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JP4274266B2 - 車両およびその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車両およびその制御方法に関する。
従来、この種の車両としては、走行用の動力を出力可能な機関と、機関の排気の一部を吸気系に還流させる排気還流（ＥＧＲ）装置とを備え、機関からの動力だけを用いて走行するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、減速時燃料カット中に排気還流装置の故障診断を行なうことにより、定常運転中に排気還流装置の故障診断を行なうものに比して燃焼変動によるトルクショック等を抑制することができる、としている。
特開平９−１４４６０９号公報
ところで、機関および電動機の一方または両方からの動力を用いて走行する車両では、機関への燃料噴射の停止を継続しながら電動機からの動力により走行する機会が少ない。このため、燃料カット中に排気還流装置の故障診断を行なうものにおいて、故障診断を完了する前に機関が回転停止してしまい、排気還流装置の故障診断を行なう機会を十分に確保できないことがあった。
本発明の車両およびその制御方法は、内燃機関からの排気を吸気系に供給する排気供給装置の異常診断を行なう機会を確保することを主目的とする。
本発明の車両およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の車両は、
駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関からの排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段と、を有する内燃機関装置と、
前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関への燃料噴射が停止されているときに第１の所定の条件が成立したとき、前記排気供給手段の異常診断を行なうと共に少なくとも該排気供給手段の異常診断が完了するまでは前記内燃機関への燃料噴射の停止と前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングとの継続を伴って前記駆動軸に駆動力が出力されるよう前記内燃機関装置と前記モータリング手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
この本発明の車両では、内燃機関への燃料噴射が停止されているときに第１の所定の条件が成立したときには、内燃機関からの排気を内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段の異常診断を行なうと共に少なくとも排気供給手段の異常診断が完了するまでは内燃機関への燃料噴射の停止とモータリング手段による内燃機関のモータリングとの継続を伴って駆動軸に駆動力が出力されるよう内燃機関装置とモータリング手段と電動機とを制御する。したがって、排気供給手段の異常診断が完了するまでは内燃機関への燃料噴射の停止と内燃機関のモータリングとを継続するから、排気供給手段の異常診断を行なう機会を確保することができる。
こうした本発明の車両において、前記制御手段は、前記内燃機関の水温が第１の所定水温以上である条件，前記内燃機関の吸気温度が所定温度以上である条件，該内燃機関の回転数の変化程度が所定変化程度範囲である条件，前記内燃機関が始動されてから第１の所定時間が経過した条件，車速が所定車速以上である条件，前記燃料カットが第２の所定時間に亘って継続した条件を含む複数の条件のうち少なくとも一つを含む条件を前記第１の所定の条件として該第１の所定の条件が成立したときに前記排気供給手段の異常診断を行なう手段であるものとすることもできる。
また、本発明の車両において、前記内燃機関装置は、前記内燃機関からの排気を浄化する浄化触媒と、該浄化触媒を通過した排気の酸素濃度を検出する酸素検出手段と、を有する手段であり、前記制御手段は、前記内燃機関への燃料噴射が停止されているときに第２の所定の条件が成立したときには、前記酸素検出手段の異常診断を行なうと共に少なくとも該酸素検出手段の異常診断が完了するまでは前記内燃機関への燃料噴射の停止と前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングとが継続されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、酸素検出手段の異常診断を行なう機会を確保することができる。この場合、前記制御手段は、前記内燃機関の水温が第２の所定水温以上である条件，前記酸素検出手段が第１の所定の状態にある条件，前記燃料カットが第３の所定時間に亘って継続した条件を含む複数の条件のうち少なくとも一つを含む条件を前記第２の所定の条件として該第２の所定の条件が成立したときに前記酸素検出手段の異常診断を行なう手段であるものとすることもできる。ここで、「第１の所定状態」としては、酸素検出手段が十分な性能で動作可能な状態であるものとすることもできる。
さらに、本発明の車両において、前記内燃機関装置は、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段を有する手段であり、前記制御手段は、前記内燃機関への燃料噴射が停止されているときに第３の所定の条件が成立したときには、前記空燃比検出手段の異常診断を行なうと共に少なくとも該空燃比検出手段の異常診断が完了するまでは前記内燃機関への燃料噴射の停止と前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングとが継続されるよう制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、空燃比検出手段の異常診断を行なう機会を確保することができる。この場合、前記制御手段は、前記内燃機関の水温が第３の所定水温以上である条件，前記空燃比検出手段が第２の所定の状態にある条件，前記燃料カットが第４の所定時間に亘って継続した条件を含む複数の条件のうち少なくとも一つを含む条件を前記第３の所定の条件として該第３の所定の条件が成立したときに前記空燃比検出手段の異常診断を行なう手段であるものとすることもできる。ここで、「第２の所定状態」としては、空燃比検出手段が十分な性能で動作可能な状態であるものとすることもできる。
あるいは、本発明の車両において、前記モータリング手段は、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段であるものとすることもできる。この場合、前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段であるものとすることもできる。
本発明の車両の制御方法は、
駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関からの排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段と、を有する内燃機関装置と、前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、を備える車両の制御方法であって、
前記内燃機関への燃料噴射が停止されているときに第１の所定の条件が成立したとき、前記排気供給手段の異常診断を行なうと共に少なくとも該排気供給手段の異常診断が完了するまでは前記内燃機関への燃料噴射の停止と前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングとの継続を伴って前記駆動軸に駆動力が出力されるよう前記内燃機関装置と前記モータリング手段と前記電動機とを制御する、
ことを要旨とする。
この本発明の車両の制御方法では、内燃機関への燃料噴射が停止されているときに第１の所定の条件が成立したときには、内燃機関からの排気を内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段の異常診断を行なうと共に少なくとも排気供給手段の異常診断が完了するまでは内燃機関への燃料噴射の停止とモータリング手段による内燃機関のモータリングとの継続を伴って駆動軸に駆動力が出力されるよう内燃機関装置とモータリング手段と電動機とを制御する。したがって、排気供給手段の異常診断が完了するまでは内燃機関への燃料噴射の停止と内燃機関のモータリングとを継続するから、排気供給手段の異常診断を行なう機会を確保することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例である動力出力装置を搭載したハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にねじれ要素としてのダンパ２８を介して接続された３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに取り付けられた減速ギヤ３５と、この減速ギヤ３５に接続されたモータＭＧ２と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
エンジン２２は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃料室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。エンジン２２からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する三元触媒を有する浄化装置１３４を介して外気へ排出される。この浄化装置１３４の後段には、排気を吸気側に供給するＥＧＲ管１５２と、吸気側に供給する排気の供給量を調節するＥＧＲバルブ１５４とを備え、ＥＧＲバルブ１５４の開閉により、エンジン２２は、不燃焼ガスとしての排気を吸入側に供給して空気と排気とガソリンの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。実施例の排気供給手段としては、ＥＧＲ管１５２やＥＧＲバルブ１５４が相当する。以下、この排気供給手段に相当するものをＥＧＲ装置という。また、浄化装置１３４の上流側には空燃比センサ１３５ａが取り付けられ、浄化装置１３４の下流側には酸素センサ１３５ｂが取り付けられている。空燃比センサ１３５ａは、実施例では、図示しないジルコニア固体電解質を二つの電極で挟持してなる周知のセンサとして構成されており、所定電圧（例えば０．４Ｖなど）を印加したときにエンジン２２の混合気の空燃比に応じて限界電流としての出力電流Ｉａｆが略線形に変化するものを用いるものとした。酸素センサ１３５ｂは、実施例では、図示しないジルコニア固体電解質を二つの極で挟持してなる周知のセンサとして構成されており、空燃比がリーンかリッチかに応じて出力電圧Ｖｏが大きく変化するもの（例えば、空燃比がリッチ側のときに約１Ｖ，リーン側のときに約０Ｖを出力するもの）を用いるものとした。
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温θｗ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からのエアフローメータ信号，同じく吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温度θａ，吸気管１２６内の圧力を検出する吸気圧センサ１５８からの吸気圧Ｐｉｎ，浄化装置１３４の三元触媒の温度を検出する温度センサ１３４ａからの触媒温度θｃ，空燃比センサ１３５ａからの出力電流Ｉａｆ，酸素センサ１３５ｂからの出力電圧Ｖｏ，ＥＧＲ管１５２内のＥＧＲガスの温度を検出する温度センサ１５６からのＥＧＲガス温度などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号，ＥＧＲバルブ１５４への駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションに基づいてクランクシャフト２６の回転数、即ちエンジン２２の回転数Ｎｅも演算している。
動力分配統合機構３０は、外歯歯車のサンギヤ３１と、このサンギヤ３１と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ３２と、サンギヤ３１に噛合すると共にリングギヤ３２に噛合する複数のピニオンギヤ３３と、複数のピニオンギヤ３３を自転かつ公転自在に保持するキャリア３４とを備え、サンギヤ３１とリングギヤ３２とキャリア３４とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４にはエンジン２２のクランクシャフト２６が、サンギヤ３１にはモータＭＧ１が、リングギヤ３２にはリングギヤ軸３２ａを介して減速ギヤ３５がそれぞれ連結されており、モータＭＧ１が発電機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力をサンギヤ３１側とリングギヤ３２側にそのギヤ比に応じて分配し、モータＭＧ１が電動機として機能するときにはキャリア３４から入力されるエンジン２２からの動力とサンギヤ３１から入力されるモータＭＧ１からの動力を統合してリングギヤ３２側に出力する。リングギヤ３２に出力された動力は、リングギヤ軸３２ａからギヤ機構６０およびデファレンシャルギヤ６２を介して、最終的には車両の駆動輪６３ａ，６３ｂに出力される。
モータＭＧ１およびモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介してバッテリ５０と電力のやりとりを行なう。インバータ４１，４２とバッテリ５０とを接続する電力ライン５４は、各インバータ４１，４２が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ５０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータＭＧ１，ＭＧ２により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ５０は充放電されない。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からの信号に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
バッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２によって管理されている。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧，バッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン５４に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量（ＳＯＣ）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力が排気の吸気側への供給割合に応じて効率よくエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてが動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力が排気の吸気側への供給割合に応じて効率よくエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸３２ａに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作について説明する。図３はハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８８からの車速Ｖ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，燃料カット継続要求フラグＦなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。また、燃料カット継続要求フラグＦは、図４に例示する燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンにより、燃料カットの継続の要求を行なうときに値１が設定され、燃料カットの継続の要求を行なわないときに値０が設定されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。以下、図３の駆動制御ルーチンの説明を一旦中断し、エンジンＥＣＵ２４により実行される燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンについて説明する。
燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンでは、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、燃料噴射弁１２６からの燃料噴射を停止している燃料カット中か否かを判定し（ステップＳ３００）、燃料カット中でないと判定されたとき（燃料噴射弁１２６からの燃料噴射が行なわれているときや、エンジン２２が停止しているとき）には、燃料カットの継続を要求しないと判断し、燃料カット継続要求フラグＦに値０を設定し（ステップＳ３９０）、このルーチンを終了する。
一方、燃料カット中であると判定されたときには、燃料カットを継続している時間である燃料カット継続時間ｔｆｃを入力し（ステップＳ３１０）、図５に例示するＥＧＲ装置異常診断中フラグ設定処理によりＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１を設定し（ステップＳ３２０）、図６に例示する空燃比センサ異常診断中フラグ設定処理により空燃比センサ異常診断中フラグＦ２を設定し（ステップＳ３３０）、図７に例示する酸素センサ異常診断中フラグ設定処理により酸素センサ異常診断中フラグＦ３を設定する（ステップＳ３４０）。ここで、ＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１，空燃比センサ異常診断中フラグＦ２，酸素センサ異常診断中フラグＦ３は、それぞれ、異常診断を行なっているときに値１が設定され、異常診断を行なっていないときに値０が設定されるフラグである。以下、図４の燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンの説明を一旦中断し、図５〜図７に例示するＥＧＲ診断中フラグ設定処理，空燃比センサ異常診断中フラグ設定処理，酸素センサ異常診断中フラグ設定処理について説明する。
図５に例示するＥＧＲ診断中フラグ設定処理では、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、ＥＧＲ装置の異常診断が完了する前であるか否かを判定し（ステップ５００）、ＥＧＲ装置の異常診断を完了する前であると判定されたときには、その異常診断を開始する前であるか否か（ＥＧＲ装置の異常診断を行なっている最中ではないか否か）を判定する（ステップＳ５１０）。そして、ＥＧＲ装置の異常診断を開始する前であると判定されたときには、水温センサ１４２からの冷却水温θｗや温度センサ１４９からの吸気温度θａ，エンジン２２の回転数偏差ΔＮｅ（今回Ｎｅ−前回Ｎｅ），車速Ｖなどを入力する（ステップＳ５２０）。ここで、エンジン２２の回転数偏差ΔＮｅは、図示しない回転数算出ルーチンにより算出されたエンジン２２の回転数Ｎｅの今回値と前回値との偏差を入力するものとした。また、車速Ｖは、車速センサ８８から入力されたものをハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。
こうしてデータを入力すると、入力したデータを用いてＥＧＲ装置の異常診断を行なう条件が成立しているか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ５３０〜Ｓ５７０）。この処理は、実施例では、冷却水温θｗが所定温度θｗｒｅｆ１（例えば７０℃など）以上である条件（ステップＳ５３０），吸気温度θａが所定温度θａｒｅｆ（例えば−１０℃など）以上である条件（ステップＳ５４０），エンジン２２の回転数偏差ΔＮｅの絶対値が所定値（例えば３ｒｐｍなど）以下である条件（ステップＳ５５０），車速Ｖが所定車速Ｖｒｅｆ（例えば４５ｋｍ／ｈなど）以上である条件（ステップＳ５６０），燃料カット継続時間ｔｆｃが所定時間ｔｆｃ１（例えば８００ｍｓｅｃなど）以上である条件（ステップＳ５７０）をすべて満たしているか否かを判定し、これらの条件をすべて満たしているときにはＥＧＲ装置の異常診断を行なう条件が成立していると判定し、これらの条件のうち一つでも満たさないときにはＥＧＲ装置の異常診断を行なう条件が成立していないと判定するものとした。
ＥＧＲ装置の異常診断を行なう条件が成立していないときには、ＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１に値０を設定して（ステップＳ６００）、ＥＧＲ装置異常診断中フラグ設定処理を終了する。一方、ＥＧＲ装置の異常診断を行なう条件が成立しているときには、ＥＧＲ装置の異常診断を開始し（ステップＳ５８０）、ＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１に値１を設定して（ステップＳ５９０）、ＥＧＲ装置異常診断中フラグ設定処理を終了する。実施例では、ＥＧＲ装置の異常診断として、ＥＧＲバルブ１５４を強制的に開として不燃焼ガスとしての排気を吸気側に供給するときにおける吸気圧センサ１５８からの吸気圧Ｐｉｎ１とＥＧＲバルブ１５４を強制的に閉として排気を吸気側に供給しないときにおける吸気圧センサ１５８からの吸気圧Ｐｉｎ２との偏差ΔＰｉｎ（Ｐｉｎ１−Ｐｉｎ２）を計算し、計算した偏差ΔＰｉｎが実験などにより予め定められた所定範囲内か否かを判定し、偏差ΔＰｉｎが所定範囲内のときにはＥＧＲ装置は正常であると判定し、偏差ΔＰｉｎが所定範囲内にないときにはＥＧＲ装置に異常が生じていると判定するものとした。ＥＧＲ装置の異常診断が開始された後には、ステップＳ５１０でＥＧＲ装置の異常診断を開始する前ではないと判定され、ＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１に値１を設定して（ステップＳ５９０）、ＥＧＲ装置異常診断中フラグ設定処理を終了する。そして、ＥＧＲ装置の異常診断が完了した以降は、ステップＳ５００でＥＧＲ装置の異常診断を完了する前ではないと判定され、ＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１に値０を設定して（ステップＳ６００）、ＥＧＲ装置異常診断中フラグ設定処理を終了する。
次に、図６に例示する空燃比センサ異常診断中フラグ設定処理について説明する。空燃比センサ異常診断中フラグ設定処理では、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、空燃比センサ１３５ａの異常診断を完了する前であるか否かを判定し（ステップＳ７００）、空燃比センサ１３５ａの異常診断を完了する前であると判定されたときには、その異常診断を開始する前であるか否かを判定し（ステップＳ７１０）、その異常診断を開始する前であると判定されたときには、水温センサ１４２からの冷却水温θｗや空燃比センサ１３５ａが十分な性能で動作可能であるときに値１が設定されそれ以外のときに値０が設定される空燃比センサ活性フラグＧ１などを入力すると共に（ステップＳ７２０）、入力したデータを用いて空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なう条件が成立しているか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ７３０〜Ｓ７５０）。この処理は、実施例では、冷却水温θｗが所定温度θｗｒｅｆ２（例えば７５℃など）以上である条件（ステップＳ７３０），空燃比センサ活性フラグＧ１が値１である条件（ステップＳ７４０），燃料カット継続時間ｔｆｃが所定時間ｔｆｃ２（例えば２ｓｅｃなど）以上である条件（ステップＳ７５０）をすべて満たしているか否かを判定し、これらの条件をすべて満たしているときには空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なう条件が成立していると判定し、これらの条件のうち一つでも満たさないときには空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なう条件が成立していないと判定するものとした。
空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なう条件が成立していないときには、空燃比センサ異常診断中フラグＦ２に値０を設定して（ステップ７８０）、空燃比センサ異常診断中フラグ設定処理を終了する。一方、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なう条件が成立しているときには、空燃比センサ１３５ａの異常診断を開始し（ステップＳ７６０）、空燃比センサ異常診断中フラグＦ２に値１を設定して（ステップＳ７７０）、空燃比センサ異常診断中フラグ設定処理を終了する。燃料カットを継続すると、エンジン２２からの排気は大気に近づく。実施例では、空燃比センサ１３５ａの異常診断として、燃料カットを開始してからエンジン２２からの排気が十分に大気に近づくのに要する時間（例えば６ｓｅｃなど）を経過したときに、空燃比センサ１３５ａからの出力電流Ｉａｆが実験などにより予め定められた所定範囲（エンジン２２からの排気が大気のときに想定される出力電流Ｉａｆ１を含む範囲）内か否かを判定し、空燃比センサ１３５からの出力電流Ｉａｆが所定範囲内のときには空燃比センサ１３５ａは正常であると判定し、空燃比センサ１３５ａからの出力電流Ｉａｆが所定範囲外のときには空燃比センサ１３５ａに異常が生じていると判定するものとした。空燃比センサ１３５ａの異常診断が開始された後には、ステップＳ７１０で空燃比センサ１３５ａの異常診断を開始する前ではないと判定され、空燃比センサ異常診断中フラグＦ２に値１を設定して（ステップＳ７７０）、空燃比センサ異常診断中フラグ設定処理を終了する。そして、空燃比センサ１３５ａの異常診断が完了した以降は、ステップＳ７００で空燃比センサ１３５ａの異常診断を完了する前ではないと判定され、空燃比センサ異常診断中フラグＦ２に値０を設定して（ステップＳ７８０）、空燃比センサ異常診断中フラグ設定処理を終了する。
次に、図７に例示する酸素センサ異常診断中フラグ設定処理について説明する。酸素センサ異常診断中フラグ設定処理では、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、酸素センサ１３５ｂの異常診断を完了する前であるか否かを判定し（ステップＳ８００）、酸素センサ１３５ｂの異常診断を完了する前であると判定されたときには、その異常診断を開始する前であるか否かを判定し（ステップＳ８１０）、その異常診断を開始する前であると判定されたときには、水温センサ１４２からの冷却水温θｗや温度センサ１３４ａからの触媒温度θｃ，酸素センサ１３５ｂが十分な性能で動作可能であるときに値１が設定されそれ以外のときに値０が設定される酸素センサ活性フラグＧ２などを入力すると共に（ステップＳ８２０）、入力したデータを用いて酸素センサ１３５ｂの異常診断を行なう条件が成立しているか否かを判定する処理を行なう（ステップＳ８３０〜Ｓ８６０）。この処理は、実施例では、冷却水温θｗが所定温度θｗｒｅｆ３（例えば７０℃など）以上である条件（ステップＳ８３０），触媒温度θｃが所定温度（例えば４００℃）以上である条件（ステップＳ８４０），酸素センサ活性フラグＧ２が値１である条件（ステップＳ８５０），燃料カット継続時間ｔｆｃが所定時間ｔｆｃ３（例えば２ｓｅｃなど）以上である条件（ステップＳ８６０）をすべて満たしているか否かを判定し、これらの条件をすべて満たしているときには酸素センサ１３５ｂの異常診断を行なう条件が成立していると判定し、これらの条件のうち一つでも満たさないときには酸素センサ１３５ｂの異常診断を行なう条件が成立していないと判定するものとした。
酸素センサ１３５ｂの異常診断を行なう条件が成立していないときには、酸素センサ異常診断中フラグＦ３に値０を設定して（ステップ８９０）、酸素センサ異常診断中フラグ設定処理を終了する。一方、酸素センサ１３５ｂの異常診断を行なう条件が成立しているときには、酸素センサ１３５ｂの異常診断を開始し（ステップＳ８７０）、酸素センサ異常診断中フラグＦ２に値３を設定して（ステップＳ８８０）、酸素センサ異常診断中フラグ設定処理を終了する。燃料カットを継続すると、エンジン２２からの排気が大気に近づくため、浄化装置１３４を通過した後の排気（以下、浄化後排気という）の酸素濃度も大気の酸素濃度に近づく。実施例では、酸素センサ１３５ｂの異常診断として、燃料カットを開始してから浄化後排気の酸素濃度が大気相当の酸素濃度になるまでに要する時間（例えば６ｓｅｃなど）を経過する前に酸素センサ１３５ｂの出力電圧Ｖｏが大気の酸素濃度に対応する電圧（以下、大気時電圧という）Ｖｏ１に近傍に至ったときには酸素センサ１３５ｂは正常であると判定し、浄化後排気の酸素濃度が大気相当の酸素濃度になるまでに要する時間を経過したときでも酸素センサ１３５ｂの出力電圧Ｖｏが大気時電圧Ｖｏ１近傍に至らないときには酸素センサ１３５ｂに異常が生じていると判定するものとした。酸素センサ１３５ｂの異常診断が開始された後には、ステップＳ８１０で酸素センサ１３５ｂの異常診断を開始する前ではないと判定され、酸素センサ異常診断中フラグＦ３に値１を設定して（ステップＳ８８０）、酸素センサ異常診断中フラグ設定処理を終了する。そして、酸素センサ１３５ｂの異常診断が完了した以降は、ステップＳ８００で酸素センサ１３５ｂの異常診断を完了する前ではないと判定され、酸素センサ異常診断中フラグＦ３に値０を設定して（ステップＳ８９０）、酸素センサ異常診断中フラグ設定処理を終了する。
以上、ＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１，空燃比センサ異常診断中フラグＦ２，酸素センサ異常診断中フラグＦ３の設定について説明した。図４の燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンの説明に戻る。ＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１，空燃比センサ異常診断中フラグＦ２，酸素センサ異常診断中フラグＦ３を設定すると（ステップＳ３２０〜Ｓ３４０）、設定したＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１，空燃比センサ異常診断中フラグＦ２，酸素センサ異常診断中フラグＦ３の値を調べ（ステップＳ３５０〜Ｓ３７０）、ＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１，空燃比センサ異常診断中フラグＦ２，酸素センサ異常診断中フラグＦ３のうち少なくとも一つが値１のとき、即ち、ＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂのうち少なくとも一つの異常診断を行なっているときには、燃料カットの継続を要求すると判断し、燃料カット継続要求フラグＦに値１を設定し（ステップＳ４００）、燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンを終了する。一方、ＥＧＲ装置異常診断中フラグＦ１，空燃比センサ異常診断中フラグＦ２，酸素センサ異常診断中フラグＦ３の全てが値０のとき、即ち、ＥＧＲ装置，空燃比センサ，酸素センサのいずれの異常診断も行なっていないときには、燃料カット継続時間ｔｆｃを所定時間ｔｆｃ０と比較する（ステップＳ３８０）。ここで、所定時間ｔｆｃ０は、実施例では、前述の所定時間ｔｆｃ１（例えば８００ｍｓｅｃなど），ｔｆｃ２（例えば２０００ｍｓｅｃなど），ｔｆｃ３（例えば２０００ｍｓｅｃなど）のうち一番長い時間を用いるものとした。いま、燃料カット継続時間ｔｆｃが所定時間ｔｆｃ０未満のときを考えると、燃料カットを継続すれば、燃料カット継続時間ｔｆｃに応じてＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂのうち少なくとも一つの異常診断を行なう条件が成立する可能性がある。一方、燃料カット継続時間ｔｆｃが所定時間ｔｆｃ０以上のときとしては、ＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂの異常診断を行なう条件がいずれも成立しなかったときや、異常診断を行なう条件が成立したものについてその異常診断を全て完了したときが考えられる。ステップＳ３８０の燃料カット継続時間ｔｆｃと所定時間ｔｆｃ０との比較は、こうした現在の状態を調べる処理である。ステップＳ３８０で燃料カット継続時間ｔｆｃが所定時間ｔｆｃ０未満のときには、燃料カット継続要求フラグＦに値１を設定して（ステップＳ４００）、燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンを終了する。一方、燃料カット継続時間ｔｆｃが所定時間ｔｆｃ０以上のときには、燃料カット継続要求フラグＦに値０を設定して（ステップＳ３９０）、燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンを終了する。このように、燃料カット継続要求フラグＦには、ＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂのうち少なくとも一つの異常診断を行なっているときや、燃料カットを継続すればある程度の時間が経過したときにＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂのうち少なくとも一つの異常診断を行なう条件が成立する可能性があるときに値１が設定され、ＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂの異常診断を行なう条件がいずれも成立しなかったときや、異常診断を行なう条件が成立したものについてその異常診断を全て完了したときに値０が設定される。
以上、燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンについて説明した。図３の駆動制御ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１００でデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪６３ａ，６３ｂに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図８に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊にリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで割ること（Ｎｒ＝Ｎｍ２／Ｇｒ）によって求めることができる。
続いて、要求パワーＰｅ＊を閾値Ｐｒｅｆと比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｐｒｅｆは、エンジン２２を効率よく運転できるパワーの下限値などを用いることができる。要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには、エンジン２２を運転すべきと判断し、要求パワーＰｅ＊に基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する共に設定した目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信する（ステップＳ１３０）。目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊の設定は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいて行なわれる。エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図９に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御，可変バルブタイミング機構１５０の開閉タイミング制御などの制御を行なう。なお、この際には、必要に応じて不燃焼ガスとしての排気を吸入側に供給するためにＥＧＲバルブ１５４を駆動制御する。
次に、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊とモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に計算した目標回転数Ｎｍ１＊と入力したモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とエンジン２２の目標トルクＴｅ＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρとに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算し（ステップＳ１４０）、要求トルクＴｒ＊に設定したトルク指令Ｔｍ１＊を動力分配統合機構３０のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除して次式（３）によりモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１５０）、設定したモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１６０）、駆動制御ルーチンを終了する。ここで、式（１）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図１０に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅであるキャリア３４の回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（１）および式（３）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。また、式（２）は、モータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式（２）中、右辺第２項の「ｋ１」は比例項のゲインであり、右辺第３項の「ｋ２」は積分項のゲインである。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、エンジン２２を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=-ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
ステップＳ１２０で要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには、前回このルーチンを実行したときに設定した要求パワー（前回Ｐｅ＊）を閾値Ｐｒｅｆと比較し（ステップＳ１７０）、前回の要求パワー（前回Ｐｅ＊）が閾値Ｐｒｅｆ以上のときには、要求パワーＰｅ＊が閾値Ｐｒｅｆ未満になった直後であると判断し、エンジン２２の燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に（ステップＳ１８０）、エンジン２２の回転数Ｎｅが大きく変化しないようにエンジン２２をモータリングするためのモータリング用トルクＴｍｏをモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に設定し（ステップＳ１９０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを用いてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し（ステップＳ１５０）、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信して（ステップＳ１６０）、駆動制御ルーチンを終了する。この場合、エンジン２２の燃料カットとモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングとを伴ってリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。一方、ステップＳ１７０で前回の要求パワー（前回Ｐｅ＊）が閾値Ｐｒｅｆ未満のときには、燃料カット継続要求フラグＦの値を調べ（ステップＳ２００）、燃料カット継続要求フラグＦが値１のときには、燃料カット指令をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に（ステップＳ１８０）、ステップＳ１９０，Ｓ１５０，Ｓ１６０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了し、燃料カット継続要求フラグＦが値０のときには、エンジン２２を停止するよう目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に値０を設定すると共にこの目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信し（ステップＳ２１０）、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定し（ステップＳ２２０）、ステップＳ１５０，Ｓ１６０の処理を実行して駆動制御ルーチンを終了する。燃料カット継続要求フラグＦには、前述したように、ＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂのうち少なくとも一つの異常診断を行なっているときや、燃料カットを継続すればその後にＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂのうち少なくとも一つの異常診断を行なう条件が成立する可能性があるときに値１が設定されているから、ＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂのうち異常診断を行なう条件が成立したもの全ての異常診断が完了するまでは、エンジン２２の燃料カットおよびモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングが継続されることになる。これにより、ＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂの異常診断を行なう機会を確保することができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２の燃料カットが行なわれている最中にＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂのうち少なくとも一つの異常診断を行なう条件が成立したときには、その条件が成立したものについて異常診断を行なうと共にその条件が成立したもの全ての異常診断が完了するまではエンジン２２の燃料カットとモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングとの継続を伴って駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するから、ＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂの異常診断を行なう機会を確保することができる。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の燃料カットが行なわれている最中にＥＧＲ装置と空燃比センサ１３５ａと酸素センサ１３５ｂとのうち異常診断を行なう条件が成立したもの全ての異常診断を行なうものとしたが、ＥＧＲ装置と空燃比センサ１３５ａとのうち異常診断を行なう条件が成立したもの、または、ＥＧＲ装置と酸素センサ１３５ｂとのうち異常診断を行なう条件が成立したものの異常診断を行なうものとしてもよいし、ＥＧＲ装置の異常診断だけを行なうものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、ＥＧＲ装置の異常診断を行なう条件が成立しているか否かの判定として、冷却水温θｗ，吸気温度θａ，エンジン２２の回転数偏差ΔＮｅ，車速Ｖ，燃料カット継続時間ｔｆｃを用いるものとしたが、これらのうち一部を用いないものとしてもよいし、これらに加えてまたは代えて、他のパラメータ（例えば大気圧など）を用いるものとしてもよい。また、空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なう条件が成立しているか否かの判定として、冷却水温θｗ，空燃比センサ活性フラグＧ１，燃料カット継続時間ｔｆｃを用いるものとしたが、これらのうち一部を用いないものとしてもよいし、他のパラメータ（例えば大気圧など）を用いるものとしてもよい。さらに、酸素センサ１３５ｂの異常診断を行なう条件が成立しているか否かの判定として、冷却水温θｗ，触媒温度θｃ，酸素センサ活性フラグＧ２，燃料カット継続時間ｔｆｃを用いるものとしたが、これらのうち一部を用いないものとしてもよいし、これらに加えてまたは代えて、他のパラメータ（例えば大気圧など）を用いるものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、減速ギヤ３５を介して駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしたが、リングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を直接取り付けるものとしてもよいし、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａにモータＭＧ２を取り付けるものとしても構わない。
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１１における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力を動力分配統合機構３０を介して駆動輪６３ａ，６３ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１２の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪６３ａ，６３ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
実施例では、ハイブリッド自動車の形態として用いるものとしたが、列車など自動車以外の車両の形態としてもよいし、自動車を含めた車両の制御方法の形態としてもよい。
ここで、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、ＥＧＲ管１５２とＥＧＲバルブ１５４とが「排気供給手段」に相当し、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とが「モータリング手段」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、エンジン２２の燃料カットが行なわれている最中にＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂのうち少なくとも一つの異常診断を行なう条件が成立したときに、その条件が成立したものについて異常診断を行なう図５のＥＧＲ装置異常診断中フラグ設定処理，図６の空燃比センサ異常診断中フラグ設定処理，図７の酸素センサ異常診断中フラグ設定処理を含む図４の燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４とその条件が成立したもの全ての異常診断が完了するまではエンジン２２の燃料カットとモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングとの継続を伴って駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御する図３の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット７０とが「制御手段」に相当する。また、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。さらに、対ロータ電動機２３０も「モータリング手段」に相当する。ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能なものであれば、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であってもよい。「排気供給手段」としては、ＥＧＲ管１５２やＥＧＲバルブ１５４に限定されるものではなく、内燃機関からの排気を内燃機関の吸気系に供給するものであれば如何なるものとしても構わない。「モータリング手段」としては、動力分配統合機構３０とモータＭＧ１とを組み合わせたものや対ロータ電動機２３０に限定されるされるものではなく、内燃機関をモータリング可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「制御手段」としては、エンジン２２の燃料カットが行なわれている最中にＥＧＲ装置，空燃比センサ１３５ａ，酸素センサ１３５ｂのうち少なくとも一つの異常診断を行なう条件が成立したときに、その条件が成立したものについて異常診断を行なうと共にその条件が成立したもの全ての異常診断が完了するまではエンジン２２の燃料カットとモータＭＧ１によるエンジン２２のモータリングとの継続を伴って駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに要求トルクＴｒ＊が出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものに限定されるものではなく、ＥＧＲ装置と空燃比センサ１３５ａとのうち異常診断を行なう条件が成立したもの、または、ＥＧＲ装置と酸素センサ１３５ｂとのうち異常診断を行なう条件が成立したものの異常診断を行なうものとするものや、ＥＧＲ装置の異常診断だけを行なうものとするなど、内燃機関への燃料噴射が停止されているときに第１の所定の条件が成立したとき、排気供給手段の異常診断を行なうと共に少なくとも排気供給手段の異常診断が完了するまでは内燃機関への燃料噴射の停止とモータリング手段による内燃機関のモータリングとの継続を伴って駆動軸に駆動力が出力されるよう内燃機関装置とモータリング手段と電動機とを制御するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例や変形例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジンＥＣＵ２４により実行される燃料カット継続要求フラグ設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ＥＧＲ装置異常診断中フラグ設定処理の一例を示すフローチャートである。 空燃比センサ異常診断中フラグ設定処理の一例を示すフローチャートである。 酸素センサ異常診断中フラグ設定処理の一例を示すフローチャートである。 要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。 エンジン２２の動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。 動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。 変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
符号の説明
２０，１２０，２２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ ＣＰＵ、２４ｂ ＲＯＭ、２４ｃ ＲＡＭ、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ 動力分配統合機構、３１ サンギヤ、３２ リングギヤ、３２ａ リングギヤ軸、３３ ピニオンギヤ、３４ キャリア、３５ 減速ギヤ、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ ギヤ機構、６２ デファレンシャルギヤ、６３ａ，６３ｂ 駆動輪、６４ａ，６４ｂ 車輪、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット、７２ ＣＰＵ、７４ ＲＯＭ、７６ ＲＡＭ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２６ 燃料噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３４ａ 温度センサ、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６，スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４３ 圧力センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、１５０ 可変バルブタイミング機構、１５２ ＥＧＲ管、１５４ ＥＧＲバルブ、１５６ 温度センサ、１５８ 吸気圧センサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ ２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (8)

  1. 駆動輪に連結された駆動軸に動力を出力可能な内燃機関と、該内燃機関からの排気を該内燃機関の吸気系に供給する排気供給手段と、を有する内燃機関装置と、
    前記内燃機関をモータリング可能なモータリング手段と、
    前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
    前記内燃機関への燃料噴射が停止されているときに第１の所定の条件が成立したとき、前記排気供給手段の異常診断を行なうと共に少なくとも該排気供給手段の異常診断が完了するまでは前記内燃機関への燃料噴射の停止と前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングとの継続を伴って前記駆動軸に駆動力が出力されるよう前記内燃機関装置と前記モータリング手段と前記電動機とを制御する制御手段と、
    を備える車両。
  2. 前記制御手段は、前記内燃機関の水温が第１の所定水温以上である条件，前記内燃機関の吸気温度が所定温度以上である条件，該内燃機関の回転数の変化程度が所定変化程度範囲である条件，前記内燃機関が始動されてから第１の所定時間が経過した条件，車速が所定車速以上である条件，前記燃料カットが第２の所定時間に亘って継続した条件を含む複数の条件のうち少なくとも一つを含む条件を前記第１の所定の条件として該第１の所定の条件が成立したときに前記排気供給手段の異常診断を行なう手段である請求項１記載の車両。
  3. 請求項１または２記載の車両であって、
    前記内燃機関装置は、前記内燃機関からの排気を浄化する浄化触媒と、該浄化触媒を通過した排気の酸素濃度を検出する酸素検出手段と、を有する手段であり、
    前記制御手段は、前記内燃機関への燃料噴射が停止されているときに第２の所定の条件が成立したときには、前記酸素検出手段の異常診断を行なうと共に少なくとも該酸素検出手段の異常診断が完了するまでは前記内燃機関への燃料噴射の停止と前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングとが継続されるよう制御する手段である
    車両。
  4. 前記制御手段は、前記内燃機関の水温が第２の所定水温以上である条件，前記酸素検出手段が第１の所定の状態にある条件，前記燃料カットが第３の所定時間に亘って継続した条件を含む複数の条件のうち少なくとも一つを含む条件を前記第２の所定の条件として該第２の所定の条件が成立したときに前記酸素検出手段の異常診断を行なう手段である請求項３記載の車両。
  5. 請求項１ないし４いずれか記載の車両であって、
    前記内燃機関装置は、前記内燃機関の空燃比を検出する空燃比検出手段を有する手段であり、
    前記制御手段は、前記内燃機関への燃料噴射が停止されているときに第３の所定の条件が成立したときには、前記空燃比検出手段の異常診断を行なうと共に少なくとも該空燃比検出手段の異常診断が完了するまでは前記内燃機関への燃料噴射の停止と前記モータリング手段による該内燃機関のモータリングとが継続されるよう制御する手段である
    車両。
  6. 前記制御手段は、前記内燃機関の水温が第３の所定水温以上である条件，前記空燃比検出手段が第２の所定の状態にある条件，前記燃料カットが第４の所定時間に亘って継続した条件を含む複数の条件のうち少なくとも一つを含む条件を前記第３の所定の条件として該第３の所定の条件が成立したときに前記空燃比検出手段の異常診断を行なう手段である請求項５記載の車両。
  7. 前記モータリング手段は、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記内燃機関の出力軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記駆動軸と前記出力軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段である請求項１ないし６いずれか記載の車両。
  8. 前記電力動力入出力手段は、動力を入出力する発電機と、前記駆動軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を備える手段である請求項７記載の車両。
JP2007123884A 2007-05-08 2007-05-08 車両およびその制御方法 Active JP4274266B2 (ja)

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