JP7379909B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車両に関する。

従来、この種のハイブリッド車両としては、ダンパの入力軸に接続されたエンジンと、モータと、ダンパの出力側とモータとの接続および接続の解除を行なうクラッチと、駆動輪に出力軸が接続された変速機構と、モータと変速機構の入力軸との間に接続されたロックアップクラッチを有するトルクコンバータとを備えるハイブリッド車両が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１７－１７１００６号公報

こうしたハイブリッド車両では、一般に、エンジンの回転変動量を用いてエンジンの燃焼不良が生じているか否かの判定が行なわれている。エンジンの回転数は、クラッチがオンのときには、ダンパよりも駆動輪側からの影響を受けるものの、その影響の程度は、ロックアップクラッチの状態により異なると考えられる。このため、ダンパよりも駆動輪側からの影響を一律に受けるとしてエンジンの回転変動量を演算すると、エンジンの回転変動量を適切に演算できずに、エンジンの燃焼不良が生じているか否かの判定精度が低くなる可能性がある。

本発明のハイブリッド車両は、エンジンの燃焼不良が生じているか否かをより高い精度で判定することを主目的とする。

本発明のハイブリッド車両は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド車両は、
ねじれ要素の入力軸に接続されたエンジンと、
モータと、
前記ねじれ要素の出力側と前記モータとの接続および接続の解除を行なうクラッチと、
駆動輪に出力軸が接続された変速機と、
前記モータと前記変速機の入力軸との間に設けられ、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、
前記エンジンの回転変動量を用いて前記エンジンの燃焼不良が生じているか否かを判定する判定装置と、
を備えるハイブリッド車両であって、
前記判定装置は、
前記クラッチが係合状態のときにおいて、
前記ロックアップクラッチが解放状態のときには、前記ねじれ要素よりも前記駆動輪側から前記エンジン側に作用する影響を除去する除去処理として第１処理の実行を伴って前記エンジンの回転変動量を演算し、
前記ロックアップクラッチが係合状態のときには、前記除去処理として前記第１処理とは異なる第２処理の実行を伴って前記エンジンの回転変動量を演算する、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド車両では、エンジンの回転変動量を用いてエンジンの燃焼不良が生じているか否かを判定するものにおいて、クラッチが係合状態のときに、ロックアップクラッチが解放状態のときには、ねじれ要素よりも駆動輪側からエンジン側に作用する影響を除去する除去処理として第１処理の実行を伴ってエンジンの回転変動量を演算し、ロックアップクラッチが係合状態のときには、除去処理として第１処理とは異なる第２処理の実行を伴ってエンジンの回転変動量を演算する。ここで、「燃焼不良」としては、例えば、エンジンの何れかの気筒で失火が生じている失火異常や、燃料噴射量の気筒間のインバランスが生じているインバランス異常を挙げることができる。ロックアップクラッチが係合状態のときには、ロックアップクラッチが解放状態のときに比して駆動輪側からエンジン側に作用する影響が大きくなる。したがって、このような手法により、エンジンの燃焼不良が生じているか否かをより高い精度で判定することができる。

本発明のハイブリッド車両において、前記判定装置は、前記ロックアップクラッチが係合状態のときにおいてスリップ係合状態のときには、前記ロックアップクラッチの入力回転数と出力回転数との差分である回転数差分が所定回転数以上の場合には、前記第１処理の実行を伴って前記エンジンの回転変動量を演算し、前記回転数差分が前記所定回転数未満の場合には、前記第２処理の実行を伴って前記エンジンの回転変動量を演算するものとしてもよい。

本発明のハイブリッド車両において、前記判定装置は、前記第１処理では、前記ねじれ要素の剛性値に第１所定値を設定すると共に、前記ねじれ要素の剛性値と前記エンジンの回転数と前記モータの回転数とに基づいて前記エンジンの回転変動量を演算し、前記第２処理では、前記ねじれ要素の剛性値に前記第１所定値とは異なる第２所定値を設定すると共に、前記ねじれ要素の剛性値と前記エンジンの回転数と前記モータの回転数とに基づいて前記エンジンの回転変動量を演算するものとしてもよい。

本発明のハイブリッド車両において、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを切換可能な切換装置を備え、前記判定装置は、前記クラッチが係合状態で且つ前記ロックアップクラッチが係合状態のときにおいて、前記二輪駆動モードの場合には、前記除去処理として前記第１処理とは異なる第３処理の実行を伴って前記エンジンの回転変動量を演算し、前記四輪駆動モードの場合には、前記除去処理として前記第１処理および前記第３処理とは異なる第４処理の実行を伴って前記エンジンの回転変動量を演算するものとしてもよい。この場合、前記第３処理および前記第４処理のうちの何れかは、前記第２処理と同一であるものとしてもよい。また、前記判定装置は、前記第３処理では、前記ねじれ要素の剛性値に前記第１所定値とは異なる第３所定値を設定すると共に、前記ねじれ要素の剛性値と前記エンジンの回転数と前記モータの回転数とに基づいて前記エンジンの回転変動量を演算し、前記第４処理では、前記ねじれ要素の剛性値に前記第１所定値および前記第３所定値とは異なる第４所定値を設定すると共に、前記ねじれ要素の剛性値と前記エンジンの回転数と前記モータの回転数とに基づいて前記エンジンの回転変動量を演算ものとしてもよい。

本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行される失火判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジンＥＣＵ２４により実行される剛性値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 エンジンＥＣＵ２４により実行される判定用回転数演算処理を説明するための制御ブロックの一例を示す制御ブロック図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行されるインバランス判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。 変形例のハイブリッド自動車２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行される剛性値設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、モータ３０と、インバータ３２と、クラッチ３６と、自動変速装置４０と、高電圧バッテリ６０と、低電圧バッテリ６７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０とを備える。

エンジン２２は、燃料タンクから燃料供給系を介して供給されるガソリンや軽油などを燃料として用いて吸気、圧縮、膨張（爆発燃焼）、排気の各行程により動力を出力する４気筒の内燃機関として構成されている。図２に示すように、エンジン２２は、エアクリーナ１２２により清浄された空気を吸気管１２３に吸入してスロットルバルブ１２４を通過させると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２９に吸入する。そして、吸入した混合気を点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２３の回転運動に変換する。燃焼室１２９から排気バルブ１３１を介して排気管１３３に排出される排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４により運転制御される。

エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、エンジン２２のクランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１３１を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルポジションセンサ１２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気管１２３に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ、吸気管１２３に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａも挙げることができる。排気管１３３に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦや、排気管１３３に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１２４ｂへの制御信号や、燃料噴射弁１２６への制御信号、点火プラグ１３０への制御信号を挙げることができる。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。

エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて、負荷率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算している。

図１に示すように、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２３には、エンジン２２をクランキングするためのスタータモータ２５や、エンジン２２からの動力を用いて発電するオルタネータ２６が接続されている。また、エンジン２２のクランクシャフト２３には、ねじれ要素としてのダンパ２８の入力側も接続されている。

モータ３０は、例えば同期発電電動機として構成されている。インバータ３２は、モータ３０の駆動に用いられると共に高電圧側電力ライン６１に接続されている。モータ３０は、ＨＶＥＣＵ７０によってインバータ３２の複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。クラッチ３６は、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、ダンパ２８の出力側とモータ３０の回転軸との接続および接続の解除を行なう。

自動変速装置４０は、トルクコンバータ４３と、６段変速の自動変速機４５と、図示しない油圧回路とを備える。トルクコンバータ４３は、一般的な流体式の伝導装置として構成されており、モータ３０の回転軸に接続された入力軸４１の動力を自動変速機４５の入力軸である中間回転軸４４にトルクを増幅して伝達したり、トルクを増幅することなくそのまま伝達したりする。トルクコンバータ４３は、入力軸４１に取り付けられたポンプインペラと、中間回転軸４４に接続されたタービンランナと、タービンランナからポンプインペラへの作動油の流れを整流するステータと、ステータの回転方向を一方向に制限するワンウェイクラッチと、ポンプインペラとタービンランナとを連結する油圧駆動のロックアップクラッチ４３ａとを備える。自動変速機４５は、中間回転軸４４に接続されると共に駆動軸４６に接続された出力軸４２に接続され、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチ，ブレーキ）とを有する。なお、駆動軸４６は、後輪５５ａ、５５ｂに車軸５６およびリヤデファレンシャルギヤ５７を介して連結されている。この自動変速機４５は、例えば、複数の摩擦係合要素の係脱により第１速から第６速までの前進段や後進段を形成して中間回転軸４４と出力軸４２との間で動力を伝達する。

高電圧バッテリ６０は、例えばリチウムイオン二次電池として構成されており、インバータ３２と共に高電圧側電力ライン６１に接続されている。低電圧バッテリ６７は、定格電圧が高電圧バッテリ６０よりも低い例えば鉛蓄電池として構成されており、スタータモータ２５やオルタネータ２６と共に低電圧側電力ライン６６に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６８は、高電圧側電力ライン６１と低電圧側電力ライン６６とに接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ６８は、ＨＶＥＣＵ７０によって制御されることにより、高電圧側電力ライン６１の電力を低電圧側電力ライン６６に電圧の降圧を伴って供給する。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、モータ３０の回転子の回転位置を検出する回転位置センサ（例えばレゾルバ）３０ａからのモータ３０の回転子の回転位置φｍ、入力軸４１に取り付けられた回転数センサ４１ａからの入力軸４１の回転数ＮＬｉｎ、中間回転軸４４に取り付けられた回転数センサ４４ａからの中間回転軸４４の回転数ＮＬｏｕｔ、駆動軸４６に取り付けられた回転数センサ４６ａからの駆動軸４６の回転数Ｎｐを挙げることができる。また、高電圧バッテリ６０の端子間に取り付けられた電圧センサからの高電圧バッテリ６０の電圧Ｖｂや、高電圧バッテリ６０の出力端子に取り付けられた電流センサからの高電圧バッテリ６０の電流Ｉｂも挙げることができる。さらに、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ、車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。

ＨＶＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０から出力される信号としては、例えば、スタータモータ２５への制御信号や、オルタネータ２６への制御信号を挙げることができる。また、インバータ３２への制御信号や、クラッチ３６への制御信号、自動変速装置４０（ロックアップクラッチ４３ａや自動変速機４５）への制御信号、ＤＣ／ＤＣコンバータ６８への制御信号も挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４と通信ポートを介して接続されている。ＨＶＥＣＵ７０は、回転位置センサ３０ａからのモータ３０の回転子の回転位置φｍに基づいてモータ３０の回転数Ｎｍ（自動変速装置４０の入力軸４１の回転数）も演算している。さらに、ＨＶＥＣＵ７０は、回転数センサ４１ａからの入力軸４１の回転数ＮＬｉｎと、回転数センサ４４ａからの中間回転軸４４の回転数ＮＬｏｕｔとの差として、ロックアップクラッチ４３ａの回転数差分ΔＮＬも演算している。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチ３６を解放状態としてモータ３０からの動力を用いて走行する電動走行（ＥＶ走行）モードや、クラッチ３６を係合状態としてエンジン２２およびモータ３０からの動力を用いて走行するハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードで走行する。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、基本的には、以下のＥＶ走行制御を行なう。最初に、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに対する変速線に基づいて自動変速機４５の目標変速段Ｍ＊を設定し、自動変速機４５の変速段Ｍが目標変速段Ｍ＊となるように自動変速機４５を制御する。また、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸４６（自動変速装置４０の出力軸４２）の要求トルクＴｐ＊を設定し、駆動軸４６の要求トルクＴｐ＊と自動変速機４５の変速段Ｍに対応するギヤ比とに基づいて自動変速装置４０の入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊を計算する。そして、要求トルクＴｉｎ＊が入力軸４１に出力されるようにモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊を設定し、モータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、基本的には、以下のＨＶ走行制御を行なう。自動変速機４５の制御については、ＥＶ走行モードと同様に行なう。エンジン２２およびモータ３０の制御については、最初に、ＥＶ走行モードと同様に入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊を計算する。続いて、要求トルクＴｉｎ＊が入力軸４１に出力されるようにエンジン２２の目標トルクＴｅ＊やモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊を設定する。そして、エンジン２２が目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２を制御すると共にモータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン２２が運転状態で且つクラッチ３６が係合状態のときにエンジン２２の何れかの気筒で失火が生じているか否かを判定する際の動作について説明する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行される失火判定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２が運転状態で且つクラッチ３６が係合状態のときに、エンジン２２のクランクシャフト２３のクランク角θｃｒが所定角度だけ変化するごと（例えば、エンジン２２が４気筒の場合には１８０度ごと（点火気筒が変化するごと））に繰り返し実行される。

図３の失火判定ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、最初に、エンジン２２の回転数Ｎｅや、モータ３０の回転数Ｎｍ、剛性値Ｋｄｍｐなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、エンジンＥＣＵ２４により前述のように演算された値を入力するものとした。また、モータ３０の回転数Ｎｍは、ＨＶＥＣＵ７０により前述のように演算された値を通信により入力するものとした。さらに、剛性値Ｋｄｍｐは、ダンパ２８よりも駆動軸４６側（後輪５５ａ，５５ｂ側）からエンジン２２側に作用する影響に関する値であり、エンジンＥＣＵ２４によって実行される図４に例示する剛性値設定ルーチンにより設定された値を入力するものとした。以下、図３の失火判定ルーチンの説明を一旦中断し、図４の剛性値設定ルーチンについて説明する。

図４の剛性値設定ルーチンは、エンジン２２が運転状態で且つクラッチ３６が係合状態のときに繰り返し実行される。なお、クラッチ３６の状態は、ＨＶＥＣＵ７０からクラッチ３６に出力された制御信号に関する情報をＨＶＥＣＵ７０から通信により入力するものとした。

図４の剛性値設定ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、最初に、ロックアップクラッチ４３ａの状態や、ロックアップクラッチ４３ａの回転数差分ΔＮＬなどのデータを入力する（ステップＳ２００）。ここで、ロックアップクラッチ４３ａの状態は、ＨＶＥＣＵ７０から自動変速装置４０（ロックアップクラッチ４３ａ）に出力された制御信号に関する情報をＨＶＥＣＵ７０から通信により入力するものとした。ロックアップクラッチ４３ａの回転数差分ΔＮＬは、ＨＶＥＣＵ７０により上述のように演算された値を通信により入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、ロックアップクラッチ４３ａの状態を判定する（ステップＳ２１０）。ロックアップクラッチ４３ａが解放状態のときには、剛性値Ｋｄｍｐに値Ｋ１を設定して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｋ１は、ロックアップクラッチ４３ａが解放状態のときの剛性値Ｋｄｍｐとして実験や解析により予め定められた値が用いられる。

ステップＳ２１０でロックアップクラッチ４３ａが係合状態（完全係合状態）のときには、剛性値Ｋｄｍｐに値Ｋ１とは異なる値Ｋ２を設定して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。ここで、値Ｋ２は、ロックアップクラッチ４３ａが完全係合状態のときの剛性値Ｋｄｍｐの値として実験や解析により予め定められた値が用いられる。

ステップＳ２１０でロックアップクラッチ４３ａがスリップ係合状態のときには、ロックアップクラッチ４３ａの回転数差分ΔＮＬを閾値ΔＮＬｒｅｆと比較する（ステップＳ２２０）。ここで、閾値ΔＮＬｒｅｆは、ダンパ２８よりも駆動軸４６側からエンジン２２側に作用する影響がロックアップクラッチ４３ａが解放状態のときの影響に近いか否かを判定するのに用いられる閾値として定められ、例えば、１５～２５ｒｐｍ程度が用いられる。

ステップＳ２２０でロックアップクラッチ４３ａの回転数差分ΔＮＬが閾値ΔＮＬｒｅｆ以上のときには、ダンパ２８よりも駆動軸４６側からエンジン２２側に作用する影響がロックアップクラッチ４３ａが解放状態のときの影響に近いと判断し、剛性値Ｋｄｍｐに値Ｋ１を設定して（ステップＳ２３０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ２２０でロックアップクラッチ４３ａの回転数差分ΔＮＬが閾値ΔＮＬｒｅｆ未満のときには、ダンパ２８よりも駆動軸４６側からエンジン２２側に作用する影響がロックアップクラッチ４３ａが完全係合状態のときの影響に近いと判断し、剛性値Ｋｄｍｐに値Ｋ２を設定して（ステップＳ２４０）、本ルーチンを終了する。

図４の剛性値設定ルーチンについて説明した。図３の失火判定ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１００でデータを入力すると、図５に例示する判定用回転数演算処理により、エンジン２２の回転数Ｎｅとモータ３０の回転数Ｎｍと剛性値Ｋｄｍｐとを用いてエンジン２２の判定用回転数Ｎｊを演算する（ステップＳ１１０）。ここで、判定用回転数Ｎｊは、ダンパ２８よりも駆動軸４６側からエンジン２２側に作用する影響を除去したエンジン２２の回転数である。以下、図３の失火判定ルーチンの説明を一旦中断し、図５の判定用回転数演算処理について説明する。

図５は、エンジンＥＣＵ２４により実行される判定用回転数演算処理を説明するための制御ブロックの一例を示す制御ブロック図である。図示するように、エンジンＥＣＵ２４は、補正処理部２００と、減算部２０２と、積分部２０４と、比例部２０６と、比例部２０８と、加算部２１０と、比例部２１２と、積分部２１４と、減算部２１６とを有する。

補正処理部２００は、ＨＶＥＣＵ７０からのモータ３０の回転数Ｎｍに対してＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４との通信遅れを考慮した補正を施す。減算部２０２は、補正処理部２００からの出力値からエンジン２２の回転数Ｎｅを減算して、ダンパ２８のねじれ回転数Ｎｄｍｐを演算する。

積分部２０４は、ダンパ２８のねじれ回転数Ｎｄｍｐを積分して、ダンパ２８のねじれ角θｄｍｐを演算する。比例部２０６は、ダンパ２８のねじれ角θｄｍｐに剛性値Ｋｄｍｐを乗じる。比例部２０８は、ダンパ２８のねじれ回転数Ｎｄｍｐにダンパ２８の減衰係数Ｃｄｍｐを乗じる。ここで、ダンパ２８の減衰係数Ｃｄｍｐは、ダンパ２８の特性に基づいて予め定められる。

加算部２１０は、比例部２０６からの出力値と比例部２０８からの出力値との和を演算する。比例部２１２は、加算部２１０からの出力値をエンジン２２のイナーシャＩｅで除する。積分部２１４は、比例部２１２からの出力値を積分して、ダンパ２８のねじれ振動成分Ｎｅｄｍｐを演算する。減算部２１６は、エンジン２２の回転数Ｎｅからダンパ２８のねじれ振動成分Ｎｅｄｍｐを減じて、エンジン２２の判定用回転数Ｎｊを演算する。

なお、図５の制御ブロックは、エンジン２２の回転数Ｎｅとモータ３０の回転数Ｎｍとダンパ２８のねじれ振動成分Ｎｅｄｍｐとの関係に基づく式（１）の運動方程式を制御モデルとしたものに相当する。式（１）中、「θｅ」は、エンジン２２の回転数Ｎｅを積分して得られる回転角を示し、「θｍ」は、モータ３０の回転数Ｎｍを積分して得られる回転角を示す。式（１）中、「θｍ－θｅ」は、ダンパ２８のねじれ角θｄｍｐに相当し、「Ｎｍ－Ｎｅ」は、ダンパ２８のねじれ回転数Ｎｄｍｐに相当する。

図５の判定用回転数演算処理について説明した。図３の失火判定ルーチンの説明に戻る。ステップＳ１１０でエンジン２２の判定用回転数Ｎｊを演算すると、エンジン２２の判定用回転数Ｎｊを用いて所要時間Ｔ３０を演算する（ステップＳ１２０）。ここで、所要時間Ｔ３０は、実施例では、エンジン２２のクランク角θｃｒが各気筒の上死点から３０度だけ回転するのに要する時間を判定用に換算した値（（３０／３６０）／Ｎｊ）を用いるものとした。

続いて、ステップＳ１２０で演算された所要時間Ｔ３０から、それよりもエンジン２２のクランク角θｃｒが１８０度だけ前のタイミングで演算された所要時間Ｔ３０を減じて、変動量ＤＴ３０（１８０ＣＡ）を演算する（ステップＳ１３０）。エンジン２２が４気筒の場合には、クランク角θｃｒが１８０度回転する毎に何れかの気筒で点火が行なわれるから、変動量ＤＴ３０（１８０ＣＡ）は、所要時間Ｔ３０の周期的な変動成分を除去してそれ以外の変動成分を表す値となる。

そして、ステップＳ１３０で演算された変動量ＤＴ３０（１８０ＣＡ）から、それよりもエンジン２２のクランク角θｃｒが３６０度だけ前のタイミングで演算された変動量ＤＴ３０（１８０ＣＡ）を減じて、変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）を演算する（ステップＳ１４０）。ここで、エンジン２２のクランク角θｃｒが３６０度だけ前のタイミングで演算された変動量ＤＴ３０（１８０ＣＡ）は、ステップＳ１３０で演算された変動量ＤＴ３０（１８０ＣＡ）の半周期（エンジン２２の１回転）だけ前に演算された変動量である。

また、ステップＳ１３０で演算された変動量ＤＴ３０（１８０ＣＡ）から、それよりもエンジン２２のクランク角θｃｒが７２０度だけ前のタイミングで演算された変動量ＤＴ３０（１８０ＣＡ）を減じて、変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を演算する（ステップＳ１５０）。ここで、エンジン２２のクランク角θｃｒが７２０度だけ前のタイミングで演算された変動量ＤＴ３０（１８０ＣＡ）は、ステップＳ１３０で演算された変動量ＤＴ３０（１８０ＣＡ）の１周期（エンジン２２の２回転）だけ前に演算された変動量である。

ステップＳ１４０，Ｓ１５０で変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を演算すると、変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）が許容範囲Ｒ１内であるか否かを判定すると共に（ステップＳ１６０）、変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）が許容範囲Ｒ２内であるか否かを判定する（ステップＳ１７０）。ここで、許容範囲Ｒ１および許容範囲Ｒ２は、エンジン２２の現在の対象気筒が正常である（失火が生じていない）と想定される範囲であり、実験や解析により予め定められた範囲が用いられる。変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）が許容範囲Ｒ１内であると判定し、且つ、変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）が許容範囲Ｒ２内であると判定したときには、エンジン２２の現在の対象気筒は正常である（失火が生じていない）と判定して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１６０で変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）が許容範囲Ｒ１外であると判定したときや、ステップＳ１７０で変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）が許容範囲Ｒ２外であると判定したときには、エンジン２２の現在の対象気筒で失火が生じていると判定して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。本ルーチンでは、ロックアップクラッチ４３ａの状態に基づく剛性値Ｋｄｍｐを用いてエンジン２２の判定用回転数Ｎｊを演算し、判定用回転数Ｎｊに基づく所要時間Ｔ３０を用いて変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を演算し、この変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を用いてエンジン２２の何れかの気筒で失火が生じているか否かを判定するから、この判定を、ロックアップクラッチ４３ａの状態に応じてより高い精度で行なうことができる。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、クラッチ３６が係合状態のときにおいて、ロックアップクラッチ４３ａが解放状態のときには、剛性値Ｋｄｍｐとして値Ｋ１を用いて得られる判定用回転数Ｎｊに基づく所要時間Ｔ３０を用いて変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を演算する。一方、ロックアップクラッチ４３ａが係合状態のときには、剛性値Ｋｄｍｐとして値Ｋ１とは異なる値Ｋ２を用いて得られる判定用回転数Ｎｊに基づく所要時間Ｔ３０を用いて変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を演算する。そして、変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）をそれぞれの許容範囲Ｒ１および許容範囲Ｒ２内であるか否かを判定する。これにより、エンジン２２の何れかの気筒で失火が生じているか否かをより高い精度で判定することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、所要時間Ｔ３０に基づく変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を用いてエンジン２２の何れかの気筒で失火が生じているか否かを判定するものとしたが、変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）のうちの何れかだけを用いてエンジン２２の何れかの気筒で失火が生じているか否かを判定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、２種類の値Ｋ１，Ｋ２からロックアップクラッチ４３ａの状態に応じて選択した値を剛性値Ｋｄｍｐに設定するものとしたが、３種類以上の値から選択した値を剛性値Ｋｄｍｐに設定するものとしてもよい。例えば、ロックアップクラッチ４３ａがスリップ係合状態のときには、剛性値Ｋｄｍｐに値Ｋ１，Ｋ２とは異なる値を設定するものとしてもよいし、ロックアップクラッチ４３ａの回転数差分ΔＮＬに応じた値を剛性値Ｋｄｍｐに設定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、ロックアップクラッチ４３ａの状態に基づく剛性値Ｋｄｍｐを用いて所定の計算手法（図５の判定用回転数演算処理）により判定用回転数Ｎｊを演算するものとしたが、ロックアップクラッチ４３ａの状態に基づいて計算手法を変更して判定用回転数Ｎｊを演算するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４は、図３の失火判定ルーチンを実行するものとしたが、これに代えてまたは加えて、図６のインバランス判定ルーチンを実行することにより、エンジン２２でインバランス（リッチインバランスやリーンインバランス）が生じているか否かを判定するものとしてもよい。図６のインバランス判定ルーチンは、ステップＳ１００の処理に代えてステップＳ１０２，Ｓ１０４の処理を実行する点や、ステップＳ１６０～Ｓ１９０の処理に代えてステップＳ１９２～Ｓ１９８の処理を実行する点を除いて、図３の失火判定ルーチンと同一である。したがって、図６のインバランス判定ルーチンのうち図３の失火判定ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図６のインバランス判定ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、最初に、エンジン２２の回転数Ｎｅや、モータ３０の回転数Ｎｍ、剛性値Ｋｄｍｐ、負荷率ＫＬなどのデータを入力する（ステップＳ１０２）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅや、モータ３０の回転数Ｎｍ、剛性値Ｋｄｍｐについては、図３の失火判定ルーチンと同様に入力するものとした。負荷率ＫＬは、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて演算された値を入力するものとした。

こうしてデータを入力すると、エンジン２２の運転状態がインバランス診断を実行する対象範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。この判定は、実施例では、エンジン２２の回転数Ｎｅおよび負荷率ＫＬをそれぞれの閾値と比較することにより行なうものとした。運転状態がインバランス診断を実行する対象範囲外にあるときには、インバランス診断を実行する必要がないと判断して、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１０４で運転状態がインバランス診断を実行する対象範囲内にあるときには、ステップＳ１１０～Ｓ１５０を実行した後に、変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）が許容範囲Ｒ３内であるか否かを判定すると共に（ステップＳ１９２）、変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）が許容範囲Ｒ４内であるか否かを判定する（ステップＳ１９４）。ここで、許容範囲Ｒ３および許容範囲Ｒ４は、エンジン２２が正常である（気筒間でインバランス（リッチインバランスやリーンインバランス）が生じていない）と想定される範囲であり、実験や解析により予め定められた範囲が用いられる。

ステップＳ１９２で変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）が許容範囲Ｒ３内であると判定し、且つ、ステップＳ１９４で変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）が許容範囲Ｒ４内であると判定したときには、エンジン２２は正常である（気筒間でインバランスが生じていない）と判定して（ステップＳ１９６）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１９２で変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）が許容範囲Ｒ３外であると判定したときや、ステップＳ１９４で変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）が許容範囲Ｒ４外であると判定したときには、エンジン２２の気筒間でインバランスが生じていると判定して（ステップＳ１９８）、本ルーチンを終了する。実施例と同様に、ロックアップクラッチ４３ａの状態に基づく剛性値Ｋｄｍｐを用いてエンジン２２の判定用回転数Ｎｊを演算し、判定用回転数Ｎｊに基づく所要時間Ｔ３０を用いて変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を演算するから、エンジン２２の気筒間でインバランスが生じているか否かをより高い精度で判定することができる。

この変形例では、所要時間Ｔ３０に基づく変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を用いてエンジン２２の気筒間でインバランスが生じているか否かを判定するものとしたが、変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）のうちの何れかだけを用いてエンジン２２の気筒間でインバランスが生じているか否かを判定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２およびモータ３０の動力を後輪５５ａ、５５ｂに出力する二輪駆動のハード構成としたが、図７に例示する変形例のハイブリッド自動車２０Ｂのように、エンジン２２およびモータ３０の動力を後輪５５ａ，５５にだけ伝達する二輪駆動モード（２ＷＤモード）と、これらの動力を前輪５１ａ，５１ｂおよび後輪５５ａ，５５ｂに伝達する四輪駆動モード（４ＷＤモード）とを切替可能なハード構成としてもよい。図７のハイブリッド自動車２０Ｂは、センターデファレンシャルギヤ５０や、フロントデファレンシャルギヤ５３、フロント伝達軸５４などを追加した点を除いて、実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成である。したがって、変形例のハイブリッド自動車２０Ｂのうち実施例のハイブリッド自動車２０と同一のハード構成の部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

センターデファレンシャルギヤ５０は、駆動軸４６と、前輪５１ａ，５１ｂに車軸５２およびフロントデファレンシャルギヤ５３を介して連結されたフロント伝達軸５４と、後輪５５ａ，５５ｂに車軸５６およびリヤデファレンシャルギヤ５７を介して連結されたリヤ伝達軸５８と、に接続されている。このセンターデファレンシャルギヤ５０は、２ＷＤモードでは、駆動軸４６の動力をリヤ伝達軸５８だけに伝達し、４ＷＤモードでは、駆動軸４６の動力をフロント伝達軸５４およびリヤ伝達軸５８に分配して伝達する。このセンターデファレンシャルギヤ５０は、ＨＶＥＣＵ７０により制御される。

こうして構成された変形例のハイブリッド自動車２０Ｂは、ハイブリッド自動車２０と同様に、ＥＶ走行モードやＨＶ走行モードで走行する。また、ハイブリッド自動車２０Ｂでは、２ＷＤモードや４ＷＤモードで走行する。

次に、こうして構成された変形例のハイブリッド自動車２０Ｂの動作、特に、エンジン２２が運転状態で且つクラッチ３６が係合状態のときにエンジン２２の何れかの気筒で失火が生じているか否かを判定する際の動作について説明する。ハイブリッド自動車２０ＢのエンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド自動車２０のエンジンＥＣＵ２４と同様に図３の失火判定ルーチンを実行すると共に、ハイブリッド自動車２０のエンジンＥＣＵ２４とは異なり、図４の剛性値設定ルーチンに代えて図８の剛性値設定ルーチンを実行する。図８の剛性値設定ルーチンは、ステップＳ２００の処理に代えてステップＳ２０２の処理を実行する点や、ステップＳ２４０の処理に代えてステップＳ２５０～Ｓ２７０の処理を実行する点を除いて、図４の剛性値設定ルーチンと同一のフローチャートである。したがって、図８の剛性値設定ルーチンのうち図４の剛性値設定ルーチンと同一の処理については、同一のステップ番号を付し、詳細な説明を省略する。

図８の剛性値設定ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、最初に、ロックアップクラッチ４３ａの状態や、ロックアップクラッチ４３ａの回転数差分ΔＮＬ、駆動モード（２ＷＤモード、４ＷＤモード）などのデータを入力する（ステップＳ２０２）。ここで、ロックアップクラッチ４３ａの状態や回転数差分ΔＮＬは、図４の剛性値設定ルーチンと同様に入力するものとした。駆動モードは、ＨＶＥＣＵ７０からセンターデファレンシャルギヤ５０に出力された制御信号に関する情報をＨＶＥＣＵ７０から通信により入力するものとした。

ステップＳ２１０でロックアップクラッチ４３ａが係合状態（完全係合）のときや、ステップＳ２２０でロックアップクラッチ４３ａの回転数差分ΔＮＬが閾値ΔＮＬｒｅｆ未満のときには、駆動モードが２ＷＤモードか４ＷＤモードかを判定する（ステップＳ２５０）。

ステップＳ２５０で駆動モードが２ＷＤモードのときには、ダンパ２８よりも駆動軸４６側からエンジン２２側に作用する影響が２ＷＤモードのものであると判断し、剛性値Ｋｄｍｐに値Ｋ３を設定して（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。

ステップＳ２５０で駆動モードが４ＷＤモードのときには、ダンパ２８よりも駆動軸４６側からエンジン２２側に作用する影響が４ＷＤモードのものであると判断し、剛性値Ｋｄｍｐに値Ｋ３とは異なる値Ｋ４を設定して（ステップＳ２７０）、本ルーチンを終了する。そして、このようにして設定したダンパ２８の剛性値Ｋｄｍｐを用いてエンジン２２の判定用回転数Ｎｊを演算し、判定用回転数Ｎｊに基づく所要時間Ｔ３０を用いて変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を演算し、この変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を用いてエンジン２２の何れかの気筒で失火が生じているか否かを判定する。これにより、２ＷＤモードと４ＷＤモードとを切り替え可能な構成において、エンジン２２の何れかの気筒で失火が生じているか否かをより高い精度で判定することができる。

変形例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、所要時間Ｔ３０に基づく変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）を用いてエンジン２２の何れかの気筒で失火が生じているか否かを判定するものとしたが、変動量ＤＤＴ３０（３６０ＣＡ）および変動量ＤＤＴ３０（７２０ＣＡ）のうちの何れかだけを用いてエンジン２２の何れかの気筒で失火が生じているか否かを判定するものとしてもよい。

変形例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、３種類の値Ｋ１，Ｋ３，Ｋ４からロックアップクラッチ４３ａの状態と駆動モードとに応じて選択した値を剛性値Ｋｄｍｐに設定するものとしたが、４種類以上の値から選択した値を剛性値Ｋｄｍｐに設定するものとしてもよい。例えば、ロックアップクラッチ４３ａがスリップ係合状態のときには、剛性値Ｋｄｍｐに値Ｋ１，Ｋ３，Ｋ４とは異なる値を設定するものとしてもよいし、ロックアップクラッチ４３ａの回転数差分ΔＮＬと駆動モードとに応じた値を剛性値Ｋｄｍｐに設定するものとしてもよい。

変形例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、ロックアップクラッチ４３ａの状態と駆動モードとに基づく剛性値Ｋｄｍｐを用いて所定の計算手法（図５の判定用回転数演算処理）により判定用回転数Ｎｊを演算するものとしたが、ロックアップクラッチ４３ａの状態と駆動モードとに基づいて計算手法を変更して判定用回転数Ｎｊを演算するものとしてもよい。

変形例のハイブリッド自動車２０Ｂでは、図３の失火判定ルーチンおよび図８の剛性値設定ルーチンを実行するものとしたが、図３の失火判定ルーチンに代えてまたは加えて、図６のインバランス判定ルーチンを実行することにより、エンジン２２でインバランス（リッチインバランスやリーンインバランス）が生じているか否かを判定するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、４気筒のエンジン２２を用いるものとしたが、６気筒や８気筒などのエンジンを用いるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとしたが、これらを１つの電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータ３０が「モータ」に相当し、クラッチ３６が「クラッチ」に相当し、自動変速機４５が「変速機」に相当し、トルクコンバータ４３が「トルクコンバータ」に相当し、エンジンＥＣＵ２４が「判定装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド車両の製造産業などに利用可能である。

２０，２０Ｂ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２３ クランクシャフト、２４ エンジンＥＣＵ、２５ スタータモータ、２６ オルタネータ、２８ ダンパ、３０ モータ、３０ａ 回転位置センサ、３２ インバータ、３６ クラッチ、４０ 自動変速装置、４１ 入力軸、４１ａ，４４ａ，４６ａ 回転数センサ、４２ 出力軸、４３ トルクコンバータ、４３ａ ロックアップクラッチ、４４ 中間回転軸、４５ 自動変速機、４６ 駆動軸、５０ センターデファレンシャルギヤ、５１ａ 前輪、５２ 車軸、５３ フロントデファレンシャルギヤ、５４ フロント伝達軸、５５ａ 後輪、５６ 車軸、５７ リヤデファレンシャルギヤ、５８ リヤ伝達軸、６０ 高電圧バッテリ、６１ 高電圧側電力ライン、６６ 低電圧側電力ライン、６７ 低電圧バッテリ、６８ ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０ ＨＶＥＣＵ、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ。

Claims (1)

1. ねじれ要素の入力側に接続されたエンジンと、
   モータと、
   前記ねじれ要素の出力側と前記モータとの接続および接続の解除を行なうクラッチと、
   変速機と、
   前記モータと前記変速機の入力軸との間に設けられ、ロックアップクラッチを有するトルクコンバータと、
   前記変速機の出力軸に接続され、二輪駆動モードと四輪駆動モードとを切換可能な切換装置と、
   前記エンジンの回転変動量を用いて前記エンジンの燃焼不良が生じているか否かを判定する判定装置と、
   を備えるハイブリッド車両であって、
   前記判定装置は、
   前記クラッチが係合状態のときにおいて、
   前記ロックアップクラッチが解放状態のときには、前記ねじれ要素よりも前記出力軸側から前記エンジン側に作用する影響を除去する除去処理として第１処理の実行を伴って前記エンジンの回転変動量を演算し、
   前記ロックアップクラッチが係合状態で且つ前記二輪駆動モードのときには、前記除去処理として前記第１処理とは異なる第２処理の実行を伴って前記エンジンの回転変動量を演算し、
   前記ロックアップクラッチが係合状態で且つ前記四輪駆動モードのときには、前記除去処理として前記第１処理および前記第２処理とは異なる第３処理の実行を伴って前記エンジンの回転変動量を演算する、
   ハイブリッド車両。
   

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