JP6705326B2 - ハイブリッド自動車 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと燃料供給装置と発電機とバッテリとを備える自動車に関する。

従来、自動車として、ポート噴射弁および筒内噴射弁を有するエンジンと、ポート噴射弁および筒内噴射弁に燃料を供給する燃料供給装置と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで、燃料供給装置は、燃料タンクと、燃料タンクの燃料をポート噴射弁が接続された第１通路に供給するフィードポンプと、第１通路に設けられた逆止弁と、第１通路における逆止弁よりもポート噴射弁側の燃料を加圧して筒内噴射弁が接続された第２通路に供給する高圧燃料ポンプと、を備える。この自動車では、ポート噴射弁に供給する燃料の燃圧が目標燃圧となるようにフィードポンプを制御する。

特開２０１５−２１８５９５号公報

上述の自動車では、エンジンの運転開始後に、ポート噴射弁に供給する燃料の目標燃圧を低下させると、フィードポンプの吐出量を少なくすることによって、第１通路における逆止弁よりもフィードポンプ側の燃圧がポート噴射弁側の燃圧以下となって逆止弁が閉弁することがある。逆止弁が閉弁すると、高圧燃料ポンプの駆動によって発生する第１通路の燃圧の脈動が大きくなり、燃料供給装置などが振動して異音が発生することがある。

本発明のハイブリッド自動車は、ポート噴射弁や筒内噴射弁に燃料を供給する燃料供給装置などが振動して異音が発生するのを抑制することを主目的とする。

本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のハイブリッド自動車は、
吸気管に燃料を噴射するポート噴射弁と、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、を有するエンジンと、
燃料タンクと、前記燃料タンクの燃料を前記ポート噴射弁が接続された第１通路に供給する第１ポンプと、前記第１通路に設けられ且つ前記第１ポンプ側の燃圧が前記ポート噴射弁側の燃圧よりも高いときに開弁し且つ前記第１ポンプ側の燃圧が前記ポート噴射弁側の燃圧以下のときに閉弁する逆止弁と、前記第１通路における前記逆止弁よりも前記ポート噴射弁側の燃料を加圧して前記筒内噴射弁が接続された第２通路に供給する第２ポンプと、を有する燃料供給装置と、
前記エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、
前記発電機と電力をやりとりするバッテリと、
前記エンジンと前記燃料供給装置と発電機とを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド自動車であって、
前記制御装置は、前記エンジンから要求出力が出力されるように前記エンジンを制御すると共に、前記要求出力が大きいときには小さいときに比して前記第１ポンプの吐出量が多くなり且つ前記ポート噴射弁に供給する燃料の目標燃圧が高いときには低いときに比して前記第１ポンプの吐出量が多くなるように前記第１ポンプを制御し、
更に、前記制御装置は、前記エンジンの運転開始後に前記目標燃圧を低下させる際には、前記目標燃圧を低下させる前に比して前記要求出力を増加させる、
ことを要旨とする。

この本発明のハイブリッド自動車では、エンジンから要求出力が出力されるようにエンジンを制御すると共に、要求出力が大きいときには小さいときに比して第１ポンプの吐出量が多くなり且つポート噴射弁に供給する燃料の目標燃圧が高いときには低いときに比して第１ポンプの吐出量が多くなるように第１ポンプを制御する。そして、エンジンの運転開始後に目標燃圧を低下させる際には、目標燃圧を低下させる前に比して要求出力を増加させる。したがって、目標燃圧を低下させることによる第１ポンプの吐出量の減少を、要求出力を増加させることによる第１ポンプの吐出量の増加によって抑制することができる。これにより、第１通路における逆止弁よりも第１ポンプ側の燃圧がポート噴射弁側の燃圧以下となるのを抑制することができ、逆止弁が閉弁するのを抑制することができる。この結果、第２ポンプの駆動によって発生する第１通路の燃圧の脈動が大きくなるのを抑制することができ、燃料供給装置などが振動して異音が発生するのを抑制することができる。

こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記制御装置は、前記目標燃圧が前記第１所定燃圧で所定時間が経過したときに、前記バッテリの蓄電割合が所定割合よりも高い第１条件と、前記バッテリの温度が第１所定温度未満である第２条件と、前記バッテリの温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度よりも高い第３条件と、のうちの少なくとも１つが成立し得ているときには、前記目標燃圧を保持する、ものとしてもよい。ここで、「第１条件」は、バッテリの充電電力の増加による過充電を抑制するための条件であり、「第２条件」は、バッテリの低温環境での充電電力の増加を抑制してバッテリの劣化を抑制するための条件であり、「第３条件」は、バッテリの充電電力の増加による発熱量の増加を抑制してバッテリの過度の温度上昇を抑制するための条件である。目標出力を保持する場合、要求出力（バッテリの充電電力）を増加させなくてよいから、バッテリをより保護することができる。

本発明の実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。 エンジン２２や燃料供給装置６０の構成の概略を示す構成図である。 実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される目標燃圧設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の実施例としてのハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、エンジン２２や燃料供給装置６０の構成の概略を示す構成図である。

実施例のハイブリッド自動車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、燃料供給装置６０と、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、「ＨＶＥＣＵ」という）７０と、を備える。

エンジン２２は、ガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。図２に示すように、エンジン２２は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁１２５と、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁１２６と、を有する。エンジン２２は、ポート噴射弁１２５と筒内噴射弁１２６とを有することにより、ポート噴射モードと筒内噴射モードと共用噴射モードとのいずれかで運転が可能となっている。

ポート噴射モードでは、エアクリーナ１２２によって清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共にポート噴射弁１２５から燃料を噴射して空気と燃料とを混合する。そして、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギによって押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。筒内噴射モードでは、ポート噴射モードと同様に空気を燃焼室に吸入し、吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから筒内噴射弁１２６から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト２６の回転運動を得る。共用噴射モードでは、空気を燃焼室に吸入する際にポート噴射弁１２５から燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で筒内噴射弁１２６から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト２６の回転運動を得る。これらの噴射モードは、エンジン２２の運転状態に基づいて切り替えられる。

燃焼室からの排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化触媒（三元触媒）を有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。

図２に示すように、燃料供給装置６０は、エンジン２２のポート噴射弁１２５および筒内噴射弁１２６に燃料を供給する装置として構成されている。燃料供給装置６０は、燃料タンク６１と、燃料タンク６１の燃料をポート噴射弁１２５が接続された低圧側通路（第１通路）６３に供給するフィードポンプ（第１ポンプ）６２と、低圧側通路６３に設けられた逆止弁６４と、低圧側通路６３における逆止弁６４よりもポート噴射弁１２５側の燃料を加圧して筒内噴射弁１２６が接続された高圧側通路（第２通路）６６に供給する高圧燃料ポンプ（第２ポンプ）６５と、を備える。

フィードポンプ６２および逆止弁６４は、燃料タンク６１内に配置されている。フィードポンプ６２は、バッテリ５０からの電力の供給を受けて作動する電動ポンプとして構成されている。逆止弁６４は、低圧側通路６３におけるフィードポンプ６２側の燃圧（燃料の圧力）がポート噴射弁１２５側の圧力よりも高いときには開弁し、フィードポンプ６２側の圧力がポート噴射弁１２５側の圧力以下のときには閉弁する。

高圧燃料ポンプ６５は、エンジン２２からの動力（カムシャフトの回転）によって駆動されて低圧側通路６３内の燃料を加圧するポンプである。高圧燃料ポンプ６５は、その吸入口に接続されて燃料を加圧する際に開閉する電磁バルブ６５ａと、その吐出口に接続されて燃料の逆流を防止すると共に高圧側通路６６内の燃圧を保持するチェックバルブ６５ｂと、を有する。この高圧燃料ポンプ６５は、エンジン２２の運転中に電磁バルブ６５ａが開弁されると、フィードポンプ６２からの燃料を吸入し、電磁バルブ６５ａが閉弁されたときに、エンジン２２からの動力によって作動する図示しないプランジャによって圧縮した燃料をチェックバルブ６５ｂを介して高圧側通路６６に断続的に送り込むことにより、高圧側通路６６に供給する燃料を加圧する。なお、高圧燃料ポンプ６５の駆動時には、低圧側通路６３内の燃圧や高圧側通路６６内の燃圧がエンジン２２の回転（カムシャフトの回転）に応じて脈動する。

エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２４によって運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。

エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御したり燃料供給装置６０を制御したりするのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。エンジンＥＣＵ２４に入力される信号としては、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションθｃｒや、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温Ｔｗを挙げることができる。また、吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブを開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジションθｃａも挙げることができる。さらに、スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットル開度ＴＨや、吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ，吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａも挙げることができる。加えて、排気管に取り付けられた空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦや、排気管に取り付けられた酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２も挙げることができる。また、燃料供給装置６０の低圧側通路６３におけるポート噴射弁１２５付近に取り付けられた燃圧センサ６８からのポート噴射弁１２５に供給する燃料の燃圧Ｐｆｐや、燃料供給装置６０の高圧側通路６６における筒内噴射弁１２６付近に取り付けられた燃圧センサ６９からの筒内噴射弁１２６に供給する燃料の燃圧Ｐｆｄも挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御したり燃料供給装置６０を制御したりするための各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンＥＣＵ２４から出力される信号としては、例えば、ポート噴射弁１２６への駆動信号や筒内噴射弁１２６への駆動信号，スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号を挙げることができる。また、フィードポンプ６２への駆動制御信号，高圧燃料ポンプ６５の電磁バルブ６５ａへの駆動制御信号も挙げることができる。

エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。エンジンＥＣＵ２４は、クランクポジションセンサ１４０からのクランク角θｃｒに基づいてエンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、エアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて体積効率（エンジン２２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の比）ＫＬを演算している。

図１に示すように、プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３９ａ，３９ｂにデファレンシャルギヤ３８を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、ダンパ２８を介してエンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。

モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように、回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。インバータ４１，４２は、モータＭＧ１，ＭＧ２と接続されると共に電力ライン５４を介してバッテリ５０と接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）４０によって、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。

モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号、例えば、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２，モータＭＧ２の温度を検出する温度センサからのモータＭＧ２の温度ｔｍ２などが入力ポートを介して入力されている。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しない複数のスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。

バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン５４を介してインバータ４１，４２と接続されている。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、「バッテリＥＣＵ」という）５２によって管理されている。

バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリＥＣＵ５２に入力される信号としては、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサ５１ａからの電池電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた温度センサ５１ｃからの電池温度Ｔｂを挙げることができる。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。バッテリＥＣＵ５２は、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算している。蓄電割合ＳＯＣは、バッテリ５０の全容量に対するバッテリ５０から放電可能な電力の容量の割合である。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭ，データを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＨＶＥＣＵ７０に入力される信号としては、例えば、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号や、シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰを挙げることができる。また、アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや、ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８８からの車速Ｖも挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４，モータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２と通信ポートを介して接続されている。

こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、ハイブリッド走行（ＨＶ走行）モードや電動走行（ＥＶ走行）モードで走行する。ここで、ＨＶ走行モードは、エンジン２２を運転しながら、エンジン２２の運転を伴って走行するモードであり、ＥＶ走行モードは、エンジン２２の運転を伴わずに走行するモードである。

ＨＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、まず、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に要求される要求トルクＴｄ＊を設定し、設定した要求トルクＴｄ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｄを乗じて駆動軸３６に要求される要求パワーＰｄ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｄは、例えば、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数などを用いることができる。続いて、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいてバッテリ５０の充電要求パワーＰｃｈ＊を設定し、要求パワーＰｄ＊と充電要求パワーＰｃｈ＊との和を車両に要求される要求パワーＰｅ＊として計算する。そして、エンジン２２から要求パワーＰｅ＊が出力されると共に要求トルクＴｄ＊が駆動軸３６に出力されるようにエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。そして、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊を受信すると、この目標回転数Ｎｅ＊および目標トルクＴｅ＊に基づいてエンジン２２が運転されるようにエンジン２２の吸入空気量制御，燃料噴射制御，点火制御などを行なう。また、エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２を運転する際には、燃料供給装置６０のフィードポンプ６２および高圧燃料ポンプ６５の制御も行なう。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＨＶ走行モードでは、要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐ以下に至ったときなどエンジン２２の停止条件が成立したときに、エンジン２２の運転を停止して、ＥＶ走行モードに移行する。

ここで、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，燃料供給装置６０のフィードポンプ６２や高圧燃料ポンプ６５の制御について説明する。

吸入空気量制御では、まず、目標トルクＴｅ＊に基づいて目標空気量Ｑａ＊を設定する。続いて、吸入空気量Ｑａが目標空気量Ｑａ＊となるように目標スロットル開度ＴＨ＊を設定する。そして、スロットル開度ＴＨが目標スロットル開度ＴＨ＊となるようにスロットルモータ１３６を制御する。

燃料噴射制御では、まず、エンジン２２の回転数Ｎｅおよび体積効率ＫＬに基づいてポート噴射モード，筒内噴射モード，共用噴射モードから実行用噴射モードを設定する。続いて、目標空気量Ｑａ＊と実行用噴射モードとに基づいて空燃比ＡＦが目標空燃比ＡＦ＊（例えば理論空燃比）となるようにポート噴射弁１２５および筒内噴射弁１２６の目標噴射量Ｑｆｐ＊，Ｑｆｄ＊を設定する。そして、目標噴射量Ｑｆｐ＊，Ｑｆｄ＊と燃圧Ｐｆｐ，Ｐｆｄとに基づいてポート噴射弁１２５および筒内噴射弁１２６の目標噴射時間τｆｐ＊，τｆｄ＊を設定する。こうして目標噴射時間τｆｐ＊，τｐｄ＊を設定すると、目標噴射時間τｆｐ＊，τｆｄ＊の燃料噴射が筒内噴射弁１２５およびポート噴射弁１２６から行なわれるように筒内噴射弁１２５およびポート噴射弁１２６を制御する。

フィードポンプ６２の制御では、まず、ポート噴射弁１２５に供給する燃料の目標燃圧Ｐｆｐ＊と、ポート噴射弁１２５および筒内噴射弁１２６の目標噴射量Ｑｆｐ＊，Ｑｆｄ＊の和としてのトータル目標噴射量Ｑｆｓｕｍと、に基づいてフィードポンプ６２の目標吐出量Ｑｐｐ＊を設定する。ここで、目標燃圧Ｐｆｐ＊の設定方法については後述する。また、目標吐出量Ｑｐｐ＊は、実施例では、目標燃圧Ｐｆｐ＊が高いときには低いときに比して多くなり且つトータル目標噴射量Ｑｆｓｕｍが多いときには少ないときに比して多くなるように設定するものとした。具体的には、目標吐出量Ｑｐｐ＊は、目標燃圧Ｐｆｐ＊が高いほど多くなり且つトータル目標噴射量Ｑｆｐｓｕｍが多いほど多くなるように設定するものとした。こうして目標吐出量Ｑｐｐ＊を設定すると、フィードポンプ６２からの吐出量（燃料量）が目標吐出量Ｑｐｐ＊となるようにフィードポンプ６２を制御する。

高圧燃料ポンプ６５の制御では、まず、筒内噴射弁１２６に供給する燃料の目標燃圧Ｐｆｄ＊と、筒内噴射弁１２６の目標噴射量Ｑｆｄ＊と、に基づいて高圧側燃料ポンプ６５の目標吐出量Ｑｐｄ＊を設定する。ここで、目標燃圧Ｐｆｄ＊は、例えば、数ＭＰａ〜十数ＭＰａ程度を用いることができる。また、目標吐出量Ｑｐｄ＊は、実施例では、目標燃圧Ｐｆｄ＊が高いときには低いときに比して多くなり且つ目標噴射量Ｑｆｄ＊が多いときには少ないときに比して多くなるように設定するものとした。具体的には、目標吐出量Ｑｐｄ＊は、目標燃圧Ｐｆｄ＊が高いほど多くなり且つ目標噴射量Ｑｆｄが多いほど多くなるように設定するものとした。こうして目標吐出量Ｑｐｄ＊を設定すると、高圧燃料ポンプ６５からの吐出量（燃料量）が目標吐出量Ｑｐｄ＊となるように高圧燃料ポンプ６５の電磁バルブ６５ａを制御する。

ＥＶ走行モードでは、ＨＶＥＣＵ７０は、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６の要求トルクＴｄ＊を設定し、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定すると共に要求トルクＴｄ＊をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊に設定し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信すると、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２の複数のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。このＥＶ走行モードでは、ＨＶ走行モードのときと同様に計算した要求パワーＰｅ＊が停止用閾値Ｐｓｔｏｐよりも大きい始動用閾値Ｐｓｔａｒｔ以上に至ったときなどエンジン２２の始動条件が成立したときに、エンジン２２を始動してＨＶ走行モードに移行する。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、ポート噴射弁１２５に供給する燃料の目標燃圧Ｐｆｐ＊を設定する際の処理について説明する。図３は、実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される目標燃圧設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２の運転開始時に実行される。

目標燃圧設定ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、まず、比較的高い所定燃圧Ｐｆｐｕｐを目標燃圧Ｐｆｐ＊に設定する（ステップＳ１００）。ここで、所定燃圧Ｐｆｐｕｐは、例えば、５１０ｋＰａ，５３０ｋＰａ，５５０ｋＰａなどを用いることができる。このようにして、目標燃圧Ｐｆｐ＊を比較的高い所定燃圧Ｐｆｐｕｐとすることにより、目標燃圧Ｐｆｐ＊を後述の比較的低い所定燃圧Ｐｆｐｎｏとする場合に比して、燃料の霧化を促進させることができる。

こうして所定燃圧Ｐｆｐｕｐを目標燃圧Ｐｆｐ＊に設定すると、所定時間Ｔ１が経過するのを待つ（ステップＳ１１０）。ここで、所定時間Ｔ１は、例えば、５秒や６秒，７秒などを用いることができる。そして、所定時間Ｔ１が経過すると、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣおよび電池温度Ｔｂを入力する（ステップＳ１２０）。ここで、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣは、電流センサ５１ｂからの電池電流Ｉｂの積算値に基づいて演算されたものをバッテリＥＣＵ５２からＨＶＥＣＵ７０を介して通信により入力するものとした。バッテリ５０の電池温度Ｔｂは、温度センサ５１ｃにより検出されたものをバッテリＥＣＵ５２からＨＶＥＣＵ７０を介して通信により入力するものとした。

次に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣを閾値Ｓｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ１３０）、バッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｌｏ以上で且つ閾値Ｔｂｈｉ以下の範囲内か否かを判定する（ステップＳ１４０）。ここで、閾値Ｓｒｅｆは、例えば、７０％や７５％，８０％などを用いることができ、閾値Ｔｂｌｏは、例えば、−２０℃や−１５℃，−１０℃などを用いることができ、閾値Ｔｂｈｉは、例えば、４５℃や５０℃，５５℃などを用いることができる。この閾値Ｓｒｅｆや閾値Ｔｂｌｏ，閾値Ｔｂｈｉについての詳細は後述する。

ステップＳ１３０，Ｓ１４０で、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下で且つバッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｌｏ以上で且つ閾値Ｔｂｈｉ以下の範囲内のときには、充電電力増加指令をＨＶＥＣＵ７０に送信すると共に（ステップＳ１５０）、目標燃圧Ｐｆｐ＊を所定燃圧Ｐｆｐｕｐからそれよりも低い所定燃圧Ｐｆｐｎｏに切り替えて（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。ここで、所定燃圧Ｐｆｐｎｏは、例えば、３８０ｋＰａや４００ｋＰａ，４２０ｋＰａなどを用いることができる。また、本ルーチンを終了すると、その後は、目標燃圧Ｐｆｐ＊を所定燃圧Ｐｆｐｎｏで保持する。ＨＶＥＣＵ７０は、充電電力増加指令を受信すると、所定時間Ｔ２に亘って、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づく基本値Ｐｃｈｔｍｐに正の所定値α（例えば、数ｋＷ程度）を加えた値（Ｐｃｈｔｍｐ＋α）を充電要求パワーＰｃｈ＊として設定する。なお、充電電力増加指令を受信していないときや充電電力増加指令を受信してから所定時間Ｔ２が経過した後には、基本値Ｐｃｈｔｍｐを充電要求パワーＰｃｈ＊に設定する。したがって、ＨＶＥＣＵ７０が充電電力増加指令を受信してから（目標燃圧Ｐｆｐ＊を所定燃圧Ｐｆｐｕｐから所定燃圧Ｐｆｐｎｏに切り替えてから）所定時間Ｔ２の間は、それ以外のときに比して充電要求パワーＰｃｈ＊を大きくする充電電力増加処理を行なうことになる。

いま、目標燃圧Ｐｆｐ＊を所定燃圧Ｐｆｐｕｐから所定燃圧Ｐｆｐｎｏに切り替える（低下させる）ときを考える。目標燃圧Ｐｆｐ＊を低下させると、フィードポンプ６２の吐出量を少なくするから、低圧側通路６３における逆止弁６４よりもフィードポンプ６２側の圧力がポート噴射弁１２５側の圧力以下となって逆止弁６４が閉弁することがある。逆止弁６４が閉弁すると、高圧燃料ポンプ６５の駆動によって発生する低圧側通路６３の燃圧の脈動が大きくなり、燃料供給装置６０（低圧側通路６３や燃料タンク６１など）や燃料供給装置６０が配置される車体などの振動が大きくなって異音が発生することがある。実施例では、目標燃圧Ｐｆｐ＊を低下させるときには、充電要求パワーＰｃｈ＊を大きくするから、要求パワーＰｅ＊，目標トルクＴｅ＊を大きくし、ポート噴射弁１２５および筒内噴射弁１２６のトータル目標噴射量Ｑｆｓｕｍ（＝Ｑｆｐ＊＋Ｑｆｄ＊）を多くすることができる。これにより、フィードポンプ６２の吐出量が少なくなるのを抑制することができるから、低圧側通路６３における逆止弁６４よりもフィードポンプ６２側の圧力がポート噴射弁１２５側の圧力以下となるのを抑制することができ、逆止弁６４が閉弁するのを抑制することができる。この結果、高圧燃料ポンプ６５の駆動によって発生する低圧側通路６３の燃圧の脈動が大きくなるのを抑制することができ、燃料供給装置６０（低圧側通路６３や燃料タンク６１など）や車体などが振動して異音が発生するのを抑制することができる。

なお、上述の所定値αは、逆止弁６４が閉弁するのを抑制することができるように設定するのが好ましい。また、上述の閾値Ｓｒｅｆは、充電電力増加処理を行なうと過充電を生じる可能性があるか否かを判定するのに用いられる閾値である。閾値Ｔｂｌｏは、充電電力増加処理を行なうとバッテリ５０が低温環境であるためにバッテリ５０の劣化の促進を生じる可能性があるか否かを判定するのに用いられる閾値である。閾値Ｔｂｈｉは、充電電力増加処理を行なうと発熱量の増加によってバッテリ５０の過度の温度上昇を生じる可能性があるか否かを判定するのに用いられる閾値である。

ステップＳ１３０でバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆよりも大きいときや、ステップＳ１４０でバッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｌｏ未満であるか閾値Ｔｂｈｉよりも高いときには、ステップＳ１５０，Ｓ１６０の処理を実行せずに、即ち、目標燃圧Ｐｆｐ＊を所定燃圧Ｐｆｐｕｐで保持して、本ルーチンを終了する。これにより、バッテリ５０の充電電力の増加による過充電を抑制したり、バッテリ５０の低温環境での充電電力の増加を抑制してバッテリ５０の劣化を抑制したり、バッテリ５０の充電電力の増加による発熱量の増加を抑制してバッテリ５０の過度の温度上昇を抑制したりすることができる。なお、この場合、その後に、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣが閾値Ｓｒｅｆ以下で且つバッテリ５０の電池温度Ｔｂが閾値Ｔｂｌｏ以上で且つ閾値Ｔｂｈｉ以下の範囲内となったときに、目標燃圧Ｐｆｐ＊を所定燃圧Ｐｆｐｎｏに切り替えるものとしてもよい。

以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の運転開始時に目標燃圧Ｐｆｐ＊に所定燃圧Ｐｆｐｕｐを設定した後に目標燃圧Ｐｆｐ＊を所定燃圧Ｐｆｐｕｐよりも低い所定燃圧Ｐｆｐｎｏに切り替える際には、その前に比して、充電要求パワーＰｃｈ＊を大きくすることによってエンジン２２の要求パワーＰｅ＊ひいては目標トルクＴｅ＊を大きくし、ポート噴射弁１２５および筒内噴射弁１２６のトータル目標噴射量Ｑｆｓｕｍを多くする。これにより、目標燃圧Ｐｆｐ＊を低下させる際にフィードポンプ６２の吐出量が低下するのを抑制することができ、低圧側通路６３における逆止弁６４よりもフィードポンプ６２側の圧力がポート噴射弁１２５側の圧力以下となるのを抑制することができ、逆止弁６４が閉弁するのを抑制することができる。この結果、高圧燃料ポンプ６５の駆動によって発生する低圧側通路６３の燃圧の脈動が大きくなるのを抑制することができ、燃料供給装置６０（低圧側通路６３や燃料タンク６１など）や車体などが振動して異音が発生するのを抑制することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、目標燃圧Ｐｆｐ＊に所定燃圧Ｐｆｐｕｐを設定して所定時間Ｔ１が経過したときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣおよび電池温度Ｔｂに応じて目標燃圧Ｐｆｐ＊を所定燃圧Ｐｆｐｎｏに切り替えるか所定燃圧Ｐｆｐｕｐで保持するかを判断するものとした。しかし、目標燃圧Ｐｆｐ＊に所定燃圧Ｐｆｐｕｐを設定して所定時間Ｔ１が経過したときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとのうちの何れかだけに応じて目標燃圧Ｐｆｐ＊を所定燃圧Ｐｆｐｎｏに切り替えるか所定燃圧Ｐｆｐｕｐで保持するかを判断するものとしてもよい。また、目標燃圧Ｐｆｐ＊に所定燃圧Ｐｆｐｕｐを設定して所定時間Ｔ１が経過したときには、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣや電池温度Ｔｂに拘わらずに、目標燃圧Ｐｆｐ＊を所定燃圧Ｐｆｐｎｏに切り替えるものとしてもよい。なお、目標燃圧Ｐｆｐ＊を切り替える際には、充電電力増加処理を行なうことによって、充電要求パワーＰｃｈ＊を大きくして要求パワーＰｅ＊を大きくすることにより、実施例と同様の効果を奏することができる。

実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとした。しかし、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とを単一の電子制御ユニットとして構成するものとしてもよい。

実施例では、駆動輪３９ａ，３９ｂに連結された駆動軸３６にプラネタリギヤ３０を介してエンジン２２およびモータＭＧ１を接続すると共に駆動軸３６にモータＭＧ２を接続する構成とした。しかし、駆動輪に連結された駆動軸に変速機を介してモータを接続すると共にそのモータの回転軸にクラッチを介してエンジンを接続するいわゆる１モータハイブリッド自動車の構成としてもよい。また、駆動輪に連結された駆動軸に走行用モータを接続すると共にその走行用モータと電力をやりとりする発電用モータをエンジンの出力軸に接続するいわゆるシリーズハイブリッド自動車の構成としてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、エンジン２２が「エンジン」に相当し、モータＭＧ１が「発電機」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、燃料供給装置６０が「燃料供給装置」に相当し、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とＨＶＥＣＵ７０とが「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、２４ エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６ クランクシャフト、２８ ダンパ、３０ プラネタリギヤ、３６ 駆動軸、３８ デファレンシャルギヤ、３９ａ，３９ｂ 駆動輪、４０ モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２ インバータ、４３，４４ 回転位置検出センサ、５０ バッテリ、５１ａ 電圧センサ、５１ｂ 電流センサ、５１ｃ 温度センサ、５２ バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５４ 電力ライン、６０ 燃料供給装置、６１ 燃料タンク、６２ フィードポンプ、６３ 低圧側通路、６４ 逆止弁、６５ 高圧燃料ポンプ、６５ａ 電磁バルブ、６５ｂ チェックバルブ、６６ 高圧側通路、６８，６９ 燃圧センサ、７０ ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、８０ イグニッションスイッチ、８１ シフトレバー、８２ シフトポジションセンサ、８３ アクセルペダル、８４ アクセルペダルポジションセンサ、８５ ブレーキペダル、８６ ブレーキペダルポジションセンサ、８８ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２４ スロットルバルブ、１２５ ポート噴射弁、１２６ 筒内噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３４ 浄化装置、１３５ａ 空燃比センサ、１３５ｂ 酸素センサ、１３６ スロットルモータ、１３８ イグニッションコイル、１４０ クランクポジションセンサ、１４２ 水温センサ、１４４ カムポジションセンサ、１４６ スロットルバルブポジションセンサ、１４８ エアフローメータ、１４９ 温度センサ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。

Claims (1)

1. 吸気管に燃料を噴射するポート噴射弁と、筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁と、を有するエンジンと、
   燃料タンクと、前記燃料タンクの燃料を前記ポート噴射弁が接続された第１通路に供給する第１ポンプと、前記第１通路に設けられ且つ前記第１ポンプ側の燃圧が前記ポート噴射弁側の燃圧よりも高いときに開弁し且つ前記第１ポンプ側の燃圧が前記ポート噴射弁側の燃圧以下のときに閉弁する逆止弁と、前記第１通路における前記逆止弁よりも前記ポート噴射弁側の燃料を加圧して前記筒内噴射弁が接続された第２通路に供給する第２ポンプと、を有する燃料供給装置と、
   前記エンジンからの動力を用いて発電する発電機と、
   前記発電機と電力をやりとりするバッテリと、
   前記エンジンと前記燃料供給装置と発電機とを制御する制御装置と、
   を備えるハイブリッド自動車であって、
   前記制御装置は、前記エンジンから要求出力が出力されるように前記エンジンを制御すると共に、前記要求出力が大きいときには小さいときに比して前記第１ポンプの吐出量が多くなり且つ前記ポート噴射弁に供給する燃料の目標燃圧が高いときには低いときに比して前記第１ポンプの吐出量が多くなるように前記第１ポンプを制御し、
   更に、前記制御装置は、前記エンジンの運転開始後に前記目標燃圧を低下させる際には、前記目標燃圧を低下させる前に比して前記要求出力を増加させ、
   更に、前記制御装置は、前記目標燃圧が第１所定燃圧で所定時間が経過したときに、前記バッテリの蓄電割合が所定割合よりも高い第１条件と、前記バッテリの温度が第１所定温度未満である第２条件と、前記バッテリの温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度よりも高い第３条件と、のうちの少なくとも１つが成立しているときには、前記目標燃圧を保持する、
   ハイブリッド自動車。
   

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