JP2016117316A - Hybrid vehicle failure determination device - Google Patents

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Masahiro Furuta
賢寛 古田
松永 英雄
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently carry out failure determination in a series mode while suppressing a reduction in the charge rate of a drive battery of a vehicle.SOLUTION: A failure determination device is provided in a hybrid vehicle which comprises an engine 2 provided with an EGR passage 42 and an EGR valve 43, a motor-generator connected to the engine 2, and a drive motor driving drive wheels of the vehicle, which can select a series mode, and which enables motoring for driving the engine 2 by the motor-generator, the failure determination device gives priority to first failure determination means determining whether a failure occurs to the EGR valve 43 on the basis of a change in a detection value of an intake pressure sensor 44 when the EGR valve 43 is controlled to open/close the EGR passage in the series mode when execution of both the first failure determination means and second failure determination means are requested, the second failure determination means determining whether a failure occurs to sensors 34, 35 of an exhaust system on the basis of detection values of the sensors of the exhaust system by executing motoring in the series mode to stop and restart the supply of fuel to the engine 2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ハイブリッド車の内燃機関の故障判定技術に関する。   The present invention relates to a failure determination technique for an internal combustion engine of a hybrid vehicle.

近年開発されているハイブリッド車において、内燃機関によってモータジェネレータを駆動して発電し、電気モータのみによって走行用の駆動輪を駆動する走行モード(シリーズモード)が可能な車両が開発されている。
更に、上記走行モードが可能なハイブリッド車において、当該走行モードの際に内燃機関の排気系の検出手段(空燃比センサ、酸素濃度センサ、触媒モニタ等)の故障判定を行う技術が開発されている。
In hybrid vehicles that have been developed in recent years, vehicles capable of traveling mode (series mode) in which a motor generator is driven by an internal combustion engine to generate electric power and driving wheels for traveling are driven only by an electric motor have been developed.
Further, in the hybrid vehicle capable of the above-described travel mode, a technology has been developed for determining a failure of the exhaust system detection means (air-fuel ratio sensor, oxygen concentration sensor, catalyst monitor, etc.) of the internal combustion engine in the travel mode. .

例えば特許文献1では、内燃機関への燃料供給を停止して、モータジェネレータにより内燃機関を強制的に駆動する所謂モータリングを行い、燃料供給の停止に伴う吸排気系の検出手段の検出値の変化に基づいて当該検出手段の故障判定を行う技術が開示されている。
また、上記走行モードが可能なハイブリッド車において、内燃機関の排気を吸気系に還流させる排気還流装置(EGR装置)を備え、当該排気還流装置の故障判定を行う技術が開発されている。
For example, in Patent Document 1, the fuel supply to the internal combustion engine is stopped, so-called motoring is performed in which the internal combustion engine is forcibly driven by the motor generator, and the detection value of the intake / exhaust system detection means when the fuel supply stops is detected. A technique for determining a failure of the detection unit based on a change is disclosed.
Further, in the hybrid vehicle capable of the above-described travel mode, a technology has been developed that includes an exhaust gas recirculation device (EGR device) that recirculates the exhaust gas of the internal combustion engine to the intake system, and determines a failure of the exhaust gas recirculation device.

例えば、特許文献2では、排気還流装置として、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気還流路と当該排気還流路を開閉する排気還流バルブとを備えており、シリーズモード時に上記モータリングを行い、排気還流バルブを開閉作動し、吸気通路内の圧力の変化に基づいて、排気還流バルブ等の排気還流装置の故障判定を行う。   For example, in Patent Document 2, an exhaust gas recirculation device includes an exhaust gas recirculation passage that communicates an exhaust passage and an intake passage of an internal combustion engine, and an exhaust gas recirculation valve that opens and closes the exhaust gas recirculation passage. The exhaust gas recirculation valve is opened and closed, and a failure determination of the exhaust gas recirculation device such as the exhaust gas recirculation valve is performed based on a change in pressure in the intake passage.

特許第4067001号公報Japanese Patent No. 4067001 特許第4274266号公報Japanese Patent No. 4274266

上記特許文献1及び特許文献2の各種故障判定手段は、故障判定のために内燃機関や電気モータ等が所定の作動に規制されるので、極力早く完了してしまうことが望まれる。また、モータリングについては、電力を消費するので、モータジェネレータに電力を供給する車両の駆動用バッテリの充電率が許容以下に低下してしまう虞がある。
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、シリーズモード時における故障判定を適切な順序で行って、駆動用バッテリの許容以上の低下を抑制するとともに早期に各種故障判定を完了させることが可能なハイブリッド車の故障判定装置を提供することにある。
The various failure determination means of Patent Document 1 and Patent Document 2 are desirably completed as soon as possible because the internal combustion engine, the electric motor, and the like are restricted to predetermined operations for failure determination. Further, since motoring consumes electric power, there is a risk that the charging rate of the driving battery for the vehicle that supplies electric power to the motor generator will fall below an allowable level.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to perform failure determination in an appropriate order in the series mode to suppress an unacceptable decrease in the drive battery. An object of the present invention is to provide a failure determination device for a hybrid vehicle capable of completing various failure determinations at an early stage.

上記の目的を達成するべく、本願発明のハイブリッド車の故障判定装置は、車両に搭載され排気を吸気通路に還流させる排気還流路を備えた内燃機関と、前記排気還流路を開閉する排気還流バルブと、前記内燃機関により駆動されて発電可能である一方、駆動用バッテリから供給された電力で前記内燃機関を駆動可能なモータジェネレータと、前記駆動用バッテリから供給される電力で駆動輪を駆動する駆動用モータと、を具備し、前記内燃機関により前記モータジェネレータを駆動して発電しながら、前記駆動用モータにより前記駆動輪を駆動して走行する第1の走行モードが選択可能なハイブリッド車に備えられ、前記第1の走行モードを中断して前記内燃機関への燃料供給を一時的に停止するとともに前記モータジェネレータにより前記内燃機関を強制駆動するモータリングを実行するモータリング実行手段と、前記内燃機関の吸気圧を検出する第1の検出手段と、前記内燃機関の排気成分を検出する第2の検出手段と、前記第1の走行モード中に、前記排気還流バルブを開閉制御した際の前記第1の検出手段の検出値の変化に基づいて、前記排気還流バルブの故障を判定する第1の故障判定手段と、前記第1の走行モード中に前記モータリング実行手段により前記モータリングを実行して、前記内燃機関への燃料供給を停止した際の前記第2の検出手段の検出値と前記モータリングが終了した後に前記燃料供給を再開した際の前記第2の検出手段の検出値とに基づいて、前記第2の検出手段の故障を判定する第2の故障判定手段と、を備え、前記第1の故障判定手段による故障判定は、前記第2の故障判定手段による故障判定より優先して実行されることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a failure determination device for a hybrid vehicle according to the present invention includes an internal combustion engine that is mounted on a vehicle and includes an exhaust gas recirculation passage that recirculates exhaust gas to an intake passage, and an exhaust gas recirculation valve that opens and closes the exhaust gas recirculation passage. A motor generator capable of driving the internal combustion engine with electric power supplied from the driving battery, and driving wheels with electric power supplied from the driving battery. A hybrid vehicle comprising: a driving motor, wherein the first driving mode in which the driving wheel is driven by the driving motor while driving the motor generator by the internal combustion engine to generate electric power is selectable And the first running mode is interrupted to temporarily stop fuel supply to the internal combustion engine and Motoring execution means for forcibly driving the internal combustion engine, first detection means for detecting the intake pressure of the internal combustion engine, second detection means for detecting an exhaust component of the internal combustion engine, First failure determination means for determining a failure of the exhaust gas recirculation valve based on a change in a detection value of the first detection means when the exhaust gas recirculation valve is controlled to open and close during the first travel mode; The motoring is executed by the motoring executing means during the first travel mode, and the detection value of the second detecting means when the fuel supply to the internal combustion engine is stopped and the motoring is completed. Second failure determination means for determining failure of the second detection means based on a detection value of the second detection means when the fuel supply is restarted later, and the first failure By judgment means Impaired judgment, characterized in that it is executed in preference to the failure determination by the second failure judgment means.

また、好ましくは、前記車両は、前記内燃機関の駆動を停止するとともに前記駆動用モータにより前記駆動輪を駆動して走行する第2の走行モードが選択可能であり、前記第1の走行モードから前記内燃機関の駆動を停止して前記第2の走行モードへ切替える際に、前記内燃機関の駆動を停止する前に前記モータリング実行手段による前記モータリングを実行して、当該モータリングの実行開始時に前記燃料供給を停止した際の前記第2の検出手段の検出値に基づいて、前記第2の検出手段の故障判定をする第3の故障判定手段を備え、前記第1の故障判定手段による故障判定及び前記第2の故障判定手段による故障判定を、前記第3の故障判定手段による故障判定より優先して実行するとよい。   Preferably, the vehicle can select a second traveling mode in which the driving of the internal combustion engine is stopped and the driving wheel is driven by the driving motor, and the second traveling mode can be selected. When stopping the driving of the internal combustion engine and switching to the second travel mode, the motoring is executed by the motoring execution means before the driving of the internal combustion engine is stopped, and the execution of the motoring is started. And a third failure determination means for determining a failure of the second detection means based on a detection value of the second detection means when the fuel supply is sometimes stopped, and the first failure determination means The failure determination and the failure determination by the second failure determination unit may be executed with priority over the failure determination by the third failure determination unit.

また、好ましくは、前記駆動用バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段を備え、前記充電状態検出手段により検出された前記充電状態に基づいて前記第1の故障判定手段による故障判定、前記第2の故障判定手段による故障判定及び前記第3の故障判定手段による故障判定の優先度を変更するとよい。
また、好ましくは、前記充電状態検出手段により検出された前記充電状態が所定の充電率以上である場合に、前記第2の故障判定手段による故障判定を、前記第1の故障判定手段による故障判定及び前記第3の故障判定手段による故障判定より優先するとよい。
Preferably, the battery further comprises a charge state detection unit that detects a charge state of the drive battery, and the failure determination by the first failure determination unit based on the charge state detected by the charge state detection unit, the first The priority of failure determination by the second failure determination means and failure determination by the third failure determination means may be changed.
Preferably, when the state of charge detected by the state of charge detection unit is equal to or higher than a predetermined charge rate, the failure determination by the second failure determination unit is determined as the failure determination by the first failure determination unit. And it is preferable to give priority over the failure determination by the third failure determination means.

また、好ましくは、前記充電状態検出手段により検出された前記充電状態が前記所定の充電率以上である場合に、前記第2の故障判定手段による故障判定の次に前記第3の故障判定手段による故障判定を優先するとよい。   Preferably, when the state of charge detected by the state of charge detection means is equal to or higher than the predetermined charge rate, the third failure determination means follows the failure determination by the second failure determination means. Priority should be given to failure determination.

本願発明のハイブリッド車の故障判定装置によれば、第1の故障判定手段による故障判定と、第2の故障判定手段による故障判定との両方が要求された場合に、第1の故障判定手段による故障判定が優先されるので、駆動用バッテリの充電率の低下を抑えるとともに、例え駆動用バッテリの充電率が低下していても、第1の故障判定手段による故障判定は行うことができる。これにより、シリーズモード時における故障判定を適切な順序で効率よく行うことができ、早期に各種故障判定を完了させることができる。   According to the failure determination device for a hybrid vehicle of the present invention, when both the failure determination by the first failure determination means and the failure determination by the second failure determination means are requested, the first failure determination means Since failure determination is prioritized, it is possible to suppress a decrease in the charging rate of the driving battery and perform the failure determination by the first failure determining means even if the charging rate of the driving battery is decreased. Thereby, the failure determination in the series mode can be efficiently performed in an appropriate order, and various failure determinations can be completed at an early stage.

本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a plug-in hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. 本実施形態のエンジンの吸排気系の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the intake / exhaust system of the engine of this embodiment. シリーズモードにおける故障判定方法での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートの一部である。7 is a part of a timing chart showing an example of control timing of various control signals in a failure determination method in series mode. シリーズモードにおける故障判定方法での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートの残部である。It is the remainder of the timing chart which shows one Example of the control timing of the various control signals in the failure determination method in series mode.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車(以下、車両1という)の概略構成図である。
本実施形態の車両1は、エンジン2(内燃機関)の出力によって前輪3を駆動して走行可能であるとともに、前輪3(駆動輪)を駆動する電動のフロントモータ4(駆動用モータ)及び後輪5(駆動輪)を駆動する電動のリヤモータ6(駆動用モータ)を備えた4輪駆動車である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plug-in hybrid vehicle (hereinafter referred to as a vehicle 1) according to an embodiment of the present invention.
The vehicle 1 of the present embodiment can travel by driving the front wheels 3 by the output of the engine 2 (internal combustion engine), and also has an electric front motor 4 (drive motor) that drives the front wheels 3 (drive wheels) and a rear wheel. This is a four-wheel drive vehicle including an electric rear motor 6 (drive motor) that drives the wheels 5 (drive wheels).

エンジン2は、減速機7を介して前輪3の駆動軸8を駆動可能であるとともに、減速機7を介してモータジェネレータ9を駆動して発電させることが可能となっている。
フロントモータ4は、フロントインバータ10を介して、車両1に搭載された駆動用バッテリ11及びモータジェネレータ9から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機7を介して前輪3の駆動軸8を駆動する。減速機7には、エンジン2の出力軸と前輪3の駆動軸8との間の動力の伝達を断接切換え可能なクラッチ7aが内蔵されている。
The engine 2 can drive the drive shaft 8 of the front wheels 3 via the speed reducer 7 and can drive the motor generator 9 via the speed reducer 7 to generate electric power.
The front motor 4 is driven by being supplied with high-voltage power from the drive battery 11 and the motor generator 9 mounted on the vehicle 1 via the front inverter 10, and the drive shaft 8 of the front wheel 3 via the speed reducer 7. Drive. The speed reducer 7 incorporates a clutch 7 a capable of switching connection / disconnection of power between the output shaft of the engine 2 and the drive shaft 8 of the front wheel 3.

リヤモータ6は、リヤインバータ12を介して駆動用バッテリ11及びモータジェネレータ9から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機13を介して後輪5の駆動軸14を駆動する。
モータジェネレータ9によって発電された電力は、フロントインバータ10を介して駆動用バッテリ11を充電可能であるとともに、フロントモータ4及びリヤモータ6に電力を供給可能である。
The rear motor 6 is driven by being supplied with high voltage power from the drive battery 11 and the motor generator 9 via the rear inverter 12, and drives the drive shaft 14 of the rear wheel 5 via the speed reducer 13.
The electric power generated by the motor generator 9 can charge the driving battery 11 via the front inverter 10 and can supply electric power to the front motor 4 and the rear motor 6.

駆動用バッテリ11は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有しており、更に、電池モジュールの充電率(State Of Charge、以下、SOC)等を監視するバッテリモニタリングユニット11a(充電状態検出手段)を備えている。
フロントインバータ10は、フロントモータコントロールユニット10aとジェネレータコントロールユニット10bを有している。フロントモータコントロールユニット10aは、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づきフロントモータ4の出力を制御する。ジェネレータコントロールユニット10bは、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づきモータジェネレータ9の発電量を制御する機能を有する。
The drive battery 11 is composed of a secondary battery such as a lithium ion battery, and has a battery module (not shown) configured by collecting a plurality of battery cells. Further, the battery module charge rate (State Of Charge, Hereinafter, a battery monitoring unit 11a (charging state detecting means) for monitoring SOC) and the like is provided.
The front inverter 10 includes a front motor control unit 10a and a generator control unit 10b. The front motor control unit 10 a controls the output of the front motor 4 based on a control signal from the hybrid control unit 20. The generator control unit 10 b has a function of controlling the power generation amount of the motor generator 9 based on a control signal from the hybrid control unit 20.

リヤインバータ12は、リヤモータコントロールユニット12aを有している。リヤモータコントロールユニット12aは、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づきリヤモータ6の出力を制御する機能を有する。
更に、モータジェネレータ9は、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づき、駆動用バッテリ11から電力を供給されて、エンジン2を駆動することが可能となっており、エンジン2のスタータモータとしての機能を有する。
The rear inverter 12 has a rear motor control unit 12a. The rear motor control unit 12 a has a function of controlling the output of the rear motor 6 based on a control signal from the hybrid control unit 20.
Further, the motor generator 9 is supplied with electric power from the driving battery 11 based on a control signal from the hybrid control unit 20 and can drive the engine 2, and functions as a starter motor of the engine 2. Have

また、車両1には、駆動用バッテリ11を外部電源によって充電する充電機21が備えられている。
ハイブリッドコントロールユニット20は、車両1の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央演算処理装置(CPU)等を含んで構成される。
The vehicle 1 is also provided with a charger 21 that charges the drive battery 11 with an external power source.
The hybrid control unit 20 is a control device for performing comprehensive control of the vehicle 1 and includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), and the like. Composed.

ハイブリッドコントロールユニット20の入力側には、駆動用バッテリ11のバッテリモニタリングユニット11a、フロントインバータ10のフロントモータコントロールユニット10aとジェネレータコントロールユニット10b、リヤインバータ12のリヤモータコントロールユニット12a、エンジンコントロールユニット22(第1の故障判定手段、第2の故障判定手段、第3の故障判定手段)、及びアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ40が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。   On the input side of the hybrid control unit 20, a battery monitoring unit 11a of the driving battery 11, a front motor control unit 10a and a generator control unit 10b of the front inverter 10, a rear motor control unit 12a of the rear inverter 12, an engine control unit 22 ( A first failure determination unit, a second failure determination unit, a third failure determination unit), and an accelerator opening sensor 40 for detecting an accelerator operation amount are connected, and detection and operation information from these devices is Entered.

一方、ハイブリッドコントロールユニット20の出力側には、フロントインバータ10のフロントモータコントロールユニット10aとジェネレータコントロールユニット10b、リヤインバータ12のリヤモータコントロールユニット12a、減速機7(クラッチ7a)、エンジンコントロールユニット22が接続されている。
そして、ハイブリッドコントロールユニット20は、アクセル開度センサ40等の上記各種検出量及び各種作動情報に基づいて、車両1の走行駆動に必要とする車両要求出力を演算し、エンジンコントロールユニット22、フロントモータコントロールユニット10a、ジェネレータコントロールユニット10b及びリヤモータコントロールユニット12a、減速機7に制御信号を送信して、走行モード((EVモード:電気自動車モード)、シリーズモード、パラレルモード)の切換え、エンジン2とフロントモータ4とリヤモータ6の出力、モータジェネレータ9の出力(発電電力)を制御する。ハイブリッドコントロールユニット20は、エンジン2に燃料供給をせずにモータジェネレータ9により強制的に駆動せるモータリング実行手段を含む。
On the other hand, on the output side of the hybrid control unit 20, a front motor control unit 10a and a generator control unit 10b of the front inverter 10, a rear motor control unit 12a of the rear inverter 12, a speed reducer 7 (clutch 7a), and an engine control unit 22 are provided. It is connected.
The hybrid control unit 20 calculates a vehicle request output required for driving the vehicle 1 based on the various detection amounts and various operation information of the accelerator opening sensor 40 and the like, and the engine control unit 22, front motor Control signals are sent to the control unit 10a, the generator control unit 10b, the rear motor control unit 12a, and the speed reducer 7 to switch the running mode ((EV mode: electric vehicle mode), series mode, parallel mode), engine 2 and The outputs of the front motor 4 and the rear motor 6 and the output (generated power) of the motor generator 9 are controlled. The hybrid control unit 20 includes motoring execution means for forcibly driving the motor 2 by the motor generator 9 without supplying fuel to the engine 2.

EVモード(第2の走行モード)では、エンジン2を停止し、駆動用バッテリ11から供給される電力によりフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。
シリーズモード(第1の走行モード)では、減速機7のクラッチ7aを切断し、エンジン2によりモータジェネレータ9を作動する。そして、モータジェネレータ9により発電された電力及び駆動用バッテリ11から供給される電力によりフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン2の回転速度を所定の回転速度に設定し、余剰電力を駆動用バッテリ11に供給して駆動用バッテリ11を充電する。
In the EV mode (second travel mode), the engine 2 is stopped, and the front motor 4 and the rear motor 6 are driven by the electric power supplied from the drive battery 11 to travel.
In the series mode (first travel mode), the clutch 7 a of the speed reducer 7 is disconnected and the motor generator 9 is operated by the engine 2. Then, the front motor 4 and the rear motor 6 are driven to run by the electric power generated by the motor generator 9 and the electric power supplied from the driving battery 11. In the series mode, the rotation speed of the engine 2 is set to a predetermined rotation speed, and surplus power is supplied to the drive battery 11 to charge the drive battery 11.

パラレルモードでは、減速機7のクラッチ7aを接続し、エンジン2から減速機7を介して機械的に動力を伝達して前輪3を駆動させる。また、エンジン2によりモータジェネレータ9を作動させて発電した電力及び駆動用バッテリ11から供給される電力によってフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。
ハイブリッドコントロールユニット20は、高速領域のように、エンジン2の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、即ち中低速領域では、駆動用バッテリ11の充電率SOCに基づいてEVモードとシリーズモードとの間で切換える。
In the parallel mode, the clutch 7 a of the speed reducer 7 is connected, and the power is mechanically transmitted from the engine 2 via the speed reducer 7 to drive the front wheels 3. Further, the front motor 4 and the rear motor 6 are driven to run by the electric power generated by operating the motor generator 9 by the engine 2 and the electric power supplied from the driving battery 11.
The hybrid control unit 20 sets the traveling mode to the parallel mode in an efficient region of the engine 2 such as a high speed region. Further, in the region excluding the parallel mode, that is, the middle / low speed region, the mode is switched between the EV mode and the series mode based on the charging rate SOC of the driving battery 11.

ハイブリッドコントロールユニット20は、更に、駆動用バッテリ11の充電率SOCが許容範囲より低下したときには、エンジン2を強制的に駆動して発電させて駆動用バッテリ11を充電させる機能を有している。
図2は、エンジン2の吸排気系の概略構成図である。
図2に示すように、本実施形態のエンジン2の吸気通路25には、導入した吸気の塵埃を除去するエアクリーナ26と吸気流量を制御するスロットルバルブ27が備えられている。
The hybrid control unit 20 further has a function of charging the driving battery 11 by forcibly driving the engine 2 to generate electric power when the charging rate SOC of the driving battery 11 falls below an allowable range.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an intake / exhaust system of the engine 2.
As shown in FIG. 2, the intake passage 25 of the engine 2 of the present embodiment is provided with an air cleaner 26 that removes dust from the introduced intake air and a throttle valve 27 that controls the intake air flow rate.

スロットルバルブ27は、エンジンコントロールユニット22によって作動制御され、吸気通路25の流路面積を調整することで吸気流量を制御する。詳しくは、エンジン2の負荷(要求出力トルク)が大きいほど流路面積を大きくし、負荷が小さくなる程流路面積を小さくするように制御される。
エンジン2の排気通路31には、メイン排気浄化触媒32と、ウォームアップ排気浄化触媒33とが備えられている。
The throttle valve 27 is controlled by the engine control unit 22 and controls the intake air flow rate by adjusting the flow passage area of the intake passage 25. Specifically, the flow path area is increased as the load (required output torque) of the engine 2 is increased, and the flow path area is decreased as the load is reduced.
The exhaust passage 31 of the engine 2 is provided with a main exhaust purification catalyst 32 and a warm-up exhaust purification catalyst 33.

メイン排気浄化触媒32及びウォームアップ排気浄化触媒33は、例えば公知の三元触媒のように、エンジン2の排気を浄化するための触媒である。
メイン排気浄化触媒32は、主として排気浄化を行うように大容量の触媒であり、例えば車両1のフロア下に配置されている。ウォームアップ排気浄化触媒33は、小容量の触媒であって、メイン排気浄化触媒32の上流側でありエンジン2の近傍に配置されている。ウォームアップ排気浄化触媒33は、エンジン2の低温始動時などで、メイン排気浄化触媒32の触媒温度が低下しているときに、エンジン2の排気によりすぐに触媒温度が上昇して排気浄化性能を確保することができる。
The main exhaust purification catalyst 32 and the warm-up exhaust purification catalyst 33 are catalysts for purifying the exhaust of the engine 2, such as a known three-way catalyst.
The main exhaust purification catalyst 32 is a large-capacity catalyst so as to mainly perform exhaust purification, and is disposed, for example, under the floor of the vehicle 1. The warm-up exhaust purification catalyst 33 is a small-capacity catalyst, and is disposed on the upstream side of the main exhaust purification catalyst 32 and in the vicinity of the engine 2. When the engine temperature of the main exhaust purification catalyst 32 is low, such as when the engine 2 is started at a low temperature, the warm-up exhaust purification catalyst 33 immediately increases the catalyst temperature due to the exhaust of the engine 2 and improves the exhaust purification performance. Can be secured.

エンジン2には、EGR装置41(排気還流装置)が備えられている。EGR装置41は、排気を吸気通路25に還流させるEGR通路42(排気還流路)と、EGR通路42に介装されたEGRバルブ43(排気還流バルブ)とを備えて構成されている。
EGR通路42は、エンジン2とウォームアップ排気浄化触媒33との間の排気通路31と、エンジン2とスロットルバルブ27との間の吸気通路25とを連通している。
The engine 2 is provided with an EGR device 41 (exhaust gas recirculation device). The EGR device 41 includes an EGR passage 42 (exhaust recirculation passage) that recirculates exhaust gas to the intake passage 25 and an EGR valve 43 (exhaust recirculation valve) interposed in the EGR passage 42.
The EGR passage 42 communicates the exhaust passage 31 between the engine 2 and the warm-up exhaust purification catalyst 33 and the intake passage 25 between the engine 2 and the throttle valve 27.

EGRバルブ43は、エンジンコントロールユニット22によって作動制御され、EGR通路42の流路面積を調整することで、吸気通路25に還流する排気の流量を制御する。
EGR通路42の接続箇所とエンジン2との間の吸気通路25には、吸気圧Paを検出する吸気圧センサ44(第1の検出手段)を備えている。
The EGR valve 43 is controlled by the engine control unit 22 and controls the flow rate of the exhaust gas recirculated to the intake passage 25 by adjusting the flow area of the EGR passage 42.
The intake passage 25 between the connection portion of the EGR passage 42 and the engine 2 is provided with an intake pressure sensor 44 (first detection means) that detects the intake pressure Pa.

また、エンジン2とウォームアップ排気浄化触媒33との間の排気通路31には、排気中の酸素濃度(排気成分)を検出するフロントO2センサ34(第2の検出手段)が設けられている。また、ウォームアップ排気浄化触媒33とメイン排気浄化触媒32との間の排気通路31には、排気中の酸素濃度を検出するリヤO2センサ35(第2の検出手段)が設けられている。なお、フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35は空燃比を検出する空燃比センサでもよい。   The exhaust passage 31 between the engine 2 and the warm-up exhaust purification catalyst 33 is provided with a front O2 sensor 34 (second detection means) for detecting the oxygen concentration (exhaust component) in the exhaust. The exhaust passage 31 between the warm-up exhaust purification catalyst 33 and the main exhaust purification catalyst 32 is provided with a rear O2 sensor 35 (second detection means) for detecting the oxygen concentration in the exhaust. The front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 may be air-fuel ratio sensors that detect the air-fuel ratio.

フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35は、夫々検出した酸素濃度を電圧値としてエンジンコントロールユニット22に出力する。
また、吸気圧センサ44は、検出した吸気圧Paをエンジンコントロールユニット22に出力する。
エンジンコントロールユニット22は、エンジン2の制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置(ROM、RAM、不揮発性RAM等)、中央演算処理装置(CPU)等を含んで構成される。エンジンコントロールユニット22は、フロントO2センサ34、リヤO2センサ35、吸気圧センサ44、車両1の走行速度を検出する車速センサ45等の各種センサから検出値を入力して、スロットルバルブ27、EGRバルブ43及び図示しない燃料噴射弁を作動制御して、エンジン2の空燃比制御を行う。
The front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 output the detected oxygen concentration to the engine control unit 22 as a voltage value.
Further, the intake pressure sensor 44 outputs the detected intake pressure Pa to the engine control unit 22.
The engine control unit 22 is a control device for controlling the engine 2, and includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), and the like. . The engine control unit 22 inputs detection values from various sensors such as a front O2 sensor 34, a rear O2 sensor 35, an intake pressure sensor 44, and a vehicle speed sensor 45 that detects the traveling speed of the vehicle 1, and a throttle valve 27, an EGR valve. 43 and a fuel injection valve (not shown) are controlled to perform air-fuel ratio control of the engine 2.

更に、本実施形態では、エンジンコントロールユニット22は、フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35の故障判定機能を有するとともに、EGRバルブ43の故障判定機能を有している。当該故障判定機能によりフロントO2センサ34及びリヤO2センサ35、EGRバルブ43のいずれかが故障していることが判定された場合には、車両1の運転席に設けられた警告灯36によって運転者に報知したり、エンジン2の出力が低下するように燃料噴射弁等の制御を行ったりする。   Further, in the present embodiment, the engine control unit 22 has a failure determination function for the front O 2 sensor 34 and the rear O 2 sensor 35 and a failure determination function for the EGR valve 43. When it is determined by the failure determination function that any one of the front O2 sensor 34, the rear O2 sensor 35, and the EGR valve 43 has failed, the driver lights the warning light 36 provided in the driver's seat of the vehicle 1. Or control the fuel injection valve or the like so that the output of the engine 2 decreases.

排気系センサ(フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35)の故障判定は、エンジン2の駆動軸の回転速度が所定値以上であり、かつエンジン2への燃料供給を停止している状態で行われ、当該燃料供給の停止に伴う各O2センサ34、35の検出値に基づいて故障判定が行われる。当該故障判定は、パラレルモード時においては、車両減速時における燃料供給停止時に行われる。更に、シリーズモード時においても、各O2センサ34、35の故障判定が可能となっている。   The failure determination of the exhaust system sensors (the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35) is performed in a state where the rotational speed of the drive shaft of the engine 2 is equal to or higher than a predetermined value and the fuel supply to the engine 2 is stopped. A failure determination is made based on the detection values of the O2 sensors 34 and 35 accompanying the stop of the fuel supply. In the parallel mode, the failure determination is performed when the fuel supply is stopped when the vehicle is decelerated. Furthermore, it is possible to determine the failure of each of the O2 sensors 34 and 35 even in the series mode.

シリーズモード時における各O2センサ34、35の故障判定は、モータジェネレータ9によりエンジン2を強制駆動するモータリングを行いつつエンジン2への燃料供給を停止して行われる。これらの故障判定は、シリーズモードからエンジン2を停止するEVモードへの移行時に行うエンジン停止時モータリングと、シリーズモードを中断して行うシリーズ中モータリングのときに可能となっている。   The failure determination of each of the O2 sensors 34 and 35 in the series mode is performed by stopping the fuel supply to the engine 2 while performing motoring for forcibly driving the engine 2 by the motor generator 9. These failure determinations can be made during engine stop motoring that is performed when shifting from the series mode to the EV mode in which the engine 2 is stopped, and during in-series motoring that is performed by interrupting the series mode.

図3、4は、シリーズモードにおける故障判定方法での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートである。
図3、4に示す本実施形態では、シリーズモードからEVモード、シリーズモード、パラレルモードの順番に走行モードが切り換わった場合での、モータリング、エンジンの低負荷運転及び燃料供給停止の夫々の要求タイミングを示している。
3 and 4 are timing charts showing an embodiment of control timing of various control signals in the failure determination method in the series mode.
In this embodiment shown in FIGS. 3 and 4, each of motoring, engine low load operation, and fuel supply stop when the driving mode is switched from the series mode to the EV mode, the series mode, and the parallel mode in this order. The request timing is shown.

図3、4に示すように、シリーズモードからEVモードへの切換え前にエンジン停止時モータリングが行われる。また、シリーズモード中にシリーズモードを一時中断してシリーズ中モータリングが行われる。また、本実施形態では、シリーズモード中において、低負荷運転を行ってEGR装置41の故障判定が行われる。
本実施形態では、フロントO2センサ34に対して1種類、リヤO2センサ35に対して3種類の故障判定方法が、上記シリーズ中モータリングとエンジン停止時モータリングの2つの時期に実行される。詳しくは、フロントO2センサ34に対しては、フロントO2センサレスポンス判定が実行される。リヤO2センサ35に対しては、リヤO2センサ固着判定、リヤO2センサスロープ判定、リヤO2センサレスポンス判定が行われる。
As shown in FIGS. 3 and 4, motoring is performed when the engine is stopped before switching from the series mode to the EV mode. In addition, during the series mode, the series mode is temporarily interrupted to perform motoring during the series. Further, in the present embodiment, during the series mode, a low load operation is performed and the failure determination of the EGR device 41 is performed.
In the present embodiment, one type of failure determination method for the front O2 sensor 34 and three types of failure determination methods for the rear O2 sensor 35 are executed at two timings: motoring during series and motoring when the engine is stopped. Specifically, the front O2 sensor response determination is executed for the front O2 sensor 34. For the rear O2 sensor 35, rear O2 sensor adhesion determination, rear O2 sensor slope determination, and rear O2 sensor response determination are performed.

図3に示す故障判定用低負荷モータリング要求は、各排気系センサ及びEGRバルブ43の故障判定で要求されるモータリング及び低負荷運転の要求タイミング及び時間を表すものであり、図3中のONがモータリングあるいは低負荷運転の要求がされていることを示す。
上記4種類の排気系センサの故障判定方法のうち、フロントO2センサレスポンス判定は、排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときと、リーンからリッチへ変化したときの両方で、フロントO2センサ34の検出値が所定量変化する時間を計測し、その計測時間が閾値T1以上であるか否かを判別し、当該閾値T1以上である場合には、フロントO2センサ34の応答性が異常であると判定する。
The low load motoring request for failure determination shown in FIG. 3 represents the request timing and time of motoring and low load operation required in the failure determination of each exhaust system sensor and EGR valve 43. ON indicates that motoring or low load operation is requested.
Of the above four types of exhaust system sensor failure determination methods, the front O2 sensor response determination is performed both when the air-fuel ratio in the exhaust gas changes from rich to lean and when it changes from lean to rich. 34, the time when the detected value changes by a predetermined amount is measured, and it is determined whether or not the measured time is equal to or greater than the threshold value T1. Judge that there is.

リヤO2センサ固着判定は、リヤO2センサ35の検出値が固着、即ち全く変化しないような状態を判定するものであり、排気中の空燃比がリッチからリーンおよびリーンからリッチへ変化する運転を実施したときに、リヤO2センサ35の検出値が変化しない場合には、リヤO2センサ35が固着状態であり故障であると判定する。
リヤO2センサスロープ判定は、リヤO2センサ35の検出値の変化率を判定するものであり、この判定については排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときに判定される。本判定では、リヤO2センサ35の検出値が中間域の所定の変化量変化する時間を計測して、その計測時間が閾値T3以上であるか否かを判別し、当該閾値T3以上である場合には、リヤO2センサ35の変化率が異常であると判定する。
The rear O2 sensor sticking determination is performed to determine a state where the detection value of the rear O2 sensor 35 is stuck, that is, not changed at all, and an operation is performed in which the air-fuel ratio in the exhaust gas changes from rich to lean and from lean to rich. When the detected value of the rear O2 sensor 35 does not change at this time, it is determined that the rear O2 sensor 35 is in a fixed state and is in failure.
The rear O2 sensor slope determination is to determine the rate of change of the detection value of the rear O2 sensor 35. This determination is made when the air-fuel ratio in the exhaust gas changes from rich to lean. In this determination, the time when the detection value of the rear O2 sensor 35 changes the predetermined change amount in the intermediate region is measured, and it is determined whether or not the measurement time is equal to or greater than the threshold value T3. Is determined that the change rate of the rear O2 sensor 35 is abnormal.

リヤO2センサレスポンス判定は、リヤO2センサ35の初期応答性を含む検出値の変化率を判定するものであり、この判定についても排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときに判定される。本判定では、燃料供給停止からリヤO2センサ35の検出値が所定値まで変化する時間を計測して、その計測時間が閾値T4以内であるか否かを判別し、当該閾値T4を超えた場合には、リヤO2センサ35の応答性が異常であると判定する。   The rear O2 sensor response determination is to determine the rate of change of the detected value including the initial response of the rear O2 sensor 35. This determination is also made when the air-fuel ratio in the exhaust gas changes from rich to lean. . In this determination, the time when the detection value of the rear O2 sensor 35 changes from the fuel supply stop to a predetermined value is measured, and it is determined whether or not the measurement time is within the threshold value T4. The response of the rear O2 sensor 35 is determined to be abnormal.

EGR故障判定は、EGRバルブ43が正常に作動して排気還流が行われるか否かを判定するものであり、EGRバルブ43を開閉作動して、当該開閉作動に伴って吸気圧Paが変化するか否かで判別する。EGRバルブ43の開閉作動に伴って吸気圧Paが所定値P1以上変化すれば正常であり、変化なしあるいは所定値P1未満の変化であれば異常であると判定する。   The EGR failure determination is to determine whether the EGR valve 43 is normally operated and exhaust gas recirculation is performed. The EGR valve 43 is opened and closed, and the intake pressure Pa changes with the opening and closing operation. It is determined by whether or not. If the intake pressure Pa changes by a predetermined value P1 or more with the opening / closing operation of the EGR valve 43, it is determined to be normal, and if there is no change or a change less than the predetermined value P1, it is determined to be abnormal.

ストイキF/B継続タイマは、エンジン2においてストイキ運転状態が所定時間T5継続し、排気中の空燃比が安定した状態であるか計測するタイマであり、シリーズモード開始、あるいはシリーズ中モータリング終了からタイマを計測開始して、所定時間T5経過するまでモータリングの動作を禁止して故障判定を規制することで、精度のよい故障判定が可能となる。   The stoichiometric F / B continuation timer is a timer that measures whether the stoichiometric operation state continues for a predetermined time T5 in the engine 2 and the air-fuel ratio in the exhaust gas is stable. From the start of series mode or the end of series motoring By starting the measurement of the timer and prohibiting the motoring operation until the predetermined time T5 elapses and restricting the failure determination, it is possible to perform the failure determination with high accuracy.

モータリング要求時間は、上記各故障判定方法のモータリング要求に応じて必要とするモータリング要求時間である。上記のようにリヤO2センサレスポンス判定用の閾値T4が他の判定用の閾値T1〜T3よりも長いので、リヤO2センサレスポンス判定を行う場合にはモータリング要求時間が長くTm1に設定され、リヤO2センサレスポンス判定以外の故障判定方法を行う場合にはモータリング要求時間が短くTm2に設定される。   The motoring request time is a motoring request time required according to the motoring request of each of the failure determination methods. As described above, the rear O2 sensor response determination threshold value T4 is longer than the other determination threshold values T1 to T3. Therefore, when the rear O2 sensor response determination is performed, the motoring request time is set to Tm1, which is longer. When performing a failure determination method other than the O2 sensor response determination, the motoring request time is short and set to Tm2.

モータリング実行タイマは、モータリングの実行時間を設定するタイマであり、モータリング開始から計測を開始し、上記のモータリング要求時間(Tm1あるいはTm2)経過した時点でモータリングの終了とする。
車速は、車速センサ45により検出された車両1の走行速度であるが、この車速が所定速度V1以下では、上記排気系センサ34、35及びEGRバルブ43の故障判定が規制される。
The motoring execution timer is a timer for setting a motoring execution time, starts measurement from the start of motoring, and ends motoring when the above motoring request time (Tm1 or Tm2) has elapsed.
The vehicle speed is the traveling speed of the vehicle 1 detected by the vehicle speed sensor 45. When the vehicle speed is equal to or less than the predetermined speed V1, failure determination of the exhaust system sensors 34 and 35 and the EGR valve 43 is restricted.

図4に示すシリーズ中モータリング禁止タイマは、モータリングを終了した時点から計測を開始して所定時間T6またはT7計測するまで、次のモータリングを禁止するためのタイマである。
シリーズ中低負荷運転禁止タイマは、シリーズ運転開始から計測を開始して所定時間T8計測するまで、低負荷運転を禁止するためのタイマである。また、シリーズ中低負荷運転禁止タイマは、低負荷運転を終了修理した時点から計測を開始して所定時間T9計測するまで、次の低負荷運転を禁止するためのタイマでもある。シリーズ運転開始から計測を開始して所定時間T7計測するまで、または低負荷運転を終了した時点から計測を開始して所定時間T8計測するまでは、低負荷運転が禁止される。
The in-series motoring prohibition timer shown in FIG. 4 is a timer for prohibiting the next motoring until a predetermined time T6 or T7 is measured after the completion of motoring.
The series medium / low load operation prohibition timer is a timer for prohibiting the low load operation from the start of the series operation until the predetermined time T8 is measured. The series medium and low load operation prohibition timer is also a timer for prohibiting the next low load operation from the time when the low load operation is completed and repaired until the measurement is performed for a predetermined time T9. The low load operation is prohibited until the measurement is started from the start of the series operation until the predetermined time T7 is measured or until the measurement is started from the time when the low load operation is completed and the measurement is performed for the predetermined time T8.

故障判定動作要求は、ストイキF/B継続タイマ及びシリーズ中モータリング禁止タイマ、シリーズ中低負荷運転禁止タイマによる規制の解除を条件とした上での、エンジン停止時モータリング、シリーズ中モータリング、低負荷運転の動作要求を示す。
故障判定要求燃料カットは、ハイブリッドコントロールユニット20から入力したモータリング要求開始タイミングから、上記モータリング実行タイマがモータリング要求時間(Tm1またはTm2)に到達するまでの間をオンとし、燃料供給を停止する。
The failure judgment operation request includes motoring when the engine is stopped, motoring during series, on condition that the restriction is released by the stoichiometric F / B continuation timer, series motoring prohibition timer, and series medium / low load operation prohibition timer. Indicates an operation request for low-load operation.
The fuel determination request fuel cut is turned on from the motoring request start timing input from the hybrid control unit 20 until the motoring execution timer reaches the motoring request time (Tm1 or Tm2), and the fuel supply is stopped. To do.

HEV要求燃焼トルクは、ハイブリッドコントロールユニット20から要求されるエンジン2の出力トルクである。
EGRモニタ完了は、EGRバルブ43の故障判定が終了したことを示し、故障判定終了時にオンとなり、車両電源オフ時あるいはエンジン2停止時にオフとなる。
エンストモードは、エンジン2の駆動軸が回転停止している状態がオン、回転している状態をオフに表す。
The HEV required combustion torque is an output torque of the engine 2 required from the hybrid control unit 20.
Completion of EGR monitoring indicates that the failure determination of the EGR valve 43 has ended, and is turned on when the failure determination ends, and turned off when the vehicle power is turned off or when the engine 2 is stopped.
In the engine stall mode, the state where the drive shaft of the engine 2 is stopped is turned on, and the state where the drive shaft is rotating is turned off.

そして、本実施形態では、フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35の故障判定をシリーズモードで行う際に、シリーズモードからEVモードへの切替え時におけるエンジン停止時モータリング時と、シリーズ中モータリング時の両方で故障判定が可能であり、これらのモータリングのうち、各故障判定方法に適したモータリング時に故障判定が行われる。   In this embodiment, when the failure determination of the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 is performed in the series mode, when the engine is stopped at the time of switching from the series mode to the EV mode, and during the motoring in the series The failure determination is possible in both cases, and among these motoring, the failure determination is performed at the time of motoring suitable for each failure determination method.

シリーズ中モータリング時での故障判定は、モータジェネレータ9によりエンジン2を強制駆動するモータリングを行ないながら、エンジン2への燃料供給を停止し、排気中の酸素濃度(あるいは空燃比)のリッチからリーンへの変化を検出して、フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35の故障判定を行い、またその後モータリングからシリーズ運転に復帰する際にエンジン2への燃料供給を再開したときに、排気中の酸素濃度(あるいは空燃比)のリーンからリッチへの変化を検出して、フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35の故障判定を行う。これにより、シリーズ中モータリング時での故障判定では、モータリング時間を確保できれば、全ての上記故障判定方法を実行することができる。   The failure determination at the time of motoring in the series is based on the fact that the motor generator 9 forcibly drives the engine 2 while stopping the fuel supply to the engine 2 and the richness of the oxygen concentration (or air-fuel ratio) in the exhaust. When a change to lean is detected to determine whether the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 have failed, and when the fuel supply to the engine 2 is resumed when returning from motoring to series operation, A change in the oxygen concentration (or air-fuel ratio) from lean to rich is detected, and failure determination of the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 is performed. Thereby, in the failure determination at the time of motoring during the series, if the motoring time can be secured, all the failure determination methods described above can be executed.

また、エンジン停止時モータリング時での故障判定では、排気中の空燃比がリッチからリーンへの変化する状態で可能な故障判定方法であり、リヤO2センサ35のスロープ判定及びレスポンス判定が可能となる。
なお、このエンジンコントロールユニット22におけるシリーズ中モータリング時での故障判定が本願発明の第2の故障判定手段に該当し、エンジン停止時モータリング時での故障判定が本願発明の第3の故障判定手段に該当する。
In addition, failure determination during motoring when the engine is stopped is a failure determination method that is possible when the air-fuel ratio in the exhaust gas changes from rich to lean, and the slope determination and response determination of the rear O2 sensor 35 are possible. Become.
The failure determination at the time of motoring during the series in the engine control unit 22 corresponds to the second failure determination means of the present invention, and the failure determination at the time of motoring when the engine is stopped is the third failure determination of the present invention. Corresponds to the means.

本実施形態では、シリーズ中モータリング時には、エンジン停止時モータリング時では判定不能であるフロントO2センサレスポンス判定を行い、EVモードへの切替え時におけるエンジン停止時モータリング時には、いずれのモータリング時でも故障判定可能なリヤO2センサスロープ判定とリヤO2センサレスポンス判定を行う。
本実施形態のEGR故障判定は、シリーズモード中において、モータジェネレータ9の発電負荷を低減させた低負荷運転時に行われる。詳しくは、EGR故障判定を実行する際に、モータジェネレータ9の発電電力を低下させ、HEV要求燃焼トルクをシリーズ運転時に通常設定される第1の所定トルクN1よりも低い第2の所定トルクN2に設定する。また、このときエンジン回転速度はシリーズモード時に通常設定される第1の回転速度R1よりも低い第2の所定回転速度R2になる。シリーズ中モータリング及びエンジン停止時モータリングの際には、エンジン回転速度は、第2の回転速度R2より低い第3の回転速度R3に設定される。なお、このエンジンコントロールユニット22におけるEGR故障判定が本願発明の第1の故障判定手段に該当する。
In the present embodiment, during the series motoring, the front O2 sensor response determination that cannot be determined when the engine is stopped is performed, and when the engine is stopped when switching to the EV mode, any motoring is performed. A rear O2 sensor slope determination and a rear O2 sensor response determination that can determine a failure are performed.
The EGR failure determination of the present embodiment is performed during low load operation in which the power generation load of the motor generator 9 is reduced during the series mode. Specifically, when the EGR failure determination is performed, the generated power of the motor generator 9 is reduced, and the HEV required combustion torque is set to a second predetermined torque N2 lower than the first predetermined torque N1 that is normally set during series operation. Set. At this time, the engine rotational speed becomes a second predetermined rotational speed R2 lower than the first rotational speed R1 normally set in the series mode. During series motoring and motoring when the engine is stopped, the engine rotation speed is set to a third rotation speed R3 that is lower than the second rotation speed R2. The EGR failure determination in the engine control unit 22 corresponds to the first failure determination means of the present invention.

図4に示すように、EVモードからシリーズモードに切り換わると、シリーズ中低負荷運転禁止タイマが所定値T6からカウントダウンし、0となったときに車速が所定速度V1以上であることを条件としてEGRバルブ43の故障判定が行われる。
EGRバルブ43の故障判定は、上記のようにEGRバルブ43を開閉作動させ、当該開閉作動に伴って吸気圧Paが変化するか否かで判別するが、このEGRバルブ43の開閉を複数回(例えば3回)行って、全て所定値P1以上変化した場合のみ正常であると判定する。上記EGRモニタ完了カウンタは、この吸気圧Paが所定値P1以上変化した回数をカウントし、所定の複数回行われればオンとなり、EGR故障判定が終了される。
As shown in FIG. 4, when the EV mode is switched to the series mode, the series medium / low load operation prohibition timer counts down from the predetermined value T6, and when it becomes 0, the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined speed V1. A failure determination of the EGR valve 43 is performed.
The failure determination of the EGR valve 43 is performed by opening / closing the EGR valve 43 as described above, and determining whether or not the intake pressure Pa changes with the opening / closing operation. For example, three times), and it is determined that only when all change by a predetermined value P1 or more, it is normal. The EGR monitor completion counter counts the number of times the intake pressure Pa has changed by a predetermined value P1 or more, and is turned on when the predetermined number of times is performed, and the EGR failure determination is completed.

更に、本実施形態においては、図3、4に示すように、シリーズモードにおいて、フロントO2センサレスポンス判定と、EGR故障判定が要求された場合には、低負荷運転を優先して実行しEGR故障判定を行い、その後にモータリングを実行してフロントO2センサレスポンス判定を行う。
このように、モータリングを行う故障判定よりも低負荷運転を行う故障判定を優先して行うことで、駆動用バッテリ11の充電率の低下を抑えるとともに、例え駆動用バッテリ11の充電率が低下していても、EGR故障判定は行われる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, when front O2 sensor response determination and EGR failure determination are requested in the series mode, low load operation is preferentially executed and EGR failure is requested. After that, motoring is executed, and front O2 sensor response determination is performed.
As described above, priority is given to the failure determination for performing the low load operation over the failure determination for performing the motoring, thereby suppressing the decrease in the charging rate of the driving battery 11 and, for example, the charging rate of the driving battery 11 being decreased. Even if it is, EGR failure determination is performed.

また、フロントO2センサレスポンス判定及びEGR故障判定に、更にエンジン停止時モータリングを行うリヤO2センサスロープ判定あるいはリヤO2センサレスポンス判定が要求された場合には、エンジン停止時モータリングを行うリヤO2センサスロープ判定及びリヤO2センサレスポンス判定の優先度を最も低くするとよい。
これにより、エンジン停止時モータリングよりもシリーズ中モータリングが優先して行われるので、このシリーズ中モータリングにおいてフロントO2センサレスポンス判定を行うだけでなく、リヤO2センサスロープ判定及びリヤO2センサレスポンス判定も可能であることから、全ての故障判定を低負荷運転とシリーズ中モータリングによって可能となり、故障判定を効率よく速やかに完了させることが可能となる。
Further, when the rear O2 sensor slope determination or the rear O2 sensor response determination for performing motoring when the engine is stopped is further required for the front O2 sensor response determination and the EGR failure determination, the rear O2 sensor for performing motoring when the engine is stopped. The priority of slope determination and rear O2 sensor response determination should be the lowest.
As a result, the motoring during the series is prioritized over the motoring when the engine is stopped. Therefore, not only the front O2 sensor response determination but also the rear O2 sensor slope determination and the rear O2 sensor response determination are performed in this series motoring. Therefore, all failure determinations can be performed by low-load operation and in-series motoring, and failure determination can be completed efficiently and promptly.

すなわち、シリーズモードにおいて、各種故障判定が要求された場合に、低負荷運転、
シリーズ中モータリング、エンジン停止時モータリングの順番で実行すればよい。これにより、駆動用バッテリ11の充電率の低下を抑えながら、各種故障判定を早期に完了させることが可能となる。
更に、本実施形態のエンジンコントロールユニット22において、ハイブリッドコントロールユニット20を介してバッテリモニタリングユニット11aから入力した駆動用バッテリ11の充電率に基づいて、上記各種故障判定の順番(優先度)を変更するとよい。
In other words, in the series mode, when various failure judgments are requested,
It may be executed in the order of motoring during the series and motoring when the engine is stopped. Thereby, it becomes possible to complete various failure determinations at an early stage while suppressing a decrease in the charging rate of the driving battery 11.
Furthermore, in the engine control unit 22 of the present embodiment, when the order (priority) of the various failure determinations is changed based on the charging rate of the driving battery 11 input from the battery monitoring unit 11a via the hybrid control unit 20. Good.

詳しくは、駆動用バッテリ11の充電率が満充電に近い所定の充電率以上である場合には、シリーズ中モータリング、エンジン停止時モータリング、低負荷運転の順番で行うとよい。
低負荷運転よりもシリーズ中モータリングやエンジン停止時モータリングのようにモータリングを優先して実行することで、電力を消費するので、駆動用バッテリ11が満充電に近い状態では過充電になることを防止でき、駆動用バッテリ11の保護を図ることができる。
Specifically, when the charging rate of the driving battery 11 is equal to or higher than a predetermined charging rate close to full charging, the motoring during the series, motoring when the engine is stopped, and low load operation may be performed in this order.
Since motoring is prioritized and executed, such as motoring during series and motoring when the engine is stopped, over low-load operation, power is consumed, so the drive battery 11 is overcharged when it is nearly fully charged. This can be prevented, and the drive battery 11 can be protected.

また、駆動用バッテリ11の充電率が満充電に近い状態においても、シリーズ中モータリングとエンジン停止時モータリングとでは、シリーズ中モータリングを優先させる。これは、駆動用バッテリ11の充電率が所定の充電率未満である場合と同様に、各種故障判定を幅広く対応可能なシリーズ中モータリングを先に行なって、故障判定を効率よく速やかに完了させることが可能となる。   Even in the state where the charging rate of the drive battery 11 is close to full charge, priority is given to motoring during series between motoring during series and motoring when the engine is stopped. As in the case where the charging rate of the driving battery 11 is less than the predetermined charging rate, the motoring in the series that can handle various failure determinations is performed first, and the failure determination is completed quickly and efficiently. It becomes possible.

なお、本願発明は、上記実施形態に限定するものでない。例えば、上記各種故障判定、故障判定の規制及び故障判定に伴う各種制御をハイブリッドコントロールユニット20で行ってもよい。また、本実施形態では、EVモード、シリーズモード及びパラレルモードの切換え可能なプラグインハイブリッド車に本発明を適用しているが、少なくともエンジンによってモータジェネレータを駆動して発電し、電気モータのみによって駆動輪を駆動する走行モードが可能なハイブリッド車に広く適用することができる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the hybrid control unit 20 may perform various types of failure determination, failure determination regulation, and various types of control associated with failure determination. In the present embodiment, the present invention is applied to a plug-in hybrid vehicle that can switch between EV mode, series mode, and parallel mode, but at least the motor generator is driven by the engine to generate power, and is driven only by the electric motor. The present invention can be widely applied to hybrid vehicles capable of driving modes for driving wheels.

1 車両(ハイブリッド車)
2 エンジン(内燃機関)
4 フロントモータ(駆動用モータ)
6 リヤモータ(駆動用モータ)
9 モータジェネレータ
11 駆動用バッテリ
11a バッテリモニタリングユニット(充電状態検出手段)
22 エンジンコントロールユニット(第1の故障判定手段、第2の故障判定手段、第3の故障判定手段)
34 フロントO2センサ34(第2の検出手段)
35 リヤO2センサ35(第2の検出手段)
42 EGR通路(排気還流路)
43 EGRバルブ(排気還流バルブ)
44 吸気圧センサ(第1の検出手段)
1 Vehicle (hybrid vehicle)
2 Engine (Internal combustion engine)
4 Front motor (drive motor)
6 Rear motor (drive motor)
9 motor generator 11 drive battery 11a battery monitoring unit (charge state detection means)
22 Engine control unit (first failure determination means, second failure determination means, third failure determination means)
34 Front O2 sensor 34 (second detection means)
35 Rear O2 sensor 35 (second detection means)
42 EGR passage (exhaust gas recirculation passage)
43 EGR valve (exhaust gas recirculation valve)
44 Intake pressure sensor (first detection means)

Claims (5)

車両に搭載され排気を吸気通路に還流させる排気還流路を備えた内燃機関と、前記排気還流路を開閉する排気還流バルブと、前記内燃機関により駆動されて発電可能である一方、駆動用バッテリから供給された電力で前記内燃機関を駆動可能なモータジェネレータと、前記駆動用バッテリから供給される電力で駆動輪を駆動する駆動用モータと、を具備し、
前記内燃機関により前記モータジェネレータを駆動して発電しながら、前記駆動用モータにより前記駆動輪を駆動して走行する第1の走行モードが選択可能なハイブリッド車に備えられ、
前記第1の走行モードを中断して前記内燃機関への燃料供給を一時的に停止するとともに前記モータジェネレータにより前記内燃機関を強制駆動するモータリングを実行するモータリング実行手段と、
前記内燃機関の吸気圧を検出する第1の検出手段と、
前記内燃機関の排気成分を検出する第2の検出手段と、
前記第1の走行モード中に、前記排気還流バルブを開閉制御した際の前記第1の検出手段の検出値の変化に基づいて、前記排気還流バルブの故障を判定する第1の故障判定手段と、
前記第1の走行モード中に前記モータリング実行手段により前記モータリングを実行して、前記内燃機関への燃料供給を停止した際の前記第2の検出手段の検出値と前記モータリングが終了した後に前記燃料供給を再開した際の前記第2の検出手段の検出値とに基づいて、前記第2の検出手段の故障を判定する第2の故障判定手段と、を備え、
前記第1の故障判定手段による故障判定は、前記第2の故障判定手段による故障判定より優先して実行されることを特徴とするハイブリッド車の故障判定装置。
An internal combustion engine that is mounted on a vehicle and has an exhaust gas recirculation passage that recirculates exhaust gas to an intake passage, an exhaust gas recirculation valve that opens and closes the exhaust gas recirculation passage, and is driven by the internal combustion engine and can generate electric power, A motor generator capable of driving the internal combustion engine with supplied electric power, and a driving motor for driving driving wheels with electric power supplied from the driving battery,
Provided in a hybrid vehicle capable of selecting a first traveling mode in which the driving wheel is driven by the driving motor while the motor generator is driven by the internal combustion engine to generate electric power,
Motoring execution means for interrupting the first traveling mode to temporarily stop fuel supply to the internal combustion engine and for executing motoring for forcibly driving the internal combustion engine by the motor generator;
First detecting means for detecting an intake pressure of the internal combustion engine;
Second detection means for detecting an exhaust component of the internal combustion engine;
First failure determination means for determining a failure of the exhaust gas recirculation valve based on a change in a detection value of the first detection means when the exhaust gas recirculation valve is controlled to open and close during the first travel mode; ,
The motoring is executed by the motoring executing means during the first travel mode, and the detection value of the second detecting means when the fuel supply to the internal combustion engine is stopped and the motoring is completed. A second failure determination means for determining a failure of the second detection means based on a detection value of the second detection means when the fuel supply is restarted later,
The failure determination apparatus for a hybrid vehicle is characterized in that the failure determination by the first failure determination means is executed in preference to the failure determination by the second failure determination means.
前記車両は、前記内燃機関の駆動を停止するとともに前記駆動用モータにより前記駆動輪を駆動して走行する第2の走行モードが選択可能であり、
前記第1の走行モードから前記内燃機関の駆動を停止して前記第2の走行モードへ切替える際に、前記内燃機関の駆動を停止する前に前記モータリング実行手段による前記モータリングを実行して、当該モータリングの実行開始時に前記燃料供給を停止した際の前記第2の検出手段の検出値に基づいて、前記第2の検出手段の故障判定をする第3の故障判定手段を備え、
前記第1の故障判定手段による故障判定及び前記第2の故障判定手段による故障判定は、前記第3の故障判定手段による故障判定より優先して実行されることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
The vehicle can select a second traveling mode in which the driving of the internal combustion engine is stopped and the driving wheels are driven by the driving motor to travel.
When stopping the driving of the internal combustion engine from the first traveling mode and switching to the second traveling mode, the motoring is executed by the motoring executing means before the driving of the internal combustion engine is stopped. A third failure determination means for determining a failure of the second detection means based on a detection value of the second detection means when the fuel supply is stopped at the start of execution of the motoring,
2. The failure determination by the first failure determination unit and the failure determination by the second failure determination unit are executed in preference to the failure determination by the third failure determination unit. Hybrid vehicle failure determination device.
前記駆動用バッテリの充電状態を検出する充電状態検出手段を備え、
前記充電状態検出手段により検出された前記充電状態に基づいて前記第1の故障判定手段による故障判定、前記第2の故障判定手段による故障判定及び前記第3の故障判定手段による故障判定の優先度を変更することを特徴とする請求項2に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
Charging state detecting means for detecting a charging state of the driving battery;
Priorities of failure determination by the first failure determination unit, failure determination by the second failure determination unit, and failure determination by the third failure determination unit based on the state of charge detected by the charge state detection unit The failure determination device for a hybrid vehicle according to claim 2, wherein:
前記充電状態検出手段により検出された前記充電状態が所定の充電率以上である場合に、前記第2の故障判定手段による故障判定を、前記第1の故障判定手段による故障判定及び前記第3の故障判定手段による故障判定より優先することを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車の故障判定装置。   When the state of charge detected by the state of charge detection means is greater than or equal to a predetermined charge rate, the failure determination by the second failure determination means is determined by the failure determination by the first failure determination means and the third 4. The hybrid vehicle failure determination apparatus according to claim 3, wherein the failure determination device prioritizes failure determination by the failure determination means. 前記充電状態検出手段により検出された前記充電状態が前記所定の充電率以上である場合に、前記第2の故障判定手段による故障判定の次に前記第3の故障判定手段による故障判定を優先することを特徴とする請求項4に記載のハイブリッド車の故障判定装置。   When the state of charge detected by the state of charge detection means is greater than or equal to the predetermined charge rate, priority is given to failure determination by the third failure determination means after failure determination by the second failure determination means. The failure determination apparatus for a hybrid vehicle according to claim 4.
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