JP7375782B2 - ハイブリッド車両の制御装置、及びハイブリッド車両の制御プログラム - Google Patents

Description

この発明は、ハイブリッド車両の制御装置、及びハイブリッド車両の制御プログラムに関する。

特許文献１に開示された車両は、内燃機関、モータジェネレータ、及び制御装置を有する。内燃機関は、気筒と、気筒内での燃料の燃焼に応じて回転する出力軸とを有する。モータジェネレータは、内燃機関の出力軸に連結している。モータジェネレータは、内燃機関の出力軸にトルクを付与して当該出力軸を回転させることができる。

制御装置は、気筒への燃料供給を停止した状態でモータジェネレータによって内燃機関の出力軸を回転させるモータリング処理を実行可能である。制御装置は、このモータリング処理を実行しながら、内燃機関に関する複数の診断項目についての診断を行う。

特開２０１０－１７９７１２号公報

特許文献１のようにモータリング処理を利用して内燃機関を診断する技術において、診断項目によっては、適切な診断結果を得る上で内燃機関の状態がある条件を満たしていることを要する場合がある。こうした診断項目が存在している場合、モータリング処理を実行したときの内燃機関の状態によっては、上記条件を要する診断項目について診断を行えないことがある。仮に１つでも未診断の項目があれば、その診断項目の診断のためだけに再度モータリング処理を行わなければならない。

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、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸を回転させることができる電動機とを有し、前記内燃機関は、排気の空燃比を検出する空燃比センサと、排気中の微粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタよりも上流側及び下流側の排気の温度又は圧力を検出する状態検出センサとを備えているハイブリッド車両に適用される制御装置であって、前記内燃機関における気筒への燃料供給を停止した状態で前記電動機によって前記内燃機関の出力軸を回転させるモータリング処理と、前記内燃機関に対する出力要求が無いことを含む第１実行条件が成立しているときに、前記モータリング処理を実行しながら前記空燃比センサの検出信号に基づいて前記空燃比センサの異常の有無を診断する第１診断処理と、前記内燃機関に対する出力要求が無いことを含み、且つ前記第１実行条件とは異なる条件を含む第２実行条件が成立しているときに、前記モータリング処理を実行しながら前記状態検出センサの検出信号に基づいて前記フィルタの異常の有無を診断する第２診断処理とを実行可能であり、前記第１実行条件と前記第２実行条件との少なくとも一方が成立していないときには前記第１診断処理及び前記第２診断処理の双方の実行を禁止し、前記第１実行条件と前記第２実行条件との双方が成立しているときには前記第１診断処理及び前記第２診断処理の双方の実行を許可する実行判定処理を行う。

上記構成によれば、第１実行条件が成立したとしても、第２実行条件が成立していなければ、双方の診断処理の実行が禁止される。そのため、実行条件が異なる２つの診断処理において、いずれかの診断処理のみが行われてしまうことはない。一方で、第１実行条件と第２実行条件との双方が成立したときには双方の診断処理の実行が許可される。そのため、２つの診断処理の双方の実行条件がそろったときには２つの診断処理を共に実行できる。こうした構成であれば、モータリング処理を利用して内燃機関の診断を行うにあたって、モータリング処理の実行回数を最低限に抑えることができる。

ハイブリッド車両の制御装置において、前記状態検出センサは、前記フィルタよりも上流側の排気の温度を検出する第１温度センサと、前記フィルタよりも下流側の排気の温度を検出する第２温度センサであり、前記第２実行条件は、前記第１温度センサ又は前記第２温度センサの検出温度が規定温度以上であることを含んでいてもよい。

モータリング処理を行うと、排気通路に空気が導入されることに伴って、排気通路を流れるガスの温度は徐々に低下する。すなわち、モータリング処理を開始すると、フィルタよりも上流側でも下流側でも排気通路内のガスの温度は低下する。さて、フィルタが存在している場合、モータリング処理の実行期間では、ガスがフィルタを通過する際、ガスはモータリング処理の開始前に温まっていたフィルタから熱を受け取る。すなわち、排気の温度がある程度高い状態でモータリング処理を開始した後は、フィルタが正しく取り付けられているか否か、フィルタ内でのガスの漏れがあるか否かで、フィルタの上流側と下流側とで温度や温度変化の仕方に違いが生じる。上記構成によれば、排気の温度が規定温度以上という状況下で、フィルタの上流側及び下流側の温度に基づきフィルタの異常の有無を診断するので、正確な異常診断が可能である。

ハイブリッド車両の制御装置において、前記第１温度センサの検出温度の単位時間における変化量を第１温度変化量とし、前記第２温度センサの検出温度の単位時間における変化量を第２温度変化量としたとき、前記第２診断処理では、前記第２温度変化量から前記第１温度変化量を減じた値である検出パラメータを、前記モータリング処理の開始後の一定期間に亘って積算した値に基づいて、前記フィルタの異常の有無を診断してもよい。

検出パラメータは、ガスがフィルタを通過する際にフィルタから受ける熱量を示す変数である。上記のとおり、フィルタの異常の有無に応じて、ガスがフィルタから受ける熱量は変わる。したがって、検出パラメータを利用してフィルタの診断を行うことで、フィルタの異常の有無を適切に診断できる。

ハイブリッド車両の制御装置において、前記第２実行条件は、前記第１温度センサの検出温度が前記第２温度センサの検出温度以上であることを含んでいてもよい。
仮に排気通路からフィルタが取り外されている場合、ガスはフィルタから熱影響を受けないことから、検出パラメータはゼロに近くなる。一方、排気通路にフィルタが存在していてガスがフィルタから熱を受ける場合、検出パラメータの値はゼロよりも大きくなる。上記構成は、このような特性を示す検出パラメータを利用してフィルタの正常時と異常時とを切り分ける上で好適である。

上記課題を解決するためのハイブリッド車両の制御プログラムは、内燃機関と、前記内燃機関の出力軸を回転させることができる電動機とを有し、前記内燃機関は、排気の空燃比を検出する空燃比センサと、排気中の微粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタよりも上流側及び下流側の排気の温度又は圧力を検出する状態検出センサとを備えているハイブリッド車両の制御装置に、前記内燃機関における気筒への燃料供給を停止した状態で前記電動機によって前記内燃機関の出力軸を回転させるモータリング処理と、前記内燃機関に対する出力要求が無いことを含む第１実行条件が成立しているときに、前記モータリング処理を実行しながら前記空燃比センサの検出信号に基づいて前記空燃比センサの異常の有無を診断する第１診断処理と、前記内燃機関に対する出力要求が無いことを含み、且つ前記第１実行条件とは異なる条件を含む第２実行条件が成立しているときに、前記モータリング処理を実行しながら前記状態検出センサの検出信号に基づいて前記フィルタの異常の有無を診断する第２診断処理と、前記第１実行条件と前記第２実行条件との少なくとも一方が成立していないときには前記第１診断処理及び前記第２診断処理の双方の実行を禁止し、前記第１実行条件と前記第２実行条件との双方が成立しているときには前記第１診断処理及び前記第２診断処理の双方の実行を許可する実行判定処理とを実行させる。

上記構成によれば、第１実行条件が成立したとしても、第２実行条件が成立していなければ、双方の診断処理の実行が禁止される。そのため、実行条件が異なる２つの診断処理において、いずれかの診断処理のみが行われてしまうことはない。一方で、第１実行条件と第２実行条件との双方が成立したときには双方の診断処理の実行が許可される。そのため、２つの診断処理の双方の実行条件がそろったときには２つの診断処理を共に実行できる。こうした構成であれば、モータリング処理を利用して内燃機関の診断を行うにあたって、モータリング処理の実行回数を最低限に抑えることができる。

車両の概略構成図。 ＧＰＦが正常な場合における、モータリング処理の開始後の各パラメータの時間変化の例を表した図。 ＧＰＦに異常が生じている場合における、図２に対応する時間変化の例を表した図。 第１処理の処理手順を表したフローチャート。 第２処理の処理手順を表したフローチャート。 実行判定処理の処理手順を表したフローチャート。

以下、ハイブリッド車両の制御装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。
＜車両の概略構成＞
図１に示すように、ハイブリッド車両（以下、車両と記す。）５００は、内燃機関１０、第１モータジェネレータ（以下、第１ＭＧと記す。）７１、及び第２モータジェネレータ（以下、第２ＭＧと記す。）７２、バッテリ７３、及びバッテリセンサ８９を有する。また、車両５００は、遊星ギア機構４０、リダクションギア５０、駆動軸６０、ディファレンシャル６１、及び駆動輪６２を有する。

内燃機関１０、第１ＭＧ７１、及び第２ＭＧ７２は、車両５００の駆動源となっている。内燃機関１０の詳細については後述する。第１ＭＧ７１は、電動機及び発電機の双方の機能を有する発電電動機である。第２ＭＧ７２は、第１ＭＧ７１と同様、発電電動機である。第１ＭＧ７１及び第２ＭＧ７２は、インバータを介してバッテリ７３と電気的に接続している。バッテリ７３は、第１ＭＧ７１及び第２ＭＧ７２に電力を供給したり、第１ＭＧ７１及び第２ＭＧ７２から供給される電力を蓄えたりする。インバータは、直流交流の電力変換を行う。なお、図１ではインバータの図示を省略している。バッテリセンサ８９は、バッテリ７３に取り付けられている。バッテリセンサ８９は、バッテリ７３の電流、電圧、及び温度といったバッテリ情報Ｂを検出する。

内燃機関１０及び第１ＭＧ７１は、遊星ギア機構４０に連結している。遊星ギア機構４０は、サンギア４１、リングギア４２、複数のピニオンギア４３、及びキャリア４４を有する。サンギア４１は外歯歯車である。リングギア４２は内歯歯車である。リングギア４２は、サンギア４１と同軸で回転可能になっている。複数のピニオンギア４３は、サンギア４１及びリングギア４２の間に介在している。複数のピニオンギア４３は、サンギア４１及びリングギア４２の双方と噛み合っている。キャリア４４は、複数のピニオンギア４３を支持している。キャリア４４は、サンギア４１と同軸で回転可能になっている。

サンギア４１は、第１ＭＧ７１の回転軸に連結している。キャリア４４は、内燃機関１０の出力軸としてのクランク軸２０に連結している。リングギア４２は、駆動軸６０に連結している。駆動軸６０は、リダクションギア５０を介して第２ＭＧ７２に連結している。リダクションギア５０は、第２ＭＧ７２のトルクを減速して駆動軸６０に伝達する。また、駆動軸６０は、ディファレンシャル６１を介して左右の駆動輪６２に連結している。ディファレンシャル６１は、左右の駆動輪６２に回転速度の差が生じることを許容する。

内燃機関１０及び第１ＭＧ７１は、遊星ギア機構４０を介して互いに動力を伝達可能である。内燃機関１０のトルクを第１ＭＧ７１に入力すると、第１ＭＧ７１が発電機として機能する。一方、第１ＭＧ７１を電動機として機能させた場合には、第１ＭＧ７１のトルクによってしてクランク軸２０を回転させることができる。

また、車両５００が減速する際には第２ＭＧ７２を発電機として機能させることにより、第２ＭＧ７２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２ＭＧ７２を電動機として機能させた場合には、第２ＭＧ７２のトルクを、リダクションギア５０、駆動軸６０、及びディファレンシャル６１を介して駆動輪６２に入力することができる。

車両５００は、アクセルセンサ９１及び車速センサ９２を有する。アクセルセンサ９１は、車両５００におけるアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＰを検出する。車速センサ９２は、車両５００の走行速度である車速ＳＰを検出する。

図示は省略するが、車両５００は、第１報知ランプ９８及び第２報知ランプ９９を有する。第１報知ランプ９８及び第２報知ランプ９９は、車両５００の車室内に位置している。第１報知ランプ９８及び第２報知ランプ９９は、内燃機関１０に係る異常を報知するランプである。

＜内燃機関の概略構成＞
内燃機関１０は、機関本体１０Ａ、上記クランク軸２０、及びクランク角センサ８８を有する。

機関本体１０Ａは、４つの気筒１１を有する。各気筒１１は、機関本体１０Ａに区画された空間である。図示は省略するが、各気筒１１はピストンを収容している。各気筒１１内において、ピストンは往復動可能である。各気筒１１内のピストンは、コネクティングロッドを介してクランク軸２０に連結している。各気筒１１内でのピストンの往復動に応じてクランク軸２０は回転する。クランク角センサ８８は、クランク軸２０の近傍に位置している。クランク角センサ８８は、クランク軸２０の回転位置を検出回転位置Ｓｃｒとして検出する。

内燃機関１０は、４つの点火プラグ１９を有する。各点火プラグ１９は、気筒１１毎に設けられている。各点火プラグ１９の先端は、それぞれの気筒１１内に位置している。各点火プラグ１９は、火花放電によって、各気筒１１内において空気と燃料との混合気に点火を行う。

内燃機関１０は、吸気通路１５、エアフロメータ８７、スロットルバルブ１３、及び４つの燃料噴射弁１７を有する。吸気通路１５は、各気筒１１内に空気を吸入するための通路である。吸気通路１５は、各気筒１１に接続している。エアフロメータ８７は、吸気通路１５の途中に位置している。エアフロメータ８７は、吸入空気量を検出吸気量ＧＡとして検出する。スロットルバルブ１３は、吸気通路１５における、エアフロメータ８７よりも下流側に位置している。スロットルバルブ１３は、吸入空気量を調整する。４つの燃料噴射弁１７は、吸気通路１５における、スロットルバルブ１３よりも下流側に位置している。４つの燃料噴射弁１７は、気筒１１毎に設けられている。４つの燃料噴射弁１７は、燃料を噴射する。各燃料噴射弁１７が噴射した燃料は各気筒１１に供給される。

内燃機関１０は、排気通路２１、三元触媒２２、及びガソリンパティキュレートフィルタ（以下、ＧＰＦと記す。）２３を有する。排気通路２１は、各気筒１１から排気を排出するための通路である。排気通路２１は、各気筒１１に接続している。三元触媒２２は、排気通路２１の途中に位置している。三元触媒２２は、排気を浄化する。三元触媒２２は、酸素吸蔵能力を有する。ＧＰＦ２３は、排気通路２１における、三元触媒２２よりも下流側に位置している。ＧＰＦ２３は、排気に含まれる微粒子状物質を捕集する。

内燃機関１０は、空燃比センサ８１、第１温度センサ８３、第２温度センサ８４を有する。空燃比センサ８１は、排気通路２１における、三元触媒２２よりも上流側に位置している。空燃比センサ８１は、排気通路２１における、三元触媒２２よりも上流側のガスの空燃比を検出空燃比ＡＳとして検出する。第１温度センサ８３は、排気通路２１における、三元触媒２２とＧＰＦ２３との間に位置している。第１温度センサ８３は、排気通路２１における、三元触媒２２とＧＰＦ２３との間のガスの温度を第１検出温度Ｔ１として検出する。第２温度センサ８４は、排気通路２１における、ＧＰＦ２３よりも下流側に位置している。第２温度センサ８４は、排気通路２１における、ＧＰＦ２３よりも下流側のガスの温度を第２検出温度Ｔ２として検出する。第１温度センサ８３及び第２温度センサ８４は、状態検出センサを構成している。

＜制御装置の概略構成＞
車両５００は、制御装置１００を有する。制御装置１００は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って各種処理を実行する１つ以上のプロセッサとして構成し得る。なお、制御装置１００は、各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つ以上の専用のハードウェア回路、またはそれらの組み合わせを含む回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）として構成してもよい。プロセッサは、ＣＰＵ及び、ＲＡＭ並びにＲＯＭ等のメモリを含む。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また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、汎用また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む。制御装置１００は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである記憶装置を有する。

制御装置１００は、車両５００に搭載されている各種センサからの検出信号を受信する。具体的には、制御装置１００は、次の各パラメータについての検出信号を受信する。
・アクセルセンサ９１が検出するアクセル操作量ＡＣＰ
・車速センサ９２が検出する車速ＳＰ
・バッテリセンサ８９が検出するバッテリ情報Ｂ
・エアフロメータ８７が検出する検出吸気量ＧＡ
・クランク角センサ８８が検出する検出回転位置Ｓｃｒ
・空燃比センサ８１が検出する検出空燃比ＡＳ
・第１温度センサ８３が検出する第１検出温度Ｔ１
・第２温度センサ８４が検出する第２検出温度Ｔ２
制御装置１００は、検出回転位置Ｓｃｒに基づいて、単位時間当たりのクランク軸２０の回転数である機関回転数ＮＥを算出する。また、制御装置１００は、バッテリ情報Ｂに基づいてバッテリ７３の蓄電量ＳＯＣを算出する。

制御装置１００は、統括制御部１０２を有する。統括制御部１０２は、内燃機関１０、第１ＭＧ７１、及び第２ＭＧ７２を制御する。統括制御部１０２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出力を算出する。そして、統括制御部１０２は、車両要求出力及び蓄電量ＳＯＣに基づいて内燃機関１０の出力トルクの要求値である機関要求トルクＴＥを算出する。また、統括制御部１０２は、車両要求出力及び蓄電量ＳＯＣに基づいて第１ＭＧ７１の力行トルクまたは回生トルクの要求値である第１ＭＧ要求トルクＴＧ１を算出する。また、統括制御部１０２は、車両要求出力及び蓄電量ＳＯＣに基づいて第２ＭＧ７２の力行トルクまたは回生トルクの要求値である第２ＭＧ要求トルクＴＧ２を算出する。そして、統括制御部１０２は、機関要求トルクＴＥに応じて内燃機関１０を制御する。また、統括制御部１０２は、第１ＭＧ要求トルクＴＧ１に応じて第１ＭＧ７１を制御し、第２ＭＧ要求トルクＴＧ２に応じて第２ＭＧ７２を制御する。

＜モータリング処理＞
統括制御部１０２は、内燃機関１０及び第１ＭＧ７１を制御するための処理として、モータリング処理を実行可能である。モータリング処理は、内燃機関１０における各気筒１１への燃料供給を停止した状態で第１ＭＧ７１によってクランク軸２０を回転させる処理である。統括制御部１０２は、モータリング処理では、各燃料噴射弁１７からの燃料噴射及び各点火プラグ１９による点火を停止するように内燃機関１０を制御する。また、統括制御部１０２は、モータリング処理では、機関回転数ＮＥがアイドル回転数になるように第１ＭＧ７１を制御する。アイドル回転数は、内燃機関１０が自立して運転を継続できる最小限度の機関回転数ＮＥである。統括制御部１０２は、制御装置１００の他の機能部が出力するモータリング処理の実行要求信号に応じてモータリング処理を実行可能である。なお、統括制御部１０２は、内燃機関１０に対する出力要求が無い場合、すなわち機関要求トルクＴＥがゼロ以下の場合にモータリング処理を実行する。

＜第１処理＞
制御装置１００は、車両５００の診断に係る処理を行う。以下では、この診断の処理について説明する。

制御装置１００は、第１処理部１０４を有する。第１処理部１０４は、内燃機関１０の診断を行うための処理として第１処理を実行可能である。第１処理部１０４は、第１処理の一環として、第１診断処理を実行可能である。第１診断処理は、第１実行条件が成立しているときに、モータリング処理を実行しながら検出空燃比ＡＳに基づいて空燃比センサ８１の異常の有無を診断する処理である。上記第１実行条件は、次の項目を含んでいる。

（Ａ１）１トリップの間において第１診断処理が未完了である。
（Ａ２）クランク軸２０が回転中である。
（Ａ３）内燃機関１０に対する出力要求が無い。

項目（Ａ１）に関して、１トリップとは、車両５００のイグニッションスイッチがオンになってからオフになるまでの期間のことである。項目（Ａ１）は、１トリップの間に１度は第１診断処理を完了すべく設定されている。

項目（Ａ２）は、モータリング処理を行うことによる電力消費との兼ね合いで定められている。上記のとおり、第１診断処理は、モータリング処理の実行を伴う。クランク軸２０の回転が止まっている状態でモータリング処理を行うと、第１ＭＧ７１によってクランク軸２０の回転を始動して機関回転数ＮＥをアイドリング回転数までもち上げるための動力が必要であり、その分の電力を消費する。そこで、クランク軸２０が停止しているときにモータリング処理を行うことを避け、クランク軸２０が既に回転している場合にのみモータリング処理を行って第１診断処理を行うべく項目（Ａ２）が設定されている。

項目（Ａ３）は、モータリング処理を行う上で必要な要件として設定されている。
第１診断処理では、つぎのような診断手法を利用して空燃比センサ８１の異常の有無を診断する。すなわち、第１処理部１０４は、モータリング処理を開始してから予め定められた第１判定期間Ｈ１が経過したときの検出空燃比ＡＳを利用して空燃比センサ８１を診断する。第１処理部１０４は、第１判定期間Ｈ１が経過したときの検出空燃比ＡＳが、予め定められた判定範囲内の値である場合には空燃比センサ８１が正常であると判定し、そうでない場合には空燃比センサ８１に異常が生じていると判定する。モータリング処理が開始されて気筒１１への燃料供給を停止した状態でクランク軸２０が回転すると、気筒１１から排気通路２１に空気が排出されるようになる。上記の第１判定期間Ｈ１は、モータリング処理を開始した後、排気通路２１を流れるガスが排気から空気に入れ替わるのに要する時間として例えば実験で定められている。第１判定期間Ｈ１は例えば数秒である。上記の判定範囲は、排気通路２１を流れるガスが空気になったときに空燃比センサ８１が検出すべき値の範囲として例えば実験で定められている。

＜第２処理＞
制御装置１００は、第２処理部１０６を有する。第２処理部１０６は、内燃機関１０を診断するための処理として、第２処理を実行可能である。第２処理部１０６は、第２処理の一環として、第２診断処理を実行可能である。第２診断処理は、第２実行条件が成立しているときに、モータリング処理を実行しながら第１温度センサ８３及び第２温度センサ８４が検出する検出温度に基づいてＧＰＦ２３の異常の有無を診断する処理である。第２処理部１０６は、第２診断処理では、ＧＰＦ２３の異常として、主にＧＰＦ２３の欠損の有無を診断する。ＧＰＦ２３の欠損とは、ＧＰＦ２３が排気通路２１から取り外されていることである。ＧＰＦ２３が排気通路２１から取り外されている状況としては、ＧＰＦ２３全体が排気通路２１から取り外されていることもあれば、例えばＧＰＦ２３のうち中央よりも下流側の部分といったＧＰＦ２３の一部分が排気通路２１から取り外されていることもある。

上記第２実行条件は、次の項目を含んでいる。
（Ｂ１）１トリップの間において第２診断処理が未完了である。
（Ｂ２）クランク軸２０が回転中である。

（Ｂ３）内燃機関１０に対する出力要求が無い。
（Ｂ４）第１検出温度Ｔ１が規定温度ＴＫ以上である。
（Ｂ５）第１検出温度Ｔ１が第２検出温度Ｔ２以上である。

項目（Ｂ１）～（Ｂ３）は、第１実行条件の項目（Ａ１）～（Ａ３）と同様の観点の下で設定されたものである。項目（Ｂ４）及び（Ｂ５）は、第２診断処理の診断精度を担保する必用上から設定されたものである。第２実行条件として項目（Ｂ４）及び（Ｂ５）が必要な理由については後述する。

＜第２診断処理の診断原理＞
第２診断処理では、ＧＰＦ２３周辺のガスの温度を利用してＧＰＦ２３に関する診断を行う。先ず、その診断の原理及び診断の指標として利用するパラメータを説明する。

上記のとおり、モータリング処理が開始されると、気筒１１から排気通路２１に空気が排出されるようになる。これに伴い、排気通路２１を流れるガスの温度は徐々に低下する。すなわち、図２の（ａ）に示すように、モータリング処理を例えば時刻ｔｍ１で開始すると、それ以降、ＧＰＦ２３よりも上流側の第１検出温度Ｔ１も、ＧＰＦ２３よりも下流側の第２検出温度Ｔ２も、時間の経過とともに低下する。図１の細矢印で示すように、排気通路２１にＧＰＦ２３が存在している場合、ガスがＧＰＦ２３を通過する際、ガスはモータリング処理の開始前に排気の熱で高温になっていたＧＰＦ２３から熱を受け取る。このことから、図２の（ａ）に示すように、モータリング処理を開始してからの第２検出温度Ｔ２の低下量は、第１検出温度Ｔ１の低下量よりも小さくなる。一方、ＧＰＦ２３が排気通路２１から取り外されている場合、ガスがＧＰＦ２３から熱を受けることはない。そのため、図３の（ａ）に示すように、ＧＰＦ２３が排気通路２１から取り外されている場合には、モータリング処理が開始された時刻ｔｍ１の後、第２検出温度Ｔ２の低下量と、第１検出温度Ｔ１の低下量とは同程度になる。第２診断処理では、ＧＰＦ２３とガスとにおける上記のような熱のやりとりに係る温度変化の特性を利用してＧＰＦ２３の異常の有無を診断する。なお、上記の項目（Ｂ４）に記載したとおり、ＧＰＦ２３の診断は、ＧＰＦ２３よりも上流側の第１検出温度Ｔ１が下流側の第２検出温度Ｔ２以上であるときに行う。このことと関連して、図２の（ａ）及び図３の（ａ）に示す例では、第１検出温度Ｔ１が第２検出温度Ｔ２よりも高くなっている。第２実行条件として項目（Ｂ４）が必要な理由については後述する。

上記した温度変化の特性を示す指標として、第２診断処理では、検出パラメータＺを利用する。検出パラメータＺは、ガスがＧＰＦ２３を通過する際にＧＰＦ２３から受ける熱量を示す変数であり、ＧＰＦ２３周辺におけるガスの熱量の変化量（以下、熱変化量と記す。）から規定される。ここで、ＧＰＦ２３よりも上流側でのガスの熱変化量ΔＱ１と、ガスがＧＰＦ２３から受け取る熱量ΔＱｇと、ＧＰＦ２３よりも下流側でのガスの熱変化量ΔＱ２とには式（１）の関係が成立する。すなわち、ＧＰＦ２３よりも上流側でのガスの熱変化量ΔＱ１に、ガスがＧＰＦ２３から受け取る熱量ΔＱｇを加算した値は、ＧＰＦ２３よりも下流側でのガスの熱変化量ΔＱ２となる。

ΔＱ１＋ΔＱｇ＝ΔＱ２ ・・・（１）
上記の式（１）を変形すると、ガスがＧＰＦ２３から受け取る熱量ΔＱｇを示す関係式として、次の式（２）が得られる。すなわち、ガスがＧＰＦ２３から受け取る熱量ΔＱｇは、ＧＰＦ２３よりも下流側における熱変化量ΔＱ２から、ＧＰＦ２３よりも上流側における熱変化量ΔＱ１を減算した値として算出できる。

ΔＱｇ＝ΔＱ２－ΔＱ１ ・・・（２）
さて、ガスの熱変化量は、比熱と、ガス量と、ガスの温度変化量と、の積である。ＧＰＦ２３よりも上流側と下流側とでは、比熱が互いに同じであり、且つ、ガス量も互いに同じである。このことから、これら比熱とガス量との積をガス定数Ｖとすると、式（２）の右辺をガス定数Ｖで括って、当該右辺をガス定数Ｖとガスの温度変化量に係る項とに分けることができる。すなわち、式（３）に示すように、ガスがＧＰＦ２３から受け取る熱量ΔＱｇは、ガス定数Ｖと、ガスの温度変化量に係る項との積として表すことができる。ガスの温度変化量に係る項は、ＧＰＦ２３よりも下流側での温度変化量、すなわち第２検出温度Ｔ２の変化量（以下、第２温度変化量と記す。）ΔＴ２から、ＧＰＦ２３よりも上流側での温度変化量、すなわち第１検出温度Ｔ１の変化量（以下、第１温度変化量と記す。）ΔＴ１を減算したものである。なお、温度変化量とは、例えばある一定期間の中でガスの温度が変化したと仮定したとき、上記一定期間の最後のタイミングにおけるガスの温度から、一定期間の最初のタイミングにおけるガスの温度を減算した値である。

ΔＱｇ＝Ｖ・（ΔＴ２－ΔＴ１） ・・・（３）
上記の検出パラメータＺは、式（４）に示すように、式（３）におけるガスの温度変化量に係る項として定められている。式（３）の関係上、検出パラメータＺは、ガスがＧＰＦ２３を通過する際にＧＰＦ２３から受ける熱量と比例関係にある。すなわち、検出パラメータＺは、ガスがＧＰＦ２３を通過する際にＧＰＦ２３から受ける熱量を示す変数である。

Ｚ＝（ΔＴ２－ΔＴ１） ・・・（４）
検出パラメータＺは、第１温度変化量ΔＴ１及び第２温度変化量ΔＴ２に応じて正の値にも負の値にもなり得る。なお、上記のとおり、モータリング処理を開始すると、排気通路２１を流れるガスの温度は低下する。そのため、上記した温度変化量の定義上、図２の（ｂ）に示すように第１温度変化量ΔＴ１も第２温度変化量ΔＴ２も負の値になる。

＜第２診断処理の具体的な診断手法＞
第２診断処理では、上記の検出パラメータＺを利用して以下のようにしてＧＰＦ２３に関する診断を行う。すなわち、図２の（ｂ）に示すように、第２処理部１０６は、例えばモータリング処理を開始する時刻ｔｍ１の後、単位時間毎に検出パラメータＺを算出する。そして、第２処理部１０６は、算出した検出パラメータＺを、時刻ｔｍ１から第２判定期間Ｈ２が経過する時刻ｔｍ２まで積算する。なお、上記単位時間は、制御装置１００が第１検出温度Ｔ１及び第２検出温度Ｔ２を受信する時間間隔と同じである。第２処理部１０６は、制御装置１００が受信する最新の第１検出温度Ｔ１から、１つ前のタイミングで受信した第１検出温度Ｔ１を減算して単位時間における第１温度変化量ΔＴ１を算出する。また、第２処理部１０６は、同様にして第２温度変化量ΔＴ２を算出する。そして、第２処理部１０６は、それら算出した第１温度変化量ΔＴ１及び第２温度変化量ΔＴ２を式（４）に適用して単位時間毎の検出パラメータＺを算出していく。

このようにして算出した検出パラメータＺの積算値が正であり、且つその値が大きい場合、ガスがＧＰＦ２３から多量の熱量を受け取ったことになる。この場合、排気通路２１にＧＰＦ２３が存在していて、すなわちＧＰＦ２３が正常であり、ＧＰＦ２３とガスとの熱のやりとりがあったと推定できる。ちなみに、上記のとおり、ＧＰＦ２３が正常である場合、ＧＰＦ２３よりも下流側の第２検出温度Ｔ２にはＧＰＦ２３からの熱影響が含まれる。このことから、図２の（ｂ）に示すように、ＧＰＦ２３が正常である場合、負の値である第２温度変化量ΔＴ２が、負の値である第１温度変化量ΔＴ１よりも大きくなる。このことを反映して、検出パラメータＺの積算値はゼロよりも大きくなる。なお、図２の（ｂ）では、検出パラメータＺの積算値をドット領域で表している。

一方、図３の（ｂ）に示すように、第２処理部１０６が算出する検出パラメータＺの積算値が小さい場合、ガスがＧＰＦ２３から受け取った熱量が小さいことになる。この場合、排気通路２１からＧＰＦ２３の全体又は一部が取り外されていて、すなわちＧＰＦ２３に異常が生じており、ＧＰＦ２３とガスとの熱のやりとりが無かったか又は少なかったと推定できる。なお、図３の（ｂ）に示すように、ＧＰＦ２３に異常が生じている場合、第２温度変化量ΔＴ２と、第１温度変化量ΔＴ１との違いは小さくなる。このことを反映して、検出パラメータＺの積算値はゼロに近くなる。

以上を踏まえ、第２処理部１０６は、第２診断処理では、検出パラメータＺの積算値が、予め定められた判定値ＺＫ以上である場合、ＧＰＦ２３は正常であると判定する。一方、第２処理部１０６は、検出パラメータＺの積算値が判定値ＺＫ未満である場合、ＧＰＦ２３は異常であると判定する。なお、上記の第２判定期間Ｈ２は、ＧＰＦ２３が正常な場合と異常な場合とで検出パラメータＺの積算値の違いを明瞭に区別できる長さとして例えば実験で定められている。第２判定期間Ｈ２は、第１判定期間Ｈ１と同じになっており、例えば数秒である。また、上記の判定値ＺＫは、ＧＰＦ２３が正常である場合に、モータリング処理を開始してから第２判定期間Ｈ２が経過したときに検出パラメータＺの積算値が取り得る最小値として例えば実験で定められている。

＜第２実行条件の項目（Ｂ４）について＞
上記の手法を利用した場合の診断精度を高くする上での必要上から、第２実行条件には、第１検出温度Ｔ１が規定温度ＴＫ以上であるという項目（Ｂ４）が含まれている。以下、その理由を説明する。

モータリング処理を開始したときの排気の温度が高いほど、モータリング処理を開始し始めてからガスの温度がある程度安定するまでのガスの温度低下量は大きくなる。第２処理では、モータリング処理の開始後にガスの温度が低下する特性を利用することから、ガスの温度低下量を相応に確保しておくことが要求される。先ず、こういった観点において項目（Ｂ４）は必須である。そのことに加え、ガスの熱力学的な性質に因り、モータリング処理を開始する時点での排気の温度が高いほど、モータリング処理の開始後におけるガスの温度が低下速度は高くなる。ここで、仮にモータリング処理を開始する時点での排気の温度が低いものとする。この場合、単位時間毎の検出パラメータＺを算出するにあたり、モータリング処理の開始後における、単位時間における第１温度変化量ΔＴ１、及び単位時間における第２温度変化量ΔＴ２は、上記したガスの熱力学的な特性に因り小さくなる。こうした状況下では、排気通路２１にＧＰＦ２３が存在していてガスがＧＰＦ２３から熱を受け取ったとしても、単位時間における第１温度変化量ΔＴ１と、単位時間における第２温度変化量ΔＴ２とに差が生じ難い。したがって、単位時間における検出パラメータＺはゼロに近くなる。この場合、検出パラメータＺの積算値を算出したときに、ＧＰＦ２３が正常な場合と異常な場合とでの切り分けが難しくなることから、ＧＰＦ２３の診断を精度よく行うことが困難になる。

これに対して、モータリング処理を開始する時点での排気の温度が高い場合には、単位時間における第１温度変化量ΔＴ１、及び単位時間における第２温度変化量ΔＴ２が基本的に大きい。このことから、排気通路２１にＧＰＦ２３が存在していてガスがＧＰＦ２３から熱を受け取った場合には、単位時間における第１温度変化量ΔＴ１と単位時間における第２温度変化量ΔＴ２とに違いが出やすく、単位時間当たりの検出パラメータＺ、ひいては検出パラメータＺの積算値が大きくなる。したがって、ＧＰＦ２３が正常な場合と異常な場合とを適切に切り分けることができ、ＧＰＦ２３の診断を精度よく行うことが可能になる。

以上の理由から、第２実行条件の１つとして項目（Ｂ４）を定めている。上記の規定温度ＴＫは、検出パラメータＺを利用して精度よくＧＰＦ２３の診断を行うことができる温度として例えば実験で定められている。規定温度ＴＫは、例えば５５０℃である。なお、項目（Ｂ４）では、ＧＰＦ２３よりも下流側の第２検出温度Ｔ２ではなく、上流側の第１検出温度Ｔ１を規定温度ＴＫと比較している。これは次のような理由に因る。上記のとおり、第２検出温度Ｔ２はＧＰＦ２３の有無に応じて値が左右される一方で、第１検出温度Ｔ１の値はＧＰＦ２３の有無に左右されない。ＧＰＦ２３の有無に拘わらず常に同一の基準でＧＰＦ２３周辺の温度環境を把握する上では、ＧＰＦ２３の有無に応じて値が左右されない第１検出温度Ｔ１を利用するのが好適である。

＜第２実行条件の項目（Ｂ５）について＞
項目（Ｂ４）と同様、診断精度を高くする上での必要上から、第２実行条件には、第１検出温度Ｔ１が第２検出温度Ｔ２以上であるという項目（Ｂ５）が含まれている。

項目（Ｂ４）の内容との関連で説明とおり、検出パラメータＺを利用してＧＰＦ２３を精度よく診断する上では、ＧＰＦ２３が正常である場合の検出パラメータＺをゼロよりも極力大きな値とすることが好ましい。そのためには、検出パラメータＺの値が大きくなり易い機関運転状態の下で第２診断処理を行うことが好ましい。さて、モータリング処理の開始後において、検出パラメータＺを規定する第１温度変化量ΔＴ１及び第２温度変化量ΔＴ２は共に負の値をとる。そのため、モータリング処理の開始後、単位時間における第１温度変化量ΔＴ１の絶対値が大きく、且つ単位時間における第２温度変化量ΔＴ２の絶対値が小さいと、単位時間における検出パラメータＺは大きくなる。すなわち、第１検出温度Ｔ１の低下速度が高く、第２検出温度Ｔ２の低下速度が低いと検出パラメータＺの値は大きくなる。したがって、第２診断処理を行う機関運転状態として、第１検出温度Ｔ１の低下速度が高く、第２検出温度Ｔ２の低下速度が低くなりやすい状況であれば診断精度を高める上で有利である。

上記したように、ガスの低下速度の性質に因り、モータリング処理を開始する時点の第１検出温度Ｔ１が高い程、第１検出温度Ｔ１の低下速度は高くなる。また、モータリング処理を開始する時点での第２検出温度Ｔ２が低い程、第２検出温度Ｔ２の低下速度は低くなる。したがって、モータリング処理を開始する時点で第１検出温度Ｔ１が第２検出温度Ｔ２以上になっていれば、そもそもの機関運転状態として第１検出温度Ｔ１の低下速度が第２検出温度Ｔ２の低下速度よりも高くなり易いことになる。なお、モータリング処理を開始する時点で第１検出温度Ｔ１が第２検出温度Ｔ２以上になっている場合、ＧＰＦ２３が排気通路２１から取り外されているときの検出パラメータＺの値がゼロよりも大きくなり得るが、ＧＰＦ２３の正常時と異常時とでの検出パラメータＺの差異を大きくする観点において第１検出温度Ｔ１が第２検出温度Ｔ２以上であるという要件は高い効果を奏する。

以上の内容に加え、項目（Ｂ５）は、車両５００の走行状態と、ＧＰＦ２３周辺の温度環境との関連性を踏まえた上で定められている。すなわち、第１検出温度Ｔ１が第２検出温度Ｔ２以上という状況は、排気通路２１の構成上、車両５００の走行中において内燃機関１０に生じ易い状況の１つである。具体的には、第１検出温度Ｔ１が第２検出温度Ｔ２以上という状況は、車両５００が加速中であれば必然的に生じ得る状況である。ここで、車両５００の加速中、ＧＰＦ２３よりも上流側に位置している三元触媒２２は、未燃燃料の燃焼により発熱する熱源となる。三元触媒２２とＧＰＦ２３との間に位置している第１温度センサ８３が検出する第１検出温度Ｔ１は、基本的には三元触媒２２の温度を反映する。一方で、ＧＰＦ２３は、自身で発熱するわけではなく、三元触媒２２から伝播する熱を受けて温度が上昇する。したがって、ＧＰＦ２３の温度は、三元触媒２２に対して遅れを有して三元触媒２２の温度に追従することになる。ＧＰＦ２３よりも下流に位置している第２温度センサ８４が検出する第２検出温度Ｔ２は、基本的にはこのＧＰＦ２３の温度を反映している。そのため、車両５００の加速中、第２検出温度Ｔ２は、第１検出温度Ｔ１に追従して上昇する。したがって、車両５００の加速中、第１検出温度Ｔ１は第２検出温度Ｔ２以上になる傾向にある。車両５００の走行状態と、ＧＰＦ２３周辺の温度環境とにこのような関係性があることから、第１検出温度Ｔ１が第２検出温度Ｔ２以上という要件であれば、当該要件が満たされる機会を相応に確保できる。このような観点も考慮して、項目（Ｂ５）は設定されている。

なお、車両５００の減速中は、第１検出温度Ｔ１と第２検出温度Ｔ２との関係性が加速中とは逆になる。前提として、車両５００の減速中においても、ＧＰＦ２３の温度は三元触媒２２の熱の伝播を受けて変化する。そして、車両５００の減速中には、ＧＰＦ２３の温度が高い状態のまま、先ず三元触媒２２の温度が低下し、それに追従してＧＰＦ２３の温度が低下する。そのため、車両５００の減速中、特に極端な減速中は、第１検出温度Ｔ１は第２検出温度Ｔ２以下になる傾向になる。第２実行条件として項目（Ｂ５）を設定していることから、車両５００の減速中は基本的には第２診断処理は行わないことになる。

＜実行判定処理＞
制御装置１００は、実行判定部１０８を有する。実行判定部１０８は、第１診断処理及び第２診断処理の実行を許可又は禁止する処理として、実行判定処理を実行可能である。実行判定部１０８は、実行判定処理では、第１実行条件と第２実行条件との少なくとも一方が成立していないときには第１診断処理及び第２診断処理の双方の実行を禁止する。一方、実行判定部１０８は、実行判定処理では、第１実行条件と第２実行条件との双方が成立しているときには第１診断処理及び第２診断処理の双方の実行を許可する。以上のとおり、制御装置１００は、内燃機関１０の診断用の機能部として、第１処理部１０４、第２処理部１０６、及び実行判定部１０８を有する。

＜第１処理の具体的な処理手順＞
第１処理、第２処理、及び実行判定処理の具体的な処理手順を説明する。なお、第１処理部１０４、第２処理部１０６、及び実行判定部１０８は、第１処理、第２処理、及び実行判定処理を並行して行う。その際、第１処理部１０４、第２処理部１０６、及び実行判定部１０８は、他の機能部が設定するフラグのオンオフを参照しつつ、それぞれの処理を行う。

第１処理の処理手順について説明する。第１処理部１０４は、車両５００のイグニッションスイッチがオンになると、第１処理を開始する。なお、この第１処理では、第１診断処理の完了を示すフラグである第１完了フラグＦＣ１のオンオフを切り替える。第１完了フラグＦＣ１がオンであることは第１診断処理が完了していることを示し、第１完了フラグＦＣ１がオフであることは第１診断処理が完了していないことを示す。車両５００のイグニッションスイッチがオンになった時点では、第１完了フラグＦＣ１はオフになっている。また、第１処理では、第１実行条件の成立を示す第１条件フラグＦＪ１のオンオフを切り替える。第１条件フラグＦＪ１がオフであることは第１実行条件が成立していないことを示し、第１条件フラグＦＪ１がオンであることは第１実行条件が成立していることを示す。車両５００のイグニッションスイッチがオンになった時点では、第１条件フラグＦＪ１はオフになっている。

図４に示すように、第１処理部１０４は、第１処理を開始すると、ステップＳ１１０の処理を実行する。ステップＳ１１０において、第１処理部１０４は、第１条件フラグＦＪ１をオフにする。なお、第１処理を開始してから初めてステップＳ１１０の処理を実行する場合、第１処理部１０４は第１条件フラグＦＪ１をオフのまま維持することになる。第１処理部１０４は、ステップＳ１１０の処理を実行し終えると、処理をステップＳ１２０に進める。

ステップＳ１２０において、第１処理部１０４は、第１実行条件が成立しているか否かを判定する。すなわち、第１処理部１０４は、第１実行条件の３つの項目（Ａ１）～（Ａ３）が全て満たされているか否かを判定する。第１処理部１０４は、項目（Ａ１）で規定される診断未完了については、第１完了フラグＦＣ１を参照して当該項目の成立可否を判定する。第１処理部１０４は、第１完了フラグＦＣ１がオフである場合、第１診断処理は未完了であると判定する。なお、第１処理の処理内容の設定上、ステップＳ１２０を実行するときには、第１完了フラグＦＣ１は常にオフである。後述のとおり、第１完了フラグＦＣ１は、第１処理の終了間際にオンにされ、その情報は実行判定処理で利用される。

第１処理部１０４は、項目（Ａ２）で規定されるクランク軸２０の回転については、最新の機関回転数ＮＥを参照して当該項目の成立可否を判定する。第１処理部１０４は、機関回転数ＮＥがゼロよりも大きい場合にはクランク軸２０は回転中であると判定し、そうでない場合にはクランク軸２０は停止中であると判定する。

第１処理部１０４は、項目（Ａ３）で規定される内燃機関１０の出力要求については、最新の機関要求トルクＴＥを参照して当該項目の成立可否を判定する。第１処理部１０４は、機関要求トルクＴＥがゼロ以下の場合には内燃機関１０に対する出力要求が無いと判定し、そうでない場合には内燃機関１０に対する出力要求が有ると判定する。

第１処理部１０４は、３つの項目（Ａ１）～（Ａ３）のうち１つでも満たされていないものがある場合、第１実行条件は成立していないと判定する（ステップＳ１２０：ＮＯ）。この場合、第１処理部１０４は、再度ステップＳ１２０の処理を実行する。第１処理部１０４は、３つの項目（Ａ１）～（Ａ３）が全て満たされるまでステップＳ１２０の処理を繰り返す。そして、第１処理部１０４は、３つの項目（Ａ１）～（Ａ３）が全て満たされると、第１実行条件は成立したと判定する（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）。この場合、第１処理部１０４は、処理をステップＳ１３０に進める。

ステップＳ１３０において、第１処理部１０４は、第１条件フラグＦＪ１をオンにする。そして、第１処理部１０４は、処理をステップＳ１４０に進める。
ステップＳ１４０において、第１処理部１０４は、許可フラグＦＡがオンであるか否かを判定する。この許可フラグＦＡは、実行判定処理によってオンオフが切り替えられるフラグであり、このオンオフの切り替えについては後述する。許可フラグＦＡは、第１診断処理の実行の許可又は禁止を示すフラグであり、オンである場合には第１診断処理の実行が許可され、オフである場合には第１診断処理が禁止される。第１処理部１０４は、許可フラグＦＡがオフである場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、ステップＳ１１０の処理に戻る。この場合、第１処理部１０４は、再度ステップＳ１１０以降の処理を行う。

一方、第１処理部１０４は、許可フラグＦＡがオンである場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ１５０に進める。なお、ステップＳ１３０の処理を終了してからステップＳ１４０の処理を開始するまでの時間間隔は、実行判定処理の一連の処理に要する時間間隔よりも長くなっている。

ステップＳ１５０において、第１処理部１０４は、第１診断処理を実行する。すなわち、第１処理部１０４は、統括制御部１０２に対する、モータリング処理の実行要求信号の出力を開始する。これに応じて、統括制御部１０２はモータリング処理を開始する。この後、第１処理部１０４は、第１判定期間Ｈ１待機する。そして、第１処理部１０４は、モータリング処理の実行要求信号の出力を開始してから第１判定期間Ｈ１が経過すると、当該実行要求信号の出力を停止する。これに応じて、統括制御部１０２はモータリング処理を終了する。第１処理部１０４は、モータリング処理の実行要求信号の出力を停止すると、最新の検出空燃比ＡＳを参照する。そして、第１処理部１０４は、検出空燃比ＡＳが判定範囲内であるか否かを判定することで、空燃比センサ８１の異常の有無を判定する。第１処理部１０４は、空燃比センサ８１に異常が生じている場合には、その旨を記憶するとともに、第１報知ランプ９８を点灯させる。第１処理部１０４は、ステップＳ１５０の処理を実行し終えると、処理をステップＳ１６０に進める。

ステップＳ１６０において、第１処理部１０４は、第１完了フラグＦＣ１をオンにする。この後、第１処理部１０４は、第１処理の一連の処理を終了する。なお、上記のステップＳ１５０の実行途中で内燃機関１０に対する出力要求が生じる、すなわち機関要求トルクＴＥがゼロよりも大きくなることがあり得る。この場合、第１処理部１０４は、ステップＳ１５０の処理を中断して、再度ステップＳ１１０から第１処理をやり直す。

＜第２処理の具体的な処理手順＞
第２処理の処理手順について説明する。なお、第２処理は、第１処理の内容を第２診断処理用に置き換えたものであり、基本的な内容は第１処理と同じである。そのため、第２処理に関して第１処理と説明が重複する部分については、適宜説明を省略または割愛する。

第２処理部１０６は、車両５００のイグニッションスイッチがオンになると、第２処理を開始する。第２処理では、第２診断処理の完了を示すフラグである第２完了フラグＦＣ２のオンオフを切り替える。第２完了フラグＦＣ２は、第１完了フラグＦＣ１と同様のものである。また、第２処理では、第２実行条件の成立を示す第２条件フラグＦＪ２のオンオフを切り替える。第２条件フラグＦＪ２は、第１条件フラグＦＪ１と同様のものである。車両５００のイグニッションスイッチがオンになった時点では、第２完了フラグＦＣ２も第２条件フラグＦＪ２もオフになっている。

図５に示すように、第２処理部１０６は、第２処理を開始すると、ステップＳ２１０の処理を実行する。ステップＳ２１０において、第２処理部１０６は、第２条件フラグＦＪ２をオフにする。第２処理部１０６は、ステップＳ２１０の処理を実行し終えると、処理をステップＳ２２０に進める。

ステップＳ２２０において、第２処理部１０６は、第２実行条件が成立しているか否かを判定する。すなわち、第２処理部１０６は、第２実行条件の５つの項目（Ｂ１）～（Ｂ５）が全て満たされているか否かを判定する。第２処理部１０６は、項目（Ｂ１）～（Ｂ３）については、第１処理と同様にして成立可否を判定する。第２処理部１０６は、項目（Ｂ３）で規定される第１検出温度Ｔ１の要件については、最新の第１検出温度Ｔ１を参照して当該項目の成立可否を判定する。第２処理部１０６は、項目（Ｂ５）で規定される第１検出温度Ｔ１と第２検出温度Ｔ２の大小関係については、それぞれの最新値を参照して当該項目の成立可否を判定する。

第２処理部１０６は、５つの項目（Ｂ１）～（Ｂ５）のうち１つでも満たされていないものがある場合、第１実行条件は成立していないと判定する（ステップＳ２２０：ＮＯ）。この場合、第２処理部１０６は、再度ステップＳ２２０の処理を実行する。第２処理部１０６は、５つの項目（Ｂ１）～（Ｂ５）が全て満たされるまでステップＳ２２０の処理を繰り返す。そして、第２処理部１０６は、５つの項目（Ｂ１）～（Ｂ５）が全て満たされると、第２実行条件は成立したと判定する（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）。この場合、第２処理部１０６は、処理をステップＳ２３０に進める。

ステップＳ２３０において、第２処理部１０６は、第２条件フラグＦＪ２をオンにする。そして、第２処理部１０６は、処理をステップＳ２４０に進める。
ステップＳ２４０において、第２処理部１０６は、許可フラグＦＡがオンであるか否かを判定する。許可フラグＦＡは、第１診断処理のみならず、第２診断処理の実行の許可又は禁止を示すフラグでもある。第２処理部１０６は、許可フラグＦＡがオフである場合（ステップＳ２４０：ＮＯ）、ステップＳ２１０の処理に戻る。この場合、第２処理部１０６は、再度ステップＳ２１０以降の処理を行う。

一方、第２処理部１０６は、許可フラグＦＡがオンである場合（ステップＳ２４０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２５０に進める。なお、第１処理と同様、ステップＳ２３０の処理を終了してからステップＳ２４０の処理を開始するまでの時間間隔は、実行判定処理の一連の処理に要する時間間隔よりも長くなっている。

ステップＳ２５０において、第２処理部１０６は、第２診断処理を実行する。すなわち、第２処理部１０６は、モータタリング処理の実行要求信号の出力を開始する。そして、第２処理部１０６は、単位時間毎に検出パラメータＺを算出するとともに、算出した検出パラメータＺを積算していく。第２処理部１０６は、モータリング処理の実行要求信号の出力を開始してから第２判定期間Ｈ２が経過するまでこの処理を継続する。第２処理部１０６は、第２判定期間Ｈ２が経過すると、モータリング処理の実行要求信号の出力を停止する。この後、第２処理部１０６は、検出パラメータＺの積算値が判定値ＺＫ以上であるか否かを判定することで、ＧＰＦ２３の異常の有無を判定する。第２処理部１０６は、ＧＰＦ２３に異常が生じている場合には、その旨を記憶装置に記憶するとともに、第２報知ランプ９９を点灯させる。第２処理部１０６は、ステップＳ２５０の処理を実行し終えると、処理をステップＳ２６０に進める。

ステップＳ２６０において、第２処理部１０６は、第２完了フラグＦＣ２をオンにする。この後、第２処理部１０６は、第２処理の一連の処理を終了する。なお、ステップＳ２５０の実行途中で内燃機関１０に対する出力要求が生じた場合、第２処理部１０６は、ステップＳ２５０の処理を中断して、再度ステップＳ２１０から第１処理をやり直す。

＜実行判定処理の具体的な処理手順＞
実行判定処理の処理手順について説明する。実行判定部１０８は、車両５００のイグニッションスイッチがオンになると、実行判定処理を開始する。

図６に示すように、実行判定部１０８は、実行判定処理を開始すると、ステップＳ３１０の処理を実行する。ステップＳ３１０において、実行判定部１０８は、第１診断処理及び第２診断処理が未完了であるか否かを判定する。実行判定部１０８は、第１診断処理で設定される第１完了フラグＦＣ１及び第２診断処理で設定される第２完了フラグＦＣ２を参照してステップＳ３１０の判定を行う。実行判定部１０８は、第１完了フラグＦＣ１及び第２完了フラグＦＣ２がオンになっている場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、すなわち第１診断処理及び第２診断処理が完了している場合、実行判定処理の一連の処理を終了する。

一方、実行判定部１０８は、第１完了フラグＦＣ１及び第２完了フラグＦＣ２がオフになっている場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、すなわち第１診断処理及び第２診断処理が未完了の場合、処理をステップＳ３２０に進める。

ステップＳ３２０において、実行判定部１０８は、第１診断処理で設定される第１条件フラグＦＪ１を参照し、第１条件フラグＦＪ１がオンであるか否かを判定する。実行判定部１０８は、第１条件フラグＦＪ１がオフである場合、すなわち第１実行条件が成立していない場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）、処理をステップＳ３５０に進める。

ステップＳ３５０において、実行判定部１０８は、第１診断処理及び第２診断処理の許可フラグＦＡをオフにする。この後、実行判定部１０８は、実行判定処理の一連の処理を一旦終了し、再度ステップＳ３１０の処理を実行する。

一方、ステップＳ３２０において、実行判定部１０８は、第１条件フラグＦＪ１がオンである場合、すなわち第１実行条件が成立している場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３３０に進める。

ステップＳ３３０において、実行判定部１０８は、第２診断処理で設定される第２条件フラグＦＪ２を参照し、第２条件フラグＦＪ２がオンであるか否かを判定する。実行判定部１０８は、第２条件フラグＦＪ２がオフである場合、すなわち第２実行条件が成立していない場合（ステップＳ３３０：ＮＯ）、処理をステップＳ３５０に進める。

一方、ステップＳ３３０において、実行判定部１０８は、第２条件フラグＦＪ２がオンである場合、すなわち第２実行条件が成立している場合（ステップＳ３３０：ＹＥＳ）、処理をステップＳ３４０に進める。この場合、第１実行条件と第２実行条件との双方が成立していることになる。

ステップＳ３４０において、実行判定部１０８は、許可フラグＦＡをオンにする。そして、実行判定部１０８は、実行判定処理の一連の処理を一旦終了し、再度ステップＳ３１０の処理を実行する。

＜実施形態の作用＞
第２実行条件は、第１実行条件と同様のモータリング処理に係る要件に加え、ＧＰＦ２３周辺の温度の要件も含んでいる。そのため、第１処理のステップＳ１２０において第１実行条件が成立した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）でも、内燃機関１０の運転状態によっては、第２処理のステップＳ２２０において第２実行条件が成立しない（ステップＳ２２０：ＮＯ）ことがあり得る。この場合、第１処理では第１条件フラグＦＪ１がオンにされる一方で、第２処理では第２条件フラグＦＪ２がオフにされる。これらの条件フラグの設定を受けて、実行判定処理では、ステップＳ３５０で許可フラグＦＡがオフに設定される。そして、この許可フラグＦＡの設定を受けて、第１処理ではステップＳ１４０において第１処理の実行が見送られる（ステップＳ１４０：ＮＯ）。

一方で、第１処理のステップＳ１２０において第１実行条件が成立し（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、且つ第２処理のステップＳ２２０において第２実行条件が成立した場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、第１条件フラグＦＪ１も第２条件フラグＦＪ２もオンにされる。これらの条件フラグの設定を受けて、実行判定処理では、ステップＳ３４０で許可フラグＦＡがオンに設定される。この許可フラグＦＡの設定を受けて、第１処理ではステップＳ１５０で第１診断処理が実行され、第２処理ではステップＳ２５０で第２診断処理が実行される。

＜実施形態の効果＞
（１）上記作用に記載したとおり、本実施形態によれば、第１実行条件が成立したとしても、第２実行条件が成立していなければ、双方の診断処理の実行が禁止される。そのため、要件の少ない第１診断処理のみが先に行われてしまうことはない。一方で、第１実行条件と第２実行条件の双方が成立したときには双方の診断処理が許可され、双方の診断処理が揃って実行される。こうした本実施形態では、モータリング処理を利用して内燃機関１０の診断を行うにあたって、モータリング処理の実行回数を最低限に抑えることができる。このことは、例えばモータリング処理を行うことに伴う電力消費量を最低限に抑えることに寄与する。

（２）ＧＰＦ２３の異常の有無を診断する上では、ＧＰＦ２３周辺の温度を利用するのではなく、ＧＰＦ２３周辺でのガスの圧力を利用することが考えられる。ＧＰＦ２３が排気通路２１に存在している場合、ＧＰＦ２３がガスの流れに対する抵抗となることから、ＧＰＦ２３よりも下流側では上流側よりもガスの圧力が小さくなる。一方で、ＧＰＦ２３が取り外されている場合、ＧＰＦ２３よりも上流側と下流側とでガスの圧力は略同じになる。こうした特性を利用してＧＰＦ２３の異常の有無を診断することが可能である。そして、こうした特性を利用して診断を行う場合、例えば排気通路２１に差圧センサを設け、ＧＰＦ２３よりも上流側のガスの圧力と、ＧＰＦ２３よりもガスの圧力との差の大小を判定すればよい。しかし、差圧センサを排気通路２１に設置する場合、コストが高くなりがちである。すなわち、差圧センサは、内部にガス室が区画されていたり、ガス室を２つに仕切るダイアフラムが設けられていたりするなど構造が複雑である。さらに、差圧センサを利用する場合、排気通路２１におけるＧＰＦ２３よりも上流側の部分と、差圧センサとを接続する接続通路、及び排気通路２１におけるＧＰＦ２３よりも下流側の部分と、差圧センサとを接続する接続通路も必要になる。

この点、本実施形態では、モータリング処理の開始後にガスが温度低下する特性を利用し、温度センサの検出値を用いてＧＰＦ２３の異常の有無を診断する。温度センサであれば、構造もさほど複雑ではなく、且つ、排気通路２１に直接取り付けることができる。したがって、温度センサを利用する本実施形態の構成では、コストを抑えることができる。

（３）本実施形態では、モータリング処理の開始後にガスが温度低下する特性を利用してＧＰＦ２３の異常の有無を診断する上で、検出パラメータＺを利用する。この検出パラメータＺは、単に第２温度変化量ΔＴ２から第１温度変化量ΔＴ１を減算するのみで得られる。したがって、検出パラメータＺを算出する上で複雑な処理を要さないことから、ＧＰＦ２３の異常の診断に係る制御装置１００の処理の負担を最小限に抑えることができる。

（４）三元触媒２２は、未燃燃料の燃焼により発熱する熱源であり、且つＧＰＦ２３よりも熱容量が大きい。そのため、三元触媒２２は、基本的には温度低下し難い。こうした三元触媒２２の温度影響を受ける第１検出温度Ｔ１は、基本的には低下し難く、低下が生じる場合でも、その低下速度が低くなる傾向になる。このことは、検出パラメータＺを算出する観点では、第１温度変化量ΔＴ１の絶対値を小さくすることを通じて、検出パラメータＺを小さくすることに寄与する。一方、ＧＰＦ２３は、自身で発熱するわけではなく、三元触媒２２から伝播する熱量を受けて温度上昇するのみである。したがって、ＧＰＦ２３は、基本的には温度低下し易い。こうしたＧＰＦ２３の温度影響を受ける第２検出温度Ｔ２は、基本的には低下し易く、低下が生じる場合には、その低下速度が高くなる傾向になる。このことは、検出パラメータＺを算出する観点では、第２温度変化量ΔＴ２の絶対値を大きくすることを通じて、検出パラメータＺを小さくすることに寄与する。このように、ＧＰＦ２３周辺の環境は、基本的には、検出パラメータＺを利用して診断を行うにあたって高い診断精度を得難いものになっている。

本実施形態では、このように、高い診断精度を得る上で不利な条件下であるにも拘わらず、第２実行条件に項目（Ｂ４）及び項目（Ｂ５）を含めることで、検出パラメータＺを利用して高い診断精度でＧＰＦ２３の異常の有無を診断できる。このことにより、（２）及び（３）の効果を得ることが可能になる。

＜変更例＞
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。

・上記実施形態では、第１判定期間Ｈ１と第２判定期間Ｈ２とが同じ長さであった。しかし、第１判定期間Ｈ１と第２判定期間Ｈ２とを異なる長さにしてもよい。第１判定期間Ｈ１は、空燃比センサ８１の異常の有無を診断する上で適切な長さにすればよい。第２判定期間Ｈ２は、ＧＰＦ２３の異常の有無を診断する上で適切な長さにすればよい。例えば、第１判定期間Ｈ１を第２判定期間Ｈ２よりも長くしてもよい。この場合、第２診断処理が終了した後も、第１診断処理が継続することになる。ここで、第２診断処理の終了後であって第１診断処理を継続しているときに機関要求トルクＴＥがゼロよりも大きくなることもあり得る。この場合、第１診断処理を途中で中断することになる。すなわち、第２診断処理が完了しているものの第１診断処理が完了していない状況が生じ得る。上記実施形態の場合、第２処理は第２条件フラグＦＪ２をオンにした状態で終了する。このことから、第１診断処理の中断後において第１処理を再開したときに第１実行条件が成立して第１条件フラグＦＪ１がオンになれば、実行判定処理で許可フラグＦＡがオンになる。そのため、第２診断処理を実行することなく第１診断処理のみを実行できる。したがって、この場合でも、第１診断処理を完了させることができる。なお、仮に第２処理の終了時に第２条件フラグＦＪ２をオフにする態様を採用した場合でも、実行判定処理の内容を適宜変更すれば、第２診断処理の完了後に第１診断処理のみを実行できる。すなわち、第２診断処理が完了している場合には、第１実行条件のみが成立したとき、すなわち第２条件フラグがオフであって第１条件フラグがオンであるときに第１診断処理の実行を許可するように実行判定処理の内容を変更すればよい。第２判定期間Ｈ２を第１判定期間Ｈ１よりも長くする場合には、上記と同様の考え方で実行判定処理の内容を変更すればよい。

・検出パラメータＺを算出する上での単位時間の定め方は適宜変更可能である。単位時間は、検出パラメータＺの積算値を算出する上で適切な時間間隔であればよい。
・第２実行条件の項目（Ｂ５）を、車両５００が加速中であるという要件に変更してもよい。この場合でも、実質的に上記実施形態と同様の要件を設定していることになる。車両５００が加速中であることを判定する上では、例えば車速ＳＰの微分値を利用したり、車両５００に加速度センサを設けたりすればよい。

・第２実行条件の項目（Ｂ５）を廃止してもよい。この場合でも、項目（Ｂ４）が設定されていれば、相応に高い精度で診断を行うことができる。
・第２実行条件の項目（Ｂ４）に関して、第１検出温度Ｔ１に代えて、第２検出温度Ｔ２を利用してもよい。すなわち、項目（Ｂ４）を、第２検出温度Ｔ２が規定温度ＴＫ以上であるという内容にしてもよい。ＧＰＦ２３周辺の大まかな温度であれば、第２検出温度Ｔ２でも把握できる。

・第２実行条件の項目（Ｂ４）に関して、第１検出温度Ｔ１に代えて、例えば機関負荷率に基づく排気の推定温度を利用してもよい。そして、項目（Ｂ４）を、排気の推定温度が規定温度ＴＫ以上であるという内容にしてもよい。機関負荷率は、現在の機関回転数ＮＥにおいてスロットルバルブ１３を全開とした状態で内燃機関１０を定常運転したときの気筒流入空気量に対する、現在の気筒流入空気量の比率を表している。なお、気筒流入空気量は、吸気行程において各気筒１１のそれぞれに流入する空気の量である。

・第２実行条件の項目（Ｂ４）に関して、排気の温度を判定の対象とするのではなく、排気の温度を示す変数を判定の対象としてもよい。そうした変数として、例えば、機関負荷率を採用してもよい。そして、項目（Ｂ４）を、機関負荷率が規定負荷率以上であるという要件にしてもよい。この場合、規定負荷率は、規定温度ＴＫに相当する値に設定すればよい。

・第２診断処理で利用する診断手法は、検出パラメータＺを利用するものに限定されない。上記実施形態に記載したとおり、ＧＰＦ２３の有無に応じて、モータリング処理の開始後における第２検出温度Ｔ２の低下速度は異なる。そこで、この第２検出温度Ｔ２の低下速度を指標として、ＧＰＦ２３の異常の有無を判定してもよい。

・第２診断処理で利用する診断手法は、温度を利用するものに限定されない。例えば、ＧＰＦ２３よりも上流側及び下流側の差圧を利用してもよい。ここで、排気の圧力が高いときにはＧＰＦ２３の有無に応じて差圧の違いが顕著になる一方で、排気の圧力が低いときには上記差圧の違いは生じ難い。そのため、差圧を利用してＧＰＦ２３の診断を行う場合には、第２実行条件として、排気の圧力が規定圧力以上であるという項目を設定すればよい。そして、規定圧力は、ＧＰＦ２３の異常の有無を精度よく診断する上で必要な排気の圧力として定めればよい。第２実行条件に排気の圧力の要件を含める場合、排気の圧力を例えば検出吸気量ＧＡから推定したり、排気通路２１に圧力センサを設けたりすればよい。

・上記変更例のように、差圧を利用してＧＰＦ２３の診断を行う場合、第２実行条件として、排気の流量が規定流量以上であるという要件を設定してもよい。この場合の規定流量は、上記規定圧力と同様の観点で定めた値とすればよい。また、排気の圧力又は排気の流量を示す変数が規定の値の異常である要件を設定してもよい。こうした変数として、例えば機関負荷率を採用してもよい。

・第２診断処理で利用する診断手法として、排気通路２１におけるＧＰＦ２３の有無を診断することを目的とした手法を利用するのではなく、ＧＰＦ２３に係る他の異常を診断することを目的とした手法を利用してもよい。他の異常とは、例えばＧＰＦ２３の目詰まりである。

・第２実行条件は、上記実施形態の例に限定されない。第２実行条件は、第２診断処理で利用する診断手法に応じて必要なものを設定すればよい。第２実行条件は、内燃機関１０に対する出力要求が無いという要件を含んでおり、且つ第１実行条件とは異なるものであればよい。例えば、項目（Ｂ２）を廃止しても構わない。

・第１診断処理で利用する診断手法は、上記実施形態の例に限定されない。第１診断処理では、空燃比センサ８１の異常の有無を診断する上で適切なものを利用すればよい。
・第１実行条件は、上記実施形態の例に限定されない。第１実行条件は、第１診断処理で利用する診断手法に応じて必要なものを設定すればよい。第１実行条件は、内燃機関１０に対する出力要求が無いことを含んでいればよい。

・内燃機関１０の構成は、適宜変更可能である。例えば、排気通路２１における、三元触媒２２とＧＰＦ２３との間に別途空燃比センサを設けてもよい。
・上記変更例のように、排気通路２１における、三元触媒２２とＧＰＦ２３との間に空燃比センサを設けた場合、三元触媒２２よりも上流側の空燃比センサ８１の診断に代えて又は加えて、三元触媒２２とＧＰＦ２３との間の空燃比センサについての異常の有無を診断してもよい。

・車両５００の全体構成は、上記実施形態の例に限定されない。車両５００は、内燃機関１０と、内燃機関１０のクランク軸２０を回転させることができる電動機を有していればよい。

１０…内燃機関
２３…ＧＰＦ
７１…第１ＭＧ
７２…第２ＭＧ
８１…空燃比センサ
８３…第１温度センサ
８４…第２温度センサ
１００…制御装置
５００…車両

Claims (5)

1. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸を回転させることができる電動機とを有し、
   前記内燃機関は、排気の空燃比を検出する空燃比センサと、排気中の微粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタよりも上流側及び下流側の排気の温度又は圧力を検出する状態検出センサとを備えているハイブリッド車両に適用される制御装置であって、
   前記内燃機関における気筒への燃料供給を停止した状態で前記電動機によって前記内燃機関の出力軸を回転させるモータリング処理と、
   前記内燃機関に対する出力要求が無いことを含む第１実行条件が成立しているときに、前記モータリング処理を実行しながら前記空燃比センサの検出信号に基づいて前記空燃比センサの異常の有無を診断する第１診断処理と、
   前記内燃機関に対する出力要求が無いことを含み、且つ前記第１実行条件とは異なる条件を含む第２実行条件が成立しているときに、前記モータリング処理を実行しながら前記状態検出センサの検出信号に基づいて前記フィルタの異常の有無を診断する第２診断処理とを実行可能であり、
   前記第１実行条件と前記第２実行条件との少なくとも一方が成立していないときには前記第１診断処理及び前記第２診断処理の双方の実行を禁止し、前記第１実行条件と前記第２実行条件との双方が成立しているときには前記第１診断処理及び前記第２診断処理の双方の実行を許可する実行判定処理を行う
   ハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記状態検出センサは、前記フィルタよりも上流側の排気の温度を検出する第１温度センサと、前記フィルタよりも下流側の排気の温度を検出する第２温度センサであり、
   前記第２実行条件は、前記第１温度センサ又は前記第２温度センサの検出温度が規定温度以上であることを含む
   請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記第１温度センサの検出温度の単位時間における変化量を第１温度変化量とし、
   前記第２温度センサの検出温度の単位時間における変化量を第２温度変化量としたとき、
   前記第２診断処理では、前記第２温度変化量から前記第１温度変化量を減じた値である検出パラメータを、前記モータリング処理の開始後の一定期間に亘って積算した値に基づいて、前記フィルタの異常の有無を診断する
   請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記第２実行条件は、前記第１温度センサの検出温度が前記第２温度センサの検出温度以上であることを含んでいる
   請求項３に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸を回転させることができる電動機とを有し、
   前記内燃機関は、排気の空燃比を検出する空燃比センサと、排気中の微粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタよりも上流側及び下流側の排気の温度又は圧力を検出する状態検出センサとを備えているハイブリッド車両の制御装置に、
   前記内燃機関における気筒への燃料供給を停止した状態で前記電動機によって前記内燃機関の出力軸を回転させるモータリング処理と、
   前記内燃機関に対する出力要求が無いことを含む第１実行条件が成立しているときに、前記モータリング処理を実行しながら前記空燃比センサの検出信号に基づいて前記空燃比センサの異常の有無を診断する第１診断処理と、
   前記内燃機関に対する出力要求が無いことを含み、且つ前記第１実行条件とは異なる条件を含む第２実行条件が成立しているときに、前記モータリング処理を実行しながら前記状態検出センサの検出信号に基づいて前記フィルタの異常の有無を診断する第２診断処理と、
   前記第１実行条件と前記第２実行条件との少なくとも一方が成立していないときには前記第１診断処理及び前記第２診断処理の双方の実行を禁止し、前記第１実行条件と前記第２実行条件との双方が成立しているときには前記第１診断処理及び前記第２診断処理の双方の実行を許可する実行判定処理と
   を実行させる
   ハイブリッド車両の制御プログラム。