车辆、用于车辆的控制设备和用于车辆的控制方法

车辆、用于车辆的控制设备和用于车辆的控制方法
【专利摘要】一种车辆，所述车辆包括：发动机；电动机；电池，所述电池存储用于驱动电动机的电力；和控制设备。控制设备被构造成按照多种控制模式中的一种来控制发动机和电动机，所述多种控制模式包括：充电维持(CS)模式和充电耗尽(CD)模式。在CS模式期间，执行第一判定，以在当前行驶期间发生的异常燃烧次数等于或大于阈值时判定发动机已经发生了故障。在CD模式期间，替代执行第一判定或者除了执行第一判定之外，执行第二判定，以在异常燃烧累积次数等于或大于所述阈值时判定发动机已经发生了故障。
【专利说明】车辆、用于车辆的控制设备和用于车辆的控制方法
[0001]发明背景

【技术领域】
[0002]本发明涉及一种车辆，更特别地涉及判定安装在车辆上的发动机是否存在故障的技术。

【背景技术】
[0003]在日本专利申请公报N0.2012-36767 (JP-2012-36767 A)中，公开了一种这样的技术:在基于发动机旋转预定基准次数的时间段内的发动机的燃烧状态来判定发动机中是否存在故障的过程中实施怠速提升(idle-up)控制，由此使故障判定所需的时间比正常怠速期间故障判定所需的时间更短。
[0004]近年来，通过电动机的动力和发动机的动力中的至少一个动力行驶并且允许利用来自车辆外部电源的电力对存储待供应到电动机的电力的电池进行充电的车辆(所谓的插电式混合动力车辆)已经投入实际使用。
[0005]在每一种插电式混合动力车辆中，在电池的充电状态下降到下限之前，选择不允许为了将电池的充电状态(SOC)保持在预定范围内而驱动所述发动机的模式(CD模式)。因此，在电池的充电状态下降到下限之前，发动机运转的频率相对较低。另一方面，在电池的充电状态已经下降到下限之后，选择允许驱动发动机以将电池的充电状态保持在预定范围内的模式(CS模式)。因此，在电池的充电状态已经下降到下限之后，发动机的运转频率相对较高。
[0006]在这种插电式混合动力车辆中，例如，在车辆从电池几乎充满电的状态开始行驶较短距离的情况下，可以在一次行驶期间的几乎整个时间段(从启动车辆系统到其随后停止的时间段)内均可以选择CD模式。在这种情况下，发动机运转的频率较低。因此，在一次行驶期间，发动机的旋转次数可能无法达到基准次数，导致延迟检测发动机中的故障。在这种情况下，当如在日本专利申请公报N0.2012-36767 (JP-2012-36767 A)中所述的那样实施怠速提升(idle-up)时,燃料经济和排放特性可能暂时下降。


【发明内容】

[0007]本发明提供了一种在早期阶段判定发动机中故障的技术。
[0008]在本发明的第一方面中，车辆包括发动机、电动机、存储用于驱动电动机的电力的电池、以及控制设备。控制设备构造成按照控制模式中的一种来控制发动机和电动机，所述控制模式包括充电维持模式和充电耗尽模式，在所述充电维持模式中，允许驱动发动机以将电池的充电状态保持在预定范围内，在所述充电耗尽模式中，不允许为了将电池的充电状态保持在预定范围内而驱动所述发动机。控制设备被构造成在充电维持模式期间执行第一判定，以在当前行驶期间发生的异常燃烧次数等于或大于阈值时判定发动机已经发生了故障。控制设备被构造成执行第二判定，以在异常燃烧的累积次数等于或大于所述阈值时判定所述发动机已经发生了故障，在充电耗尽模式期间，执行所述第二判定而不执行所述第一判定或者除了执行所述第一判定之外还执行所述第二判定，所述异常燃烧的累积次数通过将过去的行驶期间发生的异常燃烧次数与当前行驶期间发生的异常燃烧次数相加而获得。
[0009]在所述车辆中，当从过去的行驶以后的发动机旋转的累积次数达到预定旋转次数时，控制设备可以重置异常燃烧的累积次数。
[0010]在所述车辆中，每当发动机旋转基准次数时，控制设备可以判定是否存在异常燃烧，并且每当所述控制设备判定存在异常燃烧时，控制设备可以增大当前行驶期间发生的异常燃烧的次数。
[0011]所述车辆可以是插电式混合动力车辆，在所述插电式混合动力车辆中，可以用外部电源的电力为电池充电。
[0012]在本发明的第二方面中，用于车辆的控制设备装配有发动机、电动机和电池。控制设备包括电子控制单元。电子控制单元被构造成按照多种控制模式中的一种来控制所述发动机和电动机，所述多种控制模式包括充电维持模式和充电耗尽模式，在所述充电维持模式中，允许基于电池的充电状态驱动发动机，在所述充电耗尽模式中，不允许基于电池的充电状态驱动所述发动机。电子控制单元被构造成在充电维持模式期间执行第一判定，以在当前行驶期间发生的异常燃烧次数等于或大于阈值时判定发动机已经发生了故障。电子控制单元被构造成执行第二判定，以在异常燃烧的累积次数等于或大于所述阈值时判定发动机已经发生了故障，在充电耗尽模式期间，执行所述第二判定而不执行所述第一判定或者除了执行所述第一判定之外还执行所述第二判定，所述异常燃烧的累积次数通过将过去的行驶期间发生的异常燃烧次数与当前行驶期间发生的异常燃烧次数相加而获得。
[0013]在本发明的第三方面中，用于装配有发动机、电动机和电池的车辆的控制方法包括:按照多种控制模式中的一种来控制发动机和电动机，所述多种控制模式包括充电维持模式和充电耗尽模式，在所述充电维持模式中，允许基于电池的充电状态驱动发动机，在所述充电耗尽模式中，不允许基于电池的充电状态驱动所述发动机；在充电维持模式期间，执行第一判定，以在当前行驶期间发生的异常燃烧次数等于或大于阈值时判定发动机已经发生了故障；和执行第二判定，以在异常燃烧的累积次数等于或大于所述阈值时判定发动机已经发生了故障，在所述充电耗尽模式期间，执行所述第二判定而不执行所述第一判定或者除了执行所述第一判定之外还执行所述第二判定，所述异常燃烧的累积次数通过将过去的行驶期间发生的异常燃烧次数与当前行驶期间发生的异常燃烧次数相加而获得。
[0014]根据本发明，能够在早期阶段判定发动机中存在的异常。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优势和技术以及工业意义，在所述附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中:
[0016]图1是根据本发明的实施例的车辆的示意性构造简图；
[0017]图2是示出了根据本发明的实施例的发动机及其外设部件的视图；
[0018]图3是根据本发明的实施例的E⑶的功能方块图；
[0019]图4是示出了根据本发明的实施例的ECU的处理程序的(第一)流程图；
[0020]图5是示出了根据本发明的实施例的ECU的处理程序的(第二)流程图；
[0021]图6是图解了根据本发明的实施例的CD故障判定处理的视图；和
[0022]图7是图解了根据本发明的实施例的重置异常燃烧累积次数Nsum的处理的视图。

【具体实施方式】
[0023]在下文中将参照附图描述本发明的实施例。在以下描述中，相同的附图标记表示相同的部件。用相同的附图标记表示的部件的名称和功能也是相同的。因此，将不再重复对这些部件进行详细描述。
[0024]图1是根据本发明的实施例的车辆10的示意性构造简图。车辆10是所谓的插电式混合动力车辆。即，车辆10是通过发动机100的动力和第二电动发电机(在下文中称作“第二 MG”)300B的动力中的至少一个动力行驶的车辆(所谓的混合动力车辆)，并且车辆10是这样的车辆(所谓的插电式车辆)，在所述车辆中，能够由诸如商用电源等的外部电源19为存储用于供应到第二 MG 300B的电力的电池进行充电。车辆10不必局限为插电式车辆，而是可以为普通的混合动力车辆。
[0025]除了上述发动机100、上述第二 MG 300B和上述电池310之外，车辆10还包括第一电动发电机(在下文中，称作“第一 MG”)300A、动力分割机构200、减速器14、换流器(inverter) 330、升压转换器320、发动机的电子控制单元(ECU) 406、MG_ECU 402、HV_ECU404 等。
[0026]动力分割机构200由行星齿轮构成，所述行星齿轮包括太阳齿轮、行星齿轮、齿轮托架和环形齿轮。动力分割机构200将由发动机100产生的动力分割(分配)到输出轴212 和第一 MG 300A。
[0027]第一 MG 300A通过使用由动力分割机构200分割的发动机100的动力来产生电力。第一 MG 300A通过使用发动机100的动力而产生的电力用于为电池310充电或者用于驱动第二 MG 300B。
[0028]第二 MG 300B通过使用存储在电池310中的电力和由第一 MG300A产生的电力中的至少一个来产生驱动力。然后，第二 MG 300B的驱动力经由减速器14传递到驱动轮12。在车辆制动等期间，驱动轮12经由减速器14驱动第二 MG 300B,并且第二 MG 300B以再生方式产生电力。
[0029]换流器330在转换电池310的直流电和第一 MG 300A的交流电或者转换电池310的直流电和第二 MG 300B的交流电的同时实施电流控制。
[0030]升压转换器320实施电池310和换流器330之间的电压转换。
[0031]发动机E⑶406控制发动机100的运转状态。MG_EOT 402根据车辆10的状态来控制第一 MG 300A、第二 MG 300B、换流器330和电池310的充电/放电状态等。HV_EOT404控制整个系统(在下文中，简称为“车辆系统”)，所述整个系统相互管理和控制发动机E⑶406、MG_EOT 402等，以使车辆10行驶，从而使得车辆10能够高效地行驶。
[0032]此外，车辆10包括连接器12和充电器11。连接器13被构造成能够连接到来自于外部电源19的连接器15。充电器11将来自外部电源19的电力转换成直流电，并且将该直流电输出到电池310。充电器11根据来自HV_EOT 404的控制信号来控制电池310的充电量。
[0033]在图1中，各个E⑶被单独地构造而成。然而，可以通过集成两个或更多个E⑶来构造E⑶。例如，如在图1中用点线表示的那样，可以通过集成MG_EOT 402、HV_EOT 404和发动机E⑶406来构造E⑶400。在以下描述中，将按照这种方式命名E⑶400，而不区分MG_ECU 402、HV_ECU 404 和发动机 ECU 406。
[0034]E⑶400具有中央处理单元(CPU)(未示出)和内置存储装置(未示出)，并且被构造成基于存储在存储装置中的映射和程序来实施预定的运算处理。
[0035]来自车速传感器(未示出)、加速器开度传感器(未示出)、节气门开度传感器(未示出)和监测电池310的状态(电压、电流、温度等)的监测单元340的信号被输入到E⑶400 中。
[0036]图2是不出了发动机100及其外设部件的视图。尽管在图2中不出了一个气缸，但是在本发明的这个实施例的发动机100中设置有多个气缸。
[0037]在这个发动机100中，从空气滤清器(未示出)吸入的空气流经进气管110并被引入到燃烧室102中。根据由节气门电机控制的节流阀114的操作量来调节被引入到燃烧室102中的空气量。
[0038]喷射器104将存储在燃料箱(未示出)的燃料喷射到燃烧室102中。喷射器104可以将燃料喷射到进气道中。
[0039]从进气管110引入的空气和从喷射器104喷射的燃料的混合物通过使用点火线圈106点燃，并且燃烧。
[0040]混合物燃烧之后产生的排气由设置在排气管120中部的催化剂140净化，并且被排放到大气中。
[0041]来自角度传感器107、冷却剂温度传感器108、振动传感器109、空气流量计116、空气温度传感器118、空气-燃料比传感器122和氧传感器124的信号被输入到E⑶400中。角度传感器107检测发动机100的曲柄轴的旋转角度(曲柄角)CA。冷却剂温度传感器108检测发动机冷却剂的温度THw。振动传感器109检测发动机100的气缸体的振动。空气流量计116检测单位时间吸入到发动机100中的空气量Ga。空气温度传感器118检测吸入的空气的温度THa。空气-燃料比传感器122检测排气中的空气-燃料比A/F。氧传感器124检测排气中的氧气浓度。这些相应的传感器将表示检测结果的信号传递到ECU 400。
[0042]E⑶400根据由各个传感器等发送的信号来控制点火线圈106 (点火正时)、节气门电机112 (节气门开度)和喷射器104 (燃料喷射量)。
[0043]图3是ECU 400的功能方块图，其设计选择控制模式和判定发动机中的故障。可以通过硬件或者软件来实现图3中示出的各个功能块。
[0044]E⑶400配备有控制模式选择单元410和发动机故障判定单元420。首先，将描述控制模式选择单元410。控制模式选择单元410从充电耗尽模式(下文中称作“CD模式”)和充电维持模式(下文中称作“CS模式”)选择一种控制模式,并且致使车辆10以选择的控制模式行驶。控制模式的数量并不局限于两个，而是可以为三个或更多个。
[0045]CD模式是这样的模式，在所述模式中，与维持电池310被充电的电力相比，将更高的优先级赋予耗尽电池310被充电的电力。因此，在CD模式期间，不允许为了将电池310的充电状态(SOC)保持在预定范围内而驱动发动机100。因此，在CD模式期间，原则上，实施EV行驶(发动机100停止，并且使用第二 MG 300B的动力使车辆行驶)。然而，在高负荷时(例如，在用户要求的转矩超过预定值时)，即使在CD模式期间也实施HV行驶(使用第二 MG的动力和发动机100的动力)。
[0046]另一方面，CS模式是这样的模式，在所述模式中，与耗尽电池310被充电的电力相t匕，将更高的优先权赋予维持电池310被充电的电力。因此，在CS模式期间，除了高负荷时之外，允许驱动发动机100，以将充电状态保持在预定范围(例如，从30%至60%的范围)内。即，在CS模式期间，不仅在高负荷时实施HV行驶，而且在要求第一 MG通过使用发动机100的动力来产生电力从而将充电状态保持在预定范围内时也实施HV行驶。因此，与CD模式期间相比，发动机100运转频率在CS模式期间更高。
[0047]在当前行驶期间，控制模式选择单元410保持控制模式为CD模式，直到充电状态下降到下限(例如，10%)为止。在充电状态已经下降到下限之后，控制模式选择单元410将控制模式改变成CS模式，并且保持CS模式，直到当前行驶结束为止。顺便提及，在此提及的“行驶”指的是代表车辆的行驶时间段的单位，并且通常指的是从启动车辆系统到之后的车辆停止的时间段。
[0048]接下来，将描述发动机故障判定单元420。每当发动机100旋转基准次数nl时，发动机故障判定单元420判定是否存在这样的异常:在发动机100旋转所述预定基准次数nl的时间段期间，断火(misfire)次数超过预定值α (在下文中称作“异常燃烧”)。然后，发动机故障判定单元420对判定存在异常燃烧的次数(在下文中称作“异常燃烧的次数”)进行计数，并且在异常燃烧的次数等于或大于阈值次数NI时判定发动机100发生故障。在下文中，将这一系列处理称作“故障判定处理”。如从前述描述显而易见的那样，为了在故障判定处理过程中适当地判定发动机100中是否发生故障，发动机100需要旋转至少nlXNl次(例如，当nl = 1000并且NI = 4时，发动机100需要旋转至少1000 X 4 = 4000次)或者更多次。在下文中，将这个nlXNl次数称作“判定所需的旋转次数”。
[0049]当故障判定处理的结果是发动机100发生了故障时，发动机故障判定单元420点亮故障指示灯(MIL)，并且将这个故障通知用户。
[0050]发动机故障判定单元420根据控制模式选择单元410选择的控制模式来改变故障判定处理的内容。
[0051]当发动机100处于CS模式时，发动机故障判定单元420实施“CS故障判定处理”，以通过使用当前行驶期间的异常燃烧次数(在下文中也称作“当前行驶异常燃烧次数Nnow")来判定发动机是否发生故障。更具体地，在当前行驶异常燃烧次数Nnow等于或大于阈值次数NI时，发动机故障判定单元420判定发动机100发生故障。否则,发动机故障判定单元420判定发动机100正常。
[0052]CS模式期间的发动机100运转频率高于⑶模式期间的发动机100运转频率，因此，发动机100很可能在当前行驶期间旋转判定所需的旋转次数( = nl XNl次)或者更多次数。在本发明的这个实施例中，在CS模式期间，通过使用当前行驶异常燃烧次数Nnow来实施故障判定处理。因此，能够在早期阶段适当地判定发动机100中是否发生了故障。
[0053]另一方面，当发动机100处于⑶模式时，发动机故障判定单元420实施“⑶故障判定处理”，以通过使用将过去的行驶期间的异常燃烧次数与当前行驶异常燃烧次数相加而获得的次数(在下文中称作“异常燃烧累积次数Nsum”)来判定发动机中是否存在故障。更具体地，当异常燃烧累积次数Nsum等于或大于阈值次数NI时，发动机故障判定单元420判定发动机100发生故障。否则,发动机故障判定单元420判定发动机100正常。
[0054]⑶模式期间的发动机100运转频率低于CS模式期间的发动机运转频率。例如，在重复地从电池310几乎完全充满的状态行驶相对较短的距离的情况下，可能会在每次行驶期间的几乎全部时间段内选择CD模式。在这种情况下，在每次行驶期间，发动机的旋转次数可能没有达到判定所需旋转次数(=nlXNl次)。因此，当实施“CS故障判定处理”以通过使用当前行驶异常燃烧次数Nnow来在CD模式期间判定发动机是否发生故障时，当前行驶在发动机旋转次数达到判定所需旋转次数之前结束。结果，可能会变得无法在早期阶段对发动机中的故障进行判定。
[0055]在本发明的这个实施例中，在⑶模式期间，实施“⑶故障判定处理”，以通过使用从过去的行驶之后的异常燃烧的累积次数Nsum(而不使用当前行驶异常燃烧次数Nnow)来判定发动机中是否发生故障。
[0056]当仅使用异常燃烧的累积次数Nsum时，更可能判定发动机100发生了故障，并且判定准确性比使用当前行驶异常燃烧次数的情况低。当从过去的行驶到现在的发动机旋转累积次数达到旋转次数上限时，根据本发明的这个实施例的发动机故障判定单元420实施重置异常燃烧累积次数Nsum和发动机旋转累积次数的处理。这个旋转次数上限需要设定成至少大于判定所需旋转次数。例如，在判定所需旋转次数为4000的情况下，可以将旋转次数上限设定为10000。
[0057]图4是示出了在E⑶400实施上述故障判定处理的情况下的处理程序的一个示例的流程。这个流程从在启动车辆系统之后发动机100首次旋转基准次数nl之后(在下文中也称作“在首次旋转nl之后”)开始。
[0058]在步骤SlO中，E⑶400判定旋转计数是否已经达到了基准次数nl。旋转计数是表示发动机旋转次数的参数，并且每当发动机旋转360°时,旋转计数加I。
[0059]当旋转计数达到基准次数nl时(在步骤SlO中为是)，E⑶400在步骤Sll中判定断火计数是否已经超过了预定值α。断火计数是表示判定发动机的至少一个气缸中发生断火的判定次数。例如每当从角度传感器107检测到的曲柄角CA获得的旋转振动量超过阈值量时，断火计数加I。
[0060]当断火计数小于预定值α (在步骤Sll中为否)时，E⑶400在步骤S12中将旋转计数和断火计数重置为0，然后，E⑶400使处理行进到步骤S20。
[0061]另一方面，当断火计数已经超过了预定值α (在步骤Sll中为是)时，在步骤S13中，E⑶400将旋转计数和断火计数重置为0，然后E⑶400使处理进行到步骤S14。
[0062]在步骤S14中，E⑶400使当前行驶异常燃烧次数Nnow加I。如上所述，当前行驶异常燃烧次数Nnow是当前行驶期间发生的异常燃烧的次数(判定在nl次旋转期间断火次数超过预定值α的次数)。当前行驶异常燃烧次数Nnow的初始值(在当前行驶开始时的值)为“O”(参见将在下文中描述的步骤S21)。
[0063]在步骤S15中，E⑶400使异常燃烧累积次数值Nsum加I。如上所述，异常燃烧累积次数Nsum是通过将在过去的行驶期间发生的异常燃烧的次数与当前行驶异常燃烧次数相加而获得的总次数。异常燃烧累积次数Nsum的初始值(在当前行驶开始时的值)不为0，而是在上一次行驶结束的时间点的异常燃烧累积次数Nsum的值(参见将在下文中描述的步骤S22)。
[0064]在步骤S16中，E⑶400判定当前控制模式是否为⑶模式。
[0065]在当前控制模式是CS模式(在步骤S16中为否)时，在步骤S17中，E⑶400判定当前行驶异常燃烧次数Nnow是否等于或大于阈值次数NI。然后，在当前行驶异常燃烧次数Nnow等于或大于阈值次数NI (在步骤S17中为是)时，E⑶400在步骤S19中判定发生了发动机故障并且点亮MIL。这些处理构成“CS故障判定处理”。
[0066]另一方面，在当前控制模式是⑶模式(在步骤S16中为是)时，在步骤S18中，E⑶400判定异常燃烧累积次数Nsum是否等于或大于阈值次数NI。然后，当异常燃烧累积次数Nsum等于或大于阈值NI (在步骤S18中为是)时，在步骤S19中，E⑶400判定发生了发动机故障，并且点亮MIL。这些处理构成“⑶故障判定处理”。
[0067]在步骤SlO中，E⑶400在任何情况下均使处理进行到步骤S20，以判定当前行驶是否结束:在判定旋转计数没有达到基准次数nl(在步骤SlO中为否)时的情况、或者在步骤S12中旋转计数和断火计数已经被重置之后(在步骤S12处理之后)的情况、或者当在步骤S17中判定当前行驶异常燃烧次数Nnow没有超过阈值次数NI (在步骤S17中为否)时的情况、或者当在步骤S18中判定异常燃烧累积次数Nsum没有超过阈值次数NI (在步骤S18中为否)时的情况。
[0068]在当前行驶继续而不结束(在步骤S20中为否)时，E⑶400使处理返回到步骤S10,并且重复从步骤SlO开始的处理。
[0069]另一方面，在当前行驶结束(在步骤S20中是)时，E⑶400使处理转到步骤S21和步骤S22。
[0070]在步骤S21中，E⑶400将当前行驶异常燃烧次数Nnow重置为O。在这个处理中重置的值被用作后续行驶中当前行驶异常燃烧次数的初始值。
[0071]在步骤S22中，E⑶400将此刻的异常燃烧累积次数Nsum保存在存储装置中。在这个处理中保存的值被用作后续行驶中的异常燃烧累积次数的初始值。
[0072]图5是示出了实施重置异常燃烧累积次数Nsum的处理的程序的流程。在车辆系统操作期间，以预定周期重复执行这个流程。
[0073]在步骤S30中，E⑶400判定nl旋转计数是否等于或大于上限次数N2。nl旋转计数是每当发动机100实施nl次旋转时加I的参数。这里，应当指出的是，上限次数N2被设定为大于阈值次数NI (例如，4次)的值(例如，10次)。
[0074]当nl旋转计数等于或大于上限次数N2 (在步骤S30中为是)时，即，当发动机旋转累积次数等于或大于nl XN2时，E⑶400在步骤S31中将异常燃烧累积次数Nsum重置为O。在步骤S32中，E⑶400将nl旋转计数重置为O。
[0075]当nl旋转计数小于上限次数N2 (在步骤S30中为否)时，E⑶400在步骤S33中判定当前行驶是否结束。
[0076]在当前行驶没有结束(在步骤S33中为否)时，E⑶400使处理返回到步骤S30，并重复从步骤S30开始的处理。
[0077]在当前行驶结束(在步骤S33中为是)时，在步骤S34中，E⑶400将此刻的η I旋转计数保存在存储装置中。在这个处理中保存的值也被用在后续行驶中。
[0078]图6是图解了⑶故障判定处理的视图。图6示出了基准次数nl = 1000并且阈值次数NI = 4的情况。图6示出了在第一至第三行驶中的每一个行驶的整个时间段内选择⑶模式的情况。
[0079]在开始于时间tlO的第一行驶中，在首次nl旋转之后，在时间til开始⑶故障判定处理。当旋转计数随后在时间tl2达到1000次旋转时，nl旋转计数从初始值“O”增加到“1”，并且因为断火计数已经超过了预定值α，所以异常燃烧累积次数Nsum从初始值“O”增加到“I”。然后，在时间tl3，将第一行驶结束时的异常燃烧累积次数Nsum的值“I”和nl旋转计数的值“ I ”保存在存储装置中。
[0080]同样，在开始于时间t20的第二行驶中，在首次nl旋转之后，在时间t21开始⑶故障判定处理。当旋转计数随后在时间t22达到1000次旋转时，nl旋转计数从保存在存储装置中的值“I”增加到“2”，并且因为断火计数已经超过了预定值α，所以异常燃烧累积次数Nsum从保存在存储装置中的值“I”增加到“2”。当旋转计数随后在时间t23再一次达到1000次旋转时，因为断火计数已经超过了预定值α，所以nl旋转计数从“2”增加到“3”，并且异常燃烧累积次数Nsum从“2”增加到“3”。然后，在时间t24，将第二行驶结束时的异常燃烧累积次数的值“3”和nl旋转计数的值“3”保存在存储装置中。
[0081]同样，在开始于时间t30的第三行驶中，在首次nl旋转之后，在时间t31开始⑶故障判定处理。当旋转计数随后在时间t32达到1000次旋转时，nl旋转计数从保存在存储装置中的值“3”增加到“4”，并且因为断火计数已经超过了预定值α，所以异常燃烧累积次数Nsum从保存在存储装置中的值“3”增加到“4”。在这个时间t32，异常燃烧累积次数Nsum已经达到了“4” (=阈值次数NI)。因此，判定发生了发动机故障，并且点亮MIL。
[0082]以这种方式，在第一至第三行驶中的每一个行驶期间，选择了发动机100运转频率较低的CD模式。因此，在单独的每一个行驶中，发动机的旋转次数均小于判定所需旋转次数(nlXNl = 1000X4 = 4000次)。因此，在任意一个行驶期间，当前行驶异常燃烧次数Nnow都不会超过4次(=阈值次数NI)。另一方面，在本发明的这个实施例中，在⑶模式期间，通过使用从过去的行驶之后的异常燃烧累积次数Nsum(而不使用当前行驶异常燃烧累积次数Nnow)来实施故障判定处理。因此，在发动机100运转频率较低的⑶模式期间，能够在早期阶段适当地判定发动机100中是否存在故障。
[0083]图7是图解了重置异常燃烧累积次数Nsum的处理的视图。图7示出了基准次数nl = 1000、阈值次数NI = 4并且上限次数N2 = 10的情况。图7示出了在第一至第六行驶中的每一个行驶的整个时间段内选择CD模式的情况。
[0084]在开始于时间tlO的第一行驶中，在首次nl旋转之后，在时间til开始⑶故障判定处理。当旋转计数随后在时间tl2达到1000次旋转时，因为断火计数小于预定值α，所以nl旋转计数从初始值“O”增加到“1”，但是因为断火计数小于预定值α，所以异常燃烧累积次数Nsum保持等于初始值“O”。然后，在时间tl3，将第一行驶结束时的异常燃烧累积次数的值“O”和nl旋转计数的值“ I ”保存在存储装置中。
[0085]在开始于时间t20的第二行驶中，在初始nl旋转之后，在时间t21开始⑶故障判定处理。当旋转计数随后在时间t22达到1000次旋转时，nl旋转计数从保存在存储装置中的值“2”增加到“3”，并且因为断火计数超过了预定值α，所以异常燃烧累积次数Nsum从保存在存储装置中的值“O”增加到“I”。当在时间t23旋转计数再次达到1000次旋转时，nl旋转计数从“2”增加到“3”，但是因为断火计数小于预定值α，所以异常燃烧累积次数Nsum保持等于“I”。然后，在时间t24，将第二行驶结束时的异常燃烧累积次数Nsum的值“ I”和nl旋转计数的值“3”保存在存储装置中。
[0086]重复这个处理，并且假设在第五行驶结束的时间点nl旋转计数是“9”并且异常燃烧累积次数Nsum保持等于第二行驶时的“ I ”的情况。
[0087]当在时间t60开始第六行驶时，在初次nl旋转之后，在时间t61开始CD故障判定处理。当旋转计数随后在时间t62达到1000次旋转时，nl旋转计数从保存在存储装置中的值“9”增加到“10”，并且因为断火计数小于预定值α，所以异常燃烧累积次数Nsum保持等于“I”。在时间t62，nl旋转计数已经达到“10”(=上限次数Ν2)。因此，异常燃烧累积次数Nsum和nl旋转计数被重置为O。
[0088]以这种方式，即使在第一至第六行驶中的每一个行驶中nl旋转计数达到“10”(=上限次数N2)的情况下(即，即使在发动机旋转累积次数达到nl XN2 = 1000X10 = 10000次的情况下)，当异常燃烧累积次数小于“4” (=阈值次数NI)时，判定发动机100正常，并重置异常燃烧累积次数。因此，能够抑制在过长的时间段内保持异常燃烧累积次数，并且能够抑制错误地判定发动机故障，使得不太可能发生这种错误判定。
[0089]如上所述，根据本发明的这个实施例，在发动机运转频率相对较高的CS模式期间，通过使用当前行驶异常燃烧次数Nnow来实施CS故障判定处理，由此能够在早期阶段适当地对发动机的故障进行判定。另一方面，在发动机运转频率相对较低的CD模式期间，通过使用异常燃烧累积次数Nsum来实施CD故障判定处理，由此能够在早期阶段对发动机的故障进行判定，以便抑制发动机故障检测被延迟。
[0090]在本发明的这个实施例中，已经描述了在⑶模式期间实施⑶故障判定处理而不是实施CS异常性判定处理的情况。然而，本发明并不局限于这种构造，而是可以构造成在⑶模式期间除了 CS故障判定处理之外还实施⑶故障判定处理。
[0091]在本发明的这个实施例中，已经描述了在CS模式期间实施CS故障判定处理而在CD模式期间实施CD故障判定处理的情况。然而，本发明并不局限于这种构造，而是可以构造成不受控制模式的影响而实施CD故障判定处理。
[0092]应当认为在此公开的本发明的实施例在各个方面均为示例性的，而非限制性的。本发明的保护范围由权利要求限定，而不是由前述描述限定。本发明旨在涵盖在意思和范围方面等同于权利要求的所有替代方案。
【权利要求】
1.一种车辆，所述车辆包括: 发动机； 电动机； 电池，所述电池存储用于驱动所述电动机的电力；和 控制设备，所述控制设备被构造成按照多种控制模式中的一种来控制所述发动机和电动机，所述多种控制模式包括:充电维持模式，在所述充电维持模式中，允许驱动所述发动机以将所述电池的充电状态保持在预定范围内；和充电耗尽模式，在所述充电耗尽模式中，不允许为了将所述电池的充电状态保持在所述预定范围内而驱动所述发动机， 所述控制设备被构造成在所述充电维持模式期间执行第一判定，以在当前行驶期间发生的异常燃烧次数等于或大于阈值时判定所述发动机已经发生了故障；并且 所述控制设备被构造成执行第二判定，以在异常燃烧的累积次数等于或大于所述阈值时判定所述发动机已经发生了故障，在所述充电耗尽模式期间，执行所述第二判定而不执行所述第一判定或者除了执行所述第一判定之外还执行所述第二判定，所述异常燃烧的累积次数通过将过去的行驶期间发生的异常燃烧次数与当前行驶期间发生的异常燃烧次数相加而获得。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中 当从所述过去的行驶以后的发动机旋转的累积次数达到预定旋转次数时，所述控制设备重置所述异常燃烧的累积次数。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中 每当所述发动机旋转基准次数时，所述控制设备判定是否存在异常燃烧，并且每当所述控制设备判定已经发生了异常燃烧时，所述控制设备增大当前行驶期间发生的异常燃烧次数。
4.根据权利要求1所述的车辆，所述车辆被构造为插电式混合动力车辆，所述插电式混合动力车辆允许利用外部电源的电力为所述电池充电。
5.一种用于车辆的控制设备，所述车辆配备有发动机、电动机和电池，所述控制设备包括: 电子控制单元，所述电子控制单元被构造成按照多种控制模式中的一种来控制所述发动机和电动机，所述多种控制模式包括:充电维持模式，在所述充电维持模式中，允许基于所述电池的充电状态驱动所述发动机；和充电耗尽模式，在所述充电耗尽模式中，不允许基于所述电池的充电状态驱动所述发动机， 所述电子控制单元被构造成在所述充电维持模式期间执行第一判定，以在当前行驶期间发生的异常燃烧次数等于或大于阈值时判定所述发动机已经发生了故障；并且 所述电子控制单元被构造成执行第二判定，以在异常燃烧的累积次数等于或大于所述阈值时判定所述发动机已经发生了故障，在所述充电耗尽模式期间，执行所述第二判定而不执行所述第一判定或者除了执行所述第一判定之外还执行所述第二判定，所述异常燃烧的累积次数通过将过去的行驶期间发生的异常燃烧次数与当前行驶期间发生的异常燃烧次数相加而获得。
6.根据权利要求5所述的控制设备，其中 当从所述过去的行驶以后的发动机旋转的累积次数达到预定旋转次数时，所述电子控制单元重置所述异常燃烧的累积次数。
7.根据权利要求5或6所述的控制设备，其中 每当所述发动机旋转基准次数时，所述电子控制单元判定是否存在异常燃烧，并且每当所述电子控制单元判定已经发生了异常燃烧时，所述电子控制单元增大当前行驶期间发生的异常燃烧次数。
8.一种用于车辆的控制方法，所述车辆配备有发动机、电动机和电池，所述控制方法包括: 按照多种模式中的一种来控制所述发动机和电动机，所述多种控制模式包括:充电维持模式，在所述充电维持模式中，允许基于所述电池的充电状态驱动所述发动机；和充电耗尽模式，在所述充电耗尽模式中，不允许基于所述电池的充电状态驱动所述发动机； 在所述充电维持模式期间，执行第一判定，以在当前行驶期间发生的异常燃烧次数等于或大于阈值时判定所述发动机已经发生了故障；并且 执行第二判定，以在异常燃烧的累积次数等于或大于所述阈值时判定所述发动机已经发生了故障，在所述充电耗尽模式期间，执行所述第二判定而不执行所述第一判定或者除了执行所述第一判定之外还执行所述第二判定，所述异常燃烧的累积次数通过将过去的行驶期间发生的异常燃烧次数相加而获得。
【文档编号】B60W20/00GK104395592SQ201380034126
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2012年8月27日
【发明者】长仓启介, 片山章弘 申请人:丰田自动车株式会社