JP7315117B1 - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可変バルブタイミング機構の応答性を向上させることにより、可変バルブタイミング機構の動作遅れによる出力トルクの低下を抑制することを目的とする。【解決手段】本発明は、インテークバルブおよびエキゾーストバルブの少なくとも何れか一方のバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構２０を有するエンジン１０と、駆動用モータ７０とを駆動源に備える車両１０の制御装置９０である。制御装置９０は、駆動用モータ７０の駆動で走行しており、かつエンジン１０の駆動を停止している期間中に可変バルブタイミング機構２０を動作させるように制御する。可変バルブタイミング機構２０内の低い油温の作動油を高い油温の作動油に入れ替えることができるので、可変バルブタイミング機構２０の応答性を向上させることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の制御装置に関するものである。特に、可変バルブタイミング機構を有するエンジンと、モータとを駆動源に備える車両の制御装置に関するものである。

従来から可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖａｌｖｅ Ｔｉｍｉｎｇ）を有するエンジンが知られている。可変バルブタイミング機構はインテークバルブあるいはエキゾーストバルブのバルブタイミング等のバルブ作動特性を変化させることにより運転状況に応じた最適なバルブ動作を実現することができる。可変バルブタイミング機構には油圧式と電動式があり、油圧式の可変バルブタイミング機構ではエンジンのオイルパンに貯留される潤滑油を作動油として動作する。

特許文献１には、ＶＶＴ応答速度とオイルの粘度の関係はオイルの粘度が低下するにつれてＶＶＴ応答速度が速くなることが開示されている。すなわち、言い換えると、作動油の粘度が高くなるにつれて油圧式の可変バルブタイミング機構の応答性が低下してしまうことになる。一般的に、作動油の油温が低いと作動油の粘度が高くなることが知られている。

特許第４０９６６６６号公報

可変バルブタイミング機構を有するエンジンと、モータとを駆動源に備える車両では、モータの駆動で走行している間にエンジンの駆動が停止している状態が発生する。したがって、エンジンの駆動が停止している状態が続くとエンジンが冷えてしまう。油圧式の可変バルブタイミング機構はエンジンのオイルパンから離れて配設されているために、可変バルブタイミング機構内の作動油はさらに冷えやすい。上述したように、作動油の油温が低くなると作動油の粘度が高くなるために、油圧式の可変バルブタイミング機構の応答性が低下してしまう。したがって、エンジンの駆動が再開されたとしても可変バルブタイミング機構の動作遅れが生じてしまい出力トルクの低下等を招くおそれがある。

本発明は、上述したように問題点に鑑みてなされたものであり、可変バルブタイミング機構の応答性を向上させることにより、可変バルブタイミング機構の動作遅れによる出力トルクの低下を抑制することを目的とする。

本発明は、インテークバルブおよびエキゾーストバルブの少なくとも何れか一方のバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構を有するエンジンと、モータとを駆動源に備える車両の制御装置であって、前記可変バルブタイミング機構は、作動油が流出入される油圧室と、前記油圧室に前記作動油を流出入させることにより移動するベーンと、を有し、前記作動油は、オイルパンに貯留されていた潤滑油を前記可変バルブタイミング機構に圧送させたものであって、前記制御装置は、前記モータの駆動で走行しており、かつ前記エンジンの駆動を停止している期間中であって、前記可変バルブタイミング機構の前記油圧室内の前記作動油の推定油温が、前記オイルパンに戻るように循環した前記潤滑油を測定した油温よりも所定値以上、低い場合に、前記油圧室に前記作動油を流出入させて、前記ベーンを前記油圧室で移動させることにより、前記可変バルブタイミング機構を動作させるように制御することを特徴とする。

本発明によれば、可変バルブタイミング機構の応答性を向上させることにより、可変バルブタイミング機構の動作遅れによる出力トルクの低下を抑制することができる。

制御装置を備える車両の一部の構成を示す概略図である。 可変バルブタイミング機構の構成の一例を示す概略図である。 制御装置による入替制御の処理を示すフローチャートである。 油温推定部の構成の一例を示す図である。 タイミングチャートを示す図である。

本発明に係る実施形態は、インテークバルブおよびエキゾーストバルブの少なくとも何れか一方のバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構２０を有するエンジン１０と、モータ（駆動用モータ７０）とを駆動源に備える車両１の制御装置９０である。制御装置９０は、モータの駆動で走行しており、かつエンジン１０の駆動を停止している期間中に可変バルブタイミング機構２０を動作させるように制御する。このような制御により、可変バルブタイミング機構２０の低い油温の作動油を高い油温の作動油に入れ替えることができる。したがって、可変バルブタイミング機構２０の応答性を向上させることができるために、可変バルブタイミング機構２０の動作遅れによる出力トルクの低下を抑制することができる。

以下、本発明に係る車両の制御装置について図面を参照して説明する。
図１は、制御装置９０を備える車両１の一部の構成を示す概略図である。

車両１は、いわゆるシリーズハイブリッド車両である。具体的には、車両１は、エンジン１０と、発電用モータ５０、バッテリ６０、駆動用モータ７０、駆動輪８０、制御装置９０、各種センサ（例えば、外気温センサ１４）等を備える。なお、車両１は、その他に一般的な車両が備える装置を備えており、当該装置の図示および説明を省略する。

エンジン１０は、車両１の駆動源であり、例えば、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行う４サイクルエンジンである。エンジン１０の出力軸は、発電用モータ５０に連結される。
エンジン１０は、オイルパン１１、エンジン油温センサ１２、水温センサ１３、可変バルブタイミング機構２０等を有する。

オイルパン１１は、エンジン１０のクランクケースの下端に配設されており、潤滑油を貯留する。オイルパン１１に貯留する潤滑油は、油路を通じて所定の部位を潤滑した後、再びオイルパン１１に戻るように循環する。このため、エンジン１０の駆動を停止している期間中はオイルパン１１の潤滑油量が多くなり、潤滑油が冷めにくい。
エンジン油温センサ１２は、潤滑油の油温を測定し、測定した油温の情報を制御装置９０に送信する。例えば、エンジン油温センサ１２は、クランクケースやシリンダブロックを通る潤滑油の油温を測定する。

水温センサ１３は、エンジン１０を冷却する冷却水の温度を測定し、測定した冷却水の温度の情報を制御装置９０に送信する。例えば、水温センサ１３は、エンジン１０やラジエータを通る冷却水の温度を測定する。

可変バルブタイミング機構２０は、インテークバルブおよびエキゾーストバルブのバルブ作動特性を変化させる。バルブ作動特性とは、少なくともバルブタイミングであって、さらに、バルブリフト量および開弁期間のうち何れか一つが含まれていてもよい。また、可変バルブタイミング機構２０は、インテークバルブのみのバルブ作動特性を変化させてもよく、エキゾーストバルブのみのバルブ作動特性を変化させるように構成してもよい。なお、可変バルブタイミング機構２０の具体的な構成は、図２を参照して後述する。

発電用モータ５０は、エンジン１０から駆動されることにより発電する発電機として機能する。発電用モータ５０は高電圧ケーブルを介してバッテリ６０に電気的に接続されており、発電した電力をバッテリ６０に供給する。

バッテリ６０は、発電用モータ５０から供給された電力を蓄電する。また、バッテリ６０は高電圧ケーブルを介して駆動用モータ７０に電気的に接続されており、蓄電した電力を駆動用モータ７０に供給する。バッテリ６０は、充電状態（ＳＯＣ：Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）を検出するバッテリ状態検知センサ６１を有する。バッテリ状態検知センサ６１は、検出したバッテリ６０の充電状態の情報を制御装置９０に送信する。

駆動用モータ７０は、車両１の駆動源であり、駆動輪８０を回動させることにより車両１を走行させる。駆動用モータ７０は、バッテリ６０から供給される電力あるいは発電用モータ５０から直接、供給される電力により駆動輪８０を回動させる。

制御装置９０は、車両１全体を制御する。制御装置９０は、例えばＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を用いることができる。具体的に、制御装置９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する。ＲＯＭには、エンジン１０および可変バルブタイミング機構２０等を含む車両１全体を制御するためのプログラムや所定の情報が予め格納されている。ＲＡＭは、ワークメモリであり、プログラムやデータを一時的に記憶する。ＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムを読み出し、ＲＡＭに展開して実行することで、エンジン１０および可変バルブタイミング機構２０等を含む車両１全体を制御する。制御装置９０は、例えば、一つのＥＣＵで構成したり、複数のＥＣＵが協働して構成したりしてもよい。

上述したように構成される車両１では、制御装置９０は運転者のアクセルペダルの操作に応じて駆動用モータ７０を制御することにより、運転者の意図にしたがってバッテリ６０から供給される電力により駆動輪８０を回動させる。また、制御装置９０は、バッテリ状態検知センサ６１から送信された充電状態の情報に基づいて、バッテリ６０の充電量が所定値以下である場合には、エンジン１０を駆動させて発電用モータ５０により発電させることによりバッテリ６０が電力を蓄電する。なお、制御装置９０は、エンジン１０を駆動させている場合には運転状況に応じた最適なバルブ動作になるように、可変バルブタイミング機構２０を制御する。

図２は可変バルブタイミング機構２０の構成の一例を示す概略図である。ここでは、可変バルブタイミング機構２０がインテークバルブ側に配設されている場合について説明するが、エキゾーストバルブ側に配設されていてもよい。
可変バルブタイミング機構２０は、油圧アクチュエータ２１と、オイルコントロールバルブ３０と、電動オイルポンプ４１とを有する。

油圧アクチュエータ２１は、内周側に油圧室２２が形成される円筒状のシューハウジング２４と、油圧室２２を進角室２３ａと遅角室２３ｂに区画するベーン２６を有するベーンロータ２５とを備える。シューハウジング２４は、クランクシャフトに連結されたタイミングベルトと噛合するタイミングスプロケットに固定されており、タイミングスプロケットと一体で回転する。油圧室２２には、オイルコントロールバルブ３０の駆動によって作動油が流出入する。進角室２３ａに作動油が流入することによりベーン２６が油圧室２２内を遅角室２３ｂ側に移動し、遅角室２３ｂに作動油を流入させることによりベーン２６が油圧室２２内を進角室２３ａ側に移動する。進角室２３ａおよび遅角室２３ｂは、それぞれ進角油路２７ａおよび遅角油路２７ｂを介してオイルコントロールバルブ３０に連通する。

オイルコントロールバルブ３０は、スプールバルブ３１と、ソレノイド４０とを備える。スプールバルブ３１とソレノイド４０とは、軸線方向を一致させるように一体的に構成される。
スプールバルブ３１は、円筒状のスリーブ３２と、スリーブ３２内を軸線方向に沿って移動する円柱状のスプール３６と、リターンスプリング３９とを有する。

スリーブ３２は、軸線方向に対して直交する方向に開口する複数のポートが形成される。具体的に、スリーブ３２は、進角出力ポート３３ａと、遅角出力ポート３３ｂと、進角ドレンポート３４ａと、遅角ドレンポート３４ｂと、オイル供給ポート３５とを有する。進角出力ポート３３ａは進角油路２７ａを介して進角室２３ａと連通し、遅角出力ポート３３ｂは遅角油路２７ｂを介して遅角室２３ｂと連通する。また、進角ドレンポート３４ａは図示しないドレン油路を介してオイルパン１１に連通し、遅角ドレンポート３４ｂは図示しないドレン油路を介してオイルパン１１に連通する。また、オイル供給ポート３５は図示しないオイル供給油路を介して電動オイルポンプ４１の吐出口に連通する。

スプール３６は、スリーブ３２内で軸方向の他方側（ソレノイド４０側）に向かって後退した位置（遅角位置）と、軸方向の一方側に向かって進出する位置（進角位置）との間を移動する。スプール３６は、外周面に複数の溝状の連通部が形成される。具体的に、スプール３６は、進角連通部３７ａと、遅角連通部３７ｂと、供給連通部３８とを有する。
進角連通部３７ａは、スプール３６が後退した位置（遅角位置）にある場合（図２に示す状態）に、進角出力ポート３３ａと進角ドレンポート３４ａとを連通させる。また、このとき、供給連通部３８は、遅角出力ポート３３ｂとオイル供給ポート３５とを連通させる。
一方、遅角連通部３７ｂは、スプール３６が進出した位置（進角位置）にある場合に、遅角出力ポート３３ｂと遅角ドレンポート３４ｂとを連通させる。また、このとき、供給連通部３８は、進角出力ポート３３ａとオイル供給ポート３５とを連通させる。

リターンスプリング３９は、スリーブ３２内でスプール３６を軸線方向の他方側（ソレノイド４０側）に付勢する。

ソレノイド４０はバッテリ６０から電力が供給されることにより磁力が発生して、スプール３６を軸方向の一方側に向かって進出する位置（進角位置）に移動させる。一方、ソレノイド４０はバッテリ６０からの電力の供給が停止されることにより磁力が消失するために、スプール３６はリターンスプリング３９の付勢力によって軸方向の他方側（ソレノイド４０側）に向かって後退する位置（遅角位置）に移動する。

電動オイルポンプ４１はバッテリ６０から電力が供給されることにより図示しない電動モータが回転駆動して作動する。電動オイルポンプ４１は、オイルパン１１内の潤滑油を吸入して吐出口から圧送することにより、オイルコントロールバルブ３０のオイル供給ポート３５に潤滑油を供給する。

ここで、上述したように構成される可変バルブタイミング機構２０の動作について説明する。
まず、インテークバルブのバルブタイミングを遅角側に変更する場合には、制御装置９０はソレノイド４０に対してバッテリ６０からの電力の供給が停止するように制御する。したがって、スプール３６は、スリーブ３２内で軸方向の他方側（ソレノイド４０側）である遅角位置に移動する。スプール３６が遅角位置に移動することにより、進角出力ポート３３ａと進角ドレンポート３４ａとが進角連通部３７ａを介して連通し、遅角出力ポート３３ｂとオイル供給ポート３５とが供給連通部３８を介して連通する。次に、制御装置９０は、電動オイルポンプ４１を駆動するように制御する。したがって、電動オイルポンプ４１により圧送された潤滑油は、オイル供給ポート３５、供給連通部３８、遅角出力ポート３３ｂ、遅角油路２７ｂを経由して、遅角室２３ｂ内に充填される。遅角室２３ｂに充填された潤滑油の油圧により、ベーン２６は油圧室２２内を進角室２３ａ側に向かって移動する。すなわち、潤滑油がベーン２６を移動させるために作動油として機能する。

このように、ベーン２６が油圧室２２内を進角室２３ａ側に移動することによりタイミングスプロケットとカムシャフトとの相対位置が変化して、クランクシャフトとカムシャフトとの回転位相が遅角側にずれることから、インテークバルブのバルブタイミングを遅角側に変更することができる。一方、進角室２３ａに充填されていた作動油は、ベーン２６によって押し出され、進角油路２７ａ、進角出力ポート３３ａ、進角連通部３７ａを経由して、進角ドレンポート３４ａからオイルパン１１に排出される。

次に、インテークバルブのバルブタイミングを進角側に変更する場合には、制御装置９０はソレノイド４０に対してバッテリ６０からの電力が供給されるように制御する。したがって、スプール３６は、スリーブ３２内で軸方向の一方側である進角位置に移動する。スプール３６が進角位置に移動することにより、遅角出力ポート３３ｂと遅角ドレンポート３４ｂとが遅角連通部３７ｂを介して連通し、進角出力ポート３３ａとオイル供給ポート３５とが供給連通部３８を介して連通する。次に、制御装置９０は、電動オイルポンプ４１を駆動するように制御する。したがって、電動オイルポンプ４１により圧送された潤滑油は、オイル供給ポート３５、供給連通部３８、進角出力ポート３３ａ、進角油路２７ａを経由して、進角室２３ａ内に充填される。進角室２３ａに充填された潤滑油の油圧により、ベーン２６は油圧室２２内を遅角室２３ｂ側に向かって移動する。

このように、ベーン２６が油圧室２２内を遅角室２３ｂ側に移動することによりタイミングスプロケットとカムシャフトとの相対位置が変化して、クランクシャフトとカムシャフトとの回転位相が進角側にずれることから、インテークバルブのバルブタイミングを進角側に変更することができる。一方、遅角室２３ｂに充填されていた作動油は、ベーン２６によって押し出され、遅角油路２７ｂ、遅角出力ポート３３ｂ、遅角連通部３７ｂを経由して、遅角ドレンポート３４ｂからオイルパン１１に排出される。

上述したように構成される車両１では、バッテリ６０の充電量が所定値よりも大きい場合にはエンジン１０が駆動されず、駆動用モータ７０のみの駆動により車両１が走行する。このようなエンジン１０が駆動していない状態が継続されると、可変バルブタイミング機構２０の作動油、具体的には油圧室２２内の作動油の温度が低くなり、作動油の粘度が高くなる。したがって、エンジン１０を再び駆動させて、可変バルブタイミング機構２０を動作させてもベーン２６が円滑に移動しないために可変バルブタイミング機構２０の応答性が低下する。

本実施例では、可変バルブタイミング機構２０の応答性を向上させるために、制御装置９０は可変バルブタイミング機構２０を本来と異なるタイミングで動作させて、低い油温の作動油を高い油温の作動油に入れ替える入替制御を行う。
以下、具体的な、制御装置９０による入替制御について図３のフローチャートを参照して説明する。図３のフローチャートは、車両１の始動後に一定間隔ごとに繰り返し実行される。また、図３のフローチャートは、制御装置９０のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムを読み出し、ＲＡＭに展開して実行することで実現される。

Ｓ１０では、制御装置９０は駆動用モータ７０の駆動により車両１が走行しているか否かを判定する。駆動用モータ７０の駆動により車両１が走行していると判定された場合にはＳ１１に進み、そうではない場合には処理を終了する。

Ｓ１１では、制御装置９０はエンジン１０の駆動が停止しているか否かを判定する。エンジン１０の駆動が停止していると判定された場合にはＳ１２に進み、そうではない場合には処理を終了する。Ｓ１１のように判定するのは、エンジン１０の駆動が停止していることにより可変バルブタイミング機構２０の作動油の油温が低下している可能性があるためである。

Ｓ１２では、制御装置９０はエンジン１０を駆動させる直前であるか否かを判定する。車両１がシリーズハイブリッド車両の場合、充電量が所定値以下である場合にエンジン１０を駆動させる。したがって、ここでは、制御装置９０は充電量が所定値以下であるか否かを判定する。充電量が所定値以下であるためにエンジン１０を駆動させる直前であると判定された場合にはＳ１３に進み、そうではない場合には処理を終了する。

Ｓ１３では、制御装置９０は可変バルブタイミング機構２０の作動油の推定油温（ＶＶＴ推定油温）が閾値以下であるか否かを判定する。閾値以下であると判定された場合にはＳ１４に進み、そうではない場合には処理を終了する。Ｓ１３のように判定するのは、作動油の油温が高ければ作動油の粘度が低く、作動油を入れ替える必要がないためである。なお、制御装置９０が作動油の推定油温を算出する処理については、図４を参照して後述する。

Ｓ１４では、制御装置９０は可変バルブタイミング機構２０の作動油の推定油温（ＶＶＴ推定油温）が、エンジン油温よりも所定値以上、低いか否かを判定する。所定値以上、低いと判定された場合にはＳ１５に進み、そうではない場合には処理を終了する。

Ｓ１５では、制御装置９０は可変バルブタイミング機構２０の作動油を入れ替える入替制御を行う。具体的に、制御装置９０は、ベーン２６が油圧室２２を１回以上、往復して移動するように、油圧室２２に作動油を流出入させる。すなわち、制御装置９０は、スプール３６を遅角位置に移動させた上で電動オイルポンプ４１を駆動させることで、遅角室２３ｂ内に高い油温の作動油が充填される一方、進角室２３ａに充填されていた低い油温の作動油が排出される。続けて、制御装置９０は、スプール３６を進角位置に移動させた上で電動オイルポンプ４１を駆動させることで、進角室２３ａ内に高い油温の作動油が充填される一方、遅角室２３ｂに充填されていた油温の低い作動油が排出される。

このように、油圧室２２に作動油を流出入させることにより、可変バルブタイミング機構２０の低い油温の作動油を、オイルパン１１に貯留された高い油温の作動油に入れ替えることができる。
なお、制御装置９０はベーン２６が油圧室２２を１回だけではなく複数回、往復して移動するように制御する。このように、ベーン２６を複数回、往復して移動させることにより、入れ替えられる作動油の割合を増加させることができるために、可変バルブタイミング機構２０の作動油の油温を、オイルパン１１に貯留する潤滑油の油温近辺まで高めることができる。

制御装置９０は、ベーン２６が油圧室２２を所定回数、往復することにより入替制御を終了する。ただし、制御装置９０が入替制御を終了するタイミングは、この場合に限られない。例えば、制御装置９０は入替え回数に基づいて作動油の推定油温を補正して、補正した推定油温が所定温度以上であるか否かを判定して、所定温度以上である場合に入替制御を終了するようにしてもよい。

図４は油温推定部１００の構成の一例を示す図である。油温推定部１００は、制御装置９０のＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムを読み出し、ＲＡＭに展開して実行することで実現される。
油温推定部１００は、推定油温算出部１０１と、上昇油温算出部１０２と、補正部１０３とを有する。

推定油温算出部１０１は、可変バルブタイミング機構２０の作動油の推定油温を算出する。具体的には、推定油温算出部１０１は、エンジン油温、冷却水温度および外気温度に基づいて油圧室２２内の作動油の推定油温を算出する。ここで、エンジン油温の情報はエンジン油温センサ１２から受信し、冷却水温度の情報は水温センサ１３から受信し、外気温度は外気温センサ１４から受信する。
例えば、制御装置９０を製造する事業者は、予めエンジン油温、冷却水温度および外気温度を変化させて油圧室２２内の作動油の油温をシミュレーションしたり実測したりすることで、エンジン油温、冷却水温度および外気温度と、作動油の推定油温とを紐付けた推定油温テーブルを作成して制御装置９０のＲＯＭに記録する。したがって、推定油温算出部１０１は、エンジン油温、冷却水温度および外気温度を、推定油温テーブルと照合することにより油圧室２２内の作動油の推定油温を算出することができる。
推定油温算出部１０１により算出された推定油温は、上述した図３のフローチャートのＳ１３において閾値と比較するときに用いられる。

上昇油温算出部１０２は、上述した作動油の入替制御により作動油が入れ替えられることにより上昇する上昇分の油温を算出する。具体的には、上昇油温算出部１０２は、エンジン油温、推定油温および入替え回数に基づいて、上昇分の油温を算出する。ここで、推定油温の情報は前回、推定油温算出部１０１が算出した推定油温の情報を用いる。また、入替え回数は、図３のフローチャートのＳ１５による入替制御によりベーン２６が油圧室２２内を往復した回数を用いる。
例えば、制御装置９０を製造する事業者は、予めエンジン油温、推定油温および入替え回数を変化させたときに油圧室２２内の作動油が上昇する上昇分の油温をシミュレーションしたり実測したりすることで、エンジン油温、推定油温および入替え回数と、上昇分の油温とを紐付けた上昇油温テーブルを作成して制御装置９０のＲＯＭに記録する。したがって、上昇油温算出部１０２は、エンジン油温、推定油温および入替え回数を、上昇油温テーブルと照合することにより上昇分の油温を算出することができる。

補正部１０３は、推定油温算出部１０１により算出された推定油温に、上昇油温算出部１０２が算出した上昇分の油温を加算することで、作動油の入替制御を考慮した推定油温を補正して算出する。
補正部１０３により補正して算出された推定油温は、上述した図３のフローチャートのＳ１５において入替制御を終了するタイミングを判定する場合に用いることができる。

図５は、タイミングチャートを示す図である。図５（ａ）は、入替制御の実行前後において、エンジン油温と可変バルブタイミング機構２０の作動油（ＶＶＴ作動油）の推定油温の変化を示す図である。実線がエンジン油温の変化を示し、破線が作動油の推定油温を示している。図５（ｂ）は、入替制御を実行するタイミングを示す図である。縦軸のオンは、可変バルブタイミング機構２０のソレノイド４０に電力が供給され、進角室２３ａに作動油が流入することによりベーン２６が油圧室２２内を遅角室２３ｂ側に移動した状態である。一方、縦軸のオフとは、可変バルブタイミング機構２０のソレノイド４０に電力が供給されず、遅角室２３ｂに作動油が流入することによりベーン２６が油圧室２２内を進角室２３ａ側に移動した状態である。

図５（ａ）に示すように、時間が経過するにしたがってエンジン油温と、作動油の推定油温との温度差が大きくなり、時間ｔ１において作動油の推定油温とエンジン油温との差が所定値以上となる。図５（ｂ）では、時間ｔ１から時間ｔ２に亘ってベーン２６が油圧室２２を５回、連続して往復する入替制御が実行される。入替制御が実行されることにより、可変バルブタイミング機構２０の低い油温の作動油がオイルパン１１に貯留された高い油温の作動油と入れ替えられるために、図５（ａ）に示すように、入替制御が実行された後の時間ｔ２では作動油の推定油温とエンジン油温との差が小さくなる。

以上のように、本実施例の制御装置９０は、駆動用モータ７０による駆動で走行しており、かつエンジン１０の駆動を停止している期間中に、可変バルブタイミング機構２０を動作させるように制御する。このような制御により、可変バルブタイミング機構２０内の低い油温の作動油を高い油温の作動油に入れ替えることができる。したがって、可変バルブタイミング機構２０の応答性を向上させることができるために、可変バルブタイミング機構２０の動作遅れによる出力トルクの低下を抑制したり、エンジン失火を防止したり、燃費の向上を図ったりすることができる。

また、本実施例の制御装置９０は、エンジン１０が駆動している期間中ではなく、駆動を停止している期間中に可変バルブタイミング機構２０を動作させる。したがって、エンジン１０が駆動している期間中においてバルブタイングが変化することによるエンジン１０の駆動効率の悪化を防止することができる。

また、本実施例の制御装置９０は、作動油の推定油温がエンジン１０の油温よりも所定値以上、低い場合に可変バルブタイミング機構２０を動作させるように制御する。このような制御により、作動油の推定油温とエンジン１０の油温との差がない場合には作動油は入れ替えられないことから入替制御が頻繁に実行されることを抑制することができる。

また、本実施例の制御装置９０は、油圧室２２に作動油を流出入させることによりベーン２６が油圧室２２を１回以上、往復して移動するように制御する。このような制御により、油圧室２２内の略全ての作動油を入れ替えることができる。
また、本実施例の制御装置９０は、エンジン１０を駆動させる直前に可変バルブタイミング機構２０を動作させるように制御する。このような制御により、エンジン１０を駆動させた直後から可変バルブタイミング機構２０の応答性を向上させることができるために、エンジン１０の出力トルクの低下による発電効率の低下を防止することができる。

（変形例）
上述した実施例では、車両がシリーズハイブリッド車両である場合について説明したが、この場合に限られず、いわゆるパラレルハイブリッド車両に適用してもよい。例えば、パラレルハイブリッド車両は、図１で説明した車両１の駆動用モータ７０を省略し、エンジン１０と駆動輪８０との間に変速機１１０（図１に示す二点鎖線を参照）を備えた構成である。

パラレルハイブリッド車両のエンジン１０は、駆動源であり、変速機１１０を介して駆動輪８０を回動させることにより車両１を走行させる。
パラレルハイブリッド車両の発電用モータ５０は、駆動源であり、エンジン１０により駆動されることにより発電する機能と、バッテリ６０から供給される電力によりエンジン１０のクランクシャフトを回転させることにより駆動輪８０を回動させる機能とがある。

このようなパラレルハイブリッド車両では、エンジン１０と発電用モータ５０を共に駆動させることで駆動輪８０を回動させて走行することが可能である。また、エンジン１０のみを駆動させて駆動輪８０を回動させたり、発電用モータ５０のみを駆動させて駆動輪８０を回動させたりして走行することが可能である。制御装置９０は、発電用モータ５０のみを駆動させて駆動輪８０を回動させて走行している場合において車両１の車速が所定速度以上になることによりエンジン１０のみを駆動させて走行させる。

パラレルハイブリッド車両であっても、シリーズハイブリッド車両と同様に、エンジン１０が駆動していない状態が継続されると、作動油の温度が低くなることで作動油の粘度が高くなり、可変バルブタイミング機構２０の応答性が低下する。したがって、パラレルハイブリッド車両でも同様に、低い油温の作動油を高い油温の作動油に入れ替える入替制御を行って、可変バルブタイミング機構２０の応答性を向上させることができる。

なお、制御装置９０は、図３のフローチャートのうちＳ１０およびＳ１２の処理を以下のように変更することにより、パラレルハイブリッド車両に入替制御を適用することができる。
Ｓ１０では、制御装置９０は発電用モータ５０の駆動で車両１が走行しているか否かを判定する。発電用モータ５０の駆動で車両１が走行していると判定された場合にはＳ１１に進み、そうではない場合には処理を終了する。

Ｓ１２では、制御装置９０はエンジン１０を駆動させる直前であるか否かを判定する。パラレルハイブリッド車両の場合、車速が所定速度以上である場合にエンジン１０を駆動させる。したがって、ここでは、制御装置９０は車速が所定速度以上であるか否かを判定する。車速が所定速度以上であるためにエンジン１０を駆動させる直前であると判定された場合にはＳ１３に進み、そうではない場合には処理を終了する。

Ｓ１５では、制御装置９０は可変バルブタイミング機構２０の作動油を入れ替える入替制御を行うことから、パラレルハイブリッド車両でも、可変バルブタイミング機構２０の低い油温の作動油を高い油温の作動油に入れ替えることができるので、可変バルブタイミング機構２０の応答性を向上させることができる。したがって、発電用モータ５０の駆動からエンジン１０の駆動に移行する場合に、エンジン１０の駆動の効率化を図ることができる。また、エンジン１０を駆動させる直前に入替制御を行うことから、エンジン１０の出力低下を事前に抑制し、ドライバビリティの低下を防止することができる。
なお、パラレルハイブリッド車両は、上述した方式のパラレルハイブリッド車両に限られず、その他の方式のパラレルハイブリッド車両であってもよい。

以上、本発明に係る実施例および変形例について説明したが、本発明は上述した実施例および変形例にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。

上述した実施例では、可変バルブタイミング機構２０が電動オイルポンプ４１を有する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、上述したパラレルハイブリッド車両の場合には、発電用モータ５０のみを駆動させる場合であっても、エンジン１０のクランクシャフトが回転する構成であることから、クランクシャフトと同期して駆動する機械式オイルポンプを用いることができる。

上述した実施例では、可変バルブタイミング機構２０の作動油の推定油温が、エンジン油温よりも所定値以上、低い場合に、可変バルブタイミング機構２０の作動油を入れ替える入替制御を行う場合について説明したが、この場合限られない。
例えば、作動油の推定油温が閾値以下である場合に入替制御を行ってもよい。また、例えば、エンジン１０を駆動させている期間中に可変バルブタイミング機構２０を通常通り動作させたときに、本来のタイミングとずれて吸気圧力が上昇する場合、制御装置９０は、作動油の油温が低いと判定することができる。したがって、制御装置９０は、可変バルブタイミング機構２０を通常通り動作させたときに、吸気圧力センサから送信される吸気圧力が上昇するタイミングと、作動油の油温が低くないときに吸気圧力センサから送信される吸気圧力が上昇するタイミングとの時間差が所定時間以上であるか否かを判定する。制御装置９０は、所定時間以上である場合に駆動用モータ７０（あるいは発電用モータ５０）の駆動で走行しており、かつエンジン１０の駆動を停止している期間中に可変バルブタイミング機構２０の作動油を入れ替える入替制御を行ってもよい。

１：車両 １０：エンジン １１：オイルパン ２０：可変バルブタイミング機構 ２２：油圧室 ２６：ベーン ３０：オイルコントロールバルブ ３１：スプールバルブ ４０：ソレノイド ５０：発電用モータ ６０：バッテリ ７０：駆動用モータ ８０：駆動輪 １１０：変速機

Claims (1)

1. インテークバルブおよびエキゾーストバルブの少なくとも何れか一方のバルブ作動特性を変化させる可変バルブタイミング機構を有するエンジンと、モータとを駆動源に備える車両の制御装置であって、
   前記可変バルブタイミング機構は、作動油が流出入される油圧室と、前記油圧室に前記作動油を流出入させることにより移動するベーンと、を有し、
   前記作動油は、オイルパンに貯留されていた潤滑油を前記可変バルブタイミング機構に圧送させたものであって、
   前記制御装置は、
   前記モータの駆動で走行しており、かつ前記エンジンの駆動を停止している期間中であって、
   前記可変バルブタイミング機構の前記油圧室内の前記作動油の推定油温が、前記オイルパンに戻るように循環した前記潤滑油を測定した油温よりも所定値以上、低い場合に、
   前記油圧室に前記作動油を流出入させて、前記ベーンを前記油圧室で移動させることにより、前記可変バルブタイミング機構を動作させるように制御することを特徴とする車両の制御装置。

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