内燃機関の制御装置
【課題】 フュエルカット解除時に極力ＨＣＣＩ運転を実行するようにした内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】 開弁制御部４７は、ＳＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を小リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒内にとどめる（サイクル２）。次に、開弁制御部４７は、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉してＥＧＲガスを気筒内に残留させる（サイクル３〜５）、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を小リフトで駆動して新気を導入させる（サイクル６）。これにより、ＥＧＲガスの熱によって気筒の温度低下が抑制されるとともに、フュエルカット解除後に不要となったＥＧＲガスが排出される。しかる後、開弁制御部４７は、ＨＣＣＩ運転を開始すべく開始吸排気バルブ２２，２３を小リフトで駆動する（サイクル７，８）。
【解決手段】 開弁制御部４７は、ＳＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を小リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒内にとどめる（サイクル２）。次に、開弁制御部４７は、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉してＥＧＲガスを気筒内に残留させる（サイクル３〜５）、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を小リフトで駆動して新気を導入させる（サイクル６）。これにより、ＥＧＲガスの熱によって気筒の温度低下が抑制されるとともに、フュエルカット解除後に不要となったＥＧＲガスが排出される。しかる後、開弁制御部４７は、ＨＣＣＩ運転を開始すべく開始吸排気バルブ２２，２３を小リフトで駆動する（サイクル７，８）。
【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り、詳しくは、フュエルカット解除時に極力ＨＣＣＩ運転を実行させやすくする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、熱効率の向上や有害排出ガス成分の減少等を図るべく、予混合圧縮着火（Homogeneous Charge Compression Ignition：以下、ＨＣＣＩと記す）燃焼による運転（以下、ＨＣＣＩ運転と記す）を行う内燃機関の開発が進められている（特許文献１参照）。ＨＣＣＩエンジンでは、ガソリンやＤＭＥ（ジメチルエーテル）、ｎ−ブタン等の燃料と空気とを均一に混合した予混合気を燃焼室に導入した後、ピストンにより圧縮することで高温・高圧にして多点同時的に予混合気を自己着火させるが、ＨＣＣＩ燃焼が成立する負荷範囲（成立範囲）が限られているため、運転要求がこの負荷範囲を外れる場合（すなわち、運転要求が成立範囲より高負荷側あるいは低負荷側である場合）には、ＨＣＣＩ運転から火花点火（Spark Ignition: 以下、ＳＩと記す）燃焼による運転（以下、ＳＩ運転と記す）に切り換えることが一般的である。
【０００３】
一方、内燃機関とモータジェネレータとを並設し、自動車の走行状況や運転者の加減速要求に応じて、内燃機関とモータジェネレータとの少なくとも一方を走行用動力源として用いるハイブリッド車が出現している（特許文献２参照）。ハイブリッド車には、内燃機関とモータジェネレータとを同時に用いることで高い加速性能や登坂能力を得る、モータジェネレータのみを用いることで燃料消費の低減や夜間走行時の静粛性を実現する、制動エネルギをモータジェネレータによって電力エネルギとして回収できる等の種々の特長が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３９３６９０１号公報
【特許文献２】特開２００９−２９２２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車では、赤信号や渋滞で一旦停止した場合のアイドルストップ時や減速走行時等において、燃料消費量の削減（すなわち、燃費の向上）や静粛性の向上を図るべく、燃料供給の中断（フュエルカット）を実行して内燃機関を停止させることが一般的である。フュエルカットは運転者がアクセルペダルを踏み込むことやエンジンの運転状態によって中止され、内燃機関の再始動に伴って燃料供給が開始される。上述したＨＣＣＩエンジンでフュエルカットを行った場合、燃費を向上させるためには内燃機関の再始動時にＨＣＣＩ運転を行うことが望ましいが、内燃機関の停止中に気筒内の温度（筒内温度）が低下してＨＣＣＩ運転を実行できなくなることがあった。
【０００６】
そこで、特許文献１では、フュエルカットからの復帰時において、ＨＣＣＩ運転を行う負荷条件等であっても、フュエルカットの継続長さに応じた期間にわたってＳＩ運転を行わせるようにしている。しかしながら、単純にフュエルカットの継続長さに基づいてＳＩ運転を行わせた場合、フュエルカットからの復帰時点でＨＣＣＩ運転が実行される場合が少なくなり、排気浄化触媒中のＯ２やＮＯｘを除去するために燃料をリッチ化する必要が生じることや、ＳＩ運転がＨＣＣＩ運転に較べて熱効率が低いことから燃費が悪化する問題があった。
【０００７】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、フュエルカット解除時に極力ＨＣＣＩ運転を実行するようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面は、予混合圧縮着火燃焼によるＨＣＣＩ運転と火花点火燃焼によるＳＩ運転とを選択可能な内燃機関を制御する制御装置であって、フュエルカット開始時点での内燃機関の運転状態に応じ、フュエルカット解除時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転できるか否かを判定するＨＣＣＩ可否判定手段を備え、前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が肯定であった場合、フュエルカット解除時から前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の側面は、少なくとも排気バルブの開弁特性を変化させることができる開弁特性可変手段を更に備え、前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が肯定であった場合、気筒内に内部ＥＧＲガスを多く残留させるべく、フュエルカットを行う燃焼サイクルの排気行程中に排気バルブを閉弁させる時期を早めることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第３の側面は、内部ＥＧＲガスを多く残留させた気筒において、吸気バルブと排気バルブとの少なくとも一方を休止させることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第４の側面は、前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が否定であった場合、気筒内のＥＧＲガスを掃気すべく、フュエルカット中に吸気バルブおよび排気バルブの休止を解除することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第５の側面は、フュエルカット開始時点での内燃機関の運転状態に応じ、フュエルカット解除時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転できるＨＣＣＩ可能期間をフュエルカット開始時点を起点として設定するＨＣＣＩ期間設定手段を更に備え、フュエルカットの継続期間が前記ＨＣＣＩ可能期間内にあれば、フュエルカット解除時から前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の第６の側面は、前記内燃機関の筒内温度を推定する筒内温度推定手段を更に備え、前記筒内温度が所定のＨＣＣＩ可能温度範囲内にあれば、フュエルカットからの復帰時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の側面によれば、フュエルカット解除時にＨＣＣＩ運転が行われる比率が高まることで、熱効率の向上や有害排出ガス成分の減少等が実現される。また、本発明の第２の側面によれば、残留するＥＧＲガスによって筒内温度の低下が緩やかになり、フュエルカット解除時にＨＣＣＩ運転が行われる比率がより高まる。また、本発明の第３の側面によれば、気筒内に残留させたＥＧＲガスを高温のまま保持することが可能となるために、フュエルカット解除時にＨＣＣＩ運転が行われる比率がより高まる。また、本発明の第４の側面によれば、フュエルカット解除に先だって気筒内のＥＧＲガスが掃気され、ＳＩ運転が行いやすくなる。また、本発明の第５の側面によれば、フュエルカットの継続時間が比較的短ければ、フュエルカット解除時にＨＣＣＩ運転が行われるようになる。また、本発明の第６の側面によれば、筒内温度の推定結果が比較的高ければ、フュエルカット解除時にＨＣＣＩ運転が行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係るパワーユニットの概略構成図である。
【図２】実施形態に係るＰＣＵの概略構成図である。
【図３】実施形態に係る燃焼モード判定の手順を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係るフュエルカットカウンタの経時変化を示すグラフである。
【図５】実施形態に係るフュエルカットカウンタの経時変化を示すグラフである。
【図６】実施形態に係る開弁制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】実施形態に係る第１開弁モードの流れを示すタームチャートである。
【図８】実施形態に係る第２開弁モードの流れを示すタームチャートである。
【図９】実施形態に係る第３開弁モードの流れを示すタームチャートである。
【図１０】実施形態に係る第４開弁モードの流れを示すタームチャートである。
【図１１】実施形態に係る第５開弁モードの流れを示すタームチャートである。
【図１２】実施形態に係るＨＣＣＩ運転可能負荷領域マップである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を自動車（ハイブリッド車）のパワーユニット制御に適用した一実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
≪実施形態の構成≫
＜パワーユニットの概略構成＞
図１に示すように、本実施形態のパワーユニット１は、エンジン２と、モータジェネレータ３とから構成されており、ディファレンシャル装置と一体の変速機４を介して図示しない左右前輪に駆動力を与える。
【００１８】
エンジン２は、直列４気筒のＨＣＣＩエンジンであり、エアクリーナ１１、電動スロットル弁１２、サージタンク１３、吸気管１４等からなる吸気系と、排気マニホールド１５、排気浄化触媒１６、排気管１７等からなる排気系を備えている。エンジン２のシリンダヘッド２１には、各気筒ごとに、一対の吸気バルブ２２、一対の排気バルブ２３、点火プラグ２５、吸排気バルブ２２，２３の開弁特性をそれぞれ変化させる可変動弁機構２６，２７等が設けられている。また、吸気管１４には、各気筒ごとに燃料噴射弁２８が設けられている。なお、本実施形態の可変動弁機構２６，２７は、吸排気バルブ２２，２３の開弁特性をそれぞれ３段階（休止，小開，大開）で切り換えるべく、カム位相およびリフト量が異なる３種のカムを備えている。
【００１９】
モータジェネレータ３は、エンジン２に対する駆動力アシストや電動走行に供されるモータ３１、エンジン２の出力や自動車の走行エネルギを電力に変換するジェネレータ３２を備えており、図示しない変速機やディファレンシャル装置を介して左右前輪に連結されている。モータジェネレータ３は、自動車の車体後部に搭載されたバッテリ３３に接続されており、バッテリ３３との間で電力の授受を行う。バッテリ３３にはＤＣ−ＤＣコンバータ等からなるダウンバータ３４が接続されており、このダウンバータ３４によって１２Ｖに降圧された電力が各種電動補機（電動エアコンディショナや電動ウォータポンプ等）や電気装置（灯火類や電気ヒータ等）に供給される。
【００２０】
自動車の車体にはＰＣＵ（パワーコントロールユニット）４１が搭載されており、このＰＣＵ４１がエンジン２やモータジェネレータ３を統括制御する。ＰＣＵ４１には、エンジン２やモータジェネレータ３、バッテリ３３等からの情報の他、アクセルセンサ４２からのアクセルペダル４３の踏込量情報（すなわち、運転者の要求エンジン出力）が入力する。
【００２１】
＜ＰＣＵの概略構成＞
図２に示すように、ＰＣＵ４１は、エンジン２に対するフュエルカットの可否を車速等に基づき決定するフュエルカット制御部４５と、エンジン回転速度や目標エンジン負荷等に基づきエンジン２の燃焼モードを判定する燃焼モード判定部４６と、燃焼モード判定部４６の判定結果等に基づき吸排気バルブ２２，２３の開弁制御を行う開弁制御部４７とを備えている。
【００２２】
≪実施形態の作用≫
アイドルストップ時や減速走行時に燃料カットを行う場合、フュエルカット制御部４５は、エンジン２に対するフュエルカットを開始すると同時に、燃焼モード判定部４６および開弁制御部４７に１としたフュエルカットフラグＦｆｃを出力する。なお、フュエルカットフラグＦｆｃの値は、フュエルカット実行中には１となり、フュエルカットを行っていない場合に０となる。
【００２３】
＜燃焼モード判定＞
燃焼モード判定部４６は、フュエルカット制御部４５から入力したフュエルカットフラグＦｆｃが１となった時点で、図３のフローチャートにその手順を示す燃焼モード判定制御を所定の制御間隔（例えば、１０ｍｓｅｃ）で実行し始める。燃焼モード判定制御を開始すると、燃焼モード判定部４６は、図３のステップＳ１でフュエルカットフラグＦｆｃが１であるか否かを判定し、初回の判定は当然にＹｅｓとなるため、ステップＳ２で初期値ＮのフュエルカットカウンタＣｆｃが０であるか否かを判定する。なお、フュエルカットカウンタＣｆｃは、フュエルカットの解除時にＨＣＣＩ運転を行えるか否かを判定するためのカウンタであり、その値が０になると（すなわち、所定時間が経過すると）筒内温度が低下してエンジン２の再始動時にＳＩ運転が選択される。ここで、初期値Ｎは比較的値の大きな自然数である。
【００２４】
フュエルカット開始直後にはステップＳ２の判定がＮｏとなるため、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ３でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂを１とした後、ステップＳ４でフュエルカットカウンタＣｆｃを１だけデクリメントする。フュエルカットカウンタＣｆｃが０にならないうちにフュエルカットが解除された場合、フュエルカットの解除時点ではＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが１となる（図４）。また、フュエルカットが所定時間継続して行われ、フュエルカットカウンタＣｆｃが０になると、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ５でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂを０とする（図５）。
【００２５】
自動車を再発進させるべく運転者がアクセルペダル４３を踏み込むと、フュエルカット制御部４５は、フュエルカットを解除すると同時に、燃焼モード判定部４６に値を０としたフュエルカットフラグＦｆｃを出力する。すると、ステップＳ１の判定がＮｏとなるため、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ６でＨＣＣＩ環境条件が成立しているか否かを判定する。そして、この判定がＮｏであれば、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ７でフュエルカットカウンタＣｆｃを０とし、ステップＳ８でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂを０とし、ステップＳ９でＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉを０とする。なお、ＨＣＣＩ環境条件の成立は、吸気温度や冷却水温度、吸気圧力等に基づき、図示しないマップや演算式から判定される。
【００２６】
一方、ＨＣＣＩ環境条件が成立してステップＳ６の判定がＹｅｓになると、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１０で、エンジン回転速度ＮＥにエンジン負荷ＬＥを乗じることで得られたフュエルカットカウンタＣｆｃ（ＣＦＣＨＣＣＩ）によりＣＦＣＨＣＣＩマップを検索する。次に、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１１でフュエルカットカウンタＣｆｃが０であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ１２でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂを０し、ＮｏであればステップＳ１３でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂを１とする。
【００２７】
次に、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１４で、フュエルカットフラグＦｆｃの前回値Ｆｆｃｚが１であったか否かを判定する。そして、ステップＳ１４の判定がＹｅｓ（すなわち、フュエルカット解除直後）であった場合、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１５でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂの値が１であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ１６でＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉを１とし、ＮｏであればステップＳ１７でＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉを０とする。
【００２８】
また、フュエルカットフラグＦｆｃの前回値Ｆｆｃｚが０でステップＳ１４の判定がＮｏとなった場合、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１８でＨＣＣＩ許可条件が成立しているか否かを判定する。そして、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１８の判定がＹｅｓであればステップＳ１６に移行してＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉを１とし、ＮｏであればステップＳ９に移行してＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉを０とする。なお、ＨＣＣＩ許可条件の成立は、エンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＥＬとから、図１２のＨＣＣＩ運転可能負荷領域マップを用いて判定される。
【００２９】
＜開弁制御＞
開弁制御部４７は、フュエルカット制御部４５から入力したフュエルカットフラグＦｆｃが１となった時点で、図６のフローチャートにその手順を示す開弁制御を所定の制御間隔（例えば、１０ｍｓｅｃ）で実行し始める。開弁制御を開始すると、開弁制御部４７は、図６のステップＳ２１でフュエルカットフラグＦｆｃが１であるか否かを判定し、初回の判定は当然にＹｅｓとなるため、ステップＳ２２でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが０であるか否かを判定する。ステップＳ２２の初回の判定は上述した燃焼モード判定でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが１となることでＮｏとなることから、開弁制御部４７は、なんら処理を行わずにスタートに戻る。
【００３０】
自動車を再発進させるべく運転者がアクセルペダル４３を踏み込むと、フュエルカット制御部４５は、フュエルカットを解除すると同時に、開弁制御部４７に値を０としたフュエルカットフラグＦｆｃを出力する。すると、ステップＳ２１の判定がＮｏとなるため、開弁制御部４７は、ステップＳ２３でフュエルカットフラグ条件（Ｆ＿ＦＣ条件）の成立が１回だけであったか否かを判定し、この判定がＮｏであればなんら処理を行わずにスタートに戻る。なお、Ｆ＿ＦＣ条件の成立は、減速フュエルカット時においてはエンジン回転速度ＮＥやアクセルペダル踏込量等によって判定され、アイドルストップ時においては車速やアクセルペダル踏込量、制動量、エアコン負荷、バッテリ充電状態等によって判定される。
【００３１】
フュエルカットフラグ条件の成立が１回だけであり、ステップＳ２３の判定がＹｅｓとなった場合、開弁制御部４７は、ステップＳ２４でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが１であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓ（すなわち、フュエルカット解除後にＨＣＣＩ運転が可能な状況）であれば、ステップＳ２５でＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉが０であるか否かを判定する。そして、この判定がＹｅｓとなった場合、開弁制御部４７は、ステップＳ２６で第１開弁モードをもって吸排気バルブを駆動制御する。
【００３２】
（第１開弁モード）
図７に示すように、開弁制御部４７は、ＳＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を小リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒内にとどめる（サイクル２）。次に、開弁制御部４７は、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉してＥＧＲガスを気筒内に残留させる（サイクル３〜５）、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を小リフトで駆動して新気を導入させる（サイクル６）。これにより、ＥＧＲガスの熱によって気筒の温度低下が抑制されるとともに、フュエルカット解除後に不要となったＥＧＲガスが排出される。しかる後、開弁制御部４７は、ＨＣＣＩ運転を開始すべく開始吸排気バルブ２２，２３を小リフトで駆動する（サイクル７，８）。
【００３３】
ＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉが１でステップＳ２５の判定がＮｏとなった場合、開弁制御部４７は、ステップＳ２７で第２開弁モードをもって吸排気バルブを駆動制御する
【００３４】
（第２開弁モード）
図８に示すように、開弁制御部４７は、ＨＣＣＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を小リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒内にとどめる（サイクル２）。次に、開弁制御部４７は、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉してＥＧＲガスを気筒内に残留させる（サイクル３〜５）、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を小リフトで駆動して新気を導入させる（サイクル６）。これにより、ＥＧＲガスの熱によって気筒の温度低下が抑制されるとともに、フュエルカット解除後に不要となったＥＧＲガスが排出される。しかる後、開弁制御部４７は、ＨＣＣＩ運転を開始すべく開始吸排気バルブ２２，２３を小リフトで駆動する（サイクル７，８）。
【００３５】
一方、ＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが０でステップＳ２４の判定がＮｏとなると、開弁制御部４７は、ステップＳ２８でＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉが０であるか否かを判定する。そして、この判定がＹｅｓとなった場合、開弁制御部４７は、ステップＳ２９で第３開弁モードをもって吸排気バルブを駆動制御する。
【００３６】
（第３開弁モード）
図９に示すように、開弁制御部４７は、ＳＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を大リフトで駆動してＥＧＲガス（排気ガス）を気筒外に排出させる（サイクル２）。次に、開弁制御部４７は、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉し（サイクル３〜５）、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を大リフトで駆動して新気を導入させる（サイクル６）。しかる後、開弁制御部４７は、ＳＩ運転を開始すべく開始吸排気バルブ２２，２３を大リフトで駆動する（サイクル７，８）。
【００３７】
ＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉが１でステップＳ２８の判定がＮｏとなった場合、開弁制御部４７は、ステップＳ３０で第４開弁モードをもって吸排気バルブを駆動制御する。
（第４開弁モード）
図１０に示すように、開弁制御部４７は、ＨＣＣＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を小リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒内にとどめる（サイクル２）。次に、開弁制御部４７は、排気バルブ２３を大リフトで駆動してＥＧＲガス（排気ガス）を気筒外に排出させ（サイクル３）、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉する（サイクル４，５）。次に、開弁制御部４７は、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を大リフトで駆動して新気を導入させ（サイクル６）、ＳＩ運転を開始すべく吸排気バルブ２２，２３を大リフトで駆動する（サイクル７，８）。
【００３８】
また、ＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが０でステップＳ２２の判定がＹｅｓになると、開弁制御部４７は、ステップＳ３１でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂの前回値Ｆｈｓｔｂｚが１であるか否かを判定し、この判定がＮｏであれば（すなわち、ＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂの値に変化が無ければ）、なんら処理を行わずにスタートに戻る。
【００３９】
前回値Ｆｈｓｔｂｚが１でステップＳ３１の判定がＹｅｓになると、開弁制御部４７は、ステップＳ３２で第５開弁モードをもって吸排気バルブを駆動制御する。
（第５開弁モード）
図１１に示すように、開弁制御部４７は、ＳＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を小リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒内にとどめ（サイクル２）、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉してＥＧＲガスを気筒内に残留させる（サイクル３，４）。次に、開弁制御部４７は、排気バルブ２３を大リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒外に排出させ（サイクル５）、吸排気バルブ２２，２３をともに再び全閉する（サイクル６）。次に、開弁制御部４７は、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を大リフトで駆動して新気を導入させ（サイクル７）、ＳＩ運転を開始すべく吸排気バルブ２２，２３を大リフトで駆動する（サイクル８）。
【００４０】
本実施形態では、上述した構成を採ったことにより、フュエルカット後にＨＣＣＩ運転が実行される比率が従来装置に較べて高くなり、熱効率の向上や有害排出ガス成分の減少等を実現できる。
【００４１】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明はこれら実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態はハイブリッド車に搭載されるＨＣＣＩエンジンに本発明を適用したものであるが、通常の自動車に搭載されるＨＣＣＩエンジンにも当然に適用可能である。その他、パワーユニットの具体的構成や制御の具体的手順等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１ パワーユニット
２ エンジン
２２ 吸気バルブ
２３ 排気バルブ
２６，２７ 可変動弁機構（開弁特性可変手段）
４１ ＰＣＵ
４５ フュエルカット制御部
４６ 燃焼モード判定部
４７ 開弁制御部
【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り、詳しくは、フュエルカット解除時に極力ＨＣＣＩ運転を実行させやすくする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、熱効率の向上や有害排出ガス成分の減少等を図るべく、予混合圧縮着火（Homogeneous Charge Compression Ignition：以下、ＨＣＣＩと記す）燃焼による運転（以下、ＨＣＣＩ運転と記す）を行う内燃機関の開発が進められている（特許文献１参照）。ＨＣＣＩエンジンでは、ガソリンやＤＭＥ（ジメチルエーテル）、ｎ−ブタン等の燃料と空気とを均一に混合した予混合気を燃焼室に導入した後、ピストンにより圧縮することで高温・高圧にして多点同時的に予混合気を自己着火させるが、ＨＣＣＩ燃焼が成立する負荷範囲（成立範囲）が限られているため、運転要求がこの負荷範囲を外れる場合（すなわち、運転要求が成立範囲より高負荷側あるいは低負荷側である場合）には、ＨＣＣＩ運転から火花点火（Spark Ignition: 以下、ＳＩと記す）燃焼による運転（以下、ＳＩ運転と記す）に切り換えることが一般的である。
【０００３】
一方、内燃機関とモータジェネレータとを並設し、自動車の走行状況や運転者の加減速要求に応じて、内燃機関とモータジェネレータとの少なくとも一方を走行用動力源として用いるハイブリッド車が出現している（特許文献２参照）。ハイブリッド車には、内燃機関とモータジェネレータとを同時に用いることで高い加速性能や登坂能力を得る、モータジェネレータのみを用いることで燃料消費の低減や夜間走行時の静粛性を実現する、制動エネルギをモータジェネレータによって電力エネルギとして回収できる等の種々の特長が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許３９３６９０１号公報
【特許文献２】特開２００９−２９２２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車では、赤信号や渋滞で一旦停止した場合のアイドルストップ時や減速走行時等において、燃料消費量の削減（すなわち、燃費の向上）や静粛性の向上を図るべく、燃料供給の中断（フュエルカット）を実行して内燃機関を停止させることが一般的である。フュエルカットは運転者がアクセルペダルを踏み込むことやエンジンの運転状態によって中止され、内燃機関の再始動に伴って燃料供給が開始される。上述したＨＣＣＩエンジンでフュエルカットを行った場合、燃費を向上させるためには内燃機関の再始動時にＨＣＣＩ運転を行うことが望ましいが、内燃機関の停止中に気筒内の温度（筒内温度）が低下してＨＣＣＩ運転を実行できなくなることがあった。
【０００６】
そこで、特許文献１では、フュエルカットからの復帰時において、ＨＣＣＩ運転を行う負荷条件等であっても、フュエルカットの継続長さに応じた期間にわたってＳＩ運転を行わせるようにしている。しかしながら、単純にフュエルカットの継続長さに基づいてＳＩ運転を行わせた場合、フュエルカットからの復帰時点でＨＣＣＩ運転が実行される場合が少なくなり、排気浄化触媒中のＯ２やＮＯｘを除去するために燃料をリッチ化する必要が生じることや、ＳＩ運転がＨＣＣＩ運転に較べて熱効率が低いことから燃費が悪化する問題があった。
【０００７】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、フュエルカット解除時に極力ＨＣＣＩ運転を実行するようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面は、予混合圧縮着火燃焼によるＨＣＣＩ運転と火花点火燃焼によるＳＩ運転とを選択可能な内燃機関を制御する制御装置であって、フュエルカット開始時点での内燃機関の運転状態に応じ、フュエルカット解除時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転できるか否かを判定するＨＣＣＩ可否判定手段を備え、前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が肯定であった場合、フュエルカット解除時から前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の側面は、少なくとも排気バルブの開弁特性を変化させることができる開弁特性可変手段を更に備え、前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が肯定であった場合、気筒内に内部ＥＧＲガスを多く残留させるべく、フュエルカットを行う燃焼サイクルの排気行程中に排気バルブを閉弁させる時期を早めることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の第３の側面は、内部ＥＧＲガスを多く残留させた気筒において、吸気バルブと排気バルブとの少なくとも一方を休止させることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の第４の側面は、前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が否定であった場合、気筒内のＥＧＲガスを掃気すべく、フュエルカット中に吸気バルブおよび排気バルブの休止を解除することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第５の側面は、フュエルカット開始時点での内燃機関の運転状態に応じ、フュエルカット解除時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転できるＨＣＣＩ可能期間をフュエルカット開始時点を起点として設定するＨＣＣＩ期間設定手段を更に備え、フュエルカットの継続期間が前記ＨＣＣＩ可能期間内にあれば、フュエルカット解除時から前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の第６の側面は、前記内燃機関の筒内温度を推定する筒内温度推定手段を更に備え、前記筒内温度が所定のＨＣＣＩ可能温度範囲内にあれば、フュエルカットからの復帰時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の側面によれば、フュエルカット解除時にＨＣＣＩ運転が行われる比率が高まることで、熱効率の向上や有害排出ガス成分の減少等が実現される。また、本発明の第２の側面によれば、残留するＥＧＲガスによって筒内温度の低下が緩やかになり、フュエルカット解除時にＨＣＣＩ運転が行われる比率がより高まる。また、本発明の第３の側面によれば、気筒内に残留させたＥＧＲガスを高温のまま保持することが可能となるために、フュエルカット解除時にＨＣＣＩ運転が行われる比率がより高まる。また、本発明の第４の側面によれば、フュエルカット解除に先だって気筒内のＥＧＲガスが掃気され、ＳＩ運転が行いやすくなる。また、本発明の第５の側面によれば、フュエルカットの継続時間が比較的短ければ、フュエルカット解除時にＨＣＣＩ運転が行われるようになる。また、本発明の第６の側面によれば、筒内温度の推定結果が比較的高ければ、フュエルカット解除時にＨＣＣＩ運転が行われるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態に係るパワーユニットの概略構成図である。
【図２】実施形態に係るＰＣＵの概略構成図である。
【図３】実施形態に係る燃焼モード判定の手順を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係るフュエルカットカウンタの経時変化を示すグラフである。
【図５】実施形態に係るフュエルカットカウンタの経時変化を示すグラフである。
【図６】実施形態に係る開弁制御の手順を示すフローチャートである。
【図７】実施形態に係る第１開弁モードの流れを示すタームチャートである。
【図８】実施形態に係る第２開弁モードの流れを示すタームチャートである。
【図９】実施形態に係る第３開弁モードの流れを示すタームチャートである。
【図１０】実施形態に係る第４開弁モードの流れを示すタームチャートである。
【図１１】実施形態に係る第５開弁モードの流れを示すタームチャートである。
【図１２】実施形態に係るＨＣＣＩ運転可能負荷領域マップである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明を自動車（ハイブリッド車）のパワーユニット制御に適用した一実施形態を詳細に説明する。
【００１７】
≪実施形態の構成≫
＜パワーユニットの概略構成＞
図１に示すように、本実施形態のパワーユニット１は、エンジン２と、モータジェネレータ３とから構成されており、ディファレンシャル装置と一体の変速機４を介して図示しない左右前輪に駆動力を与える。
【００１８】
エンジン２は、直列４気筒のＨＣＣＩエンジンであり、エアクリーナ１１、電動スロットル弁１２、サージタンク１３、吸気管１４等からなる吸気系と、排気マニホールド１５、排気浄化触媒１６、排気管１７等からなる排気系を備えている。エンジン２のシリンダヘッド２１には、各気筒ごとに、一対の吸気バルブ２２、一対の排気バルブ２３、点火プラグ２５、吸排気バルブ２２，２３の開弁特性をそれぞれ変化させる可変動弁機構２６，２７等が設けられている。また、吸気管１４には、各気筒ごとに燃料噴射弁２８が設けられている。なお、本実施形態の可変動弁機構２６，２７は、吸排気バルブ２２，２３の開弁特性をそれぞれ３段階（休止，小開，大開）で切り換えるべく、カム位相およびリフト量が異なる３種のカムを備えている。
【００１９】
モータジェネレータ３は、エンジン２に対する駆動力アシストや電動走行に供されるモータ３１、エンジン２の出力や自動車の走行エネルギを電力に変換するジェネレータ３２を備えており、図示しない変速機やディファレンシャル装置を介して左右前輪に連結されている。モータジェネレータ３は、自動車の車体後部に搭載されたバッテリ３３に接続されており、バッテリ３３との間で電力の授受を行う。バッテリ３３にはＤＣ−ＤＣコンバータ等からなるダウンバータ３４が接続されており、このダウンバータ３４によって１２Ｖに降圧された電力が各種電動補機（電動エアコンディショナや電動ウォータポンプ等）や電気装置（灯火類や電気ヒータ等）に供給される。
【００２０】
自動車の車体にはＰＣＵ（パワーコントロールユニット）４１が搭載されており、このＰＣＵ４１がエンジン２やモータジェネレータ３を統括制御する。ＰＣＵ４１には、エンジン２やモータジェネレータ３、バッテリ３３等からの情報の他、アクセルセンサ４２からのアクセルペダル４３の踏込量情報（すなわち、運転者の要求エンジン出力）が入力する。
【００２１】
＜ＰＣＵの概略構成＞
図２に示すように、ＰＣＵ４１は、エンジン２に対するフュエルカットの可否を車速等に基づき決定するフュエルカット制御部４５と、エンジン回転速度や目標エンジン負荷等に基づきエンジン２の燃焼モードを判定する燃焼モード判定部４６と、燃焼モード判定部４６の判定結果等に基づき吸排気バルブ２２，２３の開弁制御を行う開弁制御部４７とを備えている。
【００２２】
≪実施形態の作用≫
アイドルストップ時や減速走行時に燃料カットを行う場合、フュエルカット制御部４５は、エンジン２に対するフュエルカットを開始すると同時に、燃焼モード判定部４６および開弁制御部４７に１としたフュエルカットフラグＦｆｃを出力する。なお、フュエルカットフラグＦｆｃの値は、フュエルカット実行中には１となり、フュエルカットを行っていない場合に０となる。
【００２３】
＜燃焼モード判定＞
燃焼モード判定部４６は、フュエルカット制御部４５から入力したフュエルカットフラグＦｆｃが１となった時点で、図３のフローチャートにその手順を示す燃焼モード判定制御を所定の制御間隔（例えば、１０ｍｓｅｃ）で実行し始める。燃焼モード判定制御を開始すると、燃焼モード判定部４６は、図３のステップＳ１でフュエルカットフラグＦｆｃが１であるか否かを判定し、初回の判定は当然にＹｅｓとなるため、ステップＳ２で初期値ＮのフュエルカットカウンタＣｆｃが０であるか否かを判定する。なお、フュエルカットカウンタＣｆｃは、フュエルカットの解除時にＨＣＣＩ運転を行えるか否かを判定するためのカウンタであり、その値が０になると（すなわち、所定時間が経過すると）筒内温度が低下してエンジン２の再始動時にＳＩ運転が選択される。ここで、初期値Ｎは比較的値の大きな自然数である。
【００２４】
フュエルカット開始直後にはステップＳ２の判定がＮｏとなるため、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ３でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂを１とした後、ステップＳ４でフュエルカットカウンタＣｆｃを１だけデクリメントする。フュエルカットカウンタＣｆｃが０にならないうちにフュエルカットが解除された場合、フュエルカットの解除時点ではＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが１となる（図４）。また、フュエルカットが所定時間継続して行われ、フュエルカットカウンタＣｆｃが０になると、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ５でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂを０とする（図５）。
【００２５】
自動車を再発進させるべく運転者がアクセルペダル４３を踏み込むと、フュエルカット制御部４５は、フュエルカットを解除すると同時に、燃焼モード判定部４６に値を０としたフュエルカットフラグＦｆｃを出力する。すると、ステップＳ１の判定がＮｏとなるため、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ６でＨＣＣＩ環境条件が成立しているか否かを判定する。そして、この判定がＮｏであれば、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ７でフュエルカットカウンタＣｆｃを０とし、ステップＳ８でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂを０とし、ステップＳ９でＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉを０とする。なお、ＨＣＣＩ環境条件の成立は、吸気温度や冷却水温度、吸気圧力等に基づき、図示しないマップや演算式から判定される。
【００２６】
一方、ＨＣＣＩ環境条件が成立してステップＳ６の判定がＹｅｓになると、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１０で、エンジン回転速度ＮＥにエンジン負荷ＬＥを乗じることで得られたフュエルカットカウンタＣｆｃ（ＣＦＣＨＣＣＩ）によりＣＦＣＨＣＣＩマップを検索する。次に、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１１でフュエルカットカウンタＣｆｃが０であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ１２でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂを０し、ＮｏであればステップＳ１３でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂを１とする。
【００２７】
次に、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１４で、フュエルカットフラグＦｆｃの前回値Ｆｆｃｚが１であったか否かを判定する。そして、ステップＳ１４の判定がＹｅｓ（すなわち、フュエルカット解除直後）であった場合、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１５でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂの値が１であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓであればステップＳ１６でＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉを１とし、ＮｏであればステップＳ１７でＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉを０とする。
【００２８】
また、フュエルカットフラグＦｆｃの前回値Ｆｆｃｚが０でステップＳ１４の判定がＮｏとなった場合、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１８でＨＣＣＩ許可条件が成立しているか否かを判定する。そして、燃焼モード判定部４６は、ステップＳ１８の判定がＹｅｓであればステップＳ１６に移行してＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉを１とし、ＮｏであればステップＳ９に移行してＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉを０とする。なお、ＨＣＣＩ許可条件の成立は、エンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＥＬとから、図１２のＨＣＣＩ運転可能負荷領域マップを用いて判定される。
【００２９】
＜開弁制御＞
開弁制御部４７は、フュエルカット制御部４５から入力したフュエルカットフラグＦｆｃが１となった時点で、図６のフローチャートにその手順を示す開弁制御を所定の制御間隔（例えば、１０ｍｓｅｃ）で実行し始める。開弁制御を開始すると、開弁制御部４７は、図６のステップＳ２１でフュエルカットフラグＦｆｃが１であるか否かを判定し、初回の判定は当然にＹｅｓとなるため、ステップＳ２２でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが０であるか否かを判定する。ステップＳ２２の初回の判定は上述した燃焼モード判定でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが１となることでＮｏとなることから、開弁制御部４７は、なんら処理を行わずにスタートに戻る。
【００３０】
自動車を再発進させるべく運転者がアクセルペダル４３を踏み込むと、フュエルカット制御部４５は、フュエルカットを解除すると同時に、開弁制御部４７に値を０としたフュエルカットフラグＦｆｃを出力する。すると、ステップＳ２１の判定がＮｏとなるため、開弁制御部４７は、ステップＳ２３でフュエルカットフラグ条件（Ｆ＿ＦＣ条件）の成立が１回だけであったか否かを判定し、この判定がＮｏであればなんら処理を行わずにスタートに戻る。なお、Ｆ＿ＦＣ条件の成立は、減速フュエルカット時においてはエンジン回転速度ＮＥやアクセルペダル踏込量等によって判定され、アイドルストップ時においては車速やアクセルペダル踏込量、制動量、エアコン負荷、バッテリ充電状態等によって判定される。
【００３１】
フュエルカットフラグ条件の成立が１回だけであり、ステップＳ２３の判定がＹｅｓとなった場合、開弁制御部４７は、ステップＳ２４でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが１であるか否かを判定し、この判定がＹｅｓ（すなわち、フュエルカット解除後にＨＣＣＩ運転が可能な状況）であれば、ステップＳ２５でＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉが０であるか否かを判定する。そして、この判定がＹｅｓとなった場合、開弁制御部４７は、ステップＳ２６で第１開弁モードをもって吸排気バルブを駆動制御する。
【００３２】
（第１開弁モード）
図７に示すように、開弁制御部４７は、ＳＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を小リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒内にとどめる（サイクル２）。次に、開弁制御部４７は、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉してＥＧＲガスを気筒内に残留させる（サイクル３〜５）、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を小リフトで駆動して新気を導入させる（サイクル６）。これにより、ＥＧＲガスの熱によって気筒の温度低下が抑制されるとともに、フュエルカット解除後に不要となったＥＧＲガスが排出される。しかる後、開弁制御部４７は、ＨＣＣＩ運転を開始すべく開始吸排気バルブ２２，２３を小リフトで駆動する（サイクル７，８）。
【００３３】
ＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉが１でステップＳ２５の判定がＮｏとなった場合、開弁制御部４７は、ステップＳ２７で第２開弁モードをもって吸排気バルブを駆動制御する
【００３４】
（第２開弁モード）
図８に示すように、開弁制御部４７は、ＨＣＣＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を小リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒内にとどめる（サイクル２）。次に、開弁制御部４７は、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉してＥＧＲガスを気筒内に残留させる（サイクル３〜５）、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を小リフトで駆動して新気を導入させる（サイクル６）。これにより、ＥＧＲガスの熱によって気筒の温度低下が抑制されるとともに、フュエルカット解除後に不要となったＥＧＲガスが排出される。しかる後、開弁制御部４７は、ＨＣＣＩ運転を開始すべく開始吸排気バルブ２２，２３を小リフトで駆動する（サイクル７，８）。
【００３５】
一方、ＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが０でステップＳ２４の判定がＮｏとなると、開弁制御部４７は、ステップＳ２８でＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉが０であるか否かを判定する。そして、この判定がＹｅｓとなった場合、開弁制御部４７は、ステップＳ２９で第３開弁モードをもって吸排気バルブを駆動制御する。
【００３６】
（第３開弁モード）
図９に示すように、開弁制御部４７は、ＳＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を大リフトで駆動してＥＧＲガス（排気ガス）を気筒外に排出させる（サイクル２）。次に、開弁制御部４７は、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉し（サイクル３〜５）、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を大リフトで駆動して新気を導入させる（サイクル６）。しかる後、開弁制御部４７は、ＳＩ運転を開始すべく開始吸排気バルブ２２，２３を大リフトで駆動する（サイクル７，８）。
【００３７】
ＨＣＣＩ許可フラグＦｈｃｃｉが１でステップＳ２８の判定がＮｏとなった場合、開弁制御部４７は、ステップＳ３０で第４開弁モードをもって吸排気バルブを駆動制御する。
（第４開弁モード）
図１０に示すように、開弁制御部４７は、ＨＣＣＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を小リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒内にとどめる（サイクル２）。次に、開弁制御部４７は、排気バルブ２３を大リフトで駆動してＥＧＲガス（排気ガス）を気筒外に排出させ（サイクル３）、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉する（サイクル４，５）。次に、開弁制御部４７は、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を大リフトで駆動して新気を導入させ（サイクル６）、ＳＩ運転を開始すべく吸排気バルブ２２，２３を大リフトで駆動する（サイクル７，８）。
【００３８】
また、ＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂが０でステップＳ２２の判定がＹｅｓになると、開弁制御部４７は、ステップＳ３１でＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂの前回値Ｆｈｓｔｂｚが１であるか否かを判定し、この判定がＮｏであれば（すなわち、ＨＣＣＩ待機フラグＦｈｓｔｂの値に変化が無ければ）、なんら処理を行わずにスタートに戻る。
【００３９】
前回値Ｆｈｓｔｂｚが１でステップＳ３１の判定がＹｅｓになると、開弁制御部４７は、ステップＳ３２で第５開弁モードをもって吸排気バルブを駆動制御する。
（第５開弁モード）
図１１に示すように、開弁制御部４７は、ＳＩ運転時（サイクル１）にフュエルカットが開始されると、吸気バルブ２２を全閉とする一方で排気バルブ２３を小リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒内にとどめ（サイクル２）、吸排気バルブ２２，２３をともに全閉してＥＧＲガスを気筒内に残留させる（サイクル３，４）。次に、開弁制御部４７は、排気バルブ２３を大リフトで駆動してＥＧＲガスを気筒外に排出させ（サイクル５）、吸排気バルブ２２，２３をともに再び全閉する（サイクル６）。次に、開弁制御部４７は、フュエルカット解除後に吸気バルブ２２を大リフトで駆動して新気を導入させ（サイクル７）、ＳＩ運転を開始すべく吸排気バルブ２２，２３を大リフトで駆動する（サイクル８）。
【００４０】
本実施形態では、上述した構成を採ったことにより、フュエルカット後にＨＣＣＩ運転が実行される比率が従来装置に較べて高くなり、熱効率の向上や有害排出ガス成分の減少等を実現できる。
【００４１】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明はこれら実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、上記実施形態はハイブリッド車に搭載されるＨＣＣＩエンジンに本発明を適用したものであるが、通常の自動車に搭載されるＨＣＣＩエンジンにも当然に適用可能である。その他、パワーユニットの具体的構成や制御の具体的手順等についても、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１ パワーユニット
２ エンジン
２２ 吸気バルブ
２３ 排気バルブ
２６，２７ 可変動弁機構（開弁特性可変手段）
４１ ＰＣＵ
４５ フュエルカット制御部
４６ 燃焼モード判定部
４７ 開弁制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予混合圧縮着火燃焼によるＨＣＣＩ運転と火花点火燃焼によるＳＩ運転とを選択可能な内燃機関を制御する制御装置であって、
フュエルカット開始時点での内燃機関の運転状態に応じ、フュエルカット解除時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転できるか否かを判定するＨＣＣＩ可否判定手段を備え、
前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が肯定であった場合、フュエルカット解除時から前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
少なくとも排気バルブの開弁特性を変化させることができる開弁特性可変手段を更に備え、
前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が肯定であった場合、気筒内に内部ＥＧＲガスを多く残留させるべく、フュエルカットを行う燃焼サイクルの排気行程中に排気バルブを閉弁させる時期を早めることを特徴とする、請求項１に記載された内燃機関の制御装置。
【請求項３】
内部ＥＧＲガスを多く残留させた気筒において、吸気バルブと排気バルブとの少なくとも一方を休止させることを特徴とする、請求項２に記載された内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が否定であった場合、気筒内のＥＧＲガスを掃気すべく、フュエルカット中に吸気バルブおよび排気バルブの休止を解除することを特徴とする、請求項２または請求項３に記載された内燃機関の制御装置。
【請求項５】
フュエルカット開始時点での内燃機関の運転状態に応じ、フュエルカット解除時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転できるＨＣＣＩ可能期間をフュエルカット開始時点を起点として設定するＨＣＣＩ期間設定手段を更に備え、
フュエルカットの継続期間が前記ＨＣＣＩ可能期間内にあれば、フュエルカット解除時から前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載された内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の筒内温度を推定する筒内温度推定手段を更に備え、
前記筒内温度が所定のＨＣＣＩ可能温度範囲内にあれば、フュエルカットからの復帰時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された内燃機関の制御装置。
【請求項１】
予混合圧縮着火燃焼によるＨＣＣＩ運転と火花点火燃焼によるＳＩ運転とを選択可能な内燃機関を制御する制御装置であって、
フュエルカット開始時点での内燃機関の運転状態に応じ、フュエルカット解除時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転できるか否かを判定するＨＣＣＩ可否判定手段を備え、
前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が肯定であった場合、フュエルカット解除時から前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
少なくとも排気バルブの開弁特性を変化させることができる開弁特性可変手段を更に備え、
前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が肯定であった場合、気筒内に内部ＥＧＲガスを多く残留させるべく、フュエルカットを行う燃焼サイクルの排気行程中に排気バルブを閉弁させる時期を早めることを特徴とする、請求項１に記載された内燃機関の制御装置。
【請求項３】
内部ＥＧＲガスを多く残留させた気筒において、吸気バルブと排気バルブとの少なくとも一方を休止させることを特徴とする、請求項２に記載された内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記ＨＣＣＩ可否判定手段の判定結果が否定であった場合、気筒内のＥＧＲガスを掃気すべく、フュエルカット中に吸気バルブおよび排気バルブの休止を解除することを特徴とする、請求項２または請求項３に記載された内燃機関の制御装置。
【請求項５】
フュエルカット開始時点での内燃機関の運転状態に応じ、フュエルカット解除時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転できるＨＣＣＩ可能期間をフュエルカット開始時点を起点として設定するＨＣＣＩ期間設定手段を更に備え、
フュエルカットの継続期間が前記ＨＣＣＩ可能期間内にあれば、フュエルカット解除時から前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載された内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の筒内温度を推定する筒内温度推定手段を更に備え、
前記筒内温度が所定のＨＣＣＩ可能温度範囲内にあれば、フュエルカットからの復帰時に前記内燃機関をＨＣＣＩ運転することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１８５１７０（Ｐ２０１１−１８５１７０Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１８５２（Ｐ２０１０−５１８５２）
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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