JP3915335B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン及び電動機の一方又は両方を動力源として走行するハイブリッド車両に適用され、エンジンの運転に際し、その出力軸に連結された電動機又は発電機によりエンジンのトルク変動を打ち消すよう制振制御を実施する制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のハイブリッド車両にあっては、例えば動力源としてエンジンと電動機（モータ）とを搭載するものが知られている。また近年では、エンジンの運転に際し、エンジンのトルク変動（回転変動）を打ち消すように電動機のトルクを制御する、いわゆる制振制御を実施する技術が提案されている。この電動機による制振制御によれば、エンジンが発生するトルク変動を抑制し平滑的なものとすることができる。
【０００３】
ところで、エンジンを良好に運転するには、当該エンジンでの失火状態を検出する必要があり、失火検出の一手法として、従来より、エンジンの回転変動をモニタし、その回転変動量が所定の許容レベルを越えた時に、失火発生の旨を検出するものがある。
【０００４】
しかしながら、電動機による制振制御の実施時には、仮に多気筒エンジンのうちの一つの気筒が失火し、それに伴う回転変動が発生しても、その際の回転変動が直ちに抑制されて回転変動量が小さくなる。すると、上記回転変動量に基づく失火検出を行う場合に、失火検出が困難になるという問題を生ずる。それ故、失火しているにも拘わらずその失火を検出できず、エンジンに影響を及ぼす可能性があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、制振制御の実施に際しても正確な失火検出を行うと共に、良好なるエンジン運転を継続することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるハイブリッド車両の制御装置では、エンジンの運転に際し、その出力軸に連結された電動機又は発電機によりエンジンのトルク変動を打ち消すよう制振制御を実施する。そして、この制振制御を行う際にエンジンのトルク変動を打ち消すための電動機又は発電機のトルク補正量を算出し（トルク補正量算出手段）、該算出した電動機又は発電機のトルク補正量に基づいてエンジンの失火状態を検出する（失火検出手段）。このとき、電動機又は発電機のトルク補正量が所定値以上となる時に、エンジンの失火であると判定するとよい。
【０００７】
要するに、電動機又は発電機による制振制御時には、たとえエンジンの運転が不安定になり失火状態に陥っていてもエンジン出力軸上の回転変動が抑制され、その回転変動に基づいて失火検出を行うのは困難になるが、本発明によれば、制振制御時における電動機又は発電機のトルク補正量からエンジンの失火が検出されるので、正確な失火検出を行うと共に、良好なるエンジン運転を継続することができる。
【０００８】
また、前記失火検出手段は、エンジンの回転変動量と失火検出のためのしきい値とを比較して失火を検出するものであり、前記算出したトルク補正量に応じて前記しきい値を変更する。ここで、請求項２に記載したように、前記算出したトルク補正量が大きいほど、失火検出のためのしきい値を小さい値とするとよい。
【０００９】
つまり、電動機又は発電機の制振制御によりエンジン出力軸上の回転変動が抑制される際、回転変動量が小さくても失火している可能性があり、失火であれば回転挙動に現れる。そこで、この制振制御時に、電動機又は発電機のトルク補正量に応じて失火検出のためのしきい値を変更すれば、回転変動量が小さくても失火検出が可能となる。
【００１０】
一方、請求項３に記載の発明では、制振制御を行う際にエンジンのトルク変動を打ち消すための電動機又は発電機のトルク補正量を算出し、エンジンの回転変動量によりエンジンの失火状態を検出する第１の失火検出と、前記算出した電動機又は発電機のトルク補正量によりエンジンの失火状態を検出する第２の失火検出との何れかを実施する。また、エンジン運転状態に基づいて前記第１及び第２の失火検出を切り換える。
【００１１】
この場合特に、請求項４に記載したように、エンジンが低負荷又は低回転状態にある時、前記第２の失火検出にて電動機又は発電機のトルク補正量による失火検出を行わせ、それ以外の時、前記第１の失火検出にて回転変動による失火検出を行わせるとよい。
【００１２】
前述の通り電動機又は発電機による制振制御時には、エンジン出力軸上の回転変動が抑制され、その回転変動に基づいて失火検出を行うのが困難となり、特にエンジンの低負荷又は低回転状態ではその傾向が顕著になる。また、エンジンの高負荷又は高回転状態では、制振制御時のトルク補正量が増大するため、その制御性が低下する。これに対し、請求項３，４の発明によれば、エンジン運転状態に応じて、回転変動量に基づく第１の失火検出と、トルク補正量に基づく第２の失火検出とを切り換えるので、何れのエンジン運転域においても正確な失火検出を行うと共に、良好なるエンジン運転を継続することができる。
【００１３】
また、請求項５に記載したように、制振制御時における電動機又は発電機のトルク補正量を他の気筒と比較してその差が所定値以上の時に失火と判定するようにしてもよい。特に請求項６に記載の発明では、エンジン出力軸に同期したパルサの回転を検出する回転センサを備え、パルサの同じ歯により回転変動が検出できる気筒同士でトルク補正量を比較して失火判定を行うので、回転センサの製造ばらつきによる誤差を排除してトルク補正量の比較を行うことができ、精度の高い失火判定が実施できる。
【００１４】
請求項７に記載の発明では、失火有りと検出された時、エンジン吸気管に設けられたスロットル弁の開度を増大させるので、エンジン回転数が上昇して発電が促進され、電動機又は発電機の負担が軽減される。
【００１５】
バッテリ残存容量の低下時に電動機又は発電機による制振制御を実施すると、電圧低下前と比べてトルク補正量が不用意に増加してしまうが、その際、電動機又は発電機による制振制御を実施しないこととすれば（請求項８）、上記不具合が解消され、トルク補正量を用いた失火検出が好適に実施できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
（第１の実施の形態）
本実施の形態におけるハイブリッド車両制御システムは、一般にパラレルハイブリッドシステムとして知られるパワートレインを適用し、その構成を図１に示す。
【００１７】
図１において、ハイブリッド車両は主要な構成として、エンジン１０、モータジェネレータ（発電電動機）１１、インバータ１２及びバッテリ１３を備える。エンジン１０は、例えば火花点火式４気筒ガソリンエンジンよりなり、図示しない変速機を併せ持つ。エンジン１０のクランク軸（出力軸）１４にはモータジェネレータ１１が接続され、モータジェネレータ１１は、エンジン始動時、加速時、軽負荷走行時には電動機として作動して動力をアシストし、減速状態等では発電機として作動してその発電電力をバッテリ１３に充電したり、各種電子機器に電力を供給したりする。モータジェネレータ１１の出力は、公知の差動ギヤ装置１５を介して車両左右の駆動輪１６に伝達される。インバータ１２は、バッテリ１３から供給される直流電力を交流に変換し、モータジェネレータ１１を駆動する。
【００１８】
本システムの制御系としては、エンジン制御を行うエンジンＥＣＵ２１と、モータ制御を行うモータＥＣＵ２２と、システム全体を統括するハイブリッドＥＣＵ２３とを備える。これらＥＣＵ２１〜２３は何れもマイクロコンピュータを主体とする論理演算回路として構成されており、エンジンＥＣＵ２１とハイブリッドＥＣＵ２３間、モータＥＣＵ２２とハイブリッドＥＣＵ２３間はそれぞれ、相互に通信可能に接続されている。
【００１９】
エンジンＥＣＵ２１には、エンジン運転状態を検出するための各種センサ等が接続されている。このうち、クランク角センサ３１は、クランク軸１４に取り付けられ外周に多数の歯を持つパルサ（回転板）と、その多数の歯の通過を検出する電磁ピックアップとからなり（但し何れも図示略）、例えば３０°ＣＡ毎にクランク角検出パルスを出力する。また、スロットル開度センサ３２は、エンジン吸気管に設けられたスロットル弁の開度を検出し、エアフローメータ３３は、吸入空気量を検出する。なお、エアフローメータ３３に代えて吸気管圧力センサを用いる構成でもよい。更に、エンジンＥＣＵ２１には、電気負荷の状態を検出するための電気負荷スイッチ３４や、エアコンの状態を検出するためのエアコンスイッチ３５が接続されている。
【００２０】
エンジンＥＣＵ２１は、上記各センサ等の検出信号（クランク角信号、スロットル開度信号、吸入空気量信号、電気負荷信号、エアコン信号）を入力し、これら各信号に基づいてエンジン運転状態を制御する。すなわち、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度の各制御信号を演算し、これら制御信号により図示しないインジェクタ、点火プラグ、スロットルアクチュエータを制御する。
【００２１】
また、モータＥＣＵ２２は、その時々の車両走行状態に基づき、インバータ１２を介してモータジェネレータ１１を制御する。すなわち、例えば車速、アクセル開度、変速機のシフト位置、バッテリ残量等に応じてトルク指令値を演算し、そのトルク指令値を所定の変調周波数（ＰＷＭ周波数）の下でＰＷＭ変換してモータジェネレータ１１の駆動を制御する。なお、バッテリ残量計３６以外、車速センサ、アクセル開度センサ、シフト位置センサ等については便宜上、図示を省略している。
【００２２】
また、本モータＥＣＵ２２は、エンジン１０のトルク変動（回転変動）を打ち消すための制振制御を実施する。つまり、エンジン１０のトルク変動が生じた際、そのトルク変動に対して逆位相のトルク補正量を設定し、そのトルク補正量にてその時々のモータジェネレータ１１のトルク指令値を補正する。これにより、エンジン１０のトルク変動が抑制され、円滑なるトルク制御が実現できるようになっている。
【００２３】
ハイブリッドＥＣＵ２３は、エンジンＥＣＵ２１とモータＥＣＵ２２とで互いに必要とする各種パラメータを通信により受け渡しさせる。これにより、エンジンＥＣＵ２１では、制振制御を含むモータジェネレータ１１の制御状況が把握でき、他方、モータＥＣＵ２２では、エンジン回転変動を含むエンジン運転状況が把握できる。
【００２４】
次に、本制御システムの作用を説明する。
図２は、モータジェネレータ１１のトルク補正量演算ルーチンを示すフローチャートであり、本ルーチンはモータＥＣＵ２２により例えば１８０°ＣＡに１回実行される。但し、その実行の周期は任意であり、所定時間毎（例えば８ｍｓ毎）に実行してもよい。
【００２５】
先ずステップ１０１では、トルク補正量演算の実行条件が成立しているか否かを判断する。ここで実行条件としては、
（１）燃料カット中でない、
（２）アイドルＯＮ、スロットル開度が所定値以下、吸入空気量が所定値以下である等、エンジン１０の燃焼が比較的不安定な運転状態である、
（３）エンジン回転数が所定値以下である、
（４）過渡時（スロットル開度又は吸入空気量の変化大の時、エアコンのＯＮ／ＯＦＦ切り換え時、電気負荷変化時）でない、
（５）ラフロード走行中でない、
（６）バッテリ残量が所定値以上である、
等々を含む。なお上記（５）の条件は、図示しない加速度センサの検出信号から判断される。
【００２６】
次に、ステップ１０２では、今現在、所定のクランク角になっているか否かを判別する。本実施の形態の場合、今現在のクランク角位置がＡＴＤＣ（上死点後）９０°ＣＡであるか否かを判別する。このクランク角判定の位置は、爆発後の回転挙動がモニタできるクランク角位置であれば任意で良い。理想的には、失火時における回転変動の挙動が最もよく現れる、次の点火時期の直前が良いと考える。
【００２７】
ステップ１０１，１０２が共にＹＥＳであれば、ステップ１０３に進み、エンジンクランク軸の回転変動量ΔＮＥを算出する。すなわち、
ΔＮＥ＝ＮＥ−（ＮＥａｖｅ＋Ｃ） ・・・（１）
として、回転変動量ΔＮＥを算出する。（１）式において、ＮＥａｖｅは、エンジン回転数ＮＥの平均値であり、例えば今回を含め、過去４回のＮＥの平均値から演算される。ＮＥａｖｅに代えて、なまし値を用いてもよい。また、Ｃは、過渡時のＮＥ変化に応じて平均値ＮＥａｖｅを補正するための過渡時補正量であり、スロットル開度変化量や吸入空気量変化量といったエンジン負荷変化量に基づいて設定される。具体的には、図５に示すように、エンジン負荷が増加側に変化する場合、過渡時補正量Ｃが正の値で設定され、逆に、エンジン負荷が減少側に変化する場合、過渡時補正量Ｃが負の値で設定される。
【００２８】
その後、ステップ１０４では、回転変動量の絶対値｜ΔＮＥ｜が所定値Ｋ１を越えるか否かを判別する。｜ΔＮＥ｜＞Ｋ１の場合、回転変動抑制のための制振制御が必要であるとみなしてステップ１０５に進み、モータジェネレータ１１のトルク補正量ＴＭを算出する。すなわち、
ＴＭ＝ＴＭ＋ＣＴＭ ・・・（２）
として、トルク補正量ＴＭを算出する。（２）式において、ＣＴＭは、回転変動量ΔＮＥに応じてトルク補正量を増減するための修正量である。具体的には、図６に示すように、回転変動量ΔＮＥが増加する場合、修正量ＣＴＭを負の値とし、トルク補正量ＴＭを減少側に修正する。また、回転変動量ΔＮＥが減少する場合、修正量ＣＴＭを正の値とし、トルク補正量ＴＭを増加側に修正する。
【００２９】
なお、失火気筒がある時にそれをドライバに認識させるべく、その失火気筒に対するトルク補正量ＴＭを更に減少側に補正してもよい。すなわち、失火無しの時０、失火有りの時負の値となる補正値を用意し、その補正値を上記トルク補正量ＴＭに加算する。これにより、失火気筒に対する制振制御のトルク補正量ＴＭは、失火していない時と比べて少なめになり、その際、エンジン１０のトルク変動（回転変動）が若干残るため、ドライバは失火発生を認識できる。
【００３０】
上記の如く算出したトルク補正量ＴＭにより、その時々のモータジェネレータ１１のトルク指令値が補正され、補正後のトルク指令値によりモータジェネレータ１１の駆動が制御される。
【００３１】
次に、失火検出ルーチンを図３及び図４のフローチャートに従い説明する。このルーチンは、エンジンＥＣＵ２１により例えば１８０°ＣＡに１回実施される。
【００３２】
先ず図３のステップ２０１では、失火検出の実行条件が成立しているか否かを判別する。ここで、失火検出の実行条件としては、
（１）水温＞所定値である、
（２）過渡時ではない、
（３）インバータ１２のＰＷＭ周波数の切り換え時でない、
（４）ラフロード走行中でない、
等々を含む。
【００３３】
また、ステップ２０１がＹＥＳであることを条件に、ステップ２０２では、モータＥＣＵ２２による制振制御が実施中であるか否かを判別する。なお、制振制御の実施中とは、前記図２のステップ１０４がＹＥＳである場合に相当する。また、ステップ２０３では、今現在のエンジン運転状態が低負荷又は低回転状態であるか否かを判別する。
【００３４】
ステップ２０２，２０３の何れかがＮＯの場合、ステップ２０４に進み、エンジン１０の回転変動量に基づき、周知の失火検出を実施する。例えば、クランク角センサ３１の検出結果に基づいて各気筒における特定クランク角位置での回転変動量を検出し、その回転変動量が失火判定のための所定のしきい値以上であるか否かを判別する。そして、回転変動量がしきい値を越え、失火有りと判断される場合、ステップ２０５を肯定判別してステップ２０９に進む。
【００３５】
因みに、制振制御の実施中であってもエンジン運転状態が低負荷又は低回転状態にない場合（ステップ２０２がＹＥＳ、ステップ２０３がＮＯの場合）、換言すれば、高負荷又は高回転状態等で制振制御が実施される場合、その運転状態ではトルク補正量ＴＭが増大し、制振制御の制御性が低下すると考えられる。そこで、制振制御時のトルク補正量ＴＭに基づく、後述の失火検出を行わず、それに代えて従来方式の回転変動量に基づく失火検出を行う。また、高負荷又は高回転状態等で制振制御が実施される場合、失火検出自体を行わないようにしてもよい。
【００３６】
一方、ステップ２０２，２０３が共にＹＥＳの場合、ステップ２０６に進み、前記図２のステップ１０５で算出したモータジェネレータ１１のトルク補正量ＴＭをメモリ（ＲＡＭ）の所定領域に格納する。すなわち、最新のトルク補正量ＴＭをＴＭ１、１回前のトルク補正量ＴＭ１をＴＭ２、２回前のトルク補正量ＴＭ２をＴＭ３とし、それらＴＭ１〜ＴＭ３をＲＡＭに記憶する。
【００３７】
その後、ステップ２０７，２０８では、トルク補正量ＴＭに基づく失火検出を実施する。詳細には、ステップ２０７では、トルク補正量ＴＭ１（今回値）と所定値Ｋ２とを比較し、ＴＭ１＞Ｋ２であれば、失火と判断し、ステップ２０９に進む。また、ステップ２０８では、ＴＭ１−ＴＭ３（今回値−前々回値）と所定値Ｋ３とを比較し、ＴＭ１−ＴＭ３＞Ｋ３であれば、失火と判断し、ステップ２０９に進む。ステップ２０７，２０８が共にＮＯの場合には、失火発生していないとみなし、そのまま本ルーチンを終了する。
【００３８】
なお、ＴＭ１−ＴＭ３の値は、今回の燃焼気筒のトルク補正量と前々回の燃焼気筒のトルク補正量との差であり、ステップ２０８は、３６０°ＣＡ離れた気筒間でのトルク補正量を比較していることに相当する。この場合、クランク角センサ３１は、１周３６０°ＣＡのパルサを用いて回転数を検出するため、３６０°ＣＡ離れた気筒は、何れもパルサ上の同じ歯を検出して回転変動量を計測していることとなる。それ故、ＴＭ１−ＴＭ３の値は、パルサの歯間ばらつき等、クランク角センサ３１の製造ばらつき分の誤差を排除した値となり、精度の高い失火判定が実施できる。
【００３９】
ステップ２０９では、今回の失火検出の直前に点火した気筒を、失火気筒としてＲＡＭに記憶する。このとき併せて、気筒毎に失火回数をカウントし、その値をＲＡＭに記憶する。
【００４０】
上記の如く失火判定が行われ、その失火気筒が記憶された後、図４のステップ２１０に進み、それ以降のフェールセーフ処理を実施する。
詳細には、ステップ２１０では、各気筒について失火検出の処理が所定回数（本実施の形態では２００回）ずつ実施されたか否かを判別し、ＮＯの場合、そのまま本ルーチンを終了する。また、ＹＥＳの場合、ステップ２１１に進み、失火回数が５回以上となる気筒が存在するか否かを判別する。そして、失火回数が５回以上となる気筒があれば、ステップ２１２に進み、図示しない異常警告灯（ＭＩＬ：Malfunction Indicator Light ）を点灯させる。
【００４１】
その後、ステップ２１３では、失火回数が５０回以上となる気筒が存在するか否かを判別する。そして、失火回数が５０回以上となる気筒があれば、ステップ２１４に進み、目標スロットル開度を増大する。つまり、失火時にはモータジェネレータ１１の負担が大きくなるため、発電を促進するためにスロットル開度を増加させ、エンジン回転数を上昇させる。スロットル開度の増加量は、失火気筒数に応じて変え、失火気筒数が多いほど多くするとよい。
【００４２】
続くステップ２１５では、失火気筒に対する燃料噴射及び点火を禁止する。つまり、失火気筒に対して燃料噴射及び点火を継続すると、未燃燃料がエンジン排気管に配設された触媒コンバータ（図示略）に付着し、その未燃燃料が燃焼することで当該触媒コンバータが溶損するおそれがあるが、ステップ２１５の処理によりこうした不具合が解消される。
【００４３】
また、失火の際、その失火気筒分のトルク低減分を補うべく、一時的にモータジェネレータ１１の出力を増量補正したり、吸入空気量を増加させたりすることで、退避走行させることとしてもよい。
【００４４】
その後、ステップ２１６では、失火検出の処理回数、失火回数をカウントするためのカウンタをクリアし、本ルーチンを終了する。ステップ２１１，２１３がＮＯの場合にも同様にステップ２１６の後、本ルーチンを終了する。
【００４５】
なお本実施の形態では、図２のステップ１０５が本発明のトルク補正量算出手段に相当し、図３のステップ２０７，２０８が失火検出手段に相当する。また、図３のステップ２０４が「第１の失火検出」、ステップ２０７，２０８が「第２の失火検出」に相当し、ステップ２０３が切換手段に相当する。
【００４６】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（イ）制振制御時のトルク補正量ＴＭに応じてエンジン１０の失火状態を検出するようにしたので、制振制御時の回転変動抑制により失火検出が困難になるといった不都合はなく、正確な失火検出を行うと共に、良好なるエンジン運転を継続することができる。
【００４７】
（ロ）エンジン１０が低負荷又は低回転状態にある時、トルク補正量ＴＭによる失火検出（第２の失火検出）を行い、それ以外の時、エンジン１０の回転変動量による従来の失火検出（第１の失火検出）を行うようにしたので、何れのエンジン運転域においても正確な失火検出を行うことができる。
【００４８】
（ハ）３６０°ＣＡ離れた気筒同士でトルク補正量ＴＭを比較し、失火判定を行ったので、クランク角センサ３１の製造ばらつきによる誤差を排除してトルク補正量ＴＭの比較を行うことができ、精度の高い失火判定が実施できる。
【００４９】
（ニ）失火有りと検出された時、目標スロットル開度を増大させるので、エンジン回転数が上昇して発電が促進され、モータジェネレータ１１の負担が軽減される。
【００５０】
（ホ）バッテリ残量（残存容量）が所定値以上である場合にのみ、制振制御を実施するので、バッテリ残量の低下が原因でトルク補正量ＴＭが不用意に増加するといった不具合が回避され、トルク補正量ＴＭを用いた失火検出が好適に実施できる。
【００５１】
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、回転変動量に応じて失火検出を行うこととし、その際、制振制御時のトルク補正量ＴＭに基づいて失火検出のためのしきい値を変更することを特徴とする。以下、第１の実施の形態との相異点のみを説明する。
【００５２】
図７は、失火検出ルーチンの一部を示すフローチャートであり、この処理は、例えば前記図３のステップ２０２〜２０９の処理に置き換えて実施される。
さて、ステップ３０１では、モータＥＣＵ２２による制振制御が実施中であるか否かを判別する。ステップ３０１がＹＥＳの場合、ステップ３０２に進み、失火検出のためのしきい値をトルク補正量ＴＭに応じて変更する。このとき、トルク補正量ＴＭが大きいほど、しきい値を小さい値とする。また、ステップ３０１がＮＯの場合、ステップ３０２を読み飛ばす。
【００５３】
その後、ステップ３０３では、エンジン１０の回転変動量に基づき、周知の失火検出を実施する。例えば、各気筒における特定クランク角位置での回転変動量を検出し、その回転変動量が失火判定のためのしきい値以上であるか否かを判別する。このとき、制振制御の実施中であれば、前記ステップ３０２で設定したしきい値を使う。
【００５４】
そして、回転変動量がしきい値を越え、失火有りと判断される場合、ステップ３０４を肯定判別してステップ３０５に進む。ステップ３０５では、今回の失火検出の直前に点火した気筒を、失火気筒としてＲＡＭに記憶する。このとき併せて、気筒毎に失火回数をカウントし、その値をＲＡＭに記憶する。その後、既述の通りフェールセーフ処理を実施する。
【００５５】
以上第２の実施の形態によれば、制振制御の実施に際し、トルク補正量ＴＭに応じて失火検出のためのしきい値を変更するので、制振制御によりエンジン１０の回転変動が抑制されてその変動量が小さくなっても失火検出が可能となる。なお、上記の通りトルク補正量ＴＭに応じて変更されるしきい値は、第１の実施の形態における図３のステップ２０４部分に適用しても有効である。
【００５６】
（第３の実施の形態）
本実施の形態では、シリーズハイブリッドシステムで構成されるハイブリッド車両への適用例を説明する。
【００５７】
図８は、本実施の形態におけるハイブリッド車両制御システムの概略構成図である。但し図８において、前記図１と重複する構成については図示の一部を省略している。
【００５８】
前記図１との相異点として図８では、エンジン１０のクランク軸１４にジェネレータ（発電機）４１が接続され、エンジン１０の運転によりジェネレータ４１が発電し、バッテリ１３が充電される。モータ（電動機）４２はジェネレータ４１とは別に制御され、このモータ４２により駆動輪１６が駆動される。
【００５９】
本構成の場合、ジェネレータ４１による制振制御を実施することで、エンジン１０のトルク変動（回転変動）が抑制される。そして、ジェネレータ４１による制振制御のトルク補正量に基づいて失火検出が実施される。なお、失火検出の手順は、前記図３，図４の処理、又は図７の処理に準ずるためその説明を省略する。
【００６０】
以上第３の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、制振制御時の回転変動抑制により失火検出が困難になるといった不都合はなく、正確な失火検出を行うと共に、良好なるエンジン運転を継続することができる。
【００６１】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、図３のステップ２０７，２０８で失火判定を行ったが、このうち何れか一方のみを実施してもよい。また、ステップ２０８の処理では、３６０°ＣＡ離れた燃焼気筒間のトルク補正量の差（ＴＭ１−ＴＭ３）により失火判定を行ったが、これを変更する。例えば、７２０°ＣＡ、１０８０°ＣＡ離れた燃焼気筒間のトルク補正量の差により失火検出を行ってもよい（但し、７２０°ＣＡの場合は同一気筒）。また、回転センサとして、クランク角センサ３１に代えてカム角センサを用いてもよい。
【００６２】
上記実施の形態では、モータＥＣＵ２２でトルク補正量を演算し、エンジンＥＣＵ２１で失火検出を実施したが、これら各処理をハイブリッドＥＣＵ２３で統括的に実施する構成としてもよい。
【００６３】
パラレルハイブリッドシステム、シリーズハイブリッドシステムについて本発明が適用できる旨を上述したが、その他にも、これら両システムを合わせた、パラレル・シリーズハイブリッドシステムにも適用できる。また、ハイブリッドシステムに適用されるエンジンを、他の気筒数のエンジンに変更したり、ディーゼルエンジンに変更したりすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態におけるハイブリッド車両制御システムの概要を示す構成図。
【図２】トルク補正量演算ルーチンを示すフローチャート。
【図３】失火検出ルーチンを示すフローチャート。
【図４】図３に続き、失火検出ルーチンを示すフローチャート。
【図５】過渡時補正量Ｃを設定するための図。
【図６】トルク補正量の修正量ＣＴＭを設定するための図。
【図７】第２の実施の形態における失火検出ルーチンの一部を示すフローチャート。
【図８】第３の実施の形態におけるハイブリッド車両制御システムを示す構成図。
【符号の説明】
１０…エンジン、１１…モータジェネレータ、１３…バッテリ、１４…クランク軸、２１…エンジンＥＣＵ、２２…モータＥＣＵ、２３…ハイブリッドＥＣＵ、３１…クランク角センサ（回転センサ）、４１…ジェネレータ、４２…モータ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン及び電動機の一方又は両方を動力源として走行するハイブリッド車両に適用され、エンジンの運転に際し、その出力軸に連結された電動機又は発電機によりエンジンのトルク変動を打ち消すよう制振制御を実施する制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のハイブリッド車両にあっては、例えば動力源としてエンジンと電動機（モータ）とを搭載するものが知られている。また近年では、エンジンの運転に際し、エンジンのトルク変動（回転変動）を打ち消すように電動機のトルクを制御する、いわゆる制振制御を実施する技術が提案されている。この電動機による制振制御によれば、エンジンが発生するトルク変動を抑制し平滑的なものとすることができる。
【０００３】
ところで、エンジンを良好に運転するには、当該エンジンでの失火状態を検出する必要があり、失火検出の一手法として、従来より、エンジンの回転変動をモニタし、その回転変動量が所定の許容レベルを越えた時に、失火発生の旨を検出するものがある。
【０００４】
しかしながら、電動機による制振制御の実施時には、仮に多気筒エンジンのうちの一つの気筒が失火し、それに伴う回転変動が発生しても、その際の回転変動が直ちに抑制されて回転変動量が小さくなる。すると、上記回転変動量に基づく失火検出を行う場合に、失火検出が困難になるという問題を生ずる。それ故、失火しているにも拘わらずその失火を検出できず、エンジンに影響を及ぼす可能性があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に着目してなされたものであって、制振制御の実施に際しても正確な失火検出を行うと共に、良好なるエンジン運転を継続することができるハイブリッド車両の制御装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明におけるハイブリッド車両の制御装置では、エンジンの運転に際し、その出力軸に連結された電動機又は発電機によりエンジンのトルク変動を打ち消すよう制振制御を実施する。そして、この制振制御を行う際にエンジンのトルク変動を打ち消すための電動機又は発電機のトルク補正量を算出し（トルク補正量算出手段）、該算出した電動機又は発電機のトルク補正量に基づいてエンジンの失火状態を検出する（失火検出手段）。このとき、電動機又は発電機のトルク補正量が所定値以上となる時に、エンジンの失火であると判定するとよい。
【０００７】
要するに、電動機又は発電機による制振制御時には、たとえエンジンの運転が不安定になり失火状態に陥っていてもエンジン出力軸上の回転変動が抑制され、その回転変動に基づいて失火検出を行うのは困難になるが、本発明によれば、制振制御時における電動機又は発電機のトルク補正量からエンジンの失火が検出されるので、正確な失火検出を行うと共に、良好なるエンジン運転を継続することができる。
【０００８】
また、前記失火検出手段は、エンジンの回転変動量と失火検出のためのしきい値とを比較して失火を検出するものであり、前記算出したトルク補正量に応じて前記しきい値を変更する。ここで、請求項２に記載したように、前記算出したトルク補正量が大きいほど、失火検出のためのしきい値を小さい値とするとよい。
【０００９】
つまり、電動機又は発電機の制振制御によりエンジン出力軸上の回転変動が抑制される際、回転変動量が小さくても失火している可能性があり、失火であれば回転挙動に現れる。そこで、この制振制御時に、電動機又は発電機のトルク補正量に応じて失火検出のためのしきい値を変更すれば、回転変動量が小さくても失火検出が可能となる。
【００１０】
一方、請求項３に記載の発明では、制振制御を行う際にエンジンのトルク変動を打ち消すための電動機又は発電機のトルク補正量を算出し、エンジンの回転変動量によりエンジンの失火状態を検出する第１の失火検出と、前記算出した電動機又は発電機のトルク補正量によりエンジンの失火状態を検出する第２の失火検出との何れかを実施する。また、エンジン運転状態に基づいて前記第１及び第２の失火検出を切り換える。
【００１１】
この場合特に、請求項４に記載したように、エンジンが低負荷又は低回転状態にある時、前記第２の失火検出にて電動機又は発電機のトルク補正量による失火検出を行わせ、それ以外の時、前記第１の失火検出にて回転変動による失火検出を行わせるとよい。
【００１２】
前述の通り電動機又は発電機による制振制御時には、エンジン出力軸上の回転変動が抑制され、その回転変動に基づいて失火検出を行うのが困難となり、特にエンジンの低負荷又は低回転状態ではその傾向が顕著になる。また、エンジンの高負荷又は高回転状態では、制振制御時のトルク補正量が増大するため、その制御性が低下する。これに対し、請求項３，４の発明によれば、エンジン運転状態に応じて、回転変動量に基づく第１の失火検出と、トルク補正量に基づく第２の失火検出とを切り換えるので、何れのエンジン運転域においても正確な失火検出を行うと共に、良好なるエンジン運転を継続することができる。
【００１３】
また、請求項５に記載したように、制振制御時における電動機又は発電機のトルク補正量を他の気筒と比較してその差が所定値以上の時に失火と判定するようにしてもよい。特に請求項６に記載の発明では、エンジン出力軸に同期したパルサの回転を検出する回転センサを備え、パルサの同じ歯により回転変動が検出できる気筒同士でトルク補正量を比較して失火判定を行うので、回転センサの製造ばらつきによる誤差を排除してトルク補正量の比較を行うことができ、精度の高い失火判定が実施できる。
【００１４】
請求項７に記載の発明では、失火有りと検出された時、エンジン吸気管に設けられたスロットル弁の開度を増大させるので、エンジン回転数が上昇して発電が促進され、電動機又は発電機の負担が軽減される。
【００１５】
バッテリ残存容量の低下時に電動機又は発電機による制振制御を実施すると、電圧低下前と比べてトルク補正量が不用意に増加してしまうが、その際、電動機又は発電機による制振制御を実施しないこととすれば（請求項８）、上記不具合が解消され、トルク補正量を用いた失火検出が好適に実施できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体化した実施の形態を図面に従って説明する。
（第１の実施の形態）
本実施の形態におけるハイブリッド車両制御システムは、一般にパラレルハイブリッドシステムとして知られるパワートレインを適用し、その構成を図１に示す。
【００１７】
図１において、ハイブリッド車両は主要な構成として、エンジン１０、モータジェネレータ（発電電動機）１１、インバータ１２及びバッテリ１３を備える。エンジン１０は、例えば火花点火式４気筒ガソリンエンジンよりなり、図示しない変速機を併せ持つ。エンジン１０のクランク軸（出力軸）１４にはモータジェネレータ１１が接続され、モータジェネレータ１１は、エンジン始動時、加速時、軽負荷走行時には電動機として作動して動力をアシストし、減速状態等では発電機として作動してその発電電力をバッテリ１３に充電したり、各種電子機器に電力を供給したりする。モータジェネレータ１１の出力は、公知の差動ギヤ装置１５を介して車両左右の駆動輪１６に伝達される。インバータ１２は、バッテリ１３から供給される直流電力を交流に変換し、モータジェネレータ１１を駆動する。
【００１８】
本システムの制御系としては、エンジン制御を行うエンジンＥＣＵ２１と、モータ制御を行うモータＥＣＵ２２と、システム全体を統括するハイブリッドＥＣＵ２３とを備える。これらＥＣＵ２１〜２３は何れもマイクロコンピュータを主体とする論理演算回路として構成されており、エンジンＥＣＵ２１とハイブリッドＥＣＵ２３間、モータＥＣＵ２２とハイブリッドＥＣＵ２３間はそれぞれ、相互に通信可能に接続されている。
【００１９】
エンジンＥＣＵ２１には、エンジン運転状態を検出するための各種センサ等が接続されている。このうち、クランク角センサ３１は、クランク軸１４に取り付けられ外周に多数の歯を持つパルサ（回転板）と、その多数の歯の通過を検出する電磁ピックアップとからなり（但し何れも図示略）、例えば３０°ＣＡ毎にクランク角検出パルスを出力する。また、スロットル開度センサ３２は、エンジン吸気管に設けられたスロットル弁の開度を検出し、エアフローメータ３３は、吸入空気量を検出する。なお、エアフローメータ３３に代えて吸気管圧力センサを用いる構成でもよい。更に、エンジンＥＣＵ２１には、電気負荷の状態を検出するための電気負荷スイッチ３４や、エアコンの状態を検出するためのエアコンスイッチ３５が接続されている。
【００２０】
エンジンＥＣＵ２１は、上記各センサ等の検出信号（クランク角信号、スロットル開度信号、吸入空気量信号、電気負荷信号、エアコン信号）を入力し、これら各信号に基づいてエンジン運転状態を制御する。すなわち、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度の各制御信号を演算し、これら制御信号により図示しないインジェクタ、点火プラグ、スロットルアクチュエータを制御する。
【００２１】
また、モータＥＣＵ２２は、その時々の車両走行状態に基づき、インバータ１２を介してモータジェネレータ１１を制御する。すなわち、例えば車速、アクセル開度、変速機のシフト位置、バッテリ残量等に応じてトルク指令値を演算し、そのトルク指令値を所定の変調周波数（ＰＷＭ周波数）の下でＰＷＭ変換してモータジェネレータ１１の駆動を制御する。なお、バッテリ残量計３６以外、車速センサ、アクセル開度センサ、シフト位置センサ等については便宜上、図示を省略している。
【００２２】
また、本モータＥＣＵ２２は、エンジン１０のトルク変動（回転変動）を打ち消すための制振制御を実施する。つまり、エンジン１０のトルク変動が生じた際、そのトルク変動に対して逆位相のトルク補正量を設定し、そのトルク補正量にてその時々のモータジェネレータ１１のトルク指令値を補正する。これにより、エンジン１０のトルク変動が抑制され、円滑なるトルク制御が実現できるようになっている。
【００２３】
ハイブリッドＥＣＵ２３は、エンジンＥＣＵ２１とモータＥＣＵ２２とで互いに必要とする各種パラメータを通信により受け渡しさせる。これにより、エンジンＥＣＵ２１では、制振制御を含むモータジェネレータ１１の制御状況が把握でき、他方、モータＥＣＵ２２では、エンジン回転変動を含むエンジン運転状況が把握できる。
【００２４】
次に、本制御システムの作用を説明する。
図２は、モータジェネレータ１１のトルク補正量演算ルーチンを示すフローチャートであり、本ルーチンはモータＥＣＵ２２により例えば１８０°ＣＡに１回実行される。但し、その実行の周期は任意であり、所定時間毎（例えば８ｍｓ毎）に実行してもよい。
【００２５】
先ずステップ１０１では、トルク補正量演算の実行条件が成立しているか否かを判断する。ここで実行条件としては、
（１）燃料カット中でない、
（２）アイドルＯＮ、スロットル開度が所定値以下、吸入空気量が所定値以下である等、エンジン１０の燃焼が比較的不安定な運転状態である、
（３）エンジン回転数が所定値以下である、
（４）過渡時（スロットル開度又は吸入空気量の変化大の時、エアコンのＯＮ／ＯＦＦ切り換え時、電気負荷変化時）でない、
（５）ラフロード走行中でない、
（６）バッテリ残量が所定値以上である、
等々を含む。なお上記（５）の条件は、図示しない加速度センサの検出信号から判断される。
【００２６】
次に、ステップ１０２では、今現在、所定のクランク角になっているか否かを判別する。本実施の形態の場合、今現在のクランク角位置がＡＴＤＣ（上死点後）９０°ＣＡであるか否かを判別する。このクランク角判定の位置は、爆発後の回転挙動がモニタできるクランク角位置であれば任意で良い。理想的には、失火時における回転変動の挙動が最もよく現れる、次の点火時期の直前が良いと考える。
【００２７】
ステップ１０１，１０２が共にＹＥＳであれば、ステップ１０３に進み、エンジンクランク軸の回転変動量ΔＮＥを算出する。すなわち、
ΔＮＥ＝ＮＥ−（ＮＥａｖｅ＋Ｃ） ・・・（１）
として、回転変動量ΔＮＥを算出する。（１）式において、ＮＥａｖｅは、エンジン回転数ＮＥの平均値であり、例えば今回を含め、過去４回のＮＥの平均値から演算される。ＮＥａｖｅに代えて、なまし値を用いてもよい。また、Ｃは、過渡時のＮＥ変化に応じて平均値ＮＥａｖｅを補正するための過渡時補正量であり、スロットル開度変化量や吸入空気量変化量といったエンジン負荷変化量に基づいて設定される。具体的には、図５に示すように、エンジン負荷が増加側に変化する場合、過渡時補正量Ｃが正の値で設定され、逆に、エンジン負荷が減少側に変化する場合、過渡時補正量Ｃが負の値で設定される。
【００２８】
その後、ステップ１０４では、回転変動量の絶対値｜ΔＮＥ｜が所定値Ｋ１を越えるか否かを判別する。｜ΔＮＥ｜＞Ｋ１の場合、回転変動抑制のための制振制御が必要であるとみなしてステップ１０５に進み、モータジェネレータ１１のトルク補正量ＴＭを算出する。すなわち、
ＴＭ＝ＴＭ＋ＣＴＭ ・・・（２）
として、トルク補正量ＴＭを算出する。（２）式において、ＣＴＭは、回転変動量ΔＮＥに応じてトルク補正量を増減するための修正量である。具体的には、図６に示すように、回転変動量ΔＮＥが増加する場合、修正量ＣＴＭを負の値とし、トルク補正量ＴＭを減少側に修正する。また、回転変動量ΔＮＥが減少する場合、修正量ＣＴＭを正の値とし、トルク補正量ＴＭを増加側に修正する。
【００２９】
なお、失火気筒がある時にそれをドライバに認識させるべく、その失火気筒に対するトルク補正量ＴＭを更に減少側に補正してもよい。すなわち、失火無しの時０、失火有りの時負の値となる補正値を用意し、その補正値を上記トルク補正量ＴＭに加算する。これにより、失火気筒に対する制振制御のトルク補正量ＴＭは、失火していない時と比べて少なめになり、その際、エンジン１０のトルク変動（回転変動）が若干残るため、ドライバは失火発生を認識できる。
【００３０】
上記の如く算出したトルク補正量ＴＭにより、その時々のモータジェネレータ１１のトルク指令値が補正され、補正後のトルク指令値によりモータジェネレータ１１の駆動が制御される。
【００３１】
次に、失火検出ルーチンを図３及び図４のフローチャートに従い説明する。このルーチンは、エンジンＥＣＵ２１により例えば１８０°ＣＡに１回実施される。
【００３２】
先ず図３のステップ２０１では、失火検出の実行条件が成立しているか否かを判別する。ここで、失火検出の実行条件としては、
（１）水温＞所定値である、
（２）過渡時ではない、
（３）インバータ１２のＰＷＭ周波数の切り換え時でない、
（４）ラフロード走行中でない、
等々を含む。
【００３３】
また、ステップ２０１がＹＥＳであることを条件に、ステップ２０２では、モータＥＣＵ２２による制振制御が実施中であるか否かを判別する。なお、制振制御の実施中とは、前記図２のステップ１０４がＹＥＳである場合に相当する。また、ステップ２０３では、今現在のエンジン運転状態が低負荷又は低回転状態であるか否かを判別する。
【００３４】
ステップ２０２，２０３の何れかがＮＯの場合、ステップ２０４に進み、エンジン１０の回転変動量に基づき、周知の失火検出を実施する。例えば、クランク角センサ３１の検出結果に基づいて各気筒における特定クランク角位置での回転変動量を検出し、その回転変動量が失火判定のための所定のしきい値以上であるか否かを判別する。そして、回転変動量がしきい値を越え、失火有りと判断される場合、ステップ２０５を肯定判別してステップ２０９に進む。
【００３５】
因みに、制振制御の実施中であってもエンジン運転状態が低負荷又は低回転状態にない場合（ステップ２０２がＹＥＳ、ステップ２０３がＮＯの場合）、換言すれば、高負荷又は高回転状態等で制振制御が実施される場合、その運転状態ではトルク補正量ＴＭが増大し、制振制御の制御性が低下すると考えられる。そこで、制振制御時のトルク補正量ＴＭに基づく、後述の失火検出を行わず、それに代えて従来方式の回転変動量に基づく失火検出を行う。また、高負荷又は高回転状態等で制振制御が実施される場合、失火検出自体を行わないようにしてもよい。
【００３６】
一方、ステップ２０２，２０３が共にＹＥＳの場合、ステップ２０６に進み、前記図２のステップ１０５で算出したモータジェネレータ１１のトルク補正量ＴＭをメモリ（ＲＡＭ）の所定領域に格納する。すなわち、最新のトルク補正量ＴＭをＴＭ１、１回前のトルク補正量ＴＭ１をＴＭ２、２回前のトルク補正量ＴＭ２をＴＭ３とし、それらＴＭ１〜ＴＭ３をＲＡＭに記憶する。
【００３７】
その後、ステップ２０７，２０８では、トルク補正量ＴＭに基づく失火検出を実施する。詳細には、ステップ２０７では、トルク補正量ＴＭ１（今回値）と所定値Ｋ２とを比較し、ＴＭ１＞Ｋ２であれば、失火と判断し、ステップ２０９に進む。また、ステップ２０８では、ＴＭ１−ＴＭ３（今回値−前々回値）と所定値Ｋ３とを比較し、ＴＭ１−ＴＭ３＞Ｋ３であれば、失火と判断し、ステップ２０９に進む。ステップ２０７，２０８が共にＮＯの場合には、失火発生していないとみなし、そのまま本ルーチンを終了する。
【００３８】
なお、ＴＭ１−ＴＭ３の値は、今回の燃焼気筒のトルク補正量と前々回の燃焼気筒のトルク補正量との差であり、ステップ２０８は、３６０°ＣＡ離れた気筒間でのトルク補正量を比較していることに相当する。この場合、クランク角センサ３１は、１周３６０°ＣＡのパルサを用いて回転数を検出するため、３６０°ＣＡ離れた気筒は、何れもパルサ上の同じ歯を検出して回転変動量を計測していることとなる。それ故、ＴＭ１−ＴＭ３の値は、パルサの歯間ばらつき等、クランク角センサ３１の製造ばらつき分の誤差を排除した値となり、精度の高い失火判定が実施できる。
【００３９】
ステップ２０９では、今回の失火検出の直前に点火した気筒を、失火気筒としてＲＡＭに記憶する。このとき併せて、気筒毎に失火回数をカウントし、その値をＲＡＭに記憶する。
【００４０】
上記の如く失火判定が行われ、その失火気筒が記憶された後、図４のステップ２１０に進み、それ以降のフェールセーフ処理を実施する。
詳細には、ステップ２１０では、各気筒について失火検出の処理が所定回数（本実施の形態では２００回）ずつ実施されたか否かを判別し、ＮＯの場合、そのまま本ルーチンを終了する。また、ＹＥＳの場合、ステップ２１１に進み、失火回数が５回以上となる気筒が存在するか否かを判別する。そして、失火回数が５回以上となる気筒があれば、ステップ２１２に進み、図示しない異常警告灯（ＭＩＬ：Malfunction Indicator Light ）を点灯させる。
【００４１】
その後、ステップ２１３では、失火回数が５０回以上となる気筒が存在するか否かを判別する。そして、失火回数が５０回以上となる気筒があれば、ステップ２１４に進み、目標スロットル開度を増大する。つまり、失火時にはモータジェネレータ１１の負担が大きくなるため、発電を促進するためにスロットル開度を増加させ、エンジン回転数を上昇させる。スロットル開度の増加量は、失火気筒数に応じて変え、失火気筒数が多いほど多くするとよい。
【００４２】
続くステップ２１５では、失火気筒に対する燃料噴射及び点火を禁止する。つまり、失火気筒に対して燃料噴射及び点火を継続すると、未燃燃料がエンジン排気管に配設された触媒コンバータ（図示略）に付着し、その未燃燃料が燃焼することで当該触媒コンバータが溶損するおそれがあるが、ステップ２１５の処理によりこうした不具合が解消される。
【００４３】
また、失火の際、その失火気筒分のトルク低減分を補うべく、一時的にモータジェネレータ１１の出力を増量補正したり、吸入空気量を増加させたりすることで、退避走行させることとしてもよい。
【００４４】
その後、ステップ２１６では、失火検出の処理回数、失火回数をカウントするためのカウンタをクリアし、本ルーチンを終了する。ステップ２１１，２１３がＮＯの場合にも同様にステップ２１６の後、本ルーチンを終了する。
【００４５】
なお本実施の形態では、図２のステップ１０５が本発明のトルク補正量算出手段に相当し、図３のステップ２０７，２０８が失火検出手段に相当する。また、図３のステップ２０４が「第１の失火検出」、ステップ２０７，２０８が「第２の失火検出」に相当し、ステップ２０３が切換手段に相当する。
【００４６】
以上詳述した本実施の形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（イ）制振制御時のトルク補正量ＴＭに応じてエンジン１０の失火状態を検出するようにしたので、制振制御時の回転変動抑制により失火検出が困難になるといった不都合はなく、正確な失火検出を行うと共に、良好なるエンジン運転を継続することができる。
【００４７】
（ロ）エンジン１０が低負荷又は低回転状態にある時、トルク補正量ＴＭによる失火検出（第２の失火検出）を行い、それ以外の時、エンジン１０の回転変動量による従来の失火検出（第１の失火検出）を行うようにしたので、何れのエンジン運転域においても正確な失火検出を行うことができる。
【００４８】
（ハ）３６０°ＣＡ離れた気筒同士でトルク補正量ＴＭを比較し、失火判定を行ったので、クランク角センサ３１の製造ばらつきによる誤差を排除してトルク補正量ＴＭの比較を行うことができ、精度の高い失火判定が実施できる。
【００４９】
（ニ）失火有りと検出された時、目標スロットル開度を増大させるので、エンジン回転数が上昇して発電が促進され、モータジェネレータ１１の負担が軽減される。
【００５０】
（ホ）バッテリ残量（残存容量）が所定値以上である場合にのみ、制振制御を実施するので、バッテリ残量の低下が原因でトルク補正量ＴＭが不用意に増加するといった不具合が回避され、トルク補正量ＴＭを用いた失火検出が好適に実施できる。
【００５１】
（第２の実施の形態）
本実施の形態では、回転変動量に応じて失火検出を行うこととし、その際、制振制御時のトルク補正量ＴＭに基づいて失火検出のためのしきい値を変更することを特徴とする。以下、第１の実施の形態との相異点のみを説明する。
【００５２】
図７は、失火検出ルーチンの一部を示すフローチャートであり、この処理は、例えば前記図３のステップ２０２〜２０９の処理に置き換えて実施される。
さて、ステップ３０１では、モータＥＣＵ２２による制振制御が実施中であるか否かを判別する。ステップ３０１がＹＥＳの場合、ステップ３０２に進み、失火検出のためのしきい値をトルク補正量ＴＭに応じて変更する。このとき、トルク補正量ＴＭが大きいほど、しきい値を小さい値とする。また、ステップ３０１がＮＯの場合、ステップ３０２を読み飛ばす。
【００５３】
その後、ステップ３０３では、エンジン１０の回転変動量に基づき、周知の失火検出を実施する。例えば、各気筒における特定クランク角位置での回転変動量を検出し、その回転変動量が失火判定のためのしきい値以上であるか否かを判別する。このとき、制振制御の実施中であれば、前記ステップ３０２で設定したしきい値を使う。
【００５４】
そして、回転変動量がしきい値を越え、失火有りと判断される場合、ステップ３０４を肯定判別してステップ３０５に進む。ステップ３０５では、今回の失火検出の直前に点火した気筒を、失火気筒としてＲＡＭに記憶する。このとき併せて、気筒毎に失火回数をカウントし、その値をＲＡＭに記憶する。その後、既述の通りフェールセーフ処理を実施する。
【００５５】
以上第２の実施の形態によれば、制振制御の実施に際し、トルク補正量ＴＭに応じて失火検出のためのしきい値を変更するので、制振制御によりエンジン１０の回転変動が抑制されてその変動量が小さくなっても失火検出が可能となる。なお、上記の通りトルク補正量ＴＭに応じて変更されるしきい値は、第１の実施の形態における図３のステップ２０４部分に適用しても有効である。
【００５６】
（第３の実施の形態）
本実施の形態では、シリーズハイブリッドシステムで構成されるハイブリッド車両への適用例を説明する。
【００５７】
図８は、本実施の形態におけるハイブリッド車両制御システムの概略構成図である。但し図８において、前記図１と重複する構成については図示の一部を省略している。
【００５８】
前記図１との相異点として図８では、エンジン１０のクランク軸１４にジェネレータ（発電機）４１が接続され、エンジン１０の運転によりジェネレータ４１が発電し、バッテリ１３が充電される。モータ（電動機）４２はジェネレータ４１とは別に制御され、このモータ４２により駆動輪１６が駆動される。
【００５９】
本構成の場合、ジェネレータ４１による制振制御を実施することで、エンジン１０のトルク変動（回転変動）が抑制される。そして、ジェネレータ４１による制振制御のトルク補正量に基づいて失火検出が実施される。なお、失火検出の手順は、前記図３，図４の処理、又は図７の処理に準ずるためその説明を省略する。
【００６０】
以上第３の実施の形態でも、第１の実施の形態と同様に、制振制御時の回転変動抑制により失火検出が困難になるといった不都合はなく、正確な失火検出を行うと共に、良好なるエンジン運転を継続することができる。
【００６１】
なお本発明は、上記以外に次の形態にて具体化できる。
上記実施の形態では、図３のステップ２０７，２０８で失火判定を行ったが、このうち何れか一方のみを実施してもよい。また、ステップ２０８の処理では、３６０°ＣＡ離れた燃焼気筒間のトルク補正量の差（ＴＭ１−ＴＭ３）により失火判定を行ったが、これを変更する。例えば、７２０°ＣＡ、１０８０°ＣＡ離れた燃焼気筒間のトルク補正量の差により失火検出を行ってもよい（但し、７２０°ＣＡの場合は同一気筒）。また、回転センサとして、クランク角センサ３１に代えてカム角センサを用いてもよい。
【００６２】
上記実施の形態では、モータＥＣＵ２２でトルク補正量を演算し、エンジンＥＣＵ２１で失火検出を実施したが、これら各処理をハイブリッドＥＣＵ２３で統括的に実施する構成としてもよい。
【００６３】
パラレルハイブリッドシステム、シリーズハイブリッドシステムについて本発明が適用できる旨を上述したが、その他にも、これら両システムを合わせた、パラレル・シリーズハイブリッドシステムにも適用できる。また、ハイブリッドシステムに適用されるエンジンを、他の気筒数のエンジンに変更したり、ディーゼルエンジンに変更したりすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態におけるハイブリッド車両制御システムの概要を示す構成図。
【図２】トルク補正量演算ルーチンを示すフローチャート。
【図３】失火検出ルーチンを示すフローチャート。
【図４】図３に続き、失火検出ルーチンを示すフローチャート。
【図５】過渡時補正量Ｃを設定するための図。
【図６】トルク補正量の修正量ＣＴＭを設定するための図。
【図７】第２の実施の形態における失火検出ルーチンの一部を示すフローチャート。
【図８】第３の実施の形態におけるハイブリッド車両制御システムを示す構成図。
【符号の説明】
１０…エンジン、１１…モータジェネレータ、１３…バッテリ、１４…クランク軸、２１…エンジンＥＣＵ、２２…モータＥＣＵ、２３…ハイブリッドＥＣＵ、３１…クランク角センサ（回転センサ）、４１…ジェネレータ、４２…モータ。
Claims (8)
- エンジン及び電動機の一方又は両方を動力源として走行するハイブリッド車両に適用され、エンジンの運転に際し、その出力軸に連結された電動機又は発電機によりエンジンのトルク変動を打ち消すよう制振制御を実施する制御装置において、
前記制振制御を行う際にエンジンのトルク変動を打ち消すための電動機又は発電機のトルク補正量を算出するトルク補正量算出手段と、
前記算出した電動機又は発電機のトルク補正量に基づいてエンジンの失火状態を検出する失火検出手段と、
を備え、前記失火検出手段は、エンジンの回転変動量と失火検出のためのしきい値とを比較して失火を検出するものであり、前記算出したトルク補正量に応じて前記しきい値を変更することを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 前記算出したトルク補正量が大きいほど、失火検出のためのしきい値を小さい値とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
- エンジン及び電動機の一方又は両方を動力源として走行するハイブリッド車両に適用され、エンジンの運転に際し、その出力軸に連結された電動機又は発電機によりエンジンのトルク変動を打ち消すよう制振制御を実施する制御装置において、
前記制振制御を行う際にエンジンのトルク変動を打ち消すための電動機又は発電機のトルク補正量を算出するトルク補正量算出手段と、
エンジンの回転変動量によりエンジンの失火状態を検出する第１の失火検出と、前記算出した電動機又は発電機のトルク補正量によりエンジンの失火状態を検出する第２の失火検出との何れかを実施する失火検出手段と、
エンジン運転状態に基づいて前記第１及び第２の失火検出を切り換える切換手段と、
を備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項３に記載の制御装置において、
前記切換手段は、エンジンが低負荷又は低回転状態にある時、前記第２の失火検出にて電動機又は発電機のトルク補正量による失火検出を行わせ、それ以外の時、前記第１の失火検出にて回転変動による失火検出を行わせるハイブリッド車両の制御装置。 - 多気筒エンジンの失火を検出するものであり、
前記失火検出手段は、制振制御時における電動機又は発電機のトルク補正量を他の気筒と比較してその差が所定値以上の時に失火と判定する請求項１〜４の何れかに記載のハイブリッド車両の制御装置。 - 請求項５に記載の制御装置において、
外周に多数の歯を有しエンジン出力軸に同期して回転するパルサによりエンジンの回転を検出する回転センサを備え、
前記失火検出手段は、前記パルサの同じ歯により回転変動が検出できる気筒同士でトルク補正量を比較して失火判定を行うハイブリッド車両の制御装置。 - 前記失火検出手段により失火有りと検出された時、エンジン吸気管に設けられたスロットル弁の開度を増大させる請求項１〜６の何れかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
- 車載バッテリの残存容量が所定値以下の時、電動機又は発電機による制振制御を実施しない請求項１〜７の何れかに記載のハイブリッド車両の制御装置。
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