(57)【要約】【課題】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たハイブリッド車両の触媒暖機制御中における燃費およびエミッションを改善する。【解決手段】制御装置は、第１暖機制御の実行中は、点火時期ａｏｐを遅角側に制御するとともにエンジンパワーＰｅ＝Ｐ１に制御する。制御装置は、第１暖機制御終了後の第２暖機制御では、点火時期ａｏｐを復帰させるとともに、エンジンパワーＰｅを第１暖機制御時よりも大きくする（Ｐｅ＝Ｐ２）。第２暖機制御中において、吸気バルブの作動特性およびエンジンパワーＰｅは、所定の特性関係に従って互いに連動して設定される。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動力を発生する電動機と、
吸気バルブの作動特性としてリフト量および作用角の少なくとも一方を制御するための可変動弁装置を有する内燃機関と、
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の暖機制御と、
前記第１の暖機制御の実行後、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の暖機制御とを含み、
前記制御装置は、前記第１の暖機制御の実行中は、前記第２の暖機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の暖機制御の実行中において、前記内燃機関の出力および前記吸気バルブの作動特性は、前記内燃機関の出力および前記作動特性を対応付ける所定の特性関係に従って設定される、ハイブリッド車両。
【請求項２】
前記特性関係は、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ほど前記内燃機関の出力が低くなるように定められる、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記可変動弁装置によって変更される前記作動特性を検出するための検出器をさらに備え、
前記第２の暖機制御の実行中において、前記吸気バルブの作動特性が変化すると、前記内燃機関の出力は、前記特性関係に従って、前記検出器によって検出された現在の前記作動特性に応じて変更される、請求項１または２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の暖機制御の実行中において、前記可変動弁装置による前記作動特性の変化が制限されている状態である場合には、前記吸気バルブの現在の作動特性に応じて、前記特性関係に従って前記内燃機関の出力を設定する一方で、
前記可変動弁装置は、前記第２の暖機制御の実行中において、前記可変動弁装置による前記作動特性の変化が制限されていない場合には、前記触媒暖機制御のために設定された前記内燃機関の出力に応じて、前記特性関係に従って前記作動特性を変更する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第２の暖機制御の実行中において可変動弁装置による前記作動特性の変化が制限されていない場合には、前記触媒の温度上昇に応じて、前記内燃機関の出力を増加させる、請求項４記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
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の少なくとも一方が大きい第２の特性とに変更可能に構成され、
前記特性関係は、前記作動特性が前記第２の特性であるときの前記内燃機関の出力が、前記作動特性が前記第１の特性であるときの前記内燃機関の出力よりも低くなるように定められる、請求項１〜５のいずれか１項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、
前記特性関係は、前記作動特性が前記第２の特性であるときの前記内燃機関の出力が、前記作動特性が前記第１の特性であるときの前記内燃機関の出力よりも低くなり、かつ、前記作動特性が前記第３の特性であるときの前記内燃機関の出力が、前記作動特性が前記第２の特性であるときの前記内燃機関の出力よりも低くなるように定められる、請求項１〜５のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記第１の暖機制御は、前記触媒の排気上流側の暖機を行なうものであり、
前記第２の暖機制御は、前記触媒全体の暖機を行なうものである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記制御装置は、前記第１および第２の暖機制御の実行中、走行に要求される駆動力を前記電動機が出力するように前記電動機を制御する、請求項１〜７のいずれか１項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おける触媒暖機制御に関する。
【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２〜７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２００９−１０８７２０号公報
【特許文献３】特開２００４−１８３６１０号公報
【特許文献４】特開２０１３−５３６１０号公報
【特許文献５】特開２００８−２５５５０号公報
【特許文献６】特開２０１２−１１７３７６号公報
【特許文献７】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においては、第１運転ポイント、および点火時期の復帰後に内燃機関の出力（Ｐｅ）を固定した第２運転ポイントでは、暖機中の触媒の浄化能力を超えないように、走行に要求される走行パワーにかかわらずＰｅは設定される。しかしながら、特許文献１には、触媒暖機制御中の吸気バルブの作動特性については特に記載されていない。
【０００７】
したがって、ハイブリッド車両において、特許文献１のような触媒暖機制御を実行したときに、内燃機関の出力（Ｐｅ）と吸気バルブの作動特性（リフト量および／または作用角）とが調和していないと、エミッションないし燃費が悪化する虞がある。
【０００８】
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、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たハイブリッド車両の触媒暖機制御中における燃費およびエミッションを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によれば、ハイブリッド車両は、車両駆動力を発生する電動機と、内燃機関と、触媒を用いて内燃機関の排気を浄化する排気浄化装置と、制御装置とを備える。内燃機関は、吸気バルブの作動特性としてリフト量および作用角の少なくとも一方を制御するための可変動弁装置を有する。制御装置は、排気浄化装置の触媒を暖機するための触媒暖機制御を実行するように構成される。触媒暖機制御は、第１および第２の暖機制御を含む。第１の暖機制御では、内燃機関が第１の運転ポイントで運転されるとともに、第２の暖機制御よりも内燃機関の点火時期を遅角側にして内燃機関が運転される。第１の暖機制御の実行後、第２の暖機制御では、走行に要求される駆動力にかかわらず、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。さらに、第２の暖機制御の実行中において、内燃機関の出力および吸気バルブの作動特性は、内燃機関の出力および作動特性を対応付ける所定の特性関係に従って設定される。
【００１０】
このようなハイブリッド車両では、点火時期が遅角される第１暖機制御後における、点火時期が戻された第２暖機制御中の内燃機関の出力を、吸気バルブの作動特性と対応付けて適切に設定することができる。これにより、触媒暖機制御（特に、第２の暖機制御中）において、内燃機関の出力と吸気バルブの作動特性との不調和によるエミッションまたは燃費の悪化を防止できるので、触媒暖機制御におけるエミッションおよび燃費を改善することできる。
【００１１】
好ましくは、特性関係は、リフト量および作用角の少なくとも一方が大きいほど内燃機関の出力が低くなるように定められる。
【００１２】
このように構成すると、第２の暖機制御中において、リフト量および／または作用角が大きいときに内燃機関の出力が高過ぎることによる排出エミッションの増大、および、リフト量および／または作用角が小さいときに内燃機関の出力が低過ぎることによる燃費の悪化を防止することができる。
【００１３】
さらに好ましくは、ハイブリッド車両は、可変動弁装置によって変更される作動特性を検出するための検出器をさらに備える。第２の暖機制御の実行中において、吸気バルブの作動特性が変化すると、内燃機関の出力は、特性関係に従って、検出器によって検出された現在の作動特性に応じて変更される。
【００１４】
このように構成すると、可変動弁装置の制御遅れ等によって、第２の暖機制御中に吸気バルブの作動特性が制御指令とは無関係に変化した場合にも、内燃機関の出力と吸気バルブの作動特性とが調和しないことによるエミッションまたは燃費の悪化を防止できる。
【００１５】
好ましくは、制御装置は、第２の暖機制御の実行中において、可変動弁装置による作動特性の変化が制限されている状態である場合には、吸気バルブの現在の作動特性に応じて、特性関係に従って内燃機関の出力を設定する。一方、可変動弁装置は、第２の暖機制御の実行中において、可変動弁装置による作動特性の変化が制限されていない場合には、触媒暖機制御のために設定された内燃機関の出力に応じて、特性関係に従って作動特性を変更する。
【００１６】
このように構成すると、吸気バルブの作動特性の変化が制限されている状態では、吸気バルブの現在の作動特性に応じて内燃機関の出力を設定することによって、内燃機関の出力と吸気バルブの作動特性とが調和しないことによるエミッションまたは燃費の悪化を防止できる。一方で、吸気バルブの作動特性の制御が正常である場合には、第２の暖機制御における内燃機関の出力を触媒暖機に適したように設定することができるので、触媒暖機の所要時間を短縮することができる。
【００１７】
さらに好ましくは、制御装置は、第２の暖機制御の実行中において可変動弁装置による作動特性の変化が制限されていない場合には、触媒の温度上昇に応じて内燃機関の出力を上昇させる。
【００１８】
このように構成すると、第２の暖機制御中に、触媒の浄化能力の上昇に応じて内燃機関の出力を増加できる。したがって、内燃機関の出力を触媒の浄化能力を超えない範囲内で増加させることによって、触媒暖機の所要時間を短縮することができる。
【００１９】
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の特性とに変更可能に構成される。そして、上記特性関係は、作動特性が第２の特性であるときの内燃機関の出力が、作動特性が第１の特性であるときの内燃機関の出力よりも低くなるように定められる。
【００２０】
このような構成とすると、吸気バルブの作動特性（リフト量および作用角の少なくとも一方）が２段階に制御される可変動弁装置が搭載されたハイブリッド車両において、触媒暖機制御時の燃費およびエミッションを改善することができる。なお、吸気バルブの作動特性の切替を２段階とすることにより、内燃機関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。
【００２１】
あるいは好ましくは、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。そして、上記特性関係は、作動特性が第２の特性であるときの内燃機関の出力が、作動特性が第１の特性であるときの内燃機関の出力よりも低くなり、かつ、作動特性が第３の特性であるときの内燃機関の出力が、作動特性が第２の特性であるときの内燃機関の出力よりも低くなるように定められる。
【００２２】
このような構成とすると、吸気バルブの作動特性（リフト量および作用角の少なくとも一方）が３段階に制御される可変動弁装置において、触媒暖機制御時の燃費およびエミッションを改善することができる。なお、吸気バルブの作動特性の切替を３段階とすることにより、吸気バルブの作動特性の切替を２段階としたときの効果を享受しつつ、作動特性の設定をさらに細分化することができる。この結果、吸気バルブの作動特性の切替を２段階としたときと比較して、より適切に燃費およびエミッションを改善することができる。
【００２３】
好ましくは、第１の暖機制御は、触媒の排気上流側の暖機を行なうものであり、第２の暖機制御は、触媒全体の暖機を行なうものである。
【００２４】
このような構成とすると、点火時期の遅角化を伴う第１の暖機制御によって排気上流側を活性化した後に、内燃機関の出力を大きくして第２の暖機制御を実行するので、触媒暖機制御を通じた排出エミッションを抑制することができる。
【００２５】
あるいは好ましくは、制御装置は、第１および第２の暖機制御の実行中、走行に要求される駆動力を電動機が出力するように電動機を制御する。
【００２６】
このハイブリッド車両においては、触媒暖機制御の実行中は電動機によって走行するので、走行駆動力に応答することなく、第１の暖機制御および第２の暖機制御によって浄化装置の触媒の暖機が適切に行なうことができる。さらに、第２の暖機制御における内燃機関の出力および吸気バルブの作動特性を連動させて設定することにより、触媒暖機制御中の燃費およびエミッションを改善することができる。
【発明の効果】
【００２７】
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内燃機関を備えたハイブリッド車両の触媒暖機制御中における燃費およびエミッションを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両の全体構成を説明するためのブロック図である。
【図２】図１に示された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】吸気バルブのリフト量および作用角が大きいときのピストン上昇時の動作を説明するための概念図である。
【図８】吸気バルブのリフト量および作用角が小さいときのピストン上昇時の動作を説明するための概念図である。
【図９】吸気バルブのリフト量および作用角が小さいときのピストン下降時の動作を説明するための概念図である。
【図１０】吸気バルブの作動特性（リフト量および作用角）を変更したときのエンジン出力特性を説明するための概念図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両における触媒暖機制御でのエンジン制御を説明するための動作波形図である。
【図１２】吸気バルブの作動特性に応じた排出ガス量および積算ＨＣ排出量およびの間の特性関係を説明するための概念的なグラフである。
【図１３】吸気バルブの作動特性と第２暖機制御時のエンジン出力との特性関係とを説明するための概念図である。
【図１４】本発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両における触媒暖機制御での第２暖機制御時のエンジン出力の設定を説明するフローチャートである。
【図１５】吸気バルブの作動特性が制限されたときの触媒暖機制御での第１の動作波形図である。
【図１６】吸気バルブの作動特性が制限されたときの触媒暖機制御での第２の動作波形図である。
【図１７】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１８】図１７に示す作動特性を有するＶＶＬ装置を適用して実施の形態１に従う触媒暖機制御を行なう場合の第２暖機制御時のエンジン出力の設定を説明するフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態２に従うハイブリッド車両における触媒暖機制御での第２暖機制御における制御処理を説明するフローチャートである。
【図２０】吸気バルブの作動特性の制御が正常であるときの触媒暖機制御での第２暖機制御時のエンジン出力の設定例を説明する概念図である。
【図２１】図１に示されたエンジンの他の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
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。なお、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せることは出願当初から予定されている。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
【００３０】
［実施の形態１］
（ハイブリッド車両の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両の全体構成を説明するためのブロック図である。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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んでもよい。
【００３９】
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、電圧および電流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。
【００４０】
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。
【００４１】
（エンジンの構成）
次に、可変動弁機構を有するエンジンの構成について説明する。
【００４２】
図２は、図１に示されたエンジン１００の構成を示す図である。
図２を参照して、エンジン１００への吸入空気量は、スロットルモータ３１２により駆動されるスロットルバルブ１０４により調整される。インジェクタ１０８は、吸気ポートに燃料を噴射する。吸気ポートにおいて、燃料と空気とが混合される。混合気は、吸気バルブ１１８が開くことによって、シリンダ１０６内へ導入される。なお、インジェクタ１０８は、シリンダ１０６内に直接燃料を噴射する直噴インジェクタとして設けられてもよい。あるいは、インジェクタ１０８は、ポート噴射用と直噴用との両方が設けられてもよい。
【００４３】
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。
【００４４】
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１
２４により駆動される。
【００４５】
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、吸気バルブ１１８の作動特性が制御される。以下では、吸気バルブ１１８の作動特性として、リフト量および作用角が制御される例について説明する。なお、排気バルブ１２０についても、リフト量および／または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。
【００４６】
エンジン１００は、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）装置をさらに含む。ＥＧＲ装置は、ＥＧＲ通路１４０およびＥＧＲバルブ１４２を含む。ＥＧＲ通路１４０は、エンジン１００Ａの排気を吸気側へ還流するための管路である。ＥＧＲバルブ１４２は、ＥＧＲ通路１４０に設けられ、制御装置２００によって開閉が制御される。
【００４７】
ＥＧＲバルブ１４２が開かれると、ＥＧＲ通路１４０によって排気路と吸気路とが連通され、ＥＧＲバルブ１４２が閉じられると、ＥＧＲ通路１４０は遮断される。ＥＧＲバルブ１４２を開いて排気を吸気路に還流することによって、スロットル損失を低減させ、ポンピングロスを低減することができる。すなわち、ＥＧＲ装置によって燃費を向上させることができる。
【００４８】
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、水温センサ３０９および、ＶＶＬ位置センサ３１１の各センサから信号が入力される。
【００４９】
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。水温センサ３０９は、エンジン１００の冷却水温度Ｔｗを表す信号を出力する。
【００５０】
ＶＶＬ位置センサ３１１は、ＶＶＬ装置４００によって制御される吸気バルブ１１８の現時点の作動特性を示すデータを検出するように構成される。ＶＶＬ位置センサ３１１による検出値Ｌｖは、制御装置２００へ入力される。すなわち、制御装置２００は、ＶＶＬ位置センサ３１１の検出値Ｌｖに基づいて、リフト量および作用角の現在の値を検知することができる。
【００５１】
さらに、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。具体的には、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、ＥＧＲ装置の動作（ＥＧＲバルブ１４２の開度）、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。
【００５２】
なお、本実施の形態では、エンジン出力がパワーベースで制御される例を説明する。したがって、制御装置２００は、ハイブリッド車両１の走行制御において、エンジン１００への要求出力としてエンジン要求パワーを設定する。さらに、制御装置２００は、エンジン１００がエンジン要求パワーに従って出力を発生するための動作点（エンジン回転数およびエンジントルクの組み合わせ）で動作するように、上記のパラメータ群を制御する。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。すなわち、本実施の形態で例示されるＶＶＬ装置４００では、吸気バルブ１１８の作動特性として、リフト量および作用角が変更される。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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を経由して吸気バルブ１１８に伝わり、吸気バルブ１１８が開閉される。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
たとえば、図２に示したＶＶＬ位置センサ３１１は、入力アーム４３０および揺動カム４４０の間の機械的な位相差を検出可能な機構を有するように構成される。あるいは、図示しないアクチュエータによって移動される駆動軸４１０の軸方向の位置を検出可能な機構を有するように、ＶＶＬ位置センサ３１１を構成することも可能である。なお、ＶＶＬ位置センサ３１１は、その検出値から直接あるいは間接的に吸気バルブ１１８の作動特性であるリフト量および作用角を求めることが可能であれば、任意の構成とすることができる。
【００７５】
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。このアクチュエータは、たとえば、電動モータによって構成することができる。この場合には、アクチュエータを構成する電動モータは、蓄電装置１０とは別個のバッテリ（補機バッテリ）から電力供給を受けることが一般的である。あるいは、上記アクチュエータは、エンジン１００によって駆動されるオイルポンプから発生する油圧によって作動するように構成することも可能である。
【００７６】
なお、ＶＶＬ装置は、図４および図５に例示した形式のものに限られない。たとえば、電気的にあるいは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。すなわち、本実施の形態において、吸気バルブ１１８の作動特性（リフト量および作用角）を変更するための機構は特に限定されるものではなく、公知の機構を適宜適用することができる。
【００７７】
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。
【００７８】
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２の特性であるときよりもリフト量および作用角がさらに大きい。
【００７９】
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３の特性（波形ＩＮ３ａ）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２の特性（波形ＩＮ２ａ）を「中カム特性」とも称する。
【００８０】
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。
【００８１】
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。一方で、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、シリンダ１０６内における混合気の圧縮比が低減するので混合気の着火性は悪化する。これにより、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。なお、圧縮行程における圧縮反力が低減するので、エンジン始動時に適用すると、エンジン始動に伴う振動を低減することができる。
【００８２】
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。
【００８３】
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、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。
【００８４】
なお、エンジン始動時に小カム特性を適用すると、大カム特性の場合と比較して、振動は大きくなるが、着火性が高いためエンジン冷間時の始動性を高めることができる。一方で、エンジン始動時に大カム特性を適用すると、小カム特性の場合と比較して、エンジン始動時の振動を抑制できる一方で、エンジン冷間時には始動性の低下が懸念される。
【００８５】
図１０には、吸気バルブ１１８の作動特性（リフト量および作用角）を変更したときのエンジン出力特性を説明するための概念図が示される。
【００８６】
図１０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。
【００８７】
概略的には、エンジン１００の低回転域では、リフト量および作用角が小さいほど、大きなエンジントルクを出力することができる。一方で、エンジン１００の高回転域では、リフト量および作用角が大きいほど、大きなエンジントルクを出力することができる。また、中回転域で中カム特性を適用したときに、エンジン１００の燃費が最良となる。触媒暖機制御の完了後における通常制御では、エンジン１００は、基本的には、上記特性に照らして予め定められたエンジン動作線上で運転される。このエンジン動作線は、図１０中に実線で表記される。
【００８８】
エンジン動作線に従えば、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バルブ１４２（図２）の閉によって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。このため、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：大カム特性）が選択される。
【００８９】
領域Ｒ２で示される中回転域では、ＥＧＲバルブ１４２（図２）の開によるＥＧＲガスの導入量の増加によって、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（中カム特性）が選択される。
【００９０】
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（大カム特性）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（中カム特性）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。
【００９１】
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（大カム）が選択される。このように、走行中の通常制御では、エンジン１００の運転状態（動作点）に応じてリフト量および作用角が決定される。
【００９２】
（触媒暖機制御）
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ＭＧによる走行（ＥＶ走行）が可能である。すなわち、ハイブリッド車両１では、エンジン１００は間欠運転される。たとえば、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る。代表的には、エンジン始動条件は、ハイブリッド車両１に要求される出力が所定のしきい値を超えたときに成立する。反対に、エンジン１００の作動時に、ハイブリッド車両１に要求される出力が低下すると、エンジン停止条件が成立して、エンジン停止処理が実行される。
【００９３】
エンジン始動条件は、排気通路に設けられるＳ／Ｃ触媒１１２Ｓ（図２）の暖機を要求する所定の触媒暖機実施条件が成立した場合にも成立する。制御装置２００は、触媒暖機実施条件の成立時には、エンジン１００を通常制御とは異なる状態で動作させる触媒暖機制御を実行する。触媒暖機実施条件は、たとえば、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの温度（以下、触媒温度）に基づいて実行される。触媒温度は、後述するように、エンジン１００の動作に基づいて推定することが可能である。
【００９４】
触媒温度はエンジン停止時に低下するため、触媒暖機実施条件は、エンジン停止状態中に成立する。ただし、触媒暖機実施条件の成立時において、エンジン１００は冷間状態であるとは限らず、エンジン１００が温間状態のときに触媒暖機実施条件が成立するケースも存在する。これは、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓと、エンジン１００の本体部分との配置個所および熱容量が異なることに起因する。通常、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓは、外気に晒される状況で配置され、かつ、熱容量も比較的小さいため、エンジン停止中における触媒温度の低下は、エンジン１００の冷却水温度Ｔｗの低下よりも大きい。この結果、外気条件等によっては、エンジン１００の冷却水温度Ｔｗがそれ程低下していないのに、触媒温度の低下によって触媒暖機実施条件が成立することがある。
【００９５】
図１１には、触媒暖機制御におけるエンジン制御を説明するための動作波形図が示される。
【００９６】
図１１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、エンジン１００の燃焼温度、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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
時刻ｔ１において、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの暖機実施条件が成立すると、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの暖機のためにエンジン１００が始動されるとともに、触媒暖機制御が開始される。
【０１００】
制御装置２００は、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気上流側を先行して暖機するための第１暖機制御と、第２暖機制御との２段階に分けて触媒暖機制御を実行する。第１暖機制御は、エンジン１００の始動直後に実行される。すなわち、時刻ｔ１からは、第１暖機制御が実行される。
【０１０１】
第１暖機制御では、制御装置２００は、エンジン回転数Ｎｅをアイドリング回転数相当の一定値とした上で、エンジン出力（エンジンパワーＰｅ）が第１運転パワーＰ１（たとえば０〜３ｋＷ程度の低パワー）となるように、エンジン１００を運転する。なお、第１運転パワーＰ１は、走行パワーに応答するものではなく、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。
【０１０２】
さらに、制御装置２００は、第１暖機制御では、燃焼ガス（排気ガス）の温度を高めために、エンジン１００の点火時期ａｏｐを遅角側に制御する。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を早期に暖機するためである。
【０１０３】
第１暖機制御により、触媒温度が上昇することに応じて、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの端面浄化率および中央浄化率が上昇する。第１暖機制御は、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの端面浄化率が１００％に達するまで継続される。
【０１０４】
制御装置２００は、第１暖機制御によってＳ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気上流側が暖機されることにより、最低限の排気浄化能力が確保されると、第２暖機制御を実行する。したがって、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暖機制御が終了するともに、第２暖機制御が開始される。
【０１０５】
第２暖機制御では、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ａｏｐを通常状態に復帰させるとともに、エンジン出力が、第１暖機制御時よりも大きくなるようにエンジン１００を運転する。たとえば、第２暖機制御では、エンジンパワーＰｅが、第１暖機制御での第１運転パワーＰ１よりも大きい第２運転パワーＰ２（Ｐｅ＝Ｐ２）とされる。この第２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ように設定される。第２暖機制御中においても、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。走行パワーにかか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。
【０１０６】
そして、時刻ｔ３において、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気浄化能力が１００％に達すると、第２暖機制御が終了される。これに伴い、触媒暖機制御も終了されて、エンジン１００に対しては、走行パワーに基づく出力を発生するようにエンジン１００を運転する通常制御が適用される。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）が行なわれるとともに、エンジン１００への要求パワーが設定されて、エンジンパワーＰｅが当該エンジン要求パワーに従って制御されるように、エンジン出力が制御される。たとえば、図１０に示したエンジン動作線に従って、吸気バルブ１１８の作動特性を含むエンジン１００の運転が制御される。
【０１０７】
次に、触媒暖機制御における吸気バルブ１１８の作動特性について説明する。上述のように、触媒暖機制御の開始時において、エンジン１００は冷間状態および温間状態のいずれともなり得る。なお、一般的には、エンジン１００が冷間状態および温間状態のいずれであるかは、冷却水温度Ｔｗ（図２）に基づいて判別される。
【０１０８】
図１１中には、エンジン冷間状態での触媒暖機制御における吸気バルブ１１８の制御が実線で表記される一方で、エンジン温間状態での触媒暖機制御における吸気バルブ１１８の制御が点線で表記される。
【０１０９】
エンジン冷間状態では、エンジン始動直後の第１暖機制御中には、点火時期ａｏｐが遅角側に制御されることも加わって、エンジン１００の燃焼状態が不安定である。したがって、時刻ｔ１〜ｔ２では、図９で説明したように、混合気の燃焼状態を良好にすることを優先して、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、第１暖機制御における排気ガス中のエミッションも抑制することができる。一方で、エンジン１００での燃焼状態が安定すると、吸気バルブ１１８の作動特性を大カム特性（図６のＩＮ３ａ）に設定することが好ましい。エンジン１００をアトキンソンサイクルで運転することによって、燃費の向上を図るためである。
【０１１０】
したがって、エンジン冷間状態での触媒暖機制御には、吸気バルブ１１８の作動特性は第１暖機制御（時刻ｔ１〜ｔ２）では小カム特性（図６のＩＮ１ａ）に設定され、第２暖機制御（時刻ｔ２〜ｔ３）では大カム特性（図６のＩＮ３ａ）に設定される。なお、第２暖機制御において、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性（図６のＩＮ２ａ）に設定される期間を設けた後に、吸気バルブ１１８の作動特性を大カム特性（図６のＩＮ３ａ）へ変化させてもよい。
【０１１１】
一方で、エンジン温間状態では、点火時期ａｏｐが遅角側に制御されても、エンジン１００の燃焼状態は比較的良好である。したがって、第１暖機制御では、図７で説明したように、エンジン始動による振動を抑制することを優先して、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ３ａ）に設定される。
【０１１２】
一方で、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ３ａ）のときには、図７で説明したように、排気ガス中のエミッションは悪化する。したがって、触媒暖機制御中を通じて、吸気バルブ１１８の作動特性を大カム特性（ＩＮ３ａ）に維持することは好ましくないため、第２暖機制御（時刻ｔ２〜ｔ３）では、エミッションが抑制される方向に吸気バルブ１１８の作動特性を変更することが好ましい。
【０１１３】
この結果、エンジン温間状態での触媒暖機制御には、吸気バルブ１１８の作動特性は第１暖機制御（時刻ｔ１〜ｔ２）では大カム特性（図６のＩＮ３ａ）に設定され、第２暖機制御（時刻ｔ２〜ｔ３）では小カム特性（図６のＩＮ１ａ）に設定される。なお、第２暖機制御において、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性（図６のＩＮ２ａ）に設定される期間を設けた後に、吸気バルブ１１８の作動特性を小カム特性（図６のＩＮ１ａ）へ変化させることも可能である。
【０１１４】
第２暖機制御におけるエンジン出力（エンジンパワーＰｅ）は、上述のように、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値に設定される。しかしながら、第２運転パワーＰ２が吸気バルブ１１８の作動特性と調和していないと、第２暖機制御中にエンジン１００のエミッションまたは燃費が悪化することが懸念される。
【０１１５】
再び、図１０を参照して、触媒暖機制御中におけるエンジン回転数は、アイドル回転数相当であり、領域Ｒ１に相当する。したがって、触媒暖機制御中の回転数域（低回転数域）では、リフト量および作用角を小さくした方がエンジン出力を高めることができる。したがって、リフト量および作用角が小さい領域では、第２運転パワーＰ２を大きく設定する方が、エンジン１００の燃費を高めることができる。逆に言うと、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性であるときに、第２運転パワーＰ２が低過ぎると、燃費の悪化が懸念される。
【０１１６】
一方で、図１２には、吸気バルブ１１８の作動特性に応じた排出ガス量および積算ＨＣ排出量およびの間の特性関係が示される。
【０１１７】
図１２を参照して、横軸に示されるエンジン１００からの排出ガス量は、エンジンパワーＰｅに比例する。また、縦軸には積算ＨＣ排出量が示される。吸気バルブ１１８が小カム特性（ＩＮ１ａ）であるときの排出ガス量および積算ＨＣ排出量の間の関係は特性線５１０で示される。同様に、吸気バルブ１１８が大カム特性（ＩＮ３ａ）であるときの排出ガス量および積算ＨＣ排出量の間の関係は特性線５２０で示される。
【０１１８】
特性線５１０および５２０から理解されるように、積算ＨＣ排出量は排出ガス量に比例する。そして、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きいほど、比例係数は大きくなる。
【０１１９】
したがって、第２暖機制御中における積算ＨＣ排出量を、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ３ａ）のとき、および、小カム特性（ＩＮ１ａ）の間で同等とするためには、大カム特性（ＩＮ３ａ）のときの排出ガス量（Ｇ１）は、小カム特性（ＩＮ１ａ）のときの排出ガス量（Ｇ２）よりも小さくする必要がある。
【０１２０】
逆に言うと、吸気バルブ１１８が大カム特性（ＩＮ３ａ）であるときに、エンジンパワーＰｅ（第２運転パワーＰ２）が高過ぎると、第２暖機制御中における積算ＨＣ排出量が増大する。
【０１２１】
したがって、本実施の形態に従うハイブリッド車両では、図１３に示されるように、触媒暖機制御における第２暖機制御時のエンジン出力（第２運転パワーＰ２）を吸気バルブ１１８の作動特性と連動させて設定する。
【０１２２】
図１３を参照して、第２暖機制御における第２運転パワーＰ２および吸気バルブ１１８の作動特性（リフト量および作用角）の間の対応関係が設定される。たとえば、吸気バルブ１１８の作動特性を三段階に設定することが可能なＶＶＬ装置４００では、小カム特性（ＩＮ１ａ）、中カム特性（ＩＮ２ａ）および大カム特性（ＩＮ３ａ）のそれぞれに対応させてエンジン出力（第２運転パワーＰ２）を対応付けるための特性点５０１〜５０３が定められる。
【０１２３】
たとえば、特性点５０１に従えば、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性（ＩＮ１ａ）であるときにはＰ２＝Ｐｅ１に設定される。一方で、特性点５０２に従えば、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性（ＩＮ２ａ）であるときにはＰ２＝Ｐｅ２に設定され、特性点５０３に従えば、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ３ａ）であるときにはＰ２＝Ｐｅ３に設定される。
【０１２４】
Ｐｅ１〜Ｐｅ３の間には、Ｐｅ１＞Ｐｅ２＞Ｐｅ３の関係が成立する。すなわち、第２暖機制御時の吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きいほど、エンジン出力（エンジンパワ−Ｐｅ）が小さくなるように、第２暖機制御中の第２運転パワーＰ２が設定される。
【０１２５】
なお、エンジン１００では、吸気バルブ１１８の各作動特性での実機実験等によって、特性点５０１〜５０３を予め定めることができる。また、特性点５０１〜５０３を内挿および外挿することによって、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の連続的な変化に対してエンジン出力（第２運転パワーＰ２）を対応付けるための特性線５００を求めることも可能である。
【０１２６】
図１４は、本発明の実施の形態１に従うハイブリッド車両における触媒暖機制御での第２暖機制御時のエンジン出力の設定を説明するフローチャートである。図１４に示した制御処理は、触媒暖機制御の実行中に、制御装置２００によって所定の制御周期毎に繰返し実行される。
【０１２７】
図１４を参照して、制御装置２００は、ステップＳ１００により、第２暖機制御中であるかどうかを判定する。図１１の例では、ステップＳ１００は、時刻ｔ１〜ｔ２の間ＹＥＳ判定とされる。
【０１２８】
制御装置２００は、第２暖機制御の実行中（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２００により、吸気バルブの作動特性に応じて第２運転パワーＰ２を設定する。ステップＳ２００は、以下のステップＳ２１０、Ｓ２２０およびＳ２５０〜Ｓ２７０を有する。
【０１２９】
制御装置２００は、ステップＳ２１０およびＳ２２０により、吸気バルブ１１８の現在の作動特性が小カム特性（ＩＮ１ａ）、中カム特性（ＩＮ２ａ）および大カム特性（ＩＮ３ａ）のいずれであるかを峻別する。具体的には、ステップＳ２１０では、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ３ａ）であるかどうかが判定され、ステップＳ２２０では、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性（ＩＮ２ａ）であるかどうかが判定される。ステップＳ２１０およびＳ２２０の判定は、ＶＶＬ位置センサ３１１（図２）からの検出値Ｌｖに基づいて実行することができる。
【０１３０】
吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ３ａ）であるときには（Ｓ２１０のＹＥＳ判定時）、制御装置２００は、ステップＳ２７０に処理を進める。また、制御装置２００は、吸気バルブ１１８の作動特性が中カム特性（ＩＮ２ａ）であるときには（Ｓ２１０のＮＯ判定時かつ、Ｓ２２０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ２６０に処理を進める。また、吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性（ＩＮ１ａ）であるとき（Ｓ２１０のＮＯ判定時かつ、Ｓ２２０のＮＯ判定時）には、制御装置２００は、ステップＳ２５０に処理を進める。
【０１３１】
制御装置２００は、ステップＳ２５０では、図１３中の特性点５０１に従って、Ｐ２＝Ｐｅ１に設定する。同様に、制御装置２００は、ステップＳ２６０では、図１３中の特性点５０２に従ってＰ２＝Ｐｅ２に設定する。また、制御装置２００は、ステップＳ２７０では、図１３中の特性点５０３に従って、Ｐ２＝Ｐｅ３に設定する。
【０１３２】
一方で、制御装置２００は、第２暖機制御の非実行中（Ｓ１００のＮＯ判定値）には、Ｓ２００の処理を非実行とする。
【０１３３】
再び図１１を参照して、第２暖機制御中（時刻ｔ２〜ｔ３）のエンジン出力（第２運転パワーＰ２）は、図１３に示された特性関係に従って、吸気バルブ１１８の現在の作動特性と連動させて設定される。この結果、第２暖機制御中における吸気バルブ１１８の作動特性をエンジン１００の状況に応じて適切化した下で、エンジン出力（第２運転パワーＰ２）を吸気バルブ１１８の作動特性と対応させて適切に設定することができる。この結果、第２暖機制御中において、エンジン出力および吸気バルブ１１８の作動特性が調和しないことによるエミッションおよび燃費の悪化を防止することができる。
【０１３４】
なお、図１４に示した制御処理によれば、第２暖機制御中においてＶＶＬ装置４００による吸気バルブ１１８の作動特性の変化が制限されている場合にも、エンジン出力（第２運転パワーＰ２）を適切に設定することができる。たとえば、異物の一時的な存在や極低温時の固着等によって、ＶＶＬ装置４００が吸気バルブの作動特性（リフト量および作用角）を変更する際の応答速度が低下したとき、あるいは、ＶＶＬ装置４００が故障したときに、吸気バルブ１１８の作動特性の変化は制限される。
【０１３５】
図１５および図１６は、吸気バルブの作動特性の変化が制限されたときの触媒暖機制御の動作波形図である。図１５には、図１１中に実線で示された吸気バルブ１１８の作動特性の制御において吸気バルブの作動特性が制限されたときの動作波形図が示される。
【０１３６】
図１５を参照して、図１１で説明したように、エンジン冷間状態では、ＶＶＬ装置４００は、吸気バルブ１１８の作動特性を、第１暖機制御（時刻ｔ１〜ｔ２）では小カム特性（ＩＮ１ａ）に制御する一方で、第２暖機制御（時刻ｔ２〜ｔ３）では大カム特性（ＩＮ３ａ）に制御する。
【０１３７】
ＶＶＬ装置４００による制御が正常であるときには、図１５中に点線で示したように、第２暖機制御が開始される時刻ｔ２において、吸気バルブ１１８の作動特性は、大カム特性（ＩＮ３ａ）に制御される。これに応じて、第２暖機制御中におけるエンジン出力（第２運転パワーＰ２）は、特性点５０３に従うＰｅ３へ向けて変化する。
【０１３８】
一方、図１５中には、ＶＶＬ装置４００による吸気バルブ１１８の作動特性の制御が制限されている場合の動作が実線で示される。たとえば、ＶＶＬ装置４００での固着等によって、時刻ｔ２から遅れた時刻ｔｘにおいて、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（ＩＮ３ａ）に変更されたものとする。
【０１３９】
この場合に、第２暖機制御中におけるエンジン出力（第２運転パワーＰ２）は、ＶＶＬ位置センサ３１１の出力に基づいて、吸気バルブ１１８の作動特性の現在値に対応して設定される。したがって、時刻ｔｘまでの期間におけるＰ２は、Ｐｅ３ではなくＰｅ１（Ｐｅ１＞Ｐｅ３）に設定される。
【０１４０】
これにより、吸気バルブ１１８の実際の作動特性が小カム特性（ＩＮ１ａ）であるのに、制御上の目標である大カム特性（ＩＮ３ａ）に応じてＰ２＝Ｐｅ３に設定されことにより、図１０で説明した低回転域での燃費悪化を防止することができる。逆に言うと、時刻ｔｘまでのエンジン出力（第２運転パワーＰ２）を、実際の作動特性である小カム特性（ＩＮ１ａ）と対応させてＰ２＝Ｐｅ１に設定することにより、燃費を改善することができる。
【０１４１】
一方で、図１６には、図１１中に点線で示された吸気バルブ１１８の作動特性の制御（エンジン温間状態）において吸気バルブの作動特性が制限されたときの動作波形図が示される。
【０１４２】
図１６を参照して、図１１で説明したように、たとえばエンジン温間状態では、ＶＶＬ装置４００は、吸気バルブ１１８の作動特性を、第１暖機制御（時刻ｔ１〜ｔ２）では大カム特性（ＩＮ３ａ）に制御する一方で、第２暖機制御（時刻ｔ２〜ｔ３）では小カム特性（ＩＮ１ａ）に制御する。
【０１４３】
ＶＶＬ装置４００による制御が正常であるときには、図１６中に点線で示したように、第２暖機制御が開始される時刻ｔ２において、吸気バルブ１１８の作動特性は、小カム特性（ＩＮ３ａ）に制御される。これに応じて、第２暖機制御中におけるエンジン出力（第２運転パワーＰ２）は、特性点５０１に従うＰｅ１へ向けて変化する。
【０１４４】
一方、図１６中には、ＶＶＬ装置４００による吸気バルブ１１８の作動特性の制御が制限されている場合の動作が実線で示される。たとえば、ＶＶＬ装置４００での一時的な異物の存在等によって、時刻ｔ２から遅れた時刻ｔｘにおいて、吸気バルブ１１８の作動特性が、大カム特性（ＩＮ３ａ）から小カム特性（ＩＮ１ａ）に変更されたものとする。
【０１４５】
この場合に、第２暖機制御中におけるエンジン出力（第２運転パワーＰ２）は、吸気バルブ１１８の作動特性の現在値に基づいて、時刻ｔｘまでの期間において、Ｐｅ１ではなくＰｅ３（Ｐｅ３＜Ｐｅ１）に設定される。
【０１４６】
この際に、吸気バルブ１１８の実際の作動特性が大カム特性（ＩＮ３ａ）であるのに、エンジン出力（第２運転パワーＰ２）が、制御上の目標である小カム特性（ＩＮ１ａ）に応じてＰ２＝Ｐｅ１に設定されると、図１２で説明したように、積算ＨＣ排出量の増加によって、エミッションが悪化してしまう。
【０１４７】
逆に言うと、時刻ｔｘまでのエンジン出力（第２運転パワーＰ２）を、実際の作動特性である大カム特性（ＩＮ３ａ）と対応させてＰ２＝Ｐｅ３に設定することにより、エミッションの悪化を防止することができる。
【０１４８】
このように、本実施の形態１に従うハイブリッド車両による触媒暖機制御によれば、点火時期が遅角される第１暖機制御後における、点火時期が戻された第２暖機制御中におけるエンジン出力を、吸気バルブ１１８の作動特性と対応付けて適切に設定することができる。これにより、触媒暖機制御（特に、第２暖機制御中）において、エンジン出力および吸気バルブの作動特性が調和していないことによって、エミッションまたは燃費が悪化することを防止することができる。これにより、触媒暖機制御におけるエミッションおよび燃費を改善することができる。
【０１４９】
また、図１５および図１６に示したように、吸気バルブ１１８の作動特性の現在の検出値と対応させて、第２暖機制御中における作動特性の変化に応じてエンジン出力（第２運転パワーＰ２）を変更することにより、ＶＶＬ装置４００による吸気バルブ１１８の作動特性の変化が制限されている場合にも、第２暖機制御中におけるエミッションまたは燃費の悪化を防止できる。
【０１５０】
［ＶＶＬ装置の変形例］
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、吸気バルブ１１８の作動特性は、２段階に切替可能とされてもよい。
【０１５１】
図１７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。
【０１５２】
図１７を参照して、ＶＶＬ装置４００Ａは、吸気バルブ１１８の作動特性を、波形ＩＮ１ｂで示される第１の特性（小カム特性）と、波形ＩＮ２ｂ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。
【０１５３】
吸気バルブ１１８の作動特性が２段階に変更されるエンジンにおいても、実施の形態１と同様の触媒暖機制御を適用することができる。ただし、触媒暖機制御での第２暖機制御時のエンジン出力の設定は、図１４に示したフロ−チャートに代えて、図１８に示されたフローチャートに従って実行される。図１８に示された制御処理は、触媒暖機制御の実行中に、制御装置２００によって所定の制御周期毎に繰返し実行される。
【０１５４】
図１８は、ＶＶＬ装置４００Ａを適用して実施の形態１に従う触媒暖機制御を行なう場合の第２暖機制御時のエンジン出力の設定を説明するフローチャートである。
【０１５５】
図１８を参照して、制御装置２００は、図１４と同様のステップＳ１００により、第２暖機制御中であるかどうかを判定する。制御装置２００は、第２暖機制御の実行中（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２００♯により、吸気バルブの作動特性に応じて第２運転パワーＰ２を設定する。ステップＳ２００♯は、以下のステップＳ２３０、Ｓ２８０およびＳ２９０を有する。
【０１５６】
制御装置２００は、ステップＳ２３０により、吸気バルブ１１８の現在の作動特性が小カム特性（ＩＮ１ｂ）および大カム特性（ＩＮ２ｂ）のいずれであるかを峻別する。ステップＳ２３０の判定は、ステップＳ２１０，Ｓ２２０（図１４）と同様に、ＶＶＬ位置センサ３１１（図２）の検出値Ｌｖに基づいて実行することができる。
【０１５７】
吸気バルブ１１８の作動特性が小カム特性（ＩＮ１ｂ）であるときには（Ｓ２３０のＹＥＳ判定時）、制御装置２００は、ステップＳ２８０に処理を進める。一方、制御装置２００は、吸気バルブ１１８の作動特性が大カム特性（ＩＮ２ｂ）であるときには（Ｓ２３０のＮＯ判定時）、ステップＳ２９０に処理を進める。
【０１５８】
制御装置２００は、ステップＳ２８０では、Ｐ２＝Ｐｅ１♯に設定する。同様に、制御装置２００は、ステップＳ２９０では、Ｐ２＝Ｐｅ２♯に設定する。Ｐｅ１♯およびＰｅ２♯は、図１３に示された特性線５００に従って設定することができる。すなわち、小カム時に設定されるＰｅ１♯の方が、大カム時に設定されるＰｅ２♯よりも高く設定される（Ｐｅ１♯＞Ｐｅ２♯）。
【０１５９】
一方で、制御装置２００は、第２暖機制御の非実行中（Ｓ１００のＮＯ判定値）には、Ｓ２００♯の処理を非実行とする。
【０１６０】
このように、吸気バルブ１１８の作動特性を２段階に切り替えるＶＶＬ装置が適用された場合にも、ステップＳ２００♯の処理により、第２暖機制御中のエンジン出力（第２運転パワーＰ２）を、図１３に示された特性関係（特性線５００）に従って、吸気バルブ１１８の現在の作動特性と連動させて設定することができる。
【０１６１】
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できる。また、アクチュエータの構成もより簡素化可能である。
【０１６２】
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可能としてもよい。
【０１６３】
あるいは、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へ連続的に変更するようにしてもよい。この場合には、第２暖機制御中において、図１３に示された特性線５００に従って、吸気バルブ１１８の作動特性の検出値（現在値）に応じて、エンジン出力（第２運転パワーＰ２）を設定することができる。
【０１６４】
このように、本実施の形態１に従うハイブリッド車両における触媒暖機制御は、吸気バルブ１１８の作動特性（リフト量および作用角）が変更される態様（連続的／段階的、および、段階的に変更する際の段階数）を限定することなく適用することができる。
【０１６５】
［実施の形態２］
実施の形態１では、第２暖機制御中におけるエンジン出力（第２運転パワーＰ２）を、吸気バルブの作動特性に応じて変化させる態様で設定した。このようにすると、図１５および図１６で説明したように、第２暖機制御中に吸気バルブ１１８の作動特性が変化した場合にも、エミッションおよび燃費の悪化を防止することができる。
【０１６６】
一方で、ＶＶＬ装置による制御が正常である場合には、エンジン出力（第２運転パワーＰ２）を触媒暖機制御に適した値に設定しても、吸気バルブ１１８の作動特性を適切に変化させることができる。この場合にも、第２暖機制御中において、エンジン出力（第２運転パワーＰ２）および吸気バルブ１１８の作動特性を連動させて設定することができる。
【０１６７】
実施の形態２では、第２暖機制御において両者を使い分けるハイブリッド車両の触媒暖機制御を説明する。
【０１６８】
図１９は、本発明の実施の形態２に従うハイブリッド車両における触媒暖機制御での第２暖機制御における制御処理を説明するフローチャートである。図１９に示した制御処理は、たとえば、触媒暖機制御の実行中に、制御装置２００によって所定の制御周期毎に繰返し実行される。
【０１６９】
図１９を参照して、制御装置２００は、図１４と同様のステップＳ１００により、第２暖機制御を実施中であるかどうかを判定する。制御装置２００は、第２暖機制御中（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１５０に処理を進めて、吸気バルブ１１８の作動特性の変化が制限されている状態であるかどうかを判定する。
【０１７０】
たとえば、ステップＳ１５０は、ＶＶＬ装置４００（４００Ａ）に対する吸気バルブのリフト量および作用角の指令値に対して、ＶＶＬ位置センサ３１１による検出値Ｌｖが追従しない場合にＹＥＳ判定とされる。ステップＳ１５０は、ＶＶＬ装置４００（４００Ａ）の故障による作動特性が完全に固定される場合に加えて、上述のように、低温時の固着ないし摩擦抵抗の増大、あるいは、異物の一時的な存在等によって、作動特性が一時的に固定された状況においても、ＹＥＳ判定とされ得る。
【０１７１】
制御装置２００は、吸気バルブ１１８の作動特性の変化が制限された状態である場合（Ｓ１５０のＹＥＳ判定時）は、ステップＳ２００（図１４）またはＳ２００♯（図１７）により、実施の形態１で説明したように、第２暖機制御中における吸気バルブ１１８の作動特性（現在値）に応じて、エンジン出力（第２運転パワーＰ２）を決定する。
【０１７２】
これに対して、制御装置２００は、吸気バルブ１１８の作動特性の制御が正常である場合（Ｓ２５０のＮＯ判定時）には、ステップＳ３００に処理を進めて、触媒暖機条件から、第２暖機制御中におけるエンジン出力（第２運転パワーＰ２）を設定する。
【０１７３】
実施の形態１でも説明したように、第２暖機制御中におけるエンジン出力は、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気浄化能力を超えない範囲に設定する必要がある。一方で、Ｓ／Ｃ触媒１１２Ｓの排気浄化能力は、触媒温度の上昇に応じて高まる。したがって、触媒温度の温度による触媒浄化率の上昇に応じて、エンジン出力（第２運転パワーＰ２）を上昇させる態様とすれば、触媒暖機制御の所要時間の短縮が期待できる。
【０１７４】
したがって、ステップＳ３００では、たとえば、図２０に示されるように触媒温度に応じて、第２運転パワーＰ２を可変に設定することができる。
【０１７５】
図２０を参照して、触媒暖機条件から第２暖機制御時のエンジン出力を設定する場合には、触媒温度が高いほど、第２運転パワーＰ２は高く設定される。あるいは、触媒温度を直接用いるのではなく、触媒温度に基づいて推定される図１１等に示された触媒浄化率（中央浄化率）に対応させて第２運転パワーＰ２を設定してもよい。
【０１７６】
再び図１９を参照して、制御装置２００は、ステップＳ３１０では、ステップＳ３００で設定された第２運転パワーＰ２に応じた吸気バルブ１１８の作動特性を、ＶＶＬ装置４００（４００Ａ）の指令値に設定する。たとえば、図１３に示された特性線５００に従って逆算することによって、第２運転パワーＰ２に対する吸気バルブ１１８の作動特性を選択するような指令値を設定することができる。
【０１７７】
これにより、ＶＶＬ装置４００（４００Ａ）が、当該指令値に従って動作することにより、吸気バルブの作動特性（リフト量および作用角）は、ステップＳ３００で設定されたエンジン出力（第２運転パワーＰ２）に対して、エミッションまたは燃費の悪化を招かないような適正値に制御することができる。
【０１７８】
このように、実施の形態２に従うハイブリッド車両では、吸気バルブ１１８の作動特性の制御が正常である場合には、触媒暖機条件の面から第２暖機制御におけるエンジン出力（第２運転パワーＰ２）を設定することができる。これにより、実施の形態１での効果に加えて、触媒暖機制御の所要時間の短縮を図ることができる。
【０１７９】
なお、本実施の形態２に従うハイブリッド車両における触媒暖機制御についても、実施の形態１と同様に、吸気バルブ１１８の作動特性（リフト量および作用角）が変更される態様（連続的／段階的、および、段階的に変更する際の段階数）を限定することなく適用することができる。
【０１８０】
［その他の変形例］
上記の実施の形態１，２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。
【０１８１】
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。
【０１８２】
あるいは、図２１に示すように、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１１２Ｖによって構成し、触媒１１２Ｖ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、触媒１１２Ｖ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。
【０１８３】
なお、上記の実施の形態１，２においては、吸気バルブ１１８の作動特性としてリフト量とともに作用角が制御される場合を説明したが、この発明は、吸気バルブ１１８の作動特性としてリフト量のみが制御可能（変更可能）な構成にも適用可能であり、吸気バルブ１１８の作動特性として作用角のみが制御可能（変更可能）な構成にも適用可能である。吸気バルブ１１８の作動特性としてリフト量および作用角のいずれかが制御可能（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のみが制御可能（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。
【０１８４】
吸気バルブ１１８のリフト量および作用角のいずれか一方のみが制御可能（変更可能）な構成に対しては、当該一方を検出するようにＶＶＬ位置センサ３１１が配置されるとともに、本実施の形態においてリフト量および作用角の両方について判定したものを当該一方についてのみ判定することで、同様の触媒暖機制御を適用することができる。このように、吸気バルブ１１８の作動特性としてリフト量および作用角の少なくとも一方を、連続的（無段階）ないし離散的（段階的）に変更可能な可変動弁機構を具備するハイブリッド車両に対して、本発明の適用が可能である。
【０１８５】
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。
【０１８６】
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ように、触媒暖機制御におけるエンジン出力が制御される。
【０１８７】
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１００，１００♯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４００，４００Ａ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。さらに、図１３に示された特性点５０１〜５０３および特性線５００は、この発明における「所定の特性関係」の一実施例に対応する。
【０１８８】
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】
【０１８９】
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、１００，１００Ａ  エンジン、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、１１２Ｓ，１１２Ｕ，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、１４０  通路、１４２  バルブ、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、３０９  水温センサ、３１１  ＶＶＬ位置センサ、３１２  スロットルモータ、４００，４００Ａ  ＶＶＬ装置、４１０  駆動軸（ＶＶＬ装置）、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、５００，５１０，５２０  特性線、５０１，５０２，５０３  特性点、Ｌｖ  検出値（ＶＶＬ位置センサ）、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｎｅ  エンジン回転数、Ｐ１  第１運転パワー、Ｐ２  第２運転パワー、Ｐｅ  エンジンパワー、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３  領域、Ｔｗ  冷却水温度、ＶＳＳ  車速。
【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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