ハイブリッド自動車
【課題】エンジンを運転するときに可変バルブタイミング機構を作動させやすくする。
【解決手段】エンジンの潤滑系のオイルの油温Ｔｏｉｌが予め定められた温度閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、要求トルクＴｒ＊に対応する要求パワーＰｅ＊と、燃費最適動作ラインよりエンジンの回転数が高くなる傾向の高油温用動作ラインと、に基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジンと可変バルブタイミング機構と２つのモータとを制御する。これにより、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上と高温であるためにオイルの粘度が高く機械式ポンプの回転駆動によっても油圧が上がりにくいときでも、エンジンの回転数を高くすることができ、可変バルブタイミング機構のロックピンによるロックを解除しやすくすることができる。この結果、エンジンを運転するときに可変バルブタイミング機構を作動させやすくすることができる。
【解決手段】エンジンの潤滑系のオイルの油温Ｔｏｉｌが予め定められた温度閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、要求トルクＴｒ＊に対応する要求パワーＰｅ＊と、燃費最適動作ラインよりエンジンの回転数が高くなる傾向の高油温用動作ラインと、に基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジンと可変バルブタイミング機構と２つのモータとを制御する。これにより、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上と高温であるためにオイルの粘度が高く機械式ポンプの回転駆動によっても油圧が上がりにくいときでも、エンジンの回転数を高くすることができ、可変バルブタイミング機構のロックピンによるロックを解除しやすくすることができる。この結果、エンジンを運転するときに可変バルブタイミング機構を作動させやすくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、エンジンに取り付けられた可変バルブタイミング機構と、第１モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第１モータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に接続された第２モータと、バッテリと、を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、エンジンのクランクシャフトの回転に伴って作動油を圧送するオイルポンプからの作動油の油圧を用いてロックピンを係止孔から外すことによりエンジンの吸気バルブのバルブタイミングを最遅角のタイミングから変更可能な可変バルブタイミング機構と、第１のモータ（ＭＧ１）と、駆動輪に連結された駆動軸とエンジンのクランクシャフトと第１のモータの回転軸との３軸にそれぞれリングギヤとキャリアとサンギヤとが接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に接続された第２のモータ（ＭＧ２）と、第１および第２のモータと電力のやりとりが可能なバッテリとを備え、エンジンの始動要求があったときに、作動油の油温が高温であるときには、作動油の粘性が低く油圧が上がりにくいことから、エンジンの点火開始回転数を油温が高温でないときに比して大きい回転数に設定して、エンジンをモータリングし始動するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、これにより、作動油の油温が高温のときであっても、可変バルブタイミング機構のロックピンを係止孔から確実に外し、エンジンの始動を開始した後に吸気バルブのバルブタイミングをスムーズに変更することができるものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５３２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド自動車では、エンジンをモータリングして始動した後のエンジンの運転中に、可変バルブタイミング機構のロックピンが係止孔に嵌入されている状態を考えると、この状態で作動油の油温が高温であるときには、エンジンの回転数が低いために、ロックピンを係止孔から外すのに十分な油圧を確保することができない場合が生じる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、エンジンを運転するときに可変バルブタイミング機構を作動させやすくすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、前記エンジンに取り付けられて該エンジンの回転により駆動されるポンプからの作動油の圧力を用いてロック部材によるロックを解除することにより該エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方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と、第１モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に接続された第２モータと、前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車において、
走行用の要求駆動力に対応する要求パワーと前記エンジンを効率よく運転するために該エンジンの回転数とトルクとの関係を予め定めた効率用動作ラインとに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記エンジンと前記可変バルブタイミング機構と前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段
を備え、
前記制御手段は、前記作動油の温度が予め定められた温度閾値以上のときには、前記要求パワーと前記効率用動作ラインより前記エンジンの回転数が高くなる傾向の高油温用動作ラインとに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう制御する手段である、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、走行用の要求駆動力に対応する要求パワーとエンジンを効率よく運転するためにエンジンの回転数とトルクとの関係を予め定めた効率用動作ラインとに基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に要求駆動力により走行するようエンジンと可変バルブタイミング機構と第１モータと第２モータとを制御する。そして、作動油の温度が予め定められた温度閾値以上のときには、要求パワーと効率用動作ラインよりエンジンの回転数が高くなる傾向の高油温用動作ラインとに基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に要求駆動力により走行するよう制御する。これにより、作動油の温度が温度閾値以上と高温のときに可変バルブタイミング機構のロック部材によるロックを解除しやすくすることができる。この結果、エンジンを運転するときに可変バルブタイミング機構を作動させやすくすることができる。ここで、前記温度閾値は、前記可変バルブタイミング機構のロック部材によるロックが解除されない可能性が生じる程に高い温度として予め定められた閾値である、ものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記高油温用動作ラインは、前記作動油の温度が前記温度閾値以上で高いほど前記効率用動作ラインより前記エンジンの回転数が高くなる傾向の動作ラインである、ものとすることもできる。こうすれば、作動油の温度が温度閾値以上と高温のときに、可変バルブタイミング機構のロック部材によるロックを解除しやすくすることと、効率用動作ラインとは異なる高油温用動作ラインを用いることによるエネルギ効率の低下を抑制することとを、より適正に調整することができる。この結果、エンジンを運転するときの可変バルブタイミング機構を作動させやすくすることとエネルギ効率の低下の抑制との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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】可変バルブタイミング機構１５０の外観構成を示す外観構成図である。
【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】ロックピン１５４の構成の概略を示す構成図である
【図５】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】エンジン２２の燃費最適動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図７】エンジン２２の高油温用動作ラインの例を示す説明図である。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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】
【００１２】
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、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪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にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、図示しない複数のスイッチング素子のスイッチングによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２を冷却する冷却装置６０と、車両全体を制御する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。
【００１３】
エンジン２２は、図２および図３の構成図に示すように、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。可変バルブタイミング機構１５０は、図示するように、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に固定されたハウジング部１５２ａと吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフト１２９に固定されたベーン部１５２ｂとからなるベーン式のＶＶＴコントローラ１５２と、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オイルコントロールバルブ１５６とを備え、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て吸気バルブ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。実施例では、エンジン２２から効率よく動力が出力される吸気バルブ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の角度を基準角とし、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から高トルクが出力可能な運転状態とすることができ、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てエンジン２２の運転の停止や始動に適した運転状態とすることができるよう構成されている。なお、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」といい、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。
【００１４】
また、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ロックピン１５４が取り付けられている。図４にロックピン１５４の構成の概略を示す構成図を示す。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がハウジング部１５２ａの方向に付勢されるよう取り付けられたスプリング１５４ｂとを備え、インテークカムシャフト１２９の角度が最遅角に位置されたときにスプリング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に嵌合しベーン部１５２ｂをハウジング部１５２ａに固定する（ロック状態となる）。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を引き抜くことができる（ロック状態を解除できる）ようになっている。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、即ちインテークカムシャフト１２９の最遅角位置でのロックピン１５４によるロックを解除するための油圧は、エンジン２２を潤滑する図示しない潤滑系のオイルによるものであり、このオイルは、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転により駆動される機械式ポンプ１７０が回転駆動することによって図示しないオイルパンから供給される。
【００１５】
なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、可変バルブタイミング機構１５０は、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能に構成されているものとして説明するが、吸気バルブ１２８に加えて、または、吸気バルブ１２８に代えて、エンジン２２の排気バルブの開閉タイミングを変更可能に構成されているものとしてもよい。この場合、可変バルブタイミング機構では、エンジン２２から効率よく動力が出力される排気バルブの開閉タイミングにおけるエキゾーストカムシャフトの角度を基準角とし、エンジン２２の運転状態に応じてエキゾーストカムシャフトの角度をその基準角よりも遅角させたり進角させたりする。また、エキゾーストカムシャフト側のＶＶＴコントローラに取り付けられたロックピンは、エキゾーストカムシャフトの角度が最進角に位置されたときにスプリング力により溝に嵌合しロック状態となり、機械式ポンプ１７０の回転駆動により供給されるオイルの油圧を作用させることによりロック状態を解除できる。
【００１６】
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の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、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からのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗｅ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉する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からのカムポジション（例えば、インテークカムシャフト１２９のカムポジションθｃａ），スロットルバルブ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からのスロットルポジションＴＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２，潤滑系のオイルの温度を検出する温度センサ１５１からの油温Ｔｏｉｌなどが入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、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、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号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も演算している。
【００１７】
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を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ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や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されており、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。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、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の運転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からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１８】
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信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００１９】
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、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー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などが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、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。
【００２０】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２との運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード，エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００２１】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン運転モードで走行する際の動作について説明する。図５は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される駆動制御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。
【００２２】
駆動制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０のＣＰＵ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や車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の潤滑系のオイルの油温Ｔｏｉｌ，可変バルブタイミング機構１５０の駆動要求がなされたときに値１が設定されるＶＶＴ駆動要求フラグＦ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の潤滑系のオイルの油温Ｔｏｉｌは、温度センサ１５１により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。ＶＶＴ駆動要求フラグＦは、図示しないフラグ設定ルーチンにより、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを変更するために可変バルブタイミング機構１５０の駆動要求がなされたときに値１が設定され、この駆動要求がなされていないときに値０が設定されたものを、エンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２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に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００２３】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、駆動軸３６の回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を用いたりすることができる。
【００２４】
続いて、ＶＶＴ駆動要求フラグＦが値１であるか否かを判定すると共に（ステップＳ１２０）、入力した油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、温度閾値Ｔｒｅｆは、実施例では、エンジン２２の潤滑系のオイルの油温Ｔｏｉｌが高くなるとオイルの粘度が低くなり機械式ポンプ１７０の回転駆動によっても油圧が上がりにくくなることから、可変バルブタイミング機構１５０のロックピン１５４によるロックが解除されない可能性が生じる程に高い温度として、予め実験などにより求められたもの（例えば、７０℃や８０℃，９０℃など）を用いるものとした。
【００２５】
ＶＶＴ駆動要求フラグＦが値０のときや、ＶＶＴ駆動要求フラグＦが値１でも油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２を効率よく運転すると判断し、エンジン２２を効率よく運転するための燃費最適動作ラインを実行用動作ラインに設定すると共に（ステップＳ１４０）、設定した実行用動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１６０）。ここで、実行用動作ラインに設定されたエンジン２２の燃費最適動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、実行用動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００２６】
次に、設定した目標回転数Ｎｅ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｒ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に、計算した目標回転数Ｎｍ１＊とモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とを用いてモータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１７０）。
【００２７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
【００２８】
更に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊および回転数Ｎｍ１を用いて次式（３）および式（４）により計算されるモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて式（５）により計算されるモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）により制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１８０）。
【００２９】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tmax),Tmin) (6)
【００３０】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ１９０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御，吸気バルブ１２８の開閉タイミング制御（ＶＶＴ駆動要求フラグＦに値１が設定されたときにエンジン２２の運転状態に応じて開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構１５０の制御）などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、可変バルブタイミング機構１５０の駆動を伴ってエンジン２２を効率よく運転しながらバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸３６に要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。
【００３１】
ステップＳ１２０，Ｓ１３０でＶＶＴ駆動要求フラグＦが値１であり且つ油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、可変バルブタイミング機構１５０の駆動に際してロックピン１５４によるロックが解除されない可能性があると判断し、油温Ｔｏｉｌに基づいて高油温用動作ラインの１つを選択して実行用動作ラインに設定すると共に（ステップＳ１５０）、設定した実行用動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し（ステップＳ１６０）、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを設定すると共に（ステップＳ１７０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを用いてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して（ステップＳ１８０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とをエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とにそれぞれ送信し（ステップＳ１９０）、駆動制御ルーチンを終了する。
【００３２】
図７にエンジン２２の高油温用動作ラインの例を示す。図中、比較のために、燃費最適動作ラインを点線で示す。図示するように、高油温用動作ラインは、燃費最適動作ラインよりエンジン２２の回転数Ｎｅが高くなる傾向に定められており、更に実施例では、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上で高いほど燃費最適動作ラインよりエンジン２２の回転数Ｎｅが高くなるように複数の高油温用動作ライン（図７の例では、油温Ｔｏｉｌが温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の順に高くなるほど動作ラインにおけるエンジン２２の回転数が高くなるように３つの高油温用動作ライン）が定められている。実施例では、こうした油温Ｔｏｉｌと油温Ｔｏｉｌに対応する複数の高油温用動作ラインのうちの１つとの関係を、油温Ｔｏｉｌが高くてもロックピン１５４によるロックを解除可能な程度に高油温用動作ラインにおけるエンジン２２の回転数を高くした関係として予め定めたマップを、図示しないＲＯＭに記憶しておき、油温Ｔｏｉｌが与えられるとマップから対応する高油温動作ラインを導出することによって、複数の高油温用動作ラインの１つを選択するものとした。このように、可変バルブタイミング機構１５０の駆動要求がなされており、且つ、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上と高温で機械式ポンプ１７０の回転駆動によっても油圧が上がりにくいために可変バルブタイミング機構１５０におけるロックピン１５４によるロックが解除されない可能性が生じているときには、高油温用動作ライン上の運転ポイントでエンジン２２を運転するから、エンジン２２の回転数Ｎｅを高くして機械式ポンプ１７０からの油圧を確保することができ、可変バルブタイミング機構１５０におけるロックピン本体１５４ａを溝１５８から引き抜けなくなるのを抑制することができる。
【００３３】
したがって、可変バルブタイミング機構１５０の駆動を伴ってエンジン２２を運転するときに可変バルブタイミング機構１５０の異常判定を行なう場合に、即ち、可変バルブタイミング機構１５０が制御信号に従って動作するか否かをインテークカムシャフト１２９のカムポジションθｃａを用いて判定する（制御値と検出値とが所定範囲を超えて乖離した状態を所定時間継続することを異常と判定する）場合に、ロックピン１５４によるロックが解除されないために可変バルブタイミング機構１５０が正常であるにも拘わらず異常と誤って判定することを抑制することができる。なお、エンジン２２を運転するときにロックピン１５４によるロックが解除されなくなる場合は、例えば、ロックピン１５４によるロック状態でエンジン２２が始動された後に要求パワーＰｅ＊と動作ラインとに基づく運転ポイントでのエンジン２２の運転を開始したときや、エンジン２２の運転中にその運転状態に応じてロックピン１５４によるロックがなされた後にエンジン２２の運転状態に応じてそのロックを解除しようとするときなどがある。
【００３４】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上で高いほどエンジン２２の回転数が高くなるように定められた複数の高油温用動作ラインを用いるから、ロックピン１５４によるロックを確実に解除可能な１つの高油温用動作ライン（例えば、図７の例で温度Ｔ３に対応する高油温用動作ライン）を用いるものに比して、エンジン２２を燃費最適動作ライン上の運転ポイントとは異なる運転ポイントで運転することによる効率の低下（燃費の悪化）の程度を抑制することができる。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、要求トルクＴｒ＊に対応する要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２の回転数とトルクとの関係を予め定めた燃費最適動作ラインとに基づく運転ポイントでエンジン２２が運転されると共に要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジン２２と可変バルブタイミング機構１５０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものにおいて、エンジン２２の潤滑系のオイルの油温Ｔｏｉｌが予め定められた温度閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、要求パワーＰｅ＊と燃費最適動作ラインよりエンジン２２の回転数が高くなる傾向の高油温用動作ラインとに基づく運転ポイントでエンジン２２が運転されると共に要求トルクＴｒ＊により走行するよう制御するから、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上と高温のときに可変バルブタイミング機構１５０のロックピン１５４によるロックを解除しやすくすることができる。この結果、エンジン２２を運転するときに可変バルブタイミング機構１５０を作動させやすくすることができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上のときには複数の高油温用動作ラインの１つを用いてエンジン２２の運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとしたが、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上のときには燃費最適動作ラインよりエンジン２２の回転数が高くなる傾向に予め定められた１つの高油温用動作ラインを用いてエンジン２２の運転ポイントを設定するものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図８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からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図８における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００３８】
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、エンジン２２が「エンジン」に相当し、可変バルブタイミング機構１５０が「可変バルブタイミング機構」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図５の駆動制御ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０とエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御，吸気バルブ１２８の開閉タイミング制御などを行なうエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０との組み合わせが「制御手段」に相当する。
【００３９】
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。
【００４０】
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】
【００４１】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
２０，１２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、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、１２８ 吸気バルブ、１２９ インテークカムシャフト、１５０ 可変バルブタイミング機構、１５１ 温度センサ、１５２ ＶＶＴコントローラ、１５２ａ ハウジング部、１５２ｂ ベーン部、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 機械式ポンプ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車に関し、詳しくは、エンジンと、エンジンに取り付けられた可変バルブタイミング機構と、第１モータと、車軸に連結された駆動軸とエンジンの出力軸と第１モータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に接続された第２モータと、バッテリと、を備えるハイブリッド自動車に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のハイブリッド自動車としては、エンジンと、エンジンのクランクシャフトの回転に伴って作動油を圧送するオイルポンプからの作動油の油圧を用いてロックピンを係止孔から外すことによりエンジンの吸気バルブのバルブタイミングを最遅角のタイミングから変更可能な可変バルブタイミング機構と、第１のモータ（ＭＧ１）と、駆動輪に連結された駆動軸とエンジンのクランクシャフトと第１のモータの回転軸との３軸にそれぞれリングギヤとキャリアとサンギヤとが接続されたプラネタリギヤと、駆動軸に接続された第２のモータ（ＭＧ２）と、第１および第２のモータと電力のやりとりが可能なバッテリとを備え、エンジンの始動要求があったときに、作動油の油温が高温であるときには、作動油の粘性が低く油圧が上がりにくいことから、エンジンの点火開始回転数を油温が高温でないときに比して大きい回転数に設定して、エンジンをモータリングし始動するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このハイブリッド自動車では、これにより、作動油の油温が高温のときであっても、可変バルブタイミング機構のロックピンを係止孔から確実に外し、エンジンの始動を開始した後に吸気バルブのバルブタイミングをスムーズに変更することができるものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５３２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のハイブリッド自動車では、エンジンをモータリングして始動した後のエンジンの運転中に、可変バルブタイミング機構のロックピンが係止孔に嵌入されている状態を考えると、この状態で作動油の油温が高温であるときには、エンジンの回転数が低いために、ロックピンを係止孔から外すのに十分な油圧を確保することができない場合が生じる。
【０００５】
本発明のハイブリッド自動車は、エンジンを運転するときに可変バルブタイミング機構を作動させやすくすることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のハイブリッド自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のハイブリッド自動車は、
エンジンと、前記エンジンに取り付けられて該エンジンの回転により駆動されるポンプからの作動油の圧力を用いてロック部材によるロックを解除することにより該エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方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と、第１モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に接続された第２モータと、前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車において、
走行用の要求駆動力に対応する要求パワーと前記エンジンを効率よく運転するために該エンジンの回転数とトルクとの関係を予め定めた効率用動作ラインとに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記エンジンと前記可変バルブタイミング機構と前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段
を備え、
前記制御手段は、前記作動油の温度が予め定められた温度閾値以上のときには、前記要求パワーと前記効率用動作ラインより前記エンジンの回転数が高くなる傾向の高油温用動作ラインとに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう制御する手段である、
ことを特徴とする。
【０００８】
この本発明のハイブリッド自動車では、走行用の要求駆動力に対応する要求パワーとエンジンを効率よく運転するためにエンジンの回転数とトルクとの関係を予め定めた効率用動作ラインとに基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に要求駆動力により走行するようエンジンと可変バルブタイミング機構と第１モータと第２モータとを制御する。そして、作動油の温度が予め定められた温度閾値以上のときには、要求パワーと効率用動作ラインよりエンジンの回転数が高くなる傾向の高油温用動作ラインとに基づく運転ポイントでエンジンが運転されると共に要求駆動力により走行するよう制御する。これにより、作動油の温度が温度閾値以上と高温のときに可変バルブタイミング機構のロック部材によるロックを解除しやすくすることができる。この結果、エンジンを運転するときに可変バルブタイミング機構を作動させやすくすることができる。ここで、前記温度閾値は、前記可変バルブタイミング機構のロック部材によるロックが解除されない可能性が生じる程に高い温度として予め定められた閾値である、ものとすることもできる。
【０００９】
こうした本発明のハイブリッド自動車において、前記高油温用動作ラインは、前記作動油の温度が前記温度閾値以上で高いほど前記効率用動作ラインより前記エンジンの回転数が高くなる傾向の動作ラインである、ものとすることもできる。こうすれば、作動油の温度が温度閾値以上と高温のときに、可変バルブタイミング機構のロック部材によるロックを解除しやすくすることと、効率用動作ラインとは異なる高油温用動作ラインを用いることによるエネルギ効率の低下を抑制することとを、より適正に調整することができる。この結果、エンジンを運転するときの可変バルブタイミング機構を作動させやすくすることとエネルギ効率の低下の抑制との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【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】可変バルブタイミング機構１５０の外観構成を示す外観構成図である。
【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】ロックピン１５４の構成の概略を示す構成図である
【図５】実施例のハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】エンジン２２の燃費最適動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を示す説明図である。
【図７】エンジン２２の高油温用動作ラインの例を示す説明図である。
【図８】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。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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】
【００１２】
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、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力するエンジン２２と、エンジン２２を駆動制御するエンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）２４と、エンジン２２のクランクシャフト２６にキャリアが接続されると共に駆動輪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にリングギヤが接続されたプラネタリギヤ３０と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子がプラネタリギヤ３０のサンギヤに接続されたモータＭＧ１と、例えば同期発電電動機として構成されて回転子が駆動軸３６に接続されたモータＭＧ２と、図示しない複数のスイッチング素子のスイッチングによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動するインバータ４１，４２と、インバータ４１，４２の複数のスイッチング素子をスイッチング制御することによってモータＭＧ１，ＭＧ２を駆動制御するモータ用電子制御ユニット（以下、モータＥＣＵという）４０と、例えばリチウムイオン二次電池として構成されてインバータ４１，４２を介してモータＭＧ１，ＭＧ２と電力をやりとりするバッテリ５０と、バッテリ５０を管理するバッテリ用電子制御ユニット（以下、バッテリＥＣＵという）５２と、モータＭＧ１，ＭＧ２やインバータ４１，４２を冷却する冷却装置６０と、車両全体を制御する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。
【００１３】
エンジン２２は、図２および図３の構成図に示すように、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。可変バルブタイミング機構１５０は、図示するように、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に固定されたハウジング部１５２ａと吸気バルブ１２８を開閉するインテークカムシャフト１２９に固定されたベーン部１５２ｂとからなるベーン式のＶＶＴコントローラ１５２と、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オイルコントロールバルブ１５６とを備え、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て吸気バルブ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。実施例では、エンジン２２から効率よく動力が出力される吸気バルブ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の角度を基準角とし、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から高トルクが出力可能な運転状態とすることができ、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てエンジン２２の運転の停止や始動に適した運転状態とすることができるよう構成されている。なお、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」といい、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。
【００１４】
また、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ロックピン１５４が取り付けられている。図４にロックピン１５４の構成の概略を示す構成図を示す。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がハウジング部１５２ａの方向に付勢されるよう取り付けられたスプリング１５４ｂとを備え、インテークカムシャフト１２９の角度が最遅角に位置されたときにスプリング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に嵌合しベーン部１５２ｂをハウジング部１５２ａに固定する（ロック状態となる）。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を引き抜くことができる（ロック状態を解除できる）ようになっている。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、即ちインテークカムシャフト１２９の最遅角位置でのロックピン１５４によるロックを解除するための油圧は、エンジン２２を潤滑する図示しない潤滑系のオイルによるものであり、このオイルは、エンジン２２のクランクシャフト２６の回転により駆動される機械式ポンプ１７０が回転駆動することによって図示しないオイルパンから供給される。
【００１５】
なお、実施例のハイブリッド自動車２０では、可変バルブタイミング機構１５０は、吸気バルブ１２８の開閉タイミングを変更可能に構成されているものとして説明するが、吸気バルブ１２８に加えて、または、吸気バルブ１２８に代えて、エンジン２２の排気バルブの開閉タイミングを変更可能に構成されているものとしてもよい。この場合、可変バルブタイミング機構では、エンジン２２から効率よく動力が出力される排気バルブの開閉タイミングにおけるエキゾーストカムシャフトの角度を基準角とし、エンジン２２の運転状態に応じてエキゾーストカムシャフトの角度をその基準角よりも遅角させたり進角させたりする。また、エキゾーストカムシャフト側のＶＶＴコントローラに取り付けられたロックピンは、エキゾーストカムシャフトの角度が最進角に位置されたときにスプリング力により溝に嵌合しロック状態となり、機械式ポンプ１７０の回転駆動により供給されるオイルの油圧を作用させることによりロック状態を解除できる。
【００１６】
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の運転状態を検出する各種センサから信号、例えば、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からのクランクポジションθｃｒやエンジン２２の冷却水の温度を検出する水温センサからの冷却水温Ｔｗｅ，燃焼室内に取り付けられた圧力センサからの筒内圧力Ｐｉｎ，燃焼室へ吸排気を行なう吸気バルブ１２８や排気バルブを開閉する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からのカムポジション（例えば、インテークカムシャフト１２９のカムポジションθｃａ），スロットルバルブ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からのスロットルポジションＴＰ，吸気管に取り付けられたエアフローメータからの吸入空気量Ｑａ，同じく吸気管に取り付けられた温度センサからの吸気温Ｔａ，排気系に取り付けられた空燃比センサからの空燃比ＡＦ，同じく排気系に取り付けられた酸素センサからの酸素信号Ｏ２，潤滑系のオイルの温度を検出する温度センサ１５１からの油温Ｔｏｉｌなどが入力ポートを介して入力されており、エンジンＥＣＵ２４からは、エンジン２２を駆動するための種々の制御信号、例えば、燃料噴射弁への駆動信号やスロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの駆動信号，イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号，吸気バルブ１２８の開閉タイミングの変更可能な可変バルブタイミング機構１５０への制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、エンジンＥＣＵ２４は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、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、クランクシャフト２６に取り付けられた図示しないクランクポジションセンサからの信号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も演算している。
【００１７】
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を駆動制御するために必要な信号、例えばモータ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や図示しない電流センサにより検出されるモータＭＧ１，ＭＧ２に印加される相電流などが入力ポートを介して入力されており、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。また、モータＥＣＵ４０は、ＨＶＥＣＵ７０と通信しており、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の運転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からのモータＭＧ１，ＭＧ２の回転子の回転位置θｍ１，θｍ２に基づいてモータＭＧ１，ＭＧ２の回転角速度ωｍ１，ωｍ２や回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２も演算している。
【００１８】
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信号、例えば、バッテリ５０の端子間に設置された図示しない電圧センサからの端子間電圧Ｖｂやバッテリ５０の出力端子に接続された電力ラインに取り付けられた図示しない電流センサからの充放電電流Ｉｂ，バッテリ５０に取り付けられた図示しない温度センサからの電池温度Ｔｂなどが入力されており、必要に応じてバッテリ５０の状態に関するデータを通信によりＨＶＥＣＵ７０に送信する。また、バッテリＥＣＵ５２は、バッテリ５０を管理するために、電流センサにより検出された充放電電流Ｉｂの積算値に基づいてそのときのバッテリ５０から放電可能な電力の容量の全容量に対する割合である蓄電割合ＳＯＣを演算したり、演算した蓄電割合ＳＯＣと電池温度Ｔｂとに基づいてバッテリ５０を充放電してもよい最大許容電力である入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔを演算したりしている。なお、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、電池温度Ｔｂに基づいて入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値を設定し、バッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣに基づいて出力制限用補正係数と入力制限用補正係数とを設定し、設定した入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの基本値に補正係数を乗じることにより設定することができる。
【００１９】
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、イグニッションスイッチ８０からのイグニッション信号やシフトレバー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などが入力ポートを介して入力されている。また、ＨＶＥＣＵ７０は、前述したように、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。
【００２０】
こうして構成された実施例のハイブリッド自動車２０では、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊を計算し、この要求トルクＴｒ＊に対応する要求動力が駆動軸３６に出力されるように、エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とが運転制御される。エンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２との運転制御としては、要求動力に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にエンジン２２から出力される動力のすべてがプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによってトルク変換されて駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御するトルク変換運転モードや、要求動力とバッテリ５０の充放電に必要な電力との和に見合う動力がエンジン２２から出力されるようにエンジン２２を運転制御すると共にバッテリ５０の充放電を伴ってエンジン２２から出力される動力の全部またはその一部がプラネタリギヤ３０とモータＭＧ１とモータＭＧ２とによるトルク変換を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようモータＭＧ１およびモータＭＧ２を駆動制御する充放電運転モード，エンジン２２の運転を停止してモータＭＧ２からの要求動力に見合う動力を駆動軸３６に出力するよう運転制御するモータ運転モードなどがある。なお、トルク変換運転モードと充放電運転モードとは、いずれもエンジン２２の運転を伴って要求動力が駆動軸３６に出力されるようエンジン２２とモータＭＧ１とモータＭＧ２とを制御するモードであり、実質的な制御における差異はないため、以下、両者を合わせてエンジン運転モードという。
【００２１】
次に、実施例のハイブリッド自動車２０の動作、特に、エンジン運転モードで走行する際の動作について説明する。図５は、ＨＶＥＣＵ７０により実行される駆動制御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。
【００２２】
駆動制御ルーチンが実行されると、ＨＶＥＣＵ７０のＣＰＵ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や車速センサ８８からの車速Ｖ，エンジン２２の潤滑系のオイルの油温Ｔｏｉｌ，可変バルブタイミング機構１５０の駆動要求がなされたときに値１が設定されるＶＶＴ駆動要求フラグＦ，モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２，バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔなど制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、エンジン２２の潤滑系のオイルの油温Ｔｏｉｌは、温度センサ１５１により検出されたものをエンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。ＶＶＴ駆動要求フラグＦは、図示しないフラグ設定ルーチンにより、吸気バルブ１２８の開閉タイミングＶＴを変更するために可変バルブタイミング機構１５０の駆動要求がなされたときに値１が設定され、この駆動要求がなされていないときに値０が設定されたものを、エンジンＥＣＵ２４から通信により入力するものとした。また、モータＭＧ１，ＭＧ２の回転数Ｎｍ１，Ｎｍ２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に基づいて演算されたものをモータＥＣＵ４０から通信により入力するものとした。さらに、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔは、バッテリ５０の電池温度Ｔｂとバッテリ５０の蓄電割合ＳＯＣとに基づいて設定されたものをバッテリＥＣＵ５２から通信により入力するものとした。
【００２３】
こうしてデータを入力すると、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動輪３８ａ，３８ｂに連結された駆動軸３６に出力すべき要求トルクＴｒ＊とエンジン２２に要求される要求パワーＰｅ＊とを設定する（ステップＳ１１０）。要求トルクＴｒ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとして図示しないＲＯＭに記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｒ＊を導出して設定するものとした。要求パワーＰｅ＊は、設定した要求トルクＴｒ＊に駆動軸３６の回転数Ｎｒを乗じたものとバッテリ５０が要求する充放電要求パワーＰｂ＊とロスＬｏｓｓとの和として計算することができる。なお、駆動軸３６の回転数Ｎｒは、車速Ｖに換算係数ｋを乗じること（Ｎｒ＝ｋ・Ｖ）によって求めたり、モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２を用いたりすることができる。
【００２４】
続いて、ＶＶＴ駆動要求フラグＦが値１であるか否かを判定すると共に（ステップＳ１２０）、入力した油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。ここで、温度閾値Ｔｒｅｆは、実施例では、エンジン２２の潤滑系のオイルの油温Ｔｏｉｌが高くなるとオイルの粘度が低くなり機械式ポンプ１７０の回転駆動によっても油圧が上がりにくくなることから、可変バルブタイミング機構１５０のロックピン１５４によるロックが解除されない可能性が生じる程に高い温度として、予め実験などにより求められたもの（例えば、７０℃や８０℃，９０℃など）を用いるものとした。
【００２５】
ＶＶＴ駆動要求フラグＦが値０のときや、ＶＶＴ駆動要求フラグＦが値１でも油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ未満のときには、エンジン２２を効率よく運転すると判断し、エンジン２２を効率よく運転するための燃費最適動作ラインを実行用動作ラインに設定すると共に（ステップＳ１４０）、設定した実行用動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する（ステップＳ１６０）。ここで、実行用動作ラインに設定されたエンジン２２の燃費最適動作ラインの一例と目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定する様子を図６に示す。図示するように、目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊は、実行用動作ラインと要求パワーＰｅ＊（Ｎｅ＊×Ｔｅ＊）が一定の曲線との交点により求めることができる。
【００２６】
次に、設定した目標回転数Ｎｅ＊と駆動軸３６の回転数Ｎｒ（モータＭＧ２の回転数Ｎｍ２）とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて次式（１）によりモータＭＧ１の目標回転数Ｎｍ１＊を計算すると共に、計算した目標回転数Ｎｍ１＊とモータＭＧ１の回転数Ｎｍ１とを用いてモータＭＧ１を目標回転数Ｎｍ１＊で回転させるためのフィードバック制御における関係式（２）によりモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊を計算する（ステップＳ１７０）。
【００２７】
Nm1*=Ne*・(1+ρ)/ρ-Nm2/ρ (1)
Tm1*=前回Tm1*+k1(Nm1*-Nm1)+k2∫(Nm1*-Nm1)dt (2)
【００２８】
更に、バッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，ＷｏｕｔとモータＭＧ１のトルク指令Ｔｍ１＊および回転数Ｎｍ１を用いて次式（３）および式（４）により計算されるモータＭＧ２のトルク制限Ｔｍｉｎ，Ｔｍａｘで、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とプラネタリギヤ３０のギヤ比ρとを用いて式（５）により計算されるモータＭＧ２から出力すべきトルクとしての仮モータトルクＴｍ２ｔｍｐを式（６）により制限した値としてモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定する（ステップＳ１８０）。
【００２９】
Tmin=(Win-Tm1*・Nm1)/Nm2 (3)
Tmax=(Wout-Tm1*・Nm1)/Nm2 (4)
Tm2tmp=Tr*+Tm1*/ρ (5)
Tm2*=max(min(Tm2tmp,Tmax),Tmin) (6)
【００３０】
こうしてエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊や目標トルクＴｅ＊，モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を設定すると、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊についてはエンジンＥＣＵ２４に、モータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊についてはモータＥＣＵ４０にそれぞれ送信して（ステップＳ１９０）、駆動制御ルーチンを終了する。目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを受信したエンジンＥＣＵ２４は、エンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御，吸気バルブ１２８の開閉タイミング制御（ＶＶＴ駆動要求フラグＦに値１が設定されたときにエンジン２２の運転状態に応じて開閉タイミングを変更する可変バルブタイミング機構１５０の制御）などの制御を行なう。また、トルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊を受信したモータＥＣＵ４０は、トルク指令Ｔｍ１＊でモータＭＧ１が駆動されると共にトルク指令Ｔｍ２＊でモータＭＧ２が駆動されるようインバータ４１，４２のスイッチング素子のスイッチング制御を行なう。こうした制御により、可変バルブタイミング機構１５０の駆動を伴ってエンジン２２を効率よく運転しながらバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内で駆動軸３６に要求トルクＴｒ＊を出力して走行することができる。
【００３１】
ステップＳ１２０，Ｓ１３０でＶＶＴ駆動要求フラグＦが値１であり且つ油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、可変バルブタイミング機構１５０の駆動に際してロックピン１５４によるロックが解除されない可能性があると判断し、油温Ｔｏｉｌに基づいて高油温用動作ラインの１つを選択して実行用動作ラインに設定すると共に（ステップＳ１５０）、設定した実行用動作ラインと要求パワーＰｅ＊とに基づいてエンジン２２を運転すべき運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定し（ステップＳ１６０）、設定したエンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊を用いてモータＭＧ１の目標回転数Ｎｅ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを設定すると共に（ステップＳ１７０）、要求トルクＴｒ＊とトルク指令Ｔｍ１＊とを用いてバッテリ５０の入出力制限Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔの範囲内でモータＭＧ２のトルク指令Ｔｍ２＊を設定して（ステップＳ１８０）、エンジン２２の目標回転数Ｎｅ＊，目標トルクＴｅ＊とモータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊とをエンジンＥＣＵ２４とモータＥＣＵ４０とにそれぞれ送信し（ステップＳ１９０）、駆動制御ルーチンを終了する。
【００３２】
図７にエンジン２２の高油温用動作ラインの例を示す。図中、比較のために、燃費最適動作ラインを点線で示す。図示するように、高油温用動作ラインは、燃費最適動作ラインよりエンジン２２の回転数Ｎｅが高くなる傾向に定められており、更に実施例では、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上で高いほど燃費最適動作ラインよりエンジン２２の回転数Ｎｅが高くなるように複数の高油温用動作ライン（図７の例では、油温Ｔｏｉｌが温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の順に高くなるほど動作ラインにおけるエンジン２２の回転数が高くなるように３つの高油温用動作ライン）が定められている。実施例では、こうした油温Ｔｏｉｌと油温Ｔｏｉｌに対応する複数の高油温用動作ラインのうちの１つとの関係を、油温Ｔｏｉｌが高くてもロックピン１５４によるロックを解除可能な程度に高油温用動作ラインにおけるエンジン２２の回転数を高くした関係として予め定めたマップを、図示しないＲＯＭに記憶しておき、油温Ｔｏｉｌが与えられるとマップから対応する高油温動作ラインを導出することによって、複数の高油温用動作ラインの１つを選択するものとした。このように、可変バルブタイミング機構１５０の駆動要求がなされており、且つ、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上と高温で機械式ポンプ１７０の回転駆動によっても油圧が上がりにくいために可変バルブタイミング機構１５０におけるロックピン１５４によるロックが解除されない可能性が生じているときには、高油温用動作ライン上の運転ポイントでエンジン２２を運転するから、エンジン２２の回転数Ｎｅを高くして機械式ポンプ１７０からの油圧を確保することができ、可変バルブタイミング機構１５０におけるロックピン本体１５４ａを溝１５８から引き抜けなくなるのを抑制することができる。
【００３３】
したがって、可変バルブタイミング機構１５０の駆動を伴ってエンジン２２を運転するときに可変バルブタイミング機構１５０の異常判定を行なう場合に、即ち、可変バルブタイミング機構１５０が制御信号に従って動作するか否かをインテークカムシャフト１２９のカムポジションθｃａを用いて判定する（制御値と検出値とが所定範囲を超えて乖離した状態を所定時間継続することを異常と判定する）場合に、ロックピン１５４によるロックが解除されないために可変バルブタイミング機構１５０が正常であるにも拘わらず異常と誤って判定することを抑制することができる。なお、エンジン２２を運転するときにロックピン１５４によるロックが解除されなくなる場合は、例えば、ロックピン１５４によるロック状態でエンジン２２が始動された後に要求パワーＰｅ＊と動作ラインとに基づく運転ポイントでのエンジン２２の運転を開始したときや、エンジン２２の運転中にその運転状態に応じてロックピン１５４によるロックがなされた後にエンジン２２の運転状態に応じてそのロックを解除しようとするときなどがある。
【００３４】
また、実施例のハイブリッド自動車２０では、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上で高いほどエンジン２２の回転数が高くなるように定められた複数の高油温用動作ラインを用いるから、ロックピン１５４によるロックを確実に解除可能な１つの高油温用動作ライン（例えば、図７の例で温度Ｔ３に対応する高油温用動作ライン）を用いるものに比して、エンジン２２を燃費最適動作ライン上の運転ポイントとは異なる運転ポイントで運転することによる効率の低下（燃費の悪化）の程度を抑制することができる。
【００３５】
以上説明した実施例のハイブリッド自動車２０によれば、要求トルクＴｒ＊に対応する要求パワーＰｅ＊とエンジン２２を効率よく運転するためにエンジン２２の回転数とトルクとの関係を予め定めた燃費最適動作ラインとに基づく運転ポイントでエンジン２２が運転されると共に要求トルクＴｒ＊により走行するようエンジン２２と可変バルブタイミング機構１５０とモータＭＧ１，ＭＧ２とを制御するものにおいて、エンジン２２の潤滑系のオイルの油温Ｔｏｉｌが予め定められた温度閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、要求パワーＰｅ＊と燃費最適動作ラインよりエンジン２２の回転数が高くなる傾向の高油温用動作ラインとに基づく運転ポイントでエンジン２２が運転されると共に要求トルクＴｒ＊により走行するよう制御するから、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上と高温のときに可変バルブタイミング機構１５０のロックピン１５４によるロックを解除しやすくすることができる。この結果、エンジン２２を運転するときに可変バルブタイミング機構１５０を作動させやすくすることができる。
【００３６】
実施例のハイブリッド自動車２０では、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上のときには複数の高油温用動作ラインの１つを用いてエンジン２２の運転ポイントとしての目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とを設定するものとしたが、油温Ｔｏｉｌが温度閾値Ｔｒｅｆ以上のときには燃費最適動作ラインよりエンジン２２の回転数が高くなる傾向に予め定められた１つの高油温用動作ラインを用いてエンジン２２の運転ポイントを設定するものとしてもよい。
【００３７】
実施例のハイブリッド自動車２０では、モータＭＧ２からの動力を駆動軸３６に出力するものとしたが、図８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からの動力を駆動軸３６が接続された車軸（駆動輪３８ａ，３８ｂが接続された車軸）とは異なる車軸（図８における車輪３９ａ，３９ｂに接続された車軸）に接続するものとしてもよい。
【００３８】
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、エンジン２２が「エンジン」に相当し、可変バルブタイミング機構１５０が「可変バルブタイミング機構」に相当し、モータＭＧ１が「第１モータ」に相当し、プラネタリギヤ３０が「プラネタリギヤ」に相当し、モータＭＧ２が「第２モータ」に相当し、バッテリ５０が「バッテリ」に相当し、図５の駆動制御ルーチンを実行するＨＶＥＣＵ７０とエンジン２２が目標回転数Ｎｅ＊と目標トルクＴｅ＊とによって示される運転ポイントで運転されるようにエンジン２２における燃料噴射制御や点火制御，吸気バルブ１２８の開閉タイミング制御などを行なうエンジンＥＣＵ２４とトルク指令Ｔｍ１＊，Ｔｍ２＊でモータＭＧ１，ＭＧ２を制御するモータＥＣＵ４０との組み合わせが「制御手段」に相当する。
【００３９】
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。
【００４０】
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】
【００４１】
本発明は、ハイブリッド自動車の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４２】
２０，１２０ ハイブリッド自動車、２２ エンジン、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、１２８ 吸気バルブ、１２９ インテークカムシャフト、１５０ 可変バルブタイミング機構、１５１ 温度センサ、１５２ ＶＶＴコントローラ、１５２ａ ハウジング部、１５２ｂ ベーン部、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 機械式ポンプ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンに取り付けられて該エンジンの回転により駆動されるポンプからの作動油の圧力を用いてロック部材によるロックを解除することにより該エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方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と、第１モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に接続された第２モータと、前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車において、
走行用の要求駆動力に対応する要求パワーと前記エンジンを効率よく運転するために該エンジンの回転数とトルクとの関係を予め定めた効率用動作ラインとに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記エンジンと前記可変バルブタイミング機構と前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段
を備え、
前記制御手段は、前記作動油の温度が予め定められた温度閾値以上のときには、前記要求パワーと前記効率用動作ラインより前記エンジンの回転数が高くなる傾向の高油温用動作ラインとに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう制御する手段である、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンに取り付けられて該エンジンの回転により駆動されるポンプからの作動油の圧力を用いてロック部材によるロックを解除することにより該エンジンの吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方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と、第１モータと、車軸に連結された駆動軸と前記エンジンの出力軸と前記第１モータの回転軸との３軸に３つの回転要素が接続されたプラネタリギヤと、前記駆動軸に接続された第２モータと、前記第１モータおよび前記第２モータと電力のやりとりが可能なバッテリと、を備えるハイブリッド自動車において、
走行用の要求駆動力に対応する要求パワーと前記エンジンを効率よく運転するために該エンジンの回転数とトルクとの関係を予め定めた効率用動作ラインとに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう前記エンジンと前記可変バルブタイミング機構と前記第１モータと前記第２モータとを制御する制御手段
を備え、
前記制御手段は、前記作動油の温度が予め定められた温度閾値以上のときには、前記要求パワーと前記効率用動作ラインより前記エンジンの回転数が高くなる傾向の高油温用動作ラインとに基づく運転ポイントで前記エンジンが運転されると共に前記要求駆動力により走行するよう制御する手段である、
ことを特徴とするハイブリッド自動車。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４３６０５（Ｐ２０１３−４３６０５Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８４１６７（Ｐ２０１１−１８４１６７）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]