JP5139247B2 - 内燃機関のトルク推定装置 - Google Patents

Description

本発明は、動力源として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両における内燃機関のトルク推定装置の技術分野に関し、特に、ダンパの捻れ角度から内燃機関のトルクを推定するトルク推定装置の技術分野に関する。

この種の推定装置では、ダンパの捻れ角度を検出して、該検出された捻れ角度及びダンパの捻れ特性に基づいて、内燃機関のトルクを逐次算出する技術が提案されている。

尚、例えば特許文献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、例えば特許文献２には、ダンパより後段の慣性モーメント、キャリア軸回転速度、モータジェネレータの慣性モーメント及びトルクなどに基づいて、内燃機関の失火を判定する失火判定装置が記載されている。

特開平２−４９９５５号公報 特開２００８−５７４９２号公報

この種の推定装置では、ダンパの捻れ角度を検出する際、内燃機関のトルクが実質的に零となる運転状態におけるクランクシャフトとインプットシャフトとの相対回転角度をゼロ点とするゼロ点学習処理が行われることがある。しかしながら、内燃機関の始動時など、ダンパの前後でトルク差が大きい場合には、ダンパの捻れ角度が大きくなってダンパのトルクリミッタにおける摩擦材が滑り出し、所定値以上のトルク差は吸収される。このため、それ以前のゼロ点学習処理によって定められた捻れ角度のゼロ点は、不定になってしまうおそれがある。よって、ダンパの捻れ角度を検出することが困難になり、内燃機関のトルクを推定することが困難になるという技術的問題点がある。ハイブリッド車両においては、内燃機関の停止及び始動が頻繁に行われるため、このような捻れ角度のゼロ点が不定になってしまう期間が多く存在することとなる。更に、例えば加速要求に応じた内燃機関の始動時や触媒暖機制御中などには、内燃機関のトルクが実質的に零となる運転状態を作ることができないので、ゼロ点学習処理を行うことができないという技術的問題点もある。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、ハイブリッド車両において、内燃機関の停止及び始動が頻繁に行われる運転条件下でも、内燃機関のトルクを精度良く推定することが可能な内燃機関のトルク推定装置を提供することを課題とする。

本発明に係る内燃機関のトルク推定装置は上記課題を解決するために、（i）駆動軸に動力を出力する動力源としての内燃機関並びに第１及び第２モータジェネレータと、（ii）前記内燃機関からの動力が入力される入力軸を有し、前記入力軸に入力された動力を、前記駆動軸及び前記第１モータジェネレータの回転軸に分割する動力分割機構と、（iii）前記内燃機関の機関出力軸と前記入力軸との間に設けられたダンパとを備えるハイブリッド車両において、前記内燃機関の機関トルクを推定するトルク推定装置であって、前記機関出力軸の回転角加速度に基づいて前記機関トルクを推定する第１トルク推定手段と、前記第１モータジェネレータの出力トルクに基づいて又は前記内燃機関の吸入空気量、回転数及び点火時期に基づいて、前記機関トルクを推定する第２トルク推定手段と、前記機関出力軸の回転角度及び前記入力軸の回転角度を特定する回転角度特定手段と、前記特定された前記機関出力軸の回転角度及び前記入力軸の回転角度の差分を、前記ダンパの捻れ角度として、算出する第１捻れ角度算出手段と、前記第１捻れ角度算出手段によって算出された前記捻れ角度を、前記機関トルクが実質的に零となる運転状態であるときの前記機関出力軸と前記入力軸との相対角度を前記捻れ角度のゼロ点として修正するゼロ点学習処理を行うゼロ点学習手段と、前記第１及び第２モータジェネレータの出力トルクと前記第２トルク推定手段によって推定された前記機関トルクとに基づいて、前記捻れ角度を算出する第２捻れ角度算出手段と、前記ゼロ点学習処理が無効である場合には、前記第１トルク推定手段によって推定された前記機関トルクを、前記第２捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する前記ダンパのダンパ特性を示す弾性定数に基づいて補正するトルク補正手段とを備える。

本発明に係る内燃機関のトルク推定装置が搭載されるハイブリッド車両では、内燃機関（エンジン）の機関出力軸（例えばクランクシャフト）は、ダンパを介して、例えばプラネタリギア（遊星歯車機構）を含む動力分割機構の入力軸（例えば、動力分割機構のプラネタリキャリア（遊星キャリア）の回転軸と結合されたインプットシャフト）に接続されている。第１モータジェネレータの回転軸は、動力分割機構のサンギア（太陽歯車）の回転軸に接続されている。第２モータジェネレータの回転軸は、動力分割機構のリングギア（外輪歯車）の回転軸に接続されている。動力分割機構のリングギアは、例えば、動力取出ギア、チェーンベルト、動力伝達ギア等の動力伝達手段を介して、駆動軸に接続されている。

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り、機関出力軸と動力分割機構の入力軸との相対回転を抑制しながら、機関出力軸と動力分割機構の入力軸との間で動力を伝達する機能を有する。本発明に係る「ダンパ特性」は、典型的には、ダンパの捻れ特性を意味する。本発明に係る「弾性定数」は、典型的には、ダンパに含まれる、内燃機関の機関出力軸と動力分割機構の入力軸とが相対回転したときに圧縮されて弾性力を両軸に付与する弾性部材の弾性定数を意味する。

本発明では特に、ゼロ点学習処理が無効である場合には、第１トルク推定手段によって推定された機関トルクを、第２捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する弾性定数に基づいて、トルク補正手段によって補正する。即ち、ゼロ点学習手段によるゼロ点学習処理が無効であり、ダンパの捻れ角度のゼロ点が不定になっている場合には、第１トルク推定手段によって機関出力軸の回転角加速度に基づいて推定された機関トルクを、第１及び第２モータジェネレータの出力トルクと第２トルク推定手段によって推定された機関トルクとに基づいて第２捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する弾性定数に基づいて、トルク補正手段によって補正することにより、内燃機関の機関トルク（内燃機関の機関出力軸から出力されるトルク）を推定する。

本発明に係る「ゼロ点学習処理が無効である場合」は、例えば、内燃機関の始動から所定期間が経過しておらず、内燃機関の始動後にゼロ点学習処理が行われていない場合や、第１捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度が、ダンパのリミット角度に応じた基準捻れ角度よりも大きい場合や、駆動軸に連結された車輪が空転又はロックされた場合など、捻れ角度のゼロ点が不定である場合或いは不定である可能性が高い場合を意味する。ハイブリッド車両では、内燃機関の停止及び始動が頻繁に行われるので、「ゼロ点学習処理が無効である場合」は頻繁に発生するおそれがある。

ここで、ゼロ点学習処理が無効である場合において、仮に何らの対策も施さず、第１トルク推定手段によって機関出力軸の回転角加速度に基づいて推定された機関トルクを、第１捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する弾性定数に基づいて、補正することにより、内燃機関の機関トルクを推定する場合には、捻れ角度のゼロ点が不定であるために、内燃機関の機関トルクを精度良く推定することが困難になってしまうおそれがある。

しかるに本発明では特に、トルク補正手段は、ゼロ点学習処理が無効である場合には、第１トルク推定手段によって推定された機関トルクを、（第１捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する弾性定数には基づかず、）第２捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する弾性定数に基づいて補正する。よって、本発明によれば、ゼロ点学習処理が無効である場合であっても、内燃機関の機関トルクを精度良く推定することができる。

以上説明したように、本発明に係る内燃機関のトルク推定装置によれば、ハイブリッド車両において、内燃機関の機関トルクを精度良く推定することができる。

本発明に係る内燃機関のトルク推定装置の一態様では、前記トルク補正手段は、前記ゼロ点学習処理が有効である場合には、前記第１トルク推定手段によって推定された前記機関トルクを、前記第１捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する前記ダンパのダンパ特性を示す弾性定数に基づいて補正する。

この態様によれば、トルク補正手段は、ゼロ点学習処理が有効である場合には、第１トルク推定手段によって推定された機関トルクを、第１捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する弾性定数に基づいて補正し、且つ、ゼロ点学習処理が無効である場合には、第１トルク推定手段によって推定された機関トルクを、第２捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する弾性定数に基づいて補正することにより、内燃機関の機関トルクを推定する。よって、ゼロ点学習処理が有効及び無効のいずれの場合にも、第１トルク推定手段によって機関出力軸の回転角加速度に基づいて推定された機関トルクを、トルク補正手段によって、ダンパの捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する弾性定数に基づいて補正することができ、内燃機関の機関トルクを精度良く推定することができる。

尚、本発明に係る「ゼロ点学習処理が有効である場合」は、例えば、内燃機関の始動後にゼロ点学習処理が行われた場合や、第１捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度が、ダンパのリミット角度に応じた基準捻れ角度以下である場合や、駆動軸に連結された車輪が空転又はロックされていない場合など、捻れ角度のゼロ点が不定でない場合或いは不定でない可能性が高い場合を意味し、言い換えれば、「ゼロ点学習処理が無効である場合」でない場合を意味する。

本発明に係る内燃機関のトルク推定装置の他の態様では、前記第１トルク推定手段によって推定された前記機関トルクが前記トルク補正手段によって補正されてなる補正後推定トルクの絶対値が、基準閾値よりも大きいか否かを判定する絶対値判定処理を行うことにより、前記内燃機関の異常の有無を判定する異常判定手段を更に備え、前記異常判定手段は、前記ゼロ点学習処理が無効である場合には、前記基準閾値を、前記ゼロ点学習処理が有効である場合における値とは異なる値として、前記絶対値判定処理を行う。

この態様によれば、内燃機関の異常の有無を判定する際の判定処理における基準閾値が、ゼロ点学習処理が有効である場合と無効である場合とで異なる値として設定されるので、内燃機関の異常の有無を精度良く判定することができる。

尚、ゼロ点学習処理が無効である場合における基準閾値は、例えば、推定される機関トルクの推定誤差を考慮して、ゼロ点学習処理が有効である場合における基準閾値に対して所定値だけ加えた値に設定される。

本発明に係る内燃機関のトルク推定装置の他の態様では、（i）前記第１捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度が、前記ダンパのリミット角度よりも小さい基準捻れ角度よりも大きい場合、（ii）前記内燃機関が始動してから所定期間内である場合、及び（iii）前記駆動軸に連結された車輪が空転又はロックされた場合の少なくとも一の場合を、前記ゼロ点学習処理が無効である場合と判定する無効判定手段を更に備える。

この態様によれば、無効判定手段によって、ゼロ点学習処理が無効であるか否かを適切に判定することができる。

上述した無効判定手段を備える態様では、前記補正後推定トルクの変動量が、基準変動量よりも大きいか否かを判定する変動量判定処理を行うことにより、前記内燃機関の異常の有無を判定する第２異常判定手段を更に備え、前記第２異常判定手段は、前記ゼロ点学習処理が無効である場合と前記無効判定手段によって判定された直後には、前記変動量判定処理を行わず、且つ、前記ゼロ点学習処理が無効である場合と前記無効判定手段によって判定されてから所定期間経過後に、前記基準変動量を、前記ゼロ点学習処理が有効である場合における値と同じ値として、前記変動量判定処理を行う。

この態様によれば、補正後推定トルクについての変動量判定処理は、ゼロ点学習処理が無効である場合と無効判定手段によって判定された直後には行われず、所定期間経過後に行われる。この際、基準変動量は、ゼロ点学習処理が有効である場合における値と同じ値に設定される。よって、内燃機関の異常の有無を精度良く判定することができる。

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る。

以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るトルク推定装置について、図１から図７を参照して説明する。

先ず、本実施形態に係るトルク推定装置が適用されたハイブリッド車両の構成について、図１から図４を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係るトルク推定装置が適用されたハイブリッド車両の要部を示すブロック図である。

図１において、本実施形態に係るハイブリッド車両１０は、エンジン１５０、第１モータジェネレータＭＧ１（以下、適宜「ＭＧ１」と略称する）、第２のモータジェネレータＭＧ２（以下、適宜「ＭＧ２」と略称する）、動力分割機構１２０、ダンパ１５７、駆動軸１１２、レゾルバ１３９及び１４９、クランク角センサ１５９、回転数センサ１６９、並びにＥＣＵ２００を備えている。

図２は、図１に示す動力分割機構１２０と、この動力分割機構１２０に結合されるエンジン１５０並びにモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の拡大図である。

図１及び図２において、エンジン１５０は、本発明に係る「内燃機関」の一例としてのガソリンエンジンであり、ハイブリッド車両１０の主たる動力源として機能するように構成されている。エンジン１５０の出力軸であるクランクシャフト１５６は、後述するダンパ１５７を介して後述する動力分割機構１２０のインプットシャフト１２７に連結されている。クランクシャフト１５６には、エンジン回転速度を検出するためのクランク角センサ１５９が設けられている。クランク角センサ１５９には、内燃機関のみを駆動源とする車両で通常用いられるのと同じ磁気ピックアップセンサが使用されている。クランク角センサ１５９は、クランクシャフト１５６の回転角度（即ち、クランク角（ＣＡ：Crank Angle））を検出可能に構成されている。

尚、本発明に係る「内燃機関」とは、例えば２サイクル又は４サイクルレシプロエンジン等を含み、少なくとも一の気筒を有し、当該気筒内部の燃焼室において、例えばガソリン、軽油或いはアルコール等の各種燃料を含む混合気が燃焼した際に発生する力を、例えばピストン、コネクティングロッド及びクランクシャフト等の物理的又は機械的な伝達手段を適宜介して動力として取り出すことが可能に構成された機関を包括する概念である。クランクシャフト１５６は、本発明に係る「機関出力軸」の一例であり、インプットシャフト１２７は、本発明に係る「入力軸」の一例である。クランク角センサ１５９は、後述する回転数センサ１６９と共に、本発明に係る「回転角度特定手段」の一例を構成する。

図１及び図２において、第１のモータジェネレータＭＧ１は、本発明に係る「第１モータジェネレータ」の一例たる電動発電機であり、エンジン１５０からトルクの供給を受けてその回転軸が回転することにより、バッテリ（図示省略）を充電するための、或いは第２のモータジェネレータＭＧ２に電力を供給するための発電を主として行うことが可能に構成されている。

図２に示すように、第１のモータジェネレータＭＧ１は、外周面に複数個の永久磁石１３５を有するロータ１３２と、回転磁界を形成する３相コイル１３４が巻回されたステータ１３３とを備えている。ロータ１３２は、後述する動力分割機構１２０のサンギア１２１に結合されたサンギア軸１２５に結合されている。ステータ１３３は、無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケース１１９に固定されている。第１のモータジェネレータＭＧ１は、永久磁石１３５による磁界と３相コイル１３４によって形成される磁界との相互作用によりロータ１３２を回転駆動する電動機として動作すると共に、永久磁石１３５による磁界とロータ１３２の回転との相互作用により３相コイル１３４の両端に気電力を生じさせる発電機として動作する。

図１及び図２において、第２のモータジェネレータＭＧ２は、本発明に係る「第２モータジェネレータ」の一例たる電動発電機であり、エンジン１５０の動力を補助（即ち、アシスト）する電動機として、或いはバッテリ（図示省略）を充電するための発電機として機能するように構成されている。より具体的には、第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動力或いは制動力をアシストする装置であり、駆動力をアシストする場合には、第１のモータジェネレータＭＧ１及びバッテリ（図示省略）の少なくとも一方から電力が供給されて電動機として機能し、制動力をアシストする場合には、ハイブリッド車両１０の車輪側から伝達されるトルクによって回転させられて電力を発電する発電機として機能するように構成されている。第２のモータジェネレータＭＧ２は、駆動軸１１２に対し動力を供給することが可能となるように、その回転軸が後述する動力分割機構１２０のリングギア軸１２６に結合されている。

図２に示すように、第２のモータジェネレータＭＧ２は、外周面に複数個の永久磁石１４５を有するロータ１４２と、回転磁界を形成する３相コイル１４４が巻回されたステータ１４３とを備えている。ロータ１４２は、後述する動力分割機構１２０のリングギア１２２に結合されたリングギア軸１２６に結合されている。ステータ１４３は、無方向性電磁鋼板の薄板を積層して形成されており、ケース１１９に固定されている。第２のモータジェネレータＭＧ２は、第１のモータジェネレータＭＧ１と概ね同様に、電動機或いは発電機として動作する。

図１及び図２において、駆動軸１１２は、ハイブリッド車両１０の車輪に連結される車軸に、デファレンシャル等の各種減速ギア装置を含む減速機構を介して連結されている。

動力分割機構１２０は、プラネタリギア（遊星歯車機構）を含んでおり、エンジン１５０の動力を第１のモータジェネレータＭＧ１の回転軸及び駆動軸１１２に分割或いは分配することが可能に構成されている。

図２に示すように、動力分割機構１２０は、インプットシャフト（キャリア軸）１２７に軸中心を貫通された中空のサンギア軸１２５に結合されたサンギア１２１と、インプットシャフト１２７と同軸のリングギア軸１２６に結合されたリングギア１２２と、サンギア１２１とリングギア１２２との間に配置され、サンギア１２１の外周を自転しながら公転する複数のプラネタリピニオンギア１２３と、インプットシャフト１２７の端部に結合され、各プラネタリピニオンギア１２３の回転軸を軸支するプラネタリキャリア１２４と、リングギア１２２に結合された動力取出し用の動力取出ギア１２８とを備えている。

動力分割機構１２０では、サンギア１２１、リングギア１２２及びプラネタリキャリア１２４にそれぞれ結合されたサンギア軸１２５、リングギア軸１２６及びインプットシャフト１２７の３軸が動力の入出力軸とされ、３軸のいずれか２軸へ入出力される動力が決定されると、残りの１軸に入出力される動力は、決定された２軸へ入力される動力に基づいて定まる。インプットシャフト１２７は、エンジン１５０からの動力が入力される入力軸を構成する。

インプットシャフト１２７には、その回転角度を検出するための回転数センサ１６９が設けられている。回転数センサ１６９は、上述したクランク角センサ１５９と概ね同様の磁気ピックアップセンサからなり、且つ、クランク角センサ１５９と同等レベルの角度分解能を有するものが適用されている。

サンギア軸１２５には、その回転角度を検出するレゾルバ１３９が設けられている。リングギア軸１２６には、その回転角度を検出するレゾルバ１４９が設けられている。

動力取出ギア１２８は、チェーンベルト１２９を介して、駆動軸１１２の一端に接続された動力伝達ギア１１１に接続されており、動力伝達ギア１１１（言い換えれば駆動軸１１２）に動力を伝達可能である。

図１及び図２において、ダンパ１５７は、クランクシャフト１５６及びインプットシャフト１２７に連結されており、クランクシャフト１５６とインプットシャフト１２７との相対回転を抑制しながら、クランクシャフト１５６とインプットシャフト１２７との間で動力を伝達する機能を有するトーショナルダンパである。言い換えれば、ダンパ１５７は、クランクシャフト１５６からの捻れ振動を抑制するトルク変動吸収機構として機能する。

図３は、図２に示すダンパ１５７の一部切欠き平面図である。

図２及び図３において、ダンパ１５７は、エンジン１５０のクランクシャフト１５６に連結されクランクシャフト１５６と共に回転駆動する駆動側ホイール１６０と、駆動側ホイール１６０と同軸上に相対回転可能に配設され、且つ、インプットシャフト１２７に連結される従動側ホイール１６４と、駆動側ホイール１６０と従動側ホイール１６４とのそれぞれに対して所定の角度範囲内で相対回転可能に配設される中間部材１６２とを備えている。更に、ダンパ１５７は、従動側ホイール１６４及び中間部材１６２の窓内に配設され、円周方向に弾縮することで駆動側ホイール１６０と従動側ホイール１６４との間の変動トルクが所定値に達すると駆動側ホイール１６０から従動側ホイール１６４への動力の伝達を遮断するトルクリミッタ１５８とを備えている。

ここで、このように構成されたダンパ１５７の作用について説明する。エンジン１５０のみが駆動した場合には、駆動側ホイール１６０がエンジン１５０の駆動に伴って回転する。このとき、エンジン１５０の慣性による変動トルクが所定値よりも小さい場合には、トルクリミッタ１５８を介して中間部材１６２に回転トルクが伝達され、中間部材１６２が回転する。中間部材１６２の回転トルクはトーション部材１６１を介して従動側ホイール１６４に伝達され、変動トルクに応じてトーション部材１６１が弾縮しながら従動側ホイール１６４が回転する。このようにして、ダンパ１５７を介してインプットシャフト１２７にエンジン１５０の駆動が伝達される。

そして、上記の状態からエンジン１５０の駆動トルクが大きくなり、駆動側ホイール１６０と従動側ホイール１６４との間の変動トルクが所定値に達すると、トルクリミッタ１５８における摩擦材が滑り出し、中間部材１６２と従動側ホイール１６４との間では所定値以上の変動トルクが伝達されなくなる。

このように、ダンパ１５７は、トーション部材１６１及びトルクリミッタ１５８が駆動側ホイール１６０と従動側ホイール１６４との相対回転を抑制することにより、複数の動力源（即ち、エンジン１５０、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２）によって生じる変動トルクを抑制しながら伝達する。

再び図１において、ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ハイブリッド車両１０の動作全体を制御することが可能に構成された電子制御ユニットである。

本実施形態では特に、ＥＣＵ２００は、第１捻れ角度算出部２１１、第２捻れ角度算出部２１２、第１トルク推定部２２１、第２トルク推定部２２２、ゼロ点学習部２３０、トルク補正部２４０、無効判定部２５０及び異常判定部２６０を備えている。

第１捻れ角度算出部２１１は、本発明に係る「第１捻れ角度算出手段」の一例であり、クランク角センサ１５９によって検出されたクランクシャフト１５６の回転角度と、回転数センサ１６９によって検出されたインプットシャフト１２７の回転角度との差分を、ダンパ１５７の捻れ角度（以下、適宜「ダンパ捻れ角度」と称する）として、算出する。

第１トルク推定部２２１は、本発明に係る「第１トルク推定手段」の一例であり、クランクシャフト１５６の回転角加速度に基づいてエンジントルク（即ち、機関トルク）を推定する。尚、クランクシャフト１５６の回転角加速度は、クランク角センサ１５９によって検出されるクランクシャフト１５６の回転角度の時間的な変化に基づいて算出される。具体的には、第１トルク推定部２２１は、クランクシャフト１５６の回転角加速度ｄωｅ／ｄｔとエンジン１５０のイナーシャＩｅとを乗算することにより、エンジントルクＴｅを推定する。

ゼロ点学習部２３０は、本発明に係る「ゼロ点学習手段」の一例であり、第１捻れ角度算出部２１１によって算出されたダンパ捻れ角度を、エンジントルクが実質的に零となる運転状態であるときのクランクシャフト１５６とインプットシャフト１２７との相対角度をダンパ捻れ角度のゼロ点として修正するゼロ点学習処理を行う。このゼロ点学習処理は、エンジン１５０の駆動トルク（即ち、エンジントルク）が大きくなってダンパ１５７のトルクリミッタ１５８が働いた場合に、クランクシャフト１５６とインプットシャフト１２７との間に発生する相対角度のずれを解消するために行われ、「ダンパ捻れ角度の零点補正処理」と呼ぶこともできる。具体的には、ゼロ点学習処理は、ダンパ捻れ角度の零点補正値を算出し、その算出した零点補正値を用いてダンパ捻れ角度をオフセットすることにより行われる。ダンパ捻れ角度の零点補正値は、エンジン１５０が、エンジントルクが実質的に零とみなせる運転状態である無負荷運転を行っているときのクランクシャフト１５６とインプットシャフト１２７との相対角度として算出される。

第２トルク推定部２２２は、本発明に係る「第２捻れ角度算出手段」の一例であり、第１のモータジェネレータＭＧ１の出力トルク（以下、適宜「ＭＧ１トルク」と称する）に基づいて、エンジントルクを推定する。具体的には、第２トルク推定部２２２は、以下に示す式（１）により、エンジントルクＴｅを算出する。

Ｔｅ＝−（１＋ρ）／ρ×Ｔｇ ・・・（１）
ただし、Ｔｇは、ＭＧ１トルクであり、ρは、プラネタリギア比（即ち、リングギア１２２の歯数に対するサンギア１２１の歯数の比）である。

第２捻れ角度算出部２１２は、本発明に係る「第２捻れ角度算出手段」の一例であり、第１のモータジェネレータＭＧ１の出力トルク及び第２のモータジェネレータＭＧ２の出力トルク（以下、適宜「ＭＧ２トルク」と称する）と、上述した第２トルク推定部２２２によって推定されたエンジントルクとに基づいて、ダンパ捻れ角度（即ち、クランクシャフト１５６とインプットシャフト１２７との相対角度）を算出する。尚、以下では、第２捻れ角度算出部２１２によって算出されるダンパ捻れ角度を「標準ダンパ捻れ角度」と適宜称する。具体的には、第２トルク推定部２２２は、以下に示す式（２）により、ＭＧ１トルクＴｇ及びＭＧ２トルクＴｍに基づいて駆動トルク（即ち、駆動軸１１２に出力されるトルク）Ｔｐを算出し、以下に示す式（３）により、第１のモータジェネレータＭＧ１の回転数（以下、適宜「ＭＧ１回転数」と称する）ωｇ及び第２のモータジェネレータＭＧ２の回転数（以下、適宜「ＭＧ２回転数」と称する）ωｍに基づいて、エンジン１５０の回転数（即ち、エンジン回転数）ωｅを算出する。この算出した駆動トルクＴｐ、エンジン回転数ωｅ及び第２トルク推定部２２２によって推定されたエンジントルクＴｅに基づいて、標準ダンパ捻れ角度を算出する。

Ｔｐ＝Ｔｍ−１／ρ×Ｔｇ＝Ｔｍ＋１／（１＋ρ）×Ｔｅ ・・・（２）
ωｅ＝ρ／（１＋ρ）×ωｇ＋１／（１＋ρ）×ωｍ ・・・（３）
無効判定部２５０は、本発明に係る「無効判定手段」の一例であり、ゼロ点学習部２３０によるゼロ点学習処理が無効であるか否かを判定する。具体的には、無効判定部２５０は、（i）第１捻れ角度算出部２１１によって算出されたダンパ捻れ角度が、ダンパ１５７のリミット角度に応じて予め定められた基準捻れ角度よりも大きい場合、（ii）エンジン１５０が始動してから所定期間内である場合及び（iii）ハイブリッド車両１０の車輪（即ち、駆動軸１１２に連結された車輪）が空転又はロックされた場合を、ゼロ点学習処理が無効である場合と判定し、これら以外の場合を、ゼロ点学習処理が有効である場合と判定する。

トルク補正部２４０は、本発明に係る「トルク補正手段」の一例であり、上述した第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクを、第１捻れ角度算出部２１１又は第２捻れ角度算出部２１２によって算出されたダンパ捻れ角度及びこのダンパ捻れ角度に対応するダンパ１５７のダンパ特性を示すバネ定数（言い換えれば、トーション部材１６１のバネ定数）に基づいて補正する。即ち、トルク補正部２４０は、第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクＴｅに対して、ダンパ１５７で発生する弾性力（即ち、バネ定数に応じて変化する力、以下、適宜「ダンパトルク」と称する）を補正項（或いは補正値）として加算することにより、推定されたエンジントルクＴｅを補正する。

ここで、ダンパ１５７のダンパ特性及びトルク補正部２４０による補正値について、図４を参照して説明する。

図４は、トルク差とダンパ捻れ角度との関係（即ち、バネ定数特性）を示す特性図である。尚、図４中の縦軸の「トルク差」は、クランクシャフト１５６とインプットシャフト１２７との間のトルク差（言い換えれば、ダンパトルク）を意味する。

図４に示すように、トルク差は、ダンパ捻れ角度が一定範囲内のとき（つまり、ダンパ捻れ角度が、トルクリミッタ１５８が働くリミット角度よりも小さいとき、言い換えれば、トルクリミッタ１５８が働くリミッタ領域に入っていないとき）には、ダンパ捻れ角度に応じて一意に定まるが、その変化の仕方は、ダンパ捻れ角度によって規定される複数の領域（即ち、図４におけるＫ１領域、Ｋ２領域、…）毎に異なる。言い換えれば、ダンパ捻れ角度によって規定される複数の領域（即ち、図４におけるＫ１領域、Ｋ２領域、…）では、ダンパ１５７のバネ定数が互いに異なる。つまり、ダンパ１５７のダンパ特性は、ダンパ捻れ角度によって規定される複数の領域毎に異なる。

トルク補正部２４０は、図４に示したようなトルク差とダンパ捻れ角度との関係を示すマップを参照することにより、ダンパ捻れ角度からトルク差（ダンパトルク）を補正値として算出する。トルク補正部２４０は、このように算出した補正値を、第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクＴｅに対して加算することにより、推定されたエンジントルクＴｅを補正する。尚、このようなマップは、実験或いはシミュレーション等によって予め作成され、ＥＣＵ２００が有するメモリ内に記憶されている。

本実施形態によれば、第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクを、トルク補正部２４０によって補正することにより、エンジントルクを推定する。よって、エンジン１５０の回転状態からモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の影響を排除することができ、燃焼状態に応じて発生するエンジントルクを高精度に推定することができる。

本実施形態では特に、トルク補正部２４０は、第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクを、第１捻れ角度算出部２１１又は第２捻れ角度算出部２１２によって算出されたダンパ捻れ角度及びこのダンパ捻れ角度に対応するダンパ１５７のダンパ特性を示すバネ定数に基づいて補正する。より具体的には、トルク補正部２４０は、上述したゼロ点学習部２３０によるゼロ点学習処理が有効である場合には、第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクを、第１捻れ角度算出部２１１によって算出されたダンパ捻れ角度、及び該ダンパ捻れ角度に対応するバネ定数に基づいて補正し、且つ、上述したゼロ点学習部２３０によるゼロ点学習処理が無効である場合には、第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクを、第２捻れ角度算出部２１２によって算出されたダンパ捻れ角度、及び該ダンパ捻れ角度に対応するバネ定数に基づいて補正する。尚、ゼロ点学習処理が有効及び無効のいずれであるかを判定する無効判定処理は、上述した無効判定部２５０によって行われる。言い換えれば、本実施形態では特に、第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクを、ダンパ捻れ角度及びこのダンパ捻れ角度に対応するバネ定数に基づいて補正することにより最終的な推定エンジントルクを算出するエンジントルク算出処理を、ゼロ点学習処理が有効である場合には、第１捻れ角度算出部２１１によって算出されたダンパ捻れ角度に対応して選択されるバネ定数を用いて行い、ゼロ点学習処理が無効である場合には、第２捻れ角度算出部２１２によって算出されたダンパ捻れ角度に対応して選択されるバネ定数を用いて行う。

図４において、ゼロ点学習部２３０によって、エンジントルクが実質的に零となる運転状態であるときのクランクシャフト１５６とインプットシャフト１２７との相対角度をダンパ捻れ角度のゼロ点として修正するゼロ点学習処理を行う。即ち、ゼロ点学習部２３０によるゼロ点学習処理は、ダンパ捻じれ角度或いはトルク差がゼロ点学習域内になる場合に行われる。ここで、エンジン１５０の始動時など、エンジントルクが急激に変化する場合には、ダンパ捻れ角度が大きくなり、トルクリミッタ１５８が働くことで（即ち、トルクリミッタ１５８における摩擦材が滑り出すことで）、ゼロ点学習処理によって修正されたゼロ点がずれてしまうおそれがある。言い換えれば、エンジントルクが急激に変化し、ダンパ捻れ角度が一旦リミッタ領域に入ってから、再びＫ１領域或いはＫ２領域などリミッタ領域よりも小さい領域に移行した場合には、ゼロ点が不定となるため、第１捻れ角度算出部２１１によって算出されたダンパ捻れ角度に対応して選択されるバネ定数を用いてエンジントルク算出処理を行うことが困難或いは不可能となってしまう（言い換えれば、第１捻れ角度算出部２１１によって算出されたダンパ捻れ角度に対応して選択されるバネ定数を用いたエンジントルク算出処理では、エンジントルクを精度良く推定することができない）。更に、ゼロ点学習部２３０によるゼロ点学習処理は、エンジントルクが実質的に零となる運転状態であるときに行われる。よって、例えば、ハイブリッド車両１０の加速時や触媒暖機制御中などには、エンジントルクが実質的に零となる運転状態を作り出すことがでないため、ゼロ点学習処理を行うことができない。

しかるに本実施形態では特に、トルク補正部２４０は、上述したゼロ点学習部２３０によるゼロ点学習処理が有効である場合には、第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクを、第１捻れ角度算出部２１１によって算出されたダンパ捻れ角度、及び該ダンパ捻れ角度に対応するバネ定数に基づいて補正し、且つ、上述したゼロ点学習部２３０によるゼロ点学習処理が無効である場合には、第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクを、第２捻れ角度算出部２１２によって算出されたダンパ捻れ角度、及び該ダンパ捻れ角度に対応するバネ定数に基づいて補正するので、ゼロ点学習処理が無効であり、ダンパ捻れ角度のゼロ点が不定である場合であっても、エンジントルクを精度良く推定することができる。

再び図１において、異常判定部２６０は、本発明に係る「第１異常判定手段」及び「第２異常判定手段」の一例であり、第１トルク推定部２２１によって推定されたエンジントルクがトルク補正部２６０によって補正された補正後推定エンジントルクの絶対値に基づいて絶対値判定処理を行うことにより、或いは、補正後推定エンジントルクの変動量（或いは相対値）に基づいて相対値判定処理を行うことにより、エンジン１５０の異常（例えばエンジン失火など）の有無を判定する異常判定処理を行う。具体的には、異常判定部２６０は、補正後推定エンジントルクの絶対値が、基準閾値よりも大きいか否かを判定する絶対値判定処理を行うことにより、例えばエンジン失火等のエンジン１５０の異常の有無を判定する。更に、異常判定部２６０は、補正後推定エンジントルクの変動量が、基準変動量よりも大きいか否かを判定する変動量判定処理を行うことにより、エンジン１５０の異常の有無を判定する。

本実施形態では特に、異常判定手部２６０は、上述した絶対値判定処理を行う際、ゼロ点学習処理が無効である場合には、基準閾値を、ゼロ点学習処理が有効である場合における値とは異なる値（本実施形態では基準閾値に所定値αを加算した値、即ち、基準閾値＋α）として、絶対値判定処理を行う。よって、エンジン１５０の異常の有無を精度良く判定することができる。つまり、基準閾値に加算する所定値αを、例えば推定されるエンジントルクの推定誤差を考慮して設定することで、エンジン１５０の異常の有無を判定する判定精度を高めることができる。

更に、本実施形態では特に、異常判定部２６０は、ゼロ点学習処理が無効であると無効判定部２５０によって判定された直後には、上述した変動量判定処理を行わず、且つ、ゼロ点学習処理が無効であると無効判定部２５０によって判定されてから所定期間経過後に、変動量判定処理に係る基準変動量を、ゼロ点学習処理が有効である場合における値と同じ値として、変動量判定処理を行う。よって、エンジン１５０の異常の有無を精度良く判定することができる。つまり、ゼロ点学習処理が無効であると判定された直後にエンジン１５０の異常の有無を判定することを回避すると共に、所定期間経過後にエンジン１５０の異常の有無を判定することで、エンジン１５０の異常の有無を判定する判定精度を高めることができる。

次に、本実施形態におけるエンジントルクの推定方法について、図５及び図６を参照して説明する。

図５は、本実施形態におけるエンジントルクの推定方法の流れを示すフローチャートである。図６は、本実施形態に係るゼロ点学習処理の無効判定処理の流れを示すフローチャートである。

図５において、本実施形態におけるエンジントルクの推定方法によれば、先ず、ゼロ点学習処理が有効であるか否かが判定される（ステップＳ１１０）。即ち、ＥＣＵ２００の無効判定部２５０によって、ゼロ点学習部２３０によるゼロ点学習が無効であるか否かが判定される。

具体的には、図６に示すように、先ず、エンジン停止からエンジン起動に切り替わった状態か否かが判定される（ステップＳ２１０）。即ち、エンジン１５０が始動してから所定期間内であるか否かが無効判定処理部２５０によって判定される。エンジン１５０が始動してから所定期間内である場合には（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、ゼロ点学習処理が無効であると無効判定処理部２５０によって判定される（ステップ２６０）。

一方、エンジン１５０が始動してから所定期間内でない場合（言い換えれば、エンジン１５０が始動してから所定期間以上経過している場合）には（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、タイヤ（即ち、ハイブリッド車両１０の車輪）が空転又はロックされているか否かが無効判定処理部２５０によって判定される（ステップＳ２２０）。ハイブリッド車両１０の車輪が空転又はロックされている場合には（ステップＳ２２０：Ｙｅｓ）、ゼロ点学習処理が無効であると無効判定処理部２５０によって判定される（ステップ２６０）。

ハイブリッド車両１０の車輪が空転又はロックされてない場合には（ステップＳ２２０：Ｙｅｓ）、第１捻れ角度算出部２１１によって算出されたダンパ捻れ角度が、ダンパ１５７のリミット角度に応じた基準捻れ角度（本実施形態では、ダンパ１５７のリミット角度よりも所定角度αだけ小さい角度、即ち、リミット角度−α）よりも大きいか否かが無効判定処理部２５０によって判定される（ステップＳ２３０）。ダンパ捻れ角度が基準捻れ角度よりも大きい場合には（ステップＳ２３０：Ｙｅｓ）、ゼロ点学習処理が無効であると無効判定処理部２５０によって判定される（ステップ２６０）。

一方、ダンパ捻れ角度が基準捻れ角度以下である場合には（ステップＳ２３０：Ｎｏ）、ゼロ点学習部２３０によってゼロ点学習処理が行われる（ステップＳ２４０）。その後、ゼロ点学習処理が有効であると無効判定処理部２５０によって判定される（ステップ２５０）。

再び図５において、ゼロ点学習処理が有効である場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、第１捻れ角度算出部２１１によってダンパ捻れ角度が算出される（ステップＳ１７０）。具体的には、基準間隔毎のクランクシャフト１５６の回転角度、ＭＧ１及びＭＧ２の回転角度の変化からダンパ捻れ角度が算出される。

次に、算出されたダンパ捻れ角度に対応するバネ定数がトルク補正部２４０によって選択される（ステップＳ１８０）。即ち、トルク補正部２４０は、補正値を算出する際のバネ定数を、算出されたダンパ捻れ角度及び図４を参照して上述したマップに基づいて決定する。

次に、選択されたバネ定数を用いたエンジントルク算出処理が行われる（ステップＳ１６０）。即ち、第１トルク推定部２２１によって、クランクシャフト１５６の回転角加速度に基づいてエンジントルクが推定され、トルク補正部２４０によって、この推定されたエンジントルクが、選択されたバネ定数に基づいて補正される。

一方、ゼロ点学習処理が無効である場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、ＭＧ１トルクＴｇからエンジントルクＴｅが推定される（ステップＳ１２０）。即ち、第２トルク推定部２２２によってエンジントルクＴｅが推定される。

次に、ＭＧ１トルクＴｇ及びＭＧ２トルクＴｍに基づいて、駆動トルクＴｐが、第２捻れ角度算出部２１２によって推定或いは算出される（ステップＳ１３０）。続いて、推定されたエンジントルクＴｅ及び駆動トルクＴｐに基づいて、標準ダンパ捻れ角度が第２捻れ角度算出部２１２によって推定或いは算出される（ステップＳ１４０）。

次に、この推定された標準ダンパ捻れ角度に対応するバネ定数がトルク補正部２４０によって選択される（ステップＳ１５０）。トルク補正部２４０は、補正値を算出する際のバネ定数を、標準ダンパ捻れ角度及び図４を参照して上述したマップに基づいて決定する。

次に、選択されたバネ定数を用いたエンジントルク算出処理が行われる（ステップＳ１６０）。即ち、第１トルク推定部２２１によって、クランクシャフト１５６の回転角加速度に基づいてエンジントルクが推定され、トルク補正部２４０によって、この推定されたエンジントルクが、選択されたバネ定数に基づいて補正される。ここで、本実施形態では特に、ゼロ点学習処理が有効である場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、エンジントルク算出処理（ステップＳ１６０）において、第１捻れ角度算出部２１１によって算出されたダンパ捻れ角度に対応するバネ定数を用いた補正がトルク補正部２４０によって行われ、ゼロ点学習処理が無効である場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、エンジントルク算出処理（ステップＳ１６０）において、第２捻れ角度算出部２１２によって算出された標準ダンパ捻れ角度に対応するバネ定数を用いた補正がトルク補正部２４０によって行われる。よって、ゼロ点学習処理が無効であり、ダンパ捻れ角度のゼロ点が不定である場合であっても、エンジントルクを精度良く推定することができる。従って、ハイブリッド車両１０において、エンジン１５０の停止及び始動が頻繁に行われる運転条件下でも、エンジン１５０の出力するエンジントルクを精度良く推定することができる。

次に、本実施形態におけるエンジンの異常の有無を判定する異常判定方法について、図７を参照して説明する。

図７は、本実施形態におけるエンジンの異常判定方法の流れを示すフローチャートである。

図７において、本実施形態におけるエンジンの異常判定方法によれば、先ず、ゼロ点学習処理が有効であるか否かが判定される（ステップＳ３１０）。即ち、ＥＣＵ２００の無効判定部２５０によって、ゼロ点学習部２３０によるゼロ点学習が無効であるか否かが判定される。

ゼロ点学習処理が有効である場合には（ステップＳ３１０：Ｙｅｓ）、エンジン１５０の異常（例えばエンジン失火等、エンジントルクの絶対値により判定可能な異常）の有無を判定するための基準値として、所定の基準閾値が選択される（ステップＳ３２０）。続いて、この基準閾値及び補正後推定エンジントルクの絶対値に基づいてエンジン１５０の異常の有無を判定する異常判定処理（エンジントルク絶対値による異常判定処理）が、異常判定部２６０によって行われる。

一方、ゼロ点学習処理が無効である場合には（ステップＳ３１０：Ｎｏ）、エンジン１５０の異常（例えばエンジン失火等、エンジントルクの絶対値により判定可能な異常）の有無を判定するための基準値として、ゼロ点学習処理が有効である場合における所定の基準閾値に所定値αを加算した値（即ち、基準閾値＋α）が選択される（ステップＳ３３０）。続いて、この（基準閾値＋α）及び補正後推定エンジントルクに基づいてエンジン１５０の異常の有無を判定する異常判定処理（エンジントルク絶対値による異常判定処理）が、異常判定部２６０によって行われる。

ここで、本実施形態では特に、エンジントルク絶対値による異常判定処理における基準値が、ゼロ点学習処理が有効である場合と無効である場合とで異なる値として設定されるので、エンジン１５０の異常の有無を精度良く判定することができる。尚、ゼロ点学習処理が無効である場合における所定値α（つまり、基準閾値に加算する値）は、例えば、推定されるエンジントルクの推定誤差を考慮して設定するとよい。

エンジントルク絶対値による異常判定処理（ステップＳ３４０）が行われた後には、ゼロ点学習処理が無効であると判定（ステップＳ３１０：Ｎｏ）されてから所定期間が経過したか否か異常判定部２６０によって判定される（ステップＳ３６０）。

ゼロ点学習処理が無効であると判定されてから所定期間が経過している場合には（ステップＳ３６０：Ｙｅｓ）、エンジントルク相対値（変動）による異常判定処理が行われる（ステップＳ３６０）。即ち、補正後推定トルクの変動量が基準変動量よりも大きいか否かを判定することにより、エンジン１５０の異常の有無を判定する異常判定処理が行われる。

ゼロ点学習処理が無効であると判定されてから所定期間が経過していない場合には（ステップＳ３６０：Ｎｏ）、エンジントルク相対値（変動）による異常判定処理が行われずに、終了する。

ここで、本実施形態では特に、エンジントルク相対値（変動）による異常判定処理は、ゼロ点学習処理が無効である場合と無効判定部２５０によって判定された直後には行われず、所定期間経過後に行われる。よって、エンジン１５０の異常の有無を精度良く判定することができる。

以上説明したように、本実施形態に係るエンジン１５０のトルク推定装置によれば、ハイブリッド車両１０において、エンジン１５０のエンジントルクを精度良く推定することができる。更に、この推定されたエンジントルクに基づいて、エンジン１５０の異常の有無を制度良く判定することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係るトルク推定装置について、図８を参照して説明する。

図８は、第２実施形態における、図５と同趣旨のフローチャートである。尚、図８において、図５に示した第１実施形態に係る処理と同様の処理に同一の参照符合を付し、それらの説明は適宜省略する。

第２実施形態に係るトルク推定装置は、上述した第１実施形態におけるステップＳ１２０に係る処理に代えて、ステップＳ１２２に係る処理を行うように構成されている点で、上述した第１実施形態に係るトルク推定装置と異なり、その他の点については、上述した第１実施形態に係るトルク推定装置を概ね同様に構成されている。

具体的には、第２実施形態に係るトルク推定装置は、第２トルク推定部２２２が、上述した第１実施形態に係るトルク推定装置と異なる。

本実施形態では、第２トルク推定部２２２は、エンジン１５０の吸入空気量、回転数及び点火時期に基づいて、エンジントルクを推定する。尚、上述した第１実施形態では、第２トルク推定部２２２は、ＭＧ１トルクに基づいてエンジントルクを推定する。

図８において、ゼロ点学習処理が無効である場合には（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、エンジン１５０の吸入空気量、回転数及び点火時期に基づいて、エンジントルクＴｅが第２エンジントルク推定部２２２によって推定される（ステップＳ１２２）。その後、上述した第１実施形態と同様の処理が行われることで、ゼロ点学習処理が無効であり、ダンパ捻れ角度のゼロ点が不定である場合であっても、エンジントルクを精度良く推定することができる。

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推定装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

第１実施形態に係るトルク推定装置が適用されたハイブリッド車両の要部を示すブロック図である。 図１に示す動力分割機構と、この動力分割機構に結合されるエンジン並びにモータジェネレータの拡大図である。 図２に示すダンパの一部切欠き平面図である。 トルク差とダンパ捻れ角度との関係（即ち、バネ定数特性）を示す特性図である。 第１実施形態におけるエンジントルクの推定方法の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態に係るゼロ点学習処理の無効判定処理の流れを示すフローチャートである。 第１実施形態におけるエンジンの異常判定方法の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態における、図５と同趣旨のフローチャートである。

符号の説明

１１２…駆動軸、１２０…動力分割機構、１２７…インプットシャフト、１３９、１４９…レゾルバ、１５０…エンジン、１５６…クランクシャフト、１５７…ダンパ、１５８…トルクリミッタ、１５９…クランク角センサ、１６１…トーション部材、１６９…回転数センサ、２００…ＥＣＵ、２１１…第１捻れ角度算出部、２１２…第２捻れ角度算出部、２２１…第１トルク推定部、２２２…第２トルク推定部、２３０…ゼロ点学習部、２４０…トルク補正部、２５０…無効判定部、２６０…異常判定部、ＭＧ１…第１のモータジェネレータ、ＭＧ２…第２のモータジェネレータ

Claims (5)

1. （i）駆動軸に動力を出力する動力源としての内燃機関並びに第１及び第２モータジェネレータと、（ii）前記内燃機関からの動力が入力される入力軸を有し、前記入力軸に入力された動力を、前記駆動軸及び前記第１モータジェネレータの回転軸に分割する動力分割機構と、（iii）前記内燃機関の機関出力軸と前記入力軸との間に設けられたダンパとを備えるハイブリッド車両において、前記内燃機関の機関トルクを推定するトルク推定装置であって、
   前記機関出力軸の回転角加速度に基づいて前記機関トルクを推定する第１トルク推定手段と、
   前記第１モータジェネレータの出力トルクに基づいて又は前記内燃機関の吸入空気量、回転数及び点火時期に基づいて、前記機関トルクを推定する第２トルク推定手段と、
   前記機関出力軸の回転角度及び前記入力軸の回転角度を特定する回転角度特定手段と、
   前記特定された前記機関出力軸の回転角度及び前記入力軸の回転角度の差分を、前記ダンパの捻れ角度として、算出する第１捻れ角度算出手段と、
   前記第１捻れ角度算出手段によって算出された前記捻れ角度を、前記機関トルクが実質的に零となる運転状態であるときの前記機関出力軸と前記入力軸との相対角度を前記捻れ角度のゼロ点として修正するゼロ点学習処理を行うゼロ点学習手段と、
   前記第１及び第２モータジェネレータの出力トルクと前記第２トルク推定手段によって推定された前記機関トルクとに基づいて、前記捻れ角度を算出する第２捻れ角度算出手段と、
   前記ゼロ点学習処理が無効である場合には、前記第１トルク推定手段によって推定された前記機関トルクを、前記第２捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する前記ダンパのダンパ特性を示す弾性定数に基づいて補正するトルク補正手段と
   を備えることを特徴とする内燃機関のトルク推定装置。
2. 前記トルク補正手段は、前記ゼロ点学習処理が有効である場合には、前記第１トルク推定手段によって推定された前記機関トルクを、前記第１捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度、及び該捻れ角度に対応する前記ダンパのダンパ特性を示す弾性定数に基づいて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推定装置。
3. 前記第１トルク推定手段によって推定された前記機関トルクが前記トルク補正手段によって補正されてなる補正後推定トルクの絶対値が、基準閾値よりも大きいか否かを判定する絶対値判定処理を行うことにより、前記内燃機関の異常の有無を判定する第１異常判定手段を更に備え、
   前記第１異常判定手段は、前記ゼロ点学習処理が無効である場合には、前記基準閾値を、前記ゼロ点学習処理が有効である場合における値とは異なる値として、前記絶対値判定処理を行う
   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推定装置。
4. （i）前記第１捻れ角度算出手段によって算出された捻れ角度が、前記ダンパのリミット角度よりも小さい基準捻れ角度よりも大きい場合、（ii）前記内燃機関が始動してから所定期間内である場合、及び（iii）前記駆動軸に連結された車輪が空転又はロックされた場合の少なくとも一の場合を、前記ゼロ点学習処理が無効である場合と判定する無効判定手段を更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の内燃機関のトルク推定装置。
5. 前記補正後推定トルクの変動量が、基準変動量よりも大きいか否かを判定する変動量判定処理を行うことにより、前記内燃機関の異常の有無を判定する第２異常判定手段を更に備え、
   前記第２異常判定手段は、前記ゼロ点学習処理が無効である場合と前記無効判定手段によって判定された直後には、前記変動量判定処理を行わず、且つ、前記ゼロ点学習処理が無効である場合と前記無効判定手段によって判定されてから所定期間経過後に、前記基準変動量を、前記ゼロ点学習処理が有効である場合における値と同じ値として、前記変動量判定処理を行う
   ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関のトルク推定装置。

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