JP2009154714A - 動力出力装置および車両並びに動力出力装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関に失火が生じた際に失火している気筒を精度よく特定する。
【解決手段】エンジンの回転変動に基づいて失火が判定されたとき(S220)、エンジンの運転ポイントがダンパを含む後段の共振領域に属するか否かを判定し(S230,S240)、運転ポイントが共振領域に属しないときには失火が判定されたときのクランク角CAにより失火している気筒を特定し(S250)、運転ポイントが共振領域に属するときには運転ポイントが共振領域から外れるよう運転ポイントの再設定を指示するための運転ポイント制限フラグFに値1を設定する(S270)。この結果、エンジンの運転ポイントがダンパを含む後段の共振領域に属する状態での失火している気筒の特定を回避し、エンジンに失火が生じた際に失火している気筒を精度よく特定することができる。
【選択図】図7
【解決手段】エンジンの回転変動に基づいて失火が判定されたとき(S220)、エンジンの運転ポイントがダンパを含む後段の共振領域に属するか否かを判定し(S230,S240)、運転ポイントが共振領域に属しないときには失火が判定されたときのクランク角CAにより失火している気筒を特定し(S250)、運転ポイントが共振領域に属するときには運転ポイントが共振領域から外れるよう運転ポイントの再設定を指示するための運転ポイント制限フラグFに値1を設定する(S270)。この結果、エンジンの運転ポイントがダンパを含む後段の共振領域に属する状態での失火している気筒の特定を回避し、エンジンに失火が生じた際に失火している気筒を精度よく特定することができる。
【選択図】図7
Description
本発明は、動力出力装置および車両並びに動力出力装置の制御方法に関し、詳しくは、駆動軸に動力を出力する動力出力装置およびこれを搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両並びに動力出力装置の制御方法に関する。
従来、この種の動力出力装置としては、エンジンと、エンジンの出力軸にダンパなどのねじれ要素を介して接続されると共に駆動軸に接続された遊星歯車機構と、遊星歯車機構に接続されたモータMG1と、駆動軸に接続されたモータMG2とを備えるハイブリッド自動車に搭載され、エンジンのクランク角位置での回転変動に基づいてエンジンの失火を判定するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−170248号公報
上述したタイプの動力出力装置では、エンジンに失火が生じると、その運転ポイントによってはねじれ要素のねじれに基づく共振が発生し、いずれの気筒に失火が生じているのかを特定するのが困難となる。
本発明の動力出力装置および車両並びに動力出力装置の制御方法は、複数気筒の内燃機関に失火が生じた際に失火している気筒をより正確に特定することを主目的とする。
本発明の動力出力装置および車両並びに動力出力装置の制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
本発明の動力出力装置は、
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関と、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記後段軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記後段軸と前記駆動軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記検出された回転位置に基づいて前記内燃機関の回転変動を演算する回転変動演算手段と、
前記演算された回転変動に基づいて前記内燃機関の失火を判定する失火判定手段と、
前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたとき、前記失火を判定した際の前記演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて前記失火している気筒を特定する失火気筒特定手段と、
前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されていないときには前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関に課した所定の制約とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定して該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたときには前記ねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と
を備えることを要旨とする。
駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関と、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記後段軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記後段軸と前記駆動軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記検出された回転位置に基づいて前記内燃機関の回転変動を演算する回転変動演算手段と、
前記演算された回転変動に基づいて前記内燃機関の失火を判定する失火判定手段と、
前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたとき、前記失火を判定した際の前記演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて前記失火している気筒を特定する失火気筒特定手段と、
前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されていないときには前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関に課した所定の制約とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定して該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたときには前記ねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と
を備えることを要旨とする。
この本発明の動力出力装置では、内燃機関の回転位置に基づいて内燃機関の回転変動を演算し、演算した回転変動に基づいて内燃機関の失火を判定し、内燃機関の失火を判定したとき失火を判定した際の演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて失火している気筒を特定し、内燃機関の失火が判定されていないときには駆動軸に要求される要求駆動力と内燃機関に課した所定の制約とに基づいて内燃機関の運転ポイントを設定して設定した運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御し、失火判定手段により内燃機関の失火が判定されたときにはねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御する。したがって、共振領域の範囲外の運転ポイントで内燃機関が運転されている状態で失火している気筒を判定することができるから、複数気筒の内燃機関に失火が生じた際に失火している気筒をより正確に特定することができる。
こうした本発明の動力出力装置において、前記駆動制御手段は、前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたときには、所定回転数以上の運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段であるものとすることもできる。
また、本発明の動力出力装置において、前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との3軸に接続されて該3軸のうちのいずれか2軸に入出力された動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、を備える手段であるものとすることもできる。
本発明の車両は、
上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関と、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記後段軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記後段軸と前記駆動軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記内燃機関の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記検出された回転位置に基づいて前記内燃機関の回転変動を演算する回転変動演算手段と、前記演算された回転変動に基づいて前記内燃機関の失火を判定する失火判定手段と、前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたとき前記失火を判定した際の前記演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて前記失火している気筒を特定する失火気筒特定手段と、前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されていないときには前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関に課した所定の制約とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定して該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたときには前記ねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段とを備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる
ことを要旨とする。
上述した各態様のいずれかの本発明の動力出力装置、即ち、基本的には、駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関と、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記後段軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記後段軸と前記駆動軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、前記内燃機関の回転位置を検出する回転位置検出手段と、前記検出された回転位置に基づいて前記内燃機関の回転変動を演算する回転変動演算手段と、前記演算された回転変動に基づいて前記内燃機関の失火を判定する失火判定手段と、前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたとき前記失火を判定した際の前記演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて前記失火している気筒を特定する失火気筒特定手段と、前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されていないときには前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関に課した所定の制約とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定して該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたときには前記ねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段とを備える動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる
ことを要旨とする。
この本発明の車両では、上述した本発明の動力出力装置を搭載するから、本発明の動力出力装置が奏する効果と同様の効果、例えば、複数気筒の内燃機関に失火が生じた際に失火している気筒をより正確に特定することができる効果などを奏することができる。
本発明の動力出力装置の制御方法は、
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関と、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記後段軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記後段軸と前記駆動軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機とを備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記内燃機関の回転位置に基づいて前記内燃機関の回転変動を演算し、
(b)前記演算された回転変動に基づいて前記内燃機関の失火を判定し、
(c)前記内燃機関の失火が判定されたとき、前記失火を判定した際の前記演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて前記失火している気筒を特定し、
(d)前記内燃機関の失火が判定されていないときには前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関に課した所定の制約とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定して該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記内燃機関の失火が判定されたときには前記ねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する
ことを要旨とする。
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関と、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記後段軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記後段軸と前記駆動軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機とを備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記内燃機関の回転位置に基づいて前記内燃機関の回転変動を演算し、
(b)前記演算された回転変動に基づいて前記内燃機関の失火を判定し、
(c)前記内燃機関の失火が判定されたとき、前記失火を判定した際の前記演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて前記失火している気筒を特定し、
(d)前記内燃機関の失火が判定されていないときには前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関に課した所定の制約とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定して該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記内燃機関の失火が判定されたときには前記ねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する
ことを要旨とする。
この本発明の動力出力装置の制御方法によれば、内燃機関の回転位置に基づいて内燃機関の回転変動を演算し、演算した回転変動に基づいて内燃機関の失火を判定し、内燃機関の失火を判定したとき失火を判定した際の演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて失火している気筒を特定し、内燃機関の失火が判定されていないときには駆動軸に要求される要求駆動力と内燃機関に課した所定の制約とに基づいて内燃機関の運転ポイントを設定して設定した運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御し、失火判定手段により内燃機関の失火が判定されたときにはねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御する。したがって、共振領域の範囲外の運転ポイントで内燃機関が運転されている状態で失火している気筒を判定することができるから、複数気筒の内燃機関に失火が生じた際に失火している気筒をより正確に特定することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
図1は、本発明の一実施例である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。実施例のハイブリッド自動車20は、図示するように、エンジン22と、エンジン22の出力軸としてのクランクシャフト26にねじれ要素としてのダンパ28を介して接続された3軸式の動力分配統合機構30と、動力分配統合機構30に接続された発電可能なモータMG1と、動力分配統合機構30に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに取り付けられた減速ギヤ35と、この減速ギヤ35に接続されたモータMG2と、車両全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット70とを備える。
エンジン22は、例えばガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な6気筒の内燃機関として構成されており、図2に示すように、エアクリーナ122により清浄された空気をスロットルバルブ124を介して吸入すると共に気筒毎に設けられた燃料噴射弁126からガソリンを噴射して吸入された空気とガソリンとを混合し、この混合気を吸気バルブ128を介して燃料室に吸入し、点火プラグ130による電気火花によって爆発燃焼させて、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26の回転運動に変換する。エンジン22からの排気は、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浄化装置(三元触媒)134を介して外気へ排出される。
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により制御されている。エンジンECU24は、CPU24a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、CPU24aの他に処理プログラムを記憶するROM24bと、データを一時的に記憶するRAM24cと、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。エンジンECU24には、エンジン22の状態を検出する種々のセンサからの信号、クランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサ140からのクランクポジションやエンジン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,燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ128や排気バルブを開閉する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からのカムポジション,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バルブポジションセンサ146からのスロットルポジション,吸気管に取り付けられたエアフローメータ148からのエアフローメータ信号AF,同じく吸気管に取り付けられた温度センサ149からの吸気温,空燃比センサ135aからの空燃比AF,酸素センサ135bからの酸素信号などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンECU24からは、エンジン22を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁126への駆動信号や、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136への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル138への制御信号、吸気バルブ128の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構150への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンECU24は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によりエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータを出力する。
動力分配統合機構30は、外歯歯車のサンギヤ31と、このサンギヤ31と同心円上に配置された内歯歯車のリングギヤ32と、サンギヤ31に噛合すると共にリングギヤ32に噛合する複数のピニオンギヤ33と、複数のピニオンギヤ33を自転かつ公転自在に保持するキャリア34とを備え、サンギヤ31とリングギヤ32とキャリア34とを回転要素として差動作用を行なう遊星歯車機構として構成されている。動力分配統合機構30は、キャリア34にはエンジン22のクランクシャフト26が、サンギヤ31にはモータMG1が、リングギヤ32にはリングギヤ軸32aを介して減速ギヤ35がそれぞれ連結されており、モータMG1が発電機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力をサンギヤ31側とリングギヤ32側にそのギヤ比に応じて分配し、モータMG1が電動機として機能するときにはキャリア34から入力されるエンジン22からの動力とサンギヤ31から入力されるモータMG1からの動力を統合してリングギヤ32側に出力する。リングギヤ32に出力された動力は、リングギヤ軸32aからギヤ機構60およびデファレンシャルギヤ62を介して、最終的には車両の駆動輪63a,63bに出力される。
モータMG1およびモータMG2は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ41,42を介してバッテリ50と電力のやりとりを行なう。インバータ41,42とバッテリ50とを接続する電力ライン54は、各インバータ41,42が共用する正極母線および負極母線として構成されており、モータMG1,MG2のいずれかで発電される電力を他のモータで消費することができるようになっている。したがって、バッテリ50は、モータMG1,MG2のいずれかから生じた電力や不足する電力により充放電されることになる。なお、モータMG1,MG2により電力収支のバランスをとるものとすれば、バッテリ50は充放電されない。モータMG1,MG2は、いずれもモータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40により駆動制御されている。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するために必要な信号、例えばモータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータMG1,MG2に印加される相電流などが入力されており、モータECU40からは、インバータ41,42へのスイッチング制御信号が出力されている。モータECU40は、ハイブリッド用電子制御ユニット70と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。
バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、バッテリECUという)52によって管理されている。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な信号、例えば、バッテリ50の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧,バッテリ50の出力端子に接続された電力ライン54に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流,バッテリ50に取り付けられた温度センサ51からの電池温度Tbなどが入力されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット70に出力する。なお、バッテリECU52では、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)も演算している。また、バッテリECU52は、バッテリ50を管理するために電流センサにより検出された充放電電流の積算値に基づいて残容量(SOC)を演算したり、演算した残容量(SOC)と電池温度Tbとに基づいてバッテリ50を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Win,Woutを演算している。
ハイブリッド用電子制御ユニット70は、CPU72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、CPU72の他に処理プログラムを記憶するROM74と、データを一時的に記憶するRAM76と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット70には、イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号,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などが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット70は、前述したように、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24やモータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83の踏み込み量に対応するアクセル開度Accと車速Vとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。エンジン22とモータMG1とモータMG2の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にエンジン22から出力される動力のすべてが動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによってトルク変換されてリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力とバッテリ50の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン22から出力されるようにエンジン22を運転制御すると共にバッテリ50の充放電を伴ってエンジン22から出力される動力の全部またはその一部が動力分配統合機構30とモータMG1とモータMG2とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1およびモータMG2を駆動制御する充放電運転モード、エンジン22の運転を停止してモータMG2からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸32aに出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。
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のいずれかの気筒が失火しているか否かを判定すると共に失火を判定したときに失火している気筒を特定する際の動作について説明する。まず、ハイブリッド自動車20の駆動制御について説明する。図3は、ハイブリッド用電子制御ユニット70により実行される駆動制御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、所定時間毎に繰り返し実行される。
駆動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット70のCPU72は、まず、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や車速センサ88からの車速V,モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2,バッテリ50の入出力制限Win,Woutなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する(ステップS100)。ここで、モータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2は、回転位置検出センサ43,44により検出されたモータMG1,MG2の回転子の回転位置に基づいて演算されたものをモータECU40から通信により入力するものとした。また、バッテリ50の入出力制限Win,Woutは、バッテリ50の電池温度Tbとバッテリ50の残容量(SOC)とに基づいて設定されたものをバッテリECU52から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、入力したアクセル開度Accと車速Vとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪63a,63bに連結された駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力すべき要求トルクTr*とエンジン22に要求される要求パワーPe*とを設定する(ステップS110)。要求トルクTr*は、実施例では、アクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてROM74に記憶しておき、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクTr*を導出して設定するものとした。図4に要求トルク設定用マップの一例を示す。要求パワーPe*は、設定した要求トルクTr*にリングギヤ軸32aの回転数Nrを乗じたものとバッテリ50が要求する充放電要求パワーPb*とロスLossとの和として計算することができる。なお、リングギヤ軸32aの回転数Nrは、車速Vに換算係数kを乗じること(Nr=k・V)によって求めたり、モータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで割ること(Nr=Nm2/Gr)によって求めることができる。
続いて、設定した要求パワーPe*に基づいてエンジン22を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する(ステップS120)。この設定は、エンジン22を効率よく動作させるためにエンジン22に課した制約としての動作ラインと要求パワーPe*とに基づいて行なわれる。エンジン22の動作ラインの一例と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定する様子を図5に示す。図示するように、目標回転数Ne*と目標トルクTe*は、動作ラインと要求パワーPe*(Ne*×Te*)が一定の曲線との交点により求めることができる。
エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると、次に、運転ポイント制限フラグFの値を調べ(ステップS130)、運転ポイント制限フラグFが値1のときには、ステップS120で設定したエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とがダンパ28を含む後段(動力分配統合機構30など)の共振領域から外れるよう目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを再設定し(ステップS140)、運転ポイント制限フラグFが値0のときには、目標回転数Ne*と目標トルクTe*の再設定を行なうことなく次の処理に進む。ここで、運転ポイント制限フラグFは、エンジンECU24により後述する失火判定処理ルーチンを実行することにより設定されたものをエンジンECU24から通信により入力するものとした。また、目標回転数Ne*と目標トルクTe*の再設定は、予め実験などにより共振領域となるエンジン22の回転数とトルクとを求めて共振運転範囲としてROM24bに記憶しておき、ステップS120で設定したエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*が記憶した共振運転範囲に属しないときには目標回転数Ne*と目標トルクTe*の値を維持し、設定した目標回転数Ne*と目標トルクTe*が共振運転範囲に属するときにはその範囲外となるよう目標回転数Ne*と目標トルクTe*を設定し直すことにより行なわれる。例えば、ステップS120で設定した目標回転数Ne*が共振運転範囲の上限回転数付近の所定回転数Nset(例えば、2000rpmなど)未満のときには設定した目標回転数Ne*を所定回転数Nsetに再設定すると共に再設定した目標回転数Ne*で要求パワーPe*を除して得られる値(Pe*/Ne*)を目標トルクTe*に再設定することにより行なうことができる。なお、共振運転範囲は、エンジン22の特性やダンパ28より後段の特性によって実験により求めることができる。
次に、エンジン22の目標回転数Ne*とモータMG2の回転数Nm2と動力分配統合機構30のギヤ比ρとを用いて次式(1)によりモータMG1の目標回転数Nm1*を計算すると共に計算した目標回転数Nm1*と入力したモータMG1の回転数Nm1とに基づいて式(2)によりモータMG1から出力すべきトルク指令Tm1*を計算する(ステップS150)。ここで、式(1)は、動力分配統合機構30の回転要素に対する力学的な関係式である。エンジン22からパワーを出力している状態で走行しているときの動力分配統合機構30の回転要素における回転数とトルクとの力学的な関係を示す共線図を図6に示す。図中、左のS軸はモータMG1の回転数Nm1であるサンギヤ31の回転数を示し、C軸はエンジン22の回転数Neであるキャリア34の回転数を示し、R軸はモータMG2の回転数Nm2を減速ギヤ35のギヤ比Grで除したリングギヤ32の回転数Nrを示す。式(1)は、この共線図を用いれば容易に導くことができる。なお、R軸上の2つの太線矢印は、モータMG1から出力されたトルクTm1がリングギヤ軸32aに作用するトルクと、モータMG2から出力されるトルクTm2が減速ギヤ35を介してリングギヤ軸32aに作用するトルクとを示す。また、式(2)は、モータMG1を目標回転数Nm1*で回転させるためのフィードバック制御における関係式であり、式(2)中、右辺第2項の「k1」は比例項のゲインであり、右辺第3項の「k2」は積分項のゲインである。
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
Tm1*=ρ・Te*/(1+ρ)+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
そして、要求トルクTr*に設定したトルク指令Tm1*を動力分配統合機構30のギヤ比ρで除したものを加えて更に減速ギヤ35のギヤ比Grで除してモータMG2から出力すべきトルクの仮の値である仮トルクTm2tmpを次式(3)により計算すると共に(ステップS160)、バッテリ50の入出力制限Win,Woutと設定したトルク指令Tm1*に現在のモータMG1の回転数Nm1を乗じて得られるモータMG1の消費電力(発電電力)との偏差をモータMG2の回転数Nm2で割ることによりモータMG2から出力してもよいトルクの上下限としてのトルク制限Tm2min,Tm2maxを次式(4)および式(5)により計算すると共に(ステップS170)、設定した仮トルクTm2tmpを式(6)によりトルク制限Tm2min,Tm2maxで制限してモータMG2のトルク指令Tm2*を設定する(ステップS180)。ここで、式(3)は、図6の共線図から容易に導くことができる。
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr (3)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (6)
Tm2min=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2max=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tm2max),Tm2min) (6)
こうしてエンジン22の目標回転数Ne*や目標トルクTe*,モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定すると、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*についてはエンジンECU24に、モータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*についてはモータECU40にそれぞれ送信し(ステップS190)、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを受信したエンジンECU24は、エンジン22が目標回転数Ne*と目標トルクTe*とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン22における吸入空気量制御や燃料噴射制御,点火制御などの制御を行なう。また、トルク指令Tm1*,Tm2*を受信したモータECU40は、トルク指令Tm1*でモータMG1が駆動されると共にトルク指令Tm2*でモータMG2が駆動されるようインバータ41,42のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、バッテリ50の入出力制限Win,Woutの範囲内でエンジン22を効率よく運転して駆動軸としてのリングギヤ軸32aに要求トルクTr*を出力して走行することができる。
次に、エンジン22の失火を判定する処理について説明する。図7は、エンジンECU24により実行される失火判定処理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、所定時間毎に繰り返し実行される。
失火判定処理が実行されると、エンジンECU24のCPU24aは、まず、クランクポジションセンサ140により検出されるクランク角CAを入力すると共に図8に例示するN30演算処理により演算されるクランク角CAが30度ごとの回転数である30度回転数N30を入力し(ステップS200)、入力した30度回転数N30の逆数をとってクランクシャフト26が30度回転するのに要する30度回転所要時間T30を計算する(ステップS210)。ここで、30度回転数N30は、N30演算処理に示すように、基準となるクランク角から30度毎のクランク角CAを入力し(ステップS300)、30度を30度回転するのに要する時間によって除することにより30度回転数N30を計算する(ステップS310)、ことにより求めることができる。従って、30度所要時間T30は、その逆数をとったものが30度回転数N30となるから、30度回転数N30の変化の程度、即ち回転変動を時間の単位を用いて表わしたものとなる。続いて、30度回転所要時間T30が閾値Trefより大きいか否かを判定する(ステップS220)。ここで、閾値Trefは、30度回転所要時間T30の基準となるクランク角CAで燃焼行程となる気筒が失火していないときの30度回転所要時間T30より大きく、その気筒が失火しているときの30度回転所要時間T30より小さな値として設定されており、実験などにより求めることができる。30度回転所要時間T30が閾値Tref以下のときには、エンジン22は失火していないと判定し、運転ポイント制限フラグFに値0を設定して(ステップS260)、本ルーチンを終了する。
30度回転所要時間T30が閾値Trefより大きいときには、エンジン22は失火していると判定し、エンジン22の回転数NeとトルクTeとを入力し(ステップS230)、入力した回転数NeとトルクTeとに基づいてエンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域にあるか否かを判定する処理を実行する(ステップS240)。ここで、実施例では、エンジン22の回転数Neについては、クランクポジションセンサ140からのクランク角CAに基づいて演算により求められたものを入力するものとし、トルクTeについては、モータMG1のトルク指令Tm1*とエンジン22の回転数Neから計算されたものを入力するものとした。エンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域にあるか否かについては、入力したエンジン22の回転数NeとトルクTeが上述した共振運転範囲に属するか否かにより判定するものとした。エンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域にはないと判定されると、ステップS200で入力したクランク角CAに基づいて失火している気筒を特定し(ステップS250)、運転ポイント制限フラグFに値0を設定して(ステップS260)、本ルーチンを終了する。失火している気筒は、閾値Trefを超えた30度回転所要時間T30の基準となるクランク角CAで燃焼行程となる気筒として特定することができる。一方、エンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域にあると判定されると、運転ポイント制限フラグFに値1を設定して(ステップS270)、本ルーチンを終了する。運転ポイント制限フラグFに値1が設定されると、前述したように、図3の駆動制御ルーチンでは、ステップS140でエンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*とがダンパ28を含む後段の共振領域の範囲外となるよう再設定されるから、時間の経過と共に、図7の失火判定処理ルーチンでは、ステップS240でエンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域にないと判定されるようになり、入力したクランク角CAに基づいて失火している気筒を特定し(ステップS250)、運転ポイント制限フラグFに値0を設定して(ステップS260)、本ルーチンを終了する。
エンジン22の運転ポイントが共振領域にないときに1気筒が連続的に失火しているエンジン22の30度回転所要時間T30とクランク角CAとの時間変化の一例を図9に示し、エンジン22の運転ポイントが共振領域に属するときに1気筒が連続的に失火しているエンジン22の30度回転所要時間T30とクランク角CAとの時間変化の一例を図10に示す。エンジン22の運転ポイントが共振領域にないときには、図9に示すように、クランク角CAが720度に1回の割合で30度回転所要時間T30が閾値Trefを超えており、これにより失火していると判定して対応するクランク角CAに基づいて失火している気筒を特定することができる。一方、エンジン22の運転ポイントが共振領域に属するときには、図10に示すように、ダンパ28を含む後段の共振の影響により、失火している気筒に対応するクランク角CAだけでなく失火していない気筒に対応するクランク角CAでも動力分配統合機構30の30度回転所要時間T30が閾値Trefを超えており、いずれの気筒が失火しているのか特定するのが困難となる。実施例では、エンジン22の失火が判定されており、且つ、エンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域に属するときには、エンジン22の目標回転数Ne*と目標トルクTe*が共振領域の範囲外となるよう再設定するから、クランク角CAに基づいて精度よく失火している気筒を特定することができる。
以上説明した実施例のハイブリッド自動車20によれば、エンジン22の失火が判定されたとき、エンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域に属しないときには失火が判定されたときのクランク角CAにより失火している気筒を特定し、エンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域に属するときには、エンジン22の運転ポイントが共振領域から外れるよう目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを再設定するから、エンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域に属する状態での失火している気筒の特定を回避し、エンジン22に失火が生じた際に失火している気筒を精度よく特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、クランクシャフト26が30度回転するのに要する時間としての30度所要時間T30をベースとしてエンジン22の失火を判定するものとしたが、クランクシャフト26が5度回転するのに要する時間として5度所要時間T5や10度回転するのに要する時間として10度所要時間T10など種々の所要時間を用いてエンジン22の失火を判定するものとしてもかまわない。また、5度毎のクランクシャフト26の回転数である5度回転数N5や10度毎のクランクシャフト26の回転数である10度回転数N10など種々の回転数を用いてエンジン22の失火を判定するものとしても構わない。
実施例のハイブリッド自動車20では、6気筒のエンジン22の失火を判定するものとして説明したが、4気筒のエンジンの失火を判定するものとしてもよく、8気筒のエンジンの失火を判定するものとしてもよく、複数気筒であれば如何なるエンジンの失火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のクランクシャフト26にねじれ要素としてのダンパ28を介して接続されると共にモータMG1の回転軸や駆動軸としてのリングギヤ軸32aに接続される動力分配統合機構30とリングギヤ軸32aに減速ギヤ35を介して接続されるモータMG2とを備える装置におけるエンジン22の失火判定装置としたが、エンジンのクランクシャフトがねじれ要素としてのダンパを介して後段に接続されているものであればよいから、図11の変形例のハイブリッド自動車120に例示するように、モータMG2の動力をリングギヤ軸32aが接続された車軸(駆動輪63a,63bが接続された車軸)とは異なる車軸(図11における車輪64a,64bに接続された車軸)に接続するものとしてもよいし、図12の変形例のハイブリッド自動車220に例示するように、エンジン22のクランクシャフト26にダンパ28を介して接続されたインナーロータ232と駆動輪63a,63bに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ234とを有し、エンジン22の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機230を備えるものとしてもよい。
ここで、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「内燃機関」に相当し、動力分配統合機構30とモータMG1とが「電力動力入出力手段」に相当し、モータMG2が「電動機」に相当し、クランクポジションセンサ140が「回転位置検出手段」に相当し、クランク角CAが30度ごとの回転数である30度回転数N30を演算すると共に演算した30度回転数N30の逆数をとってクランクシャフト26が30度回転するのに要する30度回転所要時間T30を計算するN30演算処理ルーチンやこの30度回転数N30の逆数をとってクランクシャフト26が30度回転するのに要する30度回転所要時間T30を計算する失火判定処理ルーチンのステップS200,S210の処理を実行するエンジンECU24が「回転変動演算手段」に相当し、30度回転所要時間T30が閾値Tref以下のときにはエンジン22が失火していないと判定し閾値Trefより大きいときにはエンジン22が失火していると判定する失火判定処理ルーチンのステップS220の処理を実行するエンジンECU24が「失火判定手段」に相当し、エンジン22が失火していると判定され且つエンジン22の運転ポイントが共振領域に属しないときにクランク角CAに基づいて失火している気筒を特定する失火判定処理ルーチンのステップS230〜S250の処理を実行するエンジンECU24が「失火気筒特定手段」に相当し、エンジン22が失火していないときやエンジン22が失火していてもエンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域に属しないときには運転ポイント制限フラグFに値0を設定しエンジン22が失火しており且つエンジン22の運転ポイントが共振領域に属するときには運転ポイント制限フラグFに値1を設定する失火判定処理ルーチンのステップS220〜S240,S260,S270の処理を実行するエンジンECU24と、運転ポイント制限フラグFが値0のときには要求パワーPe*とエンジン22の動作ラインとに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共に要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信し運転ポイント制限フラグFが値1のときにはエンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域の範囲外となるよう目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを再設定すると共に要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようモータMG1,MG2のトルク指令Tm1*,Tm2*を設定してエンジンECU24やモータECU40に送信する図3の駆動制御ルーチンを実行するハイブリッド用電子制御ユニット70と目標回転数Ne*と目標トルクTe*とに基づいてエンジン22を制御するエンジンECU24とトルク指令Tm1*,Tm2*に基づいてモータMG1,MG2を制御するモータECU40とが「駆動制御手段」に相当する。
ここで、「内燃機関」としては、ガソリンまたは軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力する内燃機関に限定されるものではなく、水素エンジンなど、ダンパなどのねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒を有するものであれば如何なるタイプの内燃機関であっても構わない。「電力動力入出力手段」としては、動力分配統合機構30とモータMG1とを組み合わせたものや対ロータ電動機230に限定されるされるものではなく、駆動軸に接続されると共に駆動軸とは独立に回転可能に後段軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って後段軸と駆動軸とに動力を入出力可能なものであれば如何なるものとしても構わない。「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG2に限定されるものではなく、誘導電動機など、駆動軸に動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「回転位置検出手段」としては、クランクポジションセンサ140に限定されるものではなく、内燃機関の回転位置を検出できるものであれば、カムポジションセンサ144など他の如何なるものとしても構わない。「回転変動演算手段」としては、クランク角CAが30度ごとの回転数である30度回転数N30を演算すると共に演算した30度回転数N30の逆数をとってクランクシャフト26が30度回転するのに要する30度回転所要時間T30を計算するものに限定されるものではなく、内燃機関の回転位置に基づいて回転変動を演算するものであれば、他の如何なるものとしても構わない。「失火判定手段」としては、30度回転所要時間T30が閾値Tref以下のときにはエンジン22が失火していないと判定し閾値Trefより大きいときにはエンジン22が失火していると判定するものに限定されるものではなく、内燃機関の回転変動に基づいて内燃機関の失火を判定するものであれば、他の如何なるものとしても構わない。「失火気筒特定手段」としては、エンジン22が失火していると判定され且つエンジン22の運転ポイントが共振領域に属しないときにクランク角CAに基づいて失火している気筒を特定するものに限定されるものではなく、失火を判定した際の演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて失火している気筒を特定するものであれば、如何なるものとしても構わない。「駆動制御手段」としては、エンジン22が失火していないときやエンジン22が失火していてもエンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域に属しないときには運転ポイント制限フラグFに値0を設定しエンジン22が失火しており且つエンジン22の運転ポイントが共振領域に属するときには運転ポイント制限フラグFに値1を設定し、運転ポイント制限フラグFが値0のときには要求パワーPe*とエンジン22の動作ラインとに基づいて目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを設定すると共に要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御し、運転ポイント制限フラグFが値1のときにはエンジン22の運転ポイントがダンパ28を含む後段の共振領域の範囲外となるよう目標回転数Ne*と目標トルクTe*とを再設定すると共に要求トルクTr*が駆動軸としてのリングギヤ軸32aに出力されるようエンジン22とモータMG1,MG2とを制御するものに限定されるものではなく、内燃機関の失火が判定されていないときには駆動軸に要求される要求駆動力と内燃機関に課した所定の制約とに基づいて内燃機関の運転ポイントを設定して設定した運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御し、内燃機関の失火が判定されたときにはねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで内燃機関が運転されると共に要求駆動力に基づく駆動力が駆動軸に出力されるよう内燃機関と電力動力入出力手段と電動機とを駆動制御するものであれば他の如何なるものとしても構わない。また、「駆動制御手段」としては、ハイブリッド用電子制御ユニット70とエンジンECU24とモータECU40とからなる組み合わせに限定されるものではなく単一の電子制御ユニットにより構成されるなどとしてもよい。「発電機」としては、同期発電電動機として構成されたモータMG1に限定されるものではなく、誘導電動機など、動力を入出力可能なものであれば如何なるタイプの発電機としても構わない。「3軸式動力入出力手段」としては、上述の動力分配統合機構30に限定されるものではなく、ダブルピニオン式の遊星歯車機構を用いるものや複数の遊星歯車機構を組み合わせて4以上の軸に接続されるものやデファレンシャルギヤのように遊星歯車とは異なる差動作用を有するものなど、駆動軸と出力軸と発電機の回転軸との3軸に接続され3軸のうちのいずれかに軸に入出力される動力に基づいて残余の軸に動力を入出力するものであれば如何なるものとしても構わない。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最良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最良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、自動車産業などに利用可能である。
20,120,220 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、24a CPU、24b ROM、24c RAM、26 クランクシャフト、28 ダンパ、30 動力分配統合機構、31 サンギヤ、32 リングギヤ、32a リングギヤ軸、33 ピニオンギヤ、34 キャリア、35 減速ギヤ、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、51 温度センサ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、60 ギヤ機構、62 デファレンシャルギヤ、63a,63b 駆動輪、64a,64b 車輪、70 ハイブリッド用電子制御ユニット、72 CPU、74 ROM、76 RAM、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、122 エアクリーナ、124 スロットルバルブ、126 燃料噴射弁、128 吸気バルブ、130 点火プラグ、132 ピストン、134 浄化装置、135a 空燃比センサ、135b 酸素センサ、136,スロットルモータ、138 イグニッションコイル、140 クランクポジションセンサ、142 水温センサ、144 カムポジションセンサ、146 スロットルバルブポジションセンサ、148 エアフローメータ、149 温度センサ、150 可変バルブタイミング機構、230 対ロータ電動機、232 インナーロータ 234 アウターロータ、MG1,MG2 モータ。
Claims (5)
- 駆動軸に動力を出力する動力出力装置であって、
出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関と、
前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記後段軸に接続され、電力と動力の入出力を伴って前記後段軸と前記駆動軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、
前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機と、
前記内燃機関の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
前記検出された回転位置に基づいて前記内燃機関の回転変動を演算する回転変動演算手段と、
前記演算された回転変動に基づいて前記内燃機関の失火を判定する失火判定手段と、
前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたとき、前記失火を判定した際の前記演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて前記失火している気筒を特定する失火気筒特定手段と、
前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されていないときには前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関に課した所定の制約とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定して該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたときには前記ねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する駆動制御手段と
を備える動力出力装置。 - 前記駆動制御手段は、前記失火判定手段により前記内燃機関の失火が判定されたときには、所定回転数以上の運転ポイントで前記内燃機関が運転されるよう制御する手段である請求項1記載の動力出力装置。
- 前記電力動力入出力手段は、前記内燃機関の出力軸と前記駆動軸と回転軸との3軸に接続されて該3軸のうちのいずれか2軸に入出力された動力に基づいて残余の軸に動力を入出力する3軸式動力入出力手段と、前記回転軸に動力を入出力可能な電動機と、を備える手段である請求項1または2記載の動力出力装置。
- 請求項1ないし3いずれか1項に記載の動力出力装置を搭載し、車軸が前記駆動軸に連結されてなる車両。
- 出力軸がねじれ要素を介して後段の後段軸に接続された複数気筒の内燃機関と、前記駆動軸に接続されると共に該駆動軸とは独立に回転可能に前記後段軸に接続され電力と動力の入出力を伴って前記後段軸と前記駆動軸とに動力を入出力可能な電力動力入出力手段と、前記駆動軸に動力を入出力可能な電動機とを備える動力出力装置の制御方法であって、
(a)前記内燃機関の回転位置に基づいて前記内燃機関の回転変動を演算し、
(b)前記演算された回転変動に基づいて前記内燃機関の失火を判定し、
(c)前記内燃機関の失火が判定されたとき、前記失火を判定した際の前記演算された回転変動に対応する回転位置に基づいて前記失火している気筒を特定し、
(d)前記内燃機関の失火が判定されていないときには前記駆動軸に要求される要求駆動力と前記内燃機関に課した所定の制約とに基づいて該内燃機関の運転ポイントを設定して該設定した運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御し、前記内燃機関の失火が判定されたときには前記ねじれ要素のねじれに基づく共振が生じる共振領域の範囲外の運転ポイントで該内燃機関が運転されると共に前記要求駆動力に基づく駆動力が前記駆動軸に出力されるよう該内燃機関と前記電力動力入出力手段と前記電動機とを駆動制御する
動力出力装置の制御方法。
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JP2007335107A JP2009154714A (ja) | 2007-12-26 | 2007-12-26 | 動力出力装置および車両並びに動力出力装置の制御方法 |
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JP2013007391A (ja) * | 2012-10-12 | 2013-01-10 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの失火診断装置 |
CN115467752A (zh) * | 2021-06-11 | 2022-12-13 | 广州汽车集团股份有限公司 | 汽车发动机失火诊断分析的方法、系统及计算机存储介质 |
-
2007
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