JP5091007B2 - 内燃機関のトルク変動検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関及びモータ・ジェネレータを備えるハイブリッド車等の車両における内燃機関のトルク変動検出装置に関し、特に、ダンパのねじれ角から内燃機関のトルクの変動を検出するトルク変動検出装置の技術分野に関する。

この種のトルク変動検出装置では、ダンパのねじれ角を検出して、該検出されたねじれ角に基づいて、内燃機関のトルク変動を算出する技術が提案されている。

尚、特許文献１には、内燃機関の出力軸の回転角速度を、内燃機関の各気筒の行程に同期して検出し、気筒毎にその気筒の所定行程における検出された回転角速度が、該所定行程以前の回転角速度から定められる角速度基準値より小さいか否かを判定して、気筒の異常を検出する気筒異常検出装置が記載されている。

また、特許文献２には、ドライブシャフトのねじれ角を検出して、ねじり振動がねじれ角の増大変化側で発生した場合には内燃機関のトルクを所定時間だけ減少させ、ねじり振動がねじれ角の減少変化側で発生した場合には内燃機関のトルクを所定時間だけ増加させる車両の振動低減装置が記載されている。

特開平２−４９９５５号公報 特開平６−２５７４８０号公報

しかしながら、ダンパのダンパ特性にはバラツキがあり、また環境温度等に起因して該バラツキが変化する。このため、標準的なダンパ特性（例えば設計値等）を用いて内燃機関のトルクを算出すると、実際のトルクから著しくずれてしまう可能性があるという技術的問題点がある。特許文献１及び２に記載された技術では、上記問題点を解決することは極めて困難であるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関のトルク変動を精度良く検出することができる内燃機関のトルク変動検出装置を提供することを課題とする。

本発明の内燃機関のトルク変動検出装置は、上記課題を解決するために、一端がダンパに接続されているインプットシャフト、該インプットシャフトに前記ダンパを介して機関動力を伝達可能な内燃機関、及び前記インプットシャフトに前記内燃機関から独立してモータ動力を伝達可能なモータ・ジェネレータを備える車両における前記内燃機関のトルク変動検出装置であって、前記モータ・ジェネレータに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記車両の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、前記検出された電流に基づいて前記内燃機関の機関トルクを推定する第１トルク推定手段と、前記推定された機関トルク及び前記検出された走行抵抗に基づいて、前記ダンパのねじれ角を算出する第１ねじれ角算出手段と、前記内燃機関のクランクシャフト及び前記インプットシャフト各々の回転角度に基づいて、前記ねじれ角を算出する第２ねじれ角算出手段と、前記第１ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角、及び前記第２ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角に基づいて、前記ダンパに係るバネ定数特性の補正値を決定する補正値決定手段と、前記決定された補正値を格納する格納手段と、を備え、前記格納手段は、更に、前記ダンパに係る基準バネ定数特性を格納し、前記格納された補正値に基づいて、前記格納された基準バネ定数特性を補正する補正手段と、前記検出された電流、前記第２ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角、及び前記補正された基準バネ定数特性に基づいて、前記機関トルクの変動を検出するトルク変動検出手段と、を更に備える。

本発明の内燃機関のトルク変動検出装置によれば、当該内燃機関のトルク変動検出装置が搭載される車両は、一端がダンパに接続されているインプットシャフトと、該インプットシャフトにダンパを介して機関動力を伝達可能な、例えばエンジンである内燃機関と、インプットシャフトに内燃機関から独立してモータ動力を伝達可能なモータ・ジェネレータ（電動発電機）とを備える。

尚、モータ・ジェネレータは、ダンパを介さずに、インプットシャフトにモータ動力を伝達可能である。即ち、内燃機関及びモータ・ジェネレータは、ダンパを介して相互に接続されている。また、本発明に係る「ダンパ」は、典型的には、トーショナルダンパである。

例えば電流計等である電流検出手段は、モータ・ジェネレータに流れる電流を検出する。尚、電流検出手段は、例えば、モータ・ジェネレータがモータとして機能している際には、検出された電流が正の値で示され、モータ・ジェネレータがジェネレータとして機能している際には、検出された電流が負の値で示されるように構成されている。

走行抵抗検出手段は、車両の走行抵抗を検出する。ここに、本発明に係る「走行抵抗」とは、車両の進行を妨げるように作用する力を包括する概念であり、典型的には、車両が前進且つ旋回する場合に操舵輪に発生する横力の、後進方向（即ち、前進とは反対の方向）成分に相当する力（所謂コーナリングドラッグ）を意味する。

尚、走行抵抗検出手段は、走行抵抗そのものを検出してもよいし、走行抵抗を規定しうる何らかの対応関係にある物理量又はパラメータ（例えば、車両の操舵角等）を検出して、該検出された物理量又はパラメータに基づいて走行抵抗を推定してもよい（即ち、間接的に検出してもよい）。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される第１トルク推定手段は、検出された電流に基づいて内燃機関の機関トルクを推定する。例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される第１ねじれ角算出手段は、推定された機関トルク及び検出された走行抵抗に基づいて、ダンパのねじれ角を算出する。ここで、「検出された走行抵抗」は、インプットシャフトに掛かる力（例えば、回転抵抗）を検出又は推定するために用いられる。

尚、第１ねじれ角推定手段は、典型的には、推定された機関トルク及び検出された走行抵抗に加えて、例えばメモリ等に予め格納されている、例えば設計値、理論値等である基準ダンパ特性（典型的には、ダンパを挟んだ内燃機関のクランクシャフトとインプットシャフトとの間のトルク差とねじれ角との関係を示す特性）に基づいて、ねじれ角を算出する。従って、第１ねじれ角算出手段により算出されるねじれ角は、典型的には、理論値である。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される第２ねじれ角算出手段は、内燃機関のクランクシャフト及びインプットシャフト各々の回転角度に基づいて、ねじれ角を算出する。具体的には、クランクシャフトの回転角度とインプットシャフトの回転角度との差分をねじれ角として算出する。従って、第２ねじれ角算出手段により算出されるねじれ角は、実際のねじれ角、即ち実測値である。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される補正値決定手段は、第１ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角（即ち、理論値）、及び第２ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角（即ち、実測値）に基づいて、ダンパに係るバネ定数特性の補正値を決定する。具体的には例えば、補正値決定手段は、理論値と実測値との差分を求めて、該求められた差分を補正値とする。

本願発明者の研究によれば、ダンパのねじれ角と、例えば設計値等の基準ダンパ特性とに基づいて、内燃機関のトルク変動を算出する技術が提案されている。しかしながら、実際のダンパ特性は、ダンパ毎に異なっている（即ち、バラツキがある）と共に、例えば環境温度、経年等により変化する。このため、トルク変動を算出する際に、基準ダンパ特性を用いてしまうと、実際のトルクから著しくずれてしまうおそれがあることが判明している。

しかるに本発明では、補正値決定手段によって、ダンパに係るバネ定数特性の補正値が決定される。該決定された補正値は、上述の如く、理論値及び実測値に基づいているので、内燃機関のトルク変動を検出する際に、基準バネ定数特性を補正値により補正すれば、精度良くトルク変動を検出することができる。
具体的には、例えば不揮発性メモリ等である格納手段は、補正値決定手段によって決定された補正値を格納する。該格納手段は、更に、ダンパの基準バネ定数特性を格納する。例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される補正手段は、格納された補正値に基づいて、格納された基準バネ定数特性を補正する。例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成されるトルク変動検出手段は、検出された電流、第２ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角（即ち、実測値）、及び補正された基準バネ定数特性に基づいて、内燃機関の機関トルクの変動を検出する。具体的には例えば、トルク変動検出手段は、検出された電流、算出されたねじれ角、及び補正された基準バネ定数特性に基づいて、機関トルクを算出し、前回算出された機関トルクに対する変動を検出することによって、機関トルクの変動を検出する。

本発明の内燃機関のトルク変動検出装置の一態様では、前記補正値決定手段は、前記第１ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角と、前記第２ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角との差分を演算する差分演算手段を含み、前記演算された差分を前記補正値として決定する。

この態様によれば、例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される差分演算手段は、第１ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角（即ち、理論値）と、第２ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角（即ち、実測値）との差分を演算する。補正値決定手段は、演算された差分を補正値として決定する。

演算された差分を補正値とすることにより、実際のダンパ特性を良く反映することができる。この結果、精度良くトルク変動を検出することができる。更に、差分を演算するという比較的容易な処理により補正値が決定されるので、トルク変動検出装置の計算負荷を抑制することができ、実用上非常に有利である。

本発明の内燃機関のトルク変動検出装置の他の態様では、前記ダンパの温度を検出するダンパ温度検出手段と、前記検出された温度が所定温度範囲内であることを条件に、前記推定された機関トルクと、前記検出された走行抵抗に応じて決定される前記インプットシャフトに掛るトルクとのトルク差を、前記ダンパに掛かるダンパトルクとして推定する第２トルク推定手段とを更に備え、前記補正手段は、前記格納された補正値から前記推定されたダンパトルクに対応する補正値を特定し、前記特定された補正値に基づいて、前記格納された基準バネ定数特性を補正し、前記第２ねじれ角算出手段は、前記検出された温度が前記所定の温度範囲内であることを条件に、前記ねじれ角を算出する。

ここに、本発明に係る「所定温度範囲」とは、第２トルク推定手段がダンパに掛かるダンパトルクを推定するか否かを決定する値であり、且つ第２ねじれ角算出手段がダンパのねじれ角を算出するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかのパラメータに応じた可変値として設定される値である。

このような所定温度範囲は、例えばダンパの設計上、ダンパ特性が保証されている温度範囲であり、経験的若しくは実験的に又はシミュレーションによって、例えば、ダンパ特性（例えば、バネ定数等）と温度との関係を求め、該求められた関係に基づき、設計値又は理論値と実測値との差が著しく異なる温度を、温度範囲の上限値又は下限値として設定すればよい。

所定温度範囲を、例えばダンパ特性が保証されている温度範囲とすれば、ダンパが使用される環境下（即ち、ダンパが搭載されている車両が使用される環境下）であれば、第２トルク推定手段によりダンパトルクが推定され、第２ねじれ角算出手段によりねじれ角が算出される。この結果、補正値が決定され、精度良くトルク変動を検出することができる。

本発明の内燃機関のトルク変動検出装置の他の態様では、前記ダンパの温度を検出するダンパ温度検出手段を更に備え、前記補正手段は、前記決定された補正値及び前記検出された温度に基づいて、前記格納された基準バネ定数特性を補正する。

このように構成すれば、ダンパ特性の温度変化も含めて補正することができるので、より精度良くトルク変動を検出することができ、実用上非常に有利である。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。

以下、本発明の内燃機関のトルク変動検出装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。

（トルク変動検出装置の構成）
先ず、本実施形態に係るトルク変動検出装置の構成について、図１を参照して説明する。ここに、図１は、本実施形態に係るトルク変動検出装置の構成を示すブロック図である。尚、図中の一点鎖線は、電力の流れを示している。

図１において、本実施形態に係るトルク変動検出装置１が搭載される車両１００は、本発明に係る「内燃機関」の一例としてのエンジン１１、モータ・ジェネレータ２１及び２２、動力分配機構２３、トーショナルダンパ２４、バッテリ３２、前輪ＦＲ及びＦＬ、並びに後輪ＲＲ及びＲＬを備えて構成されている。

モータ・ジェネレータ２１は、ロータ２１１及びステータ２１２を備えて構成されており、モータ・ジェネレータ２２は、ロータ２２１及びステータ２２２を備えて構成されている。

動力分配機構２３は、プラネタリキャリア２３４、サンギヤ２３５、プラネタリギヤ２３６、リングギヤ２３７及び動力取出ギヤ２３８を備えて構成されている。プラネタリキャリア２３４に接続されている、本発明に係る「インプットシャフト」の一例としてのキャリア軸２３１は、トーショナルダンパ２４を介してエンジン１１のクランクシャフト１１１に接続されている。サンギヤ２３５に接続されているサンギヤ軸２３２は、ロータ２１１に接続されている。リングギヤ２３７に接続されているリングギヤ軸２３３は、ロータ２２１に接続されている。動力取出ギヤ２３８は、図示しないチェーンベルトを介して、駆動軸２５２の一端に接続されている動力伝達ギヤ２５１に動力を伝達可能である。

駆動軸２５２に伝達された動力は、該駆動軸２５２の他端に接続されている動力伝達ギヤ２５３、及びデファレンシャル２６のデフケースの外周側に形成されたファイナルリングギヤ２６１を介してドライブシャフト２７に伝達され、前輪ＦＲ及びＦＬが夫々駆動される。

尚、本実施形態に係る車両１００は、ＦＦ（Ｆｒｏｎｔ−ｅｎｇｉｎｅ，Ｆｒｏｎｔ−ｗｈｅｅｌ ｄｒｉｖｅ）方式のハイブリッド車両であるが、ＦＦ方式の車両に限定されるものではなく、例えば、ＦＲ（Ｆｒｏｎｔ−ｅｎｇｉｎｅ，Ｒｅａｒ−ｗｈｅｅｌ ｄｒｉｖｅ）方式やＲＲ（Ｒｅａｒ−ｅｎｇｉｎｅ，Ｒｅａｒ−ｗｈｅｅｌ ｄｒｉｖｅ）方式等の各種方式の車両であってよい。

トルク変動検出装置１は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）３１、ダンパ温度センサ４１、角度センサ４２及び４３、舵角センサ４４及び４５、車速センサ４６並びに電流計４７を備えて構成されている。ここに、本実施形態に係る「ダンパ温度センサ４１」及び「電流計４７」は、夫々、本発明に係る「ダンパ温度検出手段」及び「電流検出手段」の一例であり、本実施形態に係る「舵角センサ４４及び４５」並びに「車速センサ４６」は、本発明に係る「走行抵抗検出手段」の一例である。

また、本実施形態に係る「ＥＣＵ３１」は、本発明に係る「第１トルク推定手段」、「第２トルク推定手段」、「第１ねじれ角算出手段」、「第２ねじれ角算出手段」、「補正値決定手段」、「差分演算手段」、「格納手段」、「補正手段」及び「トルク変動検出手段」の一例である。本実施形態では、各種電子制御用のＥＣＵ３１の一部を、制御装置１の一部として用いている。

（ダンパ特性学習処理）
次に、以上のように構成されたトルク変動検出装置１を搭載する車両の走行中において、ＥＣＵ３１が実行するダンパ特性学習処理について、図２のフローチャートを参照して説明する。

図２において、先ず、ＥＣＵ３１は、ダンパ温度センサ４１を介して、トーショナルダンパ２４の温度を取得する（ステップＳ１０１）。尚、トーショナルダンパ２４の温度は、ダンパ温度センサ４１がトーショナルダンパ２４に接触するように配置されることにより取得されてもよいし（即ち、直接的にトーショナルダンパ２４の温度を取得してもよいし）、例えばダンパ温度センサ４１がトーショナルダンパ２４から所定距離だけ離れるように配置されることにより取得された周辺温度から推定されてもよい（即ち、間接的にトーショナルダンパ２４の温度を取得してもよい）。或いは、エンジン１１の温度等からトーショナルダンパ２４の温度を推定してもよい。

次に、ＥＣＵ３１は、取得された温度が、例えばダンパ特性が保証されている温度範囲である標準温度範囲に含まれるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。含まれないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、一旦処理を終了する。他方、含まれると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３１は、車両１００が定常走行であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

具体的には例えば、ＥＣＵ３１は、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量（即ち、アクセル開度）が所定時間一定であるか否かを判定して、車両１００が定常走行であるか否かを判定する。或いは、例えばカーナビゲーションシステム等により車両１００の進路情報（例えば路面の斜度、混雑状況等）を取得し、該取得された進路情報に基づいて、所定期間内に走行状態が変化するか否かを判定して、車両１００が定常走行であるか否かを判定する。尚、本実施形態に係る「定常走行」には、停車状態も含まれる。

定常走行でないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、一旦処理を終了する。他方、定常走行であると判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ３１は、電流計４７を介して、モータ・ジェネレータ２１に流れる電流値を取得する（ステップＳ１０４）。

本願発明者の研究によれば、キャリア軸２３１に掛かる力は、走行抵抗の影響を受け変動する。具体的には例えば車両の加速時、定常走行時、坂路走行時等でキャリア軸２３１に掛かる力が相互に異なる。トーショナルダンパ２４のねじれ角は、キャリア軸２３１に掛かる力とクランクシャフト１１１に掛かる力（即ち、エンジントルク）との間の関係により決定されるので、定常走行時以外（例えば加速時、減速時、路面からの振動入力がある場合等）では、キャリア軸２３１に掛かる抵抗が比較的変動しやすく、ねじれ角を精度良く求めることが困難であることが判明している。

しかるに本実施形態では、定常走行であると判定された場合に、以下に詳述するダンパ特性学習処理が実行されるので、精度良くねじれ角を求めることができ、実用上非常に有利である。

上記ステップＳ１０４の処理と相前後して、ＥＣＵ３１は、舵角センサ４４及び４５、並びに車速センサ４６を介して、前輪ＦＲ及びＦＬ各々の操舵角、並びに車両１００の車速を取得する。続いて、該取得された前輪ＦＲ及びＦＬ各々の操舵角、並びに車両１００の車速に基づいて、車両１００の走行抵抗を検出する（ステップＳ１０５）。

ここで、走行抵抗について、図３を参照して説明を加える。ここに、図３は、車両１００に作用する走行抵抗の概念図である。尚、本実施形態では、走行抵抗の一例としてコーナリングドラッグを挙げる。また、説明の便宜上、図３には、車両１００の左側の車輪（即ち、前輪ＦＬ及び後輪ＲＬ）のみ示している。

図３に示すように、前輪ＦＬが操舵角Ｄｓで操舵されている場合、前輪ＦＬには、操舵方向軸に垂直な方向に横力Ｆｓが作用する。コーナリングドラッグＣＤは、横力Ｆｓの前後方向軸に沿う成分に相当する力であり、ＣＤ＝Ｆｓ×ｓｉｎＤｓと表わされる。

再び、図２に戻り、ＥＣＵ３１は、取得された電流値に基づいて、エンジン１１の、本発明に係る「機関トルク」の一例としてのエンジントルクを推定する（ステップＳ１０６）。尚、ＥＣＵ３１は、エンジン１１に吸入される空気量、点火時期、空燃比、エンジン１１の回転数等からエンジントルクを推定してもよい。

続いて、ＥＣＵ３１は、該推定されたエンジントルク、検出された走行抵抗、及びＥＣＵ３１に格納されている、本発明に係る「基準ダンパ特性」の一例としての標準バネ定数特性に基づいて、トーショナルダンパ２４のねじれ角を算出する（ステップＳ１０７）。

上述のステップＳ１０４乃至Ｓ１０７の処理と並行して、ＥＣＵ３１は、角度センサ４２を介してクランクシャフト１１１の回転角を取得すると共に、角度センサ４３を介してキャリア軸２３１の回転角を取得する。続いて、該取得されたクランクシャフト１１１の回転角と、取得されたキャリア軸２３１の回転角との差分を演算して、該演算された差分に基づいてトーショナルダンパ２４のねじれ角を算出する（ステップＳ１０８）。

次に、ＥＣＵ３１は、ステップＳ１０７の処理により算出されたねじれ角と、ステップＳ１０８の処理により算出されたねじれ角との差分を演算して、該演算された差分を、ステップＳ１０６の処理において推定されたエンジントルクにおける補正値として決定し、ＥＣＵ３１に格納する（ステップＳ１０９）。

尚、本実施形態に係る「ステップＳ１０７の処理により算出されたねじれ角」及び「ステップＳ１０８の処理により算出されたねじれ角」は、夫々、本発明に係る「第１ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角」及び「第２ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角」の一例である。

次に、トーショナルダンパ２４のダンパ特性及び補正値について、図４及び図５を参照して説明する。ここに、図４及び図５は、トルク差とねじれ角との関係（即ち、バネ定数特性）を示す特性図である。尚、各図中の実線は、標準バネ定数特性を示しており、破線は、実際のバネ定数特性を示している。また、各図中の縦軸の「トルク差」とは、クランクシャフト１１１とキャリア軸２３１との間のトルク差（以下、適宜「ダンパトルク」と称する）を意味する。

図４に示すように、標準バネ定数特性と実際のバネ定数特性とは相異なっている。このため、標準バネ定数特性に基づいてエンジントルクを算出すると、実際のエンジントルクから著しくずれてしまうおそれがある。

しかるに本実施形態では、ステップＳ１０７の処理により算出されたねじれ角と、ステップＳ１０８の処理により算出されたねじれ角との差分を演算して、該演算された差分を、ステップＳ１０６の処理において推定されたエンジントルク等に基づいて求められたダンパトルクにおける補正値として決定して、ＥＣＵ３１に格納している。ここで、「ダンパトルク」は、例えば、推定されたエンジントルク（即ち、クランクシャフト１１１に掛かるトルク）と、検出された走行抵抗に応じて決定されるキャリア軸２３１に掛かるトルクとのトルク差を算出して求めればよい。

図４において、例えば、求められたダンパトルクがトルクｔ１の場合、ステップＳ１０７の処理により算出されたねじれ角はねじれ角ａ１となり、ステップＳ１０８の処理により算出されたねじれ角はねじれ角ａ２となる。従って、補正値は、ねじれ角ａ１とねじれ角ａ２との差分となる。

尚、本実施形態では、ダンパトルクによって規定される複数の領域（図４における領域１、領域２、…）毎に、補正値が決定される。このため、例えば、上記ねじれ角ａ１とねじれ角ａ２との差分として決定された補正値は、領域１の補正値として決定される。また、求められたダンパトルクがトルクｔ２の場合の補正値である、ねじれ角ａ３とねじれ角ａ４との差分は、領域２の補正値として決定される。

図４は、同一ダンパトルクにおける、実際のバネ定数特性のねじれ角の絶対値が、標準バネ定数特性のねじれ角の絶対値より大きい場合を示している。他方、図５は、同一ダンパトルクにおける、実際のバネ定数特性のねじれ角の絶対値が、標準バネ定数特性のねじれ角の絶対値より小さい場合を示している。この場合も同様に、求められたダンパトルクがトルクｔ３の場合、ねじれ角ａ５とねじれ角ａ６との差分が補正値として決定される。

本実施形態では、上述の如く補正値が決定されるので、トルク変動を検出する際に、標準バネ定数特性を補正値により補正することによって、精度良くトルク変動を検出することができる。

尚、例えば、同一ダンパトルクにおける、実際のバネ定数特性のねじれ角の絶対値が、標準バネ定数特性のねじれ角の絶対値より大きい場合は、正の値として補正値が決定され、同一ダンパトルクにおける、実際のバネ定数特性のねじれ角の絶対値が、標準バネ定数特性のねじれ角の絶対値より小さい場合は、負の値として補正値が決定される。

また、補正値は、各領域（図４における領域１、領域２、…）に一つずつ決定されていてもよいし、複数決定されていてもよい。一つの領域に複数の補正値が存在する場合は、該一つの領域を更に複数の小領域に分割してもよい。

（トルク変動検出処理）
次に、トルク変動検出装置１を搭載する車両の走行中において、ＥＣＵ３１が実行するトルク変動検出処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。

図６において、先ず、ダンパ温度センサ４１を介して、トーショナルダンパ２４の温度を取得する（ステップＳ２０１）。次に、ＥＣＵ３１は、取得された温度に基づいて、標準バネ定数特性を補正する（ステップＳ２０２）。具体的には、ＥＣＵ３１に格納されている、例えば図７に示すような温度毎に設定されたバネ定数特性のうち、取得された温度に応じたバネ定数特性を特定して、該特定されたバネ定数特性を補正された標準バネ定数特性とする。

ここに、図７は、トルク差とねじれ角との関係を温度毎に示す特性図である。尚、図中の実線は、標準温度（例えば、摂氏２０度）におけるバネ定数特性（図４及び図５における標準バネ定数特性に相当）を示しており、一点鎖線は、低温（例えば、摂氏−１０度）におけるバネ定数特性を示しており、二点鎖線は、極低温（例えば、摂氏−３０度）におけるバネ定数特性を示している。また、図中の縦軸の「トルク差」は、図４及び図５と同様に、ダンパトルクを意味する。

次に、ＥＣＵ３１は、車両１００の走行状態に基づいてダンパトルクを推定する（ステップＳ２０３）。具体的には例えば、ＥＣＵ３１は、電流計４７を介して取得したモータ・ジェネレータ２１に流れる電流値に基づいて、又はエンジン１１に吸入される空気量、点火時期、空燃比、エンジン１１の回転数等に基づいてエンジントルクを推定し、該推定されたエンジントルク、駆動軸２５２や各種ギヤ等の機械的抵抗及び走行抵抗に基づいて、ダンパトルクを推定する。

次に、ＥＣＵ３１は、推定されたダンパトルクが、例えば図４に示す複数の領域（領域１、領域２、…）のうち、どの領域に該当するかを特定する。続いて、ＥＣＵ３１に格納されている補正値から、特定された領域に対応する補正値を特定する（ステップＳ２０４）。

ステップＳ２０３及びＳ２０４の処理と並行して、ＥＣＵ３１は、角度センサ４２を介してクランクシャフト１１１の回転角を取得すると共に、角度センサ４３を介してキャリア軸２３１の回転角を取得する。続いて、該取得されたクランクシャフト１１１の回転角と、取得されたキャリア軸２３１の回転角との差分を演算して、該演算された差分に基づいてトーショナルダンパ２４のねじれ角を算出する（ステップＳ２０５）。

次に、ＥＣＵ３１は、補正された標準バネ定数特性、特定された補正値及び算出されたねじれ角に基づいて、エンジントルクを算出する。具体的には例えば、クランクシャフト１１１の回転角加速度とエンジン１１のイナーシャとを乗算して求めた値に、補正された標準バネ定数特性、特定された補正値及び算出されたねじれ角に基づいて算出されたトーショナルダンパ２４に係る補正項を加算することによって、エンジントルクを算出する。

続いて、ＥＣＵ３１は、今回算出されたエンジントルクと前回算出されたエンジントルクとを比較して（典型的には、差分を演算して）、トルク変動を検出する（ステップＳ２０６）。

次に、ＥＣＵ３１は、検出されたトルク変動に応じて、エンジン１１、モータ・ジェネレータ２１及び２２、並びに動力分配機構２３等を制御する（即ち、フィードバック制御を実行する）（ステップＳ２０７）。

尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関のトルク変動検出装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明の実施形態に係るトルク変動検出装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係るＥＣＵが実行するダンパ特性学習処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る車両に作用する走行抵抗の概念図である。 トルク差とねじれ角との関係を示す特性図である。 トルク差とねじれ角との関係を示す特性図である。 本発明の実施形態に係るＥＣＵが実行するトルク変動検出処理を示すフローチャートである。 トルク差とねじれ角との関係を温度毎に示す特性図である。

符号の説明

１…トルク変動検出装置、１１…エンジン、２１、２２…モータ・ジェネレータ、２３…動力分配機構、２４…トーショナルダンパ、３１…ＥＣＵ、３２…バッテリ、４１…ダンパ温度センサ、４２、４３…角度センサ、４４、４５…舵角センサ、４６…車速センサ、４７…電流計、１００…車両

Claims (4)

1. 一端がダンパに接続されているインプットシャフト、該インプットシャフトに前記ダンパを介して機関動力を伝達可能な内燃機関、及び前記インプットシャフトに前記内燃機関から独立してモータ動力を伝達可能なモータ・ジェネレータを備える車両における前記内燃機関のトルク変動検出装置であって、
   前記モータ・ジェネレータに流れる電流を検出する電流検出手段と、
   前記車両の走行抵抗を検出する走行抵抗検出手段と、
   前記検出された電流に基づいて前記内燃機関の機関トルクを推定する第１トルク推定手段と、
   前記推定された機関トルク及び前記検出された走行抵抗に基づいて、前記ダンパのねじれ角を算出する第１ねじれ角算出手段と、
   前記内燃機関のクランクシャフト及び前記インプットシャフト各々の回転角度に基づいて、前記ねじれ角を算出する第２ねじれ角算出手段と、
   前記第１ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角、及び前記第２ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角に基づいて、前記ダンパに係るバネ定数特性の補正値を決定する補正値決定手段と、
   前記決定された補正値を格納する格納手段と、
   を備え、
   前記格納手段は、更に、前記ダンパに係る基準バネ定数特性を格納し、
   前記格納された補正値に基づいて、前記格納された基準バネ定数特性を補正する補正手段と、
   前記検出された電流、前記第２ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角、及び前記補正された基準バネ定数特性に基づいて、前記機関トルクの変動を検出するトルク変動検出手段と、
   を更に備えることを特徴とする内燃機関のトルク変動検出装置。
2. 前記補正値決定手段は、
   前記第１ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角と、前記第２ねじれ角算出手段により算出されたねじれ角との差分を演算する差分演算手段を含み、
   前記演算された差分を前記補正値として決定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のトルク変動検出装置。
3. 前記ダンパの温度を検出するダンパ温度検出手段と、
   前記検出された温度が所定温度範囲内であることを条件に、前記推定された機関トルクと、前記検出された走行抵抗に応じて決定される前記インプットシャフトに掛るトルクとのトルク差を、前記ダンパに掛かるダンパトルクとして推定する第２トルク推定手段と
   を更に備え、
   前記補正手段は、前記格納された補正値から前記推定されたダンパトルクに対応する補正値を特定し、前記特定された補正値に基づいて、前記格納された基準バネ定数特性を補正し、
   前記第２ねじれ角算出手段は、前記検出された温度が前記所定の温度範囲内であることを条件に、前記ねじれ角を算出する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関のトルク変動検出装置。
4. 前記ダンパの温度を検出するダンパ温度検出手段を更に備え、
   前記補正手段は、前記決定された補正値及び前記検出された温度に基づいて、前記格納された基準バネ定数特性を補正する
   ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のトルク変動検出装置。

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