(57)【要約】【課題】エンジンが停止状態から動作状態に至る際において、該エンジンにおいて吹き上がりを発生させず、運転者に飛び出し感を与えない。【解決手段】それぞれ開閉時期を調整可能な吸気弁及び排気弁を備えたエンジンと、該エンジンを始動する際において、該エンジンを構成する摺動部材間で発生するフリクションが小さい場合には、該フリクションが大きい場合に比べて、前記排気弁を開とするタイミングを早めるように前記排気弁を制御する制御手段とを備えている。【選択図】      図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ開閉時期を調整可能な吸気弁及び排気弁を備えたエンジンと、
該エンジンを始動する際において、該エンジンを構成する摺動部材間で発生するフリクションが小さい場合には、該フリクションが大きい場合に比べて、前記排気弁を開とするタイミングを早めるように前記排気弁を制御する制御手段と
を備えたこと特徴とする動力出力装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記フリクションが大きい場合には、該フリクションが小さい場合に比べて、前記吸気弁を閉とするタイミングを早めるように前記吸気弁を制御することを特徴とする請求項１に記載の動力出力装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記フリクションの大きさを、
前記エンジンに供給される潤滑油の温度に基づいて推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の動力出力装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記潤滑油の温度に基づいて推定された前記フリクションの大きさの正当性を、前記エンジンの回転数の上昇率に基づいて確認することを特徴とする請求項３に記載の動力出力装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記正当性が否定された場合には、前記排気弁又は前記吸気弁の開閉タイミングに関する制御を実施しないことを特徴とする請求項４に記載の動力出力装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記フリクションの大きさを、
前記エンジンの回転数の上昇率に基づいて推定することを特徴とする請求項１又は２に記載の動力出力装置。
【請求項７】
それぞれ開閉時期を調整可能な吸気弁及び排気弁を備えたエンジンと、
該エンジンから排出されるガスを触媒によって浄化する排気浄化手段と、
前記エンジンを始動する際において、
前記触媒の温度が低い場合には、該触媒の温度が高い場合に比べて、前記排気弁を開とするタイミングを早め、
前記触媒の温度が高い場合には、該触媒の温度が低い場合に比べて、前記吸気弁を閉とするタイミングを遅くするように、前記吸気弁及び前記排気弁を制御する制御手段と
を備えたこと特徴とする動力出力装置。
【請求項８】
前記エンジンは間欠運転可能に構成されており、
前記エンジンを始動する際は、前記間欠運転中、休止期間から運転期間への移行の際を含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の動力出力装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の動力出力装置において、
前記エンジンの出力の少なくとも一部を用いて発電可能であると共に駆動軸を介して駆動力を出力可能なモータジェネレータ装置を更に備えたことを特徴とする動力出力装置。
【請求項１０】
それぞれ開閉時期を調整可能な吸気弁及び排気弁を備えたエンジンを備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、
前記エンジンを始動する際において、
該エンジンを構成する摺動部材間で発生するフリクションが小さい場合には、該フリクションが大きい場合に比べて、前記排気弁を開とするタイミングを早める工程
を含むことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【請求項１１】
それぞれ開閉時期を調整可能な吸気弁及び排気弁を備えたエンジン及び該エンジンから排出されるガスを触媒によって浄化する排気浄化手段を備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、
前記エンジンを始動する際において、
前記触媒の温度が低い場合には、該触媒の温度が高い場合に比べて、前記排気弁を開とするタイミングを早める工程と、
前記触媒の温度が高い場合には、該触媒の温度が低い場合に比べて、前記吸気弁を閉とするタイミングを遅くする工程と
を含むことを特徴とする動力出力装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の動力出力装置と、
該動力出力装置が搭載される車両本体と、
該車両本体に取り付けられると共に前記駆動軸を介して出力される前記駆動力により駆動される車輪と
を備えたことを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる自動車等に搭載されて好適な動力出力装置の技術分野に属する。また、本発明はそのような動力出力装置の制御方法、及び、該動力出力装置を具備してなる例えばハイブリッド型車両等の車両の技術分野にも属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特許文献１、特許文献２等に開示されているように、ハイブリッド車両に好適に搭載されるいわゆるハイブリッド型の動力出力装置が開発されている。この種のハイブリッド型の動力出力装置では、要求される動作状態に応じて適宜、モータジェネレータ装置をエンジンの駆動力で回転されるジェネレータ（発電機）として利用し、或いはモータジェネレータ装置に含まれる専用のジェネレータを利用して、バッテリに充電する。また、モータジェネレータ装置をバッテリから電源供給を受けて回転するモータ（電動機）として利用し、或いはモータジェネレータ装置に含まれる専用のモータを利用して、駆動軸を単独で或いはエンジンと共に回転させる。
【０００３】
ちなみに、このようなハイブリッド型の動作出力装置は、パラレルハイブリッド方式とシリーズハイブリッド方式とに大別される。前者では、駆動軸をエンジンの出力の一部により回転させると共にモータジェネレータ装置の駆動力により回転させる。後者では、エンジン出力はモータジェネレータ装置による充電に専ら用いられ、駆動軸をモータジェネレータ装置の駆動力により回転させる。いずにせよ、当該装置では、エンジンの役割が相対的に縮小化されることから、燃料消費量の低下、或いは排気ガス中における有害物質濃度の低下等の目覚ましい効果を得ることができることになる。
【０００４】
また、このようなハイブリッド型の動力出力装置では、エンジンの間欠運転が実施されることがある。これは、当該ハイブリッド型の動力出力装置では、上述のようにエンジン及びモータジェネレータ装置の協働により車両の走行等を実現可能であることにより、エンジンを常に作動させておく必要がないからである。この場合、エンジンの休止期間中は、該エンジンにおいて燃料消費が生ぜず、かつ、該エンジンから排気ガスが排出されるということもないから、低燃費性、低公害性はよりよく実現されることになる。
【０００５】
なお、本発明は、後述するように、排気弁及び吸気弁の開閉タイミングの調整にかかわるが、前記のハイブリッド型の動力出力装置を構成するエンジンにおいては、例えば特許文献３等に開示されているように、該エンジンを構成する吸気弁の開閉タイミングを調整し得る構成が知られている。ちなみに、この特許文献３では、エンジン始動を適切に行うため、吸気弁の閉タイミングを進角側に設定する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平９‐４７０９４号公報
【特許文献２】
特開２０００−３２４６１５号公報
【特許文献３】
特開２０００‐３２０３５６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のハイブリッド型の動力出力装置には、次のような問題点がある。すなわち、エンジンをいったん停止した後、これを再び始動する際における、該エンジンの動作特性、或いは該エンジンを搭載する車両の運転者に与える運転感覚等の悪化である。
【０００８】
より具体的に説明すると、前記のエンジン再始動の直前、すなわちエンジンが停止している期間においては、該エンジン内のシリンダ、該エンジンに接続された吸気管及び該吸気管の途上に設けられたサージタンク等の内部の空気は大気圧となってしまうことにより、前記エンジン再始動を開始しようとする段階では、相対的に空気量が増大している。したがって、点火プラグにおける点火を良好に行うためには、燃料噴射量もまた、相対的に増大しなければならない。しかしながら、これでは、燃焼室内では過剰な燃焼反応が生じることになる。すなわち、いわゆる「吹き上がり」が生じることになり、エンジンの動作特性が悪化するおそれが大きい。
【０００９】
また、このようなエンジンの吹き上がりが生じると、これがピストン、ドライブシャフト及び車輪に伝達されることにより、当該エンジンを搭載する車両は、突飛な動きをする可能性が大きくなる。すなわち、車両は突然、前方に飛び出すが如き動作をすることとなり、運転者に不快な運転感覚を与えることになる。
【００１０】
このような問題点は、車両が完全に停止した状態において、シフトポジションがＤレンジにあり、エンジンをいったん休止して再び始動する際に顕著に顕在化する。また、シフトポジションがＤレンジにはなく、車両が走行中、或いは停止中の場合にも、エンジンが始動するときの不必要な吹き上がりが生じると、騒音・振動を生じさせることになるから、これを極力抑制することが好ましい。
【００１１】
また、このような問題点は、ハイブリッド型の動力出力装置を構成するエンジンについてのみ顕在化するわけではない。例えば、基本的には、エンジンのみを構成要素とするが、該エンジンの間欠運転が可能とされた動力出力装置を搭載するいわゆるエコラン車（例えば、信号待ち停車時にエンジンは休止される等）にあっても、前述したような問題点は顕在化する。
【００１２】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、エンジンが停止状態から動作状態に至る際において、該エンジンの動作特性を良好に維持し、且つ、該エンジンを搭載する車両等の運転者に与える運転感覚を良好に維持することの可能な動力出力装置及びその制御方法並びに該動力出力装置を具備してなるハイブリッド車両を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の動力出力装置は、上記課題を解決するため、それぞれ開閉時期を調整可能な吸気弁及び排気弁を備えたエンジンと、該エンジンを始動する際において、該エンジンを構成する摺動部材間で発生するフリクションが小さい場合には、該フリクションが大きい場合に比べて、前記排気弁を開とするタイミングを早めるように前記排気弁を制御する制御手段とを備えている。
【００１４】
本発明の第１の動力出力装置によれば、まず、エンジンに備えられた吸気弁及び排気弁の開閉時期が調整可能とされている。これを実現する構成としては、例えば、単純には、吸気弁及び排気弁の開閉を律するカムシャフトそれぞれに、電動モータを付設するものを想定することが可能である。この構成によれば、電動モータの回転により、吸気弁用のカムシャフト及び排気弁用のそれを独自に回転させることができるから、エンジンの動静にかかわらず、吸気弁及び排気弁それぞれの開閉時期を調整することが可能となる。或いは、ヘリカルギア式、ベーン式、チェーンテンショナー式等の各種位相制御機構を有する、いわゆる「ＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）」システムを採用することも可能である。
【００１５】
そして本発明では特に、前記エンジンを始動する際において、該エンジンを構成する摺動部材間で発生するフリクション（以下、単に「エンジン・フリクション」ということがある。）が小さい場合には、該フリクションが大きい場合に比べて、前記排気弁を開とするタイミングを早めるように前記排気弁を制御する制御手段を備えている。
【００１６】
すなわち、エンジン・フリクションが比較的小さい場合におけるエンジン始動時のクランキング動作は、排気弁が既に開とされた状態で行われ得ることになる。これによると、エンジン停止中にシリンダ、吸気管及びサージタンク等に蓄えられた比較的多めの空気量に対応するため、燃料噴射量をも増大した状態で当該エンジンの再始動を行ったとしても、これによる燃焼室内における過剰な燃焼反応を原因としたエネルギは、排気弁を通じて、その一部が逃げ得ることになる。
【００１７】
したがって、本発明によれば、該エンジンにおいて吹き上がりが発生することを有効に防止することが可能となる。また、同じ理由から、当該エンジンを搭載する車両におけるシフト・ポジションが、仮にＤレンジにある場合にあっても、前記過剰な燃焼反応を原因とするエネルギが、ドライブシャフト及び車輪等に伝達されるという事態もまた、有効に防止することが可能となるから、当該車両の運転者に飛び出し感といった不快な運転感覚を与えることも殆どない。反対に、シフトポジションがＤレンジにない場合にも、前記の吹き上がりは、騒音・振動を生じさせるという問題があるが、本発明においては、そのような不具合をも有効に解消することが可能となる。
【００１８】
また、本発明によれば、上述のような排気弁に関する制御を実施する関係上、相対的に、エンジン・フリクションが比較的大きい場合におけるクランキング動作は、排気弁が未だ閉とされた状態で行われ得ることになる。ちなみに、エンジン・フリクションが比較的大きい場合とは、エンジンが冷えている状態、すなわち車両等が既に動作状態にあるわけではなく、車両及びエンジン等ともに完全に停止した状態から、エンジンを始動する場合が典型的には想定されるから、前述の吹き上がり、或いは飛び出し感などといった不具合に目を向けるよりも、当該エンジンが確実に始動することができるかどうかが目下の課題となる。
【００１９】
この点、本発明においては、既述のように、エンジン・フリクションが比較的大きい場合には、クランキング動作を排気弁が未だ閉とされた状態で行い得ることから、点火時における空気量を十分確保した状態におくことが可能となり、圧縮量を上昇させることができることにより、当該エンジンの始動特性を良好に確保することが可能となるのである。
【００２０】
以上のように、本発明によれば、エンジン・フリクションの大小に応じ、排気弁の開閉時期を調整することによって、エンジン始動時において発生し得る不具合を極めて有効に解消することができるのである。
【００２１】
なお、本発明において、エンジン・フリクションの大小を判定するためには、何らかの手段により求められたエンジン・フリクションの大きさ（例えば、後述のように潤滑油の温度等から推定される。）が、予め定めた所定値以上となるか否か等の手法を用いることができる。あるいは、該エンジン・フリクションの大きさを多段階に区分けし、その各々について、排気弁を開とするタイミングがどの程度早めるかを段階的に定めておく等の手法も有効である。すなわち、この場合、一般には、エンジン・フリクションの大きさｆ１、ｆ２、…、ｆｎ（ただし、ｆ１＜ｆ２＜…＜ｆｎ）がある場合に、ｆ１に対応する排気弁の開弁タイミングの進角量ａ１、ｆ２に対応する同進角量ａ２、…、ｆｎに対応する同進角量ａｎ（ただし、ａ１＞ａ２＞…＞ａｎ）が定められているなどということになる。
【００２２】
また、本発明に係る動力出力装置は、後述するように、前記エンジンとモータジェネレータ装置とを組み合わせ、これらの協働的な動作によって動力出力が可能とされた、いわゆるハイブリッド型の動力出力装置に適用することが可能である他、基本的にエンジンのみを構成要素とするが、該エンジンの間欠運転が可能とされた動力出力装置（これを搭載する車両は、いわゆる「エコラン車」と呼びうる。）に適用することも可能である（なお、このようなエコラン車にも、前記間欠運転中における休止期間から運転期間への移行の際に、該エンジンに動力を供給するためのモータが付設される場合がある。）。
【００２３】
本発明の第１の動力出力装置の一態様では、前記制御手段は、前記フリクションが大きい場合には、該フリクションが小さい場合に比べて、前記吸気弁を閉とするタイミングを早めるように前記吸気弁を制御する。
【００２４】
この態様によれば、エンジン・フリクションが比較的大きい場合には、吸気弁が閉とされるタイミングが早められる。これにより、燃焼室内の空気量を十分確保した状態におくことが可能となり、圧縮量を上昇させることができることから、上述にも増して、当該エンジンの始動特性を良好に確保することが可能となる。
【００２５】
本発明の第１の動力出力装置の他の態様では、前記制御手段は、前記フリクションの大きさを、前記エンジンに供給される潤滑油の温度に基づいて推定する。
【００２６】
この態様によれば、エンジン・フリクションの大きさは、潤滑油の温度に基づいて推定されることになる。すなわち、油温が低い場合にはエンジン・フリクションが比較的大きい場合、油温が高い場合にはエンジン・フリクションが比較的小さい場合と、それぞれ推定することが可能である。そして、これによると、油温が低い場合には、該油温が高い場合に比べて、排気弁の開のタイミングは早められることになる。
【００２７】
このように本態様によれば、エンジン・フリクションという直接的には知ることが困難なパラメータに代えて、潤滑油の温度という比較的容易に知りえるパラメータによって、前記排気弁、或いは前記吸気弁の制御を実施することが可能となるから、当該制御をより適切に行うことができる。
【００２８】
この態様では、前記制御手段は、前記潤滑油の温度に基づいて推定された前記フリクションの大きさの正当性を、前記エンジンの回転数の上昇率に基づいて確認するように構成するとよい。
【００２９】
このような構成によれば、前述のように、潤滑油の温度に基づいて推定されたエンジン・フリクションの大きさが、本当に正しいのか否か（すなわち、現実のエンジン・フリクションを正確に反映したものとなっているか否か）が、クランキング動作に伴うエンジンの回転数の上昇率に基づいて確認されることになる。ここでエンジンの回転数の上昇率とは、現時点におけるエンジン回転数をＮｅ、エンジンにおけるクランキング動作開始時から前記回転数Ｎｅに至るまでの時間をｔとすれば、一般にＮｅ／ｔで表すことができる。
【００３０】
このような上昇率Ｎｅ／ｔは、エンジン・フリクションの大きさＦの影響を受ける。つまり、定性的には、Ｆが大きければＮｅ／ｔは小さくなり、Ｆが小さければＮｅ／ｔは大きくなるということがいえる。ただし、上昇率Ｎｅ／ｔとエンジン・フリクションの大きさＦとの関係は、前者が「ある一定の範囲内」にあるときには、それに対応する後者の大きさが推定されるという関係にあり、前述の油温に基づくエンジン・フリクションの推定に比べると、若干正確性に劣るのが通常である。例えば、ある上昇率Ｒ１、Ｒ２及びＲ３（ただし、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３を満たす。）を想定したとき、現実に測定された上昇率Ｎｅ／ｔが、“Ｒ１＜（Ｎｅ／ｔ）≦Ｒ２”を満たすときには、エンジン・フリクションの大きさは“Ｆ１”と推定され、“Ｒ２＜（Ｎｅ／ｔ）≦Ｒ３”を満たすときには、“Ｆ２”と推定されるというようである。
【００３１】
このように、回転数上昇率からエンジン・フリクションの大きさを推定することには、若干の不正確さが伴うものの、油温に基づいて推定されたエンジン・フリクションの大きさの正当性、すなわちこれが本当に正しいのか否かを確認するにあたって、前述のＮｅ／ｔとＦとの関係を用いることは非常に有効である。例えば、前述の具体例に沿い、或る油温に基づいて推定されたエンジン・フリクションの大きさが“Ｆ１”であったとし、これと同時に、上昇率Ｎｅ／ｔが、“Ｒ１＜Ｎｅ／ｔ≦Ｒ２”を満たすときには、エンジン・フリクションの大きさはやはり“Ｆ１”と推定されることになり、前記油温に基づく推定値は正当性を有すると判断することができる。
【００３２】
要するに、本態様によれば、現実にエンジン・フリクションの大きさが一体どの程度であるかを極めて正確に知ることができることになる。そして、これによれば、前述の排気弁、或いは吸気弁の制御を、より的確に実施できることとなる。
【００３３】
この構成では更に、前記制御手段は、前記正当性が否定された場合には、前記排気弁又は前記吸気弁の開閉タイミングに関する制御を実施しないように構成するとよい。
【００３４】
このような構成では、まず、エンジン回転数の上昇率に基づいて確かめられ得る前記正当性が否定された場合、すなわち油温に基づくエンジン・フリクションの推定値と、上昇率に基づく同推定値とが整合的でない場合が前提とされている。このような状態では、当該エンジン或いは前記上昇率を知るために設置される回転数センサ等において、何らかの異常が発生している場合が考えられるから、むやみに排気弁及び吸気弁の開閉タイミングに関する制御を実施することは、当該事態をより深刻なものにしかねない。しかるに、本態様では、このような状態にあるときには、前記排気弁、或いは前記吸気弁の開閉タイミングに関する制御を実施しない。したがって、本態様によれば、該エンジンにおける、より安全サイドに立った運用を行うことができる。
【００３５】
本発明の第１の動力出力装置の他の態様では、前記制御手段は、前記フリクションの大きさを、前記エンジンの回転数の上昇率に基づいて推定する。
【００３６】
この態様によれば、エンジン・フリクションの大きさは、エンジンの回転数の上昇率に基づいて推定されることになる。すなわち、既述のように、上昇率が小さい場合にはエンジン・フリクションが比較的大きい場合、上昇率が大きい場合にはエンジン・フリクションが比較的小さい場合と、それぞれ推定することが可能である。そして、これによると、上昇率が大きい場合には、該上昇率が小さい場合に比べて、排気弁の開のタイミングは早められることになる。
【００３７】
このように本態様によれば、エンジン・フリクションという直接的に知ることには困難が伴うパラメータに代えて、エンジン回転数の上昇率という比較的容易に知りえるパラメータによって、前記排気弁、或いは前記吸気弁の制御を実施することが可能となるから、当該制御をより適切に行うことができる。
【００３８】
本発明の第２の動力出力装置は、上記課題を解決するために、それぞれ開閉時期を調整可能な吸気弁及び排気弁を備えたエンジンと、該エンジンから排出されるガスを触媒によって浄化する排気浄化手段と、前記エンジンを始動する際において、前記触媒の温度が低い場合には、該触媒の温度が高い場合に比べて、前記排気弁を開とするタイミングを早め、前記触媒の温度が高い場合には、該触媒の温度が低い場合に比べて、前記吸気弁を閉とするタイミングを遅くするように、前記吸気弁及び前記排気弁を制御する制御手段とを備えている。
【００３９】
本発明の第２の動力出力装置によれば、まず、前記第１の動力出力装置と同様に、吸気弁及び排気弁それぞれの開閉時期が調整可能とされている。これを実現する構成としては、第１の動力出力装置に関して述べたことがそのまま当てはまる。また、本発明の動力出力装置では排気浄化手段が備えられており、これにより、エンジンから排出されるガス中のＮＯｘ等を除去することで、該ガスの浄化を図ることができる。
【００４０】
そして本発明では特に、前記エンジンを始動する際において、前記触媒の温度が低い場合には、該触媒の温度が高い場合に比べて前記排気弁を開とするタイミングを早め、前記触媒の温度が高い場合には、該触媒の温度が低い場合に比べて前記吸気弁を閉とするタイミングを遅くするように、前記吸気弁及び前記排気弁を制御する制御手段を備えている。
【００４１】
すなわち、本発明によれば第一に、触媒温度が比較的低い場合には、排気弁が開とされるタイミングが早められる。ちなみに、触媒温度が低い場合とは、エンジンの暖気が未だ十分でない状態、或いはそれ以前は車両及びエンジン等ともに完全に停止していた状態にある場合が典型的には想定される。そして、これによると、まず、エンジン停止中にシリンダ、吸気管及びサージタンク等に蓄えられた比較的多めの空気量に対応するため、燃料噴射量をも増大した状態で当該エンジンの再始動を行ったとしても、これによる燃焼室内における過剰な燃焼反応を原因としたエネルギは、排気弁を通じて、その一部が逃げ得ることになる。したがって、本発明によれば、該エンジンにおいて吹き上がりが発生することを防止することができる。また、同じ理由から、当該エンジンに搭載する車両におけるシフト・ポジションが、仮にＤレンジにある場合にあっても、前記過剰な燃焼反応を原因とするエネルギが、ドライブシャフト及び車輪等に伝達されるという事態もまた、有効に防止されることになるから、当該車両の運転者に飛び出し感といった不快な運転感覚を与えることも殆どない。反対に、シフトポジションが、Ｄレンジにない場合にも、前記の吹き上がりは、騒音・振動を生じさせるという問題があるが、本発明においては、そのような不具合をも有効に解消することが可能である。
【００４２】
また、排気弁を比較的早期に開くことによれば特に、前述のように、燃焼室内で発生したエネルギが排気弁を通じて排気管に逃がされることになるから、当該排気管の途上に通常設置されることとなる前記触媒浄化装置は、そのエネルギを受けて、温度を上昇させられることになる。つまり、触媒暖気が促進されることになるのである。これにより、触媒の活性化を早期に達成することができ、低公害性をよりよく実現することができる。
【００４３】
他方、本発明によれば第二に、触媒温度が比較的高い場合には、吸気弁が閉とされるタイミングが遅くさせられる。ちなみに、触媒温度が高い場合とは、エンジンの暖気が十分な状態、或いは該エンジンを搭載する車両が動作状態にある場合が典型的には想定される。そして、これによると、まず、吸気弁が閉とされるタイミングが遅いことから、エンジンにおいて吹き上がりが発生することを防止することができる。
【００４４】
また、このように触媒温度の高い場合に吸気弁を制御対象とすることによれば特に、前述のように排気弁を制御対象として吹き上がり防止を図る場合（すなわち、排気弁の比較的早期の開弁を実施する場合）に比べて、燃料消費量の節約を実現することができる。なぜなら、排気弁の早期の開弁を実施すると、燃焼室内で発生したエネルギが、排気弁及び排気管を通じて外部へと逃げてしまい、該エネルギ（燃焼エネルギ）の機械エネルギへの有効な変換をなしえないからである。もっとも、この点、触媒温度が低い場合には、既に述べたように前記エネルギは該触媒の早期暖気に利用されることから、該エネルギが全く無駄になるわけでない。
【００４５】
以上のように、本発明によれば、触媒温度の高低に応じ、排気弁又は吸気弁の開閉時期を調整することによって、エンジン始動時において発生し得る不具合を極めて有効に解消することができる。また、前述の説明から明らかなように、触媒温度の高低に応じて、制御対象を選別すること（すなわち、制御対象を排気弁とするか吸気弁とするか）により、得られる作用効果との関係において、燃料の有効利用を図ることができる。
【００４６】
なお、本発明において、触媒温度の高低を判定するためには、何らかの手段により求められた触媒温度（例えば、触媒浄化装置に付設される温度センサを用いて求められる。）が、予め定めた所定値以上となるか否か等の手法を用いることができる。あるいは、該触媒温度を多段階に区分けし、その各々について、排気弁を開とするタイミングがどの程度早めるか、又は吸気弁を閉とするタイミングをどの程度遅くするかを段階的に定めておく等の手法も有効である。
【００４７】
また、本発明に係る「触媒の温度」は、例えば前記触媒浄化装置に温度センサを付設することにより、これを知ることができる。あるいは、このように直接的に触媒温度を知るのではなく、エンジンの回転数等の他の検出情報に基づいて間接的に推定することによって知るようにしてよい。
【００４８】
さらに、本発明に係る動力出力装置は、後述するように、前記エンジンとモータジェネレータ装置とを組み合わせ、これらの協働的な動作によって動力出力が可能とされた、いわゆるハイブリッド型の動力出力装置に適用することが可能である他、基本的にエンジンのみを構成要素とするが、該エンジンの間欠運転が可能とされた動力出力装置（これを搭載する車両は、いわゆる「エコラン車」と呼びうる。）に適用することも可能である（なお、このようなエコラン車にも、前記間欠運転中における休止期間から運転期間への移行の際に、該エンジンに動力を供給するためのモータが付設される場合がある。）。
【００４９】
本発明の動力出力装置の他の態様では、前記エンジンは間欠運転可能に構成されており、前記エンジンを始動する際は、前記間欠運転中、休止期間から運転期間への移行の際を含む。
【００５０】
この態様によれば、エンジンにおいて間欠運転が可能とされている。ここで、エンジンの「間欠運転」とは、該エンジンについて、該エンジンを搭載する車両等が動作中であるか否かにかかわらず、ある一定の運転期間の後、暫く休止期間があり、その後再び運転期間に入るなどという運用がなされることを意味する。この場合、前記休止期間中は、エンジンにおいて燃料消費が生ぜず、かつ、エンジンから排気ガスが排出されるということもないから、低燃費性、低公害性がよりよく実現されることになる。なお、エンジンの休止が許される場合とは、具体的には例えば、アクセル開度の程度やバッテリの充電状態等に基づいて決定される。また、実際にエンジンが休止するという状態は、例えば信号待ち停車時、あるいは低速走行時等にとられる。
【００５１】
そして本態様では特に、前記「エンジンを始動する際」は、前記休止期間から前記運転期間への移行の際を含んでいる。すなわち、本態様では、休止期間から運転期間への移行の際において、前述したような、制御手段による排気弁又は吸気弁の制御が実施され得ることになる。したがって、本態様によれば、車両動作中にエンジンがいったん休止され再び始動する際（いわゆる「Ｄレンジ」にある際）に、顕著に顕在化するエンジンの吹き上がりや車両の飛び出し感の発生等の問題を有効に解消することができる。反対に、シフトポジションが、Ｄレンジにない場合にも、前記の吹き上がりは、騒音・振動を生じさせるという問題があるが、本発明においては、そのような不具合をも有効に解消することが可能となる。
【００５２】
本発明の動力出力装置の他の態様では、前述の本発明の動力出力装置（但し、その各種態様を含む。）において、前記エンジンの出力の少なくとも一部を用いて発電可能であると共に駆動軸を介して駆動力を出力可能なモータジェネレータ装置を更に備えている。
【００５３】
この態様によれば、まず、エンジンの出力により発電し、或いは駆動軸を介して駆動力を出力するモータジェネレータ装置を備えている。このうち後者の性質によれば、駆動軸の回転は、モータジェネレータ装置によって実現される他、前記エンジンによっても実現可能（パラレルハイブリッド方式）であるから、例えばエンジンの出力が仮に低くても、モータジェネレータ装置を構成するモータによるアシストにより、十分な駆動力を得ることができる。また、前者の性質（発電）によれば、エンジンの出力を借りて、バッテリの充電を実現することが可能となるから、モータジェネレータ装置を構成するモータによる駆動軸に対する駆動力の付与は、特別な充電期間を設けるなどという必要なく、比較的長期にわたって実現可能となる（シリーズハイブリッド方式）。
【００５４】
いずれにせよ、排気ガスを排出するエンジンの役割を相対的に縮小化することによって、燃料消費量を抑えるとともに、いわゆる環境汚染を招くこと等のない動力出力装置を提供することが可能となる。
【００５５】
そして、本態様では特に、エンジンの間欠運転は、前記エコラン車に比べて、比較的頻度高く実行される可能性があり、したがって、当該動力出力装置を搭載する車両等が動作状態にあるときに、エンジン自動停止・再始動が行われる可能性はより大きくなっているといえる。このことは、前記車両等のシフト・ポジションが、いわゆるＤレンジにあるときに、エンジン自動停止・再始動が行われる可能性もまた大きくなることを意味するから、前述した吹き上がり、或いは飛び出し感の発生という不具合が、より頻度高く発生する可能性があるということになる。
【００５６】
しかるに、本態様においても、前述の本発明の動力出力装置に係る構成を備え、したがって、その作用効果を享受しえることに変わりはない。このことから、本態様によれば、前述の本発明の動力出力装置により得られる作用効果が、より効果的に享受されうるということができる。
【００５７】
本発明の第１の動力出力装置の制御方法は、上記課題を解決するために、それぞれ開閉時期を調整可能な吸気弁及び排気弁を備えたエンジンを備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、前記エンジンを始動する際において、該エンジンを構成する摺動部材間で発生するフリクションが小さい場合には、該フリクションが大きい場合に比べて、前記排気弁を開とするタイミングを早める工程を含む。
【００５８】
本発明の第１の動力出力装置の制御方法によれば、上述の本発明の第１の動力出力装置を好適に運用することができる。
【００５９】
本発明の第２の動力出力装置の制御方法は、上記課題を解決するために、それぞれ開閉時期を調整可能な吸気弁及び排気弁を備えたエンジン及び該エンジンから排出されるガスを触媒によって浄化する排気浄化手段を備えた動力出力装置を制御する動力出力装置の制御方法であって、前記エンジンを始動する際において、前記触媒の温度が低い場合には、該触媒の温度が高い場合に比べて、前記排気弁を開とするタイミングを早める工程と、前記触媒の温度が高い場合には、該触媒の温度が低い場合に比べて、前記吸気弁を閉とするタイミングを遅くする工程とを含む
本発明の第２の動力出力装置の制御方法によれば、上述の本発明の第２の動力出力装置を好適に運用することができる。
【００６０】
本発明の車両は、上記課題を解決するために、前述の本発明の第１又は第２の動力出力装置（ただし、その各種態様を含む。）を具備してなる。
【００６１】
本発明の車両によれば、排気弁、或いは吸気弁の開閉時期の適切な制御を通じて、エンジンにおいて吹き上がりが発生することを防止し、当該車両の運転者に飛び出し感などといった不快な運転感覚を与えることを防止することが可能となる。
【００６２】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、本発明に係るハイブリッド型の動力出力装置を、パラレルハイブリッド方式のハイブリッド車両に適用したものであり、更に、本発明に係る動力出力装置の制御方法は、当該ハイブリッド車両において実行されるものである。
【００６４】
（ハイブリッド車両の基本構成及び動作）
先ず、本実施形態のハイブリッド車両の構成について図１を用いて説明する。ここに図１は、本実施形態のハイブリッド車両における動力系統のブロック図である。
【００６５】
図１において、本実施形態のハイブリッド車両の動力系統は、エンジン１５０、モータジェネレータ装置の一例を構成するモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２、これらのモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２を夫々駆動する駆動回路１９１及び１９２、これらの駆動回路１９１及び１９２を制御する制御ユニット１９０、並びにエンジン１５０を制御するＥＦＩＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｆｕｅｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１７０を備えて構成されている。
【００６６】
本実施形態では、エンジン１５０は、ガソリンエンジンである。エンジン１５０は、クランクシャフト１５６を回転させる。エンジン１５０の運転は、ＥＦＩＥＣＵ１７０により制御されている。ＥＦＩＥＣＵ１７０は、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭに記録されたプログラムに従い、エンジン１５０の燃料噴射量や回転速度その他の制御を実行する。図示を省略したが、これらの制御を可能とするために、ＥＦＩＥＣＵ１７０にはエンジン１５０の運転状態を示す種々のセンサが接続されている。
【００６７】
モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は、同期電動発電機として構成され、外周面に複数個の永久磁石を有するロータ１３２及び１４２と、回転磁界を形成する三相コイルが巻回されたステータ１３３及び１４３とを備える。ステータ１３３及び１４３は、ケース１１９に固定されている。モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２のステータ１３３及び１４３に巻回された三相コイルは、夫々駆動回路１９１及び１９２を介してバッテリ１９４に接続されている。
【００６８】
駆動回路１９１及び１９２は、各相ごとにスイッチング素子としてのトランジスタを２つ１組で備えたトランジスタインバータである。駆動回路１９１及び１９２は夫々、制御ユニット１９０に接続されている。制御ユニット１９０からの制御信号によって駆動回路１９１及び１９２のトランジスタがスイッチングされると、バッテリ１９４とモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２との間に電流が流れる。
【００６９】
モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２は夫々、バッテリ１９４からの電力の供給を受けて回転駆動するモータ（電動機）として動作することもできる（以下適宜、この運転状態を“力行”と呼ぶ）。或いは、ロータ１３２及び１４２が外力により回転している場合には三相コイルの両端に起電力を生じさせるジェネレータ（発電機）として機能してバッテリ１９４を充電することもできる（以下適宜、この運転状態を“回生”と呼ぶ）。
【００７０】
エンジン１５０とモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２とは夫々、プラネタリギヤ１２０を介して機械的に結合されている。プラネタリギヤ１２０は、遊星歯車とも呼ばれ、以下に示す夫々のギヤに結合された３つの回転軸を有している。プラネタリギヤ１２０を構成するギヤは、中心で回転するサンギヤ１２１、サンギヤの周辺を自転しながら公転するプラネタリピニオンギヤ１２３、及びその外周で回転するリングギヤ１２２である。プラネタリピニオンギヤ１２３はプラネタリキャリア１２４に軸支されている。本実施形態のハイブリッド車両では、エンジン１５０のクランクシャフト１５６はダンパ１３０を介してプラネタリキャリア軸１２７に結合されている。ダンパ１３０はクランクシャフト１５６に生じる捻り振動を吸収するために設けられている。モータジェネレータＭＧ１のロータ１３２は、サンギヤ軸１２５に結合されている。モータジェネレータＭＧ２のロータ１４２は、リングギヤ軸１２６に結合されている。リングギヤ１２２の回転は、チェーンベルト１２９を介して駆動軸１１２、更に車輪１１６Ｒ及び１１６Ｌに伝達される。
【００７１】
次に以上の如く構成された本実施形態のハイブリッド車両の動力系統における動作について説明する。
【００７２】
先ず、プラネタリギヤ１２０の動作について図２及び図３を参照して説明する。
【００７３】
プラネタリギヤ１２０は、上述した３つの回転軸のうち、２つの回転軸の回転数及びトルク（以下適宜、両者をまとめて“回転状態”と呼ぶ）が決定されると残余の回転軸の回転状態が決まるという性質を有している。各回転軸の回転状態の関係は、機構学上周知の計算式によって求めることができるが、共線図と呼ばれる図により幾何学的に求めることもできる。
【００７４】
図２に共線図の一例を示す。縦軸が各回転軸の回転数を示している。横軸は、各ギヤのギヤ比を距離的な関係で示している。サンギヤ軸１２５（図中のＳ）とリングギヤ軸１２６（図中のＲ）を両端にとり、位置Ｓと位置Ｒの間を１：ρに内分する位置Ｃをプラネタリキャリア軸１２７の位置とする。ρはリングギヤ１２２の歯数に対するサンギヤ１２１の歯数の比である。こうして定義された位置Ｓ、Ｃ及びＲに、夫々のギヤの回転軸の回転数Ｎｓ、Ｎｃ及びＮｒをプロットする。プラネタリギヤ１２０は、このようにプロットされた３点が必ず一直線に並ぶという性質を有している。この直線を動作共線と呼ぶ。動作共線は２点が決まれば一義的に決まる。従って、動作共線を用いることにより、３つの回転軸のうち２つの回転軸の回転数から残余の回転軸の回転数を求めることができる。
【００７５】
また、プラネタリギヤ１２０では、各回転軸のトルクを動作共線に働く力に置き換えて示したとき、動作共線が剛体として釣り合いが保たれるという性質を有している。具体例として、プラネタリキャリア軸１２７に作用するトルクをＴｅとする。このとき、図２に示す通り、トルクＴｅに相当する大きさの力を位置Ｃで動作共線に鉛直下から上に作用させる。作用させる方向はトルクＴｅの方向に応じて定まる。また、リングギヤ軸１２６から出力されるトルクＴｒを位置Ｒにおいて動作共線に、鉛直上から下に作用させる。図中のＴｅｓ，Ｔｅｒは剛体に作用する力の分配法則に基づいてトルクＴｅを等価な２つの力に分配したものである。「Ｔｅｓ＝ρ／（１＋ρ）×Ｔｅ」「Ｔｅｒ＝１／（１＋ρ）×Ｔｅ」なる関係がある。以上の力が作用した状態で、動作共線図が剛体として釣り合いがとれているという条件を考慮すれば、サンギヤ軸１２５に作用すべきトルクＴｍ１と、リングギヤ軸に作用すべきトルクＴｍ２とを求めることができる。トルクＴｍ１はトルクＴｅｓに等しくなり、トルクＴｍ２はトルクＴｒとトルクＴｅｒとの差分に等しくなる。
【００７６】
プラネタリキャリア軸１２７に結合されたエンジン１５０が回転をしているとき、動作共線に関する上述の条件を満足する条件下で、サンギヤ１２１およびリングギヤ１２２は様々な回転状態で回転することができる。サンギヤ１２１が回転しているときは、その回転動力を利用してモータジェネレータＭＧ１により発電することが可能である。リングギヤ１２２が回転しているときは、エンジン１５０から出力された動力を駆動軸１１２に伝達することが可能である。図１に示した構成を有するハイブリッド車両では、エンジン１５０から出力された動力を駆動軸に機械的に伝達される動力と、電力として回生される動力に分配し、さらに回生された電力を用いてモータジェネレータＭＧ２を力行して動力のアシストを行うことによって所望の動力を出力しながら走行することができる。こうした動作状態は、ハイブリッド車両の通常走行時に取り得る状態である。なお、全開加速時等の高負荷時には、バッテリ１９４からもモータジェネレータＭＧ２に電力が供給され、駆動軸１１２に伝達する動力を増大している。
【００７７】
また、上述のハイブリッド車両では、モータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２の動力を駆動軸１１２から出力することができるため、これらのモータにより出力される動力のみを用いて走行することもできる。従って、車両が走行中であっても、エンジン１５０は停止していたり、いわゆるアイドル運転していたりすることがある。この動作状態は、発進時或いは低速走行時に取り得る状態である。
【００７８】
更に、本実施形態のハイブリッド車両では、エンジン１５０から出力された動力を２経路に分配するのではなく、駆動軸１１２側だけに伝達させることもできる。これは、高速定常走行時に取り得る動作状態であり、モータジェネレータＭＧ２は高速走行による慣性によって連れ回された状態となり、モータジェネレータＭＧ２によるアシストなしにエンジン１５０から出力された動力のみの走行となる。
【００７９】
図３は、この高速定常走行時の共線図を示している。図２に示す共線図ではサンギヤ軸１２５の回転数Ｎｓは正であったが、エンジン１５０の回転数Ｎｅとリングギヤ軸１２６の回転数Ｎｒとによって、図３に示す共線図のように負となる。このときには、モータジェネレータＭＧ１では、回転の方向とトルクの作用する方向とが同じになるから、モータジェネレータＭＧ１は電動機として動作し、トルクＴｍ１と回転数Ｎｓとの積で表わされる電気エネルギを消費する（逆転力行の状態）。一方、モータジェネレータＭＧ２では、回転の方向とトルクの作用する方向とが逆になるから、モータジェネレータＭＧ２は発電機として動作し、トルクＴｍ２と回転数Ｎｒとの積で表わされる電気エネルギをリングギヤ軸１２６から回生することになる。
【００８０】
このように、本実施形態のハイブリッド車両は、プラネタリギヤ１２０の作用に基づいて種々の運転状態で走行することができる。
【００８１】
続いて、制御ユニット１９０による制御動作について再び図１を参照して説明する。
【００８２】
図１において、本実施形態の動力出力装置の運転全体は、制御ユニット１９０により制御されている。制御ユニット１９０は、ＥＦＩＥＣＵ１７０と同様、内部にＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するワンチップ・マイクロコンピュータである。制御ユニット１９０はＥＦＩＥＣＵ１７０と接続されており、両者は種々の情報を伝達し合うことが可能である。制御ユニット１９０は、エンジン１５０の制御に必要となるトルク指令値や回転数の指令値などの情報をＥＦＩＥＣＵ１７０に送信することにより、エンジン１５０の運転を間接的に制御可能に構成されている。制御ユニット１９０はこうして、動力出力装置全体の運転を制御しているのである。
【００８３】
かかる制御を実現するために制御ユニット１９０には、種々のセンサ、例えば、駆動軸１１２の回転数を知るためのセンサ１４４などが設けられている。リングギヤ軸１２６と駆動軸１１２とは機械的に結合されているため、本実施形態では、駆動軸１１２の回転数を知るためのセンサ１４４をリングギヤ軸１２６に設け、モータジェネレータＭＧ２の回転を制御するためのセンサと共通にしている。
【００８４】
（ハイブリッド車両の動力系統における電気回路）
次に図４を参照して、本実施形態のハイブリッド車両の動力系統に備えられる電気回路について更に詳細に説明する。即ちここでは、図１に示した制御ユニット１９０、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２、駆動回路１９１及び１９２、並びにバッテリ１９４の詳細について述べる。
【００８５】
図４に示すように、バッテリ１９４に対して、インバータコンデンサ１９６と、モータジェネレータＭＧ１に接続される駆動回路１９１と、モータジェネレータＭＧ２に接続される駆動回路１９２とが夫々並列に接続されている。
【００８６】
バッテリ１９４は、詳細には、電池モジュール部１９４ａと、ＳＭＲ（システムメインリレー）１９４ｂと、電圧検出回路１９４ｃと、電流センサ１９４ｄ等を備える。ＳＭＲ１９４ｂは、制御ユニット１９０からの指令により高電圧回路の電源の接続・遮断を行うもので、電池モジュール部１９４ａの＋−両極に配置された２個のリレーＲ１及びＲ２から構成される。バッテリ１９４に２個のリレーＲ１及びＲ２を設けたのは、電源の接続時には、まずリレーＲ２をオンし、続いてリレーＲ１をオンし、電源の遮断時には、まずリレーＲ１をオフし、続いてリレーＲ２をオフすることにより、確実な作動を行うことを可能とするためである。電圧検出回路１９４ｃは、電池モジュール部１９４ａの総電圧値を検出する。電流センサ１９４ｄは、電池モジュール部１９４ａからの出力電流値を検出する。電圧検出回路１９４ｃ及び電流センサ１９４ｄの出力信号は、制御ユニット１９０に送信される。
【００８７】
駆動回路１９１及び１９２は、バッテリの高電圧直流電流とモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２用の交流電流の変換を行う電力変換装置であり、詳細には、６個のパワートランジスタで構成される３相ブリッジ回路１９１ａ及び１９２ａを夫々備えており、この３相ブリッジ回路１９１ａ及び１９２ａにより直流電流と３相交流電流との変換を行っている。
【００８８】
駆動回路１９１及び１９２には、電圧検出回路１９１ｂ及び１９２ｂが夫々設けられている。電圧検出回路１９１ｂ及び１９２ｂは、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の逆起電圧を夫々検出する。３相ブリッジ回路１９１ａ及び１９２ａの各パワートランジスタの駆動は、制御ユニット１９０により制御されると共に、駆動回路１９１及び１９２から制御ユニット１９０に対し、電圧検出回路１９１ｂ及び１９２ｂにて検出された電圧値や、３相ブリッジ回路１９１ａ及び１９２ａとモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２との間に設けられた図示しない電流センサにて検出された電流値など電流制御に必要な情報を送信している。
【００８９】
（直噴式ガソリンエンジン）
次に図５を参照して、本実施形態のハイブリッド車両に備えられる直噴式エンジンについて更に詳細に説明する。即ちここでは、図１に示すエンジン１５０の詳細に付いて述べる。
【００９０】
図５に示すように、エンジン１５０は、燃料室内に燃料を直接噴射する、いわゆる直噴式ガソリンエンジンである。エンジン１５０は、ＥＦＩＥＣＵ１７０により制御される。エンジン１５０は、シリンダブロック１４を備えている。シリンダブロック１４の内部には、シリンダ１６が形成されている。なお、エンジン１５０は、複数のシリンダを備えているが、説明の便宜上、図５には複数のシリンダのうち１つのシリンダ１６を示している。
【００９１】
シリンダ１６の内部にはピストン１８が配設されている。ピストン１８は、シリンダ１６の内部を、図５における上下方向に摺動することができる。シリンダ１６の内部において、ピストン１８の上方には燃焼室２０が形成されている。燃焼室２０には、燃料噴射弁２２の噴射口が露出している。エンジン１５０の運転中、燃料噴射弁２２には燃料ポンプ２４から燃料が圧送される。燃料噴射弁２２及び燃料ポンプ２４は、ＥＦＩＥＣＵ１７０に接続されている。燃料ポンプ２４は、ＥＦＩＥＣＵ１７０から供給される制御信号に応じて燃料噴射弁２２側へ燃料を圧送する。また、燃料噴射弁２２は、ＥＦＩＥＣＵ１７０から供給される制御信号に応じて燃焼室２０内へ燃料を噴射する。
【００９２】
また、燃焼室２０には、点火プラグ２６の先端が露出している。点火プラグ２６は、ＥＦＩＥＣＵ１７０から点火信号を供給されることにより、燃焼室２０内の燃料に点火する。燃焼室２０には、排気弁２８を介して排気管３０が連通している。燃焼室２０には、また、吸気弁３２を介して吸気マニホールド３４の各枝管が連通している。吸気マニホールド３４は、その上流側においてサージタンク３６に連通している。サージタンク３６の更に上流側には吸気管３８が連通している。
【００９３】
ここで本実施形態では特に、前記排気弁２８及び吸気弁３２は、それぞれ開閉時期が調整可能に構成されている。図６には、これを実現するための構成の一例が示されている。図６において、排気弁２８の図中左上方には、該排気弁２８の上端に当接するように排気弁用カム２８１が設けられており、該排気弁用カム２８１にはカムシャフト２８２が図面に垂直な方向に貫通すように設けられている。また、吸気弁３２についても同様に、該吸気弁３２の図中右上方には、吸気弁用カム３２１及びカムシャフト３２２が設けられている。これにより、排気弁２８及び吸気弁３２は、排気弁用カム２８１及び吸気弁用カム３２１の回転角度によって、燃焼室２０に対して開き又は閉じるように動作することになる。
【００９４】
また、前記カムシャフト２８２及び３２２には、図に概念的に示されるように、電動モータ２８３及び３２３が接続されている。カムシャフト２８２及び３２２は、電動モータ２８３及び３２３が発する動力により任意に回転可能となっている。なお、電動モータ２８３及び３２３は、図１に示す制御ユニット１９０に接続されており、その制御下において動作するようにされている。
【００９５】
これにより、本実施形態においては、エンジン１５０の動静とは無関係に、排気弁２８及び吸気弁３２の開閉タイミングの調整が可能となっている。これは、電動モータ２８２及び３２２によって、カムシャフト２８２及び３２２の回転角度、すなわち排気弁用カム２８１及び吸気弁用カム３２１の角度が調整されるからである。
【００９６】
尚、本実施形態では、電動モータ２８２及び３２２以外にも、排気弁用カム２８１及び吸気弁用カム３２１の角度調整用に、油圧式等の各種既存の位相制御機構を採用することも可能である。
【００９７】
また、上述の各種の構成要素のうち、エンジン１５０を構成するピストン１８、カムシャフト２８２及び３２２、これらの動きに応じて動作する排気弁２８及び吸気弁３２等が、本発明にいう「摺動部材」の一例を構成する。エンジン１５０には、図５に示すように給油管１０１を介して、オイルポンプ１０２及びオイルパン１０３が接続されており、該エンジン１５０にはこれらを通じて潤滑油が供給されるようになっている。そして、この潤滑油は、前述したような各種の摺動部材間に供給される。これにより、摺動部材はスムースな動きを行うことが可能とされている。
【００９８】
さらに、本実施形態では、エンジン１５０内における潤滑油の温度を知るための潤滑油温度センサ１０４が設けられている。この潤滑油温度センサ１０４は、ＥＦＩＥＣＵ１７０に接続されており、時々刻々変化する潤滑油の温度を該ＥＦＩＥＣＵ１７０に送信するようになっている。ＥＦＩＥＣＵ１７０は、その計測結果に基づき、エンジン１５０の排気弁２８及び吸気弁３２の開閉タイミングを調整するが、この点については後述することとする。
【００９９】
吸気管３８には、スロットル弁４０が配設されている。スロットル弁４０は、スロットルモータ４２に連結されている。そして、スロットルモータ４２は、ＥＦＩＥＣＵ１７０に接続されている。スロットルモータ４２は、ＥＦＩＥＣＵ１７０から供給される制御信号に応じてスロットル弁４０の開度を変化させる。スロットル弁４０の近傍には、スロットル開度センサ４４が配設されている。スロットル開度センサ４４は、スロットル弁４０の開度（以下適宜、スロットル開度ＳＣと称す）に応じた電気信号をＥＦＩＥＣＵ１７０に向けて出力する。ＥＦＩＥＣＵ１７０は、スロットル開度センサ４４の出力信号に基づいてスロットル開度ＳＣを検出する。
【０１００】
ＥＦＩＥＣＵ１７０には、また、イグニッションスイッチ７６（以下、ＩＧスイッチ７６と称す）が接続されている。ＥＦＩＥＣＵ１７０は、ＩＧスイッチ７６の出力信号に基づき、ＩＧスイッチ７６のオン／オフ状態を検出する。ＩＧスイッチ７６がオン状態からオフ状態とされると、燃料噴射弁２２による燃料噴射、点火プラグ２６による燃料の点火、及び、フューエルポンプ２４による燃料の圧送が停止され、エンジン１５０の運転が停止される。
【０１０１】
アクセルペダル７８の近傍には、アクセル開度センサ８０が配設されている。アクセル開度センサ８０は、アクセルペダル７８の踏み込み量（以下適宜、アクセル開度ＡＣと称す）に応じた電気信号をＥＦＩＥＣＵ１７０に向けて出力する。ＥＦＩＥＣＵ１７０は、アクセル開度センサの出力信号に基づいてアクセル開度ＡＣを検出する。
【０１０２】
本実施形態では、吸気管３８には、ターボ過給装置３９が設けられており、例えば排気管３０側に設けられたタービンに連動するタービンにより、吸気管３８内に圧縮空気をターボ過給するように構成されている。また、ターボ過給装置３９の回転軸は、モータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２とは異なる専用のモータジェネレータによって駆動され、その回転数増大によってターボ過給による過給圧が高められるように構成されている。即ち、「ターボアシスト」が実行可能に構成されている。尚、係る専用のモータジェネレータは、排気管３０側におけるエンジン１５０の排気エネルギを発電により回生可能に構成されている。更に、ターボ過給装置３９は、ＥＦＩＥＣＵ１７０による制御を受けて、特定タイミングで筒内圧力を可変に高めるように構成してもよい。
【０１０３】
本実施形態では、排気管３０には、三元触媒装置３１が設けられており、これにより排気ガス浄化性能が高められている。尚、三元触媒装置３１は、一定温度以上の高温でないと、その浄化性能が顕著に低下する。そこで、三元触媒装置３１には、温度センサ３１Ｔが取り付けられており、その触媒温度Ｔｃが検出され、触媒温度情報としてＥＦＩＥＣＵ１７０に入力される。或いは、このような触媒温度Ｔｃは、エンジン１５０におけるエンジン回転数等の他の検出情報に基づいて間接的に推定してもよい。このように検出又は推定された触媒温度Ｔｃは、当該触媒温度Ｔｃが一定温度以下に低下しないようにエンジン制御するのに用いられる。
【０１０４】
（第１実施形態−潤滑油油温に基づく排気弁及び吸気弁の制御−）
以下では、本発明に係る制御手段を構成する制御ユニット１９０及びＥＦＩＥＣＵ１７０により、エンジン１５０における吹き上がりを防止するため、或いは図１に示すハイブリッド車両の運転者に飛び出し感などを与えないための制御を実施する態様について、これを第１実施形態とし、図７乃至図９を参照しながら説明する。ここに図７は、排気弁２８及び吸気弁３２の開閉時期を制御することにより、前述の不都合を生じさせない処理の流れを示すフローチャートである。また、図８は、エンジン１５０に供給される潤滑油の温度と該エンジン１５０を構成する摺動部材間で発生するフリクションの大きさとの関係を示すグラフであり、図９は、クランキング動作に伴うエンジン１５０の回転数の上昇率を、エンジン・フリクションをパラメータとして表したグラフである。
【０１０５】
なお、以下の説明においては、エンジン１５０は、図２及び図３を参照しながら説明したように、ある時は運転され、ある時は休止するという間欠運転がなされているものとする。すなわち、第１実施形態において、エンジン１５０は、運転期間から休止期間への移行時点、あるいはその逆の休止期間から運転期間への移行時点という二つの移行時点を、時間の経過とともに、適宜経験することが予定されている。これは、当該ハイブリッド型の動力出力装置（図１参照）では、エンジン１５０及びモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２の協働により車両を運行可能であることにより、該エンジン１５０を常に作動させておく必要がないことによる。なお、ここでエンジン１５０を休止させてもよい場合とは、具体的には例えば、アクセル開度ＡＣの程度やバッテリ１９４の充電状態、あるいは触媒温度Ｔｃ等に基づいて決定される。また、実際にエンジン１５０が休止するという状態は、例えば車両が信号待ち停車時にあるとき、あるいは低速走行時にあるとき等にとられる。
【０１０６】
そして、図７に示す一連の処理は、上述のようなエンジン１５０の間欠運転が実施されている場合において、エンジン１５０が休止期間から運転期間へ移行する場合において実施されることを前提としている。
【０１０７】
図７においては、まず、エンジン１５０のクランキングが開始される（ステップＳ１１）。すなわち、制御ユニット１９０は、モータジェネレータを作動させ、その動力を、クランクシャフト１５６を介してエンジン１５０に伝達させることによって、該エンジン１５０内におけるピストン１８等が動作させられることになる。
【０１０８】
次に、潤滑油の温度が、図５に示した潤滑油温度センサ１０４によって測定され（ステップＳ１２）、この測定された油温に基づいてエンジン１５０を構成する摺動部材間で発生するフリクションの現在値（以後、これを“Ｆｏ”とする。）が推定される（ステップＳ１３）。ここで潤滑油の温度とエンジン・フリクションとの間には、図８に示すような関係が見られる。すなわち、油温が上昇すればする程、エンジン・フリクションは低下していくことがわかる。これは、油温があまりに低いと、潤滑油の粘度が高まるため、摺動部材間で生じる摩擦を減少させることができないからである。前記ステップＳ１３におけるエンジン・フリクションＦｏの推定は、図８に示すような関係に基づいて行われることになる。
【０１０９】
次に、ＥＦＩＥＣＵ１７０内に設置された図示しないタイマによって一定時間ｔの経過が測定されるとともに、当該一定時間の経過時点におけるエンジン１５０の回転数Ｎｅが、前述の駆動軸１１２の回転数を知るためのセンサ１４４（図１参照）によって測定される。これにより、エンジン１５０の回転数の上昇率Ｒが算出されることになる（ステップＳ１４）。すなわち、上昇率Ｒは、前記回転数Ｎｅを前記時間ｔで除すことにより得られる（Ｒ＝Ｎｅ／ｔ）。
【０１１０】
ところで、経過時間とエンジン回転数とは、図９に示すように、概ね比例関係にあるものとして表すことができる。したがって、前述のように求められる上昇率Ｒは、図９に示す直線の傾きに一致することがわかる。
【０１１１】
また、この経過時間とエンジン回転数との関係は、エンジン・フリクションの大きさの影響を受ける。つまり、定性的には、Ｆが大きければＲは小さくなり（即ち、図９において、直線は寝るようになり、直線Ｒｓ参照。）、Ｆが小さければＲは大きくなる（即ち、図９において、直線は立ち上がるようになる、直線Ｒｔ参照）ということがいえる。ただし、上昇率Ｒとエンジン・フリクションの大きさＦとの関係は、前者が「ある一定の範囲内」にあるときには、それに対応する後者が推定されるという関係にあり、前述の油温に基づくエンジン・フリクションの推定に比べると、若干正確性に劣るのが通常である。例えば、図９に併せて示されるように、ある上昇率Ｒ１及びＲ２（ただし、Ｒ１＜Ｒ２を満たす。）を想定したとき、現実に測定された上昇率Ｒが、“Ｒ１＜Ｒ≦Ｒ２”を満たすとき（図中、ハッチングされた領域参照）には、エンジン・フリクションの大きさは“Ｆｒ”と推定されるというようである。
【０１１２】
このように、回転数上昇率からエンジン・フリクションの大きさを推定することには、若干の不正確さが伴うものの、油温に基づいて推定されたエンジン・フリクションの大きさ“Ｆｏ”の正当性、すなわち該“Ｆｏ”が現実のエンジン・フリクションの大きさを正確に反映している正しい値であるか否かを確認するにあたって、前述のＲとＦとの関係を用いることは非常に有効である。
【０１１３】
そして、図７のステップＳ１５及びステップＳ１６では、上述した趣旨に沿い、まず、図９に示したような関係から、上昇率Ｒに基づいてエンジン・フリクションの大きさ“Ｆｒ”が推定され（ステップＳ１５）、続いて、この“Ｆｒ”と、図８に示したような関係から油温に基づいて推定されたエンジン・フリクションの大きさ“Ｆｏ”とが整合的であるかどうかが判定される（ステップＳ１６）ことになる。ここで「整合的であるかどうか」は、例えば単純には、「Ｆｏ＝Ｆｒ」が成立するかどうかに基づいて判定するようにしてよい。すなわち、Ｆｏ＝Ｆｒが成立する場合には、両推定値は整合的であると判定され、そうでない場合には整合的でないと判定されるということになる。そして、整合的であると判定される場合には、前記油温に基づく推定値“Ｆｏ”は、正当性を有すると判断することができる。
【０１１４】
なお、上記では、両推定値Ｆｏ及びＦｒ間の整合性を判定するために、Ｆｏ＝Ｆｒなる式を用いたが、これに代えて、ある一定の幅αを仮定し、「Ｆｒ−α＜Ｆｏ＜Ｆｒ＋α」が成立する場合には整合的であり、そうでない場合には整合的でないなどと判定するようにしてもよい。その他、種々のバリエーションが考えられるが、本発明は、基本的にどのような態様であっても、その範囲内に収めるものである。
【０１１５】
さて、以上のように、図７のステップＳ１６において、Ｆｏ及びＦｒが整合的と判断された場合には、次なる処理へと進み（ステップＳ１７へ）、そうでない場合には、当該処理を終了する（ステップＥＮＤへ）。
【０１１６】
このように、第１実施形態においては、前記正当性が否定された場合、すなわち油温に基づくエンジン・フリクションの推定値“Ｆｏ”と、上昇率に基づく同推定値“Ｆｒ”とが整合的でない場合には、後述する排気弁２８、或いは吸気弁３２の開閉タイミングに関する制御を実施しない（ステップＳ１６からステップＥＮＤへ）。これは、このような状態では、当該エンジン１５０或いは前記上昇率Ｒを知るために用いられるセンサ１４４等において、何らかの異常が発生している場合が考えられるからである。このような状態で、むやみに排気弁２８及び吸気弁３２の開閉タイミングに関する制御を実施することは、当該事態をより深刻なものにしかねない。以上のことから、第１実施形態によれば、エンジン１５０における、より安全サイドに立った運用を行うことができる。
【０１１７】
他方、Ｆｏ及びＦｒが整合的、即ちＦｏが正当性を有すると判定されたときには、続いて、このエンジン・フリクションの大きさ“Ｆｏ”が、予め定められた所定値（以後、これを“Ｆｔｈ”とする。）以上であるか否かが判断される（ステップＳ１７）。ここで、Ｆｏ＜Ｆｔｈであれば、排気弁２８に関する処理（ステップＳ１８１）へと移行し、Ｆｏ≧Ｆｔｈであれば、吸気弁３２に関する処理（ステップＳ１８２）へと移行する。
【０１１８】
まず、前者の場合（Ｆｏ＜Ｆｔｈ）について説明すると、推定されたエンジン・フリクションの大きさ“Ｆｏ”が、所定値Ｆｔｈよりも小さいということは、当該Ｆｏは、比較的小さい値をとっているということができる。この場合、当該エンジン１５０は一定程度暖気されている状態、換言すれば図１に示すハイブリッド車両が既に動作状態にあると典型的には想定される。第１実施形態では、このような状態において、排気弁２８が開となるタイミングを、エンジン・フリクションの大きさが比較的大きい場合よりも早くなるように制御する（ステップＳ１８１）。すなわち、制御ユニット１９０は、図６に示した電動モータ２８３に制御信号を送り、カムシャフト２８２を適当な角度回転させることにより、排気弁用カム２８１の角度を調整し、もって排気弁２８が、本来のタイミングよりも早くに、燃焼室２０に対して開くように調整するのである。
【０１１９】
このような制御を実施することで、次のような作用効果が得られる。すなわち、第１実施形態では、前記のように、エンジン１５０が間欠運転されている状態であって、その休止期間から運転期間への移行時点で、図７に示す処理が実施されている場合が想定されている。つまり、当該エンジン１５０を搭載する車両にあっては、シフト・ポジションがＤレンジにある場合が一般的に想定されることになる。
【０１２０】
ここで、前記休止期間においては、シリンダ１６、吸気管３８及びサージタンク３６等内の空気は大気圧になり、したがって、これらの内部には比較的多めの空気量が存在することになる。したがって、当該エンジン１５０を再始動するためには、前記比較的多めの空気量に対応するため、燃焼室２０内に対する燃料噴射量もまた、相対的に増大しなければならない。しかしながら、これでは、燃焼室２０内で過剰な燃焼反応、いわゆる「吹き上がり」が生じることで、エンジン１５０の動作特性を悪化させるおそれが大きい。
【０１２１】
また、このようなエンジン１５０の吹き上がりが生じると、前述のように当該エンジン１５０を搭載する車両がいまＤレンジにあることが一般的に想定されることから、該吹き上がりに起因するエネルギが、ピストン１８、ドライブシャフト１１２及び車輪１１６Ｒ及び１１６Ｌに伝達されることにより、当該車両は、突飛な動きをする可能性が大きくなる。すなわち、車両は突然、前方に飛び出すが如き動作をすることとなり、運転者に不快な運転感覚を与えることになる。反対に、シフトポジションが、Ｄレンジにない場合にも、前記の吹き上がりは、騒音・振動を生じさせるという問題がある。
【０１２２】
しかるに、第１実施形態では、既述のように、排気弁２８が比較的早期に開弁されることにより、燃焼室２０内における前記の過剰な燃焼反応を原因としたエネルギは、排気弁２８を通じて、その一部が逃げ得ることになる。したがって、第１実施形態によれば、該エンジン１５０において吹き上がりが発生することを有効に防止することが可能となる。また、同じ理由から、前記のような飛び出し感を運転者に与えることも防止することができる。さらに、シフトポジションがＤレンジにない場合にも、前記の騒音・振動の発生を極力抑制することができる。
【０１２３】
他方、後者の場合（Ｆｏ≧Ｆｔｈ）について説明すると、推定されたエンジン・フリクションの大きさ“Ｆｏ”が、所定値Ｆｔｈ以上であるということは、当該Ｆｏは、比較的大きい値をとっているということができる。この場合、当該エンジン１５０は冷えている状態にあったと典型的には想定される。第１実施形態では、このような状態において、吸気弁３２が閉となるタイミングを、エンジン・フリクションの大きさが比較的小さい場合よりも早くなるように制御する（ステップＳ１８２）。すなわち、制御ユニット１９０は、図６に示した電動モータ３２３に制御信号を送り、カムシャフト３２２を適当な角度回転させることにより、吸気弁用カム３２１の角度を調整し、もって吸気弁３２が、本来のタイミングよりも早くに、燃焼室２０に対して閉まるように調整するのである。
【０１２４】
このような制御を実施することで、次のような作用効果が得られる。すなわち、吸気弁３２が比較的早期に閉とされることから、燃焼室２０内の空気量を十分確保した状態におくことが可能となり、圧縮量を上昇させることができることから、当該エンジンの始動特性を良好に確保することが可能となるのである。
【０１２５】
ちなみに、ステップＳ１８２に至っている本ケースでは、上述のようにエンジン・フリクションの大きさ“Ｆｏ”は、比較的大きい値をとっていること、及び、該“Ｆｏ”が比較的小さい場合には、前記のような排気弁２８の早期開弁処理が実施されること（ステップＳ１８１）との関係上、当該排気弁２８は、エンジン・フリクション“Ｆｏ”が比較的小さい場合に比べて「遅め」に開弁されることになる。すなわち、クランキング動作は、排気弁２８が未だ閉とされた状態で行われ得ることになる。したがって、これによっても、燃焼室２０内の空気量を十分確保した状態におくことが可能となり、圧縮量を上昇させることができることから、当該エンジンの始動特性を良好に確保することが可能となる。
【０１２６】
以上のように、第１実施形態によれば、エンジン・フリクション“Ｆｏ”の大小に応じ、排気弁２８、或いは吸気弁３２の開閉時期を調整することによって、エンジン始動時において発生し得る不具合を極めて有効に解消することができるのである。
【０１２７】
なお、上記第１実施形態においては、エンジン・フリクション“Ｆｏ”が、所定値Ｆｔｈとの対比において大きいか小さいかという二者択一的な判断に基づいた処理がなされる例について説明したが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、推定されたエンジン・フリクションの大きさ“Ｆｏ”を多段階に区分けし、その各々について対応する排気弁２８及び吸気弁３２の進角量を定めておく等というように、よりきめ細かな処理を実施するようにしてもよい。
【０１２８】
また、上記第１実施形態においては、Ｆｏ≧Ｆｒなる場合に、吸気弁３２についての処理（ステップＳ１８２）が実施されていたが、本発明においては、場合により当該処理を省略するようにしてよい（すなわち、この場合、排気弁３２に関する制御のみの実施となる。）。
【０１２９】
さらに、上記第１実施形態においては、現実のエンジン・フリクションの大きさをより正確に推定するために、油温及び上昇率の双方を用いていたが、本発明は、このような形態に限定されない。例えば、場合により、油温のみ、又はクランキング動作に伴うエンジン回転数の上昇率のみに基づいて、エンジン・フリクションの大きさを推定するような形態としてよい。具体的には、前者の場合（油温のみに基づく推定）、図７においてステップＳ１４からステップＳ１６までの処理が省略された形態を想定すればよく、後者の場合（上昇率のみに基づく推定）、ステップＳ１２、ステップＳ１３及びステップＳ１６の処理を省略するとともに、ステップＳ１７における処理中、「Ｓ１３」とあるのを、「Ｓ１５」と読み替えた処理を想定すればよい。
【０１３０】
加えて、上記第１実施形態においては、図７に示す一連の処理は、エンジン１５０が間欠運転されている場合において、その休止期間から運転期間への移行時点で実施されることが前提されていたが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。すなわち、エンジン１５０及びモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２が完全に停止しており、図７に示す処理を実施する直前、図１に示すハイブリッド車両及びエンジン１５０等がいわば完全に停止した状態から、エンジン１５０を始動する場合においても、前述の処理を実施することが可能である。
【０１３１】
なお、このような場合においては、エンジン・フリクションの大きさ“Ｆｏ”は非常に大きくなることが推測されるから、図７では、ステップＳ１７からステップＳ１８２へ流れる処理が実施される可能性が極めて大きい。また、このような場合、前述の吹き上がり、或いは飛び出し感などといった不具合に目を向けるよりも、当該エンジン１５０が確実に始動することができるかどうかが目下の課題となる。したがって当該場合に、エンジン１５０の始動特性の確保が実現される図７のステップＳ１８２に係る処理が実施されることは、好都合であり、また合理的でもある。
【０１３２】
（第２実施形態−触媒温度に基づく排気弁及び吸気弁の制御−）
以下では、本発明に係る制御手段を構成する制御ユニット１９０及びＥＦＩＥＣＵ１７０により、エンジン１５０における吹き上がりを防止するため、或いは図１に示すハイブリッド車両の運転者に飛び出し感などを与えないための制御を実施する上記とは別の態様について、これを第２実施形態とし、図１０を参照しながら説明する。ここに図１０は、排気弁及び吸気弁の開閉時期を制御することにより、前述の不都合を生じさせない処理の流れを示すフローチャートである。
【０１３３】
なお、第２実施形態では、上述した「ハイブリッド車両の基本構成及び動作」、「ハイブリッド車両の動力系統における電気回路」及び「直噴式ガソリンエンジン」の構成及び作用等については全く同様である。また、上記第１実施形態において前提されていた事項（すなわち、エンジン１５０は間欠運転されていること、及び、図１０に示すフローチャートは、前記間欠運転実施中、休止期間から運転期間への移行時点で実施されること）も同様である。したがって、以下では、これらの説明については省略することとし、主に第２実施形態において特徴的な部分についてのみ説明を加えることとする。
【０１３４】
図１０においては、まず、エンジン１５０のクランキングが開始される（ステップＳ２１）。この点は、図７のステップＳ１１と全く同様である。
【０１３５】
次に、触媒の温度が、図５に示した触媒温度センサ３１Ｔによって測定される（ステップＳ２２）。続いて、この測定された触媒の温度  “Ｔｃ”が、予め定められた所定値（以後、これを“Ｔｔｈ”とする。）以上であるか否か判断される（ステップＳ２３）。ここで、Ｔｃ＜Ｔｔｈであれば、排気弁２８に関する処理（ステップＳ２４１）へと移行し、Ｔｃ≧Ｔｔｈであれば、吸気弁３２に関する処理（ステップＳ２４２）へと移行する。
【０１３６】
まず、前者の場合（Ｔｃ＜Ｔｔｈ）について説明すると、測定された触媒温度Ｔｃが、所定値Ｔｔｈよりも小さいということは、当該Ｔｃは、比較的小さい値をとっているということができる。この場合、当該エンジン１５０は、未だ暖気が十分でない状態、或いはそれ以前は図１に示すハイブリッド車両及びエンジン１５０がともに完全に停止していた状態にある場合が典型的には想定される。
【０１３７】
そして、第２実施形態では、このような状況下において、排気弁２８が開となるタイミングを、触媒温度Ｔｃが比較的高い場合よりも早くなるように制御する（ステップＳ２４１）。これを実現するための、具体的な関連機構（図６参照）の動作は、ステップＳ１８１に関して述べたのと同様である。
【０１３８】
これによると、まず、排気弁２８に関する早期開弁制御が実施されることにより、前述の第１実施形態におけるステップＳ１８１において説明したのと同様に、エンジン１５０において吹き上がりが発生することを防止することが可能となり、また、前記ハイブリッド車両の運転者に飛び出し感を与えるなどといった不具合を有効に解消することが可能となる。さらに、前記の騒音・振動を生じさせるという問題も有効に解消することが可能である。
【０１３９】
そして、第２実施形態では特に、排気弁２８の早期開弁制御を実施することにより、燃焼室２０内で発生したエネルギが、排気弁２８を通じて排気管３０に逃がされることになるから、当該排気管３０の途上に設置された三元触媒装置３１は、そのエネルギを受けて、温度を上昇させられることになる。つまり、触媒暖気が促進されることになるのである。これにより、触媒の活性化を早期に達成することができ、低公害性をよりよく実現することができる。
【０１４０】
また、後者の場合（Ｔｃ≧Ｔｔｈ）について説明すると、測定された触媒温度が、所定値Ｔｔｈ以上であるということは、当該Ｔｃは、比較的大きい値をとっているということができる。この場合、エンジンの暖気が十分な状態が典型的には想定される。
【０１４１】
そして、第２実施形態では、このような状況下において、吸気弁３２が閉となるタイミングを、触媒温度が比較的低い場合よりも遅くなるように制御する（ステップＳ２４２）。
【０１４２】
これによると、まず、吸気弁３２が閉とされるタイミングが遅くされることから、エンジン１５０において吹き上がりが発生することを防止することができる。
【０１４３】
また、このように触媒温度が比較的高い場合に吸気弁３２を制御対象とすることによれば特に、前述のように排気弁２８を制御対象として吹き上がり防止を図る場合（すなわち、排気弁２８の比較的早期の開弁を実施する場合）に比べて、燃料消費量の節約を実現することができる。なぜなら、排気弁２８の早期の開弁を実施すると、燃焼室２０内で発生したエネルギが、排気弁２８及び排気管３０を通じて外部へと逃げてしまい、該エネルギ（燃焼エネルギ）の機械エネルギへの有効な変換をなしえないからである。もっとも、この点、触媒温度Ｔｃが低い場合には、既に述べたように前記エネルギは触媒の早期暖気に利用されることから（ステップＳ２４１）、該エネルギが全く無駄になるわけでない。
【０１４４】
以上のように、第２実施形態によれば、触媒温度の高低に応じ、排気弁２８又は吸気弁３２の開閉時期を調整することによって、エンジン１５０の再始動時において発生し得る不具合を極めて有効に解消することができる。また、前述の説明から明らかなように、触媒温度の高低に応じて、制御対象を選別すること（すなわち、制御対象を排気弁２８とするか吸気弁３２とするか）により、得られる作用効果との関係において、燃料の有効利用を図ることができる。
【０１４５】
なお、上記第２実施形態においては、触媒温度“Ｔｃが、所定値Ｔｔｈとの対比において大きいか小さいかという二者択一的な判断に基づいた処理がなされる例について説明したが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。例えば、測定された触媒温度”Ｔｃ“を多段階に区分けし、その各々について対応する排気弁２８の進角量及び吸気弁３２の遅角量を定めておく等というように、よりきめ細かな処理を実施するようにしてもよい。
【０１４６】
また、上記第２実施形態においては、図１０に示す一連の処理は、エンジン１５０が間欠運転されている場合において、その休止期間から運転期間への移行時点で実施されることが前提されていたが、本発明は、このような形態に限定されるものではない。すなわち、エンジン１５０及びモータジェネレータＭＧ１及びＭＧ２が完全に停止しており、図１０に示す処理を実施する直前において、図１に示すハイブリッド車両及びエンジン１５０等がいわば完全に停止した状態から、エンジン１５０を始動する場合においても、前述の処理を実施することが可能である。なお、このような場合においては、触媒温度“Ｔｃ”は非常に小さくなることが推測されるから、図１０では、ステップＳ２３からステップＳ２４２へ流れる処理が実施される可能性が極めて大きい。
【０１４７】
なお、以上説明した第１及び第２実施形態の双方に関連する事項として、本発明は、次に説明する各種態様を含む。まず、場合によっては、上述した第１実施形態及び第２実施形態を併せ実施するような形態としてよい。
【０１４８】
また、上述の実施形態では、モータジェネレータ装置が同期電動機からなるモータジェネレータを複数備えてなるが、その少なくとも一部に代えて又は加えて、誘導電動機、バーニアモータ、直流電動機、超伝導モータ、ステップモータ等を用いることも可能である。
【０１４９】
さらに、上述の実施形態では、エンジン１５０としてガソリンにより運転される直噴型のガソリンエンジンを用いていたが、その他に、伝統的なポート噴射型のガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、タービンエンジン、ジェットエンジン等の各種の内燃あるいは外燃機関を用いることができる。
【０１５０】
加えて、上述した実施形態に係るハイブリッド型の動力出力装置は、既存の若しくは現在開発中又は今後開発される各種パラレルハイブリッド方式や各種シリーズハイブリッド方式の車両にも適用してもよい。
【０１５１】
加えて更に、上述の実施形態では、もっぱらハイブリッド型の動力出力装置、ないしはハイブリッド車両についての説明を行ったが、本発明の適用範囲はこれに限定されない。例えば、動力源としてエンジンのみを搭載するような車両であっても、本発明の適用は可能であり、該エンジンが間欠運転可能に構成されているのであれば、上記第１又は第２実施形態を大きく変更することなくその適用が可能である。
【０１５２】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う動力出力装置及びその制御方法並びに車両もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【０１５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の動力出力装置によれば、潤滑油の温度、或いは触媒の温度の高低に応じて、排気弁、或いは吸気弁の開閉時期を好適に調整することにより、エンジンにおける吹き上がりを生じさせるようなことを効果的に防止可能であり、その動作特性を良好に維持することができる。また、当該動力出力装置を搭載する車両等の運転者に、前記吹き上がりを原因とする飛び出し感等を与えることがなく、運転感覚を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のハイブリッド車両における動力系統のブロック図である。
【図２】本実施形態に係るハイブリッド車両の基本的動作を説明するための共線図である。
【図３】本実施形態に係るハイブリッド車両が高速定常走行している場合の共線図である。
【図４】本実施形態に係るハイブリッド車両のバッテリ及びモータ駆動回路の構成を示す回路図である。
【図５】本実施形態に係るエンジンの構造の概略構成図である。
【図６】それぞれの開閉時期が調整可能とされた排気弁及び吸気弁の構成図である
【図７】本発明の第１実施形態に係り、油温等に基づく排気弁及び吸気弁の開閉時期の制御を実施することにより、エンジンの吹き上がり等を生じさせない処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】エンジンに供給される潤滑油の温度と該エンジンを構成する摺動部材間で発生するフリクションの大きさとの関係を示すグラフである。
【図９】クランキング動作に伴うエンジンの回転数の上昇率を、エンジン・フリクションをパラメータとして表したグラフである。
【図１０】本発明の第２実施形態に係り、触媒温度に基づく排気弁及び吸気弁の開閉時期の制御を実施することにより、エンジンの吹き上がり等を生じさせない処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
２８…吸気弁
３２…排気弁
２８２、３８２…カムシャフト
２８３、３８３…電動モータ
１５０…エンジン
１７０…ＥＦＩＥＣＵ
１９０…制御ユニット
ＭＧ１、ＭＧ２…モータジェネレータ
１０１…給油管
１０２…オイルポンプ
１０３…オイルパン
１０４…潤滑油温度センサ
【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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