(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱機関と電動機とを駆動力源として備えるパラレル式ハイブリッド車両における熱機関の診断装置であって、
前記熱機関の出力軸と結合されている外側ロータと内側ロータとを備える第１の電動機と、
ロータとステータとを備える第２の電動機と、
前記外側ロータを介して前記熱機関の出力軸と前記第２の電動機のロータとを継合する第１の継合状態、および前記第１の電動機の内側ロータと前記第２の電動機のロータとを継合する第２の継合状態の少なくともいずれか一方の継合状態を取る継合機構と、
前記熱機関に要求される熱機関要求出力を算出する熱機関要求出力算出手段と、
前記算出された熱機関要求出力に従って前記熱機関を運転させる熱機関運転制御手段と、
前記継合機構が前記第１の継合状態を取る場合には、前記第２の電動機を利用して前記熱機関の実出力を検出する熱機関実出力検出手段と、
前記算出された熱機関要求出力と前記検出された熱機関実出力との出力偏差を算出する出力偏差算出手段と、
前記算出された出力偏差に基づいて前記熱機関の作動状態を判定する作動状態判定手段とを備える熱機関の診断装置。
【請求項２】
請求項１に記載の熱機関の診断装置において、
前記熱機関実出力検出手段は、前記継合機構が第２の継合状態を取る場合には、前記第１の電動機を利用して前記熱機関の実出力を検出することを特徴とする熱機関の診断装置。
【請求項３】
請求項１に記載の熱機関の診断装置において、
前記熱機関実出力検出手段は、
前記第２の電動機によって所定の負荷トルクを出力させる電動機制御手段と、
前記第２の電動機の回転数を検出する第２電動機回転数検出手段とを備え、
前記所定の負荷トルクと前記検出された第２の電動機回転数とを利用して前記熱機関の実出力を検出することを特徴とする熱機関の診断装置。
【請求項４】
請求項２に記載の熱機関の診断装置において、
前記熱機関実出力検出手段は、
前記第１の電動機によって所定の負荷トルクを出力させる電動機制御手段と、
前記第１の電動機の回転数を検出する第１電動機回転数検出手段とを備え、
前記第２電動機の出力トルク、前記所定の負荷トルクおよび前記検出された第１の電動機回転数を利用して前記熱機関の実出力を検出することを特徴とする熱機関の診断装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の熱機関の診断装置はさらに、
前記第１の電動機の内側ロータと結合されていると共に前記駆動力源の出力を車両外部へ伝達する駆動軸を備え、
前記継合機構は、前記熱機関の出力軸回転数が前記駆動軸回転数よりも低い場合に前記第１の継合状態を取り、前記熱機関の出力軸回転数が前記駆動軸回転数よりも高い場合に前記第２の継合状態を取ることを特徴とする熱機関の診断装置。
【請求項６】
請求項３または４に記載の熱機関の診断装置において、
前記所定の負荷トルクは、前記熱機関が運転可能な運転可能領域内のトルクであり、前記運転可能領域内の全域にわたって変化させられることを特徴とする熱機関の診断装置。
【請求項７】
請求項３または４に記載の熱機関の診断装置において、
前記所定の負荷トルクは、前記熱機関の燃費を優先して前記熱機関を運転させるための燃費優先特性線と、前記熱機関要求出力の特性線との交点におけるトルクであることを特徴とする熱機関の診断装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の熱機関の診断装置において、
前記熱機関実出力検出手段は、前記熱機関の運転状態が安定しているときに前記熱機関の実出力を検出することを特徴とする熱機関の診断装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の熱機関の診断装置において、
前記作動状態判定手段は、前記出力偏差が第１の偏差未満の場合には、前記熱機関は正常であると判定することを特徴とする熱機関の診断装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の熱機関の診断装置において、
前記作動状態判定手段は、前記出力偏差が前記第１の偏差以上であると共に前記第１の偏差よりも大きな第２の偏差未満の場合には、前記熱機関の出力制御に補正が必要であると判定し、
前記熱機関の診断装置はさらに、
前記熱機関の出力制御に補正が必要であると判定された場合に、前記出力偏差を反映して前記熱機関要求出力を補正する熱機関要求出力補正手段を備えることを特徴とする熱機関の診断装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の熱機関の診断装置において、
前記作動状態判定手段は、前記出力偏差が前記第２の偏差以上の場合には、前記熱機関に異常が発生していると判定し、
前記熱機関の診断装置はさらに、前記熱機関に異常が発生していると判定された場合に、異常を報知する報知手段を備えることを特徴とする熱機関の診断装置。
【請求項１２】
請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の熱機関の診断装置において、
前記出力偏差には、出力偏差の平均値が含まれることを特徴とする熱機関の診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃焼機関および電動機を駆動源として備えるいわゆるハイブリッド車両における車両診断技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、熱機関（内燃機関）の出力制御は、予め用意されている要求出力とスロットルバルブ開度のマップを基にして要求出力に対応するスロットルバルブ開度を求め、内燃機関に対する吸入空気量を制御することによって実行されてきた。こうした従来の出力制御では、一般的に、内燃機関の実出力と要求出力との差をフィードバックして出力制御に反映させることは行われてなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、既定のマップでは、経年変化、その他の要素に起因する内燃機関の出力特性の変化に対応することができず、要求出力通りの実出力が内燃機関によって出力されない場合がある。かかる場合には、運転者のアクセル踏み込み量（要求出力）が内燃機関の実出力に反映されず、運転者に不快感を与えることがある。
【０００４】
これに対して、内燃機関の機関回転数Ｎｅを用いて内燃機関の実出力を検出し、内燃機関を診断する技術が提案されている（特開平１１−４４２４６号公報）。この技術によれば、内燃機関の出力軸（クランク軸）の位置変化をクランク角センサによって検出し、検出したクランク角度変化を２回微分しクランク軸の角速度を得て、内燃機関の実トルク（実出力）を推定し、推定した実トルクと目標トルクとの差に基づいて内燃機関が診断される。
【０００５】
ところが、この技術によって検出される実トルクは、内燃機関の任意の気筒にて爆発燃焼が発生した際に発生する一時的なトルクに過ぎず、内燃機関がクランク軸上に定常的に出力するトルクとはいえなかった。また、内燃機関の実出力を検出するにあたっては、診断対象である内燃機関に設けらていると共に、一般的に分解能の低いクランク角センサの検出データが用いられているので、推定により得られる内燃機関の実出力の精度は低いと言わざるを得なかった。また、このような精度の低い内燃機関の実出力に基づいて内燃機関を診断する場合には、内燃機関の診断精度も低くなるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、ハイブリッド車両において熱機関の実出力を高い精度にて簡便に検出することを目的とする。また、精度の高い熱機関の実出力に基づいて、熱機関の診断精度を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記課題を解決するために本発明の第１の態様は、燃料の燃焼により駆動力を発生させる熱機関と電源からの電力を消費して駆動力を発生させる電動機とを駆動力源として備えるハイブリッド車両における熱機関の出力検出装置を提供する。本発明の第１の態様に係る熱機関の出力検出装置は、前記熱機関の出力軸と前記電動機の出力軸とを実質的に結合する出力軸結合手段と、前記熱機関、前記電動機および前記出力軸結合手段とを含む系のエネルギ収支を考慮して、前記熱機関の運転に伴って前記電動機から出力される電動機出力を用いて前記熱機関の実出力を検出する熱機関実出力検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第１の態様に係る熱機関の出力検出装置によれば、熱機関とは別に備えられていると共にその出力を容易且つ正確に検出することができる電動機を利用して熱機関の実出力を検出するので、熱機関の実出力を精度よくかつ簡潔に検出することができる。
【０００９】
本発明の第１の態様に係る熱機関の出力検出装置はさらに、前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段を備え、前記熱機関の出力軸と前記電動機の出力軸とは結合されており、
前記熱機関実出力検出手段は、
前記電動機によって負荷トルクを出力させる負荷トルク制御手段と、
前記検出された電動機の回転数と前記負荷トルクとに基づいて前記熱機関の実出力を算出する熱機関実出力算出手段とを備えても良い。
【００１０】
本発明の第２の態様は、燃料の燃焼により駆動力を発生させる熱機関と電源からの電力を消費して駆動力を発生させる電動機とを駆動力源として備えるハイブリッド車両における熱機関の診断装置を提供する。本発明の第２の態様に係る熱機関の診断装置は、前記熱機関に要求される熱機関要求出力を算出する熱機関要求出力算出手段と、前記算出された熱機関要求出力に従って前記熱機関を運転させる熱機関運転制御手段と、前記電動機を利用して前記熱機関の実出力を検出する熱機関実出力検出手段と、前記算出された熱機関要求出力と前記検出された熱機関実出力との出力偏差を算出する出力偏差算出手段と、前記算出された出力偏差に基づいて前記熱機関の作動状態を判定する作動状態判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の態様に係る熱機関の診断装置によれば、電動機を利用して熱機関の実出力を正確に検出することができる。また、算出された熱機関要求出力と検出された熱機関実出力との出力偏差に基づいて熱機関の作動状態を判定するので、熱機関の作動状態を正確かつ容易に判定することができる。
【００１２】
本発明の第２の態様に係る熱機関の診断装置において、前記熱機関の出力軸と前記電動機の出力軸とは結合されており、前記熱機関実出力検出手段は、前記熱機関の運転に伴って前記電動機から出力される電動機出力を前記熱機関の実出力として検出しても良い。電動機の出力は容易かつ正確に検出することができるので、電動機と結合されている熱機関の実出力もまた容易かつ正確に検出することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様に係る熱機関の診断装置はさらに、前記電動機の回転数を検出する電動機回転数検出手段を備え、前記熱機関の出力軸と前記電動機の出力軸とは結合されており、
前記熱機関実出力検出手段は、
前記電動機によって前記熱機関要求出力に対応する要求トルクを負荷トルクとして出力させる負荷トルク制御手段と、
前記検出された電動機の回転数と前記負荷トルクとに基づいて前記熱機関の実出力を算出する熱機関実出力算出手段とを備えても良い。
【００１４】
本発明の第２の態様に係る熱機関の診断装置において、前記作動状態判定手段は、前記出力偏差が第１の偏差未満の場合には、前記熱機関は正常であると判定しても良い。また、前記出力偏差が前記第１の偏差以上であると共に前記第１の偏差よりも大きな第２の偏差未満の場合には、前記熱機関の出力制御に補正が必要であると判定し、前記熱機関の診断装置はさらに、前記熱機関の出力制御に補正が必要であると判定された場合に、前記出力偏差を反映して前記熱機関要求出力を補正する熱機関要求出力補正手段を備えても良い。かかる構成を備えることにより、出力偏差が補正可能な場合には、出力偏差を反映することにより熱機関から熱機関要求出力と一致する実出力を出力させることができる。
【００１５】
本発明の第２の態様に係る熱機関の診断装置において、前記作動状態判定手段は、前記出力偏差が前記第２の偏差以上の場合には、前記熱機関に異常が発生していると判定し、前記熱機関の診断装置はさらに、前記熱機関に異常が発生していると判定された場合に、異常を報知する報知手段を備えても良い。かかる構成を備える場合には、出力偏差が補正不可能な場合に、熱機関に異常が発生している旨を報知することができる。なお、出力偏差には出力偏差の平均値も含まれ得る。出力偏差として出力偏差の平均値を用いる場合には、検出誤差等に起因する出力偏差の著しい変化を緩和させることができる。
【００１６】
本発明の第３の態様は、熱機関と電動機とを駆動力源として備えるパラレル式ハイブリッド車両における熱機関の診断装置を提供する。本発明の第２の態様に係る熱機関の診断装置は、外側ロータと内側ロータとを備える第１の電動機と、ロータとステータとを備える第２の電動機と、前記熱機関の出力軸と前記第２の電動機のロータとを継合する第１の継合状態および前記第１の電動機の内側ロータと前記第２の電動機のロータとを継合する第２の継合状態の少なくともいずれか一方の継合状態を取る継合機構と、前記熱機関に要求される熱機関要求出力を算出する熱機関要求出力算出手段と、前記算出された熱機関要求出力に従って前記熱機関を運転させる熱機関運転制御手段と、前記継合機構が前記第１の継合状態を取る場合には、前記第２の電動機を利用して前記熱機関の実出力を検出する熱機関実出力検出手段と、前記算出された熱機関要求出力と前記検出された熱機関実出力との出力偏差を算出する出力偏差算出手段と、前記算出された出力偏差に基づいて前記熱機関の作動状態を判定する作動状態判定手段とを備えることを特徴とする。
【００１７】
本発明の第３の態様に係る熱機関の診断装置によれば、２つの電動機を備えるハイブリッド車両において、継合状態が第１の継合状態を取る際に、熱機関の実出力を正確かつ容易に検出することができる。また、正確に検出した熱機関の実出力を用いて熱機関の作動状態を正確に判定することができる。
【００１８】
本発明の第３の態様に係る熱機関の診断装置において、前記熱機関実出力検出手段は、前記継合機構が第２の継合状態を取る場合には、前記第１の電動機を利用して前記熱機関の実出力を検出しても良い。かかる構成を備える場合には、継合状態が第２の継合状態を取る際に、熱機関の実出力を正確かつ容易に検出することができる。また、正確に検出した熱機関の実出力を用いて熱機関の作動状態を正確に判定することができる。
【００１９】
本発明の第３の態様に係る熱機関の診断装置において、前記熱機関実出力検出手段は、
前記第２の電動機によって所定の負荷トルクを出力させる電動機制御手段と、前記第２の電動機の回転数を検出する第２電動機回転数検出手段とを備え、
前記所定の負荷トルクと前記検出された第２の電動機回転数とを利用して前記熱機関の実出力を検出しても良い。かかる構成を備える場合には、電動機の負荷トルクの検出は容易かつ正確であるから、熱機関の実出力もまた容易かつ正確に検出することができ、また、熱機関の診断を正確に行うことができる。
【００２０】
本発明の第３の態様に係る熱機関の診断装置において、前記熱機関実出力検出手段は、
前記第１の電動機によって所定の負荷トルクを出力させる電動機制御手段と、前記第１の電動機の回転数を検出する第１電動機回転数検出手段とを備え、
前記第２の電動機の出力トルク、前記所定の負荷トルクおよび前記検出された第１の電動機回転数とを利用して前記熱機関の実出力を検出しても良い。かかる構成を備える場合には、電動機の負荷トルクの検出は容易かつ正確であるから、熱機関の実出力もまた容易かつ正確に検出することができ、また、熱機関の診断を正確に行うことができる。
【００２１】
本発明の第３の態様に係る熱機関の診断装置はさらに、前記第１の電動機の内側ロータと結合されていると共に前記駆動力源の出力を車両外部へ伝達する駆動軸を備え、前記継合機構は、前記熱機関の出力軸回転数が前記駆動軸回転数よりも低い場合に前記第１の継合状態を取り、前記熱機関の出力軸回転数が前記駆動軸回転数よりも高い場合に前記第２の継合状態を取っても良い。
【００２２】
本発明の第３の態様に係る熱機関の診断装置において、前記所定の負荷トルクは、前記熱機関が運転可能な運転可能領域内のトルクであり、前記運転可能領域内の全域にわたって変化させられても良い。かかる構成を備える場合には、熱機関の運転可能領域の全域にわたって、熱機関の診断を実行することができる。また、前記所定の負荷トルクは、前記熱機関の燃費を優先して前記熱機関を運転させるための燃費優先特性線と、前記熱機関要求出力の特性線との交点におけるトルクであっても良い。かかる構成を備える場合には、熱機関を燃費優先特性線上で運転させる場合における、熱機関の診断を実行することができる。
【００２３】
本発明の第３の態様に係る熱機関の診断装置において、前記熱機関実出力検出手段は、前記熱機関の運転状態が安定しているときに前記熱機関の実出力を検出しても良い。かかる場合には、より正確な熱機関の実出力ならびに熱機関の診断を実行することができる。
【００２４】
本発明の第３の態様に係る熱機関の診断装置において、前記作動状態判定手段は、前記出力偏差が第１の偏差未満の場合には、前記熱機関は正常であると判定しても良い。また、前記作動状態判定手段は、前記出力偏差が前記第１の偏差以上であると共に前記第１の偏差よりも大きな第２の偏差未満の場合には、前記熱機関の出力制御に補正が必要であると判定し、前記熱機関の診断装置はさらに、前記熱機関の出力制御に補正が必要であると判定された場合に、前記出力偏差を反映して前記熱機関要求出力を補正する熱機関要求出力補正手段を備えても良い。かかる構成を備えることにより、出力偏差が補正可能な場合には、出力偏差を反映することにより熱機関から熱機関要求出力と一致する実出力を出力させることができる。
【００２５】
本発明の第３の態様に係る熱機関の診断装置において、前記作動状態判定手段は、前記出力偏差が前記第２の偏差以上の場合には、前記熱機関に異常が発生していると判定し、前記熱機関の診断装置はさらに、前記熱機関に異常が発生していると判定された場合に、異常を報知する報知手段を備えても良い。かかる構成を備える場合には、出力偏差が補正不可能な場合に、熱機関に異常が発生している旨を報知することができる。
【００２６】
本発明の第４の態様は、熱機関、第１の電動機および第２の電動機を駆動力源として備えるパラレル式ハイブリッド車両における熱機関の診断方法を提供する。本発明の第３の態様に係る熱機関の診断方法は、前記熱機関に要求される熱機関要求出力を算出し、前記算出した熱機関要求出力に従って前記熱機関を運転させ、前記熱機関の出力軸と前記第２の電動機のロータとが継合されている場合には、前記第２の電動機を利用して前記熱機関の実出力を検出し、前記算出した熱機関要求出力と前記検出した熱機関実出力との出力偏差を算出し、前記算出した出力偏差に基づいて前記熱機関の作動状態を判定することを特徴とする。
【００２７】
本発明の第４の態様に係る熱機関の診断方法によれば、独立請求項に対応する態様および従属請求項に対応する各態様において、本発明の第３の態様に係る熱機関の診断装置と同様な作用効果を得ることができる。
【００２８】
本発明の第４の態様に係る熱機関の診断方法において、前記熱機関実出力を検出するに際しては、
前記第２の電動機によって所定の負荷トルクを出力させ、
前記第２の電動機の回転数を検出し、
前記所定の負荷トルクと前記検出した第２の電動機回転数とを利用して前記熱機関の実出力を検出しても良い。
【００２９】
本発明の第４の態様に係る熱機関の診断方法において、前記第１の電動機の内側ロータと前記第２の電動機のロータとが継合されている場合には、前記第１の電動機を利用して前記熱機関の実出力を検出しても良い。また、前記熱機関実出力を検出するに際しては、
前記第１の電動機によって所定の負荷トルクを出力させ、
前記第１の電動機の回転数を検出し、
前記第２の電動機の出力トルク、前記所定の負荷トルクおよび前記検出した第１の電動機回転数とを利用して前記熱機関の実出力を検出しても良い。
【００３０】
本発明の第４の態様に係る熱機関の診断方法において、前記所定の負荷トルクは、前記熱機関が運転可能な運転可能領域内のトルクであり、前記運転可能領域内の全域にわたって変化するトルクであっても良く、あるいは、前記熱機関の燃費を優先して前記熱機関を運転させるための燃費優先特性線と、前記熱機関要求出力の特性線との交点におけるトルクであっても良い。
【００３１】
本発明の第４の態様に係る熱機関の診断方法において、前記出力偏差が第１の偏差未満の場合には、前記熱機関は正常であると判定しても良い。また、前記出力偏差が前記第１の偏差以上であると共に前記第１の偏差よりも大きな第２の偏差未満の場合には、前記熱機関の出力制御に補正が必要であると判定し、前記出力偏差を反映して前記熱機関要求出力を補正しても良い。さらに、前記出力偏差が前記第２の偏差以上の場合には、前記熱機関に異常が発生していると判定し、異常を報知しても良い。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るハイブリッド車両における熱機関の診断装置について図面を参考にしていくつかの実施例に基づいて説明する。
【００３３】
図１を参照して第１の実施例に係るハイブリッド車両における熱機関の診断装置が用いられ得る車両の概略構成について説明する。図１は第１実施例に係る熱機関の診断装置が適用される車両の概略構成を示すブロック図である。なお、第１に実施例におけるハイブリッド車両におけるエンジンの診断装置には、ハイブリッド車両におけるエンジンの出力検出装置に要求される構成要素が含まれている。
【００３４】
車両は、主動力源としてのディーゼルエンジン（熱機関、燃焼機関）１０、第１駆動モータ２０、および第２駆動モータ３０を備えている。第１駆動モータ２０は、エンジン１０のクランクシャフト１２とドライブシャフト５０との継合および解放を制御すると共にエンジン１０のトルクを増幅する。第２駆動モータ３０は、ＥＶ走行時に動力源となると共にエンジン１０の不足トルクを補完する。
【００３５】
エンジン１０は、シリンダ内にディーゼル燃料（軽油）を直接噴射するコモンレール式インジェクタ１１、爆発燃焼によりエンジン１０において発生した出力をエンジン１０の外部へ伝達するためのクランクシャフト１２等を備えている。エンジン１０は、この他にも、コモンレールに高燃圧のディーゼル燃料を供給する高圧ポンプ（図示せず）、エンジン始動時にシリンダ内に導入された軽油と吸入空気との混合気に点火するためのグロープラグ（図示せず）等を備えている。インジェクタ１１の開弁時期は制御ユニット６０によって制御される。インジェクタ１１によってシリンダ内に噴射されたディーゼル燃料は、圧縮行程において自然に爆発燃焼し、爆発燃焼により生じたエネルギはクランクシャフト１２を介して外部に出力される。なお、図１では、６気筒エンジンを例にとって説明しているため、６個のインジェクタ１１が示されているが、インジェクタ１１の数はエンジンの気筒数に応じて変化することは言うまでもない。
【００３６】
第１駆動モータ２０は、三相同期電動機であり、アウターロータ２１とインナーロータ２２とを備えている。アウターロータ２１の一端（エンジン１０側）はダンパ１３を介してクランクシャフト１２と結合されている。アウターロータ２１に形成されたスロット（図示せず）には、三相のコイルが巻回されて三相コイル２３が形成されている。この三相コイル２３に対する電力の供給は、アウターロータ２１の中空回転軸２４に対して摺動可能に備えられているスリップリング２５を介して行われる。スリップリング２５には第１インバータ２００が接続されており、第１インバータ２００には制御ユニット６０およびバッテリ２１０が接続されている。インナーロータ２２の外周面には複数の永久磁石２６が備えられている。インナーロータ２２の回転軸２７は、中空回転軸２４の内部空間を貫通した後、変速機４０を介してドライブシャフト５０と結合されている。
【００３７】
アウターロータ２１の中空回転軸２４には、アウターロータ２１の中空回転軸２４（クランクシャフト１２）の回転数Ｎｅを検出する第１レゾルバ７０が配置されている。また、インナーロータ２２の回転軸２７上の第２駆動モータ３０と変速機４０との間の位置には、インナーロータ２２の回転軸２７の回転数Ｎｐを検出する第２レゾルバ７１が配置され、第１駆動モータ２０の回転数Ｎｍ１は、Ｎｐ−Ｎｅで得られる。第１駆動モータ２０では、インナーロータ２２の永久磁石２６により形成される磁界と制御ユニット６０からの指令に基づき三相コイル２３によって形成される磁界との相互作用によって、アウターロータ２１とインナーロータ２２とが様々な態様の動作を示す。
【００３８】
第２駆動モータ３０もまた、三相同期電動機であり、ケース５５の内周面に配置された複数のステータ３１、その外周面に複数の永久磁石３２を備えたロータ３３を備えている。回転磁界を形成する三相コイル３４は、各ステータ３１にコイルが巻回されることにより構成されている。三相コイル３４に対しては第２インバータ２２０が接続されており、第２インバータ２２０は制御ユニット６０およびバッテリ２１０と接続されている。第２駆動モータ３０では、ロータ３３の永久磁石３２により形成される磁界と制御ユニット６０からの指令に基づき三相コイル３４によって形成される磁界との相互作用によって、ロータ３３が回転する。ロータ３３は、インナーロータ２２の回転軸２７と同一軸上に配置されていると共にその中空部をインナーロータ２２の回転軸２７が貫通する中空軸３５に結合されており、中空軸３５の近傍にはロータ３３（第２駆動モータ３０）の回転数Ｎｍ２を検出する第３レゾルバ７２が配置されている。
【００３９】
第２駆動モータ３０の中空軸３５と第１駆動モータ２０のアウターロータ２１の他端とはクラッチ装置４１、４２を介して継合および解放可能に連結されている。第１および第２クラッチ装置４１，４２は図示しないアクチュエータによって駆動され、第１クラッチ４１はアウターロータ２１と中空軸３５（ロータ３３）との連結の継合および解放を実行し、第２クラッチ４２は回転軸２７と中空軸３５（ロータ３３）との連結の継合および解放を実行する。各クラッチ装置４１、４２には制御ユニット６０が接続されており、各クラッチ装置４１、４２は制御ユニット６０からの指令に基づいて各アクチュエータ（図示せず）が作動することにより制御される。
【００４０】
変速機４０は、内部に図示しない歯車機構を備え、歯車の噛み合わせを切り換えることによって、回転軸２７とドライブシャフト５０との結合状態を切り換える。変速機４０は、回転軸２７とドライブシャフト５０のと結合を解放（動力伝達を遮断）するシフトポジションであるニュートラルＮと、回転軸２７の回転方向を維持したまま回転軸２７の出力をドライブシャフト５０に伝達するシフトポジションであるドライブＤと、回転軸２７の回転方向を逆転させて回転軸２７の出力をドライブシャフト５０に伝達するシフトポジションであるリバースＲとを実現する。なお、本実施例では、第１駆動モータ２０によって、従来の変速機が提供していた変速比の変更機能が実現されている。
【００４１】
最後に、ドライブシャフト５０は、ディファレンシャルギヤ５１を介して車軸５２と接続されており、車軸５２の両端には車輪５３がそれぞれ取り付けられている。車軸５２の近傍には車速ｖを検出するための車速センサ７３が配置されている。
【００４２】
次に、図２を参照して第１の実施例に係るハイブリッド車両の制御系について説明する。図２は第１の実施例に係るハイブリッド車両のエンジン診断装置の制御回路構成を示すブロック図である。
【００４３】
制御ユニット６０は、ハイブリッドＥＣＵ（電子制御ユニット）６００、およびエンジンＥＣＵ６１０を備えている。各ＥＣＵ６００、６１０にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がそれぞれ備えられている。なお、これらＥＣＵは例示であり、例えば、ハイブリッドＥＣＵ６００にはバッテリ２１０の状態管理を行うバッテリＥＣＵが組み込まれ得る。
【００４４】
ハイブリッドＥＣＵ６００は制御ユニット６０の中核をなすＥＣＵであり車両の走行状態全般を制御する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジンＥＣＵ６１０と双方向通信可能に信号線を介して接続されている。ハイブリッドＥＣＵ６００には、エンジン１０のクランクシャフト１２の回転数を検出する第１レゾルバ７０、インナーロータ２２の回転軸２７の回転数を検出する第２レゾルバ７１、第２駆動モータ３０のロータ３３の回転数を検出する第３レゾルバ７２、車両の車速を検出する車速センサ７３、アクセル４４の踏み込み量をアクセル開度として検出するアクセル開度センサ７４、およびバッテリ充電率（ＳＯＣ）を検出するＳＯＣセンサ７５、シフトレバー４５のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ７６がそれぞれ信号線を介して接続されている。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１および第２インバータ２００、２２０と信号線を介して接続されており第１および第２駆動モータ２０、３０の動作を制御する。ハイブリッドＥＣＵ６００は第１及び第２クラッチ４１、４２に対しても信号線を介して接続されている。
【００４５】
エンジンＥＣＵ６１０は、インジェクタ１１等のエンジン運転状態を変更する装置と接続されており、ハイブリッドＥＣＵ６００からの要求に従ってインジェクタ１１等を介してエンジン１０の運転状態を制御する。
【００４６】
次に、これら構成を備える第１の実施例に従うハイブリッド車両の一般的な動作について図３を参照して説明する。図３はアクセル開度および車速に基づいて車両要求出力を決定する際に用いられるマップの一例を示す説明図である。
【００４７】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、アクセル開度センサ７４からアクセル開度θを取得し、車速センサ７３から車速ｖを取得する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、取得したアクセル開度θと車速ｖとに基づいて、車両要求出力Ｐｒを図３に示すマップに基づいて決定する。なお、図示する特性線は本実施例の理解を容易にするために用いた例示に過ぎず、車両要求出力を決定するための特性線（マップ）はこれに限定されるものではない。
【００４８】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両要求出力Ｐreqがエンジン１０を効率良く運転できるエンジン運転領域の境界値である最小エンジン出力Ｐｅminよりも小さく、バッテリ充電率ＳＯＣが下限しきい値より大きな場合には、第２駆動モータ３０によって車両要求出力Ｐreqを出力させる。あるいは、バッテリ充電率ＳＯＣが下限しきい値以下の場合には、ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジン１０をエンジン運転領域内のいずれかの点において運転させ、第１駆動モータ２０をジェネレータとして作動させ、得られた電力を用いて第２駆動モータ３０によって車両要求出力Ｐreqを出力させる。この他にも、様々な公知のＥＶ走行制御ルーチンが用いられ得ることは言うまでもない。
【００４９】
これに対して、ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両要求出力Ｐreqがエンジン１０のエンジン運転領域の境界値である最小エンジン出力Ｐｅminよりも大きい場合には、エンジン１０によって車両要求出力Ｐreqを出力させる。かかる場合、ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジンＥＣＵ６１０を介してインジェクタ１１から噴射される燃料量、および燃料の噴射タイミングを制御する。ハイブリッドＥＣＵ６００はまた、インバータ２００を介して第１駆動モータ２０の負荷トルクを制御して、現在の車速に合わせてエンジン１０の回転数を減速し、ドライブシャフト５０に伝達させる。
【００５０】
なお、本実施例におけるハイブリッド車両では、エンジン回転数Ｎｅがドライブシャフト５０と変速機４０を介して連結されている回転軸２７の回転数Ｎｐよりも高い、アンダードライブ状態にある場合には、第２クラッチ４２を継合させる。この結果、第２駆動モータ３０のロータ３３と回転軸２７とが結合し、第２駆動モータ３０がドライブシャフト５０上に配置されている構成となる。アンダードライブ時には、第１駆動モータ２０にて回生したエネルギが第２駆動モータ３０にて消費され、その消費されたエネルギを再度第１駆動モータ２０にて回生するというエネルギの再循環を防止すると共に、エネルギ効率を向上させるために、第２駆動モータ３０のロータ３３を回転軸２７と継合する。
【００５１】
一方、エンジン回転数Ｎｅが回転軸２７の回転数Ｎｐよりも低い、オーバドライブ状態にある場合には、ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１を継合させて、第２駆動モータ３０のロータ３３とクランクシャフト１２とを結合する。この結果、第２駆動モータ３０の出力は、クランクシャフト１２上に出力され得る。オーバードライブ時には、第２駆動モータ３０にて回生したエネルギが第１駆動モータ２０にて消費され、その消費されたエネルギを再度第２駆動モータ３０にて回生するというエネルギの再循環を防止すると共に、エネルギ効率を向上させるために、第２駆動モータ３０のロータ３３をクランクシャフト１２に継合する。
【００５２】
次に、エンジン１０の診断処理がユーザによって車両停止時に実行される場合における、第１の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の診断装置の動作状態について図４〜図８を参照して説明する。図４は、第１の実施例に従う、第１または第２駆動モータを利用してエンジン１０の実出力を検出する際に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。図５は第１または第２駆動モータ２０、３０の負荷トルクを決定する際に用いられるマップの一例を示す説明図である。図６は図４に示すオーバドライブ時におけるエンジン実出力検出処理の詳細を示すフローチャートである。図７は図４に示すアンダードライブ時におけるエンジン実出力検出処理の詳細を示すフローチャートである。図８は、第１の実施例に従うエンジン１０の診断処理時に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。
【００５３】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、シフトポジションセンサ７６からシフトポジションを取得し、取得したシフトポジションがニュートラルＮであるか否かを判定する（ステップＳ１００）。エンジン１０の実出力Ｐrealを検出するに際しては、エンジン１０を運転させる必要があるので、クランクシャフト１２（回転軸２７）からドライブシャフト５０への駆動力の伝達を遮断する必要があるからである。ハイブリッドＥＣＵ６００は、シフトポジションがニュートラルＮでないと判定した場合には（ステップＳ１００：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。なお、本実施例では、シフトポジションとしてパーキングＰが用意されていないが、パーキングＰが用意されている場合には、パーキングＰはニュートラルＮと同様にして取り扱われるものとする。
【００５４】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、シフトポジションがニュートラルＮであると判定した場合には（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullであるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。バッテリ２１０が満充電状態にある場合には、第１または第２駆動モータ２０、３０をジェネレータとして作動させることができないからである。ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullであると判定した場合には（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。
【００５５】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullでないと判定した場合には（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、補正前エンジン要求出力Ｐecomを取得する（ステップＳ１１０）。なお、本実施例においては、エンジン１０によってのみ車両要求出力Ｐreqが出力されるので、車両要求出力Ｐreq＝補正前エンジン要求出力Ｐecomの関係が成り立っており、以下の説明ではエンジン要求出力として説明する。また、本実施例においては、ユーザによるアクセルペダル４４の踏み込みによってエンジンの診断処理が実行されるので、取得される車両要求出力Ｐreqは、ユーザにより踏み込まれたアクセルペダル４４の踏み込み量に基づいている。
【００５６】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、補正フラグがオンされている場合には、補正前エンジン要求出力Ｐecomを引数としてエンジン出力補正値ΔＰecomを出力するエンジン出力補正テーブルからエンジン出力補正値ΔＰecomを取得する（ステップＳ１２０）。補正フラグおよびエンジン出力補正テーブルについては、後述する。また、エンジン出力補正値ΔＰecomは、工場出荷時には０であり、その後は測定結果を反映した値を取る。ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジン要求出力ＰereqをＰereq＝Ｐecom＋ΔＰecomの式から求める（ステップＳ１３０）。なお、補正フラグがオフされている場合には、エンジン要求出力Ｐereq＝Ｐecomとなる。ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジンＥＣＵ６１０を介して、取得したエンジン要求出力Ｐereqにてエンジン１０を運転させる（ステップＳ１４０）。
【００５７】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、取得したエンジン要求出力Ｐereqと図５に示すマップとから第１または第２駆動モータ２０、３０によって出力すべき負荷トルクＴｍＬを算出する（ステップＳ１５０）。図５のマップについて説明すると、縦軸はエンジントルクＴｅ（Ｎｍ）を示し、横軸はエンジン回転数Ｎｅ（rpm）を示す。等燃費ラインＬ１は燃費が等しくなるポイントを結んで示した特性線であり、エンジン等出力ラインＬ２はエンジン１０の出力（Ｐｅ）が等しくなるポイントを結んで示した特性線である。これら等燃費ラインＬ１およびエンジン等出力ラインＬ２に基づいて、同一のエンジン出力に対してエンジンの運転効率が最高となるように（燃費が最も良くなるように）最適燃費曲線Ｌ３が決定される。エンジン運転ポイントは最適燃費曲線Ｌ３上にある。最適燃費曲線Ｌ３の最低出力の等出力より左下の領域は、エンジン１０によって車両要求出力を出力するよりも第２駆動モータ３０によって車両要求出力を出力する方が車両全体としてのエネルギ効率が良くなるＥＶ領域である。このＥＶ領域ではエンジン１０は駆動出力を出力するためには運転されず、専ら第２駆動モータ３０によって車両要求出力が出力される。もっとも、エンジン１０は、ＳＯＣセンサ７５によって検出されたバッテリ２１０のＳＯＣが下限しきい値以下の場合には第１駆動モータ２０をジェネレータとして駆動するための動力源として用いられ得る。かかる場合にも、エンジン１０は最適燃費曲線Ｌ３上のいずれかの運転ポイントにて運転され得ることは言うまでもない。
【００５８】
第１または第２駆動モータ２０、３０の負荷トルクＴｍＬの算出手順について詳述すると、車両要求出力Ｐreqと一致するエンジン等出力ラインＬ２を決定し、決定したエンジン等出力ラインＬ２と最適燃費曲線Ｌ３との交点を求め、かかる交点に対応するエンジントルクＴｅをモータ負荷トルクＴｍＬとして用いる。
【００５９】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１および第２クラッチ４２の継合状態を検出して車両がオーバドライブ状態にあるのかアンダードライブ状態にあるのかを判定する（ステップＳ１６０）。オーバドライブ状態の場合とアンダードライブ状態の場合とでは、算出した負荷トルクＴｍＬを出力させるべきモータが異なるからである。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１が継合されており、車両がオーバドライブ状態にあると判定した場合には（ステップＳ１６０：Ｙｅｓ）、オーバドライブ時エンジン出力検出処理を実行する（ステップＳ１７０）。一方、ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両がオーバドライブ状態にないと判定した場合には（ステップＳ１６０：Ｎｏ）、アンダードライブ時エンジン出力検出処理を実行する（ステップＳ１８０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、実エンジン出力Ｐerealとエンジン要求出力Ｐereqとの偏差ΔＰeを求め、ΔＰeをエンジン要求出力Ｐereqと関連付けて一次元の偏差テーブルに格納し（ステップＳ１９０）、本処理ルーチンを終了する。オーバドライブ時エンジン出力検出処理およびアンダードライブ時エンジン出力検出処理については、以下に詳述する。
【００６０】
先ず、図６を参照してオーバドライブ時エンジン出力検出処理について説明する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１駆動モータ２０の目標出力トルクＴｍ１を０に設定する（ステップＳ１７００）。すなわち、第１駆動モータ２０がエンジン１０に対する負荷とならないよう、第１駆動モータ２０の出力トルクＴｍ１を制御する。
【００６１】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、第２駆動モータ３０の目標出力トルクＴｍ２を負荷トルクＴｍＬに設定する（ステップＳ１７１０）。すなわち、オーバドライブ状態では、第２駆動モータ３０によってモータ負荷トルクＴｍＬを出力させる。一般的に、モータの出力トルクはモータに供給する電流または電圧を調整することによって正確に制御することができる。かかる条件下では、エンジン１０に対する負荷トルクは、モータ負荷トルクＴｍＬとなる。ハイブリッドＥＣＵ６００は、中空軸２４の回転数Ｎｅを第１レゾルバ７０から取得する（ステップＳ１７２０）。
【００６２】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、以下の式（１）を用いてエンジン１０の実出力Ｐｅrealを算出して（ステップＳ１７３０）、図４に示す処理ルーチンに戻る。
Ｐｅreal＝Ｎｅ＊（Ｔｍ１−Ｔｍ２）    式（１）
ただし、Ｔｍ１＝０、Ｔｍ２＝ＴｍＬ
【００６３】
オーバドライブ状態時には、本実施例におけるハイブリッド車両は、第２クラッチ４２を介してクランクシャフト１２と第２駆動モータ３０のロータ３３とが連結されている構成を有している。したがって、エンジン１０と第２駆動モータ３０とはリジッドに結合されることとなり、エンジン１０の出力と第２駆動モータ３０の出力（発電力）とは一致し、検出された中空軸２４の回転数Ｎｅと負荷トルクＴｍＬとを乗算して得られるモータ出力Ｐｍがエンジン１０の実出力Ｐｅrealとなる。なお、既述のように、モータトルクＴｍは容易に求めることが可能であるため、モータ出力Ｐｍ、すなわち、エンジン実出力Ｐｅrealも容易に算出することができる。
【００６４】
また、エンジン１０は、最適燃費曲線Ｌ３上のいずれかのポイントにおいて運転されるので、算出されたエンジン実出力Ｐｅrealが乗っているエンジン等出力ラインＬ２と最適燃費曲線Ｌ３との交点を求めることによって、エンジン実出力Ｐｅrealに対応するエンジントルクＴｅrealおよびエンジン回転数Ｎｅrealを取得することもできる。
【００６５】
次に、図７を参照してアンダードライブ時エンジン出力検出処理について説明する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１駆動モータ２０のインナーロータ２２を停止状態で維持するために、インナーロータ２２の回転軸２７と第２クラッチ４２を介して継合されている第２駆動モータ３０のロータ３３の速度０制御を実行する（ステップＳ１８００）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１駆動モータ２０の目標出力トルクＴｍ１を負荷トルクＴｍＬに設定する（ステップＳ１８１０）。すなわち、アンダードライブ状態では、第１駆動モータ２０によってモータ負荷トルクＴｍＬを出力させる。この結果、エンジン１０に対する負荷トルクは、モータ負荷トルクＴｍＬとなる。ハイブリッドＥＣＵ６００は、中空軸２４の回転数Ｎｅを第１レゾルバ７０から取得する（ステップＳ１８２０）。
【００６６】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、以下の式（２）を用いてエンジン１０の実出力Ｐｅrealを算出して（ステップＳ１８３０）、図４に示す処理ルーチンに戻る。
Ｐｅreal＝Ｎｅ＊（Ｔｍ１）    式（２）
ただし、Ｔｍ１＝−ＴｍＬ
【００６７】
アンダードライブ状態では、エンジン１０の負荷となり得るモータは第１駆動モータ２０のみであるから、第２駆動モータ３０が出力するトルクは考慮に入れる必要はない。もっとも、第２駆動モータ３０に対しては、既述の通り速度０制御処理が実行される。
【００６８】
また、アンダードライブ状態時には、本実施例におけるハイブリッド車両は、クランクシャフト１２と第１駆動モータ２０のアウターロータ２１とが連結されている構成を有している。したがって、エンジン１０と第１駆動モータ２０とはリジッドに結合されることとなり、エンジン１０の出力と第１駆動モータ２０の出力（発電力）とは一致し、検出された中空軸２４の回転数Ｎｅと負荷トルクＴｍＬとを乗算して得られるモータ出力Ｐｍがエンジン１０の実出力Ｐｅrealとなる。なお、既述のように、モータトルクＴｍは容易に求めることが可能であるため、モータ出力Ｐｍ、すなわち、エンジン実出力Ｐｅrealも容易に算出することができる。
【００６９】
続いて、上記手順によって取得したエンジン１０の実出力Ｐerealを用いたエンジン１０の診断処理について図８を参照して説明する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、一次偏差テーブルから、各出力ポイントにおける偏差を代表する評価値として偏差代表値ΔＰerを求める（ステップＳ２００）。偏差代表値ΔＰerは、例えば、ΔＰeの平均値、ΔＰe/Ｐereqの平均値、各出力ポイントでの荷重平均値として求めることができる。本実施例では、各出力ポイント毎の偏差ΔＰeを用いてエンジン１０の診断を実行して各出力ポイント毎にエンジン要求出力Ｐecomの補正値ΔＰecomを求めるのではなく、各出力ポイントの偏差ΔＰeを反映する偏差代表値ΔＰerを用いてエンジン１０の診断を実行して全出力ポイントに対して共通に用いられる補正値ΔＰecomを求めるのである。この結果、検出誤差等に起因する補正値ΔＰecomの急激な変化を緩和することが可能となり、補正に起因するエンジン出力特性の急激な変化を防止することができる。
【００７０】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差代表値ΔＰerが第１の判定値Ｐｅ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差代表値ΔＰerが第１の判定値Ｐｅ１未満であると判定した場合には（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、エンジン１０の運転状態に異常はないものと判定し（ステップＳ２２０）、エンジン出力Ｐeの補正の要否を示す補正フラグをオフして（ステップＳ２２５）、本処理ルーチンを終了する。エンジン１０の運転状態（出力特性）は、使用環境条件、例えば、経年変化によっても低下するので、偏差代表値ΔＰerが小さい場合には、異常なしと判断するのである。ここで、第１の判定値Ｐｅ１は、例えば、出力値の５％である。
【００７１】
一方、ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差代表値ΔＰerが第１の判定値Ｐｅ１以上であると判定した場合には（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、求めた偏差代表値ΔＰerが第２の判定値Ｐｅ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ２３０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差代表値ΔＰerが第２の判定値Ｐｅ２未満でないと判定した場合には（ステップＳ２３０：Ｎｏ）、計器盤上の警告灯、インフォーメーションディスプレイ等を介して、ユーザに対してエンジン１０に異常が発生している旨を報知し（ステップＳ２４０）、異常処理を実行して（ステップＳ２４５）、本処理ルーチンを終了する。偏差代表値ΔＰerが第２の判定値Ｐｅ２以上の場合には、経年変化に伴うエンジン１０の出力低下の可能性は低いので、エンジン１０に何らかの異常が発生しているものと判定する。
【００７２】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差代表値ΔＰerが第２の判定値Ｐｅ２未満であると判定した場合には（ステップＳ２３０：Ｙｅｓ）、補正前エンジン要求出力Ｐecomを補正してエンジン要求出力Ｐereqを算出するための補正テーブルを作成する（ステップＳ２５０）。補正テーブルは、例えば、補正の割合が百分率で５％補正の場合、エンジン出力補正値ΔＰecom＝Ｐecom＊０．０５の値を各Ｐecomについて格納するテーブルであり、Ｐecomを引数としてエンジン出力補正値ΔＰecomを出力する。補正テーブルは、Ｐecomの最小分解能に対応して個々のエンジン出力補正値ΔＰecomを格納している。エンジン出力補正値ΔＰecomの算出方法としては、この他に、例えば、出力値に対して対数をとる算出方法を採用しても良い。補正に用いられる百分率値等は、偏差代表値ΔＰerの値を反映して決定される。この結果、補正前エンジン要求出力Ｐecomに対して、補正後のエンジン要求出力Ｐereqは単調増加する特性を有する。
【００７３】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、偏差代表値ΔＰerが第３の判定値Ｐｅ３未満であるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、偏差代表値ΔＰerが第３の判定値Ｐｅ３以上であると判定した場合には（ステップＳ２６０：Ｎｏ）、計器盤上の表示灯、インフォメーションディスプレイ等を介してユーザに対してメンテナンスの実行を促し（ステップＳ２７０）、ステップＳ２８０に移行する。すなわち、偏差代表値ΔＰerが第２の判定値未満であっても、その値が比較的大きい場合には、メンテナンスを実行することが好ましいからである。ハイブリッドＥＣＵ６００は、偏差代表値ΔＰerが第３の判定値Ｐｅ３以上であると判定した場合には（ステップＳ２６０：Ｙｅｓ）、補正フラグをオンして（ステップＳ２８０）、本処理ルーチンを終了する。この結果、補正前エンジン要求出力Ｐecomが補正され、エンジン１０の実出力Ｐerealの低下が補われる。偏差代表値ΔＰerが第１の判定値Ｐｅ１以上であり第２の判定値Ｐｅ２未満の場合には、エンジン１０の実出力Ｐerealの低下は、経年変化の進行に起因するものと考えられるので、補正されたエンジン要求出力Ｐereqを用いることによってエンジンの実出力Ｐerealを補正して、アクセルペダルの踏み込み量とエンジン実出力Ｐerealとの間の格差を是正するのである。
【００７４】
以上説明したように、第１の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の診断装置によれば、第１または第２駆動モータ２０、３０の出力Ｐｍを用いてエンジン１０の実出力Ｐerealを検出するので、エンジン要求出力Ｐereqに応じてエンジン１０が出力しているエンジン１０の実出力Ｐerealを、簡便且つ正確に検出することができる。モータトルクＴｍの検出は、制御電流値等から容易に求めることができるので、第１または第２駆動モータ２０、３０をエンジン１０の負荷として作用させ、かかる負荷トルクＴｍＬと中空軸２４の回転数Ｎｅとを掛け合わせることにより、モータ出力Ｐｍ、すなわち、エンジン１０の実出力Ｐerealを容易かつ正確に求めることができる。
【００７５】
また、こうして求められたエンジン１０の実出力Ｐerealとエンジン要求出力Ｐereqとの偏差ΔＰｅの代表値である偏差代表値ΔＰerに基づいてエンジン１０の診断処理を実行するので、エンジン１０の診断処理を容易かつ正確に行うことができる。
【００７６】
さらに、エンジン１０の診断処理の結果に応じて、３通りの対処処理を実行するので、エンジン１０の診断処理の結果を適切に反映することができる。例えば、偏差代表値ΔＰerが第１の判定値Ｐｅ１以上であり第２の判定値Ｐｅ２未満の場合には、補正フラグをオンして補正前エンジン要求出力Ｐecomにエンジン出力補正値ΔＰecomの付加を要求するので、エンジン１０の実出力の低下を補うことができる。この結果、アクセル踏み込み量に対するエンジン出力特性をエンジン１０の初期状態と同等に維持することが可能となり、ユーザに違和感を与える事態を回避することができる。
【００７７】
また、偏差代表値ΔＰerが第２の判定値Ｐｅ２未満であっても第３の判定値Ｐｅ３以上の場合には、ユーザに対してメンテナンスを促すので、エンジン１０の状態を適当な状態に維持することができる。さらに、偏差代表値ΔＰerが第２の判定値以上の場合には、エンジン１０に異常が発生している旨を報知するので、ユーザはエンジン１０の異常を容易に知ることができる。
【００７８】
第２の実施例：
次に図９を参照して第２の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理について説明する。図９は第２の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第２の実施例に係るハイブリッド車両における診断装置は、第１の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理と同一の構成を有するので、各構成要素については同一の符合を付してその説明を省略する。また、第１の実施例において説明済みのステップについては、簡単に説明するに留め詳細な説明を省略する。
【００７９】
第２の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理および診断処理は、サービス工場等における車両検査時にハイブリッドＥＣＵ６００によって自動的に実行される処理である。図９を参照して、エンジン１０の実出力Ｐerealの検出処理について説明する。
【００８０】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、検査モードスイッチがオンされると本処理ルーチンを開始する。シフトポジションセンサ７６からシフトポジションを取得し、取得したシフトポジションがニュートラルＮであるか否かを判定する（ステップＳ３００）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、シフトポジションがニュートラルＮでないと判定した場合には（ステップＳ３００：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。なお、本実施例では、シフトポジションとしてパーキングＰが用意されていないが、パーキングＰが用意されている場合には、パーキングＰはニュートラルＮと同様にして取り扱われるものとする。
【００８１】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、シフトポジションがニュートラルＮであると判定した場合には（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullであるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullであると判定した場合には（ステップＳ３０５：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。
【００８２】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullでないと判定した場合には（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）、検査用に用意されているエンジン要求出力マップからエンジン要求出力Ｐereqnを取得する（ステップＳ３１０）。なお、本実施例においては、エンジン１０によってのみ車両要求出力が出力されるので、車両要求出力＝エンジン要求出力Ｐereqの関係が成り立つ。エンジン要求出力マップは、エンジン１０が運転可能な全領域内におけるｍ個のエンジン要求出力Ｐereqを備えていても良く、あるいは、最適燃費曲線Ｌ３上のｍ個のエンジン要求出力Ｐereqを備えていても良い。例えば、ｎ＝１〜ｍである。ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジンＥＣＵ６１０を介して、取得したエンジン要求出力Ｐereqnにてエンジン１０を運転させる（ステップＳ３２０）。
【００８３】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、取得したエンジン要求出力Ｐereqnと図５に示すマップとから第１または第２駆動モータ２０、３０によって出力すべき負荷トルクＴｍＬnを算出する（ステップＳ３３０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１および第２クラッチ４２の継合状態を検出して車両がオーバドライブ状態にあるのかアンダードライブ状態にあるのかを判定する（ステップＳ３４０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１が継合されており、車両がオーバドライブ状態にあると判定した場合には（ステップＳ３４０：Ｙｅｓ）、オーバドライブ時エンジン出力検出処理を実行する（ステップＳ３５０）。
【００８４】
一方、ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両がオーバドライブ状態にないと判定した場合には（ステップＳ３４０：Ｎｏ）、アンダードライブ時エンジン出力検出処理を実行する（ステップＳ３６０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、オーバドライブ時エンジン出力検出処理またはアンダードライブ時エンジン出力検出処理において、検出したエンジン１０の実出力Ｐerealnとをエンジン要求出力Ｐereqnと偏差ΔＰeを偏差テーブルに格納する（ステップＳ３７０）。
【００８５】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、検査用エンジン要求出力マップ上に規定されている全てのエンジン要求出力Ｐereqnについて、エンジン１０の実出力Ｐerealnを検出したか否か、すなわち、ｎ＝ｍであるか否かを判定し（ステップＳ３８０）、ｎ＜ｍであると判定した場合には（ステップＳ３８０：Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１とし（ステップＳ３９０）ステップＳ３２０に移行して、未検出のエンジン１０の実出力Ｐerealnの検出を継続する。
【００８６】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、ｎ＝ｍである、すなわち、検査用エンジン要求出力マップ上に規定されている全てのエンジン要求出力Ｐereqについて、エンジン１０の実出力Ｐerealを検出したと判定した場合には（ステップＳ３８０：Ｙｅｓ）、本処理ルーチンを終了する。オーバドライブ時エンジン出力検出処理およびアンダードライブ時エンジン出力検出処理については、第１の実施例において説明済みなのでその説明を省略する。
【００８７】
続いて、ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１の実施例において図８を参照して説明した診断処理を実行する。ただし、第２の実施例におけるエンジン１０の診断処理では、エンジン１０の全出力領域についてエンジンの実出力Ｐerealが測定されるので、偏差Ｐeを格納するテーブルは２次元テーブルとなる。エンジン１０の劣化または異常を詳細に検査する場合には、偏差ΔＰeの２次元マップの分布に基づいて推定することもできる。かかる場合には、サービスツールに対して偏差データのみを送出し、サービスツール上で偏差データの解析を行う。
【００８８】
第２の実施例によれば、検査用エンジン要求出力マップ上に予め規定されている全てのエンジン要求出力Ｐereqについて、ハイブリッドＥＣＵ６００によって自動的にエンジン１０の実出力Ｐerealを検出することができると共に、エンジン１０の診断を実行することができるま。また、エンジン１０の診断に際しては、オフラインのサービスツールを用いることによってエンジン１０の全運転領域における偏差データに基づいて、エンジン１０の作動状態をより精度良く判定することができる。今回得られた偏差データと、過去のサービス履歴データ、過去の同一機種のエンジンの経年変化データとを比較することにより、異常原因の特定、エンジン１０の経年変化特性を知ることができるからである。なお、本実施例では、検査時におけるエンジン要求出力Ｐereqnを補正することなく検査処理を実行しているが、第１の実施例と同様にしてエンジン要求出力Ｐereqnを補正して実行しても良い。
【００８９】
第３の実施例：
次に、エンジン１０の診断処理がユーザによって車両停止時に実行される場合における、第３の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の診断装置の動作状態について図５、図１０、図１１を参照して説明する。図１０は、第３の実施例に従う、第１または第２駆動モータを利用してエンジン１０の実出力を検出する際に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。図１１は、第３の実施例に従うエンジン１０の診断処理時に実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第３の実施例に係るハイブリッド車両における診断装置は、第１の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理と同一の構成を有するので、各構成要素については同一の符合を付してその説明を省略する。
【００９０】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、シフトポジションセンサ７６からシフトポジションを取得し、取得したシフトポジションがニュートラルＮであるか否かを判定する（ステップＳ４００）。エンジン１０の実出力Ｐrealを検出するに際しては、エンジン１０を運転させる必要があるので、クランクシャフト１２（回転軸２７）からドライブシャフト５０への駆動力の伝達を遮断する必要があるからである。ハイブリッドＥＣＵ６００は、シフトポジションがニュートラルＮでないと判定した場合には（ステップＳ４００：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。なお、本実施例では、シフトポジションとしてパーキングＰが用意されていないが、パーキングＰが用意されている場合には、パーキングＰはニュートラルＮと同様にして取り扱われるものとする。
【００９１】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、シフトポジションがニュートラルＮであると判定した場合には（ステップＳ４００：Ｙｅｓ）、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullであるか否かを判定する（ステップＳ４１０）。バッテリ２１０が満充電状態にある場合には、第１または第２駆動モータ２０、３０をジェネレータとして作動させることができないからである。ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullであると判定した場合には（ステップＳ４１０：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。
【００９２】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullでないと判定した場合には（ステップＳ４１０：Ｙｅｓ）、既述のようにして車両要求出力Ｐreqを取得する（ステップＳ４２０）。なお、本実施例においては、エンジン１０によってのみ車両要求出力Ｐreqが出力されるので、車両要求出力Ｐreq＝エンジン要求出力Ｐｅreqの関係が成り立つ。さらに、本実施例においては、ユーザによるアクセルペダル４４の踏み込みによってエンジンの診断処理が実行されるので、取得される車両要求出力Ｐreqは、ユーザにより踏み込まれたアクセルペダル４４の踏み込み量に基づいている。ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジンＥＣＵ６１０を介して取得した車両要求出力Ｐreqにてエンジン１０を運転させる（ステップＳ４３０）。
【００９３】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、取得した車両要求出力Ｐreqと図５に示すマップとから第１または第２駆動モータ２０、３０によって出力すべき負荷トルクＴｍＬを算出する（ステップＳ４４０）。図５のマップについては、第１の実施例において説明済みである。第１または第２駆動モータ２０、３０の負荷トルクＴｍＬの算出手順について詳述すると、車両要求出力Ｐreqと一致するエンジン等出力ラインＬ２を決定し、決定したエンジン等出力ラインＬ２と最適燃費曲線Ｌ３との交点を求め、かかる交点に対応するエンジントルクＴｅをモータ負荷トルクＴｍＬとして用いる。
【００９４】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１および第２クラッチ４２の継合状態を検出して車両がオーバドライブ状態にあるのかアンダードライブ状態にあるのかを判定する（ステップＳ４５０）。オーバドライブ状態の場合とアンダードライブ状態の場合とでは、算出した負荷トルクＴｍＬを出力させるべきモータが異なるからである。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１が継合されており、車両がオーバドライブ状態にあると判定した場合には（ステップＳ４５０：Ｙｅｓ）、オーバドライブ時エンジン出力検出処理を実行し（ステップＳ４６０）、本処理ルーチンを終了する。一方、ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両がオーバドライブ状態にないと判定した場合には（ステップＳ４５０：Ｎｏ）、アンダードライブ時エンジン出力検出処理を実行し（ステップＳ４７０）、本処理ルーチンを終了する。オーバドライブ時エンジン出力検出処理およびアンダードライブ時エンジン出力検出処理については、第１の実施例において説明済みであるからその説明を省略する。
【００９５】
続いて、上記手順によって取得したエンジン１０の実出力Ｐerealを用いたエンジン１０の診断処理について図１１を参照して説明する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジン要求出力Ｐｅreq（＝車両要求出力Ｐreq）と取得したエンジン１０の実出力Ｐｅrealとの偏差ΔＰｅを求める（ステップＳ５００）。エンジン１０の実出力Ｐｅrealとエンジン要求出力Ｐｅreqとの偏差を見れば、簡便かつ正確にエンジン１０の運転状態を診断することができるからである。
【００９６】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差ΔＰｅが第１の判定値Ｐｅ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ５１０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差ΔＰｅが第１の判定値Ｐｅ１未満であると判定した場合には（ステップＳ５１０：Ｙｅｓ）、エンジン１０の運転状態に異常はないものと判定し（ステップＳ５２０）、本処理ルーチンを終了する。エンジン１０の運転状態（出力特性）は、経年変化によっても低下するので、偏差ΔＰｅが軽度の経年変化に起因する程度の範囲にある場合には、異常なしと判断するのである。ここで、第１の判定値Ｐｅ１は、例えば、出力値の５％である。
【００９７】
一方、ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差ΔＰｅが第１の判定値Ｐｅ１以上であると判定した場合には（ステップＳ５１０：Ｎｏ）、求めた偏差ΔＰｅが第２の判定値Ｐｅ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ５３０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差ΔＰｅが第２の判定値Ｐｅ２未満であると判定した場合には（ステップＳ５３０：Ｙｅｓ）、車両要求出力Ｐreqを補正する処理を実行して（ステップＳ５４０）、本処理ルーチンを終了する。偏差ΔＰｅが第１の判定値Ｐｅ１以上であり第２の判定値Ｐｅ２未満の場合には、エンジン１０の実出力Ｐｅrealの低下は、経年変化の進行に起因するものと考えられるので、車両要求出力Ｐreqを補正することによって、エンジン１０の実出力Ｐｅrealの低下を補うのである。具体的には、逐次算出される車両要求出力Ｐreqに対して偏差ΔＰｅに相当する値を付加する。
【００９８】
一方、ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差ΔＰｅが第２の判定値Ｐｅ２以上であると判定した場合には（ステップＳ５３０：Ｎｏ）、計器盤上の警告灯、インフォーメーションディスプレイ等を介して、ユーザに対してエンジン１０に異常が発生している旨を報知して（ステップＳ５５０）、本処理ルーチンを終了する。偏差ΔＰｅが第２の判定値Ｐｅ２以上の場合には、経年変化に伴うエンジン１０の出力低下の可能性は低いので、エンジン１０に何らかの異常が発生しているものと判定する。
【００９９】
以上説明したように、第３の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の診断装置によれば、第１または第２駆動モータ２０、３０の出力Ｐｍを用いてエンジン１０の実出力Ｐｅrealを検出するので、車両要求出力Ｐreqに応じてエンジン１０が出力しているエンジン１０の実出力Ｐｅrealを、簡便且つ正確に検出することができる。モータトルクＴｍの検出は、制御電流値等から容易に求めることができるので、第１または第２駆動モータ２０、３０をエンジン１０の負荷として作用させ、かかる負荷トルクＴｍＬと中空軸２４の回転数Ｎｅとを掛け合わせることにより、モータ出力Ｐｍ、すなわち、エンジン１０の実出力Ｐｅrealを容易かつ正確に求めることができる。
【０１００】
また、こうして求められたエンジン１０の実出力Ｐｅrealと車両要求出力Ｐreqとの偏差ΔＰｅに基づいてエンジン１０の診断処理を実行するので、エンジン１０の診断処理を容易かつ正確に行うことができる。
【０１０１】
さらに、エンジン１０の診断処理の結果に応じて、３通りの対処処理を実行するので、エンジン１０の診断処理の結果を適切に反映することができる。例えば、偏差ΔＰｅが第１の判定値Ｐｅ１以上であり第２の判定値Ｐｅ２未満の場合には、偏差ΔＰｅを車両要求出力Ｐreqに付加するので、エンジン１０の出力低下を補うことができる。この結果、アクセル踏み込み量に対するエンジン出力特性をエンジン１０の初期状態と同等に維持することが可能となり、ユーザに違和感を与える事態を回避することができる。
【０１０２】
また、偏差ΔＰｅが第２の判定値Ｐｅ２以上の場合には、ユーザに対してエンジン１０に異常が発生している旨を報知するので、ユーザはエンジン１０のメンテナンス時期等を容易に知ることができる。
【０１０３】
第４の実施例：
次に図１２および図１３を参照して第４の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理について説明する。図１２は第４の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。図１３は第４の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第４の実施例に係るハイブリッド車両における診断装置は、第１の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理と同一の構成を有するので、各構成要素については同一の符合を付してその説明を省略する。
【０１０４】
第４の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理および診断処理は、サービス工場等における車両検査時にハイブリッドＥＣＵ６００によって自動的に実行される処理である。先ず図１２を参照して、エンジン１０の実出力Ｐerealの検出処理について説明する。
【０１０５】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、検査モードスイッチがオンされると本処理ルーチンを開始する。シフトポジションセンサ７６からシフトポジションを取得し、取得したシフトポジションがニュートラルＮであるか否かを判定する（ステップＳ６００）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、シフトポジションがニュートラルＮでないと判定した場合には（ステップＳ６００：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。なお、本実施例では、シフトポジションとしてパーキングＰが用意されていないが、パーキングＰが用意されている場合には、パーキングＰはニュートラルＮと同様にして取り扱われるものとする。
【０１０６】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、シフトポジションがニュートラルＮであると判定した場合には（ステップＳ６００：Ｙｅｓ）、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullであるか否かを判定する（ステップＳ６１０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullであると判定した場合には（ステップＳ６１０：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。
【０１０７】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、バッテリ充電状態ＳＯＣが満充電状態ＳＯＣfullでないと判定した場合には（ステップＳ６１０：Ｙｅｓ）、検査用に用意されている車両要求出力マップから車両要求出力Ｐreqnを取得する（ステップＳ６２０）。なお、本実施例においては、エンジン１０によってのみ車両要求出力Ｐreqが出力されるので、車両要求出力Ｐreq＝エンジン要求出力Ｐｅreqの関係が成り立つ。車両要求出力マップは、エンジン１０が運転可能な全領域内におけるｍ個の車両要求出力Ｐreqを備えていても良く、あるいは、最適燃費曲線Ｌ３上のｍ個の車両要求出力Ｐreqを備えていても良い。例えば、ｎ＝１〜ｍである。ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジンＥＣＵ６１０を介して、取得した車両要求出力Ｐreqnにてエンジン１０を運転させる（ステップＳ６３０）。
【０１０８】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、取得した車両要求出力Ｐreqnと図５に示すマップとから第１または第２駆動モータ２０、３０によって出力すべき負荷トルクＴｍＬnを算出する（ステップＳ６４０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１および第２クラッチ４２の継合状態を検出して車両がオーバドライブ状態にあるのかアンダードライブ状態にあるのかを判定する（ステップＳ６５０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１が継合されており、車両がオーバドライブ状態にあると判定した場合には（ステップＳ６５０：Ｙｅｓ）、オーバドライブ時エンジン出力検出処理を実行する（ステップＳ６６０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、オーバドライブ時エンジン出力検出処理において、検出したエンジン１０の実出力Ｐｅrealnを車両要求出力Ｐreqnと対応させてメモリ（図示しない）に格納する。
【０１０９】
一方、ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両がオーバドライブ状態にないと判定した場合には（ステップＳ６５０：Ｎｏ）、アンダードライブ時エンジン出力検出処理を実行する（ステップＳ６７０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、アンダードライブ時エンジン出力検出処理において、検出したエンジン１０の実出力Ｐｅrealnを車両要求出力Ｐreqnと対応させてメモリ（図示しない）に格納する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、検査用車両要求出力マップ上に規定されている全ての車両要求出力Ｐreqnについて、エンジン１０の実出力Ｐｅrealnを検出したか否か、すなわち、ｎ＝ｍであるか否かを判定し（ステップＳ６８０）、ｎ＜ｍであると判定した場合には（ステップＳ６８０：Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１とし（ステップＳ６９０）ステップＳ３２０に移行して、未検出のエンジン１０の実出力Ｐｅrealnの検出を継続する。
【０１１０】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、ｎ＝ｍである、すなわち、検査用車両要求出力マップ上に規定されている全ての車両要求出力Ｐreqについて、エンジン１０の実出力Ｐｅrealを検出したと判定した場合には（ステップＳ６８０：Ｙｅｓ）、本処理ルーチンを終了する。オーバドライブ時エンジン出力検出処理およびアンダードライブ時エンジン出力検出処理については、第１の実施例において説明済みなのでその説明を省略する。
【０１１１】
次に第４の実施例におけるエンジン１０の診断処理について図１３を参照して説明する。なお、第３の実施例に係るエンジン１０の診断処理にて実質的に説明済みの処理については簡略な説明に留める。ハイブリッドＥＣＵ６００は、エンジン要求出力Ｐｅreqn（＝車両要求出力Ｐreqn）と取得したエンジン１０の実出力Ｐｅrealnとの偏差ΔＰｅnを求める（ステップＳ７００）。
【０１１２】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差ΔＰｅnが第１の判定値Ｐｅ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ７１０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差ΔＰｅnが第１の判定値Ｐｅ１未満であると判定した場合には（ステップＳ７１０：Ｙｅｓ）、後述するステップＳ７４０の処理に移行する。
【０１１３】
一方、ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差ΔＰｅnが第１の判定値Ｐｅ１以上であると判定した場合には（ステップＳ７１０：Ｎｏ）、求めた偏差ΔＰｅnが第２の判定値Ｐｅ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ７２０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差ΔＰｅnが第２の判定値Ｐｅ２以上であると判定した場合には（ステップＳ７２０：Ｎｏ）、異常判定フラグをオンすると共に、異常判定フラグと対象となる車両要求出力Ｐreqnとを関連付けてメモリ（図示しない）中に格納する（ステップＳ７３０）。
【０１１４】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、求めた偏差ΔＰｅnが第２の判定値Ｐｅ２未満であると判定した場合には（ステップＳ７２０：Ｙｅｓ）、車両要求出力Ｐreqnを補正すると共に、補正の対象となる車両要求出力Ｐreqnと補正値とを関連付けてメモリ（図示しない）に格納する（ステップＳ７３５）。この補正は、必要に応じて個々の車両要求出力Ｐreqnに対して偏差ΔＰｅnに相当する値を付加することによって実行される。
【０１１５】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、検出済みのエンジン実出力Ｐｅrealnの全てについて診断を実行したか否か、すなわち、ｎ＝ｍであるか否かを判定する（ステップＳ７４０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、ｎ＜ｍであると判定した場合には（ステップＳ７４０：Ｎｏ）、ｎ＝ｎ＋１として（ステップＳ７４５）、次の偏差ΔＰｅnを求め（ステップＳ７００）、判定処理を実行する（ステップＳ７１０〜ステップＳ７３５）。
【０１１６】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、ｎ＝ｍであると判定した場合には（ステップＳ７４０：Ｙｅｓ）、オンされている異常判定フラグが存在するか否かを判定する（ステップＳ７５０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、オンされている異常判定フラグが存在すると判定した場合には（ステップＳ７５０：Ｙｅｓ）、計器盤上の警告灯、インフォーメーションディスプレイ等を介して、エンジン１０に異常が発生している旨を報知して（ステップＳ７６０）、本処理ルーチンを終了する。なお、異常判定フラグと対応する車両要求出力Ｐreqnとは関連付けられているので、エンジン１０のどの運転領域において異常が発生しているかを知ることができる。
【０１１７】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、オンされている異常判定フラグが存在しないと判定した場合には（ステップＳ７５０：Ｎｏ）、メモリを参照して、いずれかの車両要求出力Ｐreqnに対して補正が実行されたか否かを判定する（ステップＳ７７０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、いずれかの車両要求出力Ｐreqnに対して補正が実行されたと判定した場合には（ステップＳ７７０：Ｙｅｓ）、計器盤上の警告灯、インフォーメーションディスプレイ等を介して、いずれかの車両要求出力Ｐreqnに対して補正が施された旨を報知して（ステップＳ７８０）、本処理ルーチンを終了する。車両要求出力Ｐreqnが補正される場合には、エンジン１０に異常が発生している訳ではないが、エンジン１０に出力低下が生じている旨を知らせるために、補正の事実を報知する。
【０１１８】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、いずれかの車両要求出力Ｐreqnに対して補正が実行されなかったと判定した場合には（ステップＳ７７０：Ｎｏ）、異常なしの判定をして（ステップＳ７８５）、本処理ルーチンを終了する。異常なしの判定時には、何ら表示を実行しないことで異常なしを示しても良いし、異常なしの旨をインフォーメーションディスプレイ等を介して表示しても良い。
【０１１９】
上記第４の実施例によれば、検査用車両要求出力マップ上に予め規定されている全ての車両要求出力Ｐreqについて、ハイブリッドＥＣＵ６００によって自動的にエンジン１０の実出力Ｐｅrealを検出することができると共に、エンジン１０の診断を実行することができる。したがって、エンジン１０の診断に際して、より多くのデータに基づいて、エンジン１０の作動状態を判定することができるので、エンジン１０の診断精度を向上させることができる。また、異常を示した車両要求出力Ｐreqn、あるいは、補正が施された車両要求出力Ｐreqnを特定できるので、異常の原因の特定、あるいは、エンジンの経年変化特性等を知ることができる。
【０１２０】
第５の実施例：
次に図１４〜図１６を参照して第５の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理について説明する。図１４は第５の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。図１５は車両走行中のオーバドライブ時におけるエンジン実出力検出処理の詳細を示すフローチャートである。図１６は車両走行中のアンダードライブ時におけるエンジン実出力検出処理の詳細を示すフローチャートである。なお、第５の実施例に係るハイブリッド車両における診断装置は、第１の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理と同一の構成を有するので、各構成要素については同一の符合を付してその説明を省略する。
【０１２１】
第５の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理および診断処理は、車両走行時に実行される診断処理である。すなわち、本実施例によれば、走行状態にあるエンジン１０について診断処理を実行することができる。なお、本実施例における前提条件として、車両要求出力Ｐreqに応じてハイブリッド車両は走行しているものとする。
【０１２２】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両が定常状態にあるか否かを判定する（ステップＳ８００）。車両が定常状態にあるか否かの判定にあたっては、例えば、エンジン出力要求値、エンジンの実出力Ｐｅreal、駆動モータトルク指令値、モータトルクＴｍのいずれもが所定時間、例えば、１sec変化しない場合には、車両は定常走行状態にあるものと判定する。なお、この判定では、状態に安定性を対象としているので、各値が正確であるか否かは無関係である。
【０１２３】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両が定常状態にないと判定した場合には（ステップＳ８００：Ｎｏ）、エンジン１０の実出力Ｐｅrealを検出することができないので、本処理ルーチンを終了する。
【０１２４】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両が定常状態にあると判定した場合には（ステップＳ８００：Ｙｅｓ）、定常状態にあったエンジン要求出力Ｐｅreqを取得する（ステップＳ８１０）。なお、本実施例では、ハイブリッド車両は、走行状態にあるため、車両要求出力Ｐreqはエンジン１０または第２駆動モータ３０によって適宜出力されるため、必ずしもエンジン要求出力Ｐｅreqとは一致しない。また、エンジン１０は、常に、最適燃費曲線Ｌ３上の運転ポイントにおいて運転される。
【０１２５】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、同様にして、定常状態にあった第１駆動モータ２０に対する要求トルクＴｍreq１および第２駆動モータ３０に対する要求トルクＴｍreq２のいずれか一方、あるいは、双方を取得する（ステップＳ８２０）。
【０１２６】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１および第２クラッチ４２の継合状態を検出して車両がオーバドライブ状態にあるのかアンダードライブ状態にあるのかを判定する（ステップＳ８３０）。オーバドライブ状態の場合とアンダードライブ状態の場合とでは、算出した負荷トルクＴｍＬを出力させるべきモータが異なるからである。ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１が継合されており、車両がオーバドライブ状態にあると判定した場合には（ステップＳ８３０：Ｙｅｓ）、オーバドライブ時エンジン出力検出処理を実行し（ステップＳ８４０）、本処理ルーチンを終了する。一方、ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両がオーバドライブ状態にないと判定した場合には（ステップＳ８３０：Ｎｏ）、アンダードライブ時エンジン出力検出処理を実行し（ステップＳ８５０）、本処理ルーチンを終了する。オーバドライブ時エンジン出力検出処理およびアンダードライブ時エンジン出力検出処理については、以下に詳述する。
【０１２７】
先ず、図１５を参照してオーバドライブ時エンジン出力検出処理について説明する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、中空軸２４の回転数Ｎｅを第１レゾルバ７０から取得する（ステップＳ８４１０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、以下の式（１）を用いてエンジン１０の実出力Ｐｅrealを算出して（ステップＳ８４２０）、図１４に示す処理ルーチンに戻る。
Ｐｅreal＝Ｎｅ＊（Ｔｍ１−Ｔｍ２）    式（１）
【０１２８】
オーバドライブ状態時には、本実施例におけるハイブリッド車両は、第２クラッチ４２を介してクランクシャフト１２と第２駆動モータ３０のロータ３３とが連結されている構成を有している。したがって、エンジン１０と第２駆動モータ３０とはリジッドに結合されることとなり、エンジン１０の出力と第２駆動モータ３０の出力（発電力）とは一致し、検出された中空軸２４の回転数Ｎｅと負荷トルクＴｍＬとを乗算して得られるモータ出力Ｐｍがエンジン１０の実出力Ｐｅrealとなる。なお、既述のように、モータトルクＴｍは容易に求めることが可能であるため、モータ出力Ｐｍ、すなわち、エンジン実出力Ｐｅrealも容易に算出することができる。
【０１２９】
また、エンジン１０は、最適燃費曲線Ｌ３上のいずれかのポイントにおいて運転されるので、算出されたエンジン実出力Ｐｅrealが乗っているエンジン等出力ラインＬ２と最適燃費曲線Ｌ３との交点を求めることによって、エンジン実出力Ｐｅrealに対応するエンジントルクＴｅrealおよびエンジン回転数Ｎｅrealを取得することもできる。ただし、車両走行中には、車両の運転状態に応じて第１駆動モータ２０および第２駆動モータ３０の出力トルクは変動するので、車両停止中のように第１駆動モータ２０の出力トルクＴｍ１、および第２駆動モータ３０の出力トルクＴｍ２を任意に設定することはできない。
【０１３０】
次に、図１６を参照してアンダードライブ時エンジン出力検出処理について説明する。ハイブリッドＥＣＵ６００は、中空軸２４の回転数Ｎｅを第１レゾルバ７０から取得する（ステップＳ８５１０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、以下の式（２）を用いてエンジン１０の実出力Ｐｅrealを算出して（ステップＳ８５２０）、図１４に示す処理ルーチンに戻る。
Ｐｅreal＝Ｎｅ＊（Ｔｍ１）    式（２）
【０１３１】
アンダードライブ状態では、エンジン１０の負荷となり得るモータは第１駆動モータ２０のみであるから、第２駆動モータ３０が出力するトルクは考慮に入れる必要はない。また、アンダードライブ状態時には、本実施例におけるハイブリッド車両は、クランクシャフト１２と第１駆動モータ２０のアウターロータ２１とが連結されている構成を有している。したがって、エンジン１０と第１駆動モータ２０とはリジッドに結合されることとなり、エンジン１０の出力と第１駆動モータ２０の出力（発電力）とは一致し、検出された中空軸２４の回転数Ｎｅと負荷トルクＴｍＬとを乗算して得られるモータ出力Ｐｍがエンジン１０の実出力Ｐｅrealとなる。なお、既述のように、モータトルクＴｍは容易に求めることが可能であるため、モータ出力Ｐｍ、すなわち、エンジン実出力Ｐｅrealも容易に算出することができる。ただし、車両走行中には、車両の運転状態に応じて第１駆動モータ２０および第２駆動モータ３０の出力トルクは変動するので、車両停止中のように第１駆動モータ２０の出力トルクＴｍ１、および第２駆動モータ３０の出力トルクＴｍ２を任意に設定することはできない。
【０１３２】
上記第５の実施例によれば、ハイブリッド車両が走行中であってもエンジン１０の実出力Ｐｅrealを検出することができると共に、エンジン１０の診断を実行することができる。また、擬似的な環境下ではなく、実用条件下にてエンジン１０の実出力Ｐｅrealを検出し、エンジン１０を診断することができる。したがって、実用条件に即したエンジン１０の診断結果をえることができる。また、エンジン１０の実出力Ｐｅrealの検出データは離散的になるものの、これを蓄積することによって、エンジン１０の全動作範囲での検出データを得ることが可能となり、エンジン１０の全動作範囲にてエンジン１０を診断することができる。
【０１３３】
第６の実施例：
次に図１７を参照して第６の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理について説明する。図１７は第６の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理において実行される処理ルーチンを示すフローチャートである。なお、第６の実施例に係るハイブリッド車両における診断装置は、第１の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理と同一の構成を有するので、各構成要素については同一の符合を付してその説明を省略する。なお、第５の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理と共通の処理については簡単に説明する。
【０１３４】
第６の実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理および診断処理は、車両走行時に実行される診断処理である。ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両が定常状態にあるか否かを判定する（ステップＳ９００）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両が定常状態にないと判定した場合には（ステップＳ９００：Ｎｏ）、エンジン１０の実出力Ｐｅrealを検出することができないので、本処理ルーチンを終了する。
【０１３５】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両が定常状態にあると判定した場合には（ステップＳ９００：Ｙｅｓ）、定常状態にあったエンジン要求出力Ｐｅreqを取得する（ステップＳ９１０）。なお、本実施例では、ハイブリッド車両は、走行状態にあるため、車両要求出力Ｐreqはエンジン１０または第２駆動モータ３０によって適宜出力されるため、必ずしもエンジン要求出力Ｐｅreqとは一致しない。また、エンジン１０は、常に、最適燃費曲線Ｌ３上の運転ポイントにおいて運転される。
【０１３６】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、同様にして、定常状態にあった第１駆動モータ２０に対する要求トルクＴｍreq１および第２駆動モータ３０に対する要求トルクＴｍreq２のいずれか一方、あるいは、双方を取得する（ステップＳ９２０）。
【０１３７】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、第１クラッチ４１および第２クラッチ４２の継合状態を検出して車両がオーバドライブ状態にあるのかアンダードライブ状態にあるのかを判定する（ステップＳ９３０）。ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両がオーバドライブ状態にあると判定した場合には（ステップＳ９３０：Ｙｅｓ）、オーバドライブ時エンジン出力検出処理を実行する（ステップＳ９４０）。一方、ハイブリッドＥＣＵ６００は、車両がオーバドライブ状態にないと判定した場合には（ステップＳ９３０：Ｎｏ）、アンダードライブ時エンジン出力検出処理を実行する（ステップＳ９５０）。
【０１３８】
ハイブリッドＥＣＵ６００は、オーバードライブ時エンジン出力検出処理またはアンダードライブ時エンジン出力検出処理において得られたエンジンの実出力Ｐerealとエンジン要求出力Ｐereqとの偏差ΔＰeを求め、偏差テーブルに格納し（ステップＳ９６０）、本処理ルーチンを終了する。オーバドライブ時エンジン出力検出処理およびアンダードライブ時エンジン出力検出処理については、第５の実施例において説明済みであるから、その説明を省略する。
【０１３９】
上記第６の実施例によれば、第５の実施例と同様に、ハイブリッド車両が走行中であってもエンジン１０の実出力Ｐｅrealを検出することができると共に、エンジン１０の診断を実行することができる。また、擬似的な環境下ではなく、実用条件下にてエンジン１０の実出力Ｐｅrealを検出し、エンジン１０を診断することができる。したがって、実用条件に即したエンジン１０の診断結果を得ることができる。また、エンジン１０の偏差ΔＰeの偏差テーブルへの格納は離散的になるものの、これを蓄積することによって、エンジン１０の全動作範囲での偏差ΔＰeを得ることが可能となり、第１の実施例と同様にしてエンジン１０の全動作範囲に対して共通して適用するエンジン出力補正値ΔＰecomを求めることができる。
【０１４０】
以上、発明の実施の形態に基づき本発明に係るハイブリッド車両における熱機関の出力検出装置、診断装置およびその方法について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
【０１４１】
上記実施例では、エンジン１０としてディーゼルエンジンを用いて説明したが、ディーゼルエンジンに代えてガソリンエンジンを用いても構わない。かかる場合には、吸入空気量を調整するために吸気管に配置されているスロットルバルブ、吸入空気と共に混合気を形成するために吸気ポートに向けてガソリン燃料を噴射するインジェクタ、吸気バルブを介してシリンダ内に導入された混合気に点火するための点火プラグ、出力をエンジンの外部へ伝達するためのクランクシャフト等が備えられる。スロットルバルブを駆動するスロットバルブモータ、インジェクタ、および点火プラグに高電圧を供給するイグナイタは、制御ユニット６０によって制御される。
【０１４２】
第１の実施例では、補正テーブルを用いてエンジン出力補正値ΔＰecomを取得しているが、補正テーブルに代えて、エンジン出力補正値ΔＰecomを算出するために用いる百分率値だけを格納しておき、その都度、計算を実行するようにしてもよい。
【０１４３】
また、上記実施例では、変速装置のシフトポジションとしてニュートラルＮ、リバースＲ、ドライブＤのみが用いられているが、これに加えてパーキングＰのシフトポジションを加えても良い。
【０１４４】
さらに、上記各実施例では、偏差ΔＰｅが第１の判定値Ｐｅ１以上第２の判定値Ｐｅ２未満の場合に、車両要求出力Ｐreqに対して偏差ΔＰｅを付加することによりエンジン１０の出力低下を補正したが、エンジン１０の最適燃費曲線Ｌ３を変更しても良い。かかる場合には、エンジン１０を最適な燃費にて運転させることはできないが、エンジン１０の出力低下を補正することができると共に、診断時におけるエンジンが取り得る最も良い燃費条件下にてエンジン１０を運転させることができる。
【０１４５】
さらに、上記各実施例では、エンジン１０と第１および第２駆動モータ２０、３０とがクランクシャフト１１、第１および第２クラッチ４１、４２を介して結合される例について説明したが、エンジン１０の出力を第１および第２駆動モータ２０、３０のいずれかが受け取ることができる構成であればよい。例えば、前輪をエンジン１０によって駆動し、後輪を駆動モータで駆動する構成では、路面を介してエンジン１０の出力が後輪に伝達され、後輪に備えられている駆動モータの発電量に基づいてエンジン１０の出力を検出しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係るハイブリッド車両におけるエンジンの診断装置が適用される車両の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例に係るハイブリッド車両のエンジン診断装置の制御回路構成を示すブロック図である。
【図３】本実施例においてアクセル開度および車速に基づき車両要求出力を求めるためのマップを示す説明図である。
【図４】第１の実施例において実行される、第１または第２駆動モータを利用してエンジン１０の実出力を検出する際の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】第１または第２駆動モータ２０、３０の負荷トルクを決定する際に用いられるマップの一例を示す説明図である。
【図６】車両停止中のオーバドライブ時におけるエンジン実出力検出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】車両停止中のアンダードライブ時におけるエンジン実出力検出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施例において実行されるエンジン１０の診断処理時の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】第２の実施例において実行されるハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施例において実行される、第１または第２駆動モータを利用してエンジン１０の実出力を検出する際の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】第３の実施例において実行されるエンジン１０の診断処理時の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】第４の実施例において実行されるハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】第４の実施例において実行されるハイブリッド車両におけるエンジンの診断処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】第５の実施例において実行されるハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１５】車両走行中のオーバドライブ時におけるエンジン実出力検出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１６】車両走行中のアンダードライブ時におけるエンジン実出力検出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１７】第６の実施例において実行されるハイブリッド車両におけるエンジン１０の実出力検出処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…エンジン
１１…インジェクタ
１２…クランクシャフト
１３…ダンパ
２０…第１駆動モータ
２１…アウターロータ
２２…インナーロータ
２３…三相コイル
２４…中空回転軸
２５…スリップリング
２６…永久磁石
２７…回転軸
３０…第２駆動モータ
３１…ステータ
３２…永久磁石
３３…ロータ
３４…三相コイル
３５…中空軸
４０…変速機
４１…第１クラッチ
４２…第２クラッチ
４４…アクセルペダル
４５…シフトレバー
５０…ドライブシャフト
５１…ディファレンシャルギヤ
５２…車軸
５３…車輪
５５…ケース
７０…第１レゾルバ
７１…第２レゾルバ
７２…第３レゾルバ
７３…車速センサ
７４…アクセル開度センサ
７５…ＳＯＣセンサ
７６…シフトポジションセンサ
６０…制御ユニット
２００…第１インバータ
２１０…バッテリ
２２０…第２インバータ
６００…ハイブリッドＥＣＵ６００
６１０…エンジンＥＣＵ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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