JP7647619B2 - ハイブリッド車 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド車に関し、詳しくは、筒内噴射弁を有するエンジンとモータとを備えるハイブリッド車に関する。

従来、この種の技術としては、筒内噴射弁のノズル温度に応じて筒内噴射弁に供給する燃料の圧力を調整することによって筒内噴射弁にデポジットが付着するのを抑制するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。筒内噴射弁にデポジットの一定以上の堆積量が付着したときには、一般的には筒内噴射弁に供給する燃料の圧力を高くして筒内噴射弁から燃料を噴射することによってデポジットを除去するデポジット除去処理が行なわれる。

特開２０１７－１６６３８４号公報

しかしながら、上述のデポジット除去処理では、筒内噴射弁に供給する燃料の圧力を高くして筒内噴射弁から燃料を噴射するため、エンジンをアイドル運転しているなどの低負荷運転時には、要求燃料噴射量が最小燃料噴射量未満となる場合が生じる。この場合、筒内噴射弁からは最小燃料噴射量の燃料噴射が行なわれるため、燃料噴射量が過剰となり、吸入空気量の調整を行なわなければ未燃焼燃料が排出されてエミッションが悪化し、吸入空気量の調整を行なうとエンジン出力が過剰となる。また、デポジット除去処理の終了後においても筒内噴射弁に供給される燃料の圧力を通常圧力まで減圧するためには燃料噴射を行なう必要があるため、デポジット除去処理時と同様に燃料噴射量が過剰となる場合が生じる。

本発明のハイブリッド車は、デポジット除去処理時やその後の減圧処理時の燃料噴射量が最小燃料噴射量未満となることによって不都合が生じ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車は、
筒内噴射弁を有するエンジンと、
前記筒内噴射弁に燃料を供給する燃料供給装置と、
前記エンジンから出力された動力を用いて発電可能で走行用の動力を出力可能なモータと、
前記モータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、
前記エンジンと前記燃料供給装置と前記モータとを制御する制御装置と、
を備えるハイブリッド車であって、
前記制御装置は、前記筒内噴射弁に供給する燃料圧力を通常圧力より高い所定圧力として前記筒内噴射弁から燃料噴射することによって前記筒内噴射弁に付着しているデポジットを除去するデポジット除去処理については前記蓄電装置の強制充電処理を行なっている最中に実行し、前記デポジット除去処理の終了後に前記燃料圧力を前記通常圧力に戻すまでは前記強制充電処理を継続する、
ことを特徴とする。

この本発明のハイブリッド車では、筒内噴射弁に供給する燃料圧力を通常圧力より高い所定圧力として筒内噴射弁から燃料噴射することによって筒内噴射弁に付着しているデポジットを除去するデポジット除去処理については蓄電装置の強制充電処理を行なっている最中に実行する。蓄電装置の強制充電処理としては、エンジンから走行に必要な走行用動力より大きな動力を出力するようにエンジンを制御すると共に、エンジンから出力される動力から走行用動力を減じた動力により発電するようにモータを制御し、モータによる発電電力により蓄電装置を充電する処理を挙げることができる。こうした蓄電装置の強制充電処理を行なっている最中にデポジット除去処理を実行することにより、エンジンからある程度の動力の出力しているときにデポジット除去処理を実行することになるため、要求燃料噴射量を最小燃料噴射量以上とすることができ、要求燃料噴射量が最小燃料噴射量未満となることによる不都合（エミッションの悪化や過剰なエンジン出力）を回避することができる。なお、「デポジット除去処理については蓄電装置の強制充電処理を行なっている最中に実行」するには、デポジット除去処理を行なう際にデポジット除去処理の実行に先立って蓄電装置の強制充電処理を実行する場合や、蓄電装置の強制充電処理を実行しているときにデポジット除去処理を実行する場合が含まれる。また、デポジット除去処理の終了後に燃料圧力を通常圧力に戻すまでは強制充電処理を継続するから、デポジット除去処理終了後の減圧時に要求燃料噴射量を最小燃料噴射量以上とすることができ、要求燃料噴射量が最小燃料噴射量未満となることによる不都合を回避することができる。なお、「デポジット除去処理の終了後に燃料圧力を通常圧力に戻すまでは強制充電処理を継続する」には、燃料圧力が通常圧力に戻るまで強制充電処理を強制的に継続する場合や、デポジット除去処理の終了後に燃料圧力を通常圧力に戻すのに要する時間だけ強制充電処理を強制的に継続する場合、燃料圧力を通常圧力に戻すのに要する時間だけ強制充電処理を終了する前にデポジット除去処理を終了する場合も含まれる。これらの結果、デポジット除去処理時やその後の減圧処理時の燃料噴射量が最小燃料噴射量未満となることによって不都合が生じるのを抑制することができる。

なお、エンジンは、シリンダの頂部中央近傍に筒内噴射弁が配置されていると共に筒内噴射弁の近傍に点火プラグが配置されているものとしてもよい。この構成では、筒内噴射弁のノズル温度が高くなるため、熱硬化性のデポジットが付着しやすくなり、この熱硬化性のデポジットを除去するために筒内噴射弁に供給する燃料圧力をより高くする必要がある。このため、エンジンの低負荷運転時にデポジット除去処理を実行すると、要求燃料噴射量が最小燃料噴射量未満となりやすくなるため、これにより適正に対処することができる。

本発明の一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の構成の概略を示す構成図である。 エンジンＥＣＵ２４により実行されるデポジット除去処理の一例を示すフローチャートである。 変形例のデポジット除去処理の一例を示すフローチャートである。 変形例のデポジット除去処理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、本発明の一実施例としてのハイブリッド車２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、ハイブリッド車２０が搭載するエンジン２２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車２０は、図１に示すように、エンジン２２と、モータ３０と、インバータ３２と、クラッチＫ０と、自動変速装置４０と、高電圧バッテリ６０と、低電圧バッテリ６２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ６４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、例えばガソリンや軽油などの燃料を用いて吸気、圧縮、膨張（爆発燃焼）、排気の４行程により動力を出力する６気筒の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、吸気ポートに燃料供給装置１５０から低圧供給管１５３を介して供給される燃料を噴射するポート噴射弁１２６と、筒内に燃料供給装置１５０から高圧供給管１５８を介して供給される燃料を噴射する筒内噴射弁１２７とを有する。筒内噴射弁１２７は燃焼室１２９の頂部の略中央に配置されており、燃料をスプレー状に噴射する。点火プラグ１３０は、筒内噴射弁１２７からスプレー状に噴霧される燃料に点火できるように筒内噴射弁１２７の近傍に配置されている。エンジン２２は、ポート噴射弁１２６と筒内噴射弁１２７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うちの何れかで運転可能となっている。ポート噴射モードでは、エアクリーナ１２２により清浄された空気を吸気管１２３に吸入してスロットルバルブ１２４やサージタンク１２５を通過させると共に、吸気管１２３のサージタンク１２５よりも下流側のポート噴射弁１２６から燃料を噴射し、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１２９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、シリンダボア内でそのエネルギにより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２３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１２９に吸入し、吸気行程や圧縮行程において筒内噴射弁１２７から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト２３の回転運動を得る。共用噴射モードでは、空気を燃焼室１２９に吸入する際にポート噴射弁１２６から燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程において筒内噴射弁１２７から燃料を噴射し、点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト２３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１２９から排気バルブ１３３を介して排気管１３４に排出される排気は、浄化装置１３５を介して外気に排出される。浄化装置１３５は、排気中の一酸化炭素（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）１３５ａを有する。

燃料供給装置１５０は、燃料タンク１５１内の燃料をエンジン２２のポート噴射弁１２６や筒内噴射弁１２７に供給する装置として構成されている。燃料供給装置１５０は、燃料タンク１５１と、フィードポンプ１５２と、低圧供給管１５３と、逆止弁１５４と、リリーフ管１５５と、リリーフバルブ１５６と、高圧ポンプ１５７と、高圧供給管１５８とを備える。

フィードポンプ１５２は、図示しないバッテリ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おり、燃料タンク１５１内に配置されている。このフィードポンプ１５２は、燃料タンク１５１内の燃料を低圧供給管１５３に供給する。低圧供給管１５３は、ポート噴射弁１２６に接続されている。逆止弁１５４は、低圧供給管１５３に設けられており、フィードポンプ１５２側からポート噴射弁２５側の方向の燃料の流れを許容すると共に逆方向の燃料の流れを規制する。

リリーフ管１５５は、低圧供給管１５３と燃料タンク１５１とに接続されている。リリーフバルブ１５６は、リリーフ管１５５に設けられ、低圧供給管１５３内の燃圧が閾値Ｐｆｌｏｌｉｍ未満のときには閉弁すると共に低圧供給管１５３内の燃圧が閾値Ｐｆｌｏｌｉｍ以上のときには開弁する。リリーフバルブ１５６が開弁すると、低圧供給管１５３内の燃料の一部がリリーフ管１５５を介して燃料タンク１５１に戻される。このようにして、低圧供給管１５３内の燃圧が過剰になるのを抑制する。

高圧ポンプ１５７は、エンジン２２からの動力（実施例では、吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転）により駆動されると共に低圧供給管１５３の燃料を加圧して高圧供給管１５８に供給するポンプとして構成されている。高圧ポンプ１５７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１５７ａと、その吐出口に接続されて燃料の逆流を規制すると共に高圧供給管１５８内の燃圧を保持するチェックバルブ１５７ｂと、エンジン２２の回転（インテークカムシャフトの回転）により作動する（図１における上下方向に移動する）プランジャ１５７ｃとを有する。この高圧ポンプ１５７は、エンジン２２の運転中に、電磁バルブ１５７ａが開弁されたときに、低圧供給管１５３の燃料を吸入し、電磁バルブ１５７ａが閉弁されたときに、プランジャ１５７ｃによって圧縮した燃料をチェックバルブ１５７ｂを介して高圧供給管１５８に断続的に送り込むことにより、高圧供給管１５８に供給する燃料を加圧する。

エンジン２２は、エンジンＥＣＵ２４により運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。

エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御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、エンジン２２のクランクシャフト２３の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランク角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。吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブ１３３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からのカム角θｃｉ，θｃｏも挙げることができる。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１２４ａからのスロットル開度ＴＨや、吸気管１２３のスロットルバルブ１２４よりも上流側に取り付けられたエアフローメータ１２３ａからの吸入空気量Ｑａ、吸気管１２３のスロットルバルブ１２４よりも上流側に取り付けられた温度センサ１２３ｔからの吸気温Ｔａ、サージタンク１２５に取り付けられた圧力センサ１２５ａからのサージ圧Ｐｓも挙げることができる。排気管１３４の浄化装置１３５よりも上流側に取り付けられたフロント空燃比センサ１３７からのフロント空燃比ＡＦ１や、排気管１３４の浄化装置１３５とＰＭフィルタ１３６との間に取り付けられたリヤ空燃比センサ１３８からのリヤ空燃比ＡＦ２も挙げることができる。燃料タンク１５１に取り付けられた燃温センサ１５１ｔからの燃温Ｔｆｔｎｋや、フィードポンプ１５２に取り付けられた回転数センサ１５２ａからのフィードポンプ１５２の回転数Ｎｐ、低圧供給管１５３のポート噴射弁１２６付近（例えば、低圧デリバリパイプ）に取り付けられた燃圧センサ１５３ｐからの低圧燃圧（ポート噴射弁１２６に供給する燃料の圧力）ＰＬ、高圧供給管１５８の筒内噴射弁１２７付近（例えば、高圧デリバリパイプ）に取り付けられた燃圧センサ１５８ｐからの高圧燃圧（筒内噴射弁１２７に供給する燃料の圧力）ＰＨ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、スロットルバルブ１２４への制御信号や、ポート噴射弁１２６への制御信号、筒内噴射弁１２７への制御信号、点火プラグ１３０への制御信号を挙げることができる。燃料供給装置１５０のフィードポンプ１５２への制御信号や、高圧ポンプ１５７の電磁バルブ１５７ａへの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からのエンジン２２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１２３ａからの吸入空気量Ｑａとエンジン２２の回転数Ｎｅとに基づいて負荷率（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、エンジン２２のクランクシャフト２３には、エンジン２２をクランキングするためのスタータモータ２５が接続されている。スタータモータ２５は、低電圧バッテリ６２と共に低電圧側電力ライン６３に接続されており、ＨＶＥＣＵ７０により制御される。

モータ３０は、同期発電電動機として構成されており、回転子コアに永久磁石が埋め込まれた回転子と、固定子コアに三相コイルが巻回された固定子とを有する。このモータ３０の回転子が固定された回転軸３１は、クラッチＫ０を介してエンジン２２のクランクシャフト２３に接続されていると共に自動変速機４５の入力軸４１に接続されている。インバータ３２は、モータ３０の駆動に用いられると共に高電圧側電力ライン６１に接続されている。モータ３０は、モータ用電子制御ユニット（以下、「モータＥＣＵ」という）３４によってインバータ３２の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ＥＣＵ３４は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。モータＥＣＵ３４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。モータＥＣＵ３４に入力される信号としては、例えば、モータ３０の回転子（回転軸３１）の回転位置を検出する回転位置センサ３０ａからの回転位置θｍや、モータ３０の各相の相電流を検出する電流センサからの相電流Ｉｕ，Ｉｖを挙げることができる。モータＥＣＵ３４からは、インバータ３２への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ＥＣＵ３４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されている。モータＥＣＵ３４は、回転位置センサ３０ａからのモータ３０の回転子（回転軸３１）の回転位置θｍに基づいてモータ３０の回転数Ｎｍを演算している。

クラッチＫ０は、例えば油圧駆動の摩擦クラッチとして構成されており、ＨＶＥＣＵ７０によって制御され、エンジン２２のクランクシャフト２３とモータ３０の回転軸３１との接続および接続の解除を行なう。

自動変速装置４０は、トルクコンバータ４３と、例えば６段変速の自動変速機４５とを有する。トルクコンバータ４３は、一般的な流体伝動装置として構成されており、モータ３０の回転軸３１に接続された入力軸４１の動力を自動変速機４５の入力軸である変速機入力軸４４にトルクを増幅して伝達したり、トルクを増幅することなくそのまま伝達したりする。自動変速機４５は、変速機入力軸４４と、駆動輪４９にデファレンシャルギヤ４８を介して連結された出力軸４２と、複数の遊星歯車と、油圧駆動の複数の摩擦係合要素（クラッチ，ブレーキ）とを有する。複数の摩擦係合要素は、何れも、ピストン、複数の摩擦係合プレート（摩擦プレートおよびセパレータプレート）、作動油が供給される油室などにより構成される油圧サーボを有する。自動変速機４５は、複数の摩擦係合要素の係脱により、第１速から第６速までの前進段や後進段を形成して、変速機入力軸４４と出力軸４２との間で動力を伝達する。クラッチＫ０や自動変速機４５には、図示しない油圧制御装置により、機械式オイルポンプや電動オイルポンプからの作動油の油圧が調圧されて供給される。油圧制御装置は、複数の油路が形成されたバルブボディや、複数のレギュレータバルブ、複数のリニアソレノイドバルブなどを有する。この油圧制御装置は、ＨＶＥＣＵ７０により制御される。

高電圧バッテリ６０は、例えば定格電圧が数百Ｖ程度の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、インバータ３２と共に高電圧側電力ライン６１に接続されている。低電圧バッテリ６２は、例えば定格電圧が１２Ｖや１４Ｖ程度の鉛蓄電池として構成されており、スタータモータ２５やオルタネータ２６と共に低電圧側電力ライン６３に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ６４は、高電圧側電力ライン６１と低電圧側電力ライン６３とに接続されている。このＤＣ／ＤＣコンバータ６４は、高電圧側電力ライン６１の電力を低電圧側電力ライン６３に電圧の降圧を伴って供給する。

ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを有するマイクロコンピュータを備える。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、自動変速装置４０の入力軸４１に取り付けられた回転数センサ４１ａからの回転数Ｎｉｎや、自動変速装置４０の変速機入力軸４４に取り付けられた回転数センサ４４ａからの回転数Ｎｍｉ、自動変速装置４０の出力軸４２に取り付けられた回転数センサ４２ａからの回転数Ｎｏｕｔを挙げることができる。高電圧バッテリ６０の端子間に取り付けられた電圧センサからの高電圧バッテリ６０の電圧Ｖｂｈや、高電圧バッテリ６０の出力端子に取り付けられた電流センサからの高電圧バッテリ６０の電流Ｉｂｈ、低電圧バッテリ６２の端子間に取り付けられた電圧センサからの電圧Ｖｂｌも挙げることができる。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、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、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８７からの車速Ｖも挙げることができる。

ＨＶＥＣＵ７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。ＨＶＥＣＵ７０から出力される信号としては、例えば、スタータモータ２５への制御信号や、オルタネータ２６への制御信号を挙げることができる。クラッチＫ０や自動変速装置４０（油圧制御装置）への制御信号、ＤＣ／ＤＣコンバータ６４への制御信号も挙げることができる。ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ３４と通信ポートを介して接続されている。ＨＶＥＣＵ７０は、回転数センサ４１ａからの自動変速装置４０の入力軸４１の回転数Ｎｉｎを回転数センサ４２ａからの自動変速装置４０の出力軸４２の回転数Ｎｏｕｔで除して自動変速装置４０の回転数比Ｇｔを演算している。

こうして構成された実施例のハイブリッド車２０では、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ３４との協調制御により、ハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）や電動走行モード（ＥＶ走行モード）で走行するように、エンジン２２とクラッチＫ０とモータ３０と自動変速装置４０とを制御する。ここで、ＨＶ走行モードは、クラッチＫ０を係合状態としてエンジン２２の動力を用いて走行するモードであり、ＥＶ走行モードは、クラッチＫ０を解放状態としてエンジン２２の動力を用いずに走行するモードである。

ＨＶ走行モードやＥＶ走行モードにおける自動変速装置４０の制御では、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて自動変速機４５の目標変速段Ｍ＊を設定する。そして、自動変速機４５の変速段Ｍと目標変速段Ｍ＊とが一致するときには、変速段Ｍが保持されるように自動変速機４５を制御する。一方、変速段Ｍと目標変速段Ｍ＊とが異なるときには、変速段Ｍが目標変速段Ｍ＊に一致するように自動変速機４５を制御する。

ＨＶ走行モードにおけるエンジン２２およびモータ３０の制御では、ＨＶＥＣＵ７０は、最初に、アクセル開度Ａｃｃおよび車速Ｖに基づいて走行に要求される（自動変速装置４０の出力軸４２に要求される）要求トルクＴｏｕｔ＊を設定する。続いて、出力軸４２の要求トルクＴｏｕｔ＊を自動変速装置４０の回転数比Ｇｔで除した値を入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊に設定する。こうして入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊を設定すると、要求トルクＴｉｎ＊が入力軸４１に出力されるようにエンジン２２の目標トルクＴｅ＊やモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊を設定し、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊をエンジンＥＣＵ２４に送信すると共にモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊をモータＥＣＵ３４に送信する。エンジンＥＣＵ２４は、目標トルクＴｅ＊を受信すると、エンジン２２が目標トルクＴｅ＊で運転されるようにエンジン２２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御、点火制御など）を行なう。モータＥＣＵ３４は、トルク指令Ｔｍ＊を受信すると、モータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２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。

ＥＶ走行モードにおけるモータ３０の制御では、ＨＶＥＣＵ７０は、ＨＶ走行モードと同様に入力軸４１の要求トルクＴｉｎ＊を設定し、要求トルクＴｉｎ＊が入力軸４１に出力されるようにモータ３０のトルク指令Ｔｍ＊を設定してモータＥＣＵ３４に送信する。モータＥＣＵ３４は、トルク指令Ｔｍ＊を受信すると、モータ３０がトルク指令Ｔｍ＊で駆動されるようにインバータ３２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。

次に、こうして構成された実施例のハイブリッド車２０の動作、特にエンジン２２の筒内噴射弁１２７の先端付近に堆積するデポジットを除去する際の動作について説明する。筒内噴射弁１２７の先端付近には、筒内噴射弁１２７の先端温度Ｔｅｓｔがさほど高くない温度（例えば１５０℃未満や１４０℃未満の温度）のときには熱可塑性のデポジットが堆積し、先端温度Ｔｅｓｔがある程度高温（例えば１５０℃）以上のときには熱硬化性のデポジットが堆積すると考えられている。筒内噴射弁１２７の先端温度Ｔｅｓｔは、吸入空気量Ｑａが多いほど且つ冷却水温Ｔｗが高いほど高くなる傾向に推定されるから、実施例では、吸入空気量Ｑａと冷却水温Ｔｗと先端温度Ｔｅｓｔとの関係を予め求めて先端温度設定用マップとして記憶しておき、吸入空気量Ｑａと冷却水温Ｔｗとが与えられるとマップから対応する先端温度Ｔｅｓｔを導出することにより推定するものとしている。

実施例のエンジン２２のように、筒内噴射弁１２７が点火プラグ１３０の近傍に配置され、筒内噴射弁１２７からスプレー状に燃料噴射を行なうと共に燃料噴射に同期して点火すると、筒内噴射弁１２７の先端温度Ｔｅｓｔはある程度高温となるため、先端付近には熱硬化性のデポジットも堆積することになる。熱可塑性のデポジットは、筒内噴射弁１２７に供給される燃料の圧力ＰＨを第１所定圧Ｐ１以上（例えば１５ＭＰａ以上など）として燃料噴射することにより除去することができる。熱硬化性のデポジットは、筒内噴射弁１２７に供給される燃料の圧力（燃圧）ＰＨを第１所定Ｐ１あるより大きな第２所定圧Ｐ２以上（例えば２０ＭＰａ以上など）として燃料噴射することにより除去することができる。熱可塑性のデポジットについては、例えば、エンジン２２の冷却水温Ｔｗがある程度の温度（例えば７０℃など）以上で燃圧ＰＨが第１所定圧Ｐ１未満であり且つ推定される筒内噴射弁１２７の先端温度Ｔｅｓｔが１５０℃未満のときに燃料噴射する毎にカウントアップされ、燃圧ＰＨが第１所定圧Ｐ１以上のときに燃料噴射する毎にカウントダウンされる第１カウンタＣ１が第１所定値Ｃｒｅｆ１以上のときに除去が必要であると判定することができる。熱硬化性のデポジットについては、エンジン２２の冷却水温Ｔｗがある程度の温度（例えば７０℃など）以上で推定される筒内噴射弁１２７の先端温度Ｔｅｓｔが１５０℃以上のときに燃料噴射する毎にカウントアップされ、燃圧ＰＨが第２所定圧Ｐ２以上のときに燃料噴射する毎にカウントダウンされる第２カウンタＣ２が第２所定値Ｃｒｅｆ２以上のときに除去が必要であると判定することができ、熱硬化性のデポジットの除去の要求が行なわれる。

図３は、熱硬化性のデポジットを除去する際にエンジンＥＣＵ２４により実行されるデポジット除去処理の一例を示すフローチャートである。デポジット除去処理では、エンジンＥＣＵ２４は、まず、熱硬化性のデポジットの除去が要求されているか否かを判定する（ステップＳ１００）。熱硬化性のデポジットの除去が要求されているか否かの判定は、上述したように、例えば第２カウンタＣ２が第２所定値Ｃｒｅｆ２以上となって筒内噴射弁１２７の先端付近に所定量以上のデポジットが堆積していると推定されることによりデポジットの除去が要求されているか否かにより行なうことができる。熱硬化性のデポジットの除去が要求されていないと判定したときには、デポジットの除去は不要と判断し、本処理を終了する。

ステップＳ１００で熱硬化性のデポジットの除去が要求されていると判定したときには、高電圧バッテリ６０を強制充電する強制充電中であるか否かを判定し（ステップＳ１１０）、高電圧バッテリ６０の強制充電中ではないと判定したときには高電圧バッテリ６０の強制充電を実行する（ステップＳ１２０）。高電圧バッテリ６０の強制充電は、走行に要求される走行要求パワーＰｄｒｖと強制充電用の充電要求パワーＰｃｈｇとの和のパワーをエンジン２２から出力すべき要求パワーＰｅ＊として設定してエンジン２２を駆動制御し、走行要求パワーＰｄｒｖと要求パワーＰｅ＊との差分のパワー（充電要求パワーＰｃｈｇ）を用いてモータ３０により発電し、その発電電力により高電圧バッテリ６０を充電することにより行なわれる。なお、停車中では、走行要求パワーＰｄｒｖは値０となるから、エンジン２２から充電要求パワーＰｃｈｇを出力するようにエンジン２２を駆動制御することになる。

ステップＳ１１０で高電圧バッテリ６０の強制充電中であると判定したときや、ステップＳ１２０で高電圧バッテリ６０の強制充電を実行した後には、高電圧バッテリ６０の強制充電の終了を禁止し（ステップＳ１３０）、熱硬化性のデポジットの除去処理を実行する（ステップＳ１４０）。熱硬化性のデポジットの除去処理としては、例えば、筒内噴射弁１２７に供給される燃料の圧力（燃圧）ＰＨを第２所定圧Ｐ２以上（例えば２０ＭＰａ以上など）とし、燃料噴射する毎にカウントダウンされる第２カウンタＣ２が値０となるまで筒内噴射弁１２７からの燃料噴射を行なうことにより実行することができる。いま、高電圧バッテリ６０の強制充電中ではなくエンジン２２をアイドリング運転しているときに熱硬化性のデポジットの除去処理を実行する場合を考える。燃圧ＰＨを第２所定圧Ｐ２（例えば２０ＭＰａ）として筒内噴射弁１２７から燃料噴射すると、筒内噴射弁１２７から噴射可能な最小燃料噴射量Ｑｍｉｎがエンジン２２をアイドリング運転するのに必要なアイドリング時燃料噴射量Ｑｉｄｌより大きくなる場合が生じる。この場合、筒内噴射弁１２７からは最小燃料噴射量Ｑｍｉｎが燃料噴射されることになるから、アイドリング時燃料噴射量Ｑｉｄｌに対して過剰な量の燃料噴射が行なわれる。この場合、燃料噴射量が過剰となり、吸入空気量Ｑａの調整を行なわなければ未燃焼燃料が排出されてエミッションが悪化し、吸入空気量Ｑａの調整を行なえばエンジン２２の出力が過剰となり、予期しないエンジン２２の吹け上がりが生じたり、予期しないトルクが出力されてしまう。実施例のように高電圧バッテリ６０の強制充電中に熱硬化性のデポジットの除去処理を実行すれば、充電要求パワーＰｃｈｇをエンジン２２から出力するのに必要な燃料噴射量Ｑｆを最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ以上とすることができるから、筒内噴射弁１２７からは燃料噴射量Ｑｆが燃料噴射され、エミッションの悪化や予期しないエンジン２２の吹け上がりや予期しないトルクの出力を抑止することができる。

デポジットの除去処理が終了すると、筒内噴射弁１２７に供給される燃料の圧力（燃圧）ＰＨをエンジン２２から要求パワーＰｅ＊を出力するのに必要な通常圧力まで減圧する減圧処理を実行する（ステップＳ１５０）。減圧処理は、燃圧ＰＨが通常圧力となるまで筒内噴射弁１２７から燃料噴射することにより行なうことができる。この減圧処理の最中も高電圧バッテリ６０の強制充電が継続されているから、筒内噴射弁１２７の燃料噴射量Ｑｆが最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ未満となり、筒内噴射弁１２７から最小燃料噴射量Ｑｍｉｎの燃料噴射が行なわれることによる不都合、即ちエミッションの悪化や予期しないエンジン２２の吹け上がり、予期しないトルクの出力を抑止することができる。

減圧処理が終了すると、高電圧バッテリ６０の強制充電の終了を許可し（ステップＳ１６０）、本処理を終了する。高電圧バッテリ６０の強制充電は、高電圧バッテリ６０の蓄電割合ＳＯＣが予め定めた閾値以上であるときに終了の要請が行なわれ、高電圧バッテリ６０の強制充電の終了が許可されているのを確認して終了する。

実施例のハイブリッド車２０では、筒内噴射弁１２７の先端近傍に堆積した熱硬化性のデポジットの除去を高電圧バッテリ６０の強制充電中に行なうことにより、筒内噴射弁１２７の燃料噴射量Ｑｆを最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ以上とすることができる。これにより、筒内噴射弁１２７の燃料噴射量Ｑｆが最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ未満となり、筒内噴射弁１２７から最小燃料噴射量Ｑｍｉｎの燃料噴射が行なわれることによる不都合、即ちエミッションの悪化や予期しないエンジン２２の吹け上がり、予期しないトルクの出力を抑制することができる。また、実施例のハイブリッド車２０では、熱硬化性のデポジットの除去が終了した後に燃圧ＰＨの減圧処理が終了するまで高電圧バッテリ６０の強制充電を継続する。これにより、燃圧ＰＨを減圧する際にも筒内噴射弁１２７の燃料噴射量Ｑｆが最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ未満となり、筒内噴射弁１２７から最小燃料噴射量Ｑｍｉｎの燃料噴射が行なわれることによる不都合を抑制することができる。これらの結果、熱硬化性のデポジット除去処理時やその後の減圧処理時の筒内噴射弁１２７の燃料噴射量Ｑｆが最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ未満となり、筒内噴射弁１２７から燃料噴射量Ｑｆより大きい最小燃料噴射量Ｑｍｉｎの燃料噴射が行なわれることによる不都合を抑制することができる。

実施例のハイブリッド車２０では、熱硬化性のデポジットの除去が要求されているときに高電圧バッテリ６０の強制充電が行なわれていないときには、高電圧バッテリ６０の強制充電を実行してデポジットの除去を実行するものとした。しかし、熱硬化性のデポジットの除去が要求されているときに高電圧バッテリ６０の強制充電が実行されていないときにはデポジットの除去を行なわないものとしてもよい。この場合、図３のデポジット除去処理に代えて図４のデポジット除去処理を実行すればよい。

図４のデポジット除去処理では、ステップＳ１００およびＳ１１０で熱硬化性のデポジットの除去が要求されていないと判定したときや熱硬化性のデポジットの除去が要求されていると判定したときでも高電圧バッテリ６０の強制充電が行なわれていないと判定したときには、デポジット除去処理を実行することなく本処理を終了する。ステップＳ１００およびＳ１１０で熱硬化性のデポジットの除去が要求されていると判定し且つ高電圧バッテリ６０の強制充電が実行されていると判定したときには、高電圧バッテリ６０の強制充電の終了を禁止し（ステップＳ１３０）、熱硬化性のデポジットの除去処理を実行する（ステップＳ１４０）。そして、デポジットの除去が終了すると、燃圧ＰＨが通常圧力となるまで筒内噴射弁１２７から燃料噴射する減圧処理を実行し（ステップＳ１５０）、その後に高電圧バッテリ６０の強制充電の終了を許可し（ステップＳ１６０）、本処理を終了する。この場合でも実施例と同様の効果を奏する。

実施例のハイブリッド車２０では、高電圧バッテリ６０の強制充電中に熱硬化性のデポジットの除去処理を実行するときには、デポジット除去処理を実行する前に高電圧バッテリ６０の強制充電の終了を禁止し、デポジット除去処理後の減圧処理が終了した後に高電圧バッテリ６０の強制充電の終了を許可するものとした。しかし、高電圧バッテリ６０の強制充電中に熱硬化性のデポジットの除去処理を実行するときには、デポジット除去処理を実行する前に高電圧バッテリ６０の強制充電の終了を禁止せず、高電圧バッテリ６０の強制充電を終了する前にデポジットの除去処理と減圧処理とを終了するものとしてもよい。例えば、図４のデポジット除去処理に代えて図５のデポジット除去処理を実行すればよい。

図５のデポジット除去処理では、ステップＳ１００およびＳ１１０で熱硬化性のデポジットの除去が要求されていないと判定したときや熱硬化性のデポジットの除去が要求されていると判定したときでも高電圧バッテリ６０の強制充電が行なわれていないと判定したときには、デポジット除去処理を実行することなく本処理を終了する。ステップＳ１００およびＳ１１０で熱硬化性のデポジットの除去が要求されていると判定し且つ高電圧バッテリ６０の強制充電が実行されていると判定したときには、デポジット除去処理を開始し（ステップＳ２００）、デポジット除去処理が終了するまでステップＳ２１０～Ｓ２３０の処理を繰り返す。この繰り返し処理は、高電圧バッテリ６０の強制終了が終了する所定時間前に至ったか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、所定時間は、燃圧ＰＨが通常圧力となるまで筒内噴射弁１２７から燃料噴射する減圧処理を実行するのに要する時間より若干長い時間であり、例えば３秒や４秒などを用いることができる。ステップＳ２１０で高電圧バッテリ６０の強制終了が終了する所定時間前に至っていないと判定したときにはデポジット除去処理が終了しているか否かを判定し（ステップＳ２３０）、デポジット除去処理が終了していないと判定したときには、高電圧バッテリ６０の強制終了が終了する所定時間前に至ったか否かを判定するステップＳ２１０の処理に戻る。したがって、これらの処理は、高電圧バッテリ６０の強制終了が終了する所定時間前までにデポジット除去処理が終了するのを待つ処理となる。ステップＳ２１０で高電圧バッテリ６０の強制終了が終了する所定時間前に至っていると判定したときには、デポジット除去処理を強制終了し（ステップＳ２２０）、デポジット除去処理が終了しているか否かを判定する（ステップＳ２３０）。この場合、デポジット除去処理は強制終了されているからデポジット除去処理が終了していると判定される。したがって、ステップＳ２３０でデポジット除去処理が終了していると判定するときは、高電圧バッテリ６０の強制充電を終了する所定時間前より前にデポジット除去処理が終了したときか、或いは、高電圧バッテリ６０の強制充電を終了する所定時間前に至ったときにデポジット除去処理を強制終了したときになる。ステップＳ２３０でデポジット除去処理が終了していると判定したときには、燃圧ＰＨが通常圧力となるまで筒内噴射弁１２７から燃料噴射する減圧処理を実行し（ステップＳ２４０）、本処理を終了する。この場合でも、実施例と同様に、熱硬化性のデポジット除去処理時やその後の減圧処理時の筒内噴射弁１２７の燃料噴射量Ｑｆが最小燃料噴射量Ｑｍｉｎ未満となり、筒内噴射弁１２７から燃料噴射量Ｑｆより大きい最小燃料噴射量Ｑｍｉｎの燃料噴射が行なわれることによる不都合を抑制することができる。

図５のデポジット除去処理では、高電圧バッテリ６０の強制充電を終了する所定時間前までにデポジット除去処理が終了していないときには、デポジット除去処理を強制終了し、所定時間の間に燃圧ＰＨが通常圧力となるまで筒内噴射弁１２７から燃料噴射する減圧処理を実行するものとした。しかし、高電圧バッテリ６０の強制充電の終了が要請されたときまでにデポジット除去処理が終了していないときには、デポジット除去処理を強制終了すると共に高電圧バッテリ６０の強制充電の終了を所定時間だけ遅延させ、その間に減圧処理を実行するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、６段変速の自動変速機４５を備えるものとした。しかし、４段変速や５段変速、８段変速などの自動変速機を備えるものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、ポート噴射弁１２６と筒内噴射弁１２７とを有するエンジン２２を搭載するものとしたが、ポート噴射弁を有せずに筒内噴射弁だけを有するエンジンを搭載するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、燃焼室１２９の頂部の略中央に点火プラグ１３０の近傍となるように筒内噴射弁１２７を配置したエンジン２２を搭載するものとしたが、燃焼室の頂部の略中央に点火プラグを配置すると共に燃焼室の側部に筒内噴射弁を配置するエンジンを搭載するものとしてもよい。

実施例のハイブリッド車２０では、エンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ３４とＨＶＥＣＵ７０とを備えるものとした。しかし、これらのうちの少なくとも２つを一体に構成するものとしてもよい。

実施例では、エンジン２２のクランクシャフト２３とモータ３０の回転軸３１とをクラッチＫ０を介して接続し、モータ３０の回転軸３１と駆動輪４９が連結されたデファレンシャルギヤ４８とに自動変速装置４０の入力軸４１と出力軸４２とを接続した構成のハイブリッド車２０に本発明を適用するものとしたが、エンジンと、エンジンから出力された動力を用いて発電可能で走行用の動力を出力可能なモータと、モータと電力をやりとり可能な蓄電装置とを備えるハイブリッド車であれば如何なる構成のハイブリッド車に本発明を適用するものとしてもよい。

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、燃料供給装置１５０が「燃料供給装置」に相当し、モータ３０が「モータ」に相当し、高電圧バッテリ６０が「蓄電装置」に相当し、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ３４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、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。

２０ ハイブリッド車、２２ エンジン、２３ クランクシャフト、２４ エンジンＥＣＵ、２５ スタータモータ、３０ モータ、３０ａ 回転位置センサ、３１ 回転軸、３２ インバータ、３４ モータＥＣＵ、４０ 自動変速装置、４１ 入力軸、４１ａ 回転数センサ、４２ 出力軸、４２ａ 回転数センサ、４３ トルクコンバータ、４４ 変速機入力軸、４４ａ 回転数センサ、４５ 自動変速機、４８ デファレンシャルギヤ、４９ 駆動輪、６０ 高電圧バッテリ、６１ 高電圧側電力ライン、６２ 低電圧バッテリ、６３ 低電圧側電力ライン、６４ ＤＣ／ＤＣコンバータ、７０ 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、８７ 車速センサ、１２２ エアクリーナ、１２３ 吸気管、１２３ａ エアフローメータ、１２３ｔ 温度センサ、１２４ スロットルバルブ、１２４ａ スロットルバルブポジションセンサ、１２５ サージタンク、１２５ａ 圧力センサ、１２６ ポート噴射弁、１２７ 筒内噴射弁、１２８ 吸気バルブ、１２９ 燃焼室、１３０ 点火プラグ、１３２ ピストン、１３３ 排気バルブ、１３４ 排気管、１３５ 浄化装置、１３５ａ 浄化触媒、１３６ ＰＭフィルタ、１３６ａ 差圧センサ、１３７ フロント空燃比センサ、１３８ リヤ空燃比センサ、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、１５０ 燃料供給装置、１５１ 燃料タンク、１５１ｔ 燃温センサ、１５２ フィードポンプ、１５２ａ 回転数センサ、１５３ 低圧供給管、１５３ｐ 燃圧センサ、１５４ 逆止弁、１５５ リリーフ管、１５６ リリーフバルブ、１５７ 高圧ポンプ、１５７ａ 電磁バルブ、１５７ｂ チェックバルブ、１５７ｃ プランジャ、１５８ 高圧供給管、１５８ｐ 燃圧センサ、Ｋ０ クラッチ。

Claims (3)

1. 筒内噴射弁を有するエンジンと、
   前記筒内噴射弁に燃料を供給する燃料供給装置と、
   前記エンジンから出力された動力を用いて発電可能で走行用の動力を出力可能なモータと、
   前記モータと電力のやりとりを行なう蓄電装置と、
   前記エンジンと前記燃料供給装置と前記モータとを制御する制御装置と、
   を備えるハイブリッド車であって、
   前記制御装置は、前記筒内噴射弁に供給する燃料圧力を通常圧力より高い所定圧力として前記筒内噴射弁から燃料噴射することによって前記筒内噴射弁に付着しているデポジットを除去するデポジット除去処理については前記蓄電装置の強制充電処理を行なっている最中に実行し、前記デポジット除去処理の終了後に前記筒内噴射弁から燃料噴射することによって前記燃料圧力を前記通常圧力に戻すまでは前記強制充電処理を継続する、
   ことを特徴とするハイブリッド車。
2. 請求項１記載のハイブリッド車であって、
   前記強制充電処理は、前記エンジンから走行に必要な走行用動力より大きな動力を出力するように前記エンジンを制御すると共に、前記エンジンから出力される動力から前記走行用動力を減じた動力により発電するように前記モータを制御し、前記モータによる発電電力により前記蓄電装置を充電する処理である、
   ハイブリッド車。
3. 請求項１または２記載のハイブリッド車であって、
   前記エンジンはシリンダの頂部中央近傍に前記筒内噴射弁が配置されていると共に前記筒内噴射弁の近傍に点火プラグが配置されている、
   ハイブリッド車。