JP2009280082A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】失火誤検出想定条件下での車両走行時であっても内燃機関の失火を正確に判定可能な車両の制御装置を提供すること。
【解決手段】内燃機関と、内燃機関の駆動によって発電する発電機と、電動機に電力を供給する蓄電器と、蓄電器及び発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機と、発電機と駆動輪の間に配置され、内燃機関から発電機を介した駆動輪までの動力の伝達経路を断接する動力伝達断接部と、を備え、電動機及び内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行する車両の制御装置は、内燃機関の失火発生を判定する失火判定部と、失火判定部によって内燃機関に失火が発生したと判断されたとき、伝達経路を切断するよう動力伝達断接部を制御する動力伝達断接制御部と、失火判定部によって内燃機関に失火が発生したと判断された後、伝達経路が切断された状態で、失火判定部が内燃機関の失火発生を再び判定するよう失火判定部を制御する制御部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の失火を正確に判定する車両の制御装置に関する。

特許文献１に開示されている内燃機関の気筒異常検出装置は、内燃機関の回転変動に基づいて、失火を生じるような気筒の異常を検出している。また、特許文献２に開示されている失火検出装置は、ハイブリッド車両の電動機の動作状態に基づいて車両の運転条件を検出した上で、内燃機関の失火を誤検出する条件が成立するおそれのある失火誤検出想定条件下で車両が運転されているときには、失火検出処理を抑制又は中止することによって、内燃機関の失火の誤検出を確実に回避している。なお、特許文献２で説明されている誤検出想定条件とは、直ちに失火を誤検出するわけではないが、失火を誤検出する条件が現れる前提となる運転条件であり、主に、車体側の振動の影響で内燃機関が振動する走行時（例えば、悪路走行時）を指している。

特開平２−４９９５５号公報 特開２００１−３１７４０２号公報

上記説明した特許文献２に開示されている失火検出装置は、失火誤検出想定条件が満たされるときには失火検出処理を抑制又は中止する。しかし、失火検出処理を抑制又は中止してしまうと、正確な失火診断を行う処理に進む回数（頻度）が通常時よりも減る。このため、失火誤検出想定条件下での車両の走行時に、触媒に多大な影響を与えるような失火が内燃機関に実際に発生しても、当該失火が正確に検出される可能性は低くなってしまう。

本発明の目的は、失火誤検出想定条件下での車両走行時であっても内燃機関の失火を正確に判定可能な車両の制御装置を提供することである。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の発明の車両の制御装置は、内燃機関（例えば、実施の形態での多気筒内燃機関１０７）と、前記内燃機関の駆動によって発電する発電機（例えば、実施の形態での発電機１０９）と、前記電動機に電力を供給する蓄電器（例えば、実施の形態での蓄電器１０１）と、前記蓄電器及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機（例えば、実施の形態での電動機１０５）と、前記発電機と駆動輪（例えば、実施の形態での駆動輪１２９）の間に配置され、前記内燃機関から前記発電機を介した前記駆動輪までの動力の伝達経路を断接する動力伝達断接部（例えば、実施の形態でのロックアップクラッチ１１３）と、を備え、前記電動機及び前記内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行する車両の制御装置であって、前記内燃機関の失火発生を判定する失火判定部（例えば、実施の形態でのマネジメントＥＣＵ１１７）と、前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断されたとき、前記伝達経路を切断するよう前記動力伝達断接部を制御する動力伝達断接制御部（例えば、実施の形態でのマネジメントＥＣＵ１１７）と、前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断された後、前記伝達経路が切断された状態で、前記失火判定部が前記内燃機関の失火発生を再び判定するよう前記失火判定部を制御する制御部（例えば、実施の形態でのマネジメントＥＣＵ１１７）と、を備えたことを特徴としている。

さらに、請求項２に記載の発明の車両の制御装置では、前記動力伝達断接部によって前記伝達経路が接続された状態で前記内燃機関が駆動中に、前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断されたとき、前記動力伝達断接制御部は、前記伝達経路を切断するよう前記動力伝達断接部を制御し、前記制御部は、前記車両の走行形態を、少なくとも前記発電機からの電力供給によって駆動する前記電動機からの駆動力による第１走行に設定することを特徴としている。

さらに、請求項３に記載の発明の車両の制御装置では、前記伝達経路が切断された状態で前記失火判定部により前記内燃機関に失火発生と再び判定されたとき、前記制御部は、前記車両の走行形態を、少なくとも前記発電機からの電力供給によって駆動する前記電動機からの駆動力による第１走行、又は前記内燃機関の駆動を停止して、前記蓄電器からの電力供給のみによって駆動する前記電動機からの駆動力による第２走行のいずれかに設定することを特徴としている。

さらに、請求項４に記載の発明の車両の制御装置では、前記内燃機関は、複数の気筒と、前記複数の気筒の少なくとも１つによって回動されるクランク軸と、を有し、当該制御装置は、前記クランク軸の回転角速度を検出する回転検出部（例えば、実施の形態での回転数センサ１０８）を備え、前記失火判定部は、前記内燃機関の各気筒の燃焼行程に同期して前記回転検出部によって検出された回転角速度が変動又は低下するクランク角度に基づいて、失火気筒を判別することを特徴としている。

さらに、請求項５に記載の発明の車両の制御装置では、前記蓄電器の残容量を検出する残容量検出部（例えば、実施の形態でのバッテリＥＣＵ１２３）と、前記車両の速度を検出する車速検出部（例えば、実施の形態での車速センサ）と、前記車両のドライバによって要求された前記車両の駆動力を検出する駆動力検出部（例えば、実施の形態での要求駆動力センサ）と、を備え、前記失火判定部によって、前記内燃機関の全気筒ではないが少なくとも１つの気筒で失火発生と判別されたとき、前記制御部は、前記蓄電器の残容量と、前記内燃機関中の失火発生していない気筒による前記内燃機関の駆動によって前記発電機が発電可能な電力とに基づいて、前記車両が前記第１走行可能な第１領域及び前記第２走行可能な第２領域を含む、車速に対する出力可能な駆動力を示すマップを参照し、前記車両の速度に対する前記車両のドライバによって要求された駆動力が前記マップ上の前記第１領域内に位置する場合は、前記車両の走行形態を前記第１走行に設定し、前記車両の速度に対する前記車両のドライバによって要求された駆動力が前記マップ上の前記第２領域内に位置する場合は、前記車両の走行形態を前記第２走行に設定することを特徴としている。

さらに、請求項６に記載の発明の車両の制御装置では、前記蓄電器の残容量を検出する残容量検出部（例えば、実施の形態でのバッテリＥＣＵ１２３）を備え、前記失火判定部によって前記内燃機関の全気筒で失火発生と判別され、かつ、前記蓄電器の残容量が所定値より大きいとき、前記制御部は、前記車両の走行形態を前記第２走行に設定することを特徴としている。

さらに、請求項７に記載の発明の車両の制御装置では、前記失火判定部によって前記内燃機関の全気筒で失火発生と判別され、かつ、前記蓄電器の残容量が前記所定値以下のとき、前記制御部は、前記車両の走行を停止するよう制御することを特徴としている。

さらに、請求項８に記載の発明の車両の制御装置では、前記マップ上の前記第２領域は、前記蓄電器の残容量が高いほど広いことを特徴としている。

請求項１及び２に記載の発明の車両の制御装置によれば、失火判定されたとき、内燃機関から駆動輪までの動力の伝達経路を切断した状態で失火判定を再び行うため、失火誤検出想定条件下での車両走行時であっても内燃機関の失火を正確に判定することができる。

請求項３〜８に記載の発明の車両の制御装置によれば、内燃機関に失火が発生しても、失火状況に応じて適当な走行形態に切り替えることができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。

ＨＥＶ（Hybrid Electrical Vehicle：ハイブリッド電気自動車）は、電動機及び内燃機関を備え、車両の走行状態に応じて電動機及び／又は内燃機関の駆動力によって走行する。ＨＥＶには、大きく分けてシリーズ方式とパラレル方式の２種類がある。シリーズ方式のＨＥＶは、蓄電器を電源とした電動機の駆動力によって走行する。内燃機関は発電のためだけに用いられ、内燃機関の駆動力によって発電された電力は蓄電器に充電されるか、電動機に供給される。一方、パラレル方式のＨＥＶは、電動機及び内燃機関のいずれか一方又は双方の駆動力によって走行する。

上記両方式を複合したシリーズ・パラレル方式のＨＥＶも知られている。図１は、シリーズ・パラレル方式のＨＥＶの動力系及び電源系を示すブロック図である。図１に示すＨＥＶでは、クラッチ１１３の状態に応じて、内燃機関(ENG)１０７からの駆動力がギアボックス１１５を介して駆動輪１２９に伝達される。すなわち、クラッチ１１３が切断状態であれば、内燃機関１０７からの駆動力は駆動輪１２９に伝達されず、クラッチ１１３が接続状態であれば、内燃機関１０７からの駆動力は駆動輪１２９に伝達される。

図１に示したＨＥＶでは、クラッチ１１３を切断又は接続する（断接する）ことによって、駆動力の伝達系統が切り替わる。駆動力の伝達系統及び内燃機関１０７の駆動に応じて、図１に示したＨＥＶの走行形態は、「ＥＶ走行」、「シリーズ走行」及び「エンジン走行」のいずれかとなる。ＥＶ走行時のＨＥＶは、蓄電器(BATT)１０１からの電源供給によって駆動する電動機(MOT)１０５の駆動力によって走行する。図２は、シリーズ・パラレル方式のＨＥＶがＥＶ走行時の駆動力の伝達経路及び電源供給を示す図である。ＥＶ走行時、内燃機関１０７は駆動されず、クラッチ１１３は切断状態である。

また、シリーズ走行時のＨＥＶは、蓄電器１０１からの電源供給及び内燃機関１０７の駆動により発電機(GEN)１０９で発生した電力の供給によって駆動する電動機１０５の駆動力によって走行する。図３は、シリーズ・パラレル方式のＨＥＶがシリーズ走行時の駆動力の伝達経路及び電源供給を示す図である。シリーズ走行時、内燃機関１０７は駆動され、クラッチ１１３は切断状態である。

また、エンジン走行時のＨＥＶは、内燃機関１０７の駆動力によって走行する。図４は、シリーズ・パラレル方式のＨＥＶがエンジン走行時の駆動力の伝達経路及び電源供給を示す図である。エンジン走行時、電動機１０５は駆動されず、クラッチ１１３は接続状態である。なお、内燃機関１０７の駆動によって発電機１０９及び電動機１０５も回転する。

図５は、シリーズ・パラレル方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図である。図５に示すシリーズ・パラレル方式のＨＥＶ（以下、単に「車両」という。）は、蓄電器(BATT)１０１と、第１インバータ(第１INV)１０３と、電動機(MOT)１０５と、多気筒内燃機関(ENG)１０７と、回転数センサ１０８と、発電機(GEN)１０９と、第２インバータ(第２INV)１１１と、ロックアップクラッチ（以下、単に「クラッチ」という。）１１３と、ギアボックス（以下、単に「ギア」という。）１１５と、マネジメントＥＣＵ(MG ECU)１１７と、モータＥＣＵ(MOT ECU)１１９と、エンジンＥＣＵ(ENG ECU)１２１と、バッテリＥＣＵ(BATT ECU)１２３と、警告灯(MIL)１２５とを備える。なお、当該車両の動力系及び電源系の構成は、図１のブロック図に示した構成と同様である。このため、図１中の動力系及び電源系に含まれる各構成要素には、図５中の対応する構成要素に付した同一の参照符号が付されている。

蓄電器１０１は、直列に接続された複数の蓄電セルを有し、例えば１００〜２００Ｖの高電圧を供給する。第１インバータ１０３は、蓄電器１０１からの直流電圧を交流電圧に変換して、３相電流を電動機１０５に供給する。電動機１０５は、車両が走行するための動力（トルク）を発生する。電動機１０５で発生したトルクは、ギア１１５を介して駆動輪１２９の駆動軸１２７に伝達される。

多気筒内燃機関（以下、単に「内燃機関」という。）１０７は、クラッチ１１３が接続されて車両がパラレル方式に切り替えられた状態で、車両が走行するための動力（トルク）を発生する。当該状態のとき内燃機関１０７で発生したトルクは、発電機１０９、クラッチ１１３及びギア１１５を介して駆動輪１２９の駆動軸１２７に伝達される。なお、発電機１０９は内燃機関１０７に直結されている。また、ギア１１５と電動機１０５の回転子は直結されている。このため、内燃機関１０７で発生したトルクは、駆動輪１２９を回転させる他、発電機１０９及び電動機１０５の回転のためにも消費される。回転数センサ１０８は、内燃機関１０７のクランク軸の回転角速度を検出する。回転数センサ１０８によって検出された回転角速度を示す信号は、マネジメントＥＣＵ１１７に送られる。

発電機１０９は、内燃機関１０７によって駆動されることで電力を発生する。発電機１０９によって発電された電力は、蓄電器１０１に充電されるか、電動機１０５に供給される。第２インバータ１１１は、発電機１０９で発生した交流電圧を直流電圧に変換する。第２インバータ１１１によって変換された電力は蓄電器１０１に充電されるか、第１インバータ１０３を介して電動機１０５に供給される。

クラッチ１１３は、マネジメントＥＣＵ１１７からの指示に基づいて、内燃機関１０７から駆動輪１２９までの駆動力の伝達経路を断接する。ギア１１５は、発電機１０９を介した内燃機関１０７からの駆動力又は電動機１０５からの駆動力を、所望の変速比での回転数及びトルクに変換して、駆動軸１２７に伝達する変速機である。

マネジメントＥＣＵ１１７は、駆動力の伝達系統の切り替えや、内燃機関１０７の回転数の検出、電動機１０５や内燃機関１０７の制御、クラッチ１１３に対する断接指示等を行う。また、マネジメントＥＣＵ１１７には、車両の速度を検出する車速センサ（図示せず）からの情報や、アクセル開度等のドライバによって要求された車両の駆動力を検出する要求駆動力センサ（図示せず）からの情報が入力される。さらに、マネジメントＥＣＵ１１７は、内燃機関１０７の回転数等に基づいて、内燃機関１０７に発生した失火を検出する。内燃機関１０７に失火が発生したとマネジメントＥＣＵ１１７が判断したとき、マネジメントＥＣＵ１１７は、警告灯１２５を点灯するよう制御する。

失火検出を行うマネジメントＥＣＵ１１７は、回転数センサ１０８から得られた内燃機関１０７の回転角速度ＮＥと基準角速度ＮＥＢを比較し、両者の偏差である回転変動ＤＬＮＥ（＝ＮＥＢ−ＮＥ）が判定値Ｘを超えたとき、内燃機関１０７に失火が発生したと判断する。また、マネジメントＥＣＵ１１７は、内燃機関１０７の各気筒の燃焼行程に同期して検出された回転角速度ＮＥが特定のクランク角度毎に変動又は低下した際には、失火した気筒を特定することもできる。

モータＥＣＵ１１９は、マネジメントＥＣＵ１１７からの指示に応じて、電動機１０５を制御する。なお、モータＥＣＵ１１９は、マネジメントＥＣＵ１１７から車速制限が指示されているとき、蓄電器１０１から電動機１０５に供給する電流を制限する。エンジンＥＣＵ１２１は、マネジメントＥＣＵ１１７からの指示に応じて、内燃機関１０７の始動及び停止や、各気筒におけるスロットルバルブの開閉制御及び燃料噴射制御、内燃機関１０７のクランク軸の回転数を制御する。バッテリＥＣＵ１２３は、蓄電器１０１の状態を示す残容量（ＳＯＣ：State of Charge）等を検知して、当該状態を示す情報をマネジメントＥＣＵ１１７に送る。

以下、マネジメントＥＣＵ１１７による内燃機関１０７の失火検出に関して詳細に説明する。図６は、内燃機関１０７の失火検出を行うマネジメントＥＣＵ１１７の動作を示すフローチャートである。図６に示すように、マネジメントＥＣＵ１１７は、回転数センサ１０８から得られた内燃機関１０７のクランク軸の回転角速度ＮＥを示す信号に基づいて、内燃機関１０７に失火が発生したかを判定し（ステップＳ１０１）、失火発生と判断した際にはステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、マネジメントＥＣＵ１１７は、仮失火フラグを立てる（仮失火フラグ←１）。次に、マネジメントＥＣＵ１１７は、本失火判定モードに移行して、クラッチ１１３の断接状態、電動機１０５の状態及び内燃機関１０７の状態に基づいて車両の走行形態を判定し（ステップＳ１０５）、車両がエンジン走行中であればステップＳ１０７に進み、シリーズ走行中であればステップＳ１０９に進む。なお、車両がＥＶ走行中のとき、内燃機関１０７は駆動されていないため、ステップＳ１０１からステップＳ１０３には進まない。

ステップＳ１０７では、マネジメントＥＣＵ１１７は、クラッチ接続許可フラグを降ろす（クラッチ接続許可フラグ←０）ことによってクラッチ１１３を切断し、かつ、電動機１０５を駆動することにより、車両の走行形態をエンジン走行からシリーズ走行に変更する。なお、エンジン走行中はクラッチ１１３が接続されているため、路面の変化による外乱が駆動輪１２９から内燃機関１０７に伝わる。一方、シリーズ走行中はクラッチ１１３が切断されているため、路面の変化による外乱が内燃機関１０７に及ぼす影響は小さい。ステップＳ１０１では、内燃機関１０７の回転角速度ＮＥが外乱によって変動したために、マネジメントＥＣＵ１１７が、内燃機関１０７に失火が発生したと判断した可能性がある。このため、本実施形態では、マネジメントＥＣＵ１１７は、シリーズ走行状態で内燃機関１０７の失火判定を再び行う。

ステップＳ１０９では、ステップＳ１０１と同様に、マネジメントＥＣＵ１１７は、回転数センサ１０８から得られた内燃機関１０７のクランク軸の回転角速度ＮＥを示す信号に基づいて内燃機関１０７の失火判定を行い、失火発生と判断した際にはステップＳ１１１に進み、失火が発生していないと判断した際にはステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１１では、マネジメントＥＣＵ１１７は、本失火フラグを立てて（本失火フラグ←１）、警告灯１２５を点灯するよう制御した後、失火検出処理を終了する。一方、ステップＳ１１３では、マネジメントＥＣＵ１１７は、仮失火フラグを降ろす（仮失火フラグ←０）。次に、ステップＳ１１５で、マネジメントＥＣＵ１１７は、クラッチ接続許可フラグを立てて（クラッチ接続許可フラグ←１）本失火モードを解除し、失火検出処理を終了する。

以下、マネジメントＥＣＵ１１７によって失火が検出された際の車両の走行形態の制御に関して詳細に説明する。図７〜図９は、内燃機関の失火時に車両の走行形態を制御するマネジメントＥＣＵ１１７の動作を示すフローチャートである。図７に示すように、マネジメントＥＣＵ１１７は、本失火フラグが立っているかを判定し（ステップＳ２０１）、本失火フラグが立っている（本失火フラグ＝１）場合はステップＳ２０３に進み、本失火フラグが降りている（本失火フラグ＝０）場合は処理を終了する。

ステップＳ２０３では、マネジメントＥＣＵ１１７は、内燃機関１０７の失火した気筒を特定する。なお、マネジメントＥＣＵ１１７は、内燃機関１０７の各気筒の燃焼行程に同期してクランク軸の回転角速度を検出し、回転角速度が変動又は低下するクランク角度に対応した気筒を失火気筒と判別する。次に、マネジメントＥＣＵ１１７は、ステップＳ２０３で全気筒が失火と判定されたか否かを判別し（ステップＳ２０５）、全気筒が失火の場合は図８に示すステップＳ２０７に進み、一部気筒が失火の場合は図９に示すステップＳ２３１に進む。

ステップＳ２０７では、マネジメントＥＣＵ１１７は、全気筒休止フラグを立てて（全気筒休止フラグ←１）、内燃機関１０７の駆動を停止するようエンジンＥＣＵ１２１に指示する。次に、ステップＳ２０９では、マネジメントＥＣＵ１１７は、クラッチ接続許可フラグを降ろす（クラッチ接続許可フラグ←０）。次に、マネジメントＥＣＵ１１７は、バッテリＥＣＵ１２３が検知した蓄電器１０１の残容量（ＳＯＣ）が所定値（ＳＯＣ下限値）よりも大きいかを判別し、ＳＯＣがＳＯＣ下限値以下（ＳＯＣ≦ＳＯＣ下限値）の場合はステップＳ２１３に進み、ＳＯＣがＳＯＣ下限値よりも大きい（ＳＯＣ＞ＳＯＣ下限値）場合はステップＳ２１５に進む。

ステップＳ２１３に進んだとき、蓄電器１０１は車両の走行に必要な電力を電動機１０５に供給できない状態であるため、マネジメントＥＣＵ１１７は、電動機１０５の駆動を停止するようモータＥＣＵ１１９に指示して、車両の走行を停止する。一方、ステップＳ２１５に進んだとき、マネジメントＥＣＵ１１７は、バッテリＥＣＵ１２３が検知した蓄電器１０１の残容量（ＳＯＣ）に応じたＥＶ領域マップを参照する。このＥＶ領域マップは、ＥＶ走行時の車速に対する電動機１０５が出力可能な駆動力を示すデータベースであり、図示しない記憶部に格納されている。

図１０は、ＥＶ領域マップの一例を示す図である。ＥＶ走行時の車速に対する電動機１０５が出力可能な駆動力は、蓄電器１０１のＳＯＣによって異なる。蓄電器１０１のＳＯＣが充分であるとき、電動機１０５は図１０中の符号Ｙに示す領域で駆動力を出力可能であるが、図１０中の符号Ｘに示すように、ＳＯＣが低下するに従って電動機１０５が出力可能な駆動力は低下する。

マネジメントＥＣＵ１１７は、車速情報が示す車速と、ドライバから要求された駆動力と、ステップＳ２１５で参照したＥＶ領域マップとに基づいて、車速に対する駆動力がＥＶ領域マップ中に示されるＥＶ領域（Ｘ）内に位置するかを判断する（ステップＳ２１７）。ステップＳ２１７による判断の結果、車速に対する駆動力がＥＶ領域（Ｘ）内に位置すればステップＳ２１９に進み、ＥＶ領域（Ｘ）内に位置しなければステップＳ２２１に進む。

ステップＳ２１９では、マネジメントＥＣＵ１１７は、車両の走行形態をＥＶ走行に設定する。一方、ステップＳ２２１では、マネジメントＥＣＵ１１７は、ステップＳ２１９と同様に車両の走行形態をＥＶ走行に設定するが、電動機１０５は蓄電器１０１から供給される電力ではドライバから要求された駆動力を出力できない。このため、ステップＳ２２１におけるＥＶ走行は、蓄電器１０１から供給可能な電力に応じて駆動される電動機１０５による走行、すなわち車速が制限された走行である。

ステップＳ２０５で、内燃機関１０７の一部気筒が失火したとマネジメントＥＣＵ１１７が判断したときは、ステップＳ２３１に進む。ステップＳ２３１では、ステップＳ２０３で特定された失火気筒におけるスロットルバルブを閉制御し、かつ、燃料噴射制御を停止することによって、当該失火気筒での駆動を停止するようエンジンＥＣＵ１２１に指示する。次に、ステップＳ２３３では、マネジメントＥＣＵ１１７は、クラッチ接続許可フラグを降ろす（クラッチ接続許可フラグ←０）。

次に、マネジメントＥＣＵ１１７は、正常に動作する気筒数に対する内燃機関１０７のトルクマップを参照する（ステップＳ２３５）。トルクマップは、内燃機関１０７のクランク軸の回転数に対するトルクを正常動作気筒数毎に示すデータベースであり、図示しない記憶部に格納されている。図１１は、内燃機関１０７のトルクマップの一例を示す図である。図１１に示すように、内燃機関１０７のクランク軸が一定の回転数以上で回転数しているとき、内燃機関１０７の一部の気筒が動作していないときのトルクＢ，Ｃは、内燃機関１０７の全気筒が正常に動作しているときのトルクＡよりも低い。なお、図１１中の点線は、内燃機関１０７の駆動によって発電機１０９から発生される電力が等しい点を結ぶ等出力線である。

マネジメントＥＣＵ１１７は、正常に動作する気筒数と、ステップＳ２３５で参照したトルクマップとに基づいて、内燃機関１０７の駆動によって発電機１０９が発電可能な電力を算出する（ステップＳ２３７）。次に、マネジメントＥＣＵ１１７は、バッテリＥＣＵ１２３が検知した蓄電器１０１の残容量（ＳＯＣ）及びステップＳ２３７で算出された電力の合計に応じたＥＶ／シリーズ領域マップを参照する（ステップＳ２３９）。このＥＶ／シリーズ領域マップは、ＥＶ走行又はシリーズ走行時の車速に対する電動機１０５が出力可能な駆動力を示すデータベースであり、図示しない記憶部に格納されている。

図１２は、ＥＶ／シリーズ領域マップの一例を示す図である。ＥＶ走行時の車速に対する電動機１０５が出力可能な駆動力は、蓄電器１０１のＳＯＣによって異なる。また、シリーズ走行時の車速に対する電動機１０５が出力可能な駆動力は、蓄電器１０１のＳＯＣ及び内燃機関１０７の駆動によって発電機１０９が発電可能な電力によって異なる。蓄電器１０１のＳＯＣが充分かつ失火が発生していない内燃機関１０７の駆動によって発電機１０９が発電するとき、電動機１０５は図１２中の符号Ｑに示す領域で駆動力を出力可能であるが、図１２中の符号Ｐに示すように、内燃機関１０７の一部の気筒に失火が発生すると、失火気筒の数が増加するに従って電動機１０５が出力可能な駆動力は低下する。

マネジメントＥＣＵ１１７は、車速情報が示す車速と、ドライバから要求された駆動力と、ステップＳ２３９で参照したＥＶ／シリーズ領域マップとに基づいて、車速に対する駆動力がＥＶ／シリーズ領域マップ中に示されるＥＶ領域（Ｘ）内に位置するかを判断する（ステップＳ２４１）。ステップＳ２４１による判断の結果、車速に対する駆動力がＥＶ領域（Ｘ）内に位置すればステップＳ２４３に進み、ＥＶ領域（Ｘ）内に位置しなければステップＳ２４５に進む。

ステップＳ２４３では、マネジメントＥＣＵ１１７は、車両の走行形態をＥＶ走行に設定する。一方、ステップＳ２４５では、車速情報が示す車速と、ドライバから要求された駆動力と、ステップＳ２３９で参照したＥＶ／シリーズ領域マップとに基づいて、車速に対する駆動力がＥＶ／シリーズ領域マップ中に示されるシリーズ領域（Ｐ）内に位置するかを判断する。ステップＳ２４５による判断の結果、車速に対する駆動力がシリーズ領域（Ｐ）内に位置すればステップＳ２４７に進み、シリーズ領域（Ｐ）内に位置しなければステップＳ２４９に進む。

ステップＳ２４７では、マネジメントＥＣＵ１１７は、車両の走行形態をシリーズ走行に設定する。一方、ステップＳ２４９では、マネジメントＥＣＵ１１７は、ステップＳ２４７と同様に車両の走行形態をシリーズ走行に設定するが、電動機１０５は蓄電器１０１から供給される電力及び発電機１０９から供給される電力ではドライバから要求された駆動力を出力できない。このため、ステップＳ２４９におけるシリーズ走行は、蓄電器１０１及び発電機１０９から供給可能な電力に応じて駆動される電動機１０５による走行、すなわち車速が制限された走行である。

以上説明したように、本実施形態のシリーズ・パラレル方式のＨＥＶによれば、内燃機関１０７に失火が発生したと判定されたとき、車両がエンジン走行中であればクラッチ１１３を切断してシリーズ走行に変更した後に失火判定を再び行う。エンジン走行中はクラッチ１１３が接続されているため、路面の変化による外乱が駆動輪１２９から内燃機関１０７に伝わるが、シリーズ走行中はクラッチ１１３が切断されているため、路面の変化による外乱が内燃機関１０７に及ぼす影響は小さい。本実施形態のように、車両の走行形態をシリーズ走行に切り替えて失火判定を行えば、車両が悪路を走行中であっても内燃機関１０７の失火を正確に判定することができる。さらに、内燃機関１０７に失火が発生しても、失火状況に応じて適当な走行形態に切り替えることができる。

シリーズ・パラレル方式のＨＥＶの動力系及び電源系を示すブロック図 シリーズ・パラレル方式のＨＥＶがＥＶ走行時の駆動力の伝達経路及び電源供給を示す図 シリーズ・パラレル方式のＨＥＶがシリーズ走行時の駆動力の伝達経路及び電源供給を示す図 シリーズ・パラレル方式のＨＥＶがエンジン走行時の駆動力の伝達経路及び電源供給を示す図 シリーズ・パラレル方式のＨＥＶの内部構成を示すブロック図 内燃機関の失火検出を行うマネジメントＥＣＵの動作を示すフローチャート 内燃機関の失火時に車両の走行形態を制御するマネジメントＥＣＵの動作を示すフローチャート 内燃機関の失火時に車両の走行形態を制御するマネジメントＥＣＵの動作を示すフローチャート 内燃機関の失火時に車両の走行形態を制御するマネジメントＥＣＵの動作を示すフローチャート ＥＶ領域マップの一例を示す図 内燃機関のトルクマップの一例を示す図 ＥＶ／シリーズ領域マップの一例を示す図

符号の説明

１０１ 蓄電器(BATT)
１０３ 第１インバータ(第１INV)
１０５ 電動機(MOT)
１０７ 多気筒内燃機関(ENG)
１０８ 回転数センサ
１０９ 発電機(GEN)
１１１ 第２インバータ(第２INV)
１１３ ロックアップクラッチ
１１５ ギアボックス
１１７ マネジメントＥＣＵ(MG ECU)
１１９ モータＥＣＵ(MOT ECU)
１２１ エンジンＥＣＵ(ENG ECU)
１２３ バッテリＥＣＵ(BATT ECU)
１２５ 警告灯(MIL)

Claims (8)

1. 内燃機関と、
   前記内燃機関の駆動によって発電する発電機と、
   前記電動機に電力を供給する蓄電器と、
   前記蓄電器及び前記発電機の少なくとも一方からの電力供給によって駆動する電動機と、
   前記発電機と駆動輪の間に配置され、前記内燃機関から前記発電機を介した前記駆動輪までの動力の伝達経路を断接する動力伝達断接部と、を備え、
   前記電動機及び前記内燃機関の少なくとも一方からの動力によって走行する車両の制御装置であって、
   前記内燃機関の失火発生を判定する失火判定部と、
   前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断されたとき、前記伝達経路を切断するよう前記動力伝達断接部を制御する動力伝達断接制御部と、
   前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断された後、前記伝達経路が切断された状態で、前記失火判定部が前記内燃機関の失火発生を再び判定するよう前記失火判定部を制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置であって、
   前記動力伝達断接部によって前記伝達経路が接続された状態で前記内燃機関が駆動中に、前記失火判定部によって前記内燃機関に失火が発生したと判断されたとき、
   前記動力伝達断接制御部は、前記伝達経路を切断するよう前記動力伝達断接部を制御し、
   前記制御部は、前記車両の走行形態を、少なくとも前記発電機からの電力供給によって駆動する前記電動機からの駆動力による第１走行に設定することを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両の制御装置であって、
   前記伝達経路が切断された状態で前記失火判定部により前記内燃機関に失火発生と再び判定されたとき、
   前記制御部は、前記車両の走行形態を、少なくとも前記発電機からの電力供給によって駆動する前記電動機からの駆動力による第１走行、又は前記内燃機関の駆動を停止して、前記蓄電器からの電力供給のみによって駆動する前記電動機からの駆動力による第２走行のいずれかに設定することを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置であって、
   前記内燃機関は、複数の気筒と、前記複数の気筒の少なくとも１つによって回動されるクランク軸と、を有し、
   当該制御装置は、前記クランク軸の回転角速度を検出する回転検出部を備え、
   前記失火判定部は、前記内燃機関の各気筒の燃焼行程に同期して前記回転検出部によって検出された回転角速度が変動又は低下するクランク角度に基づいて、失火気筒を判別することを特徴とする車両の制御装置。
5. 請求項４に記載の車両の制御装置であって、
   前記蓄電器の残容量を検出する残容量検出部と、
   前記車両の速度を検出する車速検出部と、
   前記車両のドライバによって要求された前記車両の駆動力を検出する駆動力検出部と、を備え、
   前記失火判定部によって、前記内燃機関の全気筒ではないが少なくとも１つの気筒で失火発生と判別されたとき、
   前記制御部は、
   前記蓄電器の残容量と、前記内燃機関中の失火発生していない気筒による前記内燃機関の駆動によって前記発電機が発電可能な電力とに基づいて、前記車両が前記第１走行可能な第１領域及び前記第２走行可能な第２領域を含む、車速に対する出力可能な駆動力を示すマップを参照し、
   前記車両の速度に対する前記車両のドライバによって要求された駆動力が前記マップ上の前記第１領域内に位置する場合は、前記車両の走行形態を前記第１走行に設定し、
   前記車両の速度に対する前記車両のドライバによって要求された駆動力が前記マップ上の前記第２領域内に位置する場合は、前記車両の走行形態を前記第２走行に設定することを特徴とする車両の制御装置。
6. 請求項４に記載の車両の制御装置であって、
   前記蓄電器の残容量を検出する残容量検出部を備え、
   前記失火判定部によって前記内燃機関の全気筒で失火発生と判別され、かつ、前記蓄電器の残容量が所定値より大きいとき、前記制御部は、前記車両の走行形態を前記第２走行に設定することを特徴とする車両の制御装置。
7. 請求項６に記載の車両の制御装置であって、
   前記失火判定部によって前記内燃機関の全気筒で失火発生と判別され、かつ、前記蓄電器の残容量が前記所定値以下のとき、前記制御部は、前記車両の走行を停止するよう制御することを特徴とする車両の制御装置。
8. 請求項５に記載の車両の制御装置であって、
   前記マップ上の前記第２領域は、前記蓄電器の残容量が高いほど広いことを特徴とする車両の制御装置。

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