JP3783430B2 - ハイブリッド車の故障診断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド車の故障診断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エンジン（例えば、ガソリンエンジン）を搭載した自動車においては、エンジンの排気ガスが排気通路を介して大気中の排出されるが、かかる排気ガスには、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）等の大気汚染物質が含まれている。そこで、排気通路には、普通、排気ガスを浄化する排気ガス浄化触媒を用いた触媒コンバータが介設される。そして、かかる排気ガス浄化触媒としては、従来より、ＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを一括して浄化することができる三元触媒が広く用いられている。
【０００３】
しかしながら、三元触媒等の排気ガス浄化触媒は、高温化、触媒毒による被毒等により劣化して触媒活性が低下することがある。そこで、近年、排気ガス浄化触媒の劣化の有無を判定（診断）する故障診断装置、例えば触媒コンバータの上流側と下流側にそれぞれＯ₂センサ（酸素センサ）を設け、両Ｏ₂センサの検出値から求められる反転比に基づいて排気ガス浄化触媒の劣化の有無を判定するようにした故障診断装置が提案されている（例えば、特開平６−２８０５４７号公報参照）。なお、ここで「反転比」とは、一定時間内における、上流側Ｏ₂センサのリッチ・リーンの反転回数Ａと、下流側Ｏ₂センサのリッチ・リーンの反転回数Ｂとの比Ａ／Ｂで定義される数値である。
【０００４】
このように、反転比に基づいて排気ガス浄化触媒の劣化の有無を判定するようにした従来の故障診断装置では、普通、エンジンが故障診断に適した状態にあるとき、例えばエンジンの排気ガス量が中程度のとき（例えば、中回転・中負荷）において、反転比が所定のしきい値以下のときには、該排気ガス浄化触媒が劣化しているものと判定するようにしている。なお、反転比は、排気ガス浄化触媒の浄化率が低下するのに伴って徐々に小さくなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、地球温暖化の防止等の観点から、自動車のＣＯ₂排出量の削減が求められている。そこで、動力源として、エンジン（例えば、ガソリンエンジン）と電気モータとを用いて燃費性能を高めるようにしたハイブリッド車が注目を集めている。かかるハイブリッド車においては、エンジンは、自動車の運転状態に応じて間欠的に運転されるが、その運転は燃費性能を高めるために、可及的に熱効率が高くなるような領域、例えば低回転・高負荷領域で行われる。
【０００６】
そして、かかるハイブリッド車においても、エンジンの排気ガスを浄化するために、普通のガソリンエンジン車と同様に、排気ガス浄化触媒を用いた触媒コンバータとその故障診断装置とが設けられることが多い。しかしながら、ハイブリッド車においては、前記のとおり、エンジンは、大半、低回転・高負荷領域で運転されるので、反転比による排気ガス浄化触媒の劣化の判定に適した運転状態、すなわち排気ガス量が中程度の状態となることが非常に少なく、なかなか故障診断を行うことができないといった問題がある。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであって、燃費性能を高めつつ、排気ガス浄化触媒の劣化を的確かつ容易に判定することができ、さらには種々の車両要求に容易に対応することができ、かつ駆動モータないしはバッテリの負担を軽減することができるハイブリッド車の故障診断装置を提供することを解決すべき課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明にかかるハイブリッド車の故障診断装置は、（ａ）それぞれ駆動輪を駆動することができる、電動式の駆動モータと、排気通路に排気ガス浄化触媒（ないしは、排気ガス浄化触媒を用いた排気ガス浄化装置）を備えているエンジン（例えば、ガソリンエンジン）とが設けられ、車両運転状態（バッテリの充電状態を含む）に応じて駆動輪の駆動形態を変更しつつ走行するようになっているハイブリッド車の故障診断装置であって、（ｂ）エンジンが排気ガス浄化触媒の劣化判定（劣化診断）に適した所定の可判定運転状態にあるときに、所定の状態値検出期間における排気ガス浄化触媒の劣化に関連する状態値（例えば、反転比）を検出し、該状態値に基づいて排気ガス浄化触媒の劣化を判定する触媒劣化判定手段と、（ｃ）車両運転中に触媒劣化判定手段が排気ガス浄化触媒の劣化判定を実行できるよう、（スロットル開度、燃料供給量等を制御することにより）エンジンを可判定運転状態で継続運転させる劣化判定制御手段とが設けられ、（ｄ）劣化判定制御手段が、エンジンを可判定運転状態で継続運転させているとき（劣化判定中）において、車両運転状態が高負荷状態となったときには、可判定運転状態での運転を抑制（高負荷状態が長引けば中止）するようになっていることを特徴とするものである。
本発明にかかるもう１つのハイブリッド車の故障診断装置は、上記（ａ）〜（ｃ）に加えて、劣化判定制御手段が、エンジンを可判定運転状態で継続運転させているときにおいて、車両運転状態が頻繁に過渡運転となるとき（例えば、坂道などでの加減速）には、可判定運転状態での運転を中止するようになっていることを特徴とするものである。
【０００９】
これらのハイブリッド車の故障診断装置によれば、基本的には燃費効率向上の観点から高負荷運転が行われ、排気ガス浄化触媒の劣化判定に適した中排気ガス量（例えば低回転・中負荷ないしは中回転・中負荷）となることが非常に少ないハイブリッド車においても、排気ガス浄化触媒の劣化を的確かつ容易に判定することができる。さらに、比較的判定に時間を要する触媒の劣化判定を抑制できるため、種々の車両要求に容易に対応することができ、かつ駆動モータないしはバッテリの負担を軽減することができる。
【００１０】
上記ハイブリッド車の故障診断装置においては、制約が多い運転条件下で劣化判定（モニタ）を的確に実行することができるよう、劣化判定制御手段が、状態値検出期間よりも長い期間、エンジンを可判定運転状態で継続運転させるようになっているのが好ましい。
ここで、可判定運転状態としては、例えば、エンジンの排気ガス量が中程度となる運転領域（すなわち、低回転・中負荷ないしは中回転・中負荷領域）で運転されている状態、さらに排気ガス浄化触媒の温度（又は、該温度の指標となるもの）が所定の基準値以上であり、かつエンジンの空燃比（ないしは、燃料供給量）がフィードバック制御（例えば、Ｏ₂フィードバック制御）されている状態などがあげられる。
【００１１】
上記ハイブリッド車の故障診断装置においては、燃費効率ないしは燃費性能が高められるよう、エンジンが、車両高負荷運転時（例えば、急加速時、高速走行時）又はバッテリ充電量減少時に運転されるようになっているのが好ましく、さらに該運転時に高効率（すなわち、低回転・高負荷）となるように制御されるようになっているのがより好ましい。
【００１３】
上記ハイブリッド車の故障診断装置においては、車両運転中において車両高負荷運転状態となったときには、エンジンの高効率運転が開始され、車両高負荷運転状態が終了しても、排気ガス浄化触媒の温度が上記基準値以上となるまで高効率運転が継続され、この後エンジンが可判定運転状態で継続運転させられるようになっているのが好ましい。このようにすれば、ハイブリッド運転開始後、早期に劣化判定（モニタ）を完了することができる。
【００１４】
上記ハイブリッド車の故障診断装置においては、エンジン出力を電力に変換することができるエンジンモータとバッテリとが設けられていて、エンジンモータが、劣化判定制御手段によってエンジンが可判定運転状態で継続運転させられているときに、エンジン出力を電力に変換して上記バッテリを充電するようになっているのが好ましい。このようにすれば、バッテリの充電が容易となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体的に説明する。まず、本発明にかかる故障診断装置を備えたハイブリッド車の概略構成を説明する。
図１に示すように、ハイブリッド車Ｗには、その動力源として、エンジン１と駆動モータ２とが設けられている。ここで、エンジン１は、ガソリンを燃料として用いて駆動力（トルク）を生成するようになっている。また、駆動モータ２は、バッテリ３から供給される電力をエネルギ源として駆動力（トルク）を生成するようになっている。ここで、バッテリ３は、エンジン１により回転駆動されるエンジンモータ４によって適宜充電される。なお、エンジンモータ４は、エンジン１の起動時にはバッテリ３から通電されてエンジン１を起動（クランキング）する。
【００１６】
ここで、駆動モータ２及びエンジンモータ４は、いずれも通電されたときには回転してトルクを出力する一方、力学的に回転駆動されたときには発電する直流モータであり、したがって両者は本質的には同一の機能を有している。ただ、駆動モータ２は、主としてバッテリ３からの通電により該ハイブリッド車Ｗの駆動トルクを出力するために用いられる一方、従として減速時に発電（回生）してバッテリ３を充電するためにも用いられ、他方エンジンモータ４は、主としてエンジン１により回転駆動されて発電しバッテリ３を充電するために用いられる一方、従としてバッテリ３から通電されてエンジン駆動用トルクを出力するためにも用いられるのに過ぎない。
【００１７】
そして、このハイブリッド車Ｗにおいては、エンジン１の駆動力は、順に、トルクコンバータ５（Ｔ／Ｃ）と、クラッチ６と、自動変速機７（Ａ／Ｔ）と、差動機構８（ディファレンシャル装置）とを介して左右の駆動輪９、１０に伝達されるようになっている。なお、自動変速機７から差動機構８への駆動力の伝達は、ギヤトレイン１１の一部を介して行われる。
【００１８】
他方、駆動モータ２の駆動力は、ギヤトレイン１１と、差動機構８とを介して駆動輪９、１０に伝達されるようになっている。ここで、バッテリ３は、後で説明するように、エンジンモータ４又は駆動モータ２（回生時）によって充電される一方、駆動モータ２（場合によってはエンジンモータ４）に放電して該駆動モータ２を駆動するようになっているが、該電力制御（充電、放電の切り替えを含む）は、システムコントローラ１４（コンピュータ）によって制御される電力コントローラ１５によって行われるようになっている。
【００１９】
ここで、エンジン１の排気ガスは、排気通路１２を介して大気中に排出されるようになっている。そして、排気通路１２には、後で詳しく説明するとおり、排気ガス中の大気汚染物質（例えば、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等）を浄化するために、排気ガス浄化触媒として三元触媒を用いた触媒コンバータ１３（排気ガス浄化装置）が介設されている。
【００２０】
また、システムコントローラ１４は、ハイブリッド車Ｗの各種制御を行うようになっているが、このシステムコントローラ１４には、アクセルペダル１６の踏み込み量α（アクセル開度α）、ブレーキペダル１７の踏み込みの有無、車速Ｖ、エンジン水温Ｔｗ、バッテリの充電状態ないしはバッテリ電圧、吸入空気量Ｑａ、エンジン回転数Ｎｅ、スロットル開度Ｔｖ、排気ガス中のＯ₂濃度（空燃比）等の各種制御情報が入力されるようになっている。
【００２１】
次に、エンジン１ないしはその付属装置の具体的な構成を説明する。
図２に示すように、エンジン１に燃料燃焼用の空気を供給するために吸気通路２０（吸気系統）が設けられ、この吸気通路２０には、大気中から空気を取り入れるために共通吸気通路２１が設けられている。この共通吸気通路２１には、吸入空気（吸気通路２０に導入された空気）の流れ方向（図２中では左向き）にみて、上流側から順に、吸入空気中のダスト等を除去するエアクリーナ２２と、吸入空気量を検出するエアフローセンサ２３と、吸入空気を絞るスロットル弁２４とが設けられている。そして、共通吸気通路２１の下流端は吸入空気の流れを安定させるサージタンク２５（容積部）に接続されている。
【００２２】
サージタンク２５には、エンジン１の各気筒（図示せず）にそれぞれ吸入空気を供給する複数（１つのみ図示）の独立吸気通路２６が接続され、各独立吸気通路２６にはそれぞれ、吸入空気中に燃料を噴射（供給）する燃料噴射弁２７が設けられている。また、エンジン１の排気ガスを排出する排気通路１２には、触媒コンバータ１３のやや上流側に配置される上流側Ｏ₂センサ２８（酸素センサ）と、触媒コンバータ１３のやや下流側に配置される下流側Ｏ₂センサ２９（酸素センサ）とが設けられている。
【００２３】
上流側Ｏ₂センサ２８及び下流側Ｏ₂センサ２９は、それぞれ、実空燃比（実際の空燃比）が理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４.７、λ＝１）よりもリッチであるかリーンであるかによって出力（電圧）が大きく変化するセンサであって、例えば０〜１Ｖの出力範囲において、しきい電圧ＶＢ（概ね０_.４Ｖ）を境として出力電圧が大きく変化する。なお、出力電圧が高い方がリッチであり、低い方がリーンである。
【００２４】
ここで、上流側Ｏ₂センサ２８は、主として、実空燃比が理論空燃比となるように燃料噴射弁２７からの燃料噴射量をフィードバック制御（Ｏ₂フィードバック制御）するために用いられる。また、両Ｏ₂センサ２８、２９は、後で詳しく説明するように、反転比に基づいて三元触媒（排気ガス浄化触媒）の劣化判定を行うために用いられる。なお、各Ｏ₂センサ２８、２９には、それぞれ、活性温度を確保するための電気ヒータが内蔵されている。
【００２５】
以下、エンジン１の燃料噴射弁２７に燃料（ガソリン）を供給するための燃料供給系統の構成を説明する。この燃料供給系統には、燃料を貯留する燃料タンク３１が設けられ、この燃料タンク３１内の燃料は、燃料ポンプ３２によって、燃料供給通路３３を介して燃料噴射弁２７に供給されるようになっている。そして、燃料噴射弁２７で噴射されなかった余剰の燃料は、燃料還流通路３４を介して燃料タンク３１に戻されるようになっている。なお、燃料供給通路３３には燃料中の異物を除去する燃料フィルタ３５が介設され、また燃料還流通路３４には、吸気圧に応じて燃料の供給圧力を調整するプレッシャレギュレータ３６が介設されている。
【００２６】
以下、燃料タンク３１内で発生した燃料ベーパ（蒸発燃料）を吸気通路２０に回収して、燃料として活用するための蒸発燃料回収系統を説明する。この蒸発燃料回収系統（燃料タンク３１を含む）には、燃料タンク３１の上部空間部とサージタンク２５（吸気通路２０）とを連通するパージ通路３７が設けられ、このパージ通路３７には燃料ベーパを吸着するキャニスタ３８が介設されている。ここで、燃料ベーパの流れ方向（図２中では概ね右向き）にみて、キャニスタ３８より上流側のパージ通路３７（以下、これを「上流側パージ通路３７」という）には、燃料タンク３１内の圧力（以下、これを「タンク内圧」という）を検出する圧力センサ３９と、該上流側パージ通路３７を開閉する制御弁４０（ＰＣＴＶバルブ）とが設けられている。なお、上流側パージ通路３７の上流端近傍において燃料タンク３１内には、転倒時等において上流側パージ通路３７への液体燃料の流入を防止するためのロールオーバーバルブ４１が設けられている。他方、キャニスタ３８より下流側のパージ通路３７（以下、これを「下流側パージ通路３７」という）には、該下流側パージ通路３７を開閉するパージ弁４３（パージバルブ）が設けられている。
【００２７】
また、キャニスタ３８には、先端が大気に開放された大気開放通路４４が設けられている。そして、この大気開放通路４４には、キャニスタ側から先端側に向かって順に、該大気開放通路４４を開閉する大気開放弁４５（ＣＤＣＶバルブ）と、該大気開放通路４４を介してキャニスタ３８に導入される空気に含まれるダストを除去するエアフィルタ４６とが設けられている。
【００２８】
ところで、ハイブリッド車Ｗには、前記のとおり、駆動源として、エンジン１と駆動モータ２とが設けられ、これらの駆動形態（稼働形態）は、該ハイブリッド車Ｗの運転状態に応じて好ましく変更されるようになっているが、以下該ハイブリッド車Ｗにおける具体的な駆動形態を、適宜図３〜図８を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する駆動形態は単なる例示であって、本発明はかかる駆動形態に限定されるものでないのはもちろんである。
【００２９】
（１）発進時
図３に示すように、発進時には原則的に、クラッチ６が解放されてエンジン１が停止する一方、バッテリ３から駆動モータ２に電力が供給され、該駆動モータ２が力行する。このとき、駆動輪９、１０は、駆動モータ２のみによって駆動される。なお、エンジンモータ４は、エンジン１が停止し、かつバッテリ３から電力が供給されないので、何ら活動しない（停止する）。
【００３０】
但し、図４に示すように、急発進時には、バッテリ３から駆動モータ２に電力が供給されて駆動モータ２が力行するとともに、クラッチ６が締結されかつエンジン１が起動されて高出力運転を行う。さらに、バッテリ３からエンジンモータ４にも電力が供給され、エンジンモータ４も力行する。かくして、駆動輪９、１０は、エンジン１と、駆動モータ２と、エンジンモータ４とによって強力に駆動される。
【００３１】
（２）エンジン起動時
図５に示すように、エンジン起動時には、クラッチ６が解放され、バッテリ３からエンジンモータ４に電力が供給され、エンジンモータ４が力行する。このとき、エンジンモータ４によってエンジン１が起動（クランキング）される。なお、駆動モータ２は停止している（但し、走行中にエンジン１が起動される場合は停止していない）。
【００３２】
（３）減速時
図６に示すように、減速時には、エンジン１は停止し、クラッチ６が解放される。このとき、駆動モータ２が駆動輪９、１０によって逆駆動され、駆動輪９、１０の駆動力が駆動モータ２に回生される。かくして、駆動モータ２は発電し、この電力によりバッテリ３が充電される。
【００３３】
（４）急加速時
急加速時には、前記の図４に示すように、バッテリ３から駆動モータ２に電力が供給されて駆動モータ２が力行するとともに、エンジン１が高出力運転を行う。このとき、バッテリ３からエンジンモータ４にも電力が供給され、エンジンモータ４も力行する。かくして、駆動輪９、１０は、エンジン１と、駆動モータ２と、エンジンモータ４とによって強力に駆動される。
【００３４】
（５）定常走行時
低負荷での定常走行時には、前記の図３に示すように、原則的には、クラッチ６が解放されてエンジン１が停止する一方、バッテリ３から駆動モータ２に電力が供給され、駆動モータ２が力行する。このとき、駆動輪９、１０は、駆動モータ２のみによって駆動される。なお、エンジンモータ４は何ら活動しない。
但し、エンジン冷機時又はバッテリ充電量低下時には、クラッチ６が締結されてエンジン１は運転を行い、このときエンジンモータ４はエンジン１によって回転駆動されて発電し、この電力によりバッテリ３が充電される。
【００３５】
図７に示すように、中負荷での定常走行時には、エンジン１が高効率運転を行い、バッテリ３から駆動モータ２へは電力が供給されない。このとき、駆動輪９、１０は、エンジン１のみによって駆動され、駆動モータ２は無出力状態となる。なお、エンジンモータ４はエンジン１によって回転駆動されて発電し、この電力によりバッテリ３が充電される。
【００３６】
高負荷での定常走行時には、前記の図４に示すように、バッテリ３から駆動モータ２に電力が供給されて駆動モータ２が力行するとともに、エンジン１が高出力運転を行う。このとき、バッテリ３からエンジンモータ４にも電力が供給され、エンジンモータ４も力行する（但し、運転状態により発電する場合もある）。かくして、駆動輪９、１０は、エンジン１と、駆動モータ２と、エンジンモータ４とによって強力に駆動される。
【００３７】
（６）停車時
停車時には、原則的には、クラッチ６が解放されてエンジン１は停止し、かつ駆動モータ２も停止する（バッテリ３から駆動モータ２に電力が供給されない）。なお、エンジンモータ４は、エンジン１が停止し、かつバッテリ３から電力が供給されないので、何ら活動しない（停止する）。
但し、図８に示すように、エンジン冷機時又はバッテリ充電量低下時には、エンジン１は運転を行い、このときエンジンモータ４はエンジン１によって回転駆動されて発電し、この電力によりバッテリ３が充電される。
【００３８】
前記のとおり、エンジン１には、燃料タンク３１内で発生した燃料ベーパを吸気通路２０に回収するために蒸発燃料回収系統が設けられているが、以下この蒸発燃料回収系統における燃料ベーパの回収手順の一例を説明する。
この蒸発燃料回収系統においては、通常時は、制御弁４０と大気開放弁４５とが開かれる一方、パージ弁４３が閉じられる。このとき、燃料タンク３１の上部空間部（以下、これを「タンク空間部」という）は、基本的には、上流側パージ通路３７とキャニスタ３８と大気開放通路４４とを介して大気と連通する。かくして、燃料タンク３１内の燃料が蒸発（気化）するなどしてタンク内圧が高まると、該圧力によりタンク空間部内の燃料ベーパを含む空気は、順に、上流側パージ通路３７とキャニスタ３８と大気開放通路４４とを介して大気中に放出される。その際、燃料ベーパはキャニスタ３８に吸着（捕集）されるので、結局大気中へは空気のみが放出される。
【００３９】
そして、キャニスタ３８に適度な量（例えば、飽和吸着量の７０％程度）の燃料ベーパが吸着され、あるいは吸着されていると推測され、かつエンジン１が運転を行っているときには、制御弁４０が閉じられる一方、パージ弁４３と大気開放弁４５とが開かれる。このとき、サージタンク２５は、下流側パージ通路３７とキャニスタ３８と大気開放通路４４とを介して大気と連通する。かくして、サージタンク２５内の負圧によって、大気中の空気が、順に、大気開放通路４４とキャニスタ３８と下流側パージ通路３７とを介してサージタンク２５に吸入される。その際、キャニスタ３８に吸着されている燃料ベーパがキャニスタ３８から離脱してサージタンク２５にパージされる。そして、サージタンク２５内にパージされた燃料ベーパは、この後エンジン１で燃料として活用される。
【００４０】
この蒸発燃料回収系統においては、ときには各種弁４０、４３、４５の作動不良、あるいはパージ通路３７等の破損などといった故障ないしは異常が生じることがある。そこで、このハイブリッド車Ｗでは、適宜蒸発燃料回収系統の故障診断を行うようになっている。この蒸発燃料回収系統の故障診断においては、吸気通路２０（サージタンク２５）内の負圧を蒸発燃料回収系統に導入し、該負圧導入による蒸発燃料回収系統内の圧力変化に基づいて、蒸発燃料回収系統の故障ないしは異常を判定するようにしている。
【００４１】
図９に示すように、この蒸発燃料回収系統の故障診断は、パージ弁４３と大気開放弁４５とを開く一方、制御弁４０を閉じて燃料ベーパのパージを行っているときに実施するようにしている。すなわち、まずパージ中において、適当な時点ｔ₁で、大気開放弁４５を閉じる一方、制御弁４０を開いて蒸発燃料回収系統の故障診断を開始する。なお、パージ弁４３は開いたままにしておく。
【００４２】
これにより、サージタンク２５内の負圧が蒸発燃料回収系統に導入され、タンク内圧が次第に低下する（負圧が高くなる）。そして、タンク内圧が所定の基準圧力（例えば、−２００ｍｍＡｑゲージ（水柱））まで低下し（時点ｔ₂）、さらにタンク内圧が若干低下した時点ｔ₃でパージ弁４３を閉じる。これにより、パージ弁４３よりも燃料タンク側の蒸発燃料回収系統は、大気とは遮断されて密閉状態となる。この後、タンク空間部内への負圧の伝播の遅れ等に起因して、圧力センサ３９によって検出されるタンク内圧は若干上昇する（戻る）。
【００４３】
ここで、タンク内圧の上記上昇がほぼ終了した時点ｔ₄におけるタンク内圧を、第１タンク内圧値ＴＰ１として記憶する。そして、第１タンク内圧値ＴＰ１を検出した時点ｔ₄から所定の測定時間（例えば、３０秒）を経過した時点ｔ₅におけるタンク内圧を、第２タンク内圧値ＴＰ２として記憶する。また、この時点ｔ₅で制御弁４０を閉じ、次に大気開放弁４５を開く。なお、パージ弁４３は閉じたままにしておく。この後、適当な時間が経過した時点ｔ₆でパージ弁４３を開き、キャニスタ３８に吸着されている燃料ベーパのパージを再開する。
【００４４】
このような過程において、まず蒸発燃料回収系統の故障診断開始後にタンク内圧が実質的に上記基準圧力（例えば、−２００ｍｍＡｑゲージ）まで低下するのに要した時間、すなわち時点ｔ₁から時点ｔ₄までの経過時間（ｔ₄−ｔ₁）に基づいて、パージ通路３７の接続不良、大気開放弁４５の開固着（開きぱなし）等に起因する重度の漏れ故障（ラージリーク）の有無が判定される。すなわち、時間（ｔ₄−ｔ₁）が、予め設定された基準時間（例えば、３０秒）よりも長いときには、ラージリークがあるものと判定される。また、時点ｔ₁以後においてタンク内圧が基準圧力まで低下しないときにも、ラージリークがあるものと判定される。なお、上記時間（ｔ₄−ｔ₁）を、（ｔ₃−ｔ₁）あるいは（ｔ₂−ｔ₁）としてもよい。
【００４５】
次に、第２タンク内圧値ＴＰ２と第１タンク内圧値ＴＰ１の差圧（ＴＰ２−ＴＰ１）、すなわち時点ｔ₄から時点ｔ₅までの期間（測定時間）におけるタンク内圧上昇度合いに基づいて、パージ通路３７の軽微な破損等に起因する軽度の漏れ故障（スモールリーク）の有無が判定される。すなわち、差圧（ＴＰ２−ＴＰ１）が、予め設定されたしきい値よりも大きいとき、例えば第２タンク内圧値ＴＰ２がＳＰ２よりも高いときには、パージ通路３７内の負圧を適正に維持することができないスモールリークがあるものと判定される。
なお、時点ｔ₅から時点ｔ₆までの期間においてタンク内圧上昇度合いが所定の基準値より大きいときには、制御弁４０が開固着（開きぱなし）しているものと判定される。
【００４６】
ところで、前記のとおり、触媒コンバータ１３内の三元触媒（排気ガス浄化触媒）は、高温化（熱劣化）、触媒毒による被毒等により劣化してその触媒活性が低下することがある。そこで、このハイブリッド車Ｗでは、三元触媒の劣化の有無ないしは劣化度合いを判定するための劣化診断（すなわち、故障診断）を行うようにしているが、以下この劣化診断の診断手法を説明する。
【００４７】
この三元触媒の劣化診断においては、エンジン１が劣化診断に適した所定の運転状態（特許請求の範囲中の「可判定運転状態」に相当する）にあるとき、例えばエンジン１が中程度の排気ガス量（中排気ガス量）となるように運転され（すなわち、低回転・中負荷ないしは中回転・中負荷状態）、三元触媒の温度がその活性化温度以上であり、かつ空燃比（燃料噴射量）のＯ₂フィードバック制御が行われているときに、上流側及び下流側の両Ｏ₂センサ２８、２９によって検出される実空燃比（排気ガス中のＯ₂濃度）の、一定期間（特許請求の範囲中の「状態値検出期間」に相当する）内における反転比（特許請求の範囲中の「状態値」に相当する）に基づいて、三元触媒の劣化の有無ないしは劣化度合いを判定するようにしている。なお、反転比とは、上記一定期間（以下、これを「反転比検出期間」という）内における、上流側Ｏ₂センサ２８のリッチ・リーンの反転回数Ａと、下流側Ｏ₂センサ２９の反転回数Ｂとの比Ａ／Ｂである。
【００４８】
図１０に示すように、空燃比（燃料噴射量）のＯ₂フィードバック制御が行われているときには、両Ｏ₂センサ２８、２９の出力は、それぞれ、反転比検出期間内においてリッチ・リーンの反転を繰り返すが、三元触媒が正常であれば、上流側Ｏ₂センサ２８の反転回数Ａがかなり多いので、反転比（Ａ／Ｂ）は非常に大きな値となる。他方、三元触媒の劣化が進むにつれて、下流側Ｏ₂センサ２９の反転回数Ｂが多くなるので反転比（Ａ／Ｂ）は次第に小さくなる。そこで、この実施の形態では、三元触媒の排気ガス浄化率が正常状態の６０％（これに限定されるものではない）にまで低下した場合に相当する反転比をしきい値（以下、これを「劣化判定しきい値」という）とし、実際の反転比がこの劣化判定しきい値より大きければ三元触媒は正常状態であると判定し、劣化判定しきい値以下であれば劣化状態であると判定するようにしている。
【００４９】
図１１に示すように、反転比と、三元触媒の排気ガス浄化率との関係は、三元触媒（触媒コンバータ１３）を通過する排気ガスの流量（排気ガス量）に応じてかなり異なったものとなる。なお、図１１中では、Ｚ１→Ｚ２→Ｚ３→Ｚ４の順で、排気ガス量が多くなっている。したがって、排気ガス浄化率が同一であっても、排気ガス量が多いときほど反転比（Ａ／Ｂ）が小さくなる。かくして、曲線Ｚ３あるいは曲線Ｚ４で示されるように、排気ガス量が比較的多い状態では、三元触媒の正常状態と劣化状態とを区別すべき排気ガス浄化率（例えば、６０％）付近では、反転比の変化に対する排気ガス浄化率の変化が極めて大きく、劣化判定しきい値を設定するのが極めてむずかしくなる。また、曲線Ｚ１で示されるように、排気ガス量が比較的少ない状態でも、三元触媒の正常状態と劣化状態とを区別すべき排気ガス浄化率（例えば、６０％）付近では、反転比の変化に対する浄化率の変化が極めて大きく、劣化判定しきい値を設定するのが極めてむずかしくなる。
【００５０】
これに対して、曲線Ｚ２で示されるように、排気ガス量が中程度のときは、三元触媒の正常状態と劣化状態とを区別すべき排気ガス浄化率（例えば、６０％）付近では、反転比の変化に対する排気ガス浄化率の変化が直線的でかつ緩やかであり、劣化判定しきい値を設定するのが極めて容易となる。このため、この実施の形態では、排気ガス量が中程度の状態に対応させて、劣化判定しきい値ＴＨＢを設定している。したがって、排気ガス量が中程度のとき、すなわちエンジン１が中回転・中負荷のときでなければ、三元触媒の劣化判定を正確に行うことが困難である。
【００５１】
ところで、このハイブリッド車Ｗでは、かかる三元触媒の劣化診断（故障診断）はシステムコントローラ１４によって行われるが、以下、図１２〜図１５に示すフローチャートに従って、このシステムコントローラ１４による具体的な劣化診断及びこれに付随する各種制御の制御手法を説明する。なお、システムコントローラ１４は、特許請求の範囲に記載された「触媒劣化判定手段」と「劣化判定制御手段」とを含むハイブリッド車Ｗの総合的な制御装置である。
【００５２】
まず、図１２〜図１３を参照しつつ、該劣化診断におけるメインルーチンである運転モード設定ルーチンの処理手順を説明する。
図１２に示すように、この運転モード設定ルーチンでは、まずステップＳ１でハイブリッド車システムを始動するスタートスイッチがオンされたか否かが判定され、スタートスイッチがオンされていなければ（ＮＯ）、このステップＳ１が繰り返し実行される。すなわち、スタートスイッチがオンされるまで待機する。他方、ステップＳ１でスタートスイッチがオンされたと判定された場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ２で、アクセル開度α、バッテリ充電状態ないしはバッテリ電圧、車速Ｖ、エンジン水温、吸入空気量等の各種制御情報が入力される。
【００５３】
次に、ステップＳ３で、例えば図１６に示すような基本運転モードマップを用いて、ハイブリッド車Ｗの基本運転モードが設定される。
図１６に示すように、この基本運転モードマップでは、領域Ｒ₁で示す低出力域（概ね、時速２０〜３０ｋｍ／時以下）では、クラッチ６が開放されてエンジン１が停止され、駆動輪９、１０は駆動モータ２のみによって駆動される。但し、バッテリ３の充電量が所定の基準値以下となったときには、エンジン１が運転される。そして、領域Ｒ₂で示す中出力域では、クラッチ６が締結されてエンジン１が高効率モード（例えば、低回転・高負荷）で運転され、かつ駆動モータ２が通電され、駆動輪９、１０はエンジン１及び駆動モータ２によって駆動される。領域Ｒ₃で示す高出力域では、クラッチ６が締結されてエンジン１が高出力モード（例えば、高回転・高負荷）で運転され、かつ駆動モータ２が通電され、駆動輪９、１０はエンジン１及び駆動モータ２によって強力に駆動される。
【００５４】
ここで、エンジン１は、高効率となるよう、スロットル開度と燃料噴射量と自動変速機７の変速段とを制御することにより、低回転・高負荷域で運転されるようになっている。なお、スタートスイッチがオンされたときには、所定期間は必ずエンジン１を運転し、エンジン１の始動性を向上させるようにしてもよい。
【００５５】
次に、ステップＳ４で、触媒モニタ（三元触媒の劣化診断プロセス）が終了しているか否かが判定される。そして、触媒モニタが終了していれば（ＹＥＳ）、ステップＳ５で、該ハイブリッド車Ｗが、現在設定されている運転モードで運転され、この後ステップＳ２に復帰して、この運転モード設定ルーチンが続行される。
【００５６】
他方、ステップＳ４で、触媒モニタが終了していないと判定された場合は（ＮＯ）、ステップＳ６でエンジンオンモードであるか否か、すなわちエンジン１を運転すべきモードであるか否かが判定される。ここで、エンジンオンモードであれば（ＹＥＳ）、ステップＳ７で触媒モニタモードフラグＦｃａｔｍが１であるか否かが判定される。この触媒モニタモードフラグＦｃａｔｍは、エンジン１に触媒モニタモードが設定されているときには１がセットされるフラグである。つまり、触媒モニタモードフラグＦｃａｔｍが１のときは、触媒モニタすなわち三元触媒の劣化診断プロセスが実行中であることを意味する。
【００５７】
ステップＳ７で、Ｆｃａｔｍ≠１であると判定された場合は（ＮＯ）、今回から触媒モニタが開始されたことになるので、ステップＳ８で、エンジン１に触媒温度上昇モードが設定される。なお、Ｆｃａｔｍ＝１であると判定された場合は（ＹＥＳ）、すでにエンジン１に触媒モニタモードが設定されているので、後で説明するステップＳ１１にスキップする。
このハイブリッド車Ｗでは、前記のとおり、排気ガス量が中程度であり、三元触媒の温度（触媒温度）がその活性化温度以上であり、かつ空燃比のＯ₂フィードバック制御が行われているときに三元触媒の劣化判定を行うようにしている。そこで、このように触媒モニタが開始されたときには、まずステップＳ８でエンジン１に、低回転・高負荷で運転する触媒温度上昇モードを設定して、触媒温度を高めるようにしている。
【００５８】
なお、このようにエンジン１が触媒温度上昇モードで運転される場合でも、ハイブリッド車Ｗの運転状態が図１６中の領域Ｒ₁にあり、したがって本来的にはエンジン１が駆動輪９、１０を駆動する必要がないとき（後で説明するステップＳ１４経由でこのステップＳ８が実行された場合等）には、クラッチ６を解放（オフ）してエンジン１の駆動力が駆動輪９、１０に伝達されないようにする。
【００５９】
次に、ステップＳ９で、触媒温度上昇モードフラグＦｃａｔｕｐに１がセットされる。この触媒温度上昇モードフラグＦｃａｔｕｐは、エンジン１に触媒温度上昇モニタモードが設定されているときには１がセットされるフラグである。続いて、ステップＳ１０で、触媒温度が推定され、この推定された触媒温度が所定値以上であるか否かが判定される。この所定値は、三元触媒の活性化温度付近に設定される。ここで、触媒温度の推定は、例えば、スタートスイッチがオンされた後で最初にエンジン１が始動されたときのエンジン水温と、その後のエンジン運転時間の積算値あるいは吸入空気量の積算値とに基づいて、よく知られた方法で行われる。具体的には、例えば、上記エンジン水温の一次関数（正の相関）である値ａと、エンジン運転時間又は吸入空気量の積算値の一次関数（正の相関）である値ｂの和（ａ＋ｂ）等で触媒温度を推定することができる。なお、温度センサを用いて触媒温度を実測してもよい。
【００６０】
ステップＳ１０で、触媒温度が所定値未満であると判定された場合は（ＮＯ）、まだ三元触媒の劣化判定を実施できる状態ではないので、ステップＳ５で、該ハイブリッド車Ｗが、現在設定されている運転モードで運転され、この後ステップＳ２に復帰して、該運転モード設定ルーチンが続行される。
【００６１】
他方、ステップＳ１０で、触媒温度が所定値以上であると判定された場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１１で該ハイブリッド車Ｗが車両高負荷運転モードであるか否か、すなわち図１６中の領域Ｒ₃に対応する運転状態であるか否かが判定される。ここで、車両高負荷運転モードでなければ（ＮＯ）、ステップＳ１６で、エンジン１に触媒モニタモードが設定され、続いてステップＳ１７で触媒モニタモードフラグＦｃａｔｍに１がセットされる。
【００６２】
この触媒モニタモードでは、エンジン１は、三元触媒の劣化判定に適した中程度の排気ガス量となる低回転・中負荷領域（ないしは、中回転・中負荷領域）で運転される。そして、このようにエンジン１が触媒モニタモードで運転される場合でも、ハイブリッド車Ｗの基本運転状態が図１６中の領域Ｒ₁にあり、したがって本来的にはエンジン１が駆動輪９、１０を駆動する必要がないとき（後で説明するステップＳ１４〜Ｓ１５を経由してこのステップＳ１６が実行された場合等）には、クラッチ６を解放（オフ）してエンジン１の駆動力が駆動輪９、１０に伝達されないようにする。なお、ハイブリッド車Ｗが低速（例えば、１０ｋｍ／ｈ以下）で走行している場合は、クラッチ６を締結（オン）し、自動変速機７を好ましく制御しつつ、てエンジン１と駆動モータ２とで駆動輪９、１０を駆動するようにしてもよい。この後、ステップＳ５で、該ハイブリッド車Ｗが、現在設定されている運転モードで運転され、この後ステップＳ２に復帰して、該運転モード設定ルーチンが続行される。
【００６３】
他方、ステップＳ１１で車両高負荷運転モードであると判定された場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ１２で、車両高負荷運転カウンタＴｈが１だけインクリメントされる（Ｔｈ←Ｔｈ＋１）。この車両高負荷運転カウンタＴｈは、ハイブリッド車Ｗの基本運転状態が図１６中の領域Ｒ₃で示される車両高負荷状態にある時間の継続時間をカウントするためのカウンタである。この運転モード設定ルーチンでは、車両高負荷運転モードの継続時間が基準値Ｔｈ₀以上となったときには、触媒モニタモードの実行に起因する燃費性能の低下を防止するために、強制的に触媒モニタモードを中止するようにしている。
【００６４】
次に、ステップＳ１３で、車両高負荷運転カウンタＴｈのカウント値が、基準値Ｔｈ₀以上であるか否かが判定され、Ｔｈ≧Ｔｈ₀であれば（ＹＥＳ）、触媒モニタモードの実行が中止され、ステップＳ５で該ハイブリッド車Ｗが、現在設定されている運転モードで運転され、この後ステップＳ２に復帰して、該運転モード設定ルーチンが続行される。
他方、ステップＳ１３でＴｈ＜Ｔｈ₀であると判定された場合は（ＮＯ）、ステップＳ１６で触媒モニタモードの実行が継続される。
【００６５】
ところで、前記のステップＳ６で、エンジンオンモードでないと判定された場合は（ＮＯ）、ステップＳ１４で、触媒温度上昇モードフラグＦｃａｔｕｐが１であるか否かが判定され、Ｆｃａｔｕｐ＝１であれば（ＹＥＳ）、触媒モニタを継続するために（途中で放棄しないよう）、ステップＳ８にスキップして該触媒モニタが続行される。つまり、基本的にはエンジン１の運転を停止すべき状態にあるが、触媒モニタを継続するために、触媒モニタモードでのエンジン１の運転が継続される。これにより、触媒モニタの精度が高められる。
【００６６】
他方、ステップＳ１４で、Ｆｃａｔｕｐ≠１であると判定された場合は（ＮＯ）、ステップＳ１５で触媒モニタモードフラグＦｃａｔｍが１であるか否かが判定される。ここで、Ｆｃａｔｍ＝１であれば（ＹＥＳ）、触媒モニタがまだ終了していないので、ステップＳ１１にスキップして触媒モニタが続行される。これにより、エンジン１側のトルク要求と触媒モニタ側の要求とを両立させて燃費性能の向上を図ることができる。他方、Ｆｃａｔｍ≠１であれば（ＮＯ）、すでに触媒モニタが終了しているので、ステップＳ５で該ハイブリッド車Ｗが、現在設定されている運転モードで運転され、この後ステップＳ２に復帰して、該運転モード設定ルーチンが続行される。
【００６７】
図１７に、この運転モード設定ルーチンが実行された場合における、車速（車両負荷）及びエンジン負荷の時間に対する変化特性の一例を示す。なお、触媒モニタに要する時間は、２〜３分である。
図１７において、グラフＨ₁（実線）は車速を示し、Ｈ₂（破線）は車両高負荷状態が比較的長く継続された場合の車速を示している。そして、グラフＨ₃（実線）及びグラフＨ₄（破線）は、それぞれ、時刻ｔ₄₀で触媒モニタが開始された場合におけるグラフＨ₁及びグラフＨ₂に対応するエンジン負荷を示している。なお、グラフＨ₄では、時刻ｔ₄₀で、触媒モニタの開始後、所定時間Ｔｈ₀経過後に触媒モニタを中止して高負荷運転に設定される。
また、グラフＨ₅（実線）及びグラフＨ₆（破線）は、それぞれ、触媒モニタが行われていない場合における、グラフＨ₁及びグラフＨ₂に対応するエンジン負荷を示している。なお、触媒モニタは、時刻ｔ₃₀で終了している。
【００６８】
以下、図１４〜図１５を参照しつつ、エンジン１の燃料噴射と三元触媒の劣化判定とを制御するエンジン制御ルーチンの処理手順を説明する。なお、このエンジン制御ルーチンは、所定のクランク角となる毎に実行される。
図１４〜図１５に示すように、このエンジン制御ルーチンでは、まずステップＳ２１で、吸入空気量Ｑａ、エンジン水温Ｔｗ等の各種データ（制御情報）が入力される。
【００６９】
次に、ステップＳ２２で現在の運転モードが読み込まれ、続いてステップＳ２３でエンジンオン（エンジン１が運転中）であるか否かが判定される。そして、ステップＳ２３でエンジンオンであると判定された場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ２４で、高効率モードが設定されているか否か、すなわちステップＳ２２で読み込まれた運転モードが高効率モードであるか否かが判定される。なお、ステップＳ２３で、エンジンオンでないと判定された場合は（ＮＯ）、エンジン１を運転ないしは制御する必要がないので、後で説明するステップＳ２９にスキップする。
【００７０】
ステップＳ２４で高効率モードが設定されていないと判定された場合（ＮＯ）、すなわち触媒モニタモードが設定されている場合は、ステップＳ３０で触媒モニタモード用のスロットル開度と燃料噴射量とが設定される。すなわち、低回転・中負荷となるようにスロットル開度と燃料噴射量とが設定される。なお、この場合の空燃比は理論空燃比とされ、上流側Ｏ₂センサ２８の出力値と理論空燃比に相当する値との差に基づくフィードバック補正値と、エンジン負荷とエンジン回転数とから求まる基本噴射量とにより、燃料噴射量が設定される。
【００７１】
そして、ステップＳ３１でスロットル弁２４が駆動され、続いてステップＳ３２で噴射時期であるか否かが判定される。ここで、噴射時期でなければ（ＮＯ）、噴射時期となるまでこのステップＳ３２が繰り返し実行され（噴射時期となるまで待機し）、噴射時期となったときに（ＹＥＳ）、ステップＳ３３で燃料噴射弁２７から燃料が噴射される。
【００７２】
次にステップＳ３４で、触媒モニタ条件が成立しているか否かが判定される。ここで、触媒モニタ条件としては、例えば、両Ｏ₂センサ２８、２９が活性化されていること、エンジン水温Ｔｗが所定値以上であること、蒸発燃料回収系統に故障がないことなどがあげられる。そして、触媒モニタ条件が成立していれば（ＹＥＳ）、ステップＳ３５で上流側Ｏ₂センサ２８の反転比検出期間内におけるリッチ・リーンの反転回数Ａがカウントされ、続いてステップＳ３６で下流側Ｏ₂センサ２９の反転比検出期間内におけるリッチ・リーンの反転回数Ｂがカウントされる。そして、ステップＳ３７で、上流側Ｏ₂センサ２８の反転回数Ａが所定の基準値Ａ₀以上であるか否かが判定される。なお、基準値Ａ₀は、例えば、カウント時間が反転比検出期間に一致するような値に設定される。このステップＳ３７でＡ＜Ａ₀であると判定された場合は（ＮＯ）、まだ反転比を算出することができないので、今回のルーチンを終了する。
【００７３】
他方、ステップＳ３７でＡ≧Ａ₀であると判定された場合は（ＹＥＳ）、反転比を算出することが可能な状態となっているので、ステップＳ３８で反転比ＨＲ（＝Ａ／Ｂ）が算出される。続いて、ステップＳ３９で、反転比ＨＲが所定値（劣化判定しきい値）以上であるか否かが判定される。ここで、反転比ＨＲが所定値以上であれば、ステップＳ４０で、三元触媒が正常であると判定される。他方、ステップＳ３９で、反転比ＨＲが所定値未満であると判定された場合は（ＮＯ）、ステップＳ４１で三元触媒が異常であると判定され、ワーニング（警報）が出力される。この後、判定終了フラグＦｍｆに１がセットされ、今回のルーチンを終了する。なお、判定終了フラグＦｍｆは、触媒モニタが終了したときに１がセットされるフラグである。
【００７４】
ところで、前記のステップＳ２４で、高効率モードが設定されていると判定された場合（ＹＥＳ）、すなわち基本運転モード又は触媒温度上昇モードが設定されている場合は、ステップＳ２５でエンジン１に高効率モードが設定される。すなわち、低回転・高負荷となるようにスロットル開度と燃料噴射量とが設定される。なお、この場合の空燃比は理論空燃比とされ、ステップＳ３０の場合と同様に、フィードバック補正値と基本噴射量とにより、燃料噴射量が設定される。
【００７５】
そして、ステップＳ２６でスロットル弁２４が駆動され、続いてステップＳ２７で噴射時期であるか否かが判定される。ここで、噴射時期でなければ（ＮＯ）、噴射時期となるまでこのステップＳ２７が繰り返し実行され（噴射時期となるまで待機し）、噴射時期となったときに（ＹＥＳ）、ステップＳ２８で燃料噴射弁２７から燃料が噴射される。
【００７６】
次に、ステップＳ２９で、上流側Ｏ₂センサ２８及び下流側Ｏ₂センサ２９の、反転比検出期間内におけるリッチ・リーンの反転回数のカウント値Ａ及びＢがそれぞれ０にリセットされ、今回のルーチンは終了する。
【００７７】
この実施の形態では、図１４中のステップＳ２４で触媒モニタ中に高効率モードが設定されたときには触媒モニタを直ちに中止するようにしているが、触媒モニタ中に高効率モードが設定されたときに触媒モニタを一時停止して、そのときの反転回数Ａ、Ｂを記憶しておき、その後触媒の温度変化が小さい所定の短い時間で高効率モードが解除されたときには、直ちに中負荷にして触媒モニタを継続するようにしてもよい。このようにすれば、触媒モニタを確実に実行することができる。
【００７８】
なお、この実施の形態のハイブリッド車Ｗはクラッチ６を有し、車両走行状態に応じてクラッチ６を接続・解放（遮断）制御するようにしているが、このようにせず、エンジン１と駆動モータ２とを直結するか、あるいは変速機を介して直結するように構成したハイブリッド車においても、この実施の形態の故障診断装置は適応可能である。
【００７９】
以上、この故障診断手法によれば、ハイブリッド車Ｗないしはエンジン１の燃費性能を大幅に高めつつ、三元触媒（排気ガス浄化触媒）の劣化ないしは異常を的確かつ容易に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態にかかるハイブリッド車の概略構成を示す模式図である。
【図２】 図１に示すハイブリッド車のエンジン及びその燃料系統のシステム構成図である。
【図３】 図１に示すハイブリッド車の発進時又は低負荷定常走行時における駆動形態を示す模式図である。
【図４】 図１に示すハイブリッド車の急発進時、急加速時又は高負荷定常走行時における駆動形態を示す模式図である。
【図５】 図１に示すハイブリッド車のエンジン起動時における駆動形態を示す模式図である。
【図６】 図１に示すハイブリッド車の減速時における駆動形態を示す模式図である。
【図７】 図１に示すハイブリッド車の中負荷定常走行時における駆動形態を示す模式図である。
【図８】 図１に示すハイブリッド車の停車充電時における駆動形態を示す模式図である。
【図９】 蒸発燃料回収系統の故障診断時における各種状態を示すタイムチャートである。
【図１０】 Ｏ₂センサの出力反転の様子を示す図である。
【図１１】 出力反転回数比と浄化率との関係の、排気ガス量に対する依存性を示す図である。
【図１２】 排気ガス浄化触媒の故障診断にかかる運転モード設定ルーチンのフローチャートの前半部である。
【図１３】 排気ガス浄化触媒の故障診断にかかる運転モード設定ルーチンのフローチャートの後半部である。
【図１４】 エンジン制御ルーチンのフローチャートの前半部である。
【図１５】 エンジン制御ルーチンのフローチャートの後半部である。
【図１６】 基本運転モードの、車速及びアクセル開度に対する特性を示す図である。
【図１７】 触媒モニタを行った場合における車速及びエンジン負荷の時間に対する変化特性を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｗ…ハイブリッド車、１…エンジン、２…駆動モータ、３…バッテリ、４…エンジンモータ、５…トルクコンバータ、６…クラッチ、７…自動変速機、８…差動機構、９…左側の駆動輪、１０…右側の駆動輪、１１…ギヤトレイン、１２…排気通路、１３…触媒コンバータ、１４…システムコントローラ、１５…電力コントローラ、１６…アクセルペダル、１７…ブレーキペダル、２０…吸気通路、２１…共通吸気通路、２２…エアクリーナ、２３…エアフローセンサ、２４…スロットル弁、２５…サージタンク、２６…独立吸気通路、２７…燃料噴射弁、２８…上流側Ｏ₂センサ、２９…下流側Ｏ₂センサ、３１…燃料タンク、３２…燃料ポンプ、３３…燃料供給通路、３４…燃料還流通路、３５…燃料フィルタ、３６…プレッシャレギュレータ、３７…パージ通路、３８…キャニスタ、３９…圧力センサ、４０…制御弁、４１…ロールオーバーバルブ、４３…パージ弁、４４…大気開放通路、４５…大気開放弁、４６…エアフィルタ。

Claims (9)

1. それぞれ駆動輪を駆動することができる、電動式の駆動モータと、排気通路に排気ガス浄化触媒を備えているエンジンとが設けられ、車両運転状態に応じて駆動輪の駆動形態を変更しつつ走行するようになっているハイブリッド車の故障診断装置であって、
   上記エンジンが排気ガス浄化触媒の劣化判定に適した所定の可判定運転状態にあるときに、所定の状態値検出期間における排気ガス浄化触媒の劣化に関連する状態値を検出し、該状態値に基づいて排気ガス浄化触媒の劣化を判定する触媒劣化判定手段と、
   車両運転中に上記触媒劣化判定手段が排気ガス浄化触媒の劣化判定を実行できるよう、上記エンジンを可判定運転状態で継続運転させる劣化判定制御手段とが設けられ、
   上記劣化判定制御手段が、上記エンジンを可判定運転状態で継続運転させているときにおいて、車両運転状態が高負荷状態となったときには、可判定運転状態での運転を抑制するようになっていることを特徴とするハイブリッド車の故障診断装置。
2. それぞれ駆動輪を駆動することができる、電動式の駆動モータと、排気通路に排気ガス浄化触媒を備えているエンジンとが設けられ、車両運転状態に応じて駆動輪の駆動形態を変更しつつ走行するようになっているハイブリッド車の故障診断装置であって、
   上記エンジンが排気ガス浄化触媒の劣化判定に適した所定の可判定運転状態にあるときに、所定の状態値検出期間における排気ガス浄化触媒の劣化に関連する状態値を検出し、該状態値に基づいて排気ガス浄化触媒の劣化を判定する触媒劣化判定手段と、
   車両運転中に上記触媒劣化判定手段が排気ガス浄化触媒の劣化判定を実行できるよう、上記エンジンを可判定運転状態で継続運転させる劣化判定制御手段とが設けられ、
   上記劣化判定制御手段が、上記エンジンを可判定運転状態で継続運転させているときにおいて、車両運転状態が頻繁に過渡運転となるときには、可判定運転状態での運転を中止するようになっていることを特徴とするハイブリッド車の故障診断装置。
3. 上記劣化判定制御手段が、上記状態値検出期間よりも長い期間、上記エンジンを可判定運転状態で継続運転させるようになっていることを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車の故障診断装置。
4. 上記可判定運転状態が、上記エンジンの排気ガス量が中程度となる運転領域で運転されている状態であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のハイブリッド車の故障診断装置。
5. 上記可判定運転状態が、上記排気ガス浄化触媒の温度が所定の基準値以上であり、かつ上記エンジンの空燃比がフィードバック制御されている状態であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のハイブリッド車の故障診断装置。
6. 上記エンジンが、車両高負荷運転時又はバッテリ充電量減少時に運転されるようになっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のハイブリッド車の故障診断装置。
7. 上記エンジンが、運転時に高効率となるように制御されるようになっていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のハイブリッド車の故障診断装置。
8. 車両運転中において車両高負荷運転状態となったときには、上記エンジンの高効率運転が開始され、
   上記車両高負荷運転状態が終了しても、排気ガス浄化触媒の温度が上記基準値以上となるまで高効率運転が継続され、この後上記エンジンが可判定運転状態で継続運転させられるようになっていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のハイブリッド車の故障診断装置。
9. エンジン出力を電力に変換することができるエンジンモータとバッテリとが設けられていて、
   上記エンジンモータが、上記劣化判定制御手段によって上記エンジンが可判定運転状態で継続運転させられているときに、エンジン出力を電力に変換して上記バッテリを充電するようになっていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のハイブリッド車の故障診断装置。

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