JP2024050077A

JP2024050077A - ハイブリッド車

Info

Publication number: JP2024050077A
Application number: JP2022156678A
Authority: JP
Inventors: 知彦里見; Tomohiko Satomi; 正直井戸側; Masanao Idogawa; 晃次市川; Koji Ichikawa; 達郎島田; Tatsuro Shimada
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2022-09-29
Filing date: 2022-09-29
Publication date: 2024-04-10
Anticipated expiration: 2042-09-29
Also published as: JP7726169B2; US12012908B2; US20240110529A1

Abstract

【課題】停車中で且つ筒内噴射弁に付着しているデポジットの除去が要求されているときに、適切に対処する。
【解決手段】ハイブリッド車の制御装置は、停車中で且つ筒内噴射弁に付着しているデポジットの除去が要求されておらずに且つエンジンの負荷運転を伴う蓄電装置の強制充電を行なっていないときには、筒内噴射弁に供給する燃料の圧力である供給燃圧が第１燃圧になるように燃料供給装置を制御する。制御装置は、停車中で且つデポジットの除去が要求されていて且つ蓄電装置の強制充電を行なっているときには、供給燃圧が第１燃圧よりも高い第２燃圧になるように燃料供給装置を制御する。制御装置は、停車中で且つデポジットの除去が要求されていて且つ蓄電装置の強制充電を行なっていないときには、供給燃圧が第１燃圧よりも高く且つ第２燃圧よりも低い第３燃圧になるように燃料供給装置を制御する。
【選択図】図３

Description

本開示は、ハイブリッド車に関する。

従来、この種の技術として、エンジンの筒内噴射弁の噴孔部近傍に付着したデポジットの量が許容量を超えたときに、デポジット除去処理を実行するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。デポジット除去処理は、筒内噴射弁の燃料噴射圧力を所定圧力まで高めて、噴孔部近傍からデポジットを除去する処理である。

特開２００９－２１９６号公報

デポジットの量が許容量を超えているときのエンジンのアイドル運転中などに筒内噴射弁の燃料噴射圧力を所定圧力まで高くすると、筒内噴射弁から噴射可能な最小噴射量が筒内噴射弁の要求噴射量よりも多くなる場合がある。この場合、筒内噴射弁から最小噴射量の燃料噴射が行なわれて燃料噴射量が過剰となり、エミッションの悪化などの不都合を生じる可能性がある。これを踏まえて、デポジットの量が許容量を超えているときのエンジンのアイドル運転中などに筒内噴射弁の燃料噴射圧力を十分に低くすると、筒内噴射弁に付着するデポジットの量が更に増加する可能性がある。

本開示のハイブリッド車は、停車中で且つ筒内噴射弁に付着しているデポジットの除去が要求されているときに、適切に対処することを主目的とする。

本開示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。

本開示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、前記エンジンからの動力を用いて発電可能であると共に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取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、停車中で且つ前記筒内噴射弁に付着しているデポジットの除去が要求されておらずに且つ前記エンジンの負荷運転を伴う前記蓄電装置の強制充電を行なっていないときには、前記筒内噴射弁に供給する燃料の圧力である供給燃圧が第１燃圧になるように前記燃料供給装置を制御し、停車中で且つ前記デポジットの除去が要求されていて且つ前記蓄電装置の強制充電を行なっているときには、前記供給燃圧が前記第１燃圧よりも高い第２燃圧になるように前記燃料供給装置を制御し、停車中で且つ前記デポジットの除去が要求されていて且つ前記蓄電装置の強制充電を行なっていないときには、前記供給燃圧が前記第１燃圧よりも高く且つ前記第２燃圧よりも低い第３燃圧になるように前記燃料供給装置を制御する、ことを要旨とする。

本開示のハイブリッド車は、停車中で且つ筒内噴射弁に付着しているデポジットの除去が要求されておらずに且つエンジンの負荷運転を伴う蓄電装置の強制充電を行なっていないときには、筒内噴射弁に供給する燃料の圧力である供給燃圧が第１燃圧になるように燃料供給装置を制御する。また、ハイブリッド車は、停車中で且つデポジットの除去が要求されていて且つ蓄電装置の強制充電を行なっているときには、供給燃圧が第１燃圧よりも高い第２燃圧になるように燃料供給装置を制御する。「蓄電装置の強制充電」は、エンジンがある程度の動力を出力するように負荷運転され、エンジンからの動力を用いてモータにより発電され、モータの発電電力により蓄電装置が充電されることにより行なわれる。「第２燃圧」は、デポジットを除去可能な燃圧範囲内の値として設定される。これにより、ハイブリッド車は、デポジットを除去することができる。このとき、エンジンがある程度の動力を出力するように負荷運転されているから、ハイブリッド車は、筒内噴射弁から噴射可能な最小噴射量が筒内噴射弁の要求噴射量よりも多くなって燃料噴射量が過剰になるのを抑制し、エミッションの悪化などの不都合を生じるのを抑制することができる。さらに、ハイブリッド車は、停車中で且つデポジットの除去が要求されていて且つ蓄電装置の強制充電を行なっていないときには、供給燃圧が第１燃圧よりも高く且つ第２燃圧よりも低い第３燃圧になるように燃料供給装置を制御する。ハイブリッド車は、供給燃圧を第１燃圧とする場合に比してデポジットの量の増加を抑制することができる。また、ハイブリッド車は、供給燃圧を第２燃圧とする場合に比して燃料噴射量が過剰になるのを抑制することができる。

ハイブリッド車２０の概略構成図である。ハイブリッド車２０に搭載されるエンジン２２の概略構成図である。燃圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、ハイブリッド車２０の概略構成図である。図２は、ハイブリッド車２０に搭載されるエンジン２２の概略構成図である。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複数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、燃料供給装置１５０の高圧供給管１５８から供給される燃料を燃焼室１２９に噴射する筒内噴射弁１２７と、点火プラグ１３０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では、エアクリーナ１２２により清浄された空気は、吸気管１２３に吸入され、スロットルバルブ１２４およびサージタンク１２５を通過し、更に吸気バルブ１２８を介して燃焼室１２９に吸入される。吸気行程や圧縮行程で筒内噴射弁１２７から燃料が噴射され、点火プラグ１３０により点火されることにより、空気と燃料との混合気が爆発燃焼する。爆発燃焼のエネルギによりシリンダ内で押し下げられるピストン１３２の往復運動は、クランクシャフト２３の回転運動に変換される。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内の燃料を筒内噴射弁１２７に供給する。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、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、低電圧バッテリ６２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。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、高圧ポンプ１５７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側から高圧ポンプ１５７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。

高圧ポンプ１５７は、エンジン２２からの動力（本実施形態では、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、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。高圧ポンプ１５７は、電磁バルブ１５７ａと、チェックバルブ１５７ｂと、プランジャ１５７ｃとを有する。電磁バルブ１５７ａは、高圧ポンプ１５７の吸入口に接続され、燃料を加圧する際に開閉する。チェックバルブ１５７ｂは、高圧ポンプ１５７の吐出口に接続され、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。プランジャ１５７ｃは、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２の上下方向に往復移動する）。高圧ポンプ１５７は、エンジン２２の運転中に、電磁バルブ１５７ａが開弁しているときに、低圧供給管１５３の燃料を吸入し、電磁バルブ１５７ａが閉弁しているときに、プランジャ１５７ｃにより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に断続的に供給する。これにより、高圧供給管１５８に供給される燃料が加圧される。

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により運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ、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は、各種センサからの信号を入力ポートを介して入力する。例えば、エンジンＥＣＵ２４は、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、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を入力する。エンジンＥＣＵ２４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も入力する。エンジンＥＣＵ２４は、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ポジションセンサ１２４ａからのスロットル開度ＴＨも入力する。エンジンＥＣＵ２４は、吸気管１２３のうちスロットルバルブ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のうちスロットルバルブ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も入力する。エンジンＥＣＵ２４は、排気管１３４のうち浄化装置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、排気管１３４のうち浄化装置１３５よりも下流側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も入力する。エンジンＥＣＵ２４は、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、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、高圧供給管１５８のうち筒内噴射弁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からの筒内噴射弁１２７に供給する燃料の圧力である高圧燃圧ＰＨも入力する。

エンジンＥＣＵ２４は、各種制御信号を出力ポートを介して出力する。例えば、エンジンＥＣＵ２４は、スロットルバルブ１２４、筒内噴射弁１２７、点火プラグ１３０、フィードポンプ１５２、高圧ポンプ１５７（電磁バルブ１５７ａ）に制御信号を出力する。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、回転数Ｎｅや負荷率ＫＬを演算する。回転数Ｎｅは、エンジン２２のクランク角θｃｒに基づいて演算される。負荷率ＫＬは、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として定義される。負荷率ＫＬは、吸入空気量Ｑａと回転数Ｎｅとに基づいて演算される。

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に接続されている。モータ３０は、同期発電電動機として構成されている。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装置４０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。

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、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いる。トルクコンバータ４３は、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の入力軸である中間軸４４に、トルクを増幅してまたは増幅することなく伝達する。自動変速機４５は、中間軸４４と、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（クラッチやブレーキ）とを有する。出力軸４２は、駆動輪４９にデファレンシャルギヤ４８を介して連結されている。自動変速機４５は、複数の摩擦係合要素の係合・解放により、１速～６速の前進段や後進段を形成し、中間軸４４と出力軸４２との間で動力を伝達する。

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とに接続されており、高電圧側電力ライン６１の電力を降圧して低電圧側電力ライン６３に供給する。

ＨＶＥＣＵ７０は、ＣＰＵ、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は、各種センサからの信号を入力する。例えば、ＨＶＥＣＵ７０は、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、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、中間軸４４に取り付けられた回転数センサ４４ａからの回転数Ｎｍｉ、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を入力する。ＨＶＥＣＵ７０は、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６０ｖからの電圧Ｖｂｈ、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６０ｉからの電流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６２ｖからの電圧Ｖｂｌを入力する。ＨＶＥＣＵ７０は、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号、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センサ８６からのブレーキポジションＢＰ、車速センサ８７からの車速Ｖを入力する。

ＨＶＥＣＵ７０は、各種制御信号を出力ポートを介して出力する。例えば、ＨＶＥＣＵ７０は、スタータモータ２５、インバータ３２、クラッチＫ０、自動変速装置４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ６４に制御信号を出力する。ＨＶＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ２４と通信ポートを介して接続されている。ＨＶＥＣＵ７０は、モータ３０の回転数Ｎｍ、高電圧バッテリ６０の蓄電割合ＳＯＣｈを演算する。回転数Ｎｍは、モータ３０の回転子（回転軸３１）の回転位置θｍに基づいて演算される。蓄電割合ＳＯＣｈは、高電圧バッテリ６０の電流Ｉｂｈの積算値に基づいて演算される。

本実施形態のハイブリッド車２０では、ＨＶＥＣＵ７０とエンジンＥＣＵ２４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。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。

エンジン２２の運転中、筒内噴射弁１２７の先端温度Ｔｔｐが閾値Ｔｔｐｒｅｆ（例えば、１５０℃程度）未満のときには主として熱可塑性のデポジットが筒内噴射弁１２７の先端付近に付着・堆積し、先端温度Ｔｔｐが閾値Ｔｔｐｒｅｆ以上のときには主として熱硬化性のデポジットが筒内噴射弁１２７の先端付近に付着・堆積すると考えられている。筒内噴射弁１２７の先端温度Ｔｔｐは、例えば、吸入空気量Ｑａと冷却水温Ｔｗとを先端温度推定マップに適用して推定される。先端温度推定マップは、吸入空気量Ｑａと冷却水温Ｔｗと先端温度Ｔｔｐとの関係として実験や解析、機械学習により予め定められている。筒内噴射弁１２７の先端温度Ｔｔｐは、吸入空気量Ｑａが多いほど高くなり且つ冷却水温Ｔｗが高いほど高くなるように推定される。

熱可塑性のデポジットは、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ１以上で筒内噴射弁１２７から燃料噴射が行なわれることにより除去される。即ち、燃圧ＰＨｈｉ１は、筒内噴射弁１２７の先端付近に付着している熱可塑性のデポジットを筒内噴射弁１２７からの燃料噴射により除去可能な下限燃圧以上の範囲内で設定され、例えば、１０ＭＰａ～１４ＭＰａ程度が用いられる。熱可塑性のデポジットの除去の要求は、カウンタＣ１が閾値Ｃｒｅｆ１１以上に至ってからそれよりも小さい閾値Ｃｒｅｆ１２（例えば、値０）以下に至るまで行なわれる。カウンタＣ１は、筒内噴射弁１２７の先端付近に付着している熱可塑性のデポジットの量を反映するカウンタである。例えば、カウンタＣ１は、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ（例えば、６０℃～８０℃程度）以上であり且つ高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ１未満であり且つ筒内噴射弁１２７の先端温度Ｔｔｐが閾値Ｔｔｐｒｅｆ未満のときに、燃料噴射するごとにカウントアップされ、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ１以上のときに、燃料噴射するごとにカウントダウンされる。カウンタＣ１のカウントアップ量は、高圧燃圧ＰＨが低いほど大きくなるように設定される。高圧燃圧ＰＨが低いほど筒内噴射弁１２７にデポジットが付着・堆積しやすいためである。

熱硬化性のデポジットは、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ１よりもある程度高い燃圧ＰＨｈｉ２以上で筒内噴射弁１２７から燃料噴射が行なわれることにより除去される。即ち、燃圧ＰＨｈｉ２は、筒内噴射弁１２７の先端付近に付着している熱硬化性のデポジットを筒内噴射弁１２７からの燃料噴射により除去可能な下限燃圧以上の範囲内で設定され、例えば、１８ＭＰａ～２２ＭＰａ程度が用いられる。熱硬化性のデポジットの除去の要求は、カウンタＣ２が閾値Ｃｒｅｆ２１以上に至ってからそれよりも小さい閾値Ｃｒｅｆ２２（例えば、値０）以下に至るまで行なわれる。カウンタＣ２は、筒内噴射弁１２７の先端付近に付着している熱硬化性のデポジットの量を反映するカウンタである。例えば、カウンタＣ２は、エンジン２２の冷却水温Ｔｗが閾値Ｔｗｒｅｆ以上であり且つ高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ２未満であり且つ筒内噴射弁１２７の先端温度Ｔｔｐが閾値Ｔｔｐｒｅｆ以上のときに、燃料噴射するごとにカウントアップされ、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ２以上のときに、燃料噴射するごとにカウントダウンされる。カウンタＣ２のカウントアップ量は、カウンタＣ１のカウントアップ量と同様に、高圧燃圧ＰＨが低いほど大きくなるように設定される。

次に、停車中で且つエンジン２２の運転中で且つ熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されているときの、高圧燃圧ＰＨの調整について説明する。図３は、エンジンＥＣＵ２４により実行される燃圧制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、停車中で且つエンジン２２を運転しているときに繰り返し実行される。なお、停車中で且つ高電圧バッテリ６０の強制充電が要求されているときには、エンジン２２がある程度の動力を出力するように負荷運転され且つエンジン２２からの動力を用いてモータ３０により発電され、その発電電力により高電圧バッテリ６０が充電される。高電圧バッテリ６０の強制充電の要求は、高電圧バッテリ６０の蓄電割合ＳＯＣｈが閾値Ｓｒｅｆ未満のときに行なわれる。停車中で且つ高電圧バッテリ６０の強制充電が要求されておらずに且つエンジン２２の暖機や車室内の暖房が要求されているときには、エンジン２２がアイドル運転される。

図３のルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、熱可塑性および／または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）。また、エンジンＥＣＵ２４は、高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっているか否かを判定する（ステップＳ１１０，Ｓ１４０）。ステップＳ１００の処理は、上述のカウンタＣ１，Ｃ２を用いて行なわれる。ステップＳ１１０，Ｓ１４０の処理は、エンジン２２がある程度の動力を出力するように負荷運転されているかアイドル運転されているかを判定する処理である。

ステップＳ１００で熱可塑性および熱硬化性の何れのデポジットの除去も要求されていないと判定され、且つ、ステップＳ１１０で高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていないと判定されたときには、エンジンＥＣＵ２４は、ステップＳ１２０，Ｓ１７０の処理を実行する。具体的には、エンジンＥＣＵ２４は、目標燃圧ＰＨ＊を比較的低い燃圧ＰＨｌｏ０とし（ステップＳ１２０）、高圧燃圧ＰＨが目標燃圧ＰＨ＊になるように高圧ポンプ１５７（電磁バルブ１５７ａ）を制御する（ステップＳ１７０）。本ルーチンが終了する。高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていないときには、エンジン２２がアイドル運転されているから、高圧燃圧ＰＨが比較的低く設定される。

ステップＳ１００で熱可塑性および熱硬化性の何れのデポジットの除去も要求されていないと判定され、且つ、ステップＳ１１０で高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていると判定されたときには、エンジンＥＣＵ２４は、ステップＳ１３０，Ｓ１７０の処理を実行する。具体的には、エンジンＥＣＵ２４は、目標燃圧ＰＨ＊を燃圧ＰＨｌｏ０よりも十分に高い燃圧ＰＨｈｉ０とし（ステップＳ１３０）、高圧燃圧ＰＨが目標燃圧ＰＨ＊になるように高圧ポンプ１５７（電磁バルブ１５７ａ）を制御する（ステップＳ１７０）。本ルーチンが終了する。高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっているときには、エンジン２２がある程度の動力を出力するように負荷運転されているから、高圧燃圧ＰＨが比較的高く設定される。

ステップＳ１００で熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されていると判定され、且つ、ステップＳ１４０で高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていると判定されたときには、エンジンＥＣＵ２４は、ステップＳ１５０，Ｓ１７０の処理を実行する。具体的には、エンジンＥＣＵ２４は、目標燃圧ＰＨ＊を燃圧ＰＨｌｏ０よりも十分に高い上述の燃圧ＰＨｈｉ１，ＰＨｈｉ２の何れかとし（ステップＳ１５０）、高圧燃圧ＰＨが目標燃圧ＰＨ＊になるように高圧ポンプ１５７（電磁バルブ１５７ａ）を制御する（ステップＳ１７０）。本ルーチンが終了する。本実施形態では、熱可塑性のデポジットの除去だけが要求されているときには、目標燃圧ＰＨ＊は、燃圧ＰＨ１＊に設定され、熱硬化性のデポジットの除去だけまたは熱可塑性および熱硬化性のデポジットの除去が要求されているときには、目標燃圧ＰＨ＊は、燃圧ＰＨ２＊に設定される。したがって、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ１，ＰＨｈｉ２の何れかとなるから、筒内噴射弁１２７からの燃料噴射により、熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットが除去される。

ステップＳ１００で熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されていると判定され、且つ、ステップＳ１４０で高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていないと判定されたときには、エンジンＥＣＵ２４は、ステップＳ１６０，Ｓ１７０の処理を実行する。具体的には、エンジンＥＣＵ２４は、目標燃圧ＰＨ＊を燃圧ＰＨｌｏ０よりも高く且つ燃圧ＰＨｈｉ１，ＰＨｈｉ２よりも低い燃圧ＰＨｌｏ１とし（ステップＳ１６０）、高圧燃圧ＰＨが目標燃圧ＰＨ＊となるように高圧ポンプ１５７（電磁バルブ１５７ａ）を制御する（ステップＳ１７０）。本ルーチンが終了する。したがって、エンジン２２がアイドル運転されているときに、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｌｏ１となるから、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｌｏ０となる場合に比して、筒内噴射弁１２７の先端付近に付着する熱可塑性や熱硬化性のデポジットの量の増加が抑制される。高圧燃圧ＰＨが低いほど筒内噴射弁１２７に熱可塑性や熱硬化性のデポジットが付着・堆積しやすいことに基づく。燃圧ＰＨｌｏ１は、熱可塑性や熱硬化性のデポジットの量の増加をある程度抑制可能な下限燃圧以上で、且つ、筒内噴射弁１２７から噴射可能な最小噴射量Ｑｍｉｎがエンジン２２のアイドル運転に必要なアイドル噴射量Ｑｉｄ以下となる上限燃圧以下の範囲内で設定され、例えば、３．５ＭＰａ～４．５ＭＰａ程度が用いられる。なお、最小噴射量Ｑｍｉｎは、高圧燃圧ＰＨが高いほど多くなる。

上述のように、熱可塑性のデポジットは、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ１以上で筒内噴射弁１２７から燃料噴射が行なわれることにより除去され、熱硬化性のデポジットは、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ２以上で筒内噴射弁１２７から燃料噴射が行なわれることにより除去される。停車中において、高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっている（エンジン２２がある程度の動力を出力するように負荷運転されている場合）でなく、高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていない場合（エンジン２２がアイドル運転されている場合）に、熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットが除去されることを考える。高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ１，ＰＨｈｉ２の何れか以上で筒内噴射弁１２７から燃料噴射を行なうと、筒内噴射弁１２７から噴射可能な最小噴射量Ｑｍｉｎがエンジン２２のアイドル運転に必要なアイドル噴射量Ｑｉｄよりも多くなる場合がある。この場合、筒内噴射弁１２７から最小噴射量Ｑｍｉｎの燃料噴射が行なわれ、アイドル噴射量Ｑｉｄに対して過剰となる。このため、吸入空気量Ｑａの調整が行なわれないと、空燃比がリッチになってエミッションが悪化する可能性がある。また、吸入空気量Ｑａの調整が行なわれると、予期しないエンジン２２のトルク出力や吹き上がりが生じる可能性がある。したがって、本実施形態では、ハイブリッド車２０は、停車中で且つ熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されていて且つ高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっている場合（エンジン２２がある程度の動力を出力するように負荷運転されている場合）、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｈｉ１，ＰＨｈｉ２の何れかとする。これにより、ハイブリッド車２０は、最小噴射量Ｑｍｉｎが筒内噴射弁１２７に要求される要求噴射量Ｑｆ＊よりも多くなるのを抑制し、エミッションの悪化などの不都合が生じるのを抑制することができる。言い換えると、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ１または燃圧ＰＨｈｉ２のときに、それぞれ、最小噴射量Ｑｍｉｎがエンジン２２の要求出力に基づく筒内噴射弁１２７の要求噴射量Ｑｆ＊以下となるように、エンジン２２の要求出力（高電圧バッテリ６０の要求充電電力Ｐｃｈ＊）が設定される。要求充電電力Ｐｃｈ＊は、高圧燃圧ＰＨが燃圧ＰＨｈｉ１の場合と燃圧ＰＨｈｉ２の場合とで同一でもよいし、異なってもよい。また、ハイブリッド車２０は、停車中で且つ熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されていて且つ高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていない場合（エンジン２２がアイドル運転されている場合）、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｌｏ１とする。これにより、ハイブリッド車２０は、最小噴射量Ｑｍｉｎがアイドル噴射量Ｑｉｄよりも多くなるのを抑制し、エミッションの悪化などの不都合が生じるのを抑制することができる。

以上説明した本実施形態では、ハイブリッド車２０は、停車中で且つ熱可塑性および熱硬化性の何れのデポジットの除去が要求されておらずに且つ高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていない（エンジン２２がアイドル運転されている）ときには、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｌｏ０（第１燃圧）とする。また、ハイブリッド車２０は、停車中で且つ熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されていて且つ高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっている（エンジン２２がある程度の動力を出力するように負荷運転されている）ときには、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｈｉ１，ＰＨｈｉ２の何れか（第２燃圧）とする。これにより、ハイブリッド車２０は、熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットを除去することができる。さらに、ハイブリッド車２０は、停車中で且つ熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されていて且つ高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていない（エンジン２２がアイドル運転されている）ときには、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｌｏ１（第３燃圧）とする。これにより、ハイブリッド車２０は、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｌｏ０とする場合に比して、筒内噴射弁１２７の先端付近に付着する熱可塑性や熱硬化性のデポジットの量の増加を抑制することができる。また、ハイブリッド車２０は、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｈｉ１，ＰＨｈｉ２の何れかとする場合に比して、エミッションの悪化などの不都合が生じるのを抑制することができる。

上述の実施形態では、ハイブリッド車２０は、停車中で且つ熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されていて且つ高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっている（エンジン２２がある程度の動力を出力するように負荷運転されている）ときには、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｈｉ１，ＰＨｈｉ２の何れかとする。これにより、ハイブリッド車２０は、熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットを除去することができる。同様に、ハイブリッド車２０は、走行中で且つ熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されていて且つ高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっている場合も、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｈｉ１，ＰＨｈｉ２の何れかとしてもよい。

上述の実施形態では、ハイブリッド車２０は、停車中で且つ熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されていて且つ高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていない（エンジン２２がアイドル運転されている）ときには、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｌｏ１とする。これにより、ハイブリッド車２０は、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｌｏ０とする場合に比して、筒内噴射弁１２７の先端付近に付着する熱可塑性や熱硬化性のデポジットの量の増加を抑制することができる。ハイブリッド車２０は、走行中で且つ熱可塑性および／または熱硬化性のデポジットの除去が要求されていて且つ高電圧バッテリ６０の強制充電を行なっていないときには、走行用の要求出力に基づくエンジン２２の要求出力に基づく筒内噴射弁１２７の要求噴射量Ｑｆ＊に基づいて、高圧燃圧ＰＨを燃圧ＰＨｌｏ１以上の範囲内の燃圧としてもよい。

上述の実施形態では、エンジン２２において、筒内噴射弁１２７が燃焼室１２９の頂部の略中央に配置され、点火プラグ１３０が筒内噴射弁１２７の近傍に配置される。しかし、筒内噴射弁１２７が燃焼室１２９の側部に配置され、点火プラグ１３０が燃焼室１２９の頂部の略中央に配置されてもよい。

上述の実施形態では、エンジン２２は、筒内噴射弁１２７を有する。しかし、エンジン２２は、筒内噴射弁１２７に加えて、燃料供給装置１５０の低圧供給管１５３から供給される燃料を吸気ポートに噴射する吸気噴射弁を更に有してもよい。

上述の実施形態では、ハイブリッド車２０は、エンジンＥＣＵ２４とＨＶＥＣＵ７０とを備える。しかし、エンジンＥＣＵ２４とＨＶＥＣＵ７０とは、一体構成されてもよい。

上述の実施形態では、ハイブリッド車２０は、エンジン２２と、エンジン２２にクラッチＫ０を介して接続されたモータ３０と、モータ３０と駆動輪４９とに接続された自動変速装置４０とを備える。しかし、これに限定されるものではなく、ハイブリッド車は、エンジンと、エンジンからの動力を用いて発電可能であると共に走行用の動力を出力可能なモータと、モータと電力のやり取りを行なう蓄電装置とを備えるものであればよい。

本開示のハイブリッド車において、前記制御装置は、前記エンジンの運転中で且つ前記蓄電装置の強制充電を行なわないときには、前記エンジンをアイドル運転し、前記第２燃圧は、前記筒内噴射弁から噴射可能な最小噴射量が前記エンジンのアイドル運転に必要なアイドル噴射量以下となる範囲内で設定されてもよい。

実施形態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。実施形態では、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とが「制御装置」に相当する。

以上、本開示を実施するための形態について説明したが、本開示はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本開示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。

本開示は、ハイブリッド車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、２４エンジンＥＣＵ、３０モータ、３２インバータ、６０高電圧バッテリ、７０ＨＶＥＣＵ、１２７筒内噴射弁、１５０燃料供給装置。

Claims

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、前記エンジンからの動力を用いて発電可能であると共に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取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、
停車中で且つ前記筒内噴射弁に付着しているデポジットの除去が要求されておらずに且つ前記エンジンの負荷運転を伴う前記蓄電装置の強制充電を行なっていないときには、前記筒内噴射弁に供給する燃料の圧力である供給燃圧が第１燃圧になるように前記燃料供給装置を制御し、
停車中で且つ前記デポジットの除去が要求されていて且つ前記蓄電装置の強制充電を行なっているときには、前記供給燃圧が前記第１燃圧よりも高い第２燃圧になるように前記燃料供給装置を制御し、
停車中で且つ前記デポジットの除去が要求されていて且つ前記蓄電装置の強制充電を行なっていないときには、前記供給燃圧が前記第１燃圧よりも高く且つ前記第２燃圧よりも低い第３燃圧になるように前記燃料供給装置を制御する、
ハイブリッド車。
請求項１記載のハイブリッド車であって、
前記制御装置は、前記エンジンの運転中で且つ前記蓄電装置の強制充電を行なわないときには、前記エンジンをアイドル運転し、
前記第２燃圧は、前記筒内噴射弁から噴射可能な最小噴射量が前記エンジンのアイドル運転に必要なアイドル噴射量以下となる範囲内で設定される、
ハイブリッド車。