JP7067247B2 - ハイブリッド車両のエンジン異常診断装置 - Google Patents

Description

この発明は、ハイブリッド車両のエンジン異常診断装置に関する。

特許文献１には、ハイブリッド車両のエンジンに取り付けられている空燃比センサや排気再循環装置といった機器の異常診断を実施する制御装置が開示されている。制御装置は、エンジンの運転中に、アクセルペダルの踏み込み量がゼロ、車速や水温等のパラメータの値が所定の範囲内、といった各種条件を満たしたときに、エンジンへの燃料供給を停止するとともにモータによってエンジンのクランク軸を回転させるモータリングを実行する。そして、そのモータリング中に、エンジンにおけるセンサや装置の異常診断を実行する。

特開２０１０－１７９７１２号公報

特許文献１の制御装置においては、上記異常診断を実行するための期間として一定の時間が確保されており、この一定の時間内はモータリングが継続される。とはいえ、異常診断の対象となるセンサや異常診断の内容によっては、上記の一定の時間が経過する前に、異常診断が完了することがある。異常診断が完了しているにも拘らず、無用にモータリングを継続すると、当該モータリングのために無駄な電力を消費してしまう。

上記課題を解決するためのハイブリッド車両のエンジン異常診断装置は、エンジンと、前記エンジンのクランク軸に駆動連結されているモータとを備え、前記モータの駆動によって前記クランク軸を回転できるように構成されているハイブリッド車両に適用され、前記エンジンに取り付けられた機器の異常診断を実行するエンジン異常診断装置であって、前記エンジンへの燃料供給を停止させるとともに前記モータの駆動によって前記クランク軸を回転させることで、前記エンジンをモータリングするモータリング制御部と、前記エンジンがモータリングされている一定期間内に前記異常診断の一部として前記機器の異常の有無を判定し、前記一定期間経過後に前記異常診断が完了したと判定する異常診断部とを備え、前記モータリング制御部は、前記一定期間経過前に前記機器の異常の有無が判定された場合には、前記一定期間経過前であっても前記異常診断に関する処理が完了したタイミングで前記モータリングを終了させる。

上記構成によれば、一定期間経過前に機器の異常の有無が判定された場合には、モータリングが継続されることを抑止できる。そのため、過剰な電力消費を抑えられる。

パワーユニットの概略構成図。 内燃機関の概略図。 酸素センサに対する異常診断処理の流れを表したフローチャート。 異常判定される場合の各パラメータの時間変化の例を表したタイムチャート。 正常判定される場合の各パラメータの時間変化の例を表したタイムチャート。

以下、ハイブリッド車両のエンジン異常診断装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
図１に示すように、ハイブリッド車両には、当該車両の駆動源としてのパワーユニット１０が搭載されている。パワーユニット１０は、エンジン１１と、発電及び動力発生が可能な発電電動機である第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３とを備えている。第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３は、インバータ３１を介してバッテリ３２に接続されている。そして、第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３は、バッテリ３２から電力が供給されると、モータ（電動機）として機能する。また、第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３は、それぞれの回転軸が回転されると、発電機として機能し、電力をバッテリ３２に出力する。なお、第１モータジェネレータ１２とバッテリ３２との間で授受される電力の量、及び、第２モータジェネレータ１３とバッテリ３２との間で授受される電力の量は、インバータ３１により調整される。

図２に示すように、エンジン１１は複数（図２では１つのみを図示）の気筒４１を備えている。各気筒４１内には、当該気筒４１内を軸線方向に移動可能にピストン４２が収容されている。ピストン４２は、コネクティングロッド４４を介してクランク軸４５に連結されている。ピストン４２が気筒４１内を軸線方向に往復移動することで、クランク軸４５が回転する。クランク軸４５には、当該クランク軸４５のクランク角θを検出するためのクランク角センサ５４が設けられている。なお、エンジン１１の内部における気筒４１の周囲には、当該気筒４１を冷却するための冷却水が流通するウォータジェケットが区画されている。エンジン１１には、このウォータジェケットにおける出口部の冷却水の水温Ｔｗを検出するための水温センサ５３が取り付けられている。

各気筒４１からは、当該気筒４１内に外気を導入するための吸気通路４６が延びている。吸気通路４６における気筒４１側の開口には、吸気通路４６を開閉する吸気バルブ４８が配置されている。また、吸気通路４６の途中には、吸気通路４６に燃料を噴射する燃料噴射弁５６が配置されている。

各気筒４１からは、当該気筒４１内の排気を外部へ排出するための排気通路４７が延びている。排気通路４７における気筒４１側の開口には、排気通路４７を開閉する排気バルブ４９が配置されている。排気通路４７の途中には、排気中の有害成分（ＮＯｘ等）を浄化する触媒を備えた触媒装置５０が配置されている。触媒装置５０には、当該触媒装置５０の内部の温度を触媒温度Ｔｃとして検出するための触媒温度センサ５２が取り付けられている。排気通路４７における触媒装置５０の下流には、排気中の酸素濃度Ｐを検出するための酸素センサ５１が取り付けられている。

図１に示すように、エンジン１１のクランク軸４５には、遊星ギヤ機構１７を介して、第１モータジェネレータ１２が駆動連結されている。具体的には、遊星ギヤ機構１７においては、外歯歯車のサンギヤ１４の外周側に、内歯歯車のリングギヤ１６が配置されている。サンギヤ１４とリングギヤ１６との間には、これらサンギヤ１４及びリングギヤ１６に噛合するピニオンギヤ２７が配置されている。ピニオンギヤ２７は、プラネタリキャリア１５によって、自転及び公転可能に保持されている。そして、プラネタリキャリア１５には、エンジン１１のクランク軸４５が連結されている。また、サンギヤ１４には、第１モータジェネレータ１２の回転軸が連結されている。

遊星ギヤ機構１７のリングギヤ１６には、カウンタドライブギヤ１８が一体に設けられている。カウンタドライブギヤ１８には、カウンタドリブンギヤ１９が噛み合わされている。また、カウンタドリブンギヤ１９には、リダクションギヤ２０が噛み合わされている。そして、このリダクションギヤ２０に、第２モータジェネレータ１３の回転軸が連結されている。一方、カウンタドリブンギヤ１９にはファイナルドライブギヤ２１が一体回転可能に接続されている。カウンタドリブンギヤ１９とファイナルドライブギヤ２１とを繋ぐ軸が、パワーユニット１０の出力軸２６となっている。ファイナルドライブギヤ２１にはファイナルドリブンギヤ２２が噛み合わされている。そして、ファイナルドリブンギヤ２２には、差動機構２３を介して、車輪２４の車輪軸２５が連結されている。

遊星ギヤ機構１７は、車両の運転状況に応じて、エンジン１１のクランク軸４５、第１モータジェネレータ１２、出力軸２６の相互の動力を分配する。例えば、バッテリ３２の残容量ＳＯＣが少ないときには、遊星ギヤ機構１７は、クランク軸４５の駆動力を第１モータジェネレータ１２、及び出力軸２６へ分配し、第１モータジェネレータ１２を発電機として機能させる。また、車輪軸２５の回転トルクとして大きなトルクが必要なときには、遊星ギヤ機構１７は、クランク軸４５及び第１モータジェネレータ１２の駆動力を出力軸２６へと伝達する。

パワーユニット１０は、電子制御ユニット１００（ＥＣＵ）で制御される。電子制御ユニット１００は、各種のプログラム（ソフトウェア）が格納された不揮発性のＲＯＭ、プログラムの実行に際してデータが一時的に記憶される揮発性のＲＡＭ等を備えたコンピュータである。図１及び図２に示すように、電子制御ユニット１００には、車両に設けられた各種センサからの信号が入力される。具体的には、電子制御ユニット１００には、車両に設けられた車速センサ１２１が検出する当該車両の走行速度（車速ＳＰ）や、車両に設けられたアクセル開度センサ１２２が検出するアクセルペダル操作量（アクセル開度ＡＣＣ）の信号が入力される。また、電子制御ユニット１００には、酸素センサ５１が検出する酸素濃度Ｐ、触媒温度センサ５２が検出する触媒温度Ｔｃ、水温センサ５３が検出する水温Ｔｗ、及びクランク角センサ５４が検出するクランク角θに関する信号が入力される。また、電子制御ユニット１００には、バッテリ３２の残容量ＳＯＣに関する信号が入力される。

電子制御ユニット１００は、エンジン１１、第１モータジェネレータ１２、及び第２モータジェネレータ１３の駆動を制御する駆動制御部１０２を備えている。駆動制御部１０２は、アクセル開度ＡＣＣと車速ＳＰとに基づいてパワーユニット１０の出力軸２６に出力すべき要求トルクを計算し、その要求トルクに見合ったトルクが出力軸２６に出力されるように、エンジン１１、第１モータジェネレータ１２、及び第２モータジェネレータ１３の駆動を制御する。駆動制御部１０２は、この制御に合わせて、遊星ギヤ機構１７における動力分配態様を制御する。駆動制御部１０２は、エンジン１１を駆動した状態で第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３の駆動を制御できる。また、駆動制御部１０２は、エンジン１１の運転を停止した状態（エンジン１１への燃料供給及びクランク軸４５の回転が停止された状態）で第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３の駆動を制御することもできる。

上記のとおり、第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３は、遊星ギヤ機構１７や各種のギヤ１８～２０を介してエンジン１１のクランク軸４５に連結されている。そのため、駆動制御部１０２は、第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３の駆動、及び遊星ギヤ機構１７における動力分配態様を制御することで、エンジン１１への燃料供給が停止された状態で第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３によってクランク軸４５を回転させることもできる。すなわち、駆動制御部１０２は、エンジン１１への燃料供給を停止させるとともに第１モータジェネレータ１２及び第２モータジェネレータ１３の駆動によってクランク軸４５を回転させるモータリングを行うモータリング制御部１０４としても機能する。

電子制御ユニット１００は、エンジン１１に取り付けられている機器の異常の有無を診断する異常診断部１０６を備えている。上記機器としては、例えば、酸素センサ５１、触媒装置５０、触媒温度センサ５２、水温センサ５３、クランク角センサ５４が挙げられる。本実施形態において、異常診断部１０６は、エンジン１１がモータリングされている一定期間内に、酸素センサ５１の異常の有無を診断する。

酸素センサ５１は、大気中の酸素濃度と排気の酸素濃度との差に基づいて起電力を発生し、その出力値を電子制御ユニット１００に入力する。ここで、エンジン１１のモータリングが開始されてエンジン１１への燃料供給が停止された場合、排気通路４７に新気が導入される。そして、排気通路４７の空燃比が、徐々にリーンの側へ変化する。これに伴い、酸素センサ５１の出力値（電圧）は、徐々に小さくなる。異常診断部１０６は、エンジン１１への燃料供給停止が開始（エンジン１１のモータリングが開始）されてからの一定期間内に、酸素センサ５１の出力値が、大気圧相当の酸素濃度に近い所定値である比較値に至った場合、酸素センサ５１は正常であると判定する。一方、異常診断部１０６は、エンジン１１への燃料供給停止が開始（エンジン１１のモータリングが開始）されてからの一定期間内に、酸素センサ５１の出力値が比較値に至らなかった場合、酸素センサ５１に異常が生じていると判定する。

なお、本実施形態では、酸素センサ５１の異常診断に際して、エンジン１１への燃料供給停止を開始してから第１規定時間Ｔ１（～数秒）が経過した後に、酸素センサ５１の出力値と比較値との比較を開始する。これは、エンジン１１の燃料供給を停止しても、排気通路４７には排気が残留しており、この残留排気が排出されるまでは、酸素センサ５１の出力値が比較値になることはないことに拠る。この第１規定時間Ｔ１は、エンジン１１のモータリングを行うときのクランク軸４５の回転速度、エンジン１１のピストン４２の体積、排気通路４７の体積等を考慮して定められる。また、本実施形態では、第１規定時間Ｔ１よりも長い第２規定時間Ｔ２（～数秒）が、上記一定期間として規定されている。第２規定時間Ｔ２は、エンジン１１に問題が生じていない場合に、当該エンジン１１のモータリングを行ったときに、排気通路４７内の酸素濃度が大気圧相当の酸素濃度になるのに要する時間よりもやや長い時間に設定されている。

異常診断部１０６は、酸素センサ５１の異常の有無に応じたフラグとして、診断フラグを設定する。具体的には、異常診断部１０６は、酸素センサ５１に異常が無い場合には診断フラグの値を「０」に設定し、酸素センサ５１に異常が有る場合には診断フラグの値を「１」に設定する。また、異常診断部１０６は、酸素センサ５１の異常診断の完了に応じたフラグとして、異常診断完了フラグを設定する。イグニッションスイッチがオンにされた時点では、異常診断完了フラグの値は「０」になっている。異常診断部１０６は、異常診断が完了した場合、異常診断完了フラグの値を「１」に設定する。なお、診断フラグ及び異常診断完了フラグは、電子制御ユニット１００における不揮発性のＲＯＭに記憶される。

次に、異常診断部１０６が実行する異常診断処理の流れを図３によって説明する。
異常診断部１０６は、イグニッションスイッチがオンにされると、酸素センサ５１に対する異常診断処理を開始して、ステップＳ１０に処理を進める。ステップＳ１０にて、異常診断部１０６は、車速ＳＰが規定車速ＳＰｘ（例えば６０ｋｍ／ｈｒ）よりも大きいか否かを判定する。異常診断部１０６は、車速が規定車速ＳＰｘ以下であると判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）には、再びステップＳ１０の処理を実行する。すなわち、異常診断部１０６は、車速ＳＰが規定車速ＳＰｘより大きくなるのを待つ。一方、異常診断部１０６は、車速が規定車速ＳＰｘよりも大きいと判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）には、ステップＳ２０に処理を進める。

異常診断部１０６は、ステップＳ２０に処理を進めた場合、モータリング条件が成立しているか否かを判定する。モータリング条件は、アクセル開度ＡＣＣが「０」であること、冷却水の水温Ｔｗが所定温度（例えば７０℃）以上であること、バッテリ３２の残容量ＳＯＣが著しく低くないことである。異常診断部１０６は、モータリング条件のいずれか１つでも成立していないと判定した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、ステップＳ１０の処理に戻る。一方、異常診断部１０６は、モータリング条件が成立していると判定した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ステップＳ３０に処理を進める。

異常診断部１０６は、ステップＳ３０に処理を進めた場合、異常診断条件が成立しているか否かを判定する。異常診断条件は、異常診断完了フラグが「０」であること、触媒温度Ｔｃが所定値以上であること、クランク角θに基づいて算出されるエンジン回転数ＮＥが所定値以上であることである。異常診断部１０６は、異常診断条件が成立していないと判定した場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、ステップＳ１０の処理に戻る。一方、異常診断部１０６は、異常診断条件が成立している判定した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ４０に処理を進める。

異常診断部１０６は、ステップＳ４０に処理を進めた場合、モータリング要求指令をモータリング制御部１０４に送る。そして、モータリング制御部１０４は、エンジン１１のモータリングを開始する。この後、異常診断部１０６は、ステップＳ５０に処理を進める。

異常診断部１０６は、ステップＳ５０にて、経過時間Ｔのカウントを開始する。この後、異常診断部１０６は、ステップＳ６０に処理を進める。
異常診断部１０６は、ステップＳ６０にて、経過時間Ｔが第１規定時間Ｔ１以上であるか否かを判定する。異常診断部１０６は、経過時間Ｔが第１規定時間Ｔ１未満であると判定した場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、再びステップＳ６０の処理を実行する。すなわち、異常診断部１０６は、経過時間Ｔが第１規定時間Ｔ１に至るまで待機する。そして、異常診断部１０６は、経過時間Ｔが第１規定時間Ｔ１以上であると判定した場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、ステップＳ７０に処理を進める。

異常診断部１０６は、ステップＳ７０にて、酸素センサ５１の出力値と比較値とを比較する。異常診断部１０６は、酸素センサ５１の出力値が、比較値よりも大きい場合（ステップＳ７０：ＮＯ）、ステップＳ２００に処理を進める。そして、異常診断部１０６は、ステップＳ２００にて、経過時間Ｔが第２規定時間Ｔ２以上であるか否かを判定する。異常診断部１０６は、ステップＳ２００にて、経過時間Ｔが第２規定時間Ｔ２よりも小さい場合（ステップＳ２００：ＮＯ）、ステップＳ７０に戻って、再度、酸素センサ５１の出力値と比較値とを比較する。

一方、異常診断部１０６は、経過時間Ｔが第２規定時間Ｔ２以上になった場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、ステップＳ２１０に進む。そして、異常診断部１０６は、ステップＳ２１０にて、酸素センサ５１に異常が発生していると判定する。そして、異常診断部１０６は、診断フラグの値を「１」に設定する。異常診断部１０６は、その後のステップＳ２２０にて、モータリング終了指令をモータリング制御部１０４に送る。そして、モータリング制御部１０４は、モータリングを終了する。また、異常診断部１０６は、経過時間Ｔのカウントを停止する。この後、異常診断部１０６は、処理をステップＳ３００に進める。そして、異常診断部１０６は、ステップＳ３００にて、異常診断が完了したと判定して、異常診断完了フラグの値に「１」を設定する。異常診断部１０６は、異常診断完了フラグとともに、経過時間Ｔを不揮発性のＲＯＭに記憶させる。異常診断部１０６が経過時間Ｔを不揮発性のＲＯＭに記憶させると、経過時間Ｔはクリアされて「０」に戻される。この後、異常診断部１０６は、一連の異常診断処理を終了する。

さて、異常診断部１０６は、ステップＳ７０にて酸素センサ５１の出力値が比較値以下となった場合（ステップＳ７０：ＹＥＳ）、ステップＳ８０に処理を進める。そして、異常診断部１０６は、ステップＳ８０にて、酸素センサ５１は正常であると判定する。そして、異常診断部１０６は、診断フラグの値を「０」に設定する。この後、異常診断部１０６は、ステップＳ９０に処理を進める。

異常診断部１０６は、ステップＳ９０にて、経過時間Ｔのカウントを一時的に停止する。また、異常診断部１０６は、モータリング終了指令をモータリング制御部１０４に送る。そして、モータリング制御部１０４は、エンジン１１のモータリングを終了する。この後、異常診断部１０６は、ステップＳ１００に処理を進める。

異常診断部１０６は、ステップＳ１００にて、エンジン１１が停止されているか否かを判定する。異常診断部１０６は、エンジン１１が停止されていると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１１０に進める。一方、異常診断部１０６は、例えばアクセルが踏み込まれるなどしてエンジン１１が駆動されていると判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、エンジン１１が停止状態となるまで、ステップＳ１００の判定を繰り返す。

異常診断部１０６は、ステップＳ１００の判定がＹＥＳとなった場合、ステップＳ１１０にて、設定時間だけ待機するとともに、この間、経過時間Ｔのカウントを進める。設定時間は、第２規定時間Ｔ２から、ステップＳ９０でカウントを停止した時点における経過時間Ｔを差し引いた長さの時間である。異常診断部１０６は、設定時間が経過した時点で、経過時間Ｔのカウントを停止する。この後、異常診断部１０６は、ステップＳ３００に処理を進める。

なお、異常診断部１０６は、ステップＳ４０にてモータリングが開始された後、ステップＳ７０を経てステップＳ２１０に至るまでの間に、モータリング条件または異常診断条件が成立しなくなった場合、一連の異常診断処理を強制終了させ、再びステップＳ１０の処理を行う。また、異常診断部１０６は、ステップＳ４０にてモータリングが開始された後、車速ＳＰが、条件車速ＳＰｙを下回った場合、スタートに戻って処理をやり直す。条件車速ＳＰｙは、規定車速ＳＰｘよりも小さい車速ＳＰ（例えば３０ｋｍ／ｈｒ）である。このように異常診断処理が強制終了された場合には、経過時間Ｔはクリアされて「０」になる。

次に、異常診断処理に係る制御動作の例を説明する。先ず、酸素センサ５１に異常が発生していると判定する場合の例を、図４を用いて説明する。
いま、ハイブリッド車両は、車速ＳＰが７０ｋｍ／ｈｒ、異常診断完了フラグが「０」、アクセル開度ＡＣＣが「０」の状態で走行しているものとする。異常診断部１０６は、ハイブリッド車両が上記の状態であることに加えて、さらに、モータリング条件の全ての項目、及び異常診断条件の全ての項目が成立した時刻ＴＭ０にて、モータリング制御部１０４を通じてエンジン１１のモータリングを開始させる（ステップＳ４０）。異常診断部１０６は、モータリングが開始されると、経過時間Ｔのカウントを開始する（ステップＳ５０）。この後、異常診断部１０６は、時刻ＴＭ０から第１規定時間Ｔ１が経過した時刻ＴＭ１まで待機する（ステップＳ６０）。時刻ＴＭ１に至るまでに、排気通路４７から残留排気が排出される。なお、上記のとおり、エンジン１１のモータリングが開始されてエンジン１１への燃料供給が停止されると、排気通路４７に新気が導入される。そして、排気通路４７の空燃比が、徐々にリーンの側へ変化する。これに伴い、酸素センサ５１の出力値は、徐々に小さくなる。

異常診断部１０６は、時刻ＴＭ１になると、酸素センサ５１の出力値と比較値との比較を開始する（ステップＳ７０）。この後、異常診断部１０６は、酸素センサ５１の出力値と比較値との比較を繰り返す（ステップＳ７０、ステップＳ２００）。異常診断部１０６は、酸素センサ５１の出力値が比較値に至らない状態で、時刻ＴＭ０から第２規定時間Ｔ２が経過した時刻ＴＭ２となると（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、酸素センサ５１に異常が発生していると判定する（ステップＳ２１０）。そして、異常診断部１０６は、モータリング制御部１０４を通じてモータリングを終了させる（ステップＳ２２０）。また、異常診断部１０６は、異常診断が完了したと判定して異常診断完了フラグの値に「１」を設定する（ステップＳ３００）。そして、異常診断部１０６は、異常診断処理を終了する。

なお、上記の例では、異常診断部１０６は、モータリングの開始から終了までの間、経過時間Ｔをカウントし続ける。そのため、モータリングが終了した時点においては、経過時間Ｔが第２規定時間Ｔ２となっている。つまり、異常診断部１０６は、エンジン１１への燃料供給が停止されている状態（エンジン１１がモータリングされている状態）での継続時間として、第２規定時間Ｔ２を確保した上で異常診断が完了したことを判定している。

次に、酸素センサ５１が正常であると判定する場合の例を、図５を用いて説明する。
異常診断部１０６は、車速ＳＰ、モータリング条件、及び異常診断条件が成立した時刻ＴＮ０にて、モータリング制御部１０４を通じてエンジン１１のモータリングを開始させる（ステップＳ４０）。そして、異常診断部１０６は、経過時間Ｔのカウントを開始する（ステップＳ５０）。また、異常診断部１０６は、時刻ＴＮ０から第１規定時間Ｔ１が経過した時刻ＴＮ１まで待機する（ステップＳ６０）。

異常診断部１０６は、時刻ＴＮ１になると、酸素センサ５１の出力値と比較値との比較を開始する（ステップＳ７０）。異常診断部１０６は、時刻ＴＮ０からの経過時間が第２規定時間Ｔ２よりも短い時刻ＴＮ２にて酸素センサ５１の出力値が比較値に至ると、酸素センサ５１が正常であると判定する（ステップＳ８０）。そして、異常診断部１０６は、経過時間Ｔのカウントを一時的に停止するとともに、モータリング制御部１０４を通じてエンジン１１のモータリングを終了させる（ステップＳ９０）。

ここで、時刻ＴＮ２の後、運転者のアクセル操作に応じてアクセル開度ＡＣＣが「０」よりも大きくなり、エンジン１１が駆動されたものとする。そして、時刻ＴＮ２から所定時間経過した時刻ＴＮ３にて、アクセル開度ＡＣＣが「０」に戻り、エンジン１１が停止状態になったとする。異常診断部１０６は、時刻ＴＮ２から時刻ＴＮ３までの間、経過時間Ｔをカウントせず待機する（ステップＳ１００）。そして、異常診断部１０６、時刻ＴＮ３にてエンジン１１が停止状態となると、設定時間だけ待機するとともに経過時間Ｔのカウントを進める（ステップＳ１１０）。異常診断部１０６は、時刻ＴＮ３から設定時間が経過した時刻ＴＮ４となると、異常診断が完了したと判定して異常診断完了フラグの値に「１」を設定する（ステップＳ３００）。そして、異常診断部１０６は、異常診断処理を終了する。

異常診断部１０６は、エンジン１１のモータリング中、及びエンジン１１が停止状態となっている時刻ＴＮ３から時刻ＴＮ４の間、経過時間Ｔをカウントしている。そして、時刻ＴＮ４となった段階での経過時間Ｔは第２規定時間Ｔ２となっている。つまり、異常診断部１０６は、酸素センサ５１が正常であると判定する場合、エンジン１１への燃料供給が停止されている状態での継続時間として、第２規定時間Ｔ２を確保した上で異常診断が完了したことを判定している。

上記のとおり、異常診断完了フラグ、診断フラグ、及び経過時間Ｔは、不揮発性のＲＯＭに記憶される。これらのフラグや経過時間Ｔの情報は、整備工場等での車両の点検に際して作業員によって読み出される。

次に、本実施形態の効果について説明する。
（１）酸素センサ５１の異常診断処理においては、エンジン１１のモータリングが必要である。仮に、異常診断処理におけるエンジン１１のモータリング期間として一定の期間を確保する場合、第２規定時間Ｔ２を上記一定の期間として定めることが妥当である。上記一定の期間を第２規定時間Ｔ２よりも短く設定した場合、酸素センサ５１に異常が発生していることを判定できなくなるからである。ここで、酸素センサ５１が正常であると判定する場合には、第２規定時間Ｔ２が経過する前に診断結果が得られている。そのため、酸素センサ５１が正常であると判定する場合には、診断結果が得られているにも拘わらず、第２規定時間Ｔ２が経過するまで無用にエンジン１１のモータリングを継続することになり、無駄な電力を消費してしまう。

本実施形態では、第２規定時間Ｔ２の経過前に酸素センサ５１が正常であると異常診断部１０６が判定した場合、当該異常診断部１０６は、モータリング終了指令をモータリング制御部１０４に送る。そして、モータリング制御部１０４は、第２規定時間Ｔ２の経過前であっても異常診断に関する処理が完了したタイミング、つまり、酸素センサ５１が正常であると判定したタイミングでエンジン１１のモータリングを終了させる。そのため、本実施形態によれば、第２規定時間Ｔ２が経過するまでエンジン１１のモータリングが継続されることを抑止できる。したがって、過剰な電力消費を抑えることができる。

（２）本実施形態では、酸素センサ５１が正常であると判定した場合、エンジン１１のモータリングを停止した後、エンジンが停止されている状態で設定時間だけ待機している。これにより、正常判定の場合（第２規定時間Ｔ２が経過する前に酸素センサ５１の出力値が比較値に至る場合）と、異常判定の場合（第２規定時間Ｔ２が経過した段階で酸素センサ５１の出力値が比較値に至らない場合）とで、異常診断が完了したと判定するまでにエンジン１１への燃料供給が停止されている時間幅が同じになる。つまり、一連の異常診断処理が終了した段階では、常に同じ時間幅だけエンジン１１への燃料供給が停止されていることになる。診断結果に拘わらず、異常診断処理が終了した段階で上記のようにエンジン１１への燃料供給に関する整合性が取れていれば、例えば異常診断処理の後に実行される処理においては、エンジン１１への燃料供給が停止されている時間幅の違いに応じた処理内容の変更等の制約がなくなる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・設定時間の算出態様は、上記実施形態の例（第２規定時間Ｔ２－経過時間Ｔ）に限らない。設定時間は、異常診断部１０６がステップＳ１１０にて当該設定時間だけ待機し終えた時点での経過時間Ｔが、第２規定時間Ｔ２以上となる長さ確保されていればよい。設定時間は、例えば、第２規定時間Ｔ２から第１規定時間Ｔ１を差し引いた長さの時間でもよい。

・比較値を大気圧相当の値よりも高い値に設定してもよい。この場合、エンジン１１に問題が生じていない状況下で排気通路４７内の酸素濃度が比較値に相当する酸素濃度に至るまでに要する時間は、比較値が大気圧相当の値である場合に比べて短くなる。そのため、比較値の変更に合わせて、第２規定時間Ｔ２を、上記実施形態の例よりも短く設定すればよい。

・上記の変更例のとおり、第２規定時間Ｔ２は、異常診断処理における異常の有無の判定の仕方に応じて変更可能である。
・異常診断処理における、酸素センサ５１の異常の有無を判定する方法を変更してもよい。具体的には、酸素センサ５１の出力値が比較値に至るまで経過時間Ｔをカウントし続ける。そして、酸素センサ５１の出力値が比較値に至った時点での経過時間Ｔが第２規定時間Ｔ２よりも短い場合には正常判定を行い、当該経過時間Ｔが第２規定時間Ｔ２以上である場合には異常判定を行う。つまり、異常診断処理のステップＳ２００、Ｓ２１０、Ｓ２２０を廃止し、ステップＳ８０にて、経過時間Ｔに基づいて酸素センサ５１の異常の有無を判定する。

・異常診断処理におけるステップＳ６０を廃止してもよい。酸素センサ５１の異常の有無の判定を少しでも早く開始したい場合には、こうした構成も可能である。
・異常診断条件の項目は、上記実施形態に記載したものに限定されない。異常診断条件の項目は、酸素センサ５１の異常の有無を判定する上で必要となる環境条件を規定できるものであればよい。

・モータリング条件の項目は、上記実施形態に記載したものに限定されない。モータリング条件の項目は、エンジン１１のモータリングを実行可能なものであればよい。例えば、モータリング条件の項目として、ハイブリッド車両の外部の気温の閾値を設けてもよい。

・異常診断部１０６は、異常診断処理におけるステップＳ１００、ステップＳ１１０、ステップＳ３００の処理の間は、車速ＳＰが条件車速ＳＰｙを下回った場合でも、イグニッションスイッチがオンであれば、異常診断処理を継続するようにしてもよい。

・上記実施形態においては、イグニッションスイッチがオンにされてからオフにされるまでの間に異常診断処理が１回行われるが、この回数は変更できる。例えば、イグニッションスイッチがオンにされてからオフにされるまでの間に異常診断処理が複数回行われることを条件に、異常診断完了フラグを「１」に切り替えれば、当該期間内に異常診断処理が複数回行われる。異常診断処理を複数回行う場合には、全ての異常診断結果を不揮発性のＲＯＭに記憶するようにしてもよいし、最新の異常診断結果のみを不揮発性のＲＯＭに記憶するようにしてもよい。

・異常診断処理は、エンジン１１に取り付けられる機器のうち、酸素センサ５１以外の機器に適用してもよい。この場合、異常の有無を判定する機器のパラメータに合わせて、比較値をその大小を含めて設定すればよい。また、診断内容に合わせて、第２規定時間Ｔ２を設定すればよい。異常診断処理は、経過時間Ｔに基づいて正常と異常とを判定できる機器に対して適用可能である。

・異常診断処理を適用する機器によっては、ステップＳ１００、ステップＳ１１０を廃止してもよい。
・上記実施形態のエンジン１１は、あくまでも概略的に例示したものであり、当該エンジン１１の構成は適宜変更可能である。例えば、エンジン１１に取り付けられる機器は、上記実施形態に示したもの以外（例えば、排気通路４７を流れる排気の一部を吸気通路４６に戻す排気再循環装置や、ＮＯｘセンサ等）を含んでいてもよい。

・異常診断部１０６が異常を診断する機器は、上記実施形態に示したものに限定されない。つまり、異常診断部１０６が異常を診断する機器として、上記実施形態に示したものに代えて、または加えて、他の機器を採用してもよい。

・パワーユニット１０は、ジェネレータモータによってエンジン１１をモータリングできる構成となっていればよい。パワーユニット１０は、例えば、エンジン１１と、エンジン１１を駆動するモータ及び発電機を兼ねた一つのジェネレータモータとを備えた所謂マイルドハイブリッド車両に適用されるものでもよい。

１１…エンジン、１２…第１モータジェネレータ、１３…第２モータジェネレータ、４５…クランク軸、５１…酸素センサ、１００…電子制御ユニット、１０４…モータリング制御部、１０６…異常診断部。

Claims (1)

1. エンジンと、前記エンジンのクランク軸に駆動連結されているモータとを備え、前記モータの駆動によって前記クランク軸を回転できるように構成されているハイブリッド車両に適用され、前記エンジンに取り付けられた機器の異常診断を実行するエンジン異常診断装置であって、
   前記エンジンへの燃料供給を停止させるとともに前記モータの駆動によって前記クランク軸を回転させることで、前記エンジンをモータリングするモータリング制御部と、
   前記エンジンがモータリングされている一定期間内に前記異常診断の一部として前記機器の異常の有無を判定し、前記一定期間経過後に前記異常診断が完了したと判定する異常診断部とを備え、
   前記モータリング制御部は、前記一定期間経過前に前記機器の異常の有無が判定された場合には、前記一定期間経過前であっても前記異常診断に関する処理が完了したタイミングで前記モータリングを終了させ、前記一定期間が経過するまで前記エンジンへの燃料供給が停止された状態で待機させる
   ハイブリッド車両のエンジン異常診断装置。

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