JP7404174B2 - 制御装置 - Google Patents

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Description

本明細書に開示する技術は、制御装置に関する。
特許文献１に、制御装置が開示されている。制御装置は、スロットル弁の開度を調整する。スロットル弁の開度が調整されると、エンジンに流れる空気の量が調整される。制御装置は、通常、スロットル弁の開度を検出する開度センサを用いて、スロットル弁の開度を算出する。また、開度センサが故障した場合、制御装置は、エンジンに流れる空気の圧力を検出する圧力センサを用いて、スロットル弁の開度を算出する。
特開平６－９３９２３号公報
上記の特許文献１の技術では、圧力センサも故障した場合、制御装置は、スロットル弁の開度を算出することができない。これにより、スロットル弁の開度を精度よく調整することができない。
本明細書は、開度センサと圧力センサを用いることなくスロットル弁の開度を精度よく調整することができる技術を提供する。
本明細書に開示する制御装置は、エンジンと、エンジンの駆動により発電する発電機と、発電機により発電された電力を充電するバッテリと、バッテリに充電された電力により駆動する走行用モータと、エンジンに供給される空気量を調整するスロットル弁と、を備えているハイブリッド車両の制御装置である。制御装置は、スロットル弁を、目標開度に制御可能である。制御装置は、バッテリに電力が充電されている間に、発電機の出力電流値からエンジンのトルクを推定する。制御装置は、エンジンの回転数と推定されたトルクからスロットル弁の実際の開度を推定する。制御装置は、推定された実際の開度に基づいて、スロットル弁の開度が目標開度となるようにフィードバック制御する。
この構成によれば、制御装置は、バッテリに電力が充電されている間、発電機の出力電流値を用いて、スロットル弁の実際の開度を推定する。発電機の出力電流値は、エンジンの出力（即ち、トルク）と相関関係がある。また、エンジンの出力は、エンジンに供給される空気量（即ち、スロットル弁の開度）と相関関係がある。このため、スロットル弁の開度（即ち、実際の開度）は、発電機の出力電流値に基づいて推定することができる。上記の制御装置は、これらの関係を利用し、開度センサや圧力センサを用いることなく、スロットル弁の開度を精度よく調整することができる。
制御装置は、バッテリに充電された電力を発電機に供給可能であってもよい。発電機は、供給された電力を用いて、燃料がエンジンに供給されない状態でエンジンを強制的に駆動可能であってもよい。制御装置は、エンジンが停止している状態のときはスロットル弁の開度を第１開度に調整してもよい。制御装置は、エンジンに燃料を供給しない状態で、バッテリに充電された電力を発電機に供給してエンジンの回転数をゼロから第１回転数に調整してもよい。制御装置は、第１回転数のときのスロットル弁の実際の開度を推定してもよい。制御装置は、推定された実際の開度に基づいて、スロットル弁の開度が目標開度となるようにフィードバック制御してもよい。
この構成によれば、バッテリに電力が充電されていないとき、即ち、エンジンが停止しているとき、制御装置は、バッテリに充電されている電力を用いて、エンジンを強制的に駆動する。これにより、制御装置は、供給される燃料を用いてエンジンが駆動する前に、スロットル弁の実際の開度を推定することができる。この結果、バッテリに電力を充電するためにエンジンが駆動する場合（即ち、エンジンに供給される燃料によりエンジンが駆動する場合）、制御装置は、スロットル弁の開度を精度よく調整することができる。
ハイブリッド車両は、運転者が操作するアクセル部材の操作量を検出するアクセル操作検出部を、さらに備えていてもよい。制御装置は、アクセル操作検出部により検出される操作量とバッテリに充電されている電力の残量から、スロットル弁の目標開度を算出してもよい。制御装置は、推定された実際の開度に基づいて、スロットル弁の開度が目標開度となるようにフィードバック制御してもよい。
この構成によれば、アクセル操作検出部により検出される操作量とバッテリに充電されている電力とに基づいて、スロットル弁の目標開度が算出される。これにより、制御装置は、スロットル弁の推定された実際の開度に基づいて、スロットル弁の開度を、精度よく目標開度に調整することができる。
制御装置は、バッテリに電力が充電されている間、推定された実際の開度と目標開度との差が第１開度差以上である期間が第１期間続いた場合に、スロットル弁に異常が生じていると判断してもよい。
この構成によれば、制御装置は、バッテリに電力が充電されている間にスロットル弁の推定される実際の開度に基づいて、スロットル弁に異常が生じているか否かを判断する。これにより、開度センサを用いることなく、スロットル弁に異常が生じているか否かを判断することができる。
制御装置は、エンジンが停止している状態から、バッテリに充電された電力を発電機に供給してエンジンの回転数を第２回転数に調整してもよい。制御装置は、スロットル弁の開度を第２回転数に対応する第２開度に制御する制御期間内に、推定された実際の開度が第２開度よりも小さい第３開度以下である期間が第２期間続いた場合に、スロットル弁に異常が生じていると判断してもよい。
この構成によれば、制御装置は、エンジンを強制的に駆動している間にスロットル弁の推定される実際の開度に基づいて、スロットル弁に異常が生じているか否かを判断する。これにより、開度センサを用いることなく、スロットル弁に異常が生じているか否かを判断することができる。
ハイブリッド車両は、スロットル弁を駆動するスロットルモータをさらに備えていてもよい。制御装置は、バッテリに電力が充電されている間、推定された実際の開度と目標開度との差が第１開度差以上である期間が第１期間続き、かつ、スロットルモータの電流値が第１電流値以上である場合、スロットル弁に異常が生じていると判断してもよい。
この構成によれば、制御装置は、バッテリに電力が充電されている間にスロットル弁の推定される実際の開度と、スロットルモータの電流値とに基づいて、スロットル弁に異常が生じているか否かを判断する。これにより、開度センサを用いることなく、スロットル弁に異常が生じているか否かをさらに精度よく判断することができる。
ハイブリッド車両は、スロットル弁を駆動するスロットルモータをさらに備えていてもよい。制御装置は、推定された実際の開度が第３開度以下である期間が第２期間続き、かつ、スロットルモータの電流値が第２電流値以上である場合、スロットル弁に異常が生じていると判断してもよい。
この構成によれば、制御装置は、エンジンを強制的に駆動している間にスロットル弁の推定される実際の開度と、スロットルモータの電流値とに基づいて、スロットル弁に異常が生じているか否かを判断する。これにより、開度センサを用いることなく、スロットル弁に異常が生じているか否かをさらに精度よく判断することができる。
実施例のハイブリッド車両の概略図である。 実施例の開度推定処理のフローチャートである。 実施例の始動前調整処理のフローチャートである。 実施例の開固着判定処理のフローチャートである。 実施例の閉固着判定処理のフローチャートである。
（実施例）
図１から図５を参照して、実施例のハイブリッド車両２について説明する。ハイブリッド車両２は、エンジン１０の駆動により発電された電力を使用して走行する車両である。
図１に示すように、ハイブリッド車両２は、アクセル操作センサ６と、エンジン１０と、発電機２２と、バッテリ２４と、走行用モータ２６と、吸気部３０と、排気部４６と、制御装置６０と、を備えている。アクセル操作センサ６は、ハイブリッド車両２の運転者がアクセルペダル（図示省略）を踏み込んだ量（以下、踏み込み量と呼ぶ）を検出する。
エンジン１０は、インテークマニホールド１２と、エンジン本体１４と、エキゾーストマニホールド１６と、回転数センサ１８と、を備えている。エンジン本体１４は、インテークマニホールド１２とエキゾーストマニホールド１６とに接続されている。エンジン本体１４の回転数は、例えば、アクセル操作センサ６により検出される踏み込み量に応じて変化する。回転数センサ１８は、エンジン本体１４のクランクシャフト２０の回転数を検出する。
発電機２２は、エンジン本体１４のクランクシャフト２０に接続されている。発電機２２は、例えば、オルタネータである。発電機２２は、クランクシャフト２０が回転することにより、発電する。即ち、エンジン１０は、発電機２２で発電を行うために駆動する。
バッテリ２４は、発電機２２に電気的に接続されている。バッテリ２４は、例えば、リチウムイオン式バッテリである。バッテリ２４は、発電機２２により発電された電力を充電する。また、バッテリ２４は、充電された電力を走行用モータ２６に供給する。これにより、走行用モータ２６が駆動し、ハイブリッド車両２が走行する。
吸気部３０は、吸気管３２と、フィルタ３４と、スロットル弁３６と、スロットルモータ３８と、流量センサ４０と、圧力センサ４２と、を備えている。吸気管３２は、インテークマニホールド１２に接続されている。吸気管３２には、ハイブリッド車両２の外部からインテークマニホールド１２に向かって空気が流れる。フィルタ３４は、吸気管３２を流れる空気に含まれる異物を捕集する。
スロットル弁３６は、吸気管３２の内部に配置されている。スロットル弁３６は、例えば、バタフライ弁である。スロットル弁３６が開くと、空気は、インテークマニホールド１２に向かって流れることができる。スロットル弁３６の開度が大きいほど、スロットル弁３６を流れてエンジン１０に供給される空気量が多くなる。
スロットルモータ３８は、スロットル弁３６に接続されている。スロットルモータ３８は、例えば、ステッピングモータである。スロットルモータ３８は、スロットル弁３６を駆動する。これにより、スロットル弁３６の開度が調整される。
流量センサ４０と圧力センサ４２とは、吸気管３２の内部に配置されている。流量センサ４０は、吸気管３２を流れる空気量を検出する。圧力センサ４２は、吸気管３２内の圧力を検出する。
排気部４６は、排気管４８と、触媒装置５０と、フィルタ５２と、を備えている。排気管４８は、エキゾーストマニホールド１６に接続されている。排気管４８には、エンジン１０から排出される排ガスが、エキゾーストマニホールド１６からハイブリッド車両２の外部に向かって流れる。
触媒装置５０とフィルタ５２とは、排気管４８の内部に配置されている。触媒装置５０は、例えば、三元触媒である。触媒装置５０は、排ガスに含まれる炭化水素と、一酸化炭素と、窒素酸化物と、を化学反応により無毒化する。無毒化された排ガスが、ハイブリッド車両２の外部に排出される。フィルタ５２は、例えば、排ガスに含まれる微粒子を捕集する。
制御装置６０は、ＥＣＵ（Engine Control Unitの略）に内蔵されている。制御装置６０は、ＣＰＵと、ＲＯＭまたはＲＡＭ等のメモリと、を含む。制御装置６０は、アクセル操作センサ６と、エンジン本体１４と、回転数センサ１８と、発電機２２と、バッテリ２４と、スロットルモータ３８と、流量センサ４０と、圧力センサ４２と、のそれぞれに電気的に接続されている。なお、図１では、制御装置６０とアクセル操作センサ６との接続線、制御装置６０と回転数センサ１８との接続線、および制御装置６０とバッテリ２４との接続線のみが図示されている。制御装置６０は、エンジン本体１４と、発電機２２と、バッテリ２４と、スロットルモータ３８と、を制御する。制御装置６０は、アクセル操作センサ６と、回転数センサ１８と、流量センサ４０と、圧力センサ４２と、から信号を受け取る。
次に、制御装置６０が実行する処理を説明する。本実施例では、ハイブリッド車両２は、スロットル弁３６の実際の開度を直接検出する開度検出センサを備えていない。このため、制御装置６０は、スロットル弁３６の実際の開度を推定する開度推定処理を実行する。開度推定処理は、バッテリ２４に充電されている電力を用いてハイブリッド車両２が走行している場合に実行される。
図２に示す開度推定処理では、Ｓ２において、制御装置６０は、発電機２２に対して発電要求を行う必要があるか否かを判断する。制御装置６０は、例えば、バッテリ２４に充電されている電力の残量が所定値以下となった場合、または、ハイブリッド車両２の運転者によるアクセルペダルの踏み込み量が所定量以上となった場合、発電機２２に対して発電要求を行う必要があると判断する。発電要求を行う必要がない場合（Ｓ２でＮＯ）、制御装置６０は、開度推定処理を終了する。この場合、エンジン１０が駆動しないため、発電機２２により電力が発電されない状態で、ハイブリッド車両２は走行する。即ち、バッテリ２４に充電されている電力を利用してハイブリッド車両２は走行する。一方、発電要求を行う必要がある場合（Ｓ２でＹＥＳ）、Ｓ４に進む。
Ｓ４において、制御装置６０は、スロットル弁３６の目標開度に関するデータマップを用いて、アクセル操作センサ６により検出されるアクセルペダルの踏み込み量と、バッテリ２４に充電されている電力の残量から、スロットル弁３６の目標開度を算出する。スロットル弁３６の目標開度に関するデータマップでは、アクセルペダルの踏み込み量が大きくなるほど目標開度が大きくなり、また、バッテリ２４の電力の残量が少ないほど目標開度が大きくなる。制御装置６０には、スロットル弁３６の目標開度に関するデータマップが、予め格納されている。また、制御装置６０は、スロットル弁３６の目標開度を算出すると、エンジン１０を駆動し、発電機２２による発電を開始する。
Ｓ６において、制御装置６０は、エンジン１０のトルクに関するデータマップを用いて、回転数センサ１８により検出されるクランクシャフト２０の回転数と、発電機２２の出力電流値から、エンジン１０のトルクを推定する。エンジン１０のトルクに関するデータマップでは、クランクシャフト２０の回転数が高くなるほどエンジン１０のトルクが大きくなり、また、発電機２２の出力電流値が大きくなるほどエンジン１０のトルクが大きくなる。即ち、エンジン１０のトルクは、クランクシャフト２０の回転数と発電機２２の出力電流値のそれぞれと相関関係がある。制御装置６０には、エンジン１０のトルクに関するデータマップが予め格納されている。
Ｓ８において、制御装置６０は、スロットル弁３６の推定開度に関するデータマップを用いて、推定されたエンジン１０のトルクと、クランクシャフト２０の回転数から、スロットル弁３６の実際の開度を推定する。スロットル弁３６の推定開度に関するデータマップでは、エンジン１０のトルクが大きくなるほどスロットル弁３６の推定開度が大きくなり、また、クランクシャフト２０の回転数が高くなるほどスロットル弁３６の推定開度が大きくなる。制御装置６０には、スロットル弁３６の推定開度に関するデータマップが予め格納されている。
その後、制御装置６０は、Ｓ８において推定された実際の開度に基づいて、スロットルモータ３８を制御してスロットル弁３６の開度を目標開度にフィードバック制御する。これにより、スロットル弁３６の開度が、精度よく目標開度に調整される。
また、本実施例では、ハイブリッド車両２が始動する前、発電機２２による発電が行われない状態でバッテリ２４に充電された電力を用いて走行用モータ２６が駆動している場合、またはハイブリッド車両２がアイドリングストップしている場合、制御装置６０は、始動前調整処理を実行する。始動前調整処理は、ハイブリッド車両２のイグニッションスイッチがオンとなっている場合に実行される。始動前調整処理では、スロットル弁３６の開度が調整された後に、エンジン１０に燃料が供給される。
図３に示す始動前調整処理では、Ｓ１２において、制御装置６０は、エンジン１０が停止しているか否かを判断する。エンジン１０が停止しているとは、例えば、ハイブリッド車両２が始動する前においてハイブリッド車両２が停車している場合、発電機２２による発電が行われない状態でバッテリ２４に充電された電力を用いて走行用モータ２６が駆動している場合、またはハイブリッド車両２がアイドリングストップしている場合である。制御装置６０は、クランクシャフト２０の回転数がゼロである場合、エンジン１０が停止していると判断し、クランクシャフト２０の回転数がゼロより大きい場合、エンジン１０が駆動していると判断する。また、制御装置６０は、エンジン１０が停止している状態のとき、スロットル弁３６の開度を第１開度に調整している。第１開度は、例えば、５度以下である。以下では、スロットル弁３６の開度が第１開度にある状態を、スロットル弁３６が閉じていると呼ぶ。制御装置６０には、第１開度が予め格納されている。エンジン１０が停止していない場合（Ｓ１２でＮＯ）、制御装置６０は、始動前調整処理を終了する。一方、エンジン１０が停止している場合（Ｓ１２でＹＥＳ）、Ｓ１４に進む。
Ｓ１４において、制御装置６０は、エンジン１０を強制的に駆動する。具体的には、制御装置６０は、バッテリ２４に充電されている電力を発電機２２に供給する。発電機２２は、供給された電力によりクランクシャフト２０を回転させる。クランクシャフト２０が回転することにより、エンジン１０が駆動する。即ち、エンジン１０は、供給された燃料が燃焼することにより駆動するのではなく、バッテリ２４に充電されていた電力により強制的に駆動する。発電機２２に供給する電力を調整することにより、クランクシャフト２０の回転数を任意に調整することができる。
また、Ｓ１４において、制御装置６０は、クランクシャフト２０の回転数をゼロから第１回転数に調整する。また、クランクシャフト２０の回転数を調整すると同時に、制御装置６０は、クランクシャフト２０の回転数とスロットル弁３６の開度との関係を示すデータマップを用いて、第１回転数に対応するスロットル弁３６の所定開度を算出して、スロットル弁３６の開度を所定開度に調整する。制御装置６０には、第１回転数と、クランクシャフト２０の回転数とスロットル弁３６の開度との関係を示すデータマップと、が予め格納されている。以下では、バッテリ２４に充電されていた電力によりエンジン１０を強制的に駆動して、クランクシャフト２０の回転数とスロットル弁３６の開度を調整することを、モータリングすると呼ぶ。
Ｓ１６において、制御装置６０は、スロットル弁３６の推定開度に関するデータマップを用いて、エンジン１０のトルクと、クランクシャフト２０の回転数から、スロットル弁３６の実際の開度を推定する。なお、変形例では、制御装置６０は、スロットルモータ３８の電流値、流量センサ４０により検出される空気量、または圧力センサ４２により検出される吸気管３２内の圧力から、スロットル弁３６の実際の開度を推定してもよい。
Ｓ１８において、ハイブリッド車両２の運転者によりアクセルペダルが踏み込まれた場合、制御装置６０は、スロットル弁３６の目標開度に関するデータマップを用いて、アクセル操作センサ６により検出されるアクセルペダルの踏み込み量と、バッテリ２４に充電されている電力の残量から、スロットル弁３６の目標開度を算出する。次に、制御装置６０は、Ｓ１６において推定された実際の開度に基づいて、スロットル弁３６の開度を目標開度にフィードバック制御する。制御装置６０は、フィードバック制御している間、スロットル弁３６の実際の開度を推定し続けている。
Ｓ２０において、制御装置６０は、推定された実際の開度が目標開度で安定したか否かを判断する。ここで、推定された実際の開度が目標開度で安定したとは、例えば、推定された実際の開度が目標開度で所定期間（例えば、０．５秒）維持されたことを表す。推定された実際の開度が目標開度で安定していない場合（Ｓ２０でＮＯ）、制御装置６０は、推定された実際の開度が目標開度で安定するまで、スロットル弁３６の開度を目標開度にフィードバック制御する。一方、推定された実際の開度が目標開度で安定した場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、Ｓ２４に進む。
Ｓ２２において、制御装置６０は、推定された実際の開度が目標開度で安定した状態で、モータリングを終了し、エンジン１０に燃料を供給する。エンジン１０に供給された燃料が燃焼することにより、エンジン１０が駆動する。これにより、スロットル弁３６の開度が目標開度に精度よく調整された状態で、クランクシャフト２０が回転して、発電機２２は、電力を発電する。
また、本実施例では、バッテリ２４に電力が充電されている間、スロットル弁３６の開度は、クランクシャフト２０の回転数に応じて調整され続けている。このとき、例えば、スロットル弁３６に異物が引っ掛かることにより、スロットル弁３６は、開いた状態で固着して正常に動作しない場合がある。制御装置６０は、スロットル弁３６が開いた状態で固着しているか否かを判断する開固着判定処理を実行する。
図４に示す開固着判定処理では、Ｓ３２において、制御装置６０は、推定された実際の開度と目標開度との差が第１開度差以上であるか否かを判断する。ここで、制御装置６０は、推定された実際の開度と目標開度との差が第１開度差以上である期間が第１期間続いた場合に、推定された実際の開度と目標開度との差が第１開度差以上であると判断する。第１期間は、例えば、０．５秒である。また、第１開度差は、例えば、１０度である。制御装置６０は、上述した開度推定処理のＳ６およびＳ８と同様の処理を実行することにより、スロットル弁３６の実際の開度を推定する。また、制御装置６０は、上述した開度推定処理のＳ４と同様の処理を実行することにより、スロットル弁３６の目標開度を算出する。制御装置６０には、第１開度差と第１期間とが予め格納されている。推定された実際の開度と目標開度との差が第１開度差よりも小さい場合（Ｓ３２でＮＯ）、Ｓ４４において、制御装置６０は、スロットル弁３６が正常に動作していると判断する。即ち、制御装置６０は、発電機２２による発電の条件（例えば、クランクシャフト２０の回転数またはスロットル弁３６の開度）を変更することなく、発電機２２による発電を続ける。一方、推定された実際の開度と目標開度との差が第１開度差以上である場合（Ｓ３２でＹＥＳ）、Ｓ３４に進む。
Ｓ３４において、制御装置６０は、推定された実際の開度が第２開度以上であるか否かを判断する。第２開度は、始動前調整処理のＳ１２における第１開度よりも大きい。第２開度は、例えば、３０度である。制御装置６０には、第２開度が予め格納されている。推定された実際の開度が第２開度よりも小さい場合（Ｓ３４でＮＯ）、Ｓ４４に進む。一方、推定された実際の開度が第２開度以上である場合（Ｓ３４でＹＥＳ）、Ｓ３６に進む。
Ｓ３６において、制御装置６０は、スロットルモータ３８の電流値が第１電流値以上であるか否かを判断する。スロットル弁３６を開閉するトルクが大きい場合、スロットルモータ３８の電流値が大きくなる。第１電流値は、正常な状態のスロットル弁３６を駆動するための電流値より大きく、例えば、２アンペアである。制御装置６０には、第１電流値が予め格納されている。スロットルモータ３８の電流値が第１電流値よりも小さい場合（Ｓ３６でＮＯ）、Ｓ４４に進む。一方、スロットルモータ３８の電流値が第１電流値以上である場合（Ｓ３６でＹＥＳ）、Ｓ３８に進む。
Ｓ３８において、制御装置６０は、スロットルモータ３８のスロットルデューティが第１割合以上であるか否かを判断する。スロットルデューティとは、目標開度に対する推定された実際の開度の偏差から算出されるスロットル弁３６の開度の調整量である。目標開度に対する推定された実際の開度の偏差が大きいほど、スロットルデューティが大きくなる。スロットルデューティが大きいほど、単位時間当たりのスロットル弁３６の開度の調整量が大きくなる。スロットルデューティは、例えば、７０％である。制御装置６０には、第１割合が予め格納されている。スロットルデューティが第１割合よりも小さい場合（Ｓ３８でＮＯ）、Ｓ４４に進む。一方、スロットルデューティが第１割合以上である場合（Ｓ３８でＹＥＳ）、Ｓ４０に進む。
Ｓ４０において、制御装置６０は、推定された実際の開度が第２開度以上であり、スロットルモータ３８の電流値が第１電流値以上であり、かつ、スロットルモータ３８のスロットルデューティが第１割合以上である期間が、第１判定期間続いたか否かを判断する。第１判定期間は、例えば０．５秒である。制御装置６０には、第１判定期間が予め格納されている。上記期間が第１判定期間続いていない場合（Ｓ４０でＮＯ）、Ｓ４４に進む。一方、上記期間が第１判定期間続いた場合（Ｓ４０でＹＥＳ）、Ｓ４２において、制御装置６０は、スロットル弁３６に異常が生じていると判断する。スロットル弁３６に異常が生じていると判断された場合、制御装置６０は、警報を通知する。例えば、ハイブリッド車両２の運転席のダッシュボードに、スロットル弁３６に異常が生じていることを表す表示が点灯する。これにより、ハイブリッド車両２の運転者は、スロットル弁３６に異常が生じていることを認識することができる。
また、本実施例では、エンジン１０が停止している場合、スロットル弁３６の開度が第１開度に調整される。即ち、スロットル弁３６は、閉じた状態に調整される。その後、エンジン１０が再び駆動する場合、スロットル弁３６は、閉じた状態で固着して正常に動作しない場合がある。制御装置６０は、スロットル弁３６が閉じた状態で固着しているか否かを判断する閉固着判定処理を実行する。閉固着判定処理は、エンジン１０が停止している間、例えば、ハイブリッド車両２が始動する前においてハイブリッド車両２が停車している場合、発電機２２による発電が行われない状態でバッテリ２４に充電された電力を用いて走行用モータ２６が駆動している場合、またはハイブリッド車両２がアイドリングストップしている場合に実行される。
図５に示す閉固着判定処理では、Ｓ５２において、制御装置６０は、モータリングする。具体的には、制御装置６０は、クランクシャフト２０の回転数をゼロから第２回転数に調整する。また、制御装置６０は、スロットル弁３６の開度を第２回転数に対応する第２開度に調整する制御を実行する。本実施例では、第２回転数は、始動前調整処理のＳ１４における第１回転数と同一であり、第２開度は、始動前調整処理のＳ１４における所定開度と同一である。
Ｓ５４において、制御装置６０は、スロットル弁３６の開度を第２開度に調整する制御期間内に、推定されたスロットル弁３６の実際の開度が第３開度以下であるか否かを判断する。制御装置６０は、上述した開度推定処理のＳ６およびＳ８と同様の処理を実行することにより、スロットル弁３６の実際の開度を推定する。本実施例では、第３開度は、第１開度と同一であり、例えば、５度以下である。制御装置６０には、第３開度が予め格納されている。推定された実際の開度が第３開度よりも大きい場合（Ｓ５４でＮＯ）、Ｓ６４において、制御装置６０は、スロットル弁３６が正常に動作していると判断する。一方、推定された実際の開度が第３開度以下である場合（Ｓ５４でＹＥＳ）、Ｓ５６に進む。
Ｓ５６において、制御装置６０は、スロットルモータ３８の電流値が第２電流値以上であるか否かを判断する。本実施例では、第２電流値は、第１電流値と同一であり、例えば、２アンペアである。制御装置６０には、第２電流値が予め格納されている。スロットルモータ３８の電流値が第２電流値よりも小さい場合（Ｓ５６でＮＯ）、Ｓ６４に進む。一方、スロットルモータ３８の電流値が第２電流値以上である場合（Ｓ５６でＹＥＳ）、Ｓ５８に進む。
Ｓ５８において、制御装置６０は、スロットルモータ３８のスロットルデューティが第２割合以上であるか否かを判断する。第２割合は、例えば、７０％である。制御装置６０には、第２割合が予め格納されている。スロットルデューティが第２割合よりも小さい場合（Ｓ５８でＮＯ）、Ｓ６４に進む。一方、スロットルデューティが第２割合以上である場合（Ｓ５８でＹＥＳ）、Ｓ６０に進む。
Ｓ６０において、制御装置６０は、制御期間内において、推定された実際の開度が第３開度以下であり、スロットルモータ３８の電流値が第２電流値以上であり、かつ、スロットルデューティが第２割合以上である期間が、第２判定期間続いたか否かを判断する。本実施例では、第２期間は、第１期間と同一であり、例えば、０．５秒である。制御装置６０には、第２期間が予め格納されている。上記期間が第２判定期間続いていない場合（Ｓ６０でＮＯ）、Ｓ６４に進む。一方、上記期間が第２判定期間続いた場合（Ｓ６０でＹＥＳ）、Ｓ６２において、制御装置６０は、スロットル弁３６に異常が生じていると判断する。スロットル弁３６に異常が生じていると判断された場合、上述した開固着判定処理のＳ４２と同様に、例えば、ハイブリッド車両２の運転席のダッシュボードに、スロットル弁３６に異常が生じていることを表す表示が点灯する。
（効果）
以上、実施例の制御装置６０について説明した。制御装置６０は、エンジン１０と、エンジン１０の駆動により発電する発電機２２と、発電機２２により発電された電力を充電するバッテリ２４と、バッテリ２４に充電された電力により駆動する走行用モータ２６と、エンジン１０に供給される空気量を調整するスロットル弁３６と、を備えているハイブリッド車両２の制御装置６０である。制御装置６０は、スロットル弁３６を、目標開度に制御可能である。制御装置６０は、バッテリ２４に電力が充電されている間に、発電機２２の出力電流値からエンジン１０のトルクを推定する。制御装置６０は、エンジン１０の回転数と推定されたトルクからスロットル弁３６の実際の開度を推定する。制御装置６０は、推定された実際の開度に基づいて、スロットル弁３６の開度が目標開度となるようにフィードバック制御する。この構成によれば、制御装置６０は、バッテリ２４に電力が充電されている間、発電機２２の出力電流値を用いて、スロットル弁３６の実際の開度を推定する。発電機２２の出力電流値は、エンジン１０の出力（即ち、トルク）と相関関係がある。また、エンジン１０の出力は、エンジン１０に供給される空気量（即ち、スロットル弁３６の開度）と相関関係がある。このため、スロットル弁３６の開度（即ち、実際の開度）は、発電機２２の出力電流値に基づいて推定することができる。上記の制御装置６０は、これらの関係を利用し、開度センサや圧力センサを用いることなく、スロットル弁３６の開度を精度よく調整することができる。
また、制御装置６０は、バッテリ２４に充電された電力を発電機２２に供給可能である。発電機２２は、供給された電力を用いて、燃料がエンジン１０に供給されない状態でエンジン１０を強制的に駆動可能である。制御装置６０は、エンジン１０が停止している状態のときはスロットル弁３６の開度を第１開度に調整する。制御装置６０は、エンジン１０に燃料を供給しない状態で、バッテリ２４に充電された電力を発電機２２に供給してエンジン１０の回転数をゼロから第１回転数に調整する。制御装置６０は、第１回転数のときのスロットル弁３６の実際の開度を推定する。制御装置６０は、推定された実際の開度に基づいて、スロットル弁３６の開度が目標開度となるようにフィードバック制御する。この構成によれば、バッテリ２４に電力が充電されていないとき、即ち、エンジン１０が停止しているとき、制御装置６０は、バッテリ２４に充電されている電力を用いて、エンジン１０を強制的に駆動する。これにより、制御装置６０は、供給される燃料を用いてエンジン１０が駆動する前に、スロットル弁３６の実際の開度を推定することができる。この結果、バッテリ２４に電力を充電するためにエンジン１０が駆動する場合（即ち、エンジン１０に供給される燃料によりエンジン１０が駆動する場合）、制御装置６０は、スロットル弁３６の開度を精度よく調整することができる。
また、ハイブリッド車両２は、運転者が操作するアクセルペダルの操作量を検出するアクセル操作センサ６を、さらに備えている。制御装置６０は、アクセル操作センサ６により検出される操作量とバッテリ２４に充電されている電力の残量から、スロットル弁３６の目標開度を算出する。制御装置６０は、推定された実際の開度に基づいて、スロットル弁３６の開度が目標開度となるようにフィードバック制御する。この構成によれば、アクセル操作センサ６により検出される操作量とバッテリ２４に充電されている電力とに基づいて、スロットル弁３６の目標開度が算出される。これにより、制御装置６０は、スロットル弁３６の推定された実際の開度に基づいて、スロットル弁３６の開度を、精度よく目標開度に調整することができる。
制御装置６０は、バッテリ２４に電力が充電されている間、推定された実際の開度と目標開度との差が第１開度差以上である期間が第１期間続いた場合に、スロットル弁３６に異常が生じていると判断する。この構成によれば、制御装置６０は、バッテリ２４に電力が充電されている間にスロットル弁３６の推定される実際の開度に基づいて、スロットル弁３６に異常が生じているか否かを判断する。これにより、開度センサを用いることなく、スロットル弁３６に異常が生じているか否かを判断することができる。
制御装置６０は、エンジン１０が停止している状態から、バッテリ２４に充電された電力を発電機２２に供給してエンジン１０の回転数を第２回転数に調整する。制御装置６０は、スロットル弁３６の開度を第２回転数に対応する第２開度に制御する制御期間内に、推定された実際の開度が第２開度よりも小さい第３開度以下である期間が第２期間続いた場合に、スロットル弁３６に異常が生じていると判断する。この構成によれば、制御装置６０は、エンジン１０を強制的に駆動している間にスロットル弁３６の推定される実際の開度に基づいて、スロットル弁３６に異常が生じているか否かを判断する。これにより、開度センサを用いることなく、スロットル弁３６に異常が生じているか否かを判断することができる。
ハイブリッド車両２は、スロットル弁３６を駆動するスロットルモータ３８をさらに備えている。制御装置６０は、バッテリ２４に電力が充電されている間、推定された実際の開度と目標開度との差が第１開度差以上である期間が第１期間続き、かつ、スロットルモータ３８の電流値が第１電流値以上である場合、スロットル弁３６に異常が生じていると判断する。この構成によれば、制御装置６０は、バッテリ２４に電力が充電されている間にスロットル弁３６の推定される実際の開度と、スロットルモータ３８の電流値とに基づいて、スロットル弁３６に異常が生じているか否かを判断する。これにより、開度センサを用いることなく、スロットル弁３６に異常が生じているか否かをさらに精度よく判断することができる。
ハイブリッド車両２は、スロットル弁３６を駆動するスロットルモータ３８をさらに備えている。制御装置６０は、推定された実際の開度が第３開度以下である期間が第２期間続き、かつ、スロットルモータ３８の電流値が第２電流値以上である場合、スロットル弁３６に異常が生じていると判断する。この構成によれば、制御装置６０は、エンジン１０を強制的に駆動している間にスロットル弁３６の推定される実際の開度と、スロットルモータ３８の電流値とに基づいて、スロットル弁３６に異常が生じているか否かを判断する。これにより、開度センサを用いることなく、スロットル弁３６に異常が生じているか否かをさらに精度よく判断することができる。
（対応関係）
第２判定期間は、「第２期間」の一例である。アクセルペダルは、「アクセル部材」の一例であり、アクセル操作センサ６は、「アクセル操作検出部」の一例である。
以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
（変形例）
（１）走行用モータ２６は、バッテリ２４から電力が供給されることにより駆動するだけでなく、発電機２２により発電された電力が直接供給されることにより駆動してもよい。
（２）閉固着判定処理のＳ５２おける第２回転数は、始動前判定処理のＳ１４における第１回転数と異なっていてもよい。閉固着判定処理のＳ５６における第２電流値は、開固着判定処理のＳ３６における第１電流値と異なっていてもよい。閉固着判定処理のＳ６０における第２期間は、開固着判定処理のＳ４０における第１期間と異なっていてもよい。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
２ ：ハイブリッド車両
６ ：アクセル操作センサ
１０ ：エンジン
１２ ：インテークマニホールド
１４ ：エンジン本体
１６ ：エキゾーストマニホールド
１８ ：回転数センサ
２０ ：クランクシャフト
２２ ：発電機
２４ ：バッテリ
２６ ：走行用モータ
３０ ：吸気部
３２ ：吸気管
３４、５２：フィルタ
３６ ：スロットル弁
３８ ：スロットルモータ
４０ ：流量センサ
４２ ：圧力センサ
４６ ：排気部
４８ ：排気管
５０ ：触媒装置
６０ ：制御装置

Claims (7)

  1. エンジンと、前記エンジンの駆動により発電する発電機と、前記発電機により発電された電力を充電するバッテリと、前記バッテリに充電された前記電力により駆動する走行用モータと、前記エンジンに供給される空気量を調整するスロットル弁と、を備えているハイブリッド車両の制御装置であって、
    前記制御装置は、
    前記スロットル弁を、目標開度に制御可能であって、
    前記エンジンに燃料が供給されて前記バッテリに前記電力が充電されている間に、前記発電機の出力電流値から前記エンジンのトルクを推定し、
    前記エンジンの回転数と前記推定されたトルクから前記スロットル弁の実際の開度を推定し、
    前記推定された実際の開度に基づいて、前記スロットル弁の開度が前記目標開度となるようにフィードバック制御し、
    前記制御装置は、前記バッテリに充電された前記電力を前記発電機に供給可能であって、
    前記発電機は、前記供給された電力を用いて、燃料が前記エンジンに供給されない状態で前記エンジンを強制的に駆動可能であって、
    前記制御装置は、
    前記エンジンが停止している状態のときは前記スロットル弁の開度を第１開度に調整し、
    前記エンジンに燃料が供給されず前記バッテリへの前記電力の充電が行われていない状態で、前記バッテリに充電された前記電力を前記発電機に供給して前記エンジンを強制的に駆動させて前記エンジンの前記回転数をゼロから第１回転数に調整し、
    前記第１回転数のときの前記スロットル弁の実際の開度を推定し、
    前記第１回転数のときの前記スロットル弁の前記推定された実際の開度に基づいて、前記スロットル弁の開度が前記目標開度となるようにフィードバック制御し、
    前記スロットル弁の開度が前記目標開度となるようにフィードバック制御した後に、前記エンジンに燃料を供給する、制御装置。
  2. 請求項１に記載の制御装置であって、
    前記ハイブリッド車両は、運転者が操作するアクセル部材の操作量を検出するアクセル操作検出部を、さらに備えており、
    前記制御装置は、前記アクセル操作検出部により検出される前記操作量と前記バッテリに充電されている前記電力の残量から、前記スロットル弁の前記目標開度を算出し、
    前記推定された実際の開度に基づいて、前記スロットル弁の開度が前記目標開度となるようにフィードバック制御する、制御装置。
  3. 請求項１または２に記載の制御装置であって、
    前記制御装置は、
    前記エンジンが停止している状態から、前記バッテリに充電された前記電力を前記発電機に供給して前記エンジンの前記回転数を第２回転数に調整し、
    前記スロットル弁の開度を前記第２回転数に対応する第２開度に制御する制御期間内に、前記推定された実際の開度が前記第２開度よりも小さい第３開度以下である期間が第２期間続いた場合に、前記スロットル弁に異常が生じていると判断する、制御装置。
  4. エンジンと、前記エンジンの駆動により発電する発電機と、前記発電機により発電された電力を充電するバッテリと、前記バッテリに充電された前記電力により駆動する走行用モータと、前記エンジンに供給される空気量を調整するスロットル弁と、を備えているハイブリッド車両の制御装置であって、
    前記制御装置は、
    前記スロットル弁を、目標開度に制御可能であって、
    前記バッテリに前記電力が充電されている間に、前記発電機の出力電流値から前記エンジンのトルクを推定し、
    前記エンジンの回転数と前記推定されたトルクから前記スロットル弁の実際の開度を推定し、
    前記推定された実際の開度に基づいて、前記スロットル弁の開度が前記目標開度となるようにフィードバック制御し、
    前記ハイブリッド車両は、運転者が操作するアクセル部材の操作量を検出するアクセル操作検出部を、さらに備えており、
    前記制御装置は、前記アクセル操作検出部により検出される前記操作量と前記バッテリに充電されている前記電力の残量から、前記スロットル弁の前記目標開度を算出し、
    前記推定された実際の開度に基づいて、前記スロットル弁の開度が前記目標開度となるようにフィードバック制御し、
    前記制御装置は、前記バッテリに前記電力が充電されている間、前記推定された実際の開度と前記目標開度との差が第１開度差以上である期間が第１期間続いた場合に、前記スロットル弁に異常が生じていると判断する、制御装置。
  5. エンジンと、前記エンジンの駆動により発電する発電機と、前記発電機により発電された電力を充電するバッテリと、前記バッテリに充電された前記電力により駆動する走行用モータと、前記エンジンに供給される空気量を調整するスロットル弁と、を備えているハイブリッド車両の制御装置であって、
    前記制御装置は、
    前記スロットル弁を、目標開度に制御可能であって、
    前記バッテリに前記電力が充電されている間に、前記発電機の出力電流値から前記エンジンのトルクを推定し、
    前記エンジンの回転数と前記推定されたトルクから前記スロットル弁の実際の開度を推定し、
    前記推定された実際の開度に基づいて、前記スロットル弁の開度が前記目標開度となるようにフィードバック制御し、
    前記制御装置は、
    前記エンジンが停止している状態から、前記バッテリに充電された前記電力を前記発電機に供給して前記エンジンの前記回転数を第２回転数に調整し、
    前記スロットル弁の開度を前記第２回転数に対応する第２開度に制御する制御期間内に、前記推定された実際の開度が前記第２開度よりも小さい第３開度以下である期間が第２期間続いた場合に、前記スロットル弁に異常が生じていると判断する、制御装置。
  6. 請求項４に記載の制御装置であって、
    前記ハイブリッド車両は、前記スロットル弁を駆動するスロットルモータをさらに備えており、
    前記制御装置は、前記バッテリに前記電力が充電されている間、前記推定された実際の開度と前記目標開度との差が前記第１開度差以上である期間が第１期間続き、かつ、前記スロットルモータの電流値が第１電流値以上である場合、前記スロットル弁に異常が生じていると判断する、制御装置。
  7. 請求項５に記載の制御装置であって、
    前記ハイブリッド車両は、前記スロットル弁を駆動するスロットルモータをさらに備えており、
    前記制御装置は、前記推定された実際の開度が前記第３開度以下である期間が前記第２期間続き、かつ、前記スロットルモータの電流値が第２電流値以上である場合、前記スロットル弁に異常が生じていると判断する、制御装置。
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