(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、
前記内燃機関を用いて発電される電力を蓄える蓄電装置と、
前記蓄電装置に蓄えられた電力を用いて車両駆動力を発生する電動機と、
触媒を用いて前記内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気浄化装置の触媒の暖機を行なう触媒暖機制御を実行する制御装置とを備え、
前記触媒暖機制御は、
前記内燃機関を第１の運転ポイントで運転する第１の制御と、
前記第１の制御の実行後、走行に要求される駆動力に拘わらず、前記第１の運転ポイントよりも前記内燃機関の出力が大きい第２の運転ポイントで前記内燃機関を運転する第２の制御とを含み、
前記制御装置は、
前記第１の制御の実行中は、前記第２の制御の実行中よりも前記内燃機関の点火時期を遅角側にして前記内燃機関を運転し、
前記第２の制御の実行中は、前記蓄電装置の充電が制限されるほど前記吸気バルブのリフト量および前記吸気バルブの作用角を大きくするように、前記可変動弁装置を制御し、
前記蓄電装置のＳＯＣが所定値よりも高いとき、第１の条件が成立し、
前記蓄電装置の充電電力上限値の絶対値が所定値よりも小さいとき、第２の条件が成立し、
前記制御装置は、前記第２の制御の実行中、前記第１の条件および前記第２の条件の少なくとも一方が成立すると、前記第１の条件および前記第２の条件の双方が不成立のときよりも、前記リフト量および前記作用角を大きくするように、前記可変動弁装置を制御する、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記可変動弁装置は、前記作動特性を、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がさらに大きい第３の特性とのうちのいずれかに選択的に切替可能に構成され、
前記制御装置は、
前記第１の制御の実行中は、前記作動特性が前記第１の特性となるように前記可変動弁装置を制御し、
前記第２の制御の実行中に、前記第１の条件および前記第２の条件の少なくとも一方が成立すると、前記作動特性が前記第２の特性および前記第３の特性のいずれかとなるように前記可変動弁装置を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記可変動弁装置は、前記作動特性を、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が大きい第２の特性とのうちのいずれかに選択的に切替可能に構成され、
前記制御装置は、
前記第１の制御の実行中は、前記作動特性が前記第１の特性となるように前記可変動弁装置を制御し、
前記第２の制御の実行中に、前記第１の条件および前記第２の条件の少なくとも一方が成立すると、前記作動特性が前記第２の特性となるように前記可変動弁装置を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第２の制御の実行中、前記蓄電装置のＳＯＣが所定の上限値を超えないように、前記内燃機関の出力と前記第２の制御の残り実行時間とに基づいて、前記リフト量および前記作用角を大きくするタイミングを決定する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記制御装置は、さらに、前記第２の制御の実行中、前記蓄電装置の放電が制限されるほど前記リフト量および前記作用角を小さくするように、前記可変動弁装置を制御する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記蓄電装置のＳＯＣが所定値よりも低いとき、第３の条件が成立し、
前記蓄電装置の放電電力上限値の絶対値が所定値よりも小さいとき、第４の条件が成立し、
前記制御装置は、前記第２の制御の実行中、前記第３の条件および前記第４の条件の少なくとも一方が成立すると、前記第３の条件および前記第４の条件の双方が不成立のときよりも、前記リフト量および前記作用角を小さくするように、前記可変動弁装置を制御する、請求項５に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記可変動弁装置は、前記作動特性を、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がさらに大きい第３の特性とのうちのいずれかに選択的に切替可能に構成され、
前記制御装置は、前記第２の制御の実行中に、前記第３の条件および前記第４の条件の少なくとも一方が成立した場合に前記作動特性が前記第２の特性または前記第３の特性であるときは、前記作動特性を前記第１の特性に切替えるように前記可変動弁装置を制御する、請求項６に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記可変動弁装置は、前記作動特性を、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が大きい第２の特性とのうちのいずれかに選択的に切替可能に構成され、
前記制御装置は、前記第２の制御の実行中に、前記第３の条件および前記第４の条件の少なくとも一方が成立した場合に前記作動特性が前記第２の特性であるときは、前記作動特性を前記第１の特性に切替えるように前記可変動弁装置を制御する、請求項６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含む内燃機関を備えるハイブリッド車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気を浄化するために、触媒を含む排気浄化装置が用いられる。触媒に浄化機能を十分に発揮させるためには、触媒の温度を上昇させることが必要である。
【０００３】
たとえば、特開２０１２−４０９１５号公報（特許文献１）は、排気浄化装置の触媒の暖機を行なう触媒暖機制御が実行されるハイブリッド車両を開示する。このハイブリッド車両においては、触媒の暖機が要求されると、まず、内燃機関の点火時期を遅角側にした第１運転ポイントで内燃機関を運転させ、触媒端部の温度が上昇したら点火時期を戻し、内燃機関に対する要求出力を固定した第２運転ポイントで内燃機関を運転させる。そして、触媒の暖機が完了したら、内燃機関に対する要求出力を車両全体に対する要求出力に基づいて変化させる通常運転に移行させる（特許文献１参照）。
【０００４】
また、吸気バルブの作動特性を変更可能な可変動弁装置を有する内燃機関が公知である。さらに、そのような可変動弁装置として、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な可変動弁装置が知られている（特許文献２〜６等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−４０９１５号公報
【特許文献２】特開２００４−１８３６１０号公報
【特許文献３】特開２０１３−５３６１０号公報
【特許文献４】特開２００８−２５５５０号公報
【特許文献５】特開２０１２−１１７３７６号公報
【特許文献６】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】
【０００６】
特許文献１に記載のハイブリッド車両は、内燃機関の動力を用いて発電するとともに二次電池と電力をやり取りする発電機を備え、内燃機関が作動すると、発電機によって二次電池が充電される。また、ハイブリッド車両は、二次電池に蓄えられた電力を用いて車両駆動力を発生する電動機をさらに備える。
【０００７】
このようなハイブリッド車両では、触媒暖機制御において内燃機関を第２運転ポイントで運転させる上記制御の実行中に二次電池の充放電が制限されると、上記制御を継続することができなくなり、燃費および排気ガス中のエミッションが悪化する可能性がある。具体的には、二次電池の充電が制限されると、内燃機関の運転に伴ない発電機が発生する電力を二次電池で吸収することができず、第２運転ポイントでの運転を継続できなくなる。一方、二次電池の放電が制限されると、電動機による走行パワーを確保できなくなり、内燃機関の出力によって走行パワーを補うために第２運転ポイントでの運転を継続できなくなる。
【０００８】
このような場合、スロットルバルブによって内燃機関の出力を調整して触媒暖機制御を継続させることも考えられる。しかしながら、二次電池の充電が制限される場合に、触媒暖機制御を継続するためにスロットルバルブを閉じ側に制御すると、ポンピングロスが増加することにより燃費が悪化する。また、二次電池の放電が制限される場合に、触媒暖機制御を継続するためにスロットルバルブを開き側に制御すると、負荷変動が発生して排気ガス中のエミッションが悪化する。
【０００９】
この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蓄電装置の充放電が制限されても、燃費および排気ガス中のエミッションを悪化させることなく触媒暖機制御を継続可能なハイブリッド車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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、電動機と、排気浄化装置と、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、内燃機関を用いて発電される電力を蓄える。電動機は、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて車両駆動力を発生する。排気浄化装置は、触媒を用いて内燃機関の排気を浄化する。制御装置は、排気浄化装置の触媒の暖機を行なう触媒暖機制御を実行する。触媒暖機制御は、第１および第２の制御を含む。第１の制御では、内燃機関が第１の運転ポイントで運転される。第２の制御では、第１の制御の実行後、走行に要求される駆動力に拘わらず、第１の運転ポイントよりも内燃機関の出力が大きい第２の運転ポイントで内燃機関が運転される。制御装置は、第１の制御の実行中は、第２の制御の実行中よりも内燃機関の点火時期を遅角側にして内燃機関を運転する。そして、制御装置は、第２の制御の実行中は、蓄電装置の充電が制限されるほど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大きくするように、可変動弁装置を制御する。
【００１１】
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大きくするほど、デコンプ作用により内燃機関の出力が低下する。このハイブリッド車両においては、第２の制御の実行中は、蓄電装置の充電が制限されるほど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大きくするように可変動弁装置を制御するので、蓄電装置の充電が制限されても上記第２の制御を継続することができる。また、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大きくすることによって内燃機関の出力を調整するので、スロットルバルブを調整する必要はない。したがって、このハイブリッド車両によれば、蓄電装置の充電が制限されても、燃費および排気ガス中のエミッションを悪化させることなく触媒暖機制御を継続させることができる。
【００１２】
好ましくは、蓄電装置のＳＯＣ（State  Of  Charge）が所定値よりも高いとき、第１の条件が成立し、蓄電装置の充電電力上限値（Ｗｉｎ）の絶対値が所定値よりも小さいとき、第２の条件が成立する。制御装置は、第２の制御の実行中、第１の条件および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、第１の条件および第２の条件の双方が不成立のときよりも、吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方を大きくするように、可変動弁装置を制御する。
【００１３】
このハイブリッド車両によれば、蓄電装置のＳＯＣが所定値よりも高くなることにより、または蓄電装置の充電電力上限値の絶対値が所定値よりも小さくなることにより蓄電装置の充電が制限されても、燃費および排気ガス中のエミッションを悪化させることなく触媒暖機制御を継続させることができる。
【００１４】
さらに好ましくは、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さらに大きい第３の特性とのうちのいずれかに選択的に切替可能に構成される。制御装置は、第１の制御の実行中は、吸気バルブの作動特性が第１の特性となるように可変動弁装置を制御し、第２の制御の実行中に、第１の条件および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、作動特性が第２の特性および第３の特性のいずれかとなるように可変動弁装置を制御する。
【００１５】
また、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の特性とのうちのいずれかに選択的に切替可能に構成される。制御装置は、第１の制御の実行中は、吸気バルブの作動特性が第１の特性となるように可変動弁装置を制御し、第２の制御の実行中に、第１の条件および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、作動特性が第２の特性となるように可変動弁装置を制御する。
【００１６】
このハイブリッド車両によれば、第１の制御の実行中は、吸気バルブの作動特性は第１の特性とされる。そして、第２の制御の実行中に、上記の第１の条件および第２の条件の少なくとも一方が成立すると、作動特性が第２の特性または第３の特性に切替えられるので、燃費および排気ガス中のエミッションを悪化させることなく触媒暖機制御を継続させることができる。
【００１７】
好ましくは、制御装置は、第２の制御の実行中、蓄電装置のＳＯＣが所定の上限値を超えないように、内燃機関の出力と第２の制御の残り実行時間とに基づいて、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大きくするタイミングを決定する。
【００１８】
このハイブリッド車両によれば、第２の制御の残り実行時間に基づいてリフト量および作用角の少なくとも一方を大きくするタイミングを決定するので、第２の制御を最後まで確実に実行することができる。
【００１９】
好ましくは、制御装置は、さらに、第２の制御の実行中、蓄電装置の放電が制限されるほど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小さくするように、可変動弁装置を制御する。
【００２０】
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小さくするほど、混合気の圧縮比が高くなるので内燃機関の出力が大きくなる。このハイブリッド車両においては、第２の制御の実行中は、蓄電装置の放電が制限されるほど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小さくするように可変動弁装置を制御するので、蓄電装置の放電が制限されても上記第２の制御を継続することができる。また、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小さくすることによって内燃機関の出力を調整するので、スロットルバルブを調整する必要はない。したがって、このハイブリッド車両によれば、蓄電装置の放電が制限されても、燃費および排気ガス中のエミッションを悪化させることなく触媒暖機制御を継続させることができる。
【００２１】
さらに好ましくは、蓄電装置のＳＯＣが所定値よりも低いとき、第３の条件が成立し、蓄電装置の放電電力上限値（Ｗｏｕｔ）の絶対値が所定値よりも小さいとき、第４の条件が成立する。制御装置は、第２の制御の実行中、第３の条件および第４の条件の少なくとも一方が成立すると、第３の条件および第４の条件の双方が不成立のときよりも、吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方を小さくするように、可変動弁装置を制御する。
【００２２】
このハイブリッド車両によれば、蓄電装置のＳＯＣが所定値よりも低くなることにより、または蓄電装置の放電電力上限値の絶対値が所定値よりも小さくなることにより蓄電装置の放電が制限されても、燃費および排気ガス中のエミッションを悪化させることなく触媒暖機制御を継続させることができる。
【００２３】
さらに好ましくは、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さらに大きい第３の特性とのうちのいずれかに選択的に切替可能に構成される。制御装置は、第２の制御の実行中に、第３の条件および第４の条件の少なくとも一方が成立した場合に吸気バルブの作動特性が第２の特性または第３の特性であるときは、作動特性を第１の特性に切替えるように可変動弁装置を制御する。
【００２４】
また、好ましくは、可変動弁装置は、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の特性とのうちのいずれかに選択的に切替可能に構成される。制御装置は、第２の制御の実行中に、第３の条件および第４の条件の少なくとも一方が成立した場合に作動特性が第２の特性であるときは、作動特性を第１の特性に切替えるように可変動弁装置を制御する。
【００２５】
このハイブリッド車両によれば、第２の制御の実行中に、上記の第３の条件および第４の条件の少なくとも一方が成立した場合に吸気バルブの作動特性が第２の特性または第３の特性であるときは、作動特性が第１の特性に切替えられるので、燃費および排気ガス中のエミッションを悪化させることなく触媒暖機制御を継続させることができる。
【発明の効果】
【００２６】
この発明によれば、蓄電装置の充放電が制限されても、燃費および排気ガス中のエミッションを悪化させることなく触媒暖機制御を継続可能なハイブリッド車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施の形態１によ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】ＶＶＬ装置の正面図である。
【図５】図４に示すＶＶＬ装置を部分的に示した斜視図である。
【図６】吸気バルブの作動特性を３段階に切替可能な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７】吸気バルブの作動特性が大カム特性であるときのピストン上昇時の動作を説明する図である。
【図８】吸気バルブの作動特性が小カム特性であるときのピストン上昇時の動作を説明する図である。
【図９】吸気バルブの作動特性が小カム特性であるときのピストン下降時の動作を説明する図である。
【図１０】触媒暖機制御におけるエンジンの制御状態を説明するための波形図である。
【図１１】通常制御における吸気バルブの作動特性の設定例を示した図である。
【図１２】触媒暖機制御におけるエンジンの制御状態を説明するための他の波形図である。
【図１３】蓄電装置のＳＯＣと充電電力上限値Ｗｉｎとの関係を示した図である。
【図１４】第２暖機制御の実行中における、吸気バルブの作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。
【図１５】蓄電装置のＳＯＣと充電電力上限値Ｗｉｎとの関係を示した図である。
【図１６】実施の形態１の変形例において、触媒暖機制御におけるエンジンの制御状態を説明するための波形図である。
【図１７】実施の形態１の変形例において、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブの作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。
【図１８】蓄電装置の温度と充電電力上限値Ｗｉｎとの関係を示した図である。
【図１９】蓄電装置の温度と放電電力上限値Ｗｏｕｔとの関係を示した図である。
【図２０】実施の形態２において、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブの作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。
【図２１】蓄電装置の温度と充電電力上限値Ｗｉｎとの関係を示した図である。
【図２２】実施の形態２の変形例において、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブの作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。
【図２３】吸気バルブの作動特性を２段階に切替可能な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２４】実施の形態３において、触媒暖機制御中のエンジンの制御状態を説明するための波形図である。
【図２５】実施の形態３において、触媒暖機制御中のエンジンの制御状態を説明するための他の波形図である。
【図２６】実施の形態３において、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブの作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。
【図２７】実施の形態４において、触媒暖機制御中のエンジンの制御状態を説明するための波形図である。
【図２８】実施の形態４において、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブの作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、複数の実施の形態について説明するが、各実施の形態で説明された構成を適宜組合わせることは出願当初から予定されている。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２９】
［実施の形態１］
（ハイブリッド車両の全体構成）
図１は、この発明の実施の形態１によ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とを備える。また、ハイブリッド車両１は、蓄電装置１０と、ＰＣＵ（Power  Control  Unit）２０と、制御装置２００とをさらに備える。
【００３０】
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可能である。エンジン１００は、たとえば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関により構成され、車両の駆動力を発生する。また、エンジン１００は、発電機として作動可能なモータジェネレータＭＧ１を駆動するための駆動力を発生する。
【００３１】
エンジン１００は、モータジェネレータＭＧ１によりクランキングされて始動し得る。このエンジン１００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。車両の走行状況やエンジン１００の始動性に応じて、制御装置２００により可変動弁装置が制御される。エンジン１００の排気通路には、触媒を用いてエンジン１００の排気を浄化する排気浄化装置が設けられている。エンジン１００、可変動弁装置、および排気浄化装置については、後ほど詳しく説明する。
【００３２】
動力分割装置４は、エンジン１００が発生する駆動力を、減速機５を介して駆動輪６を駆動するための駆動力と、モータジェネレータＭＧ１を駆動するための駆動力とに分割可能に構成される。動力分割装置４は、たとえば遊星歯車によって構成される。
【００３３】
モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、交流回転電機であり、たとえば、三相交流同期電動発電機である。モータジェネレータＭＧ１は、動力分割装置４を介して受けるエンジン１００の駆動力を用いて発電し得る。たとえば、蓄電装置１０のＳＯＣが所定の下限に達すると、エンジン１００が始動してモータジェネレータＭＧ１により発電が行なわれる。モータジェネレータＭＧ１によって発電された電力は、ＰＣＵ２０により電圧変換され、蓄電装置１０に一時的に蓄えられたり、モータジェネレータＭＧ２に直接供給されたりする。
【００３４】
モータジェネレータＭＧ２は、蓄電装置１０に蓄えられた電力、およびモータジェネレータＭＧ１によって発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。モータジェネレータＭＧ２の駆動力は、減速機５を介して駆動輪６に伝達される。なお、図１では、駆動輪６は前輪として示されているが、前輪に代えて、または前輪とともに、モータジェネレータＭＧ２によって後輪を駆動してもよい。
【００３５】
なお、車両の制動時には、減速機５を介して駆動輪６によりモータジェネレータＭＧ２が駆動され、モータジェネレータＭＧ２が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータＭＧ２は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作動する。モータジェネレータＭＧ２により発電された電力は、蓄電装置１０に蓄えられる。
【００３６】
ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するための駆動装置である。ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのインバータを含み、さらに、インバータと蓄電装置１０との間で電圧変換するためのコンバータを含み得る。
【００３７】
蓄電装置１０は、再充電可能な直流電源であり、たとえば、ニッケル水素やリチウムイオン等の二次電池を含んで構成される。蓄電装置１０の電圧は、たとえば２００Ｖ程度である。蓄電装置１０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２によって発電された電力を蓄える。なお、蓄電装置１０として、大容量のキャパシタも採用可能であり、蓄電装置１０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２による発電電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をモータジェネレータＭＧ２へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。また、蓄電装置１０には、蓄電装置１０の温度Ｔｂ、電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂを検出するためのセンサが設けられ、センサによる検出値が制御装置２００へ出力される。
【００３８】
制御装置２００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）や、記憶装置、入出力バッファ等（いずれも図示せず）を含むＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）を含んで構成される。制御装置２００は、各種センサからの信号（アクセル開度ＡＣＣや車速ＶＳＳ等）の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、ハイブリッド車両１における各機器の制御を行なう。主要なものとして、制御装置２００は、ハイブリッド車両１の走行制御や、排気浄化装置の触媒の暖機を行なうための触媒暖機制御、走行制御および触媒暖機制御に応じた可変動弁装置の制御等を実行する。制御装置２００の動作については、後ほど説明する。
【００３９】
（エンジン１００の構成）
図２は、図１に示したエンジン１００の構成図である。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。
【００４０】
吸入された空気は、シリンダ１０６（燃焼室）において燃料と混合される。シリンダ１０６には、インジェクタ１０８から燃料が噴射される。なお、この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内へ燃料を直接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。
【００４１】
シリンダ１０６内の混合気は、点火プラグ１１０により着火されて燃焼する。燃焼後の混合気すなわち排気ガスは、排気通路に排出される。排気通路には、触媒を用いて排気ガスを浄化する排気浄化装置が設けられる。排気浄化装置は、触媒１１２Ｓ（以下「Ｓ／Ｃ（スタートキャット）触媒」とも称する。）と、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓよりも下流側に配置される触媒１１２Ｕ（以下「Ｕ／Ｆ（アンダーフロア）触媒」とも称する。）とを含んで構成される。排気ガスは、Ｓ／Ｃ触媒１１２ＳおよびＵ／Ｆ触媒１１２Ｕ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。
【００４２】
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、排気バルブ１２０はカム１２４により駆動される。
【００４３】
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可能としてもよい。また、バルブの開閉タイミングを制御するＶＶＴ（Variable  Valve  Timing）装置をＶＶＬ装置４００に組み合わせてもよい。
【００４４】
制御装置２００は、車両の走行状況や排気浄化装置の暖機状況に応じてエンジン１００が所望の運転ポイントで運転されるように、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。なお、運転ポイントとは、エンジン１００のパワー、トルクおよび回転数が決定されるエンジン１００の動作点であり、エンジン１００が所望のパワーやトルクを出力するようにエンジン１００の運転ポイントが決定される。この実施の形態１では、エンジン１００のパワーが所望の運転パワーとなるように運転ポイントが設定される。制御装置２００には、アクセル開度ＡＣＣや車速ＶＳＳを示す信号のほか、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の各センサから信号が入力される。
【００４５】
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。そして、制御装置２００は、これらの各センサからの信号に基づいてエンジン１００を制御する。
【００４６】
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（図２）が開いて閉じ、吸気行程において吸気バルブ１１８（図２）が開いて閉じる。波形ＥＸは、排気バルブ１２０のバルブ変位量であり、波形ＩＮ１，ＩＮ２は、吸気バルブ１１８のバルブ変位量である。バルブ変位量とは、バルブが閉じた状態からのバルブの変位量である。なお、以下において、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り、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。
【００４７】
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従って作用角も増大する。なお、この実施の形態１では、ＶＶＬ装置４００は、後に図６に示すように、リフト量および作用角を３段階に切替可能に構成される。
【００４８】
図４は、ＶＶＬ装置４００の正面図である。なお、図４に示される構成は一例であり、ＶＶＬ装置４００はこのような構成のものに限定されるものではない。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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
図５は、図４に示したＶＶＬ装置４００を部分的に示した斜視図である。なお、この図５では、内部構造が把握できるように一部が破断されて示されている。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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
なお、ＶＶＬ装置４００は、このような形式のものに限定されない。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。
【００６５】
制御装置２００（図２）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。
【００６６】
図６は、吸気バルブ１１８の作動特性を３段階に切替可能な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６を参照して、ＶＶＬ装置４００は、吸気バルブ１１８の作動特性を第１から第３の特性のいずれかに切替可能である。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く、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小さい。
【００６７】
なお、以下では、３つの作動特性のうちリフト量および作用角が相対的に小さい第１の特性（波形ＩＮ１ａ）を「小カム特性」とも称し、３つの作動特性のうちリフト量および作用角が相対的に大きい第２の特性（波形ＩＮ２ａ）を「大カム特性」とも称する。また、リフト量および作用角が小カム特性のときよりも大きく、かつ、大カム特性のときよりも小さい第３の特性（波形ＩＮ３ａ）を「中カム特性」とも称する。
【００６８】
図７は、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性であるときのピストン上昇時の動作を説明する図である。図７を参照して、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性である場合には、ピストン１１４の上昇時に吸気バルブ１１８の閉じるタイミングが遅くなる。これにより、エンジン１００は、アトキンソンサイクルで運転され、燃費の向上が図られる。一方、吸気行程にてシリンダ１０６内に吸入された混合気の一部がシリンダ１０６外へ戻されることにより、シリンダ１０６内における混合気の圧縮比が低減するので（デコンプ作用）、混合気の着火性が悪化する。これにより、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性や中カム特性の場合に比べて、エンジン１００の出力は小さくなる。また、混合気の燃焼状態は悪化傾向となり、排気ガス中のエミッションは悪化する。
【００６９】
図８は、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性であるときのピストン上昇時の動作を説明する図である。また、図９は、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性であるときのピストン下降時の動作を説明する図である。図８および図９を参照して、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性である場合には、ピストン１１４の下降時に吸気バルブ１１８の開くタイミングが遅くなるので、シリンダ１０６内に負圧が発生した状態で吸気ポートから混合気が吸気されることとなり、シリンダ１０６内の燃料の混合が促進される。さらに、ピストン１１４の上昇時に吸気バルブ１１８の閉じるタイミングは早くなるので、シリンダ１０６内における混合気の圧縮比が上昇し、混合気の着火性が向上する。これらによって、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性や中カム特性の場合に比べて、エンジン１００の出力は大きくなる。また、混合気の燃焼状態は良好となり、排気ガス中のエミッションが改善される。一方、ポンピングロスが大きくなるので、燃費は相対的に悪化する。
【００７０】
再び図１および図２を参照して、このハイブリッド車両１は、エンジン１００を停止してモータジェネレータＭＧ２による走行（ＥＶ走行）が可能である。エンジン停止状態で所定のエンジン始動条件が成立すると、エンジン始動処理が実行され、ハイブリッド車両１は、エンジン停止状態からエンジン作動状態に遷移する。エンジン始動条件は、ハイブリッド車両１に要求される出力（パワーないしトルク）が所定のしきい値を超えたときや、排気通路に設けられるＳ／Ｃ触媒１１２Ｓ（図２）の暖機が必要と判断される場合等に成立する。
【００７１】
（触媒暖機制御の説明）
制御装置２００は、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの暖機を要求する所定の触媒暖機実施条件が成立すると、エンジン１００を始動させてＳ／Ｃ触媒１１２Ｓの暖機を行なう触媒暖機制御を実行する。制御装置２００は、触媒暖機制御を、第１暖機制御と第２暖機制御との２段階に分けて実行する。すなわち、第１暖機制御は、エンジン１００の始動直後に実行され、制御装置２００は、エンジン１００を第１の運転パワー（たとえば０〜３ｋＷ程度の低パワー）で運転するとともに、エンジン１００の点火時期を遅角側にしてエンジン１００を運転する。エンジン１００のパワーを抑えて排気ガス量を抑えつつ、点火時期を遅角側にすることにより排気ガスの温度を高めてＳ／Ｃ触媒１１２Ｓの早期暖機を行なうためである。なお、第１の運転パワーは、走行パワーに応答するものではなく、走行パワーはモータジェネレータＭＧ２から出力される。
【００７２】
第１暖機制御によってＳ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気上流側の暖機が行なわれ、最低限の排気浄化能力が確保されると、制御装置２００は、第２暖機制御を実行する。すなわち、制御装置２００は、遅角側に制御されていたエンジン１００の点火時期を通常状態に復帰させるとともに、第１の運転パワーよりも大きい第２の運転パワーでエンジン１００を運転する。この第２の運転パワーは、走行パワーに応答するものではなく、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気浄化能力を超えない所定値に設定される。この所定値は、一定値であってもよいし、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気浄化能力の上昇（Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの温度上昇）に伴なって段階的に引き上げてもよい。この間、走行パワーはモータジェネレータＭＧ２から出力される。
【００７３】
そして、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓ全体の暖機が行なわれ、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気浄化能力が１００％に達すると、制御装置２００は、走行パワーに基づいてエンジン１００を運転する（以下、触媒暖機制御に対して「通常制御」と称する。）。通常制御では、走行パワーに基づいてモータジェネレータＭＧ２およびエンジン１００を駆動する走行（ＨＶ走行）が行なわれる。
【００７４】
上記のような触媒暖機制御において、第２暖機制御の実行中は、第１暖機制御の実行中の運転パワー（第１の運転パワー）よりも大きい第２の運転パワーでエンジン１００が運転される。ここで、ハイブリッド車両１の走行パワーが小さい場合には、エンジン１００の出力の一部は、モータジェネレータＭＧ１により電力に変換され、蓄電装置１０の充電電力となる。さらにここで、蓄電装置１０のＳＯＣが高い場合には、蓄電装置１０の充電が制限されるので、モータジェネレータＭＧ１により発電された電力を蓄電装置１０で吸収できなくなる。このような場合は、エンジン１００を第２の運転パワーで運転することができなくなり、第２暖機制御を継続できなくなる。
【００７５】
そこで、このハイブリッド車両１では、蓄電装置１０のＳＯＣが高く、蓄電装置１０の充電が制限される場合には、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きくなる側に吸気バルブ１１８の作動特性が切替えられる。一例として、この実施の形態１では、エンジン始動直後の第１暖機制御の実行中は、排気ガス中のエミッションの抑制を優先して吸気バルブ１１８の作動特性は小カム特性とされる。その後、第１暖機制御から第２暖機制御に切替わると、エミッションの抑制と燃費の改善との両立を目的として、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性に切替えられる。そして、第２暖機制御の実行中に蓄電装置１０のＳＯＣが所定値を超えると、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性から大カム特性に切替えられる。これにより、デコンプ作用によってエンジン１００の出力が低下し、第２の暖機制御を継続することが可能となる。
【００７６】
なお、第１暖機制御から第２暖機制御に切替わっても小カム特性を維持し、第２暖機制御の実行中に蓄電装置１０のＳＯＣが所定値を超えると、吸気バルブ１１８の作動特性を中カム特性または大カム特性に切替えてもよい。
【００７７】
図１０は、触媒暖機制御におけるエンジン１００の制御状態を説明するための波形図である。図１０を参照して、横軸は時間を示し、縦軸の上から順に、エンジン回転数Ｎｅ、エンジンパワーＰｅ、エンジン１００の点火時期ａｏｐ、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気上流側端部（たとえば端面１０ｍｍ位置）の浄化率、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの中央での浄化率、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの温度、蓄電装置１０のＳＯＣ、吸気バルブ１１８の作動特性の設定状態を示す波形が示されている。
【００７８】
なお、浄化率は、入力される排気ガスのエミッション濃度（代表的にはＨＣ濃度）に対する、出力される排気ガスのエミッション濃度の比で定義され、実際には、予め準備されたマップや関係式等を用いて、触媒温度に基づいて推定される。触媒温度は、予め準備されたマップや関係式等を用いて、エンジン１００の吸入空気量と点火遅角量とから推定される。
【００７９】
なお、触媒浄化率（端面１０ｍｍ）は、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気上流側端部の浄化率であって、一例としての排気上流側端面１０ｍｍでの浄化率を示し、以下では「端面浄化率」とも称する。また、触媒浄化率（中央）は、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓ全体での浄化率を示し、以下では「中央浄化率」とも称する。
【００８０】
時刻ｔ１において、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの暖機実施条件が成立し、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの暖機のためにエンジン１００が始動したものとする。時刻ｔ２において、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの端面浄化率が１００％に達するまでは、第１暖機制御が実行される。すなわち、エンジン回転数Ｎｅは一定で、エンジンパワーＰｅは、第１の運転パワーＰ１（たとえば０〜３ｋＷ程度の低パワー）に設定される。ハイブリッド車両１の走行パワーはモータジェネレータＭＧ２から出力される。また、エンジン１００の点火時期ａｏｐは遅角側に制御され、燃焼ガス（排気ガス）の温度が高められる。
【００８１】
第１暖機制御の実行中は、エンジン１００がまだ低温であるとともに点火時期ａｏｐも遅角側に制御されており、エンジン１００の燃焼状態は不安定であるので、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性（図６のＩＮ１ａ）に設定される。これにより、図９で説明したように、混合気の燃焼状態を良好にして、排気ガス中のエミッションの抑制が図られる。
【００８２】
時刻ｔ２において、触媒温度が所定値Ａに達し、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの端面浄化率が１００％に達したと判断されると、第１暖機制御から第２暖機制御に切替わる。すなわち、エンジン１００の点火時期ａｏｐが遅角側から通常状態に復帰され、エンジンパワーＰｅは、第１の運転パワーＰ１よりも大きい第２の運転パワーＰ２に設定される。上述のように、第２の運転パワーＰ２は、走行パワーに応答するものではなく、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気浄化能力を超えない所定値に設定される。この第２の運転パワーＰ２は、一定値であってもよいし、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気浄化能力の上昇（Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの温度上昇）に伴なって引き上げてもよい。走行パワーはモータジェネレータＭＧ２から出力される。走行パワーに拘わらずエンジンパワーＰｅが安定的に制御されることにより、エンジン１００の運転が安定した状態でＳ／Ｃ触媒１１２Ｓの暖機が継続される。
【００８３】
さらに、時刻ｔ２において第２暖機制御が開始されると、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性から中カム特性（図６のＩＮ３ａ）に切替えられる。燃焼が不安定になるエンジン点火時期ａｏｐの復帰制御が行なわれ、かつ、燃焼温度もまだ十分に高まっていない初期段階では、作動特性を中カム特性に設定して、第１暖機制御に比べて燃費改善を図りつつ、燃焼改善によるエミッションの抑制が図られる。
【００８４】
蓄電装置１０のＳＯＣについては、走行状況によって上昇も低下もし得るが、この図１０では、ハイブリッド車両１の走行パワーが小さく、第２暖機制御の実行中にＳＯＣが上昇する場合が示されている。そして、時刻ｔ３において、蓄電装置１０のＳＯＣが、ＳＯＣの上昇を示す値Ｓ１に達すると、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（図６のＩＮ２ａ）に切替えられる。これにより、デコンプ作用によってエンジン１００の出力が抑制され、ＳＯＣの上昇度合いが抑制される（走行状況によってはＳＯＣが低下し始めることもある。）。その結果、第２暖機制御を継続することができる。なお、仮に時刻ｔ３において吸気バルブ１１８の作動特性を大カム特性に切替えなかった場合、点線で示されるようにＳＯＣは上昇を続けて上限値ＳＵに達し、エンジン１００および第２暖機制御の停止に至る可能性がある。
【００８５】
なお、時刻ｔ４において、触媒温度が所定値Ｃに達し、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの中央浄化率が１００％に達したと判断されると、触媒暖機制御（第２暖機制御）が終了し、通常制御が実行される。この通常制御では、走行パワーに基づいてエンジン１００が運転されるとともに、エンジン回転数Ｎｅとエンジントルク（図示せず）とに基づいてＶＶＬ装置４００の吸気バルブ１１８の作動特性が制御される。
【００８６】
図１１は、通常制御における吸気バルブ１１８の作動特性の設定例を示した図である。図１１を参照して、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。一点鎖線で示されるラインは、第１〜第３の特性（ＩＮ１ａ〜ＩＮ３ａ）に対応するトルク特性を示す。実線で示される円は等燃費ラインを示し、円の中心に近づくほど燃費が向上する。エンジン１００は、基本的には、実線で表わされるエンジン動作線上で運転される。
【００８７】
領域Ｒ１で示される低回転域では、エンジンの振動を抑制することが重要となる。この低回転域では、ＥＧＲ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、領域Ｒ１では、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、領域Ｒ２では、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。
【００８８】
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。
【００８９】
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、領域Ｒ３では、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。このように、エンジン１００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。
【００９０】
再び図１０を参照して、この図１０では、ハイブリッド車両１の走行パワーが小さく、第２暖機制御の実行中にＳＯＣが上昇する場合を示したが、ハイブリッド車両１の走行パワーが大きい場合には、モータジェネレータＭＧ２による駆動力も大きくなり、蓄電装置１０から電力が持ち出される（放電）。ここで、蓄電装置１０のＳＯＣが低い場合には、蓄電装置１０の放電が制限され、モータジェネレータＭＧ２の出力が低下する。したがって、走行パワーを確保するためにエンジン１００の出力を上げる必要があり、この場合も、エンジン１００を第２の運転パワーで運転することができなくなり、第２暖機制御を継続できなくなる。
【００９１】
そこで、このハイブリッド車両１では、蓄電装置１０のＳＯＣが低く、蓄電装置１０の放電が制限される場合には、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さくなる側に吸気バルブ１１８の作動特性が切替えられる。一例として、第２暖機制御の実行中に蓄電装置１０のＳＯＣが所定値を下回ると、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性から小カム特性に切替えられる。これにより、混合気の圧縮比が高められることによってエンジン１００の出力が上昇し、蓄電装置１０の放電が制限されても第２の暖機制御を継続することが可能となる。
【００９２】
なお、第２暖機制御の実行中に吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性に切替えられている場合に、蓄電装置１０のＳＯＣが所定値を下回ると、吸気バルブ１１８の作動特性を大カム特性から中カム特性または小カム特性に切替えてもよい。
【００９３】
図１２は、触媒暖機制御におけるエンジン１００の制御状態を説明するための他の波形図である。この図１２では、ハイブリッド車両１の走行パワーが大きく、第２暖機制御の実行中にＳＯＣが低下する場合が示されている。
【００９４】
図１２を参照して、第２暖機制御の実行中、時刻ｔ３において、蓄電装置１０のＳＯＣの低下を示す値Ｓ２にＳＯＣが達すると、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性から小カム特性に切替えられる。これにより、エンジン１００の出力が増加し、ＳＯＣの低下度合いが抑制される（走行状況によってはＳＯＣが上昇し始めることもある。）。その結果、第２暖機制御を継続することができる。
【００９５】
なお、仮に時刻ｔ３において吸気バルブ１１８の作動特性を小カム特性に切替えなかった場合、点線で示されるようにＳＯＣは低下を続けて下限値ＳＬに達し、第２暖機制御の停止に至る可能性がある。
【００９６】
図１３は、蓄電装置１０のＳＯＣと充電電力上限値Ｗｉｎとの関係を示した図である。なお、以下では、蓄電装置１０の充放電電力の符号について、放電電力を正値とし、充電電力を負値とする。したがって、充電電力上限値Ｗｉｎも負値で示されるものである。
【００９７】
図１３を参照して、ＳＯＣが上昇すると、充電電力上限値Ｗｉｎの値は大きくなる（充電電力上限値Ｗｉｎの絶対値は小さくなる。）。すなわち、ＳＯＣが上昇すると、蓄電装置１０の充電が制限される。横軸の値ＳＵ，ＳＬは、それぞれＳＯＣの上限値および下限値を示し、値ＳＣはＳＯＣの制御中心を示す。第２暖機制御の実行中に、ＳＯＣの上昇を示す値Ｓ１よりもＳＯＣが高くなると、吸気バルブ１１８の作動特性は大カム特性（ＩＮ２ａ）に設定される。一方、第２暖機制御の実行中に、ＳＯＣの低下を示す値Ｓ２よりもＳＯＣが低くなると、吸気バルブ１１８の作動特性は小カム特性（ＩＮ１ａ）に設定される。
【００９８】
なお、ＳＯＣが値Ｓ２と値Ｓ１との間の値であるときの作動特性の設定については図に示されていないが、この実施の形態１では、第１暖機制御から第２暖機制御に切替わると、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性から中カム特性（ＩＮ３ａ）に切替えられる。したがって、第２暖機制御の実行中における、ＳＯＣが値Ｓ２と値Ｓ１との間の値であるときの作動特性は、中カム特性（ＩＮ３ａ）に設定されている場合が多い。
【００９９】
図１４は、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブ１１８の作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。このフローチャートは、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。
【０１００】
図１４を参照して、制御装置２００は、第２暖機制御の実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。一例として、所定の触媒暖機実施条件が成立しており、かつ、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの温度が所定値Ａ（図１０）を超えている場合に、第２暖機制御の実行中であると判定される。
【０１０１】
ステップＳ１０において第２暖機制御の実行中であると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、蓄電装置１０のＳＯＣが値Ｓ１（図１０，１３）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ２０）。そして、ＳＯＣが値Ｓ１よりも高いと判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、ＶＶＬ装置４００の吸気バルブ１１８の作動特性が第２の特性（ＩＮ２ａ）すなわち大カム特性となるように、ＶＶＬ装置４００を制御する（ステップＳ３０）。
【０１０２】
一方、ステップＳ２０においてＳＯＣが値Ｓ１以下であると判定されると（ステップＳ２０においてＮＯ）、制御装置２００は、ＳＯＣが値Ｓ２（図１２，１３）よりも低いか否かを判定する（ステップＳ４０）。そして、ＳＯＣが値Ｓ２よりも低いと判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性（ＩＮ１ａ）すなわち小カム特性となるように、ＶＶＬ装置４００を制御する（ステップＳ５０）。
【０１０３】
なお、ステップＳ４０においてＳＯＣが値Ｓ２以上であると判定された場合（ステップＳ４０においてＮＯ）、またはステップＳ１０において第２暖機制御の実行中でないと判定された場合は（ステップＳ１０においてＮＯ）、吸気バルブ１１８の作動特性は、たとえば図１１で説明したような通常制御に従う（ステップＳ６０）。
【０１０４】
以上のように、この実施の形態１においては、第２暖機制御の実行中は、蓄電装置１０のＳＯＣが高いほど吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を大きくするようにＶＶＬ装置４００が制御される。言い換えると、第２暖機制御の実行中は、蓄電装置１０のＳＯＣが低いほど吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を小さくするようにＶＶＬ装置４００が制御される。これにより、ＳＯＣが高いほどエンジン１００の出力が抑制されることによってＳＯＣの上昇が抑制され、ＳＯＣが低いほどエンジン１００の出力が増加することによってＳＯＣの低下が抑制されるので、ＳＯＣ要件により第２暖機制御を停止させる事態を回避することができる。また、吸気バルブ１１８の作動特性を変えることによって内燃機関の出力を調整するので、スロットルバルブを調整する必要はない。したがって、この実施の形態１によれば、燃費および排気ガス中のエミッションを悪化させることなく触媒暖機制御を継続させることができる。
【０１０５】
［実施の形態１の変形例］
上記の実施の形態１では、第２暖機制御が開始されると、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性に設定され、第２暖機制御の実行中にＳＯＣが値Ｓ１よりも高くなると、吸気バルブ１１８の作動特性を中カム特性から大カム特性に切替えて第２暖機制御を継続可能とした。
【０１０６】
第１暖機制御から第２暖機制御に切替わっても、燃焼改善によるエミッションの抑制を優先して吸気バルブ１１８の作動特性を小カム特性に維持してもよい。そして、第２暖機制御の実行中にＳＯＣが上昇した場合、ＳＯＣの上昇に応じて、吸気バルブ１１８の作動特性を小カム特性から中カム特性および大カム特性へ段階的に切替えてもよい。これにより、エミッションの抑制にも配慮しつつ第２暖機制御を継続することを可能とする。
【０１０７】
図１５は、蓄電装置１０のＳＯＣと充電電力上限値Ｗｉｎとの関係を示した図である。図１５を参照して、第２暖機制御の実行中にＳＯＣが値Ｓ３（Ｓ３＜Ｓ１）を超えると、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性（ＩＮ３ａ）に設定される。ＳＯＣがさらに上昇して値Ｓ１よりも高くなると、吸気バルブ１１８の作動特性は大カム特性（ＩＮ２ａ）に設定される。
【０１０８】
図１６は、実施の形態１の変形例において、触媒暖機制御におけるエンジン１００の制御状態を説明するための波形図である。図１６を参照して、時刻ｔ２において、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの端面浄化率が１００％に達すると、第１暖機制御から第２暖機制御に切替わる。なお、この実施の形態１の変形例では、第２暖機制御が開始されても、吸気バルブ１１８の作動特性は小カム特性に維持される。
【０１０９】
時刻ｔ５において、蓄電装置１０のＳＯＣが値Ｓ３に達すると、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性（ＩＮ３ａ）に設定される。これにより、エンジン１００の出力が抑制され、ＳＯＣの上昇度合いが抑制される。ＳＯＣの上昇度合いが抑制されつつもＳＯＣがさらに上昇し、時刻ｔ３においてＳＯＣが値Ｓ１に達すると、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ２ａ）に設定される。これにより、エンジン１００の出力がさらに抑制され、ＳＯＣの上昇度合いがさらに抑制される（走行状況によってはＳＯＣが低下し始めることもある。）。その結果、第２暖機制御を継続することができる。
【０１１０】
図１７は、実施の形態１の変形例において、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブ１１８の作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。図１７を参照して、制御装置２００は、第２暖機制御の実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。第２暖機制御の実行中であると判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、蓄電装置１０のＳＯＣが値Ｓ３（図１５，１６）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１２０）。
【０１１１】
ＳＯＣが値Ｓ３よりも高いと判定されると（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、ＳＯＣが値Ｓ１（図１５，１６）よりも高いか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ＳＯＣが値Ｓ１よりも高いと判定されると（ステップＳ１３０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、ＶＶＬ装置４００の吸気バルブ１１８の作動特性が第２の特性（ＩＮ２ａ）すなわち大カム特性となるようにＶＶＬ装置４００を制御する（ステップＳ１４０）。ステップＳ１３０においてＳＯＣが値Ｓ１以下であると判定されると（ステップＳ１３０においてＮＯ）、制御装置２００は、吸気バルブ１１８の作動特性が第３の特性（ＩＮ３ａ）すなわち中カム特性となるようにＶＶＬ装置４００を制御する（ステップＳ１５０）。すなわち、ＳＯＣが値Ｓ３よりも高いが値Ｓ１よりも低いときは、吸気バルブ１１８の作動特性は中カム特性に設定され、ＳＯＣが値Ｓ１を超えると、吸気バルブ１１８の作動特性は大カム特性に設定される。
【０１１２】
なお、ステップＳ１２０においてＳＯＣが値Ｓ３以下であると判定された場合（ステップＳ１２０においてＮＯ）、またはステップＳ１１０において第２暖機制御の実行中でないと判定された場合は（ステップＳ１１０においてＮＯ）、吸気バルブ１１８の作動特性は、たとえば図１１で説明したような通常制御に従う（ステップＳ１６０）。
【０１１３】
なお、特に図示しないが、第２暖機制御の実行中において、ＳＯＣが値Ｓ２よりも低くなった場合に吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性であれば、吸気バルブ１１８の作動特性は小カム特性に切替えられる。また、第２暖機制御の実行中において、ＳＯＣが値Ｓ２よりも低くなった場合に吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性であれば、吸気バルブ１１８の作動特性は中カム特性あるいは小カム特性に切替えられる。
【０１１４】
以上のように、この実施の形態１の変形例においては、第２暖機制御の実行中に蓄電装置１０のＳＯＣが上昇すると、ＳＯＣの上昇に応じて、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性から中カム特性および大カム特性へ段階的に切替えられる。したがって、この実施の形態１の変形例によれば、エミッションの抑制にも配慮しつつ第２暖機制御を継続することができる。
【０１１５】
［実施の形態２］
実施の形態１では、蓄電装置１０のＳＯＣに基づいて、第２暖機制御の実行中に吸気バルブ１１８の作動特性を切替えるものとしたが、この実施の形態２では、ＳＯＣに代えて、蓄電装置１０の充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔに基づいて、第２暖機制御の実行中に吸気バルブ１１８の作動特性が切替えられる。
【０１１６】
図１８は、蓄電装置１０の温度ＴＢと充電電力上限値Ｗｉｎとの関係を示した図である。なお、上述のように、充電電力上限値Ｗｉｎは、負値で示されるものである。図１８を参照して、蓄電装置１０が高温になると、充電電力上限値Ｗｉｎの値は大きくなる（充電電力上限値Ｗｉｎの絶対値は小さくなる。）。また、蓄電装置１０が低温の場合にも、充電電力上限値Ｗｉｎの値は大きくなる。
【０１１７】
そして、充電電力上限値Ｗｉｎの絶対値が小さくなることにより蓄電装置１０の充電が制限されると、上述のように、第２暖機制御が継続不可となり得る。そこで、この実施の形態２では、充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ１（負値）を超えると、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ２ａ）に設定される。これにより、エンジン１００の出力が抑制され、蓄電装置１０への充電を充電電力上限値Ｗｉｎ内に抑制し得る。その結果、第２暖機制御を継続することが可能となる。
【０１１８】
また、図１９は、蓄電装置１０の温度ＴＢと放電電力上限値Ｗｏｕｔとの関係を示した図である。図１９を参照して、蓄電装置１０が高温になると、放電電力上限値Ｗｏｕｔは小さくなる。また、蓄電装置１０が低温の場合にも、放電電力上限値Ｗｏｕｔは小さくなる。
【０１１９】
そして、放電電力上限値Ｗｏｕｔが小さくなることにより蓄電装置１０の放電が制限されると、上述のように第２暖機制御が継続不可となり得る。そこで、この実施の形態２では、放電電力上限値Ｗｏｕｔが値Ｗ２を下回ると、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性（ＩＮ１ａ）に設定される。これにより、エンジン１００の出力が増加し、蓄電装置１０の出力を放電電力上限値Ｗｏｕｔ内に抑制し得る。その結果、第２暖機制御を継続することが可能となる。
【０１２０】
この実施の形態２におけるハイブリッド車両の全体構成、エンジン１００の構成、触媒暖機制御の処理については、上記の実施の形態１と同じである。
【０１２１】
図２０は、実施の形態２において、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブ１１８の作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。図１７を参照して、このフローチャートは、図１４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２０，Ｓ４０に代えてそれぞれステップＳ２２，Ｓ４２を含む。
【０１２２】
すなわち、ステップＳ１０において第２暖機制御の実行中であると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ１（図１８）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２２）。充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ１よりも大きいと判定されると（ステップＳ２２においてＹＥＳ）、ステップＳ３０へ処理が移行される。すなわち、ＶＶＬ装置４００の吸気バルブ１１８の作動特性は、第２の特性（ＩＮ２ａ）すなわち大カム特性に設定される。
【０１２３】
また、ステップＳ２２において充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ１以下であると判定されると（ステップＳ２２においてＮＯ）、制御装置２００は、放電電力上限値Ｗｏｕｔが値Ｗ２（図１９）よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ４２）。放電電力上限値Ｗｏｕｔが値Ｗ２よりも小さいと判定されると（ステップＳ４２においてＹＥＳ）、ステップＳ５０へ処理が移行される。すなわち、吸気バルブ１１８の作動特性は、第１の特性（ＩＮ１ａ）すなわち小カム特性に設定される。その他のステップの処理については、実施の形態１（図１４）で説明したとおりである。
【０１２４】
以上のように、この実施の形態２においては、第２暖機制御の実行中は、充電電力上限値Ｗｉｎの値が大きい（充電電力上限値Ｗｉｎの絶対値が小さい）と、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を大きくするようにＶＶＬ装置４００が制御される。これにより、エンジン１００の出力が抑制され、蓄電装置１０への充電を充電電力上限値Ｗｉｎ内に抑制し得る。一方、放電電力上限値Ｗｏｕｔが大きいと、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を小さくするようにＶＶＬ装置４００が制御される。これにより、エンジン１００の出力が増加し、蓄電装置１０の出力を放電電力上限値Ｗｏｕｔ内に抑制し得る。よって、蓄電装置１０の充放電制限により第２暖機制御を停止させる事態を回避することができる。したがって、この実施の形態１によっても、燃費および排気ガス中のエミッションを悪化させることなく触媒暖機制御を継続させることができる。
【０１２５】
［実施の形態２の変形例］
実施の形態１に対するその変形例と同様に、第２暖機制御が開始されても吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性に維持されるものとして、第２暖機制御の実行中に充電電力上限値Ｗｉｎの絶対値が低下する場合、充電電力上限値Ｗｉｎの絶対値の低下に応じて、吸気バルブ１１８の作動特性を小カム特性から中カム特性および大カム特性へ段階的に切替えてもよい。
【０１２６】
図２１は、蓄電装置１０の温度ＴＢと充電電力上限値Ｗｉｎとの関係を示した図である。図２１を参照して、蓄電装置１０の温度ＴＢが上昇または低下することによって充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ３（負値）を超えると、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性（ＩＮ３ａ）に設定される。そして、蓄電装置１０の温度ＴＢがさらに上昇または低下することによって充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ１（負値）（Ｗ１＞Ｗ３）を超えると、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ２ａ）に設定される。
【０１２７】
図２２は、実施の形態２の変形例において、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブ１１８の作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。図２２を参照して、このフローチャートは、図１７に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１２０，Ｓ１３０に代えてそれぞれステップＳ１２２，Ｓ１３２を含む。
【０１２８】
すなわち、ステップＳ１１０において第２暖機制御の実行中であると判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ３（図２１）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１２２）。充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ３よりも大きいと判定されると（ステップＳ１２２においてＹＥＳ）、制御装置２００は、さらに、充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ１（図２１）よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１３２）。
【０１２９】
充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ１よりも大きいと判定されると（ステップＳ１３２においてＹＥＳ）、ステップＳ１４０へ処理が移行される。すなわち、ＶＶＬ装置４００の吸気バルブ１１８の作動特性は、第２の特性（ＩＮ２ａ）すなわち大カム特性に設定される。ステップＳ１３２において充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ１以下であると判定されると（ステップＳ１３２においてＮＯ）、ステップＳ１５０へ処理が移行される。すなわち、吸気バルブ１１８の作動特性は、第３の特性（ＩＮ３ａ）すなわち中カム特性に設定される。すなわち、充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ３よりも大きく値Ｗ１よりも小さいときは、吸気バルブ１１８の作動特性は中カム特性に設定され、充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ１を超えると、吸気バルブ１１８の作動特性は大カム特性に設定される。
【０１３０】
なお、ステップＳ１２２において充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ３以下であると判定されると（ステップＳ１２２においてＮＯ）、ステップＳ１６０へ処理が移行され、吸気バルブ１１８の作動特性は、たとえば図１１で説明したような通常制御に従う。
【０１３１】
なお、特に図示しないが、第２暖機制御の実行中において、放電電力上限値Ｗｏｕｔが値Ｗ２よりも小さくなった場合に吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性であれば、吸気バルブ１１８の作動特性を小カム特性に切替えるようにしてもよい。また、第２暖機制御の実行中において、放電電力上限値Ｗｏｕｔが値Ｗ２よりも小さくなった場合に吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性であれば、吸気バルブ１１８の作動特性を中カム特性あるいは小カム特性に切替えるようにしてもよい。
【０１３２】
以上のように、この実施の形態２の変形例においては、第２暖機制御の実行中に充電電力上限値Ｗｉｎの絶対値が低下すると、その低下に応じて、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性から中カム特性および大カム特性へ段階的に切替えられる。したがって、この実施の形態２の変形例によれば、エミッションの抑制にも配慮しつつ第２暖機制御を継続することができる。
【０１３３】
［実施の形態３］
上記の実施の形態１では、ＶＶＬ装置４００は、吸気バルブ１１８の作動特性を３段階に切替可能としたが、この実施の形態３では、吸気バルブ１１８の作動特性が２段階に切替可能とされる。
【０１３４】
図２３は、吸気バルブ１１８の作動特性を２段階に切替可能な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。図２３を参照して、ＶＶＬ装置４００Ａは、吸気バルブ１１８の作動特性を、波形ＩＮ１ａで示される第１の特性（小カム特性）と、波形ＩＮ２ａで示される第２の特性（大カム特性）とのいずれかに切替可能である。
【０１３５】
図２４は、実施の形態３における、触媒暖機制御中のエンジン１００の制御状態を説明するための波形図である。なお、この図２４は、図１０に対応するものである。図２４を参照して、吸気バルブ１１８の作動特性を２段階に切替可能なこの実施の形態３では、時刻ｔ２において第２暖機制御が開始されても、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性に維持される。
【０１３６】
そして、時刻ｔ６において蓄電装置１０のＳＯＣが値Ｓ１に達すると、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性から大カム特性に切替えられる。これにより、これにより、デコンプ作用によってエンジン１００の出力が抑制され、ＳＯＣの上昇度合いが抑制される。その結果、第２暖機制御を継続することができる。
【０１３７】
なお、蓄電装置１０のＳＯＣが値Ｓ１に達していない場合には、時刻ｔ７においてエンジン１００の燃焼状態が安定すると、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性から大カム特性に切替えられる。燃焼状態が安定するまでは、燃費向上よりもエミッション抑制を優先させて、吸気バルブ１１８の作動特性を小カム特性に設定し、燃焼状態が安定したら大カム特性に切替えるものである。そして、蓄電装置１０のＳＯＣが上昇している場合に、時刻ｔ７を待って大カム特性に切替えると、点線で示されるようにＳＯＣが上限値ＳＵを超えてしまう。そこで、この実施の形態３では、時刻ｔ６においてＳＯＣが値Ｓ１に達すると、時刻ｔ７を待たずに吸気バルブ１１８の作動特性を大カム特性に切替えることとしたものである。
【０１３８】
なお、エンジン１００の燃焼状態については、たとえば、エンジン１００の燃焼温度が所定温度を超えると、燃焼状態が安定したものと判定することができる。なお、燃焼温度は、エンジン冷却水温や油温、積算空気量等に基づいて、予め準備されたマップや関係式等を用いて推定することができる。
【０１３９】
図２５は、実施の形態３において、触媒暖機制御におけるエンジン１００の制御状態を説明するための他の波形図である。この図２５は、ハイブリッド車両１の走行パワーが大きく、第２暖機制御の実行中にＳＯＣが低下する場合を示しており、図１２に対応するものである。
【０１４０】
図２５を参照して、第２暖機制御の実行中、時刻ｔ７において、エンジン１００の燃焼状態が安定したことによって、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性（ＩＮ１ａ）から大カム特性（ＩＮ２ａ）に切替えられる。その後、時刻ｔ８において、蓄電装置１０のＳＯＣが値Ｓ２に低下すると、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性から小カム特性（ＩＮ１ａ）に切替えられる。これにより、エンジン１００の出力が増加し、ＳＯＣの低下度合いが抑制される。その結果、第２暖機制御を継続することができる。
【０１４１】
図２６は、実施の形態３において、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブ１１８の作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。図２６を参照して、制御装置２００は、第２暖機制御の実行中であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。第２暖機制御の実行中であると判定されると（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、ＶＶＬ装置４００の吸気バルブ１１８の作動特性が第２の特性（ＩＮ２ａ）すなわち大カム特性であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。この判定処理は、エンジン１００の燃焼状態に基づいて既に吸気バルブ１１８の作動特性が第２の特性（大カム特性）に切替えられているか否かを判定するものである。
【０１４２】
ステップＳ２２０において、吸気バルブ１１８の作動特性は第２の特性（大カム特性）でない、すなわち第１の特性（小カム特性）であると判定されると（ステップＳ２２０においてＮＯ）、制御装置２００は、蓄電装置１０のＳＯＣが値Ｓ１よりも高いか否かを判定する（ステップＳ２３０）。そして、ＳＯＣが値Ｓ１よりも高いと判定されると（ステップＳ２３０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、吸気バルブ１１８の作動特性が第２の特性（ＩＮ２ａ）すなわち大カム特性となるようにＶＶＬ装置４００を制御する（ステップＳ２４０）。なお、ステップＳ２３０においてＳＯＣが値Ｓ１以下であると判定された場合は（ステップＳ２３０においてＮＯ）、吸気バルブ１１８の作動特性は、図１１で説明したような通常制御に従う（ステップＳ２７０）。
【０１４３】
一方、ステップＳ２２０において、吸気バルブ１１８の作動特性は第２の特性（大カム特性）であると判定された場合（ステップＳ２２０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、ＳＯＣが値Ｓ２よりも低いか否かを判定する（ステップＳ２５０）。そして、ＳＯＣが値Ｓ２よりも低いと判定されると（ステップＳ２５０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性（ＩＮ１ａ）すなわち小カム特性となるようにＶＶＬ装置４００を制御する（ステップＳ２６０）。なお、ステップＳ２５０において、ＳＯＣが値Ｓ２以上であると判定された場合は（ステップＳ２５０においてＮＯ）、ステップＳ２７０へ処理が移行される。
【０１４４】
なお、特に図示しないが、吸気バルブ１１８の作動特性が２段階に切替可能とされるこの実施の形態３についても、実施の形態２と同様に、ＳＯＣに代えて、蓄電装置１０の充電電力上限値Ｗｉｎおよび放電電力上限値Ｗｏｕｔに基づいて、第２暖機制御の実行中に吸気バルブ１１８の作動特性を切替えるようにしてもよい。具体的には、充電電力上限値Ｗｉｎが値Ｗ１（負値）を超えると、吸気バルブ１１８の作動特性を小カム特性から大カム特性に切替え、また、放電電力上限値Ｗｏｕｔが値Ｗ２を下回ると、吸気バルブ１１８の作動特性を大カム特性から小カム特性に切替えるようにしてもよい。
【０１４５】
この実施の形態３によっても、上記の実施の形態１，２と同様の効果が得られる。そして、この実施の形態３によれば、吸気バルブ１１８の作動特性の切替を２段階としたので、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低減することができる。また、吸気バルブ１１８の作動特性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を低減することができ、アクチュエータを小型化して軽量化することができる。さらに、アクチュエータの製造コストも低減し得る。
【０１４６】
［実施の形態４］
上記の実施の形態１では、蓄電装置１０のＳＯＣが所定値に達すると、第２暖機制御を継続するために吸気バルブ１１８の作動特性を切替えるものとした。この実施の形態４では、第２暖機制御の残り実行時間を推定し、蓄電装置１０のＳＯＣが上限値ＳＵを超えたり下限値ＳＬを下回ったりしないように、第２暖機制御の残り実行時間に基づいて吸気バルブ１１８の作動特性の切替タイミングが決定される。
【０１４７】
図２７は、実施の形態４における、触媒暖機制御中のエンジン１００の制御状態を説明するための波形図である。図２７を参照して、第２暖機制御の実行中、第２暖機制御の残り実行時間Δｔ（以下、単に「残時間Δｔ」とも称する。）が推定される。そして、その残時間Δｔに基づいて、ＳＯＣが上限値ＳＵを超えないように吸気バルブ１１８の作動特性を大カム特性（ＩＮ２ａ）に切替えるタイミング（時刻ｔ９）が決定される。
【０１４８】
一例として、第２暖機制御の実行中に残時間Δｔが時々刻々推定され、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ２ａ）である場合に残時間Δｔ経過後のＳＯＣが上限値ＳＵに達することになるときのタイミング（時刻ｔ９）で、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ２ａ）に切替えられる。
【０１４９】
この実施の形態４におけるハイブリッド車両の全体構成、エンジン１００の構成、触媒暖機制御の処理については、上記の実施の形態１と同じである。
【０１５０】
図２８は、実施の形態４において、第２暖機制御の実行中における、吸気バルブ１１８の作動特性の設定処理を説明するフローチャートである。この図２８は、実施の形態１における図１４のフローチャートに対応するものである。
【０１５１】
図２８を参照して、このフローチャートは、図１４に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２０に代えてステップＳ２４，Ｓ２６，Ｓ２８を含む。すなわち、ステップＳ１０において第２暖機制御の実行中であると判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、制御装置２００は、第２暖機制御の残時間Δｔを算出する（ステップＳ２４）。残時間Δｔは、たとえば、触媒温度から推定することができる。触媒温度は、上述のように、予め準備されたマップや関係式等を用いて、エンジン１００の吸入空気量と点火遅角量とから推定することができる。なお、第２暖機制御の実行時間が予め定められている場合に、第２暖機制御が開始されてからの時間に基づいて残時間Δｔを算出してもよい。
【０１５２】
次いで、制御装置２００は、吸気バルブ１１８の作動特性を第２の特性（ＩＮ２ａ）すなわち大カム特性とした場合に、残時間Δｔ経過後の蓄電装置１０のＳＯＣを推定する（ステップＳ２６）。ＳＯＣは走行状況によって変化するが、ここでは、ＳＯＣの上昇が最も大きくなる最も厳しい条件として、第２暖機制御中にＥＶ走行（モータジェネレータＭＧ２による走行）による電力消費はないものとしてＳＯＣが算出される。エンジン１００の出力（吸気バルブ１１８の作動特性は大カム特性）からモータジェネレータＭＧ１の発電電力および蓄電装置１０への充電電力を算出することができ、充電電力に基づいて残時間Δｔ経過後のＳＯＣが算出される。
【０１５３】
続いて、制御装置２００は、残時間Δｔ経過後のＳＯＣが上限値ＳＵ（図２７）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２８）。残時間Δｔ経過後のＳＯＣが上限値ＳＵ以上であると判定されると（ステップＳ２８においてＹＥＳ）、ステップＳ３０へ処理が移行される。すなわち、すなわち、ＶＶＬ装置４００の吸気バルブ１１８の作動特性は、第２の特性（ＩＮ２ａ）すなわち大カム特性に設定される。
【０１５４】
一方、ステップＳ２８において、残時間Δｔ経過後のＳＯＣが上限値ＳＵよりも低いと判定されると（ステップＳ２８においてＮＯ）、ステップＳ４０へ処理が移行され、現在のＳＯＣが値Ｓ２よりも低いか否かが判定される。なお、ステップＳ４０以降の処理については、図１４において説明したとおりである。
【０１５５】
なお、上記において、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性に設定される前に作動特性が小カム特性である場合、大カム特性に設定される前に小カム設定から中カム設定に切替え、その後、大カム設定に切替えるようにしてもよい。たとえば、吸気バルブ１１８の作動特性を中カム特性とした場合に、残時間Δｔ経過後の蓄電装置１０のＳＯＣを推定し、その推定されたＳＯＣが上限値ＳＵに達するタイミングで小カム特性から中カム特性に切替えるようにしてもよい。
【０１５６】
また、特に図示しないが、ＳＯＣの低下時に吸気バルブ１１８の作動特性を小カム特性に切替える場合についても、上記の手法と同様に、残時間Δｔ経過後のＳＯＣを推定し、その推定されたＳＯＣが下限値ＳＬに達するタイミングで小カム特性に切替えるようにしてもよい。また、吸気バルブ１１８の作動特性は、実施の形態３で説明した２段階に切替可能なものであってもよい。
【０１５７】
以上のように、この実施の形態４によれば、第２暖機制御の残時間Δｔに基づいて吸気バルブ１１８の作動特性を切替えるタイミングを決定するので、第２暖機制御を最後まで確実に実行することができる。
【０１５８】
なお、上記の各実施の形態においては、排気浄化装置を、前段のＳ／Ｃ触媒１１２Ｓと、後段のＵ／Ｆ触媒１１２Ｕとによって構成し（図２）、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓについて、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの端面浄化率が１００％に達すると、第１暖機制御から第２暖機制御に切替わるものとし、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの中央浄化率が１００％に達すると、触媒暖機制御（第２暖機制御）から通常制御に切替わるものとした。
【０１５９】
このような構成に代えて、前段のＳ／Ｃ触媒１１２Ｓの浄化率（中央浄化率）が１００％に達すると、第１暖機制御から第２暖機制御に切替わるものとし、後段のＵ／Ｆ触媒１１２Ｕの浄化率（中央浄化率）が１００％に達すると、触媒暖機制御（第２暖機制御）から通常制御に切替わるようにしてもよい。
【０１６０】
あるいは、排気浄化装置をＳ／Ｃ触媒１１２ＳとＵ／Ｆ触媒１１２Ｕとに分けることなく１つの触媒によって構成し、その触媒の端面浄化率が１００％に達すると、第１暖機制御から第２暖機制御に切替わるものとし、上記触媒の中央浄化率が１００％に達すると、触媒暖機制御（第２暖機制御）から通常制御に切替わるようにしてもよい。
【０１６１】
なお、特に図示しないが、吸気バルブ１１８の作動特性を連続的に（無段階に）変更可能とし、たとえば、第２暖機制御中の吸気バルブ１１８の作動特性を、小カム特性から大カム特性まで連続的に変更するようにしてもよい。
【０１６３】
また、上記の各実施の形態においては、制御装置２００は、エンジン１００の出力について、エンジン１００のパワーを制御（第１または第２の運転パワーに制御）するものとしたが、エンジン１００のトルクを制御してもよい（トルクデマンド制御）。すなわち、制御装置２００は、第１暖機制御では、エンジン１００が第１のトルクを出力するようにエンジン１００を運転し、第２暖機制御では、エンジン１００が第２のトルク（第２のトルク＞第１のトルク）を出力するようにエンジン１００を運転するようにしてもよい。こ
の場合、第１暖機制御では、エンジン１００のトルクが第１のトルクとなるように第１運転ポイントが設定され、第２暖機制御では、エンジン１００のトルクが第２のトルクとなるように第２運転ポイントが設定される。
【０１６４】
また、上記においては、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。
【０１６５】
なお、上記において、モータジェネレータＭＧ２は、この発明における「電動機」の一実施例に対応し、エンジン１００は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応する。また、ＶＶＬ装置４００，４００Ｌ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。
【０１６６】
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。そして、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、上記した実施の形態の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】
【０１６７】
１  ハイブリッド車両、４  動力分割装置、５  減速機、６  駆動輪、１０  蓄電装置、２０  ＰＣＵ、１００  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、１１２Ｓ  Ｓ／Ｃ触媒、１１２Ｕ  Ｕ／Ｆ触媒、１１２Ｖ  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  制御装置、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  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、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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