JP7327342B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

特許文献１には、動力源として内燃機関及び走行モータを備えるハイブリッド車両の一例が記載されている。このハイブリッド車両にあっては、内燃機関が備える複数の気筒のうち、一部の気筒内での燃焼を停止させる一方で残りの気筒内では燃焼を停止させない運転を内燃機関に行わせる気筒休止制御が実施されることがある。気筒休止制御の実施期間にあっては、一部の気筒内での燃焼の停止に起因して機関トルクが低下する。

そこで、特許文献１に記載のハイブリッド車両にあっては、気筒休止制御が実施されている場合には、一部の気筒内での燃焼の停止に起因する機関トルクの低下を走行モータの駆動によって補うようにしている。これにより、気筒休止制御の実施に伴うハイブリッド車両での振動及び騒音の発生を抑制できる。

特開２００１－２０７８８６号公報

上記の気筒休止制御の実施によって複数の気筒のうちの一部の気筒内での燃焼が停止される場合では、気筒休止制御が正常に機能しているか否かを診断することが望まれている。

当該診断の一例としては、気筒休止制御の実施中におけるクランク軸の回転速度の変動をモニタする手法を挙げることができる。しかしながら、一部の気筒内での燃焼の停止に起因する機関トルクの低下を走行モータの駆動によって補っている場合、一部の気筒内での燃焼の停止に起因するクランク軸の回転速度の変動が抑えられる。その結果、当該回転速度の変動をモニタしても、気筒休止制御が正常に機能しているか否かを診断できない。

上記課題を解決するためのハイブリッド車両の制御装置は、複数の気筒及びクランク軸を有する内燃機関と、クランク軸に連結されている電気モータと、を備えるハイブリッド車両に適用される。この制御装置は、複数の気筒のうち、一部の気筒内での燃焼を停止させる一方で、残りの気筒内では燃焼を停止させない運転を内燃機関に行わせる気筒休止制御を実施する機関制御部と、気筒休止制御が実施されている場合に、上記一部の気筒内での燃焼の停止に起因する内燃機関の出力トルクの低下を補うべく、電気モータのトルクであるモータトルクをクランク軸に入力させるモータ制御部と、クランク軸の回転速度である機関回転速度、電気モータの回転速度であるモータ回転速度及びモータトルクを基に、内燃機関の出力トルクの算出値である機関トルク算出値を算出する機関トルク算出部と、気筒休止制御の実施中において、機関トルク算出値がトルク判定値未満になる場合には気筒休止制御が正常に機能していると診断する一方、機関トルク算出値がトルク判定値未満にならない場合には気筒休止制御が正常に機能していると診断しない診断部と、を備えている。

内燃機関のクランク軸に電気モータが連結されている場合、内燃機関の出力トルクである機関トルクは、電気モータにも伝達される。そのため、計算によって機関トルクを求めるためには、機関回転速度及びモータ回転速度の双方が必要である。また、電気モータの駆動によってモータトルクがクランク軸に入力される場合、機関回転速度及びモータ回転速度は、機関トルクだけではなくモータトルクの影響も受ける。

そこで、上記構成では、機関回転速度、モータ回転速度及びモータトルクを基に、機関トルク算出値を算出するようにしている。そして、気筒休止制御の実施中において、機関トルク算出値がトルク判定値未満にならない場合には、気筒休止制御を実施しても内燃機関の出力トルクが低下していない、若しくは出力トルクの低下量が少なすぎると判断できる。そのため、この場合には、気筒休止制御が正常に機能していると診断されない。一方、機関トルク算出値がトルク判定値未満になる場合には、気筒休止制御の実施によって内燃機関の出力トルクが十分に低下していると判断できる。そのため、この場合には、気筒休止制御が正常に機能していると診断される。

したがって、上記構成によれば、気筒休止制御の実施中に電気モータが駆動する場合であっても、気筒休止制御が正常に機能しているか否かを診断できるようになる。
気筒休止制御の実施中にクランク軸にモータトルクを入力させない場合、上記一部の気筒内での燃焼停止に起因して内燃機関の出力トルクが低下する。このときの出力トルクの低下量は、そのときの吸入空気量及び機関回転速度によって変わる。そこで、上記ハイブリッド車両の制御装置は、内燃機関の吸入空気量及び機関回転速度のうちの少なくとも一方に応じた値をトルク判定値として設定する判定値設定部を備えることが好ましい。

上記構成によれば、トルク判定値を、そのときの吸入空気量及び機関回転速度のうちの少なくとも一方に応じた値とすることができる。こうしたトルク判定値を上記の診断に用いることにより、当該診断の精度を高くできる。

上記ハイブリッド車両の制御装置が備える内燃機関の一態様は、排気通路に設けられている触媒と、排気通路における触媒よりも下流に配置されている空燃比センサと、を有している。空燃比センサによって空燃比が、理論空燃比よりもリッチ側の値である場合、触媒の酸素の吸蔵量が少なくなっていることが予測される。

そこで、上記ハイブリッド車両の制御装置の一態様において、機関制御部は、空燃比センサによって検出される空燃比が、理論空燃比よりもリッチ側の値を示している場合に、気筒休止制御を実施する。この場合、気筒休止制御は、上記一部の気筒内への燃料供給を停止する制御であることが好ましい。これにより、上記一部の気筒内から排気通路に空気を流出させることができる。この場合、排気通路を流れる空気は触媒に供給される。その結果、触媒の酸素の吸蔵量を増大させることができ、ひいては空燃比センサによって検出される空燃比を、理論空燃比に近づけることができる。

実施形態のハイブリッド車両の制御装置の機能構成と、同制御装置を備えるハイブリッド車両の概略構成とを示す図。 気筒休止制御を実施している場合におけるトルクの推移を示すタイミングチャート。 同制御装置のモータ用制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。 同制御装置の機関用制御装置が実行する処理ルーチンを説明するフローチャート。 同機関用制御装置の機関トルク算出部によって算出される機関トルク算出値の推移を示すタイミングチャート。

以下、ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態を図１～図５に従って説明する。
図１には、本実施形態の制御装置１００を備えるハイブリッド車両５００の一例が図示されている。本実施形態では、ハイブリッド車両５００を、単に「車両５００」と称す。

車両５００は、内燃機関１０と、内燃機関１０のクランク軸１４が接続されている動力配分統合機構４０と、動力配分統合機構４０に接続されている第１モータジェネレータ７１とを備えている。動力配分統合機構４０には、リダクションギア５０を介して第２モータジェネレータ７２が連結されている。また、動力配分統合機構４０には、減速機構６０及びディファレンシャル６１を介して駆動輪６２が連結されている。

動力配分統合機構４０は、遊星歯車機構である。すなわち、動力配分統合機構４０は、外歯歯車のサンギア４１と、内歯歯車のリングギア４２とを有している。サンギア４１とリングギア４２との間には、サンギア４１とリングギア４２との双方と噛み合う複数のピニオンギア４３が配置されている。各ピニオンギア４３は、自転可能且つサンギア４１の周りを公転可能な状態でキャリア４４に支持されている。サンギア４１には、第１モータジェネレータ７１が連結されている。キャリア４４には、クランク軸１４が連結されている。リングギア４２にはリングギア軸４５が接続されており、このリングギア軸４５には、リダクションギア５０及び減速機構６０の双方が連結されている。

リダクションギア５０は、遊星歯車機構である。すなわち、リダクションギア５０は、第２モータジェネレータ７２が連結されている外歯歯車のサンギア５１と、内歯歯車のリングギア５２とを有している。リングギア５２にリングギア軸４５が接続されている。また、サンギア５１とリングギア５２との間には、サンギア５１とリングギア５２との双方と噛み合う複数のピニオンギア５３が配置されている。各ピニオンギア５３は、自転可能且つサンギア５１の周りを公転不可能な状態で支持されている。

第１モータジェネレータ７１は、第１インバータ７５を介してバッテリと電力の授受を行う。第２モータジェネレータ７２は、第２インバータ７６を介してバッテリと電力の授受を行う。

内燃機関１０の出力トルクである機関トルクＴＱｅが動力配分統合機構４０のキャリア４４に入力される場合には、機関トルクＴＱｅがサンギア４１側とリングギア４２側とに分配される。上述したように動力配分統合機構４０を介して第１モータジェネレータ７１はクランク軸１４に連結されている。そのため、サンギア４１側に分配された機関トルクＴＱｅによって第１モータジェネレータ７１を回転させることができる。この場合、第１モータジェネレータ７１を発電機として機能させることができる。

一方、第１モータジェネレータ７１を電動機として機能させた場合には、第１モータジェネレータ７１の出力トルクである第１モータトルクＴＱｍｇ１がサンギア４１に入力される。サンギア４１に入力された第１モータトルクＴＱｍｇ１は、キャリア４４側とリングギア４２側とに分配される。そして、第１モータトルクＴＱｍｇ１をキャリア４４を介してクランク軸１４に入力させることにより、クランク軸１４を回転させることができる。

リングギア４２側に分配された内燃機関１０の機関トルクＴＱｅ、及び、第１モータジェネレータ７１の第１モータトルクＴＱｍｇ１は、リングギア軸４５、減速機構６０及びディファレンシャル６１を介して駆動輪６２に入力される。

また、車両５００が減速する際には第２モータジェネレータ７２を発電機として機能させることにより、第２モータジェネレータ７２の発電量に応じた回生制動力が車両５００に発生する。一方、第２モータジェネレータ７２を電動機として機能させた場合には、第２モータジェネレータ７２の出力トルクである第２モータトルクＴＱｍｇ２が、リダクションギア５０、リングギア軸４５、減速機構６０及びディファレンシャル６１を介して駆動輪６２に入力される。

内燃機関１０は、複数の気筒１１を有している。各気筒１１内では、ピストンが往復動するようになっている。各ピストンは、コネクティングロッドを介してクランク軸１４に連結されている。

内燃機関１０の吸気通路１５には、吸気通路１５を流れる吸入空気の流量である吸入空気量を調整するスロットルバルブ１６が設けられている。また、内燃機関１０には、吸気ポート１５ａに燃料を噴射する燃料噴射弁１７と、燃料と吸気とを含む混合気を火花放電により点火する点火装置１９とが気筒別に設けられている。混合気の燃焼によって各気筒１１内で生じた排気は排気通路２１に排出される。排気通路２１には、三元触媒２２が設けられている。排気通路２１における三元触媒２２よりも下流側には、排気に含まれる粒子状物質を捕集するフィルタ２３が設けられている。また、排気通路２１におけるフィルタ２３よりも下流側には下流触媒２４が設けられている。なお、下流触媒２４は三元触媒２２と同様の触媒である。

制御装置１００は、車両５００を統括的に制御する統括制御装置１１０と、内燃機関１０を制御する機関用制御装置１２０と、第１モータジェネレータ７１及び第２モータジェネレータ７２を制御するモータ用制御装置１３０とを有している。本実施形態では、モータ用制御装置１３０が、「モータ制御部」に対応する。

統括制御装置１１０、機関用制御装置１２０及びモータ用制御装置１３０の各々は、以下（ａ）～（ｃ）の何れかの構成であればよい。
（ａ）コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備えている。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭなどのメモリを含んでいる。メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含んでいる。
（ｂ）各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備えている。専用のハードウェア回路としては、例えば、特定用途向け集積回路、すなわちＡＳＩＣ又はＦＰＧＡを挙げることができる。なお、ＡＳＩＣは、「Application Specific Integrated Circuit」の略記であり、ＦＰＧＡは、「Field Programmable Gate Array」の略記である。
（ｃ）各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうちの残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えている。

統括制御装置１１０には、アクセルペダルセンサ２０１及び車速センサ２０２などの各種のセンサから検出信号が入力される。アクセルペダルセンサ２０１は、車両５００の運転者によるアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＰを検出し、その検出結果に応じた検出信号を出力する。車速センサ２０２は、車両５００の走行速度である車速ＳＰを検出し、その検出結果に応じた検出信号を出力する。

統括制御装置１１０は、アクセル操作量ＡＣＰ及び車速ＳＰに基づいて車両５００の駆動力の要求値である車両要求パワーを導出する。また、統括制御装置１１０は、車両要求パワーなどを基に、機関要求トルク、第１モータ要求トルク及び第２モータ要求トルクを導出する。機関要求トルクは、機関トルクＴＱｅの要求値である。また、第１モータ要求トルクは、第１モータトルクＴＱｍｇ１の要求値である。第２モータ要求トルクは、第２モータトルクＴＱｍｇ２の要求値である。

モータ用制御装置１３０には、第１モータ回転角センサ２１１及び第２モータ回転角センサ２１２から検出信号が入力される。第１モータ回転角センサ２１１は、第１モータジェネレータ７１のロータの回転速度である第１モータ回転速度Ｎｍｇ１に応じた検出信号を出力する。第２モータ回転角センサ２１２は、第２モータジェネレータ７２のロータの回転速度である第２モータ回転速度Ｎｍｇ２に応じた検出信号を出力する。

モータ用制御装置１３０は、第１インバータ７５を動作させることにより、第１モータジェネレータ７１を制御する。すなわち、モータ用制御装置１３０は、第１モータ要求トルクに基づいて第１インバータ７５を動作させる。これにより、第１モータトルクＴＱｍｇ１を、第１モータ要求トルクとほぼ等しくできる。同様に、モータ用制御装置１３０は、第２インバータ７６を動作させることにより、第２モータジェネレータ７２を制御する。すなわち、モータ用制御装置１３０は、第２モータ要求トルクに基づいて第２インバータ７６を動作させる。これにより、第２モータトルクＴＱｍｇ２を、第２モータ要求トルクとほぼ等しくできる。

機関用制御装置１２０には、内燃機関１０に搭載される各種のセンサから検出信号が入力される。内燃機関１０に搭載されるセンサとして、エアフロメータ２２１、クランク角センサ２２２、第１空燃比センサ２２３及び第２空燃比センサ２２４を挙げることができる。エアフロメータ２２１は、吸入空気量ＧＡを検出し、その検出結果を検出信号として出力する。クランク角センサ２２２は、クランク軸１４の回転速度である機関回転速度ＮＥに応じた検出信号を出力する。第１空燃比センサ２２３は、排気通路２１における三元触媒２２よりも上流の部分を流れる排気の空燃比である第１空燃比Ａｆｕを検出し、その検出結果を検出信号として出力する。第２空燃比センサ２２４は、排気通路２１における三元触媒２２とフィルタ２３との間の部分を流れる排気の空燃比である第２空燃比Ａｆｄを検出し、その検出結果を検出信号として出力する。本実施形態では、第２空燃比センサ２２４が、排気通路２１における三元触媒２２よりも下流に配置されている「空燃比センサ」に対応する。一方、第１空燃比センサ２２３は、排気通路２１における三元触媒２２よりも上流に配置されている空燃比センサであるといえる。

機関用制御装置１２０は、上記の各種のセンサ２２１～２２４からの検出信号及び機関要求トルクを基に、内燃機関１０の運転を制御する。これにより、機関トルクＴＱｅを、機関要求トルクとほぼ等しくできる。

機関用制御装置１２０は、内燃機関１０の運転を制御するための機能部として、機関制御部１２１、機関トルク算出部１２２、診断部１２３及び判定値設定部１２４を有している。

機関制御部１２１は、内燃機関１０が備える各種のアクチュエータを制御する。すなわち、機関制御部１２１は、スロットルバルブ１６の開度であるスロットル開度ＳＬ、及び、各燃料噴射弁１７の燃料噴射量Ｑｆなどを制御する。

機関制御部１２１は、機関要求トルク、吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥを基に、燃料噴射量Ｑｆの基準値である燃料噴射量基準値を導出する。また、機関制御部１２１は、空燃比の目標値である空燃比目標値ＡｆＴｒと第１空燃比Ａｆｕとの偏差を入力とするフィードバック制御によって燃料噴射量の補正量を導出する。例えば、理論空燃比が空燃比目標値ＡｆＴｒとして設定されている。そして、機関制御部１２１は、燃料噴射量基準値と、燃料噴射量の補正量との和又は当該和に応じた値を要求燃料噴射量として設定し、当該要求燃料噴射量を基に各燃料噴射弁１７を制御する。

上記のように空燃比をフィードバック制御している場合において、第２空燃比Ａｆｄが、理論空燃比よりもリッチ側の値になってしまうことがある。これは、三元触媒２２における酸素の吸蔵量が低下していることが考えられる。

そこで、機関制御部１２１は、第２空燃比Ａｆｄが理論空燃比よりもリッチ側の値を示している場合に、気筒休止制御を実施する。機関制御部１２１は、気筒休止制御において、複数の気筒１１のうち、一部の気筒１１内での燃焼を停止させる一方で、残りの気筒１１内では燃焼を停止させない運転を内燃機関１０に行わせる。本実施形態で実施される気筒休止制御は、１つの気筒１１内での燃焼を停止させる一方で、残りの気筒１１内では燃焼を停止させない運転を内燃機関１０に行わせる制御である。気筒休止制御において燃焼が停止される気筒を「休止気筒」とした場合、気筒休止制御では、休止気筒内への燃料供給が停止される。

ここで、図２には、機関要求トルクが一定である場合における機関トルクＴＱｅの推移が図示されている。機関休止制御が実施されていない場合には、図２に破線で示すように、機関回転速度ＮＥに応じた周期で機関トルクＴＱｅが変動する。一方、機関休止制御が実施されている場合では、図２に実線で示すように機関トルクＴＱｅが推移する。すなわち、休止気筒内で燃焼行程を向かえる時期に機関トルクＴＱｅが大幅に低下する。

機関トルク算出部１２２は、機関トルクＴＱｅの算出値である機関トルク算出値ＴＱｅＣを算出する。詳しくは後述するが、機関トルク算出部１２２は、機関回転速度ＮＥ、第１モータ回転速度Ｎｍｇ１及び第１モータトルクＴＱｍｇ１を基に、機関トルク算出値ＴＱｅＣを算出する。

診断部１２３は、気筒休止制御の実施中において、気筒休止制御が正常に機能しているか否かを診断する。本実施形態では、診断部１２３は、気筒休止制御の実施中において、機関トルク算出値ＴＱｅＣがトルク判定値ＴＱｅＴｈ未満になる場合には気筒休止制御が正常に機能していると診断する。一方、診断部１２３は、気筒休止制御の実施中において、機関トルク算出値ＴＱｅＣがトルク判定値ＴＱｅＴｈ未満にならない場合には気筒休止制御が正常に機能していると診断しない。

判定値設定部１２４は、トルク判定値ＴＱｅＴｈを設定する。本実施形態では、判定値設定部１２４は、吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥの双方に応じた値をトルク判定値ＴＱｅＴｈとして設定する。トルク判定値ＴＱｅＴｈの設定処理については後述する。

次に、図２及び図３を参照し、気筒休止制御が実施されている場合にモータ用制御装置１３０が実行する処理ルーチンについて説明する。図３に示す処理ルーチンは、機関運転が行われている場合には繰り返し実行される。

図３に示す処理ルーチンにおいて、はじめのステップＳ１１では、モータ用制御装置１３０は、機関制御部１２１が気筒休止制御を実施しているか否かを判定する。機関制御部１２１が気筒休止制御を実施していない場合（Ｓ１１：ＮＯ）、モータ用制御装置１３０は、機関制御部１２１が気筒休止制御の実施を開始するまでステップＳ１１の判定を繰り返し実行する。一方、機関制御部１２１が気筒休止制御を実施している場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、モータ用制御装置１３０は、処理をステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２において、モータ用制御装置１３０は、トルク補償制御を開始する。トルク補償制御は、休止気筒内での燃焼の停止に起因する機関トルクＴＱｅの低下を補うべく、第１モータトルクＴＱｍｇ１をクランク軸１４に入力させる制御である。

図２を参照し、トルク補償制御について詳述する。すなわち、モータ用制御装置１３０は、機関トルクＴＱｅが大きく低下する期間である休止期間Ｔｐにおいて、第１モータトルクＴＱｍｇ１を増大させる。すなわち、休止期間Ｔｐ中においては、休止期間Ｔｐではない場合と比較し、クランク軸１４に入力される第１モータトルクＴＱｍｇ１が大きくなる。その結果、クランク軸１４に入力される機関トルクＴＱｅと、クランク軸１４に入力される第１モータトルクＴＱｍｇ１との和をトルク合算値ＴＱｃｒとした場合、トルク合算値ＴＱｃｒは、図２に示すように推移することになる。すなわち、休止期間Ｔｐ中に機関トルクＴＱｅが大幅に低下しても、休止期間Ｔｐ中にトルク合算値ＴＱｃｒが低下することを抑制できる。

図３に戻り、ステップＳ１２においてトルク補償制御を開始すると、モータ用制御装置１３０は、処理をステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３において、モータ用制御装置１３０は、機関制御部１２１が気筒休止制御の実施を終了したか否かを判定する。機関制御部１２１が気筒休止制御の実施を終了していない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、モータ用制御装置１３０は、機関制御部１２１が気筒休止制御の実施を終了するまでステップＳ１３の判定を繰り返し実行する。すなわち、モータ用制御装置１３０は、トルク補償制御の実施を継続する。一方、機関制御部１２１が気筒休止制御の実施を終了した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、モータ用制御装置１３０は、処理をステップＳ１４に移行する。

ステップＳ１４において、モータ用制御装置１３０は、トルク補償制御を終了する。そして、モータ用制御装置１３０は、本処理ルーチンを一旦終了する。
次に、図４を参照し、気筒休止制御を実施する際に機関用制御装置１２０が実行する処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、機関運転が行われている場合には繰り返し実行される。

本処理ルーチンにおいて、はじめのステップＳ２１では、機関用制御装置１２０は、機関制御部１２１が気筒休止制御を実施しているか否かを判定する。機関制御部１２１が気筒休止制御を実施していない場合（Ｓ２１：ＮＯ）、機関用制御装置１２０は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、機関制御部１２１が気筒休止制御を実施している場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）、機関用制御装置１２０は、処理を次のステップＳ２２に移行する。ステップＳ２２において、機関用制御装置１２０は、係数Ｎを「１」インクリメントする。

続いて、ステップＳ２３において、機関用制御装置１２０の機関トルク算出部１２２は、機関トルク算出値ＴＱｅＣ（Ｎ）を算出する。機関トルク算出部１２２は、機関回転速度ＮＥの最新値、第１モータ回転速度Ｎｍｇ１の最新値、及び、第１モータトルクＴＱｍｇ１の最新値に基づいた機関トルク算出値ＴＱｅＣを機関トルク算出値ＴＱｅＣ（Ｎ）として算出する。例えば、機関トルク算出部１２２は、以下の関係式に基づいて機関トルク算出値ＴＱｅＣを算出できる。

なお、上記の関係式において、「Ｉｅ」は内燃機関１０の慣性モーメントであり、「Ｉｇ」は第１モータジェネレータ７１の慣性モーメントである。各慣性モーメントＩｅ，Ｉｇは、車両５００の諸元によって予め定められた固定値である。また、「ωｅ」はクランク角速度であり、「ωｇ」は第１モータジェネレータ７１のロータの回転角速度である。クランク角速度ωｅには機関回転速度ＮＥを代入し、第１モータジェネレータ７１の回転角速度ωｆには第１モータ回転速度Ｎｍｇ１を代入すればよい。また、「ρ」は、クランク軸１４と第１モータジェネレータ７１とを繋ぐ動力配分統合機構４０のプラネタリギア比である。動力配分統合機構４０のプラネタリギア比とは、サンギア４１の歯数に対するリングギア４２の歯数の比である。なお、第１モータトルクＴＱｍｇ１として、第１モータ要求トルクを代入してもよいし、第１モータジェネレータ７１に流れる電流に基づいて算出したモータトルクの算出値を代入してもよい。

上記の関係式を用いることにより、クランク軸１４に入力されるトルクのうち、第１モータトルクＴＱｍｇ１の成分を取り除いた値を、機関トルク算出値ＴＱｅＣとして算出できる。

機関トルク算出値ＴＱｅＣ（Ｎ）が算出されると、機関用制御装置１２０は、処理をステップＳ２４に移行する。ステップＳ２４において、機関用制御装置１２０は、内燃機関１０の所定サイクル分の機関トルク算出値ＴＱｅＣの算出が完了したか否かを判定する。所定のサイクルとして、１サイクル以上のサイクル数が設定されている。所定サイクル分の機関トルク算出値ＴＱｅＣの算出が未だ完了していない場合（Ｓ２４：ＮＯ）、機関用制御装置１２０は、処理をステップＳ２２に移行する。すなわち、機関トルク算出値ＴＱｅＣの算出が継続される。一方、所定サイクル分の機関トルク算出値ＴＱｅＣの算出が完了している場合（Ｓ２４：ＹＥＳ）、機関用制御装置１２０は、処理をステップＳ２５に移行する。

ステップＳ２５において、機関用制御装置１２０の診断部１２３は、算出した複数の機関トルク算出値ＴＱｅＣ（１）、ＴＱｅＣ（２）、・・・、ＴＱｅＣ（Ｎ）の中に、トルク判定値ＴＱｅＴｈ未満となる機関トルク算出値ＴＱｅＣがあるか否かを判定する。複数の機関トルク算出値ＴＱｅＣ（１）、ＴＱｅＣ（２）、・・・、ＴＱｅＣ（Ｎ）の中に、トルク判定値ＴＱｅＴｈ未満となる機関トルク算出値ＴＱｅＣがある場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、機関用制御装置１２０は、処理をステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６において、機関用制御装置１２０の診断部１２３は、気筒休止制御が正常に機能していると診断する。そして、機関用制御装置１２０は、処理をステップＳ２８に移行する。

一方、ステップＳ２５において、複数の機関トルク算出値ＴＱｅＣ（１）、ＴＱｅＣ（２）、・・・、ＴＱｅＣ（Ｎ）の中に、トルク判定値ＴＱｅＴｈ未満となる機関トルク算出値ＴＱｅＣがない場合（ＮＯ）、機関用制御装置１２０は、処理をステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７において、機関用制御装置１２０の診断部１２３は、気筒休止制御が正常に機能していると診断しない。そして、機関用制御装置１２０は、処理をステップＳ２８に移行する。

ステップＳ２８において、機関用制御装置１２０は、係数Ｎを「０」にリセットする。そして、機関用制御装置１２０は、本処理ルーチンを一旦終了する。
次に、トルク判定値ＴＱｅＴｈの設定処理について詳述する。

気筒休止制御が正常に機能している場合における機関トルクＴＱｅの低下量は、内燃機関１０のフリクショントルクの影響を受ける。フリクショントルクは、クランク軸１４の回転を妨げる方向に作用する。そのため、複数の気筒１１のうち、休止気筒内での燃焼の停止に起因する機関トルクＴＱｅの低下量は、フリクショントルクが大きいほど大きくなりやすい。休止気筒内での燃焼の停止に起因する機関トルクＴＱｅの低下量とは、休止期間Ｔｐ中における機関トルクＴＱｅの低下量に相当する。

フリクショントルクは、機関回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＡに応じて変わる。そのため、本実施形態では、機関用制御装置１２０の判定値設定部１２４は、吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥを基に、トルク判定値ＴＱｅＴｈを設定する。すなわち、判定値設定部１２４は、吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥを基に推測されるフリクショントルクが大きいときには、吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥを基に推測されるフリクショントルクが小さいときよりも小さい値をトルク判定値ＴＱｅＴｈとして設定する。

本実施形態の作用及び効果について説明する。
気筒休止制御が正常に機能している場合、図２に示したように機関トルクＴＱｅが大幅に低下する期間が発生するはずである。本実施形態では、機関回転速度ＮＥ、第１モータ回転速度Ｎｍｇ１及び第１モータトルクＴＱｍｇ１を基に、機関トルク算出値ＴＱｅＣが算出される。すなわち、クランク軸１４に入力されるトルクのうち、第１モータトルクＴＱｍｇ１の成分を取り除いた値を、機関トルク算出値ＴＱｅＣとして導出できる。

そして、図５に二点鎖線で示すように、気筒休止制御の実施中において、機関トルク算出値ＴＱｅＣがトルク判定値ＴＱｅＴｈ未満にならない場合には、気筒休止制御を実施しても機関トルクＴＱｅが低下していない、若しくは機関トルクＴＱｅの低下量が少なすぎると判断できる。そのため、この場合には、気筒休止制御が正常に機能していると診断されない。一方、図５に実線で示すように、機関トルク算出値ＴＱｅＣがトルク判定値ＴＱｅＴｈ未満になる場合には、気筒休止制御の実施によって機関トルクＴＱｅが十分に低下していると判断できる。そのため、この場合には、気筒休止制御が正常に機能していると診断される。

したがって、本実施形態によれば、気筒休止制御の実施中に、トルク補償制御の実施によって第１モータジェネレータ７１が駆動する場合であっても、気筒休止制御が正常に機能しているか否かを診断できる。

本実施形態によれば、以下に示す効果をさらに得ることができる。
（１）本実施形態では、トルク判定値ＴＱｅＴｈが、機関回転速度ＮＥ及び吸入空気量ＧＡに基づいて設定される。これにより、トルク判定値ＴＱｅＴｈを、そのときの内燃機関１０のフリクショントルクに応じた値とすることができる。こうしたトルク判定値ＴＱｅＴｈを上記の診断に用いることにより、当該診断の精度を高くできる。

（２）本実施形態では、第２空燃比Ａｆｄが理論空燃比よりもリッチ側の値である場合に、気筒休止制御が実施される。この場合、気筒休止制御が正常に機能していないと、三元触媒２２に十分な量の酸素を供給できていない可能性がある。したがって、本実施形態によれば、気筒休止制御が正常に機能しているか否かを診断することにより、三元触媒２２に十分な量の酸素を供給できているか否かを判断することもできる。

上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記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。
・気筒休止制御の実施によって燃焼を停止する気筒の数は、「２つ」以上であってもよい。

・第２空燃比Ａｆｄが理論空燃比よりもリッチ側の値であると判定されていない場合に、気筒休止制御を実施してもよい。このような場合、気筒休止制御では、休止気筒内への燃料供給を停止しなくてもよい。これは、休止気筒に対応する点火装置１９の動作を停止させておけば、休止気筒内での燃焼を停止させることができるためである。

・吸入空気量ＧＡに応じてトルク判定値ＴＱｅＴｈを可変させるのであれば、機関回転速度ＮＥに応じてトルク判定値ＴＱｅＴｈを可変させなくてもよい。
・機関回転速度ＮＥに応じてトルク判定値ＴＱｅＴｈを可変させるのであれば、吸入空気量ＧＡに応じてトルク判定値ＴＱｅＴｈを可変させなくてもよい。

・トルク判定値ＴＱｅＴｈを、所定値で固定してもよい。
・制御装置１００が適用される車両は、クランク軸１４にトルクを入力することのできる電気モータを備えるハイブリッド車両であれば、上記車両５００とは異なる構成のハイブリッド車両であってもよい。

１０…内燃機関
１１…気筒
１４…クランク軸
２１…排気通路
２２…三元触媒
７１…第１モータジェネレータ
１００…制御装置
１２１…機関制御部
１２２…機関トルク算出部
１２３…診断部
１２４…判定値設定部
１３０…モータ用制御装置
２２４…第２空燃比センサ
５００…ハイブリッド車両

Claims (3)

1. 複数の気筒及びクランク軸を有する内燃機関と、前記クランク軸に連結されている電気モータと、を備えるハイブリッド車両に適用され、
   複数の前記気筒のうち、一部の気筒内での燃焼を停止させる一方で、残りの気筒内では燃焼を停止させない運転を前記内燃機関に行わせる気筒休止制御を実施する機関制御部と、
   前記気筒休止制御が実施されている場合に、前記一部の気筒内での燃焼の停止に起因する前記内燃機関の出力トルクの低下を補うべく、前記電気モータのトルクであるモータトルクを前記クランク軸に入力させるモータ制御部と、
   前記クランク軸の回転速度である機関回転速度、前記電気モータの回転速度であるモータ回転速度及び前記モータトルクを基に、前記内燃機関の出力トルクの算出値である機関トルク算出値を算出する機関トルク算出部と、
   前記気筒休止制御の実施中において、前記機関トルク算出値がトルク判定値未満になる場合には前記気筒休止制御が正常に機能していると診断する一方、前記機関トルク算出値が前記トルク判定値未満にならない場合には前記気筒休止制御が正常に機能していると診断しない診断部と、を備える
   ハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記内燃機関の吸入空気量及び前記機関回転速度のうちの少なくとも一方に応じた値を前記トルク判定値として設定する判定値設定部を備える
   請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記内燃機関は、
   排気通路に設けられている触媒と、
   前記排気通路における前記触媒よりも下流に配置されている空燃比センサと、を有しており、
   前記機関制御部は、前記空燃比センサによって検出される空燃比が、理論空燃比よりもリッチ側の値を示している場合に、前記気筒休止制御を実施するようになっており、
   前記気筒休止制御は、前記一部の気筒内への燃料供給を停止する制御である
   請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。