JP2011144751A - 内燃機関装置，ハイブリッド自動車及び内燃機関の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】空燃比センサの異常診断が効率的により確実に実行されるようにする。
【解決手段】空燃比を理論空燃比よりリッチ側にしたりリーン側にしたりして空燃比センサの異常診断を実行するための条件が成立したときには、ＥＧＲシステムによる排気再循環を停止するＥＧＲ停止制御の実行を開始し（Ｓ３１０）、第１所定時間が経過するのを待って（Ｓ３２０）、エンジン２２から所定パワーＰｒｅｆ以上を出力するパワー嵩上げ制御の実行を開始し（Ｓ３３０）、第２所定時間が経過するのを待って（Ｓ３４０）、異常診断実行フラグＦａｃｔに値１をセットする（Ｓ３５０）。これにより、ＥＧＲ停止制御とパワー嵩上げ制御とが同時に実行されることにより空燃比Ａ／Ｆが大きく乱れ、空燃比センサの異常診断が実行されなくなるのを抑制することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、内燃機関装置，ハイブリッド自動車及び内燃機関の制御方法に関し、詳しくは、排気の酸素濃度に基づいて空燃比を検出する空燃比センサが排気管に取り付けられると共に排気を吸気に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関を備える内燃機関装置、こうした内燃機関装置と走行用の動力を出力する電動機とを搭載するハイブリッド自動車、排気の酸素濃度に基づいて空燃比を検出する空燃比センサが排気管に取り付けられると共に排気を吸気に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関の制御方法に関する。

従来、この種の内燃機関装置としては、酸素センサの異常診断を行なう条件が成立してその指示がなされたときには、エンジンをアイドル運転し、エンジンがアイドル運転で安定しているのを確認してから排気再循環を行なうバルブを閉じて排気再循環装置によりエンジンからの排気が吸気系に供給されない状態とし、その後、空燃比をリーン側やリッチ側に変動させたときの酸素センサの出力電圧に基づいて酸素センサの異常診断を行なうものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、こうした制御により、排気再循環を行なうバルブを閉じることなく酸素センサの異常診断を行なうものに比して酸素センサの異常診断を行なっているときのエミッションの悪化を抑制している。

特開２００９−４６０７６号公報

上述の内燃機関装置における酸素センサやこの出力値に基づいて空燃比を検出する空燃比センサの異常診断では、エンジンを安定して運転することが好ましいが、異常診断をより効率的に行なうためにはエンジンをある程度負荷運転する方が更に好ましい。このため、異常診断を開始する条件が成立したときに、エンジンからの出力が所定出力以上となるようエンジンを運転する出力増加制御を開始することも考えられるが、こうした出力増加制御を開始すると同時に排気再循環を行なうバルブを閉じると、実際の空燃比が大きく乱れ、異常診断を開始する条件が不成立になってしまい、異常診断が行なわれない場合が生じる。

本発明の内燃機関装置，ハイブリッド自動車及び内燃機関の制御方法は、空燃比センサの異常診断が効率的により確実に実行されるようにすることを主目的とする。

本発明の内燃機関装置，ハイブリッド自動車及び内燃機関の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の内燃機関装置は、
排気の酸素濃度に基づいて空燃比を検出する空燃比センサが排気管に取り付けられると共に排気を吸気に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関を備える内燃機関装置であって、
空燃比を理論空燃比よりリッチ側にしたりリーン側にしたりして前記空燃比センサに異常が生じているか否かを診断する異常診断制御を開始するための条件として予め定められた所定の診断条件が成立したときには、前記空燃比センサの異常診断を効率よく行なうために前記内燃機関からの出力が予め定められた所定出力以上となる出力増加制御と前記排気再循環装置による排気の吸気への再循環を停止する再循環停止制御とのうちの一方の制御を実行し、該一方の制御を開始してから第１の所定時間を経過した以降に他方の制御を実行し、該他方の制御を開始してから第２の所定時間を経過した以降に前記異常診断制御を実行するよう前記内燃機関を制御する制御手段、
を備えることを要旨とする。

この本発明の内燃機関装置では、空燃比を理論空燃比よりリッチ側にしたりリーン側にしたりして空燃比センサに異常が生じているか否かを診断する異常診断制御を開始するための条件としての所定の診断条件が成立したときには、空燃比センサの異常診断を効率よく行なうために内燃機関からの出力が予め定められた所定出力以上となる出力増加制御と排気再循環装置による排気の吸気への再循環を停止する再循環停止制御とのうちの一方の制御を実行し、この一方の制御を開始してから第１の所定時間を経過した以降に他方の制御を実行し、この他方の制御を開始してから第２の所定時間を経過した以降に異常診断制御を実行するよう内燃機関を制御する。これにより、出力増加制御と再循環停止制御とが同時に行なわれるのを回避し、出力増加制御と再循環停止制御とが同時に行なわれることによる不都合、即ち、空燃比が大きく乱れることによる所定の診断条件の不成立に伴って異常診断が実行されなくなるという不都合を回避することができる。もとより、出力増加制御を実行するから、異常診断を効率よく行なうことができる。また、再循環停止制御により排気の吸気への再循環は行なわれないから、異常診断時のエミッションの悪化を抑制することができる。これらのことから、空燃比センサの異常診断を効率的に且つより確実に実行することができるということができる。

こうした本発明の内燃機関装置において、前記一方の制御は前記再循環停止制御であり、前記他方の制御は前記出力増加制御である、ものとすることもできるし、逆に、前記一方の制御は前記出力増加制御であり、前記他方の制御は前記再循環停止制御である、ものとすることもできる。

また、本発明の内燃機関装置において、前記第１の所定時間は前記一方の制御を開始してから該一方の制御の実行に伴って少なくとも空燃比の変動が所定範囲内に収まるまでに要する時間として予め定められた時間であり、前記第２の所定時間は前記他方の制御を開始してから該他方の制御の実行に伴って少なくとも空燃比の変動が所定範囲内に収まるまでに要する時間として予め定められた時間である、ものとすることもできる。こうすれば、空燃比が大きく乱れることによる所定の診断条件の不成立に伴って異常診断が実行されなくなるという不都合をより確実に回避することができる。

本発明のハイブリッド自動車は、
上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置、即ち、基本的には、排気の酸素濃度に基づいて空燃比を検出する空燃比センサが排気管に取り付けられると共に排気を吸気に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関を備える内燃機関装置であって、空燃比を理論空燃比よりリッチ側にしたりリーン側にしたりして前記空燃比センサに異常が生じているか否かを診断する異常診断制御を開始するための条件として予め定められた所定の診断条件が成立したときには、前記空燃比センサの異常診断を効率よく行なうために前記内燃機関からの出力が予め定められた所定出力以上となる出力増加制御と前記排気再循環装置による排気の吸気への再循環を停止する再循環停止制御とのうちの一方の制御を実行し、該一方の制御を開始してから第１の所定時間を経過した以降に他方の制御を実行し、該他方の制御を開始してから第２の所定時間を経過した以降に前記異常診断制御を実行するよう前記内燃機関を制御する制御手段、を備える内燃機関装置と、走行用の動力を出力可能な電動機とを搭載することを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、上述のいずれかの態様の本発明の内燃機関装置を搭載するから、本発明の内燃機関装置が奏する効果、例えば、空燃比が大きく乱れることによる所定の診断条件の不成立に伴って異常診断が実行されなくなるという不都合を回避することができるという効果や、異常診断を効率よく行なうことができるという効果、異常診断時のエミッションの悪化を抑制することができるという効果、即ち、空燃比センサの異常診断を効率的に且つより確実に実行することができるという効果などと同様の効果を奏することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、動力を入出力する発電機と、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軸に接続され、該３軸のうちいずれか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、前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力するよう取り付けられてなる、ものとすることもできる。

本発明の内燃機関の制御方法は、
排気の酸素濃度に基づいて空燃比を検出する空燃比センサが排気管に取り付けられると共に排気を吸気に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関の制御方法であって、
空燃比を理論空燃比よりリッチ側にしたりリーン側にしたりして前記空燃比センサに異常が生じているか否かを診断する異常診断制御を開始するための条件として予め定められた所定の診断条件が成立したときには、前記空燃比センサの異常診断を効率よく行なうために前記内燃機関からの出力が予め定められた所定出力以上となる出力増加制御と前記排気再循環装置による排気の吸気への再循環を停止する再循環停止制御とのうちの一方の制御を実行し、該一方の制御を開始してから第１の所定時間を経過した以降に他方の制御を実行し、該他方の制御を開始してから第２の所定時間を経過した以降に前記異常診断制御を実行するよう前記内燃機関を制御する、
ことを特徴とする。

この本発明の内燃機関の制御方法では、空燃比を理論空燃比よりリッチ側にしたりリーン側にしたりして空燃比センサに異常が生じているか否かを診断する異常診断制御を開始するための条件としての所定の診断条件が成立したときには、空燃比センサの異常診断を効率よく行なうために内燃機関からの出力が予め定められた所定出力以上となる出力増加制御と排気再循環装置による排気の吸気への再循環を停止する再循環停止制御とのうちの一方の制御を実行し、この一方の制御を開始してから第１の所定時間を経過した以降に他方の制御を実行し、この他方の制御を開始してから第２の所定時間を経過した以降に異常診断制御を実行するよう内燃機関を制御する。これにより、出力増加制御と再循環停止制御とが同時に行なわれるのを回避し、出力増加制御と再循環停止制御とが同時に行なわれることによる不都合、即ち、空燃比が大きく乱れることによる所定の診断条件の不成立に伴って異常診断が実行されなくなるという不都合を回避することができる。もとより、出力増加制御を実行するから、異常診断を効率よく行なうことができる。また、再循環停止制御により排気の吸気への再循環は行なわれないから、異常診断時のエミッションの悪化を抑制することができる。これらのことから、空燃比センサの異常診断を効率的に且つより確実に実行することができるということができる。

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る。 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。 実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される異常診断実行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。 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。 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。 変形例のハイブリッド自動車３２０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４２０の構成の概略を示す構成図である。

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。

図１は、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。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の運転状態を検出する各種センサから信号を入力すると共にエンジン２２の燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などを行なうエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４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を介して複数のピニオンギヤ３３を連結したキャリア３４が接続されると共に駆動輪６３ａ，６３ｂにギヤ機構６０とデファレンシャルギヤ６２とを介して連結された駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａにリングギヤ３２が接続されて遊星歯車機構として構成された３軸式の動力分配統合機構３０と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて動力分配統合機構３０のサンギヤ３１にロータが接続されたモータＭＧ１と、例えば周知の同期発電電動機として構成されて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介してロータが接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子のスイッチングを制御することによりモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、インバータ４１，４２とを介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力のやりとりを行なうバッテリ５０と、温度センサ５１からの電池温度Ｔｂやバッテリ５０の充放電電流，バッテリ５０の端子間電圧などを用いてバッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２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。なお、実施例の内燃機関装置としては、主としてエンジン２２とエンジンＥＣＵ２４とが該当する。

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を介して燃焼室に吸入し、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触媒（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と共に排気を吸気に還流する排気再循環装置（以下、「ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システム」という。）１６０を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１６０は、浄化装置１３４の後段に接続されて排気を吸気側のサージタンクに供給するためのＥＧＲ管１６２と、ＥＧＲ管１６２に配置されステッピングモータ１６３により駆動されるＥＧＲバルブ１６４とを備え、ＥＧＲバルブ１６４の開度の調節により、不燃焼ガスとしての排気の還流量を調節して吸気側に還流する。エンジン２２は、こうして空気と排気とガソリンと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。以下、エンジン２２の排気を吸気側に還流することをＥＧＲといい、吸気側に還流される排気の量をＥＧＲ量Ｖｅという。

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、例えば、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からのスロットル開度Ｔａ，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，吸気管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に取り付けられた触媒温度センサ１３４ａからの触媒温度Ｔｃ，空燃比センサ１３５ａからの空燃比Ａ／Ｆ，酸素センサ１３５ｂからの酸素信号，シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ１５９からのノック信号Ｋｓ，ＥＧＲバルブ１６４の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ１６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶ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１６４の開度を調整するステッピングモータ１６３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。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、エアフローメータ１４８からの吸入空気量ＱａとＥＧＲバルブ開度センサ１６５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいてＥＧＲ量Ｖｅとエンジン２２の吸入空気量Ｑａとの和に対するＥＧＲ量Ｖｅの比率としてのＥＧＲ率Ｒｅを演算したり、ノックセンサ１５９からのノック信号Ｋｓの大きさや波形に基づいてノッキングの発生レベルを示すノック強度Ｋｒを演算したりしている。

モータＥＣＵ４０とバッテリＥＣＵ５２は、図示しないが共にＣＰＵ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、ＣＰＵの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭと、データを一時的に記憶するＲＡＭと、入出力ポートおよび通信ポートとを備える。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。

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り、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。

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、特に空燃比センサ１３５ａに異常が生じているか否かを診断する異常診断を実行する際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り、図４はエンジンＥＣＵ２４により実行される異常診断実行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。説明の都合上、図３の駆動制御ルーチンを用いて異常診断を実行する際の駆動制御について説明し、その後、図４の異常診断実行フラグ設定ルーチンを用いて異常診断実行フラグＦａｃｔを設定する際の動作を説明する。

図３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の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ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、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。

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＊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との和として計算される値をエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊として設定する（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５に要求トルク設定用マップの一例を示す。ここで、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で割ることによって求めることができる。

次に、パワー嵩上げ制御実行フラグＦｕｐを調べ（ステップＳ１２０）、パワー嵩上げ制御実行フラグＦｕｐが値０のとき、即ち、パワー嵩上げ制御を実行しないときには、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の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１５０）。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６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。ここで、パワー嵩上げ制御実行フラグＦｕｐは後述する図４の異常診断実行フラグ設定ルーチンにより値１に設定され、空燃比センサ１３５ａの異常診断が終了したときに、図示しない異常診断実行ルーチンにより値０に設定される。

続いて、設定した目標回転数Ｎｅ＊とリングギヤ軸３２ａの回転数Ｎｒ（Ｎｍ２／Ｇｒ）と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ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＊と現在の回転数Ｎｍ１とに基づいて式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１６０）。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。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７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）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。

Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/(Gr・ρ) (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)

こうしてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを計算すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔと計算したモータＭＧ１のトルク指令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Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘを次式（３）および式（４）により計算すると共に（ステップＳ１７０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（５）により計算し（ステップＳ１８０）、計算したトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１９０）。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力する要求トルクＴｒ＊を、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして設定することができる。なお、式（５）は、前述した図７の共線図から容易に導き出すことができる。

Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (5)

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にそれぞれ送信して（ステップＳ２００）、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における燃料噴射制御や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。

ステップＳ１２０でパワー嵩上げ制御実行フラグＦｕｐが値１のとき、即ち、パワー嵩上げ制御を実行するときには、設定した要求パワーＰｅ＊が所定パワーＰｒｅｆ（例えば１０ｋＷなど）未満であるか否かを判定し（ステップＳ１３０）、要求パワーＰｅ＊が所定パワーＰｒｅｆ未満のときには所定パワーＰｒｅｆを要求パワーＰｅ＊として要求パワーＰｅ＊を再設定し（ステップＳ１４０）、ステップＳ１５０以降の処理を実行する。これにより、エンジン２２は、エンジン２２を効率よく動作させる動作ライン上で所定パワーＰｒｅｆ以上のパワーを出力する運転ポイントで運転されることになる。

図４の異常診断実行フラグ設定ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件が成立しているか否かを判定する処理を実行する（ステップＳ３００）。空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件としては、エンジン２２の冷却水の温度Ｔｗが所定温度（例えば、７０℃など）以上である条件、空燃比センサ１３５ａが活性状態（例えば、エンジン２２を始動してから空燃比センサ１３５ａの推定される温度が活性化温度以上である状態）である条件、エンジン２２の吸入空気量Ｑａが所定空気量範囲（例えば、３〜１５ｇ／ｓｅｃなど）である条件、浄化装置１３４の浄化触媒の推定される温度が所定温度（例えば、５００℃など）以上である条件、空燃比Ａ／Ｆが所定空燃比範囲（例えば、１２〜１６など）である条件、空燃比Ａ／Ｆの補正率が所定補正率範囲（例えば、プラスマイナス５％範囲）である条件、現在の空燃比学習領域で学習が完了している条件、キャニスタパージ制御を実行していない条件、エンジン２２の運転状態がアイドル運転状態ではない条件、空燃比センサ１３５ａの異常診断が完了していない条件、などを挙げることができる。これらの条件の全てを空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件として用いてもよいし、これらの条件の一部を空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件として用いてもよい。また、上述の条件以外の条件を空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件として用いてもよい。空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件が成立していないときには異常診断実行フラグＦａｃｔに値０をセットして（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。

一方、空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件が成立していると判定されると、ステッピングモータ１６３を駆動してＥＧＲバルブ１６４を閉じて排気再循環を停止するＥＧＲ停止制御の実行を開始し（ステップＳ３１０）、ＥＧＲ停止制御を開始してから予め定められた第１所定時間が経過するのを待ち（ステップＳ３２０）、第１所定時間が経過すると、異常診断を効率よく行なうためにエンジン２２から所定パワーＰｒｅｆ（例えば、１０ｋＷなど）以上のパワーを出力するパワー嵩上げ制御の実行を開始するためにパワー嵩上げ制御実行フラグＦｕｐに値１を設定し（ステップＳ３３０）、パワー嵩上げ制御を開始してから予め定められた第２所定時間が経過するのを待って（ステップＳ３４０）、異常診断実行フラグＦａｃｔに値１をセットして（ステップＳ３５０）、本ルーチンを終了する。なお、ＥＧＲ停止制御を開始してから第１所定時間が経過するまでやパワー嵩上げ制御を開始してから第２所定時間が経過するまでは、異常診断実行フラグＦａｃｔに値０をセットして（ステップＳ３６０）、本ルーチンを終了する。ここで、第１所定時間は、ＥＧＲ停止制御を開始してからこの制御の実行に伴って空燃比Ａ／Ｆの変動が所定範囲（例えばプラスマイナス０．５など）内に収まるまでに要する時間、例えば、ＥＧＲバルブ１６４が閉じてＥＧＲ量が値０となるのに要する時間を用いることができ、実験などにより定めることができる。第２所定時間は、パワー嵩上げ制御を開始してからこの制御の実行に伴って空燃比Ａ／Ｆの変動が所定範囲（例えばプラスマイナス０．５など）内に収まるまでに要する時間、即ち、パワー嵩上げ制御により吸入空気量Ｑａが安定した状態に至るのに要する時間を用いることができ、実験などにより定めることができる。このように、ＥＧＲ停止制御の実行を開始してから第１所定時間が経過するのを待ち、パワー嵩上げ制御の実行を開始してから第２所定時間が経過するのを待ってから、異常診断実行フラグＦａｃｔに値１をセットするのは、ＥＧＲ停止制御とパワー嵩上げ制御とが同時に実行されるのを回避して異常診断の実行の機会を多くするためである。ＥＧＲ停止制御とパワー嵩上げ制御とが同時に実行されると、ＥＧＲ停止制御による空燃比Ａ／Ｆの乱れとパワー嵩上げ制御による空燃比Ａ／Ｆの乱れが重なって空燃比Ａ／Ｆが大きく乱れ、空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件としての空燃比Ａ／Ｆが所定空燃比範囲（例えば、１２〜１６など）である条件が不成立となり、異常診断が実行されなくなってしまう場合が生じる。実施例では、ＥＧＲ停止制御とパワー嵩上げ制御とが同時に実行されないようにして異常診断の実行の機会を多くしているのである。

異常診断実行フラグＦａｃｔに値１がセットされると、エンジンＥＣＵ２４は、空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行する。空燃比センサ１３５ａの異常診断は、実施例では、エンジンＥＣＵ２４により実行される図示しない異常診断実行ルーチンを実行することにより行なわれ、具体的には、空燃比センサ１３５ａからの空燃比Ａ／Ｆがリッチ（理論空燃比より燃料が多いとき）のときには酸素センサ１３５ｂからの酸素信号がリーンを示す所定空燃比（例えば、１５．１など）になるようにエンジン２２の吸入空気量Ｑａと空燃比学習による学習値とに基づく基本噴射量を補正すると共に補正した量の燃料が燃料噴射弁１２６から噴射されるよう燃料噴射弁１２６を制御し、空燃比センサ１３５ａからの空燃比Ａ／Ｆがリーン（理論空燃比より燃料が少ないとき）のときには酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｖｏがリッチを示す所定空燃比（例えば、１４．１など）になるように吸入空気量Ｑａと空燃比学習による学習値とに基づく基本噴射量を補正すると共に補正した量の燃料が燃料噴射弁１２６から噴射されるよう燃料噴射弁１２６を制御し、こうした制御が交互に所定回数（例えば、５回や１０回など）行なわれるまでに空燃比センサ１３５ａからの空燃比Ａ／Ｆがリーンまたはリッチの状態を所定時間経過したときに空燃比センサ１３５ａの異常を判定し、所定時間経過することなく所定回数行なわれたときに空燃比センサ１３５ａの正常を判定することにより行なわれる。

以上説明した実施例の内燃機関装置によれば、空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件が成立したときには、ＥＧＲ停止制御の実行を開始し、ＥＧＲ停止制御の実行を開始してから第１所定時間が経過するのを待ってパワー嵩上げ制御の実行を開始し、パワー嵩上げ制御の実行を開始してから第２所定時間が経過するのを待って空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するために異常診断実行フラグＦａｃｔに値１をセットすることにより、ＥＧＲ停止制御とパワー嵩上げ制御とが同時に実行されることにより空燃比Ａ／Ｆが大きく乱れ、空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件が不成立となり、空燃比センサ１３５ａの異常診断が実行されなくなるのを抑制すること、即ち、空燃比センサ１３５ａの異常診断の機会を多くすることができる。もとより、空燃比センサ１３５ａの異常診断時にパワー嵩上げ制御を実行するから、空燃比センサ１３５ａの異常診断を効率よく行なうことができる。また、空燃比センサ１３５ａの異常診断時にはＥＧＲ停止制御の実行により排気の吸気への再循環は行なわれないから、空燃比センサ１３５ａの異常診断時のエミッションの悪化を抑制することができる。これらのことから、空燃比センサ１３５ａの異常診断を効率的に且つより確実に実行することができる。

実施例の内燃機関装置では、空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件が成立したときには、ＥＧＲ停止制御の実行を開始し、ＥＧＲ停止制御の実行を開始してから第１所定時間が経過するのを待ってパワー嵩上げ制御の実行を開始し、パワー嵩上げ制御の実行を開始してから第２所定時間が経過するのを待って空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するために異常診断実行フラグＦａｃｔに値１をセットするものとしたが、ＥＧＲ停止制御とパワー嵩上げ制御とを同時に実行しなければよいから、空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件が成立したときには、パワー嵩上げ制御の実行を開始し、パワー嵩上げ制御の実行を開始してから第２所定時間が経過するのを待ってＥＧＲ停止制御の実行を開始し、ＥＧＲ停止制御の実行を開始してから第１所定時間が経過するのを待って空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するために異常診断実行フラグＦａｃｔに値１をセットするものとしてもよい。

実施例の内燃機関装置を搭載する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８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８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９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１０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１１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１１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、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。

実施例では、本発明をハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関装置の形態として説明したが、ハイブリッド自動車２０以外の自動車や車両に搭載された内燃機関装置の形態としてもよいし、車両に搭載されていない内燃機関装置の形態としてもよい。また、内燃機関の制御方法の形態としてもよい。

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、空燃比センサ１３５ａが排気管に取り付けられると共にＥＧＲシステム１６０が取り付けられたエンジン２２が「内燃機関」に相当し、空燃比を理論空燃比よりリッチ側にしたりリーン側にしたりして空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件が成立したときには、ＥＧＲシステム１６０による排気再循環を停止するＥＧＲ停止制御の実行を開始し、ＥＧＲ停止制御の実行を開始してから第１所定時間が経過するのを待ってエンジン２２から所定パワーＰｒｅｆ以上を出力するようエンジン２２を制御するパワー嵩上げ制御の実行を開始し、パワー嵩上げ制御の実行を開始してから第２所定時間が経過するのを待って空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するために異常診断実行フラグＦａｃｔに値１をセットする図４の異常診断実行フラグ設定ルーチンを実行すると共に図３の駆動制御ルーチンに基づいて目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊が出力されるようエンジン２２を制御し、さらに空燃比センサ１３５ａの異常診断を行なうために空燃比Ａ／Ｆをリッチ側にしたりリーン側にしたりしてエンジン２２を制御するエンジンＥＣＵ２４が「制御手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、空燃比センサ１３５ａが排気管に取り付けられると共にＥＧＲシステム１６０が取り付けられたエンジン２２に限定されるものではなく、排気の酸素濃度に基づいて空燃比を検出する空燃比センサが排気管に取り付けられると共に排気を吸気に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関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、空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件が成立したときには、ＥＧＲ停止制御の実行を開始し、ＥＧＲ停止制御の実行を開始してから第１所定時間が経過するのを待ってパワー嵩上げ制御の実行を開始し、パワー嵩上げ制御の実行を開始してから第２所定時間が経過するのを待って空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するために異常診断実行フラグＦａｃｔに値１をセットするものに限定されるものではなく、空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するための条件が成立したときには、パワー嵩上げ制御の実行を開始し、パワー嵩上げ制御の実行を開始してから第２所定時間が経過するのを待ってＥＧＲ停止制御の実行を開始し、ＥＧＲ停止制御の実行を開始してから第１所定時間が経過するのを待って空燃比センサ１３５ａの異常診断を実行するために異常診断実行フラグＦａｃｔに値１をセットするものとするなど、空燃比を理論空燃比よりリッチ側にしたりリーン側にしたりして空燃比センサに異常が生じているか否かを診断する異常診断制御を開始するための条件として予め定められた所定の診断条件が成立したときには、空燃比センサの異常診断を効率よく行なうために内燃機関からの出力が予め定められた所定出力以上となる出力増加制御と排気再循環装置による排気の吸気への再循環を停止する再循環停止制御とのうちの一方の制御を実行し、一方の制御を開始してから第１の所定時間を経過した以降に他方の制御を実行し、他方の制御を開始してから第２の所定時間を経過した以降に異常診断制御を実行するよう内燃機関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。

以上、本発明を実施するため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、内燃機関装置やハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

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、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 触媒温度センサ、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、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、１５９ ノックセンサ、１６０ ＥＧＲシステム、１６２ ＥＧＲ管、１６３ ステッピングモータ、１６４ ＥＧＲバルブ、１６５ ＥＧＲバルブ開度センサ、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、３２９ クラッチ、３３０，４３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (7)

1. 排気の酸素濃度に基づいて空燃比を検出する空燃比センサが排気管に取り付けられると共に排気を吸気に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関を備える内燃機関装置であって、
   空燃比を理論空燃比よりリッチ側にしたりリーン側にしたりして前記空燃比センサに異常が生じているか否かを診断する異常診断制御を開始するための条件として予め定められた所定の診断条件が成立したときには、前記空燃比センサの異常診断を効率よく行なうために前記内燃機関からの出力が予め定められた所定出力以上となる出力増加制御と前記排気再循環装置による排気の吸気への再循環を停止する再循環停止制御とのうちの一方の制御を実行し、該一方の制御を開始してから第１の所定時間を経過した以降に他方の制御を実行し、該他方の制御を開始してから第２の所定時間を経過した以降に前記異常診断制御を実行するよう前記内燃機関を制御する制御手段、
   を備える内燃機関装置。
2. 請求項１記載の内燃機関装置であって、
   前記一方の制御は、前記再循環停止制御であり、
   前記他方の制御は、前記出力増加制御である、
   内燃機関装置。
3. 請求項１記載の内燃機関装置であって、
   前記一方の制御は、前記出力増加制御であり、
   前記他方の制御は、前記再循環停止制御である、
   内燃機関装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか一つの請求項に記載の内燃機関装置であって、
   前記第１の所定時間は、前記一方の制御を開始してから該一方の制御の実行に伴って少なくとも空燃比の変動が所定範囲内に収まるまでに要する時間として予め定められた時間であり、
   前記第２の所定時間は、前記他方の制御を開始してから該他方の制御の実行に伴って少なくとも空燃比の変動が所定範囲内に収まるまでに要する時間として予め定められた時間である、
   内燃機関装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一つの請求項に記載の内燃機関装置と、走行用の動力を出力可能な電動機とを搭載するハイブリッド自動車。
6. 請求項５記載のハイブリッド自動車であって、
   動力を入出力する発電機と、
   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軸に接続され、該３軸のうちいずれか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、
   前記電動機は、前記駆動軸に動力を入出力するよう取り付けられてなる、
   ハイブリッド自動車。
7. 排気の酸素濃度に基づいて空燃比を検出する空燃比センサが排気管に取り付けられると共に排気を吸気に再循環する排気再循環装置が取り付けられた内燃機関の制御方法であって、
   空燃比を理論空燃比よりリッチ側にしたりリーン側にしたりして前記空燃比センサに異常が生じているか否かを診断する異常診断制御を開始するための条件として予め定められた所定の診断条件が成立したときには、前記空燃比センサの異常診断を効率よく行なうために前記内燃機関からの出力が予め定められた所定出力以上となる出力増加制御と前記排気再循環装置による排気の吸気への再循環を停止する再循環停止制御とのうちの一方の制御を実行し、該一方の制御を開始してから第１の所定時間を経過した以降に他方の制御を実行し、該他方の制御を開始してから第２の所定時間を経過した以降に前記異常診断制御を実行するよう前記内燃機関を制御する、
   ことを特徴とする内燃機関の制御方法。

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