(57)【要約】【課題】エンジンの排気浄化装置の浄化触媒を暖機する際に、エンジンに接続されたギヤ機構で歯打ちによる異音を生じるのを抑制する。【解決手段】浄化装置の浄化触媒を暖機するときには、浄化触媒を暖機しないときの値１より小さい範囲内で、且つ、吸気バルブの開閉タイミングＶＴが遅角側であるほど大きくなる傾向に、要求効率ηｔａｇを設定する（Ｓ１３０〜Ｓ１６０）。そして、要求効率ηｔａｇが大きいほど（値１に近いほど）目標点火時期ＩＴ＊の遅角量を小さくする（Ｓ１７０，Ｓ１８０）。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブ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を有すると共に車軸にギヤ機構を介して連結されたエンジンと、
前記エンジンの排気浄化装置の触媒を暖機するときには、前記触媒の暖機を暖機しないときに比して、前記エンジンの点火時期を遅角する制御手段と、
を備える自動車であって、
前記制御手段は、前記触媒の暖機を暖機するときには、前記開閉タイミングが遅角側であるほど前記点火時期の遅角量を小さくする、
ことを特徴とする自動車。
【請求項２】
請求項１記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記触媒を暖機するときには、前記点火時期の設定に用いる指令値に、所定値未満の範囲内で且つ前記開閉タイミングが遅角側であるほど大きくなる傾向の値を設定し、前記指令値が前記所定値に対して小さいほど前記点火時期の遅角量を大きくする、
ことを特徴とする自動車。
【請求項３】
請求項２記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記触媒を暖機するときには、仮指令値に、前記所定値未満の第２所定値を設定し、ガード値に、前記所定値未満の範囲内で且つ前記開閉タイミングが遅角側であるほど大きくなる傾向の値を設定し、前記仮指令値を前記ガード値で下限ガードしたガード後値に基づいて前記指令値を設定する、
ことを特徴とする自動車。
【請求項４】
請求項２または３記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記指令値を変化させる際には、該指令値を徐々に変化させる、
ことを特徴とする自動車。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記指令値が前記所定値未満のときには、前記指令値が前記所定値のときに比してスロットルバルブの開度を大きくする、
ことを特徴とする自動車。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記制御手段は、前記触媒を暖機するときには、前記開閉タイミングが遅角側であるほど前記点火時期の遅角量を小さくし、更に、前記エンジンの温度が低いほど前記点火時期の遅角量を小さくする、
ことを特徴とする自動車。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
動力を入出力可能な第１モータと、
前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、
前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、
を備えることを特徴とする自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に関し、詳しくは、エンジンを備える自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の自動車としては、少なくとも吸気弁の開閉タイミングを変更するための可変動弁機構と、排気ガスを浄化するための三元触媒と、を有するエンジンを搭載したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動車では、エンジンの始動から三元触媒の暖機が完了するまでの期間かつ低負荷領域である場合には、吸気弁の開閉タイミングを遅角し、エンジンの始動から三元触媒の暖機が完了するまでの期間かつ低負荷領域以外の領域の場合より点火時期の遅角量を大きくする。これにより、三元触媒をより速やかに活性化できる、としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１９７７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、吸気弁の開閉タイミングの遅角量が比較的大きいときに、点火時期の遅角量も比較的大きくすると、燃焼が不安定になりやすい。エンジンの燃焼が不安定になると、エンジンの出力変動が大きくなりやすい。このため、エンジンに接続されたギヤ機構で歯打ちによる異音を生じることがある。
【０００５】
本発明の自動車は、エンジンの排気浄化装置の浄化触媒を暖機する際に、エンジンに接続されたギヤ機構で歯打ちによる異音を生じるのを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の自動車は、
吸気バルブ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を有すると共に車軸にギヤ機構を介して連結されたエンジンと、
前記エンジンの排気浄化装置の触媒を暖機するときには、前記触媒の暖機を暖機しないときに比して、前記エンジンの点火時期を遅角する制御手段と、
を備える自動車であって、
前記制御手段は、前記触媒の暖機を暖機するときには、前記開閉タイミングが遅角側であるほど前記点火時期の遅角量を小さくする、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明の自動車では、エンジンの排気浄化装置の触媒を暖機するときには、触媒を暖機しないときに比して、エンジンの点火時期を遅角する（遅くする）。これにより、触媒の暖機を促進させることができる。そして、触媒を暖機するときには、吸気バルブの開閉タイミングが遅角側であるほど点火時期の遅角量を小さくする。したがって、吸気バルブの開閉タイミングの遅角量が比較的大きいとき（例えば、開閉タイミングが最遅角のタイミングのとき）に、点火時期の遅角量が比較的大きくなるのを抑制することができる。これにより、エンジンの燃焼が不安定になるのを抑制し、エンジンの出力変動が大きくなるのを抑制することができる。この結果、エンジンに接続されたギヤ機構で歯打ちによる異音が生じるのを抑制することができる。ここで、「触媒を暖機するとき」は、触媒の温度が所定温度未満のときであり、「触媒を暖機しないとき」は、触媒の温度が所定温度以上のときである。
【０００９】
こうした本発明の自動車において、前記制御手段は、前記触媒を暖機するときには、前記点火時期の設定に用いる指令値に、所定値未満の範囲内で且つ前記開閉タイミングが遅角側であるほど大きくなる傾向の値を設定し、前記指令値が前記所定値に対して小さいほど前記点火時期の遅角量を大きくするものとしてもよい。こうすれば、指令値の設定により、吸気バルブの開閉タイミングの遅角量が比較的大きいときに、点火時期の遅角量が比較的大きくなるのを抑制することができる。ここで、前記制御手段は、前記触媒を暖機しないときには、前記指令値に所定値を設定するものとしてもよい。
【００１０】
指令値を用いて点火時期を設定する態様の本発明の自動車において、前記制御手段は、前記触媒を暖機するときには、仮指令値に、前記所定値未満の第２所定値を設定し、ガード値に、前記所定値未満の範囲内で且つ前記開閉タイミングが遅角側であるほど大きくなる傾向の値を設定し、前記仮指令値を前記ガード値で下限ガードしたガード後値に基づいて前記指令値を設定するものとしてもよい。こうすれば、ガード値の設定により、吸気バルブの開閉タイミングの遅角量が比較的大きいときに、指令値が比較的小さくなるのを抑制し、点火時期の遅角量が比較的大きくなるのを抑制することができる。
【００１１】
また、指令値を用いて点火時期を設定する態様の本発明の自動車において、前記制御手段は、前記指令値を変化させる際には、該指令値を徐々に変化させるものとしてもよい。こうすれば、指令値が急変するのを抑制し、点火時期が急変するのを抑制することができる。ここで、指令値を徐々に変化させるとは、レート処理やなまし処理などを用いて指令値を緩変化させることをいう。
【００１２】
さらに、指令値を用いて点火時期を設定する態様の本発明の自動車において、前記制御手段は、前記指令値が前記所定値未満のときには、前記指令値が前記所定値のときに比してスロットルバルブの開度を大きくするものとしてもよい。指令値が所定値未満のときには、指令値が所定値のときに比して点火時期を遅角するから、スロットルバルブの開度が同一の場合、エンジンのトルクが小さくなる。このため、このようにスロットルバルブの開度を調節することにより、エンジンの出力が小さくなるのを抑制することができる。
【００１３】
本発明の自動車において、前記制御手段は、前記触媒を暖機するときには、前記開閉タイミングが遅角側であるほど前記点火時期の遅角量を小さくし、更に、前記エンジンの温度が低いほど前記点火時期の遅角量を小さくするものとしてもよい。エンジンの温度が低いほどエンジンの燃焼が不安定になりやすい。このため、こうした傾向に点火時期を定めることにより、エンジンの燃焼が不安定になるのをより抑制することができる。
【００１４】
また、本発明の自動車において、動力を入出力可能な第１モータと、前記第１モータの回転軸と前記エンジンの出力軸と車軸に連結された駆動軸とに３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に動力を入出力可能な第２モータと、を備えるものとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例としての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】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５】インテークカムシャフト１２９の角度を進角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴと、インテークカムシャフト１２９の角度を遅角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴと、の一例を示す説明図である。
【図６】ロックピン１５４の構成の概略を示す構成図である。
【図７】実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される要求効率設定ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図８】ガード値設定用マップの一例を示す説明図である。
【図９】エンジン２２の始動後に浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときの仮要求効率ηｔｍｐおよびガード値ηｇｄおよび要求効率ηｔａｇ，目標点火時期ＩＴ＊，吸気バルブ１２８の目標開閉タイミングＶＴ＊および開閉タイミングＶＴの時間変化の様子を模式的に示す説明図である。
【図１０】吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴと目標点火時期ＩＴ＊との関係の一例を示す説明図である。
【図１１】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１２】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１３】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。
【図１４】変形例のハイブリッド自動車４２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明の一実施例としての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、プラネタリギヤ３０と、モータＭＧ１，ＭＧ２と、インバータ４１，４２と、バッテリ５０と、ハイブリッド用電子制御ユニット（以下、ＨＶＥＣＵという）７０と、を備える。
【００１８】
エンジン２２は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。図２は、エンジン２２の構成の概略を示す構成図である。エンジン２２は、図示するように、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を介して燃焼室に吸入する。そして、エンジン２２は、吸入した混合気を点火プラグ１３０による電気火花により爆発燃焼させて、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。燃焼室からの排気は、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触媒（三元触媒）１３４ａを有する浄化装置１３４を介して外気に排出される。燃焼室からの排気は、外気に排出されるだけでなく、排気を吸気に還流する排気再循環装置（以下、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システムという）１６０を介して吸気側に供給される。ＥＧＲシステム１８０は、ＥＧＲ管１８２と、ＥＧＲバルブ１８４と、を備える。ＥＧＲ管１８２は、浄化装置１３４の後段に接続されており、排気を吸気側のサージタンクに供給するために用いられる。ＥＧＲバルブ１８４は、ＥＧＲ管１８２に配置されており、ステッピングモータ１８３により駆動される。このＥＧＲシステム１８０は、ＥＧＲバルブ１８４の開度を調節することにより、不燃焼ガスとしての排気の還流量を調節して吸気側に還流する。エンジン２２は、こうして空気と排気とガソリンとの混合気を燃焼室に吸引することができるようになっている。
【００１９】
また、エンジン２２は、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを連続的に変更可能な可変バルブタイミング機構１５０を備える。図３および図４は、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。可変バルブタイミング機構１５０は、図示するように、ベーン式のＶＶＴコントローラ１５２と、ベーンポジションセンサ１５３と、オイルコントロールバルブ１５６と、を備える。ＶＶＴコントローラ１５２は、ハウジング部１５２ａと、ベーン部１５２ｂと、により構成されている。ハウジング部１５２ａは、クランクシャフト２６にタイミングチェーン１６２を介して接続されたタイミングギヤ１６４に固定されている。ベーン部１５２ｂは、吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフト１２９に固定されている。ベーンポジションセンサ１５３は、ベーン部１５２ｂの位置を検出する。オイルコントロールバルブ１５６は、ＶＶＴコントローラ１５２の進角室および遅角室に油圧を作用させる。この可変バルブタイミング機構１５０では、オイルコントロールバルブ１５６を介してＶＶＴコントローラ１５２の進角室および遅角室に作用させる油圧を調節することにより、ハウジング部１５２ａに対してベーン部１５２ｂを相対的に回転させる。これにより、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴにおけるインテークカムシャフト１２９の角度を連続的に変更する。図５は、インテークカムシャフト１２９の角度を進角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴと、インテークカムシャフト１２９の角度を遅角させたときの吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴと、の一例を示す説明図である。実施例では、以下のように構成されている。エンジン２２から効率よく動力を出力可能な吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴに対応するインテークカムシャフト１２９の角度を基準角とする。そして、インテークカムシャフト１２９の角度をその基準角よりも進角させることにより、エンジン２２から高トルクを出力可能な運転状態とすることができる。また、インテークカムシャフト１２９の角度を最遅角させることにより、エンジン２２の気筒内の圧力変動を小さくし、エンジン２２の運転停止や始動に適した運転状態とすることができる。以下、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを早くすること、即ち、インテークカムシャフト１２９の角度を進角させることを「進角する」という。また、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを遅くすること、即ち、インテークカムシャフト１２９の角度を遅角させることを「遅角する」という。
【００２０】
ＶＶＴコントローラ１５２のベーン部１５２ｂには、ハウジング部１５２ａとベーン部１５２ｂとの相対回転を固定するためのロックピン１５４が取り付けられている。図６は、ロックピン１５４の構成の概略を示す構成図である。ロックピン１５４は、図示するように、ロックピン本体１５４ａと、ロックピン本体１５４ａをハウジング部１５２ａ側に付勢するスプリング１５４ｂと、を備える。このロックピン１５４は、インテークカムシャフト１２９の角度が最遅角位置のときに、スプリング１５４ｂのスプリング力により、ハウジング部１５２ａに形成された溝１５８にロックピン本体１５４ａが嵌合する。これにより、ベーン部１５２ｂをハウジング部１５２ａに固定する（インテークカムシャフト１２９を最遅角位置でロックする）。また、ロックピン１５４は、油路１５９を介してスプリング１５４ｂのスプリング力に打ち勝つ油圧を作用させることにより、溝１５８に嵌合されたロックピン本体１５４ａを引き抜く（インテークカムシャフト１２９の最遅角位置でのロックを解除する）ことができるようになっている。
【００２１】
なお、ＶＶＴコントローラ１５２の進角室および遅角室に作用させる油圧や、ロックピン本体１５４ａを溝１５８から引き抜くための油圧（インテークカムシャフト１２９の最遅角位置でのロックを解除するための油圧）は、機械式ポンプ２３が回転駆動することによって供給される。なお、機械式ポンプ２３は、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転によって駆動される。
【００２２】
このエンジン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により運転制御されている。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。エンジンＥＣＵ２４には、エンジン２２を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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からのクランク角θｃｒ。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Ｔｗ。吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフトの回転位置や排気バルブを開閉するエキゾースト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からのカム角θｃｉ，θｃｏ。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からのスロットル開度ＴＨ。吸気管に取り付けられたエアフローメータ１４８からの吸入空気量Ｑａ。吸気管に取り付けられた温度センサ１４９からの吸気温Ｔａ。吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ１７０からの吸気圧Ｐｉｎ。浄化装置１３４の浄化触媒１３４ａの温度を検出する温度センサ１３４ｂからの浄化触媒温度Ｔｃ。空燃比センサ１３５ａからの空燃比ＡＦ。酸素センサ１３５ｂからの酸素信号Ｏ２。シリンダブロックに取り付けられてノッキングの発生に伴って生じる振動を検出するノックセンサ１７２からのノック信号Ｋｓ。ＥＧＲバルブ１８４の開度を検出するＥＧＲバルブ開度センサ１８５からのＥＧＲバルブ開度ＥＶ。エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。種々の制御信号としては、以下のものを挙げることができる。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。燃料噴射弁１２６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。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への制御信号。ＥＧＲバルブ１８４の開度を調整するステッピングモータ１８３への駆動信号。エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０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ＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、エンジンＥＣＵ２４は、クランク角θｃｒに基づいて、クランクシャフト２６の回転数、即ち、エンジン２２の回転数Ｎｅを演算している。また、エンジンＥＣＵ２４は、クランク角θｃｒに対する吸気バルブ１２８のインテークカムシャフトのカム角θｃｉの角度（θｃｉ−θｃｒ）に基づいて、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを演算している。
【００２３】
プラネタリギヤ３０は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ３０のサンギヤには、モータＭＧ１の回転子が接続されている。プラネタリギヤ３０のリングギヤには、駆動輪３８ａ，３８ｂにデファレンシャルギヤ３７を介して連結された駆動軸３６が接続されている。プラネタリギヤ３０のキャリヤには、エンジン２２のクランクシャフト２６が接続されている。
【００２４】
モータＭＧ１は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されている。モータＭＧ２は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸３６に接続されている。モータＭＧ１，ＭＧ２は、モータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０によってインバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
【００２５】
モータＥＣＵ４０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。モータＥＣＵ４０には、モータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。モータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ４３，４４からの回転位置θｍ１，θｍ２。モータＭＧ１，ＭＧ２の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流。モータＥＣＵ４０からは、インバータ４１，４２の図示しないスイッチング素子へのスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、ＨＶＥＣＵ７０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の駆動状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。なお、モータＥＣＵ４０は、回転位置検出センサ４３，４４により検出されたモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２を演算している。
【００２６】
バッテリ５０は、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、インバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりする。このバッテリ５０は、バッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２により管理されている。
【００２７】
バッテリＥＣＵ５２は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。バッテリＥＣＵ５２には、バッテリ５０を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。バッテリ５０の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Ｖｂ。バッテリ５０の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ｉｂ。バッテリ５０に取り付けられた温度センサからの電池温度Ｔｂ。バッテリＥＣＵ５２は、ＨＶＥＣＵ７０と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータをＨＶＥＣＵ７０に出力する。バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電池電流Ｉｂの積算値に基づいて蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である。
【００２８】
ＨＶＥＣＵ７０は、図示しないが、ＣＰＵ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、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートを備える。ＨＶＥＣＵ７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。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８８からの車速Ｖ。ＨＶＥＣＵ７０は、上述したように、エンジンＥＣＵ２４やモータＥＣＵ４０，バッテリＥＣＵ５２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ＥＣＵ５２と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００２９】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０は、エンジン２２の運転を停止して走行する電動走行モード（ＥＶ走行モード）やエンジン２２の運転を伴って走行するハイブリッド走行モード（ＨＶ走行モード）で走行する。
【００３０】
ＥＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、モータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊に値０を設定する。そして、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、要求トルクＴｒ＊が駆動軸３６に出力されるようにモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する。そして、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊をモータＥＣＵ４０に送信する。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３１】
ＨＶ走行モードでの走行時には、ＨＶＥＣＵ７０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と車速センサ８８からの車速Ｖとに基づいて、走行に要求される（駆動軸３６に出力すべき）要求トルクＴｒ＊を設定する。続いて、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じて、走行に要求される走行用パワーＰｄｒｖ＊を計算する。ここで、駆動軸３６の回転数Ｎｒとしては、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２や、車速Ｖに換算係数を乗じて得られる回転数を用いることができる。
【００３２】
次に、浄化触媒１３４ａの暖機が必要か否かを判定する。この判定は、触媒暖機フラグＦｃを用いて行なうものとした。触媒暖機フラグＦｃは、エンジンＥＣＵ２４から通信により入力する。エンジンＥＣＵ２４は、図示しないフラグ設定ルーチンにより、触媒暖機フラグＦｃを設定する。フラグ設定ルーチンでは、エンジンＥＣＵ２４は、まず、温度センサ１３４ｂにより検出された触媒温度Ｔｃを入力する。そして、入力した触媒温度Ｔｃが浄化触媒１３４ａの活性化温度Ｔｃａｃｔ（例えば、４００℃や４２０℃，４５０℃など）未満のときには、浄化触媒１３４ａの暖機が必要であると判断して、触媒暖機フラグＦｃに値１を設定する。また、触媒温度Ｔｃが活性化温度Ｔｃａｃｔ以上のときには、浄化触媒１３４ａの暖機が必要でないと判断して、触媒暖機フラグＦｃに値０を設定する。
【００３３】
浄化触媒１３４ａの暖機が必要でないときには、走行用パワーＰｄｒｖ＊からバッテリ５０の充放電要求パワーＰｂ＊（バッテリ５０から放電するときが正の値）を減じて、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊を設定する。続いて、動作ライン（例えば燃費最適動作ライン）を用いてエンジン２２の要求回転数Ｎｅｔａｇを設定する。ここで、動作ラインは、要求パワーＰｅ＊をエンジン２２から効率よく出力することができるように、要求パワーＰｅ＊と要求回転数Ｎｅｔａｇとの関係を定めたラインである。
【００３４】
浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときには、浄化触媒１３４ａの暖機に適した所定パワーＰｅｃをエンジン２２の要求パワーＰｅ＊に設定すると共に、浄化触媒１３４ａの暖機に適した所定回転数Ｎｅｃをエンジン２２の要求回転数Ｎｅｔａｇに設定する。ここで、所定パワーＰｅｃは、例えば、１ｋＷや２ｋＷ，３ｋＷなどを用いることができる。また、所定回転数Ｎｅｃは、例えば、１０００ｒｐｍや１２００ｒｐｍ，１４００ｒｐｍなどを用いることができる。
【００３５】
こうしてエンジン２２の要求パワーＰｅ＊および目標回転数Ｎｅ＊を設定すると、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定する。トルク指令Ｔｍ１＊については、エンジン２２の回転数Ｎｅが要求回転数Ｎｅｔａｇとなるようにするための回転数フィードバック制御によって設定する。トルク指令Ｔｍ２＊については、トルク（−Ｔｍ１＊／ρ）を要求トルクＴｒ＊から減じて設定する。トルク（−Ｔｍ１＊／ρ）は、モータＭＧ１をトルク指令Ｔｍ１＊で駆動したときに、モータＭＧ１から出力されてプラネタリギヤ３０を介して駆動軸３６に作用するトルクである。
【００３６】
そして、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊および要求回転数ＮｅｔａｇについてはエンジンＥＣＵ２４に送信し、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０に送信する。エンジン２２の要求パワーＰｅ＊および要求回転数Ｎｅｔａｇを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２の要求パワーＰｅ＊および要求回転数Ｎｅｔａｇに基づいてエンジン２２が運転されるように、エンジン２２の吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御，開閉タイミング制御などを行なう。モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、モータＭＧ１，ＭＧ２がトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊で駆動されるようにインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。
【００３７】
ここで、エンジン２２の運転制御について説明する。エンジンＥＣＵ２４は、まず、ＨＶＥＣＵ７０から受信したエンジン２２の要求パワーＰｅ＊を、同じくＨＶＥＣＵ７０から受信したエンジン２２の要求回転数Ｎｅｔａｇで除して、エンジン２２の要求トルクＴｅｔａｇを計算する。続いて、エンジン２２の要求トルクＴｅｔａｇを要求効率ηｔａｇで除して、エンジン２２の目標トルクＴｅ＊を計算する。ここで、要求効率ηｔａｇは、要求トルクＴｅｔａｇを、エンジン２２の点火時期ＩＴを最適点火時期ＭＢＴ（Minimum advance for Best Torque）としたときのエンジン２２のトルクで、除した値として定義される。浄化触媒１３４ａの暖機が必要でないときには、要求効率ηｔａｇに値１が設定され、浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときには、要求効率ηｔａｇに、値１より小さい値が設定される。したがって、浄化触媒１３４ａの暖機が必要でないときには、目標トルクＴｅ＊は要求トルクＴｅｔａｇと等しくなる。また、浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときには、目標トルクＴｅ＊は要求トルクＴｅｔａｇより大きくなる。
【００３８】
続いて、要求トルクＴｅｔａｇと目標トルクＴｅ＊とに基づいて、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標点火時期ＩＴ＊と吸気バルブ１２８の目標開閉タイミングＶＴ＊とを設定する。目標スロットル開度ＴＨ＊は、エンジン２２の吸入空気量制御を行なう際の目標値である。目標燃料噴射量Ｑｆ＊は、エンジン２２の燃料噴射制御を行なう際の目標値である。目標点火時期ＩＴ＊は、エンジン２２の点火制御を行なう際の目標値である。目標開閉タイミングＶＴ＊は、エンジン２２の開閉タイミング制御を行なう際の目標値である。
【００３９】
まず、要求効率ηｔａｇが値１のとき、即ち、目標トルクＴｅ＊が要求トルクＴｅｔａｇと等しいときを考える。このときには、目標点火時期ＩＴ＊に最適点火時期ＭＢＴを設定する。そして、この目標点火時期ＩＴ＊（最適点火時期ＭＢＴ）を用いて、エンジン２２から目標トルクＴｅ＊を出力することができるように、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標開閉タイミングＶＴ＊とを設定する。この際、実施例では、エンジン２２の始動を完了してから所定時間ｔｕｎが経過するまでは、目標開閉タイミングＶＴ＊に最遅角のタイミングを設定し、目標点火時期ＩＴ＊（最適点火時期ＭＢＴ）と目標開閉タイミングＶＴ＊（最遅角のタイミング）と目標トルクＴｅ＊とに応じて、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊とを設定するものとした。所定時間ｔｕｎは、インテークカムシャフト１２９の最遅角位置でのロックを解除するのに要する時間である。また、エンジン２２の始動を完了してから所定時間ｔｕｎが経過した後は、目標点火時期ＩＴ＊（最適点火時期ＭＢＴ）と目標トルクＴｅ＊とに応じて、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標開閉タイミングＶＴ＊とを設定するものとした。
【００４０】
次に、要求効率ηｔａｇが値１より小さいとき、即ち、目標トルクＴｅ＊が要求トルクＴｅｔａｇより大きいときを考える。このときには、最適点火時期ＭＢＴを用いて、エンジン２２から目標トルクＴｅ＊を出力することができるように、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標開閉タイミングＶＴ＊とを設定する。この際、実施例では、上述したのと同様に、エンジン２２の始動を完了してから所定時間ｔｕｎが経過したか否かに応じて、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標開閉タイミングＶＴ＊とを設定するものとした。この場合、目標スロットル開度ＴＨ＊などを要求トルクＴｅｔａｇに応じた値より大きい値にすることになる。続いて、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標開閉タイミングＶＴ＊とを用いて、エンジン２２から要求トルクＴｅｔａｇを出力することができるように、目標点火時期ＩＴ＊を設定する。目標スロットル開度ＴＨ＊などを要求トルクＴｅｔａｇに応じた値より大きい値にするから、目標点火時期ＩＴ＊には、最適点火時期ＭＢＴより遅角側の時期（遅い時期）を設定することになる。そして、要求効率ηｔａｇが小さいほど、即ち、目標トルクＴｅ＊が要求トルクＴｅｔａｇに対して大きいほど、目標点火時期ＩＴ＊の遅角量を大きくすることになる。
【００４１】
こうして目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標点火時期ＩＴ＊と目標開閉タイミングＶＴ＊を設定すると、これらを用いてエンジン２２の運転制御（吸入空気量制御や燃料噴射制御，点火制御，開閉タイミング制御）を行なう。吸入空気量制御は、スロットル開度ＴＨが目標スロットル開度ＴＨ＊となるようにスロットルモータ１３６を駆動制御することにより行なわれる。燃料噴射制御は、目標燃料噴射量Ｑｆ＊による燃料噴射が行なわれるように燃料噴射弁１２６を駆動制御することにより行なわれる。点火制御は、目標点火時期ＩＴ＊で点火が行なわれるようにイグニッションコイル１３８を駆動制御することにより行なわれる。開閉タイミング制御は、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが目標開閉タイミングＶＴ＊となるように可変バルブタイミング機構１５０を駆動制御することにより行なわれる。浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときには、エンジン２２の点火時期ＩＴを最適点火時期ＭＢＴより遅角側の時期とする（遅くする）ことにより、浄化触媒１３４ａの暖機を促進させることができる。
【００４２】
次に、こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、要求効率ηｔａｇを設定する際の動作について説明する。図７は、実施例のエンジンＥＣＵ２４により実行される要求効率設定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、所定時間毎（例えば、数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００４３】
要求効率設定ルーチンが実行されると、エンジンＥＣＵ２４は、まず、冷却水温Ｔｗ，吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴ，触媒暖機フラグＦｃなどのデータを入力する（ステップＳ１００）。ここで、冷却水温Ｔｗは、水温センサ１４２により検出された値を入力するものとした。また、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴは、クランク角θｃｒに対する吸気バルブ１２８のインテークカムシャフトのカム角θｃｉの角度（θｃｉ−θｃｒ）に基づいて演算された値を入力するものとした。クランク角θｃｒは、クランクポジションセンサ１４０により検出された値が用いられる。カム角θｃｉは、カムポジションセンサ１４４により検出された値が用いられる。さらに、触媒暖機フラグＦｃは、上述のフラグ設定ルーチンにより設定された値を入力するものとした。
【００４４】
こうしてデータを入力すると、入力した触媒暖機フラグＦｃの値を調べる（ステップＳ１１０）。触媒暖機フラグＦｃが値０のとき、即ち、浄化触媒１３４ａの暖機が必要でないときには、要求効率ηｔａｇに値１を設定して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。こうして要求効率ηｔａｇを設定すると、設定した要求効率ηｔａｇで要求トルクＴｅｔａｇを除して目標トルクＴｅ＊を設定する。続いて、要求トルクＴｅｔａｇと目標トルクＴｅ＊とを用いて、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標点火時期ＩＴ＊と目標開閉タイミングＶＴ＊とを設定する。そして、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標点火時期ＩＴ＊と目標開閉タイミングＶＴ＊とを用いて、エンジン２２を運転制御する。なお、これらについての詳細は上述した。この場合、目標トルクＴｅ＊が要求トルクＴｅｔａｇと等しくなる。したがって、目標点火時期ＩＴ＊には、最適点火時期ＭＢＴを設定する。
【００４５】
ステップＳ１１０で触媒暖機フラグＦｃが値１のとき、即ち、浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときには、要求効率ηｔａｇの仮の値としての仮要求効率ηｔｍｐに、値１より小さい所定値η１（例えば、０．４や０．５，０．６など）を設定する（ステップＳ１３０）。
【００４６】
続いて、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴと冷却水温Ｔｗとに基づいてガード値ηｇｄを設定する（ステップＳ１４０）。そして、次式（１）に示すように、仮要求効率ηｔｍｐをガード値ηｇｄで制限して（下限ガードして）ガード後値ηｍｄを設定する（ステップＳ１５０）。そして、式（２）に示すように、ガード後値ηｍｄにレート処理を施して要求効率ηｔａｇを設定して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。レート処理では、ガード後値ηｍｄと、前回の要求効率（前回ηｔａｇ）からレート値ηｌｉｍを減じた値（ηｔａｇ−ηｌｉｍ）と、のうち小さい方を要求効率ηｔａｇに設定する。こうして要求効率ηｔａｇを設定すると、設定した要求効率ηｔａｇで要求トルクＴｅｔａｇを除して目標トルクＴｅ＊を設定する。続いて、要求トルクＴｅｔａｇと目標トルクＴｅ＊とを用いて、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標点火時期ＩＴ＊と目標開閉タイミングＶＴ＊とを設定する。そして、目標スロットル開度ＴＨ＊と目標燃料噴射量Ｑｆ＊と目標点火時期ＩＴ＊と目標開閉タイミングＶＴ＊とを用いて、エンジン２２を運転制御する。この場合、目標トルクＴｅ＊が要求トルクＴｅｔａｇより大きい。したがって、目標スロットル開度ＴＨ＊などを要求トルクＴｅｔａｇに応じた値より大きい値にする。このため、目標点火時期ＩＴ＊には、最適点火時期ＭＢＴより遅角側の時期（遅い時期）を設定する。そして、要求効率ηｔａｇが小さいほど、即ち、目標トルクＴｅ＊が要求トルクＴｅｔａｇに対して大きいほど、目標点火時期ＩＴ＊の遅角量を大きくする。
【００４７】
ηmd=max(ηtmp,ηgd)                  (1)
ηtag=max(ηmd,前回ηtag-ηlim)               (2)
【００４８】
ここで、ガード値ηｇｄは、要求効率ηｔａｇの低下量を制限するため、ひいては、目標点火時期ＩＴ＊の遅角量を制限するために用いられる。このガード値ηｇｄは、実施例では、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴと冷却水温Ｔｗとガード値ηｇｄとの関係を予め定めてガード値設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴと冷却水温Ｔｗとが与えられると、記憶したマップから対応するガード値ηｇｄを導出して設定するものとした。ガード値設定用マップの一例を図８に示す。ガード値ηｇｄは、図示するように、所定値η１以上で且つ値１未満の範囲内で設定される。これは、目標点火時期ＩＴ＊を最適点火時期ＭＢＴより遅角側とするのを許容するためである。また、ガード値ηｇｄは、開閉タイミングＶＴが遅角側である（遅い側である）ほど大きくなる傾向に設定される。これは、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが遅角側であるほど、目標点火時期ＩＴ＊の遅角量を大きくしたときに、エンジン２２の燃焼が不安定になりやすいためである。さらに、ガード値ηｇｄは、冷却水温Ｔｗが低い（エンジン２２の燃焼室の温度が低い）ほど大きくなる傾向に設定される。これは、冷却水温Ｔｗが低いほど、目標点火時期ＩＴ＊の遅角量を大きくしたときに、エンジン２２の燃焼が不安定になりやすいためである。エンジン２２の燃焼が不安定になると、エンジン２２の出力変動が大きくなりやすい。そして、エンジン２２の出力変動が大きくなると、エンジン２２に接続されたプラネタリギヤ３０などで歯打ちによる異音を生じることがある。これを踏まえて、実施例では、図８に示すように、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが遅角側であるほど大きくなる傾向で且つ冷却水温Ｔｗが低いほど大きくなる傾向にガード値ηｇｄを設定し、そのガード値ηｇｄを下限とする範囲内で要求効率ηｔａｇを設定するものとした。このため、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが遅角側であるほど目標点火時期ＩＴ＊の遅角量を小さくすることになり、且つ冷却水温Ｔｗが低いほど目標点火時期ＩＴ＊の遅角量を小さくすることになる。したがって、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴの遅角量が比較的大きいとき（例えば、開閉タイミングＶＴが最遅角のタイミングのとき）に、目標点火時期ＩＴ＊の遅角量が比較的大きくなるのを抑制することができる。また、冷却水温Ｔｗが比較的低いときに、目標点火時期ＩＴ＊の遅角量が比較的大きくなるのを抑制することができる。これらより、エンジン２２の燃焼が不安定になるのを抑制することができる。この結果、エンジン２２の出力変動が大きくなるのを抑制し、プラネタリギヤ３０などで歯打ちによる異音を生じるのを抑制することができる。
【００４９】
また、要求効率ηｔａｇを設定する際に、ガード後値ηｍｄに対してレート処理を施して要求効率ηｔａｇを設定することにより、要求効率ηｔａｇひいては点火時期ＩＴが急変するのを抑制することができる。ここで、レート値ηｌｉｍは、エンジン２２の仕様などに基づいて、エンジン２２の燃焼を悪化させない程度の値として定められる。
【００５０】
図９は、エンジン２２の始動後に浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときの仮要求効率ηｔｍｐおよびガード値ηｇｄおよび要求効率ηｔａｇ，目標点火時期ＩＴ＊，吸気バルブ１２８の目標開閉タイミングＶＴ＊および開閉タイミングＶＴの時間変化の様子の一例を示す説明図である。図中、要求効率ηｔａｇおよび目標点火時期ＩＴ＊について、実線は実施例の様子を示し、破線は比較例の様子を示す。比較例としては、ガード値ηｇｄを用いずに要求効率ηｔａｇを設定する場合、即ち、式（１）を用いずに且つ式（２）の右辺で「ηｍｄ」に代えて「ηｔｍｐ」を用いる場合を考えるものとした。また、図中、時刻ｔ１は、エンジン２２の始動を完了したタイミングを示し、時刻ｔ２は、エンジン２２の始動を完了してから所定時間ｔｕｎが経過したタイミングを示す。
【００５１】
図示するように、実施例および比較例において、時刻ｔ１までは、要求効率ηｔａｇに値１を設定し、目標点火時期ＩＴ＊に最適点火時期ＭＢＴを設定する。そして、比較例では、時刻ｔ１からは、ガード値ηｇｄを用いずに要求効率ηｔａｇを設定する。したがって、要求効率ηｔａｇが値１から比較的小さい仮要求効率ηｔｍｐ（所定値η１）まで変化し、これに応じて、目標点火時期ＩＴ＊は、最適点火時期ＭＢＴからそれより比較的大きく遅角側の時期まで変化する。時刻ｔ２までは、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角となっているから、目標点火時期ＩＴ＊の遅角量を比較的大きくすると、エンジン２２の燃焼が不安定になりやすい。エンジン２２の燃焼が不安定になると、エンジン２２の出力変動が大きくなりやすく、エンジン２２に接続されたプラネタリギヤ３０などで歯打ちによる異音を生じることがある。
【００５２】
これに対して、実施例では、時刻ｔ１からは、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが遅角側であるほど大きくなる傾向のガード値ηｇｄを用いて要求効率ηｔａｇを設定する。この際、時刻ｔ２までは、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角となっているから、ガード値ηｇｄには比較的大きい値（値１に比較的近い値）が設定される。したがって、要求効率ηｔａｇが仮要求効率ηｔｍｐより大きいガード値ηｇｄまで変化し、これに応じて、目標点火時期ＩＴ＊は、最適点火時期ＭＢＴより遅角側で且つ比較例より進角側の時期まで変化する。これにより、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが最遅角となっているときに、目標点火時期ＩＴ＊の遅角量が比較的大きくなるのを抑制し、エンジン２２の燃焼が不安定になるのを抑制することができる。この結果、エンジン２２の出力変動が大きくなるのを抑制し、プラネタリギヤ３０などで歯打ちによる異音を生じるのを抑制することができる。そして、時刻ｔ２からは、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが進角側に移動するのに応じて、ガード値ηｇｄが小さくなり、要求効率ηｔａｇが小さくなり、目標点火時期ＩＴ＊が更に遅角側となる。これにより、浄化触媒１３４ａの暖機をより促進させることができる。
【００５３】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化装置１３４の浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときには、浄化触媒１３４ａの暖機が必要でないときに比して、エンジン２２の点火時期ＩＴを遅角する（遅くする）。これにより、浄化触媒１３４ａの暖機を促進させることができる。そして、その際、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが遅角側であるほど点火時期ＩＴの遅角量を小さくする。したがって、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴの遅角量が比較的大きいとき（例えば、開閉タイミングＶＴが最遅角のタイミングのとき）に、目標点火時期ＩＴ＊の遅角量が比較的大きくなるのを抑制することができる。これにより、エンジン２２の燃焼が不安定になるのを抑制し、エンジン２２の出力変動が大きくなるのを抑制することができる。この結果、プラネタリギヤ３０などで歯打ちによる異音を生じるのを抑制することができる。
【００５４】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化装置１３４の浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが遅角側であるほど点火時期ＩＴの遅角量を小さくするのに加えて、冷却水温Ｔｗが低いほど点火時期ＩＴの遅角量を小さくする。これにより、エンジン２２の燃焼が不安定になるのをより抑制することができる。
【００５５】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときには、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴと冷却水温Ｔｗとを用いてガード値ηｇｄを設定するものとした。しかし、冷却水温Ｔｗを用いずに、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴだけを用いてガード値ηｇｄを設定するものとしてもよい。
【００５６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、仮要求効率ηｔｍｐ（所定値η１）をガード値ηｇｄで下限ガードしてガード後値ηｍｄを設定し、設定したガード後値ηｍｄに対してレート処理を施して要求効率ηｔａｇを設定するものとした。しかし、仮要求効率ηｔｍｐに対してレート処理を施してレート後値ηｒｔを設定し、設定したレート後値ηｒｔをガード値ηｇｄで下限ガードして要求効率ηｔａｇを設定するものとしてもよい。
【００５７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときには、仮要求効率ηｔｍｐ（所定値η１）を吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴと冷却水温Ｔｗとに基づくガード値ηｇｄで下限ガードしてガード後値ηｍｄを設定し、設定したガード後値ηｍｄを用いて要求効率ηｔａｇを設定するものとした。しかし、仮要求効率ηｔｍｐ（所定値η１）を用いずに、即ち、ガード値ηｇｄをそのままガード後値ηｍｄとして用いて要求効率ηｔａｇを設定するものとしてもよい。
【００５８】
実施例のハイブリッド自動車２０では、ガード後値ηｍｄに対してレート処理を施して要求効率ηｔａｇを設定するものとした。しかし、ガード後値ηｍｄに対してレート処理以外の緩変化処理、例えば、なまし処理などを施して要求効率ηｔａｇを設定するものとしてもよい。また、ガード後値ηｍｄに対して緩変化処理を施さずに、ガード後値ηｍｄをそのまま要求効率ηｔａｇに設定するものとしてもよい。
【００５９】
実施例のハイブリッド自動車２０では、要求効率ηｔａｇに基づいて目標点火時期ＩＴ＊を設定するものとした。しかし、要求効率ηｔａｇを用いずに目標点火時期ＩＴ＊を設定するものとしてもよい。この場合、浄化触媒１３４ａの暖機が必要でないときには、実施例と同様に設定すればよい。浄化触媒１３４ａの暖機が必要なときには、図１０に示すように、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴが遅角側であるほど目標点火時期ＩＴ＊の遅角量を小さくすればよい。なお、目標スロットル開度ＴＨ＊などについては、目標点火時期ＩＴ＊を用いてエンジン２２から要求トルクＴｅｔａｇを出力できるように設定すればよい。
【００６０】
実施例のハイブリッド自動車２０では、特に説明していないが、浄化触媒１３４ａの暖機が終了したときに、要求効率ηｔａｇを値１に向けて変化させる際には、レート処理やなまし処理などの緩変化処理を用いて要求効率ηｔａｇを徐々に変化させるものとしてもよい。
【００６１】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図１１の変形例のハイブリッド自動車１２０に例示するように、モータＭＧ２からの動力を、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された車軸とは異なる車軸（図１１における車輪３９ａ，３９ｂに連結された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００６２】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図１２の変形例のハイブリッド自動車２２０に例示するように、エンジン２２のクランクシャフトに接続されたインナーロータ２３２と、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に接続されたアウターロータ２３４と、を有する対ロータ電動機２３０を備えるものとしてもよい。ここで、対ロータ電動機２３０は、エンジン２２からの動力の一部を駆動軸３６に伝達すると共に残余の動力を電力に変換する。
【００６３】
実施例のハイブリッド自動車２０では、エンジン２２からの動力をプラネタリギヤ３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに接続された駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとした。しかし、図１３の変形例のハイブリッド自動車３２０に例示するように、駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に変速機３３０を介してモータＭＧを接続すると共にモータＭＧの回転軸にクラッチ３２９を介してエンジン２２を接続する構成としてもよい。この構成では、エンジン２２からの動力をモータＭＧの回転軸と変速機３３０とを介して駆動軸３６に出力すると共にモータＭＧからの動力を変速機３３０を介して駆動軸に出力する。また、図１４の変形例のハイブリッド自動車４２０に例示するように、エンジン２２からの動力を変速機４３０を介して駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された車軸に出力すると共にモータＭＧからの動力を駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された車軸とは異なる車軸（図１４における車輪３９ａ，３９ｂに連結された車軸）に出力するものとしてもよい。
【００６４】
実施例では、エンジン２２からの動力とモータＭＧ２からの動力とを用いて走行するハイブリッド自動車２０の構成とした。しかし、走行用のモータを備えず、エンジンからの動力だけを用いて走行する自動車の構成としてもよい。
【００６５】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、可変バルブタイミング機構１５０と浄化装置１３４とを有するエンジン２２が「エンジン」に相当し、図７の要求効率設定ルーチンを実行するエンジンＥＣＵ２４が「制御手段」に相当する。
【００６６】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００６７】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
２０，１２０，２２０，３２０，４２０  ハイブリッド自動車、２２  エンジン、２３  機械式ポンプ、２４  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、２６  クランクシャフト、３０  プラネタリギヤ、３６  駆動軸、３７  デファレンシャルギヤ、３８ａ，３８ｂ  駆動輪、３９ａ，３９ｂ  車輪、４０  モータ用電子制御ユニット（モータＥＣＵ）、４１，４２  インバータ、４３，４４  回転位置検出センサ、５０  バッテリ、５２  バッテリ用電子制御ユニット（バッテリＥＣＵ）、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット（ＨＶＥＣＵ）、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、８８  車速センサ、１２２  エアクリーナ、１２４  スロットルバルブ、１２６  燃料噴射弁、１２８  吸気バルブ、１２９  インテークカムシャフト、１３０  点火プラグ、１３２  ピストン、１３４  浄化装置、１３４ａ  浄化触媒、１３４ｂ  温度センサ、１３５ａ  空燃比センサ、１３５ｂ  酸素センサ、１３６，スロットルモータ、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  エアフローメータ、１４９  温度センサ、１５０  可変バルブタイミング機構、１５２  ＶＶＴコントローラ、１５２ａ  ハウジング部、１５２ｂ  ベーン部、１５３  ベーンポジションセンサ、１５４  ロックピン、１５４ａ  ロックピン本体、１５４ｂ  スプリング、１５６  オイルコントロールバルブ、１５８  溝、１５９  油路、１６２  タイミングチェーン、１６４  タイミングギヤ、１７０  吸気圧センサ、１７２  ノックセンサ、１８０  ＥＧＲシステム、１８２  ＥＧＲ管、１８３  ステッピングモータ、１８４  ＥＧＲバルブ、１８５  ＥＧＲバルブ開度センサ、２３０  対ロータ電動機、２３２  インナーロータ、２３４  アウターロータ、３２９  クラッチ、３３０  変速機、ＭＧ，ＭＧ１，ＭＧ２  モータ。
【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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