JP2009257224A - 内燃機関装置およびその制御方法並びに車両 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の排気を吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給装置による排気供給が正常に行なわれるか否かの判定をより容易に行なう。
【解決手段】エンジンがアイドル運転されている最中にＥＧＲバルブが全開となるようステッピングモータを駆動制御するバルブ全開制御を行ない（Ｓ１２０）、その後に所定時間ｔ１が経過したときに（Ｓ１３０）、エンジンの回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ未満のときにはＥＧＲシステムは正常であると判定し（Ｓ１６０）、回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以上のときにはＥＧＲシステムは正常ではないと判定する（Ｓ１７０）。このように、バルブ全開制御を行なった後のエンジンの回転数Ｎｅだけを用いてＥＧＲシステムが正常であるか否かを判定することにより、この判定をより容易に行なうことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関装置およびその制御方法並びに車両に関する。

従来、この種の内燃機関装置としては、ＥＧＲが作動していてエンジンが定常運転されているときに、ＥＧＲをＯＦＦとし、ＥＧＲをＯＦＦとする前後の吸気管圧力についての変動値に基づいてＥＧＲが正常であるか否かを判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特公平６−３１５７１号公報

上述の内燃機関装置では、ＥＧＲが正常であるか否かを判定するためにＥＧＲをＯＦＦとする前後の吸気管圧力を必要としている。こうした内燃機関装置では、ＥＧＲが正常であるか否かの判定をより容易に行なうことが望まれている。

本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに車両は、内燃機関の排気を吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給装置による排気供給が正常に行なわれるか否かの判定をより容易に行なうことを主目的とする。

本発明の内燃機関装置およびその制御方法並びに車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の内燃機関装置は、
内燃機関を備える内燃機関装置であって、
前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給手段と、
前記排気供給手段による排気供給が正常に行なわれるか否かの判定である排気供給状態判定を行なう際、前記内燃機関が所定の運転状態で運転されている最中に前記排気供給手段により所定量以上の排気供給が行なわれるよう該排気供給手段を制御する排気供給制御を実行し、該排気供給制御を実行した後に前記内燃機関の回転数が所定回転数未満に至るか否かに基づいて前記排気供給状態判定を行なう排気供給状態判定手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明の内燃機関装置では、排気供給手段による排気供給が正常に行なわれるか否かの判定である排気供給状態判定を行なう際には、内燃機関が所定の運転状態で運転されている最中に排気供給手段により所定量以上の排気供給が行なわれるよう排気供給手段を制御する排気供給制御を実行し、排気供給制御を実行した後に内燃機関の回転数が所定回転数未満に至るか否かに基づいて排気供給状態判定を行なう。したがって、排気供給制御を実行した後の内燃機関の回転数だけを用いて排気供給状態判定を行なうから、排気供給状態判定をより容易に行なうことができる。ここで、「所定の運転状態」は、アイドル運転状態であるものとすることもできる。また、「所定量」は、内燃機関をストールさせるのに要する量であるものとすることもできる。さらに、「所定回転数」は、内燃機関のストールを検出するのに用いる回転数であるものとすることもできる。

こうした本発明の内燃機関装置において、前記排気供給状態判定手段は、前記排気供給制御を開始してから所定時間が経過したときに、前記内燃機関の回転数が前記所定回転数未満のときには前記排気供給手段による排気供給が正常に行なわれていると判定し、前記内燃機関の回転数が前記所定回転数以上のときには前記排気供給手段による排気供給が正常に行なわれていないと判定する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の内燃機関装置において、前記排気供給手段は、バルブの開度を調整することにより前記内燃機関の吸気系に供給する排気の供給量を調整する手段であり、前記排気供給状態判定手段は、前記排気供給制御として、前記バルブの開度が所定開度以上となるよう前記排気供給手段を制御する手段である、ものとすることもできる。

本発明の車両は、
上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、内燃機関を備える内燃機関装置であって、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給手段と、前記排気供給手段による排気供給が正常に行なわれるか否かの判定である排気供給状態判定を行なう際、前記内燃機関が所定の運転状態で運転されている最中に前記排気供給手段により所定量以上の排気供給が行なわれるよう該排気供給手段を制御する排気供給制御を実行し、該排気供給制御を実行した後に前記内燃機関の回転数が所定回転数未満に至るか否かに基づいて前記排気供給状態判定を行なう排気供給状態判定手段と、を備える内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行する車両であって、前記排気供給状態判定手段は、シフトポジションが駐車ポジションのときに前記排気供給状態判定を行なう手段である、ものとすることもできる。

この本発明の車両では、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を搭載するから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、排気供給状態判定をより容易に行なうことができる効果などと同様の効果を奏することができる。

こうした本発明の車両において、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、車軸に動力を出力可能な電動機と、前記排気供給状態判定手段により排気供給手段による排気供給が正常に行なわれると判定されたとき、該判定後にアクセル操作が行なわれたときに前記モータリング手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関を始動する始動制御手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、排気供給状態判定手段による判定後に、操作者は、内燃機関をより容易に始動することができる。この態様の本発明の車両において、前記モータリング手段は、車軸に接続されると共に該車軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記車軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段であるものとすることもできる。

本発明の内燃機関装置の制御方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
前記排気供給手段による排気供給が正常に行なわれるか否かの判定である排気供給状態判定を行なう際、前記内燃機関が所定の運転状態で運転されている最中に前記排気供給手段により所定量以上の排気供給が行なわれるよう該排気供給手段を制御する排気供給制御を実行し、該排気供給制御を実行した後に前記内燃機関の回転数が所定回転数未満に至るか否かに基づいて前記排気供給状態判定を行なう、
ことを特徴とする。

この本発明の内燃機関装置の制御方法では、排気供給手段による排気供給が正常に行なわれるか否かの判定である排気供給状態判定を行なう際には、内燃機関が所定の運転状態で運転されている最中に排気供給手段により所定量以上の排気供給が行なわれるよう排気供給手段を制御する排気供給制御を実行し、排気供給制御を実行した後に内燃機関の回転数が所定回転数未満に至るか否かに基づいて排気供給状態判定を行なう。したがって、排気供給制御を実行した後の内燃機関の回転数だけを用いて排気供給状態判定を行なうから、排気供給状態判定をより容易に行なうことができる。ここで、「所定の運転状態」は、アイドル運転状態であるものとすることもできる。また、「所定量」は、内燃機関をストールさせるのに要する量であるものとすることもできる。さらに、「所定回転数」は、内燃機関のストールを検出するのに用いる回転数であるものとすることもできる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例である内燃機関装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３４を介して外気へ排出される共にＥＧＲシステム１６０を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１６０は、浄化装置１３４の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのＥＧＲ管１６２と、ＥＧＲ管１６２に配置されステッピングモータ１６３により駆動されるＥＧＲバルブ１６４とを備え、ＥＧＲバルブ１６４の開度の調整により、不燃焼ガスとしての排気を供給量を調整して吸気側に供給する。エンジン２２は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温，燃焼室内に取り付けられた図示しない圧力センサからの筒内圧力，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温，吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ１５８からの吸気圧Ｐｉｎ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，ＥＧＲバルブ１６４の開度を調整するステッピングモータ１６３への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。

動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。

モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションセンサ８２により検出するシフトポジションＳＰとしては、駐車ポジション（Ｐポジション）や中立ポジション（Ｎポジション），ドライブポジション（Ｄポジション），リバースポジション（Ｒポジション）などがある。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かを判定する処理（ＥＧＲシステム１６０によりエンジン２２の排気の吸気側への供給が正常に行なわれるか否かを判定する処理）について説明する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるＥＧＲシステム検査ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ＥＧＲシステム１６０の検査を行なうＥＧＲ検査モードが設定されたことを示すフラグをハイブリッド用電子制御ユニット７０から受信したときに実行される。ここで、ＥＧＲ検査モードは、実施例では、イグニッションスイッチ８０がオンで且つシフトポジションＳＰが駐車ポジション（Ｐポジション）の状態で乗員室等の所定箇所に配置されたコネクタを介してハイブリッドＥＣＵ７０に外部のコンピュータが接続され、外部のコンピュータからハイブリッド用電子制御ユニット７０にＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かの検査を行なうよう指示されたときに設定されるものとした。また、ＥＧＲ検査モードが設定されたときには、実施例では、エンジンＥＣＵ２４は、図示しない検査時エンジン制御ルーチンにより、エンジン２２がアイドル運転されるようエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御を行なうものとした。なお、ＥＧＲ検査モードが設定されたときにエンジン２２が停止されているときには、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とによりモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを伴ってエンジン２２が始動された後に、エンジンＥＣＵ２４によりエンジン２２はアイドル運転される。

ＥＧＲシステム検査ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、ＥＧＲバルブ１６４が全閉となるようステッピングモータ１６３を駆動制御すると共に（ステップＳ１００）、エンジン２２がアイドル運転されているか否かを確認する処理を行なう（ステップＳ１１０）。ここで、エンジン２２がアイドル運転されているか否かの確認は、例えば、エンジン２２がアイドル運転されるよう吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などの制御が行なわれているかを判定することによって行なうことができる。

こうしてエンジン２２がアイドル運転されているのを確認すると、ＥＧＲバルブ１６４が全開となるようステッピングモータ１６３を駆動制御するバルブ全開制御を実行し（ステップＳ１２０）、所定時間ｔ１が経過するのを待つ処理を行なう（ステップＳ１３０）。ここで、バルブ全開制御は、エンジン２２の吸気系に多くの排気を供給してエンジン２２をストールさせるために行なう処理である。また、所定時間ｔ１は、バルブ全開制御を行なった後にエンジン２２の回転数Ｎｅが十分に低下する（エンジン２２がストールする）までに要する時間であり、例えば、３秒や５秒などを用いることができる。

そして、所定時間ｔ１が経過すると、エンジン２２の回転数Ｎｅを入力し（ステップＳ１４０）、入力したエンジン２２の回転数Ｎｅを閾値Ｎｅｒｅｆと比較し（ステップＳ１５０）、回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ未満のときにはＥＧＲシステム１６０は正常である（ＥＧＲバルブ１６４は正常に作動する）と判定して（ステップＳ１６０）、このルーチンを終了し、エンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ以上のときにはＥＧＲシステム１６０は正常ではない（ＥＧＲバルブ１６４は正常に作動しない）と判定して（ステップ１７０）、このルーチンを終了する。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４０からの信号に基づいて演算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、閾値Ｎｅｒｅｆは，エンジンストールを検出するのに用いられるものであり、例えば、５０ｒｐｍや１００ｒｐｍなどを用いることができる。さらに、ＥＧＲバルブ１６４が正常に作動しない例としては、ＥＧＲバルブ１６４の閉固着または低開度での固着，ステッピングモータ１６３の異常などが考えられる。このように、エンジン２２がアイドル運転されている最中にバルブ全開制御を行なってから所定時間ｔ１が経過したときのエンジン２２の回転数Ｎｅだけを用いてＥＧＲシステム１６０が正常であるか否か（ＥＧＲバルブ１６４が正常に作動するか否か）の判定を行なうことにより、バルブ全開制御を行なう前後の状態を用いてこの判定を行なうものに比してこの判定をより容易に行なうことができる。

次に、図３のＥＧＲシステム検査ルーチンによりＥＧＲシステム１６０が正常であると判定されたときの動作について説明する。図４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるＥＧＲシステム正常判定後ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ＥＧＲシステム１６０が正常であるとの判定結果をエンジンＥＣＵ２４から受信したときに実行される。なお、このとき、ＥＧＲシステム検査ルーチンにおけるエンジンストールによりエンジン２２は停止している。

ＥＧＲシステム正常判定後ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、アクセルペダルポジションセンサ８４から入力したアクセル開度Ａｃｃに基づいてアクセルペダル８３が踏み込まれるのを待って（ステップＳ２００，Ｓ２１０）、エンジン２２の始動指令をエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とに送信して（ステップＳ２２０）、このルーチンを終了する。始動指令を受信したモータＥＣＵ４０は、エンジン２２をモータリングするためのトルクがモータＭＧ１から出力されるようモータＭＧ１を制御する。また、始動指令を受信したエンジンＥＣＵ２４は、モータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングによってエンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｒｅｆ（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍ）以上に至ったときにエンジン２２の点火制御や燃料噴射制御を開始する。このように、ＥＧＲシステム１６０の検査後はアクセルペダル８３が踏み込まれたときにエンジン２２を始動することにより、イグニッションスイッチ８０が一旦オフとされてその後にオンとされてからエンジン２２を始動するものに比してより簡易にエンジン２２の始動を行なうことができる。なお、図３のＥＧＲシステム検査ルーチンによりＥＧＲシステム１６０が正常でないと判定されたときには、ＥＧＲシステム１６０の交換が行なわれるまでエンジン２２を始動しないものとしてもよいし、アクセルペダル８３が踏み込まれたときにエンジン２２を始動するものとしてもよい。ここで、エンジン２２を始動してもよいのは、ＥＧＲシステム１６０を用いなくてもエンジン２２からの動力を用いて走行することは可能であるためである。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２がアイドル運転されている最中にＥＧＲバルブ１６４が全開となるようステッピングモータ１６３を駆動制御するバルブ全開制御を行なってから所定時間ｔ１が経過したときのエンジン２２の回転数Ｎｅだけを用いてＥＧＲシステム１６０が正常であるか否か（ＥＧＲシステム１６０によりエンジン２２の排気の吸気側への供給が正常に行なわれるか否か）の判定を行なうから、この判定をより容易に行なうことができる。

また、実施例のハイブリッド自動車２０によれば、ＥＧＲシステム１６０が正常であると判定されたときには、その後にアクセルペダル８３が踏み込まれたときにエンジン２２を始動するから、操作者はエンジン２２をより容易に始動することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かを判定するために、ＥＧＲバルブ１６４が全開となるようステッピングモータ１６３を駆動制御するバルブ全開制御を行なうものとしたが、ＥＧＲバルブ１６４の開度は、全開に限られず、エンジン２２をストールさせるのに十分な開度であればよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かを判定するために、エンジン２２がアイドル運転されている最中にバルブ全開制御を行なうものとしたが、バルブ全開制御を行なった後にエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ未満に至ると想定される範囲内でエンジン２２が負荷運転されている最中にバルブ全開制御を行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、バルブ全開制御を行なってから所定時間ｔ１が経過したときの回転数Ｎｅを閾値Ｎｅｒｅｆと比較することによりＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かの判定を行なうものとしたが、所定時間ｔ１が経過したか否かに拘わらず、バルブ全開制御を行なった後にエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ未満に至るか否かによりＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かの判定を行なうものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、シフトポジションＳＰが駐車ポジションの状態でＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かの判定を行なうものとしたが、シフトポジションＳＰがＮポジションの状態でＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かを判定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲシステム１６０が正常であると判定された後には、操作者によりアクセルペダル８３が踏み込まれたときにエンジン２２を始動するものとしたが、操作者によりイグニッションスイッチ８０が一旦オフとされてその後に再度オンとされたときにエンジン２２を始動するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図５の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図５における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図６の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。

また、主としてエンジン２２とＥＧＲシステム１６０とエンジンＥＣＵ２４とを備える内燃機関装置を備えるものであれば、上述の実施例のＥＧＲシステム検査ルーチンと同様の制御を行なうことができるから、自動車や車両、船舶、航空機などの移動体などに搭載される内燃機関装置の形態や、建設設備などの移動しないものに組み込まれる内燃機関装置の形態としてもよい。また、こうした内燃機関装置の制御方法の形態としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、ＥＧＲシステム１６０が「排気供給手段」に相当し、エンジン２２がアイドル運転されている最中にＥＧＲバルブ１６４が全開となるようステッピングモータ１６３を駆動制御するバルブ全開制御を行なってから所定時間ｔ１が経過したときのエンジン２２の回転数Ｎｅを閾値Ｎｅｒｅｆと比較することによりＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かの判定を行なう図３のＥＧＲシステム検査ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「排気供給状態判定手段」に相当する。また、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とを組み合わせたものが「モータリング手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、ＥＧＲシステム１６０が正常であるとの判定結果をエンジンＥＣＵ２４から受信した後にアクセルペダル８３が踏み込まれたときにエンジン２２の始動指令をエンジン２２とエンジンＥＣＵ２４とに送信するハイブリッド用電子制御ユニット７０と、始動指令を受信したときにエンジン２２をモータリングするためのトルクがモータＭＧ１から出力されるようモータＭＧ１を制御するモータＥＣＵ４０と、始動指令を受信したときにエンジン２２の回転数Ｎｅが制御開始回転数Ｎｓｒｅｆ以上に至ったときにエンジン２２の点火制御や燃料噴射制御を開始するエンジンＥＣＵ２４とが「始動制御手段」に相当する。さらに、対ロータ電動機２３０も「モータリング手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「排気供給手段」としては、ＥＧＲシステム１６０に限定されるものではなく、内燃機関の排気を内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「排気供給状態判定手段」としては、エンジン２２がアイドル運転されている最中にＥＧＲバルブ１６４が全開となるようステッピングモータ１６３を駆動制御するバルブ全開制御を行なってから所定時間ｔ１が経過したときのエンジン２２の回転数Ｎｅを閾値Ｎｅｒｅｆと比較することによりＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かの判定を行なうものに限定されるものではなく、バルブ全開制御を行なった後にエンジン２２の回転数Ｎｅが閾値Ｎｅｒｅｆ未満に至るか否かによりＥＧＲシステム１６０が正常であるか否かの判定を行なうものとするなど、排気供給手段による排気供給が正常に行なわれるか否かの判定である排気供給状態判定を行なう際、内燃機関が所定の運転状態で運転されている最中に排気供給手段により所定量以上の排気供給が行なわれるよう排気供給手段を制御する排気供給制御を実行し、排気供給制御を実行した後に内燃機関の回転数が所定回転数未満に至るか否かに基づいて排気供給状態判定を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「モータリング手段」としては、モータＭＧ１と動力分配統合機構３０とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるものではなく、内燃機関をモータリング可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、車軸に動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「始動制御手段」としては、ＥＧＲシステム１６０が正常であるとの判定がなされた後にアクセルペダル８３が踏み込まれたときにモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを伴ってエンジン２２を始動するものに限定されるものではなく、排気供給状態判定手段により排気供給手段による排気供給が正常に行なわれると判定されたとき、判定後にアクセル操作が行なわれたときにモータリング手段による内燃機関のモータリングを伴って内燃機関を始動するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、内燃機関装置や車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行されるＥＧＲシステム検査ルーチンの一例を示すフローチャートである。 実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるＥＧＲシステム正常判定後ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、１６０ ＥＧＲシステム、１６２ ＥＧＲ管、１６３ ステッピングモータ、１６４ ＥＧＲバルブ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (8)

1. 内燃機関を備える内燃機関装置であって、
   前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給手段と、
   前記排気供給手段による排気供給が正常に行なわれるか否かの判定である排気供給状態判定を行なう際、前記内燃機関が所定の運転状態で運転されている最中に前記排気供給手段により所定量以上の排気供給が行なわれるよう該排気供給手段を制御する排気供給制御を実行し、該排気供給制御を実行した後に前記内燃機関の回転数が所定回転数未満に至るか否かに基づいて前記排気供給状態判定を行なう排気供給状態判定手段と、
   を備える内燃機関装置。
2. 前記排気供給状態判定手段は、前記排気供給制御を開始してから所定時間が経過したときに、前記内燃機関の回転数が前記所定回転数未満のときには前記排気供給手段による排気供給が正常に行なわれていると判定し、前記内燃機関の回転数が前記所定回転数以上のときには前記排気供給手段による排気供給が正常に行なわれていないと判定する手段である請求項１記載の内燃機関装置。
3. 請求項１または２記載の内燃機関装置であって、
   前記排気供給手段は、バルブの開度を調整することにより前記内燃機関の吸気系に供給する排気の供給量を調整する手段であり、
   前記排気供給状態判定手段は、前記排気供給制御として、前記バルブの開度が所定開度以上となるよう前記排気供給手段を制御する手段である、
   内燃機関装置。
4. 前記所定の運転状態は、アイドル運転状態である請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つの請求項に記載の内燃機関装置を搭載し、前記内燃機関からの動力を用いて走行する車両であって、
   前記排気供給状態判定手段は、シフトポジションが駐車ポジションのときに前記排気供給状態判定を行なう手段である、
   車両。
6. 請求項５記載の車両であって、
   前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
   車軸に動力を出力可能な電動機と、
   前記排気供給状態判定手段により排気供給手段による排気供給が正常に行なわれると判定されたとき、該判定後にアクセル操作が行なわれたときに前記モータリング手段による前記内燃機関のモータリングを伴って該内燃機関を始動する始動制御手段と、
   を備える車両。
7. 前記モータリング手段は、車軸に接続されると共に該車軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記車軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段である請求項６記載の車両。
8. 内燃機関と、前記内燃機関の排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給を行なう排気供給手段と、を備える内燃機関装置の制御方法であって、
   前記排気供給手段による排気供給が正常に行なわれるか否かの判定である排気供給状態判定を行なう際、前記内燃機関が所定の運転状態で運転されている最中に前記排気供給手段により所定量以上の排気供給が行なわれるよう該排気供給手段を制御する排気供給制御を実行し、該排気供給制御を実行した後に前記内燃機関の回転数が所定回転数未満に至るか否かに基づいて前記排気供給状態判定を行なう、
   ことを特徴とする内燃機関装置の制御方法。

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