(57)【要約】【課題】内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていたバルブの開閉タイミングを変更する必要があるときに確実に変更する。【解決手段】ハイブリッド自動車２０は、エンジン２２を始動する際、エンジン水温Ｔｗが低く吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最遅角位置から進角させる必要があるときには、第１経路Ｒ１又は第２経路Ｒ２からＶＶＴ用モータ１３３に電力を供給する。したがって、低圧バッテリ５３の充電状態が低レベル状態にあるときであっても、低圧バッテリ５３を介さずにＤＣ／ＤＣコンバータ５５からＶＶＴ用モータ１３３に電力が供給されるため、エンジン２２を始動する際、エンジン２２の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときであっても確実に変更することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動弁用電動機によって内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを変更可能な可変動弁装置であって、
高圧電源からの高電圧を電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を蓄電可能な低圧蓄電装置から前記動弁用電動機に電力を供給する第１の経路と、
前記電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を前記低圧蓄電装置を介さずに前記動弁用電動機に供給する第２の経路と、
前記内燃機関を始動する際、該内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、前記第１の経路又は前記第２の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更する制御手段と、
を備えた可変動弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の可変動弁装置であって、
前記低圧蓄電装置の充電状態又は放電状態を検出する状態検出手段と、
前記第２の経路から前記動弁用電動機に電力を供給するか否かを切り替える経路切り替え手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第１の経路又は前記第２の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更するにあたり、前記状態検出手段により前記低圧蓄電装置の充電状態又は放電状態が所定の低レベル状態であることが検出されたときには、前記第２の経路から前記動弁用電動機に電力が供給されるよう前記経路切り替え手段を制御する、
可変動弁装置。
【請求項３】
請求項１に記載の可変動弁装置であって、
前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、
前記第２の経路から前記動弁用電動機に電力を供給するか否かを切り替える経路切り替え手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第１の経路又は前記第２の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更するにあたり、前記温度検出手段により前記内燃機関の温度が所定の低温範囲に入ることが検出されたときには、前記第２の経路から前記動弁用電動機に電力が供給されるよう前記経路切り替え手段を制御する、
可変動弁装置。
【請求項４】
動弁用電動機によって内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを変更可能な可変動弁装置であって、
高圧電源からの高電圧を電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を蓄電可能な低圧蓄電装置から前記動弁用電動機に電力を供給する第１の経路と、
前記高圧電源とは異なる外部電源から前記低圧蓄電装置を介さずに前記動弁用電動機に電力を供給する第３の経路と、
前記内燃機関を始動する際、該内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、前記第１の経路又は前記第３の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更する制御手段と、
を備えた可変動弁装置。
【請求項５】
請求項４に記載の可変動弁装置であって、
前記低圧蓄電装置の充電状態又は放電状態を検出する状態検出手段と、
前記第３の経路から前記動弁用電動機に電力を供給するか否かを切り替える経路切り替え手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第１の経路又は前記第３の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更するにあたり、前記状態検出手段により前記低圧蓄電装置の充電状態又は放電状態が所定の低レベル状態であることが検出されたときには、前記第３の経路から前記動弁用電動機に電力が供給されるよう前記経路切り替え手段を制御する、
可変動弁装置。
【請求項６】
請求項４に記載の可変動弁装置であって、
前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、
前記第３の経路から前記動弁用電動機に電力を供給するか否かを切り替える経路切り替え手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第１の経路又は前記第３の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更するにあたり、前記温度検出手段により前記内燃機関の温度が所定の低温範囲に入ることが検出されたときには、前記第３の経路から前記動弁用電動機に電力が供給されるよう前記経路切り替え手段を制御する、
可変動弁装置。
【請求項７】
前記外部電源は、家庭用電源である、
請求項４〜６のいずれかに記載の可変動弁装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の可変動弁装置であって、
前記バルブを開閉させるカムが設けられたカムシャフトと予め定められた位置関係を保った状態で該カムシャフトに固定され、前記内燃機関の回転に伴って回転する基準プーリ、
を備え、
前記動弁用電動機は、前記基準プーリと前記カムシャフトとの位置関係を変更可能である、
可変動弁装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかの可変動弁装置を搭載した車両。
【請求項１０】
動弁用電動機によって内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを変更可能な可変動弁装置の制御方法であって、
前記内燃機関を始動する際、該内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、高圧電源からの高電圧を電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を蓄電可能な低圧蓄電装置から前記動弁用電動機に電力を供給する第１の経路又は前記電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を前記低圧蓄電装置を介さずに前記動弁用電動機に供給する第２の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更する、
可変動弁装置の制御方法。
【請求項１１】
動弁用電動機によって内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを変更可能な可変動弁装置の制御方法であって、
前記内燃機関を始動する際、該内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、高圧電源からの高電圧を電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を蓄電可能な低圧蓄電装置から前記動弁用電動機に電力を供給する第１の経路又は前記高圧電源とは異なる外部電源から前記低圧蓄電装置を介さずに前記動弁用電動機に電力を供給する第３の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更する、
可変動弁装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変動弁装置、その制御方法及びこれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、内燃機関を停止状態から始動させる際や内燃機関の運転中に、内燃機関の吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変動弁装置が知られている。例えば、特許文献１に記載された可変動弁装置では、内燃機関を停止状態から始動させる際、内燃機関の温度が低下していない通常時には内燃機関の停止時に吸気バルブの閉弁タイミングを最遅角位置に設定しておき最遅角位置のまま内燃機関を始動させるのに対し、内燃機関の温度が低下しているときには吸気バルブの閉タイミングを最遅角位置から進角させる。したがって、通常時には吸気の慣性過給が低下するとともに気筒内の圧縮比が低下するため、始動時の振動を抑制することができる。また、内燃機関の温度が低下しているときには気筒内の圧縮比の低下が抑制されるため、内燃機関の始動性を確保することができる。
【特許文献１】特開２０００−３４９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、バルブの開閉タイミングを変更するには、例えば、バルブのカムシャフトをモータなどで回転させる必要がある。このとき、一般にモータは補機バッテリからの電力により動作する。しかしながら、補機バッテリの充電状態が低下している場合などにはモータを回転させることができず、バルブの開閉タイミングを変更することができなくなってしまう。
【０００４】
本発明の可変動弁装置、その制御方法及びこれを搭載した車両は、内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていたバルブの開閉タイミングを変更する必要があるときに確実に変更することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の可変動弁装置、その制御方法及びこれを搭載した車両は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の第１の可変動弁装置は、
動弁用電動機によって内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを変更可能な可変動弁装置であって、
高圧電源からの高電圧を電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を蓄電可能な低圧蓄電装置から前記動弁用電動機に電力を供給する第１の経路と、
前記電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を前記低圧蓄電装置を介さずに前記動弁用電動機に供給する第２の経路と、
前記内燃機関を始動する際、該内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、前記第１の経路又は前記第２の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この可変動弁装置では、内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、第１の経路又は第２の経路から動弁用電動機に電力を供給することによりバルブの開閉タイミングを変更する。すなわち、低圧蓄電装置から動弁用電動機に電力が供給できない事態が生じた場合であっても、高圧電源からの電力によりバルブの開閉タイミングを変更することが可能になる。したがって、内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときに確実に変更することができる。
【０００８】
ここで、バルブの開閉タイミングを変更する必要があるときとしては、例えば、内燃機関の停止時にバルブの開閉タイミングが最遅角位置又はその近傍に設定されている場合に内燃機関のオイルの粘性が高くこのまま内燃機関を始動させたとしても十分な燃焼エネルギが得られないためにバルブの開閉タイミングを進角させて十分な燃焼エネルギを得る必要があるときなどが挙げられる。
【０００９】
こうした本発明の第１の可変動弁装置において、前記低圧蓄電装置の充電状態又は放電状態を検出する状態検出手段と、前記第２の経路から前記動弁用電動機に電力を供給するか否かを切り替える経路切り替え手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１の経路又は前記第２の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更するにあたり、前記状態検出手段により前記低圧蓄電装置の充電状態又は放電状態が所定の低レベル状態であることが検出されたときには、前記第２の経路から前記動弁用電動機に電力が供給されるよう前記経路切り替え手段を制御する手段であるものとすることもできる。低圧蓄電装置の充電状態又は放電状態が低レベル状態にあるときには動弁用電動機を動かすのに必要な電力を低圧蓄電装置から取り出しにくいため、本発明を適用する意義が高い。
【００１０】
あるいは、本発明の第１の可変動弁装置において、前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、前記第２の経路から前記動弁用電動機に電力を供給するか否かを切り替える経路切り替え手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１の経路又は前記第２の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更するにあたり、前記温度検出手段により前記内燃機関の温度が所定の低温範囲に入ることが検出されたときには、前記第２の経路から前記動弁用電動機に電力が供給されるよう前記経路切り替え手段を制御する手段であるものとすることもできる。内燃機関の温度が低いときには低圧蓄電装置の性能が低下しやすいため、本発明を適用する意義が高い。
【００１１】
本発明の第２の可変動弁装置は、
動弁用電動機によって内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを変更可能な可変動弁装置であって、
高圧電源からの高電圧を電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を蓄電可能な低圧蓄電装置から前記動弁用電動機に電力を供給する第１の経路と、
前記高圧電源とは異なる外部電源から前記低圧蓄電装置を介さずに前記動弁用電動機に電力を供給する第３の経路と、
前記内燃機関を始動する際、該内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、前記第１の経路又は前記第３の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【００１２】
この可変動弁装置では、内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、第１の経路又は第３の経路から動弁用電動機に電力を供給することによりバルブの開閉タイミングを変更する。すなわち、低圧蓄電装置から動弁用電動機に電力が供給できない事態が生じた場合であっても、外部電源からの電力によりバルブの開閉タイミングを変更することが可能になる。したがって、内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときに確実に変更することができる。
【００１３】
こうした本発明の第２の可変動弁装置において、前記低圧蓄電装置の充電状態又は放電状態を検出する状態検出手段と、前記第３の経路から前記動弁用電動機に電力を供給するか否かを切り替える経路切り替え手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１の経路又は前記第３の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更するにあたり、前記状態検出手段により前記低圧蓄電装置の充電状態又は放電状態が所定の低レベル状態であることが検出されたときには、前記第３の経路から前記動弁用電動機に電力が供給されるよう前記経路切り替え手段を制御する手段であるものとすることもできる。低圧蓄電装置の充電状態又は放電状態が低レベル状態にあるときには動弁用電動機を動かすのに必要な電力を低圧蓄電装置から取り出しにくいため、本発明を適用する意義が高い。
【００１４】
あるいは、本発明の第２の可変動弁装置において、前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段と、前記第３の経路から前記動弁用電動機に電力を供給するか否かを切り替える経路切り替え手段と、を備え、前記制御手段は、前記第１の経路又は前記第３の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更するにあたり、前記温度検出手段により前記内燃機関の温度が所定の低温範囲に入ることが検出されたときには、前記第３の経路から前記動弁用電動機に電力が供給されるよう前記経路切り替え手段を制御する手段であるものとすることもできる。内燃機関の温度が低いときには低圧蓄電装置の性能が低下しやすいため、本発明を適用する意義が高い。
【００１５】
また、本発明の第２の可変動弁装置において、前記外部電源は、家庭用電源であるものとすることもできる。こうすれば、一定の電圧を確保することができる。
【００１６】
本発明の第１及び第２の可変動弁装置において、前記バルブを開閉させるカムが設けられたカムシャフトと予め定められた位置関係を保った状態で該カムシャフトに固定され、前記内燃機関の回転に伴って回転する基準プーリ、を備え、前記動弁用電動機は、前記基準プーリと前記カムシャフトとの位置関係を変更可能であるものとすることもできる。
【００１７】
本発明の車両は、上述のいずれかの可変動弁装置を搭載した車両である。この車両は、上述のいずれかの態様の本発明の可変動弁装置を備えるから、本発明の可変動弁装置の奏する効果、例えば、内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときに確実に変更することができる効果などと同様の効果を奏することができる。
【００１８】
本発明の第１の可変動弁装置の制御方法は、
動弁用電動機によって内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを変更可能な可変動弁装置の制御方法であって、
前記内燃機関を始動する際、該内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、高圧電源からの高電圧を電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を蓄電可能な低圧蓄電装置から前記動弁用電動機に電力を供給する第１の経路又は前記電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を前記低圧蓄電装置を介さずに前記動弁用電動機に供給する第２の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更する、
ことを要旨とする。
【００１９】
この可変動弁装置の制御方法では、内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、第１の経路又は第２の経路から動弁用電動機に電力を供給することによりバルブの開閉タイミングを変更する。すなわち、低圧蓄電装置から動弁用電動機に電力が供給できない事態が生じた場合であっても、高圧電源からの電力によりバルブの開閉タイミングを変更することが可能になる。したがって、内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときに確実に変更することができる。なお、本発明の第１の可変動弁装置の制御方法において、上述した第１の可変動弁装置が備える各種構成の作用・機能を実現するようなステップを追加してもよい。
【００２０】
本発明の第２の可変動弁装置の制御方法は、
動弁用電動機によって内燃機関の吸気バルブ及び排気バルブのうち少なくとも一方のバルブの開閉タイミングを変更可能な可変動弁装置の制御方法であって、
前記内燃機関を始動する際、該内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、高圧電源からの高電圧を電力変換回路により降圧することによって得られる低電圧を蓄電可能な低圧蓄電装置から前記動弁用電動機に電力を供給する第１の経路又は前記高圧電源とは異なる外部電源から前記低圧蓄電装置を介さずに前記動弁用電動機に電力を供給する第３の経路から電力が供給される前記動弁用電動機を制御することにより前記開閉タイミングを変更する、
ことを要旨とする。
【００２１】
この可変動弁装置の制御方法では、内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときには、第１の経路又は第３の経路から動弁用電動機に電力を供給することによりバルブの開閉タイミングを変更する。すなわち、低圧蓄電装置から動弁用電動機に電力が供給できない事態が生じた場合であっても、外部電源からの電力によりバルブの開閉タイミングを変更することが可能になる。したがって、内燃機関を始動する際、内燃機関の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときに確実に変更することができる。なお、本発明の第２の可変動弁装置の制御方法において、上述した第２の可変動弁装置が備える各種構成の作用・機能を実現するようなステップを追加してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例のハイブリッド自動車２０は、図示するように、エンジン２２と、エンジン２２の出力軸としてのクランクシャフト２６にダンパを介してキャリアが接続されたプラネタリギヤ３０と、プラネタリギヤ３０のサンギヤに接続された発電可能なモータＭＧ１と、プラネタリギヤ３０に接続された駆動軸としてのリングギヤ軸に減速ギヤ３５を介して接続されたモータＭＧ２と、モータＭＧ１及びモータＭＧ２と電気エネルギのやりとりが可能な高圧バッテリ５１と、高圧バッテリ５１から電気エネルギの受け取りが可能な低圧バッテリ５３と、ハイブリッド自動車２０全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００２４】
エンジン２２は、例えばガソリン又は軽油などの炭化水素系の燃料により動力を出力可能な内燃機関として構成されており、図２に示すように、エアクリーナ１２２により清浄された空気をスロットルバルブ１２４を介して吸入すると共に燃料噴射弁１２６から燃料を噴射して吸入された空気と燃料とを混合し、この混合気を吸気バルブ１２８を介して燃焼室１３４に吸入し、点火プラグ１３０による電気火花によって爆発燃焼させて、そのエネルギにより押し下げられるピストン１３２の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換する。また、吸気バルブ１２８には、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能な可変バルブタイミング機構１５０が設けられている。なお、エンジン２２からの排気は、排気バルブ１２９を開くことにより一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ），窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する浄化装置（三元触媒）１３７を介して外気へ排出される。
【００２５】
クランクシャフト２６の一端には、図示しないクランクプーリが取り付けられており、クランクシャフト２６とクランクプーリとが一体になって回転するようになっている。このクランクプーリは、図３に示すように、タイミングチェーン１６２を介して吸気カムシャフト１２７の一端に取り付けられた吸気カムシャフトプーリ１６４及び排気カムシャフト１２５の一端に取り付けられた排気カムシャフトプーリ１２３と連結している。なお、タイミングチェーン１６２はクランクプーリに設けられた図示しないスプロケットに掛け渡されている。したがって、クランクシャフト２６の回転に伴いクランクプーリが回転すると、その回転に伴って吸気カムシャフトプーリ１６４及び排気カムシャフトプーリ１２３が回転し、これにより吸気カムシャフト１２７と排気カムシャフト１２５とにそれぞれ配列された吸気カム１３１と排気カム１３５とによって吸気バルブ１２８と排気バルブ１２９とがそれぞれ開閉する。
【００２６】
可変バルブタイミング機構１５０は、図２及び図３に示すように、吸気カムシャフト１２７の一端に取り付けられ吸気カムシャフト１２７を進角側又は遅角側にシフトさせる直流による電動式のＶＶＴ用モータ１３３を備えている。このＶＶＴ用モータ１３３を動作させることにより吸気カムシャフトプーリ１６４に対する吸気カムシャフト１２７の位相を連続的に変化させる。これにより、吸気バルブ１２８の開閉タイミングが変化する。なお、この種の可変バルブタイミング機構１５０の詳細は、例えば特開２００４−３４１９号公報に開示されている。図４は、可変バルブタイミング機構１５０によって行なわれる吸気バルブ１２８の開閉タイミングを示すバルブタイミングダイアグラムである。図示するように、走行時は吸気行程の上死点（ＴＤＣ）より少し手前の走行時進角開弁位置ＶＶＴ１からα°の範囲内で走行状態に応じて吸気バルブ１２８を開弁し、吸気行程の下死点（ＢＤＣ）を少し超えた走行時進角閉弁位置ＶＶＴ２からα°の範囲内で走行状態に応じて吸気バルブ１２８を閉弁する。一方、エンジン始動時は、可変バルブタイミング機構１５０によって最大限遅角可能な最大遅角位置である始動時開弁位置ＶＶＴ３で吸気バルブ１２８を開弁し、始動時閉弁位置ＶＶＴ４で吸気バルブ１２８を閉弁する。また、本実施形態では、エンジン始動時のエンジン２２が後述する低温基準値Ｔｒｅｆを超えているときには、このように吸気バルブ１２８の開閉位置を最大遅角位置に設定するが、エンジン始動時のエンジン２２が低温基準値Ｔｒｅｆ以下のときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最大遅角位置（図４の始動時開弁位置ＶＶＴ３及び始動時閉弁位置ＶＶＴ４）からの進角量ΔＶＶＴでもって変更する。また、ＶＶＴ用モータ１３３は、図１に示すように、低圧バッテリ５３から電力が供給される第１経路Ｒ１と、低圧バッテリ５３を介さずにＤＣ／ＤＣコンバータ５５から電力が供給される第２経路Ｒ２とがあり、第２経路に設けられた２つのスイッチＳＲ２のオンオフによりいずれの経路からＶＶＴ用モータ１３３に電力を供給するかが制御される。
【００２７】
エンジン２２は、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４により制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、ＣＰＵ２４ａを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ２４ａの他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ２４ｂと、データを一時的に記憶するＲＡＭ２４ｃと、図示しない入出力ポート及び通信ポートとを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２の状態を検出する種々のセンサからの信号、例えば、クランクシャフト２６の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４０からのクランクポジションやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からのエンジン水温Ｔｗ，燃焼室１３４へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブ１２９を開閉するカムシャフトの回転位置を検出するカムポジションセンサ１４４からのカムポジション，スロットルバルブ１２４のポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサ１４６からのスロットルポジション，エンジン２２の吸入空気量を検出するバキュームセンサ１４８からの吸入空気量などが入力ポートを介して入力されている。また、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁１２６への駆動信号や、スロットルバルブ１２４のポジションを調節するスロットルモータ１３６への駆動信号、イグナイタと一体化されたイグニッションコイル１３８への制御信号、ＶＶＴ用モータ１３３への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、エンジンＥＣＵ２４は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によりエンジン２２を運転制御すると共に必要に応じてエンジン２２の運転状態に関するデータを出力する。
【００２８】
モータＭＧ１及びモータＭＧ２は、いずれも発電機として駆動することができると共に電動機として駆動できる周知の同期発電電動機として構成されており、インバータ４１，４２を介して高圧バッテリ５１と電力のやりとりを行なう。モータＭＧ１，ＭＧ２は、いずれもモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０により駆動制御されている。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するために必要な信号、例えばモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する図示しない回転位置検出センサからの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力されており、モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２へのスイッチング制御信号が出力されている。モータＥＣＵ４０は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０と通信しており、ハイブリッド用電子制御ユニット７０からの制御信号によってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御すると共に必要に応じてモータＭＧ１，ＭＧ２の運転状態に関するデータをハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。
【００２９】
高圧バッテリ５１は、本実施形態ではニッケル水素電池であり、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１及びモータＭＧ２と電気エネルギのやり取りを行う。また、高圧バッテリ５１には、高圧系の電圧を低圧系の電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５５が接続されており、必要に応じて高圧バッテリ５１からＤＣ／ＤＣコンバータ５５を介して低圧バッテリ５３に電気エネルギを供給する。すなわち、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５を駆動制御することにより、高圧バッテリ５１から供給された直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ５５で降圧し、この降圧した直流電圧を低圧バッテリ５３に蓄積させる。これにより、高圧バッテリ５１から低圧バッテリ５３への充電を行うことができる。
【００３０】
低圧バッテリ５３は、本実施形態では鉛蓄電池である。この低圧バッテリ５３は、ＶＶＴ用モータ１３３に電力を供給してＶＶＴ用モータ１３３を作動させる。また、車両に搭載された補機５８に電気エネルギを供給して補機５８を作動させたり、イグニッションスイッチ８０からのオン信号に基づいてハイブリッドＥＣＵ７０に電力を供給してハイブリッドＥＣＵ７０を起動させたりする。
【００３１】
高圧バッテリ５１及び低圧バッテリ５３は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５０によって管理されている。バッテリＥＣＵ５０には、高圧バッテリ５１を管理するのに必要な信号、例えば、高圧バッテリ５１の端子間に設置された電圧センサ５２からの端子間電圧，高圧バッテリ５１の出力端子に接続された電力ライン５７に取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流，高圧バッテリ５１に取り付けられた温度センサ５６からの電池温度Ｔｂなどが入力されており、高圧バッテリ５１を管理するための残容量（ＳＯＣ）を計算すると共に計算した残容量（ＳＯＣ）と電池温度Ｔｂやその入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ，高圧バッテリ５１を充放電するための要求値である充放電要求パワーＰｂ＊などを計算し、必要に応じてデータを通信によりハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力する。また、バッテリＥＣＵ５０は、低圧バッテリ５３を管理するのに必要な信号、例えば、低圧バッテリ５３の端子間に設置された電圧センサ５４からの端子間電圧Ｖｂ，低圧バッテリ５３の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流などを入力したり、スイッチＳＲ２への制御信号を出力したりする。
【００３２】
ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７６と、図示しない入出力ポート及び通信ポートとを備える。ハイブリッド用電子制御ユニット７０には、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号，シフトレバー８１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ８２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル８３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル８５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ８６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ８７からの車速Ｖなどが入力ポートを介して入力されている。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、前述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５０と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５０と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３３】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、運転者によるアクセルペダル８３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸としてのリングギヤ軸に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力がリングギヤ軸に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２の運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されてリングギヤ軸に出力されるようモータＭＧ１及びモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや要求動力と高圧バッテリ５１の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共に高圧バッテリ５１の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部又はその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力がリングギヤ軸に出力されるようモータＭＧ１及びモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード、エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力をリングギヤ軸に出力するよう運転制御するモータ運転モードがある。
【００３４】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特にモータ運転モードからトルク変換運転モードや充放電運転モードに移行するときのようにエンジン２２を運転停止状態から始動する際の動作について説明する。図５は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、エンジン２２を始動する際に実行される。ここで、吸気バルブ１２８の開弁位置ＶＶＴｏ及び閉弁位置ＶＶＴｃは、本実施形態では、吸気バルブ１２８が始動時開弁位置ＶＶＴ３で開弁するとともに始動時閉弁位置ＶＶＴ４で閉弁する、つまり開閉タイミングが最遅角位置になるよう（図４参照）、エンジン２２の運転が停止した直後にＶＶＴ用モータ１３３によって設定するものとした。
【００３５】
始動制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、アクセルペダルポジションセンサ８４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ８７からの車速Ｖ，エンジン２２の回転数ＮｅやモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，エンジンのモータリングが開始されてからの時間ｔ，高圧バッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の回転数Ｎｅは、クランクシャフト２６に取り付けられたクランクポジションセンサ１４０からの信号に基づいて計算されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置に基づいて計算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。モータリングが開始されてからの時間ｔは、エンジン２２の始動要求がなされたときに計時が開始されるタイマの計時時間を入力するものとした。高圧バッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔは、温度センサ５６により検出された高圧バッテリ５１の電池温度Ｔｂと高圧バッテリ５１の残容量（ＳＯＣ）とに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５０から通信により入力するものとした。
【００３６】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求される要求トルクＴｒ＊を設定する（ステップＳ１０２）。要求トルクＴｒ＊は、本実施形態では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。図６に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００３７】
続いて、モータリングが開始されてからの時間ｔに基づいてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定する（ステップＳ１０４）。ここで、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、本実施形態では、モータリングが開始されてからの時間ｔとトルク指令Ｔｍ１＊との関係を予め定めてトルク指令設定用マップとしてＲＯＭ７４に記憶しておき、時間ｔが与えられると記憶したマップから対応するトルク指令Ｔｍ１＊を導出して設定するものとした。トルク指令設定用マップの一例を図７に示す。モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、図示するように、エンジン２２の始動要求がなされた時点（ｔ＝０）から徐々に大きくなって時間ｔ１以降に比較的大きな所定トルクＴ１となるよう設定されると共にその後に所定時間が経過した時間ｔ２から徐々に小さくなって時間ｔ３以降に所定トルクＴ２となるよう設定される。ここで、所定トルクＴ１および所定時間（時間ｔ１〜ｔ２）は、エンジン２２の回転数Ｎｅを迅速に上昇させることができるトルクおよび時間として設定され、エンジン２２や高圧バッテリ５１の性能などにより定められる。また、所定トルクＴ２は、モータリング消費電力を抑制しながらエンジン２２の回転数Ｎｅをさらに上昇させることができるトルクとして設定され、エンジン２２や高圧バッテリ５１の性能などにより定められる。また、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊は、エンジン２２の回転数が所定の始動回転数Ｎｓｔａｒｔに達したあとはエンジン２２が始動回転数Ｎｓｔａｒｔで回転し続けるようなトルクに設定される。
【００３８】
こうしてモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を設定すると、続いて、エンジン水温Ｔｗが低温基準値Ｔｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、エンジン水温Ｔｗは、エンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサ１４２からの冷却水温をエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、低温基準値Ｔｒｅｆは、エンジン温度が低いためにエンジン２２に使用するオイルの粘性が高くなることでエンジン回転数Ｎｅの上昇が極めて小さくなる極低温状態の上限値であり、実験を繰り返すことにより定めた値とした。この極低温状態の上限値としては、例えば、極低温状態を−３０℃以下とすると、その上限値は−３０℃となる。いま、エンジン２２の温度が低温基準値Ｔｒｅｆよりも高い場合を考えると、ステップＳ１０６で否定的な判定がなされてステップＳ１２２に進み、エンジン２２の回転数Ｎｅが予め定めた所定の始動回転数Ｎｓｔａｒｔ以上か否かを判定する（ステップＳ１２２）。このとき、エンジン２２を始動しようとした直後を考えれば、エンジン２２の回転数Ｎｅは始動回転数Ｎｓｔａｒｔ未満であるから、ステップＳ１２２で否定的な判定がなされ、モータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定した後、設定したトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する（ステップＳ１２８）。トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行う。
【００３９】
ここで、モータＭＧ２の要求トルクＴｍ２＊は、高圧バッテリ５１の出力制限ＷｏｕｔとモータＭＧ１の消費電力（つまりトルク指令Ｔｍ１＊にモータ回転数Ｎｍ１を乗じた値）との偏差をモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２で除することによりモータＭＧ２から出力可能なトルクの上限としてのトルク制限Ｔｍａｘを次式（１）により計算すると共に、要求トルクＴｒ＊とモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρと減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒとを用いてモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（２）により計算する。そして、各々計算したトルク制限Ｔｍａｘと仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐとを比較して小さい方をモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊として設定する。このようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定することにより、モータＭＧ１でエンジン２２をモータリングすることによって駆動軸としてのリングギヤ軸３２ａに作用する反力トルクをモータＭＧ２から出力されるトルクでキャンセルすると共に、リングギヤ軸３２ａに出力すべき要求トルクＴｒ＊を高圧バッテリ５１の出力制限Ｗｏｕｔの範囲内で制限したトルクとして出力することができる。
【００４０】
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2  …（１）
Tm2tmp=(Tr*+Tm1*/ρ)/Gr     …（２）
【００４１】
なお、式（２）は、図８の共線図を用いれば容易に導くことができる。図中、左のＳ軸はモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１でもあるサンギヤの回転数を示し、Ｃ軸はエンジン２２の回転数Ｎｅでもあるキャリアの回転数を示し、Ｒ軸はモータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を減速ギヤ３５のギヤ比Ｇｒで除した値でもあるリングギヤの回転数Ｎｒを示す。また、Ｓ軸，Ｃ軸およびＲ軸上の矢印は各軸に負荷されるトルクを示す。ここでは、エンジン２２はクランキング状態にあるからキャリアにはエンジン２２のトルクが作用せず、サンギヤに作用するモータＭＧ１のトルク（トルク指令Ｔｍ１＊）でもってエンジン２２のクランクシャフト２６が下支えされる。このときリングギヤ軸には反力トルクが作用するためこれをキャンセルするためにモータＭＧ２からキャンセルトルク（＝−Ｔｍ１＊／ρ）が出力される。
【００４２】
続いて、エンジン２２が完爆したか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、エンジン２２が完爆したか否かの判定は、本実施形態では、エンジン２２の回転数が所定の始動回転数Ｎｓｔａｒｔよりも所定回転数だけ高い判定基準値Ｎｒｅｆを上回ったか否かで行うものとした。いま、エンジン２２の回転数Ｎｅが所定の始動回転数Ｎｓｔａｒｔに達していないときを考えているから、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御等といった燃焼制御は未だ開始されていないため、エンジン２２は完爆しておらず、ステップＳ１３０では否定的な判定がなされ、ステップＳ１００に戻る。
【００４３】
ステップＳ１００〜Ｓ１０６及びＳ１２２の処理が繰り返し実行されているうちにエンジン２２の回転数Ｎｅが所定の始動回転数Ｎｓｔａｒｔ以上になると、ステップＳ１２２で肯定的な判定がなされ、エンジン２２の燃料噴射制御や点火制御等といった燃焼制御が実行されているか否かを判定する（ステップＳ１２４）。いま、初めてエンジン２２の回転数Ｎｅが所定の始動回転数Ｎｓｔａｒｔ以上になったときを考えると、まだエンジン２２の燃焼制御は実行されていないため、この燃焼制御の開始をエンジンＥＣＵ２４に指示し（ステップＳ１２６）、ステップＳ１２８及びＳ１３０の処理を実行する。これにより、エンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の燃焼制御を開始する。このとき、吸気バルブ１２８の開閉タイミングは最遅角位置に設定されているから、圧縮行程における筒内の圧力（筒内圧縮圧力）が小さくなる。したがって、エンジン２２のモータリング時には筒内圧縮圧力の上昇を小さくしてエンジン回転数Ｎｅを上昇しやすくすると共に燃焼制御の際に発生する燃焼エネルギを小さくして始動時のショックを低減することができる。そして、次回の始動制御ルーチンでは、既にエンジン２２の燃焼制御を開始しているため、ステップＳ１００〜Ｓ１０６及びＳ１２２のあとのステップＳ１２４で肯定的な判定がなされ、ステップＳ１２８及びＳ１３０の処理を実行する。
【００４４】
こうして、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊のトルクでエンジン２２をモータリングしている最中にエンジン２２の燃焼制御が行われた結果エンジン２２が完爆すると、ステップＳ１３０で肯定的な判定がなされ、本始動制御ルーチンを終了する。
【００４５】
次に、エンジン水温Ｔｗが低温基準値Ｔｒｅｆ以下である場合を考える。この場合、ステップＳ１０６で肯定的な判定がなされ、続いて低圧バッテリ５３の端子間電圧Ｖｂが低レベル基準値Ｖｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ここで、低レベル基準値Ｖｒｅｆは、ＶＶＴ用モータ１３３を駆動させるのに十分な電力を低圧バッテリ５３からＶＶＴ用モータ１３３に供給することができない電圧範囲の上限値であり、実験を繰り返すことにより定めた値とした。低圧バッテリ５３の端子間電圧Ｖｂが低レベル基準値Ｖｒｅｆよりも大きいときには、ＶＶＴ用モータ１３３を駆動させるのに十分な電力を低圧バッテリ５３から供給することができると判断し、スイッチＳＲ２をオンにせず、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを進角量ΔＶＶＴだけ進角させる動作が完了しているか否かを判定する（ステップＳ１１４）。いま、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを進角量ΔＶＶＴだけ進角させる動作を未だ開始していないときを考えると、ステップＳ１１４で否定的な判定がなされ、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの進角が実行中であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。ここでは、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの進角を開始していないときを考えているから、ステップＳ１１６では否定的な判定がなされ、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの進角を開始するようエンジンＥＣＵ２４に指示し（ステップＳ１１８）、ステップＳ１２８及びＳ１３０の処理を実行する。これにより、吸気バルブ１２８の開閉タイミングの進角動作が開始される。このとき、スイッチＳＲ２はオフのままであることから、ＶＶＴ用モータ１３３には低圧バッテリ５３から電力を供給する第１経路Ｒ１により電力が供給されることになる。なお、ここでは、エンジン２２の燃焼制御は未だ開始されていないため、エンジン２２は完爆しておらず、ステップＳ１３０では否定的な判定がなされ、ステップＳ１００に戻る。そして、次回の始動制御ルーチンでは、既に吸気バルブ１２８の開閉タイミングの進角を開始していることから、ステップＳ１００〜Ｓ１０８，Ｓ１１４のあとのステップＳ１１６で肯定的な判定がなされ、ステップＳ１２８以降の処理を実行する。
【００４６】
こうしてステップＳ１００〜Ｓ１０８，Ｓ１１４〜Ｓ１１８，Ｓ１２８〜Ｓ１３０の処理が繰り返し実行されているうちに開閉タイミングが最遅角位置から進角量ΔＶＶＴだけ進角すると、ステップＳ１１４で肯定的な判定がなされ、ＶＶＴ用モータ１３３による吸気バルブ１２８の進角を停止させ（ステップＳ１２０）、ステップＳ１２２以降の処理を実行する。これにより、エンジン水温Ｔｗが低温基準値Ｔｒｅｆ以下のときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最遅角位置から進角量ΔＶＶＴだけ進角させることができる。このように、エンジン２２の冷却水温Ｔが低くエンジン２２のオイルの粘性が高いなどに理由によりエンジン２２を始動する際に発生する摩擦が大きいときには、温度が高いときに比べて吸気バルブ１２８の開閉タイミングを進角側にさせてから燃焼制御を行なうため、エンジン２２の気筒内への吸入空気量を多くすることができ、この結果、燃焼制御による燃焼エネルギを増大させることができる。なお、進角量ΔＶＶＴは、燃焼エネルギに見合った吸入空気量がエンジン２２の気筒内に吸入されるように予め定められている。
【００４７】
一方、ステップＳ１０８で低圧バッテリ５３の端子間電圧Ｖｂが低レベル基準値Ｖｒｅｆ以下のときには、スイッチＳＲ２がオンか否かを判定する（ステップＳ１１０）。そして、スイッチＳＲ２がオフのときにはスイッチＳＲ２をオンにするようバッテリＥＣＵ５０に指示し（ステップＳ１１２）、スイッチＳＲ２がオンのときにはそのままステップＳ１１４以降の処理を実行する。このように、低圧バッテリ５３の端子間電圧Ｖｂが低レベル基準値Ｖｒｅｆ以下のときには、ＶＶＴ用モータ１３３を駆動させるのに十分な電力を低圧バッテリ５３から供給することができないため、スイッチＳＲ２をオンにすることにより、低圧バッテリ５３を介さずにＤＣ／ＤＣコンバータ５５から電力を供給する第２経路Ｒ２によりＶＶＴ用モータ１３３に電力を供給することができる。これにより、低圧バッテリ５３の充電状態が低レベル状態にあり低圧バッテリ５３からの電力のみではＶＶＴ用モータ１３３を駆動させることができない場合であっても、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５からの電力により進角動作が確実に行われるため、エンジン水温Ｔｗが低温基準値Ｔｒｅｆ以下である場合にも十分な燃焼エネルギを得ることができる。その結果、エンジン２２の良好な始動性を確保することができる。
【００４８】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、エンジン２２を始動する際、エンジン水温Ｔｗが低温基準値Ｔｒｅｆ以下にあるために吸気バルブ１２８の開閉タイミングを最遅角位置から進角させる必要があるときには、第１経路Ｒ１又は第２経路Ｒ２からＶＶＴ用モータ１３３に電力を供給する。したがって、低圧バッテリ５３の充電状態が低レベル状態にあるときであっても、低圧バッテリ５３を介さずにＤＣ／ＤＣコンバータ５５からＶＶＴ用モータ１３３に電力が供給されるため、エンジン２２を始動する際、エンジン２２の停止時に設定されていた開閉タイミングを変更する必要があるときであっても確実に変更することができる。
【００４９】
なお、本発明は上述した実施例に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることはいうまでもない。
【００５０】
例えば、上述した実施例のハイブリッド自動車２０では、ＶＶＴ用モータ１３３に電力を供給する経路として第２経路Ｒ２を設けたが、図９の変形例のハイブリッド自動車１２０に示すように、第２経路Ｒ２の代わりに家庭用電源からＡＣ／ＤＣコンバータ１５２を介してＶＶＴ用モータ１３３に電力を供給する第３経路Ｒ３を設けるとしてもよい。このとき、図５の始動制御ルーチンにおいて、ステップＳ１０８で低圧バッテリ５３の端子間電圧Ｖｂが低レベル基準値Ｖｒｅｆ以下のときには、スイッチＳ１１０及びステップＳ１１２では、スイッチＳＲ２をオンする代わりに第３経路Ｒ３に設けられたスイッチＳＲ３をオンにする。あるいは、第２経路Ｒ２と共に第３経路Ｒ３を設けるとしてもよい。
【００５１】
上述した実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１０８で低圧バッテリ５３の充電状態が低レベル状態にあるときにスイッチＳＲ２をオンにしたが、低圧バッテリ５３の放電状態が低レベル状態にあるときにスイッチＳＲ２をオンにするとしてもよい。
【００５２】
上述した実施例のハイブリッド自動車２０では、ステップＳ１０６でエンジン２２の温度が低温基準値Ｔｒｅｆ以下であり且つステップＳ１０８で低圧バッテリ５３の充電状態が低レベル状態にあるときにスイッチＳＲ２をオンにしたが、ステップＳ１０６でエンジン２２の温度が低温基準値Ｔｒｅｆ以下にあると判定されたときには、ステップＳ１０８の処理を行なうことなくスイッチＳＲ２をオンにするとしてもよい。エンジン２２の温度が低いときには低圧バッテリ５３の性能が低下しやすいため、こうすればエンジン２２の温度が低いときには常に第２経路Ｒ２からＶＶＴ用モータ１３３に電力を供給することができる。
【００５３】
上述した実施例のハイブリッド自動車２０では、第２経路Ｒ２のみにスイッチＳＲ２を設けたが、第１経路Ｒ１にもスイッチＳＲ１を設けるとしてもよい。この場合、低圧バッテリ５３からＶＶＴ用モータ１３３に電力を供給するときはスイッチＳＲ１をオンにしてスイッチＳＲ２をオフにし、低圧バッテリ５３を介さずにＤＣ／ＤＣコンバータ５５からＶＶＴ用モータ１３３に電力を供給するときはスイッチＳＲ２をオンにしてスイッチＳＲ１をオフにする。
【００５４】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２の動力を減速ギヤ３５により変速してリングギヤ軸３２ａに出力するものとしたが、図１０の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、モータＭＧ２の動力をリングギヤ軸が接続された車軸（駆動輪２８ａ，２８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図１０における車輪２９ａ，２９ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２の動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪２８ａ，２８ｂに接続された駆動軸としてのリングギヤ軸に出力するものとしたが、図１１の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフト２６に接続されたインナーロータ２３２と駆動輪２８ａ，２８ｂに動力を出力する駆動軸に接続されたアウターロータ２３４とを有し、エンジン２２の動力の一部を駆動軸に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。
【００５６】
実施例では、ハイブリッド自動車２０として説明したが、こうしたハイブリッド自動車２０に限定されるものではなく、エンジン２２によって駆動されるエンジン自動車に適用することもできる。また、自動車以外の車両、例えば列車や船舶などに適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の一実施例であるハイブリッド自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。
【図３】可変バルブタイミング機構１５０の構成の概略を示す構成図である。
【図４】吸気バルブ１２８の開閉タイミングを示すバルブタイミングダイアグラムである。
【図５】始動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図７】エンジン始動時の時間ｔとトルク指令Ｔｍ１＊との関係を表わすグラフである。
【図８】エンジン始動時のプラネタリギヤ３０の回転要素を力学的に説明するための共線図の一例を示すための説明図である。
【図９】変形例のハイブリッド自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１０】変形例のハイブリッド自動車２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図１１】変形例のハイブリッド自動車３２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００５８】
２０，１２０，２２０，３２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２４ａ  ＣＰＵ、２４ｂ  ＲＯＭ、２４ｃ  ＲＡＭ、２６  クランクシャフト、２８ａ，２８ｂ  駆動輪、２９ａ，２９ｂ  車輪、３０  プラネタリギヤ、３５  減速ギヤ、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、５０  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、５１  高圧バッテリ、５２  電圧センサ、５３低圧バッテリ、５４  電圧センサ、５７  電力ライン、５５  ＤＣ／ＤＣコンバータ、５６  温度センサ、５８  補機、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、８０  イグニッションスイッチ、８１  シフトレバー、８２  シフトポジションセンサ、８３  アクセルペダル、８４  アクセルペダルポジションセンサ、８５  ブレーキペダル、８６  ブレーキペダルポジションセンサ、８７  車速センサ、１２２  エアクリーナ、１２３  排気カムシャフトプーリ、１２４  スロットルバルブ、１２５  排気カムシャフト、１２６  燃料噴射弁、１２７  吸気カムシャフト、１２８  吸気バルブ、１２９  排気バルブ、１３０  点火プラグ、１３１  吸気カム、１３２  ピストン、１３３  ＶＶＴ用モータ、１３４  燃焼室、１３５  排気カム、１３６  スロットルモータ、１３７  浄化装置、１３８  イグニッションコイル、１４０  クランクポジションセンサ、１４２  水温センサ、１４４  カムポジションセンサ、１４６  スロットルバルブポジションセンサ、１４８  バキュームセンサ、１５０  可変バルブタイミング機構、１５２  ＡＣ／ＤＣコンバータ、１６２  タイミングチェーン、１６４  吸気カムシャフトプーリ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、ＭＧ１，ＭＧ２  モータ、ＳＲ２，ＳＲ３  スイッチ。
【図１】
2007315290.tif 000003
【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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