CN108501942B - 车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车辆的控制装置，在作为车辆驱动源具备内燃机和电动机的车辆中，能够在内燃机的运行中可靠地执行应执行的故障诊断。在内燃机的动作中执行内燃机本身及安装于内燃机的包含传感器在内的附属装置中的至少一者的故障诊断。包括充电消耗模式运行和故障诊断内燃机运行，在充电消耗模式运行中，为了维持电池的充电量而不使内燃机动作，以电动机作为主要的车辆驱动源来使用，在故障诊断内燃机运行中，当在充电消耗模式运行中规定的内燃机运行开始条件成立而内燃机启动了时，在内燃机运行开始条件变为不成立之后为了执行上述故障诊断而仍使内燃机继续运行。

Description

车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及作为车辆驱动源而具有内燃机及电动机的车辆的控制装置，特别涉及在内燃机的运行中执行内燃机本身和/或安装于内燃机的传感器等附属装置的故障诊断的控制装置。
背景技术
专利文献1中公开了一种混合动力车辆中在内燃机冷启动后的暖机运行中执行异常诊断的控制装置。在该装置中，能够在暖机运行中应执行的异常诊断没有完成时，禁止暖机运行结束，可靠地完成异常诊断。
专利文献2中公开了一种控制装置，其在作为车辆驱动源具有内燃机及电动机的插电式混合动力车辆中，选择充电消耗(CD)模式或充电维持(CS)模式中的某一者，进行内燃机及电动机的驱动控制。在充电消耗模式下，主要是电动机用作车辆驱动源，为了维持电池的充电量而内燃机不会被驱动。该控制装置执行异常判定处理，即对内燃机中燃烧异常的发生次数进行计数，在该发生次数大于或等于判定阈值时，判定为内燃机异常。在充电消耗模式下，考虑到内燃机运行时间相对于车辆行驶时间的比值降低这一情况，将内燃机的过往驾驶期间内的燃烧异常发生次数与当前驾驶期间内的燃烧异常发生次数相加，计算累积燃烧异常次数，在累积燃烧异常次数大于或等于判定阈值时判定为内燃机异常。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-189267号公报
专利文献2：日本特开2014-43805号公报
发明内容
在内燃机动作中需要执行的故障诊断不限于上述的燃烧异常诊断，还需要执行内燃机本身及安装于内燃机的传感器、排气回流装置等附属装置的故障诊断等多种故障诊断(在特定的国家负有法律义务)。在如专利文献2所公开那样在插电式混合动力车辆中以充电消耗模式运行的期间相对较长的情况下，例如在使用者在夜间使用家用交流电源进行电池充电、日间反复进行短距离驾驶的情况下，内燃机运行时间的比例较低，完不成必要的故障诊断的可能性很高。
不仅有专利文献1公开的暖机运行中的诊断，还包括在内燃机产生较大输出转矩的运行状态下应执行的通常运行诊断或燃料切断运行中应执行的燃料切断运行诊断，若仅仅如专利文献1所示那样禁止结束暖机运行，则无法可靠地执行并完成通常运行诊断和燃料切断运行诊断。
专利文献2仅公开了与燃烧异常发生次数有关的故障诊断方法，而没有公开将其他的必要故障诊断全部可靠地执行的方法。
本发明是着眼于上述情况而提出的，目的在于提供一种控制装置，其能够在作为车辆驱动源具备内燃机及电动机的车辆中，在内燃机的运行中可靠地执行应执行的故障诊断。
为了实现上述目的，技术方案1记载的发明为一种车辆的控制装置，该车辆包括作为车辆驱动源的内燃机(1)及电动机(61)、和能够向所述电动机供给电力的电池(66)，能够通过使所述内燃机动作来进行所述电池的充电并且能够利用外部电源来进行所述电池的充电，该车辆的控制装置的特征在于，包括：驱动控制单元，其进行所述内燃机及电动机的驱动控制；以及故障诊断单元，其在所述内燃机的动作中，对所述内燃机(1)本身及安装于所述内燃机的包含传感器在内的附属装置(13、14、17、18、40)中的至少一者执行故障诊断，所述驱动控制单元能够进行充电消耗模式运行和故障诊断内燃机运行，在所述充电消耗模式运行中，为了维持所述电池的充电量(SOC)而不使所述内燃机(1)动作，将所述电动机(61)用作主要的车辆驱动源，在所述故障诊断内燃机运行中，当在所述充电消耗模式运行中规定的内燃机运行开始条件成立而所述内燃机启动了时，在所述内燃机运行开始条件变为不成立之后为了执行所述故障诊断而仍使所述内燃机继续运行。
根据该构成，进行故障诊断内燃机运行，即，当在充电消耗模式运行中规定的内燃机运行开始条件成立而内燃机启动了时，在内燃机运行开始条件变为不成立后为了执行故障诊断而仍使内燃机继续运行。因此，对于充电消耗模式下的运行时间比例较大的车辆，能够在内燃机运行中可靠地执行应执行的故障诊断。
技术方案2记载的发明的特征在于，在技术方案1记载的车辆的控制装置的基础上，在将从所述车辆的驾驶开始到结束定义为一个驾驶期间的情况下，所述故障诊断内燃机运行的执行条件包含在所述车辆的前一驾驶期间内未执行所述故障诊断内燃机运行且所述故障诊断没有完成这一条件。
未执行故障诊断内燃机运行且故障诊断未完成是指例如这样的情况：在前一驾驶期间内几乎未执行内燃机的运行且故障诊断的执行条件不成立，在这种情况下，在本次驾驶期间内执行故障诊断内燃机运行是有效的。另一方面，对于例如在前一驾驶期间内未执行故障诊断内燃机运行且故障诊断已完成的情况，由于推定车辆使用者的驾驶方式是容易进入为了维持电池的充电量而执行内燃机运行的充电维持模式的方式，因此能够判定为执行故障诊断运行的必要性反而较小。因此，通过在故障诊断内燃机运行的执行条件中包含在车辆的前一驾驶期间内未执行故障诊断内燃机运行且故障诊断未完成这一条件，能够将不需要故障诊断运行的可能性较高的情况预先排除。
技术方案3记载的发明的特征在于，在技术方案2记载的车辆的控制装置的基础上，所述故障诊断内燃机运行的执行条件包含在所述车辆的前一驾驶期间内执行了所述故障诊断内燃机运行这一条件。
例如在车辆使用者夜间进行电池充电而日间反复进行短距离驾驶的情况下，由于需要故障诊断运行的可能性较高，因此通过在故障诊断运行的执行条件中包含在前一驾驶期间内执行了故障诊断内燃机运行这一条件，从而能够可靠地判定需要故障诊断运行的可能性较高的情况。
技术方案4记载的发明的特征在于，在技术方案1至3中任一项所记载的车辆的控制装置的基础上，所述故障诊断内燃机运行的执行条件包含：所述要求驱动转矩(TRQD)比规定高输出阈值(TRQDHTH)小这一条件、以及没有内燃机制动运行的执行要求(FEBRKRQ＝0)这一条件，所述内燃机制动运行是这样的运行：在所述车辆的减速时停止向所述内燃机的燃料供给，并且使所述电动机(61)作为发电机进行动作，利用其发电电力驱动所述内燃机。
当车辆的要求驱动转矩大于或等于规定高输出阈值时，需要使内燃机输出转矩较大，另外，在需要内燃机制动运行时，需要使用电动机的发电电力以较大的转矩驱动内燃机，因而无法实现可执行故障诊断的内燃机运行状态。因此，通过在故障诊断内燃机运行的执行条件中包含要求驱动转矩比规定高输出阈值小这一条件以及没有内燃机制动运行的执行要求这一条件，从而能够适当地判定可执行故障诊断的车辆运行状态。
技术方案5记载的发明的特征在于，在技术方案1至4中任一项记载的车辆的控制装置的基础上，所述故障诊断包括：在所述内燃机的暖机运行中执行的暖机运行诊断；通常运行诊断，其在所述内燃机的暖机完成后，在将内燃机输出转矩(TRQE)设定为比暖机运行中的输出转矩大的通常运行目标转矩(TRQNRTG)的状态下执行；以及燃料切断运行诊断，其在燃料切断运行中执行，所述燃料切断运行在所述内燃机的暖机完成后，停止向所述内燃机的燃料供给。
根据该构成，由于执行在内燃机的暖机运行中执行的暖机运行诊断、通常运行诊断和燃料切断运行诊断，因此能够可靠地在各运行状态下执行应执行的故障诊断，其中，通常运行诊断是在所述内燃机的暖机完成后，在将内燃机输出转矩设定为比暖机运行中的输出转矩大的通常运行目标转矩的状态下执行，燃料切断运行诊断是在内燃机的暖机完成后的燃料切断运行中执行。
技术方案6记载的发明的特征在于，在技术方案5记载的车辆的控制装置的基础上，所述暖机运行诊断的执行条件及所述通常运行诊断的执行条件包含所述电池的充电量(SOC)小于或等于分别与所述暖机运行诊断及通常运行诊断对应地设定的上限量(SOCWUUL、SOCNRUL)这一条件。
在内燃机运行时会对电池进行充电，但在电池的充电量较大的状态下无法进一步进行充电，无法实现故障诊断所需的内燃机运行状态。因此，通过将电池的充电量小于或等于分别与暖机运行诊断及通常运行诊断对应地设定的上限量这一条件包含在故障诊断执行条件中，能够适当地执行故障诊断。
技术方案7记载的发明的特征在于，在技术方案5或6记载的车辆的控制装置的基础上，所述通常运行诊断的执行条件及所述燃料切断运行诊断的执行条件包含所述车辆的车速(VP)大于或等于分别与所述通常运行诊断和燃料切断运行诊断对应地设定的下限速度(VNROBDL、VFCOBDL)这一条件。
若在车速较低的状态下执行内燃机运行，则由于内燃机运行而产生的内燃机动作音会被车辆使用者感知而产生不适感的可能性较高。因此，通过将车速大于或等于分别与通常运行诊断和燃料切断运行诊断对应地设定的下限速度这一条件包含在故障诊断执行条件中，能够避免给使用者造成不适感。
技术方案8记载的发明的特征在于，在技术方案5至7中任一项记载的车辆的控制装置的基础上，所述燃料切断运行诊断的执行条件包含向所述内燃机供给燃料的燃料供给运行的执行时间大于或等于规定的最小燃料供给运行时间(TFSMIN)这一条件。
燃料切断运行诊断中包含的部分故障诊断在燃料供给运行执行了某种程度的时间之后进行，从而能够进行准确的诊断。因此，通过将燃料供给运行的执行时间大于或等于最小燃料供给运行时间这一条件包含在燃料切断运行诊断的执行条件中，从而能够确保燃料切断运行诊断中包含的全部故障诊断的判定精度。
技术方案9记载的发明的特征在于，在技术方案5至8中任一项记载的车辆的控制装置的基础上，具备上限内燃机输出转矩设定单元，所述上限内燃机输出转矩设定单元根据所述电池的充电量(SOC)来设定所述内燃机的输出转矩(TRQE)的上限值即上限内燃机输出转矩(TRQEUL)，当在所述通常运行诊断的执行中，所述上限内燃机输出转矩(TRQEUL)小于所述通常运行目标转矩(TRQNRTG)的中止条件成立时，中止所述通常运行诊断。
在电池的充电量较大时，由于需要限制电池的进一步充电即为了满足不充电要求，而需要限制内燃机输出转矩。因此，在根据电池的充电量设定上限内燃机输出转矩，在通常运行诊断的执行中上限内燃机转矩小于通常运行目标转矩的中止条件成立时，通过中止通常运行诊断，能够满足不充电要求。
技术方案10记载的发明的特征在于，在技术方案9记载的车辆的控制装置的基础上，当在所述通常运行诊断的执行中所述中止条件成立而中止了所述通常运行诊断的情况下，在所述燃料切断运行诊断的执行条件成立时执行所述燃料切断运行诊断。
根据该构成，当在通常运行诊断的执行中中止条件成立而中止了通常运行诊断的情况下，在燃料切断运行诊断的执行条件成立时执行燃料切断运行诊断。由于在燃料切断运行中不产生内燃机输出转矩、不进行电池充电，因此即使在通常运行诊断的中止条件成立的情况下也能够执行燃料切断运行诊断。因此，通过在通常运行诊断的中止条件成立时执行燃料切断运行诊断，能够尽早完成燃料切断运行诊断。
技术方案11记载的发明的特征在于，在技术方案10记载的车辆的控制装置的基础上，具备输出电流累计值计算单元，所述输出电流累计值计算单元通过在所述通常运行诊断执行中从所述中止条件成立的时刻开始每隔一定时间累计所述电池的输出电流值，由此计算出输出电流累计值，所述通常运行诊断的执行条件包含如下这样的条件：从所述中止条件成立的时刻开始经过规定的重新开始许可时间，且所述输出电流累计值达到规定的重新开始许可电流阈值。
当在通常运行诊断执行中中止条件成立时，由于电池的充电量较大，因此，通过将之后的经过时间达到规定的重新开始许可时间且电池输出电流累计值达到规定的重新开始许可电流阈值这一条件包含在通常运行诊断的执行条件中，能够可靠地避免在短时间内反复进行通常运行诊断的中止和重新开始的情况。
技术方案12记载的发明的特征在于，在技术方案7记载的车辆的控制装置的基础上，具备电动机驱动上限车速降低单元，所述电动机驱动上限车速降低单元在存在所述通常运行诊断的执行条件或所述燃料切断运行诊断的执行条件成立的可能性时，使电动机驱动上限车速(VPEVU)降低，所述内燃机运行开始条件包含所述车速(VP)高于所述电动机驱动上限车速(VPEVU)这一条件。
根据该构成，由于在存在通常运行诊断的执行条件或燃料切断运行诊断的执行条件成立的可能性时，电动机驱动上限车速变更为更低的车速，因此车速降低从而通常运行诊断或燃料切断运行诊断的执行条件不成立，在之后车速上升了时，容易开始内燃机运行。其结果，能够尽早重新开始通常运行诊断或燃料切断运行诊断。
附图说明
图1是说明本发明的一实施方式涉及的驱动插电式混合动力车辆的驱动装置的构成的图。
图2是用于说明图1所示的车辆驱动装置的驱动模式的图。
图3是示出图1所示的内燃机、电动机、及发电机的控制系统构成的图。
图4是用于说明关于内燃机的故障诊断的概要的时间图。
图5是示出图1所示的高压电池的充电状态(SOC)与可向高压电池充电的电力(PBRL)之间的关系的图。
图6是判定暖机运行诊断的执行条件的处理的流程图。
图7是判定通常运行诊断的执行条件的处理的流程图。
图8是判定通常运行诊断的执行条件的处理的流程图。
图9是判定燃料切断运行诊断的执行条件的处理的流程图。
图10是用于说明在通常运行诊断的执行中该通常运行诊断中断了的第1动作例的时间图。
图11是用于说明在燃料切断运行诊断的执行中该燃料切断运行诊断中断了的第1动作例的时间图。
图12是用于说明在通常运行诊断的执行中，该通常运行诊断中断了的情况下的第2动作例的时间图。
图13是用于说明在燃料切断运行诊断的执行中，该燃料切断运行诊断中断了的情况下的第2动作例的时间图。
图14是用于说明在通常运行诊断的执行中，该通常运行诊断中断了的情况下的第3动作例的时间图。
附图标记说明
1 内燃机
5 电子控制单元
6 燃料喷射阀
7 火花塞
9 三元催化剂(附属装置)
13 进气温度传感器(附属装置)
17 比例型氧浓度传感器(附属装置)
18 二值型氧浓度传感器(附属装置)
40 阀动作特性可变装置(附属装置)
61 马达
62 发电机
66 高压电池
SOC 充电状态(充电量)
SOCWUUL 暖机运行实施上限值
SOCNRUL 通常运行实施上限值
SUMBOC 电池输出电流累计值
SUMBOCL 重新开始许可电流阈值
TATRQL 重新开始许可时间
TFSMIN 最低燃料供给运行时间
TMATRQRS 转矩限制后定时器
TMFSMIN 最低燃料供给运行时间定时器
TRQD 要求车辆驱动转矩
TRQDHTH 高输出要求阈值
TRQE 发动机输出转矩
TRQEUL 上限发动机输出转矩
TRQNRTG 通常运行目标转矩
VFCOBDL 燃料切断运行诊断下限车速
VNROBDL 通常运行诊断下限车速
VP 车速
VPEVU 马达驱动上限车速
VPEVUH 规定高车速
VPEVUL 规定低车速
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
图1是用于说明本发明的一实施方式所涉及的对插电式混合动力车辆100进行驱动的驱动装置的构成的图，该车辆驱动装置包括：作为驱动源的内燃机(以下记为“发动机”)1及马达(电动机)61；利用发动机1及高压电池66的电力驱动的发电机62；以及将发动机1及马达61的驱动力向驱动轮56传递的驱动力传递机构54。发动机1的输出轴51经由离合器52、驱动轴53与驱动力传递机构54连接，马达61的输出轴65直接与驱动力传递机构54连接。马达61在进行再生动作时作为发电机动作。虽省略图示，但驱动力传递机构54包含差动齿轮机构，构成为能够对两个驱动轮56进行驱动。
发动机1的输出轴51经由齿轮对57与发电机62连接，发电机62利用发动机1的驱动力进行发电。
马达61及发电机62分别与动力驱动单元(以下记为“PDU”，Power Driving Unit)63、64电连接。PDU 63与PDU64及高压电池66连接。PDU 63和PDU 64与电子控制单元(以下记为“ECU”(Electronic Control Unit)、参照图3)5连接，分别进行马达61及发电机62的动作控制并且进行高压电池66的充电及放电控制。
设有能够与家用的交流电线连接的外部电源输入端子67，外部电源输入端子67经由电力转换部68与高压电池66连接。从外部电源输入端子67输入的交流电(例如100V的交流电)由电力转换部68转换为适合于高压电池66充电的直流电，并向高压电池66供给。
图2是用于说明图1所示的车辆驱动装置的驱动模式的图，图2中示出的构成要素与图1相同，因此省略了部分附图标记。此外，图2中所示的虚线代表电力或驱动力的传递路径。
图2的(a)示出第1马达驱动模式，在该第1马达驱动模式下，通过自高压电池66供给的电力驱动马达61，通过马达61的输出驱动车辆100。在第1马达驱动模式下，发动机1停止，离合器52为断开(未结合)状态。
图2的(b)示出第2马达驱动模式，在该第2马达驱动模式下，离合器52为断开状态，发动机1动作使发电机62发电，车辆利用由该发电电力驱动的马达61的输出而行驶。在第2马达驱动模式下，当发电机62的发电电力比马达61的消耗电力大时，利用过剩电力进行高压电池66的充电，而在发电机62的发电电力比马达61的消耗电力小时，不足的电力由高压电池66的放电补充。
图2的(c)示出主要通过发动机1的输出驱动车辆100的发动机驱动模式。在发动机驱动模式下，离合器52结合，发动机1的输出被输入至驱动力传递机构54而向驱动轮56传递。在发动机驱动模式下，由于随着发动机荷载的增减而产生过剩转矩或不足转矩，因此在产生过剩转矩时使马达61作为发电机动作，进行高压电池66的充电，而在产生不足转矩时，利用马达61的输出进行发动机输出的辅助。
图2的(d)示出离合器52为断开状态，停止向发动机1供给燃料的燃料供给停止运行模式。在燃料供给停止运行模式下，进行燃料切断驾驶(motoring)或发动机制动运行，其中燃料切断驾驶是利用自高压电池66供给的电力驱动马达61，并且将发电机62作为马达使用来驱动发动机1，发动机制动运行是在车辆减速时使马达61作为发电机动作，将发电机62作为马达使用而以较大的转矩(比燃料切断驾驶的情况大的转矩)驱动发动机1。在燃料供给停止运行模式下，当高压电池66为可充电状态时进行高压电池66的充电。在本说明书中，“燃料切断运行”意味着燃料切断驾驶。在进行燃料切断运行时，如后所述对安装于发动机1的传感器及排气回流装置等附属装置进行故障诊断。
图3是表示发动机1及马达61/发电机62的控制系统的构成的图，利用ECU5进行发动机1的控制、经由PDU63、PDU64对马达61/发电机62的控制、以及离合器52的结合/断开控制。此外，ECU5实际上通过将多个ECU经由网络总线连接起来而构成，但由于这种结构是公知的，因此在图3中以一个ECU示出。
发动机1包含对各汽缸所设置的进气阀(未图示)的动作相位等进行变更的阀动作特性可变装置40。在发动机1的进气通路2的中途设有节气门3。在节气门3上安装有节气门驱动装置4，节气门驱动装置4与ECU5连接。节气门驱动装置4包括用于驱动节气门3的节气门致动器和节气门开度传感器，节气门开度传感器的检测信号被向ECU5供给，并根据来自ECU5的驱动信号将节气门开度TH控制为目标开度THCMD。
在发动机1的各汽缸设有燃料喷射阀6和火花塞7，燃料喷射阀6配置为能够向各汽缸的燃烧室内直接喷射燃料。燃料喷射阀6及火花塞7的动作根据来自ECU5的信号进行控制。
在节气门3的上游侧设有用于检测进气流量GAIR的进气流量传感器11。另外，在节气门3的下游侧设有用于检测进气压力PBA的进气压力传感器12、以及用于检测进气温度TA的进气温度传感器13。上述传感器的检测信号被向ECU5供给。在发动机1的主体安装有用于检测发动机冷却水温度TW的冷却水温度传感器14，冷却水温度传感器14的检测信号被向ECU5供给。
在ECU5上连接有曲柄角度位置传感器15及凸轮角度位置传感器16，该曲柄角度位置传感器15用于检测发动机1的曲轴的旋转角度，该凸轮角度位置传感器16用于检测固定有对发动机1的进气阀进行驱动的凸轮的凸轮轴(未图示)的旋转角度，与曲轴的旋转角度及凸轮轴的旋转角度相应的信号被向ECU5供给。曲柄角度位置传感器15每隔恒定的曲柄转角周期(例如6度周期)产生一个脉冲(以下记为“CRK脉冲”)和用于确定曲轴的规定角度位置的脉冲。另外，凸轮角度位置传感器16产生与凸轮轴的旋转角度相应的凸轮脉冲并向ECU5供给。上述脉冲用于燃料喷射时期、点火时期等各种定时控制以及发动机转速(发动机旋转速度)NE的检测。此外，能够根据自凸轮角度位置传感器16输出的凸轮脉冲与自曲柄角度位置传感器15输出的CRK脉冲之间的相对关系，检测凸轮轴的实际动作相位(进气阀动作相位)CAIN。
在发动机1的排气通路8上设有比例型氧浓度传感器17(以下记为“LAF传感器17”)、作为排气净化装置的三元催化剂9、以及二值型氧浓度传感器(以下记为“O2传感器”)18，LAF传感器17及O2传感器18的检测信号被向ECU5供给，应用于在发动机1中燃烧的混合气体的空燃比控制。
在ECU5上连接有加速传感器21、车速传感器22、及未图示的其他传感器(大气压力传感器、润滑油温度传感器等)，该加速传感器21用于检测由发动机1驱动的车辆100的加速踏板的踏入量(以下记为“加速踏板操作量”)AP，该车速传感器22用于检测车辆100的行驶速度(车速)VP，各传感器的检测信号被向ECU5供给。节气门3由节气门驱动装置4进行开闭驱动，节气门开度TH对应于加速踏板操作量AP由ECU5控制。
阀动作特性可变装置40包括：第1阀动作特性可变机构，其将进气阀的升程量及开角以分两级的方式变更；第2阀动作特性可变机构，其使进气阀的动作相位连续变更；以及用于驱动第1阀动作特性可变机构和第2阀动作特性可变机构的致动器。
此外，虽省略图示，但在发动机1上作为附属装置设有公知的排气回流机构及蒸发燃料处理装置。
ECU5包括：输入电路，其具有对来自各种传感器的输入信号波形进行整形，将电压电平修正为规定电平，将模拟信号值转换为数字信号值等功能；中央运算处理单元(以下记为“CPU”)；存储电路，其对由该CPU执行的各种运算程序及运算结果等进行存储；以及输出电路，其向燃料喷射阀6、火花塞7等供给驱动信号。
ECU5还根据车辆100的行驶状态及发动机1的运行状态，经由PDU63、PDU64进行马达61及发电机62的动作控制。
在本实施方式中，以充电维持模式(以下记为“CS模式”，CS：Charge Sustaining)和充电消耗模式(以下记为“CD模式”，CD：Charge Depleting)中的某一种运行模式驱动车辆100，其中，在CS模式下，以将高压电池66的充电量(SOC：State of Charge)维持在规定范围内的方式使发动机1运行，在CD模式下，为了将高压电池66的充电量维持在规定范围内而不使发动机1动作，主要将马达61作为驱动源来驱动车辆100。
关于发动机1本身及上述的各种传感器、三元催化剂、排气回流机构、蒸发燃料处理装置等发动机1的附属装置的故障诊断(以下简记为“发动机关联故障诊断”)虽然有必要执行，但对于插电式混合动力车辆，在以CD模式运行的期间相对较长的情况下，完不成必要的发动机关联故障诊断的可能性很高。例如使用者在夜间进行电池充电而在日间反复进行短距离驾驶的情况。
在本实施方式中，为了避免完不成必要的故障诊断的情况，当在CD模式的运行中规定的发动机运行开始条件成立而发动机1启动了时，进行为了在该发动机运行开始条件不成立后仍执行发动机关联故障诊断而使发动机1继续运行的故障诊断运行，以执行必要的发动机关联故障诊断。由此能够可靠地执行发动机关联故障诊断，确保适当的执行频度。在本说明书中仅提及“故障诊断运行”时，是指CD模式下为了执行发动机关联故障诊断而使发动机1运行。
发动机运行开始条件如下：
1)当要求车辆驱动转矩TRQD(加速踏板操作量AP越增加而被越大算出)超过马达驱动上限转矩TRQMUL时
2)当为了取暖而从车辆100的空调装置(未图示)要求发动机开始运行时
3)当高压电池66的SOC(State of Charge；以充满电状态为100％的比值表示)小于下限SOC时
4)当车辆驾驶者要求进行电池充电时
5)需要通过马达61的发电动作来实现制动效果，但由于高压电池66的SOC已超过上限SOC，因而需要以发电获得的电力驱动发动机1时
6)当马达61的温度超过上限温度时
7)当发动机1的未动作时间超过了规定时间时
8)故障诊断运行开始后车速VP降低而使发动机1停止，之后车速VP超过马达驱动上限车速VPEVU(发动机1未运行的状态下的上限车速)时。
作为发动机关联故障诊断，执行以下诊断：在催化剂升温促进运行中执行的催化剂升温促进运行诊断、在发动机1的暖机运行中执行的暖机运行诊断、在暖机完成后的通常运行中执行的通常运行诊断、以及在发动机1的燃料切断运行中执行的燃料切断运行诊断。催化剂升温促进运行是一种暖机运行，其相对于通常的暖机运行将目标发动机转速提高、使进气量增加，并且使点火时期IG相对于通常的暖机运行延迟，催化剂升温促进运行的执行目的在于促进三元催化剂9的升温，并在发动机1刚刚冷启动之后尽快使三元催化剂9活性化。
在催化剂升温促进运行诊断中，例如执行进气温度传感器13、冷却水温度传感器14的故障诊断，在暖机运行诊断中，执行O2传感器18、设置于排气回流机构的排气回流控制阀、阀动作特性可变装置40等的故障诊断，在通常运行诊断中，执行LAF传感器17的响应性恶化诊断、汽缸间的空燃比的波动诊断、三元催化剂9的劣化诊断、排气回流通路的泄漏诊断等故障诊断，在燃料切断运行诊断中，执行LAF传感器17的检测特性异常诊断、O2传感器18的响应特性恶化诊断、排气回流通路中通过的排气流量异常的诊断、蒸发燃料处理装置的配管泄漏诊断等故障诊断。在执行发动机关联故障诊断时，离合器52的结合被禁止。
此外，催化剂升温促进运行在三元催化剂9的活性化(暖机)完成的时刻结束，不会为了故障诊断而继续进行催化剂升温促进运行。
图4是用于说明发动机关联故障诊断的概要的时间图，在图4的(e)～(i)中，示出在时刻t0上述发动机运行开始条件1)成立而发动机运行已开始的情况下的点火时期IG、发动机输出转矩TRQE、冷却水温度TW、发动机转速NE、以及要求车辆驱动转矩TRQD的演变。在图4的(e)～(i)中示出燃料切断运行诊断执行标志FFCOBD、通常运行诊断执行标志FNROBD、暖机运行诊断执行标志FWUOBD、及催化剂升温促进运行诊断执行标志FFROBD的演变。各种标志的低级位与“0”对应、高级位与“1”对应(在其他时间图中也同样)。
在发动机1启动时，由于首先进行催化剂升温促进运行，因此执行催化剂升温促进运行诊断。在三元催化剂9的活性化完成、催化剂升温促进运行结束的时刻t1，要求车辆驱动转矩TRQD减小、发动机运行开始条件1)不成立，但继续发动机1的运行，开始暖机运行诊断。
当在时刻t2冷却水温度TW达到暖机完成温度TWWUE(例如75度)时(在本例中，暖机运行诊断在时刻t2完成)，以使发动机输出转矩TRQE及发动机转速NE成为适合于通常运行诊断的值的方式变更进气量，并且点火时期IG提前，执行通常运行诊断。
当在时刻t3通常运行诊断结束时，开始进行燃料切断运行诊断。当在时刻t4燃料切断运行诊断结束时，结束发动机1的运行。在执行燃料切断运行诊断时，停止向发动机1的燃料供给，进行使发电机62作为马达动作来驱动发动机1的燃料切断驾驶。
图5示出高压电池66的SOC与可向高压电池66充电的电力(以下记为“可充电电力”)PBRL之间的关系的一例。可充电电力PBRL的绝对值越大代表可充电的电力越大。图5中所示的实线、虚线、和单点划线分别与电池温度TBAT为25℃、0℃、及-10℃对应。可见SOC越小则可充电电力PBRL越大，而电池温度TBAT越低则可充电电力PBRL越小。但是，在电池温度TBAT上升至例如58℃左右时，可充电电力PBRL为例如6kW左右，几乎无法充电。在SOC例如比图5中示出的阈值SOCTH大的范围，容许CD模式的运行。
在执行上述故障诊断运行的情况下，特别是在执行通常运行诊断的情况下，需要将发动机1的输出转矩TRQE设定为根据故障诊断的内容决定的较大转矩。因此，高压电池66的可充电电力PBRL为大到某种程度以上的状态，是通常运行诊断的执行条件之一。实际上要求SOC小于或等于上侧SOC阈值SOCNRUL(参照图7，S53)。当电池温度TBAT处于例如55℃以下的正常温度范围时，上侧SOC阈值SOCNRUL设定为随着电池温度TBAT的降低而减小。
此外，图4的(e)和(f)中所示的虚线表示与CS模式下而非CD模式下开始发动机1运行的情况相对应的动作。在CS模式下，由于高压电池66的SOC较小(可充电电力PBRL较大)，因此使点火时期IG提前，能够尽快提高发动机1的输出转矩TRQE，但在CD模式下，由于高压电池66的SOC较大(可充电电力PBRL较小)，因此在暖机运行完成之前，点火时期IG被设定为比发动机输出转矩TRQE为最大的最佳点火时期延迟。
图6是判定暖机运行诊断的执行条件的处理的流程图。该处理在ECU5中每隔一定时间执行一次。
在步骤S11中判断故障诊断运行历史标志FOBDHIS是否为“1”。在将车辆100的驾驶开始至结束的期间定义为一个驾驶期间的情况下，故障诊断运行历史标志FOBDHIS在前一驾驶期间执行了故障诊断运行时被设定为“1”。在步骤S11的反馈为否定(“否”)，即在前一驾驶期间内没有执行故障诊断运行时，判断故障诊断完成标志FOBDCMP是否为“0”(步骤S12)。故障诊断完成标志FOBDCMP在应执行的故障诊断在前一驾驶期间内全部完成时被设定为“1”。在步骤S12的反馈为否定(“否”)，即故障诊断全部完成时，不需要在本次驾驶期间内执行暖机运行诊断，判定为执行条件不成立，进入步骤S26，将暖机运行诊断执行标志FWUOBD设定为“0”。
在步骤S11或S12的反馈为肯定(“是”)时，即在前一驾驶期间执行了故障诊断运行时、或者在前一驾驶期间没有执行故障诊断运行且在前一驾驶期间故障诊断没有全部完成时，进入步骤S13，判断要求发动机1运行开始的发动机运行要求标志FENGONRQ是否为“1”。发动机运行要求标志FENGONRQ在上述的发动机运行开始条件成立时被设定为“1”。
在步骤S13的反馈为否定(“否”)时，判断发动机运行执行标志FENGON是否为“1”(步骤S14)。对于发动机运行执行标志FENGON，其在发动机运行要求标志FENGONRQ为“1”时、发动机制动要求标志FEBRKRQ为“1”时、或者正在执行催化剂升温促进运行诊断、暖机运行诊断、通常运行诊断或燃料切断运行诊断时，被设定为“1”。
在步骤S14的反馈为否定(“否”)时进入步骤S26，在为肯定(“是”)时进入步骤S15。在步骤S15～S25中依次执行下述判断，在各判断结果为肯定(“是”)时进入下一个步骤，在为否定(“否”)时判定为执行条件不成立，进入步骤S26。
步骤S15：判断发动机停止要求标志FESTPREQ是否为“0”。发动机停止要求标志FESTPREQ在通过故障诊断检测到问题、需要使发动机1停止时被设定为“1”。
步骤S16：判断暖机运行诊断在先条件标志FWUOBDPC是否为“1”。暖机运行诊断在先条件标志FWUOBDPC在作为用于容许暖机运行诊断的执行的条件且在本处理中未判定的在先条件(例如判定故障诊断所使用的传感器正常的条件)成立时被设定为“1”。
步骤S17：判断暖机运行诊断完成标志FWUOBDE是否为“1”。暖机运行诊断完成标志FWUOBDE在暖机运行诊断中应执行的故障诊断全部完成时被设定为“1”。
步骤S18：判断CD模式启动标志FESCDMOD是否为“1”。CD模式启动标志FESCDMOD在本次发动机1的运行开始的时刻下的运行模式为CD模式时被设定为“1”。
步骤S19：判断冷却水温度TW是否低于暖机完成温度TWWUE。
步骤S20：判断SOC是否小于或等于暖机运行实施上限值SOCWUUL(例如95％)。
步骤S21：判断电池温度TBAT是否小于或等于暖机运行实施上限温度TBWUUL(例如50℃)。
步骤S22：判断电池温度TBAT是否大于或等于暖机运行实施下限温度TBWULL(例如-10℃)。
步骤S23：判断上限发动机输出转矩TRQEUL是否大于或等于暖机运行目标转矩TRQWUTG。上限发动机输出转矩TRQEUL设定为随着高压电池66的可充电电力PBRL的减小(SOC变大)而减小。
步骤S24：判断要求车辆驱动转矩TRQD是否小于高输出要求阈值TRQDHTH。高输出要求阈值TRQDHTH与利用来自高压电池66的电力而可输出的车辆驱动转矩的最大值相当，在要求车辆驱动转矩TRQD大于或等于高输出要求阈值TRQDHTH时，无法进行与故障诊断相适应的发动机1的稳态运行，执行使发电机62的发电量增加的运行。
步骤S25：判断发动机制动要求标志FEBRKRQ是否为“0”。发动机制动要求标志FEBRKRQ在因高压电池66的可充电电力PBRL较小而需要以通过马达61发电得到的电力驱动发动机1(使发电机62作为马达动作来驱动发动机1)时被设定为“1”。
在步骤S25的反馈为肯定(“是”)时，判定为暖机运行诊断的执行条件成立，将暖机运行诊断执行标志FWUOBD设定为“1”(步骤S27)。此外，计算发动机1的暖机运行目标转矩TRQWUTG及暖机运行目标转速NEWUTG(步骤S28)。在暖机运行诊断的执行中，以使得发动机1的输出转矩TRQE与暖机运行目标转矩TRQWUTG一致、且发动机转速NE与暖机运行目标转速NEWUTG一致的方式控制进气量、燃料供给量、及点火时期。
在步骤S29中，将发动机直接连结驱动禁止标志FENGDDINH设定为“1”。在故障诊断运行的执行中，由于必须将发动机1的运行状态维持为稳态运行状态，因此通过将发动机直接连结驱动禁止标志FENGDDINH设定为“1”来禁止使离合器52结合以对驱动轮56进行驱动的发动机直接连结驱动。此外，发动机直接连结驱动禁止标志FENGDDINH在发动机1的故障诊断运行结束的时刻恢复为“0”。
图7及图8是用于判定通常运行诊断的执行条件的处理的流程图。该处理在ECU5中每隔一定时间执行一次。
步骤S41～S45与图6的步骤S11～S15相同，进行相同的条件判断。在步骤S42、S44、或S45的反馈为否定(“否”)时，判定为执行条件不成立，进入步骤S67(图8)。
在步骤S45的反馈为肯定(“是”)时，判断通常运行诊断在先条件标志FNROBDPC是否为“1”(步骤S46)。通常运行诊断在先条件标志FNROBDPC在作为用于容许通常运行诊断的执行的条件且本处理中未判定的在先条件(例如判定故障诊断所使用的传感器为正常的条件)成立时被设定为“1”。在步骤S46的反馈为否定(“否”)时，判定为执行条件不成立，进入步骤S67。
在步骤S46的反馈为肯定(“是”)时，判断通常运行诊断完成标志FNROBDE是否为“1”(步骤S47)。通常运行诊断完成标志FNROBDE在通常运行诊断应执行的故障诊断全部完成时被设定为“1”。在步骤S47的反馈为否定(“否”)时，判断燃料切断运行诊断完成标志FFCOBDE是否为“0”(步骤S48)。燃料切断运行诊断完成标志FFCOBDE在燃料切断运行诊断应执行的故障诊断全部完成时被设定为“1”。在步骤S48的反馈为否定(“否”)即燃料切断运行诊断已完成时进入步骤S67。
在步骤S48的反馈为肯定(“是”)即燃料切断运行诊断未完成时，判断最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN的值是否为“0”(步骤S49)。最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN是初始值被设定为最低燃料供给运行时间TFSMIN(例如10sec)的递减计数定时器，在执行向发动机1供给燃料的运行时进行递减计数。即最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN为“0”时，表示燃料供给运行时间大于或等于最低燃料供给运行时间TFSMIN。最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN在向发动机1的燃料供给停止了的时刻被设定为初始值(＝TFSMIN)。
在步骤S47的反馈为肯定(“是”)即通常运行诊断未完成时、或者在步骤S49的反馈为否定(“否”)即燃料供给运行时间没有成为最低燃料供给运行时间TFSMIN以上时进入步骤S50，进行与图6的步骤S18相同的判断。在步骤S50的反馈为肯定(“是”)时进入步骤S51，将马达驱动上限车速VPEVU设定为规定低车速VPEVUL(例如50km/h)。马达驱动上限车速VPEVU是发动机1不运行而利用马达61来驱动车辆100的上限车速，在车速VP超过马达驱动上限车速VPEVU时，上述的发动机运行开始条件8)成立。在本实施方式中，规定低车速VPEVUL设定为与通常运行诊断下限车速VNROBDL相同的车速。马达驱动上限车速VPEVU在发动机1的故障诊断运行结束的时刻恢复为规定高车速VPEVUH(例如150km/h)。
在步骤S50的反馈为否定(“否”)时进入步骤S67(图8)，将通常运行诊断执行标志FNROBD设定为“0”。
在之后的步骤S53～S55中依次执行下述判断，在各判断结果为肯定(“是”)时进入下一个步骤，在为否定(“否”)时，判定为执行条件不成立，进入步骤S67。
步骤S53：判断SOC是否小于或等于通常运行实施上限值SOCNRUL(例如90％)。通常运行实施上限值SOCNRUL被设定为比暖机运行实施上限值SOCWUUL小的值。理由在于发动机运行得到的发电量比暖机运行高。
步骤S54：判断电池温度TBAT是否小于或等于通常运行实施上限温度TBNRUL(例如50℃)。通常运行实施上限温度TBNRUL被设定为与暖机运行实施上限温度TBWUUL相同或者比其低的温度。
步骤S55：判断电池温度TBAT是否大于或等于通常运行实施下限温度TBNRLL(例如-10℃)。通常运行实施下限温度TBNRLL被设定为与暖机运行实施下限温度TBWULL相同或比其高的温度。
在步骤S55的反馈为肯定(“是”)时，判断上限发动机输出转矩TRQEUL是否大于或等于通常运行目标转矩TRQNRTG(步骤S56)。通常运行目标转矩TRQNRTG对应于与通常运行诊断中包含的多个故障诊断相适合的发动机动作点(由发动机输出转矩TRQE及发动机转速NE定义)而设定。在步骤S56的反馈为肯定(“是”)时进入步骤S59。
在步骤S56的反馈为否定(“否”)时，判断通常运行诊断执行标志的前次值FNROBDZ是否为“1”(步骤S57)。在步骤S57的反馈为否定(“否”)时直接进入步骤S67，在为肯定(“是”)时，即在通常运行诊断的执行中步骤S56的反馈为否定(“否”)从而中止条件成立时，将中止条件标志FNRINT设定为“1”(步骤S58)，进入步骤S67。
在之后的步骤S59～S66中依次执行下述判断，在各判断结果为肯定(“是”)时进入下一个步骤，在为否定(“否”)时判定为执行条件不成立，进入步骤S67。
步骤S59：判断催化剂活性化完成标志FCATACE是否为“1”。催化剂活性化完成标志FCATACE在三元催化剂9的活性化(暖机)完成时被设定为“1”。
步骤S60：判断冷却水温度TW是否大于或等于通常运行诊断实施下限温度TWNRLL。通常运行诊断实施下限温度TWNRLL被设定为与暖机完成温度TWWUE相同或比其低的温度。
步骤S61：进行与图6的步骤S24相同的判断。
步骤S62：进行与图6的步骤S25相同的判断。
步骤S63：判断通常运行诊断执行定时器TMNROBD的值是否比最大通常运行诊断时间TNROBDM(例如120sec)小。通常运行诊断执行定时器TMNROBD是用于计测通常运行诊断的执行时间的递增计数定时器，在通常运行诊断中断了的情况下，中断期间中保持定时器值，重新开始时自该定时器值开始递增计数。通常运行诊断执行定时器TMNROBD在通常运行诊断完成时、或者定时器值达到最大通常运行诊断时间TNROBDM而中止通常运行诊断时被重置。
步骤S64：判断车速VP是否大于或等于通常运行诊断下限车速VNROBDL(例如50km/h)。通常运行诊断下限车速VNROBDL是能够执行通常运行诊断的车速VP的下限值。
步骤S65：判断转矩限制后定时器TMATRQRS的值是否大于或等于规定的重新开始许可时间TATRQL(例如60sec)。转矩限制后定时器TMATRQRS是计测自通常运行诊断开始后中止条件成立(步骤S56的反馈为否定(“否”))而通常运行诊断中止(以下记为“转矩限制中止”)了的时刻起经过的时间的递增计数定时器。
步骤S66：判断电池输出电流累计值SUMBOC是否大于或等于重新开始许可电流阈值SUMBOCL。电池输出电流累计值SUMBOC自转矩限制中止时刻起每隔一定时间累计计算高压电池66的输出电流值。
在步骤S66的反馈为肯定(“是”)时，判定为通常运行诊断的执行条件成立，将通常运行诊断执行标志FNROBD设定为“1”，并且将中止条件标志FNRINT设定为“0”(步骤S68)。在步骤S69中，计算发动机1的通常运行目标转矩TRQNRTG及通常运行目标转速NENRTG。在通常运行诊断的执行中，以使得发动机1的输出转矩TRQE与通常运行目标转矩TRQNRTG一致、且发动机转速NE与通常运行目标转速NENRTG一致的方式控制进气量、燃料供给量、及点火时期。在步骤S70中，将发动机直接连结驱动禁止标志FENGDDINH设定为“1”。
图9是判定燃料切断运行诊断的执行条件的处理的流程图。该处理在ECU5中每隔一定时间执行一次。
步骤S71～S75与图6的步骤S11～S15相同，进行相同的条件判断。在步骤S72、S74、或S75的反馈为否定(“否”)时判定为执行条件不成立而进入步骤S90，将燃料切断运行诊断执行标志FFCOBD设定为“0”。
在步骤S75的反馈为肯定(“是”)时进入步骤S76。在步骤S76、S77、S78中依次进行下述判断，在各判断结果为肯定(“是”)时进入下一个步骤，在为否定(“否”)时判定为执行条件不成立，进入步骤S90。
步骤S76：判断燃料切断运行诊断在先条件标志FFCOBDPC是否为“1”。燃料切断运行诊断在先条件标志FFCOBDPC在作为用于容许燃料切断运行诊断的执行的条件且在本处理中未判定的在先条件(例如判定故障诊断所使用的传感器正常的条件)成立时被设定为“1”。
步骤S77：判断燃料切断运行诊断完成标志FFCOBDE是否为“1”。燃料切断运行诊断完成标志FFCOBDE在燃料切断运行诊断应执行的故障诊断全部完成时被设定为“1”。
步骤S78：进行与图6的步骤S18相同的判断。
在步骤S78的反馈为肯定(“是”)时，判断通常运行诊断完成标志FNROBDE是否为“1”(步骤S79)。在步骤S79的反馈为否定(“否”)即通常运行诊断未完成时，判断通常运行诊断在先条件标志FNROBDPC是否为“1”(步骤S80)。在步骤S80的反馈为肯定(“是”)时，判断中止条件标志FNRINT是否为“0”(步骤S81)。在步骤S80或S81的反馈为否定(“否”)时即通常运行诊断的在先条件不成立时、或者通常运行诊断的中止条件成立时进入步骤S82，在步骤S81的反馈为肯定(“是”)时进入步骤S90。
当通过步骤S79及S80而通常运行诊断在先条件标志FNROBDPC为“1”时，在通常运行诊断完成后执行燃料切断运行诊断。另外，在图7的处理中中止条件成立时，只要通过步骤S79及S81而燃料切断运行诊断的执行条件成立，就执行燃料切断运行诊断。
在步骤S82中将马达驱动上限车速VPEVU设定为规定低车速VPEVUL。
在之后的步骤S83～S89中依次执行下述的判断，在各判断结果为肯定(“是”)时进入下一个步骤，在为否定(“否”)时判定为执行条件不成立，进入步骤S90。
步骤S83：判断最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN的值是否为“0”。
步骤S84：进行与图7的步骤S57相同的判断。
步骤S85：判断冷却水温度TW是否大于或等于燃料切断运行诊断实施下限温度TWFCLL。燃料切断运行诊断实施下限温度TWFCLL设定为与暖机完成温度TWWUE相同或比其低的温度。
步骤S86：进行与图6的步骤S24相同的判断。
步骤S87：进行与图6的步骤S25相同的判断。
步骤S88：判断燃料切断运行诊断执行定时器TMFCOBD的值是否小于最大燃料切断运行诊断时间TFCOBDM(例如15sec)。燃料切断运行诊断执行定时器TMFCOBD是计测燃料切断运行诊断的执行时间的递增计数定时器，其在燃料切断运行诊断中断时、燃料切断运行诊断完成时、或者定时器值达到最大燃料切断运行诊断时间TFCOBDM而中止燃料切断运行诊断时被重置。
步骤S89：判断车速VP是否大于或等于燃料切断运行诊断下限车速VFCOBDL(例如50km/h)。在本实施方式中，燃料切断运行诊断下限车速VFCOBDL被设定为与马达驱动上限车速VPEVU的规定低车速VPEVUL相同的速度。
在步骤S89的反馈为肯定(“是”)时，判定为燃料切断运行诊断的执行条件成立，将燃料切断运行诊断执行标志FFCOBD设定为“1”(步骤S91)。在步骤S92中，指示发动机1的燃料切断运行，并且计算燃料切断运行目标转速NEFCTG。燃料切断运行目标转速NEFCTG代表应由驱动发动机1的发电机62实现的发动机转速。
在步骤S93中，将发动机直接连结驱动禁止标志FENGDDINH设定为“1”。
下面，参照图10～图14中示出的时间图说明上述的故障诊断的执行动作例。
图10是用于说明在通常运行诊断的执行中发动机制动要求标志FEBRKRQ被设定为“1”而执行发动机制动运行、中断通常运行诊断的动作例的时间图。在该图中示出发动机制动要求标志FEBRKRQ、燃料切断运行诊断执行标志FFCOBD、通常运行诊断执行标志FNROBD、暖机运行诊断执行标志FWUOBD、发动机输出转矩TRQE、冷却水温度TW、发动机转速NE、及要求车辆驱动转矩TRQD的演变。
在本例中，在发动机1的运行已经开始的时刻t11开始暖机运行诊断。在时刻t12，冷却水温度TW达到暖机完成温度TWWUE，开始通常运行诊断，在时刻t13，发动机制动要求标志FEBRKRQ被设定为“1”，执行发动机制动运行，中断通常运行诊断。在发动机制动运行中，停止向发动机1的燃料供给，使马达61作为发电机动作，另一方面，通过使发电机62作为马达动作而以较高转速来驱动发动机1，由发电机62消耗马达61产生的发电电力，产生制动效果。
在时刻t14发动机制动运行结束，但由于冷却水温度TW降低至低于暖机完成温度TWWUE的温度，因此暖机运行诊断标志FWUOBD被设定为“1”，暖机运行开始。在时刻t15，冷却水温度TW再次达到暖机完成温度TWWUE，通常运行诊断重新开始。
当在时刻t16结束通常运行诊断时，开始进行燃料切断运行诊断。当在时刻t17燃料切断运行诊断结束时，结束发动机1的运行。
图11是用于说明在燃料切断运行诊断的执行中执行发动机制动运行而中断燃料切断运行诊断的动作例的时间图。在图11中示出了发动机制动要求标志FEBRKRQ、燃料切断运行诊断执行标志FFCOBD、通常运行诊断执行标志FNROBD、发动机输出转矩TRQE、冷却水温度TW、发动机转速NE、及要求车辆驱动转矩TRQD的演变。
在从时刻t21到t22的期间内执行通常运行诊断，自时刻t22起开始燃料切断运行诊断。在时刻t23，发动机制动要求标志FEBRKRQ被设定为“1”，执行发动机制动运行，中断燃料切断运行诊断。由于冷却水温度TW没有降低，因此当在时刻t24发动机制动运行结束时，燃料切断运行诊断重新开始并在时刻t25结束，结束发动机1的运行。
图12是用于说明在通常运行诊断的执行中车速VP降低(图8中步骤S62的反馈为否定)、通常运行诊断中断的情况下的动作例的时间图。在该图中示出了燃料切断运行诊断执行标志FFCOBD、通常运行诊断执行标志FNROBD、暖机运行诊断执行标志FWUOBD、催化剂升温促进运行诊断执行标志FFROBD、发动机运行执行标志FENGON、发动机输出转矩TRQE、冷却水温度TW、发动机转速NE、及车速VP的演变。图12的(i)中所示的单点划线示出马达驱动上限车速VPEVU的演变。
在时刻t30，规定发动机运行开始条件成立，发动机1的运行开始，之后立即开始催化剂升温促进运行诊断，并且，马达驱动上限车速VPEVU变更为规定低车速VPEVUL(＝通常运行诊断下限车速VNROBDL)。马达驱动上限车速VPEVU在必要的故障诊断完成之前保持为规定低车速VPEVUL。
在时刻t31开始暖机运行诊断，在时刻t32开始通常运行诊断。在时刻t33由于车速VP低于通常运行诊断下限车速VNROBDL，因此发动机1的运行结束，通常运行诊断中断。
在时刻t34，由于车速VP超过马达驱动上限车速VPEVU(＝通常运行诊断下限车速VNROBDL)，因此发动机1的运行开始，重新开始通常运行诊断。当在时刻t35通常运行诊断结束时，开始燃料切断运行诊断。当在时刻t36燃料切断运行诊断结束时，马达驱动上限车速VPEVU变更为规定高车速VPEVUH，结束发动机1的运行。
图13是用于说明在燃料切断运行诊断的执行中车速VP降低(图9的步骤S89的反馈为否定)、燃料切断运行诊断中断了的情况下的动作例的时间图。该图13中示出燃料切断运行诊断执行标志FFCOBD、通常运行诊断执行标志FNROBD、发动机运行执行标志FENGON、发动机输出转矩TRQE、发动机转速NE、最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN的值、以及车速VP的演变。
直到时刻t41，发动机1的暖机完成，最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN的值为“0”。在时刻t41开始通常运行诊断，在时刻t42转入燃料切断运行诊断。此时，最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN的值被设定为最低燃料供给运行时间TFSMIN。在时刻t43，车速VP低于马达驱动上限车速VPEVU的规定低车速VPEVUL(＝燃料切断运行诊断下限车速VFCOBDL)，发动机1停止，燃料切断运行诊断中断。
在时刻t44，车速VP超过马达驱动上限车速VPEVU(＝VFCOBDL)，发动机1的运行开始，最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN的递减计数开始。在最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN的值变为“0”之前，由于燃料切断运行诊断的执行条件不成立(图9的步骤S83)，因此为了进行燃料供给运行而执行通常运行诊断(图7的步骤S48、S49)。
在时刻t45，最低燃料供给运行时间定时器TMFSMIN的值变为“0”，燃料切断运行诊断的执行条件成立，燃料切断运行诊断重新开始。在时刻t46，燃料切断运行诊断完成，结束发动机1的运行。
图14是用于说明在通常运行诊断的执行中，高压电池66的可充电电力PBRL降低而上限发动机输出转矩TRQEUL向减小方向变更、通常运行诊断中止了的情况下的动作例的时间图。在该图14中示出燃料切断运行诊断执行标志FFCOBD、通常运行诊断执行标志FNROBD、暖机运行诊断执行标志FWUOBD、发动机运行执行标志FENGON、发动机输出转矩TRQE、发动机转速NE、电池输出电流累计值SUMBOC、转矩限制后定时器TMATRQRS的值、及要求车辆驱动转矩TRQD的演变。
在时刻t51之前执行暖机运行诊断，自时刻t51起开始通常运行诊断。在时刻t52，由于上限发动机输出转矩TRQEUL变为小于发动机输出转矩TRQE(通常运行目标转矩TRQNRTG)、中止条件成立(图7的步骤S56～S58)，因此通常运行诊断中止，燃料切断运行诊断开始(图9的步骤S81)。在时刻t52，电池输出电流累计值SUMBOC的累计运算及转矩限制后定时器TMATRQRS的递增计数开始。
在时刻t53，燃料切断运行诊断结束，发动机1的运行结束。在该图中以虚线示出的例子中，在时刻t54，要求车辆驱动转矩TRQD超过马达驱动上限转矩TRQMUL，发动机1的运行开始。在该时刻转矩限制后定时器TMATRQRS的值虽然达到了重新开始许可时间TATRQL，但电池输出电流累计值SUMBOC尚未达到重新开始许可电流阈值SUMBOCL(图8的步骤S65、S66)，所以通常运行诊断的执行条件不成立。因此，仅在要求车辆驱动转矩TRQD超过马达驱动上限转矩TRQMUL的期间内、即从时刻t54到t54，执行发动机1的运行。
在实线所示的例子中，在时刻t56，电池输出电流累计值SUMBOC达到重新开始许可电流阈值SUMBOCL，此时，马达驱动上限转矩TRQMUL变更为更小的值，要求车辆驱动转矩TRQD超过马达驱动上限转矩TRQMUL，发动机1的运行开始。由此，通常运行诊断的执行条件成立，中止了的通常运行诊断重新开始。马达驱动上限转矩TRQMUL变更为更小的值，是为了使发动机运行开始条件1)容易成立。
此外，在图14的(g)中，电池输出电流累计值SUMBOC的减少表明正在进行高压电池66的充电。
如上所述，在本实施方式中进行如下故障诊断运行，即，在CD模式运行中规定的发动机运行开始条件成立而发动机1的运行开始时，在发动机运行开始条件变为不成立后为了执行故障诊断而仍使发动机1继续运行。因此，在CD模式的运行时间的比例较大的车辆中，能够可靠地在发动机运行中执行应执行的故障诊断。
另外，未执行故障诊断运行且故障诊断未完成是例如前一驾驶期间发动机1几乎未运行、且故障诊断的执行条件不成立的情况，在这种情况下，在本次的驾驶期间内执行故障诊断运行是有效的。另一方面，例如在前一驾驶期间内未执行故障诊断运行且故障诊断已完成的情况下，车辆使用者的驾驶方式推定为容易进入为了维持高压电池66的充电量而执行发动机运行的CS模式的方式，因此能够判定为需要执行故障诊断运行的必要性反而较小。因此，通过在故障诊断运行的执行条件中包含在车辆100的前一驾驶期间内未执行故障诊断运行且故障诊断未完成的条件，能够将不需要故障诊断运行的可能性较高的情况预先排除。
另外，例如在车辆使用者夜间进行高压电池66的充电、而日间反复进行短距离驾驶的情况下，由于需要故障诊断运行的可能性高，因此，通过在故障诊断运行的执行条件中包含在前一驾驶期间内已执行了故障诊断运行的条件，从而能够可靠地判定需要进行故障诊断运行的可能性较高的情况。
另外，当要求车辆驱动转矩TRQD大于或等于高输出要求阈值TRQDHTH时，需要将发动机输出转矩TRQE设得较大，另外，当需要发动机制动运行时，由于需要使用马达61的发电电力以比燃料切断运行大的转矩驱动发动机1，因此无法实现能够执行故障诊断的发动机运行状态。因此，通过在故障诊断内燃机运行的执行条件中包含要求车辆驱动转矩TRQD比高输出要求阈值TRQDHTH小的条件、以及没有发动机制动运行要求的条件，能够适当地判定可执行故障诊断的车辆运行状态。
另外，由于执行在发动机1暖机运行中执行的暖机运行诊断、在发动机1暖机完成后以使发动机输出转矩TRQE高于暖机运行中的输出转矩的状态执行的通常运行诊断、以及在发动机1暖机完成后的燃料切断运行中执行的燃料切断运行诊断，因此能够在各运行状态下可靠地执行应执行的故障诊断。
另外，当发动机1运行时高压电池66被充电，但在高压电池66的SOC较大的状态(可充电电力PBRL较小的状态)下无法进一步进行充电，无法实现故障诊断所需的发动机运行状态。因此，通过在故障诊断执行条件中包含高压电池66的SOC小于或等于与暖机运行诊断对应设定的暖机运行实施上限值SOCWUUL及与通常运行诊断对应设定的通常运行实施上限值SOCNRUL的条件，从而能够适当地执行故障诊断。
另外，当在车速VP较低的状态下执行发动机1的运行时，车辆使用者感知到由于发动机运行而产生的发动机动作音，产生不适感的可能性很高。因此，通过在故障诊断执行条件中包含车速VP大于或等于与通常运行诊断对应设定的通常运行诊断下限车速VNROBDL及与燃料切断运行诊断对应设定的燃料切断运行诊断下限车速VFCOBDL的条件，从而能够避免给使用者造成不适感。
另外，在向发动机1供给燃料使之燃烧的燃料供给运行执行了某种程度的时间后，进行燃料切断运行诊断中的故障诊断，从而能够进行准确的诊断。因此，通过将燃烧供给运行的执行时间为最低燃料供给运行时间TFSMIN以上的条件包含在燃料切断运行诊断的执行条件中，从而能够确保燃料切断运行诊断中的判定精度。
另外，在高压电池66的SOC较大时，需要限制高压电池66的进一步充电，即为了满足不充电要求而限制发动机输出转矩TRQE。因此，根据高压电池66的SOC来设定上限发动机输出转矩TRQEUL，当在通常运行诊断的执行中上限发动机输出转矩TRQEUL比通常运行目标转矩TRQNRTG小的中止条件成立时，能够通过中止通常运行诊断来满足不充电要求。
另外，在通常运行诊断的执行中上述中止条件成立而中止通常运行诊断的情况下，当燃料切断运行诊断的执行条件成立时执行燃料切断运行诊断。由于在燃料切断运行中不产生发动机输出转矩、不进行高压电池66的充电，因此即使在通常运行诊断的中止条件成立的情况下也能够执行燃料切断运行诊断。因此，通过在通常运行诊断的中止条件成立时执行燃料切断运行诊断，能够使燃料切断运行诊断尽快完成。
另外，在通常运行诊断执行中上述中止条件成立时，由于高压电池66的SOC增大，因此，通过将此后的经过时间达到规定的重新开始许可时间TATRQL、且电池输出电流累计值SUMBOC达到规定的重新开始许可电流阈值SUMBOCL的条件包含在通常运行诊断的执行条件中，能够可靠地避免在短时间内反复进行通常运行诊断的中止和重新开始的情况。
另外，在通常运行诊断的执行条件或燃料切断运行诊断的执行条件可能成立时，由于马达驱动上限车速VPEVU从规定高车速VPEVUH变更为规定低车速VPEVUL，因此当车速VP降低而通常运行诊断或燃料切断运行诊断的执行条件不成立、之后车速VP上升时，发动机1的运行容易开始。其结果，能够尽快重新开始通常运行诊断或燃料切断运行诊断。
在本实施方式中，ECU5构成驱动控制单元、故障诊断单元、上限内燃机输出转矩设定单元、输出电流累计值计算单元、及电动机驱动上限车速降低单元。
此外，本发明能够进行多种变形而不限于上述的实施方式。例如，在上述的实施方式中，当发动机1开始运行时，在通常运行诊断和燃料切断运行诊断完成之前，将马达驱动上限车速VPEVU变更为规定低车速VPEVUL(参照图12)，在中断了的情况下尽快重新开始，但也可以取代马达驱动上限车速VPEVU，在从发动机1开始运行的时刻到通常运行诊断及燃料切断运行诊断完成的时刻的期间内，变更马达驱动上限转矩TRQMUL。在这种情况下，也可以在发动机1的运行开始之前将马达驱动上限转矩TRQMUL设定为规定高转矩TRQMULH，在从发动机1开始运行的时刻到通常运行诊断及燃料切断运行诊断完成的时刻的期间内，变更为规定低转矩TRQMULL(<TRQMULH)。或者，也可以将马达驱动上限车速VPEVU和马达驱动上限转矩TRQMUL一起按照上述方式变更。

Claims (10)

1.一种车辆的控制装置，该车辆包括作为车辆驱动源的内燃机及电动机、和能够向所述电动机供给电力的电池，能够通过使所述内燃机动作来进行所述电池的充电并且能够利用外部电源来进行所述电池的充电，该车辆的控制装置的特征在于，包括：
驱动控制单元，其进行所述内燃机及电动机的驱动控制；以及
故障诊断单元，其在所述内燃机的动作中，对所述内燃机本身及安装于所述内燃机的包含传感器在内的附属装置中的至少一者执行故障诊断，
所述驱动控制单元能够进行充电消耗模式运行和故障诊断内燃机运行，
在所述充电消耗模式运行中，为了维持所述电池的充电量而不使所述内燃机动作，将所述电动机用作主要的车辆驱动源，
在所述故障诊断内燃机运行中，当在所述充电消耗模式运行中规定的内燃机运行开始条件成立而所述内燃机启动了时，在所述内燃机运行开始条件变为不成立之后为了执行所述故障诊断而仍使所述内燃机继续运行，
所述故障诊断包括：在所述内燃机的暖机运行中执行的暖机运行诊断；通常运行诊断，其在所述内燃机的暖机完成后，在将所述内燃机的输出转矩设定为比所述暖机运行中的输出转矩大的通常运行目标转矩的状态下执行；以及燃料切断运行诊断，其在燃料切断运行中执行，所述燃料切断运行在所述内燃机的暖机完成后，停止向所述内燃机的燃料供给，
所述暖机运行诊断的执行条件及所述通常运行诊断的执行条件包含所述电池的充电量小于或等于分别与所述暖机运行诊断及通常运行诊断对应地设定的上限量这一条件。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
在将从所述车辆的驾驶开始到结束定义为一个驾驶期间的情况下，所述故障诊断内燃机运行的执行条件包含在所述车辆的前一驾驶期间内未执行所述故障诊断内燃机运行且所述故障诊断没有完成这一条件。
3.根据权利要求2所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述故障诊断内燃机运行的执行条件包含在所述车辆的前一驾驶期间内执行了所述故障诊断内燃机运行这一条件。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述故障诊断内燃机运行的执行条件包含：所述车辆的要求驱动转矩比规定高输出阈值小这一条件、以及没有内燃机制动运行的执行要求这一条件，所述内燃机制动运行是这样的运行：在所述车辆的减速时停止向所述内燃机的燃料供给，并且使所述电动机作为发电机进行动作，利用其发电电力驱动所述内燃机。
5.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述通常运行诊断的执行条件及所述燃料切断运行诊断的执行条件包含作为所述车辆的行驶速度的车速大于或等于分别与所述通常运行诊断和燃料切断运行诊断对应地设定的下限速度这一条件。
6.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
所述燃料切断运行诊断的执行条件包含向所述内燃机供给燃料的燃料供给运行的执行时间大于或等于规定的最小燃料供给运行时间这一条件。
7.根据权利要求1所述的车辆的控制装置，其特征在于，
该车辆的控制装置具备上限内燃机输出转矩设定单元，所述上限内燃机输出转矩设定单元根据所述电池的充电量来设定所述内燃机的输出转矩的上限值即上限内燃机输出转矩，
当在所述通常运行诊断的执行中，所述上限内燃机输出转矩小于所述通常运行目标转矩的中止条件成立时，中止所述通常运行诊断。
8.根据权利要求7所述的车辆的控制装置，其特征在于，
当在所述通常运行诊断的执行中所述中止条件成立而中止所述通常运行诊断的情况下，在所述燃料切断运行诊断的执行条件成立时，执行所述燃料切断运行诊断。
9.根据权利要求8所述的车辆的控制装置，其特征在于，
该车辆的控制装置具备输出电流累计值计算单元，所述输出电流累计值计算单元在所述通常运行诊断执行中从所述中止条件成立的时刻开始，每隔一定时间累计所述电池的输出电流值，由此计算出输出电流累计值，
所述通常运行诊断的执行条件包含如下这样的条件：从所述中止条件成立的时刻开始经过规定的重新开始许可时间，且所述输出电流累计值达到规定的重新开始许可电流阈值。
10.根据权利要求5所述的车辆的控制装置，其特征在于，
该车辆的控制装置具备电动机驱动上限车速降低单元，所述电动机驱动上限车速降低单元在存在所述通常运行诊断的执行条件或所述燃料切断运行诊断的执行条件成立的可能性时，使电动机驱动上限车速降低，
所述内燃机运行开始条件包含所述车速高于所述电动机驱动上限车速这一条件。
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