(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024068688
(43)【公開日】2024-05-21
(54)【発明の名称】内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置
(51)【国際特許分類】
F02D 17/00 20060101AFI20240514BHJP
F01L 1/344 20060101ALI20240514BHJP
【FI】
F02D17/00 H
F01L1/344
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022179210
(22)【出願日】2022-11-09
(71)【出願人】
【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100086232
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 博通
(74)【代理人】
【識別番号】100092613
【弁理士】
【氏名又は名称】富岡 潔
(72)【発明者】
【氏名】山下 晋平
(72)【発明者】
【氏名】前原 創
【テーマコード(参考)】
3G018
3G092
【Fターム(参考)】
3G018AB11
3G018AB16
3G018GA03
3G092DA01
3G092DA02
3G092DA06
3G092EA11
3G092FA06
3G092HA13Z
(57)【要約】
【課題】始動時における可変動弁機構の油圧制御を改善する。
【解決手段】内燃機関10は、バルブタイミングを可変可能な油圧駆動方式の吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42を有する。内燃機関10の始動時に吸気弁24及び排気弁26を始動用の運転点に対応したバルブタイミングに設定する。内燃機関10の始動時に吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧を吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングを保持する際に設定される所定の保持用圧力P1よりも高い所定の始動用圧力P2に設定する。
【選択図】
図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機関弁のバルブタイミングを可変可能な油圧駆動方式の可変動弁機構を有する内燃機関の制御方法において、
内燃機関の始動時に上記機関弁を始動用の運転点に対応したバルブタイミングに設定し、
内燃機関の始動時に上記可変動弁機構に供給される作動油の油圧を上記機関弁のバルブタイミングを保持する際に設定される所定の保持用圧力よりも高い所定の始動用圧力に設定することを特徴とする内燃機関の制御方法。
【請求項2】
内燃機関の始動時に用いる上記機関弁のバルブタイミングは、冷機始動用のバルブタイミング、または暖機始動用のバルブタイミングのいずれかであることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項3】
上記始動用圧力は、上記機関弁のバルブタイミングの変更の応答性を担保する所定の応答性能要求圧力よりも高いことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項4】
上記作動油の油圧が上記始動用圧力に設定される期間は、内燃機関が冷機始動時の場合、当該内燃機関が暖機始動時の場合よりも長いことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項5】
上記機関弁は、トルクが始動用の運転点のトルクよりも高く設定された所定トルク以上で機関回転数が始動用の運転点の機関回転数よりも高く設定された所定回転数以下となる内燃機関のトルク重視用の運転点に対応したバルブタイミングと、トルクが上記所定トルク以上で機関回転数が上記所定回転数よりも高くなる内燃機関のパワー重視用の運転点に対応したバルブタイミングと、に設定可能であり、
これらのバルブタイミングに上記機関弁を切り替える際の上記作動油の油圧は、少なくとも上記始動用圧力以上の圧力に設定することを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の制御方法。
【請求項6】
内燃機関は、搭載される車両の駆動源となる電動機に供給される電力を発電するモータジェネレータを駆動する発電専用であることを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の内燃機関の制御方法。
【請求項7】
機関弁のバルブタイミングを可変可能な油圧駆動方式の可変動弁機構と、
内燃機関の始動時に上記機関弁を始動用の運転点に対応したバルブタイミングに設定し、上記可変動弁機構に供給される作動油の油圧を上記機関弁の開閉時期を保持する際に設定される所定の保持用圧力よりも高い所定の始動用圧力に設定する制御部と、を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、特許文献1には、出力特性の異なる低速カムと高速カムを油圧アクチュエータにより切り替え、これらのカムの運動を吸気弁または排気弁の少なくとも一方に伝達するカム切換機構が開示されている。
【0003】
特許文献1においては、カム切換時にオイルポンプから供給される油を蓄えるアキュームレータの目標圧を高く設定している。特許文献1において、アキュームレータは、油圧アクチュエータに油圧切換弁を介して油を供給可能になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1においては、可変動弁機構であるカム切換機構の内燃機関始動時の油圧制御に関して何ら考慮がなされていない。
【0006】
すなわち、油圧駆動の可変動弁機構を有する内燃機関においては、始動時における可変動弁機構の油圧制御に関して更なる改善の余地がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の内燃機関は、機関弁のバルブタイミングを可変可能な油圧駆動方式の可変動弁機構を有するものであって、内燃機関の始動時に上記機関弁を始動用の運転点に対応したバルブタイミングに設定し、内燃機関の始動時に上記可変動弁機構に供給される作動油の油圧を上記機関弁のバルブタイミングを保持する際に設定される所定の保持用圧力よりも高い所定の始動用圧力に設定することを特徴としている。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、内燃機関は、始動時に、機関弁の開閉時期の変更を速やかに実施することが可能になるともに、内燃機関各部への作動油の供給が促進されて内燃機関各部の異音発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【
図1】本発明が適用される内燃機関が搭載される車両の駆動システムの概略を模式的に示した説明図。
【
図2】本発明が適用される内燃機関のシステム構成を模式的に示した説明図。
【
図3】可変動弁機構に供給される作動油の油圧制御マップ。
【
図4】本発明が適用される内燃機関で使用される運転点を模式的に示した説明図。
【
図5】可変動弁機構のバルブタイミングを変更する際の状況の一例を示したタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明が適用される内燃機関10が搭載される車両1の駆動システムの概略を模式的に示した説明図である。車両1は、駆動輪2を駆動する駆動ユニット3と、駆動輪2を駆動するための電力を発電する発電ユニット4と、を有している。
【0012】
駆動ユニット3は、駆動輪2を回転駆動する第2電動機としての駆動用モータ5と、駆動用モータ5の駆動力を駆動輪2に伝達する第1ギヤトレーン6及びディファレンシャルギヤ7と、を有している。駆動用モータ5には、発電ユニット4で発電された電力等が充電されたバッテリ8から電力が供給される。
【0013】
発電ユニット4は、駆動用モータ5に供給する電力を発電するモータジェネレータ(第1電動機)としての発電機9と、発電機9を駆動可能な内燃機関10と、内燃機関10の回転を発電機9に伝達する第2ギヤトレーン11と、を有している。
【0014】
車両1は、内燃機関10により駆動される発電機9からの電力及びバッテリ8からの電力により駆動用モータ5を駆動して走行するものであり、内燃機関10を駆動源として直接的には使用しないいわゆるシリーズハイブリッド車両である。
【0015】
車両1は、例えば、バッテリ8のバッテリ残量が少なくなると、バッテリ8を充電するために内燃機関10を駆動して発電機9で発電する。
【0016】
駆動用モータ5は、車両1の直接的な駆動源であり、例えばバッテリ8からの交流電力により駆動する。また、駆動用モータ5は、車両1の減速時に発電機として機能する。
【0017】
発電機9は、内燃機関10に発生した回転エネルギーを電気エネルギーに変換し、例えばバッテリ8を充電する。また、発電機9は、内燃機関10を駆動する電動機としての機能も有しており、内燃機関10のモータリングが可能となっている。発電機9は、内燃機関10のスタータモータとして機能させてもよい。なお、発電機9で発電した電力は、運転状態に応じて、例えばバッテリ8に充電するのではなく駆動用モータ5に直接供給するようにしてもよい。
【0018】
図2は、内燃機関10のシステム構成を模式的に示した説明図である。
【0019】
内燃機関10は、ピストン20の往復直線運動をクランクシャフト21の回転運動に変換して動力として取り出すいわゆるレシプロ式の内燃機関である。内燃機関10は、吸気通路22と排気通路23とを有している。吸気通路22は、機関弁としての吸気弁24を介して燃焼室25に接続されている。排気通路23は、機関弁としての排気弁26を介して燃焼室25に接続されている。内燃機関10は、燃焼室25内に燃料(例えばガソリン)を直接噴射する燃料噴射弁27を有している。燃料噴射弁27から噴射された燃料は、燃焼室25内で点火プラグ28により点火される。なお、内燃機関10は、各気筒の吸気ポートに燃料を噴射するものであってもよい。
【0020】
吸気通路22には、後述するコントロールユニット51からの制御信号によって開度が制御される電動のスロットル弁31が設けられている。
【0021】
排気通路23には、例えば三元触媒等からなる排気浄化用の触媒32が設けられている。
【0022】
なお、
図1中の符号33は、吸気通路22のコレクタ部である。吸気通路22は、内燃機関10が多気筒内燃機関であれば、コレクタ部33よりも下流側が吸気マニホールドとして気筒毎に分岐する。
【0023】
内燃機関10は、吸気弁24の動弁機構として、吸気弁24のバルブタイミング(バルブリフト特性)を切り替える油圧駆動方式の吸気可変動弁機構41を有している。
【0024】
吸気可変動弁機構41は、クランクシャフト21の基準回転角度位置に対する吸気カムシャフトの基準回転角度位置の変化量に相当する変位角を変化させることで、吸気弁24のリフト中心角の位相を遅進させるものである。換言すると、吸気可変動弁機構41は、吸気弁24を駆動する吸気カムシャフト(図示せず)のクランクシャフト21に対する回転位相を変化させることで、吸気弁24の中心角(吸気弁24が最大リフトを迎えるクランク角度位置)の位相を連続的に進角又は遅角させて、バルブタイミングとして吸気弁24の開閉時期を可変する公知の位相可変機構(VTC)である。
【0025】
内燃機関10は、排気弁26の動弁機構として、排気弁26のバルブタイミング(バルブリフト特性)を切り替える油圧駆動方式の排気可変動弁機構42を有している。
【0026】
排気可変動弁機構42は、クランクシャフト21の基準回転角度位置に対する排気カムシャフトの基準回転角度位置の変化量に相当する変位角を変化させることで、排気弁26のリフト中心角の位相を遅進させるものである。
【0027】
換言すると、排気可変動弁機構42は、排気弁26を駆動する排気カムシャフト(図示せず)のクランクシャフト21に対する回転位相を変化させることで、排気弁26の中心角(排気弁26が最大リフトを迎えるクランク角度位置)の位相を連続的に進角又は遅角させて、バルブタイミングとして排気弁26の開閉時期を可変する公知の位相可変機構(VTC)である。
【0028】
位相可変機構(VTC)は、例えば、特開2002-89303号公報等によって既に公知となっているものである。
【0029】
コントロールユニット51は、CPU、ROM、RAM及び入出力インターフェースを備えた周知のデジタルコンピュータである。
【0030】
コントロールユニット51には、吸気通路22の吸入空気量を検出するエアフローメータ52の検出信号、クランクシャフト21のクランク角を検出するクランク角センサ53、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ54、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧を検出する油圧センサ55、吸気カムシャフトの回転角を検出する吸気カム角センサ56、排気カムシャフトの回転角を検出する排気カム角センサ57、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の温度を検出する油温センサ58等の各種センサ類の検出信号が入力されている。
【0031】
エアフローメータ52は、スロットル弁31の上流側に配置されている。クランク角センサ53は、内燃機関10のクランクシャフト21のクランク角を検出する。なお、クランク角センサ53によって検出された単位クランク角信号または基準クランク角信号は、単位時間当たりの内燃機関10の機関回転数に換算できる。つまり、クランク角センサ53は、内燃機関10の機関回転数を検出可能なものである。アクセル開度センサ54は、アクセルペダルの操作量であるアクセル開度のほか、アクセルペダルの操作速度であるアクセル変化速度を検出可能なものである。油圧センサ55は、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧を検出可能なものである。吸気カム角センサ56は、吸気弁24を開閉駆動する吸気カムシャフトのカム角を検出可能なものである。排気カム角センサ57は、排気弁26を開閉駆動する排気カムシャフトのカム角を検出可能なものである。
【0032】
そして、コントロールユニット51は、各種センサ類の検出信号等に基づいて、燃料噴射弁27から噴射される燃料の噴射量や噴射時期、内燃機関10(点火プラグ28)の点火時期、吸入空気量、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42等を最適に制御する。
【0033】
また、コントロールユニット51は、内燃機関10によって駆動されるオイルポンプ61の吐出量を制御して吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42へ供給される作動油の油圧を制御可能となっている。
【0034】
オイルポンプ61は、例えば、吐出量を変更可能な可変容量型のポンプであり、内燃機関10のクランクシャフト21と同期回転するものである。
【0035】
図3は、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧制御マップを示している。
【0036】
吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧は、機関回転数が低いLow領域、機関回転数が中程度のMiddle領域、及び機関回転数が高いHigh領域の3つの領域に応じた圧力で制御される。
【0037】
内燃機関10は、発電機9の駆動源となり発電専用なので、基本的に機関回転数の低い運転点で運転される。内燃機関10の機関回転数が低い場合、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧は、
図3におけるLow領域に対応した油圧で制御される。
【0038】
Low領域において供給される作動油の油圧は、Middle領域において供給される作動油の油圧に比べて低く設定される。High領域において供給される作動油の油圧は、Middle領域において供給される作動油の油圧に比べて高く設定される。
【0039】
ここで、車両1が内燃機関10の回転を車両1の駆動輪2に駆動力として伝達する内燃機関駆動車両の場合には、車両の運転性能を悪化させないために、吸気可変動弁機構41や排気可変動弁機構42によるバルブタイミングの変更の応答性を担保する必要がある。
【0040】
一方、内燃機関10は、発電機9を駆動するための発電用である。そのため、内燃機関10は、基本的に所定の運転点で定点運転を行うことになる。
【0041】
内燃機関10は、発電機9を駆動するために運転される発電用である。そのため、内燃機関10は、予め設定された限られた複数の運転点のいずれかで運転され、基本的に所定の運転点に留まった定点運転を行うことになる。
【0042】
図4は、内燃機関10で使用される運転点を模式的に示した説明図である。
図4中のAは、上述したLow領域の運転点であり、内燃機関10の冷機始動用の運転点を示している。運転点Aは、機関回転数及びトルクが低い触媒暖機用の運転点である。運転点Aは、内燃機関10の冷機始動時に使用される運転点である。
図4中のBは、上述したLow領域の運転点であり、内燃機関10の燃費重視用の運転点を示している。運転点Bは、運転点Aよりも機関回転数及びトルクが高い、燃費が良好となる運転点あり暖機始動用の運転点でもある。
図4中のCは、上述したMiddle領域の運転点であり、内燃機関10のトルク重視用の運転点を示している。運転点Cは、トルクが予め設定された所定トルクよりも高く、機関回転数が予め設定された所定回転数以下なるトルク重視の運転点である。上記所定トルクは、例えば、始動用に運転点である運転点A、Bのトルクよりも高く設定されている。上記所定回転数は、例えば、始動用に運転点である運転点A、Bの機関回転数よりも高く設定されている。運転点Cは、例えば、運転点Bよりもトルクが高く、運転点Bよりも機関回転数が高い運転点である。
図4中のDは、上述したHigh領域の運転点であり、内燃機関10のパワー重視用の運転点を示している。運転点Dは、トルクが上記所定トルクよりも高く、機関回転数が上記所定回転数よりも高くなるパワー重視の運転点である。運転点Dは、例えば、運転点Cと同じトルクが同等(同じ)で、運転点Cよりも機関回転数が高い運転点である。
【0043】
内燃機関10は、発電要求等に応じて、これら4つの運転点のいずれかの運転で運転される。内燃機関10は、運転点が変化する際には、現在の運転点から移動先の運転点へ燃費が最良となるように変化する。具体的には、内燃機関10は、運転点が変化する際、
図4において各運転点を繋ぐ最良燃費線(α線)L(L1~L6)に沿うように機関回転数とトルクが制御される。
【0044】
なお、
図4中の運転点Sは、運転開始点であり、内燃機関始動時(始動直前)の運転点であり、機関回転数とトルクがともに「0」となる運転点ある。
図4において、内燃機関10の運転点が運転点Sから運転点Aに切り替わる際には、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングに変更がない。つまり、吸気弁24及び排気弁26は、運転点Sのバルブタイミングと運転点Aのバルブタイミングが同じに設定される。
図4において、内燃機関10の運転点が運転点Sから運転点Bに切り替わる際には、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングが変更される。また、
図4において、内燃機関10の運転点が運転点Aと運転点Bの間で変更される場合、内燃機関10の運転点が運転点Bと運転点Cの間で変更される場合、内燃機関10の運転点が運転点Bと運転点Dの間で変更される場合、及び内燃機関10の運転点が運転点Cと運転点Dの間で変更される場合、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングは、変更される。つまり、吸気弁24及び排気弁26は、運転点Aのバルブタイミングと運転点Bのバルブタイミングと運転点Cのバルブタイミングと運転点Dのバルブタイミングとが互いに異なるように設定される。吸気可変動弁機構41や排気可変動弁機構42は、吸気弁24及び排気弁26を運転点A~D及びSに対応したバルブタイミングに設定可能である。
【0045】
また、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングを運転点C、運転点Dに切り替える際に吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧は、後述する始動用圧力P2よりも高くなるよう設定される。
【0046】
ここで、内燃機関10は、運転点が運転点Sから運転点Bに移動する暖機始動時の場合、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42によるバルブタイミングに変更があるので、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧を高くして、バルブタイミング変更の応答性を担保する必要がある。
【0047】
一方、内燃機関10は、運転点が運転点Sから運転点Aに移動する冷機始動時の場合、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42によるバルブタイミングに変更がないので、バルブタイミング変更の応答性を担保する必要ないものの、内燃機関各部の異音発生を抑制する観点で作動油の油圧を担保する必要がある。内燃機関10は、始動時に、タイミングチェーン、軸受け、カム、クランク等の摺動部分(内燃機関各部)に作動油が十分に行き渡って(充填されて)いないと、これら摺動部分から異音が生じる虞がある。
【0048】
なお、内燃機関10は、運転点が運転点Sから運転点Bに移動する暖機始動時の場合にも、内燃機関各部の異音発生を抑制する観点で作動油の油圧を担保する必要がある。
【0049】
そこで、内燃機関10は、内燃機関始動時(冷機始動時及び暖機始動時)に吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧を吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングを保持する通常時に設定される所定の保持用圧力P1(第1圧力P1)よりも高い所定の始動用圧力P2(第2圧力P2)(例えば195kPa)に設定する。
【0050】
保持用圧力P1は、例えば、上述したLow領域において吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングを保持するには十分な油圧であるが、上述したLow領域において吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングの変更を開始する際の油圧としては不十分であり、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングが変更を開始できない虞がある値(例えば160kPa)に設定される。
【0051】
また、保持用圧力P1は、例えば、上述したLow領域において吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42のバルブタイミングを保持する際に必要な最低限の油圧である所定の保持用最低圧力(例えば120kPa)よりも高くなるよう設定される。
【0052】
始動用圧力P2は、例えば、上述したLow領域において吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングを変更する過渡時に吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧(例えば195kPa)に設定される。また、始動用圧力P2は、例えば、上述したLow領域において吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングの変更の応答性を担保する所定の応答性能要求圧力(例えば190kPa)よりも高くなるよう設定される。
【0053】
また、内燃機関10の始動時、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧を始動用圧力P2とする期間は、冷機始動時の場合、暖機始動時の場合よりも長くなるよう設定される。
【0054】
図5は、上述したLow領域において吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42のバルブタイミングを変更する際の状況の一例を示したタイミングチャートである。
【0055】
内燃機関10は、時刻t1~t3の間、運転点Aで定点運転している。
【0056】
時刻t1は、内燃機関駆動フラグがONとなり、内燃機関10が始動したタイミングである。内燃機関駆動フラグは、例えばバッテリ8の充電状態に応じてON/OFFされる。内燃機関10は、時刻t1において冷機状態であるため、時刻t1から冷機始動用の運転点Aで運転される。内燃機関10は、始動時に油温センサ58で検出された作動油の温度が予め設定された所定温度T1以下の場合に冷機状態と判定される。吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42の作動油の油圧の目標値は、時刻t1から始動用圧力P2となる。
【0057】
時刻t2は、時刻t1から所定時間Q1(例えば5秒)経過したタイミングである。所定時間Q1は、冷機始動時に、内燃機関各部に作動油が十分に充填されるように設定される。吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42の作動油の油圧の目標値は、時刻t2から保持用圧力P1に切り替えられる。
【0058】
時刻t3は、内燃機関駆動フラグがOFFとなり、内燃機関10が停止したタイミングである。
【0059】
内燃機関10は、時刻t4~t6の間、運転点Bで定点運転している。
【0060】
時刻t4は、内燃機関駆動フラグがONとなり、内燃機関10が始動したタイミングである。内燃機関10は、時刻t4において暖機状態であるため、時刻t4から燃費重視用の運転点Bで運転される。内燃機関10は、始動時に油温センサ58で検出された作動油の温度が予め設定された所定温度T1よりも高い場合に暖機状態と判定される。吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42の作動油の油圧の目標値は、時刻t4から始動用圧力P2となる。
【0061】
時刻t5は、時刻t4から所定時間Q2(例えば3秒)経過したタイミングである。暖機始動時は、内燃機関10の直前の停止からの経過時間が冷機始動時に比べて短く、内燃機関各部の潤滑状態が良好と考えられる。そのため、暖機始動時において、始動用圧力P2を用いる時間(所定時間Q2)は、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングの変更の応答性が担保される期間であればよく、冷機始動時に始動用圧力P2を用いる時間(所定時間Q1)よりも短く設定される。吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42の作動油の油圧の目標値は、時刻5から保持用圧力P1に切り替えられる。
【0062】
時刻t6は、内燃機関駆動フラグがOFFとなり、内燃機関10が停止したタイミングである。
【0063】
上述した実施例の内燃機関10は、始動時に吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧を、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングを保持する通常時に設定される保持用圧力P1よりも高い始動用圧力P2に設定している。すなわち、内燃機関10は、始動時に吸気弁24及び排気弁26を始動用の運転点に対応したバルブタイミングに設定し、始動時に吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧を、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングを保持する通常時に設定される保持用圧力P1よりも高い始動用圧力P2に設定する制御部としてのコントロールユニット51を有している。
【0064】
これによって、内燃機関10は、始動時に、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングの変更を速やかに実施することが可能となる。また、内燃機関10は、始動時に、内燃機関各部への作動油の供給を促進することができ、内燃機関各部の異音発生を抑制することができる。
【0065】
また、内燃機関10は、冷機始動時に始動用圧力P2が設定される所定時間Q1が暖機始動時に始動用圧力P2が設定される所定時間Q2よりも長くなっている。
【0066】
これは、内燃機関10は、冷機始動時において、作動油の粘度が高いためである。内燃機関10は、冷機始動時に作動油の油圧を始動用圧力P2に設定する期間を暖機始動時よりも長くすることで、各部に作動油を十分に充填させる(行き渡らせる)ことができる。つまり、内燃機関10は、冷機始動時に、内燃機関各部への作動油の供給をより促進することができ、内燃機関各部の異音発生を一層抑制することができる。
【0067】
内燃機関10は、駆動用モータ5に供給される電力を発電する発電機9を駆動する発電専用である。そのため、内燃機関10は、上述したように、吸気弁24や排気弁26のバルブタイミングの変更に備えて、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧を常に応答性を満足する油圧に維持しておく必要がない。
【0068】
そのため、内燃機関10は、上述したLow領域において、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングを保持する通常時の作動油の油圧である保持用圧力P1を低くすることで、通常時のポンプ損失を低減することが可能となり、総じて燃費を向上させることができる。また、内燃機関10は、運転点が限定されるので、制御構成を簡略化することができる。
【0069】
なお、上述した実施例の内燃機関10において、吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングを運転点C、運転点Dに切り替える際に、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油圧は、少なくとも始動用圧力P2以上の圧力に設定される。
【0070】
これによって、内燃機関10は、運転点が運転点Cや運転点Dに遷移する際、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42が吸気弁24及び排気弁26のバルブタイミングを切り替えるに必要な作動油の油圧を確保することができる。
【0071】
以上、本発明の具体的な実施例を説明してきたが、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0072】
例えば、本発明は、吸気可変動弁機構41と排気可変動弁機構42のいずれか一方のみも具備する内燃機関に対しても適用可能である。
【0073】
例えば、所定時間Q1及び所定時間Q2は、作動油の油温に応じて補正してもよい。具体的には、所定時間Q1及び所定時間Q2は、吸気可変動弁機構41及び排気可変動弁機構42に供給される作動油の油温が高くなるほど短くなるように設定してもよい。
【0074】
上述した実施例は、内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置に関するものである。
【符号の説明】
【0075】
1…車両
10…内燃機関
24…吸気弁
26…排気弁
41…吸気可変動弁機構
42…排気可変動弁機構
51…コントロールユニット