ジェネレータコントロールユニット（負荷制限手段）
１１  駆動用バッテリ
２２  エンジンコントロールユニット（故障判定手段、故障判定規制手段、排気還流制御手段）
４２  ＥＧＲ通路（排気還流路)
４３  ＥＧＲバルブ（排気還流バルブ)
４４  吸気圧センサ（検出手段）
４５  車速センサ（車速検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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