JP2012106660A - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の始動後に吸気温を検出する吸気温検出センサと冷却水温を検出する冷却水温検出センサとの異常診断を行なうものにおいて、この異常診断をより適正に行なう。
【解決手段】エンジンを運転停止してモータからの動力だけで走行可能で、エンジンを始動した後（エンジンの運転中）に吸気温センサからの吸気温Ｔｉｎと水温センサからの冷却水温Ｔｗとの比較によって両センサの異常診断を行なうものにおいて、イグニッションオンされてからエンジンの始動条件が初めて成立するまではエアフローメータの熱線への通電を行なわず（Ｓ２２０〜Ｓ２４０）、エンジンの始動条件が初めて成立したときに熱線への通電を開始する（Ｓ２５０）。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、電動機と電力をやりとり可能な二次電池と、を備え、内燃機関を運転停止して電動機からの動力だけを用いて走行可能なハイブリッド自動車に関する。

従来、エンジンからの動力によって走行する自動車において、電熱線を有するエアフローメータをエンジンの吸気管の吸気取入口付近に設けると共にそのエアフローメータの内部に吸気温センサを設け、エンジンの暖機が完了している状態でイグニッションオフされてエンジンを停止した場合に、エンジンを停止したときに吸気温センサによって検出した吸気温Ｔ（Ａ）とエンジンを停止してから予め定められた時間が経過したときに吸気温センサによって検出した吸気温Ｔ（Ｂ）との差を予め定められた温度差ΔＴ（０）と比較し、吸気温Ｔ（Ａ）と吸気温Ｔ（Ｂ）との差が温度差ΔＴ（０）よりも大きいときには吸気温センサが正常であると判定し、吸気温Ｔ（Ａ）と吸気温Ｔ（Ｂ）との差が温度差ΔＴ（０）以下のときには吸気温センサが異常であると判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２２０８１６号公報

こうしたエンジンからの動力だけを用いて走行する自動車では、吸気温センサの異常診断を、吸気温センサによって検出されるエンジンの吸気温と水温センサによって検出されるエンジンの冷却水温とを比較することによって行なうものもあり、この場合、エンジンを始動した後で且つエンジンの運転の継続によって実際の吸気温と実際の冷却水温とが大きく乖離する前に異常診断を行なうことが考えられている。しかしながら、エンジンを運転停止した状態でモータからの動力だけを用いて走行可能なハイブリッド自動車においてこの方法で異常診断を行なおうとすると、イグニッションオンされてからエンジンの始動までの時間が比較的長いときに、エンジンを始動するまでにエアフローメータの電熱線への通電によって吸気管内の空気が暖められて実際の吸気温と実際の冷却水温とが比較的大きく乖離してしまい、エンジンを始動した後に異常診断を適正に行なうことができないことがある。

本発明のハイブリッド自動車は、内燃機関の始動後に、吸気温を検出する吸気温検出センサと冷却水温を検出する冷却水温検出センサとの異常診断を行なうものにおいて、この異常診断をより適正に行なうことを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な二次電池と、を備え、前記内燃機関を運転停止して前記電動機からの動力だけを用いて走行可能なハイブリッド自動車であって、
前記内燃機関の冷却水の温度である冷却水温を検出する冷却水温検出センサと、
前記内燃機関の吸気管に取り付けられ、前記内燃機関の吸入空気の温度である吸気温を検出する吸気温検出センサと、
前記内燃機関の吸気管に取り付けられ、熱線への通電を伴って前記内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出センサと、
前記内燃機関の運転中に、前記吸気温検出センサにより検出された吸気温と前記冷却水温検出センサにより検出された冷却水温との比較によって前記吸気温検出センサと前記冷却水温検出センサとの異常診断を行なう異常診断手段と、
システム起動後、前記内燃機関の始動が要求される条件と該内燃機関の始動が予測される条件とのうち少なくとも一方を含む所定条件が成立するまでは前記熱線への通電が行なわれず、前記所定条件が成立したときに前記熱線への通電が開始されるよう、前記熱線への電力供給を制御する電力供給制御手段と、
を備えることを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、内燃機関の運転中に、吸気温検出センサにより検出された吸気温と冷却水温検出センサにより検出された冷却水温との比較によって吸気温検出センサと冷却水温検出センサとの異常診断を行なうものにおいて、システム起動後に、内燃機関の始動が要求される条件と内燃機関の始動が予測される条件とのうち少なくとも一方を含む所定条件が成立するまでは内燃機関の吸気管に取り付けられ熱線への通電を伴って内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出センサの熱線への通電が行なわれず、所定条件が成立したときに熱線への通電が開始されるよう、熱線への電力供給を制御する。これにより、システム起動してから内燃機関を初めて始動するまでに熱線での発熱によって実際の吸気温が上昇したりその場合に内燃機関の始動中や始動後に吸気管内を通過する空気によって実際の吸気温が低下したりするのを抑制することができ、吸気温検出センサと冷却水温検出センサとの異常診断をより適正に行なうことができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記電力供給制御手段は、システム起動時に、前回に前記内燃機関を運転停止してからの経過時間が予め定められた所定時間より長いとき、前記所定条件が成立するまで前記熱線への通電が行なわれないよう制御する手段である、ものとすることもできる。ここで、「所定時間」は、前回に内燃機関を運転停止してから実際の吸気温と実際の冷却水温との温度差が予め定められた閾値以下で安定する温度差安定状態になるまでに要する時間である、ものとすることもできる。

また、本発明のハイブリッド自動車において、前記異常診断手段は、前記内燃機関を始動したときに、前回に前記内燃機関を運転停止してからの経過時間が予め定められた第２の所定時間より短いときには、前記吸気温検出センサと前記冷却水温検出センサとの異常診断を行なわない手段である、ものとすることもできる。ここで、「第２の所定時間」は、前回に内燃機関を運転停止してから実際の吸気温と実際の冷却水温との温度差が予め定められた閾値以下で安定する温度差安定状態になるまでに要する時間である、ものとすることもできる。

さらに、本発明のハイブリッド自動車において、前記異常診断手段は、前記内燃機関を始動したときに、前記吸気温検出センサにより検出される吸気温が前記内燃機関の始動前に比して予め定められた所定低下量を超えて低下したときには、前記吸気温検出センサと前記冷却水温検出センサとの異常診断を行なわない手段である、ものとすることもできる。

あるいは、本発明のハイブリッド自動車において、前記吸気温検出センサは、前記吸入空気量検出センサに内蔵されてなる、ものとすることもできる。

本発明の一実施例としての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。 エンジンＥＣＵ２４により実行されるセンサ異常診断ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジンＥＣＵ２４により実行される電力供給制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジン２２の回転数Ｎｅと熱線１４８ａへの通電の有無と実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔと実際の冷却水温Ｔｗａｃｔとの時間変化の様子の一例を示す説明図である。 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。 変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての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、ガソリンや軽油などを燃料とするエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにデファレンシャルギヤ６２を介して連結された駆動軸３２にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３２に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２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、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を介して燃料室に吸入し、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。エンジン２２の吸気管には、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ１４９を内蔵するエアフローメータ１４８が取り付けられている。エアフローメータ１４８は、実施例では、通電によって発熱する熱線１４８ａを用いて吸気管内を通過する空気量を検出するいわゆる熱式エアフローメータ、例えば、図示しない制御回路によって、加熱抵抗の熱線１４８ａと吸気温度測定用の抵抗と含むブリッジ回路に対して熱線１４８ａと吸気温度測定用の抵抗との温度差が一定となるよう熱線への供給電力を制御し、その供給電力を電圧（以下、吸入空気量対応電圧という）Ｖｏに変換して出力する周知のエアフローメータなどを用いるものとした。このエアフローメータ１４８の熱線１４８ａは、スイッチ１４８ｂを介してバッテリ５０に接続されており、スイッチ１４８ｂがオンのときにはバッテリ５０から電力が供給され、スイッチ１４８ｂがオフのときにはバッテリ５０からの電力供給が停止される。なお、エンジン２２が停止しているときに熱線１４８ａへの通電が行なわれたときには、吸気管内の空気が停滞しているため、実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔが上昇する。

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θｃｒ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Ｔｗ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサ１４３からの筒内圧力Ｐｉｎ，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θｃａ，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からの吸入空気量対応電圧Ｖｏ，エアフローメータ１４８に内蔵された吸気温センサ１４９からの吸気温Ｔｉｎ，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。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。

モータＥＣＵ４０は、インバータ４１，４２のスイッチング素子をスイッチング制御するだけでなく、回転位置検出センサからの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算したりしている。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バッテリ５０に蓄えられている蓄電量の全容量（蓄電容量）に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと温度センサ５１により検出された電池温度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を演算したりしている。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の蓄電割合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、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。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、基本的には、ハイブリッド用電子制御ユニット７０によって実行される以下に説明する駆動制御によって走行する。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、まず、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに応じて走行のために駆動軸３２に要求される要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３２の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数や車速に換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行のために車両に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０を充放電するための充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を走行用パワーＰｄｒｖ＊から減じてエンジン２２から出力すべきエンジン要求パワーＰｅ＊を設定する。

そして、エンジン要求パワーＰｅ＊をエンジン２２を始動するための始動用閾値Ｐｓｔａｒｔやエンジン２２を運転停止するための停止用閾値Ｐｓｔｏｐと比較し、エンジン２２を運転停止しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときに、始動条件が成立したと判断してモータＭＧ１によってエンジン２２をモータリングして始動し、エンジン２２を運転しているときにエンジン要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときに、停止条件が成立したと判断してエンジン２２を運転停止する。

エンジン２２の運転を継続するときやエンジン２２を始動した後は、エンジン２２を効率よく動作させるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）とエンジン要求パワーＰｅ＊とを用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によりモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３２に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２を効率よく運転しながらバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊を駆動軸３２に出力して走行することができる。

一方、エンジン２２の運転停止を継続するときやエンジン２２を運転停止した後は、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共にモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に要求トルクＴｒ＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊をモータＭＧ２から駆動軸３２に出力して走行することができる。

また、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を始動したときに、エアフローメータ１４８に内蔵された吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断を行なう。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるセンサ異常診断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、エンジン２２を始動したときに実行される。

センサ異常診断ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、前回にエンジン２２を運転停止してから今回にエンジン２２を始動するまでの時間としての運転停止継続時間ｔｃｏｎを入力し（ステップＳ１００）、入力した運転停止継続時間ｔｃｏｎを閾値ｔｒｅｆと比較する（ステップＳ１１０）。ここで、運転停止継続時間ｔｃｏｎは、前回にエンジン２２を運転停止した時刻（以下、運転停止時刻という）と今回にエンジン２２を始動した時刻（以下、始動時刻という）との時刻差を演算して入力するものとしたり、前回にエンジン２２を運転停止したときに計時を開始して今回にエンジン２２を始動したときに計時を終了するタイマの値を入力するものとしたりすることができる。また、閾値ｔｒｅｆは、前回にエンジン２２を運転停止してから実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔと実際の冷却水温Ｔｗａｃｔとの温度差ΔＴａｃｔが予め定められた閾値ΔＴａｃｔｒｅｆ（例えば、３℃や５℃など）以下で安定する温度差安定状態になるまでに要する時間として定められ、例えば、７時間や１０時間などを用いることができる。このステップＳ１１０の処理は、今回のエンジン２２の始動時に温度差安定状態になっていると想定されるか否かを判定する処理である。なお、運転停止継続時間ｔｃｏｎが閾値ｔｒｅｆ以上になるときとしては、イグニッションオフ（システム停止）の状態で放置されていたときが考えられることから、運転停止時刻や始動時刻を用いて運転停止継続時間ｔｃｏｎを演算する場合にはこれらのデータを不揮発性のメモリ（例えば、フラッシュメモリなど）に記憶させることが好ましく、タイマによる計時値を用いて運転停止継続時間ｔｃｏｎを設定する場合にはイグニッションスイッチ８０の状態に拘わらず（イグニッションオフの状態でも）計時可能な電子制御ユニットでタイマによる計時を行なうことが好ましい。運転停止継続時間ｔｃｏｎが閾値ｔｒｅｆ未満のときには、今回にエンジン２２を始動したときに温度差安定状態になっていない可能性があると判断し、そのまま本ルーチンを終了する。なお、運転停止継続時間ｔｃｏｎが閾値ｔｒｅｆ未満になるときとしては、イグニッションオフの状態での放置時間が短いときや、イグニッションオンされてから２回目以降のエンジン２２の始動時などが考えられる。

運転停止継続時間ｔｃｏｎが閾値ｔｒｅｆ以上のときには、今回にエンジン２２を始動したときに温度差安定状態になっていると想定されると判断し、吸気温センサ１４９により検出された現在の吸気温Ｔｉｎや、エンジン２２を始動する前に吸気温センサ１４９により検出された吸気温Ｔｉｎとしての始動前吸気温Ｔｉｎｓｅｔを入力し（ステップＳ１２０）、入力した吸気温Ｔｉｎから始動前吸気温Ｔｉｎｓｅｔを減じて吸気温変化量ΔＴｉｎを計算すると共に（ステップＳ１３０）、計算した吸気温変化量ΔＴｉｎを負の閾値ΔＴｉｎｒｅｆと比較する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値ΔＴｉｎｒｅｆは、実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔがエンジン２２の始動中や始動後に比較的大きく低下したか否かを判定するために用いられるものであり、例えば、７℃や１０℃などを用いることができる。いま、エンジン２２を始動したときに温度差安定状態になっていると想定されるときを考えているが、イグニッションオフの状態で放置されているときに車両が比較的強い日射に晒されているときなどには、エンジン２２を始動する前に実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔが実際の冷却水温Ｔｗａｃｔよりもある程度（例えば、前述の閾値ΔＴａｃｔｒｅｆよりも大きな温度差など）高くなっていてその後にエンジン２２を始動するときにその最中や始動後に吸気管内を流れる空気によって実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔが比較的大きく低下することがある。この場合、後述のステップＳ１６０〜Ｓ１８０の処理によって吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断を行なうと、実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔが変化していることによって異常診断を適正に行なうことができない可能性がある。ステップＳ１４０で吸気温変化量ΔＴｉｎが閾値ΔＴｉｎｒｅｆ未満のときには、こうした可能性があると判断し、そのまま本ルーチンを終了する。

吸気温変化量ΔＴｉｎが閾値ΔＴｉｎｒｅｆ以上のときには、吸気温センサ１４９からの吸気温Ｔｉｎと水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗとを入力し（ステップＳ１５０）、入力した吸気温Ｔｉｎと冷却水温Ｔｗとの温度差（吸気温Ｔｉｎから冷却水温Ｔｗを減じた値の絶対値）を閾値ΔＴｄｅｔｒｅｆと比較する（ステップＳ１６０）。ここで、閾値ΔＴｄｅｔｒｅｆは、温度差安定状態になっていると想定されるときの吸気温センサ１４９からの吸気温Ｔｉｎと水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗとの差の許容範囲の上限として定められ、例えば、上述の閾値ΔＴａｃｔｒｅｆやそれよりも若干大きい値などを用いることができる。吸気温Ｔｉｎと冷却水温Ｔｗとの温度差が閾値ΔＴｄｅｔｒｅｆ以下のときには、吸気温センサ１４９と水温センサ１４２とが共に正常であると判定して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。一方、吸気温Ｔｉｎと冷却水温Ｔｗとの温度差が閾値ΔＴｄｅｔｒｅｆより大きいときには、吸気温センサ１４９と水温センサ１４２とのうち少なくとも一方に異常が生じていると判定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。このようにして吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断を行なうことができる。なお、吸気温センサ１４９と水温センサ１４２とのうち少なくとも一方に異常が生じていると判定したときには、図示しない警告灯の点灯を行なったりその異常内容を不揮発性のメモリに書き込んだりするものとしてもよい。

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、エアフローメータ１４８の熱線１４８ａへの通電やその停止を制御する動作について説明する。図４は、エンジンＥＣＵ２４により実行される電力供給制御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、イグニッションオンされたときに実行される。

電力供給制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、前回にエンジン２２を運転停止してから今回にイグニッションオンされたときまでの時間としての起動前時間ｔｓｙｓを入力し（ステップＳ２００）、入力した起動前時間ｔｓｙｓを閾値ｔｒｅｆ２と比較する（ステップＳ２１０）。ここで、起動前時間ｔｓｙｓは、図３のセンサ異常診断ルーチンで用いた運転停止継続時間ｔｃｏｎと同様の方法により入力することができる。また、閾値ｔｒｅｆ２は、上述の閾値ｔｒｅｆやそれよりも若干短い時間などを用いることができる。

起動前時間ｔｓｙｓが閾値ｔｒｅｆ２以上のときには、イグニッションオンされたときに温度差安定状態になっていると想定されると判断し、イグニッションオンされたときに初期値として値０が設定されると共にその後にエンジン２２の始動条件が初めて成立したときに値１が設定される始動条件フラグＦｓｔを入力すると共に（ステップＳ２２０）、入力した始動条件フラグＦｓｔの値を調べ（ステップＳ２３０）、始動条件フラグＦｓｔが値０のときには、熱線１４８ａへの通電停止が保持されるようスイッチ１４８ｂを制御（オフ状態で保持）して（ステップＳ２４０）、ステップＳ２２０に戻る。一方、ステップＳ２３０で始動条件フラグＦｓｔが値１のときには、熱線１４８ａへの通電が行なわれるようスイッチ１４８ｂを制御（オン状態とする）し（ステップＳ２３０）、イグニッションオフされたときに（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。即ち、イグニッションオンされたときに起動前時間ｔｓｙｓが閾値ｔｒｅｆ２以上のときには、エンジン２２の始動条件が初めて成立するまでは熱線１４８ａへの通電を行なわずにエンジン２２の始動条件が初めて成立したときに熱線１４８ａへの通電を開始するのである。このようにする理由については後述する。

ステップＳ２１０で起動前時間ｔｓｙｓが閾値ｔｒｅｆ２未満のときには、熱線１４８ａへの通電が行なわれるようスイッチ１４８ｂを制御（オン状態とする）し（ステップＳ２３０）、イグニッションオフされたときに（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。この場合、イグニッションオンされてから直ちに熱線１４８ａへの通電を開始することになる。これは、イグニッションオンされたときに温度差安定状態になっていない可能性があるときには、その後にエンジン２２を初めて始動したときに吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断を行なわない可能性が高いため（図３のステップＳ１１０参照）、実施例では、通常の仕様として、熱線１４８ａへの通電を直ちに開始するものとしたものである。

図５は、エンジン２２の回転数Ｎｅと熱線１４８ａへの通電の有無と実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔと実際の冷却水温Ｔｗａｃｔとの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図中、実線は、イグニッションオンされた時刻ｔ１後にエンジン２２の始動条件が初めて成立した時刻ｔ２に熱線１４８ａへの通電を開始する実施例の様子を示し、一点鎖線は、イグニッションオンされた時刻ｔ１に熱線１４８ａへの通電を開始する比較例の様子を示す。なお、図５では、イグニッションオンされたときには、温度差安定状態になっているものとした。実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２を運転停止してモータＭＧ２からの動力を用いて走行可能であるため、イグニッションオンされた時刻ｔ１からエンジン２２を初めて始動した時刻ｔ３までにある程度の時間が経過することがある。このため、イグニッションオンされた時刻ｔ１に熱線１４８ａへの通電を開始する比較例では、時刻ｔ１では温度差安定状態になっているときでも、図中一点鎖線に示すように、エンジン２２を運転停止してモータＭＧ２からの動力だけで走行している最中（時刻ｔ１〜ｔ２）に熱線１４８ａでの発熱によってエンジン２２の吸気管内の空気が暖められて実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔが上昇したり、その場合にエンジン２２の始動条件が成立した時刻ｔ２後のエンジン２２の始動中や始動後に吸気管内の空気の流れによって実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔが低下したりして、エンジン２２を始動した時刻ｔ３では温度差安定状態ではなくなっている可能性がある。実施例では、エンジン２２の始動後に始動前に比して吸気温Ｔｉｎが比較的大きく低下しているときには吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との診断自体を行なわないものとしたから（図３のステップＳ１４０参照）、この場合、イグニッションオンされたときには温度差安定状態であるにも拘わらず、エンジン２２を初めて始動した後（エンジン２２の運転中）に吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断を行なうことができないことになる。また、仮に、吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断を行なうものとすると、実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔが比較的大きく変動している最中に吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断を行なうことになる可能性があり、実際には吸気温センサ１４９と水温センサ１４２とが共に正常であるにも拘わらず吸気温センサ１４９と水温センサ１４２とのうち少なくとも一方に異常が生じていると誤診断してしまうおそれがある。一方、実施例では、イグニッションオンされた時刻ｔ１からエンジン２２の始動条件が初めて成立する時刻ｔ２までは熱線１４８ａへの通電を行なわないから、図中実線に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ３までに実際の吸気温Ｔｉｎａｃｔが変動するのを抑制することができ、温度差安定状態でなくなるのを抑制することができる。この結果、イグニッションオンされてからエンジン２２を初めて始動した後（エンジン２２の運転中）に、吸気温センサ１４９からの吸気温Ｔｉｎと水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗとを用いて吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断をより適正に行なうことができる。

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を運転停止してモータＭＧ２からの動力だけで走行可能で、エンジン２２を始動した後（エンジン２２の運転中）に吸気温センサ１４９からの吸気温Ｔｉｎと水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗとの比較によって吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断を行なうものにおいて、イグニッションオンされてからエンジン２２の始動条件が初めて成立するまではエアフローメータ１４８の熱線１４８ａへの通電を行なわず、エンジン２２の始動条件が初めて成立したときに熱線１４８ａへの通電を開始するから、吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断をより適正に行なうことができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、イグニッションオンされてからエンジン２２の始動条件が初めて成立するまではエアフローメータ１４８の熱線１４８ａへの通電を行なわず、エンジン２２の始動条件が初めて成立したときに熱線１４８ａへの通電を開始するものとしたが、エンジン２２の始動条件が初めて成立したときに代えて、エンジン２２を始動するためにモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングを開始したときに熱線１４８ａへの通電を開始するものとしたり、アクセル開度Ａｃｃや車速Ｖ，要求トルクＴｒ＊などに基づいてエンジン２２の始動が予測されるときに熱線１４８ａの通電を開始したり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、イグニッションオンされたときに起動前時間ｔｓｙｓが閾値ｔｒｅｆ２以上のときには、エンジン２２の始動条件が初めて成立するまでは熱線１４８ａへの通電を行なわずにエンジン２２の始動条件が初めて成立したときに熱線１４８ａへの通電を開始し、イグニッションオンされたときに起動前時間ｔｓｙｓが閾値ｔｒｅｆ２未満のときには、直ちに熱線１４８ａへの通電を開始するものとしたが、イグニッションオンされたときの起動前時間ｔｓｙｓに拘わらず、エンジン２２の始動条件が初めて成立したときに熱線１４８ａへの通電を開始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、吸気温センサ１４９は、エアフローメータ１４８に内蔵されるものとしたが、エアフローメータ１４８に内蔵されずにその周辺、特に、エンジン２２が運転停止しているときにエアフローメータ１４８の電熱線１４８ａへの通電によって検出値（吸気温Ｔｉｎ）が変化する位置に配置され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からの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸３２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１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を駆動軸が接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸）とは異なる車軸（図６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から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３２に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３２に出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸に変速機２３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ２２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機２３０とを介して駆動軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機２３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。また、図８の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機３３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された車軸とは異なる車軸（図８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。

実施例では、駆動軸３２にプラネタリギヤ３０を介して接続されたエンジン２２およびモータＭＧ１と、駆動軸３２に動力を入出力するモータＭＧ２と、を備えるいわゆるパラレル型のハイブリッド自動車２０に適用するものとしたが、エンジンに発電機が取り付けられていると共に走行用の電動機を備えるいわゆるシリーズ型のハイブリッド自動車に適用するものとしてもよい。

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、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、バッテリ５０が「二次電池」に相当し、水温センサ１４２が「冷却水温検出センサ」に相当し、吸気温センサ１４９が「吸気温検出センサ」に相当し、エアフローメータ１４８が「吸入空気量検出センサ」に相当し、エンジン２２を始動した後（エンジン２２の運転中）に、吸気温センサ１４９からの吸気温Ｔｉｎと水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗとの比較によって吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断を行なう図３のセンサ異常診断ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「異常診断手段」に相当し、イグニッションオンされてからエンジン２２の始動条件が初めて成立するまではエアフローメータ１４８の熱線１４８ａへの通電が行なわれないようスイッチ１４８ｂをオフで保持し、エンジン２２の始動条件が初めて成立したときに熱線１４８ａへの通電を開始するためにスイッチ１４８ｂをオンとするエンジンＥＣＵ２４が「電力供給制御手段」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として構成されたエンジン２２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。「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、走行用の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。「二次電池」としては、リチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ５０に限定されるものではなく、ニッケル水素二次電池やニッケルカドミウム二次電池，鉛蓄電池など、発電機や電動機と電力のやりとりが可能なものであれば如何なるタイプの二次電池であっても構わない。「冷却水温検出センサ」としては、水温センサ１４２に限定されるものではなく、内燃機関の冷却水の温度である冷却水温を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「吸気温検出センサ」としては、エアフローメータ１４８に内蔵された吸気温センサ１４９に限定されるものではなく、エアフローメータ１４８に配置されるなど、内燃機関の吸気管に取り付けられ、内燃機関の吸入空気の温度である吸気温を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「吸入空気量検出センサ」としては、エアフローメータ１４８に限定されるものではなく、内燃機関の吸気管に取り付けられ、熱線への通電を伴って内燃機関の吸入空気量を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「異常診断手段」としては、エンジン２２を始動した後（エンジン２２の運転中）に、吸気温センサ１４９からの吸気温Ｔｉｎと水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗとの比較によって吸気温センサ１４９と水温センサ１４２との異常診断を行なうものに限定されるものではなく、内燃機関の運転中に、吸気温検出センサにより検出された吸気温と冷却水温検出センサにより検出された冷却水温との比較によって吸気温検出センサと冷却水温検出センサとの異常診断を行なうものであれば如何なるものとしても構わない。「電力供給制御手段」としては、イグニッションオンされてからエンジン２２の始動条件が初めて成立するまではエアフローメータ１４８の熱線１４８ａへの通電が行なわれないようスイッチ１４８ｂをオフで保持し、エンジン２２の始動条件が初めて成立したときに熱線１４８ａへの通電を開始するためにスイッチ１４８ｂをオンとするものに限定されるものではなく、システム起動後、内燃機関の始動が要求される条件と内燃機関の始動が予測される条件とのうち少なくとも一方を含む所定条件が成立するまでは熱線への通電が行なわれず、所定条件が成立したときに熱線への通電が開始されるよう、熱線への電力供給を制御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、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ 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）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３２ 駆動軸、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、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、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、 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、１４８ａ 熱線、１４８ｂ スイッチ、１４９ 吸気温センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、２２９ クラッチ、２３０，３３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (3)

1. 内燃機関と、走行用の動力を出力可能な電動機と、前記電動機と電力をやりとり可能な二次電池と、を備え、前記内燃機関を運転停止して前記電動機からの動力だけを用いて走行可能なハイブリッド自動車であって、
   前記内燃機関の冷却水の温度である冷却水温を検出する冷却水温検出センサと、
   前記内燃機関の吸気管に取り付けられ、前記内燃機関の吸入空気の温度である吸気温を検出する吸気温検出センサと、
   前記内燃機関の吸気管に取り付けられ、熱線への通電を伴って前記内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出センサと、
   前記内燃機関の運転中に、前記吸気温検出センサにより検出された吸気温と前記冷却水温検出センサにより検出された冷却水温との比較によって前記吸気温検出センサと前記冷却水温検出センサとの異常診断を行なう異常診断手段と、
   システム起動後、前記内燃機関の始動が要求される条件と該内燃機関の始動が予測される条件とのうち少なくとも一方を含む所定条件が成立するまでは前記熱線への通電が行なわれず、前記所定条件が成立したときに前記熱線への通電が開始されるよう、前記熱線への電力供給を制御する電力供給制御手段と、
   を備えるハイブリッド自動車。
2. 請求項１記載のハイブリッド自動車であって、
   前記電力供給制御手段は、システム起動時に、前回に前記内燃機関を運転停止してからの経過時間が予め定められた所定時間より長いとき、前記所定条件が成立するまで前記熱線への通電が行なわれないよう制御する手段である、
   ハイブリッド自動車。
3. 請求項１または２記載のハイブリッド自動車であって、
   前記異常診断手段は、前記内燃機関を始動したときに、前回に前記内燃機関を運転停止してからの経過時間が予め定められた第２の所定時間より短いときには、前記吸気温検出センサと前記冷却水温検出センサとの異常診断を行なわない手段である、
   ハイブリッド自動車。

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