JP4306762B2 - 可変バルブタイミング機構の制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、可変バルブタイミング機構の制御装置および制御方法に関し、より特定的には、内燃機関の停止時における可変バルブタイミング制御に関する。

インテークバルブやエキゾーストバルブが開閉する位相（クランク角）を運転状態に応じて変更するＶＶＴ（Variable Valve Timing）が知られている。一般的に、ＶＶＴにおいてはインテークバルブやエキゾーストバルブを開閉させるカムシャフトをスプロケット等に対して相対的に回転させることにより位相を変更する。カムシャフトは、油圧や電動モータ等のアクチュエータにより回転される。

ＶＶＴ機構では、エンジン停止時には、次回のエンジン始動に適した目標位相に向けてバルブ位相を変化させることが一般的に行なわれる。たとえば、特開２００４−３００９２４号公報（特許文献１）では、カムプロフィールを軸方向に変化させた三次元カムと、三次元カムをカムシャフト軸方向に移動させることによりバルブリフト量を連続的に変化させるバルブリフト量変更手段とを備えたエンジンの可変動弁機構における、エンジン停止時の可変動弁制御が開示される。

特許文献１の可変動弁機構によれば、エンジン停止時にカムシャフトを軸方向に移動する必要がある場合、バルブリフト量変更手段を駆動させ、カムの移動量を検出し、検出したカムの移動量が設定値よりも小さい場合には、バルブリフト量変更手段の駆動時間が設定時間を超えているか否かを判定し、超えている場合にはバルブリフト量変更手段の駆動を停止する。これにより、無駄な電力消費を防ぎ、バッテリの長寿命化に貢献するとともに、過負荷による過熱を防止して、システムの信頼性を高めることができる。
特開２００４−３００９２４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された可変動弁機構では、エンジン停止の際にバルブ位相を変化可能な期間は、実質的には、エンジン停止指示の発生からエンジンが実際に停止するまでの期間に限定される。このように、エンジン停止後にバルブ位相の変更が困難な可変バルブタイミング機構では、エンジン停止の際に変更可能であるバルブタイミング量が比較的制限されてしまう。このため、エンジン停止時点のバルブ位相をエンジン始動に適した所定位相まで変化させることができず、次回のエンジン始動時に始動性が悪化するおそれがある。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、エンジン停止後にバルブ位相の変更が困難な可変バルブタイミング機構において、エンジン停止指示発生後に変更可能なバルブ位相量を拡大することにより、より確実にエンジン停止時点でのバルブ位相をエンジン始動に適したものとすることによって、エンジンの良好な始動性を確保することである。

この発明による可変バルブタイミング機構の制御装置は、内燃機関に設けられた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一方のバルブの開閉タイミングをアクチュエータの作動量に応じた変化量で変更する可変バルブタイミング機構の制御装置であって、内燃機関は、内燃機関の出力軸とギヤを介して連結された出力軸を有する回転電機
を備えた車両に搭載される。そして、制御装置は、アクチュエータ制御部と、停止時位相設定部と、燃焼停止処理部と、モータリング指示部とを備える。アクチュエータ制御部は、開閉タイミングの目標値と現在値との偏差に応じてアクチュエータの作動量を制御する。停止時位相設定部は、内燃機関の停止指示に応答して、目標値を所定値に設定する。燃焼停止処理部は、内燃機関の停止指示に応答して、内燃機関での燃料燃焼を停止する。モータリング指示部は、内燃機関の停止指示に応答して、回転電機によって内燃機関を所定時間モータリングさせる。

上記可変バルブタイミング機構の制御装置によれば、内燃機関（エンジン）の燃焼停止後も回転電機によるモータリング期間中に、バルブ開閉タイミング（バルブ位相）を目標位相へ向けて変化させることができるので、エンジン停止指示発生後に変更可能なバルブ位相量を拡大することができる。この結果、より確実にエンジン停止時点でのバルブ位相をエンジン始動に適したものとできるので、エンジンの良好な始動性を確保することができる。

好ましくは、車両は、内燃機関の駆動力を用いて走行する第１のモードおよび内燃機関が停止した状態で内燃機関とは異なる駆動源の駆動力を用いて走行する第２のモードを選択可能に構成され、内燃機関の停止指示は、車両状態に応じて自動的に生成される第１の停止指示と、運転者の操作に応答した第２の停止指示とを含む。そして、制御装置は、停止処理遅延部と、切換部をさらに備える。停止処理遅延部は、内燃機関の停止指示を所定時間遅延させて燃焼停止処理部へ伝達する。切換部は、第１の停止指示の生成時に、内燃機関の停止指示を停止処理遅延部を介して燃焼停止処理部へ伝達するとともに、モータリング指示部へは停止指示を伝達しない。さらに、切換部は、第２の停止指示の生成時には、停止指示をモータリング指示部へ伝達するとともに、燃焼停止処理部へは停止処理遅延部を介することなく停止指示を伝達する。

このような構成とすることにより、走行中に頻繁に発生し得るエンジンの自動的な停止の際には、エンジンの停止遅延が運転者に違和感を与え難いことを利用して、停止指示の発生からエンジンでの燃料燃焼停止までの時間を通常より長くすることによって、変更可能なバルブ位相量を拡大することができる。この結果、エンジンの自動的な停止の際に、モータリングにより燃焼室内の雰囲気がリーンとなることによって、次回のエンジン始動の際にＮＯｘ等の増加により排気性能に影響を与えることを回避できる。

また好ましくは、モータリング指示部は、内燃機関がアイドル目標回転数でモータリングされるように回転電機を制御する。

このような構成とすることにより、運転者に大きな違和感を与えることなく、モータリングによってエンジン停止指示発生後に変更可能なバルブ位相量を拡大できる。

あるいは好ましくは、制御装置は、モータリング非実行判定部をさらに備える。モータリング非実行判定部は、内燃機関の停止指示の生成時に、回転電機の動作電力を供給する蓄電装置の状態に応じて、モータリング指示部によるモータリングを非実行とする。特に、モータリング非実行判定部は、蓄電装置の残存容量および温度に基づいて、モータリングの実行および非実行を判定する。

このような構成とすることにより、モータリングを行なう回転電機の電源である蓄電装置が、低温あるいは残存容量の低下により十分なパワーを供給できない可能性がある場合には、モータリングの実行によって蓄電装置がダメージを受けることにより、次回のエンジンの始動性が低下することを防止できる。

また好ましくは、制御装置は、モータリング非実行判定部をさらに備える。モータリング非実行判定部は、内燃機関の停止指示の生成時に、内燃機関の温度が所定温度より高いときにモータリング指示部によるモータリングを非実行とする。

このような構成とすることにより、各部のフリクションが比較的小さいエンジン温間時には、変更可能なバルブ位相量の拡大が不要であると判断してモータリングを実行することなくエンジンを停止させるので、無駄な電力消費を回避することができる。

また好ましくは、制御装置は、モータリング非実行判定部をさらに備える。モータリング非実行判定部は、内燃機関の停止指示の生成時に、開閉タイミングの目標値および現在値の偏差が所定以下であるときに、モータリング指示部によるモータリングを非実行とする。

このような構成とすることにより、エンジン停止指示が生成された時点におけるバルブ位相偏差が小さい場合には、変更可能なバルブ位相量の拡大が不要であると判断してモータリングを実行することなくエンジンを停止させるので、無駄な電力消費を回避することができる。

この発明によれば、エンジン停止後にバルブ位相の変更が困難な可変バルブタイミング機構において、エンジン停止指示発生後に変更可能なバルブ位相量を拡大することにより、より確実にエンジン停止時点でのバルブ位相をエンジン始動に適したものとすることによって、エンジンの良好な始動性を確保することである。

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中における同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰返さないものとする。

図１を参照して、本発明の実施の形態に係る制御装置を搭載したハイブリッド車のパワートレーンについて説明する。本実施の形態に係る制御装置は、たとえば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１００のＲＯＭ（Read Only Memory）１０２に記録されたプログラムをＥＣＵ１００が実行することにより実現される。なお、ＥＣＵ１００は複数のＥＣＵに分割するようにしてもよい。また、ＥＣＵ１００により実行されるプログラムをＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。

図１に示すように、パワートレーンは、エンジン１０００と、ＭＧ（Motor Generator）（１）２００と、これらエンジン１０００とＭＧ（１）２００との間でトルクを合成もしくは分配する動力分割機構３００と、ＭＧ（２）４００と、変速機５００とを主体として構成されている。

エンジン１０００は、燃料を燃焼させて動力を出力する公知の動力装置であって、スロットル開度（吸気量）や燃料供給量、点火時期などの運転状態を電気的に制御できるように構成されている。その制御は、例えば、マイクロコンピュータを主体とするＥＣＵ１００によって行なわれる。なお、エンジン１０００の詳細については後述する。

ＭＧ（１）２００は、一例として三相交流回転電機であって、電動機（モータ）としての機能と発電機（ジェネレータ）としての機能とを生じるように構成される。インバータ２１０を介してバッテリなどの蓄電装置７００に接続されている。インバータ２１０を制
御することにより、ＭＧ（１）２００の出力トルクあるいは回生トルクを適宜に設定するようになっている。その制御は、ＥＣＵ１００によって行なわれる。なお、ＭＧ（１）２００のステータ（図示せず）は固定されており、回転しないようになっている。

動力分割機構３００は、外歯歯車であるサンギヤ（Ｓ）３１０と、そのサンギヤ（Ｓ）３１０に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ（Ｒ）３２０と、これらサンギヤ（Ｓ）３１０とリングギヤ（Ｒ）３２０とに噛合しているピニオンギヤを自転かつ公転自在に保持しているキャリヤ（Ｃ）３３０とを三つの回転要素として差動作用を生じる公知の歯車機構である。エンジン１０００の出力軸がダンパを介して第１の回転要素であるキャリヤ（Ｃ）３３０に連結されている。言い換えれば、キャリヤ（Ｃ）３３０が入力要素となっている。

これに対して第２の回転要素であるサンギヤ（Ｓ）３１０にＭＧ（１）２００のロータ（図示せず）が連結されている。したがってサンギヤ（Ｓ）３１０がいわゆる反力要素となっており、また第３の回転要素であるリングギヤ（Ｒ）３２０が出力要素となっている。そして、そのリングギヤ（Ｒ）３２０が、駆動輪（図示せず）に連結された出力軸６００に連結されている。すなわち、本発明での「回転電機」に対応するＭＧ（１）２００は、エンジン１０００の出力軸とギヤを介して連結されるロータ（出力軸）を有するように構成されている。

図２に、動力分割機構３００の共線図を示す。図２に示すように、キャリヤ（Ｃ）３３０に入力されるエンジン１０００の出力するトルクに対して、ＭＧ（１）２００による反力トルクをサンギヤ（Ｓ）３１０に入力すると、これらのトルクを加減算した大きさのトルクが、出力要素となっているリングギヤ（Ｒ）３２０に現れる。その場合、ＭＧ（１）２００のロータがそのトルクによって回転し、ＭＧ（１）２００は発電機として機能する。また、リングギヤ（Ｒ）３２０の回転数（出力回転数）を一定とした場合、ＭＧ（１）２００の回転数を大小に変化させることにより、エンジン１０００の回転数を連続的に（無段階に）変化させることができる。すなわち、エンジン１０００の回転数を例えば燃費が最もよい回転数に設定する制御を、ＭＧ（１）２００を制御することによって行なうことができる。その制御は、ＥＣＵ１００によって行なわれる。

走行中にエンジン１０００を停止させていれば、ＭＧ（１）２００が逆回転しており、その状態からＭＧ（１）２００を電動機として機能させて正回転方向にトルクを出力させると、キャリヤ（Ｃ）３３０に連結されているエンジン１０００にこれを正回転させる方向のトルクが作用し、ＭＧ（１）２００によってエンジン１０００を始動（モータリングもしくはクランキング）することができる。その場合、出力軸６００にはその回転を止める方向のトルクが作用する。したがって走行のための駆動トルクは、ＭＧ（２）４００の出力するトルクを制御することにより維持でき、同時にエンジン１０００の始動を円滑におこなうことができる。なお、この種のハイブリッド形式は、機械分配式あるいはスプリットタイプと称されている。

図１に戻って、ＭＧ（２）４００は、一例として三相交流回転電機であって、電動機としての機能と発電機としての機能とを生じるように構成される。インバータ３１０を介してバッテリなどの蓄電装置７００接続されている。インバータ３１０を制御することにより、力行および回生ならびにそれぞれの場合におけるトルクを制御するように構成されている。なお、ＭＧ（２）４００のステータ（図示せず）は固定されており、回転しないようになっている。

このように、蓄電装置７００は、ＭＧ（１）２００およびＭＧ（２）４００の電源として設けられている。蓄電装置７００には、図示しないセンサ群が設けられており、センサ
により検出された蓄電装置７００の温度、電圧および電流は、ＥＣＵ１００へ伝達される。ＥＣＵ１００は、これらのセンサ値に基づいて、蓄電装置７００の残存容量（ＳＯＣ：State of Charge）を推定する。ＳＯＣは、通常、満充電状態を１００％とし、全く充電されていない状態を０％とした充電率（％）により示される。一般に、ハイブリッド車では、蓄電装置７００が回生電力を受入れられるように、また要求があれば直ちに電力を供給できるようにするために、その充電率は中間値（５０〜６０％）に制御される。

変速機５００は、一組のラビニョ型遊星歯車機構によって構成されている。それぞれ外歯歯車である第１サンギヤ（Ｓ１）５１０と第２サンギヤ（Ｓ２）５２０とが設けられており、その第１サンギヤ（Ｓ１）５１０に第１のピニオン５３１が噛合するとともに、その第１のピニオン５３１が第２のピニオン５３２に噛合し、その第２のピニオン５３２が各サンギヤ５１０，５２０と同心円上に配置されたリングギヤ（Ｒ）５４０に噛合している。

なお、各ピニオン５３１，５３２は、キャリヤ（Ｃ）５５０によって自転かつ公転自在に保持されている。また、第２サンギヤ（Ｓ２）５２０が第２のピニオン５３２に噛合している。したがって第１サンギヤ（Ｓ１）５１０とリングギヤ（Ｒ）５４０とは、各ピニオン５３１，５３２と共にダブルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成し、また第２サンギヤ（Ｓ２）５２０とリングギヤ（Ｒ）５４０とは、第２のピニオン５３２と共にシングルピニオン型遊星歯車機構に相当する機構を構成している。

さらに、変速機５００には、第１サンギヤ（Ｓ１）５１０を選択的に固定するＢ１ブレーキ５６１と、リングギヤ（Ｒ）５４０を選択的に固定するＢ２ブレーキ５６２とが設けられている。これらのブレーキ５６１，５６２は摩擦力によって係合力を生じるいわゆる摩擦係合要素であり、多板形式の係合装置あるいはバンド形式の係合装置を採用することができる。そして、これらのブレーキ５６１，５６２は、油圧による係合力に応じてそのトルク容量が連続的に変化するように構成されている。さらに、第２サンギヤ（Ｓ２）５２０に前述したＭＧ（２）４００が連結される。キャリヤ（Ｃ）５５０が出力軸６００に連結される。

したがって、上記の変速機５００は、第２サンギヤ（Ｓ２）５２０がいわゆる入力要素であり、またキャリヤ（Ｃ）５５０が出力要素となっており、Ｂ１ブレーキ５６１を係合させることにより変速比が“１”より大きい高速段が設定される。Ｂ１ブレーキ５６１に替えてＢ２ブレーキ５６２を係合させることにより、高速段より変速比の大きい低速段が設定される。

この各変速段の間での変速は、車速や要求駆動力（もしくはアクセル開度）などの走行状態に基づいて実行される。より具体的には、変速段領域を予めマップ（変速線図）として定めておき、検出された運転状態に応じていずれかの変速段を設定するように制御される。

図３に、変速機５００の共線図を示す。図３に示すように、Ｂ２ブレーキ５６２によってリングギヤ（Ｒ）５４０を固定すれば、低速段Ｌが設定され、ＭＧ（２）４００の出力したトルクが変速比に応じて増幅されて出力軸６００に付加される。これに対してＢ１ブレーキ５６１によって第１サンギヤ（Ｓ１）５１０を固定すれば、低速段Ｌより変速比の小さい高速段Ｈが設定される。この高速段Ｈにおける変速比も“１”より大きいので、ＭＧ（２）４００の出力したトルクがその変速比に応じて増大させられて出力軸６００に付加される。

なお、各変速段Ｌ，Ｈが定常的に設定されている状態では、出力軸６００に付加される
トルクは、ＭＧ（２）４００の出力トルクを変速比に応じて増大させたトルクとなるが、変速過渡状態では各ブレーキ５６１，５６２でのトルク容量や回転数変化に伴う慣性トルクなどの影響を受けたトルクとなる。また、出力軸６００に付加されるトルクは、ＭＧ（２）４００の駆動状態では、正トルクとなり、被駆動状態では負トルクとなる。

本実施の形態において、ハイブリッド車は、エンジン１０００のみの駆動力を用いる第１走行モード、エンジン１０００が停止した状態でＭＧ（２）４００のみの駆動力を用いる第２走行モード、エンジン１０００およびＭＧ（２）４００の両方の駆動力を用いる第３走行モードのうちのいずれかのモードで走行する。アクセル開度、蓄電装置７００の残存容量などの種々のパラメータに基づいて、走行モードが選択される。

なお、走行モードの選択方法については、ハイブリッド車の技術分野において周知の技術を利用すればよいため、ここでは更なる詳細な説明は繰り返さない。また、モードの数は３つに限らない。

図４を参照して、エンジン１０００についてさらに説明する。
エンジン１０００は、「Ａ」バンク１０１０と「Ｂ」バンク１０１２とに、それぞれ４つの気筒（シリンダ）からなる気筒群が設けられたＶ型８気筒エンジンである。なお、Ｖ型８気筒以外の形式のエンジンを用いるようにしてもよい。

エンジン１０００には、エアクリーナ１０２０から空気が吸入される。吸入空気量は、スロットルバルブ１０３０により調整される。スロットルバルブ１０３０はモータにより駆動される電子スロットルバルブである。

空気は、吸気通路１０３２を通ってシリンダ１０４０に導入される。空気は、シリンダ１０４０（燃焼室）において燃料と混合される。シリンダ１０４０には、インジェクタ１０５０から燃料が直接噴射される。すなわち、インジェクタ１０５０の噴射孔はシリンダ１０４０内に設けられている。

燃料は吸気行程において噴射される。なお、燃料が噴射される時期は、吸気行程に限らない。また、本実施の形態においては、インジェクタ１０５０の噴射孔がシリンダ１０４０内に設けられた直噴エンジンとしてエンジン１０００を説明するが、直噴用のインジェクタ１０５０に加えて、ポート噴射用のインジェクタを設けてもよい。さらに、ポート噴射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１０４０内の混合気は、点火プラグ１０６０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１０７０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１０８０押し下げられ、クランクシャフト１０９０が回転する。

シリンダ１０４０の頭頂部には、インテークバルブ１１００およびエキゾーストバルブ１１１０が設けられる。インテークバルブ１１００はインテークカムシャフト１１２０により駆動される。エキゾーストバルブ１１１０はエキゾーストカムシャフト１１３０により駆動される。インテークカムシャフト１１２０とエキゾーストカムシャフト１１３０とは、チェーンやギヤ等により連結され、同じ回転数で回転する。なお、本願において、シャフト等の回転体の回転数については、特に説明がない限り、単位時間当たりの回転数（代表的には、毎分当たりの回転数：ｒｐｍ）を示すものとする。

インテークバルブ１１００は、インテークカムシャフト１１２０に設けられたインテーク用ＶＶＴ機構２０００により、位相（開閉タイミング）が制御される。エキゾーストバ
ルブ１１１０は、エキゾーストカムシャフト１１３０に設けられたエキゾースト用ＶＶＴ機構３０００により、位相（開閉タイミング）が制御される。

本実施の形態においては、インテークカムシャフト１１２０およびエキゾーストカムシャフト１１３０がＶＶＴ機構により回転されることにより、インテークバルブ１１００およびエキゾーストバルブ１１１０の位相が制御される。なお、位相を制御する方法はこれに限らない。

インテーク用ＶＶＴ機構２０００は、電動モータ２０６０（図４において図示せず）により作動する。電動モータ２０６０は、ＥＣＵ１００により制御される。電動モータ２０６０の電流や電圧は電流計（図示せず）および電圧計（図示せず）により検出され、ＥＣＵ１００に入力される。

エキゾースト用ＶＶＴ機構３０００は、油圧により作動する。なお、インテーク用ＶＶＴ機構２０００を油圧により作動するようにしてもよく、エキゾースト用ＶＶＴ機構３０００を電動モータにより作動するようにしてもよい。

ＥＣＵ１００には、クランク角センサ５０００からクランクシャフト１０９０の回転数およびクランク角を表す信号が入力される。また、ＥＣＵ１００には、カムポジションセンサ５０１０からインテークカムシャフト１１２０およびエキゾーストカムシャフト１１３０の位相（回転方向におけるカムシャフトの位置）を表す信号（インテークバルブ１１００およびエキゾーストバルブ１１１０の位相を表わす信号）が入力される。また、カムポジションセンサ５０１０からは、インテークカムシャフト１１２０およびエキゾーストカムシャフト１１３０の回転数を表す信号が入力される。

さらに、ＥＣＵ１００には、水温センサ５０２０からエンジン１０００の水温（冷却水の温度）を表す信号が、エアフローメータ５０３０からエンジン１０００の吸入空気量（エンジン１０００に吸入される空気量）を表す信号が入力される。

さらに、ＥＣＵ１００には、回転数センサ５０４０から電動モータ２０６０の出力軸回転数を表す信号が入力される。

ＥＣＵ１００は、これらのセンサから入力された信号、メモリ（図示せず）に記憶されたマップおよびプログラムに基づいて、エンジン１０００が所望の運転状態になるように、スロットル開度、点火時期、燃料噴射時期、燃料噴射量、インテークバルブ１１００の位相、エキゾーストバルブ１１１０の位相などを制御する。

本実施の形態において、ＥＣＵ１００は、図５に示すように、エンジン回転数ＮＥと吸入空気量ＫＬとをパラメータとしたマップに基づいて、インテークバルブ１１００の位相を決定する。インテークバルブ１１００の位相を決定するためのマップは、水温別に複数記憶される。

以下、インテーク用ＶＶＴ機構２０００についてさらに説明する。なお、エキゾースト用ＶＶＴ機構３０００を、以下に説明するインテーク用ＶＶＴ機構２０００と同じ構成にするようにしてもよい。

図６に示すように、インテーク用ＶＶＴ機構２０００は、スプロケット２０１０、カムプレート２０２０、リンク機構２０３０、ガイドプレート２０４０、減速機２０５０、および電動モータ２０６０から構成される。

スプロケット２０１０は、チェーン等を介してクランクシャフト１０９０に連結される。スプロケット２０１０の回転数は、クランクシャフト１０９０の２分の１の回転数である。スプロケット２０１０の回転軸と同心軸で、スプロケット２０１０に対して相対的に回転可能であるように、インテークカムシャフト１１２０が設けられる。

カムプレート２０２０は、ピン（１）２０７０によりインテークカムシャフト１１２０に連結される。カムプレート２０２０は、スプロケット２０１０の内部において、インテークカムシャフト１１２０と一体的に回転する。なお、カムプレート２０２０とインテークカムシャフト１１２０とを一体的に形成するようにしてもよい。

リンク機構２０３０は、アーム（１）２０３１とアーム（２）２０３２とから構成される。図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ断面である図７に示すように、インテークカムシャフト１１２０の回転軸に対して点対称になるように、一対のアーム（１）２０３１がスプロケット２０１０内に設けられる。各アーム（１）２０３１は、ピン（２）２０７２を中心として搖動可能であるようにスプロケット２０１０に連結される。

図６におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面である図８、および図８の状態からインテークバルブ１１００の位相を進角させた状態である図９に示すように、アーム（１）２０３１とカムプレート２０２０とが、アーム（２）２０３２により連結される。

アーム（２）２０３２は、ピン（３）２０７４を中心として、アーム（１）２０３１に対して搖動可能であるように支持される。また、アーム（２）２０３２は、ピン（４）２０７６を中心として、カムプレート２０２０に対して搖動可能であるように支持される。

一対のリンク機構２０３０により、インテークカムシャフト１１２０がスプロケット２０１０に対して相対的に回転し、インテークバルブ１１００の位相が変更される。そのため、一対のリンク機構２０３０のうちのいずれか一方が破損等して折れた場合であっても、他方のリンク機構によりインテークバルブ１１００の位相を変更することが可能である。

図６に戻って、各リンク機構２０３０（アーム（２）２０３２）のガイドプレート２０４０側の面には、制御ピン２０３４が設けられる。制御ピン２０３４は、ピン（３）２０７４と同心軸に設けられる。各制御ピン２０３４は、ガイドプレート２０４０に設けられたガイド溝２０４２内を摺動する。

各制御ピン２０３４は、ガイドプレート２０４０のガイド溝２０４２内を摺動することにより、半径方向に移動される。各制御ピン２０３４が半径方向に移動されることにより、インテークカムシャフト１１２０がスプロケット２０１０に対して相対回転せしめられる。

図６におけるＸ−Ｘ断面である図１０に示すように、ガイド溝２０４２は、ガイドプレート２０４０が回転することにより各制御ピン２０３４を半径方向に移動させるように、渦巻形状に形成される。なお、ガイド溝２０４２の形状はこれに限らない。

制御ピン２０３４がガイドプレート２０４０の軸心から半径方向に離れるほど、インテークバルブ１１００の位相はより遅角される。すなわち、位相の変化量は、制御ピン２０３４が半径方向に変化することによるリンク機構２０３０の作動量に対応した値になる。なお、制御ピン２０３４がガイドプレート２０４０の軸心から半径方向に離れるほど、インテークバルブ１１００の位相がより進角されるようにしてもよい。

図１０に示すように、制御ピン２０３４がガイド溝２０４２の端部に当接すると、リンク機構２０３０の作動が制限される。そのため、制御ピン２０３４がガイド溝２０４２の端部に当接する位相が、機械的に定まる最遅角もしくは最進角の位相になる。

図６に戻って、ガイドプレート２０４０には、ガイドプレート２０４０と減速機２０５０とを連結するための凹部２０４４が、減速機２０５０側の面において複数設けられる。

減速機２０５０は、外歯ギヤ２０５２および内歯ギヤ２０５４から構成される。外歯ギヤ２０５２は、スプロケット２０１０と一体的に回転するように、スプロケット２０１０に対して固定される。

内歯ギヤ２０５４には、ガイドプレート２０４０の凹部２０４４に収容される凸部２０５６が複数形成される。内歯ギヤ２０５４は、電動モータ２０６０の出力軸の軸心２０６４に対して偏心して形成されたカップリング２０６２の偏心軸２０６６を中心に回転可能に支持される。

図６におけるＸＩ−ＸＩ断面を、図１１に示す。内歯ギヤ２０５４は、複数の歯のうちの一部の歯が外歯ギヤ２０５２と噛合うように設けられる。電動モータ２０６０の出力軸回転数がスプロケット２０１０の回転数と同じである場合は、カップリング２０６２および内歯ギヤ２０５４は外歯ギヤ２０５２（スプロケット２０１０）と同じ回転数で回転する。この場合、ガイドプレート２０４０がスプロケット２０１０と同じ回転数で回転し、インテークバルブ１１００の位相が維持される。

電動モータ２０６０により、カップリング２０６２が、軸心２０６４を中心に外歯ギヤ２０５２に対して相対的に回転されると、内歯ギヤ２０５４全体が軸心２０６４を中心に回転（公転）するとともに、内歯ギヤ２０５４が偏心軸２０６６を中心に自転する。内歯ギヤ２０５４の回転運動により、ガイドプレート２０４０がスプロケット２０１０に対して相対的に回転せしめられ、インテークバルブ１１００の位相が変更される。

インテークバルブ１１００の位相は、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数（電動モータ２０６０の作動量）が、減速機２０５０、ガイドプレート２０４０およびリンク機構２０３０において減速されることにより変化する。なお、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数を増速してインテークバルブ１１００の位相を変更するようにしてもよい。

このように、本実施の形態によるＶＶＴ機構２０００では、スプロケット２０１０および電動モータ２０６０に対する相対回転数、すなわち、スプロケット２０１０の回転数（基本的にはインテークカムシャフト１１２０の回転数と同一）に対する、電動モータ２０６０の回転数差をアクチュエータ作動量として、インテークバルブ１１００の位相が変更される。

図１２に示すように、インテーク用ＶＶＴ機構２０００全体の減速比（位相の変化量に対する電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数の比）は、インテークバルブ１１００の位相に応じた値をとり得る。なお、本実施の形態においては、減速比が大きいほど、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数に対する位相の変化量がより小さくなる。

インテークバルブ１１００の位相が最遅角からＣＡ（１）までの遅角領域にある場合では、インテーク用ＶＶＴ機構２０００全体の減速比はＲ（１）となる。インテークバルブ１１００の位相がＣＡ（２）（ＣＡ（２）はＣＡ（１）よりも進角側）から最進角までの
進角領域にある場合には、インテーク用ＶＶＴ機構２０００全体の減速比は、Ｒ（２）（Ｒ（１）＞Ｒ（２））となる。

インテークバルブ１１００の位相がＣＡ（１）からＣＡ（２）までの中間領域にある場合には、インテーク用ＶＶＴ機構２０００全体の減速比は、予め定められた変化率（（Ｒ（２）−Ｒ（１））／（ＣＡ（２）−ＣＡ（１）））で変化する。

以下、可変バルブタイミング装置のインテーク用ＶＶＴ機構２０００の作用について説明する。

インテークバルブ１１００の位相（インテークカムシャフト１１２０）を進角させる場合、電動モータ２０６０を作動させ、ガイドプレート２０４０をスプロケット２０１０に対して相対的に回転させると、図１３に示すように、インテークバルブ１１００の位相が進角される。

インテークバルブ１１００の位相が最遅角とＣＡ（１）との間の遅角領域にある場合、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数が減速比Ｒ（１）で減速されて、インテークバルブ１１００の位相が進角される。

インテークバルブ１１００の位相がＣＡ（２）と最進角との間の進角領域にある場合、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数が減速比Ｒ（２）で減速されて、インテークバルブ１１００の位相が進角される。

位相を遅角する場合は、位相を進角する場合とは逆方向に電動モータ２０６０の出力軸がスプロケット２０１０に対して相対回転される。位相を遅角する場合も、進角する場合と同様に、最遅角とＣＡ（１）との間の遅角領域６００１において、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数が減速比Ｒ（１）で減速されて、位相が遅角される。また、ＣＡ（２）と最進角との間の進角領域６００２において、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数が減速比Ｒ（２）で減速され、位相が遅角される。

これにより、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対的な回転方向が同じである限り、最遅角とＣＡ（１）との間の遅角領域６００１およびＣＡ（２）と最進角との間の進角領域６００２の両方の領域においてインテークバルブ１１００の位相を進角させたり、遅角させたりすることができる。このとき、ＣＡ（２）と最進角との間の進角領域６００２において、位相をより大きく進角させたり、遅角させたりすることができる。そのため、大きな範囲で位相を変化させることができる。

また、最遅角とＣＡ（１）との間の遅角領域６００１においては、減速比が大きいため、エンジン１０００の運転に伴なってインテークカムシャフト１１２０に作用するトルクにより電動モータ２０６０の出力軸を回転させるためには大きなトルクが必要になる。そのため、電動モータ２０６０の停止時等において、電動モータ２０６０がトルクを発生しない状態であっても、インテークカムシャフト１１２０に作用するトルクにより電動モータ２０６０の出力軸が回転されることを抑制することができる。そのため、制御上の位相から実際の位相が変化することを防止できる。

したがって、エンジン停止時点におけるインテークバルブ位相を減速比の大きい遅角領域６００１領域内とすることにより、エンジン停止時にインテークカムシャフト１１２０に発生する反力によって電動モータ２０６０の出力軸が回転されるようなことがあっても、制御上の位相から実際の位相が変化する、意図しないインテークバルブ位相の変化を防
止できる。逆に言うと、このようなインテークバルブ位相の変化を防止するためには、エンジン停止時点のインテークバルブ位相を、確実に減速比の大きい遅角領域６００１内とすることが必要である。

一般に、ハイブリッド車では、車両走行中にエンジン１０００は間欠運転され得るため、走行中のエンジン始動頻度が上昇する。このため、エンジン始動時のショックを緩和するための始動時減圧制御（いわゆるデコンプ制御）のために、エンジン始動時のバルブ位相、すなわち、エンジン停止時の目標位相が最遅角とされる。このため、遅角側の領域６００１の減速比を大きく設計することが好ましい。

ところで、インテークバルブ１１００の位相がＣＡ（１）とＣＡ（２）との間の中間領域６００３にある場合、予め定められた変化率で変化する減速比で、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数が減速されて、インテークバルブ１１００の位相が進角されたり、遅角されたりする。

これにより、位相が遅角領域から進角領域に、もしくは進角領域から遅角領域に変化する場合において、電動モータ２０６０の出力軸とスプロケット２０１０との相対回転数に対する位相の変化量を漸増もしくは漸減させることができる。そのため、位相の変化量がステップ状に急変することを抑制して、位相が急変することを抑制することができる。その結果、位相の制御性を向上することができる。

図１４は、本発明の実施の形態による可変バルブタイミング機構の制御構成を説明するブロック図である。なお、図１４に示される各ブロックは、ＥＣＵ１００によるハードウェアあるいはソフトウェア処理によって実現されるものとする。

図１４を参照して、バルブ位相制御部１５０は、インテークバルブ１１００の目標位相ＣＡｒと現在のバルブ位相ＣＡとの偏差ΔＣＡに応じて、アクチュエータである電動モータ２０６０の回転数指令値Ｎｍｒｅｆを設定する。

バルブ位相制御部１５０は、バルブ位相検出部１５２と、演算部１５４，１６０と、要求回転数差演算部１５６と、カムシャフト回転数検出部１５８とを含む。

バルブ位相検出部１５２は、クランク角センサ５０００およびカムポジションセンサ５０１０からのセンサ信号（クランク角信号、カム角信号）あるいは、電動モータ２０６０の回転数センサ５０４０により検出されるモータ回転数に基づき、インテークバルブ１１００の現在のバルブ位相ＣＡを算出する。

バルブ位相検出部１５２は、センサにより検知されたクランク角信号およびカム角信号に基づいて、たとえば、カム角信号の発生時に、クランク角信号の発生に対するカム角信号の時間差を、クランクシャフト１０９０およびインテークカムシャフト１１２０の間の回転位相差に換算する演算によって、現在のバルブ位相ＣＡを検出することができる。

あるいは、本発明の実施の形態によるインテーク用ＶＶＴ機構２０００では、アクチュエータである電動モータ２０６０の作動量（回転数差ΔＮｍ）に基づいて、下記（１）式に基づいて、時間ΔＴ間でのバルブ位相変化量Δθをトレースすることができる。なお、（１）式において、Ｒ（θ）は、図１２に示された、インテークバルブ位相に応じて変化する減速比である。

Δθ∝ΔＮｍ・３６０°・（１／Ｒ（θ））・ΔＴ …（１）
したがって、バルブ位相検出部１５２は、（１）式に従って算出される位相変化量Δθ
の積算によっても、現在のバルブ位相ＣＡを検出することができる。

演算部１５４は、バルブ位相検出部１５２によって検出された現在のバルブ位相ＣＡの目標位相ＣＡｒに対する位相偏差ΔＣＡを求める。

要求回転数差演算部１５６は、演算部１５４により求められた位相偏差ΔＣＡに応じて、実際のバルブ位相を目標位相ＣＡｒへ近付けるための、スプロケット２０１０（インテークカムシャフト１１２０）の回転数に対する電動モータ２０６０の出力軸の回転数差ΔＮｍを求める。たとえば、この回転数差ΔＮｍは、インテークバルブ位相を進角させるときには正値（ΔＮｍ＞０）に設定され、反対にインテークバルブ位相を遅角させるときには負値（ΔＮｍ＜０）に設定され、現在のインテークバルブ位相を維持するとき（すなわち、Δθ＝０の位相収束時）には略零（ΔＮｍ＝０）に設定される。

カムシャフト回転数検出部１５８は、スプロケット２０１０の回転数、すなわちインテークカムシャフト１１２０の実回転数ＩＶＮを、たとえば、クランクシャフト１０９０の回転数を１／２倍して求める。

演算部１６０は、カムシャフト回転数検出部１５８によって求められたインテークカムシャフト１１２０の実回転数ＩＶＮと、要求回転数差演算部１５６により設定された回転数差ΔＮｍとを加算して、電動モータ２０６０の回転数指令値Ｎｍｒｅｆを生成する。回転数指令値ＮｍｒｅｆはＥＤＵ４０００へ送出される。

ＥＤＵ４０００は、電動モータ２０６０を回転数指令値Ｎｍｒｅｆに従って作動させるような回転数制御を行なう。たとえば、ＥＤＵ４０００は、回転数指令値Ｎｍｒｅｆに応じてデューティ比ＤＴＹを設定するデューティ設定部１９０を含む。デューティ設定部１９０には、回転数センサ５０４０によって検出された電動モータ２０６０の回転数Ｎｍｔが入力される。すなわちデューティ設定部１９０は、モータ回転数Ｎｍｔが回転数指令値Ｎｍｒｅｆと一致するように、モータ回転数Ｎｍｔおよび回転数指令値Ｎｍｒｅｆに基づいて、デューティ比ＤＴＹを制御する。

ここで、デューティ比ＤＴＹは、ＥＤＵ４０００中のスイッチング素子（図示せず）の各スイッチング周期におけるオン期間比を示すものであり、デューティ比ＤＴＹに従ってスイッチング素子を作動させることにより、電動モータ２０６０の供給電力が制御される。たとえば、電動モータ２０６０の作動電圧がデューティ比ＤＴＹに応じた電圧に設定されることにより、デューティ比ＤＴＹが大きいほど作動電圧が高くなり、電動モータ２０６０が発生するトルクが大きくなる。あるいは、デューティ比ＤＴＹが小さく設定されるほど電動モータ２０６０の作動電圧が低くなり、電動モータ２０６０が発生するトルクが小さくなる。

あるいは、デューティ比ＤＴＹを設定する代わりに、ＥＤＵ４０００によって、モータ回転数Ｎｍｔおよび回転数指令値Ｎｍｒｅｆに基づいて、電動モータ２０６０の作動電圧または作動電流を直接設定するようにしてもよい。この場合、設定された作動電圧もしくは作動電流によって電動モータ２０６０が駆動することによって回転数制御を実行してもよい。

（エンジン停止処理時におけるＶＶＴ制御）
次に、エンジン１０００の停止処理時におけるＶＶＴ機構２０００の制御について説明する。

図１５は、本発明の実施の形態による可変バルブタイミング機構のエンジン停止処理時
における第１の制御例を説明するブロック図である。

図１５を参照して、停止時目標位相設定部１０５は、エンジン停止指示の発生に応答して、インテークバルブ１１００の目標位相ＣＡｒを停止時の目標位相に設定する。停止時の目標位相は、次回のエンジン始動に適したバルブ位相とされる。上述のように、ハイブリッド車では、エンジン始動時のショックを緩和するための始動時減圧制御（いわゆるデコンプ制御）のための位相とすることが好ましい。この位相は、図１２中での最遅角位相に対応する。

エンジン停止制御部１２０は、エンジン停止指示の発生に応答して、エンジン１０００の停止処理のための一連の制御指令を生成する。これらの制御指令により、エンジン１０００での燃料燃焼が停止されることによって、エンジン１０００は停止される。

一方、ＶＶＴ機構２０００では、エンジン１０００の停止後には、電動モータ２０６０によりバルブ位相を変更できない構造となっている。したがって、エンジン停止指示が生成されてから、エンジン１０００の回転が停止するまでの期間に、バルブ位相が停止時目標位相（たとえば最遅角）に到達できるように、エンジン停止処理の際のバルブ位相変化量を確保することが必要となる。

このため、モータリング指示部１１０は、エンジン停止指示の発生に応答して、タイマ１１５によって計時される所定期間Ｔｍ（たとえば、Ｔｍ＝０．５秒〜１秒程度）、ＭＧ（１）２００によってエンジン１０００をモータリングするためのＭＧ１制御指令を生成する。この制御指令は、たとえば、エンジン１０００のモータリング回転数が、エンジン１０００の通常のアイドル運転時の目標回転数となるように、ＭＧ（１）２００の出力トルクを制御するように生成される。モータリング回転数を通常のアイドル回転数と同程度に制御することにより、運転者に大きな違和感を与えないようにすることができる。

図１６は、図１５に示した第１の制御例をＥＣＵによるソフトウェア処理で実行するためのフローチャートである。

図１６を参照して、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１００により、エンジン停止指示が発生したか否かを監視して、エンジン停止指示の発生時（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）に、以降の処理を実行する。

ＥＣＵ１００は、エンジン停止指示が発生されると、ステップＳ１１０により、目標位相ＣＡｒを停止時の目標位相（本実施の形態では最遅角）に設定するとともに、ステップＳ１２０により、燃焼停止によるエンジン停止制御を開始する。すなわち、ステップＳ１１０の処理は、図１５の停止時目標位相設定部１０５の機能に対応し、ステップＳ１２０の処理は、図１５のモータリング指示部１１０の機能に対応する。

さらに、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１３０では、ＭＧ（１）２００によってエンジン１０００をモータリングするためのＭＧ１制御指令を生成する。そして、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１４０により、エンジン停止指示発生からの経過期間を監視し、所定期間Ｔｍが経過するまでの間（Ｓ１４０のＮＯ判定時）、ＭＧ（１）２００によるモータリングを継続する。すなわち、ステップＳ１３０，Ｓ１４０の処理は、図１５のモータリング指示部１１０の機能に対応する。

これにより、エンジン１０００は、燃焼停止されていてもモータリングにより空転されるので、ＶＶＴ機構２０００は、上記所定期間Ｔｍの間、電動モータ２０６０の出力を用いてバルブ位相を目標位相ＣＡｒへ向けて変化させることが可能である。

したがって、本発明の実施の形態による可変バルブタイミング機構では、エンジン停止発生後に変更可能なバルブ位相量を拡大することによって、より確実に、エンジン停止時点のバルブ位相を次回のエンジン始動に適した目標位相とすることができる。この結果、エンジンの良好な始動性を確保することが可能となる。

図１７は、本発明の実施の形態による可変バルブタイミング機構のエンジン停止処理時における第２の制御例を説明するブロック図である。

上述のようにハイブリッド車では、ＭＧ（２）４００のみの駆動力を用いる走行モードの適用等により、車両走行中にエンジン１０００が自動的に停止される。すなわち、ハイブリッド車でのエンジン停止指示には、運転者操作（たとえば、ＩＧスイッチ等のスイッチＯＦＦ操作）に伴う、運転者の意思に基づいて発生される手動停止指示と、上記のように所定の車両走行条件の成立に応答して発生される自動停止指示とが含まれる。したがって、以下に説明する第２の制御例では、このようなエンジン停止指示の種類を考慮した、エンジン停止処理時における可変バルブタイミング機構の制御について説明する。

図１７を参照して、第２の制御例では、図１５に示した第１の制御例に加えて、エンジン停止処理遅延部１３０と、切換部１４０と、停止指示判別部１４５とがさらに設けられる。

停止指示判別部１４５は、発生されたエンジン停止指示が、運転者の操作に基づく手動停止指示および、車両走行状態に基づく自動停止指示のいずれであるかを判別する。たとえば、ＩＧＯＦＦ信号が発生された状態でのエンジン停止指示を手動停止指示と判別し、それ以外の状態でのエンジン停止指示を自動停止指示と判別することによって、停止指示判別部１４５を実現できる。

切換部１４０は、停止指示判別部１４５がエンジン停止指示を手動停止指示と判別したときには、Ｉ側に設定される。これにより、エンジン停止指示は、モータリング指示部１１０に伝達されるとともに、エンジン停止制御部１２０へはエンジン停止処理遅延部１３０を介することなく伝達される。この結果、モータリング指示部１１０およびエンジン停止制御部１２０により，図１５および図１６で説明したのと同様に、エンジン停止処理時における可変バルブタイミング機構の制御が実行される。これにより、モータリング実行期間に対応して、エンジン停止発生後に変更可能なバルブ位相量が拡大される。

これに対して、切換部１４０は、停止指示判別部１４５がエンジン停止指示を自動停止指示と判別したときには、ＩＩ側に設定される。この場合には、エンジン停止指示は、モータリング指示部１１０には伝達されないので、エンジン停止時にモータリングが非実行とされる。また、エンジン停止指示は、エンジン停止処理遅延部１３０を介してエンジン停止制御部１２０へ伝達される。エンジン停止処理遅延部１３０は、タイマ１３５によって計時される所定期間Ｔｅ（たとえば、Ｔｅ＝０．５秒〜１秒程度）だけ遅延させて、エンジン停止指示をエンジン停止制御部１２０する。この結果、エンジン停止制御部１２０は、実際にエンジン停止指示（自動）が発生されてから所定期間Ｔｅが経過してから、上述した燃焼停止によるエンジン停止制御を開始する。これにより、エンジン１０００の停止処理の遅延期間に対応して、電動モータ２０６０の出力を用いて変更可能なバルブ位相量が拡大される。これにより、より確実に、エンジン停止時点のバルブ位相を次回のエンジン始動に適した目標位相とすることができる。

図１８は、図１７に示した第２の制御例をＥＣＵによるソフトウェア処理で実行するためのフローチャートである。

図１８を参照して、ＥＣＵ１００は、図６と同様のステップＳ１００,Ｓ１１０に続いて、さらに、ステップＳ１５０により、エンジン停止指示が運転者によるものがどうかを判定する。ステップＳ１５０では、図１７の停止指示判別部１４５と同様の処理が行なわれる。そして、エンジン停止指示が運転者による手動停止指示であると判定した場合（Ｓ１５０のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０を実行する。これにより、運転者によるエンジン停止指示を遅延させることなくエンジン停止処理を開始するとともに、ＭＧ（１）２００によるエンジンのモータリングによって、エンジン停止発生後に変更可能なバルブ位相量を拡大する。

一方、ＥＣＵ１００は、にはエンジン停止指示が運転者によるものではなく、自動停止指示であると判定した場合（Ｓ１５０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ１６０およびＳ１７０により、所定期間Ｔｅが経過するまでエンジン停止処理の開始を待機させる。すなわち、ステップＳ１６０およびＳ１７０による処理は、図１７のエンジン停止処理遅延部１３０の機能に相当する。

そして、ＥＣＵ１００は、エンジン停止指令が所定期間Ｔｅ待機された後（Ｓ１７０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１２０と同様のステップＳ１２０♯を実行して、燃焼停止によるエンジン停止制御を開始する。この結果、車両運転中のエンジン自動停止時には、モータリングを実行することなく、エンジン停止処理の開始を遅延することによって、エンジン作動期間を延長して、エンジン発生後に変更可能なバルブ位相量を拡大する。

ここで、エンジン停止時にモータリングを実行すると燃焼室内の雰囲気がリーンとなることによって、次回のエンジン始動の際にＮＯｘ等の増加により排気性能に影響を与える可能性がある。したがって、車両運転中に繰り返し発生され得る、エンジンの自動停止時には、モータリングを非実行とすることにより、次回のエンジン始動時に排気性能が悪化することを防止できる。また、エンジンの自動停止指示は、運転者の意思により発生するものではないため、エンジン停止までの所要時間が上記所定期間Ｔｅだけ相対的に延長されても、運転者が違和感を生じ難い。したがって、エンジン停止指示の発生からエンジン停止までの期間を延長することによって、変更可能なバルブ位相量を拡大することが可能となる。

したがって、図１７および図１８に示した第２の制御例によれば、エンジン停止指示が運転者による手動停止指示および、車両状態に応じて発生される自動停止指示のいずれであるかいに応じて、運転者へ与える違和感や次回のエンジン始動時における排気性能を考慮した適切な形態を選択した上で、エンジン停止指示発生後に変更可能なバルブ位相量を拡大することができる。この結果、より確実に、エンジン停止時点のバルブ位相を次回のエンジン始動に適した目標位相とすることができるので、エンジンの良好な始動性を確保することが可能となる。

図１９は、本発明の実施の形態による可変バルブタイミング機構のエンジン停止処理時における第３の制御例を説明するブロック図である。

図１９を参照して、第３の制御例では、図１５に示した第１の制御例に加えて、モータリング非実行判定部１９５がさらに設けられる。

モータリング非実行判定部１９５は、エンジン停止指示に応答してモータリングが実行される場合に、所定条件の成立時にモータリングを非実行とするように、モータリング指示部１１０に指示する。たとえば、モータリング非実行判定部１９５は、蓄電装置７００の残存容量（ＳＯＣ）および温度Ｔｂに応じて、蓄電装置７００からのパワー出力が困難
である、低温時および／または低ＳＯＣ時において、モータリングを非実行とするように、モータリング指示部１１０に指示する。このようにすると、低温あるいは低ＳＯＣ時に無理にモータリングのためのパワーを供給させることによって蓄電装置７００がダメージを被って、次回のエンジン始動時に十分なパワーを出力できなくなってエンジン始動に支障が生じることを防止できる。

また、ＶＶＴ機構２０００を始めとするエンジン１０００の各部位でのフリクションが比較的小さくなるエンジン温間時には、エンジン停止指示発生から実際にエンジンが停止するまでの通常の停止所要期間中にバルブ位相を目標位相ＣＡｒへ変化させるための位相変化量を確保できるため、モータリングが不要となる可能性がある。このような状況に対応させて、モータリング非実行判定部１９５は、エンジン温度（たとえば、水温センサ５０２０によって検出されるエンジン冷却水温Ｔｗ）が所定温度以上である場合には、モータリングを非実行とするようにモータリング指示部１１０に指示するように構成されてもよい。

同様に、エンジン停止指示の発生時に、バルブ位相ＣＡの目標位相ＣＡｒに対する偏差ΔＣＡが所定以下の場合にも、モータリングを実行しなくても、通常の停止所要期間中にバルブ位相を目標位相ＣＡｒへ変化させるための位相変化量を確保できる。したがって、モータリング非実行判定部１９５は、エンジン停止指示の発生時におけるバルブ位相の偏差ΔＣＡの絶対値が所定以下である場合には、モータリングを非実行とするようにモータリング指示部１１０に指示するように構成されてもよい。

図２０は、図１９に示した第３の制御例をＥＣＵによるソフトウェア処理で実行するためのフローチャートである。

図２０を参照して、ＥＣＵ１００は、図６と同様のステップＳ１００〜Ｓ１２０に続いて、ステップＳ２００およびＳ２１０を実行する。ＥＣＵ１００は、ステップＳ２００では、図１９のモータリング非実行判定部１９５による処理を実行し、（１）｜ΔＣＡ｜が所定以下、（２）エンジン温度（エンジン冷却水温度Ｔｗ）が所定以上、あるいは（３）蓄電装置７００の出力困難時（蓄電装置７００の低温時および／または低ＳＯＣ時）に、モータリング非実行フラグをオンする。または、上記（１）〜（３）の条件の少なくとも一部を組合わせて、モータリング非実行フラグのオン・オフを設定してもよい。

さらに、ＥＣＵ１００は、ステップＳ２１０では、ステップＳ２００によりモータリング非実行フラグがオンされたかどうかを判定する。そして、モータリング非実行フラグがオンされていないとき（Ｓ２１０のＮＯ判定時）、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１３０およびＳ１４０により、所定時間Ｔｍモータリングを実行する。

一方、ＥＣＵ１００は、モータリング非実行フラグがオンされているときには（Ｓ２１０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１３０およびＳ１４０をスキップしてモータリングを非実行としてエンジンを停止させる。

したがって、図１９および図２０に示した第３の制御例によれば、モータリングの実行によって蓄電装置７００にダメージを与えることによりエンジン始動性を悪化させたり、不要なモータリングの実行により無駄な消費電力を増大させたりすることなく、エンジン停止指示発生後に変更可能なバルブ位相量を拡大することができる。

また、図１９および図２０に示した第３の制御例を、図１７および図１８に示した第２の制御例と組合わせた制御構成とすることも可能である。図１７の構成に図１９のモータリング非実行判定部１９５を加えることにより、あるいは、図１８のフローチャートにお
いて。ステップＳ１５０のＹＥＳ判定時において、ステップＳ１３０の実行前に図２０のステップＳ２００およびＳ２１０を実行することによって、上記のような組合わせに従う制御構成を実現できる。このような構成とすると、運転者によるエンジン停止指示（手動）の発生時に、第３の制御例のように、不適切あるいは不要なモータリングの実行を回避できる。

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。

ハイブリッド車のパワートレーンを示す概略構成図である。 動力分割機構の共線図である。 変速機の共線図である。 ハイブリッド車両のエンジンを示す概略構成図である。 インテークバルブの位相を定めたマップを示す図である。 インテーク用ＶＶＴ機構を示す断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面図である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図（その１）である。 図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図（その２）である。 図６のＸ−Ｘ断面図である。 図６のＸＩ−ＸＩ断面図である。 インテーク用ＶＶＴ機構全体としての減速比を示す図である。 スプロケットに対するガイドプレートの位相とインテークバルブの位相との関係を示す図である。 本発明の実施の形態による可変バルブタイミング機構の制御構成を説明するブロック図である。 本発明の実施の形態による可変バルブタイミング機構のエンジン停止処理時における第１の制御例を説明するブロック図である。 図１５に示した第１の制御例をＥＣＵによるソフトウェア処理で実行するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態による可変バルブタイミング機構のエンジン停止処理時における第２の制御例を説明するブロック図である。 図１７に示した第２の制御例をＥＣＵによるソフトウェア処理で実行するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態による可変バルブタイミング機構のエンジン停止処理時における第３の制御例を説明するブロック図である。 図１９に示した第３の制御例をＥＣＵによるソフトウェア処理で実行するためのフローチャートである。

符号の説明

１００ ＥＣＵ、１０５ 停止時目標位相設定部、１１０ モータリング指示部、１１５，１３５ タイマ、１２０ エンジン停止制御部、１３０ エンジン停止処理遅延部、１４０ 切換部、１４５ 停止指示判別部、１５０ バルブ位相制御部、１５２ バルブ位相検出部、１５４，１６０ 演算部、１５６ 要求回転数差演算部、１５８ カムシャフト回転数検出部、１９０ デューティ設定部、１９５ モータリング非実行判定部、２００ ＭＧ（１）、３００ 動力分割機構、３１０ サンギヤ（Ｓ）、３２０ リングギヤ（Ｒ）、３３０ キャリア（Ｃ）、４００ ＭＧ（２）、５００ 変速機、５１０ 第１サンギヤ（Ｓ１）、５２０ 第２サンギヤ（Ｓ２）、５３１ 第１のピニオン、５３２
第２のピニオン、５４０ リングギヤ（Ｒ）、５５０ キャリア（Ｃ）、５６１ Ｂ１ブレーキ、５６２ Ｂ２ブレーキ、６００ 出力軸、７００ 蓄電装置、 １０００ エンジン、１０１０，１０１２ バンク、１０２０ エアクリーナ、１０３０ スロットルバルブ、１０４０ シリンダ、１０５０ インジェクタ、１０６０ 点火プラグ、１０７０ 三元触媒、１０９０ クランクシャフト、１１００ インテークバルブ、１１１０ エキゾーストバルブ、１１２０ インテークカムシャフト、１１３０ エキゾーストカムシャフト、２０００ インテーク用ＶＶＴ機構、２０１０ スプロケット、２０２０ カムプレート、２０３０ リンク機構、２０３１ アーム（１）、２０３２ アーム（２）、２０３４ 制御ピン、２０４０ ガイドプレート、２０４２ ガイド溝、２０４４ 凹部、２０５０ 減速機、２０５２ 外歯ギヤ、２０５４ 内歯ギヤ、２０５６ 凸部、２０６０ 電動モータ、２０６２ カップリング、２０６４ 軸心、２０６６ 偏心軸、２０７０ ピン（１）、２０７２ ピン（２）、２０７４ ピン（３）、２０７６ ピン（４）、３０００ エキゾースト用ＶＶＴ機構、４０００ ＥＤＵ、５０００ クランク角センサ、５０１０ カムポジションセンサ、５０２０ 水温センサ、５０３０ エアフローメータ、５０４０ 回転数センサ、６００１ 遅角領域（減速比大）、６００２ 進角領域（減速比小）、６００３ 中間領域（減速比中）、ＣＡ バルブ位相（現在値）、ＣＡｒ バルブ目標位相、Ｔｂ 温度（蓄電装置）、Ｔｅ 所定期間（エンジン停止遅延）、Ｔｍ 所定期間（モータリング）、Ｔｗ エンジン冷却水温、ΔＣＡ バルブ位相偏差。

Claims (6)

1. 内燃機関に設けられた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一方のバルブの開閉タイミングをアクチュエータの作動量に応じた変化量で変更する可変バルブタイミング機構の制御装置であって、
   前記前記内燃機関は、前記内燃機関の出力軸とギヤを介して連結された出力軸を有する回転電機を備えた車両に搭載され、
   前記制御装置は、
   前記開閉タイミングの目標値と現在値との偏差に応じて前記アクチュエータの作動量を制御するためのアクチュエータ制御部と、
   前記内燃機関の停止指示に応答して、前記目標値を所定値に設定する停止時位相設定部と、
   前記内燃機関の停止指示に応答して、前記内燃機関での燃料燃焼を停止するための燃焼停止処理部と、
   前記内燃機関の停止指示に応答して、前記回転電機によって前記内燃機関を所定時間モータリングさせるためのモータリング指示部とを備え、
   前記車両は、前記内燃機関の駆動力を用いて走行する第１のモードおよび前記内燃機関が停止した状態で前記内燃機関とは異なる駆動源の駆動力を用いて走行する第２のモードを選択可能に構成され、
   前記内燃機関の停止指示は、車両状態に応じて自動的に生成される第１の停止指示と、運転者の操作に応答した第２の停止指示とを含み、
   前記制御装置は、
   前記内燃機関の停止指示を所定時間遅延させて前記燃焼停止処理部へ伝達するための停止処理遅延部と、
   前記第１の停止指示の生成時に、前記内燃機関の停止指示を前記停止処理遅延部を介して前記燃焼停止処理部へ伝達するとともに、前記モータリング指示部へは前記停止指示を伝達しないための切換部とをさらに備え、
   前記切換部は、前記第２の停止指示の生成時には、前記停止指示を前記モータリング指示部へ伝達するとともに、前記燃焼停止処理部へは前記停止処理遅延部を介することなく前記停止指示を伝達する、可変バルブタイミング機構の制御装置。
2. 前記モータリング指示部は、前記内燃機関がアイドル目標回転数でモータリングされるように前記回転電機を制御する、請求項１記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
3. 前記内燃機関の停止指示の生成時に、前記回転電機の動作電力を供給する蓄電装置の状態に応じて、前記モータリング指示部によるモータリングを非実行とするためのモータリング非実行判定部をさらに備える、請求項１記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
4. 前記モータリング非実行判定部は、前記蓄電装置の残存容量および温度に基づいて、前記モータリングの実行および非実行を判定する、請求項３記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
5. 前記内燃機関の停止指示の生成時に、前記内燃機関の温度が所定温度より高いときに前記モータリング指示部によるモータリングを非実行とするためのモータリング非実行判定部をさらに備える、請求項１記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。
6. 前記内燃機関の停止指示の生成時に、前記開閉タイミングの前記目標値および前記現在値の偏差が所定以下であるときに、前記モータリング指示部によるモータリングを非実行とするためのモータリング非実行判定部をさらに備える、請求項１記載の可変バルブタイミング機構の制御装置。

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