JP4858514B2 - 失火判定装置および失火判定方法 - Google Patents

Description

本発明は、失火判定装置および失火判定方法に関し、詳しくは、内燃機関と、内燃機関の出力軸と車軸に機械的に連結された連結軸とに接続されたねじれ要素と、車軸に連結された回転軸に動力を入出力する電動機と、を備えるハイブリッド車における内燃機関の失火を判定する失火判定装置および失火判定方法に関する。

従来、この種の失火判定装置としては、ダンパを介して車軸に動力を出力するエンジンとエンジンのトルク変動を打ち消すよう制振制御を行なうモータとを備えるハイブリッド車におけるエンジンの失火を判定する装置であって、クランクシャフトが３０度回転するのに要する３０度所要時間からモータの制振制御による影響成分を減じて判定用所要時間を演算すると共に演算した判定用所要時間の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、モータによる制振制御を考慮してエンジンの失火を判定することにより、エンジンの失火をより適正に判定することができるとしている。
特開２００７−３０３３０９号公報

一般的に、エンジンの失火判定はエンジンの出力軸としてのクランクシャフトの回転変動に基づいて行なわれるが、上述のハイブリッド車のように、クランクシャフトがダンパなどのねじれ要素を介して車軸側に接続されている場合には、ねじれ要素のねじれがクランクシャフトの回転変動に影響を及ぼすためエンジンの失火判定が困難となる。また、悪路を走行する際には、路面状態がねじれ要素に連結された連結軸やクランクシャフトの回転変動に影響を及ぼすため、エンジンの失火判定が更に困難となる。

本発明の失火判定装置および失火判定方法は、出力軸がねじれ要素を介して車軸側に接続された複数気筒の内燃機関の失火を路面状態に応じてより適正に判定することを主目的とする。

本発明の失火判定装置および失火判定方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の失火判定装置は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸に機械的に連結された連結軸とに接続されたねじれ要素と、前記車軸に連結された回転軸に動力を入出力する電動機と、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、
前記連結軸の回転数である連結軸回転数を検出する連結軸回転数検出手段と、
前記検出された連結軸回転数と前記ねじれ要素より車軸側の慣性モーメントとの積に基づいて前記連結軸に作用すると推定されるトルクである連結軸作用トルクを演算すると共に前記検出された出力軸回転数と前記検出された連結軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記ねじれ要素のねじれに基づいて前記連結軸に作用するトルクであるねじれトルクを演算するトルク演算手段と、
前記演算された連結軸作用トルクから前記演算されたねじれトルクと前記電動機からの出力に基づいて前記連結軸に作用するトルクとを減じた値に基づいて路面状態が前記連結軸の回転数に与える影響である路面状態影響値を演算する路面状態影響値演算手段と、
前記演算されたねじれトルクのトルク変動に基づく前記出力軸の回転数に影響を及ぼすねじれ影響成分を前記検出された出力軸回転数から減じて得られる判定用回転数の回転変動が所定変動以上のとき、前記路面状態影響値が所定値以上のときには前記内燃機関は失火していないと判定し、前記路面状態影響値が前記所定値未満のときには前記内燃機関は失火し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。

この失火判定装置では、車軸に機械的に連結された連結軸の回転数である連結軸回転数とねじれ要素より車軸側の慣性モーメントとの積に基づいて連結軸に作用すると推定されるトルクである連結軸作用トルクを演算すると共に内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数と連結軸回転数との差に基づいて演算されるねじれ要素のねじれ角とねじれ要素のバネ定数とに基づいてねじれ要素のねじれに基づいて連結軸に作用するトルクであるねじれトルクを演算し、演算した連結軸作用トルクから演算したねじれトルクと電動機からの出力に基づいて連結軸に作用するトルクとを減じた値に基づいて路面状態が連結軸の回転数に与える影響である路面状態影響値を演算し、演算したねじれトルクのトルク変動に基づく出力軸の回転数に影響を及ぼすねじれ影響成分を出力軸回転数から減じて得られる判定用回転数の回転変動が所定変動以上のときに、路面状態影響値が所定値以上のときには内燃機関は失火していないと判定し、路面状態影響値が所定値未満のときには内燃機関は失火していると判定する。即ち、連結軸に作用すると推定されるトルクからねじれ要素による影響成分と電動機による影響成分とを減じた値に基づいて路面状態影響値を演算すると共に、判定用回転数の回転変動が所定変動以上のときに、路面状態影響値が所定値以上のときには内燃機関は失火していないと判定し、路面状態影響値が所定値未満のときには内燃機関は失火していると判定するのである。これにより、路面状態が連結軸や出力軸に及ぼす影響が大きいときに内燃機関の失火を誤判定するのを抑制することができる。この結果、路面状態に応じてより適正に内燃機関の失火を判定することができる。

こうした本発明の失火判定装置において、前記トルク演算手段は、前記検出された連結軸回転数をＮｃｎ、前記ねじれ要素より車軸側の慣性モーメントをＪｗ、前記連結軸作用トルクをＴｃｎとしたときに式（１）により該連結軸作用トルクを演算し、前記検出された出力軸回転数をＮｅ、前記ねじれ要素のバネ定数をＫｄｍｐ、前記ねじれトルクをＴｄｍｐとしたときに式（２）により該ねじれトルクを演算する手段であり、前記路面状態影響値演算手段は、前記電動機からの出力に基づいて前記連結軸に作用するトルクをＴｍｇ、前記路面状態影響値をＲｇｈとしたときに式（３）により該路面状態影響値を演算する手段であるものとすることもできる。

また、本発明の失火判定装置において、前記ハイブリッド車は、動力を出力する発電機と、前記車軸に接続された回転軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を更に備える車両であり、前記路面状態影響値演算手段は、前記演算された連結軸作用トルクから前記演算されたねじれトルクと前記電動機および前記発電機からの出力に基づいて前記連結軸に作用するトルクとを減じた値に基づいて前記路面状態影響値を演算する手段であるものとすることもできる。ここで、「３軸式動力入出力手段」としては、シングルピニオン式またはダブルピニオン式の遊星歯車機構やデファレンシャルギヤなどが含まれる。

本発明の失火判定方法は、
内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸に機械的に連結された連結軸とに接続されたねじれ要素と、前記車軸に連結された回転軸に動力を入出力する電動機と、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失火判定方法であって、
（ａ）前記連結軸の回転数である連結軸回転数と前記ねじれ要素より車軸側の慣性モーメントとの積に基づいて前記連結軸に作用すると推定されるトルクである連結軸作用トルクを演算すると共に前記出力軸の回転数である出力軸回転数と前記連結軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記ねじれ要素のねじれに基づいて前記連結軸に作用するトルクであるねじれトルクを演算し、
（ｂ）前記演算した連結軸作用トルクから前記演算したねじれトルクと前記電動機からの出力に基づいて前記連結軸に作用するトルクとを減じた値に基づいて路面状態が前記連結軸の回転数に与える影響である路面状態影響値を演算し、
（ｃ）前記演算したねじれトルクのトルク変動に基づく前記出力軸の回転数に影響を及ぼすねじれ影響成分を前記出力軸回転数から減じて得られる判定用回転数の回転変動が所定変動以上のとき、前記路面状態影響値が所定値以上のときには前記内燃機関は失火していないと判定し、前記路面状態影響値が前記所定値未満のときには前記内燃機関は失火していると判定する、
ことを要旨とする。

この失火判定方法は、車軸に機械的に連結された連結軸の回転数である連結軸回転数とねじれ要素より車軸側の慣性モーメントとの積に基づいて連結軸に作用すると推定されるトルクである連結軸作用トルクを演算すると共に内燃機関の出力軸の回転数である出力軸回転数と連結軸回転数との差に基づいて演算されるねじれ要素のねじれ角とねじれ要素のバネ定数とに基づいてねじれ要素のねじれに基づいて連結軸に作用するトルクであるねじれトルクを演算し、演算した連結軸作用トルクから演算したねじれトルクと電動機からの出力に基づいて連結軸に作用するトルクとを減じた値に基づいて路面状態が連結軸の回転数に与える影響である路面状態影響値を演算し、演算したねじれトルクのトルク変動に基づく出力軸の回転数に影響を及ぼすねじれ影響成分を出力軸回転数から減じて得られる判定用回転数の回転変動が所定変動以上のときに、路面状態影響値が所定値以上のときには内燃機関は失火していないと判定し、路面状態影響値が所定値未満のときには内燃機関は失火していると判定する。即ち、連結軸に作用すると推定されるトルクからねじれ要素による影響成分と電動機による影響成分とを減じた値に基づいて路面状態影響値を演算すると共に、判定用回転数の回転変動が所定変動以上のときに、路面状態影響値が所定値以上のときには内燃機関は失火していないと判定し、路面状態影響値が所定値未満のときには内燃機関は失火していると判定するのである。これにより、路面状態が連結軸や出力軸に及ぼす影響が大きいときに内燃機関の失火を誤判定するのを抑制することができる。この結果、路面状態に応じてより適正に内燃機関の失火を判定することができる。

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。

図１は、本発明の一実施例として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。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３軸式の動力分配統合機構３０と、動力分配統合機構３０に接続された発電可能なモータＭＧ１と、動力分配統合機構３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸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、実施例の失火判定装置としては、主として、後述するエンジン用電子制御ユニット２４やモータ用電子制御ユニット４０，クランクポジションセンサ２３，回転位置検出センサ４３，４４が該当する。

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する内燃機関であり、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などの運転制御を受けている。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の運転状態を検出する各種センサからの信号、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２６のクランク角を検出するクランクポジションセンサ２３からのクランクポジションなどが入力されている。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ハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。なお、クランクポジションセンサ２３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２３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。

動力分配統合機構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遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構３０は、キャリア３４に接続された連結軸としてのキャリア軸３４ａにダンパ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。

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。なお、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モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。

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。また、バッテリＥＣＵ５２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）を演算したり、演算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算している。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の残容量（ＳＯＣ）に基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。

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。

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とに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルク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動力分配統合機構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動力分配統合機構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。

また、実施例のハイブリッド自動車２０は、要求トルクに対応する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から効率よく出力されるようエンジン２２の目標運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊で回転するようモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共に要求動力が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標運転ポイントでエンジン２２が運転されるようエンジン２２が制御されると共に設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２が駆動されるようモータＭＧ１，ＭＧ２が制御される。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０に搭載されたエンジン２２のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定する際の動作について説明する。図２はエンジン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。

失火判定処理が実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、判定用回転数Ｎｊや悪路判定指標Ｒｇｈなどのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、判定用回転数Ｎｊは、エンジン２２の回転数Ｎｅからダンパ２８のねじれに基づく影響成分Ｎｄｅを減じた回転数であり、図３に例示する判定用回転数演算処理により演算されてＲＡＭ２４ｃの所定アドレスに書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。また、悪路判定指標Ｒｇｈは、路面状態が連結軸としてのキャリア軸３４ａやエンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６に及ぼす影響を示す指標であり、図４に例示する悪路判定指標設定処理により設定されてＲＡＭ２４ｃの所定アドレスに書き込まれたものを読み込むことにより入力するものとした。以下、失火判定処理の説明を中断し、図３の判定用回転数演算処理と図４の悪路判定指標設定処理について順に説明する。これらの処理は、失火判定処理と並行して所定時間毎に繰り返し実行される。

図３の判定用回転数演算処理では、エンジンＥＣＵのＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２とを入力すると共に（ステップＳ２００）、入力したモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２と動力分配統合機構３０のギヤ比ρ（サンギヤの歯数／リングギヤの歯数）と減速ギヤ３５の減速比Ｇｒとに基づいて次式（４）により連結軸としてのキャリア軸３４ａの回転数であるキャリア回転数Ｎｃを計算する（ステップＳ２１０）。ここで、エンジン２２の回転数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クランクシャフト２６が３０度回転する毎に計算される回転数Ｎｅのうちクランク角ＣＡに対応するものを入力するものとした。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて演算される回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２のうちクランク角ＣＡに対応するものをモータＥＣＵ４０からハイブリッド用電子制御ユニット７０を介して通信により入力するものとした。また、式（４）は、動力分配統合機構３０の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を図５に示す。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１であるサンギヤ３１の回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２にダンパ２８を介して接続されたキャリア３４の回転数Ｎｃを示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除したリングギヤ３２の回転数Ｎｒを示す。式（４）は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、Ｒ軸上の２つの太線矢印は、モータＭＧ１から出力されたトルクＴｍ１がリングギヤ軸３２ａに作用するトルクと、モータＭＧ２から出力されるトルクＴｍ２が減速ギヤ３５を介してリングギヤ軸３２ａに作用するトルクとを示す。

Nc=(ρ・Nm1+Nm2/Gr)/(1+ρ) (4)

次に、エンジン２２の回転数Ｎｅと計算したキャリア回転数Ｎｃとに基づいて次式（５）によりダンパ２８のねじれ角θを計算し（ステップＳ２２０）、ダンパ２８のバネ定数Ｋとダンパ２８よりエンジン２２側の慣性モーメントＪとの比である定数関係値（Ｋ／Ｊ）と計算したねじれ角θとに基づいて次式（６）によりダンパ２８のねじれがエンジン２２の回転数に与える影響としての影響成分Ｎｄｅを計算し（ステップＳ２３０）、エンジン２２の回転数Ｎｅから計算した影響成分Ｎｄｅを減じて判定用回転数Ｎｊを計算して（ステップＳ２４０）、判定用回転数演算処理を終了する。このように、エンジン２２の回転数Ｎｅからダンパ２８のねじれに基づく影響成分Ｎｄｅを減じて判定用回転数Ｎｊを演算することによってエンジン２２の各気筒の爆発（燃焼）や失火により生じる回転変動のみが反映された回転数として判定用回転数Ｎｊを演算することができる。

θ=2π・∫(Ne-Nc)dt (5)
Nde=(K/J)∫θdt (6)

図４の悪路判定指標設定処理では、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２の回転数ＮｅやモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を入力し（ステップＳ３００）、キャリア回転数Ｎｃとダンパ２８のねじれ角θとを計算する（ステップＳ３１０，Ｓ３２０）。エンジン２２の回転数ＮｅとモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２の入力や、キャリア回転数Ｎｃとねじれ角θの計算については上述した。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊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とに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに出力されるよう設定されたトルク指令をハイブリッド用電子制御ユニット７０から通信により入力するものとした。

続いて、キャリア回転数Ｎｃとダンパ２８より後段側（キャリア軸３４ａ側）の慣性モーメントＪｃとに基づいて次式（７）により連結軸としてのキャリア軸３４ａに作用していると推定されるトルクとしてのキャリア軸作用トルクＴｓｕｍを演算し（ステップＳ３３０）、ダンパ２８のねじれ角θにダンパ２８のバネ定数Ｋを乗じてダンパ２８のねじれによってキャリア軸３４ａに作用するトルクとしてのダンパ影響トルクＴｄｍｐを演算すると共に（ステップＳ３４０）、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊と動力分配統合機構３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５の減速比Ｇｒとに基づいて次式（８）によりモータＭＧ１，ＭＧ２からの出力によってキャリア軸３４ａに作用するトルクとしてのモータ影響トルクＴｍｇを演算し（ステップＳ３５０）、キャリア軸作用トルクＴｓｕｍからダンパ影響トルクＴｄｍｐとモータ影響トルクＴｍｇとを減じて路面状態がキャリア軸３４ａに及ぼす影響としての路面影響トルクＴｒｇｈを演算すると共に（ステップＳ３６０）、所定時間前から現在までの路面影響トルクＴｒｇｈを積算することにより悪路判定指標Ｒｇｈを設定して（ステップＳ３７０）、悪路判定指標設定処理を終了する。ここで、式（８）は、図５の共線図から容易に導くことができる。エンジン２２の運転を伴って走行している最中は、連結軸としてのキャリア軸３４ａには、ダンパ２８を介してエンジン２２から出力されるトルクとモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるトルクと路面状態による影響などの外乱によるトルクとが作用する。このため、実施例では、キャリア軸３４ａに作用していると推定されるトルクとしてのキャリア軸作用トルクＴｓｕｍからダンパ２８のねじれによる影響成分としてのダンパ影響トルクＴｄｍｐとモータＭＧ１，ＭＧ２の出力による影響成分としてのモータ影響トルクＴｍｇとを減じて路面状態がキャリア軸３４ａに及ぼす影響としての路面影響トルクＴｒｇｈを演算するものとした。そして、ノイズによる影響を抑制するため、実施例では、所定時間前から現在までの路面影響トルクＴｒｇｈを積算することにより悪路判定指標Ｒｇｈを設定するものとした。ここで、所定時間としては、ノイズによる影響を抑制することができると共に現在の路面状態に対応した指標として悪路判定指標Ｒｇｈを設定することができる時間として予め実験などにより定められた時間を用いることができる。こうした設定により、路面状態がキャリア軸３４ａやクランクシャフト２６に及ぼす影響を示す指標としての悪路判定指標Ｒｇｈをより適正に設定することができる。

以上、図３の判定用回転数演算処理と図４の悪路判定指標設定処理について説明した。図２の失火判定処理の説明に戻る。こうして、判定用回転数Ｎｊと悪路判定指標Ｒｇｈとを入力すると、入力した判定用回転数Ｎｊの逆数によりクランクシャフト２６が３０度回転するのに要する時間としての３０度回転所要時間Ｔ３０を計算し（ステップＳ１１０）、失火判定の対象となる気筒の圧縮行程の上死点から３０度後（ＡＴＤＣ３０）と９０度後（ＡＴＤＣ９０）との３０度回転所要時間Ｔ３０（ＡＴＤＣ３０），Ｔ３０（ＡＴＤＣ９０）の差分［Ｔ３０（ＡＴＤＣ３０）−Ｔ３０（ＡＴＤＣ９０）］を所要時間差分ＴＤ３０として計算すると共に（ステップＳ１２０）、計算した所要時間差分ＴＤ３０と３６０度前に所要時間差分ＴＤ３０として計算された値との差（所要時間差分ＴＤ３０の３６０度差）［ＴＤ３０−ＴＤ３０（３６０度前）］を判定用値Ｊ３０として計算し（ステップＳ１３０）、計算した判定用値Ｊ３０を閾値Ｊｒｅｆと比較する（ステップＳ１４０）。ここで、所要時間差分ＴＤ３０は、圧縮上死点からの角度から考えれば、エンジン２２の燃焼（爆発）によるクランクシャフト２６の加速の程度から、その気筒が正常に燃焼（爆発）していれば負の値となり、その気筒が失火していれば正の値となる。従って、判定用値Ｊ３０は、対象の気筒が正常に燃焼（爆発）していれば値０近傍の値となり、対象の気筒が失火していれば正常に燃焼している気筒の所要時間差分ＴＤ３０の絶対値より大きな正の値となる。このため、実施例では、判定用値Ｊ３０を閾値Ｊｒｅｆと比較することによって判定用回転数Ｎｊの回転変動が所定変動以上であるか否か、即ち判定用回転数Ｎｊの回転変動が正常であるか否かを判定するものとした。ここで、閾値Ｊｒｅｆは、正常に燃焼している気筒の所要時間差分ＴＤ３０の絶対値近傍の値として設定することによって判定用回転数Ｎｊの回転変動が正常であるか否かをより適正に判定することができる。判定用値Ｊ３０が閾値Ｊｒｅｆ未満のときには、判定用回転数Ｎｊの回転変動は正常であると判断して失火判定処理を終了する。

判定用値Ｊ３０が閾値Ｊｒｅｆ以上のときには、判定用回転数Ｎｊの回転変動が所定変動以上である、即ち、判定用回転数Ｎｊの回転変動に異常が生じていると判断し、悪路判定指標Ｒｇｈを閾値Ｒｇｈｒｅｆと比較する（ステップＳ１５０）。そして、悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ未満のときには、判定用回転数Ｎｊの回転変動の異常は路面状態の影響によるものではなくエンジン２２が失火している可能性があると判定し、失火カウンタＣを値１だけインクリメントすると共に（ステップＳ１６０）、失火カウンタＣを閾値Ｃｒｅｆと比較し（ステップＳ１７０）、失火カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ未満のときにはエンジン２２の失火を判定するのに十分な時間が経過していないと判断して失火判定処理を終了し、失火カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上のときにはエンジン２２の対象気筒が失火していると判定して（ステップＳ１８０）、失火判定処理を終了する。ここで、閾値Ｃｒｅｆは、エンジン２２が失火しているか否かを判定するのに要する時間に相当するカウント値としてエンジン２２の特性や失火判定処理の実行間隔などに基づいて予め実験などにより定められた値を用いることができる。なお、失火カウンタＣは、実施例では、エンジン２２の始動時や所定時間に亘ってエンジン２２が失火していないと判定されるときに値０にリセットされる。一方、ステップＳ１５０で悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ以上のときには、判定用回転数Ｎｊの回転変動の異常は路面状態の影響によるものであってエンジン２２は失火していないと判定して失火判定処理を終了する。エンジン２２の失火判定は判定用回転数Ｎｊの回転変動に基づいて行なわれるが、悪路を走行する際には、路面状態がキャリア軸３４ａやクランクシャフト２６に影響を及ぼすことによって失火していないにも拘わらず判定用回転数Ｎｊの回転変動に異常が生じる場合がある。このため、実施例では、判定用回転数Ｎｊの回転変動に異常が生じていると判断されたときに、悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ未満のときには判定用回転数Ｎｊの回転変動の異常は路面状態の影響によるものではなくエンジン２２が失火している可能性があると判定し、悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ以上のときには判定用回転数Ｎｊの回転変動の異常は路面状態の影響によるものであってエンジン２２は失火していないと判定するものとした。これにより、路面状態がキャリア軸３４ａやクランクシャフト２６に及ぼす影響が大きいときにエンジン２２の失火を誤判定するのを抑制することができる。この結果、路面状態に応じてより適正にエンジン２２の失火を判定することができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０が搭載する失火判定装置によれば、連結軸としてのキャリア軸３４ａに作用していると推定されるトルクとしてのキャリア軸作用トルクＴｓｕｍからダンパ２８のねじれによる影響成分としてのダンパ影響トルクＴｄｍｐとモータＭＧ１，ＭＧ２の出力による影響成分としてのモータ影響トルクＴｍｇとを減じて路面状態がキャリア軸３４ａに及ぼす影響としての路面影響トルクＴｒｇｈを演算すると共に所定時間前から現在までの路面影響トルクＴｒｇｈを積算することにより悪路判定指標Ｒｇｈを設定し、エンジン２２の回転数Ｎｅからダンパ２８のねじれに基づく影響成分Ｎｄｅを減じた判定用回転数Ｎｊの回転変動が所定変動以上のときに、悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ未満のときには判定用回転数Ｎｊの回転変動の異常は路面状態の影響によるものではなくエンジン２２が失火していると判定し、悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ以上のときには判定用回転数Ｎｊの回転変動の異常は路面状態の影響によるものであってエンジン２２は失火していないと判定するから、路面状態がキャリア軸３４ａやクランクシャフト２６に及ぼす影響が大きいときにエンジン２２の失火を誤判定するのを抑制することができる。この結果、路面状態に応じてエンジン２２の失火をより適正に判定することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０が搭載する失火判定装置では、所定時間前から現在までの路面影響トルクＴｒｇｈを積算することにより悪路判定指標Ｒｇｈを設定するものとしたが、路面影響トルクＴｒｇｈをそのまま悪路判定指標Ｒｇｈに設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０が搭載する失火判定装置では、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２からの出力によってキャリア軸３４ａに作用するトルクとしてのモータ影響トルクＴｍｇを演算するものとしたが、実際にモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるトルクＴｍ１，Ｔｍ２に基づいてモータ影響トルクＴｍｇを演算するものとしてもよい。この場合、実際にモータＭＧ１，ＭＧ２から出力されるトルクＴｍ１，Ｔｍ２は、モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に印加される相電流に基づいて検出されるものとしても構わない。

実施例のハイブリッド自動車２０が搭載する失火判定装置では、判定用回転数Ｎｊの回転変動に異常が生じていると判断されて悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ未満のときに、失火カウンタＣが閾値Ｃｒｅｆ以上であればエンジン２２の対象気筒が失火していると判定するものとしたが、判定用回転数Ｎｊの回転変動に異常が生じていると判断されて悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ未満のときには失火カウンタＣに拘わらずエンジン２２の対象気筒が失火していると判定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０が搭載する失火判定装置では、判定用回転数Ｎｊに基づく判定用値Ｊ３０を閾値Ｊ３０ｒｅｆと比較することによって判定用回転数Ｎｊの回転変動が所定変動以上であるか否かを判定するものとしたが、判定用回転数Ｎｊの回転変動が所定変動以上であるか否かの判定は、判定用値Ｊ３０を閾値Ｊ３０ｒｅｆと比較することによって行なわれるものに限定されるものではなく、例えば、３０度回転所要時間Ｔ３０の波高が所定値Ｔｒｅｆ以上のときに判定用回転数Ｎｊの回転変動が所定変動以上であると判定するものとしても構わない。ここで、所定値Ｔｒｅｆとしては、エンジン２２が失火していないときの波高よりも大きく、エンジン２２が失火しているときの波高よりも小さい値として予め実験などにより定めた値を用いることができる。

実施例のハイブリッド自動車２０が搭載する失火判定装置では、エンジン２２のクランクシャフト２６にねじれ要素としてのダンパ２８を介して接続されると共にモータＭＧ１の回転軸や駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに接続される動力分配統合機構３０とリングギヤ軸３２ａに減速ギヤ３５を介して接続されるモータＭＧ２とを備える車両におけるエンジン２２の失火を判定するものとしたが、エンジンとこのエンジンの出力軸と車軸に機械的に連結された連結軸とに接続されたねじれ要素としてのダンパと車軸に連結された回転軸に動力を入出力するモータとを備える車両におけるエンジンの失火を判定するものであればよいから、図６の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸３２ａが接続された車軸（駆動輪６３ａ，６３ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図６における車輪６４ａ，６４ｂに接続された車軸）に接続する車両におけるエンジン２２の失火を判定するものとしてもよい。また、モータＭＧ２は、減速ギヤ３５に代えて２段変速や３段変速，４段変速などの変速機を介してリングギヤ軸３２ａに接続されるものとしてもよいし、減速ギヤ３５や変速機を介さずに車軸側に接続されていてもよい。さらに、車軸に連結された回転軸に動力を入出力する単一のモータを備える車両におけるエンジンの失火を判定するものとしても構わない。

実施例では、ハイブリッド自動車２０に搭載された内燃機関の失火判定装置として説明
したが、内燃機関の失火判定方法の形態としてもよい。

ここで、実施例や変形例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発明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、エンジン２２が「内燃機関」に相当し、ダンパ２８が「ねじれ要素」に相当し、モータＭＧ２が「電動機」に相当し、クランクシャフト２６のクランク角を検出するクランクポジションセンサ２３と検出されたクランク角に基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算するエンジンＥＣＵ２４とが「出力軸回転数検出手段」に相当し、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と検出された回転位置に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算するモータＥＣＵ４０と演算された回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２に基づいてキャリア軸３４ａの回転数Ｎｃを計算するエンジンＥＣＵ２４とが「連結軸回転数検出手段」に相当し、キャリア軸３４ａの回転数Ｎｃとダンパ２８より後段側（キャリア軸３４ａ側）の慣性モーメントＪｃとに基づいて連結軸としてのキャリア軸３４ａに作用していると推定されるトルクとしてのキャリア軸作用トルクＴｓｕｍを演算すると共にエンジン２２の回転数Ｎｅとキャリア軸３４ａの回転数Ｎｃとの差に基づくダンパ２８のねじれ角θにダンパ２８のバネ定数Ｋを乗じてダンパ２８のねじれによってキャリア軸３４ａに作用するトルクとしてのダンパ影響トルクＴｄｍｐを演算する図４の悪路判定指標設定処理のステップＳ３３０，３４０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「トルク演算手段」に相当し、キャリア軸作用トルクＴｓｕｍからダンパ影響トルクＴｄｍｐとモータ影響トルクＴｍｇとを減じて路面状態がキャリア軸３４ａに及ぼす影響としての路面影響トルクＴｒｇｈを演算すると共に所定時間前から現在までの路面影響トルクＴｒｇｈを積算することにより悪路判定指標Ｒｇｈを設定する図４の悪路判定指標設定処理のステップＳ３６０，Ｓ３７０の処理を実行するエンジンＥＣＵ２４が「路面状態影響値演算手段」に相当し、エンジン２２の回転数Ｎｅからダンパ２８のねじれに基づく影響成分Ｎｄｅを減じた判定用回転数Ｎｊの回転変動が所定変動以上のときに、悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ未満のときには判定用回転数Ｎｊの回転変動の異常は路面状態の影響によるものではなくエンジン２２に失火が生じていると判定し、悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ以上のときには判定用回転数Ｎｊの回転変動の異常は路面状態の影響によるものであってエンジン２２に失火は生じていないと判定する図２の失火判定処理のステップＳ１５０〜Ｓ１８０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。また、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、動力分配統合機構３０が「３軸式動力入出力手段」に相当する。

ここで、「内燃機関」としては、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する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「ねじれ要素」としては、ダンパ２８に限定されるものではなく、内燃機関の出力軸と車軸に機械的に連結された連結軸とに接続されたものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、車軸に連結された回転軸に動力を入出力するものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「出力軸回転数検出手段」としては、クランクシャフト２６のクランク角を検出すると共に検出したクランク角に基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算するものに限定されるものではなく、出力軸の回転数である出力軸回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「連結軸回転数検出手段」としては、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出すると共に検出した回転位置に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算し、演算した回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２に基づいてキャリア軸３４ａの回転数Ｎｃを計算するものに限定されるものではなく、連結軸の回転数である連結軸回転数を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「トルク演算手段」としては、キャリア軸３４ａの回転数Ｎｃとダンパ２８より後段側（キャリア軸３４ａ側）の慣性モーメントＪｃとに基づいて連結軸としてのキャリア軸３４ａに作用していると推定されるトルクとしてのキャリア軸作用トルクＴｓｕｍを演算すると共にエンジン２２の回転数Ｎｅとキャリア軸３４ａの回転数Ｎｃとの差に基づくダンパ２８のねじれ角θにダンパ２８のバネ定数Ｋを乗じてダンパ２８のねじれによってキャリア軸３４ａに作用するトルクとしてのダンパ影響トルクＴｄｍｐを演算するものに限定されるものではなく、検出された連結軸回転数とねじれ要素より車軸側の慣性モーメントとの積に基づいて連結軸に作用すると推定されるトルクである連結軸作用トルクを演算すると共に検出された出力軸回転数と検出された連結軸回転数との差に基づいて演算されるねじれ要素のねじれ角とねじれ要素のバネ定数とに基づいてねじれ要素のねじれに基づいて連結軸に作用するトルクであるねじれトルクを演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「路面状態影響値演算手段」としては、キャリア軸作用トルクＴｓｕｍからダンパ影響トルクＴｄｍｐとモータ影響トルクＴｍｇとを減じて路面状態がキャリア軸３４ａに及ぼす影響としての路面影響トルクＴｒｇｈを演算すると共に所定時間前から現在までの路面影響トルクＴｒｇｈを積算することにより悪路判定指標Ｒｇｈを設定するものに限定されるものではなく、演算された連結軸作用トルクから演算されたねじれトルクと電動機からの出力に基づいて連結軸に作用するトルクとを減じた値に基づいて路面状態が連結軸の回転数に与える影響である路面状態影響値を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「失火判定手段」としては、エンジン２２の回転数Ｎｅからダンパ２８のねじれに基づく影響成分Ｎｄｅを減じた判定用回転数Ｎｊの回転変動が所定変動以上のときに、悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ未満のときには判定用回転数Ｎｊの回転変動の異常は路面状態の影響によるものではなくエンジン２２に失火が生じていると判定し、悪路判定指標Ｒｇｈが閾値Ｒｇｈｒｅｆ以上のときには判定用回転数Ｎｊの回転変動の異常は路面状態の影響によるものであってエンジン２２に失火は生じていないと判定するものに限定されるものではなく、演算されたねじれトルクのトルク変動に基づく出力軸の回転数に影響を及ぼすねじれ影響成分を検出された出力軸回転数から減じて得られる判定用回転数の回転変動が所定変動以上のとき、路面状態影響値が所定値以上のときには内燃機関は失火していないと判定し、路面状態影響値が所定値未満のときには内燃機関は失火していると判定するものであれば如何なるものとしても構わない。また、「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ１に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力するものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「３軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構３０に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせたものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる作動作用を有するものなど、車軸に接続された回転軸と出力軸と発電機の回転軸との３軸に接続され３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。

なお、実施例や変形例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発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明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発明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発明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、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

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。

本発明は、内燃機関の失火判定装置や車両の製造産業などに利用可能である。

本発明の一実施例として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。 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。 エンジンＥＣＵ２４により実行される判定用回転数演算処理の一例を示すフローチャートである。 エンジンＥＣＵ２４により実行される悪路判定指標設定処理の一例を示すフローチャートである。 エンジン２２からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構３０の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図の一例を示す説明図である。 変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。

符号の説明

２０，１２０ 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 動力分配統合機構、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、６４ａ，６４ｂ 車輪、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、２３０ 対ロータ電動機、２３２ インナーロータ、２３４ アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (4)

1. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸に機械的に連結された連結軸とに接続されたねじれ要素と、前記車軸に連結された回転軸に動力を入出力する電動機と、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、
   前記連結軸の回転数である連結軸回転数を検出する連結軸回転数検出手段と、
   前記検出された連結軸回転数と前記ねじれ要素より車軸側の慣性モーメントとの積に基づいて前記連結軸に作用すると推定されるトルクである連結軸作用トルクを演算すると共に前記検出された出力軸回転数と前記検出された連結軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記ねじれ要素のねじれに基づいて前記連結軸に作用するトルクであるねじれトルクを演算するトルク演算手段と、
   前記演算された連結軸作用トルクから前記演算されたねじれトルクと前記電動機からの出力に基づいて前記連結軸に作用するトルクとを減じた値に基づいて路面状態が前記連結軸の回転数に与える影響である路面状態影響値を演算する路面状態影響値演算手段と、
   前記演算されたねじれトルクのトルク変動に基づく前記出力軸の回転数に影響を及ぼすねじれ影響成分を前記検出された出力軸回転数から減じて得られる判定用回転数の回転変動が所定変動以上のとき、前記路面状態影響値が所定値以上のときには前記内燃機関は失火していないと判定し、前記路面状態影響値が前記所定値未満のときには前記内燃機関は失火していると判定する失火判定手段と、
   を備える失火判定装置。
2. 請求項１記載の失火判定装置であって、
   前記トルク演算手段は、前記検出された連結軸回転数をＮｃｎ、前記ねじれ要素より車軸側の慣性モーメントをＪｗ、前記連結軸作用トルクをＴｃｎとしたときに式（１）により該連結軸作用トルクを演算し、前記検出された出力軸回転数をＮｅ、前記ねじれ要素のバネ定数をＫｄｍｐ、前記ねじれトルクをＴｄｍｐとしたときに式（２）により該ねじれトルクを演算する手段であり、
   前記路面状態影響値演算手段は、前記電動機からの出力に基づいて前記連結軸に作用するトルクをＴｍｇ、前記路面状態影響値をＲｇｈとしたときに式（３）により該路面状態影響値を演算する手段である
   失火判定装置。
   

   
3. 請求項１または２記載の失火判定装置であって、
   前記ハイブリッド車は、動力を出力する発電機と、前記車軸に接続された回転軸と前記出力軸と前記発電機の回転軸との３軸に接続され該３軸のうちのいずれか２軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する３軸式動力入出力手段と、を更に備える車両であり、
   前記路面状態影響値演算手段は、前記演算された連結軸作用トルクから前記演算されたねじれトルクと前記電動機および前記発電機からの出力に基づいて前記連結軸に作用するトルクとを減じた値に基づいて前記路面状態影響値を演算する手段である
   失火判定装置。
4. 内燃機関と、前記内燃機関の出力軸と車軸に機械的に連結された連結軸とに接続されたねじれ要素と、前記車軸に連結された回転軸に動力を入出力する電動機と、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失火判定方法であって、
   （ａ）前記連結軸の回転数である連結軸回転数と前記ねじれ要素より車軸側の慣性モーメントとの積に基づいて前記連結軸に作用すると推定されるトルクである連結軸作用トルクを演算すると共に前記出力軸の回転数である出力軸回転数と前記連結軸回転数との差に基づいて演算される前記ねじれ要素のねじれ角と前記ねじれ要素のバネ定数とに基づいて前記ねじれ要素のねじれに基づいて前記連結軸に作用するトルクであるねじれトルクを演算し、
   （ｂ）前記演算した連結軸作用トルクから前記演算したねじれトルクと前記電動機からの出力に基づいて前記連結軸に作用するトルクとを減じた値に基づいて路面状態が前記連結軸の回転数に与える影響である路面状態影響値を演算し、
   （ｃ）前記演算したねじれトルクのトルク変動に基づく前記出力軸の回転数に影響を及ぼすねじれ影響成分を前記出力軸回転数から減じて得られる判定用回転数の回転変動が所定変動以上のとき、前記路面状態影響値が所定値以上のときには前記内燃機関は失火していないと判定し、前記路面状態影響値が前記所定値未満のときには前記内燃機関は失火していると判定する、
   失火判定方法。

Images