JP6774003B2 - Exhaust gas circulation failure diagnostic device for hybrid vehicles - Google Patents
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Description
本発明は、ハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置に係り、詳しくは車両に搭載されたエンジンの排ガス循環装置の故障を診断する故障診断装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas circulation failure diagnosis device for a hybrid vehicle, and more particularly to a failure diagnosis device for diagnosing a failure of an engine exhaust gas circulation device mounted on a vehicle.
車両に搭載されたエンジンの排ガス中に含まれるNOxを低減する装置として、エンジンの排気側と吸気側とを接続する排ガス循環通路を経て排ガスを排ガス循環ガスとして吸気側に環流させることにより、筒内での燃焼温度を低下させてNOxの生成を抑制する排ガス循環装置が知られている。吸気側への排ガス循環ガスの環流量は、排ガス循環通路に介装された排ガス循環バルブの開度をエンジンの運転領域に応じて制御することで最適化を図っている。しかし、排ガス循環バルブの故障や排ガス循環通路の詰まり等により所期の排ガス循環還流量を達成不能になる場合があり、排ガス循環環流量が不足するとNOx排出量の増加を引き起こし、排ガス循環環流量が過剰になると燃焼悪化によるドライバビリティの低下、或いは排ガス中のHC、CO、黒煙等の増加を引き起こす。 As a device to reduce NOx contained in the exhaust gas of the engine mounted on the vehicle, the exhaust gas is circulated to the intake side as the exhaust gas circulation gas through the exhaust gas circulation passage connecting the exhaust side and the intake side of the engine. There is known an exhaust gas circulation device that lowers the combustion temperature inside and suppresses the generation of NOx. The circulation flow rate of the exhaust gas circulating gas to the intake side is optimized by controlling the opening degree of the exhaust gas circulation valve interposed in the exhaust gas circulation passage according to the operating region of the engine. However, the desired exhaust gas circulation circulation amount may not be achieved due to a failure of the exhaust gas circulation valve or clogging of the exhaust gas circulation passage, and if the exhaust gas circulation circulation flow rate is insufficient, the NOx emission amount will increase and the exhaust gas circulation circulation flow rate will increase. Excessive amount causes a decrease in drivability due to deterioration of combustion, or an increase in HC, CO, black smoke, etc. in the exhaust gas.
このため、例えば特許文献1に記載のように、車両には排ガス循環装置が正常に機能しているか否かを診断する排ガス循環故障診断装置が備えられている。特許文献1に記載の車両は、走行モードの1つとしてシリーズモードを実行可能に構成されており、シリーズモードでは、エンジンによりモータジェネレータを駆動し、その発電電力を走行モータの駆動や走行バッテリの充電に利用している。 Therefore, for example, as described in Patent Document 1, the vehicle is provided with an exhaust gas circulation failure diagnosis device for diagnosing whether or not the exhaust gas circulation device is functioning normally. The vehicle described in Patent Document 1 is configured to be able to execute the series mode as one of the traveling modes. In the series mode, the motor generator is driven by the engine, and the generated power is used to drive the traveling motor or the traveling battery. It is used for charging.
シリーズモードでのエンジンの運転点は、走行バッテリへの目標充電電力に応じて決定される。車両の走行中において、走行バッテリの実SOC(充電率:State Of Charge)と目標SOCとの偏差に基づき目標充電電力が逐次算出され、目標充電電力に対応するモータジェネレータの目標発電量を最小燃費で達成可能な運転点でエンジンが運転される。
このようなシリーズモードでの走行中に排ガス循環装置の故障診断は実施され、排ガス循環バルブを開弁及び閉弁したときのインテークマニホールド圧(以下、インマニ圧という)の変化に基づき、排ガス循環装置の正常・異常が判定される。インマニ圧はエンジンの回転速度や負荷の影響を受けるためエンジンの運転点を定める必要があり、また診断精度の点から排ガス循環バルブの開閉に伴いインマニ圧が明確に変化する運転点が望ましい。このような観点の下に、通常時のシリーズモードでのエンジンの運転点よりも低負荷側に予めモニタ領域が設定され、故障診断時には、モニタ領域の中央に目標運転点を定めてエンジンを運転している。このため故障診断時には、例えば図3に示すようにモニタ領域内の●印の運転点でエンジンが運転される。
The operating point of the engine in series mode is determined according to the target charge power to the traveling battery. While the vehicle is running, the target charge power is sequentially calculated based on the deviation between the actual SOC (charge rate: State Of Charge) of the running battery and the target SOC, and the target power generation amount of the motor generator corresponding to the target charge power is minimized. The engine is operated at the achievable operating point.
Failure diagnosis of the exhaust gas circulation device is carried out while driving in such a series mode, and the exhaust gas circulation device is based on the change in the intake manifold pressure (hereinafter referred to as the intake manifold pressure) when the exhaust gas circulation valve is opened and closed. Normal / abnormal is judged. Since the intake manifold pressure is affected by the rotation speed and load of the engine, it is necessary to determine the operating point of the engine, and from the viewpoint of diagnostic accuracy, it is desirable to have an operating point where the intake manifold pressure clearly changes as the exhaust gas circulation valve opens and closes. From this point of view, the monitor area is set in advance on the lower load side than the engine operating point in the normal series mode, and at the time of failure diagnosis, the target operating point is set in the center of the monitor area and the engine is operated. are doing. Therefore, at the time of failure diagnosis, for example, as shown in FIG. 3, the engine is operated at the operation point marked with ● in the monitor area.
ところで、走行バッテリが満充電近くで充電を必要としない状況、或いは極低温で正常な充電が望めない状況(共に充電電力を制限すべき状況であり、以下、電池受入れ性の低下時と表現する)では、走行バッテリの保護のために目標充電電力が制限される。しかしながら、特許文献1に記載のハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置では、このように目標充電電力が制限されると、エンジンの運転点がモニタ領域内から逸脱して排ガス循環装置の故障診断を完了できないという問題があった。 By the way, the situation where the traveling battery is near full charge and does not need to be charged, or the situation where normal charging cannot be expected at extremely low temperature (both are situations where the charging power should be limited, and hereinafter, it is expressed as a time when the battery acceptability is lowered. ), The target charging power is limited to protect the running battery. However, in the exhaust gas circulation failure diagnosis device of the hybrid vehicle described in Patent Document 1, when the target charging power is limited in this way, the operating point of the engine deviates from the monitoring area and the failure diagnosis of the exhaust gas circulation device is completed. There was a problem that it could not be done.
即ち、電池受入れ性の低下時には、排ガス循環の故障診断よりも走行バッテリの保護が優先される結果、目標充電電力ひいてはモータジェネレータの目標発電量が制限される。そして、目標発電量が制限されることにより、エンジンの運転点は図3に○印で示すようにモニタ領域内から低負荷側に逸脱してしまう。
このため、モニタ領域内の図中の●印の運転点で排ガス循環装置の故障診断を実施しているときに、走行バッテリの電池受入れ性が低下した場合、或いは走行バッテリの電池受入れ性電池受入れ性の低下によりモニタ領域外の○印の運転点でエンジンを運転しているときに、排ガス循環装置の故障診断の実施条件が成立した場合には、モニタ領域内の●印の運転点に保つべくエンジン制御が試行されるが、バッテリ保護の優先によりモニタ領域外の○印の運転点に戻されてしまう。結果として、2つの運転点を行き来するハンチング現象が生じて排ガス循環装置の故障診断を完了できず、故障診断の頻度が減少してしまうという問題があった。
That is, when the battery acceptability is lowered, the protection of the traveling battery is prioritized over the failure diagnosis of the exhaust gas circulation, and as a result, the target charging power and the target power generation amount of the motor generator are limited. Then, due to the limitation of the target power generation amount, the operating point of the engine deviates from the monitor area to the low load side as shown by a circle in FIG.
For this reason, when the failure diagnosis of the exhaust gas circulation device is performed at the operation point marked with ● in the figure in the monitor area, the battery acceptability of the traveling battery deteriorates, or the battery acceptability of the traveling battery is accepted. When the engine is operating at the operating point marked with a circle outside the monitor area due to deterioration of the property, if the conditions for performing the failure diagnosis of the exhaust gas circulation device are satisfied, keep it at the operating point marked with a circle in the monitor area. The engine control is tried, but due to the priority of battery protection, it is returned to the operation point marked with a circle outside the monitoring area. As a result, there is a problem that a hunting phenomenon that goes back and forth between the two operating points occurs, the failure diagnosis of the exhaust gas circulation device cannot be completed, and the frequency of the failure diagnosis decreases.
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、走行バッテリの電池受入れ性の低下時においても、目標充電電力の制限により走行バッテリを保護しつつ、排ガス循環装置の故障診断を実施することができるハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to protect the traveling battery by limiting the target charging power even when the battery acceptability of the traveling battery is lowered. An object of the present invention is to provide an exhaust gas circulation failure diagnosis device for a hybrid vehicle capable of performing a failure diagnosis of an exhaust gas circulation device.
上記の目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置は、エンジンを所定の運転点で運転して発電機を駆動し、該発電機により発電された電力をバッテリに充電する充電制御手段と、前記バッテリへの充電電力を制限すべき電池受入れ性の低下時か否かを判定する電池受入れ性判定手段と、前記電池受入れ性判定手段により電池受入れ性の低下時と判定されたときに、前記バッテリへの充電電力を制限すべく前記エンジンの運転点を負荷低下方向に切り換え、発電電力を低下させる充電電力制限手段と、前記エンジンの排ガスを循環させる排ガス循環手段と、前記排ガス循環手段の故障診断の実施条件が成立したときに、前記エンジンの運転点を負荷と回転速度で規定されるモニタ領域内に保ちながら前記排ガス循環手段の故障診断を実施する排ガス循環故障診断手段と、前記排ガス循環故障診断手段により前記排ガス循環手段の故障判定が実施される際に、前記電池受入れ性判定手段の判定に基づき前記エンジンの運転点が負荷低下方向に切り換えられると前記モニタ領域を逸脱する場合に、前記エンジンの運転領域の変更又は前記モニタ領域を拡大する制御手段と、前記モニタ領域を負荷低下方向に拡大して前記運転点を前記拡大されたモニタ領域内に保つ第1のモニタ領域拡大手段とを備え、前記第1のモニタ領域拡大手段による前記モニタ領域の拡大時には、通常時に比較して排ガス循環バルブの開弁時の開度を縮小することを特徴とする(請求項1)。 In order to achieve the above object, the exhaust gas circulation failure diagnosis device for a hybrid vehicle of the present invention operates an engine at a predetermined operating point to drive a generator, and charges a battery with the power generated by the generator. The charge control means, the battery acceptability determining means for determining whether or not the battery acceptability for which the charging power to the battery should be limited is deteriorated, and the battery acceptability determining means determine that the battery acceptability is deteriorated. At that time, the charging power limiting means for reducing the generated power by switching the operating point of the engine in the load reduction direction in order to limit the charging power to the battery, the exhaust gas circulating means for circulating the exhaust gas of the engine, and the above. When the conditions for performing the failure diagnosis of the exhaust gas circulation means are satisfied, the exhaust gas circulation failure diagnosis means for carrying out the failure diagnosis of the exhaust gas circulation means while keeping the operating point of the engine within the monitor area defined by the load and the rotation speed. When the failure determination of the exhaust gas circulation failure means is performed by the exhaust gas circulation failure diagnosis means, the monitoring area is changed when the operating point of the engine is switched in the load reduction direction based on the determination of the battery acceptability determination means. When deviating, the control means for changing the operating area of the engine or expanding the monitoring area, and the first method for expanding the monitoring area in the load reduction direction and keeping the operating point within the expanded monitoring area. and a monitor area enlarging means, wherein at the time of expansion of the monitoring area of the first monitor area enlargement means, characterized in that to reduce the opening at the valve opening of the exhaust gas circulation valve in comparison to the normal time (according Item 1).
このように構成したハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置によれば、排ガス循環故障診断手段により排ガス循環手段の故障判定が実施される際に、電池受入れ性判定手段の判定によって排ガス循環装置の故障診断が行われる頻度が向上する。
また、排ガス循環故障診断手段により排ガス循環手段の故障判定が実施される際に、電池受入れ性判定手段の判定に基づきエンジンの運転点が負荷低下方向に切り換えられるとモニタ領域を逸脱する場合には、モニタ領域が負荷低下方向に拡大される。従って、バッテリ保護のために充電電力を制限しながら、エンジンの運転点をモニタ領域内に保って排ガス循環手段の故障診断を実施可能となる。
また、このときのエンジンは負荷低下方向の運転点で運転されて燃焼悪化を生じる可能性があるが、通常時に比較して排ガス循環バルブの開弁時の開度が縮小されることにより燃焼悪化が抑制される。
According to the exhaust gas circulation failure diagnosis device of the hybrid vehicle configured in this way, when the failure determination of the exhaust gas circulation failure means is performed by the exhaust gas circulation failure diagnosis means, the failure diagnosis of the exhaust gas circulation device is made by the determination of the battery acceptability determination means. Is done more often.
Further, when the failure determination of the exhaust gas circulation failure means is performed by the exhaust gas circulation failure diagnosis means, if the operating point of the engine is switched in the load reduction direction based on the determination of the battery acceptability determination means, the monitor area is deviated. , The monitor area is expanded in the direction of load reduction. Therefore, it is possible to keep the operating point of the engine within the monitor area and perform a failure diagnosis of the exhaust gas circulation means while limiting the charging power for battery protection.
In addition, the engine at this time may be operated at the operating point in the load reduction direction to cause combustion deterioration, but combustion deterioration is caused by the opening opening of the exhaust gas circulation valve being reduced as compared with the normal time. Is suppressed.
その他の態様として、前記排ガス循環故障診断装置が、前記モニタ領域の拡大時に、通常時に比較して前記排ガス循環バルブの開弁時の開度を縮小すると共に、前記吸気側の圧力変化を判定する故障判定値として小さな値を適用することが好ましい(請求項2)。
この態様によれば、排ガス循環バルブの開度が縮小されると、全閉時との差圧が縮小されるが、通常時に比較して故障判定値として小さな値が適用されるため、通常時と同様の判定が可能になる。
As another aspect, the exhaust gas circulation failure diagnosis device reduces the opening degree of the exhaust gas circulation valve when the valve is opened as compared with the normal time when the monitoring area is expanded, and determines the pressure change on the intake side. It is preferable to apply a small value as the failure determination value (claim 2 ).
According to this aspect, when the opening degree of the exhaust gas circulation valve is reduced, the differential pressure from that when fully closed is reduced, but since a small value is applied as a failure determination value as compared with the normal time, the normal time The same judgment as is possible.
その他の態様として、前記排ガス循環故障診断装置が、前記モニタ領域を回転増加方向に拡大する第2のモニタ領域拡大手段と、前記第2のモニタ領域拡大手段による前記モニタ領域の拡大時に、前記エンジンの運転点を回転増加方向に切り換える第2の運転点補正手段とを有することが好ましい(請求項3)。
この態様によれば、排ガス循環排ガス循環故障診断手段により排ガス循環手段の故障判定が実施される際に、電池受入れ性判定手段の判定に基づきエンジンの運転点が負荷低下方向に切り換えられるとモニタ領域を逸脱する場合に、モニタ領域が回転増加方向に拡大されると共に、エンジンの運転点が回転増加方向に切り換えられる。エンジンの運転点はモニタ領域から負荷低下方向に逸脱しているものの、回転速度の増加によりエンジンの燃焼状態が安定化することから、バッテリ保護のために充電電力を制限しながら、排ガス循環手段の故障診断を実施可能となる。
As another aspect, when the exhaust gas circulation failure diagnosis device expands the monitor area by the second monitor area expanding means for expanding the monitor area in the rotation increasing direction and the monitor area expanding means by the second monitor area expanding means, the engine It is preferable to have a second operating point correction means for switching the operating point of the above in the direction of increasing rotation (claim 3 ).
According to this aspect, when the failure determination of the exhaust gas circulation means is performed by the exhaust gas circulation exhaust gas circulation failure diagnosis means, when the operating point of the engine is switched in the load reduction direction based on the judgment of the battery acceptability determination means, the monitor area When the vehicle deviates from the above, the monitoring area is expanded in the direction of increasing rotation, and the operating point of the engine is switched in the direction of increasing rotation. Although the operating point of the engine deviates from the monitoring area in the direction of load reduction, the combustion state of the engine stabilizes due to the increase in the rotation speed. Therefore, while limiting the charging power to protect the battery, the exhaust gas circulation means It becomes possible to carry out failure diagnosis.
その他の態様として、前記排ガス循環故障診断装置が、前記第2の運転点補正手段による前記運転点の切換時に、通常時に比較して前記排ガス循環バルブの開弁時の開度を拡大する排ガス循環バルブ拡大手段を有することが好ましい(請求項4)。
この態様によれば、エンジンの回転増加により、排ガス循環バルブの開閉に伴うエンジンの吸気側の圧力変化が縮小傾向になって誤判定し易くなるが、通常時に比較して排ガス循環バルブの開弁時の開度が拡大されることにより的確に判定可能となる。
As another embodiment, the exhaust gas circulation failure diagnosis device expands the opening degree of the exhaust gas circulation valve at the time of opening the exhaust gas circulation valve when the operation point is switched by the second operation point correction means as compared with the normal time. It is preferable to have a valve expanding means (claim 4 ).
According to this aspect, due to the increase in engine rotation, the pressure change on the intake side of the engine due to the opening and closing of the exhaust gas circulation valve tends to decrease, which makes it easy to make an erroneous determination. Accurate determination becomes possible by expanding the opening degree of time.
前記排ガス循環故障診断装置が、前記エンジンの負荷を保ちつつ該エンジンの回転速度を低下させて、前記充電電力を制限しながら前記運転点を前記モニタ領域内に保つ第1の運転点補正手段を備えることが好ましい(請求項5)。
このように構成したハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置によれば、排ガス循環故障診断手段により排ガス循環手段の故障判定が実施される際に、電池受入れ性判定手段の判定に基づきエンジンの運転点が負荷低下方向に切り換えられるとモニタ領域を逸脱する場合には、エンジンの負荷を保ちつつエンジンの回転速度を低下させることから、バッテリ保護のために充電電力を制限しながら、エンジンの運転点をモニタ領域内に保って排ガス循環手段の故障診断を実施可能となる。
The exhaust gas circulation failure diagnosis device provides a first operating point correction means for reducing the rotation speed of the engine while maintaining the load of the engine and keeping the operating point within the monitoring region while limiting the charging power. It is preferable to provide (claim 5 ).
According to the exhaust gas circulation failure diagnosis device of the hybrid vehicle configured in this way, when the failure determination of the exhaust gas circulation failure means is performed by the exhaust gas circulation failure diagnosis means, the operating point of the engine is determined based on the judgment of the battery acceptability determination means. If the engine deviates from the monitor area when the load is switched in the direction of reduction, the engine rotation speed is reduced while maintaining the engine load. Therefore, the operating point of the engine is monitored while limiting the charging power to protect the battery. It is possible to carry out failure diagnosis of the exhaust gas circulation means while keeping it within the area.
その他の態様として、前記排ガス循環故障診断装置が、前記第1の運転点補正手段により前記エンジンの運転点を前記モニタ領域内に保てる場合には該第1の運転点補正手段に処理を実行させ、前記第1の運転点補正手段により前記運転点をモニタ領域内に保てない場合には、前記第1のモニタ領域拡大手段または前記第2のモニタ領域拡大手段に処理を実行させる対応切換手段を有することが好ましい(請求項6)。 As another aspect, when the exhaust gas circulation failure diagnosis device can keep the operating point of the engine within the monitor area by the first operating point correcting means, the first operating point correcting means is made to execute the process. When the operating point cannot be kept in the monitor area by the first operating point correcting means, the corresponding switching means for causing the first monitoring area expanding means or the second monitoring area expanding means to execute the process. It is preferable to have (claim 6 ).
このように構成したハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置によれば、第1の運転点補正手段の処理では、安定した燃焼が望める本来のモニタ領域内でエンジンを運転させながら故障診断を実施することから、診断精度が最も高い。第1のモニタ領域拡大手段の処理では、より確実にエンジンの運転点をモニタ領域内に保てるが、負荷が低下した運転点でエンジンを運転するため、燃焼悪化によって診断精度が劣る。同じく第2のモニタ領域拡大手段の処理もエンジンの燃焼悪化が生じ、さらにエンジン回転を高めることにより騒音及び振動面で不利になる。 According to the exhaust gas circulation failure diagnosis device of the hybrid vehicle configured in this way, in the processing of the first operating point correction means, the failure diagnosis is performed while operating the engine within the original monitoring area where stable combustion can be expected. Therefore, the diagnostic accuracy is the highest. In the process of the first monitor area expanding means, the operating point of the engine can be more reliably maintained in the monitor area, but since the engine is operated at the operating point where the load is reduced, the diagnostic accuracy is inferior due to the deterioration of combustion. Similarly, the processing of the second monitor area expanding means also causes deterioration of engine combustion, and further increases engine rotation, which is disadvantageous in terms of noise and vibration.
そして本発明によれば、まず第1の運転点補正手段の処理が優先して実施されることから高い診断精度が得られ、且つ第1の運転点補正手段の処理が実施不能な場合には第1のモニタ領域拡大手段または第2のモニタ領域拡大手段の処理が実施されるため、これにより電池受入れ性の低下時であっても故障診断を実施可能となる。 According to the present invention, since the processing of the first operating point correction means is performed with priority, high diagnostic accuracy can be obtained, and when the processing of the first operating point correction means cannot be performed. Since the processing of the first monitor area expanding means or the second monitoring area expanding means is performed, it is possible to carry out the failure diagnosis even when the battery acceptability is lowered.
本発明のハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置によれば、走行バッテリの電池受入れ性の低下時においても、目標充電電力の制限により走行バッテリを保護しつつ、排ガス循環装置の故障診断を実施することができる。 According to the exhaust gas circulation failure diagnosis device of the hybrid vehicle of the present invention, even when the battery acceptability of the traveling battery deteriorates, the failure diagnosis of the exhaust gas circulation device is performed while protecting the traveling battery by limiting the target charging power. Can be done.
以下、本発明をプラグインハイブリッド車両(以下、車両1という)の排ガス循環故障診断装置に具体化した一実施形態を説明する。
図1は本実施形態の排ガス循環故障診断装置が適用されたプラグインハイブリッド車両を示す全体構成図である。
本実施形態の車両1は、フロントモータ2の出力またはフロントモータ2及びエンジン3の出力により前輪4を駆動し、リヤモータ5の出力により後輪6を駆動するように構成された4輪駆動車である。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an exhaust gas circulation failure diagnosis device for a plug-in hybrid vehicle (hereinafter referred to as vehicle 1) will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a plug-in hybrid vehicle to which the exhaust gas circulation failure diagnosis device of the present embodiment is applied.
The vehicle 1 of the present embodiment is a four-wheel drive vehicle configured to drive the front wheels 4 by the output of the
エンジン3の出力軸は減速機7を介して前輪4の駆動軸8と連結され、減速機7には内部の動力伝達を断接可能なクラッチ9が内蔵されている。クラッチ9の接続時にはエンジン3の駆動力が減速機7及び駆動軸8を経て前輪4に伝達され、クラッチ9の切断時には前輪4側からエンジン3が切り離されて単独で運転可能となる。
減速機7のクラッチ9より動力伝達方向の下流側(前輪4側)にはフロントモータ2が連結され、その駆動力が減速機7から駆動軸8を経て前輪4に伝達されるようになっている。また、減速機7のクラッチ9より動力伝達方向の上流側(反前輪4側)にはモータジェネレータ10が連結され、クラッチ9の切断時において、モータジェネレータ10はエンジン3の駆動により発電したり、或いはエンジン3を始動するスタータモータとして機能したりする。また、リヤモータ5は減速機11を介して後輪6の駆動軸12と連結され、その駆動力が減速機11から駆動軸12を経て後輪6に伝達されるようになっている。
The output shaft of the
A
エンジン3には、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)等から構成されたエンジンコントローラ14が接続され、このエンジンコントローラ14によりエンジン3のスロットル開度、燃料噴射量、点火時期等が制御されてエンジン3が運転される。
フロントモータ2、リヤモータ5及びモータジェネレータ10は三相交流電動機であり、それらの電源として走行バッテリ15(バッテリ)が備えられている。走行バッテリ15はリチウムイオン電池等の二次電池から構成され、そのSOC(充電率)の算出や温度TBATの検出を行うバッテリモニタリングユニット15aを内蔵している。
An
The
フロントモータ2及びモータジェネレータ10はフロントモータコントローラ16を介して走行バッテリ15に接続され、フロントモータコントローラ16にはフロントモータ用インバータ16a及びモータジェネレータ用インバータ16bが備えられている。走行バッテリ15の直流電力は、フロントモータ用インバータ16a及びモータジェネレータ用インバータ16bにより三相交流電力に変換されてフロントモータ2やモータジェネレータ10に供給される。また、フロントモータ2による回生電力やモータジェネレータ10による発電電力は、フロントモータ用インバータ16a及びモータジェネレータ用インバータ16bにより直流電力に変換されて走行バッテリ15に充電される。
The
同様に、リヤモータ5はリヤモータコントローラ17を介して走行バッテリ15に接続され、リヤモータコントローラ17にはリヤモータ用インバータ17aが備えられている。走行バッテリ15の直流電力は、リヤモータ用インバータ17aにより三相交流電力に変換されてリヤモータ5に供給され、リヤモータ5による回生電力は、リヤモータ用インバータ17aにより直流電力に変換されて走行バッテリ15に充電される。
Similarly, the
また、車両1には、走行バッテリ15を外部電源によって充電する充電機13が備えられている。
ハイブリッドコントローラ18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)等から構成されている。このハイブリッドコントローラ18により、エンジン3、フロントモータ2、モータジェネレータ10、リヤモータ5の各運転状態、及び減速機7のクラッチ9の断接状態等が制御される。そのために、ハイブリッドコントローラ18の入力側には、走行バッテリ15のバッテリモニタリングユニット15a、フロントモータコントローラ16、リヤモータコントローラ17、エンジンコントローラ14、アクセル開度θaccを検出するアクセル開度センサ19、及び車速Vを検出する車速センサ20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。
Further, the vehicle 1 is provided with a
The
また、ハイブリッドコントローラ18の出力側には、フロントモータコントローラ16、リヤモータコントローラ17、減速機7のクラッチ9、及びエンジンコントローラ14が接続されている。
そして、ハイブリッドコントローラ18は、アクセル開度センサ19等の上記各種検出量及び作動情報に基づき、車両1の走行モードをEVモード、シリーズモード、パラレルモードの間で切り換える。例えば、高速領域のようにエンジン3の効率が高い領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、中低速領域では、走行バッテリ15の充電率SOCや運転領域に基づきEVモードとシリーズモードとの間で切り換える。
Further, a
Then, the
EVモードでは、減速機7のクラッチ9を切断すると共にエンジン3を停止し、走行バッテリ15からの電力によりフロントモータ2やリヤモータ5を駆動して車両1を走行させる。
シリーズモードでは、減速機7のクラッチ9を切断した上で、エンジン3を運転してモータジェネレータ10を駆動し、その発電電力及び走行バッテリ15からの電力によりフロントモータ2やリヤモータ5を駆動して車両1を走行させると共に、余剰電力を走行バッテリ15に充電する。
In the EV mode, the clutch 9 of the
In the series mode, after disengaging the clutch 9 of the
パラレルモードでは、減速機7のクラッチ9を接続した上で、エンジン3を運転して駆動力を減速機7から前輪4に伝達すると共に、エンジン駆動力に余剰があるときには、フロントモータ2で回生し、エンジン駆動力が足りないときには、バッテリ電力を使ってフロントモータ2でアシストする。
また、ハイブリッドコントローラ18は、上記各種検出量及び作動情報に基づき車両1の走行に必要な総要求出力を算出し、その総要求出力を、EVモード及びシリーズモードではフロントモータ2側とリヤモータ5側とに配分し、パラレルモードではフロントモータ2側とエンジン3側とリヤモータ5側とに配分する。そして、それぞれに配分した要求出力、及びフロントモータ2から前輪4までの減速機7のギヤ比、エンジン3から前輪4までの減速機7のギヤ比、リヤモータ5から後輪6までの減速機11のギヤ比に基づき、フロントモータ2、エンジン3、リヤモータ5のそれぞれの要求トルクを設定し、各要求トルクを達成するようにフロントモータコントローラ16、リヤモータコントローラ17及びエンジンコントローラ14に指令信号を出力する。
In the parallel mode, after connecting the clutch 9 of the
Further, the
フロントモータコントローラ16及びリヤモータコントローラ17ではハイブリッドコントローラ18からの指令信号に基づき、要求トルクを達成するためにフロントモータ2及びリヤモータ5の各相のコイルに流すべき目標電流値を算出する。そして、それらの目標電流値に基づきフロントモータ用インバータ16a及びリヤモータ用インバータ17aをスイッチング制御し、それぞれの要求トルクを達成する。尚、モータジェネレータ10の発電時も同様であり、負側の要求トルクから求めた目標電流値に基づき、モータジェネレータ用インバータ16bをスイッチング制御して要求トルクを達成する。
The
エンジンコントローラ14ではハイブリッドコントローラ18からの指令信号に基づき、要求トルクの達成のためのスロットル開度、燃料噴射量、点火時期等の目標値を算出し、それらの目標値に基づく制御によりエンジン3を運転して要求トルクを達成する。
また、ハイブリッドコントローラ18は、シリーズモードによる車両1の走行中において走行バッテリ15の充電状態を最適化すべく、モータジェネレータ10を駆動しているエンジン3の運転点を制御している。具体的には、走行バッテリ15の実SOCと目標SOCとの偏差に基づき目標充電電力を逐次算出し、目標充電電力に対応するモータジェネレータ10の目標発電量を最小燃費で達成可能な運転点を求め、その運転点でエンジン3を運転する。概括的に表現すると、走行バッテリ15のSOCが増加して満充電に近づくほど目標充電電力が低下し、エンジン3の運転点は低負荷側に移行する(充電制御手段)。
The
Further, the
加えて、ハイブリッドコントローラ18は、走行バッテリ15の電池受入れ性の低下(満充電近くで充電を必要としない状況、或いは極低温で正常な充電が望めない状況)を常に監視しており(電池受入れ性判定手段)、電池受入れ性の低下判定を下したとき場合には、走行バッテリ15の保護のために目標充電電流を制限する処理を実施する(充電電力制限手段)。
In addition, the
例えば、以下の1),2)の条件の成立時に、走行バッテリ15の電池受入れ性が低下したと判定する。
1)最大充電電力―目標充電電力≦制限電力判定値(例えば10kw)
2)充電電流>制限電流判定値またはバッテリ電圧>制限電圧判定値
ここに、最大充電電力は、走行バッテリ15のSOH(劣化指標:State of Health)やSOCや温度等から定まる現在の走行バッテリ15が充電可能な上限電力である。
For example, when the following conditions 1) and 2) are satisfied, it is determined that the battery acceptability of the traveling battery 15 has deteriorated.
1) Maximum charge power-Target charge power ≤ Power limit judgment value (for example, 10 kW)
2) Charging current> current limit judgment value or battery voltage> limit voltage judgment value Here, the maximum charging power is the current running battery 15 determined by the SOH (deterioration index: State of Health), SOC, temperature, etc. of the running battery 15. Is the maximum power that can be charged.
このような電池受入れ性の低下判定を下すと、ハイブリッドコントローラ18は走行バッテリ15への目標充電電力を制限する。必然的にモータジェネレータ10の目標発電量が低下することから、エンジン制御側でエンジン3の運転点が低負荷側に切り換えられる。
一方、エンジン3には排ガス中に含まれるNOxを低減するために排ガス循環装置21が備えられており、その構成を図2に示す。
When the determination of the decrease in battery acceptability is made, the
On the other hand, the
排ガス循環装置21は、エンジン3のエキゾーストマニホールド24(排気側)とインテークマニホールド25(吸気側)とを接続する排ガス循環通路22、及び排ガス循環通路22の開度を調整する排ガス循環バルブ23から構成されている。排ガス循環バルブ23の開度はエンジン3の運転領域に基づきハイブリッドコントローラ18により制御され、排ガス循環バルブ23の開度に応じて排ガスが排ガス循環通路22を経て排ガス循環ガスとして吸気側に還流され、これにより筒内での燃焼温度が低下してNOxの生成が抑制される。
The exhaust
そして、排ガス循環バルブ23の故障や排ガス循環通路22の詰まり等により所期の排ガス循環還流量を達成不能になると、エミッションやドライバビリティの面で種々の不具合が生じることから、車両1には排ガス循環装置21の故障を診断する排ガス循環故障診断装置(排ガス循環故障診断手段)が備えられている。本実施形態では排ガス循環故障診断装置として、インテークマニホールド25に設けられた圧力センサ26及びハイブリッドコントローラ18が機能し、後述するように、ハイブリッドコントローラ18が圧力センサ26により検出される排ガス循環バルブ23の全閉(0%)時と所定量開(20%)時との差圧ΔPを故障判定値と比較して、排ガス循環装置21の正常・異常を判定する。
If the desired amount of exhaust gas circulation and recirculation cannot be achieved due to a failure of the exhaust
排ガス循環装置21の故障診断は車両1がシリーズモードで走行しているときに実施され、エンジン3の回転速度Ne及び充填効率Ec(負荷)により規定されるエンジン3の運転点は、走行バッテリ15への目標充電電力に基づく通常時の値から、故障診断に好適なより低負荷側の値に切り換えられる。具体的には、予め故障診断のためのモニタ領域(例えば1250〜1750rpm,15〜25%)が設定され、そのモニタ領域の中央をエンジン3の目標運転点(例えば1500rpm,20%)として定めている。
The failure diagnosis of the exhaust
図3は故障診断時のモニタ領域内でのエンジン3の運転点を示すマップであり、例えば図中にハッチング枠で示すようにモニタ領域が設定され、モニタ領域内の●印で示す運転点でエンジン3を運転しながら故障診断が実施される。なお、図中に併記しているように、エンジン3の回転速度Neが増加するほど、或いは充填効率Ecが増加するほど、失火が抑制されてエンジン3の燃焼状態が良好になる反面、排ガス循環バルブ23の開閉に伴う差圧ΔPが縮小して故障診断を誤判定する可能性が高まる。
FIG. 3 is a map showing the operating points of the
このようにモニタ領域に基づき故障診断が実施されるのであるが、[発明が解決しようとする課題]で述べたように、電池受入れ性の低下時には、排ガス循環の故障診断よりも走行バッテリ15の保護が優先される結果、エンジン3の運転点が図3に○印で示すようにモニタ領域から低負荷側に逸脱してしまい、排ガス循環装置21の故障診断を完了できないという問題があった。
In this way, the failure diagnosis is carried out based on the monitor area, but as described in [Problems to be solved by the invention], when the battery acceptability is lowered, the traveling battery 15 is used rather than the failure diagnosis of the exhaust gas circulation. As a result of giving priority to protection, the operating point of the
このような不具合を鑑みて本発明者は、走行バッテリ15の保護のために目標充電電力を制限しつつ排ガス循環装置21の故障診断を完了するために、以下の2種の対策を見出した。
その1つは、モニタ領域内でのエンジン3の運転点を最適化して故障診断を実施可能とする手法であり、他の1つは、モニタ領域を拡大する手法である。以下、前段の手法を第1実施形態として、後段の手法を第2及び第3実施形態として説明する。
[第1実施形態]
モータジェネレータ10の発電量は、基本的にエンジン3の回転速度Neと充填効率Ecとの積で定まる。このため、例えば図3に示す30kw及び20kwの特性線のようにモータジェネレータ10の発電量が表わされ、これらの特性線上であれば、どの運転点であっても対応する発電量が達成される。そして、例えば電池受入れ性の低下に基づきモータジェネレータ10の目標発電量が30kwから20kwに制限されると、負荷(充填効率Ec)低下方向にはモニタ領域の余地がほとんどないのに対し、回転速度Neの低下方向にはある程度の余地が存在することが判る。そこで、エンジン3の運転点を、負荷低下方向に代えて回転低下方向に切り換える手法を採用したものが本実施形態である。
In view of such a defect, the present inventor has found the following two measures in order to complete the failure diagnosis of the exhaust
One is a method of optimizing the operating point of the
[First Embodiment]
The amount of power generated by the
従って、本実施形態によれば、モニタ領域内の図中の●印の運転点で排ガス循環装置21の故障診断を実施しているとき、走行バッテリ15の電池受入れ性の低下によりモータジェネレータ10の目標発電量を30kwから20kwに制限すべく、エンジン3の運転点を負荷低下方向に切り換えるとモニタ領域を逸脱してしまう場合に、現在のエンジン3の充填効率Ecを保ちつつ回転速度Neを低下させて、図中の□印に運転点を切り換える(第1の運転点補正手段)。
Therefore, according to the present embodiment, when the failure diagnosis of the exhaust
また、走行バッテリ15の電池受入れ性の低下により、モータジェネレータ10の目標発電量を20kwに制限すべく図中の○印の運転点でエンジン3を運転しているときに、排ガス循環装置21の故障診断の実施条件(例えばスロットル開度が一定、冷却水温が所定範囲内等)が成立すると、エンジン3の充填効率Ecを増加させ且つ回転速度Neを低下させながら、20kwの特性線上でエンジン3の運転点を□印まで移動させる。
Further, when the
何れの場合も、モータジェネレータ10の目標発電量、ひいては走行バッテリ15の目標充電電力が制限されると共に、エンジン3の運転点がモニタ領域内に保たれる。よって、本実施形態によれば、走行バッテリ15の電池受入れ性の低下時においても、目標充電電力の制限により走行バッテリ15を保護しつつ、エンジン3の運転点をモニタ領域内に保って排ガス循環装置21の故障診断を実施することができる。
[第2実施形態]
上記したようにモニタ領域はエンジン3の回転速度Ne及び充填効率Ecにより規定されており、モータジェネレータ10の目標発電量の制限によりエンジン3の運転点が充填効率Ecの下限を下回った場合に、排ガス循環装置21の故障診断を実施不能な事態に陥る。そこで、走行バッテリ15の電池受入れ性の低下時に限り、モニタ領域を負荷低下方向に拡大すること、より詳しくはモニタ領域の充填効率Ecに関する下限を低下させることにより、エンジン3の運転点を切り換えることなくモニタ領域内に保つ手法を採用したものが本実施形態である。
In either case, the target power generation amount of the
[Second Embodiment]
As described above, the monitor area is defined by the rotation speed Ne of the
図4は本実施形態の故障診断の実施状況を示すタイムチャートである。説明の前提として、故障診断のためのモニタ領域がエンジン3の回転速度Ne1250〜1750rpm、充填効率Ec15〜25%に予め設定され、その中央の回転速度Ne1500rpm、充填効率Ec20%が故障診断時の目標運転点として設定され、さらに電池受入れ性の低下時には、エンジン3の運転点がモータジェネレータ10の発電制限のために充填効率Ec10%(図3中の○印)まで低下するものとする。
FIG. 4 is a time chart showing the implementation status of the failure diagnosis of the present embodiment. As a premise of the explanation, the monitoring area for failure diagnosis is preset to the rotation speed Ne1250 to 1750 rpm and the filling efficiency Ec15 to 25% of the
まず、走行バッテリ15の電池受入れ性が低下してない通常時の故障診断について述べる。排ガス循環装置21の故障診断の実施条件が成立していないとき、上記したように、エンジン3はモータジェネレータ10の目標発電量を最小燃費で達成可能な運転点で運転され、排ガス循環バルブ23はエンジン3の運転領域に応じた開度に制御されている。
故障診断の実施条件が成立すると、モニタ領域へのエンジン3の運転点の切換要求がなされ、それに呼応してエンジン3の運転点がモニタ領域内の目標運転点に切り換えられる。モータジェネレータ10が発電制限されていないため、エンジン3は何ら問題なく目標運転点で運転されてモニタ領域内に保たれ続ける。この時点で排ガス循環バルブ23が一旦全閉(0%)された上で、圧力センサ26によるインマニ圧の検出値が第1圧力P1として記憶され、その後に排ガス循環バルブ23が所定量開(20%)されて、インマニ圧の検出値が第2圧力P2として記憶される。これらの第1及び第2圧力P1,P2の差圧ΔPが予め設定された故障判定値以上のときには排ガス循環装置21の正常判定を下し、故障判定値未満のときには異常判定を下す。
First, a failure diagnosis in a normal state in which the battery acceptability of the traveling battery 15 is not deteriorated will be described. When the conditions for performing the failure diagnosis of the exhaust
When the failure diagnosis execution condition is satisfied, a request for switching the operating point of the
なお、正常・異常の判定後には故障診断の実施条件が不成立となり、エンジン3は再びモータジェネレータ10の目標発電量に基づく運転点で運転され、エンジン3の運転領域に応じて排ガス循環バルブ23の開度が制御される。
一方、走行バッテリ15の電池受入れ性が低下している場合について述べる。このときのエンジン3の運転点は、モータジェネレータ10の発電制限によりモニタ領域の下限の充填効率Ec15%を下回る10%まで低下しているため、通常であればモニタ領域を逸脱していると見なされて故障診断は開始されない。本実施形態では、故障診断の実施条件が成立した時点で、図3に仮想線で示すように、モニタ領域の下限が充填効率Ec15%から10%に切り換えられて負荷低下方向に拡大される(第1のモニタ領域拡大手段)。このため、図4中に破線で示すように充填効率Ec10%のエンジン3の運転点であっても、運転点がモニタ領域内に保たれていると見なされ、問題なく故障診断が開始される。
After the normal / abnormal determination, the failure diagnosis implementation condition is not satisfied, the
On the other hand, a case where the battery acceptability of the traveling battery 15 is lowered will be described. At this time, the operating point of the
そして、この電池受入れ性が低下しているときの故障診断では、通常時とは異なる排ガス循環バルブ23の開度及び故障判定値が適用され、その趣旨は以下に述べる通りである。
[背景技術]で述べたように、モニタ領域は診断精度等を配慮した結果、シリーズモードでの通常時の運転に比較して低負荷側に設定されおり、その下限である充填効率Ec15%は、排ガス循環バルブ23を全開しても排ガス循環ガスによりエンジン3の燃焼状態が悪化して失火に至らない限界付近の値として設定されている。このような燃焼安定性に関してほとんど余裕がないモニタ領域の下限を、本実施形態ではさらに充填効率Ec10%まで低下させるため、エンジン3の燃焼悪化により正常な故障診断が望めない可能性がある。
Then, in the failure diagnosis when the battery acceptability is lowered, the opening degree and the failure determination value of the exhaust
As described in [Background Technology], the monitor area is set to the lower load side compared to the normal operation in the series mode as a result of considering the diagnostic accuracy, etc., and the lower limit of the filling efficiency Ec15% is set. Even if the exhaust
そこで本実施形態では、電池受入れ性が低下しているときの故障診断時に、排ガス循環バルブ23の開度を通常時に適用される全開よりも小開度、例えば図4中に破線で示す10%にとどめて燃焼悪化を抑制している。また、排ガス循環バルブ23の開度が小さくなると、図4中に破線で示すように全閉時との差圧ΔPが縮小されるため、それに応じて故障判定値に関しても通常時よりも小さな値を適用している。
Therefore, in the present embodiment, at the time of failure diagnosis when the battery acceptability is lowered, the opening degree of the exhaust
以上のように本実施形態によれば、電池受入れ性の低下によりエンジン3の運転点を充填効率Ec10%まで低下させている状態で故障診断の実施条件が成立したときに、モニタ領域の下限を充填効率Ec10%まで低下させて負荷低下方向に拡大している。このため、エンジン3の運転点がモニタ領域内に保たれ、問題なく故障診断を実施できる。
そして、故障診断時の排ガス循環バルブ23の開度を通常時の全開よりも小開度にとどめているため、排ガス循環ガスの環流に起因するエンジン3の燃焼悪化を抑制できる。さらに、排ガス循環バルブ開度の縮小に対応する適切な故障判定値を適用するため、通常時と同様に排ガス循環装置21の正常・異常を的確に判定できる。結果として本実施形態によれば、走行バッテリ15の電池受入れ性の低下時においても、目標充電電力の制限により走行バッテリ15を保護しつつ、エンジン3の運転点をモニタ領域内に保って排ガス循環装置21の故障診断を実施することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the execution condition of the failure diagnosis is satisfied in a state where the operating point of the
Since the opening degree of the exhaust
なお、上記したエンジン3の充填効率Ecや回転速度Neに関する例示は一例にすぎず、任意に変更可能であることは言うまでもない。
ところで以上の説明は、故障診断を開始する以前に既に電池受入れ性が低下していた場合であるが、故障診断の開始後に電池受入れ性が低下した場合にも応用できる。例えば、故障診断は開始したが未だインマニ圧の検出を開始していない段階で、電池受入れ性の低下判定が下された場合には、その時点でエンジン3の運転点を充填効率Ec10%まで低下させると共に、モニタ領域の下限を充填効率Ec10%に切り換えればよい。これによりエンジン3の運転点がモニタ領域内に保たれるため、上記と同様に問題なく故障診断が実施することができる。
It goes without saying that the above-mentioned examples of the filling efficiency Ec and the rotation speed Ne of the
By the way, the above description is the case where the battery acceptability has already deteriorated before the start of the failure diagnosis, but it can also be applied to the case where the battery acceptability has deteriorated after the start of the failure diagnosis. For example, if the failure diagnosis is started but the intake manifold pressure detection is not started yet, and the battery acceptability is judged to be low, the operating point of the
また、インマニ圧の検出の開始後に電池受入れ性の低下判定が下された場合には、エンジン3の運転点を充填効率Ec10%まで低下させ、モニタ領域の下限を充填効率Ec10%に切り換えた上で、インマニ圧の検出を最初から実施すればよい。
[第3実施形態]
第2実施形態と同じく本実施形態でもモニタ領域を拡大しているが、その目的は、通常のモニタ領域の下限を下回る充填効率Ec(例えば10%)の運転点をモニタ領域内に含めるためではなく、エンジン3の燃焼を安定化することにより、運転点がモニタ領域を逸脱しているままであっても排ガス循環装置21の故障診断を実施可能とする趣旨である。
If the battery acceptability is determined to decrease after the intake manifold pressure is detected, the operating point of the
[Third Embodiment]
The monitor area is expanded in the present embodiment as in the second embodiment, but the purpose is to include the operating point of the filling efficiency Ec (for example, 10%) below the lower limit of the normal monitor area in the monitor area. However, by stabilizing the combustion of the
図5は本実施形態の故障診断の実施状況を示すタイムチャートである。
本実施形態ではエンジン3の燃焼悪化の対策として、エンジン3の目標運転点を回転増加方向、例えば図5中に破線で示すように1500rpmから2000rpmに切り換えると共に(第2の運転点補正手段)、モニタ領域の回転速度Neに関する上限についても1750rpmから2000rpmに拡大する(第2のモニタ領域拡大手段)。結果としてエンジン3は目標運転点2000rpm,10%で運転され、図3のマップから判るように、回転速度Neの増加によりエンジン3の燃焼状態が安定化する。運転点は回転速度Neに関して回転増加方向に拡大されたモニタ領域内にあり、充填効率Ecに関しては、依然としてモニタ領域の下限である15%を下回っている。しかし、燃焼の安定化により故障診断を実施可能な環境が整ったものと見なし、本実施形態では、そのまま排ガス循環装置21の故障診断を開始する。
FIG. 5 is a time chart showing the implementation status of the failure diagnosis of the present embodiment.
In the present embodiment, as a countermeasure against the deterioration of combustion of the
なお、本来はモニタ領域とエンジン3の運転点との比較に基づき故障診断を開始しているため、第2実施形態と同様にモニタ領域の下限を負荷低下方向に拡大して、運転点がモニタ領域内に保たれていることを確認した上で故障診断を開始してもよい。
そして、このようにエンジン3の回転速度Neが増加すると、図5中に破線で示すように、同一排ガス循環開度であっても通常時に比較して差圧ΔPが縮小傾向になって誤判定し易くなる。そこで、通常時には排ガス循環バルブ23の開度を小開度、例えば図5中に実線で示す20%にとどめ、電池受入れ性の低下時には、破線で示すように排ガス循環バルブ23の開度を40%と増量している。
Since the failure diagnosis is originally started based on the comparison between the monitor area and the operating point of the
Then, when the rotation speed Ne of the
以上のように本実施形態によれば、故障診断時のモニタ領域を回転増加方向に拡大した上で、エンジン3の目標運転点についても回転増加方向に切り換えることにより、エンジン3の燃焼を安定化した上で排ガス循環装置21の故障診断を実施している。このため、充填効率Ecに関してはモニタ領域を逸脱しているものの、エンジン3が失火を発生し難い高回転域で運転されることから、故障診断により排ガス循環ガスが導入されても失火による燃焼悪化を抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, the combustion of the
さらに、エンジン3の回転増加に起因する差圧ΔPの縮小を防止すべく、通常時に比較して排ガス循環バルブ23の開度を拡大しているため、通常時と同様の故障判定値に基づき排ガス循環装置21の正常・異常を的確に判定できる。結果として本実施形態によれば、走行バッテリ15の電池受入れ性の低下時においても、目標充電電力の制限により走行バッテリ15を保護しつつ、排ガス循環装置21の故障診断を実施することができる。
Further, since the opening degree of the exhaust
なお本実施形態では、通常時と電池受入れ性の低下時との差圧ΔPの格差を解消すべく排ガス循環開度を変更したが、これに代えて、電池受入れ性の低下時には通常時よりも故障判定値として小さな値を適用してもよい。
また、上記したエンジン3の充填効率Ecや回転速度Neに関する例示は一例にすぎず、任意に変更可能であり、さらに第2実施形態で述べたように、以上の本実施形態の制御を、故障診断の開始後に電池受入れ性が低下した場合に応用してもよい。
In the present embodiment, the exhaust gas circulation opening is changed in order to eliminate the difference in the differential pressure ΔP between the normal time and the time when the battery acceptability is lowered, but instead, the exhaust gas circulation opening is changed when the battery acceptability is lowered as compared with the normal time. A small value may be applied as the failure determination value.
Further, the above-mentioned examples of the filling efficiency Ec and the rotation speed Ne of the
ところで、以上のように各実施形態では、排ガス循環装置21の故障診断を実施する際に、電池受入れ性の低下判定に基づきエンジン3の運転点を負荷低下方向に切り換えるとモニタ領域を逸脱するか否かを判定している(領域逸脱判定手段)。そして、モニタ領域から逸脱すると判定した場合に、第1実施形態では、エンジン3の運転点を切り換えてモニタ領域内に保ち(第1の運転点補正手段、第2実施形態では、モニタ領域を負荷低下方向に拡大して、エンジン3の運転点を切り換えることなくモニタ領域内に保ち(第1のモニタ領域拡大手段)、第3実施形態では、モニタ領域を回転増加方向に拡大すると共にエンジン3の運転点を回転増加方向に切り換えている(第2のモニタ領域拡大手段)。
By the way, as described above, in each embodiment, when the failure diagnosis of the exhaust
これらの各手法には長所短所があるため、互いを組み合わせて利用することが考えられる。
即ち、第1実施形態の手法は、安定した燃焼が望める本来のモニタ領域内でエンジン3を運転させながら故障診断を実施することから、診断精度が最も高い。その反面、モニタ領域内の特性線と切換前のエンジン3の運転点との関係によっては、回転速度を低下させても運転点をモニタ領域内に保てない場合も生じる。
Since each of these methods has advantages and disadvantages, it is conceivable to use them in combination with each other.
That is, the method of the first embodiment has the highest diagnostic accuracy because the failure diagnosis is performed while operating the
第2実施形態の手法は、運転点をモニタ領域内に保つことに関しては第1実施形態よりも確実である。その反面、エンジン3の運転点が充填効率Ecに関して大きく低下している場合には、その運転点で故障診断を実施することから、排ガス循環バルブ23の開度を縮小する対策を講じたとしても燃焼悪化が避けられず、この要因により第1実施形態に比較して診断精度が劣る。
The method of the second embodiment is more reliable than the first embodiment in keeping the operating point within the monitor area. On the other hand, if the operating point of the
第3実施形態の手法は、エンジン3の回転増加により燃焼安定性を図っているものの、第2実施形態と同様に、充填効率Ecの低い運転点で故障診断を実施することから燃焼悪化が避けられない。さらに、故障診断の度にエンジン回転が高められて騒音及び振動が増加するため、良好なNVH性能が得られずに運転者に違和感を与える要因にもなり得る。
よって、実施が望ましい順位としては、第1、第2、第3実施形態の順と判断できる。そこで、例えば第1実施形態の手法でエンジン3の運転点をモニタ領域内に保てる場合には、第1実施形態の手法により故障診断を実施し、第1実施形態の手法ではエンジン3の運転点をモニタ領域内に保てない場合には、第2実施形態の手法または第3実施形態の手法により故障診断を実施するようにしてもよい(対応切換手段)。
Although the method of the third embodiment aims at combustion stability by increasing the rotation of the
Therefore, it can be determined that the order in which the implementation is desirable is the order of the first, second, and third embodiments. Therefore, for example, when the operating point of the
このように各手法を適宜切り換えるようにすれば、まず第1実施形態の手法が優先して実施されることから高い診断精度が得られ、且つ第1実施形態の手法が実施不能な場合であっても、第2実施形態または第3実施形態の手法を実施可能なため、これにより電池受入れ性の低下時であっても故障診断を実施することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、走行モードをEVモード、シリーズモード、パラレルモードの間で切換可能なプラグインハイブリッド車両1の排ガス循環故障診断装置に具体化したが、車両1の種別はこれに限るものではない。エンジンにより発電機を駆動して発電電力を走行バッテリに充電するシリーズモードを実行可能なハイブリッド車両であれば任意に適用可能である。
If each method is appropriately switched in this way, the method of the first embodiment is first implemented with priority, so that high diagnostic accuracy can be obtained, and the method of the first embodiment cannot be implemented. However, since the method of the second embodiment or the third embodiment can be implemented, it is possible to carry out the failure diagnosis even when the battery acceptability is lowered.
Although the description of the embodiment is completed above, the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in the above embodiment, the driving mode is embodied in the exhaust gas circulation failure diagnosis device of the plug-in hybrid vehicle 1 that can switch between the EV mode, the series mode, and the parallel mode, but the type of the vehicle 1 is not limited to this. Absent. It can be arbitrarily applied as long as it is a hybrid vehicle capable of executing a series mode in which a generator is driven by an engine and the generated power is charged to a traveling battery.
1 車両
3 エンジン
10 モータジェネレータ(発電機)
15 走行バッテリ
18 ハイブリッドコントローラ(制御手段、排ガス循環バルブ拡大手段、排ガス循環手段、充電制御手段、電池受入れ性判定手段、充電電力制限手段、排ガス循環故障診断手段、第1,2の運転点補正手段、第1,2のモニタ領域拡大手段、領域逸脱判定手段、対応切換手段)
21 排ガス循環装置(排ガス循環手段)
22 排ガス循環通路
23 排ガス循環バルブ
24 エキゾーストマニホールド(排気側)
25 インテークマニホールド(吸気側)
26 圧力センサ(排ガス循環故障診断手段)
1
15 Running
21 Exhaust gas circulation device (exhaust gas circulation means)
22 Exhaust
25 Intake manifold (intake side)
26 Pressure sensor (exhaust gas circulation failure diagnosis means)
Claims (6)
前記バッテリへの充電電力を制限すべき電池受入れ性の低下時か否かを判定する電池受入れ性判定手段と、
前記電池受入れ性判定手段により電池受入れ性の低下時と判定されたときに、前記バッテリへの充電電力を制限すべく前記エンジンの運転点を負荷低下方向に切り換え、発電電力を低下させる充電電力制限手段と、
前記エンジンの排ガスを循環させる排ガス循環手段と、
前記排ガス循環手段の故障診断の実施条件が成立したときに、前記エンジンの運転点を負荷と回転速度で規定されるモニタ領域内で前記排ガス循環手段の故障診断を実施する排ガス循環故障診断手段と、
前記排ガス循環故障診断手段により前記排ガス循環手段の故障判定が実施される際に、前記電池受入れ性判定手段の判定に基づき前記エンジンの運転点が負荷低下方向に切り換えられると前記モニタ領域を逸脱する場合に、前記エンジンの運転領域の変更又は前記モニタ領域を拡大する制御手段と、
前記モニタ領域を負荷低下方向に拡大して前記運転点を前記拡大されたモニタ領域内に保つ第1のモニタ領域拡大手段とを備え、
前記第1のモニタ領域拡大手段による前記モニタ領域の拡大時には、通常時に比較して排ガス循環バルブの開弁時の開度を縮小する
ことを特徴とするハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置。 A charge control means that operates an engine at a predetermined operating point to drive a generator and charges a battery with the electric power generated by the generator.
A battery acceptability determining means for determining whether or not the battery acceptability for which the charging power to the battery should be limited is deteriorated, and
When the battery acceptability determination means determines that the battery acceptability is low, the charging power limit that reduces the generated power by switching the operating point of the engine in the load reduction direction in order to limit the charging power to the battery. Means and
Exhaust gas circulation means for circulating the exhaust gas of the engine and
When the conditions for performing the failure diagnosis of the exhaust gas circulation means are satisfied, the exhaust gas circulation failure diagnosis means for carrying out the failure diagnosis of the exhaust gas circulation means within the monitoring region defined by the load and the rotation speed of the operating point of the engine. ,
When the failure determination of the exhaust gas circulation failure means is performed by the exhaust gas circulation failure diagnosis means, if the operating point of the engine is switched in the load reduction direction based on the determination of the battery acceptability determination means, the monitor region is deviated. In some cases, a control means for changing the operating area of the engine or expanding the monitoring area, and
A first monitor area expanding means for expanding the monitor area in the load reduction direction and keeping the operating point within the expanded monitor area is provided.
Wherein at the time of expansion of the monitoring area of the first monitor area enlargement means it is usually exhaust gas circulation failure diagnosis apparatus for a hybrid vehicle, characterized in that to reduce the opening at the valve opening of the exhaust gas circulation valve in comparison with the time.
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置。 The exhaust gas circulation failure diagnosis device reduces the opening degree of the exhaust gas circulation valve when the valve is opened when the monitoring area is expanded, and is small as a failure determination value for determining a pressure change on the intake side. The exhaust gas circulation failure diagnosis device for a hybrid vehicle according to claim 1, wherein a value is applied.
前記第2のモニタ領域拡大手段による前記モニタ領域の拡大時に、前記エンジンの運転点を回転増加方向に切り換える第2の運転点補正手段と
を有す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両の排ガス循環故障診断装置。 The exhaust gas circulation failure diagnosis device includes a second monitor area expanding means for expanding the monitor area in the direction of increasing rotation.
The first or second claim, wherein the second operating point correction means for switching the operating point of the engine in the rotation increasing direction when the monitoring area is expanded by the second monitoring area expanding means is provided. Exhaust gas circulation failure diagnosis device for hybrid vehicles.
ことを特徴とする請求項3に記載のハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置。 The exhaust gas circulation failure diagnosis device includes an exhaust gas circulation valve expanding means for expanding the opening degree of the exhaust gas circulation valve when the valve is opened as compared with a normal time when the operating point is switched by the second operating point correcting means. The exhaust gas circulation failure diagnosis device for a hybrid vehicle according to claim 3, wherein the exhaust gas circulation failure diagnosis device is characterized.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置。 The exhaust gas circulation failure diagnosis device provides a first operating point correction means that reduces the rotational speed of the engine while maintaining the load of the engine and keeps the operating point within the monitoring region while limiting the charging power. The exhaust gas circulation failure diagnosis device for a hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the device is provided.
ことを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載のハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置。 When the operating point of the engine can be kept within the monitoring region by the first operating point correcting means, the exhaust gas circulation failure diagnosis device causes the first operating point correcting means to execute the process, and the first operating point correcting means. When the operating point cannot be kept within the monitor area by the operating point correcting means, the first monitoring area expanding means or the second monitoring area expanding means has a corresponding switching means for executing the process. The exhaust gas circulation failure diagnosis device for a hybrid vehicle according to any one of claims 3 to 5.
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