(57)【要約】  車両に搭載されたエンジン（２）によりモータジェネレータを駆動して発電しながら、駆動用モータにより前輪や後輪を駆動して走行するシリーズモードが選択可能であるとともに、エンジン（２）への燃料供給を停止するとともに駆動用バッテリから供給された電力によりモータジェネレータを駆動してエンジン（２）を強制回転させるモータリングが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、エンジンコントロールユニット（２２）は、シリーズモード中に当該シリーズモードを中断してモータリングを実行し、エンジン（２）への燃料供給の停止及び再開での排気系のセンサ（３４、３５）の検出値に基づき当該排気系のセンサ（３４、３５）の故障を判定する機能を有し、更に車速が所定の閾値Ｖａ未満の低速である場合にはモータリングを規制して当該排気系のセンサ（３４、３５）の故障判定を行わない。
2016098227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関によりモータジェネレータを駆動して発電しながら、駆動用モータにより駆動輪を駆動して走行する第１の走行モードを有するハイブリッド車に備えられ、  前記内燃機関への燃料供給を停止するとともに駆動用バッテリから供給された電力により前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を強制回転させるモータリングを実行するモータリング実行部と、  前記内燃機関の排気成分を検出する第１の検出部と、  前記車両の走行速度を検出する第２の検出部と、  前記第１の走行モード中に当該第１の走行モードを中断して前記モータリング実行部により前記モータリングを実行し、前記内燃機関への燃料供給を停止した際の前記第１の検出部の検出値と前記モータリングが終了した後に前記燃料供給を再開した際の前記第１の検出部の検出値とに基づいて、前記第１の検出部を故障判定する故障判定部と、  前記第２の検出部により検出した前記走行速度が所定の閾値未満の場合に前記故障判定部による前記モータリングを規制するモータリング規制部と、  を備えた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】
前記故障判定部による前記モータリングの実行開始直前における前記モータジェネレータまたは前記内燃機関の回転速度を検出し、当該回転速度が大きくなるに伴って前記閾値が大きく設定され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故障判定装置。
【請求項３】
前記車両は、前記第１の検出部を複数個備え、  前記故障判定部により故障判定を行う前記第１の検出部の故障判定要求個数が増加するに伴って、前記閾値が低くなるように設定される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】
前記車両の電源オンから所定時間経過しても前記故障判定部による故障判定が実行開始されない場合には、前記閾値が小さくなるよう設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項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。【０００３】  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内燃機関の排気系の検出部（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。【０００４】  例えば特許文献１では、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、燃料供給の停止に伴う吸排気系の検出部の検出値の変化に基づいて当該検出部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】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０６７００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  上記特許文献１の故障判定部において、シリーズモード中に故障判定をすべくシリーズモードを中断してモータリングを実行すると、モータリングの開始及び終了時に内燃機関が停止、始動をするので、内燃機関の作動音の変化が車両の搭乗者にとって騒音として認識され不快感を与える虞がある。【０００７】  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、モータリングを伴う故障判定における騒音を抑制させる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】
【０００８】  本発明のハイブリッド車の故障判定装置は、車両に搭載された内燃機関によりモータジェネレータを駆動して発電しながら、駆動用モータにより駆動輪を駆動して走行する第１の走行モードを有するハイブリッド車に備えられ、前記内燃機関への燃料供給を停止するとともに駆動用バッテリから供給された電力により前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を強制回転させるモータリングを実行するモータリング実行部と、前記内燃機関の排気成分を検出する第１の検出部と、前記車両の走行速度を検出する第２の検出部と、前記第１の走行モード中に当該第１の走行モードを中断して前記モータリング実行部により前記モータリングを実行し、前記内燃機関への燃料供給を停止した際の前記第１の検出部の検出値と前記モータリングが終了した後に前記燃料供給を再開した際の前記第１の検出部の検出値とに基づいて、前記第１の検出部を故障判定する故障判定部と、前記第２の検出部により検出した前記走行速度が所定の閾値未満の場合に前記故障判定部による前記モータリングを規制するモータリング規制部と、を備えたことを特徴とする。【０００９】  また、好ましくは、前記故障判定部による前記モータリングの実行開始直前における前記モータジェネレータまたは前記内燃機関の回転速度を検出し、当該回転速度が大きくなるに伴って前記閾値を大きく設定するとよい。【００１０】  また、好ましくは、前記車両は、前記第１の検出部を複数個備え、前記故障判定部により故障判定を行う前記第１の検出部の故障判定要求個数が増加するに伴って、前記閾値が低くなるように設定するとよい。【００１１】  また、好ましくは、前記車両の電源オンから所定時間経過しても前記故障判定部による故障判定が実行開始されない場合には、前記閾値が小さくなるよう設定するとよい。
【発明の効果】
【００１２】  本発明のハイブリッド車の故障判定装置によれば、車両の走行速度が所定の閾値未満である場合に、故障判定部によるモータリングが規制され、第１の検出部の故障判定が規制される。これにより、低速時にモータリングの開始及び終了に伴う内燃機関の停止及び始動が行われず、車両の搭乗者に騒音として認識され難くなり、搭乗者の快適性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】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の一部である。
【図４】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の一部である。
【図５】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の残部である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】  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。
【００１５】  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。
【００１６】  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。
【００１７】  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。
【００１８】  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。
【００１９】  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。
【００２０】  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。
【００２１】  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。
【００２２】  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。
【００２３】  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。
【００２４】  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。
【００２５】  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。
【００２６】  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。
【００２７】  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（故障判定部、モータリング規制部）、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。
【００２８】  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。
【００２９】  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。また、ハイブリッドコントロールユニット２０は、エンジン２に燃料供給をせずにモータジェネレータ９により強制的に回転駆動させるモータリングを実行するモータリング実行部としての機能を有する。
【００３０】  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。
【００３１】  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。
【００３２】  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。
【００３３】  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。
【００３４】  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。
【００３５】  図２は、エンジン２の吸排気系の概略構成図である。
【００３６】  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。
【００３７】  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。
【００３８】  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。
【００３９】  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。
【００４０】  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。
【００４１】  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と、ＥＧＲ通路４２を介して吸気通路２５に還流する排気の流量を制御するＥＧＲバルブ４３とを備えて構成されている。
【００４２】  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。
【００４３】  ＥＧＲバルブ４３は、ＥＧＲ通路４２に介装されており、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。
【００４４】  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を備えている。
【００４５】  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（排気成分）を検出するフロントＯ2センサ３４（第１の検出部）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（第１の検出部）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。
【００４６】  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。
【００４７】  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。
【００４８】  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（第２の検出部）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。
【００４９】  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。
【００５０】  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。
【００５１】  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、モータリング実行部で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時と、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時に可能となっている。エンジンコントロールユニット２２において、シリーズ中モータリング時に行う故障判定が本願発明の故障判定部に該当する。
【００５２】  図３〜５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。
【００５３】  図３〜５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。
【００５４】  図３〜５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装置４１の故障判定が行われる。
【００５５】  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。
【００５６】  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。
【００５７】  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。
【００５８】  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。
【００５９】  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。
【００６０】  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。
【００６１】  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。
【００６２】  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。
【００６３】  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。
【００６４】  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。
【００６５】  図４に示す車速は、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。
【００６６】  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。
【００６７】  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。
【００６８】  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。
【００６９】  図５に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。
【００７０】  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。
【００７１】  ＥＧＲモニタ完了は、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。
【００７２】  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。
【００７３】  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。
【００７４】  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。
【００７５】  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。
【００７６】  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。
【００７７】  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Ｒをシリーズ運転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に設定する。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Ｒに設定される。
【００７８】  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モニタ完了カウンタは、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。
【００７９】  更に、本実施形態では、シリーズモード中に例えばフロントＯ2センサレスポンス判定が要求されて、シリーズ中モータリングを行う際に、シリーズ中モータリングの開始条件に車速（車両１の走行速度）が車速用閾値Ｖａ（所定の閾値）以上であることを含めている。したがって、例えば図３〜５の１回目のシリーズ中モータリングの開始時期に示すように、フロントＯ2センサレスポンス判定の故障判定用モータリング要求がされたとしても、車速が車速用閾値Ｖａ未満ではシリーズ中モータリング要求の故障判定動作要求がオンにならず、車速が車速用閾値Ｖａ以上となった時点でシリーズ中モータリング要求の故障判定動作要求がオンになり、モータリングが実行される。なお、この車速用閾値Ｖａは、エンジン２の停止、始動が行われても搭乗者に気付かれない、あるいは気付いたとしても騒音として認識されない程度の車速にすればよい。
【００８０】  このように、本実施形態では、シリーズモード中において車速が車速用閾値Ｖａ未満の低速時には、シリーズ中モータリングが規制されるので、エンジン２の停止、始動が行われず、搭乗者が騒音として感じることを回避することができる。車速が車速用閾値Ｖａ以上である場合には、シリーズ中モータリングを実行して、例えばフロントＯ2センサレスポンス判定といった故障判定を行うことができる。車速が車速用閾値Ｖａ以上である場合には、走行音によってエンジン音の変化が気づき難いので、シリーズ中モータリングを行っても搭乗者が騒音として感じることはない。
【００８１】  また、この車速用閾値Ｖａを一定の値ではなく、シリーズ中モータリングの開始直前のモータジェネレータ９の回転速度あるいは発電量に基づいて設定するとよい。詳しくは、エンジンコントロールユニット２２は、シリーズ中モータリングの開始直前のモータジェネレータ９の回転速度Ｒ（あるいは発電量）を入力し、この回転速度Ｒ（発電量）が大きくなるに伴って車速用閾値Ｖａが大きくなるように設定する。なお、回転速度Ｒに対して車速用閾値Ｖａを、連続的にあるいは段階的のいずれに変化させてもよい。
【００８２】  これにより、モータリングを行う直前のエンジン２の回転速度Ｒが高い程、車速用閾値Ｖａを大きくするので、シリーズ中モータリングが規制され易くなる。したがって、モータリングの開始時において、エンジン２の回転速度Ｒが高い程、即ちエンジン２が停止した際の音の変化が大きくなる状態であるほど、シリーズ中モータリングを実行しないようにして、より騒音として気付き難くすることができる。
【００８３】  また、本実施形態では、モータリングを行う故障判定として、フロントＯ2センサ３４とリヤＯ2センサ３５の２つの検出部の故障判定を行い、フロントＯ2センサレスポンス判定、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といった複数の故障判定があるが、同時期にこれらの故障判定する検出部の数、あるいは故障判定要求の数が増加するに伴って、車速用閾値Ｖａを下げるように設定するとよい。
【００８４】  これにより、故障判定する検出部の数あるいは故障判定要求が多い場合に、シリーズ中モータリングによる故障判定がし易くなるので、騒音として気付く可能性が若干高くなっても故障判定の機会を増加させて故障判定を早期に完了させることができる。故障判定要求が少ない場合には、車速用閾値Ｖａを上げて、より騒音として気付き難い環境下でのみモータリングを実行できるようにして、より快適性を向上させることができる。
【００８５】  更に、エンジンコントロールユニット２２は、車両１のＲＥＡＤＹ-ＯＮ（電源オン）からの時間Ｔａを計測し、この計測時間Ｔａが所定時間Ｔ１０を経過しても、故障判定が実行されない場合には、車速用閾値Ｖａを０にするとよい。なお、この所定時間Ｔａは、車速に拘わらず故障判定が必要とされるようなＲＥＡＤＹ-ＯＮからの経過時間に設定すればよい。
【００８６】  これにより、例えばＲＥＡＤＹ-ＯＮから車両１を車速用閾値Ｖａ以下で走行を続けた場合、シリーズ中モータリングを要する故障判定が行われなくなるところを、所定時間Ｔａ経過した時点で、車速に拘わらず故障判定が可能となる。これにより、故障判定の機会を確保して、安全性を向上させることができる。
【００８７】  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】
【００８８】    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  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（モータリング実行部）  ２２  エンジンコントロールユニット（故障判定部、モータリング規制部）  ３４  フロントＯ2センサ３４（第１の検出部）  ３５  リヤＯ2センサ３５（第１の検出部）  ４５  車速センサ（第２の検出部）
【図１】
2016098227.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月12日(2016.10.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された内燃機関を所定の目標回転速度に制御してモータジェネレータを駆動して発電しながら、駆動用モータにより駆動輪を駆動して走行する第１の走行モードを有するハイブリッド車に備えられ、
前記内燃機関への燃料供給を停止するとともに駆動用バッテリから供給された電力により前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を前記所定の目標回転速度とは異なる目標回転速度となるよう強制回転させるモータリングを実行するモータリング実行部と、
前記内燃機関の排気成分を検出する第１の検出部と、
前記車両の走行速度を検出する第２の検出部と、
前記第１の走行モード中に当該第１の走行モードを中断して前記モータリング実行部により前記モータリングを実行し、前記内燃機関への燃料供給を停止した際の前記第１の検出部の検出値と前記モータリングが終了した後に前記燃料供給を再開した際の前記第１の検出部の検出値とに基づいて、前記第１の検出部を故障判定する故障判定部と、
前記第２の検出部により検出した前記走行速度が所定の閾値未満の場合に前記故障判定部による前記モータリングを規制するモータリング規制部と、
を備えた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】
前記故障判定部による前記モータリングの実行開始直前における前記モータジェネレータまたは前記内燃機関の回転速度を検出し、当該回転速度が大きくなるに伴って前記閾値が大きく設定され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故障判定装置。
【請求項３】
前記車両は、前記第１の検出部を複数個備え、
前記故障判定部により故障判定を行う前記第１の検出部の故障判定要求個数が増加するに伴って、前記閾値が低くなるように設定される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】
前記車両の電源オンから所定時間経過しても前記故障判定部による故障判定が実行開始されない場合には、前記閾値が小さくなるよう設定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
課題を解決するための手段
［０００８］
本発明のハイブリッド車の故障判定装置は、車両に搭載された内燃機関を所定の目標回転速度に制御してモータジェネレータを駆動して発電しながら、駆動用モータにより駆動輪を駆動して走行する第１の走行モードを有するハイブリッド車に備えられ、前記内燃機関への燃料供給を停止するとともに駆動用バッテリから供給された電力により前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を前記所定の目標回転速度とは異なる目標回転速度となるよう強制回転させるモータリングを実行するモータリング実行部と、前記内燃機関の排気成分を検出する第１の検出部と、前記車両の走行速度を検出する第２の検出部と、前記第１の走行モード中に当該第１の走行モードを中断して前記モータリング実行部により前記モータリングを実行し、前記内燃機関への燃料供給を停止した際の前記第１の検出部の検出値と前記モータリングが終了した後に前記燃料供給を再開した際の前記第１の検出部の検出値とに基づいて、前記第１の検出部を故障判定する故障判定部と、前記第２の検出部により検出した前記走行速度が所定の閾値未満の場合に前記故障判定部による前記モータリングを規制するモータリング規制部と、を備えたことを特徴とする。
［０００９］
また、好ましくは、前記故障判定部による前記モータリングの実行開始直前における前記モータジェネレータまたは前記内燃機関の回転速度を検出し、当該回転速度が大きくなるに伴って前記閾値を大きく設定するとよい。
［００１０］
また、好ましくは、前記車両は、前記第１の検出部を複数個備え、前記故障判定部により故障判定を行う前記第１の検出部の故障判定要求個数が増加するに伴って、前記閾値が低くなるように設定するとよい。
［００１１］
また、好ましくは、前記車両の電源オンから所定時間経過しても前記故障判定部による故障判定が実行開始されない場合には、前記閾値が小さくなるように設定するとよい。
発明の効果
［００１２］
本発明のハイブリッド車の故障判定装置によれば、車両の走行速度が所定の閾値未満である場合に、故障判定部によるモータリングが規制され、第１
【国際調査報告】
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