(57)【要約】【課題】内燃機関の始動時における出力特性および振動抑制を適切に確保できるように、内燃機関の始動時における吸気バルブの作動特性を制御する。【解決手段】ハイブリッド車両は、ＣＤ（Charge  Depleting）モードおよびＣＳ（Charge  Sustaining）モードを選択的に適用して走行する。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。内燃機関を始動するときの吸気バルブのリフト量および／または作用角は、ＣＤモードの選択時には、ＣＳモードの選択時よりも小さくなるように、可変動弁装置によって制御される。【選択図】図１５
2015077867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動力を発生するための回転電機と、
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、
第１の走行形態および第２の走行形態を選択的に適用して車両の走行を制御する制御装置とを備え、
前記第２の走行形態において、停止状態の前記内燃機関を始動する始動条件は、前記第１の走行形態での前記始動条件よりも、前記内燃機関の始動頻度が高くなるように設定され、
前記制御装置は、さらに、前記第１の走行形態の選択時には、前記内燃機関を始動するときの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の少なくとも一方を、前記第２の走行形態の選択時によりも小さ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】
前記制御装置は、
前記第１の走行形態の選択時には、少なくともアクセルペダル操作量に応じて算出された前記車両の出力パラメータ値が第１の閾値を超えたときに前記内燃機関を始動する一方で、前記第２の走行形態の選択時には、前記出力パラメータ値が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値を超えたときに前記内燃機関を始動する、請求項１記載のハイブリッド車両。
【請求項３】
前記可変動弁装置は、前記吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、前記作動特性が前記第１の特性であるときよりも前記リフト量および前記作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性とのいずれかに切替可能に構成され、
前記制御装置は、前記第１の走行形態の選択時には、前記内燃機関を始動するときに前記吸気バルブの作動特性が前記第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の走行形態の選択時には、前記内燃機関を始動するときの前記吸気バルブの作動特性が前記第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または２に記載のハイブリッド車両。
【請求項４】
前記可変動弁装置は、前記吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、前記作動特性が前記第１の特性であるときよりも前記リフト量および前記作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性と、前記作動特性が前記第２の特性であるときよりも前記リフト量および前記作用角の少なくとも一方が大きい第３の特性とのうちのいずれかに切替可能に構成され、
前記制御装置は、前記第１の走行形態の選択時には、前記内燃機関を始動するときの前記吸気バルブの作動特性が前記第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の走行形態の選択時には、前記内燃機関を始動するときの前記吸気バルブの作動特性が前記第３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または２に記載のハイブリッド車両。
【請求項５】
前記制御装置は、前記内燃機関の停止処理時に、前記第１の走行形態の選択時には、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の少なくとも一方を、前記第２の走行形態の選択時よりも小さくするように前記可変動弁装置を制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項６】
前記制御装置は、前記内燃機関の停止処理時に、車両状況と、前記停止処理時に選択されている走行形態とに基づいて、次回の前記内燃機関の始動時に選択されている走行形態を予測し、かつ、
予測された走行形態が前記第１の走行形態である場合には、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の少なくとも一方を、前記予測された走行形態が前記第２の走行形態である場合よりも小さくするように、前記停止処理中に前記可変動弁装置を制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項７】
前記制御装置は、前記内燃機関の始動処理時に、前記第１の走行形態の選択時には、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の少なくとも一方を、前記第２の走行形態の選択時よりも小さくするように前記可変動弁装置を制御する、請求項１〜４のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項８】
前記回転電機を駆動する電力を蓄積するための蓄電装置と、
前記内燃機関の出力を用いて前記蓄電装置の充電電力を発生するための発電機構とをさらに備え、
前記制御装置は、
前記第２の走行形態の選択時には、前記内燃機関の作動を伴って前記蓄電装置のＳＯＣを維持するように前記車両の走行を制御する一方で、前記第１の走行形態の選択時には、走行距離の増加に伴い前記ＳＯＣが低下するように前記車両の走行を制御する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項９】
前記回転電機を駆動する電力を蓄積するための蓄電装置と、
前記内燃機関の出力を用いて前記蓄電装置の充電電力を発生するための発電機構とをさらに備え、
前記制御装置は、前記蓄電装置のＳＯＣが判定値より高い場合には前記第１の走行形態を選択する一方で、前記蓄電装置のＳＯＣが判定値より低い場合には前記第２の走行形態を選択する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のハイブリッド車両。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記第２の走行形態の選択時には、前記内燃機関を動作させて前記蓄電装置のＳＯＣを目標範囲に維持するように前記車両の走行を制御する一方で、前記第１の走行形態の選択時には、前記ＳＯＣの増加のために前記内燃機関を作動させることなく前記車両の走行を制御する、請求項９記載のハイブリッド車両。
【請求項１１】
ユーザが前記第１の走行形態または前記第２の走行形態を直接選択するための操作スイッチをさらに備え、
前記制御装置は、前記操作スイッチが前記ユーザによって操作された場合には、前記ＳＯＣに基づく選択よりも前記操作スイッチへの入力を優先させて、前記第１および第２の走行形態の一方を選択する、請求項９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、より特定的には、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
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１〜６等参照）。
【０００３】
たとえば、特開２００５−２９９５９４号公報（特許文献１）では、内燃機関の吸気バルブのリフト量および作用角の大きさを変更可能な可変動弁装置が開示される。この可変動弁装置においては、比較的短時間での再始動が想定される内燃機関の自動停止の場合には、デコンプ作用が最大限に得られるように、機関停止時の吸気バルブの作用角が最大作用角に設定される。これに対して、内燃機関の手動停止時には、高温始動および低温始動の両方に対応できるように、機関停止時の目標作用角を自動停止時よりも小さく設定して、エンジンの始動性が優先される。
【０００４】
一方で、内燃機関に加えて走行用電動機を搭載したハイブリッド車両においては、電動機のみによる走行と、内燃機関を作動させた走行とが選択的に適用される。したがって、ハイブリッド車両に搭載された内燃機関を効率的に制御するための手法が種々提案されている（たとえば、特許文献７〜１０等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２９９５９４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
【特許文献７】国際公開第２０１２／１３１９４１号
【特許文献８】特開２０１３−１２９３８０号公報
【特許文献９】特開２００８−３０８１３８号公報
【特許文献１０】特開２０１０−２８５０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ハイブリッド車両においては、走行状態に応じて、内燃機関の始動および停止が自動的に制御されるため、内燃機関の始動処理が頻繁に生じる。特に、電動機のみを使用した走行では車室内が静粛な状態となるので、内燃機関の始動に伴う振動および騒音が、ユーザに感知され易くなる。したがって、ハイブリッド車両では、内燃機関の始動時における振動を抑制する点で、特許文献１に記載の技術は有用である。
【０００７】
一方で、特許文献７に示されるように、ハイブリッド車両は、車両の高出力時に応答させて内燃機関が間欠的に運転するように制御される。しかしながら、特許文献１による吸気バルブの特性制御では、内燃機関の自動停止時には、デコンプ作用を最大限に得るための吸気バルブの作動特性が一律に設定される。
【０００８】
したがって、特許文献１による吸気バルブの特性制御を単純にハイブリッド車両に適用すると、内燃機関の自動停止時にはデコンプ作用を最大限に得るように吸気バルブの作動特性が一律に設定されるため、内燃機関の始動時において、車両の加速性能が低下する場面が生じることが懸念される。
【０００９】
この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、内燃機関の始動時における出力特性および振動抑制を適切に確保できるように、内燃機関の始動時における吸気バルブの作動特性を制御することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明によるハイブリッド車両は、車両駆動力を発生するための回転電機と、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、第１の走行形態（ＣＤモード）および第２の走行形態（ＣＳモード）を選択的に適用して車両の走行を制御する制御装置とを備える。第２の走行形態において、停止状態の内燃機関を始動する始動条件は、第１の走行形態での始動条件よりも、内燃機関の始動頻度が高くなるように設定される。制御装置は、さらに、第１の走行形態の選択時には、内燃機関を始動するときの吸気バルブのリフト量および吸気バルブの作用角の少なくとも一方を、第２の走行形態の選択時よりも小さくするように可変動弁装置を制御する。
【００１１】
上記ハイブリッド車両によれば、内燃機関の始動頻度が異なる第１および第２の走行形態が選択的に適用される下で、第１および第２の走行形態に対応させて、内燃機関を始動するときの吸気バルブのリフト量および吸気バルブの作用角の少なくとも一方を制御できる。具体的には、内燃機関の始動頻度が高い第２の走行形態の選択時には、内燃機関の始動時における振動抑制を優先する一方で、内燃機関の始動頻度が低い第１の走行形態の選択時には、内燃機関の始動時における出力応答性（トルク応答性）を優先するように、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）を制御することができる。この結果、内燃機関の始動時における出力特性および振動抑制を適切に確保できる。
【００１２】
好ましくは、制御装置は、第１の走行形態の選択時には、少なくともアクセルペダル操作量に応じて算出された車両の出力パラメータ値が第１の閾値を超えたときに内燃機関を始動する。一方、制御装置は、第２の走行形態の選択時には、少なくともアクセルペダル操作量に応じて算出された車両の出力パラメータ値が第１の閾値よりも低い第２の閾値を超えたときに内燃機関を始動する。
【００１３】
このようにすると、内燃機関の始動閾値が高く、内燃機関の始動時において車両に高出力が要求される傾向にある第１の走行形態（ＣＤモード）の選択時には、吸気バルブのリフト量および吸気バルブの作用角の少なくとも一方を小さくして、出力応答性（トルク応答性）を優先することによって、内燃機関への要求出力を速やかに確保することができる。
【００１４】
好ましくは、可変動弁装置は、吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性とのいずれかに切替可能に構成される。制御装置は、第１の走行形態の選択時には、内燃機関を始動するときの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の走行形態の選択時には、内燃機関を始動するときの吸気バルブの作動特性が第２の特性となるように可変動弁装置を制御する。
【００１５】
このようにすると、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段階に限られる可変動弁装置を用いて、ハイブリッド車両の走行形態に応じて、内燃機関を始動するときの吸気バルブの作動特性を上述のように適切に制御することができる。これにより、可変動弁装置の構成の簡素化および内燃機関の制御パラメータの適合に要する時間の短縮を図ることができる。
【００１６】
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、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。制御装置は、第１の走行形態（ＣＤ）の選択時には、内燃機関を始動するときの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の走行形態（ＣＳ）の選択時には、内燃機関を始動するときの吸気バルブの作動特性が第３の特性となるように可変動弁装置を制御する。
【００１７】
このようにすると、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を用いて、ハイブリッド車両の走行形態に応じて、内燃機関を始動するときの吸気バルブの作動特性を上述のように適切に制御することができる。これにより、可変動弁装置の構成の簡素化および内燃機関の制御パラメータの適合に要する時間の短縮を図ることができる。また、吸気バルブの作動特性が２段階に限られる構成と比較して、内燃機関を精密に制御できる。
【００１８】
好ましくは、制御装置は、内燃機関の停止処理時に、第１の走行形態の選択時には、吸気バルブのリフト量および吸気バルブの作用角の少なくとも一方を、第２の走行形態の選択時よりも小さくするように可変動弁装置を制御する。
【００１９】
このようにすると、エンジン始動処理時には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）を変更することが困難な可変動弁装置が適用されている場合においても、ハイブリッド車両の走行形態（ＣＤモード／ＣＳモード）に応じて、内燃機関を始動するときの吸気バルブの作動特性を上述のように適切に制御することができる。
【００２０】
あるいは好ましくは、制御装置は、内燃機関の停止処理時に、車両状況と、停止処理時に選択されている走行形態とに基づいて、次回の内燃機関の始動時に選択されている走行形態を予測する。さらに、制御装置は、予測された走行形態が第１の走行形態である場合には、吸気バルブのリフト量および吸気バルブの作用角の少なくとも一方を、予測された走行形態が第２の走行形態である場合よりも小さくするように、停止処理中に可変動弁装置を制御する。
【００２１】
このようにすると、エンジン始動処理時には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）を変更することが困難な可変動弁装置が適用されている場合においても、内燃機関の停止中における走行形態の切り換わりの予測を加えて、内燃機関を始動するときの吸気バルブの作動特性を、走行形態（ＣＤモード／ＣＳモード）に応じて適切に制御することができる。
【００２２】
制御装置は、内燃機関の始動処理時に、第１の走行形態の選択時には、吸気バルブのリフト量および吸気バルブの作用角の少なくとも一方を第２の走行形態の選択時よりも小さくするように可変動弁装置を制御する。
【００２３】
このようにすると、エンジン始動処理時に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）を変更可能な可変動弁装置が適用されている場合には、内燃機関を始動するときの走行形態（ＣＤモード／ＣＳモード）と対応させて、吸気バルブの作動特性を適切に制御することができる。
【００２４】
また好ましくは、ハイブリッド車両は、回転電機を駆動する電力を蓄積するための蓄電装置と、内燃機関の出力を用いて蓄電装置の充電電力を発生するための発電機構とをさらに備える。制御装置は、第２の走行形態の選択時には、内燃機関の作動を伴って蓄電装置のＳＯＣを維持するように車両の走行を制御する。一方、制御装置は、第１の走行形態の選択時には、走行距離の増加に伴いＳＯＣが低下するように車両の走行を制御する。
【００２５】
このようにすると、蓄電装置の充電のために内燃機関の始動頻度が高くなる第２の走行形態（ＣＳモード）の選択時には、吸気バルブのリフト量および吸気バルブの作用角の少なくとも一方を、第１の走行形態（ＣＤモード）の選択時よりも大きくすることによって、内燃機関の始動時の振動を抑制することができる。
【００２６】
あるいは好ましくは、ハイブリッド車両は、回転電機を駆動する電力を蓄積するための蓄電装置と、内燃機関の出力を用いて蓄電装置の充電電力を発生するための発電機構とをさらに備える。制御装置は、蓄電装置のＳＯＣが判定値より高い場合には第１の走行形態を選択する一方で、蓄電装置のＳＯＣが判定値より低い場合には第２の走行形態を選択する。
【００２７】
さらに好ましくは、制御装置は、第２の走行形態の選択時には、内燃機関を動作させて蓄電装置のＳＯＣを目標範囲に維持するように車両の走行を制御する一方で、第１の走行形態の選択時には、ＳＯＣの増加のために内燃機関を作動させることなく車両の走行を制御する。
【００２８】
このようにすると、ハイブリッド車両は、ＳＯＣが高い領域では、第１の走行形態（ＣＤモード）を選択して、内燃機関の始動頻度を抑制して蓄電装置のエネルギを積極的に使用して走行することができる。この結果、燃料消費量およびエミッション排出量を改善することができる。
【００２９】
また、好ましくは、ハイブリッド車両は、ユーザが第１の走行形態または第２の走行形態を直接選択するための操作スイッチをさらに備える。制御装置は、操作スイッチがユーザによって操作された場合には、ＳＯＣに基づく選択よりも操作スイッチへの入力を優先させて、第１および第２の走行形態の一方を選択する。
【００３０】
このようにすると、ユーザが操作スイッチによって第１の走行形態または第２の走行形態を直接選択した場合にも、選択された走行形態に応じて、内燃機関を始動するときの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）を上述のように適切に制御することができる。
【発明の効果】
【００３１】
この発明によれば、出力特性および振動抑制を適切に確保できるように、内燃機関の始動時における吸気バルブの作動特性を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施の形態に従う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】ハイブリッド車両のモードおよびＳＯＣの推移の代表例を説明するための概念的な波形図である。
【図３】ユーザが操作スイッチを操作したときのモードおよびＳＯＣの推移の例を説明するための概念的な波形図である。
【図４】ＣＳモードからＣＤモードに復帰する動作例を説明するための概念的な波形図である。
【図５】ＣＤモードおよびＣＳモードにおけるエンジンの作動および停止の制御を説明するための動作波形である。
【図６】図１に示すエンジンの構成図である。
【図７】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８】ＶＶＬ装置の正面図である。
【図９】図８に示すＶＶＬ装置を部分的に示した斜視図である。
【図１０】吸気バルブのリフト量および作用角が大きいときの動作を説明するための概念図である。
【図１１】吸気バルブのリフト量および作用角が小さいときの動作を説明するための概念図である。
【図１２】吸気バルブの作動特性とエンジントルクの応答性との関係を示した図である。
【図１３】吸気バルブの作動特性とエンジン始動時におけるエンジン回転数の時間的変化との関係を示した図である。
【図１４】本実施の形態１に従うハイブリッド車両でのエンジン始動処理における吸気バルブの作動特性の設定を説明する図表である。
【図１５】本実施の形態１に従うハイブリッド車両の吸気バルブ制御の制御構造を説明するフローチャートである。
【図１６】本実施の形態１の変形例に従うハイブリッド車両の吸気バルブ制御の制御構造を説明するフローチャートである。
【図１７】次回のエンジン始動時のモードを予測するための制御処理を説明するフローチャートである。
【図１８】本実施の形態２に従うハイブリッド車両の吸気バルブ制御の制御構造を説明するフローチャートである。
【図１９】吸気バルブの作動特性を３段階に変更可能なＶＶＬ装置において実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。
【図２０】図１９に示す作動特性を有するＶＶＬ装置を備えるエンジンの動作線を示す図である。
【図２１】図１９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に従う吸気バルブ制御を行なう場合の制御構造を示すフローチャートである。
【図２２】図１９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の変形例に従う吸気バルブ制御を行なう場合の制御構造を示すフローチャートである。
【図２３】図１９に示す作動特性を有するＶＶＬ装置を適用して本実施の形態２に従う吸気バルブ制御を行なう場合の制御構造を説明するフローチャートである。
【図２４】吸気バルブの作動特性を２段階に変更可能なＶＶＬ装置において実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
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。また、図中の同一または相当する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。
【００３４】
［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態に従うハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。
【００３５】
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Ｂと、ＰＣＵ２０と、電力変換器３０と、外部インレット４０と、制御装置２００とをさらに備える。
【００３６】
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る。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。エンジン１００および可変動弁装置の構成については、後ほど詳しく説明する。
【００３７】
動力分割装置４は、エンジン１００の発生する動力を、出力軸７を経由した駆動軸８への経路と、モータジェネレータＭＧ１への経路とに分割可能に構成される。動力分割装置４としては、サンギヤ、プラネタリギヤおよびリングギヤの３つの回転軸を有する遊星歯車機構を用いることができる。たとえば、モータジェネレータＭＧ１のロータをサンギヤに接続し、エンジン１００の出力軸をプラネタリギヤに接続し、かつ、出力軸７をリングギヤに接続することによって、動力分割装置４に、エンジン１００とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とを機械的に接続することができる。
【００３８】
モータジェネレータＭＧ２のロータとも接続された出力軸７は、減速機５を経由して、駆動輪６を回転駆動するための駆動軸８と機械的に連結される。なお、モータジェネレータＭＧ２の回転軸と出力軸７との間に変速機をさらに組み込んでもよい。
【００３９】
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により構成される。モータジェネレータＭＧ１は、動力分割装置４を経由して伝達されるエンジン１００の駆動力を用いて、発電機として動作する。すなわち、ハイブリッド車両１では、走行中においても、エンジン１００の出力を用いてモータジェネレータＭＧ１による発電を行なうことができる。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Ｂに蓄積されたり、モータジェネレータＭＧ２に直接供給される。このようにハイブリッド車両１では、車両走行中においても、エンジン１００を作動することによって蓄電装置Ｂの充電電力を発電することができる。
【００４０】
モータジェネレータＭＧ２は、蓄電装置Ｂの蓄積電力、およびモータジェネレータＭＧ１による発電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、出力軸７、減速機５および駆動軸８を経由して、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、前輪に変えて、または前輪とともにモータジェネレータによって後輪を駆動してもよい。
【００４１】
ハイブリッド車両１の制動時には、減速機５、駆動軸８および出力軸７を介してモータジェネレータＭＧ２が駆動されることにより、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による発電電力は、ＰＣＵ２０によって電圧変換された後、蓄電装置Ｂに蓄えることができる。
【００４２】
ＰＣＵ２０は、蓄電装置Ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。また、ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電した交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置Ｂを充電する。たとえば、ＰＣＵ２０は、直流／交流電力変換のためのインバータ（図示せず）と、インバータの直流リンク側と蓄電装置Ｂとの間で直流電圧変換を実行するためのコンバータ（図示せず）とを含むように構成される。
【００４３】
蓄電装置Ｂは、再充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置Ｂは、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子のセルを含んで構成される。蓄電装置Ｂには、蓄電装置Ｂの温度、電流、および電圧を検出するためのセンサ３１５が設けられる。センサ３１５による検出値は、制御装置２００へ出力される。制御装置２００は、センサ３１５による検出値に基づいて、蓄電装置Ｂの充電状態（以下「ＳＯＣ（State  Of  Charge）」とも称する。）を算出する。
【００４４】
外部インレット４０は、ハイブリッド車両１の外部との間での電力インターフェースである。電力変換器３０は、外部インレット４０および蓄電装置Ｂの間で電力変換を実行する。電力変換器３０は、制御装置２００からの駆動信号ＤＳによって作動される。
【００４５】
たとえば、ハイブリッド車両１は、外部充電時に、外部インレット４０に車両外部の電源（たとえば、商用系統電源）が接続される。外部充電時には、制御装置２００は、電力変換器３０が外部電源からの電力（たとえば、１００ＶＡＣまたは２００ＶＡＣ）を蓄電装置Ｂの充電電力（たとえば、２００ＶＤＣ）に変換するように駆動信号ＤＳを生成する。これにより、ハイブリッド車両１の蓄電装置Ｂを、車両外部の電源によって充電（外部充電）することができる。
【００４６】
なお、電力変換器３０は双方向の電力変換可能に構成して、蓄電装置Ｂの蓄積電力を外部電源相当の電力に変換して、車両外部に給電することも可能である。ハイブリッド車両１の外部給電時には、外部インレット４０から車両外部へ電力を供給できる。なお、外部給電時には、エンジン１００の作動によるモータジェネレータＭＧ１の発電電力が電力変換器３０へ与えられてもよい。
【００４７】
さらに、ハイブリッド車両１には、カーナビゲーション装置３５０が搭載される。カーナビゲーション装置３５０は、車両外部と通信可能に構成されて、人工衛星を利用して車両位置を測定するＧＰＳ（Global  Positioning  System）を用いて、自車位置情報すなわちハイブリッド車両１の現在地を把握することができる。また、カーナビゲーション装置３５０は、図示しないＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）等の記録媒体に記録された道路地図データを読込んで、把握した自車位置情報と、道路地図情報とを組合せて、車両の走行案内をすることができる。たとえば、車両の自車位置を道路地図データに重ねて図示しない表示部に表示することができる。
【００４８】
また、カーナビゲーション装置３５０は、ユーザによって目的地が設定された場合には、現在位置から目的地までの走行経路を探索するとともに、図示しない表示部によって経路案内を行なうことができる。さらに、カーナビゲーション装置３５０は、ハイブリッド車両１の走行履歴を記憶する機能を有するように構成されることが一般的である。したがって、各道路について、過去の走行履歴等を学習することができる。また、カーナビゲーション装置３５０に、自宅や勤務先などの情報が登録されている場合には、このような特定の目的地との関係で、特定の領域（たとえば、特定の目的地から一定距離内の領域）を認識することも可能である。
【００４９】
制御装置２００は、代表的には、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）やＲＯＭ（Read  Only  Memory）などのメモリ領域と、入出力インターフェースとを主体とするＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）により構成される。そして、制御装置２００は、予めＲＯＭなどに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに読出して実行することによって、車両走行および充放電に係る制御を実行する。なお、ＥＣＵの少なくとも一部は、電子回路等のハードウェアにより所定の数値・論理演算処理を実行するように構成されてもよい。
【００５０】
制御装置２００は、車両の走行状態に応じて、エンジン１００およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２の出力を制御する。特に、制御装置２００は、エンジン１００を停止させた状態でモータジェネレータＭＧ２の出力によって走行する「ＥＶ走行」と、エンジン１００を作動させた状態で走行する「ＨＶ走行」とを組み合わせるように、ハイブリッド車両１の走行を制御する。
【００５１】
（ハイブリッド車両の走行制御）
ハイブリッド車両１の走行制御について、さらに詳細に説明する。
【００５２】
ハイブリッド車両１では、走行制御の一環として、蓄電装置ＢのＳＯＣを一定レベルに維持するためのＣＳ（Charge  Sustaining）モードと、蓄電装置Ｂのエネルギを積極的に使用して走行するＣＤ（Charge  Depleting）モードとの間で走行形態が切換えられる。以下の説明で明らかになるように、ＣＤモードは「第１の走行形態」に対応し、ＣＳモードは「第２の走行形態」に対応する。
【００５３】
図２は、ハイブリッド車両１におけるモードおよびＳＯＣの推移の代表例を説明するための概念的な波形図である。
【００５４】
図２を参照して、ＣＳモードでは、ハイブリッド車両１は、ＳＯＣを維持するように、たとえば、制御中心ＳＯＣｕを含むＳＯＣｌ〜ＳＯＣｕの範囲内にＳＯＣが維持されるように走行が制御される。すなわち、ＣＳモードでは、車両減速時の回生発電によって蓄電装置Ｂが充電される他に、ＳＯＣを上昇させるためにエンジン１００の出力による発電電力によって蓄電装置Ｂが充電される。具体的には、ＳＯＣが制御中心ＳＯＣｕ（またはＳＯＣｌ）よりも低下すると、蓄電装置Ｂを充電するためにエンジン１００が作動される。このとき、エンジン１００は、車両走行のためのパワーに加えて、蓄電装置Ｂの充電パワーを出力するように制御される。すなわち、ＣＳモードでは、低速時等、ＥＶ走行で車両走行パワーを確保できる状況であっても、蓄電装置Ｂの充電のためにエンジン１００が作動する可能性がある。
【００５５】
これに対して、ＣＤモードでは、ハイブリッド車両１は、ＳＯＣを維持することなく、走行距離の増加に伴ってＳＯＣが低下するように、走行が制御される。ＣＤモードでは、蓄電装置Ｂは車両減速時の回生発電によって充電されるのみであり、蓄電装置Ｂを充電するためのエンジン１００の作動は回避される。
【００５６】
ただし、ＣＤモードにおいても、エンジンや触媒の暖機時、あるいは、エンジン駆動タイプのエアコン動作時には、エンジン１００が作動され得る。また、後程説明するように、アクセルペダルが大きく踏込まれることにより車両に高出力が要求される場面でも、エンジン１００は作動され得る。しかしながら、ＣＤモードでは、ＣＳモードと比較して、ＥＶ走行の機会が多くなるので、エンジン１００の作動頻度は低くなる。この結果、ＣＤモードでは、ハイブリッド車両１は、蓄電装置Ｂの蓄積エネルギを積極的に使用して走行する。たとえば、図１のように外部充電機能を有するハイブリッド車両では、ＣＤモードを積極的に適用することによって、燃費およびエミッション排出量の改善を図ることができる。
【００５７】
図２に示されるように、たとえば、モード（走行形態）は、ＳＯＣに基づいて選択される。具体的には、ＳＯＣが判定値Ｓｔｈよりも高いときにはＣＤモードが選択される一方で、ＣＤモードの選択時にＳＯＣが判定値Ｓｔｈよりも低下すると、ＣＳモードが選択される。
【００５８】
図２の例では、走行開始時（時刻ｔ１）において、ハイブリッド車両１は、外部充電によって蓄電装置Ｂが満充電レベルまで充電されている（ＳＯＣ＝Ｓｍａｘ）。さらに、ＳＯＣ＞Ｓｔｈであるため、ＣＤモードが選択される。
【００５９】
ＣＤモードでは、エンジン１００の作動頻度が低く抑えられてＥＶ走行が高められるので、ＳＯＣは、回生制動によるエネルギ回収時を除いて、走行距離の増加に伴って徐々に低下する。そして、ＳＯＣ＜Ｓｔｈになると、ハイブリッド車両１は、ＣＤモードからＣＳモードへ切り替えられる（時刻ｔ２）。
【００６０】
時刻ｔ２からのＣＳモードでは、ＳＯＣが低下すると、蓄電装置Ｂの充電のためにエンジン１００が作動することによって、ＳＯＣが一定範囲（ＳＯＣｌ〜ＳＯＣｕ）に維持される。
【００６１】
車両走行が終了すると、ユーザが外部インレット４０に外部電源を接続することによって、外部充電が開始される（時刻ｔ３）。外部充電により、蓄電装置ＢのＳＯＣは上昇し始める。ＳＯＣが満充電レベル（Ｓｍａｘ）に達すると外部充電が完了して、時刻ｔ１以前の状態が再現される。
【００６２】
再び図１を参照して、ハイブリッド車両１には、ユーザがモード（ＣＤ／ＣＳ）を直接選択するための操作スイッチ３６０が設けられてもよい。すなわち、操作スイッチ３６０がユーザによって操作されると、ユーザ操作を優先してモードが選択される。一例として、操作スイッチ３６０は、ＣＤモード中であっても、ＳＯＣを維持するためにユーザがＣＳモードを直接選択するための操作を入力できるように構成される。あるいは、一定のＳＯＣ範囲であること等を条件に、ユーザがＣＤモードを直接選択するための操作を入力できるように、操作スイッチ３６０を設けることも可能である。
【００６３】
図３には、ユーザが操作スイッチ３６０を操作したときのモードおよびＳＯＣの推移の例が示される。
【００６４】
図３を参照して、図２と同様に時刻ｔ１からハイブリッド車両１の走行が開示され、ＣＤモードで走行中の時刻ｔａにおいて、操作スイッチ３６０のユーザ操作により、ＣＳモードが選択される。時刻ｔｂでは、ユーザが操作スイッチ３６０を再び操作することによって、ＣＳモードのユーザ選択がキャンセルされる。したがって、現在のＳＯＣに基づいて（ＳＯＣ＜Ｓｔｈ）、ＣＤモードが選択される。
【００６５】
時刻ｔａ〜ｔｂの期間では、ＣＳモード選択されて、操作スイッチ３６０の操作時点（時刻ｔａ）でのＳＯＣ（Ｓ１）を維持するように、ハイブリッド車両１の走行制御が実行される。すなわち、ＳＯＣがＳ１よりも所定値を超えて低下すると、蓄電装置Ｂの充電電力を発電するために、エンジン１００が作動される。
【００６６】
時刻ｔｂ〜ｔ２間では、時刻ｔ１〜ｔａ間と同様に、走行距離の増加に伴ってＳＯＣは徐々に低下する。ＳＯＣ＜Ｓｔｈとなると（時刻ｔ２）では、図２と同様に、ハイブリッド車両１はＣＳモードで走行する。
【００６７】
また、図４に示されるように、ＣＳモード中にＳＯＣが上昇することによって、再びＣＤモードが選択されるようにモードを選択することも可能である。
【００６８】
図４を参照して、時刻ｔ３以降において、比較的長距離に亘って降坂走行を行なった場合には、回生制動による蓄電装置Ｂの充電が継続されることによってＳＯＣが上昇する。このとき、ＳＯＣが、判定値Ｓｔｈ＃を超えた場合には、再びＣＤモードが選択される（時刻ｔ４）。
【００６９】
なお、判定値ＳｔｈがＣＤモードからＣＳモードへの切換えを判定するための閾値であるのに対して、判定値Ｓｔｈ♯はＣＳモードからＣＤモードへの切換えを判定するための閾値である。Ｓｔｈ♯＞Ｓｔｈとすることにより、ＣＤモードおよびＣＳモード間の切換えが頻繁に発生することを防止できる。
【００７０】
時刻ｔ４以降では、ハイブリッド車両１は、ＣＤモードにより走行するので、ＳＯＣは再び徐々に低下する。再び、ＳＯＣが判定値Ｓｔｈよりも低下すると、ハイブリッド車両１は、ＣＤモードからＣＳモードに切換えられる。
【００７１】
あるいは、図１に示された操作スイッチ３６０として、ＳＯＣの強制的に上昇させるための「ＳＯＣ回復スイッチ」を設けることも可能である。ＳＯＣ回復スイッチの操作時には、強制的にＣＳモードが選択されて、ＳＯＣの制御中心ＳＯＣｒ（図２）が、現在のＳＯＣよりも高い値に設定される。この際の制御中心ＳＯＣｒは、ユーザが直接指定してもよく、予め定められた所定値に従って設定されてもよい。ＳＯＣ回復スイッチ（操作スイッチ３６０）のオン中には、ＣＳモードが選択されるが、ＳＯＣ回復スイッチのオフ後には、ＳＯＣに基づいてモードが選択される。すなわち、ＳＯＣ＞Ｓｔｈ♯であれば、ハイブリッド車両１は、ＣＳモードからＣＤモードに切換えられる。
【００７２】
ハイブリッド車両１は、ＣＤモードおよびＣＳモードの各々において、エンジン１００の作動および停止が制御されるエンジン間欠運転を伴って走行する。より具体的に、エンジン１００は、ハイブリッド車両１の高出力時に応答して間欠的に運転される。
【００７３】
図５は、ＣＤモードおよびＣＳモードにおけるエンジンの作動および停止の制御を説明するための動作波形である。
【００７４】
図５を参照して、ＣＤモードおよびＣＳモードの各々において、ハイブリッド車両１では、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）を定量的に示すための出力パラメータＰｒと、閾値Ｐｔｈとの比較に基づいて、エンジンの始動および停止を制御する。
【００７５】
たとえば、出力パラメータＰｒは、ハイブリッド車両１のトータル要求パワーＰｔｌである。トータル要求パワーＰｔｌは、ドライバのアクセルペダル操作量を反映する要求トルクＴｒ＊と駆動軸８の回転速度との積で示される要求駆動パワーＰｒ＊、および、蓄電装置ＢのＳＯＣ制御のための充放電要求パワーＰｃｈｇの和によって算出することができる（Ｐｔｌ＝Ｐｒ＊＋Ｐｃｈｇ）。
【００７６】
要求トルクＴｒ＊は、アクセルペダル操作量が大きいほど高い値に設定される。さらに、車速を組み合わせて、同一のアクセル操作量に対しては、車速が高くなるほど小さい値となるように、要求トルクＴｒ＊を設定することが好ましい。これらの特性を反映して、アクセルペダル操作量および車速に応じて要求トルクＴｒ＊を設定するマップを予め作成することができる。
【００７７】
充放電要求パワーＰｃｈｇは、ＳＯＣを維持しないＣＤモードではゼロに設定される（Ｐｃｈｇ＝０）。一方で、ＣＳモードでは、ＳＯＣに応じて、ＳＯＣが低下したときにはＰｃｈｇ＞０（充電）に設定される一方で、ＳＯＣが上昇したときにはＰｃｈｇ＜０（放電）に設定される。
【００７８】
ＣＤモードおよびＣＳモードの各々において、出力パラメータＰｒと閾値Ｐｔｈとの比較に基づいて、エンジン１００の始動および停止が制御される。具体的には、エンジン１００の停止時に、Ｐｒ＞Ｐｔｈとなるとエンジン１００が始動される。一方で、エンジン１００の作動時にＰｒ＜Ｐｔｈとなるとエンジン１００が停止される。なお、エンジン１００の停止判定の際には、始動判定の閾値Ｐｔｈに対してヒステリシスを設けるように閾値を設定してもよい。
【００７９】
これにより、出力パラメータＰｒが閾値Ｐｔｈ（エンジン始動閾値）よりも高い、ハイブリッド車両１の高出力時に対応させて、エンジン１００が間欠的に運転される。
【００８０】
図５に示されるように、ＣＤモードにおいては、Ｐｔｈ＝Ｐ１に設定される一方で、ＣＳモードではＰｔｈ＝Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）に設定される。これにより、ＣＤモードでは、エンジン１００の作動頻度を抑制することによって、ＥＶ走行の頻度が高められるので、ＳＯＣを維持することなく、蓄電装置Ｂの蓄積エネルギを積極的に用いて走行することができる。一方、ＣＳモードでは、ＣＤモードと比較してエンジン１００の作動頻度が高まるので、ＳＯＣを維持し易くなる。
【００８１】
なお、エンジン１００の作動および停止を制御するための出力パラメータＰｒは、上記のトータル要求パワーＰｔｌ以外でもよい。たとえば、少なくともアクセルペダル操作量を反映して算出される要求トルクないし要求加速度、あるいは、アクセルペダル操作量そのものを出力パラメータＰｒとすることも可能である。これらの場合にも、出力パラメータＰｒと比較される閾値Ｐｔｈは、上記のようにＣＤモードでは、ＣＳモードよりも高く設定される。このように、蓄電装置Ｂの充電のためのエンジン始動の有無、ないし、エンジン始動閾値によって、ＣＳモードにおけるエンジン始動条件は、ＣＤモードにおけるエンジン始動条件と比較して、エンジン１００の始動頻度が高くなるように設定されている。
【００８２】
（エンジンおよび可変動弁装置の説明）
次に、エンジン１００の構成および、エンジン１００における吸気バルブの制御について、詳細に説明する。
【００８３】
図６は、図１に示すエンジン１００の構成を示す図である。
図６を参照して、エンジン１００には、エアクリーナ１０２から空気が吸入される。吸入空気量は、スロットルバルブ１０４により調整される。スロットルバルブ１０４はスロットルモータ３１２により駆動される電機制御式スロットルバルブである。
【００８４】
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。
【００８５】
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、吸気ポート噴射用と直噴用との両方が設けられてもよい。
【００８６】
シリンダ１０６内の混合気は、点火プラグ１１０により着火され、燃焼する。燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、三元触媒１１２により浄化された後、車外に排出される。混合気の燃焼によりピストン１１４が押し下げられ、クランクシャフト１１６が回転する。
【００８７】
シリンダ１０６の頭頂部には、吸気バルブ１１８および排気バルブ１２０が設けられる。シリンダ１０６に導入される空気の量および時期は、吸気バルブ１１８により制御される。シリンダ１０６から排出される排気ガスの量および時期は、排気バルブ１２０により制御される。吸気バルブ１１８はカム１２２により駆動される。排気バルブ１２０はカム１２４により駆動される。
【００８８】
吸気バルブ１１８は、後に詳細に説明するように、ＶＶＬ（Variable Valve Lift）装置４００によってリフト量および作用角が制御される。なお、排気バルブ１２０についても、リフト量および作用角を制御するようにしてもよい。また、開閉タイミングを制御するＶＶＴ（Variable Valve Timing）装置をＶＶＬ装置４００に組み合わせもよい。
【００８９】
制御装置２００は、エンジン１００が所望の運転状態になるように、スロットル開度θｔｈ、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブの作動状態（開閉タイミング、リフト量、作用角等）を制御する。制御装置２００には、カム角センサ３００、クランク角センサ３０２、ノックセンサ３０４、スロットル開度センサ３０６、アクセルペダルセンサ３０８、水温センサ３０９、および車速センサ３１０から信号が入力される。
【００９０】
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Ｔｗを検出する。車速センサ３１０は、ハイブリッド車両１の車速Ｖを検出する。検出された冷却水温Ｔｗおよび車速Ｖは、制御装置２００へ入力される。アクセルペダルセンサ３０８は、運転者によるアクセルペダル（図示せず）の操作量を検出し、検出された操作量を示す信号Ａｃを制御装置２００へ出力する。制御装置２００は、アクセルペダルセンサ３０８から受けた信号Ａｃに基づいて運転者の要求加速度を算出することができる。
【００９１】
図７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７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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
図８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。
【００９５】
図８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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
図９は、ＶＶＬ装置４００を部分的に示した斜視図である。図９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。
【０１０６】
図９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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
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Ｂ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。
【０１１３】
なお、ＶＶＬ装置は、図８および図９に例示した形式のものに限られない。たとえば、電気的にバルブを駆動するＶＶＬ装置や油圧を用いてバルブを駆動するＶＶＬ装置などを用いてもよい。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。
【０１１４】
図１０は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合の動作を説明する図である。図１１は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合の動作を説明する図である。
【０１１５】
図１０および図１１を参照して、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合には、吸気バルブ１１８を閉じるタイミングが遅くなるので、エンジン１００は、アトキンソンサイクルにて運転される。すなわち、吸気行程にてシリンダ１０６内に吸入された空気の一部がシリンダ１０６外へ戻され、圧縮行程において空気を圧縮するための力である圧縮反力が低減する。これにより、エンジン始動時の振動を低減することができる。なお、圧縮比が減少するので、着火性が悪化し、エンジン１００の出力応答性は低下する。
【０１１６】
一方、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合には、吸気バルブ１１８を閉じるタイミングが早くなるので、圧縮比が上昇する。これにより、低温での着火性が向上するとともにエンジンの出力応答性が向上する。なお、圧縮反力が増加するので、エンジン始動時の振動は増加し得る。
【０１１７】
図１２および図１３は、吸気バルブ１１８の作動特性を変更したときの、エンジン１００の出力応答性の変化を説明するための図である。図１２は、エンジン回転数とエンジントルクとの関係を示し、図１３は、時刻ｔ１にエンジン始動が開始された後のエンジン回転数の時間的変化を示す。図１２および図１３では、ＶＶＬ装置４００により、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角がともに変化（増減）する際の特性が示されるが、リフト量および作用角のいずれか一方のみが変化（増減）する際にも、定性的には同等の特徴が現れる。
【０１１８】
なお、図１２および図１３において、実線は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合（たとえば最小設定）を示し、破線は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合（たとえば最大設定）を示す。
【０１１９】
図１２は、吸気バルブ１１８の特性によるエンジントルクの応答性の違いを説明するタイムチャートである。図１２においては、横軸には時間が示され、縦軸にはエンジン回転数が示される。図１３は、吸気バルブ１１８の特性によるエンジントルクの違いを説明するグラフである。図１３においては、横軸にはエンジン回転数が示され、縦軸にはエンジントルクが示される。なお、図１２および図１３において、実線はリフト量および作用角が小さい場合を示し、破線はリフト量および作用角が大きい場合を示す。
【０１２０】
図１２を参照して、エンジントルクは、エンジン回転数が低い領域では、吸気バルブ１１８のリフト量／作用角が小さい場合の方が、リフト量／作用角が大きい場合よりも大きくなる。リフト量／作用角が大きい場合には、シリンダ内へ吸入された空気の一部がシリンダ外へ戻されるのに対し、リフト量／作用角が小さい場合には、吸気バルブ１１８が早く閉じられることによって圧縮比が高くなるからである。
【０１２１】
なお、エンジン回転数が高い領域では、エンジントルクは、吸気バルブ１１８のリフト量／作用角が大きい場合の方が、リフト量／作用角が小さい場合よりも大きくなる。エンジン回転数が高い領域では、吸気バルブ１１８を閉じるタイミングを遅くしても、空気の慣性力によって多くの空気がシリンダ内に導入されるからである。
【０１２２】
図１２に示された線Ｌ１〜Ｌ３の各々は、等燃費ラインを示しており、線Ｌ１〜Ｌ３の順に燃費が良い。したがって、エンジン１００の作動時における動作点は、燃費良の領域に設定される。エンジン始動時においても、エンジン動作点は、比較的低回転領域に存在する燃費良好点に設定されることが好ましい。たとえば、エンジン始動時の目標動作点として、エンジン回転数が図中の所定値Ｎ１に設定される。
【０１２３】
図１３を参照して、エンジン始動時には、吸気バルブ１１８のリフト量／作用角を小さくする方が、エンジン回転数の上昇レートが高い。この結果、図１２に示されたエンジン始動時の目標動作点でのエンジン回転数（所定値Ｎ１）まで、速やかに上昇させることができる。これは、図１２から理解されるように、吸気バルブ１１８のリフト量／作用角を小さくする方が、低回転域でのエンジントルクを大きくすることができるからである。
【０１２４】
再び図５を参照して、ハイブリッド車両１では、出力パラメータＰｒが閾値Ｐｔｈ（エンジン始動閾値）を超えたときにエンジン１００が始動されることによって、高出力時に対応させて、エンジン１００が間欠的に運転される。さらに、エンジン始動閾値Ｐｔｈは、ＣＤモードではＣＳモードよりも高く設定される。
【０１２５】
したがって、ＣＳモードでは、ＣＤモードと比較して、エンジン１００の始動頻度が高くなる。また、ＣＤモードでエンジン１００が始動される際には、ＣＳモードでエンジン１００が始動される際と比較して、より高出力がエンジン１００に要求される傾向にある。
【０１２６】
そこで、実施の形態１では、ＣＳモードおよびＣＤモードの選択に対応させて、エンジン始動時における吸気バルブ１１８の作動特性を適切に制御する。
【０１２７】
図１４に示されるように、実施の形態１では、エンジン１００の始動頻度が高くなるＣＳモードの選択時には、エンジン始動時の振動を抑制することを優先させて、エンジン１００を始動するときの吸気バルブ１１８の作動特性が制御される。
【０１２８】
これに対して、エンジン始動頻度が相対的に低いＣＤモードの選択時には、エンジン始動時の吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が、ＣＳモードよりも小さくなるように、吸気バルブ１１８の作動特性が制御される。すなわち、エンジン１００の出力応答性（トルク応答性）を優先させて、吸気バルブ１１８の作動特性が制御される。したがって、ＣＳモードより高いエンジン始動閾値Ｐｔｈによってエンジン１００が始動する場合にも、エンジン１００の出力を速やかに確保することができる。
【０１２９】
図１５は、本実施の形態１に従うハイブリッド車両での吸気バルブ制御の制御構造を説明するフローチャートである。図１５に示された制御処理は、制御装置２００によって実行することができる。
【０１３０】
図１５を参照して、制御装置２００は、エンジン作動中、すなわち、ステップＳ１００のＹＥＳ判定時に、ステップＳ１１０以降の処理を実行する。制御装置２００は、エンジン作動中（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、エンジン停止条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ１１０）。たとえば、図５で説明したように、出力パラメータＰｒ（トータル要求パワーＰｔｌ）が所定の閾値よりも低下すると、エンジン停止条件が成立することに応じて、エンジン停止指令が発せられる。これにより、エンジン停止処理が開始される。なお、エンジン停止条件が成立していないとき（Ｓ１１０のＮＯ判定時）には、エンジン停止指令は発せられず、エンジン１００の作動状態が継続される。
【０１３１】
制御装置２００は、エンジン停止指令が発せられると（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）、現在のモードがＣＤモードであるか否かを判定する（Ｓ１２０）。制御装置２００は、ＣＤモードの選択時（Ｓ１２０のＹＥＳ判定時）には、図１２〜図１４で説明したように、トルク応答性を優先させて吸気バルブ１１８の作動特性を設定する（Ｓ１５０）。一方で、制御装置２００は、ＣＳモードの選択時（Ｓ１２０のＮＯ判定時）には、エンジン始動時の振動を抑制するために、デコンプ作用を優先して吸気バルブ１１８の作動特性を設定する（Ｓ１６０）。すなわち、ステップＳ１５０で設定される吸気バルブ１１８の作動特性では、ステップＳ１６０で設定される吸気バルブ１１８の作動特性と比較して、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さく設定される。
【０１３２】
さらに、制御装置２００は、エンジン１００を停止するための制御を実行する（Ｓ１７０）。これにより、インジェクタ１０８からの燃料噴射が停止されるとともに、モータジェネレータＭＧ１のトルクは、エンジン１００をスムーズに停止させるように制御される。エンジン停止制御中（Ｓ１７０）に、制御装置２００は、ステップＳ１５０またはＳ１６０により設定された吸気バルブ１１８の作動特性が実現されるように、ＶＶＬ装置４００を制御する。
【０１３３】
これにより、エンジン停止指令に応じたエンジン１００の停止処理時において、ハイブリッド車両１のモード（ＣＤ／ＣＳ）に対応させて、次回のエンジン始動に備えて吸気バルブ１１８の作動特性を適切に設定することができる。具体的には、エンジン始動頻度が相対的に高いＣＳモードの選択時には、エンジン始動時の振動抑制を優先する一方で、ＣＤモードの選択時には、エンジン始動時のトルク応答性を優先するように、吸気バルブ１１８の作動特性を切換えることができる。これにより、ＣＤモードの選択時には、エンジン始動時にＣＳモードと比較して高出力が要求されても、エンジン１００の出力を速やかに確保することができる。
【０１３４】
したがって、本実施の形態１に従うハイブリッド車両によれば、走行形態（ＣＤモード／ＣＳモード）に応じて、エンジン始動時における振動抑制および出力特性（トルク応答性）を適切に確保できるように、エンジン１００を始動するときの吸気バルブ１１８の作動特性を制御することができる。
【０１３５】
［実施の形態１の変形例］
実施の形態１（図１５）では、エンジン停止処理時のモードに従って、次回のエンジン始動時の吸気バルブ１１８の作動特性が制御される。したがって、エンジン停止から次回のエンジン始動までの間にモードが切り換えられた場合には、エンジン始動時の吸気バルブ１１８の作動特性が適切に制御できない可能性がある。
【０１３６】
図１６は、本実施の形態１の変形例に従うハイブリッド車両での吸気バルブ制御の制御構造を説明するフローチャートである。図１６に示された制御処理は、制御装置２００によって実行することができる。
【０１３７】
図１６を図１５と比較して、実施の形態１の変形例に従うハイブリッド車両におけるエンジン停止処理では、制御装置２００は、図１５と同様のステップＳ１００，Ｓ１１０が実行された後、エンジン停止条件が成立してエンジン停止指令が発せられると（Ｓ１１０のＮＯ判定時）、ステップＳ１４０により、次回のエンジン始動時におけるモードを予測する。
【０１３８】
図１７は、図１６に示されたステップＳ１４０による次回のエンジン始動時におけるモードを予測する制御処理をさらに詳細に説明するフローチャートである。図１７を参照して、図１６に示されたステップＳ１４０は、以下のステップＳ１４１〜Ｓ１４５を含む。
【０１３９】
制御装置２００は、ステップＳ１４１により、現在のモード、すなわち、エンジン停止処理時におけるモードが、ＣＤモードであるかどうかを判定する。制御装置２００は、現在のモードがＣＤモードであるとき（Ｓ１４１のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１４２により、次回のエンジン始動時においてＣＳモードが適用されることが予測される、ＣＳモード始動予測条件が成立しているかどうかを判定する。ＣＳモード始動予測条件は、蓄電装置ＢのＳＯＣ、カーナビゲーション装置３５０によって取得される走行情報、および、操作スイッチ３６０への操作入力等の車両状況を用いて、予め定めることができる。
【０１４０】
たとえば、ＣＳモード始動予測条件は、操作スイッチ３６０によってユーザがＣＳモードを選択されているにも関わらず、現在のモードがＣＤモードであるときに成立する。あるいは、ＣＳモード始動予測条件は、蓄電装置ＢのＳＯＣが、図２に示した判定値Ｓｔｈ近傍まで低下している場合に成立する。たとえば、現在のＳＯＣ低下レートに基づいて、ＳＯＣ＜Ｓｔｈとなるまでの予測時間が所定時間より短い場合に、ＣＳモード始動予測条件が成立していると判断することができる。
【０１４１】
また、カーナビゲーション装置３５０による走行情報に基づいて、これまでの走行履歴からユーザが操作スイッチ３６０の操作によって積極的にＣＳモードを選択して走行する地域を走行している場合に、ＣＳモード始動予測条件が成立していると判断することも可能である。
【０１４２】
このように、現在のモードがＣＤモードである場合であっても、所定のＣＳモード始動予測条件が成立したとき（Ｓ１４２のＹＥＳ判定時）には、制御装置２００は、ステップＳ１４５に処理を進めて、次回のエンジン始動時における予測モードをＣＳモードに指定する。
【０１４３】
一方で、現在のモードがＣＤモードであり、かつ、ＣＳモードでの始動予測条件が不成立の場合（Ｓ１４２のＮＯ判定時）には、制御装置２００は、ステップＳ１４４に処理を進めて、現在のモードに従って予測モードをＣＤモードに設定する。
【０１４４】
反対に、制御装置２００は、現在のモードがＣＳモードであるとき（Ｓ１４１のＮＯ判定時）には、制御装置２００は、ステップＳ１４３に処理を進めて、次回のエンジン始動時においてＣＤモードが適用されることが予測される、ＣＤモード始動予測条件が成立しているかどうかを判定する。
【０１４５】
ＣＤモード始動予測条件についても、ＣＳモード始動予測条件と同様に、ハイブリッド車両１の車両状況を用いて、予め定めることができる。
【０１４６】
たとえば、ＣＤモード始動予測条件は、カーナビゲーション装置３５０による走行情報に基づいて、次回のエンジン始動までに、回生発電によってＳＯＣが判定値Ｓｔｈ♯（図４）を超えるような長い降坂走行が予測されるときに成立する。あるいは、カーナビゲーション装置３５０によって記憶されたこれまでの走行履歴に基づいて、ユーザが積極的にＣＤモードを選択して走行する地域（たとえば、自宅から一定距離内の領域）へ接近している場合に、ＣＤモード始動予測条件が成立していると判断することも可能である。
【０１４７】
制御装置２００は、現在のモードがＣＳモードである場合であっても、所定のＣＤモード始動予測条件が成立したとき（Ｓ１４３のＹＥＳ判定時）には、制御装置２００は、ステップＳ１４４に処理を進めて、次回のエンジン始動時における予測モードをＣＤモードに指定する。
【０１４８】
一方で、現在のモードがＣＳモードであり、かつ、ＣＤモードでの始動予測条件が不成立の場合（Ｓ１４３のＮＯ判定時）には、制御装置２００は、ステップＳ１４５に処理を進めて、現在のモードに従って予測モードをＣＳモードに設定する。
【０１４９】
このように、ステップＳ１４０（図１６）での処理によって、エンジン停止処理時におけるモードおよび車両状況に基づいて、次回のエンジン始動時におけるハイブリッド車両１のモードがＣＳモードおよびＣＤモードのいずれであるかを予測することができる。
【０１５０】
再び図１６を参照して、制御装置２００は、ステップＳ１４０に続いて、ステップＳ１２０♯により、次回のエンジン始動時における予測モードがＣＤモードであるか否かを判定する。
【０１５１】
制御装置２００は、予測モードがＣＤモードであるとき（Ｓ１２０♯のＹＥＳ判定時）には、図１５と同様のステップＳ１５０に処理を進める一方で、予測モードがＣＳモードであるとき（Ｓ１２０♯のＮＯ判定時）には、図１５と同様のステップＳ１６０に処理を進める。さらに、制御装置２００は、エンジン１００を停止するための制御を実行する（Ｓ１７０）。エンジン停止制御中（Ｓ１７０）に、制御装置２００は、ステップＳ１５０またはＳ１６０により設定された吸気バルブ１１８の作動特性が実現されるように、ＶＶＬ装置４００を制御する。
【０１５２】
このように実施の形態１の変形例によれば、エンジン停止処理時において、次回のエンジン始動時までにモードが切り換わることが予測される車両状況である場合には、エンジン１００を始動するときの吸気バルブ１１８の作動特性を、切り換わり後のモードに適したものとすることができる。この結果、次回のエンジン始動までの間でのモードの切り換わりにも対応して、エンジン１００を始動するときの吸気バルブ１１８の作動特性を適切に制御することができる。
できる。
【０１５３】
［実施の形態２］
一般的に、ＶＶＬ装置４００が吸気バルブ１１８の作動特性を変更できる期間はアクチュエータに依存する。たとえば、エンジン駆動のオイルポンプからの油圧を動力とするアクチュエータでは、エンジン始動処理時に吸気バルブ１１８の作動特性の変更が困難である。また、アクチュエータが電動モータで構成される場合にも、エンジン始動処理中に吸気バルブ１１８の作動特性の変更可能とするためには、エンジン回転中に吸気バルブ１１８の作動特性の変更する場合と比較して、アクチュエータからの高トルクの出力が必要となる。
【０１５４】
言い換えると、実施の形態１およびその変形例で例示された、ＶＶＬ装置４００による吸気バルブ１１８の作動特性をエンジン停止処理時に変化させる制御構造によれば、適用可能なＶＶＬ装置４００の態様が広くなる。
【０１５５】
一方で、実施の形態１の変形例によっても、エンジン停止からエンジン始動までの期間が長くなると、モードがエンジン停止処理時の予測を超えて切り換わることによって、エンジン１００を始動するときの吸気バルブ１１８の作動特性が、ハイブリッド車両１のモードに合致した適切なものとはならない可能がある。
【０１５６】
したがって、実施の形態２では、エンジン始動処理時に吸気バルブ１１８の作動特性を設定する制御例について説明する。実施の形態２は、上述のように、エンジン１００の停止時または低回転時にも、吸気バルブ１１８の作動特性を変更可能な機構（アクチュエータ）を有するＶＶＬ装置４００を搭載したハイブリッド車両に適用することができる。
【０１５７】
図１８は、本実施の形態２に従うハイブリッド車両での吸気バルブ制御の制御構造を説明するフローチャートである。図１８に示された制御処理は、制御装置２００によって実行することができる。
【０１５８】
図１８を参照して、制御装置２００は、エンジン停止中、すなわち、ステップＳ２００のＹＥＳ判定時に、ステップＳ２１０以降の処理を実行する。制御装置２００は、エンジン停止中（Ｓ２００のＹＥＳ判定時）には、エンジン始動条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ２１０）。たとえば、図５で説明したように、出力パラメータＰｒ（トータル要求パワーＰｔｌ）が所定の閾値よりも上昇すると、エンジン始動条件が成立することに応じて、エンジン始動指令が発せられる。なお、エンジン始動条件が成立していないとき（Ｓ２１０のＮＯ判定時）には、エンジン始動指令は発せられず、エンジン１００の停止状態が継続される。
【０１５９】
制御装置２００は、エンジン始動指令が発せられると（Ｓ２１０のＹＥＳ判定時）、現在のモードがＣＤモードであるか否かを判定する（Ｓ２２０）。制御装置２００は、ＣＤモードの選択時（Ｓ２２０のＹＥＳ判定時）には、図１２〜図１４で説明したように、トルク応答性を優先させて吸気バルブ１１８の作動特性を設定する（Ｓ２５０）。一方で、制御装置２００は、ＣＳモードの選択時（Ｓ２２０のＮＯ判定時）には、エンジン始動時の振動を抑制するために、デコンプ作用を優先して吸気バルブ１１８の作動特性を設定する（Ｓ２６０）。すなわち、ステップＳ２５０で設定される吸気バルブ１１８の作動特性では、ステップＳ２６０で設定される吸気バルブ１１８の作動特性と比較して、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角は小さく設定される。
【０１６０】
さらに、制御装置２００は、エンジン１００を始動するための制御を実行する（Ｓ２７０）。これにより、モータジェネレータＭＧ１によるクランキングトルクによってエンジン１００が回転駆動された状態で、インジェクタ１０８からの燃料噴射および点火プラグ１１０による着火が開始される。エンジン始動制御中（Ｓ２７０）に、制御装置２００は、ステップＳ２５０またはＳ２６０により設定された吸気バルブ１１８の作動特性が実現されるように、ＶＶＬ装置４００を制御する。なお、エンジン始動処理時におけるＶＶＬ装置４００による吸気バルブ１１８の作動特性の設定は、エンジン１００の初回点火タイミング（いわゆる、初爆タイミング）までに完了することが必要である。
【０１６１】
これにより、エンジン１００の始動時（エンジン始動条件成立時）において、実施の形態１と同様に、ハイブリッド車両１のモード（走行形態）に対応させて、吸気バルブ１１８の作動特性を適切に設定することができる。特に、エンジン始動時におけるモードに対応させて、吸気バルブ１１８の作動特性を設定することができるので、エンジン停止からエンジン始動までの期間が長くなった場合にも、エンジン１００を始動するときの吸気バルブ１１８の作動特性を制御することができる。
【０１６２】
［その他の変形例］
なお、上記の実施の形態およびその変形例の各々において、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角は、連続に（無段階に）変更されてもよいし、離散的に（段階的に）設定されてもよい。
【０１６３】
図１９は、吸気バルブ１１８の作動特性を３段階に変更可能なＶＶＬ装置４００Ａにおいて実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。ＶＶＬ装置４００Ａは、第１〜第３の特性のいずれかに作動特性を変更可能に構成される。第１の特性は、波形ＩＮ１ａで示される。第２の特性は、波形ＩＮ２ａで示され、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。第３の特性は、波形ＩＮ３ａで示され、作動特性が第２の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。ＶＶＬ装置４００Ａについても、ＶＶＬ装置４００と同様に、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両方を変化させるものとする。すなわち、ＶＶＬ装置４００Ａは、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を３段階に変更するように構成される。
【０１６４】
図２０は、図１９に示す作動特性を有するＶＶＬ装置４００Ａを備えるエンジン１００Ａの動作線を示す図である。
【０１６５】
図２０においては、横軸にはエンジン回転数が示され、縦軸にはエンジントルクが示される。なお、図２０における一点鎖線は、第１〜第３の特性（ＩＮ１ａ〜ＩＮ３ａ）に対応するトルク特性を示す。また、図２０において実線で表わされる円は、等燃費線を示す。等燃費線は、燃料消費量が等しい点を結んだ線であり、円の中心に近づくほど、燃費が向上する。エンジン１００Ａは、基本的には、図２０に実線で表わされるエンジン動作線上で運転されるものとする。
【０１６６】
ここで、領域Ｒ１で示される低回転域では、エンジン始動時のショックを低減することが重要となる。また、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）ガスの導入が停止され、アトキンソンサイクルによる燃費の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が大きくなるように吸気バルブ１１８の作動特性として第３の特性（ＩＮ３ａ）が選択される。領域Ｒ２で示される中回転域では、ＥＧＲガスの導入量の増加による燃費の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が中間となるように吸気バルブ１１８の作動特性として第２の特性（ＩＮ２ａ）が選択される。
【０１６７】
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。
【０１６８】
領域Ｒ３で示される高回転域では、吸気慣性によって多量の空気をシリンダ内へ導入し、実圧縮比の上昇による出力性能の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が大きくなるように吸気バルブ１１８の作動特性として第３の特性（ＩＮ３ａ）が選択される。
【０１６９】
また、エンジン１００Ａが低回転域において高負荷運転されるとき、エンジン１００Ａが極低温において始動されるとき、または触媒が暖機されるときは、リフト量および作用角が小さくなるように吸気バルブ１１８の作動特性として第１の特性（ＩＮ１ａ）が選択される。このように、エンジン１００Ａの運転状態に応じてリフト量および作用角が決定される。
【０１７０】
図２１〜図２３には、図１９に示す作動特性を有するＶＶＬ装置４００Ａを適用して、実施の形態１、実施の形態１の変形例、および実施の形態２にそれぞれ従う吸気バルブ制御を行なう場合の制御構造を示すフローチャートが示される。
【０１７１】
図２１および図２２の各々では、ステップＳ１５０，Ｓ１６０に代えて実行されるステップＳ１５０♯，Ｓ１６０♯によって設定された吸気バルブ１１８の作動特性が実現されるように、エンジン停止処理中にＶＶＬ装置４００Ａが制御される。
【０１７２】
制御装置２００は、ＣＳモードの選択時には、ステップＳ１５０♯により、吸気バルブ１１８の作動特性を第３の特性（ＩＮ３ａ）に設定する。これにより、アトキンソンサイクルの適用によって、エンジン始動時の振動抑制が図られる。一方、制御装置２００は、ＣＤモードの選択時には、ステップＳ１６０♯により、吸気バルブ１１８の作動特性を第１の特性（ＩＮ１ａ）に設定する。これにより、エンジン始動時の出力応答性（トルク応答性）が高められるので、エンジン１００への要求出力を速やかに確保できる。
【０１７３】
図２１および図２２に示された、ステップＳ１００，Ｓ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１２０♯，Ｓ１７０による処理は、図１５および図１６と同様であるので説明は繰り返さない。
【０１７４】
図２３を参照して、制御装置２００は、ステップＳ２５０，Ｓ２６０（図１８）に代えて、ステップＳ２５０♯，Ｓ２６０♯によって設定された吸気バルブ１１８の作動特性が実現されるように、エンジン停止処理中にＶＶＬ装置４００Ａが制御される。
【０１７５】
制御装置２００は、ＣＳモードの選択時には、ステップＳ２５０♯により、ステップＳ１５０♯と同様に、吸気バルブ１１８の作動特性を第３の特性（ＩＮ３ａ）に設定する。一方、制御装置２００は、ＣＤモードの選択時には、ステップＳ２６０♯により、ステップＳ１６０♯と同様に、吸気バルブ１１８の作動特性を第１の特性（ＩＮ１ａ）に設定する。
【０１７６】
このように、図２１〜図２３に示されたフローチャートに従って、ＶＶＬ装置４００Ａを適用した場合にも、実施の形態１、実施の形態１の変形例、および実施の形態２のそれぞれに従う吸気バルブ制御を行なうことができる。
【０１７７】
上記のＶＶＬ装置４００Ａが適用された構成においては、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の作動特性が３つに限られるため、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が連続的に変化する場合に比べ、エンジン１００Ａの運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間を低減することができる。さらに、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を変更するためのアクチュエータに必要とされるトルクが低減するため、アクチュエータを小型化し軽量化することができる。このため、アクチュエータの製造コストを低減することができる。
【０１７８】
図２４は、吸気バルブ１１８の作動特性を２段階に変更可能なＶＶＬ装置４００Ｂにおいて実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。ＶＶＬ装置４００Ｂは、第１および第２の特性のいずれかに作動特性を変更可能に構成される。第１の特性は、波形ＩＮ１ｂで示される。第２の特性は、波形ＩＮ２ｂで示され、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。ＶＶＬ装置４００Ｂについても、ＶＶＬ装置４００と同様に、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両方を変化させるものとする。すなわち、ＶＶＬ装置４００Ｂは、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を２段階に変更するように構成される。
【０１７９】
この場合、ＣＳモードの選択時には、吸気バルブ１１８の作動特性を第２の特性（ＩＮ２ａ）に設定する（Ｓ１５０，Ｓ２５０）とともに、ＣＤモードの選択時には、吸気バルブ１１８の作動特性を第１の特性（ＩＮ１ａ）に設定する（Ｓ１６０，Ｓ２６０）ことにより、ＶＶＬ装置４００Ｂを適用した場合にも、実施の形態１、実施の形態１の変形例、および実施の形態２のそれぞれに従う吸気バルブ制御を行なうことができる。
【０１８０】
上記のＶＶＬ装置４００Ｂが適用された構成においては、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の作動特性が２つに限られるため、エンジン１００の運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間をさらに低減することができる。さらに、アクチュエータの構成をより簡素化することができる。なお、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の作動特性は、２段階または３段階に変更される場合に限られず、４段階以上の任意の段階に変更されてもよい。
【０１８１】
なお、上記の実施の形態およびその変形例においては、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変更される場合を説明したが、この発明は、吸気バルブ１１８の作動特性としてリフト量のみが変更可能な構成にも適用可能であり、吸気バルブ１１８の作動特性として作用角のみが変更可能な構成にも適用可能である。吸気バルブ１１８のリフト量および作用角のいずれかが変更可能な構成においても、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の双方が変更可能である場合と同様な効果を得ることができる。なお、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角のいずれかが変更可能な構成は、周知の技術を利用して実現することができる。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ハイブリッド車両に具備すれば、この発明の適用が可能となる。
【０１８２】
なお、上記の実施の形態においては、動力分割装置４によりエンジン１００の動力を駆動輪６とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジン１００を用い、モータジェネレータＭＧ２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジン１００が生成した運動エネルギのうち回生エネルギのみが電気エネルギ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。
【０１８３】
さらに、本実施の形態では、ＣＤモードおよびＣＳモードが切換えられるハイブリッド車両として、外部充電可能なハイブリッド車両を例示したが、この発明の適用において、外部充電のための構成は必須ではない。たとえば、蓄電装置の大容量化等によって、外部充電機能を有さないハイブリッド車両においても、ＣＤモードおよびＣＳモードを切換えた走行を適用できる可能性がある。
【０１８４】
このように、モード（ＣＤ／ＣＳ）に対応させてエンジン始動時の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）を変更するという本発明の技術思想は、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に対して、駆動系を含む車両構成の詳細や外部充電機能の具備を特に限定することなく、共通に適用することが可能である。
【０１８５】
なお、上記において、エンジン１００は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、モータジェネレータＭＧ２は、この発明における「回転電機」の一実施例に対応し、モータジェネレータＭＧ１は、この発明における「発電機構」の一実施例に対応する。また、ＶＶＬ装置４００，４００Ａ，４００Ｂ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。
【０１８６】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１８７】
１  ハイブリッド車両、４  動力分割装置、５  減速機、６  駆動輪、７  出力軸、８  駆動軸（ハイブリッド車両）、３０  電力変換器、４０  外部インレット、１００，１００Ａ  エンジン、１０２  エアクリーナ、１０４  スロットルバルブ、１０６  シリンダ、１０８  インジェクタ、１１０  点火プラグ、１１２  三元触媒、１１４  ピストン、１１６  クランクシャフト、１１８  吸気バルブ、１２０  排気バルブ、１２２，１２４  カム、１２８  ロッカアーム、１３０  カムシャフト、２００  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、３０８  アクセルペダルセンサ、３０９  水温センサ、３１０  車速センサ、３１２  スロットルモータ、３１５  センサ、３５０  カーナビゲーション装置、３６０  操作スイッチ、４００  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、４５６  長穴、Ｂ  蓄電装置、ＭＧ１，ＭＧ２  モータジェネレータ、Ｖ  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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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