エンジン装置およびハイブリッド自動車
【課題】エンジンの失火の誤判定を抑制すると共にエンジンの回転変動が大きくなるのを抑制する。
【解決手段】エンジンをアイドル運転する際、エンジンの回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときには、エンジンの回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌとなるよう点火時期を調整し（Ｓ２２０，Ｓ２６０）、エンジンの回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときには、エンジンの回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときに比してエンジンの点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くするのを制限する（Ｓ２５０，Ｓ２６０）。
【解決手段】エンジンをアイドル運転する際、エンジンの回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときには、エンジンの回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌとなるよう点火時期を調整し（Ｓ２２０，Ｓ２６０）、エンジンの回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときには、エンジンの回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときに比してエンジンの点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くするのを制限する（Ｓ２５０，Ｓ２６０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン装置およびハイブリッド自動車に関し、詳しくは、出力軸がねじれ要素を介して後段に接続されたエンジンと、エンジンを制御すると共にエンジンの回転変動が第１の閾値以上であることを確認したときにエンジンの失火を判定する制御手段と、を備えるエンジン装置およびこうしたエンジン装置を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエンジン装置としては、エンジンのアイドルスピードコントロールバルブの開度や点火時期を調整することによる回転数安定化制御の実行中において、エンジンの出力軸の低速側への回転変動が所定のしきい値を超えているときにのみエンジンの失火と判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンの回転数安定化制御の実行中には回転数が増加することがあることを踏まえて、エンジンの回転変動が増速側となる場合には、エンジンの失火を判定しないことにより、失火の誤判定を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４５２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンの出力軸がダンパのようなねじれ要素を介して後段に接続されている装置では、エンジンの爆発燃焼による出力軸のトルク変動がねじれ要素やその後段の共振を誘発する場合があることから、点火時期の調整を伴う回転数安定化制御の実行によってエンジンの回転変動（エンジンの１サイクルなどの間の回転変動）がより大きくなる場合がある。このため、エンジンの失火の誤判定を抑制するだけでなく、エンジンの回転変動が大きくなるのも抑制するよう望まれることがある。
【０００５】
本発明のエンジン装置およびハイブリッド自動車は、エンジンの失火の誤判定を抑制すると共にエンジンの回転変動が大きくなるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエンジン装置およびハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のエンジン装置は、
出力軸がねじれ要素を介して後段に接続されたエンジンと、該エンジンを制御すると共に該エンジンの回転変動が第１の閾値以上であることを確認したときに該エンジンの失火を判定する制御手段と、を備えるエンジン装置において、
前記制御手段は、前記エンジンをアイドル運転する際、前記エンジンの回転変動が前記第１の閾値より小さな第２の閾値以上であることを確認したときには、前記エンジンの回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認していないときに比して、前記エンジンの点火時期を予め定められた基本の点火時期より早くするのを制限する手段である、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のエンジン装置では、エンジンをアイドル運転する際、エンジンの回転変動が第１の閾値より小さな第２の閾値以上であることを確認したときには、エンジンの回転変動が第２の閾値以上であることを確認していないときに比して、エンジンの点火時期を予め定められた基本の点火時期より早くするのを制限する。点火時期を早くすると回転変動が大きくなりやすいが、こうした制御により、エンジンの回転変動が第１の閾値を超えるのを抑制することができる。即ち、エンジンの失火の誤判定を抑制すると共にエンジンの回転変動が大きくなるのを抑制することができる。ここで、エンジンの回転変動は、エンジンの出力軸が３０度回転するのに要した時間やその逆数のエンジンの出力軸の所定回転（例えば、２回転や４回転など）における最大値と最小値との差分である、ものとすることもできる。また、基本の点火時期は、エンジンをアイドル運転する際の点火時期の基本値として予め定められた点火時期である、ものとすることもできる。さらに、エンジンの回転変動が第１の閾値以上であることの確認は、エンジンの回転変動が第１の閾値を超えた回数が第１の所定回数（値１以上の整数）以上に至ったときに行なう、ものとすることもできる。エンジンの回転変動が第２の閾値以上であることの確認は、エンジンの回転変動が第２の閾値を超えた回数が第２の所定回数（値１以上の整数）以上に至ったときに行なう、ものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明のエンジン装置において、前記制御手段は、前記エンジンをアイドル運転する際には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数となるように該エンジンを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明のエンジン装置において、前記制御手段は、前記エンジン回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認したときには、前記基本の点火時期に点火が行なわれるよう前記エンジンを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
さらに、本発明のエンジン装置において、前記制御手段は、前記エンジンの各気筒のうち回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認した気筒については、回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認していない気筒に比して、前記エンジンの点火時期を前記基本の点火時期より早くするのを制限する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
本発明のハイブリッド自動車は、上述のいずれかの態様の本発明のエンジン装置、即ち、基本的には、出力軸がねじれ要素を介して後段に接続されたエンジンと、該エンジンを制御すると共に該エンジンの回転変動が第１の閾値以上であることを確認したときに該エンジンの失火を判定する制御手段と、を備えるエンジン装置において、前記制御手段は、前記エンジンをアイドル運転する際、前記エンジンの回転変動が前記第１の閾値より小さな第２の閾値以上であることを確認したときには、前記エンジンの回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認していないときに比して、前記エンジンの点火時期を予め定められた基本の点火時期より早くするのを制限する手段である、エンジン装置と、第１のモータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１のモータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に回転軸が接続された第２のモータと、を備えるものとすることもできる。
【００１３】
この本発明のハイブリッド自動車では、上述のいずれかの態様の本発明のエンジン装置を備えるから、本発明のエンジン装置が奏する効果、例えば、エンジンの失火の誤判定を抑制すると共にエンジンの回転変動が大きくなるのを抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】エンジンＥＣＵ２４により繰り返し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。
【図４】エンジンＥＣＵ２４により実行されるアイドル要求時点火制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図６】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【実施例】
【００１６】
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る。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する４気筒のエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４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を介してキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、車両全体を制御する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。
【００１７】
エンジン２２は、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。
【００１８】
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、例えば、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，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，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θｃａ，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からのスロットル開度ＴＨ，吸気管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，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Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２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、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションθｃｒに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、クランクポジションθｃｒに基づいてクランクシャフト２６が３０度回転する毎に回転に要した時間としての３０度回転所要時間Ｔ３０を演算したりしている。ここで、３０度回転所要時間Ｔ３０は、その逆数を取るとクランクシャフト２６が３０度回転する毎のエンジン２２の回転数としての３０度回転数Ｎ３０となるから、エンジン２２の回転変動を時間の単位を用いて表わしたものとなる。
【００１９】
モータＥＣＵ４０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。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からの回転位置θｍ１，θｍ２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ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２０】
バッテリＥＣＵ５２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。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Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン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Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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ＨＶＥＣＵ７０に送信する。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Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合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を演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２１】
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、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などが入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０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。
【００２２】
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、運転者によるアクセルペダル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３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６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と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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６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プラネタリギヤ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駆動軸３６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駆動軸３６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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００２３】
エンジン運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行ない、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。
【００２４】
モータ運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。
【００２５】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４により、エンジン２２で失火が生じているか否かを判定する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により繰り返し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。
【００２６】
失火判定処理ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２の回転変動ＲＦを入力し（ステップＳ１００）、入力したエンジン２２の回転変動ＲＦを失火判定用の閾値ＲＦｒｅｆ１と比較する（ステップＳ１１０）。ここで、エンジン２２の回転変動ＲＦは、実施例では、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θｃｒに基づいて演算される３０度回転所要時間Ｔ３０がクランクシャフト２６の２回転（エンジン２２の１サイクル）の間で変動することを踏まえて、クランクシャフト２６の２回転における３０度回転所要時間Ｔ３０の最大値と最小値との差分を入力するものとした。また、閾値ＲＦｒｅｆ１は、エンジン２２に失火が生じていないときのエンジン２２の回転変動ＲＦより大きく且つエンジン２２に失火が生じているときのエンジン２２の回転変動ＲＦ以下の値として実験や解析などによって得られた値を用いるものとした。エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１未満のときには、エンジン２２で失火は生じていないと判定してそのまま本ルーチンを終了する。
【００２７】
エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上のときには、初期値として値０が設定されるカウンタＣ１を値１だけインクリメントして更新すると共に（ステップＳ１２０）、更新したカウンタＣ１を、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上であると確定（確認）するための閾値（失火確定用の閾値）Ｃｒｅｆ１（例えば、値５や値７，値１０など）と比較し（ステップＳ１３０）、カウンタＣ１が閾値Ｃｒｅｆ１未満のときには本ルーチンを終了する。一方、カウンタＣ１が閾値Ｃｒｅｆ１以上のときには、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上であると確定（確認）し、エンジン２２に失火が生じていると判定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、エンジン２２に失火が生じているか否かを判定することができる。なお、失火している気筒は、３０度回転所要時間Ｔ３０が極大となるときのクランクポジションθｃｒに応じて特定したり、３０度回転所要時間Ｔ３０の変化の様子（波形）に応じて特定したりすることができる。
【００２８】
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をアイドル運転する際の点火制御について説明する。図４は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるアイドル要求時点火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、エンジン２２をアイドル運転させるためのアイドル運転指令をＨＶＥＣＵ７０から受信しているときに繰り返し実行される。なお、エンジン２２をアイドル運転する際には、点火制御と共に、エンジン２２の回転数Ｎｅがアイドル運転時の目標回転数Ｎｅ＊としてのアイドル回転数Ｎｉｄｌ（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）となるようにスロットルバルブ１２４の目標開度ＴＨ＊を設定してスロットル開度ＴＨがこの目標開度ＴＨ＊となるようスロットルモータ１３６を駆動制御することによって吸入空気量制御を行なうと共に、吸入空気量Ｑａに応じた目標燃料噴射量Ｑｆ＊による燃料噴射が行なわれるよう燃料噴射弁１２６を駆動制御することによって燃料噴射制御を行なう。
【００２９】
アイドル要求時点火制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２の回転数Ｎｅと上述のエンジン２２の回転変動ＲＦとを入力し（ステップＳ２００）、入力したエンジン２２の回転変動ＲＦを上述の閾値ＲＦｒｅｆ１より小さな閾値ＲＦｒｅｆ２と比較する（ステップＳ２１０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、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θｃｒに基づいて演算されたものを入力するものとした。また、閾値ＲＦｒｅｆ２は、点火時期の調整によってエンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１を超え得ると想定する必要があるか否かの判定に用いられるものであり、例えば、閾値ＲＦｒｅｆ１の所定割合（５０％や６０％，７０％など）の値を用いるものとしたり、閾値ＲＦｒｅｆ１より所定値だけ小さい値を用いるものとしたりすることができる。
【００３０】
エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２未満のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅとアイドル回転数Ｎｉｄｌとを用いて次式（１）により目標点火時期Ｔｆ＊を設定すると共に（ステップＳ２２０）、設定した目標点火時期Ｔｆ＊で点火が行なわれるようイグニッションコイル１３８を駆動制御することによって点火制御を行なって（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。ここで、目標点火時期Ｔｆ＊は、実施例では、タイミングが早いほど大きな値となるものとした。また、式（１）は、エンジン２２の回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌとなるようにするためのフィードバック制御における関係式であり、式（１）中、「Ｔｆｂａｓｅ」はエンジン２２をアイドル運転する際の点火時期の基本値として予め実験や解析などによって定められた点火時期（以下、基本時期という）であり、「ｋ１」は比例項のゲインであり、「ｋ２」は積分項のゲインである。この場合、エンジン２２の回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌとなるようにスロットル開度ＴＨと点火時期とを調整することにより、より精度よく、エンジン２２の回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌとなるようにすることができる。
【００３１】
Tf* = Tfbase + k1・(Nidl-Ne) + k2・∫(Nidl-Ne)dt (1)
【００３２】
ステップＳ２１０でエンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上のときには、点火時期の調整によってエンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１を超え得ると想定する必要があると判断し、初期値として値０が設定されるカウンタＣ２を値１だけインクリメントして更新すると共に（ステップＳ２３０）、更新したカウンタＣ２を、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）するための閾値Ｃｒｅｆ２（例えば、値５や値７，値１０など）と比較し（ステップＳ２４０）、カウンタＣ２が閾値Ｃｒｅｆ２未満のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅとアイドル回転数Ｎｉｄｌとを用いて上述の式（１）により目標点火時期Ｔｆ＊を設定すると共に（ステップＳ２２０）、設定した目標点火時期Ｔｆ＊で点火が行なわれるようイグニッションコイル１３８を駆動制御することによって点火制御を行なって（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。
【００３３】
ステップＳ２４０でカウンタＣ２が閾値Ｃｒｅｆ２以上のときには、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）し、上述の基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定すると共に（ステップＳ２５０）、設定した目標点火時期Ｔｆ＊で点火が行なわれるようイグニッションコイル１３８を駆動制御することによって点火制御を行なって（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。以下、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときに基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定する理由について説明する。
【００３４】
一般に、エンジン２２のクランクシャフト２６がダンパ２８のようなねじれ要素を介して後段に接続されている場合、エンジン２２の爆発燃焼によるクランクシャフト２６のトルク変動がねじれ要素やその後段の共振を誘発してエンジン２２の回転変動ＲＦがより大きくなることがある。また、基本時期Ｔｆｂａｓｅより早い点火時期で点火を行なうときには、基本時期Ｔｆｂａｓｅで点火を行なうときに比して、３０度回転所要時間Ｔ３０の極小値がより小さくなりやすく、エンジン２２の回転変動ＲＦが大きくなりやすい。これらより、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上のときに点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くすると、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２より大きな閾値ＲＦｒｅｆ１以上に至ってエンジン２２の失火が誤判定されてしまう可能性があると考えられる。一方、エンジン２２の点火時期が基本時期Ｔｆｂａｓｅより遅い場合には、エンジン２２での爆発燃焼によって生じるトルクが小さくなるため、その爆発燃焼による３０度回転所要時間Ｔ３０の極小値はそれほど小さくならず、エンジン２２の回転変動ＲＦはそれほど大きくならないと考えられる。実施例では、これらを踏まえて、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときには、予め定められた基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定することにより、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときに比してエンジン２２の点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くするのを制限するものとした。これにより、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上に至るのを抑制することができる。即ち、エンジンの失火の誤判定を抑制すると共にエンジンの回転変動ＲＦが大きくなるのを抑制することができる。なお、この場合、点火時期を調整せずに（基本時期Ｔｆｂａｓｅとして）上述のスロットル開度ＴＨの調整によってエンジン２２の回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌとなるようにすることになるから、点火時期を調整する場合に比して、クランクシャフト２６の２回転（エンジン２２の１サイクル）におけるエンジン２２の回転変動ＲＦの増大は抑制することができるものの、それより十分に長い時間でみたときのエンジン２２の回転数Ｎｅとアイドル回転数Ｎｉｄｌとのズレは若干大きくなりやすいと考えられる。
【００３５】
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をアイドル運転する際において、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときには、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときに比してエンジン２２の点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くするのを制限するから、エンジン２２の失火の誤判定を抑制すると共にエンジン２２の回転変動ＲＦが大きくなるのを抑制することができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときには、基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定するものとしたが、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定したときに、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定していないときに比して点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くするのを制限するものであればよいから、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定したときには、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときの目標点火時期Ｔｆ＊（以下、通常時期Ｔｆｎｏｒという）より所定時期ΔＴｆだけ遅い時期（Ｔｆｎｏｒ−ΔＴｆ）を目標点火時期Ｔｆ＊として設定したり、時期（Ｔｆｎｏｒ−ΔＴｆ）と基本時期Ｔｆｂａｓｅとのうち早い方を目標点火時期Ｔｆ＊として設定したりするものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の点火時期については、上述の式（１）を用いて調整するか基本時期Ｔｆｂａｓｅとするかを全気筒に対して一律に定めるものとしたが、各気筒に対して各々に定めるものとしてもよい。この場合、例えば、３０度所要時間Ｔ３０とクランクポジションθｃｒとの関係に基づいてエンジン２２の各気筒ｉ（ｉは各気筒に対応する番号であり、４気筒の場合にはｉ＝１〜４）の回転変動ＲＦ（ｉ）を求めて、各気筒ｉのうち、回転変動ＲＦ（ｉ）が閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していない気筒については上述の通常時期Ｔｆｎｏｒを目標点火時期Ｔｆ＊として設定し、回転変動ＲＦ（ｉ）が閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）した気筒については基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定し、設定した目標点火時期Ｔｆ＊を用いて点火制御を行なうものとしてもよい。こうすれば、エンジン２２の各気筒の点火時期をより適正に定めることができる。そして、エンジン２２の失火の誤判定を抑制することができると共に、各気筒ｉについて、対応する回転変動ＲＦ（ｉ）が大きくなるのを抑制することができる。この変形例では、回転変動ＲＦ（ｉ）が閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）した気筒については基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定するものとしたが、上述の時期（Ｔｆｎｏｒ−ΔＴｆ）を目標点火時期Ｔｆ＊として設定するものとしたり、時期（Ｔｆｎｏｒ−ΔＴｆ）と基本時期Ｔｆｂａｓｅとのうち早い方を目標点火時期Ｔｆ＊として設定するものとしたりしてもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上であることの確定（確認）は、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上でカウンタＣ１が閾値Ｃｒｅｆ１以上に至ったときに行なうものとしたが、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上に至ったときに行なうものとしてもよい。また、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であることの確定（確認）は、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上でカウンタＣ２が閾値Ｃｒｅｆ２以上に至ったときに行なうものとしたが、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上に至ったときに行なうものとしてもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の回転変動ＲＦは、クランクシャフト２６の２回転（エンジン２２の１サイクル）における３０度回転所要時間Ｔ３０の最大値と最小値との差分を用いるものとしたが、クランクシャフト２６の２回転における３０度回転数Ｎ３０（３０度回転所要時間Ｔ３０の逆数）の最大値と最小値との差分を用いるものとしてもよい。また、クランクシャフト２６の４回転や６回転などにおける３０度回転所要時間Ｔ３０や３０度回転数Ｎ３０の最大値と最小値との差分などを用いるものとしてもよい。
【００４０】
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、２気筒や６気筒，８気筒など、気筒数はいくつであっても構わない。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図５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からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図５における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとしたが、図６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に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに動力を出力する駆動軸３６に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２からの動力の一部を駆動軸３６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。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機３３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図８の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図８における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４４】
実施例では、本発明をエンジン２２からの動力とモータＭＧ２からの動力とを用いて走行するハイブリッド車２０に適用するものとしたが、走行用の動力を出力するモータを備えずにエンジンからの動力だけを用いて走行する自動車に適用するものとしてもよい。
【００４５】
また、本発明をこうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載されるエンジン装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれたエンジン装置の形態としても構わない。
【００４６】
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、エンジンＥＣＵ２４が「制御手段」に相当する。
【００４７】
ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「制御手段」としては、エンジン２２をアイドル運転する際において、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときには、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときに比してエンジン２２の点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くするのを制限するものに限定されるものではなく、エンジンを制御すると共にエンジンの回転変動が第１の閾値以上であることを確認したときにエンジンの失火を判定し、エンジンをアイドル運転する際、エンジンの回転変動が第１の閾値より小さな第２の閾値以上であることを確認したときには、エンジンの回転変動が第２の閾値以上であることを確認していないときに比して、エンジンの点火時期を予め定められた基本の点火時期より早くするのを制限するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、エンジン装置やハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０ 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）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３９ａ，３９ｂ 車輪、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、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（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、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、１４３ 圧力センサ、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、３２９ クラッチ、３３０，４３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン装置およびハイブリッド自動車に関し、詳しくは、出力軸がねじれ要素を介して後段に接続されたエンジンと、エンジンを制御すると共にエンジンの回転変動が第１の閾値以上であることを確認したときにエンジンの失火を判定する制御手段と、を備えるエンジン装置およびこうしたエンジン装置を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のエンジン装置としては、エンジンのアイドルスピードコントロールバルブの開度や点火時期を調整することによる回転数安定化制御の実行中において、エンジンの出力軸の低速側への回転変動が所定のしきい値を超えているときにのみエンジンの失火と判定するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、エンジンの回転数安定化制御の実行中には回転数が増加することがあることを踏まえて、エンジンの回転変動が増速側となる場合には、エンジンの失火を判定しないことにより、失火の誤判定を回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４５２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンの出力軸がダンパのようなねじれ要素を介して後段に接続されている装置では、エンジンの爆発燃焼による出力軸のトルク変動がねじれ要素やその後段の共振を誘発する場合があることから、点火時期の調整を伴う回転数安定化制御の実行によってエンジンの回転変動（エンジンの１サイクルなどの間の回転変動）がより大きくなる場合がある。このため、エンジンの失火の誤判定を抑制するだけでなく、エンジンの回転変動が大きくなるのも抑制するよう望まれることがある。
【０００５】
本発明のエンジン装置およびハイブリッド自動車は、エンジンの失火の誤判定を抑制すると共にエンジンの回転変動が大きくなるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のエンジン装置およびハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のエンジン装置は、
出力軸がねじれ要素を介して後段に接続されたエンジンと、該エンジンを制御すると共に該エンジンの回転変動が第１の閾値以上であることを確認したときに該エンジンの失火を判定する制御手段と、を備えるエンジン装置において、
前記制御手段は、前記エンジンをアイドル運転する際、前記エンジンの回転変動が前記第１の閾値より小さな第２の閾値以上であることを確認したときには、前記エンジンの回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認していないときに比して、前記エンジンの点火時期を予め定められた基本の点火時期より早くするのを制限する手段である、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明のエンジン装置では、エンジンをアイドル運転する際、エンジンの回転変動が第１の閾値より小さな第２の閾値以上であることを確認したときには、エンジンの回転変動が第２の閾値以上であることを確認していないときに比して、エンジンの点火時期を予め定められた基本の点火時期より早くするのを制限する。点火時期を早くすると回転変動が大きくなりやすいが、こうした制御により、エンジンの回転変動が第１の閾値を超えるのを抑制することができる。即ち、エンジンの失火の誤判定を抑制すると共にエンジンの回転変動が大きくなるのを抑制することができる。ここで、エンジンの回転変動は、エンジンの出力軸が３０度回転するのに要した時間やその逆数のエンジンの出力軸の所定回転（例えば、２回転や４回転など）における最大値と最小値との差分である、ものとすることもできる。また、基本の点火時期は、エンジンをアイドル運転する際の点火時期の基本値として予め定められた点火時期である、ものとすることもできる。さらに、エンジンの回転変動が第１の閾値以上であることの確認は、エンジンの回転変動が第１の閾値を超えた回数が第１の所定回数（値１以上の整数）以上に至ったときに行なう、ものとすることもできる。エンジンの回転変動が第２の閾値以上であることの確認は、エンジンの回転変動が第２の閾値を超えた回数が第２の所定回数（値１以上の整数）以上に至ったときに行なう、ものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明のエンジン装置において、前記制御手段は、前記エンジンをアイドル運転する際には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数となるように該エンジンを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明のエンジン装置において、前記制御手段は、前記エンジン回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認したときには、前記基本の点火時期に点火が行なわれるよう前記エンジンを制御する手段である、ものとすることもできる。
【００１１】
さらに、本発明のエンジン装置において、前記制御手段は、前記エンジンの各気筒のうち回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認した気筒については、回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認していない気筒に比して、前記エンジンの点火時期を前記基本の点火時期より早くするのを制限する手段である、ものとすることもできる。
【００１２】
本発明のハイブリッド自動車は、上述のいずれかの態様の本発明のエンジン装置、即ち、基本的には、出力軸がねじれ要素を介して後段に接続されたエンジンと、該エンジンを制御すると共に該エンジンの回転変動が第１の閾値以上であることを確認したときに該エンジンの失火を判定する制御手段と、を備えるエンジン装置において、前記制御手段は、前記エンジンをアイドル運転する際、前記エンジンの回転変動が前記第１の閾値より小さな第２の閾値以上であることを確認したときには、前記エンジンの回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認していないときに比して、前記エンジンの点火時期を予め定められた基本の点火時期より早くするのを制限する手段である、エンジン装置と、第１のモータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１のモータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に回転軸が接続された第２のモータと、を備えるものとすることもできる。
【００１３】
この本発明のハイブリッド自動車では、上述のいずれかの態様の本発明のエンジン装置を備えるから、本発明のエンジン装置が奏する効果、例えば、エンジンの失火の誤判定を抑制すると共にエンジンの回転変動が大きくなるのを抑制することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】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。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】エンジンＥＣＵ２４により繰り返し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。
【図４】エンジンＥＣＵ２４により実行されるアイドル要求時点火制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図６】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【実施例】
【００１６】
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る。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する４気筒のエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４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を介してキャリアが接続されると共に駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、車両全体を制御する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。
【００１７】
エンジン２２は、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。
【００１８】
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、例えば、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，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，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θｃａ，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からのスロットル開度ＴＨ，吸気管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，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Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２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、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションθｃｒに基づいてクランクシャフト２６の回転数即ちエンジン２２の回転数Ｎｅを演算したり、クランクポジションθｃｒに基づいてクランクシャフト２６が３０度回転する毎に回転に要した時間としての３０度回転所要時間Ｔ３０を演算したりしている。ここで、３０度回転所要時間Ｔ３０は、その逆数を取るとクランクシャフト２６が３０度回転する毎のエンジン２２の回転数としての３０度回転数Ｎ３０となるから、エンジン２２の回転変動を時間の単位を用いて表わしたものとなる。
【００１９】
モータＥＣＵ４０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。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からの回転位置θｍ１，θｍ２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ポートを介して入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００２０】
バッテリＥＣＵ５２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。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Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ライン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Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度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ＨＶＥＣＵ７０に送信する。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Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合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を演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００２１】
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、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などが入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０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。
【００２２】
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、運転者によるアクセルペダル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３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６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と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プラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６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プラネタリギヤ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駆動軸３６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駆動軸３６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。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００２３】
エンジン運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒ（例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数）を乗じて走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算すると共に計算した走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて得られるバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じてエンジン２２から出力すべきパワーとしての要求パワーＰｅ＊を設定する。そして、要求パワーＰｅ＊を効率よくエンジン２２から出力することができるエンジン２２の回転数ＮｅとトルクＴｅとの関係としての動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、エンジン２２の回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＊となるようにするための回転数フィードバック制御によってモータＭＧ１から出力すべきトルクとしてのトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると共にモータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときにプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクを要求トルクＴｒ＊から減じてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定し、設定した目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。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、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによってエンジン２２が運転されるようエンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御などを行ない、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。
【００２４】
モータ運転モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する共にバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定してモータＥＣＵ４０に送信する。そして、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で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。
【００２５】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４により、エンジン２２で失火が生じているか否かを判定する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により繰り返し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。
【００２６】
失火判定処理ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２の回転変動ＲＦを入力し（ステップＳ１００）、入力したエンジン２２の回転変動ＲＦを失火判定用の閾値ＲＦｒｅｆ１と比較する（ステップＳ１１０）。ここで、エンジン２２の回転変動ＲＦは、実施例では、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θｃｒに基づいて演算される３０度回転所要時間Ｔ３０がクランクシャフト２６の２回転（エンジン２２の１サイクル）の間で変動することを踏まえて、クランクシャフト２６の２回転における３０度回転所要時間Ｔ３０の最大値と最小値との差分を入力するものとした。また、閾値ＲＦｒｅｆ１は、エンジン２２に失火が生じていないときのエンジン２２の回転変動ＲＦより大きく且つエンジン２２に失火が生じているときのエンジン２２の回転変動ＲＦ以下の値として実験や解析などによって得られた値を用いるものとした。エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１未満のときには、エンジン２２で失火は生じていないと判定してそのまま本ルーチンを終了する。
【００２７】
エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上のときには、初期値として値０が設定されるカウンタＣ１を値１だけインクリメントして更新すると共に（ステップＳ１２０）、更新したカウンタＣ１を、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上であると確定（確認）するための閾値（失火確定用の閾値）Ｃｒｅｆ１（例えば、値５や値７，値１０など）と比較し（ステップＳ１３０）、カウンタＣ１が閾値Ｃｒｅｆ１未満のときには本ルーチンを終了する。一方、カウンタＣ１が閾値Ｃｒｅｆ１以上のときには、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上であると確定（確認）し、エンジン２２に失火が生じていると判定して（ステップＳ１４０）、本ルーチンを終了する。こうした処理により、エンジン２２に失火が生じているか否かを判定することができる。なお、失火している気筒は、３０度回転所要時間Ｔ３０が極大となるときのクランクポジションθｃｒに応じて特定したり、３０度回転所要時間Ｔ３０の変化の様子（波形）に応じて特定したりすることができる。
【００２８】
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をアイドル運転する際の点火制御について説明する。図４は、エンジンＥＣＵ２４により実行されるアイドル要求時点火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、エンジン２２をアイドル運転させるためのアイドル運転指令をＨＶＥＣＵ７０から受信しているときに繰り返し実行される。なお、エンジン２２をアイドル運転する際には、点火制御と共に、エンジン２２の回転数Ｎｅがアイドル運転時の目標回転数Ｎｅ＊としてのアイドル回転数Ｎｉｄｌ（例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍなど）となるようにスロットルバルブ１２４の目標開度ＴＨ＊を設定してスロットル開度ＴＨがこの目標開度ＴＨ＊となるようスロットルモータ１３６を駆動制御することによって吸入空気量制御を行なうと共に、吸入空気量Ｑａに応じた目標燃料噴射量Ｑｆ＊による燃料噴射が行なわれるよう燃料噴射弁１２６を駆動制御することによって燃料噴射制御を行なう。
【００２９】
アイドル要求時点火制御ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４のＣＰＵ２４ａは、まず、エンジン２２の回転数Ｎｅと上述のエンジン２２の回転変動ＲＦとを入力し（ステップＳ２００）、入力したエンジン２２の回転変動ＲＦを上述の閾値ＲＦｒｅｆ１より小さな閾値ＲＦｒｅｆ２と比較する（ステップＳ２１０）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、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θｃｒに基づいて演算されたものを入力するものとした。また、閾値ＲＦｒｅｆ２は、点火時期の調整によってエンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１を超え得ると想定する必要があるか否かの判定に用いられるものであり、例えば、閾値ＲＦｒｅｆ１の所定割合（５０％や６０％，７０％など）の値を用いるものとしたり、閾値ＲＦｒｅｆ１より所定値だけ小さい値を用いるものとしたりすることができる。
【００３０】
エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２未満のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅとアイドル回転数Ｎｉｄｌとを用いて次式（１）により目標点火時期Ｔｆ＊を設定すると共に（ステップＳ２２０）、設定した目標点火時期Ｔｆ＊で点火が行なわれるようイグニッションコイル１３８を駆動制御することによって点火制御を行なって（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。ここで、目標点火時期Ｔｆ＊は、実施例では、タイミングが早いほど大きな値となるものとした。また、式（１）は、エンジン２２の回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌとなるようにするためのフィードバック制御における関係式であり、式（１）中、「Ｔｆｂａｓｅ」はエンジン２２をアイドル運転する際の点火時期の基本値として予め実験や解析などによって定められた点火時期（以下、基本時期という）であり、「ｋ１」は比例項のゲインであり、「ｋ２」は積分項のゲインである。この場合、エンジン２２の回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌとなるようにスロットル開度ＴＨと点火時期とを調整することにより、より精度よく、エンジン２２の回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌとなるようにすることができる。
【００３１】
Tf* = Tfbase + k1・(Nidl-Ne) + k2・∫(Nidl-Ne)dt (1)
【００３２】
ステップＳ２１０でエンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上のときには、点火時期の調整によってエンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１を超え得ると想定する必要があると判断し、初期値として値０が設定されるカウンタＣ２を値１だけインクリメントして更新すると共に（ステップＳ２３０）、更新したカウンタＣ２を、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）するための閾値Ｃｒｅｆ２（例えば、値５や値７，値１０など）と比較し（ステップＳ２４０）、カウンタＣ２が閾値Ｃｒｅｆ２未満のときには、エンジン２２の回転数Ｎｅとアイドル回転数Ｎｉｄｌとを用いて上述の式（１）により目標点火時期Ｔｆ＊を設定すると共に（ステップＳ２２０）、設定した目標点火時期Ｔｆ＊で点火が行なわれるようイグニッションコイル１３８を駆動制御することによって点火制御を行なって（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。
【００３３】
ステップＳ２４０でカウンタＣ２が閾値Ｃｒｅｆ２以上のときには、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）し、上述の基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定すると共に（ステップＳ２５０）、設定した目標点火時期Ｔｆ＊で点火が行なわれるようイグニッションコイル１３８を駆動制御することによって点火制御を行なって（ステップＳ２６０）、本ルーチンを終了する。以下、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときに基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定する理由について説明する。
【００３４】
一般に、エンジン２２のクランクシャフト２６がダンパ２８のようなねじれ要素を介して後段に接続されている場合、エンジン２２の爆発燃焼によるクランクシャフト２６のトルク変動がねじれ要素やその後段の共振を誘発してエンジン２２の回転変動ＲＦがより大きくなることがある。また、基本時期Ｔｆｂａｓｅより早い点火時期で点火を行なうときには、基本時期Ｔｆｂａｓｅで点火を行なうときに比して、３０度回転所要時間Ｔ３０の極小値がより小さくなりやすく、エンジン２２の回転変動ＲＦが大きくなりやすい。これらより、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上のときに点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くすると、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２より大きな閾値ＲＦｒｅｆ１以上に至ってエンジン２２の失火が誤判定されてしまう可能性があると考えられる。一方、エンジン２２の点火時期が基本時期Ｔｆｂａｓｅより遅い場合には、エンジン２２での爆発燃焼によって生じるトルクが小さくなるため、その爆発燃焼による３０度回転所要時間Ｔ３０の極小値はそれほど小さくならず、エンジン２２の回転変動ＲＦはそれほど大きくならないと考えられる。実施例では、これらを踏まえて、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときには、予め定められた基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定することにより、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときに比してエンジン２２の点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くするのを制限するものとした。これにより、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上に至るのを抑制することができる。即ち、エンジンの失火の誤判定を抑制すると共にエンジンの回転変動ＲＦが大きくなるのを抑制することができる。なお、この場合、点火時期を調整せずに（基本時期Ｔｆｂａｓｅとして）上述のスロットル開度ＴＨの調整によってエンジン２２の回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉｄｌとなるようにすることになるから、点火時期を調整する場合に比して、クランクシャフト２６の２回転（エンジン２２の１サイクル）におけるエンジン２２の回転変動ＲＦの増大は抑制することができるものの、それより十分に長い時間でみたときのエンジン２２の回転数Ｎｅとアイドル回転数Ｎｉｄｌとのズレは若干大きくなりやすいと考えられる。
【００３５】
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をアイドル運転する際において、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときには、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときに比してエンジン２２の点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くするのを制限するから、エンジン２２の失火の誤判定を抑制すると共にエンジン２２の回転変動ＲＦが大きくなるのを抑制することができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときには、基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定するものとしたが、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定したときに、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定していないときに比して点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くするのを制限するものであればよいから、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定したときには、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときの目標点火時期Ｔｆ＊（以下、通常時期Ｔｆｎｏｒという）より所定時期ΔＴｆだけ遅い時期（Ｔｆｎｏｒ−ΔＴｆ）を目標点火時期Ｔｆ＊として設定したり、時期（Ｔｆｎｏｒ−ΔＴｆ）と基本時期Ｔｆｂａｓｅとのうち早い方を目標点火時期Ｔｆ＊として設定したりするものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の点火時期については、上述の式（１）を用いて調整するか基本時期Ｔｆｂａｓｅとするかを全気筒に対して一律に定めるものとしたが、各気筒に対して各々に定めるものとしてもよい。この場合、例えば、３０度所要時間Ｔ３０とクランクポジションθｃｒとの関係に基づいてエンジン２２の各気筒ｉ（ｉは各気筒に対応する番号であり、４気筒の場合にはｉ＝１〜４）の回転変動ＲＦ（ｉ）を求めて、各気筒ｉのうち、回転変動ＲＦ（ｉ）が閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していない気筒については上述の通常時期Ｔｆｎｏｒを目標点火時期Ｔｆ＊として設定し、回転変動ＲＦ（ｉ）が閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）した気筒については基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定し、設定した目標点火時期Ｔｆ＊を用いて点火制御を行なうものとしてもよい。こうすれば、エンジン２２の各気筒の点火時期をより適正に定めることができる。そして、エンジン２２の失火の誤判定を抑制することができると共に、各気筒ｉについて、対応する回転変動ＲＦ（ｉ）が大きくなるのを抑制することができる。この変形例では、回転変動ＲＦ（ｉ）が閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）した気筒については基本時期Ｔｆｂａｓｅを目標点火時期Ｔｆ＊として設定するものとしたが、上述の時期（Ｔｆｎｏｒ−ΔＴｆ）を目標点火時期Ｔｆ＊として設定するものとしたり、時期（Ｔｆｎｏｒ−ΔＴｆ）と基本時期Ｔｆｂａｓｅとのうち早い方を目標点火時期Ｔｆ＊として設定するものとしたりしてもよい。
【００３８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上であることの確定（確認）は、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上でカウンタＣ１が閾値Ｃｒｅｆ１以上に至ったときに行なうものとしたが、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ１以上に至ったときに行なうものとしてもよい。また、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であることの確定（確認）は、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上でカウンタＣ２が閾値Ｃｒｅｆ２以上に至ったときに行なうものとしたが、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上に至ったときに行なうものとしてもよい。
【００３９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の回転変動ＲＦは、クランクシャフト２６の２回転（エンジン２２の１サイクル）における３０度回転所要時間Ｔ３０の最大値と最小値との差分を用いるものとしたが、クランクシャフト２６の２回転における３０度回転数Ｎ３０（３０度回転所要時間Ｔ３０の逆数）の最大値と最小値との差分を用いるものとしてもよい。また、クランクシャフト２６の４回転や６回転などにおける３０度回転所要時間Ｔ３０や３０度回転数Ｎ３０の最大値と最小値との差分などを用いるものとしてもよい。
【００４０】
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、２気筒や６気筒，８気筒など、気筒数はいくつであっても構わない。
【００４１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図５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からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図５における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００４２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力するものとしたが、図６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に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪３８ａ，３８ｂに動力を出力する駆動軸３６に接続されたアウターロータ２３４とを有しエンジン２２からの動力の一部を駆動軸３６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。
【００４３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図７の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に変速機３３０を介してモータＭＧを取り付け、モータＭＧの回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成とし、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力するものとしてもよい。あるいは、図８の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸とは異なる車軸（図８における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００４４】
実施例では、本発明をエンジン２２からの動力とモータＭＧ２からの動力とを用いて走行するハイブリッド車２０に適用するものとしたが、走行用の動力を出力するモータを備えずにエンジンからの動力だけを用いて走行する自動車に適用するものとしてもよい。
【００４５】
また、本発明をこうしたハイブリッド自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の車両や船舶，航空機などの移動体に搭載されるエンジン装置の形態や建設設備などの移動しない設備に組み込まれたエンジン装置の形態としても構わない。
【００４６】
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、エンジンＥＣＵ２４が「制御手段」に相当する。
【００４７】
ここで、「エンジン」としては、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２に限定されるものではなく、水素エンジンなど如何なるタイプのエンジンであっても構わない。「制御手段」としては、エンジン２２をアイドル運転する際において、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）したときには、エンジン２２の回転変動ＲＦが閾値ＲＦｒｅｆ２以上であると確定（確認）していないときに比してエンジン２２の点火時期を基本時期Ｔｆｂａｓｅより早くするのを制限するものに限定されるものではなく、エンジンを制御すると共にエンジンの回転変動が第１の閾値以上であることを確認したときにエンジンの失火を判定し、エンジンをアイドル運転する際、エンジンの回転変動が第１の閾値より小さな第２の閾値以上であることを確認したときには、エンジンの回転変動が第２の閾値以上であることを確認していないときに比して、エンジンの点火時期を予め定められた基本の点火時期より早くするのを制限するものであれば如何なるものとしても構わない。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、エンジン装置やハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０ 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）、２６ クランクシャフト、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３７ デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ 駆動輪、３９ａ，３９ｂ 車輪、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、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（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、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、１４３ 圧力センサ、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、３２９ クラッチ、３３０，４３０ 変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力軸がねじれ要素を介して後段に接続されたエンジンと、該エンジンを制御すると共に該エンジンの回転変動が第１の閾値以上であることを確認したときに該エンジンの失火を判定する制御手段と、を備えるエンジン装置において、
前記制御手段は、前記エンジンをアイドル運転する際、前記エンジンの回転変動が前記第１の閾値より小さな第２の閾値以上であることを確認したときには、前記エンジンの回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認していないときに比して、前記エンジンの点火時期を予め定められた基本の点火時期より早くするのを制限する手段である、
エンジン装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンをアイドル運転する際には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数となるように該エンジンを制御する手段である、
エンジン装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンの各気筒のうち回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認した気筒については、回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認していない気筒に比して、前記エンジンの点火時期を前記基本の点火時期より早くするのを制限する手段である、
エンジン装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のエンジン装置と、
第１のモータと、
車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１のモータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に回転軸が接続された第２のモータと、
を備えるハイブリッド自動車。
【請求項１】
出力軸がねじれ要素を介して後段に接続されたエンジンと、該エンジンを制御すると共に該エンジンの回転変動が第１の閾値以上であることを確認したときに該エンジンの失火を判定する制御手段と、を備えるエンジン装置において、
前記制御手段は、前記エンジンをアイドル運転する際、前記エンジンの回転変動が前記第１の閾値より小さな第２の閾値以上であることを確認したときには、前記エンジンの回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認していないときに比して、前記エンジンの点火時期を予め定められた基本の点火時期より早くするのを制限する手段である、
エンジン装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンをアイドル運転する際には、前記エンジンの回転数がアイドル回転数となるように該エンジンを制御する手段である、
エンジン装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のエンジン装置であって、
前記制御手段は、前記エンジンの各気筒のうち回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認した気筒については、回転変動が前記第２の閾値以上であることを確認していない気筒に比して、前記エンジンの点火時期を前記基本の点火時期より早くするのを制限する手段である、
エンジン装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つの請求項に記載のエンジン装置と、
第１のモータと、
車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１のモータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に回転軸が接続された第２のモータと、
を備えるハイブリッド自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１９３１０（Ｐ２０１３−１９３１０Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５３０８０（Ｐ２０１１−１５３０８０）
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１１日（２０１１．７．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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