特開 2024-33836 燃焼トルクの算出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024033836

(43)【公開日】2024-03-13

(54)【発明の名称】燃焼トルクの算出装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 45/00 20060101AFI20240306BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20240306BHJP

   B60W 10/06 20060101ALI20240306BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20240306BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20240306BHJP

【ＦＩ】

F02D45/00 364A

B60K6/547 ZHV

B60W10/06 900

B60K6/48

B60W20/00

F02D45/00 368Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022137703

(22)【出願日】2022-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】木村 優介

(72)【発明者】

【氏名】河野 隆修

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 孝

【テーマコード（参考）】

3D202

3G384

【Ｆターム（参考）】

3D202AA08

3D202BB01

3D202CC48

3D202DD16

3D202DD17

3D202DD18

3D202DD20

3D202DD24

3D202DD25

3D202DD26

3D202DD33

3D202DD34

3D202FF06

3D202FF13

3G384AA01

3G384BA02

3G384DA54

3G384FA58Z

3G384FA73Z

(57)【要約】

【課題】クランク軸のトルクを正確に算出する。
【解決手段】内燃機関２０のクランク軸２１及びモータジェネレータ４０のＭＧロータ４２の間に位置するフロントダンパ６７と、ＭＧロータ４２及び駆動輪７０の間に位置する変速機入力軸５１と、ＭＧロータ４２及び変速機入力軸５１の間に位置するロックアップダンパ８８と、を有する車両１０を対象に、ＭＧロータ４２の角度位置及び変速機入力軸５１の角度位置の差と、ロックアップダンパ８８のばね定数とを乗算することで、ロックアップダンパ８８が変速機入力軸５１に付与する後段捩じりトルクを算出する処理と、ＭＧロータ４２の慣性トルクと後段捩じりトルクとに基づいて、フロントダンパ６７がＭＧロータ４２に付与するモータ捩じりトルクを算出する処理と、クランク軸２１の慣性トルクとモータ捩じりトルクとを加算してクランク軸２１の燃焼トルクを算出する処理と、を実行する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

クランク軸を有する内燃機関と、
前記内燃機関から駆動輪へと至るトルクの伝達経路上に位置しているとともに回転子を有するモータジェネレータと、
前記クランク軸及び前記回転子の間でトルクを伝達可能な第１捩じり要素と、
前記トルクの伝達経路上において前記回転子及び前記駆動輪の間に位置している後段軸と、
前記回転子及び前記後段軸の間でトルクを伝達可能な第２捩じり要素と、
前記クランク軸の角度位置を検出する第１センサと、
前記回転子の角度位置を検出する第２センサと、
前記後段軸の角度位置を検出する第３センサと、
を有する車両を対象に、
単位時間当たりの角度位置の変化量を回転速度としたとき、
前記クランク軸の回転速度を時間微分した値に基づいて、前記クランク軸の慣性トルクを算出する第１処理と、
前記回転子の回転速度を時間微分した値に基づいて、前記回転子の慣性トルクを算出する第２処理と、
前記回転子の角度位置及び前記後段軸の角度位置の差と、前記第２捩じり要素のばね定数とを乗算することで、前記第２捩じり要素が前記後段軸に付与する後段捩じりトルクを算出する第３処理と、
前記回転子の慣性トルクと前記後段捩じりトルクとに基づいて、前記第１捩じり要素が前記回転子に付与するモータ捩じりトルクを算出する第４処理と、
前記クランク軸の慣性トルクと前記モータ捩じりトルクとを加算して前記クランク軸の燃焼トルクを算出する第５処理と、
を実行する
燃焼トルクの算出装置。

【請求項2】

前記燃焼トルクに基づいて、前記内燃機関における失火の有無を判定する
請求項１に記載の燃焼トルクの算出装置。

【請求項3】

前記車両は、前記回転子及び前記後段軸の間に位置しているトルクコンバータを有し、
前記トルクコンバータは、前記回転子及び前記後段軸を接続した接続状態、又は前記回転子及び前記後段軸を切り離した切断状態に切り替わるロックアップクラッチと、前記ロックアップクラッチの前記接続状態において前記回転子及び前記後段軸の間に介在するロックアップダンパとを備え、
前記第２捩じり要素は、前記ロックアップダンパである
請求項１又は２に記載の燃焼トルクの算出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、燃焼トルクの算出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示されている車両は、内燃機関、ダンパ、及びモータジェネレータを有する。ダンパは、内燃機関からモータジェネレータへと至るトルクの伝達経路上に位置している。こうした構成では、内燃機関のトルクが変動すると、ダンパで捩じれ振動が発生する。そしてそれに伴い、捩じれ振動に起因したトルクがモータジェネレータに入力される。このとき、内燃機関には、モータジェネレータにトルクを入力することに伴う反力が入力される。

【0003】

上記車両の制御装置は、内燃機関の回転変動の推移に基づいて、内燃機関の失火判定を行う。その際、制御装置は、内燃機関の回転変動に含まれる上記反力の影響を考慮する。具体的には、制御装置は、内燃機関の回転変動に含まれる反力成分を、ダンパのねじれ角とダンパのばね定数との積に基づいて算出する。そして、制御装置は、この反力成分による影響を排除した上で、失火判定を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－２４８８７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のように反力成分を算出する上でのダンパのばね定数として、諸元から定まる規定値を設定することがある。車両に搭載されるダンパのばね定数の実値は、ダンパの公差の範囲内でばらつく。また、時間が経過すると、ダンパの特性が徐々に変わり、ばね定数が変化する。こうした理由があることから、特許文献１の手法では、ダンパのばね定数ひいては反力成分にばらつきが生じ、反力成分を正確に算出できないおそれがある。この結果、混合気の燃焼に伴う内燃機関の本来のトルクである燃焼トルクを正確に算出できないおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するための燃焼トルクの算出装置は、クランク軸を有する内燃機関と、前記内燃機関から駆動輪へと至るトルクの伝達経路上に位置しているとともに回転子を有するモータジェネレータと、前記クランク軸及び前記回転子の間でトルクを伝達可能な第１捩じり要素と、前記トルクの伝達経路上において前記回転子及び前記駆動輪の間に位置している後段軸と、前記回転子及び前記後段軸の間でトルクを伝達可能な第２捩じり要素と、前記クランク軸の角度位置を検出する第１センサと、前記回転子の角度位置を検出する第２センサと、前記後段軸の角度位置を検出する第３センサと、を有する車両を対象に、単位時間当たりの角度位置の変化量を回転速度としたとき、前記クランク軸の回転速度を時間微分した値に基づいて、前記クランク軸の慣性トルクを算出する第１処理と、前記回転子の回転速度を時間微分した値に基づいて、前記回転子の慣性トルクを算出する第２処理と、前記回転子の角度位置及び前記後段軸の角度位置の差と、前記第２捩じり要素のばね定数とを乗算することで、前記第２捩じり要素が前記後段軸に付与する後段捩じりトルクを算出する第３処理と、前記回転子の慣性トルクと前記後段捩じりトルクとに基づいて、前記第１捩じり要素が前記回転子に付与するモータ捩じりトルクを算出する第４処理と、前記クランク軸の慣性トルクと前記モータ捩じりトルクとを加算して前記クランク軸の燃焼トルクを算出する第５処理と、を実行する。

【0007】

上記車両において、クランク軸には、モータ捩じりトルクと略同じ分の反力が作用する。そのため、クランク軸の慣性トルクは、この反力の分だけ、本来の内燃機関のトルクとは異なる値になっている。したがって、クランク軸の慣性トルクにモータ捩じれトルクを加算して得られる燃焼トルクは、ダンパからの反力がクランク軸に作用していないのと略同じ状態でのクランク軸のトルクといえる。こうしたトルクを得る上で、上記構成では、モータ捩じりトルクを次のように算出している。すなわち、モータ捩じりトルクを、回転子の慣性トルクと後段捩じりトルクという２つの成分に基づいて算出する。この場合、モータ捩じりトルク全体の中に占める後段捩じりトルクの寄与は小さくなる。したがって、第２捩じり要素のばね定数の製品公差や経年変化の違いに起因して後段捩じりトルクに違いがでたとしても、トータルとしてのモータ捩じりトルクの値はさほど変わらない。こうしたモータ捩じりトルクを利用することで、クランク軸の燃焼トルクを正確に算出できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、車両の概略構成図である。

【図2】図２は、算出処理の処理内容を表したブロック図である。

【図3】図３は、燃焼トルクの推移の一例を表した図である。

【図4】図４は、モータ捩じりトルクにおける各成分の寄与の一例を表した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、燃焼トルクの算出装置の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に示すように、ハイブリッド車両（以下、単に車両と記す。）１０は、内燃機関２０を有する。内燃機関２０は、車両１０の駆動源である。内燃機関２０の機関本体２０Ａには、複数の気筒２２が区画されている。気筒２２の数は、例えば４つである。各気筒２２には、吸気通路２３を通じて、スロットルバルブ２４の開度に応じた量の吸入空気が導入される。また、各気筒２２には、気筒２２毎の燃料噴射弁２５から燃料が供給される。そして、各気筒２２では、気筒２２毎の点火プラグ２６によって、燃料と吸入空気との混合気に点火が行われる。図示は省略するが、各気筒２２は、ピストンを収容している。混合気の燃焼に応じてピストンは気筒２２内を往復動する。ピストンの動作に応じて、内燃機関２０の出力軸であるクランク軸２１は回転する。なお、各気筒２２の排気は、排気通路２７を介して外部に排出される。

【0010】

クランク軸２１は、フロントダンパ６７を介して従動軸６８に接続している。フロントダンパ６７は、第１捩じり要素である。フロントダンパ６７は、クランク軸２１から従動軸６８へ、又はその逆へトルクを伝達可能である。詳細には、フロントダンパ６７は、クランク軸２１と従動軸６８との一方のトルク変動を減衰させて他方へ伝達する。従動軸６８は、クランク軸２１の回転に従ってクランク軸２１と一体回転する。

【0011】

従動軸６８は、駆動クラッチ３０を介してモータジェネレータ４０の出力軸であるモータ回転軸４１に接続している。駆動クラッチ３０は、図示しない油圧機構からの油圧に応じて断接状態が切り替わる。駆動クラッチ３０は、接続状態では、従動軸６８とモータ回転軸４１とを接続する。駆動クラッチ３０は、切断状態では、従動軸６８とモータ回転軸４１とを切り離す。

【0012】

モータジェネレータ４０は、車両１０の駆動源である。モータジェネレータ４０の上記モータ回転軸４１は、モータジェネレータ４０の回転子であるロータ（以下、ＭＧロータと記す。）４２と一体回転する。ＭＧロータ４２は、モータジェネレータ４０の固定子であるステータ４３に対して回転可能である。モータジェネレータ４０は、インバータ４７を介してバッテリ４８と電気的に接続している。バッテリ４８は、モータジェネレータ４０との間で電力を授受する。インバータ４７は直流交流の変換を行う。

【0013】

モータ回転軸４１は、流体継手であるトルクコンバータ８０を介して自動変速機５５の入力軸（以下、変速機入力軸と記す。）５１に接続している。変速機入力軸５１は、後段軸である。トルクコンバータ８０のポンプインペラ８１は、モータ回転軸４１と一体回転する。トルクコンバータ８０のタービンライナ８２は、変速機入力軸５１と一体回転する。トルクコンバータ８０は、ロックアップクラッチ８５付きである。ロックアップクラッチ８５は、図示しない油圧機構からの油圧に応じて断接状態が切り替わる。ロックアップクラッチ８５は、接続状態では、モータ回転軸４１と変速機入力軸５１とを接続する。ロックアップクラッチ８５は、切断状態では、モータ回転軸４１と変速機入力軸５１とを切り離す。また、トルクコンバータ８０は、ロックアップクラッチ８５の接続状態においてモータ回転軸４１と変速機入力軸５１との間に介在するロックアップダンパ８８を備えている。ロックアップダンパ８８は、モータ回転軸４１から変速機入力軸５１へ、又はその逆へトルクを伝達可能である。詳細には、ロックアップダンパ８８は、ロックアップクラッチ８５の接続状態においてモータ回転軸４１と変速機入力軸５１との一方のトルク変動を減衰させて他方へ伝達する。ロックアップダンパ８８は、第２捩じり要素である。

【0014】

自動変速機５５は、ギアの切り替えにより変速比が多段階に切り替わる有段式の変速機である。自動変速機５５の出力軸５２は、ディファレンシャル６０を介して左右のドライブシャフト５９に接続している。ドライブシャフト５９は、駆動輪７０に接続している。

【0015】

以上のとおり、内燃機関２０から駆動輪７０に至るトルクの伝達経路上にモータジェネレータ４０は位置している。そして、クランク軸２１とＭＧロータ４２との間にフロントダンパ６７が位置している。また、ＭＧロータ４２と駆動輪７０との間に変速機入力軸５１が位置している。そして、この変速機入力軸５１とＭＧロータ４２との間にロックアップダンパ８８が位置している。

【0016】

車両１０には、各種のセンサが取り付けられている。例えば、車両１０には、第１センサ９１、第２センサ９２、及び第３センサ９３が取り付けられている。第１センサ９１は、クランク軸２１の角度位置Ｎｃｒを検出する。第２センサ９２は、ＭＧロータ４２の角度位置Ｎｍｇを検出する。第３センサ９３は、変速機入力軸５１の角度位置Ｎａｔを検出する。上記の各センサは、同一の基準位置をゼロ度としてゼロ度から３６０度の範囲で各部品の角度位置を検出する。基準位置は、例えば、各センサが車両１０に取り付けられた状態において、検出対象となる部品の中心軸線を中心とした仮想円において１２時の位置である。例えば各部品の中心軸線が水平に配置されている場合であれば、上記定義の基準位置は、各部品の中心軸線から視て真上の位置である。

【0017】

車両１０には、モータジェネレータ４０に流れる電流値Ａを検出する電流センサ９４が取り付けられている。また、車両１０には、当該車両１０におけるアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量を検出するアクセルセンサ、車両１０の走行速度を検出する車速センサなども取り付けられている。以上の各種センサは、自身が検出した情報に応じた信号を後述の制御装置１に繰り返し送信する。

【0018】

車両１０は、制御装置１を有する。制御装置１は、中央処理装置であるＣＰＵ２や、制御用のプログラムやデータを記憶したメモリ３などを備えている。そして、制御装置１は、メモリ３が記憶しているプログラムをＣＰＵ２が実行することにより各種の処理を実行する。なお、制御装置１は、時間計測機能を有する。

【0019】

制御装置１は、上記の各種センサからの検出信号を繰り返し受信する。例えば、制御装置１は、第１センサ９１が検出するクランク軸２１の角度位置Ｎｃｒを繰り返し受信する。制御装置１は、このクランク軸２１の角度位置Ｎｃｒの推移に基づいてクランク軸２１の回転状態を把握できる。クランク軸２１の回転状態とは、例えばクランク軸２１が回転中であるか否かといったものである。制御装置１は、クランク軸２１と同様、第２センサ９２や第３センサ９３の検出信号に基づいてＭＧロータ４２などの回転状態も把握できる。

【0020】

制御装置１は、車両１０の各種部位を制御対象とする。例えば、制御装置１は、内燃機関２０を制御対象とする。制御装置１は、内燃機関２０を制御するにあたっては、スロットルバルブ２４、燃料噴射弁２５、及び点火プラグ２６などの操作対象機器を操作する。制御装置１は、燃料噴射弁２５からの燃料噴射と点火プラグ２６による点火とによって各気筒２２で順に混合気を燃焼させる。また、制御装置１は、インバータ４７の操作を通じてモータジェネレータ４０を制御したり、油圧機構の操作を通じて駆動クラッチ３０やロックアップクラッチ８５の断接状態を切り替えたりもする。

【0021】

制御装置１は、車両１０の走行状況に応じて車両１０の走行モードをハイブリッドモード又は電動モードに切り替える。制御装置１は、電動モードでは、内燃機関２０の駆動を停止する一方でモータジェネレータ４０を駆動し、且つ駆動クラッチ３０を切断状態にする。一方、制御装置１は、ハイブリッドモードでは、内燃機関２０とモータジェネレータ４０との双方を駆動し、且つ駆動クラッチ３０を接続状態にする。なお、制御装置１は、ハイブリッドモードでは、ロックアップクラッチ８５を接続状態にする。制御装置１は、例えば、アクセル操作量が比較的小さい場合には電動モードを選択し、アクセル操作量が比較的大きい場合にはハイブリッドモードを選択する。制御装置１は、ハイブリッドモードと電動モードとを切り替えるアクセル操作量の閾値を予め記憶している。

【0022】

制御装置１は、クランク軸２１の燃焼トルクＴＹの算出装置としても機能する。ここで、車両１０の走行モードがハイブリッドモードである場合、クランク軸２１のトルクは、フロントダンパ６７を介してモータ回転軸４１に入力される。このとき、クランク軸２１のトルクが変動すると、フロントダンパ６７で捻れ振動が発生し、当該捻れ振動に起因したトルクがモータ回転軸４１、ひいてはＭＧロータ４２に入力され得る。その際、クランク軸２１には、フロントダンパ６７からの反力が作用する。燃焼トルクＴＹは、このフロントダンパ６７からの反力を理論上排除したクランク軸２１のトルクである。すなわち、燃焼トルクＴＹは、混合気の燃焼に伴うクランク軸２１の本来のトルクである。

【0023】

制御装置１は、燃焼トルクＴＹを算出するための算出処理を実行可能である。制御装置１は、クランク軸２１が回転を継続している間、算出処理を繰り返す。制御装置１が算出処理を行うのは、実質的に、内燃機関２０を駆動しているとき、すなわち車両１０の走行モードとしてハイブリッドモードを選択しているときである。制御装置１は、例えば、クランク軸２１が規定角度回転する度に１度、算出処理を実行する。規定角度は、例えば３０度である。制御装置１は、第１センサ９１が検出するクランク軸２１の角度位置Ｎｃｒの推移に基づいて、算出処理の開始タイミングを判断する。

【0024】

図２に示すように、制御装置１は、１度の算出処理では、第１処理Ｍ１、第２処理Ｍ２、第３処理Ｍ３、第４処理Ｍ４、及び第５処理Ｍ５の５つの処理を行う。制御装置１は、これらの５つの処理を通じて１つの燃焼トルクＴＹを算出する。

【0025】

制御装置１は、第１処理Ｍ１では、クランク軸２１の慣性トルクであるクランク慣性トルクＴｅｉを算出する。具体的には、先ず制御装置１は、クランク軸２１の回転速度であるクランク回転速度ωｅを算出する。クランク回転速度ωｅは、クランク軸２１における単位時間当たりの角度位置Ｎｃｒの変化量である。制御装置１は、第１センサ９１が検出するクランク軸２１の角度位置Ｎｃｒの推移に基づいてクランク回転速度ωｅを算出する。例えば、制御装置１は、次のようにしてクランク回転速度ωｅを算出する。先ず制御装置１は、算出処理の第１処理Ｍ１を前回実行してから、算出処理の第１処理Ｍ１を今回実行するまでの時間の長さを回転期間Ｐとして参照する。回転期間Ｐは、実質的に、クランク軸２１の角度位置Ｎｃｒが規定角度変化するのに要する時間の長さに相当する。制御装置１は、この回転期間Ｐで規定角度を除算した値をクランク回転速度ωｅとして算出する。制御装置１は、クランク回転速度ωｅを算出すると、当該クランク回転速度ωｅを次の（式１）に適用することによってクランク慣性トルクＴｅｉを算出する。すなわち、制御装置１は、クランク回転速度ωｅの時間微分と、クランク軸２１の慣性モーメントＩｅとの積を、クランク慣性トルクＴｅｉとして算出する。クランク軸２１の慣性モーメントＩｅは、クランク軸２１等の質量に応じた値である。制御装置１は、クランク軸２１の慣性モーメントＩｅを予め記憶している。クランク軸２１の慣性モーメントＩｅは、例えば実験又はシミュレーションで予め算出されている。
（式１）Ｔｅｉ＝Ｉｅ・（ｄωｅ／ｄｔ）
以上のとおり、制御装置１は、第１処理Ｍ１では、クランク回転速度ωｅを時間微分した値に基づいてクランク慣性トルクＴｅｉを算出する。

【0026】

制御装置１は、第２処理Ｍ２では、ＭＧロータ４２の慣性トルクであるモータ慣性トルクＴｍｇｉを算出する。具体的には、先ず制御装置１は、ＭＧロータ４２の回転速度であるモータ回転速度ωｍｇを算出する。モータ回転速度ωｍｇは、ＭＧロータ４２における単位時間当たりの角度位置Ｎｍｇの変化量である。制御装置１は、第２センサ９２が検出するＭＧロータ４２の角度位置Ｎｍｇの推移に基づいてモータ回転速度ωｍｇを算出する。例えば、制御装置１は、次のようにしてモータ回転速度ωｍｇを算出する。先ず制御装置１は、第２センサ９２が検出するＭＧロータ４２の角度位置Ｎｍｇの最新の値を特定値として参照する。制御装置１は、この特定値と、算出処理の第２処理Ｍ２を前回実行したときに特定値として参照した値とに基づいて、算出処理の第２処理Ｍ２を前回実行してから今回実行するまでの間のＭＧロータ４２の角度位置Ｎｍｇの変化量を算出する。そして、制御装置１は、この変化量を上記の回転期間Ｐで除算した値をモータ回転速度ωｍｇとして算出する。制御装置１は、モータ回転速度ωｍｇを算出すると、ＭＧロータ４２の慣性トルクであるモータ慣性トルクＴｍｇｉを算出する。制御装置１は、モータ回転速度ωｍｇを次の（式２）に適用することで、モータ慣性トルクＴｍｇｉを算出する。すなわち、制御装置１は、モータ回転速度ωｍｇの時間微分と、ＭＧロータ４２の慣性モーメントＩｍｇとの積を、モータ慣性トルクＴｍｇｉとして算出する。ＭＧロータ４２の慣性モーメントＩｍｇは、ＭＧロータ４２等の質量に応じた値である。制御装置１は、ＭＧロータ４２の慣性モーメントＩｍｇを予め記憶している。ＭＧロータ４２の慣性モーメントＩｍｇは、例えば実験又はシミュレーションで予め算出されている。
（式２）Ｔｍｇｉ＝Ｉｍｇ・（ｄωｍｇ／ｄｔ）
以上のとおり、制御装置１は、第２処理Ｍ２では、モータ回転速度ωｍｇを時間微分した値に基づいてモータ慣性トルクＴｍｇｉを算出する。

【0027】

制御装置１は、第３処理Ｍ３では、ロックアップダンパ８８が変速機入力軸５１に付与するトルクである後段捩じりトルクＴｒを算出する。ここで、動力伝達系においてロックアップダンパ８８から視て駆動輪７０側では、様々なトルク変動が生じ得る。様々なトルク変動の一例は、路面の摩擦抵抗に起因して駆動輪７０に作用するトルク変動である。ロックアップダンパ８８は、ロックアップダンパ８８から視て駆動輪７０側で発生する様々なトルク変動を全て吸収する格好になる。後段捩じりトルクＴｒは、このようなトルク変動を全て包含した値である。制御装置１は、後段捩じりトルクＴｒを次のように算出する。すなわち、制御装置１は、予め記憶しているロックアップダンパ８８のばね定数Ｋ１と、第２センサ９２が検出するＭＧロータ４２の角度位置Ｎｍｇの最新の値と、第３センサ９３が検出する変速機入力軸５１の角度位置Ｎａｔの最新の値と、を参照する。そして、制御装置１は、それらの値を（式３）に適用することで、後段捩じりトルクＴｒを算出する。すなわち、制御装置１は、変速機入力軸５１の角度位置ＮａｔからＭＧロータ４２の角度位置Ｎｍｇを減算して得られる値を角度差Δθとして算出する。そして、制御装置１は、この角度差Δθをロックアップダンパ８８のばね定数Ｋ１に乗算した値を後段捩じりトルクＴｒとして算出する。なお、ロックアップダンパ８８のばね定数Ｋ１は、例えば実験又はシミュレーションで予め算出されている。
（式３）Ｔｒ＝Ｋ１・（Ｎａｔ－Ｎｍｇ）
制御装置１は、第４処理Ｍ４では、フロントダンパ６７がＭＧロータ４２に付与するトルクであるモータ捩じりトルクＴｘを算出する。具体的には、制御装置１は、（式４）に示すように、第２処理Ｍ２で算出したモータ慣性トルクＴｍｇｉと、第３処理Ｍ３で算出した後段捩じりトルクＴｒと、モータ出力トルクＴｓとを加算することで、モータ捩じりトルクＴｘを算出する。なお、モータ出力トルクＴｓは、モータジェネレータ４０に流れる電流値Ａに応じてモータジェネレータ４０が出力するトルクである。制御装置１は、電流センサ９４が検出する電流値Ａの最新の値に基づいてモータ出力トルクＴｓを算出する。このように、制御装置１は、第４処理Ｍ４では、モータ慣性トルクＴｍｇｉと後段捩じりトルクＴｒとに基づいて、モータ捩じりトルクＴｘを算出する。
（式４）Ｔｘ＝Ｔｍｇｉ＋Ｔｒ＋Ｔｓ
制御装置１は、第５処理Ｍ５では、燃焼トルクＴＹを算出する。具体的には、制御装置１は、（式５）で示すように、第１処理Ｍ１で算出したクランク慣性トルクＴｅｉと、第４処理Ｍ４で算出したモータ捩じりトルクＴｘとを加算して得られる値を、燃焼トルクＴＹとして算出する。
（式５）ＴＹ＝Ｔｅｉ＋Ｔｘ
上記のとおり、クランク慣性トルクＴｅｉは、クランク軸２１がフロントダンパ６７から受ける反力を含んでいる。この反力は、上記のとおり、フロントダンパ６７の捩じれ振動に起因してフロントダンパ６７がモータジェネレータ４０に対して付与する際に、フロントダンパ６７からクランク軸２１に作用する力である。この反力は、モータ捩じりトルクＴｘと絶対値が同じで正負の符号が逆のものになる。そのため、クランク慣性トルクＴｅｉにモータ捩じりトルクＴｘを加算すると、理論上は、フロントダンパ６７からクランク軸２１に作用する力を排除したクランク軸２１のトルクを得ることができる。

【0028】

制御装置１は、失火判定処理を実行可能である。制御装置１は、クランク軸２１が回転を継続している間、失火判定処理を継続して行う。制御装置１は、失火判定処理では、算出処理で算出した燃焼トルクＴＹを経時的に監視する。図３の第１期間Ｈ１に示すように、混合気の燃焼が安定して繰り返されている場合、燃焼トルクＴＹは、各気筒２２での混合気の燃焼に応じた増減を繰り返す。すなわち、燃焼トルクＴＹは、１つの気筒２２での混合気の燃焼に伴って一旦増加し、その後に混合気の燃焼が終了すると減少する。燃焼トルクＴＹは、そうした増減のサイクルを繰り返す。一方、ある気筒２２で失火が生じた場合、図３の第２期間Ｈ２に示すように、燃焼トルクＴＹは急激な落ち込みを示す。制御装置１は、失火に伴う燃焼トルクＴＹの落ち込みが生じたとみなせる燃焼トルクＴＹの最大値を失火判定値ＴＹ１として予め記憶している。失火判定値ＴＹ１は、例えば実験又はシミュレーションで予め定められている。制御装置１は、失火判定処理では、この失火判定値ＴＹ１を基準に、内燃機関２０における失火の有無を判定する。すなわち、制御装置１は、燃焼トルクＴＹが失火判定値ＴＹ１以下になった場合には失火が生じたと判定し、そうでない場合には失火は生じていないと判定する。このように、制御装置１は、失火判定処理では、算出処理で算出した燃焼トルクＴＹに基づいて内燃機関２０における失火の有無を判定する。

【0029】

本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態では、混合気の燃焼に伴うクランク軸２１の本来のトルクである燃焼トルクＴＹを算出する上で、上記（式５）のように、クランク軸２１に作用するモータ捩じりトルクＴｘを考慮する。そして、本実施形態では、このモータ捩じりトルクＴｘを算出する上で、上記（式４）のように、モータ慣性トルクＴｍｇｉ、後段捩じりトルクＴｒ、及びモータ出力トルクＴｓの３つの成分を利用する。さて、モータ捩じりトルクＴｘを本実施形態のように３つの成分から算出する場合の比較例として、図４に示すように、モータ捩じりトルクＴｘＡを１つの特定成分Ｔａのみを用いて算出する態様を考える。特定成分Ｔａは、フロントダンパ６７のばね定数Ｋ２と特定角度差との積である。なお、ばね定数Ｋ２は、諸元から定まる固定値として予め定められる値である。特定角度差は、ＭＧロータ４２の角度位置Ｎｍｇとクランク軸２１の角度位置Ｎｃｒとの差である。この比較例のようにしてモータ捩じりトルクＴｘＡを１つの特定成分Ｔａのみで算出する場合、モータ捩じりトルクＴｘＡの算出精度は、特定成分Ｔａの算出精度のみで決まる。このことから、モータ捩じりトルクＴｘＡの算出精度を担保する上では、特定成分Ｔａに高い精度が求められる。このことは、特定成分Ｔａの一要素であるばね定数Ｋ２にも高い精度が求められることを意味する。上記のとおり、ばね定数Ｋ２は、予め定められた固定値である。しかし、このばね定数Ｋ２の実際の値は、製品公差や経年変化の違いによって変化し得る。したがって、ばね定数Ｋ２に係る実値と固定値とのずれに起因して、比較例で算出されるモータ捩じりトルクＴｘＡは、本来算出すべきモータ捩じりトルクＴｘＡから大きく外れた値になり得る。

【0030】

これに対して、本実施形態のように、モータ捩じりトルクＴｘを３つの成分から算出する場合、図４の例に示すように、モータ捩じりトルクＴｘ全体の中に占める３つの成分のそれぞれの寄与は小さくなる。なお、図４に示す３つの成分の寄与の割合は一例であり、必ずしも実際のものとは一致しない。ここで、上記３つの成分のうちの１つである後段捩じりトルクＴｒは、上記（式３）のように、ロックアップダンパ８８のばね定数Ｋ１を含む。このばね定数Ｋ１は、上記比較例のばね定数Ｋ２と同様、製品公差や経年変化の違いによって変化し得る。しかし、本実施形態では、モータ捩じりトルクＴｘを３つの成分に分散することから、モータ捩じりトルクＴｘを算出する上でのばね定数Ｋ１の寄与は小さくなる。したがって、ロックアップダンパ８８のばね定数Ｋ１に製品公差や経年劣化をあったとしても、高い精度で燃焼トルクＴＹを算出できる。そして、この正確な燃焼トルクＴＹを用いて失火判定処理を行うことで、内燃機関２０における失火の有無も正確に把握できる。なお、本実施形態の態様でモータ捩じりトルクＴｘを算出する場合、比較例の態様でモータ捩じりトルクＴｘを算出する場合に対して追加で必要な機器は、第３センサ９３のみである。したがって、本実施形態の態様では、部品点数を最小限に抑えることもできる。

【0031】

なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

【0032】

・失火判定の態様は、上記実施形態の例に限定されない。適切に失火判定を行うことができるのであれば失火判定の態様は問わない。失火判定は、燃焼トルクＴＹに基づいて行うものであればよい。

【0033】

・燃焼トルクＴＹを利用する用途は、失火判定に限定されない。クランク軸２１の本来のトルクを利用する必要のある診断などであれば、燃焼トルクＴＹを利用することは有効である。

【0034】

・車両１０の全体構成は、上記実施形態の例に限定されない。車両１０がトルクコンバータ８０ひいてはロックアップダンパ８８を有していることは必須ではない。車両１０がロックアップダンパ８８を有していない場合、他の部品を第２捩じり要素として採用してよい。車両１０がロックアップダンパ８８を有していない場合、例えばシャフトのような軸状の部品を第２捩じり要素として取り扱ってもよい。軸状の部品であってもねじれによって少なからずダンパと同様に機能し得る。第２捩じり要素は、モータジェネレータ４０と後段軸との間に位置している部品であればよい。また、後段軸の構成部品が変速機入力軸５１以外で構成されることもあり得る。後段軸を変速機入力軸５１から変更する場合、第３センサ９３によって角度位置を検出する対象部品を変更すればよい。

【0035】

・上記変更例のように、第２捩じり要素をロックアップダンパ８８から変更する場合、後段捩じりトルクＴｒを算出する上で利用するばね定数を、第２捩じり要素として採用する部品のばね定数に変更すればよい。また、後段軸を変速機入力軸５１から変更する場合、後段捩じりトルクＴｒを算出するにあたって、後段軸として採用する部品の角度位置と、ＭＧロータ４２の角度位置Ｎｍｇとの差を、第２捩じり要素のばね定数に乗算すればよい。このように、算出処理の内容は、車両１０の構成などに合わせて変更可能である。

【符号の説明】

【0036】

１０…車両、２０…内燃機関、２１…クランク軸、４０…モータジェネレータ、４２…ＭＧロータ、６７…フロントダンパ、５１…変速機入力軸、７０…駆動輪、８０…トルクコンバータ、８５…ロックアップクラッチ、８８…ロックアップダンパ、９１…第１センサ、９２…第２センサ、９３…第３センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】