JP2016118101A - Failure determination device of vehicle - Google Patents

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賢寛 古田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a misfire during failure determination of an exhaust recirculating device.SOLUTION: A failure determination device which is mounted on a vehicle equipped with an engine 2 having an EGR passage 42 and an EGR valve 43 includes failure determination means for determining failure of the EGR valve 43 based on variation of a detection value of an intake pressure sensor 44 when opening and closing control of the EGR valve 43 is executed during a series mode, and second prescribed time Ta for regulating second failure determination from completion of first failure determination is set longer than first prescribed time T8 for regulating the first failure determination from starting of the engine 2.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車両に搭載された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 mounted on a 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, so-called motoring in which fuel supply to an internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine is forcibly driven by a motor generator is performed, and a change in the detection value of the intake / exhaust system detection means accompanying the stop of fuel supply A technique for determining a failure of the detection means based on the above 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や特許文献2の故障判定手段では、モータリングを行うので、電力を消費してしまうといった問題点がある。また、モータリングの不能な車両においても検出手段等の故障判定は要求されている。
そこで、例えば内燃機関の始動時に強制的に低負荷運転を行って、故障判定を行うことが考えられる。しかし、上記特許文献2のように、排気還流装置の故障判定を行う場合には、排気還流によって内燃機関の燃焼安定性が低下する虞がある。
The failure determination means of Patent Document 1 and Patent Document 2 have a problem that power is consumed because motoring is performed. Further, even in a vehicle incapable of motoring, failure determination of the detection means or the like is required.
Thus, for example, it is conceivable to perform a failure determination by forcibly performing a low-load operation when starting the internal combustion engine. However, when performing a failure determination of the exhaust gas recirculation device as in Patent Document 2, the combustion stability of the internal combustion engine may be reduced due to the exhaust gas recirculation.

更に、上記特許文献2のような排気還流装置の故障判定を行う場合、その判定精度を高めるために、排気の還流と検出を複数回行うことが一般的である。
しかしながら、このように排気還流装置の故障判定を吸気量の少ない低負荷運転時に複数回続けて行うと、故障判定の際に吸気通路に還流した排気が吸気通路に残留して、次に続く故障判定時に吸気中の排気の濃度が更に上昇し、内燃機関の燃焼安定性が更に不安定となって、失火してしまう虞がある。
Furthermore, when performing a failure determination of the exhaust gas recirculation device as in Patent Document 2, it is common to perform exhaust gas recirculation and detection a plurality of times in order to increase the determination accuracy.
However, if the failure determination of the exhaust gas recirculation device is continuously performed a plurality of times during low load operation with a small intake amount in this way, the exhaust gas recirculated to the intake passage at the time of failure determination remains in the intake passage, and the subsequent failure At the time of determination, the concentration of the exhaust gas in the intake air further increases, and the combustion stability of the internal combustion engine may become more unstable and misfire may occur.

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、吸気量の少ない低負荷運転時に排気還流装置の故障判定を行う際に、失火を防止する車両の故障判定装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to prevent a vehicle failure that prevents misfire when performing a failure determination of the exhaust gas recirculation device during low load operation with a small amount of intake air. It is to provide a determination device.

上記の目的を達成するべく、本願発明の車両の故障判定装置は、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、を具備する車両に備えられ、前記内燃機関の吸気圧を検出する検出手段と、前記内燃機関の運転中に、前記排気還流バルブを開閉制御した際の前記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を故障判定する故障判定手段と、前記内燃機関の始動から1回目の前記故障判定手段による前記故障判定を、前記始動から第1の所定時間経過するまで規制する第1の故障判定規制手段と、前記内燃機関の運転中において前記故障判定手段による前記1回目の故障判定の終了から第2の所定時間経過するまで、前記内燃機関の始動から2回目の前記故障判定手段による故障判定を規制する第2の故障判定規制手段と、を備え、前記第2の所定時間は、前記第1の所定時間より長く設定されることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a vehicle failure determination device 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. And a detection means for detecting an intake pressure of the internal combustion engine, and a change in a detection value of the detection means when the exhaust gas recirculation valve is controlled to open and close during operation of the internal combustion engine. A failure determining means for determining a failure of the exhaust gas recirculation valve, and a first determination for restricting the failure determination by the failure determining means for the first time from the start of the internal combustion engine until a first predetermined time has elapsed since the start. A second determination time from the start of the internal combustion engine until a second predetermined time has elapsed from the end of the first failure determination by the failure determination means during operation of the internal combustion engine; Disabled with a second failure determination regulating means for regulating the failure determination by the determining means, wherein the second predetermined time, characterized in that it is set the first longer than the predetermined time.

また、好ましくは、前記内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段を備え、前記第2の所定時間を、前記1回目の故障判定において前記吸入空気量検出手段により検出された前記吸入空気量の積算値に基づいて設定するとよい。
また、好ましくは、前記第2の所定時間を、前記吸入空気量の積算値が大きくなるに伴って短く設定するとよい。
Preferably, the intake air amount detection means for detecting the intake air amount of the internal combustion engine is provided, and the second predetermined time is detected by the intake air amount detection means in the first failure determination. It may be set based on the integrated value of the air amount.
Preferably, the second predetermined time is set shorter as the integrated value of the intake air amount becomes larger.

また、好ましくは、第2の故障判定規制手段は、更に、前記内燃機関の運転中において前記故障判定手段による故障判定を、当該故障判定の1回前の故障判定の終了から前記第2の所定時間経過するまで規制するとよい。
また、好ましくは、前記車両は、前記内燃機関により駆動されて発電可能である一方で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、前記故障判定手段は、前記第1の走行モード中に前記故障判定を行うといよい。
Preferably, the second failure determination restricting means further determines the failure determination by the failure determination means during the operation of the internal combustion engine from the end of the failure determination one time before the failure determination. It is good to regulate until time passes.
Preferably, the vehicle is driven by the internal combustion engine and can generate power, while being supplied from the drive battery and a motor generator capable of driving the internal combustion engine with electric power supplied from the drive battery. A driving motor for driving the driving wheels with electric power, and driving the motor generator with the driving motor to drive the motor generator and generating electric power while driving the motor generator. The failure determination means may perform the failure determination during the first travel mode.

本願発明の車両の故障判定装置によれば、排気還流バルブの故障判定の際に、内燃機関の始動から1回目の故障判定が規制される第1の所定時間よりも、1回目の故障判定終了から2回目の故障判定が規制される第2の所定時間が長く設定されるので、1回目の故障判定の終了後直ぐに2回目の故障判定が実施されることが規制される。
したがって、1回目の故障判定が終了したときに還流した排気が吸気通路に残留していたとしても、第2の所定時間の経過によって、2回目の故障判定の開始の際には、吸気通路内の排気濃度が低下する。これにより、2回目の故障判定の際に燃焼安定性が低下することを抑制し、内燃機関の失火を防止することができる。
According to the vehicle failure determination device of the present invention, when determining the failure of the exhaust gas recirculation valve, the first failure determination ends after the first predetermined time during which the first failure determination is restricted from the start of the internal combustion engine. Since the second predetermined time for which the second failure determination is restricted is set longer, the second failure determination is restricted to be performed immediately after the first failure determination is completed.
Therefore, even if the exhaust gas recirculated when the first failure determination is completed remains in the intake passage, the start of the second failure determination after the second predetermined time elapses. Exhaust concentration decreases. As a result, it is possible to suppress a decrease in combustion stability during the second failure determination and to prevent misfire of the internal combustion engine.

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 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(故障判定手段、第1の故障判定規制手段、第2の故障判定規制手段)、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 failure determination unit, a first failure determination regulation unit, a second failure determination regulation unit), and an accelerator opening sensor 40 for detecting an accelerator operation amount are connected, and detection and operation information from these devices is input. Is done.

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。また、ハイブリッドコントロールユニット20は、後述するように、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させるモータリングを実行す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 also includes motoring execution means for executing motoring that is forcibly driven by the motor generator 9 without supplying fuel to the engine 2, as will be described later.

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と、吸気量を検出するエアフローセンサ28(吸入空気量検出手段)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, in the intake passage 25 of the engine 2 of the present embodiment, an air cleaner 26 that removes dust from the introduced intake air, a throttle valve 27 that controls the intake air flow rate, and an air flow sensor 28 that detects the intake air amount ( (Intake air amount detection means) is provided.

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(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 (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。   Further, a front O2 sensor 34 for detecting the oxygen concentration (exhaust component) in the exhaust is provided in the exhaust passage 31 between the engine 2 and the warm-up exhaust purification catalyst 33. 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 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、エアフローセンサ28、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, an airflow sensor 28, and a vehicle speed sensor 45 that detects the traveling speed of the vehicle 1, and the throttle valve 27, the air-fuel ratio control of the engine 2 is performed by controlling the operation of the EGR valve 43 and a fuel injection valve (not shown).

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(第1の所定時間)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、低負荷運転を終了した時点から計測を開始して所定時間Ta(第2の所定時間)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T8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Ta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 measurement is performed for a predetermined time T8 (first predetermined time). The series medium and low load operation prohibition timer is a timer for prohibiting the next low load operation until the measurement is started for a predetermined time Ta (second predetermined time) after the low load operation is finished. is there. The low load operation is prohibited until the measurement is started from the start of the series operation until the predetermined time T8 is measured, or until the measurement is started from the time when the low load operation is finished and the measurement is performed for the predetermined time Ta.

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モニタ完了判定は、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.
The EGR monitor completion determination indicates that the failure determination of the EGR valve 43 has ended, and is turned on when the failure determination ends, and is 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。
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。
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.
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.

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故障判定手段に該当する。   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. It should be noted that the EGR failure determination in the engine control unit 22 corresponds to the 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T8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モニタ完了判定は、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 T8, and when it becomes 0, the vehicle speed is not less 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 determination counts the number of times that the intake pressure Pa has changed by a predetermined value P1 or more. If it is performed a predetermined number of times, it is turned on, and the EGR failure determination is completed.

更に、本実施形態においては、シリーズモードにおいて、シリーズ中低負荷運転が終了すると、シリーズ中低負荷運転禁止タイマが所定時間Taからカウントダウンし、0となったときに次のEGRバルブ43の故障判定が許可される。この所定時間Taは、上述の所定時間T8よりも大きい値である。
したがって、本実施形態では、エンジンが始動してから所定時間T8経過するまでは、エンジン2が始動してからの1回目のシリーズ中低負荷運転が規制されるとともに、1回目のシリーズ中低負荷運転が終了してから所定時間Ta経過するまでは、2回目のシリーズ中低負荷運転が規制される。ここで、所定時間Taが所定時間T8より大きく設定されているので、1回目のEGR故障判定の後、直ぐに2回目のシリーズ中低負荷運転を伴うEGR故障判定が規制される。
Further, in the present embodiment, when the series medium / low load operation is finished in the series mode, the series medium / low load operation prohibition timer counts down from the predetermined time Ta, and when it becomes 0, the failure determination of the next EGR valve 43 is performed. Is allowed. The predetermined time Ta is a value larger than the predetermined time T8.
Therefore, in this embodiment, until the predetermined time T8 elapses after the engine is started, the first series medium / low load operation after the engine 2 is started is regulated and the first series medium / low load is regulated. Until the predetermined time Ta elapses after the operation is completed, the second series medium / low load operation is restricted. Here, since the predetermined time Ta is set to be longer than the predetermined time T8, immediately after the first EGR failure determination, the second EGR failure determination involving the series medium / low load operation is regulated.

これにより、1回目のEGR故障判定の際に還流した排気が吸気通路に残っていたとしても、2回目のEGR故障判定の際に失火することを防止できる。これは、EGR故障判定の際に行うシリーズ中低負荷運転では吸気流量を絞るので、排気還流量が少なくとも失火し易いといった問題点に対し、本実施形態では、シリーズ運転開始によるエンジン始動から1回目のシリーズ中低負荷運転を規制する時間である所定時間T8よりも長い所定時間Ta経過するまでは、次のシリーズ中低負荷運転を規制することで、吸気通路25内の排気を十分に減らした上で、2回目のシリーズ中低負荷運転を開始許可するので、2回目のEGR故障判定に行うシリーズ中低負荷運転において失火し難くなる。一方、エンジン始動から1回目のシリーズ中低負荷運転を規制する時間である所定時間T8は、1回目のシリーズ中低負荷運転終了から2回目のシリーズ中低負荷運転まで規制する所定時間Taより小さく設定することで、1回目のシリーズ中低負荷運転での失火を防止した上で1回目のEGR故障判定を早期に実施することができる。   Thereby, even if the exhaust gas recirculated at the time of the first EGR failure determination remains in the intake passage, it is possible to prevent misfire at the time of the second EGR failure determination. This is because the intake air flow rate is reduced in the series medium / low load operation performed at the time of EGR failure determination, and the exhaust gas recirculation amount is at least easily misfired. In this embodiment, the first time from the start of the engine due to the start of the series operation. Until the predetermined time Ta, which is longer than the predetermined time T8, which is the time for regulating the middle-low load operation of the current series, is controlled, the exhaust in the intake passage 25 is sufficiently reduced by regulating the middle-low load operation of the next series. In the above, since the start of the second series medium / low load operation is permitted, it is difficult to misfire in the series medium / low load operation performed for the second EGR failure determination. On the other hand, the predetermined time T8, which is the time for regulating the first series medium / low load operation from the engine start, is smaller than the predetermined time Ta for regulating from the end of the first series medium / low load operation to the second series medium / low load operation. By setting, the first EGR failure determination can be performed at an early stage after preventing misfire in the first series medium and low load operation.

なお、エンジン2が始動してから3回目以降のEGR故障判定についても、2回目のEGR故障判定と同様に、その前に実施されたEGR故障判定のシリーズ中低負荷運転終了から所定時間Ta経過するまで開始が規制される。これにより、3回目以降のEGR故障判定についても失火を防止することができる。
また、エンジンコントロールユニット22は、シリーズモードにおいて、エアフローセンサ28から入力した吸入空気量を積算しており、上記2回目以降のシリーズ中低負荷運転開始を規制する所定時間Taを、一定の値でなく当該吸入空気量の積算値に基づいて変更するとよい。詳しくは、1回目のシリーズ中低負荷運転における吸入空気量を積算し、当該吸入空気量の積算値から所定時間Taを設定する。当該吸入空気量の積算値と所定時間Taとの関係は、エンジンコントロールユニット22にあらかじめ記憶されており、積算値が大きくなるに伴って所定時間Taが短くなるように設定される。
As for the EGR failure determination for the third and subsequent times after the engine 2 has started, a predetermined time Ta has elapsed since the end of the series medium / low load operation of the EGR failure determination performed before that, similar to the second EGR failure determination. Start is regulated until Thereby, misfire can be prevented also about the EGR failure determination after the 3rd time.
Further, in the series mode, the engine control unit 22 integrates the intake air amount input from the air flow sensor 28, and sets a predetermined time Ta for restricting the start of the second and subsequent series middle and low load operations at a constant value. Instead, it may be changed based on the integrated value of the intake air amount. Specifically, the intake air amount in the first series medium and low load operation is integrated, and a predetermined time Ta is set from the integrated value of the intake air amount. The relationship between the integrated value of the intake air amount and the predetermined time Ta is stored in advance in the engine control unit 22 and is set so that the predetermined time Ta decreases as the integrated value increases.

このように、シリーズ中低負荷運転の終了から次のシリーズ中低負荷運転の開始が規制される時間である所定時間Taは、シリーズ中低負荷運転での吸気流量の積算値に基づいて設定されるので、シリーズ中低負荷運転終了時に吸気通路25に残留する排気量に応じて失火を回避するのに必要な時間経過するまで、次のシリーズ中低負荷運転の開始を規制することができる。また、シリーズ中低負荷運転での吸気流量の積算値が大きい、即ちこのシリーズ中低負荷運転終了時の排気の残留量が少ない程、次のシリーズ中低負荷運転の開始を規制する所定時間Taを短くすることで、次のシリーズ中低負荷運転時における失火を回避しつつ、次のシリーズ中低負荷運転の開始を早めてEGR故障判定を早急に終了させることができる。   Thus, the predetermined time Ta, which is the time during which the start of the next series medium / low load operation is restricted from the end of the series medium / low load operation, is set based on the integrated value of the intake flow rate in the series medium / low load operation. Therefore, it is possible to restrict the start of the next series medium / low load operation until the time necessary for avoiding misfires has elapsed according to the exhaust amount remaining in the intake passage 25 at the end of the series medium / low load operation. In addition, when the integrated value of the intake flow rate in the series medium / low load operation is large, that is, as the residual amount of exhaust gas at the end of the series medium / low load operation is small, the predetermined time Ta for restricting the start of the next medium / low load operation. By shortening the EGR failure determination, the start of the next series medium / low load operation can be accelerated and the EGR failure determination can be terminated promptly while avoiding misfire during the next series medium / low load operation.

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願発明を適用しているが、ハイブリッド車でない車両にも適用することができる。本願発明は、エンジンの低負荷運転を行ってEGR故障判定を行う故障判定装置を備えた車両に広く適用可能である。このようなハイブリッド車でない車両の場合、エンジンが始動してからの故障判定のための低負荷運転を行う際の規制時間を1回目より2回目を長くすればよい。   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 be switched between the EV mode, the series mode, and the parallel mode. However, the present invention can also be applied to a vehicle that is not a hybrid vehicle. The present invention is widely applicable to vehicles equipped with a failure determination device that performs EGR failure determination by performing low-load operation of an engine. In the case of a vehicle that is not such a hybrid vehicle, the regulation time for performing low-load operation for failure determination after the engine has started may be increased from the first time to the second time.

1 車両
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
22 エンジンコントロールユニット(故障判定手段、第1の故障判定規制手段、第2の故障判定規制手段)
28 エアフローセンサ (吸入空気量検出手段)
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(検出手段)
1 Vehicle 2 Engine (Internal combustion engine)
4 Front motor (drive motor)
6 Rear motor (drive motor)
9 Motor generator 11 Drive battery 22 Engine control unit (failure determination means, first failure determination restriction means, second failure determination restriction means)
28 Air flow sensor (Intake air quantity detection means)
42 EGR passage (exhaust gas recirculation passage)
43 EGR valve (exhaust gas recirculation valve)
44 Intake pressure sensor (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、を具備する車両に備えられ、
前記内燃機関の吸気圧を検出する検出手段と、
前記内燃機関の運転中に、前記排気還流バルブを開閉制御した際の前記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を故障判定する故障判定手段と、
前記内燃機関の始動から1回目の前記故障判定手段による前記故障判定を、前記始動から第1の所定時間経過するまで規制する第1の故障判定規制手段と、
前記内燃機関の運転中において前記故障判定手段による前記1回目の故障判定の終了から第2の所定時間経過するまで、前記内燃機関の始動から2回目の前記故障判定手段による故障判定を規制する第2の故障判定規制手段と、を備え、
前記第2の所定時間は、前記第1の所定時間より長く設定されることを特徴とする車両の故障判定装置。
An internal combustion engine that is mounted on a vehicle and includes an exhaust gas recirculation path that recirculates exhaust gas to an intake passage; and an exhaust gas recirculation valve that opens and closes the exhaust gas recirculation path.
Detecting means for detecting an intake pressure of the internal combustion engine;
A failure determination means for determining a failure of the exhaust gas recirculation valve based on a change in a detection value of the detection means when the exhaust gas recirculation valve is controlled to be opened and closed during operation of the internal combustion engine;
First failure determination restriction means for restricting the failure determination by the failure determination means for the first time from the start of the internal combustion engine until a first predetermined time has elapsed from the start;
During the operation of the internal combustion engine, until the second predetermined time has elapsed from the end of the first failure determination by the failure determination means, the second failure determination means for restricting the failure determination by the failure determination means from the start of the internal combustion engine. 2 failure determination regulation means,
The vehicle failure determination device, wherein the second predetermined time is set longer than the first predetermined time.
前記内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段を備え、
前記第2の所定時間は、前記1回目の故障判定において前記吸入空気量検出手段により検出された前記吸入空気量の積算値に基づいて設定されることを特徴とする請求項1に記載の車両の故障判定装置。
An intake air amount detecting means for detecting an intake air amount of the internal combustion engine;
2. The vehicle according to claim 1, wherein the second predetermined time is set based on an integrated value of the intake air amount detected by the intake air amount detection means in the first failure determination. Failure determination device.
前記第2の所定時間は、前記吸入空気量の積算値が大きくなるに伴って短く設定されることを特徴とする請求項2に記載の車両の故障判定装置。   The vehicle failure determination device according to claim 2, wherein the second predetermined time is set shorter as the integrated value of the intake air amount becomes larger. 第2の故障判定規制手段は、更に、前記内燃機関の運転中において前記故障判定手段による故障判定を、当該故障判定の1回前の故障判定の終了から前記第2の所定時間経過するまで規制することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の車両の故障判定装置。   The second failure determination restricting means further restricts the failure determination by the failure determination means during the operation of the internal combustion engine until the second predetermined time elapses from the end of the failure determination immediately before the failure determination. The vehicle failure determination device according to claim 1, wherein the vehicle failure determination device is a vehicle failure determination device. 前記車両は、前記内燃機関により駆動されて発電可能である一方で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であって、
前記故障判定手段は、前記第1の走行モード中に前記故障判定を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の車両の故障判定装置。
The vehicle is driven by the internal combustion engine and can generate power, while a motor generator capable of driving the internal combustion engine with electric power supplied from a driving battery, and driving wheels with electric power supplied from the driving battery. A drive motor for driving,
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,
5. The vehicle failure determination device according to claim 1, wherein the failure determination unit performs the failure determination during the first travel mode.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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