(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機及びその駆動部からなる駆動手段と、電動機に連結されたエンジンとを備えたハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置であって、
上記駆動手段の異常を上記電動機の出力電流関連値の変化状態に基づいて判定する駆動手段異常判定手段と、
エンジンの失火状態を上記電動機の出力電流関連値の変化状態に基づき検出されたエンジン出力軸のトルク又は回転数の変動に基づいて判定する失火判定手段を有し、
この失火判定手段は、上記エンジン出力軸のトルク又は回転数の変動が検出された場合に、上記駆動手段が正常と判定されたとき、エンジンの失火状態を判定することを特徴とするパワートレインの故障判断装置。
【請求項２】
上記駆動手段は、エンジン始動時にエンジン回転数を上昇させると共に、上記ハイブリッド自動車は、所定回転数以上の後にエンジンの燃焼を開始させる燃焼制御手段を有する請求項１記載のパワートレインの故障判断装置。
【請求項３】
上記駆動手段異常判定手段は、駆動手段の異常判定をエンジンの燃焼が開始する前に実行する請求項２記載のパワートレインの故障判断装置。
【請求項４】
上記駆動手段異常判定手段は、駆動手段の電気的異常及び機械的異常の一方又は両方を判定する請求項３記載のパワートレインの故障判断装置。
【請求項５】
上記失火判定手段は、エンジン燃焼開始後でエンジン回転数が定常状態となったときに失火判定を行なう請求項２乃至４の何れか１項記載のパワートレインの故障判断装置。
【請求項６】
上記駆動手段異常判定手段及び上記失火判定手段は、上記電動機の出力電流関連値の大きさや変化状態に応じて、それらの判定条件を変更する請求項１乃至５の何れか１項記載のパワートレインの故障判断装置。
【請求項７】
電動機及びその駆動部からなる駆動手段と、電動機に連結されたエンジンとを備えたハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置であって、
上記駆動手段の異常を判定する駆動手段異常判定手段と、
エンジンの失火状態を判定する失火判定手段を有し、
上記駆動手段異常判定手段及び上記失火判定手段は、電動機の出力電流関連値の変化状態に応じて、それぞれ駆動手段の異常判定及びエンジンの失火判定を行なうことを特徴とするパワートレインの故障判断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置に係り、特に、エンジンの失火判定を行なうようにしたハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、種々のハイブリッド自動車が開発されている。ハイブリッド自動車は、走行駆動源として、エンジンと電気モータを用いるものであり、例えば、以下のものが知られている。
特開平９−１１７０１２号公報には、このようなハイブリッド自動車において、エンジンに発電機を連結し、この発電機を電動機として動作させることにより、エンジンの回転を停止状態から所定のアイドリング回転数まで上昇させ、エンジン回転がこのアイドリング回転数に到達した後に、エンジンに燃料を供給すると共に点火動作を開始することにより、エンジン始動時にガタツキ音や振動の発生を少なくしたものが記載されている。
また、特開平９−１０９６９４号公報には、ハイブリッド自動車において、車両走行中にエンジン停止状態から、エンジンを始動させる際、変動する出力軸に伝達されるトルクを演算し、電気モータによりこの変動分を補正するように制御し、これにより、最終的に駆動輪へ伝達されるトルク変動が少なくし、走行間隔の変動を抑制するようにしたものが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなハイブリッド自動車においても、一般車両と同様に、エミッションを悪化させないために、万一エンジンに異常（点火プラグの劣化による失火、故障等を含む）が発生した場合には、この異常を速やかに乗員に知らせて、適切な処置が取れるようにすることが必要となるであろうと想定されている。
しかしながら、ハイブリッド自動車は、上述したように、走行駆動源として、エンジンと電気モータを用い、さらに、発電機を電動機として動作させてエンジンを始動させているため、単純に一般車両の技術を適用して、エンジンの異常判定（特に失火判定）をすることができないという問題がある。
本発明は、従来からの要望に対応するためになされたものであり、確実にエンジンの異常を判定することができるハイブリッド自動車のパワートレイン故障判断装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、エンジンの失火判定と発電機／電動機の異常判定とを区別して判定し、失火の誤判定を防止するようにしたハイブリッド自動車のパワートレイン故障判断装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、電動機及びその駆動部からなる駆動手段と、電動機に連結されたエンジンとを備えたハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置であって、駆動手段の異常を電動機の出力電流関連値の変化状態に基づいて判定する駆動手段異常判定手段と、エンジンの失火状態を電動機の出力電流関連値の変化状態に基づき検出されたエンジン出力軸のトルク又は回転数の変動に基づいて判定する失火判定手段を有し、この失火判定手段は、エンジン出力軸のトルク又は回転数の変動が検出された場合に、駆動手段が正常と判定されたとき、エンジンの失火状態を判定することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、駆動手段異常判定手段が駆動手段の異常を電動機の出力電流関連値の変化状態に基づいて判定し、失火判定手段がエンジンの失火状態を電動機の出力電流関連値の変化状態に基づき検出されたエンジン出力軸のトルク又は回転数の変動に基づいて判定し、さらに、電動機及びその駆動部である駆動手段が正常であると判定されたときに、エンジンの失火状態を判定するようにしているので、エンジンの失火判定と電動機の異常判定とを区別して判定でき、さらに、失火状態の誤判定を確実に防止することができる。
また、本発明においては、駆動手段は、エンジン始動時にエンジン回転数を上昇させると共に、ハイブリッド自動車は、所定回転数以上の後にエンジンの燃焼を開始させる燃焼制御手段を有することが好ましい。
また、本発明においては、駆動手段異常判定手段は、駆動手段の異常判定をエンジンの燃焼が開始する前に実行することが好ましい。これにより、エンジンの失火の影響を受けることなく、駆動手段即ち発電機の異常を精度良く検出することができる。
また、本発明においては、駆動手段異常判定手段は、駆動手段の電気的異常及び機械的異常の一方又は両方を判定することが好ましい。これにより、電動機に関連する種々の異常を検出することができる。
また、本発明において、失火判定手段は、エンジン燃焼開始後でエンジン回転数が定常状態となったときに失火判定を行なうことが好ましい。これにより、エンジンの失火判定の精度を向上させることができる。
また、本発明は、駆動手段異常判定手段及び失火判定手段は、電動機の出力電流関連値の大きさや変化状態に応じて、それらの判定条件を変更することが好ましい。
【０００５】
さらに、本発明は、電動機及びその駆動部からなる駆動手段と、電動機に連結されたエンジンとを備えたハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置であって、駆動手段の異常を判定する駆動手段異常判定手段と、エンジンの失火状態を判定する失火判定手段を有し、駆動手段異常判定手段及び失火判定手段は、電動機の出力電流関連値の変化状態に応じて、それぞれ駆動手段の異常判定及びエンジンの失火判定を行なうことを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に付いて添付図面を参照して説明する。
先ず、本発明の実施形態が適用されるハイブリッド自動車について図１乃至図７により説明する。
図１は、本実施形態が適用されるハイブリッド自動車の基本構成を示す全体構成図である。
図１に示すように、符号１はハイブリッド自動車を示し、このハイブリッド自動車１は、駆動力を発生するためのパワーユニットとして、バッテリ２から供給される電力により駆動されるモータ４とガソリン等の液体燃料の爆発力により駆動されるエンジン６とを併用して走行し、後述する車両の走行状態に応じて、モータ４のみによる走行、エンジン６のみによる走行、或いはモータ４とエンジン６の双方による走行とが実現される。
エンジン６は、トルクコンバータ８を介してクラッチ１０の締結により自動変速機１２に駆動力を伝達する。自動変速機１２は、エンジン６から入力された駆動力を走行状態に応じて（或いは運転者の操作により）所定のトルク及び回転数に変換して、ギアトレイン１４及び差動機構１６を介して駆動輪１８，２０に伝達する。また、エンジン６はバッテリ２を充電するために発電機／電動機２２を発電機として駆動する。さらに、この発電機／電動機２２は、電動機として作動して、エンジン６のスタータとしても動作する。なお、本明細書において、この発電機／電動機２２を単に電動機２２と呼ぶ。
モータ４は、バッテリ２から供給される電力により駆動され、ギアトレイン１４を介して駆動輪１８，２０に駆動力を伝達する。
【０００７】
エンジン６は、例えば低燃費型のバルブの閉弁タイミングを遅延させるタイプのものが搭載され、モータ４は例えばＩＰＭ同期式モータであり、バッテリ２は例えばニッケル水素電池やパワーコンデンサが搭載される。
電子制御ユニットであるＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、インバータ等からなり、エンジン６の点火時期や燃料噴射量等をコントロールすると共に、モータ４の出力トルクや回転数等をコントロールする。ＥＣＵ３０は、エンジン６の作動時に電動機２２が発電機として動作して発電された電力を、コンバータとして動作するコンバータ／インバータ２４を介して、モータ４に供給したり、バッテリ２に充電させるように制御する。更に、ＥＣＵ３０は、バッテリ２の電力やモータ４から回収した電力をインバータ２６で所定電圧（例えば、１００Ｖ）に整えた後、補機類用モータ２８に供給し、補機類３２が駆動されるようになっている。
【０００８】
次に、図２乃至図７を参照して本実施形態におけるハイブリッド自動車の走行状態に応じた駆動力の伝達形態を説明する。
[発進及び低速走行時]
図２に示すように、発進及び低速走行時には、ＥＣＵ３０は、モータ４のみを駆動させ、このモータ４による駆動力をギアトレイン１４を介して駆動輪１８，２０に伝達する。また、発進後の低速走行時もモータ４による走行となる。
[加速時]
図３に示すように、加速時には、ＥＣＵ３０は、エンジン６とモータ４の双方を駆動させ、エンジン６とモータ４による駆動力を併せて駆動輪１８，２０に伝達する。
[定常走行時]
図４に示すように、定常走行時には、ＥＣＵ３０は、エンジン６のみを駆動させ、エンジン６からギアトレイン１４を介して駆動輪１８，２０に駆動力を伝達する。定常走行時とは、エンジン回転数が２０００〜３０００ｒｐｍ程度の最も高効率となる領域での走行である（図１７参照）。
[減速時]
図５に示すように、減速時には、クラッチ１０を解放して、駆動輪１８，２０の駆動力がギアトレイン１４を介してモータ４に回生され、モータ４が駆動源となってバッテリ２が充電されると共に、補機類用モータ２８に回生された電力が供給される。
[定常走行時及び充電時]
図６に示すように、定常走行及び充電時には、クラッチ１０を締結して、エンジン６からギアトレイン１４を介して駆動輪１８，２０に駆動力が伝達されると共に、エンジン６は電動機２２を発電機として駆動してバッテリ２を充電すると共に、余剰電力が補機類モータ２８に供給される。
[充電時]
図７に示すように、充電時には、クラッチ１０を解放してエンジン６から自動変速機１２に駆動力が伝達されないようにし、エンジン６は電動機２２を発電機として駆動してバッテリ２を充電する。
【０００９】
次に、図８により、エンジンの全体構造を説明する。この図８に示すように、４０はシリンダを有するエンジン本体であり、このシリンダの燃焼室４２には吸気弁により開閉される吸気ポート４４及び排気弁により開閉される排気ポート４６が開口している。吸気ポート４４には吸気通路４８が接続され、排気ポート４６には排気通路６４が接続されている。
吸気通路４８には、その上流側から順にエアクリーナ５０、エアフローセンサ５２、スロットル弁５４及びサージタンク５６が設けられると共に、吸気ポート４４の近傍に、燃料を噴射するインジェクタ５８が設けられている。さらに、吸気通路４８には、スロットル弁５４をバイパスするＩＳＣ通路６０が設けられ、このＩＳＣ通路６０には、空気流量を調節してアイドル回転数制御を実行するＩＳＣバルブ６２が設けられている。一方、排気通路６４にはＯ2 センサ６６及び触媒装置６８等が設けられている。
【００１０】
インジェクタ５８に対して燃料を供給する燃料系は、燃料タンク６０、燃料ポンプ６２、燃料供給通路６４及びリターン通路６６を備え、燃料ポンプ６２により燃料タンク６０から燃料供給通路６４を通ってインジェクタ５８に燃料が送られるようになっている。燃料供給通路６４には、フューエルフィルタ６８が設けられている。さらにリターン通路６６には、給気圧に応じて燃圧を調整するプレッシャレギュレータ７０が設けられている。
このプレッシャレギュレータ７０は、通常時に、吸気通路４８のスロットル弁５４の下流部から負圧室に導入される負圧と、インジェクタ５８から噴射される燃料の噴射圧力との差圧を一定に維持するとともに、後述するべーパの発生時に、負圧カットバルブ７２によって負圧室に導入される負圧が遮断され、大気圧が負圧室に導入されることにより、燃料の噴射圧力を上昇させるように構成されている。つまり、プレッシャレギュレータ７０と、負圧カットバルブ７２とによってインジェクタ５８から噴射される燃料の噴射状態を制御する噴射状態制御手段が構成されている。
【００１１】
また、エンジン本体４０には、クランク軸の回転速度を検出するクランク角センサ７４と、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ７６とが設けられ、エアクリーナ５０内には、吸気温度を検出する吸気温度センサ７８からなる吸気温度検出手段が設けられている。そして、インジェクタ５８及びプレッシャレギュレータ７０は、エンジンの制御ユニット８０から出力される制御信号に応じて作動状態が制御されるようになっている。なお、エンジンの制御ユニット８０は、インジェクタ５８から噴射される燃料の噴射量をエンジンの運転状態に応じて制御するものであり、上述のＥＣＵ３０と接続されている。
【００１２】
次に、図９により、本実施形態によるパワートレインの故障判断の概要を説明する。この図９には、エンジン及び電動機の回転数、電動機の作動、及びエンジンの作動が示されている。先ず、エンジン６の始動時ｔ1においては、電動機２２が電動機即ちスタータとして作動し、エンジン６及び電動機２２の回転数がＡでの値からＢでの値まで上昇する。このとき、ｔ2において、Ｅで示すように、燃料噴射による初爆を行いエンジンを始動させる。この燃料噴射によるエンジンの始動のタイミングは、例えば、１０００ｒｐｍである。
【００１３】
このｔ1からｔ2までの間で、後述する方法（図１８参照）により、電動機２２が正常か異常かの判定を行う。このｔ1からｔ2までの間は、エンジン６が燃料噴射ではなく電動機により回転している状態であるため、エンジン側の影響を受けることなく、確実に精度良く電動機２２の異常を検出することができる。
この後、ｔ2からｔ5までの期間（例えば、５秒）は、エンジン回転の変動が大きな領域であることが経験的に判明しているため、この間の領域では、何らの異常検出も行わない。この後、ｔ5において、後述するエンジン６の失火判定（図１８参照）を行う。
ｔ2からｔ3までの間は、上述したように、電動機２２が電動機（スタータ）として作動し、エンジン６及び電動機２２の回転数を上昇させているが、所定回転数に到達した時点ｔ3以降では、電動機２２を発電機として作動させて、エンジンの回転により生じた電気エネルギをバッテリ２に充電する。また、後述するように、電動機２２の回転数を積極的に制御して、エンジン回転数の変動を少なくするように、エンジン変動抑制制御を行うことも可能である。
ｔ4後は、エンジン６及び電動機２２の回転数は、エンジン６が高効率領域（図１７参照）で作動するように所定回転に保持される。
【００１４】
次に、図１０に示すフローチャートにより、本実施形態によるパワートレインの基本制御内容を説明する。このフローチャートに示す処理は、所定期間毎にスタートする。先ず、スタート後、ステップＳ１において、エンジン回転数Ｎe、アクセル開度、車速Ｖ等のデータを入力する。次に、ステップＳ２において、入力されたデータに基づき、車両に対する要求トルクＴrを設定する。具体的には、この要求トルクＴrは、図１１に示す車速Ｖとアクセル開度により設定されたマップにより設定する。
次に、ステップＳ３により、要求トルクＴrの値の大小及び車両の走行状態に基づき、図１２に示す基本モードを設定する。図１２において、要求トルクＴr（大）のときは、クラッチ１０を締結してエンジン６を作動させる共に、エンジントルクのみで要求トルクＴrがまかなえないときには、モータ４を作動させ且つ電動機２２を電動機として作動させる。要求トルクＴr（小）のときは、クラッチ１０を解放してモータ４のみを作動させる。減速時には、クラッチ１０を解放して、駆動輪１８，２０からの駆動力がモータ４に回生され、モータ４が駆動源となってバッテリ２を充電する。要求トルクＴr＝０（電動機２２が発電機として作動していない状態を含む）で且つバッテリ２の充電量が所定値以下の場合には、クラッチ１０が解放された状態で、エンジン６が電動機２２を発電機として駆動してバッテリ２を充電する。
【００１５】
基本モードが設定された後、ステップＳ４において、エンジン６、モータ４及び電動機２２の目標トルク量（ＥTb，ＭTb，ＧTb）を設定する。この設定の際に、エンジンの目標トルク量ＥTbのみで要求トルクＴrがまかなえないときには（Ｔｒ−ＥTb）分をモータ４でまかなうようにＭTbを設定し、それでもまかなえないときには、（Ｔｒ−ＥTb−ＭTb）分を電動機２２でまかなうようにＧTbを設定する。
次に、ステップＳ５に進み、エンジンの目標トルク量ＥTbが０より大きいか否か、即ち、エンジンを始動させる必要があるか否かを判定する。ＹＥＳの場合には、ステップＳ６に進み、フラグＦ1＝０か否か、即ち、エンジンが燃焼中か否かを判定する。ここで、Ｆ1＝０は、エンジンの燃料が行なわれていない状態を示している。Ｆ1＝０、即ち、エンジンが燃焼中でない場合には、ステップＳ７に進み、フラグＦ2を１にセットする。Ｆ２＝１は、電動機２２によるスタータ制御中であり且つエンジンの作動していない状態（図９におけるＡからＥまでの期間）を示している。次に、ステップＳ８に進み、電動機２２をスタータとして利用するために、その制御量ＧTを値ＧSと設定して、クランキングを開始する。この値ＧSは、図１３に示すように、徐々に大きくなり、エンジンが完爆した後に一定値となるように設定される。このとき、クラッチ解放状態でエンジン出力が得られないので、ステップＳ９に進み、（ＥTb＋ＧTb）分のトルク量ＭCをモータ側で負担するように設定する。
【００１６】
次に、ステップＳ６におて、Ｆ1＝０でない場合、即ち、エンジンが燃焼中の場合には、ステップＳ１０で、フラグＦ2を０とセットし、スタータ制御を中止する。さらに、ステップＳ１１に進み、エンジン回転数ＮE（＝電動機の回転数ＮG）が、クラッチを締結できる所定回転数Ｎ0以上か否かを判定し、所定回転数以下の場合にはステップＳ８に戻りスタータ制御を継続し、所定回転数以上の場合には、ステップＳ１２に進み、クラッチＯＮ電流を設定して、クラッチを締結する。このとき、オートマチック（ＡＴ）制御量が、図１４により設定される。図１４は、目標トルク量Ｔrと車速Ｖとにより変速段を設定するための変速マップである。
次に、ステップＳ１３に進み、エンジンの目標トルク量ＥTbを最終のトルク量ＥTに置き換える。次に、ステップＳ１４に進み、トルク変動抑制制御を行なうためのトルク変動抑制制御量ＧCを設定し、ステップＳ１５で、電動機のトルク量（ＧTb＋ＧC）を最終トルク量ＧTに置き換える。ここで、トルク変動抑制制御は、図１５に示すように、クランク角センサからの信号から得たエンジンのトルク変動に基づいて、電動機２２をインバータの電流制御により周波数を制御して、トルク変動を相殺するようにして、エンジンのトルク変動を低減させるようにしている。
【００１７】
次に、ステップＳ５において、エンジン始動が必要でないとき、即ち、モータのみ駆動する場合には、ステップＳ１６及びＳ１７において、フラグＦ１及び後述するフラグＦ３を０とセットすると共に、ステップＳ１８において、タイマーＴをリセットする。次に、ステップＳ１９において、ステップＳ９で設定したモータ側で負担するトルク量ＭCと目標トルク量ＭTbの合計をエンジンの最終トルク量ＭTに置き換える。
この後、ステップＳ２０に進み、エンジン、モータ、電動機、クラッチが駆動される。
【００１８】
次に、図１６により、エンジン制御の内容を説明する。このフローチャートに示す処理は、所定クランク角毎にスタートする。先ず、スタート後、ステップＳ３０において、水温、Ｏ2センサ出力ＯX、吸入空気量Ｑ等を入力する。次に、ステップＳ３１において、エンジントルク量ＥTが０でない、即ち、エンジンの始動が必要な場合には、ステップＳ３２に進み、燃焼開始したか否かを判定する。燃焼開始していない場合には、ステップＳ３３でフラグＦ１＝１（Ｆ1＝１は燃焼を開始したことを意味している。）か否かを判定し、未だに燃焼していない場合には、ステップＳ３４、Ｓ３５及びＳ３６に進み、スロットル開度ＴVT、燃料噴射量ＰeT、点火時期θTを、それぞれ、クランキング用の所定値に設定する。ステップＳ３２において燃焼を開始したと判定した場合、及び、ステップＳ３３で、フラグＦ1＝１の場合には、燃焼が開始されているので、ステップＳ３７で、タイマＴをカウントする。次に、ステップＳ３９において、タイマＴが所定値Ｔ0以上が否か、具体的に言えば、所定時間（例えば５秒であり、図９におけるＥからＦの期間）経過したか否かを判定する。次に、ステップＳ４０において、フラグＦ3を１にセットして、ステップＳ４１に進む。また、この所定時間経過していない場合には、ステップＳ４０を経由せずに、直接ステップＳ４１に進む。
【００１９】
ステップＳ４１において、図１７に示すような高負荷（高効率）となるように、スロットル開度ＴVb、燃料噴射量Ｐeb、点火時期θbを設定する。
次に、ステップＳ４２に進み、Ｏ2センサ出力ＯXに基づいてλ＝１に収束するようにフィードバック制御のための燃料噴射量の補正量Ｐecを設定する。
次に、ステップＳ４３で燃料噴射量の最終値ＰeT 、を設定し、ステップＳ４４で点火時期の最終値θTを設定する。次に、ステップＳ４５でスロットル開度ＴVでスロットル弁を駆動し、ステップＳ４６で燃料噴射量ＰeTで燃料噴射を行ない、ステップＳ４７で点火時期θTで点火を実行する。
なお、ステップＳ３１でエンジン始動が必要でないと判定された場合には、ステップＳ４８において、フラグＦ３及びタイマＴがリセットされる。
【００２０】
次に、図１８に示すフローチャートにより、パワートレイン（電動機及びその駆動部並びにエンジン）の異常を判定するための処理内容を説明する。このフローチャートに示す処理は所定時間毎にスタートする。
先ず、ステップＳ５０において、電動機及びその駆動部の異常を判定するために必要なデータを入力する。このデータは、電動機２２の温度、コンバータ／インバータ２４の温度、図１９に示すインバータとして作動するときの出力電流（ＡIN1、ＡIN2、ＡIN3）及び出力電圧（ＶIN、ＶIN1、ＶIN2、ＶIN3）、並びに、電動機２２の回転数ＮGである。
次に、ステップＳ５１において、電動機の温度（Ｇ温度）が所定値ＧTh0より大きいか否かを判定する。ＹＥＳの場合には、電気的な異常が発生していると想定されるため、ステップＳ５７に進み、電動機が異常であると判定する。ＮＯの場合には、ステップＳ５２に進み、コンバータ／インバータ２４の温度（Ｉn温度）が所定値Ｉn0より大きいか否かを判定する。ＹＥＳの場合には、電気的な異常が発生していると想定されるため、ステップＳ５７に進み、電動機が異常であると判定する。ＮＯの場合には、ステップＳ５３に進み、ＡIN（ＡIN1、ＡIN2、ＡIN3）又はＶIN（ＶIN、ＶIN1、ＶIN2、ＶIN3）が０又はＭａｘ値に張り付いているかを判定する。ＹＥＳの場合には、ショート即ち電気的な異常が発生していると想定されるため、ステップＳ５７に進み、電動機が異常であると判定する。ＮＯの場合には、ステップＳ５４に進む。
【００２１】
ステップＳ５４では、フラグＦ2＝１（即ち、図９におけるＡからＥの期間）であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、エンジンのクランキングのための制御量ＧS（ステップＳ８参照）に対して目標通りのトルク又は回転数となっているか否かを判定する。このトルクによる判定は、コンバータ／インバータ２４の誘導起電力の電流ＡINあるいは入出力電圧ＶINや電流ＡIN（図１９参照）に関連する値に基づいてトルクの変化を求めることにより行なわれる。目標通りのトルク又は回転数となっている場合には、電動機には何らの電気的又は機械的な異常も発生していないため、ステップＳ５６に進み、また、ステップＳ５５でＮＯの場合には、何らかの機械的な異常が発生していると想定されるので、ステップＳ５７に進み、電動機は異常であると判定する。
ステップＳ５４において、ＮＯと判定した場合には、ステップＳ５８に進み、フラグＦ1＝１（エンジンが燃焼中）か否かを判定し、ＹＥＳの場合には、ステップＳ５９に進む。ステップＳ５９では、車両が定常運転状態か否かを判定する。加速時等の定常運転状態でない場合には、以下の処理は行なわず、定常運転状態の場合には、ステップＳ６０に進み、フラグＦ3＝１（図９におけるＥからＦの期間が経過したときを示す）か否かを判定する。ＹＥＳの場合には、エンジンが燃焼を開始して所定期間（５秒）経過している場合であり、ステップＳ６１に進み、トルク変動ΔＴ又は回転数変動ΔＮEを検出する。このトルク変動ΔＴ又は回転数変動ΔＮEの検出は、図２０に示すように、例えば、圧縮上死点後３０°ＣＡから９０°ＣＡの膨張行程間のトルク変化を、エンジン出力軸に直結された電動機の入出力電流値／電圧値やエンジン回転数を見てトルク又は回転数の変動を検出することにより行なう。
【００２２】
次に、ステップＳ６２に進み、失火判定のための判定値ΔＴ0を設定する。この判定値ΔＴ0は、電動機又はモータの何れか一方のみが作動中の場合には、小さな値を設定し、電動機及びモータの両方が作動している場合には、大きな値を設定する。大きな値を設定することにより、誤って失火判定を行なう誤判定を防止するようにしているのである。
次に、ステップＳ６３に進み、トルク変動ΔＴ（又は回転数変動ΔＮE）が判定値ΔＴ0以上か否かを判定する。ＮＯの場合には、失火が発生していないため、ステップＳ６４に進み、失火異常無しと判定する。ステップＳ６３において、ＹＥＳの場合には、ステップＳ６５に進み、電動機の異常があるか否かを判定し、無い場合には、ステップＳ６６に進み、失火異常と判定する。
【００２３】
この図１８に示すフローチャートにおけるステップＳ６５及びステップＳ６６に代えて、図２１の部分的フローチャートに示す処理を行なってもよい。
すなわち、ステップＳ６３において、ＮＯの場合には、ステップＳ６７に進み、図２０での所定サイクル期間内と期間外でのトルクの変化が大きいか否かを判定する。ＹＥＳの場合には、ステップＳ７０に進み、電動機が異常であると判定する。ステップＳ６３でＹＥＳの場合には、ステップＳ６８に進み、前サイクルでの燃焼時に同様なトルク変動がなかったか否かを判定する。具体的には、所定気筒（♯１）での前回のサイクルで膨張行程だった時の｜ΔＴ｜も｜ΔＴ0｜より小さかったか否かを判定する。ＹＥＳのときは、所定気筒毎変化しており、ステップＳ６９に進み、点火プラグの劣化による失火異常と判定する。また、ＮＯの場合には、ステップＳ７０に進み、電動機が異常であると判定する。なお、この図２１に示す処理では、ステップＳ６７及びステップＳ６８は、必ずしも両方必要ではなく、何れか一方のみでもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のハイブリッド自動車のパワートレイン故障判断装置によれば、確実にエンジンの異常を判定することができるを提供することを目的としている。また、本発明によれば、エンジンの失火判定と電動機の異常判定とを区別して判定し、失火の誤判定を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態が適用されるハイブリッド自動車の基本構成を示す全体構成図である。
【図２】本実施形態におけるハイブリッド自動車の発進及び低速走行時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図３】本実施形態におけるハイブリッド自動車の加速時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図４】本実施形態におけるハイブリッド自動車の定常走行時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図５】本実施形態におけるハイブリッド自動車の減速時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図６】本実施形態におけるハイブリッド自動車の定常走行時及び充電時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図７】本実施形態におけるハイブリッド自動車の充電時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図８】本実施形態におけるハイブリッド自動車のエンジンの全体構造を示全体構成図である。
【図９】本実施形態によるパワートレインの故障判断の概要を示すタイムチャートである。
【図１０】本実施形態のパワートレインの基本制御内容を示すフローチャートである。
【図１１】車速とアクセル開度とにより設定された要求トルクを示すマップである。
【図１２】ハイブリッド自動車の基本モードを示す表である。
【図１３】エンジン始動時のスタータの制御量を示す線図である。
【図１４】変速マップを示す線図である。
【図１５】トルク変動抑制制御を示す線図である。
【図１６】本実施形態のエンジン制御を示すフローチャートである。
【図１７】高負荷（高効率）なる領域を示す線図である。
【図１８】本実施形態のパワートレインの異常を判定するための処理内容を示すフローチャートである。
【図１９】コンバータ／インバータの出力電流及び出力電圧を示すための回路図である。
【図２０】トルク変動を示すための線図である。
【図２１】図１８に示すフローチャートの変形例を示す部分フローチャートである。
【符号の説明】
１  ハイブリッド自動車
２  バッテリ
４  モータ
６  エンジン
１０  クラッチ
２２  電動機
２４  コンバータ／インバータ
３０  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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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