(57)【要約】【課題】可変バルブ機構の作動をエンジン始動時よりも遅らせるＶＶＴ進角ディレイ制御中のエンジンの出力応答性および燃費を向上させる。【解決手段】ＥＣＵは、吸気バルブの開弁時期の進角を禁止するＶＶＴ進角ディレイ制御中（Ｓ１２にてＹＥＳ）は、エンジン動作ラインとして第２ラインＬ（２）を設定する（Ｓ１４）。第２ラインＬ（２）は、ＶＶＴ非進角時のエンジンの特性（最小燃費点や最大トルク）を考慮して設定された動作ラインである。ＥＣＵは、ＶＶＴ進角ディレイ制御後（Ｓ１２にてＮＯ）は、エンジン動作ラインとして第１ラインＬ（１）を設定する（Ｓ１６）。第１ラインＬ（１）は、ＶＶＴ進角時のエンジンの特性を考慮して設定された動作ラインである。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変バルブ機構を備えた内燃機関を駆動源とする車両の制御装置であって、前記可変バルブ機構の作動は所定条件が成立している場合に禁止され、
前記制御装置は、
前記可変バルブ機構の作動が禁止されているか否かを判断する判断部と、
前記内燃機関の回転速度および出力トルクを制御するための動作ラインとして、第１ラインと第２ラインとを記憶する記憶部と、
前記可変バルブ機構の作動が禁止されていない場合は前記第１ラインに基づいて前記回転速度および前記出力トルクを制御し、前記可変バルブ機構の作動が禁止されている場合は前記第２ラインに基づいて前記回転速度および前記出力トルクを制御する制御部とを含み、
前記第１ラインは、前記可変バルブ機構の作動が禁止されていない状態での前記内燃機関の特性を考慮して前記回転速度と前記出力トルクとの対応関係を定めたラインであり、前記第２ラインは、前記可変バルブ機構の作動が禁止されている状態での前記内燃機関の特性を考慮して前記回転速度と前記出力トルクとの対応関係を定めたラインである、車両の制御装置。
【請求項２】
前記第２ラインは、前記回転速度に対応する前記出力トルクとして、前記可変バルブ機構が作動していない状態での前記内燃機関の燃料消費率が最小となるトルクを定めたラインである、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記第２ラインは、前記回転速度に対応する前記出力トルクとして、前記可変バルブ機構が作動していない状態での最大トルクを定めたラインである、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項４】
前記第２ラインは、前記回転速度に対応する前記出力トルクとして前記可変バルブ機構が作動していない状態での前記内燃機関の燃料消費率が最小となるトルクを定めたライン、および、前記回転速度に対応する前記出力トルクとして前記可変バルブ機構が作動していない状態での最大トルクを定めたラインのいずれかのラインを用いて前記内燃機関から同じパワーを出力させる場合に比べて、前記回転速度を高い速度に制御するためのラインである、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項５】
前記第２ラインは、前記第１ラインを用いて前記内燃機関から同じパワーを出力させる場合に比べて、前記回転速度を高い速度に制御しかつ前記出力トルクを低いトルクに制御するためのラインである、請求項１に記載の車両の制御装置。
【請求項６】
前記可変バルブ機構は、吸気バルブの開弁時期を変更するための機構であり、
前記可変バルブ機構が作動している時の前記開弁時期は、前記可変バルブ機構が作動していない時の前記開弁時期よりも早められる、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項７】
前記可変バルブ機構は、前記内燃機関によって駆動されるオイルポンプから供給される油圧によって作動し、
前記所定条件は、前記内燃機関の始動後から所定時間が経過していないという条件である、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項８】
前記車両は、前記内燃機関に加えて回転電機を駆動力源とし、かつ車両外部から供給された電力での走行が可能な車両である、請求項１〜５のいずれかに記載の車両の制御装置。
【請求項９】
可変バルブ機構を備えた内燃機関を駆動源とする車両の制御装置が行なう制御方法であって、前記可変バルブ機構の作動は所定条件成立時に禁止され、前記制御装置は、前記内燃機関の回転速度および出力トルクを制御するための動作ラインとして第１ラインと第２ラインとを記憶し、
前記制御方法は、
前記可変バルブ機構の作動が禁止されているか否かを判断するステップと、
前記可変バルブ機構の作動が禁止されていない場合は前記第１ラインに基づいて前記回転速度および前記出力トルクを制御し、前記可変バルブ機構の作動が禁止されている場合は前記第２ラインに基づいて前記回転速度および前記出力トルクを制御するステップとを含み、
前記第１ラインは、前記可変バルブ機構の作動が禁止されていない状態での前記内燃機関の特性を考慮して前記回転速度と前記出力トルクとの対応関係を定めたラインであり、前記第２ラインは、前記可変バルブ機構の作動が禁止されている状態での前記内燃機関の特性を考慮して前記回転速度と前記出力トルクとの対応関係を定めたラインである、車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気バルブの開弁時期を変更するための可変バルブ機構を備えた内燃機関を駆動源とする車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
可変バルブ機構を備えた内燃機関において、内燃機関の冷間時においても内燃機関を良好に運転することができる制御装置が、特開２００１−６５３７５号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００３】
特許文献１に開示された制御装置は、内燃機関の吸気バルブの開弁時期を変更するための電気駆動式の可変バルブ機構を備え、内燃機関の冷却水温が低いときには高いときに比べて吸気弁の開弁時期を進角させる。
【０００４】
特許文献１に開示された制御装置によれば、内燃機関の冷却水温が低いときには高いときに比べて吸気弁の開弁時期を進角させる。これにより、内燃機関の摩擦の大きい冷間時に多量の吸入空気量が確保されるので、内燃機関を良好に運転することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−６５３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、内燃機関の始動に合わせて可変バルブ機構の作動を開始する際、所定時間が経過するまでは可変バルブ機構が正常に作動しない場合がある。たとえば、内燃機関の駆動力によって発生された油圧で作動する油圧式の可変バルブ機構は、内燃機関の始動後から所定時間が経過するまでは、十分な油圧が充填されておらず正常に作動しない場合がある。
【０００７】
したがって、内燃機関の始動後から所定時間が経過した後に可変バルブ機構の作動を開始することが望ましいが、可変バルブ機構の作動を開始するまでの間は、内燃機関の加速不良や燃費悪化が懸念される。しかしながら、特許文献１にはこの問題点およびその解決手法については何ら開示されていない。
【０００８】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、可変バルブ機構を備えた内燃機関において、可変バルブ機構の作動を開始するまでの間の内燃機関の出力応答性および燃費を向上させることができる制御装置および制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る制御装置は、可変バルブ機構を備えた内燃機関を駆動源とする車両を制御する。この可変バルブ機構の作動は所定条件が成立している場合に禁止される。制御装置は、可変バルブ機構の作動が禁止されているか否かを判断する判断部と、内燃機関の回転速度および出力トルクを制御するための動作ラインとして、第１ラインと第２ラインとを記憶する記憶部と、可変バルブ機構の作動が禁止されていない場合は第１ラインに基づいて回転速度および出力トルクを制御し、可変バルブ機構の作動が禁止されている場合は第２ラインに基づいて回転速度および出力トルクを制御する制御部とを含む。第１ラインは、可変バルブ機構の作動が禁止されていない状態での内燃機関の特性を考慮して回転速度と出力トルクとの対応関係を定めたラインであり、第２ラインは、可変バルブ機構の作動が禁止されている状態での内燃機関の特性を考慮して回転速度と出力トルクとの対応関係を定めたラインである。
【００１０】
好ましくは、第２ラインは、回転速度に対応する出力トルクとして、可変バルブ機構が作動していない状態での内燃機関の燃料消費率が最小となるトルクを定めたラインである。
【００１１】
好ましくは、第２ラインは、回転速度に対応する出力トルクとして、可変バルブ機構が作動していない状態での最大トルクを定めたラインである。
【００１２】
好ましくは、第２ラインは、回転速度に対応する出力トルクとして可変バルブ機構が作動していない状態での内燃機関の燃料消費率が最小となるトルクを定めたライン、および、回転速度に対応する出力トルクとして可変バルブ機構が作動していない状態での最大トルクを定めたラインのいずれかのラインを用いて内燃機関から同じパワーを出力させる場合に比べて、回転速度を高い速度に制御するためのラインである。
【００１３】
好ましくは、第２ラインは、第１ラインを用いて内燃機関から同じパワーを出力させる場合に比べて、回転速度を高い速度に制御しかつ出力トルクを低いトルクに制御するためのラインである。
【００１４】
好ましくは、可変バルブ機構は、吸気バルブの開弁時期を変更するための機構である。可変バルブ機構が作動している時の開弁時期は、可変バルブ機構が作動していない時の開弁時期よりも早められる。
【００１５】
好ましくは、可変バルブ機構は、内燃機関によって駆動されるオイルポンプから供給される油圧によって作動する。所定条件は、内燃機関の始動後から所定時間が経過していないという条件である。
【００１６】
好ましくは、車両は、内燃機関に加えて回転電機を駆動力源とし、かつ車両外部から供給された電力での走行が可能な車両である。
【００１７】
この発明の他の局面に係る制御方法は、可変バルブ機構を備えた内燃機関を駆動源とする車両の制御装置が行なう制御方法である。可変バルブ機構の作動は所定条件成立時に禁止される。制御装置は、内燃機関の回転速度および出力トルクを制御するための動作ラインとして第１ラインと第２ラインとを記憶する。制御方法は、可変バルブ機構の作動が禁止されているか否かを判断するステップと、可変バルブ機構の作動が禁止されていない場合は第１ラインに基づいて回転速度および出力トルクを制御し、可変バルブ機構の作動が禁止されている場合は第２ラインに基づいて回転速度および出力トルクを制御するステップとを含む。第１ラインは、可変バルブ機構の作動が禁止されていない状態での内燃機関の特性を考慮して回転速度と出力トルクとの対応関係を定めたラインであり、第２ラインは、可変バルブ機構の作動が禁止されている状態での内燃機関の特性を考慮して回転速度と出力トルクとの対応関係を定めたラインである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、可変バルブ機構を備えた内燃機関において、可変バルブ機構の作動を開始するまでの間の内燃機関の出力応答性および燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）が搭載される車両構造を示す図である。
【図２】ＥＣＵによって制御されるエンジンシステムの概略構成図である。
【図３】ＶＶＴ機構を示す図である。
【図４】ＶＶＴ機構に油圧を供給する油圧回路を示す図である。
【図５】エンジン動作ラインのマップを示した図（その１）である。
【図６】ＥＣＵの機能ブロック図である。
【図７】ＥＣＵが行なう処理フローを示す図である。
【図８】エンジン動作ラインのマップを示した図（その２）である。
【図９】エンジン動作ラインのマップを示した図（その３）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る制御装置が搭載される車両１０の構造を示す図である。車両１０は、エンジン１００および第２モータジェネレータ（ＭＧ（２））３００Ｂの少なくともいずれかの動力で走行する車両（以下、「ハイブリッド車両」ともいう）であるとともに、車両外部に設けられた交流電源１９から供給された電力での走行が可能な車両（以下、「プラグイン車両」ともいう）である。なお、エンジン１００の回転速度を所望の回転速度に制御可能な構成を有する車両であれば、本発明に係る制御装置が適用可能な車両は、ハイブリッド車両であることもにもプラグイン車両であることにも限定されない。たとえば、無段自動変速機を備えたエンジン車両にも本発明に係る制御装置を適用することが可能である。
【００２２】
車両１０には、上述のエンジン１００およびＭＧ（２）３００Ｂの他に、エンジン１００が発生する動力を出力軸２１２と第１モータジェネレータ（ＭＧ（１））３００Ａとに分配する動力分割機構２００と、エンジン１００、ＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂで発生した動力を駆動輪１２に伝達したり、駆動輪１２の駆動をエンジン１００やＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂに伝達したりする減速機１４と、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂを駆動するための電力を蓄電する走行用バッテリ３１０と、走行用バッテリ３１０の直流とＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂの交流とを変換しながら電流制御を行なうインバータ３３０と、走行用バッテリ３１０とインバータ３３０との間で電圧変換を行なう昇圧コンバータ３２０と、エンジン１００の動作状態を制御するエンジンＥＣＵ４０６と、車両１０の状態に応じてＭＧ（１）３００Ａ、ＭＧ（２）３００Ｂ、インバータ３３０、および走行用バッテリ３１０の充放電状態等を制御するＭＧ＿ＥＣＵ４０２と、エンジンＥＣＵ４０６およびＭＧ＿ＥＣＵ４０２等を相互に管理制御して、車両１０が最も効率よく運行できるようにハイブリッドシステム全体を制御するＨＶ＿ＥＣＵ４０４等を含む。
【００２３】
動力分割機構２００は、サンギヤ、ピニオンギヤ、キャリア、リングギヤとを含む遊星歯車から構成される。エンジン１００、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂが動力分割機構２００を経由して連結されることで、エンジン１００、ＭＧ（１）３００ＡおよびＭＧ（２）３００Ｂの各回転速度は、いずれか２つの回転速度が決定されると残りの回転速度が決まるという関係にある。この関係を利用することによって、たとえばＭＧ（２）３００Ｂの回転速度が同じ値であっても、ＭＧ（１）３００Ａの回転速度を制御することによって、エンジン１００の回転速度Ｎｅを所望の回転速度に制御することができる。
【００２４】
さらに、車両１０には、交流電源１９に接続されたパドル１５を接続するためのコネクタ１３と、コネクタ１３を経由して供給された交流電源１９からの電力を直流に変換して走行用バッテリ３１０へ出力する充電装置１１とを含む。充電装置１１は、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４からの制御信号に応じて走行用バッテリ３１０へ出力する電力量を制御する。
【００２５】
図１においては、各ＥＣＵを別構成しているが、２個以上のＥＣＵを統合したＥＣＵとして構成してもよい。たとえば、図１に、点線で示すように、ＭＧ＿ＥＣＵ４０２、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４およびエンジンＥＣＵ４０６を統合したＥＣＵ４００とすることがその一例である。以下の説明においては、ＭＧ＿ＥＣＵ４０２、ＨＶ＿ＥＣＵ４０４およびエンジンＥＣＵ４０６を区別することなくＥＣＵ４００と記載する。
【００２６】
ＥＣＵ４００には、車速センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、ＭＧ（１）回転速度センサ、ＭＧ（２）回転速度センサ、エンジン回転速度センサ（いずれも図示せず）、および走行用バッテリ３１０の状態（バッテリ電圧値、バッテリ電流値、バッテリ温度など）を監視する監視ユニット３４０からの信号が入力されている。
【００２７】
図２を参照して、エンジン１００およびエンジン１００に関連する周辺機器について説明する。このエンジン１００においては、エアクリーナ（図示せず）から吸入される空気が、吸気管１１０を流通して、エンジン１００の燃焼室１０２に導入される。スロットルバルブ１１４の作動量（スロットル開度）により、燃焼室１０２に導入される空気量が調整される。スロットル開度は、ＥＣＵ４００からの信号に基づいて作動するスロットルモータ１１２により制御される。
【００２８】
燃料は、インジェクタ１０１から燃焼室１０２に噴射される。吸気管１１０から導入された空気と、インジェクタ１０１から噴射された燃料との混合気が、ＥＣＵ４００からの制御信号により制御されるイグニッションコイル１５０を用いて着火されて燃焼する。
【００２９】
燃焼室１０２の頭頂部には、吸気バルブ１０３および排気バルブ１０４が設けられる。燃焼室１０２に導入される空気の量および時期は吸気バルブ１０３により制御される。燃焼室１０２から排出される排気ガスの量および時期は排気バルブ１０４により制御される。吸気バルブ１０３はカム１０５により駆動される。排気バルブ１０４はカム１０６により駆動される。
【００３０】
吸気バルブ１０３は、ＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）機構１２６により、開閉時期（開弁時期（開弁位相）および閉弁時期（閉弁位相））が変更される。開弁時期の変更に伴なって閉弁位相も変更されるため、以下の説明では、主に、開弁時期について説明する。なお、排気バルブ１０４の開閉時期を変更するようにしてもよい。
【００３１】
本実施の形態においては、カム１０５が設けられたカムシャフト（図示せず）がＶＶＴ機構１２６により回転されることにより、吸気バルブ１０３の開弁時期が制御される。なお、開弁時期を制御する方法はこれに限らない。本実施の形態において、ＶＶＴ機構１２６は、油圧により作動する。
【００３２】
燃焼室１０２で混合気が燃焼した後の排気ガスは、排気管１２０の途中に設けられた触媒１４０を通って、大気に排出される。
【００３３】
ＥＣＵ４００には、エンジン水温センサ１０８、エアフロメータ１１６、吸入空気温センサ１１８、空燃比センサ１２２、酸素センサ１２４、カム角センサ１０７からの信号が入力されている。エンジン水温センサ１０８は、エンジン冷却水の温度（エンジン水温）ＴＨｗを検出する。エアフロメータ１１６は、吸入空気量（エンジン１００に吸入される単位時間あたりの空気量）Ｇａを検出する。吸入空気温センサ１１８は、吸入空気の温度（吸入空気温）ＴＨａを検出する。空燃比センサ１２２は、排気ガス中の空気と燃料との比率を検出する。酸素センサ１２４は、排気ガス中の酸素濃度を検出する。カム角センサ１０７は、カム１０５の回転角を検出する。これらの各センサは、検出結果を表わす信号をＥＣＵ４００に送信する。
【００３４】
ＥＣＵ４００は、各センサから送られてきた信号、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、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、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブ１０３の開弁時期を制御する。
【００３５】
図３を参照して、ＶＶＴ機構１２６についてさらに説明する。ＶＶＴ機構１２６は、ハウジング１２８と、ベーン１３０と、進角室１３２と、遅角室１３４とを含む。ハウジング１２８は、チェーンもしくはベルトなどを介してエンジン１００のクランクシャフトに連結される。ハウジング１２８は、エンジン回転速度の２分の１の回転速度で回転する。
【００３６】
ベーン１３０は、ハウジング１２８の内部において回転可能に支持される。ベーン１３０は、カムシャフトに固定され、カムシャフトとともに回転する。ベーン１３０がハウジング１２８に対して相対的に回転することにより、吸気バルブ１０３の開弁時期が進角されたり遅角されたりする。
【００３７】
進角室１３２は、ハウジング１２８とベーン１３０とにより区画される空間である。進角室１３２に油圧が供給されることにより、ベーン１３０が図５において右回りに回転し、吸気バルブ１０３の開弁時期が進角される。
【００３８】
遅角室１３４は、ハウジング１２８とベーン１３０とにより区画される空間である。遅角室１３４に油圧が供給されることにより、ベーン１３０が図５において左回りに回転し、吸気バルブ１０３の開弁時期が遅角される。
【００３９】
図４を参照して、ＶＶＴ機構１２６に油圧を供給する油圧回路９００について説明する。油圧回路９００は、オイルポンプ９０２と、油路９０４と、ＯＣＶ（Ｏｉｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ）９１０とを含む。
【００４０】
オイルポンプ９０２は、クランクシャフトに連結されており、エンジン１００により駆動されて油圧を発生する。オイルポンプ９０２で発生した油圧は、油路９０４に供給される。油路９０４内の油圧は、進角室１３２もしくは遅角室１３４に供給される。
【００４１】
ＯＣＶ９１０は、進角領域９１２と、遅角領域９１４と、遮断領域９１６とを有する電磁式のスプールバルブである。ＯＣＶ９１０は、進角領域９１２において、油路９０４内の油圧を進角室１３２に供給し、遅角室１３４内の油圧をドレンする。この場合、吸気バルブ１０３の開弁時期が進角される。
【００４２】
また、ＯＣＶ９１０は、遅角領域９１４において、油路９０４内の油圧を遅角室１３４に供給し、進角室１３２内の油圧をドレンする。この場合、吸気バルブ１０３の開弁時期が遅角される。さらに、ＯＣＶ９１０は、遮断領域９１６において、ＶＶＴ機構１２６と油路９０４とを遮断する。
【００４３】
次に、ＥＣＵ４００が行なうエンジン１００の駆動制御について説明する。
ＥＣＵ４００は、まず、アクセル開度と車速とに基づいて車両１０から出力すべき車両要求パワーＰを設定し、車両要求パワーＰに基づいて走行用バッテリ３１０から出力すべきバッテリ要求パワーＰｂとエンジン１００から出力すべきエンジン要求パワーＰｅとを設定する。
【００４４】
この際、ＥＣＵ４００は、車両要求パワーＰが走行用バッテリ３１０の出力可能パワーを超えるまでは、車両要求パワーＰをバッテリ要求パワーＰｂのみに分配してエンジン１００を停止させ、車両要求パワーＰが走行用バッテリ３１０の出力可能パワーを超えた場合に、車両要求パワーＰを所定の比率でエンジン要求パワーＰｅにも分配して、エンジン１００を始動させる。
【００４５】
このように、ＥＣＵ４００は、車両１０がプラグインハイブリッド車両であることを考慮し、走行用バッテリ３１０の電力のみで車両１０を走行させる領域（エンジン１００を停止させる領域）を拡げて燃費向上を図っている。この影響で、車両１０においては、通常のハイブリッド車両に比べて、エンジン水温ＴＨｗが低い状態でエンジン１００が始動されて始動後即座にエンジン１００が高負荷となる頻度が多くなる。
【００４６】
ＥＣＵ４００は、エンジン要求パワーＰｅ＞０となった場合、エンジン要求パワーＰｅに基づいて目標エンジン回転速度Ｎｅｔｇｔと目標エンジントルクＴｅｔｇｔを設定する。また、ＥＣＵ４００は、たとえばエンジン回転速度Ｎｅと吸入空気量Ｇａとをパラメータとして開弁時期の目標値（目標開弁時期）を設定する。
【００４７】
そして、ＥＣＵ４００は、目標開弁時期を考慮しつつ、設定した目標エンジン回転速度Ｎｅｔｇｔと目標エンジントルクＴｅｔｇｔとによって示される動作ラインでエンジン１００が運転されるように、燃料噴射量や点火時期などを制御する。これにより、車両要求パワーＰに応じた駆動力を実現することができる。
【００４８】
以上のような構成を有する車両１０において、ＶＶＴ機構１２６を正常に作動させるためには、ＶＶＴ機構１２６の進角室１３２および遅角室１３４に十分な油圧を予め充填させておく必要がある。
【００４９】
しかし、ＶＶＴ機構１２６の各油圧室内への油圧の供給は、エンジン１００の駆動力によって油圧を発生する機械式のオイルポンプ９０２により行われている。そのため、エンジン１００の停止後は、オイルポンプ９０２からの油圧の供給が停止され、ＶＶＴ機構１２６の各油圧室内のオイルが徐々に外部に抜け出す。このようにＶＶＴ機構１２６の各油圧室内の油圧が抜け出た状態で実際の開弁時期を目標開弁時期に変化（進角）させようとすると、ベーン１３０がハウジング１２８に急激に衝突し打音が生じたり、ロックピンのかみ込みが生じてＶＶＴ機構１２６が正常に作動しなくなったりといった問題が生じる。
【００５０】
この対策として、ＥＣＵ４００は、エンジン１００の始動後から所定時間が経過するまで（ＶＶＴ機構１２６の各油圧室内に十分な油圧が供給されるまで）は、ＶＶＴ機構１２６の作動を禁止して、開弁時期の変更（進角）が可能となる時期をエンジン１００の始動時よりも遅らせる制御（以下、「ＶＶＴ進角ディレイ制御」という）を実行する。
【００５１】
具体的には、ＥＣＵ４００は、エンジン始動後から開弁時期の進角が可能となるまでの時間を「ディレイ時間Ｚ」として設定し、エンジン始動後からディレイ時間Ｚが経過するまでは、開弁時期の進角を禁止する。なお、ＶＶＴ進角ディレイ制御中の開弁時期は０（単位；ｄｅｇ）である。
【００５２】
なお、エンジン始動時のエンジン水温ＴＨｗ（以下、「水温Ｘ」ともいう）が低いほど、また、エンジン始動前にエンジン１００が継続して停止していた時間（以下、「間欠停止時間Ｙ」ともいう）が長いほど、ディレイ時間Ｚは長い値に設定される。これは、水温Ｘが低いほどオイルの粘度が高くなりエンジン始動後からＶＶＴ機構１２６に十分な油圧が供給されるまでの時間が長くなること、および、間欠停止時間Ｙが長いほどＶＶＴ機構１２６の各油圧室内から抜け出るオイル量が多くなりエンジン始動後からＶＶＴ機構１２６に十分な油圧が供給されるまでの時間が長くなること、を考慮したものである。たとえば、水温Ｘが３０℃、間欠停止時間Ｙが２０分の場合、ディレイ時間Ｚは３０秒程度の値に設定される。
【００５３】
このようにＶＶＴ進角ディレイ制御中においては、開弁時期の進角が禁止され開弁時期は０（単位；ｄｅｇ）に設定される。このような状態でエンジン１００の制御に用いられる動作ラインを、ＶＶＴ進角時を前提とした動作ラインのままとすると、エンジン１００の出力応答性（加速性能）が悪化し、また、燃費も悪化する。
【００５４】
そこで、本実施の形態では、このような加速性能の悪化や燃費悪化を抑制するために、ＶＶＴ進角ディレイ制御中において、目標エンジン回転速度Ｎｅｔｇｔおよび目標エンジントルクＴｅｔｇｔを設定するためのエンジン動作ラインとして、通常制御時に用いる第１ラインとは別に、ＶＶＴ進角ディレイ制御中に用いる第２ラインを新たに設けた。
【００５５】
図５は、本実施の形態で用いられるエンジン動作ラインを示した図である。図５に示すように、エンジン動作ラインは、エンジン回転速度ＮｅとエンジントルクＴｅとの対応関係をエンジン回転速度Ｎｅごとに定めたラインである。
【００５６】
本実施の形態では、エンジン動作ラインの１つとして、まず、ＶＶＴ機構１２６の作動が可能な通常状態（ＶＶＴ進角時)でのエンジン１００の特性を考慮した第１ラインＬ（１）が設定されている。この第１ラインＬ（１）には、燃費を重視した第１燃費ラインＬ（１）＿eと、パワーを重視した第１パワーラインＬ（１）＿ｐとが含まれる。
【００５７】
第１燃費ラインＬ（１）＿eは、開弁時期＞０ｄｅｇの時（ＶＶＴ進角時）の最小燃費点を結んだ動作ラインである。「最小燃費点」とは、エンジン１００の燃料が最も効率よく消費される時のエンジントルクＴｅとエンジン回転速度Ｎｅとの組合せを示す動作点である。第１燃費ラインＬ（１）＿eは、開弁時期＞０ｄｅｇの時の最小燃費点をエンジン回転速度Ｎｅごとに実験等により求め、求まった複数の最小燃費点を結んで設定される。
【００５８】
第１パワーラインＬ（１）＿ｐは、開弁時期＞０ｄｅｇの時の最大トルク点を結んだ動作ラインである。「最大トルク点」とは、エンジントルクＴｅが最も大きくなる時のエンジントルクＴｅとエンジン回転速度Ｎｅとの組合せを示す動作点である。第１パワーラインＬ（１）＿ｐは、開弁時期＞０ｄｅｇの時の最大トルク点をエンジン回転速度Ｎｅごとに実験等により求め、求まった複数の最大トルク点を結んで設定される。
【００５９】
さらに、本実施の形態においては、上記の第１ラインＬ（１）とは別に、ＶＶＴ機構１２６が作動していない状態（ＶＶＴ非進角時）でのエンジン１００の特性を考慮した第２ラインＬ（２）が設定されている。ＶＶＴ進角ディレイ制御中のエンジン動作ラインとして、この第２ラインＬ（２）を用いる点が本発明の特徴である。
【００６０】
この第２ラインＬ（２）には、第１ラインＬ（１）と同様、燃費を重視した第２燃費ラインＬ（２）＿eと、パワーを重視した第２パワーラインＬ（２）＿ｐとが含まれる。
【００６１】
第２燃費ラインＬ（２）＿eは、開弁時期＝０ｄｅｇの時（ＶＶＴ非進角時）の最小燃費率点を結んだ動作ラインである。第２燃費ラインＬ（２）＿eは、開弁時期＝０ｄｅｇの時の最小燃費点をエンジン回転速度Ｎｅごとに実験等により求め、求まった複数の最小燃費点を結んで設定される。
【００６２】
第２パワーラインＬ（２）＿ｐは、開弁時期＝０ｄｅｇの時の最大トルク点を結んだ動作ラインである。第２パワーラインＬ（２）＿ｐは、開弁時期＝０ｄｅｇの時の最大トルク点をエンジン回転速度Ｎｅごとに実験等により求め、求まった複数の最大トルク点を結んで設定される。
【００６３】
ＥＣＵ４００は、図５のマップ上において、通常時（ＶＶＴ進角ディレイ制御後）には、第１ラインＬ（１）（Ｌ（１）＿eおよびＬ（１）＿ｐのいずれか）とエンジン要求パワーＰｅ（すなわち目標エンジン回転速度Ｎｅｔｇｔと目標エンジントルクＴｅｔｇｔとの積）を一定とする曲線（図４に一点鎖線で示す曲線）との交点（交点Ａ，Ｂのいずれか）から、目標エンジン回転速度Ｎｅｔｇｔおよび目標エンジントルクＴｅｔｇｔを設定する。
【００６４】
一方、ＥＣＵ４００は、図５のマップ上において、ＶＶＴ進角ディレイ制御中には、第２ラインＬ（２）（Ｌ（２）＿eおよびＬ（２）＿ｐのいずれか）とエンジン要求パワーＰｅを一定とする曲線との交点（交点Ｃ，Ｄのいずれか）から、目標エンジン回転速度Ｎｅｔｇｔおよび目標エンジントルクＴｅｔｇｔを設定する。
【００６５】
図５に示すように、エンジン要求パワーＰｅをある値で一定とすると、第１パワーラインＬ（１）＿ｐで設定される目標エンジン回転速度Ｎａよりも第２パワーラインＬ（２）＿ｐで設定される目標エンジン回転速度Ｎｃのほうが高く、かつ第１パワーラインＬ（１）＿ｐで設定される目標エンジントルクＴａよりも第２パワーラインＬ（２）＿ｐで設定される目標エンジントルクＴｃのほうが低い。すなわち、エンジン動作ラインを第２パワーラインＬ（２）＿ｐに設定した場合には、第１パワーラインＬ（１）＿ｐに設定した場合よりもエンジン１００は高回転かつ低トルクに制御される。
【００６６】
同様に、エンジン要求パワーＰｅをある値で一定とすると、第１燃費ラインＬ（１）＿eで設定される目標エンジン回転速度Ｎｂよりも第２燃費ラインＬ（２）＿eで設定される目標エンジン回転速度Ｎｄのほうが高く、かつ第１燃費ラインＬ（１）＿eで設定される目標エンジントルクＴｂよりも第２燃費ラインＬ（２）＿eで設定される目標エンジントルクＴｄのほうが低い。すなわち、エンジン動作ラインを第２燃費ラインＬ（２）＿eに設定した場合には、第１燃費ラインＬ（１）＿eに設定した場合よりもエンジン１００は高回転かつ低トルクに制御される。
【００６７】
なお、図５に示す第２パワーラインＬ（２）＿ｐ、第２燃費ラインＬ（２）＿eは、あくまで一例であってこれに限定されるものではない。
【００６８】
図６に、上述したエンジン動作ラインに基づいてエンジン１００を制御する際のＥＣＵ４００の機能ブロック図を示す。ＥＣＵ４００は、入力インターフェイス４１０と、演算処理部４２０と、記憶部４３０と、出力インターフェイス４４０とを含む。
【００６９】
入力インターフェイス４１０は、エンジン水温センサ１０８からのエンジン水温ＴＨｗ、エアフロメータ１１６からの吸入空気量Ｇａ、その他の各センサからの検出結果を受信して、演算処理部４２０に送信する。
【００７０】
記憶部４３０には、各種情報、プログラム、しきい値、マップ等が記憶され、必要に応じて演算処理部４２０からデータが読み出されたり、格納されたりする。なお、上述の図５に示したエンジン動作ライン（第１ライン、第２ライン）のマップも記憶部４３０に予め記憶されている。
【００７１】
演算処理部４２０は、第１判断部４２１と、第２判断部４２２と、設定部４２３と、制御部４２４とを含む。
【００７２】
第１判断部４２１は、エンジン１００が運転中であるか否かを判断する。この判断は、たとえばエンジン回転速度Ｎｅ＞０となったか否かに基づいて行なわれる。
【００７３】
第２判断部４２２は、ＶＶＴ進角ディレイ制御中であるか否かを判断する。この判断は、エンジン始動後から上述したディレイ時間Ｚが経過したか否かに基づいて行なわれる。
【００７４】
設定部４２３は、第１判断部４２１および第２判断部４２２の判断結果に基づいて、エンジン動作ラインを設定する。設定部４２３は、エンジン１００が運転中でかつＶＶＴ進角ディレイ制御中でない場合に、エンジン動作ラインを上述の図５に示した第１ラインＬ（１）に設定する。この際、設定部４２３は、ドライバの要求（アクセル開度など）に基づいて、第１燃費ラインＬ（１）＿eおよび第１パワーラインＬ（１）＿ｐのどちらをエンジン動作ラインに設定するかを選択する。
【００７５】
一方、設定部４２３は、エンジン１００が運転中でかつＶＶＴ進角ディレイ制御中である場合に、エンジン動作ラインを上述の図５に示した第２ラインＬ（２）に設定する。この際、設定部４２３は、ドライバの要求（アクセル開度など）に基づいて、第２燃費ラインＬ（２）＿eあるいは第２パワーラインＬ（２）＿ｐのどちらをエンジン動作ラインに設定するかを選択する。
【００７６】
制御部４２４は、設定部４２３が設定したエンジン動作ラインに応じてエンジン１００を制御する。すなわち、上述したように、制御部４２４は、エンジン動作ラインとエンジン要求パワーＰｅとから、目標エンジン回転速度Ｎｅｔｇｔおよび目標エンジントルクＴｅｔｇｔを設定し、設定した目標エンジン回転速度Ｎｅｔｇｔと目標エンジントルクＴｅｔｇｔとによって示される動作ラインでエンジン１００が運転されるように、エンジン１００における燃料噴射量や点火時期などを制御する。
【００７７】
上述したＥＣＵ４００の機能は、ソフトウェアによって実現されるようにしてもよく、ハードウェアにより実現されるようにしてもよい。
【００７８】
図７は、上述したＥＣＵ４００の機能をプログラムなどを主体とするソフトウェアによって実現する場合のＥＣＵ４００の処理フローである。なお、この処理は、予め定められたサイクルタイムで繰り返し実行される。
【００７９】
図７に示すように、Ｓ１０にて、ＥＣＵ４００は、エンジン１００が運転中であるか否かを判断する。エンジン１００が運転中であると（Ｓ１０にてＹＥＳ）、処理はＳ１２に移される。そうでないと（Ｓ１０にてＮＯ）、この処理は終了する。
【００８０】
Ｓ１２にて、ＥＣＵ４００は、ＶＶＴ進角ディレイ制御中であるか否かを判断する。ＥＣＵ４００は、エンジン始動後から上述したディレイ時間Ｚが未だ経過していない場合に、ＶＶＴ進角ディレイ制御中であると判断し、エンジン始動後から上述したディレイ時間Ｚが既に経過している場合に、ＶＶＴ進角ディレイ制御中でないと判断する。ＶＶＴ進角ディレイ制御中であると（Ｓ１２にてＹＥＳ）、処理はＳ１４に移される。そうでないと（Ｓ１２にてＮＯ）、処理はＳ１６に移される。
【００８１】
Ｓ１４にて、ＥＣＵ４００は、エンジン動作ラインを上述の図５に示した第２ラインＬ（２）（第２燃費ラインＬ（２）＿eあるいは第２パワーラインＬ（２）＿ｐ）に設定する。
【００８２】
Ｓ１６にて、ＥＣＵ４００は、エンジン動作ラインを上述の図５に示した第１ラインＬ（１）（第１燃費ラインＬ（１）＿eあるいは第１パワーラインＬ（１）＿ｐ）に設定する。
【００８３】
Ｓ１８にて、ＥＣＵ４００は、Ｓ１４あるいはＳ１６の処理で設定されたエンジン動作ラインに応じてエンジン１００を制御する。すなわち、ＥＣＵ４００は、上述したように、エンジン動作ラインとエンジン要求パワーＰｅとから、目標エンジン回転速度Ｎｅｔｇｔおよび目標エンジントルクＴｅｔｇｔを設定し、設定した目標エンジン回転速度Ｎｅｔｇｔと目標エンジントルクＴｅｔｇｔとによって示される動作ラインでエンジン１００が運転されるように、エンジン１００における燃料噴射量や点火時期などを制御する。
【００８４】
以上のような構造およびフローチャートに基づくＥＣＵ４００の動作について説明する。
【００８５】
車両１０の走行中、車両要求パワーＰが走行用バッテリ３１０の出力可能パワーを超えるまでは、エンジン１００が停止され、ＭＧ（２）３００の動力のみで車両１０が走行される。
【００８６】
その後、高速道路などで運転者がアクセルペダルを踏み込んだことにより、車両要求パワーＰが走行用バッテリ３１０の出力可能パワーを超えた場合は、車両要求パワーＰが所定の比率でエンジン要求パワーＰｅにも分配される。
【００８７】
これにより、エンジン１００が始動されるが、この際、水温Ｘおよび間欠停止時間Ｙに応じてディレイ時間Ｚが設定され、エンジン始動後からディレイ時間Ｚが経過するまでの間はＶＶＴ進角ディレイ制御によって開弁時期の進角が禁止される。これにより、ＶＶＴ進角時の打音やロックピンのかみ込みが防止される。
【００８８】
ところが、ＶＶＴ進角ディレイ制御中に第１ラインＬ（１）を用いてエンジン１００を制御すると、第１ラインＬ（１）はＶＶＴ進角時のエンジン１００の特性を考慮して設定された動作ラインでありＶＶＴ非進角時には適合しないため、エンジン１００の出力応答性が悪化し、また、燃費も悪化することが懸念される。
【００８９】
そこで、本実施の形態に係るＥＣＵ４００は、エンジン１００が始動されると（Ｓ１０にてＹＥＳ）、エンジン始動後からディレイ時間Ｚが経過するまではＶＶＴ進角ディレイ制御中であると判断し（Ｓ１２にてＹＥＳ）、エンジン動作ラインとして、上述の図５に示した第２ラインＬ（２）を設定する（Ｓ１４）。これにより、ＶＶＴ進角ディレイ制御中においては、第２ラインＬ（２）に応じてエンジン１００が運転される（Ｓ１８）。
【００９０】
この第２ラインＬ（２）は、ＶＶＴ非進角時のエンジン１００の特性（最小燃費点や最大トルク）を考慮して設定された動作ラインである。そのため、第１ラインＬ（１）を用いる場合に比べて、ＶＶＴ進角ディレイ制御中のエンジン１００の出力応答性（加速性能）および燃費が向上される。
【００９１】
さらに、エンジン１００に同じパワーを出力させる場合であっても、上述したように、第１パワーラインＬ（１）＿ｐを用いるよりも第２パワーラインＬ（２）＿ｐを用いたほうが、エンジン１００は高回転に制御される。また、同様に、第１燃費ラインＬ（１）＿eを用いるよりも第２燃費ラインＬ（２）＿eを用いたようが、エンジン１００は高回転に制御される。このようにエンジン１００が高回転に制御されることによって、ＶＶＴ機構１２６へ供給される油圧の立ち上がり時間が早期化される。そのため、従来よりもディレイ時間Ｚを短縮して、ＶＶＴ進角を早期に開始することも可能となる。
【００９２】
車両１０のようなプラグインハイブリッド車両は、通常のハイブリッド車両に比べて、間欠停止時間Ｙが長く水温Ｘが低くなるため、ディレイ時間Ｚが長くなる傾向にある。また、エンジン始動後、即座にエンジン１００が高負荷となる場合が多く、高い加速性能が要求される。したがって、本実施の形態に係るＥＣＵ４００が行なう制御は、車両１０のようなプラグインハイブリッド車両に特に有効となる。
【００９３】
以上のように、本実施の形態に係るＥＣＵ４００は、ＶＶＴ進角ディレイ制御中においては、ＶＶＴ非進角時のエンジン１００の特性を考慮して設定された第２ラインＬ（２）に沿ってエンジン１００を制御する。これにより、ＶＶＴ進角ディレイ制御中におけるエンジン１００の出力応答性（加速性能）および燃費を向上させることができる。
【００９４】
なお、第２ラインＬ（２）については、上述の図５に示した第２燃費ラインＬ（２）＿e、第２パワーラインＬ（２）＿ｐに限定されるものではない。
【００９５】
たとえば、第２ラインＬ（２）として、第２燃費ラインＬ（２）＿e、あるいは、第２パワーラインＬ（２）＿ｐのいずれか一方のみを設定するようにしてもよい。
【００９６】
また、図８に示すように、第２ラインＬ（２）の１つとして、ＶＶＴ機構１２６へ供給される油圧の立ち上がり時間をより早期化することを重視した第２ＶＶＴラインＬ（２）＿ｖを新たに加え、必要に応じて第２燃費ラインＬ（２）＿e、第２パワーラインＬ（２）＿ｐ、第２ＶＶＴラインＬ（２）＿ｖのいずれかを選択するようにしてもよい。
【００９７】
なお、この第２ＶＶＴラインＬ（２）＿ｖは、図８に示すように、エンジン要求パワーＰｅをある値で一定とすると、第１パワーラインＬ（１）＿ｐで設定される目標エンジン回転速度Ｎａ、第１燃費ラインＬ（１）＿eで設定される目標エンジン回転速度Ｎｂ、第２パワーラインＬ（２）＿ｐで設定される目標エンジン回転速度Ｎｃ、および、第２燃費ラインＬ（２）＿eで設定される目標エンジン回転速度Ｎｄのいずれの回転速度よりも、第２ＶＶＴラインＬ（２）＿ｖで設定される目標エンジン回転速度Ｎｖのほうが高くなるように設定される。そのため、ＶＶＴ機構１２６へ供給される油圧の立ち上がり時間がより早期化され、ＶＶＴ進角をより早期に開始することが可能となる。
【００９８】
また、図９に示すように、第２ラインＬ（２）として、上述した第２ＶＶＴラインＬ（２）＿ｖのみを設定するようにしてもよい。
【００９９】
今回開示された実施例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請求の範囲によって示され、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】
【０１００】
１０  車両、１１  充電装置、１２  駆動輪、１３  コネクタ、１４  減速機、１５  パドル、１９  交流電源、１００  エンジン、１０１  インジェクタ、１０２  燃焼室、１０３  吸気バルブ、１０４  排気バルブ、１０５  カム、１０６  カム、１０７  カム角センサ、１０８  エンジン水温センサ、１１０  吸気管、１１２  スロットルモータ、１１４  スロットルバルブ、１１６  エアフロメータ、１１８  吸入空気温センサ、１２０  排気管、１２２  空燃比センサ、１２４  酸素センサ、１２６  ＶＶＴ機構、１２８  ハウジング、１３０  ベーン、１３２  進角室、１３４  遅角室、１４０  触媒、１５０  イグニッションコイル、２００  動力分割機構、２１２  出力軸、３１０  走行用バッテリ、３２０  昇圧コンバータ、３３０  インバータ、３４０  監視ユニット、４００  ＥＣＵ、４１０  入力インターフェイス、４２０  演算処理部、４２１  判断部、４２２  判断部、４２３  設定部、４２４  制御部、４３０  記憶部、４４０  出力インターフェイス、９００  油圧回路、９１０  ＯＣＶ、９０２  オイルポンプ、９０４  油路、９１２  進角領域、９１４  遅角領域、９１６  遮断領域。
【図１】
2011017276.tif 000003
【図２】
2011017276.tif 000004
【図３】
2011017276.tif 000005
【図４】
2011017276.tif 000006
【図５】
2011017276.tif 000007
【図６】
2011017276.tif 000008
【図７】
2011017276.tif 000009
【図８】
2011017276.tif 000010
【図９】
2011017276.tif 000011