JP2010095084A - ハイブリッド車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定常走行時において加速要求時に比べて吸気弁の閉弁時期を遅角側に設定する遅閉じ制御が行われるハイブリッド車両の制御装置において、遅閉じ制御時における燃料消費量の低減と、その後に加速要求が出されたときのドライバビリティの悪化の抑制とを両立させる。
【解決手段】エンジンと、エンジンの発生する動力のアシストを行うモータと、ＨＶバッテリと、ＩＶＣを変更可能なＶＶＴ機構と、エンジンの排気通路に排出された排気ガスの一部をＥＧＲガスとして該エンジンの吸気通路に再循環させるＥＧＲ装置とを備え、定常走行時において加速走行時に比べてＩＶＣを遅角側に変更する遅閉じ制御が行われるハイブリッド車両の制御装置において、遅閉じ制御時におけるＩＶＣとＥＧＲガス量とをＨＶバッテリの充電量Ｖｃに応じて制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ハイブリッド車両の制御装置に関する。

エンジンの出力と電動機の出力とを駆動源として走行するハイブリッド車両が公知である（例えば、特許文献１〜３を参照）。

また、エンジンの吸気弁の閉弁時期を遅角させる遅閉じ制御を行うことで、エンジンを（ミラー）アトキンソンサイクルにて燃焼させる技術が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。アトキンソンサイクルにかかる燃焼（以下、アトキンソンサイクル燃焼という）によれば、シリンダ内に一旦吸入された吸気が吸気弁の閉弁前に再び吸気ポートへと戻されるため、圧縮行程の実質的な開始が遅くなり、エンジンの有効圧縮比が低くなる。従って、従来から一般的な運転であり、圧縮比と膨脹比とが実質的に等しくなるオットーサイクル燃焼に比べてエンジンのポンピング損失を低減できるので燃焼消費量の低減を図ることができる。

但し、上記アトキンソンサイクル燃焼は、オットーサイクルにかかる燃焼（以下、オットーサイクル燃焼という）に比してシリンダ容積当たりの出力が劣るため、エンジンへの要求出力が高くなる運転領域等では行うことが難しい。従って、運転者の要求によって刻々とエンジンへの要求出力が変動する車両用エンジンとしては、吸気弁の閉じ位相（閉弁時期）を可変とする可変動弁装置を備え、エンジンへの要求出力に応じてアトキンソンサイクル燃焼とオットーサイクル燃焼とを切り替えることが行われる。
特開平１１−１４８３８８号公報 特開２００２−８１３３０号公報 特開２００５−２７８２３９号公報 特開２００４−０５２５５１号公報

ここで、可変動弁装置を備え、且つハイブリッド車両に適用されるエンジンにおいて、アトキンソンサイクル燃焼の実施中に車両への加速要求が出された場合について考える。この場合、エンジンの充填効率の向上を優先させるべく、可変動弁装置を作動させて吸気弁の閉弁時期を進角させることになる。しかしながら、アトキンソンサイクル燃焼の実施中は、閉弁時期を吸気下死点に比してかなり遅角側の位相、例えば吸気下死点後（ＡＢＤＣ：After Bottom Dead Center）１００°ＣＡ（ crank angle ）程度に設定されること
が多い。そのため、吸気弁の閉弁時期をオットーサイクル燃焼にかかる目標位相（例えば、ＡＢＤＣ６０°ＣＡ程度）へと進角させるまでに要する応答期間（過渡期間）には所望のエンジン出力を得ることが難しい。

これに対して、上記応答期間におけるエンジン出力を、電動機による出力によってアシストする方法が考えられるが、電動機への供給電力を蓄電するＨＶバッテリの蓄電量（充電量）が少ない場合には、このアシストがあまり期待できない。

本発明は上記の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、定常走行時において加速要求時に比べて吸気弁の閉弁時期を遅角側に設定する遅閉じ制御が行われるハイブリッド車両の制御装置において、遅閉じ制御時における燃料消費量の低減と、その後に加速要求が出されたときのドライバビリティの悪化の抑制とを両立させることの可能な技術を提
供することである。

上記した課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用した。
すなわち、本発明におけるハイブリッド車両の制御装置は、
エンジンと、
電力によって作動してエンジンの発生する動力のアシストを行う電動機と、
前記電動機の作動に供する電力を蓄電するＨＶバッテリと、
前記エンジンの吸気弁の閉弁時期を変更可能な可変動弁装置と、
前記エンジンの排気通路に排出された排気ガスの一部をＥＧＲガスとして該エンジンの吸気通路に再循環させるＥＧＲ装置と、
を備え、定常走行時において加速走行時に比べて前記吸気弁の閉弁時期を遅角側に変更する遅閉じ制御が行われるハイブリッド車両の制御装置であって、
前記ＨＶバッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
前記遅閉じ制御時における前記吸気弁の閉弁時期と前記ＥＧＲ装置に再循環させるＥＧＲガス量とを、前記ＨＶバッテリの充電量に応じて制御する制御手段と、
を更に備えることを特徴とする。

上記構成においては、定常走行時においては遅閉じ制御が行われることにより、アトキンソンサイクル燃焼が実施される。これにより、エンジンのポンピング損失が減少するので、燃料消費量を低減させることができる。一方、遅閉じ制御時に加速要求が出されると、可変動弁装置が吸気弁の閉弁時期を進角させることによって遅閉じ制御が解除される。その結果、エンジンの燃焼がアトキンソンサイクル燃焼からオットーサイクル燃焼へと切り替えられる。そのため、エンジンの充填効率が向上し、エンジン出力を好適に増加させることができる。

ここで、遅閉じ制御を解除する際に、可変動弁装置が吸気弁の閉弁時期を進角させるときの進角量を「切替時進角量」と称し、加速要求が出されてから同装置が吸気弁の閉弁時期を切替時進角量だけ進角させるために要する期間を「切替時応答期間」と称する。この切替時応答期間は、加速要求が出されてからエンジンの燃焼がアトキンソンサイクル燃焼からオットーサイクル燃焼へと切り替わるまでの過渡時期に相当するため、エンジン出力が要求値に対して不足してしまう。そこで、この構成においては、切替時応答期間におけるエンジン出力の不足分を、電動機が発生させるアシスト出力によってアシストしている。

ここで、切替時応答期間におけるエンジン出力の不足分を補うために要求される電動機への供給電力の総量を「要求アシスト総量」と称すると、ＨＶバッテリの充電量が少ない状態で加速要求が出されると、要求アシスト総量がＨＶバッテリの充電量を超える場合がある。そうすると、切替時応答期間におけるアシスト出力が十分に得られないため、同期間におけるドライバビリティが悪化する虞がある。

これに対して、この構成によれば、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期とＥＧＲ装置に再循環させるＥＧＲガス量とが、ＨＶバッテリの充電量に応じて制御される。これによれば、遅閉じ制御時におけるＨＶバッテリの充電量が少ない場合には、該充電量が多い場合に比べて、吸気下死点からの遅角量が少なくなるように吸気弁の閉弁時期を制御し、且つ、ＥＧＲ装置に再循環させるＥＧＲガス量が多くなるように該ＥＧＲガス量を制御することができる。

すなわち、遅閉じ制御時におけるＨＶバッテリの充電量が少ない場合には、切替時進角量が少なくなるように吸気弁の閉弁時期を制御することによって、切替時応答期間が短縮
される。そのため、切替時応答期間における要求アシスト総量を減少させることができる。その結果、遅閉じ制御時におけるＨＶバッテリの充電量が少ない場合であっても、該充電量が多い場合と同様に、加速走行時におけるエンジン出力の不足分を補うために十分な大きさのアシスト出力を電動機に発生させることができる。従って、切替時応答期間におけるドライバビリティが悪化することを抑制することができる。

ここで、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期がより進角側に制御されるほど、遅閉じ制御時における燃料消費量が増大する。その点、本発明に係る構成では、遅閉じ制御時におけるＨＶバッテリの充電量が少ない場合には、該ＨＶバッテリの充電量が多い場合に比べてＥＧＲガス量を増量することができる。これによれば、遅閉じ制御時に吸気弁の閉弁時期を進角側に制御することに因る燃費の悪化分を、ＥＧＲガス量を増量させることで得られる燃費の向上分で相殺できる。従って、遅閉じ制御時における燃料消費量の低減と、その後に加速要求が出されたときのドライバビリティの悪化の抑制とを好適に両立させることができる。

また、制御手段は、ＨＶバッテリの充電量が少ないほど、吸気下死点からの遅角量がより少なくなるように吸気弁の閉弁時期を制御し、且つ、ＥＧＲ装置に再循環させるＥＧＲガス量がより多くなるように該ＥＧＲガス量を制御しても良い。

これによれば、ＨＶバッテリの充電量に応じて、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期及びＥＧＲガス量を緻密に制御することができる。すなわち、遅閉じ制御時におけるＨＶバッテリの充電量が少ないときほど要求アシスト総量を減少させることができるため、切替時応答期間におけるドライバビリティの悪化を精度良く抑制することができる。また、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期がより進角側に制御されるときほどＥＧＲガス量が増やされるため、遅閉じ制御時における燃料消費量の低減を確実に補償できる。

また、制御手段は、ＨＶバッテリの充電量が所定の判定基準値以上である場合に、吸気弁の閉弁時期を所定の基準アトキンソン位相に制御し、且つ、ＥＧＲ装置に再循環させるＥＧＲガス量を所定の失火限界値以下の範囲で制御すると良い。

所定の基準アトキンソン位相は、エンジンの燃焼サイクルをアトキンソンサイクル燃焼とするために適切な吸気弁の閉弁時期である。この基準アトキンソン位相は、エンジンの運転状態などに応じて変更することができ、また、実験等の経験則に基づいて設定することもできる。そして、所定の判定基準値は、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期を基準アトキンソン位相に制御した場合に、切替時応答期間において想定される要求アシスト総量の上限値に所定のマージンを加えた値である。そのため、遅閉じ制御時におけるＨＶバッテリの充電量が判定基準値以上であれば、吸気弁の閉弁時期を基準アトキンソン位相に制御しても切替時応答期間の要求アシスト総量がＨＶバッテリの充電量を上回ることがない。

また、所定の失火限界値は、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期を基準アトキンソン位相に制御する際に、エンジンに失火が起こらないと判断されるＥＧＲガス量の上限値である。ここで、他の条件が等しければ、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期がより遅角側に制御されるほどエンジンは失火し易くなる。また、他の条件が等しければ、遅閉じ制御時におけるＥＧＲガス量が多いほどエンジンは失火し易くなる。そして、経験則上、基準アトキンソン位相は吸気下死点からかなり遅角側に設定されることが多い。そのため、この構成においては、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期を基準アトキンソン位相に制御してもエンジンの燃焼状態が過度に悪化しないようにＥＧＲガス量の上限値を定めている。

以上のように、この構成によれば、ＨＶバッテリの充電量が判定基準値以上であるか否かに基づき、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期を基準アトキンソン位相に制御するかどうかを容易に判別することができる。そして、ＨＶバッテリの充電量が判定基準値以上である場合には、遅閉じ制御時に吸気弁の閉弁時期を基準アトキンソン位相に制御することで、該遅閉じ制御時における燃料消費量を好適に低減できる。そして、その際に、ＥＧＲガス量を失火限界値以下の範囲で制御することにより、遅閉じ制御時におけるエンジンの燃焼状態を良好に維持することができる。なお、この失火限界値は、基準アトキンソン位相に応じて変更しても良い。例えば、基準アトキンソン位相がより遅角側の位相であるほど、エンジンの燃焼状態が悪化し易くなるため、当該失火限界値をより低い値に設定しても良い。これにより、遅閉じ制御時における燃焼状態の悪化が確実に抑制される。

一方、ＨＶバッテリの充電量が所定の判定基準値よりも少ない場合に遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期を基準アトキンソン位相まで遅角させると、切替時応答期間の要求アシスト総量がＨＶバッテリの充電量を上回る可能性が高まる。そこで、制御手段は、吸気弁の閉弁時期を所定の基準アトキンソン位相よりも進角側の位相（以下、第２基準位相という）に制御すると良い。この第２基準位相は、基準アトキンソン位相よりも進角側に設定されるため、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期を基準アトキンソン位相に制御する場合と比べて切替時応答期間が短縮される。その結果、切替時応答期間における要求アシスト総量が減少するため、同期間におけるドライバビリティが悪化することを好適に抑制できる。

また、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期を第２基準位相に制御する場合、ＥＧＲ装置に再循環させるＥＧＲガス量を所定の燃費補償値以上の範囲で制御すると良い。所定の燃費補償値とは、遅閉じ制御時における吸気弁の閉弁時期を第２基準位相に制御した場合の燃料消費量が、該閉弁時期を基準アトキンソン位相に制御した場合に比して過度に増大しないと判断されるＥＧＲガス量の下限値である。このように、ＥＧＲガス量を失火限界値以下の範囲で制御することにより、遅閉じ制御時におけるエンジンの燃焼状態を良好に維持することができる。

また、第２基準位相は、遅閉じ制御時におけるＨＶバッテリの充電量が少ないほど進角側に設定すると良い。その結果、ＨＶバッテリの充電量が少ないときほど切替時応答期間の要求アシスト総量をより少なくさせることができる。これによれば、切替時応答期間におけるドライバビリティをより細やかに向上させることができる。

また、遅閉じ制御時におけるＥＧＲガス量は、第２基準位相がより進角側の位相として設定されるほど、多くなるように制御されても良い。第２基準位相が進角側に設定されるほど、遅閉じ制御時の燃料消費量が悪化し易くなるからである。また、遅閉じ制御時におけるＥＧＲガス量は、基準アトキンソン位相と第２基準位相との位相差が大きいほど、多くなるように制御されても良い。上記位相差が大きいほど、遅閉じ制御時における閉弁時期を基準アトキンソン位相に制御する場合と比較した場合の燃料消費量の悪化度合いが顕著になるからである。

また、本発明において、可変動弁装置は、電力によって作動する電動式可変動弁装置であり、電動式可変動弁装置に供給する電力を蓄電する補機バッテリと、補機バッテリから電動式可変動弁装置への供給電力（以下、ＶＶＴ作動電力ともいう）を調整する調節手段と、を更に備え、車両の走行状態が定常走行から加速走行へと移行して遅閉じ制御が解除される場合に、調節手段は、ＨＶバッテリの充電量が少ないほど吸気弁の閉弁時期が進角側に変更されるときの位相の変化速度が速くなるように補機バッテリによる供給電力を調節しても良い。

すなわち、この構成においては、遅閉じ制御を解除するときのＨＶバッテリの充電量が少ないほど、ＶＶＴ作動電力を大きく（多く）することによって、吸気弁の閉弁時期を進角させるときの位相の変化速度（以下、ＩＶＣ進角速度という）を速くする。これによれば、ＨＶバッテリの充電量が少ない場合、すなわち、切替時応答期間に大きなアシスト出力を発生させることが期待できない場合にはＩＶＣ進角速度が高速に制御されるため、好適に切替時応答期間を短縮させることができる。従って、切替時応答期間におけるドライバビリティの悪化をより好適に抑制することができる。

通常、補機バッテリへの充電はエンジンの出力を利用して発電を行う発電装置（例えば、オルタネータ）によって行われる。従って、補機バッテリへの充電はエンジンの燃料消費量の増大に繋がる。一方、ＨＶバッテリへの充電は、車両の減速に伴って発生するエネルギーを利用して行うこともでき（いわゆる回生制御）、回生制御を行う機会も比較的頻繁に得ることができる。

そこで、この構成においては、ＨＶバッテリの充電量が多い場合には、切替時応答期間に十分なアシスト出力を発生させることができるため、ＩＶＣ進角速度を低速に制御する。これによれば、補機バッテリに蓄電された電力を節約することができるので、エンジンの走行燃費を向上させることができる。また、ＨＶバッテリが充電容量近傍まで充電されている場合には、切替時応答期間にＨＶバッテリの電力が積極的に消費される。そのため、加速走行の後に減速要求が出された場合、回生制御を行うにはＨＶバッテリの充電量が多すぎるという状況も生じることがなく好適である。

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明によれば、所定の定常走行時において加速要求時に比べて吸気弁の閉弁時期を遅角側に設定する遅閉じ制御が行われるハイブリッド車両の制御装置において、遅閉じ制御時における燃料消費量の低減と、その後に加速要求が出されたときのドライバビリティの悪化の抑制とを両立させることができる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。尚、本実施の形態に記載されている構成要素の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本実施例に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。本実施例に係るハイブリッド車両は、駆動源としてエンジン１及びモータ（電動機）２を備えている。モータ２は例えば交流モータとして構成され、その出力軸が減速機３を介して負荷である駆動輪４と連結されており、モータ２を駆動させることにより駆動輪４を回転させることができる。このモータ２の駆動に供される電力（電気エネルギ）は、該電気エネルギーを蓄電するＨＶバッテリ７から供給される。

内燃機関としてのエンジン１については、その出力軸が動力分割機構５及び減速機３を介して駆動輪４と連結されており、エンジン１を駆動させることによっても駆動輪４を回転させることができる。また、ジェネレータ６は例えば交流発電機として構成され、その回転軸が動力分割機構５を介してエンジン１の出力軸と連結されている。これにより、エンジン１の駆動エネルギを電気エネルギに変換し、この電気エネルギーをＨＶバッテリ７
に蓄えたりモータ２の駆動に用いたりすることができる。また、ジェネレータ６及びモータ２とＨＶバッテリ７との間にはインバータ８が設けられており、このインバータ８により電力の制御が行われる。また、ＨＶバッテリ７には、該ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃに応じた電気信号を出力する充電量センサ９が設けられている。本実施例においては充電量センサ９が本発明における充電量検出手段に相当する。

また、本ハイブリッド車両には、図示しない入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に用いられる記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）等を備えたＥＣＵ（電子制御ユニット）１０が併設されている。ＥＣＵ１０は後述する各種センサからの情報に基づいてエンジン１、ジェネレータ６及びモータ７などのハイブリッドシステムを総合的に制御する。

図２は、本実施例に係るエンジン及びその吸排気系の概略構成を示す図である。エンジン１は、４つのシリンダ（気筒）１２を有する車両駆動用の火花点火内燃機関（ガソリンエンジン）である。シリンダ１２内には、ピストン１３が摺動自在に設けられている。このピストン１３は、コンロッド１４を介してクランクシャフト１５に接続されており、ピストン１３の往復運動に伴ってクランクシャフト１５が回転する。シリンダ１２内において、ピストン１３の上端とシリンダヘッド（不図示）との間には燃焼室１６が形成されている。この燃焼室１６には吸気ポート１７と排気ポート１８とが接続されている。また、吸気ポート１７及び排気ポート１８は、それぞれ吸気通路１９及び排気通路２０に接続されている。

クランクシャフト１５には、タイミングベルト（不図示）を介して吸気側タイミングプーリ２１と排気側タイミングプーリ２２とが駆動連結されている。吸気側タイミングプーリ２１には、後述する可変バルブタイミング機構３０を介して吸気カムシャフト２４が取り付けられている。また、排気側タイミングプーリ２２には、該排気側タイミングプーリ２２とともに一体回転する排気カムシャフト２５が取り付けられている。

吸気弁２６及び排気弁２７は、吸気ポート１７及び排気ポート１８をそれぞれ開閉する。すなわち、吸気弁２６及び排気弁２７は、吸気カムシャフト２４及び排気カムシャフト２５にそれぞれ設けられたカムによって開閉動作される。また、クランクシャフト１５が２回転すると吸気側タイミングプーリ２１及び排気側タイミングプーリ２２がそれぞれ１回転するようになっている。従って、吸気弁２６及び排気弁２７は、クランクシャフト１５の回転に同期して、すなわちピストン１３の往復移動に対応して所定のタイミングで開閉駆動される。

また、上述したように、吸気側タイミングプーリ２１には、可変バルブタイミング機構（以下、ＶＶＴ［ Variable Valve Timing ］機構という）３０が設けられている。この
ＶＶＴ機構３０は、吸気側タイミングプーリ２１と吸気カムシャフト２４との相対的な回転位相を油圧の作用により変更することで、吸気カムシャフト２４に設けられたカムのクランクシャフト１５に対する相対的な回転位相を変更する。そして、この相対位相の変更により、吸気弁２６の開閉時期を進角側、あるいは遅角側に変更させることができる。本実施例においてはＶＶＴ機構３０が本発明における可変動弁装置に相当する。

ここで、各シリンダ１２には、燃焼室１６内の混合気を火花点火するための点火プラグ３１が設けられ、吸気ポート１７には該吸気ポート１７内に燃料を噴射する燃料噴射弁３２が設けられている。吸気通路１９には、該吸気通路１９内を流通する新気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ３３が設けられている。エアフローメータ３３よりも下流側の吸気通路１９には、該吸気通路１９内を流通する新気の流量を調節するスロットル弁３４が設けられている。さらに、排気通路２０には排気ガスに含まれる有害物
質を浄化する排気浄化装置（例えば、三元触媒等）３５が設けられている。

本実施例におけるエンジン１は、排気通路２０に排出された排気ガスの一部を吸気通路１９に再循環させる排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）３６を具備する。このＥＧＲ装置３６は、ＥＧＲ通路３７、ＥＧＲ弁３８、ＥＧＲクーラ３９により構成される。ＥＧＲ通路３７は、排気浄化装置３５よりも下流側の排気通路２０とスロットル弁３４よりも下流側の吸気通路１９とを接続するパイプである。ＥＧＲ弁３８はＥＧＲ通路３７に設けられており、その開度が変更されることで該ＥＧＲ通路３７内を流通する再循環ガス（ＥＧＲガス）の流量を調節することができる。また、ＥＧＲクーラ３９は、ＥＧＲ通路３７に設けられており、該ＥＧＲ通路３７内を流通するＥＧＲガスを冷却する。

ここで、ＥＧＲ弁３８が開弁されると、排気通路２０を流れる排気ガスの一部がＥＧＲ通路３７を介してＥＧＲガスとして吸気通路１９へと再循環する。このＥＧＲガスの再循環を行うことを、以下、単にＥＧＲと称する。このようにＥＧＲが行われると、ＥＧＲガスは吸気通路１９を流れる新気と混ざりつつシリンダ２に導入される。ＥＧＲガスには、水や二酸化炭素のように、自らが燃焼することなく、且つ、熱容量が高い不活性ガス成分が含まれている。そのため、ＥＧＲガスを混合気中に含有させると、混合気の燃焼温度が低くなり、以って窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量が低減される。また、ＥＧＲを行うことにより、燃料消費量を低減することができる。

ここで、エアフローメータ３３の他、アクセルペダルの操作量（アクセル開度）に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ４０、クランクシャフト１５の回転角に応じた電気信号を出力するクランクポジションセンサ４１、車両のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサ（不図示）等がＥＣＵ１０と電気的に接続されており、ＥＣＵ１０には各種センサからの出力信号が入力される。また、ＥＣＵ１０は、充電量センサ９と電気的に接続されており、充電量センサ９が検出したＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃを取得する。また、ＶＶＴ機構３０、燃料噴射弁３２、スロットル弁３４、ＥＧＲ弁３８がＥＣＵ１０と電気的に接続されており、これらがＥＣＵ１０により制御される。例えば、ＥＣＵ１０は、車両の走行状態や走行条件に応じてＥＧＲ弁３８に制御信号を出力することで該ＥＧＲ弁３８の開度を調節し、ＥＧＲガス量を制御する。また、ＶＶＴ機構３０に制御信号を出力することにより吸気弁２６の閉弁時期を制御する。

以上のように構成されたハイブリッドシステムでは、ＥＣＵ１０が、各種センサの検出値に基づき車両の走行状態、走行条件等を検出し、エンジン１およびモータ２に発生させる動力を適宜使い分ける。また、ＥＣＵ１０は、適宜エンジン１の発生するエネルギーや、車両の減速に伴って発生するエネルギーを電気エネルギーへと変換し、ＨＶバッテリ７を充電する（いわゆる回生制御）。

具体例として、エンジン１の機関効率の良い定常走行時では、主にエンジン１が発生する出力を用いて走行する。すなわち、エンジン１が発生する動力は動力分割機構５で２経路に分割され、一方は動力として駆動輪４に伝達される。もう一方はジェネレータ６を駆動して発電を行いその電力によりモータ２を駆動することでエンジン１の出力を補助（アシスト）する。そして、エンジン１のエンジン出力とモータ２が発生するアシスト出力とが最適な比率で協動して車両（駆動輪４）を駆動する。なお、ＨＶバッテリ７における充電量Ｖｃの低下時などには、ジェネレータ６で発電した電力はモータ２を駆動するのに用いられる他、ＨＶバッテリ７の充電に用いられる。

また、加速走行時には、エンジン１の回転数を上げるとともにジェネレータ６による発電量を増加する。そして、ジェネレータ６の発電による電力とＨＶバッテリ７による電力を使ってモータ２にアシスト出力を発生させ、そのアシスト出力とエンジン出力とで加速
する。その他、ハイブリッドシステムの起動時には、エンジン１のスターターとしての機能を持つジェネレータ６に通電し、エンジン１を始動させて暖機を行う。また、発進時には、エンジン１の熱効率が低いためモータ２が発生する動力を優先的に活用して車両（駆動輪４）を駆動する。

本実施例では、上述した定常走行時と加速走行時とにおいて、ＶＶＴ機構３０に吸気弁２６の閉弁時期を変更させ、エンジン１の燃焼サイクルをアトキンソンサイクル燃焼とオットーサイクル燃焼との間で切り替える。図３は、定常走行時と加速走行時における吸気弁２６の開閉期間を示した図である。図中の実線は定常走行時における吸気弁２６の開弁期間を表し、鎖線は加速走行時における吸気弁２６の開弁期間を表す。また、図中の符号ＴＤＣ、ＢＤＣの夫々は吸気行程におけるピストン上死点（吸気上死点）、吸気行程におけるピストン下死点（吸気下死点）を表す。また、図中の符号ＩＶＯ、ＩＶＣの夫々は吸気弁２６の開弁時期、閉弁時期を表す。

ここで、定常走行時におけるＩＶＣの制御値を「定常時ＩＶＣ」と称し、加速走行時におけるＩＶＣの制御値を「加速時ＩＶＣ」と称する。この図において加速時ＩＶＣは、吸気下死点後ＡＢＤＣ（ After Bottom Dead Center ）６０°ＣＡ程度に設定され、圧縮比と膨脹比とが実質的に等しいオットーサイクル燃焼が行われる。これに対して、定常時ＩＶＣは加速時ＩＶＣよりも遅角側のＡＢＤＣ１００°ＣＡ程度に設定される。このように、定常時ＩＶＣを加速時ＩＶＣに比べて遅角させると、シリンダ２内に一旦吸入された吸気が吸気弁２６が閉弁される前に吸気ポート１７へと吹き返されるため、エンジン１の有効圧縮比がオットーサイクル燃焼に比して低くなる。この有効圧縮比は、ＩＶＣにおけるシリンダ容積を燃焼室１６容積（ピストン１３が上死点にある時のシリンダ容積）によって除した値として定義される。その結果、定常走行時においては、膨脹比よりも圧縮比が実質的に小さいアトキンソンサイクル燃焼が行われる。アトキンソンサイクル燃焼によれば、オットーサイクル燃焼に比べてエンジン１のポンピング損失が低減されるので、定常走行時には燃料消費量の低減を好適に実現することができる。

なお、加速走行時においてアトキンソンサイクル燃焼ではなく、オットーサイクル燃焼を実施するのは、アトキンソンサイクル燃焼がオットーサイクル燃焼に比してシリンダ容積当たりの出力が劣り、加速走行時のようにエンジン１に要求されるエンジン出力が高い場合には適さないことに因る。

以上のように、ＥＣＵ３０は、定常時ＩＶＣを加速時ＩＶＣに比べて遅角側に変更する制御（以下、遅閉じ制御という）を実行する。これによりエンジン１ではアトキンソンサイクル燃焼が実施され、定常走行時における燃焼消費量が低減される。一方、加速要求が出され、定常走行から加速走行へと車両の走行状態が移行すると、ＥＣＵ３０はＶＶＴ機構３０にＩＶＣを定常時ＩＶＣから加速時ＩＶＣまで進角させて遅閉じ制御を解除する。その結果、エンジン１の燃焼がオットーサイクル燃焼に切り替わり、有効圧縮比が上昇することによってエンジン出力の向上が図られる。

ここで、定常時ＩＶＣと加速時ＩＶＣとの位相差を「切替時進角量ΔＶＴ」とする。この切替時進角量ΔＶＴは、遅閉じ制御を解除する際にＥＣＵ３０がＶＶＴ機構３０にＩＶＣを進角させるときの進角量に相当する。また、定常走行時に加速要求が出されてからＶＶＴ機構３０がＩＶＣを切替時進角量ΔＶＴだけ進角させるのに要する期間を「切替時応答期間Ｔｍｒｅｓ」とする。この切替時応答期間Ｔｍｒｅｓは、エンジン１の燃焼がアトキンソンサイクル燃焼からオットーサイクル燃焼へと切り替わる過渡期間に相当するため、エンジン出力が要求値に比べて不足する。そこで、本実施例では、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓに要求されるアシスト出力を算出し、この算出値に基づいてＨＶバッテリ７からモータ２へと電力を供給させることで、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおける加速レスポンス
の悪化が抑制される。

図４は、車両の走行状態が定常走行から加速走行へと移行する前後におけるアクセル開度Ａｃｃ、充電量Ｖｃ、ＩＶＣの制御値、ＥＧＲガス量の制御値、の関係を例示したタイムチャートである。（ａ）は遅閉じ制御時における充電量Ｖｃが多い場合のタイムチャートを示し、（ｂ）は遅閉じ制御時における充電量Ｖｃが少ない場合のタイムチャートを示したものである。なお、図中の破線は、ＩＶＣ及びＥＧＲガス量の夫々の実際の経時的変化を表す。

横軸の符号ｔ１は、アクセル開度Ａｃｃが増加した時刻、すなわち加速要求が出された時刻を表す。つまり、ｔ１以前において車両は定常走行しており、そのときのＩＶＣは上述した定常時ＩＶＣに制御される。そして、ｔ１において加速要求が出されると遅閉じ制御が解除されるため、ＩＶＣの制御値が定常時ＩＶＣよりも進角側の加速時ＩＶＣまで変更される。ここで、定常走行時におけるＥＧＲガス量の制御値を「定常時ＥＧＲガス量」とし、加速走行時におけるＥＧＲガス量の制御値を「加速時ＥＧＲガス量」とする。定常走行時に比べて加速走行時の方がエンジン１に要求される出力が高まるため、図示のように、加速時ＥＧＲガス量は定常時ＥＧＲガス量よりも小さい値に設定される。

次に、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが多い場合（ａ）と、少ない場合（ｂ）を対比する。（ｂ）に示すように、遅閉じ制御時（定常走行時）における充電量Ｖｃが少ない場合には、その後の切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおいて不足するエンジン出力をアシストするために十分なアシスト出力をモータ２に発生させることが困難となる。そこで、本実施例では、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃに応じて、定常時ＩＶＣと定常時ＥＧＲガス量とを以下のように制御する。より具体的には、ＥＣＵ１０は、充電量Ｖｃが少ない場合には、定常時ＩＶＣを充電量Ｖｃが多い場合（ａ）に比べて進角側に設定する（図中、矢印Ａ）。以下、このように充電量Ｖｃに応じて定常時ＩＶＣを変更する処理を「定常時ＩＶＣ設定処理」という。ＥＣＵ１０は、定常時ＩＶＣ設定処理を行うことで、遅閉じ制御時における充電量Ｖｃが少ない場合には、該充電量Ｖｃが多い場合に比べて、吸気下死点からの遅角量が少なくなるように定常時ＩＶＣを制御する。

そうすると、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおけるアシスト出力が低減される。また、図示のように遅閉じ制御を解除するときの切替時進角量ΔＶＴが減少し、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓが短縮される。その結果、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおけるエンジン出力の不足分を補うために要求されるＨＶバッテリ７からモータ２への供給電力の総量（以下、要求アシスト総量とし、図中にハッチングにて図示）が低減される。従って、遅閉じ制御時の充電量Ｖｃが少なくても、その後の切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおいてエンジン出力の不足分を十分にアシストすることが可能となり、以って該切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおけるドライバビリティの悪化が抑制される。

次に、遅閉じ制御時における定常時ＥＧＲガス量について説明する。定常時ＩＶＣ設定処理では、充電量Ｖｃが多い場合よりも少ない場合の方が定常時ＩＶＣが進角側に設定されることで、アトキンソンサイクル燃焼による燃料消費量の低減効果が弱まる。エンジン１の有効圧縮比の低減度合いが弱まり、ポンピング損失の低減度合いが弱まるからである。そこで、本実施例では、充電量Ｖｃが少ない場合（ｂ）には、定常時ＥＧＲガス量を該充電量Ｖｃが多い場合（ａ）に比べて増量させる（図中、矢印Ｂ）。以下、このように充電量Ｖｃに応じて定常時ＥＧＲガス量を変更する処理を、「定常時ＥＧＲガス量設定処理」という。

ＥＣＵ１０は、定常時ＥＧＲガス量設定処理を行うことで、遅閉じ制御時における充電量Ｖｃが少ない場合には、該充電量Ｖｃが多い場合に比べて、ＥＧＲガス量が多くなるよ
うに該ＥＧＲガス量を制御する。その結果、充電量Ｖｃが少ない場合に定常時ＩＶＣが進角側に制御されることに因る燃費の悪化分は、定常時ＥＧＲガス量を増量させることで得られる燃費の向上分によって相殺される。また、充電量Ｖｃが少ない場合には、該充電量Ｖｃが多い場合に比して定常時ＩＶＣが進角側に設定される分、エンジン１の有効圧縮比が高まる。そのため、充電量Ｖｃが多い場合に比べて該充電量Ｖｃが少ない場合における定常時ＥＧＲガス量を増量側に設定しても、エンジン１の燃焼状態が過度に悪化することがない。

以上のように、本実施例にかかる制御によれば、遅閉じ制御時における燃料消費量の低減と、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおけるドライバビリティの悪化の抑制とを両立させることができる。本実施例においては、定常時ＩＶＣ設定処理、及び定常時ＥＧＲガス量設定処理を実行するＥＣＵ１０が本発明における制御手段に相当する。

なお、本実施例では、図５に示すマップに従って、定常時ＩＶＣ設定処理に係る定常時ＩＶＣと、定常時ＥＧＲガス量設定処理に係る定常時ＥＧＲガス量とを設定できる。実線はＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃと定常時ＩＶＣとの関係を表し、鎖線はＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃと定常時ＥＧＲガス量との関係を表す。このマップによれば、ＥＣＵ１０は、充電量Ｖｃが少ないときほど定常時ＩＶＣをより進角側の位相に制御し、且つ、定常時ＥＧＲガス量がより多い量として制御する。

これにより、充電量Ｖｃに応じて、定常時ＩＶＣと定常時ＥＧＲガス量とをより緻密に制御することができる。すなわち、遅閉じ制御時における充電量Ｖｃが少ないときほど、その後における要求アシスト総量を減少させることができる。従って、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおけるドライバビリティの悪化を精度良く抑制できる。また、定常時ＩＶＣがより進角側に設定されるほど定常時ＥＧＲガス量が多くなるため、遅閉じ制御時における燃料消費量を好適に低減できる。

なお、本実施例に係るＶＶＴ機構３０は、油圧によってＩＶＣを変更可能な所謂油圧式ＶＶＴ機構であるが、他の駆動源を用いても構わない。但し、油圧式ＶＶＴのように、ＩＶＣを変更する速度を精度良く制御することができない可変動弁装置に本実施例に係る制御を適用すると、その効果がより顕著となる。例えば、機関温度が低いとエンジンオイルの粘度が高くなるため、油圧式ＶＶＴを採用する場合には切替時応答期間Ｔｍｒｅｓが長期に及ぶ可能性が高くなる。そこで、機関温度が低いほど、定常時ＩＶＣを進角側に設定することができる。これにより、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓが長期化することを抑制し、以って切替時応答期間Ｔｍｒｅｓのドライバビリティを良好に確保できる。

次に、第２の実施例について説明する。本実施例に係るハイブリッドシステム及びエンジンの概略構成は実施例１と共通するため、その説明を省略する。本実施例では、ＨＶバッテリ７における充電量Ｖｃの判定基準値（以下、充電量判定基準値という）Ｖｃｂを予め設定しておき、遅閉じ制御を行う際に、充電量Ｖｃが該充電量判定基準値Ｖｃｂ以上であるか否かに基づいて、定常時ＩＶＣ設定処理および定常時ＥＧＲガス量設定処理を行うことを特徴とする。

より具体的には、ＥＣＵ１０は、車両が定常走行となった際に、充電量センサ９の出力信号に基づいてＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃを取得する。そして、充電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂ以上であると判定された場合には定常時ＩＶＣを基準アトキンソン位相ＶＴａに制御し、充電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂよりも少ないと判定された場合には該基準アトキンソン位相よりも進角側に設定される位相（以下、第２基準位相という）ＶＴｂに制御する。この第２基準位相ＶＴｂは、図３で説明した加速時ＩＶＣに比べれば遅
角側の位相として設定される。

基準アトキンソン位相ＶＴａは、エンジン１の燃焼サイクルをアトキンソンサイクル燃焼とするために適切な定常時ＩＶＣの位相として、予め実験等の経験則に基づいて定められる。また、充電量判定基準値Ｖｃｂは、遅閉じ制御時において定常時ＩＶＣを基準アトキンソン位相ＶＴａに制御した場合に、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおいて想定される要求アシスト総量の上限値に所定のマージンを加えた値である。本実施例においては充電量判定基準値Ｖｃｂが本発明における所定の判定基準値に相当する。

ＥＣＵ１０は、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂ以上であれば、定常時ＩＶＣを基準アトキンソン位相ＶＴａに制御しても切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおける要求アシスト総量が当該充電量Ｖｃを上回ることがないと判別し、定常時ＩＶＣ設定処理時において定常時ＩＶＣを基準アトキンソン位相ＶＴａに設定する。これにより、遅閉じ制御時における燃料消費量の低減効果を最大限に享受できる。

本実施例では、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂ以上である場合におけるＥＧＲガス量を、エンジン１の燃焼状態が過度に悪化しないように制御する。具体的には、ＥＣＵ１０は、定常時ＥＧＲガス量設定処理時において定常時ＥＧＲガス量を失火限界値Ｒｍｆ以下の範囲で設定する。この失火限界値Ｒｍｆは、定常時ＩＶＣを基準アトキンソン位相ＶＴａに制御する際に、エンジン１に失火が起こらないと判断される定常時ＥＧＲガス量の上限値である。このように、充電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂ以上である場合におけるＥＧＲガス量を失火限界値Ｒｍｆ以下の範囲で制御することで、遅閉じ制御時におけるエンジン１の燃焼状態が良好に維持される。

次に、充電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂよりも少ない場合について詳しく説明する。上述のように充電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂよりも少ないと判定された場合には、定常時ＩＶＣ設定処理における定常時ＩＶＣが、基準アトキンソン位相ＶＴａよりも進角側の第２基準位相ＶＴｂとして設定される。これによれば、定常時ＩＶＣを基準アトキンソン位相ＶＴａに制御する場合と比べて切替時応答期間Ｔｍｒｅｓが短縮される。その結果、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓの要求アシスト総量が相対的に減少し、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおけるドライバビリティの悪化が抑制される。

ここで、定常時ＩＶＣが第２基準位相ＶＴｂに制御されると、該定常時ＩＶＣを基準アトキンソン位相ＶＴａに制御するときと比べてエンジン１のポンピング損失が増大する。そこで、定常時ＩＶＣが第２基準位相ＶＴｂに制御される場合には、上記ポンピング損失の増大に起因した燃料消費量の悪化が相殺されるように、定常時ＥＧＲガス量が調節される。

具体的には、ＥＣＵ１０は、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂよりも少ないと判定すると、定常時ＥＧＲガス量設定処理において定常時ＥＧＲガス量を燃費補償値Ｒｇｃ以上の範囲で設定する。この燃費補償値Ｒｇｃは、遅閉じ制御時に定常時ＩＶＣを第２基準位相ＶＴｂに制御した場合に、該定常時ＩＶＣを基準アトキンソン位相ＶＴａに制御した場合と比べて、燃料消費量が過度に増大する虞がないと判断できる定常時ＥＧＲガス量の下限値である。この燃費補償値Ｒｇｃは失火限界値Ｒｍｆよりも大きい値に設定され、具体的な値は実験等の経験則に基づいて定めることができる。

以上のように、本実施例においては、充電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂ以上であるか否かに基づいて、定常時ＩＶＣを基準アトキンソン位相ＶＴａと第２基準位相ＶＴｂとの何れに設定するのかを判断する。そして、充電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂ以上である場合には、定常時ＩＶＣを基準アトキンソン位相ＶＴａに制御することにより、遅閉
じ制御時における燃料消費量の低減効果を確保する。その際に、定常時ＥＧＲガス量が失火限界値Ｒｍｆ以下の範囲で制御されるので、遅閉じ制御時におけるエンジン１の燃焼状態が良好に維持され、以って失火の確実な抑制が実現される。

一方、電量Ｖｃが充電量判定基準値Ｖｃｂより少ない場合には、定常時ＩＶＣを第２基準位相ＶＴｂに制御することにより、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおける要求アシスト総量の低減が実現され、同期間Ｔｍｒｅｓにおけるドライバビリティが改善される。そして、その際には定常時ＥＧＲガス量が燃費補償値Ｒｇｃ以上の範囲で制御されるので、遅閉じ制御時における燃料消費量の低減が担保される。

図６は、本実施例における制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンはＥＣＵ１０のＲＯＭ内に記憶されているプログラムであり、一定周期毎にＥＣＵ１０により実行される。本ルーチンが実行されると、ステップＳ１０１において、遅閉じ制御の実行中か否かが判定される。本ステップにおいて、遅閉じ制御の実行中であると判定された場合にはステップＳ１０６に進み、同制御の実行中ではないと判定された場合にはステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０６以降の処理については後述する。

ステップＳ１０２では、遅閉じ制御の実行条件が成立しているか否かが判定される。上記実行条件は適宜設定できるが、本ルーチンでは車両が定常走行を除く走行状態（例えば、加速走行）から定常走行への移行後、所定時間が経過している場合に成立する。本ステップにおいて、遅閉じ制御の実行条件が成立していると判定された場合にはステップＳ１０３に進み、そうでない場合には本ルーチンを一旦終了する。ステップＳ１０３では、充電量センサ９の出力信号に基づいてＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが検出される。

続く、ステップＳ１０４では、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃに基づいて定常時ＩＶＣ設定処理および定常時ＥＧＲ設定処理が実施される。具体的には、ステップＳ１０４では図７に示すサブルーチンの各処理が実行される。このサブルーチンも、ＥＣＵ１０のＲＯＭ内に記憶されているプログラムである。

サブルーチンにおける各処理について説明すると、ステップＳ１０４１では、充電量Ｖｃの検出値が充電量判定基準値Ｖｃｂ以上であるか否かが判定される。本ステップにおいて肯定判定された場合（Ｖｃ≧Ｖｃｂ）にはステップＳ１０４２に進み、否定判定された場合（Ｖｃ＜Ｖｃｂ）にはＳ１０４３に進む。

ステップＳ１０４２では、定常時ＩＶＣが基準アトキンソン位相ＶＴａに設定される。また、定常時ＥＧＲガス量が失火限界値Ｒｍｆ以下の範囲で設定される。ここで、基準アトキンソン位相ＶＴａがより遅角側の位相であるほど、エンジン１の燃焼状態は悪化し易くなる。そのため、本ルーチンでは、基準アトキンソン位相ＶＴａがより遅角側の位相であるほど、定常時ＥＧＲガス量がより少ない量として設定される。或いは、定常時ＥＧＲガス量のガード値としての失火限界値Ｒｍｆを、基準アトキンソン位相ＶＴａに応じて変更することもできる。例えば、基準アトキンソン位相ＶＴａがより遅角側の位相であるほど、失火限界値Ｒｍｆをより小さな値として設定できる。本ステップの処理が終了すると、本サブルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０４３では、定常時ＩＶＣが第２基準位相ＶＴｂに設定される。ここでの第２基準位相ＶＴｂは、ステップＳ１０３における充電量Ｖｃの検出値が低いほど、進角側の位相として設定される。これにより、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが少ないときほど切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおける要求アシスト総量が低減される。

さらに、本ステップでは、定常時ＥＧＲガス量が燃費補償値Ｒｇｃ以上の範囲で設定さ
れる。ここで、第２基準位相ＶＴｂがより進角側の位相として設定されるほど、遅閉じ制御時におけるエンジン１の燃料消費量が増加する。これを考慮し、本ルーチンでは、第２基準位相ＶＴｂがより進角側の位相として設定されるほど、定常時ＥＧＲガス量がより多い量として設定される。これにより、遅閉じ制御時におけるエンジン１の燃料消費量の低減を、第２基準位相ＶＴｂに応じて精度良く担保できる。なお、本ステップでは、定常時ＥＧＲガス量のガード値としての燃費補償値Ｒｇｃを、第２基準位相ＶＴｂに応じて変更することもできる。例えば、第２基準位相ＶＴｂがより進角側の位相であるほど、燃費補償値Ｒｇｃをより大きな値として設定できる。本ステップの処理が終了すると、本サブルーチンを一旦終了する。

図７のサブルーチンが終了すると、図６の制御ルーチンにおけるステップＳ１０５に進む。ステップＳ１０５では、ＶＶＴ機構３０及びＥＧＲ弁３８に制御信号が出力され、ＩＶＣの制御値とＥＧＲガス量の制御値の夫々が定常時ＩＶＣと定常時ＥＧＲ量となるように制御される。このときの定常時ＩＶＣと定常時ＥＧＲ量とは、ステップＳ１０４の処理（図７のサブルーチン）において設定された値が採用される。ステップＳ１０５の処理が終了すると、本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０６では、アクセル開度センサ４０の出力信号に基づき、加速要求が出されているか否かが判定される。本ステップは、ステップＳ１０１において遅閉じ制御の実行中であると判定された場合に実施される。本ステップにおいて、加速要求が出されていると判定された場合にはステップＳ１０７に進み、そうでない場合には本ルーチンを一旦終了する。

ステップＳ１０７では、ＥＣＵ１０が、ＩＶＣの制御値が定常時ＩＶＣから加速時ＩＶＣまで進角されるようにＶＶＴ機構３０を作動させる。また、ＥＧＲガス量の制御値が定常時ＥＧＲガス量から加速時ＥＧＲガス量まで減量されるように、ＥＧＲ弁３８の開度を調節する。

ステップＳ１０８では、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおけるエンジン出力の不足分を補助するために要求されるアシスト出力を算出する。そして、ＨＶバッテリ７からモータ２へと作動電力を供給させ、モータ２にアシスト出力を発生させるアシスト制御を行う。本ステップの処理が終了すると、本ルーチンを一旦終了する。

次に、第３の実施例について説明する。図８は、本実施例に係るエンジン及びその吸排気系の概略構成を示す図である。実施例１及び２と共通する構成については、図２と同じ参照符号を付すことで説明を省略する。本実施例におけるエンジン１には、ＩＶＣを変更させる可変動弁装置として電動式ＶＶＴ機構４５が備えられている。この電動式ＶＶＴ機構４５は、吸気側タイミングプーリ２１と吸気カムシャフト２４との相対的な回転位相を変更する可変位相機構４５ａと、該可変位相機構４５ａへトルクを出力するＶＶＴモータ４５ｂとを有する。ＶＶＴモータ４５ｂを駆動させる電力は、補機バッテリ４６から供給される。この補機バッテリ４６への充電は、エンジン１の出力を利用して発電する不図示のオルタネータ（発電装置）によって行われる。本実施例においては電動式ＶＶＴ機構４５が本発明における電動式可変動弁装置に相当する。

ＥＣＵ１０は、補機ＨＶバッテリ４６から電動式ＶＶＴ機構４５（ＶＶＴモータ４５ｂ）へと供給される電力（以下、ＶＶＴ作動電力という）を調節することにより、ＶＶＴモータ４５ｂの発生させるトルクを調整し、可変位相機構４５ａが吸気側タイミングプーリ２１と吸気カムシャフト２４との相対的な回転位相を変更する速度（ＩＶＣを変更させるときの速度）を変更することが可能である。本実施例においてはＶＶＴ作動電力を調節す
るＥＣＵ１０が本発明における調節手段に相当する。

本実施例では、遅閉じ制御を解除させる際に、ＩＶＣを定常時ＩＶＣから加速時ＩＶＣまで進角させるときのＶＶＴ作動電力をＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃに応じて調節し、位相の変化速度（以下、ＩＶＣ進角速度という）ＶＴｓｐを変更する制御（以下、進角速度可変制御という）を実行する。具体的には、車両の走行状態が定常走行から加速走行へと移行して遅閉じ制御が解除される場合、ＥＣＵ１０は進角速度可変制御の実施に際して、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが少ないほど前記吸気弁のＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐが速くなるように補機バッテリ４６による供給電力を調節する。

図９は、進角速度可変制御におけるＨＶバッテリ７の充電量ＶｃとＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐとの関係を示したマップである。横軸にはＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃを表し、縦軸にはＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐを表す。縦軸の符号ＶＴｓｐｍａｘ、ＶＴｓｐｍｉｎの夫々は、ＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐの調節範囲における最大速度と、最小速度であり、本実施例では電動式ＶＶＴ機構４５の規格等によって定められている。

横軸の符号Ｖｃｅは、ＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐを最大速度ＶＴｓｐｍａｘに設定しないと切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおけるドライバビリティを良好に維持することが困難と判断できる充電量Ｖｃの上限値である。このＶｃｅは、例えば実施例２において説明した充電量判定基準値Ｖｃｂと等しい値に設定することもできる。符号Ｖｃｆは、ＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐを最小速度ＶＴｓｐｍｉｎに設定しても切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおけるドライバビリティを良好に維持できるほど充電量Ｖｃが多いと判断できる該充電量Ｖｃの下限値である。このマップでは、進角速度可変制御を実施する際の充電量ＶｃがＶｃｅ以下である場合にはＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐを最大速度ＶＴｓｐｍａｘに設定し、充電量ＶｃがＶｃｆ以上である場合にはＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐを最小速度ＶＴｓｐｍｉｎに制御する。また、ＥＣＵ１０は、充電量ＶｃがＶｃｆ〜Ｖｃｅの範囲にある場合には、該充電量Ｖｃが少ないほどＩＶＣ進角速度ΔＶＴｓｐをより高速に設定する。

本制御によれば、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが少なく、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓに大きなアシスト出力を発生させることが難しい場合には、ＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐを高速に制御することによって切替時応答期間Ｔｍｒｅｓが短縮される。その結果、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓにおけるドライバビリティの悪化の抑制をより好適に行うことができる。

逆に、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが多く、切替時応答期間Ｔｍｒｅｓに十分な大きさのアシスト出力を発生させることができる場合には、ＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐを低速に制御することで、補機バッテリ４６に蓄電された電力を節約できる。ここで、ＨＶバッテリ７への充電は当該加速走行の後に到来する減速走行時に回生制御を行うことで容易に行うことができるのに対して、補機バッテリ４６の充電はエンジン１の出力を利用して行われる。従って、このように補機バッテリ４６の電力を節約することはエンジン１の走行燃費の向上に有利である。

なお、本制御によれば、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃを適正な範囲に調節することができる。例えば、遅閉じ制御を解除させる時点におけるＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが充電最大容量（充電量の上限値）Ｖｃｃｐ近傍の値を示すときのように充電量Ｖｃが非常に多い場合には、ＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐを最小速度ＶＴｓｐｍｉｎに制御して要求アシスト総量を増大させることによって、積極的にＨＶバッテリ７の電力が消費される。そのため、車両の加速走行後に減速要求がなされた場合に、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが多すぎて回生制御を行うことが困難となるという状況も生じない。

なお、図９のマップにおいては、ＨＶバッテリ７の充電量ＶｃがＶｃｆ〜Ｖｃｅである
場合に、該充電量Ｖｃに応じてＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐを連続的に変更しているが、本発明の本旨を逸脱しない範囲で適宜の変更、修正等を加えることができる。例えば、ＨＶバッテリ７の充電量Ｖｃが０〜充電最大容量Ｖｃｃｐまでの全範囲に亘り、充電量Ｖｃに応じてＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐを連続的に変更しても良いし、段階的に変更するようにしても勿論構わない。

実施例１に係るハイブリッド車両の概略構成を示す図である。 実施例１に係るエンジン及びその吸排気系の概略構成を示す図である。 定常走行時と加速走行時における吸気弁の開閉期間を示した図である。 車両の走行状態が定常走行から加速走行へと移行する前後におけるアクセル開度Ａｃｃ、充電量Ｖｃ、ＩＶＣの制御値、ＥＧＲガス量の制御値、の関係を例示したタイムチャートである。（ａ）は、遅閉じ制御時における充電量Ｖｃが多い場合のタイムチャートを示し、（ｂ）は、遅閉じ制御時における充電量Ｖｃが少ない場合のタイムチャートを示したものである。 定常時ＩＶＣ設定処理に係る定常時ＩＶＣと、定常時ＥＧＲガス量設定処理に係る定常時ＥＧＲガス量と、ＨＶバッテリの充電量Ｖｃとの関係を示したマップである。 実施例２における制御ルーチンを示したフローチャートである。 実施例２におけるサブルーチンを示したフローチャートである。 実施例３に係るエンジン及びその吸排気系の概略構成を示す図である。 進角速度可変制御におけるＨＶバッテリの充電量ＶｃとＩＶＣ進角速度ＶＴｓｐとの関係を示したマップである。

符号の説明

１・・・エンジン
２・・・モータ
７・・・ＨＶバッテリ
９・・・充電量センサ
１０・・ＥＣＵ
１２・・シリンダ
１３・・ピストン
１５・・クランクシャフト
１９・・吸気通路
２０・・排気通路
２１・・吸気側タイミングプーリ
２４・・吸気カムシャフト
２６・・吸気弁
３０・・可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ機構）
３５・・排気浄化装置
３６・・ＥＧＲ装置
３７・・ＥＧＲ通路
３８・・ＥＧＲ弁

Claims (5)

1. エンジンと、
   電力によって作動してエンジンの発生する動力のアシストを行う電動機と、
   前記電動機の作動に供する電力を蓄電するＨＶバッテリと、
   前記エンジンの吸気弁の閉弁時期を変更可能な可変動弁装置と、
   前記エンジンの排気通路に排出された排気ガスの一部をＥＧＲガスとして該エンジンの吸気通路に再循環させるＥＧＲ装置と、
   を備え、定常走行時において加速走行時に比べて前記吸気弁の閉弁時期を遅角側に変更する遅閉じ制御が行われるハイブリッド車両の制御装置であって、
   前記ＨＶバッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
   前記遅閉じ制御時における前記吸気弁の閉弁時期と前記ＥＧＲ装置に再循環させるＥＧＲガス量とを、前記ＨＶバッテリの充電量に応じて制御する制御手段と、
   を更に備えることを特徴とするハイブリッド車両の制御装置。
2. 前記制御手段は、前記ＨＶバッテリの充電量が少ないほど、吸気下死点からの遅角量がより少なくなるように前記吸気弁の閉弁時期を制御し、且つ、前記ＥＧＲ装置に再循環させるＥＧＲガス量がより多くなるように該ＥＧＲガス量を制御することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装置。
3. 前記制御手段は、前記ＨＶバッテリの充電量が所定の判定基準値以上である場合に、前記吸気弁の閉弁時期を所定の基準アトキンソン位相に制御し、且つ、前記ＥＧＲ装置に再循環させるＥＧＲガス量を所定の失火限界値以下の範囲で制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のハイブリッド車両の制御装置。
4. 前記制御手段は、前記ＨＶバッテリの充電量が所定の判定基準値よりも少ない場合に、前記吸気弁の閉弁時期を所定の基準アトキンソン位相よりも進角側の位相に制御し、且つ、前記ＥＧＲ装置に再循環させるＥＧＲガス量を所定の燃費補償値以上の範囲で制御することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。
5. 前記可変動弁装置は、電力によって作動する電動式可変動弁装置であり、
   前記電動式可変動弁装置に供給する電力を蓄電する補機バッテリと、
   前記補機バッテリから前記電動式可変動弁装置への供給電力を調整する調節手段と、
   を更に備え、
   車両の走行状態が定常走行から加速走行へと移行して前記遅閉じ制御が解除される場合に、前記調節手段は、前記ＨＶバッテリの充電量が少ないほど前記吸気弁の閉弁時期が進角側に変更されるときの位相の変化速度が速くなるように前記補機バッテリによる供給電力を調節することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のハイブリッド車両の制御装置。

Images