(57)【要約】  エンジン(2）の燃焼室(31)内に燃料を直接噴射する第１の筒内燃料噴射弁(38)と、エンジン(2）の吸気ポート(32)に燃料を噴射する吸気通路燃料噴射弁(37)と、エンジン（2）の出力軸に接続されるモータジェネレータ（9）と、モータジェネレータ（9）で発電された電力を蓄える駆動用バッテリ１１と、駆動用バッテリ１１の充電率(ＳＯＣ)に応じてエンジン(2）を運転しモータジェネレータ（9）で発電して駆動用バッテリ１１を充電し、当該運転の際に筒内燃料噴射弁(38)による燃料噴射を行うハイブリッドコントロールユニット(20)及びエンジンコントロールユニット(20)と、を備える。
2016035188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の筒内に燃料を直接噴射する第１の燃料噴射部と、
前記内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する第２の燃料噴射部と、
前記内燃機関の出力軸に接続されるモータジェネレータと、
前記回転電機で発電された電力を蓄える電池と、
前記電池の充電量に応じて前記内燃機関を運転し前記回転電機で発電して前記電池を充電し、前記運転の際に前記第１の燃料噴射部による燃料噴射を行う制御部と、
を有する内燃機関搭載車両。
【請求項２】
前記制御部は前記電池の充電量に応じて発電量を判断し前記内燃機関に運転を要求する車両制御部と、
前記車両制御部からの要求により前記内燃機関を運転する内燃機関制御部からなり、
前記内燃機関制御部は前記車両制御部から発電を要求されて運転する際に前記第１の燃料噴射部による燃料噴射を行う請求項１の内燃機関搭載車両。
【請求項３】
前記内燃機関制御部は所定負荷または所定車速以下で運転する際は前記第２の燃料噴射部により燃料を噴射して運転し、前記所定負荷または所定車速以下で運転中に前記車両制御部から発電を要求された際は、前記第１の燃料噴射部による燃料を噴射して運転する請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項４】
前記車両制御部は、車両が走行中の場合は、前記電池の充電量が第１の所定値を下回った場合に前記内燃機関制御部に対し発電を要求し、前記車両が停止している場合は、前記電池の充電量が前記第１の所定値より低い第２所定値を下回った場合に前記内燃機関制御部に対し発電を要求する請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項５】
前記内燃機関車両は前記電池の充電量に関わらず強制的に充電する強制充電要求部を有し、
前記車両制御部は車両が停止している場合は、前記強制充電要求部により強制充電が要求された場合に前記内燃機関制御部に対し発電を要求する請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項６】
前記内燃機関は過給機を備え、
前記内燃機機関制御部は、前記車両制御部からの発電の要求により前記内燃機関を運転する際に、前記過給機の無過給領域で前記内燃機関を運転する請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項７】
前記内燃機関は車両の駆動輪にクラッチを介して接続され
前記内燃機関制御部は、所定負荷または所定車速以下で前記クラッチを接続して前記駆動輪を駆動する際は前記第２の燃料噴射部により燃料を噴射して運転し、前記所定負荷または所定車速以下で運転中に前記車両制御部から発電を要求された際は、前記第１の燃料噴射部による燃料を噴射して運転する請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項８】
前記車両制御部は、車両が走行中の場合は、前記電池の充電量が第１の所定値を下回った場合に前記内燃機関制御部に対し発電を要求し、前記車両が停止中かつ前記内燃機関が停止している際に、前記電池の充電量が第１の所定値より低い第２の所定値を下回った場合は、前記内燃機関制御部に対し発電を要求するとともに前記回転電機を駆動して前記内燃機関を始動させる請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項９】
前記内燃機関搭載車両は前記電池の充電量に関わらず強制的に充電する強制充電要求部を有し、
前記車両制御部は車両が停止中かつ前記内燃機関が停止している際に前記強制充電要求部により強制充電が要求された場合は、前記内燃機関制御部に対し発電を要求するとともに前記回転電機を駆動して前記内燃機関を始動させる請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項１０】
前記制御部は前記回転電機を駆動するときは第２の燃料噴射部による燃料噴射に加えて前記第１の燃料噴射部による燃料噴射を行う請求項１から９のいずれか１項に記載の内燃機関搭載車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の車両に搭載された内燃機関は、発電機を駆動して発電させ、当該車載機器に使用するとともに車両に搭載されたバッテリを充電する機能を備えている。
特に、ハイブリッド車やプラグインハイブリッド車のように、電動機によって走行可能な車両では、大容量のバッテリを搭載しており、多くの機会でバッテリを充電する必要があり、停車時においても内燃機関を作動させてバッテリを充電させる車両がある。【０００３】
ところで、特許文献１に記載されているように、ハイブリッド車やプラグインハイブリッド車に搭載された内燃機関において、筒内に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射と、吸気通路に燃料を噴射する吸気通路燃料噴射を同時にあるいは選択的に可能な車両が開発されている。特許文献１の車両では、例えば走行音の低い低速時には吸気通路燃料噴射のみ行うことで、筒内燃料噴射するために燃料を昇圧させる高圧燃料ポンプの作動を抑制して、作動音の低減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２９１９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の車両は、例えば低速走行時に発電することが必要となった状況では、筒内燃料噴射を行わず吸気通路燃料噴射のみ行なわれるが、これにより高圧燃料ポンプの作動音が抑制されたとしても、内燃機関が低回転高負荷であるため、高圧燃料ポンプの作動音よりも不快なノック音が目立つ虞がある。このようなノック音は、上記のように停車時にバッテリを充電させる場合には、より目立つものとなってしまう。ノック音の発生を回避する手段としては、点火時期を遅らせるリタード制御が知られているが、燃焼効率が低下してしまうので、燃費が低下するといった問題点がある。【０００６】
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、筒内燃料噴射と吸気通路燃料噴射が可能な内燃機関を搭載する車両において、内燃機関の燃焼効率を確保しつつノック音を低減可能な車両を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の内燃機関搭載車両は、内燃機関の筒内に直接噴射する第１の燃料噴射部と、前記内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する第２の燃料噴射部と、前記内燃機関の出力軸に接続される回転電機と、前記回転電機で発電された電力を蓄える電池と、前記電池の充電量に応じて前記内燃機関を運転し前記回転電機で発電して前記電池を充電し、前記運転の際に前記第１の燃料噴射部による燃料噴射を行う制御部と、を有する。
これにより、電池を充電させる際には、第１の燃料噴射部により筒内に直接燃料が噴射されて内燃機関を運転するので、燃料の気化による冷却効果によってノック音の発生が抑制される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電池の充電量に応じて発電する際に、筒内噴射によってノック音が低減されるので、例えば低負荷運転時や低車速時のような低騒音状態で発電により負荷が増加する状況では、筒内噴射用の高圧燃料ポンプの作動音よりも目立つノック音を低減して、車両全体としての発生音を抑えて快適性を向上させることができる。また、ノック音を低減させるために、リタード制御を行う必要がなくなり、燃焼効率を確保して、燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車の概略構成図である。
【図２】本実施形態におけるエンジンの構造を示す断面図である。
【図３】本実施形態における燃料噴射方式の選択状況の一例を示すマップである。
【図４】本実施形態における発電要求による燃料噴射方式の選択制御要領を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るプラグインハイブリッド車（以下、車両１という）の概略構成図である。
【００１１】
本実施形態の車両１(内燃機関搭載車両)は、エンジン２（内燃機関）の出力によって前輪３を駆動して走行可能であるとともに、前輪３を駆動する電動のフロントモータ４及び後輪５を駆動する電動のリヤモータ６を備えた４輪駆動車である。
エンジン２は、減速機７を介して前輪３の駆動軸８を駆動可能であるとともに、減速機７を介してモータジェネレータ９（回転電機）を駆動して発電させることが可能となっている。また、モータジェネレータ９は、車両１に搭載された駆動用バッテリ１１(電池)から電力を供給されて駆動し、エンジン２を始動させる機能を有する。
【００１２】
フロントモータ４は、フロントコントロールユニット１０を介して、駆動用バッテリ１１及びモータジェネレータ９から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機７を介して前輪３の駆動軸８を駆動する。減速機７には、エンジン２の出力軸と前輪３の駆動軸８との間の動力の伝達を断接切換え可能な、クラッチ２３が内蔵されている。
リヤモータ６は、リヤコントロールユニット１２を介して駆動用バッテリ１１から高電圧の電力を供給されて駆動し、減速機１３を介して後輪５の駆動軸１４を駆動する。
【００１３】
モータジェネレータ９によって発電された電力は、フロントコントロールユニット１０を介して駆動用バッテリ１１を充電可能であるとともに、フロントモータ４及びリヤモータ６に電力を供給可能である。
駆動用バッテリ１１は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成され、複数の電池セルをまとめて構成された図示しない電池モジュールを有している。
【００１４】
フロントコントロールユニット１０は、車両１に搭載されたハイブリッドコントロールユニット２０（車両制御部、制御部）からの制御信号に基づき、フロントモータ４の出力を制御するとともに、モータジェネレータ９の発電量を制御する機能を有する。
リヤコントロールユニット１２は、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号に基づきリヤモータ６の出力を制御する機能を有する。
【００１５】
エンジンコントロールユニット２２（内燃機関制御部、制御部）は、ハイブリッドコントロールユニット２０からの制御信号（要求出力）に基づき、エンジン２への燃料噴射量及び燃料噴射時期、吸気量等を制御して、エンジン２の駆動制御を行う。
また、車両１には、駆動用バッテリ１１を外部電源によって充電する図示しない充電機が備えられている。
【００１６】
ハイブリッドコントロールユニット２０は、車両１の総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。
ハイブリッドコントロールユニット２０の入力側には、フロントコントロールユニット１０、リヤコントロールユニット１２、エンジンコントロールユニット２２が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。
一方、ハイブリッドコントロールユニット２０の出力側には、フロントコントロールユニット１０、リヤコントロールユニット１２、エンジンコントロールユニット２２、減速機７のクラッチ２３が接続されている。
【００１７】
そして、ハイブリッドコントロールユニット２０は、車両１のアクセル操作情報度等の各種検出量及び各種作動情報に基づいて、車両１の走行駆動に必要とする車両要求出力を演算し、エンジンコントロールユニット２２、フロントコントロールユニット１０、リヤコントロールユニット１２、減速機７に制御信号を送信して、走行モード（ＥＶモード、シリーズモード、パラレルモード）の切換え、エンジン２とフロントモータ４とリヤモータ６の出力、モータジェネレータ９の出力（発電電力）を制御する。
【００１８】
ＥＶモードでは、エンジン２を停止し、駆動用バッテリ１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。
シリーズモードでは、減速機７のクラッチ２３を切断し、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動する。そして、モータジェネレータ９により発電された電力及び駆動用バッテリ１１から供給される電力によりフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。また、シリーズモードでは、エンジン２の回転速度を所定値に設定し、余剰出力によって発電した電力を駆動用バッテリ１１に供給して駆動用バッテリ１１を充電する。
【００１９】
パラレルモードでは、減速機７のクラッチ２３を接続し、エンジン２から減速機７を介して機械的に動力を伝達して前輪３を駆動させる。また、エンジン２によりモータジェネレータ９を作動させて発電した電力及び駆動用バッテリ１１から供給される電力によってフロントモータ４やリヤモータ６を駆動して走行させる。
【００２０】
ハイブリッドコントロールユニット２０は、高速領域のように、エンジン２の効率のよい領域では、走行モードをパラレルモードとする。また、パラレルモードを除く領域、即ち中低速領域では、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣ（充電量）に基づいてＥＶモードとシリーズモードとの間で切換える。
ハイブリッドコントロールユニット２０は、更に、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣが許容範囲より低下したときには、車両１が停止してエンジン２が停止していても、エンジン２を強制的に駆動して発電させて駆動用バッテリ１１を充電させる停車中発電機能を有している。なお、停車中発電時には、シリーズモードが選択される。
また、車両１には、駆動用バッテリ１１を強制的に充電させるチャージモードを指示するチャージモードスイッチ２５(強制充電要求部)が備えられている。ハイブリッドコントロールユニット２０は、運転者等によるチャージモードスイッチ２５の操作によりチャージモードが指示された場合に、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣに拘わらず、エンジン２を駆動しモータジェネレータ９を作動させて発電し、駆動用バッテリ１１が満充電となるように強制的に充電させる。なお、チャージモードスイッチ２５が操作されたときに、エンジン２が停止している場合には、エンジン２を強制的に始動して充電を行う。
【００２１】
図２は、本実施形態のエンジン２の概略構成を示す断面図である。
図２に示すように、本実施形態に係るエンジン２は、ターボチャージャ２９（過給機）を備えた多気筒のガソリンエンジンである。図２では、１つの気筒の内部構造を図示しており、他の気筒も同様の構造である。
【００２２】
エンジン２のシリンダヘッド３０には、燃焼室３１に連通する吸気ポート３２(吸気通路)及び排気ポート３３が設けられるとともに、吸気ポート３２と燃焼室３１との間を開閉する吸気弁３４、排気ポート３３と燃焼室３１との間を開閉する排気弁３５、燃焼室３１に面して電極が配置された点火プラグ３６が設けられている。
更に、本実施形態のエンジン２のシリンダヘッド３０には、吸気ポート３２内に燃料を噴射する吸気通路燃料噴射弁３７（第２の燃料噴射部）と、燃焼室３１内（筒内）に燃料を直接噴射する筒内燃料噴射弁３８（第１の燃料噴射部）とが備えられている。
【００２３】
吸気通路燃料噴射弁３７は、吸気ポート３２に噴射口が配置され、車両後部に搭載された燃料タンク３９からフィードポンプ４０によって供給された低圧の燃料を吸気ポート３２内に噴射する。なお、この吸気通路燃料噴射弁３７による燃料噴射を吸気通路燃料噴射（ＭＰＩ噴射）という。
筒内燃料噴射弁３８は、燃焼室３１に噴射口が配置され、高圧燃料ポンプ４１から供給された高圧の燃料を燃焼室３１内に噴射する。高圧燃料ポンプ４１は、フィードポンプ４０から供給された低圧の燃料を昇圧して筒内燃料噴射弁３８に供給する。なお、この筒内燃料噴射弁３８による燃料噴射を筒内燃料噴射(ＤＩ噴射)という。
【００２４】
エンジン２の排気ポート３３に接続された排気通路４２にはターボチャージャ２９のタービン２９ａが配置され、吸気ポート３２に接続された吸気通路４３にはターボチャージャ２９のコンプレッサ２９ｂが配置されており、排気圧によってタービン２９ａが回転駆動され、タービン２９ａとともに回転するコンプレッサ２９ｂによって吸気通路４３内の吸気を吸気ポート３２側へ過給する。
吸気通路４３のコンプレッサ２９ｂの上流側には、吸気量を制御するエアフローバルブ４４が設けられている。
【００２５】
エンジンコントロールユニット２２は、エンジン２の制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。
エンジンコントロールユニット２２の入力側には、ハイブリッドコントロールユニット２０、エンジン２の回転速度を検出する回転速度センサ４５、図示しない吸気圧センサ等が接続されており、これらの機器からの検出及び作動情報が入力される。
【００２６】
一方、エンジンコントロールユニット２２の出力側には、ハイブリッドコントロールユニット２０、エアフローバルブ４４、点火プラグ３６、吸気通路燃料噴射弁３７、筒内燃料噴射弁３８等が接続されている。
そして、エンジンコントロールユニット２２は、ハイブリッドコントロールユニット２０から入力した要求出力が得られるように、エアフローバルブ４４、点火プラグ３６、吸気通路燃料噴射弁３７、筒内燃料噴射弁３８、高圧燃料ポンプ４１等を制御する。
【００２７】
本実施形態では、エンジンコントロールユニット２２は、更に、エンジン２の運転要求時において、車両状態に基づいて吸気通路燃料噴射弁３７によるＭＰＩ噴射、吸気通路燃料噴射弁３７と筒内燃料噴射弁３８の両方によって燃料噴射するＭＰＩ＋ＤＩ噴射を選択して、エンジン２の燃料噴射方式を変更する。
【００２８】
図３は、本実施形態における燃料噴射方式の選択状況の一例を示すマップである。
図３に示すように、本実施形態のエンジン２は、エンジン回転速度Ｎeあるいは充填効率Ｅcが高い場合、即ちエンジン２の出力が高い場合には、ＭＰＩ＋ＤＩ噴射が選択され、エンジン回転速度Ｎe及び充填効率Ｅcが低い場合、即ちエンジン２の出力が低い場合には、ＭＰＩ噴射が行われる。なお、充填効率Ｅcは、エンジン２の出力トルクに関連する値である。
【００２９】
また、エンジン始動から所定時間経過するまでのウォームアップ中（Ｗ／Ｕ中）では、ＭＰＩ＋ＤＩ噴射が選択される。このときの、ＤＩ噴射は、排気中に未燃燃料を排出して排気温度を上昇させ、排気通路４２に設けられた図示しない排気浄化触媒の活性化を図る。
更に、本実施形態では、エンジンコントロールユニット２２は、充填効率Ｅcが低くＭＰＩ噴射が選択される領域において、停車中発電時やチャージモードスイッチ２５操作時のようにハイブリッドコントロールユニット２０から発電要求が出力された場合には、ＭＰＩ＋ＤＩ噴射が選択される。
【００３０】
図４は、発電要求による燃料噴射方式の選択制御要領を示すフローチャートである。
エンジンコントロールユニット２２は、ハイブリッドコントロールユニット２０からエンジン２の運転要求がある場合に、本制御を繰り返し実行する。
【００３１】
始めに、ステップＳ１０では、エンジン２の出力トルクＴが所定値Ｔ1以下であるか否かを判別する。なお、エンジン２の出力トルクＴは、例えばエンジン２の吸気量に基づいて演算された充填効率Ｅcから求めればよい。所定値Ｔ1は、図３において、ＭＰＩ噴射のみで燃料噴射を行う充填効率Ｅcの上限値に対応する出力トルクに設定すればよい。エンジン２の出力トルクＴが所定値Ｔ1(所定負荷)以下である場合には、ステップＳ２０に進む。エンジン２の出力トルクＴが所定値Ｔ1より大きい場合には、ステップＳ４０に進む。なお、本ステップにおいて、エンジン２の出力トルクＴの代わりに車速に基づいて判定してもよい。例えば、車速が所定車速Ｖ1以下である場合にステップＳ２０に進み、車速が所定車速Ｖ1より大きい場合にステップＳ４０に進む。当該所定車速Ｖ1は、ＭＰＩ噴射のみで燃料噴射を行う車速の上限値に設定すればよい。
【００３２】
ステップＳ２０では、発電要求があるか否かを判別する。発電要求は、例えば電力消費量増大やバッテリの充電容量低下等により、ハイブリッドコントロールユニット２０により、モータジェネレータ９を駆動させて発電させる要求である。発電要求がある場合には、ステップＳ４０に進む。発電要求がない場合には、ステップＳ３０に進む。
【００３３】
ステップＳ３０では、吸気通路燃料噴射弁３７のみで燃料噴射を行うＭＰＩ噴射を選択する。そして、本ルーチンを終了する。
ステップＳ４０では、吸気通路燃料噴射弁３７と筒内燃料噴射弁３８の両方で燃料噴射を行うＭＰＩ＋ＤＩ噴射を選択する。そして、本ルーチンを終了する。
【００３４】
以上のように、本実施形態では、エンジン２には筒内燃料噴射弁３８と吸気通路燃料噴射弁３７の２種類の燃料噴射弁を備えており、ＭＰＩ噴射とＤＩ噴射の両方が可能である。そして、充填効率Ｅｃの低い低負荷運転時（または低車速時）ではＭＰＩ噴射のみ行って、ＤＩ噴射を行わないことで、筒内燃料噴射弁３８に高圧の燃料を供給するための高圧燃料ポンプ４１の作動を抑え、作動音の発生を抑制することができる。また、充填効率Ｅｃの高い高負荷運転時（または高車速時）ではＭＰＩ噴射とＤＩ噴射の両方を行って燃料噴射量を増加させ出力を確保することができる。
【００３５】
そして、本実施形態では、上記のようにＭＰＩ噴射のみ行うように設定された充填効率Ｅｃの低い低負荷運転時において、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣが低下したりチャージモードスイッチ２５が操作されたりして発電要求がある場合には、ＭＰＩ＋ＤＩ噴射が選択される。このように低負荷運転時のような低騒音運転状態での運転時において、発電による負荷が掛かる場合には、エンジン２からノック音が発生し易くなり、高周波であるノック音が目立つ虞があるが、本実施形態では、ＭＰＩ噴射に更にＤＩ噴射を行うことで、筒内への燃料噴射による冷却効果によりノック音の発生が抑えられる。また、ノック音の発生を回避するために点火時期をリタードさせる必要がなくなり、エンジン２の燃焼効率を向上させ、燃費の向上を図ることができる。
また、このときＤＩ噴射だけでなくＭＰＩ噴射も行うことで、ＤＩ噴射による噴射量をノック音の発生を回避するのに必要な量に抑えることができ、高圧燃料ポンプ４１の作動音を低減させることができる。
【００３６】
特に、停車中発電時のような走行負荷のない低負荷状態で発電要求を受けた場合に、本実施形態のようにＤＩ噴射を行うことで騒音低下に大幅に有効となる。
また、停車中発電時だけでなく、低車速時のように発電による負荷の増加によりノック音が発生する可能性のある状況下において、バッテリの充電容量低下等により充電要求があった場合にＭＰＩ＋ＤＩ噴射を行うことで、ＤＩ噴射によりノック音の発生が抑えられる。
【００３７】
なお、本実施形態の車両１では、パラレルモード、シリーズモード、ＥＶモードといったように走行モードが切り換わり、パラレルモードによる走行中でのみ発電要求の要否が切り換わる可能性がある。したがって、本実施形態では、パラレルモードにおける車両走行時において、低負荷または低車速時では、発電要求がない場合に吸気通路燃料噴射弁３７によるＭＰＩ噴射を行い、発電要求を受けた場合にＭＰＩ＋ＤＩ噴射を行う。このように、本実施形態では、パラレルモードによる車両走行中において、発電要求の要否に応じて燃料の噴射方法を切換えることで騒音低下に有効となる。
【００３８】
また、ハイブリッドコントロールユニット２０は、駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣが許容範囲より低下したときには、発電要求を出力するが、車両走行中では駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣが第１の所定値以下に低下した場合に発電要求をし、停車中では駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣが第１の所定値よりも低い第２の所定値以下に低下した場合に発電要求をするように設定するとよい。停車中においてエンジン２が停止している場合には、充電率ＳＯＣが第２の所定値以下に低下した場合に、発電要求をするとともにモータジェネレータ９を駆動してエンジン２を始動させる。このように停車中では駆動用バッテリ１１の充電率ＳＯＣが大きく低下した場合に発電要求をしてエンジン２を始動させるので、エンジン２の作動頻度を抑制して、騒音低下に更に有効となる。
【００３９】
また、エンジン２には、ターボチャージャ２９が備えられているが、エンジンコントロールユニット２２は、発電要求があった場合に無過給時に限定してＭＰＩ＋ＤＩ噴射を行う発電時燃料噴射制御を行うとよい。このように無過給時に限定することで、ノック音が発生し易い無過給時のような低出力トルク時において、ＤＩ噴射が行われることで、効果的にノック音が低減される。
【００４０】
また、エンジンコントロールユニット２２は、エンジン２が過給領域であっても、発電要求時に発電時燃料噴射制御を行う際に無過給となるようにウエストゲートバルブ等の制御をしてもよい。このように強制的に無過給とすることで、確実に出力トルクが抑えられた状態で、ＤＩ噴射が行われ、効果的にてノック音が低減される。
【００４１】
以上で発明の実施形態の説明を終えるが、発明の形態は本実施形態に限定されるものではない。
例えば本実施形態では、低負荷時にＭＰＩ噴射が行われ、このＭＰＩ噴射が行われる領域において、発電要求がなされた場合にＭＰＩ＋ＤＩ噴射が行われるが、負荷に拘わらずＭＰＩ噴射のみが行われるようなエンジンにおいて、発電要求がなされた場合にＭＰＩ＋ＤＩ噴射が行われるようにしてもよい。このように、発電要求があった場合には、少なくともＤＩ噴射が行われればよく、発電要求時以外の噴射方式については、適宜変更してもよい。
【００４２】
また、スーパーチャージャ等のターボチャージャ以外の過給機を備えたエンジンに本発明を適用してもよいし、過給機を備えていないエンジンに適用してもよい。
また、本実施形態では、ＥＶモード、シリーズモード、パラレルモードに切り替え可能なプラグインハイブリッド車に本発明を適用しており、発電要求に対してシリーズモードにするが、各種モードに拘わらず、各種形式のハイブリッド車あるいはプラグインハイブリッド車でも適用可能である。
また、ハイブリッドコントロールユニット２０とエンジンコントロールユニット２２を一つのコントロールユニットとしてもよい。本願発明は、筒内燃料噴射と吸気通路燃料噴射が可能な内燃機関を有する車両に対して広く適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
２  エンジン(内燃機関)
９  モータジェネレータ
１１  駆動用バッテリ（電池）
２０  ハイブリッドコントロールユニット(車両制御部、制御部)
２２  エンジンコントロールユニット（内燃機関制御部、制御部）
２３  クラッチ
２５  チャージモードスイッチ（強制充電要求部）
２９  ターボチャージャ（過給機）
３１  燃焼室(筒内)
３２  吸気ポート(吸気通路)
３７  吸気通路燃料噴射弁（第２の燃料噴射部）
３８  筒内燃料噴射弁（第１の燃料噴射部）
４１  高圧燃料ポンプ
【図１】
2016035188.tif 000003
【図２】
2016035188.tif 000004
【図３】
2016035188.tif 000005
【図４】
2016035188.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月22日(2015.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の筒内に燃料を直接噴射する第１の燃料噴射部と、
前記内燃機関の吸気通路に燃料を噴射する第２の燃料噴射部と、
前記内燃機関の出力軸に接続されるモータジェネレータと、
前記モータジェネレータで発電された電力を蓄える電池と、
前記電池の充電量に応じて前記内燃機関を運転し前記モータジェネレータで発電して前記電池を充電し、前記運転の際に前記第１の燃料噴射部による燃料噴射を行う制御部と、
を有する内燃機関搭載車両。
【請求項２】
前記制御部は前記電池の充電量に応じて発電量を判断し前記内燃機関に運転を要求する車両制御部と、
前記車両制御部からの要求により前記内燃機関を運転する内燃機関制御部からなり、
前記内燃機関制御部は前記車両制御部から発電を要求されて運転する際に前記第１の燃料噴射部による燃料噴射を行う請求項１の内燃機関搭載車両。
【請求項３】
前記内燃機関制御部は所定負荷または所定車速以下で運転する際は前記第２の燃料噴射部により燃料を噴射して運転し、前記所定負荷または所定車速以下で運転中に前記車両制御部から発電を要求された際は、前記第１の燃料噴射部による燃料を噴射して運転する請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項４】
前記車両制御部は、車両が走行中の場合は、前記電池の充電量が第１の所定値を下回った場合に前記内燃機関制御部に対し発電を要求し、前記車両が停止している場合は、前記電池の充電量が前記第１の所定値より低い第２所定値を下回った場合に前記内燃機関制御部に対し発電を要求する請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項５】
前記内燃機関車両は前記電池の充電量に関わらず強制的に充電する強制充電要求部を有し、
前記車両制御部は車両が停止している場合は、前記強制充電要求部により強制充電が要求された場合に前記内燃機関制御部に対し発電を要求する請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項６】
前記内燃機関は過給機を備え、
前記内燃機機関制御部は、前記車両制御部からの発電の要求により前記内燃機関を運転する際に、前記過給機の無過給領域で前記内燃機関を運転する請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項７】
前記内燃機関は車両の駆動輪にクラッチを介して接続され
前記内燃機関制御部は、所定負荷または所定車速以下で前記クラッチを接続して前記駆動輪を駆動する際は前記第２の燃料噴射部により燃料を噴射して運転し、前記所定負荷または所定車速以下で運転中に前記車両制御部から発電を要求された際は、前記第１の燃料噴射部による燃料を噴射して運転する請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項８】
前記車両制御部は、車両が走行中の場合は、前記電池の充電量が第１の所定値を下回った場合に前記内燃機関制御部に対し発電を要求し、前記車両が停止中かつ前記内燃機関が停止している際に、前記電池の充電量が第１の所定値より低い第２の所定値を下回った場合は、前記内燃機関制御部に対し発電を要求するとともに前記モータジェネレータを駆動して前記内燃機関を始動させる請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項９】
前記内燃機関搭載車両は前記電池の充電量に関わらず強制的に充電する強制充電要求部を有し、
前記車両制御部は車両が停止中かつ前記内燃機関が停止している際に前記強制充電要求部により強制充電が要求された場合は、前記内燃機関制御部に対し発電を要求するとともに前記モータジェネレータを駆動して前記内燃機関を始動させる請求項２に記載の内燃機関搭載車両。
【請求項１０】
前記制御部は前記モータジェネレータを駆動するときは第２の燃料噴射部による燃料噴射に加えて前記第１の燃料噴射部による燃料噴射を行う請求項１から９のいずれか１項に記載の内燃機関搭載車両。
【国際調査報告】
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