JP2002047953A

JP2002047953A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP2002047953A
Application number: JP2000237622A
Authority: JP
Inventors: Naoto Suzuki; 直人鈴木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-08-04
Filing date: 2000-08-04
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】内燃機関の空気供給状態を制御し、かつ、エ
ンジンを始動する場合の振動を抑制する。【解決手段】内燃機関の回転部材に外力を与えて回転
させとともに、燃料を燃焼させることにより、回転部材
から動力を出力させる内燃機関の制御装置において、外
力の作用による回転部材の回転状態を、空気の供給状態
にづいて制御する始動制御手段（ステップＳ１ないしＳ
６）を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の回転
部材に外力を与えて回転させるとともに、燃料を燃焼さ
せることにより、回転部材から動力を出力させる内燃機
関の制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、クランクシャフトの回転位相と、
吸気バルブ用のカムシャフトの回転位相との対応関係を
制御して、吸気バルブの開閉タイミングを調整し、内燃
機関の出力を制御する内燃機関の制御装置が知られてい
る。このような内燃機関の制御装置の一例が、特開平１
０−２２７２３６号公報に記載されている。この公報に
記載された車両は、エンジン（内燃機関）および走行用
モータならびにエンジンを始動させる始動用モータを有
している。そして、イグニッションキーの操作、アクセ
ルペダルおよびブレーキペダルなどの操作状態、バッテ
リの残量などの条件に基づいて、エンジンおよび走行用
モータの駆動・停止やその出力が制御される。

【０００３】前記エンジンは、クランクシャフトおよび
吸気側カムシャフトならびに排気側カムシャフトを有し
ている。吸気側カムシャフトにはベーンが固定されてお
り、このベーンの外側には環状のハウジングが取り付け
られている。ベーンとハウジングとは、所定の角度範囲
内で相対回転可能に構成されている。そして、ベーンと
ハウジングとの間には、遅角油圧室および進角油圧室が
形成されている。またハウジングにはドリブンギヤが固
定されている。さらに、クランクシャフトにはオイルポ
ンプが取り付けられており、このオイルポンプにはクラ
ンクプーリが設けられている。このオイルポンプにより
汲み上げられたオイルの油圧が、遅角油圧室および進角
油圧室に作用するように構成されている。また、前記ド
リブンギヤと、クランクプーリと、排気側カムシャフト
のドライブギヤとに亘り、タイミングベルトが巻き掛け
られている。一方、吸気側カムシャフトおよび排気側カ
ムシャフトには、それぞれカムが形成されており、これ
らのカムが吸気バルブおよび排気バルブに対応する位置
に配置されている。また、エンジンを始動させる始動用
モータが設けられている。

【０００４】上記構成において、始動用モータの駆動に
よりクランクシャフトを初期回転させると、クランクシ
ャフトのトルクが、タイミングベルトを経由して吸気側
カムシャフトおよび排気側カムシャフトに伝達されて、
吸気バルブおよび排気バルブの開閉がおこなわれる。こ
の制御に並行して、吸入空気量制御および燃料噴射量制
御ならびに点火時期制御などをおこなうことにより、公
知の吸入行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程がおこな
われて、エンジンが自律回転する。また、遅角油圧室お
よび進角油圧室の油圧を制御することにより、クランク
シャフトの回転位相と、吸気側カムシャフトの回転位相
との対応関係を調整することができる。例えば、進角油
圧室の油圧を上昇させて、吸気バルブの閉タイミングを
最進角状態に制御すると、吸気バルブが比較的早く閉じ
られて、吸入空気の吹き返し（燃焼室の空気が吸気管に
戻る量）が少なくなるので、圧縮される空気量が多くな
る。これに対して、遅角油圧室の油圧を上昇させて、吸
気バルブの閉タイミングを最遅角状態に制御すると、吸
気バルブが比較的遅く閉じられて、吸入空気の吹き返し
が多くなるので、圧縮される空気量が少なくなる。

【０００５】また、上記公報に記載された内燃機関の制
御装置においては、エンジンの始動に際して、吸気バル
ブの閉タイミングを制御している。具体的には、エンジ
ンの停止命令が生じると、水温センサにより検出される
温度に基づいて、次のエンジン始動が冷間時の始動にな
るか否かが判断される。ここで、肯定的に判断された場
合は、吸気バルブの開閉タイミングを最進角位置に変更
し、エンジンを停止させる。このため、冷間状態でエン
ジンの再始動要求が生じると、燃料の気化が悪く混合気
が薄くなり、燃焼状態は不安定になり易いが、吸気バル
ブの閉タイミングが最進角に制御されるため、圧縮行程
における混合気の圧縮圧力が高められて、エンジンの始
動を確実におこなうことができる。

【０００６】これに対して、エンジンの停止要求が生じ
た際に、エンジンがまだ暖かいうちに再始動される可能
性がある場合は、吸気バルブの開閉タイミングを最遅角
位置に変更し、エンジンを停止する。このため、エンジ
ンが暖かいうちにエンジンの再始動要求が生じると、燃
料の燃焼状態が安定するが、吸入空気量が増加し、か
つ、圧縮行程になっても吸気バルブが開いているため
に、圧縮圧力の急激な増加が抑制され、エンジンの振動
を回避できる。このように、上記公報においては、停止
しているエンジンを始動する際の温度予測に基づいて、
吸気バルブの開閉タイミングを制御することにより、ノ
ッキングの減少や振動の減少を図ることができるとされ
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記公報においては、
エンジンを再始動する場合の温度予測に基づいて、吸気
バルブの閉タイミングを制御しているが、このような閉
タイミングの変更途中にエンジンの始動要求が生じる可
能性もある。例えば、低温時におけるエンジンの再始動
に対応する最進角状態から、エンジンが暖かい状態でエ
ンジンを再始動するための最遅角状態に変更する途中
で、エンジン始動要求が生じる場合がある。このような
場合は、エンジンが始動されてエンジン回転数が高まる
と、吸入空気量が比較的多く、かつ、燃焼が良好となる
状態で圧縮圧力が急激に高まるために、振動が生じる問
題があった。したがって、上記公報においては、エンジ
ンの始動に際して吸気バルブの閉タイミングを制御する
際に、エンジンの振動が生じる可能性があり、この点で
改善の余地が残されていた。

【０００８】この発明は上記事情を背景としてなされた
もので、内燃機関の始動時における振動を、一層確実に
抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために請求項１の発明は、内燃機関の回転
部材に外力を与えて回転させとともに、燃料を燃焼させ
ることにより、前記回転部材から動力が出力される状態
に制御する内燃機関の制御装置において、前記外力の作
用による前記回転部材の回転状態を、前記空気の供給状
態にづいて制御する始動制御手段を備えていることを特
徴とするものである。

【００１０】請求項１の発明によれば、回転部材が外力
により回転すると、混合気を圧縮する圧縮圧力が生じる
が、この圧縮圧力を混合気の燃焼状態に適合させられ
る。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の構成に加え
て、前記始動制御手段は、前記空気の供給状態を、前記
燃料の燃焼に関連する物理量に基づいて制御する機能を
備えていることを特徴とするものである。

【００１２】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
と同様の作用が生じる他に、圧縮圧力を混合気の燃焼状
態に適合させる機能が一層向上する。

【００１３】請求項３の発明は、請求項２の構成に加え
て、前記始動制御手段は、前記空気の供給状態を、温度
に基づいて制御する機能を備えていることを特徴とする
ものである。

【００１４】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
と同様の作用が生じる他に、温度に基づいて、空気の供
給状態が制御される。したがって、回転部材を外力によ
り回転する場合の回転状態が、温度に基づく混合気の燃
焼状態に基づいて制御される。

【００１５】請求項４の発明は、請求項３の構成に加え
て、前記始動制御手段は、第１の所定温度に対応する第
１の空気供給状態が選択されている際に、前記回転部材
を外力により回転させる場合の第１の回転速度よりも、
前記第１の空気供給状態から、前記第１の所定温度より
も高温の第２の所定温度に対応し、かつ、前記第１の空
気供給状態とは空気の供給量が少ない第２の空気供給状
態に変更する際に前記回転部材を外力により回転させる
場合の第２の回転速度の方を遅くする機能を備えている
ことを特徴とするものである。

【００１６】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
と同様の作用が生じる他に、第１の温度で内燃機関を始
動する場合は、空気の供給量は比較的多く、混合気に作
用する圧縮圧力が高められるため、混合気の燃焼が良好
な状態になり、内燃機関の始動性が確保される。これに
対して、第１の温度から第２の温度に変化することにと
もない、供給される空気量が多くなくなるが、混合気に
作用する圧縮圧力が高くなりすぎることが抑制され、内
燃機関の振動を抑制できる。

【００１７】請求項５の発明は、請求項４の構成に加え
て、前記始動制御手段は、前記第１の空気供給状態から
前記第２の空気供給状態への変更がおこなわれた後に、
前記回転部材を外力により回転させるための第３の回転
速度を、前記第２の回転速度よりも速くする機能を備え
ていることを特徴とするものである。

【００１８】請求項５の発明によれば、請求項４の発明
と同様の作用が生じる他に、第１の空気供給状態から第
２の空気供給状態に変更された後は、空気の供給量が比
較的少なくなり、回転部材を外力により回転させる場合
の回転速度が上昇して、混合気に作用する圧縮圧力が高
められて燃料の燃焼が良好になり、内燃機関の振動が抑
制される。

【００１９】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかの構成に加えて、前記始動制御手段は、前記内燃
機関以外の駆動力源により前記回転部材に外力を与える
機能を備えていることを特徴とするものである。

【００２０】請求項６の発明によれば、請求項１ないし
５のいずれかの発明と同様の作用が生じる他に、内燃機
関以外の駆動力源を制御することにより、回転部材に外
力を与える回転状態が制御される。したがって、回転部
材をクランキングさせるために格別のシステムを設ける
必要がない。

【００２１】上記各発明において、「空気の供給状態」
とは、例えば、吸気または排気の少なくとも一方により
制御される燃焼室の空気量を意味している。この「空気
の供給状態」には、吸気開始タイミングおよび吸気終了
タイミングと、排気開始タイミングと排気終了タイミン
グとが含まれる。また、この発明において、燃焼室に対
する空気の供給態様としては、空気と燃料とを混合した
混合気を燃焼室に供給する態様と、燃焼室に空気と燃料
とを別個に供給し、かつ、燃焼室で空気と燃料とを混合
する態様とが例示される。したがって、「燃料と混合さ
れる空気の供給状態」は、空気のみの供給状態、または
空気と燃料とが混合された混合気の供給状態のいずれで
判断してもよい。またこの発明において、「燃料の燃焼
に関連する物理量」とは、燃料の燃焼に影響を及ぼす要
因を意味しており、この要因としては、例えば、内燃機
関の冷却水温、外気温、燃料の揮発状態などが挙げられ
る。また、この発明において「外力の作用による回転部
材の回転状態」には、回転部材に外力を与える始動装置
の回転状態と、回転部材自体の回転状態とが含まれてい
る。また、この発明の「回転状態」には、回転速度、回
転数、トルクなどが含まれる。

【００２２】

【発明の実施の形態】つぎにこの発明の実施形態を、図
面に基づいて説明する。図２は、この発明を適用したハ
イブリッド車のパワートレーンを示す概念図、図３は、
図１に示すパワートレーンの制御系統を示すブロック図
である。このハイブリッド車は、駆動力源としてエンジ
ン１を有しており、エンジン１には動力分割機構２が連
結されている。この動力分割機構２には、モータ・ジェ
ネレータ３および減速機４が連結されている。また減速
機４にはモータ・ジェネレータ３とは別のモータ・ジェ
ネレータ５が連結されているとともに、減速機４の出力
側には車輪６が連結されている。

【００２３】前記エンジン１は、燃料を燃焼させて動力
（言い換えればトルク）を出力する装置であって、この
エンジン１としては内燃機関、例えば、ガソリンを燃料
とするガソリンエンジン、または軽油を燃料とするディ
ーゼルエンジン、または液化石油ガスを燃料とするＬＰ
Ｇエンジン、または液化天然ガスを燃料とするＬＮＧエ
ンジンなどを採用することができる。さらに、エンジン
１として、この他に、エタノールエンジン、メタノール
エンジンなどを用いることもできる。以下、この実施形
態においては、エンジン１として便宜上ガソリンエンジ
ンを用いた場合を例として説明する。エンジン１は、点
火装置７、燃料噴射装置８、電子スロットルバルブ９な
どを備えた公知の構造のものである。燃料噴射装置８と
しては、燃料を吸気管１９に噴射して燃料と空気とを混
合する形式のもの、または、燃料を燃焼室に噴射して空
気と燃料とを混合する形式のもののいずれでもよい。電
子スロットルバルブ９は吸気管１９内に設けられてお
り、電子スロットルバルブ９の開度を制御するアクチュ
エータ（例えば、モータなど）２２が設けられている。

【００２４】図４は、エンジン１の構成の一部を示す斜
視図である。エンジン１はクランクシャフト１６８を有
し、クランクシャフト１６８には、コンロッド１０を介
してピストン１１が連結されている。エンジン１は複数
の気筒を備えているが、この実施形態においては便宜
上、一つの気筒について説明する。ピストン１１の上方
に燃焼室１２が配置されている。この燃焼室１２には吸
気管１９および排気管２０が接続されており、吸気管１
９と燃焼室１２との間には吸気ポート（図示せず）が形
成され、排気管２０と燃焼室１２との間には排気ポート
（図示せず）が形成されている。そして、吸気ポートを
開閉する吸気バルブ１６２と、排気ポートを開閉する排
気バルブ１６４とが設けられている。また、吸気ポート
および排気ポートを閉じるように、吸気バルブ１６２お
よび排気バルブ１６４を、別個に、かつ、常時所定方向
に付勢するスプリング（図示せず）が設けられている。
さらに、吸気バルブ１６２および排気バルブ１６４の各
バルブステムの動作を規制するロッカアーム（図示せ
ず）、およびロッカアームに接続されたプッシュロッド
（図示せず）が設けられている。さらにまた、クランク
シャフト１６８の一端にはクランクプーリ１６８Ａが取
り付けられている。

【００２５】一方、クランクシャフト１６８の上方に
は、吸気側カムシャフト１１２および排気側カムシャフ
ト１２３が設けられている。この吸気側カムシャフト１
１２の外周にはカム１２０が形成されている。このカム
１２０は、吸気バルブ１６２に対応する位置に配置され
ている。また、排気側カムシャフト１２３の外周にもカ
ム１２０Ａが形成されている。このカム１２０Ａは、排
気バルブ１６４に対応する位置に配置されている。な
お、吸気側カムシャフト１１２の円周方向におけるカム
１２０の突出部分の位相と、排気側カムシャフト１２３
の円周方向におけるカム１２０Ａの突出部分の位相とが
異なる位置に設定されている。上記カム１２０，１２０
Ａがプッシュロッドの端部に接触している。

【００２６】さらに、吸気側カムシャフト１１２の外周
にはドリブンギヤ１２２が取り付けられている。また、
排気側カムシャフト１２３にはタイミングプーリ１２４
が固定されている。そして、クランクプーリ１６８Ａお
よびタイミングプーリ１２４ならびにドリブンギヤ１２
２には、タイミングベルト１２７が巻き掛けられてい
る。ここで、クランクプーリ１６８Ａに対してタイミン
グプーリ１２４およびドリブンギヤ１２２が、１対２の
ギヤ比に設定されている。したがって、クランクシャフ
ト１６８が２回転すると、タイミングプーリ１２４およ
びドリブンギヤ１２２がそれぞれ１回転する。

【００２７】また、吸気側カムシャフト１１２における
ドリブンギヤ１２２側の端部には、図５および図６に示
すようにベーン１３が固定されている。このベーン１３
は、ボス部１３Ａと、ボス部１３Ａ外周側に設けた受圧
部１４とを有している。受圧部１４は、ボス部１３Ａの
円周方向に沿って複数、具体的には４個設けられてい
る。各受圧部１４同士は、円周方向に等間隔で配置され
ている。また、ドリブンギヤ１２２にはハウジング１１
１Ａが固定されており、ハウジング１１１Ａの内部にベ
ーン１３が配置されている。ハウジング１１１Ａは、円
筒部１５と、円筒部１５の一方の開口端に連続された円
板部１６とを有している。

【００２８】円筒部１５の内周面には、突部２８が複
数、具体的には４個設けられている。各突部２８同士
は、円周方向に等間隔で配置されている。そして、各受
圧部１４と各突部２８とが円周方向に交互に配置されて
いる。また、相互に隣接する受圧部１４と突部２８との
間には空間１７，１８が形成されている。このため、空
間１７，１８の範囲内で吸気側カムシャフト１１２とド
リブンギヤ１２２とが相対回転可能である。そして、各
受圧部１４の両側の空間１７，１８により、進角油圧室
および遅角油圧室が構成されている。したがって、以
下、この空間１７，１８を進角油圧室１７および遅角油
圧室１８と記す。各受圧部１４の外周面には密封装置２
１が取り付けられており、進角油圧室１７と遅角油圧室
１８とが密封装置２１により液密に区画されている。そ
して、この進角油圧室１７および遅角油圧室１８の油圧
を個々に制御するオイルコントロールバルブ２３が設け
られている。したがって、進角油圧室１７の油圧と遅角
油圧室１８の油圧とのバランスを調整することにより、
吸気側カムシャフト１１２とドリブンギヤ１２２との円
周方向の相対位置を制御することができ。

【００２９】また、一つの受圧部１４における円板部１
６側の面には凹部２４が形成されており、凹部２４には
ロックピン２５が配置されている。ロックピン２５は吸
気側カムシャフト１１２の軸線方向に往復移動自在であ
り、凹部２４に設けられたスプリング２６により、ロッ
クピン２５が円板部１６側に付勢されている。円板部１
６におけるベーン１３側の面には、係止溝２７が設けら
れている。そして、電動オイルポンプ１１５により汲み
上げられたオイルの油圧が、油圧制御バルブ１１５Ａに
より制御されて、係止溝２７に作用するように構成され
ている。この電動オイルポンプ１１５の駆動・停止は、
エンジン１の駆動・停止から独立して制御できる。ロッ
クピン２５および係止溝２７は、吸気側カムシャフト１
１２の軸線（図示せず）を中心とする同一円周上に配置
されている。

【００３０】なお、進角油圧室１７の油圧を遅角油圧室
１８の油圧よりも高めることにより、吸気側カムシャフ
ト１１２とドリブンギヤ１２２との円周方向の相対位置
を所定の状態（後述する最進角状態）に設定した場合に
おいて、ロックピン２５の位相と係止溝２７の位相とが
一致するように、円周方向におけるロックピン２５の配
置位置と、円周方向における係止溝２７の配置位置とが
設定されている。さらに、一つの突部２８における進角
油圧室１７側の面には最遅角検出センサ２９が設けられ
ている。

【００３１】前記動力分割機構２は、公知の遊星歯車機
構（図示せず）と、この遊星歯車機構の回転要素の回転
・停止を制御するクラッチやブレーキなどの摩擦係合装
置３０が設けられている。また、摩擦係合装置３０の係
合・解放およびその係合圧を制御する制御バルブ３０Ａ
が設けられている。モータ・ジェネレータ３は、電力が
供給されて動力を出力する電動機としての機能と、機械
的エネルギを電力に変換する発電機としての機能とを兼
ね備えたものであり、モータ・ジェネレータ３として
は、例えば固定永久磁石型同期モータなどを使用するこ
とができる。

【００３２】また、モータ・ジェネレータ５は、電力が
供給されて動力を出力する電動機としての機能と、機械
エネルギを電力に変換する発電機としての機能とを兼ね
備えたものであり、モータ・ジェネレータ５としては、
例えば固定永久磁石型同期モータなどを使用することが
できる。さらに、モータ・ジェネレータ３，５には、そ
れぞれインバータ３１，３２を介してバッテリ３３が接
続されている。前記減速機４は、公知の動力伝達装置、
例えば、ギヤ、チェーン、スプロケット、差動装置など
を備えている。

【００３３】一方、図３に示すように、車両全体を制御
する電子制御装置（ＥＣＵ）３４が設けられている。こ
の電子制御装置３４は、中央演算処理装置（ＣＰＵまた
はＭＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭおよびＲＯＭ）なら
びに入出力インタフェースを主体とするマイクロコンピ
ュータにより構成されている。この電子制御装置３４に
は、エンジン回転数（言い換えればエンジン回転速度）
センサ３５の信号、冷却水温センサ３６の信号、イグニ
ッションスイッチ３７の信号、吸入空気量センサ３８の
信号、バッテリ３３の充電状態（ＳＯＣ：state of cha
rge ）を検出する充電量検出センサ３９の信号、エアコ
ンスイッチ４０の信号、シフトポジションセンサ４１の
信号、フットブレーキスイッチ４２の信号、アクセル開
度センサ４３の信号、スロットル開度センサ４４の信
号、車速センサ４５の信号、酸素濃度センサ４６の信
号、吸入空気圧センサ４７の信号、吸気側カムシャフト
１１２の回転角度を検出するカムシャフトセンサ４８の
信号、クランク角センサ４９の信号、外気温センサ５０
の信号、モータ・ジェネレータ３，５の回転数（言い換
えれば回転速度）および回転角度を別個に検出するレゾ
ルバ５１の信号、最遅角検出センサ２９の信号、燃料噴
射装置８により噴射される燃料の揮発状態を検出する揮
発状態検出センサ５２の信号などが入力される。燃料の
揮発状態は、例えば、燃料自体の成分や種類、吸入空気
温度、吸入空気密度などから判断することができる。

【００３４】一方、電子制御装置３４からは、点火装置
７を制御する信号、燃料噴射装置８を制御する信号、ア
クチュエータ２２を制御する信号、インバータ３１，３
２を制御する信号、制御バルブ３０Ａを制御する信号、
オイルコントロールバルブ２３を制御する信号、電動オ
イルポンプ１１５を制御する信号、油圧制御バルブ１１
５Ａを制御する信号などが出力される。

【００３５】ここで、この実施形態の構成とこの発明の
構成との対応関係を説明すれば、エンジン１がこの発明
の内燃機関に相当し、モータ・ジェネレータ３，５がこ
の発明の駆動力源に相当し、クランクシャフト１６８が
この発明の回転部材に相当する。

【００３６】図２に示されたハイブリッド車において
は、電子制御装置３４に入力される信号、および電子制
御装置３４に予め記憶されているデータに基づいて、車
両全体が制御される。この電子制御装置３４には、例え
ば、エンジン１駆動（始動を含む））・停止およびモー
タ・ジェネレータ３，５の駆動・停止・発電ならびに摩
擦係合装置２２の係合・解放などを制御するためのデー
タが記憶されている。例えば、イグニッションスイッチ
３７の信号やその他の信号に基づいて、エンジン１の始
動要求の有無が判断される。エンジン１の始動要求が成
立した場合は、モータ・ジェネレータ３またはモータ・
ジェネレータ５が電動機として駆動され、その動力によ
りクランクシャフト１６８が初期回転（クランキング）
され、ピストン１１がシリンダ内で往復動する。クラン
クシャフト１６８と一体的にクランクプーリ１６８Ａが
回転すると、そのトルクがタイミングベルト１２７を経
由してタイミングギヤ１２４およびドリブンギヤ１２２
に伝達され、タイミングギヤ１２４およびドリブンギヤ
１２２が所定方向に回転する。

【００３７】ここで、進角油圧室１７および遅角油圧室
１８の油圧が制御されて、ベーン１３と吸気側カムシャ
フト１１２との円周方向の相対的な位置決めがおこなわ
れていると、ドリブンギヤ１２２が図６の時計方向に回
転する動作に同期して、吸気側カムシャフト１１２も回
転する。吸気側カムシャフト１１２の回転にともない、
カム１２０のカム面により吸気バルブ１６２が押圧され
ると、吸気バルブ１６２がスプリング（図示せず）の弾
性力に抗して動作し、吸気ポートが開放される。また、
吸気側カムシャフト１１２の回転位相の変化にともな
い、カム１２０から吸気バルブ１６２に伝達される押圧
力が弱められ、吸気ポートが閉じられる。

【００３８】一方、排気側カムシャフト１２３の回転に
ともない、カム１２０Ａのカム面により排気バルブ１６
４が押圧されると、吸気バルブ１６４がスプリング（図
示せず）の弾性力に抗して動作し、排気ポートが開放さ
れる。また、排気側カムシャフト１２３の回転位相の変
化にともない、カム１２０Ａから排気バルブ１６４に伝
達される押圧力が弱められ、排気ポートが閉じられる。

【００３９】上記のような、吸気ポートの開閉制御およ
び排気ポートの開閉制御に加えて、エンジン回転数が所
定の回転数まで上昇した時点で、燃料噴射制御、点火制
御などをおこなうことにより、公知の吸入行程、圧縮行
程、膨張行程、排気行程がおこなわれ、エンジン１が自
律回転する。なお、エンジン１が自立回転状態になる
と、モータ・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレー
タ５によるクランキングが終了する。

【００４０】一方、エンジン１の運転中は、アクセル開
度センサ４３の信号、車速センサ４５の信号、エアコン
スイッチ４０の信号、充電量検出センサ３９の信号など
に基づいて、要求駆動力および目標エンジン出力ならび
にモータ・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ
５の目標出力が算出される。これらの算出結果に基づい
てエンジン出力およびモータ・ジェネレータ３，５が制
御される。エンジン出力の制御に際しては、燃焼噴射
量、点火時期、吸入空気量、吸気タイミングなどが制御
される。

【００４１】なお、エンジン１が始動された後は、充電
量センサ３９の信号、エアコンスイッチ４０の信号など
に基づいて、エンジン１を停止することができる。ま
た、電子制御装置３４には、エンジン１およびモータ・
ジェネレータ３，５の駆動・停止を制御するための駆動
力源制御マップが記憶されている。この駆動力源制御マ
ップは、車速およびアクセル開度などをパラメータとし
て、エンジン１およびモータ・ジェネレータ３，５の駆
動・停止を制御するものである。

【００４２】エンジン１が駆動されると、その動力は、
動力分割機構２および減速機４を経由して車輪６に伝達
される。また、エンジントルクが要求トルクに満たない
場合は、モータ・ジェネレータ３，５の少なくとも一方
を電動機として駆動し、モータ・ジェネレータ３，５の
少なくとも一方のトルクを、動力分割機構２および減速
機４を経由させて車輪６に伝達することにより、要求ト
ルクに対するエンジントルクの不足を補うことができ
る。さらに、エンジン１の動力によりモータ・ジェネレ
ータ２を発電機として機能させるとともに、その電力を
バッテリ３３を経由してモータ・ジェネレータ５に供給
することにより、モータ・ジェネレータ５を電動機とし
て駆動させ、そのトルクを減速機４を経由させて車輪６
に伝達することもできる。モータ・ジェネレータ３，５
のトルクおよび回転数は、モータ・ジェネレータ３，５
に供給される電力の電流値を調整することにより制御さ
れる。

【００４３】これに対して、要求出力に対してエンジン
出力が過剰となる場合は、モータ・ジェネレータ３，５
の少なくとも一方を発電機として機能させ、エンジン１
の余剰分の動力を電力に変換して、その電力をバッテリ
３３に充電することができる。一方、車両の減速時（言
い換えれば惰力走行時）には、車輪６の動力（運動エネ
ルギ）をモータ・ジェネレータ３，５の少なくとも一方
に伝達して発電機として機能させ、モータ・ジェネレー
タ３，５の少なくとも一方により発電された電力をバッ
テリ３３に充電することもできる。

【００４４】つぎに、吸気バルブ１６２の開閉タイミン
グと、排気バルブ１６４の開閉タイミングとの関係を図
７のダイヤグラムに示す。この実施形態においては、進
角油圧室１７および遅角油圧室１８の油圧を制御するこ
とにより、吸気バルブ１６２の開閉タイミングを、所定
の調整角度範囲内で連続的に可変に設定することができ
る。進角油圧室１７の油圧を上昇させるほど、吸気バル
ブ１６２の開閉タイミングが早められる。吸気バルブ１
６２の閉タイミングが早められた場合は、燃焼室１２か
ら吸気管１９に戻る空気の量、つまり吹き返しが少なく
なる。これに対して、遅角油圧室１８の油圧を上昇させ
るほど、吸気バルブ１６２の開閉タイミングが遅くな
る。吸気バルブ１６２の閉タイミングが遅く制御された
場合は、燃焼室１２に吸入される空気の吹き返しが多く
なる。このように、燃焼室１２における空気の供給状態
は、吸気と排気との相対的な関係に基づいて決定され
る。

【００４５】図７のダイヤグラムは、クランクシャフト
１６８の下死点から約９０°遅角させた基準位置Ｘ１を
挟む所定角度（約４０°）の範囲に、吸気バルブ１６２
の閉タイミング変更可能範囲β１を設定した場合を例示
している。この閉タイミング変更可能範囲β１は、進角
領域β２と遅角領域β３とに区分される。進角領域β２
は、基準位置Ｘ１と、下死点から約８０°の位置との間
の角度範囲に設定されている。遅角領域β３は、基準位
置Ｘ１と、下死点から約１２０°の位置との間の角度範
囲に設定されている。また、進角領域β２のうち、下死
点から約８０°の位置が最進角位置（言い換えれば最進
角状態）であり、遅角領域β３のうち、下死点から約１
２０°の位置が最遅角位置（言い換えれば最遅角状態）
である。この実施形態においては、吸気バルブ１６２の
開タイミングと閉タイミングとは、別々に制御されるも
のではなく、相互に一体不可分の関係にある。そして、
吸気バルブ１６２の開タイミング変更可能範囲β４は、
上死点を基準とする約４０°の範囲に設定されている。
このように、燃焼室１２に供給される空気の供給状態、
具体的には空気の供給開始タイミングおよび空気の供給
終了タイミングを、吸気バルブ１６２の開閉タイミング
を制御することにより、連続的（無段階）に変更するた
めのシステムを、連続可変バルブタイミング（ＶＶＴ；
Variable Valve Timing ）システムと呼ぶ。

【００４６】ところで、冷間時、言い換えれば低温時に
エンジン１を始動させる場合は、燃料が気化しにくく、
混合気が薄くなり易いために、燃焼状態は不安定にな
る。したがって、エンジン１を始動する前に、進角油圧
室１７の油圧を上昇させ、かつ、遅角油圧室１８の油圧
を低下させて、吸気バルブ１６２の閉タイミングを最進
角状態に調整する制御がおこなわれる。このような制御
をおこなった後に、冷間状態でエンジン１の始動要求が
生じると、吸気バルブ１６２の閉タイミングが最進角状
態に制御される。したがって、圧縮される空気量が少な
くなって、圧縮圧力が高められて燃料の燃焼が良好とな
り、エンジン１の始動性が向上する。

【００４７】これに対して、上記のように吸気バルブ１
６２が最進角状態に制御されている状態から、外気温が
変化、もしくは暖機によるエンジン１自体の温度が変化
が生じて非低温状態になり、この非低温状態でエンジン
１の始動要求に基づいてエンジン１を始動させ、かつ、
燃料噴射制御ならびに点火制御をおこなうと、混合気に
対する圧縮圧力が高くなりすぎて振動が生じる可能性が
ある。そこで、冷却水温センサ３６の信号、外気温セン
サ５０の信号に基づいて、非低温時でのエンジン始動が
予測される場合は、前記吸気バルブ１６２の閉タイミン
グを、最進角状態から最遅角状態に変更する制御がおこ
なわれる。エンジン１の停止中に吸気バルブ１６２の閉
タイミングが最進角状態に制御されると、係止溝２７の
油圧が低下し、ロックピン２５がスプリング２６の弾性
力により係止溝２７内に進入する。このようにして、ロ
ックピン２５とハウジング１５とが係合することによ
り、吸気側カムシャフト１１２とドリブンギヤ１２２と
が円周方向に位置決め固定さている。

【００４８】そして、吸気バルブ１６２の閉タイミング
が最遅角状態に制御され、かつ、非低温状態でエンジン
１が始動されると、吸入空気量が増加しても、混合気に
作用する圧縮圧力が高まりすぎることがなく、振動を回
避することができる。なお、エンジン１の始動後は、係
止溝２７の油圧が上昇してロックピン２５が係止溝２７
から抜け出し、進角油圧室１７および遅角油圧室１８の
制御に対応して、吸気バルブ１６２の開閉タイミングが
制御される。

【００４９】このように、この実施形態においては、エ
ンジン１を始動する際の燃料の燃焼状態を、例えば温度
に基づいて予測し、その予測結果に基づいて吸気バルブ
１６２の閉タイミングを制御することにより、温度変化
によるエンジン１の振動を抑制し、かつ、その始動性を
良好に維持することができる。

【００５０】ところで、吸気バルブ１６２の閉タイミン
グを、進角状態から遅角状態に変更する途中で、イグニ
ッションスイッチ３７の信号、または駆動力源制御マッ
プに基づくエンジン１の始動要求が生じた場合は、エン
ジン１の振動が生じる可能性がある。そこで、このよう
なエンジン１の振動を抑制するための制御例を図１のフ
ローチャートに基づいて説明する。前述のように、エン
ジン１が停止し、かつ、吸気バルブ１６２の閉タイミン
グが最進角状態に制御されている状態では、ロックピン
２５が係止溝２７に進入している。この状態でエンジン
１の始動要求が発生すると（ステップＳ１）、モータ・
ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ５が電動機
として駆動され、その動力がクランクシャフト１６８に
伝達されて、クランクシャフト１６８がクランキングさ
れるとともに、燃料噴射制御および点火制御がおこなわ
れて、自律回転する。

【００５１】この制御例では、エンジン１の始動要求が
生じた場合に、エンジン１をクランキングするモータ・
ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ５の回転速
度を、以下のようにして制御する。まず、現在の冷却水
温ＴＨＷが所定値ＴＨＷ１以下であるか否かが判断され
る（ステップＳ２）。所定値ＴＨＷ１としては例えば−
３０℃が挙げられる。ステップＳ２で肯定的に判断され
た場合、つまり、極冷間状態においてエンジン１の始動
要求が生じている場合は、エンジン１を可能な限り高回
転速度でクランキングする処理をおこなう（ステップＳ
３）。

【００５２】このステップＳ３を具体的に説明する。モ
ータ・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ５の
トルクおよび回転数は、供給される電力の電流値により
制御される。そこで、まず、バッテリ３３の充電量など
の条件に基づいて、モータ・ジェネレータ３またはモー
タ・ジェネレータ５の最大回転速度および最大トルクを
算出する。そして、例えば、モータ・ジェネレータ３ま
たはモータ・ジェネレータ５でエンジン１をクランキン
グするにあたり、動力分割機構２の動力伝達効率などを
パラメータとして、エンジン１の目標クランキング回転
速度に対応して、モータ・ジェネレータ３またはモータ
・ジェネレータ５の回転速度およびトルクを算出する。
このようにして、モータ・ジェネレータ３またはモータ
・ジェネレータ５の指示トルクＴＧ１を算出し、かつ、
指示トルクＴＧ１をなまし処理することにより、モータ
・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ５の目標
トルクＴＧを設定する。ここでなまし処理とは、モータ
・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ５のトル
クの経時的な変化程度を緩やかにするための処理であ
る。

【００５３】そして、ステップＳ３の算出結果に基づい
てエンジン１のクランキングをおこなうとともに、エン
ジン１の始動が終了したか否か、つまりエンジン１が自
律回転状態になったか否かが判断される（ステップＳ
４）。このステップ４の判断は、例えば、エンジン回転
数または、燃料噴射制御および点火時期制御を開始して
からの経過時間などに基づいておこなうことができる。
ステップＳ４で否定的に判断された場合はステップＳ３
に戻り、ステップＳ４で肯定的に判断された場合は、リ
ターンする。つまり、冷間時にエンジン１の始動要求が
生じた場合は、燃料が気化しにくいが、ステップＳ１な
いしステップＳ４の制御をおこなうことにより、吸入空
気量が比較的少ない状態であり、かつ、クランキング回
転速度を高速回転としているために、混合気の圧縮不足
が解消されて、燃焼状態を良好に維持することができ、
エンジン１の確実な始動を確保することができる。

【００５４】一方、前記ステップＳ２で否定的に判断さ
れる条件下では、燃料の燃焼が良好となるために、前記
のように吸気バルブ１６２の閉タイミングを最進角状態
にあるままエンジン１を始動すると、混合気に作用する
圧縮圧力が高くなりすぎて、振動が生じる可能性があ
る。そこで、ステップＳ２で否定的に判断された場合
は、吸気バルブ１６２の閉タイミングを変更し、かつ、
エンジン１のクランキング速度を、この閉タイミングの
変更に適合する回転速度に調整する制御がおこなわれる
（ステップＳ５）。

【００５５】すなわち、係合溝２７の油圧を上昇させて
ロックピン２５を係合溝２７から抜き出すとともに、吸
気バルブ１６２の閉タイミングを、最進角状態から最遅
角状態に変更する制御がおこなわれる。また、モータ・
ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ５の回転速
度を、ステップＳ３に対応する回転速度よりも低速回転
に制御する処理がおこなわれる。モータ・ジェネレータ
３またはモータ・ジェネレータ５の回転速度の制御を、
より具体的に説明する。モータ・ジェネレータ３または
モータ・ジェネレータ５の指示トルクＴＧ２を算出し、
かつ、指示トルクＴＧ２をなまし処理することにより、
目標トルクＴＧを設定する。ここで、指示トルクＴＧ２
は指示トルクＴＧ１よりも低トルクである。

【００５６】また、ステップＳ５でおこなうなまし処理
の意味は、ステップＳ３でおこなうなまし処理の意味と
同じである。このように、エンジン１をクランキングす
るモータ・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ
５の回転速度が低速に制御されるため、ロックピン２５
とハウジング１５との係合を解除し易くなり、ベーン１
３とハウジング１５との相対回転が円滑におこなわれ
る。

【００５７】ついで、ベーン１３とハウジング１５との
相対回転角度が所定角度に到達して、吸気バルブ１６２
の閉タイミングを、最進角状態から最遅角状態に変更す
る制御が完了したか否かが判断される（ステップＳ
６）。このステップＳ６の判断は、例えば、吸気バルブ
１６２の閉タイミングを、最進角状態から最遅角状態に
変更する信号が出力された時点からの経過時間に基づい
て判断することができる。ステップＳ６で否定的に判断
された場合はステップＳ５に戻り、ステップＳ６で肯定
的に判断された場合は、ステップＳ３に進む。

【００５８】このように、極低温以外の条件下におい
て、エンジン１の始動要求が生じ、かつ、吸気バルブ１
６２の閉タイミングを最進角状態から最遅角状態に変更
する場合は、エンジン１が低回転速度で始動が開始さ
れ、ついで、最遅角状態が設定された後は、高回転速度
でエンジン１のクランキングが継続される。

【００５９】図８は、図１のステップＳ１ないしステッ
プＳ３の制御に対応するタイムチャートである。図８の
タイムチャートは、エンジン回転数およびトルク（モー
タ・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ５のト
ルク）の経時変化を示すものである。エンジン１の始動
要求が生じると、時刻ｔ１からトルクが上昇し始め、こ
れにともないエンジン回転数も上昇する。そして、時刻
ｔ２以後はほぼ一定の指示トルクＴＧ１に制御され、エ
ンジン回転数が、エンジン１の自律回転可能な回転数に
到達した時刻ｔ３以後は、指示トルクが低下し、かつ、
エンジン回転数がほぼ一定に制御されている。

【００６０】図９は、図１のステップＳ５およびステッ
プＳ６を経由してステップＳ３に進んだ場合に対応する
タイムチャートである。エンジン１の始動要求が生じる
と、時刻ｔ１からトルクが上昇し始め、これにともない
エンジン回転数も上昇する。そして、時刻ｔ２以後は指
示トルクがＴＧ２に制御されている。そして、時刻ｔ３
になり、吸気バルブ１６２の閉タイミングが最遅角状態
に設定されると、その後は、指示トルクが高められる。
このため、時刻ｔ１と時刻ｔ３との間におけるエンジン
回転数の上昇程度よりも、時刻ｔ３以後におけるエンジ
ン回転数の上昇程度の方が急激になっている。ついで、
時刻ｔ４以後は指示トルクがＴＧ１に制御され、エンジ
ン回転数が、エンジン１の自律回転可能な回転数に到達
した時刻ｔ５以後は、指示トルクが低下し、かつ、エン
ジン回転数がほぼ一定に制御されている。なお、エンジ
ン回転数が自律回転数まで上昇することにより、共振回
転数を越えた後は、吸気バルブ１６２の閉タイミングを
進角させる制御をおこなうことができる。なお、図８の
時刻ｔ１ないし時刻ｔ３と、図９の時刻ｔ１ないし時刻
ｔ３とは、時間的に必ずしも一致していない。

【００６１】以上のように、図１の制御例においては、
エンジン１の始動要求が生じた場合は、冷却水温および
吸気バルブ１６２の閉タイミングに基づいて、エンジン
１をクランキングするモータ・ジェネレータ３またはモ
ータ・ジェネレータ５の回転速度を制御している。した
がって、極冷間時にエンジン１を始動する場合の始動性
を良好にすることができるとともに、極冷間時以外の時
にエンジン１を始動する場合の振動をも抑制することが
できる。

【００６２】図１０は、他の制御例を示すフローチャー
トである。この図１０の制御例も、エンジン１の始動要
求が生じた場合におこなわれる。図１０のステップＳ１
２の内容は、図１のステップＳ２の内容と同じであり、
図１０のステップＳ１３の内容は、図１のステップＳ３
の内容と同じであり、図１０のステップＳ１４の内容
は、図１のステップＳ４の内容と同じであり、図１０の
ステップＳ１５の内容は、図１のステップＳ５の内容と
同じであり、図１０のステップＳ１７の内容は、図１の
ステップＳ６の内容と同じである。

【００６３】この図１０の制御例においては、ステップ
Ｓ１２で肯定的に判断された場合はステップＳ１３を経
由してステップＳ１４に進む。そして、ステップＳ１４
で肯定的に判断された場合はリターンされ、ステップＳ
１４で否定的に判断された場合はステップＳ１３に戻
る。

【００６４】これに対して、ステップＳ１２で否定的に
判断された場合は、ステップＳ１５を経由してステップ
Ｓ１６に進み、吸気バルブ１６２の閉タイミングを、最
進角状態から最遅角状態に変更する制御が完了したこと
を検出できるか否かが判断される。このステップＳ１６
の判断は、例えば、最遅角センサ２９の信号、またはク
ランク角セン４９の信号およびカムシャフトセンサ４８
の信号に基づいて判断することができる。すなわち、遅
角油圧室１８の油圧が上昇して最進角状態から最遅角状
態への変更が完了すると、最遅角センサ４８がこれを検
出するため、最遅角センサ４８の信号に基づいて、ステ
ップＳ１６の判断をおこなうことができる。

【００６５】一方、クランク角センサ４９によりクラン
クシャフト１６８の回転が検出された後、カムシャフト
センサ４８により吸気側カムシャフト１１２の回転が検
出された場合も、吸気バルブ１６２の閉タイミングを、
最進角状態から最遅角状態に変更する制御が完了したと
判断することができる。

【００６６】ステップＳ１６で肯定的に判断された場合
はステップＳ１３に進む。前記、ステップＳ１６におい
て、最遅角検出センサ２９、カムシャフトセンサ４８、
クランク角センサ４９などの故障により、最進角状態か
ら最遅角状態への変更が完了したことを検出することが
できない場合は、ステップＳ１６で否定的に判断されて
ステップＳ１７に進む。このステップＳ１７で肯定的に
判断された場合はステップＳ１３に進み、ステップＳ１
７で否定的に判断された場合は、ステップＳ１５に戻
る。

【００６７】このように、図１０の制御例においても、
図１の制御例と同様の効果を得られる他に、図１０の制
御例においては、最進角状態から最遅角状態への変更が
完了したか否かを、最遅角検出センサ２９、またはクラ
ンク角センサ４９およびカムシャフトセンサ４８の信号
に基づいて確実に判断することができる。したがって、
エンジン１をクランキングする場合に、モータ・ジェネ
レータ３またはモータ・ジェネレータ５の回転速度を高
精度に制御することができ、エンジン１の振動を防止す
る機能が一層向上する。

【００６８】図１１は、他の制御例を示すフローチャー
トである。この図１１の制御例も、エンジン１の始動要
求が生じた場合におこなわれる。図１１のステップＳ２
２の内容は、図１のステップＳ２の内容と同じであり、
図１１のステップＳ２３の内容は、図１のステップＳ３
の内容と同じであり、図１１のステップＳ２４の内容
は、図１のステップＳ４の内容と同じであり、図１１の
ステップＳ２６の内容は、図１のステップＳ５の内容と
同じであり、図１１のステップＳ２７の内容は、図１０
のステップＳ１６の内容と同じであり、図１１のステッ
プＳ２８の内容は、図１のステップＳ６の内容と同じで
ある。

【００６９】図１１において、ステップＳ２２で肯定的
に判断された場合は、ステップＳ２３を経由してステッ
プＳ２４に進む。ステップＳ２４で肯定的に判断された
場合はリターンされ、ステップＳ２４で否定的に判断さ
れた場合はステップＳ２３に戻る。これに対して、ステ
ップＳ２２で否定的に判断された場合は、係合溝２７に
作用する油圧に基づいて、ロックピン２５が係止溝２７
から抜けたか否かが判断される（ステップＳ２５）。ス
テップＳ２５で肯定的に判断された場合はステップＳ２
３に進み、ステップＳ２５で否定的に判断された場合は
ステップＳ２６に進む。また、ステップＳ２７で肯定的
に判断された場合はステップＳ２３に進み、ステップＳ
２７で否定的に判断された場合はステップＳ２８に進
む。ステップＳ２８で肯定的に判断された場合はステッ
プＳ２３に進み、ステップＳ２８で否定的に判断された
場合はステップＳ２５に戻る。

【００７０】したがって、図１１の制御例においても、
図１および図１０の制御例と同様の効果を得られる。ま
た、図１１の制御例によれば、ロックピン２５が係止溝
２７から抜け出す前は、クランキング回転速度が低速に
制御され、ロックピンが係止溝２７から抜け出した後
に、クランキング回転速度が高速に制御される。このた
め、ロックピン２５が係止溝２７から円滑に抜け易くな
り、吸気バルブ１６２の閉タイミングを最進角状態から
最遅角状態に変更する制御を確実におこなうことができ
る。したがって、エンジン１の振動を抑制する機能が一
層向上する。

【００７１】なお、ステップＳ２５の後に、エンジン１
のクランキングを所定時間継続してもロックピン２５を
係止溝２７から抜き出すことができない場合は、エンジ
ン回転数を自律回転数まで迅速に上昇させることを優先
する制御をおこなうこともできる。つまり、クランキン
グ回転速度を低速から高速に切り換え、始動性の向上を
図るのである。この制御をおこなうことにより、エンジ
ン１の始動時に、ドライバーが違和感やもたつき感を持
つことを回避できる。また、図１および図１０ならびに
図１１の制御例において、エンジン１のクランキング回
転速度を制御するために、車両の駆動力源としての機能
を有するモータ・ジェネレータ３またはモータ・ジェネ
レータ５の回転速度およびトルクを制御している。この
ため、エンジン１のクランキング回転速度を制御するた
めに、格別のシステムを設けることなく、既存のシステ
ムを活用することができる。したがって、部品点数が増
加することもなく、製造コストの上昇を抑制することが
できる。

【００７２】上記実施形態において、図５および図６に
示すロックピン２５、係止溝２７、スプリング２６を設
けることなく、最進角状態を保持するように構成するこ
ともできる。このような構成としては、進角油圧室１７
および遅角油圧室１８の油圧制御して、最進角状態を保
持する第１の構成と、ベーン１３とハウジング１５との
接触面の摩擦力により、最進角状態を保持する第２の構
成と、密封装置２１とハウジング１５との摩擦力によ
り、最進角状態を保持する第３の構成とが挙げられる。
この第１の構成および第２の構成ならびに第３の構成に
対しては、図１および図１０の制御例を用いることがで
きる。

【００７３】ここで、第２の構成または第３の構成を採
用し、かつ、図１の制御例または図１０の制御例をおこ
なう場合の動作について説明する。ステップＳ５または
ステップＳ１５において、低回転速度でのクランキング
が開始されると、ハウジング１５の回転角度が所定角度
に到達するまでの間は、ベーン１３とハウジング１５と
が相対回転する。つまり、ハウジング１５のみが回転
し、ベーン１３は停止している。

【００７４】その理由はつぎのとおりである。エンジン
１の停止中は、カム１２０の突出部がプッシュロッド
（図示せず）の端部に接触しているため、吸気側カムシ
ャフト１１２に対して、吸気側バルブ１６２を閉じる方
向に押圧しているスプリングの弾性力を越えるトルク
が、吸気側カムシャフト１１２に伝達されない限り、吸
気側カムシャフト１１２が回転しない。つまり、ハウジ
ング１５が所定角度回転する間は、そのハウジング１５
の動力が、第２の構成の場合はハウジング１５とベーン
１３との滑りに消費され、第３の構成の場合はハウジン
グ１５と密封装置２１との滑りに消費される。その後、
ハウジング１５の回転が継続され、かつ、ステップＳ６
またはステップＳ１６に進む。

【００７５】なお、図１のステップＳ２または図１０の
ステップＳ１２または図１１のステップＳ２２において
は、吸気バルブ１６２の閉タイミングを制御し、かつ、
エンジン１のクランキング回転速度を制御するためのパ
ラメータとして、冷却水温を用いているが、混合気の燃
焼に関連する物理量であれば、冷却水温以外の要因を用
いることができる。例えば、外気温、燃料の揮発状態な
どを用いて、吸気バルブ１６２の閉タイミングを変更
し、かつ、エンジン１のクランキング回転速度を制御す
ることができる。ここで、外気温を用いる場合におい
て、図１のステップＳ２または図１０のステップＳ１２
または図１１のステップＳ２２判断内容は、冷却水温を
用いた場合と同様であるため説明を省略する。

【００７６】一方、揮発状態検出センサ２５の信号に基
づいて、混合気の燃焼状態を判断する場合は、ステップ
Ｓ２２またはステップＳ１２またはステップＳ２２にお
いて、燃料が揮発しにくい状態か否かを揮発状態検出セ
ンサ５２の信号に基づいて判断し、このステップＳ２２
またはステップＳ１２またはステップＳ２２で肯定的に
判断された場合は、ステップＳ３またはステップＳ１３
またはステップＳ２３に進み、ステップＳ２またはステ
ップＳ１２またはステップＳ２２で否定的に判断された
場合は、ステップＳ５またはステップＳ１５またはステ
ップＳ２５に進むようなルーチンを採用することができ
る。

【００７７】すなわち、燃料の揮発状態が低下する場合
にも、燃料の燃焼が不安定となり、燃料の揮発状態が良
好な場合は、燃料の燃焼が安定し易いため、図１または
図１０または図１１の制御をおこなうことにより、エン
ジン１の始動時における振動を抑制することができる。
なお、揮発状態センサ５２は、例えば吸気管１９もしく
は燃焼室１２または燃料タンク（図示せず）に設けるこ
とができる。吸気管１９または燃焼室１２設けた場合
は、混合気の揮発状態（言い換えれば気化状態）を検出
し、その揮発状態を検出することができる。これに対し
て、燃料タンクに揮発状態センサ５２を設けた場合は、
その燃料の成分などに基づいて、燃料の種類毎にその揮
発特性を検出することができる。

【００７８】図１のステップＳ３，Ｓ５、図１０のステ
ップＳ１３，Ｓ１５、図１１のステップＳ２３，Ｓ２６
においては、エンジン１をクランキングする場合に、モ
ータ・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ５の
目標回転状態を設定し、モータ・ジェネレータ３または
モータ・ジェネレータ５に供給する電力の電流値を制御
しているが、これらの各ステップにおいては、他の制御
方法を採用することもできる。例えば、エンジン１自体
の目標回転状態を設定し、この目標回転数となるように
モータ・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ５
の回転状態を制御するとともに、エンジン１自体の実際
の回転状態を、目標回転状態に近づけるように、モータ
・ジェネレータ３またはモータ・ジェネレータ５に供給
する電力の電流値を制御することもできる。

【００７９】また、上記実施形態においては、吸気バル
ブ１６２の開閉タイミングを制御することにより、燃焼
室１２における空気の供給状態を制御するように構成さ
れているが、排気バルブの開閉タイミングを制御するこ
とにより、燃焼室１２における空気の供給状態を制御す
る構成の内燃機関に対して、上記の各制御例を適用する
こともできる。この場合は、混合気の燃焼に関連する物
理量に基づいて、吸気バルブ１６２の開閉タイミングを
制御する代わりに、排気バルブの開閉タイミングを制御
することになる。さらに、各制御例において、吸気バル
ブおよび排気バルブの開閉タイミングの両方を制御する
構成の内燃機関に対して、上記の各制御例を適用するこ
とができる。この場合は、混合気の燃焼に関連する物理
量に基づいて、吸気バルブ１６２の開閉タイミングの制
御に加えて、排気バルブの開閉タイミングもおこなう。

【００８０】さらにまた、吸気バルブまたは排気バルブ
のうち、少なくとも一方の開タイミングと閉タイミング
とを別々に制御することのできる内燃機関に対して、上
記各制御例を適用することができる。この場合は、は、
混合気の燃焼に関連する物理量に基づいて、吸気バルブ
または排気バルブのうち、少なくとも一方の開タイミン
グと閉タイミングとを別々に制御することになる。ま
た、吸気バルブまたは排気バルブの少なくとも一方の開
閉タイミングを制御するための機構としては、図４に示
す機構に代えて、カム１２０，１２０Ａの回転角度に対
応するロッカアーム（図示せず）の回転角度を可変とす
るように構成したものを採用することもできる。

【００８１】ここで、図１および図１０ならびに図１１
の制御例に示す機能的手段と、この発明の構成との対応
関係を説明する。すなわち、図１のステップＳ１ないし
ステップＳ６、図１０のステップＳ１２ないしステップ
Ｓ１７、図１１のステップＳ２２ないしステップＳ２４
がこの発明の始動制御手段に相当する。また、所定温度
ＴＨＷ１以下の冷却水温がこの発明の第１の所定温度に
相当し、最進角状態がこの発明の第１の空気供給状態
（つまり第１の開閉タイミング）に相当し、ステップＳ
３およびステップＳ１３ならびにステップＳ２３の制御
に対応する回転速度（低回転速度）がこの発明の第１の
回転速度および第１の回転状態に相当し、所定温度ＴＨ
Ｗ１を越える冷却水温がこの発明の第１の所定温度に相
当し、最遅角状態がこの発明の第２の空気供給状態（つ
まり第２の開閉タイミング）に相当し、ステップＳ５お
よびステップＳ１５ならびにステップＳ２６の制御に対
応する回転速度（高回転速度）がこの発明の第２の回転
速度および第２の回転状態に相当する。

【００８２】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
回転部材が外力により回転すると、混合気を圧縮する圧
縮圧力が生じるが、この圧縮圧力を混合気の燃焼状態に
適合させられる。したがって、混合気の燃焼状態が良好
になり、内燃機関の始動時の振動を抑制することができ
る。

【００８３】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
と同様の効果を得られる他に、圧縮圧力を混合気の燃焼
状態に適合させる機能が一層向上する。したがって、内
燃機関の振動を、一層確実に抑制することができる。

【００８４】請求項３の発明によれば、請求項２の発明
と同様の効果を得られる他に、温度に基づいて、空気の
供給状態が制御される。したがって、回転部材を外力に
より回転する場合の回転状態が、温度に基づく混合気の
燃焼状態に基づいて制御される。したがって、内燃機関
の振動を、一層確実に抑制することができる。

【００８５】請求項４の発明によれば、請求項３の発明
と同様の効果を得られる他に、第１の温度で内燃機関を
始動する場合は、空気の供給量は比較的少ないが、混合
気に作用する圧縮圧力が高められるため、混合気の燃焼
が良好な状態になり、内燃機関の振動が抑制される。こ
れに対して、第１の温度から第２の温度に変化すると、
空気の供給量が増加するが、混合気に作用する圧縮圧力
が高くなりすぎることが抑制され、内燃機関の振動を抑
制できる。

【００８６】請求項５の発明によれば、請求項４の発明
と同様の効果を得られる他に、第１の空気供給状態から
第２の空気供給状態に変更された後は、空気の供給量が
比較的多くなるが、回転部材を外力により回転させる場
合の回転速度が上昇して、混合気に作用する圧縮圧力が
高められて燃料の燃焼が良好になるため、内燃機関の振
動を抑制することができる。

【００８７】請求項６の発明によれば、請求項１ないし
５のいずれかの発明と同様の効果を得られる他に、内燃
機関以外の駆動力源を制御することにより、回転部材に
外力を与える回転状態が制御される。したがって、回転
部材をクランキングさせるために格別のシステムを設け
る必要がなく、部品点数の増加および製造コストの上昇
を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る制御の一実施例を示すフロー
チャートである。

【図２】この発明が適用されるハイブリッド車のパワ
ートレーンを示す図である。

【図３】図２に示すハイブリッド車の制御系統を示す
ブロック図である。

【図４】図２のエンジンの構成の一部を示す斜視図で
ある。

【図５】図４に示す構成の部分的な断面図である。

【図６】図４に示す構成の部分的な断面図である。

【図７】図４、図５、図６に示す構成により、図２の
エンジンの吸気バルブの開閉タイミングを制御する場合
の一例を示すダイヤグラムである。

【図８】図１の制御例に対応するタイムチャートであ
る。

【図９】図１の制御例に対応するタイムチャートであ
る。

【図１０】この発明に係る制御の他の実施例を示すフ
ローチャートである。

【図１１】この発明に係る制御の他の実施例を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１…エンジン、３，５…モータ・ジェネレータ、１
３…ベーン、１５…ハウジング、１７…進角油圧
室、１８…遅角油圧室、３４…電子制御装置、１
１２…吸気側カムシャフト、１６２…吸気バルブ、
１６８…クランクシャフト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｎ 11/04 Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｖ 11/08 Ｂ６０Ｋ 9/00 ＺＨＶＣＦターム(参考） 3G092 AA01 AA11 AB02 BB01 DA10 DF01 DG06 DG09 EA03 EA04 EA11 EB01 EC01 FA14 FA32 GA01 HA01Z HA04Z HA05Z HA06Z HD05Z HE01Z HE03Z HE08Z HF02Z HF04Z HF12Z HF21Z 3G093 AA07 BA33 CA01 DA01 DA03 DA04 DA06 DA07 DA09 DA12 DB05 DB09 DB11 DB15 DB19 DB25 DB26 EB01 EC02 FA12 FB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の回転部材に外力を与えて回転
させとともに、燃料を燃焼させることにより、前記回転
部材から動力が出力される状態に制御する内燃機関の制
御装置において、前記外力の作用による前記回転部材の回転状態を、前記
燃料と混合される空気の供給状態にづいて制御する始動
制御手段を備えていることを特徴とする内燃機関の制御
装置。
【請求項２】前記始動制御手段は、前記空気の供給状
態を、前記燃料の燃焼に関連する物理量に基づいて制御
する機能を備えていることを特徴とする請求項１に記載
の内燃機関の制御装置。
【請求項３】前記始動制御手段は、前記空気の供給状
態を、温度に基づいて制御する機能を備えていることを
特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】前記始動制御手段は、第１の所定温度に
対応する第１の空気供給状態が選択されている際に、前
記回転部材を外力により回転させる場合の第１の回転速
度よりも、前記第１の空気供給状態から、前記第１の所
定温度よりも高温の第２の所定温度に対応し、かつ、前
記第１の空気供給状態とは空気の供給量が少ない第２の
空気供給状態に変更する際に前記回転部材を外力により
回転させる場合の第２の回転速度の方を遅くする機能を
備えていることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関
の制御装置。
【請求項５】前記始動制御手段は、前記第１の空気供
給状態から前記第２の空気供給状態への変更がおこなわ
れた後に、前記回転部材を外力により回転させるための
第３の回転速度を、前記第２の回転速度よりも速くする
機能を備えていることを特徴とする請求項４に記載の内
燃機関の制御装置。
【請求項６】前記始動制御手段は、前記内燃機関以外
の駆動力源により前記回転部材に外力を与える機能を備
えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
に記載の内燃機関の制御装置。