WO2016098227A1 - ハイブリッド車の故障判定装置 - Google Patents

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WO2016098227A1
WO2016098227A1 PCT/JP2014/083570 JP2014083570W WO2016098227A1 WO 2016098227 A1 WO2016098227 A1 WO 2016098227A1 JP 2014083570 W JP2014083570 W JP 2014083570W WO 2016098227 A1 WO2016098227 A1 WO 2016098227A1
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failure determination
motoring
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vehicle
unit
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松永 英雄
賢寛 古田
Original Assignee
三菱自動車工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a failure determination technique for an internal combustion engine of a hybrid vehicle.
  • Patent Document 1 so-called motoring is performed in which the fuel supply to the internal combustion engine is stopped and the internal combustion engine is forcibly driven by the motor generator, and the change in the detection value of the detection unit of the intake and exhaust system accompanying the stop of the fuel supply
  • a technique for determining a failure of the detection unit based on the above is disclosed.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a failure determination apparatus for a hybrid vehicle capable of suppressing noise in failure determination involving motoring. is there.
  • the failure determination apparatus for a hybrid vehicle has a first travel mode in which a motor is driven by an internal combustion engine mounted on the vehicle to generate electric power while driving wheels are driven by a drive motor.
  • a motoring execution unit for stopping the fuel supply to the internal combustion engine and for driving the motor generator with electric power supplied from a drive battery to forcibly rotate the internal combustion engine; and
  • a first detection unit for detecting an exhaust component of the internal combustion engine; a second detection unit for detecting a travel speed of the vehicle; and the motor that interrupts the first travel mode during the first travel mode.
  • a detection value of the first detection unit and the motor when the motor execution is executed by a ring execution unit and fuel supply to the internal combustion engine is stopped Detected by a failure determination unit for determining a failure of the first detection unit and the second detection unit based on a detection value of the first detection unit when the fuel supply is resumed after finishing fueling And a motoring restricting portion for restricting the motoring by the failure determining portion when the travel speed is less than a predetermined threshold value.
  • the rotational speed of the motor generator or the internal combustion engine immediately before the start of execution of the motoring by the failure determination unit is detected, and the threshold value is set larger as the rotational speed increases.
  • the vehicle includes a plurality of the first detection units, and the threshold value increases as the number of failure determination requests of the first detection unit that performs failure determination by the failure determination unit increases. It is better to set it to be lower.
  • the threshold value may be set to be small.
  • the hybrid vehicle failure determination device of the present invention when the vehicle traveling speed is less than the predetermined threshold, motoring by the failure determination unit is restricted, and failure determination of the first detection unit is restricted. As a result, the internal combustion engine is not stopped and started at the start and end of motoring at low speed, so that it is difficult for the vehicle occupant to recognize the noise, and the comfort of the occupant can be improved.
  • 1 is a schematic configuration diagram of a plug-in hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention. It is a schematic block diagram of the exhaust system of the engine of this embodiment. 7 is a part of a timing chart showing an example of control timing of various control signals in a failure determination method in series mode. 7 is a part of a timing chart showing an example of control timing of various control signals in a failure determination method in series mode. It is the remainder of the timing chart which shows one Example of the control timing of the various control signals in the failure determination method in series mode.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plug-in hybrid vehicle (hereinafter referred to as a vehicle 1) according to an embodiment of the present invention.
  • the vehicle 1 of the present embodiment can travel by driving the front wheels 3 by the output of the engine 2 (internal combustion engine), and also has an electric front motor 4 (drive motor) that drives the front wheels 3 (drive wheels) and a rear wheel.
  • This is a four-wheel drive vehicle including an electric rear motor 6 (drive motor) that drives the wheels 5 (drive wheels).
  • the engine 2 can drive the drive shaft 8 of the front wheel 3 via the speed reducer 7 and can drive the motor generator 9 via the speed reducer 7 to generate electric power.
  • the front motor 4 is driven by being supplied with high-voltage power from the drive battery 11 and the motor generator 9 mounted on the vehicle 1 via the front inverter 10, and the drive shaft 8 of the front wheel 3 via the speed reducer 7.
  • the speed reducer 7 incorporates a clutch 7 a capable of switching connection / disconnection of power between the output shaft of the engine 2 and the drive shaft 8 of the front wheel 3.
  • the rear motor 6 is driven by being supplied with high-voltage power from the drive battery 11 and the motor generator 9 via the rear inverter 12, and drives the drive shaft 14 of the rear wheel 5 via the speed reducer 13.
  • the electric power generated by the motor generator 9 can charge the driving battery 11 via the front inverter 10 and can supply electric power to the front motor 4 and the rear motor 6.
  • the drive battery 11 is composed of a secondary battery such as a lithium ion battery, and has a battery module (not shown) in which a plurality of battery cells are combined. Further, the charge rate (State ⁇ Of Charge, Hereinafter, a battery monitoring unit 11a for monitoring SOC) and the like is provided.
  • the front inverter 10 has a front motor control unit 10a and a generator control unit 10b.
  • the front motor control unit 10 a controls the output of the front motor 4 based on a control signal from the hybrid control unit 20.
  • the generator control unit 10 b has a function of controlling the power generation amount of the motor generator 9 based on a control signal from the hybrid control unit 20.
  • the rear inverter 12 has a rear motor control unit 12a.
  • the rear motor control unit 12 a has a function of controlling the output of the rear motor 6 based on a control signal from the hybrid control unit 20.
  • the motor generator 9 is supplied with electric power from the driving battery 11 based on a control signal from the hybrid control unit 20 and can drive the engine 2, and functions as a starter motor of the engine 2.
  • the vehicle 1 is provided with a charger 21 that charges the driving battery 11 with an external power source.
  • the hybrid control unit 20 is a control device for performing comprehensive control of the vehicle 1 and includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), and the like. Composed.
  • a front motor control unit 10a and a generator control unit 10b of the front inverter 10 are provided on the output side of the hybrid control unit 20, a front motor control unit 10a and a generator control unit 10b of the front inverter 10, a rear motor control unit 12a of the rear inverter 12, a speed reducer 7 (clutch 7a), and an engine control unit 22 are provided. It is connected.
  • the hybrid control unit 20 calculates a vehicle request output required for driving the vehicle 1 based on the various detection amounts and various operation information of the accelerator opening sensor 40 and the like, and the engine control unit 22, front motor Control signals are sent to the control unit 10a, the generator control unit 10b, the rear motor control unit 12a, and the speed reducer 7 to switch the running mode ((EV mode: electric vehicle mode), series mode, parallel mode), engine 2 and The outputs of the front motor 4 and the rear motor 6 and the output (generated power) of the motor generator 9 are controlled. Further, the hybrid control unit 20 has a function as a motoring execution unit that executes motoring for forcibly rotating the motor 2 by the motor generator 9 without supplying fuel to the engine 2.
  • the engine 2 In the EV mode, the engine 2 is stopped, and the front motor 4 and the rear motor 6 are driven by the electric power supplied from the driving battery 11 to run.
  • the clutch 7a of the speed reducer 7 is disconnected and the motor generator 9 is operated by the engine 2. Then, the front motor 4 and the rear motor 6 are driven to run by the electric power generated by the motor generator 9 and the electric power supplied from the driving battery 11.
  • the rotation speed of the engine 2 is set to a predetermined rotation speed, and surplus power is supplied to the drive battery 11 to charge the drive battery 11.
  • the clutch 7 a of the speed reducer 7 is connected, and the power is mechanically transmitted from the engine 2 via the speed reducer 7 to drive the front wheels 3. Further, the front motor 4 and the rear motor 6 are driven to run by the electric power generated by operating the motor generator 9 by the engine 2 and the electric power supplied from the driving battery 11.
  • the hybrid control unit 20 sets the traveling mode to the parallel mode in the efficient region of the engine 2 as in the high speed region. Further, in the region excluding the parallel mode, that is, the middle / low speed region, the mode is switched between the EV mode and the series mode based on the charging rate SOC of the driving battery 11.
  • the hybrid control unit 20 further has a function of charging the drive battery 11 by forcibly driving the engine 2 to generate electric power when the charge rate SOC of the drive battery 11 falls below the allowable range.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the intake and exhaust system of the engine 2.
  • the intake passage 25 of the engine 2 of the present embodiment is provided with an air cleaner 26 that removes dust from the introduced intake air and a throttle valve 27 that controls the intake air flow rate.
  • the throttle valve 27 is controlled by the engine control unit 22 and controls the intake air flow rate by adjusting the flow passage area of the intake passage 25. Specifically, the flow path area is increased as the load (required output torque) of the engine 2 is increased, and the flow path area is decreased as the load is reduced.
  • the exhaust passage 31 of the engine 2 is provided with a main exhaust purification catalyst 32 and a warm-up exhaust purification catalyst 33.
  • the main exhaust purification catalyst 32 and the warm-up exhaust purification catalyst 33 are catalysts for purifying the exhaust of the engine 2, such as a known three-way catalyst.
  • the main exhaust purification catalyst 32 is a large-capacity catalyst so as to mainly perform exhaust purification, and is disposed, for example, under the floor of the vehicle 1.
  • the warm-up exhaust purification catalyst 33 is a small-capacity catalyst, and is disposed on the upstream side of the main exhaust purification catalyst 32 and in the vicinity of the engine 2.
  • the warm-up exhaust purification catalyst 33 immediately increases the catalyst temperature due to the exhaust of the engine 2 and improves the exhaust purification performance. Can be secured.
  • the engine 2 is provided with an EGR device 41 (exhaust gas recirculation device).
  • the EGR device 41 includes an EGR passage 42 that recirculates exhaust gas to the intake passage 25 and an EGR valve 43 that controls the flow rate of exhaust gas recirculated to the intake passage 25 via the EGR passage 42.
  • the EGR passage 42 communicates the exhaust passage 31 between the engine 2 and the warm-up exhaust purification catalyst 33 and the intake passage 25 between the engine 2 and the throttle valve 27.
  • the EGR valve 43 is interposed in the EGR passage 42 and is controlled by the engine control unit 22 to adjust the flow area of the EGR passage 42 to control the flow rate of the exhaust gas recirculated to the intake passage 25.
  • the intake passage 25 between the connection portion of the EGR passage 42 and the engine 2 is provided with an intake pressure sensor 44 that detects the intake pressure Pa.
  • a front O2 sensor 34 for detecting the oxygen concentration (exhaust component) in the exhaust is provided.
  • the exhaust passage 31 between the warm-up exhaust purification catalyst 33 and the main exhaust purification catalyst 32 is provided with a rear O2 sensor 35 (first detection unit) for detecting the oxygen concentration in the exhaust.
  • the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 may be air-fuel ratio sensors that detect the air-fuel ratio.
  • the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 output the detected oxygen concentration to the engine control unit 22 as a voltage value.
  • the intake pressure sensor 44 outputs the detected intake pressure Pa to the engine control unit 22.
  • the engine control unit 22 is a control device for controlling the engine 2, and includes an input / output device, a storage device (ROM, RAM, nonvolatile RAM, etc.), a central processing unit (CPU), and the like. .
  • the engine control unit 22 inputs detection values from various sensors such as a front O2 sensor 34, a rear O2 sensor 35, an intake pressure sensor 44, and a vehicle speed sensor 45 (second detection unit) that detects the traveling speed of the vehicle 1. Then, the air-fuel ratio control of the engine 2 is performed by controlling the operation of the throttle valve 27, the EGR valve 43, and a fuel injection valve (not shown).
  • the engine control unit 22 has a failure determination function for the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 and also has a failure determination function for the EGR valve 43.
  • the driver lights the warning light 36 provided in the driver's seat of the vehicle 1. Or control the fuel injection valve or the like so that the output of the engine 2 decreases.
  • the failure determination of the exhaust system sensors (the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35) is performed in a state where the rotational speed of the drive shaft of the engine 2 is equal to or higher than a predetermined value and the fuel supply to the engine 2 is stopped.
  • a failure determination is made based on the detection values of the O2 sensors 34 and 35 accompanying the stop of the fuel supply.
  • the failure determination is performed when the fuel supply is stopped when the vehicle is decelerated. Furthermore, it is possible to determine the failure of each of the O2 sensors 34 and 35 even in the series mode.
  • failure determination of each of the O2 sensors 34 and 35 in the series mode is performed by stopping the fuel supply to the engine 2 while performing the motoring in which the motor generator 9 is forcibly driven by the motor generator 9 in the motoring execution unit. These failure determinations can be made at the time of motoring when the engine is stopped when shifting from the series mode to the EV mode where the engine 2 is stopped, and at the time of motoring during the series when the series mode is interrupted. In the engine control unit 22, failure determination performed during motoring in the series corresponds to the failure determination unit of the present invention.
  • 3 to 5 are timing charts showing an example of control timing of various control signals in the failure determination method in the series mode.
  • motoring is performed when the engine is stopped before switching from the series mode to the EV mode.
  • the series mode is temporarily interrupted to perform motoring during the series.
  • a low load operation is performed and the failure determination of the EGR device 41 is performed.
  • one type of failure determination method for the front O2 sensor 34 and three types of failure determination methods for the rear O2 sensor 35 are executed at two timings: motoring during the series and motoring when the engine is stopped.
  • the front O2 sensor response determination is executed for the front O2 sensor 34.
  • rear O2 sensor adhesion determination, rear O2 sensor slope determination, and rear O2 sensor response determination are performed.
  • the low load motoring request for failure determination shown in FIG. 3 represents the request timing and time of motoring and low load operation required in the failure determination of each exhaust system sensor and EGR valve 43. ON indicates that motoring or low load operation is requested.
  • the front O2 sensor response determination is performed both when the air-fuel ratio in the exhaust gas changes from rich to lean and when it changes from lean to rich. 34, the time when the detected value changes by a predetermined amount is measured, and it is determined whether or not the measured time is equal to or greater than the threshold value T1. Judge that there is.
  • the rear O2 sensor sticking determination is performed to determine a state where the detection value of the rear O2 sensor 35 is stuck, that is, not changed at all, and an operation is performed in which the air-fuel ratio in the exhaust gas changes from rich to lean and from lean to rich.
  • the detected value of the rear O2 sensor 35 does not change at this time, it is determined that the rear O2 sensor 35 is in a fixed state and is in failure.
  • the rear O2 sensor slope determination is to determine the rate of change of the detection value of the rear O2 sensor 35. This determination is made when the air-fuel ratio in the exhaust gas changes from rich to lean. In this determination, the time when the detection value of the rear O2 sensor 35 changes the predetermined change amount in the intermediate region is measured, and it is determined whether or not the measurement time is equal to or greater than the threshold value T3. Is determined that the change rate of the rear O2 sensor 35 is abnormal.
  • the rear O2 sensor response determination is to determine the rate of change of the detected value including the initial response of the rear O2 sensor 35. This determination is also made when the air-fuel ratio in the exhaust gas changes from rich to lean. . In this determination, the time when the detection value of the rear O2 sensor 35 changes from the fuel supply stop to a predetermined value is measured, and it is determined whether or not the measurement time is within the threshold value T4. The response of the rear O2 sensor 35 is determined to be abnormal.
  • the EGR failure determination is to determine whether the EGR valve 43 is normally operated and exhaust gas recirculation is performed.
  • the EGR valve 43 is opened and closed, and the intake pressure Pa changes with the opening and closing operation. It is determined by whether or not. If the intake pressure Pa changes by a predetermined value P1 or more with the opening / closing operation of the EGR valve 43, it is determined to be normal, and if there is no change or a change less than the predetermined value P1, it is determined to be abnormal.
  • the stoichiometric F / B continuation timer is a timer that measures whether the stoichiometric operation state continues for a predetermined time T5 in the engine 2 and the air-fuel ratio in the exhaust gas is stable. From the start of series mode or the end of series motoring By starting the measurement of the timer and prohibiting the motoring operation until the predetermined time T5 elapses and restricting the failure determination, it is possible to perform the failure determination with high accuracy.
  • the motoring request time is the motoring request time required according to the motoring request of each of the above failure determination methods.
  • the rear O2 sensor response determination threshold value T4 is longer than the other determination threshold values T1 to T3. Therefore, when the rear O2 sensor response determination is performed, the motoring request time is set to Tm1, which is longer.
  • the motoring request time is short and set to Tm2.
  • the motoring execution timer is a timer for setting the motoring execution time. Measurement starts from the start of motoring, and the motoring ends when the above motoring request time (Tm1 or Tm2) has elapsed.
  • the vehicle speed shown in FIG. 4 is the traveling speed of the vehicle 1 detected by the vehicle speed sensor 45.
  • the motoring prohibition timer in the series is a timer for prohibiting the next motoring from the time when the motoring is finished until the time T6 or T7 is measured for a predetermined time.
  • the series medium / low load operation prohibition timer is a timer for prohibiting low load operation from the start of the series operation until the predetermined time T8 is measured.
  • the series medium and low load operation prohibition timer is also a timer for prohibiting the next low load operation from the time when the low load operation is finished until the measurement is performed for a predetermined time T9.
  • the low load operation is prohibited until the measurement is started from the start of the series operation until the predetermined time T8 is measured, or until the measurement is started from the time when the low load operation is completed and the measurement is performed for the predetermined time T9.
  • the failure judgment operation request includes motoring when the engine is stopped, motoring during series, on condition that the restriction is released by the stoichiometric F / B continuation timer, series motoring prohibition timer, and series medium / low load operation prohibition timer. Indicates an operation request for low-load operation.
  • the failure determination request fuel cut shown in FIG. 5 is turned on from the motoring request start timing input from the hybrid control unit 20 until the motoring execution timer reaches the motoring request time (Tm1 or Tm2). Stop fuel supply.
  • the HEV required combustion torque is the output torque of the engine 2 required from the hybrid control unit 20.
  • the completion of EGR monitoring indicates that the failure determination of the EGR valve 43 has been completed, and is turned on when the failure determination is completed, and turned off when the vehicle power is turned off or when the engine 2 is stopped.
  • the state in which the drive shaft of the engine 2 is stopped is on and the state in which the drive shaft is rotating is off.
  • the failure determination of the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 is performed in the series mode, when the engine is stopped at the time of switching from the series mode to the EV mode, and during the motoring in the series
  • the failure determination is possible in both cases, and among these motoring, the failure determination is performed at the time of motoring suitable for each failure determination method.
  • the failure determination at the time of motoring in the series is based on the fact that the motor generator 9 forcibly drives the engine 2 while stopping the fuel supply to the engine 2 and the richness of the oxygen concentration (or air-fuel ratio) in the exhaust.
  • a change to lean is detected to determine whether the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 have failed, and when the fuel supply to the engine 2 is resumed when returning from motoring to series operation, A change in the oxygen concentration (or air-fuel ratio) from lean to rich is detected, and failure determination of the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 is performed.
  • the front O2 sensor response determination that cannot be determined when the engine is stopped is performed, and when the engine is stopped when switching to the EV mode, any motoring is performed.
  • a rear O2 sensor slope determination and a rear O2 sensor response determination that can determine a failure are performed.
  • the EGR failure determination of the present embodiment is performed during low load operation in which the power generation load of the motor generator 9 is reduced during the series mode. Specifically, when the EGR failure determination is performed, the generated power of the motor generator 9 is reduced, and the HEV required combustion torque is set to a second predetermined torque N2 lower than the first predetermined torque N1 that is normally set during series operation. Set. At this time, the engine rotational speed R is set to a second predetermined rotational speed R2 that is lower than the first rotational speed R1 that is normally set during series operation. Note that, during the series motoring and the motoring when the engine is stopped, the engine rotation speed is set to a third rotation speed R lower than the second rotation speed R2.
  • the failure determination of the EGR valve 43 is performed by opening / closing the EGR valve 43 as described above, and determining whether or not the intake pressure Pa changes with the opening / closing operation. For example, three times), and it is determined that only when all change by a predetermined value P1 or more, it is normal.
  • the EGR monitor completion counter counts the number of times the intake pressure Pa has changed by a predetermined value P1 or more, and is turned on when the predetermined number of times is performed, and the EGR failure determination is completed.
  • the vehicle speed (traveling speed of the vehicle 1) is used as the vehicle speed as a start condition for motoring during the series.
  • the threshold value Va predetermined threshold value or more. Therefore, for example, as shown at the start of the first series motoring in FIGS. 3 to 5, even if a motor determination request for failure determination of front O2 sensor response determination is made, if the vehicle speed is less than the vehicle speed threshold Va, the series
  • the middle motoring request failure determination operation request is not turned on and the vehicle speed becomes equal to or higher than the vehicle speed threshold Va
  • the middle motoring request failure determination operation request is turned on and motoring is executed.
  • the vehicle speed threshold value Va may be set to a vehicle speed that is not noticed by the passenger even if the engine 2 is stopped or started, or is not recognized as noise even if it is noticed.
  • the motoring during the series is restricted, so the engine 2 is not stopped and started, and the passenger feels as noise. You can avoid that.
  • motoring during the series can be executed to make a failure determination such as a front O2 sensor response determination.
  • the vehicle speed is equal to or higher than the vehicle speed threshold value Va, it is difficult to notice the change in the engine sound due to the traveling sound, so that even if motoring is performed during the series, the passenger does not feel it as noise.
  • this vehicle speed threshold value Va may be set based on the rotational speed or power generation amount of the motor generator 9 immediately before the start of motoring in the series, instead of a constant value.
  • the engine control unit 22 inputs the rotation speed R (or power generation amount) of the motor generator 9 immediately before the start of motoring in the series, and the vehicle speed threshold value increases as the rotation speed R (power generation amount) increases. Va is set to be large. Note that the vehicle speed threshold value Va may be changed continuously or stepwise with respect to the rotational speed R.
  • the vehicle speed threshold value Va is increased, so that motoring during the series is easily regulated. Therefore, at the start of motoring, the higher the rotational speed R of the engine 2, that is, the greater the change in sound when the engine 2 is stopped, the more the motoring is not performed during the series. It can be difficult to notice as noise.
  • a failure determination for performing motoring a failure determination of two detection units of the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 is performed, a front O2 sensor response determination, a rear O2 sensor slope determination, and a rear O2 sensor.
  • a failure determination for performing motoring a failure determination of two detection units of the front O2 sensor 34 and the rear O2 sensor 35 is performed, a front O2 sensor response determination, a rear O2 sensor slope determination, and a rear O2 sensor.
  • the vehicle speed threshold value Va it is preferable to set to decrease as the number of detection units for determining these failures or the number of failure determination requests increases at the same time.
  • the vehicle speed threshold Va can be increased so that motoring can be executed only in an environment that is less noticeable as noise, thereby further improving comfort.
  • the engine control unit 22 measures a time Ta from READY-ON (power on) of the vehicle 1, and if the failure determination is not executed even after the measurement time Ta has passed the predetermined time T10, the vehicle speed
  • the threshold value Va may be set to 0.
  • the predetermined time Ta may be set to an elapsed time from READY-ON so that a failure determination is required regardless of the vehicle speed.
  • the hybrid control unit 20 may perform various types of failure determination, failure determination regulation, and various types of control associated with failure determination.
  • the present invention is applied to a plug-in hybrid vehicle that can switch between EV mode, series mode, and parallel mode, but at least the motor generator is driven by the engine to generate power, and is driven only by the electric motor.
  • the present invention can be widely applied to hybrid vehicles capable of driving modes for driving wheels.

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Abstract

 車両に搭載されたエンジン(2)によりモータジェネレータを駆動して発電しながら、駆動用モータにより前輪や後輪を駆動して走行するシリーズモードが選択可能であるとともに、エンジン(2)への燃料供給を停止するとともに駆動用バッテリから供給された電力によりモータジェネレータを駆動してエンジン(2)を強制回転させるモータリングが可能なハイブリッド車に備えられた故障判定装置であって、エンジンコントロールユニット(22)は、シリーズモード中に当該シリーズモードを中断してモータリングを実行し、エンジン(2)への燃料供給の停止及び再開での排気系のセンサ(34、35)の検出値に基づき当該排気系のセンサ(34、35)の故障を判定する機能を有し、更に車速が所定の閾値Va未満の低速である場合にはモータリングを規制して当該排気系のセンサ(34、35)の故障判定を行わない。

Description

ハイブリッド車の故障判定装置
 本発明は、ハイブリッド車の内燃機関の故障判定技術に関する。
 近年開発されているハイブリッド車において、内燃機関によってモータジェネレータを駆動して発電し、電気モータのみによって走行用の駆動輪を駆動する走行モード(シリーズモード)が可能な車両が開発されている。
 更に、上記走行モードが可能なハイブリッド車において、当該走行モードの際に内燃機関の排気系の検出部(空燃比センサ、酸素濃度センサ、触媒モニタ等)の故障判定を行う技術が開発されている。
 例えば特許文献1では、内燃機関への燃料供給を停止してモータジェネレータにより内燃機関を強制的に駆動する所謂モータリングを行い、燃料供給の停止に伴う吸排気系の検出部の検出値の変化に基づいて当該検出部の故障判定を行う技術が開示されている。
特許第4067001号公報
 上記特許文献1の故障判定部において、シリーズモード中に故障判定をすべくシリーズモードを中断してモータリングを実行すると、モータリングの開始及び終了時に内燃機関が停止、始動をするので、内燃機関の作動音の変化が車両の搭乗者にとって騒音として認識され不快感を与える虞がある。
 本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、モータリングを伴う故障判定における騒音を抑制させることが可能なハイブリッド車の故障判定装置を提供することにある。
 本発明のハイブリッド車の故障判定装置は、車両に搭載された内燃機関によりモータジェネレータを駆動して発電しながら、駆動用モータにより駆動輪を駆動して走行する第1の走行モードを有するハイブリッド車に備えられ、前記内燃機関への燃料供給を停止するとともに駆動用バッテリから供給された電力により前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を強制回転させるモータリングを実行するモータリング実行部と、前記内燃機関の排気成分を検出する第1の検出部と、前記車両の走行速度を検出する第2の検出部と、前記第1の走行モード中に当該第1の走行モードを中断して前記モータリング実行部により前記モータリングを実行し、前記内燃機関への燃料供給を停止した際の前記第1の検出部の検出値と前記モータリングが終了した後に前記燃料供給を再開した際の前記第1の検出部の検出値とに基づいて、前記第1の検出部を故障判定する故障判定部と、前記第2の検出部により検出した前記走行速度が所定の閾値未満の場合に前記故障判定部による前記モータリングを規制するモータリング規制部と、を備えたことを特徴とする。
 また、好ましくは、前記故障判定部による前記モータリングの実行開始直前における前記モータジェネレータまたは前記内燃機関の回転速度を検出し、当該回転速度が大きくなるに伴って前記閾値を大きく設定するとよい。
 また、好ましくは、前記車両は、前記第1の検出部を複数個備え、前記故障判定部により故障判定を行う前記第1の検出部の故障判定要求個数が増加するに伴って、前記閾値が低くなるように設定するとよい。
 また、好ましくは、前記車両の電源オンから所定時間経過しても前記故障判定部による故障判定が実行開始されない場合には、前記閾値が小さくなるよう設定するとよい。
 本発明のハイブリッド車の故障判定装置によれば、車両の走行速度が所定の閾値未満である場合に、故障判定部によるモータリングが規制され、第1の検出部の故障判定が規制される。これにより、低速時にモータリングの開始及び終了に伴う内燃機関の停止及び始動が行われず、車両の搭乗者に騒音として認識され難くなり、搭乗者の快適性を向上させることができる。
本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車の概略構成図である。 本実施形態のエンジンの排気系の概略構成図である。 シリーズモードにおける故障判定方法での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートの一部である。 シリーズモードにおける故障判定方法での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートの一部である。 シリーズモードにおける故障判定方法での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートの残部である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
 図1は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車(以下、車両1という)の概略構成図である。
 本実施形態の車両1は、エンジン2(内燃機関)の出力によって前輪3を駆動して走行可能であるとともに、前輪3(駆動輪)を駆動する電動のフロントモータ4(駆動用モータ)及び後輪5(駆動輪)を駆動する電動のリヤモータ6(駆動用モータ)を備えた4輪駆動車である。
 エンジン2は、減速機7を介して前輪3の駆動軸8を駆動可能であるとともに、減速機7を介してモータジェネレータ9を駆動して発電させることが可能となっている。
 フロントモータ4は、フロントインバータ10を介して、車両1に搭載された駆動用バッテリ11及びモータジェネレータ9から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機7を介して前輪3の駆動軸8を駆動する。減速機7には、エンジン2の出力軸と前輪3の駆動軸8との間の動力の伝達を断接切換え可能なクラッチ7aが内蔵されている。
 リヤモータ6は、リヤインバータ12を介して駆動用バッテリ11及びモータジェネレータ9から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機13を介して後輪5の駆動軸14を駆動する。
 モータジェネレータ9によって発電された電力は、フロントインバータ10を介して駆動用バッテリ11を充電可能であるとともに、フロントモータ4及びリヤモータ6に電力を供給可能である。
 駆動用バッテリ11は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有しており、更に、電池モジュールの充電率(State Of Charge、以下、SOC)等を監視するバッテリモニタリングユニット11aを備えている。
 フロントインバータ10は、フロントモータコントロールユニット10aとジェネレータコントロールユニット10bを有している。フロントモータコントロールユニット10aは、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づきフロントモータ4の出力を制御する。ジェネレータコントロールユニット10bは、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づきモータジェネレータ9の発電量を制御する機能を有する。
 リヤインバータ12は、リヤモータコントロールユニット12aを有している。リヤモータコントロールユニット12aは、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づきリヤモータ6の出力を制御する機能を有する。
 更に、モータジェネレータ9は、ハイブリッドコントロールユニット20からの制御信号に基づき、駆動用バッテリ11から電力を供給されて、エンジン2を駆動することが可能となっており、エンジン2のスタータモータとしての機能を有する。
 また、車両1には、駆動用バッテリ11を外部電源によって充電する充電機21が備えられている。
 ハイブリッドコントロールユニット20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)等を含んで構成される。
 ハイブリッドコントロールユニット20の入力側には、駆動用バッテリ11のバッテリモニタリングユニット11a、フロントインバータ10のフロントモータコントロールユニット10aとジェネレータコントロールユニット10b、リヤインバータ12のリヤモータコントロールユニット12a、エンジンコントロールユニット22(故障判定部、モータリング規制部)、及びアクセル操作量を検出するアクセル開度センサ40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。
 一方、ハイブリッドコントロールユニット20の出力側には、フロントインバータ10のフロントモータコントロールユニット10aとジェネレータコントロールユニット10b、リヤインバータ12のリヤモータコントロールユニット12a、減速機7(クラッチ7a)、エンジンコントロールユニット22が接続されている。
 そして、ハイブリッドコントロールユニット20は、アクセル開度センサ40等の上記各種検出量及び各種作動情報に基づいて、車両1の走行駆動に必要とする車両要求出力を演算し、エンジンコントロールユニット22、フロントモータコントロールユニット10a、ジェネレータコントロールユニット10b及びリヤモータコントロールユニット12a、減速機7に制御信号を送信して、走行モード((EVモード:電気自動車モード)、シリーズモード、パラレルモード)の切換え、エンジン2とフロントモータ4とリヤモータ6の出力、モータジェネレータ9の出力(発電電力)を制御する。また、ハイブリッドコントロールユニット20は、エンジン2に燃料供給をせずにモータジェネレータ9により強制的に回転駆動させるモータリングを実行するモータリング実行部としての機能を有する。
 EVモードでは、エンジン2を停止し、駆動用バッテリ11から供給される電力によりフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。
 シリーズモード(第1の走行モード)では、減速機7のクラッチ7aを切断し、エンジン2によりモータジェネレータ9を作動する。そして、モータジェネレータ9により発電された電力及び駆動用バッテリ11から供給される電力によりフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン2の回転速度を所定の回転速度に設定し、余剰電力を駆動用バッテリ11に供給して駆動用バッテリ11を充電する。
 パラレルモードでは、減速機7のクラッチ7aを接続し、エンジン2から減速機7を介して機械的に動力を伝達して前輪3を駆動させる。また、エンジン2によりモータジェネレータ9を作動させて発電した電力及び駆動用バッテリ11から供給される電力によってフロントモータ4やリヤモータ6を駆動して走行させる。
 ハイブリッドコントロールユニット20は、高速領域のように、エンジン2の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、即ち中低速領域では、駆動用バッテリ11の充電率SOCに基づいてEVモードとシリーズモードとの間で切換える。
 ハイブリッドコントロールユニット20は、更に、駆動用バッテリ11の充電率SOCが許容範囲より低下したときには、エンジン2を強制的に駆動して発電させて駆動用バッテリ11を充電させる機能を有している。
 図2は、エンジン2の吸排気系の概略構成図である。
 図2に示すように、本実施形態のエンジン2の吸気通路25には、導入した吸気の塵埃を除去するエアクリーナ26と吸気流量を制御するスロットルバルブ27が備えられている。
 スロットルバルブ27は、エンジンコントロールユニット22によって作動制御され、吸気通路25の流路面積を調整することで吸気流量を制御する。詳しくは、エンジン2の負荷(要求出力トルク)が大きいほど流路面積を大きくし、負荷が小さくなる程流路面積を小さくするように制御される。
 エンジン2の排気通路31には、メイン排気浄化触媒32と、ウォームアップ排気浄化触媒33とが備えられている。
 メイン排気浄化触媒32及びウォームアップ排気浄化触媒33は、例えば公知の三元触媒のように、エンジン2の排気を浄化するための触媒である。
 メイン排気浄化触媒32は、主として排気浄化を行うように大容量の触媒であり、例えば車両1のフロア下に配置されている。ウォームアップ排気浄化触媒33は、小容量の触媒であって、メイン排気浄化触媒32の上流側でありエンジン2の近傍に配置されている。ウォームアップ排気浄化触媒33は、エンジン2の低温始動時などで、メイン排気浄化触媒32の触媒温度が低下しているときに、エンジン2の排気によりすぐに触媒温度が上昇して排気浄化性能を確保することができる。
 エンジン2には、EGR装置41(排気還流装置)が備えられている。EGR装置41は、排気を吸気通路25に還流させるEGR通路42と、EGR通路42を介して吸気通路25に還流する排気の流量を制御するEGRバルブ43とを備えて構成されている。
 EGR通路42は、エンジン2とウォームアップ排気浄化触媒33との間の排気通路31と、エンジン2とスロットルバルブ27との間の吸気通路25とを連通している。
 EGRバルブ43は、EGR通路42に介装されており、エンジンコントロールユニット22によって作動制御され、EGR通路42の流路面積を調整することで、吸気通路25に還流する排気の流量を制御する。
 EGR通路42の接続箇所とエンジン2との間の吸気通路25には、吸気圧Paを検出する吸気圧センサ44を備えている。
 また、エンジン2とウォームアップ排気浄化触媒33との間の排気通路31には、排気中の酸素濃度(排気成分)を検出するフロントO2センサ34(第1の検出部)が設けられている。また、ウォームアップ排気浄化触媒33とメイン排気浄化触媒32との間の排気通路31には、排気中の酸素濃度を検出するリヤO2センサ35(第1の検出部)が設けられている。なお、フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35は空燃比を検出する空燃比センサでもよい。
 フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35は、夫々検出した酸素濃度を電圧値としてエンジンコントロールユニット22に出力する。
 また、吸気圧センサ44は、検出した吸気圧Paをエンジンコントロールユニット22に出力する。
 エンジンコントロールユニット22は、エンジン2の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)等を含んで構成される。エンジンコントロールユニット22は、フロントO2センサ34、リヤO2センサ35、吸気圧センサ44、車両1の走行速度を検出する車速センサ45(第2の検出部)等の各種センサから検出値を入力して、スロットルバルブ27、EGRバルブ43及び図示しない燃料噴射弁を作動制御して、エンジン2の空燃比制御を行う。
 更に、本実施形態では、エンジンコントロールユニット22は、フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35の故障判定機能を有するとともに、EGRバルブ43の故障判定機能を有している。当該故障判定機能によりフロントO2センサ34及びリヤO2センサ35、EGRバルブ43のいずれかが故障していることが判定された場合には、車両1の運転席に設けられた警告灯36によって運転者に報知したり、エンジン2の出力が低下するように燃料噴射弁等の制御を行ったりする。
 排気系センサ(フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35)の故障判定は、エンジン2の駆動軸の回転速度が所定値以上であり、かつエンジン2への燃料供給を停止している状態で行われ、当該燃料供給の停止に伴う各O2センサ34、35の検出値に基づいて故障判定が行われる。当該故障判定は、パラレルモード時においては、車両減速時における燃料供給停止時に行われる。更に、シリーズモード時においても、各O2センサ34、35の故障判定が可能となっている。
 シリーズモード時における各O2センサ34、35の故障判定は、モータリング実行部でモータジェネレータ9によりエンジン2を強制駆動するモータリングを行いつつエンジン2への燃料供給を停止して行われる。これらの故障判定は、シリーズモードからエンジン2を停止するEVモードへの移行時に行うエンジン停止時モータリング時と、シリーズモードを中断して行うシリーズ中モータリング時に可能となっている。エンジンコントロールユニット22において、シリーズ中モータリング時に行う故障判定が本願発明の故障判定部に該当する。
 図3~5は、シリーズモードにおける故障判定方法での各種制御信号の制御タイミングの一実施例を示すタイミングチャートである。
 図3~5に示す本実施形態では、シリーズモードからEVモード、シリーズモード、パラレルモード、シリーズモードの順番に走行モードが切り換わった場合での、モータリング、エンジンの低負荷運転及び燃料供給停止の夫々の要求タイミングを示している。
 図3~5に示すように、シリーズモードからEVモードへの切換え前にエンジン停止時モータリングが行われる。また、シリーズモード中にシリーズモードを一時中断してシリーズ中モータリングが行われる。また、本実施形態では、シリーズモード中において、低負荷運転を行ってEGR装置41の故障判定が行われる。
 本実施形態では、フロントO2センサ34に対して1種類、リヤO2センサ35に対して3種類の故障判定方法が、上記シリーズ中モータリングとエンジン停止時モータリングの2つの時期に実行される。詳しくは、フロントO2センサ34に対しては、フロントO2センサレスポンス判定が実行される。リヤO2センサ35に対しては、リヤO2センサ固着判定、リヤO2センサスロープ判定、リヤO2センサレスポンス判定が行われる。
 図3に示す故障判定用低負荷モータリング要求は、各排気系センサ及びEGRバルブ43の故障判定で要求されるモータリング及び低負荷運転の要求タイミング及び時間を表すものであり、図3中のONがモータリングあるいは低負荷運転の要求がされていることを示す。
 上記4種類の排気系センサの故障判定方法のうち、フロントO2センサレスポンス判定は、排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときと、リーンからリッチへ変化したときの両方で、フロントO2センサ34の検出値が所定量変化する時間を計測し、その計測時間が閾値T1以上であるか否かを判別し、当該閾値T1以上である場合には、フロントO2センサ34の応答性が異常であると判定する。
 リヤO2センサ固着判定は、リヤO2センサ35の検出値が固着、即ち全く変化しないような状態を判定するものであり、排気中の空燃比がリッチからリーンおよびリーンからリッチへ変化する運転を実施したときに、リヤO2センサ35の検出値が変化しない場合には、リヤO2センサ35が固着状態であり故障であると判定する。
 リヤO2センサスロープ判定は、リヤO2センサ35の検出値の変化率を判定するものであり、この判定については排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときに判定される。本判定では、リヤO2センサ35の検出値が中間域の所定の変化量変化する時間を計測して、その計測時間が閾値T3以上であるか否かを判別し、当該閾値T3以上である場合には、リヤO2センサ35の変化率が異常であると判定する。
 リヤO2センサレスポンス判定は、リヤO2センサ35の初期応答性を含む検出値の変化率を判定するものであり、この判定についても排気中の空燃比がリッチからリーンへ変化したときに判定される。本判定では、燃料供給停止からリヤO2センサ35の検出値が所定値まで変化する時間を計測して、その計測時間が閾値T4以内であるか否かを判別し、当該閾値T4を超えた場合には、リヤO2センサ35の応答性が異常であると判定する。
 EGR故障判定は、EGRバルブ43が正常に作動して排気還流が行われるか否かを判定するものであり、EGRバルブ43を開閉作動して、当該開閉作動に伴って吸気圧Paが変化するか否かで判別する。EGRバルブ43の開閉作動に伴って吸気圧Paが所定値P1以上変化すれば正常であり、変化なしあるいは所定値P1未満の変化であれば異常であると判定する。
 ストイキF/B継続タイマは、エンジン2においてストイキ運転状態が所定時間T5継続し、排気中の空燃比が安定した状態であるか計測するタイマであり、シリーズモード開始、あるいはシリーズ中モータリング終了からタイマを計測開始して、所定時間T5経過するまでモータリングの動作を禁止して故障判定を規制することで、精度のよい故障判定が可能となる。
 モータリング要求時間は、上記各故障判定方法のモータリング要求に応じて必要とするモータリング要求時間である。上記のようにリヤO2センサレスポンス判定用の閾値T4が他の判定用の閾値T1~T3よりも長いので、リヤO2センサレスポンス判定を行う場合にはモータリング要求時間が長くTm1に設定され、リヤO2センサレスポンス判定以外の故障判定方法を行う場合にはモータリング要求時間が短くTm2に設定される。
 モータリング実行タイマは、モータリングの実行時間を設定するタイマであり、モータリング開始から計測を開始し、上記のモータリング要求時間(Tm1あるいはTm2)経過した時点でモータリングの終了とする。
 図4に示す車速は、車速センサ45により検出された車両1の走行速度である。
 シリーズ中モータリング禁止タイマは、モータリングを終了した時点から計測を開始して所定時間T6またはT7計測するまで、次のモータリングを禁止するためのタイマである。
 シリーズ中低負荷運転禁止タイマは、シリーズ運転開始から計測を開始して所定時間T8計測するまで、低負荷運転を禁止するためのタイマである。また、シリーズ中低負荷運転禁止タイマは、低負荷運転を終了した時点から計測を開始して所定時間T9計測するまで、次の低負荷運転を禁止するためのタイマでもある。シリーズ運転開始から計測を開始して所定時間T8計測するまで、または低負荷運転を終了した時点から計測を開始して所定時間T9計測するまでは、低負荷運転が禁止される。
 故障判定動作要求は、ストイキF/B継続タイマ及びシリーズ中モータリング禁止タイマ、シリーズ中低負荷運転禁止タイマによる規制の解除を条件とした上での、エンジン停止時モータリング、シリーズ中モータリング、低負荷運転の動作要求を示す。
 図5に示す故障判定要求燃料カットは、ハイブリッドコントロールユニット20から入力したモータリング要求開始タイミングから、上記モータリング実行タイマがモータリング要求時間(Tm1またはTm2)に到達するまでの間をオンとし、燃料供給を停止する。
 HEV要求燃焼トルクは、ハイブリッドコントロールユニット20から要求されるエンジン2の出力トルクである。
 EGRモニタ完了は、EGRバルブ43の故障判定が終了したことを示し、故障判定終了時にオンとなり、車両電源オフ時あるいはエンジン2停止時にオフとなる。
 エンストモードは、エンジン2の駆動軸が回転停止している状態がオン、回転している状態をオフに表す。
 そして、本実施形態では、フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35の故障判定をシリーズモードで行う際に、シリーズモードからEVモードへの切替え時におけるエンジン停止時モータリング時と、シリーズ中モータリング時の両方で故障判定が可能であり、これらのモータリングのうち、各故障判定方法に適したモータリング時に故障判定が行われる。
 シリーズ中モータリング時での故障判定は、モータジェネレータ9によりエンジン2を強制駆動するモータリングを行ないながら、エンジン2への燃料供給を停止し、排気中の酸素濃度(あるいは空燃比)のリッチからリーンへの変化を検出して、フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35の故障判定を行い、またその後モータリングからシリーズ運転に復帰する際にエンジン2への燃料供給を再開したときに、排気中の酸素濃度(あるいは空燃比)のリーンからリッチへの変化を検出して、フロントO2センサ34及びリヤO2センサ35の故障判定を行う。これにより、シリーズ中モータリング時での故障判定では、モータリング時間を確保できれば、全ての上記故障判定方法を実行することができる。
 また、エンジン停止時モータリング時での故障判定では、排気中の空燃比がリッチからリーンへの変化する状態で可能な故障判定方法である、リヤO2センサ35のスロープ判定及びレスポンス判定が可能となる。
 本実施形態では、シリーズ中モータリング時には、エンジン停止時モータリング時では判定不能であるフロントO2センサレスポンス判定を行い、EVモードへの切替え時におけるエンジン停止時モータリング時には、いずれのモータリング時でも故障判定可能なリヤO2センサスロープ判定とリヤO2センサレスポンス判定を行う。
 本実施形態のEGR故障判定は、シリーズモード中において、モータジェネレータ9の発電負荷を低減させた低負荷運転時に行われる。詳しくは、EGR故障判定を実行する際に、モータジェネレータ9の発電電力を低下させ、HEV要求燃焼トルクをシリーズ運転時に通常設定される第1の所定トルクN1よりも低い第2の所定トルクN2に設定する。また、このときエンジン回転速度Rをシリーズ運転時に通常設定される第1の回転速度R1よりも低い第2の所定回転速度R2に設定する。なお、シリーズ中モータリング及びエンジン停止時モータリングの際には、エンジン回転速度は、第2の回転速度R2より低い第3の回転速度Rに設定される。
 EGRバルブ43の故障判定は、上記のようにEGRバルブ43を開閉作動させ、当該開閉作動に伴って吸気圧Paが変化するか否かで判別するが、このEGRバルブ43の開閉を複数回(例えば3回)行って、全て所定値P1以上変化した場合のみ正常であると判定する。上記EGRモニタ完了カウンタは、この吸気圧Paが所定値P1以上変化した回数をカウントし、所定の複数回行われればオンとなり、EGR故障判定が終了される。
 更に、本実施形態では、シリーズモード中に例えばフロントO2センサレスポンス判定が要求されて、シリーズ中モータリングを行う際に、シリーズ中モータリングの開始条件に車速(車両1の走行速度)が車速用閾値Va(所定の閾値)以上であることを含めている。したがって、例えば図3~5の1回目のシリーズ中モータリングの開始時期に示すように、フロントO2センサレスポンス判定の故障判定用モータリング要求がされたとしても、車速が車速用閾値Va未満ではシリーズ中モータリング要求の故障判定動作要求がオンにならず、車速が車速用閾値Va以上となった時点でシリーズ中モータリング要求の故障判定動作要求がオンになり、モータリングが実行される。なお、この車速用閾値Vaは、エンジン2の停止、始動が行われても搭乗者に気付かれない、あるいは気付いたとしても騒音として認識されない程度の車速にすればよい。
 このように、本実施形態では、シリーズモード中において車速が車速用閾値Va未満の低速時には、シリーズ中モータリングが規制されるので、エンジン2の停止、始動が行われず、搭乗者が騒音として感じることを回避することができる。車速が車速用閾値Va以上である場合には、シリーズ中モータリングを実行して、例えばフロントO2センサレスポンス判定といった故障判定を行うことができる。車速が車速用閾値Va以上である場合には、走行音によってエンジン音の変化が気づき難いので、シリーズ中モータリングを行っても搭乗者が騒音として感じることはない。
 また、この車速用閾値Vaを一定の値ではなく、シリーズ中モータリングの開始直前のモータジェネレータ9の回転速度あるいは発電量に基づいて設定するとよい。詳しくは、エンジンコントロールユニット22は、シリーズ中モータリングの開始直前のモータジェネレータ9の回転速度R(あるいは発電量)を入力し、この回転速度R(発電量)が大きくなるに伴って車速用閾値Vaが大きくなるように設定する。なお、回転速度Rに対して車速用閾値Vaを、連続的にあるいは段階的のいずれに変化させてもよい。
 これにより、モータリングを行う直前のエンジン2の回転速度Rが高い程、車速用閾値Vaを大きくするので、シリーズ中モータリングが規制され易くなる。したがって、モータリングの開始時において、エンジン2の回転速度Rが高い程、即ちエンジン2が停止した際の音の変化が大きくなる状態であるほど、シリーズ中モータリングを実行しないようにして、より騒音として気付き難くすることができる。
 また、本実施形態では、モータリングを行う故障判定として、フロントO2センサ34とリヤO2センサ35の2つの検出部の故障判定を行い、フロントO2センサレスポンス判定、リヤO2センサスロープ判定、リヤO2センサレスポンス判定といった複数の故障判定があるが、同時期にこれらの故障判定する検出部の数、あるいは故障判定要求の数が増加するに伴って、車速用閾値Vaを下げるように設定するとよい。
 これにより、故障判定する検出部の数あるいは故障判定要求が多い場合に、シリーズ中モータリングによる故障判定がし易くなるので、騒音として気付く可能性が若干高くなっても故障判定の機会を増加させて故障判定を早期に完了させることができる。故障判定要求が少ない場合には、車速用閾値Vaを上げて、より騒音として気付き難い環境下でのみモータリングを実行できるようにして、より快適性を向上させることができる。
 更に、エンジンコントロールユニット22は、車両1のREADY-ON(電源オン)からの時間Taを計測し、この計測時間Taが所定時間T10を経過しても、故障判定が実行されない場合には、車速用閾値Vaを0にするとよい。なお、この所定時間Taは、車速に拘わらず故障判定が必要とされるようなREADY-ONからの経過時間に設定すればよい。
 これにより、例えばREADY-ONから車両1を車速用閾値Va以下で走行を続けた場合、シリーズ中モータリングを要する故障判定が行われなくなるところを、所定時間Ta経過した時点で、車速に拘わらず故障判定が可能となる。これにより、故障判定の機会を確保して、安全性を向上させることができる。
 なお、本願発明は、上記実施形態に限定するものでない。例えば、上記各種故障判定、故障判定の規制及び故障判定に伴う各種制御をハイブリッドコントロールユニット20で行ってもよい。また、本実施形態では、EVモード、シリーズモード及びパラレルモードの切換え可能なプラグインハイブリッド車に本発明を適用しているが、少なくともエンジンによってモータジェネレータを駆動して発電し、電気モータのみによって駆動輪を駆動する走行モードが可能なハイブリッド車に広く適用することができる。
  1 車両
  2 エンジン(内燃機関)
  4 フロントモータ(駆動用モータ)
  6 リヤモータ(駆動用モータ)
  9 モータジェネレータ
 11 駆動用バッテリ
 20 ハイブリッドコントロールユニット(モータリング実行部)
 22 エンジンコントロールユニット(故障判定部、モータリング規制部)
 34 フロントO2センサ34(第1の検出部)
 35 リヤO2センサ35(第1の検出部)
 45 車速センサ(第2の検出部)

Claims (4)

  1.  車両に搭載された内燃機関によりモータジェネレータを駆動して発電しながら、駆動用モータにより駆動輪を駆動して走行する第1の走行モードを有するハイブリッド車に備えられ、
     前記内燃機関への燃料供給を停止するとともに駆動用バッテリから供給された電力により前記モータジェネレータを駆動させて前記内燃機関を強制回転させるモータリングを実行するモータリング実行部と、
     前記内燃機関の排気成分を検出する第1の検出部と、
     前記車両の走行速度を検出する第2の検出部と、
     前記第1の走行モード中に当該第1の走行モードを中断して前記モータリング実行部により前記モータリングを実行し、前記内燃機関への燃料供給を停止した際の前記第1の検出部の検出値と前記モータリングが終了した後に前記燃料供給を再開した際の前記第1の検出部の検出値とに基づいて、前記第1の検出部を故障判定する故障判定部と、
     前記第2の検出部により検出した前記走行速度が所定の閾値未満の場合に前記故障判定部による前記モータリングを規制するモータリング規制部と、
     を備えたことを特徴とするハイブリッド車の故障判定装置。
  2.  前記故障判定部による前記モータリングの実行開始直前における前記モータジェネレータまたは前記内燃機関の回転速度を検出し、当該回転速度が大きくなるに伴って前記閾値が大きく設定されることを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
  3.  前記車両は、前記第1の検出部を複数個備え、
     前記故障判定部により故障判定を行う前記第1の検出部の故障判定要求個数が増加するに伴って、前記閾値が低くなるように設定され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の故障判定装置。
  4.  前記車両の電源オンから所定時間経過しても前記故障判定部による故障判定が実行開始されない場合には、前記閾値が小さくなるよう設定されることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のハイブリッド車の故障判定装置。
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