JP2023158550A - 車両用駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替えに伴い停止したエンジンを適切に再始動する。【解決手段】エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え時に、クラッチの締結を解除しかつエンジンの燃焼室への燃料供給を停止する燃料カットを実行するとともに、位相可変装置によりバルブ位相をエンジンの再始動に適した目標位相に向けて変化させる。そして、燃料カット以後に位相検出部により検出されるバルブ位相に基づいて、エンジンが完全停止する前にバルブ位相が目標位相まで変化することが可能か否かを判定し、不可能と判定した場合には、エンジンの完全停止のタイミングが目標位相への変化完了後まで延期されるようにエンジンに一時的な回転力を付与するエンジン一時駆動制御を実行する。【選択図】図８

Description

本発明は、内燃式のエンジンと電動式のモータとを動力源として併用する車両用の駆動装置に関する。

内燃式のエンジンと電動式のモータとを動力源として併用する車両、つまりハイブリッド車両の中には、モータのみによる走行が可能なハイブリッド車両が存在する。すなわち、動力の少なくとも一部をエンジンで賄うエンジン走行モードと、動力の全てをモータで賄うモータ走行モードとを切り替え可能なハイブリッド車両である。このようなハイブリッド車両では、車両の走行中にエンジンを停止させる制御や、停止したエンジンを再始動される制御が繰り返し行われ得る。

前記のようなハイブリッド車両用のエンジンとして、吸気弁又は排気弁の位相（以下、バルブ位相という）を変更可能な位相可変装置を備えたエンジンが使用されることがある。この種のエンジンを使用した場合、走行モードの切替えに伴うエンジン停止要求時のバルブ位相がエンジンの再始動に適した位相から有意にずれているケースが起こり得る。このような場合に、仮にバルブ位相をエンジン停止要求時の位相に固定したままエンジンを停止させてしまうと、その後にエンジンを再始動する際に適切に混合気を燃焼させることができず、当該再始動に失敗するおそれがある。そこで、このような事態を避けるために、エンジンの停止要求があってからエンジンが完全停止するまでの間にバルブ位相を再始動に適した目標位相まで変化させることが提案される。

ここで、ハイブリッド車両用のエンジンを対象とした技術ではないものの、エンジンの始動性を考慮したバルブ位相の制御技術として、下記特許文献１のものが知られている。具体的に、この特許文献１には、吸気弁の位相を変更する油圧式のバルブタイミング可変装置と、エンジンが完全停止する前に前記吸気弁の位相をエンジン始動に適した最遅角位相まで変化させる制御装置とを備えたエンジンが開示されている。詳しくは、前記制御装置は、イグニッションスイッチがオフとされた時点の吸気弁の進角量（最遅角位相に対する進角量）が大きいほどエンジンの惰性回転期間が長くなるように、前記吸気弁の進角量に応じてスロットル弁の開度を算出し、算出した開度までスロットル弁を開弁させる。

特開２００８－２８６０６４号公報

前記特許文献１記載の制御装置によれば、吸気弁の進角量が大きいほどエンジンの惰性回転期間が長くなるようにスロットル弁が開弁されるので、吸気弁の位相変化（最遅角位相への変化）が完了する前にエンジンが完全停止するのを防止することができる。位相変化が完了するまでエンジンの回転を継続させることができれば、オイルポンプ等の油圧供給源からバルブタイミング可変装置への油圧の供給が位相変化の完了前にストップすることが防止されるので、吸気弁の位相を再始動に適した最遅角位相まで変化させ得る可能性が高まり、エンジンの始動性が向上するとされている。

しかしながら、スロットル弁の開弁（換言すればポンピングロスの低減）によりエンジンの惰性回転期間を延長する前記特許文献１では、当該惰性回転期間の延長幅におのずと限界がある。このため、同様の方法をハイブリッド車両に適用したとしても、エンジンの再始動性を十分に向上できない可能性がある。すなわち、車両走行中に繰り返しエンジンが停止又は再始動され得るハイブリッド車両では、条件によっては、エンジン停止要求時のバルブ位相が再始動に適した位相から大きくずれているケースが起こり得る。このため、スロットル弁の開弁等によるポンピングロスの低減だけでは、バルブ位相の目標位相への変化が完了するまでエンジンの回転を継続させることができず、再始動性を確保できないおそれがあった。

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替えに伴い停止したエンジンを適切に再始動することが可能な車両用駆動装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するためのものとして、本発明の一局面に係る車両用駆動装置は、吸気弁又は排気弁の位相であるバルブ位相を変更可能な油圧式の位相可変装置を含む内燃式のエンジンと、車輪と連結された電動式のモータと、前記エンジンと前記モータとを離接可能に連結するクラッチと、前記バルブ位相を検出する位相検出部と、前記エンジンを車両の動力源として用いるために前記クラッチを締結しかつ前記エンジンを駆動するエンジン走行モードと、前記モータを車両の動力源として用いるために前記クラッチの締結を解除しかつ前記エンジンを停止するモータ走行モードとを選択的に実行可能な制御装置とを備え、前記制御装置は、前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへの切替え時に、前記クラッチの締結を解除しかつ前記エンジンの燃焼室への燃料供給を停止する燃料カットを実行するとともに、前記位相可変装置により前記バルブ位相を前記エンジンの再始動に適した目標位相に向けて変化させ、前記燃料カット以後に前記位相検出部により検出される前記バルブ位相に基づいて、前記エンジンが完全停止する前に前記バルブ位相が前記目標位相まで変化することが可能か否かを判定し、不可能と判定した場合には、前記エンジンの完全停止のタイミングが前記目標位相への変化完了後まで延期されるように前記エンジンに一時的な回転力を付与するエンジン一時駆動制御を実行する、ことを特徴とするものである（請求項１）。

本発明によれば、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え要求を受けたときに、エンジンが完全停止するよりも前にバルブ位相が目標位相まで変化することが可能か否かが判定され、不可能と判定された場合には、エンジンに一時的な回転力を付与するエンジン一時駆動制御が実行される。これにより、エンジンの完全停止のタイミングを目標位相への変化完了後まで延期することができる。しかも、エンジン一時駆動制御によってエンジンに実際に回転力が付与されることから、当該回転力の付与期間を適宜調整することにより、目標位相への変化が完了するまでエンジンの回転を的確に継続させることができる。これにより、オイルポンプ等の油圧供給源から位相可変装置への油圧の供給が目標位相への変化完了前にストップするのを防止でき、バルブ位相を高い確率で目標位相まで変化させることができる。バルブ位相が目標位相まで変化すれば、その後のエンジンの再始動を、再始動に適したバルブタイミング条件で行うことができるので、エンジンの再始動性を良好に確保することができる。

好ましくは、前記エンジン一時駆動制御は、前記クラッチを締結する制御を含み、前記制御装置は、前記エンジンの完全停止の前に前記バルブ位相が前記目標位相まで変化することが不可能との判定を受けて前記クラッチを締結し、当該クラッチの締結を前記目標位相への変化完了するまで継続する（請求項２）。

この構成によれば、目標位相への変化が完了するまで、締結されたクラッチを介してモータからエンジンに回転力を付与し、エンジンの回転を継続させることができる。

前記エンジン一時駆動制御は、前記クラッチの締結期間に含まれる所定期間にわたり前記燃焼室に燃料を供給する制御を含んでいてもよい（請求項３）。

この構成によれば、モータからクラッチを介して伝達される回転力と燃焼エネルギーによる回転力とを同時にエンジンに付与することができ、エンジンの完全停止のタイミングを目標位相への変化完了後まで確実に延期させることができる。

前記位相可変装置は、前記排気弁の位相を変更するものとすることができる。この場合、前記制御装置は、前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへの切替え時に、前記位相可変装置による前記排気弁の位相調整範囲のうち最も進角側にあたる最進角位相を前記目標位相として設定する（請求項４）。

この構成によれば、排気弁が十分に進角された状態、換言すれば吸気弁と排気弁とのバルブオーバーラップ量が小さい状態でエンジンの再始動が行われるので、燃焼室に多くの既燃ガスが逆流して混合気の燃焼が阻害される事態を防止でき、エンジンの再始動性を良好に確保することができる。

好ましくは、前記位相可変装置は、前記排気弁の位相を前記最進角位相に保持する保持機構を含む（請求項５）。

この構成によれば、排気弁の位相を最進角位相まで変化させる制御（最進角制御）の完了後、エンジンが完全停止してから次に再始動されるまでの間、排気弁の位相を確実に最進角位相で保持することができる。このため、排気弁の位相が最進角位相にある状態で確実にエンジンを再始動することができ、エンジンの再始動性を高めることができる。

好ましくは、エンジン回転数が予め定められた第１回転数以上の状態で前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへの切替要求があった場合、前記制御装置は、前記クラッチの締結解除と前記燃料カットとを実行し、その後にエンジン回転数が前記第１回転数未満になった時点で、前記位相可変装置により前記バルブ位相を前記目標位相に向けて変化させる制御を開始する（請求項６）。

この構成によれば、エンジンの停止動作中に排気弁の位相がエンジン回転数に見合った位相から大きくずれることが回避され、エンジンの停止動作中の騒音を抑制することができる。すなわち、エンジン回転数が第１回転数以上の状態から直ちに排気弁の最進角制御を開始してしまうと、エンジン回転数が比較的高くピストンスピードが速い状態のまま排気弁の位相が最進角位相の近傍まで進角し、例えば排気行程の終盤に吸気弁のみが開弁するような状況が起こり得る。このような状況が起きると、吸気ポートに多くの既燃ガスが吹き返すなどして吸排気騒音が増大し、エンジンの停止動作中の騒音が増大するおそれがある。これに対し、前記構成では、エンジン回転数が第１回転数未満にならないと排気弁の最進角制御が開始されないので、前記のような騒音の増大を回避でき、車両の静粛性を高めることができる。

好ましくは、前記制御装置は、前記燃料カット後のエンジン回転数が前記第１回転数よりも低い第２回転数未満になった時点で検出された前記バルブ位相を所定の閾値と比較することにより、前記エンジンの完全停止の前に前記バルブ位相が前記目標位相まで変化することが可能か否かを判定する（請求項７）。

エンジン回転数が第２回転数未満に低下した時点でのバルブ位相を調べれば、バルブ位相が目標位相まで変化するのに要する期間がエンジンの完全停止までの期間に対し長いか短いかを予測することができ、エンジンの完全停止の前にバルブ位相が目標位相まで変化することが可能か否かを適切に判定することができる。

エンジン回転数が前記第１回転数未満の状態で前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへの切替要求があった場合、前記制御装置は、前記クラッチの締結を解除するとともに前記位相可変装置により前記バルブ位相を前記目標位相に向けて変化させる制御を開始し、当該目標位相への変化が完了した時点で前記燃料カットを実行するのが好ましい（請求項８）。

この構成によれば、目標位相への変化が完了するまでエンジンの燃焼による回転が継続されるので、目標位相への変化が未完のままエンジンが完全停止する事態を確実に防止することができる。ここで、目標位相への変化が完了するまで燃料カットが行われないということは、バルブ位相が再始動に適した位相又はその近傍まで変化した状態、換言すれば本来好ましい位相からバルブ位相がずれた状態で燃焼が行われることを意味する。このことは、異常燃焼の発生につながるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、目標位相への変化とエンジンの燃焼とを両立する前記制御が、モータ走行モードへの切替え要求時のエンジン回転数が第１回転数未満である場合、換言すれば異常燃焼が起き難い条件に限って行われるので、当該制御中に異常燃焼が起きるのを抑止することができる。

以上説明したように、本発明の車両用駆動装置によれば、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替えに伴い停止したエンジンを適切に再始動することができる。

本発明の一実施形態に係る駆動装置が適用される車両の概略構成を示すシステム図である。 エンジンの構造を示す概略断面図である。 排気ＳＶＴの構造を示す断面図である。 排気ＳＶＴによる排気弁の位相の調整範囲を示す図である。 車両の制御系統を示す機能ブロック図である。 エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え時の制御を示すフローチャート（その１）である。 エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え時の制御を示すフローチャート（その２）である。 エンジン回転数が第１回転数より高い状態でエンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え要求があった場合における各部の状態量の時系列変化の一例を示すタイムチャートである。 エンジン回転数が第１回転数未満の状態でエンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え要求があった場合における各部の状態量の時系列変化の一例を示すタイムチャートである。

［ハイブリッド車両の全体構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る駆動装置が適用される車両Ｖの概略構成を示すシステム図である。本図に示すように、車両Ｖは、エンジン１と、クラッチ３０と、モータ３１と、インバータ３２と、バッテリ３３と、自動変速機３５と、差動装置３６と、駆動輪３７と、ＰＣＭ５０とを備える。エンジン１及びモータ３１は、いずれも走行用の動力源として駆動輪３７を駆動することが可能である。すなわち、本実施形態における車両Ｖは、エンジン１とモータ３１とを動力源として併用するハイブリッド車両である。

エンジン１は、燃料の燃焼により出力を発生する内燃式のエンジンである。エンジンの形式は特に問わないが、本実施形態では、ガソリンを燃料とする４サイクルのガソリンエンジンがエンジン１として用いられる。エンジン１の詳細については後述する。

モータ３１は、例えば三相交流同期型の電動モータ、換言すれば、モータとしての機能と発電機としての機能とを兼ね備えたモータジェネレータである。モータ３１は、車両Ｖの加速時等の必要時にモータとして作動し、駆動輪３７を回転駆動するための駆動力を発生する。車両Ｖの減速時、モータ３１は発電機として作動し、駆動輪３７から伝達される回転力を受けて発電する。この場合、駆動輪３７には、モータ３１での発電量に応じた制動力（回生ブレーキ）が作用する。

インバータ３２は、交流電力から直流電力への変換、並びにその逆変換を行う変換器である。すなわち、モータ３１が発電機として作動する場合、インバータ３２は、モータ３１で生成された三相交流電力を直流電力に変換した上でバッテリ３３に供給する。一方、モータ３１がモータとして作動する場合、インバータ３２は、バッテリ３３に蓄えられた直流電力を三相交流電力に変換した上でモータ３１に供給する。また、インバータ３２は、モータ３１とバッテリ３３との間の電力授受制御を通じてモータ３１の出力又は発電量を調整する機能を有している。

バッテリ３３は、充放電可能な二次電池である。バッテリ３３としては、例えばリチイムイオンバッテリやニッケル水素バッテリを使用し得る。バッテリ３３は、インバータ３２を介してモータ３１に駆動電力を供給するとともに、モータ３１で発電された電力をインバータ３２を介して受け入れて蓄電する。

バッテリ３３には、当該バッテリ３３に対する入出力電流を検出するバッテリセンサＳＮ３が取り付けられている。このバッテリセンサＳＮ３により検出される電流値は、バッテリＳＯＣ、つまりバッテリ３３のフル充電時の充電量に対する現在の充電量の割合を特定するために利用される。言い換えると、バッテリセンサＳＮ３は、バッテリＳＯＣを検出するためのセンサである。

クラッチ３０は、エンジン１とモータ３１とを離接可能に連結するクラッチである。具体的に、クラッチ３０は、エンジン１の出力軸（後述するクランク軸７）とモータ３１の回転軸（ロータ軸）とを直列に連結し、又はその連結を解除する。クラッチ３０が締結されてエンジン１とモータ３１とが連結されると、エンジン１及びモータ３１の双方のトルクが自動変速機３５等を介して駆動輪３７に伝達される。一方、クラッチ３０の締結が解除されると、モータ３１とエンジン１とが切り離され、モータ３１のトルクのみが駆動輪３７に伝達される。

自動変速機３５は、エンジン１及びモータ３１から入力される回転を変速しつつ駆動輪３７に伝達する変速機である。自動変速機３５は、入力軸４１と、複数のプラネタリギヤセット４２と、複数のクラッチ及びブレーキを含む摩擦締結要素（図示略）と、プラネタリギヤセット４２及び前記摩擦締結要素を介して入力軸４１に連結された出力軸４３とを備える。車両Ｖの走行中は、前記摩擦締結要素における適宜のクラッチ又はブレーキが選択的に断接されることにより、プラネタリギヤセット４２による動力伝達経路が切り替わり、これに応じて変速段が変更されるようになっている。入力軸４１の回転は、現変速段に対応する所定の変速比で変速された上で出力軸４３に伝達される。出力軸４３の回転は、差動装置３６を介して左右の駆動輪３７に伝達される。

自動変速機３５には、車速センサＳＮ１が取り付けられている。車速センサＳＮ１は、車両Ｖの走行速度を代表する物理量として自動変速機３５の出力軸４３の回転速度を検出するセンサである。車両Ｖの走行速度つまり車速は、車速センサＳＮ１により検出される当該回転速度から特定される。

車両Ｖには、運転者により踏み込み操作されるアクセルペダル３９が設けられている。アクセルペダル３９には、その踏込み量の程度を表すアクセル開度を検出するアクセルセンサＳＮ２が取り付けられている。

ＰＣＭ５０は、演算を行うプロセッサ（ＣＰＵ）と、ＲＯＭ及びＲＡＭ等のメモリーと、各種の入出力バスと、を含むマイクロコンピュータを要部とする制御装置である。ＰＣＭ５０は、エンジン１、モータ３１、及び自動変速機３５を統括的に制御する。具体的に、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの走行条件に応じた適切な駆動力が駆動輪３７に伝達されるように、エンジン１の出力を制御するとともに、インバータ３２を通じてモータ３１の出力を制御し、さらには自動変速機３５の変速段を制御する。

また、ＰＣＭ５０は、走行条件等に応じて車両Ｖの走行モードを適宜切り替える。すなわち、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの走行に必要な動力の少なくとも一部をエンジン１で賄うエンジン走行モードと、当該動力の全てをモータ３１で賄うモータ走行モードとの間で、車両Ｖの走行モードを切り替えることが可能である。モータ走行モードのとき、ＰＣＭ５０は、モータ３１を駆動しかつエンジン１を停止させることにより、モータ３１の駆動力のみによって車両Ｖを走行させる。一方、エンジン走行モードのとき、ＰＣＭ５０は、少なくともエンジン１を駆動することにより、当該エンジン１の駆動力を車両Ｖの走行に利用する。このとき、必要に応じてモータ３１も駆動される。モータ３１が駆動される場合は、車両Ｖの走行に必要な駆動力がエンジン１及びモータ３１の協働によって発生される。

［エンジンの構造］
図２は、エンジン１の構造を示す概略断面図である。エンジン１は、本実施形態では４サイクルのガソリンエンジンであり、エンジン本体２と、吸気通路１７と、排気通路１９とを備える。

エンジン本体２は、例えば図２の紙面に直交する方向に並ぶ複数の気筒２ａを有する多気筒型のものである。すなわち、エンジン本体２は、複数の気筒２ａを内部に画成するシリンダブロック３及びシリンダヘッド４と、各気筒２ａに往復動可能に収容された複数のピストン５とを備える。

各気筒２ａのピストン５の上方には、それぞれ燃焼室Ｃが形成されている。各燃焼室Ｃは、シリンダヘッド４の下面と、気筒２ａの側周面（シリンダライナ）と、ピストン５の上面（冠面）とによって画成された空間である。燃焼室Ｃには、後述するインジェクタ８からの噴射燃料が供給される。ピストン５は、燃焼室Ｃに供給された燃料の燃焼による膨張エネルギー（燃焼エネルギー）を受けて上下方向に往復運動する。

ピストン５の下方には、クランク軸７が配設されている。クランク軸７は、エンジン１（もしくはエンジン本体２）の出力軸であり、シリンダブロック３の下部に回転可能に支持されている。クランク軸７は、コネクティングロッド６を含むクランク機構を介して各気筒２ａのピストン５と連結され、当該ピストン５の往復運動（上下運動）に応じて中心軸回りに回転する。

シリンダブロック３には、クランク角センサＳＮ４が取り付けられている。クランク角センサＳＮ４は、クランク軸７の回転角であるクランク角と、クランク軸７の回転数であるエンジン回転数とを検出するためのセンサである。

シリンダヘッド４には、インジェクタ８及び点火プラグ９が取り付けられている。インジェクタ８は、各気筒２ａの燃焼室Ｃに燃料を噴射する噴射弁である。点火プラグ９は、インジェクタ８から燃焼室Ｃに噴射された燃料と空気とを含む混合気に点火するプラグである。インジェクタ８及び点火プラグ９は、各気筒２ａに対しそれぞれ１つずつ用意されている。

シリンダヘッド４には、吸気ポート１１及び排気ポート１２が形成されている。吸気ポート１１は、各気筒２ａの燃焼室Ｃと吸気通路１７とを連通するポートである。排気ポート１２は、各気筒２ａの燃焼室Ｃと排気通路１９とを連通するポートである。各気筒２ａの吸気ポート１１にはそれぞれ吸気弁１３が設けられ、各気筒２ａの排気ポート１２にはそれぞれ排気弁１４が設けられている。

シリンダヘッド４には、吸気動弁機構１５及び排気動弁機構１６が装備されている。吸気動弁機構１５は、吸気弁１３の上方に配置された吸気カムシャフト１５ａを含み、排気動弁機構１６は、排気弁１４の上方に配置された排気カムシャフト１６ａを含む。吸気カムシャフト１５ａ、排気カムシャフト１６ａ、及びクランク軸７は、例えばチェーンを含む動力伝達機構を介して互いに連結されている。すなわち、吸気動弁機構１５及び排気動弁機構１６は、クランク軸７の回転に連動して各気筒２ａの吸気弁１３及び排気弁１４を押圧する。吸気弁１３は、吸気動弁機構１５の駆動に応じて吸気ポート１１の燃焼室Ｃ側の開口を周期的に開閉し、排気弁１４は、排気動弁機構１６の駆動に応じて排気ポート１２の燃焼室Ｃ側の開口を周期的に開閉する。

排気動弁機構１６には、排気ＳＶＴ２０が装備されている。排気ＳＶＴ２０は、クランク軸７の回転位相に対する排気カムシャフト１６ａの回転位相を変更することにより、排気弁１４の位相（開閉時期）を変更する装置である。具体的に、本実施形態における排気ＳＶＴ２０は、排気弁１４のリフト量及び開弁期間を一定に維持したまま排気弁１４の位相を変更するタイプ、換言すれば排気弁１４の開時期及び閉時期を同量ずつ変更するタイプの可変装置である。なお、排気ＳＶＴ２０によって位相が変更される排気カムシャフト１６ａは、全ての気筒２ａに共用のカムシャフトである。言い換えると、排気ＳＶＴ２０は、排気カムシャフト１６ａの回転位相を変更することにより、各気筒２ａの排気弁１４の位相（開閉時期）を一括して変更する。排気ＳＶＴ２０は、本発明における「位相可変装置」に相当する。

シリンダヘッド４には、排気カムシャフト１６ａの回転角を検出するためのカム角センサＳＮ５が取り付けられている。カム角センサＳＮ５から出力される情報は、例えば、排気ＳＶＴ２０による排気弁１４の位相変化の動作確認等を行うために、上述したクランク角センサＳＮ４からの出力情報と組み合わせて利用される。なお、カム角センサＳＮ５は、本発明における「位相検出部」に相当する。

吸気通路１７は、各気筒２ａの燃焼室Ｃに吸気を導入するための管状の通路である。吸気通路１７は、各気筒２ａの燃焼室Ｃに吸気ポート１１を介して連通するようにエンジン本体２に接続されている。吸気通路１７には、その内部を流通する吸気の流量を調整するためのスロットル弁１８が開閉可能に設けられている。

排気通路１９は、各気筒２ａの燃焼室Ｃから排出された排気ガスを外部に排出するための管状の通路である。排気通路１９は、各気筒２ａの燃焼室Ｃに排気ポート１２を介して連通するようにエンジン本体２に接続されている。詳細は省略するが、排気通路１９には、排気ガス中の有害成分を浄化するための触媒装置等が設けられる。

［排気ＳＶＴの詳細］
図３は、排気ＳＶＴ２０の構造を示す断面図である。排気ＳＶＴ２０は、油圧式の可変装置であり、円環状のハウジング２１と、ハウジング２１の外周に一体に形成されたスプロケット２２と、ハウジング２１の内部に回転可能に収容されたロータ２３とを備える。スプロケット２２には、クランク軸７と排気カムシャフト１６ａとの間で掛け渡される図外のチェーンが噛合される。ロータ２３は、ボルト等の固定手段により排気カムシャフト１６ａの一端に固定されている。

ロータ２３は、径方向外側に突出する複数のベーン２３ａを有する。また、ハウジング２１は、径方向内側に突出する複数の突出部２１ａを有する。これらベーン２３ａと突出部２１ａとの間の隙間には、進角油圧室２４及び遅角油圧室２５が形成されている。進角油圧室２４及び遅角油圧室２５は、それぞれ油圧供給源に通ずる油路に連通している。油圧供給源は、例えばクランク軸７の回転により駆動されるオイルポンプである。

進角油圧室２４に油圧が供給されると、ロータ２３がハウジング２１に対して進角方向に回転し、これに応じて排気カムシャフト１６ａの回転位相が進角側に変化する。一方、遅角油圧室２５に油圧が供給されると、ロータ２３がハウジング２１に対して遅角方向に回転し、これに応じて排気カムシャフト１６ａの回転位相が遅角側に変化する。このように、排気ＳＶＴ２０は、進角油圧室２４及び遅角油圧室２５に供給される油圧を調整することにより、所定の角度範囲内で自在に排気カムシャフト１６ａの回転位相を変更することが可能である。排気弁１４の位相（開閉時期）の調整は、このような排気ＳＶＴ２０による排気カムシャフト１６ａの回転位相変化によって実現される。

図４は、上述した排気ＳＶＴ２０による排気弁１４の位相の調整範囲を示す図である。本図において、リフトカーブＥＸａは、ロータ２３が最進角位置、つまりロータ２３の回転許容範囲のうち最も進角側の位置まで回転したときに実現される排気弁１４のリフトカーブである。また、リフトカーブＥＸｒは、ロータ２３が最遅角位置、つまりロータ２３の回転許容範囲のうち最も遅角側の位置まで回転したときに実現される排気弁１４のリフトカーブである。排気弁１４の位相は、これらリフトカーブＥＸａからＥＸｒまでの範囲にわたって可変とされる。また、図４には、吸気弁１３のリフトカーブＩＮが併せて示される。これらの各リフトカーブＥＸａ，ＥＸｒ，ＩＮの関係から理解されるように、吸気弁１３及び排気弁１４のバルブオーバーラップ量、つまり排気上死点（ＴＤＣ）を跨いで吸気弁１３及び排気弁１４の双方が開弁する期間は、排気弁１４が進角するほど小さくなり、ロータ２３の最進角位置に対応する位相（最進角位相）において最小になる。

図３に示すように、排気ＳＶＴ２０のロータ２３には、紙面に直交する方向（軸方向）に延びるロックピン２６が進退可能に取り付けられている。ロックピン２６は、ロータ２３を最進角位置でロックするためのピン、換言すれば排気弁１４の位相を図４の実線のリフトカーブＥＸａに対応する位相に固定するためのピンである。ロックピン２６は、ハウジング２１の一端面を覆う図外の蓋部材と係合することにより、ロータ２３をロックする。また、ロックピン２６は、圧縮スプリングによりロック方向に常時付勢されている。ロータ２３が最進角位置まで回転すると、前記圧縮スプリングにより付勢されたロックピン２６が前進し、前記蓋部材に形成された係合溝に係合する。このようなロックピン２６の係合により、ロータ２３及びこれに結合された排気カムシャフト１６ａが最進角位置にロックされる。言い換えると、排気ＳＶＴ２０は、排気カムシャフト１６ａの回転位相つまり排気弁１４の位相を最進角位相（図４のリフトカーブＥＸａ参照）に保持する保持機構を有している。なお、ハウジング２１と前記蓋部材との間には、ロックピン２６を反ロック方向に押圧するための解除油圧室が形成されている。ロックピン２６によるロックの解除は、この解除油圧室への油圧供給によって行われる。

［制御系統］
図５は、車両Ｖの制御系統を示す機能ブロック図である。本図に示すように、ＰＣＭ５０は、上述した車速センサＳＮ１、アクセルセンサＳＮ２、バッテリセンサＳＮ３、クランク角センサＳＮ４、及びカム角センサＳＮ５と電気的に接続されている。ＰＣＭ５０には、当該各センサにより検出された情報、つまり車速、アクセル開度、バッテリＳＯＣ、クランク角、エンジン回転数、及びカム角等に相当する情報が逐次入力される。

ＰＣＭ５０は、前記各センサＳＮ１～ＳＮ５からの入力情報に基づいて車両Ｖの走行を制御する。すなわち、ＰＣＭ５０は、上述したエンジン１のインジェクタ８、点火プラグ９、スロットル弁１８、及び排気ＳＶＴ２０と電気的に接続されるとともに、上述したクラッチ３０、モータ３１、及びインバータ３２とも電気的に接続されている。ＰＣＭ５０は、これらの機器に対し、前記各センサＳＮ１～ＳＮ５からの入力情報に基づく演算等を経て生成した制御信号を出力する。なお、排気ＳＶＴ２０の制御に関し、ＰＣＭ５０は、排気ＳＶＴ２０への油圧供給を行う油圧回路装置（詳しくは同装置に含まれるソレノイドバルブ等）を制御することにより、間接的に排気ＳＶＴ２０を制御する。

ＰＣＭ５０は、例えば、車速センサＳＮ１により検出される車速と、アクセルセンサＳＮ２により検出されるアクセル開度とに基づいて、駆動輪３７に伝達すべきトルクである車両Ｖの要求トルクを都度算出するとともに、算出した当該要求トルクと、バッテリセンサＳＮ３により検出されるバッテリＳＯＣとに基づいて、車両Ｖの走行モードを決定しつつエンジン１、クラッチ３０、及びモータ３１（インバータ３２）を制御する。

例えば、車両Ｖの要求トルクが比較的小さく、かつバッテリＳＯＣが比較的高い場合は、モータ走行モードが選択される。この場合、ＰＣＭ５０は、エンジン１を停止させるとともに、クラッチ３０の締結を解除する。また、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの要求トルクに相当するトルクをモータ３１に発生させることにより、モータ３１のみによって車両Ｖを走行させる。

車両Ｖの要求トルクが比較的高いか、又はバッテリＳＯＣが比較的低い場合は、エンジン走行モードが選択される。この場合、ＰＣＭ５０は、エンジン１を駆動する（燃焼を行わせる）とともに、クラッチ３０を締結する。また、ＰＣＭ５０は、例えばエンジン１の出力トルクが車両Ｖの要求トルクに対し不足する場合にモータ３１を駆動し、当該トルクの不足分に相当するアシストトルクをモータ３１に発生させる。この場合、ＰＣＭ５０は、エンジン１及びモータ３１の合計のトルクが車両Ｖの要求トルクに相当するように、エンジン１及びモータ３１を制御する。一方、モータ３１が駆動されない場合は、車両Ｖの要求トルクに相当するトルクをエンジン１で発生させることにより、エンジン１のみによって車両Ｖを走行させる。

［制御動作］
次に、上述したエンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え時の制御、特に当該切替えに伴いエンジン１を停止させる制御の詳細について、図６及び図７のフローチャートを用いて説明する。本図に示す制御は、エンジン走行モードによる走行中に実行される。つまり、本制御が実行される前提として、車両Ｖの走行モードはエンジン走行モードであるものとする。

図６に示す制御がスタートすると、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの走行モードをエンジン走行モードからモータ走行モードに切り替える要求が出されたか否かを判定する（ステップＳ１）。すなわち、ＰＣＭ５０は、エンジン走行モードでの走行中に、車速センサＳＮ１、アクセルセンサＳＮ２、及びバッテリセンサＳＮ３の各検出値に基づいて、車両Ｖの走行条件を決定する因子条件（例えば要求トルク及びバッテリＳＯＣ）を調べる。そして、当該因子条件がモータ走行モードに適合する条件に移行した時点で、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え要求が出されたと判定する。

前記ステップＳ１でＹＥＳと判定されてモータ走行モードへの切替え要求が確認された場合、ＰＣＭ５０は、エンジン回転数が予め定められた第１回転数Ｎ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ２）。すなわち、ＰＣＭ５０は、モータ走行モードへの切替えが要求された時点のエンジン回転数をクランク角センサＳＮ４の検出値に基づき特定するとともに、特定したエンジン回転数を第１回転数Ｎ１と比較し、前者が後者よりも小さいか否かを判定する。第１回転数Ｎ１は、例えば３５００ｒｐｍ前後の比較的高い回転数に設定され得る。

前記ステップＳ２でＹＥＳと判定されてエンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満であることが確認された場合、ＰＣＭ５０は、クラッチ３０の締結を解除するとともに（ステップＳ３）、排気弁１４の位相を最進角位相まで変化させるよう排気ＳＶＴ２０に指示する（ステップＳ４）。排気弁１４の位相を最進角位相まで進角させるのは、車両Ｖの走行モードが後にエンジン走行モードに切り替わった際のエンジン１の再始動性を確保するためである。

次いで、ＰＣＭ５０は、排気弁１４の位相を最進角位相まで変化させる前記の制御（以下、最進角制御という）が完了したか否かを判定する（ステップＳ５）。すなわち、ＰＣＭ５０は、排気ＳＶＴ２０による排気弁１４の位相変化をカム角センサＳＮ５の検出値に基づき調べ、図４のリフトカーブＥＸａに対応する位置まで位相が変化した時点で、前記最進角制御が完了したと判定する。

前記ステップＳ５でＹＥＳと判定されて最進角制御の完了が確認された場合、ＰＣＭ５０は、インジェクタ８から燃焼室Ｃへの燃料供給（燃料噴射）を停止する燃料カットを実行する（ステップＳ６）。この燃料カットに伴う燃焼の停止により、エンジン１は間もなく完全停止に至る。つまり、エンジン１の回転数がゼロまで低下する。

前記のようなエンジン１の停止処理と並行して、ＰＣＭ５０は、モータ走行モードへの切替え処理を実行する（ステップＳ７）。すなわち、ＰＣＭ５０は、前記ステップＳ３でクラッチ３０が締結解除されて以降、車両Ｖの要求トルクに相当するトルクがモータ３１から出力されるようにインバータ３２を制御する。これにより、モータ３１の駆動力のみによって車両Ｖを走行させるモータ走行モードが実現される。

次に、前記ステップＳ２での判定がＮＯであった場合、つまりモータ走行モードへの切替えが要求された時点のエンジン回転数が第１回転数Ｎ１以上であった場合の制御を図７に基づき説明する。この場合、ＰＣＭ５０は、クラッチ３０の締結解除と燃料カットとを実行する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。

次いで、ＰＣＭ５０は、クランク角センサＳＮ４の検出値に基づいて、エンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満まで低下したか否かを判定する（ステップＳ１３）。

前記ステップＳ１３でＹＥＳと判定されてエンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満まで低下したことが確認された場合、ＰＣＭ５０は、排気弁１４の位相を最進角位相まで変化させるよう排気ＳＶＴ２０に指示する（ステップＳ１４）。

前記のとおり、図７の制御が実行される条件、つまりモータ走行モードへの切替えが要求された時点のエンジン回転数が第１回転数Ｎ１以上である条件では、当該エンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満である条件（図６のＳ２の判定がＹＥＳの場合）と比べて、燃料カットと最進角制御の順序が異なる。すなわち、切替え要求時のエンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満の条件では、排気弁１４の位相を最進角位相まで変化させる最進角制御の後に燃料カットが実行されるのに対し（図６参照）、切替え要求時のエンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満の条件（図７）では、燃料カットの後に最進角制御が実行される。

前記ステップＳ１４にて最進角制御を指示した後、ＰＣＭ５０は、クランク角センサＳＮ４の検出値に基づいて、エンジン回転数が予め定められた第２回転数Ｎ２未満まで低下したか否かを判定する（ステップＳ１５）。第２回転数Ｎ２は、上述した第１回転数Ｎ１（ステップＳ２，Ｓ１３）よりも低い回転数であり、例えば１５００ｒｐｍ前後に設定され得る。

前記ステップＳ１５でＹＥＳと判定されてエンジン回転数が第２回転数Ｎ２未満まで低下したことが確認された場合、ＰＣＭ５０は、カム角センサＳＮ５の検出値に基づいて、排気弁１４の最進角位相に対する遅角量が予め定められた基準遅角量Ａ１未満であるか否かを判定する（ステップＳ１６）。ここでの判定は、エンジン１が完全停止する前、つまりエンジン回転数がゼロまで低下する前に排気弁１４の位相が最進角位相（図４のリフトカーブＥＸａ参照）まで変化することが可能か否かを予測するために行われる。すなわち、エンジン回転数が第２回転数Ｎ２を下回った時点の排気弁１４の遅角量が大きいほど、エンジン１の完全停止前に最進角制御が完了する可能性は低くなり、当該遅角量が小さいほど、エンジン１の完全停止前に最進角制御が完了する可能性は高くなる。排気弁１４の遅角量を基準遅角量Ａ１と比較する当該ステップＳ１６の判定は、このような性質を利用したものであり、エンジン１の完全停止前に最進角制御が完了するか否かを予測するための判定である。なお、基準遅角量Ａ１は、例えば１０度前後に設定され得る。

前記ステップＳ１６でＹＥＳと判定されて排気弁１４の遅角量が基準遅角量Ａ１未満であることが確認された場合、つまりエンジン１の完全停止前に最進角制御が完了すると予測された場合、ＰＣＭ５０は、クラッチ３０の締結解除と燃料カットとを継続する（ステップＳ１７）。これにより、エンジン１は間もなく完全停止に至る。

以後、ＰＣＭ５０は、モータ走行モードにより車両Ｖを走行させる（ステップＳ１８）。すなわち、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの要求トルクに相当するトルクがモータ３１から出力されるようにインバータ３２を制御し、モータ３１の駆動力のみによって車両Ｖを走行させる。

次に、前記ステップＳ１６でＮＯと判定された場合の制御、つまり排気弁１４の遅角量が基準遅角量Ａ１以上であることでエンジン１の完全停止前に最進角制御が完了しないと予測された場合の制御について説明する。この場合、ＰＣＭ５０は、クラッチ３０を締結するとともに（ステップＳ２０）、燃料供給を再開させかつモータ３１にアシストトルクを発生させる（ステップＳ２１）。すなわち、ＰＣＭ５０は、インジェクタ８に燃料噴射を再開させることにより、燃焼室Ｃで混合気を燃焼させる運転状態にエンジン１を復帰させる。この燃焼の再開によって生じるエンジン１の出力トルクは、締結されたクラッチ３０を介して駆動輪３７に伝達される。ただし、ここでの燃焼の再開は、過渡的なものであって、車両Ｖの要求トルクに相当するトルクを満足するものではない。そこで、ＰＣＭ５０は、モータ３１を駆動して、前記要求トルクに対する不足分、つまり要求トルクとエンジン１の出力トルクとの差分に相当するトルクをモータ３１に発生させる。これにより、車両Ｖの要求トルクに相当するトルクが、エンジン１とモータ３１との協働により生成される。

前記ステップＳ２０，Ｓ２１の制御は、停止しようとするエンジン１に一時的な回転力を付与してその完全停止のタイミングを延期させる作用をもたらす。そこで以下では、前記ステップＳ２０，Ｓ２１の制御を「エンジン一時駆動制御」と称する。

前記エンジン一時駆動制御の開始後、ＰＣＭ５０は、カム角センサＳＮ５の検出値に基づいて、排気ＳＶＴ２０による前記最進角制御が完了したか否か、つまり排気弁１４の位相が実際に最進角位相まで変化したか否かを判定する（ステップＳ２２）。

前記ステップＳ２２でＹＥＳと判定されて最進角制御の完了が確認された場合、ＰＣＭ５０は、再びクラッチ３０の締結解除と燃料カットとを実行する（ステップＳ２３，Ｓ２４）。これにより、エンジン１は間もなく完全停止に至る。

以後、ＰＣＭ５０は、モータ走行モードにより車両Ｖを走行させる（ステップＳ２５）。すなわち、ＰＣＭ５０は、車両Ｖの要求トルクに相当するトルクがモータ３１から出力されるようにインバータ３２を制御し、モータ３１の駆動力のみによって車両Ｖを走行させる。

［作用効果］
以上説明したように、本実施形態では、エンジン回転数が第１回転数Ｎ１以上の状態でエンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え要求があった場合に、クラッチ３０の締結解除及び燃料カットが実行されるとともに（Ｓ１１，Ｓ１２）、排気ＳＶＴ２０により排気弁１４の位相を最進角位相に変化させる最進角制御（Ｓ１４）が開始される。また、その後にエンジン回転数が第２回転数Ｎ２（＜Ｎ１）未満に低下した時点で、排気弁１４の最進角位相に対する遅角量が調べられ、当該遅角量が基準遅角量Ａ１以上であった場合には、エンジン１に一時的な回転力を付与するエンジン一時駆動制御が実行される（Ｓ２０，Ｓ２１）。このような構成によれば、モータ走行モードへの切替えに伴い停止したエンジン１を適切に再始動できるという利点がある。

エンジン回転数が第２回転数Ｎ２未満に低下した時点での排気弁１４の遅角量が基準遅角量Ａ１以上であるということは、排気弁１４の位相が最進角位相まで進角するのに要する期間がエンジン１の完全停止までの期間よりも長くなる可能性が高いということであり、エンジン１の完全停止の前に排気弁１４の最進角制御が完了する見込みがないと判断することができる。このような場合に、本実施形態では、エンジン１に一時的な回転力を付与するエンジン一時駆動制御が実行されるので、エンジン１の完全停止のタイミングを最進角制御の完了後まで延期することができる。しかも、エンジン一時駆動制御によってエンジン１に実際に回転力が付与されることから、当該回転力の付与期間を適宜調整することにより、最進角制御が完了するまでエンジン１の回転を的確に継続させることができる。これにより、オイルポンプ等の油圧供給源から排気ＳＶＴ２０への油圧の供給が最進角制御の完了前にストップするのを防止でき、排気弁１４の位相を高い確率で最進角位相まで変化させることができる。排気弁１４の位相が最進角位相まで変化すれば、その後のエンジン１の再始動を、吸気弁１３と排気弁１４とのバルブオーバーラップ量が小さい状態で行うことができる。このことは、排気ポート１２から燃焼室Ｃへの既燃ガスの逆流量の低減につながるので、燃焼室Ｃに逆流した既燃ガスにより混合気の燃焼が阻害される事態を防止でき、エンジン１の再始動性を良好に確保することができる。

また、本実施形態では、エンジン一時駆動制御として、クラッチ３０を締結する制御（Ｓ２０）と、燃料復帰によりエンジン１の燃焼を再開する制御（Ｓ２１）と、モータ３１を駆動してアシストトルクを発生させる制御（Ｓ２１）とを複合した制御が実行されるので、モータ３１からクラッチ３０を介して伝達される回転力と燃焼エネルギーによる回転力とを同時にエンジン１に付与することができ、エンジン１の完全停止のタイミングを排気弁１４の最進角制御の完了後まで確実に延期させることができる。また、エンジン一時駆動制御の間は、通常のエンジン走行モードのときと同様に、エンジン１及びモータ３１の合計のトルクが車両Ｖの要求トルクに相当するようにエンジン１及びモータ３１を制御すればよい。このことは、エンジン一時駆動制御の間、通常のエンジン走行モードのときに適用される制御ロジックを援用できることを意味する。これにより、制御を簡素化してＰＣＭ５０の負担を軽減することができる。

また、本実施形態では、排気弁１４の位相を最進角位相に保持するロックピン２６が排気ＳＶＴ２０に適用されるので、排気弁１４の最進角制御の完了後、エンジン１が完全停止してから次に再始動されるまでの間、排気弁１４の位相を確実に最進角位相で保持することができる。このため、排気弁１４の位相が最進角位相にある状態で確実にエンジン１を再始動することができ、エンジン１の再始動性を高めることができる。

また、本実施形態では、エンジン回転数が第１回転数Ｎ１以上の状態でエンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え要求があった場合に、まずクラッチ３０の締結解除及び燃料カット（Ｓ１１，Ｓ１２）が行われ、その後エンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満になった時点で、排気弁１４の最進角制御が開始される（Ｓ１４）。このような構成によれば、エンジン１の停止動作中に排気弁１４の位相がエンジン回転数に見合った位相から大きくずれることが回避され、エンジン１の停止動作中の騒音を抑制することができる。すなわち、エンジン回転数が第１回転数Ｎ１以上の状態から直ちに排気弁１４の最進角制御を開始してしまうと、エンジン回転数が比較的高くピストンスピードが速い状態のまま排気弁１４の位相が最進角位相の近傍まで進角し、例えば排気行程の終盤に吸気弁１３のみが開弁するような状況が起こり得る。このような状況が起きると、吸気ポート１１に多くの既燃ガスが吹き返すなどして吸排気騒音が増大し、エンジン１の停止動作中の騒音が増大するおそれがある。これに対し、本実施形態では、エンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満にならないと排気弁１４の最進角制御が開始されないので、前記のような騒音の増大を回避でき、車両Ｖの静粛性を高めることができる。

図８は、エンジン回転数が第１回転数Ｎ１より高い状態でエンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え要求があった場合における各部の状態量の時系列変化の一例を示すタイムチャートである。この図８の例では、前記切替え要求の直後の時点ｔ１において、燃料カット（Ｆ／Ｃ）が実行されかつクラッチ３０の締結が解除されている。時点ｔ１以前において、排気弁１４の最進角位相（遅角量＝０）に対する遅角量は、基準遅角量Ａ１よりも有意に大きいＡ０である。燃料カットが行われた時点ｔ１から、エンジン回転数は低下し始め、時点ｔ１より遅れた時点ｔ２において、第１回転数Ｎ１まで低下する。すると、この時点ｔ２から排気ＳＶＴ２０が作動し、排気弁１４の位相が最進角位相に向けて進角させられる。エンジン回転数は、時点ｔ２よりも遅れた時点ｔ３において、さらに第２回転数Ｎ２まで低下する。図８の例では、この時点ｔ３における排気弁１４の遅角量が基準遅角量Ａ１よりも大きい。そこで、時点ｔ３において、クラッチ３０が再び締結されるとともに、燃料復帰によりエンジン１の燃焼が再開される。これにより、エンジン回転数の低下が阻止され、エンジン１の回転が継続される。そして、エンジン１の回転継続中の時点ｔ４において、排気弁１４の遅角量がゼロになり、排気弁１４の位相が最進角位相に達する。すると、この時点ｔ４において、クラッチ３０の締結が解除されるとともに、再び燃料カットが実行される。これにより、エンジン１は間もなくして完全停止に至る。また、時点ｔ４以降、ロックピン２６が排気ＳＶＴ２０の動作をロックすることで、排気弁１４の位相は最進角位相に保持される。

前記のとおり、本実施形態では、エンジン回転数が第２回転数Ｎ２まで低下したとき（時点ｔ３）の排気弁１４の遅角量が基準遅角量Ａ１以上であっても、クラッチ３０の締結及び燃焼の再開によりエンジン１に回転力が付与されることで、エンジン１の回転期間が延長されて、エンジン１の完全停止のタイミングが排気弁１４の最進角制御の完了（時点ｔ４）よりも後にずらされる。これにより、最進角制御が未完のままエンジン１が完全停止する事態が回避されるので、その後のエンジン１の再始動を排気弁１４の位相が最進角位相にある状態で行うことができ、エンジン１の再始動性を良好に確保することができる。

また、図６に示したとおり、本実施形態では、モータ走行モードへの切替え要求時におけるエンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満であった場合に、まずクラッチ３０の締結が解除されるとともに排気弁１４の最進角制御が開始され（Ｓ３，Ｓ４）、その後に最進角制御が完了した時点で、燃料カット（Ｓ６）が実行される。このような構成によれば、最進角制御が完了するまでエンジン１の燃焼による回転が継続されるので、最進角制御が未完のままエンジン１が完全停止する事態を確実に防止することができる。ここで、最進角制御が完了するまで燃料カットが行われないということは、排気弁１４の位相が最進角位相又はその近傍まで進角した状態、換言すればバルブオーバーラップ量が大幅に減少した状態でエンジン１の燃焼が行われることを意味する。このような燃焼は、内部ＥＧＲ量が大幅に減少した状態での燃焼であり、異常燃焼につながるおそれがある。しかしながら、本実施形態では、最進角制御とエンジン１の燃焼とを両立する前記制御が、モータ走行モードへの切替え要求時のエンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満である場合、換言すれば内部ＥＧＲ量が減少しても異常燃焼が起き難い条件に限って行われるので、当該制御中に異常燃焼が起きるのを抑止することができる。

図９は、エンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満の状態でエンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え要求があった場合における各部の状態量の時系列変化の一例を示すタイムチャートである。この図９の例では、前記切替え要求の直後の時点ｔ１１において、クラッチ３０の締結が解除されるとともに、排気ＳＶＴ２０による最進角制御が開始されて排気弁１４の位相が最進角位相に向けて進角し始める。排気弁１４の最進角位相に対する遅角量は、時点ｔ１１よりも遅れた時点ｔ１２においてゼロになり、最進角制御が完了する。すると、この時点ｔ１２において、燃料カットが実行される。これにより、エンジン回転数が低下し始め、間もなくしてエンジン１が完全停止に至る。

図９に示したとおり、エンジン回転数が第１回転数Ｎ１未満の状態でエンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え要求があった場合には、排気弁１４の最進角制御が完了するまでエンジン１の燃焼による回転が継続される。これにより、異常燃焼の発生を抑止しつつ、最進角制御が未完のままエンジン１が完全停止する事態を確実に防止でき、エンジン１の再始動性を良好に確保することができる。

［変形例］
前記実施形態では、燃料カット後のエンジンに一時的な回転力を付与するエンジン一時駆動制御として、クラッチ３０を締結する制御（Ｓ２０）と、燃料復帰によりエンジン１の燃焼を再開する制御（Ｓ２１）と、モータ３１を駆動してアシストトルクを発生させる制御（Ｓ２１）とを複合した制御を実行したが、エンジン一時駆動制御は、エンジン１に回転力を付与できる制御であればよく、その限りにおいて適宜の変更が可能である。例えば、クラッチ３０が締結される期間（図８の時点ｔ３～ｔ４の期間）の一部だけをエンジン１の燃焼再開期間としてもよい。あるいは、エンジン１の燃焼再開自体を省略してもよい。この場合、エンジン一時駆動制御としては、クラッチ３０を締結しかつモータ３１を駆動する。これにより、モータ３１の駆動力がクラッチ３０を介してエンジン１に伝達され、モータ３１のみに由来する回転力がエンジン１に付与される。また、これとは逆に、クラッチ３０の締結及びモータ３１の駆動を省略して、燃焼の再開のみによってエンジン１に回転力を付与してもよい。

前記実施形態では、エンジン走行モードからモータ走行モードへの切替え時に、排気ＳＶＴ２０を用いて排気弁１４の位相を最進角位相まで変化させる最進角制御を行ったが、エンジン１の完全停止前に設定されるべき排気弁１４の位相つまり目標位相は、エンジン１の再始動に適した位相であればよく、最進角位相である必要はない。

前記実施形態では、排気弁１４の位相を変更する位相可変装置として、リフト量及び開弁期間を一定に維持したまま排気弁１４の位相を変更するタイプの位相可変装置である排気ＳＶＴ２０を用いたが、これに代えて、バルブ位相と併せてリフト量又は開弁期間を変更するタイプの位相可変装置を用いてもよい。

前記実施形態では、エンジン１の完全停止前にバルブ位相を目標位相まで変化させる制御を、排気弁１４を対象として行ったが、吸気弁１３に対し同様の制御を行ってもよい。すなわち、吸気弁の位相を変更可能な位相可変装置が吸気弁に適用されたエンジンにおいては、モータ走行モードへの切替え時に、エンジン１の完全停止前に吸気弁の位相が再始動に適した目標位相まで変化するように前記位相可変装置を制御してもよい。

前記実施形態では、ガソリンを燃料とする４サイクルのガソリンエンジンからなるエンジン１と電動式のモータ３１とを併用したハイブリッド型の車両Ｖを例示したが、本発明が適用され得る車両はこれに限られない。例えば、軽油を燃料とする４サイクルのディーゼルエンジンとモータとを併用したハイブリッド車両に本発明を適用してもよい。

１ エンジン
２０ 排気ＳＶＴ（位相可変装置）
２６ ロックピン（保持機構）
３０ クラッチ
３１ モータ
５０ ＰＣＭ（制御装置）
Ａ１ 基準遅角量（閾値）
Ｃ 燃焼室
Ｎ１ 第１回転数
Ｎ２ 第２回転数
ＳＮ５ カム角センサ（位相検出部）

Claims (8)

1. 吸気弁又は排気弁の位相であるバルブ位相を変更可能な油圧式の位相可変装置を含む内燃式のエンジンと、
   車輪と連結された電動式のモータと、
   前記エンジンと前記モータとを離接可能に連結するクラッチと、
   前記バルブ位相を検出する位相検出部と、
   前記エンジンを車両の動力源として用いるために前記クラッチを締結しかつ前記エンジンを駆動するエンジン走行モードと、前記モータを車両の動力源として用いるために前記クラッチの締結を解除しかつ前記エンジンを停止するモータ走行モードとを選択的に実行可能な制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへの切替え時に、前記クラッチの締結を解除しかつ前記エンジンの燃焼室への燃料供給を停止する燃料カットを実行するとともに、前記位相可変装置により前記バルブ位相を前記エンジンの再始動に適した目標位相に向けて変化させ、
   前記燃料カット以後に前記位相検出部により検出される前記バルブ位相に基づいて、前記エンジンが完全停止する前に前記バルブ位相が前記目標位相まで変化することが可能か否かを判定し、不可能と判定した場合には、前記エンジンの完全停止のタイミングが前記目標位相への変化完了後まで延期されるように前記エンジンに一時的な回転力を付与するエンジン一時駆動制御を実行する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
2. 請求項１に記載の車両用駆動装置において、
   前記エンジン一時駆動制御は、前記クラッチを締結する制御を含み、
   前記制御装置は、前記エンジンの完全停止の前に前記バルブ位相が前記目標位相まで変化することが不可能との判定を受けて前記クラッチを締結し、当該クラッチの締結を前記目標位相への変化完了するまで継続する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
3. 請求項２に記載の車両用駆動装置において、
   前記エンジン一時駆動制御は、前記クラッチの締結期間に含まれる所定期間にわたり前記燃焼室に燃料を供給する制御を含む、ことを特徴とする車両用駆動装置。
4. 請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
   前記位相可変装置は、前記排気弁の位相を変更するものであり、
   前記制御装置は、前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへの切替え時に、前記位相可変装置による前記排気弁の位相調整範囲のうち最も進角側にあたる最進角位相を前記目標位相として設定する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
5. 請求項４に記載の車両用駆動装置において、
   前記位相可変装置は、前記排気弁の位相を前記最進角位相に保持する保持機構を含む、ことを特徴とする車両用駆動装置。
6. 請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用駆動装置において、
   エンジン回転数が予め定められた第１回転数以上の状態で前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへの切替要求があった場合、前記制御装置は、前記クラッチの締結解除と前記燃料カットとを実行し、その後にエンジン回転数が前記第１回転数未満になった時点で、前記位相可変装置により前記バルブ位相を前記目標位相に向けて変化させる制御を開始する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
7. 請求項６に記載の車両用駆動装置において、
   前記制御装置は、前記燃料カット後のエンジン回転数が前記第１回転数よりも低い第２回転数未満になった時点で検出された前記バルブ位相を所定の閾値と比較することにより、前記エンジンの完全停止の前に前記バルブ位相が前記目標位相まで変化することが可能か否かを判定する、ことを特徴とする車両用駆動装置。
8. 請求項６に記載の車両用駆動装置において、
   エンジン回転数が前記第１回転数未満の状態で前記エンジン走行モードから前記モータ走行モードへの切替要求があった場合、前記制御装置は、前記クラッチの締結を解除するとともに前記位相可変装置により前記バルブ位相を前記目標位相に向けて変化させる制御を開始し、当該目標位相への変化が完了した時点で前記燃料カットを実行する、ことを特徴とする車両用駆動装置。

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