特許 6040913 ハイブリッド車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6040913

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】ハイブリッド車両

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/06 20060101AFI20161128BHJP

   B60K 6/445 20071001ALI20161128BHJP

   B60K 6/24 20071001ALI20161128BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20161128BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20161128BHJP

   F02D 13/02 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   B60W10/06 900

   B60K6/445ZHV

   B60K6/24

   B60W10/08 900

   B60W20/00

   F02D13/02 H

   F02D13/02 J

【請求項の数】5

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2013-233888(P2013-233888)

(22)【出願日】2013年11月12日

(65)【公開番号】特開2015-93564(P2015-93564A)

(43)【公開日】2015年5月18日

【審査請求日】2015年5月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅見 良和

(72)【発明者】

【氏名】加藤 寿一

(72)【発明者】

【氏名】寺谷 竜太

【審査官】 佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０７６５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１５７３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１４４５３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３６５４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３７５３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｋ ６／２４

Ｂ６０Ｋ ６／４４５

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｗ ２０／００

Ｆ０２Ｄ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有する内燃機関と、
充電可能な蓄電装置と、
前記蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する回転電機と、
車両に要求される車両要求出力がしきい値よりも小さいときに、前記内燃機関を停止して前記回転電機の駆動力を用いて走行し、前記車両要求出力が前記しきい値を超えたときに、前記内燃機関を始動して前記内燃機関の駆動力および前記回転電機の駆動力の双方を用いて走行するための制御装置とを備え、
前記可変動弁装置は、第１の状態と、前記第１の状態よりも前記吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第２の状態とを選択可能に構成され、
前記制御装置は、前記第１の状態が選択されている時には、前記第２の状態が選択されている時よりも前記しきい値を高くする処理を実行する、ハイブリッド車両。

【請求項2】

前記内燃機関の出力軸に連結され、前記内燃機関の始動に使用可能なもう１つの回転電機をさらに備え、
前記制御装置は、前記処理の実行中において、前記第１の状態が選択されている時には、前記第２の状態が選択されている時よりも前記もう１つの回転電機の回転数の上昇レートを高くするように前記もう１つの回転電機を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両。

【請求項3】

前記制御装置は、前記内燃機関の始動ショックが許容される場合に、前記処理を実行する、請求項１又は２に記載のハイブリッド車両。

【請求項4】

前記可変動弁装置は、前記吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、前記作動特性が前記第１の特性であるときよりも前記リフト量および前記作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性と、前記作動特性が前記第２の特性であるときよりも前記リフト量および前記作用角の少なくとも一方が大きい第３の特性とのうちのいずれかに切替可能に構成される、請求項１に記載のハイブリッド車両。

【請求項5】

前記可変動弁装置は、前記吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、前記作動特性が前記第１の特性であるときよりも前記リフト量および前記作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性とのいずれかに切替可能に構成される、請求項１に記載のハイブリッド車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有する内燃機関を備えるハイブリッド車両の制御に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、内燃機関の吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置が知られている。可変動弁装置には、吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方を変更可能に構成されたものがある（たとえば、特許文献１〜８参照）。可変動弁装置を用いることによって、内燃機関の運転特性を変更することが可能である。

【0003】

たとえば、特開２００５−２９９５９４号公報（特許文献１）は、可変動弁装置を備える内燃機関を開示している。この内燃機関では、再始動を前提として行なわれる自動停止時には、デコンプ作用が最大限に得られるように吸気バルブの作用角が大きくされる。また、低温始動および高温始動の双方共に想定しておく必要がある手動停止時には、吸気バルブの作用角が自動停止時よりも小さくされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−２９９５９４号公報

【特許文献2】特開２０００−０３４９１３号公報

【特許文献3】特開２００６−３４２６７７号公報

【特許文献4】特開２００４−１８３６１０号公報

【特許文献5】特開２０１３−５３６１０号公報

【特許文献6】特開２００８−２５５５０号公報

【特許文献7】特開２０１２−１１７３７６号公報

【特許文献8】特開平９−２４２５１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

可変動弁装置を有する内燃機関を備えるハイブリッド車両においては、内燃機関を停止して走行用のモータの駆動力のみを用いて走行する場合がある。このような走行を行っている場合に、走行状況に応じて内燃機関の駆動力が要求されると、走行しながら内燃機関が始動される。内燃機関の始動時においては、吸気バルブの作用角が大きい場合には、シリンダ内へ吸入された空気の一部がシリンダ外へ戻されるので、吸気バルブの作用角が小さい場合に比べて、デコンプ作用が得られるものの、吸入空気量の減少によって内燃機関のトルク応答性が悪化する。

【0006】

上記のようなトルク応答性の悪化による駆動力の低下を走行用のモータのトルクによって補うことが考えられる。この場合、走行用のモータの消費電力の増大によってバッテリからの出力電力が過大となる前に、内燃機関の駆動力を予め高めておく必要がある。これに対し、内燃機関の始動時の吸気バルブの作用角に関わらず一律に内燃機関の始動タイミングが早められると、内燃機関を停止して走行用のモータの駆動力のみを用いる走行が必要以上に減少するので燃費が悪化してしまう。

【0007】

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有するハイブリッド車両において、内燃機関の始動による燃費の悪化を抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この発明によれば、ハイブリッド車両は、内燃機関と、蓄電装置と、回転電機と、制御装置とを備える。内燃機関は、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有する。蓄電装置は、充電可能である。回転電機は、蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する。制御装置は、車両に要求される車両要求出力がしきい値よりも小さいときに、内燃機関を停止して回転電機の駆動力を用いて走行し、車両要求出力がしきい値を超えたときに、内燃機関を始動して内燃機関の駆動力および回転電機の駆動力の双方を用いて走行するためのものである。可変動弁装置は、第１の状態と、第１の状態よりも吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第２の状態とを選択可能に構成される。制御装置は、第１の状態が選択されている時には、第２の状態が選択されている時よりもしきい値を高くする処理を実行する。

【0009】

吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方が小さいときは、リフト量および作用角の少なくとも一方が大きいときよりも内燃機関の始動時におけるトルク応答性が高い。よって、内燃機関が出力するトルクが速やかに増大するので、回転電機の出力の増加を抑えることができる。これにより、内燃機関の始動時における回転電機の消費電力を低減することができるので、蓄電装置の出力電力に余裕が生じ、内燃機関の始動タイミングを遅らせることが可能となる。その結果、内燃機関を停止して回転電機の駆動力のみを用いる走行が実行される領域を拡大することができるので、燃費の悪化を抑制することができる。したがって、このハイブリッド車両によれば、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有するハイブリッド車両において、内燃機関の始動による燃費の悪化を抑制することができる。

【0010】

好ましくは、ハイブリッド車両は、もう１つの回転電機をさらに備える。もう１つの回転電機は、内燃機関の出力軸に連結され、内燃機関の始動に使用可能である。制御装置は、上記処理の実行中において、第１の状態が選択されている時には、第２の状態が選択されている時よりももう１つの回転電機の回転数の上昇レートを高くするようにもう１つの回転電機を制御する。

【0011】

この構成によると、もう１つの回転電機の回転数の上昇レートを高くすることによって内燃機関の回転数の上昇を阻害することを抑制することができる。

【0012】

好ましくは、制御装置は、内燃機関の始動制御中において、第２の状態が第１の状態へ切り替わったときは、第２の状態が選択されている時よりももう１つの回転電機の回転数の上昇レートを高くするようにもう１つの回転電機を制御する。

【0013】

この構成によると、内燃機関の始動制御中にリフト量および作用角の少なくとも一方が小さくなるように変更されることに合わせて、もう１つの回転電機の回転数の上昇レートを高くすることによって内燃機関の回転数の上昇を阻害することを抑制することができる。

【0014】

好ましくは、制御装置は、内燃機関の始動ショックが許容される場合に、上記処理を実行する。

【0015】

この構成によると、内燃機関の始動ショックが許容されない場合には、上記処理が実行されない。これにより、内燃機関の始動ショックの低減を優先することができる。

【0016】

好ましくは、可変動弁装置は、吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性と、作動特性が第２の特性であるときよりもリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第３の特性とのうちのいずれかに切替可能に構成される。

【0017】

この構成によると、吸気バルブのリフト量および作用角の作動特性が３つに限られるため、エンジンの運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間を低減することができる。さらに、アクチュエータの構成を簡素化することができる。

【0018】

好ましくは、可変動弁装置は、吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性とのいずれかに切替可能に構成される。

【0019】

この構成によると、吸気バルブのリフト量および作用角の作動特性が２つに限られるため、エンジンの運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間をさらに低減することができる。さらに、アクチュエータの構成をさらに簡素化することができる。

【発明の効果】

【0020】

この発明によれば、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有するハイブリッド車両において、内燃機関の始動による燃費の悪化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】この発明の実施の形態１による制御装置が適用されるハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示すエンジンの構成を示す図である。

【図3】ＶＶＬ装置において実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。

【図4】吸気バルブのリフト量と作用角とを制御する装置の一例であるＶＶＬ装置の正面図である。

【図5】ＶＶＬ装置を部分的に示した斜視図である。

【図6】吸気バルブのリフト量および作用角が大きい場合の動作を説明する図である。

【図7】吸気バルブのリフト量および作用角が小さい場合の動作を説明する図である。

【図8】吸気バルブの特性によるエンジントルクの応答性の違いを説明するタイムチャートである。

【図9】吸気バルブの特性によるエンジントルクの違いを説明するグラフである。

【図10】図１に示す制御装置が実行する始動制御に関する機能ブロック図である。

【図11】図１に示す制御装置が実行する始動制御の制御構造を示すフローチャートである。

【図12】図１に示す制御装置が実行する始動制御を示すタイムチャートである。

【図13】吸気バルブの作動特性を３段階に変更可能なＶＶＬ装置において実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。

【図14】図１３に示す作動特性を有するＶＶＬ装置を備えるエンジンの動作線を示す図である。

【図15】図１３に示す作動特性を有するＶＶＬ装置を制御する制御装置が実行する始動制御の制御構造を示すフローチャートである。

【図16】吸気バルブの作動特性を２段階に変更可能なＶＶＬ装置において実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。

【図17】この発明の実施の形態２による制御装置が実行する始動制御の制御構造を示すフローチャートである。

【図18】この発明の実施の形態３による制御装置が実行する始動制御の制御構造を示すフローチャートである。

【図19】この発明の実施の形態３による制御装置が実行する始動制御を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお図中同一または相当部分には同一の符号を付してその説明は繰返さない。

【0023】

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による制御装置が適用されるハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１は、エンジン１００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割装置４と、減速機５と、駆動輪６と、蓄電装置Ｂと、ＰＣＵ（Power Control Unit）２０と、制御装置２００とを含む。

【0024】

ハイブリッド車両１は、エンジン１００およびモータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行する。エンジン１００が発生する駆動力は、動力分割装置４によって２経路に分割される。一方は減速機５を介して駆動輪６へ駆動力が伝達される経路であり、もう一方はモータジェネレータＭＧ１へ駆動力が伝達される経路である。

【0025】

蓄電装置Ｂは、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置Ｂは、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子のセルを含んで構成される。

【0026】

蓄電装置Ｂは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのＰＣＵ２０に接続される。そして、蓄電装置Ｂは、ハイブリッド車両１の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ２０に供給する。また、蓄電装置Ｂは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発電された電力を蓄電する。蓄電装置Ｂの出力は、たとえば２００Ｖである。

【0027】

ＰＣＵ２０は、蓄電装置Ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。また、ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電した交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置Ｂを充電する。

【0028】

制御装置２００は、アクセルペダルの開度を示すアクセル開度信号および車両の走行状態に基づいて車両要求出力を算出し、算出された車両要求出力に基づいてエンジン１００およびモータジェネレータＭＧ２の駆動力を制御する。具体的には、制御装置２００は、車両要求出力がしきい値よりも小さいときに、エンジン１００を停止してモータジェネレータＭＧ２の駆動力を用いて走行する「ＥＶ走行」と、車両要求出力がしきい値を超えたときに、エンジン１００を始動してエンジン１００の駆動力およびモータジェネレータＭＧ２の駆動力の双方を用いて走行する「ＨＶ走行」とを切り替えて実行する。

【0029】

図２は、図１に示すエンジン１００の構成を示す図である。図２を参照して、エンジン１００には、エアクリーナ１０２から空気が吸入される。吸入空気量は、スロットルバルブ１０４により調整される。スロットルバルブ１０４はスロットルモータ３１２により駆動される電機制御式スロットルバルブである。

【0030】

インジェクタ１０８は、吸気ポートに向けて燃料を噴射する。吸気ポートにおいて燃料と混合された空気は、シリンダ１０６内へ導入される。

【0031】

なお、本実施の形態においては、インジェクタ１０８の噴射孔が吸気ポート内に設けられたポート噴射式エンジンとしてエンジン１００を説明するが、ポート噴射用のインジェクタ１０８に加えて、シリンダ１０６内へ直接燃料を噴射する直噴用のインジェクタを設けてもよい。さらに、直噴用のインジェクタのみを設けるようにしてもよい。

【0032】

シリンダ１０６内の混合気は、点火プラグ１１０により着火され、燃焼する。燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、三元触媒１１２により浄化された後、車外に排出される。混合気の燃焼によりピストン１１４が押し下げられ、クランクシャフト１１６が回転する。

【0033】

シリンダ１０６の頭頂部には、吸気バルブ１１８および排気バルブ１２０が設けられる。シリンダ１０６に導入される空気の量および時期は、吸気バルブ１１８により制御される。シリンダ１０６から排出される排気ガスの量および時期は、排気バルブ１２０により制御される。吸気バルブ１１８はカム１２２により駆動される。排気バルブ１２０はカム１２４により駆動される。

【0034】

吸気バルブ１１８は、後に詳細に説明するように、ＶＶＬ（Variable Valve Lift）装置４００によってリフト量および作用角が制御される。なお、排気バルブ１２０についても、リフト量および作用角を制御するようにしてもよい。また、開閉タイミングを制御するＶＶＴ（Variable Valve Timing）装置をＶＶＬ装置４００に組み合わせもよい。

【0035】

制御装置２００は、エンジン１００が所望の運転状態になるように、スロットル開度θｔｈ、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブの作動状態（開閉タイミング、リフト量、作用角等）を制御する。制御装置２００には、カム角センサ３００、クランク角センサ３０２、ノックセンサ３０４、スロットル開度センサ３０６から信号が入力される。

【0036】

カム角センサ３００は、カムの位置を表す信号を出力する。クランク角センサ３０２は、クランクシャフト１１６の回転数（エンジン回転数）およびクランクシャフト１１６の回転角度を表す信号を出力する。ノックセンサ３０４は、エンジン１００の振動の強度を表す信号を出力する。スロットル開度センサ３０６は、スロットル開度θｔｈを表す信号を出力する。

【0037】

図３は、ＶＶＬ装置４００において実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。図３を参照して、排気行程において排気バルブ１２０が開いて閉じ、吸気行程において吸気バルブ１１８が開いて閉じる。排気バルブ１２０のバルブ変位量が波形ＥＸに示されており、これに対して吸気バルブ１１８のバルブ変位量が波形ＩＮ１，ＩＮ２に示されている。

【0038】

なお、バルブ変位量とは、吸気バルブ１１８が閉じた状態からの吸気バルブ１１８の変位量である。リフト量とは、吸気バルブ１１８の開度がピークに達したときのバルブ変位量である。作用角とは、吸気バルブ１１８が開いてから閉じるまでのクランク角度である。

【0039】

吸気バルブ１１８の作動特性は、ＶＶＬ装置４００によって波形ＩＮ１，ＩＮ２の間で変化する。波形ＩＮ１は、リフト量および作用角が最小の場合を示す。波形ＩＮ２は、リフト量および作用角が最大の場合を示す。ＶＶＬ装置４００においては、リフト量が増大するにつれて、作用角も増大する。

【0040】

図４は、吸気バルブ１１８のリフト量と作用角とを制御する装置の一例であるＶＶＬ装置４００の正面図である。図４を参照して、ＶＶＬ装置４００は、一方向に延びる駆動軸４１０と、駆動軸４１０の外周面を覆う支持パイプ４２０と、支持パイプ４２０の外周面上で駆動軸４１０の軸方向に並んで配置された入力アーム４３０および揺動カム４４０とを備える。駆動軸４１０の先端には、駆動軸４１０を直線運動させるアクチュエータ（図示せず）が接続される。

【0041】

ＶＶＬ装置４００には、各気筒に設けられた１つのカム１２２に対応して、１つの入力アーム４３０が設けられる。入力アーム４３０の両側には、各気筒に設けられた一対の吸気バルブ１１８のそれぞれに対応して、２つの揺動カム４４０が設けられる。

【0042】

支持パイプ４２０は、中空円筒状に形成されており、カムシャフト１３０に対して平行に配置される。支持パイプ４２０は、軸方向へ移動したり、回転したりしないようにシリンダヘッドに固定される。

【0043】

支持パイプ４２０の内部には、その軸方向に摺動可能なように駆動軸４１０が挿入される。支持パイプ４２０の外周面上には、駆動軸４１０の軸芯を中心として揺動可能で、かつ、その軸方向には移動しないように、入力アーム４３０および２つの揺動カム４４０が設けられる。

【0044】

入力アーム４３０は、支持パイプ４２０の外周面から離れる方向に突出するアーム部４３２と、アーム部４３２の先端に回転可能に接続されたローラ部４３４とを有する。入力アーム４３０は、ローラ部４３４がカム１２２に当接可能な位置に配置されるように設けられる。

【0045】

揺動カム４４０は、支持パイプ４２０の外周面から離れる方向に突出する略三角形状のノーズ部４４２を有する。ノーズ部４４２の一辺には、凹状に湾曲したカム面４４４が形成される。吸気バルブ１１８に設けられたバルブスプリングの付勢力により、ロッカアーム１２８に回転可能に取り付けられたローラがカム面４４４に押し付けられる。

【0046】

入力アーム４３０および揺動カム４４０は、一体となって駆動軸４１０の軸芯を中心として揺動する。このため、カムシャフト１３０が回転すると、カム１２２に当接された入力アーム４３０が揺動し、この入力アーム４３０の動きに連動して揺動カム４４０も揺動する。この揺動カム４４０の動きが、ロッカアーム１２８を介して吸気バルブ１１８に伝わり、吸気バルブ１１８が開閉される。

【0047】

ＶＶＬ装置４００は、さらに、支持パイプ４２０の軸芯周りにおいて、入力アーム４３０と揺動カム４４０との相対位相差を変更する装置を備える。相対位相差を変更する装置によって、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が適宜変更される。

【0048】

つまり、両者の相対位相差を拡大すれば、入力アーム４３０および揺動カム４４０の揺動角に対するロッカアーム１２８の揺動角が拡大され、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が増大される。

【0049】

また、両者の相対位相差を縮小すれば、入力アーム４３０および揺動カム４４０の揺動角に対するロッカアーム１２８の揺動角が縮小され、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さくされる。

【0050】

図５は、ＶＶＬ装置４００を部分的に示した斜視図である。図５中では、内部構造が明確に把握できるように一部が破断されて表わされる。

【0051】

図５を参照して、入力アーム４３０および２つの揺動カム４４０と、支持パイプ４２０の外周面との間に規定された空間には、支持パイプ４２０に対して、回転可能で、かつ軸方向に摺動可能に支持されたスライダギヤ４５０が収容される。スライダギヤ４５０は、支持パイプ４２０上を軸方向に摺動可能に設けられる。

【0052】

スライダギヤ４５０には、その軸方向の中央部に位置して、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギヤ４５２が設けられる。また、スライダギヤ４５０には、ヘリカルギヤ４５２の両側に位置し、ヘリカルギヤ４５２とは逆に左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギヤ４５４が各々に設けられる。

【0053】

一方、スライダギヤ４５０を収容する空間を規定する入力アーム４３０および２つの揺動カム４４０の内周面には、ヘリカルギヤ４５２および４５４に対応したヘリカルスプラインがそれぞれ形成される。つまり、入力アーム４３０には、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギヤ４５２に噛み合っている。また、揺動カム４４０には、左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギヤ４５４に噛み合っている。

【0054】

スライダギヤ４５０には、一方のヘリカルギヤ４５４とヘリカルギヤ４５２との間に位置して、周方向に延びる長穴４５６が形成される。また、図示しないが、支持パイプ４２０には、長穴４５６の一部と重なるように、軸方向に延びる長穴が形成される。支持パイプ４２０の内部に挿通された駆動軸４１０には、これら長穴４５６および図示しない長穴の重なった部分を通じて突出する係止ピン４１２が一体に設けられる。

【0055】

駆動軸４１０に連結されるアクチュエータ（図示せず）によって、駆動軸４１０がその軸方向に移動すると、スライダギヤ４５０が係止ピン４１２により押され、ヘリカルギヤ４５２および４５４が同時に駆動軸４１０の軸方向に移動する。このようなヘリカルギヤ４５２および４５４の移動に対して、これらにスプライン係合された入力アーム４３０および揺動カム４４０は、軸方向に移動しない。そのため、入力アーム４３０と揺動カム４４０は、ヘリカルスプラインの噛み合いを通じて駆動軸４１０の軸芯周りに回動する。

【0056】

このとき、入力アーム４３０と揺動カム４４０とでは、形成されたヘリカルスプラインの向きが逆である。そのため、入力アーム４３０と揺動カム４４０の回動方向は互いに逆方向となる。これにより、入力アーム４３０と揺動カム４４０との相対位相差が変化し、既に説明したように吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更される。なお、ＶＶＬ装置は、このような形式のものに限られない。たとえば、電気的にバルブを駆動するＶＶＬ装置や油圧を用いてバルブを駆動するＶＶＬ装置などを用いてもよい。

【0057】

制御装置２００は、駆動軸４１０を直線運動させるアクチュエータの操作量を調整することによって吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を制御する。

【0058】

図６は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合の動作を説明する図である。図７は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合の動作を説明する図である。図６および図７を参照して、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合には、吸気バルブ１１８を閉じるタイミングが遅くなるため、エンジン１００は、アトキンソンサイクルにて運転される。すなわち、吸気行程にてシリンダ１０６内に吸入された空気の一部がシリンダ１０６外へ戻されるため、圧縮行程において空気を圧縮するための力である圧縮反力が低減する。このため、エンジン始動時の振動を低減することができる。しかしながら、圧縮比が減少するため、着火性が悪化してしまう。

【0059】

一方、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合には、吸気バルブ１１８を閉じるタイミングが早くなるため、圧縮比が上昇する。このため、低温での着火性を向上することができる。しかしながら、圧縮反力が増加するため、エンジン始動時の振動が増加してしまう。また、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合には、以下に説明するようにエンジントルクの応答性が向上する。

【0060】

図８は、吸気バルブ１１８の特性によるエンジントルクの応答性の違いを説明するタイムチャートである。図８においては、横軸には時間が示され、縦軸にはエンジン回転数が示される。図９は、吸気バルブ１１８の特性によるエンジントルクの違いを説明するグラフである。図９においては、横軸にはエンジン回転数が示され、縦軸にはエンジントルクが示される。なお、図８および図９において、実線はリフト量および作用角が小さい場合を示し、破線はリフト量および作用角が大きい場合を示す。

【0061】

図８および図９を参照して、エンジン回転数が低い領域においては、リフト量および作用角が小さい場合が大きい場合よりも出力可能なエンジントルクが大きい。リフト量および作用角が大きい場合には、シリンダ内へ吸入された空気の一部がシリンダ外へ戻される。これに対し、リフト量および作用角が小さい場合には、吸気バルブ１１８が早く閉じられるためより多くの空気を導入することができ、エンジン１００の出力可能なトルクが増加する。

【0062】

一方、エンジン回転数が高い領域においては、リフト量および作用角が大きい場合が小さい場合よりも出力可能なエンジントルクが大きい。これは、リフト量および作用角が大きい場合には、空気の慣性力を利用してより多くの空気を導入することができるからである。

【0063】

したがって、エンジン１００の回転数をエンジン始動時の目標回転数である所定値Ａまで上昇させる場合においては、リフト量および作用角が小さい場合の方が低回転域で出力できるエンジントルクが大きいため、エンジン回転数を速やかに上昇させることができる。一方、リフト量および作用角が大きい場合には、低回転域で出力できるエンジントルクが小さいためエンジントルクの応答性が低下する。

【0064】

以上のような構成において、エンジン１００が始動される際には、始動ショックを低減するために、吸気バルブ１１８のリフト量を大きくしてエンジン１００を始動することが考えられる。この場合、デコンプ作用によってエンジン始動時の振動が低減し、乗り心地を向上することができる。

【0065】

しかしながら、吸気バルブ１１８のリフト量を大きくしてエンジン１００を始動する場合、エンジントルクの応答性が低下するので、エンジン１００の始動が完了するまでモータジェネレータＭＧ２のトルクによって駆動力を補う必要がある。この場合、モータジェネレータＭＧ２の消費電力の増大によって蓄電装置Ｂからの出力電力が過大となる前に、エンジン１００の駆動力を予め高めておく必要がある。これに対し、エンジン１００の始動時の吸気バルブ１１８の作用角に関わらず一律にエンジン１００の始動タイミングが早められると、ＥＶ走行が必要以上に減少するので燃費が悪化してしまう。

【0066】

本実施の形態においては、エンジン１００の始動時に吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が小さいときは、リフト量および作用角の少なくとも一方が大きいときよりもエンジン１００を始動するための車両要求出力を高くする処理が実行される。以下、この内容について詳しく説明する。

【0067】

図１０は、図１に示す制御装置２００が実行する始動制御に関する機能ブロック図である。図１０の機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、制御装置２００によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。

【0068】

図１０を参照して、制御装置２００は、走行制御部２０１と、モータ制御部２０２と、エンジン制御部２０３と、動弁制御部２０４とを含む。

【0069】

走行制御部２０１は、アクセル開度や走行状態に基づいて車両要求出力を算出し、算出された車両要求出力に基づいてエンジン１００およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態を制御する。具体的には、走行制御部２０１は、エンジンが停止している場合に、算出された車両要求出力がエンジン始動しきい値を超える場合には、エンジン１００を始動するための信号を生成し、エンジン制御部２０３へ出力する。

【0070】

ここで、走行制御部２０１は、動弁制御部２０４から受ける吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を示す信号に基づいてエンジン始動しきい値を設定する。具体的には、走行制御部２０１は、エンジン１００の始動ショックが許容されない場合、または、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合には、エンジン始動しきい値を所定値Ｘに設定する。一方、走行制御部２０１は、エンジン１００の始動ショックが許容され、かつ、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合には、エンジン始動しきい値を所定値Ｙに設定する。

【0071】

なお、所定値Ｘ，Ｙは、車両要求出力を満足するためにエンジン１００の始動が必要であるか否かを判定するための値であって、所定値Ｙは、所定値Ｘよりも大きい値である。これにより、エンジン１００の始動ショックが許容され、かつ、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合には、エンジン１００の始動ショックが許容されない場合、または、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合よりもエンジン１００の始動タイミングが遅くなるので、ＥＶ走行が継続されやすくなる。

【0072】

また、エンジン１００の始動ショックが許容される場合とは、エンジン１００の再始動時、ハイブリッド車両１が高車速にて走行しているとき、ＶＶＬ装置４００の故障時（たとえば、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が小さい状態にて作動不能となるとき）、燃費が優先されるとき（たとえば、燃費を優先するためのエコモードが選択されているとき）、加速が優先されるとき（たとえば、アクセルペダルの操作量が最大量であるとき）などである。このような場合には、エンジン１００の始動ショックを低減することに比べて所望の運転状態にてエンジン１００を運転することの重要性が高くなる。したがって、エンジン１００の始動ショックを許容することによって、所望の運転状態にてエンジン１００を運転することを優先することが可能となる。

【0073】

また、走行制御部２０１は、車両要求出力に基づいてエンジン要求パワーを算出し、算出されたエンジン要求パワーをエンジン制御部２０３へ出力する。

【0074】

エンジン制御部２０３は、走行制御部２０１から受けるエンジン要求パワーに基づいてエンジン１００の動作点の目標値を設定する。エンジン１００の動作点とは、エンジン回転数およびエンジントルクによって定められる。エンジン制御部２０３は、エンジン１００の動作点の目標値を示す信号を走行制御部２０１および動弁制御部２０４へ出力する。

【0075】

動弁制御部２０４は、エンジン制御部２０３から受ける目標値に基づいて吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を制御する。動弁制御部２０４は、ＶＶＬ装置４００を制御するための信号ＶＬＶを生成し、生成した信号をＶＶＬ装置４００へ出力する。動弁制御部２０４は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を示す信号を走行制御部２０１へ出力する。

【0076】

走行制御部２０１は、エンジン１００を始動する場合に、エンジン１００をクランキングするようにモータジェネレータＭＧ１の回転数の目標値を算出する。エンジン１００がクランキングされると、エンジン１００の動作点を所望の動作点に維持するようにモータジェネレータＭＧ１の回転数の目標値を算出する。走行制御部２０１は、算出されたモータジェネレータＭＧ１の回転数の目標値をモータ制御部２０２へ出力する。

【0077】

モータ制御部２０２は、モータジェネレータＭＧ１の回転数が走行制御部２０１から受けた目標値となるようにＰＣＵ２０を制御するための指令を生成し、生成された指令をＰＣＵ２０へ出力する。

【0078】

図１１は、図１に示す制御装置２００が実行する始動制御の制御構造を示すフローチャートである。図１１に示すフローチャートは、制御装置２００に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である（以降に説明する図１７，図１８に示されるフローチャートについても同様である。）。

【0079】

図１１を参照して、制御装置２００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、エンジン１００が停止中であるか否かを判定する。エンジン１００が停止中ではないと判定された場合は（Ｓ１００にてＮＯ）、以降の処理はスキップされて処理がメインルーチンに戻される。エンジン１００が停止中であると判定された場合は（Ｓ１００にてＹＥＳ）、制御装置２００は、始動ショックが許容されるか否かを判定する（Ｓ１１０）。

【0080】

始動ショックが許容されないと判定された場合は（Ｓ１１０にてＮＯ）、制御装置２００は、エンジン始動しきい値を所定値Ｘに設定する（Ｓ１２０）。始動ショックが許容されると判定された場合は（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、制御装置２００は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さいか否かを判定する（Ｓ１３０）。

【0081】

吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きいと判定された場合は（Ｓ１３０にてＮＯ）、制御装置２００は、エンジン始動しきい値を所定値Ｘに設定する（Ｓ１２０）。吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さいと判定された場合は（Ｓ１３０にてＹＥＳ）、制御装置２００は、エンジン始動しきい値を所定値Ｘよりも大きい所定値Ｙに設定する（Ｓ１４０）。

【0082】

続いてＳ１５０にて、制御装置２００は、車両要求出力がエンジン始動しきい値よりも大きいか否かを判定する。車両要求出力がエンジン始動しきい値以下であると判定された場合は（Ｓ１５０にてＮＯ）、以降の処理はスキップされて処理がメインルーチンに戻される。車両要求出力がエンジン始動しきい値よりも大きいと判定された場合は（Ｓ１５０にてＹＥＳ）、制御装置２００は、エンジン１００を始動するための信号を生成し、生成された信号をＰＣＵ２０およびエンジン１００へ出力する（Ｓ１６０）。

【0083】

図１２は、図１に示す制御装置２００が実行する始動制御を示すタイムチャートである。図１２においては、横軸には時間が示され、縦軸には車両要求出力、蓄電装置Ｂの出力、エンジン出力、エンジン回転数、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が示される。なお、リフト量および作用角が小さい場合は実線で表わされ、リフト量および作用角が大きい場合は一点鎖線で表わされる。

【0084】

図１２を参照して、時刻ｔ０において、エンジン１００は停止しているものとする。リフト量および作用角が大きい場合には、時刻ｔ１において、車両要求出力がエンジン始動しきい値（所定値Ｘ）を超えると、エンジン１００の始動が開始される。リフト量および作用角が大きい場合には、エンジントルクの応答性が低いので、車両要求出力に対してエンジン出力が不足している分をモータジェネレータＭＧ２の出力で補う必要がある。その結果、必要とされるモータジェネレータＭＧ２のトルクが増大する。モータジェネレータＭＧ２のトルクの増大によって蓄電装置Ｂの出力が放電制限値を超える前に、エンジン出力を予め高めておく必要がある。よって、エンジン１００の始動タイミングを早めるようにエンジン始動しきい値が設定される。

【0085】

一方、リフト量および作用角が小さい場合には、時刻ｔ２において、車両要求出力がエンジン始動しきい値（所定値Ｙ）を超えると、エンジン１００の始動が開始される。リフト量および作用角が小さい場合には、エンジントルクの応答性が高いので、必要とされるモータジェネレータＭＧ２のトルクが減少する。これにより、放電制限値に対する蓄電装置Ｂの出力に余裕が生じるので、エンジン１００の始動タイミングを遅らせるようにエンジン始動しきい値が設定される。

【0086】

このように、リフト量および作用角が小さい場合には、リフト量および作用角が大きい場合よりもエンジン始動しきい値が大きくされるので、ＥＶ走行が実行される領域を拡大することができる。したがって、燃費の悪化を抑制することができる。

【0087】

以上のように、この実施の形態１においては、制御装置２００は、エンジン１００の始動時に吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が小さいときは、リフト量および作用角の少なくとも一方が大きいときよりもエンジン１００を始動するための車両要求出力を高くする処理を実行する。

【0088】

吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が小さいときは、リフト量および作用角の少なくとも一方が大きいときよりもエンジン１００の始動時におけるトルク応答性が高い。よって、エンジン１００が出力するトルクが速やかに増大するので、モータジェネレータＭＧ２の出力を抑制することができる。これにより、エンジン１００の始動時におけるモータジェネレータＭＧ２の消費電力を低減することができるので、蓄電装置Ｂの出力電力に余裕が生じ、エンジン１００の始動タイミングを遅らせることが可能となる。その結果、ＥＶ走行が増大するので、燃費の悪化を抑制することができる。したがって、このハイブリッド車両１によれば、吸気バルブ１１８の作動特性を変更するためのＶＶＬ装置４００を有するハイブリッド車両１において、エンジン１００の始動による燃費の悪化を抑制することができる。

【0089】

また、エンジン１００の始動時におけるトルク応答性が高くなることによって、エンジン１００の回転数が速やかに上昇するので、エンジン１００の動作点を燃費が良い動作点に速やかに移行させることができる。よって、燃費が悪い動作点にてエンジン１００が運転されることを抑制でき、ハイブリッド車両１の燃費を向上できる。また、エンジン１００の回転数の上昇レートが高くなることによって、エンジン１００のパワーが速やかに上昇するため、加速性能を向上することができる。さらに、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい場合には、エンジン１００の始動タイミングが相対的に早められるので蓄電装置Ｂの出力電力が過大となることを抑制することができる。

【0090】

また、この実施の形態１においては、制御装置２００は、エンジン１００の始動ショックが許容される場合に、上記処理を実行する。この場合、エンジン１００の始動ショックを低減することに優先して、燃費の悪化を抑制することができる。一方、エンジン１００の始動ショックが許容されない場合には、上記処理が実行されない。これにより、エンジン１００の始動ショックの低減を優先することができる。

【0091】

なお、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角は、連続的に（無段階に）変更されてもよいし、離散的に（段階的に）変更されてもよい。

【0092】

図１３は、吸気バルブ１１８の作動特性を３段階に変更可能なＶＶＬ装置４００Ａにおいて実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。ＶＶＬ装置４００Ａは、第１〜第３の特性のいずれかに作動特性を変更可能に構成される。第１の特性は、波形ＩＮ１ａで示される。第２の特性は、波形ＩＮ２ａで示され、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。第３の特性は、波形ＩＮ３ａで示され、作動特性が第２の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。

【0093】

図１４は、図１３に示す作動特性を有するＶＶＬ装置４００Ａを備えるエンジン１００Ａの動作線を示す図である。図１４においては、横軸にはエンジン回転数が示され、縦軸にはエンジントルクが示される。なお、図１４における一点鎖線は、第１〜第３の特性（ＩＮ１ａ〜ＩＮ３ａ）に対応するトルク特性を示す。また、図１４において実線で表わされる円は、等燃費線を示す。等燃費線は、燃料消費量が等しい点を結んだ線であり、円の中心に近づくほど、燃費が向上する。エンジン１００Ａは、基本的には、図１４に実線で表わされるエンジン動作線上で運転されるものとする。

【0094】

ここで、領域Ｒ１で示される低回転域では、エンジン始動時のショックを低減することが重要となる。また、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガスの導入が停止され、アトキンソンサイクルによる燃費の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が大きくなるように吸気バルブ１１８の作動特性として第３の特性（ＩＮ３ａ）が選択される。領域Ｒ２で示される中回転域では、ＥＧＲガスの導入量の増加による燃費の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が中間となるように吸気バルブ１１８の作動特性として第２の特性（ＩＮ２ａ）が選択される。

【0095】

すなわち、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合（第３の特性）は、ＥＧＲガスの導入による燃費向上よりもアトキンソンサイクルによる燃費向上が優先される。一方、中間のリフト量および作用角が選択された場合（第２の特性）は、アトキンソンサイクルによる燃費向上よりもＥＧＲガスの導入による燃費向上が優先される。

【0096】

領域Ｒ３で示される高回転域では、吸気慣性によって多量の空気をシリンダ内へ導入し、実圧縮比の上昇による出力性能の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が大きくなるように吸気バルブ１１８の作動特性として第３の特性（ＩＮ３ａ）が選択される。

【0097】

また、エンジン１００Ａが低回転域において高負荷運転されるとき、エンジン１００Ａが極低温において始動されるとき、または触媒が暖機されるときは、リフト量および作用角が小さくなるように吸気バルブ１１８の作動特性として第１の特性（ＩＮ１ａ）が選択される。このように、エンジン１００Ａの運転状態に応じてリフト量および作用角が決定される。

【0098】

図１５は、図１３に示す作動特性を有するＶＶＬ装置４００Ａを制御する制御装置２００Ａが実行する始動制御の制御構造を示すフローチャートである。図１５を参照して、Ｓ１００〜Ｓ１２０，Ｓ１４０〜Ｓ１６０については、図１１のフローチャートと同様であるので説明を繰り返さない。

【0099】

Ｓ１１０にて、始動ショックが許容されると判定された場合は（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、制御装置２００Ａは、吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性であるか否かを判定する（Ｓ１３５）。

【0100】

吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性ではないと判定された場合は（Ｓ１３５にてＮＯ）、制御装置２００Ａは、エンジン始動しきい値を所定値Ｘに設定する（Ｓ１２０）。吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性であると判定された場合は（Ｓ１３５にてＹＥＳ）、制御装置２００Ａは、エンジン始動しきい値を所定値Ｘよりも大きい所定値Ｙに設定する（Ｓ１４０）。

【0101】

このような構成においては、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の作動特性が３つに限られるため、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が連続的に変化する場合に比べ、エンジン１００Ａの運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間を低減することができる。さらに、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を変更するためのアクチュエータに必要とされるトルクが低減するため、アクチュエータを小型化し軽量化することができる。このため、アクチュエータの製造コストを低減することができる。

【0102】

図１６は、吸気バルブ１１８の作動特性を２段階に変更可能なＶＶＬ装置４００Ｂにおいて実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。ＶＶＬ装置４００Ｂは、第１および第２の特性のいずれかに作動特性を変更可能に構成される。第１の特性は、波形ＩＮ１ｂで示される。第２の特性は、波形ＩＮ２ｂで示され、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。

【0103】

このような構成においては、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の作動特性が２つに限られるため、エンジン１００の運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間をさらに低減することができる。さらに、アクチュエータの構成をより簡素化することができる。なお、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の作動特性は、２段階または３段階に変更される場合に限られず、４段階以上の任意の段階に変更されてもよい。

【0104】

［実施の形態２］
実施の形態２においては、エンジン１００の始動時にリフト量および作用角の少なくとも一方が小さいときは、リフト量および作用角の少なくとも一方が大きいときよりもモータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートが高くされる場合について説明する。

【0105】

図１７は、この発明の実施の形態２による制御装置２００Ｂが実行する始動制御の制御構造を示すフローチャートである。なお、実施の形態２による制御装置２００Ｂの他の構成は、実施の形態１と同様である。

【0106】

図１７を参照して、Ｓ１００〜Ｓ１２０，Ｓ１３０〜Ｓ１４０，Ｓ１５０〜Ｓ１６０については、実施の形態１と同様であるので説明は繰り返さない。Ｓ１２０にて、エンジン始動しきい値が所定値Ｘに設定されると、制御装置２００Ｂは、モータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートを所定値Ｓに設定する（Ｓ１２５）。

【0107】

Ｓ１４０にて、エンジン始動しきい値が所定値Ｙに設定されると、制御装置２００Ｂは、モータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートを所定値Ｓよりも大きい所定値Ｔに設定する（Ｓ１４５）。なお、所定値Ｓ，Ｔは、エンジン１００の始動時におけるエンジン１００の回転数の上昇レートに応じて設定される値である。すなわち、エンジン１００の出力軸はモータジェネレータＭＧ１の回転軸に連結されているため、エンジン回転数の上昇を阻害しないように所定値Ｓ，Ｔが設定される。

【0108】

吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合には、エンジントルクの応答性が高くエンジン回転数が速やかに上昇するので、所定値Ｔは所定値Ｓよりも大きい値に設定される。制御装置２００Ｂは、エンジン１００の始動時に、設定されたモータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートに従ってモータジェネレータＭＧ１を制御する。

【0109】

以上のように、この実施の形態２においては、制御装置２００Ｂは、エンジン１００の始動時にリフト量および作用角の少なくとも一方が小さいときは、リフト量および作用角の少なくとも一方が大きいときよりもモータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートを高くするようにモータジェネレータＭＧ１を制御する。これにより、モータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートを高くすることによってエンジン１００の回転数の上昇を阻害することを抑制することができる。

【0110】

［実施の形態３］
実施の形態３においては、エンジン１００の始動開始後に、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更される場合を説明する。

【0111】

図１８は、この発明の実施の形態３による制御装置２００Ｃが実行する始動制御の制御構造を示すフローチャートである。なお、実施の形態３による制御装置２００Ｃの他の構成は、実施の形態１と同様である。

【0112】

図１８を参照して、制御装置２００Ｃは、Ｓ２００にて、エンジン始動中であるか否かを判定する。なお、エンジン始動中とは、エンジン始動制御の実行中であって、エンジン１００のクランキングの開始からエンジン１００が所望の動作点で運転されるまでの期間である。

【0113】

エンジン始動中ではないと判定された場合は（Ｓ２００にてＮＯ）、以降の処理はスキップされて処理がメインルーチンに戻される。エンジン始動中であると判定された場合は（Ｓ２００にてＹＥＳ）、制御装置２００Ｃは、始動ショックが許容されるか否かを判定する（Ｓ２１０）。

【0114】

始動ショックが許容されないと判定された場合は（Ｓ２１０にてＮＯ）、制御装置２００Ｃは、モータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートを所定値Ｓに設定する（Ｓ２２０）。始動ショックが許容されると判定された場合は（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、制御装置２００Ｃは、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さいか否かを判定する（Ｓ２３０）。

【0115】

吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きいと判定された場合は（Ｓ２３０にてＮＯ）、制御装置２００Ｃは、モータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートを所定値Ｓに設定する（Ｓ２２０）。吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さいと判定された場合は（Ｓ２３０にてＹＥＳ）、制御装置２００Ｃは、モータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートを所定値Ｓよりも大きい所定値Ｔに設定する（Ｓ２４０）。

【0116】

制御装置２００Ｃは、エンジン１００の始動時に、設定されたモータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートに従ってモータジェネレータＭＧ１を制御する。

【0117】

図１９は、この発明の実施の形態３による制御装置２００Ｃが実行する始動制御を示すタイムチャートである。図１９においては、横軸には時間が示され、縦軸には車両要求出力、蓄電装置Ｂの出力、エンジン出力、エンジン回転数、モータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レート、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が示される。

【0118】

図１９を参照して、時刻ｔ３において、エンジン１００は停止しており、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角は大きいものとする。時刻ｔ４において、車両要求出力がエンジン始動しきい値（所定値Ｘ）を超えると、エンジン１００の始動が開始される。エンジン１００の始動が開始されると、リフト量および作用角が大きいので、エンジン出力およびエンジン回転数は緩やかに上昇する。

【0119】

時刻ｔ５において、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さく変更されると、エンジントルクの応答性が向上することに伴って、モータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートが高く設定される。これにより、エンジン出力およびエンジン回転数が急峻に上昇する。

【0120】

以上のように、この実施の形態３においては、制御装置２００Ｃは、エンジン１００の始動時に、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方を小さくなるように変更する場合に、リフト量および作用角の少なくとも一方が大きいときよりもモータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートを高くするようにモータジェネレータＭＧ１を制御する。これにより、エンジン１００の始動中にリフト量および作用角の少なくとも一方が小さくなるように変更されることに合わせて、モータジェネレータＭＧ１の回転数の上昇レートを高くすることによってエンジン１００の回転数の上昇を阻害することを抑制することができる。

【0121】

なお、上記の実施の形態においては、吸気バルブ１１８のリフト量とともに作用角が変更される場合を説明したが、この発明は、吸気バルブ１１８のリフト量のみが変更可能な構成にも適用可能であり、吸気バルブ１１８の作用角のみが変更可能な構成にも適用可能である。吸気バルブ１１８のリフト量および作用角のいずれかが変更可能な構成においても、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の双方が変更可能である場合と同様な効果を得ることができる。なお、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角のいずれかが変更可能な構成は、周知の技術を利用して実現することができる。

【0122】

なお、上記の実施の形態においては、動力分割装置４によりエンジン１００の動力を駆動輪６とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジン１００を用い、モータジェネレータＭＧ２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジン１００が生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車両、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。また、モータを切り離してエンジンのみの動力によって走行するハイブリッド車両にもこの発明は適用可能である。

【0123】

なお、上記において、エンジン１００は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、モータジェネレータＭＧ２は、この発明における「回転電機」の一実施例に対応する。また、モータジェネレータＭＧ１は、この発明における「もう１つの回転電機」の一実施例に対応し、ＶＶＬ装置４００は、この発明における「可変動弁装置」の一実施例に対応する。また、この発明における「第１の状態が選択されている時」とは、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が小さい状態であることを指し、この発明における「第２の状態が選択されている時」とは、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい状態であることを指す。

【0124】

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、各実施の形態の構成を適宜組合せてもよい。

【0125】

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

【符号の説明】

【0126】

１ ハイブリッド車両、４ 動力分割装置、５ 減速機、６ 駆動輪、２０ ＰＣＵ、１００，１００Ａ エンジン、１０２ エアクリーナ、１０４ スロットルバルブ、１０６ シリンダ、１０８ インジェクタ、１１０ 点火プラグ、１１２ 三元触媒、１１４ ピストン、１１６ クランクシャフト、１１８ 吸気バルブ、１２０ 排気バルブ、１２２，１２４ カム、１２８ ロッカアーム、１３０ カムシャフト、２００，２００Ａ〜２００Ｃ 制御装置、２０１ 走行制御部、２０２ モータ制御部、２０３ エンジン制御部、２０４ 動弁制御部、３００ カム角センサ、３０２ クランク角センサ、３０４ ノックセンサ、３０６ スロットル開度センサ、３１２ スロットルモータ、４００，４００Ａ，４００Ｂ ＶＶＬ装置、４１０ 駆動軸、４１２ 係止ピン、４２０ 支持パイプ、４３０ 入力アーム、４３２ アーム部、４３４ ローラ部、４４０ 揺動カム、４４２ ノーズ部、４４４ カム面、４５０ スライダギヤ、４５２，４５４ ヘリカルギヤ、４５６ 長穴、Ｂ 蓄電装置、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ。

【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13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】