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WO2025243362A1 - エンジン運転状態推定方法およびエンジン運転状態推定装置 - Google Patents

エンジン運転状態推定方法およびエンジン運転状態推定装置

Info

Publication number
WO2025243362A1
WO2025243362A1 PCT/JP2024/018516 JP2024018516W WO2025243362A1 WO 2025243362 A1 WO2025243362 A1 WO 2025243362A1 JP 2024018516 W JP2024018516 W JP 2024018516W WO 2025243362 A1 WO2025243362 A1 WO 2025243362A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
engine
torque
transmission mechanism
generator
operating state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/JP2024/018516
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
貴裕 菊地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to PCT/JP2024/018516 priority Critical patent/WO2025243362A1/ja
Publication of WO2025243362A1 publication Critical patent/WO2025243362A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D29/00—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto
    • F02D29/06—Controlling engines, such controlling being peculiar to the devices driven thereby, the devices being other than parts or accessories essential to engine operation, e.g. controlling of engines by signals external thereto peculiar to engines driving electric generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00

Definitions

  • the present invention relates to an engine operating state estimation method and an engine operating state estimation device.
  • Patent Document 1 Devices that estimate engine operating conditions such as engine output torque and abnormal combustion are known (see, for example, Patent Document 1).
  • the misfire detection device (engine operating state estimation device) described in Patent Document 1 calculates the damper's influential torque component that affects the crankshaft torque, and uses the influential torque component to determine engine misfire.
  • the method for setting the constants in the calculation formula for the influential torque component is uncertain, and the device is affected by external disturbances such as temperature-dependent changes in friction due to the viscosity of engine oil, making it difficult to accurately estimate the engine's operating state.
  • the object of the present invention is to provide an engine operating state estimation method and engine operating state estimation device that can improve the accuracy of estimating the engine operating state.
  • the torque of the power transmission mechanism is calculated based on the torque command value of the generator and the angular velocity of the generator, taking into account the effects of disturbances acting on the engine, and the output torque of the engine is estimated based on the angular velocity of the generator and the torque of the power transmission mechanism.
  • the torque of the power transmission mechanism is calculated based on the generator torque command value and the generator angular velocity so as to take into account the effects of disturbances acting on the engine; a state variable for determining abnormal combustion of the engine is calculated based on the generator angular velocity and the torque of the power transmission mechanism; and an estimate is made that the engine is in an abnormal combustion state based on the state variable for determining abnormal combustion.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a power transmission mechanism.
  • FIG. 2 is a control block diagram of a controller according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing the actual operating state and the estimated operating state of the engine when abnormal combustion is not occurring. 4 is a flowchart of engine output torque estimation executed by a controller.
  • FIG. 10 is a control block diagram of a controller according to a second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the relationship between torque and torsion angle of the power transmission mechanism.
  • FIG. 4 is a diagram showing the actual operating state and the estimated operating state of the engine when abnormal combustion occurs.
  • FIG. 11 is a control block diagram of a controller according to a third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a vehicle 1.
  • the vehicle 1 includes an engine 11 , a power transmission mechanism 12 , a generator 13 , a battery 14 , an inverter 15 , an electric motor 16 , a reduction gear 17 , wheels 18 , and a control device 19 .
  • Vehicle 1 is a so-called series hybrid vehicle in which electricity generated by a generator 13 using the power of an engine 11 is supplied to a battery 14 via an inverter 15, and wheels 18 are driven by rotating an electric motor 16 based on the power from battery 14.
  • the engine 11 is an internal combustion engine that uses gasoline or other fuel, and is mechanically connected to the generator 13 via a power transmission mechanism 12.
  • the engine 11 is used not as a power source for propelling the vehicle 1, but as a power source for driving the generator 13 to generate electricity.
  • the power transmission mechanism 12 transmits the output torque of the engine 11 (hereinafter referred to as engine torque) to the generator 13.
  • the power transmission mechanism 12 includes a damper 12A and a speed increaser 12B (see FIG. 2).
  • the damper 12A is connected to the output shaft 11A of the engine 11 and the speed increaser 12B, and transmits the torque of the engine 11 to the generator 13 after reducing fluctuations in the torque.
  • the speed increaser 12B includes a plurality of gears that mesh with each other.
  • the generator 13 is configured to generate electricity by rotating using power from the engine 11 and charge the battery 14.
  • the generator 13 also rotates using the power of the battery 14 to rotate the engine 11 (the engine 11 rotates along with it by controlling the rotation speed of the generator 13).
  • the power of the generator 13 to rotate the engine 11 it is possible to crank the engine 11 when starting it, to consume energy by rotating the generator 13 using the engine 11 as a load when the SOC (State of Charge), which indicates the charge rate of the battery 14, is high, and to close the throttle valve to generate negative pressure in the intake passage when negative pressure is required for brake pedal assist.
  • SOC State of Charge
  • the reducer 17 includes a transmission 17A and a differential gear 17B, and reduces the output of the electric motor 16 before transmitting it to the wheels 18.
  • the control device 19 includes an accelerator position sensor 19A as an accelerator operation amount sensor, a vehicle speed sensor 19B, angular velocity sensors 19C, 19D, and 19E, a drive system controller 20, and a power generation system controller 30.
  • the control device 19 of this embodiment also functions as an engine operating state estimation device that estimates engine torque as the operating state of the engine 11.
  • the accelerator position sensor 19A is configured, for example, as a pedal stroke sensor, and detects the amount of operation of the accelerator pedal (hereinafter referred to as accelerator operation amount) as a driving force request operation means.
  • the vehicle speed sensor 19B is composed of, for example, a rotation speed sensor for the wheels 18, and detects the speed of the vehicle 1 (hereinafter referred to as vehicle speed).
  • Angular velocity sensor 19C is configured, for example, as an engine rotation speed sensor, and detects the angular velocity of the output shaft 11A of the engine 11 (see Figure 2).
  • Angular velocity sensor 19D is composed of, for example, a resolver or an encoder, and detects the angular velocity of the rotating shaft 13A of generator 13 (see Figure 2) (hereinafter referred to as the angular velocity of generator 13).
  • Angular velocity sensor 19E is composed of, for example, a resolver or encoder, and detects the angular velocity of the rotating shaft of electric motor 16 (hereinafter referred to as the angular velocity of electric motor 16).
  • the drive system controller 20 and the power generation system controller 30 are composed of a microcomputer equipped with, for example, an arithmetic unit such as a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Central Graphics Processing Unit), a memory unit such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), and an input/output unit such as an input/output interface.
  • An accelerator position sensor 19A and a vehicle speed sensor 19B are electrically or communicatively connected to the drive system controller 20.
  • Angular velocity sensors 19C, 19D, 19E and the drive system controller 20 are electrically or communicatively connected to the power generation system controller 30.
  • the drivetrain controller 20 calculates the target value of the drive torque required to drive the vehicle 1 (hereinafter referred to as target drive torque) based on the accelerator operation amount and vehicle speed.
  • the drivetrain controller 20 outputs the calculated target drive torque to the inverter 15 as a torque command value for the electric motor 16, and also outputs it to the power generation controller 30. If the SOC is at a fully charged value, the battery 14 cannot be charged, so the regenerative energy of the electric motor 16 is consumed as friction by controlling the rotation speed of the generator 13, which is rotated by the engine 11.
  • the power generation system controller 30 receives rotation speed command values and torque command values for the generator 13 from a higher-level controller, and performs rotation speed control or torque control of the generator 13 depending on the situation. For example, when powering the engine 11, the power generation system controller 30 outputs a command to the engine 11 to cut fuel injection of the engine 11 as necessary. The power generation system controller 30 also estimates engine torque based on the torque command value for the generator 13 and the angular velocity of the generator 13.
  • FIG. 3 is a control block diagram of the power generation system controller 30.
  • the power generation system controller 30 includes a storage unit 31, an engine command setting unit 32, an engine operating condition determination unit 33, a transmission mechanism torque calculation unit 34, and an engine torque estimation unit 35.
  • the memory unit 31 stores a computer program for operating the power generation system controller 30, various maps used for control, various thresholds, etc.
  • the maps stored in the memory unit 31 include, for example, a map that defines the relationship between accelerator operation amount, vehicle speed, and driving force, and a map that matches the target output torque and target rotation speed of the engine 11 with the required power value.
  • the engine command setting unit 32 sets commands for the engine 11, such as the target output torque, target rotation speed, and fuel cut request for the engine 11, based on the torque command value for the electric motor 16. For example, the engine command setting unit 32 converts the torque command value for the electric motor 16 into a required power value, and sets the target output torque and target rotation speed for the engine 11 corresponding to the required power value. The engine command setting unit 32 also sets a fuel cut command for the engine 11 based on, for example, the required power value converted from the torque command value for the electric motor 16 and the SOC of the battery 14, and outputs the command to the engine 11.
  • the engine operating condition determination unit 33 determines whether the operating conditions are unsuitable for estimating engine torque. In this embodiment, the engine operating condition determination unit 33 determines whether a fuel cut is being implemented for the engine 11 and whether the engine 11 is starting.
  • the transmission mechanism torque calculation unit 34 calculates the torque of the power transmission mechanism 12 (hereinafter referred to as transmission mechanism torque) including the influence of disturbances acting on the engine 11 based on the torque command value of the generator 13 and the angular velocity of the generator 13.
  • the transmission mechanism torque calculation unit 34 is a disturbance observer for the torque of the generator 13, and calculates transmission mechanism torque that reflects the influence of disturbances acting on the engine 11 and the influence of disturbances acting on the power transmission mechanism 12 as disturbances acting on the torque of the generator 13.
  • the transmission mechanism torque calculation unit 34 calculates the transmission mechanism torque from the difference between the value obtained by applying the torque command value of the generator 13 through a low-pass filter with H1(s) and the value obtained by applying the angular velocity ⁇ m of the generator 13 through a low-pass filter with H1(s) and dividing the result by the transmission characteristic Gp'(s) of the generator 13.
  • the transmission mechanism torque is not pre-integrated into the transmission characteristics Gp'(s) of the generator 13, i.e., the transmission characteristics Gp'(s) between the torque command value of the generator 13 and the angular velocity of the generator 13. This is because the transmission mechanism torque fluctuates depending on the input power and also behaves differently depending on the operating conditions of the engine 11, the temperature, the viscosity of the engine oil, etc. For this reason, the transmission mechanism torque acts as a disturbance to the torque of the generator 13.
  • the engine torque estimation unit 35 estimates the engine torque based on the angular velocity of the generator 13 and the transmission mechanism torque.
  • the equation of motion around the output shaft 11A of the engine 11 is expressed by the following equation (1), where the inertia and angular velocity of the engine 11 are Je and ⁇ e, the engine torque is Te, the transmission mechanism torque is Td, the gear ratio of the power transmission mechanism 12 is N, and the angular velocity of the generator 13 is ⁇ m.
  • the engine torque estimation unit 35 is configured to calculate engine torque according to equation (2).
  • FIG. 4 is a diagram showing the actual operating state and the estimated operating state of the engine 11 when no abnormal combustion is occurring. As shown in Fig. 4, the transmission mechanism torque is estimated by calculation, and the engine torque is estimated using this transmission mechanism torque. The estimated engine torque coincides with the actual engine torque with high accuracy.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the engine torque estimation process, which is one of the processes executed by the power generation system controller 30.
  • the processing routine shown in this flowchart is pre-programmed, and this program is installed in the power generation system controller 30.
  • the power generation system controller 30 repeatedly executes the following control routine at an operation cycle of, for example, about 10 milliseconds.
  • step S1 of Figure 5 the power generation system controller 30 acquires various detection values from sensors 19A-19E and various command values such as torque command values.
  • step S2 the engine operating condition determination unit 33 determines whether fuel cut is being performed on the engine 11 and whether the engine 11 is starting. If it is determined in step S2 that fuel cut or starting is in progress, the process returns to step S1 without estimating engine torque.
  • changes in the transmission mechanism torque and the angular velocity of the generator 13 become large. Therefore, if these values are differentiated with H2(s) shown in Figure 3 when estimating engine torque, overflow may occur during calculation, resulting in a jump in the value. For this reason, engine torque estimation is stopped during fuel cut or starting of the engine 11.
  • step S2 if it is determined in step S2 that the engine 11 is not in fuel cut or startup mode, the process proceeds to step S3.
  • step S3 the transmission mechanism torque calculation unit 34 calculates the transmission mechanism torque based on the torque command value of the generator 13 and the angular velocity of the generator 13.
  • the engine torque estimation unit 35 estimates the engine torque based on the angular velocity of the generator 13 and the transmission mechanism torque.
  • the estimated engine torque is used, for example, for control, judgment, or other estimation within the power generation system controller 30, or is transmitted to other controllers such as the drive system controller 20 or engine controller and used for control, judgment, or estimation within those other controllers.
  • the transmission mechanism torque is calculated, including the influence of disturbances acting on the engine 11, and the engine torque is estimated based on the angular velocity of the generator 13 and the transmission mechanism torque. This makes it possible to estimate the engine torque taking into account the influence of disturbances, thereby improving the accuracy of estimating the operating state of the engine 11.
  • FIG. 6 is a control block diagram of the power generation system controller 30A of this embodiment.
  • the power generation system controller 30A estimates that the engine 11 is in an abnormal combustion state.
  • the control device 19 of this embodiment which is equipped with the power generation system controller 30A, also functions as an engine operating state estimation device that estimates that the engine 11 is in an abnormal combustion state as the operating state of the engine 11.
  • the power generation system controller 30A includes a memory unit 31, an engine command setting unit 32, a transmission mechanism torque calculation unit 34, a state quantity calculation unit for judgment 36, and an abnormal combustion state estimation unit 37.
  • the state quantity for determination calculation unit 36 calculates the state quantity for determining abnormal combustion of the engine 11 based on the angular velocity of the generator 13 and the transmission mechanism torque. In this embodiment, the state quantity for determination calculation unit 36 calculates the torsion angle of the damper 12A included in the power transmission mechanism 12 as the state quantity for determining abnormal combustion.
  • Damper 12A has the characteristics shown in Figure 7, for example, and its torque changes depending on the torsional angle.
  • the torsional rigidity of damper 12A is expressed by the slope of the torque relative to the torsional angle.
  • Figure 7 shows characteristics with multiple torsional rigidities that vary depending on the torsional angle.
  • the transmission mechanism torque is generated mainly by the torsion of the damper 12A, it is expressed by the following equation (3), where Td is the transmission mechanism torque, Kd is the torsional rigidity of the damper 12A, ⁇ e is the angular velocity of the engine 11, N is the gear ratio of the power transmission mechanism 12, and ⁇ m is the angular velocity of the generator 13.
  • the torsional angle of damper 12A can be obtained by integrating (N ⁇ m- ⁇ e), which corresponds to the torsional angular velocity of damper 12A.
  • the abnormal combustion state estimation unit 37 estimates that the engine 11 is in an abnormal combustion state based on the state quantities used to determine abnormal combustion. In this embodiment, the abnormal combustion state estimation unit 37 estimates that the engine 11 is in an abnormal combustion state based on the torsion angle of the damper 12A.
  • FIG. 8 is a diagram showing the actual operating state and the estimated operating state of the engine 11 when abnormal combustion occurs.
  • the abnormal combustion state estimation unit 37 estimates that the engine 11 is experiencing abnormal combustion when the amount of fluctuation in the transmission mechanism torque during a predetermined time T exceeds a threshold value TH1 and the amount of fluctuation in the torsion angle of the damper 12A exceeds a threshold value TH2.
  • TH1 the amount of fluctuation in the transmission mechanism torque during a predetermined time T exceeds a threshold value TH1
  • the amount of fluctuation in the torsion angle of the damper 12A exceeds a threshold value TH2.
  • the abnormal combustion state estimation unit 37 does not estimate that the engine 11 is experiencing abnormal combustion when the amount of fluctuation in the transmission mechanism torque during the predetermined time T is equal to or less than the threshold value TH1 and the amount of fluctuation in the torsion angle of the damper 12A is equal to or less than the threshold value TH2.
  • the amount of fluctuation in the transmission mechanism torque is the difference between the maximum and minimum values of the transmission mechanism torque during the predetermined time T
  • the amount of fluctuation in the torsion angle of the damper 12A is the difference between the maximum and minimum values of the torsion angle during the predetermined time T.
  • the threshold values TH1 and TH2 for the fluctuation amounts are set taking into consideration friction, damping characteristics, or variations in stiffness of the damper 12A when the engine 11 is not experiencing abnormal combustion.
  • the threshold values TH1 and TH2 are set to lower limit values in design taking into consideration the friction, damping characteristics, or stiffness variations of the damper 12A when the engine 11 is not undergoing abnormal combustion.
  • the state quantities for determining abnormal combustion of the engine 11 are calculated based on the angular velocity of the generator 13 and the transmission mechanism torque, including the influence of disturbances acting on the engine 11, and whether the engine 11 is in an abnormal combustion state is estimated based on the state quantities for determining abnormal combustion. This makes it possible to estimate whether the engine 11 is in an abnormal combustion state taking into account the influence of disturbances, improving the accuracy of estimating the operating state of the engine 11.
  • the system estimates whether the engine 11 is in an abnormal combustion state based on the torsion angle of the damper 12A, which is connected to the output shaft 11A of the engine 11 and is easily affected by abnormal combustion in the engine 11, it is possible to improve the accuracy of estimating the abnormal combustion state.
  • the respective thresholds TH1 and TH2 for the amount of fluctuation are set taking into account the friction, damping characteristics, or rigidity variations in the damper 12A when the engine 11 is not in abnormal combustion, so it is possible to estimate that the engine 11 is in an abnormal combustion state based on the characteristics of the engine 11 and damper 12A.
  • FIG. 9 is a control block diagram of the power generation system controller 30B of this embodiment.
  • the power generation system controller 30B refers to the time transition of the estimated engine torque and estimates that the engine 11 is in an abnormal combustion state.
  • the control device 19 of this embodiment which is equipped with the power generation system controller 30B, also functions as an engine operating state estimation device that estimates that the engine 11 is in an abnormal combustion state as the operating state of the engine 11.
  • the power generation system controller 30B includes a memory unit 31, an engine command setting unit 32, an engine operating condition determination unit 33, a transmission mechanism torque calculation unit 34, an engine torque estimation unit 35, and an abnormal combustion state estimation unit 37.
  • the memory unit 31 pre-stores, for example, the time transition waveform of engine torque when there is no abnormal combustion (see Figure 4).
  • the memory unit 31 also stores, for example, the time transition waveform of engine torque when idling, and the time transition waveform of engine torque when the engine speed is kept roughly constant while driving.
  • the engine torque estimation unit 35 also functions as a state quantity calculation unit for determination.
  • the engine torque estimation unit 35 calculates engine torque as a state quantity for determining abnormal combustion based on the angular velocity of the generator 13 and the power transmission mechanism torque.
  • the abnormal combustion state estimation unit 37 estimates that the engine 11 is experiencing abnormal combustion if the time progression of the engine torque calculated by unit 35 differs from the time progression waveform of the engine torque stored in the memory unit 31.
  • the abnormal combustion state estimation unit 37 estimates that a misfire has occurred in the corresponding cylinder when the engine torque falls below the stored engine torque at the cylinder's combustion timing.
  • the abnormal combustion state estimation unit 37 estimates that the engine 11 is knocking or auto-igniting before ignition when the engine torque exceeds the stored engine torque at the cylinder combustion timing.
  • the engine torque waveform over time can be compared with the waveform when abnormal combustion is not occurring to estimate whether the engine 11 is in an abnormal combustion state, thereby improving the accuracy of estimating the abnormal combustion state.
  • the engine torque at the cylinder combustion timing is lower than the stored engine torque, it is assumed that the cylinder is misfiring, and if it is higher, it is assumed that the engine 11 is knocking or has self-ignited before ignition, so the type of abnormal combustion in the engine 11 can be estimated.
  • the power transmission mechanism 12 may have the damper 12A connected to the output shaft 11A of the engine 11 and the speed increaser 12B connected to the rotating shaft 13A of the generator 13, or may have the damper 12A connected to the rotating shaft 13A of the generator 13 and the speed increaser 12B connected to the output shaft 11A of the engine 11.
  • the power transmission mechanism 12 may or may not include the damper 12A.
  • the damper 12A may have only one torsional stiffness characteristic, i.e., a characteristic represented by a single straight line with the slope of torque versus torsional angle, or may have a characteristic with multiple torsional stiffnesses.
  • the driving force request operation means is configured as the accelerator pedal
  • the accelerator operation amount sensor is configured as the accelerator position sensor 19A, but other configurations may be used.
  • the driving force request operation means may be configured as an operation lever, an operation dial, or the like
  • the accelerator operation amount sensor may be configured as a sensor such as a stroke sensor or potentiometer that detects the amount of operation of these.
  • the vehicle speed sensor 19B is not particularly limited, and may be, for example, a ground speed sensor.
  • the drive system controller 20 and the power generation system controller 30 may be configured as a single computer, or may be configured as separate computers.
  • the transmission mechanism torque calculation unit 34 may calculate the transmission mechanism torque regardless of whether the power transmission mechanism 12 includes the damper 12A. When engine torque estimation is stopped when fuel is cut off in the engine 11 or when the engine 11 is started, the transmission mechanism torque calculation unit 34 may or may not calculate the transmission mechanism torque.
  • the abnormal combustion state estimation unit 37 may integrate the fluctuation amount of the transmission mechanism torque and the fluctuation amount of the torsion angle of the damper 12A, and if the integrated value exceeds the respective threshold value, estimate that the engine 11 is experiencing abnormal combustion.
  • the abnormal combustion state estimation unit 37 may filter the fluctuation amount of the transmission mechanism torque and the fluctuation amount of the torsion angle of the damper 12A, and if the filtered fluctuation amount exceeds the respective threshold value, it may estimate that the engine 11 is experiencing abnormal combustion.

Landscapes

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Abstract

発電機と、動力伝達機構と、動力伝達機構を介して発電機を駆動するエンジンとを備える車両のエンジン運転状態推定方法であって、発電機のトルク指令値と、発電機の角速度とに基づいて、エンジンに作用する外乱の影響を含むように動力伝達機構のトルクを演算し、発電機の角速度と、動力伝達機構のトルクとに基づいて、エンジンの出力トルクを推定する。

Description

エンジン運転状態推定方法およびエンジン運転状態推定装置
　本発明は、エンジン運転状態推定方法およびエンジン運転状態推定装置に関する。
　エンジンの出力トルクや異常燃焼等のエンジンの運転状態を推定する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００８－５７４９２号公報
　特許文献１に記載された失火判定装置（エンジン運転状態推定装置）では、クランクシャフトのトルクに影響を与えるダンパの影響トルク成分を計算し、影響トルク成分を用いてエンジンの失火を判定するが、影響トルク成分の演算式の定数設定方法が不確かであり、かつエンジンオイルの粘性によるフリクションが温度によって変化する等の外乱の影響を受けるため、エンジンの運転状態を正確に推定することが難しい。
　本発明の目的は、エンジンの運転状態の推定精度を向上できるエンジン運転状態推定方法およびエンジン運転状態推定装置を提供することにある。
　本発明の一態様は、発電機のトルク指令値と、前記発電機の角速度とに基づいて、エンジンに作用する外乱の影響を含むように動力伝達機構のトルクを演算し、前記発電機の角速度と、前記動力伝達機構のトルクとに基づいて、前記エンジンの出力トルクを推定する。
　本発明の一態様は、発電機のトルク指令値と、前記発電機の角速度とに基づいて、エンジンに作用する外乱の影響を含むように動力伝達機構のトルクを演算し、前記発電機の角速度と、前記動力伝達機構のトルクとに基づいて、前記エンジンの異常燃焼判定用の状態量を演算し、前記異常燃焼判定用の状態量に基づいて、前記エンジンが異常燃焼状態にあることを推定する。
車両の概略構成を示す図である。 動力伝達機構の構成を示す模式図である。 第１実施形態に係るコントローラの制御ブロック図である。 異常燃焼が生じていない場合のエンジンの実際の運転状態と推定した運転状態とを示す図である。 コントローラが実行するエンジンの出力トルク推定のフローチャートである。 第２実施形態に係るコントローラの制御ブロック図である。 動力伝達機構のトルクとねじり角度との関係を示す図である。 異常燃焼が生じている場合のエンジンの実際の運転状態と推定した運転状態とを示す図である。 第３実施形態に係るコントローラの制御ブロック図である。
　以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
　なお、第２実施形態以降において、既に説明した実施形態の構成と同じものには、その構成と同じ番号を付し、または図示を省略し、それらの説明を簡略化または省略する。
［第１実施形態］
　図１は、車両１の概略構成を示す図である。
　車両１は、エンジン１１と、動力伝達機構１２と、発電機１３と、バッテリ１４と、インバータ１５と、電動モータ１６と、減速機１７と、車輪１８と、制御装置１９とを備えている。
　車両１は、エンジン１１の動力を用いて発電機１３で発電した電力をバッテリ１４にインバータ１５を介して供給し、バッテリ１４の電力に基づいて電動モータ１６を回転させることで車輪１８を駆動する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両である。
　エンジン１１は、ガソリン等を燃料とする内燃機関であって、動力伝達機構１２を介して発電機１３と機械的に接続されている。エンジン１１は、車両１を走行させるための動力源としてではなく、発電機１３を駆動して発電させるための動力源として使用される。
　動力伝達機構１２は、エンジン１１の出力トルク（以下、エンジントルクという）を発電機１３に伝達する。動力伝達機構１２は、ダンパ１２Ａと、増速機１２Ｂとを備えている（図２参照）。
　ダンパ１２Ａは、エンジン１１の出力軸１１Ａと増速機１２Ｂとに接続され、エンジントルクの変動を緩和して発電機１３に伝達する。
　増速機１２Ｂは、互いに噛み合う複数の歯車を備えている。
　発電機１３は、エンジン１１からの動力によって回転することで発電し、バッテリ１４を充電可能に構成されている。また、発電機１３は、バッテリ１４の電力により回転駆動することで、エンジン１１を回転（発電機１３の回転数制御によるエンジン１１の連れまわり）させる。発電機１３の動力を用いてエンジン１１を回転させることで、エンジン１１の始動時にエンジン１１をクランキングさせたり、バッテリ１４の充電割合を示すＳＯＣ（State of Charge）が高いときにエンジン１１を負荷として発電機１３を回転させてエネルギーを消費したり、ブレーキペダルアシスト用の負圧が必要な場合にスロットルバルブを閉じて吸気通路に負圧を生成させたりすることができる。
　減速機１７は、変速機１７Ａと、ディファレンシャルギア１７Ｂとを備え、電動モータ１６の出力を減速して車輪１８に伝達する。
　制御装置１９は、アクセル操作量センサとしてのアクセルポジションセンサ１９Ａと、車速センサ１９Ｂと、角速度センサ１９Ｃ、１９Ｄ、１９Ｅと、駆動系コントローラ２０と、発電系コントローラ３０とを備えている。本実施形態の制御装置１９は、エンジン１１の運転状態としてエンジントルクを推定するエンジン運転状態推定装置でもある。
　アクセルポジションセンサ１９Ａは、例えば、ペダルストロークセンサで構成され、駆動力要求操作手段としてのアクセルペダルの操作量（以下、アクセル操作量という）を検出する。
　車速センサ１９Ｂは、例えば、車輪１８の回転速度センサで構成され、車両１の速度（以下、車速という）を検出する。
　角速度センサ１９Ｃは、例えば、エンジン回転数センサで構成され、エンジン１１の出力軸１１Ａ（図２参照）の角速度を検出する。
　角速度センサ１９Ｄは、例えば、レゾルバやエンコーダで構成され、発電機１３の回転軸１３Ａ（図２参照）の角速度（以下、発電機１３の角速度という）を検出する。
　角速度センサ１９Ｅは、例えば、レゾルバやエンコーダで構成され、電動モータ１６の回転軸の角速度（以下、電動モータ１６の角速度という）を検出する。
　駆動系コントローラ２０および発電系コントローラ３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Central Graphics Processing Unit）等の演算部、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部、並びに入出力インターフェース等の入出力部を備えたマイクロコンピュータにより構成される。駆動系コントローラ２０には、アクセルポジションセンサ１９Ａおよび車速センサ１９Ｂが電気的にまたは通信可能に接続されている。発電系コントローラ３０には、角速度センサ１９Ｃ、１９Ｄ、１９Ｅおよび駆動系コントローラ２０が電気的にまたは通信可能に接続されている。
　駆動系コントローラ２０は、アクセル操作量と車速とに基づいて、車両１の駆動に必要な駆動トルクの目標値（以下、目標駆動トルクという）を演算する。駆動系コントローラ２０は、演算した目標駆動トルクを電動モータ１６のトルク指令値としてインバータ１５に出力するとともに、発電系コントローラ３０に出力する。仮にＳＯＣが満充電の値のときは、バッテリ１４が充電できないので、電動モータ１６の回生エネルギーを、エンジン１１が連れまわる発電機１３の回転数制御でフリクションとして消費させる。
　発電系コントローラ３０は、上位のコントローラから発電機１３の回転数指令値およびトルク指令値を受信し、シーンに応じて発電機１３の回転数制御またはトルク制御を実施する。発電系コントローラ３０は、例えば、エンジン１１を力行運転させる場合。必要に応じてエンジン１１の燃料噴射をカットする指令をエンジン１１に出力する。また、発電系コントローラ３０は、発電機１３のトルク指令値と、発電機１３の角速度とに基づいて、エンジントルクを推定する。
　図３は、発電系コントローラ３０の制御ブロック図である。
　図３に示すように、発電系コントローラ３０は、記憶部３１と、エンジン指令設定部３２と、エンジン運転状況判定部３３と、伝達機構トルク演算部３４と、エンジントルク推定部３５とを備えている。
　記憶部３１は、発電系コントローラ３０を機能させるためのコンピュータプログラム、制御に使用される各種マップ、および各種閾値等を記憶している。記憶部３１が記憶しているマップとしては、例えば、アクセル操作量および車速と駆動力との関係を規定したマップや、要求電力値にエンジン１１の目標出力トルクや目標回転数を対応させたマップがある。
　エンジン指令設定部３２は、電動モータ１６のトルク指令値に基づいて、エンジン１１の目標出力トルクや目標回転数、燃料カット要求など、エンジン１１に対する指令を設定する。例えば、エンジン指令設定部３２は、電動モータ１６のトルク指令値を要求される電力値に変換し、要求電力値に対応するエンジン１１の目標出力トルクや目標回転数を設定する。また、エンジン指令設定部３２は、例えば、電動モータ１６のトルク指令値を変換した要求電力値と、バッテリ１４のＳＯＣとに基づいて、エンジン１１の燃料カット指令を設定し、エンジン１１に出力する。
　エンジン運転状況判定部３３は、エンジントルクの推定に適さない運転状況にあるか否かを判定する。本実施形態の場合、エンジン運転状況判定部３３は、エンジン１１の燃料カットが実施されているか否か、およびエンジン１１の始動時か否かを判定する。
　伝達機構トルク演算部３４は、発電機１３のトルク指令値と、発電機１３の角速度とに基づいて、エンジン１１に作用する外乱の影響を含む動力伝達機構１２のトルク（以下、伝達機構トルクという）を演算する。伝達機構トルク演算部３４は、発電機１３のトルクに対する外乱オブザーバであり、発電機１３のトルクに作用する外乱として、エンジン１１に作用する外乱の影響や、動力伝達機構１２に作用する外乱の影響が反映された伝達機構トルクを演算する。
　具体的に、伝達機構トルク演算部３４は、図３に示すように、発電機１３のトルク指令値にＨ１（ｓ）のローパスフィルタをかけた値と、発電機１３の角速度ωmにＨ１（ｓ）のローパスフィルタをかけるとともに、発電機１３の伝達特性Ｇp'（ｓ）で除算した値との差分から、伝達機構トルクを演算する。
　伝達機構トルクは、発電機１３の伝達特性Ｇp'（ｓ）、即ち発電機１３のトルク指令値と発電機１３の角速度との間の伝達特性Ｇp'（ｓ）に予め組み込まれない。これは、伝達機構トルクが、入力される動力に応じて変動し、また、エンジン１１の運転状況、気温、エンジンオイルの粘性等に応じて異なる振る舞いをするからである。このため、伝達機構トルクが、発電機１３のトルクに対して外乱として作用する。
　発電機１３の伝達特性Ｇp'（ｓ）は、エンジン１１のイナーシャをＪm、ラプラス演算子をｓとした場合、Ｇp'（ｓ）＝１÷（Ｊm・ｓ）に設定されている。発電機１３の本来の伝達特性Ｇp（ｓ）は、エンジン１１、動力伝達機構１２、および発電機１３のイナーシャの合計値をＪallとして、Ｇp（ｓ）＝１÷（Ｊall・ｓ＋Ｃ）で表されるが、Ｇp'（ｓ）には、動力伝達機構１２および発電機１３のイナーシャが考慮されない。このようにすることで、エンジン１１に作用する外乱の影響や、動力伝達機構１２に作用する外乱の影響が、伝達機構トルクに反映される。
　エンジントルク推定部３５は、発電機１３の角速度と、伝達機構トルクとに基づいて、エンジントルクを推定する。
　エンジン１１の出力軸１１Ａ回りの運動方程式は、エンジン１１のイナーシャ、角速度をＪe、ωe、エンジントルクをＴe、伝達機構トルクをＴd、動力伝達機構１２のギヤ比をＮ、発電機１３の角速度をωmとした場合、下記式（１）で表される。
　式（１）をラプラス変換した後、発電機１３の角速度ωmおよび伝達機構トルクＴdを入力とするように変換すると、下記式（２）となる。ｓは、ラプラス演算子である。
　エンジントルク推定部３５は、図３に示すように、エンジントルクが式（２）に従って演算されるように構成されている。
　図４は、異常燃焼が生じていない場合のエンジン１１の実際の運転状態と、推定した運転状態とを示す図である。
　図４に示すように、伝達機構トルクが演算によって推定され、この伝達機構トルクを用いてエンジントルクが推定される。推定されたエンジントルクは、高い精度で実際のエンジントルクと一致する。
　図５は、発電系コントローラ３０が実行する処理のうち、エンジントルクの推定処理を示すフローチャートである。このフローチャートで示す処理ルーチンは、予めプログラムされ、このプログラムが発電系コントローラ３０にインストールされている。発電系コントローラ３０は、プログラムに則って、下記の制御ルーチンを例えば１０ミリ秒程度の演算サイクルで繰り返し実行する。
　図５のステップＳ１において、発電系コントローラ３０は、センサ１９Ａ～１９Ｅの各種検出値や、トルク指令値等の各種指令値を取得する。
　続くステップＳ２において、エンジン運転状況判定部３３は、エンジン１１の燃料カットが実施されているか否か、エンジン１１の始動時か否かを判定する。ステップＳ２において、燃料カット時または始動時と判定された場合、エンジントルクの推定を行わずにステップＳ１に戻る。燃料カット時や始動時は、伝達機構トルクや発電機１３の角速度の変化が大きくなるため、エンジントルクの推定に際して、これらの値を図３に示すＨ２（ｓ）で微分すると、演算時にオーバーフローして値が飛んでしまう可能性がある。このため、エンジン１１の燃料カット時や始動時は、エンジントルクの推定を停止する。
　一方、ステップＳ２において、エンジン１１の燃料カット時または始動時でないと判定された場合は、ステップＳ３に進む。ステップＳ３において、伝達機構トルク演算部３４は、発電機１３のトルク指令値と、発電機１３の角速度とに基づいて、伝達機構トルクを演算する。
　続くステップＳ４において、エンジントルク推定部３５は、発電機１３の角速度と、伝達機構トルクとに基づいて、エンジントルクを推定する。推定されたエンジントルクは、例えば、発電系コントローラ３０内の制御、判定、または他の推定に用いられたり、駆動系コントローラ２０やエンジンコントローラ等の他のコントローラに送信され、他のコントローラ内の制御、判定、推定に用いられたりする。
　以上のような実施形態によれば、エンジン１１に作用する外乱の影響を含む伝達機構トルクを演算し、発電機１３の角速度と伝達機構トルクとに基づいて、エンジントルクを推定するので、外乱の影響を踏まえてエンジントルクを推定でき、エンジン１１の運転状態の推定精度を向上できる。
　また、エンジン１１の燃料カット時や始動時は、エンジントルクの推定を停止するため、エンジントルクの推定精度が低下することを防止できる。
［第２実施形態］
　図６は、本実施形態の発電系コントローラ３０Ａの制御ブロック図である。
　発電系コントローラ３０Ａは、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定する。発電系コントローラ３０Ａを備えた本実施形態の制御装置１９は、エンジン１１の運転状態として、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定するエンジン運転状態推定装置でもある。
　発電系コントローラ３０Ａは、記憶部３１と、エンジン指令設定部３２と、伝達機構トルク演算部３４と、判定用状態量演算部３６と、異常燃焼状態推定部３７とを備えている。
　判定用状態量演算部３６は、発電機１３の角速度と、伝達機構トルクとに基づいて、エンジン１１の異常燃焼判定用の状態量を演算する。本実施形態の場合、判定用状態量演算部３６は、動力伝達機構１２に含まれるダンパ１２Ａのねじり角度を異常燃焼判定用の状態量として演算する。
　ダンパ１２Ａは、例えば、図７に示すような特性を有しており、そのトルクがねじり角度に応じて変化する。ダンパ１２Ａのねじり剛性は、ねじり角度に対するトルクの傾きで表される。図７には、ねじり角度に応じて異なる複数のねじり剛性を有する特性が示されている。
　伝達機構トルクは、主にダンパ１２Ａの捻じれによって発生するため、伝達機構トルクをＴd、ダンパ１２Ａのねじり剛性をＫd、エンジン１１の角速度をωe、動力伝達機構１２のギヤ比をＮ、発電機１３の角速度をωmとした場合、下記式（３）で表される。
　式（３）より、ダンパ１２Ａのねじり角度は、ダンパ１２Ａのねじり角速度に相当する（Ｎωm－ωe）を積分することで得られる。
　異常燃焼状態推定部３７は、異常燃焼判定用の状態量に基づいて、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定する。本実施形態の場合、異常燃焼状態推定部３７は、ダンパ１２Ａのねじり角度に基づいて、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定する。
　図８は、異常燃焼が生じている場合のエンジン１１の実際の運転状態と、推定した運転状態とを示す図である。
　異常燃焼状態推定部３７は、図８に示すように、所定時間Ｔの間の伝達機構トルクの変動量が閾値ＴＨ１を超え、かつダンパ１２Ａのねじり角度の変動量が閾値ＴＨ２を超えた場合に、エンジン１１が異常燃焼していると推定する。一方、異常燃焼状態推定部３７は、図４に示すように、所定時間Ｔの間の伝達機構トルクの変動量が閾値ＴＨ１以下になっていたり、かつダンパ１２Ａのねじり角度の変動量が閾値ＴＨ２以下になっていたりする場合、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定しない。伝達機構トルクの変動量は、所定時間Ｔの間の伝達機構トルクの最大値と最小値との差であり、ダンパ１２Ａのねじり角度の変動量は、所定時間Ｔの間のねじり角度の最大値と最小値との差である。変動量の閾値ＴＨ１、ＴＨ２は、エンジン１１が異常燃焼していないときのフリクション、減衰特性、またはダンパ１２Ａの剛性ばらつきを考慮して設定される。本実施形態の場合、閾値ＴＨ１、ＴＨ２は、エンジン１１が異常燃焼していないときのフリクション、減衰特性、またはダンパ１２Ａの剛性ばらつきを考慮した設計上の下限値に設定されている。
　以上のような実施形態によれば、発電機１３の角速度と、エンジン１１に作用する外乱の影響を含む伝達機構トルクとに基づいて、エンジン１１の異常燃焼判定用の状態量を演算し、異常燃焼判定用の状態量に基づいて、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定するので、外乱の影響を踏まえて異常燃焼状態にあることを推定でき、エンジン１１の運転状態の推定精度を向上できる。
　また、エンジン１１の出力軸１１Ａに接続されていて、エンジン１１の異常燃焼による影響を受けやすいダンパ１２Ａのねじり角度に基づいて、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定するため、異常燃焼状態の推定精度を向上できる。
　また、伝達機構トルクの変動量、およびダンパ１２Ａのねじり角度の変動量がそれぞれの閾値ＴＨ１、ＴＨ２を超えた場合に、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定するため、異常燃焼状態にあることをより確実に推定できる。変動量のそれぞれの閾値ＴＨ１、ＴＨ２は、エンジン１１が異常燃焼していないときのフリクション、減衰特性、またはダンパ１２Ａの剛性ばらつきを考慮して設定されているため、エンジン１１やダンパ１２Ａの特性を踏まえて、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定できる。
［第３実施形態］
　図９は、本実施形態の発電系コントローラ３０Ｂの制御ブロック図である。
　発電系コントローラ３０Ｂは、推定したエンジントルクの時間推移を参照し、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定する。発電系コントローラ３０Ｂを備えた本実施形態の制御装置１９は、エンジン１１の運転状態として、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定するエンジン運転状態推定装置でもある。
　発電系コントローラ３０Ｂは、記憶部３１と、エンジン指令設定部３２と、エンジン運転状況判定部３３と、伝達機構トルク演算部３４と、エンジントルク推定部３５と、異常燃焼状態推定部３７とを備えている。
　記憶部３１は、例えば、異常燃焼していないときのエンジントルクの時間推移波形（図４参照）を予め記憶している。記憶部３１は、例えば、アイドリング時のエンジントルクの時間推移波形や、走行中のエンジン回転数が概ね一定に保たれている場合のエンジントルクの時間推移波形を記憶している。
　エンジントルク推定部３５は、本実施形態の場合、判定用状態量演算部でもある。エンジントルク推定部３５は、発電機１３の角速度と、動力伝達機構トルクとに基づいて、エンジントルクを異常燃焼判定用の状態量として演算する。
　異常燃焼状態推定部３７は、本実施形態の場合、３５で演算されたエンジントルクの時間推移が、記憶部３１に記憶されているエンジントルクの時間推移波形と異なる場合に、エンジン１１が異常燃焼していると推定する。
　例えば、エンジン１１の何れかの気筒が失火していると、図８に示すように、エンジントルクは、気筒の燃焼タイミングで増加せず、例えば図４に示すような異常燃焼が生じていない場合のエンジントルクを下回る。このため、異常燃焼状態推定部３７は、気筒の燃焼タイミングで、エンジントルクが、記憶されているエンジントルクを下回る場合に、該当する気筒で失火していると推定する。
　一方、エンジン１１がノッキングしたり、点火プラグによる点火前に意図せずに自着火したりする場合、エンジントルクは、気筒の燃焼タイミングで、異常燃焼が生じていない場合のエンジントルクを上回る。このため、異常燃焼状態推定部３７は、気筒の燃焼タイミングで、エンジントルクが、記憶されているエンジントルクを超えた場合に、エンジン１１がノッキングまたは点火前に自着火していると推定する。
　以上のような実施形態によれば、異常燃焼が生じていない場合のエンジントルクの時間推移波形と対比することで、エンジン１１が異常燃焼状態にあることを推定するため、異常燃焼状態の推定精度を向上できる。
　また、気筒の燃焼タイミングで、エンジントルクが、記憶されているエンジントルクを下回る場合は気筒で失火していると推定し、上回る場合はエンジン１１がノッキングまたは点火前に自着火していると推定するので、エンジン１１の異常燃焼の種類を推定できる。
　以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。また、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれる。
　動力伝達機構１２は、ダンパ１２Ａがエンジン１１の出力軸１１Ａに接続され、増速機１２Ｂが発電機１３の回転軸１３Ａに接続されていてもよいし、ダンパ１２Ａが発電機１３の回転軸１３Ａに接続され、増速機１２Ｂがエンジン１１の出力軸１１Ａに接続されていてもよい。
　動力伝達機構１２は、ダンパ１２Ａを備えていてもよいし、ダンパ１２Ａを備えていなくてもよい。
　ダンパ１２Ａは、ねじり剛性が１つのみの特性、即ちねじり角度に対するトルクの傾きた１つの直線で表される特性を有してもよいし、複数のねじり剛性を備えた特性を有していてもよい。
　制御装置１９では、駆動力要求操作手段がアクセルペダルで構成され、アクセル操作量センサがアクセルポジションセンサ１９Ａで構成されていたが、他の構成とされてもよい。例えば、駆動力要求操作手段が操作レバーや操作ダイヤル等で構成され、これらの操作量を検出するストロークセンサやポテンショメータ等のセンサでアクセル操作量センサが構成されてもよい。
　車速センサ１９Ｂは、特に限定されず、例えば、対地速度センサであってもよい。
　駆動系コントローラ２０および発電系コントローラ３０は、これらを備えた１つのコンピュータで構成されてもよいし、別々のコンピュータで構成されてもよい。
　伝達機構トルク演算部３４は、動力伝達機構１２がダンパ１２Ａを備えているか否かにかかわらず、伝達機構トルクを演算してもよい。
　伝達機構トルク演算部３４は、エンジン１１の燃料カット時やエンジン１１の始動時にエンジントルクの推定が停止される場合、伝達機構トルクを演算してもよいし、伝達機構トルクを演算しなくてもよい。
　異常燃焼状態推定部３７は、伝達機構トルクの変動量や、ダンパ１２Ａのねじり角度の変動量を積算し、積算値がそれぞれの閾値を超えた場合に、エンジン１１が異常燃焼していると推定してもよい。
　異常燃焼状態推定部３７は、伝達機構トルクの変動量や、ダンパ１２Ａのねじり角度の変動量にフィルタをかけ、フィルタ後の変動量がそれぞれの閾値を超えた場合に、エンジン１１が異常燃焼していると推定してもよい。
　１…車両、１１…エンジン、１２…動力伝達機構、１２Ａ…ダンパ、１３…発電機、１９…制御装置（エンジン運転状態推定装置）、２０…駆動系コントローラ、３０…発電系コントローラ（コントローラ）

Claims (10)

  1. 　発電機と、動力伝達機構と、前記動力伝達機構を介して前記発電機を駆動するエンジンとを備える車両のエンジン運転状態推定方法であって、
    　前記発電機のトルク指令値と、前記発電機の角速度とに基づいて、前記エンジンに作用する外乱の影響を含むように前記動力伝達機構のトルクを演算し、
    　前記発電機の角速度と、前記動力伝達機構のトルクとに基づいて、前記エンジンの出力トルクを推定するエンジン運転状態推定方法。
  2. 　請求項１に記載のエンジン運転状態推定方法において、
    　前記エンジンの燃料カット時前記エンジンの始動時に、前記エンジンの出力トルクの推定を停止するエンジン運転状態推定方法。
  3. 　発電機と、動力伝達機構と、前記動力伝達機構を介して前記発電機を駆動するエンジンとを備える車両のエンジン運転状態推定方法であって、
    　前記発電機のトルク指令値と、前記発電機の角速度とに基づいて、前記エンジンに作用する外乱の影響を含むように前記動力伝達機構のトルクを演算し、
    　前記発電機の角速度と、前記動力伝達機構のトルクとに基づいて、前記エンジンの異常燃焼判定用の状態量を演算し、
    　前記異常燃焼判定用の状態量に基づいて、前記エンジンが異常燃焼状態にあることを推定するエンジン運転状態推定方法。
  4. 　請求項３に記載のエンジン運転状態推定方法において、
    　前記動力伝達機構のトルクに基づいて、前記動力伝達機構に含まれるダンパのねじり角度を前記異常燃焼判定用の状態量として演算し、
    　前記ダンパのねじり角度に基づいて、前記エンジンが異常燃焼状態にあることを推定するエンジン運転状態推定方法。
  5. 　請求項４に記載のエンジン運転状態推定方法において、
    　前記動力伝達機構のトルクの変動量、および前記ダンパのねじり角度の変動量がそれぞれの閾値を超えた場合に、前記エンジンが異常燃焼していると推定するエンジン運転状態推定方法。
  6. 　請求項５に記載のエンジン運転状態推定方法において、
    　前記動力伝達機構のトルクの変動量および前記ダンパのねじり角度の変動量のそれぞれの閾値は、前記エンジンが異常燃焼していないときのフリクション、減衰特性、または前記ダンパの剛性ばらつきを考慮した下限値に設定されているエンジン運転状態推定方法。
  7. 　請求項３に記載のエンジン運転状態推定方法において、
    　前記エンジンが異常燃焼していないときの前記エンジンの出力トルクの時間推移波形を記憶しておき、
    　前記発電機の角速度と、前記動力伝達機構のトルクとに基づいて、前記エンジンの出力トルクを前記異常燃焼判定用の状態量として演算し、
    　前記エンジンの推定された出力トルクの時間推移が、記憶されている出力トルクの時間推移波形と異なる場合に、前記エンジンが異常燃焼していると推定するエンジン運転状態推定方法。
  8. 　請求項７に記載のエンジン運転状態推定方法において、
    　気筒の燃焼タイミングで、前記エンジンの出力トルクが、記憶されている出力トルクを下回る場合に、前記気筒で失火していると推定するエンジン運転状態推定方法。
  9. 　請求項７に記載のエンジン運転状態推定方法において、
    　気筒の燃焼タイミングで、前記エンジンの出力トルクが、記憶されている出力トルクを超えた場合に、前記エンジンがノッキングまたは点火前に自着火していると推定するエンジン運転状態推定方法。
  10. 　発電機と、動力伝達機構と、前記動力伝達機構を介して前記発電機を駆動するエンジンとを備える車両のエンジン運転状態推定装置であって、
    　前記発電機のトルク指令値と、前記発電機の角速度とに基づいて、前記エンジンに作用する外乱の影響を含むように前記動力伝達機構のトルクを演算し、前記発電機の角速度と、前記動力伝達機構のトルクとに基づいて、前記エンジンの出力トルクを推定するコントローラを備えているエンジン運転状態推定装置。
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