JP5610158B2 - Hybrid vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両の駆動源としてモータとエンジン(内燃機関)とを備えたハイブリッド車両の制御装置に関し、特に、エンジンに取り付けられた機器の故障判定に関する。 The present invention relates to a control device for a hybrid vehicle including a motor and an engine (internal combustion engine) as a vehicle drive source, and more particularly to a failure determination of a device attached to the engine.
近年、モータの駆動力とエンジンの駆動力とを組み合わせて車両を走行させるハイブリッド車両が開発され、実用化が進んでいる。さらにモータに給電を行うバッテリを外部の商用電源で充電可能なプラグインハイブリッド車両の開発、実用化も進んできている。 In recent years, hybrid vehicles that drive a vehicle by combining the driving force of a motor and the driving force of an engine have been developed and put into practical use. Furthermore, the development and commercialization of plug-in hybrid vehicles capable of charging a battery for supplying power to an electric motor with an external commercial power source are also progressing.
このようなハイブリッド車両としては、例えば、モータの駆動力により車両を走行させると共にエンジンを発電機の動力源として用いるシリーズ方式を採用したものや、エンジンとモータとの両方の駆動力により車両を走行させるパラレル方式を採用したものがある。さらにプラグインハイブリッド車両の場合、モータのみの駆動力によって車両を走行させるEV走行モードと、上記シリーズ方式を適用したシリーズ走行モード、或いは上記パラレル方式を適用したパラレル走行モードとを、車両の運転状況に応じて切り替えるようにしたものもある。 As such a hybrid vehicle, for example, a vehicle using a series system in which the vehicle is driven by the driving force of the motor and the engine is used as a power source of the generator, or the vehicle is driven by the driving force of both the engine and the motor. Some have adopted a parallel system. Further, in the case of a plug-in hybrid vehicle, the EV driving mode in which the vehicle is driven by the driving force of only the motor, the series driving mode to which the above series method is applied, or the parallel driving mode to which the above parallel method is applied are Some are switched according to the situation.
ところで、従来、エンジンを備えた車両においては、エンジンに取り付けられた機器、例えば、排気通路の触媒後方に設けられる酸素(O2)センサや、EGR装置等、の故障判定(診断)が所定のタイミングで実施されている。このような機器の故障判定は、一般的に、アクセルオフ等によりエンジンへの燃料供給が停止(燃料カット)された際に実施されている。例えば、排気通路の酸素センサの故障判定を行う場合、燃料カットが開始されてから所定期間内におけるセンサの出力値の変化量から故障か否かが判定される。 Conventionally, in a vehicle equipped with an engine, failure determination (diagnosis) of equipment attached to the engine, for example, an oxygen (O 2 ) sensor provided behind the catalyst in the exhaust passage, an EGR device, or the like is predetermined. It is implemented at the timing. Such device failure determination is generally performed when the fuel supply to the engine is stopped (fuel cut) due to an accelerator off or the like. For example, when determining the failure of the oxygen sensor in the exhaust passage, it is determined whether or not there is a failure from the amount of change in the output value of the sensor within a predetermined period after the fuel cut is started.
そしてこのようなエンジンに取り付けられた機器の故障判定(診断)は、ハイブリッド車両においても実施されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に係る発明では、エンジンとモータと発電機とが常に一緒に連れ回るパワートレインを構成したハイブリッド車両において、燃料カット時にモータの駆動力によって車両を走行させつつ、モータによってエンジンを所定回転数に維持した状態で故障判定を行っている。このようにモータによってエンジンの回転を維持させることで、ハイブリッド車両においてもエンジンに取り付けられた機器の故障判定を頻繁に実施することができる。 And the failure determination (diagnosis) of the apparatus attached to such an engine is implemented also in the hybrid vehicle (for example, refer patent document 1). In the invention according to Patent Document 1, in a hybrid vehicle configured with a power train in which an engine, a motor, and a generator are always rotated together, the motor is driven by the driving force of the motor when the fuel is cut, and the engine is rotated by a predetermined amount by the motor. Failure judgment is performed with the number maintained. By maintaining the rotation of the engine by the motor in this way, it is possible to frequently perform failure determination of equipment attached to the engine even in a hybrid vehicle.
しかしながら、特許文献1に係るハイブリッド車両は、モータ及びエンジンが共に連れ回ることによって走行するものであり、燃料カット時のエンジン回転数や、空燃比等のエンジンの運転条件は、車両の走行状態に依存する。つまり燃料カットが開始されてから所定期間中のセンサの出力値の変化量は、車両の走行状態によって変化する。したがって、車両の走行状態によっては、故障判定を正確に行うことができない虞がある。 However, the hybrid vehicle according to Patent Document 1 travels when the motor and the engine are driven together, and the engine operating conditions such as the engine speed at the time of fuel cut and the air-fuel ratio are the driving conditions of the vehicle. Dependent. That is, the amount of change in the output value of the sensor during a predetermined period after the fuel cut is started varies depending on the traveling state of the vehicle. Therefore, there is a possibility that the failure determination cannot be performed accurately depending on the traveling state of the vehicle.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エンジンに取り付けられたセンサ等の機器の故障判定の正確性を向上することができるハイブリッド車両を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a hybrid vehicle that can improve the accuracy of failure determination of devices such as sensors attached to an engine.
上記課題を解決する本発明の第1の態様は、燃料供給により駆動する内燃機関と、該内燃機関の回転要素と同期回転するように接続される回転体を有する発電機と、前記発電機の電力を蓄えるバッテリと、前記バッテリの電力で駆動し車両を走行させる走行用モータと、前記内燃機関と前記車両の駆動輪との間に設けられ駆動力の伝達を断接する摩擦クラッチと、前記内燃機関の駆動後、前記摩擦クラッチが駆動力の伝達を切断しているのを確認し、前記内燃機関への燃料供給を停止させて前記発電機により前記内燃機関の回転要素を回転させて、当該内燃機関の排気系に取り付けられた機器の故障判定を行う故障判定手段と、を備え、前記摩擦クラッチを断状態にすると共に前記走行用モータを駆動源として走行するEV走行モードと、前記摩擦クラッチを断状態にすると共に前記走行用モータを駆動源として走行させつつ、前記内燃機関によって前記発電機を作動させて前記バッテリの充電を行うシリーズ走行モードとを有し、前記故障判定手段は、前記シリーズ走行モードから前記EV走行モードに切り替える際に前記故障判定を行うことを特徴とするハイブリッド車両にある。 According to a first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems, an internal combustion engine driven by fuel supply, a generator having a rotating body connected to rotate in synchronization with a rotating element of the internal combustion engine, and the generator A battery for storing electric power; a motor for driving the vehicle driven by the electric power of the battery; a friction clutch provided between the internal combustion engine and a drive wheel of the vehicle; After the engine is driven, it is confirmed that the friction clutch cuts off the transmission of the driving force, the fuel supply to the internal combustion engine is stopped, the rotating element of the internal combustion engine is rotated by the generator, It comprises a failure determining means for performing failure judgment of the attached device in an exhaust system of an internal combustion engine, and a EV mode traveling the friction clutch as a drive source to the traction motor as well as the disconnection state, before A series travel mode in which the friction clutch is disengaged and the travel motor is driven as a drive source while the generator is operated by the internal combustion engine to charge the battery, and the failure determination means includes In the hybrid vehicle, the failure determination is performed when switching from the series travel mode to the EV travel mode .
かかる第1の態様では、摩擦クラッチの断状態において、エンジンの回転数等の運転条件は、車両の走行状態に依存しない。したがって、エンジンを一定の条件又は任意の条件で回転させながら機器の故障判定を行うことができる。これにより、機器の故障判定の正確性を向上することができる。 In the first aspect, when the friction clutch is disengaged, the operating conditions such as the engine speed do not depend on the traveling state of the vehicle. Therefore, it is possible to determine the failure of the device while rotating the engine under a certain condition or an arbitrary condition. Thereby, the accuracy of equipment failure determination can be improved.
本発明の第2の態様は、前記故障判定手段は、前記内燃機関の回転要素の回転速度を当該故障判定の対象となる機器の種類に応じて変動させるよう前記発電機を制御する
ことを特徴とする第1の態様のハイブリッド車両にある。
According to a second aspect of the present invention, the failure determination means controls the generator so as to vary the rotational speed of the rotating element of the internal combustion engine in accordance with the type of equipment to be subjected to the failure determination. It is in the hybrid vehicle of the 1st mode.
かかる第2の態様では、機器の種類に応じた最適なエンジンの運転条件で、各種機器の故障判定を行うことができる。したがって故障判定の正確性がさらに向上する。 In the second aspect, it is possible to determine the failure of various devices under the optimum engine operating conditions according to the type of device. Therefore, the accuracy of failure determination is further improved.
本発明の第3の態様は、前記故障判定手段は、燃料供給量を変動させて前記内燃機関の駆動後、燃料供給を停止時は前記内燃機関の回転数を一定に保持するように前記発電機を制御することを特徴とする第1又は2の態様のハイブリッド車両にある。 According to a third aspect of the present invention, the failure determination means changes the fuel supply amount and drives the internal combustion engine, and then stops the fuel supply so that the power generation is held constant when the fuel supply is stopped. The hybrid vehicle according to the first or second aspect is characterized by controlling the machine.
かかる第3の態様は、エンジンを所望の回転数で回転させながら故障判定を行うことで、故障判定の正確性がより確実に向上する。 In the third aspect, the accuracy of the failure determination is more reliably improved by performing the failure determination while rotating the engine at a desired rotational speed.
本発明の第4の態様は、前記故障判定手段は、排気通路に設けられた酸素センサの故障判定を行う場合に、前記内燃機関への燃料供給が停止される前に当該内燃機関に供給される燃料供給量を一時的に増加させることを特徴とする第1〜3の何れか一つの態様のハイブリッド車両にある。 According to a fourth aspect of the present invention, the failure determination means is supplied to the internal combustion engine before the fuel supply to the internal combustion engine is stopped when performing a failure determination of an oxygen sensor provided in the exhaust passage. In the hybrid vehicle according to any one of the first to third aspects, the fuel supply amount is temporarily increased.
かかる第4の態様では、燃料カット前に酸素センサ周辺の排気ガスをリッチにすることで、酸素センサの故障検出を確実に実施できる。なお「確実に実施できる」とは、正確という意味ではなく、頻度のことである。排ガスがリーンであると故障検出を実施できずに終了してしまうリスクがある。 In the fourth aspect, the oxygen sensor failure can be reliably detected by enriching the exhaust gas around the oxygen sensor before the fuel cut. Note that “can be implemented reliably” does not mean accuracy, but frequency. If the exhaust gas is lean, there is a risk that failure detection cannot be performed and the process ends.
かかる本発明では、摩擦クラッチが断状態であって、車両が走行中にエンジンへの燃料供給が停止された場合に、機器の故障判定を実施するようにしているため、一定の条件又は任意の条件で、機器の故障判定を実施することができる。したがって、故障判定の正確性を向上することができる。また正確性の向上に伴い、故障判定の条件を厳しく設定することが可能となる。例えば、故障判定時間の短縮を図ることができ、ドライバビリティの向上を図ることもできる。 In the present invention, when the friction clutch is in a disengaged state and the fuel supply to the engine is stopped while the vehicle is running, the failure determination of the device is performed. Under certain conditions, it is possible to carry out equipment failure determination. Therefore, the accuracy of failure determination can be improved. In addition, with the improvement of accuracy, it becomes possible to set severe conditions for failure determination. For example, failure determination time can be shortened and drivability can be improved.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態に係るハイブリッド車両(以下、単に「車両」ともいう)10は、フロントモータ(走行用モータ)11と、エンジン(内燃機関)12とを、車両走行用の駆動源として備えている。フロントモータ11の駆動力は前駆動伝達機構13、車軸14を介して車輪15に伝達される。フロントモータ11には、インバータ16を介してバッテリ17が接続されており、運転者のペダル操作に応じて、バッテリ17からインバータ16を介して所定の電力が供給される。またバッテリ17には、DC/DCコンバータ18を介して補機類に電力を供給するためのサブバッテリ(12Vバッテリ)19が接続されている。
As shown in FIG. 1, a hybrid vehicle (hereinafter, also simply referred to as “vehicle”) 10 according to the present embodiment includes a front motor (traveling motor) 11 and an engine (internal combustion engine) 12 for traveling the vehicle. It is provided as a drive source. The driving force of the
エンジン12は一般的な内燃機関として構成され、燃料タンク20から供給される燃料が燃焼されることにより駆動する。またエンジン12は、吸気マニホールド21および排気マニホールド22を備えている。これら吸気マニホールド21と排気マニホールド22とはEGR通路23により接続されており、EGR通路23の吸気マニホールド21との接続部分にはEGR弁24が設けられている。すなわちエンジン12は、排気マニホールド(排気通路)22内の排ガスの一部を、EGR通路23を介して吸気マニホールド(吸気通路)21に還流させるEGR装置25を備えている。なお排ガスの環流量はEGR弁24の開閉動作により調節される。また排気マニホールド22に接続された排気管26には、排ガス浄化のための触媒27が設けられている。
The
このようなエンジン12は、出力系28を介してジェネレータ(発電機)29に接続されている。ジェネレータ29は、ジェネレータインバータ30を介してバッテリ17(及びフロントモータ11)に接続されている。また出力系28は、ジェネレータ29に接続される一方で、摩擦クラッチ31を介して前駆動伝達機構13にも接続されている。
Such an
そして車両10の運転状態に応じてエンジン12が始動されると、エンジン12の駆動力が出力系28を介してまずはジェネレータ29に伝達される。ジェネレータ29は、エンジン12の駆動力により作動し、ジェネレータ29で発電された電力が、フロントモータ11及びバッテリ17に適宜供給される。また車両10の運転状態に応じて走行モードが切り替えられて摩擦クラッチ31が接続されると、エンジン12の駆動力が前駆動伝達機構13、車軸14を介して車輪15にも伝達されるようになっている。
When the
また車両10には、各種装置を総括的に制御する制御装置50が備えられている。制御装置50は各種センサからの信号に基づいてエンジン12の制御も行っている。例えば、排気管26には、触媒27の上流側及び下流側に設けられる排気の空燃比(酸素濃度)を検出するO2センサ(酸素センサ)32,33が設けられている。これらのO2センサ32,33により排ガスの酸素濃度を検出することで、触媒27の状態(空燃比)を監視している。なお、O2センサに代えてリニア空燃比センサ(LAFS)を設けることも可能である。また例えば、吸気マニホールド21内の圧力(インマニ圧)を検出する圧力センサ34が設けられている。制御装置50は、これらO2センサ32,33、圧力センサ34を含む各種センサからの信号に基づいてエンジン12を適宜制御している。
Further, the
本実施形態に係る車両10は、制御装置50によってフロントモータ11やエンジン12等が適宜制御されることで、車両10の走行状態に応じて、走行モードが適宜切り替えられるようになっている。具体的には、摩擦クラッチ31を断状態にすると共にフロントモータ11を駆動源として車両10を走行させるEV走行モードと、摩擦クラッチ31を断状態にすると共にフロントモータ11を駆動源として車両10を走行させつつ、エンジン12によってジェネレータ29を作動させてバッテリ17等の充電を行うシリーズ走行モードと、摩擦クラッチ31を接状態としてフロントモータ11及びエンジン12の両方を駆動源として車両10を走行させるパラレル走行モードとが、車両10の走行状態に応じて適宜切り替えられるようになっている。
In the
また制御装置50は、エンジン12に取り付けられた各種機器、例えば、上述の各種センサ、EGR装置25、触媒27等、の故障判定を所定のタイミングで実施する故障判定手段51を備えている。故障判定手段51は、シリーズ走行モードで車両10が走行中にエンジン12への燃料供給が停止されると、ジェネレータ29を動力源としてエンジン12を回転させた状態で、エンジン12に取り付けられた機器の故障判定を行う。例えば、本実施形態では、故障判定手段51は、シリーズ走行モードからEV走行モードに切り替わる際に、触媒27の下流側に設けられたO2センサ33の故障判定を行っている。なおシリーズ走行モード中は、通常、燃料カットが一時的に実施されることはない。
In addition, the
ここでシリーズ走行モードからEV走行モードに切り替わる際、燃料カットされるとエンジン12は停止する。しかしながら故障判定が実施される場合には、ジェネレータ29が駆動されてエンジン12の回転は維持される。このため、燃料カットされた後もエンジン12には新気が供給され、燃料カット後は空燃比(排気空燃比)が急激にリーン方向に変化することになる。
Here, when switching from the series travel mode to the EV travel mode, the
したがって、O2センサ33の機能が正常であれば、図2中に実線で示すように、O2センサ33の出力値(電圧)は燃料カット後に急激に低下する。一方、O2センサ33の機能が低下している(故障している)と、図2中に点線で示すように、O2センサ33の出力値は緩やかに低下する。 Therefore, if the function of the O 2 sensor 33 is normal, the output value (voltage) of the O 2 sensor 33 rapidly decreases after the fuel cut, as indicated by a solid line in FIG. On the other hand, when the function of the O 2 sensor 33 is deteriorated (failed), the output value of the O 2 sensor 33 gradually decreases as shown by a dotted line in FIG.
本実施形態では、このようなO2センサ33の出力値の変化の違いから故障判定を行っている。すなわち燃料カットから一定時間(故障判定時間)におけるO2センサ33の出力値の変化量に基づいてO2センサ33の故障判定を行っている。具体的には、燃料カットが実施されると、O2センサ33の出力値(の変化)のモニタを開始する。そして、故障判定時間T1が経過するまでにO2センサ33の出力値が第1の閾値V1以下になると、O2センサ33は正常であると判定している。一方、故障判定時間T1が経過してもO2センサ33の出力値が第1の閾値V1よりも大きければ、O2センサ33は故障(劣化)していると判定している。 In the present embodiment, failure determination is performed based on the difference in the output value of the O 2 sensor 33. That is, performing the failure determination of the O 2 sensor 33 based on the change in the output value of the O 2 sensor 33 in the predetermined time from the fuel cut (failure determination time). Specifically, when the fuel cut is performed, monitoring of the output value (change) of the O 2 sensor 33 is started. When the output value of the O 2 sensor 33 by the failure determination time T1 has elapsed is below a first threshold value V1, the O 2 sensor 33 is determined to be normal. On the other hand, larger output value of the failure determination time T1 has elapsed O 2 sensor 33 even than the first threshold value V1, the O 2 sensor 33 is determined to be faulty (deterioration).
ところで、エンジンの駆動力により車両を走行させている場合、故障判定が実施される直前のエンジンの運転状況、例えば、エンジンの回転数は車両の走行状態によって決まり、常に一定にはならない。また燃料カット実施後にエンジンに供給される新気の量は、エンジンの回転数に依存する。つまり故障判定時間中のO2センサの出力値は、エンジンの運転状況によっても変化する。したがって、車両の走行状態によっては、O2センサの故障判定を正確に行うことができない虞がある。 By the way, when the vehicle is driven by the driving force of the engine, the operating condition of the engine immediately before the failure determination is performed, for example, the engine speed is determined by the driving state of the vehicle and is not always constant. The amount of fresh air supplied to the engine after the fuel cut is performed depends on the engine speed. That is, the output value of the O 2 sensor during the failure determination time also changes depending on the operating condition of the engine. Therefore, depending on the running state of the vehicle, it may not be possible to accurately determine the failure of the O 2 sensor.
しかしながら本発明では、シリーズ走行モードで車両10が走行中にエンジン12への燃料供給が停止される際に、故障判定手段51が機器の故障判定を行う。シリーズ走行モードでは、エンジンの回転数は車両の走行状態に依存しないため、故障判定が実施される直前のエンジン12の回転数を常に一定とすることができる。また、例えば、故障判定が実施される直前のエンジン12の回転数を所望の回転数に設定することもできる。
However, in the present invention, when the fuel supply to the
したがって、シリーズ走行モードで車両10が走行中にエンジン12への燃料供給が停止された際に、一定又は所望の条件でO2センサ33の故障判定を行うことができ、故障判定の正確性が大幅に向上する。また、正確性の向上に伴い、故障判定の条件を厳しく設定することが可能となる。例えば、故障判定時間を短縮してドライバビリティの向上を図ることもできる。
Therefore, when the fuel supply to the
図3は、O2センサの故障判定制御の一例を示すフローチャートである。以下、図3を参照してO2センサの故障判定手順の一例について説明する。 FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of failure determination control for the O 2 sensor. Hereinafter, an example of the O 2 sensor failure determination procedure will be described with reference to FIG.
上述したように本実施形態では、車両10がシリーズ走行モードで走行中に、燃料カットの指示(エンジン12の停止指示)があり、走行モードがシリーズ走行モードからEV走行モードに切り替わる際に、故障判定手段51によるO2センサ33の故障判定が実施される。なおエンジン12の停止指示は、例えば、ジェネレータ29による充電によってバッテリ17が満充電になった場合、または車速が低下した場合、ドライバーがEV走行モードを選択した場合などに出される。
As described above, in the present embodiment, when the
図3に示すように、エンジン12の停止指示がONになると、エンジン12への燃料供給が継続されている状態で、まずはO2センサ33の出力値から空燃比(筒内空燃比)が所定の閾値以下(リッチ側)であるか否かが判定される(ステップS1)。すなわちO2センサ33の出力値が第2の閾値V2以上であるか否かが判定される。なお車両10がシリーズ走行モードで走行している場合、エンジン12は、通常、理論空燃比(ストイキ)を目標空燃比としてフィードバック制御されている。したがってエンジン12の空燃比は、理論空燃比を中心としてリーン側とリッチ側とに変動している。
As shown in FIG. 3, when the stop instruction for the
ここで、空燃比が所定の閾値以下(リッチ側)、すなわちO2センサ33の出力値が第2の閾値V2以上であると判定されると(ステップS1:YES)、ステップS2に進んでエンジン12への燃料タンク20からの燃料供給がカットされる。このとき、車両10の走行モードがシリーズ走行モードであれば、そのまま燃料カットが実施される。車両10の走行モードがパラレル走行モードである場合には、パラレル走行モードからシリーズ走行モードに切り替えられ、一定時間経過後に燃料カットが実施される。また燃料カットと同時にバッテリ17からジェネレータ29に電力が供給されてジェネレータ29が始動される。ジェネレータ29が回転することで、エンジン12の回転はそのときの回転数のまま維持される。
Here, if it is determined that the air-fuel ratio is equal to or less than a predetermined threshold value (rich side), that is, the output value of the O 2 sensor 33 is equal to or greater than the second threshold value V2 (step S1: YES), the process proceeds to step S2 and the engine The fuel supply from the
このとき、エンジン12の回転数(ジェネレータ29の回転数)は、O2センサ33の故障判定に適した回転数に設定される。また燃料カットが実施される前に、予めエンジン12の回転数を、O2センサ33の故障判定に適した回転数に変更するようにしてもよい。
At this time, the rotational speed of the engine 12 (the rotational speed of the generator 29) is set to a rotational speed suitable for determining the failure of the O 2 sensor 33. Further, before the fuel cut is performed, the rotational speed of the
次に、エンジン12の回転が継続された状態で、O2センサ33のレスポンスモニタを開始する(ステップS3)。具体的には、O2センサ33の出力値のモニタを開始する。
Next, response monitoring of the O 2 sensor 33 is started in a state where the rotation of the
なお上述のステップ1とステップ2とは順序が逆であってもよい。すなわち燃料カットを実施し、その瞬間のO2センサ33の出力値の大きさに応じて、レスポンスモニタを開始するか否かを決定するようにしてもよい。 Note that the order of step 1 and step 2 described above may be reversed. That is, the fuel cut may be performed, and it may be determined whether to start the response monitor according to the magnitude of the output value of the O 2 sensor 33 at that moment.
次いでステップS4でO2センサ33の出力値から空燃比が所定の閾値以上(リーン側)となっているか否かが判定される。具体的には、O2センサ33の出力値が第1の閾値V1以下であるか否かが判定される(図2参照)。 Next, in step S4, it is determined from the output value of the O 2 sensor 33 whether or not the air-fuel ratio is equal to or greater than a predetermined threshold (lean side). Specifically, it is determined whether or not the output value of the O 2 sensor 33 is equal to or less than the first threshold value V1 (see FIG. 2).
例えば、燃料カット開始直後等で、O2センサ33の出力値が第1の閾値V1よりも大きい場合には(ステップS4:NO)、ステップS5に進んで燃料カット継続時間が一定時間(故障判定時間T1)よりも短いか否かを判定する。つまり燃料カット開始から故障判定時間T1が経過したか否かを判定する。ここで、燃料カット継続時間が故障判定時間T1よりも短い場合には(ステップS5:YES)、ステップS4に戻る。 For example, when the output value of the O 2 sensor 33 is larger than the first threshold value V1 immediately after the start of fuel cut (step S4: NO), the process proceeds to step S5, and the fuel cut duration time is a fixed time (failure determination). It is determined whether it is shorter than time T1). That is, it is determined whether or not the failure determination time T1 has elapsed since the start of fuel cut. Here, when the fuel cut duration is shorter than the failure determination time T1 (step S5: YES), the process returns to step S4.
ステップS4ではO2センサ33の出力値が第1の閾値V1以下であるか否かが再度判定され、O2センサ33の出力値が第1の閾値V1以下となっている場合には(ステップS4:YES)、O2センサ33のレスポンスは正常であると判定される(ステップS6)。つまり燃料カット継続時間が故障判定時間T1を経過するまでに、O2センサ33の出力値が第1の閾値V1以下となれば、O2センサ33のレスポンスは正常であると判定される。 Whether the output value of the O 2 sensor 33 in step S4 is equal to or less than the first threshold value V1 is determined again, if the output value of the O 2 sensor 33 has become less than the first threshold value V1 (step (S4: YES), it is determined that the response of the O 2 sensor 33 is normal (step S6). That is, if the output value of the O 2 sensor 33 is equal to or less than the first threshold value V1 before the fuel cut duration time has elapsed the failure determination time T1, it is determined that the response of the O 2 sensor 33 is normal.
一方、ステップS4でO2センサ33の出力値が第1の閾値V1以下であるか否かが再判定された際にも、O2センサ33の出力値が第1の閾値V1よりも大きい場合には、再度ステップS5に進む。つまりステップS4においてO2センサ33の出力値が第1の閾値V1よりも大きいと判定された場合、燃料カット継続時間が故障判定時間T1を経過するまで、O2センサ33の出力値の判定が繰り返される。そして、O2センサ33の出力値が第1の閾値V1よりも大きい状態で(ステップS4:NO)、燃料カット継続時間が故障判定時間T1を経過した場合には(ステップS5:NO)、ステップS7に進み、O2センサ33のレスポンス故障が発生していると判定される。 On the other hand, when it is determined again whether or not the output value of the O 2 sensor 33 is equal to or smaller than the first threshold value V1 in step S4, the output value of the O 2 sensor 33 is larger than the first threshold value V1. In step S5, the process proceeds again. That is, when the output value of the O 2 sensor 33 in step S4 is judged to be larger than the first threshold value V1, until the fuel cut continuation time has elapsed the failure determination time T1, the determination of the output value of the O 2 sensor 33 Repeated. When the output value of the O 2 sensor 33 is larger than the first threshold value V1 (step S4: NO) and the fuel cut continuation time has passed the failure determination time T1 (step S5: NO), step Proceeding to S7, it is determined that a response failure of the O 2 sensor 33 has occurred.
その後は、ステップS8に進んで、O2センサ33のレスポンスモニタを終了する。すなわちO2センサ33の出力値のモニタを終了する。またステップS9でジェネレータ29の駆動を終了させて、エンジン12の回転を停止させる。これにより、O2センサ33の故障判定制御が終了する。
Thereafter, the flow advances to step S8, and ends the response monitor of the O 2
以上のようにシリーズ走行モード中に燃料カットが実施された際にO2センサ33の故障判定を行うことで、一定又は任意の条件(例えば、エンジンの回転数)で故障判定を実施することができる。したがって故障判定の正確性を大幅に向上することができる。 As described above, when the fuel cut is performed during the series travel mode, the failure determination of the O 2 sensor 33 is performed, so that the failure determination can be performed under a constant or arbitrary condition (for example, the engine speed). it can. Therefore, the accuracy of failure determination can be greatly improved.
また故障判定を実施する際、故障判定手段51が、エンジン12への燃料供給が停止される前に燃料供給量を一時的に増加させるようにしてもよい。すなわち目標空燃比を理論空燃比よりもリッチに設定して一時的に燃料噴射量を増加させ、空燃比を確実にリッチにした状態(O2センサの出力値を第2の閾値V2以上とした状態)で故障判定を実行するようにしてもよい。先にリッチ状態を作り出してから、燃料カットを実施することにより、O2センサの故障検出を確実(頻度)に実施することができる。
Further, when performing the failure determination, the failure determination means 51 may temporarily increase the fuel supply amount before the fuel supply to the
また本実施形態では、O2センサ33を一例として機器の故障判定について説明したが、故障判定の対象となる機器は、O2センサ33に限定されず、例えば、EGR装置25や触媒27であってもよい。これらEGR装置25や触媒27の故障判定も、シリーズ走行モード中に燃料カットされた際に実施することで、その正確性を向上することができる。
In the present embodiment, the failure determination of the device has been described using the O 2 sensor 33 as an example. However, the device that is the target of the failure determination is not limited to the O 2 sensor 33, and is, for example, the
なおEGR装置25の故障判定は、例えば、圧力センサ34の出力値(吸気マニホールド21内の圧力)に基づいて行われる。具体的には、燃料カット実施後、EGR弁24を閉じた状態で所定時間だけエンジン12を回転させた後にEGR弁24を開き、その間の圧力センサ34の出力値をモニタする。
The failure determination of the
EGR装置25が正常に機能している場合、例えば、図4中に実線で示すように、圧力センサ34の出力値(インマニ圧)は、急激に上昇する。一方、EGR装置25に異常があり所定量の排気が環流されていない場合、図4中に点線で示すように、圧力センサ34の出力値は緩やかに上昇する。したがってO2センサ33同様、この出力値の変化の違いからEGR装置25の故障判定を行うことができる。すなわち故障判定時間T1中に圧力センサ34の出力値が第1の閾値P1以上となったか否かによってEGR装置25の故障判定を行うことができる。なおこの場合にも、圧力センサ34の出力値が第1の閾値P1よりも小さい第2の閾値P2以下である場合に、故障判定を行う。
When the
また触媒27の故障判定(劣化判定)は、例えば、触媒27の上流側に設けられたO2センサ32と、下流側に設けられたO2センサ33の出力値とに基づいて行われる。具体的には、O2センサ32の出力値が一定量変化するまでの時間と、O2センサ33の出力値が一定量変化するまでの時間との差を求め、この時間差が所定時間よりも短い場合に、触媒27の故障(劣化)ありと判定することができる。
The failure determination (degradation determination) of the
そして、これらEGR装置25や触媒27の故障判定も、シリーズ走行モード中に燃料カットされた際に実施することで、エンジン12を任意の一定の回転数で回転させた状態で故障判定を実施できる。したがって、故障判定の正確性が大幅に向上する。
The failure determination of the
なおこのような異なる種類の機器について異なるタイミングで故障判定を行う場合、故障判定におけるエンジン12の回転数を、故障判定の対象となる機器の種類に応じて変動させるようにするのが好ましい。またこの場合も、上述のようにエンジン12への燃料供給が停止される前にエンジン12の回転数を変動させ、故障判定中はエンジン12の回転数を一定に保持することが好ましい。これにより故障判定の正確性をさらに向上することができる。
In the case where failure determination is performed for such different types of devices at different timings, it is preferable that the rotational speed of the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、勿論、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態では、EV走行モードとシリーズ走行モードとパラレル走行モードとの切り替えが可能なハイブリッド車両を一例として本発明を説明したが、本発明は、シリーズ走行モードでの走行が可能なハイブリッド車両であれば適用することができる。 As mentioned above, although one embodiment of the present invention was described, of course, the present invention is not limited to this embodiment. The present invention can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described by taking as an example a hybrid vehicle capable of switching between the EV travel mode, the series travel mode, and the parallel travel mode. However, the present invention can travel in the series travel mode. Any hybrid vehicle can be applied.
また上述の実施形態では、一つの制御装置50によってフロントモータ11とエンジン12を含む各種機器が制御されるようになっているが、制御装置50の構成は特に限定されるものではない。例えば、制御装置50は、フロントモータ11を制御するモータ制御部と、エンジン12を制御するエンジン制御部とをそれぞれ独立して備え、これらモータ制御部とエンジン制御部とが相互に通信可能に構成されていてもよい。
In the above-described embodiment, various devices including the
10 車両
11 フロントモータ
12 エンジン
13 前駆動伝達機構
14 車軸
15 車輪
16 インバータ
17 バッテリ
18 DC/DCコンバータ
19 サブバッテリ(12Vバッテリ)
20 燃料タンク
21 吸気マニホールド
22 排気マニホールド
23 EGR通路
24 EGR弁
25 EGR装置
26 排気管
27 触媒
28 出力系
29 ジェネレータ
30 ジェネレータインバータ
31 摩擦クラッチ
32,33 O2センサ
34 圧力センサ
50 制御装置
51 故障判定手段
DESCRIPTION OF
20
Claims (4)
該内燃機関の回転要素と同期回転するように接続される回転体を有する発電機と、
前記発電機の電力を蓄えるバッテリと、
前記バッテリの電力で駆動し車両を走行させる走行用モータと、
前記内燃機関と前記車両の駆動輪との間に設けられ駆動力の伝達を断接する摩擦クラッチと、
前記内燃機関の駆動後、前記摩擦クラッチが駆動力の伝達を切断しているのを確認し、前記内燃機関への燃料供給を停止させて前記発電機により前記内燃機関の回転要素を回転させて、当該内燃機関の排気系に取り付けられた機器の故障判定を行う故障判定手段と、を備え、
前記摩擦クラッチを断状態にすると共に前記走行用モータを駆動源として走行するEV走行モードと、
前記摩擦クラッチを断状態にすると共に前記走行用モータを駆動源として走行させつつ、前記内燃機関によって前記発電機を作動させて前記バッテリの充電を行うシリーズ走行モードとを有し、
前記故障判定手段は、
前記シリーズ走行モードから前記EV走行モードに切り替える際に前記故障判定を行うことを特徴とするハイブリッド車両。 An internal combustion engine driven by fuel supply;
A generator having a rotating body connected to rotate in synchronization with a rotating element of the internal combustion engine;
A battery for storing the power of the generator;
A travel motor that is driven by the power of the battery and travels the vehicle;
A friction clutch that is provided between the internal combustion engine and the drive wheels of the vehicle and connects and disconnects transmission of driving force;
After the internal combustion engine is driven, it is confirmed that the friction clutch has cut off the transmission of the driving force, the fuel supply to the internal combustion engine is stopped, and the rotating element of the internal combustion engine is rotated by the generator. Failure determination means for determining a failure of equipment attached to the exhaust system of the internal combustion engine ,
An EV traveling mode in which the friction clutch is disengaged and the traveling motor is used as a drive source;
A series running mode in which the friction clutch is disengaged and running with the running motor as a drive source, and the generator is operated by the internal combustion engine to charge the battery;
The failure determination means includes
The hybrid vehicle , wherein the failure determination is performed when switching from the series travel mode to the EV travel mode .
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両。 2. The hybrid according to claim 1, wherein the failure determination unit controls the generator so as to vary a rotation speed of a rotating element of the internal combustion engine in accordance with a type of a device to be subjected to the failure determination. vehicle.
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両。 The failure determination means controls the generator so as to keep the rotation speed of the internal combustion engine constant when the fuel supply is stopped after the fuel supply amount is changed and the internal combustion engine is driven. The hybrid vehicle according to claim 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載のハイブリッド車両。 The failure determination means temporarily increases the amount of fuel supplied to the internal combustion engine before stopping the supply of fuel to the internal combustion engine when determining the failure of an oxygen sensor provided in the exhaust passage. The hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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