JP3774899B2 - Hybrid vehicle powertrain failure judgment device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置に係り、特に、エンジンの失火判定を行なうようにしたハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、種々のハイブリッド自動車が開発されている。ハイブリッド自動車は、走行駆動源として、エンジンと電気モータを用いるものであり、例えば、以下のものが知られている。
特開平9−117012号公報には、このようなハイブリッド自動車において、エンジンに発電機を連結し、この発電機を電動機として動作させることにより、エンジンの回転を停止状態から所定のアイドリング回転数まで上昇させ、エンジン回転がこのアイドリング回転数に到達した後に、エンジンに燃料を供給すると共に点火動作を開始することにより、エンジン始動時にガタツキ音や振動の発生を少なくしたものが記載されている。
また、特開平9−109694号公報には、ハイブリッド自動車において、車両走行中にエンジン停止状態から、エンジンを始動させる際、変動する出力軸に伝達されるトルクを演算し、電気モータによりこの変動分を補正するように制御し、これにより、最終的に駆動輪へ伝達されるトルク変動が少なくし、走行間隔の変動を抑制するようにしたものが記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このようなハイブリッド自動車においても、一般車両と同様に、エミッションを悪化させないために、万一エンジンに異常(点火プラグの劣化による失火、故障等を含む)が発生した場合には、この異常を速やかに乗員に知らせて、適切な処置が取れるようにすることが必要となるであろうと想定されている。
しかしながら、ハイブリッド自動車は、上述したように、走行駆動源として、エンジンと電気モータを用い、さらに、発電機を電動機として動作させてエンジンを始動させているため、単純に一般車両の技術を適用して、エンジンの異常判定(特に失火判定)をすることができないという問題がある。
本発明は、従来からの要望に対応するためになされたものであり、確実にエンジンの異常を判定することができるハイブリッド自動車のパワートレイン故障判断装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、エンジンの失火判定と発電機/電動機の異常判定とを区別して判定し、失火の誤判定を防止するようにしたハイブリッド自動車のパワートレイン故障判断装置を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、電動機及びその駆動部からなる駆動手段と、電動機に連結されたエンジンとを備えたハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置であって、駆動手段の異常を電動機の出力電流関連値の変化状態に基づいて判定する駆動手段異常判定手段と、エンジンの失火状態を電動機の出力電流関連値の変化状態に基づき検出されたエンジン出力軸のトルク又は回転数の変動に基づいて判定する失火判定手段を有し、この失火判定手段は、エンジン出力軸のトルク又は回転数の変動が検出された場合に、駆動手段が正常と判定されたとき、エンジンの失火状態を判定することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、駆動手段異常判定手段が駆動手段の異常を電動機の出力電流関連値の変化状態に基づいて判定し、失火判定手段がエンジンの失火状態を電動機の出力電流関連値の変化状態に基づき検出されたエンジン出力軸のトルク又は回転数の変動に基づいて判定し、さらに、電動機及びその駆動部である駆動手段が正常であると判定されたときに、エンジンの失火状態を判定するようにしているので、エンジンの失火判定と電動機の異常判定とを区別して判定でき、さらに、失火状態の誤判定を確実に防止することができる。
また、本発明においては、駆動手段は、エンジン始動時にエンジン回転数を上昇させると共に、ハイブリッド自動車は、所定回転数以上の後にエンジンの燃焼を開始させる燃焼制御手段を有することが好ましい。
また、本発明においては、駆動手段異常判定手段は、駆動手段の異常判定をエンジンの燃焼が開始する前に実行することが好ましい。これにより、エンジンの失火の影響を受けることなく、駆動手段即ち発電機の異常を精度良く検出することができる。
また、本発明においては、駆動手段異常判定手段は、駆動手段の電気的異常及び機械的異常の一方又は両方を判定することが好ましい。これにより、電動機に関連する種々の異常を検出することができる。
また、本発明において、失火判定手段は、エンジン燃焼開始後でエンジン回転数が定常状態となったときに失火判定を行なうことが好ましい。これにより、エンジンの失火判定の精度を向上させることができる。
また、本発明は、駆動手段異常判定手段及び失火判定手段は、電動機の出力電流関連値の大きさや変化状態に応じて、それらの判定条件を変更することが好ましい。
【0005】
さらに、本発明は、電動機及びその駆動部からなる駆動手段と、電動機に連結されたエンジンとを備えたハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置であって、駆動手段の異常を判定する駆動手段異常判定手段と、エンジンの失火状態を判定する失火判定手段を有し、駆動手段異常判定手段及び失火判定手段は、電動機の出力電流関連値の変化状態に応じて、それぞれ駆動手段の異常判定及びエンジンの失火判定を行なうことを特徴としている。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に付いて添付図面を参照して説明する。
先ず、本発明の実施形態が適用されるハイブリッド自動車について図1乃至図7により説明する。
図1は、本実施形態が適用されるハイブリッド自動車の基本構成を示す全体構成図である。
図1に示すように、符号1はハイブリッド自動車を示し、このハイブリッド自動車1は、駆動力を発生するためのパワーユニットとして、バッテリ2から供給される電力により駆動されるモータ4とガソリン等の液体燃料の爆発力により駆動されるエンジン6とを併用して走行し、後述する車両の走行状態に応じて、モータ4のみによる走行、エンジン6のみによる走行、或いはモータ4とエンジン6の双方による走行とが実現される。
エンジン6は、トルクコンバータ8を介してクラッチ10の締結により自動変速機12に駆動力を伝達する。自動変速機12は、エンジン6から入力された駆動力を走行状態に応じて(或いは運転者の操作により)所定のトルク及び回転数に変換して、ギアトレイン14及び差動機構16を介して駆動輪18,20に伝達する。また、エンジン6はバッテリ2を充電するために発電機/電動機22を発電機として駆動する。さらに、この発電機/電動機22は、電動機として作動して、エンジン6のスタータとしても動作する。なお、本明細書において、この発電機/電動機22を単に電動機22と呼ぶ。
モータ4は、バッテリ2から供給される電力により駆動され、ギアトレイン14を介して駆動輪18,20に駆動力を伝達する。
【0007】
エンジン6は、例えば燃費型のバルブの閉弁タイミングを遅延させるタイプのものが搭載され、モータ4は例えばIPM同期式モータであり、バッテリ2は例えばニッケル水素電池やパワーコンデンサが搭載される。
電子制御ユニットであるECU30は、CPU、ROM、RAM、インバータ等からなり、エンジン6の点火時期や燃料噴射量等をコントロールすると共に、モータ4の出力トルクや回転数等をコントロールする。ECU30は、エンジン6の作動時に電動機22が発電機として動作して発電された電力を、コンバータとして動作するコンバータ/インバータ24を介して、モータ4に供給したり、バッテリ2に充電させるように制御する。更に、ECU30は、バッテリ2の電力やモータ4から回収した電力をインバータ26で所定電圧(例えば、100V)に整えた後、補機類用モータ28に供給し、補機類32が駆動されるようになっている。
【0008】
次に、図2乃至図7を参照して本実施形態におけるハイブリッド自動車の走行状態に応じた駆動力の伝達形態を説明する。
[発進及び低速走行時]
図2に示すように、発進及び低速走行時には、ECU30は、モータ4のみを駆動させ、このモータ4による駆動力をギアトレイン14を介して駆動輪18,20に伝達する。また、発進後の低速走行時もモータ4による走行となる。
[加速時]
図3に示すように、加速時には、ECU30は、エンジン6とモータ4の双方を駆動させ、エンジン6とモータ4による駆動力を併せて駆動輪18,20に伝達する。
[定常走行時]
図4に示すように、定常走行時には、ECU30は、エンジン6のみを駆動させ、エンジン6からギアトレイン14を介して駆動輪18,20に駆動力を伝達する。定常走行時とは、エンジン回転数が2000〜3000rpm程度の最も高効率となる領域での走行である(図17参照)。
[減速時]
図5に示すように、減速時には、クラッチ10を解放して、駆動輪18,20の駆動力がギアトレイン14を介してモータ4に回生され、モータ4が駆動源となってバッテリ2が充電されると共に、補機類用モータ28に回生された電力が供給される。
[定常走行時及び充電時]
図6に示すように、定常走行及び充電時には、クラッチ10を締結して、エンジン6からギアトレイン14を介して駆動輪18,20に駆動力が伝達されると共に、エンジン6は電動機22を発電機として駆動してバッテリ2を充電すると共に、余剰電力が補機類モータ28に供給される。
[充電時]
図7に示すように、充電時には、クラッチ10を解放してエンジン6から自動変速機12に駆動力が伝達されないようにし、エンジン6は電動機22を発電機として駆動してバッテリ2を充電する。
【0009】
次に、図8により、エンジンの全体構造を説明する。この図8に示すように、40はシリンダを有するエンジン本体であり、このシリンダの燃焼室42には吸気弁により開閉される吸気ポート44及び排気弁により開閉される排気ポート46が開口している。吸気ポート44には吸気通路48が接続され、排気ポート46には排気通路64が接続されている。
吸気通路48には、その上流側から順にエアクリーナ50、エアフローセンサ52、スロットル弁54及びサージタンク56が設けられると共に、吸気ポート44の近傍に、燃料を噴射するインジェクタ58が設けられている。さらに、吸気通路48には、スロットル弁54をバイパスするISC通路60が設けられ、このISC通路60には、空気流量を調節してアイドル回転数制御を実行するISCバルブ62が設けられている。一方、排気通路64にはO2 センサ66及び触媒装置68等が設けられている。
【0010】
インジェクタ58に対して燃料を供給する燃料系は、燃料タンク60、燃料ポンプ62、燃料供給通路64及びリターン通路66を備え、燃料ポンプ62により燃料タンク60から燃料供給通路64を通ってインジェクタ58に燃料が送られるようになっている。燃料供給通路64には、フューエルフィルタ68が設けられている。さらにリターン通路66には、給気圧に応じて燃圧を調整するプレッシャレギュレータ70が設けられている。
このプレッシャレギュレータ70は、通常時に、吸気通路48のスロットル弁54の下流部から負圧室に導入される負圧と、インジェクタ58から噴射される燃料の噴射圧力との差圧を一定に維持するとともに、後述するべーパの発生時に、負圧カットバルブ72によって負圧室に導入される負圧が遮断され、大気圧が負圧室に導入されることにより、燃料の噴射圧力を上昇させるように構成されている。つまり、プレッシャレギュレータ70と、負圧カットバルブ72とによってインジェクタ58から噴射される燃料の噴射状態を制御する噴射状態制御手段が構成されている。
【0011】
また、エンジン本体40には、クランク軸の回転速度を検出するクランク角センサ74と、エンジンの冷却水温を検出する水温センサ76とが設けられ、エアクリーナ50内には、吸気温度を検出する吸気温度センサ78からなる吸気温度検出手段が設けられている。そして、インジェクタ58及びプレッシャレギュレータ70は、エンジンの制御ユニット80から出力される制御信号に応じて作動状態が制御されるようになっている。なお、エンジンの制御ユニット80は、インジェクタ58から噴射される燃料の噴射量をエンジンの運転状態に応じて制御するものであり、上述のECU30と接続されている。
【0012】
次に、図9により、本実施形態によるパワートレインの故障判断の概要を説明する。この図9には、エンジン及び電動機の回転数、電動機の作動、及びエンジンの作動が示されている。先ず、エンジン6の始動時t1においては、電動機22が電動機即ちスタータとして作動し、エンジン6及び電動機22の回転数がAでの値からBでの値まで上昇する。このとき、t2において、Eで示すように、燃料噴射による初爆を行いエンジンを始動させる。この燃料噴射によるエンジンの始動のタイミングは、例えば、1000rpmである。
【0013】
このt1からt2までの間で、後述する方法(図18参照)により、電動機22が正常か異常かの判定を行う。このt1からt2までの間は、エンジン6が燃料噴射ではなく電動機により回転している状態であるため、エンジン側の影響を受けることなく、確実に精度良く電動機22の異常を検出することができる。
この後、t2からt5までの期間(例えば、5秒)は、エンジン回転の変動が大きな領域であることが経験的に判明しているため、この間の領域では、何らの異常検出も行わない。この後、t5において、後述するエンジン6の失火判定(図18参照)を行う。
2からt3までの間は、上述したように、電動機22が電動機(スタータ)として作動し、エンジン6及び電動機22の回転数を上昇させているが、所定回転数に到達した時点t3以降では、電動機22を発電機として作動させて、エンジンの回転により生じた電気エネルギをバッテリ2に充電する。また、後述するように、電動機22の回転数を積極的に制御して、エンジン回転数の変動を少なくするように、エンジン変動抑制制御を行うことも可能である。
4後は、エンジン6及び電動機22の回転数は、エンジン6が高効率領域(図17参照)で作動するように所定回転に保持される。
【0014】
次に、図10に示すフローチャートにより、本実施形態によるパワートレインの基本制御内容を説明する。このフローチャートに示す処理は、所定期間毎にスタートする。先ず、スタート後、ステップS1において、エンジン回転数Ne、アクセル開度、車速V等のデータを入力する。次に、ステップS2において、入力されたデータに基づき、車両に対する要求トルクTrを設定する。具体的には、この要求トルクTrは、図11に示す車速Vとアクセル開度により設定されたマップにより設定する。
次に、ステップS3により、要求トルクTrの値の大小及び車両の走行状態に基づき、図12に示す基本モードを設定する。図12において、要求トルクTr(大)のときは、クラッチ10を締結してエンジン6を作動させる共に、エンジントルクのみで要求トルクTrがまかなえないときには、モータ4を作動させ且つ電動機22を電動機として作動させる。要求トルクTr(小)のときは、クラッチ10を解放してモータ4のみを作動させる。減速時には、クラッチ10を解放して、駆動輪18,20からの駆動力がモータ4に回生され、モータ4が駆動源となってバッテリ2を充電する。要求トルクTr=0(電動機22が発電機として作動していない状態を含む)で且つバッテリ2の充電量が所定値以下の場合には、クラッチ10が解放された状態で、エンジン6が電動機22を発電機として駆動してバッテリ2を充電する。
【0015】
基本モードが設定された後、ステップS4において、エンジン6、モータ4及び電動機22の目標トルク量(ETb,MTb,GTb)を設定する。この設定の際に、エンジンの目標トルク量ETbのみで要求トルクTrがまかなえないときには(Tr−ETb)分をモータ4でまかなうようにMTbを設定し、それでもまかなえないときには、(Tr−ETb−MTb)分を電動機22でまかなうようにGTbを設定する。
次に、ステップS5に進み、エンジンの目標トルク量ETbが0より大きいか否か、即ち、エンジンを始動させる必要があるか否かを判定する。YESの場合には、ステップS6に進み、フラグF1=0か否か、即ち、エンジンが燃焼中か否かを判定する。ここで、F1=0は、エンジンの燃料が行なわれていない状態を示している。F1=0、即ち、エンジンが燃焼中でない場合には、ステップS7に進み、フラグF2を1にセットする。F2=1は、電動機22によるスタータ制御中であり且つエンジンの作動していない状態(図9におけるAからEまでの期間)を示している。次に、ステップS8に進み、電動機22をスタータとして利用するために、その制御量GTを値GSと設定して、クランキングを開始する。この値GSは、図13に示すように、徐々に大きくなり、エンジンが完爆した後に一定値となるように設定される。このとき、クラッチ解放状態でエンジン出力が得られないので、ステップS9に進み、(ETb+GTb)分のトルク量MCをモータ側で負担するように設定する。
【0016】
次に、ステップS6におて、F1=0でない場合、即ち、エンジンが燃焼中の場合には、ステップS10で、フラグF2を0とセットし、スタータ制御を中止する。さらに、ステップS11に進み、エンジン回転数NE(=電動機の回転数NG)が、クラッチを締結できる所定回転数N0以上か否かを判定し、所定回転数以下の場合にはステップS8に戻りスタータ制御を継続し、所定回転数以上の場合には、ステップS12に進み、クラッチON電流を設定して、クラッチを締結する。このとき、オートマチック(AT)制御量が、図14により設定される。図14は、目標トルク量Trと車速Vとにより変速段を設定するための変速マップである。
次に、ステップS13に進み、エンジンの目標トルク量ETbを最終のトルク量ETに置き換える。次に、ステップS14に進み、トルク変動抑制制御を行なうためのトルク変動抑制制御量GCを設定し、ステップS15で、電動機のトルク量(GTb+GC)を最終トルク量GTに置き換える。ここで、トルク変動抑制制御は、図15に示すように、クランク角センサからの信号から得たエンジンのトルク変動に基づいて、電動機22をインバータの電流制御により周波数を制御して、トルク変動を相殺するようにして、エンジンのトルク変動を低減させるようにしている。
【0017】
次に、ステップS5において、エンジン始動が必要でないとき、即ち、モータのみ駆動する場合には、ステップS16及びS17において、フラグF1及び後述するフラグF3を0とセットすると共に、ステップS18において、タイマーTをリセットする。次に、ステップS19において、ステップS9で設定したモータ側で負担するトルク量MCと目標トルク量MTbの合計をエンジンの最終トルク量MTに置き換える。
この後、ステップS20に進み、エンジン、モータ、電動機、クラッチが駆動される。
【0018】
次に、図16により、エンジン制御の内容を説明する。このフローチャートに示す処理は、所定クランク角毎にスタートする。先ず、スタート後、ステップS30において、水温、O2センサ出力OX、吸入空気量Q等を入力する。次に、ステップS31において、エンジントルク量ETが0でない、即ち、エンジンの始動が必要な場合には、ステップS32に進み、燃焼開始したか否かを判定する。燃焼開始していない場合には、ステップS33でフラグF1=1(F1=1は燃焼を開始したことを意味している。)か否かを判定し、未だに燃焼していない場合には、ステップS34、S35及びS36に進み、スロットル開度TVT、燃料噴射量PeT、点火時期θTを、それぞれ、クランキング用の所定値に設定する。ステップS32において燃焼を開始したと判定した場合、及び、ステップS33で、フラグF1=1の場合には、燃焼が開始されているので、ステップS37で、タイマTをカウントする。次に、ステップS39において、タイマTが所定値T0以上が否か、具体的に言えば、所定時間(例えば5秒であり、図9におけるEからFの期間)経過したか否かを判定する。次に、ステップS40において、フラグF3を1にセットして、ステップS41に進む。また、この所定時間経過していない場合には、ステップS40を経由せずに、直接ステップS41に進む。
【0019】
ステップS41において、図17に示すような高負荷(高効率)となるように、スットル開度TVb、燃料噴射量Peb、点火時期θbを設定する。
次に、ステップS42に進み、O2センサ出力OXに基づいてλ=1に収束するようにフィードバック制御のための燃料噴射量の補正量Pecを設定する。
次に、ステップS43で燃料噴射量の最終値PeT 、を設定し、ステップS44で点火時期の最終値θTを設定する。次に、ステップS45でスロットル開度TVでスロットル弁を駆動し、ステップS46で燃料噴射量PeTで燃料噴射を行ない、ステップS47で点火時期θTで点火を実行する。
なお、ステップS31でエンジン始動が必要でないと判定された場合には、ステップS48において、フラグF3及びタイマTがリセットされる。
【0020】
次に、図18に示すフローチャートにより、パワートレイン(電動機及びその駆動部並びにエンジン)の異常を判定するための処理内容を説明する。このフローチャートに示す処理は所定時間毎にスタートする。
先ず、ステップS50において、電動機及びその駆動部の異常を判定するために必要なデータを入力する。このデータは、電動機22の温度、コンバータ/インバータ24の温度、図19に示すインバータとして作動するときの出力電流(AIN1、AIN2、AIN3)及び出力電圧(VIN、VIN1、VIN2、VIN3)、並びに、電動機22の回転数NGである。
次に、ステップS51において、電動機の温度(G温度)が所定値GTh0より大きいか否かを判定する。YESの場合には、電気的な異常が発生していると想定されるため、ステップS57に進み、電動機が異常であると判定する。NOの場合には、ステップS52に進み、コンバータ/インバータ24の温度(In温度)が所定値In0より大きいか否かを判定する。YESの場合には、電気的な異常が発生していると想定されるため、ステップS57に進み、電動機が異常であると判定する。NOの場合には、ステップS53に進み、AIN(AIN1、AIN2、AIN3)又はVIN(VIN、VIN1、VIN2、VIN3)が0又はMax値に張り付いているかを判定する。YESの場合には、ショート即ち電気的な異常が発生していると想定されるため、ステップS57に進み、電動機が異常であると判定する。NOの場合には、ステップS54に進む。
【0021】
ステップS54では、フラグF2=1(即ち、図9におけるAからEの期間)であるか否かを判定し、YESであれば、ステップS55に進む。ステップS55では、エンジンのクランキングのための制御量GS(ステップS8参照)に対して目標通りのトルク又は回転数となっているか否かを判定する。このトルクによる判定は、コンバータ/インバータ24の誘導起電力の電流AINあるいは入出力電圧VINや電流AIN(図19参照)に関連する値に基づいてトルクの変化を求めることにより行なわれる。目標通りのトルク又は回転数となっている場合には、電動機には何らの電気的又は機械的な異常も発生していないため、ステップS56に進み、また、ステップS55でNOの場合には、何らかの機械的な異常が発生していると想定されるので、ステップS57に進み、電動機は異常であると判定する。
ステップS54において、NOと判定した場合には、ステップS58に進み、フラグF1=1(エンジンが燃焼中)か否かを判定し、YESの場合には、ステップS59に進む。ステップS59では、車両が定常運転状態か否かを判定する。加速時等の定常運転状態でない場合には、以下の処理は行なわず、定常運転状態の場合には、ステップS60に進み、フラグF3=1(図9におけるEからFの期間が経過したときを示す)か否かを判定する。YESの場合には、エンジンが燃焼を開始して所定期間(5秒)経過している場合であり、ステップS61に進み、トルク変動ΔT又は回転数変動ΔNEを検出する。このトルク変動ΔT又は回転数変動ΔNEの検出は、図20に示すように、例えば、圧縮上死点後30°CAから90°CAの膨張行程間のトルク変化を、エンジン出力軸に直結された電動機の入出力電流値/電圧値やエンジン回転数を見てトルク又は回転数の変動を検出することにより行なう。
【0022】
次に、ステップS62に進み、失火判定のための判定値ΔT0を設定する。この判定値ΔT0は、電動機又はモータの何れか一方のみが作動中の場合には、小さな値を設定し、電動機及びモータの両方が作動している場合には、大きな値を設定する。大きな値を設定することにより、誤って失火判定を行なう誤判定を防止するようにしているのである。
次に、ステップS63に進み、トルク変動ΔT(又は回転数変動ΔNE)が判定値ΔT0以上か否かを判定する。NOの場合には、失火が発生していないため、ステップS64に進み、失火異常無しと判定する。ステップS63において、YESの場合には、ステップS65に進み、電動機の異常があるか否かを判定し、無い場合には、ステップS66に進み、失火異常と判定する。
【0023】
この図18に示すフローチャートにおけるステップS65及びステップS66に代えて、図21の部分的フローチャートに示す処理を行なってもよい。
すなわち、ステップS63において、NOの場合には、ステップS67に進み、図20での所定サイクル期間内と期間外でのトルクの変化が大きいか否かを判定する。YESの場合には、ステップS70に進み、電動機が異常であると判定する。ステップS63でYESの場合には、ステップS68に進み、前サイクルでの燃焼時に同様なトルク変動がなかったか否かを判定する。具体的には、所定気筒(♯1)での前回のサイクルで膨張行程だった時の|ΔT|も|ΔT0|より小さかったか否かを判定する。YESのときは、所定気筒毎変化しており、ステップS69に進み、点火プラグの劣化による失火異常と判定する。また、NOの場合には、ステップS70に進み、電動機が異常であると判定する。なお、この図21に示す処理では、ステップS67及びステップS68は、必ずしも両方必要ではなく、何れか一方のみでもよい。
【0024】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のハイブリッド自動車のパワートレイン故障判断装置によれば、確実にエンジンの異常を判定することができるを提供することを目的としている。また、本発明によれば、エンジンの失火判定と電動機の異常判定とを区別して判定し、失火の誤判定を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態が適用されるハイブリッド自動車の基本構成を示す全体構成図である。
【図2】本実施形態におけるハイブリッド自動車の発進及び低速走行時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図3】本実施形態におけるハイブリッド自動車の加速時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図4】本実施形態におけるハイブリッド自動車の定常走行時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図5】本実施形態におけるハイブリッド自動車の減速時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図6】本実施形態におけるハイブリッド自動車の定常走行時及び充電時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図7】本実施形態におけるハイブリッド自動車の充電時における駆動力の伝達形態を示す構成図である。
【図8】本実施形態におけるハイブリッド自動車のエンジンの全体構造を示全体構成図である。
【図9】本実施形態によるパワートレインの故障判断の概要を示すタイムチャートである。
【図10】本実施形態のパワートレインの基本制御内容を示すフローチャートである。
【図11】車速とアクセル開度とにより設定された要求トルクを示すマップである。
【図12】ハイブリッド自動車の基本モードを示す表である。
【図13】エンジン始動時のスタータの制御量を示す線図である。
【図14】変速マップを示す線図である。
【図15】トルク変動抑制制御を示す線図である。
【図16】本実施形態のエンジン制御を示すフローチャートである。
【図17】高負荷(高効率)なる領域を示す線図である。
【図18】本実施形態のパワートレインの異常を判定するための処理内容を示すフローチャートである。
【図19】コンバータ/インバータの出力電流及び出力電圧を示すための回路図である。
【図20】トルク変動を示すための線図である。
【図21】図18に示すフローチャートの変形例を示す部分フローチャートである。
【符号の説明】
1 ハイブリッド自動車
2 バッテリ
4 モータ
6 エンジン
10 クラッチ
22 電動機
24 コンバータ/インバータ
30 ECU
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a failure determination device for a powertrain of a hybrid vehicle, and more particularly to a failure determination device for a powertrain of a hybrid vehicle in which an engine misfire determination is performed.
[0002]
[Prior art]
Currently, various hybrid vehicles are being developed. A hybrid vehicle uses an engine and an electric motor as a travel drive source. For example, the following are known.
In Japanese Patent Laid-Open No. 9-1117012, in such a hybrid vehicle, a generator is connected to the engine, and the generator is operated as an electric motor, whereby the rotation of the engine is increased from a stopped state to a predetermined idling speed. In addition, after the engine speed reaches the idling speed, fuel is supplied to the engine and an ignition operation is started to reduce rattling noise and vibration when the engine is started.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-109694 discloses that in a hybrid vehicle, when the engine is started from the engine stop state while the vehicle is running, a torque transmitted to the output shaft that fluctuates is calculated. Is described so that the fluctuation of the torque finally transmitted to the drive wheels is reduced, and the fluctuation of the travel interval is suppressed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such a hybrid vehicle as well as a general vehicle, in order to prevent the emission from deteriorating, if an abnormality (including misfire or failure due to deterioration of the spark plug) occurs in the engine, this abnormality is promptly corrected. It is assumed that it will be necessary to inform the passengers so that appropriate measures can be taken.
However, as described above, a hybrid vehicle uses an engine and an electric motor as a travel drive source, and further operates a generator as an electric motor to start the engine. Therefore, there is a problem that engine abnormality determination (particularly misfire determination) cannot be performed.
The present invention has been made in order to respond to a conventional request, and an object thereof is to provide a powertrain failure determination apparatus for a hybrid vehicle that can reliably determine an engine abnormality.
Another object of the present invention is to provide a powertrain failure determination device for a hybrid vehicle that distinguishes between determination of engine misfire and determination of abnormality of a generator / motor and prevents misjudgment of misfire. Yes.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a powertrain failure determination apparatus for a hybrid vehicle comprising a drive means including an electric motor and a drive unit thereof, and an engine coupled to the electric motor. Abnormal Based on the change state of the output current related value of the motor The driving means abnormality judging means for judging the misfire state of the engine Based on engine output shaft torque or rotational speed fluctuations detected based on changes in the output current related value of the motor It has a misfire determination means for determining, this misfire determination means, When it is determined that the drive means is normal when a change in torque or rotation speed of the engine output shaft is detected The engine misfire state is determined.
In the present invention configured as described above, The engine in which the drive means abnormality determination means determines the abnormality of the drive means based on the change state of the output current related value of the motor, and the misfire determination means detects the engine misfire state based on the change state of the output current related value of the motor. Judgment based on fluctuation of output shaft torque or rotation speed, and In addition, when it is determined that the motor and the driving means that is the drive unit thereof are normal, the misfire state of the engine is determined, so that the misfire determination of the engine and the abnormality determination of the motor can be determined separately. Furthermore, misjudgment of misfire can be reliably prevented.
In the present invention, it is preferable that the driving means increases the engine speed when the engine is started, and the hybrid vehicle has a combustion control means for starting combustion of the engine after a predetermined speed or more.
In the present invention, it is preferable that the drive means abnormality determination means execute the drive means abnormality determination before the combustion of the engine starts. As a result, it is possible to accurately detect an abnormality in the driving means, that is, the generator, without being affected by the misfire of the engine.
In the present invention, it is preferable that the drive means abnormality determination means determine one or both of an electrical abnormality and a mechanical abnormality of the drive means. Thereby, various abnormalities related to the electric motor can be detected.
In the present invention, it is preferable that the misfire determination means performs the misfire determination when the engine speed becomes a steady state after the start of engine combustion. Thereby, the accuracy of engine misfire determination can be improved.
In the present invention, it is preferable that the drive unit abnormality determination unit and the misfire determination unit change their determination conditions according to the magnitude or change state of the output current related value of the motor.
[0005]
Furthermore, the present invention relates to a powertrain failure determination apparatus for a hybrid vehicle including a driving means including an electric motor and a driving unit thereof, and an engine coupled to the electric motor. A determination means and a misfire determination means for determining a misfire state of the engine, wherein the drive means abnormality determination means and the misfire determination means are respectively determined according to the change state of the output current related value of the electric motor and the engine It is characterized by performing misfire determination.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, a hybrid vehicle to which an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a basic configuration of a hybrid vehicle to which the present embodiment is applied.
As shown in FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hybrid vehicle. The hybrid vehicle 1 is a power unit for generating a driving force, and a motor 4 driven by electric power supplied from a battery 2 and a liquid fuel such as gasoline. Traveling together with the engine 6 driven by the explosive force of the vehicle, traveling according to the traveling state of the vehicle described later, traveling only by the motor 4, traveling only by the engine 6, or traveling by both the motor 4 and the engine 6 Is realized.
The engine 6 transmits a driving force to the automatic transmission 12 by engaging the clutch 10 via the torque converter 8. The automatic transmission 12 converts the driving force input from the engine 6 into a predetermined torque and rotational speed in accordance with the traveling state (or by the operation of the driver), and passes through the gear train 14 and the differential mechanism 16. This is transmitted to the drive wheels 18 and 20. The engine 6 drives the generator / motor 22 as a generator to charge the battery 2. Further, the generator / motor 22 operates as an electric motor and also operates as a starter of the engine 6. In the present specification, the generator / motor 22 is simply referred to as the motor 22.
The motor 4 is driven by electric power supplied from the battery 2 and transmits driving force to the drive wheels 18 and 20 via the gear train 14.
[0007]
The engine 6 is, for example, Low A type that delays the closing timing of the fuel-efficient valve is mounted, the motor 4 is, for example, an IPM synchronous motor, and the battery 2 is mounted with, for example, a nickel metal hydride battery or a power capacitor.
The ECU 30 as an electronic control unit includes a CPU, a ROM, a RAM, an inverter, and the like, and controls the ignition timing of the engine 6, the fuel injection amount, and the like, and also controls the output torque, the rotation speed, and the like of the motor 4. The ECU 30 is controlled so that the electric power generated by the motor 22 operating as a generator when the engine 6 is operated is supplied to the motor 4 or charged to the battery 2 via the converter / inverter 24 operating as a converter. To do. Further, the ECU 30 adjusts the electric power of the battery 2 and the electric power recovered from the motor 4 to a predetermined voltage (for example, 100 V) by the inverter 26, and then supplies the electric power to the auxiliary machinery motor 28 to drive the auxiliary machinery 32. It is like that.
[0008]
Next, with reference to FIGS. 2 to 7, a transmission form of the driving force according to the traveling state of the hybrid vehicle in the present embodiment will be described.
[When starting and running at low speed]
As shown in FIG. 2, when starting and running at a low speed, the ECU 30 drives only the motor 4 and transmits the driving force of the motor 4 to the drive wheels 18 and 20 via the gear train 14. In addition, the motor 4 travels at low speeds after starting.
[When accelerating]
As shown in FIG. 3, at the time of acceleration, the ECU 30 drives both the engine 6 and the motor 4 and transmits the driving force from the engine 6 and the motor 4 to the drive wheels 18 and 20 together.
[During steady driving]
As shown in FIG. 4, during steady running, the ECU 30 drives only the engine 6 and transmits driving force from the engine 6 to the drive wheels 18 and 20 via the gear train 14. During steady running, the highest engine speed is around 2000 to 3000 rpm. efficiency (See FIG. 17).
[When decelerating]
As shown in FIG. 5, at the time of deceleration, the clutch 10 is released, and the driving force of the drive wheels 18 and 20 is regenerated to the motor 4 through the gear train 14, and the battery 4 is charged by using the motor 4 as a driving source. At the same time, the regenerated electric power is supplied to the auxiliary motor 28.
[During steady driving and charging]
As shown in FIG. 6, during steady running and charging, the clutch 10 is engaged, driving force is transmitted from the engine 6 to the drive wheels 18 and 20 through the gear train 14, and the engine 6 generates electric motor 22. The battery 2 is driven to charge the battery 2, and surplus power is supplied to the auxiliary motor 28.
[When charging]
As shown in FIG. 7, at the time of charging, the clutch 10 is released so that driving force is not transmitted from the engine 6 to the automatic transmission 12, and the engine 6 drives the electric motor 22 as a generator to charge the battery 2.
[0009]
Next, the overall structure of the engine will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, reference numeral 40 denotes an engine body having a cylinder. An intake port 44 opened and closed by an intake valve and an exhaust port 46 opened and closed by an exhaust valve are opened in a combustion chamber 42 of the cylinder. . An intake passage 48 is connected to the intake port 44, and an exhaust passage 64 is connected to the exhaust port 46.
In the intake passage 48, an air cleaner 50, an air flow sensor 52, a throttle valve 54 and a surge tank 56 are provided in that order from the upstream side, and an injector 58 for injecting fuel is provided in the vicinity of the intake port 44. Further, the intake passage 48 is provided with an ISC passage 60 that bypasses the throttle valve 54, and the ISC passage 60 adjusts the air flow rate to execute the idle speed control. 62 Is provided. On the other hand, the exhaust passage 64 is O. 2 A sensor 66, a catalyst device 68, and the like are provided.
[0010]
A fuel system for supplying fuel to the injector 58 includes a fuel tank 60, a fuel pump 62, a fuel supply passage 64, and a return passage 66. The fuel pump 62 passes the fuel supply passage 64 from the fuel tank 60 to the injector 58. Fuel is sent. A fuel filter 68 is provided in the fuel supply passage 64. Further, the return passage 66 is provided with a pressure regulator 70 that adjusts the fuel pressure in accordance with the supply air pressure.
The pressure regulator 70 maintains a constant differential pressure between the negative pressure introduced into the negative pressure chamber from the downstream portion of the throttle valve 54 in the intake passage 48 and the injection pressure of the fuel injected from the injector 58 at normal times. At the same time, the negative pressure introduced into the negative pressure chamber is shut off by the negative pressure cut valve 72 when a vapor, which will be described later, is generated, and the atmospheric pressure is introduced into the negative pressure chamber, thereby increasing the fuel injection pressure. It is configured as follows. In other words, the pressure regulator 70 and the negative pressure cut valve 72 constitute injection state control means for controlling the injection state of the fuel injected from the injector 58.
[0011]
The engine body 40 is provided with a crank angle sensor 74 for detecting the rotational speed of the crankshaft and a water temperature sensor 76 for detecting the cooling water temperature of the engine. In the air cleaner 50, an intake air temperature for detecting the intake air temperature is provided. Intake air temperature detection means comprising a sensor 78 is provided. The operating state of the injector 58 and the pressure regulator 70 is controlled according to a control signal output from the control unit 80 of the engine. The engine control unit 80 controls the amount of fuel injected from the injector 58 in accordance with the operating state of the engine, and is connected to the ECU 30 described above.
[0012]
Next, the outline of the powertrain failure determination according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows the rotational speeds of the engine and the electric motor, the operation of the electric motor, and the operation of the engine. First, when engine 6 is started t 1 , The electric motor 22 operates as an electric motor, that is, a starter, and the rotational speeds of the engine 6 and the electric motor 22 increase from the value at A to the value at B. At this time, t 2 At E, as shown by E, an initial explosion is performed by fuel injection and the engine is started. The start timing of the engine by this fuel injection is, for example, 1000 rpm.
[0013]
This t 1 To t 2 In the meantime, it is determined whether the electric motor 22 is normal or abnormal by a method described later (see FIG. 18). This t 1 To t 2 Since the engine 6 is rotating not by fuel injection but by an electric motor, the abnormality of the electric motor 22 can be reliably detected without being affected by the engine side.
After this, t 2 To t Five In the period up to (for example, 5 seconds), it has been empirically found that the fluctuation of the engine rotation is a large area, and thus no abnormality is detected in this area. After this, t Five The misfire determination (see FIG. 18) of the engine 6 described later is performed.
t 2 To t Three Until this time, as described above, the electric motor 22 operates as an electric motor (starter) to increase the rotational speeds of the engine 6 and the electric motor 22, but at the time t when the predetermined rotational speed is reached. Three Thereafter, the electric motor 22 is operated as a generator, and the battery 2 is charged with electric energy generated by the rotation of the engine. Further, as will be described later, it is also possible to perform engine fluctuation suppression control so as to reduce the fluctuation of the engine rotation speed by actively controlling the rotation speed of the electric motor 22.
t Four Thereafter, the rotational speeds of the engine 6 and the electric motor 22 are maintained at a predetermined rotation so that the engine 6 operates in a high efficiency region (see FIG. 17).
[0014]
Next, the basic control content of the powertrain according to the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The process shown in this flowchart starts every predetermined period. First, after starting, in step S1, the engine speed N e Input data such as accelerator opening, vehicle speed V, etc. Next, in step S2, the required torque T for the vehicle is based on the input data. r Set. Specifically, this required torque T r Is set by a map set by the vehicle speed V and the accelerator opening shown in FIG.
Next, in step S3, the required torque T r The basic mode shown in FIG. 12 is set based on the magnitude of the value and the running state of the vehicle. In FIG. 12, the required torque T r In the case of (large), the clutch 10 is engaged and the engine 6 is operated, and the required torque T is determined only by the engine torque. r When it cannot be covered, the motor 4 is operated and the electric motor 22 is operated as an electric motor. Required torque T r In the case of (small), the clutch 10 is released and only the motor 4 is operated. At the time of deceleration, the clutch 10 is released, the driving force from the driving wheels 18 and 20 is regenerated to the motor 4, and the motor 4 serves as a driving source to charge the battery 2. Required torque T r = 0 (including a state where the motor 22 is not operating as a generator) and the charge amount of the battery 2 is equal to or less than a predetermined value, the engine 6 causes the motor 22 to be To charge the battery 2.
[0015]
After the basic mode is set, in step S4, target torque amounts (E of the engine 6, the motor 4 and the electric motor 22) Tb , M Tb , G Tb ) Is set. During this setting, the target torque amount E of the engine Tb Only required torque T r When you can't cover (Tr-E Tb ) M to cover the minutes with the motor 4 Tb If this is not possible, (Tr-E Tb -M Tb ) G to cover the minutes with the electric motor 22 Tb Set.
Next, the process proceeds to step S5, where the target torque amount E of the engine Tb Is greater than 0, that is, whether it is necessary to start the engine. If YES, the process proceeds to step S6 and the flag F 1 = 0 or not, that is, whether or not the engine is burning. Where F 1 = 0 indicates that the engine is not fueled. F 1 = 0, that is, if the engine is not burning, the process proceeds to step S7, where the flag F 2 Is set to 1. F2 = 1 indicates a state where the starter control by the electric motor 22 is being performed and the engine is not operating (a period from A to E in FIG. 9). Next, in step S8, in order to use the electric motor 22 as a starter, the control amount G T The value G S And start cranking. This value G S As shown in FIG. 13, it is set so that it gradually increases and becomes a constant value after the engine is completely detonated. At this time, since the engine output cannot be obtained in the clutch released state, the process proceeds to step S9 and (E Tb + G Tb ) Minutes of torque M C Is set to be borne by the motor.
[0016]
Next, in step S6, F 1 If not = 0, that is, if the engine is in combustion, the flag F is determined in step S10. 2 Is set to 0 and starter control is stopped. In step S11, the engine speed N E (= Rotational speed N of the motor G ) Is a predetermined rotational speed N at which the clutch can be engaged. 0 If it is equal to or less than the predetermined number of revolutions, the process returns to step S8 to continue the starter control. If the number of revolutions is equal to or greater than the predetermined number of revolutions, the process proceeds to step S12 to set the clutch ON current and Conclude. At this time, the automatic (AT) control amount is set according to FIG. FIG. 14 shows the target torque amount T r And a vehicle speed V are shift maps for setting the gear position.
Next, the process proceeds to step S13, and the target torque amount E of the engine Tb Is the final torque E T Replace with Next, proceeding to step S14, the torque fluctuation suppression control amount G for performing torque fluctuation suppression control C In step S15, the torque amount of the motor (G Tb + G C ) Final torque amount G T Replace with Here, in the torque fluctuation suppression control, as shown in FIG. 15, the frequency of the motor 22 is controlled by current control of the inverter based on the torque fluctuation of the engine obtained from the signal from the crank angle sensor. By canceling out, the torque fluctuation of the engine is reduced.
[0017]
Next, in step S5, when it is not necessary to start the engine, that is, when only the motor is driven, in steps S16 and S17, a flag F1 and a flag F3 described later are set to 0, and in step S18, a timer T To reset. Next, in step S19, the torque amount M to be borne on the motor side set in step S9. C And target torque amount M Tb Is the final engine torque M T Replace with
Then, it progresses to step S20 and an engine, a motor, an electric motor, and a clutch are driven.
[0018]
Next, the contents of engine control will be described with reference to FIG. The process shown in this flowchart starts at every predetermined crank angle. First, after the start, in step S30, the water temperature, O 2 Sensor output O X Then, input the intake air amount Q and the like. Next, in step S31, the engine torque amount E T Is not 0, that is, when it is necessary to start the engine, the routine proceeds to step S32, where it is determined whether or not combustion has started. If combustion has not started, the flag F1 = 1 (F 1 = 1 means that combustion has started. ), And if not yet burned, the process proceeds to steps S34, S35 and S36, and the throttle opening T VT , Fuel injection amount P eT , Ignition timing θ T Are set to predetermined values for cranking. If it is determined in step S32 that combustion has started, and in step S33, the flag F 1 When = 1, since combustion has started, the timer T is counted in step S37. Next, in step S39, the timer T is set to a predetermined value T. 0 Specifically, it is determined whether or not a predetermined time (for example, 5 seconds, period E to F in FIG. 9) has elapsed. Next, in step S40, the flag F Three Is set to 1 and the process proceeds to step S41. If this predetermined time has not elapsed, the process proceeds directly to step S41 without going through step S40.
[0019]
In step S41, a scan is performed so as to obtain a high load (high efficiency) as shown in FIG. B Tuttle opening T Vb , Fuel injection amount P eb , Ignition timing θ b Set.
Next, it progresses to step S42 and O 2 Sensor output O X The fuel injection amount correction amount P for feedback control so as to converge to λ = 1 based on ec Set.
Next, in step S43, the final value P of the fuel injection amount eT , And in step S44, the final value θ of the ignition timing T Set. Next, at step S45, the throttle opening T V To drive the throttle valve, and in step S46, the fuel injection amount P eT In step S47, the fuel is injected and the ignition timing θ is T Ignition is performed at.
If it is determined in step S31 that engine start is not necessary, the flag F3 and the timer T are reset in step S48.
[0020]
Next, processing contents for determining an abnormality of the power train (the electric motor and its drive unit and the engine) will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The process shown in this flowchart starts every predetermined time.
First, in step S50, data necessary for determining an abnormality in the electric motor and its drive unit is input. This data includes the temperature of the motor 22, the temperature of the converter / inverter 24, and the output current (A IN1 , A IN2 , A IN3 ) And output voltage (V IN , V IN1 , V IN2 , V IN3 ) And the rotational speed N of the motor 22 G It is.
Next, in step S51, the temperature (G temperature) of the motor is a predetermined value G. Th0 Determine if greater than. In the case of YES, since it is assumed that an electrical abnormality has occurred, the process proceeds to step S57, and it is determined that the motor is abnormal. In the case of NO, the process proceeds to step S52, and the temperature of the converter / inverter 24 (I n Temperature) is a predetermined value I n0 Determine if greater than. In the case of YES, since it is assumed that an electrical abnormality has occurred, the process proceeds to step S57, and it is determined that the motor is abnormal. If NO, the process proceeds to step S53 and A IN (A IN1 , A IN2 , A IN3 ) Or V IN (V IN , V IN1 , V IN2 , V IN3 ) Sticks to 0 or the Max value. In the case of YES, since it is assumed that a short circuit, that is, an electrical abnormality has occurred, the process proceeds to step S57, and it is determined that the motor is abnormal. If no, the process proceeds to step S54.
[0021]
In step S54, flag F 2 Is determined (ie, a period from A to E in FIG. 9). If YES, the process proceeds to step S55. In step S55, the control amount G for cranking the engine S It is determined whether or not the torque or the rotational speed is as intended with respect to (see step S8). This determination by torque is based on the current A of the induced electromotive force of the converter / inverter 24 IN Or input / output voltage V IN And current A IN This is performed by obtaining a change in torque based on a value related to (see FIG. 19). If the target torque or rotational speed is reached, no electric or mechanical abnormality has occurred in the motor, so the process proceeds to step S56. If NO in step S55, Since it is assumed that some mechanical abnormality has occurred, the process proceeds to step S57, and it is determined that the motor is abnormal.
If it is determined as NO in step S54, the process proceeds to step S58, where the flag F 1 It is determined whether or not = 1 (the engine is burning). If YES, the process proceeds to step S59. In step S59, it is determined whether or not the vehicle is in a steady operation state. If it is not in a steady operation state, such as during acceleration, the following processing is not performed. If it is in a steady operation state, the process proceeds to step S60, and the flag F Three = 1 (shows when the period from E to F in FIG. 9 has elapsed). In the case of YES, it is a case where a predetermined period (5 seconds) has elapsed since the engine started combustion, the process proceeds to step S61, and torque fluctuation ΔT or rotation speed fluctuation ΔN E Is detected. This torque fluctuation ΔT or rotation speed fluctuation ΔN E As shown in FIG. 20, for example, the change in torque during the expansion stroke from 30 ° CA to 90 ° CA after compression top dead center is detected as the input / output current value / voltage value of the motor directly connected to the engine output shaft. Or by detecting the torque or the fluctuation of the rotational speed by looking at the engine rotational speed.
[0022]
Next, it progresses to step S62 and determination value (DELTA) T for misfire determination 0 Set. This judgment value ΔT 0 A small value is set when only one of the electric motor or the motor is operating, and a large value is set when both the electric motor and the motor are operating. By setting a large value, misjudgment in which misfire judgment is erroneously performed is prevented.
Next, the process proceeds to step S63, where torque fluctuation ΔT (or rotation speed fluctuation ΔN E ) Is the judgment value ΔT 0 It is determined whether it is above. In the case of NO, since no misfire has occurred, the process proceeds to step S64, and it is determined that there is no misfire abnormality. If YES in step S63, the process proceeds to step S65 to determine whether or not there is an abnormality in the electric motor. If not, the process proceeds to step S66 to determine a misfire abnormality.
[0023]
Instead of step S65 and step S66 in the flowchart shown in FIG. 18, the process shown in the partial flowchart of FIG. 21 may be performed.
That is, in the case of NO in step S63, the process proceeds to step S67, and it is determined whether or not there is a large change in torque within and outside the predetermined cycle period in FIG. In the case of YES, it progresses to step S70 and it determines with an electric motor being abnormal. In the case of YES in step S63, the process proceeds to step S68, and it is determined whether or not there has been a similar torque fluctuation during combustion in the previous cycle. Specifically, | ΔT | at the time of the expansion stroke in the previous cycle in the predetermined cylinder (# 1) is also | ΔT 0 It is determined whether it is smaller than |. When YES, it changes for each predetermined cylinder, the process proceeds to step S69, and it is determined that the misfire is abnormal due to deterioration of the spark plug. In the case of NO, the process proceeds to step S70, and it is determined that the motor is abnormal. In the process shown in FIG. 21, both step S67 and step S68 are not necessarily required, and only one of them may be used.
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the powertrain failure determination apparatus for a hybrid vehicle of the present invention, an object of the present invention is to provide an engine abnormality that can be reliably determined. Further, according to the present invention, misjudgment determination of an engine and an abnormality determination of an electric motor can be distinguished and determined to prevent misjudgment of misfire.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a basic configuration of a hybrid vehicle to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a transmission form of driving force when the hybrid vehicle starts and runs at a low speed in the present embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a transmission form of driving force during acceleration of the hybrid vehicle in the present embodiment.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a driving force transmission form during steady running of the hybrid vehicle in the present embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a driving force transmission form during deceleration of the hybrid vehicle in the present embodiment.
FIG. 6 is a configuration diagram showing a driving force transmission form during steady running and charging of the hybrid vehicle in the present embodiment.
FIG. 7 is a configuration diagram showing a driving force transmission form during charging of the hybrid vehicle in the present embodiment.
FIG. 8 is an overall configuration diagram showing an overall structure of an engine of a hybrid vehicle in the present embodiment.
FIG. 9 is a time chart showing an outline of powertrain failure determination according to the present embodiment.
FIG. 10 is a flowchart showing the basic control content of the powertrain of the present embodiment.
FIG. 11 is a map showing the required torque set by the vehicle speed and the accelerator opening.
FIG. 12 is a table showing basic modes of a hybrid vehicle.
FIG. 13 is a diagram showing a control amount of a starter at the time of engine start.
FIG. 14 is a diagram showing a shift map.
FIG. 15 is a diagram showing torque fluctuation suppression control.
FIG. 16 is a flowchart showing engine control of the present embodiment.
FIG. 17 is a diagram showing a region of high load (high efficiency).
FIG. 18 is a flowchart showing processing contents for determining a powertrain abnormality according to the present embodiment;
FIG. 19 is a circuit diagram for illustrating an output current and an output voltage of a converter / inverter.
FIG. 20 is a diagram for showing torque fluctuation.
FIG. 21 is a partial flowchart showing a modification of the flowchart shown in FIG. 18;
[Explanation of symbols]
1 Hybrid vehicle
2 battery
4 Motor
6 Engine
10 Clutch
22 Electric motor
24 Converter / Inverter
30 ECU

Claims (7)

電動機及びその駆動部からなる駆動手段と、電動機に連結されたエンジンとを備えたハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置であって、
上記駆動手段の異常を上記電動機の出力電流関連値の変化状態に基づいて判定する駆動手段異常判定手段と、
エンジンの失火状態を上記電動機の出力電流関連値の変化状態に基づき検出されたエンジン出力軸のトルク又は回転数の変動に基づいて判定する失火判定手段を有し、
この失火判定手段は、上記エンジン出力軸のトルク又は回転数の変動が検出された場合に、上記駆動手段が正常と判定されたとき、エンジンの失火状態を判定することを特徴とするパワートレンの故障判断装置。
A failure determination device for a powertrain of a hybrid vehicle comprising a driving means comprising an electric motor and its driving unit, and an engine coupled to the electric motor,
Driving means abnormality determining means for determining abnormality of the driving means based on a change state of the output current related value of the electric motor ;
A misfire determination means for determining a misfire state of the engine based on a change in torque or rotation speed of the engine output shaft detected based on a change state of the output current related value of the electric motor ;
The misfire determining means, when the fluctuation of the torque or rotational speed of the engine output shaft is detected, when the drive means is determined to be normal, powertrain Lee down, characterized by determining a misfire state of the engine Failure judgment device.
上記駆動手段は、エンジン始動時にエンジン回転数を上昇させると共に、上記ハイブリッド自動車は、所定回転数以上の後にエンジンの燃焼を開始させる燃焼制御手段を有する請求項1記載のパワートレンの故障判断装置。It said drive means, along with the engine speed is increased when the engine is started, the hybrid vehicle, powertrain Lee down the failure judgment apparatus of claim 1, further comprising a combustion control means for starting the combustion engine after a predetermined rotational speed or more . 上記駆動手段異常判定手段は、駆動手段の異常判定をエンジンの燃焼が開始する前に実行する請求項2記載のパワートレインの故障判断装置。  3. The powertrain failure determination device according to claim 2, wherein the drive means abnormality determination means executes abnormality determination of the drive means before engine combustion starts. 上記駆動手段異常判定手段は、駆動手段の電気的異常及び機械的異常の一方又は両方を判定する請求項3記載のパワートレインの故障判断装置。4. The powertrain failure determination device according to claim 3, wherein the drive means abnormality determination means determines one or both of an electrical abnormality and a mechanical abnormality of the drive means. 上記失火判定手段は、エンジン燃焼開始後でエンジン回転数が定常状態となったときに失火判定を行なう請求項2乃至4の何れか1項記載のパワートレインの故障判断装置。The power train failure determination device according to any one of claims 2 to 4, wherein the misfire determination means performs the misfire determination when the engine speed becomes a steady state after the start of engine combustion. 上記駆動手段異常判定手段及び上記失火判定手段は、上記電動機の出力電流関連値の大きさや変化状態に応じて、それらの判定条件を変更する請求項1乃至5の何れか1項記載のパワートレインの故障判断装置。The power train according to any one of claims 1 to 5, wherein the drive means abnormality determination means and the misfire determination means change their determination conditions in accordance with the magnitude or change state of the output current related value of the electric motor. Failure judgment device. 電動機及びその駆動部からなる駆動手段と、電動機に連結されたエンジンとを備えたハイブリッド自動車のパワートレインの故障判断装置であって、
上記駆動手段の異常を判定する駆動手段異常判定手段と、
エンジンの失火状態を判定する失火判定手段を有し、
上記駆動手段異常判定手段及び上記失火判定手段は、電動機の出力電流関連値の変化状態に応じて、それぞれ駆動手段の異常判定及びエンジンの失火判定を行なうことを特徴とするパワートレインの故障判断装置。
A failure determination device for a powertrain of a hybrid vehicle comprising a driving means comprising an electric motor and its driving unit, and an engine coupled to the electric motor,
Driving means abnormality determining means for determining abnormality of the driving means;
A misfire determination means for determining a misfire state of the engine;
The drive train abnormality determination means and the misfire determination means respectively perform an abnormality determination of the drive means and an engine misfire determination in accordance with a change state of the output current related value of the electric motor, respectively. .
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