JP3385987B2 - 内燃機関のイオン電流検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関のイオン電
流検出装置に関し、特に、機関とモータの動力を併用し
たハイブリッド車に適用した内燃機関のイオン電流検出
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】４サイクルの内燃機関は、ピストンの２
回の往復運動により空気と燃料の混合気をシリンダ（気
筒）内にて吸気、圧縮、膨張（燃焼）および排気する４
行程からなる１燃焼サイクルを行う。４サイクルの内燃
機関は、この１燃焼サイクルをクランクシャフトの２回
転の間に行い、膨張行程における燃焼ガスの膨張仕事を
クランクシャフトに回転力として伝達し出力を得るよう
になっている。

【０００３】複数気筒を有する内燃機関は、各気筒の膨
張行程において混合気が最適かつ確実に燃焼されないと
他の気筒に対して異常な負荷がかかり内燃機関が損傷し
たり、未燃ガス流出により排気ガスを浄化する触媒が損
傷したりする。それゆえ、内燃機関の安定な運転を確保
するため、従来技術では、各気筒において確実に燃焼が
行われた否かを常に検出し、例えば、膨張行程において
点火プラグのギャップ間に発生するイオン電流を検出
し、失火、ノックあるいはプレイグニッションが発生し
たか否かを判定し、その判定結果に応じて内燃機関の安
定な運転を確保するための種々の制御を行っている。具
体的には、イオン電流を検出した結果、失火と判定され
たときにはその気筒への次回の燃料供給量を増量または
停止し、ノックが発生したと判定されたときにはその気
筒の点火時期を遅角側に補正し、プレイグニッションが
発生したと判定されたときにはその気筒への燃料供給量
を増量する等の制御を行っている。例えば特開平５−２
６０９１号公報参照。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平５−２６０９１号公報に開示の内燃機関失火検出装
置は、機関とモータの動力を併用して車両を駆動するハ
イブリッド車に適用した場合、機関運転中モータやモー
タの駆動用の電気を供給する発電機、インバータ、電池
を含むモータ駆動制御装置において大電流が流れたとき
などノイズが発生しイオン電流に影響を与えるため、機
関の運転状態が正常にも関わらず、失火したと誤判定し
てしまうという問題が生じる。

【０００５】図１４はイオン電流の電流波形を示す図で
あり、（Ａ）は正常時、（Ｂ）はノイズ発生時のイオン
電流の電流波形を示す図ある。図１４において、横軸は
時間、縦軸は電流値を示す。ハイブリッド車において、
図１４の（Ａ）に示す正常時、すなわちモータを流れる
電流が小さいときにはイオン電流にノイズがのっていな
いので、イオン電流の検出は良好であるが、図１４の
（Ｂ）に示すノイズ発生時、すなわちモータを流れる電
流が大きいとき、急激に変化したときなどにはイオン電
流にノイズがのってしまう。

【０００６】それゆえ、本発明は上記問題を解決し、ハ
イブリッド車に適用しても、ノイズの影響を受けたイオ
ン電流検出結果から失火、ノックあるいはプレイグニッ
ションが発生したと誤判定することのない内燃機関のイ
オン電流検出装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決する本発
明第１形態に係る内燃機関のイオン電流検出装置は、内
燃機関と電動機の内少なくとも一方から出力された動力
を駆動輪に伝達するよう制御する制御手段と、前記内燃
機関の気筒に設けられた点火プラグの電極間に発生する
イオン電流を検出するイオン電流検出手段と、を備えた
内燃機関のイオン電流検出装置において、前記電動機お
よび該電動機を駆動するための電動機制御手段に流れる
電流を検出する電流検出手段と、前記イオン電流検出手
段により検出されたイオン電流に基づいて前記内燃機関
の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、前記電流検
出手段により検出された前記電動機および前記電動機制
御手段に流れる電流に応じて前記燃焼状態判定手段によ
る判定を禁止する燃焼状態判定制限手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【０００８】上記構成により、電流検出手段により検出
された電動機および電動機制御手段に流れる電流に応じ
て燃焼状態判定手段による判定を禁止するので、電動機
によるノイズの影響を受けたイオン電流の検出に基づく
機関の燃焼状態の誤判定を回避できる。

【０００９】上記問題を解決する本発明第２形態に係る
内燃機関のイオン電流検出装置は、内燃機関と電動機の
内少なくとも一方から出力された動力を駆動輪に伝達す
るよう制御する制御手段と、前記内燃機関の気筒に設け
られた点火プラグの電極間に発生するイオン電流を検出
するイオン電流検出手段と、を備えた内燃機関のイオン
電流検出装置において、前記電動機に要求されるトルク
指令値を算出するトルク指令値算出手段と、前記イオン
電流検出手段により検出されたイオン電流に基づいて前
記内燃機関の燃焼状態を判定する燃焼状態判定手段と、
前記トルク指令値算出手段により算出された前記電動機
のトルク指令値に応じて前記燃焼状態判定手段による判
定を禁止する燃焼状態判定制限手段と、を備えたことを
特徴とする。

【００１０】上記構成により、トルク指令値算出手段に
より検出された電動機に要求されるトルクに応じて燃焼
状態判定手段による判定を禁止するので、電動機による
ノイズの影響を受けたイオン電流の検出に基づく機関の
燃焼状態の誤判定を回避できる。本発明による内燃機関
のイオン電流検出装置において、前記燃焼状態判定制限
手段は、前記内燃機関の運転状態が、始動時や加減速時
のときに前記燃焼状態判定手段による判定を禁止する。

【００１１】上記禁止により、電動機および電動機制御
手段を流れる電流からのノイズの影響をイオン電流検出
手段が受けやすい時期に機関の燃焼状態の判定を行わな
いので、機関の燃焼状態の誤判定を回避できる。本発明
による内燃機関のイオン電流検出装置において、前記燃
焼状態判定制限手段は、前記電動機が回生制動する期間
に前記燃焼状態判定手段による判定を禁止する。

【００１２】上記禁止により、電動機および電動機制御
手段からのノイズの影響をイオン電流検出手段が受けや
すい電動機の回生制動時に機関の燃焼状態の判定を行わ
ないので、機関の燃焼状態の誤判定を回避できる。本発
明による内燃機関のイオン電流検出装置は、前記イオン
電流検出手段により検出されたイオン電流に応じて前記
内燃機関を安定化させる機関安定化手段、をさらに備え
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は本発明による内燃機関のイ
オン電流検出装置の一実施形態の構成図である。図中、
参照番号１は全体を１００で示す機関のシリンダブロッ
ク、２はピストン、３はシリンダヘッド、４は燃焼室、
５は吸気マニホルド、６は排気マニホルドをそれぞれ示
す。吸気マニホルド５は、サージタンク７、吸気ダクト
８およびエアフローメータ９を介してエアクリーナ１０
に接続されている。吸気ダクト８内にはスロットル弁１
１が配設され、吸気マニホルド５には燃料噴射弁１２が
吸気ポート１３に向けて燃料を噴射するように配設され
ている。排気マニホルド６には排気管１４が接続され、
この排気管１４の途中にＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの３成分を
同時に浄化する三元触媒コンバータ１５が配設されてい
る。点火プラグ１６は燃焼室４内に導入された混合気に
点火するために設けられている。

【００１４】電子制御ユニット４０は、デジタルコンピ
ュータからなり、双方向性バス４１によって相互に接続
されたＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、Ｂ．ＲＡＭ４３ａ、Ｃ
ＰＵ４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備
する。Ｂ．ＲＡＭ４３ａはバックアップ用のＲＡＭでバ
ッテリからの供給電圧が無くなっても記憶したデータを
保持し続けるために設けられている。

【００１５】次に、機関１００の状態を検出する複数の
検出器と電子制御ユニット４０の入力部を説明する。シ
リンダブロック１のウォータジャケット内には冷却水温
ＴＨＷを検出する水温センサ３０が設けられている。水
温センサ３０の出力信号はＡ／Ｄ変換器４７を介して入
力ポート４５に入力される。エアフローメータ９は吸入
空気量ＧＡに比例した出力電圧を発生し、この出力電圧
もＡ／Ｄ変換器４７を介して入力ポート４５に入力され
る。排気マニホルド６内に配設された上流側空燃比セン
サ３１および排気管１４内に配設された下流側空燃比セ
ンサ３２はそれぞれ排気中の酸素濃度を検出し、これら
の出力信号もそれぞれＡ／Ｄ変換器４７を介して入力ポ
ート４５に入力される。

【００１６】ディストリビュータ２５に内蔵されるクラ
ンク角センサ３３は、機関１００のクランク角を検出し
機関１００がクランク角３０度（以下３０°ＣＡと記
す）回転する毎に１つのパルス信号を出力し、またクラ
ンク角基準センサ３４は、機関１００のクランク軸２回
転（７２０°ＣＡ）毎の１番気筒の圧縮行程の上死点Ｔ
ＤＣ付近と、この上死点から３６０°ＣＡの位相差をも
つ４番気筒の圧縮行程の上死点ＴＤＣ付近とにおいて、
各気筒の噴射時期と点火時期を決定するために基準とな
る２つのパルス信号を出力する。また、気筒判別はこの
２つのパルス信号を用いて機関１００の始動が開始され
てからクランク軸が２回転する間に行われる。クランク
角基準センサ３４から機関の回転数ＮＥが算出される。
これらクランク角センサからのパルス信号は入力ポート
４５に直接入力される。

【００１７】一方、電子制御ユニット４０の出力部は、
出力ポート４６と駆動回路４８、４９とからなる。燃料
噴射弁１２は駆動回路４８に接続されており、慣習的な
燃料噴射制御にしたがって開弁され、吸気ポート１３へ
向けて燃料を噴射する。点火プラグ１６は燃焼室４内で
確実に燃焼が行われたか否かを検出するイオン電流検出
回路を含む点火回路３５を介して駆動回路４９に接続さ
れており、慣習的な点火時期制御にしたがった点火時期
に点火され、燃焼室４内の混合気の燃焼を開始させる。
点火回路３５内のイオン電流検出回路は、点火プラグ１
６内に発生する陽イオンの発生量に相当する電圧信号を
Ａ／Ｄ変換器４７に出力する。

【００１８】機関１００は吸気系からスロットル弁１１
を介して吸入した空気と燃料噴射弁１２から噴射された
燃料との混合気を燃焼室４内に吸引してこの混合気の爆
発により押し下げられるピストン２の直線運動をクラン
ク軸５１の回転運動に変換する。クランク軸５１は、プ
ラネタリギヤ５２、スタータ用モータＭＧ１、駆動用モ
ータＭＧ２を介して動力伝達ギヤ５３に機械的に結合さ
れており、動力伝達ギヤ５３はディファレンシャルギヤ
５４にギヤ結合されている。したがって、機関１００、
モータＭＧ１およびモータＭＧ２の内の何れから出力さ
れた動力は最終的に車両の左右の駆動輪５５、５６に伝
達される。

【００１９】次に、本発明による内燃機関のイオン電流
検出装置について説明する。図２はイオン電流を検出し
オン着火時に着火を防止する電気回路系統を示す図であ
る。図２に示す電気回路系統は、イグナイタ２０１、バ
ッテリ２０２、点火コイル２０３、点火プラグ１６、イ
オン電流検出回路２１０およびＥＣＵ４０を備える。イ
グナイタ２０１はバッテリ２０２から電圧が印加される
点火コイル２０３の一次巻線２０３ａとこの一次巻線２
０３ａと接地との間に接続されるパワートランジスタ２
０４と抵抗２０４ａとを有する。点火コイル２０３の二
次巻線２０３ｂの一端は点火プラグ１６に接続され、他
端はコンデンサ２０５および点火電流の逆流を防止する
ダイオード２０６を介して接地されている。コンデンサ
２０５にはツェナーダイオード２０７が並列接続され、
ダイオード２０６には例えばＳＣＲからなるスイッチン
グ素子２０８とイオン電流検出用抵抗２０９とを直列接
続した回路が並列接続されている。点火プラグ１６は点
火コイル２０３の二次巻線２０３ｂに接続された放電用
電極１６ａとこれに対向するとともに接地されるグラウ
ンド電極１６ｂとを有する。イオン電流検出回路２１０
は、コンデンサ２０５、ツェナーダイオード２０７、ス
イッチング素子２０８および抵抗２０９から構成され
る。

【００２０】ＥＣＵ４０は、イグナイタ２０１を構成す
るパワートランジスタ２０４に制御信号Ｃを出力すると
ともに制御信号Ｃに基づき点火プラグ１６が放電した後
に点火プラグ１６に生じるイオン電流Ｉを端子２１１か
ら検出する。また、ＥＣＵ４０はスイッチング素子２０
８のゲート端子２１２にスイッチング素子２０８を導通
または遮断するスイッチング信号Ｓを出力する。

【００２１】次に、イオン電流を検出する電気回路つい
て以下に説明する。図２はイオン電流を検出し失火とオ
ン着火時に着火を防止する電気回路系統を示す図であ
る。先ず、イオン電流の検出について説明する。機関１
００の膨張行程において、ＥＣＵ４０からの制御信号Ｃ
によりパワートランジスタ２０４がオンオフ制御され点
火コイル２０３の一次巻線２０３ａに電流の通電と遮断
が行われると、遮断時に点火コイル２０３の二次巻線２
０３ｂに高電圧が誘起される。これにより、点火プラグ
１６のグラウンド電極１６ｂから同放電用電極１６ａに
向けて火花放電が生じ、燃焼室４内の混合気が燃焼され
る。このときの放電電流によりコンデンサ２０５は充電
される。なおこの充電電圧はツェナーダイオード２０７
により一定の電圧にクランプされて保持される。

【００２２】燃焼室４内で正常な燃焼が行われると、コ
ンデンサ２０５に充電された電荷は、イオン電流Ｉとし
て図示する方向に、抵抗２０９、スイッチング素子２０
８、二次巻線２０３ｂおよび点火プラグ１６を経由して
流れ放電する。このイオン電流Ｉが抵抗２０９を流れた
ときに抵抗２０９の両端に発生する電圧は、点火プラグ
１６部分での陽イオンの発生量に応じた電圧値として端
子２１１から出力され、ＥＣＵ４０内のＡ／Ｄ変換器４
７に入力されＡ／Ｄ変換された後ＣＰＵ４４により読取
られる。

【００２３】ＥＣＵ４０は、機関１００の燃焼サイクル
が膨張行程のときに読取った電圧値を所定値と比較して
失火の判定を行い、読取った電圧値が所定値より小さい
ことから失火と判定したときはその気筒に対して例えば
複数回燃料噴射量を増大し、それでもなお継続的に失火
と判定されたときは表示灯を点灯するとともにその気筒
への燃料供給を停止する。

【００２４】ＥＣＵ４０はまた、端子２１１から出力さ
れる電圧信号からノックが発生したか否かを判定し、ノ
ックが発生したと判定したときはその気筒の点火時期を
遅角側に補正するよう制御する。ＥＣＵ４０はまた、端
子２１１から出力される電圧信号からプレイグニッショ
ンが発生したか否かを判定し、プレイグニッションが発
生したと判定したときはその気筒への燃料供給を増量す
るよう制御する。

【００２５】次に、制御信号Ｃオン時のオン着火につい
て以下に説明する。図２に示すイオン電流検出回路２１
０には、制御信号Ｃがオンの時に点火プラグ１６の電極
間に電流が流れて所謂オン着火するのを防止するため、
スイッチング素子２０８を設けている。図３はスイッチ
ング素子２０８の制御例を示すタイムチャートである。
図３において横軸は時間を示す。上段はパワートランジ
スタ２０４の制御信号Ｃのオンオフ状態を示し、下段は
スイッチング素子２０８のスイッチング信号Ｓのオンオ
フ状態を示す。図３から制御信号Ｃとスイッチング信号
Ｓはオンオフのタイミングが反転していることが判る。
このようにスイッチング信号ＳをＥＣＵ４０から送るこ
とにより、制御信号Ｃのオン時に二次巻線２０３ｂに誘
導された起電力により、接地→抵抗２０９→スイッチン
グ素子２０８→ツェナーダイオード２０７→二次巻線２
０３ｂ→点火プラグ１６→接地の経路で電流が流れよう
としても、スイッチング素子２０８のゲートへのスイッ
チング信号Ｓがオフなのでスイッチング素子２０８によ
りその電流は遮断することができる。このように、一次
電流通電に伴うオン着火の発生は的確に防止される。

【００２６】次に、図１に示すハイブリッド車に適用し
た内燃機関のイオン電流検出装置において、機関運転中
モータに大電流が流れたときなどノイズが発生しイオン
電流に悪影響を与えるような場合に、機関の運転状態が
正常にも関わらず、失火したと誤判定することを回避す
る制御について以下に説明する。図４は失火判定制限ル
ーチンのフローチャートである。本ルーチンは所定の周
期、７２０°ＣＡ毎に実行される。先ず、ステップ４０
１ではモータＭＧ１、ＭＧ２の電流の検出値からノイズ
の有無を判定し、ノイズ有りと判定したときは本ルーチ
ンを終了し、ノイズ無しと判定されたときはステップ４
０２に進む。モータＭＧ１、ＭＧ２の電流の検出は図５
に示す電流検出器１９５〜１９８により行う。このノイ
ズ有無の判定は、実験結果から次のようなときにノイズ
が発生すると判定する。すなわち、電流検出器１９５〜
１９８により検出された電流値Ｉｍが所定値より大のと
き、検出電流値の変化率（ｄＩｍ／ｄｔ）が所定値より
大のとき、または回生制動電流Ｉｒｍが流れたときに、
ノイズが発生した（ノイズ有り）と判定する。また、こ
のノイズ有無の判定は後述するモータＭＧ１、ＭＧ２に
要求されるトルク指令値から判定してもよい。

【００２７】ステップ４０２では、機関１００が始動時
か否かを機関１００の回転数ＮＥが４００ＲＰＭを越え
たか否かにより判定し、ＮＥ＜４００ＲＰＭのときは機
関１００始動時と判定して本ルーチンを終了し、ＮＥ≧
４００ＲＰＭのときは機関１００始動完了と判定してス
テップ４０３に進む。ステップ４０３では、機関１００
が加減速時か否かを判定し、その判定結果がＹＥＳのと
きは本ルーチンを終了し、その判定結果がＮＯのときは
ステップ４０４に進む。機関１００が加減速時か否かを
判定は、エアフローメータにより検出した吸入空気量Ｇ
Ａと機関１００の回転数ＮＥとから負荷ＧＮ＝ＧＡ／Ｎ
Ｅ（ｇ／ｒｅｖ）を算出し、この負荷の変化率から判定
する。その他に、吸気管内の空気圧を検出する吸気圧セ
ンサ（図示せず）から、またはスロットル弁の開度セン
サ（図示せず）からスロットル弁の開度の変化から機関
１００の負荷を検出してもよい。

【００２８】ステップ４０４では、失火率ＭＦＲが所定
値Ｋ以上か否かを判定し、ＭＦＲ≧Ｋのときは失火と判
定してステップ４０５に進み、ＭＦＲ＜Ｋのときは失火
しておらず機関１００の燃焼状態は安定であると判定し
て本ルーチンを終了する。この失火率ＭＦＲは複数
（ｎ）回の機関１００の燃焼サイクル中に何（ｘ）回失
火検出されたかをカウンタで計数し、ｘ／ｎを計算した
値である。

【００２９】ステップ４０５では対応する気筒の失火フ
ラグＭＦＦＬＧを１にセットし、表示灯（図示せず）を
点灯し車両の運転者に知らせる。また、失火フラグＭＦ
ＦＬＧがセットされたとき、対応する気筒の燃料噴射量
を増大して機関１００の燃焼状態を安定化させたり、あ
るいは対応する気筒の燃料噴射を停止して触媒へ向けて
未燃ＨＣが排出され触媒を損傷しないように制御する。

【００３０】次に、モータＭＧ１、ＭＧ２に要求される
トルク指令値の算出処理について説明するが、その前に
機関とモータの動力出力装置について説明する。図５は
図１に示す機関とモータの動力出力装置の概略構成図で
ある。動力出力装置２００は、機関１００、機関１００
のクランク軸５１にプラネタリキャリア６４が機械的に
結合されたプラネタリギヤ５２、プラネタリギヤ５２の
サンギヤ６１に結合されたモータＭＧ１、プラネタリギ
ヤ５２のリングギヤ６２に結合されたモータＭＧ２およ
びモータＭＧ１、ＭＧ２を駆動制御するモータ制御装置
１８０から構成される。図５に示すように、サンギヤ６
１の軸にはその回転角度θs を検出するレゾルバ７１が
設けられ、リングギヤ６２の軸にはその回転角度θr を
検出するレゾルバ７２が設けられている。ここで、プラ
ネタリギヤ５２について説明する。

【００３１】図６はプラネタリギヤの断面図である。プ
ラネタリギヤ５２は、プラネタリギヤ５２の内側に設け
られ、クランク軸５１に軸中心を貫通された中空のサン
ギヤ軸に結合されたサンギヤ６１と、プラネタリギヤ５
２の外周に設けられ、クランク軸５１と同軸のリングギ
ヤ６２と、サンギヤ６１とリングギヤ６２との間に設け
られ、サンギヤ６１の外周を自転しながら公転する複数
（本図では４つ）のプラネタリピニオンギヤ６３と、ク
ランク軸５１の端部に結合され各プラネタリピニオンギ
ヤ６３の回転軸を軸支するプラネタリキャリア６４と、
を備えて構成されている。

【００３２】プラネタリギヤ５２において、サンギヤ６
１はサンギヤ軸を介してＭＧ１の軸に連結され、リング
ギヤ６２はＭＧ２の軸に連結されるとともにリングギヤ
軸、動力伝達ギヤ５３を介してディファレンシャルギヤ
５４に連結され、プラネタリピニオンギヤ６３はクラン
ク軸５１に連結される。サンギヤ６１、リングギヤ６２
およびプラネタリキャリア６４にそれぞれ結合されたサ
ンギヤ軸、リングギヤ軸およびクランク軸５１の３軸の
内何れか２軸へ入出力される動力が決定されると、残余
の１軸に入出力される動力は決定された２軸へ入出力さ
れる動力に基づいて定まる。

【００３３】次に、モータＭＧ１、ＭＧ２を駆動制御す
るモータ制御装置１８０について説明する。モータ制御
装置１８０は、モータＭＧ１を駆動する第１の駆動回路
１９１、モータＭＧ２を駆動する第２の駆動回路１９
２、これら第１と第２の駆動回路を制御するモータ制御
ユニット１９０および二次電池であるバッテリ１９４等
から構成されている。モータ制御ユニット１９０は、内
部に電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０同様に図示しない
ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入力ポート、出力ポート、Ａ
／Ｄ変換器および駆動回路等から構成され、ＥＣＵ４０
と通信するためのインターフェースを備えている。モー
タ制御ユニット１９０には、レゾルバ７１からサンギヤ
軸の回転角度θs 、レゾルバ７２からリングギヤ軸の回
転角度θr、アクセルペダルポジションセンサ１６４ａ
からのアクセルペダルポジションＡＰ（アクセルペダル
１６４の踏込量）、ブレーキペダルポジションセンサ１
６５ａからのブレーキペダルポジションＢＰ（ブレーキ
ペダル１６５の踏込量）、シフトポジションセンサ１８
４からのシフトポジションＳＰ（シフトレバー１８２の
切換位置）、第１の駆動回路１９１に設けられた２つの
電流検出器１９５、１９６からの電流値Ｉu1，Ｉv1、第
２の駆動回路１９２に設けられた２つの電流検出器１９
７、１９８からの電流値Ｉu2，Ｉv2、バッテリ１９４の
残容量を検出する残容量検出器１９９からの残容量ＢＲ
Ｍなどが、直接またはＡ／Ｄ変換器を介して入力ポート
に入力される。

【００３４】これより、イオン電流検出時におけるノイ
ズの有無を判定するためのモータＭＧ１、ＭＧ２に要求
されるトルク指令値の算出処理について説明する。図７
は図５に示す動力出力装置のトルク制御ルーチンのフロ
ーチャートである。本ルーチンは動力出力装置２００に
おけるモータ制御装置１８０のモータ制御ユニット（Ｍ
ＣＵ）１９０により所定の周期、例えば１ｍｓ毎に実行
される。先ず、ステップ７０１ではリングギヤ軸の回転
数Ｎr を読込む。リングギヤ軸の回転数Ｎr はレゾルバ
７２により検出されるリングギヤ軸の回転角度θr から
求められる。ステップ７０２ではアクセルペダルポジシ
ョンセンサ１６４ａから検出されたアクセルペダルポジ
ションＡＰを読込む。ステップ７０３ではリングギヤ軸
に出力すべきトルクＴr を算出する。ここで、このトル
クＴr 算出するためのマップについて説明する。

【００３５】図８は回転数Ｎr とアクセルペダルポジシ
ョンＡＰとからトルク指令値Ｔr を算出するマップを示
す図である。リングギヤ軸の回転数Ｎr はレゾルバ７２
から読込んだリングギヤ軸の回転角度θr から求めら
れ、アクセルペダルポジションＡＰはアクセルペダルポ
ジションセンサ１６４ａの出力を読込んで求められる。
トルク指令値Ｔr は予めＲＯＭ４２に格納した図８に示
すマップにしたがってリングギヤ軸の回転数Ｎr とアク
セルペダルポジションＡＰとから算出される。

【００３６】再び、図７に戻る。ステップ７０４では、
出力指令値Ｔr と回転数Ｎr とからリングギヤ軸に出力
すべき出力エネルギＰr （＝Ｔr ×Ｎr ）を算出する。
ステップ７０５では、ステップ７０４で算出した出力エ
ネルギＰr に基づいて、機関１００の目標トルクＴetと
目標回転数Ｎetとを設定する。機関１００に出力される
エネルギＰr は機関１００のトルクと回転数との積に等
しく無数の組合せがあるが、この中からできるだけ高効
率となるトルクと回転数との組合せを目標トルクＴetお
よび目標回転数Ｎetとして下式のように設定する。

【００３７】Ｐr ＝Ｔet×Ｎet 次に、ステップ７０６では、サンギヤ軸の目標回転数Ｎ
stを機関１００の回転数Ｎe に代えて設定した目標回転
数Ｎetを下式に代入して求める。 Ｎs ＝Ｎr −（Ｎr −Ｎet）×〔（１＋ρ）／ρ〕 ここで、ρ＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数 ステップ７０７〜７０９では、設定した機関１００の目
標トルクＴetと目標回転数Ｎetおよびサンギヤ軸の目標
回転数Ｎstを用いてモータＭＧ１（図９）、モータＭＧ
２（図１３）および機関１００の制御を実行する。

【００３８】機関１００の制御については、ステップ７
０５で設定された目標トルクＴetおよび目標回転数Ｎet
で運転されるように制御される。具体的には、モータ制
御ユニット（ＭＣＵ）１９０から電子制御ユニット（Ｅ
ＣＵ）４０に通信により目標トルクＴetおよび目標回転
数Ｎetが送信され、ＥＣＵ４０はこれを受信して機関１
００のトルクと回転数が目標トルクＴetおよび目標回転
数Ｎetとなるようにスロットル弁１１の開度制御、燃料
噴射弁１２からの燃料噴射量の制御および点火プラグ１
６の点火時期の制御を行う。

【００３９】次にモータＭＧ１に要求されるトルク指令
値の算出処理について説明する。図９はモータＭＧ１の
制御ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは動
力出力装置２００におけるモータ制御装置１８０のモー
タ制御ユニット（ＭＣＵ）１９０により所定の周期、例
えば１ｍｓ毎に実行される。先ず、ステップ９０１で
は、サンギヤ軸の回転数Ｎs を読込む。サンギヤ軸の回
転数Ｎs はレゾルバ７１により検出されるサンギヤ軸の
回転角度θs から求められる。次いでステップ９０２で
は、読込んだサンギヤ軸の回転数Ｎs と図７のトルク制
御ルーチンにより設定された機関１００の目標トルクＴ
etおよびサンギヤ軸の目標回転数Ｎstを用いて下式から
モータＭＧ１のトルク指令値Ｔct（＝Ｔm1t ）を計算す
る。

【００４０】Ｔm1t ＝Ｔet〔ρ／（１＋ρ）〕＋ｋ３
（Ｎst−Ｎs ）＋ｋ４∫（Ｎst−Ｎs ）ｄｔ ここで、ｋ３、ｋ４は比例定数である。上式の右辺第１
項は以下に図１０〜図１２を用いて説明する共線図にお
ける動作共線の釣り合いから求められ、右辺第２項は回
転数Ｎs の目標回転数Ｎstからの偏差を打ち消す比例項
であり、右辺第３項は定常偏差をなくす積分項である。
したがって、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔm1は、定常
状態（回転数Ｎs の目標回転数Ｎstからの偏差が０のと
き）では、動作共線の釣り合いから求められる右辺第１
項に等しく設定されることになる。

【００４１】上記共線図を説明する前に、動力出力装置
の動作について簡単に説明する。図１０は図５に示す動
力出力装置における機関とリングギヤ軸の回転数および
トルクの関係を示す図である。図１０は、機関１００を
回転数Ｎe 、トルクＴe、出力Ｐ（＝Ｐ１）で運転し、
同一出力Ｐであるがそれぞれ異なる回転数Ｎr 、トルク
Ｔr 、出力Ｐ２でリングギヤ軸を運転する場合、すなわ
ち機関１００から出力される動力をトルクに変換してリ
ングギヤ軸に作用させる場合について考えたときの機関
１００とリングギヤ軸の回転数およびトルクの関係を示
す。

【００４２】図１１は図５に示す動力出力装置における
プラネタリギヤに結合された３軸の回転数とトルクの関
係を示す第１の共線図である。図１２は同第２の共線図
である。プラネタリギヤ５２の３軸（サンギヤ軸、リン
グギヤ軸およびプラネタリキャリア６４（クランク軸５
１）における回転数やトルクの関係は、機構学の教える
ところによれば、図１１および図１２に例示する共線図
と呼ばれる図として表すことができ、幾何学的に解くこ
とができる。なお、プラネタリギヤ５２における３軸の
回転数やトルクの関係は、上述の共線図を用いなくても
各軸のエネルギを計算することにより数式的に解析する
こともできる。本実施の形態では、説明を容易にするた
め共線図を用いて説明する。

【００４３】図１２における縦軸は３軸の回転数軸であ
り、横軸は３軸の極座標の位置の比を表す。すなわち、
サンギヤ軸とリングギヤ軸の座標軸Ｓ、Ｒを両端にとっ
たとき、プラネタリキャリア６４の座標軸Ｃは、軸Ｓと
軸Ｒを１：ρに内分する軸として定められる。ここで、
ρ＝サンギヤの歯数／リングギヤの歯数である。今、機
関１００が回転数Ｎe で運転されており、リングギヤ軸
が回転数Ｎr で運転されている場合を想定しているか
ら、機関１００のクランク軸５１が結合されているプラ
ネタリキャリア６４の座標軸Ｃに機関１００の回転数Ｎ
e を、リングギヤ軸の座標軸Ｒに回転数Ｎr をプロット
することができる。この両点を通る直線を描けば、この
直線と座標軸Ｓとの交点で表される回転数としてサンギ
ヤ軸の回転数Ｎs を求めることができる。この直線を動
作共線と呼ぶ。なお、回転数Ｎs は、回転数Ｎe と回転
数Ｎr とを用いて下式により求めることができる。

【００４４】 Ｎs ＝Ｎr −（Ｎr −Ｎe ）×〔（１＋ρ）／ρ〕 このように、プラネタリギヤ５２では、サンギヤ６１、
リングギヤ６２およびプラネタリキャリア６４の内何れ
か２つの回転を決定すると、残りの１つの回転は決定し
た２つの回転に基づいて決定される。次に、描かれた動
作共線に、機関１００のトルクＴe をプラネタリキャリ
ア６４の座標軸Ｃの作用線として図中下から上に作用さ
せる。この動作共線は、トルクに対してはベクトルとし
ての力を作用させたときの剛体として取り扱うことがで
きるから、座標軸Ｃ上に作用させたトルクＴe は、平行
な２つの異なる作用線への力の分離の手法により、座標
軸Ｓ上のトルクＴesと座標軸Ｒ上のトルクＴerとに分離
することができる。このとき、トルクＴesおよびＴerの
大きさは、次の２つの式により表される。

【００４５】 Ｔes＝Ｔe ×〔ρ／（１＋ρ）〕 Ｔer＝Ｔe ×〔１／（１＋ρ）〕 動作共線がこの状態で安定であるためには、動作共線の
力の釣り合いをとればよい。すなわち、座標軸Ｓ上に
は、トルクＴesと大きさが同じで向きが反対のトルクＴ
m1を作用させ、座標軸Ｒ上には、リングギヤ軸に出力す
るトルクＴr と同じ大きさで向きが反対のトルクとトル
クＴerとの合力に対し大きさが同じで向きが反対のトル
クＴm2を作用させるのである。このトルクＴm1はモータ
ＭＧ１により、トルクＴm2はモータＭＧ２により作用さ
せることができる。このとき、モータＭＧ１では回転の
方向と逆向きにトルクを作用させるから、モータＭＧ１
は発電機として作用することになり、トルクＴm1と回転
数Ｎs との積で表せされる電気エネルギＰm1をサンギヤ
軸から回生する。モータＭＧ２では、回転の方向とトル
クの方向が同じであるから、モータＭＧ２は電動機とし
て動作し、トルクＴm2と回転数Ｎr との積で表される電
気エネルギＰm2を動力としてリングギヤ軸に出力する。
ここで、電気エネルギＰm1と電気エネルギＰm2とを等し
くすれば、モータＭＧ２で消費する電力の全てをモータ
ＭＧ１により回生して賄うことができる。このために
は、入力されたエネルギの全てを出力するものとすれば
よいから、機関１００から出力されるエネルギＰe とリ
ングギヤ軸に出力されるエネルギＰr とを等しくすれば
よい。すなわち、トルクＴe と回転数Ｎe との積で表さ
れるエネルギＰe と、トルクＴr と回転数Ｎr との積で
表されるエネルギＰr とを等しくするのである。

【００４６】図１０を参照すれば、出力Ｐ１で運転され
ている機関１００から出力されるトルクＴe と回転数Ｎ
e とで表される動力を、トルク変換して、同一のエネル
ギでトルクＴr と回転数Ｎr とで表される動力としてリ
ングギヤ軸に出力するのである。前述したように、リン
グギヤ軸に出力された動力は、動力伝達軸を介して駆動
軸に伝達され、デファレンシャルギヤ５４を介して駆動
輪５５、５６に伝達される。したがって、リングギヤ軸
に出力される動力と駆動輪５５、５６に伝達される動力
とには、リニアな関係が成立するから、駆動輪５５、５
６に伝達される動力は、リングギヤ軸に出力される動力
を制御することができる。

【００４７】図１１に示す共線図ではサンギヤ軸の回転
数Ｎs は正であったが、機関１００の回転数Ｎe とリン
グギヤ軸の回転数Ｎr とによっては、図１２に示す共線
図のように負となる場合もある。このときには、モータ
ＭＧ１では、回転の方向とトルクの作用する方向とが同
じになるから、モータＭＧ１は電動機として動作し、ト
ルクＴm1と回転数Ｎs との積で表される電気エネルギＰ
m1を消費する。一方、モータＭＧ２では、回転の方向と
トルクの作用する方向とが逆になるから、モータＭＧ２
は発電機として動作し、トルクＴm2と回転数Ｎr との積
で表される電気エネルギＰm2をリングギヤ軸から回生す
ることになる。この場合、モータＭＧ１で消費する電気
エネルギＰm1とモータＭＧ２で回生する電気エネルギＰ
m2とを等しくすれば、モータＭＧ１で消費する電気エネ
ルギＰm1をモータＭＧ２で丁度賄うことができる。

【００４８】以上、本発明の動力出力装置における基本
的なトルク変換について説明したが、本発明の動力出力
装置は、機関１００から出力される動力のすべてをトル
ク変換してリングギヤ軸に出力する動作の他に、機関１
００から出力される動力の全てをトルク変換してリング
ギヤ軸に出力する動作の他に、機関１００から出力され
る動力（トルクＴe と回転数Ｎe との積）と、モータＭ
Ｇ１により回生または消費される電気エネルギＰm1と、
モータＭＧ２により消費または回生される電気エネルギ
Ｐm2とを調節することにより、余剰の電気エネルギを見
い出してバッテリ１９４を放電する動作としたり、不足
する電気エネルギをバッテリ１９４に蓄えられた電力に
より補う動作など種々の動作とすることもできる。

【００４９】なお、以上の動作原理では、プラネラリギ
ヤ５２やモータＭＧ１、モータＭＧ２、トランジスタＴ
ｒ１〜Ｔｒ１６などによる動力の変換効率を値１（＝１
００％）として説明した。実際には、効率は１００％よ
り低いので、機関１００から出力されるエネルギＰe を
リングギヤ軸に出力するエネルギＰr より若干大きな値
とするか、逆にリングギヤ軸に出力するエネルギＰr を
機関１００から出力されるエネルギＰe より若干小さな
値とする必要がある。例えば、機関１００から出力され
るエネルギＰe を、リングギヤ軸に出力されるエネルギ
Ｐr に変換効率の逆数を乗じて算出される値とすればよ
い。また、モータＭＧ２のトルクＴm2を、図１１の共線
図の状態ではモータＭＧ１により回生される電力に両モ
ータの効率を乗じたものから算出される値とし、図１２
の共線図の状態ではモータＭＧ１により消費される電力
を両モータの効率で割ったものから算出すればよい。な
お、プラネタリギヤ５２では機械摩擦などにより熱とし
てエネルギを損失するが、その損失量は全体量からみれ
ば極めて少なく、モータＭＧ１、ＭＧ２に用いた同期電
動機の効率は１００％に極めて近い。また、トランジス
タＴｒ１〜Ｔｒ１６のオン抵抗も極めて小さいものが知
られている。したがって、動力の変換効率は１００％に
極めて近いものとなる。

【００５０】再び、図９のフローチャートに戻る。ステ
ップ９０３では、レゾルバ７１により検出されたサンギ
ヤ軸の回転角度θs を読込む。ステップ９０４では、電
流検出器１９５、１９６により検出された電流値Ｉu1，
Ｉv1を読込む。ステップ９０５では下式の座標変換（三
相−二相変換）を行う。座標変換は永久磁石型の同期電
動機のｄ軸（直軸成分）とｑ軸（横軸成分）の電流値に
変換することであり、座標変換する理由は永久磁石型の
同期電動機において、ｄ軸およびｑ軸の電流がトルク制
御において本質的な量であるからである。始めから三相
のまま制御することも可能である。

【００５１】

【数１】

【００５２】次いでステップ９０６では電圧指令値の計
算を行う。すなわち、ステップ９０５で２軸の電流値に
変換した後、モータＭＧ１のトルク指令値Ｔctから求め
られる各軸に流れた電流値Ｉd1、Ｉq1と偏差ΔＩd1（＝
Ｉd1t −Ｉd1）、ΔＩq1（＝Ｉq1t −Ｉq1）を求め、各
軸の電圧指令値Ｖd1、Ｖq1を偏差ΔＩの比例分と偏差Δ
Ｉのｉ回分の累積分とから下式により求める。

【００５３】 Ｖd1＝ｋp1×ΔＩd1 ＋ Σｋi1×ΔＩd1 Ｖq1＝ｋp2×ΔＩq1 ＋ Σｋi2×ΔＩq1 ここで、ｋp1、ｋp2、ｋi1およびｋi2はモータの特性に
適合するよう設定されたそれぞれの係数である。次いで
ステップ９０７では電圧指令値の逆座標変換（二相−三
相変換）を下式により行い、実際にモータＭＧ１の三相
コイルに印加する電圧Ｖu1、Ｖv1、Ｖw1を求める。

【００５４】

【数２】

【００５５】次いでステップ９０８では第１の駆動回路
１９１のトランジスタＴr1〜Ｔr6のオンオフしてＰＷＭ
制御を実行する。モータＭＧ２に要求されるトルク指令
値の算出処理について説明する。図１３はモータＭＧ２
の制御ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは
動力出力装置２００におけるモータ制御装置１８０のモ
ータ制御ユニット（ＭＣＵ）１９０により所定の周期、
例えば１ｍｓ毎に実行される。先ず、ステップ１３０１
では、リングギヤ軸に出力すべきトルク指令値Ｔrtとモ
ータＭＧ１のトルク指令値Ｔm1t とを用いて下式からサ
ンギヤ軸に出力すべきトルク指令値であるモータＭＧ２
に要求されるトルク指令値Ｔat（＝Ｔm2t ）を求める。

【００５６】Ｔm2t ＝Ｔrt−Ｔm1t ／ρ ステップ１３０２では、レゾルバ７２により検出された
リングギヤ軸の回転角度θr を読込む。ステップ１３０
３では、電流検出器１９７、１９８により検出された電
流値Ｉu2，Ｉv2を読込む。ステップ１３０４では下式の
座標変換（三相−二相変換）を行う。座標変換は永久磁
石型の同期電動機のｄ軸（直軸成分）とｑ軸（横軸成
分）の電流値に変換することであり、座標変換する理由
は永久磁石型の同期電動機において、ｄ軸およびｑ軸の
電流がトルク制御において本質的な量であるからであ
る。始めから三相のまま制御することも可能である。

【００５７】

【数３】

【００５８】次いでステップ１３０５では電圧指令値の
計算を行う。すなわち、ステップ１３０４で２軸の電流
値に変換した後、モータＭＧ２のトルク指令値Ｔatから
求められる各軸に流れた電流値Ｉd2、Ｉq2と偏差ΔＩd2
（＝Ｉd2t −Ｉd2）、ΔＩq2（＝Ｉq2t −Ｉq2）を求
め、各軸の電圧指令値Ｖd2、Ｖq2を偏差ΔＩの比例分と
偏差ΔＩのｉ回分の累積分とから下式により求める。

【００５９】 Ｖd2＝ｋp1×ΔＩd2 ＋ Σｋi1×ΔＩd2 Ｖq2＝ｋp2×ΔＩq2 ＋ Σｋi2×ΔＩq2 ここで、ｋp1、ｋp2、ｋi1およびｋi2はモータの特性に
適合するよう設定されたそれぞれの係数である。次いで
ステップ１３０６では電圧指令値の逆座標変換（二相−
三相変換）を下式により行い、実際にモータＭＧ１の三
相コイルに印加する電圧Ｖu2、Ｖv2、Ｖw2を求める。

【００６０】

【数４】

【００６１】次いでステップ１３０７では第２の駆動回
路１９２のトランジスタＴr11 〜Ｔr16 のオンオフして
ＰＷＭ制御を実行する。以上説明したように、モータＭ
Ｇ１に要求されるトルク指令値Ｔctは図９のフローチャ
ートにおけるステップ９０２により、モータＭＧ２に要
求されるトルク指令値Ｔatは図１３のフローチャートに
おけるステップ１３０１によりそれぞれ算出される。こ
のように算出された要求トルク指令値Ｔct、Ｔatは、モ
ータＭＧ１、ＭＧ２の電流値に相当するので、イオン電
流に対するノイズ有無の判定は、要求トルク指令値Ｔc
t、Ｔatが所定値より大のとき、要求トルク指令値Ｔc
t、Ｔatの変化率（ｄＴct／ｄｔ、ｄＴat／ｄｔ）が所
定値より大のとき、または回生制動となるように要求ト
ルク指令値Ｔct、Ｔatが急激に０に設定されたときに、
ノイズが発生した（ノイズ有り）と判定する。

【００６２】なお、本発明が適用できるハイブリッド車
のシステムは上記実施例に限定されるものではない。本
発明は直列タイプ、並列タイプ、両者の共存タイプ等に
も適用可能である。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電流検出手段により検出された電動機および電動機制御
手段に流れる電流に応じて燃焼状態判定手段による判定
を禁止するので、電動機および電動機制御手段によるノ
イズの影響を受けたイオン電流の検出に基づく機関の燃
焼状態の誤判定を回避できる。

【００６４】以上説明したように、本発明によれば、ト
ルク指令値算出手段により検出された電動機に要求され
るトルクに応じて燃焼状態判定手段による判定を禁止す
るので、電動機および電動機制御手段によるノイズの影
響を受けたイオン電流の検出に基づく機関の燃焼状態の
誤判定を回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による内燃機関のイオン電流検出装置の
一実施形態の構成図である。

【図２】イオン電流を検出し失火とオン着火時に着火を
防止する電気回路系統を示す図である。

【図３】スイッチング素子の制御例を示すタイムチャー
トである。

【図４】失火判定制限ルーチンのフローチャートであ
る。

【図５】図１に示す機関とモータの動力出力装置の概略
構成図である。

【図６】プラネタリギヤの断面図である。

【図７】図５に示す動力出力装置のトルク制御ルーチン
のフローチャートである。

【図８】回転数Ｎr とアクセルペダルポジションＡＰと
からトルク指令値Ｔr を算出するマップを示す図であ
る。

【図９】モータＭＧ１の制御ルーチンのフローチャート
である。

【図１０】図５に示す動力出力装置における機関とリン
グギヤ軸の回転数およびトルクとの関係を示す図であ
る。

【図１１】図５に示す動力出力装置におけるプラネタリ
ギヤに結合された３軸の回転数とトルクの関係を示す第
１の共線図である。

【図１２】図５に示す動力出力装置におけるプラネタリ
ギヤに結合された３軸の回転数とトルクの関係を示す第
２の共線図である。

【図１３】モータＭＧ２の制御ルーチンのフローチャー
トである。

【図１４】イオン電流の電流波形を示す図であり、
（Ａ）は正常時、（Ｂ）はノイズ発生時のイオン電流の
電流波形を示す図ある。

【符号の説明】

１…シリンダブロック ２…ピストン ４…燃焼室 ５…吸気マニホルド ６…排気マニホルド １２…燃料噴射弁 １６…点火プラグ ３５…点火回路 ４０…電子制御ユニット（ＥＣＵ） ５１…クランク軸 ５２…プラネタリギヤ ６１…サンギヤ ６２…リングギヤ ６３…プラネタリピニオンギヤ ６４…プラネタリキャリア ７１、７２…レゾルバ １８０…モータ制御装置 １９０…モータ制御ユニット（ＭＣＵ） １９４…バッテリ １９５、１９６、１９７、１９８…電流検出器 ＭＧ１、ＭＧ２…モータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｐ 17/00 Ｅ (72)発明者 高岡 俊文 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 井上 敏夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 草田 正樹 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 鈴木 孝 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 山崎 誠 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−280411（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−308360（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136485（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−77758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−61930（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 29/02 F02D 29/06 F02D 45/00 368 F02P 17/12 B60K 6/02 - 6/04

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関と電動機の内少なくとも一方か
   ら出力された動力を駆動輪に伝達するよう制御する制御
   手段と、前記内燃機関の気筒に設けられた点火プラグの
   電極間に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出
   手段と、を備えた内燃機関のイオン電流検出装置におい
   て、 前記電動機および該電動機を駆動するための電動機制御
   手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、 前記イオン電流検出手段により検出されたイオン電流に
   基づいて前記内燃機関の燃焼状態を判定する燃焼状態判
   定手段と、 前記電流検出手段により検出された前記電動機および前
   記電動機制御手段に流れる電流に応じて前記燃焼状態判
   定手段による判定を禁止する燃焼状態判定制限手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関のイオン電流検出装
   置。
2. 【請求項２】 内燃機関と電動機の内少なくとも一方か
   ら出力された動力を駆動輪に伝達するよう制御する制御
   手段と、前記内燃機関の気筒に設けられた点火プラグの
   電極間に発生するイオン電流を検出するイオン電流検出
   手段と、を備えた内燃機関のイオン電流検出装置におい
   て、 前記電動機に要求されるトルク指令値を算出するトルク
   指令値算出手段と、 前記イオン電流検出手段により検出されたイオン電流に
   基づいて前記内燃機関の燃焼状態を判定する燃焼状態判
   定手段と、 前記トルク指令値算出手段により算出された前記電動機
   のトルク指令値に応じて前記燃焼状態判定手段による判
   定を禁止する燃焼状態判定制限手段と、 を備えたことを特徴とする内燃機関のイオン電流検出装
   置。
3. 【請求項３】 前記燃焼状態判定制限手段は、前記内燃
   機関の運転状態が、始動時や加減速時のときに前記燃焼
   状態判定手段による判定を禁止する請求項１または２に
   記載の内燃機関のイオン電流検出装置。
4. 【請求項４】 前記燃焼状態判定制限手段は、前記電動
   機が回生制動する期間に前記燃焼状態判定手段による判
   定を禁止する請求項１または２に記載の内燃機関のイオ
   ン電流検出装置。
5. 【請求項５】 前記イオン電流検出手段により検出され
   たイオン電流に応じて前記内燃機関を安定化させる機関
   安定化手段、をさらに備えた請求項１乃至４の何れか１
   項に記載の内燃機関のイオン電流検出装置。