JP2012214224A - Misfire determination device of internal combustion engine - Google Patents

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JP2012214224A
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rotational speed
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internal combustion
combustion engine
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JP2012143107A
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Japanese (ja)
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Takanaga Kono
隆修 河野
Kentaro Yutani
健太郎 湯谷
Yoshiaki Atsumi
善明 渥美
Yukio Kobayashi
幸男 小林
Koji Miwa
晃司 三輪
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Toyota Motor Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately determine misfire of an internal combustion engine of a plurality of cylinders according to a road surface state.SOLUTION: A misfire determination device determines whether the rotational fluctuation ΔNe of the engine speed Ne and the fluctuation Δθ of a torsion angle θ of a damper 28 are tuned when the difference of target rotation speed Ne* of an engine 22 and engine speed Ne is more than the threshold value Nref (S160), determines when the rotational fluctuation ΔNe is tuned to the torsion angle fluctuation Δθ, that the difference of the target rotation speed Ne* and the engine speed Ne becomes a threshold value Nref or more by misfire of either cylinder of the engine 22 (S170), and determines when the rotational fluctuation ΔNe is not tuned to the torsion angle fluctuation Δθ, that the difference of the target rotation speed Ne* and the engine speed Ne becomes the threshold value Nref or more by disturbance from the road surface (S180). As a result, which of the cylinder of the engine 22 occurs misfire is accurately determined according to the road surface state.

Description

本発明は、内燃機関の失火判定装置に関する。   The present invention relates to a misfire determination apparatus for an internal combustion engine.

従来、この種の内燃機関の失火判定装置としては、エンジンと、エンジンの出力軸にダンパを介して接続されると共に駆動軸に接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構に接続された第1のモータと、駆動軸に接続された第2のモータと、を備えるハイブリッド車に搭載され、エンジンの出力軸の回転変動に基づいてエンジンの失火を判定する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、エンジンの回転数とトルクとからなる運転ポイントがダンパを含む後段の共振領域に属するときには、エンジンの出力軸の回転変動からダンパを含む後段の共振による影響成分を減じて得られる処理後回転数に基づいてエンジンの失火を判定することにより、エンジンの失火を精度よく判定している。   Conventionally, this type of internal combustion engine misfire determination apparatus includes an engine, a planetary gear mechanism connected to the output shaft of the engine via a damper and connected to the drive shaft, and a first gear connected to the planetary gear mechanism. And a second motor connected to the drive shaft, and a method for determining misfire of the engine based on the rotational fluctuation of the output shaft of the engine has been proposed (for example, a patent) Reference 1). In this device, when the operating point consisting of the engine speed and torque belongs to the subsequent resonance region including the damper, the process obtained by subtracting the influence component due to the resonance of the latter stage including the damper from the rotation fluctuation of the output shaft of the engine. By determining the misfire of the engine based on the rear rotation speed, the misfire of the engine is accurately determined.

特開2007−170247号公Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-170247

しかしながら、上述の内燃機関の失火判定装置では、走行している路面の状態によってはエンジンの失火を精度よく判定できない場合がある。エンジンやダンパ,遊星歯車機構,第1のモータ,第2のモータなどを含む駆動系が機械的に接続されているハイブリッド車では、路面状態に基づいて入力される不規則な外乱が駆動系を介してエンジンの出力軸に伝達されるため、路面状態によっては、外乱の影響によりエンジンの出力軸の回転変動がエンジンの失火を判定するための閾値より大きくなり、外乱の影響をエンジンの失火と誤判定する場合がある。このため、エンジンの出力軸の回転変動が路面状態によるものであるかエンジンの失火によるものであるかを切り分ける必要がある。   However, the above-described misfire determination apparatus for an internal combustion engine may not be able to accurately determine the misfire of the engine depending on the condition of the traveling road surface. In a hybrid vehicle in which a drive system including an engine, a damper, a planetary gear mechanism, a first motor, and a second motor is mechanically connected, irregular disturbances that are input based on road surface conditions cause the drive system to Depending on the road surface condition, the rotational fluctuation of the engine output shaft becomes larger than the threshold value for judging the engine misfire depending on the road surface condition. There is a case where it is erroneously determined. For this reason, it is necessary to determine whether the rotational fluctuation of the engine output shaft is caused by the road surface condition or the engine misfire.

本発明の内燃機関の失火判定装置は、路面状態に応じて内燃機関の失火を精度よく判定することを主目的とする。   The main purpose of the misfire determination apparatus for an internal combustion engine of the present invention is to accurately determine misfire of the internal combustion engine according to the road surface condition.

本発明の内燃機関の失火判定装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The internal combustion engine misfire determination apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the above-described main object.

本発明の第1の内燃機関の失火判定装置は、
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して連結された連結軸に3つの回転要素のうちの第1の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第2の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第3の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に動力を入出力するよう機械的に接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、走行に要求される要求駆動力と所定の制約とに基づいて設定される前記内燃機関の目標回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数を前記連結軸の回転数に換算することにより該連結軸の回転数である連結軸回転数を演算する連結軸回転数演算手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記演算された連結軸回転数との差に基づいて前記ねじれ要素のねじれ角を演算するねじれ角演算手段と、
前記検出された出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とに基づいて前記検出された出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とが同調しているか否かを判定する同調判定手段と、
前記設定された目標回転数と前記検出された出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、前記同調判定手段により前記出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とが同調していないと判定されたときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、前記同調判定手段により前記検出された出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とが同調していると判定されたときには前記内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する失火判定手段と、
を備えることを要旨とする。
A first misfire determination apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes:
A multi-cylinder internal combustion engine, a drive shaft connected to an axle and a first rotation element of the three rotation elements connected to a connection shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element; A planetary gear mechanism to which a second rotating element is connected; a generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism; and an electric motor mechanically connected to input and output power to the drive shaft. The internal combustion engine is operated at a target rotational speed of the internal combustion engine that is set based on power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, a required driving force required for traveling, and predetermined restrictions. And an internal combustion engine for determining misfire of the internal combustion engine in a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the required driving force A misfire determination device,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Drive shaft rotational speed detection means for detecting the drive shaft rotational speed which is the rotational speed of the drive shaft;
A connecting shaft speed calculating means for calculating a connecting shaft speed which is the rotating speed of the connecting shaft by converting the detected driving shaft speed into a rotating speed of the connecting shaft;
A torsion angle calculating means for calculating a torsion angle of the torsion element based on a difference between the detected output shaft speed and the calculated connecting shaft speed;
Whether the detected increase / decrease in the output shaft rotation speed and the calculated increase / decrease in the twist angle are synchronized based on the detected increase / decrease in the output shaft rotation speed and the calculated increase / decrease in the twist angle Tuning determination means for determining
When the rotational speed difference between the set target rotational speed and the detected output shaft rotational speed is greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the tuning determination means increases or decreases the output shaft rotational speed and the calculated twist. When it is determined that the increase / decrease of the angle is not synchronized, it is determined that a rotational speed difference is caused by a disturbance based on the road surface condition, and the calculated increase / decrease of the output shaft rotational speed is calculated by the synchronization determination means. Misfire determination means for determining that a rotational speed difference has occurred due to misfire of any cylinder of the internal combustion engine when it is determined that the increase and decrease of the twist angle is synchronized with each other;
It is a summary to provide.

この本発明の第1の内燃機関の失火判定装置では、内燃機関の目標回転数と検出された内燃機関の回転数である出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、駆動軸の回転数である駆動軸回転数から換算される連結軸の回転数である連結軸回転数と出力軸回転数とに基づいて演算されるねじれ要素のねじれ角の増減と出力軸回転数の増減とが同調しているか否かを判定し、出力軸回転数の増減とねじれ角の増減とが同調していないときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、出力軸回転数の増減とねじれ角の増減とが同調しているときには内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する。これは、内燃機関のいずれかの気筒の失火がねじれ要素のねじれ角の増減の要因となっているときには内燃機関の出力軸の回転数の増減に対して若干の遅れを伴うもののねじれ角の増減が同調して生じるが、路面状態に基づく外乱がねじれ要素のねじれ角の増減の要因となっているときには外乱に同調してねじれ角の増減が生じ、内燃機関の出力軸の回転数の増減とねじれ角の増減とが同調しないことに基づく。これにより、内燃機関の目標回転数と検出された内燃機関の回転数との回転数差が所定回転数差以上となった要因が路面状態に基づく外乱によるものか内燃機関のいずれかの気筒の失火によるものかを切り分けることができ、路面状態に応じて内燃機関の失火を精度よく判定することができる。   In the first misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention, when the rotational speed difference between the target rotational speed of the internal combustion engine and the output shaft rotational speed, which is the detected rotational speed of the internal combustion engine, is equal to or greater than a predetermined rotational speed difference. The increase / decrease of the torsion angle of the torsion element calculated based on the connection shaft rotation speed, which is the rotation speed of the connection shaft converted from the drive shaft rotation speed, which is the rotation speed of the drive shaft, and the output shaft rotation speed, and the output shaft It is determined whether the increase / decrease in the rotational speed is synchronized, and when the increase / decrease in the output shaft rotational speed is not synchronized with the increase / decrease in the torsion angle, it is determined that the rotational speed difference is caused by disturbance based on the road surface condition. When the increase / decrease in the output shaft rotational speed and the increase / decrease in the torsion angle are synchronized, it is determined that a rotational speed difference is caused by misfire of any cylinder of the internal combustion engine. This is because when a misfire in one of the cylinders of the internal combustion engine causes the increase or decrease in the torsion angle of the torsion element, the increase or decrease in the torsion angle is slightly delayed with respect to the increase or decrease in the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine. However, when disturbance based on the road surface condition causes the torsion angle of the torsion element to increase or decrease, the torsion angle increases or decreases in synchronization with the disturbance, and the rotation speed of the output shaft of the internal combustion engine increases or decreases. This is based on the fact that the increase / decrease of the twist angle is not synchronized. As a result, the cause of the difference in rotational speed between the target rotational speed of the internal combustion engine and the detected rotational speed of the internal combustion engine equal to or greater than the predetermined rotational speed difference is due to a disturbance based on road surface conditions, or in any cylinder of the internal combustion engine. Whether it is due to misfire can be determined, and misfire of the internal combustion engine can be accurately determined according to the road surface condition.

本発明の第2の内燃機関の失火判定装置は、
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して連結された連結軸に3つの回転要素のうちの第1の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第2の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第3の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に動力を入出力するよう機械的に接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、走行に要求される要求駆動力と所定の制約とに基づいて設定される前記内燃機関の目標回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された駆動軸回転数とに基づいて該検出された出力軸回転数の変動のタイミングが該検出された駆動軸回転数の変動のタイミングより早いか否かを判定するタイミング判定手段と、
前記設定された目標回転数と前記検出された出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、前記タイミング判定手段により前記検出された出力軸回転数の変動のタイミングが前記検出された駆動軸回転数の変動のタイミングより遅いと判定されたときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、前記タイミング判定手段により前記検出された出力軸回転数の変動のタイミングが前記検出された駆動軸回転数の変動のタイミングより早いと判定されたときには前記内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する失火判定手段と、
を備えることを要旨とする。
A second misfire determination device for an internal combustion engine according to the present invention includes:
A multi-cylinder internal combustion engine, a drive shaft connected to an axle and a first rotation element of the three rotation elements connected to a connection shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element; A planetary gear mechanism to which a second rotating element is connected; a generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism; and an electric motor mechanically connected to input and output power to the drive shaft. The internal combustion engine is operated at a target rotational speed of the internal combustion engine that is set based on power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, a required driving force required for traveling, and predetermined restrictions. And an internal combustion engine for determining misfire of the internal combustion engine in a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the required driving force A misfire determination device,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Drive shaft rotational speed detection means for detecting the drive shaft rotational speed which is the rotational speed of the drive shaft;
Based on the detected output shaft rotational speed and the detected drive shaft rotational speed, whether or not the timing of fluctuation of the detected output shaft rotational speed is earlier than the detected timing of fluctuation of the drive shaft rotational speed Timing determination means for determining whether or not
When the rotational speed difference between the set target rotational speed and the detected output shaft rotational speed is greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the timing of the fluctuation of the output shaft rotational speed detected by the timing determination means is When it is determined that it is later than the detected timing of fluctuation of the drive shaft rotational speed, it is determined that a rotational speed difference is caused by a disturbance based on the road surface condition, and the output shaft rotational speed detected by the timing determining means is determined. Misfire determination means for determining that a difference in rotational speed is caused by misfire of any cylinder of the internal combustion engine when it is determined that the timing of fluctuation is earlier than the detected timing of fluctuation of the drive shaft rotational speed;
It is a summary to provide.

この本発明の第2の内燃機関の失火判定装置では、内燃機関の目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数の変動のタイミングが駆動軸の回転数である駆動軸回転数の変動のタイミングより早いか否かを判定し、出力軸回転数の変動のタイミングが駆動軸回転数の変動のタイミングより遅いときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、出力軸回転数の変動のタイミングが駆動軸回転数の変動のタイミングより早いときには内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する。これは、内燃機関のいずれかの気筒の失火が目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上となる要因のときには出力軸回転数の変動のタイミングが駆動軸回転数の変動のタイミングより早くなり、路面状態に基づく外乱が目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上となる要因のときには出力軸回転数の変動のタイミングが駆動軸回転数の変動のタイミングより遅くなること、即ち、要因側が先に変動することに基づく。これにより、内燃機関の目標回転数と検出された内燃機関の回転数との回転数差が所定回転数差以上となった要因が路面状態に基づく外乱によるものか内燃機関のいずれかの気筒の失火によるものかを切り分けることができ、路面状態に応じて内燃機関の失火を精度よく判定することができる。   In the second misfire determination apparatus for an internal combustion engine of the present invention, when the rotational speed difference between the target rotational speed of the internal combustion engine and the output shaft rotational speed is equal to or greater than a predetermined rotational speed difference, the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine. It is determined whether or not the timing of fluctuation of the output shaft rotational speed is earlier than the timing of fluctuation of the driving shaft rotational speed that is the rotational speed of the drive shaft, and the timing of fluctuation of the output shaft rotational speed is the fluctuation of the drive shaft rotational speed. It is determined that the rotational speed difference is caused by a disturbance based on the road surface condition, and when the output shaft rotational speed fluctuation timing is earlier than the drive shaft rotational speed fluctuation timing, It is determined that a rotational speed difference has occurred due to misfire. This is because when the misfire of one of the cylinders of the internal combustion engine is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed and the output shaft rotational speed to be greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the timing of fluctuation in the output shaft rotational speed is the drive shaft rotational speed. When the disturbance based on the road surface condition is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed and the output shaft rotational speed to be greater than or equal to the predetermined rotational speed difference, the output shaft rotational speed variation timing is the drive shaft rotational speed. It is based on the fact that it becomes later than the timing of the fluctuation of the number, that is, the factor side fluctuates first. As a result, the cause of the difference in rotational speed between the target rotational speed of the internal combustion engine and the detected rotational speed of the internal combustion engine equal to or greater than the predetermined rotational speed difference is due to a disturbance based on road surface conditions, or in any cylinder of the internal combustion engine. Whether it is due to misfire can be determined, and misfire of the internal combustion engine can be accurately determined according to the road surface condition.

この本発明の第3の内燃機関の失火判定装置は、
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して連結された連結軸に3つの回転要素のうちの第1の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第2の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第3の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に動力を入出力するよう機械的に接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、走行に要求される要求駆動力と所定の制約とに基づいて設定される前記内燃機関の目標回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数を前記連結軸の回転数に換算することにより該連結軸の回転数である連結軸回転数を演算する連結軸回転数演算手段と、
前記検出された出力軸回転数の振幅が前記演算された連結軸回転数の振幅より大きいか否かを判定する振幅大小判定手段と、
前記設定された目標回転数と前記検出された出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、前記振幅大小判定手段により前記検出された出力軸回転数の振幅が前記演算された連結軸回転数の振幅より小さいと判定されたときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、前記振幅大小判定手段により前記検出された出力軸回転数の振幅が前記演算された連結軸回転数の振幅より大きいと判定されたときには前記内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する失火判定手段と、
を備えることを要旨とする。
The third misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention comprises:
A multi-cylinder internal combustion engine, a drive shaft connected to an axle and a first rotation element of the three rotation elements connected to a connection shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element; A planetary gear mechanism to which a second rotating element is connected; a generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism; and an electric motor mechanically connected to input and output power to the drive shaft. The internal combustion engine is operated at a target rotational speed of the internal combustion engine that is set based on power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, a required driving force required for traveling, and predetermined restrictions. And an internal combustion engine for determining misfire of the internal combustion engine in a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the required driving force A misfire determination device,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Drive shaft rotational speed detection means for detecting the drive shaft rotational speed which is the rotational speed of the drive shaft;
A connecting shaft speed calculating means for calculating a connecting shaft speed which is the rotating speed of the connecting shaft by converting the detected driving shaft speed into a rotating speed of the connecting shaft;
Amplitude magnitude determining means for determining whether or not the detected amplitude of the output shaft rotational speed is larger than the calculated amplitude of the connecting shaft rotational speed;
When the rotational speed difference between the set target rotational speed and the detected output shaft rotational speed is greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the amplitude of the output shaft rotational speed detected by the amplitude magnitude determination means is When it is determined that the calculated rotation speed is smaller than the connection shaft rotation speed, it is determined that a rotation speed difference is caused by disturbance based on the road surface condition, and the amplitude of the output shaft rotation speed detected by the amplitude magnitude determination means is determined. Misfire determination means for determining that a rotational speed difference has occurred due to misfire of any cylinder of the internal combustion engine when it is determined that the calculated amplitude of the connecting shaft rotational speed is greater than that;
It is a summary to provide.

この本発明の第3の内燃機関の失火判定装置では、内燃機関の目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数の振幅が駆動軸の回転数から換算される連結軸の回転数である連結軸回転数の振幅より大きいか否かを判定し、出力軸回転数の振幅が連結軸回転数の振幅より小さいときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、出力軸回転数の振幅が連結軸回転数の振幅より大きいときには内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する。これは、内燃機関のいずれかの気筒の失火が目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上となる要因のときには出力軸回転数の振幅の方が連結軸回転数の振幅より大きくなり、路面状態に基づく外乱が目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上となる要因のときには出力軸回転数の振幅の方が連結軸回転数の振幅より小さくなること、即ち、要因側の振幅の方が伝達される側の振幅より大きいことに基づく。これにより、内燃機関の目標回転数と検出された内燃機関の回転数との回転数差が所定回転数差以上となった要因が路面状態に基づく外乱によるものか内燃機関のいずれかの気筒の失火によるものかを切り分けることができ、路面状態に応じて内燃機関の失火を精度よく判定することができる。 本発明の発名称は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   In the third misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention, when the rotational speed difference between the target rotational speed of the internal combustion engine and the output shaft rotational speed is equal to or greater than a predetermined rotational speed difference, the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine. It is determined whether the amplitude of the output shaft rotation speed is greater than the amplitude of the connection shaft rotation speed, which is the rotation speed of the connection shaft converted from the rotation speed of the drive shaft, and the amplitude of the output shaft rotation speed is the rotation of the connection shaft If the amplitude is smaller than the number, it is determined that a rotational speed difference has occurred due to disturbance based on the road surface condition. If the amplitude of the output shaft rotational speed is larger than the amplitude of the connecting shaft rotational speed, rotation is caused by a misfire of one of the cylinders of the internal combustion engine. It is determined that a number difference has occurred. This is because when the misfire of one of the cylinders of the internal combustion engine is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed and the output shaft rotational speed to be equal to or greater than the predetermined rotational speed difference, the amplitude of the output shaft rotational speed is the coupled shaft rotational speed. When the disturbance based on the road surface condition is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed and the output shaft rotational speed to be equal to or greater than the predetermined rotational speed difference, the output shaft rotational speed is greater than the coupled shaft rotational speed. This is based on the fact that the amplitude is smaller than the amplitude, that is, the factor-side amplitude is larger than the transmitted-side amplitude. As a result, the cause of the difference in rotational speed between the target rotational speed of the internal combustion engine and the detected rotational speed of the internal combustion engine equal to or greater than the predetermined rotational speed difference is due to a disturbance based on road surface conditions, or in any cylinder of the internal combustion engine. Whether it is due to misfire can be determined, and misfire of the internal combustion engine can be accurately determined according to the road surface condition. In order to achieve the above-mentioned main object, the name of the present invention adopts the following means.

本発明の第1実施例の内燃機関の燃焼状態判定装置を搭載した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。1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a combustion state determination device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. エンジン22の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an engine 22. FIG. 第1実施例の失火判定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the misfire determination process of 1st Example. エンジン22のいずれかの気筒の失火がダンパ28のねじれ角θの変動の要因となっているときのエンジン回転数Neの変動がねじれ角θの変動に伝達される様子の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a state in which a change in engine speed Ne is transmitted to a change in torsion angle θ when a misfire in any cylinder of engine 22 causes a change in torsion angle θ of damper 28; is there. 路面からの外乱がダンパ28のねじれ角θの変動の要因となっているときのキャリア回転数Ncの変動がねじれ角θの変動に伝達される様子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a mode that the fluctuation | variation of the carrier rotation speed Nc is transmitted to the fluctuation | variation of the twist angle | corner (theta) when the disturbance from a road surface causes the fluctuation | variation of the twist angle | corner (theta) of the damper. 第2実施例の失火判定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the misfire determination process of 2nd Example. エンジン22のいずれかの気筒の失火が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときのエンジン回転数Neの変動のタイミングとモータ回転数Nm2の変動(リングギヤ軸32aの回転数の変動)のタイミングとの一例を示す説明図である。Timing of fluctuation of the engine speed Ne and fluctuation of the motor speed Nm2 when the misfire of any cylinder of the engine 22 is a factor that causes the difference in speed between the target speed Ne * and the engine speed Ne to be equal to or greater than the threshold value Nref It is explanatory drawing which shows an example with the timing of (change of the rotation speed of the ring gear shaft 32a). 路面からの外乱が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときのエンジン回転数Neの変動のタイミングとモータ回転数Nm2の変動(リングギヤ軸32aの回転数の変動)のタイミングとの一例を示す説明図である。When the disturbance from the road surface is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne to be greater than or equal to the threshold value Nref, the fluctuation timing of the engine rotational speed Ne and the fluctuation of the motor rotational speed Nm2 (the ring gear shaft 32a It is explanatory drawing which shows an example with the timing of the fluctuation | variation of a rotation speed. 第3実施例の失火判定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the misfire determination process of 3rd Example. エンジン22のいずれかの気筒の失火が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときのエンジン回転数Neの振幅PNeとキャリア回転数Ncの振幅PNcとの一例を示す説明図である。When the misfire of one of the cylinders of the engine 22 is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne to be equal to or greater than the threshold value Nref, the amplitude PNc of the engine rotational speed Ne and the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc It is explanatory drawing which shows an example. 路面からの外乱が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときのエンジン回転数Neの振幅PNeとキャリア回転数Ncの振幅PNcとの一例を示す説明図である。An example of the engine speed Ne amplitude PNe and the carrier speed Nc amplitude PNc when the disturbance from the road surface is a factor that causes the difference in speed between the target speed Ne * and the engine speed Ne to be greater than or equal to the threshold Nref is shown. It is explanatory drawing.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の第1実施例の内燃機関の失火判定装置を搭載した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。第1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の出力軸としてのクランクシャフト26にねじれ要素としてのダンパ28を介して接続された遊星歯車機構30と、遊星歯車機構30に接続された発電可能なモータMG1と、遊星歯車機構30に接続されたリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2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。ここで、第1実施例の内燃機関の失火判定装置としては、主として後述のエンジン用電子制御ユニット24とクランクポジションセンサ140とモータ用電子制御ユニット40と回転位置検出センサ43,44となどが該当する。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a misfire determination device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. As shown in the figure, a hybrid vehicle 20 of the first embodiment includes an engine 22, a planetary gear mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28 as a torsion element, and a planetary gear. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a reduction gear 35 attached to the ring gear shaft 32a connected to the planetary gear mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, and the entire vehicle are controlled. A hybrid electronic control unit 70. Here, the misfire determination device for the internal combustion engine of the first embodiment mainly includes an engine electronic control unit 24, a crank position sensor 140, a motor electronic control unit 40, rotational position detection sensors 43 and 44, which will be described later. To do.

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複数気筒(例えば6気筒や8気筒)の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気筒毎に設けられた燃料噴射弁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を介して燃料室に吸入し、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装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine having a plurality of cylinders (for example, 6 cylinders or 8 cylinders) capable of outputting power by using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil. As shown in FIG. Cleaned air is sucked in through a throttle valve 124 and gasoline is injected from a fuel injection valve 126 provided for each cylinder to mix the sucked air and gasoline, and this mixture is passed through an intake valve 128. Then, the fuel is sucked into the fuel chamber, explosively burned by an electric spark from the spark plug 130, and the reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is discharged to the outside air through a purification device (three-way catalyst) 134 that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx).

エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により制御されている。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、クランクシャフト26の回転位置(クランク角CA)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(クランク角CA)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,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からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からのエアフローメータ信号AF,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,空燃比センサ135aからの空燃比AF,酸素センサ135bからの酸素信号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の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。さらに、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、上述したクランクポジションセンサ140は、クランクシャフト26と回転同期して回転するように取り付けられて10度毎に歯が形成されると共に基準位置検出用に2つ分の欠歯を形成したタイミングローターを有する電磁ピックアップセンサとして構成されており、クランクシャフト26が10度回転する毎に整形波を生じさせる。エンジンECU24では、このクランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Neとして計算している。   The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24. The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the CPU 24a, and includes a ROM 24b that stores a processing program, a RAM 24c that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 24a. . The engine ECU 24 receives signals from various sensors that detect the state of the engine 22, the crank position (crank angle CA) from the crank position sensor 140 that detects the rotational position (crank angle CA) of the crankshaft 26, and the engine 22. Cooling water temperature from a water temperature sensor 142 that detects the temperature of the cooling water, intake valve 128 that performs intake and exhaust to the combustion chamber, cam position from the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the camshaft that opens and closes the exhaust valve, and throttle valve The throttle position from the throttle valve position sensor 146 for detecting the position 124, the air flow meter signal AF from the air flow meter 148 attached to the intake pipe, the intake air temperature from the temperature sensor 149 also attached to the intake pipe, and the air-fuel ratio Air-fuel ratio AF from capacitors 135a, such as oxygen signal from an oxygen sensor 135b is input via the input port. The engine ECU 24 also integrates various control signals for driving the engine 22, such as a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, and an igniter. The control signal to the ignition coil 138 and the control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the opening / closing timing of the intake valve 128 are output via the output port. Further, the engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs data related to the operation state of the engine 22 as necessary. . The above-described crank position sensor 140 is mounted so as to rotate in synchronization with the crankshaft 26, and teeth are formed every 10 degrees and two missing teeth are formed for detecting the reference position. It is configured as an electromagnetic pickup sensor having a rotor, and generates a shaped wave every time the crankshaft 26 rotates 10 degrees. The engine ECU 24 calculates the number of revolutions of the engine 22 as the number of revolutions Ne of the engine 22 based on the shaped wave from the crank position sensor 140 every time the crankshaft 26 rotates 30 degrees.

遊星歯車機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なうものとして構成されている。遊星歯車機構30は、キャリア34に接続されたキャリア軸34aにはダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。   The planetary gear mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, And a carrier 34 that holds the pinion gear 33 so as to rotate and revolve, and the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 are used as rotating elements to perform differential action. The planetary gear mechanism 30 includes a carrier shaft 34a connected to a carrier 34 via a damper 28, a crankshaft 26 of the engine 22, a sun gear 31, a motor MG1, and a ring gear 32 via a ring gear shaft 32a. When the motor MG1 functions as a generator, the power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed to the sun gear 31 side and the ring gear 32 side according to the gear ratio, and the motor MG1 , The power from the engine 22 input from the carrier 34 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.

モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。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。回転位置検出センサ43,44は、レゾルバにより構成されており、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所定時間毎(例えば50μsec毎や100μsec毎など)にモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を計算している。   The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70. The rotational position detection sensors 43 and 44 are configured by a resolver, and the motor ECU 40 motors MG1 and MG2 at predetermined time intervals (for example, every 50 μsec or every 100 μsec) based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44. The rotation speeds Nm1 and Nm2 are calculated.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。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。なお、バッテリECU52では、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)も演算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.

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。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.

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とに基づいてリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を計算し、この要求トルクTr*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遊星歯車機構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遊星歯車機構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。基本的には、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、運転者のアクセルペダル83の操作に応じて走行する。   The thus configured hybrid vehicle 20 of the embodiment calculates the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is transmitted to the planetary gear mechanism 30. Torque conversion is performed by the motor MG1 and the motor MG2, and the torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so as to be output to the ring gear shaft 32a and the power required for charging and discharging the battery 50 are met. Operation of the engine 22 is controlled so that power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charge / discharge of the battery 50 is transmitted to the planetary gear mechanism 30, the motor MG1, and the motor MG2. The required power is output to the ring gear shaft 32a with torque conversion by A charge / discharge operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 and a motor operation mode for controlling the operation so that the operation of the engine 22 is stopped and power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. . Basically, the engine 22 should output the sum of the power required to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a, the power required to charge / discharge the battery 50, and the power as loss. As an operation point for outputting the target power set on the operation line that is set as a target power and the relationship between the rotational speed and the torque of the engine 22 that can efficiently operate the engine 22 is represented by a continuous line. The rotational speed and torque are set as the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *, and the motor MG1 is torqued The motor MG2 is controlled so that the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a when driven by the command Tm1 *. The engine ECU 24 controls the engine 22 so that the engine 22 is operated at the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, and the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. By controlling the switching elements of the inverters 41 and 42 by the motor ECU 40, the vehicle travels according to the operation of the accelerator pedal 83 by the driver.

次に、こうして構成された第1実施例の内燃機関の失火判定装置の動作について説明する。図3は、第1実施例のエンジンECU24により実行される失火判定処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。   Next, the operation of the misfire determination device for the internal combustion engine of the first embodiment configured as described above will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a misfire determination process executed by the engine ECU 24 of the first embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time.

失火判定処理が実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、エンジン22に対して設定された目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*やエンジン22の回転数(以下、「エンジン回転数」という。)Ne,遊星歯車機構30のキャリア34の回転数(以下、「キャリア回転数」という。)Ncなどの失火を判定するため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、エンジン22の目標回転数Ne*は、例えば、図示しない駆動制御ルーチンによりアクセル開度Accと車速Vとにより設定される要求トルクTr*とエンジン22を効率よく運転することができる動作ラインとに基づいて設定されてハイブリッド用電子制御ユニット70からエンジンECU24に送信されたものを入力するものとすることができる。また、エンジン回転数Neはクランクポジションセンサ140からの整形波に基づいて計算してRAM24cに記憶したものを読み込むことにより入力するものとすることができる。さらに、キャリア回転数Ncは、例えば、モータECU40によりモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいて次式(1)を用いて演算したものをモータECU40から通信により入力するものとすることができる。なお、式(1)中の「ρ」は遊星歯車機構30のギヤ比ρ(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)であり、「Gr」は減速機35のギヤ比Grである。   When the misfire determination process is executed, the CPU 24a of the engine ECU 24 first sets the target rotational speed Ne * as a target operating point set for the engine 22 and the rotational speed of the engine 22 (hereinafter referred to as “engine rotational speed”). .) Ne, a process of inputting data necessary for determining misfire such as the rotation speed of the carrier 34 of the planetary gear mechanism 30 (hereinafter referred to as “carrier rotation speed”) Nc (step S100). Here, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is, for example, a required torque Tr * set by the accelerator opening Acc and the vehicle speed V by a drive control routine (not shown) and an operation line that can efficiently drive the engine 22. And those transmitted from the hybrid electronic control unit 70 to the engine ECU 24 can be input. Further, the engine speed Ne can be input by reading a value calculated based on the shaped wave from the crank position sensor 140 and stored in the RAM 24c. Further, the carrier rotation speed Nc is, for example, input from the motor ECU 40 by communication from the motor ECU 40 using the following equation (1) based on the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2. it can. In the equation (1), “ρ” is the gear ratio ρ (the number of teeth of the sun gear / the number of teeth of the ring gear) of the planetary gear mechanism 30, and “Gr” is the gear ratio Gr of the reduction gear 35.

Nc=(Nm2・Gr+ρ・Nm1)/(1+ρ) (1)
こうしてデータを入力すると、入力したエンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上であるか否かを判定する(ステップS110)。ここで、閾値Nrefは、良好な路面を走行しているときにエンジン22のいずれかの気筒の失火により生じる目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差より若干小さな値として設定されるものであり、実験などにより定めることができる。エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref未満であるときにはエンジン22のいずれかの気筒に失火は生じていないと判断し、本ルーチンを終了する。
Nc = (Nm2 · Gr + ρ · Nm1) / (1 + ρ) (1)
When the data is input in this way, it is determined whether or not the difference between the input target engine speed Ne * and the engine speed Ne is equal to or greater than a threshold value Nref (step S110). Here, the threshold value Nref is set as a value slightly smaller than the difference between the target engine speed Ne * and the engine speed Ne caused by misfire of any cylinder of the engine 22 when traveling on a good road surface. It can be determined by experimentation. When the difference between the target engine speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is less than the threshold value Nref, it is determined that no misfire has occurred in any of the cylinders of the engine 22, and this routine is terminated.

目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときには、単位時間当たりのエンジン回転数Neの変化としての回転変動ΔNeを演算し(ステップS120)、エンジン回転数Neからキャリア回転数Ncを減じたものに2πを乗じ、これを積分してダンパ28のねじれ角θを演算すると共に(ステップS130)、ねじれ角θの単位時間当たりの変化としてのねじれ角変動Δθを演算し(ステップS140)、演算した回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調しているか否かを判定する(ステップS150,S160)。ここで、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとの同調の判定は、例えば、回転変動ΔNeに対して若干の位相差をもってねじれ角変動Δθが生じているか否かを解析的に判定するものとしたり、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとの積が正の値である時間と負の値である時間とを演算し、正の値である時間と負である時間との差が閾値以上であるときに同調していると判定するものとしたり、などにより行なうことができる。   When the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is equal to or larger than the threshold value Nref, a rotational fluctuation ΔNe as a change in the engine rotational speed Ne per unit time is calculated (step S120), and the carrier rotational speed is calculated from the engine rotational speed Ne. The value obtained by subtracting the number Nc is multiplied by 2π and integrated to calculate the torsion angle θ of the damper 28 (step S130), and the torsion angle fluctuation Δθ as a change per unit time of the torsion angle θ is calculated ( Step S140), it is determined whether or not the calculated rotation fluctuation ΔNe and the twist angle fluctuation Δθ are synchronized (steps S150 and S160). Here, the determination of the synchronization between the rotational fluctuation ΔNe and the torsional angle fluctuation Δθ is made, for example, by analytically determining whether or not the torsional angle fluctuation Δθ occurs with a slight phase difference with respect to the rotational fluctuation ΔNe. When the product of the rotational fluctuation ΔNe and the torsion angle fluctuation Δθ is a positive value and a negative time, the difference between the positive time and the negative time is equal to or greater than a threshold value. Sometimes, it can be determined that it is synchronized, or the like.

こうして回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調しているか否かを判定し、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調していると判定したときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了し(ステップS170)、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調していないと判定したときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了する(ステップS180)。ここで、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調しているときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調していないときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定することができるのは、これは、図4に示すように、エンジン22のいずれかの気筒の失火がダンパ28のねじれ角θの変動の要因となっているときには、エンジン回転数Neの変動に対して若干の遅れを伴うもののねじれ角θの変動が同調して生じ、その後にキャリア回転数Ncの変動として現われ、図5に示すように、路面からの外乱がダンパ28のねじれ角θの変動の要因となっているときにはキャリア回転数Ncの変動に対してねじれ角θの変動が同調して生じ、その後にエンジン回転数Neの変動として現われることに基づく。図4,5中の矢印は変動伝達の方向を示す。   In this way, it is determined whether or not the rotation fluctuation ΔNe and the torsion angle fluctuation Δθ are synchronized. When it is determined that the rotation fluctuation ΔNe and the torsion angle fluctuation Δθ are in synchronization, the target of the engine 22 is misfired. When it is determined that the difference between the rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref and this routine is terminated (step S170), and when it is determined that the rotational fluctuation ΔNe and the twist angle fluctuation Δθ are not synchronized. It is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne has become equal to or greater than the threshold value Nref due to disturbance from the road surface, and this routine is terminated (step S180). Here, when the rotational fluctuation ΔNe and the torsional angle fluctuation Δθ are synchronized, it is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold Nref due to misfire of any cylinder of the engine 22. When the rotational fluctuation ΔNe and the torsional angle fluctuation Δθ are not synchronized, it can be determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to disturbance from the road surface. As shown in FIG. 4, when a misfire in any cylinder of the engine 22 is a factor in the fluctuation of the torsion angle θ of the damper 28, there is a slight delay with respect to the fluctuation in the engine speed Ne. The fluctuation of the torsion angle θ occurs in synchronism, and then appears as the fluctuation of the carrier rotation speed Nc. As shown in FIG. 5, disturbance from the road surface is a cause of the fluctuation of the torsion angle θ of the damper 28. And when that is a generated fluctuates tuning twist angle θ relative to the variation of the carrier rotational speed Nc, based on the fact that then appears as the fluctuation of the engine speed Ne. The arrows in FIGS. 4 and 5 indicate the direction of fluctuation transmission.

以上説明した第1実施例の内燃機関の失火判定装置によれば、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、エンジン回転数Neの回転変動ΔNeとダンパ28のねじれ角θの変動Δθとが同調しているか否かを判定し、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調しているときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調していないときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定することにより、路面状態に応じてエンジン22のいずれかの気筒が失火しているのを精度良く判定することができる。   According to the misfire determination apparatus for an internal combustion engine of the first embodiment described above, the rotational fluctuation ΔNe of the engine speed Ne when the difference between the target speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is equal to or greater than a threshold value Nref. And the variation Δθ of the torsion angle θ of the damper 28 are determined to be synchronized, and when the rotation variation ΔNe and the torsion angle variation Δθ are synchronized, the target rotation speed is caused by misfire of any cylinder of the engine 22. When it is determined that the difference between Ne * and the engine speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref, and the rotational fluctuation ΔNe and the torsion angle fluctuation Δθ are not synchronized, the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne are caused by disturbance from the road surface. It is possible to accurately determine whether any cylinder of the engine 22 is misfiring according to the road surface condition.

ここで、第1実施例の内燃機関の失火判定装置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本発明の第1の内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係について説明する。第1実施例では、複数気筒のエンジン22が「複数気筒の内燃機関」に相当し、ダンパ28が「ねじれ要素」に相当し、遊星歯車機構30が「遊星歯車機構」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御するハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」に相当する。そして、クランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Neとして計算するエンジンECU24が「出力軸回転数検出手段」に相当し、回転位置検出センサ44からの信号に基づいてモータMG2の回転数Nm2(リングギヤ軸32aの回転数)を計算するモータECU40が「駆動軸回転数検出手段」に相当し、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいてリングギヤ軸32aの回転数Ncを演算するモータECU40が「連結軸回転数演算手段」に相当し、エンジン回転数Neからキャリア回転数Ncを減じたものに2πを乗じ、これを積分してダンパ28のねじれ角θを演算する図3の失火判定処理のステップS130の処理を実行するエンジンECU24が「ねじれ角演算手段」に相当し、エンジン回転数Neの変動ΔNeとねじれ角θの変動Δθとが同調しているか否かを判定する図3の失火判定処理のステップS150,S160を実行するエンジンECU24が「同調判定手段」に相当し、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調しているときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調していないときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定する図3の失火判定処理のステップS150〜180の処理を実行するエンジンECU24が「失火判定手段」に相当する。   Here, the correspondence between the main elements of the misfire determination device for an internal combustion engine of the first embodiment and the main elements of the misfire determination device for the first internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem The relationship will be described. In the first embodiment, the multi-cylinder engine 22 corresponds to a “multi-cylinder internal combustion engine”, the damper 28 corresponds to a “twist element”, the planetary gear mechanism 30 corresponds to a “planetary gear mechanism”, and the motor MG1. Corresponds to the “generator”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “power storage means”, and the battery 50 and the power required to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a The sum of the power required for charging / discharging power and the power as loss is set as the target power to be output from the engine 22, and the engine 22 is efficiently operated as the relationship between the rotational speed and torque of the engine 22. The rotation speed and torque as the operation point for outputting the target power set on the operation line that represents the relationship that can be expressed by the continuous line is the target rotation speed Ne *, The torque Te * is set, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *, and is requested to the ring gear shaft 32a when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *. Torque command Tm2 * of motor MG2 is set so that torque Tr * is output, and engine 22 is controlled by engine ECU 24 so that engine 22 is operated at target rotational speed Ne * and target torque Te *, and motors MG1, MG2 The hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40 that control the switching elements of the inverters 41 and 42 by the motor ECU 40 so that the motors are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 * correspond to “control means”. The engine ECU 24 that calculates the number of revolutions of the crankshaft 26 every 30 degrees based on the shaped wave from the crank position sensor 140 as the number of revolutions Ne of the engine 22 corresponds to the “output shaft revolution number detecting means”. The motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nm2 of the motor MG2 (the rotational speed of the ring gear shaft 32a) based on the signal from the rotational position detection sensor 44 corresponds to the “drive shaft rotational speed detection means”, and the rotational speeds of the motors MG1 and MG2 The motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nc of the ring gear shaft 32a based on Nm1 and Nm2 corresponds to the “connection shaft rotational speed calculation means”, and is obtained by multiplying the engine rotational speed Ne by subtracting the carrier rotational speed Nc by 2π, 3 is calculated to calculate the torsion angle θ of the damper 28, and the process of step S130 of the misfire determination process of FIG. The engine ECU 24 corresponds to “twist angle calculation means” and steps S150 and S160 of the misfire determination process of FIG. 3 for determining whether or not the fluctuation ΔNe of the engine rotational speed Ne and the fluctuation Δθ of the twist angle θ are synchronized. The engine ECU 24 to be executed corresponds to “synchronization determination means”, and when the difference between the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref, the rotational fluctuation ΔNe and the twist angle fluctuation Δθ are synchronized. Is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to misfire of any cylinder of the engine 22, and the rotational fluctuation ΔNe and the twist angle fluctuation Δθ are not synchronized. Sometimes the misfire determination process of FIG. 3 determines that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold Nref due to disturbance from the road surface. Engine ECU24 to perform the processing of-up S150~180 corresponds to a "misfire determination means".

なお、第1実施例の内燃機関の失火判定装置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本発明の第1の内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係は、第1実施例の内燃機関の失火判定装置が課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第1の内燃機関の失火判定装置を実施するための最良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本発明の第1の内燃機関の失火判定装置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本発明の第1の内燃機関の失火判定装置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、第1実施例の内燃機関の失火判定装置は課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第1の内燃機関の失火判定装置の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the misfire determination device for an internal combustion engine of the first embodiment and the main elements of the misfire determination device for the first internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem. The embodiment specifically describes the best mode for carrying out the first misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention described in the section of the means for solving the problem by the misfire determination device for the internal combustion engine of the first embodiment. Since this is an example for explanation, the elements of the misfire determination device for the first internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem are not limited. That is, the interpretation of the first misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem should be made based on the description in that section, and the internal combustion engine of the first embodiment. The engine misfire determination apparatus is merely a specific example of the first internal combustion engine misfire determination apparatus of the present invention described in the section for solving the problem.

第2実施例の内燃機関の失火判定装置は、図1,2を用いて説明した第1実施例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20と同一の構成をしている。重複した記載を回避するため、第1実施例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20をそのまま第2実施例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20として用いる。また、第2実施例の内燃機関を搭載するハイブリッド自動車20も、基本的には、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、運転者のアクセルペダル83の操作に応じて走行する。   The misfire determination device for an internal combustion engine of the second embodiment has the same configuration as the hybrid vehicle 20 equipped with the misfire determination device for the internal combustion engine of the first embodiment described with reference to FIGS. In order to avoid duplicate descriptions, the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine misfire determination device of the first embodiment is used as it is as the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine misfire determination device of the second embodiment. In addition, the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine of the second embodiment also basically has the power required for outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a and the power required for charging / discharging the battery 50. Is set as a target power to be output from the engine 22, and a relationship that allows the engine 22 to be efficiently operated as a relationship between the rotational speed and the torque of the engine 22 by a continuous line. The rotation speed and torque as the operation point for outputting the target power set on the indicated operation line are set as the target rotation speed Ne * and the target torque Te *, and the rotation speed Ne of the engine 22 is set as the target rotation speed Ne *. When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set so that the required torque Tr * is output to the yaw shaft 32a, and the engine 22 is controlled by the engine ECU 24 so that the engine 22 is operated at the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. At the same time, the motor ECU 40 performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *, thereby traveling according to the operation of the accelerator pedal 83 by the driver.

次に、こうして構成された第2実施例の内燃機関の失火判定装置の動作について説明する。図6は、第2実施例のエンジンECU24により実行される失火判定処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。   Next, the operation of the misfire determination device for an internal combustion engine of the second embodiment configured as described above will be described. FIG. 6 is a flowchart showing an example of misfire determination processing executed by the engine ECU 24 of the second embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time.

失火判定処理が実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、エンジン22に対して設定された目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*やエンジン22の回転数(以下、「エンジン回転数」という。)Ne,モータMG1の回転数Nm2などの失火を判定するために必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS200)。ここで、エンジン22の目標回転数Ne*は、例えば、図示しない駆動制御ルーチンによりアクセル開度Accと車速Vとにより設定される要求トルクTr*とエンジン22を効率よく運転することができる動作ラインとに基づいて設定されてハイブリッド用電子制御ユニット70からエンジンECU24に送信されたものを入力するものとすることができる。また、エンジン回転数Neはクランクポジションセンサ140からの整形波に基づいて計算してRAM24cに記憶したものを読み込むことにより入力するものとすることができる。さらに、モータMG2の回転数Nm2は、回転位置検出センサ44からの信号に基づいてモータMG2の回転数Nm2を計算するモータECU40から通信により入力することができる。なお、モータMG2の回転数Nm2は、減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じることにより駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数Nrとなる。   When the misfire determination process is executed, the CPU 24a of the engine ECU 24 first sets the target rotational speed Ne * as a target operating point set for the engine 22 and the rotational speed of the engine 22 (hereinafter referred to as “engine rotational speed”). .) Ne, a process of inputting data necessary for determining misfire, such as the rotational speed Nm2 of the motor MG1, is executed (step S200). Here, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is, for example, a required torque Tr * set by the accelerator opening Acc and the vehicle speed V by a drive control routine (not shown) and an operation line that can efficiently drive the engine 22. And those transmitted from the hybrid electronic control unit 70 to the engine ECU 24 can be input. Further, the engine speed Ne can be input by reading a value calculated based on the shaped wave from the crank position sensor 140 and stored in the RAM 24c. Further, the rotational speed Nm2 of the motor MG2 can be input by communication from the motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nm2 of the motor MG2 based on a signal from the rotational position detection sensor 44. The rotation speed Nm2 of the motor MG2 is multiplied by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 to become the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a as the drive shaft.

こうしてデータを入力すると、入力したエンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上であるか否かを判定する(ステップS210)。ここで、閾値Nrefは、良好な路面を走行しているときにエンジン22のいずれかの気筒の失火により生じる目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差より若干小さな値として設定されるものであり、実験などにより定めることができる。エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref未満であるときにはエンジン22のいずれかの気筒に失火は生じていないと判断し、本ルーチンを終了する。   When the data is input in this way, it is determined whether or not the difference between the input target rotational speed Ne * of the engine 22 and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than a threshold value Nref (step S210). Here, the threshold value Nref is set as a value slightly smaller than the difference between the target engine speed Ne * and the engine speed Ne caused by misfire of any cylinder of the engine 22 when traveling on a good road surface. It can be determined by experimentation. When the difference between the target engine speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is less than the threshold value Nref, it is determined that no misfire has occurred in any of the cylinders of the engine 22, and this routine is terminated.

目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときには、エンジン回転数Neが変動を開始したタイミングとしてのエンジン回転数変動開始時刻TNeとモータMG2の回転数Nm2が変動を開始したタイミングとしてのモータ回転数変動開始時刻TNmとを求め(ステップS220)、求めたエンジン回転数変動開始時刻TNeとモータ回転数変動開始時刻TNmとのうちいずれが先であるか否かを判定し(ステップS230)、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより先のときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了し(ステップS240)、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより後のときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了する(ステップS250)。エンジン回転数変動開始時刻TNeとモータ回転数変動開始時刻TNm(駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数Nrの変動開始時刻)との先後関係により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になった要因をエンジン22のいずれかの気筒の失火によるものか路面からの外乱によるものかを判定することができるのは、図7に示すように、エンジン22のいずれかの気筒の失火が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときにはエンジン回転数Neの変動のタイミングがモータ回転数Nm2の変動(リングギヤ軸32aの回転数の変動)のタイミングより早くなり、図8に示すように路面からの外乱が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときにはエンジン回転数Neの変動のタイミングがモータ回転数Nm2の変動(リングギヤ軸32aの回転数の変動)のタイミングより遅くなること、即ち、要因側が先に変動することに基づく。   When the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref, the engine rotational speed variation start time TNne and the rotational speed Nm2 of the motor MG2 start to vary as the timing at which the engine rotational speed Ne starts to vary. The motor rotational speed fluctuation start time TNm as the determined timing is obtained (step S220), and it is determined whether the obtained engine rotational speed fluctuation start time TNe or the motor rotational speed fluctuation start time TNm is earlier. (Step S230) When the engine speed fluctuation start time TNe is earlier than the motor speed fluctuation start time TNm, the difference between the target speed Ne * and the engine speed Ne is caused by misfire of any cylinder of the engine 22. It is determined that the threshold value Nref has been exceeded, and this routine is terminated (step S240). When the start time TNe is later than the motor rotation speed fluctuation start time TNm, it is determined that the difference between the target rotation speed Ne * and the engine rotation speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to disturbance from the road surface, and this routine is terminated. (Step S250). The difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne due to the prior relationship between the engine rotational speed variation start time TNe and the motor rotational speed variation start time TNm (variation start time of the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a as the drive shaft). As shown in FIG. 7, it is possible to determine whether the cause of the engine speed Nref being greater than or equal to the threshold value Nref is due to a misfire of any cylinder of the engine 22 or a disturbance from the road surface. When the misfire of the cylinder is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne to be equal to or greater than the threshold value Nref, the variation timing of the engine rotational speed Ne is the variation in the motor rotational speed Nm2 (the rotational speed of the ring gear shaft 32a). As shown in FIG. 8, the disturbance from the road surface is the difference between the engine speed Ne * and the engine speed Ne as the threshold value. When the factor exceeds Nref, the timing of the fluctuation of the engine speed Ne is later than the timing of the fluctuation of the motor speed Nm2 (the fluctuation of the rotation speed of the ring gear shaft 32a), that is, the factor side fluctuates first. .

以上説明した第2実施例の内燃機関の失火判定装置によれば、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、エンジン回転数Neが変動を開始したエンジン回転数変動開始時刻TNeとモータMG2の回転数Nm2(駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数Nc)が変動を開始したタイミングとしてのモータ回転数変動開始時刻TNmとのうちいずれが早いかを判定し、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより先のときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより後のときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定することにより、路面状態に応じてエンジン22のいずれかの気筒が失火しているのを精度良く判定することができる。   According to the misfire determination apparatus for an internal combustion engine of the second embodiment described above, when the difference between the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref, the engine rotational speed Ne starts to fluctuate. Which of the engine rotation speed fluctuation start time TNm and the motor rotation speed fluctuation start time TNm as the timing at which the rotation speed Nm2 of the motor MG2 (the rotation speed Nc of the ring gear shaft 32a as the drive shaft) starts to change is earlier. When the engine speed fluctuation start time TNe is earlier than the motor speed fluctuation start time TNm, the difference between the target speed Ne * and the engine speed Ne is a threshold value due to misfire of any cylinder of the engine 22 When it is determined that the engine rotation speed fluctuation start time TNe is later than the motor rotation speed fluctuation start time TNm, the road By determining that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to disturbance from the engine, it is possible to accurately detect that any cylinder of the engine 22 has misfired according to the road surface condition. Can be determined.

ここで、第2実施例の内燃機関の失火判定装置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本発明の第2の内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係について説明する。第2実施例では、複数気筒のエンジン22が「複数気筒の内燃機関」に相当し、ダンパ28が「ねじれ要素」に相当し、遊星歯車機構30が「遊星歯車機構」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御するハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」に相当する。そして、クランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Neとして計算するエンジンECU24が「出力軸回転数検出手段」に相当し、回転位置検出センサ44からの信号に基づいてモータMG2の回転数Nm2(リングギヤ軸32aの回転数)を計算するモータECU40が「駆動軸回転数検出手段」に相当し、エンジン回転数Neが変動を開始したタイミングとしてのエンジン回転数変動開始時刻TNeとモータMG2の回転数Nm2が変動を開始したタイミングとしてのモータ回転数変動開始時刻TNmとのうちいずれが先であるか否かを判定する図6の失火判定処理のステップS220,S230の処理を実行するしエンジンECU24が「タイミング判定手段」に相当し、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより先のときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより後のときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定する図6の失火判定処理のステップS230〜S250の処理を実行するエンジンECU24が「失火判定手段」に相当する。   Here, the correspondence between the main elements of the misfire determination device for an internal combustion engine of the second embodiment and the main elements of the misfire determination device for the second internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem The relationship will be described. In the second embodiment, the multi-cylinder engine 22 corresponds to a “multi-cylinder internal combustion engine”, the damper 28 corresponds to a “twist element”, the planetary gear mechanism 30 corresponds to a “planetary gear mechanism”, and the motor MG1. Corresponds to the “generator”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “power storage means”, and the battery 50 and the power required to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a The sum of the power required for charging / discharging power and the power as loss is set as the target power to be output from the engine 22, and the engine 22 is efficiently operated as the relationship between the rotational speed and torque of the engine 22. The rotation speed and torque as the operation point for outputting the target power set on the operation line that represents the relationship that can be expressed by the continuous line is the target rotation speed Ne *, The torque Te * is set, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *, and requested when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *. Torque command Tm2 * of motor MG2 is set so that torque Tr * is output, and engine 22 is controlled by engine ECU 24 so that engine 22 is operated at target rotational speed Ne * and target torque Te *, and motors MG1, MG2 The hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40 that control the switching elements of the inverters 41 and 42 by the motor ECU 40 so that the motors are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 * correspond to “control means”. The engine ECU 24 that calculates the number of revolutions of the crankshaft 26 every 30 degrees based on the shaped wave from the crank position sensor 140 as the number of revolutions Ne of the engine 22 corresponds to the “output shaft revolution number detecting means”. The motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nm2 of the motor MG2 (the rotational speed of the ring gear shaft 32a) based on the signal from the rotational position detection sensor 44 corresponds to the “drive shaft rotational speed detection means”, and the engine rotational speed Ne varies. FIG. 6 is a diagram for determining which of the engine rotational speed fluctuation start time TNe as the start timing and the motor rotational speed fluctuation start time TNm as the timing at which the rotational speed Nm2 of the motor MG2 starts to change is earlier. The process of steps S220 and S230 of the misfire determination process is executed, and the engine ECU 24 The engine speed fluctuation start time TNe is greater than the motor speed fluctuation start time TNm when the difference between the target speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref. At the time, it is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to misfire of any cylinder of the engine 22, and the engine rotational speed fluctuation start time TNe is more variable in the motor rotational speed. After the start time TNm, the processes of steps S230 to S250 of the misfire determination process of FIG. 6 are performed in which it is determined that the difference between the target rotation speed Ne * and the engine rotation speed Ne is greater than or equal to the threshold Nref due to disturbance from the road surface. The engine ECU 24 corresponds to “misfire determination means”.

なお、第2実施例の内燃機関の失火判定装置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本発明の第2の内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係は、第2実施例の内燃機関の失火判定装置が課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第2の内燃機関の失火判定装置を実施するための最良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本発明の第2の内燃機関の失火判定装置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本発明の第2の内燃機関の失火判定装置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、第2実施例の内燃機関の失火判定装置は課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第2の内燃機関の失火判定装置の具体的な一例に過ぎないものである。   Correspondence between the main elements of the misfire determination apparatus for an internal combustion engine of the second embodiment and the main elements of the misfire determination apparatus for a second internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem Specifically, the best mode for carrying out the second misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention described in the section of the means for solving the problem by the misfire determination device for the internal combustion engine of the second embodiment is specifically described. Since this is an example for explaining, the elements of the misfire determination device for the second internal combustion engine of the present invention described in the column of means for solving the problem are not limited. That is, the interpretation of the misfire determination device for the second internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem should be made based on the description in that section, and the internal combustion engine of the second embodiment. The engine misfire determination apparatus is only a specific example of the second internal combustion engine misfire determination apparatus of the present invention described in the section for solving the problem.

第3実施例の内燃機関の失火判定装置は、図1,2を用いて説明した第1実施例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20と同一の構成をしている。重複した記載を回避するため、第1実施例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20をそのまま第3実施例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20として用いる。また、第3実施例の内燃機関を搭載するハイブリッド自動車20も、基本的には、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、運転者のアクセルペダル83の操作に応じて走行する。   The misfire determination apparatus for an internal combustion engine according to the third embodiment has the same configuration as the hybrid vehicle 20 equipped with the misfire determination apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment described with reference to FIGS. In order to avoid redundant description, the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine misfire determination device of the first embodiment is used as it is as the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine misfire determination device of the third embodiment. In addition, the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine of the third embodiment also basically has a power necessary for outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a and a power necessary for charging / discharging the battery 50. Is set as a target power to be output from the engine 22, and a relationship that allows the engine 22 to be efficiently operated as a relationship between the rotational speed and the torque of the engine 22 by a continuous line. The rotation speed and torque as the operation point for outputting the target power set on the indicated operation line are set as the target rotation speed Ne * and the target torque Te *, and the rotation speed Ne of the engine 22 is set as the target rotation speed Ne *. When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set so that the required torque Tr * is output to the yaw shaft 32a, and the engine 22 is controlled by the engine ECU 24 so that the engine 22 is operated at the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. At the same time, the motor ECU 40 performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *, thereby traveling according to the operation of the accelerator pedal 83 by the driver.

次に、こうして構成された第3実施例の内燃機関の失火判定装置の動作について説明する。図9は、第3実施例のエンジンECU24により実行される失火判定処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。   Next, the operation of the misfire determination apparatus for an internal combustion engine according to the third embodiment configured as described above will be described. FIG. 9 is a flowchart showing an example of a misfire determination process executed by the engine ECU 24 of the third embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time.

失火判定処理が実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、エンジン22に対して設定された目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*やエンジン22の回転数(以下、「エンジン回転数」という。)Ne,遊星歯車機構30のキャリア34の回転数(以下、「キャリア回転数」という。)Ncなどの失火を判定するために必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS300)。ここで、エンジン22の目標回転数Ne*は、例えば、図示しない駆動制御ルーチンによりアクセル開度Accと車速Vとにより設定される要求トルクTr*とエンジン22を効率よく運転することができる動作ラインとに基づいて設定されてハイブリッド用電子制御ユニット70からエンジンECU24に送信されたものを入力するものとすることができる。また、エンジン回転数Neはクランクポジションセンサ140からの整形波に基づいて計算してRAM24cに記憶したものを読み込むことにより入力するものとすることができる。さらに、キャリア回転数Ncは、例えば、モータECU40によりモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいて上述の式(1)を用いて演算したものをモータECU40から通信により入力するものとすることができる。   When the misfire determination process is executed, the CPU 24a of the engine ECU 24 first sets the target rotational speed Ne * as a target operating point set for the engine 22 and the rotational speed of the engine 22 (hereinafter referred to as “engine rotational speed”). .) Ne, a process of inputting data necessary for determining misfire such as the rotation speed of the carrier 34 of the planetary gear mechanism 30 (hereinafter referred to as “carrier rotation speed”) Nc (step S300). Here, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is, for example, a required torque Tr * set by the accelerator opening Acc and the vehicle speed V by a drive control routine (not shown) and an operation line that can efficiently drive the engine 22. And those transmitted from the hybrid electronic control unit 70 to the engine ECU 24 can be input. Further, the engine speed Ne can be input by reading a value calculated based on the shaped wave from the crank position sensor 140 and stored in the RAM 24c. Further, the carrier rotational speed Nc, for example, is calculated from the motor ECU 40 by communication using the above equation (1) based on the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 by the motor ECU 40. Can do.

こうしてデータを入力すると、入力したエンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上であるか否かを判定する(ステップS310)。ここで、閾値Nrefは、良好な路面を走行しているときにエンジン22のいずれかの気筒の失火により生じる目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差より若干小さな値として設定されるものであり、実験などにより定めることができる。エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref未満であるときにはエンジン22のいずれかの気筒に失火は生じていないと判断し、本ルーチンを終了する。   When the data is input in this way, it is determined whether or not the difference between the input target engine speed Ne * and the engine speed Ne is equal to or greater than a threshold value Nref (step S310). Here, the threshold value Nref is set as a value slightly smaller than the difference between the target engine speed Ne * and the engine speed Ne caused by misfire of any cylinder of the engine 22 when traveling on a good road surface. It can be determined by experimentation. When the difference between the target engine speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is less than the threshold value Nref, it is determined that no misfire has occurred in any of the cylinders of the engine 22, and this routine is terminated.

目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときには、エンジン回転数Neの変動幅である振幅PNeとキャリア回転数Ncの変動幅である振幅PNcとを求め(ステップS320)、求めたエンジン回転数Neの振幅PNeとキャリア回転数Ncの振幅PNcとの大きさを比較し(ステップS330)、エンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより大きいときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了し(ステップS340)、エンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより小さいときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了する(ステップS350)。エンジン回転数Neの振幅PNeとキャリア回転数Ncの振幅PNcとの大小関係により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になった要因をエンジン22のいずれかの気筒の失火によるものか路面からの外乱によるものかを判定することができるのは、図10に示すように、エンジン22のいずれかの気筒の失火が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときにはエンジン回転数Neの振幅の方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより大きくなり、図11に示すように路面からの外乱が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときにはエンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより小さくなること、即ち、要因側が振幅の方が大きいことに基づく。   When the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is equal to or larger than the threshold value Nref, an amplitude PNe that is a fluctuation range of the engine rotational speed Ne and an amplitude PNc that is a fluctuation range of the carrier rotational speed Nc are obtained (step S320). Then, the magnitude of the obtained engine speed Ne is compared with the amplitude PNc of the carrier speed Nc (step S330). When the amplitude PNe of the engine speed Ne is greater than the amplitude PNc of the carrier speed Nc, It is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to a misfire of any cylinder of the engine 22, and this routine is terminated (step S340). The amplitude PNe of the engine rotational speed Ne Is smaller than the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc, the target rotational speed Ne * and the engine are affected by disturbance from the road surface. Determining the difference between the rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref and ends this routine (step S350). The reason why the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to the magnitude relationship between the amplitude PNe of the engine rotational speed Ne and the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc is attributed to any cylinder of the engine 22. As shown in FIG. 10, it is possible to determine whether it is due to misfire or due to disturbance from the road surface. As shown in FIG. 10, the misfire of any cylinder of the engine 22 is caused by rotation between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne. When the number difference is greater than or equal to the threshold value Nref, the amplitude of the engine speed Ne is greater than the amplitude PNc of the carrier speed Nc, and as shown in FIG. 11, the disturbance from the road surface is the target speed Ne * and the engine speed. When the difference in rotational speed from the number Ne is a factor that is greater than or equal to the threshold value Nref, the amplitude PNe of the engine rotational speed Ne is smaller than the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc. Becomes possible, i.e., cause side based on towards the larger amplitude.

以上説明した第3実施例の内燃機関の失火判定装置によれば、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、エンジン回転数Neの変動幅である振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの変動幅である振幅PNcより大きいときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、エンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより小さいときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定することにより、路面状態に応じてエンジン22のいずれかの気筒が失火しているのを精度良く判定することができる。   According to the misfire determination apparatus for an internal combustion engine of the third embodiment described above, when the difference between the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref, the fluctuation range of the engine rotational speed Ne is When a certain amplitude PNE is larger than the amplitude PNc, which is the fluctuation range of the carrier rotation speed Nc, the difference between the target rotation speed Ne * and the engine rotation speed Ne is greater than or equal to the threshold Nref due to misfire of any cylinder of the engine 22. When the amplitude PNe of the engine speed Ne is smaller than the amplitude PNc of the carrier speed Nc, it is determined that the difference between the target speed Ne * and the engine speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to disturbance from the road surface. Thus, it is possible to accurately determine whether any cylinder of the engine 22 has misfired according to the road surface condition.

ここで、第3実施例の内燃機関の失火判定装置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本発明の第3の内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係について説明する。第3実施例では、複数気筒のエンジン22が「複数気筒の内燃機関」に相当し、ダンパ28が「ねじれ要素」に相当し、遊星歯車機構30が「遊星歯車機構」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御するハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」に相当する。そして、クランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Neとして計算するエンジンECU24が「出力軸回転数検出手段」に相当し、回転位置検出センサ44からの信号に基づいてモータMG2の回転数Nm2(リングギヤ軸32aの回転数)を計算するモータECU40が「駆動軸回転数検出手段」に相当し、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいてリングギヤ軸32aの回転数Ncを演算するモータECU40が「連結軸回転数演算手段」に相当し、エンジン回転数Neの変動幅である振幅PNeとキャリア回転数Ncの変動幅である振幅PNcとのうちいずれが大きいかを判定する図9の失火判定処理のステップS320,S330の処理を実行するしエンジンECU24が「振幅大小判定手段」に相当し、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、エンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより大きいときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、エンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより小さいときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定する図9の失火判定処理のステップS330〜S350の処理を実行するエンジンECU24が「失火判定手段」に相当する。   Here, the correspondence between the main elements of the misfire determination apparatus for an internal combustion engine of the third embodiment and the main elements of the misfire determination apparatus for a third internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem The relationship will be described. In the third embodiment, the multi-cylinder engine 22 corresponds to a “multi-cylinder internal combustion engine”, the damper 28 corresponds to a “twist element”, the planetary gear mechanism 30 corresponds to a “planetary gear mechanism”, and the motor MG1. Corresponds to the “generator”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “power storage means”, and the battery 50 and the power required to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a The sum of the power required for charging / discharging power and the power as loss is set as the target power to be output from the engine 22, and the engine 22 is efficiently operated as the relationship between the rotational speed and torque of the engine 22. The rotation speed and torque as the operation point for outputting the target power set on the operation line that represents the relationship that can be expressed by the continuous line is the target rotation speed Ne *, The torque Te * is set, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *, and requested when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *. Torque command Tm2 * of motor MG2 is set so that torque Tr * is output, and engine 22 is controlled by engine ECU 24 so that engine 22 is operated at target rotational speed Ne * and target torque Te *, and motors MG1, MG2 The hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40 that control the switching elements of the inverters 41 and 42 by the motor ECU 40 so that the motors are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 * correspond to “control means”. The engine ECU 24 that calculates the number of revolutions of the crankshaft 26 every 30 degrees based on the shaped wave from the crank position sensor 140 as the number of revolutions Ne of the engine 22 corresponds to the “output shaft revolution number detecting means”. The motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nm2 of the motor MG2 (the rotational speed of the ring gear shaft 32a) based on the signal from the rotational position detection sensor 44 corresponds to the “drive shaft rotational speed detection means”, and the rotational speeds of the motors MG1 and MG2 The motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nc of the ring gear shaft 32a based on Nm1 and Nm2 corresponds to the “connection shaft rotational speed calculation means”, and the fluctuation range of the amplitude PNe and the fluctuation range of the carrier rotational speed Nc. Steps S320 and S3 of the misfire determination process of FIG. 9 for determining which of the amplitudes PNc is greater. The engine ECU 24 corresponds to “amplitude magnitude determination means”, and when the difference between the target engine speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is equal to or greater than a threshold value Nref, the amplitude of the engine speed Ne is executed. When PNE is larger than the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc, it is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne has become equal to or greater than the threshold Nref due to misfire of any cylinder of the engine 22, and the engine rotational speed The misfire determination process of FIG. 9 for determining that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to a disturbance from the road surface when the Ne amplitude PNE is smaller than the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc. The engine ECU 24 that executes the processes of steps S330 to S350 corresponds to “misfire determination means”.

なお、第3実施例の内燃機関の失火判定装置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本発明の第3の内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係は、第3実施例の内燃機関の失火判定装置が課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第3の内燃機関の失火判定装置を実施するための最良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本発明の第3の内燃機関の失火判定装置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本発明の第3の内燃機関の失火判定装置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、第3実施例の内燃機関の失火判定装置は課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の第3の内燃機関の失火判定装置の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the misfire determination device for an internal combustion engine of the third embodiment and the main elements of the misfire determination device for a third internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem Specifically, the best mode for carrying out the third misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention described in the section of the means for solving the problem by the misfire determination device for the internal combustion engine of the third embodiment is specifically described. Since this is an example for explaining, the elements of the third misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem are not limited. That is, the interpretation of the misfire determination device for the third internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem should be made based on the description in that section, and the internal combustion engine of the third embodiment. The engine misfire determination apparatus is merely a specific example of the third internal combustion engine misfire determination apparatus of the present invention described in the section for solving the problem.

以上、本発明を実施するための最良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。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、内燃機関の失火判定装置の製造産業等に利用可能である。   The present invention can be used in the manufacturing industry of a misfire determination device for an internal combustion engine.

20 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 遊星歯車機構、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、34a キャリア軸、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、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、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、MG1,MG2 モータ。   20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 electronic control unit (engine ECU) for engine, 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 Pinion gear, 34 carrier, 34a carrier shaft, 35 reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (Battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b drive wheel, 70 electronic control unit for hybrid, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 8 Ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 126 fuel injection valve, 128 intake air Valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 135a Air-fuel ratio sensor, 135b Oxygen sensor, 136 Throttle motor, 138 Ignition coil, 140 Crank position sensor, 142 Water temperature sensor, 144 Cam position sensor, 146 Throttle valve position sensor, 148 Air flow meter, 149 Temperature sensor, 150 Variable valve timing mechanism, MG1, MG2 Over data.

本発明は、内燃機関の失火判定装置に関する。   The present invention relates to a misfire determination apparatus for an internal combustion engine.

従来、この種の内燃機関の失火判定装置としては、エンジンと、エンジンの出力軸にダンパを介して接続されると共に駆動軸に接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構に接続された第1のモータと、駆動軸に接続された第2のモータと、を備えるハイブリッド車に搭載され、エンジンの出力軸の回転変動に基づいてエンジンの失火を判定する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、エンジンの回転数とトルクとからなる運転ポイントがダンパを含む後段の共振領域に属するときには、エンジンの出力軸の回転変動からダンパを含む後段の共振による影響成分を減じて得られる処理後回転数に基づいてエンジンの失火を判定することにより、エンジンの失火を精度よく判定している。   Conventionally, this type of internal combustion engine misfire determination apparatus includes an engine, a planetary gear mechanism connected to the output shaft of the engine via a damper and connected to the drive shaft, and a first gear connected to the planetary gear mechanism. And a second motor connected to the drive shaft, and a method for determining misfire of the engine based on the rotational fluctuation of the output shaft of the engine has been proposed (for example, a patent) Reference 1). In this device, when the operating point consisting of the engine speed and torque belongs to the subsequent resonance region including the damper, the process obtained by subtracting the influence component due to the resonance of the latter stage including the damper from the rotation fluctuation of the output shaft of the engine. By determining the misfire of the engine based on the rear rotation speed, the misfire of the engine is accurately determined.

特開2007−170247号公Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-170247

しかしながら、上述の内燃機関の失火判定装置では、走行している路面の状態によってはエンジンの失火を精度よく判定できない場合がある。エンジンやダンパ,遊星歯車機構,第1のモータ,第2のモータなどを含む駆動系が機械的に接続されているハイブリッド車では、路面状態に基づいて入力される不規則な外乱が駆動系を介してエンジンの出力軸に伝達されるため、路面状態によっては、外乱の影響によりエンジンの出力軸の回転変動がエンジンの失火を判定するための閾値より大きくなり、外乱の影響をエンジンの失火と誤判定する場合がある。このため、エンジンの出力軸の回転変動が路面状態によるものであるかエンジンの失火によるものであるかを切り分ける必要がある。   However, the above-described misfire determination apparatus for an internal combustion engine may not be able to accurately determine the misfire of the engine depending on the condition of the traveling road surface. In a hybrid vehicle in which a drive system including an engine, a damper, a planetary gear mechanism, a first motor, and a second motor is mechanically connected, irregular disturbances that are input based on road surface conditions cause the drive system to Depending on the road surface condition, the rotational fluctuation of the engine output shaft becomes larger than the threshold value for judging the engine misfire depending on the road surface condition. There is a case where it is erroneously determined. For this reason, it is necessary to determine whether the rotational fluctuation of the engine output shaft is caused by the road surface condition or the engine misfire.

本発明の内燃機関の失火判定装置は、路面状態に応じて内燃機関の失火を精度よく判定することを主目的とする。   The main purpose of the misfire determination apparatus for an internal combustion engine of the present invention is to accurately determine misfire of the internal combustion engine according to the road surface condition.

本発明の内燃機関の失火判定装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The internal combustion engine misfire determination apparatus of the present invention employs the following means in order to achieve the above-described main object.

第1の参考例としての内燃機関の失火判定装置は、
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して連結された連結軸に3つの回転要素のうちの第1の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第2の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第3の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に動力を入出力するよう機械的に接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、走行に要求される要求駆動力と所定の制約とに基づいて設定される前記内燃機関の目標回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数を前記連結軸の回転数に換算することにより該連結軸の回転数である連結軸回転数を演算する連結軸回転数演算手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記演算された連結軸回転数との差に基づいて前記ねじれ要素のねじれ角を演算するねじれ角演算手段と、
前記検出された出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とに基づいて前記検出された出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とが同調しているか否かを判定する同調判定手段と、
前記設定された目標回転数と前記検出された出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、前記同調判定手段により前記出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とが同調していないと判定されたときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、前記同調判定手段により前記検出された出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とが同調していると判定されたときには前記内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する失火判定手段と、
を備えることを要旨とする。
A misfire determination device for an internal combustion engine as a first reference example ,
A multi-cylinder internal combustion engine, a drive shaft connected to an axle and a first rotation element of the three rotation elements connected to a connection shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element; A planetary gear mechanism to which a second rotating element is connected; a generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism; and an electric motor mechanically connected to input and output power to the drive shaft. The internal combustion engine is operated at a target rotational speed of the internal combustion engine that is set based on power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, a required driving force required for traveling, and predetermined restrictions. And an internal combustion engine for determining misfire of the internal combustion engine in a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the required driving force A misfire determination device,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Drive shaft rotational speed detection means for detecting the drive shaft rotational speed which is the rotational speed of the drive shaft;
A connecting shaft speed calculating means for calculating a connecting shaft speed which is the rotating speed of the connecting shaft by converting the detected driving shaft speed into a rotating speed of the connecting shaft;
A torsion angle calculating means for calculating a torsion angle of the torsion element based on a difference between the detected output shaft speed and the calculated connecting shaft speed;
Whether the detected increase / decrease in the output shaft rotation speed and the calculated increase / decrease in the twist angle are synchronized based on the detected increase / decrease in the output shaft rotation speed and the calculated increase / decrease in the twist angle Tuning determination means for determining
When the rotational speed difference between the set target rotational speed and the detected output shaft rotational speed is greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the tuning determination means increases or decreases the output shaft rotational speed and the calculated twist. When it is determined that the increase / decrease of the angle is not synchronized, it is determined that a rotational speed difference is caused by a disturbance based on the road surface condition, and the calculated increase / decrease of the output shaft rotational speed is calculated by the synchronization determination means. Misfire determination means for determining that a rotational speed difference has occurred due to misfire of any cylinder of the internal combustion engine when it is determined that the increase and decrease of the twist angle is synchronized with each other;
It is a summary to provide.

この第1の参考例としての内燃機関の失火判定装置では、内燃機関の目標回転数と検出された内燃機関の回転数である出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、駆動軸の回転数である駆動軸回転数から換算される連結軸の回転数である連結軸回転数と出力軸回転数とに基づいて演算されるねじれ要素のねじれ角の増減と出力軸回転数の増減とが同調しているか否かを判定し、出力軸回転数の増減とねじれ角の増減とが同調していないときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、出力軸回転数の増減とねじれ角の増減とが同調しているときには内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する。これは、内燃機関のいずれかの気筒の失火がねじれ要素のねじれ角の増減の要因となっているときには内燃機関の出力軸の回転数の増減に対して若干の遅れを伴うもののねじれ角の増減が同調して生じるが、路面状態に基づく外乱がねじれ要素のねじれ角の増減の要因となっているときには外乱に同調してねじれ角の増減が生じ、内燃機関の出力軸の回転数の増減とねじれ角の増減とが同調しないことに基づく。これにより、内燃機関の目標回転数と検出された内燃機関の回転数との回転数差が所定回転数差以上となった要因が路面状態に基づく外乱によるものか内燃機関のいずれかの気筒の失火によるものかを切り分けることができ、路面状態に応じて内燃機関の失火を精度よく判定することができる。 In the misfire determination apparatus for an internal combustion engine as the first reference example , the rotational speed difference between the target rotational speed of the internal combustion engine and the output shaft rotational speed that is the detected rotational speed of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined rotational speed difference. Sometimes, the increase and decrease of the torsion angle of the torsion element calculated based on the connecting shaft rotation speed that is converted from the drive shaft rotation speed that is the rotation speed of the drive shaft and the output shaft rotation speed, and the output It is determined whether the increase / decrease in shaft speed is synchronized, and when the increase / decrease in output shaft speed is not synchronized with the increase / decrease in torsion angle, it is determined that a rotational speed difference is caused by disturbance based on road surface conditions. When the increase / decrease in the output shaft rotational speed and the increase / decrease in the torsion angle are synchronized, it is determined that a rotational speed difference is caused by misfire of any cylinder of the internal combustion engine. This is because when a misfire in one of the cylinders of the internal combustion engine causes the increase or decrease in the torsion angle of the torsion element, the increase or decrease in the torsion angle is slightly delayed with respect to the increase or decrease in the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine. However, when disturbance based on the road surface condition causes the torsion angle of the torsion element to increase or decrease, the torsion angle increases or decreases in synchronization with the disturbance, and the rotation speed of the output shaft of the internal combustion engine increases or decreases. This is based on the fact that the increase / decrease of the twist angle is not synchronized. As a result, the cause of the difference in rotational speed between the target rotational speed of the internal combustion engine and the detected rotational speed of the internal combustion engine equal to or greater than the predetermined rotational speed difference is due to a disturbance based on road surface conditions, or in any cylinder of the internal combustion engine. Whether it is due to misfire can be determined, and misfire of the internal combustion engine can be accurately determined according to the road surface condition.

第2の参考例としての内燃機関の失火判定装置は、
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して連結された連結軸に3つの回転要素のうちの第1の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第2の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第3の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に動力を入出力するよう機械的に接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、走行に要求される要求駆動力と所定の制約とに基づいて設定される前記内燃機関の目標回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された駆動軸回転数とに基づいて該検出された出力軸回転数の変動のタイミングが該検出された駆動軸回転数の変動のタイミングより早いか否かを判定するタイミング判定手段と、
前記設定された目標回転数と前記検出された出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、前記タイミング判定手段により前記検出された出力軸回転数の変動のタイミングが前記検出された駆動軸回転数の変動のタイミングより遅いと判定されたときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、前記タイミング判定手段により前記検出された出力軸回転数の変動のタイミングが前記検出された駆動軸回転数の変動のタイミングより早いと判定されたときには前記内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する失火判定手段と、
を備えることを要旨とする。
A misfire determination device for an internal combustion engine as a second reference example is:
A multi-cylinder internal combustion engine, a drive shaft connected to an axle and a first rotation element of the three rotation elements connected to a connection shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element; A planetary gear mechanism to which a second rotating element is connected; a generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism; and an electric motor mechanically connected to input and output power to the drive shaft. The internal combustion engine is operated at a target rotational speed of the internal combustion engine that is set based on power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, a required driving force required for traveling, and predetermined restrictions. And an internal combustion engine for determining misfire of the internal combustion engine in a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the required driving force A misfire determination device,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Drive shaft rotational speed detection means for detecting the drive shaft rotational speed which is the rotational speed of the drive shaft;
Based on the detected output shaft rotational speed and the detected drive shaft rotational speed, whether or not the timing of fluctuation of the detected output shaft rotational speed is earlier than the detected timing of fluctuation of the drive shaft rotational speed Timing determination means for determining whether or not
When the rotational speed difference between the set target rotational speed and the detected output shaft rotational speed is greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the timing of the fluctuation of the output shaft rotational speed detected by the timing determination means is When it is determined that it is later than the detected timing of fluctuation of the drive shaft rotational speed, it is determined that a rotational speed difference is caused by a disturbance based on the road surface condition, and the output shaft rotational speed detected by the timing determining means is determined. Misfire determination means for determining that a difference in rotational speed is caused by misfire of any cylinder of the internal combustion engine when it is determined that the timing of fluctuation is earlier than the detected timing of fluctuation of the drive shaft rotational speed;
It is a summary to provide.

この第2の参考例としての内燃機関の失火判定装置では、内燃機関の目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数の変動のタイミングが駆動軸の回転数である駆動軸回転数の変動のタイミングより早いか否かを判定し、出力軸回転数の変動のタイミングが駆動軸回転数の変動のタイミングより遅いときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、出力軸回転数の変動のタイミングが駆動軸回転数の変動のタイミングより早いときには内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する。これは、内燃機関のいずれかの気筒の失火が目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上となる要因のときには出力軸回転数の変動のタイミングが駆動軸回転数の変動のタイミングより早くなり、路面状態に基づく外乱が目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上となる要因のときには出力軸回転数の変動のタイミングが駆動軸回転数の変動のタイミングより遅くなること、即ち、要因側が先に変動することに基づく。これにより、内燃機関の目標回転数と検出された内燃機関の回転数との回転数差が所定回転数差以上となった要因が路面状態に基づく外乱によるものか内燃機関のいずれかの気筒の失火によるものかを切り分けることができ、路面状態に応じて内燃機関の失火を精度よく判定することができる。 In the misfire determination apparatus for an internal combustion engine as the second reference example, when the rotational speed difference between the target rotational speed of the internal combustion engine and the output shaft rotational speed is greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the rotation of the output shaft of the internal combustion engine It is determined whether or not the timing of fluctuation of the output shaft rotational speed, which is the number, is earlier than the timing of fluctuation of the driving shaft rotational speed, which is the rotational speed of the drive shaft. When it is later than the timing of the fluctuation, it is determined that a rotational speed difference is caused by disturbance based on the road surface condition, and when the timing of fluctuation of the output shaft rotational speed is earlier than the timing of fluctuation of the drive shaft rotational speed, any cylinder of the internal combustion engine It is determined that a rotational speed difference is caused by misfire. This is because when the misfire of one of the cylinders of the internal combustion engine is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed and the output shaft rotational speed to be greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the timing of fluctuation in the output shaft rotational speed is the drive shaft rotational speed. When the disturbance based on the road surface condition is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed and the output shaft rotational speed to be greater than or equal to the predetermined rotational speed difference, the output shaft rotational speed variation timing is the drive shaft rotational speed. It is based on the fact that the timing is later than the timing of the change of the number, that is, the factor side changes first. As a result, the cause of the difference in rotational speed between the target rotational speed of the internal combustion engine and the detected rotational speed of the internal combustion engine equal to or greater than the predetermined rotational speed difference is due to a disturbance based on road surface conditions, or in any cylinder of the internal combustion engine. Whether it is due to misfire can be determined, and misfire of the internal combustion engine can be accurately determined according to the road surface condition.

この本発明の内燃機関の失火判定装置は、
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して連結された連結軸に3つの回転要素のうちの第1の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第2の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第3の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に動力を入出力するよう機械的に接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、走行に要求される要求駆動力と所定の制約とに基づいて設定される前記内燃機関の目標回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数を前記連結軸の回転数に換算することにより該連結軸の回転数である連結軸回転数を演算する連結軸回転数演算手段と、
前記検出された出力軸回転数の振幅が前記演算された連結軸回転数の振幅より大きいか否かを判定する振幅大小判定手段と、
前記設定された目標回転数と前記検出された出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、前記振幅大小判定手段により前記検出された出力軸回転数の振幅が前記演算された連結軸回転数の振幅より小さいと判定されたときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、前記振幅大小判定手段により前記検出された出力軸回転数の振幅が前記演算された連結軸回転数の振幅より大きいと判定されたときには前記内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する失火判定手段と、
を備えることを要旨とする。
The misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention is
A multi-cylinder internal combustion engine, a drive shaft connected to an axle and a first rotation element of the three rotation elements connected to a connection shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element; A planetary gear mechanism to which a second rotating element is connected; a generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism; and an electric motor mechanically connected to input and output power to the drive shaft. The internal combustion engine is operated at a target rotational speed of the internal combustion engine that is set based on power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, a required driving force required for traveling, and predetermined restrictions. And an internal combustion engine for determining misfire of the internal combustion engine in a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the required driving force A misfire determination device,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Drive shaft rotational speed detection means for detecting the drive shaft rotational speed which is the rotational speed of the drive shaft;
A connecting shaft speed calculating means for calculating a connecting shaft speed which is the rotating speed of the connecting shaft by converting the detected driving shaft speed into a rotating speed of the connecting shaft;
Amplitude magnitude determining means for determining whether or not the detected amplitude of the output shaft rotational speed is larger than the calculated amplitude of the connecting shaft rotational speed;
When the rotational speed difference between the set target rotational speed and the detected output shaft rotational speed is greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the amplitude of the output shaft rotational speed detected by the amplitude magnitude determination means is When it is determined that the calculated rotation speed is smaller than the connection shaft rotation speed, it is determined that a rotation speed difference is caused by disturbance based on the road surface condition, and the amplitude of the output shaft rotation speed detected by the amplitude magnitude determination means is determined. Misfire determination means for determining that a rotational speed difference has occurred due to misfire of any cylinder of the internal combustion engine when it is determined that the calculated amplitude of the connecting shaft rotational speed is greater than that;
It is a summary to provide.

この本発明の内燃機関の失火判定装置では、内燃機関の目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数の振幅が駆動軸の回転数から換算される連結軸の回転数である連結軸回転数の振幅より大きいか否かを判定し、出力軸回転数の振幅が連結軸回転数の振幅より小さいときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、出力軸回転数の振幅が連結軸回転数の振幅より大きいときには内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する。これは、内燃機関のいずれかの気筒の失火が目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上となる要因のときには出力軸回転数の振幅の方が連結軸回転数の振幅より大きくなり、路面状態に基づく外乱が目標回転数と出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上となる要因のときには出力軸回転数の振幅の方が連結軸回転数の振幅より小さくなること、即ち、要因側の振幅の方が伝達される側の振幅より大きいことに基づく。これにより、内燃機関の目標回転数と検出された内燃機関の回転数との回転数差が所定回転数差以上となった要因が路面状態に基づく外乱によるものか内燃機関のいずれかの気筒の失火によるものかを切り分けることができ、路面状態に応じて内燃機関の失火を精度よく判定することができる。 本発明の発名称は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 In the misfire determination apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, when the rotational speed difference between the target rotational speed of the internal combustion engine and the output shaft rotational speed is equal to or larger than a predetermined rotational speed difference, the output that is the rotational speed of the output shaft of the internal combustion engine. It is determined whether the amplitude of the shaft rotation speed is larger than the amplitude of the connection shaft rotation speed, which is the rotation speed of the connection shaft converted from the rotation speed of the drive shaft, and the amplitude of the output shaft rotation speed is the amplitude of the connection shaft rotation speed. When it is smaller, it is determined that the rotational speed difference is caused by disturbance based on the road surface condition, and when the output shaft rotational speed amplitude is larger than the coupling shaft rotational speed amplitude, the rotational speed difference is caused by misfire of any cylinder of the internal combustion engine. Determine that it has occurred. This is because when the misfire of one of the cylinders of the internal combustion engine is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed and the output shaft rotational speed to be equal to or greater than the predetermined rotational speed difference, the amplitude of the output shaft rotational speed is the coupled shaft rotational speed. When the disturbance based on the road surface condition is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed and the output shaft rotational speed to be equal to or greater than the predetermined rotational speed difference, the output shaft rotational speed is greater than the coupled shaft rotational speed. This is based on the fact that the amplitude is smaller than the amplitude, that is, the factor-side amplitude is larger than the transmitted-side amplitude. As a result, the cause of the difference in rotational speed between the target rotational speed of the internal combustion engine and the detected rotational speed of the internal combustion engine equal to or greater than the predetermined rotational speed difference is due to a disturbance based on road surface conditions, or in any cylinder of the internal combustion engine. Whether it is due to misfire can be determined, and misfire of the internal combustion engine can be accurately determined according to the road surface condition. In order to achieve the above-mentioned main object, the name of the present invention adopts the following means.

本発明の第1参考例の内燃機関の燃焼状態判定装置を搭載した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。 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a combustion state determination device for an internal combustion engine of a first reference example of the present invention. エンジン22の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of an engine 22. FIG. 第1参考例の失火判定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the misfire determination process of a 1st reference example . エンジン22のいずれかの気筒の失火がダンパ28のねじれ角θの変動の要因となっているときのエンジン回転数Neの変動がねじれ角θの変動に伝達される様子の一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a state in which a change in engine speed Ne is transmitted to a change in torsion angle θ when a misfire in any cylinder of engine 22 causes a change in torsion angle θ of damper 28; is there. 路面からの外乱がダンパ28のねじれ角θの変動の要因となっているときのキャリア回転数Ncの変動がねじれ角θの変動に伝達される様子の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of a mode that the fluctuation | variation of the carrier rotation speed Nc is transmitted to the fluctuation | variation of the twist angle | corner (theta) when the disturbance from a road surface causes the fluctuation | variation of the twist angle | corner (theta) of the damper. 第2参考例の失火判定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the misfire determination process of a 2nd reference example . エンジン22のいずれかの気筒の失火が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときのエンジン回転数Neの変動のタイミングとモータ回転数Nm2の変動(リングギヤ軸32aの回転数の変動)のタイミングとの一例を示す説明図である。Timing of fluctuation of the engine speed Ne and fluctuation of the motor speed Nm2 when the misfire of any cylinder of the engine 22 is a factor that causes the difference in speed between the target speed Ne * and the engine speed Ne to be equal to or greater than the threshold value Nref It is explanatory drawing which shows an example with the timing of (change of the rotation speed of the ring gear shaft 32a). 路面からの外乱が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときのエンジン回転数Neの変動のタイミングとモータ回転数Nm2の変動(リングギヤ軸32aの回転数の変動)のタイミングとの一例を示す説明図である。When the disturbance from the road surface is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne to be greater than or equal to the threshold value Nref, the fluctuation timing of the engine rotational speed Ne and the fluctuation of the motor rotational speed Nm2 (the ring gear shaft 32a It is explanatory drawing which shows an example with the timing of the fluctuation | variation of a rotation speed. 実施例の失火判定処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the misfire determination process of an Example. エンジン22のいずれかの気筒の失火が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときのエンジン回転数Neの振幅PNeとキャリア回転数Ncの振幅PNcとの一例を示す説明図である。When the misfire of one of the cylinders of the engine 22 is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne to be equal to or greater than the threshold value Nref, the amplitude PNc of the engine rotational speed Ne and the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc It is explanatory drawing which shows an example. 路面からの外乱が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときのエンジン回転数Neの振幅PNeとキャリア回転数Ncの振幅PNcとの一例を示す説明図である。An example of the engine speed Ne amplitude PNe and the carrier speed Nc amplitude PNc when the disturbance from the road surface is a factor that causes the difference in speed between the target speed Ne * and the engine speed Ne to be greater than or equal to the threshold Nref is shown. It is explanatory drawing.

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.

図1は、本発明の第1参考例の内燃機関の失火判定装置を搭載した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。第1参考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の出力軸としてのクランクシャフト26にねじれ要素としてのダンパ28を介して接続された遊星歯車機構30と、遊星歯車機構30に接続された発電可能なモータMG1と、遊星歯車機構30に接続されたリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2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。ここで、第1参考例の内燃機関の失火判定装置としては、主として後述のエンジン用電子制御ユニット24とクランクポジションセンサ140とモータ用電子制御ユニット40と回転位置検出センサ43,44となどが該当する。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a hybrid vehicle 20 equipped with a misfire determination device for an internal combustion engine according to a first reference example of the present invention. As shown in the drawing, the hybrid vehicle 20 of the first reference example includes an engine 22, a planetary gear mechanism 30 connected to a crankshaft 26 as an output shaft of the engine 22 via a damper 28 as a torsion element, and a planetary gear. A motor MG1 capable of generating electricity connected to the mechanism 30, a reduction gear 35 attached to the ring gear shaft 32a connected to the planetary gear mechanism 30, a motor MG2 connected to the reduction gear 35, and the entire vehicle are controlled. A hybrid electronic control unit 70. Here, the misfire determination device for the internal combustion engine of the first reference example mainly includes an engine electronic control unit 24, a crank position sensor 140, a motor electronic control unit 40, rotational position detection sensors 43 and 44, which will be described later. To do.

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複数気筒(例えば6気筒や8気筒)の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気筒毎に設けられた燃料噴射弁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を介して燃料室に吸入し、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装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。   The engine 22 is configured as an internal combustion engine having a plurality of cylinders (for example, 6 cylinders or 8 cylinders) capable of outputting power by using a hydrocarbon fuel such as gasoline or light oil. As shown in FIG. Cleaned air is sucked in through a throttle valve 124 and gasoline is injected from a fuel injection valve 126 provided for each cylinder to mix the sucked air and gasoline, and this mixture is passed through an intake valve 128. Then, the fuel is sucked into the fuel chamber, explosively burned by an electric spark from the spark plug 130, and the reciprocating motion of the piston 132 pushed down by the energy is converted into the rotational motion of the crankshaft 26. Exhaust gas from the engine 22 is discharged to the outside air through a purification device (three-way catalyst) 134 that purifies harmful components such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx).

エンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、エンジンECUという)24により制御されている。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、クランクシャフト26の回転位置(クランク角CA)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(クランク角CA)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,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からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からのエアフローメータ信号AF,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,空燃比センサ135aからの空燃比AF,酸素セン
サ135bからの酸素信号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の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。さらに、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、上述したクランクポジションセンサ140は、クランクシャフト26と回転同期して回転するように取り付けられて10度毎に歯が形成されると共に基準位置検出用に2つ分の欠歯を形成したタイミングローターを有する電磁ピックアップセンサとして構成されており、クランクシャフト26が10度回転する毎に整形波を生じさせる。エンジンECU24では、このクランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Neとして計算している。
The engine 22 is controlled by an engine electronic control unit (hereinafter referred to as an engine ECU) 24. The engine ECU 24 is configured as a microprocessor centered on the CPU 24a, and includes a ROM 24b that stores a processing program, a RAM 24c that temporarily stores data, an input / output port and a communication port (not shown), in addition to the CPU 24a. . The engine ECU 24 receives signals from various sensors that detect the state of the engine 22, the crank position (crank angle CA) from the crank position sensor 140 that detects the rotational position (crank angle CA) of the crankshaft 26, and the engine 22. Cooling water temperature from a water temperature sensor 142 that detects the temperature of the cooling water, intake valve 128 that performs intake and exhaust to the combustion chamber, cam position from the cam position sensor 144 that detects the rotational position of the camshaft that opens and closes the exhaust valve, and throttle valve The throttle position from the throttle valve position sensor 146 for detecting the position 124, the air flow meter signal AF from the air flow meter 148 attached to the intake pipe, the intake air temperature from the temperature sensor 149 also attached to the intake pipe, and the air-fuel ratio Air-fuel ratio AF from capacitors 135a, such as oxygen signal from an oxygen sensor 135b is input via the input port. The engine ECU 24 also integrates various control signals for driving the engine 22, such as a drive signal to the fuel injection valve 126, a drive signal to the throttle motor 136 that adjusts the position of the throttle valve 124, and an igniter. The control signal to the ignition coil 138 and the control signal to the variable valve timing mechanism 150 that can change the opening / closing timing of the intake valve 128 are output via the output port. Further, the engine ECU 24 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the operation of the engine 22 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and outputs data related to the operation state of the engine 22 as necessary. . The above-described crank position sensor 140 is mounted so as to rotate in synchronization with the crankshaft 26, and teeth are formed every 10 degrees and two missing teeth are formed for detecting the reference position. It is configured as an electromagnetic pickup sensor having a rotor, and generates a shaped wave every time the crankshaft 26 rotates 10 degrees. The engine ECU 24 calculates the number of revolutions of the engine 22 as the number of revolutions Ne of the engine 22 based on the shaped wave from the crank position sensor 140 every time the crankshaft 26 rotates 30 degrees.

遊星歯車機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なうものとして構成されている。遊星歯車機構30は、キャリア34に接続されたキャリア軸34aにはダンパ28を介してエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。   The planetary gear mechanism 30 includes an external gear sun gear 31, an internal gear ring gear 32 arranged concentrically with the sun gear 31, a plurality of pinion gears 33 that mesh with the sun gear 31 and mesh with the ring gear 32, And a carrier 34 that holds the pinion gear 33 so as to rotate and revolve, and the sun gear 31, the ring gear 32, and the carrier 34 are used as rotating elements to perform differential action. The planetary gear mechanism 30 includes a carrier shaft 34a connected to a carrier 34 via a damper 28, a crankshaft 26 of the engine 22, a sun gear 31, a motor MG1, and a ring gear 32 via a ring gear shaft 32a. When the motor MG1 functions as a generator, the power from the engine 22 input from the carrier 34 is distributed to the sun gear 31 side and the ring gear 32 side according to the gear ratio, and the motor MG1 , The power from the engine 22 input from the carrier 34 and the power from the motor MG1 input from the sun gear 31 are integrated and output to the ring gear 32 side. The power output to the ring gear 32 is finally output from the ring gear shaft 32a to the drive wheels 63a and 63b of the vehicle via the gear mechanism 60 and the differential gear 62.

モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。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。回転位置検出センサ43,44は、レゾルバにより構成されており、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所定時間毎(例えば50μsec毎や100μsec毎など)にモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を計算している。   The motor MG1 and the motor MG2 are both configured as well-known synchronous generator motors that can be driven as generators and can be driven as motors, and exchange power with the battery 50 via inverters 41 and 42. The power line 54 connecting the inverters 41 and 42 and the battery 50 is configured as a positive electrode bus and a negative electrode bus shared by the inverters 41 and 42, and the electric power generated by one of the motors MG1 and MG2 It can be consumed by a motor. Therefore, battery 50 is charged / discharged by electric power generated from one of motors MG1 and MG2 or insufficient electric power. If the balance of electric power is balanced by the motors MG1 and MG2, the battery 50 is not charged / discharged. The motors MG1 and MG2 are both driven and controlled by a motor electronic control unit (hereinafter referred to as a motor ECU) 40. The motor ECU 40 detects signals necessary for driving and controlling the motors MG1 and MG2, such as signals from rotational position detection sensors 43 and 44 that detect the rotational positions of the rotors of the motors MG1 and MG2, and current sensors (not shown). The phase current applied to the motors MG1 and MG2 to be applied is input, and a switching control signal to the inverters 41 and 42 is output from the motor ECU 40. The motor ECU 40 is in communication with the hybrid electronic control unit 70, controls the driving of the motors MG1 and MG2 by a control signal from the hybrid electronic control unit 70, and, if necessary, data on the operating state of the motors MG1 and MG2. Output to the hybrid electronic control unit 70. The rotational position detection sensors 43 and 44 are configured by a resolver, and the motor ECU 40 motors MG1 and MG2 at predetermined time intervals (for example, every 50 μsec or every 100 μsec) based on signals from the rotational position detection sensors 43 and 44. The rotation speeds Nm1 and Nm2 are calculated.

バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。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。なお、バッテリECU52では、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)も演算している。   The battery 50 is managed by a battery electronic control unit (hereinafter referred to as a battery ECU) 52. The battery ECU 52 receives signals necessary for managing the battery 50, for example, a voltage between terminals from a voltage sensor (not shown) installed between terminals of the battery 50, and a power line 54 connected to the output terminal of the battery 50. The charging / discharging current from the attached current sensor (not shown), the battery temperature Tb from the temperature sensor 51 attached to the battery 50, and the like are input. Output to the control unit 70. The battery ECU 52 also calculates the remaining capacity (SOC) based on the integrated value of the charge / discharge current detected by the current sensor in order to manage the battery 50.

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。   The hybrid electronic control unit 70 is configured as a microprocessor centered on the CPU 72, and in addition to the CPU 72, a ROM 74 for storing processing programs, a RAM 76 for temporarily storing data, an input / output port and communication not shown. And a port. The hybrid electronic control unit 70 includes an ignition signal from an ignition switch 80, a shift position SP from a shift position sensor 82 that detects the operation position of the shift lever 81, and an accelerator pedal position sensor 84 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 83. The accelerator pedal opening Acc from the vehicle, the brake pedal position BP from the brake pedal position sensor 86 for detecting the depression amount of the brake pedal 85, the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 88, and the like are input via the input port. As described above, the hybrid electronic control unit 70 is connected to the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52 via the communication port, and exchanges various control signals and data with the engine ECU 24, the motor ECU 40, and the battery ECU 52. ing.

こうして構成された第1参考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とに基づいてリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*を計算し、この要求トルクTr*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遊星歯車機構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遊星歯車機構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。基本的には、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、運転者のアクセルペダル83の操作に応じて走行する。 The hybrid vehicle 20 of the first reference example configured as described above calculates the required torque Tr * to be output to the ring gear shaft 32a based on the accelerator opening Acc and the vehicle speed V corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 83 by the driver. The operation of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2 is controlled so that the required power corresponding to the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a. As operation control of the engine 22, the motor MG1, and the motor MG2, the operation of the engine 22 is controlled so that power corresponding to the required power is output from the engine 22, and all of the power output from the engine 22 is transmitted to the planetary gear mechanism 30. Torque conversion is performed by the motor MG1 and the motor MG2, and the torque conversion operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 so as to be output to the ring gear shaft 32a and the power required for charging and discharging the battery 50 are met. Operation of the engine 22 is controlled so that power is output from the engine 22, and all or part of the power output from the engine 22 with charge / discharge of the battery 50 is transmitted to the planetary gear mechanism 30, the motor MG1, and the motor MG2. The required power is output to the ring gear shaft 32a with torque conversion by A charge / discharge operation mode for driving and controlling the motor MG1 and the motor MG2 and a motor operation mode for controlling the operation so that the operation of the engine 22 is stopped and power corresponding to the required power from the motor MG2 is output to the ring gear shaft 32a. . Basically, the engine 22 should output the sum of the power required to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a, the power required to charge / discharge the battery 50, and the power as loss. As an operation point for outputting the target power set on the operation line that is set as a target power and the relationship between the rotational speed and the torque of the engine 22 that can efficiently operate the engine 22 is represented by a continuous line. The rotational speed and torque are set as the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *, and the motor MG1 is torqued The motor MG2 is controlled so that the required torque Tr * is output to the ring gear shaft 32a when driven by the command Tm1 *. The engine ECU 24 controls the engine 22 so that the engine 22 is operated at the target rotational speed Ne * and the target torque Te *, and the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *. By controlling the switching elements of the inverters 41 and 42 by the motor ECU 40, the vehicle travels according to the operation of the accelerator pedal 83 by the driver.

次に、こうして構成された第1参考例の内燃機関の失火判定装置の動作について説明する。図3は、第1参考例のエンジンECU24により実行される失火判定処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。 Next, the operation of the misfire determination device for the internal combustion engine of the first reference example configured as described above will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of a misfire determination process executed by the engine ECU 24 of the first reference example . This routine is repeatedly executed every predetermined time.

失火判定処理が実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、エンジン22に対して設定された目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*やエンジン22の回転数(以下、「エンジン回転数」という。)Ne,遊星歯車機構30のキャリア34の回転数(以下、「キャリア回転数」という。)Ncなどの失火を判定するため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、エンジン22の目標回転数Ne*は、例えば、図示しない駆動制御ルーチンによりアクセル開度Accと車速Vとにより設定される要求トルクTr*とエンジン22を効率よく運転することができる動作ラインとに基づいて設定されてハイブリッド用電子制御ユニット70からエンジンECU24に送信されたものを入力するものとすることができる。また、エンジン回転数Neはクランクポジションセンサ140からの整形波に基づいて計算してRAM24cに記憶したものを読み込むことにより入力するものとすることができる。さらに、キャリア回転数Ncは、例えば、モータECU40によりモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいて次式(1)を用いて演算したものをモータECU40から通信により入力するものとすることができる。なお、式(1)中の「ρ」は遊星歯車機構30のギヤ比ρ(サンギヤの歯数/リングギヤの歯数)であり、「Gr」は減速機35のギヤ比Grである。   When the misfire determination process is executed, the CPU 24a of the engine ECU 24 first sets the target rotational speed Ne * as a target operating point set for the engine 22 and the rotational speed of the engine 22 (hereinafter referred to as “engine rotational speed”). .) Ne, a process of inputting data necessary for determining misfire such as the rotation speed of the carrier 34 of the planetary gear mechanism 30 (hereinafter referred to as “carrier rotation speed”) Nc (step S100). Here, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is, for example, a required torque Tr * set by the accelerator opening Acc and the vehicle speed V by a drive control routine (not shown) and an operation line that can efficiently drive the engine 22. And those transmitted from the hybrid electronic control unit 70 to the engine ECU 24 can be input. Further, the engine speed Ne can be input by reading a value calculated based on the shaped wave from the crank position sensor 140 and stored in the RAM 24c. Further, the carrier rotation speed Nc is, for example, input from the motor ECU 40 by communication from the motor ECU 40 using the following equation (1) based on the rotation speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2. it can. In the equation (1), “ρ” is the gear ratio ρ (the number of teeth of the sun gear / the number of teeth of the ring gear) of the planetary gear mechanism 30, and “Gr” is the gear ratio Gr of the reduction gear 35.

Nc=(Nm2・Gr+ρ・Nm1)/(1+ρ) (1)   Nc = (Nm2 · Gr + ρ · Nm1) / (1 + ρ) (1)

こうしてデータを入力すると、入力したエンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上であるか否かを判定する(ステップS110)。ここで、閾値Nrefは、良好な路面を走行しているときにエンジン22のいずれかの気筒の失火により生じる目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差より若干小さな値として設定されるものであり、実験などにより定めることができる。エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref未満であるときにはエンジン22のいずれかの気筒に失火は生じていないと判断し、本ルーチンを終了する。   When the data is input in this way, it is determined whether or not the difference between the input target engine speed Ne * and the engine speed Ne is equal to or greater than a threshold value Nref (step S110). Here, the threshold value Nref is set as a value slightly smaller than the difference between the target engine speed Ne * and the engine speed Ne caused by misfire of any cylinder of the engine 22 when traveling on a good road surface. It can be determined by experimentation. When the difference between the target engine speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is less than the threshold value Nref, it is determined that no misfire has occurred in any of the cylinders of the engine 22, and this routine is terminated.

目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときには、単位時間当たりのエンジン回転数Neの変化としての回転変動ΔNeを演算し(ステップS120)、エンジン回転数Neからキャリア回転数Ncを減じたものに2πを乗じ、これを積分してダンパ28のねじれ角θを演算すると共に(ステップS130)、ねじれ角θの単位時間当たりの変化としてのねじれ角変動Δθを演算し(ステップS140)、演算した回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調しているか否かを判定する(ステップS150,S160)。ここで、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとの同調の判定は、例えば、回転変動ΔNeに対して若干の位相差をもってねじれ角変動Δθが生じているか否かを解析的に判定するものとしたり、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとの積が正の値である時間と負の値である時間とを演算し、正の値である時間と負である時間との差が閾値以上であるときに同調していると判定するものとしたり、などにより行なうことができる。   When the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is equal to or larger than the threshold value Nref, a rotational fluctuation ΔNe as a change in the engine rotational speed Ne per unit time is calculated (step S120), and the carrier rotational speed is calculated from the engine rotational speed Ne. The value obtained by subtracting the number Nc is multiplied by 2π and integrated to calculate the torsion angle θ of the damper 28 (step S130), and the torsion angle fluctuation Δθ as a change per unit time of the torsion angle θ is calculated ( Step S140), it is determined whether or not the calculated rotation fluctuation ΔNe and the twist angle fluctuation Δθ are synchronized (steps S150 and S160). Here, the determination of the synchronization between the rotational fluctuation ΔNe and the torsional angle fluctuation Δθ is made, for example, by analytically determining whether or not the torsional angle fluctuation Δθ occurs with a slight phase difference with respect to the rotational fluctuation ΔNe. When the product of the rotational fluctuation ΔNe and the torsion angle fluctuation Δθ is a positive value and a negative time, the difference between the positive time and the negative time is equal to or greater than a threshold value. Sometimes, it can be determined that it is synchronized, or the like.

こうして回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調しているか否かを判定し、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調していると判定したときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了し(ステップS170)、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調していないと判定したときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了する(ステップS180)。ここで、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調しているときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調していないときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定することができるのは、これは、図4に示すように、エンジン22のいずれかの気筒の失火がダンパ28のねじれ角θの変動の要因となっているときには、エンジン回転数Neの変動に対して若干の遅れを伴うもののねじれ角θの変動が同調して生じ、その後にキャリア回転数Ncの変動として現われ、図5に示すように、路面からの外乱がダンパ28のねじれ角θの変動の要因となっているときにはキャリア回転数Ncの変動に対してねじれ角θの変動が同調して生じ、その後にエンジン回転数Neの変動として現われることに基づく。図4,5中の矢印は変動伝達の方向を示す。   In this way, it is determined whether or not the rotation fluctuation ΔNe and the torsion angle fluctuation Δθ are synchronized. When it is determined that the rotation fluctuation ΔNe and the torsion angle fluctuation Δθ are in synchronization, the target of the engine 22 is misfired. When it is determined that the difference between the rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref and this routine is terminated (step S170), and when it is determined that the rotational fluctuation ΔNe and the twist angle fluctuation Δθ are not synchronized. It is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne has become equal to or greater than the threshold value Nref due to disturbance from the road surface, and this routine is terminated (step S180). Here, when the rotational fluctuation ΔNe and the torsional angle fluctuation Δθ are synchronized, it is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold Nref due to misfire of any cylinder of the engine 22. When the rotational fluctuation ΔNe and the torsional angle fluctuation Δθ are not synchronized, it can be determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to disturbance from the road surface. As shown in FIG. 4, when a misfire in any cylinder of the engine 22 is a factor in the fluctuation of the torsion angle θ of the damper 28, there is a slight delay with respect to the fluctuation in the engine speed Ne. The fluctuation of the torsion angle θ occurs in synchronism, and then appears as the fluctuation of the carrier rotation speed Nc. As shown in FIG. 5, disturbance from the road surface is a cause of the fluctuation of the torsion angle θ of the damper 28. And when that is a generated fluctuates tuning twist angle θ relative to the variation of the carrier rotational speed Nc, based on the fact that then appears as the fluctuation of the engine speed Ne. The arrows in FIGS. 4 and 5 indicate the direction of fluctuation transmission.

以上説明した第1参考例の内燃機関の失火判定装置によれば、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、エンジン回転数Neの回転変動ΔNeとダンパ28のねじれ角θの変動Δθとが同調しているか否かを判定し、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調しているときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調していないときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定することにより、路面状態に応じてエンジン22のいずれかの気筒が失火しているのを精度良く判定することができる。 According to the misfire determination device for the internal combustion engine of the first reference example described above, when the difference between the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref, the rotational fluctuation ΔNe of the engine rotational speed Ne. And the variation Δθ of the torsion angle θ of the damper 28 are determined to be synchronized, and when the rotation variation ΔNe and the torsion angle variation Δθ are synchronized, the target rotation speed is caused by misfire of any cylinder of the engine 22. When it is determined that the difference between Ne * and the engine speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref, and the rotational fluctuation ΔNe and the torsion angle fluctuation Δθ are not synchronized, the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne are caused by disturbance from the road surface. It is possible to accurately determine whether any cylinder of the engine 22 is misfiring according to the road surface condition.

ここで、第1参考例の内燃機関の失火判定装置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第1の参考例としての内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係について説明する。第1参考例では、複数気筒のエンジン22が「複数気筒の内燃機関」に相当し、ダンパ28が「ねじれ要素」に相当し、遊星歯車機構30が「遊星歯車機構」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御するハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」に相当する。そして、クランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Neとして計算するエンジンECU24が「出力軸回転数検出手段」に相当し、回転位置検出センサ44からの信号に基づいてモータMG2の回転数Nm2(リングギヤ軸32aの回転数)を計算するモータECU40が「駆動軸回転数検出手段」に相当し、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいてリングギヤ軸32aの回転数Ncを演算するモータECU40が「連結軸回転数演算手段」に相当し、エンジン回転数Neからキャリア回転数Ncを減じたものに2πを乗じ、これを積分してダンパ28のねじれ角θを演算する図3の失火判定処理のステップS130の処理を実行するエンジンECU24が「ねじれ角演算手段」に相当し、エンジン回転数Neの変動ΔNeとねじれ角θの変動Δθとが同調しているか否かを判定する図3の失火判定処理のステップS150,S160を実行するエンジンECU24が「同調判定手段」に相当し、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調しているときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、回転変動ΔNeとねじれ角変動Δθとが同調していないときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定する図3の失火判定処理のステップS150〜180の処理を実行するエンジンECU24が「失火判定手段」に相当する。 Here, the main elements of the misfire determination device for the internal combustion engine of the first reference example and the main elements of the misfire determination device for the internal combustion engine as the first reference example described in the column of means for solving the problem The correspondence relationship will be described. In the first reference example , the multi-cylinder engine 22 corresponds to a “multi-cylinder internal combustion engine”, the damper 28 corresponds to a “twist element”, the planetary gear mechanism 30 corresponds to a “planetary gear mechanism”, and the motor MG1. Corresponds to the “generator”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “power storage means”, and the battery 50 and the power required to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a The sum of the power required for charging / discharging power and the power as loss is set as the target power to be output from the engine 22, and the engine 22 is efficiently operated as the relationship between the rotational speed and torque of the engine 22. The rotation speed and torque as the operation point for outputting the target power set on the operation line that represents the relationship that can be expressed by the continuous line is the target rotation speed Ne *, The torque Te * is set, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *, and is requested to the ring gear shaft 32a when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *. Torque command Tm2 * of motor MG2 is set so that torque Tr * is output, and engine 22 is controlled by engine ECU 24 so that engine 22 is operated at target rotational speed Ne * and target torque Te *, and motors MG1, MG2 The hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40 that control the switching elements of the inverters 41 and 42 by the motor ECU 40 so that the motors are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 * correspond to “control means”. The engine ECU 24 that calculates the number of revolutions of the crankshaft 26 every 30 degrees based on the shaped wave from the crank position sensor 140 as the number of revolutions Ne of the engine 22 corresponds to the “output shaft revolution number detecting means”. The motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nm2 of the motor MG2 (the rotational speed of the ring gear shaft 32a) based on the signal from the rotational position detection sensor 44 corresponds to the “drive shaft rotational speed detection means”, and the rotational speeds of the motors MG1 and MG2 The motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nc of the ring gear shaft 32a based on Nm1 and Nm2 corresponds to the “connection shaft rotational speed calculation means”, and is obtained by multiplying the engine rotational speed Ne by subtracting the carrier rotational speed Nc by 2π, 3 is calculated to calculate the torsion angle θ of the damper 28, and the process of step S130 of the misfire determination process of FIG. The engine ECU 24 corresponds to “twist angle calculation means” and steps S150 and S160 of the misfire determination process of FIG. 3 for determining whether or not the fluctuation ΔNe of the engine rotational speed Ne and the fluctuation Δθ of the twist angle θ are synchronized. The engine ECU 24 to be executed corresponds to “synchronization determination means”, and when the difference between the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref, the rotational fluctuation ΔNe and the twist angle fluctuation Δθ are synchronized. Is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to misfire of any cylinder of the engine 22, and the rotational fluctuation ΔNe and the twist angle fluctuation Δθ are not synchronized. Sometimes the misfire determination process of FIG. 3 determines that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold Nref due to disturbance from the road surface. Engine ECU24 to perform the processing of-up S150~180 corresponds to a "misfire determination means".

なお、第1参考例の内燃機関の失火判定装置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第1の参考例としての内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係は、第1参考例の内燃機関の失火判定装置が課題を解決するための手段の欄に記載した第1の参考例としての内燃機関の失火判定装置を実施するための最良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第1の参考例としての内燃機関の失火判定装置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第1の参考例としての内燃機関の失火判定装置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、第1参考例の内燃機関の失火判定装置は課題を解決するための手段の欄に記載した第1の参考例としての内燃機関の失火判定装置の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the misfire identification device for an internal combustion engine as a first reference example described in the column of means for solving the key elements and challenges misfire identification device for an internal combustion engine of the first reference example As for the relationship, the misfire determination device for an internal combustion engine according to the first reference example is the best mode for carrying out the misfire determination device for the internal combustion engine as the first reference example described in the section for solving the problem. Therefore, it is not intended to limit the elements of the misfire determination apparatus for an internal combustion engine as the first reference example described in the section for solving the problem. That is, the interpretation of the misfire determination device for an internal combustion engine as a first reference example described in the column of means for solving the problem is intended to be on the basis of the description therein, the first reference example The misfire determination device for an internal combustion engine is only a specific example of the misfire determination device for an internal combustion engine as a first reference example described in the section for solving the problem.

第2参考例の内燃機関の失火判定装置は、図1,2を用いて説明した第1参考例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20と同一の構成をしている。重複した記載を回避するため、第1参考例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20をそのまま第2参考例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20として用いる。また、第2参考例の内燃機関を搭載するハイブリッド自動車20も、基本的には、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、運転者のアクセルペダル83の操作に応じて走行する。 The misfire determination device for an internal combustion engine of the second reference example has the same configuration as the hybrid vehicle 20 equipped with the misfire determination device for the internal combustion engine of the first reference example described with reference to FIGS. To avoid redundant description, using a hybrid vehicle 20 equipped with a misfire determination device for an internal combustion engine of the first reference example as a hybrid vehicle 20 directly mounted engine misfire identification device of the second embodiment. Further, the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine of the second reference example also basically has a power necessary for outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a and a power necessary for charging / discharging the battery 50. Is set as a target power to be output from the engine 22, and a relationship that allows the engine 22 to be efficiently operated as a relationship between the rotational speed and the torque of the engine 22 by a continuous line. The rotation speed and torque as the operation point for outputting the target power set on the indicated operation line are set as the target rotation speed Ne * and the target torque Te *, and the rotation speed Ne of the engine 22 is set as the target rotation speed Ne *. When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 * The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set so that the required torque Tr * is output to the yaw shaft 32a, and the engine 22 is controlled by the engine ECU 24 so that the engine 22 is operated at the target rotational speed Ne * and the target torque Te *. At the same time, the motor ECU 40 performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the motors MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *, thereby traveling according to the operation of the accelerator pedal 83 by the driver.

次に、こうして構成された第2参考例の内燃機関の失火判定装置の動作について説明する。図6は、第2参考例のエンジンECU24により実行される失火判定処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。 Next, the operation of the misfire determination device for the internal combustion engine of the second reference example configured as described above will be described. FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a misfire determination process executed by the engine ECU 24 of the second reference example . This routine is repeatedly executed every predetermined time.

失火判定処理が実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、エンジン22に対して設定された目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*やエンジン22の回転数(以下、「エンジン回転数」という。)Ne,モータMG1の回転数Nm2などの失火を判定するために必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS200)。ここで、エンジン22の目標回転数Ne*は、例えば、図示しない駆動制御ルーチンによりアクセル開度Accと車速Vとにより設定される要求トルクTr*とエンジン22を効率よく運転することができる動作ラインとに基づいて設定されてハイブリッド用電子制御ユニット70からエンジンECU24に送信されたものを入力するものとすることができる。また、エンジン回転数Neはクランクポジションセンサ140からの整形波に基づいて計算してRAM24cに記憶したものを読み込むことにより入力するものとすることができる。さらに、モータMG2の回転数Nm2は、回転位置検出センサ44からの信号に基づいてモータMG2の回転数Nm2を計算するモータECU40から通信により入力することができる。なお、モータMG2の回転数Nm2は、減速ギヤ35のギヤ比Grを乗じることにより駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数Nrとなる。   When the misfire determination process is executed, the CPU 24a of the engine ECU 24 first sets the target rotational speed Ne * as a target operating point set for the engine 22 and the rotational speed of the engine 22 (hereinafter referred to as “engine rotational speed”). .) Ne, a process of inputting data necessary for determining misfire, such as the rotational speed Nm2 of the motor MG1, is executed (step S200). Here, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is, for example, a required torque Tr * set by the accelerator opening Acc and the vehicle speed V by a drive control routine (not shown) and an operation line that can efficiently drive the engine 22. And those transmitted from the hybrid electronic control unit 70 to the engine ECU 24 can be input. Further, the engine speed Ne can be input by reading a value calculated based on the shaped wave from the crank position sensor 140 and stored in the RAM 24c. Further, the rotational speed Nm2 of the motor MG2 can be input by communication from the motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nm2 of the motor MG2 based on a signal from the rotational position detection sensor 44. The rotation speed Nm2 of the motor MG2 is multiplied by the gear ratio Gr of the reduction gear 35 to become the rotation speed Nr of the ring gear shaft 32a as the drive shaft.

こうしてデータを入力すると、入力したエンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上であるか否かを判定する(ステップS210)。ここで、閾値Nrefは、良好な路面を走行しているときにエンジン22のいずれかの気筒の失火により生じる目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差より若干小さな値として設定されるものであり、実験などにより定めることができる。エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref未満であるときにはエンジン22のいずれかの気筒に失火は生じていないと判断し、本ルーチンを終了する。   When the data is input in this way, it is determined whether or not the difference between the input target rotational speed Ne * of the engine 22 and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than a threshold value Nref (step S210). Here, the threshold value Nref is set as a value slightly smaller than the difference between the target engine speed Ne * and the engine speed Ne caused by misfire of any cylinder of the engine 22 when traveling on a good road surface. It can be determined by experimentation. When the difference between the target engine speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is less than the threshold value Nref, it is determined that no misfire has occurred in any of the cylinders of the engine 22, and this routine is terminated.

目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときには、エンジン回転数Neが変動を開始したタイミングとしてのエンジン回転数変動開始時刻TNeとモータMG2の回転数Nm2が変動を開始したタイミングとしてのモータ回転数変動開始時刻TNmとを求め(ステップS220)、求めたエンジン回転数変動開始時刻TNeとモータ回転数変動開始時刻TNmとのうちいずれが先であるか否かを判定し(ステップS230)、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより先のときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了し(ステップS240)、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより後のときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了する(ステップS250)。エンジン回転数変動開始時刻TNeとモータ回転数変動開始時刻TNm(駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数Nrの変動開始時刻)との先後関係により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になった要因をエンジン22のいずれかの気筒の失火によるものか路面からの外乱によるものかを判定することができるのは、図7に示すように、エンジン22のいずれかの気筒の失火が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときにはエンジン回転数Neの変動のタイミングがモータ回転数Nm2の変動(リングギヤ軸32aの回転数の変動)のタイミングより早くなり、図8に示すように路面からの外乱が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときにはエンジン回転数Neの変動のタイミングがモータ回転数Nm2の変動(リングギヤ軸32aの回転数の変動)のタイミングより遅くなること、即ち、要因側が先に変動することに基づく。   When the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref, the engine rotational speed variation start time TNne and the rotational speed Nm2 of the motor MG2 start to vary as the timing at which the engine rotational speed Ne starts to vary. The motor rotational speed fluctuation start time TNm as the determined timing is obtained (step S220), and it is determined whether the obtained engine rotational speed fluctuation start time TNe or the motor rotational speed fluctuation start time TNm is earlier. (Step S230) When the engine speed fluctuation start time TNe is earlier than the motor speed fluctuation start time TNm, the difference between the target speed Ne * and the engine speed Ne is caused by misfire of any cylinder of the engine 22. It is determined that the threshold value Nref has been exceeded, and this routine is terminated (step S240). When the start time TNe is later than the motor rotation speed fluctuation start time TNm, it is determined that the difference between the target rotation speed Ne * and the engine rotation speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to disturbance from the road surface, and this routine is terminated. (Step S250). The difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne due to the prior relationship between the engine rotational speed variation start time TNe and the motor rotational speed variation start time TNm (variation start time of the rotational speed Nr of the ring gear shaft 32a as the drive shaft). As shown in FIG. 7, it is possible to determine whether the cause of the engine speed Nref being greater than or equal to the threshold value Nref is due to a misfire of any cylinder of the engine 22 or a disturbance from the road surface. When the misfire of the cylinder is a factor that causes the difference in rotational speed between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne to be equal to or greater than the threshold value Nref, the variation timing of the engine rotational speed Ne is the variation in the motor rotational speed Nm2 (the rotational speed of the ring gear shaft 32a). As shown in FIG. 8, the disturbance from the road surface is the difference between the engine speed Ne * and the engine speed Ne as the threshold value. When the factor exceeds Nref, the timing of the fluctuation of the engine speed Ne is later than the timing of the fluctuation of the motor speed Nm2 (the fluctuation of the rotation speed of the ring gear shaft 32a), that is, the factor side fluctuates first. .

以上説明した第2参考例の内燃機関の失火判定装置によれば、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、エンジン回転数Neが変動を開始したエンジン回転数変動開始時刻TNeとモータMG2の回転数Nm2(駆動軸としてのリングギヤ軸32aの回転数Nc)が変動を開始したタイミングとしてのモータ回転数変動開始時刻TNmとのうちいずれが早いかを判定し、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより先のときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより後のときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定することにより、路面状態に応じてエンジン22のいずれかの気筒が失火しているのを精度良く判定することができる。 According to the misfire determination device for the internal combustion engine of the second reference example described above, when the difference between the target rotational speed Ne * of the engine 22 and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref, the engine rotational speed Ne starts to fluctuate. Which of the engine rotation speed fluctuation start time TNm and the motor rotation speed fluctuation start time TNm as the timing at which the rotation speed Nm2 of the motor MG2 (the rotation speed Nc of the ring gear shaft 32a as the drive shaft) starts to change is earlier. When the engine speed fluctuation start time TNe is earlier than the motor speed fluctuation start time TNm, the difference between the target speed Ne * and the engine speed Ne is a threshold value due to misfire of any cylinder of the engine 22 When it is determined that the engine rotation speed fluctuation start time TNe is later than the motor rotation speed fluctuation start time TNm, the road By determining that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to disturbance from the engine, it is possible to accurately detect that any cylinder of the engine 22 has misfired according to the road surface condition. Can be determined.

ここで、第2参考例の内燃機関の失火判定装置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第2の参考例としての内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係について説明する。第2参考例では、複数気筒のエンジン22が「複数気筒の内燃機関」に相当し、ダンパ28が「ねじれ要素」に相当し、遊星歯車機構30が「遊星歯車機構」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御するハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」に相当する。そして、クランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Neとして計算するエンジンECU24が「出力軸回転数検出手段」に相当し、回転位置検出センサ44からの信号に基づいてモータMG2の回転数Nm2(リングギヤ軸32aの回転数)を計算するモータECU40が「駆動軸回転数検出手段」に相当し、エンジン回転数Neが変動を開始したタイミングとしてのエンジン回転数変動開始時刻TNeとモータMG2の回転数Nm2が変動を開始したタイミングとしてのモータ回転数変動開始時刻TNmとのうちいずれが先であるか否かを判定する図6の失火判定処理のステップS220,S230の処理を実行するしエンジンECU24が「タイミング判定手段」に相当し、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより先のときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、エンジン回転数変動開始時刻TNeの方がモータ回転数変動開始時刻TNmより後のときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定する図6の失火判定処理のステップS230〜S250の処理を実行するエンジンECU24が「失火判定手段」に相当する。 Here, the main elements of the misfire determination device for the internal combustion engine of the second reference example and the main elements of the misfire determination device for the internal combustion engine as the second reference example described in the section for solving the problem The correspondence relationship will be described. In the second reference example , the multi-cylinder engine 22 corresponds to a “multi-cylinder internal combustion engine”, the damper 28 corresponds to a “twist element”, the planetary gear mechanism 30 corresponds to a “planetary gear mechanism”, and the motor MG1. Corresponds to the “generator”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “power storage means”, and the battery 50 and the power required to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a The sum of the power required for charging / discharging power and the power as loss is set as the target power to be output from the engine 22, and the engine 22 is efficiently operated as the relationship between the rotational speed and torque of the engine 22. The rotation speed and torque as the operation point for outputting the target power set on the operation line that represents the relationship that can be expressed by the continuous line is the target rotation speed Ne *, The torque Te * is set, and the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *, and is requested to the ring gear shaft 32a when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *. Torque command Tm2 * of motor MG2 is set so that torque Tr * is output, and engine 22 is controlled by engine ECU 24 so that engine 22 is operated at target rotational speed Ne * and target torque Te *, and motors MG1, MG2 The hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40 that control the switching elements of the inverters 41 and 42 by the motor ECU 40 so that the motors are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 * correspond to “control means”. The engine ECU 24 that calculates the number of revolutions of the crankshaft 26 every 30 degrees based on the shaped wave from the crank position sensor 140 as the number of revolutions Ne of the engine 22 corresponds to the “output shaft revolution number detecting means”. The motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nm2 of the motor MG2 (the rotational speed of the ring gear shaft 32a) based on the signal from the rotational position detection sensor 44 corresponds to the “drive shaft rotational speed detection means”, and the engine rotational speed Ne varies. FIG. 6 is a diagram for determining which of the engine rotational speed fluctuation start time TNe as the start timing and the motor rotational speed fluctuation start time TNm as the timing at which the rotational speed Nm2 of the motor MG2 starts to change is earlier. The process of steps S220 and S230 of the misfire determination process is executed, and the engine ECU 24 The engine speed fluctuation start time TNe is greater than the motor speed fluctuation start time TNm when the difference between the target speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref. At the time, it is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to misfire of any cylinder of the engine 22, and the engine rotational speed fluctuation start time TNe is more variable in the motor rotational speed. After the start time TNm, the processes of steps S230 to S250 of the misfire determination process of FIG. 6 are performed in which it is determined that the difference between the target rotation speed Ne * and the engine rotation speed Ne is greater than or equal to the threshold Nref due to disturbance from the road surface. The engine ECU 24 corresponds to “misfire determination means”.

なお、第2参考例の内燃機関の失火判定装置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第2の参考例としての内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係は、第2参考例の内燃機関の失火判定装置が課題を解決するための手段の欄に記載した第2の参考例としての内燃機関の失火判定装置を実施するための最良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第2の参考例としての内燃機関の失火判定装置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第2の参考例としての内燃機関の失火判定装置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、第2参考例の内燃機関の失火判定装置は課題を解決するための手段の欄に記載した第2の参考例としての内燃機関の失火判定装置の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the misfire identification device for an internal combustion engine as a second reference example described in the column of means for solving the key elements and challenges misfire identification device for an internal combustion engine of the second reference example As for the relationship, the misfire determination device for an internal combustion engine of the second reference example is the best mode for carrying out the misfire determination device for the internal combustion engine as the second reference example described in the section for solving the problem. Therefore, the elements of the misfire determination device for the internal combustion engine as the second reference example described in the column of means for solving the problem are not limited. That is, the interpretation of the misfire determination device for the internal combustion engine as the second reference example described in the column of means for solving the problem should be made based on the description in the column. The internal combustion engine misfire determination apparatus is only a specific example of the internal combustion engine misfire determination apparatus as the second reference example described in the section for solving the problem.

実施例の内燃機関の失火判定装置は、図1,2を用いて説明した第1参考例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20と同一の構成をしている。重複した記載を回避するため、第1参考例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20をそのまま実施例の内燃機関の失火判定装置を搭載するハイブリッド自動車20として用いる。また、実施例の内燃機関を搭載するハイブリッド自動車20も、基本的には、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御することにより、運転者のアクセルペダル83の操作に応じて走行する。 Misfire identification device for an internal combustion engine embodiment has the same construction as that of the hybrid vehicle 20 equipped with the engine misfire identification device of the first reference example described with reference to FIGS. In order to avoid redundant descriptions, the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine misfire determination device of the first reference example is used as it is as the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine misfire determination device of the embodiment . In addition, the hybrid vehicle 20 equipped with the internal combustion engine of the embodiment also basically has the power and loss necessary for outputting the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a and the power for charging / discharging the battery 50. As a target power to be output from the engine 22, the power that is the sum of the power of the engine 22 is set as a target power, and the relationship in which the engine 22 can be efficiently operated is represented by a continuous line as the relationship between the rotational speed of the engine 22 and the torque. The rotation speed and torque as the operation point for outputting the target power set on the operation line are set as the target rotation speed Ne * and the target torque Te * so that the rotation speed Ne of the engine 22 becomes the target rotation speed Ne *. When the torque command Tm1 * of the motor MG1 is set and the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *, the ring gear The torque command Tm2 * of the motor MG2 is set so that the required torque Tr * is output to 32a, and the engine ECU 24 controls the engine 22 so that the engine 22 is operated at the target rotational speed Ne * and the target torque Te * and the motor. The motor ECU 40 performs switching control of the switching elements of the inverters 41 and 42 so that the MG1 and MG2 are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 *, thereby traveling according to the operation of the accelerator pedal 83 by the driver.

次に、こうして構成された実施例の内燃機関の失火判定装置の動作について説明する。図9は、実施例のエンジンECU24により実行される失火判定処理の一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。 Next, the operation of the misfire determination apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment thus configured will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating an example of misfire determination processing executed by the engine ECU 24 of the embodiment . This routine is repeatedly executed every predetermined time.

失火判定処理が実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、エンジン22に対して設定された目標運転ポイントとしての目標回転数Ne*やエンジン22の回転数(以下、「エンジン回転数」という。)Ne,遊星歯車機構30のキャリア34の回転数(以下、「キャリア回転数」という。)Ncなどの失火を判定するために必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS300)。ここで、エンジン22の目標回転数Ne*は、例えば、図示しない駆動制御ルーチンによりアクセル開度Accと車速Vとにより設定される要求トルクTr*とエンジン22を効率よく運転することができる動作ラインとに基づいて設定されてハイブリッド用電子制御ユニット70からエンジンECU24に送信されたものを入力するものとすることができる。また、エンジン回転数Neはクランクポジションセンサ140からの整形波に基づいて計算してRAM24cに記憶したものを読み込むことにより入力するものとすることができる。さらに、キャリア回転数Ncは、例えば、モータECU40によりモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいて上述の式(1)を用いて演算したものをモータECU40から通信により入力するものとすることができる。   When the misfire determination process is executed, the CPU 24a of the engine ECU 24 first sets the target rotational speed Ne * as a target operating point set for the engine 22 and the rotational speed of the engine 22 (hereinafter referred to as “engine rotational speed”). .) Ne, a process of inputting data necessary for determining misfire such as the rotation speed of the carrier 34 of the planetary gear mechanism 30 (hereinafter referred to as “carrier rotation speed”) Nc (step S300). Here, the target rotational speed Ne * of the engine 22 is, for example, a required torque Tr * set by the accelerator opening Acc and the vehicle speed V by a drive control routine (not shown) and an operation line that can efficiently drive the engine 22. And those transmitted from the hybrid electronic control unit 70 to the engine ECU 24 can be input. Further, the engine speed Ne can be input by reading a value calculated based on the shaped wave from the crank position sensor 140 and stored in the RAM 24c. Further, the carrier rotational speed Nc, for example, is calculated from the motor ECU 40 by communication using the above equation (1) based on the rotational speeds Nm1 and Nm2 of the motors MG1 and MG2 by the motor ECU 40. Can do.

こうしてデータを入力すると、入力したエンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上であるか否かを判定する(ステップS310)。ここで、閾値Nrefは、良好な路面を走行しているときにエンジン22のいずれかの気筒の失火により生じる目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差より若干小さな値として設定されるものであり、実験などにより定めることができる。エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref未満であるときにはエンジン22のいずれかの気筒に失火は生じていないと判断し、本ルーチンを終了する。   When the data is input in this way, it is determined whether or not the difference between the input target engine speed Ne * and the engine speed Ne is equal to or greater than a threshold value Nref (step S310). Here, the threshold value Nref is set as a value slightly smaller than the difference between the target engine speed Ne * and the engine speed Ne caused by misfire of any cylinder of the engine 22 when traveling on a good road surface. It can be determined by experimentation. When the difference between the target engine speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is less than the threshold value Nref, it is determined that no misfire has occurred in any of the cylinders of the engine 22, and this routine is terminated.

目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときには、エンジン回転数Neの変動幅である振幅PNeとキャリア回転数Ncの変動幅である振幅PNcとを求め(ステップS320)、求めたエンジン回転数Neの振幅PNeとキャリア回転数Ncの振幅PNcとの大きさを比較し(ステップS330)、エンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより大きいときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了し(ステップS340)、エンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより小さいときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定して本ルーチンを終了する(ステップS350)。エンジン回転数Neの振幅PNeとキャリア回転数Ncの振幅PNcとの大小関係により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になった要因をエンジン22のいずれかの気筒の失火によるものか路面からの外乱によるものかを判定することができるのは、図10に示すように、エンジン22のいずれかの気筒の失火が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときにはエンジン回転数Neの振幅の方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより大きくなり、図11に示すように路面からの外乱が目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの回転数差が閾値Nref以上となる要因のときにはエンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより小さくなること、即ち、要因側が振幅の方が大きいことに基づく。   When the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is equal to or larger than the threshold value Nref, an amplitude PNe that is a fluctuation range of the engine rotational speed Ne and an amplitude PNc that is a fluctuation range of the carrier rotational speed Nc are obtained (step S320). Then, the magnitude of the obtained engine speed Ne is compared with the amplitude PNc of the carrier speed Nc (step S330). When the amplitude PNe of the engine speed Ne is greater than the amplitude PNc of the carrier speed Nc, It is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to a misfire of any cylinder of the engine 22, and this routine is terminated (step S340). The amplitude PNe of the engine rotational speed Ne Is smaller than the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc, the target rotational speed Ne * and the engine are affected by disturbance from the road surface. Determining the difference between the rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref and ends this routine (step S350). The reason why the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to the magnitude relationship between the amplitude PNe of the engine rotational speed Ne and the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc is attributed to any cylinder of the engine 22. As shown in FIG. 10, it is possible to determine whether it is due to misfire or due to disturbance from the road surface. As shown in FIG. 10, the misfire of any cylinder of the engine 22 is caused by rotation between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne. When the number difference is greater than or equal to the threshold value Nref, the amplitude of the engine speed Ne is greater than the amplitude PNc of the carrier speed Nc, and as shown in FIG. 11, the disturbance from the road surface is the target speed Ne * and the engine speed. When the difference in rotational speed from the number Ne is a factor that is greater than or equal to the threshold value Nref, the amplitude PNe of the engine rotational speed Ne is smaller than the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc. Becomes possible, i.e., cause side based on towards the larger amplitude.

以上説明した実施例の内燃機関の失火判定装置によれば、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、エンジン回転数Neの変動幅である振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの変動幅である振幅PNcより大きいときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、エンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより小さいときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定することにより、路面状態に応じてエンジン22のいずれかの気筒が失火しているのを精度良く判定することができる。 According to the misfire determination device for an internal combustion engine of the embodiment described above, the amplitude that is the fluctuation range of the engine speed Ne when the difference between the target speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is equal to or greater than the threshold value Nref. When PNE is larger than the amplitude PNc, which is the fluctuation range of the carrier rotational speed Nc, it is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is equal to or greater than the threshold Nref due to misfire of any cylinder of the engine 22. When the amplitude PNe of the engine speed Ne is smaller than the amplitude PNc of the carrier speed Nc, it is determined that the difference between the target speed Ne * and the engine speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to disturbance from the road surface. It is possible to accurately determine whether any cylinder of the engine 22 is misfiring according to the road surface condition.

ここで、実施例の内燃機関の失火判定装置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本発明の内燃機関の失火判定装置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、複数気筒のエンジン22が「複数気筒の内燃機関」に相当し、ダンパ28が「ねじれ要素」に相当し、遊星歯車機構30が「遊星歯車機構」に相当し、モータMG1が「発電機」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、バッテリ50が「蓄電手段」に相当し、リングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力するのに必要なパワーとバッテリ50を充放電する電力に必要なパワーと損失としてのパワーとの和のパワーをエンジン22から出力すべき目標パワーとして設定し、エンジン22の回転数とトルクとの関係としてエンジン22を効率よく運転することができる関係を連続したラインにより表わした動作ライン上で設定した目標パワーを出力する運転ポイントとしての回転数とトルクとを目標回転数Ne*,目標トルクTe*として設定し、エンジン22の回転数Neが目標回転数Ne*となるようモータMG1のトルク指令Tm1*を設定すると共にモータMG1をトルク指令Tm1*で駆動したときにリングギヤ軸32aに要求トルクTr*が出力されるようモータMG2のトルク指令Tm2*を設定し、エンジン22が目標回転数Ne*,目標トルクTe*で運転されるようエンジンECU24によりエンジン22を制御すると共にモータMG1,MG2がトルク指令Tm1*,Tm2*で駆動するようモータECU40によりインバータ41,42のスイッチング素子をスイッチング制御するハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とが「制御手段」に相当する。そして、クランクポジションセンサ140からの整形波に基づいてクランクシャフト26が30度回転する毎の回転数をエンジン22の回転数Neとして計算するエンジンECU24が「出力軸回転数検出手段」に相当し、回転位置検出センサ44からの信号に基づいてモータMG2の回転数Nm2(リングギヤ軸32aの回転数)を計算するモータECU40が「駆動軸回転数検出手段」に相当し、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2に基づいてリングギヤ軸32aの回転数Ncを演算するモータECU40が「連結軸回転数演算手段」に相当し、エンジン回転数Neの変動幅である振幅PNeとキャリア回転数Ncの変動幅である振幅PNcとのうちいずれが大きいかを判定する図9の失火判定処理のステップS320,S330の処理を実行するしエンジンECU24が「振幅大小判定手段」に相当し、エンジン22の目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上のときに、エンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより大きいときにはエンジン22のいずれかの気筒の失火により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定し、エンジン回転数Neの振幅PNeの方がキャリア回転数Ncの振幅PNcより小さいときには路面からの外乱により目標回転数Ne*とエンジン回転数Neとの差が閾値Nref以上になったと判定する図9の失火判定処理のステップS330〜S350の処理を実行するエンジンECU24が「失火判定手段」に相当する。 Here, the correspondence relation will be described with key elements of the engine misfire identification device of the present invention described in the Summary of the key elements and challenges misfire identification device for an internal combustion engine of Examples. In the embodiment , the multi-cylinder engine 22 corresponds to a “multi-cylinder internal combustion engine”, the damper 28 corresponds to a “twist element”, the planetary gear mechanism 30 corresponds to a “planetary gear mechanism”, and the motor MG1 It corresponds to the “generator”, the motor MG2 corresponds to the “electric motor”, the battery 50 corresponds to the “power storage means”, and the battery 50 is charged / discharged with the power necessary to output the required torque Tr * to the ring gear shaft 32a. The sum of the power required for the power to be generated and the power as the loss is set as the target power to be output from the engine 22, and the engine 22 can be efficiently operated as the relationship between the rotational speed and the torque of the engine 22. The rotation speed and torque as the operation point for outputting the target power set on the operation line represented by the continuous line is represented by the target rotation speed Ne * and the target torque. The torque command Tm1 * of the motor MG1 is set so that the rotational speed Ne of the engine 22 becomes the target rotational speed Ne *, and is requested to the ring gear shaft 32a when the motor MG1 is driven by the torque command Tm1 *. Torque command Tm2 * of motor MG2 is set so that torque Tr * is output, and engine 22 is controlled by engine ECU 24 so that engine 22 is operated at target rotational speed Ne * and target torque Te *, and motors MG1, MG2 The hybrid electronic control unit 70, the engine ECU 24, and the motor ECU 40 that control the switching elements of the inverters 41 and 42 by the motor ECU 40 so that the motors are driven by the torque commands Tm1 * and Tm2 * correspond to “control means”. The engine ECU 24 that calculates the number of revolutions of the crankshaft 26 every 30 degrees based on the shaped wave from the crank position sensor 140 as the number of revolutions Ne of the engine 22 corresponds to the “output shaft revolution number detecting means”. The motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nm2 of the motor MG2 (the rotational speed of the ring gear shaft 32a) based on the signal from the rotational position detection sensor 44 corresponds to the “drive shaft rotational speed detection means”, and the rotational speeds of the motors MG1 and MG2 The motor ECU 40 that calculates the rotational speed Nc of the ring gear shaft 32a based on Nm1 and Nm2 corresponds to the “connection shaft rotational speed calculation means”, and the fluctuation range of the amplitude PNe and the fluctuation range of the carrier rotational speed Nc. Steps S320 and S3 of the misfire determination process of FIG. 9 for determining which of the amplitudes PNc is greater. The engine ECU 24 corresponds to “amplitude magnitude determination means”, and when the difference between the target engine speed Ne * of the engine 22 and the engine speed Ne is equal to or greater than a threshold value Nref, the amplitude of the engine speed Ne is executed. When PNE is larger than the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc, it is determined that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne has become equal to or greater than the threshold Nref due to misfire of any cylinder of the engine 22, and the engine rotational speed The misfire determination process of FIG. 9 for determining that the difference between the target rotational speed Ne * and the engine rotational speed Ne is greater than or equal to the threshold value Nref due to a disturbance from the road surface when the Ne amplitude PNE is smaller than the amplitude PNc of the carrier rotational speed Nc. The engine ECU 24 that executes the processes of steps S330 to S350 corresponds to “misfire determination means”.

なお、実施例の内燃機関の失火判定装置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本発明の内燃機関の失火判定装置の主要な要素との対応関係は、実施例の内燃機関の失火判定装置が課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の内燃機関の失火判定装置を実施するための最良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本発明の内燃機関の失火判定装置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本発明の内燃機関の失火判定装置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、実施例の内燃機関の失火判定装置は課題を解決するための手段の欄に記載した本発明の内燃機関の失火判定装置の具体的な一例に過ぎないものである。 Incidentally, the correspondence between the main elements of the engine misfire identification device of the present invention described in the Summary of the key elements and challenges misfire identification device for an internal combustion engine embodiments, examples Since the misfire determination device for an internal combustion engine is an example for specifically explaining the best mode for carrying out the misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem, The elements of the misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem are not limited. That is, the interpretation of the engine misfire identification device of the present invention described in the SUMMARY OF are intended to be on the basis of the description therein, the engine misfire identification device of the embodiment Is merely a specific example of the misfire determination device for an internal combustion engine of the present invention described in the section for solving the problem.

以上、本発明を実施するための最良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。   The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.

本発明は、内燃機関の失火判定装置の製造産業等に利用可能である。    The present invention can be used in the manufacturing industry of a misfire determination device for an internal combustion engine.

20 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 遊星歯車機構、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、34a キャリア軸、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、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、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、MG1,MG2 モータ。
20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 electronic control unit (engine ECU) for engine, 24a CPU, 24b ROM, 24c RAM, 26 crankshaft, 28 damper, 30 planetary gear mechanism, 31 sun gear, 32 ring gear, 32a ring gear shaft, 33 Pinion gear, 34 carrier, 34a carrier shaft, 35 reduction gear, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 51 temperature sensor, 52 battery electronic control unit (Battery ECU), 54 power line, 60 gear mechanism, 62 differential gear, 63a, 63b driving wheel, 70 hybrid electronic control unit, 72 CPU, 74 ROM, 76 RAM, 80 ignition switch , 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal position sensor, 88 vehicle speed sensor, 122 air cleaner, 124 throttle valve, 126 fuel injection valve, 128 intake Valve, 130 Spark plug, 132 Piston, 134 Purification device, 135a Air-fuel ratio sensor, 135b Oxygen sensor, 136 Throttle motor, 138 Ignition coil, 140 Crank position sensor, 142 Water temperature sensor, 144 Cam position sensor, 146 Throttle valve position sensor, 148 Air flow meter, 149 Temperature sensor, 150 Variable valve timing mechanism, MG1, MG2 motor.

Claims (3)

複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して連結された連結軸に3つの回転要素のうちの第1の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第2の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第3の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に動力を入出力するよう機械的に接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、走行に要求される要求駆動力と所定の制約とに基づいて設定される前記内燃機関の目標回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数を前記連結軸の回転数に換算することにより該連結軸の回転数である連結軸回転数を演算する連結軸回転数演算手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記演算された連結軸回転数との差に基づいて前記ねじれ要素のねじれ角を演算するねじれ角演算手段と、
前記検出された出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とに基づいて前記検出された出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とが同調しているか否かを判定する同調判定手段と、
前記設定された目標回転数と前記検出された出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、前記同調判定手段により前記出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とが同調していないと判定されたときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、前記同調判定手段により前記検出された出力軸回転数の増減と前記演算されたねじれ角の増減とが同調していると判定されたときには前記内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する失火判定手段と、
を備える内燃機関の失火判定装置。
A multi-cylinder internal combustion engine, a drive shaft connected to an axle and a first rotation element of the three rotation elements connected to a connection shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element; A planetary gear mechanism to which a second rotating element is connected; a generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism; and an electric motor mechanically connected to input and output power to the drive shaft. The internal combustion engine is operated at a target rotational speed of the internal combustion engine that is set based on power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, a required driving force required for traveling, and predetermined restrictions. And an internal combustion engine for determining misfire of the internal combustion engine in a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the required driving force A misfire determination device,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Drive shaft rotational speed detection means for detecting the drive shaft rotational speed which is the rotational speed of the drive shaft;
A connecting shaft speed calculating means for calculating a connecting shaft speed which is the rotating speed of the connecting shaft by converting the detected driving shaft speed into a rotating speed of the connecting shaft;
A torsion angle calculating means for calculating a torsion angle of the torsion element based on a difference between the detected output shaft speed and the calculated connecting shaft speed;
Whether the detected increase / decrease in the output shaft rotation speed and the calculated increase / decrease in the twist angle are synchronized based on the detected increase / decrease in the output shaft rotation speed and the calculated increase / decrease in the twist angle Tuning determination means for determining
When the rotational speed difference between the set target rotational speed and the detected output shaft rotational speed is greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the tuning determination means increases or decreases the output shaft rotational speed and the calculated twist. When it is determined that the increase / decrease of the angle is not synchronized, it is determined that a rotational speed difference is caused by a disturbance based on the road surface condition, and the calculated increase / decrease of the output shaft rotational speed is calculated by the synchronization determination means. Misfire determination means for determining that a rotational speed difference has occurred due to misfire of any cylinder of the internal combustion engine when it is determined that the increase and decrease of the twist angle is synchronized with each other;
A misfire determination apparatus for an internal combustion engine.
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して連結された連結軸に3つの回転要素のうちの第1の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第2の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第3の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に動力を入出力するよう機械的に接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、走行に要求される要求駆動力と所定の制約とに基づいて設定される前記内燃機関の目標回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された出力軸回転数と前記検出された駆動軸回転数とに基づいて該検出された出力軸回転数の変動のタイミングが該検出された駆動軸回転数の変動のタイミングより早いか否かを判定するタイミング判定手段と、
前記設定された目標回転数と前記検出された出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、前記タイミング判定手段により前記検出された出力軸回転数の変動のタイミングが前記検出された駆動軸回転数の変動のタイミングより遅いと判定されたときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、前記タイミング判定手段により前記検出された出力軸回転数の変動のタイミングが前記検出された駆動軸回転数の変動のタイミングより早いと判定されたときには前記内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する失火判定手段と、
を備える内燃機関の失火判定装置。
A multi-cylinder internal combustion engine, a drive shaft connected to an axle and a first rotation element of the three rotation elements connected to a connection shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element; A planetary gear mechanism to which a second rotating element is connected; a generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism; and an electric motor mechanically connected to input and output power to the drive shaft. The internal combustion engine is operated at a target rotational speed of the internal combustion engine that is set based on power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, a required driving force required for traveling, and predetermined restrictions. And an internal combustion engine for determining misfire of the internal combustion engine in a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the required driving force A misfire determination device,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Drive shaft rotational speed detection means for detecting the drive shaft rotational speed which is the rotational speed of the drive shaft;
Based on the detected output shaft rotational speed and the detected drive shaft rotational speed, whether or not the timing of fluctuation of the detected output shaft rotational speed is earlier than the detected timing of fluctuation of the drive shaft rotational speed Timing determination means for determining whether or not
When the rotational speed difference between the set target rotational speed and the detected output shaft rotational speed is greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the timing of the fluctuation of the output shaft rotational speed detected by the timing determination means is When it is determined that it is later than the detected timing of fluctuation of the drive shaft rotational speed, it is determined that a rotational speed difference is caused by a disturbance based on the road surface condition, and the output shaft rotational speed detected by the timing determining means is determined. Misfire determination means for determining that a difference in rotational speed is caused by misfire of any cylinder of the internal combustion engine when it is determined that the timing of fluctuation is earlier than the detected timing of fluctuation of the drive shaft rotational speed;
A misfire determination apparatus for an internal combustion engine.
複数気筒の内燃機関と、前記内燃機関の出力軸にねじれ要素を介して連結された連結軸に3つの回転要素のうちの第1の回転要素が接続されると共に車軸に連結された駆動軸に第2の回転要素が接続された遊星歯車機構と、前記遊星歯車機構の第3の回転要素に接続された発電機と、前記駆動軸に動力を入出力するよう機械的に接続された電動機と、前記発電機および前記電動機と電力のやりとりが可能な蓄電手段と、走行に要求される要求駆動力と所定の制約とに基づいて設定される前記内燃機関の目標回転数で前記内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力によって走行するよう前記内燃機関と前記発電機と前記電動機とを制御する制御手段と、を備えるハイブリッド車における前記内燃機関の失火を判定する内燃機関の失火判定装置であって、
前記出力軸の回転数である出力軸回転数を検出する出力軸回転数検出手段と、
前記駆動軸の回転数である駆動軸回転数を検出する駆動軸回転数検出手段と、
前記検出された駆動軸回転数を前記連結軸の回転数に換算することにより該連結軸の回転数である連結軸回転数を演算する連結軸回転数演算手段と、
前記検出された出力軸回転数の振幅が前記演算された連結軸回転数の振幅より大きいか否かを判定する振幅大小判定手段と、
前記設定された目標回転数と前記検出された出力軸回転数との回転数差が所定回転数差以上であるときに、前記振幅大小判定手段により前記検出された出力軸回転数の振幅が前記演算された連結軸回転数の振幅より小さいと判定されたときには路面状態に基づく外乱により回転数差が生じていると判定し、前記振幅大小判定手段により前記検出された出力軸回転数の振幅が前記演算された連結軸回転数の振幅より大きいと判定されたときには前記内燃機関のいずれかの気筒の失火により回転数差が生じていると判定する失火判定手段と、
を備える内燃機関の失火判定装置。
A multi-cylinder internal combustion engine, a drive shaft connected to an axle and a first rotation element of the three rotation elements connected to a connection shaft connected to an output shaft of the internal combustion engine via a torsion element; A planetary gear mechanism to which a second rotating element is connected; a generator connected to the third rotating element of the planetary gear mechanism; and an electric motor mechanically connected to input and output power to the drive shaft. The internal combustion engine is operated at a target rotational speed of the internal combustion engine that is set based on power storage means capable of exchanging electric power with the generator and the electric motor, a required driving force required for traveling, and predetermined restrictions. And an internal combustion engine for determining misfire of the internal combustion engine in a hybrid vehicle comprising: a control means for controlling the internal combustion engine, the generator, and the electric motor so as to run with a driving force based on the required driving force A misfire determination device,
Output shaft rotational speed detection means for detecting an output shaft rotational speed that is the rotational speed of the output shaft;
Drive shaft rotational speed detection means for detecting the drive shaft rotational speed which is the rotational speed of the drive shaft;
A connecting shaft speed calculating means for calculating a connecting shaft speed which is the rotating speed of the connecting shaft by converting the detected driving shaft speed into a rotating speed of the connecting shaft;
Amplitude magnitude determining means for determining whether or not the detected amplitude of the output shaft rotational speed is larger than the calculated amplitude of the connecting shaft rotational speed;
When the rotational speed difference between the set target rotational speed and the detected output shaft rotational speed is greater than or equal to a predetermined rotational speed difference, the amplitude of the output shaft rotational speed detected by the amplitude magnitude determination means is When it is determined that the calculated rotation speed is smaller than the connection shaft rotation speed, it is determined that a rotation speed difference is caused by disturbance based on the road surface condition, and the amplitude of the output shaft rotation speed detected by the amplitude magnitude determination means is determined. Misfire determination means for determining that a rotational speed difference has occurred due to misfire of any cylinder of the internal combustion engine when it is determined that the calculated amplitude of the connecting shaft rotational speed is greater than that;
A misfire determination apparatus for an internal combustion engine.
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