JP2014074336A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プレイグニッションの発生を検出した際に、ドライブラインでの共振の発生を適切に回避しつつ、プレイグニッションの発生を検出した気筒への燃料供給を停止してそのプレイグニッションの発生に適切に対処する。
【解決手段】プレイグニッションの発生を検出したときにエンジン１２の全気筒フューエルカット制御ができず、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御によってドライブライン４８の共振が発生するときに、プレイグ検出気筒に加えてプレイグ検出気筒とは異なる所定の気筒のフューエルカット制御を実行することで、プレイグ検出気筒のフューエルカット制御を実行しつつエンジン入力周波数をドライブライン４８の共振周波数帯域から外すことができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、エンジンの筒内におけるプレイグニッションの発生を検出した気筒への燃料供給を停止する技術に関するものである。

エンジンの運転において、点火プラグによる正常な点火タイミング（着火タイミング）よりも前に筒内で混合気が自発火（自着火）するプレイグニッションと称される現象が発生することがある。このようなプレイグニッションが進行すると、筒内圧力が異常に高くされてエンジンの耐久性が低下させられる可能性がある。その為、プレイグニッションの発生に対処する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、プレイグニッションの発生を検出した気筒への燃料供給を停止する技術が開示されている。

特開２００９−１３３２８４号公報

ところで、上記特許文献１に記載された技術のように、一部気筒への燃料供給を停止すると、エンジンを起振源として生じるエンジンからの強制力（エンジンの回転変動、エンジン入力）の周波数（以下、エンジン入力周波数という）が、全気筒運転時（全気筒への燃料供給時）に対して変化させられる。このとき、そのエンジン入力周波数が、エンジンの回転変動が伝達されるエンジンから車体までの間の動力伝達経路（ドライブライン）の固有振動数帯域（共振周波数帯域）に入っていると、ドライブラインに共振が発生する。つまり、エンジンの回転変動が増幅されて、ドライブライン内で歯打ち音や振動が発生し、ドライバビリティが悪化する可能性がある。尚、上述したような課題は未公知であり、ドライブラインでの共振の発生を回避することを考慮して、プレイグニッションの発生を検出した気筒への燃料供給を停止することについて未だ提案されていない。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、プレイグニッションの発生を検出した際に、ドライブラインでの共振の発生を適切に回避しつつ、プレイグニッションの発生を検出した気筒への燃料供給を停止してそのプレイグニッションの発生に適切に対処することができる車両の制御装置を提供することにある。

前記目的を達成する為の第１の発明の要旨とするところは、(a) エンジンを備え、そのエンジンの筒内で発生するプレイグニッションを検出したときには、そのプレイグニッションの発生を検出した気筒への燃料供給を停止する車両の制御装置であって、(b) 前記プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によって、前記エンジンの回転変動が伝達されるドライブラインに共振が発生する場合には、そのプレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給を停止することに加えて、その気筒とは異なる所定の気筒への燃料供給を更に停止するか或いはそのエンジンの回転速度を変更することにある。

このようにすれば、プレイグニッションの発生を検出した気筒とは異なる所定の気筒への燃料供給を更に停止するか或いはエンジンの回転速度を変更することで、プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によってドライブラインに共振が発生するときに、その気筒への燃料供給を停止しつつエンジン入力周波数をドライブラインの共振周波数帯域から外すことができる。よって、プレイグニッションの発生を検出した際に、ドライブラインでの共振の発生を適切に回避しつつ、プレイグニッションの発生を検出した気筒への燃料供給を停止してそのプレイグニッションの発生に適切に対処することができる。つまり、プレイグニッション発生の防止と、プレイグニッションの発生を検出した気筒への燃料供給の停止に伴う共振発生の防止とを両立し、ドライバビリティを向上することができる。

ここで、第２の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記エンジンからの動力を差動用電動機及び出力回転部材へ分配する差動機構と駆動輪に動力伝達可能に連結された走行用電動機とを有し、その差動用電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部を備え、前記プレイグニッションの発生を検出したときに、前記エンジンの全気筒への燃料供給を停止することができない場合には、少なくともそのプレイグニッションの発生を検出した気筒を含む一部気筒への燃料供給を停止するものであり、前記プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によって、前記共振が発生する場合には、そのプレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給を停止することに加えてその気筒とは異なる所定の気筒への燃料供給を更に停止することにある。このようにすれば、電気式差動部を備える車両において、プレイグニッションの発生を検出したときにエンジンの全気筒への燃料供給を停止することができず、プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によってドライブラインに共振が発生するときに、その気筒への燃料供給を停止しつつエンジン入力周波数をドライブラインの共振周波数帯域から外すことができる。

また、第３の発明は、前記第１の発明に記載の車両の制御装置において、前記エンジンからの動力を差動用電動機及び出力回転部材へ分配する差動機構と駆動輪に動力伝達可能に連結された走行用電動機とを有し、その差動用電動機の運転状態が制御されることによりその差動機構の差動状態が制御される電気式差動部を備え、前記プレイグニッションの発生を検出したときに、前記エンジンの全気筒への燃料供給を停止することができない場合には、少なくともそのプレイグニッションの発生を検出した気筒を含む一部気筒への燃料供給を停止するものであり、前記プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によって、前記共振が発生する場合には、そのプレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給を停止することに加えて前記エンジンの回転速度を変更することにある。このようにすれば、電気式差動部を備える車両において、プレイグニッションの発生を検出したときにエンジンの全気筒への燃料供給を停止することができず、プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によってドライブラインに共振が発生するときに、その気筒への燃料供給を停止しつつエンジン入力周波数をドライブラインの共振周波数帯域から外すことができる。

また、第４の発明は、前記第２の発明又は第３の発明に記載の車両の制御装置において、前記プレイグニッションの発生を検出したときに、前記エンジンの全気筒への燃料供給を停止することができない場合とは、前記走行用電動機を駆動力源として走行するモータ走行を実行することができない場合である。このようにすれば、プレイグニッションの発生を検出したときにエンジンの全気筒への燃料供給を停止してモータ走行することができない場合に、プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によってドライブラインに共振が発生するときであっても、その気筒への燃料供給を停止しつつエンジン入力周波数をドライブラインの共振周波数帯域から外すことができる。

また、第５の発明は、前記第１の発明乃至第４の発明の何れか１つに記載の車両の制御装置において、前記共振が発生する場合とは、前記プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給を停止するときの前記エンジンの回転変動の周波数が、前記ドライブラインの所定の共振周波数帯域にある場合である。このようにすれば、プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によってドライブラインに共振が発生するときに、その気筒への燃料供給を停止しつつエンジン入力周波数をドライブラインの共振周波数帯域から外すことができる。

本発明が適用される車両における動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、車両に設けられた制御系統の要部を説明する図である。 図１のエンジンの概略構成を説明する図であると共に、エンジンの出力制御等を実行する為に車両に設けられた制御系統の要部を説明する図である。 電子制御装置の制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。 エンジンの回転変動が伝達されるドライブラインの「ばね−マス」の一例を示す概念図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちプレイグニッションを検出した際にドライブラインでの共振の発生を適切に回避しつつプレイグ検出気筒のフューエルカット制御を実行してプレイグニッションの発生に適切に対処する為の制御作動を説明するフローチャートである。 図５のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、対となる２気筒をフューエルカットすることで共振を回避する場合の一例を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわちプレイグニッションを検出した際にドライブラインでの共振の発生を適切に回避しつつプレイグ検出気筒のフューエルカット制御を実行してプレイグニッションの発生に適切に対処する為の制御作動を説明するフローチャートであって、図５とは別の実施例である。 図７のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、エンジン回転速度を引き上げることで共振を回避する場合の一例を示す図である。

本発明において、好適には、前記車両は、前記ドライブラインの一部を構成する変速機を備えている。この変速機は、例えば複数のギヤ段が択一的に達成される公知の遊星歯車式自動変速機、２軸間に備えられた常時噛み合う複数対の変速ギヤの何れかを同期装置によって択一的に動力伝達状態とすることでギヤ段が切換られる公知の同期噛合型平行２軸式変速機、その同期噛合型平行２軸式変速機ではあるが上記同期装置がアクチュエータにより駆動されることでギヤ段が自動的に切換られる自動変速機、入力軸を２系統備えて各系統の入力軸にクラッチがそれぞれ繋がり更にそれぞれ偶数段と奇数段へと繋がっている型式の同期噛合型平行２軸式自動変速機である所謂ＤＣＴ（Dual Clutch Transmission）、変速比が無段階に連続的に変化させられる公知のベルト式無段変速機やトラクション型無段変速機、或いは電気的に変速比が変更される公知の電気式無段変速機などにより構成される。

また、好適には、前記電気式差動部を備える車両では、前記出力回転部材と駆動輪とは動力伝達可能に連結され、前記走行用電動機は直接的に或いは歯車機構を介して間接的に前記差動機構の出力回転部材に動力伝達可能に連結される。また、上記歯車機構は、例えば２軸間を動力伝達可能に連結するギヤ対、遊星歯車やかさ歯車等の差動歯車装置にて構成された単段の減速機や増速機、或いは公知の遊星歯車式自動変速機などにより構成される。

また、好適には、前記差動機構は、前記エンジンに連結された第１回転要素と前記差動用電動機に連結された第２回転要素と前記出力回転部材に連結された第３回転要素との３つの回転要素を有する装置である。また、好適には、前記差動機構はシングルピニオン型の遊星歯車装置であり、前記第１回転要素はその遊星歯車装置のキャリヤであり、前記第２回転要素はその遊星歯車装置のサンギヤであり、前記第３回転要素はその遊星歯車装置のリングギヤである。

また、好適には、前記エンジンと前記差動機構とは作動的に連結されればよく、例えばエンジンと差動機構との間には、脈動吸収ダンパー（振動減衰装置）、直結クラッチ、ダンパー付直結クラッチ、或いは流体伝動装置などが介在させられるものであっても良いが、エンジンと差動機構とが常時連結されたものであっても良い。また、前記エンジンとしては、内燃機関である公知のＬＰＧエンジン、ガソリンエンジン、或いはディーゼルエンジンなどが広く用いられる。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両としてのハイブリッド車両１０（以下、車両１０という）に備えられたエンジン１２から駆動輪３８までの動力伝達経路の概略構成を説明する図であると共に、車両１０に設けられた制御系統の要部を説明する図である。また、図２は、特に、図１のエンジン１２の概略構成を説明する図であると共に、エンジン１２の出力制御等を実行する為に車両１０に設けられた制御系統の要部を説明する図である。図１において、車両１０は、駆動力源としてのエンジン１２から出力される動力を第１電動機ＭＧ１及び出力歯車１４へ分配する動力分配機構１６と、出力歯車１４に連結される歯車機構１８と、出力歯車１４（延いては駆動輪３８）に歯車機構１８を介して動力伝達可能に連結された第２電動機ＭＧ２とを有する変速部２０を備えて構成されている。

変速部２０は、例えば車両１０において横置きされるＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に用いられるものであり、変速部２０（動力分配機構１６）の出力回転部材としての出力歯車１４とカウンタドリブンギヤ２２とで構成されるカウンタギヤ対２４、ファイナルギヤ対２６、差動歯車装置（終減速機）２８、エンジン１２に作動的に連結されるダンパー３０、そのダンパー３０に作動的に連結される入力軸３２等とで、車体に取り付けられる非回転部材としてのケース３４内においてトランスアクスル（Ｔ／Ａ）としての動力伝達装置３６の一部を構成している。このように構成された動力伝達装置３６では、ダンパー３０及び入力軸３２を介して入力されるエンジン１２の動力や第２電動機ＭＧ２の動力が出力歯車１４へ伝達され、その出力歯車１４からカウンタギヤ対２４、ファイナルギヤ対２６、差動歯車装置２８、一対の車軸（ドライブシャフト）２９等を順次介して一対の駆動輪３８へ伝達される。

入力軸３２は、一端がダンパー３０を介してエンジン１２に連結されることでエンジン１２により回転駆動させられる。また、他端には潤滑油供給装置としてのオイルポンプ４０が連結されており入力軸３２が回転駆動されることによりオイルポンプ４０が回転駆動させられて、動力伝達装置３６の各部例えば動力分配機構１６、歯車機構１８、不図示のボールベアリング等に潤滑油が供給される。

動力分配機構１６は、サンギヤＳ１、キャリヤＣＡ１、リングギヤＲ１を回転要素（回転部材）として備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置から構成されており、差動作用を生じる差動機構として機能する。この動力分配機構１６においては、第１回転要素ＲＥ１としてのキャリヤＣＡ１は入力軸３２すなわちエンジン１２に連結され、第２回転要素ＲＥ２としてのサンギヤＳ１は第１電動機ＭＧ１に連結され、第３回転要素ＲＥ３としてのリングギヤＲ１は出力歯車１４に連結されている。これより、サンギヤＳ１、キャリヤＣＡ１、リングギヤＲ１は、それぞれ相互に相対回転可能となることから、エンジン１２の出力が第１電動機ＭＧ１及び出力歯車１４に分配されると共に、第１電動機ＭＧ１に分配されたエンジン１２の出力で第１電動機ＭＧ１が発電され、その発電された電気エネルギがインバータ４２を介して蓄電装置４４に蓄電されたりその電気エネルギで第２電動機ＭＧ２が回転駆動されるので、変速部２０は例えば無段変速状態（電気的ＣＶＴ状態）とされて、変速比γ（＝エンジン回転速度Ｎe／出力回転速度Ｎout）が連続的に変化させられる電気的な無段変速機として機能する。つまり、変速部２０は、差動用電動機として機能する第１電動機ＭＧ１の運転状態が制御されることにより動力分配機構１６の差動状態が制御される電気式差動部（電気式無段変速機）として機能する。

歯車機構１８は、サンギヤＳ２、キャリヤＣＡ２、リングギヤＲ２を回転要素として備える公知のシングルピニオン型の遊星歯車装置から構成されている。この歯車機構１８においては、キャリヤＣＡ２は非回転部材であるケース３４に連結されることで回転が阻止され、サンギヤＳ２は第２電動機ＭＧ２に連結され、リングギヤＲ２は出力歯車１４に連結されている。そして、この歯車機構１８は、例えば減速機として機能するように遊星歯車装置自体のギヤ比（歯車比＝サンギヤＳ２の歯数／リングギヤＲ２の歯数）が構成されている。

第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２は、電気エネルギから機械的な駆動力を発生させる発動機としての機能及び機械的な駆動力から電気エネルギを発生させる発電機としての機能のうち少なくとも一方を備えた例えば同期電動機であって、好適には、発動機又は発電機として選択的に作動させられるモータジェネレータである。例えば、第１電動機ＭＧ１はエンジン１２の反力を受け持つ為のジェネレータ（発電）機能及び運転停止中のエンジン１２を回転駆動するモータ（電動機）機能を備え、第２電動機ＭＧ２は走行用の駆動力源として駆動力を出力する走行用電動機として機能する為の電動機機能及び駆動輪３８側からの逆駆動力から回生により電気エネルギを発生させる発電機能を備える。

図２において、エンジン１２は、例えば複数の気筒を有する公知の自動車用ＬＰＧエンジンであり、シリンダ（気筒）５０内の燃焼室５２の吸気ポートに接続された吸気管５４と、燃焼室５２の排気ポートに接続された排気管５６と、燃焼室５２に吸入される吸気（吸入空気）に燃料Ｆを噴射供給する燃料噴射装置５８と、燃料噴射装置５８により噴射供給された燃料Ｆと吸入された空気とから構成される燃焼室５２内の混合気に点火プラグ６０により点火する点火装置６２とを備えている。

点火装置６２は、例えばイグナイタ（点火回路）とイグニッションコイルとを一体的に備えると共に、燃焼時の火炎によって発生するイオン電流を検出するイオン電流検出回路６４を含んで構成されている。イオン電流検出回路６４は、例えば点火プラグ６０の電極間に電圧を印加してその点火プラグ６０を気筒内の燃焼検出センサとして利用することで、燃焼火炎に含まれるイオン（例えばＣ_３Ｈ_３ ^＋、ＣＨＯ^＋等）をイオン電流として検出する。具体的には、点火プラグ６０によるアーク放電終了後、イグニッションコイル２次側回路のチャージ電圧を点火プラグ６０の中心電極に印加すると接地電極との電位差が生じ、燃焼火炎により電極間のガスがイオン化して流れるイオン電流が発生する。イオン電流検出回路６４は、燃焼火炎中に検出される微小なイオン電流を増幅し、イオン電流信号Ｓionとして後述する電子制御装置８０へ出力する。このイオン電流信号Ｓionは、電子制御装置８０によるプレイグニッションの検出に用いられる。

図１，２において、車両１０には、例えばエンジン１２などの車両１０の各部を制御する車両１０の制御装置としての電子制御装置８０が備えられている。電子制御装置８０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより車両１０の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置８０は、エンジン１２、第１電動機ＭＧ１、第２電動機ＭＧ２などに関するハイブリッド駆動制御等の車両制御を実行するようになっており、必要に応じてエンジン１２の出力制御用や電動機ＭＧ１，ＭＧ２の出力制御用等に分けて構成される。また、電子制御装置８０には、車両１０に設けられた各種センサ（例えば各回転速度センサ６６，６７，６８，６９、アクセル開度センサ７０、スロットル弁開度センサ７２、エアフローメータ（吸入空気量センサ）７４、バッテリセンサ７６など）により検出された各種信号（例えばエンジン１２の回転速度を表すエンジン回転速度Ｎe，車速Ｖに対応する出力歯車１４の回転速度を表す出力回転速度Ｎout、第１電動機ＭＧ１の回転速度を表すＭＧ１回転速度Ｎmg1，第２電動機ＭＧ２の回転速度を表すＭＧ２回転速度Ｎmg2、車両１０の駆動力（駆動トルク等も同意）に対する運転者の要求量を表すアクセル開度Ａcc、エンジン１２の吸気管５４内に設けられてスロットルアクチュエータ７８により開閉作動させられる電子スロットル弁７９の開き角度を表すスロットル弁開度θth、エンジン１２の吸入空気量Ｑair、蓄電装置４４のバッテリ温度ＴＨbatやバッテリ充放電電流Ｉbatやバッテリ電圧Ｖbatなど）が、それぞれ入力される。加えて、電子制御装置８０には、イオン電流検出回路６４からイオン電流信号Ｓionが入力される。また、電子制御装置８０からは、エンジン１２（例えば燃料噴射装置５８，点火装置６２，スロットルアクチュエータ７８）、インバータ４２などの各装置に各種出力信号（例えばエンジン制御指令信号や電動機制御指令信号（変速制御指令信号）等のハイブリッド制御指令信号Ｓhvなど）が出力される。尚、電子制御装置８０は、例えば上記バッテリ温度ＴＨbat、バッテリ充放電電流Ｉbat、及びバッテリ電圧Ｖbatなどに基づいて蓄電装置４４の充電状態（充電容量）ＳＯＣを逐次算出する。

図３は、電子制御装置８０による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図３において、ハイブリッド制御手段すなわちハイブリッド制御部８２は、例えばエンジン１２を効率のよい作動域で作動させる一方で、エンジン１２と第２電動機ＭＧ２との駆動力の配分や第１電動機ＭＧ１の発電による反力を最適になるように変化させて変速部２０の電気的な無段変速機としての変速比γを制御する。具体的には、ハイブリッド制御部８２は、そのときの走行車速Ｖにおいて、アクセル開度Ａccや車速Ｖから車両１０の目標出力（ユーザ要求パワー）を算出し、その目標出力と充電要求値（充電要求パワー）とから必要なトータル目標出力を算出し、そのトータル目標出力が得られるように伝達損失、補機負荷、第２電動機ＭＧ２のアシストトルク等を考慮して目標エンジン出力（要求エンジン出力、エンジン要求パワー）Ｐetgtを算出し、その目標エンジン出力Ｐetgtが得られるエンジン回転速度Ｎeとエンジン１２の出力トルク（エンジントルク）Ｔeとなるようにエンジン１２を制御すると共に第１電動機ＭＧ１及び第２電動機ＭＧ２の出力乃至発電を制御する。

また、ハイブリッド制御部８２は、車両１０の停止中又は走行中に拘わらず、すなわち車速Ｖ（駆動輪３４）に拘束される出力回転速度Ｎoutに拘わらず、変速部２０の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）により、ＭＧ１回転速度Ｎmg1を制御することで、エンジン回転速度Ｎeを略一定に維持したり任意の回転速度（例えば変化させたいエンジン回転速度Ｎe）に回転制御させられる。例えば、ハイブリッド制御部８２は、車両走行中にエンジン回転速度Ｎeを引き上げる場合には、出力回転速度Ｎoutを略一定に維持しつつＭＧ１回転速度Ｎmg1の引き上げを実行する。

また、ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２の運転を停止した状態で蓄電装置４４からの電力により第２電動機ＭＧ２を駆動してその第２電動機ＭＧ２のみを駆動力源として走行するモータ走行（ＥＶ走行）を実行することができる。このＥＶ走行は、例えば目標出力が予め定められた閾値よりも小さなＥＶ可能領域（すなわち要求駆動トルクの比較的低トルク域且つ車速Ｖの比較的低車速域）にあって、蓄電装置４４の充電容量ＳＯＣがエンジン１２の動力により蓄電装置４４を充電する必要がある程の小さな充電容量として予め定められた閾値SOC1よりも大きなＥＶ可能領域（すなわち充電容量ＳＯＣの比較的高充電容量域）にある場合に実行される。尚、上記要求駆動トルク（要求駆動力も同意）は、例えば目標出力と同様に、アクセル開度Ａccや車速Ｖから算出される。

ハイブリッド制御部８２は、エンジン１２の各気筒へのそれぞれの燃料供給を停止するフューエルカット制御を実行するフューエルカット制御手段すなわちフューエルカット制御部８４を機能的に備えており、エンジン１２の運転中に全気筒のフューエルカット制御を実行することでそのエンジン１２を停止させる（すなわち全気筒休止させる）。このフューエルカット制御によるエンジン１２の全気筒休止では、例えばエンジン１２が回転停止させられる必要はないが、エンジン１２の引き摺りを抑制して燃費を向上させる為に、第１電動機ＭＧ１を無負荷状態とすることにより空転させて、変速部２０の差動作用により必要に応じてエンジン回転速度Ｎeを零乃至略零に維持するようにしても良い。或いは、例えばエンジン１２を回転停止させない場合には、エンジン１２の吸排気弁及びピストンの少なくとも一方の動作を停止することによりエンジン１２の回転抵抗を低減させても良い。

プレイグニッション検出手段すなわちプレイグニッション検出部８６は、例えばエンジン１２の筒内で発生するプレイグニッションを検出する。具体的には、プレイグニッション検出部８６は、点火プラグ６０によるアーク放電以前（点火プラグ６０の点火時期以前）の所定期間にてイオン電流検出回路６４から出力されるイオン電流信号Ｓionを検出した場合には、プレイグニッションが発生したと判定する。

ハイブリッド制御部８２は、プレイグニッション検出部８６によりプレイグニッションが発生したと判定されてプレイグニッションが検出された場合には、そのプレイグニッションの発生を検出した気筒（以下、プレイグ検出気筒ともいう）のフューエルカット制御を一時的に実行することで、温度上昇を抑制する。このプレイグ検出気筒のフューエルカット制御（以下、プレイグ検出気筒休止ともいう）は、少なくともプレイグ検出気筒が含まれていれば良い。

本実施例の車両１０では、エンジン１２を全気筒休止するＥＶ走行が可能であるので、ハイブリッド制御部８２は、プレイグニッションが検出された場合には、エンジン１２の全気筒休止を実行することでプレイグ検出気筒休止を実行する。ハイブリッド制御部８２は、要求駆動トルク、車速Ｖ、及び充電容量ＳＯＣ等の車両状態がＥＶ可能領域にあるか否かに基づいてＥＶ走行が可能であるか否かを判断するＥＶ走行可否判定手段すなわちＥＶ走行可否判定部８８を機能的に備えており、プレイグニッションの検出時にＥＶ走行を実行することができる場合には、エンジン１２を全気筒休止してＥＶ走行に移行する。

一方で、ハイブリッド制御部８２は、プレイグニッションの検出時にＥＶ走行を実行することができない場合には（すなわちエンジン１２の全気筒休止を実行できない場合には）、少なくともプレイグ検出気筒を含む一部気筒のフューエルカット制御（すなわちプレイグ検出気筒を含む部分気筒休止）を実行することでプレイグ検出気筒休止を実行する。このプレイグ検出気筒を含む部分気筒休止では、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御（部分気筒休止）を実行することが好ましい。

ところで、部分気筒休止を実行すると、エンジン１２の回転変動の周波数（エンジン入力周波数）が、全気筒運転時に対して変化させられる。例えば、エンジン１２が直列４気筒エンジンである場合において、エンジン回転速度Ｎeが1500[rpm]のときのエンジン入力周波数は、全気筒運転時（回転２次）では50.0[Hz]となり、対となる２気筒休止時（回転１次）では25.0[Hz]となり、１気筒休止時（回転0.5次）では12.5[Hz]となる。このとき、エンジン入力周波数が、エンジン１２の回転変動が伝達されるドライブライン（例えば図４に示すような、エンジン１２からボデー（車体）４６までの間の動力伝達経路）４８の所定の共振周波数帯域に入っていると、そのドライブライン４８に共振が発生する。このような共振は、エンジン１２から駆動輪３８までの動力伝達経路が直結されているような（すなわちクラッチ等による断接がないような）動力伝達装置３６の構造上、発生し易いと考えられる。プレイグ検出気筒のみの部分気筒休止を実行した際に、エンジン入力周波数がドライブライン４８の所定の共振周波数帯域に入ると、ドライブライン４８に共振が発生し、ドライブライン４８内で歯打ち音が発生したり車両振動が発生する可能性がある。このようにドライブライン４８に共振が発生する場合には、プレイグ検出気筒のみの部分気筒休止を実行しないことが望ましい。尚、上記対となる２気筒とは、例えば直列４気筒エンジンにおいて点火順が連続しない２つの気筒であり、気筒の配列順が＃１、＃２、＃３、＃４であって点火順が＃１、＃３、＃４、＃２である場合には、＃１と＃４との２気筒、＃３と＃２との２気筒である。また、上記ドライブライン４８の所定の共振周波数帯域は、例えば図４に示すようなドライブライン４８の「ばね−マス」の諸元から決まるドライブライン４８の共振周波数を中心とした周波数帯域であって、ドライブライン４８内で歯打ち音や振動が発生してドライバビリティが悪化し易い周波数帯域として車両毎に予め定められている。

そこで、本実施例の電子制御装置８０は、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御によってドライブライン４８に共振が発生する場合には、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御を実行することに加えて、エンジン入力周波数をドライブライン４８の所定の共振周波数帯域から外す。例えば、プレイグ検出気筒とは異なる所定の気筒のフューエルカット制御を更に実行することで、エンジン入力周波数をドライブライン４８の所定の共振周波数帯域から外す。上記所定の気筒とは、例えばドライブライン４８に発生する共振を回避する為にプレイグ検出気筒に加えてフューエルカット制御する必要がある予め定められた気筒である。具体的には、所定の気筒は、プレイグ検出気筒が＃１であるならば対となる２気筒の他方である＃４であり、プレイグ検出気筒が＃３であるならば対となる２気筒の他方である＃２である。

より具体的には、図３に戻り、共振判定手段すなわち共振判定部９０は、ハイブリッド制御部８２によるプレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御によって、エンジン入力周波数がドライブライン４８の所定の共振周波数帯域にあるか否かに基づいて、ドライブライン４８に共振が発生するか否かを判定する。尚、エンジン入力周波数は、そのときのエンジン回転速度Ｎe、及びプレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御を実行する際の気筒運転状態（気筒休止状態）に基づいて、電子制御装置８０により算出される。

ハイブリッド制御部８２は、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御を実行する際に、共振判定部９０によりドライブライン４８に共振が発生すると判定された場合には、プレイグ検出気筒に加えて、プレイグ検出気筒とは異なる所定の気筒のフューエルカット制御を実行する。

図５は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちプレイグニッションを検出した際にドライブライン４８での共振の発生を適切に回避しつつプレイグ検出気筒のフューエルカット制御を実行してプレイグニッションの発生に適切に対処する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図６は、図５のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、対となる２気筒をフューエルカットすることで共振を回避する場合の一例を示す図である。

図５において、先ず、プレイグニッション検出部８６に対応するステップ（以下、ステップを省略する）Ｓ１０において、例えばエンジン１２のプレイグニッションが発生したか否かが判定される。プレイグニッションの発生が検出されない為に上記Ｓ１０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられる。プレイグニッションの発生が検出された為に上記Ｓ１０の判断が肯定される場合はＥＶ走行可否判定部８８に対応するＳ２０において、要求駆動トルク、車速Ｖ、及び充電容量ＳＯＣ等に基づいてＥＶ走行が不可能であるか否かが判断される（図６のｔ１時点）。ＥＶ走行が可能である為に上記Ｓ２０の判断が否定される場合はハイブリッド制御部８２に対応するＳ３０において、エンジン１２が全気筒休止（全気筒フューエルカット制御）されてＥＶ走行に移行させられる。一方で、ＥＶ走行が不可能である為に上記Ｓ２０の判断が肯定される場合はハイブリッド制御部８２に対応するＳ４０において、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御（部分気筒休止）が実行される。例えば、プレイグ検出気筒が１気筒であればそのプレイグ検出気筒のみの１気筒休止が実行される（図６のｔ１時点以降）。この際、共振判定部９０に対応するＳ５０において、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御におけるエンジン入力周波数がドライブライン４８の所定の共振周波数帯域にあるか否か、すなわちドライブライン４８に共振が発生するか否かが判定される。このＳ５０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はハイブリッド制御部８２に対応するＳ６０において、プレイグ検出気筒に加えてそのプレイグ検出気筒とは異なる所定の気筒のフューエルカット制御が実行される。例えば、プレイグ検出気筒のみの１気筒休止に伴って共振が発生すると、動力伝達装置（トランスアクスル）３６において比較的大きな振動や騒音が発生する（図６のｔ１時点乃至ｔ２時点参照）。これに対して、プレイグ検出気筒を含む、対となる２気筒休止を実行することで、その共振の発生が回避される（図６のｔ２時点以降）。

上述のように、本実施例によれば、プレイグニッションの発生を検出したときにエンジン１２の全気筒フューエルカット制御ができず、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御によってドライブライン４８に共振が発生するときに、プレイグ検出気筒に加えてプレイグ検出気筒とは異なる所定の気筒のフューエルカット制御を実行することで、プレイグ検出気筒のフューエルカット制御を実行しつつエンジン入力周波数をドライブライン４８の共振周波数帯域から外すことができる。よって、プレイグニッションの発生を検出した際に、ドライブライン４８での共振の発生を適切に回避しつつ、プレイグ検出気筒のフューエルカット制御を実行してそのプレイグニッションの発生に適切に対処することができる。つまり、プレイグニッション発生の防止と、プレイグ検出気筒のフューエルカット制御に伴う共振発生の防止とを両立し、ドライバビリティを向上することができる。

次に、本発明の他の実施例を説明する。尚、以下の説明において実施例相互に共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例１では、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御を実行することに加えて、プレイグ検出気筒とは異なる所定の気筒のフューエルカット制御を更に実行することで、エンジン入力周波数をドライブライン４８の所定の共振周波数帯域から外した。本実施例では、それ（すなわちプレイグ検出気筒とは異なる所定の気筒のフューエルカット制御を更に実行すること）に替えて、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御を実行することに加えて、エンジン回転速度Ｎeを変更することで、エンジン入力周波数をドライブライン４８の所定の共振周波数帯域から外す。

より具体的には、ハイブリッド制御部８２は、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御を実行する際に、共振判定部９０によりドライブライン４８に共振が発生すると判定された場合には、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御を実行することに加えて、変速部２０の電気的ＣＶＴ機能（差動作用）によりＭＧ１回転速度Ｎmg1を制御することでエンジン回転速度Ｎeを変更する。例えば、ハイブリッド制御部８２は、ドライブライン４８の所定の共振周波数帯域からエンジン入力周波数を外す為に必要とされる予め定められたエンジン回転速度Ｎeの変化分以上、エンジン回転速度Ｎeを上昇させるか或いは下降させる。例えば、エンジン回転速度Ｎeを上昇させる場合には、現在のエンジン回転速度Ｎeに上記エンジン回転速度Ｎeの変化分を加えた値が変化後のエンジン回転速度Ｎeの下限値として設定される。或いは、エンジン回転速度Ｎeを下降させる場合には、現在のエンジン回転速度Ｎeから上記エンジン回転速度Ｎeの変化分を引いた値が変化後のエンジン回転速度Ｎeの上限値として設定される。

図７は、電子制御装置８０の制御作動の要部すなわちプレイグニッションを検出した際にドライブライン４８での共振の発生を適切に回避しつつプレイグ検出気筒のフューエルカット制御を実行してプレイグニッションの発生に適切に対処する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数ｍsec乃至数十ｍsec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。図８は、図７のフローチャートに示す制御作動を実行した場合のタイムチャートであって、エンジン回転速度Ｎeを引き上げることで共振を回避する場合の一例を示す図である。この図７は、前述した実施例１における図５に対応する別の実施例であり、以下に図５と相違する点について主に説明する。

図７において、前記Ｓ５０の判断が否定される場合は本ルーチンが終了させられるが肯定される場合はハイブリッド制御部８２に対応するＳ６０’において、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御に加えて、ＭＧ１回転速度Ｎmg1が制御されることでエンジン回転速度Ｎeが変更されてエンジン入力周波数がドライブライン４８の所定の共振周波数帯域から外される。例えば、プレイグ検出気筒のみの１気筒休止に伴って共振が発生すると、動力伝達装置（トランスアクスル）３６において比較的大きな振動や騒音が発生する（図８のｔ１時点乃至ｔ２時点参照）。これに対して、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御に加えて、エンジン回転速度Ｎeを下限値（下限Ｎe）以上に引き上げることで、その共振の発生が回避される（図８のｔ２時点以降）。

上述のように、本実施例によれば、プレイグニッションの発生を検出したときにエンジン１２の全気筒フューエルカット制御ができず、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御によってドライブライン４８に共振が発生するときに、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御に加えて、エンジン回転速度Ｎeを変更することでエンジン入力周波数をドライブライン４８の所定の共振周波数帯域から外すので、前述の実施例１と同様の効果が得られる。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はその他の態様においても適用される。

例えば、前述の実施例では、プレイグニッションの検出時にＥＶ走行を実行することができない場合（すなわちエンジン１２の全気筒休止を実行できない場合）に限って、プレイグ検出気筒を含む部分気筒休止を実行したが、これに限らない。例えば、プレイグニッションの検出時には常に、プレイグ検出気筒を含む部分気筒休止を実行しても良い。このような場合、図５、図７における各ステップＳ２０、Ｓ３０は備えられる必要はない。従って、車両１０はＥＶ走行を行うことが可能であるが、例えば車両走行は常にエンジン１２を駆動力源として走行するエンジン走行で為されても差し支えない。このようにしても、本発明は適用され得る。

また、前述の実施例における図５乃至図８では、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御を実行した後に共振の発生を判断したが、これに限らない。例えば、図５、図７におけるステップＳ５０では、プレイグ検出気筒のみのフューエルカット制御を仮に実行するとしたら共振が発生するか否かを判断するようにしても良い。このような場合、図５、図７におけるステップＳ４０は、ステップＳ５０の判断が否定された場合に実行されると共に、ステップＳ６０、Ｓ６０’に組み込まれる。また、このような場合、図６，図８の各ｔ１時点乃至ｔ２時点に示したような共振現象は発生しないことは言うまでもない。

また、前述の実施例における図４で示したドライブライン４８の「ばね−マス」の概念図は、飽く迄も一例であって、これに限らない。例えば、第２電動機ＭＧ２がフリー（無負荷状態）であるときには、ＭＧ２の慣性は図から除かれる。その為、ドライブライン４８の共振周波数もＭＧ２の慣性が有るときと無いときとでは異なる場合がある。従って、ドライブライン４８の「ばね−マス」の各状態に対応する共振周波数帯域を予め定めておき、プレイグニッションの検出時の「ばね−マス」の状態に基づいて、ドライブライン４８の共振周波数帯域を変更するようにしても良い。

また、前述の実施例では、イオン電流の検出に基づいてプレイグニッションを検出したが、これに限らず、例えば筒内圧力の変化に基づいてプレイグニッションを検出するなど、種々の方法によりプレイグニッションは検出される。

また、前述の実施例では、電気式差動部として機能する変速部２０を備える車両１０に本発明を適用させたが、これに限らない。例えば、エンジン１２の動力が遊星歯車式自動変速機やベルト式無段変速機等の変速機を介して伝達される車両であっても本発明は適用され得る。このような変速機の場合、例えばその変速機の変速比を変更することでエンジン回転速度Ｎeが変更させられる。また、ＥＶ走行ができない車両であっても本発明が適用され得ることは言うまでもない。

また、前述の実施例において、部分気筒休止を実行した場合には、例えば休止されない気筒の運転においてトルクアップを図ったり、他の駆動力源（例えば第２電動機ＭＧ２）によるトルクにて、要求駆動トルクを補償しても良い。

また、前述の実施例では、動力分配機構１６は、シングルプラネタリの遊星歯車装置であるが、ダブルプラネタリの遊星歯車装置であっても良い。また、動力分配機構１６は、例えばエンジン１２によって回転駆動されるピニオンと、そのピニオンに噛み合う一対のかさ歯車が第１電動機ＭＧ１及び出力歯車１４に作動的に連結された差動歯車装置であっても良い。

また、前述の実施例において、図１に示すように第２電動機ＭＧ２は、エンジン１２が間接的に連結された駆動輪３８に動力伝達可能に連結されているが、第２電動機ＭＧ２は駆動輪３８とは別の車輪（駆動輪）に直接又は間接的に連結されていても差し支えない。要するに、エンジン１２からの動力で駆動される駆動輪と第２電動機ＭＧ２からの動力で駆動される駆動輪とは、別個の車輪であっても差し支えない。

また、前述の実施例では、エンジン１２として、直列４気筒の自動車用ＬＰＧエンジンを例示したが、これに限らない。要は、エンジン１２は、複数の気筒を有して、プレイグニッションが発生する可能性のあるエンジンであれば、本発明は適用され得る。

尚、上述したのはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：ハイブリッド車両（車両）
１２：エンジン
１４：出力歯車（出力回転部材）
１６：動力分配機構（差動機構）
２０：変速部（電気式差動部）
３８：駆動輪
４８：ドライブライン
５０：シリンダ（気筒）
８０：電子制御装置（制御装置）
ＭＧ１：第１電動機（差動用電動機）
ＭＧ２：第２電動機（走行用電動機）

Claims (5)

1. エンジンを備え、該エンジンの筒内で発生するプレイグニッションを検出したときには、該プレイグニッションの発生を検出した気筒への燃料供給を停止する車両の制御装置であって、
   前記プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によって、前記エンジンの回転変動が伝達されるドライブラインに共振が発生する場合には、該プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給を停止することに加えて、該気筒とは異なる所定の気筒への燃料供給を更に停止するか或いは該エンジンの回転速度を変更することを特徴とする車両の制御装置。
2. 前記エンジンからの動力を差動用電動機及び出力回転部材へ分配する差動機構と駆動輪に動力伝達可能に連結された走行用電動機とを有し、該差動用電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部を備え、
   前記プレイグニッションの発生を検出したときに、前記エンジンの全気筒への燃料供給を停止することができない場合には、少なくとも該プレイグニッションの発生を検出した気筒を含む一部気筒への燃料供給を停止するものであり、
   前記プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によって、前記共振が発生する場合には、該プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給を停止することに加えて該気筒とは異なる所定の気筒への燃料供給を更に停止することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記エンジンからの動力を差動用電動機及び出力回転部材へ分配する差動機構と駆動輪に動力伝達可能に連結された走行用電動機とを有し、該差動用電動機の運転状態が制御されることにより該差動機構の差動状態が制御される電気式差動部を備え、
   前記プレイグニッションの発生を検出したときに、前記エンジンの全気筒への燃料供給を停止することができない場合には、少なくとも該プレイグニッションの発生を検出した気筒を含む一部気筒への燃料供給を停止するものであり、
   前記プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給の停止によって、前記共振が発生する場合には、該プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給を停止することに加えて前記エンジンの回転速度を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 前記プレイグニッションの発生を検出したときに、前記エンジンの全気筒への燃料供給を停止することができない場合とは、前記走行用電動機を駆動力源として走行するモータ走行を実行することができない場合であることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の制御装置。
5. 前記共振が発生する場合とは、前記プレイグニッションの発生を検出した気筒のみへの燃料供給を停止するときの前記エンジンの回転変動の周波数が、前記ドライブラインの所定の共振周波数帯域にある場合であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両の制御装置。

Images