(57)【要約】【課題】始動時の負荷を軽減すると共に、ＴＨＣを低減しながら良好な始動を可能にする内燃機関の制御装置を構成する。【解決手段】スタータモータ１５の駆動によるクランキングの開始時には吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、クランキングの開始の後に点火制御部４２が複数の燃焼室の何れかで最初の燃焼を行うまでに吸気バルブの開閉時期を進角側に変位させるように弁開閉時期制御機構の電動アクチュエータＭを制御する始動負荷軽減部４１を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
クランクシャフトの回転に連係して燃焼室を開閉する吸気バルブと、前記クランクシャフトを駆動回転するスタータモータと、前記燃焼室の混合気に点火する点火制御部と、電動アクチュエータの駆動により前記吸気バルブの開閉時期を設定する弁開閉時期制御機構と、を備えて内燃機関が構成され、
前記スタータモータの駆動によるクランキングの開始時には前記吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、前記クランキングの開始の後、前記点火制御部により複数の前記燃焼室の何れかで最初の燃焼が行われるまでに前記吸気バルブの開閉時期を進角側に変位させるように前記弁開閉時期制御機構の前記電動アクチュエータを制御する始動負荷軽減部を備えている内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記始動負荷軽減部が、前記クランキングの開始から設定時間が経過するまでは前記吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、前記設定時間が経過した後に前記吸気バルブの開閉時期を進角側に変位させる進角制御を行う請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関が、４つ以上の気筒を有し、気筒判別を行うために前記クランクシャフトの角度を検知するクランク角センサと、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの角度を検知するカム角センサとを備えており、
前記始動負荷軽減部は、前記クランク角センサの検知結果に基づき、前記クランクシャフトが前記クランキングの開始から１／２回転したことを検知するまでは前記吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、この検知の後に前記吸気バルブを進角側に変位させる進角制御を行う請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関が、気筒判別を行うために前記クランクシャフトの角度を検知するクランク角センサと、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの角度を検知するカム角センサとを備えており、
前記始動負荷軽減部は、前記クランク角センサと前記カム角センサと少なくとも一方の検知結果に基づいて複数の気筒のうち何れかの気筒で圧縮上死点に達したことを検知するまでは前記吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、この検知の後に、前記吸気バルブを進角側に変位させる進角制御を行う請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関が、前記クランクシャフトの回転時の角速度の変化を検知可能な速度センサを備えており、
前記始動負荷軽減部は、前記クランキングを開始した後に前記速度センサで角速度が下降した後に角速度が上昇し、角速度が上昇側のピークに達したことを検知するまでは前記吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、この検知の後に、前記吸気バルブを進角側に変位させる進角制御を行う請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、排気バルブを一定量リフトして開弁することにより少なくとも圧縮行程の筒内圧を開放して圧縮圧を低減するデコンプ装置が構成され、エンジンの始動時にデコンプ装置でデコンプ状態にしてクランキングを行う技術が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、エンジン停止時には吸気弁を制御する弁開閉時期制御機構（文献では可変動弁装置）を進角側に固定しておき、エンジンの始動時には、可変動弁装置を進角側に固定することで低温環境下での始動性を確保する技術が記載されている。
【０００４】
特許文献３には、内燃機関が所定温度より低温状態で始動する場合には、吸気弁の開閉時期を進角するように弁開閉時期制御機構（文献では可変動弁機構）を制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２１８６２９号公報
【特許文献２】特開２０００−２５７４５３号公報
【特許文献３】特開２０１３−５３６１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
内燃機関の始動時にクランクシャフトに作用する負荷を軽減することは、クランキング時においてスタータモータの消費電力を低下させ、クランクシャフトの高速化を可能にして良好な始動に結びつくものである。特に、極低温の環境では潤滑油の粘性が高く始動性の低下を招くためクランクシャフトに作用する負荷の軽減が重要となる。
【０００７】
このような課題を解消するため、特許文献１ではデコンプを行うことでクランキング時の負荷を軽減しており、特許文献２、３では、吸気弁の弁開閉時期制御装置を進角方向に制御することでポンプロスを軽減すること、あるいは、吸気弁の作用角を減少させて始動性の向上を図っている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１のようにデコンプを行うものでは、クランキング時の負荷を軽減するものの、吸気量が少なく圧縮温度も低下するため、ＴＨＣ（未燃炭化水素）の排出量が増大に繋がるものであった。
【０００９】
また、特許文献２、３のように可変動弁装置を進角位相に制御するものでは、圧縮温度が上昇するためＴＨＣ（未燃炭化水素）の低減には効果があるものの、始動時の負荷が大きく消費電力の増大を招くことになる。特に、バッテリーの充電率が低い場合には始動時の負荷によりスタータモータでのクランキングが適正に行えず、エンジンの始動が円滑でなくなることや、エンジンの始動が不可能になることもあった。
【００１０】
このような理由から、始動時の負荷を軽減すると共に、ＴＨＣを低減しながら良好な始動を可能にする内燃機関の制御装置が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の特徴は、クランクシャフトの回転に連係して燃焼室を開閉する吸気バルブと、前記クランクシャフトを駆動回転するスタータモータと、前記燃焼室の混合気に点火する点火制御部と、電動アクチュエータの駆動により前記吸気バルブの開閉時期を設定する弁開閉時期制御機構と、を備えて内燃機関が構成され、
前記スタータモータの駆動によるクランキングの開始時には前記吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、前記クランキングの開始の後、前記点火制御部により複数の前記燃焼室の何れかで最初の燃焼が行われるまでに前記吸気バルブの開閉時期を進角側に変位させるように前記弁開閉時期制御機構の前記電動アクチュエータを制御する始動負荷軽減部を備えている点にある。
【００１２】
図１６に実験例のタイミングチャートを示している。同図ではクランキング開始以降のエンジン回転数の変化を上段に示し、クランキング開始以降のスタータモータに供給される電流値の変化を下段に示している。同図には弁開閉時期制御機構による吸気時期を最遅角に設定してネガティブオーバラップ（例えば、図７の設定）が設定される低圧縮比のものを実線で示し、吸気時期を最進角に設定してオーバラップ（例えば、図８の設定）が設定される高圧縮比のものを破線で示している。
【００１３】
図１６から理解できるように、クランキングの開始時に所定の気筒で最初に圧縮行程が行われる際には、静止状態にあるクランクシャフトとピストンとの作動を開始するため、スタータモータに供給される電流値が極めて大きく消費電力が最大となる。尚、最初の圧縮行程では、低圧縮比の設定と高圧縮比の設定との間での電流値と回転数とに大きい差はない。
【００１４】
この後に、次の気筒で圧縮が行われる際（同図でタイミングＺ）には、低圧縮比の設定の第１電流値Ｃａが、高圧縮比の設定の第２電流値Ｃｂより小さく、低圧縮比の設定の第１回転数Ｒａが、高圧縮比の設定の第２回転数Ｒｂより大きくなる。この現象は、この後の圧縮行程でも同様に確認できる。このようにクランキング時には弁開閉時期制御機構で吸気時期を最遅角（低圧縮比）に設定することで消費電力を抑制し回転数（回転速度）の増大を実現する有効性が確認できる。
【００１５】
この理由から、この特徴構成ではクランキングの開始時には始動負荷軽減部が、吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定してスタータモータに作用する負荷を低減し、消費電力を低減しつつクランキング速度の増大を実現する。また、始動負荷軽減部は、クランキングの開始の後に燃焼室で最初の燃焼を行うまでに吸気バルブの開閉時期を進角側に変位させることにより、吸気量を増大させ、圧縮温度を高めＴＨＣの増大を抑制した状態での燃焼を可能にする。特に、弁開閉時期制御機構として電動アクチュエータの駆動力により開閉時期を設定する構成であるため、例えば、内燃機関で駆動される油圧ポンプから供給される作動油で開閉時期を設定するものと比較して、内燃機関の始動時においても高速に作動して開閉時期を適正に設定することが可能となる。
従って、始動時の負荷を軽減すると共に、ＴＨＣを低減しながら良好な始動を可能にする内燃機関の制御装置が構成された。
【００１６】
他の構成として、前記始動負荷軽減部が、前記クランキングの開始から設定時間が経過するまでは前記吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、前記設定時間が経過した後に前記吸気バルブの開閉時期を進角側に変位させる進角制御を行っても良い。
【００１７】
これによると、クランキングの開始により所定の気筒で圧縮が行われ、次の気筒で圧縮が行われるまでに充分な時間を予め設定しておくことにより、クランキングにより所定の気筒で最初の圧縮が行われた後に吸気バルブの開閉時期を最遅角から進角側に変位させる制御を設定できる。
【００１８】
他の構成として、前記内燃機関が、４つ以上の気筒を有し、気筒判別を行うために前記クランクシャフトの角度を検知するクランク角センサと、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの角度を検知するカム角センサとを備えており、
前記始動負荷軽減部は、前記クランク角センサの検知結果に基づき、前記クランクシャフトが前記クランキングの開始から１／２回転したことを検知するまでは前記吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、この検知の後に前記吸気バルブを進角側に変位させる進角制御を行っても良い。
【００１９】
例えば４気筒の内燃機関では、クランクシャフトが１／２回転することにより、カムシャフトが１／４回転するので、最初の気筒の圧縮が完了している。このような理由から、クランク角センサの検知結果に基づきクランクシャフトが１／２回転したことを検知した後に吸気バルブの開閉時期を最遅角から進角側に変位させることで、最初の圧縮が行われた後において吸気バルブの開閉時期を最遅角から進角側に変位させる制御形態を設定できる。
【００２０】
他の構成として、前記内燃機関が、気筒判別を行うために前記クランクシャフトの角度を検知するクランク角センサと、吸気カムシャフトまたは排気カムシャフトの角度を検知するカム角センサとを備えており、
前記始動負荷軽減部は、前記クランク角センサと前記カム角センサとの少なくとも一方の検知結果に基づいて複数の気筒のうち何れかの気筒で圧縮上死点に達したことを検知するまでは前記吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、この検知の後に、前記吸気バルブを進角側に変位させる進角制御を行っても良い。
【００２１】
気筒判別可能なタイミングでは、クランクシャフトが少なくとも半回転している。このため、クランキングに伴い何れかの気筒で最初に圧縮上死点に達した後に気筒判別により次の気筒で圧縮が完了する時点において、吸気バルブの開閉時期を最遅角から進角側に変位させるように制御形態を設定できる。特に、この制御形態では、圧縮上死点に達したタイミングを基準に開閉時期の切換が可能であるため、高精度に制御することができる。
【００２２】
他の構成として、前記内燃機関が、前記クランクシャフトの回転時の角速度の変化を検知可能な速度センサを備えており、
前記始動負荷軽減部は、前記クランキングを開始した後に前記速度センサで角速度が下降した後に角速度が上昇し、角速度が上昇側のピークに達したことを検知するまでは前記吸気バルブの開閉時期を最遅角に設定し、この検知の後に、前記吸気バルブを進角側に変位させる進角制御を行っても良い。
【００２３】
内燃機関が停止時には、何れかの気筒においてピストンは、通常、圧縮上死点より少し前の位置にある。このような理由からクランキングを行った場合には、何れかの気筒で圧縮上死点に達したタイミングでクランクシャフトの角速度が下降側のピークに達し、この後に角速度が上昇し始める。そこで本構成では、クランキングを開始し、速度センサで角速度の下降側の最初のピークを通過して角速度の上昇側の最初ピークに達したことを検知した後に、吸気バルブの開閉時期を最遅角から進角側に変位させる。その結果、始動時に何れかの気筒で吸気バルブが開放状態にある圧縮期間を確保するとともに、何れかの気筒で最初の圧縮が行われた後において吸気バルブの開閉時期を最遅角から進角側に変位させてＴＣＭを抑制する始動形態を設定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】エンジンの断面図である。
【図２】制御系のブロック部である。
【図３】弁開閉時期制御機構の断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】弁開閉時期制御機構の分解斜視図である。
【図７】最遅角での開閉時期を示すタイミングダイヤグラムである。
【図８】最進角での開閉時期を示すタイミングダイヤグラムである。
【図９】第１の制御形態のエンジン始動ルーチンのフローチャートである。
【図１０】第１の制御形態でクランキング時のタイミングチャートである。
【図１１】第２の制御形態のエンジン始動ルーチンのフローチャートである。
【図１２】第２の制御形態でクランク時のタイミングチャートである。
【図１３】第３の制御形態のエンジン始動ルーチンのフローチャートである。
【図１４】第４の制御形態のエンジン始動ルーチンのフローチャートである。
【図１５】第４の制御形態でクランク時のタイミングチャートである。
【図１６】実験例においてクランキング時の回転数と電流値との関係を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１、図２に示すように、内燃機関としてのエンジンＥと、このエンジンＥの吸気バルブＶａの開閉時期を設定する弁開閉時期制御機構ＶＴとを制御するためＥＣＵとして機能するエンジン制御装置４０が構成されている。
【００２６】
図１、図３に示すエンジンＥ（内燃機関の一例）は、乗用車等の車両に備えられるものを想定している。このエンジンＥは、クランクシャフト１を支持するシリンダブロック２の上部にシリンダヘッド３を連結し、シリンダブロック２に形成された複数のシリンダボアにピストン４を摺動自在に収容し、ピストン４をコネクティングロッド５によりクランクシャフト１に連結して４サイクル型に構成されている。
【００２７】
このエンジンＥでは一方の端部から他方に向けて＃１気筒、＃２気筒、＃３気筒、＃４気筒（図３では、＃１、＃２、＃３、＃４として示している）が配置され、シリンダの内部空間のうちピストン４とシリンダヘッド３との間に燃焼室が形成される。
【００２８】
シリンダヘッド３には、燃焼室での吸気時に開放する吸気バルブＶａと、燃焼室の燃焼ガスの排出時に開放する排気バルブＶｂとが備えられ、シリンダヘッド３の上部に吸気バルブＶａを制御する吸気カムシャフト７と、排気バルブＶｂを制御する排気カムシャフト８とが備えられる。また、クランクシャフト１の出力スプロケット１Ｓと、弁開閉時期制御機構ＶＴの駆動ケース２１のスプロケット２１Ｓと、排気カムシャフト８の駆動スプロケット８Ｓに亘ってタイミングチェーン６が巻回されている。
【００２９】
更に、シリンダヘッド３には、燃焼室に燃料を噴射するインジェクタ９と点火プラグ１０とが備えられている。シリンダヘッド３には、吸気バルブＶａを介して燃焼室に空気を供給するインテークマニホールド１１と、排気バルブＶｂを介して燃焼室からの燃焼ガスを送り出すエキゾーストマニホールド１２とが連結される。
【００３０】
このエンジンＥでは、図２に示すようにクランクシャフト１に駆動回転するスタータモータ１５を備え、クランクシャフト１の近傍位置には回転角と単位時間あたりの回転数との検知が可能なクランクセンサ１６（クランク角センサの一例）を備えている。
【００３１】
〔基本構成：クランクセンサと吸気カム角センサ〕
図１、図２に示すように、エンジンＥには、吸気カムシャフト７の回転位相の検知が可能な吸気カム角センサ１７（カム角センサの一例）を備えている。この構成からクランクセンサ１６での検知結果と、吸気カム角センサ１７での検知結果とに基づいて弁開閉時期制御機構ＶＴの開閉時期（バルブタイミング）を取得できる。尚、この実施形態では、吸気カムシャフト７にカム角センサを備えているが、気筒判別として用いる場合には、カム角センサを排気カムシャフト８に備えても良い。
【００３２】
このエンジンＥでは、クランクセンサ１６の検知信号と吸気カム角センサ１７の検知信号とに基づいてエンジン制御装置４０の気筒判別部４４が気筒判別を行う。つまり、クランクセンサ１６は、図２に示すように、クランクシャフト１と一体回転するディスク部１６Ｄと、このディスク部１６Ｄの外周に形成された多数の歯部１６Ｔの検知が可能なクランクセンサ部１６Ｓとで構成されている。ディスク部１６Ｄの外周の２箇所に歯部１６Ｔを備えない基準点１６ｎを形成しており、この基準点を、所定の気筒（例えば、＃１気筒）の上死点ＴＤＣに一致させている（上死点ＴＤＣと下死点ＢＤＣとは図７、図８に示すタイミング）。尚、以下の説明では、上死点と圧縮上死点とをともにＴＤＣとして説明している。
【００３３】
このエンジンＥは、図３に示すように、＃１気筒と＃４気筒とが同時に上死点ＴＤＣに達するタイミングで、＃２気筒と＃３気筒とが同時に下死点ＢＤＣに達する。また、クランクセンサ部１６Ｓが基準点１６ｎを検知するタイミングで＃１気筒と＃４気筒の一方が圧縮上死点ＴＤＣとなり、他方が排気上死点となるように位置関係が設定されている。尚、クランクセンサ部１６Ｓが基準点１６ｎを検知するタイミングで＃２気筒と＃３気筒とが上死点ＴＤＣにあるように基準点１６ｎの位置を設定しても良い。
【００３４】
ディスク部１６Ｄと歯部１６Ｔとを磁性体材料により一体的に形成しており、クランクセンサ部１６Ｓとしてピックアップ型のものを用いることにより、クランクシャフト１の回転時には基準点１６ｎを基準にして多数の歯部１６Ｔをクランクセンサ部１６Ｓで検知すると共に、この検知毎にエンジン制御装置４０においてカウントすることによりクランクシャフト１の回転角（基準点１６ｎを基準にした角度）を取得できるように構成されている。
【００３５】
吸気カム角センサ１７は、図２に示すように、吸気カムシャフト７と一体回転する回転体１７Ｄと、この回転体１７Ｄの外周にセクタ状に形成された４つの検知領域１７Ｔを検知する吸気カムセンサ部１７Ｓとで構成されている。また、４つの検知領域１７Ｔは、回転体１７Ｄの全周を等しく４分割した領域において、各々の長さ（周長）を異ならせることで４つの気筒の判別を可能にしている。
【００３６】
回転体１７Ｄと検知領域１７Ｔとを磁性体材料で形成しており、吸気カムセンサ部１７Ｓとしてピックアップ型のものを用いている。吸気カムシャフト７の回転に伴い吸気カムセンサ部１７Ｓで検知領域１７Ｔの始端部を検知（アップエッジを検知）した際には、エンジン制御装置４０の内部で発生させたクロック信号のカウントを開始し、検知領域１７Ｔの終端部を検知（ダウンエッジを検知）した際にはカウントを終了し、この終了時点でのカウント値（積算値）に基づいて気筒の判別を可能にしている。
【００３７】
尚、４サイクルエンジンでは、クランクシャフト１が２回転する際に吸気カムシャフト７と排気カムシャフト８とが１回転する。クランクシャフト１の角度から４気筒の何れが上死点にあるかの判定が可能であるものの、圧縮上死点と排気上死点との判別は不能である。このような理由から、吸気カム角センサ１７の回転体１７Ｄを周方向で４分割し、４つの検知領域１７Ｔの周長を異ならせ、これらの検知領域１７Ｔを＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒に対応させることにより、クランクセンサ部１６Ｓの検知と、吸気カムセンサ部１７Ｓでの検知とに基づき圧縮上死点ＴＤＣにある気筒の判別を可能にしている。
【００３８】
特に、この吸気カム角センサ１７は、弁開閉時期制御機構ＶＴの開閉時期（バルブタイミング）の検知も可能に構成される。つまり、例えば、弁開閉時期制御機構ＶＴが最遅角にある状況を考えると、４つの検知領域１７Ｔのうち予め設定された１つの検知領域１７Ｔの端部を検知した際の検知タイミングにおけるクランクセンサ１６のカウント値は決まった値となる。従って、弁開閉時期制御機構ＶＴの相対回転位相（図３に示す駆動ケース２１と内部ロータ２２との相対回転位相）が中間位相の方向に変位した場合には、前述した検知タイミングにおけるクランクセンサ１６のカウント値も変化することになり、この変化量（差分／オフセット値）から開閉時期の検知が可能となる。
【００３９】
尚、回転体１７Ｄを備える対象としては、吸気カムシャフト７に限るものではなく、弁開閉時期制御機構ＶＴの内部ロータ２２であっても良い。
【００４０】
〔基本構成：エンジン制御装置の概要〕
エンジン制御装置４０は、エンジンＥを制御するＥＣＵとして機能するものであり、始動負荷軽減部として機能する始動制御部４１と、点火制御部４２と、位相制御部４３、気筒判別部４４とを備えている。始動制御部４１はクランキング時の負荷を軽減する状態でのエンジンＥの始動を制御する。点火制御部４２は設定されたタイミングでインジェクタ９と点火プラグ１０とを制御して燃焼を実現する。位相制御部４３は、弁開閉時期制御機構ＶＴの位相制御モータＭを制御することで吸気バルブＶａの開閉時期（開閉タイミング）を設定する。気筒判別部４４は各気筒毎の行程を判別し点火順序の設定を可能にする。エンジン制御装置４０の詳細と制御形態は後述する。
【００４１】
〔弁開閉時期制御機構〕
図３〜図６に示すように、弁開閉時期制御機構ＶＴは、駆動ケース２１と、内部ロータ２２とを有すると共に、これらの相対回転位相を電動アクチュエータとしての位相制御モータＭの駆動力により設定する位相調節部を備えている。
【００４２】
駆動ケース２１は、外周にスプロケット２１Ｓが形成されると共に、吸気カムシャフト７の回転軸芯Ｘと同軸芯に配置されている。内部ロータ２２は、駆動ケース２１に対して相対回転自在に内包され、連結ボルト２３により吸気カムシャフト７に連結固定されている。駆動ケース２１と内部ロータ２２との間に位相調節部が配置され、駆動ケース２１の開口部分を覆う位置にフロントプレート２４を配置し、これを複数の締結ボルト２５により駆動ケース２１に締結している。
【００４３】
この弁開閉時期制御機構ＶＴでは、図４に示すようにタイミングチェーン６からの駆動力により全体が駆動回転方向Ｓに回転する。また、位相制御モータＭの駆動力により駆動ケース２１に対する内部ロータ２２の相対回転位相が、駆動回転方向Ｓと同方向に変位する方向を進角方向Ｓａと称し、この逆方向への変位を遅角方向Ｓｂと称する。尚、相対回転位相を進角方向Ｓａに変位させることで吸気バルブＶａでの吸気量を増大させ、図８に示す最進角位相で吸気量が最大となる。これとは逆に、相対回転位相を遅角方向Ｓｂに変位させることで吸気バルブＶａでの吸気量を低減し、図７に示す最遅角位相で吸気量が最小となる。尚、図７に示す最遅角位相に設定してクランキングを行った場合には、吸気量を低減するだけでなく、吸気バルブＶａが開放状態にある圧縮期間を確保してクランキング時の負荷を軽減する。
【００４４】
〔弁開閉時期制御機構：位相調節部〕
位相調節部は、内部ロータ２２の内周に一体形成される複数の内歯部２６Ｔを有し、回転軸芯Ｘと同軸芯に配置されるリングギヤ２６を備えると共に、これに咬合するための複数の外歯部２７Ｔを有し、回転軸芯Ｘに平行する姿勢の偏心軸芯Ｙと同軸芯に配置されるインナギヤ２７を備え、偏心カム体２８と、継手部Ｊとを備えて構成される。
【００４５】
この位相調節部では、リングギヤ２６の内歯部２６Ｔの歯数に対して、インナギヤ２７の外歯部２７Ｔの歯数が１歯だけ少ないものが用いられる。
【００４６】
また、継手部Ｊは、駆動ケース２１に対して内部ロータ２２が回転軸芯Ｘに直交する方向への変位を許しつつ、駆動ケース２１と内部ロータ２２との相対回転を阻止するオルダム継手として構成されている。
【００４７】
偏心カム体２８は、回転軸芯Ｘと同軸芯で回転するようにフロントプレート２４に対して第１軸受３１により支持されている。この偏心カム体２８には、回転軸芯Ｘに平行する姿勢の偏心軸芯Ｙを中心とする偏心カム面２８Ａが一体形成され、この偏心カム面２８Ａに対して第２軸受３２を介してインナギヤ２７が回転自在に支持される。また、偏心カム面２８Ａに形成した凹部にバネ体２９を嵌め込み、このバネ体２９の付勢力を、第２軸受３２を介してインナギヤ２７に作用させている。
【００４８】
この偏心カム体２８は全体に筒状であり、内周には一対の係合溝２８Ｂが回転軸芯Ｘと平行となる姿勢で形成されている。
【００４９】
これにより、リングギヤ２６の内歯部２６Ｔの一部にインナギヤ２７の外歯部２７Ｔの一部が咬合する。尚、第１軸受３１と第２軸受３２とはボールベアリングで構成されるものであるが、ブッシュで構成されるものでも良い。
【００５０】
継手部Ｊは、板材をプレス加工して成る継手部材３３を有しており、この継手部材３３に形成した一対の係合アーム３３Ａを駆動ケース２１の係合溝部２１Ｇに係合させ、この継手部材３３に形成した一対の係合凹部３３Ｂをインナギヤ２７の係合突部２７Ｕに係合させて構成されている。
【００５１】
つまり、継手部材３３は、中央部分が環状に形成されると共に、この環状の中央部分から外方に向けて一対の係合アーム３３Ａを突出形成し、環状の中央部分の空間と連なるように一対の係合凹部３３Ｂを形成した構造を有している。
【００５２】
この継手部Ｊでは、継手部材３３が、駆動ケース２１の一対の係合溝部２１Ｇを結ぶ直線方向に変位自在となり、この継手部材３３に対してインナギヤ２７が一対の係合突部２７Ｕを結ぶ直線方向に変位自在となる。
【００５３】
位相制御モータＭは、エンジンＥに支持されると共に、出力軸Ｍａに対して直交姿勢で備えた係合ピン３４を備えており、この係合ピン３４を、偏心カム体２８の内周の係合溝２８Ｂに嵌め込んでいる。尚、位相制御モータＭには、ブラシレス直流モータが使用されるが、ステッピングモータ等の同期モータを用いても良い。
【００５４】
これにより、エンジンＥが停止する状態で作動形態を考えると、位相制御モータＭの駆動力で偏心カム体２８が回転した場合には、偏心カム面２８Ａが回転軸芯Ｘを中心に回転し、この回転に伴いインナギヤ２７が回転軸芯Ｘを中心に公転を開始する。この公転時には、インナギヤ２７の外歯部２７Ｔとリングギヤ２６の内歯部２６Ｔとの咬合位置がリングギヤ２６の内周に沿って変位するためインナギヤ２７には偏心軸芯Ｙを中心に自転させる力が作用する。
【００５５】
つまり、インナギヤ２７が１回転だけ公転した場合には、リングギヤ２６の内歯部２６Ｔの歯数と、インナギヤ２７の外歯部２７Ｔの歯数と差（歯数差）に相当する角度（１歯に対応する角度）だけインナギヤ２７に対して回転させようとする回転力（自転力）が作用する。
【００５６】
前述したように、継手部Ｊは、駆動ケース２１に対するインナギヤ２７の回転を規制する構造であるため、駆動ケース２１に対してインナギヤ２７が回転することはなく、インナギヤ２７に作用する回転力により、駆動ケース２１に対してリングギヤ２６が回転し、このリングギヤ２６と一体的に内部ロータ２２が相対回転することになり、駆動ケース２１に対する吸気カムシャフト７の回転位相の調節が実現する。
【００５７】
特に、インナギヤ２７が、回転軸芯Ｘを中心に１回転だけ公転した場合には、駆動ケース２１に対して吸気カムシャフト７を、インナギヤ２７の外歯部２７Ｔの歯数と差（歯数差）に相当する角度だけ回転させるため大きい減速比での調節が実現する。
【００５８】
〔弁開閉時期制御機構：位相調節の概要〕
弁開閉時期制御機構ＶＴの位相調節を行う際には、エンジン制御装置４０の位相制御部４３は、吸気カムシャフト７の回転速度と等速度で同じ方向に位相制御モータＭの出力軸Ｍａを駆動回転することで駆動ケース２１と内部ロータ２２との相対回転位相が維持される。
【００５９】
また、吸気カムシャフト７の回転速度を基準にして、位相制御モータＭの回転速度を増大する又は低減することにより相対回転位相を進角方向Ｓａ又は遅角方向Ｓｂに変位させる。位相制御モータＭの回転速度の増大と低減とに対する相対回転位相の変位方向（進角方向Ｓａと遅角方向Ｓｂとの何れか）は、位相調節部のギヤ構成によって決まる。
【００６０】
特に、弁開閉時期制御機構ＶＴは、位相制御モータＭの駆動力により相対回転位相を変位させるため、油圧により変位を実現するものと比較して高速での作動が可能であり、エンジンＥの始動時のように油圧が充分でない状況においても、必要とする回転位相に迅速に設定することが可能である。
【００６１】
〔制御構成〕
図２に示すように、エンジン制御装置４０は、クランクセンサ１６のクランクセンサ部１６Ｓと、吸気カム角センサ１７の吸気カムセンサ部１７Ｓとからの検知信号が入力すると共に、位相制御モータＭと、スタータモータ１５とに制御信号を出力し、更に、インジェクタ９と、点火プラグ１０とに制御信号を出力する。
【００６２】
制御形態の基本的な概念は、スタータモータ１５の駆動によりクランキングを開始する際に吸気バルブＶａの開閉時期を図７に示すように最遅角に設定することでクランキング時の負荷を軽減する。また、このクランキングの開始の後に点火制御部４２が複数の燃焼室の何れかで最初の燃焼を行うまでに吸気バルブＶａの開閉時期（開閉タイミング）を図８に示すように最進角に設定することにより、最初の燃焼を行う時点においては吸気量の増大を図り圧縮温度を上昇させて始動性を向上させると共に、ＴＨＣ（未燃炭化水素）の排出量を抑制している。このような概念に基づく４種の制御形態を以下に説明する。
【００６３】
図７、図８では、排気バルブＶｂが開状態にあり排気が行われる領域を排気領域Ｅｘとして示し、吸気バルブＶａが開状態にあり吸気が行われる領域を吸気領域Ｉｎとして示している。図７に示す最遅角位相では、排気バルブＶｂの閉時期となるＥＶＣ（以下、単にＥＶＣと称する）が上死点ＴＤＣより僅かに遅角側に設定され、吸気バルブＶａの開時期となるＩＶＯ（以下、単にＩＶＯと称する）が上死点ＴＤＣより大きく遅角側に離間した位置に設定されている。尚、図中のＥＶＯは排気バルブＶｂの開時期であり、ＩＶＣは吸気バルブの閉時期である。
【００６４】
また、エンジンＥでは排気バルブＶｂの閉時期となるＥＶＣが上死点ＴＤＣより僅かに遅角側に設定（固定）されている。そして、図８に示す最進角位相では、吸気バルブＶａの開時期となるＩＶＯが上死点ＴＤＣより進角側に変位させることによりオーバラップＯＬを作り出している。
【００６５】
以下の説明ではクランキングにおいて最初に圧縮される気筒を＃１気筒としているが、＃１気筒に限るものではない。また、各気筒の圧縮の順序（燃焼の順序と一致する）を＃１気筒、＃３気筒、＃４気筒、＃２気筒に設定しているが、圧縮の順序も、これに限るものではない。また、気筒判別部４４は、クランクシャフト１が半回転〜１回転程度回転することにより各気筒における行程の判別が可能となる。
【００６６】
〔第１の制御形態〕
図９のフローチャートに示すように、エンジン制御装置４０がエンジンＥを始動する始動信号を取得した際には、吸気バルブＶａを遅角作動させ、吸気バルブＶａのＩＶＯを最遅角位相（図７を参照）に設定する（＃１０１ステップ）。
【００６７】
クランキングを開始する以前ではクランクシャフト１が回転しないため、吸気カム角センサ１７での検知が不能である。従って、吸気バルブＶａの開閉時期を最遅角に設定するために位相制御モータＭの駆動により弁開閉時期制御機構ＶＴを最遅角位相の限界に達するまで作動させる。これは弁開閉時期制御機構ＶＴを最遅角位相に設定する制御形態の一例であり、弁開閉時期制御機構ＶＴが最遅角位相（機械的な作動限界）に達したタイミングで位相制御モータＭに流れる電流が増大するため、供給される電流値が予め設定された閾値を超えた時点で位相制御モータＭへの電流の供給を停止する制御が行われる。
【００６８】
この実施形態では、このような制御形態に代えて、例えば、エンジンＥを停止する制御において弁開閉時期制御機構ＶＴの相対回転位相を最遅角に設定することも考えられる。このような制御形態を採用することによりエンジンＥの停止時に弁開閉時期制御機構ＶＴが最遅角に設定されているものでは＃１０１ステップの制御が不要となる。
【００６９】
また、エンジンＥが停止する際の弁開閉時期制御機構ＶＴの相対回転位相をエンジン制御装置４０の不揮発メモリ等に記憶しておくことも考えられる。このようにエンジンＥの停止時に相対回転位相を記憶したものでは、記憶に基づいて相対回転位相の制御量を設定することも可能となり、＃１０１ステップの制御を単純化できる。
【００７０】
次に、スタータモータ１５の駆動によりクランキングを開始し、弁開閉時期制御機構ＶＴを最遅角位相に維持するためスタータモータ１５の回転に同期した速度で位相制御モータＭの駆動を開始すると共に、タイマでの時間経過の計測を開始し、設定時間Ｔの経過を確認（タイムアップ）した時点で、進角制御により吸気バルブＶａの開閉時期を最進角（図８を参照）に設定する制御を行う（＃１０２〜＃１０５ステップ）。尚、タイマはエンジン制御装置４０においてソフトウエアとして構成されるものを想定している。
【００７１】
図１０には、クランキングを開始した際にスタータモータ１５に供給される電流値の変化を示しており、図中の＃１、＃２、＃３、＃４は、これらの気筒が圧縮上死点ＴＤＣに達したタイミングを示している。設定時間Ｔとしては、＃１気筒での圧縮行程が終了した後で＃３気筒が圧縮上死点ＴＤＣに達したタイミングが設定されている。弁開閉時期制御機構ＶＴは、位相制御モータＭの作動により相対回転位相（開閉時期）を変更するものであるため、最遅角位相から最進角位相への変更が完了するまでにタイムラグがあり、＃３気筒の圧縮上死点ＴＤＣに達したタイミングで制御を開始しても、弁開閉時期制御機構ＶＴの相対回転位相が最進角に達する時点では、およそ＃４気筒が圧縮上死点ＴＤＣとなる。
【００７２】
尚、図１０には吸気バルブＶａの開閉時期を最遅角に設定した状態での電流値の変化を実線で示し、吸気バルブＶａの開閉時期を最進角に維持した状態での電流値の変化を破線で示している。また、設定時間Ｔは決まった値に固定されるものではなく、例えば、クランキング時のクランクシャフト１の回転速度に基づいて設定される値でも良い。
【００７３】
このように相対回転位相が最進角に設定する制御が行われた後には、気筒判別部４４による判別の後に、点火制御部４２によりタイミングＣにおいて最初の燃焼が行われ、これに続いて所定の順序で燃焼が継続的に行われる（＃１０６、＃１０７ステップ）。図１０では、最初の燃焼を＃１気筒で行うようにタイミングＣが設定されているが、最初の燃焼を行う気筒は＃１気筒に限るものではない。
【００７４】
従って、第１の制御形態では吸気バルブＶａの弁開閉時期制御機構ＶＴを最遅角位相に設定してクランキングを開始し、クランキングの開始から設定時間Ｔが経過したタイミングで相対回転位相を最進角に移行する制御を開始する。これにより、クランキングの開始時点ではスタータモータ１５に作用する負荷を軽減し、消費電力（電流値）を低減してクランクシャフト１の回転数（単位時間あたりの回転数）の増大を可能にする。この後において弁開閉時期制御機構ＶＴが最進角位相に設定されることにより、最初の燃焼を行う時点では吸気量を増大させて圧縮温度を高めるだけでなく、ＴＨＣの増大を抑制した燃焼を可能にする。
【００７５】
〔第２の制御形態〕
この第２の制御形態では、図１１のフローチャートに示すように＃２０１、＃２０２ステップが第１の制御形態で説明したフローチャートの＃１０１、１０２ステップと共通する制御となり、＃２０５〜＃２０７ステップが第１の制御形態で説明したフローチャートの＃１０５〜＃１０７ステップと共通する制御となる。
【００７６】
つまり、エンジン制御装置４０がエンジンＥを始動する始動信号を取得した際には、吸気バルブＶａを遅角作動させ、図７に示すように吸気バルブＶａのＩＶＯを最遅角位相に設定する（＃２０１ステップ）。この＃２０１ステップでは、第１の実施形態に記載したものと同様に、弁開閉時期制御機構ＶＴが最遅角位相（機械的な作動限界）に達したタイミングで位相制御モータＭに供給する電流を停止する制御等が行われる。
【００７７】
次に、スタータモータ１５の駆動によりクランキングを開始し、弁開閉時期制御機構ＶＴを最遅角位相に維持するためスタータモータ１５の回転に同期した速度で位相制御モータＭの駆動を開始すると共に、クランクセンサ１６（クランク角センサの一例）でクランクシャフト１が１／２回転したことを検知した後に、進角制御により吸気バルブＶａの開閉時期を最進角に設定する制御を行う（＃２０２〜＃２０５ステップ）。
【００７８】
エンジンＥが停止する際には、何れかの気筒が圧縮上死点ＴＤＣに達する直前（通常、クランクアングルで上死点前の８０度程度）でクランクシャフト１の回転が停止するため、図２に示すクランクセンサ１６のディスク部１６Ｄは決まった姿勢となる。
【００７９】
従って、図１２に示すように、クランキングにおいて＃１気筒が最初に圧縮される状況において、＃１気筒が上死点ＴＤＣにある状況のクランクアングルを０度に設定すると、クランクシャフト１が１８０度だけ回転した場合には、＃３気筒が圧縮上死点ＴＤＣにある。この制御ではエンジンＥが停止した時点を基準にしてクランクシャフト１が１／２回転（１８０度回転）したタイミングで吸気バルブＶａの開閉時期を最進角に設定する制御を行うため、＃３気筒が圧縮上死点ＴＤＣに達する少し前に吸気バルブＶａの開閉時期を最遅角から最進角に切り換える制御が行われる。これにより、＃１気筒の圧縮行程が、略完了するまでに吸気バルブＶａの開閉時期を切り換える制御を開始できる。
【００８０】
尚、この制御では、図２に示す構成のクランクセンサ１６のクランクセンサ部１６Ｓがディスク部１６Ｄの歯部１６Ｔをカウントすることで、クランキング開始からクランクシャフト１が１／２回転したことを検知する。また、この制御形態に代えて、例えば、エンジンＥが停止するディスク部１６Ｄの基準点１６ｎをクランクセンサ部１６Ｓが検知するように位置関係を設定しておき、クランキングにおいてクランクシャフト１が１８０度回転し、基準点１６ｎを検知したタイミングを、クランクシャフト１の１／２回転と判定するように設定しても良い。
【００８１】
弁開閉時期制御機構ＶＴは、位相制御モータＭの作動により相対回転位相（開閉時期）を変更するものであるため、最遅角位相から最進角位相への変更が完了するまでにタイムラグがあり、図１２に示すように、＃３気筒で圧縮上死点ＴＤＣに達する以前のタイミングで制御を開始しても、弁開閉時期制御機構ＶＴの相対回転位相が最進角に達する時点では、およそ＃４気筒が圧縮上死点ＴＤＣより少し前のタイミングとなる。
【００８２】
このように相対回転位相が最進角に設定する制御が行われた後には、気筒判別部４４による判別の後に、点火制御部４２によりタイミングＣにおいて最初の燃焼が行われ、これに続いて所定の順序で燃焼が継続的に行われる（＃２０６、＃２０７ステップ）。図１２では、最初の燃焼を＃１気筒で行うようにタイミングＣが設定されているが、最初の燃焼を行う気筒は＃１気筒に限るものではない。
【００８３】
従って、第２の制御形態では吸気バルブＶａの弁開閉時期制御機構ＶＴを最遅角位相に設定してクランキングを開始し、クランキングの開始からクランクシャフト１が１／２回転したタイミングで相対回転位相を最進角に移行する制御を開始する。これにより、クランキングの開始時点ではスタータモータ１５に作用する負荷を軽減し、消費電力（電流値）を低減してクランクシャフト１の回転数（単位時間あたりの回転数）の増大を可能にする。この後において弁開閉時期制御機構ＶＴが最進角位相に設定されることにより、最初の燃焼を行う時点では吸気量を増大させて圧縮温度を高めるだけでなく、ＴＨＣの増大を抑制した燃焼を可能にする。
【００８４】
〔第３の制御形態〕
この第３の制御形態では、図１３のフローチャートに示すように、＃３０１、＃３０２ステップが第１の制御形態で説明したフローチャートの＃１０１、１０２ステップと共通する制御となり、＃３０５〜＃３０７ステップが第１の制御形態で説明したフローチャートの＃１０５〜＃１０７ステップと共通する制御となる。
【００８５】
つまり、エンジン制御装置４０がエンジンＥを始動する始動信号を取得した際には、吸気バルブＶａを遅角作動させ、図７に示すように吸気バルブＶａのＩＶＯを最遅角位相に設定する（＃３０１ステップ）。この＃３０１ステップでは、第１の実施形態に記載したものと同様に、弁開閉時期制御機構ＶＴが最遅角位相（機械的な作動限界）に達したタイミングで位相制御モータＭに供給する電流を停止する制御等が行われる。
【００８６】
次に、スタータモータ１５の駆動によりクランキングを開始し、弁開閉時期制御機構ＶＴを最遅角位相に維持するためスタータモータ１５の回転に同期した速度で位相制御モータＭの駆動を開始すると共に、吸気カム角センサ１７の検知信号に基づいて吸気カムシャフト７の回転角を取得し、何れかの気筒で圧縮行程に移行することを判定した時点で、進角制御により吸気バルブＶａの開閉時期を最進角に設定する制御を行う（＃３０２〜＃３０５ステップ）。
【００８７】
図２に示すように、吸気カム角センサ１７は、回転体１７Ｄを周方向で４分割することで４つの検知領域１７Ｔを形成しており、クランクシャフト１が半回転すれば、４つの検知領域１７Ｔの何れかを検知することになり、この検知により４つの気筒の何れが圧縮行程にあるかの判別が可能となる。
【００８８】
また、吸気カムセンサ部１７Ｓが４つの検知領域１７Ｔの何れか１つを検知する際に、クロック信号のカウント値から、吸気カムシャフト７の角度を検知することも可能である。つまり、クランクシャフト１が決まった回転数で回転する場合には、吸気カムセンサ部１７Ｓが前述したアップエッジを検知したタイミングを基準にして決まったカウント値に達した時点で、所定の気筒が圧縮上死点ＴＤＣに達していることを判定することも可能である。また、クランキングを開始する時点では弁開閉時期制御機構ＶＴが最遅角位相に設定されているため、圧縮上死点ＴＤＣに達していることを判定する際には、この相対回転位相を考慮する処理が必要となる。この原理を用いることにより、吸気カムセンサ部１７Ｓのカウント値に基づいて何れかの気筒が圧縮行程にあることを判定している。
【００８９】
弁開閉時期制御機構ＶＴは、位相制御モータＭの作動により相対回転位相（開閉時期）を変更するものであるため、最遅角位相から最進角位相への変更が完了するまでにタイムラグがあり、＃３気筒の圧縮上死点ＴＤＣに達したタイミングで制御を開始しても、弁開閉時期制御機構ＶＴの相対回転位相が最進角に達する時点では、およそ＃４気筒が圧縮上死点ＴＤＣとなる。
【００９０】
このように相対回転位相が最進角に設定する制御が行われた後には、気筒判別部４４による判別の後に、点火制御部４２によりタイミングＣにおいて最初の燃焼が行われ、これに続いて所定の順序で燃焼が継続的に行われる（＃３０６、＃３０７ステップ）。
【００９１】
従って、第３の制御形態では吸気バルブＶａの弁開閉時期制御機構ＶＴを最遅角位相に設定してクランキングを開始し、クランキングの開始の後には、気筒判別のための吸気カム角センサ１７の検知に基づいて吸気バルブＶａの相対回転位相を最進角に移行する制御を開始する。これにより、クランキングの開始時点ではスタータモータ１５に作用する負荷を軽減し、消費電力（電流値）を低減してクランクシャフト１の回転数（単位時間あたりの回転数）の増大を可能にする。この後において弁開閉時期制御機構ＶＴが最進角位相に設定されることにより、最初の燃焼を行う時点では吸気量を増大させて圧縮温度を高めるだけでなく、ＴＨＣの増大を抑制した燃焼を可能にする。
【００９２】
この第３の実施形態の基本的な概念は、気筒判別に用いるクランクセンサ１６と、吸気カム角センサ１７との少なくとも一方を用いることにより、弁開閉時期制御機構ＶＴの相対回転位相を最遅角位相から最進角位相に移行するタイミングを設定するものである。従って、クランキング時にクランクセンサ１６の検知信号を取得し、この検知信号に基づいて最進角位相への移行を行うように制御形態を設定しても良い。
【００９３】
〔第４の制御形態〕
この第４の制御形態では、図１４のフローチャートに示すように、＃４０１、＃４０２ステップが第１の制御形態で説明したフローチャートの＃１０１、１０２ステップと共通する制御となり、＃４０６〜＃４０８ステップが第１の制御形態で説明したフローチャートの＃１０５〜＃１０７ステップと共通する制御となる。
【００９４】
つまり、エンジン制御装置４０がエンジンＥを始動する信号を取得した際には、吸気バルブＶａを遅角作動させ、図７に示すように、吸気バルブＶａのＩＶＯを最遅角位相に設定する（＃４０１ステップ）。この＃４０１ステップでは、第１の実施形態に記載したものと同様に、弁開閉時期制御機構ＶＴが最遅角位相（機械的な作動限界）に達したタイミングで位相制御モータＭに供給する電流を停止する制御等が行われる。
【００９５】
次に、スタータモータ１５の駆動によりクランキングを開始し、弁開閉時期制御機構ＶＴを最遅角位相に維持するためスタータモータ１５の回転に同期した速度で位相制御モータＭの駆動を開始すると共に、クランクセンサ１６においてクランクシャフト１の角速度ωを取得する。この取得により、図１５に示すように角速度ωが下降側の最初のピーク（第１ピークＰ１）を過ぎ、上昇側の最初のピーク（第２ピークＰ２）を過ぎたことを検知した時点で、進角制御により吸気バルブＶａの開閉時期を最進角に設定する制御を行う（＃４０２〜＃４０６ステップ）。
【００９６】
具体的には、クランクセンサ１６と、エンジン制御装置４０にセットされたソフトウエアとで、クランクセンサ１６の検知に基づいて角速度ωを取得する速度センサが構成されている。図１５の上端には、クランキングを開始した際にスタータモータ１５に供給される電流値の変化を示しており、同図の下段には、クランクシャフト１の角速度を示している。従って、図１５に示すように＃１気筒での圧縮上死点ＴＤＣに対応する第１ピークＰ１において最も角速度ωが低下し、この後に角速度ωが上昇し、＃３気筒での圧縮が開始される直前で最も角速度が低下する第２ピークＰ２において吸気バルブＶａの開閉時期を最進角に向けて変更する制御が行われる。
【００９７】
弁開閉時期制御機構ＶＴは、位相制御モータＭの作動により相対回転位相（開閉時期）を変更するものであるため、最遅角位相から最進角位相への変更が完了するまでにタイムラグがあり、＃３気筒の圧縮上死点ＴＤＣに達したタイミングで制御を開始しても、弁開閉時期制御機構ＶＴの相対回転位相が最進角に達する時点では、およそ＃４気筒が圧縮上死点ＴＤＣとなる。
【００９８】
このように相対回転位相が最進角に設定する制御が行われた後には、気筒判別部４４による判別の後に、点火制御部４２によりタイミングＣにおいて最初の燃焼が行われ、これに続いて所定の順序で燃焼が継続的に行われる（＃４０７、＃４０８ステップ）。図１５では、最初の燃焼を＃１気筒で行うようにタイミングＣが設定されているが、最初の燃焼を行う気筒は＃１気筒に限るものではない。
【００９９】
従って、この第４の制御形態では、吸気バルブＶａの弁開閉時期制御機構ＶＴを最遅角位相に設定してクランキングを開始し、クランキングの開始からクランクシャフト１の角速度ωを求め、この角速度ωが最も上昇するタイミングで相対回転位相を最進角に設定する制御を行う。これにより、クランキングの開始時点ではスタータモータ１５に作用する負荷を軽減し、消費電力（電流値）を低減してクランクシャフト１の回転数（単位時間あたりの回転数）の増大を可能にする。この後において弁開閉時期制御機構ＶＴが最進角位相に設定されることにより、最初の燃焼を行う時点では吸気量を増大させて圧縮温度を高めるだけでなく、ＴＨＣの増大を抑制した燃焼を可能にする。
【０１００】
〔実施形態の作用効果〕
スタータモータ１５の駆動によるクランキングの開始時には始動制御部４１（始動負荷軽減部）が、吸気バルブＶａの開閉時期を最遅角に設定してスタータモータ１５に作用する負荷を軽減すると共に、消費電力を低減することで極低温の環境で始動する場合でも確実にクランキングを行わせ、クランクシャフト１の回転数（回転速度）の増大を優先的に行う。また、始動制御部４１（始動負荷軽減部）は、クランクシャフト１が確実に回転した後において燃焼室で最初の燃焼を行うまでに、進角制御により吸気バルブＶａの開閉時期を最進角に設定することにより、最初の燃焼が行われる時点で吸気量を増大させ、圧縮温度を高めＴＨＣの増大を抑制した燃焼を可能にする。
【０１０１】
更に、弁開閉時期制御機構ＶＴとして電動アクチュエータの駆動力により開閉時期を設定するものであるため、例えば、エンジンＥで駆動される油圧ポンプから供給される作動油で開閉時期を設定するものと比較して、エンジンＥの始動時においても高速に作動して開閉時期を適正に設定する。その結果、始動時の負荷を軽減すると共に、ＴＨＣを低減しながら良好な始動を可能にするエンジン制御装置４０が構成された。
【０１０２】
特に、この構成では、エンジンＥの吸気バルブＶａの開閉時期を設定する電動型の弁開閉時期制御機構ＶＴを必要とするものの、エンジン制御装置４０ではソフトウエアの設定により、前述した４種の制御形態（第１〜第４の制御形態）の何れでの制御の実行も可能となり、何れの制御形態であっても、クランキング時のスタータモータ１５に作用する負荷を低減して、良好な始動を可能にする。
【０１０３】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
【０１０４】
（ａ）弁開閉時期制御機構ＶＴの相対回転位相を、最遅角位相から最進角位相へ変更するタイミングとして、気筒判別部４４による判別が行われた後とするように始動制御部４１（始動負荷軽減部）の制御形態を設定する。このように制御形態を設定してもエンジンＥ（内燃機関）を良好に始動できる。
【０１０５】
（ｂ）実施形態では、弁開閉時期制御機構ＶＴでの遅角方向Ｓｂでの機械的な限界位置を最遅角位相としていたが、最遅角位相は必ずしも機械的な限界位置でなくとも良く、機械的な限界に近い位相であっても良い。
【０１０６】
（ｃ）排気バルブＶｂの開閉時期を設定するため、吸気バルブＶａに備えたものと同様の構成の弁開閉時期制御機構ＶＴを排気バルブＶｂに備える。このように吸気バルブＶａと排気バルブＶｂとに弁開閉時期制御機構ＶＴを備えることにより、クランキング開始時においてはネガティブオーバラップのラップ量を拡大して、負荷の一層の軽減を可能にする。この後に、オーバラップＯＬを設定する場合には、ラップ量を拡大して吸気量の一層の拡大が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、内燃機関を始動する制御装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１          クランクシャフト
７          吸気カムシャフト
８          排気カムシャフト
１５        スタータモータ
１６        クランクセンサ（クランク角センサ）
１７        吸気カム角センサ（カム角センサ）
４２        点火制御部
４３        始動負荷軽減部
Ｅ          内燃機関
Ｍ          位相制御モータ（電動アクチュエータ）
Ｔ          設定時間
ＶＴ        弁開閉時期制御機構
Ｖａ        吸気バルブ
【図１】
2018200006.tif 000003
【図２】
2018200006.tif 000004
【図３】
2018200006.tif 000005
【図４】
2018200006.tif 000006
【図５】
2018200006.tif 000007
【図６】
2018200006.tif 000008
【図７】
2018200006.tif 000009
【図８】
2018200006.tif 000010
【図９】
2018200006.tif 000011
【図１０】
2018200006.tif 000012
【図１１】
2018200006.tif 000013
【図１２】
2018200006.tif 000014
【図１３】
2018200006.tif 000015
【図１４】
2018200006.tif 000016
【図１５】
2018200006.tif 000017
【図１６】
2018200006.tif 000018