(57)【要約】【課題】エンジンの失火によるトルクの低下を抑えて非失陥時と同等の駆動力を確保するハイブリッド車のエンジン失火時制御装置を提供する。【解決手段】エンジンと、エンジンの出力軸と連結して発電及び力行運転可能なモータジェネレータと、エンジンの失火の有無を検知する失火検知手段（Ｓ１）と、失火検知手段（Ｓ１）により失火が検知された場合にエンジンの失火気筒を判別する失火気筒判別手段（Ｓ３）と、失火によって低下したエンジンの駆動力をモータジェネレータによって補填する駆動力補填手段（Ｓ８，Ｓ１５）とを備える。【選択図】図３
2007069860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの出力軸と連結して発電及び力行運転可能なモータジェネレータと、
前記エンジンの失火の有無を検知する失火検知手段と、
前記失火検知手段により失火が検知された場合に前記エンジンの失火気筒を判別する失火気筒判別手段と、
失火によって低下した前記エンジンの駆動力を前記モータジェネレータによって補填する駆動力補填手段と、
を備えるハイブリッド車のエンジン失火時制御装置。
【請求項２】
前記失火気筒判別手段によって判別された失火気筒に対して燃料カットを行なう燃料カット手段を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車のエンジン失火時制御装置。
【請求項３】
前記失火気筒とともに燃料カットを行なうことによってエンジンの各気筒の燃焼タイミングが等間隔となる対応気筒を選定する対応気筒選別手段を備え、
前記燃料カット手段は、前記対応気筒選別手段によって選別された対応気筒に対しても燃料カットを行なう、
ことを特徴とする請求項２に記載のハイブリッド車のエンジン失火時制御装置。
【請求項４】
前記燃料カット手段は、前記対応気筒に対して燃料カットを行なっても要求されたトルクを出力することが可能な場合に、対応気筒に対する燃料カットを行なう、
ことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車のエンジン失火時制御装置。
【請求項５】
前記燃料カットを行なっている間は燃料カット気筒の吸気バルブ及び排気バルブを閉弁した状態に維持する吸排気バルブ制御手段を有する、
ことを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載のハイブリッド車のエンジン失火時制御装置。
【請求項６】
前記失火気筒以外の気筒である燃焼気筒だけの出力で要求トルクを出力可能か否かを判定する出力判定手段と、
出力可能なときは前記燃焼気筒だけの出力で要求トルクを満たすようにその燃焼気筒の出力を増大する出力増大手段と、
前記燃焼気筒の余剰トルクを前記モータジェネレータで回生し、その回生電力を蓄電する蓄電手段と、
を有し、
前記駆動力補填手段は、前記失火気筒の膨張行程のタイミングに合わせて、前記蓄電手段に蓄電された電力を使用して前記モータジェネレータから力行駆動力を出力する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車のエンジン失火時制御装置。
【請求項７】
前記失火気筒及び前記対応気筒以外の気筒である燃焼気筒だけの出力で要求トルクを出力可能か否かを判定する出力判定手段と、
出力可能なときは前記燃焼気筒だけの出力で要求トルクを満たすようにその燃焼気筒の出力を増大する出力増大手段と、
前記燃焼気筒の余剰トルクを前記モータジェネレータで回生し、その回生電力を蓄電する蓄電手段と、
を有し、
前記駆動力補填手段は、前記失火気筒及び前記対応気筒の膨張行程のタイミングに合わせて、前記蓄電手段に蓄電された電力を使用して前記モータジェネレータから力行駆動力を出力する、
ことを特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車のエンジン失火時制御装置。
【請求項８】
前記出力増大手段は、前記蓄電手段の発電電力と消費電力とが均衡するように前記燃焼気筒の出力を増大する、
ことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載のハイブリッド車のエンジン失火時制御装置。
【請求項９】
前記出力増大手段は、燃焼気筒が出力するトルクに上限を設ける、
ことを特徴とする請求項６から請求項８までのいずれか１項に記載のハイブリッド車のエンジン失火時制御装置。
【請求項１０】
前記駆動力補填手段は、前記モータジェネレータをフィードバック制御し、かつ、失火によって変化したトルクの発生周期に応じて、発生したトルクを平滑化するようにフィードバックゲインを補正する、
ことを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載のハイブリッド車のエンジン失火時制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド車のエンジン失火時制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンに失火が発生すると、失火した気筒から未燃ガスが排気通路に流出し、排ガス浄化触媒の早期劣化を招くおそれがあった。そこで、失火した気筒に対して燃料カットを行うことによって、未燃ガスが排気経路に流出することを防ぐ方法が提案された。しかし、各気筒間で順番に行なわれていた燃焼が失火気筒で行なわれないために燃焼タイミングが不均等となり、エンジンの回転が不安定となって振動が生じるおそれがあった。
【０００３】
そこで、失火気筒の燃料カットを行うと共に１サイクル内の燃焼タイミングが等間隔となる気筒を対応気筒とし、この対応気筒に対しても燃料カットを行うことによってエンジンの振動を抑制するエンジン失火時制御装置が提案された（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２６５８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述のエンジン失火時制御装置では失火していない気筒に対しても燃料カットを行うため、エンジン出力が大きく低下してしまった。そのため要求されたトルクを出力することができず、運転性が悪化するおそれがあった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、燃料カットによるトルクの低下を抑えて非失陥時と同等の駆動力を確保するエンジン失火時制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００７】
本発明は、エンジン（１０）と、前記エンジン（１０）の出力軸と連結して発電及び力行運転可能なモータジェネレータ（２０）と、前記エンジン（１０）の失火の有無を検知する失火検知手段（３０；ステップＳ１）と、前記失火検知手段（３０；ステップＳ１）により失火が検知された場合に前記エンジン（１０）の失火気筒を判別する失火気筒判別手段（３０；ステップＳ３）と、失火によって低下した前記エンジン（１０）の駆動力を前記モータジェネレータ（２０）によって補填する駆動力補填手段（２０，３０；ステップＳ８，Ｓ１５）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、エンジンの失火によって不足したトルク出力を駆動力補填手段が補填することによって、非失陥時と同等の駆動力を確保することができる。これにより、トルク出力の不足による運転性の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下では図面等を参照して本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。
【００１０】
図１は、本発明によるエンジン失火時制御装置を採用したハイブリッドエンジンシステム１を示す図である。図１において、実線は電力線、破線は制御信号線を示す。
【００１１】
ハイブリッドエンジンシステム１は、動力源として、エンジン１０と、第１モータ２０と、第２モータ２１とを備える。第１モータ２０及び第２モータ２１は、三相同期電動機又は三相誘導電動機などの交流機である。
【００１２】
エンジン１０は、４サイクル４気筒エンジンである。エンジン１０は、各気筒にクランクシャフト１５と連結したピストンを備える。＃１気筒及び＃４気筒のピストンは、＃２気筒及び＃３気筒のピストンが上死点に位置する場合には下死点に位置し、下死点に位置する場合には上死点に位置する。また、各気筒は＃１→＃３→＃４→＃２の順番で燃焼する。
【００１３】
さらに、クランクシャフト１５はクラッチ１３を介して変速機１４と連結する。クラッチ１３は、エンジン１０と変速機１４との間の締結・解放を行なう。変速機１４は、エンジン１０の動力を要求されたトルクに応じて変換して駆動輪９０に伝達する。
【００１４】
第１モータ２０の回転軸は、減速装置６０を介して駆動輪９０の回転軸と連結する。発進時や低速走行時などのエンジン効率の低い状態では、車両は第１モータ２０の出力によって走行することができる。第２モータ２１は、エンジン始動時にクランクシャフトを回転させてクランキングする。また、第２モータ２１はエンジン１０と連結して発電する。
【００１５】
一方、通常走行時には車両は主にエンジン１０の出力によって走行する。さらに、減速時には第１モータ２０は発電機として作用し、回転軸を駆動輪９０の回転軸と連結して回生電力を発電する。
【００１６】
第１モータ２０及び第２モータ２１を作動させる電力は、バッテリ５０に蓄えられている。また、第１モータ２０及び第２モータ２１が発電する電力は、バッテリ５０に蓄えられる。バッテリ５０は、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池が用いられる。バッテリ５０は直流電流を出力する。この直流電流はインバータ４０によって交流電流に変換される。
【００１７】
エンジン１０、第１モータ２０及び第２モータ２１の制御は、統合コントローラとしての電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」という）３０によって行われる。ＥＣＵ３０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、インターフェース回路及びインバータ回路を含んで構成される。ＥＣＵ３０は、各種センサの検出信号を外部入力回路を介して入力し、これら信号に基づいて運転状態を最適化するための各種制御を実施する。
【００１８】
ＥＣＵ３０は、エンジンコントローラ３１とハイブリッドコントローラ３２とを含んで構成される。エンジンコントローラ３１は、エンジン１０の点火時期、燃料噴射量及び吸入空気量などを制御する。ハイブリッドコントローラ３２は、第１モータ２０及び第２モータ２１への電力供給量を調節することによって回転速度や出力トルクなどを制御し、またクランキングを行う。また、ハイブリッドコントローラ３２は、第１モータ２０及び第２モータ２１を発電機として機能させてバッテリ５０を充電するための制御を行う。さらに、ＥＣＵ３０は第２モータ２１の回転速度をフィードバック制御して、エンジン１０などの動力源から出力されるトルクを平滑化させる。
【００１９】
図２は、本実施形態のエンジン１０の吸排気弁として用いられる電磁駆動弁１００を示す図であり、図２（Ａ）は開弁時の状態、図２（Ａ）は閉弁時の状態を表す。電磁駆動弁は、吸排気弁をクランクシャフト１５の回転と独立して開閉させることができる。
【００２０】
バルブ本体１０１は、バルブシート１０３に着座又は離座することによって吸排気ポート１０２を開閉する。バルブ本体１０１のバルブステム１０４には、可動子１０５が固定されている。可動子１０５は、磁性材料で形成されている。可動子１０５は、上側スプリング１０６及び下側スプリング１０７と連結する。上側スプリング１０６及び下側スプリング１０７は、バルブステム１０４を遊挿する。可動子１０５の上下には、開弁用電磁コイル１０８と閉弁用電磁コイル１０９とが備えられている。開弁用電磁コイル１０８は、下側スプリング１０７を遊挿する。閉弁用電磁コイル１０９は、上側スプリング１０６を遊挿する。
【００２１】
次に、電磁駆動弁１００の開閉動作について説明する。開弁用電磁コイル１０８及び閉弁用電磁コイル１０９への電力供給がともに遮断されている状態では、上側スプリング１０６及び下側スプリング１０７の弾性力によって、可動子１０５は電磁コイル１０８，１０９の中間に位置する。開弁用電磁コイル１０８に通電すると、図２（Ａ）に示すように可動子１０５は開弁用電磁コイル１０８に引き寄せられて矢印Ｃの方向に移動し、吸排気ポート１０２を開弁する。一方、閉弁用電磁コイル１０９に通電すると、図２（Ｂ）のように可動子１０５は閉弁用電磁コイル１０９に引き寄せられて矢印Ｄの方向に移動し、吸排気ポート１０２を閉弁する。
【００２２】
続いて、本実施形態におけるエンジン失火時制御装置の制御を図３のフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、エンジンコントローラ３１によって所定時間毎（例えば１０ミリ秒）に周期的に実行される。
【００２３】
ステップＳ１において、エンジンコントローラ３１は、エンジン１０の特定の単気筒の失火が継続しているか否かを判定する。継続的な失火の発生を条件としているのは、偶発的な失火と区別するためである。エンジンコントローラ３１は、特定の単気筒の失火が継続していればステップＳ２に進み、継続していなければ本ルーチンから抜ける。失火の発生は、未燃ガスが排ガス浄化触媒に付着して化学反応を起こし、その反応熱によって排気温度が上昇することで判断することができる。
【００２４】
ステップＳ２において、エンジンコントローラ３１は、失火気筒と対応気筒を燃料カットして残りの燃焼気筒のみで要求されたトルクを発生させることができるか否かを判定する。対応気筒とは、失火気筒とともに燃料カットを行なった場合にエンジンの燃焼タイミングが１サイクル内で等間隔となる気筒である。具体的には、前述のように本実施形態では各気筒の燃焼順序が＃１→＃３→＃４→＃２であることから、失火気筒が＃１気筒であった場合は＃４気筒が対応気筒となる。したがって、本実施形態では、＃１気筒と＃４気筒で燃料カットを行い、残りの＃２気筒と＃３気筒による出力で要求トルクを満足できるか否かを判定する。エンジンコントローラ３１は、燃焼気筒のみで要求されたトルクを出力できればステップＳ３に進み、できなければステップＳ１０に進む。
【００２５】
ステップＳ３において、エンジンコントローラ３１は、失火気筒が＃１気筒又は＃４気筒であるか否かを判定し、失火気筒が＃１気筒又は＃４気筒であればステップＳ４に進み、＃２気筒又は＃３気筒であればステップＳ５に進む。これらの気筒は、一方を失火気筒とすると、他方が対応気筒となる組合わせである。また、失火気筒は各気筒の膨張行程における回転数の変動などによって判別することができる。
【００２６】
ステップＳ４において、エンジンコントローラ３１は、＃１気筒及び＃４気筒に対して燃料カットを行う。
【００２７】
ステップＳ５において、エンジンコントローラ３１は、＃２気筒及び＃３気筒に対して燃料カットを行う。
【００２８】
ステップＳ６において、エンジンコントローラ３１は、失火気筒及びその対応気筒の吸排気弁を閉弁し、その状態を維持する。本実施形態では前述のように、電磁駆動弁を採用しているため、クランクシャフト１５の回転と独立して吸排気弁を閉弁状態に維持することができる。このようにすると、停止気筒のピストンの運動にともなって吸気マニホールド１１の負圧が過剰に発達することを防ぐことができる。したがって、ポンピングロスを低減することができ、燃費を向上させることができる。
【００２９】
ステップＳ７において、エンジンコントローラ３１は、燃焼気筒に対して要求トルクを通常の２倍にする。こうすることで、停止気筒のトルク出力を補って１サイクルで出力するトルク出力を非失陥時と同等にすることができる。
【００３０】
ステップＳ８において、エンジンコントローラ３１は、第１モータ２０の出力トルクを算出する。燃焼気筒の膨張行程では、第１モータ２０は発電機として作用して発電を行なう。燃焼気筒の膨張行程では通常の２倍のトルクが出力されているため、その半分の出力を電力に変換すると、車両の走行のために出力されているトルクは通常の出力と同等になる。また、停止気筒の膨張行程では、第１モータ２０を力行運転させて通常と同等のトルクを出力させる。こうしてエンジンコントローラ３１は、各行程で出力されるトルクを均等化させる。一方、発電された回生電力はインバータ４０を介してバッテリ５０に蓄電される。エンジンコントローラ３１は、力行時の消費電力を回生電力で補うことによって非失陥時と同等のエンジントルクを確保しながらも電力収支を維持することができる。
【００３１】
ステップＳ９において、エンジンコントローラ３１は、第２モータ２１のフィードバックゲインを変更する。２気筒で稼働する場合と４気筒で稼動する場合とでは、エンジンのトルク発生周期が異なるためである。２気筒で稼働しているときは４気筒で稼動する場合よりもトルクの発生周期が長くなるため、フィードバック制御が過敏に応答しすぎないようにフィードバックゲインを変更する。例えば、時定数が大きくなるようにフィードバックゲインを設定する。
【００３２】
ステップＳ１０において、エンジンコントローラ３１は、失火気筒に対してのみ燃料カットを実行する。本実施形態では、＃１気筒に対して燃料カットを行なう。
【００３３】
ステップＳ１１において、エンジンコントローラ３１は、ステップＳ６と同様に失火気筒の吸排気弁を閉弁状態にしてその状態を維持する。
【００３４】
ステップＳ１２において、エンジンコントローラ３１は、燃焼気筒（＃２〜＃４気筒）のみで要求されたトルクを出力できるか否かを判定し、燃焼気筒のみで要求されたトルクを出力できればステップＳ１３に進み、できなければステップＳ１４に進む。ここで、燃焼気筒のみで出力可能なトルクは、非失陥時の最大出力可能トルクの「燃焼気筒数／全気筒数」倍となる。
【００３５】
ステップＳ１３において、エンジンコントローラ３１は、燃焼気筒の要求トルクを通常の４／３倍に設定する。このように各燃焼気筒に対して「全気筒数／燃焼気筒数」倍のトルクを出力するように設定することによって、非失陥時と同等のトルクを出力することができる。
【００３６】
ステップＳ１４において、エンジンコントローラ３１は、燃焼気筒のエンジントルクを最大出力可能トルクに設定する。
【００３７】
ステップＳ１５において、エンジンコントローラ３１は、第１モータ２０のトルク出力を算出する。エンジンコントローラ３１は、ステップＳ８と同様に、各行程でのエンジントルクを均等にして通常走行と同等の出力となるように駆動力を発揮させる。具体的には、燃焼気筒の膨張行程で発生する余剰トルク（通常の１／３倍のトルク）を発電に利用し、こうして発電された電力は失火気筒の膨張行程における第１モータ２０のトルク出力を使用される。
【００３８】
ステップＳ１６において、エンジンコントローラ３１は、第２モータ２１のフィードバックゲインを補正する。２気筒又は４気筒で駆動する場合のフィードバック制御のフィードバックゲインと異なるからである。また、失火気筒とともに対応気筒に対しても燃料カットする場合と異なり、１サイクル内での燃焼タイミングが等間隔でないため、エンジンに振動が発生しやすい。そこで、この振動を抑制するために適切なフィードバックゲインに変更する。
【００３９】
ここで、本発明の効果を一層明確にするために従来のエンジン失火時制御装置について説明する。図７は、４気筒４サイクルエンジンの＃１気筒が失火した場合の制御を示すタイムチャートである。図７（ａ）はアクセル開度、図７（ｂ）は車速、図７（ｃ）〜（ｆ）は各気筒の燃料噴射のＯＮ／ＯＦＦ、図７（ｇ）は要求トルク、図７（ｈ）はスロットル開度、図７（ｉ）は第１モータのトルク出力、図７（ｊ）は第２モータのトルク出力を示す。
【００４０】
エンジンコントローラ３１は、＃１気筒が連続失火を起こすと（時刻ｔ１１）、失火を起こした＃１気筒と対応する＃４気筒の燃料カットを行なう（図７（ｃ）（ｆ））。その後アクセルを踏み込むと（図７（ａ））、エンジンコントローラ３１が要求するエンジントルクも上昇するが（図７（ｇ）の破線）、４気筒のうち２気筒が停止しているため、実際には要求されたトルクの半分しか出力されていない（図７（ｇ）の実線）。
【００４１】
したがって、従来の制御では、要求トルクの半分のトルクしか出力することができない。また、第１モータ２０によって出力トルクを補完しても、バッテリ５０からの電力持出量が多くなってバッテリ不足に陥るおそれがある。
【００４２】
さらに、従来の制御ではエンジンのトルク発生周期が変化しているにもかかわらず、フィードバックゲインが変更されないため、第２モータ２１によるフィードバック制御が的確に行なわれないおそれがある。
【００４３】
次に図４を参照して本発明の効果を説明する。図４は、＃１気筒が失火した場合の本発明のエンジン失火時制御装置による制御を示すタイムチャートである。図４（ａ）はアクセル開度、図４（ｂ）は車速、図４（ｃ）〜（ｆ）は各気筒の燃料噴射のＯＮ／ＯＦＦ、図４（ｇ）は要求トルク、図４（ｈ）はスロットル開度、図４（ｉ）は第１モータのトルク出力、図４（ｊ）は第２モータのトルク出力を示す。また、図３のフローチャートとの対応がわかりやすくなるように、図３のステップ番号をＳ付けで併記した。
【００４４】
エンジンコントローラ３１は、いずれかの気筒（＃１気筒）が連続失火を起こすと（Ｓ１；ＹＥＳ，時刻ｔ１）、その時点でのエンジン１０への要求トルクと全気筒正常稼動時の最大出力可能トルクの１／２と比較する。時刻ｔ１の時点では最大出力可能トルクの１／２よりも要求トルクのほうが小さいため（Ｓ２；ＹＥＳ，図４（ｇ））、エンジンコントローラ３１は失火を起こした＃１気筒と対応気筒である＃４気筒の燃料カットを行なう（Ｓ３；ＹＥＳ→Ｓ４，図４（ｃ）（ｆ））。このとき、エンジンコントローラ３１は燃料カットを行なっている＃１気筒及び＃４気筒の吸排気弁を閉弁した状態に維持する（Ｓ６）。
【００４５】
さらに、エンジンコントローラ３１は、燃焼気筒である＃２気筒及び＃３気筒に対して通常の２倍のトルク出力を要求し（Ｓ７）、スロットルバルブ１２の開度を調節することによって吸気量を調節する（図４（ｈ））。このときエンジン全体に対して要求されているトルクは最大出力の１／２以下であるため、通常の２倍のトルクを要求しても１気筒あたりの最大出力を超えることはない。
【００４６】
燃焼気筒の膨張行程で出力された２倍のトルクは、第１モータ２０を発電機として作用させることにより、その半分が回生電力としてバッテリ５０に蓄えられる。また、停止気筒の燃焼タイミングでは、第１モータ２０が力行して蓄えられた電力が消費してトルク出力の不足を補う（Ｓ８）。これらの制御については図５を用いて詳細を後述する。
【００４７】
また、これらの制御によりエンジンのトルク発生周期が変化するため、エンジンコントローラ３１は、これに対応して第２モータ２１のフィードバック制御のフィードバックゲインを変更する（Ｓ９，時刻ｔ１〜ｔ２）。
【００４８】
そのままアクセルペダルを踏み込むと（図４（ａ））、エンジンコントローラ３１が要求するエンジントルクは、全気筒正常稼動時の最大出力可能トルクの１／２を超える（Ｓ２；ＮＯ，図４（ｇ）の時刻ｔ２）。ここで、エンジンコントローラ３１は失火気筒（＃１）の対応気筒である＃４気筒の燃料噴射を再開する（Ｓ１０，図４（ｆ））。また、エンジンコントローラ３１は、燃料カット中の＃１気筒の吸排気弁を閉弁状態に維持する（Ｓ１１）。
【００４９】
さらに、エンジンコントローラ３１は、燃焼気筒である＃２〜＃４気筒に対して通常の４／３倍の出力を要求する（Ｓ１３）。そして、前述と同様に第１モータ２０によって回生・力行により電力収支は維持される（Ｓ１５）。これらの制御については図６を用いて詳細を後述する。
【００５０】
また、＃４気筒の再稼動によってエンジンのトルク発生周期が変化するため、エンジンコントローラ３１は、これに対応して第２モータ２１のフィードバック制御のフィードバックゲインを再度変更する（Ｓ１６，時刻ｔ２〜）。
【００５１】
さらにそのままアクセルペダルを踏み込んでも（図４（ａ））、＃１気筒から駆動力を得ることができないため、エンジン全体で全気筒稼働時の最大出力可能トルクの３／４以上の出力を得ることはできない。したがって、最大出力可能トルクの３／４に到達した時点（時刻ｔ３）で、各燃焼気筒のトルク出力は最大となる。ここで、エンジンコントローラ３１は要求トルクを１気筒あたりの最大出力に制限して、要求トルクと実際に出力されるトルクを一致させる。このように出力トルクに上限を課すことにより（Ｓ１４）、バッテリ５０から過剰に電力が持ち出されることを防止することができる。
【００５２】
図５は、本発明によるエンジン失火時制御装置の失火気筒と対応気筒の両方を燃料カットした場合の制御を示す図である。図５は図４の時刻ｔ１からｔ２まで実施する制御を示し、特に時刻ｔ２の時点での制御を示している。図上部は膨張行程の気筒番号、図５（ａ）はエンジン１０による出力トルク、図５（ｂ）は第１モータ２０の出力トルク、図５（ｃ）はエンジン１０及び第１モータ２０が出力するトルクの総量を示す。
【００５３】
図５は、＃１及び＃４気筒が停止した状態を示している。したがって、＃２及び＃３気筒が交互に燃焼し、１サイクル内において一定間隔でトルクが発生する。また、前述したようにエンジンコントローラ３１は、図５（ａ）の実線に示すように出力トルクが２倍となるようにスロットルバルブ１２の開度を調節して吸気量を調整する。なお、図５（ａ）の点線は非失陥時にエンジン１０の各気筒が出力するトルクを示している。また、図５（ａ）で＃１及び＃４気筒の膨張行程となるタイミングでトルクが負となっているのは、停止気筒でのピストンの運動による損失である。なお、この損失分のトルクについては本制御においては考慮しない。
【００５４】
燃焼気筒の膨張行程で出力されたトルクは、図５（ａ）の実線と破線に囲まれた領域Ｒ１の面積に相当する分だけ過剰に出力されている。この領域Ｒ１の面積に相当するトルクは、図５（ｂ）の領域Ｒ２の面積に相当するトルクと等しくなるように制御され、電力に変換されてバッテリ５０に蓄えられる。また、図５（ｂ）の領域Ｒ３は第１モータ２０が出力するトルクに相当する。したがって、領域Ｒ２の面積と領域Ｒ３の面積が等しければ電力収支全体が均衡する。さらに、図５（ｃ）に示すように各行程で出力されるトルクは略一定となる。
【００５５】
図６は、本発明によるエンジン失火時制御装置の失火気筒のみを燃料カットした場合の制御を示す図である。図６は図４の時刻ｔ２からｔ３及び時刻ｔ３以降実施する制御を示し、特に時刻ｔ３の時点での制御を示している。図上部は膨張行程の気筒番号、図６（ａ）はエンジン１０による出力トルク、図６（ｂ）は第１モータ２０の出力トルク、図６（ｃ）はエンジン１０及び第１モータ２０が出力するトルクの総量を示す。
【００５６】
図６は、失火した＃１気筒のみが停止した状態を示している。この期間ではエンジンコントローラ３１は、図６（ａ）の実線に示すように燃焼トルクが４／３倍となる吸気量に調整する。図６（ａ）の点線は、図５（ａ）と同様に非失陥時にエンジン１０の各気筒が出力するトルクを示している。
【００５７】
図５で示した場合と同様に、燃焼気筒の膨張行程で出力されたトルクは、図６（ａ）の実線と破線に囲まれた領域Ｒ１１の面積に相当するトルクの分だけ過剰に出力されている。この領域Ｒ１１の面積に相当するトルクは、図６（ｂ）の領域Ｒ１２に相当するトルクと等しく、回生電力としてバッテリ５０に蓄えられる。また、図６（ｂ）の領域Ｒ１３は第１モータ２０が出力するトルクに相当する。したがって、このように失火気筒のみが燃料カットされている状態では、１サイクル内の領域Ｒ１２の面積の総和と領域Ｒ１３の面積が等しければ電力収支を均衡させることができる。さらに、図６（ｃ）に示すように各行程で出力されるトルクは略一定とすることができる。
【００５８】
本実施形態の効果について説明する。
【００５９】
本実施形態によれば、失火気筒を除いた残りの気筒で出力可能なトルクの範囲内であれば、燃料カットされた失火気筒又は対応気筒の出力トルクを補填して非失陥時と同等の駆動力を確保することができる。
【００６０】
本実施形態のようにエンジンとともに駆動用モータを備えるハイブリッド車に適用すると、燃焼気筒の膨張行程で発生する余剰トルクを電力として蓄えて、停止気筒の膨張行程で不足したトルクを補完するためにこの発電した電力を使用することができる。したがって、非失陥時と同等の駆動力を確保しながら電力収支を均衡させることができ、バッテリの過充電又は過放電を防ぐことができる。
【００６１】
さらに、本実施形態によれば、停止気筒の吸排気弁を閉じたまま維持するため、ポンピングロスやガス交換ロスを低下させることができ、燃費の悪化を防ぐことができる。
【００６２】
本実施形態によれば、燃焼気筒の状態によってフィードバックゲインを変更するため、エンジンの回転数変動を抑制することができる。したがって、運転性の悪化を抑えることができる。
【００６３】
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。
【００６４】
例えば、上述の実施形態では４気筒エンジンに対して適用したが、６気筒エンジンや８気筒エンジンなどの多気筒エンジンに適用しても同様の効果を得ることができる。
【００６５】
また、回生電力の蓄電手段はバッテリに限らずキャパシタやコンデンサなどを用いてもよい。バッテリと比較して蓄電できる電力量は少なくなるが、速やかに回生電力を充電することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明によるエンジン失火時制御装置を備えるハイブリッドエンジンシステム１を示す図である。
【図２】本発明によるエンジン失火時制御装置で用いられる電磁駆動弁を示す図である。
【図３】本発明によるエンジン失火時制御装置の制御を示すフローチャートである。
【図４】本発明によるエンジン失火時制御装置の制御を示すタイムチャートである。
【図５】本発明によるエンジン失火時制御装置による駆動力の制御を示す図である（失火気筒と対応気筒を燃料カットした場合）。
【図６】本発明によるエンジン失火時制御装置による駆動力の制御を示す図である（失火気筒のみを燃料カットした場合）。
【図７】従来のエンジン失火時制御装置の制御を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６７】
１０  エンジン
１１  吸気マニホールド
１２  スロットルバルブ
２０  第１モータ（モータジェネレータ）
２１  第２モータ（モータジェネレータ）
３０  ＥＣＵ
３１  エンジンコントローラ
３２  ハイブリッドコントローラ
５０  バッテリ（蓄電手段）
ステップＳ１  失火検知手段
ステップＳ３  失火気筒判別手段
ステップＳ８，Ｓ１５  駆動力補填手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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