(57)【要約】      （修正有）【課題】車両の故障診断装置において、モータジェネレータの異常の誤判定を防止することにある。【解決手段】故障診断装置３０は、モータジェネレータのトルクに基づいて内燃機関のトルク推定値を推定するトルク推定部３２と、内燃機関の回転速度に基づいて内燃機関のトルク計算値を算出するトルク計算部３３と、内燃機関が燃料噴射を停止しているときに、トルク推定部３２により推定された内燃機関のトルク推定値とトルク計算部３３により算出された内燃機関のトルク計算値とに基づいて、モータジェネレータの異常を判定する異常判定部３４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、前記内燃機関の動力を電力に変換するモータジェネレータとを備える車両の故障診断装置において、前記モータジェネレータのトルクに基づいて前記内燃機関のトルク推定値を推定するトルク推定部と、前記内燃機関の回転速度に基づいて前記内燃機関のトルク計算値を算出するトルク計算部と、前記内燃機関が燃料噴射を停止しているときに、前記トルク推定部により推定された前記内燃機関のトルク推定値と前記トルク計算部により算出された前記内燃機関のトルク計算値とに基づいて、前記モータジェネレータの異常を判定する異常判定部とを備えることを特徴とする車両の故障診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の故障診断装置に係り、特にモータジェネレータの異常を診断する車両の故障診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の動力を電力に変換するモータジェネレータと備える車両においては、モータジェネレータの異常を診断する故障診断装置を備えている。
このような車両の故障診断装置としては、例えば、以下のような先行技術文献がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１１２９０１号公報
【０００４】
特許文献１に係る動力出力装置および電動機の異常検出装置は、吸人空気量と内燃機関の回転速度とに基づいて、内燃機関からクランクシャフトに出力していると推定されるトルク（推定トルク）を算出する。また、モータジェネレータのトルク（トルク指令値）を用いて内燃機関から出力されていると演算されるトルク（演算トルク）を算出し、そして、推定トルクと演算トルクとの偏差を算出し、この算出した偏差と閾値とを比較して、モータジェネレータが正常に動作しているか否かを判断するものである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記の特許文献１では、内燃機関の燃焼トルクの計算誤差が大きいことから、モータジェネレータの異常の誤判定が多く、改善が望まれていた。
【０００６】
そこで、この発明は、モータジェネレータの異常の誤判定を防止することができる車両の故障診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、内燃機関と、前記内燃機関の動力を電力に変換するモータジェネレータとを備える車両の故障診断装置において、前記モータジェネレータのトルクに基づいて前記内燃機関のトルク推定値を推定するトルク推定部と、前記内燃機関の回転速度に基づいて前記内燃機関のトルク計算値を算出するトルク計算部と、前記内燃機関が燃料噴射を停止しているときに、前記トルク推定部により推定された前記内燃機関のトルク推定値と前記トルク計算部により算出された前記内燃機関のトルク計算値とに基づいて、前記モータジェネレータの異常を判定する異常判定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明は、内燃機関が燃料噴射を停止しているときに、内燃機関のトルク推定値と内燃機関のトルク計算値とに基づいて、モータジェネレータの異常を判定するため、モータジェネレータの異常の誤判定を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は車両の駆動装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は故障診断装置のブロック図である。（実施例）
【図３】図３は故障診断のフローチャートである。（実施例）
【図４】図４は故障診断のタイムチャートである。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明は、モータジェネレータの異常の誤判定を防止する目的を、内燃機関が燃料噴射を停止しているときに、内燃機関のトルク推定値と内燃機関のトルク計算値とに基づいて、モータジェネレータの異常を判定して実現するものである。
【実施例】
【００１１】
図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。
図１に示すように、ハイブリッド車両（以下「車両」という）に搭載される駆動装置１は、トルクを出力する動力源である内燃機関（図面上では「ＥＮＧ」とも記する）２と、モータジェネレータ（発電動機）としての第一のモータジェネレータ３及び第二のモータジェネレータ４と、出力伝達部５を介して駆動輪６に接続された駆動軸７と、内燃機関２の出力軸８と第一のモータジェネレータ３と第二のモータジェネレータ４と駆動軸７とに夫々連結された動力伝達機構（遊星歯車機構）９とを備える。
第一のモータジェネレータ３は、内燃機関２の動力を電力に変換するものであり、第一のロータ１０と第一のステータ１１とからなる。第二のモータジェネレータ４は、第二のロータ１２と第二のステータ１３とからなる。
【００１２】
動力伝達機構９は、サンギア１４と、サンギア１４に噛み合ったピニオンギア１５と、ピニオンギア１５に噛み合ったリングギア１６と、ピニオンギア１５に連結した第一のキャリア１７と、リングギア１６に連結した出力ギア１８とを備える。出力ギア１８は、第二のキャリア１９を介して第二のモータジェネレータ４の第二のロータ１２に接続される。
動力伝達機構９においては、第一のキャリア１７を内燃機関２の出力軸８に接続し、リングギア１６を駆動軸７と第二のモータジェネレータ４とに接続し、サンギア１４に第一のモータジェネレータ３を接続し、そして、内燃機関２と第一のモータジェネレータ３と第二のモータジェネレータ４と駆動軸７との間で動力の授受を行う。
【００１３】
駆動装置１は、図１に示すように、第一のモータジェネレータ３を制御する第一のインバータ（図面上では「インバータ１」とも記する）２０と、第二のモータジェネレータ４を制御する第二のインバータ（図面上では「インバータ２」とも記する）２１とを備える。第一のインバータ２０は、第一のモータジェネレータ３の第一のステータ１１に接続し、第一のモータジェネレータ３を制御する。第二のインバータ２１は、第二のモータジェネレータ４の第二のステータ１３に接続し、第二のモータジェネレータ４を制御する。
第一のインバータ２０と第二のインバータ２１の各電源端子は、バッテリ（駆動用高電圧蓄電装置）２２に接続する。バッテリ２２は、第一のモータジェネレータ３及び第二のモータジェネレータ４と電力のやり取りが可能なものである。
バッテリ２２には、バッテリ２２の状態を検出するバッテリ状態検出手段（ＢＭＳ）２３が接続される。
【００１４】
内燃機関２は、燃料噴射弁２４を備える。
内燃機関２の燃料噴射弁２４は、内燃機関制御手段（ＥＣＭ）２５に接続し、内燃機関制御手段２５により燃料噴射制御される。内燃機関制御手段２５は、所定の条件が成立したときに、内燃機関２への燃料噴射を停止する、いわゆる燃料カット制御を行う燃料カット制御部２６を備える。内燃機関制御手段２５には、内燃機関２の回転速度を検出する回転速度検出手段２７が接続される。
【００１５】
第一のインバータ２０と第二のインバータ２１とバッテリ状態検出手段２３と内燃機関制御手段２５とは、ハイブリッド制御ユニット（ＨＣＵ）２８に接続される。
ハイブリッド制御ユニット２８は、動力配分などの制御を行うものであり、第一のインバータ２０と第二のインバータ２１とバッテリ状態検出手段２３と内燃機関制御手段２５とからの各種情報を受け取り、内燃機関２と第一のインバータ２０と第二のインバータ２１との各トルク（トルク指令値）を演算するトルク指令値演算部２９を備え、トルク指令値演算部２９で演算した各トルクを内燃機関制御手段２５と第一のインバータ２０と第二のインバータ２１とへ送信する。
そして、内燃機関制御手段２５は、ハイブリッド制御ユニット２８から受信した内燃機関２のためのトルクに従って内燃機関２をトルク制御する。第一のインバータ２０は、ハイブリッド制御ユニット２８から受信した第一のモータジェネレータ３のためのトルクに従って第一のモータジェネレータ３をトルク制御する。第二のインバータ２１は、ハイブリッド制御ユニット２８から受信した第二のモータジェネレータ４のためのトルクに従って第二のモータジェネレータ４をトルク制御する。
【００１６】
ハイブリッド制御ユニット２８は、故障診断装置３０を備える。
故障診断装置３０は、図２に示すように、燃料カット判定部３１と、トルク推定部３２と、トルク計算部３３と、異常判定部３４とを備える。
【００１７】
燃料カット判定部３１は、内燃機関制御手段２５から取得した情報から内燃機関制御手段２５の燃料カット制御部２６で燃料カット制御が実行されているか否かを判定する。
燃料カット判定部３１は、内燃機関２が燃料カット制御されているか否かを判定し、燃料カット制御中のときは、燃料カット状態をオン（ＯＮ）とし、燃料カット制御でないときには、燃料カット状態をオフ（ＯＦＦ）として異常判定部３４へ出力する。
【００１８】
トルク推定部３２は、第一のインバータ２０へ送信する第一のモータジェネレータ３のトルクに基づいて内燃機関２のトルク推定値を推定する。
トルク推定部３２は、第一のモータジェネレータ３のトルクから、次式により、トルク推定値を計算して異常判定部３４へ出力する。
トルク推定値＝−（１＋（Ｚｒ／Ｚｓ））×第一のモータジェネレータのトルク
ここで、Ｚｒは、動力伝達機構９のリングギア１６の歯数である。Ｚｓは、サンギア１４の歯数である。
【００１９】
トルク計算部３３は、内燃機関制御手段２５から取得した内燃機関２の回転速度に基づいて内燃機関２のトルク計算値を算出する。
トルク計算部３３は、算出したトルク計算値を異常判定部３４へ出力する。
なお、トルク計算値３３でのトルク計算値の算出は、予め測定した燃料噴射を停止しているときの内燃機関２のトルクを内燃機関２の回転速度のテーブルにしておき、内燃機関２の回転速度からテーブルを検索・補間して算出してもよい。また、トルク計算値の精度を向上させるために、スロットル開度などの情報を追加し、スロットル開度と内燃機関２の回転速度とからをトルク計算値を算出してもよい。
【００２０】
異常判定部３４は、内燃機関制御手段２５から取得した情報により、内燃機関２が燃料噴射を停止し、つまり、燃料カット制御を実行しているときに、トルク推定部３２により推定された内燃機関２のトルク推定値と、トルク計算部３３により算出された内燃機関２のトルク計算値とに基づいて、第一のモータジェネレータ３の異常を判定する。
なお、トルク推定値がトルク計算値と等しいか否かの判定は、トルク推定値とトルク計算値との差の絶対値が所定値以上であるか否かで行い、この絶対値が所定値以上の状態で所定時間続いた場合に等しくないと判定し、この絶対値が所定値以上の状態で所定時間続かない場合には、等しいと判定することも可能である。
【００２１】
次いで、この実施例に係る第一のモータジェネレータ３の故障診断を、図３のフローチャートに沿って説明する。
図３に示すように、故障診断装置３０のプログラムがスタートすると（ステップＡ０１）、先ず、トルク計算部３３が故障判定部３４にトルク計算値を出力し（ステップＡ０２）、また、トルク推定部３２が故障判定部３４にトルク推定値を出力する（ステップＡ０３）。
そして、故障判定部３４は、燃料カット判定部３１から入力した燃料カット状態でオンか否かを判定する（ステップＡ０４）。
このステップＡ０４がＹＥＳで、燃料カット状態でオンの場合、つまり、内燃機関が燃料噴射を停止しているときには、トルク推定値がトルク計算値と一致するか否かを判断する（ステップＡ０５）。
このステップＡ０５がＹＥＳで、トルク推定値がトルク計算値と一致する場合には、第一のモータジェネレータ３が正常と判断する（ステップＡ０６）。
一方、このステップＡ０５がＮＯで、トルク推定値がトルク計算値と一致しない場合には、第一のモータジェネレータ３が異常と判断する（ステップＡ０７）。
前記ステップＡ０６の処理後、前記ステップＡ０７の処理後、又は、前記ステップＡ０４がＮＯの場合には、故障診断装置３０のプログラムをエンドとする（ステップＡ０８）。
【００２２】
また、この実施例に係る第一のモータジェネレータ３の故障診断を、図４のタイムチャートに沿って説明する。
図４に示すように、時間Ｔ１にて燃料カット状態がオフ（ＯＦＦ）からオン（ＯＮ）に変化すると、異常判定部３４による異常判定が開始される。
そして、時間Ｔ１から一定時間経過するまでの時間Ｔ２では、トルク推定値とトルク計算値とが等しいが、時間Ｔ２にてトルク推定値とトルク計算値とが等しく無くなった場合に、異常判定部３４は、第一のモータジェネレータ３が異常と判定する。
【００２３】
この結果、この実施例においては、内燃機関２が燃料噴射を停止しているときに、内燃機関２のトルク推定値と内燃機関２のトルク計算値とに基づいて、第一のモータジェネレータ３の異常を判定するため、つまり、トルク計算値として燃料カット制御時のトルクのみ使用するため、従来の手法に比べてトルクの計算誤差を小さくし、第一のモータジェネレータ３の異常の誤判定を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
この発明の故障診断装置は、各種車両にも適用可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  駆動装置
２  内燃機関
３  第一のモータジェネレータ
４  第二のモータジェネレータ
７  駆動軸
９  動力伝達機構
２０  第一のインバータ
２１  第二のインバータ
２２  バッテリ
２４  燃料噴射弁
２５  内燃機関制御手段（ＥＣＭ）
２６  燃料カット制御部
２７  回転速度検出手段
２８  ハイブリッド制御ユニット（ＨＣＵ）
２９  トルク指令値演算部
３０  故障診断装置
３１  燃料カット判定部
３２  トルク推定部
３３  トルク計算部
３４  異常判定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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