JP6237977B2 - ハイブリッド車の故障判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車のエンジンの排気系に設けられた検出手段の故障判定技術に関する。

近年開発されているハイブリッド車において、エンジンによってモータジェネレータを駆動して発電し、電気モータのみによって走行駆動輪を駆動する走行モード（シリーズモード）が可能な車両が開発されている。
更に、上記走行モードが可能なハイブリッド車において、当該走行モードの際にエンジンの排気系の検出手段（空燃比センサ、酸素濃度センサ、触媒モニタ等）の故障判定を行う技術が開発されている。

例えば特許文献１では、エンジンへの燃料供給を停止して、モータジェネレータによりエンジンを強制的に駆動し、燃料供給の停止に伴う各排気系の検出手段の検出値の変化に基づいて当該検出手段の故障判定を行う技術が開示されている。

特開２０１１−１９４９７６号公報

ところで、上記のような排気系の検出手段の故障判定方法としては、各種の判定方法が存在する。例えば、燃料供給状態から停止したときでの検出手段の検出値により故障判定する方法や、燃料停止状態から燃料供給したときでの検出手段の検出値により故障判定する方法がある。また、検出手段の故障判定をするのに必要な時間についても異なる場合がある。

そして、上記走行モードが可能なハイブリッド車において、当該走行モードの際に排気系の検出手段の各種故障判定方法を幅広く実施可能とすることが要求されている。
本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、エンジンによってモータジェネレータを駆動して発電し、電気モータのみによって走行駆動輪を駆動する走行モードの際に、排気系の検出手段の各種故障判定方法を幅広く実施可能なハイブリッド車の故障判定装置を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、請求項１のハイブリッド車の故障判定装置は、車両に搭載されたエンジンと、エンジンの排気成分を検出する検出手段と、エンジンにより駆動されて発電可能である一方で車両に搭載された駆動用バッテリから供給された電力でエンジンを駆動可能なモータジェネレータと、駆動用バッテリから供給される電力で駆動輪を駆動する電力で駆動輪を駆動する駆動用モータと、を具備し、所定の条件下で、エンジンによりモータジェネレータを駆動し発電しながら、駆動用モータにより駆動輪を駆動する第１の走行モードが選択可能なハイブリッド車に備えられ、所定の条件下であって、前記第１の走行モードを選択中であっても第１の走行モードを中断してエンジンへの燃料供給を一時的に停止するとともに、モータジェネレータによりエンジンを強制駆動してモータリングするモータリングするモータリング実行手段と、エンジンへの燃料供給を停止した際の検出手段の検出値とモータリングが終了した後にモータジェネレータで発電をすべく燃料供給を再開した際の検出手段の検出値とに基づいて、検出手段の故障を判定する走行モード中故障判定手段と、を有することを特徴とする。

また、請求項２のハイブリッド車の故障判定装置は、請求項１において、ハイブリッド車は、エンジンの駆動を停止するとともに駆動用モータにより駆動輪を駆動して走行する第２の走行モードが選択可能であり、第１の走行モードからエンジンの駆動を停止して第２の走行モードへ切替える際に、エンジンの駆動を停止する前にモータリング手段によるエンジンのモータリングを実行して、燃料供給を停止した際の検出手段の検出値に基づいて、検出手段の故障判定をする走行モード切替え前故障判定手段を備え、走行モード切替え前故障判定手段により、エンジンの排気がリッチからリーンに変化した際での検出値に基づいて検出手段の故障判定を行い、走行モード中故障判定手段により、エンジンの排気がリーンからリッチに変化した際での検出値に基づいて検出手段の故障判定を行うことを特徴とする。

また、請求項３のハイブリッド車の故障判定装置は、請求項１または２において、検出手段は、排気系に設けられる触媒を挟んで上流に設けられた空燃比センサと下流に設けられた酸素センサを含み、モータリングの実行時間は、空燃比センサの故障判定時より酸素センサの故障判定時の方が長くなるように設定されることを特徴とする。
また、請求項４のハイブリッド車の故障判定装置は、請求項３において、酸素センサの故障判定は、走行モード切替え前故障判定手段により故障判定を行い、空燃比センサの故障判定は、走行モード中故障判定手段により故障判定を行うことを特徴とする。

請求項１のハイブリッド車の故障判定装置によれば、所定の条件下で、第１の走行モードを選択中であっても第１の走行モードを中断してエンジンへの燃料供給を一時的に停止し、モータジェネレータを駆動してモータリングを行い、エンジンへの燃料供給を停止した際の検出手段の検出値と、モータリングが終了してモータジェネレータで発電をすべく燃料供給を再開した際の検出手段の検出値とに基づいて検出手段の故障判定をする走行モード中故障判定手段を備えているので、排気がリッチからリーンへ変化する際に判定可能な検出手段の故障判定方法と、排気がリーンからリッチへ変化する際に判定可能な検出手段の故障判定方法の両方を行うことができる。したがって、第１の走行モード時において、検出手段の各種故障判定方法を幅広く実施することが可能となる。

また、請求項２のハイブリッド車の故障判定装置によれば、第１の走行モードから第２の走行モードへ切替える際に、エンジンへの燃料供給の停止により排気がリッチからリーンへ変化するときに判定可能な検出手段の故障判定方法を行うことができる。
そして、走行モード切替え前故障判定手段により、エンジンの排気がリッチからリーンに変化した際での検出値に基づいて検出手段の故障判定を行い、走行モード中故障判定手段により、エンジンの排気がリーンからリッチに変化した際での検出値に基づいて検出手段の故障判定を行うので、走行モード中故障判定手段による故障判定の機会を低減することができ、第１の走行モードを中断することによる発電ロスを低減させることができる。

また、請求項３のハイブリッド車のセンサ故障判定装置によれば、排気系の上流にある空燃比センサよりも下流にある酸素センサの方が燃料供給停止時の排気成分の到達に時間が掛かるため、モータリングの実行時間を長くすることで故障判定の精度を上げることができる。
また、請求項４のハイブリッド車のセンサ故障判定装置によれば、モータリングの必要時間が所定時間以上必要である酸素センサの故障判定の場合には走行モード切替え前故障判定手段により故障判定を行い、モータリングの必要時間が所定時間未満で判定できる空燃比センサの故障判定の場合には走行モード中故障判定手段により故障判定を行うので、第１の走行モード中における故障判定でのモータリングの実行時間を短く抑制することができ、第１の走行モードを中断することによる発電ロスを更に低減させることができる。

本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車の概略構成図である。 本実施形態のエンジンの排気系の概略構成図である。 各モータリング時における故障判定方法での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートである。 リヤＯ2センサのスロープ判定及びレスポンス判定の判定時間を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車（以下、車両１という）の概略構成図である。
本実施形態の車両１は、エンジン２の出力によって前輪３を駆動して走行可能であるとともに、前輪３を駆動する電動のフロントモータ４(駆動用モータ)及び後輪５を駆動する電動のリヤモータ６(駆動用モータ)を備えた４輪駆動車である。

エンジン２は、減速機７を介して前輪３の駆動軸８を駆動可能であるとともに、減速機７を介してモータジェネレータ９を駆動して発電させることが可能となっている。
フロントモータ４は、フロントインバータ１０を介して、車両１に搭載された駆動用バッテリ１１及びモータジェネレータ９から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機７を介して前輪３の駆動軸８を駆動する。減速機７には、エンジン２の出力軸と前輪３の駆動軸８との間の動力の伝達を断接切換え可能なクラッチ７ａが内蔵されている。

リヤモータ６は、リヤインバータ１２を介して駆動用バッテリ１１及びモータジェネレータ９から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機１３を介して後輪５の駆動軸１４を駆動する。
モータジェネレータ９によって発電された電力は、フロントインバータ１０を介して駆動用バッテリ１１を充電可能であるとともに、フロントモータ４及びリヤモータ６に電力を供給可能である。

駆動用バッテリ１１は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有しており、更に、電池モジュールの充電率（State Of Charge、以下、ＳＯＣ）等を監視するバッテリモニタリングユニット１１ａを備えている。
フロントインバータ１０は、フロントモータコントロールユニット１０ａとジェネレータコントロールユニット１０ｂを有している。フロントモータコントロールユニット１０ａは、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきフロントモータ４の出力を制御する。ジェネレータコントロールユニット１０ｂは、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきモータジェネレータ９の発電量を制御する機能を有する。

リヤインバータ１２は、リヤモータコントロールユニット１２ａを有している。リヤモータコントロールユニット１２ａは、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきリヤモータ６の出力を制御する機能を有する。
更に、モータジェネレータ９は、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づき、駆動用バッテリ１１から電力を供給されて、エンジン２を駆動することが可能となっており、エンジン２のスタータモータとしての機能を有する。

また、車両１には、駆動用バッテリ１１を外部電源によって充電する充電機２１が備えられている。
ハイブリッドコンロトールユニット２０は、車両１の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成される。

ハイブリッドコンロトールユニット２０の入力側には、駆動用バッテリ１１のバッテリモニタリングユニット１１ａ、フロントインバータ１０のフロントモータコントロールユニット１０ａとジェネレータコントロールユニット１０ｂ、リヤインバータ１２のリヤモータコントロールユニット１２ａ、エンジンコントロールユニット２２（走行モード切替え前故障判定手段、走行モード中故障判定手段）、及びアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ４０が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。

一方、ハイブリッドコンロトールユニット２０の出力側には、フロントインバータ１０のフロントモータコントロールユニット１０ａとジェネレータコントロールユニット１０ｂ、リヤインバータ１２のリヤモータコントロールユニット１２ａ、減速機７（クラッチ７ａ）、エンジンコントロールユニット２２が接続されている。
そして、ハイブリッドコンロトールユニット２０は、アクセル開度センサ４０等の上記各種検出量及び各種作動情報に基づいて、車両１の走行駆動に必要とする車両要求出力Ｐを演算し、エンジンコントロールユニット２２、フロントモータコントロールユニット１０ａ、ジェネレータコントロールユニット１０ｂ及びリヤモータコントロールユニット１２ａ、減速機７に制御信号を送信して、走行モード（（ＥＶモード：電気自動車モード）、シリーズモード、パラレルモード）の切換え、エンジン４とフロントモータ９とリヤモータ１１の出力、モータジェネレータ９の出力（発電電力）を制御する。ハイブリッドコンロトールユニット２０は、エンジンをモータジェネレータにより強制的に稼働させるモータリング実行手段を含む。

ＥＶモード（第２の走行モード）では、エンジン２を停止し、駆動用バッテリ１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。
シリーズモード（第１の走行モード）では、減速機７のクラッチ７ａを切断し、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動する。そして、モータジェネレータ９により発電された電力及び駆動用バッテリ１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン２の回転速度を所定の回転速度に設定し、余剰電力を駆動用バッテリ１１に供給して駆動用バッテリ１１を充電する。

パラレルモードでは、減速機７のクラッチ７ａを接続し、エンジン２から減速機７を介して機械的に動力を伝達して前輪３を駆動させる。また、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動させて発電した電力及び駆動用バッテリ１１から供給される電力によってフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。
ハイブリッドコントロールユニット２０は、高速領域のように、エンジン２の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、即ち中低速領域では、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣに基づいてＥＶモードとシリーズモードとの間で切換える。

ハイブリッドコントロールユニット２０は、更に、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣが許容範囲より低下したときには、エンジン２を強制的に駆動して発電させて駆動用バッテリ１１を充電させる機能を有している。
図２は、エンジン２の排気系の概略構成図である。
図２に示すように、本実施形態のエンジン２の排気通路３１には、メイン排気浄化触媒３２と、ウォームアップ排気浄化触媒３３とが備えられている。

メイン排気浄化触媒３２及びウォームアップ排気浄化触媒３３は、例えば公知の三元触媒のように、エンジン２の排気を浄化するための触媒である。
メイン排気浄化触媒３２は、主として排気浄化を行うように大容量の触媒であり、例えば車両１のフロア下に配置されている。ウォームアップ排気浄化触媒３３は、小容量の触媒であって、メイン排気浄化触媒３２の上流側でありエンジン２の近傍に配置されている。ウォームアップ排気浄化触媒３３は、エンジン２の低温始動時などで、メイン排気浄化触媒３２の触媒温度が低下しているときに、エンジン２の排気によりすぐに触媒温度が上昇して排気浄化性能を確保することができる。

エンジン２とウォームアップ排気浄化触媒３３との間の排気通路３１には、排気中の酸素濃度を検出するフロントＯ2センサ３４が設けられている。また、ウォームアップ排気浄化触媒３３とメイン排気浄化触媒３２との間の排気通路３１には、排気中の酸素濃度を検出するリヤＯ2センサ３５が設けられている。なお、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５は空燃比を検出する空燃比センサでもよい。

フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５は、夫々検出した酸素濃度を電圧値としてエンジンコントロールユニット２２に出力する。エンジンコントロールユニット２２は、エンジン２の制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成される。エンジンコントロールユニット２２において、入力したこれらの検出値はエンジン２の空燃比制御に用いられる。

更に、本実施形態では、エンジンコントロールユニット２２は、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５の故障判定機能を有している。当該故障判定機能によりフロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５のいずれかが故障していることが判定された場合には、車両１の運転席に設けられた警告灯３６によって運転者に報知するようになっている。

フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５の故障判定は、エンジン２の駆動軸の回転速度が所定値以上であり、かつエンジン２への燃料供給を停止している状態で行われ、当該燃料供給の停止に伴う各Ｏ2センサ３４、３５の検出値に基づいて故障判定が行われる。当該故障判定は、パラレルモード時においては、車両減速時における燃料供給停止時に行われる。更に、本実施形態では、シリーズモード時においても、各Ｏ2センサ３４、３５の故障判定が可能となっている。

シリーズモード時における各Ｏ2センサ３４、３５の故障判定は、モータリング実行手段でモータジェネレータ９によりエンジン２を強制駆動するモータリングを行いつつエンジン２への燃料供給を停止して行われる。これらの故障判定は、シリーズモードからエンジン２を停止するＥＶモードへの移行時に行うエンジン停止前モータリング時と、シリーズモードを中断して行うシリーズ中モータリング時に可能となっている。エンジンコントロールユニット２２において、エンジン停止前モータリング時に行う故障判定が本願発明の走行モード切替え前故障判定手段に該当し、シリーズ中モータリング時に行う故障判定が本願発明の走行モード中故障判定手段に該当する。

図３は、各モータリング時の故障判定方法での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートである。また、図４は、リヤＯ2センサ３５のスロープ判定及びレスポンス判定の判定時間を示す説明図である。
図３に示す本実施形態では、シリーズモードからＥＶモード、シリーズモード、パラレルモード、シリーズモード、ＥＶモードの順番に走行モードが切り換わった場合での、モータリング及び燃料供給停止の夫々の要求タイミングを示している。

図３に示すように、シリーズモードからＥＶモードへの切換え前にエンジン停止前モータリングが行われ、次のシリーズモード中にシリーズモードを一時中断してシリーズ中モータリングが行われ、次のシリーズモードからＥＶモードへの切換え前にまたエンジン停止前モータリングが実行される。
本実施形態では、フロントＯ2センサ３４に対して１種類、リヤＯ2センサ３５に対して３種類の故障判定方法が、上記エンジン停止前モータリングとエンジン停止前モータリングの２つの時期に実行される。詳しくは、フロントＯ2センサ３４に対しては、フロントＯ2センサレスポンス判定が実行される。リヤＯ2センサ３５に対しては、リヤＯ2センサ固着判定、リヤＯ2センサスロープ判定、リヤＯ2センサレスポンス判定が行われる。

図３に示す故障判定用モータリング要求は、各故障判定方法で要求されるモータリングの要求タイミング及び時間を表すものであり、図３中のＯＮがモータリングの要求がされていることを示す。
上記４種類の故障判定方法のうち、フロントＯ2センサレスポンス判定は、排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときと、リーンからリッチへ変化したときの両方で、フロントＯ2センサ３４の検出値が所定量変化する時間を計測し、その計測時間が閾値Ｔ1以上であるか否かを判別し、当該閾値Ｔ1以上である場合には、フロントＯ2センサ３４の応答性が異常であると判定する。

リヤＯ2センサ固着判定は、リヤＯ2センサ３５の検出値が固着、即ち全く変化しないような状態を判定するものであり、排気中の空燃比がリッチからリーンおよびリーンからリッチへ変化する運転を実施したときに、リヤＯ2センサ３５の検出値が変化しない場合には、リヤＯ2センサ３５が固着状態であり故障であると判定する。
リヤＯ2センサスロープ判定は、リヤＯ2センサ３５の検出値の変化率を判定するものであり、この判定については排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときに判定される。本判定では、リヤＯ2センサ３５の検出値が中間域の所定の変化量変化する時間を計測して、その計測時間が閾値Ｔ3以上であるか否かを判別し、当該閾値Ｔ3以上である場合には、リヤＯ2センサ３５の変化率が異常であると判定する。

リヤＯ2センサレスポンス判定は、リヤＯ2センサ３５の初期応答性を含む検出値の変化率を判定するものであり、この判定についても排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときに判定される。本判定では、燃料供給停止からリヤＯ2センサ３５の検出値が所定値まで変化する時間を計測して、その計測時間が閾値Ｔ4以内であるか否かを判別し、当該閾値Ｔ4を超えた場合には、リヤＯ2センサ３５の応答性が異常であると判定する。

なお、本実施形態では、図４に示すように、上記リヤＯ2センサレスポンス判定は燃料供給停止からリヤＯ２センサ３５が０近傍の出力値Ｖ1に到達するまでの時間により判定し、上記リヤＯ2センサスロープ判定は出力値の中間値であるＶ2からＶ1に到達するまでの時間により判定する。したがって、リヤＯ2センサレスポンス判定用の閾値Ｔ4は、スロープ判定用の閾値Ｔ3よりも長い時間となる。また、フロントＯ2センサレスポンス判定用の閾値Ｔ1も、スロープ判定用の閾値Ｔ3と同程度の時間に設定されている。

図３中において、ストイキF/B継続タイマは、エンジン２においてストイキ運転状態が所定時間Ｔ5継続し、排気中の空燃比が安定した状態であるか計測するタイマであり、シリーズモード開始、あるいはシリーズ中モータリング終了からタイマを計測開始して、所定時間Ｔ5経過するまでモータリングの動作を禁止して故障判定を規制することで、精度のよい故障判定が可能となる。

モータリング要求時間は、上記各故障判定方法のモータリング要求に応じて必要とするモータリング要求時間である。上記のようにリヤＯ2センサレスポンス判定用の閾値Ｔ4が他の判定用の閾値Ｔ1〜Ｔ3よりも長いので、リヤＯ2センサレスポンス判定を行う場合にはモータリング要求時間が長くＴm1に設定され、リヤＯ2センサレスポンス判定以外の故障判定方法を行う場合にはモータリング要求時間が短くＴm2に設定される。

モータリング実行タイマは、モータリングの実行時間を設定するタイマであり、モータリング開始から計測を開始し、上記のモータリング要求時間（Ｔm1あるいはＴm2）経過した時点でモータリングの終了とする。
シリーズ中モータリング禁止タイマは、モータリングを終了した時点から計測を開始して所定時間Ｔ6計測するまで、次のモータリングを禁止するためのタイマである。

故障判定動作要求は、ストイキF/B継続タイマ及びシリーズ中モータリング禁止タイマによる規制の解除を条件とした上での、上記各モータリング要求を合わせたモータリングの
動作要求を示す。
故障判定要求燃料カットは、ハイブリッドコントロールユニット２０から入力したモータリング要求開始タイミングから、上記モータリング実行タイマがモータリング要求時間（Ｔm1またはＴm2）に到達するまでの間をオンとし、燃料供給を停止する。

エンストモードは、エンジン２の駆動軸が回転停止している状態がオン、回転している状態をオフに表す。
以上のように、本実施形態では、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５の故障判定をシリーズモードで行う際に、シリーズモードからＥＶモードへの切替え時におけるエンジン停止前モータリング時と、シリーズ中モータリング時の両方で故障判定が可能であり、これらのモータリングのうち、各故障判定方法に適したモータリング時に故障判定が行われる。

シリーズ中モータリング時での故障判定は、モータジェネレータ９によりエンジン２を強制駆動するモータリングを行ないながら、エンジン２への燃料供給を停止し、排気中の酸素濃度（あるいは空燃比）のリッチからリーンへの変化を検出して、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５の故障判定を行い、またその後モータリングからシリーズ運転に復帰する際にエンジン２への燃料供給を再開したときに、排気中の酸素濃度（あるいは空燃比）のリーンからリッチへの変化を検出して、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ2センサ３５の故障判定を行う。これにより、シリーズ中モータリング時での故障判定では、モータリング時間を確保できれば、全ての上記故障判定方法を実行することができる。

また、エンジン停止前モータリング時での故障判定では、排気中の空燃比がリッチからリーンへの変化する状態で可能な故障判定方法である、リヤＯ2センサ３５のスロープ判定及びレスポンス判定が可能となる。
そして、本実施形態では、シリーズ中モータリング時には、エンジン停止前モータリング時では判定不能であるフロントＯ2センサレスポンス判定を行い、ＥＶモードへの切替え時におけるエンジン停止前モータリング時には、いずれのモータリング時でも故障判定可能なリヤＯ2センサスロープ判定とリヤＯ2センサレスポンス判定を行う。これにより、エンジン停止前モータリング時には、各故障判定方法のうち可能なものを極力実行し、シリーズ中モータリング時には、エンジン停止前モータリング時では判定不能なものを実行して、シリーズ中モータリング時における故障判定を抑制することができる。したがって、シリーズ中モータリング時における故障判定により全ての故障判定方法を可能にしつつ、シリーズ中モータリング時の故障判定を抑制することができる。これにより、シリーズ中モータリング時間を抑制して、シリーズモード中でのエンジン停止を抑制し、発電ロスを低減させることができる。

なお、本実施形態では、シリーズ中モータリング時においてリヤＯ2センサスロープ判定用のモータリング要求がなされているが、これはこのときシリーズ中モータリング時のみ可能なフロントＯ2センサレスポンス判定用のモータリング要求もなされているので、スロープ判定を同時に行ってもモータリング時間を増加させることにはならないためである。このときシリーズ中モータリング時のみ可能な故障判定方法が要求されていない場合には、このリヤＯ2センサスロープ判定を規制するとよい。これにより、シリーズ中モータリングを抑制することができる。

また、本実施形態では、リヤＯ2センサレスポンス判定のみ、モータリング要求時間を長く要求するようにしている。これは、上記のように閾値Ｔ4が他の判定方法用の閾値Ｔ1〜Ｔ3より長く、リヤＯ2センサレスポンス判定に必要とされる時間が長いためである。そして、各エンジン停止前モータリング時とシリーズ中モータリング時において、複数の故障判定方法の要求がある場合には、そのうち最も長いモータリング時間にすることで、要求される故障判定方法全てを同時に行うことができる一方、必要ない場合でのモータリング時間の無駄な延長を抑制することができる。

また、本実施形態では、リヤＯ2センサレスポンス判定は、エンジン停止前のみ行い、シリーズ中モータリング時には行わないようにしている。このように、判定時間を長く必要としモータリングの必要時間が所定時間以上となるリヤＯ2センサレスポンス判定についてはシリーズ中モータリング時には行わないようにすることで、シリーズ中モータリングの時間を更に抑制することができる。

なお、本願発明は、上記実施形態に限定するものでない。例えば、上記実施形態での故障判定方法以外の判定方法、例えばリヤＯ２センサ３５の検出値を利用した触媒劣化判定についても、本発明を適用することができる。また、フロントＯ2センサ３４及びリヤＯ２センサ３５以外の検出手段でも、エンジン２の排気系に設けられる検出手段に広く適用することができる。

また、本実施形態では、ＥＶモード、シリーズモード及びパラレルモードの切換え可能なプラグインハイブリッド車に本発明を適用しているが、少なくともエンジンによってモータジェネレータを駆動して発電し、電気モータのみによって走行駆動輪を駆動する走行モードが可能なハイブリッド車に広く適用することができる。

１ 車両
２ エンジン
４ フロントモータ(駆動用モータ)
６ リヤモータ（駆動用モータ）
９ モータジェネレータ
１１ 駆動用バッテリ
２０ ハイブリッドコントロールユニット(モータリング実行手段)
２２ エンジンコントロールユニット（走行モード中故障判定手段、走行モード切替え前故障判定手段）
３４ フロントＯ2センサ（空燃比センサ、検出手段）
３５ リヤＯ2センサ（酸素センサ、検出手段）

Claims (4)

1. 車両に搭載されたエンジンと、前記エンジンの排気成分を検出する検出手段と、前記エンジンにより駆動されて発電可能である一方で車両に搭載された駆動用バッテリから供給された電力で前記エンジンを駆動可能なモータジェネレータと、前記駆動用バッテリから供給される電力で駆動輪を駆動する駆動用モータと、を具備し、
   所定の条件下で、前記エンジンにより前記モータジェネレータを駆動して発電しながら、前記駆動用モータにより前記駆動輪を駆動して走行する第１の走行モードが選択可能なハイブリッド車に備えられ、
   前記所定の条件下であって、前記第１の走行モードを選択中であっても前記第１の走行モードを中断して前記エンジンへの燃料供給を一時的に停止するとともに前記モータジェネレータにより前記エンジンを強制駆動してモータリングするモータリング実行手段と、
   前記エンジンへの燃料供給を停止した際の前記検出手段の検出値と前記モータリングが終了した後に前記モータジェネレータで発電をすべく前記燃料供給を再開した際の前記検出手段の検出値とに基づいて、前記検出手段の故障を判定する走行モード中故障判定手段と、
   を有することを特徴とするハイブリッド車の故障判定装置。
2. 前記ハイブリッド車は、前記エンジンの駆動を停止するとともに前記駆動用モータにより前記駆動輪を駆動して走行する第２の走行モードが選択可能であり、
   前記第１の走行モードから前記エンジンの駆動を停止して前記第２の走行モードへ切替える際に、前記エンジンの駆動を停止する前に前記モータリング手段による前記エンジンの前記モータリングを実行して、
   前記燃料供給を停止した際の前記検出手段の検出値に基づいて、前記検出手段の故障判定をする走行モード切替え前故障判定手段を備え、
   前記走行モード切替え前故障判定手段により、前記エンジンの排気がリッチからリーンに変化した際での前記検出値に基づいて前記検出手段の故障判定を行い、
   前記走行モード中故障判定手段により、前記エンジンの排気がリーンからリッチに変化した際での前記検出値に基づいて前記検出手段の故障判定を行うことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
3. 前記検出手段は、排気系に設けられる触媒を挟んで上流に設けられた空燃比センサと下流に設けられた酸素センサを含み、
   前記モータリングの実行時間は、空燃比センサの故障判定時より前記酸素センサの故障判定時の方が長くなるように設定されることを特徴とする請求項１または２に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
4. 前記酸素センサの故障判定は、前記走行モード切替え前故障判定手段により故障判定を行い、
   前記空燃比センサの故障判定は、走行モード中故障判定手段により故障判定を行うことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車の故障判定装置。

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