JP2007120334A - 車両駆動システムの異常診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の駆動力の異常を精度良く検出できるようにする。
【解決手段】アクセル操作量等に基づいて要求車両駆動エネルギ消費率（運転者が要求する駆動力で車両を駆動するのに必要な単位時間当りのエネルギ消費量）を算出すると共に、燃料噴射量等に基づいて実車両駆動エネルギ消費率（車両を駆動するために消費される単位時間当りのエネルギ消費量）を算出し、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値以上大きいか否かによって車両駆動力の異常の有無を判定する。これにより、動力伝達系や運転領域の影響を受けずに、車両駆動力が運転者の要求よりも明らかに大きくなる異常を精度良く検出できる。更に、車両駆動力の異常有りと判定されたときには、実車両駆動エネルギ消費率を抑制するフェイルセーフ制御を実行して、運転者の意に反した急加速を防止しながら車両を安全に退避走行できるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載された内燃機関等の動力源を制御して該車両の駆動力を制御する車両駆動システムの異常の有無を判定する車両駆動システムの異常診断装置に関するものである。

内燃機関を搭載した車両においては、特許文献１（特許第３３９２７８７号公報）に記載されているように、アクセル操作量に基づいて内燃機関の最大許容トルクを算出すると共に、内燃機関の運転状態に基づいて内燃機関の実トルクを算出し、この実トルクが最大許容トルクを越えたか否かによって異常の有無を判定するようにしたものがある。

また、特許文献２（米国特許第５９８７３７２号公報）に記載されているように、アクセル操作量に基づいて要求駆動力を算出すると共に、車輪速に基づいて実駆動力を算出し、要求駆動力と実駆動力との偏差が異常判定値よりも大きいか否かによって異常の有無を判定するようにしたものもある。
特許第３３９２７８７号公報 米国特許第５９８７３７２号公報

ところで、車両の駆動力は、内燃機関のトルクだけでは決まらず、トランスミッション等の動力伝達系の状態によって変化するため、内燃機関のトルクでは、車両の駆動力を精度良く評価することができない。このため、上記特許文献１のように内燃機関の実トルクを用いて異常の有無を判定する異常診断では、車両の駆動力の異常を精度良く検出することができないという欠点がある。

また、一般に、車輪速の検出装置は、車輪の回転に同期して車輪速センサから出力される車輪速パルスの間隔から車輪速を検出し、高速走行時でも車輪速パルスの間隔を精度良く検出できるように車輪速パルスの間隔を設定しているため、車輪の回転が遅くなる低速運転領域では車輪速パルスの間隔が長くなりすぎて車輪速の検出精度が低下する傾向がある。このため、上記特許文献２のように車輪速に基づいて算出した実駆動力を用いて異常の有無を判定する異常診断方法では、車両の駆動力の異常によってドライバビリティが大きく悪化する低速運転領域で、実駆動力の算出精度が低下して異常診断精度が低下するという欠点がある。

本発明は、これらの事情を考慮してなされたものであり、従って本発明の目的は、車両の駆動力の異常を動力伝達系や運転領域に左右されずに精度良く検出することができる車両駆動システムの異常診断装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両に搭載された動力源を制御して該車両の駆動力を制御する車両駆動システムにおいて、車両を駆動するために消費される単位時間当りのエネルギ消費量（以下「実車両駆動エネルギ消費率」という）を実車両駆動エネルギ消費率算出手段により算出すると共に、運転者が要求する駆動力で車両を駆動するのに必要な単位時間当りのエネルギ消費量（以下「要求車両駆動エネルギ消費率」という）を要求車両駆動エネルギ消費率算出手段により算出し、異常診断手段によって実車両駆動エネルギ消費率と要求車両駆動エネルギ消費率とを比較して車両の駆動力の異常の有無を判定するようにしたものである。

実車両駆動エネルギ消費率は、実際の車両駆動力の情報となり、要求車両駆動エネルギ消費率は、運転者が要求する車両駆動力の情報となるため、実車両駆動エネルギ消費率と要求車両駆動エネルギ消費率とを比較すれば、動力伝達系や運転領域の影響を受けずに、実際の車両駆動力と運転者の要求する車両駆動力との関係を評価することができ、実際の車両駆動力が運転者の要求する車両駆動力に対して適正であるか否かを判定することができる。これにより、動力伝達系や運転領域に左右されずに、車両の駆動力の異常の有無を精度良く判定して、車両の駆動力の異常を精度良く検出することができる。

この場合、請求項２のように、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値以上大きくなったときに車両駆動力の異常有りと判定し、車両駆動力の異常有りと判定されたときに実車両駆動エネルギ消費率を抑制するフェイルセーフ制御を実行するようにすると良い。ここで、判定値は、制御誤差等を考慮して設定すれば良い。要するに、実車両駆動エネルギ消費率と要求車両駆動エネルギ消費率との偏差が制御誤差範囲を超えて大きくなったときに、車両駆動力の異常有りと判定して、実車両駆動エネルギ消費率を抑制するフェイルセーフ制御を実行するものである。このようにすれば、実際の車両駆動力が運転者の要求する車両駆動力の制御誤差範囲を超えて大きくなる異常が発生した場合に、フェイルセーフ制御により車両駆動力を車両が退避走行できる程度に抑えて、運転者の意に反した急加速を防止しながら、車両を安全に退避走行させることができる。

また、請求項３のように、車両の動力源として内燃機関が搭載されている場合には、内燃機関の単位時間当りの燃料消費量に基づいて実車両駆動エネルギ消費率を算出するようにすると良い。内燃機関を動力源とする車両では、内燃機関で燃料の燃焼エネルギを機械的な回転エネルギ（車両を駆動するためのエネルギ）に変換して車両を駆動するため、内燃機関の単位時間当りの燃料消費量を用いれば、実車両駆動エネルギ消費率を精度良く算出することができる。

一方、請求項４のように、車両の動力源としてモータが搭載されている場合には、モータに電気エネルギを供給するバッテリの単位時間当りの電気エネルギ消費量に基づいて実車両駆動エネルギ消費率を算出するようにすると良い。モータを動力源とする車両（いわゆる電気自動車）では、モータで電気エネルギを機械的な回転エネルギに変換して車両を駆動するため、バッテリの単位時間当りの電気エネルギ消費量を用いれば、実車両駆動エネルギ消費率を精度良く算出することができる。

また、請求項５のように、車両の動力源として内燃機関とモータとが搭載されている場合には、内燃機関の単位時間当りの燃料消費量と、モータに電気エネルギを供給するバッテリの単位時間当りの電気エネルギ消費量とに基づいて実車両駆動エネルギ消費率を算出するようにすると良い。内燃機関とモータとを動力源とする車両（いわゆるハイブリット車）では、内燃機関で燃料の燃焼エネルギを回転エネルギに変換して車両を駆動したり、モータで電気エネルギを回転エネルギに変換して車両を駆動したりするため、単位時間当りの燃料消費量と単位時間当りの電気エネルギ消費量とを用いれば、実車両駆動エネルギ消費率を精度良く算出することができる。

一般に、運転者のアクセル操作量（アクセルペダルの踏込量）が大きくなるほど運転者が要求する車両駆動力が大きくなるため、要求車両駆動エネルギ消費率を算出する際には、請求項６のように、運転者のアクセル操作量に基づいて要求車両駆動エネルギ消費率を算出するようにすると良い。このようにすれば、運転者が要求する車両駆動力に相当する要求車両駆動エネルギ消費率を精度良く算出することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を３つの実施例１〜３を用いて説明する。

本発明を内燃機関であるエンジンを動力源とする車両に適用した実施例１を図１乃至図６に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システム全体の概略構成を説明する。内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。このエアフローメータ１４の下流側には、モータ１５によって開度調節されるスロットルバルブ１６と、このスロットルバルブ１６の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ１７とが設けられている。このスロットル開度センサ１７は、メインセンサとサブセンサを備えた二重系のセンサで構成されている。

更に、スロットルバルブ１６の下流側には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド１８が設けられ、各気筒の吸気マニホールド１８の吸気ポート近傍に、それぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁１９が取り付けられている。また、エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ２０が取り付けられ、各点火プラグ２０の火花放電によって筒内の混合気に着火される。

また、エンジン１１のシリンダブロックには、クランク軸２１が所定クランク角回転する毎にクランク角信号（パルス信号）を出力するクランク角センサ２２が取り付けられている。このクランク角センサ２２のクランク角信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。更に、アクセルセンサ２３によってアクセル操作量（アクセルペダル２４の踏込量）が検出される。このアクセルセンサ２３は、メインセンサとサブセンサを備えた二重系のセンサで構成されている。

これら各種センサの出力は、エンジン制御回路（以下「ＥＣＵ」と表記する）２５に入力される。このＥＣＵ２５は、ＣＰＵ２６、ＲＯＭ２７、ＲＡＭ２８等を備えたマイクロコンピュータを主体として構成され、ＲＯＭ２７に記憶された各種のエンジン制御プログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて燃料噴射弁１９の燃料噴射量や点火プラグ２０の点火時期を制御する。

その際、ＥＣＵ２５は、アクセルセンサ２３で検出したアクセル操作量に基づいて目標スロットル開度を算出し、スロットル開度センサ１７で検出した実スロットル開度を目標スロットル開度に一致させるようにスロットルバルブ１６のモータ１５を制御することで、エンジン１１の出力を制御する。このエンジン１１の出力は、自動変速機（図示せず）等を介して車両の駆動輪に伝達される。これにより、運転者のアクセル操作量に応じてエンジン１１の出力が制御されて車両の駆動力が制御される。

この車両駆動システムの異常診断は、ＥＣＵ２５によって後述する図６の異常診断プログラムに従って次のように実行される。図２に示すように、アクセル操作量等に基づいて要求車両駆動エネルギ消費率を算出し、燃料噴射量等に基づいて実車両駆動エネルギ消費率を算出する。ここで、実車両駆動エネルギ消費率は、実際に車両を駆動するために消費される単位時間当りのエネルギ消費量であり、要求車両駆動エネルギ消費率は、運転者が要求する駆動力で車両を駆動するのに必要な単位時間当りのエネルギ消費量である。この後、実車両駆動エネルギ消費率と要求車両駆動エネルギ消費率とを比較して、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率を越えているか否かを判定する。

実車両駆動エネルギ消費率は、実際の車両駆動力の情報となり、要求車両駆動エネルギ消費率は、運転者が要求する車両駆動力の情報となるため、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率を越えているか否かを判定することで、動力伝達系や運転領域の影響を受けずに、実際の車両駆動力が運転者の要求する車両駆動力よりも大きくなる異常状態であるか否かを判定することができる。

その結果、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率を越えていると判定された場合には、実際の車両駆動力が運転者の要求する車両駆動力よりも大きくなる異常状態であると判断して、車両駆動力の異常有りと判定する。更に、車両駆動力の異常有りと判定された場合には、実車両駆動エネルギ消費率を抑制するフェイルセーフ制御を実行する。このフェイルセーフ制御では、燃料噴射量を制限したり、スロットル開度を制限して吸入空気量を制限して、エンジン１１の出力を抑制ことで、実車両駆動エネルギ消費率を抑制して、車両の駆動力を車両が退避走行できる程度に抑える。

次に、要求車両駆動エネルギ消費率と実車両駆動エネルギ消費率の具体的な算出方法について説明する。要求車両駆動エネルギ消費率を算出する場合には、図３に示す要求車両駆動エネルギ消費率のマップを参照して、現在のアクセル操作量と車速（又はエンジン回転速度）とに応じた要求車両駆動エネルギ消費率を算出する。一般に、運転者のアクセル操作量が大きくなるほど運転者が要求する車両駆動力が大きくなって要求車両駆動エネルギ消費率が大きくなるため、要求車両駆動エネルギ消費率のマップは、アクセル操作量が大きくなるほど要求車両駆動エネルギ消費率が大きくなるように設定されている。この要求車両駆動エネルギ消費率のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて設定され、ＥＣＵ２５のＲＯＭ２７に記憶されている。

一方、実車両駆動エネルギ消費率を算出する際には、図２に示すように、まず、総エネルギ消費率と、熱・機械損失エネルギ消費率と、補機駆動エネルギ消費率を算出する。ここで、総エネルギ消費率は、車両で消費される単位時間当りの総エネルギ消費量である。また、熱・機械損失エネルギ消費率は、熱や機械損失として消費される単位時間当りのエネルギ消費量であり、補機駆動エネルギ消費率は、エアコン、パワーステアリング、オルタネータ等の補機類を駆動するために消費される単位時間当りのエネルギ消費量である。この後、総エネルギ消費率から熱・機械損失エネルギ消費率及び補機駆動エネルギ消費率を差し引いて実車両駆動エネルギ消費率を求める。

エンジン１１を動力源とする車両では、単位時間当りの燃焼エネルギ消費量（燃焼エネルギ消費率）が、総エネルギ消費率とほぼ等しくなるため、総エネルギ消費率を算出する場合には、エンジン１１の１回転（３６０℃Ａ）当りの燃料噴射量にエンジン回転速度を乗算して単位時間当りの燃料消費量を求め、この単位時間当りの燃料消費量に所定の係数を乗算して燃焼エネルギ消費率を求め、それを総エネルギ消費率とする。
総エネルギ消費率＝（燃料噴射量／１回転）×エンジン回転速度×係数

また、熱・機械損失エネルギ消費率を算出する場合には、図４に示す熱・機械損失エネルギ消費率のマップを参照して、現在の冷却水温に応じた熱・機械損失エネルギ消費率を算出する。一般に、エンジン温度が高くなるほど冷却水温が高くなる。また、エンジン温度が高くなるほどエンジン１１及びその周辺部品等の暖機によって消費される熱エネルギが少なくなると共に、エンジン温度が高くなるほど潤滑油の粘度が低下して摩擦力が小さくなって機械損失によって消費されるエネルギが少なくなる。そこで、熱・機械損失エネルギ消費率のマップは、冷却水温が高くなる（つまりエンジン温度が高くなる）ほど熱・機械損失エネルギ消費率が小さくなるように設定されている。この熱・機械損失エネルギ消費率のマップは、予め試験データや設計データ等に基づいて設定され、ＥＣＵ２５のＲＯＭ２７に記憶されている。尚、冷却水温に代えて、エンジン温度や油温等の他の温度情報を用いるようにしても良い。

更に、補機駆動エネルギ消費率を算出する場合には、図５に示すように、エアコン駆動エネルギ消費率（エアコンを駆動するために消費する単位時間当りのエネルギ消費量）と、パワステ駆動エネルギ消費率（パワーステアリングを駆動するために消費する単位時間当りのエネルギ消費量）と、オルタネータ駆動エネルギ消費率（オルタネータを駆動するために消費する単位時間当りのエネルギ消費量）とを算出し、これらのエアコン駆動エネルギ消費率とパワステ駆動エネルギ消費率とオルタネータ駆動エネルギ消費率とを加算して補機駆動エネルギ消費率を求める。

エンジン１１を動力源とする車両では、エンジン１１で燃料の燃焼エネルギを機械的な回転エネルギ（車両を駆動するためのエネルギ）に変換して車両を駆動する。その際、燃焼エネルギが全て車両を駆動するためのエネルギとして消費されるのではなく、燃焼エネルギの一部は、熱エネルギや機械損失エネルギや補機駆動エネルギとして消費される。従って、単位時間当りの燃料消費量に基づいて算出した総エネルギ消費率（つまり燃焼エネルギ消費率）から熱・機械損失エネルギ消費率及び補機駆動エネルギ消費率を差し引くことで実車両駆動エネルギ消費率を求めることができる。

以上説明した車両駆動システムの異常診断は、ＥＣＵ２５によって図６の異常診断プログラムに従って実行される。以下、この異常診断プログラムの処理内容を説明する。
図６に示す異常診断プログラムは、ＥＣＵ２５の電源オン中に所定周期で実行される。本プログラムが起動されると、まず、ステップ１０１で、図３に示す要求車両駆動エネルギ消費率のマップを参照して、現在のアクセル操作量と車速（又はエンジン回転速度）とに応じた要求車両駆動エネルギ消費率を算出する。このステップ１０１の処理が特許請求の範囲でいう要求車両駆動エネルギ消費率算出手段としての役割を果たす。

この後、ステップ１０２に進み、エンジン１１の１回転当りの燃料噴射量にエンジン回転速度を乗算して単位時間当りの燃料消費量を求め、この単位時間当りの燃料消費量に所定の係数を乗算して総エネルギ消費率（つまり燃焼エネルギ消費率）を求めた後、ステップ１０３に進み、図４に示す熱・機械損失エネルギ消費率のマップを参照して、現在の冷却水温に応じた熱・機械損失エネルギ消費率を算出する。

この後、ステップ１０４に進み、エアコン駆動エネルギ消費率とパワステ駆動エネルギ消費率とオルタネータ駆動エネルギ消費率をそれぞれ算出し、これらのエアコン駆動エネルギ消費率とパワステ駆動エネルギ消費率とオルタネータ駆動エネルギ消費率とを加算して補機駆動エネルギ消費率を求める。

この後、ステップ１０５に進み、総エネルギ消費率から熱・機械損失エネルギ消費率及び補機駆動エネルギ消費率を差し引いて実車両駆動エネルギ消費率を求める。これらのステップ１０２〜１０５の処理が特許請求の範囲でいう実車両駆動エネルギ消費率算出手段としての役割を果たす。

この後、ステップ１０６に進み、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値α以上大きいか否かを判定し、「Ｎｏ」と判定されれば、ステップ１０７に進み、車両駆動力の異常無し（正常）と判定する。ここで、判定値αは、制御誤差等を考慮して設定される。要するに、要求車両駆動エネルギ消費率と実車両駆動エネルギ消費率との偏差が制御誤差範囲を超えて大きくなったか否かで、車両駆動力の異常の有無を判定するものである。

これに対して、上記ステップ１０６で、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値α以上大きいと判定されれば、運転者の要求する車両駆動力に対して実際の車両駆動力が制御誤差範囲を超えて大きくなる異常状態であると判断して、ステップ１０８に進み、車両駆動力の異常有りと判定して異常フラグをＯＮにセットする。更に、運転席のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ（図示せず）を点灯したり、或は運転席のインストルメントパネルの警告表示部（図示せず）に警告表示して運転者に警告すると共に、その異常情報（異常コード等）をＥＣＵ２５のバックアップＲＡＭ（図示せず）等の書き換え可能な不揮発性メモリに記憶する。これらのステップ１０６〜１０８の処理が特許請求の範囲でいう異常診断手段としての役割を果たす。

この後、ステップ１０９に進み、実車両駆動エネルギ消費率を抑制するフェイルセーフ制御を実行する。このフェイルセーフ制御では、燃料噴射量を減量補正したり、スロットル開度を小さくして吸入空気量を減量補正して、エンジン１１の出力を抑制することで、実車両駆動エネルギ消費率を抑制して、車両の駆動力を車両が退避走行できる程度に抑える。このステップ１０９の処理が特許請求の範囲でいうフェイルセーフ制御手段としての役割を果たす。

以上説明した本実施例１では、アクセル操作量等に基づいて要求車両駆動エネルギ消費率を算出すると共に、燃料噴射量等に基づいて実車両駆動エネルギ消費率を算出し、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値α以上大きいか否かによって車両の駆動力の異常の有無を判定するようにしたので、動力伝達系や運転領域の影響を受けずに、リアルタイムで実際の車両駆動力が運転者の要求する車両駆動力の制御誤差範囲を超えて大きくなる異常状態であるか否かを判定することができる。これにより、動力伝達系や運転領域に左右されずに、車両の駆動力の異常の有無を精度良く判定して、車両の駆動力の異常を精度良く検出することができる。

更に、本実施例１では、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値α以上大きくなったときに、車両駆動力の異常有りと判断して、実車両駆動エネルギ消費率を抑制するフェイルセーフ制御を実行するようにしたので、実際の車両駆動力の異常が発生したときに、フェイルセーフ制御により車両駆動力を車両が退避走行できる程度に抑えて、運転者の意に反した急加速を防止しながら、車両を安全に退避走行させることができる。

エンジン１１を動力源とする車両では、エンジン１１で燃料の燃焼エネルギを機械的な回転エネルギ（車両を駆動するためのエネルギ）に変換して車両を駆動する。その際、燃焼エネルギが全て車両を駆動するためのエネルギとして消費されるのではなく、燃焼エネルギの一部は、熱エネルギや機械損失エネルギや補機駆動エネルギとして消費される。

このような事情を考慮して、本実施例１では、単位時間当りの燃料消費量に基づいて算出した総エネルギ消費率（燃焼エネルギ消費率）から熱・機械損失エネルギ消費率及び補機駆動エネルギ消費率を差し引いて実車両駆動エネルギ消費率を求めるようにしたので、エンジン１１を動力源とする車両における実車両駆動エネルギ消費率を精度良く算出することができる。

次に、図７を用いて本発明をモータを動力源とする車両（いわゆる電気自動車）に適用した実施例２を説明する。
図７に示すように、本実施例２では、要求車両駆動エネルギ消費率を算出する場合には、現在のアクセル操作量と車速（又はモータ回転速度）とに応じた要求車両駆動エネルギ消費率をマップ等により算出する。

一方、実車両駆動エネルギ消費率を算出する際には、総エネルギ消費率と熱・機械損失エネルギ消費率と補機駆動エネルギ消費率を算出するが、モータを動力源とする車両では、モータに電力を供給するバッテリの単位時間当りの電気エネルギ消費量（電気エネルギ消費率）が、総エネルギ消費率はとほぼ等しくなるため、総エネルギ消費率を算出する場合には、バッテリの電圧と電流とに基づいて電気エネルギ消費率を算出し、それを総エネルギ消費率とする。

また、熱・機械損失エネルギ消費率を算出する場合には、現在のモータ温度（又はそれに相関する情報）に応じた熱・機械損失エネルギ消費率をマップ等により算出する。
そして、総エネルギ消費率から熱・機械損失エネルギ消費率及び補機駆動エネルギ消費率を差し引いて実車両駆動エネルギ消費率を求める。

この後、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値以上大きいか否かを判定し、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値以上大きければ、実際の車両駆動力が運転者の要求する車両駆動力の制御誤差範囲を超えて大きくなる異常状態であると判断して、フェイルセーフ制御を実行する。このフェイルセーフ制御では、モータの駆動電圧や駆動電流を制限してモータの出力を抑制することで、実車両駆動エネルギ消費率を抑制して、車両の駆動力を車両が退避走行できる程度に抑える。

モータを動力源とする車両では、モータで電気エネルギを機械的な回転エネルギ（車両を駆動するためのエネルギ）に変換して車両を駆動する。その際、バッテリで消費される電気エネルギが全て車両を駆動するためのエネルギとして消費されるのではなく、バッテリで消費される電気エネルギの一部は、熱エネルギや機械損失エネルギや補機駆動エネルギとして消費される。

このような事情を考慮して、本実施例２では、バッテリの単位時間当りの電気エネルギ消費量に基づいて算出した総エネルギ消費率（電気エネルギ消費率）から熱・機械損失エネルギ消費率及び補機駆動エネルギ消費率を差し引いて実車両駆動エネルギ消費率を求めるようにしたので、モータを動力源とする車両における実車両駆動エネルギ消費率を精度良く算出することができる。

次に、図８を用いて本発明をエンジンとモータとを動力源とする車両（いわゆるハイブリット車）に適用した実施例３を説明する。
図８に示すように、本実施例３では、要求車両駆動エネルギ消費率を算出する場合には、現在のアクセル操作量と車速（又はエンジン回転速度とモータ回転速度の少なくとも一方）とに応じた要求車両駆動エネルギ消費率をマップ等により算出する。

また、エンジンとモータとを動力源とする車両では、燃焼エネルギ消費率と電気エネルギ消費率との和が総エネルギ消費率とほぼ等しくなるため、実車両駆動エネルギ消費率を算出する際には、燃焼エネルギ消費率と電気エネルギ消費率を算出すると共に、熱・機械損失エネルギ消費率と補機駆動エネルギ消費率を算出する。

燃焼エネルギ消費率は、エンジン１１の１回転当りの燃料噴射量にエンジン回転速度を乗算して単位時間当りの燃料消費量を求め、この単位時間当りの燃料消費量に所定の係数を乗算して燃焼エネルギ消費率を求める。一方、電気エネルギ消費率は、バッテリの電圧と電流とに基づいて電気エネルギ消費率を算出する。

また、熱・機械損失エネルギ消費率を算出する場合には、現在の冷却水温又はモータ温度に応じた熱・機械損失エネルギ消費率をマップ等により算出する。
そして、燃焼エネルギ消費率と電気エネルギ消費率との和（つまり総エネルギ消費率）から熱・機械損失エネルギ消費率及び補機駆動エネルギ消費率を差し引いて実車両駆動エネルギ消費率を求める。

この後、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値以上大きいか否かを判定し、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値以上大きければ、実際の車両駆動力が運転者の要求する車両駆動力の制御誤差範囲を超えて大きくなる異常状態であると判断して、フェイルセーフ制御を実行する。このフェイルセーフ制御では、エンジン１１の燃料噴射量や吸入空気量を制限してエンジンの出力を抑制すると共に、モータの駆動電圧や駆動電流を制限してモータの出力を抑制することで、実車両駆動エネルギ消費率を抑制して、車両の駆動力を車両が退避走行できる程度に抑える。

以上説明した本実施例３では、エンジンとモータとを動力源とする車両では、燃焼エネルギ消費率と電気エネルギ消費率との和が総エネルギ消費率となること考慮して、燃焼エネルギ消費率と電気エネルギ消費率との和から熱・機械損失エネルギ消費率及び補機駆動エネルギ消費率を差し引いて実車両駆動エネルギ消費率を求めるようにしたので、エンジン１１とモータとを動力源とする車両における実車両駆動エネルギ消費率を精度良く算出することができる。

尚、上記各実施例１〜３では、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値以上大きくなったときのみ、車両駆動力の異常有りと判定するようにしたが、実車両駆動エネルギ消費率が要求車両駆動エネルギ消費よりも判定値以上小さくなったときにも、車両駆動力の異常有りと判定するようにしても良い。

また、エンジンを動力源とする車両やエンジンとモータを動力源とする車両に本発明を適用する場合、その適用範囲は、ガソリンエンジンを搭載した車両に限定されず、ディーゼルエンジンを搭載した車両にも本発明を適用することができる。また、本発明は、マスフロー方式（エンジンの吸入空気量をエアフローメータで検出する方式）とスピードデンシティ方式（エンジンの吸入空気量をエンジン回転速度と吸気管圧力から算出する方式）のいずれのエンジン制御システムにも適用して実施できる。

また、モータのエネルギー源として用いるバッテリに対しては、蓄電池を用いても良いし、燃料電池を用いても良い。また、バッテリの代わりに発電機能を有する装置を用いても良い。

本発明の実施例１におけるエンジン制御システム全体の概略構成図である。 実施例１のＥＣＵの異常診断機能を概略的に示す機能ブロック図である。 要求車両駆動エネルギ消費率のマップの一例を概念的に示す図である。 熱・機械損失エネルギ消費率のマップの一例を概念的に示す図である。 補機駆動エネルギ消費率の算出方法を説明するためのブロック図である。 異常診断プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施例２のＥＣＵの異常診断機能を概略的に示す機能ブロック図である。 実施例３のＥＣＵの異常診断機能を概略的に示す機能ブロック図である。

符号の説明

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管、１６…スロットルバルブ、１９…燃料噴射弁、２０…点火プラグ、２３…アクセルセンサ、２５…ＥＣＵ（実車両駆動エネルギ消費率算出手段，要求車両駆動エネルギ消費率算出手段，異常診断手段，フェイルセーフ制御手段）

Claims (6)

1. 車両に搭載された動力源を制御して該車両の駆動力を制御する車両駆動システムにおいて、
   前記車両を駆動するために消費される単位時間当りのエネルギ消費量（以下「実車両駆動エネルギ消費率」という）を算出する実車両駆動エネルギ消費率算出手段と、
   運転者が要求する駆動力で前記車両を駆動するのに必要な単位時間当りのエネルギ消費量（以下「要求車両駆動エネルギ消費率」という）を算出する要求車両駆動エネルギ消費率算出手段と、
   前記実車両駆動エネルギ消費率と前記要求車両駆動エネルギ消費率とを比較して前記車両の駆動力の異常の有無を判定する異常診断手段と
   を備えていることを特徴とする車両駆動システムの異常診断装置。
2. 前記異常診断手段は、前記実車両駆動エネルギ消費率が前記要求車両駆動エネルギ消費率よりも判定値以上大きくなったときに前記車両の駆動力の異常有りと判定し、
   前記異常診断手段により前記車両の駆動力の異常有りと判定されたときに前記実車両駆動エネルギ消費率を抑制するフェイルセーフ制御を実行するフェイルセーフ制御手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両駆動システムの異常診断装置。
3. 前記車両の動力源として内燃機関が搭載され、
   前記実車両駆動エネルギ消費率算出手段は、前記内燃機関の単位時間当りの燃料消費量に基づいて前記実車両駆動エネルギ消費率を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両駆動システムの異常診断装置。
4. 前記車両の動力源としてモータが搭載され、
   前記実車両駆動エネルギ消費率算出手段は、前記モータに電気エネルギを供給するバッテリの単位時間当りの電気エネルギ消費量に基づいて前記実車両駆動エネルギ消費率を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両駆動システムの異常診断装置。
5. 前記車両の動力源として内燃機関とモータとが搭載され、
   前記実車両駆動エネルギ消費率算出手段は、前記内燃機関の単位時間当りの燃料消費量と、前記モータに電気エネルギを供給するバッテリの単位時間当りの電気エネルギ消費量とに基づいて前記実車両駆動エネルギ消費率を算出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両駆動システムの異常診断装置。
6. 前記要求車両駆動エネルギ消費率算出手段は、運転者のアクセル操作量に基づいて前記要求車両駆動エネルギ消費率を算出することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の車両駆動システムの異常診断装置。

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