JP6680015B2 - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、駆動輪に連結される動力伝達装置と、当該動力伝達装置に連結されるエンジンと、エンジンとは並列にクラッチを介して動力伝達装置に連結される電動機とを含むハイブリッド車両の制御装置に関する。

従来、ハイブリッド車両として、スタータを備えたエンジンと、第１クラッチを介してエンジンの出力軸に連結される入力軸を有する自動変速部と、第２クラッチを介して自動変速部の入力軸に連結されるモータジェネレータとを備える車両が知られている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、第１クラッチを係合させると共に第２クラッチを解放させることで、エンジンを自動変速部の入力軸から切り離した状態で、モータジェネレータからの動力を自動変速部により変速して駆動輪に伝達することができる。また、第１および第２クラッチの双方を係合させることで、エンジンおよびモータジェネレータの少なくとも一方からの動力を自動変速部により変速して駆動輪に伝達することができる。更に、第２クラッチを係合させると共に第１クラッチを解放させることで、モータジェネレータを自動変速部の入力軸から切り離した状態で、エンジンからの動力を自動変速部により変速して駆動輪に伝達することができる。

特開２０１６−０１１０７２号公報

上述のようなハイブリッド車両においても、エンジンの運転中に、当該エンジンの回転変動等に基づいて失火が発生した異常気筒の有無を判定することが好ましい。ただし、エンジンから駆動輪までの間の駆動系で共振が発生した際には、当該共振によるねじれ振動成分がクランク角センサの出力に重畳することから、エンジンの回転変動等に基づいて異常気筒の有無を精度よく判定し得なくなるおそれがある。一方、異常気筒が存在している場合には、エンジンの出力が低下する。また、異常気筒が存在している状態でエンジンから駆動輪までの間の駆動系で共振が発生すると、エンジンの周期的なトルク変動と駆動系の共振とが重畳することで車両の振動が非常に大きくなってしまうおそれがある。従って、上述のようなハイブリッド車両では、異常気筒が存在していると判定された際に、走行状態を安定化させるために適正な対策を採る必要がある。

そこで、本開示の発明は、動力伝達装置を介して駆動輪に連結されるエンジンと、クラッチを介して動力伝達装置に連結される電動機とを含むハイブリッド車両において、エンジンの異常気筒の有無を精度よく判定可能にすると共に、異常気筒が存在している際の走行状態を安定化させることを主目的とする。

本開示のハイブリッド車両の制御装置は、トルクの伝達経路を変更するための係合要素を有すると共に駆動輪に連結される動力伝達装置と、前記動力伝達装置に連結されるエンジンと、前記エンジンとは並列にクラッチを介して前記動力伝達装置に連結される電動機とを含むハイブリッド車両の制御装置であって、前記エンジンの回転変動に基づいて異常気筒の有無を判定する異常気筒判定手段と、前記エンジンの回転数が該エンジンから前記駆動輪までの間の駆動系で共振が発生する回転数帯に含まれる際に、前記異常気筒判定手段により異常気筒が存在していないと判定されている場合には、前記クラッチの作動状態を前記エンジンの回転数が前記回転数帯に含まれる前の状態から変更し、前記異常気筒判定手段により異常気筒が存在していると判定されている場合には、前記係合要素の作動状態を前記エンジンの回転数が前記回転数帯に含まれる前の状態から変更する共振回避制御手段とを備えるものである。

この制御装置は、エンジンの回転数が当該エンジンから駆動輪までの間の駆動系で共振が発生する回転数帯に含まれる際に、異常気筒が存在していないと判定されている場合、電動機と動力伝達装置との間のクラッチの作動状態をエンジンの回転数が当該回転数帯に含まれる前の状態から変更する。これにより、エンジンと駆動輪との間の駆動系から電動機（ロータ）を切り離すか、あるいは当該駆動系に電動機を連結することにより、エンジンと駆動輪との間の駆動系の慣性モーメントすなわち固有振動数を変化させ、上記回転数帯での共振の発生を抑制することができる。この結果、エンジンの回転数が上記回転数帯に含まれる際に、エンジンの回転変動に基づいて異常気筒の有無を精度よく判定可能となる。また、この制御装置は、エンジンの回転数が上記回転数帯に含まれる際に、異常気筒が存在していると判定されている場合、動力伝達装置の係合要素の作動状態をエンジンの回転数が当該回転数帯に含まれる前の状態から変更する。これにより、動力伝達装置におけるトルクの伝達経路の変更により、エンジンと駆動輪との間の駆動系の慣性モーメントすなわち固有振動数を変化させ、上記回転数帯での共振の発生を抑制することができる。この結果、異常気筒の存在に起因したエンジンのトルク変動と上記共振とが重畳しないようにして、車両の振動が大きくなるのを抑制することが可能となる。更に、共振の発生を抑制するために電動機と動力伝達装置との間のクラッチの作動状態を変更する必要がなくなることから、当該クラッチを係合させると共に電動機からのトルクを増加させることで、異常気筒の存在に起因したエンジンの出力低下を補うことができる。従って、この制御装置によれば、エンジンの異常気筒の有無を精度よく判定すると共に、異常気筒が存在している際の走行状態を安定化させることが可能となる。

また、共振回避制御手段は、上記クラッチの作動状態を変更した後、エンジンが上記回転数帯で所定回数だけ回転する間に、異常気筒判定手段により異常気筒が存在していないと判定される場合、それ以後にエンジンの回転数が上記回転数帯に含まれ、かつ異常気筒判定手段により異常気筒が存在していないと判定される際に、クラッチの作動状態をエンジンの回転数が当該回転数帯に含まれていないときの状態に変更することを許容するものであってもよい。すなわち、クラッチの作動状態が変更された状態でエンジンが上記回転数帯で所定回数だけ回転する間に、異常気筒が存在していないと判定される場合、当該回転数帯においてエンジンの安定した燃焼が確保されていることになる。この場合、エンジンが上記回転数帯で所定回数だけ回転した以後、少なくともエンジンの運転が停止されるまで、異常気筒の有無を判定する必要がなくなり、上述のようなクラッチの作動状態の変更も不要となる。従って、このような場合には、クラッチの作動状態をエンジンの回転数が上記回転数帯に含まれていないときの状態に変更することを許容することで、クラッチの作動状態をハイブリッド車両の走行状態等に応じた適正なものとして、ドライバビリティーの変化を抑制することが可能となる。

更に、動力伝達装置は、複数の係合要素を有する変速機構を含むものであってもよく、ロックアップクラッチを含むものであってもよい。

本開示の制御装置により制御されるハイブリッド車両の概略構成図である。 本開示の制御装置によって実行される共振回避制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、図面を参照しながら本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示の制御装置により制御されるハイブリッド車両１の概略構成図である。同図に示すハイブリッド車両１は、４輪駆動車両であり、エンジン１０と、モータＭＧと、動力伝達装置２０と、トランスファ４０と、第１クラッチとしてのクラッチＣ０と、第２クラッチとしてのクラッチＣ２とを含む。更に、ハイブリッド車両１は、高圧蓄電装置（以下、単に「蓄電装置」という）５０と、補機バッテリ（低圧バッテリ）５５と、モータジェネレータＭＧを駆動する電力制御装置（以下、「ＰＣＵ」という）６０と、車両全体を制御するハイブリッド電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０とを含む。

エンジン１０は、ガソリンや軽油といった炭化水素系の燃料と空気との混合気を複数の燃焼室内で爆発燃焼させることによりクランクシャフト１１から動力を出力する複数気筒内燃機関である。エンジン１０は、各燃焼室の吸入ポートに接続された吸気管（吸気マニホールド）や、吸入空気を清浄するエアクリーナ、電子制御式のスロットルバルブ、対応する吸気ポートあるいは燃焼室内に燃料を噴射する複数の燃料噴射弁、燃焼室ごとに設置された複数の点火プラグ、各燃焼室の排気ポートに接続された排気管（排気マニホールド）、排気管に接続された排ガス浄化装置（何れも図示省略）等を含む。また、図示するように、エンジン１０は、当該エンジン１０をクランキングして始動させるスタータ（エンジン始動装置）１２や、当該エンジン１０により駆動されて電力を発生するオルタネータ１３等を有する。更に、エンジン１０のクランクシャフト１１は、フライホイールダンパ１４に連結される。フライホイールダンパ１４は、ねじり振動を減衰する図示しない複数のコイルスプリング（弾性体）を含むものである。

エンジン１０は、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータであるエンジン電子制御装置（以下、「エンジンＥＣＵ」という）１５により制御される。エンジンＥＣＵ１５は、ＨＶＥＣＵ７０からの指令信号や各種センサからの信号に基づいて、エンジン１０に要求されるトルクが得られるように吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火時期制御等を実行する。また、エンジンＥＣＵ１５は、スタータ１２といったエンジン１０の補機を制御する。更に、エンジンＥＣＵ１５は、図示しないクランク角センサの出力信号に基づいてエンジン１０（クランクシャフト）の回転数Ｎｅを算出する。

また、エンジンＥＣＵ１５は、クランク角センサの出力信号に基づいて、クランクシャフト１１が所定角度（例えば１０度）だけ回転するたびに、当該クランクシャフト１１が３０度だけ回転するのに要した時間である３０度回転所要時間Ｔ３０を取得する。更に、エンジンＥＣＵ１５は、燃焼室ごとに点火時期が到来すると、その時点で取得されている３０度回転所要時間Ｔ３０から当該燃焼室の前回の点火時期における３０度回転所要時間Ｔ３０を減じることによりエンジン１０の回転変動ΔＮｅを算出する。かかる回転変動ΔＮｅの値は、エンジン１０の何れかの燃焼室において失火が発生している場合、失火により当該エンジン１０の回転速度が低下することに起因して大きくなる。このため、エンジンＥＣＵ１５は、回転変動ΔＮｅが予め定められた閾値以上であるか否かを判定し、回転変動ΔＮｅが閾値以上である場合、燃焼室ごとに設けられた図示しない失火カウンタをインクリメントする。更に、エンジンＥＣＵ１５は、燃焼室ごとに、失火カウンタのカウント値がエンジン１０が所定回数（例えば、１０００ｒｅｖ）だけ回転する間の点火回数の例えば８０〜９０％に相当する判定閾値以上であるか否かを判定する。そして、エンジンＥＣＵ１５は、失火カウンタのカウント値が判定閾値以上である場合、当該燃焼室において失火が発生していると判定し、すべての燃焼室において失火が発生していないときに値０に設定される異常気筒発生フラグを値１に設定する。

モータジェネレータＭＧは、永久磁石が埋設されたロータや、三相コイルが巻回されたステータを有する同期発電電動機（三相交流電動機）であり、ＰＣＵ６０を介して蓄電装置５０と電力をやり取りする。モータジェネレータＭＧは、蓄電装置５０からの電力により駆動されて動力を発生する電動機として動作すると共に、ハイブリッド車両１の制動時に回生制動トルクを出力する。また、モータジェネレータＭＧは、負荷運転されるエンジン１０からの動力の少なくとも一部を用いて電力を生成する発電機としても機能する。

動力伝達装置２０は、多板式あるいは単板式のロックアップクラッチ（係合要素）２２やトルクコンバータ（流体伝動装置）、ダンパ装置（図示省略）等を有する発進装置２１や、機械式オイルポンプ２３、変速機構（自動変速機）２４、電動オイルポンプ２９、油圧制御装置３０等を含む。発進装置２１は、伝達軸１７およびトルクコンバータのポンプインペラに一体に回転するように連結（固定）されたフロントカバーを有し、ロックアップクラッチ２２は、当該フロントカバーと変速機構２４の入力軸２６とを互いに接続すると共に両者の接続を解除する。変速機構２４は、例えば４段〜１０段変速式の変速機として構成されており、複数の遊星歯車や、それぞれ複数のクラッチおよびブレーキ（変速用の係合要素）を有する。変速機構２４は、伝達軸１７からトルクコンバータあるいはロックアップクラッチ２２を介して入力軸２６に伝達された動力を複数段階に変速して出力軸２７から出力する。

油圧制御装置３０は、複数の油路が形成されたバルブボディや、複数のレギュレータバルブ、複数のリニアソレノイドバルブ等を有し、機械式オイルポンプ２３または電動オイルポンプ２９からの油圧を調圧してロックアップクラッチ２２や変速機構２４のクラッチおよびブレーキに供給する。油圧制御装置３０は、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータである変速電子制御装置（以下、「ＴＭＥＣＵ」という）２５により制御される。これにより、ロックアップクラッチ２２や変速機構２４のクラッチおよびブレーキがハイブリッド車両１の状態に応じて作動するように制御されることになる。

トランスファ４０は、センターデファレンシャルおよびセンターデファレンシャルをロックするデフロック機構（何れも図示省略）を含み、変速機構２４の出力軸２７からの動力を前側プロペラシャフト４１（第１の軸）と後側プロペラシャフト４２（第２の軸）とに分配して伝達可能なものである。トランスファ４０により前側プロペラシャフト４１に出力された動力は、前側デファレンシャルギヤ４３を介して前側駆動輪Ｗｆに伝達され、トランスファ４０により後側プロペラシャフト４２に出力された動力は、後側デファレンシャルギヤ４４を介して後側駆動輪Ｗｒに伝達される。

クラッチＣ０は、エンジン１０のクランクシャフト１１と伝達軸１７とを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、クラッチＣ０は、フライホイールダンパ１４を介してクランクシャフト１１に常時連結されたクラッチハブ、伝達軸１７に常時連結されたクラッチドラム、ピストン、それぞれ複数の摩擦プレートおよびセパレータプレート、それぞれ作動油が供給される係合油室および遠心油圧キャンセル室等により構成される油圧サーボを有する多板摩擦式油圧クラッチ（摩擦係合要素）である。ただし、クラッチＣ０は、単板摩擦式油圧クラッチであってもよい。また、本実施形態において、クラッチＣ０は、係合油室内の油圧の低下に伴って解放されると共に係合油室内の油圧が高まるのに伴って係合する、いわゆるノーマリーオープン式（常開型）のクラッチである。クラッチＣ０が係合すると、エンジン１０（クランクシャフト１１）は、フライホイールダンパ１４、クラッチＣ０、伝達軸１７、動力伝達装置２０、トランスファ４０等を介して前側駆動輪Ｗｆおよび後側駆動輪Ｗｒに連結される。

クラッチＣ２は、モータジェネレータＭＧのロータと伝達軸１７すなわち動力伝達装置２０とを互いに接続すると共に両者の接続を解除するものである。本実施形態において、クラッチＣ２は、油圧式のドグクラッチである。ただし、クラッチＣ２は、多板摩擦式油圧クラッチであってもよく、単板摩擦式油圧クラッチであってもよい。また、本実施形態において、クラッチＣ２は、油圧サーボに油圧が供給されていないときに係合すると共に油圧サーボに油圧が供給されることで解放される、いわゆるノーマリークローズ式（常閉型）のクラッチである。クラッチＣ２が係合すると、モータジェネレータＭＧ（ロータ）は、エンジン１０とは並列に、クラッチＣ２、伝達軸１７、動力伝達装置２０、トランスファ４０等を介して前側駆動輪Ｗｆおよび後側駆動輪Ｗｒに連結される。

本実施形態において、クラッチＣ０およびＣ２は、図１に示すように、モータジェネレータＭＧのステータの内部に配置される。また、上記油圧制御装置３０は、元圧としてのライン圧を調圧してクラッチＣ０またはＣ２の油圧サーボに供給する２つのリニアソレノイドバルブを有しており、クラッチＣ０，Ｃ２に対応したリニアソレノイドバルブは、ＨＶＥＣＵ７０からの指令信号に応じてＴＭＥＣＵ２５により制御される。

蓄電装置５０は、例えば定格出力電圧が２００〜３００Ｖ程度であるリチウムイオン二次電池あるいはニッケル水素二次電池であり、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータである電源管理電子制御装置（図示省略、以下、「電源管理ＥＣＵ」という）により管理される。なお、蓄電装置５０は、キャパシタであってもよく、二次電池およびキャパシタの双方を含んでもよい。補機バッテリ５５は、例えば１２Ｖの定格出力電圧を有する鉛蓄電池であり、上記オルタネータ１３からの電力により充電される。補機バッテリ５５は、エンジン１０のスタータ１２や電動オイルポンプ２９、油圧制御装置３０といった補機や、ＥＣＵ等の電子機器に電力を供給する。

ＰＣＵ６０は、システムメインリレーＳＭＲを介して蓄電装置５０と接続されると共に、補機バッテリ５５に接続される。また、ＰＣＵ６０は、モータジェネレータＭＧを駆動するインバータや、昇圧コンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を含む（何れも図示省略）。インバータは、例えばスイッチング素子としての６個のトランジスタと、これらのトランジスタに逆方向に並列接続された６個のダイオードとを有する。昇圧コンバータは、蓄電装置５０からの電圧を昇圧してインバータに供給すると共に、インバータからの電圧を降圧して蓄電装置５０に供給することができる。ＤＣ／ＤＣコンバータは、蓄電装置５０を含む高電圧系からの電力を降圧して低電圧系すなわち補機バッテリ５５や各種補機等に供給可能なものである。

ＰＣＵ６０は、図示しないＣＰＵ等を含むマイクロコンピュータであるモータ電子制御装置（以下、「ＭＧＥＣＵ」という）６５により制御される。ＭＧＥＣＵ６５は、ＨＶＥＣＵ７０からの指令信号や、昇圧コンバータの昇圧前電圧ＶＬおよび昇圧後電圧ＶＨ、モータジェネレータＭＧのロータの回転位置を検出するレゾルバの検出値、モータジェネレータＭＧに印加される相電流等を入力する。ＭＧＥＣＵ６５は、これらの入力信号に基づいてインバータや昇圧コンバータをスイッチング制御する。また、ＭＧＥＣＵ６５は、図示しないレゾルバの検出値に基づいてモータジェネレータＭＧのロータの回転数Ｎｍを算出する。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力装置等を含むマイクロコンピュータであり、ネットワーク（ＣＡＮ）を介してＥＣＵ１５，２５，６５等と各種信号をやり取りする。更に、ＨＶＥＣＵ７０は、例えばスタートスイッチからの信号や、図示しないアクセルペダルポジションセンサにより検出されるアクセル開度Ａｃｃ、図示しない車速センサにより検出される車速Ｖ、エンジンＥＣＵ１５からのエンジン１０の回転数Ｎｅ、ＭＧＥＣＵ６５からのモータジェネレータＭＧの回転数Ｎｍ等を入力する。また、ＨＶＥＣＵ７０は、システムメインリレーＳＭＲを開閉制御する。

上述のように構成されるハイブリッド車両１では、システム停止により機械式オイルポンプ２３および電動オイルポンプ２９が油圧を発生していないとき（駐車中）に、クラッチＣ０が解放されることでエンジン１０と伝達軸１７との接続が解除されると共に、クラッチＣ２の係合によりモータジェネレータＭＧと伝達軸１７とが接続される。そして、ハイブリッド車両１は、システム起動後、クラッチＣ０が解放されると共にクラッチＣ２が係合した状態で、モータジェネレータＭＧからの動力により発進する。この際、クラッチＣ０によりエンジン１０と伝達軸１７との接続が解除されていることから、エンジン１０の連れ回りを防止してハイブリッド車両１における効率（燃費）を向上させることができる。

また、ＨＶＥＣＵ７０は、ハイブリッド車両１の走行状態に応じてクラッチＣ０およびＣ２の係合指令（ＯＮ指令）や解放指令（ＯＦＦ指令）をＴＭＥＣＵ２５に送信する。具体的には、ハイブリッド車両１の発進後に予め定められたエンジン始動条件が成立すると、ＨＶＥＣＵ７０は、クラッチＣ０の係合指令をＴＭＥＣＵ２５に送信する。当該係合指令を受信したＴＭＥＣＵ２５は、クラッチＣ０が係合するように油圧制御装置３０を制御し、クラッチＣ０の係合ショックが発生しないように当該クラッチＣ０のスリップ制御を適宜実行する。クラッチＣ０の係合後、ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ１５およびＭＧＥＣＵ６５との協働により、エンジン１０をクランキングするようにモータジェネレータＭＧを制御すると共に燃料噴射や点火を開始させて当該エンジン１０を始動させる。

このようにクラッチＣ０が係合させられると共にエンジン１０が始動された後には、蓄電装置５０のＳＯＣに応じて、エンジン１０を最適燃費ライン付近の動作点で作動させながら、モータジェネレータＭＧにより発電される電力で蓄電装置５０を充電することが可能となる。また、この場合には、蓄電装置５０からの電力によりモータジェネレータＭＧを駆動してエンジン１０およびモータジェネレータＭＧの双方から前側および後側駆動輪Ｗｆ，Ｗｒにトルクを出力することもできる。これにより、ハイブリッド車両１の燃費をより向上させることが可能となる。

なお、クラッチＣ０の係合後、モータジェネレータＭＧによりエンジン１０をクランキングすることで、補機バッテリ５５の放電を抑制することができるが、エンジン１０の始動に際して、当該エンジン１０は、スタータ１２によりクランキングされてもよいことはいうまでもない。この場合、スタータ１２のクランキングによりエンジン１０を始動させた後、スリップ制御しながらクラッチＣ０を係合させるとよい。

更に、車速Ｖが高まるのに伴って予め定められたクラッチＣ２の解放条件が成立すると、ＨＶＥＣＵ７０は、クラッチＣ２の解放指令をＴＭＥＣＵ２５に送信し、ＴＭＥＣＵ２５は、クラッチＣ２が解放されるように油圧制御装置３０を制御する。このように、ハイブリッド車両１の高速巡航時にクラッチＣ２を解放してモータジェネレータＭＧを伝達軸１７から切り離すことで、モータジェネレータＭＧの連れ回りを防止してハイブリッド車両１における効率（燃費）を向上させることができる。

ここで、エンジン１０が比較的低い回転数（例えば１５００〜２０００ｒｐｍ）で運転された状態でハイブリッド車両１が走行する際、エンジン１０（フライホイールダンパ１４）から前側および後側駆動輪Ｗｆ，Ｗｒまでの間の駆動系で共振が発生する。このため、本実施形態のハイブリッド車両１では、当該共振の発生によって、失火が発生している燃焼室すなわち異常気筒の有無の判定精度が損なわれたり、走行状態が不安定になったりするのを抑制するために、以下に説明する共振回避制御ルーチンが実行される。

図２は、運転者によりスタートスイッチがオンされてハイブリッド車両１がシステム起動された後、エンジン１０が運転されている際に、エンジンＥＣＵ１５により所定時間おきに繰り返し実行される共振回避制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。上述のように、本実施形態のハイブリッド車両１は、クラッチＣ０が解放されると共にクラッチＣ２が係合した状態で、モータジェネレータＭＧからの動力により発進し、クラッチＣ２の解放条件は、車速Ｖがある程度高まった状態で成立する。このため、ここでは、エンジン１０が比較的低い回転数で運転された状態でハイブリッド車両１が走行する際に、クラッチＣ２が係合させられ、かつ動力伝達装置２０のロックアップクラッチ２２が係合させられているものとして、図２の共振回避制御ルーチンを説明する。

図２のルーチンの開始に際して、エンジンＥＣＵ１５（図示しないＣＰＵ）は、上述の異常気筒発生フラグの値やエンジン１０の回転数Ｎｅを入力する（ステップＳ１００）。更に、エンジンＥＣＵ１５は、入力した回転数Ｎｅがエンジン１０から前側および後側駆動輪Ｗｆ，Ｗｒまでの間の駆動系で共振が発生する回転数帯（例えば、１５００〜２０００ｒｐｍの範囲、以下、「共振回転数帯」という）に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にて回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれていないと判定した場合、エンジンＥＣＵ１５は、その時点で本ルーチンを一旦終了させる。

また、ステップＳ１１０にて回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれていると判定した場合、エンジンＥＣＵ１５は、ステップＳ１００にて入力した異常気筒発生フラグの値に基づいて、すべての燃焼室において正常な燃焼が行われているか、すなわち失火が発生していないか否かを判定する（ステップＳ１２０）。異常気筒発生フラグが値０であって失火が発生した燃焼室すなわち異常気筒が存在していないと判定した場合、エンジンＥＣＵ１５は、所定のフラグＦｘが値０であるか否かを判定し（ステップＳ１３０）、当該フラグＦｘが値０であると判定した場合、更にカウンタフラグＦｃが値０であるか否かを判定する（ステップＳ１４０）。

ステップＳ１４０にてカウンタフラグＦｃが値０であると判定した場合、エンジンＥＣＵ１５は、当該カウンタフラグＦｃを値１に設定すると共に、エンジン１０すなわちクランクシャフト１１の回転回数（ｒｅｖ）をカウントする回転回数カウンタをオンする（ステップＳ１５０）。なお、ステップＳ１５０にてカウンタフラグＦｃが値１に設定されると、それ以後、ステップＳ１４０にて否定判断がなされ、ステップＳ１５０の処理はスキップされることになる。ステップＳ１４０またはＳ１５０の処理の後、エンジンＥＣＵ１５は、回転回数カウンタのカウント値Ｃが予め定められた閾値Ｃｒｅｆ（例えば１０００ｒｅｖ程度に相当する値）未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ステップＳ１６０にて回転回数カウンタのカウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ未満であると判定した場合、エンジンＥＣＵ１５は、クラッチＣ２を解放させるためのＣ２解放指令をＴＭＥＣＵ２５に送信し（ステップＳ１７０）、本ルーチンを一旦終了させる。

ステップＳ１７０にて送信されたＣ２解放指令を受信したＴＭＥＣＵ２５は、クラッチＣ２が解放されるように油圧制御装置３０を制御する。すなわち、ハイブリッド車両１では、エンジン１０の回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれる際に異常気筒が存在していないと判定されている場合、Ｃ２解放指令に応じて、それまで係合していたクラッチＣ２が解放される。これにより、伝達軸１７すなわち動力伝達装置２０からのモータジェネレータＭＧ（ロータ）の切り離しにより、エンジン１０と前側および後側駆動輪Ｗｆ，Ｗｒとの間の駆動系の慣性モーメントすなわち固有振動数を変化させ、上記共振回転数帯での共振の発生を抑制することが可能となる。

この結果、エンジン１０の回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれる際に、共振によるねじれ振動成分がクランク角センサの出力に重畳しないようにすることができるので、エンジン１０の回転変動ΔＮｅに基づいて異常気筒の有無を精度よく判定可能となる。更に、この際、共振の発生を抑制するために動力伝達装置２０のクラッチやブレーキの作動状態が変更されることがないので、ドライバビリティーの変化を抑制することができる。なお、ＴＭＥＣＵ２５は、Ｃ２解放指令に応じてクラッチＣ２を解放させた後に、エンジンＥＣＵ１５からＣ２解放指令を受信した際、クラッチＣ２をそのまま解放状態に維持する。

また、ステップＳ１６０にて回転回数カウンタのカウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ以上であると判定した場合、エンジンＥＣＵ１５は、回転回数カウンタをオフ（リセット）すると共にカウンタフラグＦｃを値０に設定した上で、クラッチＣ２の通常動作を許容するためのフラグＦｘを値１に設定し（ステップＳ１８０）、本ルーチンを一旦終了させる。すなわち、ハイブリッド車両１では、ステップＳ１７０にて発せられたＣ２解放指令に応じてクラッチＣ２が解放された後、クランクシャフト１１（エンジン１０）が閾値Ｃｒｅｆに応じた回数（所定回数）だけ回転する間に、異常気筒が存在していないと判定された場合、ステップＳ１８０にてフラグＦｘが値１に設定される。そして、ステップＳ１８０にてフラグＦｘが値１に設定されると、それ以後、回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれ、かつ異常気筒が存在していないと判定されても（ステップＳ１１０，Ｓ１２０）、ステップＳ１３０にて否定判断がなされ、ステップＳ１４０以降の処理がスキップされることになる。また、本実施形態において、ＴＭＥＣＵ２５は、フラグＦｘの値を所定時間おきに入力しており、当該フラグＦｘが値１に設定されている際、回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれていない場合と同様にクラッチＣ２を制御する。具体的には、ＴＭＥＣＵ２５は、クラッチＣ２の係合条件が成立していれば、当該クラッチＣ２を係合させ、クラッチＣ２の解放条件が成立していれば、当該クラッチＣ２を解放させる。

上述のようにクラッチＣ２が解放された状態でクランクシャフト１１（エンジン１０）が共振回転数帯で閾値Ｃｒｅｆに応じた回数だけ回転する間に、異常気筒が存在していないと判定される場合、共振回転数帯においてエンジン１０の各燃焼室で安定した燃焼が確保されていることになる。このため、ステップＳ１６０にて回転回数カウンタのカウント値Ｃが閾値Ｃｒｅｆ以上であると判定された場合、それ以後、少なくともエンジン１０の運転が停止されるまで、異常気筒の有無を判定する必要がなくなり、上述のようにクラッチＣ２を解放して駆動系の慣性モーメントを変更する必要もなくなる。従って、このような場合には、クラッチＣ２の通常動作、すなわちクラッチＣ２の作動状態を回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれていないときの状態に変更することを許容することで、クラッチＣ２の作動状態をハイブリッド車両１の走行状態等に応じた適正なものとして、ドライバビリティーの変化を抑制することが可能となる。なお、フラグＦｘは、ハイブリッド車両１の走行終了や予め定められたエンジン停止条件の成立に応じてエンジン１０の運転が停止された際に、値０に設定（リセット）される。

一方、ステップＳ１２０にて、何れかの燃焼室において失火が発生しており、異常気筒が存在していると判定した場合、エンジンＥＣＵ１５は、クラッチＣ２の解放を禁止すべくＣ２解放禁止指令をＴＭＥＣＵ２５に送信する（ステップＳ１９０）。更に、エンジンＥＣＵ１５は、動力伝達装置２０におけるトルクの伝達経路を変更すべく、ロックアップオフ指令をＴＭＥＣＵ２５に送信し（ステップＳ２００）、本ルーチンを一旦終了させる。ステップＳ２００にて送信されたロックアップオフ指令を受信したＴＭＥＣＵ２５は、ロックアップクラッチ２２が解放されるように油圧制御装置３０を制御する。

すなわち、ハイブリッド車両１では、エンジン１０の回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれる際に異常気筒が存在していると判定されている場合、ロックアップオフ指令に応じて、それまで係合していたロックアップクラッチ２２が解放される。これにより、動力伝達装置２０におけるトルクの伝達経路の変更によりエンジン１０と前側および後側駆動輪Ｗｆ，Ｗｒとの間の駆動系の慣性モーメントすなわち固有振動数を変化させ、上記共振回転数帯での共振の発生を抑制することができる。この結果、異常気筒の存在に起因したエンジン１０のトルク変動と上記共振とが重畳しないようにして、ハイブリッド車両１の振動が大きくなるのを抑制することが可能となる。更に、共振の発生を抑制するためにモータジェネレータＭＧと動力伝達装置２０との間のクラッチＣ２の作動状態を変更（解放）する必要がなくなることから、当該クラッチＣ２を係合させた状態でモータジェネレータＭＧからのトルクを増加させることで、異常気筒の存在に起因したエンジン１０の出力低下を補うことができる。なお、ＴＭＥＣＵ２５は、ロックアップオフ指令に応じてロックアップクラッチ２２を解放させた後に、エンジンＥＣＵ１５からロックアップオフ指令を受信した際、ロックアップピストンクラッチをそのまま解放状態に維持する。

以上説明したように、本開示の制御装置としてのエンジンＥＣＵ１５およびＴＭＥＣＵ２５は、トルクの伝達経路を変更するためのロックアップクラッチ２２や変速用のクラッチ、ブレーキを有すると共に前側および後側駆動輪Ｗｆ，Ｗｒに連結される動力伝達装置２０と、フライホイールダンパ１４を介して動力伝達装置２０に連結されるエンジン１０と、エンジン１０とは並列にクラッチＣ２を介して動力伝達装置２０に連結されるモータジェネレータＭＧとを含むハイブリッド車両１を制御するものである。また、エンジンＥＣＵ１５は、エンジン１０の回転変動ΔＮｅに基づいて異常気筒の有無を判定する異常気筒判定手段として機能する。更に、エンジンＥＣＵ１５およびＴＭＥＣＵ２５は、共振回避制御手段として機能し、エンジン１０の回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれる際に異常気筒が存在していないと判定されている場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、クラッチＣ２の作動状態を回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれる前の状態から変更する（ステップＳ１３０〜Ｓ１７０）。また、エンジンＥＣＵ１５およびＴＭＥＣＵ２５は、回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれる際に異常気筒が存在していると判定されている場合には（ステップＳ１２０：ＮＯ）、動力伝達装置２０のロックアップクラッチ２２の作動状態を回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれる前の状態から変更する（Ｓ２００）。これにより、エンジン１０の異常気筒の有無を精度よく判定すると共に、異常気筒が存在している際の走行状態を安定化させることが可能となる。

なお、上記実施形態では、図２のステップＳ２００にてエンジンＥＣＵ１５からＴＭＥＣＵ２５にロックアップオフ指令が送信され、それに応じて動力伝達装置２０のロックアップクラッチ２２が解放されるが、これに限られるものではない。すなわち、エンジン１０の回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれる際に異常気筒が存在していると判定されている場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ステップＳ２００にてエンジンＥＣＵ１５からＴＭＥＣＵ２５に変速指令が送信されてもよく、ＴＭＥＣＵ２５は、当該変速指令に応じて変速機構２４の変速段を回転数Ｎｅが共振回転数帯に含まれる前の変速段からそれとは異なる変速段に変更してもよい。これにより、変速段の変更（例えば、現変速段からの１段階のアップシフトまたはダウンシフト）に伴うトルクの伝達経路の変更より、エンジン１０と前側および後側駆動輪Ｗｆ，Ｗｒとの間の駆動系の慣性モーメントすなわち固有振動数を変化させることが可能となる。また、図２のステップＳ２００では、エンジンＥＣＵ１５からＴＭＥＣＵ２５にトルクの伝達経路の変更指令が送信されてもよく、この場合、ＴＭＥＣＵ２５は、ハイブリッド車両１の走行状態等に応じて、ロックアップクラッチ２２の係脱と変速段の変更とを選択的に実行してもよい。更に、エンジンＥＣＵ１５は、燃焼室間のリーンインバランスの発生の有無を判定するように構成されてもよく、この場合、異常気筒発生フラグは、燃焼室間のリーンインバランスが発生していると判定された際に、値１に設定されてもよい。また、上記ハイブリッド車両１は、複数のＥＣＵ１５，２５，６５，７０等を含むものであるが、これらのＥＣＵのすべてまたは一部は、単一のＥＣＵに統合されてもよい。更に、ハイブリッド車両１が前輪駆動車両または後輪駆動車両として構成されてもよいことはいうまでもない。

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本開示の発明は、ハイブリッド車両の製造産業等において利用可能である。

１ ハイブリッド車両、１０ エンジン、１１ クランクシャフト、１２ スタータ、１３ オルタネータ、１４ フライホイールダンパ、１５ エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）、１７ 伝達軸、２０ 動力伝達装置、２１ 発進装置、２２ ロックアップクラッチ、２３ 機械式オイルポンプ、２４ 変速機構、２５ 変速電子制御装置（ＴＭＥＣＵ）、２６ 入力軸、２７ 出力軸、２９ 電動オイルポンプ、３０ 油圧制御装置、４０ トランスファ、４１ 前側プロペラシャフト、４２ 後側プロペラシャフト、４３ 前側デファレンシャルギヤ、４４ 後側デファレンシャルギヤ、５０ 蓄電装置、５５ 補機バッテリ、６０ 電力制御装置（ＰＣＵ）、６５ モータ電子制御装置（ＭＧＥＣＵ）、７０ ハイブリッド電子制御装置（ＨＶＥＣＵ）、Ｃ０，Ｃ２ クラッチ、ＭＧ モータジェネレータ、ＳＭＲ システムメインリレー、Ｗｆ 前側駆動輪、Ｗｒ 後側駆動輪。

Claims (1)

1. トルクの伝達経路を変更するための係合要素を有すると共に駆動輪に連結される動力伝達装置と、前記動力伝達装置に連結されるエンジンと、前記エンジンとは並列にクラッチを介して前記動力伝達装置に連結される電動機とを含むハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記エンジンの回転変動に基づいて異常気筒の有無を判定する異常気筒判定手段と、
   前記係合要素および前記クラッチが係合した状態で前記エンジンの回転数が該エンジンから前記駆動輪までの間の駆動系で共振が発生する回転数帯に含まれる際に、前記異常気筒判定手段により異常気筒が存在していないと判定されている場合には、前記クラッチを解放させ、前記異常気筒判定手段により異常気筒が存在していると判定されている場合には、前記係合要素を解放させる共振回避制御手段と、
   を備えるハイブリッド車両の制御装置。
   
   

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