(57)【要約】【課題】通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態において筒内噴射弁から燃料を噴射する場合に、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されることを抑制することができる車両の制御装置を提供する。【解決手段】パワーマネジメントコントロールコンピュータは、ポート噴射のみを行う運転状態であるときには（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、エンジンに対する負荷を増大させた上で（ステップＳ１２）、筒内噴射を行う（ステップＳ１３）。【選択図】図３
2013100728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路内に燃料を噴射する通路噴射弁及び気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を有し、要求噴射量に対応する量の燃料を運転状態に応じて前記通路噴射弁及び前記筒内噴射弁のいずれか一方のみから噴射したり、両噴射弁から噴き分けて噴射したりする一方、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であっても前記筒内噴射弁から燃料を噴射することのある内燃機関を備える車両の制御装置において、
前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態のときに前記筒内噴射弁から燃料を噴射する際には、前記内燃機関に対する負荷を増大させた上で、前記筒内噴射弁から燃料を噴射することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
前記車両は、前記内燃機関の駆動に基づき発電可能な発電機を搭載するハイブリッド車両であり、
前記発電機に発電を行わせることで、前記内燃機関に対する負荷を増大させることを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置において、
前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態のときに前記筒内噴射弁から燃料を噴射する際には、前記筒内噴射弁から前記要求噴射量に対応する量の燃料を全量噴射することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項４】
前記筒内噴射弁の噴射によって実現可能な下限噴射量が、前記要求噴射量よりも多くなったときには、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であっても、前記内燃機関に対する負荷を増大させた上で、前記筒内噴射弁から燃料を噴射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記筒内噴射弁に供給される燃料の圧力と、前記筒内噴射弁によって実現可能な最小開弁期間とに基づいて前記下限噴射量を算出し、
算出された前記下限噴射量が前記要求噴射量よりも多くなったときには、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であっても、前記内燃機関に対する負荷を増大させた上で、前記筒内噴射弁から燃料を噴射することを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態において前記筒内噴射弁から燃料を噴射しているときに算出された前記下限噴射量が、前記要求噴射量よりも小さな基準値を下回ったときには、
前記筒内噴射弁からの燃料の噴射と前記内燃機関に対する負荷の増大とを終了させることを特徴とする請求項５に記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記要求噴射量と等しい量の燃料を前記筒内噴射弁から噴射できる燃料の圧力の上限値を、前記筒内噴射弁によって実現可能な最小開弁期間と前記要求噴射量とに基づいて算出し、
前記筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が、算出された前記上限値よりも高くなったときには、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であっても、前記内燃機関に対する負荷を増大させた上で、前記筒内噴射弁から燃料を噴射することを特徴とする請求項４に記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態において前記筒内噴射弁から燃料を噴射しているときに該筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が、前記上限値よりも小さな基準値を下回ったときには、
前記筒内噴射弁からの燃料の噴射と前記内燃機関に対する負荷の増大とを終了させることを特徴とする請求項７に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気通路内に燃料を噴射する通路噴射弁及び気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を有する内燃機関が搭載される車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸気通路内に燃料を噴射する通路噴射弁及び気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を有する内燃機関として、例えば特許文献１に記載の内燃機関が提案されている。この内燃機関では、運転状態に応じて両噴射弁を併用したり、各噴射弁を使い分けたりすることで、内燃機関の低燃費化や広い駆動領域での高出力化が図られる。なお、通路噴射弁からの燃料噴射を「ポート噴射」ともいい、筒内噴射弁からの燃料噴射を「筒内噴射」ともいう。
【０００３】
上記のように通路噴射弁と筒内噴射弁とを有する内燃機関の中には、アイドリング運転時などのように内燃機関に対する要求出力が低い運転状態である場合に、ポート噴射のみを行うものがある。ポート噴射時においては、通路噴射弁から吸気通路に噴射された燃料と吸入空気とを混合した混合気が気筒内に吸入される。そして、気筒内で混合気が燃焼されると、該燃焼によって気筒内では熱が発生する。このように発生した熱により、デリバリパイプ及び該デリバリパイプ内の燃料が暖められてその温度が上昇し、当該燃料の圧力が高くなる。つまり、デリバリパイプから筒内噴射弁に供給される燃料の圧力は、ポート噴射の実行に伴いデリバリパイプ内の燃料の温度が上昇するに連れて高くなっていく。そして、デリバリパイプから筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が、目標とする燃料圧力からかけ離れて高くなってしまった場合には、筒内噴射弁の開弁期間が同じであっても噴射される燃料の量が過剰に多くなるため、筒内噴射弁からの燃料の噴射量の調整が困難になるおそれがある。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載の内燃機関では、デリバリパイプから筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が目標値を超えた場合には、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が高くなったと判断し、通路噴射弁のみから燃料が噴射される運転状態であっても、筒内噴射弁から燃料を噴射するようにしている。すると、デリバリパイプ内の燃料が筒内噴射弁から噴射されることにより、デリバリパイプから筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が低下する。そのため、デリバリパイプから筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が過剰に高い状態が解消され、筒内噴射が行われる運転状態に移行したときには、筒内噴射弁から適量の燃料を噴射することができるようになる。
【０００５】
なお、ポート噴射のみを行う運転状態であっても筒内噴射弁から燃料を噴射する技術としては、その他、特許文献２に記載されているように、筒内噴射弁の温度が高くなったときに、筒内噴射を行うものがある。この特許文献２に記載の内燃機関によれば、筒内噴射を行うことにより、噴射された燃料の気化潜熱によって筒内噴射弁を冷却することができるため、筒内噴射弁へのデポジットの堆積を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２０３４１４号公報
【特許文献２】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】
【０００７】
ところで、筒内噴射弁によって実現可能な最小開弁期間には限界があるため、デリバリパイプから筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が高くなるほど、筒内噴射弁による噴射によって実現することのできる燃料噴射量の下限値は大きくなっていく。
【０００８】
そのため、特許文献１に記載されている内燃機関では、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が目標値よりも著しく高くなっている状態で、燃料の圧力を下げるための筒内噴射が行われたときに、燃料噴射量を吸入空気量に見合った量に制限することができなくなってしまう。その結果、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されることになる。
【０００９】
なお、特許文献２に記載されているように、筒内噴射弁の温度が高くなったときに、筒内噴射を行う内燃機関であっても、同様の課題は生じ得る。すなわち、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が高くなっているときに該筒内噴射弁の温度が高くなり、筒内噴射が行われた場合には、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されることになる。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。その目的は、通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態において筒内噴射弁から燃料を噴射する場合に、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されることを抑制することができる車両の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
車両の制御装置にかかる請求項１に記載の発明は、吸気通路内に燃料を噴射する通路噴射弁及び気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を有し、要求噴射量に対応する量の燃料を運転状態に応じて前記通路噴射弁及び前記筒内噴射弁のいずれか一方のみから噴射したり、両噴射弁から噴き分けて噴射したりする一方、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であっても前記筒内噴射弁から燃料を噴射することのある内燃機関を備える車両の制御装置において、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態のときに前記筒内噴射弁から燃料を噴射する際には、前記内燃機関に対する負荷を増大させた上で、前記筒内噴射弁から燃料を噴射することを要旨とする。
【００１２】
内燃機関に対する負荷を増大させた場合には、負荷の増大によって運転状態が不安定になることを抑制するために出力を増大させる必要がある。そのため、内燃機関に対する負荷を増大させた場合には、内燃機関の吸入空気量が増大される。上記構成によれば、通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態のときに筒内噴射弁から燃料を噴射する際には、内燃機関に対する負荷を増大させた上で、筒内噴射弁から燃料が噴射される。そのため、通路噴射弁のみから燃料が噴射され続け、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が高くなっているときに筒内噴射弁から燃料が噴射された場合であっても、気筒内に供給される燃料供給量が過剰になることを抑制することができる。すなわち、上記構成によれば、内燃機関に対する負荷を増大させることにより、吸入空気量を増大させ、要求噴射量を増大させた上で、筒内噴射が行われるようになる。そのため、通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態において筒内噴射弁から燃料を噴射する場合に、吸入空気量に対して過剰に多くの燃料が気筒内に供給されることを抑制することができるようになる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両の制御装置において、前記車両は、前記内燃機関の駆動に基づき発電可能な発電機を搭載するハイブリッド車両であり、前記発電機に発電を行わせることで、前記内燃機関に対する負荷を増大させることを要旨とする。
【００１４】
上記構成では、筒内噴射を開始するに際して、ハイブリッド車両に搭載された発電機によって発電を行うことにより、内燃機関に対する負荷を増大させるようにしている。そのため、筒内噴射が開始されるに際して増大された内燃機関の出力は、発電機における発電を通じて電気エネルギーに変換され、ハイブリッド車両のバッテリに蓄えられることになる。つまり、筒内噴射の開始に起因して要求噴射量が増大されることによる出力の増加分を電気エネルギーに変換してバッテリに蓄え、その後の車両走行時に有効活用することが可能となる。したがって、筒内噴射を行うことに起因した燃料消費量の増大を抑制することが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置において、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態のときに前記筒内噴射弁から燃料を噴射する際には、前記筒内噴射弁から前記要求噴射量に対応する量の燃料を全量噴射することを要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態のときに筒内噴射弁から燃料を噴射する際には、通路噴射弁からの燃料噴射が停止されて筒内噴射弁のみから燃料が噴射されるようになる。すなわち、ポート噴射が停止されて筒内噴射のみが行われるようになる。ここで、ポート噴射と筒内噴射とを共に行う方法も考えられるが、その場合には、筒内噴射弁から噴射される燃料の噴射量が、ポート噴射を停止させる場合と比較して少なくなる。
【００１７】
この点、上記請求項３に記載の構成によれば、筒内噴射のみが行われるようになるため、ポート噴射と筒内噴射とが共に行われる場合と比較して、筒内噴射弁から噴射される燃料の量を多くすることができる。その結果、筒内噴射弁から噴射される燃料の量が多くなる分、筒内噴射弁に燃料を供給するデリバリパイプなどに貯留された燃料の圧力を速やかに低下させることができる。つまり、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力を速やかに低くすることができる。したがって、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力を低くするために筒内噴射を行う期間を短くし、内燃機関に対する負荷を大きくする期間を短くすることができ、ひいては燃料消費量を低減することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置において、前記筒内噴射弁の噴射によって実現可能な下限噴射量が、前記要求噴射量よりも多くなったときには、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であっても、前記内燃機関に対する負荷を増大させた上で、前記筒内噴射弁から燃料を噴射することを要旨とする。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両の制御装置において、前記筒内噴射弁に供給される燃料の圧力と、前記筒内噴射弁によって実現可能な最小開弁期間とに基づいて前記下限噴射量を算出し、算出された前記下限噴射量が前記要求噴射量よりも多くなったときには、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であっても、前記内燃機関に対する負荷を増大させた上で、前記筒内噴射弁から燃料を噴射することを要旨とする。
【００２０】
そして、請求項７に記載の発明は、請求項４に記載の車両の制御装置において、前記要求噴射量と等しい量の燃料を前記筒内噴射弁から噴射できる燃料の圧力の上限値を、前記筒内噴射弁によって実現可能な最小開弁期間と前記要求噴射量とに基づいて算出し、前記筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が、算出された前記上限値よりも高くなったときには、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であっても、前記内燃機関に対する負荷を増大させた上で、前記筒内噴射弁から燃料を噴射することを要旨とする。
【００２１】
筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が高くなるほど、筒内噴射弁による噴射によって実現することのできる下限噴射量は多くなっていく。そこで、下限噴射量が要求噴射量よりも少ない時点から筒内噴射を行うことによって筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が過剰に高くなってしまうことを抑制することもできる。しかし、その場合には、通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であるにも拘わらず、筒内噴射が行われる頻度が高くなってしまう。
【００２２】
これに対して上記請求項４に記載の構成では、下限噴射量が要求噴射量よりも多くなったときに、筒内噴射を行うようにしている。そのため、内燃機関に対する負荷を増大させずに筒内噴射を行った場合に要求噴射量を超える過剰な量の燃料を筒内噴射弁が噴射してしまう蓋然性が高いときにのみ内燃機関の負荷を増大させて筒内噴射が行われるようになる。すなわち、内燃機関に対する負荷を増大させなくても要求噴射量に対応する量の燃料を筒内噴射弁から噴射することができる場合には筒内噴射が行われなくなる。そのため、通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であるにも拘わらず、筒内噴射が行われる頻度が高くなることが抑制され、本来行うべきポート噴射を筒内噴射よりも優先させて行うことができるようになる。
【００２３】
なお、筒内噴射弁によって実現可能な下限噴射量は、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力と筒内噴射弁によって実現可能な最小開弁期間とに基づいて算出することができる。そのため、下限噴射量が、要求噴射量よりも多くなったことを判定するための方法としては、上記請求項５に記載されているように、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力と、最小開弁期間とに基づいて下限噴射量を算出し、算出された下限噴射量が要求噴射量よりも多くなったか否かを監視する構成を採用することができる。
【００２４】
また、要求噴射量と等しい量の燃料を筒内噴射弁から噴射するための燃料の圧力の上限値は、筒内噴射弁によって実現可能な最小開弁期間と要求噴射量とに基づいて算出することができる。筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が上記の上限値よりも高い場合には、下限噴射量が、要求噴射量よりも多くなっていると推定される。そのため、下限噴射量が、要求噴射量よりも多くなったことを判定するための方法としては、上記請求項７に記載されているように、要求噴射量と等しい量の燃料を筒内噴射弁から噴射するための燃料の圧力の上限値を算出し、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が、算出された上限値よりも高くなったか否かを監視する構成を採用することもできる。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の車両の制御装置において、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態において前記筒内噴射弁から燃料を噴射しているときに算出された前記下限噴射量が、前記要求噴射量よりも小さな基準値を下回ったときには、前記筒内噴射弁からの燃料の噴射と前記内燃機関に対する負荷の増大とを終了させることを要旨とする。
【００２６】
筒内噴射を行うことにより筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が低下し、下限噴射量が要求噴射量を僅かでも下回ったときに直ちに筒内噴射と負荷の増大を終了させるようにした場合には、通路噴射弁のみによる燃料噴射の再開に伴って直ぐに下限噴射量が要求噴射量を上回り、再び筒内噴射が行われるおそれがある。これに対し、上記請求項６に記載されているように算出された下限噴射量が、要求噴射量よりも小さな基準値を下回ったときに、筒内噴射と負荷の増大とを終了させるようにすれば、筒内噴射の実行条件にヒステリシスを持たせ、頻繁に筒内噴射が繰り返されることを抑制することができる。したがって、通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であるにも拘わらず、筒内噴射が行われる頻度が高くなってしまうことを抑制することができる。
【００２７】
なお、基準値を要求噴射量よりも小さな値にするほど、通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態において筒内噴射が行われる頻度は低くなるため、本来行うべきポート噴射を筒内噴射よりも優先させて行う上では、基準値を要求噴射量よりも十分に小さな値にすることが望ましい。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の車両の制御装置において、前記通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態において前記筒内噴射弁から燃料を噴射しているときに該筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が、前記上限値よりも小さな基準値を下回ったときには、前記筒内噴射弁からの燃料の噴射と前記内燃機関に対する負荷の増大とを終了させることを要旨とする。
【００２９】
筒内噴射を行うことにより筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が低下し、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が、上記の上限値を僅かでも下回ったときに直ちに筒内噴射と負荷の増大を終了させるようにした場合には、通路噴射弁のみによる燃料噴射の再開に伴って直ぐに筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が上記の上限値を上回り、再び筒内噴射が行われるおそれがある。これに対し、上記請求項８に記載されているように筒内噴射弁に供給される燃料の圧力が上記の上限値よりも小さな基準値を下回ったときに、筒内噴射と負荷の増大とを終了させるようにすれば、筒内噴射の実行条件にヒステリシスを持たせ、頻繁に筒内噴射が繰り返されることを抑制することができる。したがって、通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態であるにも拘わらず、筒内噴射が行われる頻度が高くなってしまうことを抑制することができる。
【００３０】
なお、基準値を上記の上限値よりも小さな値にするほど、通路噴射弁のみから燃料を噴射する運転状態において筒内噴射が行われる頻度は低くなるため、本来行うべきポート噴射を筒内噴射よりも優先させて行う上では、基準値を上記の上限値よりも十分に小さな値にすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の車両の制御装置の第１の実施形態であるパワーマネジメントコントロールコンピュータに制御されるハイブリッドシステムの概略構成を示す模式図。
【図２】ハイブリッドシステムを制御するための制御構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施形態において、パワーマネジメントコントロールコンピュータが実行する制御処理ルーチンを示すフローチャート。
【図４】第１の実施形態において、アイドリング運転時に気筒内への燃料の供給方法がポート噴射から筒内噴射に切り替る際における各種パラメータの変化を模式的に示すタイミングチャート。
【図５】第２の実施形態において、パワーマネジメントコントロールコンピュータが実行する制御処理ルーチンを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
（第１の実施形態）
以下、本発明の車両の制御装置をハイブリッドシステムの出力制御を行うパワーマネジメントコントロールコンピュータに具体化した第１の実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００３３】
図１に示すように、ハイブリッドシステム１００は、エンジン（内燃機関）１１０と２つのモータジェネレータ１２０，１５０とを動力分割機構１３０並びにリダクションギア１４０を介して連結することによって構成されている。なお、第１及び第２の各モータジェネレータ１２０，１５０は、いずれも内部に永久磁石が埋め込まれたロータと三相コイルが巻回されたステータとを備える周知の同期発電電動機である。
【００３４】
エンジン１１０の各気筒１１１内には、所定の方向に進退移動するピストン１１２が設けられている。このピストン１１２には、図示しないコネクティングロッドを介して、エンジン１１０の出力軸であるクランクシャフト１１３が連結されている。また、エンジン１１０には、気筒１１１内においてピストン１１２の上方に区画形成された燃焼室１１４に吸入空気を吸入させるための吸気通路１１５と、燃焼室１１４から排気を排出させるための排出経路１１６とが設けられている。
【００３５】
本実施形態のエンジン１１０には、吸気通路１１５内に燃料を噴射するための通路噴射弁１１７と、気筒１１１内に燃料を直接噴射するための筒内噴射弁１１８とが設けられている。通路噴射弁１１７には、フィードポンプ及び低圧配管などで構成される周知の低圧燃料系１１Ａによって燃料が供給される。また、筒内噴射弁１１８には、高圧ポンプ、高圧配管及びデリバリパイプなどで構成される周知の高圧燃料系１１Ｂによって、通路噴射弁１１７に供給される燃料よりも高圧の燃料が供給される。
【００３６】
なお、高圧燃料系１１Ｂには、上記デリバリパイプ内の燃料の圧力が規定の圧力を超えた場合に、該デリバリパイプ内の燃料を上記燃料タンクに戻すべく作動する機械式のリリーフバルブ（図示略）が設けられている。このリリーフバルブは、デリバリパイプを保護する目的で設けられたバルブであって、該デリバリパイプ内の燃料の圧力が規定の圧力を超えた時点で開弁するように構成されている。
【００３７】
そして、各噴射弁１１７，１１８のうち少なくとも一方の噴射弁から噴射された燃料は、吸入空気と混合される。そして、燃焼室１１４内では、燃料と吸入空気とが混合された混合気が、点火プラグ１１９による点火によって燃焼する。そして、この燃焼に基づいた力によってピストン１１２が気筒１１１内を摺動することにより、クランクシャフト１１３が回転する。なお、以降の記載においては、通路噴射弁１１７からの燃料噴射を「ポート噴射」ともいい、筒内噴射弁１１８からの燃料噴射を「筒内噴射」ともいう。
【００３８】
動力分割機構１３０は、外歯歯車のサンギア１３１と、該サンギア１３１を取り囲む内歯歯車を有するリングギア１３２と、サンギア１３１及びリングギア１３２の双方に噛合する複数のプラネタリギア１３３とを備える遊星歯車機構である。各プラネタリギア１３３は、プラネタリキャリア１３４によって連結され、自転自在且つ公転自在に支持されている。プラネタリキャリア１３４は、ダンパＤＰを介してエンジン１１０のクランクシャフト１１３に連結されている。サンギア１３１は、第１のモータジェネレータ１２０に連結されている。リングギア１３２にはカウンターギア１６０が噛合されており、リングギア１３２の動力はカウンターギア１６０及びファイナルギア１７０を介してディファレンシャル１８０に伝達される。
【００３９】
また、リングギア１３２には、リダクションギア１４０を介して第２のモータジェネレータ１５０が接続されている。リダクションギア１４０は、動力分割機構１３０と同様に、サンギア１４１及び複数のプラネタリギア１４３を備える遊星歯車機構である。しかし、リダクションギア１４０にあってはプラネタリキャリア１４４が固定されている。そのため、リダクションギア１４０のプラネタリギア１４３は、自転自在であるものの公転不能になっている。なお、第２のモータジェネレータ１５０は、サンギア１４１に連結されている。
【００４０】
上記ハイブリッドシステム１００にあっては、プラネタリキャリア１３４から入力されるエンジン１１０からの動力が動力分割機構１３０を通じてサンギア１３１側とリングギア１３２側に分配されることになる。なお、リングギア１３２の歯数に対するサンギア１３１の歯数の比であるプラネタリ比は「ρ」であり、動力はこのプラネタリ比に応じて分配される。
【００４１】
リングギア１３２は、動力分割機構１３０を通じて入力されるエンジン１１０の動力と、リダクションギア１４０を通じて入力される第２のモータジェネレータ１５０の動力とを統合してディファレンシャル１８０に伝達する。これにより、ハイブリッドシステム１００から出力された動力は、ディファレンシャル１８０を介して左右の駆動輪１９０Ｌ，１９０Ｒに分配される。
【００４２】
第１及び第２の各モータジェネレータ１２０，１５０は、インバータ２１０及びコンバータ２２０を介してバッテリ２００に接続されている。インバータ２１０は、第１及び第２の各モータジェネレータ１２０，１５０のそれぞれに対して６個の絶縁ゲートバイポーラトランジスタにより３相ブリッジ回路を構成している。これにより、インバータ２１０は、半導体スイッチング素子として絶縁ゲートバイポーラトランジスタをＯＮ・ＯＦＦすることにより、直流電流を三相交流電流に変換したり、三相交流電流を直流電流に変換したりする。
【００４３】
コンバータ２２０は、リアクトルと２つの絶縁ゲートバイポーラトランジスタとにより構成されている。こうしたコンバータ２２０は、一方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをＯＮ・ＯＦＦすることにより、バッテリ２００から供給される電力を昇圧してインバータ２１０に供給する。また、コンバータ２２０は、他方の絶縁ゲートバイポーラトランジスタをＯＮ・ＯＦＦすることにより、インバータ２１０から供給される電力を降圧してバッテリ２００に供給する。
【００４４】
これにより、第１のモータジェネレータ１２０によって発電された交流電流は、インバータ２１０に伝達されるとともに同インバータ２１０によって直流電流に変換され、コンバータ２２０を通じて降圧された後にバッテリ２００に充電される。
【００４５】
また、エンジン１１０の始動時には、バッテリ２００から供給される直流電流がコンバータ２２０を通じて昇圧された後にインバータ２１０によって交流電流に変換されて第１のモータジェネレータ１２０に供給される。
【００４６】
第２のモータジェネレータ１５０は、第１のモータジェネレータ１２０と同様に、インバータ２１０及びコンバータ２２０を介してバッテリ２００に接続されている。そして、発進時、低速時及び加速時には、バッテリ２００から供給される直流電流がコンバータ２２０で昇圧された後にインバータ２１０によって交流電流に交換されて第２のモータジェネレータ１５０に供給される。
【００４７】
第１のモータジェネレータ１２０は、エンジン１１０の始動時にはエンジン１１０をクランキングするスタータモータとして機能する一方、エンジン１１０の運転中にはエンジン１１０の動力を利用して発電を行う発電機として機能する。
【００４８】
また、定常走行時及び加速時には、第１のモータジェネレータ１２０によって発電された交流電流がインバータ２１０を介して第２のモータジェネレータ１５０に供給される。こうして供給された電流によって第２のモータジェネレータ１５０が駆動されると、その動力はリダクションギア１４０に伝達される。そして、リダクションギア１４０に伝達された動力がディファレンシャル１８０を介して駆動輪１９０Ｌ，１９０Ｒに伝達される。
【００４９】
また、減速時には、駆動輪１９０Ｌ，１９０Ｒから伝達される動力により第２のモータジェネレータ１５０が駆動される。このとき、第２のモータジェネレータ１５０が発電機として機能し、発電することで、駆動輪１９０Ｌ，１９０Ｒから第２のモータジェネレータ１５０に伝達された動力が電力に変換される。こうして変換された電力は、インバータ２１０によって交流電流から直流電流に変換され、コンバータ２２０を通じて降圧された後にバッテリ２００に充電される。すなわち、減速時には、運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリ２００に蓄えることにより、エネルギーが回収される。
【００５０】
次に、上記ハイブリッドシステム１００の制御構成について図２を参照して説明する。
図２に示すように、ハイブリッドシステム１００の制御は、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００から出力される制御信号に基づいて実行される。パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、ハイブリッドシステム１００の各部を制御するための各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、制御用のプログラムやデータが記憶された読み込み専用メモリ（ＲＯＭ）、演算処理の結果などを一時的に記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などを備えて構成されている。
【００５１】
また、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００には、バッテリ監視ユニット２５０、モータ制御ユニット３００及びエンジン制御ユニット４００などが電気的に接続されている。
【００５２】
バッテリ監視ユニット２５０には、バッテリ２００とコンバータ２２０との間の電力ラインに設けられた電流センサ２３０からの電流値信号、バッテリ温度センサ２４０からのバッテリ温度信号などが入力される。バッテリ監視ユニット２５０は、こうしたセンサから入力されたバッテリ２００の状態に関するデータを必要に応じてパワーマネジメントコントロールコンピュータ５００に送信する。なお、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、バッテリ監視ユニット２５０から送信される電流センサ２３０の検出値の積算値に基づいてバッテリ２００の充電残量を演算する。
【００５３】
モータ制御ユニット３００は、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００からの出力要求に従い、インバータ２１０及びコンバータ２２０を制御し、第１及び第２の各モータジェネレータ１２０，１５０を制御する。また、モータ制御ユニット３００には、第１のモータジェネレータ１２０の回転数を検出する第１の回転センサ３２０と第２のモータジェネレータ１５０の回転数を検出する第２の回転センサ３５０が電気的に接続されている。そして、モータ制御ユニット３００は、これら回転センサ３２０，３５０によって検出された回転数の情報など、車両制御に必要な情報をパワーマネジメントコントロールコンピュータ５００に送信する。
【００５４】
エンジン制御ユニット４００は、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００からの出力要求に従い、エンジン１１０における燃料噴射制御や、点火時期制御、吸入空気量制御などを行う。なお、本実施形態のエンジン１１０では、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００からの制御指令に基づいて算出される要求噴射量に対応する量の燃料を運転状態に応じて通路噴射弁１１７及び筒内噴射弁１１８のいずれか一方のみから噴射したり、通路噴射弁１１７及び筒内噴射弁１１８から噴き分けて噴射したりする。例えば、アイドル運転時などのようにエンジン１１０に対する要求出力が極めて低いときにはポート噴射のみによって要求噴射量に対応する量の燃料を全量噴射する。一方で、加速時のようにエンジン１１０に対する要求出力が高いときには、筒内噴射を併用し、要求噴射量に対応する量の燃料を通路噴射弁１１７及び筒内噴射弁１１８から噴き分けて噴射する。
【００５５】
エンジン制御ユニット４００には、吸入空気量を検出するエアフロメータ４１０、及びクランクシャフト１１３の回転数であるエンジン回転数を検出するクランクポジションセンサ４２０が電気的に接続されている。また、エンジン制御ユニット４００には、スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサ４３０、及び高圧燃料系１１Ｂから筒内噴射弁１１８に供給される燃料の圧力を検出する燃圧センサ４４０などが電気的に接続されている。そして、エンジン制御ユニット４００は、必要に応じてこれらのセンサによって検出された情報をパワーマネジメントコントロールコンピュータ５００に送信する。
【００５６】
また、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００には、アクセルの操作量を検出するアクセルポジションセンサ５１０、シフトレバーの操作位置を検出するシフトポジションセンサ５２０、及び車速を検出する車速センサ５３０などが電気的に接続されている。そして、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、アクセルの操作量と車速とに基づいてリングギア１３２に出力すべき要求トルクを算出し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギア１３２に出力されるように、エンジン１１０、第１及び第２の各モータジェネレータ１２０，１５０を制御する。
【００５７】
例えば、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、エンジン１１０が出力する動力の一部を利用して第１のモータジェネレータ１２０を駆動させ、そこで発電された電力を利用して第２のモータジェネレータ１５０を駆動させる。これにより、駆動輪１９０Ｌ，１９０Ｒには、エンジン１１０の動力と共に第２のモータジェネレータ１５０の動力が伝達される。こうしてエンジン１１０が出力する動力の一部を第１のモータジェネレータ１２０に分配するととともに、第２のモータジェネレータ１５０の動力によって駆動をアシストすることにより、エンジン回転数を調整し、エンジン１１０を効率のよい運転領域で運転させつつ要求動力が得られるようにする。
【００５８】
また、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、要求動力が大きい加速時などには、バッテリ２００から第２のモータジェネレータ１５０に電力を供給させ、第２のモータジェネレータ１５０によるアシスト量を増大させてより大きな動力を出力させる。
【００５９】
さらに、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、バッテリ２００の充電残量が少ないときには、エンジン１１０の運転量を増大させ、第１のモータジェネレータ１２０における発電量を増大させることにより、バッテリ２００に電力を供給させる。
【００６０】
なお、本実施形態の車両では、バッテリ２００の充電残量が十分に確保されている場合には、エンジン１１０の運転を停止して要求動力に見合う動力を第２のモータジェネレータ１５０のみからリングギア１３２に出力させるモータ運転も可能となっている。
【００６１】
ところで、停車中においては、基本的にはエンジン１１０は停止している。しかし、停車中であってもエンジン１１０の駆動によって生じる暖気を用いて車室内の温度調節を行う場合及びバッテリ２００を暖める場合などには、エンジン１１０が駆動されアイドリング運転が行われることがある。こうしたアイドリング運転中などのようにエンジン１１０に要求される要求出力が極めて小さい場合、上述したようにエンジン１１０では、筒内噴射は行われずに、ポート噴射のみが行われる。
【００６２】
このようにポート噴射のみが行われると、筒内噴射弁１１８、高圧燃料系１１Ｂを構成するデリバリパイプなどの構成部材及びデリバリパイプ内の燃料には、ポート噴射時に気筒１１１内の燃焼室１１４で発生した熱の一部が伝達される。その結果、高圧燃料系１１Ｂから筒内噴射弁１１８に供給される燃料の圧力は、デリバリパイプ及び該デリバリパイプ内の燃料の温度が上昇するに連れて次第に高くなる。筒内噴射弁１１８によって実現可能な最小開弁期間には限界があるため、高圧燃料系１１Ｂから筒内噴射弁１１８に供給される燃料の圧力が高くなるほど、筒内噴射弁１１８による噴射によって実現することのできる燃料噴射量の下限値は大きくなっていく。そのため、高圧燃料系１１Ｂから筒内噴射弁１１８に供給される燃料の圧力が高くなり続けると、筒内噴射を行う運転状態に移行したときに、筒内噴射弁１１８からの燃料の噴射量が好適に調整できないおそれがある。つまり、燃焼室１１４内に供給される燃料の供給量が過剰になるおそれがある。
【００６３】
そこで、本実施形態では、図３のフローチャートに示すように、筒内噴射時における燃料の噴射過多を抑制するための制御処理ルーチンがパワーマネジメントコントロールコンピュータ５００によって実行される。なお、この制御処理ルーチンは、以下に示す２つの条件を満たす場合に実行される。
（第１の条件）停車中にエンジン１１０が駆動していること（即ち、アイドリング運転中であること）。
（第２の条件）第１のモータジェネレータ１２０が発電していないこと。
【００６４】
次に、筒内噴射時における燃料の噴射過多を抑制するための制御処理ルーチンについて、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
さて、図３に示す制御処理ルーチンは、上記２つの条件の成立時に、予め設定された所定周期毎に実行される。そして、この制御処理ルーチンにおいて、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、アイドリング運転時におけるエンジン１１０でポート噴射のみが行われているか否かを判定する（ステップＳ１０）。そして、エンジン１１０で筒内噴射が行われている場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、本制御処理ルーチンを一旦終了する。
【００６５】
一方、エンジン１１０でポート噴射のみが行われている場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、筒内噴射弁１１８で噴射可能な燃料の下限噴射量Ａｍｉｎが、その時点の要求噴射量Ｘよりも多いか否かを判定する（ステップＳ１１）。下限噴射量Ａｍｉｎは、高圧燃料系１１Ｂから筒内噴射弁１１８に供給される筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉと、筒内噴射弁１１８で実現可能な最小開弁期間とに基づいて算出される。なお、この最小開弁期間は、筒内噴射弁１１８の特性によって決まる。そのため、下限噴射量Ａｍｉｎは、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが高圧であるほど大きな値となる。
【００６６】
下限噴射量Ａｍｉｎが要求噴射量Ｘ以下である場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、本制御処理ルーチンを一旦終了する。一方、下限噴射量Ａｍｉｎが要求噴射量Ｘよりも多い場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、第１のモータジェネレータ１２０で発電させてバッテリ２００を充電する充電制御を実施する（ステップＳ１２）。具体的には、パワーマネージメントコントロールコンピュータ５００は、モータ制御ユニット３００に第１のモータジェネレータ１２０による発電とバッテリ２００への充電の実施を指示すると共に、エンジン制御ユニット４００に出力の増大を指示する。指示を受信したモータ制御ユニット３００は、第１のモータジェネレータ１２０で発電が開始され、バッテリ２００への充電が実行されるようにインバータ２１０及びコンバータ２２０を制御する。また、指示を受信したエンジン制御ユニット４００は、発電による負荷の増大によるエンジン回転数の低下を抑制するために吸入空気量を増大させ、それにあせて要求噴射量を増大させることによりエンジン１１０の出力を増大させる。
【００６７】
続いて、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、エンジン１１０の燃焼室１１４への燃料の供給方法をポート噴射から筒内噴射に切り替えることをエンジン制御ユニット４００に指示する（ステップＳ１３）。指示を受信したエンジン制御ユニット４００は、燃料の供給方法をポート噴射から筒内噴射に切り替える。すなわち、エンジン制御ユニット４００は、要求噴射量に対応する量の燃料を筒内噴射弁１１８から全量噴射する噴射態様に切り替える。
【００６８】
そして、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、筒内噴射弁１１８で噴射可能な燃料の下限噴射量Ａｍｉｎが、上記要求噴射量Ｘよりも小さい値に設定される基準値Ｙ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。例えば、この基準値Ｙ１は、要求噴射量Ｘから予め設定された減算量を減算した値である。また、基準値Ｙ１の算出に用いられる要求噴射量Ｘは、ポート噴射から筒内噴射に切り替えられる前の値（即ち、ステップＳ１１の判定で用いられた要求噴射量Ｘ）である。
【００６９】
下限噴射量Ａｍｉｎが基準値Ｙ１以上である場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、筒内噴射では要求噴射量Ｘよりも多い量の燃料が噴射されるおそれがあるため、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、その処理を前述したステップＳ１２に移行する。
【００７０】
一方、下限噴射量Ａｍｉｎが基準値Ｙ１未満になった場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、筒内噴射でも要求噴射量Ｘと同等の量の燃料を噴射できるため、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、充電制御を停止する（ステップＳ１５）。具体的には、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、モータ制御ユニット３００に第１のモータジェネレータ１２０による発電とバッテリ２００への充電の停止を指示すると共に、エンジン制御ユニット４００に出力の低減を指示する。指示を受信したモータ制御ユニット３００は、第１のモータジェネレータ１２０での発電が停止され、バッテリ２００への充電が停止されるようにインバータ２１０及びコンバータ２２０を制御する。また、指示を受信したエンジン制御ユニット４００は、発電による負荷の増大に対応するために増大させていた吸入空気量を低減させ、それにあせて要求噴射量を低減させることによりエンジン１１０の出力を低減させる。
【００７１】
続いて、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、エンジン１１０の燃焼室１１４への燃料の供給方法を元に戻す旨をエンジン制御ユニット４００に指示する。指示を受信したエンジン制御ユニット４００は、燃料の供給方法を筒内噴射からポート噴射に切り替える（ステップＳ１６）。すなわち、エンジン制御ユニット４００は、要求噴射量に対応する量の燃料を通路噴射弁１１７から全量噴射する噴射態様に切り替える。その後、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、本制御処理ルーチンを一旦終了する。
【００７２】
次に、アイドリング運転中におけるハイブリッドシステム１００の動作について、図４に示すタイミングチャートを参照して説明する。なお、前提として、停車中において上記２つの条件が成立しているものとする。
【００７３】
さて、停車中にエンジン１１０が運転されるアイドリング運転時には、該エンジン１１０に要求される要求出力が極めて低いため、筒内噴射は行われず、ポート噴射のみが行われている。第１のタイミングｔ１１から第２のタイミングｔ１２では、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉは、時間が経過するに連れて次第に高圧になる。これは、ポート噴射によってエンジン１１０の燃焼室１１４で発生した熱によって高圧燃料系１１Ｂから筒内噴射弁１１８に供給される燃料が暖められ、筒内噴射用の燃料の温度が上昇するためである。なお、第２のタイミングｔ１２までは、筒内噴射弁１１８で実現可能な燃料の下限噴射量Ａｍｉｎがその時点の要求噴射量Ｘ以下となっている。
【００７４】
そして、ポート噴射のみが継続して行われることで筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが上昇し、筒内噴射弁１１８で実現可能な燃料の下限噴射量Ａｍｉｎがその時点の要求噴射量Ｘを超えると、第１のモータジェネレータ１２０による発電が開始される（第２のタイミングｔ１２）。すると、第１のモータジェネレータ１２０での発電が開始される前と比較して、エンジン１１０に対する負荷が大きくなる。
【００７５】
そして、エンジン１１０に対する負荷が大きくなると、エンジン１１０に対する要求出力が高められる。すると、一回のサイクルで燃焼室１１４に吸入される吸入空気量ＳＡは、第１のモータジェネレータ１２０による発電開始前と比較して多くなる。
【００７６】
また、第１のモータジェネレータ１２０で発電が開始される第２のタイミングｔ１２では、燃料の供給方法が、ポート噴射から筒内噴射に切り替えられる。すると、燃焼室１１４に供給される燃料の供給量は、筒内噴射の開始前と比較して多くなる。これは、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが高圧になり過ぎたことで、筒内噴射弁１１８からの燃料噴射量を筒内噴射の開始前における要求噴射量以下の噴射量に調整できないためである。このように燃焼室１１４への燃料の供給量が多くなっても、エンジン１１０に対する要求出力の増大によって燃焼室１１４への吸入空気量ＳＡも多くなっている。そのため、ポート噴射から筒内噴射への切替えによって燃焼室１１４に供給される燃料の供給量が増えても、燃焼室１１４への燃料の供給過多が回避される。
【００７７】
つまり、燃焼室１１４における吸入空気に対する燃料の比率は、筒内噴射の開始前の比率から大幅に大きくなっていない。その結果、燃焼室１１４では、燃焼行程時における点火プラグ１１９の点火によって、混合気が好適に燃焼される。そして、燃焼によって発生した力は、ピストン１１２などを介してクランクシャフト１１３に伝達される。
【００７８】
このとき、停車中であるため、エンジン１１０で発生した動力は、第１のモータジェネレータ１２０に伝達される。すると、第１のモータジェネレータ１２０は、伝達されたエンジン１１０からの動力によって発電する。そして、第１のモータジェネレータ１２０によって発電された交流電流は、インバータ２１０に伝達されるとともに同インバータ２１０によって直流電流Ｉｄに変換され、コンバータ２２０を通じて降圧された後にバッテリ２００に充電される。
【００７９】
また、上記のようにポート噴射が停止された状態で筒内噴射が行われるため、高圧燃料系１１Ｂのデリバリパイプに一時的に貯留される筒内噴射用の燃料の貯留量が少なくなる。その結果、筒内噴射が行われることにより、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが低くなり始める（第３のタイミングｔ１３）。ただし、筒内噴射が開始される第２のタイミングｔ１２以降では、筒内噴射弁１１８で噴射可能な燃料の下限噴射量Ａｍｉｎが、第２のタイミングｔ１２時点での要求噴射量Ｘよりも小さい基準値Ｙ１以上であるため、筒内噴射が継続される。
【００８０】
第３のタイミングｔ１３以降では、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉは、筒内噴射が継続して行われることにより次第に低くなる。そして、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉと筒内噴射弁１１８の最小開弁期間とに基づき算出される筒内噴射弁１１８の下限噴射量Ａｍｉｎが上記基準値Ｙ１を下回る第４のタイミングｔ１４では、エンジン１１０に対する負荷を低減させるために第１のモータジェネレータ１２０での発電が停止される。すると、エンジン１１０に対する要求出力も小さくされる。その結果、一回のサイクルで燃焼室１１４に吸入される吸入空気量ＳＡは、第１のモータジェネレータ１２０による発電停止前と比較して少なくなる。
【００８１】
また、第１のモータジェネレータ１２０での発電が停止される第４のタイミングｔ１４では、燃料の供給方法が、筒内噴射からポート噴射に切り替えられる。つまり、エンジン１１０の駆動態様は、第２のタイミングｔ１２以前とほぼ同等となる。なお、この状態で筒内噴射が行われたとしても、筒内噴射弁１１８からは、要求噴射量Ｘと同等の量の燃料が燃焼室１１４内に噴射される。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）アイドリング運転時にポート噴射のみが行われると、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉは、筒内噴射用の燃料の温度上昇に伴い高くなっていく。こうした状態で、ポート噴射のみを行うような運転状態であるアイドリング運転時に筒内噴射が行われる際には、エンジン１１０に対する負荷が増大される。すると、燃焼室１１４内に吸入される吸入空気量ＳＡが、エンジン１１０に対する負荷の増大に伴い多くされる。そのため、吸入空気量ＳＡに対して過剰に多くの燃料が気筒１１１内に供給されることを抑制することができるようになる。
【００８３】
（２）本実施形態では、筒内噴射を開始するに際して、第１のモータジェネレータ１２０によって発電を行うことにより、エンジン１１０に対する負荷が増大される。そのため、筒内噴射が開始されるに際して増大されたエンジン１１０からの出力は、第１のモータジェネレータ１２０における発電を通じて電気エネルギーに変換され、バッテリ２００に蓄えられる。つまり、筒内噴射の開始に起因して要求噴射量が増大されることによる出力の増加分を電気エネルギーに変換してバッテリ２００に蓄え、その後の車両走行時に有効活用することが可能となる。したがって、筒内噴射を行うことに起因した燃料消費量の増大を抑制することが可能となる。
【００８４】
（３）また、本実施形態では、アイドリング運転時に筒内噴射が行われる間は、ポート噴射が停止される。ここで、アイドリング運転時にポート噴射と筒内噴射とを共に行う方法も考えられる。しかし、この場合、筒内噴射弁１１８から噴射される燃料の噴射量は、ポート噴射が停止される本実施形態の場合と比較して少なくなる。
【００８５】
これに対し、本実施形態では、アイドリング運転時に筒内噴射が行われる間は、ポート噴射が停止されるため、ポート噴射と筒内噴射とが共に行われる場合と比較して、筒内噴射弁１１８からの燃料噴射量が多くなる。その結果、高圧燃料系１１Ｂのデリバリパイプ内に一時的に貯留される燃料の消費速度が速くなり、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉを速やかに低くすることができる。したがって、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉを低くするためにエンジン１１０に対する負荷を増大させた上で筒内噴射を行う期間を短くすることができ、ひいてはエンジン１１０の燃料消費量を低減させることができる。
【００８６】
（４）筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが高くなるほど、筒内噴射弁１１８の下限噴射量Ａｍｉｎは多くなっていく。そこで、下限噴射量Ａｍｉｎが要求噴射量Ｘよりも少ない時点から筒内噴射を行うことによって筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが過剰に高くなることを抑制することも考えられる。しかし、その場合には、本来はポート噴射のみが行われるアイドリング運転時に、筒内噴射が行われる頻度が高くなってしまう。
【００８７】
これに対し、本実施形態では、下限噴射量Ａｍｉｎが要求噴射量Ｘよりも多くなったときに、筒内噴射が行われる。そのため、エンジン１１０に対する負荷を増大させずに筒内噴射を行った場合に要求噴射量Ｘを超える過剰な量の燃料を噴射してしまう蓋然性が高いときにのみエンジン１１０の負荷を増大させて筒内噴射が行われるようになる。言い換えると、エンジン１１０に対する負荷を増大させなくても要求噴射量Ｘに対応する量の燃料を筒内噴射弁１１８から噴射することができる場合には筒内噴射が行われない。したがって、アイドリング運転時では、筒内噴射の行われる頻度が高くなることが抑制され、本来行うべきポート噴射を筒内噴射よりも優先させて行うことができるようになる。
【００８８】
（５）アイドリング運転時に筒内噴射が行われる場合に、該筒内噴射を終了させてポート噴射を再開させるか否かの判断基準として設定される基準値Ｙ１は、筒内噴射が開始された時点の要求噴射量Ｘよりも十分に小さい値となっている。そのため、筒内噴射の実行条件にヒステリシスを持たせ、頻繁に筒内噴射が繰り返されることを抑制することができる。したがって、ポート噴射のみが行われる運転状態（即ち、アイドリング運転時）であるにも拘わらず、筒内噴射の行われる頻度が高くなることを抑制することができる。
【００８９】
（６）本実施形態では、アイドリング運転時に必要に応じて筒内噴射が行われることで、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが十分に低くされる。そのため、車両の加速時などのようにエンジン１１０に対する要求出力が高くなり、筒内噴射を行うような運転状態になった場合には、その時点の要求噴射量のうち筒内噴射弁１１８に分配された要求量の燃料を、筒内噴射弁１１８から適切に噴射することができる。
【００９０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図５に従って説明する。第２の実施形態は、アイドリング運転時にポート噴射から筒内噴射に切り替えたり、筒内噴射からポート噴射に戻したりする際の判定に用いられるパラメータが第１の実施形態と異なっている。以下の説明において、第１の実施形態と相違する部分について主に説明する。また、第１の実施形態と同一の部材には同一符号を付して、その説明を省略する。
【００９１】
筒内噴射時における燃料の噴射過多を抑制するための制御処理ルーチンについて、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
図５に示す制御処理ルーチンにおいて、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、アイドリング運転時に筒内噴射が行われている場合には（ステップＳ２０：ＮＯ）、本制御処理ルーチンを一旦終了し、アイドリング運転時にポート噴射のみが行われている場合には（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、その処理を次のステップＳ２１に移行する。
【００９２】
ステップＳ２１において、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが、筒内噴射弁１１８の最小開弁期間とその時点の要求噴射量Ｘに基づいて算出された上限値Ｂｍａｘを超えたか否かを判定する（ステップＳ２１）。この上限値Ｂｍａｘは、現時点の要求噴射量Ｘと等しい量の燃料を筒内噴射弁１１８から噴射することのできる燃料圧力の上限値である。つまり、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが上限値Ｂｍａｘを超えた状態で筒内噴射が行われると、要求噴射量Ｘよりも多い燃料が燃焼室１１４に供給される。
【００９３】
筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが上限値Ｂｍａｘ未満である場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、本制御処理ルーチンを一旦終了する。一方、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが上限値Ｂｍａｘを超えた場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、上記ステップＳ１２，Ｓ１３の各処理と同等のステップＳ２２，Ｓ２３の各処理を行う。
【００９４】
そして、ステップＳ２３を行ったパワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが、上記上限値Ｂｍａｘよりも小さい値に設定される基準値Ｙ２未満であるか否かを判定する（ステップＳ２４）。例えば、この基準値Ｙ２は、上記上限値Ｂｍａｘから予め設定された減算量を減算した値である。
【００９５】
筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが基準値Ｙ２以上である場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、その処理を前述したステップＳ２２に移行する。一方、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが基準値Ｙ２未満である場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、パワーマネジメントコントロールコンピュータ５００は、上記ステップＳ１５，Ｓ１６の各処理と同等のステップＳ２５，Ｓ２６の各処理を行い、その後、本制御処理ルーチンを一旦終了する。
【００９６】
以上説明したように、本実施形態では、上記第１の実施形態の効果（１）〜（３）（５）（６）に相当する効果に加え、以下に示す効果をさらに得ることができる。
（７）本実施形態では、筒内噴射弁１１８の下限噴射量Ａｍｉｎ及び要求噴射量Ｘの代わりに、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉ及び上記上限値Ｂｍａｘを用いて、ポート噴射から筒内噴射に切り替えたり、筒内噴射からポート噴射に戻したりする際の判定が行われている。このような制御構成を採用しても、アイドリング運転時に、筒内噴射によってその時点の要求噴射量Ｘを超える量の燃料しか噴射できなくなった場合には、エンジン１１０に対する負荷が増大された上で、筒内噴射が行われる。そのため、吸入空気量ＳＡに対して過剰に多くの燃料が気筒１１１内に供給されることを抑制することができるようになる。
【００９７】
その一方で、筒内噴射によってその時点の要求噴射量Ｘと同等の量の燃料を噴射できる場合には、ポート噴射のみが行われる。つまり、アイドリング運転時では、筒内噴射の実行頻度が高くなることが抑制され、本来行うべきポート噴射を筒内噴射よりも優先させて行うことができるようになる。
【００９８】
なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・各実施形態において、ポート噴射のみでエンジン１１０を駆動させるような運転状態であるのであれば、アイドリング運転時以外の運転状態でも、図３及び図５に示す制御処理ルーチンを行ってもよい。
【００９９】
・各実施形態において、ポート噴射のみでエンジン１１０を駆動させるような運転状態で第１のモータジェネレータ１２０が発電している場合であっても、エンジン１１０に対する負荷をさらに増大させることが可能であれば、図３及び図５に示す制御処理ルーチンを行ってもよい。例えば、エンジン１１０に対する負荷をさらに増大させる方法としては、第１のモータジェネレータ１２０での発電量がより多くなるように、第１のモータジェネレータ１２０からより大きなトルクを発生させることなどが挙げられる。
【０１００】
・各実施形態において、ポート噴射のみでエンジン１１０を駆動させる運転状態であるにも拘わらず、筒内噴射を行う場合には、筒内噴射とポート噴射を併用させてもよい。このように構成しても、筒内噴射によって筒内噴射弁１１８から燃料が噴射される分、高圧燃料系１１Ｂのデリバリパイプに一時的に貯留される燃料が少なくなることで、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉを低くすることが可能となる。ただし、ポート噴射を停止させる場合と比較して、エンジン１１０に対する負荷を増大させた上で筒内噴射を行う期間が長くなる。
【０１０１】
・ポート噴射のみでエンジン１１０を駆動させるような運転状態で、筒内噴射を行う場合としては、筒内噴射弁１１８の温度上昇に伴って該筒内噴射弁１１８にデポジットが堆積することを抑制したい場合が挙げられる。このようにポート噴射のみが行われることで筒内噴射弁１１８の温度が高くなったときにも、本発明を適用してもよい。この場合、筒内噴射弁１１８の温度上昇に伴って筒内噴射を行うに際して、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが高い場合（例えば、ステップＳ１１，Ｓ２１の判定結果が「ＹＥＳ」である場合）には、エンジン１１０に対する負荷を増大させた上で、筒内噴射を行うことになる。この場合、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉを十分に低くすることができるだけではなく、筒内噴射弁１１８へのデポジットの堆積を抑制することができるようになる。
【０１０２】
ただし、筒内噴射弁１１８の温度が上昇しても、筒内噴射用の燃料の圧力Ｐｄｉが十分に低い場合（例えば、ステップＳ１１，Ｓ２１の判定結果が「ＮＯ」である場合）には、エンジン１１０に対する負荷を変更しないで筒内噴射を行うことが好ましい。
【０１０３】
・各実施形態において、エンジン１１０に対する負荷を増大させることができるのであれば、第１のモータジェネレータ１２０以外にも、エンジン１１０からの動力を利用する他の車載アクチュエータを駆動させてもよい。例えば、車載空調機を駆動させるためのコンプレッサの駆動を開始させても、エンジン１１０に対する負荷を増大させることが可能となる。
【０１０４】
・車両を、通路噴射弁１１７及び筒内噴射弁１１８を共に備えるエンジン１１０を搭載する車両であれば上記ハイブリッドシステム１００を搭載しない車両に具体化してもよい。この場合、エンジン１１０に対する負荷を増大させる方法としては、車載空調機用のコンプレッサの駆動を開始させたり、オルタネータによる発電を開始させたりする方法が挙げられる。この場合、エンジン１１０を制御するエンジン制御ユニット４００が、車両の制御装置として機能する。
【符号の説明】
【０１０５】
１１０…内燃機関としてのエンジン、１１１…気筒、１１５…吸気通路、１１７…通路噴射弁、１１８…筒内噴射弁、１２０…発電機としての第１のモータジェネレータ、４００…車両の制御装置としてのエンジン制御ユニット、５００…車両の制御装置としてのパワーマネジメントコントロールコンピュータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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