JP2016155404A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気通路に燃料の噴射を行なうポート噴射弁を含むエンジンを備えたハイブリッド車両において、燃料配管系の部品の耐久性の低下を防止する。
【解決手段】エンジンＥＣＵ１４１は、車両走行に要求される走行パワーと蓄電装置のＳＯＣを制御するための蓄電装置の充放電パワーとの和に従ってエンジン１０の出力パワーを制御するとともに、低圧デリバリーパイプ５３に貯留される燃料の圧力が目標燃圧になるようにフィードポンプ５１２を制御する。エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン１０に要求されるパワーを出力するための動作点により定まるエンジン１０の目標回転速度が、低圧デリバリーパイプ５３に共鳴現象を発生し得る共鳴範囲内にあると判定された場合には、目標回転速度が共鳴範囲外になるように、燃費最適動作線上、または、等パワー線上に沿って、エンジン１０の動作点を変更する。
【選択図】図２

Description

本発明は、吸気通路に燃料の噴射を行なうポート噴射弁を含むエンジンを備えたハイブリッド車両の制御に関する。

特開２０１３−６８１２７号公報（特許文献１）には、燃料ポンプと、燃料ポンプによるポート噴射弁への燃料の供給圧を検出する燃圧センサとを備えたエンジンに適用され、燃圧センサの検出値に応じて燃料ポンプの操作量を制御する制御装置が開示されている。この制御装置は、燃圧センサの診断のために、供給圧を上昇させる方向に燃料ポンプの操作量を変化させるとともに、このときの燃圧センサの検出値に基づいて、燃圧センサにおける故障の有無を判断する。

燃圧センサの故障診断においては、燃料ポンプの駆動デューティを診断用デューティにまで増大させることにより、燃圧をリリーフバルブの開弁圧にまで上昇させる。そして、このときの燃圧センサが開弁圧付近を検出していない場合には、燃圧センサが異常であると判断する。

特開２０１３−６８１２７号公報

しかしながら、本発明者らの実験の結果、燃圧を診断用の燃圧まで上昇させたときに、エンジンの回転速度によっては燃圧センサの検出値が安定しない現象が発生することが分かった。そして、この現象が発生すると、燃圧に顕著な脈動成分が重畳されることによって、燃圧配管系を構成する部品に対して応力が作用するため、当該部品の耐久性を低下させることが分かった。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、吸気通路に燃料の噴射を行なうポート噴射弁を含むエンジンを備えたハイブリッド車両において、燃料配管系の部品の耐久性の低下を防止することである。

この発明のある局面では、ハイブリッド車両は、エンジンと、蓄電装置と、蓄電装置からの電力によって車両駆動力を発生する電動機と、エンジンに燃料を供給する燃料供給装置と、エンジン、電動機および燃料供給装置を制御する制御装置とを備える。燃料供給装置は、吸気通路に噴射するための燃料を貯留する貯留部と、燃料を加圧して貯留部に供給するフィードポンプと、筒内に噴射するための燃料を貯留する高圧貯留部と、エンジンの回転に応じて駆動され、燃料を加圧して高圧貯留部に供給する高圧ポンプとを含む。貯留部に貯留される燃料の圧力は、高圧貯留部に貯留される燃料の圧力よりも低く設定される。制御装置は、車両走行に要求される走行パワーと蓄電装置のＳＯＣを制御するための蓄電装置の充放電パワーとの和に従ってエンジンの出力パワーを制御するとともに、貯留部に貯留される燃料の圧力が目標燃圧になるようにフィードポンプを制御するように構成される。制御装置は、エンジンに要求されるパワーを出力するための動作点により定まるエンジンの目標回転速度が、貯留部に共鳴現象を発生し得る共鳴範囲内にあると判定された場合には、目標回転速度が共鳴範囲外になるように、エンジンの効率に従って予め設定される最適動作線上、または、エンジン出力パワーが同一となる動作点の集合である等パワー線上に沿って、エンジンの動作点を変更する。

上記ハイブリッド車両によれば、エンジンの目標動作点を変更することによってエンジンの回転速度が共鳴範囲外に変更されるため、低圧燃料配管系に生じる共鳴を抑制することができる。これにより、低圧燃料配管系における燃圧の脈動が低減されるため、部品の耐久性の低下を防止することができる。

この発明によれば、吸気通路に燃料の噴射を行なうポート噴射弁を含むエンジンを備えたハイブリッド車両において、燃料配管系の部品の耐久性の低下を防止することができる。

本発明が適用されるハイブリッド車両の構成を示すブロック図である。 燃料供給に関するエンジンおよび燃料供給装置の構成を示した図である。 スタック検出処理が実行された場合の燃圧変化の一例を示した波形図である。 図３に示される実燃圧の変化の一部を拡大した波形図である。 燃料タンクから高圧デリバリーパイプおよび低圧デリバリーパイプに至る経路を示した模式図である。 燃圧脈動の振幅と目標燃圧との関係を説明するための図である。 パルセーションダンパの弾性変形による内部容積変化率および燃圧脈動の振幅と目標燃圧との関係を説明するための図である。 燃圧脈動とエンジン回転速度との関係を説明するための図である。 本実施の形態におけるエンジン回転速度の制御について説明するための図である。 動力分割機構の各回転要素の回転速度を示した共線図である。 本実施の形態に係るエンジン回転速度の変更方法を説明するためのフローチャートである。 本実施の形態に係るエンジン回転速度の変更方法を説明するためのフローチャートである。 図１２のステップＳ１５の処理の詳細を説明するためのフローチャートである。 本実施の形態の変形例における、エンジン回転速度の制御について説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当する部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

（基本構成の説明）
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両１の構成を示すブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１は、エンジン１０と、燃料供給装置１５と、モータジェネレータ２０，３０と、動力分割機構４０と、リダクション機構５８と、駆動輪６２と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）６０と、バッテリ（蓄電装置）７０と、制御装置１００とを備える。

このハイブリッド車両１は、シリーズ・パラレル型のハイブリッド車両であり、エンジン１０およびモータジェネレータ３０の少なくとも一方を駆動源として走行可能に構成される。

エンジン１０とモータジェネレータ２０とモータジェネレータ３０とは、動力分割機構４０を介して相互に連結されている。動力分割機構４０に連結されるモータジェネレータ３０の回転軸１６には、リダクション機構５８が接続される。回転軸１６は、リダクション機構５８を介して、駆動輪６２と連結されるとともに、動力分割機構４０を介して、エンジン１０のクランクシャフトに連結される。

動力分割機構４０は、エンジン１０の駆動力を、モータジェネレータ２０と回転軸１６とに分割することができる。モータジェネレータ２０は、動力分割機構４０を介してエンジン１０のクランクシャフトを回転させることにより、エンジン１０を始動するスタータとして機能することができる。動力分割機構４０は、たとえば遊星歯車機構によって構成される。この場合において、遊星歯車機構のサンギヤＳＧには、モータジェネレータ２０の回転軸が連結され、キャリアＣＡにはエンジン１０のクランクシャフトが連結され、リングギヤＲＧにはモータジェネレータ３０の回転軸１６およびリダクション機構５８を経由して駆動輪６２が連結される。

モータジェネレータ２０および３０は、いずれも発電機としても電動機としても作動し得る周知の同期発電電動機である。すなわち、モータジェネレータ２０は、動力分割機構４０を経由して伝達されたエンジン１０の出力を用いてバッテリ７０の充電電力を生成する「発電機構」を構成することができる。また、モータジェネレータ３０がバッテリ７０からの電力によって「電動機」として動作することによって車両駆動力を発生するための機構が実現できる。モータジェネレータ２０および３０は、ＰＣＵ６０に接続され、ＰＣＵ６０は、バッテリ７０に接続される。

制御装置１００は、パワーマネジメント用電子制御ユニット（Electronic Control Unit；以下、ＰＭ−ＥＣＵという）１４０と、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１４１と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）１４２と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）１４３とを含む。

ＰＭ−ＥＣＵ１４０は、エンジンＥＣＵ１４１と、モータＥＣＵ１４２と、バッテリＥＣＵ１４３とに、図示しない通信ポートを介して接続されている。ＰＭ−ＥＣＵ１４０は、エンジンＥＣＵ１４１と、モータＥＣＵ１４２と、バッテリＥＣＵ１４３と各種制御信号やデータのやり取りを行なう。

モータＥＣＵ１４２は、ＰＣＵ６０に接続され、モータジェネレータ２０および３０の駆動を制御する。バッテリＥＣＵ１４３は、バッテリ７０の充放電電流の積算値に基づいて、残容量（以下、ＳＯＣ（State of charge）という）を演算する。

エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン１０および燃料供給装置１５に接続されている。エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン１０の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するとともに、入力した信号に応じて燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御を行なう。また、エンジンＥＣＵ１４１は、燃料供給装置１５を制御して燃料をエンジン１０に供給する。

以上の構成を有するハイブリッド車両１において、エンジン１０および燃料供給装置１５の構成および制御についてより詳細に説明する。

図２は、燃料供給に関するエンジン１０および燃料供給装置１５の構成を示した図である。本実施の形態は、本発明が適用される車両を、内燃機関として筒内噴射とポート噴射とを併用するデュアル噴射タイプの内燃機関、例えば直列４シリンダのガソリンエンジンを採用するハイブリッド車両としている。

図２を参照して、エンジン１０は、吸気マニホールド３６と、吸気ポート２１と、シリンダブロックに設けられた４つのシリンダ１１とを含む。

吸入空気ＡＩＲは、シリンダ１１中の図示しないピストンが下降するときに、吸気口管から吸気マニホールド３６および吸気ポート２１を通って各シリンダ１１に流入する。

燃料供給装置１５は、低圧燃料供給機構５０と、高圧燃料供給機構８０とを含む。低圧燃料供給機構５０は、燃料圧送部５１と、低圧燃料配管５２と、低圧デリバリーパイプ５３と、低圧燃圧センサ５３ａと、ポート噴射弁５４とを含む。低圧デリバリーパイプ５３は、ポート噴射弁５４から噴射するための燃料を貯留する「貯留部」である。

高圧燃料供給機構８０は、高圧ポンプ８１と、チェック弁８２ａと、高圧燃料配管８２と、高圧デリバリーパイプ８３と、高圧燃圧センサ８３ａと、筒内噴射弁８４とを含む。高圧デリバリーパイプ８３は、筒内噴射弁８４から噴射するための燃料を貯留する「高圧貯留部」である。

筒内噴射弁８４は、噴孔部８４ａを各シリンダ１１の燃焼室内に露出する筒内噴射用インジェクタである。筒内噴射弁８４が開弁動作するとき、高圧デリバリーパイプ８３内の加圧された燃料が筒内噴射弁８４の噴孔部８４ａから燃焼室１６内に噴射される。

高圧ポンプ８１は、低圧燃料配管５２と高圧燃料配管８２との間に接続される。チェック弁８２ａによって、高圧燃料配管８２から高圧ポンプ８１への燃料の逆流は防止されている。

高圧ポンプ８１は、上流側管９０と、下流側管９１と、パルセーションダンパ９２と、高圧ポンプ本体９３と、電磁スピル弁９４とを含む。高圧ポンプ８１の上流側管９０は、低圧燃料配管５２から分岐した低圧燃料配管５２ａに接続され、下流側管９１は、高圧燃料配管８２に接続される。

パルセーションダンパ９２は、上流側管９０に設けられるとともに、燃料圧力を受圧する弾性のダイヤフラムと、圧縮コイルばねとを有する。パルセーションダンパ９２は、ダイヤフラムの弾性変形により内部容積を変化させ、上流側管９０内の燃料の圧力脈動を抑制するように構成されている。

高圧ポンプ本体９３では、加圧室９３１ａが、プランジャ９３２の往復移動によって容積を変化させる。電磁スピル弁９４は、開弁時には、プランジャ９３２の変位に応じた加圧室９３１ａ内への燃料の吸入と加圧室９３１ａ内の燃料の低圧燃料配管５２への送出を許容し、閉弁時には、逆止弁として機能する。

フォロアリフタ９３４は、カム９３３ａに押圧されることによりプランジャ９３２を摺動させる。戻りばね９３５は、ポンプハウジング９３１とフォロアリフタ９３４との間に設けられた圧縮コイルばねを含み、フォロアリフタ９３４をカム９３３ａに付勢している。

カムシャフト９３３は、エンジン１０の排気カムシャフトの一端に設けられているとともに、端部にカム９３３ａを有している。エンジン１０の駆動中はカムシャフト９３３は常に回転しているため、高圧ポンプ本体９３はエンジン１０の駆動に連動して作動する。

高圧デリバリーパイプ８３は、シリンダ１１の直列配置方向の一端側で、高圧燃料配管８２に接続される。高圧デリバリーパイプ８３には、筒内噴射弁８４が連結される。高圧デリバリーパイプ８３には、内部の燃料圧力を検出する高圧燃圧センサ８３ａが装着される。

エンジンＥＣＵ１４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力インターフェース回路、出力インターフェース回路などを含んで構成される。エンジンＥＣＵ１４１は、図１のＰＭ−ＥＣＵからエンジン起動／停止指令を受けて、エンジン１０および燃料供給装置１５を制御する。

エンジンＥＣＵ１４１は、アクセル開度や吸入空気量やエンジン回転速度などに基づいて燃焼毎に必要な燃料噴射量を算出する。また、エンジンＥＣＵ１４１は、算出した燃料噴射量に基づいて、ポート噴射弁５４および筒内噴射弁８４への噴射指令信号などを適時に出力する。

エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン１０の始動時に、ポート噴射弁５４による燃料噴射を最初に実施させる。そして、ＥＣＵ１４０は、高圧燃圧センサ８３ａにより検出される高圧デリバリーパイプ８３内の燃料圧力が予め設定された圧力値を超えたとき、筒内噴射弁８４への噴射指令信号の出力を開始する。

さらに、エンジンＥＣＵ１４１は、例えば筒内噴射弁８４からの筒内噴射を基本としながら、エンジン１０の始動暖機時や低回転高負荷時などのように筒内噴射では混合気形成が不十分となる特定の運転状態下では、ポート噴射を併用する。または、エンジンＥＣＵ１４１は、例えば筒内噴射弁８４からの筒内噴射を基本としながら、ポート噴射が有効な高回転高負荷時などにポート噴射弁５４からのポート噴射を実行する。

本実施の形態では、燃料供給装置１５は、低圧燃料供給機構５０の圧力が可変に制御可能である点が特徴的である。以下、燃料供給装置１５の低圧燃料供給機構５０についてより詳細に説明する。

燃料圧送部５１は、燃料タンク５１１と、フィードポンプ５１２と、サクションフィルタ５１３と、燃料フィルタ５１４と、リリーフ弁５１５と、これらを連結する燃料管５１６とを含む。

燃料タンク５１１は、エンジン１０で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する。サクションフィルタ５１３は、異物の吸入を阻止する。燃料フィルタ５１４は、吐出燃料中の異物を除去する。

リリーフ弁５１５は、フィードポンプ５１２から吐出される燃料の圧力が上限圧力に達すると開弁し、燃料の圧力が上限圧力に満たない間は閉弁状態を維持する。

低圧燃料配管５２は、燃料圧送部５１から低圧デリバリーパイプ５３までを連結する。ただし、低圧燃料配管５２は、燃料パイプに限定されるものではなく、燃料通路が貫通形成される１つの部材や、互いの間に燃料通路が形成される複数の部材であってもよい。

低圧デリバリーパイプ５３は、シリンダ１１の直列配置方向の一端側で、低圧燃料配管５２に接続される。低圧デリバリーパイプ５３には、ポート噴射弁５４が連結される。低圧デリバリーパイプ５３には、内部の燃料圧力を検出する低圧燃圧センサ５３ａが装着されている。

ポート噴射弁５４は、噴孔部５４ａを各シリンダ１１に対応する吸気ポート２１内に露出するポート噴射用インジェクタである。ポート噴射弁５４が開弁動作するとき、低圧デリバリーパイプ５３内の加圧された燃料が、ポート噴射弁５４の噴孔部５４ａから吸気ポート２１内に噴射される。

フィードポンプ５１２は、エンジンＥＣＵ１４１から発信される指令信号に基づいて、駆動および停止される。

フィードポンプ５１２は、燃料タンク５１１内から燃料を汲み上げ、汲み上げた燃料を、例えば１［ＭＰａ：メガパスカル］未満の一定可変範囲内の圧力に加圧して吐出することが可能である。さらに、フィードポンプ５１２は、エンジンＥＣＵ１４１の制御により、単位時間当りの吐出量［ｍ^３／ｓｅｃ］や吐出圧［ｋＰａ：キロパスカル］を変化させることが可能である。

このようにフィードポンプ５１２を制御することは、以下の点で好ましい。まず、低圧デリバリーパイプ５３は、エンジンが高温となると内部の燃料が気化するのを防ぐため、気化しない程度に圧力をかけておく必要がある。しかし圧力を高くしすぎるとポンプの負荷が大きくエネルギロスが大きい。燃料の気化を防止するための圧力は温度によって変化するので必要な圧力を低圧デリバリーパイプ５３にかけることでエネルギロスを少なくすることができる。また、フィードポンプ５１２を適切に制御することによって、エンジンが消費した量に相当する分の燃料を送出するようにすれば、無駄に加圧するエネルギを節約することができる。したがって、一旦余分に加圧してからプレッシャレギュレータで圧力を一定にする構成よりも燃費を向上させる点で有利である。

フィードポンプ５１２による可変燃圧制御には、ポート噴射を行なう燃料を貯留する低圧デリバリーパイプ５３に設けられた低圧燃圧センサ５３ａの検出値の信頼性を確保する必要がある。このため、上述のような低圧燃圧センサ５３ａの検出値のスタック検出が定期的に行なわれる。

（スタック検出制御の基本処理の説明）
スタック検出は、低圧燃圧センサ５３ａの検出値が固定値となっていないことを確認する故障検出であり、低圧燃圧センサ５３ａの検出値が変化することを確認するためには、少なくとも低圧燃圧センサ５３ａの検出値を２点の圧力で確認する必要がある。

一例では、次に示す図３の波形のように、エンジン始動後通常使用時よりも高圧に燃圧を昇圧させてから、燃圧を降圧させてスタック検出が行なわれる。図３は、スタック検出処理が実行された場合の燃圧変化の一例を示した波形図である。

図３を参照して、時刻ｔ１において、エンジン１０が運転状態にある場合にＰＭ−ＥＣＵ１４０からエンジン停止指令が出力され、それに応じてエンジンＥＣＵ１４１はエンジン１０を停止させる。時刻ｔ１〜ｔ２の間は、低圧デリバリーパイプ５３の目標燃圧Ｐ０＝０［ｋＰａ］に設定される。

続いて、時刻ｔ２においてＰＭ−ＥＣＵ１４０からエンジン起動指令が出力されると、それに応じてエンジンＥＣＵ１４１は、エンジン１０の運転を開始するとともに、スタック検出を行なうために、目標燃圧Ｐ０を以下の順で変化させる。

まず、時刻ｔ２〜ｔ３において、目標燃圧Ｐ０をＰＨ（たとえば、６４４［ｋＰａ］）に設定する。ＰＨは、低圧燃圧センサ５３ａのスタック検出のために、通常使用する燃圧よりも高く設定される。燃圧が安定する時間が経過した時点ｔ３において燃圧センサ検出値Ａを取得する。

その後、時刻ｔ４〜ｔ５において、目標燃圧Ｐ０を、ＰＨよりも低いＰＬ（たとえば、４００［ｋＰａ］）に設定し、燃圧が安定する時間が経過した時点ｔ５において燃圧センサ検出値Ｂを取得する。

検出値Ａ，Ｂが揃うと、スタック故障発生の有無を診断する。具体的には、検出値ＡがＰＨ近傍の値を示し、かつ、検出値ＢがＰＬ近傍の値を示していれば、低圧燃圧センサ５３ａが正常であると判断する。一方、検出値ＡおよびＢが同じ値を示していれば、低圧燃圧センサ５３ａにスタック故障が発生していると判断する。

なお、時刻ｔ１〜ｔ２においては、目標燃圧Ｐ０＝０［ｋＰａ］に設定されるが、エンジンが停止するとポート噴射弁からの噴射がなく、低圧デリバリーパイプの燃圧を下げることができないので、実燃圧Ｐ１は目標燃圧Ｐ０には追従しない。さらに、低圧デリバリーパイプ内に密閉状態となった燃料がエンジンからの熱によって膨張するために、実燃圧Ｐ１が上昇する場合もある。このような場合には、低圧から高圧に目標燃圧Ｐ０を変化させてスタック検出を行なうと、一旦燃圧を下げないとスタック検出ができない。そのため、図３に示されるように、目標燃圧Ｐ０を高圧から低圧に変化させることで、早期にスタック検出を開始することを可能としている。

（低圧燃料配管系における燃圧の脈動）
以上のようにスタック検出を行なう場合において、エンジン１０の回転速度がある範囲内にあるときには、低圧デリバリーパイプ５３の燃圧に脈動が発生する。図４は、図３に示される実燃圧Ｐ１の変化の一部を拡大した波形図である。図４にはエンジン回転速度の変化が併せて示されている。

図４を参照して、目標燃圧Ｐ０が高く設定される時刻ｔ２〜ｔ３の間に、低圧燃圧センサ５３ａの検出値が安定せず、著しい変動が生じている。この燃圧センサの検出値の変動は、エンジン回転速度がＮｅ１［ｒｐｍ］近傍となる時刻ｔａ〜ｔｂに現われている。以下、燃圧センサの検出値が変動する原因について説明する。

図５は、燃料タンク５１１から高圧デリバリーパイプ８３および低圧デリバリーパイプ５３に至る経路を示した模式図である。図５を参照して、燃料タンク５１１内のフィードポンプ５１２からは、低圧燃料配管５２が低圧デリバリーパイプ５３に向かって延びており、低圧燃料配管５２ａが高圧デリバリーパイプ８３に向かって延びている。低圧燃料配管５２ａの高圧デリバリーパイプ８３側の端には、高圧ポンプ８１が設けられている。

フィードポンプ５１２は、エンジンＥＣＵ１４１に制御される電気モータによって駆動され、燃圧を変更可能な電気式ポンプである。一方、高圧ポンプ８１は、エンジン１０の回転に応じて駆動される機械式ポンプである。

高圧ポンプ８１は、低圧燃料配管５２ａの燃料を吸い込み、加圧して高圧デリバリーパイプ８３に送出する。このような高圧ポンプ８１の作動に起因して、低圧燃料配管５２ａの高圧ポンプ８１の吸引側接続端には、カムの回転に起因する燃圧の脈動が生じる。この脈動の起振源は、高圧ポンプ８１のプランジャ９３２の燃料吸い込みである。

ここで、低圧燃料配管系は、図５に示した低圧燃料配管５２および５２ａの合計配管長Ｌ等の寸法および配管の材質（金属、樹脂など）によって定まる、固有の共鳴周波数を有している。そのため、燃圧の脈動周波数がこの低圧燃料配管系の共鳴周波数に一致すると、低圧燃料配管系に共鳴現象が発生する。

低圧燃料配管系に共鳴現象が発生することにより、燃圧に重畳される脈動成分が増大する。燃圧に顕著な脈動が生じると、低圧デリバリーパイプ５３などの低圧燃料配管系を構成する部品に対して応力が作用するため、部品の耐久性を低下させる要因となり得る。

図４に示したように、低圧燃料配管系に共鳴現象が生じるときの脈動の周波数は、ある限られた範囲のエンジン回転速度に相当する。これは、脈動の周波数はカム９３３ａの回転速度に伴なって変化するところ、カム９３３ａの回転速度はエンジン１０の回転速度に比例しているためである。この結果、エンジン１０の回転速度の倍数が低圧燃料配管系の共鳴周波数に一致したときに、燃圧に顕著な脈動が現われる。

図６は、燃圧脈動の振幅と目標燃圧との関係を説明するための図である。図６の横軸にはエンジン回転速度［ｒｐｍ］が示され、縦軸には燃圧の脈動振幅［ｋＰａ］が示される。

図６に示されるように、特定の回転速度範囲において、燃圧脈動の振幅が大きくなる。この特定の回転速度範囲は、燃料配管系の共鳴周波数に対応するエンジン回転速度（図中のＮｅ１，Ｎｅ２，Ｎｅ３に相当）を中心とする回転速度範囲である。以下の説明では、燃料配管系の共鳴周波数に対応するエンジン回転速度を「脈動中心」と称するとともに、燃圧の脈動が顕著となるエンジン回転速度の範囲を「共鳴範囲」と称する。

本発明者らの実験によれば、目標燃圧Ｐ０を３００［ｋＰａ］，４００［ｋＰａ］，５３０［ｋＰａ］，６４４［ｋＰａ］と変化させた場合、各共鳴範囲で燃圧が高い方が燃圧脈動の振幅が大きくなることが分かった。特に、低圧燃圧センサ５３ａのスタック検出はエンジン始動直後に行なわれるために、アイドル回転速度ＮｅＸ付近に目標エンジン回転速度が設定される場合が多いが、アイドル回転速度ＮｅＸ付近では目標燃圧を高くすると脈動の振幅が大きくなる。

目標燃圧が高くなるほど燃圧脈動の振幅が大きくなる原因の一つに、低圧燃料配管５２ａの端部に設けられる高圧ポンプ８１において、燃圧が高くなるとパルセーションダンパ９２の燃圧脈動を抑制する能力が低下することがある。

図７は、パルセーションダンパ９２の弾性変形による内部容積変化率および燃圧脈動の振幅と目標燃圧との関係を説明するための図である。図７の横軸には目標燃圧［ｋＰａ］が示され、左縦軸には容積変化率［ＣＣ／Ｍｐａ］が示され、右縦軸には燃圧の脈動振幅［ｋＰａ］が示される。

図７を参照して、パルセーションダンパ９２による容積変化率が低下するに伴なって燃圧脈動の振幅が大きくなることが分かる。特に、目標燃圧Ｐ０が４００［ｋＰａ］よりも高圧側では、燃圧が高くなるほど容積変化率が低下するため、燃圧脈動の振幅が大きくなっている。

なお、３００［ｋＰａ］〜５３０［ｋＰａ］の燃圧範囲は、通常の運転時に設定される目標燃圧の範囲に相当する。一方、６４４［ｋＰａ］は、上述した燃圧センサのスタック検出を行なうための診断用の燃圧に相当する以外に、エンジン高温再始動時に設定される目標燃圧に相当する。エンジンが高温になることで内部の燃料が気化することを防ぐためである。

（エンジン回転速度の制御）
図８は、燃圧脈動とエンジン回転速度との関係を説明するための図である。図８の横軸にはエンジン回転速度［ｒｐｍ］が示され、縦軸には目標燃圧Ｐ０を３００［ｋＰａ］，４００［ｋＰａ］，５３０［ｋＰａ］，６４４［ｋＰａ］と変化させた場合の燃圧センサの検出値［ｋＰａ］が示される。

図８の領域ＲＧＮ１，ＲＧＮ２，ＲＧＮ３は、エンジン回転速度Ｎｅ１，Ｎｅ２，Ｎｅ３をそれぞれ脈動中心とする共鳴範囲を示している。上述したように、エンジン回転速度が共鳴範囲内にあるときには、燃圧センサの検出値に脈動成分に起因する変動が顕著に現われる。したがって、これらの共鳴範囲内の回転速度でエンジン１０を運転させると、低圧燃料配管系の部品の経時劣化が進行するため、部品の耐久性を低下させてしまう。

そこで、本実施の形態では、エンジン要求パワーを出力するための動作点により定まるエンジン目標回転速度が共鳴範囲内にあると判定された場合には、エンジン目標回転速度が共鳴範囲外になるように、エンジン１０の動作点を変更する。エンジン回転速度を共鳴範囲外に変更することで、低圧燃料配管系に生じる共鳴を抑制することができる。これにより、燃圧の脈動が低減されるため、部品の耐久性の低下を防止することができる。

図９は、本実施の形態におけるエンジン回転速度の制御について説明するための図である。図９の横軸にはエンジン回転速度Ｎｅが示され、縦軸にはエンジントルクＴｅが示される。図１に示したハイブリッド車両１は、モータジェネレータ２０，３０および動力分割機構４０を用いて無段変速を行なうことができる。したがって、車速に対してエンジン回転速度を比較的自由に設定することが可能である。

図９を参照して、燃費ラインＦは、エンジン回転速度ＮｅおよびエンジントルクＴｅをパラメータとしてエンジン１０が最も効率良く（すなわち最適な燃費で）運転可能な動作点を繋ぎ合わせた動作ライン（以下、「最適燃費ライン」という）である。

一方、エンジンパワーＰＥは、エンジン回転速度ＮｅとエンジントルクＴｅとの積（ＰＥ＝Ｎｅ×Ｔｅ）であるため、一定のＰＥを出力とするエンジン１０の動作点を示す線（以下、「等パワーライン」という）は、図９に示すような反比例曲線で示される。

エンジンＥＣＵ１４１は、最適燃費ラインＦと等パワーラインを示す線ＰＥとの交点から、最適燃費回転速度ＮｅＡおよび最適燃費トルクＴｅＡを算出する。最適燃費回転速度ＮｅＡおよび最適燃費トルクＴｅＡの組合せからなる動作点Ｐ０を目標動作点に設定し、これを実現するように点火時期や燃料噴射量を制御することによって、エンジン１０は最も効率良くエンジン要求パワーＰＥを出力することができる。

ここで、最適燃費回転速度ＮｅＡが、共鳴範囲（図中のＲＧＮ１）である回転速度範囲ＮＬ〜ＮＨの内に含まれている場合について検討する。この場合、スタック検出時および高温再始動時において目標燃圧を高くすると、共鳴現象によって低圧デリバリーパイプ５３における燃圧の脈動が増大するため、結果的に低圧燃料配管系の部品の耐久性を低下させてしまう。

そこで、エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン回転速度の目標値（目標回転速度）ＮｅＴを、最適燃費回転速度ＮｅＡから、共鳴範囲（回転速度範囲ＮＬ〜ＮＨ）から高回転側に外れたエンジン回転速度ＮｅＢに変更する（ＮｅＢ＞ＮｅＡ）。共鳴現象を回避することによって、燃圧の脈動が低圧配管系の部品の耐久性に及ぼす影響を低減できる。

以下、エンジン回転速度の変更を行なうための制御について説明する。
最適燃費回転速度ＮｅＡからエンジン回転速度ＮｅＢに変更するためには、図９中に矢印Ａ１で示されるように、エンジン動作点を、動作点Ｐ０から、最適燃費ラインＦ上の高回転側の動作点Ｐ１にシフトさせる方法がある。この方法によれば、エンジンパワーが増える一方で良好なエネルギ効率でエンジン１０を運転させることができる。

あるいは、図９中に矢印Ａ２で示されるように、動作点Ｐ０を、等パワーラインＰＥ上の高回転側の動作点Ｐ２にシフトさせる方法がある。この方法によれば、エンジンパワーが増えないものの、エンジン１０のエネルギ効率を低下させてしまう。

図９に示されるように、目標動作点を、動作点Ｐ０から動作点Ｐ１にシフトさせることで、エンジン要求パワーはＰＥからＰＥ１に増加する。図９中に点線で示される線ＰＥ１は、動作点Ｐ１を含む等パワーラインである。エンジンパワーＰＥ１は、エンジン回転速度ＮｅＢとエンジントルクＴｅＢ１との積である（ＰＥ１＝ＮｅＢ×ＴｅＢ１）。

ハイブリッド車両１において、このエンジン要求パワーの増加分（＝ＰＥ１−ＰＥ）は、バッテリ７０の充放電パワーの絶対値（｜Ｐｂ｜）の増加分となる。すなわち、エンジン要求パワーの増加分によってバッテリ７０が充電される。詳細には、ハイブリッド車両１では、動力分割機構４０のサンギヤＳＧ、キャリアＣＡおよびリングギヤＲＧの各回転速度、すなわち、モータジェネレータ２０、エンジン１０およびモータジェネレータ３０の各回転速度は、図１０に示すように、共線図において直線で結ばれる関係となる。

図１０の縦線Ｙ１は、サンギヤＳＧの回転数、すなわちモータジェネレータ２０（ＭＧ１）の回転速度Ｎｍ１を示す。縦線Ｙ２は、キャリアＣＡの回転速度、すなわちエンジン１０の回転速度ＮＥを示す。縦線Ｙ３は、リングギヤＲＧの回転速度、すなわちモータジェネレータ３０（ＭＧ２）の回転速度Ｎｍ２を示す。なお、縦線Ｙ１〜Ｙ３の間隔は、動力分割機構４０のギヤ比ρに応じて定められている。

図１０を参照して、共線図２００（実線）は、図９の動作点Ｐ０でエンジン１０が運転している状態を示している。リングギヤＲＧの回転速度を一定とした状態で、エンジン１０の動作点Ｐ０を動作点Ｐ１にシフトさせることにより、共線図２１０（点線）で示されるように、モータジェネレータ２０の回転速度Ｎｍ１が正方向（図中上方向）に変化する。エンジン１０からの出力に対してモータジェネレータ２０が負のトルクＴｍ１（エンジン１０の回転速度を抑え込む方向のトルク）を出力することによって、発電が行なわれる。

リングギヤＲＧに対しては、モータジェネレータ２０の出力トルクＴｍ１に従うエンジン直達トルク（−Ｔｍ１／ρ）が伝達されるとともに、モータジェネレータ３０からトルクＴｍ２が出力される。エンジン直達トルク（−Ｔｍ１／ρ）およびモータジェネレータ３０の出力トルクＴｍ２の和によって、アクセル開度および車速に応じて設定された要求トルクが確保される。

このとき、バッテリ７０には、モータジェネレータ２０の出力トルクＴｍ１および回転速度Ｎｍ１の積に基づいて演算される消費電力（発電電力）と、モータジェネレータ３０の出力トルクＴｍ２および回転速度Ｎｍ２の積で演算される消費電力（発電電力）との和が入出力される。すなわち、バッテリ７０の充放電パワーＰｂは、モータジェネレータ２０によって入出力される電力（Ｔｍ１×Ｎｍ１）と、モータジェネレータ３０によって入出力される電力（Ｔｍ２×Ｎｍ２）との和となる（Ｐｂ＝Ｔｍ１×Ｎｍ１＋Ｔｍ２×Ｎｍ２）。充放電パワーＰｂは、バッテリ７０を放電する場合にはＰｂ＞０になり、バッテリ７０を充電する場合にはＰｂ＜０になる。

一般的には、バッテリ７０の充放電制限のための制約値として放電電力上限値Ｗｏｕｔおよび充電電力上限値Ｗｉｎを設定することで、バッテリ７０の充放電性能が制限される。放電電力上限値Ｗｏｕｔは、放電電力の上限値を示しており、Ｗｏｕｔ≧０に設定される。Ｗｏｕｔ＝０に設定されたときには、バッテリ７０の放電が禁止されることを意味する。同様に、充電電力上限値Ｗｉｎは、充電電力の上限値を示しており、Ｗｉｎ≦０に設定される。Ｗｉｎ＝０に設定されたときには、バッテリ７０の充電が禁止されることを意味する。放電電力上限値Ｗｏｕｔおよび充電電力上限値Ｗｉｎは、バッテリ７０のＳＯＣおよび／または温度に応じて設定される。

図９に示したように、エンジン１０の目標動作点を、動作点Ｐ０から動作点Ｐ１にシフトさせた場合には、モータジェネレータ２０が出力する負のトルクＴｍ１の大きさが大きくなるため、モータジェネレータ２０の発電電力が増加する。その結果、バッテリ７０の充放電パワーＰｂが充電電力上限値Ｗｉｎを超えてしまう可能性がある。

そこで、動作点Ｐ１でエンジン１０を運転させたときの充放電パワーＰｂがバッテリ７０の充電電力上限値Ｗｉｎを超えてしまう場合には、目標動作点を、動作点Ｐ１にシフトさせるのに代えて、動作点Ｐ２にシフトさせる。これにより、バッテリ７０が過充電となることを回避する。動作点Ｐ２にシフトさせる場合、エンジントルクがＴｅＡからＴｅＢ２に低下するため、モータジェネレータ２０が出力する負のトルクＴｍ１の大きさも小さくなり、結果的にモータジェネレータ２０の発電電力が減少する。また、リングギヤＲＧではエンジン直達トルク（−Ｔｍ／ρ）が小さくなるため、要求トルクを確保するためにモータジェネレータ３０の出力トルクＴｍ２を大きくすることにより、モータジェネレータ３０の消費電力が増加する。この結果、充放電パワーＰｂがバッテリ７０の充電電力上限値Ｗｉｎを超えることが抑制される。

以上のような制御によって、本実施の形態に係るエンジン回転速度の変更処理が実現される。なお、本実施の形態に係るエンジン回転速度の変更処理は、エンジン１０の動作点を移動させるものであるため、エンジン効率の低下を伴なう場合がある。そこで、本実施の形態では、良好な燃費を保ちつつ、低圧燃料配管系の部品の耐久性低下を効果的に抑制するために、部品の経時劣化が進行していると判断された場合において、エンジン回転速度の変更処理を実行する。

図１１から図１３は、本実施の形態に係るエンジン回転速度の変更方法を説明するためのフローチャートである。なお、図１１から図１３に示すフローチャートは、制御装置１００において予め格納したプログラムを実行することで実現できる。

図１１を参照して、エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン回転速度の変更処理を実行するか否かを判断するために、低圧燃料配管系の部品の劣化状態を検出する。部品の劣化状態の検出は、低圧燃圧センサ５３ａの検出値に基づいて行なわれる。具体的には、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ０１により、低圧燃圧センサ５３ａの検出値と所定値Ｐｍａｘとを比較する。所定値Ｐｍａｘは、燃圧の脈動が顕著となるときの低圧燃圧センサ５３ａの検出値に相当する。エンジンＥＣＵ１４１は、検出値と所定値Ｐｍａｘとの比較結果に基づいて、部品の耐久性に影響を及ぼす大きさの応力が部品に作用しているかどうかを判定する。所定値Ｐｍａｘは、たとえば、スタック検出時または高温再始動時の目標燃圧Ｐ０である６４４［ｋＰａ］に、そのときの脈動振幅（１００［ｋＰａ］程度）を加算した値（７４４［ｋＰａ］）に設定される。

燃圧センサの検出値が所定値Ｐｍａｘ以上であると判定された場合（Ｓ０１のＹＥＳ判定時）には、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ０２により、燃圧センサの検出値が所定値Ｐｍａｘ以上となる時間（以下、「燃圧脈動大時間」という）を積算する。燃圧脈動大時間は、部品の劣化が進んでいない時点（たとえば、新品時または部品交換時など）を起点として計算される。燃圧センサの検出値が所定値Ｐｍａｘ以上であると判定されると、当該時点の燃圧脈動大時間の値がインクリメントされる。

一方、低圧燃圧センサ５３ａの検出値が所定値Ｐｍａｘより小さい場合（Ｓ０１のＮＯ判定時）には、ステップＳ０２の処理がスキップされる。

図１２では、低圧燃料配管系の部品の劣化状態の検出結果に応じて、エンジン回転速度の変更処理が実行される。具体的には、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ１１により、ＰＭ−ＥＣＵ１４０により指示されたエンジン要求パワーＰＥから、燃費が最適となるエンジン目標回転速度ＮｅＡを算出する。エンジン目標回転速度ＮｅＡは、図９の最適燃費ラインＦと等パワーラインを示す線ＰＥとの交点に基づいて算出される。

次に、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ１２により、図１１のステップＳ０２により積算された燃圧脈動大時間が所定値Ｔｔｈ以上であるか否かを判定する。ステップＳ０２における所定値Ｔｔｈは、低圧燃料配管系の部品の耐久時間に応じて設定される。部品の耐久時間とは、部品の劣化が進んでいない時点から部品に故障が発生する時点までの時間に相当する。すなわち、所定値Ｔｔｈは、部品が故障する可能性があるか否かを判別するための判別値であり、当該部品の耐久時間より短い時間に設定される。

燃圧脈動大時間が所定値Ｔｔｈ以上であると判定された場合（Ｓ１２のＹＥＳ判定時）には、エンジンＥＣＵ１４１は、燃圧に顕著な脈動が生じることで部品が故障する可能性が高いと判断する。したがって、エンジンＥＣＵ１４１は、低圧燃料配管系に共鳴が発生するのを抑制するために、エンジン回転速度の変更処理を実行する。

具体的には、エンジンＥＣＵ１４１は、まず、低圧デリバリーパイプ５３の目標燃圧が所定値以上であるか否かを判定する。所定値は、燃圧に顕著な脈動が発生するか否かを判定するための判定値であり、たとえば、スタック検出時または高温再始動時の目標燃圧（たとえば、６４４［ｋＰａ］）に設定される。

ステップＳ１３にて目標燃圧が所定値以上であると判定された場合（Ｓ１３のＹＥＳ判定時）には、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ１４により、エンジン目標回転速度ＮｅＡが共鳴範囲内であるか否かを判定する。共鳴範囲は、図８９に示される領域ＲＧＮ１，ＲＧＮ２，ＲＧＮ３に対応しており、たとえば、燃料配管系の共鳴周波数に対応するエンジン回転速度（脈動中心）から±１５０［ｒｐｍ］の回転速度範囲である。

ステップＳ１４にてエンジン回転速度ＮｅＡが共鳴範囲内であると判定された場合（Ｓ１４にてＹＥＳ判定時）には、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ１５に進み、共鳴範囲から外れるようにエンジン目標回転速度ＮｅＴを変更する。このとき、エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン目標回転速度ＮｅＴを、エンジン目標回転速度ＮｅＡから、共鳴範囲から高回転側に外れたエンジン目標回転速度ＮｅＢに変更する。たとえば、共鳴範囲が脈動中心±１５０［ｒｐｍ］である場合には、エンジン目標回転速度ＮｅＡを、共鳴範囲の幅に相当する３００［ｒｐｍ］だけ高回転側にシフトさせることにより、エンジン目標回転速度ＮｅＴが共鳴範囲から外れる。

一方、燃圧脈動大時間が所定値Ｔｔｈより短い場合（Ｓ１２のＮＯ判定時）、目標燃圧が所定値より低い場合（Ｓ１３のＮＯ判定時）、または、エンジン目標回転速度ＮｅＡが共鳴範囲内にないと判定された場合（Ｓ１４のＮＯ判定時）には、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ１６に進み、エンジン目標回転速度ＮｅＴとしてエンジン目標回転速度ＮｅＡをそのまま採用する。

ステップＳ１５またはＳ１６においてエンジン目標回転速度ＮｅＴが決定されると、制御はメインルーチンに戻される。その後、エンジン目標回転速度ＮｅＴとなるようにエンジン１０が制御される。

図１３を参照して、図１２のステップＳ１５の処理（エンジン回転速度の変更処理）の詳細を説明する。

エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン目標回転速度ＮｅＴとして、共鳴範囲外のエンジン目標回転速度ＮｅＢが決定されると、ステップＳ２１により、図９に示す最適燃費ラインＦ上でエンジン目標回転速度ＮｅＢに対応する動作点（図９中の動作点Ｐ１に対応）を設定する。

さらに、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ２２により、図９に示す等パワーラインＰＥ上でエンジン目標回転速度ＮｅＢに対応する動作点（図９中の動作点Ｐ２に対応）を設定する。

次に、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ２３により、動作点Ｐ１（エンジン回転速度ＮｅＢおよびエンジントルクＴｅＢ１）でエンジン１０を動作させた場合を想定し、この場合におけるバッテリ７０の充放電パワーＰｂを算出する。充放電パワーＰｂは、モータジェネレータ２０によって入出力される電力（Ｔｍ１×Ｎｍ１）と、モータジェネレータ３０によって入出力される電力（Ｔｍ２×Ｎｍ２）との和となる（Ｐｂ＝Ｔｍ１×Ｎｍ１＋Ｔｍ２×Ｎｍ２）。

ＰＭ−ＥＣＵ１４０では、ステップＳ２４により、バッテリＥＣＵ１４３により演算されたバッテリ７０のＳＯＣおよび／または、バッテリ７０の温度に応じて、バッテリ７０の充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔが設定される。

エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ２５により、動作点Ｐ１でエンジン１０を動作させたときの充放電パワーＰｂがバッテリ７０の充放電制限（Ｗｉｎ〜Ｗｏｕｔ）の範囲内にあるか否かを判定する。

充放電パワーＰｂがバッテリ７０のＷｉｎ〜Ｗｏｕｔの範囲内にあると判定された場合（Ｓ２５のＹＥＳ判定時）には、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ２６に進み、エンジン１０の目標動作点を動作点Ｐ１に設定する。そして、エンジン１０が動作点Ｐ１（エンジン回転速度ＮｅＢおよびエンジントルクＴｅＢ１）で動作するように、エンジン１０の運転状態を制御する。

これに対して、充放電パワーＰｂがバッテリ７０のＷｉｎ〜Ｗｏｕｔの範囲を超えると判定された場合（Ｓ２５のＮＯ判定時）には、エンジンＥＣＵ１４１は、ステップＳ２７に進み、目標動作点を動作点Ｐ２に設定する。そして、エンジン１０が動作点Ｐ２（エンジン回転速度ＮｅＢおよびエンジントルクＴｅＢ２）で動作するように、エンジン１０の運転状態を制御する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、エンジン１０の目標動作点により定まるエンジン目標回転速度が共鳴範囲内にあると判定された場合には、エンジン目標回転速度が共鳴範囲外になるように、目標動作点を変更する。これにより、エンジン回転速度が共鳴範囲外に変更されるため、低圧燃料配管系に生じる共鳴を抑制することができる。この結果、低圧燃料配管系における燃圧の脈動が低減されるため、部品の耐久性の低下を防止することができる。

また、低圧燃料配管系の部品の経時劣化が進行していると判断された場合において、エンジン回転速度の変更処理を実行することにより、良好な燃費を保ちつつ、当該部品の耐久性低下を効果的に抑制することができる。

［変形例］
上記の実施の形態では、エンジン回転速度の変更処理として、エンジン目標回転速度を、最適燃費回転速度から、共鳴範囲から高回転側に外れたエンジン回転速度に変更する構成について例示したが、共鳴範囲から低回転側に外れたエンジン回転速度に変更する構成としてもよい。

図１４は、本実施の形態の変形例における、エンジン回転速度の制御について説明するための図である。図１４の横軸にはエンジン回転速度Ｎｅが示され、縦軸にはエンジントルクＴｅが示される。

図１４を参照して、最適燃費回転速度ＮｅＡが、共鳴範囲（図中のＲＧＮ２）である回転速度範囲ＮＬ〜ＮＨの内に含まれている場合には、エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン目標回転速度ＮｅＴを、最適燃費回転速度ＮｅＡから、共鳴範囲から低回転側に外れたエンジン回転速度ＮｅＢ３に変更する（ＮｅＢ３＜ＮｅＡ）。

具体的には、図１４中に矢印Ａ３で示されるように、目標動作点を、動作点Ｐ０から、最適燃費ラインＦ上の低回転側の動作点Ｐ３にシフトさせる。目標動作点を、動作点Ｐ０から動作点Ｐ３にシフトさせることで、エンジン要求パワーはＰＥからＰＥ３に減少する。図１４中に点線で示される線ＰＥ３は、動作点Ｐ３を含む等パワーラインである。エンジンパワーＰＥ３は、エンジン回転速度ＮｅＢとエンジントルクＴｅＢ１との積である（ＰＥ１＝ＮｅＢ３×ＴｅＢ３）。

本変形例では、このエンジン要求パワーの減少分（＝ＰＥ３−ＰＥ）を、バッテリ７０の充放電パワー｜Ｐｂ｜の減少分とする。ＰＭ−ＥＣＵ１４０は、バッテリ７０のＳＯＣ制御のための充放電要求パワーＰｂ＊を設定する。充放電要求パワーＰｂ＊は、バッテリ７０の放電を促す場合にはＰｂ＊＞０に設定され、バッテリ７０の充電を促す場合にはＰｂ＊＜０に設定される。なお、エンジン要求パワーＰＥは、ハイブリッド車両１の走行に必要なパワー（走行パワー）Ｐｒ＊と、充放電要求パワーＰｂ＊との和で示される（ＰＥ＝Ｐｒ＊−Ｐｂ＊）。

ＳＯＣ制御では、バッテリ７０のＳＯＣをＳＯＣ目標値に近付けるように、充放電要求パワーＰｂ＊が設定される。すなわち、ＳＯＣがＳＯＣ目標値よりも低いと、Ｐｂ＊＜０に設定されることにより、エンジン要求パワーＰＥは、走行パワーＰｒよりも大きくなる。反対に、ＳＯＣがＳＯＣ目標値よりも高いと、Ｐｂ＊＞０に設定されることにより、エンジン要求パワーＰＥは、走行パワーＰｒよりも小さくなる。

上述のように、目標動作点を、動作点Ｐ０から動作点Ｐ３にシフトさせる場合には、通常時のＳＯＣ制御に比べて、同一のＳＯＣ偏差（ＳＯＣ目標値に対するＳＯＣの不足量）に対する充放電要求パワーＰｂ＊の絶対値（｜Ｐｂ＊｜）が小さくなるように、充放電要求パワーＰｂ＊（Ｐｂ＊＜０）が設定される。本変形例によれば、目標動作点を等パワーライン上を高回転側にシフトさせる場合（図９の矢印Ａ２の場合）と比較して、｜Ｐｂ＊｜の縮小によりバッテリ７０の充電量が減少するものの、エンジン１０のエネルギ効率の低下を抑制することができる。

再び図８を参照して、エンジン目標回転速度が領域ＲＧＮ２またはＲＧＮ３に示す共鳴範囲にある場合には、目標動作点を、最適燃費動作点Ｐ０から最適燃費ラインＦ上の高回転側の動作点Ｐ１（図９）にシフトさせる方法と、等パワーラインＰＥ上の高回転側の動作点Ｐ２（図９）にシフトさせる方法と、最適燃費ラインＦ上の低回転側の動作点Ｐ３（図１４）にシフトさせる方法とがある。バッテリ７０の充放電制限（充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔ）およびエンジン１０のエネルギ効率に応じて、これら３つの方法のうちのいずれを選択することにより、バッテリ７０のＳＯＣ制御およびエンジン１０のエネルギ効率に影響を与えずに、低圧燃料配管系における燃圧の脈動を低減することが可能となる。

なお、図１で示したハイブリッド車両１は、シリーズ・パラレル型のハイブリッド車両であり、エンジン１０およびモータジェネレータ３０の少なくとも一方を駆動源として走行可能に構成されるものであったが、他の方式のハイブリッド車両であっても本発明を適用可能である。すなわち、本発明は、エンジンの出力によって蓄電装置のＳＯＣを増加できる構成を具備するハイブリッド車両に対して共通に適用することができる。

また、図２では、筒内噴射弁とポート噴射弁とを有するエンジンを例示したが、本発明は、筒内噴射弁が無くポート噴射弁のみを有するエンジンに適用することも可能である。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ハイブリッド車両、１０ エンジン、１１ シリンダ、１５ 燃料供給装置、１６ 回転軸、２０，３０ モータジェネレータ、２１ 吸気ポート、３６ 吸気マニホールド、４０ 動力分割機構、５０ 低圧燃料供給機構、５１ 燃料圧送部、５２，５２ａ 低圧燃料配管、５３ 低圧デリバリーパイプ、５３ａ 低圧燃圧センサ、５４ ポート噴射弁、５４ａ，８４ａ 噴孔部、５８ リダクション機構、６２ 駆動輪、７０ バッテリ、８０ 高圧燃料供給機構、８１ 高圧ポンプ、８２ 高圧燃料配管、８２ａ チェック弁、８３ａ 高圧デリバリーパイプ、８４ 筒内噴射弁、９０ 上流側管、９１ 下流側管、９２ パルセーションダンパ、９３ 高圧ポンプ本体、９４ 電磁スピル弁、１００ 制御装置、１４０ ＰＭ−ＥＣＵ、１４１ エンジンＥＣＵ、１４２ モータＥＣＵ、１４３ バッテリＥＣＵ、５１１ 燃料タンク、５１２ フィードポンプ、５１３ サクションフィルタ、５１４ 燃料フィルタ、５１５ リリーフ弁、５１６ 燃料配管、９３１ ポンプハウジング、９３１ａ 加圧室、９３２ プランジャ、９３３ カムシャフト、９３３ａ カム、９３４ フォロアリフタ、９３５ ばね。

Claims (1)

1. エンジンと、
   蓄電装置と、
   前記蓄電装置からの電力によって車両駆動力を発生する電動機と、
   前記エンジンに燃料を供給する燃料供給装置と、
   前記エンジン、前記電動機および前記燃料供給装置を制御する制御装置とを備え、
   前記燃料供給装置は、
   吸気通路に噴射するための燃料を貯留する貯留部と、
   燃料を加圧して前記貯留部に供給するフィードポンプと、
   筒内に噴射するための燃料を貯留する高圧貯留部と、
   前記エンジンの回転に応じて駆動され、燃料を加圧して前記高圧貯留部に供給する高圧ポンプとを含み、
   前記貯留部に貯留される燃料の圧力は、前記高圧貯留部に貯留される燃料の圧力よりも低く設定され、
   前記制御装置は、車両走行に要求される走行パワーと前記蓄電装置のＳＯＣを制御するための前記蓄電装置の充放電パワーとの和に従って前記エンジンの出力パワーを制御するとともに、前記貯留部に貯留される燃料の圧力が目標燃圧になるように前記フィードポンプを制御するように構成され、
   前記制御装置は、
   前記エンジンに要求されるパワーを出力するための動作点により定まる前記エンジンの目標回転速度が、前記貯留部に共鳴現象を発生し得る共鳴範囲内にあると判定された場合には、前記目標回転速度が前記共鳴範囲外になるように、前記エンジンの効率に従って予め設定される最適動作線上、または、エンジン出力パワーが同一となる動作点の集合である等パワー線上に沿って、前記エンジンの動作点を変更する、ハイブリッド車両。

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