特許 6774002 ハイブリッド車両の故障診断装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6774002

(24)【登録日】2020年10月6日

(45)【発行日】2020年10月21日

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両の故障診断装置

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/06 20060101AFI20201012BHJP

   B60W 10/26 20060101ALI20201012BHJP

   B60K 6/442 20071001ALI20201012BHJP

   B60K 6/52 20071001ALI20201012BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20201012BHJP

   B60L 3/00 20190101ALI20201012BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20201012BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20201012BHJP

   B60W 20/50 20160101ALI20201012BHJP

   B60W 20/13 20160101ALI20201012BHJP

【ＦＩ】

   B60W10/06 900

   B60W10/26 900

   B60K6/442ZHV

   B60K6/52

   B60L50/16

   B60L3/00 N

   B60L50/60

   F02D45/00 345

   F02D45/00

   B60W20/50

   B60W20/13

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-55722(P2016-55722)

(22)【出願日】2016年3月18日

(65)【公開番号】特開2017-170925(P2017-170925A)

(43)【公開日】2017年9月28日

【審査請求日】2018年12月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100174366

【弁理士】

【氏名又は名称】相原 史郎

(72)【発明者】

【氏名】古田 賢寛

(72)【発明者】

【氏名】松永 英雄

【審査官】 増子 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１０６８０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３８６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１６／０３５１８８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−２１８１１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−３２８８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０７８９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００６４１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｋ ６／２０ − ６／５４７

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ２０／５０

Ｂ６０Ｌ １／００ − ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ − １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ − １５／４２

Ｂ６０Ｌ ５０／００ − ５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンを所定の運転点で運転して発電機を駆動し、該発電機により発電された電力をバッテリに充電する充電制御手段と、
前記バッテリへの充電電力を制限すべき電池受入れ性の低下時か否かを判定する電池受入れ性判定手段と、
前記電池受入れ性判定手段により電池受入れ性の低下時と判定されたときに、前記バッテリへの充電電力を制限すべく前記エンジンの運転点を負荷低下方向に切り換え、発電電力を低下させる充電電力制限手段と、
大気中へのエミッション排出を抑止するエミッション排出抑止手段と、
前記エミッション排出抑止手段の故障診断の実施条件が成立したときに、前記エンジンの運転点を負荷と回転速度で規定されるモニタ領域内に保ちながら前記エミッション排出抑止手段の故障診断を実施する故障診断手段と、
前記故障診断手段により前記エミッション排出抑止手段の故障診断が実施される際に、前記電池受入れ性判定手段の判定に基づき前記エンジンの運転点が負荷低下方向に切り換えられると前記モニタ領域を逸脱する場合に、前記モニタ領域を負荷低下方向に拡大して前記運転点を前記拡大されたモニタ領域内に保つモニタ領域拡大手段とを備え、
前記エミッション排出抑止手段は、前記エンジンの排気空燃比を検出する排気センサであり、
前記故障診断手段は、前記エンジンの排気空燃比をリッチ側とリーン側との間で強制加振して、前記排気センサの出力変化に基づき劣化を診断すると共に、前記モニタ領域拡大手段による前記モニタ領域の拡大時には、前記エンジンの排ガス流量の減少による前記排気センサの出力の追従性の悪化を補償すべく、通常時に比較して前記強制加振の周期または振幅の少なくとも一方を増加させる
ことを特徴とするハイブリッド車両の故障診断装置。

【請求項2】

前記エミッション排出抑止手段は、前記エンジンの排気空燃比を検出する排気センサであり、
前記故障診断手段は、前記排気センサの劣化を診断する
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の故障診断装置。

【請求項3】

前記エミッション排出抑止手段は、前記エンジンの排ガスを浄化する触媒装置であり、
前記故障診断手段は、前記触媒装置の劣化を診断する
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の故障診断装置。

【請求項4】

前記エミッション排出抑止手段は、前記エンジンの燃料を貯留する燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを処理する燃料蒸発ガス排出抑止装置であり、
前記故障診断手段は、前記燃料蒸発ガス排出抑止装置の故障を診断する
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の故障診断装置。

【請求項5】

前記エミッション排出抑止手段は、前記エンジンの燃料を貯留する燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスをキャニスタに吸着させると共に、該吸着した燃料蒸発ガスを前記エンジンの吸気側の負圧を利用して該吸気側に移送して燃焼させる燃料蒸発ガス排出抑止装置であり、
前記故障診断手段は、前記キャニスタと前記エンジンの吸気側との間に設けられたパージバルブを開弁及び閉弁したときの前記キャニスタ内の圧力変化に基づき、前記燃料蒸発ガス排出抑止装置の故障を診断するすると共に、前記モニタ領域拡大手段による前記モニタ領域の拡大時には、前記エンジンの排ガス流量の減少によるパージ流量低下を補償すべく、通常時に比較して前記パージバルブの開弁時間を延長化するか、または前記圧力変化を判定する故障判定値として小さな値を適用するかの少なくとも一方を実行する
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の故障診断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハイブリッド車両の故障診断装置に係り、詳しくは大気中へのエミッション排出を抑止する各種装置（以下、エミッション排出抑止装置と総称する）の故障を診断する故障診断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

周知のようにハイブリッド車両に搭載されたエンジンは駆動輪の駆動や発電機の駆動に利用されており、エンジンの運転に伴って発生した排ガス、或いはエンジンの燃料を貯留する燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガス等が外部に排出されると環境悪化につながるため、そのような事態を防止すべく車両には種々のエミッション排出抑止装置が備えられている。

【0003】

例えばエンジンから排出される排ガス中にはＮＯx、ＨＣ、ＣＯ等が含まれるため、これらを浄化するためにエンジンの排気系には触媒装置が備えられている。また、触媒装置が所期の浄化性能を発揮するにはエンジンの排気空燃比を最適制御する必要があるため、エンジンの排気系には排気空燃比を検出するリニア空燃比センサ（以下、ＬＡＦＳという）等の排気センサが備えられ、その出力に基づき排気空燃比の制御を行っている。

【0004】

また、ＮＯx低減のためにエンジンには排ガス循環装置が備えられ、排ガスを排ガス循環ガスとして吸気側に環流させることにより、筒内での燃焼温度を低下させてＮＯxの生成を抑制している。さらに、燃料タンクには内部で発生した燃料蒸発ガスを処理するための燃料蒸発ガス排出抑止装置が備えられており、燃料蒸発ガスを一旦キャニスタに吸着した上で、その吸着した燃料蒸発ガスをエンジンの運転中に燃料と共に筒内で燃焼させている。

【0005】

例えば触媒装置が劣化すると、浄化性能の低下による排ガスの素通りを引き起こし、ＬＡＦＳ等の排気センサが劣化すると、検出誤差に起因する不適切な排気空燃比により触媒装置の本来の性能が発揮されない事態を引き起こす。また、排ガス循環装置が故障すると、不適切な排ガス循環還流量により筒内でのＮＯx生成量が増加する事態を引き起こし、燃料蒸発ガス排出抑止装置が正常に機能しないと、燃料蒸発ガスをエンジンで処理できない。

【0006】

これらのエミッション排出抑止装置の劣化や故障（以下、これらを故障と総称する）を検出するために、車両には故障診断装置が搭載されている。例えば排ガス循環の故障を診断するための排ガス循環故障診断装置として、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１に記載された車両はハイブリッド車両であり、その走行モードの１つであるシリーズモードでは、エンジンによりモータジェネレータを駆動し、その発電電力を走行モータの駆動や走行バッテリの充電に利用している。

【0007】

シリーズモードでのエンジンの運転点は、走行バッテリへの目標充電電力に応じて決定される。車両の走行中において、走行バッテリの実ＳＯＣ（充電率：State Of Charge）と目標ＳＯＣとの偏差に基づき目標充電電力が逐次算出され、目標充電電力に対応するモータジェネレータの目標発電量を最小燃費で達成可能な運転点でエンジンが運転される。
このようなシリーズモードでの走行中に排ガス循環装置の故障診断は実施され、排ガス循環バルブを開弁及び閉弁したときのインテークマニホールド圧（以下、インマニ圧という）の変化に基づき、排ガス循環装置の正常・異常が判定される。インマニ圧はエンジンの回転速度や負荷の影響を受けるためエンジンの運転点を定める必要があり、また診断精度の点から排ガス循環バルブの開閉に伴いインマニ圧が明確に変化する運転点が望ましい。このような観点の下に、通常時のシリーズモードでのエンジンの運転点よりも低負荷側に予めモニタ領域が設定され、故障診断時には、モニタ領域の中央に目標運転点を定めてエンジンを運転している。このため故障診断時には、例えば図７に示すようにモニタ領域内の●印の運転点でエンジンが運転される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２０１３−７８９９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、走行バッテリが満充電近くで充電を必要としない状況、或いは極低温で正常な充電が望めない状況（共に充電電力を制限すべき状況であり、以下、電池受入れ性の低下時と表現する）では、走行バッテリの保護のために目標充電電力が制限される。しかしながら、特許文献１に記載のハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置では、このように目標充電電力が制限されると、エンジンの運転点がモニタ領域内から逸脱して排ガス循環装置の故障診断を完了できないという問題があった。

【0010】

即ち、電池受入れ性の低下時には、排ガス循環装置の故障診断よりも走行バッテリの保護が優先される結果、目標充電電力ひいてはモータジェネレータの目標発電量が制限される。そして、目標発電量が制限されることにより、エンジンの運転点は図３に○印で示すようにモニタ領域内から低負荷側に逸脱してしまう。
このため、モニタ領域内の図中の●印の運転点で排ガス循環装置の故障診断を実施しているときに、走行バッテリの電池受入れ性が低下した場合、或いは走行バッテリの電池受入れ性の低下によりモニタ領域外の○印の運転点でエンジンを運転しているときに、排ガス循環装置の故障診断の実施条件が成立した場合には、モニタ領域内の●印の運転点に保つべくエンジン制御が試行されるが、バッテリ保護の優先によりモニタ領域外の○印の運転点に戻されてしまう。結果として、２つの運転点を行き来するハンチング現象が生じて排ガス循環装置の故障診断を完了できず、故障診断の頻度が減少してしまうという問題があった。

【0011】

なお、以上は排ガス循環装置の故障診断についての説明であったが、他のエミッション排出抑止装置でも故障診断の際にはエンジンの運転点を定める必要があることから、所定のモニタ領域内で故障診断が実施され、必然的に電池受入れ性の低下時に同様の問題が発生した。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、走行バッテリの電池受入れ性の低下時においても、目標充電電力の制限により走行バッテリを保護しつつ、エンジンの運転点をモニタ領域内に保ってエミッション排出抑止装置の故障診断を実施することができるハイブリッド車両の故障診断装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記の目的を達成するため、本発明のハイブリッド車両の故障診断装置は、エンジンを所定の運転点で運転して発電機を駆動し、該発電機により発電された電力をバッテリに充電する充電制御手段と、前記バッテリへの充電電力を制限すべき電池受入れ性の低下時か否かを判定する電池受入れ性判定手段と、前記電池受入れ性判定手段により電池受入れ性の低下時と判定されたときに、前記バッテリへの充電電力を制限すべく前記エンジンの運転点を負荷低下方向に切り換え、発電電力を低下させる充電電力制限手段と、大気中へのエミッション排出を抑止するエミッション排出抑止手段と、前記エミッション排出抑止手段の故障診断の実施条件が成立したときに、前記エンジンの運転点を負荷と回転速度で規定されるモニタ領域内に保ちながら前記エミッション排出抑止手段の故障診断を実施する故障診断手段と、前記故障診断手段により前記エミッション排出抑止手段の故障診断が実施される際に、前記電池受入れ性判定手段の判定に基づき前記エンジンの運転点が負荷低下方向に切り換えられると前記モニタ領域を逸脱する場合に、前記モニタ領域を負荷低下方向に拡大して前記運転点を前記拡大されたモニタ領域内に保つモニタ領域拡大手段とを備え、前記エミッション排出抑止手段は、前記エンジンの排気空燃比を検出する排気センサであり、前記故障診断手段は、前記エンジンの排気空燃比をリッチ側とリーン側との間で強制加振して、前記排気センサの出力変化に基づき劣化を診断すると共に、前記モニタ領域拡大手段による前記モニタ領域の拡大時には、前記エンジンの排ガス流量の減少による前記排気センサの出力の追従性の悪化を補償すべく、通常時に比較して前記強制加振の周期または振幅の少なくとも一方を増加させることを特徴とする（請求項１）。

【0015】

このように構成したハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置によれば、故障診断手段によりエミッション排出抑止手段の故障判定が実施される際に、電池受入れ性判定手段の判定に基づきエンジンの運転点が負荷低下方向に切り換えられるとモニタ領域を逸脱する場合には、モニタ領域が負荷低下方向に拡大されることから、バッテリ保護のために充電電力を制限しながら、エンジンの運転点をモニタ領域内に保ってエミッション排出抑止手段の故障診断を実施可能となる。
また、モニタ領域が負荷低下方向に拡大されるとエンジンの排ガス流量が減少し、排気センサの出力の追従性が悪化して正常な故障診断が望めない可能性が生じる。本発明では、このときに通常時に比較して排気空燃比の強制加振の周期または振幅の少なくとも何れか一方が増加されることから、排気センサの出力の追従性が悪化している状況であっても明確な出力変化に基づき的確に故障診断を実施可能となる。

【0016】

その他の態様として、前記エミッション排出抑止手段が、前記エンジンの排気空燃比を検出する排気センサであり、前記故障診断手段が、前記排気センサの劣化を診断することが好ましい（請求項２）。
この態様によれば、バッテリ保護のために充電電力を制限しながら、エンジンの運転点をモニタ領域内に保って排気センサの劣化診断を実施可能となる。

【0017】

その他の態様として、前記エミッション排出抑止手段が、前記エンジンの排ガスを浄化する触媒装置であり、前記故障診断手段が、前記触媒装置の劣化を診断することが好ましい（請求項３）。
この態様によれば、バッテリ保護のために充電電力を制限しながら、エンジンの運転点をモニタ領域内に保って触媒装置の劣化診断を実施可能となる。

【0018】

その他の態様として、前記エミッション排出抑止手段が、前記エンジンの燃料を貯留する燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスを処理する燃料蒸発ガス排出抑止装置であり、前記故障診断手段が、前記燃料蒸発ガス排出抑止装置の故障を診断することが好ましい（請求項４）。
この態様によれば、バッテリ保護のために充電電力を制限しながら、エンジンの運転点をモニタ領域内に保って燃料蒸発ガス排出抑止装置の故障診断を実施可能となる。

【0021】

その他の態様として、前記エミッション排出抑止手段が、前記エンジンの燃料を貯留する燃料タンク内で発生した燃料蒸発ガスをキャニスタに吸着させると共に、該吸着した燃料蒸発ガスを前記エンジンの吸気側の負圧を利用して該吸気側に移送して燃焼させる燃料蒸発ガス排出抑止装置であり、前記故障診断手段が、前記キャニスタと前記エンジンの吸気側との間に設けられたパージバルブを開弁及び閉弁したときの前記キャニスタ内の圧力変化に基づき、前記燃料蒸発ガス排出抑止装置の故障を診断するすると共に、前記モニタ領域拡大手段による前記モニタ領域の拡大時には、前記エンジンの排ガス流量の減少によるパージ流量低下を補償すべく、通常時に比較して前記パージバルブの開弁時間を延長化するか、または前記圧力変化を判定する故障判定値として小さな値を適用するかの少なくとも一方を実行することが好ましい（請求項５）。

【0022】

この態様によれば、モニタ領域が負荷低下方向に拡大されるとエンジンの吸気側の負圧が低下し、キャニスタ内の圧力変化が小さくなって正常な故障診断が望めない可能性が生じる。本発明では、このときに通常時に比較してパージバルブの開弁時間が延長化されるか、或いは圧力変化を判定する故障判定値として小さな値が適用されるため、差圧の増加が緩慢な状況であっても的確に故障診断を実施可能となる。

【発明の効果】

【0023】

本発明のハイブリッド車両の排ガス循環故障診断装置によれば、走行バッテリの電池受入れ性の低下時においても、目標充電電力の制限により走行バッテリを保護しつつ、エンジンの運転点をモニタ領域内に保って排ガス循環装置の故障診断を実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施形態の故障診断装置が適用されたプラグインハイブリッド車両を示す全体構成図である。

【図2】エンジンに搭載された排ガス循環装置、触媒装置、排気センサ類を示す構成図である。

【図3】ＬＡＦＳの劣化診断の実施状況を示すタイムチャートである。

【図4】触媒装置の劣化診断の実施状況を示すタイムチャートである。

【図5】燃料蒸発ガス排出抑止装置を示す構成図である。

【図6】エバポレーティブリークチェックモジュールを示す構成図である。

【図7】第１実施形態の第１の手法による故障診断時のモニタ領域内でのエンジンの運転点を示すマップである。

【図8】第１の手法をＬＡＦＳの故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。

【図9】第１の手法を燃料蒸発ガス排出抑止装置の故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。

【図10】第１の手法を排ガス循環装置の故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。

【図11】第２の手法をＬＡＦＳの故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。

【図12】第２の手法を燃料蒸発ガス排出抑止装置の故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。

【図13】第２の手法を排ガス循環装置の故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明をプラグインハイブリッド車両（以下、車両１という）の故障診断装置に具体化した一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の故障診断装置が適用されたプラグインハイブリッド車両を示す全体構成図である。
本実施形態の車両１は、フロントモータ２の出力またはフロントモータ２及びエンジン３の出力により前輪４を駆動し、リヤモータ５の出力により後輪６を駆動するように構成された４輪駆動車である。

【0026】

エンジン３の出力軸は減速機７を介して前輪４の駆動軸８と連結され、減速機７には内部の動力伝達を断接可能なクラッチ９が内蔵されている。クラッチ９の接続時にはエンジン３の駆動力が減速機７及び駆動軸８を経て前輪４に伝達され、クラッチ９の切断時には前輪４側からエンジン３が切り離されて単独で運転可能となる。
減速機７のクラッチ９より動力伝達方向の下流側（前輪４側）にはフロントモータ２が連結され、その駆動力が減速機７から駆動軸８を経て前輪４に伝達されるようになっている。また、減速機７のクラッチ９より動力伝達方向の上流側（反前輪４側）にはモータジェネレータ１０が連結され、クラッチ９の切断時において、モータジェネレータ１０はエンジン３の駆動により発電したり、或いはエンジン３を始動するスタータモータとして機能したりする。また、リヤモータ５は減速機１１を介して後輪６の駆動軸１２と連結され、その駆動力が減速機１１から駆動軸１２を経て後輪６に伝達されるようになっている。

【0027】

エンジン３には、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等から構成されたエンジンコントローラ１４が接続され、このエンジンコントローラ１４によりエンジン３のスロットル開度、燃料噴射量、点火時期等が制御されてエンジン３が運転される。
フロントモータ２、リヤモータ５及びモータジェネレータ１０は三相交流電動機であり、それらの電源として走行バッテリ１５（バッテリ）が備えられている。走行バッテリ１５はリチウムイオン電池等の二次電池から構成され、そのＳＯＣ（充電率）の算出や温度ＴBATの検出を行うバッテリモニタリングユニット１５ａを内蔵している。

【0028】

フロントモータ２及びモータジェネレータ１０はフロントモータコントローラ１６を介して走行バッテリ１５に接続され、フロントモータコントローラ１６にはフロントモータ用インバータ１６ａ及びモータジェネレータ用インバータ１６ｂが備えられている。走行バッテリ１５の直流電力は、フロントモータ用インバータ１６ａ及びモータジェネレータ用インバータ１６ｂにより三相交流電力に変換されてフロントモータ２やモータジェネレータ１０に供給される。また、フロントモータ２による回生電力やモータジェネレータ１０による発電電力は、フロントモータ用インバータ１６ａ及びモータジェネレータ用インバータ１６ｂにより直流電力に変換されて走行バッテリ１５に充電される。

【0029】

同様に、リヤモータ５はリヤモータコントローラ１７を介して走行バッテリ１５に接続され、リヤモータコントローラ１７にはリヤモータ用インバータ１７ａが備えられている。走行バッテリ１５の直流電力は、リヤモータ用インバータ１７ａにより三相交流電力に変換されてリヤモータ５に供給され、リヤモータ５による回生電力は、リヤモータ用インバータ１７ａにより直流電力に変換されて走行バッテリ１５に充電される。

【0030】

また、車両１には、走行バッテリ１５を外部電源によって充電する充電機１３が備えられている。
ハイブリッドコントローラ１８は、車両１の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）等から構成されている。このハイブリッドコントローラ１８により、エンジン３、フロントモータ２、モータジェネレータ１０、リヤモータ５の各運転状態、及び減速機７のクラッチ９の断接状態等が制御される。そのために、ハイブリッドコントローラ１８の入力側には、走行バッテリ１５のバッテリモニタリングユニット１５ａ、フロントモータコントローラ１６、リヤモータコントローラ１７、エンジンコントローラ１４、アクセル開度θaccを検出するアクセル開度センサ１９、及び車速Ｖを検出する車速センサ２０が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。

【0031】

また、ハイブリッドコントローラ１８の出力側には、フロントモータコントローラ１６、リヤモータコントローラ１７、減速機７のクラッチ９、及びエンジンコントローラ１４が接続されている。
そして、ハイブリッドコントローラ１８は、アクセル開度センサ１９等の上記各種検出量及び作動情報に基づき、車両１の走行モードをＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードの間で切り換える。例えば、高速領域のようにエンジン３の効率が高い領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、中低速領域では、走行バッテリ１５の充電率ＳＯＣ等に基づきＥＶモードとシリーズモードとの間で切り換える。

【0032】

ＥＶモードでは、減速機７のクラッチ９を切断すると共にエンジン３を停止し、走行バッテリ１５からの電力によりフロントモータ２やリヤモータ５を駆動して車両１を走行させる。
シリーズモードでは、減速機７のクラッチ９を切断した上で、エンジン３を運転してモータジェネレータ１０を駆動し、その発電電力及び走行バッテリ１５からの電力によりフロントモータ２やリヤモータ５を駆動して車両１を走行させると共に、余剰電力を走行バッテリ１５に充電する。

【0033】

パラレルモードでは、減速機７のクラッチ９を接続した上で、エンジン３を運転して駆動力を減速機７から前輪４に伝達すると共に、エンジン駆動力に余剰があるときには、フロントモータ２で回生し、エンジン駆動力が足りないときには、バッテリ電力を使ってフロントモータ２でアシストする。
また、ハイブリッドコントローラ１８は、上記各種検出量及び作動情報に基づき車両１の走行に必要な総要求出力を算出し、その総要求出力を、ＥＶモード及びシリーズモードではフロントモータ２側とリヤモータ５側とに配分し、パラレルモードではフロントモータ２側とエンジン３側とリヤモータ５側とに配分する。そして、それぞれに配分した要求出力、及びフロントモータ２から前輪４までの減速機７のギヤ比、エンジン３から前輪４までの減速機７のギヤ比、リヤモータ５から後輪６までの減速機１１のギヤ比に基づき、フロントモータ２、エンジン３、リヤモータ５のそれぞれの要求トルクを設定し、各要求トルクを達成するようにフロントモータコントローラ１６、リヤモータコントローラ１７及びエンジンコントローラ１４に指令信号を出力する。

【0034】

フロントモータコントローラ１６及びリヤモータコントローラ１７ではハイブリッドコントローラ１８からの指令信号に基づき、要求トルクを達成するためにフロントモータ２及びリヤモータ５の各相のコイルに流すべき目標電流値を算出する。そして、それらの目標電流値に基づきフロントモータ用インバータ１６ａ及びリヤモータ用インバータ１７ａをスイッチング制御し、それぞれの要求トルクを達成する。尚、モータジェネレータ１０の発電時も同様であり、負側の要求トルクから求めた目標電流値に基づき、モータジェネレータ用インバータ１６ｂをスイッチング制御して要求トルクを達成する。

【0035】

エンジンコントローラ１４ではハイブリッドコントローラ１８からの指令信号に基づき、要求トルクの達成のためのスロットル開度、燃料噴射量、点火時期等の目標値を算出し、それらの目標値に基づく制御によりエンジン３を運転して要求トルクを達成する。
また、ハイブリッドコントローラ１８は、シリーズモードによる車両１の走行中において走行バッテリ１５の充電状態を最適化すべく、モータジェネレータ１０を駆動しているエンジン３の運転点を制御している。具体的には、走行バッテリ１５の実ＳＯＣと目標ＳＯＣとの偏差に基づき目標充電電力を逐次算出し、目標充電電力に対応するモータジェネレータ１０の目標発電量を最小燃費で達成可能な運転点を求め、その運転点でエンジン３を運転する。概括的に表現すると、走行バッテリ１５のＳＯＣが増加して満充電に近づくほど目標充電電力が低下し、エンジン３の運転点は低負荷側に移行する（充電制御手段）。

【0036】

加えて、ハイブリッドコントローラ１８は、走行バッテリ１５の電池受入れ性の低下（満充電近くで充電を必要としない状況、或いは極低温で正常な充電が望めない状況）を常に監視しており（電池受入れ性判定手段）、電池受入れ性の低下判定を下したとき場合には、走行バッテリ１５の保護のために目標充電電流を制限する処理を実施する（充電電力制限手段）。

【0037】

例えば、以下の１），２）の条件の成立時に、走行バッテリ１５の電池受入れ性が低下したと判定する。
１）最大充電電力―目標充電電力≦制限電力判定値（例えば10ｋw）
２）充電電流＞制限電流判定値またはバッテリ電圧＞制限電圧判定値
ここに、最大充電電力は、走行バッテリ１５のＳＯＨ（劣化指標：State of Health）や温度等から定まる現在の走行バッテリ１５が充電可能な上限電力である。

【0038】

このような電池受入れ性の低下判定を下すと、ハイブリッドコントローラ１８は走行バッテリ１５への目標充電電力を制限する。必然的にモータジェネレータ１０の目標発電量が低下することから、エンジン制御側でエンジン３の運転点が低負荷側に切り換えられる。
一方、エンジン３の運転に伴って発生した排ガス、及びエンジン３の燃料を貯留する燃料タンク内で発生した蒸発ガス等の外部への排出を防止すべく、車両１には種々のエミッション排出抑止装置（エミッション排出抑止手段）が搭載されており、それらのエミッション排出抑止装置には故障を診断するための故障診断装置がそれぞれ備えられている。

【0039】

例えば図２に示すように、エンジン３の排気系には触媒装置２１及び排気センサ類２２，２３が設けられ、エンジン３の吸気系には排ガス循環装置２４が設けられている。
触媒装置２１はエンジン３の排気通路２５に介装され、排気通路２５上の触媒装置２１の上流側にはＬＡＦＳ２２（リニア空燃比センサであり、本発明の排気センサ）が備えられ、触媒装置２１の下流側にはＯ₂センサ２３が備えられている。例えば触媒装置２１は三元触媒として構成されて排ガス中に含まれるＮＯx、ＨＣ、ＣＯを浄化する機能を奏し、その浄化性能が最大限に発揮されるストイキに排気空燃比を保つために、ＬＡＦＳ２２及びＯ₂センサ２３の出力に基づきハイブリッドコントローラ１８によりエンジン３の運転状態が制御される。

【0040】

これらの触媒装置２１、ＬＡＦＳ２２、Ｏ₂センサ２３は常に高温の排ガスに晒されるため、次第に劣化して機能低下を生じる。触媒装置２１の劣化は、浄化性能の低下に伴う排ガスの素通りを引き起こし、ＬＡＦＳ２２やＯ₂センサ２３の劣化は、検出誤差に起因する不適切なエンジン制御により、排気空燃比がストイキから外れて触媒装置２１の本来の性能が発揮されない事態を引き起こす。

【0041】

そこで、例えばＬＡＦＳ２２及び触媒装置２１の劣化診断がハイブリッドコントローラ１８により以下の手順で実施される（故障診断手段）。
図３はＬＡＦＳ２２の劣化診断の実施状況を示すタイムチャートであり、ハイブリッドコントローラ１８はエンジン３の排気空燃比を所定の周期及び振幅でストイキを中心として強制加振する。ＬＡＦＳ２２が正常な場合には、図中に実線で示すように排気空燃比の変動に同期してＬＡＦＳ２２の出力が大きく変化する。このため、出力のリッチ側への変化時には予め設定されたリッチ判定値Ｓr1を超え、リーン側への変化時には予め設定されたリーン判定値Ｓl1を超える。これに対してＬＡＦＳ２２が劣化すると、図中に破線で示すようにＬＡＦＳ２２の出力変化が縮小されるため、リッチ及びリーン側に変化したとしてもリッチ判定値Ｓr1及びリーン判定値Ｓl1を超えなくなる。

【0042】

図４は触媒装置２１の劣化診断の実施状況を示すタイムチャートであり、ハイブリッドコントローラ１８はエンジン３の排気空燃比を所定の周期及び振幅でストイキを中心として強制加振する。触媒装置２１の上流側のＬＡＦＳ２２の出力が排気空燃比の変動に同期して大きく変化するのに対し、下流側のＯ₂センサ２３の出力は、触媒装置２１の浄化性能と共に低下するＯ₂ストレージ能力に応じた変化状態となる。詳しくは、触媒装置２１が正常な場合には図中に破線で示すように、予め設定されたリッチ判定値Ｓr2及び判定値Ｓl2を超えることなく両判定値Ｓr2,Ｓl2の間で周期的に変化し、触媒装置２１が劣化すると図中に実線で示すように、リッチ判定値Ｓr2を超えてリッチ側に変化し、判定値Ｓl2を超えてリーン側に変化する。

【0043】

そこで、例えば所定の診断期間中において、ＬＡＦＳ２２の出力やＯ₂センサの出力２３がリッチ判定値Ｓr1,Ｓr2及びリーン判定値Ｓl1,Ｓl2を超えた回数をカウントし、診断期間中の強制加振による排気空燃比の変動回数とカウント値との比を求める。ＬＡＦＳ２２に関しては劣化が進行するほど比が０に近づき、触媒装置２１に関しては劣化が進行するほど比が１に近づくため、これらの比を予め設定したカウント判定値と比較することにより、それぞれの正常・劣化を判定する。

【0044】

また、図２に示すように排ガス循環装置２４は、エンジン３のエキゾーストマニホールド２７とインテークマニホールド２８（吸気側）とを接続する排ガス循環通路２９、及び排ガス循環通路２９の開度を調整する排ガス循環バルブ３０から構成されている。排ガス循環バルブ３０の開度はエンジン３の運転領域に基づきハイブリッドコントローラ１８により制御され、排ガス循環バルブ３０の開度に応じて排ガスが排ガス循環通路２９を経て排ガス循環ガスとしてインテークマニホールド２８に還流され、これにより筒内での燃焼温度が低下してＮＯxの生成が抑制される。

【0045】

排ガス循環装置２４の故障により所期の排ガス循環還流量を達成不能になると、ＮＯx増加やドライバビリティの悪化を引き起こす。そこで、例えば排ガス循環装置２４の故障診断がハイブリッドコントローラ１８により以下の手順で実施される（故障診断手段）。
インテークマニホールド２８には吸気圧センサ３１が設けられ、この吸気圧センサ３１によりインテークマニホールド内の圧力（以下、インマニ圧という）が検出される。まず、ハイブリッドコントローラ１８は排ガス循環バルブ３０を一旦全閉（0%）した上で、吸気圧センサ３１により検出されるインマニ圧の検出値を第１インマニ圧Ｐin1として記憶する。その後に排ガス循環バルブ３０を所定量（20%）して、インマニ圧の検出値を第２インマニ圧Ｐin2として記憶する。これらの第１及び第２インマニ圧Ｐin1,Ｐin2の差圧ΔＰinが予め設定された故障判定値以上のときには排ガス循環装置２４の正常判定を下し、故障判定値未満のときには異常判定を下す。

【0046】

一方、図５に示すように、車両１に搭載された燃料タンク３３には燃料を補給するための燃料給油口３４が設けられ、燃料タンク３３内に貯留された燃料は燃料ポンプ３５により燃料配管３６を経てエンジン３の燃料噴射弁３７に供給されるようになっている。このように構成された燃料タンク３３とエンジン３のインテークマニホールド２８との間に、以下に述べるような燃料蒸発ガス排出抑止装置３８が設けられている。

【0047】

燃料タンク３３内には燃料の流出を防止するためのカットオフバルブ３９が設けられ、このカットオフバルブ３９は給油時の液面調整用のレベリングバルブ４０を介してベーパ配管４１の一端に接続されている。ベーパ配管４１は燃料タンク３３外に延出されて密閉バルブ４２が介装され、ベーパ配管４１の他端はパージ配管４３の中間部に接続されている。パージ配管４３の一端はキャニスタ４４に接続され、この一端とベーパ配管４１の接続箇所との間にはバイパスバルブ４５が介装されている。パージ配管４３の他端はエンジン３のインテークマニホールド２８に接続されると共に、パージ配管４３上にはパージバルブ４６が介装されている。

【0048】

キャニスタ４４の内部には燃料蒸発ガスを吸着可能な活性炭が封入され、その外部の一側にはエバポレーティブリークチェックモジュール４７が設けられている。図６に示すように、エバポレーティブリークチェックモジュール４７はキャニスタ４４の内部と連通するキャニスタ側通路４７ａ、及び外部と連通する大気側通路４７ｂが形成されると共に、大気側通路４７ｂには負圧ポンプ４７ｃ及びキャニスタ圧センサ４７ｄを備えたポンプ通路４７ｆが連通している。

【0049】

キャニスタ側通路４７ａと大気側通路４７ｂ及びポンプ通路４７ｆとの間には切替バルブ４７ｇが介装され、この切替バルブ４７ｇの切換に応じてキャニスタ側通路４７ａは大気側通路４７ｂまたはポンプ通路４７ｆと連通し、大気側通路４７ｂとの連通時にはキャニスタ側通路４７ａを介してキャニスタ４４内が大気開放され、ポンプ通路４７ｆとの連通時にはキャニスタ４４内が閉鎖される。また切替バルブ４７ｇの切換に関係なく、キャニスタ圧センサ４７ｄはバイパス通路４７ｈのオリフィス４７ｅを介してキャニスタ４４側と連通し、このキャニスタ４４内の圧力を検出している。

【0050】

燃料の給油時には密閉バルブ４２、バイパスバルブ４５及び切替バルブ４７ｇを開き、パージバルブ４６を閉じて、燃料タンク３３内の燃料蒸発ガスをキャニスタ４４内に導き活性炭に吸着させる。そして、エンジン３の運転が開始されると、密閉バルブ４２を閉じ切替バルブ４７ｇ及びパージバルブ４６を開いて、キャニスタ４４の活性炭に吸着させた燃料蒸発ガスを、エンジン３のインテークマニホールド２８に発生した負圧によりパージ配管４３を経てインテークマニホールド２８内に導き、燃料と共に筒内で燃焼させる。

【0051】

このような燃料蒸発ガスの処理のためには、燃料蒸発ガス排出抑止装置３８の各バルブ類が正常に切り換えられて燃料蒸発ガスがインテークマニホールド２８に移送される必要があり、正常な機能が得られない場合には、燃料蒸発ガスの外部への漏洩を引き起こす。そこで、燃料蒸発ガス排出抑止装置３８の故障診断（所謂パージフローモニタ）がハイブリッドコントローラ１８により以下の手順で実施される（故障診断手段）。

【0052】

エンジン３の運転が開始されると、ハイブリッドコントローラ１８はバイパスバルブ４５を開き、切替バルブ４７ｇ、密閉バルブ４２及びパージバルブ４６を閉じた上で、キャニスタ圧センサ４７ｄにより検出されるキャニスタ４４内の圧力の検出値を第１キャニスタ圧Ｐcan1として記憶する。その後にパージバルブ４６を開き、所定時間後のキャニスタ４４内の圧力の検出値を第２キャニスタ圧Ｐcan2として記憶する。これらの第１及び第２キャニスタ圧力Ｐcan1,Ｐcan2の差圧ΔＰcanが予め設定された故障判定値以上のときには、インテークマニホールド２８の負圧の影響を受けてキャニスタ４４内が圧力低下したものとして燃料蒸発ガス排出抑止装置の正常判定を下し、故障判定値未満のときには異常判定を下す。

【0053】

なお、ＬＡＦＳ２２、触媒装置２１、排ガス循環装置２４及び燃料蒸発ガス排出抑止装置３８の故障診断の内容は、上記に限るものではなく他の手法を用いてもよい。
そして、以上の各故障診断は車両１がシリーズモードで走行しているときに実施され、エンジン３の回転速度Ｎe及び負荷（充填効率Ｅc或いは吸気量Ｑ）により規定されるエンジン３の運転点は、走行バッテリ１５への目標充電電力に基づく通常時の値から、各故障診断に好適な所定のモニタ領域内の値に切り換えられる。しかし、［発明が解決しようとする課題］で述べたように、電池受入れ性の低下時には、故障診断よりも走行バッテリ１５の保護が優先される結果、エンジン３の運転点がモニタ領域から低負荷側に逸脱してしまい、故障診断を完了できないという問題があった。

【0054】

このような不具合を鑑みて本発明者は、走行バッテリ１５の保護のために目標充電電力を制限しつつエミッション排出抑止装置の故障診断を完了するために、以下の２種の対策を見出した。
その１つは、エンジン３の運転点を最適化してモニタ領域内に保つことにより故障診断を実施可能とする手法（以下、第１の手法という）であり、他の１つは、モニタ領域を拡大してエンジン３の運転点をモニタ領域内に保つことにより故障診断を実施可能とする手法（以下、第２の手法という）である。

【0055】

以下、第１の手法を各エミッション排出抑止装置（ＬＡＦＳ２２、燃料蒸発ガス排出抑止装置３８、及び排ガス循環装置２４）に適用した実施形態を第１実施形態、第２の手法を各エミッション排出抑止装置に適用した実施形態を第２実施形態として順次説明する。
［第１実施形態］
図７は本実施形態の第１の手法による故障診断時のモニタ領域内でのエンジン３の運転点を示すマップである。

【0056】

モータジェネレータ１０の発電量は、基本的にエンジン３の回転速度Ｎeと充填効率Ｅcまたは吸気量Ｑとの積で定まる。このため、例えば図７に示す30ｋw及び20ｋwの特性線のようにモータジェネレータ１０の発電量が表わされ、これらの特性線上であれば、どの運転点であっても対応する発電量が達成される。そして、例えば電池受入れ性の低下に基づきモータジェネレータ１０の目標発電量が30ｋwから20ｋwに制限されると、負荷（充填効率Ｅc、吸気両Ｑ）低下方向にはモニタ領域の余地がほとんどないのに対し、回転速度Ｎeの低下方向にはある程度の余地が存在することが判る。そこで、エンジン３の運転点を、負荷低下方向に代えて回転低下方向に切り換える手法を採用したものが本実施形態である。

【0057】

従って、本実施形態によれば、モニタ領域内の図中の●印の運転点でエミッション排出抑止装置の故障診断を実施しているとき、走行バッテリ１５の電池受入れ性の低下によりモータジェネレータ１０の目標発電量を30ｋwから20ｋwに制限すべく、エンジン３の運転点を負荷低下方向に切り換えるとモニタ領域を逸脱してしまう場合に、現在のエンジン３の充填効率Ｅcや吸気量Ｑを保ちつつ回転速度Ｎeを低下させて、図中の□印に運転点を切り換える（運転点補正手段）。

【0058】

また、走行バッテリ１５の電池受入れ性の低下により、モータジェネレータ１０の目標発電量を20ｋwに制限すべく図中の○印の運転点でエンジン３を運転しているときに、エミッション排出抑止装置の故障診断の実施条件（例えばスロットル開度が一定、冷却水温が所定範囲内等）が成立すると、エンジン３の充填効率Ｅcや吸気量Ｑを増加させ且つ回転速度Ｎeを低下させながら、20ｋwの特性線上でエンジン３の運転点を□印まで移動させる（運転点補正手段）。

【0059】

図８は第１の手法をＬＡＦＳ２２の故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。
ＬＡＦＳ２２の故障診断のためのモニタ領域は、例えばエンジン３の回転速度Ｎe1250〜1750rpm、充填効率Ｅc30〜50％に予め設定され、その中央の回転速度Ｎe1500rpm、充填効率Ｅc40％が故障診断時の目標運転点として設定されている。

【0060】

走行バッテリ１５の電池受入れ性が低下してない通常時においては、図中に実線で示すように、モータジェネレータ１０の目標発電量を最小燃費で達成可能な運転点でエンジン３が運転されている。故障診断の実施条件が成立し、その後に強制加振の条件が成立すると、それに呼応してエンジン３の運転点がモニタ領域内の目標運転点に切り換えられると共に、排気空燃比の強制加振が開始される。モータジェネレータ１０が発電制限されていないため、エンジン３は目標運転点で運転されてモニタ領域内に保たれ続け、ＬＡＦＳ２２の出力に基づき故障診断が実施される。

【0061】

一方、電池受入れ性が低下すると、図中に破線で示すように、モータジェネレータ１０の発電制限によりエンジン３の運転点はモニタ領域の下限の充填効率Ｅcを下回るため、通常であればモニタ領域を逸脱していると見なされて故障診断は開始されない。本実施形態では、ＬＡＦＳ２２の故障診断の実施条件が成立した時点で、モニタ領域において回転速度Ｎeが低下すると共に、充填効率Ｅcが増加してモニタ領域内に移行する。従って、この場合でもエンジン３の運転点はモニタ領域内に保たれ、問題なくＬＡＦＳ２２の故障診断が実施される。

【0062】

なお、触媒装置２１の故障診断についてもＬＡＦＳ２２の場合と同様の手順で実施可能である。
図９は第１の手法を燃料蒸発ガス排出抑止装置３８の故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。
燃料蒸発ガス排出抑止装置３８の故障診断のためのモニタ領域は充填効率Ｅcに代えて吸気量Ｑが用いられ、エンジン３の回転速度Ｎe及び吸気量Ｑによりモニタ領域が規定され、その中央に故障診断時の目標運転点が設定されている。

【0063】

従って、電池受入れ性が低下した状態では、モータジェネレータ１０の発電制限によりエンジン３の運転点はモニタ領域の下限の吸気量Ｑを下回るため、通常であればモニタ領域を逸脱していると見なされて故障診断は開始されない。本実施形態では、燃料蒸発ガス排出抑止装置３８の故障診断の実施条件が成立した時点で、図９に破線で示すようにモニタ領域内で回転速度Ｎeが低下すると共に、モニタ領域外の吸気量Ｑが増加してモニタ領域内に移行する。従って、この場合でもエンジン３の運転点はモニタ領域内に保たれ、問題なく故障診断が実施される。

【0064】

図１０は第１の手法を排ガス循環装置の故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。
排ガス循環装置２４の故障診断のためのモニタ領域は、例えばエンジン３の回転速度Ｎe1250〜1750rpm、充填効率Ｅc15〜25％に予め設定され、その中央の回転速度Ｎe1500rpm、充填効率Ｅc20％が故障診断時の目標運転点として設定されている。

【0065】

この場合の通常時及び電池受入れ性の低下時のエンジン３の運転点の制御状況は、モニタ領域の設定が相違するだけで上記したＬＡＦＳ２２の故障診断と同様である。このため重複する説明はしないが、電池受入れ性の低下時であっても、回転速度Ｎeの低下及び充填効率Ｅcの増加によりエンジン３の運転点がモニタ領域内に保たれ、問題なく排ガス循環装置２４の故障診断が実施される。

【0066】

以上のように何れのエミッション排出抑止装置も本実施形態による第１の手法を適用すれば、走行バッテリ１５の電池受入れ性の低下時においても、目標充電電力の制限により走行バッテリ１５を保護しつつ、エンジン３の運転点をモニタ領域内に保って故障診断を実施することができる。
なお、上記したエンジン３の充填効率Ｅcや回転速度Ｎeに関する例示は一例にすぎず、任意に変更可能であることは言うまでもない。
［第２実施形態］
上記したようにモニタ領域はエンジン３の回転速度Ｎeと充填効率Ｅcまたは吸気量Ｑとで規定されており、モータジェネレータ１０の目標発電量の制限によりエンジン３の運転点が充填効率Ｅcまたは吸気量Ｑの下限を下回った場合に、故障診断を実施不能な事態に陥る。そこで、走行バッテリ１５の電池受入れ性の低下時に限り、モニタ領域を負荷低下方向に拡大すること、より詳しくはモニタ領域の充填効率Ｅcまたは吸気量Ｑに関する下限を低下させることにより、エンジン３の運転点を切り換えることなくモニタ領域内に保つ手法を採用したものが本実施形態である（モニタ領域拡大手段）。

【0067】

図１１は第２の手法をＬＡＦＳ２２の故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。
走行バッテリ１５の電池受入れ性が低下してない通常時の制御状況は、図中に実線で示すように、上記した第１実施形態と同様であり、エンジン３が目標運転点で運転されながらＬＡＦＳ２２の出力に基づき故障診断が実施される。

【0068】

一方、電池受入れ性が低下すると、モータジェネレータ１０の発電制限によりエンジン３の運転点はモニタ領域の下限の充填効率Ｅcを下回るため故障診断は開始されない。本実施形態では、ＬＡＦＳ２２の故障診断の実施条件が成立した時点で、図７に仮想線で示すように、モニタ領域の下限が充填効率Ｅcの低下方向に切り換えられ、これによりモニタ領域が負荷低下方向に拡大される（モニタ領域拡大手段）。このため、図１１中に破線で示すようにモニタ領域を逸脱していたエンジン３の運転点がモニタ領域内に保たれることになり、問題なく故障診断が開始される。

【0069】

そして、この電池受入れ性が低下しているときの故障診断では、通常時とは異なる強制加振が実施され、その趣旨は以下に述べる通りである。
周知のようにＬＡＦＳ２２の出力の追従性とエンジン３の排ガス流量との間には相関があり、排ガス流量はエンジン３の充填効率Ｅcに応じて変化する。より具体的には、エンジン３の充填効率Ｅcが低下すると排ガス流量が減少し、それに伴ってＬＡＦＳ２２の出力の追従性が次第に悪化する。従って、エンジン３の充填効率Ｅcがモニタ領域の下限まで低下した状態で故障診断が実施された場合に、最もＬＡＦＳ２２の出力の追従性が悪化することになり、この場合でも故障診断が可能な程度のＬＡＦＳ２２の出力変化が得られるように、強制加振の周期及び振幅が設定されている。本実施形態による第２の手法は、このようなＬＡＦＳ２２の出力の追従性に関してほとんど余裕がないモニタ領域の下限を、さらに充填効率Ｅcの低下方向に切り換えるため、出力追従性の悪化により正常な故障診断が望めない可能性が生じる。

【0070】

そこで本実施形態では、図８との比較から判るように、第２の手法を適用した電池受入れ性が低下しているときの故障診断時に、排気空燃比の強制加振の周期を増加させている。このため充填効率Ｅcの低下が補償され、ＬＡＦＳ２２の出力の追従性が悪化している状況であっても明確なＬＡＦＳ２２の出力変化に基づき的確に故障診断を実施することができる。

【0071】

なお、図１１では示していないが、周期の増加に伴って故障診断の所要時間は延長化されている。また、強制加振の周期を増加させる代わりに強制加振の振幅を増加させてもよいし、強制加振の周期及び振幅を共に増加させてもよい。
また、触媒装置２１の故障診断についてもＬＡＦＳ２２の場合と同様に実施可能であり、その際に強制加振の周期や振幅を増加させる点についても同様である。

【0072】

図１２は第２の手法を燃料蒸発ガス排出抑止装置３８の故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。
第１実施形態で述べたように、燃料蒸発ガス排出抑止装置３８の故障診断のためのモニタ領域は充填効率Ｅcに代えて吸気量Ｑが用いられる。従って、電池受入れ性が低下した状態では、モータジェネレータ１０の発電制限によりエンジン３の運転点はモニタ領域の下限の吸気量Ｑを下回るため、通常であればモニタ領域を逸脱していると見なされて故障診断は開始されない。本実施形態では、故障診断の実施条件が成立した時点で、モニタ領域の下限が吸気量Ｑの低下方向に切り換えられて拡大されることから、図中に破線で示すようにモニタ領域を逸脱していたエンジン３の運転点がモニタ領域内に保たれ、問題なく故障診断が開始される。

【0073】

そして、この電池受入れ性が低下しているときの故障診断では、第２キャニスタ圧Ｐcan2を検出する際のパージバルブ４６の開弁時間Ｔを通常時よりも延長化しており、その趣旨は以下に述べる通りである。
吸気量Ｑが減少するとパージ流量が減少するため、故障診断時の差圧ΔＰcanが減少する。従って、エンジン３の吸気量Ｑがモニタ領域の下限まで低下した状態で故障診断が実施された場合に、最も差圧ΔＰcanが減少することになり、この場合でも故障診断が可能な程度のインテークマニホールド２８内の負圧が得られるように、モニタ領域の吸気量Ｑに関する下限が設定されている。本実施形態による第２の手法は、このようなインテークマニホールド２８内の負圧に関してほとんど余裕がないモニタ領域の下限を、さらに吸気量Ｑの低下方向に切り換えるため、負圧の低下により正常な故障診断が望めない可能性が生じる。

【0074】

そこで本実施形態では、図９との比較から判るように、第２の手法を適用した電池受入れ性が低下しているときの故障診断時に、第２キャニスタ圧Ｐcan2を検出する際のパージバルブ４６の開弁時間Ｔを延長化している。このためパージ流量低下が補償され、差圧ΔＰcanの増加が緩慢な状況であっても通常時と同程度の第２キャニスタ圧Ｐcan2が検出されることから、燃料蒸発ガス排出抑止装置の正常・異常を的確に判定することができる。

【0075】

加えて、仮にパージバルブ４６の開弁時間Ｔを延長化しないとすると、通常時と電池受入れ性の低下時との第２キャニスタ圧Ｐcan2の相違に応じて個別に故障判定値を設定する必要が生じる。結果として事前の故障診断の条件設定が複雑化してしまうが、このように故障判定値を共通化することで、その手間を省くことができる。
但し、必ずしもパージバルブ４６の開弁時間Ｔを延長化する必要はなく、これに代えて、通常時に比較して差圧Ｐcanを判定するための故障判定値として小さな値を適用するようにしてもよい。

【0076】

図１３は第２の手法を排ガス循環装置２４の故障診断に適用した場合の実施状況を示すタイムチャートである。
この場合の通常時及び電池受入れ性の低下時のエンジン３の運転点の制御状況は、モニタ領域の設定が相違するだけで上記したＬＡＦＳ２２の故障診断と同様である。このため重複する説明はしないが、電池受入れ性の低下時であっても、モニタ領域の下限が充填効率Ｅcの低下方向に切り換えられることで、図中に破線で示すようにモニタ領域を逸脱していたエンジン３の運転点がモニタ領域内に保たれることになり、問題なく故障診断が開始される。

【0077】

以上のように何れのエミッション排出抑止装置も本実施形態による第２の手法を適用すれば、走行バッテリ１５の電池受入れ性の低下時においても、目標充電電力の制限により走行バッテリ１５を保護しつつ、エンジン３の運転点をモニタ領域内に保って故障診断を実施することができる。
ところで以上の第１及び第２実施形態の説明は、故障診断を開始する以前に既に電池受入れ性が低下していた場合であるが、燃料蒸発ガス排出抑止装置３８及び排ガス循環装置２４に関しては故障診断の開始後に電池受入れ性が低下した場合にも応用できる。例えば、燃料蒸発ガス排出抑止装置３８の故障診断を開始したが未だ第１キャニスタ圧Ｐcan1の検出を開始していない段階で、電池受入れ性の低下判定が下された場合には、その時点でエンジン３の運転点の切換（第１実施形態）、またはモニタ領域の拡大（第２実施形態）を実行すればよい。これによりエンジン３の運転点がモニタ領域内に保たれるため、上記と同様に問題なく故障診断が実施することができる。

【0078】

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、走行モードをＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードの間で切換可能なプラグインハイブリッド車両１の故障診断装置に具体化したが、車両１の種別はこれに限るものではない。エンジンにより発電機を駆動して発電電力を走行バッテリに充電するシリーズモードを実行可能なハイブリッド車両であれば任意に適用可能である。

【符号の説明】

【0079】

１ 車両
３ エンジン
１０ モータジェネレータ（発電機）
１５ 走行バッテリ
１８ ハイブリッドコントローラ（充電制御手段、電池受入れ性判定手段、
充電電力制限手段、故障診断手段、運転点補正手段、モニタ領域拡大手段）
２２ ＬＡＦＳ（排気センサ、エミッション排出抑止手段）
２１ 触媒装置（エミッション排出抑止手段）
２８ インテークマニホールド（吸気側）
３８ 燃料蒸発ガス排出抑止装置（エミッション排出抑止手段）
４４ キャニスタ
４６ パージバルブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】