专利名称：内燃机装置和内燃机的失火判定方法
技术领域：
本发明涉及内燃机装置和内燃机的失火判定方法以及搭载内燃机装置
的车辆，详细地讲，涉及具有能够介由扭转要素(torsional element,扭转 部件)向驱动轴输出动力的多个气缸的内燃机的内燃机装置、和能够介由
内燃机装置的车辆。
背景技术：
以往，作为此种内燃机装置，提出了在发动机的曲轴安装有能够发电 的电机的车辆中，基于通过电机消除发动机的转矩变动的振动控制时的电 机的转矩补正量来判定发动机的失火的装置(例如，参照专利文献l)。在 该装置中，在没有执行由电机进行的振动控制时、以及即使执行由电机进 行的振动控制而发动机却以高转速高转矩运行时，基于曲轴转角位置的旋 转波动判定失火，在执行由电机进行的振动控制且发动机以低转速运行或 以低转矩运行时，基于振动控制时的电机的转矩补正量判定发动机的失火。 专利文献1:日本特开2001-65402号公报
发明内容
如上述装置那样，在进行利用电机的振动控制时通过以往的失火判定 方法判定失火比较困难，但作为失火判定比较困难的要因，不限于这样的 振动控制。例如，在发动机介由以抑制发动机的转矩变动的目的而使用的 减震器等扭转要素连接于变速器等时，随着发动机的运行点不同，包括减 震器在内的变速器整体会产生共振，失火判定比较困难。
本发明的内燃机装置和内燃机的失火判定方法以及车辆，其目的之一 在于更可靠地判定能够介由减震器等扭转要素向驱动轴输出动力的多个气缸的内燃机的失火。此外，本发明的内燃机装置和内燃机的失火判定方法 以及车辆，其目的之一在于以高精度判定能够介由减震器等扭转要素向驱 动轴输出动力的多个气缸的内燃^^的失火。
本发明的内燃机装置和内燃机的失火判定方法以及车辆，为了达成上 述目的的至少一部分，采用以下方案。
本发明的内燃机装置，是具有能够介由扭转要素向驱动轴输出动力的
多个气缸的内燃机的内燃机装置，具备旋转调整单元，其介由所述扭转 要素连接于所述内燃机的输出轴并连接于所述驱动轴，能够调整该内燃机 的转速和旋转波动；检测所述内燃机的输出轴的旋转位置的旋转位置检测 单元；基于所述检测出的旋转位置演算所述内燃机的旋转波动的旋转波动 演算单元；影响成分演算单元，其演算通过所述旋转调整单元进行的所述 内燃机的转速和旋转波动的调整而对该内燃机的旋转波动产生的影响成 分；失火判定单元，其基于所述演算出的内燃机的旋转波动和所述演算出 的影响成分，判定所迷内燃机的任一气缸是否失火。
在本发明的内燃机装置中，基于内燃机的输出轴的旋转位置演算内燃 机的旋转波动，并演算通过由旋转调整单元进行的内燃机的转速和旋转波 动的调整而对内燃机的旋转波动产生的影响成分，基于演算出的内燃机的 旋转波动和演算出的影响成分，判定内燃机的任一气缸是否失火。即，考 虑旋转调整单元对内燃机的旋转波动产生的影响成分而判定失火。由此， 能够更可靠地、以高精度判定介由扭转要素向驱动轴输出动力的内燃机的 失火。
在这样的本发明的内燃机装置中，也可以设置成所述影响成分演算 单元，基于所述旋转调整单元的转矩输出对所述内燃机的旋转波动所产生 影响的传递函数、以及所述旋转调整单元的转矩输出的振幅和相位，演算 所述影响成分，所述旋转调整单元的转矩输出是通过求解包括所述内燃机、 所述扭转要素和所述旋转调整单元的力学模型的运动方程式而得出的。
此外，在本发明的内燃机装置中，可以将所述失火判定单元设为基于 除去影响后的旋转波动判定失火的单元，所述除去影响后的旋转波动是从 所迷演算出的内燃^^的旋转波动减去所述演算出的影响成分所得的旋转波动。在该情况下，可以将所述失火判定单元设为在当所述除去影响后的旋 转波动的倒数为阈值以上时判定为失火的单元。
另外，在本发明的内燃机装置中，也可以将所述旋转调整单元i殳为能 够伴随电力和动力的输入输出、向所述输出轴和所述驱动轴输入动力以及 从所述输出轴和所述驱动轴输出动力(相对于所述输出轴和所述驱动轴输 入输出动力)的单元。在该情况下，也可以将所述旋转调整单元设为具备 三轴式动力输入输出单元和电动机的单元，所述三轴式动力输入输出单元 连接于所述内燃机的输出轴、所述驱动轴和旋转轴这三根轴，基于从该三 根轴中的任意两轴输出的动力和向该三根轴中的任意两轴输入的动力而向
剩余的轴输入动力和从剩余的轴输出动力，所述电动机能够向所述旋转轴 输入动力以及从所述旋转轴输出动力。
本发明的内燃机的失火判定方法是判定内燃机装置中的内燃机的失火
的失火判定方法，所述内燃机装置具备多个气缸的内燃机、和介由扭转 要素连接于所述内燃机的输出轴并连接于驱动轴而能够调整该内燃机的转 速和旋转波动的旋转调整单元；该方法的特征在于，基于所述内燃机的输 出轴的旋转位置演算所迷内燃机的旋转波动，并演算由所述旋转调整单元 进行的所述内燃才几的转速和旋转波动的调整对该内燃机的旋转波动产生的 影响成分，基于从所述演算出的内燃机的旋转波动减去所述演算出的影响 成分所得的旋转波动来判定所述内燃机的任一气缸是否失火。
在本发明的内燃机的失火判定方法中，基于内燃机的输出轴的旋转位 置演算内燃机的旋转波动并演算由旋转调整单元进行的内燃机的转速和旋 转波动的调整对内燃机的旋转波动产生的影响成分，基于演算出的内燃机 的旋转波动和演算出的影响成分来判定内燃机的任一气缸是否失火。即， 考虑旋转调整单元对内燃机的旋转波动产生的影响成分而判定失火。由此， 能够更可靠地、以高精度判定介由扭转要素向驱动轴输出动力的内燃机的 失火。
在这样的本发明的内燃机的失火判定方法中，也可以基于所述旋转调 整单元的转矩输出对所述内燃机的旋转波动产生影响的传递函数、以及所 述旋转调整单元的转矩输出的振幅和相位，演算所述影响成分，所述旋转调整单元的转矩输出是通过求解包括所述内燃机、所述扭转要素和所述旋 转调整单元的力学模型的运动方程式而得出的。
此外，在本发明的内燃机的失火判定方法中，也可以基于除去影响后 的旋转波动判定失火，所述除去影响后的旋转波动是从所述演算出的内燃 机的旋转波动减去所述演算出的影响成分所得的旋转波动。
本发明的车辆，其要点在于，具备具有能够介由扭转要素向连接于 车轴的驱动轴输出动力的多个气缸的内燃机的内燃机；旋转调整单元，其
站够
目匕
调整该内燃^L的转速和旋转波动；检测所述内燃机的输出轴的旋转位置的 旋转位置检测单元；基于所述检测出的旋转位置而演算所述内燃机的旋转 波动的旋转波动演算单元；影响成分演算单元，其演算由所述旋转调整单 元进行的所述内燃机的转速和旋转波动的调整对该内燃机的旋转波动产生 的影响成分；和失火判定单元，其基于所述演算出的内燃机的旋转波动和 所述演算出的影响成分，判定所述内燃机的任一气缸是否失火。
在本发明的车辆中，基于内燃机的输出轴的旋转位置演算内燃机的旋 转波动并演算由旋转调整单元进行的内燃机的转速和旋转波动的调整对内 燃机的旋转波动产生的影响成分，基于演算出的内燃机的旋转波动和演算 出的影响成分来判定内燃机的任一气缸是否失火。即，考虑旋转调整单元 对内燃机的旋转波动产生的影响成分而判定失火。由此，能够更可靠地、 以高精度判定介由扭转要素向驱动轴输出动力的内燃机的失火。
图1是表示作为本发明的一实施例的混合动力汽车20的构成的概略的 构成图2是表示发动机22的构成的概略的构成图； 图3是表示由发动机ECU24执行的失火判定处理的一例的流程图； 图4是表示30度所需时间T30的演算处理的一例的流程图； 图5是表示电机MG1的输出转矩对曲轴26的旋转波动的影响的频率 特性的伯德图的一例的说明8图6是表示忽视了从电机MG1的后段(post-stage from the motor MG1)的影响的力学模型的一例的说明图7是表示变形例的混合动力汽车120的构成的概略的构成图； 图8是表示变形例的混合动力汽车220的构成的概略的构成图。
具体实施例方式
接下来，使用实施例对用于实施本发明的最佳方式进行说明。图l是 表示搭载有作为本发明的一实施例的内燃机装置的混合动力汽车20的构 成的概略的构成图。实施例的混合动力汽车20,如图所示，具备发动机 22、介由作为扭转要素的减震器28连接于作为发动机22的输出轴的曲轴 26的三轴式动力分配统合机构30、连接于动力分配统合机构30的能够发 电的电机MG1、安装于作为连接于动力分配统合机构30的驱动轴的齿圏 轴32a的减速器35、连接于该减速器35的电机MG2、和控制车辆整体的 混合动力用电子控制单元70。在此，作为实施例的内燃机装置，主要对应 于发动机22、介由减震器28连接于该发动机22的动力分配统合机构30、 电机MG1和控制发动机22的发动机用电子控制单元24。
发动机22，例如作为能够通过汽油或轻油等烃类化合物的燃料输出动 力的六气缸的内燃才几而构成，如图2所示，介由节气门124吸入由空气净 化器122净化过的空气并从每个气缸所设置的燃料喷射阀126喷射汽油， 混合吸入的空气和汽油，将该混合气体介由进气门128吸入燃料室，通过 由火花塞130产生的电火花使其急剧(爆发)燃烧，将通过该能量被按下 的活塞132的往返运动转换为曲轴26的旋转运动。来自发动机22的排气 介由净化一氧化碳(CO)和烃(HC)、氮氧化物(NOJ等有害成分的净 化装置(三效催化剂)134排出至外部的空气。
发动机22由发动机用电子控制单元(以下称发动机ECU ) 24控制。 发动才几ECU24作为以CPU24a (中央处理器)为中心的孩t处理才几而构成， 除了CPU24a之外，还具备存储处理程序的ROM (只读存储器)24a、 暂时存储数据的RAM (随机存储器)24c和没有图示的输入输出端口和通信端口。来自检测发动机22的状态的各种传感器的信号、来自检测曲轴 23的旋转位置的曲轴位置传感器140的曲轴位置、来自检测发动机22的 冷却水的温度的水温传感器142的冷却水温、来自检测开闭对燃烧室吸排 气的进气门128和排气门的凸轮轴的旋转位置的凸轮位置传感器144的凸 轮位置、来自检测节气门124的位置的节气门位置传感器146的节气门位 置、来自安装于吸气管的空气流量计148的空气流量计信号AF、来自同 样地安装于吸气管的温度传感器149的吸气温、来自空燃比传感器135a 的空燃比AF、来自氧气传感器135b的氧气信号等介由输入端口输入至发 动机ECU24。此外，^!动机ECU24介由输出端口输出用于驱动发动机 22的各种控制信号，例如，对燃料喷射阀126的驱动信号、对调节节气门 124的位置的节气门电机136的驱动信号、对与点火器一体化的点火线圏 138的控制信号、对能够改变进气门128的开闭定时的可变配气正时机构 150的控制信号等。另夕卜，发动机ECU24，与混合动力用电子控制单元70 通信，通过来自混合动力用电子控制单元70的控制信号运行控制发动机 22，并根据需要输出发动机22的运行状态的相关数据。
动力分配统合机构30，具备作为外齿轮的太阳轮31、与该太阳轮 31配置于同心圆上的作为内齿轮的齿圏32、啮合于太阳轮31并啮合于齿 圏32的多个小齿轮33 、和自转且公转自由地保持多个小齿轮33的行星架 34;作为以太阳轮31、齿圏32和行星架34为旋转要素进行差动作用的行 星齿轮机构而构成。动力分配统合机构30，其行星架34、太阳轮31分别 连接有发动机22的曲轴26、电机MG1，齿圏32介由齿圏轴32a连接有 减速器35,在电机MG1作为发电机发挥作用时将从行星架34输入的来自 发动机22的动力在太阳轮31侧和齿圏32側按照其传动比(gear ratio ) 分配，在电机MG1作为电动机发挥作用时将从行星架34输入的来自发动 机22的动力和从太阳轮31输入的来自MG1的动力进行统合(联合，集 成)，输出至齿圏32侧。输出至齿團32的动力，从齿圏轴32a介由齿轮机 构60和差速器62最终输出至车辆的驱动轮63a、 63b。
电机MG1和电机MG2，都作为能够作发电机驱动并能够作电动机驱
10动的/>知的同步发电电动机而构成，介由逆变器41、 42与蓄电池50进行 电力的交换。连接逆变器41、 42和蓄电池50的电力线54，作为各逆变器 41、 42共用的正极母线和负极母线构成，从而电机MG1、 MG2中任一方 发电所得电力都能够由其他电机消耗。因而，蓄电池50由从电机MG1和 电机MG2中任一方产生的电力、不足的电力进行充》文电。另外，如果通 过电机MG1、 MG2取得电力收支的平衡，则蓄电池50不进行充放电。电 机MG1、 MG2都通过电机用电子控制单元(以下称电机ECU) 40进行 驱动控制。向电机ECU40输入用于驱动控制电机MG1、 MG2必要的信 号，例如，来自检测电机MG1、 MG2的转子的旋转位置的旋转位置检测 传感器43、 44的信号、通过没有图示的电流传感器检测的施加于电机 MG1、 MG2的相电流等；从电机ECU40输出对逆变器41、 42的开关控 制信号。电机ECU40，与混合动力用电力控制单元70通信，通过来自混 合动力用电力控制单元70的控制信号驱动控制电机MG1、MG2并根椐需 要将电机MG1、 MG2的运行状态的相关数据输出至混合动力用电子控制 单元70。
蓄电池50由蓄电池用电子控制单元(以下称蓄电池ECU) 52管理。 向蓄电池ECU52输入管理蓄电池50必要的信号，例如，来自设置于蓄电 池50的端子间的没有图示的电压传感器的端子间电压、来自安装在连接于 蓄电池50的输出端子的电力线54上的没有图示电流传感器的充放电电流、 来自安装于蓄电池50的温度传感器51的电池温度Tb等；根据需要通过 通信将蓄电池50的状态的相关数据输出至混合动力用电力控制单元70。 另外，蓄电池ECU52，为了管理蓄电池50，也基于由电流传感器检测出 的充放电电流的累计值演算剩余容量(SOC，充电状态)。
混合动力用电力控制单元70作为以CPU72为中心的樣i处理才几而构 成，除了CPU72之外，还具备存储处理程序的ROM74、暂时存储数据的 RAM76、和没有图示的输入输出端口和通信端口。来自点火开关80的点 火信号、来自检测变速杆81的操作位置的变速杆位置传感器82的变速杆 位置SP、来自检测加速踏板83的踏入量的加速踏板位置传感器84的加速踏板开度Acc、来自检测制动踏板85的踏入量的制动踏板位置传感器86 的制动踏_板位置BP、来自车速传感器88的车速V等介由输入端口输入混 合动力用电力控制单元70。混合动力用电力控制单元70,如前面所述，与 发动机ECU24、电机ECU40、蓄电池ECU52介由通信端口连接，与发动 机ECU24、电机ECU40、蓄电池ECU52进行各种控制信号、数据的交换。 这样构成的实施例的混合动力汽车20，基于对应于驾驶者的加速踏板 83的踏入量的加速器开度Acc和车速V而计算应该输出至作为驱动轴的 齿圏轴32a的要求转矩，发动机22、电机MG1和电机MG2被运行控制 使得对应于该要求转矩的要求动力输出至齿圏轴32a。作为发动机22、电 机MG1和电机MG2的运行控制，包括转矩转换运行模式、充放电运行模 式和电4腿行模式；在该转矩转换运行模式，运行控制发动机22使得从发 动机22输出与要求动力相符的动力，并驱动控制电机MG1和电机MG2 使得从发动机22输出的所有动力通过动力分配统合机构30、电机MG1 和电机MG2进行转矩转换而输出至齿圏轴32a;在该充放电运行模式，运 行控制发动机22使得从发动机22输出与要求动力和蓄电池50的充放电所 需的电力之和相符的动力，并且驱动控制电机MG1和电机MG2使得与蓄 电池50的充方丈电相伴地从发动机22输出的动力的全部或其一部分由动力 分配统合机构30、电机MG1和电机MG2进行转矩转换，与此相伴，将 要求动力输出至齿圏轴32a;在该电机运行模式，进行运行控制使得停止 发动机22的运行，将来自电机MG2的与要求动力相符的动力输出至齿圏 轴32a。
接下来，对判定搭栽于这样构成的实施例的混合动力汽车20的发动机 22的任一气缸是否失火时的动作进行说明。图3是表示由发动机ECU24 执行的失火判定处理例程的一例的流程图。该例程每隔预定时间反复执行。
在执行失火判定处理时，发动机ECU24的CPU24a，首先执行输入失 火判定所需要的数据的处理，即输入电机MG1进行的抑制减震器28的后 段一侧的旋转波动的振动控制中的转矩脉动的振幅P和相位6 、来自曲轴 位置传感器140的曲轴转角CA、通过图4例示的T30演算处理所演算的曲轴转角CA旋转30度所需要的时间即30度所需时间T30等(步骤S100 )。 电机MG1，通过电机ECU40 (进行的控制)输出一转矩，该转矩作为用 于调整发动机22的转速Ne的转矩与为抑制减震器28的后段侧的旋转波 动而相对于减震器28的后段的旋转波动成为逆相位的用以消除旋转波动 的转矩之和，所以电机MG1进行的振动控制中的转矩脉动的振幅P和相 位6 ，可以由电机ECU40产生的电机MG1的转矩指令Tml *的变动得 出。30度所需时间T30，可以通过由发动机ECU24执行的图4例示的T30 演算处理得出，即从成为基准的曲轴转角开始输入每30度的曲轴转角CA
(步骤S200 )，通过除以将曲轴26旋转30度所需的时间而计算30度转速 N30 (步骤S210 )，取计算出的30度转速N30的倒数(步骤S220 )。
这样输入数据后，使用电机MG1的输出转矩对曲轴26的旋转波动产 生的影响的频率特性和输入的由电机MG1进行的振动控制中的转矩脉动 的振幅P和相位6 ，来计算基于旋转波动的30度转速N30的影响成分 N30m (步骤S110 )。实施例的混合动力汽车20中的电机MG1的输出转矩 对曲轴26的旋转波动产生的影响的频率特性的伯德图的一例表示于图5。 在实施例中，使用忽视从电机MG1的后段的影响的图6所示的力学模型， 来演算频率特性。图6中，"Ie"是发动机22的惯量，"Kdamp"是减震 器28的弹簧常数，"Cdamp"是减震器28的阻尼系数，"Iinp"是动力分 配统合机构30的输入轴(与减震器28之间的轴)的惯量，"Imgl"是电 机MG1的惯量。如果使用这些对两惯性系(two inertial systems )建立运 动方程式，则可以列出下式(1)、 (2)。式(1)、(2)中，"coe"表示曲轴 26的旋转角速度，"coi叩 "表示动力分配统合机构30的输入轴的旋转角 速度，"6 e"表示曲轴26的每单位长度的扭转角(torsion angle), " 6 inp" 表示动力分配统合机构30的输入轴的每单位长度的扭转角，"Te"表示发 动机转矩，"Tmgl"表示电机MG1的输出转矩，"coe"和"winp"上的 点表示将"coe"和"winp"进行一次微分。现在，考虑电机MG1的转 矩对曲轴26的影响，所以如果佳发动机转矩Te为数值0，则可以得出式
(3)。在此，设式(3)的左边左侧的矩阵为"P，，，右边第1项的左侧的矩阵为"A"，右边第2项的左侧的矩阵为"B"，右边第l项的右侧的矩阵 为"x，，，电机MG1的输出转矩Tmgl为'V，，则式(3)作为式(4)表 示。曲轴26的旋转角速度coe如果使用"x"表示则成为式(5)的左半部 分，如果设该式(5)的左半部分的右边的左侧的矩阵为"C"，可表示为 式(5)的最右边。使用此关系求解式(4)，则作为电机MG1的输出转矩 Tmgl对曲轴26的旋转角速度(coe)产生的影响的传递函数G ( s )可以 导出式(6)。在本实施例中，通过这样的计算求取传递函数G (s)，由此 求出频率特性。然后，从该频率特性和电机MG1进行的振动控制中的转 矩脉动的振幅P和相位6 ，将电机MG1的输出转矩Tmgl对曲轴26的旋 转角速度((0e )产生的影响成分作为每30度的旋转波动(影响成分N30m ) 而求出。
Ie' (iJe二Gdamp( aiinp一oje〉十Kdamp( 0 inp一 0 e)十Te (1〉
linp- d)inp二Gdamp( —0Jinp+6Je)十Kdamp(一 0 inp十0 e)十Tmg1 〔2)
1000 — CJe一00 100
0100OJinp 一— 000 1S inp0
00le0cL)e -一Kdamp Kdamp -Cdamp Cdampcue0
000Iinp—￡Kdamp —Kdamp Gdamp -GdampCO inp1
■Tmg1 (3)
Pit 二 Ax十Bu (4) 一"一
we = [。 0 1 0]. 0 inp = Cx (5) G(s) : C * (s卜P一'A〉—'* P—'B (6)
接着，取所求出的影响成分N30m的倒数，计算基于30度所需时间 T30的影响成分T30m (步骤S120 ),从输入的30度所需时间T30减去影 响成分T30m而计算判定用所需时间T30j (步骤S130 )。该判定用所需时
14间T30j,已除去电机MG1进行的振动控制的影响，即，在由减震器28 引起共振时除去了由该减震器28的共振的影响。然后，判定判定用所需时 间T30j是否大于阈值Tref (步骤S140 )，在判定用所需时间T30j大于阈 值Tref时，判定为失火，基于输入的曲轴转角CA确定失火的气缸(步骤 S150)，结束失火判定处理。在此，阈值Tref设定为比在成为判定用所需
所需时间T30j大、比该气缸失火时的判定用所需时间T30j小的值，可以 由实验等求出。失火的气缸，可以作为在成为超过了阈值Tref的判定用所 需时间T30j的基准的曲轴转角CA处于燃烧行程的气缸而确定。
根据以上说明的实施例的混合动力汽车20搭载的内燃机装置，使用已 除去由电机MG1的振动控制的影响的判定用所需时间T30j进行失火判 定，所以能够更可靠、高精度地判定介由作为扭转要素的减震器28向后段 输出动力的发动机22的失火。因而，即4议生由减震器28引起的共振， 也能够更可靠地、以高精度判定发动机22的失火。
在实施例的混合动力汽车20搭载的内燃机装置中，使用忽视从电机 MG1的后段的影响的力学模型，演算电机MG1的输出转矩对曲轴26的 旋转波动产生的影响的频率特性，但也可以使用也考虑了从电机MG的后 段的影响的力学模型来演算频率特性。
在实施例的混合动力汽车20搭栽的内燃机装置中，使用作为每30度 的曲轴26旋转30度所需时间的30度所需时间T30而判定发动机22的失 火，但也可以使用各种所需时间，例如作为每5度的曲轴26旋转5度所需 时间使用5度所需时间T5、作为每10度的曲轴26旋转10度所需时间使 用10度所需时间T10等，来判定发动机22的失火。
在实施例的混合动力汽车20搭载的内燃机装置中，从30度所需时间 T30减去使用力学模型计算的基于30度所需时间T30的影响成分T30m 而计算判定用所需时间T30j,并通过计算出的判定用所需时间T30j判定 发动机22的失火，但也可以从30度所需时间T30减去不使用力学模型求 出的基于30度所需时间T30的影响成分而计算判定用所需时间，并通过计算出的判定用所需时间判定发动机22的失火。作为不使用力学模型求出 基于30度所需时间T30的影响成分的方法，例如，可以列举通过实验等 预先求出电机MG1进行振动控制中的转矩脉动的振幅P和相位6 、与曲 轴26的旋转波动产生的基于30度所需时间T30的影响之间的关系而作为 图(map)存储于ROM2化，当给出振幅P和相位8时，则从图导出对应 的基于30度所需时间T30的影响成分。
在实施例的混合动力汽车20中，判定具备动力分配统合机构30和电 机MG2的装置中的发动机22的失火，该动力分配统合机构30介由作为 扭转要素的减震器28连接于发动机22的曲轴26并连接于电机MG1的旋 转轴和作为驱动轴的齿圏轴32a，该电机MG2介由减速器35连接于齿圏 轴32a。但只要是发动机的曲轴介由作为扭转要素的减震器连接于能够调 整发动机的转速的电机等的装置，也可以判定如图7的变形例的混合动力 汽车120例示的那样的、将电机MG2的动力连接于与齿圈轴32a所连接 的车轴(驱动轮63a、 63b连接的车轴)不同的车轴(连接于图7中的车 轮64a、 64b的车轴)的装置的发动机22的失火，也可以判定如图8的变 形例的混合动力汽车220例示那样的、具备双转子电动机230的装置的发 动机22失火，该双转子电动机230具有介由减震器28连接于发动机22 的曲轴26的内转子232和连接于将动力输出至驱动轮63a、 63b的驱动轴 的外转子234，将发动机22的动力的一部分传达至驱动轴并将剩余的动力 转换为电力。
此外，不限于搭载于这样的混合动力汽车的内燃机装置，也可以是具 有搭载于汽车以外的移动体等的内燃机、装入建设设备等的非移动设备的 内燃机的内燃机装置。此外，也可以作为内燃机的失火判定方法的形态。
以上，使用实施例对用于实施本发明的最佳方式进行了说明，但本发 明完全不限于这样的实施例，在不脱离本发明的要旨的范围内当然可以以 各种方式实施。
本发明能够利用于具有内燃机的内燃机装置、搭载它的汽车制造产业等。
权利要求
1. 一种内燃机装置，它具有能够介由扭转要素向驱动轴输出动力的多个气缸的内燃机，具备旋转调整单元，其介由所述扭转要素连接于所述内燃机的输出轴并连接于所述驱动轴，能够调整该内燃机的转速和旋转波动；检测所述内燃机的输出轴的旋转位置的旋转位置检测单元；基于所述检测出的旋转位置演算所述内燃机的旋转波动的旋转波动演算单元；影响成分演算单元，其演算通过所述旋转调整单元进行的所述内燃机的转速和旋转波动的调整而对该内燃机的旋转波动产生的影响成分；和失火判定单元，其基于所述演算出的内燃机的旋转波动和所述演算出的影响成分，判定所述内燃机的任一气缸是否失火。
2. 如权利要求l所述的内燃机装置，其中，所述影响成分演算单元，是基于所述旋转调整单元的转矩输出对所述 内燃机的旋转波动所产生影响的传递函数、以及所述旋转调整单元的转矩 输出的振幅和相位，演算所述影响成分的单元，所述旋转调整单元的转矩 输出是通过求解包括所述内燃机、所述扭转要素和所述旋转调整单元的力 学模型的运动方程式而得到的
3. 如权利要求l所述的内燃机装置，其中， 所述失火判定单元，是基于除去影响后的旋转波动判定失火的单元，所述除去影响后的旋转波动是从所述演算出的内燃机的旋转波动减去所 述演算出的影响成分所得的旋转波动。
4. 如权利要求3所述的内燃机装置，其中，所迷失火判定单元，是在当所述除去影响后的旋转波动的倒数为阈值 以上时，判定为失火的单元。
5. 如权利要求1所述的内燃机装置，其中，所迷旋转调整单元，是这样的单元能够伴随电力和动力的输入输出，出动力。
6. 如权利要求5所述的内燃机装置，其中，所述旋转调整单元，是具备三轴式动力输入输出单元和电动机的单 元，所述三轴式动力输入输出单元连接于所述内燃机的输出轴、所述驱动 轴和旋转轴这三根轴，基于从该三根轴中的任意两轴输出的动力和向该三 根轴中的任意两轴输入的动力而向剩余的轴输入动力和从剩余的轴输出 动力，所述电动机能够向所述旋转轴输入动力以及从所述旋转轴输出动 力。
7. —种内燃机的失火判定方法，该方法是判定内燃机装置中的内燃机 的失火的失火判定方法，所述内燃机装置具备多个气缸的内燃机、和介 由扭转要素连接于所述内燃机的输出轴并连接于驱动轴而能够调整该内 燃机的转速和旋转波动的旋转调整单元；其中，基于所述内燃机的输出轴的旋转位置演算所迷内燃机的旋转波动、并 演算通过所述旋转调整单元进行的所述内燃机的转速和旋转波动的调整 而对该内燃机的旋转波动产生的影响成分，基于从所述演算出的内燃机的 旋转波动减去所述演算出的影响成分所得的旋转波动来判定所述内燃机 的任一气缸是否失火。
8. 如权利要求7所述的内燃机的失火判定方法，其中， 基于所述旋转调整单元的转矩输出对所述内燃机的旋转波动所产生影响的传递函数、以及所述旋转调整单元的转矩输出的振幅和相位，演算 所述影响成分，所述旋转调整单元的转矩输出是通过求解包括所述内燃 机、所述扭转要素和所述旋转调整单元的力学模型的运动方程式而得出 的。
9. 如权利要求7所述的内燃机的失火判定方法，其中，基于作为从所述演算出的内燃机的旋转波动减去所述演算出的影响 成分所得的旋转波动的、除去影响后的旋转波动，判定失火。
10. —种车辆，其中，具备能够介由扭转要素向连接于车轴的驱动轴输出动力的多个气缸的内燃机；旋转调整单元，其介由所述扭转要素连接于所述内燃机的输出轴并连 接于所迷驱动轴，能够调整该内燃机的转速和旋转波动；检测所述内燃机的输出轴的旋转位置的旋转位置检测单元； 基于所述检测出的旋转位置而演算所述内燃机的旋转波动的旋转波 动演算单元；影响成分演算单元，其演算通过所述旋转调整单元进行的所述内燃机 的转速和旋转波动的调整而对该内燃机的旋转波动产生的影响成分；和失火判定单元，其基于所述演算出的内燃机的旋转波动和所述演算出 的影响成分，判定所述内燃机的任一气缸是否失火。
全文摘要
使用用力学模型计算出的从电机输出的输出转矩对曲轴的旋转波动产生的影响的频率特性以及由电机进行的振动控制时的振幅P和相位θ，计算基于作为每30度的曲轴旋转30度所需时间的30度转速N30的影响成分N30m(S110)，并从30度所需时间T30减去作为影响成分N30m的倒数的影响成分T30m，计算判定用所需时间T30j(S120、S130)，将计算出的判定用所需时间T30j与阈值Tref进行比较而判定发动机的失火(S140)。由此，能够更可靠地、以高精度判定介由减震器向后段输出动力的发动机的失火。
文档编号F02D29/02GK101438046SQ20078001661
公开日2009年5月20日 申请日期2007年5月2日 优先权日2006年5月9日
发明者铃木孝 申请人:丰田自动车株式会社