JP2003184595A - ハイブリッド車両における異常検知方法 - Google Patents

ハイブリッド車両における異常検知方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 減速時にエンジンの吸・排気バルブのリフト
量をゼロにする休筒運転を行うハイブリッド車両におい
て、エンジンの吸気負圧に基づく異常検知を支障なく行
えるようにする。 【解決手段】 ハイブリッド車両は、吸・排気バルブの
リフト量をゼロにする休筒運転が可能なエンジンＥと、
モータおよびジェネレータとして機能するモータ・ジェ
ネレータＭ・Ｇとを備え、エンジンＥまたはモータ・ジ
ェネレータＭ・Ｇの少なくとも一方の動力で走行すると
ともに、減速時にエンジンＥを休筒運転してモータ・ジ
ェネレータＭ・Ｇにより回生制動を行う。エンジンＥの
吸気負圧に基づいて吸気負圧センサ９あるいはＥＧＲ制
御バルブ５の異常検知を行うときには、減速時であって
もエンジンＥの休筒運転を禁止することで、吸気負圧を
発生させて前記異常検知を支障なく行えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸・排気バルブの
リフト量をゼロにする休筒運転が可能なエンジンと、モ
ータおよびジェネレータとして機能するモータ・ジェネ
レータとを備えたハイブリッド車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかるハイブリッド車両では、減速時に
エンジンをフュエルカットした状態でモータ・ジェネレ
ータをジェネレータとして機能させることで回生制動を
行い、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回
収するようになっている。特開２００１−１４０６６５
号公報には、ハイブリッド車両の減速時にエンジンの吸
・排気バルブのリフト量をゼロにして休筒運転状態にす
ることで、ポンピングロスを最小限に抑えてエンジンブ
レーキが効かないようにし、回生制動によるエネルギー
回収効率の向上を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両に搭載
されたエンジンの各部の異常を検知して表示すること
（ＯＢＤ；ｏｎ ｂｏａｒｄ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ）が
法規により義務付けられており、エンジンの吸気負圧に
基づく異常検知の対象としては、吸気負圧センサやＥＧ
Ｒ制御バルブがある。しかしながら、上記特開２００１
−１４０６６５号公報に記載されたエンジンのように、
減速時に吸・排気バルブのリフト量をゼロにする休筒運
転を行うと、エンジンがポンプ作用を発揮しないために
吸気負圧が発生せず、吸気負圧センサやＥＧＲ制御バル
ブの異常検知ができなくなる問題がある。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、減速時にエンジンの吸・排気バルブのリフト量をゼ
ロにする休筒運転を行うハイブリッド車両において、エ
ンジンの吸気負圧に基づく異常検知を支障なく行えるよ
うにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明によれば、吸・排気バル
ブのリフト量をゼロにする休筒運転が可能なエンジン
と、モータおよびジェネレータとして機能するモータ・
ジェネレータとを備え、エンジンまたはモータ・ジェネ
レータの少なくとも一方の動力で走行するとともに、減
速時にエンジンを休筒運転してモータ・ジェネレータに
より回生制動を行うハイブリッド車両において、エンジ
ンの吸気負圧に基づく異常検知を行うときには、減速時
であってもエンジンの休筒運転を禁止することを特徴と
するハイブリッド車両における異常検知方法が提案され
る。
【０００６】上記構成によれば、減速時にエンジンを休
筒運転してポンピングロスを低減した状態でモータ・ジ
ェネレータをジェネレータとして機能させて回生制動を
行うハイブリッド車両において、エンジンの吸気負圧に
基づく異常検知を行うときには減速時であってもエンジ
ンの休筒運転を禁止するので、エンジンを全筒運転して
吸気負圧を発生させた状態で、異常検知を支障なく行う
ことができる。
【０００７】また請求項２に記載された発明によれば、
請求項１の構成に加えて、前記異常検知は、吸気負圧セ
ンサあるいはＥＧＲ制御バルブの異常検知であることを
特徴とするハイブリッド車両における異常検知方法が提
案される。
【０００８】上記構成によれば、減速時にエンジンを全
筒運転して吸気負圧を発生させることで、吸気負圧セン
サあるいはＥＧＲ制御バルブの異常検知を支障なく行う
ことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】図１〜図８は本発明の一実施例を示すもの
で、図１はハイブリッド車両のパワーユニットの概略
図、図２はエンジンのシリンダヘッドの一部を示す平面
図、図３は図２の要部拡大図、図４は図３の４−４線断
面図、図５は図３の５−５線断面図、図６は作用を説明
するフローチャート、図７は吸気負圧センサの異常を検
知する手法を説明する図、図８はＥＧＲ制御バルブの異
常を検知する手法を説明する図である。
【００１１】図１に示すように、ハイブリッド車両のパ
ワーユニットＰは、 3気筒を休止させる休筒運転が可能
な直列４気筒エンジンＥと、モータおよびジェネレータ
として機能するモータ・ジェネレータＭ・Ｇと、トラン
スミッションＴとを直列に接続してなる。エンジンＥ
は、上流端にスロットルバルブ１に接続された吸気マニ
ホールド２と、下流端に排気管３が接続された排気マニ
ホールド４とを備えており、排気マニホールド４と吸気
マニホールド２とがＥＧＲ制御バルブ５を備えたＥＧＲ
通路６で接続される。エンジンの４個のシリンダ７…の
うちの３個は、吸気バルブおよび排気バルブのリフト量
をゼロにして休筒運転状態にするためのリフト量可変手
段Ｖを備えており、それらのリフト量可変手段Ｖは油圧
制御バルブ８に接続されて作動する。
【００１２】エンジン回転数Ｎｅを検知するエンジン回
転数センサＳａと、車速Ｖｖを検知する車速センサＳｂ
と、冷却水温Ｔｗを検知する冷却水温センサＳｃと、ア
クセル開度θａｐを検知するアクセル開度センサＳｃと
に接続された電子制御ユニットＵは、リフト量可変手段
Ｖの油圧制御バルブ８の作動を制御するとともに吸気マ
ニホールド２に設けた吸気負圧センサ９およびＥＧＲ制
御バルブ５の異常検知を行う。
【００１３】図２〜図５に示すように、エンジンＥはシ
リンダブロック１１の上面に複数本のボルト１２…で結
合されたシリンダヘッド１３を備える。シリンダヘッド
１３には燃焼室１４および吸気ポート１５が形成されて
おり、吸気ポート１５の下流端を開閉する吸気バルブ１
６のステム１６ａがシリンダヘッド１３に設けたバルブ
ガイド１７に摺動自在に支持される。バルブガイド１７
の上部に設けたスプリングシート１８と吸気バルブ１６
のステムエンドに設けたスプリングシート１９との間に
バルブスプリング２０が配置されており、このバルブス
プリング２０で吸気バルブ１６の傘部１６ｂがバルブシ
ート２１に着座する方向に付勢される。シリンダ軸線Ｌ
１を挟んで吸気バルブ１６の反対側に設けられたプラグ
挿入筒２２の底部に、燃焼室１４に臨む点火プラグ２３
が装着される。
【００１４】尚、本実施例のエンジンの排気系の構造
は、シリンダ列線Ｌ２を挟んで前記吸気系の構造と実質
的に対称であるため、以下吸気系を代表として説明す
る。排気系の各部材に付した符号は、それに対応する吸
気系の部材に付した符号と同じである。
【００１５】シリンダヘッド１３の上面に複数のカムシ
ャフトホルダ２４…が上向きに突設されており、これら
のカムシャフトホルダ２４…に１本のカムシャフト２５
が支持される。カムシャフトホルダ２４はキャップを持
たない一体構造であり、そこに形成された円形のジャー
ナル支持孔２４ａにカムシャフト２５に形成したジャー
ナル２５ａが回転自在に嵌合する。カムシャフトホルダ
２４の頂部に１本のロッカーアームシャフト２６がボル
ト２７で締結される。カムシャフト２５およびロッカー
アームシャフト２６はシリンダ軸線Ｌ１上に平行に配置
される。
【００１６】次に、吸気バルブ１６のリフト量を可変制
御するリフト量可変手段Ｖの構造を説明する。
【００１７】カムシャフト２５には、カム山を持たない
休止用吸気カム２８と、カム山を持つ駆動用吸気カム２
９とが隣接して設けられる。休止用吸気カム２８の直径
は駆動用吸気カム２９のベース円の直径と同じであり、
駆動用吸気カム２９のカム山の最大半径はカムシャフト
ホルダ２４のジャーナル支持孔２４ａの半径よりも小さ
くなっている。これにより、休止用吸気カム２８および
駆動用吸気カム２９がカムシャフトホルダ２４のジャー
ナル支持孔２４ａと干渉するのを回避しながら、カムシ
ャフト２５をカムシャフトホルダ２４のジャーナル支持
孔２４ａに挿入することができる。
【００１８】ロッカーアームシャフト２６には駆動ロッ
カーアーム３０の中間部が揺動自在に支持されており、
駆動ロッカーアーム３０の一端に設けたスリッパ３４が
前記休止用吸気カム２８に当接するとともに、他端に設
けたアジャストボルト３２が吸気バルブ１６のステムエ
ンドに当接する。またロッカーアームシャフト２６には
自由ロッカーアーム３３の中間部が揺動自在に支持され
ており、自由ロッカーアーム３３の一端に設けたローラ
３１が前記駆動用吸気カム２９に当接するとともに、他
端に設けた受け部３５がロストモーション機構３６に支
持される。
【００１９】駆動ロッカーアーム３０および自由ロッカ
ーアーム３３の一端には同軸上に整列する同一内径のガ
イド筒３７，３８が固定されており、駆動ロッカーアー
ム３０のガイド筒３７に連結ピン３９が摺動自在に嵌合
し、自由ロッカーアーム３３のガイド筒３８に連結ピン
３９と同一直径の連結解除ピン４０が摺動自在に嵌合す
る。連結解除ピン４０はスプリングシート４１との間に
配置したスプリング４２で連結ピン３９に向けて付勢さ
れ、また連結ピン３９の背面には該連結ピン３９を油圧
で連結解除ピン４０に向けて付勢するための油室４３が
形成される。この油室４３は、駆動ロッカーアーム３０
の内部に形成した油路３０ａを介してロッカーアームシ
ャフト２６の内部に形成した油路２６ｂに連通する。前
記ローラ３１は、自由ロッカーアーム３３のガイド筒３
８の外周にニードルベアリング４４を介して回転自在に
支持される。
【００２０】上記連結ピン３９、連結解除ピン４０、ス
プリング４２および油室４３は、バルブリフト可変手段
Ｖの連結切換機構４７を構成する。
【００２１】カムシャフトホルダ２４の側面には水平な
段部２４ｃを介して切欠２４ｄが形成されており、この
切欠２４ｄに自由ロッカーアーム３３が嵌合する。つま
りカムシャフトホルダ２４の下部は厚く、それに連なる
上部は段部２４ｃを境にして薄くなっており、段部２４
ｃの上側の薄くなった切欠２４ｄの部分に自由ロッカー
アーム３３が配置される。前記ロストモーション機構３
６は、カムシャフトホルダ２４に一体に形成された筒状
の支持凹部２４ｅと、上面が開放した支持凹部２４ｅに
嵌合するスプリング４５と、このスプリング４５の上端
に設けられて自由ロッカーアーム３３の受け部３５に当
接する当接部材４６とを備える。
【００２２】しかして、図３に示すように、車両の加速
時やクルーズ時には、油圧制御バルブ８（図1 参照）、
ロッカーアームシャフト２６内の油路２６ｂおよび駆動
ロッカーアーム３０の油路３０ａを介して油室４３に油
圧を供給し、連結ピン３９および連結解除ピン４０をス
プリング４２に抗して押し込むと、駆動ロッカーアーム
３０および自由ロッカーアーム３３が連結ピン３９によ
り一体化される。その結果、カムリフトを有する駆動用
吸気カム２９にローラ３１を当接させた自由ロッカーア
ーム３３の揺動が連結ピン３９を介して駆動ロッカーア
ーム３０に伝達され、この駆動ロッカーアーム３０によ
り吸気バルブ１６が開閉される。このとき、カムリフト
を有していない休止用吸気カム２８は、駆動ロッカーア
ーム３０のスリッパ３４に接したり離れたりするだけで
実質的に機能しない。
【００２３】一方、車両の減速時に油圧制御バルブ８に
より油室４３に作用する油圧を解除すると、スプリング
４２の弾発力で連結解除ピン４０が連結ピン３９を押し
戻すことにより、連結解除ピン４０および連結ピン３９
の当接面が自由ロッカーアーム３３および駆動ロッカー
アーム３０の境界面と同一面上に位置するようになり、
自由ロッカーアーム３３および駆動ロッカーアーム３０
の連結が解除される。その結果、駆動ロッカーアーム３
０のスリッパ３４がカムリフトを有していない休止用吸
気カム２８に当接することで、駆動ロッカーアーム３０
は作動を停止して吸気バルブ１６は閉弁状態に保持さ
れ、エンジンＥは４気筒のうちの３気筒が休筒状態にな
ってポンピングロスが最小限に抑えられる。このとき、
自由ロッカーアーム３３はカムリフトを有する駆動用吸
気カム２９により揺動するが、自由ロッカーアーム３３
および駆動ロッカーアーム３０の連結が解除されている
ため、自由ロッカーアーム３３の揺動が駆動ロッカーア
ーム３０に伝達されることはない。そしてロストモーシ
ョン機構３６のスプリング４５で付勢された当接部材４
６が、自由ロッカーアーム３３の受け部３５を上向きに
押し上げることで、ローラ３１が駆動用吸気カム２９か
ら離反するのを防止することができる。
【００２４】次に、図６のフローチャートに基づいて本
発明の実施例の作用を説明する。
【００２５】先ず、ステップＳ１でエンジン回転数セン
サＳａ、車速センサＳｂ、冷却水温センサＳｃおよびア
クセル開度センサＳｃにより、それぞれエンジン回転数
Ｎｅ、車速Ｖｖ、冷却水温Ｔｗおよびアクセル開度θａ
ｐを検知した後、ステップＳ２で吸気負圧センサ８およ
びＥＧＲ制御バルブ５の異常検知の要求の有無を判定す
る。即ち、エンジン回転数Ｎｅが下限値Ｎｅ１および上
限値Ｎｅ２の間にあり（Ｎｅ１＜Ｎｅ＜Ｎｅ２）、車速
Ｖｖが下限値Ｖｖ１を超えており（Ｖｖ１＜Ｖｖ）、か
つ冷却水温Ｔｗが下限値Ｔｗ１を超えているとき（Ｔｗ
１＜Ｔｗ）、異常検知の要求有りと判定され、上記以外
の場合に要求無しと判定される。
【００２６】前記ステップＳ２で異常検知の要求有りの
場合には、ステップＳ３で異常検知フラグＦ ＯＢＤを
「１」（異常検知実行）にセットし、休筒グラグＦ Ｄ
ＥＣを「０」（全筒運転）にセットする。一方、前記ス
テップＳ２で異常検知の要求無しの場合には、ステップ
Ｓ４で異常検知フラグＦ ＯＢＤを「０」（異常検知不
実行）にセットし、続くステップＳ５で休筒要求の有無
を判定する。即ち、車速Ｖｖが下限値Ｖｖ３を超えてお
り（Ｖｖ３＜Ｖｖ）、かつアクセル開度θａｐが全閉で
あるとき（θａｐ＝０）、つまり車両が減速中であって
モータ・ジェネレータＭ・Ｇによる回生制動を効率的に
行うためにエンジンＥのポンピングロスを低減する必要
があるときに、ステップＳ６で休筒グラグＦ ＤＥＣを
「１」（休筒運転）にセットする。
【００２７】続くステップＳ７で休筒グラグＦ ＤＥＣ
が「１」（休筒運転）であれば、ステップＳ８でエンジ
ンＥの吸・排気バルブ１６…のリフト量をゼロにして休
筒運転を行うことにより、ポンピングロスを低減してモ
ータ・ジェネレータＭ・Ｇによる回生制動を効率的に行
わせる。一方、前記ステップＳ７で休筒グラグＦ ＤＥ
Ｃが「０」（全筒運転）であれば、ステップＳ９でエン
ジンＥの吸・排気バルブ１６…を駆動して全筒運転を行
う。そしてステップＳ１０で異常検知フラグＦ ＯＢＤが
「１」（異常検知実行）であれば、ステップＳ１１で吸
気負圧センサ８およびＥＧＲ制御バルブ５の異常検知を
実行する。
【００２８】このように、異常検知の要求有りの場合に
休筒グラグＦ ＤＥＣを強制的に「０」にセットしてエ
ンジンＥの休筒運転を禁止するので（ステップＳ２，Ｓ
３参照）、エンジンＥを全筒運転した状態で正確な異常
検知を行うことができる。その理由は、エンジンＥの休
筒運転時には吸・排気バルブ１６…のリフト量がゼロに
なってポンプ作用が休止するため、吸気マニホールド２
に正常な吸気負圧が発生しないからである。それに対し
て、エンジンＥの全筒運転時には吸・排気バルブ１６…
が開閉してエンジンＥがポンプ作用を発揮し、吸気マニ
ホールド２に正常な吸気負圧が発生することで正確な異
常検知を行うことができる。
【００２９】次に、図７に基づいて吸気負圧センサ８の
異常検知の具体的手法について説明する。
【００３０】エンジンＥの休筒運転中に異常検知の要求
があると、休筒運転から全筒運転に強制的に切り換えら
れてエンジンＥがポンプ作用を発揮し、吸気マニホール
ド２に吸気負圧が発生する。このとき、吸気負圧センサ
８で検知された吸気負圧Ｐｂが大気圧から閾値を超えて
低下すれば、吸気負圧センサ８が吸気マニホールド２に
発生した吸気負圧を確実に検知していることになり、そ
の機能が正常であると判定することができる。
【００３１】次に、図８に基づいてＥＧＲ制御バルブ５
の異常検知の具体的手法について説明する。
【００３２】エンジンＥの休筒運転中に異常検知の要求
があると、休筒運転から全筒運転に強制的に切り換えら
れてエンジンＥがポンプ作用を発揮し、吸気マニホール
ド２に吸気負圧が発生する。このとき、ＥＧＲ制御バル
ブ５を一時的に開弁するとＥＧＲ通路６を介して吸気マ
ニホールド２が大気圧の排気マニホールド４に連通する
ため、吸気負圧センサ８で検知される吸気負圧ＰｂがΔ
Ｐｂだけ増加するはずである。従って、前記吸気負圧Ｐ
ｂの増加量ΔＰｂが閾値を超えていれば、ＥＧＲ制御バ
ルブ５が正常に機能していると判定することができる。
【００３３】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行う
ことができる。
【００３４】例えば、実施例のエンジンＥは一部の気筒
だけが休止可能であるが、全気筒を休止可能とすること
も可能である。
【００３５】また請求項１に記載された発明は、吸気負
圧センサ８およびＥＧＲ制御バルブ５に異常検知に限定
されず、エンジンＥの吸気負圧に基づく任意の異常検知
に適用することができる。
【００３６】また実施例のリフト量可変手段Ｖは、油室
４３に油圧を作用させることで自由ロッカーアーム３３
および駆動ロッカーアーム３０を結合して全筒運転状態
とし、油室４３から油圧を抜くことでスプリング４２の
弾発力で自由ロッカーアーム３３および駆動ロッカーア
ーム３０を切り離して休筒運転状態としているが、その
関係を逆にすることができる。このようにすれば、油圧
系が故障して油室に油圧が作用しなくなったときに、ス
プリングの弾発力で自由ロッカーアームおよび駆動ロッ
カーアームを結合して全筒運転状態とすることができ、
エンジンの運転を支障なく継続することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように請求項１に記載された発明
によれば、減速時にエンジンを休筒運転してポンピング
ロスを低減した状態でモータ・ジェネレータをジェネレ
ータとして機能させて回生制動を行うハイブリッド車両
において、エンジンの吸気負圧に基づく異常検知を行う
ときには減速時であってもエンジンの休筒運転を禁止す
るので、エンジンを全筒運転して吸気負圧を発生させた
状態で、異常検知を支障なく行うことができる。
【００３８】また請求項２に記載された発明によれば、
減速時にエンジンを全筒運転して吸気負圧を発生させる
ことで、吸気負圧センサあるいはＥＧＲ制御バルブの異
常検知を支障なく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハイブリッド車両のパワーユニットの概略図
【図２】エンジンのシリンダヘッドの一部を示す平面図
【図３】図２の要部拡大図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】図３の５−５線断面図
【図６】作用を説明するフローチャート
【図７】吸気負圧センサの異常を検知する手法を説明す
る図
【図８】ＥＧＲ制御バルブの異常を検知する手法を説明
する図
【符号の説明】
５ ＥＧＲ制御バルブ ９ 吸気負圧センサ １６ 吸・排気バルブ Ｅ エンジン Ｍ・Ｇ モータ・ジェネレータ Ｐｂ 吸気負圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/22 Ｆ０２Ｄ 41/22 ３０１Ｍ ５Ｈ１１５ ３２０ ３２０ 45/00 ３６４ 45/00 ３６４Ｆ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｌ ５５０Ｒ // Ｂ６０Ｋ 6/02 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (72)発明者 西岡 太 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 泉浦 篤 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G062 AA04 BA09 CA04 CA05 CA06 EA04 EA10 ED01 ED04 ED10 FA02 FA19 FA23 GA02 GA04 GA06 GA08 GA25 3G084 AA00 BA23 CA06 DA27 DA30 DA33 EB22 FA05 FA10 FA11 FA20 3G092 AA01 AA11 AA14 AA17 AC02 CA02 DA06 DC09 EA09 EA14 FB02 FB03 FB06 GA13 HA05Y HE01Z HE08Z HF08Z HF21Z 3G093 AA07 AA16 AB00 BA11 BA12 CA12 CB07 DA01 DA03 DA05 DA06 DB05 EA08 EA15 FA11 FB05 3G301 HA00 HA01 HA07 HA13 HA19 JB01 JB02 JB09 KA16 LA07 NA08 NE17 NE19 PA07B PE01Z PE08Z PF01Z 5H115 PA08 PG04 PI16 PU01 PU21 QE10 QI04 SE05 TE06 TR20

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 吸・排気バルブ（１６）のリフト量をゼ
    ロにする休筒運転が可能なエンジン（Ｅ）と、モータお
    よびジェネレータとして機能するモータ・ジェネレータ
    （Ｍ・Ｇ）とを備え、エンジン（Ｅ）またはモータ・ジ
    ェネレータ（Ｍ・Ｇ）の少なくとも一方の動力で走行す
    るとともに、減速時にエンジン（Ｅ）を休筒運転してモ
    ータ・ジェネレータ（Ｍ・Ｇ）により回生制動を行うハ
    イブリッド車両において、 エンジン（Ｅ）の吸気負圧（Ｐｂ）に基づく異常検知を
    行うときには、減速時であってもエンジン（Ｅ）の休筒
    運転を禁止することを特徴とするハイブリッド車両にお
    ける異常検知方法。
  2. 【請求項２】 前記異常検知は、吸気負圧センサ（９）
    あるいはＥＧＲ制御バルブ（５）の異常検知であること
    を特徴とする、請求項１に記載のハイブリッド車両にお
    ける異常検知方法。
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