JP6197828B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の制御装置に関し、特に、燃料噴射弁を含む内燃機関を搭載した車両の制御装置に関する。

特開２０１２−０９７６４０号公報（特許文献１）には、燃料フィードポンプの下流側に設けられ、エンジンの燃料噴射弁に燃料を供給する配管の圧力をフィードポンプ停止時にも所定圧に保持する残圧保持バルブを備える燃料供給装置が開示されている。

特開２０１２−０９７６４０号公報

エンジンの運転を停止させると共に燃料フィードポンプを停止させると、燃料配管の圧力が低下しないように残圧保持バルブが閉じる。残圧保持バルブが閉じると、燃料配管から残圧保持バルブを経由して燃料タンクに排出されていた燃料が排出されなくなり、燃料配管内の圧力は所定圧に維持される。

近年、燃費向上のため、エンジン負荷の状態に合わせて燃料フィードポンプを運転するエンジンシステムが検討されている。このようなエンジンシステムでは、燃料噴射弁に供給する燃料の目標圧力（以下、燃料の圧力を「燃圧」といい、燃料の目標圧力を「目標燃圧」ということがある）をＥＣＵが設定し、燃料フィードポンプがその目標燃圧を達成するように運転される。

このようなエンジンシステムにおいて、目標燃圧を低下させ、燃料フィードポンプの回転を低く設定すると、燃料配管内の圧力が低下しないように残圧保持バルブが閉じる。残圧保持バルブが閉じると、燃料配管から残圧保持バルブを経由して燃料タンクに排出されていた燃料が排出されなくなり、燃料配管内の圧力が上昇して残圧保持バルブの開弁圧を超え、残圧保持バルブが開く。すると、燃料配管内の圧力が低下して残圧保持バルブの開弁圧より低くなり、再び残圧保持バルブが閉じる。残圧保持バルブは、開閉の２状態しか取らず、半開きのような状態は無い。このため、残圧保持バルブが設けられている燃料配管の圧力が開弁圧付近である状態が長く続くと、残圧保持バルブは開閉を繰り返すことになる。

残圧保持バルブが開閉を繰り返す状態（チャタリングが発生した状態）は、この開閉音が乗員に耳障りな音として聞こえることがあるので、好ましくない。

この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、残圧保持バルブから発生する騒音が低減された車両の制御装置を提供することである。

この発明は、車両の制御装置に関する。車両は、燃料噴射弁を有する内燃機関と、燃料噴射弁から噴射するための燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンクから燃料を吸い上げて燃料噴射弁に供給する電動式フィードポンプと、電動式フィードポンプの下流側に設けられ燃料噴射弁に通じる燃料配管の圧力を保持する保持バルブとを含む。保持バルブは、燃料配管の圧力が第１の所定値を超えると開状態となり燃料配管の燃料を燃料タンクに戻す一方で、燃料配管の圧力が第１の所定値より低ければ閉状態となる。制御装置は、電動式フィードポンプによって供給される燃料の目標圧力を低下させる要求が発生した場合に、内燃機関の負荷が小さい場合は、内燃機関の負荷が大きい場合に比べて目標圧力の低下幅を小さくする。

内燃機関の負荷が所定値未満である場合には、燃料噴射弁から噴射される燃料が少ない。極端な例では、内燃機関の負荷がゼロである場合には、燃料噴射弁付近の燃圧は低下しにくい。このため、燃圧を低下させる要求が発生した場合に、この要求に応じて電動式フィードポンプの回転速度を低下させると、保持バルブ付近の燃圧が先に低下してしまう可能性がある。したがって、噴射弁付近の燃圧が目標燃圧まで低下するまでに、保持バルブ付近の燃圧が保持バルブの開弁圧を横切る可能性もある。電動式フィードポンプの回転速度によっては、保持バルブ付近の燃圧が開弁圧付近で均衡してしまい、保持バルブが開閉を繰り返す現象が発生してしまう。そこで、上記のように内燃機関の負荷が小さい場合は、内燃機関の負荷が大きい場合に比べて目標圧力の低下幅を小さくすることにし、保持バルブが開閉を繰り返す現象の発生を防ぐこととした。

好ましくは、制御装置は、内燃機関の負荷が第２の所定値未満であるときには目標圧力を低下させず、内燃機関の負荷が第２の所定値より大きいときには目標圧力を低下させることにより、内燃機関の負荷が小さい場合は、内燃機関の負荷が大きい場合に比べて目標圧力の低下幅を小さくする。

より好ましくは、車両は、蓄電装置と、発電機とをさらに備える。制御装置は、電動式フィードポンプによって供給される燃料の目標圧力を低下させる要求が発生した場合に、内燃機関の負荷が第２の所定値未満であるときには、内燃機関で発電機を駆動して発電させた電力を蓄電装置に充電することによって、内燃機関の負荷を上昇させる。

上記のように制御することによって、内燃機関の負荷が所定値未満である場合に、目標圧力を低下させる要求が発生した場合であっても、車両の走行に影響を与えずに内燃機関の負荷を高め、保持バルブからの騒音の発生を避けつつ要求通りに目標圧力を低下させることができる。

好ましくは、車両は、燃料配管の電動式フィードポンプと保持バルブとの間に設けられた第１逆止弁をさらに含む。保持バルブは、燃料噴射弁からの噴射が停止され、かつ電動式フィードポンプの運転が停止された場合に閉弁し、第１逆止弁よりも下流の圧力を第１の所定値付近に保持する。

このような第１逆止弁を含む構成であることによって、燃料噴射停止かつ電動式フィードポンプ停止時に保持バルブが閉じて燃料配管の圧力を第１の所定値付近に保持することができる。

より好ましくは、車両は、燃料噴射弁と保持バルブとの間に設けられた第２逆止弁をさらに含む。第２逆止弁は、保持バルブ付近の圧力が燃料噴射弁付近の圧力よりも高い場合に開弁し、保持バルブ付近の圧力が燃料噴射弁付近の圧力よりも低くなると閉弁する。

このような第２逆止弁の働きによって、第２逆止弁よりも下流の燃料配管の圧力が保持バルブの開弁圧よりも高い状態を保持したままエンジンを停止させることが可能となり、エンジンを一時停止させた後のエンジン運転の再開時に速やかに燃圧を上昇させることができる。

この発明は、他の局面では、車両の制御装置に関する。車両は、燃料噴射弁を有する内燃機関と、燃料噴射弁から噴射するための燃料を貯留する燃料タンクと、燃料タンクから燃料を吸い上げて燃料噴射弁に供給する電動式フィードポンプと、電動式フィードポンプの下流側に設けられ燃料噴射弁に通じる燃料配管の圧力を保持する保持バルブとを含む。保持バルブは、燃料配管の圧力が第１の所定値を超えると開状態となり燃料配管の燃料を燃料タンクに戻す一方で、燃料配管の圧力が第１の所定値より低ければ閉状態となる。制御装置は、電動式フィードポンプによって供給される燃料の目標圧力を低下させる要求が発生した場合に、内燃機関の負荷が第３の所定値未満であるときには、内燃機関の負荷を上昇させる処理とともに目標圧力を低下させる。

上記のように制御することによって、内燃機関の負荷が第３の所定値未満である場合に、目標圧力を低下させる要求が発生した場合であっても、車両の走行に影響を与えずに内燃機関の負荷を高め、保持バルブからの騒音の発生を避けつつ要求通りに目標圧力を低下させることができる。

本発明によれば、目標燃圧を低下させる場合に、保持バルブから騒音が発生する現象を避けることができる。

本発明が適用されるハイブリッド車両１の構成を示すブロック図である。 燃料供給に関するエンジン１０および燃料供給装置１５の構成を示した図である。 残圧保持バルブにおける騒音発生時の動作を説明するための動作波形図である。 目標燃圧を低下させた波形を示した波形図である。 実施の形態１において制御装置１００が実行する制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２においてエンジンＥＣＵ１４１が実行する制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３の動作を説明するための動作波形図である。 実施の形態３において制御装置１００が実行する制御を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

［基本構成の説明］
図１は、本発明が適用されるハイブリッド車両１の構成を示すブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１は、エンジン１０と、燃料供給装置１５と、モータジェネレータ２０，３０と、動力分割機構４０と、リダクション機構５８と、駆動輪６２と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）６０と、バッテリ７０と、制御装置１００とを含む。なお、エンジン１０は特許請求の範囲の「内燃機関」に対応し、モータジェネレータ２０は「発電機」に対応し、バッテリ７０は「蓄電装置」に対応し、制御装置１００は「制御装置」に対応する。

このハイブリッド車両１は、シリーズ・パラレル型のハイブリッド車両であり、エンジン１０およびモータジェネレータ３０の少なくとも一方を駆動源として走行可能に構成される。

エンジン１０とモータジェネレータ２０とモータジェネレータ３０とは、動力分割機構４０を介して相互に連結されている。動力分割機構４０に連結されるモータジェネレータ３０の回転軸１６には、リダクション機構５８が接続される。回転軸１６は、リダクション機構５８を介して、駆動輪６２と連結されるとともに、動力分割機構４０を介して、エンジン１０のクランクシャフトに連結される。

動力分割機構４０は、エンジン１０の駆動力を、モータジェネレータ２０と回転軸１６とに分割することができる。モータジェネレータ２０は、動力分割機構４０を介してエンジン１０のクランクシャフトを回転させることにより、エンジン１０を始動するスタータとして機能することができる。

モータジェネレータ２０および３０は、いずれも発電機としても電動機としても作動しうる周知の同期発電電動機である。モータジェネレータ２０および３０は、ＰＣＵ６０に接続され、ＰＣＵ６０は、バッテリ７０に接続される。

制御装置１００は、パワーマネジメント用電子制御ユニット（Electronic Control Unit；以下、ＰＭ−ＥＣＵという）１４０と、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１４１と、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）１４２と、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）１４３とを含む。

ＰＭ−ＥＣＵ１４０は、エンジンＥＣＵ１４１と、モータＥＣＵ１４２と、バッテリＥＣＵ１４３とに、図示しない通信ポートを介して接続されている。ＰＭ−ＥＣＵ１４０は、エンジンＥＣＵ１４１と、モータＥＣＵ１４２と、バッテリＥＣＵ１４３と各種制御信号やデータのやり取りを行なう。

モータＥＣＵ１４２は、ＰＣＵ６０に接続され、モータジェネレータ２０および３０の駆動を制御する。バッテリＥＣＵ１４３は、バッテリ７０の充放電電流の積算値に基づいて、残容量（以下、ＳＯＣ（State of charge）という）を演算する。

エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン１０および燃料供給装置１５に接続されている。エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン１０の運転状態を検出する各種センサから信号を入力するとともに、入力した信号に応じて燃料噴射制御や点火制御、吸入空気量調節制御などの運転制御を行なう。また、エンジンＥＣＵ１４１は、燃料供給装置１５を制御して燃料をエンジン１０に供給する。

以上の構成を有するハイブリッド車両１において、エンジン１０および燃料供給装置１５の構成および制御についてより詳細に説明する。

図２は、燃料供給に関するエンジン１０および燃料供給装置１５の構成を示した図である。本実施の形態は、本発明が適用される車両を、内燃機関として筒内噴射とポート噴射とを併用するデュアル噴射タイプの内燃機関、例えば直列４シリンダのガソリンエンジンを採用するハイブリッド車両としている。

図２を参照して、エンジン１０は、吸気マニホールド３６と、吸気ポート２１と、シリンダブロックに設けられた４つのシリンダ１１と、エンジン１０のシリンダブロックをれ却する冷却水の水温を検出する水温センサ１２とを含む。

吸入空気ＡＩＲは、シリンダ１１中の図示しないピストンが下降するときに、吸気口管から吸気マニホールド３６および吸気ポート２１を通って各シリンダ１１に流入する。

燃料供給装置１５は、低圧燃料供給機構５０と、高圧燃料供給機構８０とを含む。低圧燃料供給機構５０は、燃料圧送部５１と、低圧燃料配管５２と、低圧デリバリーパイプ５３と、低圧燃圧センサ５３ａと、ポート噴射弁５４とを含む。なお、ポート噴射弁５４は特許請求の範囲の「燃料噴射弁」に対応する。

高圧燃料供給機構８０は、高圧ポンプ８１と、チェック弁８２ａと、高圧燃料配管８２と、高圧デリバリーパイプ８３と、高圧燃圧センサ８３ａと、筒内噴射弁８４とを含む。

筒内噴射弁８４は、噴孔部８４ａを各シリンダ１１の燃焼室内に露出する筒内噴射用インジェクタである。筒内噴射弁８４が開弁動作するとき、高圧デリバリーパイプ８３内の加圧された燃料が筒内噴射弁８４の噴孔部８４ａから燃焼室内に噴射される。

エンジンＥＣＵ１４１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入力インターフェース回路、出力インターフェース回路などを含んで構成される。エンジンＥＣＵ１４１は、図１のＰＭ−ＥＣＵからエンジン起動／停止指令を受けて、エンジン１０および燃料供給装置１５を制御する。

エンジンＥＣＵ１４１は、アクセル開度や吸入空気量やエンジン回転速度などに基づいて燃焼毎に必要な燃料噴射量を算出する。また、エンジンＥＣＵ１４１は、算出した燃料噴射量に基づいて、ポート噴射弁５４および筒内噴射弁８４への噴射指令信号などを適時に出力する。

エンジンＥＣＵ１４１は、エンジン１０の始動時に、ポート噴射弁５４による燃料噴射を最初に実施させる。そして、ＥＣＵ１４０は、高圧燃圧センサ８３ａにより検出される高圧デリバリーパイプ８３内の燃料圧力が予め設定された圧力値を超えたとき、筒内噴射弁８４への噴射指令信号の出力を開始する。

さらに、エンジンＥＣＵ１４１は、例えば筒内噴射弁８４からの筒内噴射を基本としながら、エンジン１０の始動暖機時や低回転高負荷時などのように筒内噴射では混合気形成が不十分となる特定の運転状態下では、ポート噴射を併用する。または、エンジンＥＣＵ１４１は、例えば筒内噴射弁８４からの筒内噴射を基本としながら、ポート噴射が有効な高回転高負荷時などにポート噴射弁５４からのポート噴射を実行する。

本実施の形態では、燃料供給装置１５は、低圧燃料供給機構５０の圧力が可変に制御可能である点が特徴的である。以下、燃料供給装置１５の低圧燃料供給機構５０についてより詳細に説明する。

燃料圧送部５１は、燃料タンク５１１と、電動式のフィードポンプ５１２と、サクションフィルタ５１３と、燃料フィルタモジュール５１４と、リリーフ弁５１５と、チェックバルブ５１７，５１８と、残圧保持バルブ５１６とを含む。残圧保持バルブ５１６は、特許請求の範囲の「保持バルブ」に対応し、チェックバルブ５１８は「第１逆止弁」に対応し、チェックバルブ５１７は「第２逆止弁」に対応し、燃料タンク５１１は、「燃料タンク」に対応し、フィードポンプ５１２は「電動式フィードポンプ」に対応する。

燃料タンク５１１は、エンジン１０で消費される燃料、例えばガソリンを貯留する。サクションフィルタ５１３は、異物の吸入を阻止する。燃料フィルタモジュール５１４は、吐出燃料中の異物を除去する。

リリーフ弁５１５は、フィードポンプ５１２から吐出される燃料の圧力が上限圧力に達すると開弁し、燃料の圧力が上限圧力に満たない間は閉弁状態を維持する。

低圧燃料配管５２は、燃料圧送部５１から低圧デリバリーパイプ５３までを連結する。ただし、低圧燃料配管５２は、燃料パイプに限定されるものではなく、燃料通路が貫通形成される１つの部材や、互いの間に燃料通路が形成される複数の部材であってもよい。

低圧デリバリーパイプ５３は、シリンダ１１の直列配置方向の一端側で、低圧燃料配管５２に接続される。低圧デリバリーパイプ５３には、ポート噴射弁５４が連結される。低圧デリバリーパイプ５３には、内部の燃料圧力を検出する低圧燃圧センサ５３ａが装着されている。

ポート噴射弁５４は、噴孔部５４ａを各シリンダ１１に対応する吸気ポート２１内に露出するポート噴射用インジェクタである。ポート噴射弁５４が開弁動作するとき、低圧デリバリーパイプ５３内の加圧された燃料が、ポート噴射弁５４の噴孔部５４ａから吸気ポート２１内に噴射される。

フィードポンプ５１２は、エンジンＥＣＵ１４１から発信される指令信号に基づいて、駆動および停止される。この指令信号は、低圧燃圧センサ５３ａの検出値が目標燃圧Ｐｔに一致するように制御装置１００によって発生される。

フィードポンプ５１２は、燃料タンク５１１内から燃料を汲み上げ、汲み上げた燃料を、例えば１［ＭＰａ：メガパスカル］未満の一定可変範囲内の圧力に加圧して吐出することが可能である。さらに、フィードポンプ５１２は、エンジンＥＣＵ１４１の制御により、単位時間当りの吐出量［ｍ３／ｓｅｃ］や吐出圧［ｋＰａ：キロパスカル］を変化させることが可能である。

このようにフィードポンプ５１２を制御することは、以下の点で好ましい。まず、低圧デリバリーパイプ５３は、エンジンが高温となると内部の燃料が気化するのを防ぐため、気化しない程度に圧力をかけておく必要がある。しかし圧力を高くしすぎるとポンプの負荷が大きくエネルギロスが大きい。燃料の気化を防止するための圧力は温度によって変化するので必要な圧力を低圧デリバリーパイプ５３にかけることでエネルギロスを少なくすることができる。また、フィードポンプ５１２を適切に制御することによって、エンジンが消費した量に相当する分の燃料を送出するようにすれば、無駄に加圧するエネルギを節約することができる。したがって、一旦余分に加圧してからプレッシャレギュレータで圧力を一定にする構成よりも燃費を向上させる点で有利である。

［残圧保持バルブの動作と目標燃圧低下時の問題］
チェックバルブ５１８は、燃料配管において、フィードポンプ５１２と残圧保持バルブ５１６の取付部との間に設けられる。チェックバルブ５１７は、燃料配管の残圧保持バルブ５１６の取付部とリリーフ弁５１５の取付部との間に設けられる。残圧保持バルブ５１６は、ポート噴射弁５４および筒内噴射弁８４からの噴射が停止され、かつフィードポンプ５１２の運転が停止された場合に閉弁し、残圧保持バルブ５１６よりも下流の燃料配管の圧力を開弁圧付近に保持する。

チェックバルブ５１８の働きにより、エンジンが一時停止され燃料噴射が停止している場合、フィードポンプ５１２が停止しても、燃料配管の燃料フィルタモジュール５１４付近の圧力は低下しない。この圧力が残圧保持バルブ５１６の開弁圧よりも高ければ、残圧保持バルブ５１６が開いているので圧力が低下する。この圧力が残圧保持バルブ５１６の開弁圧付近となれば、残圧保持バルブ５１６が閉じるので圧力は開弁圧付近で保持される。

残圧保持バルブ５１６の働きにより燃料配管の圧力は開弁圧付近に保たれているため、エンジンの一時停止後にエンジンを再始動させる際に、フィードポンプ５１２を始動させると速やかに燃料配管の圧力を上昇させることができる。

ただし、フィードポンプ５１２からの燃料供給量とポート噴射弁５４および筒内噴射弁８４からの燃料噴射量のバランスにより、燃料配管の圧力は変化する。したがって、通常運転時には、エンジン負荷が高く、燃料噴射量が多い場合には、フィードポンプ５１２の回転速度は速く制御される。また、通常運転時には、エンジン負荷が低く、燃料噴射量が少ない場合には、フィードポンプ５１２の回転速度は遅く制御される。

このような残圧保持バルブ５１６を有する構成のエンジンシステムについて、目標燃圧を低下させる要求が発生することがある。

たとえば、低圧燃圧センサ５３ａの作動チェックのために、燃圧を通常使用時よりも高い値（約６４０ｋＰａ）に上昇させるように目標燃圧が設定される。低圧燃圧センサ５３ａによって、実燃圧Ｐｆが目標燃圧Ｐｔに一致したことが検出された後、目標燃圧Ｐｔを通常使用時の値（約４００ｋＰａ）に低下させる要求が発生する。

また、たとえば、エンジン稼働後にエンジンを停止させた場合に、排熱によって燃料配管内の滞留している燃料が高温になり燃料配管内の燃料が気化してしまうと燃料噴射量が少なくなってしまう。この場合の対策として、エンジン始動時に目標燃圧を上げる要求を行なうことがある。その場合、エンジン始動後に燃料配管内に燃料タンクから低温の燃料が供給され、燃料が配管内で気化してしまう問題が回避されると、目標燃圧を低下させる要求が発生する。

このような場合に、残圧保持バルブ５１６から騒音が発生する場合がある。図３は、残圧保持バルブにおける騒音発生時の動作を説明するための動作波形図である。

図２および図３の左半分を参照して、エンジン出力Ｐｅが比較的低い場合には、フィードポンプ５１２の回転速度Ｎｐも低く設定される。このような状態で目標燃圧を下げると、エンジンＥＣＵ１４１は、フィードポンプ５１２の回転速度を一層低下させる。すると、エンジン出力Ｐｅが低いので燃料噴射量が少なく、残圧保持バルブ５１６からの燃料排出量の方が多くなる。したがって、低圧デリバリーパイプ５３および低圧燃料配管５２の実燃圧Ｐｆの低下量よりも燃料フィルタモジュール５１４内の燃圧Ｐｍの低下量の方が大きくなる。低下後の目標燃圧（約４００ｋＰａ）は開弁圧Ｐｖ（たとえば約２００ｋＰａ）よりも高いが、このように低下量に差がある状況では、実燃圧Ｐｆが低下後の目標燃圧に一致する前にモジュール内燃圧Ｐｍが残圧保持バルブ５１６の開弁圧Ｐｖ付近を横切る場合がある。なお、開弁圧Ｐｖは、特許請求の範囲の「第１の所定値」に対応する。

モジュール内燃圧Ｐｍが残圧保持バルブ５１６の開弁圧Ｐｖ付近となると、残圧保持バルブ５１６が開弁と閉弁とを繰り返す現象が発生する。残圧保持バルブ５１６は、半開き状態をとらない構造となっており、開状態ではモジュール内燃圧Ｐｍが低下し、閉状態とするとモジュール内燃圧Ｐｍが上昇する。図３の左半分の波形のように、小刻みに残圧保持バルブ５１６が開閉を繰り返すと、乗員や車両近辺にいる人に残圧保持バルブ５１６から騒音が聞こえる場合がある。このような騒音の発生は避けることが好ましい。

［実施の形態１］
そこで実施の形態１では、目標燃圧を低下させる要求が発生した場合には、エンジン出力が低い場合には許可せず、エンジン出力が高い場合に許可することとした。

図２および図３の右半分を参照して、エンジン出力Ｐｅが比較的高い場合には、フィードポンプ５１２の回転速度Ｎｐも高く設定される。このような状態で目標燃圧を下げると、フィードポンプ５１２の回転速度Ｎｐは低下するが、左半分の波形で示すよりも回転速度Ｎｐはまだ高い状態である。すると、エンジン出力Ｐｅが高いので燃料噴射量が多く、残圧保持バルブ５１６から燃料排出していても、チェック弁５１７が開いて燃料が燃料配管に供給される。この状態では、低圧デリバリーパイプ５３および低圧燃料配管５２の実燃圧Ｐｆが燃料フィルタモジュール５１４内燃圧Ｐｍと等しいかＰｍより低い。したがって、実燃圧Ｐｆが低下させた目標燃圧に一致しても、モジュール内燃圧Ｐｍを残圧保持バルブ５１６の開弁圧よりも高い状態に維持することができる。

したがって、残圧保持バルブ５１６が開弁と閉弁とを繰り返す現象は発生しない。
図４は、目標燃圧を低下させた波形を示した波形図である。図４において、実線が本実施の形態の波形を示し、破線は参考例の波形を示す。

まず、破線の参考例について説明する。時刻ｔ１において目標燃圧Ｐｔが低下し、時刻ｔ４で元に戻されている。時刻ｔ１において目標燃圧Ｐｔが低下した後、実燃圧Ｐｆは低下するのに時間がかかっている。この状態では、実燃圧Ｐｆが目標燃圧Ｐｔに一致する時刻ｔ３までポンプ回転速度Ｎｐが下げられ、結果として破線に示すようにモジュール内燃圧Ｐｍが残圧保持バルブの開弁圧Ｐｖ付近にまで低下してしまう。したがって、残圧保持バルブ５１６が開閉を繰り返す現象が発生し、騒音が発生してしまう。

これに対して、本実施の形態ではエンジン負荷が所定値よりも高い場合にのみ目標燃圧Ｐｔの低下が許可される。したがって、実線で示すように、時刻ｔ１において目標燃圧Ｐｔが低下した後に速やかに実燃圧Ｐｆも低下し、時刻ｔ２において実燃圧Ｐｆが目標燃圧Ｐｔに一致する。このタイミングでポンプ回転速度Ｎｐの低下が止まるので、モジュール内燃圧Ｐｍは、残圧保持バルブ５１６の開弁圧Ｐｖ付近まで低下することは無い。時刻ｔ２〜ｔ４では、フィードポンプ５１２によって供給される供給量によって実燃圧Ｐｆが決まる状態が安定して継続しているので、残圧保持バルブ５１６は、開状態を保っており、開閉を繰り返す現象は発生しない。

図５は、実施の形態１において制御装置１００が実行する制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定の制御サイクルごとに繰り返し実行されている。

図２、図５を参照して、ステップＳ１において目標燃圧ＰｔをＡ（ｋＰａ）からＢ（ｋＰａ）に低下させる要求が発生する。一例では、Ａ＝６００ｋＰａであり、Ｂ＝４００ｋＰａである。この要求は、低圧燃圧センサ５３ａの作動チェックのために燃圧を一旦通常よりも高く設定した場合に元に戻すとき、または、燃料配管内の燃料が高温となるときに燃料の気化を抑制するために燃圧を一旦通常よりも高く設定した場合に元に戻すときなどに発生する。

続いて、ステップＳ２において、エンジン負荷（Ｐｅ）が所定パワー（ＣｋＷ）より大きいか否かが判断される。ステップＳ２において、Ｐｅ＞Ｃが成立した場合（Ｓ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に処理が進められ、目標燃圧の低下が許可され、目標燃圧はＢ（ｋＰａ）に設定される。

一方、ステップＳ２において、Ｐｅ＞Ｃが成立しない場合（Ｓ２でＮＯ）、ステップＳ４に処理が進められ、目標燃圧の低下が許可されず、目標燃圧は前回と同じＡ（ｋＰａ）に設定され、変更されない。

ステップＳ３またはＳ４において、目標燃圧が決定されると、ステップＳ５において目標燃圧の決定処理が終了する。

以上説明したように、実施の形態１では、目標燃圧を低下させる処理が、エンジン負荷が所定パワーよりも大きい場合に限って許可される。したがって、図３の左半分に示されたようなモジュール内燃圧Ｐｍが開弁圧Ｐｖ付近まで低下することが避けられるので、残圧保持バルブ５１６が開閉を繰り返す現象の発生を防ぐことができる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、エンジン負荷が所定パワーを超えることを待って目標燃圧を低下させることになる。したがって、目標燃圧が高い状態が継続される可能性がある。目標燃圧を不要に高くしておく状態は、フィードポンプ５１２の損失発生の面から好ましくなく、燃費が悪化する。

そこで、実施の形態２では、燃費を悪化させないようにしつつ、エンジン負荷を上昇させて目標燃圧を低下させることができるタイミングを作り出す。図１に示したようなハイブリッド自動車の場合、ユーザからアクセルペダルによって要求される走行パワーとは別に、バッテリを充電する充電パワー（Ｐｃｈｇ）もエンジンパワーに反映されている。したがって、実施の形態２では、目標燃圧を低下させる要求が発生した場合に、エンジン負荷が所定パワーを超えていない場合には、エンジン負荷を増大させつつ充電パワーを増加させてバッテリに充電する。このため、エンジン負荷を増大させても、その分が損失となることがなく、バッテリに電気エネルギーとして蓄えられる。

図６は、実施の形態２においてエンジンＥＣＵ１４１が実行する制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定の制御サイクルごとに繰り返し実行されている。

図２、図６を参照して、ステップＳ１において目標燃圧ＰｔをＡ（ｋＰａ）からＢ（ｋＰａ）に低下させる要求が発生する。一例では、Ａ＝６００ｋＰａであり、Ｂ＝４００ｋＰａである。この要求は、低圧燃圧センサ５３ａの作動チェックのために燃圧を一旦通常よりも高く設定した場合に元に戻すとき、または、燃料配管内の燃料が高温となるときに燃料の気化を抑制するために燃圧を一旦通常よりも高く設定した場合に元に戻すときなどに発生する。

続いて、ステップＳ２において、エンジン負荷（Ｐｅ）が所定パワー（ＣｋＷ）より大きいか否かが判断される。ステップＳ２において、Ｐｅ＞Ｃが成立した場合（Ｓ２でＹＥＳ）、ステップＳ３に処理が進められる。

一方、ステップＳ２において、Ｐｅ＞Ｃが成立しない場合（Ｓ２でＮＯ）、ステップＳ６に処理が進められる。ステップＳ６では、エンジン負荷がＣｋＷよりも大きくなるように増加され、増加分に見合うだけの発電がモータジェネレータ２０で実行され、余剰となった電力分がバッテリ７０に充電される。ステップＳ６の処理を行なうことによって、燃料噴射量が増大し、目標燃圧Ｐｔを低下させた場合に実燃圧Ｐｆよりもモジュール内燃圧Ｐｍが先に低下するような現象は発生しなくなる。そして、ステップＳ６の処理に続いてステップＳ３の処理が実行される。

ステップＳ３では、目標燃圧の低下が許可され、目標燃圧はＢ（ｋＰａ）に設定される。ステップＳ３において、目標燃圧が決定されると、ステップＳ５において目標燃圧の決定処理が終了する。

以上説明したように、実施の形態２においては、制御装置１００は、目標燃圧Ｐｔを前回の制御サイクルの目標圧力Ｐｔよりも低下させる要求が発生した場合に、エンジン１０の負荷が所定値（ＣｋＷ）未満であるときには、ステップＳ６の処理によって、エンジン１０の負荷を所定値（ＣｋＷ）より大きくなるように上昇させた後に目標圧力Ｐｔを低下させる。なお、所定値（ＣｋＷ）は特許請求の範囲の「第２の所定値」に対応する。

車両１は、バッテリ７０と、モータジェネレータ３０とを備えている。そこで、制御装置１００は、フィードポンプ５１２によって供給される燃料の目標燃圧を前回サイクルの目標燃圧よりも低下させる要求が発生した場合に、エンジン１０でモータジェネレータ３０を回して発電させ、発電させた電力をバッテリ７０に充電することによって、エンジン１０の負荷を所定値（ＣｋＷ）よりも上昇させる。

上記のように制御することによって、エンジン１０の負荷が所定値（ＣｋＷ）未満である場合に、目標燃圧Ｐｔを低下させる要求が発生した場合であっても、車両の走行に影響を与えずにエンジン１０の負荷を高め、残圧保持バルブ５１６からの騒音の発生を避けつつ要求通りに燃圧を低下させることができる。

［実施の形態３］
実施の形態２では、エンジン負荷が低い場合には、エンジン負荷を高めてから目標燃圧Ｐｔを低下させた。しかし、必ずしも目標燃圧Ｐｔの低下よりも先にエンジン負荷を高める必要はない。実施の形態３では、目標燃圧Ｐｔの低下を先に生じさせ、追ってエンジン負荷を高める例を説明する。

実施の形態３では、制御装置１００は、フィードポンプ５１２によって供給される燃料の目標圧力を前回サイクルの目標圧力よりも低下させるとエンジン１０の負荷が所定値（ＤｋＷ）未満になった場合には、エンジン１０の負荷を所定値（ＤｋＷ）よりも上昇させる。なお、所定値（ＤｋＷ）は、特許請求の範囲の「第３の所定値」に対応する。

図７は、実施の形態３の動作を説明するための動作波形図である。図７を参照して、時刻ｔ１０〜ｔ１１では、目標燃圧Ｐｔが約６４０ｋＰａの状態であり、実燃圧Ｐｆも目標燃圧Ｐｔと一致している。

時刻ｔ１１において目標燃圧Ｐｔが約６４０ｋＰａから約４００ｋＰａに低下されると、ポンプ回転速度Ｎｐが低下し、モジュール内燃圧Ｐｍも低下するが、燃料噴射量がそれほど多くないため、実燃圧Ｐｆの低下はゆっくりである。そのままの状態が継続すると、破線で示すようにポンプ回転速度Ｎｐが時刻ｔ１３の手前まで低下し続けるので、モジュール内燃圧Ｐｍが開弁圧Ｐｖ付近まで下がり、残圧保持バルブ５１６が開閉を繰り返して騒音が発生してしまう。

そこで、本実施の形態では時刻ｔ１２においてエンジン出力ＰｅがＤｋＷまで減少したことに応答して充電指令Ｐｃｈｇをオン状態に設定し、エンジン出力Ｐｅを増加させて燃料噴射量を増やす。すると、実線の波形に示すように、実燃圧Ｐｆは時刻ｔ１２後速やかに目標燃圧Ｐｔに一致し、ポンプ回転速度Ｎｐの低下も停止する。したがって、時刻ｔ１２〜ｔ１３において、モジュール内燃圧Ｐｍは、残圧保持バルブ５１６の開弁圧Ｐｖ付近まで低下することは無い。時刻ｔ１２〜ｔ１３では、フィードポンプ５１２によって供給される供給量によって実燃圧Ｐｆが決まる状態が安定して継続しているので、残圧保持バルブ５１６は、開状態を保っており、開閉を繰り返す現象は発生しない。

図８は、実施の形態３において制御装置１００が実行する制御を説明するためのフローチャートである。このフローチャートの処理は、所定の制御サイクルごとに繰り返し実行されている。

図２、図５を参照して、ステップＳ１１において制御装置１００は、目標燃圧Ｐｔを低下させる時であるか否かを判断する。ステップＳ１１において目標燃圧低下時でなければ（Ｓ１１でＮＯ）、このフローチャートの処理は終了する。一方で、ステップＳ１１において目標燃圧低下時であれば（Ｓ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１２に処理が進められる。

ステップＳ１２では、エンジン１０の負荷が所定パワー（ＤｋＷ、ただし、Ｄ＜Ｃである）未満であるか否かが判断される。ステップＳ１２においてＰｅ＜Ｄが成立しなければ（Ｓ１２でＮＯ）、このフローチャートの処理は終了する。一方で、ステップＳ１２においてＰｅ＜Ｄが成立した場合には（Ｓ１２でＹＥＳ）、ステップＳ１３に処理が進められる。

ステップＳ１３では、エンジン負荷が増加されるとともにモータジェネレータ２０で発電が実行され、発電された電力がバッテリ７０に充電される。

以上説明したように、実施の形態３では、目標燃圧を低下させる処理が発生した場合に、エンジン負荷が所定パワーよりも小さい場合には、目標燃圧を低下させる処理とともにエンジン負荷を増加させる処理を充電処理を行なうことによって実行する。したがって、図３の左半分に示されたようなモジュール内燃圧Ｐｍが開弁圧Ｐｖ付近まで低下することが避けられるので、残圧保持バルブ５１６が開閉を繰り返す現象の発生を防ぐことができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ハイブリッド車両、１０ エンジン、１１ シリンダ、１２ 水温センサ、１５ 燃料供給装置、１６ 回転軸、２０，３０ モータジェネレータ、２１ 吸気ポート、３６ 吸気マニホールド、４０ 動力分割機構、５０ 低圧燃料供給機構、５１ 燃料圧送部、５２ 低圧燃料配管、５３ 低圧デリバリーパイプ、５３ａ 低圧燃圧センサ、５４ ポート噴射弁、５４ａ，８４ａ 噴孔部、５８ リダクション機構、６２ 駆動輪、７０ バッテリ、８０ 高圧燃料供給機構、８１ 高圧ポンプ、８２ 高圧燃料配管、８２ａ チェック弁、８３ 高圧デリバリーパイプ、８３ａ 高圧燃圧センサ、８４ 筒内噴射弁、１００ 制御装置、１４１ エンジンＥＣＵ、１４２ モータＥＣＵ、１４３ バッテリＥＣＵ、５１１ 燃料タンク、５１２ フィードポンプ、５１３ サクションフィルタ、５１４ 燃料フィルタモジュール、５１５ リリーフ弁、５１６ 残圧保持バルブ、５１７，５１８ チェックバルブ。

Claims (6)

1. 車両の制御装置であって、
   前記車両は、燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記燃料噴射弁から噴射するための燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクから燃料を吸い上げて前記燃料噴射弁に供給する電動式フィードポンプと、前記電動式フィードポンプの下流側に設けられ前記燃料噴射弁に通じる燃料配管の圧力を保持する保持バルブとを含み、
   前記保持バルブは、前記燃料配管の圧力が第１の所定値を超えると開状態となり前記燃料配管の燃料を前記燃料タンクに戻す一方で、前記燃料配管の圧力が前記第１の所定値より低ければ閉状態となり、
   前記制御装置は、前記電動式フィードポンプによって供給される燃料の目標圧力を低下させる要求が発生した場合に、前記内燃機関の負荷が小さい場合は、前記内燃機関の負荷が大きい場合に比べて前記目標圧力の低下幅を小さくする、車両の制御装置。
2. 前記制御装置は、前記内燃機関の負荷が第２の所定値未満であるときには前記目標圧力を低下させず、前記内燃機関の負荷が前記第２の所定値より大きいときには前記目標圧力を低下させることにより、前記内燃機関の負荷が小さい場合は、前記内燃機関の負荷が大きい場合に比べて前記目標圧力の低下幅を小さくする、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記車両は、蓄電装置と、発電機とをさらに備え、
   前記制御装置は、前記電動式フィードポンプによって供給される燃料の目標圧力を低下させる要求が発生した場合に、前記内燃機関の負荷が前記第２の所定値未満であるときには、前記内燃機関で前記発電機を駆動して発電させた電力を前記蓄電装置に充電することによって、前記内燃機関の負荷を上昇させる、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記車両は、前記燃料配管の前記電動式フィードポンプと前記保持バルブとの間に設けられた第１逆止弁をさらに含み、
   前記保持バルブは、前記燃料噴射弁からの噴射が停止され、かつ前記電動式フィードポンプの運転が停止された場合に閉弁し、前記第１逆止弁よりも下流の圧力を前記第１の所定値付近に保持する、請求項１に記載の車両の制御装置。
5. 前記車両は、前記燃料噴射弁と前記保持バルブとの間に設けられた第２逆止弁をさらに含み、
   前記第２逆止弁は、前記保持バルブ付近の圧力が前記燃料噴射弁付近の圧力よりも高い場合に開弁し、前記保持バルブ付近の圧力が前記燃料噴射弁付近の圧力よりも低くなると閉弁する、請求項４に記載の車両の制御装置。
6. 車両の制御装置であって、
   前記車両は、燃料噴射弁を有する内燃機関と、前記燃料噴射弁から噴射するための燃料を貯留する燃料タンクと、前記燃料タンクから燃料を吸い上げて前記燃料噴射弁に供給する電動式フィードポンプと、前記電動式フィードポンプの下流側に設けられ前記燃料噴射弁に通じる燃料配管の圧力を保持する保持バルブとを含み、
   前記保持バルブは、前記燃料配管の圧力が第１の所定値を超えると開状態となり前記燃料配管の燃料を前記燃料タンクに戻す一方で、前記燃料配管の圧力が前記第１の所定値より低ければ閉状態となり、
   前記制御装置は、前記電動式フィードポンプによって供給される燃料の目標圧力を低下させる要求が発生した場合に、前記内燃機関の負荷が第３の所定値未満であるときには、前記内燃機関の負荷を上昇させる処理とともに前記目標圧力を低下させる、車両の制御装置。

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