JP2015093503A - ハイブリッド車両 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有するハイブリッド車両において、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できない場合における走行性能を確保する。【解決手段】制御装置２００は、蓄電装置ＢのＳＯＣを所定の範囲内に維持するＣＳ（Charge Sustaining）モードと、ＣＳモードに比べて、ＳＯＣを消費することを優先するＣＤ（Charge Depleting）モードとのいずれかを選択して走行するためのものである。制御装置２００は、吸気バルブ１１８の作動特性を所望の作動特性に変更できないときは、吸気バルブ１１８の作動特性を所望の作動特性に変更できるときよりも高いＳＯＣにてＣＤモードからＣＳモードへの切り替えが行なわれるように、ＣＤモードからＣＳモードへの切替条件を変更する。【選択図】図１

Description

この発明は、ハイブリッド車両に関し、特に、内燃機関を備えるハイブリッド車両の制御に関する。

一般に、内燃機関の吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置が知られている。可変動弁装置には、吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方を変更可能に構成されたものがある（たとえば、特許文献１〜６参照）。可変動弁装置を用いることによって、内燃機関の運転特性を変更することが可能である。

たとえば、特開２００９−２０２６６２号公報（特許文献１）は、可変動弁装置を備えるハイブリッド車両を開示している。このハイブリッド車両では、可変動弁装置が故障していると診断されたときは、内燃機関の停止が禁止され、内燃機関およびモータの双方の出力を用いて走行するモータアシスト走行が実行される。その結果、内燃機関の始動不良を回避しながら走行性能を確保することができる。

また、蓄電装置のＳＯＣ（State Of Charge）を消費するＣＤ（Charge Depleting）モードと、ＳＯＣを維持するＣＳ（Charge Sustaining）モードとを含むモードを切り替えて走行するハイブリッド車両が知られている（たとえば、特許文献７，８参照）。このハイブリッド車両では、ＳＯＣが所定量に低下するまでＣＤモードが選択された後、ＣＳモードが選択される。

特開２００９−２０２６６２号公報 特開２００４−１８３６１０号公報 特開２０１３−５３６１０号公報 特開２００８−２５５５０号公報 特開２０１２−１１７３７６号公報 特開平９−２４２５１９号公報 特開２０１３−１２９３８０号公報 国際公開第２０１２／１３１９４１号

可変動弁装置の故障等によって吸気バルブの作動特性が変更不能になると、内燃機関の運転状況に応じて吸気バルブの作動特性を適切に調整することができないので、内燃機関の出力が低下する場合がある。この場合、内燃機関の出力の低下によって蓄電装置からモータへの供給電力が大きくなるので、ＣＳモードが選択されたときにＳＯＣを維持することが困難となる。よって、ＣＳモードでの走行中にＳＯＣが低下することによって走行性能を確保できなくなる可能性がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有するハイブリッド車両において、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できない場合における走行性能を確保することである。

この発明によれば、ハイブリッド車両は、内燃機関と、蓄電装置と、回転電機と、制御装置とを備える。内燃機関は、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有する。蓄電装置は、充電可能である。回転電機は、蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する。制御装置は、蓄電装置のＳＯＣを所定の範囲内に維持するＣＳ（Charge Sustaining）モードと、ＣＳモードに比べて、ＳＯＣを消費することを優先するＣＤ（Charge Depleting）モードとのいずれかを選択して走行するためのものである。制御装置は、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときは、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できるときよりも高いＳＯＣにてＣＤモードからＣＳモードへの切り替えが行なわれるように、ＣＤモードからＣＳモードへの切替条件を変更する。

吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときには、より高いＳＯＣにてＣＳモードに切り替えられるため、ＣＤモードにおいてＳＯＣが消費されることが抑制される。よって、ＳＯＣの低下による走行性能の悪化を抑制することができる。したがって、このハイブリッド車両によれば、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有するハイブリッド車両において、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できない場合における走行性能を確保することができる。

好ましくは、制御装置は、ＣＤモードが選択されている場合にＳＯＣが所定のＳＯＣまで低下すると、ＣＤモードをＣＳモードに切り替え、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときは、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できるときよりも所定のＳＯＣを高くする。

この構成によると、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときには、より高いＳＯＣにてＣＳモードに切り替えられる。よって、ＳＯＣの低下による走行性能の悪化を抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、ＣＤモードが選択されている場合に吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できなくなると、ＣＳモードに切り替える。

この構成によると、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときに即座にＣＳモードが選択されるため、ＣＤモードにてＳＯＣが消費されることを抑制することができる。

好ましくは、制御装置は、可変動弁装置が故障している場合には、可変動弁装置が正常である場合よりも高いＳＯＣにてＣＤモードからＣＳモードへの切り替えが行なわれるように、ＣＤモードからＣＳモードへの切替条件を変更する。

この構成によると、可変動弁装置が故障している場合における走行性能を確保することができる。

好ましくは、制御装置は、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときの所定の範囲を、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できるときの所定の範囲よりも広くする。

この構成によると、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときには、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できるときよりもＳＯＣの変動を許容することによって回転電機の走行駆動力をより活用しやすくすることができる。よって、内燃機関の出力が低下した状態で走行する退避走行を柔軟に実行することができる。

好ましくは、制御装置は、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときの所定の範囲の中心を、ＣＤモードからＣＳモードへの切替時のＳＯＣ以上にする。

この構成によると、ＣＳモードにおけるＳＯＣをより高く維持することができる。その結果、内燃機関の出力の低下を回転電機の走行駆動力で補うことによって走行性能の悪化を抑制することができる。

好ましくは、可変動弁装置は、吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性と、作動特性が第２の特性であるときよりもリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第３の特性とのうちのいずれかに切替可能に構成される。

この構成によると、吸気バルブのリフト量および作用角の作動特性が３つに限られるため、エンジンの運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間を低減することができる。さらに、アクチュエータの構成を簡素化することができる。

好ましくは、制御装置は、ＣＤモードが選択されている場合に吸気バルブの作動特性が第１の特性または第３の特性のいずれかから所望の作動特性に変更できないときは、ＣＳモードに切り替える。

吸気バルブの作動特性が第１の特性または第３の特性のいずれかから所望の作動特性に変更できないときには、内燃機関の出力が低下しやすい領域がある。よって、吸気バルブの作動特性が第１の特性または第３の特性のいずれかから所望の作動特性に変更できないときにのみＣＳモードが選択されるので、ＣＤモードによる走行が必要以上に制限されることを抑制することができる。

好ましくは、可変動弁装置は、吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性とのいずれかに切替可能に構成される。

この構成によると、吸気バルブのリフト量および作用角の作動特性が２つに限られるため、エンジンの運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間をさらに低減することができる。さらに、アクチュエータの構成をさらに簡素化することができる。

この発明によれば、吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有するハイブリッド車両において、吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できない場合における走行性能を確保することができる。

この発明の実施の形態によるハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。 図１に示すエンジンの構成を示す図である。 ＶＶＬ装置において実現されるバルブリフトとクランク角の関係を示す図である。 吸気バルブのリフト量と作用角とを制御するＶＶＬ装置の正面図である。 ＶＶＬ装置を部分的に示した斜視図である。 吸気バルブの特性によるエンジントルクの違いを説明するグラフである。 図１に示す制御装置の機能ブロック図である。 ＣＤモードおよびＣＳモードを説明するための図である。 比較例における蓄電装置のＳＯＣの時間変化の一例を示す図である。 実施の形態における蓄電装置のＳＯＣの時間変化の一例を示す図である。 図１に示す制御装置が実行する走行制御の制御構造を示すフローチャートである。 吸気バルブの作動特性を３段階に変更可能なＶＶＬ装置において実現されるバルブリフトとクランク角の関係を示す図である。 図１２に示す作動特性を有するＶＶＬ装置を備えるエンジンの動作線を示す図である。 図１２に示す作動特性を有するＶＶＬ装置を制御する制御装置が実行する走行制御の制御構造を示すフローチャートである。 吸気バルブの作動特性を２段階に変更可能なＶＶＬ装置において実現されるバルブリフトとクランク角の関係を示す図である。 この発明の実施の形態の変形例１による制御装置が実行する走行制御の制御構造を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態の変形例２による制御装置が実行する走行制御の制御構造を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態の変形例３による制御装置が実行する走行制御の制御構造を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお図中同一または相当部分には同一の符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態によるハイブリッド車両の全体構成を示すブロック図である。図１を参照して、ハイブリッド車両１は、エンジン１００と、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２と、動力分割装置４と、減速機５と、駆動輪６と、蓄電装置Ｂと、ＰＣＵ（Power Control Unit）２０と、制御装置２００とを含む。

ハイブリッド車両１は、いわゆるプラグインハイブリッド自動車である。すなわち、ハイブリッド車両１は、エンジン１００およびモータジェネレータＭＧ２の少なくとも一方から出力される駆動力によって走行可能であるとともに、車両外部の系統電源６００から供給される電力で蓄電装置Ｂを充電することが可能である。なお、以下では、車両外部の
電源を「外部電源」とも称し、外部電源による蓄電装置Ｂの充電を「外部充電」とも称する。

エンジン１００およびモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、動力分割装置４を介して連結される。エンジン１００が発生する駆動力は、動力分割装置４によって２経路に分割される。一方は減速機５を介して駆動輪６へ駆動力が伝達される経路であり、もう一方はモータジェネレータＭＧ１へ駆動力が伝達される経路である。

蓄電装置Ｂは、充電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置Ｂは、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池または鉛蓄電池などの二次電池、あるいは電気二重層キャパシタなどの蓄電素子のセルを含んで構成される。蓄電装置Ｂは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するためのＰＣＵ２０に接続される。そして、蓄電装置Ｂは、ハイブリッド車両１の駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ２０に供給する。また、蓄電装置Ｂは、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２で発電された電力を蓄電する。蓄電装置Ｂの出力は、たとえば２００Ｖである。蓄電装置Ｂは、蓄電装置Ｂの電圧、電流、および温度を検出し、それらの検出値を制御装置２００へ出力する。

ＰＣＵ２０は、蓄電装置Ｂから供給される直流電力を交流電力に変換し、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２を駆動する。また、ＰＣＵ２０は、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２が発電した交流電力を直流電力に変換し、蓄電装置Ｂを充電する。

ハイブリッド車両１は、外部充電を行うための構成として、充電装置５００と、充電ポート５１０と、リレー７１とをさらに含む。

充電ポート５１０は、車両外部の系統電源６００からの電力（以下「外部電力」という）を受けるための電力インターフェースである。充電ポート５１０は、車両外部の系統電源６００に接続されたコネクタ６１０と接続可能に構成される。

充電装置５００は、充電ポート５１０と蓄電装置Ｂとの間に設けられる。充電装置５００は、リレー７１を介して蓄電装置Ｂに接続される。充電装置５００は、制御装置２００からの制御信号に基づいて、充電ポート５１０に入力された外部電力（交流）を蓄電装置Ｂに充電可能な電力（直流）に変換して蓄電装置Ｂに出力する。これにより、外部電力によって蓄電装置Ｂが充電される。

制御装置２００は、各種センサ出力に基づいて、このハイブリッド車両１のモードの制御や、エンジン１００の始動／停止判定、蓄電装置Ｂの充放電制御等の各種制御を行なう。制御装置２００は、ＰＣＵ２０を制御するための制御指令値を生成し、その生成した制御指令値をＰＣＵ２０へ出力する。制御装置２００は、エンジン１００を制御するための制御指令値を生成し、その生成した制御指令値をエンジン１００へ出力する。制御装置２００は、外部充電時、充電装置５００を駆動するための信号を生成し、その生成した信号を充電装置５００へ出力する。

図２は、図１に示すエンジン１００の構成を示す図である。図２を参照して、エンジン１００には、エアクリーナ１０２から空気が吸入される。吸入空気量は、スロットルバルブ１０４により調整される。スロットルバルブ１０４はスロットルモータ３１２により駆動される電機制御式スロットルバルブである。

インジェクタ１０８は、吸気ポートに向けて燃料を噴射する。吸気ポートにおいて燃料と混合された空気は、シリンダ１０６内へ導入される。

なお、本実施の形態においては、インジェクタ１０８の噴射孔が吸気ポート内に設けられたポート噴射式エンジンとしてエンジン１００を説明するが、ポート噴射用のインジェクタ１０８に加えて、シリンダ１０６内へ直接燃料を噴射する直噴用のインジェクタを設けてもよい。さらに、直噴用のインジェクタのみを設けるようにしてもよい。

シリンダ１０６内の混合気は、点火プラグ１１０により着火され、燃焼する。燃焼後の混合気、すなわち排気ガスは、三元触媒１１２により浄化された後、車外に排出される。混合気の燃焼によりピストン１１４が押し下げられ、クランクシャフト１１６が回転する。

シリンダ１０６の頭頂部には、吸気バルブ１１８および排気バルブ１２０が設けられる。シリンダ１０６に導入される空気の量および時期は、吸気バルブ１１８により制御される。シリンダ１０６から排出される排気ガスの量および時期は、排気バルブ１２０により制御される。吸気バルブ１１８はカム１２２により駆動される。排気バルブ１２０はカム１２４により駆動される。

吸気バルブ１１８は、後に詳細に説明するように、ＶＶＬ（Variable Valve Lift）装置４００によってリフト量および作用角が制御される。なお、排気バルブ１２０についても、リフト量および作用角を制御するようにしてもよい。また、開閉タイミングを制御するＶＶＴ（Variable Valve Timing）装置をＶＶＬ装置４００に組み合わせもよい。

制御装置２００は、エンジン１００が所望の運転状態になるように、スロットル開度θｔｈ、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、吸気バルブの作動状態（開閉タイミング、リフト量、作用角等）を制御する。制御装置２００には、カム角センサ３００、クランク角センサ３０２、ノックセンサ３０４、およびスロットル開度センサ３０６から信号が入力される。

カム角センサ３００は、カムの位置を表す信号を出力する。クランク角センサ３０２は、クランクシャフト１１６の回転数（エンジン回転数）およびクランクシャフト１１６の回転角度を表す信号を出力する。ノックセンサ３０４は、エンジン１００の振動の強度を表す信号を出力する。スロットル開度センサ３０６は、スロットル開度θｔｈを表す信号を出力する。

図３は、ＶＶＬ装置４００において実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。図３を参照して、排気行程において排気バルブ１２０が開いて閉じ、吸気行程において吸気バルブ１１８が開いて閉じる。排気バルブ１２０のバルブ変位量が波形ＥＸに示されており、これに対して吸気バルブ１１８のバルブ変位量が波形ＩＮ１，ＩＮ２に示されている。

なお、バルブ変位量とは、吸気バルブ１１８が閉じた状態からの吸気バルブ１１８の変位量である。リフト量とは、吸気バルブ１１８の開度がピークに達したときのバルブ変位量である。作用角とは、吸気バルブ１１８が開いてから閉じるまでのクランク角度である。

吸気バルブ１１８の作動特性は、ＶＶＬ装置４００によって波形ＩＮ１，ＩＮ２の間で変化する。波形ＩＮ１は、リフト量および作用角が最小の場合を示す。波形ＩＮ２は、リフト量および作用角が最大の場合を示す。ＶＶＬ装置４００においては、リフト量が増大するにつれて、作用角も増大する。

図４は、吸気バルブ１１８のリフト量と作用角とを制御する装置の一例であるＶＶＬ装置４００の正面図である。図４を参照して、ＶＶＬ装置４００は、一方向に延びる駆動軸４１０と、駆動軸４１０の外周面を覆う支持パイプ４２０と、支持パイプ４２０の外周面上で駆動軸４１０の軸方向に並んで配置された入力アーム４３０および揺動カム４４０とを備える。駆動軸４１０の先端には、駆動軸４１０を直線運動させるアクチュエータ（図示せず）が接続される。

ＶＶＬ装置４００には、各気筒に設けられた１つのカム１２２に対応して、１つの入力アーム４３０が設けられる。入力アーム４３０の両側には、各気筒に設けられた一対の吸気バルブ１１８のそれぞれに対応して、２つの揺動カム４４０が設けられる。

支持パイプ４２０は、中空円筒状に形成されており、カムシャフト１３０に対して平行に配置される。支持パイプ４２０は、軸方向へ移動したり、回転したりしないようにシリンダヘッドに固定される。

支持パイプ４２０の内部には、その軸方向に摺動可能なように駆動軸４１０が挿入される。支持パイプ４２０の外周面上には、駆動軸４１０の軸芯を中心として揺動可能で、かつ、その軸方向には移動しないように、入力アーム４３０および２つの揺動カム４４０が設けられる。

入力アーム４３０は、支持パイプ４２０の外周面から離れる方向に突出するアーム部４３２と、アーム部４３２の先端に回転可能に接続されたローラ部４３４とを有する。入力アーム４３０は、ローラ部４３４がカム１２２に当接可能な位置に配置されるように設けられる。

揺動カム４４０は、支持パイプ４２０の外周面から離れる方向に突出する略三角形状のノーズ部４４２を有する。ノーズ部４４２の一辺には、凹状に湾曲したカム面４４４が形成される。吸気バルブ１１８に設けられたバルブスプリングの付勢力により、ロッカアーム１２８に回転可能に取り付けられたローラがカム面４４４に押し付けられる。

入力アーム４３０および揺動カム４４０は、一体となって駆動軸４１０の軸芯を中心として揺動する。このため、カムシャフト１３０が回転すると、カム１２２に当接された入力アーム４３０が揺動し、この入力アーム４３０の動きに連動して揺動カム４４０も揺動する。この揺動カム４４０の動きが、ロッカアーム１２８を介して吸気バルブ１１８に伝わり、吸気バルブ１１８が開閉される。

ＶＶＬ装置４００は、さらに、支持パイプ４２０の軸芯周りにおいて、入力アーム４３０と揺動カム４４０との相対位相差を変更する装置を備える。相対位相差を変更する装置によって、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が適宜変更される。

つまり、両者の相対位相差を拡大すれば、入力アーム４３０および揺動カム４４０の揺動角に対するロッカアーム１２８の揺動角が拡大され、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が増大される。

また、両者の相対位相差を縮小すれば、入力アーム４３０および揺動カム４４０の揺動角に対するロッカアーム１２８の揺動角が縮小され、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さくされる。

図５は、ＶＶＬ装置４００を部分的に示した斜視図である。図５中では、内部構造が明確に把握できるように一部が破断されて表わされる。

図５を参照して、入力アーム４３０および２つの揺動カム４４０と、支持パイプ４２０の外周面との間に規定された空間には、支持パイプ４２０に対して、回転可能で、かつ軸方向に摺動可能に支持されたスライダギヤ４５０が収容される。スライダギヤ４５０は、支持パイプ４２０上を軸方向に摺動可能に設けられる。

スライダギヤ４５０には、その軸方向の中央部に位置して、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギヤ４５２が設けられる。また、スライダギヤ４５０には、ヘリカルギヤ４５２の両側に位置し、ヘリカルギヤ４５２とは逆に左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されたヘリカルギヤ４５４が各々に設けられる。

一方、スライダギヤ４５０を収容する空間を規定する入力アーム４３０および２つの揺動カム４４０の内周面には、ヘリカルギヤ４５２および４５４に対応したヘリカルスプラインがそれぞれ形成される。つまり、入力アーム４３０には、右ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギヤ４５２に噛み合っている。また、揺動カム４４０には、左ねじ螺旋状のヘリカルスプラインが形成されており、そのヘリカルスプラインがヘリカルギヤ４５４に噛み合っている。

スライダギヤ４５０には、一方のヘリカルギヤ４５４とヘリカルギヤ４５２との間に位置して、周方向に延びる長穴４５６が形成される。また、図示しないが、支持パイプ４２０には、長穴４５６の一部と重なるように、軸方向に延びる長穴が形成される。支持パイプ４２０の内部に挿通された駆動軸４１０には、これら長穴４５６および図示しない長穴の重なった部分を通じて突出する係止ピン４１２が一体に設けられる。

駆動軸４１０に連結されるアクチュエータ（図示せず）によって、駆動軸４１０がその軸方向に移動すると、スライダギヤ４５０が係止ピン４１２により押され、ヘリカルギヤ４５２および４５４が同時に駆動軸４１０の軸方向に移動する。このようなヘリカルギヤ４５２および４５４の移動に対して、これらにスプライン係合された入力アーム４３０および揺動カム４４０は、軸方向に移動しない。そのため、入力アーム４３０と揺動カム４４０は、ヘリカルスプラインの噛み合いを通じて駆動軸４１０の軸芯周りに回動する。

このとき、入力アーム４３０と揺動カム４４０とでは、形成されたヘリカルスプラインの向きが逆である。そのため、入力アーム４３０と揺動カム４４０の回動方向は互いに逆方向となる。これにより、入力アーム４３０と揺動カム４４０との相対位相差が変化し、既に説明したように吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更される。なお、ＶＶＬ装置は、このような形式のものに限られない。たとえば、電気的にバルブを駆動するＶＶＬ装置や油圧を用いてバルブを駆動するＶＶＬ装置などを用いてもよい。

制御装置２００は、駆動軸４１０を直線運動させるアクチュエータの操作量を調整することによって吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を制御する。

図６は、吸気バルブ１１８の特性によるエンジントルクの違いを説明するグラフである。図６においては、横軸にはエンジン回転数が示され、縦軸にはエンジントルクが示される。なお、図６において、実線はリフト量および作用角が小さい場合を示し、破線はリフト量および作用角が大きい場合を示す。

図６を参照して、エンジン回転数が低い領域においては、リフト量および作用角が小さい場合が大きい場合よりも出力可能なエンジントルクが大きい。リフト量および作用角が大きい場合には、シリンダ内へ吸入された空気の一部がシリンダ外へ戻される。これに対し、リフト量および作用角が小さい場合には、吸気バルブ１１８が早く閉じられるためより多くの空気を導入することができ、エンジン１００の出力可能なトルクが増加する。

一方、エンジン回転数が高い領域においては、リフト量および作用角が大きい場合が小さい場合よりも出力可能なエンジントルクが大きい。これは、リフト量および作用角が大きい場合には、空気の慣性力を利用してより多くの空気を導入することができるからである。

図７は、図１に示す制御装置２００の機能ブロック図である。図７の機能ブロック図に記載された各機能ブロックは、制御装置２００によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。

図７を参照して、制御装置２００は、動弁制御部２１０と、ＳＯＣ算出部２２０と、外部充電制御部２３０と、モード制御部２４０と、充放電制御部２５０と、走行制御部２６０とを含む。

動弁制御部２１０は、エンジン１００の回転数および負荷に応じて吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方を決定するようにＶＶＬ装置４００を制御する。動弁制御部２１０は、ＶＶＬ装置４００を制御するための信号ＶＬＶをＶＶＬ装置４００へ出力する。

また、動弁制御部２１０は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更不能であることを判定する。吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更不能である状態とは、ＶＶＬ装置４００によって吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を変更できない状態である。また、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更不能である状態は、ＶＶＬ装置４００によって吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を所望の作動特性（たとえば、吸気バルブ１１８に要求される作動特性）に変更できない状態を含む。

一例として、動弁制御部２１０は、ＶＶＬ装置４００が故障した場合に、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更不能であると判定することができる。また、動弁制御部２１０は、温度の低下によってＶＶＬ装置４００の作動能力が低下する場合（たとえば、極低温時）に、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更不能であると判定してもよい。動弁制御部２１０は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更不能であることを示す信号、および変更不能となった吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を示す信号をモード制御部２４０へ出力する。

ＳＯＣ算出部２２０は、図示されないセンサによって検出される蓄電装置Ｂの電圧Ｖｂおよび電流Ｉｂに基づいて、蓄電装置Ｂの充電状態を示すＳＯＣを算出する。このＳＯＣは、蓄電装置Ｂの満充電状態に対する蓄電量を０〜１００％で表わしたものであり、蓄電装置Ｂの蓄電残量を示す。なお、ＳＯＣの算出方法については、種々の公知の手法を用いることができる。

外部充電制御部２３０は、充電ポート５１０（図１）に外部電源が接続されると、図示されないセンサによって検出される入力電圧Ｖａｃおよび入力電流Ｉａｃに基づいて、充電装置５００を駆動するための制御信号を生成し、充電装置５００へ出力する。そして、外部充電制御部２３０は、ＳＯＣ算出部２２０から受ける蓄電装置ＢのＳＯＣが所定の上限値に達すると、充電制御を終了するとともに充電終了を示す充電終了信号をモード制御部２４０へ出力する。

モード制御部２４０は、ＳＯＣ算出部２２０によって算出されたＳＯＣと、動弁制御部２１０から受ける信号とに基づいて、ハイブリッド車両１のモードを選択する。具体的には、モード制御部２４０は、蓄電装置ＢのＳＯＣを所定の範囲内に維持するＣＳモードと、ＣＳモードに比べて、ＳＯＣを消費することを優先するＣＤモードとのいずれかにモードを設定する。

図８は、ＣＤモードおよびＣＳモードを説明するための図である。図８を参照して、外部充電により蓄電装置Ｂが満充電状態となった後（ＳＯＣ＝ＭＡＸ）、ＣＤモードで走行が開始されたものとする。

ＣＤモードは、ＳＯＣを消費するモードであり、基本的には、蓄電装置Ｂに蓄えられた電力（主には外部充電による電気エネルギー）を消費するものである。ＣＤモードでの走行時は、ＳＯＣを維持するためにはエンジン１００は作動しない。これにより、車両の減速時等に回収される回生電力やエンジン１００の作動に伴ない発電される電力により一時的にＳＯＣが増加することはあるものの、結果的に充電よりも放電の割合の方が相対的に大きくなり、全体としては走行距離の増加に伴ないＳＯＣが減少する。

ＣＳモードは、ＳＯＣを所定の範囲に維持するモードである。一例として、時刻ｔ１において、ＳＯＣの低下を示す所定値ＳｔｇにＳＯＣが低下すると、ＣＳモードが選択され、その後のＳＯＣが所定の範囲に維持される。具体的には、ＳＯＣが低下するとエンジン１００が作動し、ＳＯＣが上昇するとエンジン１００が停止する。すなわち、ＣＳモードでは、ＳＯＣを維持するためにエンジン１００が作動する。なお、特に図示しないが、運転者が操作可能なスイッチを設けて、ＳＯＣの低下に拘わらず運転者の意思によってモードを切替可能としてもよい。

このハイブリッド車両１では、走行パワーが所定のエンジン始動しきい値よりも小さいときは、エンジン１００を停止してモータジェネレータＭＧ２によって走行する（ＥＶ走行）。一方、走行パワーがエンジン始動しきい値を超えると、エンジン１００を作動させて走行する（ＨＶ走行）。ＨＶ走行では、モータジェネレータＭＧ２の駆動力に加えて、またはモータジェネレータＭＧ２の代わりに、エンジン１００の駆動力を用いてハイブリッド車両１が走行する。エンジン１００の作動に伴ないモータジェネレータＭＧ１が発電した電力は、モータジェネレータＭＧ２に直接供給されたり、蓄電装置Ｂに蓄えられたりする。

ここで、ＣＤモードにおけるエンジン始動しきい値は、ＣＳモードにおけるエンジン始動しきい値よりも大きい。すなわち、ＣＤモードにおいてハイブリッド車両１がＥＶ走行する領域は、ＣＳモードにおいてハイブリッド車両１がＥＶ走行する領域よりも大きい。これにより、ＣＤモードにおいては、エンジン１００が始動する頻度が抑制される。一方、ＣＳモードにおいては、エンジン１００およびモータジェネレータＭＧ２の両方を用いて効率よくハイブリッド車両１が走行するように制御される。

ＣＤモードにおいても、走行パワーがエンジン始動しきい値を超えれば、エンジン１００は作動する。なお、走行パワーがエンジン始動しきい値を超えていなくても、エンジン１００を熱源とする温水暖房の要求時やエンジン１００の暖機時などエンジン１００の作動が許容される場合もある。一方、ＣＳモードにおいても、ＳＯＣが上昇すればエンジン１００は停止する。すなわち、ＣＤモードは、エンジン１００を常時停止させて走行するＥＶ走行に限定されるものではなく、ＣＳモードも、エンジン１００を常時作動させて走行するＨＶ走行に限定されるものではない。ＣＤモードにおいても、ＣＳモードにおいても、ＥＶ走行とＨＶ走行とが可能である。

図９は、比較例における蓄電装置のＳＯＣの時間変化の一例を示す図である。図９を参照して、実線は吸気バルブ１１８の作動特性が変更可能である場合のＳＯＣの時間変化の一例を示し、破線は吸気バルブ１１８の作動特性が変更不能である場合のＳＯＣの時間変化の一例を示す。

吸気バルブ１１８の作動特性が変更可能である場合には、ＣＳモードにおいてＳＯＣが所定値Ｓｔｇの近傍に維持される。一方、故障等によって吸気バルブ１１８の作動特性が変更不能であると、ＣＳモードにおいてＳＯＣを所定値Ｓｔｇの近傍に維持できない場合がある。

具体的には、故障等によって吸気バルブ１１８の作動特性が変更不能になると、エンジン１００の出力が低下する場合がある。たとえば、図６に示されるように、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合には、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合に比べて低回転側で出力可能なトルクが低下する。一方、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が小さい場合には、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合に比べて高回転側で出力可能なトルクが低下する。

この場合、エンジン１００の出力の低下によって蓄電装置ＢからモータジェネレータＭＧ２への供給電力が大きくなるため、ＣＳモードが選択されたときに、ＳＯＣを維持することが困難となる。よって、ＣＳモードによる走行中にＳＯＣが下限付近まで低下することによって走行性能を確保できない可能性がある。

本実施の形態では、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときは、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更可能であるときよりもＣＤモードをＣＳモードに切り替えるための切替条件をＣＳモードに切り替わりやすいように変更するような制御が実行される。これにより、ＣＳモードが開始されるときのＳＯＣを高くして走行性能を確保する。

具体的には、図１０に示されるように、モード制御部２４０は、ＣＤモードにて走行している場合に、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更可能であるときは、ＳＯＣが所定値Ｘを下回るとＣＳモードを選択する。一方、モード制御部２４０は、ＣＤモードにて走行している場合に、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときは、所定値Ｘよりも大きい所定値ＹをＳＯＣが下回るとＣＳモードを選択する。モード制御部２４０は、選択されたモードを示す信号を充放電制御部２５０、および走行制御部２６０へ出力する。

充放電制御部２５０は、ＳＯＣ算出部２２０から蓄電装置ＢのＳＯＣを受け、モードを示す信号をモード制御部２４０から受ける。充放電制御部２５０は、ＣＳモードが選択されている場合に、これらの信号に基づいて、ＳＯＣを所定の目標値に維持するように蓄電装置Ｂの充放電量を制御する。

具体的には、充放電制御部２５０は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更可能であるときは、ＳＯＣを所定値Ｘに維持し、充放電制御部２５０は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときは、ＳＯＣを所定値Ｙに維持するように蓄電装置Ｂの充放電要求量を算出する。充放電制御部２５０は、算出された充放電要求量を走行制御部２６０へ出力する。

走行制御部２６０は、モードと、要求充放電量と、運転者からの要求駆動力とに基づいてＰＣＵ２０およびエンジン１００を制御する。具体的には、モードがＣＤモードである場合には、ＳＯＣが維持されないため、基本的には、要求駆動力に基づいて蓄電装置Ｂから出力されるエネルギによってモータジェネレータＭＧ２が駆動される。

一方、モードがＣＳモードである場合には、ＳＯＣを維持するようにエンジン１００および蓄電装置Ｂの出力が制御される。具体的には、走行制御部２６０は、要求充放電量と、要求駆動力とに基づいて要求エンジンパワーを算出する。走行制御部２６０は、要求エンジンパワーに基づいてエンジン１００を制御するとともに、要求駆動力に基づいてモータジェネレータＭＧ２の出力を制御する。

図１１は、図１に示す制御装置２００が実行する走行制御の制御構造を示すフローチャートである。図１１に示すフローチャートは、制御装置２００に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である（以降に説明する図１４および図１６に示されるフローチャートについても同様である）。

図１１を参照して、制御装置２００は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００にて、ＣＤモードが選択されているか否かを判定する。ＣＤモードが選択されていないと判定された場合は（Ｓ１００にてＮＯ）、制御装置２００は、ＣＤモードが選択されるまで待機する。

ＣＤモードが選択されていると判定された場合は（Ｓ１００にてＹＥＳ）、制御装置２００は、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更不能であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更可能であると判定された場合は（Ｓ１１０にてＮＯ）、制御装置２００は、ＣＤモードをＣＳモードに切り替えるためのしきい値を所定値Ｘに設定する（Ｓ１２０）。吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更不能であると判定された場合は（Ｓ１１０にてＹＥＳ）、制御装置２００は、ＣＤモードをＣＳモードに切り替えるためのしきい値を所定値Ｘよりも大きい所定値Ｙに設定する（Ｓ１３０）。

続いてＳ１４０にて、制御装置２００は、蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値よりも小さいか否かを判定する。蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値よりも小さいと判定された場合は（Ｓ１４０にてＹＥＳ）、制御装置２００は、ＣＳモードを選択する（Ｓ１５０）。蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値以上であると判定された場合は（Ｓ１４０にてＮＯ）、制御装置２００は、ＣＤモードを維持する（Ｓ１６０）。

以上のように、この実施の形態においては、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときは、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更可能であるときよりも高いＳＯＣにてＣＤモードからＣＳモードへの切り替えが行なわれるように、ＣＤモードからＣＳモードへの切替条件が変更される。吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときは、エンジン１００の出力が低下する可能性がある。エンジン１００の出力が低下すると、必要な走行駆動力を満足するためにモータジェネレータＭＧ２の走行駆動力が増大する。よって、蓄電装置ＢからモータジェネレータＭＧ２へ供給される電力が増加するため、ＣＳモードにてＳＯＣを維持できない可能性がある。

吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときには、より高いＳＯＣにてＣＳモードに切り替えられるため、ＣＤモードにおいてＳＯＣが消費されることが抑制される。よって、ＳＯＣの低下による走行性能の悪化を抑制することができる。したがって、この実施の形態によれば、吸気バルブ１１８の作動特性を変更するための可変動弁装置を有するハイブリッド車両において、吸気バルブ１１８の作動特性を所望の作動特性に変更できない場合における走行性能を確保することができる。

また、この実施の形態においては、ＣＤモードが選択されている場合にＳＯＣが所定のＳＯＣまで低下すると、ＣＤモードをＣＳモードに切り替え、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときは、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更可能であるときよりも上記所定のＳＯＣが高くされる。これにより、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときには、より高いＳＯＣにてＣＳモードに切り替えられる。よって、ＳＯＣの低下による走行性能の悪化を抑制することができる。

また、この実施の形態においては、ＶＶＬ装置４００が故障している場合には、ＶＶＬ装置４００が正常である場合よりも高いＳＯＣにてＣＤモードからＣＳモードへの切り替えが行なわれるように、ＣＤモードからＣＳモードへの切替条件が変更されてもよい。この場合、ＶＶＬ装置４００が故障している場合における走行性能を確保することができる。

なお、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角は、連続的に（無段階に）変更されてもよいし、離散的に（段階的に）変更されてもよい。

図１２は、吸気バルブ１１８の作動特性を３段階に変更可能なＶＶＬ装置４００Ａにおいて実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。ＶＶＬ装置４００Ａは、第１〜第３の特性のいずれかに作動特性を変更可能に構成される。第１の特性は、波形ＩＮ１ａで示される。第２の特性は、波形ＩＮ２ａで示され、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。第３の特性は、波形ＩＮ３ａで示され、作動特性が第２の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。

図１３は、図１２に示す作動特性を有するＶＶＬ装置４００Ａを備えるエンジン１００Ａの動作線を示す図である。図１３においては、横軸にはエンジン回転数が示され、縦軸にはエンジントルクが示される。なお、図１３における一点鎖線は、第１〜第３の特性（ＩＮ１ａ〜ＩＮ３ａ）に対応するトルク特性を示す。また、図１３において実線で表わされる円は、等燃費線を示す。等燃費線は、燃料消費量が等しい点を結んだ線であり、円の中心に近づくほど、燃費が向上する。エンジン１００Ａは、基本的には、図１３に実線で表わされるエンジン動作線上で運転されるものとする。

ここで、領域Ｒ１で示される低回転域では、エンジン始動時のショックを低減することが重要となる。また、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）ガスの導入が停止され、
アトキンソンサイクルによる燃費の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が大きくなるように吸気バルブ１１８の作動特性として第３の特性（ＩＮ３ａ）が選択される。領域Ｒ２で示される中回転域では、ＥＧＲガスの導入量の増加による燃費の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が中間となるように吸気バルブ１１８の作動特性として第２の特性（ＩＮ２ａ）が選択される。

すなわち、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が大きい場合（第３の特性）は、ＥＧＲガスの導入による燃費向上よりもアトキンソンサイクルによる燃費向上が優先される。一方、中間のリフト量および作用角が選択された場合（第２の特性）は、アトキンソ
ンサイクルによる燃費向上よりもＥＧＲガスの導入による燃費向上が優先される。

領域Ｒ３で示される高回転域では、吸気慣性によって多量の空気をシリンダ内へ導入し、実圧縮比の上昇による出力性能の向上が図られる。よって、リフト量および作用角が大きくなるように吸気バルブ１１８の作動特性として第３の特性（ＩＮ３ａ）が選択される。

また、エンジン１００Ａが低回転域において高負荷運転されるとき、エンジン１００Ａが極低温において始動されるとき、または触媒が暖機されるときは、リフト量および作用角が小さくなるように吸気バルブ１１８の作動特性として第１の特性（ＩＮ１ａ）が選択される。このように、エンジン１００Ａの運転状態に応じてリフト量および作用角が決定される。

図１４は、図１２に示す作動特性を有するＶＶＬ装置４００Ａを制御する制御装置２００Ａが実行する走行制御の制御構造を示すフローチャートである。図１４を参照して、Ｓ１００，Ｓ１２０〜Ｓ１６０については、図１１に示されるフローチャートと同様であるので説明は繰り返さない。

Ｓ１００にて、ＣＤモードが選択されていると判定された場合は（Ｓ１００にてＹＥＳ）、制御装置２００Ａは、吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性（ＩＮ１ａ）または第３の特性（ＩＮ３ａ）に固定されているか否かを判定する（Ｓ１１５）。すなわち、制御装置２００Ａは、吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性（ＩＮ１ａ）または第３の特性（ＩＮ３ａ）から変更不能であるか否かを判定する。

吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性（ＩＮ１ａ）および第３の特性（ＩＮ３ａ）のいずれにも固定されていないと判定された場合は（Ｓ１１５にてＮＯ）、制御装置２００Ａは、ＣＤモードをＣＳモードに切り替えるためのしきい値を所定値Ｘに設定する（Ｓ１２０）。吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性（ＩＮ１ａ）または第３の特性（ＩＮ３ａ）に固定されていると判定された場合は（Ｓ１１５にてＹＥＳ）、制御装置２００Ａは、ＣＤモードをＣＳモードに切り替えるためのしきい値を所定値Ｘよりも大きい所定値Ｙに設定する（Ｓ１３０）。

このような構成においては、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の作動特性が３つに限られるため、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が連続的に変化する場合に比べ、エンジン１００の運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間を低減することができる。さらに、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角を変更するためのアクチュエータに必要とされるトルクが低減するため、アクチュエータを小型化し軽量化することができる。このため、アクチュエータの製造コストを低減することができる。

また、吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性または第３の特性のいずれかに固定されたときにエンジン１００の出力が低下しやすい領域がある。よって、吸気バルブ１１８の作動特性が第１の特性または第３の特性のいずれかに固定されたときにのみＣＳモードが選択されるので、ＣＤモードによる走行が必要以上に制限されることを抑制することができる。

図１５は、吸気バルブ１１８の作動特性を２段階に変更可能なＶＶＬ装置４００Ｂにおいて実現されるバルブ変位量とクランク角の関係を示す図である。ＶＶＬ装置４００Ｂは、第１および第２の特性のいずれかに作動特性を変更可能に構成される。第１の特性は、波形ＩＮ１ｂで示される。第２の特性は、波形ＩＮ２ｂで示され、作動特性が第１の特性であるときよりもリフト量および作用角が大きい。

このような構成においては、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の作動特性が２つに限られるため、エンジン１００の運転状態を制御するための制御パラメータの適合に要する時間をさらに低減することができる。さらに、アクチュエータの構成をより簡素化することができる。なお、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の作動特性は、２段階または３段階に変更される場合に限られず、４段階以上の任意の段階に変更されてもよい。

［変形例１］
図１６は、この発明の実施の形態の変形例１による制御装置２００Ｂが実行する走行制御の制御構造を示すフローチャートである。なお、実施の形態の変形例１による制御装置２００Ｂの他の構成は、実施の形態と同様である。

図１６を参照して、制御装置２００Ｂは、Ｓ２００にて、ＣＤモードが選択されているか否かを判定する。ＣＤモードが選択されていないと判定された場合は（Ｓ２００にてＮＯ）、制御装置２００Ｂは、ＣＤモードが選択されるまで待機する。

ＣＤモードが選択されていると判定された場合は（Ｓ２００にてＹＥＳ）、制御装置２００Ｂは、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更不能であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。制御装置２００Ｂは、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更不能であると判定された場合は（Ｓ２１０にてＹＥＳ）、制御装置２００Ｂは、ＣＳモードを選択する（Ｓ２２０）。

吸気バルブ１１８のリフト量および作用角が変更可能であると判定された場合は（Ｓ２１０にてＮＯ）、制御装置２００Ｂは、蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値よりも小さいか否かを判定する（Ｓ２３０）。蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値よりも小さいと判定された場合は（Ｓ２３０にてＹＥＳ）、制御装置２００Ｂは、ＣＳモードを選択する（Ｓ２２０）。蓄電装置ＢのＳＯＣがしきい値以上であると判定された場合は（Ｓ２３０にてＮＯ）、制御装置２００Ｂは、ＣＤモードを維持する（Ｓ２４０）。

以上のように、この実施の形態の変形例１においては、ＣＤモードが選択されている場合に吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能となると、ＣＳモードへ切り替えられる。よって、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときに即座にＣＳモードが選択されるため、ＣＤモードにてＳＯＣが消費されることを抑制することができる。

［変形例２］
図１７は、この発明の実施の形態の変形例２による制御装置２００Ｃが実行する走行制御の制御構造を示すフローチャートである。なお、実施の形態の変形例２による制御装置２００Ｃの他の構成は、実施の形態と同様である。

図１７を参照して、Ｓ１００〜Ｓ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１４０〜Ｓ１６０については、実施の形態と同様であるので説明を繰り返さない。Ｓ１２０にてＣＤモードをＣＳモードに切り替えるためのしきい値が所定値Ｘに設定されると、制御装置２００Ｃは、ＳＯＣの制御範囲を所定範囲Ｒ１に設定する（Ｓ１２１）。なお、ＳＯＣの制御範囲とは、ＣＳモードにおいてＳＯＣが維持される範囲である。制御装置２００Ｃは、設定された制御範囲内にＳＯＣを維持するように蓄電装置Ｂの充放電量を制御する。

Ｓ１３０にてＣＤモードをＣＳモードに切り替えるためのしきい値が所定値Ｙに設定されると、制御装置２００Ｃは、ＳＯＣの制御範囲を所定範囲Ｒ１よりも広い所定範囲Ｒ２に設定する（Ｓ１３１）。これにより、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときには、ＣＳモードにおいてＳＯＣを制御範囲内に維持するために生じる制約が緩和される。よって、蓄電装置Ｂの充放電能力を積極的に使用することによってモータジェネレータＭＧ２の走行駆動力をより活用しやすくすることができる。

以上のように、この実施の形態の変形例２においては、制御装置２００Ｃは、ＣＳモードにおいて蓄電装置ＢのＳＯＣを所定の範囲内に維持し、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときの所定の範囲を、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更可能であるときの所定の範囲よりも広くする。

これにより、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときには、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更可能であるときよりもＳＯＣの変動を許容することによってモータジェネレータＭＧ２の走行駆動力をより活用しやすくすることができる。よって、エンジン１００の出力が低下した状態で走行する退避走行を柔軟に実行することができる。

［変形例３］
図１８は、この発明の実施の形態の変形例３による制御装置２００Ｄが実行する走行制御の制御構造を示すフローチャートである。なお、実施の形態の変形例３による制御装置２００Ｄの他の構成は、実施の形態と同様である。

図１７を参照して、Ｓ１００〜Ｓ１２０，Ｓ１３０，Ｓ１４０〜Ｓ１６０については、実施の形態と同様であるので説明を繰り返さない。Ｓ１２０にてＣＤモードをＣＳモードに切り替えるためのしきい値が所定値Ｘに設定されると、制御装置２００Ｄは、ＳＯＣの制御中心を所定値Ｃ１に設定する（Ｓ１２２）。一例として、所定値Ｃ１として、しきい値（所定値Ｘ）が設定される。なお、ＳＯＣの制御中心とは、ＣＳモードにおいてＳＯＣが維持される範囲の中心である。制御装置２００Ｄは、ＳＯＣが維持される範囲の中心が設定された制御中心となるように蓄電装置Ｂの充放電量を制御する。

Ｓ１３０にてＣＤモードをＣＳモードに切り替えるためのしきい値が所定値Ｙに設定されると、制御装置２００Ｄは、ＳＯＣの制御中心をしきい値（所定値Ｙ）以上の値である所定値Ｃ２に設定する（Ｓ１３２）。すなわち、ＣＤモードからＣＳモードへの切替時のＳＯＣ以上の値に制御中心が設定される。これにより、ＣＳモードにおけるＳＯＣをより高く維持することができる。

以上のように、この実施の形態の変形例３においては、制御装置２００Ｄは、ＣＳモードにおいて蓄電装置ＢのＳＯＣを所定の範囲内に維持し、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の少なくとも一方が変更不能であるときの所定の範囲の中心を、ＣＤモードからＣＳモードへの切替時のＳＯＣ以上にする。

これにより、ＣＳモードにおけるＳＯＣをより高く維持することができる。その結果、エンジン１００の出力の低下をモータジェネレータＭＧ２の走行駆動力で補うことによって走行性能の悪化を抑制することができる。

なお、上記の実施の形態においては、吸気バルブ１１８のリフト量とともに作用角が変更される場合を説明したが、この発明は、吸気バルブ１１８のリフト量のみが変更可能な構成にも適用可能であり、吸気バルブ１１８の作用角のみが変更可能な構成にも適用可能である。吸気バルブ１１８のリフト量および作用角のいずれかが変更可能な構成においても、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角の双方が変更可能である場合と同様な効果を得ることができる。なお、吸気バルブ１１８のリフト量および作用角のいずれかが変更可能な構成は、周知の技術を利用して実現することができる。

なお、上記の実施の形態においては、動力分割装置４によりエンジン１００の動力を駆動輪６とモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２とに分割して伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車両について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車両にも適用可能である。すなわち、たとえば、モータジェネレータＭＧ１を駆動するためにのみエンジン１００を用い、モータジェネレータＭＧ２でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車両や、エンジン１００が生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車両、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車両などにもこの発明は適用可能である。また、モータを切り離してエンジンのみの動力によって走行するハイブリッド車両にもこの発明は適用可能である。

また、系統電源６００から充電ポート５１０に電力を供給する方法は、系統電源６００に接続されるコネクタ６１０が充電ポート５１０と接触することによる接触式の送電方法に限定されない。たとえば、電磁誘導を用いた送電、電磁波を用いた送電、あるいはいわゆる共鳴法による送電などの非接触式の送電方法を用いてもよい。

なお、上記において、エンジン１００は、この発明における「内燃機関」の一実施例に対応し、モータジェネレータＭＧ２は、この発明における「回転電機」の一実施例に対応する。また、ＶＶＬ装置４００は、この発明における「可変動弁装置」の一実施例に対応する。

以上のように本発明の実施の形態および変形例１〜変形例３について説明を行なったが、実施の形態および変形例１〜変形例３の構成を適宜組合せてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ハイブリッド車両、４ 動力分割装置、５ 減速機、６ 駆動輪、２０ ＰＣＵ、７１ リレー、１００ エンジン、１０２ エアクリーナ、１０４ スロットルバルブ、１０６ シリンダ、１０８ インジェクタ、１１０ 点火プラグ、１１２ 三元触媒、１１４ ピストン、１１６ クランクシャフト、１１８ 吸気バルブ、１２０ 排気バルブ、１２２，１２４ カム、１２８ ロッカアーム、１３０ カムシャフト、２００ 制御装置、２１０ 動弁制御部、２２０ ＳＯＣ算出部、２３０ 外部充電制御部、２４０ モード制御部、２５０ 充放電制御部、２６０ 走行制御部、３００ カム角センサ、３０２ クランク角センサ、３０４ ノックセンサ、３０６ スロットル開度センサ、３１２ スロットルモータ、４００ ＶＶＬ装置、４１０ 駆動軸、４１２ 係止ピン、４２０ 支持パイプ、４３０ 入力アーム、４３２ アーム部、４３４ ローラ部、４４０ 揺動カム、４４２ ノーズ部、４４４ カム面、４５０ スライダギヤ、４５２，４５４ ヘリカルギヤ、４５６ 長穴、５００ 充電装置、５１０ 充電ポート、６００ 系統電源、６１０ コネクタ、Ｂ 蓄電装置、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ。

Claims (9)

1. 吸気バルブの作動特性を変更するための可変動弁装置を有する内燃機関と、
   充電可能な蓄電装置と、
   前記蓄電装置から電力の供給を受けて走行駆動力を発生する回転電機と、
   前記蓄電装置のＳＯＣを所定の範囲内に維持するＣＳ（Charge Sustaining）モードと、前記ＣＳモードに比べて、前記ＳＯＣを消費することを優先するＣＤ（Charge Depleting）モードとのいずれかを選択して走行するための制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときは、前記吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できるときよりも高いＳＯＣにて前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへの切り替えが行なわれるように、前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへの切替条件を変更する、ハイブリッド車両。
2. 前記制御装置は、
   前記ＣＤモードが選択されている場合に前記ＳＯＣが所定のＳＯＣまで低下すると、前記ＣＤモードを前記ＣＳモードに切り替え、
   前記吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときは、前記吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できるときよりも前記所定のＳＯＣを高くする、請求項１に記載のハイブリッド車両。
3. 前記制御装置は、前記ＣＤモードが選択されている場合に前記吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できなくなると、前記ＣＳモードに切り替える、請求項１に記載のハイブリッド車両。
4. 前記制御装置は、前記可変動弁装置が故障している場合には、前記可変動弁装置が正常である場合よりも高いＳＯＣにて前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへの切り替えが行なわれるように、前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへの切替条件を変更する、請求項１に記載のハイブリッド車両。
5. 前記制御装置は、前記吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときの前記所定の範囲を、前記吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できるときの前記所定の範囲よりも広くする、請求項１に記載のハイブリッド車両。
6. 前記制御装置は、前記吸気バルブの作動特性を所望の作動特性に変更できないときの前記所定の範囲の中心を、前記ＣＤモードから前記ＣＳモードへの切替時のＳＯＣ以上にする、請求項１に記載のハイブリッド車両。
7. 前記可変動弁装置は、前記吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、前記作動特性が前記第１の特性であるときよりも前記吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性と、前記作動特性が前記第２の特性であるときよりも前記リフト量および前記作用角の少なくとも一方が大きい第３の特性とのうちのいずれかに切替可能に構成される、請求項１に記載のハイブリッド車両。
8. 前記制御装置は、前記ＣＤモードが選択されている場合に前記吸気バルブの作動特性が前記第１の特性または前記第３の特性のいずれかから所望の作動特性に変更できないときは、前記ＣＳモードに切り替える、請求項７に記載のハイブリッド車両。
9. 前記可変動弁装置は、前記吸気バルブの作動特性を、第１の特性と、前記作動特性が前記第１の特性であるときよりも前記吸気バルブのリフト量および作用角の少なくとも一方が大きい第２の特性とのいずれかに切替可能に構成される、請求項１に記載のハイブリッド車両。

Images