JP2010221897A - Hybrid car, and misfire determination method for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハイブリッド車および内燃機関の失火判定方法に関し、詳しくは、走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた複数気筒の内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と内燃機関から出力される動力と電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド車およびこうしたハイブリッド車が備える内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する内燃機関の失火判定方法に関する。 The present invention relates to a hybrid vehicle and a misfire determination method for an internal combustion engine, and more specifically, a multi-cylinder internal combustion engine in which a purification device capable of outputting driving power and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system; An electric motor capable of inputting / outputting driving power and a power storage means capable of exchanging electric power with the motor, and driving using only power input / output from the motor and power output from the internal combustion engine Determination of whether or not any of the cylinders of the internal combustion engine included in the hybrid vehicle capable of hybrid traveling that travels using the motor and the power input / output from the electric motor is misfiring Regarding the method.
従来、この種の内燃機関の失火判定方法としては、内燃機関における燃焼室の燃焼状態に基づいて内燃機関の失火を判定するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この失火判定方法では、制御回路に入力されたアナログ波形信号に基づき複数のパラメータを生成させ、時間パラメータおよび波形パラメータによって定まる状態パラメータが閾値を上回るときには燃焼状態であると判定し、状態パラメータが閾値を下回るときには失火であると判定している。 Conventionally, as this type of misfire determination method for an internal combustion engine, a method for determining misfire of an internal combustion engine based on the combustion state of a combustion chamber in the internal combustion engine has been proposed (for example, see Patent Document 1). In this misfire determination method, a plurality of parameters are generated based on the analog waveform signal input to the control circuit, and when the state parameter determined by the time parameter and the waveform parameter exceeds the threshold value, it is determined that the combustion state is present, and the state parameter is the threshold value. When it falls below, it is determined that there is a misfire.
近年、ハイブリッド車として、システム起動時にバッテリの蓄電量が大きいときにはエンジンを始動せずにモータからの動力だけで走行する電動走行を優先して走行し、バッテリの蓄電量が減少するとエンジンを始動しバッテリの充放電を伴ってエンジンからの動力により走行するハイブリッド走行を優先して走行するものも提案されている。このハイブリッド車では、電動走行を優先して走行しているときでも走行に要求されるパワーが大きくなると、エンジンを始動してエンジンからのパワーを用いて走行し、その後、アクセルペダルが戻されると、エンジンの運転を停止して、再び電動走行に移行する。このとき、エンジンの排気を浄化する触媒の暖機が完了していないときには、触媒を暖機するのに適した運転状態でエンジンの運転することによって触媒を暖機してからエンジンの運転を停止することが好ましい。また、電動走行を優先して走行するモードでそうこうしているうちにバッテリの蓄電量が小さくなると、ハイブリッド走行を優先して走行するモードに移行するが、走行モードの移行の前にエンジンを始動して触媒の暖機やエンジン自体の暖機を行なうことが好ましい。さらに、ハイブリッド走行を優先して走行するときでも、走行に要求されるパワーが小さいときに触媒の暖機が完了していないときには、触媒を暖機してからエンジンの運転を停止することが好ましい。こうした触媒暖機は、走行モードによっては迅速に暖機を終了するのが好ましいときもあり、その場合、エンジンの回転数を大きくすると共にエンジンの回転数に応じて触媒暖機に適した運転条件でエンジンを運転することが好ましい。一方、こうした触媒暖機のためにエンジン22を運転しているときでも、良好なエミッションを得るためにエンジンのいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する必要があるが、走行モードによって触媒暖機のためのエンジンの運転条件が異なるため、電動走行を優先して走行しているときに適した失火の判定をハイブリッド走行を優先して走行しているときに用いても適正に失火が判定されない場合を生じる。
In recent years, as a hybrid vehicle, when the battery charge amount is large at the time of system startup, the engine is started without priority to the electric drive that runs only with the power from the motor, and the engine starts when the battery charge amount decreases. A vehicle that travels with priority given to a hybrid travel that travels by power from an engine with charging and discharging of a battery has been proposed. In this hybrid vehicle, when the power required for traveling increases even when traveling with priority on electric traveling, the engine is started and travels using the power from the engine, and then the accelerator pedal is returned. Then, the operation of the engine is stopped, and the electric driving is started again. At this time, if the warming-up of the catalyst for purifying the engine exhaust is not completed, the engine is warmed up by operating the engine in an operation state suitable for warming up the catalyst, and then the engine is stopped. It is preferable to do. In addition, if the battery charge is reduced while driving in a mode that gives priority to electric driving, the mode shifts to a mode that gives priority to hybrid driving, but the engine is started before changing to the driving mode. It is preferable to warm up the catalyst and warm up the engine itself. Further, even when the hybrid travel is prioritized, it is preferable that the engine is stopped after the catalyst is warmed up when the catalyst warm-up is not completed when the power required for travel is small. . Depending on the driving mode, it may be preferable to end the warm-up quickly. In this case, the engine speed is increased and the operating conditions suitable for the catalyst warm-up according to the engine speed. It is preferable to operate the engine. On the other hand, even when the
本発明のハイブリッド車および内燃機関の失火判定方法は、走行モードにより触媒暖機のための内燃機関の運転条件を異なるものとした場合でも、内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かをより適正に判定することを主目的とする。 The hybrid vehicle and internal combustion engine misfire determination method according to the present invention determines whether any cylinder of the internal combustion engine is misfired even when the operating conditions of the internal combustion engine for warming up the catalyst differ depending on the travel mode. The main purpose is to determine the above appropriately.
本発明のハイブリッド車および内燃機関の失火判定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The hybrid vehicle and internal combustion engine misfire determination method of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明のハイブリッド車は、
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた複数気筒の内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能なハイブリッド車であって、
前記電動走行を優先する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードとを選択的に設定するモード設定手段と、
走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
前記浄化触媒の暖機を行なう際、前記電動走行優先モードが設定されているときには前記内燃機関が第1の回転数で運転されると共に前記内燃機関の運転条件が前記内燃機関を前記第1の回転数で運転したときに前記浄化触媒の暖機に適した第1の触媒暖機条件となり且つ前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記内燃機関が前記第1の回転数とは異なる第2の回転数で運転されると共に前記内燃機関の運転条件が前記内燃機関を前記第2の回転数で運転したときに前記浄化触媒の暖機に適した前記第1の触媒暖機条件とは異なる第2の触媒暖機条件となり且つ前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
前記電動走行優先モードが設定されている状態で前記浄化触媒の暖機が行なわれているときには前記内燃機関の出力軸の回転変動に対して第1の閾値を用いて前記内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されている状態で前記浄化触媒の暖機が行なわれているときには前記内燃機関の出力軸の回転変動に対して前記第1の閾値とは異なる第2の閾値を用いて前記内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する失火判定手段と、
を備えることを要旨とする。
The hybrid vehicle of the present invention
A multi-cylinder internal combustion engine in which a purification device capable of outputting driving power and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, an electric motor capable of inputting / outputting driving power, and exchange of electric power with the electric motor Power storage means capable of running, and traveling using only the power input / output from the electric motor and using the power output from the internal combustion engine and the power input / output from the electric motor A hybrid vehicle capable of hybrid driving,
Mode setting means for selectively setting an electric travel priority mode that prioritizes the electric travel and a hybrid travel priority mode that prioritizes the hybrid travel;
Traveling power setting means for setting traveling power required for traveling;
When warming up the purification catalyst, when the electric travel priority mode is set, the internal combustion engine is operated at the first rotational speed, and the operating condition of the internal combustion engine causes the internal combustion engine to The hybrid running is performed by controlling the internal combustion engine and the electric motor so that the first catalyst warm-up condition suitable for warming up the purification catalyst when running at the rotation speed and running with the set running power. When the priority mode is set, the internal combustion engine is operated at a second rotational speed different from the first rotational speed, and the operating condition of the internal combustion engine is that the internal combustion engine is operated at the second rotational speed. The internal combustion engine and the second catalyst warm-up condition different from the first catalyst warm-up condition suitable for warming up the purification catalyst, and so that the engine travels with the set travel power. Control means for controlling the motive,
When the purification catalyst is warmed up in the state where the electric travel priority mode is set, any one of the internal combustion engines is used by using a first threshold with respect to rotational fluctuations of the output shaft of the internal combustion engine. It is determined whether or not the cylinder has misfired, and when the purification catalyst is warmed up in the state where the hybrid travel priority mode is set, the first change is made against the rotational fluctuation of the output shaft of the internal combustion engine. Misfire determination means for determining whether any of the cylinders of the internal combustion engine has misfired using a second threshold different from the threshold of 1;
It is a summary to provide.
この本発明のハイブリッド車では、浄化触媒の暖機を行なう際に、電動走行優先モードが設定されているときには内燃機関が第1の回転数で運転されると共に内燃機関の運転条件が内燃機関を第1の回転数で運転したときに浄化触媒の暖機に適した第1の触媒暖機条件となり且つ走行に要求される走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには内燃機関が第1の回転数とは異なる第2の回転数で運転されると共に内燃機関の運転条件が内燃機関を第2の回転数で運転したときに浄化触媒の暖機に適した第1の触媒暖機条件とは異なる第2の触媒暖機条件となり且つ走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。これにより、走行モードに適した触媒暖機を行なうことができる。そして、電動走行優先モードが設定されている状態で浄化触媒の暖機が行なわれているときには内燃機関の出力軸の回転変動に対して第1の閾値を用いて内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定し、ハイブリッド走行優先モードが設定されている状態で浄化触媒の暖機が行なわれているときには内燃機関の出力軸の回転変動に対して第1の閾値とは異なる第2の閾値を用いて内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する。これにより、走行モードに適した触媒暖機を行なっている最中の内燃機関の失火をより適正に判定することができる。 In the hybrid vehicle of the present invention, when the purification catalyst is warmed up, if the electric travel priority mode is set, the internal combustion engine is operated at the first rotational speed and the operating condition of the internal combustion engine is Hybrid driving is performed by controlling the internal combustion engine and the electric motor so as to run at the first catalyst warm-up condition suitable for warming up the purified catalyst when the engine is operated at the first rotational speed and travel power required for travel. When the priority mode is set, the internal combustion engine is operated at a second rotational speed different from the first rotational speed, and the purification catalyst is operated when the operating condition of the internal combustion engine operates the internal combustion engine at the second rotational speed. The internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the second catalyst warm-up condition is different from the first catalyst warm-up condition suitable for the warm-up of the engine and the vehicle is driven by the traveling power. Thereby, catalyst warm-up suitable for the running mode can be performed. When the purification catalyst is warmed up in the state where the electric travel priority mode is set, any cylinder of the internal combustion engine uses the first threshold value with respect to the rotational fluctuation of the output shaft of the internal combustion engine. It is determined whether or not a misfire has occurred, and when the purification catalyst is warmed up in the state where the hybrid travel priority mode is set, the first threshold value differs from the rotation fluctuation of the output shaft of the internal combustion engine. It is determined whether any cylinder of the internal combustion engine has misfired using the second threshold value. As a result, it is possible to more appropriately determine the misfire of the internal combustion engine during the catalyst warm-up suitable for the travel mode.
こうした本発明のハイブリッド車において、前記第1の回転数は前記第2の回転数より大きい回転数であり、前記第1の閾値は、前記内燃機関の出力軸の回転変動を前記内燃機関の出力軸が所定回転角だけ回転するのに必要な時間である所定回転角回転所要時間の変動とし、該所定回転角回転所要時間が閾値を超えたときに前記内燃機関のいずれかの気筒が失火している判定する際の閾値としたときに、前記第2の閾値より小さい値である、ものとすることもできる。これは、電動走行優先モードのときの触媒暖機の際の内燃機関の回転数をハイブリッド走行優先モードのときより大きくして電動走行優先モードにおける触媒暖機を迅速に終了し、電動走行の時間を長くしたいときに有効なものとなる。この場合、前記第1の触媒暖機条件は前記浄化触媒を暖機する際の点火時期を第1の点火時期とする条件であり、前記第2の触媒暖機条件は前記浄化触媒を暖機する際の点火時期を前記第1の点火時期より早い第2の点火時期とする条件である、ものとすることもできる。こうすれば、電動走行優先モードにおける触媒暖機を更に迅速に終了することができる。 In such a hybrid vehicle of the present invention, the first rotational speed is higher than the second rotational speed, and the first threshold value is the rotational fluctuation of the output shaft of the internal combustion engine. When the predetermined rotation angle rotation required time, which is the time required for the shaft to rotate by the predetermined rotation angle, is changed, and when the predetermined rotation angle rotation required time exceeds a threshold value, one of the cylinders of the internal combustion engine misfires. It is also possible to assume that the threshold value is smaller than the second threshold value. This is because the rotational speed of the internal combustion engine at the time of catalyst warm-up in the electric travel priority mode is made larger than that in the hybrid travel priority mode, and the catalyst warm-up in the electric travel priority mode is quickly completed, and the electric travel time It is effective when you want to lengthen. In this case, the first catalyst warm-up condition is a condition in which the ignition timing at the time of warming up the purification catalyst is the first ignition timing, and the second catalyst warm-up condition is the warm-up of the purification catalyst. It is also possible to make the ignition timing at the time of performing the second ignition timing earlier than the first ignition timing. By so doing, the catalyst warm-up in the electric travel priority mode can be completed more quickly.
また、本発明のハイブリッド車において、前記第1の回転数は前記第2の回転数より小さい回転数であり、前記第1の閾値は、前記内燃機関の出力軸の回転変動を前記内燃機関の出力軸が所定回転角だけ回転するのに必要な時間である所定回転角回転所要時間の変動とし、該所定回転角回転所要時間が閾値を超えたときに前記内燃機関のいずれかの気筒が失火している判定する際の閾値としたときに、前記第2の閾値より大きい値である、ものとすることもできる。これは、ハイブリッド走行優先モードのときの触媒暖機の際の内燃機関の回転数を電動走行優先モードのときより大きくしてハイブリッド走行優先モードにおける触媒暖機を迅速に終了し、ハイブリッド走行時のエミッションを良好なものとするのに有効なものとなる。この場合、前記第1の触媒暖機条件は前記浄化触媒を暖機する際の点火時期を第1の点火時期とする条件であり、前記第2の触媒暖機条件は前記浄化触媒を暖機する際の点火時期を前記第1の点火時期より遅い第2の点火時期とする条件である、ものとすることもできる。こうすれば、ハイブリッド走行優先モードにおける触媒暖機を更に迅速に終了することができる。 Further, in the hybrid vehicle of the present invention, the first rotational speed is smaller than the second rotational speed, and the first threshold value is the rotational fluctuation of the output shaft of the internal combustion engine. Fluctuation in the required rotation time, which is the time required for the output shaft to rotate by the predetermined rotation angle, and any cylinder of the internal combustion engine misfires when the predetermined rotation angle rotation required time exceeds a threshold value It is also possible to assume that the value is larger than the second threshold value when the threshold value is used for determination. This is because the rotational speed of the internal combustion engine at the time of warming up the catalyst in the hybrid driving priority mode is made larger than that in the electric driving priority mode to quickly end the catalyst warming up in the hybrid driving priority mode. It is effective to improve the emission. In this case, the first catalyst warm-up condition is a condition in which the ignition timing when the purification catalyst is warmed up is the first ignition timing, and the second catalyst warm-up condition is the warm-up of the purification catalyst. It is also possible to assume that the ignition timing at the time of ignition is a second ignition timing that is later than the first ignition timing. By so doing, the catalyst warm-up in the hybrid travel priority mode can be completed more quickly.
本発明のハイブリッド車において、前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、を備え、前記制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段ある、ものとすることもできる。 In the hybrid vehicle of the present invention, a generator capable of exchanging electric power with the power storage means and capable of inputting / outputting power, an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a drive shaft connected to the axle A planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to three axes, and the control means may be means for controlling the generator during operation control of the internal combustion engine.
また、本発明のハイブリッド車において、外部電源に接続されて前記蓄電手段を充電可能な充電手段、を備えるものとすることもできる。 In addition, the hybrid vehicle of the present invention may include charging means connected to an external power source and capable of charging the power storage means.
本発明の内燃機関の失火判定方法は、
走行用の動力を出力可能で排気浄化用の浄化触媒を有する浄化装置が排気系に取り付けられた複数気筒の内燃機関と、走行用の動力を入出力可能な電動機と、前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、を備え、前記電動機から入出力される動力だけを用いて走行する電動走行と前記内燃機関から出力される動力と前記電動機から入出力される動力とを用いて走行するハイブリッド走行とが可能で、前記電動走行を優先する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードとが選択的に設定され、前記浄化触媒の暖機を行なう際、前記電動走行優先モードが設定されているときには前記内燃機関が第1の回転数で運転されると共に前記内燃機関の運転条件が前記内燃機関を前記第1の回転数で運転したときに前記浄化触媒の暖機に適した第1の触媒暖機条件となり且つ走行に要求される走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記内燃機関が前記第1の回転数より小さな第2の回転数で運転されると共に前記内燃機関の運転条件が前記内燃機関を前記第2の回転数で運転したときに前記浄化触媒の暖機に適した前記第1の触媒暖機条件とは異なる第2の触媒暖機条件となり且つ前記走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御するハイブリッド車の前記内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する失火判定方法であって、
前記電動走行優先モードが設定されている状態で前記浄化触媒の暖機が行なわれているときには前記内燃機関の出力軸が所定回転角だけ回転するのに必要な時間である所定回転角回転所要時間が第1の閾値を超えたときに前記内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されている状態で前記浄化触媒の暖機が行なわれているときには前記所定回転角回転所要時間が前記第1の閾値より大きな第2の閾値を超えたときに前記内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する、
ことを特徴とする。
The misfire determination method for an internal combustion engine of the present invention includes:
A multi-cylinder internal combustion engine in which a purification device capable of outputting driving power and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, an electric motor capable of inputting / outputting driving power, and exchange of electric power with the electric motor Power storage means capable of running, and traveling using only the power input / output from the electric motor and using the power output from the internal combustion engine and the power input / output from the electric motor When the purifying catalyst is warmed up, an electric driving priority mode that prioritizes the electric driving and a hybrid driving priority mode that prioritizes the hybrid driving are selectively set, and the electric driving priority is given. When the mode is set, the internal combustion engine is operated at the first rotational speed, and the operating condition of the internal combustion engine is that the internal combustion engine is operated at the first rotational speed. Sometimes, the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the first catalyst warm-up condition suitable for warming-up of the purification catalyst is satisfied and the travel power required for travel is controlled, and the hybrid travel priority mode is set. When the internal combustion engine is operated at a second rotational speed smaller than the first rotational speed, and the operating condition of the internal combustion engine is operated at the second rotational speed, the purification is performed. The internal combustion engine of a hybrid vehicle that has a second catalyst warm-up condition different from the first catalyst warm-up condition suitable for catalyst warm-up and that controls the internal combustion engine and the electric motor to run with the running power A misfire determination method for determining whether any cylinder of an engine is misfired,
When the purification catalyst is warmed up in the state where the electric travel priority mode is set, a predetermined rotation angle rotation required time which is a time required for the output shaft of the internal combustion engine to rotate by a predetermined rotation angle When the first threshold value is exceeded, it is determined whether any of the cylinders of the internal combustion engine has misfired, and the purification catalyst is warmed up with the hybrid travel priority mode set. Determining whether any of the cylinders of the internal combustion engine has misfired when the predetermined rotation angle rotation required time exceeds a second threshold value that is greater than the first threshold value;
It is characterized by that.
この本発明の内燃機関の失火判定方法では、ハイブリッド車は、浄化触媒の暖機を行なう際には、電動走行優先モードが設定されているときには内燃機関が第1の回転数で運転されると共に内燃機関の運転条件が内燃機関を第1の回転数で運転したときに浄化触媒の暖機に適した第1の触媒暖機条件となり且つ走行に要求される走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには内燃機関が第1の回転数とは異なる第2の回転数で運転されると共に内燃機関の運転条件が内燃機関を第2の回転数で運転したときに浄化触媒の暖機に適した第1の触媒暖機条件とは異なる第2の触媒暖機条件となり且つ走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御する。本発明の内燃機関の失火判定方法では、ハイブリッド車が電動走行優先モードが設定されている状態で浄化触媒の暖機が行なわれているときには内燃機関の出力軸の回転変動に対して第1の閾値を用いて内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定し、ハイブリッド車がハイブリッド走行優先モードが設定されている状態で浄化触媒の暖機が行なわれているときには内燃機関の出力軸の回転変動に対して第1の閾値とは異なる第2の閾値を用いて内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する。これにより、走行モードに適した触媒暖機を行なっている最中の内燃機関の失火をより適正に判定することができる。 In the misfire determination method for an internal combustion engine according to the present invention, when the hybrid vehicle warms up the purification catalyst, the internal combustion engine is operated at the first rotational speed when the electric travel priority mode is set. When the operating condition of the internal combustion engine is the first catalyst warm-up condition suitable for warming up the purification catalyst when the internal combustion engine is operated at the first rotational speed, the internal combustion engine travels with the travel power required for travel. When the hybrid travel priority mode is set, the internal combustion engine is operated at a second rotational speed different from the first rotational speed, and the operating condition of the internal combustion engine The internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the second catalyst warm-up condition is different from the first catalyst warm-up condition suitable for warming up the purification catalyst when the engine is operated at the rotational speed and the vehicle is driven by the traveling power. According to the misfire determination method for an internal combustion engine of the present invention, when the purification vehicle is warmed up while the hybrid vehicle is set to the electric travel priority mode, the first change is made against the rotational fluctuation of the output shaft of the internal combustion engine. A threshold is used to determine whether any cylinder of the internal combustion engine has misfired. When the hybrid vehicle is warming up the purification catalyst in a state where the hybrid travel priority mode is set, the internal combustion engine It is determined whether any cylinder of the internal combustion engine has misfired using a second threshold value different from the first threshold value for the rotational fluctuation of the output shaft. As a result, it is possible to more appropriately determine the misfire of the internal combustion engine during the catalyst warm-up suitable for the travel mode.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車20の構成の概略を示す構成図であり、図2は、エンジン22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。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a hybrid vehicle 20 according to an embodiment of the present invention, and FIG. As shown in the figure, the hybrid vehicle 20 of the embodiment includes an
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複数気筒(例えば6気筒)の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浄化装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。
The
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Tw,燃焼室内に取り付けられた圧力センサ143からの筒内圧力Pin,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からの吸入空気量Qa,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Ta,空燃比センサ135aからの空燃比AF,酸素センサ135bからの酸素信号O2,浄化装置134に取り付けられた温度センサ135cからの触媒温度Tc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の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、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を演算したり、エアフローメータ148からの吸入空気量Qaとエンジン22の回転数Neとに基づいて体積効率(エンジン22の1サイクルあたりの行程容積に対する1サイクルで実際に吸入される空気の容積の比)KLを演算したりしている。
The
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。
The power distribution and
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。
The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the
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。なお、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、電池温度Tbに基づいて入出力制限Win,Woutの基本値を設定し、バッテリ50の残容量(SOC)に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Win,Woutの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
The
バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54には、直流電力の電圧を変換してバッテリ50に供給するDC/DCコンバータ56が接続されており、このDC/DCコンバータ56には電源コード59を介して供給される商用電源からの交流電力を直流電力に変換するAC/DCコンバータ58が接続されている。したがって、電源コード59を商用電源に接続すると共にAC/DCコンバータ58とDC/DCコンバータ56とを制御することにより、商用電源からの電力によりバッテリ50を充電することができる。なお、AC/DCコンバータ58とDC/DCコンバータ56は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により制御される。
Connected to the
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,外気の温度を検出する外気温センサ89からの外気温Toutなどが入力ポートを介して入力されている。また、ハイブリッド用電子制御ユニット70からは、AC/DCコンバータ58へのスイッチング制御信号やDC/DCコンバータ56のスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。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。
The hybrid
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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードは、いずれもエンジン22の運転を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するモードであるから、以下、両者を合わせてエンジン運転モードとして考えることができる。
The hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured calculates the required torque to be output to the
また、実施例のハイブリッド自動車20では、自宅や予め設定した充電ポイントに到達するときにエンジン22の始動については十分に行なうことができる程度にバッテリ50の残容量(SOC)が低くなるように走行中にバッテリ50の充放電の制御を行ない、自宅や予め設定した充電ポイントで車両をシステム停止した後に電源コード59を商用電源に接続し、DC/DCコンバータ56とAC/DCコンバータ58とを制御することによって商用電源から電力によりバッテリ50を満充電や満充電より低い所定の充電状態とする。そして、バッテリ50の充電後にシステム起動したときには、図3に例示する走行モード設定ルーチンに示すように、基本的には、バッテリ50の残容量(SOC)がエンジン22の始動を行なうことができる程度に設定された閾値Shvに至るまでモータ運転モードによる走行(電動走行)を優先して走行する電動走行優先モードを設定して走行し(ステップS100〜S120)、バッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvに至った以降はエンジン運転モードによる走行(ハイブリッド走行)を優先して走行するハイブリッド走行優先モードを設定して走行する(ステップS170)。電動走行優先モードを設定して走行している最中でも浄化装置134の三元触媒の暖機が終了していないときには、ハイブリッド走行優先モードへの移行に備えて三元触媒の暖機を行なうために、バッテリ50の残容量(SOC)が閾値Shvより触媒暖機に必要な時間に相当する分だけ大きな閾値Sref未満となったときに触媒暖機要請フラグFcに値1を設定する(ステップS130〜S150)。ここで、触媒暖機要請フラグFcは、浄化装置134の三元触媒の暖機が要請されているか否かを示すものである。触媒暖機要請フラグFcについては図5の触媒暖機要請ルーチンを用いて触媒暖機要請を行なう際の動作を説明する際に詳述する。なお、自宅や予め設定した充電ポイントで車両をシステム停止した後に商用電力によるバッテリ50の充電が行なわれずに、システム起動したときには、システム停止したときの走行モードが設定される。従って、システム停止したときにハイブリッド走行優先モードが設定されていたときにはシステム起動したときに電動走行優先モードが設定されることなく、ハイブリッド走行モードが設定される。
Further, in the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the
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、特に浄化装置134の三元触媒を暖機する触媒暖機を実行しながら走行する際の動作について説明する。図4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り、図5はエンジンECU24により実行される触媒暖機要請ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図6はエンジンECU24により実行される触媒暖機条件設定ルーチンの一例を示すフローチャートであり、図7はエンジンECU24により実行される失火判定処理の一例を示すフローチャートである。説明の都合上、まず、図4の駆動制御ルーチンを用いて駆動制御について説明し、次に図5の触媒暖機要請ルーチンを用いて触媒暖機を要請する際の処理について説明し、その後、図6の触媒暖機条件設定ルーチンを用いて触媒暖機時の条件について説明し、最後に図7の失火判定処理を用いてエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かの判定処理を説明する。
Next, the operation of the hybrid vehicle 20 of the embodiment thus configured, particularly the operation when running while performing the catalyst warm-up for warming the three-way catalyst of the
図4の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,バッテリ50の残容量(SOC),バッテリ50の入出力制限Win,Wout,触媒暖機要請フラグFc,走行モード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S200)。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、バッテリ50残容量(SOC)は、電流センサにより検出されたバッテリ50の充放電電流の積算値に基づいて演算されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から通信により入力するものとした。触媒暖機要請フラグFcは、図3の走行モード設定ルーチンや図5の触媒暖機要請ルーチンにより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。走行モードは、図3に例示する走行モード設定ルーチンにより設定されてRAM76の所定領域に格納されたものを読み込むことにより入力するものとした。
When the drive control routine of FIG. 4 is executed, the
こうして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*と走行のために車両に要求される走行用パワーPdrv*とを設定する(ステップS210)。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。走行用パワーPdrv*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものと損失としてのロス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。
When the data is thus input, the required torque Tr * to be output to the
続いて、走行モードが電動走行優先モードであるかハイブリッド走行優先モードであるかを判定し(ステップS220)、走行モードが電動走行優先モードであるときにはバッテリ50を充放電すべき電力に相当するパワー、即ち、バッテリ50を充放電するためにエンジン22から出力すべきパワーである充放電要求パワーPb*として値0を設定し(ステップS230)、走行モードがハイブリッド走行優先モードであるときには充放電要求パワーPb*としてバッテリ50の残容量SOCに応じた値を設定し(ステップS240)、設定した充放電要求パワーPb*と走行用パワーPdrv*との和としてエンジン22から出力すべき要求パワーPe*を設定する(ステップS250)。走行モードがハイブリッド走行優先モードであるときの充放電要求パワーPb*は、実施例では、バッテリ50の残容量SOCと充放電要求パワーPb*との関係を予め定めて充放電要求パワー設定用マップとして記憶しておき、バッテリ50の残容量SOCが与えられるとマップから対応する充放電要求パワーPb*を導出して設定するものとした。充放電要求パワー設定用マップの一例を図9に示す。実施例では、図示するように、制御中心残容量Scntを中心とした若干の不感帯を設け、残容量SOCが制御中心残容量Scntから不感帯を超えて大きくなるとバッテリ50から放電するための充放電要求パワーPb*が設定され、残容量SOCが制御中心残容量Scntから不感帯を超えて小さくなるとバッテリ50を充電するための充放電要求パワーPb*が設定される。なお、制御中心残容量Scntは、走行モードを設定する際の閾値Shv以上の値として任意に定めることができる。
Subsequently, it is determined whether the driving mode is the electric driving priority mode or the hybrid driving priority mode (step S220). When the driving mode is the electric driving priority mode, the power corresponding to the electric power to be charged / discharged of the
次に、エンジン22を運転中であるか或いは運転停止中であるかを判定し(ステップS260)、エンジン22が運転停止中であるときには、触媒暖機要請フラグFcが値0であるか否かを調べ(ステップS265)、触媒暖機要請フラグFcが値0のときには、浄化触媒の暖機は要請されていないと判定し、設定した要求パワーPe*が閾値Pstart以上であるか否かを判定する(ステップS270)。ここで、閾値Pstartは、エンジン22を始動して電動走行からエンジン22からの動力を用いて走行するハイブリッド走行に切り替える必要が生じるパワーとして設定されており、モータMG2から出力可能な最大パワーより若干小さなパワーを用いることができる。
Next, it is determined whether the
要求パワーPe*が閾値Pstart未満であると判定されると、電動走行を継続すべきと判断し、モータMG1のトルク指令Tm1*に値0を設定すると共に(ステップS280)、要求トルクTr*を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したものをモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpとして設定し(ステップS290)、バッテリ50の入出力制限Win,WoutをモータMG2の回転数Nm2で除してモータMG2のトルク制限Tm2min,Tm2maxを計算すると共に(ステップS300)、仮トルクTm2tmpを次式(1)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し(ステップS310)、設定したトルク指令Tm1*,Tm2*をモータECU40に送信して(ステップS320)、本ルーチンを終了する。こうした制御により、モータMG2からバッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内で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。
If it is determined that the required power Pe * is less than the threshold value Pstart, it is determined that the electric travel should be continued, a
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (1) Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (1)
ステップS270で要求パワーPe*が閾値Pstart以上と判定されると、エンジン22を始動する(ステップS330)。ここで、エンジン22の始動は、モータMG1からトルクを出力すると共にこのトルクの出力に伴って駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるトルクをモータMG2によりキャンセルするトルクを出力することによりエンジン22をクランキングし、エンジン22の回転数Neが所定回転数(例えば1000rpm)に至ったときに燃料噴射制御や点火制御などを開始することにより行なわれる。なお、このエンジン22の始動の最中も要求トルクTr*がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG2の駆動制御が行なわれる。即ち、モータMG2から出力すべきトルクは、要求トルクTr*をリングギヤ軸32aに出力するためのトルクとエンジン22をクランキングする際にリングギヤ軸32aに作用するトルクをキャンセルするためのトルクとの和のトルクとなる。電動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。
If it is determined in step S270 that the required power Pe * is greater than or equal to the threshold value Pstart, the
エンジン22を始動すると、設定した要求パワーPe*とエンジン22を効率よく動作させる動作ラインと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(ステップS350)。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11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。
When the
続いて、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とを用いて次式(2)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とに基づいて式(3)によりモータMG1から出力すべきトルク指令Tm1*を計算する(ステップS360)。ここで、式(2)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12に示す。図中、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。式(2)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。ここで、式(3)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(3)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。
Subsequently, the target rotational speed Nm1 * of the motor MG1 is calculated by the following equation (2) using the target rotational speed Ne * of the
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (3)
Nm1 * = Ne * ・ (1 + ρ) / ρ-Nm2 / ρ (2)
Tm1 * = ρ ・ Te * / (1 + ρ) + k1 (Nm1 * -Nm1) + k2∫ (Nm1 * -Nm1) dt (3)
そして、要求トルクTr*にトルク指令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モータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを次式(4)により計算し(ステップS370)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを次式(5)および式(6)により計算すると共に(ステップS380)、設定した仮トルクTm2tmpを式(7)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS390)。ここで、式(4)は、図12の共線図から容易に導くことができる。
Then, by adding the torque command Tm1 * divided by the gear ratio ρ of the power distribution and
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (4)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (6)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (7)
Tm2tmp = (Tr * + Tm1 * / ρ) / Gr (4)
Tm2min = (Win-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (5)
Tm2max = (Wout-Tm1 * ・ Nm1) / Nm2 (6)
Tm2 * = max (min (Tm2tmp, Tm2max), Tm2min) (7)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS400)、駆動制御ルーチンを終了する。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,点火制御などの制御を行なう。また、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、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン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。
When the target rotational speed Ne * of the
こうしてエンジン22からの動力を用いての走行を開始すると、次回このルーチンが実行されたときにはステップS220でエンジン22は運転中であると判定されるから、要求パワーPe*をエンジン22の運転を停止するための閾値Pstopと比較する(ステップS340)。ここで、閾値Pstopは、エンジン22の始動と運転停止とにヒステリシスを持たせるためにエンジン22を始動するための閾値Pstartより若干小さな値を用いることができる。要求パワーPe*が閾値Pstop以上のときには、エンジン22の運転を継続すべきと判断し、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22から要求パワーPe*を出力しながら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ようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する処理を実行して(ステップS350〜S400)、本ルーチンを終了する。
When the running using the power from the
要求パワーPe*が閾値Pstop未満となると、触媒暖機要請フラグFcが値1であるか否かを判定し(ステップS410)、触媒暖機要請フラグFcが値1のときには、浄化装置134の三元触媒の暖機が要請されていると判断し、走行モードを調べる(ステップS420)。走行モードがハイブリッド走行優先モードであるときには、触媒暖機を行なう際のエンジン22の回転数Neを大きくする必要がないと判断し、通常の触媒暖機に用いる回転数Ne1をエンジン22の目標回転数Ne*に設定し(ステップS430)、走行モードが電動走行優先モードであるときには、触媒暖機を行なう際のエンジン22の回転数Neを大きくする必要があると判断し、通常時の触媒暖機に用いる回転数Ne1より大きな回転数Ne2をエンジン22の目標回転数Ne*に設定する(ステップS440)。走行モードが電動走行優先モードであるときに触媒暖機に適したエンジン22の運転状態としてのエンジン22の回転数Neを大きくするのは、エンジン22における爆発燃焼の回数を多くして迅速に触媒暖機を完了させるためである。そして、エンジン22の目標トルクTe*に触媒暖機時のトルクTsetを設定し(ステップS450)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を目標回転数Ne*,目標トルクTe*による触媒暖機運転状態で運転しながら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ようモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する処理を実行し(ステップS360〜S400)、本ルーチンを終了する。ここで、トルクTsetとしては、値0としてエンジン22を自立運転させるものとしてもよいし、若干の正の値を設定してエンジン22を若干の負荷運転させるものとしてもよい。トルクTsetとして値0を用いたときには、モータMG1のトルク指令Tm1*には値0が設定され、モータMG2のトルク指令Tm2*には基本的には要求トルクTr*を減速ギヤ35のギヤ比Grで除した値が設定され、トルクTsetとして若干の正の値を用いたときには、モータMG1のトルク指令Tm1*には式(3)により計算される値が設定され、モータMG2のトルク指令Tm2*には基本的には式(4)により計算される仮モータトルクTm2tmpが設定される。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、エンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*をエンジンECU24に送信する際には、触媒暖機運転を実行する旨の制御信号も送信する。これにより、エンジンECU24は、触媒暖機運転を行なうことができる。
When the required power Pe * is less than the threshold value Pstop, it is determined whether or not the catalyst warm-up request flag Fc has a value of 1 (step S410). It is determined that warming-up of the original catalyst is requested, and the travel mode is checked (step S420). When the travel mode is the hybrid travel priority mode, it is determined that there is no need to increase the rotational speed Ne of the
ステップS410で触媒暖機要請フラグFcが値0であると判定されると、触媒暖機の必要はないと判断し、エンジン22の運転を停止する(ステップS460)。エンジン22の運転の停止は、エンジン22の運転を停止する制御信号をエンジンECU24に送信し、エンジンECU24がエンジン22への燃料噴射制御や点火制御を停止することにより行なわれる。こうしてエンジン22の運転を停止すると、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でモータMG2から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ようモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してモータECU40に送信する処理を実行して(ステップS280〜S320)、本ルーチンを終了する。
If it is determined in step S410 that the catalyst warm-up request flag Fc is 0, it is determined that catalyst warm-up is not necessary, and the operation of the
ステップS265で触媒暖機要請フラグFcが値1であると判定されると、エンジン22を始動し(ステップS415)、ステップS420以降の処理を実行して本ルーチンを終了する。ステップS265で触媒暖機要請フラグFcが値1であると判定される場合としては、システム起動してから電動走行優先モードでハイブリッド走行することなくバッテリ50の残容量(SOC)が閾値Sref未満に至って図3の走行モード設定ルーチンで触媒暖機要請フラグFcに値1が設定された場合である。
If it is determined in step S265 that the catalyst warm-up request flag Fc is a
次に、図5の触媒暖機要請ルーチンを用いて触媒暖機を要請する際の処理について説明する。触媒暖機要請ルーチンが実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、温度センサ135cからの触媒温度Tcや温度センサ142からの冷却水温Tw,車速V,走行モードなど触媒暖機要請を設定するのに必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS500)。ここで、車速Vは、車速センサ88により検出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。また、走行モードは、図3の走行モード設定ルーチンを実行することにより設定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。
Next, processing when requesting catalyst warm-up using the catalyst warm-up request routine of FIG. 5 will be described. When the catalyst warm-up request routine is executed, the
データを入力すると、現在設定されている走行モードを調べ(ステップS510)、走行モードとして電動走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を開始する開始温度Tstartに温度T11を設定すると共に触媒暖機を完了する完了温度Tstopに温度T12を設定し(ステップS520)、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときには、開始温度Tstartに温度T11と同一か或いは低い温度T21を設定すると共に完了温度Tstopに温度T12より低い温度T22を設定する(ステップS530)。ここで、温度T11,T21は、温度T12,T22より低い温度であり、温度T12,T22として例えば500℃,400℃などの温度を用いた場合には、300℃や200℃などの温度を用いることができる。電動走行優先モードが設定されているときに触媒暖機を完了する完了温度Tstopとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときの温度T22より高い温度T12を設定するのは、電動走行が優先されるため、次にエンジン22が始動されるまでに要する時間がハイブリッド走行優先モードのときより長くなると考えられ、その間に浄化装置134の三元触媒の温度が低下することを考慮するためである。また、ハイブリッド走行優先モードが設定されているときの完了温度Tstopとしては、ハイブリッド走行が優先されるために次にエンジン22が始動されるまでに要する時間は短いため、その間に浄化装置134の三元触媒の温度が低下することを考慮する必要がないことから、三元触媒が活性化する下限温度より若干高い温度とするのが好ましい。このため、電動走行優先モードが設定されているときの完了温度Tstopである温度T12は、電動走行による触媒温度Tcの低下を見込んで、ハイブリッド走行優先モードが設定されているときの完了温度Tstopである温度T22より50℃や100℃或いは150℃程度高い温度を用いるのが好ましい。なお、温度T11,T12,T21,T22については、温度T11,T21が温度T12,T22より低く、温度T12が温度T22より高い条件を満たすよう浄化装置134の触媒の特性やバッテリ50の性能などにより決定すればよい。
When the data is input, the currently set travel mode is checked (step S510). When the electric travel priority mode is set as the travel mode, the temperature T11 is set to the start temperature Tstart for starting the catalyst warm-up and the catalyst is set. When the temperature T12 is set as the completion temperature Tstop for completing the warm-up (step S520) and the hybrid travel priority mode is set as the travel mode, the start temperature Tstart is set to a temperature T21 that is equal to or lower than the temperature T11. A temperature T22 lower than the temperature T12 is set as the completion temperature Tstop (step S530). Here, the temperatures T11 and T21 are lower than the temperatures T12 and T22, and when temperatures such as 500 ° C. and 400 ° C. are used as the temperatures T12 and T22, temperatures such as 300 ° C. and 200 ° C. are used. be able to. Setting the temperature T12 higher than the temperature T22 when the hybrid travel priority mode is set as the completion temperature Tstop for completing the catalyst warm-up when the electric travel priority mode is set gives priority to the electric travel. Therefore, it is considered that the time required until the
こうして開始温度Tstartと完了温度Tstopとを設定すると、触媒暖機要請フラグFcを調べ(ステップS540)、触媒暖機要請フラグFcが値0のときには、触媒温度Tcが開始温度Tstart未満であるか否かを判定し(ステップS550)、触媒温度Tcが開始温度Tstart以上のときには触媒暖機は不要と判断して本ルーチンを終了し、触媒温度Tcが開始温度Tstart未満のときには、触媒暖機が必要と判断し、触媒暖機要請フラグFcに値1をセットして(ステップS560)、本ルーチンを終了する。
When the start temperature Tstart and the completion temperature Tstop are thus set, the catalyst warm-up request flag Fc is checked (step S540). (Step S550), when the catalyst temperature Tc is equal to or higher than the start temperature Tstart, it is determined that the catalyst warm-up is unnecessary and this routine is terminated. When the catalyst temperature Tc is lower than the start temperature Tstart, the catalyst warm-up is necessary. The
ステップS540で触媒暖機要請フラグFcが値1であると判定すると、触媒温度Tcが触媒暖機を完了する完了温度Tstop以上であるか否かを判定し(ステップS570)、触媒温度Tcが完了温度Tstop未満のときには、触媒暖機が完了していないと判断して、本ルーチンを終了し、触媒温度Tcが完了温度Tstop以上のときには、触媒暖機が完了したと判断して、触媒暖機要請フラグFcに値0をセットして(ステップS580)、本ルーチンを終了する。
If it is determined in step S540 that the catalyst warm-up request flag Fc is the
次に、図6の触媒暖機条件設定ルーチンを用いて触媒暖機を行なう際の条件設定を説明する。触媒暖機条件設定ルーチンが実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、走行モードを入力すると共に(ステップS800)、入力した走行モードを調べる処理を実行する(ステップS810)。走行モードがハイブリッド走行優先モードであるとき、即ち、触媒暖機を行なう際にエンジン22を通常の回転数Ne1で運転するときには、エンジン22を始動した直後の燃料増量補正時の補正量τupに対してはエンジン22が回転数Ne1で運転されるときに適正な補正量τup1(ステップS820)、エンジン22を始動した直後に開始した燃料増量補正を減衰させる燃料増量減衰タイミングTendに対しては燃料増量補正を開始してからの経過時間としてエンジン22が回転数Ne1で運転されるときに適正なタイミングTend1(ステップS822)、エンジン22のクランキング時に吸気管負圧を形成するためにスロットルバルブ124を締め込む際の締め込み量θsに対してはエンジン22が回転数Ne1で運転されるときに適正な締め込み量θs1(ステップS824)、触媒暖機を行なう際のスロットル開度θに対してはエンジン22が回転数Ne1で運転されるときに適正なスロットル開度θ1(ステップS826)、触媒暖機を行なう際のスロットル開度θに反映させるためのタイミングとしてのスロットル反映タイミングTimに対してはエンジン22が回転数Ne1で運転されるときに適正なタイミングTim1(ステップS828)、触媒暖機を行なう際のエンジン22を始動した直後にエンジン22の回転数Neを安定させるための空燃比制御のために空燃比AFをリーンとしたときおよびリッチとしたときのフィードバック終了の判定に要する時間としての空燃比制御判定時間Tafに対してはリーンおよびリッチのいずれに対してもエンジン22が回転数Ne1で運転されるときに適正な判定時間Taf1(ステップS830)、触媒暖機を行なう際の点火時期の遅角量としての点火遅角θdに対してはエンジン22が回転数Ne1で運転されるときに適正な点火遅角θd1(ステップS832)、を触媒暖機条件として設定して本ルーチンを終了する。
Next, a description will be given of condition setting when performing catalyst warm-up using the catalyst warm-up condition setting routine of FIG. When the catalyst warm-up condition setting routine is executed, the
一方、ステップS810で走行モードが電動走行優先モードであるとき、即ち、触媒暖機を行なう際にエンジン22を通常の回転数Ne1より大きな回転数Ne2で運転するときには、エンジン22を始動した直後の燃料増量補正時の補正量τupに対してはエンジン22が回転数Ne2で運転されているときに適正な値としてエンジン22が回転数Ne1で運転されるときの補正量τup1より大きな補正量τup2(ステップS840)、エンジン22を始動した直後に開始した燃料増量補正を減衰させる燃料増量減衰タイミングTendに対しては燃料増量補正を開始してからの経過時間としてエンジン22が回転数Ne2で運転されているときに適正な値としてエンジン22が回転数Ne1で運転されるときのタイミングTend1より早いタイミングTend2(ステップS842)、エンジン22のクランキング時に吸気管負圧を形成するためにスロットルバルブ124を締め込む際の締め込み量θsに対してはエンジン22が回転数Ne2で運転されているときに適正な値としてエンジン22が回転数Ne1で運転されるときの締め込み量θs1より大きな締め込み量θs2(ステップS844)、触媒暖機を行なう際のスロットル開度θに対してはエンジン22が回転数Ne2で運転されているときに適正な値としてエンジン22が回転数Ne1で運転されるときのスロットル開度θ1より大きなスロットル開度θ2(ステップS846)、触媒暖機を行なう際のスロットル開度θに反映させるためのタイミングとしてのスロットル反映タイミングTimに対してはエンジン22が回転数Ne2で運転されているときに適正な値としてエンジン22が回転数Ne1で運転されるときのタイミングTim1より早いタイミングTim2(ステップS848)、触媒暖機を行なう際のエンジン22を始動した直後にエンジン22の回転数Neを安定させるための空燃比制御のために空燃比AFをリーンとしたときおよびリッチとしたときのフィードバック終了の判定に要する時間としての空燃比制御判定時間Tafに対してはリーンおよびリッチのいずれに対してもエンジン22が回転数Ne2で運転されているときに適正な値としてエンジン22が回転数Ne1で運転されるときの判定時間Taf1より短い判定時間Taf2(ステップS850)、触媒暖機を行なう際の点火時期の遅角量としての点火遅角θdに対してはエンジン22が回転数Ne2で運転されているときに適正な値としてエンジン22が回転数Ne1で運転されるときの点火遅角θd1より大きな点火遅角θd2(ステップS852)、を触媒暖機条件として設定して本ルーチンを終了する。
On the other hand, when the travel mode is the electric travel priority mode in step S810, that is, when the
ここで、エンジン22を回転数Ne2として触媒暖機を行なうときにエンジン22を始動した直後の燃料増量補正時の補正量τupに対してはエンジン22が回転数Ne1で運転されるときの補正量τup1より大きな補正量τup2を設定するのは、エンジン22の回転数が大きくてもより確実にエンジン22の爆発燃焼を生じさせることに基づくものと考えられる。また、エンジン22を回転数Ne2として触媒暖機を行なうときにエンジン22を始動した直後に開始した燃料増量補正を減衰させる燃料増量減衰タイミングTendに対しては燃料増量補正を開始してからの経過時間としてエンジン22が回転数Ne1で運転されるときのタイミングTend1より早いタイミングTend2とするのは、三元触媒の暖機だけでなくエンジン22の暖機も迅速に行なわれることに基づくものと考えられる。エンジン22を回転数Ne2として触媒暖機を行なうときにエンジン22のクランキング時に吸気管負圧を形成するためにスロットルバルブ124を締め込む際の締め込み量θsに対してはエンジン22が回転数Ne1で運転されるときの締め込み量θs1より大きな締め込み量θs2とするのは、エンジン22の回転数Neが大きい方がスロットル開度θが大きくなり、吸気管負圧の形成が困難になることに基づくものと考えられる。エンジン22を回転数Ne2として触媒暖機を行なうときに触媒暖機を行なう際のスロットル開度θに対してはエンジン22が回転数Ne1で運転されるときのスロットル開度θ1より大きなスロットル開度θ2とするのは、エンジン22の回転数Neを大きくすると共にスロットル開度θを大きくした方が三元触媒の暖機が迅速に行なうことができることに基づくものと考えられる。エンジン22を回転数Ne2として触媒暖機を行なうときに触媒暖機を行なう際のスロットル開度θに反映させるためのタイミングとしてのスロットル反映タイミングTimに対してはエンジン22が回転数Ne1で運転されるときのタイミングTim1より早いタイミングTim2とするのは、エンジン22の回転数Neを大きくしたときの方が吸入空気量Qaの変化などが大きくなることに基づくものと考えられる。エンジン22を回転数Ne2として触媒暖機を行なうときに触媒暖機を行なう際のエンジン22を始動した直後にエンジン22の回転数Neを安定させるための空燃比制御のために空燃比AFをリーンとしたときおよびリッチとしたときのフィードバック終了の判定に要する時間としての空燃比制御判定時間Tafに対してはリーンおよびリッチのいずれに対してもエンジン22が回転数Ne1で運転されるときの判定時間Taf1より短い判定時間Taf2とするのは、エンジン22の回転数Neを大きくすると吸入空気量Qaの積算値の増加の程度も大きくなることに基づくものと考えられる。エンジン22を回転数Ne2として触媒暖機を行なうときに触媒暖機を行なう際の点火時期の遅角量としての点火遅角θdに対してはエンジン22が回転数Ne1で運転されるときの点火遅角θd1より大きな点火遅角θd2とするのは、エンジン22の回転数Neを大きくしたときの方が点火時期を遅くしてもエンジン22を安定して運転することができることや点火時期を遅くする方が三元触媒を迅速に暖機することができることに基づくものと考えられる。
Here, the correction amount when the
次に、図7の失火判定処理を用いてエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かの判定処理を説明する。失火判定処理が実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、クランク角30度毎のクランク角CAとエンジン22の回転数Ne(CA)とを入力し(ステップS900)、入力したエンジン22の回転数Ne(CA)の逆数によりクランクシャフト26が30度回転するのに要する30度回転所要時間T30(CA)を計算する処理を実行する(ステップS910)。続いて、失火判定の対象となる気筒の圧縮行程の上死点から30度後(ATDC30)と90度後(ATDC90)の30度回転所要時間T30(ATDC30),T30(ATDC90)の差分[T30(ATDC30)−T30(ATDC90)]を所要時間差分TD30として計算し(ステップS920)、計算した所要時間差分TD30の360度前に所要時間差分TD30として計算される値との差(所要時間差分TD30の360度差)[TD30−TD30(360度前)]を判定用値J30として計算する(ステップS930)。ここで、所要時間差分TD30は、圧縮上死点からの角度から考えれば、エンジン22の燃焼(爆発)によるピストン132の加速の程度から、その気筒が正常に燃焼(爆発)していれば負の値となり、その気筒が失火していると正の値となる。このため、判定用値J30は、対象の気筒が正常に燃焼(爆発)していれば値0近傍の値となり、対象の気筒が失火していれば正常に燃焼している気筒の所要時間差分TD30の絶対値の値より大きな正の値となる。
Next, the determination process of whether or not any cylinder of the
次に、走行モードを調べ(ステップS940)、走行モードがハイブリッド走行優先モードのときには、通常の触媒暖機運転中の失火判定に用いる閾値J1を判定用閾値Jrefに設定し(ステップS950)、走行モードが電動走行優先モードのときには、通常の触媒暖機運転中の失火判定に用いる閾値J1より小さな閾値J2を判定用閾値Jrefに設定する(ステップS960)。そして、計算した判定用値J30を設定した判定用閾値Jrefと比較し(ステップS970)、判定用値J30が判定用閾値Jrefより大きいときには対象の気筒が失火していると判定して(ステップS980)、失火判定処理を終了し、判定用値J30が判定用閾値Jref以下のときには対象の気筒は失火していないと判定して失火判定処理を終了する。ここで、電動走行優先モードのときに判定用閾値Jrefとして用いる閾値J2が閾値J1より小さいのは、電動走行優先モードにおける触媒暖機の際のエンジン22の回転数Ne2がハイブリッド走行優先モードにおける触媒暖機の際のエンジン22の回転数Ne1より大きいことや電動走行優先モードにおける触媒暖機の際の点火時期の遅角量としての点火遅角θdに用いる点火遅角θd2がハイブリッド走行優先モードにおける触媒暖機の際の点火遅角θd1より大きいことに基づく。このように、走行モードにより失火判定の閾値を異なるものとすることにより、電動走行優先モードにおける触媒暖機のときでもハイブリッド走行優先モードにおける触媒暖機のときでも、より適正にエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定することができる。
Next, the travel mode is checked (step S940). When the travel mode is the hybrid travel priority mode, the threshold value J1 used for misfire determination during the normal catalyst warm-up operation is set as the determination threshold value Jref (step S950). When the mode is the electric travel priority mode, the threshold value J2 smaller than the threshold value J1 used for the misfire determination during the normal catalyst warm-up operation is set as the determination threshold value Jref (step S960). Then, the calculated determination value J30 is compared with the set determination threshold value Jref (step S970), and when the determination value J30 is larger than the determination threshold value Jref, it is determined that the target cylinder has misfired (step S980). ), The misfire determination process is terminated, and when the determination value J30 is equal to or less than the determination threshold Jref, it is determined that the target cylinder has not misfired, and the misfire determination process is terminated. Here, the threshold value J2 used as the determination threshold value Jref in the electric travel priority mode is smaller than the threshold value J1 because the rotational speed Ne2 of the
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、走行モードが電動走行優先モードのときに三元触媒の暖機が必要なときにはエンジン22の回転数Neを通常の回転数Ne1より大きな回転数Ne2で且つエンジン22を回転数Ne2で運転したときに触媒暖機に適した運転条件でエンジン22を運転して触媒暖機を行なうと共にエンジン22の運転に適した失火判定用の閾値J2を判定用閾値Jrefとして用いて失火判定を行ない、走行モードがハイブリッド走行優先モードのときに三元触媒の暖機が必要なときにはエンジン22の回転数Neを通常の回転数Ne1で且つエンジン22を回転数Ne1で運転したときに触媒暖機に適した運転条件でエンジン22を運転して触媒暖機を行なうと共にエンジン22の運転に適した失火判定用の閾値J1を判定用閾値Jrefとして用いて失火判定を行なうことにより、走行モードに応じて、より適正に触媒暖機を行なうことができると共にエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かをより適正に判定することができる。
According to the hybrid vehicle 20 of the embodiment described above, when the travel mode is the electric travel priority mode, when the three-way catalyst needs to be warmed up, the rotational speed Ne2 of the
もとより、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Tstopとして三元触媒が活性化する下限温度より若干高い温度である温度T22を設定して触媒暖機に適した運転状態でエンジン22を運転しながら要求トルクTr*を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力して走行し、走行モードとして電動走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Tstopとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときの温度T22より高い温度T12を設定して触媒暖機に適した運転状態でエンジン22を運転しながら要求トルクTr*を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力して走行することにより、走行モードに応じた触媒暖機を行ないながら走行することができる。即ち、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときに完了温度Tstopとして三元触媒が活性化する下限温度より若干高い温度である温度T22を設定して触媒暖機を行なうことにより、過剰な触媒暖機を抑制することができると共にエミッションの悪化を抑制することができる。また、走行モードとして電動走行優先モードが設定されているときに完了温度Tstopとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときの温度T22より高い温度T12を設定して触媒暖機を行なうことにより、電動走行による触媒温度Tcが低下しても、次にエンジン22が始動されたときの触媒温度Tcを触媒が活性化する温度以上とすることができ、エミッションの悪化を抑制することができる。
Of course, when the hybrid travel priority mode is set as the travel mode, a temperature T22 that is slightly higher than the lower limit temperature at which the three-way catalyst is activated is set as the completion temperature Tstop for completing the catalyst warm-up. When the
また、実施例のハイブリッド自動車20によれば、走行モードがハイブリッド走行優先モードのときには、エンジン22を通常の回転数Ne1で運転すると共にエンジン22を回転数Ne1で運転したときに触媒暖機に適したエンジン22の運転条件(触媒暖機条件)を用いて触媒暖機が完了するまで変更されることなく触媒暖機を行ない、走行モードが電動走行優先モードのときには、エンジン22を通常の回転数Ne1より大きな回転数Ne2で運転すると共にエンジン22を回転数Ne2で運転したときに触媒暖機に適したエンジン22の運転条件(触媒暖機条件)を用いて触媒暖機が完了するまで変更されることなく触媒暖機を行なうことにより、触媒暖機の最中に触媒暖機条件が変更されることによって適正に触媒暖機が行なわれなくなることを抑制することができると共に触媒暖機の最中に触媒暖機条件が変更されることによってエンジン22の運転状態が変化することによる違和感を運転者や乗員に与えるのを抑制することができる。
Further, according to the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the travel mode is the hybrid travel priority mode, the
実施例のハイブリッド自動車20では、走行モードが電動走行優先モードのときに触媒暖機を行なうときには、ハイブリッド走行優先モードのときに触媒暖機を行なうときのエンジン22の回転数Ne1より大きな回転数Ne2によりエンジン22を運転すると共にエンジン22を回転数Ne2で運転したときに触媒暖機に適したエンジン22の運転条件(触媒暖機条件)を用いて触媒暖機を行なうと共にハイブリッド走行優先モードにおける触媒暖機中の失火判定に用いる閾値J1より小さな閾値J2を判定用閾値Jrefとして用いてエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定するものとしたが、走行モードが電動走行優先モードのときに触媒暖機を行なうときには、ハイブリッド走行優先モードのときに触媒暖機を行なうときのエンジン22の回転数Ne1より小さな回転数Ne3によりエンジン22を運転すると共にエンジン22を回転数Ne3で運転したときに触媒暖機に適したエンジン22の運転条件(触媒暖機条件)を用いて触媒暖機を行なうと共にハイブリッド走行優先モードにおける触媒暖機中の失火判定に用いる閾値J1より大きな閾値J3を判定用閾値Jrefとして用いてエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定するものとしてもよい。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the catalyst warm-up is performed when the travel mode is the electric travel priority mode, the rotational speed Ne2 is larger than the rotational speed Ne1 of the
実施例のハイブリッド自動車20では、触媒暖機を行なうときのエンジン22の運転条件(触媒暖機条件)として、エンジン22を始動した直後の燃料増量補正時の補正量τup,エンジン22を始動した直後に開始した燃料増量補正を減衰させる燃料増量減衰タイミングTend,エンジン22のクランキング時に吸気管負圧を形成するためにスロットルバルブ124を締め込む際の締め込み量θs,触媒暖機を行なう際のスロットル開度θ,触媒暖機を行なう際のスロットル開度θに反映させるためのタイミングとしてのスロットル反映タイミングTim,触媒暖機を行なう際のエンジン22を始動した直後にエンジン22の回転数Neを安定させるための空燃比制御のために空燃比AFをリーンとしたときおよびリッチとしたときのフィードバック終了の判定に要する時間としての空燃比制御判定時間Taf,触媒暖機を行なう際の点火時期の遅角量としての点火遅角θdをエンジン22の回転数Neに応じて変更するものとしたが、これらの条件の一部だけをエンジン22の回転数Neに応じて変更するものとしてもよいし、これらの条件以外の条件、例えば、吸気バルブ128の開閉タイミングなどをエンジン22の回転数Neに応じて変更するものとしてもよい。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, as the operating condition (catalyst warm-up condition) of the
実施例のハイブリッド自動車20では、触媒暖機を行なうときには、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Tstopとして三元触媒が活性化する下限温度より若干高い温度である温度T22を設定するものとしたが、走行モードとしてハイブリッド走行優先モードが設定されているときには、触媒暖機を完了する完了温度Tstopとして三元触媒が活性化する下限温度を設定するものとしてもよく、触媒暖機を完了する完了温度Tstopとして三元触媒が活性化する下限温度より高い温度を設定するものとしてもよい。また、走行モードによっては触媒暖機を完了する完了温度Tstopを変更しないものとしてもよい。 In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, when the catalyst warm-up is performed, when the hybrid travel priority mode is set as the travel mode, the completion temperature Tstop for completing the catalyst warm-up is slightly lower than the lower limit temperature at which the three-way catalyst is activated. Although the high temperature T22 is set, when the hybrid travel priority mode is set as the travel mode, the lower limit temperature at which the three-way catalyst is activated is set as the completion temperature Tstop for completing the catalyst warm-up. Alternatively, a temperature higher than the lower limit temperature at which the three-way catalyst is activated may be set as the completion temperature Tstop for completing the catalyst warm-up. Further, depending on the travel mode, the completion temperature Tstop for completing the catalyst warm-up may not be changed.
実施例のハイブリッド自動車20では、浄化装置134に温度センサ135cが取り付けられて触媒温度Tcを検出し、この検出した触媒温度Tcを用いて触媒暖機の開始の判定や完了の判定を行なうものとしたが、温度センサ135cを備えず、吸気温Taや冷却水温Tw,吸入空気量Qaの積算値に基づいて三元触媒の温度を推定し、この推定した温度を用いて触媒暖機の開始の判定や完了の判定を行なうものとしてもよい。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the temperature sensor 135c is attached to the
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13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13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。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the motor MG2 is shifted by the
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14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。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power of the
実施例のハイブリッド自動車20では、エンジン22から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に出力すると共にモータMG2からの動力を減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに出力するものとしたが、図15の変形例のハイブリッド自動車320に例示するように、駆動輪63a,63bに接続された駆動軸に変速機330を介してモータMGを取り付け、モータMGの回転軸にクラッチ329を介してエンジン22を接続する構成とし、エンジン22からの動力をモータMGの回転軸と変速機330とを介して駆動軸に出力すると共にモータMGからの動力を変速機330を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図16の変形例のハイブリッド自動車420に例示するように、エンジン22からの動力を変速機430を介して駆動輪63a,63bに接続された車軸に出力すると共にモータMGからの動力を駆動輪63a,63bが接続された車軸とは異なる車軸(図16における車輪64a,64bに接続された車軸)に出力するものとしてもよい。即ち、走行用の動力を出力するエンジンと走行用の動力を出力する電動機とを備えるものであれば如何なるタイプのハイブリッド自動車としてもよいのである。
In the hybrid vehicle 20 of the embodiment, the power from the
実施例のハイブリッド自動車20では、商用電源からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ50を充電するためのDC/DCコンバータ56やAC/DCコンバータ58を備える、いわゆるプラグインハイブリッド車として構成したが、商用電源からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ50を充電するためのDC/DCコンバータ56やAC/DCコンバータ58を備えないハイブリッド車に適用するものとしてもよい。この場合、走行モードを残容量SOCにより設定するものだけでなく、電動走行優先モードとハイブリッド走行優先モードとを切り替えるスイッチを運転席近傍に設け、運転者によるスイッチの操作状態に応じて走行モードを設定するものとしてもよい。
The hybrid vehicle 20 of the embodiment is configured as a so-called plug-in hybrid vehicle including a DC /
また、こうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外のハイブリッド車の形態としてもよい。また、ハイブリッド車に搭載される内燃機関の失火判定方法の形態としてもよい。 Moreover, it is not limited to what is applied to such a hybrid vehicle, It is good also as a hybrid vehicle form other than a vehicle. Moreover, it is good also as a form of the misfire determination method of the internal combustion engine mounted in a hybrid vehicle.
実施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、三元触媒を有する浄化装置134が排気系に取り付けられたエンジン22が「内燃機関」に相当し、モータMG2が「電動機に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、バッテリ50の残容量SOCが閾値Shv未満に至ったか否かにより電動走行優先モードとハイブリッド走行優先モードとを切り替える図3の走行モード設定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が「モード設定手段」に相当し、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*を設定すると共に設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものと損失としてのロスLossとの和として走行のために車両に要求される走行用パワーPdrv*とを設定する図4の駆動制御ルーチンのステップS110の処理を実行するハイブリッド用電子制御ユニット70が「走行用パワー設定手段」に相当し、走行モードがハイブリッド走行優先モードのときにはエンジン22を通常の回転数Ne1で運転して触媒暖機を行ないながら要求トルクTr*を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定し、走行モードが電動走行優先モードのときにはエンジン22を回転数Ne1より大きな回転数Ne2で運転して触媒暖機を行ないながら要求トルクTr*を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力して走行するようエンジン22の目標回転数Ne*,目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定する図4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、走行モードがハイブリッド走行優先モードのときにエンジン22を通常の回転数Ne1で運転して触媒暖機を行なうときにはエンジン22を通常の回転数Ne1で運転したときに触媒暖機に適したエンジン22の運転条件(触媒暖機条件)を設定し、走行モードが電動走行優先モードのときにエンジン22を回転数Ne1より大きな回転数Ne2で運転して触媒暖機を行なうときにはエンジン22を回転数Ne2で運転したときに触媒暖機に適したエンジン22の運転条件(触媒暖機条件)を設定する図6の触媒暖機条件設定ルーチンを実行すると共に目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御したり触媒暖機に適した設定した運転条件でエンジン22が運転されるようスロットル制御や燃料噴射制御,点火制御などを実行するエンジンECU24と、トルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「制御手段」に相当し、走行モードがハイブリッド走行優先モードのときに触媒暖機を行なっているときにエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定するときにはエンジン22を通常の回転数Ne1で且つエンジン22を回転数Ne1で運転したときに触媒暖機に適した運転条件で運転したときに適した失火判定用の閾値J1を判定用閾値Jrefとして用いて失火判定を行ない、走行モードが電動走行優先モードのときに触媒暖機を行なっているときにエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定するときにはエンジン22を通常の回転数Ne1より大きな回転数Ne2で且つエンジン22を回転数Ne2で運転したときに触媒暖機に適した運転条件で運転したときに適したハイブリッド走行優先モード時における閾値J1より小さな失火判定用の閾値J2を判定用閾値Jrefとして用いて失火判定を行なう図7の失火判定処理を実行するエンジンECU24が「失火判定手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
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、浄化触媒を有する浄化装置が排気に取り付けられたものであれば、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。「蓄電手段」としては、二次電池としてのバッテリ50に限定されるものではなく、キャパシタなど、電力動力入出力手段とや電動機と電力のやりとりが可能であれば如何なるものとしても構わない。「モード設定手段」としては、バッテリ50の残容量SOCが閾値Shv未満に至ったか否かにより電動走行優先モードとハイブリッド走行優先モードとを切り替えるものに限定されるものではなく、電動走行優先モードとハイブリッド走行優先モードとを切り替えるスイッチを設け、このスイッチの操作状態に応じて走行モードを設定するものとするなど、電動走行を優先する電動走行優先モードとハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードとを選択的に設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「走行用パワー設定手段」としては、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*を設定すると共に設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものと損失としてのロスLossとの和として走行のために車両に要求される走行用パワーPdrv*とを設定するものに限定されるものではなく、アクセル開度Accだけに基づいて要求トルクを設定すると共にこの設定した要求トルクに基づいて走行用パワーを設定するものとしたり、走行経路が予め設定されているものにあっては走行経路における走行位置に基づいて要求トルクを設定すると共にこの設定した要求トルクに基づいて走行用パワーを設定するものとしたり、要求トルクを設定することなしに直接に走行用パワーを設定するものとしたりするなど、走行に要求される走行用パワーを設定するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。また、「制御手段」としては、走行モードがハイブリッド走行優先モードのときにはエンジン22を通常の回転数Ne1で且つこの回転数Ne1で運転したときに触媒暖機に適したエンジン22の運転条件(触媒暖機条件)で運転して触媒暖機を行ないながら要求トルクTr*を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力して走行するようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御し、走行モードが電動走行優先モードのときにはエンジン22を回転数Ne1より大きな回転数Ne2で且つこの回転数Ne2で運転したときに触媒暖機に適したエンジン22の運転条件(触媒暖機条件)で運転して触媒暖機を行ないながら要求トルクTr*を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力して走行するようエンジン22とモータMG1,MG2を制御するものに限定されるものではなく、走行モードが電動走行優先モードのときにはエンジン22を回転数Ne1より小さな回転数Ne3で且つこの回転数Ne3で運転したときに触媒暖機に適したエンジン22の運転条件(触媒暖機条件)で運転して触媒暖機を行ないながら要求トルクTr*を駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力して走行するようエンジン22とモータMG1,MG2を制御するとするなど、浄化触媒の暖機を行なう際、電動走行優先モードが設定されているときには内燃機関が第1の回転数で運転されると共に内燃機関の運転条件が内燃機関を第1の回転数で運転したときに浄化触媒の暖機に適した第1の触媒暖機条件となり且つ走行に要求される走行用パワーにより走行するよう内燃機関と電動機とを制御し、ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには内燃機関が第1の回転数とは異なる第2の回転数で運転されると共に内燃機関の運転条件が内燃機関を第2の回転数で運転したときに浄化触媒の暖機に適した第1の触媒暖機条件とは異なる第2の触媒暖機条件となり且つ走行用パワーにより走行するよう内燃機関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。「失火判定手段」としては、走行モードがハイブリッド走行優先モードのときに触媒暖機を行なっているときにエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定するときにはエンジン22を通常の回転数Ne1で且つエンジン22を回転数Ne1で運転したときに触媒暖機に適した運転条件で運転したときに適した失火判定用の閾値J1を判定用閾値Jrefとして用いて失火判定を行ない、走行モードが電動走行優先モードのときに触媒暖機を行なっているときにエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定するときにはエンジン22を通常の回転数Ne1より大きな回転数Ne2で且つエンジン22を回転数Ne2で運転したときに触媒暖機に適した運転条件で運転したときに適したハイブリッド走行優先モード時における閾値J1より小さな失火判定用の閾値J2を判定用閾値Jrefとして用いて失火判定を行なうものに限定されるものではなく、走行モードが電動走行優先モードのときに触媒暖機を行なっているときにエンジン22のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定するときにはエンジン22を通常の回転数Ne1より小さな回転数Ne3で且つエンジン22を回転数Ne3で運転したときに触媒暖機に適した運転条件で運転したときに適したハイブリッド走行優先モード時における閾値J1より大きな失火判定用の閾値J3を判定用閾値Jrefとして用いて失火判定を行なうものとするなど、電動走行優先モードが設定されている状態で浄化触媒の暖機が行なわれているときには内燃機関の出力軸の回転変動に対して第1の閾値を用いて内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定し、ハイブリッド走行優先モードが設定されている状態で浄化触媒の暖機が行なわれているときには内燃機関の出力軸の回転変動に対して第1の閾値とは異なる第2の閾値を用いて内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定するものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the “internal combustion engine” is not limited to an internal combustion engine that outputs power using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil, but may be one in which a purification device having a purification catalyst is attached to the exhaust. For example, any type of internal combustion engine such as a hydrogen engine may be used. The “motor” is not limited to the motor MG2 configured as a synchronous generator motor, and may be any type of motor as long as it can input and output power to the drive shaft, such as an induction motor. . The “power storage means” is not limited to the
なお、実施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。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
本発明は、ハイブリッド車の製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of hybrid vehicles.
20,120,220,320,420 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、56 DC/DCコンバータ、58 AC/DCコンバータ、59 電源コード、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、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、135c 温度センサ、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、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ、234 アウターロータ、329 クラッチ、330,430 変速機、MG,MG1,MG2 モータ。 20, 120, 220, 320, 420 Hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 power distribution integration mechanism, 31 sun gear , 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 pinion gear, 34 carrier, 35 reduction gear, 40 electronic control unit for motor (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 Electronic control unit for battery (battery ECU), 54 power line, 56 DC / DC converter, 58 AC / DC converter, 59 power cord, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b Driving wheel, 64a, 64b wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal , 86 Brake pedal position sensor, 88 Vehicle speed sensor, 122 Air cleaner, 124 Throttle valve, 126 Fuel injection valve, 128 Intake valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purifier, 135a Air-fuel ratio sensor, 135b Oxygen sensor, 135c Temperature sensor 136, throttle motor, 138 ignition coil, 140 crank position sensor, 142 water temperature sensor, 143 pressure sensor, 144 campo Sensor, 146 throttle valve position sensor, 148 air flow meter, 149 temperature sensor, 150 variable valve timing mechanism, 230 pair rotor motor, 232 inner rotor, 234 outer rotor, 329 clutch, 330, 430 transmission, MG, MG1, MG2 motor.
Claims (8)
前記電動走行を優先する電動走行優先モードと前記ハイブリッド走行を優先するハイブリッド走行優先モードとを選択的に設定するモード設定手段と、
走行に要求される走行用パワーを設定する走行用パワー設定手段と、
前記浄化触媒の暖機を行なう際、前記電動走行優先モードが設定されているときには前記内燃機関が第1の回転数で運転されると共に前記内燃機関の運転条件が前記内燃機関を前記第1の回転数で運転したときに前記浄化触媒の暖機に適した第1の触媒暖機条件となり且つ前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されているときには前記内燃機関が前記第1の回転数とは異なる第2の回転数で運転されると共に前記内燃機関の運転条件が前記内燃機関を前記第2の回転数で運転したときに前記浄化触媒の暖機に適した前記第1の触媒暖機条件とは異なる第2の触媒暖機条件となり且つ前記設定された走行用パワーにより走行するよう前記内燃機関と前記電動機とを制御する制御手段と、
前記電動走行優先モードが設定されている状態で前記浄化触媒の暖機が行なわれているときには前記内燃機関の出力軸の回転変動に対して第1の閾値を用いて前記内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されている状態で前記浄化触媒の暖機が行なわれているときには前記内燃機関の出力軸の回転変動に対して前記第1の閾値とは異なる第2の閾値を用いて前記内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する失火判定手段と、
を備えるハイブリッド車。 A multi-cylinder internal combustion engine in which a purification device capable of outputting driving power and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, an electric motor capable of inputting / outputting driving power, and exchange of electric power with the electric motor Power storage means capable of running, and traveling using only the power input / output from the electric motor and using the power output from the internal combustion engine and the power input / output from the electric motor A hybrid vehicle capable of hybrid driving,
Mode setting means for selectively setting an electric travel priority mode that prioritizes the electric travel and a hybrid travel priority mode that prioritizes the hybrid travel;
Traveling power setting means for setting traveling power required for traveling;
When warming up the purification catalyst, when the electric travel priority mode is set, the internal combustion engine is operated at the first rotational speed, and the operating condition of the internal combustion engine causes the internal combustion engine to The hybrid running is performed by controlling the internal combustion engine and the electric motor so that the first catalyst warm-up condition suitable for warming up the purification catalyst when running at the rotation speed and running with the set running power. When the priority mode is set, the internal combustion engine is operated at a second rotational speed different from the first rotational speed, and the operating condition of the internal combustion engine is that the internal combustion engine is operated at the second rotational speed. The internal combustion engine and the second catalyst warm-up condition different from the first catalyst warm-up condition suitable for warming up the purification catalyst, and so that the engine travels with the set travel power. Control means for controlling the motive,
When the purification catalyst is warmed up in the state where the electric travel priority mode is set, any one of the internal combustion engines is used by using a first threshold with respect to rotational fluctuations of the output shaft of the internal combustion engine. It is determined whether or not the cylinder has misfired, and when the purification catalyst is warmed up in the state where the hybrid travel priority mode is set, the first change is made against the rotational fluctuation of the output shaft of the internal combustion engine. Misfire determination means for determining whether any of the cylinders of the internal combustion engine has misfired using a second threshold different from the threshold of 1;
A hybrid car with
前記第1の回転数は、前記第2の回転数より大きい回転数であり、
前記第1の閾値は、前記内燃機関の出力軸の回転変動を前記内燃機関の出力軸が所定回転角だけ回転するのに必要な時間である所定回転角回転所要時間の変動とし、該所定回転角回転所要時間が閾値を超えたときに前記内燃機関のいずれかの気筒が失火している判定する際の閾値としたときに、前記第2の閾値より小さい値である、
ハイブリッド車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The first rotational speed is a rotational speed larger than the second rotational speed,
The first threshold value is a change in rotation of the output shaft of the internal combustion engine as a change in a predetermined rotation angle rotation required time, which is a time required for the output shaft of the internal combustion engine to rotate by a predetermined rotation angle. When the angular rotation required time exceeds a threshold value, a threshold value for determining that any cylinder of the internal combustion engine is misfiring is a value smaller than the second threshold value.
Hybrid car.
前記第1の触媒暖機条件は、前記浄化触媒を暖機する際の点火時期を第1の点火時期とする条件であり、
前記第2の触媒暖機条件は、前記浄化触媒を暖機する際の点火時期を前記第1の点火時期より遅い第2の点火時期とする条件である、
ハイブリッド車。 A hybrid vehicle according to claim 2,
The first catalyst warm-up condition is a condition in which an ignition timing when warming up the purification catalyst is a first ignition timing.
The second catalyst warm-up condition is a condition in which an ignition timing when warming up the purification catalyst is a second ignition timing that is later than the first ignition timing.
Hybrid car.
前記第1の回転数は、前記第2の回転数より小さい回転数であり、
前記第1の閾値は、前記内燃機関の出力軸の回転変動を前記内燃機関の出力軸が所定回転角だけ回転するのに必要な時間である所定回転角回転所要時間の変動とし、該所定回転角回転所要時間が閾値を超えたときに前記内燃機関のいずれかの気筒が失火している判定する際の閾値としたときに、前記第2の閾値より大きい値である、
ハイブリッド車。 The hybrid vehicle according to claim 1,
The first rotational speed is a rotational speed smaller than the second rotational speed,
The first threshold value is a change in rotation of the output shaft of the internal combustion engine as a change in a predetermined rotation angle rotation required time, which is a time required for the output shaft of the internal combustion engine to rotate by a predetermined rotation angle. When the angular rotation required time exceeds a threshold, when it is determined as a threshold for determining that any cylinder of the internal combustion engine has misfired, the value is greater than the second threshold.
Hybrid car.
前記第1の触媒暖機条件は、前記浄化触媒を暖機する際の点火時期を第1の点火時期とする条件であり、
前記第2の触媒暖機条件は、前記浄化触媒を暖機する際の点火時期を前記第1の点火時期より早い第2の点火時期とする条件である、
ハイブリッド車。 The hybrid vehicle according to claim 4,
The first catalyst warm-up condition is a condition in which an ignition timing when warming up the purification catalyst is a first ignition timing.
The second catalyst warm-up condition is a condition in which an ignition timing at the time of warming up the purification catalyst is a second ignition timing that is earlier than the first ignition timing.
Hybrid car.
前記蓄電手段と電力のやりとりが可能で動力を入出力可能な発電機と、
前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸と車軸に連結された駆動軸との3軸に3つの回転要素が接続された遊星歯車機構と、
を備え、
前記制御手段は、前記内燃機関の運転制御に際して前記発電機を制御する手段ある、
ハイブリッド車。 A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 5,
A generator capable of exchanging power with the power storage means and capable of inputting and outputting power;
A planetary gear mechanism in which three rotating elements are connected to three axes of an output shaft of the internal combustion engine, a rotating shaft of the generator, and a driving shaft connected to an axle;
With
The control means is means for controlling the generator during operation control of the internal combustion engine.
Hybrid car.
外部電源に接続されて前記蓄電手段を充電可能な充電手段、
を備えるハイブリッド車。 A hybrid vehicle according to any one of claims 1 to 6,
Charging means connected to an external power source and capable of charging the power storage means;
A hybrid car with
前記電動走行優先モードが設定されている状態で前記浄化触媒の暖機が行なわれているときには前記内燃機関の出力軸が所定回転角だけ回転するのに必要な時間である所定回転角回転所要時間が第1の閾値を超えたときに前記内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定し、前記ハイブリッド走行優先モードが設定されている状態で前記浄化触媒の暖機が行なわれているときには前記所定回転角回転所要時間が前記第1の閾値より大きな第2の閾値を超えたときに前記内燃機関のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する、
ことを特徴とする内燃機関の失火判定方法。 A multi-cylinder internal combustion engine in which a purification device capable of outputting driving power and having a purification catalyst for exhaust purification is attached to an exhaust system, an electric motor capable of inputting / outputting driving power, and exchange of electric power with the electric motor Power storage means capable of running, and traveling using only the power input / output from the electric motor and using the power output from the internal combustion engine and the power input / output from the electric motor When the purifying catalyst is warmed up, an electric driving priority mode that prioritizes the electric driving and a hybrid driving priority mode that prioritizes the hybrid driving are selectively set, and the electric driving priority is given. When the mode is set, the internal combustion engine is operated at the first rotational speed, and the operating condition of the internal combustion engine is that the internal combustion engine is operated at the first rotational speed. Sometimes, the internal combustion engine and the electric motor are controlled so that the first catalyst warm-up condition suitable for warming-up of the purification catalyst is satisfied and the travel power required for travel is controlled, and the hybrid travel priority mode is set. When the internal combustion engine is operated at a second rotational speed smaller than the first rotational speed, and the operating condition of the internal combustion engine is operated at the second rotational speed, the purification is performed. The internal combustion engine of a hybrid vehicle that has a second catalyst warm-up condition different from the first catalyst warm-up condition suitable for catalyst warm-up and that controls the internal combustion engine and the electric motor to run with the running power A misfire determination method for determining whether any cylinder of an engine is misfired,
When the purification catalyst is warmed up in the state where the electric travel priority mode is set, a predetermined rotation angle rotation required time which is a time required for the output shaft of the internal combustion engine to rotate by a predetermined rotation angle When the first threshold value is exceeded, it is determined whether any of the cylinders of the internal combustion engine has misfired, and the purification catalyst is warmed up with the hybrid travel priority mode set. Determining whether any of the cylinders of the internal combustion engine has misfired when the predetermined rotation angle rotation required time exceeds a second threshold value that is greater than the first threshold value;
A misfire determination method for an internal combustion engine.
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