内燃機関の制御装置
【課題】フューエルカット中に燃料が気化したことに起因する燃料噴射復帰時のラフアイドルを防止可能な内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】ポート噴射インジェクタ１０ａ及び直噴インジェクタ１０ｂを備えたエンジン１において、フューエルカット解除条件が成立した際のポート噴射インジェクタ先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度まで上昇している場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止し、直噴インジェクタ１０ｂのみから燃料噴射を行う。その後、積算吸入空気量が、ポート噴射インジェクタ先端温度を燃料の飽和蒸気圧温度まで低下させるのに必要な冷却必要吸入空気量に達すると、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可する。
【解決手段】ポート噴射インジェクタ１０ａ及び直噴インジェクタ１０ｂを備えたエンジン１において、フューエルカット解除条件が成立した際のポート噴射インジェクタ先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度まで上昇している場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止し、直噴インジェクタ１０ｂのみから燃料噴射を行う。その後、積算吸入空気量が、ポート噴射インジェクタ先端温度を燃料の飽和蒸気圧温度まで低下させるのに必要な冷却必要吸入空気量に達すると、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に搭載される内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明は、フューエルカット（アクセルオフ等に伴うインジェクタからの燃料噴射の停止）からの燃料噴射復帰時の制御の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば下記の特許文献１及び特許文献２に開示されているように、走行駆動力源としてエンジン（内燃機関）を搭載した自動車の走行中において、エンジン回転数が所定値以上（または吸入空気量が所定量以上）であり且つドライバがアクセルペダルの踏み込みを解除（アクセルオフ）してエンジンが被駆動状態になると、フューエルカット条件が成立したとしてインジェクタからの燃料噴射を停止（フューエルカット）し、燃料消費量の削減を図るようにしている。また、一般に、このフューエルカット中にあっては、スロットルバルブの開度を小さくし、ポンピングロスを大きくすることで、ドライバのアクセルオフ操作に対応した車両の減速度が得られるようにしている。
【０００３】
また、このフューエルカット中にドライバがアクセルペダルの踏み込み操作（アクセルオン）を行うなどして要求駆動力が大きくなった場合には、フューエルカット解除条件が成立したとしてインジェクタからの燃料噴射を再開する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７０６１５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８３９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンに設けられるインジェクタとしては、吸気ポート内に向けて燃料を噴射するもの（以下、「ポート噴射インジェクタ」と呼ぶ場合もある）や、筒内に直接的に燃料を噴射するもの（以下、「直噴インジェクタ」と呼ぶ場合もある）が知られている。
【０００６】
そして、前記ポート噴射インジェクタを備えたエンジンにおいて、例えば高負荷運転が行われていることに起因してエンジン温度（冷却水温度や油温に相関がある）が比較的高い状態で前記フューエルカット条件が成立し、ポート噴射インジェクタからの燃料噴射が停止され且つスロットルバルブの開度が小さくなった場合には、以下の課題が生じる可能性がある。
【０００７】
つまり、スロットルバルブの開度が小さくなった（例えば開度「０」となった）場合に、インジェクタの先端温度が上昇してしまう可能性がある。これは、スロットルバルブの開度が小さくなったことに伴って吸気ポートを流れる吸気の量が少なくなり、それまで（フューエルカット条件が成立するまで）、この吸気によって冷却されていたインジェクタの先端部分が冷却されなくなるためである。
【０００８】
このインジェクタの先端温度はフューエルカット継続時間が長くなるに従って上昇していき、このインジェクタの先端温度が所定温度以上に達した場合には、このインジェクタの内部に存在している燃料の温度がその飽和蒸気圧温度まで上昇し、燃料にベーパ（気泡）が発生してしまう可能性がある。
【０００９】
このベーパが発生している状況で前記フューエルカット解除条件が成立して燃料噴射が復帰されると、前記ベーパの影響によって適正な燃料噴射量が得られなくなり（安定した燃焼を行うための十分な燃料噴射量が得られなくなり）、アイドリング運転時においてエンジン回転数が大きく変動するラフアイドル状態となったり、場合によってはエンジンストールに至ってしまう可能性もある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フューエルカット中に燃料が気化したことに起因する前記課題を回避可能とする内燃機関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】
−発明の概要−
前記の目的を達成するために講じられた本発明の概要は、フューエルカット解除条件が成立した際にポート噴射インジェクタ内の燃料にベーパが発生している可能性がある場合には、このポート噴射インジェクタからの燃料噴射を禁止し、他の手段で駆動力を得るようにしている。
【００１２】
−解決手段−
具体的に、本発明は、吸気通路に向けて燃料を噴射する吸気通路噴射弁を備え、所定のフューエルカット条件が成立した場合に前記吸気通路噴射弁からの燃料噴射を停止すると共に、所定のフューエルカット解除条件が成立した場合に前記吸気通路噴射弁からの燃料噴射を再開する内燃機関の制御装置を前提とする。そして、この内燃機関の制御装置は、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達している場合に、この吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止する燃料噴射制御手段を備えている。
【００１３】
この特定事項により、吸気通路噴射弁の内部の燃料にベーパが発生している状況で、この吸気通路噴射弁から燃料噴射が実行されるといった状況を回避でき、ベーパの影響によって適正な燃料噴射量が得られず内燃機関の運転が不安定になるといったことを防止できる。
【００１４】
前記禁止された吸気通路噴射弁からの燃料噴射が許可される構成としては以下のものが挙げられる。つまり、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達しており、吸気通路噴射弁からの燃料噴射が禁止された場合に、その後に吸気通路を流れる吸入空気量が、吸気通路噴射弁における燃料のベーパを解消可能な所定の冷却必要吸入空気量に達した時点で吸気通路噴射弁からの燃料噴射を許可するようにしている。
【００１５】
このように、吸気通路を流れる吸入空気による冷却作用を利用して吸気通路噴射弁を冷却して燃料のベーパを解消する場合に、吸気通路を流れる吸入空気量が、ベーパの解消が可能な冷却必要吸入空気量になった時点で、吸気通路噴射弁からの燃料噴射を許可することで、必要以上に吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止するといったことがなくなり、吸気通路噴射弁からの燃料噴射復帰タイミングを適切に設定することができる。
【００１６】
前記吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止した場合に、内燃機関に必要駆動力を得るための手段としては以下のものが挙げられる。つまり、燃料噴射弁として、前記吸気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備えさせる。そして、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が、燃料のベーパ発生温度に達している場合には、この吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止すると共に、要求駆動力が得られる量の燃料を前記筒内噴射弁から噴射する構成としている。
【００１７】
これによれば、吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止した場合であっても、筒内噴射弁からの燃料噴射によって、内燃機関に要求されている駆動力を得ることができ、吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止したことに伴う駆動力不足が生じることはない。
【００１８】
前記吸気通路噴射弁の温度として、具体的には、吸気通路に臨んでいる吸気通路噴射弁の先端部分の温度である。
【００１９】
この吸気通路噴射弁の先端部分は、吸気通路に臨んでいることから内燃機関の駆動時には、吸気通路を流れる吸入空気によって冷却されるため、この吸気通路噴射弁内で燃料にベーパが発生することはない。ところが、フューエルカット条件が成立し、吸気通路に吸入空気が流れなくなると、この冷却効果が発揮されなくなり、吸気通路噴射弁の温度が上昇し、燃料にベーパが発生する可能性がある。また、吸気通路噴射弁の先端部分は特に熱容量が小さいため、これによっても温度が上昇しやすく、燃料にベーパが発生する可能性がある。このような状況において、フューエルカット解除条件の成立後に、吸気通路に吸入空気を流すことで、吸気通路噴射弁の先端部分は急速に冷却され、ベーパの発生が解消されることになる。
【００２０】
また、前記吸気通路噴射弁の先端部分の温度は、前記フューエルカット解除条件が成立した時点における内燃機関冷却水温度、及び、フューエルカット継続時間に基づいて推定される。
【００２１】
フューエルカット解除条件が成立した時点における内燃機関冷却水温度及びフューエルカット継続時間と、吸気通路噴射弁の先端部分の温度（以下、単に「先端部温度」という）との関係としては、フューエルカット解除条件が成立した時点における内燃機関冷却水温度が高いほど、また、フューエルカット継続時間が長いほど、先端部温度としては高くなる傾向がある。また、フューエルカット中は燃焼室内での燃焼が行われないため内燃機関の温度（油温等）は次第に低下していき、それに伴って内燃機関冷却水温度も低下していくことになる。つまり、内燃機関の温度が吸気通路噴射弁の先端部分の温度に対して与える影響度は変化する。このように、吸気通路噴射弁の先端部分の温度を大きく左右するパラメータに基づいて先端部温度を推定することにより、その推定精度を高めることができる。
【００２２】
内燃機関を電動機によって回転させることが可能な構成の場合（例えばハイブリッド車両においてモータによって内燃機関をモータリングさせることが可能な場合）、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達している場合において、内燃機関が停止している場合には、吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止すると共に、前記電動機によって内燃機関の駆動軸を回転させて吸気通路に空気を流通させるようにしている。
【００２３】
これにより、内燃機関に駆動力が要求されていない状況であっても、電動機によって内燃機関の駆動軸を回転させて吸気通路に空気を流通させ、この空気による冷却作用によって吸気通路噴射弁の先端部分は急速に冷却され、ベーパが早期に解消されることになる。
【００２４】
また、走行用駆動源として前記内燃機関及び発電電動機が設けられた構成の場合（例えばモータ走行が可能なハイブリッド車両等の場合）、車両減速時に前記発電電動機による回生発電を行う回生モードでの運転が可能となっており、前記フューエルカット解除条件が成立した際、前記回生モードでは、吸気通路に設けられたスロットルバルブを開放する構成となっている。
【００２５】
これにより、発電電動機による回生発電による車両の減速度を確保しながら、スロットルバルブを開放することで吸気通路に空気を流通させ、この空気による冷却作用によって吸気通路噴射弁の先端部分を急速に冷却させることができる。その結果、ベーパが早期に解消されることになる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、フューエルカット解除条件が成立した際に吸気通路噴射弁内の燃料にベーパが発生している可能性がある場合には、この吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止している。このため、適正な燃料噴射量が得られないことで内燃機関の運転が不安定になるといったことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】ハイブリッド車両に搭載されたエンジンの概略構成を示す図である。
【図３】ハイブリッド車両の制御系を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るＦ／Ｃ復帰制御の手順を示すフローチャート図である。
【図５】冷却必要吸入空気量設定マップの一例を示す図である。
【図６】積算吸入空気量とインジェクタ先端温度との関係を示す図である。
【図７】インジェクタ先端温度の経時変化の一例を示す図である。
【図８】第２実施形態におけるポート噴射制御の手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明する。
【００２９】
図１は本実施形態に係るハイブリッド車両を示す概略構成図である。この図１に示すように、ハイブリッド車両ＨＶは、車両走行用の駆動力を発生するエンジン（内燃機関）１、主に発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１（第１の発電電動機）、主に電動機として機能する第２モータジェネレータＭＧ２（第２の発電電動機）、動力分割機構３、リダクション機構４、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、前輪車軸（ドライブシャフト）６１，６１、前輪（駆動輪）６Ｌ，６Ｒ、及び、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００などを備えており、このＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明の制御装置が実現される。
【００３０】
なお、ＥＣＵ１００は、例えば、ＨＶ（ハイブリッド）ＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、モータＥＣＵ、バッテリＥＣＵなどによって構成されており、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。
【００３１】
次に、エンジン１、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、及び、ＥＣＵ１００などの各部について説明する。
【００３２】
−エンジン−
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの動力装置であって、燃料を燃焼させて動力を出力する。
【００３３】
図２は、このエンジン１の概略構成（一つの気筒のみ）を示している。この図２に示すように、エンジン１は、火花点火式レシプロエンジン１であり、ポート噴射式のインジェクタ（ポート噴射インジェクタ；吸気通路噴射弁）１０ａ及び筒内直噴式のインジェクタ（直噴インジェクタ；筒内噴射弁）１０ｂを備え、少なくとも何れかのインジェクタ１０ａ，１０ｂから噴射された燃料により燃焼室１２内で混合気を生成するようになっている。
【００３４】
また、エンジン１の各気筒１１内にはピストン１３が設けられており、前記混合気の燃焼に伴ってこのピストン１３が気筒１１内で往復運動する。
【００３５】
前記各インジェクタ１０ａ，１０ｂは、それぞれ燃料蓄圧容器としてのデリバリパイプ１０ｃ，１０ｄに接続されており、このデリバリパイプ１０ｃ，１０ｄから燃料が供給されるようになっている。また、ポート噴射インジェクタ１０ａには比較的低圧の燃料が、直噴インジェクタ１０ｂには比較的高圧の燃料（図示しない高圧燃料ポンプによって昇圧された燃料）がそれぞれ供給される。また、直噴インジェクタ１０ｂには燃料圧力を調整するためのインジェクションドライバ１０ｅが接続されている。インジェクタ１０ａ，１０ｂによって燃焼室１２内に向けて噴射された燃料は、吸気通路１４の一部を構成するインテークマニホールド１４ａを通って燃焼室１２内へ導入される空気Ａと共に混合気を形成し、点火プラグ１５で着火されて燃焼する。混合気の燃焼圧力はピストン１３に伝えられ、ピストン１３を往復運動させる。吸気バルブ１６は、吸気カムシャフト１６ａにより駆動される。この吸気カムシャフト１６ａは、クランクシャフト１８から取り出される動力がタイミングベルト等によって伝達されて回転駆動される。
【００３６】
ピストン１３の往復運動はコネクティングロッド１３ａを介してクランクシャフト１８に伝えられ、ここで回転運動に変換されて、エンジン１の出力として取り出される。このエンジン１の出力は、クランクシャフト１８及びダンパ２０（図１を参照）を介してインプットシャフト２１に伝達される。このダンパ２０は、例えばコイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。
【００３７】
また、燃焼後の混合気は排気ガスＥｘとなり、排気バルブ１７の開弁動作に伴って排気通路１９の一部であるエキゾーストマニホールド１９ａへ排出される。排気ガスＥｘは、エキゾーストマニホールド１９ａの下流側に設けられた触媒コンバータ１９ｂにより浄化された後、大気中へ放出される。前記排気バルブ１７は、排気カムシャフト１７ａにより駆動される。この排気カムシャフト１７ａは、クランクシャフト１８から取り出される動力がタイミングベルト等によって伝達されて回転駆動される。
【００３８】
また、エンジン１は、吸気通路１４におけるエアクリーナ１４ｂの下流側に設けられたスロットルボディ８により吸入空気量が調整される。このスロットルボディ８は、バタフライバルブで成るスロットルバルブ８１と、このスロットルバルブ８１を開閉駆動するスロットルモータ８２と、スロットルバルブ８１の開度を検出するスロットル開度センサ１０３とを備えている。ＥＣＵ１００は、ドライバ（運転者）により操作されるアクセルの開度を検知するアクセル開度センサ１０１からの出力を取得して、スロットルモータ８２に制御信号を送り、スロットル開度センサ１０３からのスロットルバルブ８１の開度のフィードバック信号に基づいて、スロットルバルブ８１を適切な開度に制御する。これにより、エンジン１の気筒１１内へ導入する空気Ａの量を制御する。また、後述するように、フューエルカット中にはスロットルバルブ８１の開度は略「０」に制御される。
【００３９】
エンジン１には、その運転を制御するために運転に関する情報、及び、エンジン１の制御に関する情報を取得するためのセンサ類が取り付けられる。このセンサ類としては、前記アクセル開度センサ１０１、エンジン回転数の検知に利用されるクランクポジションセンサ１０２、吸入空気量を検出するエアフローメータ１０８、吸入空気温度を検出する吸気温センサ１０９、ウォータジャケット内の冷却水温度を検出する水温センサ１０７、排気ガスＥｘ中の酸素濃度を検出するＯ2センサ１１０、ノック判定制御に使用するためにシリンダブロックの振動を検出する振動検出センサで成るノックセンサ１１１等がある。
【００４０】
本実施形態に係るエンジン１は、前記２種類のインジェクタ１０ａ，１０ｂを備えていることにより、例えばポート噴射駆動モード、筒内噴射駆動モード及び共用噴射駆動モードの何れかの駆動モードでの燃料噴射形態が実現可能となっている。
【００４１】
ポート噴射駆動モードでは、エアクリーナ１４ｂにより清浄された空気をスロットルバルブ８１を介して吸気ポートに取り入れると共にポート噴射インジェクタ１０ａから燃料を噴射して吸入空気と燃料とを混合させ、この混合気を吸気バルブ１６の開弁に伴って燃焼室１２に吸入すると共に点火プラグ１５による電気火花によって燃焼させる。このエネルギにより押し下げられるピストン１３の往復運動は、クランクシャフト１８の回転運動に変換される。このポート噴射駆動モードは、例えばエンジン１に要求される駆動力が比較的低い低負荷運転時に実行される。また、筒内噴射駆動モードでは、前述のようにして空気を燃焼室１２に吸入すると共に吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから直噴インジェクタ１０ｂより燃料を燃焼室１２に噴射し、混合気を点火プラグ１５による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト１８の回転運動を得る。この筒内噴射駆動モードは、例えばエンジン１に要求される駆動力が比較的高い高負荷運転時に実行される。共用噴射駆動モードでは、空気を燃焼室１２に吸入する際にポート噴射インジェクタ１０ａから燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で直噴インジェクタ１０ｂから燃料を燃焼室１２に噴射してクランクシャフト１８の回転運動を得る。これらの駆動モードは、エンジン１の運転状態やハイブリッドシステムにおいてエンジン１に要求される駆動力などに基づいて切り替えられる。尚、エンジン１からの排気は、触媒コンバータ１９ｂによって浄化された後、外気へ排出される。
【００４２】
−モータジェネレータ−
第１モータジェネレータＭＧ１は、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを備えた交流同期発電機であって、発電機として機能するとともに電動機（電動モータ）としても機能する。また、第２モータジェネレータＭＧ２も同様に、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを備えた交流同期発電機であって、電動機（電動モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。
【００４３】
図３に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれインバータ２００を介してバッテリ（蓄電装置）３００に接続されている。インバータ２００はＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ２００の制御により各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生または力行（アシスト）が設定される。その際の回生電力はインバータ２００を介してバッテリ３００に充電される。また、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力はバッテリ３００からインバータ２００を介して供給される。
【００４４】
−動力分割機構−
図１に示すように、動力分割機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ３と、サンギヤＳ３に外接しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤＰ３と、ピニオンギヤＰ３と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ３と、ピニオンギヤＰ３を支持するとともに、このピニオンギヤＰ３の公転を通じて自転するプラネタリキャリアＣＡ３とを有する遊星歯車機構によって構成されている。プラネタリキャリアＣＡ３はエンジン１側のインプットシャフト２１に回転一体に連結されている。サンギヤＳ３は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに回転一体に連結されている。
【００４５】
この動力分割機構３は、エンジン１及び第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の駆動力を、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、及び、ドライブシャフト６１，６１を介して左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに伝達する。
【００４６】
−リダクション機構−
リダクション機構４は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ４と、キャリア（トランスアクスルケース）ＣＡ４に回転自在に支持され、サンギヤＳ４に外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤＰ４と、ピニオンギヤＰ４と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ４とを有する遊星歯車機構によって構成されている。リダクション機構４のリングギヤＲ４と、前記動力分割機構３のリングギヤＲ３と、カウンタドライブギヤ５１とは互いに一体となっている。また、サンギヤＳ４は第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと回転一体に連結されている。
【００４７】
このリダクション機構４は、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力を適宜の減速比で減速する。この減速された駆動力は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、及び、ドライブシャフト６１を介して左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに伝達される。
【００４８】
−シフト操作装置−
ハイブリッド車両ＨＶにおける運転席の近傍にはシフト操作装置７（図３参照）が配置されている。このシフト操作装置７にはシフトレバー７１が変位可能に設けられている。そして、この例のシフト操作装置７には、前進走行用のドライブレンジ（Ｄレンジ）、アクセルオフ時の制動力（エンジンブレーキ）が大きな前進走行用のブレーキレンジ（Ｂレンジ）、後進走行用のリバースレンジ（Ｒレンジ）、中立のニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が設定されており、ドライバが所望のレンジへシフトレバー７１を変位させることが可能となっている。これらＤレンジ、Ｂレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジの各位置はシフトポジションセンサ１０４によって検出される。シフトポジションセンサ１０４の出力信号はＥＣＵ１００に入力される。なお、駐車ポジション（Ｐポジション）は別配置のＰスイッチによって設定することができる。
【００４９】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転制御、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００５０】
ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは図示しないイグニッションスイッチのＯＦＦ時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００５１】
ＥＣＵ１００には、図３に示すように、前記アクセル開度センサ１０１、クランクポジションセンサ１０２、スロットル開度センサ１０３、シフトポジションセンサ１０４、車輪６Ｌ，６Ｒの回転速度を検出する車輪速センサ１０５、ブレーキペダルに対する踏力（ブレーキ踏力）を検出するブレーキペダルセンサ１０６、前記水温センサ１０７、前記エアフローメータ１０８、吸気温センサ１０９、Ｏ2センサ１１０、ノックセンサ１１１等が接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力されるようになっている。また、バッテリ３００の充放電電流を検出する図示しない電流センサ、バッテリ温度センサなども接続されており、これらの各センサからの信号もＥＣＵ１００に入力されるようになっている。
【００５２】
また、ＥＣＵ１００には、エンジン１のスロットルバルブ８１を開閉駆動するスロットルモータ８２、前記ポート噴射インジェクタ１０ａ、直噴インジェクタ１０ｂ（インジェクションドライバ１０ｅ）、前記点火プラグ１５の点火タイミングを調整するイグナイタ１５ａなどが接続されている。
【００５３】
そして、ＥＣＵ１００は、前記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御などのエンジン１の各種制御を実行する他、ハイブリッドシステム全体の制御を行う。
【００５４】
さらに、ＥＣＵ１００は、バッテリ３００を管理するために、前記電流センサにて検出された充放電電流の積算値や、バッテリ温度センサにて検出されたバッテリ温度などに基づいて、バッテリ３００の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や、バッテリ３００の入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔなどを演算する。
【００５５】
また、ＥＣＵ１００には前記インバータ２００が接続されている。インバータ２００は、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２それぞれの制御用のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ：インテリジェントパワーモジュール）を備えている。その各ＩＰＭは、複数（例えば６個）の半導体スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などによって構成されている。
【００５６】
インバータ２００は、例えば、ＥＣＵ１００からの指令信号（例えば、第１モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値、第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値）に応じてバッテリ３００からの直流電流を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する電流に変換する一方、エンジン１の動力により第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流、及び、回生ブレーキにより第２モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電流を、バッテリ３００に充電するための直流電流に変換する。また、インバータ２００は、第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を走行状態に応じて、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動用電力として供給する。
【００５７】
−走行モード−
本実施形態に係るハイブリッド車両においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１の運転効率が悪い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２のみにより走行（以下、「ＥＶ走行」ともいう）を行う。また、車室内に配置された走行モード選択スイッチによって運転者がＥＶ走行モードを選択した場合にもＥＶ走行を行う。
【００５８】
一方、通常走行時には、例えば前記動力分割機構３によりエンジン１の動力を２経路に分け、一方で駆動輪６Ｌ，６Ｒの直接駆動（直達トルクによる駆動）を行い、他方で第１モータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行う。この時、発生する電力で第２モータジェネレータＭＧ２を駆動して駆動輪６Ｌ，６Ｒの駆動補助を行う（電気パスによる駆動）。このように、前記動力分割機構３が差動機構として機能し、その差動作用によりエンジン１からの動力の主部を駆動輪６Ｌ，６Ｒに機械的に伝達し、そのエンジン１からの動力の残部を第１モータジェネレータＭＧ１から第２モータジェネレータＭＧ２への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される変速機（電気式無段変速機）としての機能が発揮される。これにより、駆動輪６Ｌ，６Ｒ（リングギヤＲ３，Ｒ４）の回転数及びトルクに依存することなく、エンジン回転数及びエンジントルクを自由に操作することが可能となり、駆動輪６Ｌ，６Ｒに要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジンの運転状態を得ることが可能となる。
【００５９】
また、高速走行時には、さらにバッテリ（走行用バッテリ）３００からの電力を第２モータジェネレータＭＧ２に供給し、この第２モータジェネレータＭＧ２の出力を増大させて駆動輪６Ｌ，６Ｒに対して駆動力の追加（駆動力アシスト；力行）を行う。
【００６０】
更に、減速時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能して回生発電を行い、回収した電力をバッテリ３００に蓄える。尚、バッテリ３００の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１の出力を増加して第１モータジェネレータＭＧ１による発電量を増やしてバッテリ３００に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時においても必要に応じてエンジン１の駆動力を増加する制御を行う場合もある。例えば、前述のようにバッテリ３００の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン１の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合や、車両が急加速する場合等である。
【００６１】
さらに、前記ハイブリッド車両においては、車両の運転状態やバッテリ３００の状態によって、燃費を向上させるために、エンジン１を停止させる。そして、その後も、車両の運転状態やバッテリ３００の状態を検知して、エンジン１を再始動させる。このように、ハイブリッド車両においては、イグニッションスイッチがＯＮ位置であってもエンジン１は間欠運転される。
【００６２】
−フューエルカット制御の概要−
前記ＥＣＵ１００は、燃料消費量の削減を図るために、以下のフューエルカット制御も実行する。
【００６３】
このフューエルカット制御は、例えば前記クランクポジションセンサ１０２によって検出されるエンジン回転数が予め定められた所定値（フューエルカット回転数：例えば１０００ｒｐｍ）以上で且つ前記アクセル開度センサ１０１によって検出されるアクセルペダルの開度が「０」（アクセルＯＦＦ）とされた場合にフューエルカット条件が成立したと判断し、前記各インジェクタ１０ａ，１０ｂからの燃料噴射を停止するようにしている。これにより、燃料消費量の削減や排気エミッションの改善が図れる。また、このフューエルカット中にあっては、スロットルバルブ８１の開度を小さくし、ポンピングロスを大きくすることで、ドライバのアクセルオフ操作に対応した車両の減速度が得られるようにする。また、この際、前記第２モータジェネレータＭＧ２が回生発電を行う場合もある。
【００６４】
なお、前記フューエルカット中にアクセルペダルが踏まれた場合（加速要求時）には、フューエルカット解除条件が成立し、フューエルカットを中止して、少なくとも一方のインジェクタ１０ａ，１０ｂからの燃料噴射を再開する。この燃料噴射再開時に使用されるインジェクタ１０ａ，１０ｂとしては、基本的には、エンジン１の運転状態に応じて決定されるモード（前記ポート噴射駆動モード、筒内噴射駆動モードおよび共用噴射駆動モードの何れか）により燃料噴射形態が決定されるが、本実施形態の場合には、後述するように所定条件にある場合にはポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射禁止することになる（詳細は後述する）。
【００６５】
−フューエルカットからの復帰制御−
本実施形態の特徴は前述したフューエルカット制御の実行中に、ドライバがアクセルペダルの踏み込み操作を行うなどして要求駆動力が大きくなり、フューエルカット解除条件が成立した場合の復帰制御（以下、「Ｆ／Ｃ復帰制御」と呼ぶ場合もある）に特徴がある。以下、このフューエルカットからの復帰制御についての複数の実施形態を説明する。
【００６６】
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態について説明する。本実施形態では、理解を容易にするために、フューエルカット解除条件成立時には、エンジン１からの駆動力が要求されており、少なくとも何れかのインジェクタ１０ａ，１０ｂから燃料噴射が行われてエンジン１から駆動力が出力される場合について説明する。
【００６７】
先ず、復帰制御の概要について説明する。例えば高負荷運転が行われていることに起因してエンジン温度（冷却水温度）が比較的高い状態で前記フューエルカット条件が成立し、インジェクタ１０ａ，１０ｂからの燃料噴射が停止され且つスロットルバルブ８１の開度が小さくなった場合、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度が上昇してしまう可能性がある。これは、吸気通路１４、特にインテークマニホールド１４ａ内の吸気通路を流れる吸気の量が少なくなり、それまで（フューエルカット条件が成立するまで）、この吸気によって冷却されていたポート噴射インジェクタ１０ａの先端部分が冷却されなくなるためである。
【００６８】
このポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度はフューエルカット継続時間が長くなるに従って上昇していき、この先端温度が所定温度以上（例えば１２０℃以上）に達した場合には、このポート噴射インジェクタ１０ａの内部に存在している燃料の温度がその飽和蒸気圧温度まで上昇し、燃料にベーパ（気泡）が発生してしまう可能性がある。
【００６９】
このベーパが発生している状況でフューエルカット解除条件が成立し、燃料噴射が復帰されると、前記ベーパの影響によって適正な燃料噴射量が得られなくなり（燃焼室１２内での燃焼が安定して得られる十分な燃料噴射量が得られなくなり）、アイドリング運転時におけるエンジン回転数が大きく変動するラフアイドル状態となったり、場合によってはエンジンストールに至ってしまう可能性もある。
【００７０】
このような現象を回避するべく、本実施形態におけるフューエルカットからの復帰制御では、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度まで上昇している場合には、フューエルカット解除条件が成立してもポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止し（本発明でいう燃料噴射制御手段による燃料噴射禁止動作）、直噴インジェクタ１０ｂのみから燃料噴射を行って、エンジン１に要求されている駆動力を発生させる。その後、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度未満まで低下したことを条件として、このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可するようにしている。
【００７１】
以下、このフューエルカットからの復帰制御を図４のフローチャートに沿って具体的に説明する。このフローチャートは、前記フューエルカット解除条件が成立した後、数ｍｓｅｃ毎、または、クランクシャフト１８が所定回転角度だけ回転する毎に繰り返して実行される。
【００７２】
先ず、ステップＳＴ１において、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度（以下、「インジェクタ先端温度」と呼ぶ）の推定を行う。具体的には、前記フューエルカット解除条件が成立した時点における冷却水温度、及び、フューエルカット継続時間に基づいて、インジェクタ先端温度の推定を行う。前記冷却水温度は、前記水温センサ１０７によって検出される。また、フューエルカット継続時間は、フューエルカット条件が成立してから（前記アクセル開度センサ１０１によって検出されるアクセルペダルの開度が「０」（アクセルＯＦＦ）とされてフューエルカット条件が成立してから）フューエルカット解除条件が成立するまで（前記アクセル開度センサ１０１によって検出されるアクセルペダルの開度が大きくなり（アクセルＯＮ）とされてフューエルカット解除条件が成立するまで）の期間を前記ＥＣＵ１００に備えられたカウンタにより計測することで得られる。そして、前記ＲＯＭには、これらフューエルカット解除条件が成立した時点における冷却水温度とフューエルカット継続時間とをパラメータとしてインジェクタ先端温度を推定するための先端温度推定マップが記憶されており、この先端温度推定マップが参照されることでインジェクタ先端温度が推定される。この先端温度推定マップは、予め実験やシミュレーションによって作成されてＲＯＭに記憶されており、フューエルカット解除条件が成立した時点における冷却水温度が高いほど、また、フューエルカット継続時間が長いほど、インジェクタ先端温度としては高い値が推定値として取得されるようになっている。尚、フューエルカット中は燃焼室１２内での燃焼が行われないためエンジン１の温度（油温等）は次第に低下していき、それに伴って冷却水温度も低下していくことになる。つまり、エンジン１の温度がインジェクタ先端温度に対して与える影響度は時間とともに変化する。このように、インジェクタ先端温度を大きく左右するパラメータに基づいてインジェクタ先端温度を推定することにより、その推定精度を高めることができるようにしている。
【００７３】
インジェクタ先端温度の推定を行った後、ステップＳＴ２に移り、この推定されたインジェクタ先端温度が、燃料の飽和蒸気圧温度（ベーパが発生する温度；本発明でいうベーパ発生温度）を超えているか否かを判定する。この飽和蒸気圧温度としては、例えば１２０℃に設定されている。尚、燃料にベーパが発生する温度は、燃圧によっても左右されるため、この燃圧に応じてベーパ発生温度を算出し、この算出したベーパ発生温度と前記推定されたインジェクタ先端温度とを比較することが好ましい。
【００７４】
インジェクタ先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度以下となっており、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部の燃料にベーパは発生していないとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可するべく、そのままリターンされる。つまり、この場合、フューエルカット解除条件が成立した後に前記ポート噴射駆動モードや共用噴射駆動モードとなった場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射が開始されることになる。
【００７５】
一方、インジェクタ先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度を超えており、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部の燃料にベーパが発生している可能性があるとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止する。このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射が禁止されたことに伴い、燃焼室１２内には、直噴インジェクタ１０ｂのみからの燃料噴射が行われ、この燃料によってエンジン１に要求されている駆動力を発生させる。つまり、エンジン１に要求されている駆動力を得るための燃料噴射量を算出し、その要求燃料噴射量の全量を直噴インジェクタ１０ｂから噴射することになる。尚、このフューエルカット解除条件の成立に伴ってスロットルバルブ８１は開放され、エンジン負荷に応じた開度に調整されることになる。
【００７６】
その後、ステップＳＴ４において、フューエルカット解除条件が成立した時点からの積算吸入空気量（以下、単に「積算吸入空気量」と呼ぶ）が、冷却必要吸入空気量を超えたか否かを判定する。この積算吸入空気量は、フューエルカット解除条件が成立した時点から前記エアフローメータ１０８によって検出されている吸入空気量を積算していくことにより得られる。また、冷却必要吸入空気量は、飽和蒸気圧温度を超えたインジェクタ先端温度が飽和蒸気圧温度以下となるのに要する吸入空気量である。つまり、吸気通路１４に吸入空気が流れることで、この吸入空気によってポート噴射インジェクタ１０ａの先端部分の熱が奪われ、インジェクタ先端温度は次第に低下していくが、この際のインジェクタ先端温度が飽和蒸気圧温度以下となるのに要する吸入空気量が冷却必要吸入空気量として与えられている。この冷却必要吸入空気量は、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端部分の形状及び熱容量や、フューエルカット解除条件が成立した時点でのインジェクタ先端温度によって決定される。ポート噴射インジェクタ１０ａの先端部分の形状及び熱容量はポート噴射インジェクタ１０ａの構成によって一定であるため、フューエルカット解除条件が成立した時点でのインジェクタ先端温度をパラメータとして冷却必要吸入空気量を設定するための冷却必要吸入空気量設定マップが前記ＲＯＭに記憶されている。この冷却必要吸入空気量設定マップが参照されることで冷却必要吸入空気量が設定される。この冷却必要吸入空気量設定マップは、予め実験やシミュレーションによって作成されており、フューエルカット解除条件が成立した時点でのインジェクタ先端温度が高いほど冷却必要吸入空気量としては大きな値が取得されるようになっている。図５は、この冷却必要吸入空気量設定マップの一例を示す図である。この図５に示すように、インジェクタ先端温度が飽和蒸気圧温度（ベーパ発生温度）Ｔｖを超える領域では、インジェクタ先端温度が高いほど冷却必要吸入空気量としては大きな値が取得される。尚、図６は、積算吸入空気量とインジェクタ先端温度との関係を示す図である。このように、積算吸入空気量が多いほどインジェクタ先端温度の低下量も多くなっていくため、インジェクタ先端温度が高いほど冷却必要吸入空気量を多く設定することで、インジェクタ先端温度を飽和蒸気圧温度（ベーパ発生温度）まで低下させることが可能となる。
【００７７】
前記積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量以下である場合には、ステップＳＴ４でＮＯ判定され、積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量を超えるのを待つ。
【００７８】
一方、積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量を超えて、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部のベーパは解消されたとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可する。つまり、前記ポート噴射駆動モードや共用噴射駆動モードである場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を開始する。
【００７９】
以上の動作が繰り返されることにより、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが存在している可能性がある場合には、このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止し、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが存在していない場合や、ベーパの存在が解消された場合には、このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可することになる。
【００８０】
図７は、前述したＦ／Ｃ復帰制御を実行した場合のインジェクタ先端温度の経時変化の一例を示す図である。この図７では、フューエルカット解除条件が成立した時点でのインジェクタ先端温度がベーパ発生温度Ｔｖを超えている場合を実線で、ベーパ発生温度Ｔｖを超えていない場合を一点鎖線でそれぞれ示している。
【００８１】
この図７に示すように、フューエルカットが開始されると、スロットルバルブ８１の開度が小さくなるに従ってインジェクタ先端温度は上昇していく。そして、フューエルカット解除条件が成立した時点でのインジェクタ先端温度がベーパ発生温度Ｔｖを超えている場合（実線）には、フューエルカット解除条件の成立後、インジェクタ先端温度がベーパ発生温度Ｔｖに低下するまでは燃料噴射が禁止されている（図中の「ポート噴射インジェクタの燃料噴射禁止期間」を参照）。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態では、フューエルカット解除条件成立時におけるポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度まで上昇している場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止し、直噴インジェクタ１０ｂのみから燃料噴射を行って、エンジン１に要求されている駆動力を発生させている。このため、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが発生している状況で、このポート噴射インジェクタ１０ａから燃料噴射が行われてしまって適正な燃料噴射量が得られず、ラフアイドル状態となったりエンジンストールに至ってしまうといったことが回避できる。
【００８３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は、前述した第１実施形態に加えて、フューエルカット中における車両の減速度を得る手法として、前記スロットルバルブ８１の開度を小さくする場合と、前記第２モータジェネレータＭＧ２での回生発電を行う場合とを考慮したものである。以下、具体的に説明する。
【００８４】
図８は、本実施形態に係るポート噴射制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図示しないイグニッションスイッチのＯＮ後、数ｍｓｅｃ毎に繰り返して実行される。
【００８５】
先ず、ステップＳＴ１１において、現在のエンジン１の運転状態はフューエルカット中であり、且つスロットルバルブ８１は開放可能な状態であるか否かを判定する。現在のエンジン１の運転状態がフューエルカット中であるか否かの判定としては、前記フューエルカット条件が成立している状態であって、未だフューエルカット解除条件が成立していない場合に、フューエルカット中であると判定される。また、スロットルバルブ８１が開放可能な状態であるか否かの判定は、スロットルバルブ８１を開放しても車両の減速度が確保できる運転状態であるか否かを判定するものである。つまり、前述した如く、フューエルカット中は、スロットルバルブ８１の開度を小さくし、ポンピングロスを大きくすることで、ドライバのアクセルオフ操作に対応した車両の減速度が得られるようにしているのが一般的であるが、この車両の減速度が他の手段で得られている場合にはスロットルバルブ８１の開度を大きくすることが可能である。例えば、前記第２モータジェネレータＭＧ２が回生発電を行っている場合には、この回生エネルギ分だけ車両の減速度が得られているため、スロットルバルブ８１の開度を大きくすることが可能である。そして、フューエルカット中であれば、スロットルバルブ８１の開度を大きくしてもエンジン回転数が吹け上がる（急上昇する）ことはない。
【００８６】
ステップＳＴ１１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１２に移り、スロットルバルブ８１を開放する。一方、ステップＳＴ１１でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１３に移り、スロットルバルブ８１を閉鎖する。
【００８７】
その後、ステップＳＴ１４において、上述した第１実施形態の場合と同様に、フューエルカット解除条件の成立に伴ってインジェクタ先端温度の推定を行う。具体的には、前記フューエルカット解除条件が成立した時点における冷却水温度、及び、フューエルカット継続時間に基づいて、インジェクタ先端温度の推定を行う。この推定動作は、前記第１実施形態における図４のフローチャートのステップＳＴ１と同様にして行われる。
【００８８】
その後、ステップＳＴ１５に移り、この推定されたインジェクタ先端温度が、燃料の飽和蒸気圧温度（ベーパが発生する温度）を超えているか否かを判定する。この判定動作は、前記第１実施形態における図４のフローチャートのステップＳＴ２と同様にして行われる。
【００８９】
インジェクタ先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度以下となっており、ステップＳＴ１５でＮＯ判定された場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部の燃料にベーパは発生していないとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可するべく、そのままリターンされる。
【００９０】
一方、インジェクタ先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度を超えており、ステップＳＴ１５でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１６に移り、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部の燃料がベーパは発生している可能性があるとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止する。
【００９１】
このようにしてポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射が禁止された後、ステップＳＴ１７に移り、現在、エンジン１は停止中（回転数が「０」）であるか否かを判定する。この判定は、前記クランクポジションセンサ１０２によって検出されるエンジン回転数に基づいて行われる。または、ＥＣＵ１００からの駆動力要求信号として、エンジン１に対する要求駆動力が「０」となっているか否かによって判定することもできる。例えば、車両が前記ＥＶ走行中である場合や、車両停車状態において燃料消費量を削減するためにアイドリング運転を停止している状態（所謂アイドリングストップ）となっている場合には、ステップＳＴ１７でＹＥＳ判定される。
【００９２】
エンジン１が駆動中であり、ステップＳＴ１７でＮＯ判定された場合には、吸気通路１４には空気が流れており、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端は冷却される状況にあるとしてステップＳＴ１９に移る。
【００９３】
一方、エンジン１が停止中であり、ステップＳＴ１７でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１８に移り、吸気通路１４に吸入空気を流すべく、エンジン１を回転させる。このエンジン１を回転させるための手段としては、直噴インジェクタ１０ｂからの燃料噴射及び点火プラグ１５の点火を行ってエンジン１をアイドリング運転させる（具体的には前記第１モータジェネレータＭＧ１によってエンジン１をクランキングした状態で直噴インジェクタ１０ｂからの燃料噴射及び点火プラグ１５の点火を行う）場合と、直噴インジェクタ１０ｂからの燃料噴射及び点火プラグ１５の点火を共に禁止し、前記第１モータジェネレータＭＧ１によってクランクシャフト１８を回転させる（一般に、「モータリング」と呼ばれる）場合とが挙げられる。このようにしてエンジン１を回転させることで吸気通路１４に吸入空気が流れ、これによってポート噴射インジェクタ１０ａの先端部分が冷却されることになる。
【００９４】
その後、ステップＳＴ１９に移り、フューエルカット解除条件が成立した時点からの積算吸入空気量（積算吸入空気量）が、冷却必要吸入空気量を超えたか否かを判定する。この判定動作は、前記第１実施形態における図４のフローチャートのステップＳＴ４と同様にして行われる。
【００９５】
前記積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量以下である場合には、ステップＳＴ１９でＮＯ判定され、積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量を超えるのを待つ。
【００９６】
一方、積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量を超えて、ステップＳＴ１９でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２０に移り、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部のベーパは解消されたとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可する。つまり、前記ポート噴射駆動モードや共用噴射駆動モードである場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を開始する。
【００９７】
以上の動作が繰り返されることにより、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが存在している可能性がある場合には、このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止し、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが存在していない場合や、ベーパの存在が解消された場合には、このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可することになる。
【００９８】
本実施形態においても、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが発生している状況で、このポート噴射インジェクタ１０ａから燃料噴射が行われてしまって適正な燃料噴射量が得られず、ラフアイドル状態となったりエンジンストールに至ってしまうといったことを回避することができる。また、本実施形態の場合には、第１モータジェネレータＭＧ１によってエンジン１のクランクシャフト１８を回転させて吸気通路１４に空気を流通させ、この空気による冷却作用によってインジェクタ先端温度を急速に冷却させ、ベーパを早期に解消することができる。更に、第２モータジェネレータＭＧ２による回生発電による車両の減速度を確保しながら、スロットルバルブ８１を開放することで吸気通路１４に空気を流通させ、この空気による冷却作用によってインジェクタ先端温度を急速に冷却させることもできる。これによっても、ベーパを早期に解消することができる。
【００９９】
−他の実施形態−
以上説明した各実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両の制御に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式のハイブリッド車両や、４輪駆動方式のハイブリッド車両の制御にも適用できる。また、ハイブリッド車両に限らず、走行用駆動源としてエンジンのみを備えたコンベンショナル車に対しても適用が可能である。
【０１００】
また、各実施形態では、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２の２つの電動機が搭載されたハイブリッド車両に本発明を適用した例を示したが、１つの電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御や、３つ以上の電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御にも適用可能である。
【０１０１】
また、各実施形態では、自動車に搭載されたガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型やＶ型や水平対向型等の別）についても特に限定されるものではない。
【０１０２】
また、本発明は、インジェクタとして、直噴インジェクタ１０ｂを備えておらず、ポート噴射インジェクタ１０ａのみを備えたエンジンを搭載したハイブリッド車両に対しても適用が可能である。この場合、直噴インジェクタ１０ｂからの燃料噴射が禁止された場合には、モータ（例えば前記第２モータジェネレータＭＧ２）によって走行駆動力を得ることになる。
【０１０３】
また、前記各実施形態では、冷却必要吸入空気量を、インジェクタ先端温度が飽和蒸気圧温度以下となるのに要する吸入空気量として設定していた。本発明はこれに限らず、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部のベーパを確実に解消するべく、インジェクタ先端温度が飽和蒸気圧温度以下となるのに要する吸入空気量に更に所定量の吸入空気量を加算したものを冷却必要吸入空気量として設定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、ポート噴射インジェクタ及び直噴インジェクタを備えたエンジンにおけるフューエルカット解除条件成立時の燃料噴射制御に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ エンジン（内燃機関）
１０ａ ポート噴射インジェクタ（吸気通路噴射弁）
１０ｂ 直噴インジェクタ（筒内噴射弁）
１４ 吸気通路
８１ スロットルバルブ
８２ スロットルモータ
ＭＧ１ 第１モータジェネレータ（電動機）
ＭＧ２ 第２モータジェネレータ（発電電動機）
１００ ＥＣＵ
１０１ アクセル開度センサ
１０２ クランクポジションセンサ
１０７ 水温センサ
１０８ エアフローメータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等に搭載される内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明は、フューエルカット（アクセルオフ等に伴うインジェクタからの燃料噴射の停止）からの燃料噴射復帰時の制御の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば下記の特許文献１及び特許文献２に開示されているように、走行駆動力源としてエンジン（内燃機関）を搭載した自動車の走行中において、エンジン回転数が所定値以上（または吸入空気量が所定量以上）であり且つドライバがアクセルペダルの踏み込みを解除（アクセルオフ）してエンジンが被駆動状態になると、フューエルカット条件が成立したとしてインジェクタからの燃料噴射を停止（フューエルカット）し、燃料消費量の削減を図るようにしている。また、一般に、このフューエルカット中にあっては、スロットルバルブの開度を小さくし、ポンピングロスを大きくすることで、ドライバのアクセルオフ操作に対応した車両の減速度が得られるようにしている。
【０００３】
また、このフューエルカット中にドライバがアクセルペダルの踏み込み操作（アクセルオン）を行うなどして要求駆動力が大きくなった場合には、フューエルカット解除条件が成立したとしてインジェクタからの燃料噴射を再開する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７０６１５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８３９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンに設けられるインジェクタとしては、吸気ポート内に向けて燃料を噴射するもの（以下、「ポート噴射インジェクタ」と呼ぶ場合もある）や、筒内に直接的に燃料を噴射するもの（以下、「直噴インジェクタ」と呼ぶ場合もある）が知られている。
【０００６】
そして、前記ポート噴射インジェクタを備えたエンジンにおいて、例えば高負荷運転が行われていることに起因してエンジン温度（冷却水温度や油温に相関がある）が比較的高い状態で前記フューエルカット条件が成立し、ポート噴射インジェクタからの燃料噴射が停止され且つスロットルバルブの開度が小さくなった場合には、以下の課題が生じる可能性がある。
【０００７】
つまり、スロットルバルブの開度が小さくなった（例えば開度「０」となった）場合に、インジェクタの先端温度が上昇してしまう可能性がある。これは、スロットルバルブの開度が小さくなったことに伴って吸気ポートを流れる吸気の量が少なくなり、それまで（フューエルカット条件が成立するまで）、この吸気によって冷却されていたインジェクタの先端部分が冷却されなくなるためである。
【０００８】
このインジェクタの先端温度はフューエルカット継続時間が長くなるに従って上昇していき、このインジェクタの先端温度が所定温度以上に達した場合には、このインジェクタの内部に存在している燃料の温度がその飽和蒸気圧温度まで上昇し、燃料にベーパ（気泡）が発生してしまう可能性がある。
【０００９】
このベーパが発生している状況で前記フューエルカット解除条件が成立して燃料噴射が復帰されると、前記ベーパの影響によって適正な燃料噴射量が得られなくなり（安定した燃焼を行うための十分な燃料噴射量が得られなくなり）、アイドリング運転時においてエンジン回転数が大きく変動するラフアイドル状態となったり、場合によってはエンジンストールに至ってしまう可能性もある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フューエルカット中に燃料が気化したことに起因する前記課題を回避可能とする内燃機関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】
−発明の概要−
前記の目的を達成するために講じられた本発明の概要は、フューエルカット解除条件が成立した際にポート噴射インジェクタ内の燃料にベーパが発生している可能性がある場合には、このポート噴射インジェクタからの燃料噴射を禁止し、他の手段で駆動力を得るようにしている。
【００１２】
−解決手段−
具体的に、本発明は、吸気通路に向けて燃料を噴射する吸気通路噴射弁を備え、所定のフューエルカット条件が成立した場合に前記吸気通路噴射弁からの燃料噴射を停止すると共に、所定のフューエルカット解除条件が成立した場合に前記吸気通路噴射弁からの燃料噴射を再開する内燃機関の制御装置を前提とする。そして、この内燃機関の制御装置は、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達している場合に、この吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止する燃料噴射制御手段を備えている。
【００１３】
この特定事項により、吸気通路噴射弁の内部の燃料にベーパが発生している状況で、この吸気通路噴射弁から燃料噴射が実行されるといった状況を回避でき、ベーパの影響によって適正な燃料噴射量が得られず内燃機関の運転が不安定になるといったことを防止できる。
【００１４】
前記禁止された吸気通路噴射弁からの燃料噴射が許可される構成としては以下のものが挙げられる。つまり、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達しており、吸気通路噴射弁からの燃料噴射が禁止された場合に、その後に吸気通路を流れる吸入空気量が、吸気通路噴射弁における燃料のベーパを解消可能な所定の冷却必要吸入空気量に達した時点で吸気通路噴射弁からの燃料噴射を許可するようにしている。
【００１５】
このように、吸気通路を流れる吸入空気による冷却作用を利用して吸気通路噴射弁を冷却して燃料のベーパを解消する場合に、吸気通路を流れる吸入空気量が、ベーパの解消が可能な冷却必要吸入空気量になった時点で、吸気通路噴射弁からの燃料噴射を許可することで、必要以上に吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止するといったことがなくなり、吸気通路噴射弁からの燃料噴射復帰タイミングを適切に設定することができる。
【００１６】
前記吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止した場合に、内燃機関に必要駆動力を得るための手段としては以下のものが挙げられる。つまり、燃料噴射弁として、前記吸気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備えさせる。そして、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が、燃料のベーパ発生温度に達している場合には、この吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止すると共に、要求駆動力が得られる量の燃料を前記筒内噴射弁から噴射する構成としている。
【００１７】
これによれば、吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止した場合であっても、筒内噴射弁からの燃料噴射によって、内燃機関に要求されている駆動力を得ることができ、吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止したことに伴う駆動力不足が生じることはない。
【００１８】
前記吸気通路噴射弁の温度として、具体的には、吸気通路に臨んでいる吸気通路噴射弁の先端部分の温度である。
【００１９】
この吸気通路噴射弁の先端部分は、吸気通路に臨んでいることから内燃機関の駆動時には、吸気通路を流れる吸入空気によって冷却されるため、この吸気通路噴射弁内で燃料にベーパが発生することはない。ところが、フューエルカット条件が成立し、吸気通路に吸入空気が流れなくなると、この冷却効果が発揮されなくなり、吸気通路噴射弁の温度が上昇し、燃料にベーパが発生する可能性がある。また、吸気通路噴射弁の先端部分は特に熱容量が小さいため、これによっても温度が上昇しやすく、燃料にベーパが発生する可能性がある。このような状況において、フューエルカット解除条件の成立後に、吸気通路に吸入空気を流すことで、吸気通路噴射弁の先端部分は急速に冷却され、ベーパの発生が解消されることになる。
【００２０】
また、前記吸気通路噴射弁の先端部分の温度は、前記フューエルカット解除条件が成立した時点における内燃機関冷却水温度、及び、フューエルカット継続時間に基づいて推定される。
【００２１】
フューエルカット解除条件が成立した時点における内燃機関冷却水温度及びフューエルカット継続時間と、吸気通路噴射弁の先端部分の温度（以下、単に「先端部温度」という）との関係としては、フューエルカット解除条件が成立した時点における内燃機関冷却水温度が高いほど、また、フューエルカット継続時間が長いほど、先端部温度としては高くなる傾向がある。また、フューエルカット中は燃焼室内での燃焼が行われないため内燃機関の温度（油温等）は次第に低下していき、それに伴って内燃機関冷却水温度も低下していくことになる。つまり、内燃機関の温度が吸気通路噴射弁の先端部分の温度に対して与える影響度は変化する。このように、吸気通路噴射弁の先端部分の温度を大きく左右するパラメータに基づいて先端部温度を推定することにより、その推定精度を高めることができる。
【００２２】
内燃機関を電動機によって回転させることが可能な構成の場合（例えばハイブリッド車両においてモータによって内燃機関をモータリングさせることが可能な場合）、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達している場合において、内燃機関が停止している場合には、吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止すると共に、前記電動機によって内燃機関の駆動軸を回転させて吸気通路に空気を流通させるようにしている。
【００２３】
これにより、内燃機関に駆動力が要求されていない状況であっても、電動機によって内燃機関の駆動軸を回転させて吸気通路に空気を流通させ、この空気による冷却作用によって吸気通路噴射弁の先端部分は急速に冷却され、ベーパが早期に解消されることになる。
【００２４】
また、走行用駆動源として前記内燃機関及び発電電動機が設けられた構成の場合（例えばモータ走行が可能なハイブリッド車両等の場合）、車両減速時に前記発電電動機による回生発電を行う回生モードでの運転が可能となっており、前記フューエルカット解除条件が成立した際、前記回生モードでは、吸気通路に設けられたスロットルバルブを開放する構成となっている。
【００２５】
これにより、発電電動機による回生発電による車両の減速度を確保しながら、スロットルバルブを開放することで吸気通路に空気を流通させ、この空気による冷却作用によって吸気通路噴射弁の先端部分を急速に冷却させることができる。その結果、ベーパが早期に解消されることになる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明では、フューエルカット解除条件が成立した際に吸気通路噴射弁内の燃料にベーパが発生している可能性がある場合には、この吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止している。このため、適正な燃料噴射量が得られないことで内燃機関の運転が不安定になるといったことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施形態に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。
【図２】ハイブリッド車両に搭載されたエンジンの概略構成を示す図である。
【図３】ハイブリッド車両の制御系を示すブロック図である。
【図４】第１実施形態に係るＦ／Ｃ復帰制御の手順を示すフローチャート図である。
【図５】冷却必要吸入空気量設定マップの一例を示す図である。
【図６】積算吸入空気量とインジェクタ先端温度との関係を示す図である。
【図７】インジェクタ先端温度の経時変化の一例を示す図である。
【図８】第２実施形態におけるポート噴射制御の手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明する。
【００２９】
図１は本実施形態に係るハイブリッド車両を示す概略構成図である。この図１に示すように、ハイブリッド車両ＨＶは、車両走行用の駆動力を発生するエンジン（内燃機関）１、主に発電機として機能する第１モータジェネレータＭＧ１（第１の発電電動機）、主に電動機として機能する第２モータジェネレータＭＧ２（第２の発電電動機）、動力分割機構３、リダクション機構４、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、前輪車軸（ドライブシャフト）６１，６１、前輪（駆動輪）６Ｌ，６Ｒ、及び、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００などを備えており、このＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明の制御装置が実現される。
【００３０】
なお、ＥＣＵ１００は、例えば、ＨＶ（ハイブリッド）ＥＣＵ、エンジンＥＣＵ、モータＥＣＵ、バッテリＥＣＵなどによって構成されており、これらのＥＣＵが互いに通信可能に接続されている。
【００３１】
次に、エンジン１、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２、動力分割機構３、リダクション機構４、及び、ＥＣＵ１００などの各部について説明する。
【００３２】
−エンジン−
エンジン１は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの動力装置であって、燃料を燃焼させて動力を出力する。
【００３３】
図２は、このエンジン１の概略構成（一つの気筒のみ）を示している。この図２に示すように、エンジン１は、火花点火式レシプロエンジン１であり、ポート噴射式のインジェクタ（ポート噴射インジェクタ；吸気通路噴射弁）１０ａ及び筒内直噴式のインジェクタ（直噴インジェクタ；筒内噴射弁）１０ｂを備え、少なくとも何れかのインジェクタ１０ａ，１０ｂから噴射された燃料により燃焼室１２内で混合気を生成するようになっている。
【００３４】
また、エンジン１の各気筒１１内にはピストン１３が設けられており、前記混合気の燃焼に伴ってこのピストン１３が気筒１１内で往復運動する。
【００３５】
前記各インジェクタ１０ａ，１０ｂは、それぞれ燃料蓄圧容器としてのデリバリパイプ１０ｃ，１０ｄに接続されており、このデリバリパイプ１０ｃ，１０ｄから燃料が供給されるようになっている。また、ポート噴射インジェクタ１０ａには比較的低圧の燃料が、直噴インジェクタ１０ｂには比較的高圧の燃料（図示しない高圧燃料ポンプによって昇圧された燃料）がそれぞれ供給される。また、直噴インジェクタ１０ｂには燃料圧力を調整するためのインジェクションドライバ１０ｅが接続されている。インジェクタ１０ａ，１０ｂによって燃焼室１２内に向けて噴射された燃料は、吸気通路１４の一部を構成するインテークマニホールド１４ａを通って燃焼室１２内へ導入される空気Ａと共に混合気を形成し、点火プラグ１５で着火されて燃焼する。混合気の燃焼圧力はピストン１３に伝えられ、ピストン１３を往復運動させる。吸気バルブ１６は、吸気カムシャフト１６ａにより駆動される。この吸気カムシャフト１６ａは、クランクシャフト１８から取り出される動力がタイミングベルト等によって伝達されて回転駆動される。
【００３６】
ピストン１３の往復運動はコネクティングロッド１３ａを介してクランクシャフト１８に伝えられ、ここで回転運動に変換されて、エンジン１の出力として取り出される。このエンジン１の出力は、クランクシャフト１８及びダンパ２０（図１を参照）を介してインプットシャフト２１に伝達される。このダンパ２０は、例えばコイルスプリング式トランスアクスルダンパであってエンジン１のトルク変動を吸収する。
【００３７】
また、燃焼後の混合気は排気ガスＥｘとなり、排気バルブ１７の開弁動作に伴って排気通路１９の一部であるエキゾーストマニホールド１９ａへ排出される。排気ガスＥｘは、エキゾーストマニホールド１９ａの下流側に設けられた触媒コンバータ１９ｂにより浄化された後、大気中へ放出される。前記排気バルブ１７は、排気カムシャフト１７ａにより駆動される。この排気カムシャフト１７ａは、クランクシャフト１８から取り出される動力がタイミングベルト等によって伝達されて回転駆動される。
【００３８】
また、エンジン１は、吸気通路１４におけるエアクリーナ１４ｂの下流側に設けられたスロットルボディ８により吸入空気量が調整される。このスロットルボディ８は、バタフライバルブで成るスロットルバルブ８１と、このスロットルバルブ８１を開閉駆動するスロットルモータ８２と、スロットルバルブ８１の開度を検出するスロットル開度センサ１０３とを備えている。ＥＣＵ１００は、ドライバ（運転者）により操作されるアクセルの開度を検知するアクセル開度センサ１０１からの出力を取得して、スロットルモータ８２に制御信号を送り、スロットル開度センサ１０３からのスロットルバルブ８１の開度のフィードバック信号に基づいて、スロットルバルブ８１を適切な開度に制御する。これにより、エンジン１の気筒１１内へ導入する空気Ａの量を制御する。また、後述するように、フューエルカット中にはスロットルバルブ８１の開度は略「０」に制御される。
【００３９】
エンジン１には、その運転を制御するために運転に関する情報、及び、エンジン１の制御に関する情報を取得するためのセンサ類が取り付けられる。このセンサ類としては、前記アクセル開度センサ１０１、エンジン回転数の検知に利用されるクランクポジションセンサ１０２、吸入空気量を検出するエアフローメータ１０８、吸入空気温度を検出する吸気温センサ１０９、ウォータジャケット内の冷却水温度を検出する水温センサ１０７、排気ガスＥｘ中の酸素濃度を検出するＯ2センサ１１０、ノック判定制御に使用するためにシリンダブロックの振動を検出する振動検出センサで成るノックセンサ１１１等がある。
【００４０】
本実施形態に係るエンジン１は、前記２種類のインジェクタ１０ａ，１０ｂを備えていることにより、例えばポート噴射駆動モード、筒内噴射駆動モード及び共用噴射駆動モードの何れかの駆動モードでの燃料噴射形態が実現可能となっている。
【００４１】
ポート噴射駆動モードでは、エアクリーナ１４ｂにより清浄された空気をスロットルバルブ８１を介して吸気ポートに取り入れると共にポート噴射インジェクタ１０ａから燃料を噴射して吸入空気と燃料とを混合させ、この混合気を吸気バルブ１６の開弁に伴って燃焼室１２に吸入すると共に点火プラグ１５による電気火花によって燃焼させる。このエネルギにより押し下げられるピストン１３の往復運動は、クランクシャフト１８の回転運動に変換される。このポート噴射駆動モードは、例えばエンジン１に要求される駆動力が比較的低い低負荷運転時に実行される。また、筒内噴射駆動モードでは、前述のようにして空気を燃焼室１２に吸入すると共に吸気行程の途中あるいは圧縮行程に至ってから直噴インジェクタ１０ｂより燃料を燃焼室１２に噴射し、混合気を点火プラグ１５による電気火花によって爆発燃焼させてクランクシャフト１８の回転運動を得る。この筒内噴射駆動モードは、例えばエンジン１に要求される駆動力が比較的高い高負荷運転時に実行される。共用噴射駆動モードでは、空気を燃焼室１２に吸入する際にポート噴射インジェクタ１０ａから燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程で直噴インジェクタ１０ｂから燃料を燃焼室１２に噴射してクランクシャフト１８の回転運動を得る。これらの駆動モードは、エンジン１の運転状態やハイブリッドシステムにおいてエンジン１に要求される駆動力などに基づいて切り替えられる。尚、エンジン１からの排気は、触媒コンバータ１９ｂによって浄化された後、外気へ排出される。
【００４２】
−モータジェネレータ−
第１モータジェネレータＭＧ１は、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ１Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ１Ｓとを備えた交流同期発電機であって、発電機として機能するとともに電動機（電動モータ）としても機能する。また、第２モータジェネレータＭＧ２も同様に、インプットシャフト２１に対して相対回転自在に支持された永久磁石からなるロータＭＧ２Ｒと、３相巻線が巻回されたステータＭＧ２Ｓとを備えた交流同期発電機であって、電動機（電動モータ）として機能するとともに発電機としても機能する。
【００４３】
図３に示すように、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２は、それぞれインバータ２００を介してバッテリ（蓄電装置）３００に接続されている。インバータ２００はＥＣＵ１００によって制御され、そのインバータ２００の制御により各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の回生または力行（アシスト）が設定される。その際の回生電力はインバータ２００を介してバッテリ３００に充電される。また、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の駆動用電力はバッテリ３００からインバータ２００を介して供給される。
【００４４】
−動力分割機構−
図１に示すように、動力分割機構３は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ３と、サンギヤＳ３に外接しながらその周辺を自転しつつ公転する外歯歯車のピニオンギヤＰ３と、ピニオンギヤＰ３と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ３と、ピニオンギヤＰ３を支持するとともに、このピニオンギヤＰ３の公転を通じて自転するプラネタリキャリアＣＡ３とを有する遊星歯車機構によって構成されている。プラネタリキャリアＣＡ３はエンジン１側のインプットシャフト２１に回転一体に連結されている。サンギヤＳ３は、第１モータジェネレータＭＧ１のロータＭＧ１Ｒに回転一体に連結されている。
【００４５】
この動力分割機構３は、エンジン１及び第２モータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方の駆動力を、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、及び、ドライブシャフト６１，６１を介して左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに伝達する。
【００４６】
−リダクション機構−
リダクション機構４は、複数の歯車要素の中心で自転する外歯歯車のサンギヤＳ４と、キャリア（トランスアクスルケース）ＣＡ４に回転自在に支持され、サンギヤＳ４に外接しながら自転する外歯歯車のピニオンギヤＰ４と、ピニオンギヤＰ４と噛み合うように中空環状に形成された内歯歯車のリングギヤＲ４とを有する遊星歯車機構によって構成されている。リダクション機構４のリングギヤＲ４と、前記動力分割機構３のリングギヤＲ３と、カウンタドライブギヤ５１とは互いに一体となっている。また、サンギヤＳ４は第２モータジェネレータＭＧ２のロータＭＧ２Ｒと回転一体に連結されている。
【００４７】
このリダクション機構４は、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動力を適宜の減速比で減速する。この減速された駆動力は、カウンタドライブギヤ５１、カウンタドリブンギヤ５２、ファイナルギヤ５３、デファレンシャル装置５４、及び、ドライブシャフト６１を介して左右の駆動輪６Ｌ，６Ｒに伝達される。
【００４８】
−シフト操作装置−
ハイブリッド車両ＨＶにおける運転席の近傍にはシフト操作装置７（図３参照）が配置されている。このシフト操作装置７にはシフトレバー７１が変位可能に設けられている。そして、この例のシフト操作装置７には、前進走行用のドライブレンジ（Ｄレンジ）、アクセルオフ時の制動力（エンジンブレーキ）が大きな前進走行用のブレーキレンジ（Ｂレンジ）、後進走行用のリバースレンジ（Ｒレンジ）、中立のニュートラルレンジ（Ｎレンジ）が設定されており、ドライバが所望のレンジへシフトレバー７１を変位させることが可能となっている。これらＤレンジ、Ｂレンジ、Ｒレンジ、Ｎレンジの各位置はシフトポジションセンサ１０４によって検出される。シフトポジションセンサ１０４の出力信号はＥＣＵ１００に入力される。なお、駐車ポジション（Ｐポジション）は別配置のＰスイッチによって設定することができる。
【００４９】
−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転制御、エンジン１及びモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の協調制御などを含む各種制御を実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）及びバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００５０】
ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭは図示しないイグニッションスイッチのＯＦＦ時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００５１】
ＥＣＵ１００には、図３に示すように、前記アクセル開度センサ１０１、クランクポジションセンサ１０２、スロットル開度センサ１０３、シフトポジションセンサ１０４、車輪６Ｌ，６Ｒの回転速度を検出する車輪速センサ１０５、ブレーキペダルに対する踏力（ブレーキ踏力）を検出するブレーキペダルセンサ１０６、前記水温センサ１０７、前記エアフローメータ１０８、吸気温センサ１０９、Ｏ2センサ１１０、ノックセンサ１１１等が接続されており、これらの各センサからの信号がＥＣＵ１００に入力されるようになっている。また、バッテリ３００の充放電電流を検出する図示しない電流センサ、バッテリ温度センサなども接続されており、これらの各センサからの信号もＥＣＵ１００に入力されるようになっている。
【００５２】
また、ＥＣＵ１００には、エンジン１のスロットルバルブ８１を開閉駆動するスロットルモータ８２、前記ポート噴射インジェクタ１０ａ、直噴インジェクタ１０ｂ（インジェクションドライバ１０ｅ）、前記点火プラグ１５の点火タイミングを調整するイグナイタ１５ａなどが接続されている。
【００５３】
そして、ＥＣＵ１００は、前記した各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１のスロットル開度制御（吸入空気量制御）、燃料噴射量制御、及び、点火時期制御などのエンジン１の各種制御を実行する他、ハイブリッドシステム全体の制御を行う。
【００５４】
さらに、ＥＣＵ１００は、バッテリ３００を管理するために、前記電流センサにて検出された充放電電流の積算値や、バッテリ温度センサにて検出されたバッテリ温度などに基づいて、バッテリ３００の充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）や、バッテリ３００の入力制限Ｗｉｎ及び出力制限Ｗｏｕｔなどを演算する。
【００５５】
また、ＥＣＵ１００には前記インバータ２００が接続されている。インバータ２００は、各モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２それぞれの制御用のＩＰＭ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｍｏｄｕｌｅ：インテリジェントパワーモジュール）を備えている。その各ＩＰＭは、複数（例えば６個）の半導体スイッチング素子（例えばＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）などによって構成されている。
【００５６】
インバータ２００は、例えば、ＥＣＵ１００からの指令信号（例えば、第１モータジェネレータＭＧ１のトルク指令値、第２モータジェネレータＭＧ２のトルク指令値）に応じてバッテリ３００からの直流電流を、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する電流に変換する一方、エンジン１の動力により第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流、及び、回生ブレーキにより第２モータジェネレータＭＧ２で発電された交流電流を、バッテリ３００に充電するための直流電流に変換する。また、インバータ２００は、第１モータジェネレータＭＧ１で発電された交流電流を走行状態に応じて、第２モータジェネレータＭＧ２の駆動用電力として供給する。
【００５７】
−走行モード−
本実施形態に係るハイブリッド車両においては、発進時や低速走行時等であってエンジン１の運転効率が悪い場合には、第２モータジェネレータＭＧ２のみにより走行（以下、「ＥＶ走行」ともいう）を行う。また、車室内に配置された走行モード選択スイッチによって運転者がＥＶ走行モードを選択した場合にもＥＶ走行を行う。
【００５８】
一方、通常走行時には、例えば前記動力分割機構３によりエンジン１の動力を２経路に分け、一方で駆動輪６Ｌ，６Ｒの直接駆動（直達トルクによる駆動）を行い、他方で第１モータジェネレータＭＧ１を駆動して発電を行う。この時、発生する電力で第２モータジェネレータＭＧ２を駆動して駆動輪６Ｌ，６Ｒの駆動補助を行う（電気パスによる駆動）。このように、前記動力分割機構３が差動機構として機能し、その差動作用によりエンジン１からの動力の主部を駆動輪６Ｌ，６Ｒに機械的に伝達し、そのエンジン１からの動力の残部を第１モータジェネレータＭＧ１から第２モータジェネレータＭＧ２への電気パスを用いて電気的に伝達することにより、電気的に変速比が変更される変速機（電気式無段変速機）としての機能が発揮される。これにより、駆動輪６Ｌ，６Ｒ（リングギヤＲ３，Ｒ４）の回転数及びトルクに依存することなく、エンジン回転数及びエンジントルクを自由に操作することが可能となり、駆動輪６Ｌ，６Ｒに要求される駆動力を得ながらも、燃料消費率が最適化されたエンジンの運転状態を得ることが可能となる。
【００５９】
また、高速走行時には、さらにバッテリ（走行用バッテリ）３００からの電力を第２モータジェネレータＭＧ２に供給し、この第２モータジェネレータＭＧ２の出力を増大させて駆動輪６Ｌ，６Ｒに対して駆動力の追加（駆動力アシスト；力行）を行う。
【００６０】
更に、減速時には、第２モータジェネレータＭＧ２が発電機として機能して回生発電を行い、回収した電力をバッテリ３００に蓄える。尚、バッテリ３００の充電量が低下し、充電が特に必要な場合には、エンジン１の出力を増加して第１モータジェネレータＭＧ１による発電量を増やしてバッテリ３００に対する充電量を増加する。もちろん、低速走行時においても必要に応じてエンジン１の駆動力を増加する制御を行う場合もある。例えば、前述のようにバッテリ３００の充電が必要な場合や、エアコン等の補機を駆動する場合や、エンジン１の冷却水の温度を所定温度まで上げる場合や、車両が急加速する場合等である。
【００６１】
さらに、前記ハイブリッド車両においては、車両の運転状態やバッテリ３００の状態によって、燃費を向上させるために、エンジン１を停止させる。そして、その後も、車両の運転状態やバッテリ３００の状態を検知して、エンジン１を再始動させる。このように、ハイブリッド車両においては、イグニッションスイッチがＯＮ位置であってもエンジン１は間欠運転される。
【００６２】
−フューエルカット制御の概要−
前記ＥＣＵ１００は、燃料消費量の削減を図るために、以下のフューエルカット制御も実行する。
【００６３】
このフューエルカット制御は、例えば前記クランクポジションセンサ１０２によって検出されるエンジン回転数が予め定められた所定値（フューエルカット回転数：例えば１０００ｒｐｍ）以上で且つ前記アクセル開度センサ１０１によって検出されるアクセルペダルの開度が「０」（アクセルＯＦＦ）とされた場合にフューエルカット条件が成立したと判断し、前記各インジェクタ１０ａ，１０ｂからの燃料噴射を停止するようにしている。これにより、燃料消費量の削減や排気エミッションの改善が図れる。また、このフューエルカット中にあっては、スロットルバルブ８１の開度を小さくし、ポンピングロスを大きくすることで、ドライバのアクセルオフ操作に対応した車両の減速度が得られるようにする。また、この際、前記第２モータジェネレータＭＧ２が回生発電を行う場合もある。
【００６４】
なお、前記フューエルカット中にアクセルペダルが踏まれた場合（加速要求時）には、フューエルカット解除条件が成立し、フューエルカットを中止して、少なくとも一方のインジェクタ１０ａ，１０ｂからの燃料噴射を再開する。この燃料噴射再開時に使用されるインジェクタ１０ａ，１０ｂとしては、基本的には、エンジン１の運転状態に応じて決定されるモード（前記ポート噴射駆動モード、筒内噴射駆動モードおよび共用噴射駆動モードの何れか）により燃料噴射形態が決定されるが、本実施形態の場合には、後述するように所定条件にある場合にはポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射禁止することになる（詳細は後述する）。
【００６５】
−フューエルカットからの復帰制御−
本実施形態の特徴は前述したフューエルカット制御の実行中に、ドライバがアクセルペダルの踏み込み操作を行うなどして要求駆動力が大きくなり、フューエルカット解除条件が成立した場合の復帰制御（以下、「Ｆ／Ｃ復帰制御」と呼ぶ場合もある）に特徴がある。以下、このフューエルカットからの復帰制御についての複数の実施形態を説明する。
【００６６】
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態について説明する。本実施形態では、理解を容易にするために、フューエルカット解除条件成立時には、エンジン１からの駆動力が要求されており、少なくとも何れかのインジェクタ１０ａ，１０ｂから燃料噴射が行われてエンジン１から駆動力が出力される場合について説明する。
【００６７】
先ず、復帰制御の概要について説明する。例えば高負荷運転が行われていることに起因してエンジン温度（冷却水温度）が比較的高い状態で前記フューエルカット条件が成立し、インジェクタ１０ａ，１０ｂからの燃料噴射が停止され且つスロットルバルブ８１の開度が小さくなった場合、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度が上昇してしまう可能性がある。これは、吸気通路１４、特にインテークマニホールド１４ａ内の吸気通路を流れる吸気の量が少なくなり、それまで（フューエルカット条件が成立するまで）、この吸気によって冷却されていたポート噴射インジェクタ１０ａの先端部分が冷却されなくなるためである。
【００６８】
このポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度はフューエルカット継続時間が長くなるに従って上昇していき、この先端温度が所定温度以上（例えば１２０℃以上）に達した場合には、このポート噴射インジェクタ１０ａの内部に存在している燃料の温度がその飽和蒸気圧温度まで上昇し、燃料にベーパ（気泡）が発生してしまう可能性がある。
【００６９】
このベーパが発生している状況でフューエルカット解除条件が成立し、燃料噴射が復帰されると、前記ベーパの影響によって適正な燃料噴射量が得られなくなり（燃焼室１２内での燃焼が安定して得られる十分な燃料噴射量が得られなくなり）、アイドリング運転時におけるエンジン回転数が大きく変動するラフアイドル状態となったり、場合によってはエンジンストールに至ってしまう可能性もある。
【００７０】
このような現象を回避するべく、本実施形態におけるフューエルカットからの復帰制御では、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度まで上昇している場合には、フューエルカット解除条件が成立してもポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止し（本発明でいう燃料噴射制御手段による燃料噴射禁止動作）、直噴インジェクタ１０ｂのみから燃料噴射を行って、エンジン１に要求されている駆動力を発生させる。その後、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度未満まで低下したことを条件として、このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可するようにしている。
【００７１】
以下、このフューエルカットからの復帰制御を図４のフローチャートに沿って具体的に説明する。このフローチャートは、前記フューエルカット解除条件が成立した後、数ｍｓｅｃ毎、または、クランクシャフト１８が所定回転角度だけ回転する毎に繰り返して実行される。
【００７２】
先ず、ステップＳＴ１において、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度（以下、「インジェクタ先端温度」と呼ぶ）の推定を行う。具体的には、前記フューエルカット解除条件が成立した時点における冷却水温度、及び、フューエルカット継続時間に基づいて、インジェクタ先端温度の推定を行う。前記冷却水温度は、前記水温センサ１０７によって検出される。また、フューエルカット継続時間は、フューエルカット条件が成立してから（前記アクセル開度センサ１０１によって検出されるアクセルペダルの開度が「０」（アクセルＯＦＦ）とされてフューエルカット条件が成立してから）フューエルカット解除条件が成立するまで（前記アクセル開度センサ１０１によって検出されるアクセルペダルの開度が大きくなり（アクセルＯＮ）とされてフューエルカット解除条件が成立するまで）の期間を前記ＥＣＵ１００に備えられたカウンタにより計測することで得られる。そして、前記ＲＯＭには、これらフューエルカット解除条件が成立した時点における冷却水温度とフューエルカット継続時間とをパラメータとしてインジェクタ先端温度を推定するための先端温度推定マップが記憶されており、この先端温度推定マップが参照されることでインジェクタ先端温度が推定される。この先端温度推定マップは、予め実験やシミュレーションによって作成されてＲＯＭに記憶されており、フューエルカット解除条件が成立した時点における冷却水温度が高いほど、また、フューエルカット継続時間が長いほど、インジェクタ先端温度としては高い値が推定値として取得されるようになっている。尚、フューエルカット中は燃焼室１２内での燃焼が行われないためエンジン１の温度（油温等）は次第に低下していき、それに伴って冷却水温度も低下していくことになる。つまり、エンジン１の温度がインジェクタ先端温度に対して与える影響度は時間とともに変化する。このように、インジェクタ先端温度を大きく左右するパラメータに基づいてインジェクタ先端温度を推定することにより、その推定精度を高めることができるようにしている。
【００７３】
インジェクタ先端温度の推定を行った後、ステップＳＴ２に移り、この推定されたインジェクタ先端温度が、燃料の飽和蒸気圧温度（ベーパが発生する温度；本発明でいうベーパ発生温度）を超えているか否かを判定する。この飽和蒸気圧温度としては、例えば１２０℃に設定されている。尚、燃料にベーパが発生する温度は、燃圧によっても左右されるため、この燃圧に応じてベーパ発生温度を算出し、この算出したベーパ発生温度と前記推定されたインジェクタ先端温度とを比較することが好ましい。
【００７４】
インジェクタ先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度以下となっており、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部の燃料にベーパは発生していないとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可するべく、そのままリターンされる。つまり、この場合、フューエルカット解除条件が成立した後に前記ポート噴射駆動モードや共用噴射駆動モードとなった場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射が開始されることになる。
【００７５】
一方、インジェクタ先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度を超えており、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移り、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部の燃料にベーパが発生している可能性があるとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止する。このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射が禁止されたことに伴い、燃焼室１２内には、直噴インジェクタ１０ｂのみからの燃料噴射が行われ、この燃料によってエンジン１に要求されている駆動力を発生させる。つまり、エンジン１に要求されている駆動力を得るための燃料噴射量を算出し、その要求燃料噴射量の全量を直噴インジェクタ１０ｂから噴射することになる。尚、このフューエルカット解除条件の成立に伴ってスロットルバルブ８１は開放され、エンジン負荷に応じた開度に調整されることになる。
【００７６】
その後、ステップＳＴ４において、フューエルカット解除条件が成立した時点からの積算吸入空気量（以下、単に「積算吸入空気量」と呼ぶ）が、冷却必要吸入空気量を超えたか否かを判定する。この積算吸入空気量は、フューエルカット解除条件が成立した時点から前記エアフローメータ１０８によって検出されている吸入空気量を積算していくことにより得られる。また、冷却必要吸入空気量は、飽和蒸気圧温度を超えたインジェクタ先端温度が飽和蒸気圧温度以下となるのに要する吸入空気量である。つまり、吸気通路１４に吸入空気が流れることで、この吸入空気によってポート噴射インジェクタ１０ａの先端部分の熱が奪われ、インジェクタ先端温度は次第に低下していくが、この際のインジェクタ先端温度が飽和蒸気圧温度以下となるのに要する吸入空気量が冷却必要吸入空気量として与えられている。この冷却必要吸入空気量は、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端部分の形状及び熱容量や、フューエルカット解除条件が成立した時点でのインジェクタ先端温度によって決定される。ポート噴射インジェクタ１０ａの先端部分の形状及び熱容量はポート噴射インジェクタ１０ａの構成によって一定であるため、フューエルカット解除条件が成立した時点でのインジェクタ先端温度をパラメータとして冷却必要吸入空気量を設定するための冷却必要吸入空気量設定マップが前記ＲＯＭに記憶されている。この冷却必要吸入空気量設定マップが参照されることで冷却必要吸入空気量が設定される。この冷却必要吸入空気量設定マップは、予め実験やシミュレーションによって作成されており、フューエルカット解除条件が成立した時点でのインジェクタ先端温度が高いほど冷却必要吸入空気量としては大きな値が取得されるようになっている。図５は、この冷却必要吸入空気量設定マップの一例を示す図である。この図５に示すように、インジェクタ先端温度が飽和蒸気圧温度（ベーパ発生温度）Ｔｖを超える領域では、インジェクタ先端温度が高いほど冷却必要吸入空気量としては大きな値が取得される。尚、図６は、積算吸入空気量とインジェクタ先端温度との関係を示す図である。このように、積算吸入空気量が多いほどインジェクタ先端温度の低下量も多くなっていくため、インジェクタ先端温度が高いほど冷却必要吸入空気量を多く設定することで、インジェクタ先端温度を飽和蒸気圧温度（ベーパ発生温度）まで低下させることが可能となる。
【００７７】
前記積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量以下である場合には、ステップＳＴ４でＮＯ判定され、積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量を超えるのを待つ。
【００７８】
一方、積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量を超えて、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ５に移り、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部のベーパは解消されたとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可する。つまり、前記ポート噴射駆動モードや共用噴射駆動モードである場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を開始する。
【００７９】
以上の動作が繰り返されることにより、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが存在している可能性がある場合には、このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止し、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが存在していない場合や、ベーパの存在が解消された場合には、このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可することになる。
【００８０】
図７は、前述したＦ／Ｃ復帰制御を実行した場合のインジェクタ先端温度の経時変化の一例を示す図である。この図７では、フューエルカット解除条件が成立した時点でのインジェクタ先端温度がベーパ発生温度Ｔｖを超えている場合を実線で、ベーパ発生温度Ｔｖを超えていない場合を一点鎖線でそれぞれ示している。
【００８１】
この図７に示すように、フューエルカットが開始されると、スロットルバルブ８１の開度が小さくなるに従ってインジェクタ先端温度は上昇していく。そして、フューエルカット解除条件が成立した時点でのインジェクタ先端温度がベーパ発生温度Ｔｖを超えている場合（実線）には、フューエルカット解除条件の成立後、インジェクタ先端温度がベーパ発生温度Ｔｖに低下するまでは燃料噴射が禁止されている（図中の「ポート噴射インジェクタの燃料噴射禁止期間」を参照）。
【００８２】
以上説明したように、本実施形態では、フューエルカット解除条件成立時におけるポート噴射インジェクタ１０ａの先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度まで上昇している場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止し、直噴インジェクタ１０ｂのみから燃料噴射を行って、エンジン１に要求されている駆動力を発生させている。このため、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが発生している状況で、このポート噴射インジェクタ１０ａから燃料噴射が行われてしまって適正な燃料噴射量が得られず、ラフアイドル状態となったりエンジンストールに至ってしまうといったことが回避できる。
【００８３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態は、前述した第１実施形態に加えて、フューエルカット中における車両の減速度を得る手法として、前記スロットルバルブ８１の開度を小さくする場合と、前記第２モータジェネレータＭＧ２での回生発電を行う場合とを考慮したものである。以下、具体的に説明する。
【００８４】
図８は、本実施形態に係るポート噴射制御の手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、図示しないイグニッションスイッチのＯＮ後、数ｍｓｅｃ毎に繰り返して実行される。
【００８５】
先ず、ステップＳＴ１１において、現在のエンジン１の運転状態はフューエルカット中であり、且つスロットルバルブ８１は開放可能な状態であるか否かを判定する。現在のエンジン１の運転状態がフューエルカット中であるか否かの判定としては、前記フューエルカット条件が成立している状態であって、未だフューエルカット解除条件が成立していない場合に、フューエルカット中であると判定される。また、スロットルバルブ８１が開放可能な状態であるか否かの判定は、スロットルバルブ８１を開放しても車両の減速度が確保できる運転状態であるか否かを判定するものである。つまり、前述した如く、フューエルカット中は、スロットルバルブ８１の開度を小さくし、ポンピングロスを大きくすることで、ドライバのアクセルオフ操作に対応した車両の減速度が得られるようにしているのが一般的であるが、この車両の減速度が他の手段で得られている場合にはスロットルバルブ８１の開度を大きくすることが可能である。例えば、前記第２モータジェネレータＭＧ２が回生発電を行っている場合には、この回生エネルギ分だけ車両の減速度が得られているため、スロットルバルブ８１の開度を大きくすることが可能である。そして、フューエルカット中であれば、スロットルバルブ８１の開度を大きくしてもエンジン回転数が吹け上がる（急上昇する）ことはない。
【００８６】
ステップＳＴ１１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１２に移り、スロットルバルブ８１を開放する。一方、ステップＳＴ１１でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ１３に移り、スロットルバルブ８１を閉鎖する。
【００８７】
その後、ステップＳＴ１４において、上述した第１実施形態の場合と同様に、フューエルカット解除条件の成立に伴ってインジェクタ先端温度の推定を行う。具体的には、前記フューエルカット解除条件が成立した時点における冷却水温度、及び、フューエルカット継続時間に基づいて、インジェクタ先端温度の推定を行う。この推定動作は、前記第１実施形態における図４のフローチャートのステップＳＴ１と同様にして行われる。
【００８８】
その後、ステップＳＴ１５に移り、この推定されたインジェクタ先端温度が、燃料の飽和蒸気圧温度（ベーパが発生する温度）を超えているか否かを判定する。この判定動作は、前記第１実施形態における図４のフローチャートのステップＳＴ２と同様にして行われる。
【００８９】
インジェクタ先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度以下となっており、ステップＳＴ１５でＮＯ判定された場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部の燃料にベーパは発生していないとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可するべく、そのままリターンされる。
【００９０】
一方、インジェクタ先端温度が燃料の飽和蒸気圧温度を超えており、ステップＳＴ１５でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１６に移り、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部の燃料がベーパは発生している可能性があるとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止する。
【００９１】
このようにしてポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射が禁止された後、ステップＳＴ１７に移り、現在、エンジン１は停止中（回転数が「０」）であるか否かを判定する。この判定は、前記クランクポジションセンサ１０２によって検出されるエンジン回転数に基づいて行われる。または、ＥＣＵ１００からの駆動力要求信号として、エンジン１に対する要求駆動力が「０」となっているか否かによって判定することもできる。例えば、車両が前記ＥＶ走行中である場合や、車両停車状態において燃料消費量を削減するためにアイドリング運転を停止している状態（所謂アイドリングストップ）となっている場合には、ステップＳＴ１７でＹＥＳ判定される。
【００９２】
エンジン１が駆動中であり、ステップＳＴ１７でＮＯ判定された場合には、吸気通路１４には空気が流れており、ポート噴射インジェクタ１０ａの先端は冷却される状況にあるとしてステップＳＴ１９に移る。
【００９３】
一方、エンジン１が停止中であり、ステップＳＴ１７でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１８に移り、吸気通路１４に吸入空気を流すべく、エンジン１を回転させる。このエンジン１を回転させるための手段としては、直噴インジェクタ１０ｂからの燃料噴射及び点火プラグ１５の点火を行ってエンジン１をアイドリング運転させる（具体的には前記第１モータジェネレータＭＧ１によってエンジン１をクランキングした状態で直噴インジェクタ１０ｂからの燃料噴射及び点火プラグ１５の点火を行う）場合と、直噴インジェクタ１０ｂからの燃料噴射及び点火プラグ１５の点火を共に禁止し、前記第１モータジェネレータＭＧ１によってクランクシャフト１８を回転させる（一般に、「モータリング」と呼ばれる）場合とが挙げられる。このようにしてエンジン１を回転させることで吸気通路１４に吸入空気が流れ、これによってポート噴射インジェクタ１０ａの先端部分が冷却されることになる。
【００９４】
その後、ステップＳＴ１９に移り、フューエルカット解除条件が成立した時点からの積算吸入空気量（積算吸入空気量）が、冷却必要吸入空気量を超えたか否かを判定する。この判定動作は、前記第１実施形態における図４のフローチャートのステップＳＴ４と同様にして行われる。
【００９５】
前記積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量以下である場合には、ステップＳＴ１９でＮＯ判定され、積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量を超えるのを待つ。
【００９６】
一方、積算吸入空気量が冷却必要吸入空気量を超えて、ステップＳＴ１９でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ２０に移り、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部のベーパは解消されたとして、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可する。つまり、前記ポート噴射駆動モードや共用噴射駆動モードである場合には、ポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を開始する。
【００９７】
以上の動作が繰り返されることにより、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが存在している可能性がある場合には、このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を禁止し、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが存在していない場合や、ベーパの存在が解消された場合には、このポート噴射インジェクタ１０ａからの燃料噴射を許可することになる。
【００９８】
本実施形態においても、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部にベーパが発生している状況で、このポート噴射インジェクタ１０ａから燃料噴射が行われてしまって適正な燃料噴射量が得られず、ラフアイドル状態となったりエンジンストールに至ってしまうといったことを回避することができる。また、本実施形態の場合には、第１モータジェネレータＭＧ１によってエンジン１のクランクシャフト１８を回転させて吸気通路１４に空気を流通させ、この空気による冷却作用によってインジェクタ先端温度を急速に冷却させ、ベーパを早期に解消することができる。更に、第２モータジェネレータＭＧ２による回生発電による車両の減速度を確保しながら、スロットルバルブ８１を開放することで吸気通路１４に空気を流通させ、この空気による冷却作用によってインジェクタ先端温度を急速に冷却させることもできる。これによっても、ベーパを早期に解消することができる。
【００９９】
−他の実施形態−
以上説明した各実施形態では、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両の制御に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、ＦＲ（フロントエンジン・リアドライブ）方式のハイブリッド車両や、４輪駆動方式のハイブリッド車両の制御にも適用できる。また、ハイブリッド車両に限らず、走行用駆動源としてエンジンのみを備えたコンベンショナル車に対しても適用が可能である。
【０１００】
また、各実施形態では、第１モータジェネレータＭＧ１及び第２モータジェネレータＭＧ２の２つの電動機が搭載されたハイブリッド車両に本発明を適用した例を示したが、１つの電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御や、３つ以上の電動機が搭載されたハイブリッド車両の制御にも適用可能である。
【０１０１】
また、各実施形態では、自動車に搭載されたガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型やＶ型や水平対向型等の別）についても特に限定されるものではない。
【０１０２】
また、本発明は、インジェクタとして、直噴インジェクタ１０ｂを備えておらず、ポート噴射インジェクタ１０ａのみを備えたエンジンを搭載したハイブリッド車両に対しても適用が可能である。この場合、直噴インジェクタ１０ｂからの燃料噴射が禁止された場合には、モータ（例えば前記第２モータジェネレータＭＧ２）によって走行駆動力を得ることになる。
【０１０３】
また、前記各実施形態では、冷却必要吸入空気量を、インジェクタ先端温度が飽和蒸気圧温度以下となるのに要する吸入空気量として設定していた。本発明はこれに限らず、ポート噴射インジェクタ１０ａの内部のベーパを確実に解消するべく、インジェクタ先端温度が飽和蒸気圧温度以下となるのに要する吸入空気量に更に所定量の吸入空気量を加算したものを冷却必要吸入空気量として設定するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
本発明は、ポート噴射インジェクタ及び直噴インジェクタを備えたエンジンにおけるフューエルカット解除条件成立時の燃料噴射制御に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１ エンジン（内燃機関）
１０ａ ポート噴射インジェクタ（吸気通路噴射弁）
１０ｂ 直噴インジェクタ（筒内噴射弁）
１４ 吸気通路
８１ スロットルバルブ
８２ スロットルモータ
ＭＧ１ 第１モータジェネレータ（電動機）
ＭＧ２ 第２モータジェネレータ（発電電動機）
１００ ＥＣＵ
１０１ アクセル開度センサ
１０２ クランクポジションセンサ
１０７ 水温センサ
１０８ エアフローメータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に向けて燃料を噴射する吸気通路噴射弁を備え、所定のフューエルカット条件が成立した場合に前記吸気通路噴射弁からの燃料噴射を停止すると共に、所定のフューエルカット解除条件が成立した場合に前記吸気通路噴射弁からの燃料噴射を再開する内燃機関の制御装置において、
前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達している場合には、この吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止する燃料噴射制御手段が設けられていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記燃料噴射制御手段は、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達しており、吸気通路噴射弁からの燃料噴射が禁止された場合には、その後に吸気通路を流れる吸入空気量が、吸気通路噴射弁における燃料のベーパを解消可能な所定の冷却必要吸入空気量に達した時点で吸気通路噴射弁からの燃料噴射を許可する構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関の制御装置において、
燃料噴射弁として、前記吸気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備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が、燃料のベーパ発生温度に達している場合には、この吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止すると共に、要求駆動力が得られる量の燃料を前記筒内噴射弁から噴射するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気通路噴射弁の温度は、吸気通路に臨んでいる吸気通路噴射弁の先端部分の温度であることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気通路噴射弁の先端部分の温度は、前記フューエルカット解除条件が成立した時点における内燃機関冷却水温度、及び、フューエルカット継続時間に基づいて推定されることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の内燃機関の制御装置において、
内燃機関の駆動軸には電動機が連結されており、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達している場合において、内燃機関が停止している場合には、吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止すると共に、前記電動機によって内燃機関の駆動軸を回転させて吸気通路に空気を流通させる構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１または２記載の内燃機関の制御装置において、
車両に適用され、
前記走行用駆動源として前記内燃機関及び発電電動機が設けられ、車両減速時に前記発電電動機による回生発電を行う回生モードでの運転が可能となっており、
前記フューエルカット解除条件が成立した際、前記回生モードでは、吸気通路に設けられたスロットルバルブを開放する構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項１】
吸気通路に向けて燃料を噴射する吸気通路噴射弁を備え、所定のフューエルカット条件が成立した場合に前記吸気通路噴射弁からの燃料噴射を停止すると共に、所定のフューエルカット解除条件が成立した場合に前記吸気通路噴射弁からの燃料噴射を再開する内燃機関の制御装置において、
前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達している場合には、この吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止する燃料噴射制御手段が設けられていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
前記燃料噴射制御手段は、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達しており、吸気通路噴射弁からの燃料噴射が禁止された場合には、その後に吸気通路を流れる吸入空気量が、吸気通路噴射弁における燃料のベーパを解消可能な所定の冷却必要吸入空気量に達した時点で吸気通路噴射弁からの燃料噴射を許可する構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関の制御装置において、
燃料噴射弁として、前記吸気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備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が、燃料のベーパ発生温度に達している場合には、この吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止すると共に、要求駆動力が得られる量の燃料を前記筒内噴射弁から噴射するよう構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気通路噴射弁の温度は、吸気通路に臨んでいる吸気通路噴射弁の先端部分の温度であることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項４記載の内燃機関の制御装置において、
前記吸気通路噴射弁の先端部分の温度は、前記フューエルカット解除条件が成立した時点における内燃機関冷却水温度、及び、フューエルカット継続時間に基づいて推定されることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の内燃機関の制御装置において、
内燃機関の駆動軸には電動機が連結されており、前記フューエルカット解除条件が成立した際の吸気通路噴射弁の温度が燃料のベーパ発生温度に達している場合において、内燃機関が停止している場合には、吸気通路噴射弁からの燃料噴射を禁止すると共に、前記電動機によって内燃機関の駆動軸を回転させて吸気通路に空気を流通させる構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１または２記載の内燃機関の制御装置において、
車両に適用され、
前記走行用駆動源として前記内燃機関及び発電電動機が設けられ、車両減速時に前記発電電動機による回生発電を行う回生モードでの運転が可能となっており、
前記フューエルカット解除条件が成立した際、前記回生モードでは、吸気通路に設けられたスロットルバルブを開放する構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１００７８０（Ｐ２０１３−１００７８０Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４５３８２（Ｐ２０１１−２４５３８２）
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月９日（２０１１．１１．９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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