JP2018123764A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切替え時間を最小化し、ＨＣＣＩ運転の頻度を高くすることができる内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】エンジン２と、エンジン２のクランク軸の回転を所定の変速比で変速する自動変速機３１と、ターボチャージャ９と、ターボチャージャ９による過給圧を制御するウェストゲートバルブ２６と、エンジン２の要求出力が所定のＨＣＣＩ運転可能範囲に入ったとき、自動変速機３１の変速比を制御する変速比目標マップをＨＣＣＩ用変速比マップに切り替え、ＨＣＣＩ運転への準備を開始するＥＣＵ３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

従来、ガソリンエンジン等の内燃機関の燃焼形態としては、点火プラグからの火花放電により強制的に混合気を着火させるＳＩ（Spark Ignition）燃焼が広く一般的であった。近年、気筒内に高温の既燃ガスを導入して混合気を自着火させる予混合圧縮自着火燃焼を燃焼形態として利用するガソリンエンジンの開発が進められている。ここで、予混合圧縮自着火燃焼は、ＨＣＣＩ（Homogeneous Charge Compression Ignition）燃焼と称される。

特許文献１には、要求トルク及び機関回転速度が圧縮自己着火燃焼の可能領域内であると判断されると、圧縮自己着火燃焼への準備を開始し、圧縮自己着火燃焼への切換可能な条件が満たされたときに、圧縮自己着火燃焼を開始することが開示されている。

また、ＳＩ燃焼とＨＣＣＩ燃焼では、同一出力における熱効率が最適となるエンジン回転数及びトルクが異なるため、それぞれに最適な変速比目標マップを持つ必要がある。このような構成で、ドライバー要求出力がＨＣＣＩ運転可能範囲外からＨＣＣＩ運転可能範囲内に入ったとき、変速比目標マップをＳＩ用からＨＣＣＩ用に切り替える。その後、実際に変速比が変化し、エンジン回転数と要求トルクがＨＣＣＩ運転可能領域に入ったとき、ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転に切り替える準備を開始していた。

特開２００７−１６６８５号公報

このように、ドライバー要求出力がＨＣＣＩ運転可能範囲外からＨＣＣＩ運転可能範囲内に入ったら、まず目標の変速比が変更され、その後、エンジン回転数と要求トルクがＨＣＣＩ運転可能領域に入ったら、ＨＣＣＩ運転への準備動作が行われる。その後、ＨＣＣＩ運転の準備が整った時点でＨＣＣＩ運転への切替えが行なわれる。このため、ＨＣＣＩ運転の開始までに時間がかかり、ＨＣＣＩ運転の頻度が低下することで、ＨＣＣＩ運転による燃費向上が少なくなるという課題がある。

そこで、本発明は、ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切替え時間を最小化し、ＨＣＣＩ運転の頻度を高くすることができる内燃機関の制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため本発明は、火花点火燃焼と圧縮自着火燃焼とが切り替え可能に構成され、自動変速機を備えた車両に搭載される内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の要求出力が所定のＨＣＣＩ運転可能範囲に入ったとき、前記自動変速機の変速比を制御する変速比目標マップをＳＩ用変速比マップからＨＣＣＩ用変速比マップに切り替え、前記圧縮自着火燃焼への準備を開始する制御部を備えるものである。

このように、本発明によれば、ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切替え時間を最小化し、ＨＣＣＩ運転の頻度を高くすることができる。

図１は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置の概略構成図である。 図２は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置の運転領域を示す図である。 図３は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置の変速マップの例を示す図である。 図４は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置のＨＣＣＩ切替え処理の手順を示すフローチャートである。 図５は、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置のＨＣＣＩ切替え処理による動作を示すタイムチャートである。

本発明の一実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、火花点火燃焼と圧縮自着火燃焼とが切り替え可能に構成され、自動変速機を備えた車両に搭載される内燃機関の制御装置であって、内燃機関の要求出力が所定のＨＣＣＩ運転可能範囲に入ったとき、自動変速機の変速比を制御する変速比目標マップをＳＩ用変速比マップからＨＣＣＩ用変速比マップに切り替え、圧縮自着火燃焼への準備を開始する制御部を備えるよう構成されている。これにより、ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切替え時間を最小化し、ＨＣＣＩ運転の頻度を高くすることができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る内燃機関の制御装置について詳細に説明する。

図１において、本発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置を搭載した車両１は、内燃機関型のエンジン２と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）３とを含んで構成される。

エンジン２は、シリンダブロック４と、シリンダブロック４の上部に締結されたシリンダヘッド５とを含んで構成されている。シリンダブロック４には、気筒４ａが形成され、この気筒の内部（以下、「筒内」という）には、上下に往復動可能なピストン６が収納されている。

また、気筒４ａの上部には、燃焼室７が設けられている。燃焼室７は、ピストン６の頂面とシリンダヘッド５の下面とによって画成されている。エンジン２は、筒内でピストン６が２往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行なう、いわゆる４サイクルのガソリンエンジンである。

ピストン６は、コネクティングロッド８を介して図示しないクランク軸と連結している。コネクティングロッド８は、ピストン６の往復運動をクランク軸の回転運動に変換する。

シリンダヘッド５には、点火プラグ５０と、吸気ポート５１と、排気ポート５２とが設けられている。点火プラグ５０は、燃焼室７内に電極を突出させた状態でシリンダヘッド５に配設され、ＥＣＵ３によってその点火時期が調整される。

吸気ポート５１は、燃焼室７と後述する吸気通路１６ａとを連通するようになっている。また、吸気ポート５１には、吸気バルブ１１が設けられている。

吸気バルブ１１は、開閉されることで、吸気通路１６ａと燃焼室７とを連通または遮断するようになっている。吸気バルブ１１の開閉は、吸気側可変動弁機構１２によって行なわれるようになっている。

吸気側可変動弁機構１２としては、例えば電磁石とスプリング等から構成された電磁アクチュエータにより吸気バルブ１１の開閉を行なう電磁式の可変動弁機構を用いることができる。具体的には、吸気側可変動弁機構１２は、電磁石の励磁によって吸気バルブ１１に固定された可動部を吸引することで、スプリングによって常時閉弁方向に付勢されている吸気バルブ１１を開弁方向に移動させるようになっている。

また、吸気側可変動弁機構１２は、後述するＥＣＵ３と電気的に接続されており、電磁石の励磁、非励磁がＥＣＵ３によって制御されるようになっている。したがって、ＥＣＵ３は、吸気バルブ１１の開閉時期を任意に変更でき、これにより吸気バルブ１１の開弁期間を容易に調整することができる。

さらに、この吸気側可変動弁機構１２は、電磁石に対する励磁電流がＥＣＵ３によって調整されることにより、吸気バルブ１１の開閉時期とともに吸気バルブ１１のリフト量を連続的に変化させることができる。

なお、吸気側可変動弁機構１２としては、電磁アクチュエータに替えて油圧アクチュエータを用いた油圧式の可変動弁機構を用いてもよい。

また、シリンダヘッド５の吸気ポート５１側には、吸気マニホールド１３が接続されている。吸気マニホールド１３の吸気ポート５１近傍には、インジェクタ１０が設けられている。

インジェクタ１０は、図示しない燃料タンクから燃料ポンプによって圧送された燃料を吸気ポート５１内に噴射する、いわゆるポート噴射式の燃料噴射弁である。なお、インジェクタ１０としては、ポート噴射式に限らず、燃焼室７に燃料を直接噴射する、いわゆる直噴式の燃料噴射弁であってもよい。

吸気ポート５１内に噴射された燃料は、吸入空気、すなわち新気と混合されて混合気となって燃焼室７に導入される。燃焼室７に導入された混合気は、点火プラグ５０による火花放電、あるいは燃焼室内での圧縮による自着火によって燃焼および爆発する。この混合気の燃焼および爆発によってピストン６が気筒４ａ内を往復運動し、クランクシャフトが回転する。

吸気マニホールド１３の吸気が流れる吸気方向の上流側には、サージタンク１４が設けられている。サージタンク１４には、吸気圧を検出する吸気圧センサ１５が設けられている。

サージタンク１４の吸気方向の上流側には、吸気管１６が接続されている。この吸気管１６の内部には、吸気ポート５１と連通する吸気通路１６ａが形成されている。吸気通路１６ａには、吸気方向の上流から順に、空気を圧縮するコンプレッサ１７、圧縮された空気を冷却するインタークーラ１８、および空気の流量を調整する吸気スロットル１９が設けられている。

吸気スロットル１９は、ＥＣＵ３からの指令信号に応じてスロットル開度が制御されることで、エンジン２の吸入空気量を調整するようになっている。吸気スロットル１９には、スロットル開度を検出するためのスロットル開度センサ４１が設けられている。

吸気スロットル１９の吸気方向の上流側には、後述するターボチャージャ９による過給圧を検出する過給圧センサ４２と、吸気スロットル１９の吸気方向上流の吸気温を検出する吸気温センサ４３とが設けられている。

一方、排気ポート５２には、排気バルブ２１が設けられている。排気バルブ２１は、開閉されることで、後述する排気通路２３ａと燃焼室７とを連通または遮断するようになっている。排気バルブ２１の開閉は、排気側可変動弁機構２２によって行なわれるようになっている。

排気側可変動弁機構２２は、上述した吸気側可変動弁機構１２と同様の構成であるため、詳細な説明を省略するが、電磁石の励磁、非励磁がＥＣＵ３によって制御されることで、排気バルブ２１の開閉時期及びリフト量が任意に変更される。したがって、ＥＣＵ３は、排気バルブ２１の開弁期間及びリフト量を容易に調整することができる。

また、シリンダヘッド５の排気ポート５２側には、排気管２３が接続されている。この排気管２３の内部には、排気ポート５２と連通する排気通路２３ａが形成されている。排気通路２３ａには、排気流によって駆動される排気タービン２４、排気を浄化する図示しない触媒、および消音のための図示しないマフラーが設けられている。

排気タービン２４は、コンプレッサ１７に連結されている。排気流によって駆動された排気タービン２４の動力は、コンプレッサ１７が空気を圧縮するための動力として利用される。これらコンプレッサ１７および排気タービン２４は、過給機としてのターボチャージャ９を構成する。

排気タービン２４を挟んで排気管２３の排気が流れる排気方向の上流側と下流側との間には、バイパス通路２５が設けられている。このバイパス通路２５には、排気タービン２４への排気流を調整可能なウェストゲートバルブ２６が設けられている。ウェストゲートバルブ２６は、排気タービン２４への排気流を調整することによって、ターボチャージャ９の過給によって得られる吸気の圧力である過給圧を制御することができる。ウェストゲートバルブ２６は、例えば電磁バルブなどによって構成され、ＥＣＵ３によって開閉制御される。なお、過給圧の制御は、過給圧を変更可能な可変ノズルターボを用いて行なってもよい。

エンジン２には、自動変速機３１が接続されている。自動変速機３１は、エンジン２のクランク軸の回転を所定の変速比で変速して図示しないディファレンシャルギア等を介して図示しないドライブシャフトに伝達し、図示しない車輪を回転させるようになっている。自動変速機３１は、例えば、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）で構成される。自動変速機３１は、ＥＣＵ３の制御により変速比を変更できるようになっている。

ＥＣＵ３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ３として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＥＣＵ３として機能する。

ＥＣＵ３の入力ポートには、上述した、吸気圧センサ１５、スロットル開度センサ４１、過給圧センサ４２、吸気温センサ４３に加え、エアフロメータ４４、クランク角度センサ４５、排気圧センサ４６、排気温センサ４７、アクセル開度センサ４８等の各種センサ類が接続されている。

エアフロメータ４４は、吸入空気量を検出する。クランク角度センサ４５は、エンジン２の回転に伴い所定クランク角度毎に矩形状のクランク角信号を出力する。ＥＣＵ３は、このクランク角信号に基づいてエンジン２の機関回転数であるエンジン回転数を算出する。

排気圧センサ４６は、排気の圧力を検出する。排気温センサ４７は、排気の温度を検出する。アクセル開度センサ４８は、運転者による図示しないアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出する。

一方、ＥＣＵ３の出力ポートには、上述のインジェクタ１０と、吸気側可変動弁機構１２と、吸気スロットル１９と、排気側可変動弁機構２２と、ウェストゲートバルブ２６と、点火プラグ５０とを含む各種制御対象類が接続されている。

ＥＣＵ３は、エンジン２の運転状態に応じてＳＩ燃焼とＨＣＣＩ燃焼とを切り替えるようになっている。具体的には、ＥＣＵ３は、エンジン回転数及び要求エンジン出力をパラメータとする図２に示すような燃焼領域マップを参照することにより、エンジン２の運転領域がＳＩ運転可能領域およびＨＣＣＩ運転可能領域のいずれにあるかを判断し、この判断に基づきＳＩ運転を行なうかＨＣＣＩ運転を行なうかを選択するようになっている。

ＥＣＵ３は、アクセル開度センサ４８から入力されたアクセル開度などに基づき要求エンジン出力を算出するようになっている。

図２において、ＳＩ運転可能領域は符号ＳとＨで示した領域であり、ＨＣＣＩ運転可能領域は符号Ｈで示した領域である。図２に示すように、比較的要求エンジン出力が低い範囲でＨＣＣＩ運転可能領域Ｈが設定され、ＨＣＣＩ運転可能領域Ｈより要求エンジン出力が高い範囲でＳＩ運転可能領域Ｓが設定されている。

図２において、目標作動線Ｌ_ｓは、ＳＩ運転において最適な熱効率で燃焼を実現可能なポイントを結んだ線である。目標作動線Ｌ_ｈは、ＨＣＣＩ運転において最適な熱効率で燃焼を実現可能なポイントを結んだ線である。

通常、火花点火のみ実施されるエンジンでは、目標作動線上で燃焼が実施されるようにエンジントルク制御と変速機の変速制御が行なわれる。しかしながら、上述のように２つの異なる運転可能領域が設定されたエンジン２では、各領域でそれぞれ熱効率が最大となるポイントが、同一の要求エンジン出力において異なっている。

具体的には、図２に示すように、所定の要求エンジン出力Ｏにおいては、ＨＣＣＩ運転可能領域Ｈ内で熱効率が最も高いポイントＰ_ｈと、ＳＩ運転可能領域Ｓで熱効率が最も高いポイントＰ_sと、が存在する。このように、同一の要求エンジン出力において熱効率が最大となるポイントが異なっているため、本実施例では、燃焼形態毎に異なる変速比マップを用意し、要求エンジン出力に応じて変速比マップを切り替えるようにしている。

図２において、要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能範囲Ｒ内にあるときは、ＥＣＵ３は、ＨＣＣＩ運転用の変速比マップを使用する。ＨＣＣＩ運転可能範囲Ｒは、要求エンジン出力のＯ_１とＯ_２との間に設定されている。

また、ＨＣＣＩ運転可能範囲Ｒの上下端には、ヒステリシスＲ_ｈ１、ヒステリシスＲ_ｈ２が設けられている。具体的には、要求エンジン出力Ｏ_１より僅かに大きい要求エンジン出力Ｏ_３を設定し、要求エンジン出力Ｏ_３と要求エンジン出力Ｏ_１との間を下側のヒステリシスＲ_ｈ１とする。また、要求エンジン出力Ｏ_２より僅かに小さい要求エンジン出力Ｏ_４を設定し、要求エンジン出力Ｏ_４と要求エンジン出力Ｏ_２との間を上側のヒステリシスＲ_ｈ２とする。

ＥＣＵ３は、例えば、要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能範囲Ｒに入ってくるとき、要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能範囲Ｒに入ったときではなく、ヒステリシスＲ_ｈ１またはヒステリシスＲ_ｈ２を超えたときに変速比マップをＨＣＣＩ運転用に切り替える。

このようにすることで、ＨＣＣＩ運転可能範囲Ｒの境界近傍において、要求エンジン出力が頻繁に変動する場合であっても、燃焼形態が頻繁に切り替わるようなハンチングの発生を防止することができる。

本実施例では、図３に示すように、ＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈと、ＳＩ運転用変速比マップＶ_ｓとを有している。

ＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈは、ＨＣＣＩ運転可能領域Ｈの目標作動線Ｌ_ｈ上でエンジン２が運転されるように自動変速機３１の変速比を調整するためのマップである。ＳＩ運転用変速比マップＶ_ｓは、ＳＩ運転可能領域Ｓの目標作動線Ｌ_ｓ上でエンジン２が運転されるように自動変速機３１の変速比を調整するためのマップである。

ＥＣＵ３は、要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能範囲Ｒ内にあるか否かに応じて、ＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈ、ＳＩ運転用変速比マップＶ_ｓのどちらかを選択して、その変速比マップを目標に自動変速機３１の変速比を調整する。

次に、図３を参照して、本実施例に係る内燃機関の制御装置の燃焼形態の切替え動作について説明する。以下においては、ＳＩ運転可能領域ＳからＨＣＣＩ運転可能領域Ｈに切り替わる際の動作、具体的には、要求エンジン出力が図中Ａ点からＢ点（変速比マップ上のａからｂ）へ移行する際の動作を説明する。

図３に示すように、Ａ点は、ＨＣＣＩ運転可能範囲Ｒ外であるため、ＥＣＵ３は、変速比マップとしてＳＩ運転用変速比マップＶ_ｓを選択する。

例えば、Ａ点から運転者のアクセル操作によって要求エンジン出力が低下すると、ＥＣＵ３は、ＳＩ運転用変速比マップＶ_ｓに基づいて自動変速機３１の変速比が小さくなるように調整する。これにより、図２に示す、ＳＩ運転可能領域Ｓの目標作動線Ｌ_ｓに沿うようにエンジン回転数が低下する。なお、エンジントルクは、要求エンジン出力を実際のエンジン回転数で割った要求エンジントルクに従い制御される。

徐々に要求エンジン出力及びエンジン回転数が低下し、要求エンジン出力がヒステリシスＲ_ｈ２の下端のＯ_４まで低下すると、ＥＣＵ３は、変速比マップをＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈに切り替える。また、ＥＣＵ３は、ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転へ切り替える準備として、主に吸気量の増加を行なわせる。吸気量の増加の他に、リーン燃焼を行なう場合は燃料噴射タイミングを成層燃焼用に変化させる、理論空燃比を維持する場合は点火時期を遅角させる、連続可変型バルブタイミングと連続可変型リフト機構を備えている場合は、制御値をＨＣＣＩ条件の値に近づけておく（内部ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガスの増加）等を行なってもよい。

ＥＣＵ３は、変速比マップをＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈに切り替えると、図３に示すように、変速比が大きくなるように調整する。なお、図３に示すように、変速比を急激に変えようとしても、自動変速機３１の応答性の関係から、実際の変速比は、例えば、曲線Ｖ_ｒに沿って変化する。

さらに要求エンジン出力が低下すると、ＥＣＵ３は、ＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈに沿って、変速比が小さくなるように調整する。そして、曲線Ｖ_ｒに沿って実際の変速比がＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈの変速比と同じになるＢ点近傍で、エンジン回転数と要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能領域Ｈに入る。すると、ＥＣＵ３は、吸気圧などの状態量がＨＣＣＩ運転切替えの目標に到達しているか否かを判定する。吸気圧などの状態量がＨＣＣＩ運転切替えの目標に到達していると判定した場合、ＥＣＵ３は、動弁等の各制御値をＨＣＣＩ運転用に切り替え、ＨＣＣＩ運転を開始させる。

以上のように構成された本実施例に係る内燃機関の制御装置によるＨＣＣＩ切替え処理について、図４を参照して説明する。なお、以下に説明するＨＣＣＩ切替え処理は、ＥＣＵ３の処理が開始されると開始され、各気筒のサイクル毎（４気筒であればクランク角180deg.毎）に実行される。

ステップＳ１において、ＥＣＵ３は、ＳＩ運転中であるか否かを判定する。ＳＩ運転中でないと判定した場合、ＥＣＵ３は、処理を終了する。

ＳＩ運転中であると判定した場合、ステップＳ２において、ＥＣＵ３は、要求エンジン出力が上述のＨＣＣＩ運転可能範囲内にあるか否かを判定する。要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能範囲内にないと判定した場合、ステップＳ８において、ＥＣＵ３は、ＳＩ運転用変速比マップＶ_ｓを変速比目標マップとして選択し、処理を終了する。

要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能範囲内にあると判定した場合、ステップＳ３において、ＥＣＵ３は、ＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈを変速比目標マップとして選択する。そして、ＥＣＵ３は、その目標変速比に向かって変速比の変化（エンジン回転数及び目標トルクの変化）を開始する。ＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈは、基本的に、ＨＣＣＩ運転において、熱効率が最高となるエンジン回転数及びトルクを実現するように設定される。

ステップＳ４において、ＥＣＵ３は、ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切り替え準備として、主に吸気量の増加を行なわせる。吸気量の増加の他に、リーン燃焼を行なう場合は燃料噴射タイミングを成層燃焼用に変化させる、理論空燃比を維持する場合は点火時期を遅角させる、連続可変型バルブタイミングと連続可変型リフト機構を備えている場合は、制御値をＨＣＣＩ条件の値に近づけておく（内部ＥＧＲガスの増加）等を行なってもよい。

ステップＳ５において、ＥＣＵ３は、エンジン回転数と要求エンジン出力が上述のＨＣＣＩ運転可能領域Ｈ内にあるか否かを判定する。これは、変速比がＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈの目標値に近づくことで、エンジン回転数と要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能領域Ｈ内に入ったか否かを判定する。エンジン回転数と要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能領域Ｈ内にないと判定した場合、ＥＣＵ３は、処理を終了する。

エンジン回転数と要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能領域Ｈ内にあると判定した場合、ステップＳ６において、ＥＣＵ３は、ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切り替え準備が完了したか否かを判定する。これは、各センサ値やそれらから算出される各種状態量等を元に、ＨＣＣＩ運転に切り替えた場合に安定した運転が可能かを予測するなどの方法により、安定したＨＣＣＩ運転が可能であればＨＣＣＩ運転への切り替え準備が完了したと判定する。ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切り替え準備が完了していないと判定した場合、ＥＣＵ３は、処理を終了する。

ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切り替え準備が完了したと判定した場合、ステップＳ７において、ＥＣＵ３は、動弁等の各制御値をＨＣＣＩ運転用に切り替え、ＨＣＣＩ運転を開始させる。

このようなＨＣＣＩ切替え処理による動作について図５を参照して説明する。
アクセル開度が小さくされ、要求エンジン出力が小さくなり、タイミングｔ１において、ＨＣＣＩ運転可能範囲内に入ると、変速比目標マップがＨＣＣＩ運転用変速比マップＶ_ｈに切り替えられ、目標の変速比に向かってエンジン回転数が変化する。

また、ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切替えの準備が開始され、目標の吸気圧に向かってウェストゲートバルブ２６が全閉され吸気量が増加され、排気バルブ２１の閉時期が進角されて内部ＥＧＲ量が増加される。

タイミングｔ２において、エンジン回転数と要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能領域Ｈ内に入ると、ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切り替え準備が完了したかが判定される。従来の切替え処理では、エンジン回転数と要求エンジン出力がＨＣＣＩ運転可能領域Ｈ内に入ったこのタイミングからＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切り替え準備を開始している。本実施例では、従来の切替え処理より早い段階でＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切り替え準備を開始している。

タイミングｔ３において、吸気圧が目標の吸気圧になるなどによりＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切り替え準備が完了したと判定されると、排気バルブ２１等の制御がＨＣＣＩ運転用に切り替わり、ＨＣＣＩ運転が開始される。

このように、従来の切替え処理より早い段階でＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切り替え準備を開始しているため、従来の切替え処理より早い段階でＨＣＣＩ運転を開始することができ、ＳＩ運転からＨＣＣＩ運転への切替え時間を最小化し、ＨＣＣＩ運転の頻度を高くすることができる。

なお、本実施例においては、要求エンジン出力によりＨＣＣＩ運転可能範囲を定めたが、要求エンジン出力を現在の車速で除算したドライバー要求駆動力により定めるようにしてもよい。この場合、図２のマップは、縦軸がドライバー要求駆動力になり、横軸が車速となる。

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

１ 車両
２ エンジン（内燃機関）
３ ＥＣＵ（制御部）
９ ターボチャージャ（過給機）
１１ 吸気バルブ
１２ 吸気側可変動弁機構
１５ 吸気圧センサ
１９ 吸気スロットル
２６ ウェストゲートバルブ
３１ 自動変速機
４２ 過給圧センサ
４５ クランク角度センサ
４８ アクセル開度センサ

Claims (5)

1. 火花点火燃焼と圧縮自着火燃焼とが切り替え可能に構成され、自動変速機を備えた車両に搭載される内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関の要求出力が所定のＨＣＣＩ運転可能範囲に入ったとき、前記自動変速機の変速比を制御する変速比目標マップをＳＩ用変速比マップからＨＣＣＩ用変速比マップに切り替え、前記圧縮自着火燃焼への準備を開始する制御部を備える内燃機関の制御装置。
2. 前記制御部は、前記圧縮自着火燃焼への準備として、少なくとも吸気量の増加を行なわせる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記内燃機関は、過給機を備え、
   前記制御部は、前記過給機による過給圧により前記吸気量の増加を行なわせる請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記制御部は、前記圧縮自着火燃焼への準備として、内部ＥＧＲ量の増加を行なわせる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記制御部は、前記圧縮自着火燃焼への準備を開始した後、前記内燃機関の要求出力とエンジン回転数が所定のＨＣＣＩ運転可能領域に入ったとき、前記圧縮自着火燃焼への準備が完了しているかを判定する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。