JP2004176688A

JP2004176688A - Controller for compression self-ignition engine and hybrid vehicle

Info

Publication number: JP2004176688A
Application number: JP2002347400A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Hasegawa; 和也長谷川; Koji Hiratani; 康治平谷
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-11-29
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-06-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent supercharging pressure from decreasing by interlocking with the deterioration of combustion stability in converting process into compression self-ignition running simultaneously while satisfying a required compression ratio and required temperature different for each combustion system. <P>SOLUTION: A compressed self-ignition type engine capable of switching spark-ignition running from/to compression self-ignition running, is provided with a supercharger (32) possible to be driven by a certain energy source except an engine (20) and a compression self-ignition running starting means (41) for starting the compression self-ignition running when optimum temperature and pressure condition are ready for the condition of a combustion chamber in order to execute the compression self-ignition running by operating the above-mentioned supercharger (32) before switching the running when switching it to the compression self-ignition running. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガソリン等の低セタン価燃料を用いる圧縮自己着火式エンジンの制御装置及び当該装置を備えるハイブリッド車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
火花点火燃焼による運転（以下「火花点火運転」という。）と圧縮自己着火燃焼による運転（以下「圧縮自己着火運転」という。）とを切換可能な圧縮自己着火式エンジンが提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２２０４５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼とを両立させた圧縮自己着火式エンジンを実現するためには、両燃焼方式それぞれにおける要求圧縮比の違いが問題となる。すなわち、圧縮自己着火燃焼により安定した燃焼を実現するためには圧縮上死点付近における筒内温度および圧縮上死点付近における筒内圧を火花点火燃焼の場合よりも高くする必要があり、自然吸気エンジンにおいては圧縮比を高く設定しなければならない（たとえば圧縮比１８程度）。一方、火花点火燃焼では特に高負荷低速回転時に問題となるノッキングを抑制するため、圧縮上死点付近における筒内温度および圧縮上死点付近における筒内圧を低くしなければならず、圧縮比は圧縮自己着火燃焼の場合よりも低く設定する必要がある。
【０００５】
そこで、本発明では火花点火燃焼と圧縮自己着火燃焼とを両立させる方法として、過給を行わない状態での圧縮比を低く設定してノッキングを抑制した火花点火燃焼を実現する一方、圧縮自己着火燃焼を行わせたいときに、過給機を作動させ過給を行って圧縮比及び温度を高くし圧縮自己着火燃焼を実現することを考えた。つまり、圧縮自己着火燃焼時には過給により圧縮上死点付近における筒内温度及び筒内圧が、圧縮自己着火燃焼が成立する温度及び圧力になるようにし、これに対して火花点火燃焼時には過給機の作動を停止して運転を行うことにより、両燃焼方式における温度及び圧力の要求を満たすのである。
【０００６】
実験してみると、圧縮自己着火燃焼による燃焼状態は高負荷・高速回転側の運転域で不安定となる傾向を持ち合わせているため、圧縮自己着火燃焼が成立する運転域は非常に狭い。従って、圧縮自己着火燃焼が成立する低速回転かつ低中負荷域でのみ圧縮自己着火運転を行い、圧縮自己着火燃焼が成立しない高速回転域や高負荷域になると火花点火運転を行うことになる。
【０００７】
この場合に、排気エネルギを利用したターボチャージャや、エンジンの軸出力の一部を利用した機械式過給機（いわゆるスーパーチャージャ）などのエンジンをエネルギー源とする過給機を用いたのでは、圧縮自己着火運転が可能な低速回転かつ低負荷域で高過給圧を得ることが困難であり、しかも圧縮自己着火燃焼では燃焼安定度がわずかでも悪化した際に失火に陥りやすく、この場合、前記の過給機も失火に連動して過給圧を低下させてしまうため、エンジンの安定した運転を実現するのは困難であることが判明している。
【０００８】
そこで本発明は、圧縮自己着火運転へと切換えるに際して、その運転切換前にエンジン以外のエネルギー源により駆動可能な過給機を作動し燃焼室内の状態について圧縮自己着火運転を行うのに最適な温度および圧力の条件が整ったときに圧縮自己着火運転を起動することにより、燃焼方式それぞれにおける異なる要求圧縮比及び要求温度を満たしつつ、圧縮自己着火運転への切換途中で燃焼安定度が悪化した際にもこれに連動して過給圧が低下してしまわないようにすることを目的とする。
【０００９】
一方、上記の特許文献１は、火花点火運転から圧縮自己着火運転へと切換える際に、火花点火燃焼用の通常点火時期から徐々に遅角させることで最終的に圧縮着火が火花点火よりも先行するようにさせることで、着火タイミングの大きなずれを生じることなく圧縮着火燃焼へと移行させ、その後は燃料噴射量は変えずに吸入空気量を徐々に増量させて空燃比を火花点火燃焼時よりリーン側に移し、これによって圧縮自己着火燃焼の利点である高効率かつ低ＮＯｘな運転を可能としたものに過ぎず、設定圧縮比は一定のまま、つまり両燃焼方式それぞれにおける要求圧縮比及び要求温度について考慮されていない。
【００１０】
このため、火花点火燃焼に最適な圧縮比及び要求温度に設定したのでは、圧縮自己着火燃焼に至る温度及び圧力を得ることができず、圧縮自己着火燃焼は成立しない。
【００１１】
一方、圧縮自己着火燃焼に最適な高圧縮比及び要求温度に設定したときには、ノッキングが生じないようにしなければならない。すなわち、点火時期を遅角していったとしても圧縮端の未燃ガスの自発火に起因するノッキングが起こらないようにスロットルバルブを絞って筒内のガス量を減少させ、筒内温度および筒内圧が小さくなるように運転しなければならず、これでは火花点火運転時に要求される高出力が得られなくなる。
【００１２】
このように火花点火運転から圧縮自己着火運転へと切換える際に、点火時期を遅角させることによって燃焼形態を変更するようにした特許文献１と、過給を行うか否かによって燃焼形態を変更するようにした本発明とでは技術的思想が異なる。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、火花点火運転と圧縮自己着火運転とを切換可能な圧縮自己着火式エンジンにおいて、エンジン以外のエネルギー源により駆動可能な過給機と、圧縮自己着火運転へと切換えるに際して、その運転切換前に前記過給機を作動し燃焼室内の状態について圧縮自己着火運転を行うのに最適な温度および圧力の条件が整ったときに圧縮自己着火運転を起動させる圧縮自己着火運転起動手段とを備える。
【００１４】
また本発明は、エンジンとモータのいずれか一方または両方を制駆動力源とし、モータとの間で電力の授受を行うバッテリを備えたハイブリッド車両において、エンジンは火花点火運転と圧縮自己着火運転とを切換可能な圧縮自己着火式エンジンであって、バッテリの電力またはモータによる回生電力により駆動可能な過給機と、圧縮自己着火運転へと切換えるに際して、その運転切換前に前記過給機を作動し燃焼室内の状態を圧縮自己着火運転を行うのに最適な温度および圧力の条件が整ったときに、圧縮自己着火運転を起動させる圧縮自己着火運転起動手段とを備える。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、圧縮自己着火運転へと切換えるに際して、その運転切換前に過給機を作動し燃焼室内の状態を圧縮自己着火運転を行うのに最適な温度および圧力の条件が整ったときに圧縮自己着火運転を起動させるようにしたので、圧縮自己着火運転を起動するタイミングにおいては圧縮自己着火燃焼が成立する温度及び圧力が整っていることになり、これにより圧縮自己着火運転へと移行することができる。
【００１６】
また、過給機としてエンジン駆動の過給機を用いていると、燃焼安定度が悪化した際に連動して過給圧が低下してしまうのであるが、本発明ではエンジン以外のエネルギー源により駆動可能な過給機を用いているので、燃焼安定度が悪化した際にもこれに連動して過給圧が低下してしまうことがなく、これによりエンジン始動時、火花点火運転から移行時のいずれにおいても安定した圧縮自己着火燃焼を実現できると共に、圧縮自己着火燃焼領域が低速回転かつ低負荷域であっても安定した過給圧を得ることができる。
【００１７】
また本発明によれば、エンジン以外で駆動可能な過給機に供給するエネルギー源として、既存のハイブリッド車両に搭載されているバッテリの電力またはモータの回生する電力を用いるので、過給機を駆動するためのエネルギー源を別に設定する必要がなく、これにより車両重量を増加させたりコストを増大させたりすることなしに、高効率で低ＮＯｘな圧縮自己着火式エンジンを組み合わせた駆動システムを実現できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る圧縮自己着火式エンジンをハイブリッド車両に適用した第１実施形態の構成を示すシステム構成図である。
【００２０】
図１において、太い実線は機械力の伝達経路を示し、太い破線は電力線を示す。また、細い実線は制御線を示し、二重線は油圧系統を示す。
【００２１】
ハイブリッド車両のパワートレインは、モータ１、エンジン２、クラッチ３、モータ４、無段変速機５、減速装置６、差動装置７および駆動輪８から構成される。エンジン２とモータ４との間にはクラッチ３が介装され、モータ１の出力軸、エンジン２の出力軸およびクラッチ３の入力軸が互いに連結されると共に、クラッチ３の出力軸、モータ４の出力軸および無段変速機５の入力軸が互いに連結される。
【００２２】
クラッチ３の締結時にはエンジン２とモータ４が車両の推進源となり、クラッチ３の解放時にはモータ４のみが車両の推進源となる。エンジン２とモータ４のいずれか一方または両方の駆動力は、無段変速機５、減速装置６および差動装置７を介して駆動輪８へと伝達される。無段変速機５には油圧装置９からの圧油が供給され、この圧油によりベルトのクランプと潤滑とが達成される。油圧装置９のオイルポンプ（図示しない）はモータ１０により駆動される。
【００２３】
モータ１、４、１０は三相同期電動機または三相誘導電動機などの交流機であり、モータ１は主としてエンジン２の始動と発電に用いられ、モータ４は主として車両の推進と制動とに用いられる。モータ１０は油圧装置９のオイルポンプ駆動用である。モータ１、４、１０には交流機に限らず直流電動機を用いることもできる。クラッチ３の締結時に、モータ１を車両の推進と制動に用いることもでき、モータ４をエンジン２の始動や発電に用いることもできる。
【００２４】
クラッチ３はパウダークラッチであり、伝達トルクを調節することができる。このクラッチ３には乾式単板クラッチや湿式多板クラッチを用いることもできる。無段変速機５はベルト式やトロイダル式などの無段変速機であり、変速比を無段階に調節することができる。なお、無段変速機５の代わりに、通常の自動変速機（有段変速機）を用いてもよい。
【００２５】
モータ１、４、１０はそれぞれ対応するインバータ１１、１２、１３により駆動される。モータ１、４、１０に直流電動機を用いる場合には、インバータの代わりにＤＣ／ＤＣコンバータを用いる。インバータ１１〜１３は共通のＤＣリンク１４を介してメインバッテリ１５に接続されており、メインバッテリ１５の直流充電電力を交流電力に変換してモータ１、４、１０へと供給すると共に、モータ１、４の交流発電電力を直流電力に変換してメインバッテリ１５を充電する。インバータ１１〜１３は互いにＤＣリンク１４を介して接続されているので、回生運転中のモータにより発電された電力をメインバッテリ１５を介さずに直接、力行運転中のモータへ供給することができる。メインバッテリ１５には、リチウム・イオン電池、ニッケル・水素電池、鉛電池などの各種電池や、電機二重層キャパシタいわゆるパワーキャパシタを用いることができる。
【００２６】
車両コントローラ１６はマイクロコンピュータとメモリなどの周辺部品から構成され、モータ１、４、１０の回転速度や出力トルク、クラッチ３の締結と解放、無段変速機５の変速比などを制御する。
【００２７】
車両コントローラ１６には、図示しないがキースイッチ、ブレーキスイッチ、車速センサ、バッテリ温度センサ、バッテリＳＯＣ検出装置などが接続されている。
【００２８】
図２は本発明に係る圧縮自己着火式エンジンのシステム構成図である。
【００２９】
図中、２０はエンジン本体、２１は吸気通路、２２は排気通路、２３はピストン、２４は吸気バルブ、２５は排気バルブ、２７は燃料噴射弁、２８は点火プラグ、２９はモータ３０により駆動されるスロットルバルブである。燃料噴射弁２７は吸気ポートに設置しているが、燃焼室に直接燃料噴射をするように設置してもよい。
【００３０】
エンジンコントローラ４１では主に火花点火燃焼を行う。すなわち、燃料噴射弁２７を所定のタイミングで開いて吸気ポートに向けて燃料噴射を行い、この噴射された燃料と吸入空気とで燃焼室内に形成される混合気を、点火プラグ２８による火花点火で燃焼させると共に、スロットルバルブ２９の開度と燃料噴射弁２７からの燃料噴射量とを制御してエンジン２の発生するトルクを調節する。
【００３１】
一方、運転条件が所定の運転域になると、エンジンコントローラ４１では過給機を作動させて圧縮圧力・温度を制御することにより圧縮自己着火燃焼を実現する。
【００３２】
本実施形態における圧縮自己着火燃焼の実現方法を説明する。
【００３３】
図３に圧縮上死点付近における筒内圧に対して圧縮自己着火燃焼が成立する範囲を示すと、この範囲は燃焼安定度とノッキング強度により定まる。
【００３４】
まず圧縮上死点付近における筒内圧が低くなると燃焼安定度が悪化し、エンジンのトルク変動が大きくなる。このため、エンジン仕様としての設計値または車両の性格等として許容できる値として、安定度限界値Ｓｔｈが予め定まっているので、この安定度限界値Ｓｔｈとなるときの筒内圧が、圧縮自己着火燃焼に必要とされる筒内圧の下限値Ｐｌｏｗを与える。一方、圧縮上死点付近における筒内圧を高くしていくとノッキング強度が増大する。エンジン仕様によりノッキング強度限界値Ｎｔｈが予め定まっているので、このノッキング強度限界値Ｎｔｈとなるときの筒内圧が、圧縮自己着火燃焼に必要とされる筒内圧の上限値Ｐｈｉｇｈを与える。従って、安定度限界値Ｓｔｈに対応する筒内圧である下限値Ｐｌｏｗと、ノッキング強度限界値Ｎｔｈに対応する筒内圧である上限値Ｐｈｉｇｈとで囲まれる筒内圧の領域が圧縮自己着火燃焼が成立する範囲となる。
【００３５】
なお、図３では燃焼パラメータとして圧縮上死点付近における筒内圧に対する圧縮自己着火燃焼成立範囲を示したが、圧縮上死点付近における筒内圧以外にも圧縮上死点付近における筒内温度やシリンダ内混合気の空燃比に対して同様な傾向を示す。すなわち圧縮上死点付近における筒内温度が低下すると燃焼安定度が悪化し、圧縮上死点付近における筒内温度が上昇するとノッキング強度が増大する。またシリンダ内混合気の空燃比についてもその空燃比がリーンになると燃焼安定度が悪化し、その空燃比がリッチになるとノッキング強度が増大する。従って、安定した自己着火燃焼を維持するためには、圧縮上死点付近における筒内温度やシリンダ内混合気の空燃比が各要求値となるように制御する必要がある。
【００３６】
圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼を両立させるために、過給を行っていない状態でのエンジンの設定圧縮比を火花点火燃焼に適合させて設定する。このとき、圧縮自己着火燃焼に最適な高圧縮比よりも低下した状態になるので、同じエンジンで圧縮自己着火運転を行う際には、圧縮上死点付近における筒内圧及び圧縮上死点付近における筒内温度を高めるために過給機を作動させて過給を行う。また、火花点火運転を行う際にはノッキングを抑制するために過給機の作動を停止し、圧縮上死点付近の筒内圧および筒内温度を低下させる。
【００３７】
このように過給機を付加して過給圧制御を行うことで、圧縮自己着火燃焼と火花点火燃焼との燃焼形態の切換を可能にする。
【００３８】
圧縮自己着火燃焼は燃焼室の多点で燃焼が開始されるため燃焼速度が速く、火花点火燃焼に比べて空燃比がリーンな状態でも安定した燃焼を実現することができる。これにより燃料消費率の向上が可能となり、また空燃比がリーンなため燃焼温度が低下することから排気中のＮＯｘの大幅な低減も可能となる。また、燃料と空気を十分に予混合しておけば、空燃比がより均一となり、更にＮＯｘを低減することができる。
【００３９】
ただし、圧縮自己着火燃焼による燃焼状態は高負荷・高速回転側の運転域で不安定となる傾向を持ち合わせているため、圧縮自己着火燃焼が成立する運転域は非常に狭い。このため、低速回転かつ低中負荷域で圧縮自己着火運転を行って、高効率で低ＮＯｘ性能を最大限に生かし、圧縮自己着火燃焼が成立しない高速回転かつ高負荷域には火花点火運転を行うことにより高出力を確保する。図４に本実施形態における圧縮自己着火式エンジンの運転領域を示し、実際には低速回転かつ低負荷の特定の運転領域においてのみ圧縮自己着火燃焼を行い、それ以外の領域（高速回転域等）において火花点火燃焼を行う。
【００４０】
上記の過給圧制御を行わせる過給機として、排気タービンと吸気コンプレッサとが同軸で連結される通常のターボチャージャを使用した場合、圧縮自己着火運転を行う低速回転かつ低負荷域において高い過給圧を得るのは非常に困難である。これは低速回転時にはターボチャージャの排気タービンに供給される排気流量が低下するのみならず、圧縮自己着火燃焼では非常にリーンな混合気を燃焼させるために排気温度が低くなる。このため、通常のターボチャージャを駆動させるのに必要な排気エネルギーが低くなり、結果として過給圧を上げられなくなることに起因する。エンジンの出力軸もしくはカム駆動軸から駆動エネルギーを得る機械式過給機（いわゆるスーパーチャージャ）においても低速回転時には過給する空気流量が低下するため、同様な問題が生じる。
【００４１】
また、圧縮自己着火燃焼は、上記に述べたような燃焼パラメータ（圧縮比、温度、空燃比）に対する感度が非常に高く、一度燃焼安定度が悪化すると、次サイクル以降でただちに失火に陥りやすい傾向をもっている。
【００４２】
このように、通常のターボチャージャや機械式過給機を用いた場合にはエンジンの運転状態と直接連動しているため、過給圧が要求値を満たせなくなると、さらに燃焼安定度が悪化し、失火してしまった場合には再び圧縮自己着火運転に戻れなくなる恐れがある。
【００４３】
そこで本実施形態においてはエンジン以外のエネルギー源により駆動可能な過給機を用い、エンジンの運転状態によらず自在に過給が行えるようにしている。すなわち、図２においてスロットルバルブ２９上流の吸気通路２１に電動過給機３２を備える。この電動過給機３２は過給機に内蔵されたモータを駆動させることにより作動するものである。内蔵モータはバッテリ１５と接続されており、バッテリ１５からの電力供給を受けている。
【００４４】
なお、本実施形態においては電動過給機３２を用いているが、これに限られるものでない。例えば排気タービンもしくはこれと同軸に設定された吸気コンプレッサの駆動を補助するようなモータ駆動装置を備えるターボチャージャ等、エンジン２から直接駆動エネルギーを供給しない形式の過給機であればよい。
【００４５】
また、電動過給機３２のすぐ下流の吸気通路２１にインタークーラ３３を備える。これはエンジン冷却水を冷媒として、過給によって加熱された吸入空気を冷却するための熱交換器であり、インタークーラ３３を流れる水流量を増減して吸入空気の温度を制御するため冷却水制御弁３４が設けられている。
【００４６】
続いて、エンジン始動時および火花点火運転状態より圧縮自己着火運転を起動する方法について説明する。
【００４７】
本実施形態においては火花点火運転との両立を図るため、設定圧縮比を低下させたエンジンとして構成している。このため圧縮自己着火運転へと切換える際には、圧縮自己着火燃焼が安定して行われるようなエンジン状態にしておいてから圧縮自己着火運転を起動する。すなわち、圧縮自己着火運転を起動する前に電動過給機３２を作動させ、圧縮上死点付近の筒内温度および筒内圧を最適値にまで高めた後に、燃料噴射弁２７による燃料噴射を実行して圧縮自己着火燃焼を実現する。
【００４８】
圧縮上死点付近における筒内温度および筒内圧と、過給圧との間には図５のように強い相関があるので、圧縮上死点付近の筒内温度および筒内圧を制御するには、過給圧を制御することで実現できる。すなわち、圧縮自己着火運転へと切換える際には、圧縮上死点付近の筒内温度および筒内圧が最適となるときの過給圧を超えたところを規定値とし、この規定値に実際の過給圧が達した時点で燃料噴射を開始する（圧縮自己着火運転の起動）。
【００４９】
そして、圧縮自己着火運転の起動後には図６に示すような特性を用い、電動過給機３２によりエンジンの回転速度と負荷に応じて過給圧（基本過給圧）を制御し、これによって圧縮自己着火燃焼を安定して実現する。すなわち、圧縮自己着火運転では、要求負荷と回転速度に応じて筒内温度及び筒内圧を制御することにより着火時期を制御する。従って点火時期制御は行わない。エンジントルクは燃料噴射量により制御する（ディーゼルエンジンと同じ）。トルクに応じた燃料噴射を行うので、燃料噴射量の制御は火花点火運転時と同様になる。
図７はエンジン冷却水温（もしくは油温）と過給圧補正係数αとの関係を示す。ここで、過給圧補正係数α（後述する過給圧補正係数β、γについても）は、図６に示した基本過給圧（マップ値）に乗算する値で、乗算後の値が目標過給圧となる。このαによって、目標過給圧はαが１．０を超える値のとき増大する側に、この逆にαが１．０未満の正の値であるとき減少する側に補正される。
【００５０】
低水温域では過給圧補正係数αに１．０を超える値を与えている。その理由は次の通りである。エンジン冷間始動時には暖機完了状態で停止したエンジンにより圧縮自己着火運転を起動する場合よりも圧縮上死点付近における筒内温度を高める必要がある。エンジン冷間時にエンジン暖機完了後と同じ過給圧で過給を行った場合、吸気通路２１やエンジン本体からの伝熱により吸入空気が加熱されることがないため、シリンダに流入する空気量が増大して圧縮上死点付近における筒内圧は高まるものの、圧縮行程中に断熱圧縮される際に燃焼室壁面から奪われる熱量が増大するため、結果として圧縮上死点付近における筒内温度はエンジン暖機完了後と比較して低下する。そこで図７に示したように、低水温域においては過給圧補正係数αに１．０より大きな値を与えてエンジン暖機完了後より過給圧（従って圧縮上死点付近における筒内温度）を高くしたものである。これによってエンジン冷間時にも圧縮自己着火運転を安定して行うことができる。
【００５１】
また、エンジンの暖機が進むにつれて過給圧補正係数αを徐々に小さくしてゆき、エンジン暖機完了時の水温に達したとき水温補正係数α＝１としている。
【００５２】
一方、エンジン暖機完了時水温を超える高水温域で過給圧補正係数αに１．０未満の正の値を与えているのはエンジンの過熱対策である。すなわち、火花点火運転から圧縮自己着火運転に切換える際にはエンジンが過熱状態になっている場合がある。このときには目標過給圧をエンジンが過熱状態にないときよりも低くするため図７のように過給圧補正係数αに１．０より小さな正の値を与えている。
【００５３】
図８は圧縮自己着火運転時におけるエンジンの燃焼安定度と過給圧補正係数βとの関係を示す。
【００５４】
圧縮自己着火運転時に、図８のようにエンジンの燃焼安定度が、安定度限界値を超えて悪くなったとき、過給圧補正係数βに１．０より大きな値を与えている。これは、圧縮自己着火運転時の燃焼安定度が、安定度限界値を超えて悪くなったとき、目標過給圧を増大側に補正して圧縮上死点付近における筒内温度および筒内圧を上昇させることで、圧縮自己着火燃焼の着火性を良くするためである。これにより、圧縮自己着火運転時にも燃焼安定度を良好に保った運転が可能になる。
【００５５】
燃焼安定度検出手段としては、たとえばクランク角センサ４４（図２参照）を用いる。すなわち、クランク角センサ４４により検出されるエンジン回転速度に基づいてサイクル変動量を算出し、このサイクル変動量をエンジンの燃焼安定度の指標として用いればよい。
【００５６】
図９は圧縮自己着火運転時におけるノッキング強度と過給圧補正係数γとの関係を示す。
【００５７】
圧縮自己着火運転時に、図９のようにノッキング強度がノッキング強度限界値を超えて大きくなったとき、過給圧補正係数γに１．０より小さな正の値を与えている。これは、ノックセンサ４５（図２参照）により検出されるノッキング強度がノッキング強度限界値を超えたとき、目標過給圧を減量側に補正して圧縮上死点付近における筒内温度および筒内圧を低下させるためである。
【００５８】
図１０は圧縮自己着火運転時におけるノッキング強度と冷却水流量補正係数ηとの関係を示す。
【００５９】
ここで、冷却水流量補正係数ηは、基本冷却水流量（一定値）に乗算する値で、乗算後の値が目標冷却水流量となる。このηによって、目標冷却水流量はηが１．０を超える値のとき増大する側に、この逆にηが１．０未満の正の値であるとき減少する側に補正される。
【００６０】
圧縮自己着火運転時に、図１０のようにノッキング強度がノッキング強度限界値を超えて大きくなったとき、冷却水流量補正係数ηに１．０より大きな正の値を与えている。これは、図９に示すγにより目標過給圧を減少側に補正すると同時に、冷却水制御弁３４の開度を大きくしてインタークーラ３３の冷却水流量を増加させることにより、吸入空気の冷却を促進するためである。この吸気冷却によりシリンダ内へと流入する作動ガス量が増加するため、結果として圧縮上死点付近における筒内圧は変化しないが、圧縮上死点付近における筒内温度は低下する。このように、燃料噴射量は変えずに吸入空気量を増量させて筒内混合気の空燃比をリーン側へシフトさせると共に、圧縮上死点付近における筒内温度を低下させることで、ノッキングのない運転が実現できる。
【００６１】
以上のように図３〜図１０により説明した過給圧制御を行うため、エンジンコントローラ４１には、実際の過給圧を検出するセンサ４２、エンジン冷却水温を検出するセンサ４３、クランク角センサ４４、ノックセンサ４５からの信号が、アクセルセンサ４６からの信号と共に入力されている。
【００６２】
エンジンコントローラ４１で実行される電動過給機３２のＯＮ、ＯＦＦ制御及び当該過給機３２を用いての過給圧制御を以下のフローチャートに従って詳述する。
【００６３】
図１１は運転条件に応じた燃焼形態別の制御を行うためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００６４】
ステップ１１ではクランク角センサ４４からの信号に基づいて演算されるエンジン回転速度と、アクセルセンサ４６からのアクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）を読み込む。ここでは、アクセル開度をエンジン負荷として用いているがこれに限られるものでない。
【００６５】
ステップ１２では回転速度とアクセル開度（負荷）とから定まる運転点が図４に示す火花点火燃焼領域にあるのか、それとも圧縮自己着火燃焼領域にあるのかをみる。運転点が火花点火燃焼領域にある場合にはステップ１３に進んで火花点火燃焼が実現されるように電動過給機３２を停止させた状態で従来と同様に、燃料噴射弁２７を介して燃料噴射量と燃料噴射時期を制御し、点火プラグ２８を介して点火時期を制御し、スロットルバルブ２９を介して吸入空気量を制御する。
【００６６】
運転点が圧縮自己着火燃焼領域にある場合にはステップ１２よりステップ１４に進んで圧縮自己着火燃焼が実現されるように電動過給機３２を作動させて過給圧を制御する。このとき、スロットルバルブ２９の開度は火花点火燃焼を行わせるときよりも大きくなっている。
【００６７】
ただし、これは定常運転時の場合であり、運転点が火花点火燃焼領域より圧縮自己着火燃焼領域へと移行したときには火花点火運転より圧縮自己着火運転への切換制御を行い、この逆に圧縮自己着火燃焼領域より火花点火燃焼領域へと移行したときには、圧縮自己着火運転より火花点火運転への切換制御を行う。
【００６８】
図１２は火花点火運転より圧縮自己着火運転へと切換えるためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００６９】
ステップ２１では切換完了フラグをみる。切換完了フラグは後述するように圧縮自己着火燃焼での自立運転が開始されたとき切換完了フラグ＝１となるフラグである。今は切換完了フラグ＝０であるとして述べる。このときにはステップ２２、２３に進み今回の圧縮自己着火許可フラグの状態と前回の圧縮自己着火許可フラグの状態をみる。圧縮自己着火許可フラグは、運転条件が図４に示す圧縮自己着火燃焼領域にあるとき圧縮自己着火許可フラグ＝１となり、それ以外の火花点火燃焼領域にあるとき圧縮自己着火許可フラグ＝０となる状態フラグである。
【００７０】
今回に圧縮自己着火許可フラグ＝１でありかつ前回に圧縮自己着火許可フラグ＝０であれば、今回初めて圧縮自己着火燃焼領域へと切換わった直後であると判断しステップ２４〜２６に進む。
【００７１】
ステップ２４では現在のエンジン状態をみる。エンジンが火花点火運転を行っているときにはステップ２５に進み燃料噴射弁２７からの燃料噴射と点火プラグ２８による火花点火をやめてエンジン２を停止し、代わってモータ４を駆動する。これは、いままでエンジン２により車両を駆動していたのであるから、エンジン２を停止した後にはバッテリ１５の放電によりインバータ１２を介してモータ４を駆動することで車両を継続して駆動するためである。ステップ２５ではまた、クラッチ３を切り離して車両を駆動するモータ４への負荷を軽減し、その後にステップ２６に進む。
【００７２】
ステップ２４でエンジン２が火花点火運転を行っていない（エンジン停止状態）ときにはステップ２５を飛ばしてステップ２６に進む。
【００７３】
ステップ２６ではモータ１を駆動する。これはモータ１駆動によりエンジン２をアイドル状態での回転速度まで強制的に回転させるためである。
【００７４】
一方、今回に圧縮自己着火許可フラグ＝１でありかつ前回に圧縮自己着火許可フラグ＝１であれば、圧縮自己着火燃焼領域へと切換わって２回目以降であると判断しステップ２７〜３４に進む。
【００７５】
ステップ２７ではエンジン回転速度がアイドル状態の回転速度に達しているか否かをみる。モータ１を駆動してすぐであればアイドル状態の回転速度に達していないのでそのまま今回の処理を終了する。モータ１駆動によりやがてアイドル状態の回転速度に達すればステップ２８に進んでアイドル状態の回転速度に初めて達したタイミングであるか否かをみる。
【００７６】
初めてアイドル状態の回転速度に達したタイミングであるときにはステップ２９、３０に進んで電動過給機３２を作動させるため過給機駆動用モータへ通電し、インタークーラ３３に基本冷却水流量が流れるように冷却水制御弁３４の開度を所定値まで開く。
【００７７】
アイドル状態の回転速度に達して２回目以降はステップ２８よりステップ３１に進み、過給圧センサ４２により検出される実際の過給圧と目標過給圧とを比較する。
【００７８】
ここで、目標過給圧はアイドル状態で圧縮自己着火燃焼を実現するのに最適な過給圧である。具体的には後述するように運転条件（回転速度、負荷）に応じた基本過給圧（図６参照）に過給圧補正係数αを乗じた値である。電動過給機３２が作動されたすぐには実過給圧は目標過給圧に達していないので、そのまま今回の処理を終了する。
【００７９】
電動過給機３２の作動により実過給圧が上昇しやがて目標過給圧に達したとき、ステップ３２に進んで燃料噴射弁２７からの燃料噴射を行う。これにより、圧縮自己着火燃焼が実現してエンジンの自立運転が開始されるので、ステップ３３でモータ１の作動を停止する。これで、圧縮自己着火運転への切換が完了するのでステップ３４で切換完了フラグ＝１とする。
【００８０】
切換完了フラグ＝１により次回以降はステップ２１よりステップ３５に進みエンジン燃焼安定度をみる。エンジンの燃焼安定度の指標としては、後述するようにエンジン回転速度のサイクル変動量がある。圧縮自己着火燃焼での自立運転が開始された後にエンジンの燃焼安定度が安定度限界値を超えているときにはそのまま今回の処理を終了し、やがてエンジンの燃焼安定度が安定度限界値以下に収まればステップ３６に進んでモータ４を停止しクラッチ３を接続する。これによってモータ４による車両駆動からエンジン２による車両駆動へと切換わる。
【００８１】
なお、切換完了フラグ＝０かつ今回の圧縮自己着火許可フラグ＝０であるときにはステップ２１、２２よりステップ３７、３８に進んで電動過給機３２とインタークーラ３３を共に非作動とする。
【００８２】
図１３は火花点火燃焼より圧縮自己着火燃焼への切換時に目標過給圧と目標冷却水流量を演算するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００８３】
ステップ４１では圧縮自己着火許可フラグをみる。圧縮自己着火許可フラグ＝０であるときにはステップ４２、４３に進み、目標過給圧＝０、目標冷却水流量＝０として今回の処理を終了する。
【００８４】
圧縮自己着火許可フラグ＝１（圧縮自己着火燃焼領域に入っている）であるときにはステップ４４に進んでエンジン回転速度、アクセル開度、水温センサ４３からの冷却水温を読み込み、このうちエンジン回転速度とアクセル開度とからステップ４５で図６を内容とするマップを検索することにより基本過給圧を演算する。ここで、基本過給圧はエンジン暖機完了時の水温に対して、圧縮上死点付近での筒内温度及び筒内圧が圧縮自己着火燃焼が成立する範囲になるときの過給圧を与えるものである。
【００８５】
ステップ４６では冷却水温から図７を内容とするテーブルを検索することにより過給圧補正係数αを演算する。
【００８６】
ステップ４７では切換完了フラグをみる。切換完了フラグ＝０（圧縮自己着火運転の起動前）であるときにはステップ４８に進み、
目標過給圧＝基本過給圧×α…（１）
の式により目標過給圧を算出する。
【００８７】
エンジン冷間始動時のように低水温時には図７よりαは１．０を超える値となり、（１）式により目標過給圧が増大側に補正され、圧縮上死点付近における筒内温度及び筒内圧が上昇する。この目標過給圧が図１２のステップ３１で用いられる目標過給圧である。
【００８８】
ステップ４９では基本冷却水流量を目標冷却水流量として設定する。
【００８９】
切換完了フラグ＝１（圧縮自己着火運転の起動後）になるとステップ４７よりステップ５０に進んでエンジンの燃焼安定度をみる。ここで、エンジンの燃焼安定度の指標としてはエンジン回転速度のサイクル変動量がある。エンジンの燃焼安定度が安定度限界値を越えている場合には安定度限界値へと戻すためステップ５１に進んで図８を内容とするテーブルを検索することにより過給圧補正係数βを演算し、
目標過給圧＝基準過給圧×α×β…（２）
の式により目標過給圧を算出する。また、ステップ４９の操作を実行する。
【００９０】
このときβは１．０を超える値であり、この１．０を超える値のβにより目標過給圧が増大側に補正される。目標過給圧を増大側に補正して圧縮上死点付近における温度および圧力を上昇させると、圧縮自己着火燃焼の着火性が向上し、これにより、圧縮自己着火運転の起動後においても燃焼安定度を良好に保った運転が可能になる。
【００９１】
エンジンの燃焼安定度が安定度限界値以下に収まっている場合にはステップ５０よりステップ５３に進みノックセンサ４５により得られる実際のノッキング強度とノッキング強度限界値を比較する。実際のノッキング強度がノッキング強度限界値を超えている場合にはステップ５４に進んでノッキング強度から図９を内容とするテーブルを検索することにより過給圧補正係数γを演算し、ステップ５５で、
目標過給圧＝基本過給圧×α×γ…（３）
の式により目標過給圧を算出すると共に、ステップ５６ではノッキング強度から図１０を内容とするテーブルを検索することにより冷却水流量補正係数ηを演算し、ステップ５７で、
目標冷却水流量＝基本冷却水流量×η…（４）
の式により目標水流量を算出する。
【００９２】
このときγは１．０未満の正の値であり、この１．０未満の正の値のγにより目標過給圧が減少側に補正される。目標過給圧を減少側に補正すると圧縮上死点付近における筒内温度および筒内圧が低下する。またこのときηは１．０を超える値であり、この１．０を超える値のηにより目標冷却水流量が増量側に補正される。目標冷却水流量が増量側に補正されると、インタークーラ３３による吸入空気の冷却能力がアップし、上死点付近における筒内温度が低下する。
【００９３】
このようにしてステップ５７による吸気温度の低減と、ステップ５５による圧縮上死点付近における筒内圧および筒内温度の抑制とにより、圧縮自己着火運転の起動後においてもノッキングを抑制することができる（筒内混合気の空燃比をリッチ化させずに圧縮上死点付近における筒内温度を低減できる）。
【００９４】
このようにして、圧縮自己着火運転の起動前には上記（１）式の目標過給圧が得られるように、圧縮自己着火運転の起動後にエンジンの燃焼安定度が安定度限界値を超えたときには上記（２）式の目標過給圧が得られるように、また圧縮自己着火運転の起動後にノッキング強度がノッキング強度限界値を超えたときには上記（３）式の目標過給圧が得られるように、電動過給機３２に内蔵のモータが駆動される。また、圧縮自己着火運転の起動後にノッキング強度がノッキング強度限界値を超えたときには上記（４）式の目標冷却水流量が得られるように冷却水制御弁３４の開度が制御される。
【００９５】
ここで、本実施形態の作用を説明する。
【００９６】
本実施形態（請求項１に記載の発明）によれば、圧縮自己着火運転へと切換えるに際して、その運転切換前に過給機３２を作動し燃焼室内の状態を圧縮自己着火運転を行うのに最適な温度および圧力の条件が整ったときに（図１２ステップ２１〜３１、図１３ステップ４１〜４９）、圧縮自己着火運転を起動させるようにしたので（図１２ステップ３１、３２）、圧縮自己着火運転を起動するタイミングにおいては圧縮自己着火燃焼が成立する温度及び圧力が整っていることになり、これにより圧縮自己着火運転へと移行することができる。
【００９７】
また、過給機としてエンジン駆動の過給機を用いていると、燃焼安定度が悪化した際に連動して過給圧が低下してしまうのであるが、本実施形態（請求項１に記載の発明）ではエンジン以外のエネルギー源により駆動可能である電動過給機３２を用いているので、エンジンの燃焼安定度が悪化した際にもこれに連動して過給圧が低下してしまうことがなく、これによりエンジン始動時、火花点火運転から移行時のいずれにおいても安定した圧縮自己着火燃焼を実現できると共に、圧縮自己着火燃焼領域が低速回転かつ低負荷域であっても安定した過給圧を得ることができる。
【００９８】
圧縮上死点付近における筒内温度及び筒内圧と過給圧との間には強い相関がある（図５参照）。つまり、過給圧の検出値に基づいて圧縮上死点付近における筒内温度及び筒内圧を予測することができるので、圧縮上死点付近における筒内温度及び筒内圧が所定値となるときの過給圧を目標過給圧（＝基本過給圧）として定めておけば、過給圧の検出値が目標過給圧以上となったとき、圧縮上死点付近における筒内温度及び筒内圧が所定値を超えたときとみなすことができる（請求項３、１１に記載の発明）。これにより、圧縮自己着火運転を起動するか否かの判断が容易になる。
【００９９】
本実施形態（請求項４、１２に記載の発明）によれば、過給機３２を作動させる際の筒内温度が低いほど目標過給圧を増大側に補正するので（図１３ステップ４１、４４〜４８）、筒内に吸入されたガスが断熱圧縮された際の温度を大きくすることが可能になり、冷間始動時においても筒内温度を確実に上昇させて、安定した圧縮自己着火運転を実現できる。
【０１００】
本実施形態（請求項５、１３に記載の発明）によれば、過給機３２を作動させる際の筒内温度をエンジン冷却水温に基づいて予測するので（図７参照）、エンジンの冷間始動時のような高い筒内温度が必要となる場合や、高負荷状態での火花点火運転からの移行時のような過熱状態で低い筒内温度が要求される場合を容易に判定することが可能になる。
【０１０１】
本実施形態（請求項６、１４に記載の発明）によれば、エンジンの燃焼安定度を検出する燃焼安定度検出手段を備え、圧縮自己着火運転を起動させた後に燃焼安定度の検出値が安定度限界値を超えたとき目標過給圧を増大側に補正するので（図１３ステップ４７、５０〜５２）、圧縮自己着火運転を起動させた後にエンジンの燃焼状態が不安定になったとしても、燃焼安定度を向上させることが可能になり、失火のない圧縮自己着火運転が可能となる。
【０１０２】
本実施形態（請求項８、１６に記載の発明）によれば、過給機３２下流に吸入空気を冷却するインタークーラ３３と、インタークーラ３３への冷却水流量を制御する冷却水流量制御弁３４と、ノックセンサ４５（ノッキング強度検出手段）とを備え、圧縮自己着火運転の起動後にノッキング強度の検出値がノッキング強度限界値を越えたときに冷却水流量制御弁３４の開度を制御して冷却水流量を増加させると共に目標過給圧を減少側に補正するので（図１３ステップ４７、５０、５３〜５７）、筒内へ流入する空気量が増大して空燃比がリーン側へとシフトすると共に筒内圧の増加も抑制されることから筒内圧を変えずに温度だけ低下させることが可能となり、これにより圧縮自己着火運転の起動後においてもノッキングのない安定した運転を実現できる。
【０１０３】
本実施形態（請求項９に記載の発明）によれば、エンジン以外で駆動可能な過給機に供給するエネルギー源として、既存のハイブリッド車両に搭載されているバッテリ１５の電力を用いるので、過給機３２を駆動するためのエネルギー源を別に設定する必要がなく、これにより車両重量を増加させたりコストを増大させたりすることなしに、高効率で低ＮＯｘな圧縮自己着火式エンジンを組み合わせた駆動システムを実現できる。
【０１０４】
請求項１に記載の圧縮自己着火運転起動手段の機能は図１２のステップ２２〜３４、図１３のステップ４１、４４〜４９により果たされている。
【０１０５】
実施形態では、過給機３２を作動させる際の筒内温度をエンジン冷却水温に基づいて予測する場合で説明したが、油温に基づいて予測するようにしてもかまわない。
【０１０６】
実施形態では、エンジン以外で駆動可能な過給機に供給するエネルギー源として、既存のハイブリッド車両に搭載されているバッテリ１５の電力を用いる場合で説明したが、モータ１、４の回生する電力を用いるように構成することもできる。
【０１０７】
実施形態では、圧縮自己着火式エンジンをハイブリッド車両に適用した場合で説明したが、本発明はこの場合に限定されるものでない。
【０１０８】
実施形態では、燃焼形態を選択して火花点火燃焼制御や圧縮自己着火燃焼制御を行う部分をマイクロコンピュータのプログラムとして実現しているが（図１１参照）、これらをハードワイヤードの論理回路で構成することもできる。
【０１０９】
圧縮自己着火運転から火花点火運転への切換制御については、火花点火運転から圧縮自己着火運転への逆の経路をたどらせることになる。すなわち、燃料噴射停止→モータ４による車両駆動→過給機停止→要求負荷、回転速度に応じたスロットル開度制御→要求回転数速度へとモータ１により強制的に回転速度を上昇させる→点火開始→燃料噴射開始→モータ４による車両駆動停止（エンジンの自立運転）の順となる。
【０１１０】
さて、エンジンの燃焼安定度が悪化した際に燃料噴射量をある規定値分だけ増量して空燃比をリッチ化することでエンジンの燃焼安定度を向上させることができる（請求項１７に記載の発明）。ところが、エンジントルクは燃料噴射量で決定されるため、燃料増量分が過剰トルクを生成する。そこで、この過剰トルクの分をモータ１で吸収し、回生電力によりバッテリ充電を行う（請求項１８に記載の発明）。
【０１１１】
また、ノッキング強度の検出値がノッキング強度の限界値を越えたとき、燃料噴射量をある規定値分だけ減量して空燃比をリーン化することでノッキングを抑制できる（請求項１９に記載の発明）。この際、エンジントルクが減少することになるので、バッテリ放電によりモータ４を駆動し、減少分の駆動トルクをアシストすることで（請求項２０に記載の発明）、ノッキング抑制のための燃料減量時にもショックのなく運転できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態のハイブリッド車両の概略構成図。
【図２】圧縮自己着火式エンジンのシステム構成図。
【図３】圧縮自己着火燃焼が成立する範囲を示す特性図。
【図４】運転領域図。
【図５】過給圧に対する圧縮上死点付近における筒内温度、圧縮上死点付近における筒内圧の特性図。
【図６】基本過給圧の特性図。
【図７】冷却水温対する過給圧補正係数の特性図。
【図８】燃焼安定度に対する過給圧補正係数の特性図。
【図９】ノッキング強度に対する過給圧補正係数の特性図。
【図１０】冷却水流量補正係数の特性図。
【図１１】燃焼形態別の制御を説明するためのフローチャート。
【図１２】圧縮自己着火運転への切換制御を説明するためのフローチャート。
【図１３】圧縮自己着火運転への切換時における目標過給圧の演算を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１モータ
２エンジン
４モータ
１５バッテリ
１６車両コントローラ
２７燃料噴射弁
３２電動過給機
３３インタークーラ
３４冷却水制御弁
４１エンジンコントローラ
４２過給圧センサ（過給圧検出手段）
４３水温センサ
４４クランク角センサ（燃焼安定度検出手段）
４５ノックセンサ（ノッキング強度検出手段）
４６アクセルセンサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a control device for a compression self-ignition engine using a low cetane number fuel such as gasoline and a hybrid vehicle including the control device.
[0002]
[Prior art]
A compression self-ignition engine capable of switching between operation based on spark ignition combustion (hereinafter referred to as "spark ignition operation") and operation based on compression self-ignition combustion (hereinafter referred to as "compression self-ignition operation") has been proposed (Patent). Reference 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-220458
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to realize a compression self-ignition type engine that achieves both compression self-ignition combustion and spark ignition combustion, a difference in required compression ratio between the two combustion systems becomes a problem. That is, in order to realize stable combustion by compression self-ignition combustion, it is necessary to make the in-cylinder temperature near the compression top dead center and the in-cylinder pressure near the compression top dead center higher than in the case of spark ignition combustion. In an engine, the compression ratio must be set high (for example, a compression ratio of about 18). On the other hand, in spark ignition combustion, in order to suppress knocking which is a problem particularly at high load and low speed rotation, the in-cylinder temperature near the compression top dead center and the in-cylinder pressure near the compression top dead center must be reduced, and the compression ratio is reduced. It must be set lower than in the case of compression auto-ignition combustion.
[0005]
Therefore, in the present invention, as a method of achieving both the spark ignition combustion and the compression self-ignition combustion, spark compression combustion in which knocking is suppressed by setting a low compression ratio in a state where supercharging is not performed, while compression self ignition is realized. When it is desired to perform combustion, it is considered that a supercharger is operated to perform supercharging to increase a compression ratio and a temperature to realize compression self-ignition combustion. That is, at the time of compression self-ignition combustion, the supercharging causes the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center to be the temperature and pressure at which compression self-ignition combustion is established. By stopping the operation and performing the operation, the temperature and pressure requirements in both combustion systems are satisfied.
[0006]
According to an experiment, the operating state in which the compression self-ignition combustion is established is very narrow because the combustion state due to the compression self-ignition combustion tends to be unstable in the high load, high speed rotation side operation range. Therefore, the compression self-ignition operation is performed only in the low-speed rotation and low-medium load region where the compression self-ignition combustion is established, and the spark ignition operation is performed in the high-speed rotation region or the high load region where the compression self-ignition combustion is not established.
[0007]
In this case, if a turbocharger using an engine as an energy source such as a turbocharger using exhaust energy or a mechanical supercharger using a part of the shaft output of the engine (so-called supercharger) is used, It is difficult to obtain a high boost pressure in the low-speed rotation and low-load region where the compression self-ignition operation is possible, and in the case of the compression self-ignition combustion, if the combustion stability is slightly deteriorated, a misfire easily occurs. It has been found that it is difficult to achieve stable operation of the engine because the supercharger also reduces the supercharging pressure in conjunction with misfire.
[0008]
Therefore, when switching to the compression self-ignition operation, the present invention operates a supercharger that can be driven by an energy source other than the engine before switching the operation, and performs the optimal temperature for performing the compression self-ignition operation with respect to the state of the combustion chamber. When the compression self-ignition operation is started when the pressure and pressure conditions are satisfied, the combustion stability deteriorates during switching to the compression self-ignition operation while satisfying different required compression ratios and required temperatures in the respective combustion systems. It is another object of the present invention to prevent the supercharging pressure from being reduced in conjunction with this.
[0009]
On the other hand, in the above Patent Document 1, when switching from the spark ignition operation to the compression self-ignition operation, the compression ignition finally precedes the spark ignition by gradually retarding the normal ignition timing for spark ignition combustion. In this way, the ignition timing is shifted to compression ignition combustion without causing a large difference in ignition timing.After that, the intake air amount is gradually increased without changing the fuel injection amount, and the air-fuel ratio is set higher than during spark ignition combustion. It moves only to the lean side, thereby enabling high-efficiency and low-NOx operation, which is an advantage of the compression self-ignition combustion. The set compression ratio remains constant, that is, the required compression ratio and demand in each of the two combustion systems. Temperature is not considered.
[0010]
For this reason, if the compression ratio and the required temperature are set to be optimal for spark ignition combustion, it is not possible to obtain the temperature and pressure that will lead to compression self-ignition combustion, and compression self-ignition combustion will not be established.
[0011]
On the other hand, when a high compression ratio and a required temperature that are optimal for the compression self-ignition combustion are set, knocking must be prevented. That is, even if the ignition timing is retarded, the throttle valve is throttled to reduce the amount of gas in the cylinder so that knocking due to the self-ignition of the unburned gas at the compression end does not occur. The operation must be performed so that the internal pressure is reduced, and this cannot provide the high output required during the spark ignition operation.
[0012]
As described above, when switching from the spark ignition operation to the compression self-ignition operation, the combustion mode is changed by delaying the ignition timing and the combustion mode is changed depending on whether or not supercharging is performed. The technical idea is different from the present invention.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a supercharger that can be driven by an energy source other than the engine in a compression self-ignition type engine capable of switching between spark ignition operation and compression self-ignition operation, and an operation changeover when switching to compression self-ignition operation. A compression self-ignition operation starting means for starting the compression self-ignition operation when the optimum temperature and pressure conditions for operating the supercharger and performing the compression self-ignition operation with respect to the state in the combustion chamber are established. .
[0014]
Further, the present invention provides a hybrid vehicle including a battery that transmits and receives electric power to and from a motor using one or both of an engine and a motor as a braking / driving force source, wherein the engine performs a spark ignition operation and a compression self-ignition operation. And a supercharger that can be driven by battery power or regenerative electric power from a motor, and when switching to compression self-ignition operation, operates the supercharger before switching the operation. A compression self-ignition operation starting means for activating the compression self-ignition operation when the conditions of the temperature and pressure optimal for performing the compression self-ignition operation in the state of the combustion chamber are established.
[0015]
【The invention's effect】
According to the present invention, when switching to the compression self-ignition operation, when the optimal temperature and pressure conditions for operating the supercharger and changing the state of the combustion chamber to the compression self-ignition operation before switching the operation are established. Since the compression self-ignition operation is started at the time, the temperature and pressure at which the compression self-ignition combustion is established are adjusted at the timing when the compression self-ignition operation is started, whereby the operation shifts to the compression self-ignition operation. can do.
[0016]
In addition, if an engine-driven supercharger is used as the supercharger, the supercharging pressure will decrease in conjunction with the deterioration of the combustion stability, but in the present invention, the energy source other than the engine is used. Since a drivable supercharger is used, the supercharging pressure does not decrease in conjunction with combustion stability even when the combustion stability deteriorates. In any of the above, stable compression self-ignition combustion can be realized, and a stable supercharging pressure can be obtained even when the compression self-ignition combustion region is in a low-speed rotation and low-load region.
[0017]
Further, according to the present invention, since the power of the battery mounted on the existing hybrid vehicle or the power regenerated by the motor is used as the energy source to be supplied to the supercharger that can be driven by other than the engine, the supercharger is driven. It is not necessary to separately set an energy source for power generation, thereby realizing a drive system that combines a high-efficiency, low NOx compression self-ignition engine without increasing the weight of the vehicle or increasing the cost. .
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0019]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing a configuration of a first embodiment in which a compression self-ignition engine according to the present invention is applied to a hybrid vehicle.
[0020]
In FIG. 1, a thick solid line indicates a transmission path of mechanical force, and a thick broken line indicates a power line. A thin solid line indicates a control line, and a double line indicates a hydraulic system.
[0021]
The power train of the hybrid vehicle includes a motor 1, an engine 2, a clutch 3, a motor 4, a continuously variable transmission 5, a reduction gear 6, a differential gear 7, and driving wheels 8. A clutch 3 is interposed between the engine 2 and the motor 4. The output shaft of the motor 1, the output shaft of the engine 2, and the input shaft of the clutch 3 are connected to each other. The output shaft and the input shaft of the continuously variable transmission 5 are connected to each other.
[0022]
When the clutch 3 is engaged, the engine 2 and the motor 4 serve as propulsion sources for the vehicle. When the clutch 3 is released, only the motor 4 serves as a propulsion source for the vehicle. The driving force of one or both of the engine 2 and the motor 4 is transmitted to the driving wheels 8 via the continuously variable transmission 5, the reduction device 6, and the differential device 7. Pressure oil from a hydraulic device 9 is supplied to the continuously variable transmission 5, and the pressure oil achieves clamping and lubrication of the belt. An oil pump (not shown) of the hydraulic device 9 is driven by a motor 10.
[0023]
The motors 1, 4, and 10 are AC machines such as a three-phase synchronous motor or a three-phase induction motor. The motor 1 is mainly used for starting and generating power of the engine 2, and the motor 4 is mainly used for propulsion and braking of the vehicle. . The motor 10 is for driving the oil pump of the hydraulic device 9. The motors 1, 4, and 10 are not limited to AC machines, and DC motors can be used. When the clutch 3 is engaged, the motor 1 can be used for propulsion and braking of the vehicle, and the motor 4 can be used for starting the engine 2 and generating power.
[0024]
The clutch 3 is a powder clutch, and can adjust the transmission torque. The clutch 3 may be a dry single-plate clutch or a wet multi-plate clutch. The continuously variable transmission 5 is a continuously variable transmission of a belt type, a toroidal type, or the like, and can continuously adjust the speed ratio. Instead of the continuously variable transmission 5, a normal automatic transmission (stepped transmission) may be used.
[0025]
The motors 1, 4, and 10 are driven by the corresponding inverters 11, 12, and 13, respectively. When a DC motor is used for the motors 1, 4, and 10, a DC / DC converter is used instead of the inverter. The inverters 11 to 13 are connected to a main battery 15 via a common DC link 14, convert DC charging power of the main battery 15 into AC power and supply the AC power to the motors 1, 4, and 10, and , And converts the AC generated power into DC power to charge the main battery 15. Since the inverters 11 to 13 are connected to each other via the DC link 14, the power generated by the motor during the regenerative operation can be directly supplied to the motor during the power running operation without passing through the main battery 15. As the main battery 15, various batteries such as a lithium-ion battery, a nickel-metal hydride battery, and a lead battery, and an electric double layer capacitor, a so-called power capacitor, can be used.
[0026]
The vehicle controller 16 is composed of a microcomputer and peripheral components such as a memory, and controls the rotation speed and output torque of the motors 1, 4, and 10, the engagement and disengagement of the clutch 3, the gear ratio of the continuously variable transmission 5, and the like.
[0027]
Although not shown, a key switch, a brake switch, a vehicle speed sensor, a battery temperature sensor, a battery SOC detection device, and the like are connected to the vehicle controller 16.
[0028]
FIG. 2 is a system configuration diagram of the compression self-ignition engine according to the present invention.
[0029]
In the figure, 20 is an engine body, 21 is an intake passage, 22 is an exhaust passage, 23 is a piston, 24 is an intake valve, 25 is an exhaust valve, 27 is a fuel injection valve, 28 is a spark plug, and 29 is driven by a motor 30. Throttle valve. Although the fuel injection valve 27 is installed at the intake port, it may be installed so as to inject fuel directly into the combustion chamber.
[0030]
The engine controller 41 mainly performs spark ignition combustion. That is, the fuel injection valve 27 is opened at a predetermined timing to perform fuel injection toward the intake port, and a mixture formed in the combustion chamber by the injected fuel and the intake air is spark-ignited by the spark plug 28. At the same time as burning, the torque generated by the engine 2 is adjusted by controlling the opening of the throttle valve 29 and the fuel injection amount from the fuel injection valve 27.
[0031]
On the other hand, when the operating conditions are in a predetermined operating range, the engine controller 41 operates the supercharger to control the compression pressure and temperature to realize the compression self-ignition combustion.
[0032]
A method for realizing the compression self-ignition combustion in the present embodiment will be described.
[0033]
FIG. 3 shows a range in which the compression auto-ignition combustion is established with respect to the in-cylinder pressure near the compression top dead center. This range is determined by the combustion stability and the knocking strength.
[0034]
First, when the in-cylinder pressure near the compression top dead center decreases, the combustion stability deteriorates, and the torque fluctuation of the engine increases. For this reason, since the stability limit value Sth is predetermined as a design value as an engine specification or a value acceptable as the characteristics of the vehicle, the in-cylinder pressure at the stability limit value Sth becomes the compression self-ignition combustion. The lower limit value Plow of the required in-cylinder pressure is given. On the other hand, as the in-cylinder pressure near the compression top dead center increases, the knocking strength increases. Since the knocking intensity limit value Nth is predetermined according to the engine specifications, the in-cylinder pressure at which the knocking intensity limit value Nth reaches the upper limit value Phigh of the in-cylinder pressure required for compression self-ignition combustion. Accordingly, compression auto-ignition combustion is established in a region of the in-cylinder pressure surrounded by the lower limit value Plow which is the in-cylinder pressure corresponding to the stability limit value Sth and the upper limit value Phigh which is the in-cylinder pressure corresponding to the knocking intensity limit value Nth. Range.
[0035]
Note that FIG. 3 shows the range in which the compression auto-ignition combustion is established with respect to the in-cylinder pressure near the compression top dead center as a combustion parameter. However, in addition to the in-cylinder pressure near the compression top dead center, the in-cylinder temperature near the compression top dead center and the cylinder A similar tendency is shown for the air-fuel ratio of the internal mixture. That is, when the temperature in the cylinder near the compression top dead center decreases, the combustion stability deteriorates, and when the temperature in the cylinder near the compression top dead center increases, the knocking strength increases. As for the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder, when the air-fuel ratio becomes lean, the combustion stability deteriorates, and when the air-fuel ratio becomes rich, the knocking strength increases. Therefore, in order to maintain stable self-ignition combustion, it is necessary to control the in-cylinder temperature near the compression top dead center and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder to each required value.
[0036]
In order to achieve both compression self-ignition combustion and spark ignition combustion, the set compression ratio of the engine in a state where supercharging is not performed is set so as to be suitable for spark ignition combustion. At this time, since the compression ratio becomes lower than the optimal high compression ratio for compression self-ignition combustion, when performing the compression self-ignition operation with the same engine, the in-cylinder pressure near the compression top dead center and the compression near the compression top dead center The supercharger is operated to increase the in-cylinder temperature to perform supercharging. When performing the spark ignition operation, the operation of the supercharger is stopped to suppress knocking, and the in-cylinder pressure and the in-cylinder temperature near the compression top dead center are reduced.
[0037]
By performing the supercharging pressure control by adding the supercharger in this way, it is possible to switch the combustion mode between the compression self-ignition combustion and the spark ignition combustion.
[0038]
Compression self-ignition combustion starts at multiple points in the combustion chamber, so the combustion speed is high, and stable combustion can be realized even with a lean air-fuel ratio compared to spark ignition combustion. As a result, the fuel consumption rate can be improved, and the lean air-fuel ratio lowers the combustion temperature, so that the NOx in the exhaust gas can be significantly reduced. If the fuel and the air are sufficiently premixed, the air-fuel ratio becomes more uniform, and the NOx can be further reduced.
[0039]
However, since the combustion state by the compression self-ignition combustion tends to be unstable in the high load and high speed rotation side operation range, the operation range in which the compression self-ignition combustion is established is very narrow. For this reason, the compression self-ignition operation is performed in the low-speed rotation and low-medium load region to maximize the high efficiency and low NOx performance, and the spark ignition operation is performed in the high-speed rotation and high load region where compression self-ignition combustion is not established. By doing so, high output is ensured. FIG. 4 shows an operation region of the compression self-ignition engine according to the present embodiment. In practice, compression self-ignition combustion is performed only in a specific operation region of low speed rotation and low load, and other regions (high speed rotation region and the like). Performs spark ignition combustion.
[0040]
When a normal turbocharger in which an exhaust turbine and an intake compressor are coaxially connected is used as a supercharger for performing the above-described supercharging pressure control, a high turbocharger in a low-speed rotation and low-load region where a compression self-ignition operation is performed. It is very difficult to obtain boost pressure. This is because not only does the flow rate of exhaust gas supplied to the exhaust turbine of the turbocharger decrease during low-speed rotation, but also the temperature of the exhaust gas decreases in compression self-ignition combustion because a very lean air-fuel mixture is burned. As a result, the exhaust energy required to drive a normal turbocharger is reduced, and as a result, the boost pressure cannot be increased. A similar problem also occurs in a mechanical supercharger (a so-called supercharger) that obtains drive energy from an output shaft or a cam drive shaft of an engine at the time of low-speed rotation because the flow rate of supercharged air decreases.
[0041]
In addition, compression self-ignition combustion has a very high sensitivity to the above-mentioned combustion parameters (compression ratio, temperature, air-fuel ratio), and once combustion stability is deteriorated, it tends to easily cause misfire immediately after the next cycle. Have.
[0042]
As described above, when a normal turbocharger or mechanical supercharger is used, it is directly linked to the operating state of the engine.If the supercharging pressure cannot satisfy the required value, the combustion stability further deteriorates. However, in the event of a misfire, it may not be possible to return to the compression self-ignition operation again.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, a supercharger that can be driven by an energy source other than the engine is used, so that supercharging can be performed freely regardless of the operating state of the engine. That is, the electric supercharger 32 is provided in the intake passage 21 upstream of the throttle valve 29 in FIG. The electric supercharger 32 operates by driving a motor built in the supercharger. The built-in motor is connected to the battery 15 and receives power supply from the battery 15.
[0044]
Although the electric supercharger 32 is used in the present embodiment, the invention is not limited to this. For example, a turbocharger of a type that does not directly supply the driving energy from the engine 2 such as a turbocharger having a motor driving device that assists the driving of an exhaust turbine or an intake compressor set coaxially with the exhaust turbine may be used.
[0045]
Further, an intercooler 33 is provided in the intake passage 21 immediately downstream of the electric supercharger 32. This is a heat exchanger for cooling the intake air heated by supercharging using the engine cooling water as a coolant. The cooling water control for controlling the temperature of the intake air by increasing or decreasing the flow rate of the water flowing through the intercooler 33. A valve 34 is provided.
[0046]
Next, a method of starting the compression self-ignition operation at the time of starting the engine and in the spark ignition operation state will be described.
[0047]
In the present embodiment, in order to achieve compatibility with the spark ignition operation, the engine is configured as having a lower set compression ratio. For this reason, when switching to the compression self-ignition operation, the compression self-ignition operation is started after the engine state is set such that the compression self-ignition combustion is stably performed. That is, before the compression self-ignition operation is started, the electric supercharger 32 is operated to increase the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center to optimal values, and then the fuel injection by the fuel injection valve 27 is executed. To realize compression self-ignition combustion.
[0048]
Since there is a strong correlation between the in-cylinder temperature and in-cylinder pressure near compression top dead center and the supercharging pressure as shown in FIG. 5, it is necessary to control the in-cylinder temperature and in-cylinder pressure near compression top dead center. It can be realized by controlling the supercharging pressure. In other words, when switching to the compression auto-ignition operation, the specified value is set at a value exceeding the supercharging pressure at which the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center are optimal, and the actual supercharging is set to the specified value. Fuel injection is started when the supply pressure is reached (start of compression self-ignition operation).
[0049]
Then, after the start of the compression self-ignition operation, the supercharging pressure (basic supercharging pressure) is controlled by the electric supercharger 32 in accordance with the rotation speed and the load of the engine using the characteristics as shown in FIG. Stable compression self-ignition combustion is achieved. That is, in the compression self-ignition operation, the ignition timing is controlled by controlling the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure according to the required load and the rotation speed. Therefore, ignition timing control is not performed. The engine torque is controlled by the amount of fuel injection (same as diesel engine). Since the fuel injection is performed according to the torque, the control of the fuel injection amount is the same as in the spark ignition operation.
FIG. 7 shows the relationship between the engine cooling water temperature (or oil temperature) and the boost pressure correction coefficient α. Here, the supercharging pressure correction coefficient α (also for the supercharging pressure correction coefficients β and γ described later) is a value by which the basic supercharging pressure (map value) shown in FIG. 6 is multiplied. It becomes supercharging pressure. With this α, the target supercharging pressure is corrected to increase when α is greater than 1.0, and conversely to decrease when α is a positive value less than 1.0.
[0050]
In the low water temperature range, the supercharging pressure correction coefficient α is given a value exceeding 1.0. The reason is as follows. At the time of cold start of the engine, it is necessary to raise the in-cylinder temperature near the compression top dead center as compared with the case where the compression self-ignition operation is started by the engine stopped in the warm-up completion state. If the supercharging is performed at the same supercharging pressure as after the completion of the warming-up of the engine when the engine is cold, the intake air is not heated by heat transfer from the intake passage 21 or the engine body, so the amount of air flowing into the cylinder is reduced. Although the pressure in the cylinder near compression top dead center increases and the amount of heat taken from the combustion chamber wall during adiabatic compression during the compression stroke increases, the cylinder temperature near compression top dead center increases as a result. It is lower than after the completion of engine warm-up. Therefore, as shown in FIG. 7, in the low water temperature range, the supercharging pressure correction coefficient α is given a value larger than 1.0, and after the engine warm-up is completed, the supercharging pressure (and thus the in-cylinder temperature near the compression top dead center) is increased. ). As a result, the compression self-ignition operation can be stably performed even when the engine is cold.
[0051]
Further, the supercharging pressure correction coefficient α is gradually reduced as the engine warms up, and the water temperature correction coefficient α is set to 1 when the water temperature at the time of completion of engine warming is reached.
[0052]
On the other hand, giving a positive value of less than 1.0 to the supercharging pressure correction coefficient α in a high water temperature region exceeding the water temperature at the completion of engine warm-up is a measure against engine overheating. That is, when switching from the spark ignition operation to the compression self-ignition operation, the engine may be overheated. At this time, in order to make the target supercharging pressure lower than when the engine is not in an overheated state, a positive value smaller than 1.0 is given to the supercharging pressure correction coefficient α as shown in FIG.
[0053]
FIG. 8 shows the relationship between the combustion stability of the engine and the boost pressure correction coefficient β during the compression self-ignition operation.
[0054]
During the compression self-ignition operation, when the combustion stability of the engine is deteriorated beyond the stability limit value as shown in FIG. 8, a value larger than 1.0 is given to the supercharging pressure correction coefficient β. This is because when the combustion stability during the compression self-ignition operation deteriorates beyond the stability limit value, the target supercharging pressure is corrected to the increasing side to reduce the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center. This is because the ignitability of the compression self-ignition combustion is improved by increasing the temperature. As a result, it is possible to perform an operation with good combustion stability even during the compression self-ignition operation.
[0055]
As the combustion stability detection means, for example, a crank angle sensor 44 (see FIG. 2) is used. That is, the cycle variation may be calculated based on the engine rotation speed detected by the crank angle sensor 44, and the cycle variation may be used as an index of the combustion stability of the engine.
[0056]
FIG. 9 shows the relationship between the knocking intensity and the boost pressure correction coefficient γ during the compression self-ignition operation.
[0057]
When the knocking intensity exceeds the knocking intensity limit value during the compression self-ignition operation as shown in FIG. 9, a positive value smaller than 1.0 is given to the supercharging pressure correction coefficient γ. This is because when the knocking intensity detected by the knock sensor 45 (see FIG. 2) exceeds the knocking intensity limit value, the target supercharging pressure is corrected to the decreasing side, and the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center. It is for reducing.
[0058]
FIG. 10 shows the relationship between the knocking intensity and the cooling water flow rate correction coefficient η during the compression self-ignition operation.
[0059]
Here, the cooling water flow rate correction coefficient η is a value by which the basic cooling water flow rate (constant value) is multiplied, and the value after the multiplication is the target cooling water flow rate. With this η, the target cooling water flow rate is corrected to a side that increases when η exceeds 1.0, and to a side that decreases when η is a positive value less than 1.0.
[0060]
When the knocking intensity exceeds the knocking intensity limit value as shown in FIG. 10 during the compression self-ignition operation, a positive value larger than 1.0 is given to the cooling water flow rate correction coefficient η. This is because the target boost pressure is corrected to the decreasing side by γ shown in FIG. 9, and at the same time, the opening degree of the cooling water control valve 34 is increased to increase the cooling water flow rate of the intercooler 33, thereby cooling the intake air. It is to promote. This intake air cooling increases the amount of working gas flowing into the cylinder. As a result, the in-cylinder pressure near the compression top dead center does not change, but the in-cylinder temperature near the compression top dead center decreases. As described above, the intake air amount is increased without changing the fuel injection amount to shift the air-fuel ratio of the in-cylinder mixture to the lean side, and the in-cylinder temperature near the compression top dead center is reduced, so that knocking is reduced. No driving can be realized.
[0061]
As described above, to perform the supercharging pressure control described with reference to FIGS. 3 to 10, the engine controller 41 includes a sensor 42 that detects an actual supercharging pressure, a sensor 43 that detects an engine coolant temperature, and a crank angle sensor 44. , And a signal from knock sensor 45 is input together with a signal from accelerator sensor 46.
[0062]
The ON / OFF control of the electric supercharger 32 and the supercharging pressure control using the supercharger 32 executed by the engine controller 41 will be described in detail with reference to the following flowchart.
[0063]
FIG. 11 is for performing control for each combustion mode in accordance with the operating conditions, and is performed at regular intervals (for example, every 10 msec).
[0064]
In step 11, the engine rotation speed calculated based on the signal from the crank angle sensor 44 and the accelerator opening (accelerator pedal depression amount) from the accelerator sensor 46 are read. Here, the accelerator opening is used as the engine load, but is not limited to this.
[0065]
In step 12, it is determined whether the operating point determined by the rotation speed and the accelerator opening (load) is in the spark ignition combustion region or the compression self-ignition combustion region shown in FIG. If the operating point is in the spark ignition combustion range, the process proceeds to step 13 and the fuel is supplied via the fuel injection valve 27 in the same manner as in the related art with the electric supercharger 32 stopped so that spark ignition combustion is realized. The injection amount and fuel injection timing are controlled, the ignition timing is controlled via a spark plug 28, and the intake air amount is controlled via a throttle valve 29.
[0066]
If the operating point is in the compression self-ignition combustion region, the routine proceeds from step 12 to step 14, in which the electric supercharger 32 is operated to control the supercharging pressure so that the compression self-ignition combustion is realized. At this time, the opening of the throttle valve 29 is larger than when spark ignition combustion is performed.
[0067]
However, this is the case of the steady operation, and when the operating point shifts from the spark ignition combustion region to the compression self-ignition combustion region, the switching control from the spark ignition operation to the compression self-ignition operation is performed. When shifting from the ignition combustion region to the spark ignition combustion region, switching control from compression self-ignition operation to spark ignition operation is performed.
[0068]
FIG. 12 is for switching from the spark ignition operation to the compression self-ignition operation, and is executed at regular intervals (for example, every 10 msec).
[0069]
In step 21, the switching completion flag is checked. The switching completion flag is a flag for setting the switching completion flag to 1 when the self-sustaining operation in the compression self-ignition combustion is started, as described later. It is assumed that the switching completion flag is now 0. At this time, the process proceeds to steps 22 and 23 to check the state of the current compression self-ignition permission flag and the state of the previous compression self-ignition permission flag. The compression self-ignition permission flag is set to 1 when the operating condition is in the compression self-ignition combustion region shown in FIG. 4, and is set to 0 when the operation condition is in the other spark ignition combustion region. This is a status flag.
[0070]
If the compression self-ignition permission flag is set to 1 this time and the compression self-ignition permission flag is set to 0 last time, it is determined that it is immediately after switching to the compression self-ignition combustion area for the first time, and the process proceeds to steps 24-26.
[0071]
In step 24, the current engine state is checked. When the engine is performing the spark ignition operation, the process proceeds to step 25, in which the fuel injection from the fuel injection valve 27 and the spark ignition by the spark plug 28 are stopped, the engine 2 is stopped, and the motor 4 is driven instead. Since the vehicle has been driven by the engine 2 until now, the vehicle is continuously driven by driving the motor 4 via the inverter 12 by discharging the battery 15 after the engine 2 is stopped. It is. In step 25, the clutch 3 is disengaged to reduce the load on the motor 4 that drives the vehicle.
[0072]
If the engine 2 is not performing the spark ignition operation in step 24 (engine stopped state), step 25 is skipped and the routine proceeds to step 26.
[0073]
In step 26, the motor 1 is driven. This is for forcibly rotating the engine 2 to the rotation speed in the idle state by driving the motor 1.
[0074]
On the other hand, if the compression self-ignition permission flag is 1 this time and the compression self-ignition permission flag is 1 last time, the mode is switched to the compression self-ignition combustion region and it is determined that the current time is the second time or later, and the process proceeds to steps 27 to 34. move on.
[0075]
In step 27, it is determined whether or not the engine speed has reached the idle speed. Immediately after driving the motor 1, since the rotation speed in the idle state has not been reached, the current processing is terminated. When the rotation speed of the motor 1 reaches the idle speed, the process proceeds to step 28, and it is determined whether or not the timing reaches the idle speed for the first time.
[0076]
When the rotational speed reaches the idle speed for the first time, the process proceeds to steps 29 and 30 to energize the supercharger drive motor to operate the electric supercharger 32 so that the basic cooling water flow rate flows to the intercooler 33. Next, the opening of the cooling water control valve 34 is opened to a predetermined value.
[0077]
After reaching the idling rotational speed for the second and subsequent times, the process proceeds from step 28 to step 31 where the actual supercharging pressure detected by the supercharging pressure sensor 42 is compared with the target supercharging pressure.
[0078]
Here, the target supercharging pressure is an optimal supercharging pressure for realizing the compression self-ignition combustion in the idle state. Specifically, it is a value obtained by multiplying a basic supercharging pressure (see FIG. 6) according to the operating conditions (rotational speed, load) by a supercharging pressure correction coefficient α as described later. Immediately after the electric supercharger 32 is actuated, the actual supercharging pressure has not reached the target supercharging pressure.
[0079]
When the actual supercharging pressure increases due to the operation of the electric supercharger 32 and eventually reaches the target supercharging pressure, the routine proceeds to step 32, where the fuel injection from the fuel injection valve 27 is performed. Thereby, the compression self-ignition combustion is realized, and the self-sustaining operation of the engine is started. Therefore, in step 33, the operation of the motor 1 is stopped. Thus, the switching to the compression self-ignition operation is completed.
[0080]
From the next time onward, the process proceeds from step 21 to step 35 based on the switching completion flag = 1 to check the engine combustion stability. As an index of the combustion stability of the engine, there is a cycle fluctuation amount of the engine rotation speed as described later. If the combustion stability of the engine exceeds the stability limit after the self-sustained operation in compression self-ignition combustion is started, this process is terminated as it is, and the combustion stability of the engine eventually falls below the stability limit. If the program proceeds to step 36, the motor 4 is stopped and the clutch 3 is connected. As a result, switching from vehicle driving by the motor 4 to vehicle driving by the engine 2 is performed.
[0081]
When the switching completion flag = 0 and the current compression self-ignition permission flag = 0, the process proceeds from Steps 21 and 22 to Steps 37 and 38, in which both the electric supercharger 32 and the intercooler 33 are deactivated.
[0082]
FIG. 13 is for calculating the target supercharging pressure and the target coolant flow rate at the time of switching from spark ignition combustion to compression self-ignition combustion, and is executed at regular intervals (for example, every 10 msec).
[0083]
In step 41, the compression self-ignition permission flag is checked. When the compression self-ignition permission flag is 0, the process proceeds to steps 42 and 43, and sets the target supercharging pressure = 0 and the target cooling water flow rate = 0, and ends the current process.
[0084]
When the compression self-ignition permission flag is 1 (entering the compression self-ignition combustion region), the routine proceeds to step 44, where the engine rotation speed, the accelerator opening, and the cooling water temperature from the water temperature sensor 43 are read. The basic supercharging pressure is calculated by retrieving a map containing the contents of FIG. 6 at step 45 from the accelerator opening. Here, the basic supercharging pressure gives a supercharging pressure when the in-cylinder temperature near the compression top dead center and the in-cylinder pressure are in a range where the compression self-ignition combustion is established with respect to the water temperature at the time of completion of engine warm-up. Things.
[0085]
In step 46, a supercharging pressure correction coefficient α is calculated by searching a table containing the contents of FIG. 7 from the cooling water temperature.
[0086]
In step 47, the switching completion flag is checked. When the switching completion flag is 0 (before the start of the compression self-ignition operation), the routine proceeds to step 48,
Target boost pressure = Basic boost pressure x α ... (1)
The target boost pressure is calculated by the following equation.
[0087]
At low water temperature, such as when the engine is cold started, α exceeds 1.0 in FIG. 7, and the target supercharging pressure is corrected to the increasing side according to the equation (1). The in-cylinder pressure increases. This target boost pressure is the target boost pressure used in step 31 of FIG.
[0088]
In step 49, the basic cooling water flow rate is set as the target cooling water flow rate.
[0089]
When the switching completion flag is set to 1 (after the start of the compression self-ignition operation), the process proceeds from step 47 to step 50 to check the combustion stability of the engine. Here, as an index of the combustion stability of the engine, there is a cycle fluctuation amount of the engine rotation speed. If the combustion stability of the engine exceeds the stability limit value, the process proceeds to step 51 to return to the stability limit value, and the supercharging pressure correction coefficient β is calculated by searching a table containing the contents of FIG. And
Target boost pressure = Reference boost pressure x α x β (2)
The target boost pressure is calculated by the following equation. Further, the operation of step 49 is executed.
[0090]
At this time, β is a value exceeding 1.0, and the target supercharging pressure is corrected to the increasing side by β having a value exceeding 1.0. When the target boost pressure is corrected to the increasing side and the temperature and pressure near the compression top dead center are increased, the ignitability of the compression self-ignition combustion is improved, so that the combustion becomes stable even after the start of the compression self-ignition operation. Driving with good degree of operation is possible.
[0091]
If the combustion stability of the engine is below the stability limit value, the process proceeds from step 50 to step 53 where the actual knocking intensity obtained by the knock sensor 45 is compared with the knocking intensity limit value. If the actual knocking intensity exceeds the knocking intensity limit value, the routine proceeds to step 54, where a boost pressure correction coefficient γ is calculated by searching a table containing the contents of FIG. 9 from the knocking intensity.
Target boost pressure = basic boost pressure x α x γ (3)
In step 56, a cooling water flow rate correction coefficient η is calculated by searching a table containing FIG. 10 from the knocking intensity, and in step 57,
Target cooling water flow rate = basic cooling water flow rate x η (4)
The target water flow rate is calculated by the following equation.
[0092]
At this time, γ is a positive value less than 1.0, and the target supercharging pressure is corrected to the decreasing side by the positive value γ less than 1.0. When the target boost pressure is corrected to the decreasing side, the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center decrease. At this time, η is a value exceeding 1.0, and the target cooling water flow rate is corrected to the increasing side by η having a value exceeding 1.0. When the target cooling water flow rate is corrected to the increasing side, the cooling capacity of the intake air by the intercooler 33 increases, and the in-cylinder temperature near the top dead center decreases.
[0093]
In this manner, by reducing the intake air temperature in step 57 and suppressing the in-cylinder pressure and in-cylinder temperature near the compression top dead center in step 55, knocking can be suppressed even after the start of the compression self-ignition operation ( The temperature in the cylinder near the compression top dead center can be reduced without enriching the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the cylinder).
[0094]
In this manner, the combustion stability of the engine exceeds the stability limit after the start of the compression self-ignition operation so that the target supercharging pressure of the above equation (1) is obtained before the start of the compression self-ignition operation. Sometimes, the target supercharging pressure of the above formula (2) is obtained, and when the knocking intensity exceeds the knocking intensity limit value after the start of the compression self-ignition operation, the target supercharging pressure of the above formula (3) is obtained. Then, the motor built in the electric supercharger 32 is driven. Further, when the knocking intensity exceeds the knocking intensity limit value after the start of the compression self-ignition operation, the opening of the cooling water control valve 34 is controlled so as to obtain the target cooling water flow rate of the above equation (4).
[0095]
Here, the operation of the present embodiment will be described.
[0096]
According to the present embodiment (the invention according to claim 1), when switching to the compression self-ignition operation, the turbocharger 32 is operated to change the state in the combustion chamber to the compression self-ignition operation before the operation is switched. When the optimal temperature and pressure conditions are established (steps 21 to 31 in FIG. 12, steps 41 to 49 in FIG. 13), the compression self-ignition operation is started (steps 31 and 32 in FIG. 12). At the timing when the ignition operation is started, the temperature and pressure at which the compression self-ignition combustion is established are adjusted, whereby the operation can be shifted to the compression self-ignition operation.
[0097]
Further, when an engine-driven supercharger is used as the supercharger, the supercharging pressure is reduced in conjunction with the deterioration of combustion stability. Invention) uses the electric supercharger 32 which can be driven by an energy source other than the engine, so that even when the combustion stability of the engine deteriorates, the supercharging pressure is reduced in conjunction with this. As a result, stable compression self-ignition combustion can be realized both at the start of the engine and at the time of transition from spark ignition operation, and stable supercharging even when the compression self-ignition combustion region is at a low speed and a low load region. Pressure can be obtained.
[0098]
There is a strong correlation between the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center and the supercharging pressure (see FIG. 5). That is, since the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center can be predicted based on the detected value of the supercharging pressure, the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center become the predetermined values. If the supercharging pressure is set as the target supercharging pressure (= basic supercharging pressure), the cylinder temperature and the cylinder pressure near the compression top dead center when the supercharging pressure detection value exceeds the target supercharging pressure Is greater than a predetermined value (the invention according to claims 3 and 11). This makes it easy to determine whether to start the compression self-ignition operation.
[0099]
According to the present embodiment (the invention according to claims 4 and 12), the lower the in-cylinder temperature at the time of operating the supercharger 32, the more the target supercharging pressure is corrected to be increased. 44 to 48), it is possible to increase the temperature when the gas sucked into the cylinder is adiabatically compressed, and to surely raise the temperature in the cylinder even at the time of a cold start, thereby achieving stable compression self-ignition. Driving can be realized.
[0100]
According to the present embodiment (the invention according to claims 5 and 13), the in-cylinder temperature at the time of operating the supercharger 32 is predicted based on the engine cooling water temperature (see FIG. 7). It is easy to determine when a high in-cylinder temperature is required, such as when starting, or when a low in-cylinder temperature is required in an overheated state, such as when shifting from spark ignition operation under high load conditions. Will be possible.
[0101]
According to the present embodiment (the invention according to claims 6 and 14), the fuel cell system is provided with combustion stability detecting means for detecting the combustion stability of the engine. Since the target boost pressure is corrected to the increasing side when the stability limit value is exceeded (steps 47, 50 to 52 in FIG. 13), it is assumed that the combustion state of the engine becomes unstable after starting the compression self-ignition operation. In addition, the combustion stability can be improved, and the compression self-ignition operation without misfire can be performed.
[0102]
According to the present embodiment (the invention according to claims 8 and 16), the intercooler 33 that cools the intake air downstream of the supercharger 32, and the cooling water flow control valve that controls the cooling water flow to the intercooler 33 34, and a knock sensor 45 (knock strength detecting means) for controlling the opening of the cooling water flow control valve 34 when the detected value of the knock strength exceeds the knock strength limit after the start of the compression self-ignition operation. Since the target supercharging pressure is corrected to the decreasing side while increasing the cooling water flow rate (steps 47, 50, 53 to 57 in FIG. 13), the amount of air flowing into the cylinder increases, and the air-fuel ratio shifts to the lean side. Since the shift and the increase in the in-cylinder pressure are also suppressed, it is possible to reduce only the temperature without changing the in-cylinder pressure, thereby achieving a stable operation without knocking even after the start of the compression self-ignition operation. It can be realized.
[0103]
According to the present embodiment (the invention according to claim 9), the electric power of the battery 15 mounted on the existing hybrid vehicle is used as the energy source to be supplied to the supercharger that can be driven by a device other than the engine. There is no need to separately set an energy source for driving the feeder 32, thereby combining a high-efficiency, low-NOx compression self-ignition engine without increasing vehicle weight or cost. A drive system can be realized.
[0104]
The function of the compression self-ignition operation start means according to the first aspect is fulfilled by steps 22 to 34 in FIG. 12 and steps 41 and 44 to 49 in FIG.
[0105]
In the embodiment, the case has been described where the in-cylinder temperature at the time of operating the supercharger 32 is predicted based on the engine cooling water temperature, but may be predicted based on the oil temperature.
[0106]
In the embodiment, the case where the electric power of the battery 15 mounted on the existing hybrid vehicle is used as the energy source to be supplied to the supercharger that can be driven by a device other than the engine, but the electric power regenerated by the motors 1 and 4 is used. It can also be configured to be used.
[0107]
In the embodiment, the case where the compression self-ignition type engine is applied to the hybrid vehicle has been described, but the present invention is not limited to this case.
[0108]
In the embodiment, the portion for performing the spark ignition combustion control and the compression self-ignition combustion control by selecting the combustion mode is realized as a microcomputer program (see FIG. 11), but these are configured by a hard-wired logic circuit. You can also.
[0109]
As for the switching control from the compression self-ignition operation to the spark ignition operation, the reverse path from the spark ignition operation to the compression self-ignition operation is followed. That is, stop fuel injection → vehicle drive by motor 4 → supercharger stop → throttle opening control according to required load and rotational speed → forced increase in rotational speed by motor 1 to required rotational speed → ignition start → Start fuel injection → Stop driving the vehicle by the motor 4 (independent operation of the engine).
[0110]
By the way, when the combustion stability of the engine is deteriorated, the combustion stability of the engine can be improved by increasing the fuel injection amount by a certain specified value to enrich the air-fuel ratio (claim 17). invention). However, since the engine torque is determined by the fuel injection amount, the increased amount of fuel generates excessive torque. Therefore, the excess torque is absorbed by the motor 1 and the battery is charged by the regenerative electric power (the invention according to claim 18).
[0111]
Further, when the detected value of the knocking intensity exceeds the limit value of the knocking intensity, knocking can be suppressed by reducing the fuel injection amount by a predetermined value to make the air-fuel ratio lean (the invention according to claim 19). ). At this time, since the engine torque is reduced, the motor 4 is driven by discharging the battery to assist the reduced drive torque (the invention according to claim 20). Can also drive without shock.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a system configuration diagram of a compression self-ignition engine.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a range in which compressed self-ignition combustion is established.
FIG. 4 is an operation area diagram.
FIG. 5 is a characteristic diagram of the in-cylinder temperature near the compression top dead center and the in-cylinder pressure near the compression top dead center with respect to the supercharging pressure.
FIG. 6 is a characteristic diagram of a basic supercharging pressure.
FIG. 7 is a characteristic diagram of a supercharging pressure correction coefficient with respect to a cooling water temperature.
FIG. 8 is a characteristic diagram of a boost pressure correction coefficient with respect to combustion stability.
FIG. 9 is a characteristic diagram of a boost pressure correction coefficient with respect to knocking intensity.
FIG. 10 is a characteristic diagram of a cooling water flow rate correction coefficient.
FIG. 11 is a flowchart for explaining control for each combustion mode.
FIG. 12 is a flowchart for explaining switching control to compression self-ignition operation.
FIG. 13 is a flowchart for explaining calculation of a target supercharging pressure at the time of switching to a compression self-ignition operation.
[Explanation of symbols]
1 motor
2 Engine
4 Motor
15 Battery
16 Vehicle controller
27 Fuel injection valve
32 electric turbocharger
33 Intercooler
34 Cooling water control valve
41 Engine Controller
42 Supercharging pressure sensor (supercharging pressure detecting means)
43 Water temperature sensor
44 Crank angle sensor (combustion stability detection means)
45 Knock sensor (knock strength detection means)
46 Accelerator sensor

Claims

火花点火運転と圧縮自己着火運転とを切換可能な圧縮自己着火式エンジンにおいて、
エンジン以外のエネルギー源により駆動可能な過給機と、
圧縮自己着火運転へと切換えるに際して、その運転切換前に前記過給機を作動し燃焼室内の状態について圧縮自己着火運転を行うのに最適な温度および圧力の条件が整ったときに圧縮自己着火運転を起動させる圧縮自己着火運転起動手段と
を備えることを特徴とする圧縮自己着火式エンジンの制御装置。In a compression self-ignition engine capable of switching between spark ignition operation and compression self-ignition operation,
A supercharger that can be driven by an energy source other than the engine,
When switching to the compression self-ignition operation, the compression self-ignition operation is performed when the optimal temperature and pressure conditions for performing the compression self-ignition operation with respect to the state of the combustion chamber are established before switching the operation. And a compression self-ignition operation starting means for activating the engine.

燃焼室内の状態を圧縮自己着火運転を行うのに最適な温度および圧力の条件が整ったときとは、圧縮上死点付近における筒内温度及び筒内圧が所定値を超えたときであることを特徴とする請求項１に記載の圧縮自己着火式エンジンの制御装置。When the optimal temperature and pressure conditions for performing the compression self-ignition operation of the state in the combustion chamber are satisfied, it means that the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center exceed predetermined values. The control device for a compression self-ignition engine according to claim 1.

過給機による過給圧を検出する過給圧検出手段を備え、圧縮上死点付近における筒内温度及び筒内圧が所定値を超えたときとは、過給圧の検出値が目標過給圧以上となったときであることを特徴とする請求項２に記載の圧縮自己着火式エンジンの制御装置。A supercharging pressure detecting means for detecting a supercharging pressure by the supercharger is provided, and when the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center exceed predetermined values, the detection value of the supercharging pressure is set to the target supercharging 3. The control device for a compression self-ignition engine according to claim 2, wherein the pressure is equal to or higher than the pressure.

過給機を作動させる際の筒内温度が低いほど目標過給圧を増大側に補正することを特徴とする請求項３に記載の圧縮自己着火式エンジンの制御装置。4. The control device for a compression self-ignition engine according to claim 3, wherein the target supercharging pressure is corrected to increase as the in-cylinder temperature at the time of operating the supercharger decreases.

過給機を作動させる際の筒内温度をエンジン冷却水温または油温に基づいて予測することを特徴とする請求項４に記載の圧縮自己着火式エンジンの制御装置。The control device for a compression self-ignition type engine according to claim 4, wherein an in-cylinder temperature at the time of operating the supercharger is predicted based on an engine cooling water temperature or an oil temperature.

エンジンの燃焼安定度を検出する燃焼安定度検出手段を備え、圧縮自己着火運転を起動させた後に燃焼安定度の検出値が安定度限界値を超えたとき目標過給圧を増大側に補正することを特徴とする請求項３に記載の圧縮自己着火式エンジンの制御装置。The engine is provided with combustion stability detection means for detecting the combustion stability of the engine. When the detected value of the combustion stability exceeds the stability limit value after starting the compression self-ignition operation, the target boost pressure is corrected to the increasing side. The control device for a compression self-ignition engine according to claim 3, wherein:

エンジンの回転速度のサイクル変動量を検出するサイクル変動量検出手段を備え、燃焼安定度の検出値が安定度限界値を超えたときとは、エンジン回転速度のサイクル変動量の検出値が規定値よりも大きいときであることを特徴とする請求項６に記載の圧縮自己着火式エンジンの制御装置。A cycle fluctuation amount detecting means for detecting a cycle fluctuation amount of the engine rotation speed is provided. When the detected value of the combustion stability exceeds the stability limit value, the detection value of the cycle fluctuation amount of the engine rotation speed is a specified value. 7. The control device for a compression self-ignition engine according to claim 6, wherein the control value is larger than the control value.

前記過給機下流の吸入空気を冷却するインタークーラと、このインタークーラへの冷却水流量を制御する冷却水流量制御弁と、ノッキング強度を検出するノッキング強度検出手段とを備え、圧縮自己着火運転を起動させた後にノッキング強度の検出値がノッキング強度限界値を超えたとき冷却水流量制御弁の開度を制御して冷却水流量を増加させると共に目標過給圧を減少側に補正することを特徴とする請求項３に記載の圧縮自己着火式エンジンの制御装置。An intercooler for cooling intake air downstream of the supercharger, a cooling water flow control valve for controlling a flow rate of cooling water to the intercooler, and a knocking intensity detecting means for detecting knocking intensity; When the detected value of the knocking intensity exceeds the knocking intensity limit value after starting the control, the opening of the cooling water flow control valve is controlled to increase the cooling water flow and correct the target supercharging pressure to the decreasing side. The control device for a compression self-ignition engine according to claim 3.

エンジンとモータのいずれか一方または両方を制駆動力源とし、モータとの間で電力の授受を行うバッテリを備えたハイブリッド車両において、
エンジンは火花点火運転と圧縮自己着火運転とを切換可能な圧縮自己着火式エンジンであって、
バッテリの電力またはモータによる回生電力により駆動可能な過給機と、
圧縮自己着火運転へと切換えるに際して、その運転切換前に前記過給機を作動し燃焼室内の状態を圧縮自己着火運転を行うのに最適な温度および圧力の条件が整ったときに、圧縮自己着火運転を起動させる圧縮自己着火運転起動手段と
を備えることを特徴とするハイブリッド車両。In one or both of the engine and the motor as a braking / driving force source, in a hybrid vehicle equipped with a battery that exchanges power with the motor,
The engine is a compression self-ignition engine capable of switching between spark ignition operation and compression self-ignition operation,
A supercharger that can be driven by battery power or motor regenerative power;
When switching to the compression self-ignition operation, when the optimal temperature and pressure conditions for performing the compression self-ignition operation by operating the supercharger and changing the state of the combustion chamber before the operation switching, the compression self-ignition A hybrid vehicle comprising: a compression self-ignition operation starting unit for starting operation.

燃焼室内の状態を圧縮自己着火運転を行うのに最適な温度および圧力の条件が整ったときとは、圧縮上死点付近における筒内温度及び筒内圧が所定値を超えたときであることを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド車両。When the optimal temperature and pressure conditions for performing the compression self-ignition operation of the state in the combustion chamber are satisfied, it means that the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center exceed predetermined values. The hybrid vehicle according to claim 9, wherein:

過給機による過給圧を検出する過給圧検出手段を備え、圧縮上死点付近における筒内温度及び筒内圧が所定値を超えたときとは、過給圧の検出値が目標過給圧以上となったときであることを特徴とする請求項１０に記載のハイブリッド車両。A supercharging pressure detecting means for detecting a supercharging pressure by the supercharger is provided, and when the in-cylinder temperature and the in-cylinder pressure near the compression top dead center exceed predetermined values, the detection value of the supercharging pressure is set to the target supercharging The hybrid vehicle according to claim 10, wherein the pressure is equal to or higher than the pressure.

過給機を作動させる際の筒内温度が低いほど目標過給圧を増大側に補正することを特徴とする請求項１１に記載のハイブリッド車両。The hybrid vehicle according to claim 11, wherein the target supercharging pressure is corrected to increase as the in-cylinder temperature at the time of operating the supercharger decreases.

過給機を作動させる際の筒内温度をエンジン冷却水温または油温に基づいて予測することを特徴とする請求項１２に記載のハイブリッド車両。The hybrid vehicle according to claim 12, wherein the in-cylinder temperature at the time of operating the supercharger is predicted based on the engine cooling water temperature or the oil temperature.

エンジンの燃焼安定度を検出する燃焼安定度検出手段を備え、圧縮自己着火運転を起動させた後に燃焼安定度の検出値が安定度限界値を超えたとき目標過給圧を増大側に補正することを特徴とする請求項１１に記載のハイブリッド車両。The engine is provided with combustion stability detection means for detecting the combustion stability of the engine. When the detected value of the combustion stability exceeds the stability limit value after starting the compression self-ignition operation, the target boost pressure is corrected to the increasing side. The hybrid vehicle according to claim 11, wherein:

エンジンの回転速度のサイクル変動量を検出するサイクル変動量検出手段を備え、燃焼安定度の検出値が安定度限界値を超えたときとは、エンジン回転速度のサイクル変動量の検出値が規定値よりも大きいときであることを特徴とする請求項１４に記載のハイブリッド車両。A cycle fluctuation amount detecting means for detecting a cycle fluctuation amount of the engine rotation speed is provided. When the detected value of the combustion stability exceeds the stability limit value, the detection value of the cycle fluctuation amount of the engine rotation speed is a specified value. The hybrid vehicle according to claim 14, wherein the time is larger than the time.

前記過給機下流の吸入空気を冷却するインタークーラと、このインタークーラへの冷却水流量を制御する冷却水流量制御弁と、ノッキング強度を検出するノッキング強度検出手段とを備え、圧縮自己着火運転を起動させた後にノッキング強度の検出値がノッキング強度限界値を超えたとき冷却水流量制御弁の開度を制御して冷却水流量を増加させると共に目標過給圧を減少側に補正することを特徴とする請求項１１に記載のハイブリッド車両。An intercooler for cooling intake air downstream of the supercharger, a cooling water flow control valve for controlling a flow rate of cooling water to the intercooler, and a knocking intensity detecting means for detecting knocking intensity; When the detected value of the knocking intensity exceeds the knocking intensity limit value after starting the control, the opening of the cooling water flow control valve is controlled to increase the cooling water flow and correct the target supercharging pressure to the decreasing side. The hybrid vehicle according to claim 11, wherein:

エンジンの燃焼安定度を検出する燃焼安定度検出手段を備え、圧縮自己着火運転を起動させた後に燃焼安定度の検出値が安定度限界値を超えたとき燃料噴射量を増量補正することを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド車両。It is equipped with combustion stability detection means for detecting the combustion stability of the engine, and the fuel injection amount is increased and corrected when the detected value of the combustion stability exceeds the stability limit value after starting the compression self-ignition operation. The hybrid vehicle according to claim 9.

エンジンにより車両を駆動している場合に、燃料噴射量の増量補正によって増大するエンジントルクの分をエンジンと連動するモータへ配分して回生することを特徴とする請求項１７に記載のハイブリッド車両。18. The hybrid vehicle according to claim 17, wherein when the vehicle is driven by the engine, the amount of the engine torque that is increased by the correction of the increase in the fuel injection amount is distributed to a motor that works with the engine to regenerate the hybrid vehicle.

ノッキング強度を検出するノッキング強度検出手段とを備え、圧縮自己着火運転を起動させた後にノッキング強度の検出値がノッキング強度限界値を超えたとき燃料噴射量を減量補正することを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド車両。A knocking strength detecting means for detecting a knocking strength, wherein the fuel injection amount is reduced and corrected when the detected value of the knocking strength exceeds the knocking strength limit value after starting the compression self-ignition operation. 10. The hybrid vehicle according to 9.

エンジンにより車両を駆動している場合に、燃料噴射量の減量補正によって減少するエンジントルクの分をエンジンと連動するモータによりアシストさせることを特徴とする請求項１９に記載のハイブリッド車両。20. The hybrid vehicle according to claim 19, wherein when the vehicle is driven by the engine, the amount of engine torque reduced by the fuel injection amount reduction correction is assisted by a motor linked to the engine.