JP5912948B2 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、例えばハイブリッド自動車等の車両に搭載される内燃機関を制御する内燃機関の制御装置の技術分野に関する。   The present invention relates to a technical field of a control device for an internal combustion engine that controls an internal combustion engine mounted on a vehicle such as a hybrid vehicle.

車両に搭載される内燃機関には、内燃機関のクランク軸の回転角を検出する回転角センサが設けられることがある。そして、回転角センサによる検出値の精度を高めるための方法として、検出値のずれ(即ち、検出値と実際の値との差)を補正する技術が知られている。例えば特許文献1では、回転角センサ信号の誤差を、モータリングが一定回転である場合に学習する装置が提案されている。   An internal combustion engine mounted on a vehicle may be provided with a rotation angle sensor that detects a rotation angle of a crankshaft of the internal combustion engine. As a method for increasing the accuracy of the detected value by the rotation angle sensor, a technique for correcting a deviation of the detected value (that is, a difference between the detected value and the actual value) is known. For example, Patent Document 1 proposes an apparatus that learns an error of a rotation angle sensor signal when motoring is at a constant rotation.

回転角センサで検出された内燃機関の回転角は、例えば内燃機関の燃焼状態(具体的には失火等)を判定するために用いられる。内燃機関の燃焼状態を判定する際には、より正確な判定結果を得るために、様々な手法が用いられる。例えば特許文献2では、回転角センサの出力に基づいて失火を判定する装置において、ダンパの滑りが検出された際に失火の判定を無効とする技術が提案されている。また特許文献3では、複数の気筒間における機械的ばらつき及び燃焼ばらつきを夫々学習してから失火診断を行うという技術が提案されている。   The rotation angle of the internal combustion engine detected by the rotation angle sensor is used, for example, to determine the combustion state (specifically, misfire, etc.) of the internal combustion engine. When determining the combustion state of the internal combustion engine, various methods are used in order to obtain a more accurate determination result. For example, Patent Document 2 proposes a technique for invalidating misfire determination when a damper slip is detected in a device that determines misfire based on the output of a rotation angle sensor. Patent Document 3 proposes a technique of performing misfire diagnosis after learning mechanical variations and combustion variations among a plurality of cylinders.

特開2005−351138号公報JP 2005-351138 A 特開2009−281189号公報JP 2009-281189 A 特開平08−261130号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-261130

本願発明者の研究するところによれば、回転角センサの一時的な取り外し、再組み付けを行った場合、センサ中心とセンサロータ中心とがずれてクリアランスが変化すること等に起因して、回転角の検出値にずれが生じ得ることが判明している。即ち、回転角センサは、取り外し前には正確な値を検出できる状態であったとしても、取り外し後(即ち、再び取付けた後)には正確な値を検出できない状態になってしまうおそれがある。   According to the study of the present inventor, when the rotation angle sensor is temporarily removed and reassembled, the rotation angle is changed due to a change in the clearance between the sensor center and the sensor rotor center. It has been found that there may be a deviation in the detected value. That is, even if the rotation angle sensor is in a state where an accurate value can be detected before removal, there is a possibility that an accurate value cannot be detected after removal (that is, after reattachment). .

しかしながら、特許文献1から3では、上述した取り外しに起因する検出値のずれについては何ら言及されていない。このため、特許文献1から3に記載の技術では、回転角センサを取り外すことで検出値にずれが生じたとしても、ずれが発生したことを検出することができない。或いは、仮にずれの発生を検出できたとしても、適切にずれを補正することができない。この結果、内燃機関の燃焼状態を正確に判定できなくなる等、回転角センサの検出値に基づく内燃機関の各種制御を適切に実行できなくなるという技術的問題点が生ずる。   However, Patent Documents 1 to 3 do not mention any deviation of the detection value caused by the above-described removal. For this reason, in the techniques described in Patent Documents 1 to 3, even if the detection value is deviated by removing the rotation angle sensor, it cannot be detected that the deviation has occurred. Alternatively, even if the occurrence of deviation can be detected, the deviation cannot be corrected appropriately. As a result, there arises a technical problem that various controls of the internal combustion engine based on the detection value of the rotation angle sensor cannot be properly executed, such as the combustion state of the internal combustion engine cannot be accurately determined.

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、回転数センサの取り外しに起因して検出値にずれが生じた場合であっても、不適切な制御が実行されてしまうことを防止可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of, for example, the above-described problems. Even when the detected value is deviated due to the removal of the rotation speed sensor, inappropriate control is executed. It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that can be prevented.

本発明の内燃機関の制御装置は、上記課題を解決するために、内燃機関及び電動機を動力源として備える車両に搭載され、前記内燃機関の回転角を検出する回転角検出手段と、前記検出された回転角に基づいて、前記内燃機関の燃焼状態を推定する燃焼状態推定手段と、前記回転角検出手段に角度ずれが生じていることを検出する角度ずれ検出手段と、前記角度ずれが検出された場合に、前記内燃機関の燃焼状態の推定禁止制御、前記回転角検出手段の学習値のリセット制御、及び前記推定された燃焼状態を用いた制御の禁止制御のうち、少なくとも1つの制御を実行する制御実行手段とを備え、前記角度ずれ検出手段は、前記内燃機関の角加速度を用いて前記内燃機関が有する複数の気筒のトルクを気筒別に推定するトルク推定手段と、前記電動機の角加速度を検出する電動機角加速度検出手段と、前記内燃機関における複数の気筒間でのトルクばらつき幅が所定の第1閾値よりも大きく、且つ前記電動機の角加速度のばらつき幅が所定の第2閾値よりも小さい場合に、前記角度ずれが生じていると判定する第1角度ずれ判定手段とを備えるIn order to solve the above-described problems, a control device for an internal combustion engine of the present invention is mounted on a vehicle including an internal combustion engine and an electric motor as a power source, and a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of the internal combustion engine; A combustion state estimating means for estimating the combustion state of the internal combustion engine based on the determined rotation angle; an angle deviation detecting means for detecting that an angular deviation has occurred in the rotation angle detecting means; and the angle deviation is detected. At least one of control for prohibiting estimation of the combustion state of the internal combustion engine, reset control of the learning value of the rotation angle detecting means, and control for prohibiting control using the estimated combustion state and a control execution unit that, the angle deviation detection means, a torque estimating means for estimating the torque of a plurality of cylinders, wherein the internal combustion engine has with the angular acceleration of the internal combustion engine cylinder, before An electric motor angular acceleration detecting means for detecting an angular acceleration of the electric motor, a torque variation width between a plurality of cylinders in the internal combustion engine is larger than a predetermined first threshold value, and a variation width of the angular acceleration of the electric motor is a predetermined first value. And a first angle deviation determination unit that determines that the angle deviation has occurred when the angle is smaller than two threshold values .

本発明の内燃機関の制御装置が搭載される車両は、内燃機関及び電動機を動力源として備えたハイブリッド車両である。内燃機関は、例えば複数の気筒を有するガソリンエンジンとして構成されるが、燃料種別、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等については特に限定されない。また、電動機は、例えばモータ・ジェネレータとして構成され、遊星歯車機構等の各種ギヤを介して内燃機関の出力軸に連結されている。   A vehicle on which the control device for an internal combustion engine of the present invention is mounted is a hybrid vehicle including an internal combustion engine and an electric motor as power sources. The internal combustion engine is configured as, for example, a gasoline engine having a plurality of cylinders, but is not particularly limited with respect to fuel type, fuel supply mode, fuel combustion mode, intake / exhaust system configuration, cylinder arrangement, and the like. The electric motor is configured as a motor / generator, for example, and is connected to the output shaft of the internal combustion engine via various gears such as a planetary gear mechanism.

本発明の内燃機関の制御装置の動作時には、例えばクランク角センサ等を含んで構成される回転角検出手段によって、内燃機関の回転角が検出される。内燃機関の回転角が検出されると、燃焼状態推定手段によって、内燃機関の燃焼状態が推定される。燃焼状態推定手段は、例えば内燃機関における失火を判定するための閾値を記憶しており、検出された回転角と閾値とを比較することで、内燃機関が失火しているか否かを判定する。なお、燃焼状態の推定に用いられるパラメータは、内燃機関の回転角そのものであってもよいし、内燃機関の回転角から算出されるパラメータ(例えば、回転数の変動や所定角度の回転に要する時間等)であってもよい。   During operation of the control device for an internal combustion engine of the present invention, the rotation angle of the internal combustion engine is detected by a rotation angle detection means including, for example, a crank angle sensor. When the rotation angle of the internal combustion engine is detected, the combustion state of the internal combustion engine is estimated by the combustion state estimation means. The combustion state estimation means stores, for example, a threshold value for determining misfire in the internal combustion engine, and determines whether or not the internal combustion engine has misfired by comparing the detected rotation angle with the threshold value. Note that the parameter used for estimating the combustion state may be the rotation angle itself of the internal combustion engine, or a parameter calculated from the rotation angle of the internal combustion engine (for example, fluctuation in the rotation speed or time required for rotation at a predetermined angle). Etc.).

ここで本発明では特に、上述した内燃機関の回転角の検出時には、角度ずれ検出手段によって、回転角検出手段における角度ずれの発生が監視されている。なお、ここでの「角度ずれ」とは、回転角検出手段において検出される回転角の値と実際の回転角の値との間に許容できない差が生じている状態を指しており、このような差は、例えば回転角検出手段に含まれるセンサを一時的に取り外したことによるクリアランスの変化等に起因して生じ得る。角度ずれ検出手段は、例えば回転角検出手段から出力される信号から直接的に角度ずれを検出してもよいし、内燃機関の回転数に依存している他のパラメータから間接的に角度ずれを検出してもよい。   Here, particularly in the present invention, when the rotation angle of the internal combustion engine described above is detected, the occurrence of the angle deviation in the rotation angle detection means is monitored by the angle deviation detection means. Here, the “angle shift” refers to a state in which an unacceptable difference has occurred between the rotation angle value detected by the rotation angle detection means and the actual rotation angle value. Such a difference may occur due to, for example, a change in clearance caused by temporarily removing a sensor included in the rotation angle detection means. The angle deviation detection means may detect the angle deviation directly from, for example, a signal output from the rotation angle detection means, or indirectly detect the angle deviation from other parameters depending on the rotational speed of the internal combustion engine. It may be detected.

回転角検出手段における角度ずれが検出されると、制御実行手段によって、内燃機関の燃焼状態の推定禁止制御、回転角検出手段の学習値のリセット制御、及び推定された燃焼状態を用いた制御の禁止制御のうち、少なくとも1つの制御が実行される。なお、ここでの「内燃機関の燃焼状態の推定禁止制御」とは、燃焼状態推定手段による燃焼状態の推定を少なくとも一時的に停止させる制御である。また、「回転角検出手段の学習値のリセット制御」とは、回転角検出手段の検出値に対して適用される学習値(言い換えれば、補正値)を初期値にリセットする制御である。更に、「推定された燃焼状態を用いた制御の禁止制御」とは、燃焼状態推定手段によって推定された燃焼状態に基づく内燃機関における各種動作制御(例えば、燃料噴射制御等)を少なくとも一時的に停止させる制御である。   When an angular deviation is detected in the rotation angle detection means, the control execution means performs control for prohibiting estimation of the combustion state of the internal combustion engine, reset control of the learning value of the rotation angle detection means, and control using the estimated combustion state. At least one of the prohibition controls is executed. Note that the “inhibition control for estimating the combustion state of the internal combustion engine” here is control for temporarily stopping the estimation of the combustion state by the combustion state estimating means. The “reset control of the learning value of the rotation angle detection means” is control for resetting a learning value (in other words, a correction value) applied to the detection value of the rotation angle detection means to an initial value. Further, the “control prohibition control using the estimated combustion state” means that various operation controls (for example, fuel injection control) in the internal combustion engine based on the combustion state estimated by the combustion state estimation means are at least temporarily. This is the control to stop.

ここで仮に、上述した各制御が実行されないとすると、回転角検出手段により検出された回転角の値が正確でないことに起因して、様々な不具合が発生してしまうおそれがある。例えば、誤った回転角が検出され続けるため、燃焼状態推定手段によって内燃機関の燃焼状態を正確に推定することができなくなる。更には、燃焼状態が正確に推定されないため、燃焼状態に基づく各種制御も適切に実行できなくなる。   If each control described above is not executed, various problems may occur due to the incorrect value of the rotation angle detected by the rotation angle detection means. For example, since the erroneous rotation angle continues to be detected, the combustion state of the internal combustion engine cannot be accurately estimated by the combustion state estimation means. Furthermore, since the combustion state is not accurately estimated, various controls based on the combustion state cannot be appropriately executed.

しかるに本発明では、上述したように、制御実行手段によって、内燃機関の燃焼状態の推定禁止制御、回転角検出手段の学習値のリセット制御、及び推定された燃焼状態を用いた制御の禁止制御のうち、少なくとも1つの制御が実行される。これにより、上述した不具合の発生を好適に防止できる。具体的には、「内燃機関の燃焼状態の推定禁止制御」を実行することで、内燃機関の燃焼状態が誤ったものとして推定されてしまうことを防止できる。また、「回転角検出手段の学習値のリセット制御」を行うことで、正確でない回転数が検出され続けることを防止できる。なお、この場合には、再度学習が実行される(即ち、適切な学習値が新たに算出される)ことが好ましい。更には、「推定された燃焼状態を用いた制御の禁止制御」が実行されることで、誤った燃焼状態が推定された場合であっても、燃焼状態に基づく不適切な制御が実行されてしまうことを防止できる。   However, in the present invention, as described above, the control execution unit performs the control for prohibiting estimation of the combustion state of the internal combustion engine, the control for resetting the learning value of the rotation angle detection unit, and the control for prohibiting control using the estimated combustion state. Of these, at least one control is executed. Thereby, generation | occurrence | production of the malfunction mentioned above can be prevented suitably. Specifically, by executing the “inhibition control for estimating the combustion state of the internal combustion engine”, it is possible to prevent the combustion state of the internal combustion engine from being estimated as incorrect. In addition, by performing “reset control of the learning value of the rotation angle detection means”, it is possible to prevent an inaccurate number of rotations from being continuously detected. In this case, it is preferable that learning is executed again (that is, an appropriate learning value is newly calculated). Furthermore, by executing “prohibition control of control using the estimated combustion state”, improper control based on the combustion state is executed even when an incorrect combustion state is estimated. Can be prevented.

以上説明したように、本発明の内燃機関の制御装置によれば、回転角検出手段において検出される内燃機関の回転角に角度ずれが生じた場合であっても、不適切な制御が実行されてしまうことを防止可能である。   As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, improper control is executed even when an angular deviation occurs in the rotation angle of the internal combustion engine detected by the rotation angle detection means. Can be prevented.

本発明の内燃機関の制御装置の一態様では、前記角度ずれ検出手段は、前記内燃機関の角加速度を用いて前記内燃機関が有する複数の気筒のトルクを気筒別に推定するトルク推定手段と、前記電動機の角加速度を検出する電動機角加速度検出手段と、前記内燃機関における複数の気筒間でのトルクばらつき幅が所定の第1閾値よりも大きく、且つ前記電動機の角加速度のばらつき幅が所定の第2閾値よりも小さい場合に、前記角度ずれが生じていると判定する第1角度ずれ判定手段とを備える。   In one aspect of the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the angle deviation detection means includes torque estimation means for estimating torque of a plurality of cylinders of the internal combustion engine for each cylinder using angular acceleration of the internal combustion engine, and An electric motor angular acceleration detecting means for detecting an angular acceleration of the electric motor, a torque variation width between a plurality of cylinders in the internal combustion engine is larger than a predetermined first threshold value, and a variation width of the angular acceleration of the electric motor is a predetermined first value. And a first angle deviation determination unit that determines that the angle deviation has occurred when the angle is smaller than two threshold values.

この態様によれば、角度ずれ検出手段による角度ずれの検出動作時に、先ずトルク推定手段によって、内燃機関が有する複数の気筒のトルクが気筒別に推定される。気筒別のトルクは、内燃機関の角加速度を用いて推定される。一方、電動機角加速度検出手段では、電動機の角加速度が検出される。そして、第1角度ずれ判定手段では、検出された内燃機関のトルク及び電動機の角加速度を用いて、回転角検出手段に角度ずれが生じているか否かの判定が行われる。以下では、第1角度ずれ判定手段による角度ずれの判定について詳細に説明する。   According to this aspect, at the time of the angle deviation detecting operation by the angle deviation detecting means, the torque of the plurality of cylinders included in the internal combustion engine is first estimated for each cylinder by the torque estimating means. The torque for each cylinder is estimated using the angular acceleration of the internal combustion engine. On the other hand, the motor angular acceleration detecting means detects the angular acceleration of the motor. Then, the first angle deviation determination means determines whether or not there is an angle deviation in the rotation angle detection means, using the detected torque of the internal combustion engine and the angular acceleration of the electric motor. Hereinafter, the determination of the angle deviation by the first angle deviation determination means will be described in detail.

気筒別に検出されたトルクは、そのばらつき幅が所定の第1閾値よりも大きいか否かが判定される。なお、ここでの「第1閾値」とは、回転角検出手段において角度ずれが発生しているか否かを判定するための一指標として設定されるものであり、推定されたトルクのばらつき幅が第1閾値より大きい場合には、回転角検出手段における角度ずれが発生している可能性があると判定される。   The torque detected for each cylinder is determined whether or not its variation width is larger than a predetermined first threshold value. Here, the “first threshold value” is set as an index for determining whether or not an angular deviation has occurred in the rotation angle detection means, and the estimated torque variation width is When it is larger than the first threshold value, it is determined that there is a possibility that an angular deviation has occurred in the rotation angle detection means.

より具体的には、回転角検出手段で検出される回転角に角度ずれが生じると、内燃機関の角加速度にもずれが生じ、その結果、内燃機関の角加速度を用いて推定されるトルクのばらつき幅も大きくなる。よって、トルクのばらつき幅が第1閾値より大きい場合には、回転角検出手段において角度ずれが生じている可能性がある。ただし、実際に気筒毎にトルクがばらついている可能性もあるため、内燃機関の推定トルクだけで確実に角度ずれが生じているとは言えない。   More specifically, when an angular deviation occurs in the rotational angle detected by the rotational angle detection means, a deviation also occurs in the angular acceleration of the internal combustion engine, and as a result, the torque estimated using the angular acceleration of the internal combustion engine is increased. The variation width also increases. Therefore, when the variation width of the torque is larger than the first threshold value, there is a possibility that an angular deviation has occurred in the rotation angle detecting means. However, since there is a possibility that the torque actually varies from cylinder to cylinder, it cannot be said that the angular deviation is surely generated only by the estimated torque of the internal combustion engine.

他方で、検出された電動機の角加速度は、そのばらつき幅が所定の第2閾値よりも小さいか否かが判定される。なお、ここでの「第2閾値」とは、気筒毎の推定トルクのばらつきが、回転角検出手段の角度ずれに起因するものであるか否かを判定するための閾値であり、電動機の角加速度のばらつき幅が第2閾値より小さい場合には、推定トルクのばらつきが角度ずれに起因しているものであると判定される。   On the other hand, it is determined whether or not the detected angular acceleration of the motor has a variation width smaller than a predetermined second threshold value. Here, the “second threshold value” is a threshold value for determining whether or not the variation in the estimated torque for each cylinder is caused by the angular deviation of the rotation angle detection means, and the angle of the motor When the variation width of the acceleration is smaller than the second threshold value, it is determined that the variation in the estimated torque is caused by the angular deviation.

より具体的には、実際に内燃機関のトルクが気筒毎に大きくばらついたとすると、そのトルク変動が電動機にも伝達されるため、電動機の角加速度も大きくばらつく。よって、電動機の角加速度のばらつきが第2閾値よりも小さい場合、実際の内燃機関のトルクはばらついていない状態であると判定できる。そして、内燃機関のトルクのばらつきが第1閾値よりも大きく、且つ電動機の角加速度が第2閾値よりも小さい場合は、内燃機関のトルクは実際にばらついていないにもかかわらず、推定されるトルクが大きくばらついている状態であると言える。このため、推定されるトルクのばらつきは、実際のトルクのばらつきではなく、誤った回転角の検出に起因している(即ち、回転角検出手段において角度ずれが発生している)と判定できる。   More specifically, if the torque of the internal combustion engine actually varies greatly from cylinder to cylinder, the torque fluctuations are also transmitted to the motor, so the angular acceleration of the motor also varies greatly. Therefore, when the variation in the angular acceleration of the electric motor is smaller than the second threshold value, it can be determined that the actual torque of the internal combustion engine does not vary. When the variation in the torque of the internal combustion engine is larger than the first threshold value and the angular acceleration of the electric motor is smaller than the second threshold value, the torque estimated even though the torque of the internal combustion engine does not actually vary. It can be said that there is a large variation. For this reason, it can be determined that the estimated torque variation is not an actual torque variation but is caused by an erroneous rotation angle detection (that is, an angular deviation occurs in the rotation angle detection means).

本態様では、上述したように、内燃機関の気筒毎のトルクのばらつき及び電動機の角加速度のばらつきに基づいて角度ずれの発生を検出できる。このため本態様では、内燃機関が燃焼している状態(即ち、ファイヤリング状態)であっても好適に角度ずれが検出できる。そして特に、ファイヤリング状態では、例えばモータリング状態と比較して内燃機関が高回転となるため、クランクシャフトの捩れ等に起因した角度ずれも発生し得る。よって、ファイヤリング状態であっても角度ずれが検出できる本態様は極めて有益であると言える。   In this aspect, as described above, it is possible to detect the occurrence of angular deviation based on the torque variation for each cylinder of the internal combustion engine and the angular acceleration variation of the electric motor. For this reason, in this aspect, even when the internal combustion engine is in a burning state (that is, in a firing state), it is possible to detect the angular deviation suitably. In particular, in the fired state, for example, the internal combustion engine rotates at a higher speed than in the motoring state, and therefore, an angular deviation due to twisting of the crankshaft or the like may occur. Therefore, it can be said that this aspect that can detect the angular deviation even in the firing state is extremely useful.

上述した角度ずれ検出手段が第1角度ずれ判定手段を備える態様では、前記第1角度ずれ判定手段により前記角度ずれが生じていると判定された場合に、前記複数の気筒のうち最もトルクが大きい気筒のトルクを算出した際の前記検出された回転角から所定の補正量を減算すると共に、前記複数の気筒のうち最もトルクが小さい気筒のトルクを算出した際の前記検出された回転角に前記所定の補正量を加算する回転角補正手段を備えるように構成してもよい。   In the aspect in which the angle deviation detection unit includes the first angle deviation determination unit, the torque is the largest among the plurality of cylinders when the first angle deviation determination unit determines that the angle deviation has occurred. A predetermined correction amount is subtracted from the detected rotation angle when the torque of the cylinder is calculated, and the detected rotation angle when the torque of the cylinder having the smallest torque among the plurality of cylinders is calculated is set to the detected rotation angle. You may comprise so that the rotation angle correction | amendment means which adds a predetermined correction amount may be provided.

この場合、回転角検出手段において角度ずれが発生していると判定されると、複数の気筒のうち最もトルクが大きい気筒のトルクを算出した際の回転角から所定の補正量が減算される。また、複数の気筒のうち最もトルクが小さい気筒のトルクを算出した際の回転角に所定の補正量が加算される。なお、ここでの「補正量」は、回転角を微調整するのに適切な値として予め設定されている。   In this case, when it is determined that the angular deviation has occurred in the rotation angle detection means, a predetermined correction amount is subtracted from the rotation angle when the torque of the cylinder having the largest torque among the plurality of cylinders is calculated. Further, a predetermined correction amount is added to the rotation angle when the torque of the cylinder having the smallest torque among the plurality of cylinders is calculated. The “correction amount” here is set in advance as an appropriate value for fine adjustment of the rotation angle.

ここで特に、気筒毎の推定トルクが大きく推定されるのは、内燃機関の角加速度が大きく算出されているからであり、検出される内燃機関の回転角が大きい方へとずれていることを示す。一方、気筒毎の推定トルクが小さく推定されるのは、内燃機関の角加速度が小さく算出されているからであり、検出される内燃機関の回転角が小さい方へとずれていることを示す。   Here, in particular, the estimated torque for each cylinder is estimated to be large because the angular acceleration of the internal combustion engine is calculated to be large, and the detected rotation angle of the internal combustion engine is shifted to the larger one. Show. On the other hand, the estimated torque for each cylinder is estimated to be small because the angular acceleration of the internal combustion engine is calculated to be small, indicating that the detected rotation angle of the internal combustion engine is shifted to a smaller one.

よって、上述したように、推定トルクが最も大きく算出された際の回転角から補正量を減算すると共に、推定トルクが最も小さく算出された際の回転角に補正量を加算すれば、複数の気筒間での推定トルクのばらつき幅は小さくなる。言い換えれば、回転角検出手段における角度ずれが小さくなる。従って、回転角検出手段で検出される値を正確な値に近づけることが可能となる。   Therefore, as described above, if the correction amount is subtracted from the rotation angle when the estimated torque is calculated to be the largest, and the correction amount is added to the rotation angle when the estimated torque is calculated to be the smallest, a plurality of cylinders can be obtained. The variation width of the estimated torque between the two becomes small. In other words, the angle deviation in the rotation angle detecting means is reduced. Therefore, the value detected by the rotation angle detecting means can be brought close to an accurate value.

上述した補正量の減算及び加算を行う態様では、前記回転角補正手段は、前記補正量の減算及び加算を行ったにもかかわらず前記第1角度ずれ判定手段により前記角度ずれが生じていると判定された場合に、前記補正量を所定値だけ大きくして再び前記補正量の減算及び加算を行うように構成してもよい。   In the aspect in which the correction amount is subtracted and added, the rotation angle correction means has caused the angle deviation by the first angle deviation determination means in spite of performing the correction amount subtraction and addition. If determined, the correction amount may be increased by a predetermined value and the correction amount may be subtracted and added again.

このように構成すれば、回転角に対する減算及び加算に用いられる補正量は、角度ずれが解消したと判定されるまで、所定値ずつ段階的に大きくされる。なお、ここでの「所定値」は、補正量を適切な値へと段階的に近づけていくための値として予め設定されている。   If comprised in this way, the correction amount used for the subtraction and addition with respect to a rotation angle will be enlarged in steps of a predetermined value until it determines with the angle deviation having been eliminated. Note that the “predetermined value” here is set in advance as a value for gradually bringing the correction amount close to an appropriate value.

補正量を段階的に大きくしていくことで、一度の減算及び加算では角度ずれが解消されなかった場合(即ち、補正量が小さく十分に角度ずれを解消できない場合)であっても、二度、三度の処理によって確実に角度ずれを小さくしていくことができる。よって、このような処理を繰り返せば、最終的には確実に角度ずれを解消することができる。   By increasing the correction amount step by step, even if the angle deviation is not eliminated by one subtraction and addition (that is, the correction amount is small and the angle deviation cannot be eliminated sufficiently), it is twice. The angle deviation can be reliably reduced by the third processing. Therefore, if such a process is repeated, the angular deviation can be surely eliminated.

本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記角度ずれ検出手段は、前記回転角検出手段のパルス信号の極大値又は極小値の包絡線を決定する包絡線決定手段と、前回計測時の前記包絡線と今回計測時の前記包絡線とを互いに比較して差分を算出する包絡線比較手段と、前記包絡線の差分が所定の第3閾値よりも大きい場合に、前記角度ずれが生じていると判定する第2角度ずれ判定手段とを備える。   In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the angle deviation detection means includes an envelope determination means for determining an envelope of a maximum value or a minimum value of a pulse signal of the rotation angle detection means, and a previous measurement time And the envelope comparison means for calculating the difference by comparing the envelope of the current measurement and the envelope at the time of the current measurement, and the difference in the envelope is greater than a predetermined third threshold value, the angular deviation occurs. Second angle deviation determination means for determining that the

この態様によれば、角度ずれ検出手段による角度ずれの検出動作時に、先ず包絡線決定手段によって、回転角検出手段のパルス信号の極大値又は極小値の包絡線が決定される。なお、ここでの「包絡線」とは、パルス信号の極大値又は極小値だけを結んでいくことで描かれる曲線である。決定された包絡線は、後述する比較の際に用いるため、一時的にメモリ等の記憶手段に記憶される。   According to this aspect, at the time of the angle deviation detecting operation by the angle deviation detecting means, the envelope determining means first determines the maximum value or the minimum value envelope of the pulse signal of the rotation angle detecting means. The “envelope” here is a curve drawn by connecting only the maximum value or the minimum value of the pulse signal. The determined envelope is temporarily stored in a storage means such as a memory for use in the comparison described later.

包絡線が決定されると、包絡線比較手段によって、前回計測時の包絡線と今回計測時の包絡線とが互いに比較され、その差分(即ち、前回計測時の包絡線と今回計測時の包絡線とのずれ幅)が算出される。なお、包絡線の差分は、位相差として算出されてもよいし、振幅の差として算出されてもよい。   When the envelope is determined, the envelope comparison means compares the envelope at the previous measurement with the envelope at the current measurement, and the difference (that is, the envelope at the previous measurement and the envelope at the current measurement). The deviation width from the line is calculated. Note that the envelope difference may be calculated as a phase difference or an amplitude difference.

包絡線の差分が算出されると、第2角度ずれ判定手段によって、差分が所定の第3閾値よりも大きいか否かが判定される。ここでの「第3閾値」は、包絡線の差分から回転角検出手段の角度ずれを判定するために設定される値であり、包絡線の差分が第3閾値より大きい場合に角度ずれが発生していると判定される。   When the envelope difference is calculated, it is determined by the second angle deviation determination means whether or not the difference is larger than a predetermined third threshold. The “third threshold value” here is a value set to determine the angle deviation of the rotation angle detection means from the envelope difference, and the angle deviation occurs when the envelope difference is larger than the third threshold value. It is determined that

本願発明者の研究するところによれば、回転角検出手段において角度ずれが発生すると、回転角検出手段のパルス信号における極大値及び極小値が大なり小なり変化することが判明している。よって、これら極大値及び極小値を結ぶ包絡線を前回計測時のものと比較することで、極大値及び極小値の変化を好適に検出し、角度ずれが発生しているか否かを判定できる。   According to a study by the inventors of the present application, it has been found that when an angular deviation occurs in the rotation angle detection means, the maximum value and the minimum value in the pulse signal of the rotation angle detection means change more or less. Therefore, by comparing the envelope connecting these maximum values and minimum values with that at the time of the previous measurement, it is possible to suitably detect changes in the maximum values and minimum values and determine whether or not an angular deviation has occurred.

本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記角度ずれ検出手段は、前記検出された回転角を用いて、前記回転角が所定角度変化するのに要した所要期間を算出する所要期間算出手段と、前回計測時の前記所要期間と今回計測時の前記所要期間とを互いに比較して差分を算出する所要期間比較手段と、前記所要期間の差分が所定の第4閾値よりも大きい場合に、前記角度ずれが生じていると判定する第3角度ずれ判定手段とを備える。 In another aspect of the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the angle deviation detecting means uses the detected rotation angle to calculate a required period required for the rotation angle to change by a predetermined angle. A calculating means, a required period comparing means for calculating a difference by comparing the required period at the previous measurement with the required period at the current measurement, and a difference between the required periods being greater than a predetermined fourth threshold And a third angle deviation determining means for determining that the angle deviation has occurred.

この態様によれば、角度ずれ検出手段による角度ずれの検出動作時に、先ず所要期間算出手段によって、内燃機関の回転角が所定角度変化するのに要した所要期間を算出する。なお、ここでの「所定角度」は、所要期間を算出するために適切な値として予め設定されている。算出された所要期間は、後述する比較の際に用いるため、一時的にメモリ等の記憶手段に記憶される。   According to this aspect, at the time of the angle deviation detection operation by the angle deviation detection means, first, the required period calculation means calculates the required period required for the rotation angle of the internal combustion engine to change by a predetermined angle. The “predetermined angle” here is set in advance as an appropriate value for calculating the required period. The calculated required period is temporarily stored in a storage means such as a memory for use in the comparison described later.

所要期間が算出されると、所要期間比較手段によって、前回計測時の所要期間と今回計測時の所要期間とが互いに比較され、その差分(即ち、前回計測時の所要期間と今回計測時の所要期間とのずれ幅)が算出される。   When the required period is calculated, the required period comparison means compares the required period at the previous measurement and the required period at the current measurement with each other, and the difference (that is, the required period at the previous measurement and the required value at the current measurement). The deviation width from the period is calculated.

所要期間の差分が算出されると、第3角度ずれ判定手段によって、差分が所定の第4閾値よりも大きいか否かが判定される。ここでの「第4閾値」は、所要期間の差分から回転角検出手段の角度ずれを判定するために設定される値であり、所要期間の差分が第4閾値より大きい場合に角度ずれが発生していると判定される。   When the difference between the required periods is calculated, it is determined by the third angle deviation determination means whether or not the difference is greater than a predetermined fourth threshold value. The “fourth threshold value” here is a value set to determine the angle deviation of the rotation angle detection means from the difference between the required periods, and an angle deviation occurs when the difference between the required periods is greater than the fourth threshold value. It is determined that

本願発明者の研究するところによれば、回転角検出手段において角度ずれが発生すると、回転角が所定角度変化するのに要する所要期間が少なくとも部分的に変化することが判明している。よって、これら所要期間を前回計測時のものと比較することで、好適に角度ずれが発生しているか否かを判定できる。   According to the research conducted by the present inventor, it has been found that the required time required for the rotation angle to change by a predetermined angle changes at least partially when an angle shift occurs in the rotation angle detection means. Therefore, by comparing these required periods with those at the time of the previous measurement, it can be determined whether or not an angle deviation has occurred suitably.

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形態から明らかにされる。   The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing demonstrated below.

実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vehicle which concerns on embodiment. 実施形態に係るクランク角センサの構成を概略的に示した構成図である。It is the block diagram which showed schematically the structure of the crank angle sensor which concerns on embodiment. クランク角センサ信号及びカム角センサ信号の一例である。It is an example of a crank angle sensor signal and a cam angle sensor signal. 第1実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on 1st Embodiment. エンジン推定トルクの気筒別のばらつきを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the dispersion | variation for every cylinder of engine estimated torque. エンジン推定トルクの気筒別のばらつき最大値及びMG1の角加速度のばらつきを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the dispersion | variation maximum value for every cylinder of engine estimation torque, and the dispersion | variation in the angular acceleration of MG1. 第1実施形態に係る内燃機関の制御装置による回転角の補正制御を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing rotation angle correction control by the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment. 第2実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on 2nd Embodiment. クランク角センサ信号とその極大値の包絡線を示すグラフである。It is a graph which shows an envelope of a crank angle sensor signal and its maximum value. クランク角センサの取り外しに伴う包絡線の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation | variation of the envelope accompanying removal of a crank angle sensor. 第3実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on 3rd Embodiment. クランク角センサの取り外しに伴う角度変化所要期間の変動を示すグラフである。It is a graph which shows the fluctuation | variation of the angle change required period accompanying removal of a crank angle sensor.

以下、本発明の内燃機関の制御装置の実施形態について、図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a control device for an internal combustion engine of the present invention will be described based on the drawings.

<車両の構成>
先ず、本実施形態に係る制御装置100が搭載される車両1について、図1を参照して説明する。ここに、図1は、実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。尚、図1では、説明の便宜上、車両の詳細な構成部材については適宜省略し、直接関連のある構成部材のみを示している。
<Vehicle configuration>
First, a vehicle 1 on which a control device 100 according to this embodiment is mounted will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the vehicle according to the embodiment. In FIG. 1, for convenience of explanation, detailed components of the vehicle are omitted as appropriate, and only directly related components are shown.

図1において、車両1は、エンジン10、第1モータ・ジェネレータ(MG1)11、第2モータ・ジェネレータ(MG2)12、遊星歯車機構を有する動力分配機構13及びトーショナルダンパ14を備えて構成されている。尚、エンジン10は、本発明に係る「内燃機関」の一例であり、第1モータ・ジェネレータ11は、本発明に係る「電動機」の一例である。   In FIG. 1, a vehicle 1 includes an engine 10, a first motor / generator (MG1) 11, a second motor / generator (MG2) 12, a power distribution mechanism 13 having a planetary gear mechanism, and a torsional damper 14. ing. The engine 10 is an example of an “internal combustion engine” according to the present invention, and the first motor / generator 11 is an example of an “electric motor” according to the present invention.

ちなみに、本実施形態に係るエンジン10は、図に示すように4つの気筒を有する4気筒エンジンであるが、該4気筒エンジンに限らず、例えば6気筒、8気筒、12気筒、16気筒等の各種エンジンであって構わない。   Incidentally, the engine 10 according to the present embodiment is a four-cylinder engine having four cylinders as shown in the figure. However, the engine 10 is not limited to the four-cylinder engine. Various engines may be used.

エンジン10のクランクシャフト101は、トーショナルダンパ14を介して、動力分配機構13の複数のピニオンギヤ133を自転可能且つ公転可能に支持するキャリア134の回転軸としてのインプットシャフト131に接続されている。エンジン10には、該エンジン10のクランク角を検出するクランク角センサ31と、該エンジン10のカム角を検出するカム角センサ32とが設けられている。尚、クランク角センサ31は、本発明に係る「回転角検出手段」の一例である。   The crankshaft 101 of the engine 10 is connected via an torsional damper 14 to an input shaft 131 as a rotation shaft of a carrier 134 that supports a plurality of pinion gears 133 of the power distribution mechanism 13 so as to be capable of rotating and revolving. The engine 10 is provided with a crank angle sensor 31 that detects the crank angle of the engine 10 and a cam angle sensor 32 that detects the cam angle of the engine 10. The crank angle sensor 31 is an example of the “rotation angle detecting means” according to the present invention.

ここで、クランク角センサ31の具体的な構成について、図2及び図3を参照して説明する。ここに、図2は、実施形態に係るクランク角センサの構成を概略的に示した構成図であり、図3は、クランク角センサ信号の一例である。   Here, a specific configuration of the crank angle sensor 31 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing the configuration of the crank angle sensor according to the embodiment, and FIG. 3 is an example of a crank angle sensor signal.

図2において、クランクシャフト101には、図中の矢印方向に回転されるクランクロータ102が取り付けられている。クランクロータ102の外周には、クランク角検出用として、例えば10度CA毎の等しい角度間隔で形成された歯部102aと、2歯分連続して欠歯された欠歯部102bとが設けられている。   In FIG. 2, a crank rotor 102 that is rotated in the direction of the arrow in the drawing is attached to the crankshaft 101. On the outer periphery of the crank rotor 102, for detecting the crank angle, for example, a tooth portion 102a formed at equal angular intervals of every 10 degrees CA and a missing tooth portion 102b continuously missing for two teeth are provided. ing.

クランク角センサ31は、各歯部102aに対向し、該歯部102aによりクランクシャフト101の回転角度を検出するセンサ部311と、該センサ部311からの出力信号を処理する信号処理部312とを備えて構成されている。センサ部311から出力されるクランク角センサ信号は、クランクシャフト101の回転位置が予め設定された特定位置でないときには、所定のクランク角(例えば10度CA)回転する期間を1周期としたパルス信号となり、クランクシャフト101が特定位置に来たときには、クランクシャフト101が、例えば30度CA回転する期間を1周期とした欠歯信号となる。該欠歯信号は、クランクシャフト101が1回転する毎(即ち、360度CA毎)に発生する。   The crank angle sensor 31 is opposed to each tooth portion 102a, and includes a sensor portion 311 that detects the rotation angle of the crankshaft 101 by the tooth portion 102a, and a signal processing portion 312 that processes an output signal from the sensor portion 311. It is prepared for. The crank angle sensor signal output from the sensor unit 311 is a pulse signal with a period of rotation of a predetermined crank angle (for example, 10 degrees CA) as one cycle when the rotation position of the crankshaft 101 is not a predetermined specific position. When the crankshaft 101 comes to a specific position, it becomes a missing tooth signal with the period during which the crankshaft 101 rotates, for example, 30 degrees CA as one cycle. The missing tooth signal is generated every time the crankshaft 101 rotates once (that is, every 360 degrees CA).

信号処理部312は、センサ部311からの出力信号(図3のクランク角センサ信号参照)を受信すると、クランク角センサ信号中における欠歯信号の検出動作を開始する。そして、信号処理部312は、クランク角センサ信号が欠歯信号になったことを最初に検出すると、以降、クランク角センサ信号を分周して、クランクシャフト101が30度回転する期間を1周期とした(即ち、クランクシャフト101が30度回転する毎に立ち上がる)パルス信号としての30度CA信号NE(図1参照)を生成し出力する。   When the signal processing unit 312 receives the output signal from the sensor unit 311 (see the crank angle sensor signal in FIG. 3), the signal processing unit 312 starts the detection operation of the missing tooth signal in the crank angle sensor signal. Then, when the signal processing unit 312 first detects that the crank angle sensor signal is a missing tooth signal, thereafter, the signal processing unit 312 divides the crank angle sensor signal and sets the period during which the crankshaft 101 rotates 30 degrees as one cycle. A 30-degree CA signal NE (see FIG. 1) is generated and output as a pulse signal (that rises every time the crankshaft 101 rotates 30 degrees).

また、信号処理部312は、欠歯信号を検出してから30度CA信号NEの所定周期期間分の判定期間に、エンジン10のカム軸の回転に応じて、カム角センサ32から出力される気筒判別用信号(図3のカムセンサ信号参照)の立ち上がりが検出されると、判定期間の終了タイミングに基準位置信号Gを出力する。従って、該基準位置信号Gは、クランクシャフト101の回転位置が欠歯信号の発生する特定位置から所定周期分進んだ位置に来たときに立ち上がる。ENG−ECU22は、30度CA信号NE及び基準位置信号G等に基づいて、エンジン10の気筒の判別を行い、エンジン10を制御する。   Further, the signal processing unit 312 outputs the cam angle sensor 32 according to the rotation of the cam shaft of the engine 10 during the determination period corresponding to a predetermined period of the 30-degree CA signal NE after detecting the missing tooth signal. When the rising edge of the cylinder discrimination signal (see the cam sensor signal in FIG. 3) is detected, the reference position signal G is output at the end timing of the judgment period. Accordingly, the reference position signal G rises when the rotational position of the crankshaft 101 reaches a position advanced by a predetermined period from a specific position where a missing tooth signal is generated. The ENG-ECU 22 determines the cylinder of the engine 10 based on the 30-degree CA signal NE, the reference position signal G, and the like, and controls the engine 10.

尚、本実施形態に係る基準位置信号Gは、カムシャフトが720度回転する期間を1周期とするパルス信号(即ち、720度CA信号)である。   Note that the reference position signal G according to the present embodiment is a pulse signal (that is, a 720 degree CA signal) having a period during which the camshaft rotates 720 degrees.

再び図1に戻り、動力分配機構13のサンギヤ132の回転軸は、第1モータ・ジェネレータ11に接続されている。動力分配機構13のリングギヤ135の回転軸は、第2モータ・ジェネレータ12に接続されている。動力分配機構13の動力出力ギヤ136は、チェーンベルト137を介して、動力伝達ギヤ(図示せず)に動力を伝達する。動力伝達ギヤに伝達された動力は、駆動軸及びデファレンシャルギヤ(図示せず)を介して、車両1の駆動輪(図示せず)に伝達される。   Returning to FIG. 1 again, the rotating shaft of the sun gear 132 of the power distribution mechanism 13 is connected to the first motor / generator 11. The rotating shaft of the ring gear 135 of the power distribution mechanism 13 is connected to the second motor / generator 12. The power output gear 136 of the power distribution mechanism 13 transmits power to a power transmission gear (not shown) via the chain belt 137. The power transmitted to the power transmission gear is transmitted to drive wheels (not shown) of the vehicle 1 via a drive shaft and a differential gear (not shown).

第1モータ・ジェネレータ11には、該第1モータ・ジェネレータ11の回転数を検出するレゾルバ33が設けられている。第2モータ・ジェネレータ12には、該第2モータ・ジェネレータ12の回転数を検出するレゾルバ34が設けられている。   The first motor / generator 11 is provided with a resolver 33 that detects the rotational speed of the first motor / generator 11. The second motor / generator 12 is provided with a resolver 34 that detects the rotational speed of the second motor / generator 12.

車両1は、更に、エンジン10を統括制御するエンジンECU(Electronic Control Unit)22(以下、適宜“ENG−ECU”と称する)、第1及び第2モータ・ジェネレータに係る各種制御を行うモータ・ジェネレータECU(以下、適宜“MG−ECU”)23、並びに、ENG−ECU22及びMG−ECU23に係る各種制御を行うハイブリッドECU21(以下、適宜“HV−ECU”と称する)を備えて構成されている。   The vehicle 1 further includes an engine ECU (Electronic Control Unit) 22 (hereinafter referred to as “ENG-ECU” as appropriate) that performs overall control of the engine 10, and a motor generator that performs various controls related to the first and second motor generators. An ECU (hereinafter referred to as “MG-ECU” as appropriate) 23 and a hybrid ECU 21 (hereinafter referred to as “HV-ECU” as appropriate) for performing various controls related to ENG-ECU 22 and MG-ECU 23 are provided.

本実施形態では、ENG−ECU22及びMG−ECU23に、クランク角センサ31から出力される30度CA信号NE等が入力されることによって、ENG−ECU22及びMG−ECU23の同期性が確保されている。   In the present embodiment, the synchronization of the ENG-ECU 22 and the MG-ECU 23 is ensured by inputting the 30 degree CA signal NE or the like output from the crank angle sensor 31 to the ENG-ECU 22 and the MG-ECU 23. .

上述の如く構成された車両1では、例えばクランク角センサ31の一時的な取り外しによるクリアランスの変化やクランクシャフト101の捩れ等に起因して、クランク角センサ31で検出される回転角の値にずれが生ずる。本実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、このようなクランク角センサ31における角度ずれが発生した場合であっても、好適にエンジン10の制御を実行することができる。   In the vehicle 1 configured as described above, for example, due to a change in clearance due to temporary removal of the crank angle sensor 31 or torsion of the crankshaft 101, the rotation angle value detected by the crank angle sensor 31 is shifted. Will occur. According to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, even when such an angular deviation occurs in the crank angle sensor 31, the control of the engine 10 can be suitably executed.

<制御装置の動作>
以下では、本実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作及び技術的効果について、3つの実施形態を挙げて説明する。
<Operation of control device>
Below, three embodiment is mentioned and demonstrated about operation | movement and a technical effect of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on this embodiment.

<第1実施形態>
先ず、第1実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作について、図4から図6を参照して説明する。ここに図4は、第1実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作を示すフローチャートである。また図5は、エンジン推定トルクの気筒別のばらつきを示す概念図であり、図6は、エンジン推定トルクの気筒別のばらつき最大値及びMG1の角加速度のばらつきを示す概念図である。
<First Embodiment>
First, the operation of the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control device for the internal combustion engine according to the first embodiment. FIG. 5 is a conceptual diagram showing the variation of the estimated engine torque for each cylinder. FIG. 6 is a conceptual diagram showing the variation of the estimated engine torque for each cylinder and the variation of the angular acceleration of MG1.

図4において、本実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作時には、先ずクランク角センサ31によりエンジン10の回転角が検出される(ステップS101)。なお、ここでの説明は省略するが、検出されたエンジン10の回転角は、エンジン10の燃焼状態(例えば、失火等)の判定及び判定された燃焼状態に基づく各種制御等に用いられる。   In FIG. 4, when the control device for the internal combustion engine according to the present embodiment is operating, first, the rotation angle of the engine 10 is detected by the crank angle sensor 31 (step S101). In addition, although description here is abbreviate | omitted, the detected rotation angle of the engine 10 is used for various control etc. based on the determination of the combustion state (for example, misfire etc.) of the engine 10, and the determined combustion state.

本実施形態に係る内燃機関の制御装置では更に、レゾルバ33により第1モータ・ジェネレータ11の回転数が検出され、第1モータ・ジェネレータ11の角加速度が検出される(ステップS102)。   In the control device for an internal combustion engine according to this embodiment, the resolver 33 detects the rotational speed of the first motor / generator 11 and the angular acceleration of the first motor / generator 11 (step S102).

エンジン10の回転角及び第1モータ・ジェネレータ11の角加速度が検出されると、制御装置100により、エンジン10のトルクが気筒別に推定される(ステップS103)。エンジン10のトルクは、例えば以下の数式(1)を用いて算出できる。   When the rotation angle of the engine 10 and the angular acceleration of the first motor / generator 11 are detected, the torque of the engine 10 is estimated for each cylinder by the control device 100 (step S103). The torque of the engine 10 can be calculated using, for example, the following formula (1).

Figure 0005912948
エンジン10のトルクが気筒別に推定されると、推定トルクの気筒間でのばらつきの最大値が所定の第1閾値以上であるか否かが判定される(ステップS104)。なお、気筒間でのばらつきの最大値は、推定トルクが最大である気筒のトルク値と、推定トルクが最小である気筒のトルク値との差分として算出できる。
Figure 0005912948
When the torque of the engine 10 is estimated for each cylinder, it is determined whether or not the maximum value of the variation in the estimated torque among the cylinders is equal to or greater than a predetermined first threshold value (step S104). Note that the maximum value of the variation among the cylinders can be calculated as a difference between the torque value of the cylinder having the maximum estimated torque and the torque value of the cylinder having the minimum estimated torque.

図5において、例えば気筒#1〜#4の各々について図に示すようなトルクが推定されているとする。この場合には、推定トルクが最大である気筒#2のトルクと、推定トルクが最小である気筒#4のトルクとの差分が気筒間ばらつきの最大値となる。   In FIG. 5, for example, it is assumed that a torque as shown in the figure is estimated for each of the cylinders # 1 to # 4. In this case, the difference between the torque of the cylinder # 2 having the maximum estimated torque and the torque of the cylinder # 4 having the minimum estimated torque is the maximum value of the inter-cylinder variation.

ここで特に、クランク角センサ31で検出される回転角に角度ずれが生じると、エンジン10の角加速度にもずれが生じ、その結果、エンジン10の角加速度を用いて推定されるトルクのばらつき幅も大きくなる。よって、推定トルクのばらつき幅が第1閾値より大きい場合には、クランク角センサ31において角度ずれが生じている可能性がある。ただし、実際に気筒毎にトルクがばらついている可能性もあるため、推定トルクだけで確実に角度ずれが生じているとは言えない。   Here, in particular, when an angular deviation occurs in the rotation angle detected by the crank angle sensor 31, a deviation also occurs in the angular acceleration of the engine 10, and as a result, the variation width of the torque estimated using the angular acceleration of the engine 10 Also grows. Therefore, when the variation width of the estimated torque is larger than the first threshold value, the crank angle sensor 31 may have an angular deviation. However, since there is a possibility that the torque actually varies from cylinder to cylinder, it cannot be said that the angular deviation is surely generated only by the estimated torque.

図4に戻り、推定トルクの気筒間ばらつきの最大値が第1閾値以上である場合(ステップS104:YES)、更に、第1モータ・ジェネレータ11の角加速度のばらつきが所定の第2閾値以下であるか否かが判定される。   Returning to FIG. 4, when the maximum value of the estimated torque variation between cylinders is equal to or greater than the first threshold value (step S104: YES), the variation in angular acceleration of the first motor / generator 11 is equal to or smaller than the predetermined second threshold value. It is determined whether or not there is.

ここで、実際にエンジン10のトルクが気筒毎に大きくばらついたとすると、そのトルク変動が第1モータ・ジェネレータ11にも伝達されるため、第1モータ・ジェネレータ11の角加速度も大きくばらつく。よって、第1モータ・ジェネレータ11の角加速度のばらつきが第2閾値よりも小さい場合、実際のエンジン10のトルクはばらついていない状態であると判定できる。そして、エンジン10のトルクのばらつきが第1閾値よりも大きく、且つ第1モータ・ジェネレータ11の角加速度が第2閾値よりも小さい場合は、エンジン10のトルクは実際にばらついていないにもかかわらず、推定されるトルクが大きくばらついている状態であると言える。このため、推定されるトルクのばらつきは、実際のトルクのばらつきではなく、誤った回転角の検出に起因している(即ち、角度ずれが発生している)と判定できる。   Here, if the torque of the engine 10 actually varies greatly from cylinder to cylinder, the torque fluctuation is also transmitted to the first motor / generator 11, so that the angular acceleration of the first motor / generator 11 also varies greatly. Therefore, when the variation in the angular acceleration of the first motor / generator 11 is smaller than the second threshold value, it can be determined that the actual torque of the engine 10 does not vary. If the torque variation of the engine 10 is larger than the first threshold and the angular acceleration of the first motor / generator 11 is smaller than the second threshold, the torque of the engine 10 is not actually varied. It can be said that the estimated torque varies greatly. For this reason, it can be determined that the estimated torque variation is not actual torque variation but is caused by erroneous detection of the rotation angle (that is, an angular deviation has occurred).

図5において、エンジン10の推定トルクにばらつきが生じているとする。なお、エンジン10の推定トルクのばらつき最大値は、エンジン10の回転数が高くなるほど大きくなる傾向にある。このような場合、エンジン10のトルクが実際にばらついている場合と、実際にはばらついていない場合(即ち、推定トルクだけがばらついている場合)とでは、第1モータ・ジェネレータ11の角加速度に明らかな違いが生ずる。具体的には、エンジン10のトルクが実際にばらついていない場合、第1モータ・ジェネレータ11の角加速度は、エンジン10の回転数に関係なく極めて小さい値で推移する。一方で、エンジン10のトルクが実際にばらついている場合、第1モータ・ジェネレータ11の角加速度は、エンジン10の回転数に関係なく比較的大きい値となる。よって、エンジン10のトルクが実際にばらついている場合の第1モータ・ジェネレータ11の角加速度と、実際にはばらついていない場合の第1モータ・ジェネレータ11の角加速度との間の値を第2閾値として設定すれば、好適にエンジン10のトルクが実際にばらついているか否かを判定できる。   In FIG. 5, it is assumed that the estimated torque of the engine 10 varies. Note that the maximum variation in estimated torque of the engine 10 tends to increase as the rotational speed of the engine 10 increases. In such a case, the angular acceleration of the first motor / generator 11 varies depending on whether the torque of the engine 10 actually varies or when the torque does not actually vary (that is, when only the estimated torque varies). Clear differences occur. Specifically, when the torque of the engine 10 does not actually vary, the angular acceleration of the first motor / generator 11 changes at a very small value regardless of the rotational speed of the engine 10. On the other hand, when the torque of the engine 10 is actually varied, the angular acceleration of the first motor / generator 11 becomes a relatively large value regardless of the rotational speed of the engine 10. Therefore, the value between the angular acceleration of the first motor / generator 11 when the torque of the engine 10 is actually varied and the angular acceleration of the first motor / generator 11 when the torque is not actually varied is the second value. If it is set as the threshold value, it can be determined whether or not the torque of the engine 10 actually varies.

再び図4において、上述したように、第1モータ・ジェネレータ11の角加速度が第2閾値以下である場合(ステップS105:YES)、クランク角センサ31において角度ずれが発生していると判定され、燃焼状態推定禁止制御、クランク角センサ学習値リセット、及び推定燃焼状態を用いたエンジン制御の禁止制御のうち、少なくとも1つの制御が実行される(ステップS106)。なお、推定トルクの気筒間ばらつきの最大値が第1閾値以上でない場合(ステップS104:NO)、或いは第1モータ・ジェネレータ11の角加速度が第2閾値以下でない場合(ステップS105:NO)は、クランク角センサ31において角度ずれが発生していないと判定され、上述した各制御は実行されない。   In FIG. 4 again, as described above, when the angular acceleration of the first motor / generator 11 is equal to or smaller than the second threshold (step S105: YES), it is determined that an angular deviation has occurred in the crank angle sensor 31, At least one control is executed among the combustion state estimation prohibition control, the crank angle sensor learning value reset, and the engine control prohibition control using the estimated combustion state (step S106). If the maximum value of the estimated torque variation between cylinders is not equal to or greater than the first threshold (step S104: NO), or the angular acceleration of the first motor / generator 11 is not equal to or less than the second threshold (step S105: NO), It is determined that no angular deviation has occurred in the crank angle sensor 31, and the above-described controls are not executed.

ちなみに、燃焼状態の推定禁止制御によれば、正確でない回転角が検出されていることに起因して、エンジン10の燃焼状態が誤ったものとして推定されてしまうことを防止できる。また、クランク角センサ学習値をリセットすれば、正確でない回転数が検出され続けることを防止できる。更には、推定燃焼状態を用いたエンジン制御の禁止制御によれば、誤った燃焼状態が推定された場合であっても、燃焼状態に基づく不適切な制御が実行されてしまうことを防止できる。   Incidentally, according to the combustion state estimation prohibition control, it is possible to prevent the combustion state of the engine 10 from being estimated to be incorrect due to the detection of an inaccurate rotation angle. In addition, if the learning value of the crank angle sensor is reset, it is possible to prevent the inaccurate rotation speed from being continuously detected. Furthermore, according to the prohibition control of the engine control using the estimated combustion state, it is possible to prevent inappropriate control based on the combustion state from being executed even when an erroneous combustion state is estimated.

上述した角制御が実行されると、続いてクランク角センサ31の補正制御が実行される(ステップS107)。以下では、この補正制御について、図7を参照して詳細に説明する。ここに図7は、第1実施形態に係る内燃機関の制御装置による回転角の補正制御を示すフローチャートである。   When the angle control described above is executed, correction control of the crank angle sensor 31 is subsequently executed (step S107). Hereinafter, this correction control will be described in detail with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing rotation angle correction control by the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment.

図7において、クランク角センサ31の補正制御が開始されると、先ず気筒別の推定トルクが最大となった気筒(例えば、図5における気筒#2)のトルク算出期間における回転角から、所定の補正値kが減算される(ステップS201)。また、気筒別の推定トルクが最小となった気筒(例えば、図5における気筒#4)のトルク算出期間における回転角に、所定の補正値kが加算される(ステップS202)。   In FIG. 7, when the correction control of the crank angle sensor 31 is started, first, a predetermined angle is determined from the rotation angle in the torque calculation period of the cylinder (for example, cylinder # 2 in FIG. 5) in which the estimated torque for each cylinder is maximized. The correction value k is subtracted (step S201). Further, a predetermined correction value k is added to the rotation angle in the torque calculation period of the cylinder (for example, cylinder # 4 in FIG. 5) in which the estimated torque for each cylinder is minimized (step S202).

ここで特に、気筒毎の推定トルクが大きく推定されるのは、エンジン10の角加速度が大きく算出されているからであり、検出されるエンジン10の回転角が大きい方へとずれていることを示す。一方、気筒毎の推定トルクが小さく推定されるのは、エンジン10の角加速度が小さく算出されているからであり、検出されるエンジン10の回転角が小さい方へとずれていることを示す。   In particular, the reason that the estimated torque for each cylinder is estimated to be large is that the angular acceleration of the engine 10 is calculated to be large, and that the detected rotation angle of the engine 10 is shifted to the larger one. Show. On the other hand, the reason that the estimated torque for each cylinder is estimated to be small is that the angular acceleration of the engine 10 is calculated to be small, indicating that the detected rotation angle of the engine 10 is shifted to the smaller one.

よって、上述したように、推定トルクが最も大きく算出された際の回転角から補正量kを減算すると共に、推定トルクが最も小さく算出された際の回転角に補正量kを加算すれば、複数の気筒間での推定トルクのばらつき幅は小さくなる。言い換えれば、クランク角センサ31における角度ずれが小さくなる。従って、クランク角センサ31で検出される値を正確な値に近づけることが可能となる。   Therefore, as described above, if the correction amount k is subtracted from the rotation angle when the estimated torque is calculated to be the largest and the correction amount k is added to the rotation angle when the estimated torque is calculated to be the smallest, The variation range of the estimated torque between the cylinders becomes smaller. In other words, the angular deviation in the crank angle sensor 31 is reduced. Therefore, the value detected by the crank angle sensor 31 can be brought close to an accurate value.

回転角に補正を行った後には、エンジン10のトルクが再び気筒別に推定される(ステップS203)。そして、推定されたトルクのばらつき最大値が、再度第1閾値以上であるか否かが判定される(ステップS204)。なお、ステップS203で推定されたトルクのばらつき最大値は、上述した補正により多少なりとも小さくされているが、補正が十分でない場合(即ち、補正値kが小さ過ぎる場合)、第1閾値以上となることもあり得る。   After correcting the rotation angle, the torque of the engine 10 is estimated again for each cylinder (step S203). Then, it is determined whether or not the estimated maximum variation in torque is equal to or greater than the first threshold value (step S204). Note that the maximum torque variation estimated in step S203 is somewhat reduced by the above-described correction, but when the correction is not sufficient (that is, when the correction value k is too small), the torque threshold is not less than the first threshold value. It can be.

推定されたトルクのばらつき最大値が、再度第1閾値以上である場合(ステップS204:YES)、クランク角センサ31の角度ずれが十分に補正されていないと判断され、補正値kに所定値Δkが加算される(ステップS205)。即ち、補正値kがΔkだけ大きくされる。そして、補正値kが変更されると、再びステップS201から処理が開始される。このように処理を繰り返していくことで、推定されたトルクのばらつき最大値は徐々に小さくなり、最終的には第1閾値未満となる。推定されたトルクのばらつき最大値が第1閾値未満となると(ステップS204:NO)、補正制御は終了する。   If the estimated maximum torque variation is equal to or greater than the first threshold again (step S204: YES), it is determined that the angle deviation of the crank angle sensor 31 has not been sufficiently corrected, and the correction value k is set to a predetermined value Δk. Are added (step S205). That is, the correction value k is increased by Δk. When the correction value k is changed, the process is started again from step S201. By repeating the process in this manner, the estimated maximum torque variation gradually decreases, and finally becomes less than the first threshold value. When the estimated maximum torque variation is less than the first threshold (step S204: NO), the correction control ends.

図4に戻り、クランク角センサ31の補正制御が終了すると、ステップS106で禁止されていた燃焼状態の推定禁止制御及び推定燃焼状態を用いたエンジン制御の禁止制御が解除される(ステップS108)。これにより、補正制御後のクランク角センサ31の検出値を用いて、エンジン10の各種制御が再開される。   Returning to FIG. 4, when the correction control of the crank angle sensor 31 is completed, the combustion state estimation prohibition control and the engine control prohibition control using the estimated combustion state, which were prohibited in step S106, are released (step S108). Thus, various controls of the engine 10 are resumed using the detected value of the crank angle sensor 31 after the correction control.

以上説明したように、本実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、クランク角センサ31において検出される回転角に角度ずれが生じた場合であっても、エンジン10を好適に制御することが可能である。本実施形態では特に、エンジン10がファイヤリング状態(言い換えれば、クランクシャフトの捩れ等に起因して角度ずれが発生しやすい状態)において回転角のずれを検出できるため、極めて好適に内燃機関の制御を実行できる。   As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment, the engine 10 can be suitably controlled even when an angular deviation occurs in the rotation angle detected by the crank angle sensor 31. Is possible. Particularly in the present embodiment, since the engine 10 can detect the rotational angle deviation in the firing state (in other words, the angle deviation is likely to occur due to the twist of the crankshaft or the like), the control of the internal combustion engine can be very suitably performed. Can be executed.

<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る内燃機関の制御装置について、図8から図10を参照して説明する。ここに図8は、第2実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作を示すフローチャートである。また図9は、クランク角センサ信号とその極大値の包絡線を示すグラフであり、図10は、クランク角センサの取り外しに伴う包絡線の変動を示すグラフである。
Second Embodiment
Next, an internal combustion engine control apparatus according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the control device for the internal combustion engine according to the second embodiment. FIG. 9 is a graph showing the envelope of the crank angle sensor signal and its maximum value, and FIG. 10 is a graph showing the fluctuation of the envelope due to the removal of the crank angle sensor.

なお、第2実施形態は、上述した第1実施形態と比べて一部の動作が異なるのみであり、その他の部分については概ね同様である。このため、以下では第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略するものとする。   Note that the second embodiment differs from the first embodiment described above only in some operations, and the other parts are substantially the same. For this reason, below, a different part from 1st Embodiment is demonstrated in detail, and description shall be abbreviate | omitted suitably about the overlapping part.

図8において、第2実施形態に係る内燃機関の制御装置は、上述した第1実施形態のようにファイヤリング状態であっても動作するものとは異なり、モータリング状態(即ち、エンジンが燃焼していない状態)で動作する。第2実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作時には、先ずモータリングの回転が一定であるか否かが判定される(ステップS301)。なお、モータリングが一定回転でない場合は(ステップS301:NO)、後述する学習処理等が適切に行えないため、以降のステップには進まない。   In FIG. 8, the control device for the internal combustion engine according to the second embodiment is different from the one that operates even in the fired state as in the first embodiment described above, and the motoring state (that is, the engine burns). Not working). When the control device for an internal combustion engine according to the second embodiment is operating, it is first determined whether or not the rotation of the motoring is constant (step S301). Note that if the motoring is not at a constant rotation (step S301: NO), the learning process to be described later cannot be performed properly, and the subsequent steps are not performed.

モータリングが一定回転であると判定されると(ステップS301:YES)、新規にクランク角センサ信号(図3参照)が取得される(ステップS302)。また、前回計測時に取得されたクランク角センサ信号がメモリ等の記憶手段から読み出される(ステップS303)。これら新規に取得されたクランク角センサ信号と、前回計測時のクランク角センサ信号とは互いに比較され、差分が算出される(ステップS304)。本実施形態では特に、クランク角センサ信号の差分を、信号の極大値又は極小値の包絡線を用いて算出する。   If it is determined that the motoring is at a constant rotation (step S301: YES), a new crank angle sensor signal (see FIG. 3) is acquired (step S302). Further, the crank angle sensor signal acquired at the previous measurement is read from the storage means such as a memory (step S303). The newly acquired crank angle sensor signal and the crank angle sensor signal at the previous measurement are compared with each other, and a difference is calculated (step S304). In this embodiment, in particular, the difference between the crank angle sensor signals is calculated using the maximum value or the minimum value envelope of the signal.

図9において、図に示すようなクランク角センサ信号が取得されたとする。この場合、クランク角センサ信号の極大値を結ぶ包絡線は、図中の太い実線で表される。包絡線は、クランクロータ102の欠歯部102b(図2参照)を境目として周期的に波打つような形状となる。ここで特に、本願発明者の研究するところによれば、クランク角センサ31における角度ずれが発生しない限り、包絡線の形状は殆ど変化しないことが判明している。言い換えれば、クランク角センサ31における角度ずれが発生すると、包絡線の形状は変化する。   In FIG. 9, it is assumed that a crank angle sensor signal as shown in the figure is acquired. In this case, an envelope connecting the maximum values of the crank angle sensor signal is represented by a thick solid line in the figure. The envelope has a shape that periodically undulates with the missing tooth portion 102b (see FIG. 2) of the crank rotor 102 as a boundary. In particular, according to a study by the inventors of the present application, it has been found that the shape of the envelope hardly changes unless an angular deviation occurs in the crank angle sensor 31. In other words, when an angle shift occurs in the crank angle sensor 31, the shape of the envelope changes.

図10において、今回新規に取得されたクランク角センサ信号の包絡線と、前回計測時のクランク角センサ信号の包絡線とが図に示すような形状であったとする。この場合、今回計測時の包絡線と前回計測時の包絡線とでは、位相ずれが発生していることが分かる。よって、前回計測時と今回計測時との間にクランク角センサ31の取り外し等が行われ、結果的にクランク角センサ31において角度ずれが発生していると判定できる。   In FIG. 10, it is assumed that the envelope of the crank angle sensor signal newly acquired this time and the envelope of the crank angle sensor signal at the previous measurement have shapes as shown in the figure. In this case, it can be seen that there is a phase shift between the envelope at the current measurement and the envelope at the previous measurement. Therefore, the crank angle sensor 31 is removed between the previous measurement and the current measurement, and as a result, it can be determined that an angular deviation has occurred in the crank angle sensor 31.

なお、包絡線のずれは、位相差としてだけではなく、振幅の差として生じる場合もある。また、ここでは、クランク角センサ信号の極大値の包絡線を用いて説明しているが、クランク角センサ信号の極小値の包絡線を用いても構わない。   Note that the deviation of the envelope may occur not only as a phase difference but also as an amplitude difference. Further, here, the maximum value envelope of the crank angle sensor signal is described, but the minimum value envelope of the crank angle sensor signal may be used.

図8に戻り、角度ずれの発生は、具体的には包絡線の差分が所定の第3閾値以上であるか否かによって判定される(ステップS305)。ここで、包絡線の差分が第3閾値以上である場合には(ステップS305:YES)、角度ずれが発生していると判定され、第1実施形態と同様に、燃焼状態推定禁止制御、クランク角センサ学習値リセット、及び推定燃焼状態を用いたエンジン制御の禁止制御のうち、少なくとも1つの制御が実行される(ステップS306)。   Returning to FIG. 8, the occurrence of the angle deviation is specifically determined based on whether or not the difference between the envelopes is equal to or greater than a predetermined third threshold (step S305). Here, when the difference of the envelope is equal to or greater than the third threshold (step S305: YES), it is determined that an angular deviation has occurred, and the combustion state estimation prohibition control, the crank, and the like, as in the first embodiment. At least one control is executed among the angle sensor learning value reset and the engine control prohibition control using the estimated combustion state (step S306).

上述した各制御が実行されると、クランク角センサ31の再学習が実行される(ステップS307)。即ち、角度ずれが発生している現在の状況に応じた適切な学習値が学習される。なお、学習方法については、公知の方法を適宜利用することができるため、ここでの詳細な説明は省略する。   When each control described above is executed, the relearning of the crank angle sensor 31 is executed (step S307). That is, an appropriate learning value is learned according to the current situation in which the angular deviation has occurred. In addition, about a learning method, since a well-known method can be utilized suitably, detailed description here is abbreviate | omitted.

クランク角センサ31の再学習が実行されると、再びステップS304以降の処理が開始される。即ち、再学習が実行された状態で再び包絡線の差分が算出され、差分が第3閾値以上であるか否かが判定される。このように処理が繰り返されることで、クランク角センサ31の角度ずれは確実に解消されていく。   When the relearning of the crank angle sensor 31 is executed, the processing after step S304 is started again. That is, the difference of the envelope is calculated again in the state where the relearning is executed, and it is determined whether or not the difference is equal to or greater than the third threshold value. By repeating the process in this manner, the angular deviation of the crank angle sensor 31 is reliably eliminated.

そして、包絡線の差分が第3閾値未満となると(ステップS305:NO)、ステップS306で禁止されていた燃焼状態の推定禁止制御及び推定燃焼状態を用いたエンジン制御の禁止制御が解除される(ステップS308)。これにより、学習後のクランク角センサ31の検出値を用いて、エンジン10の各種制御が再開される。   When the envelope difference is less than the third threshold value (step S305: NO), the combustion state estimation prohibition control and the engine control prohibition control using the estimated combustion state, which were prohibited in step S306, are released ( Step S308). Thus, various controls of the engine 10 are resumed using the detected value of the crank angle sensor 31 after learning.

以上説明したように、第2実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、上述した第1実施形態と同様に、クランク角センサ31において検出される回転角に角度ずれが生じた場合であっても、エンジン10を好適に制御することが可能である。第2実施形態では特に、エンジン10がモータリング状態において回転角のずれが検出されるため、回転角のずれを高精度で補正することが可能である。   As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment, as in the first embodiment described above, there is a case where an angular deviation has occurred in the rotation angle detected by the crank angle sensor 31. However, the engine 10 can be suitably controlled. Particularly in the second embodiment, since the rotational angle deviation is detected when the engine 10 is in the motoring state, the rotational angle deviation can be corrected with high accuracy.

<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係る内燃機関の制御装置について、図11及び図12を参照して説明する。ここに図11は、第3実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作を示すフローチャートである。また図12は、クランク角センサの取り外しに伴う角度変化所要期間の変動を示すグラフである。
<Third Embodiment>
Next, an internal combustion engine control apparatus according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the control device for the internal combustion engine according to the third embodiment. FIG. 12 is a graph showing fluctuations in the required period of angle change accompanying removal of the crank angle sensor.

なお、第3実施形態は、上述した第1及び第2実施形態と比べて一部の動作が異なるのみであり、その他の部分については概ね同様である。このため、以下では第1及び第2実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略するものとする。   Note that the third embodiment differs from the first and second embodiments described above only in part of the operation, and the other parts are substantially the same. For this reason, below, a different part from 1st and 2nd embodiment is demonstrated in detail, and description shall be abbreviate | omitted suitably about the overlapping part.

図11において、第2実施形態に係る内燃機関の制御装置の動作時には、先ずモータリングの回転が一定であるか否かが判定される(ステップS401)。なお、モータリングが一定回転でない場合は(ステップS401:NO)、後述する学習処理等が適切に行えないため、以降のステップには進まない。   In FIG. 11, when the internal combustion engine control apparatus according to the second embodiment operates, it is first determined whether or not the rotation of the motoring is constant (step S401). If the motoring is not at a constant rotation (step S401: NO), the learning process described later cannot be performed properly, and the subsequent steps are not performed.

モータリングが一定回転であると判定されると(ステップS401:YES)、所定角度だけ回転角が変化するのに要する期間(以下、単に「所要期間」と称する)が新規に算出される(ステップS402)。また、前回計測時の所要期間がメモリ等の記憶手段から読み出される(ステップS403)。これら新規に算出された所要期間と、前回計測時の所要期間とは互いに比較され、差分が算出される(ステップS404)。   If it is determined that the motoring has a constant rotation (step S401: YES), a period required to change the rotation angle by a predetermined angle (hereinafter simply referred to as “required period”) is newly calculated (step S402). Further, the required period at the previous measurement is read from the storage means such as a memory (step S403). The newly calculated required period and the required period at the previous measurement are compared with each other, and a difference is calculated (step S404).

図12において、今回新規に算出された30度CA所要期間と、前回計測時の30度CA所要期間とが図に示すような形状であったとする。今回計測時の所要期間と前回計測時の所要期間は概ね一致しているが、図中の破線で囲む領域においては、わずかにずれが生じている。そして、本願発明者の研究するところによれば、クランク角センサ31における角度ずれが発生しない限り、所要期間は殆ど変化しないことが判明している。よって、図に示す状況では、前回計測時と今回計測時との間にクランク角センサ31の取り外し等が行われ、結果的にクランク角センサ31において角度ずれが発生していると判定できる。   In FIG. 12, it is assumed that the newly calculated 30 degree CA required period this time and the 30 degree CA required period at the time of the previous measurement have shapes as shown in the figure. The required period for the current measurement and the required period for the previous measurement are almost the same, but there is a slight deviation in the area surrounded by the broken line in the figure. As a result of research by the inventors of the present application, it has been found that the required period hardly changes unless an angular deviation occurs in the crank angle sensor 31. Therefore, in the situation shown in the figure, the crank angle sensor 31 is detached between the previous measurement and the current measurement, and as a result, it can be determined that the crank angle sensor 31 has an angular deviation.

図11に戻り、角度ずれの発生は、具体的には所要期間の差分(即ち、図12におけるずれ幅)が所定の第4閾値以上であるか否かによって判定される(ステップS405)。ここで、所要期間の差分が第4閾値以上である場合には(ステップS405:YES)、角度ずれが発生していると判定され、第1及び第2実施形態と同様に、燃焼状態推定禁止制御、クランク角センサ学習値リセット、及び推定燃焼状態を用いたエンジン制御の禁止制御のうち、少なくとも1つの制御が実行される(ステップS406)。   Returning to FIG. 11, the occurrence of the angle deviation is specifically determined based on whether or not the difference between the required periods (that is, the deviation width in FIG. 12) is equal to or greater than a predetermined fourth threshold value (step S <b> 405). Here, when the difference between the required periods is equal to or greater than the fourth threshold value (step S405: YES), it is determined that an angular deviation has occurred, and the combustion state estimation is prohibited as in the first and second embodiments. At least one of control, crank angle sensor learning value reset, and engine control prohibition control using the estimated combustion state is executed (step S406).

上述した各制御が実行されると、クランク角センサ31の再学習が実行される(ステップS407)。即ち、角度ずれが発生している現在の状況に応じた適切な学習値が学習される。クランク角センサ31の再学習が実行されると、再びステップS404以降の処理が開始される。即ち、再学習が実行された状態で再び所要期間の差分が算出され、差分が第4閾値以上であるか否かが判定される。このように処理が繰り返されることで、クランク角センサ31の角度ずれは確実に解消されていく。   When each control described above is executed, relearning of the crank angle sensor 31 is executed (step S407). That is, an appropriate learning value is learned according to the current situation in which the angular deviation has occurred. When the relearning of the crank angle sensor 31 is executed, the processing after step S404 is started again. That is, the difference of the required period is calculated again in the state where the relearning is executed, and it is determined whether or not the difference is equal to or greater than the fourth threshold value. By repeating the process in this manner, the angular deviation of the crank angle sensor 31 is reliably eliminated.

そして、所要期間の差分が第4閾値未満となると(ステップS405:NO)、ステップS406で禁止されていた燃焼状態の推定禁止制御及び推定燃焼状態を用いたエンジン制御の禁止制御が解除される(ステップS408)。これにより、学習後のクランク角センサ31の検出値を用いて、エンジン10の各種制御が再開される。   When the difference between the required periods becomes less than the fourth threshold value (step S405: NO), the combustion state estimation prohibition control and the engine control prohibition control using the estimated combustion state, which were prohibited in step S406, are canceled ( Step S408). Thus, various controls of the engine 10 are resumed using the detected value of the crank angle sensor 31 after learning.

以上説明したように、第3実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、上述した第1及び第2実施形態と同様に、クランク角センサ31において検出される回転角に角度ずれが生じた場合であっても、エンジン10を好適に制御することが可能である。第3実施形態では特に、エンジン10がモータリング状態において回転角のずれが検出される、回転角のずれを高精度で補正することが可能である。   As described above, according to the control apparatus for an internal combustion engine according to the third embodiment, an angular deviation occurs in the rotation angle detected by the crank angle sensor 31 as in the first and second embodiments described above. Even in this case, the engine 10 can be suitably controlled. Particularly in the third embodiment, it is possible to correct the rotational angle deviation with high accuracy, in which the rotational angle deviation is detected when the engine 10 is in the motoring state.

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許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制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The control device is also included in the technical scope of the present invention.

1…車両、10…エンジン、11…第1モータ・ジェネレータ、12…第2モータ・ジェネレータ、13…動力分配機構、14…トーショナルダンパ、21…HV−ECU、22…ENG−ECU、23…MG−ECU、31…クランク角センサ、32…カム角センサ、33、34…レゾルバ、100…制御装置、101…クランクシャフト。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle, 10 ... Engine, 11 ... 1st motor generator, 12 ... 2nd motor generator, 13 ... Power distribution mechanism, 14 ... Torsional damper, 21 ... HV-ECU, 22 ... ENG-ECU, 23 ... MG-ECU, 31 ... crank angle sensor, 32 ... cam angle sensor, 33, 34 ... resolver, 100 ... control device, 101 ... crankshaft.

Claims (5)

内燃機関及び電動機を動力源として備える車両に搭載され、
前記内燃機関の回転角を検出する回転角検出手段と、
前記検出された回転角に基づいて、前記内燃機関の燃焼状態を推定する燃焼状態推定手段と、
前記回転角検出手段に角度ずれが生じていることを検出する角度ずれ検出手段と、
前記角度ずれが検出された場合に、前記内燃機関の燃焼状態の推定禁止制御、前記回転角検出手段の学習値のリセット制御、及び前記推定された燃焼状態を用いた制御の禁止制御のうち、少なくとも1つの制御を実行する制御実行手段と
を備え
前記角度ずれ検出手段は、
前記内燃機関の角加速度を用いて前記内燃機関が有する複数の気筒のトルクを気筒別に推定するトルク推定手段と、
前記電動機の角加速度を検出する電動機角加速度検出手段と、
前記内燃機関における複数の気筒間でのトルクばらつき幅が所定の第1閾値よりも大きく、且つ前記電動機の角加速度のばらつき幅が所定の第2閾値よりも小さい場合に、前記角度ずれが生じていると判定する第1角度ずれ判定手段と
を備える
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
It is mounted on a vehicle equipped with an internal combustion engine and an electric motor as a power source,
Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the internal combustion engine;
Combustion state estimation means for estimating a combustion state of the internal combustion engine based on the detected rotation angle;
An angular deviation detecting means for detecting that an angular deviation has occurred in the rotation angle detecting means;
When the angular deviation is detected, among the estimation prohibition control of the combustion state of the internal combustion engine, the reset control of the learning value of the rotation angle detection means, and the prohibition control of the control using the estimated combustion state, Control execution means for executing at least one control ,
The angular deviation detecting means is
Torque estimating means for estimating the torque of a plurality of cylinders of the internal combustion engine for each cylinder using the angular acceleration of the internal combustion engine;
Electric motor angular acceleration detecting means for detecting angular acceleration of the electric motor;
When the torque variation width between the plurality of cylinders in the internal combustion engine is larger than a predetermined first threshold value and the variation width of the angular acceleration of the electric motor is smaller than a predetermined second threshold value, the angular deviation occurs. First angle deviation determining means for determining that
Control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that it comprises a.
前記第1角度ずれ判定手段により前記角度ずれが生じていると判定された場合に、前記複数の気筒のうち最もトルクが大きい気筒のトルクを算出した際の前記検出された回転角から所定の補正量を減算すると共に、前記複数の気筒のうち最もトルクが小さい気筒のトルクを算出した際の前記検出された回転角に前記所定の補正量を加算する回転角補正手段を備えることを特徴とする請求項に記載の内燃機関の制御装置。 When it is determined by the first angle shift determination means that the angle shift has occurred, a predetermined correction is made from the detected rotation angle when the torque of the cylinder having the largest torque among the plurality of cylinders is calculated. And a rotation angle correction unit that subtracts the amount and adds the predetermined correction amount to the detected rotation angle when the torque of the cylinder having the smallest torque among the plurality of cylinders is calculated. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 . 前記回転角補正手段は、前記補正量の減算及び加算を行ったにもかかわらず前記第1角度ずれ判定手段により前記角度ずれが生じていると判定された場合に、前記補正量を所定値だけ大きくして再び前記補正量の減算及び加算を行うことを特徴とする請求項に記載の内燃機関の制御装置。 When the rotation angle correction means determines that the angle deviation is generated by the first angle deviation determination means despite the subtraction and addition of the correction amount, the rotation angle correction means reduces the correction amount by a predetermined value. 3. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2 , wherein the correction amount is subtracted and added again after being increased. 前記角度ずれ検出手段は、
前記回転角検出手段のパルス信号の極大値又は極小値の包絡線を決定する包絡線決定手段と、
前回計測時の前記包絡線と今回計測時の前記包絡線とを互いに比較して差分を算出する包絡線比較手段と、
前記包絡線の差分が所定の第3閾値よりも大きい場合に、前記角度ずれが生じていると判定する第2角度ずれ判定手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The angular deviation detecting means is
An envelope determination means for determining an envelope of a maximum value or a minimum value of a pulse signal of the rotation angle detection means;
An envelope comparison means for comparing the envelope at the time of the previous measurement and the envelope at the time of the current measurement to calculate a difference;
2. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising: a second angular deviation determination unit that determines that the angular deviation has occurred when the difference between the envelopes is larger than a predetermined third threshold value. Control device.
前記角度ずれ検出手段は、
前記検出された回転角を用いて、前記回転角が所定角度変化するのに要した所要期間を算出する所要期間算出手段と、
前回計測時の前記所要期間と今回計測時の前記所要期間とを互いに比較して差分を算出する所要期間比較手段と、
前記所要期間の差分が所定の第4閾値よりも大きい場合に、前記角度ずれが生じていると判定する第3角度ずれ判定手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
The angular deviation detecting means is
Using the detected rotation angle, a required period calculating means for calculating a required period required for the rotation angle to change by a predetermined angle;
A required period comparing means for calculating a difference by comparing the required period at the previous measurement and the required period at the current measurement;
2. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising third angle deviation determination means that determines that the angular deviation has occurred when the difference between the required periods is greater than a predetermined fourth threshold value. Control device.
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