(57)【要約】      （修正有）【課題】内燃機関の始動を早め、電力消費を低減する。【解決手段】内燃機関１は、吸気カム軸６及び排気カム軸７の一方の第１カム軸の第１相対回転位相を変化させる油圧駆動式バルブタイミング可変手段と、他方の第２カム軸の第２相対回転位相を変化させる電動駆動式バルブタイミング可変手段とを備える。制御装置２０は、内燃機関が停止するまでに第１相対回転位相がロック位相となったか否かの判定結果を示す情報をバックアップメモリ２９に記憶して、第１相対回転位相がロック位相とならなかった場合、第２相対回転位相を最進角位相及び最遅角位相の一方の位相まで変化させる。また始動時に、内燃機関が停止する前に第１相対回転位相がロック位相となっている場合、第１カム信号に基づいてクランク角を確定し、第１相対回転位相がロック位相で無い場合、第２相対回転位相を前記一方の位相に維持しつつ、第２カム信号に基づいてクランク角を確定する。【選択図】図１
2018162672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４サイクル内燃機関の任意の気筒のピストンが圧縮上死点にある時点又は当該時点から７２０°の範囲内の所定クランク角だけ進角した時点の基準クランク角からのクランク軸の回転角度であるクランク角を確定し、当該確定したクランク角に基づいて内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、
前記クランク軸と、
前記内燃機関の吸気バルブを開閉するためのカムが取り付けられ、前記クランク軸が２回転すると自身が１回転するように前記クランク軸の回転が伝達される吸気側カム軸と、
前記内燃機関の排気バルブを開閉するためのカムが取り付けられ、前記クランク軸が２回転すると自身が１回転するように前記クランク軸の回転が伝達される排気側カム軸と、
前記吸気側カム軸及び前記排気側カム軸のうち一方の第１カム軸の前記クランク軸に対する第１相対回転位相を油圧駆動によって進角又は遅角させて、当該第１カム軸に取り付けられたバルブの開閉タイミングを変化させる油圧駆動式バルブタイミング可変手段と、
前記吸気側カム軸及び前記排気側カム軸のうち他方の第２カム軸の前記クランク軸に対する第２相対回転位相を電動モータによって進角又は遅角させて、当該第２カム軸に取り付けられたバルブの開閉タイミングを変化させる電動駆動式バルブタイミング可変手段と、
外周に等間隔で設けられた複数の歯と、前記外周の一部に形成された前記歯が設けられない領域である欠歯部と、を含み、前記クランク軸と同期回転するクランクローターと、
外周に複数の凸部と複数の凹部とが交互に設けられ、前記複数の凸部は互いに異なる幅のクランク角に相当する角度にわたって設けられ、前記複数の凹部は互いに異なる幅のクランク角に相当する角度にわたって設けられ、前記第１カム軸と同期回転する第１カムローターと、
外周に複数の凸部と複数の凹部とが交互に設けられ、前記複数の凸部は互いに異なる幅のクランク角に相当する角度にわたって設けられ、前記複数の凹部は互いに異なる幅のクランク角に相当する角度にわたって設けられ、前記第２カム軸と同期回転する第２カムローターと、
前記クランクローターの歯がクランクローター歯検出部を通過している期間にクランク信号であるパルスを出力するクランク角センサ部と、
前記第１カムローターの凸部が第１カムローター凸部検出部を通過している期間に第１カム信号であるパルスを出力する第１カム角センサ部と、
前記第２カムローターの凸部が第２カムローター凸部検出部を通過している期間に第２カム信号であるパルスを出力する第２カム角センサ部と、を備え、
前記油圧駆動式バルブタイミング可変手段は、
前記クランク軸と同期回転する第１回転体と、
前記第１回転体と同軸上に配置されて、前記第１カム軸と同期回転し、前記第１相対回転位相を変化させるために前記第１回転体に対する相対的な回転位置が変化可能な第２回転体と、
前記第２回転体の前記第１回転体に対する前記相対的な回転位置を油圧駆動によって変化させる油圧駆動機構と、
前記第１相対回転位相が所定のロック位相となった場合、前記第２回転体の前記第１回転体に対する前記相対的な回転位置を前記ロック位相となる回転位置に機械的に固定することが可能なロック機構と、を備え、
前記電動駆動式バルブタイミング可変手段は、
前記第２相対回転位相が最進角位相である場合、前記第２相対回転位相が前記進角側に変化することを機械的に規制するとともに、前記第２相対回転位相が最遅角位相である場合、前記第２相対回転位相が前記遅角側に変化することを機械的に規制する規制部を備え、
前記制御装置には、前記第１相対回転位相が所定の基準位相である場合の前記第１カム信号の各立ち上がり時点に対応するクランク角と、前記第１カム信号の各立ち下がり時点に対応するクランク角と、が予め記憶されるとともに、前記第２相対回転位相が所定の基準位相である場合の前記第２カム信号の各立ち上がり時点に対応するクランク角と、前記第２カム信号の各立ち下がり時点に対応するクランク角と、が予め記憶され、
前記制御装置は、
前記内燃機関が停止中であっても、記憶した情報を保持するバックアップメモリと、
前記第１カム信号の立ち上がりから当該立ち上がりに続く立ち下がりまでの間、又は、前記第１カム信号の立ち下がりから当該立ち下がりに続く立ち上がりまでの間、の前記クランク信号の入力数に基づいて、前記第１カムローター凸部検出部を通過した前記第１カムローターの凸部又は凹部を特定し、前記特定した凸部が前記第１カムローター凸部検出部を通過し終えた時点の第１カム信号の立ち下がり又は前記特定した凹部が前記第１カムローター凸部検出部を通過し終えた時点の第１カム信号の立ち上がり、に対応する前記予め記憶されたクランク角に基づいて、前記クランク角を確定する第１確定手段と、
前記第２カム信号の立ち上がりから当該立ち上がりに続く立ち下がりまでの間、又は、前記第２カム信号の立ち下がりから当該立ち下がりに続く立ち上がりまでの間、の前記クランク信号の入力数に基づいて、前記第２カムローター凸部検出部を通過した前記第２カムローターの凸部又は凹部を特定し、前記特定した凸部が前記第２カムローター凸部検出部を通過し終えた時点の第２カム信号の立ち下がり又は前記特定した凹部が前記第２カムローター凸部検出部を通過し終えた時点の第２カム信号の立ち上がり、に対応する前記予め記憶されたクランク角に基づいて、前記クランク角を確定する第２確定手段と、
前記内燃機関の停止要求を受け付けた場合、前記内燃機関の停止時の処理を実行する停止処理部と、
前記内燃機関の始動要求を受け付けた場合、前記内燃機関の始動時の処理を実行する始動処理部と、を備え、
前記停止処理部は、
前第１記相対回転位相が前記ロック位相となるように前記第２回転体の前記第１回転体に対する前記相対的な回転位置を、前記油圧駆動機構を用いて変化させ、
前記第１相対回転位相が前記ロック位相となった場合に前記第２回転体の前記第１回転体に対する前記相対的な回転位置を機械的に固定させるように前記ロック機構を制御し、
前記内燃機関が停止するまでに前記第１相対回転位相が前記ロック位相となったか否かを判定し、その判定結果を前記バックアップメモリに記憶し、
前記内燃機関が停止するまでに前記第１相対回転位相が前記ロック位相とならなかった場合、前記制御装置及び前記電動モータへの電源供給を所定時間延長して、
前記電源供給が延長されている間に、前記第２相対回転位相が前記最進角位相及び前記最遅角位相のうち一方の位相となるように前記電動モータを制御するように、構成され、
前記電源供給を延長する所定時間は、前記第２相対回転位相が前記最進角位相及び前記最遅角位相のうち他方の位相から前記一方の位相まで変化するまでにかかる時間以上の値に設定され、
前記始動処理部は、
前記バックアップメモリに記憶された前記判定結果が、前記内燃機関が停止するまでに前記第１相対回転位相が前記ロック位相となったことを示す場合、前記第１確定手段を用いて前記クランク角を確定し、
前記バックアップメモリに記憶された前記判定結果が、前記内燃機関が停止するまでに前記第１相対回転位相が前記ロック位相となっていないことを示す場合、前記一方の位相が前記最進角位相であれば、前記第２相対回転位相が前記進角側に変化するように前記電動モータを回転させ、前記一方の位相が前記最遅角位相であれば、前記第２相対回転位相が前記遅角側に変化するように前記電動モータを回転させながら、前記第２確定手段を用いて前記クランク角を確定するように構成された、
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、４サイクル内燃機関の始動時にクランク角を確定し、当該確定したクランク角に基づいて内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から知られるこの種の内燃機関の制御装置の一つ（以下、「従来装置」と称呼する。）は、吸気側可変バルブタイミング機構（以下、単に「吸気側ＶＶＴ」とも称呼する。）の駆動源として電動モータを採用している。従来装置は、吸気側ＶＶＴを電動モータの力で機構上の最遅角位置に押し付けるように制御することによりカム位相を変化しない状態としながら、カムポジションセンサからの信号（カム信号）に基づいてクランク角を確定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１０５６８０号公報（段落０００８乃至００１２参照。）
【発明の概要】
【０００４】
内燃機関の始動時には、カム信号に基づいて早期且つ正確にクランク角を確定させることが望ましい。内燃機関の始動時において、従来装置のように電動モータの力で吸気側ＶＶＴを最遅角位置に押し付けることによりカム位相を変化しない状態とすれば、カム信号に基づいて早期且つ正確にクランク角を確定することができる。
【０００５】
しかしながら、この方法によれば、内燃機関の始動時には、常に電動モータの力で吸気側ＶＶＴを最遅角位置に押し付けるので消費電力が大きくなり、結果として、燃費の悪化を招く。特に、ハイブリッド車両においては、内燃機関の停止及び始動が頻繁に行われるので、従来装置によると蓄電池の残容量が小さくなり易い。その結果、蓄電池を充電するために燃料が余分に消費される。
【０００６】
本発明は前述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、内燃機関の始動時において、小さい消費電力にて早期且つ正確にクランク角を確定可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００７】
本発明の内燃機関の制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼する。）は、
４サイクル内燃機関の任意の気筒のピストンが圧縮上死点にある時点又は当該時点から７２０°の範囲内の所定クランク角だけ進角した時点の基準クランク角からのクランク軸の回転角度であるクランク角を確定し、当該確定したクランク角に基づいて内燃機関（１）を制御する、内燃機関の制御装置（２０）である。
【０００８】
前記クランク軸（２）と、
前記内燃機関の吸気バルブを開閉するためのカムが取り付けられ、前記クランク軸が２回転すると自身が１回転するように前記クランク軸の回転が伝達される吸気側カム軸（６）と、
前記内燃機関の排気バルブを開閉するためのカムが取り付けられ、前記クランク軸が２回転すると自身が１回転するように前記クランク軸の回転が伝達される排気側カム軸（７）と、
前記吸気側カム軸及び前記排気側カム軸のうち一方の第１カム軸の前記クランク軸に対する第１相対回転位相を油圧駆動によって進角又は遅角させて、当該第１カム軸に取り付けられたバルブの開閉タイミングを変化させる油圧駆動式バルブタイミング可変手段（９又は８）と、
前記吸気側カム軸及び前記排気側カム軸のうち他方の第２カム軸の前記クランク軸に対する第２相対回転位相を電動モータによって進角又は遅角させて、当該第２カム軸に取り付けられたバルブの開閉タイミングを変化させる電動駆動式バルブタイミング可変手段（８又は９）と、
外周に等間隔で設けられた複数の歯（２２）と、前記外周の一部に形成された前記歯が設けられない領域である欠歯部（２３）と、を含み、前記クランク軸と同期回転するクランクローター（２１）と、
外周に複数の凸部（第１凸部３２、第２凸部３４及び第３凸部３６）と複数の凹部（第１凹部３３、第２凹部３５及び第３凹部３７）とが交互に設けられ、前記複数の凸部は互いに異なる幅のクランク角に相当する角度にわたって設けられ（図５（ｂ）を参照。）、前記複数の凹部は互いに異なる幅のクランク角に相当する角度にわたって設けられ（図５（ｂ）を参照。）、前記第１カム軸と同期回転する第１カムローター（３１）と、
外周に複数の凸部（第１凸部３２、第２凸部３４及び第３凸部３６）と複数の凹部（第１凹部３３、第２凹部３５及び第３凹部３７）とが交互に設けられ（図５（ｂ）を参照。）、前記複数の凸部は互いに異なる幅のクランク角に相当する角度にわたって設けられ（図５（ｂ）を参照。）、前記複数の凹部は互いに異なる幅のクランク角に相当する角度にわたって設けられ、前記第２カム軸と同期回転する第２カムローター（３１）と、
前記クランクローターの歯がクランクローター歯検出部を通過している期間にクランク信号であるパルス（図６（ａ）を参照。）を出力するクランク角センサ部（１２）と、
前記第１カムローターの凸部が第１カムローター凸部検出部を通過している期間に第１カム信号であるパルス（図６（ｃ）乃至図６（ｇ）を参照。）を出力する第１カム角センサ部（１１又は１０）と、
前記第２カムローターの凸部が第２カムローター凸部検出部を通過している期間に第２カム信号であるパルス（図６（ｃ）乃至図６（ｇ）を参照。）を出力する第２カム角センサ部（１０又は１１）と、を備える。
【０００９】
更に、前記油圧駆動式バルブタイミング可変手段は、
前記クランク軸と同期回転する第１回転体（４０）と、
前記第１回転体と同軸上に配置されて、前記第１カム軸と同期回転し、前記第１相対回転位相を変化させるために前記第１回転体に対する相対的な回転位置が変化可能な第２回転体（５０）と、
前記第２回転体の前記第１回転体に対する前記相対的な回転位置を油圧駆動によって変化させる油圧駆動機構（２５、４３及び４４）と、
前記第１相対回転位相が所定のロック位相（ＭＬＰ）となった場合、前記第２回転体の前記第１回転体に対する前記相対的な回転位置を前記ロック位相となる回転位置に機械的に固定することが可能なロック機構（６０）と、を備える。
【００１０】
更に、前記電動駆動式バルブタイミング可変装置は、
前記第２相対回転位相が最進角位相である場合、前記第２相対回転位相が前記進角側に変化することを機械的に規制するとともに、前記第２相対回転位相が最遅角位相である場合、前記第２相対回転位相が前記遅角側に変化することを機械的に規制する規制部を備える。
【００１１】
前記制御装置には、前記第１相対回転位相が所定の基準位相（中間ロック位相ＭＬＰ）である場合の前記第１カム信号の各立ち上がり時点に対応するクランク角と、前記第１カム信号の各立ち下がり時点に対応するクランク角と、が予め記憶されるとともに（２０、図６（ｂ）及び図６（ｅ））、前記第２相対回転位相が所定の基準位相（最遅角位相）である場合の前記第２カム信号の各立ち上がり時点に対応するクランク角と、前記第２カム信号の各立ち下がり時点に対応するクランク角と、が予め記憶される（２０、図６（ｂ）及び図６（ｆ））。
【００１２】
更に、前記制御装置は、
前記内燃機関が停止中であっても、記憶した情報を保持するバックアップメモリ（２９）と、
前記第１カム信号の立ち上がりから当該立ち上がりに続く立ち下がりまでの間、又は、前記第１カム信号の立ち下がりから当該立ち下がりに続く立ち上がりまでの間、の前記クランク信号の入力数に基づいて、前記第１カムローター凸部検出部を通過した前記第１カムローターの凸部又は凹部を特定し、前記特定した凸部が前記第１カムローター凸部検出部を通過し終えた時点の第１カム信号の立ち下がり又は前記特定した凹部が前記第１カムローター凸部検出部を通過し終えた時点の第１カム信号の立ち上がり、に対応する前記予め記憶されたクランク角に基づいて、前記クランク角を確定する第１確定手段（２０並びに図９及び図１１のステップ９１５）と、
前記第２カム信号の立ち上がりから当該立ち上がりに続く立ち下がりまでの間、又は、前記第２カム信号の立ち下がりから当該立ち下がりに続く立ち上がりまでの間、の前記クランク信号の入力数に基づいて、前記第２カムローター凸部検出部を通過した前記第２カムローターの凸部又は凹部を特定し、前記特定した凸部が前記第２カムローター凸部検出部を通過し終えた時点の第２カム信号の立ち下がり又は前記特定した凹部が前記第２カムローター凸部検出部を通過し終えた時点の第２カム信号の立ち上がり、に対応する前記予め記憶されたクランク角に基づいて、前記クランク角を確定する第２確定手段（２０並びに図９及び図１１のステップ９２５）と、
前記内燃機関の停止要求を受け付けた場合、前記内燃機関の停止時の処理を実行する停止処理部（２０、図８のステップ８００乃至ステップ８９５及び図１０ステップ１０００乃至ステップ１０９５）と、
前記内燃機関の始動要求を受け付けた場合、前記内燃機関の始動時の処理を実行する始動処理部（２０、図９のステップ９００乃至ステップ９９５及び図１１のステップ１１００乃至ステップ１１９５）と、を備える。
【００１３】
更に、前記停止処理部は、
前記第１相対回転位相が前記ロック位相となるように前記第２回転体の前記第１回転体に対する前記相対的な回転位置を、前記油圧駆動機構を用いて変化させ（図８及び図１０のステップ８０５）、
前記第１相対回転位相が前記ロック位相となった場合に前記第２回転体の前記第１回転体に対する前記相対的な回転位置を機械的に固定させるように前記ロック機構を制御し（図８及び図１０のステップ８１５）、
前記内燃機関が停止するまでに前記第１相対回転位相が前記ロック位相となったか否かを判定し（図８のステップ８２０及び図１０のステップ１０１０）、その判定結果を前記バックアップメモリに記憶し（図８及び図１０のステップ８２５及びステップ８４０）、
前記内燃機関が停止するまでに前記第１相対回転位相が前記ロック位相とならなかった場合、前記制御装置及び前記電動モータへの電源供給を所定時間（Ｔ１又はＴ２）延長して（図８のステップ８３０、ステップ８４５及びステップ８５０並びに図１０のステップ８３０、ステップ８４５及びステップ１０１５）、
前記電源供給が延長されている間に、前記第２相対回転位相が前記最進角位相及び前記最遅角位相のうち一方の位相となるように前記電動モータを制御するように（図８のステップ８５５及び図１０のステップ１０２０）、構成される。
【００１４】
更に、前記電源供給が延長される所定時間（Ｔ１又はＴ２）は、前記第２相対回転位相が前記最進角位相及び前記最遅角位相のうち他方の位相から前記一方の位相まで変化するまでにかかる時間以上の値に設定される。
【００１５】
前記始動処理部は、
前記バックアップメモリに記憶された前記判定結果が、前記内燃機関が停止するまでに前記第１相対回転位相が前記ロック位相となったことを示す場合（図９及び図１１のステップ９１０「Ｙｅｓ」）、前記第１確定手段を用いて前記クランク角を確定し（図９及び図１１のステップ９１５）、
前記バックアップメモリに記憶された前記判定結果が、前記内燃機関が停止するまでに前記第１相対回転位相が前記ロック位相となっていないことを示す場合（図９及び図１１のステップ９１０「Ｎｏ」）、前記一方の位相が前記最進角位相であれば、前記第２相対回転位相が前記進角側に変化するように前記電動モータを回転させ（図１１のステップ１１０５）、前記一方の位相が前記最遅角位相であれば、前記第２相対回転位相が前記遅角側に変化するように前記電動モータを回転させながら（図９のステップ９２０）、前記第２確定手段を用いて前記クランク角を確定する（図９及び図１１のステップ９２５）ように構成される。
【００１６】
本発明装置によれば、内燃機関が停止するまでに第１相対回転位相がロック位相となっているか否かにかかわらず、内燃機関の始動時には第１確定手段又は第２確定手段によりクランク角が確定される。このため、クランク信号に基づいてクランク角が確定されるよりも早期にクランクが確定できるので、内燃機関の始動を早めることができる。
【００１７】
更に、第１確定手段によりクランク角が確定される場合、第１相対回転位相がロック位相に機械的に固定されているので、第１相対回転位相がずれることを防止でき、正確にクランクが確定される。更に、第２確定手段によりクランク角が確定される場合、第２相対回転位相が最進角位相又は最遅角位相に維持されるので、第２相対回転位相がずれることが防止でき、正確にクランク角が確定される。
【００１８】
更に、第２確定手段によってクランク角が確定される場合、第２相対回転位相が最進角位相又は最遅角位相に維持されるために電動モータが用いられるので、電力が消費される。このような第２確定手段によるクランク角の確定は、第１確定手段によりクランク角が確定できない場合、即ち、第１相対回転位相がロック位相となっていない場合にのみ行われる。このため、第２確定手段によるクランク角の確定の頻度を低減させることができ、この結果、全体としての消費電力量を低減することができ、燃費が悪化することを防止できる。
【００１９】
なお、上記説明においては、発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関及び内燃機関の制御装置の概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示した排気側バルブタイミング可変装置の詳細な構成図である。
【図３】図３は、内燃機関の停止時における排気バルブの開弁期間と吸気側バルブの開弁期間の説明図である。
【図４】図４は、内燃機関の停止時における図１に示した油圧制御弁のスプール位置の説明図である。
【図５】図５は（ａ）及び（ｂ）を含み、（ａ）はクランクローターの構成図である。図５（ｂ）はカムローターの構成図である。
【図６】図６は、クランク信号及びカム信号とクランク角との対応関係の説明図である。
【図７】図７は、内燃機関が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相となった場合及び内燃機関が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相とならなかった場合の吸気側相対回転位相、排気側相対回転位相、及びＥＣＵへの電源供給状態に関する制御のタイミングチャートである。
【図８】図８は、図１に示したＥＣＵのＣＰＵが内燃機関の停止時に実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図９】図９は、図１に示したＥＣＵのＣＰＵが内燃機関の始動時に実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態の変形例のＥＣＵのＣＰＵが内燃機関の停止時に実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態の変形例のＥＣＵのＣＰＵが内燃機関の始動時に実行するルーチンを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置（以下、単に「制御装置」とも称呼する。）について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態における制御装置及び制御装置が適用される内燃機関の概略構成図である。
【００２２】
内燃機関１は、４ストローク（サイクル）の火花点火式内燃機関であり、図示しない４つの気筒を備える。図１に示したように、内燃機関１は、クランク軸２、タイミングチェーン３、スプロケット４，５、吸気側カム軸６、排気側カム軸７、吸気側バルブタイミング可変装置８、排気側バルブタイミング可変装置９、吸気側カム角センサ１０、排気側カム角センサ１１及びクランク角センサ１２を備える。
【００２３】
内燃機関１はエンジンＥＣＵ２０によって制御される。なお、ＥＣＵは、エレクトリックコントロールユニットの略称である。ＥＣＵは、ＣＰＵ２６、ＲＯＭ２７、ＲＡＭ２８、バックアップメモリ２９及びインターフェース等を含むマイクロコンピューターを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵ２６は、メモリ（ＲＯＭ２７）に格納されたインストラクション（ルーチン）を実行することによって後述する各種機能を実現する。バックアップメモリ２９は、内燃機関１が停止した後であっても、図示しないバッテリーによって電源が供給され、記憶した情報を保持できる記憶装置である。
【００２４】
更に、ＥＣＵ２０は、吸気側カム角センサ１０、排気側カム角センサ１１、クランク角センサ１２及び油圧制御弁２５のアクチュエータ２５ａに接続される。
【００２５】
内燃機関１の各気筒には、図示しないピストンの冠面と図示しないシリンダとの間に燃焼室が形成される。この燃焼室の中心上部には点火装置が配置される。シリンダヘッドには、点火装置を挟んで図示しない吸気ポートと図示しない排気ポートとが互いに対向して配置される。後述する吸気側カム軸６の回転に伴って回転するカムによって図示しない吸気バルブが開放されたとき、吸気ポートから外気が燃焼室内に流入する。同様に、後述する排気側カム軸７の回転に伴って回転するカムによって図示しない排気バルブが開放されたとき、排気ポートから燃焼室内の気体が排出される。更に、シリンダヘッドの吸気ポート付近には、燃焼室内に燃料を直接噴射するための燃料噴射弁が配置される。このため、点火装置及び燃料噴射弁は、シリンダヘッドのピストンの上死点の上方に配置されている。
【００２６】
ピストンが吸気上死点から吸気下死点まで移動する間の所定のタイミングで燃料噴射弁が開放されて、燃焼室内に霧状の燃料が噴射されることが望ましい。この燃料噴射タイミングは、ピストンが吸気上死点付近に位置せず、且つピストンが吸気下死点付近に位置しない適切なタイミングであることが望ましい。ピストンが吸気上死点付近に位置する場合に燃料が噴射されると、燃料がピストン冠面に付着してしまうという問題があり、ピストンが吸気下死点付近に位置する場合に燃料が噴射されると燃料が十分に霧化されないという問題がある。更に、ピストンが圧縮上死点付近に到達したときに点火プラグが作動し、燃焼室内で圧縮された霧状の燃料と外気との混合気体の燃焼が開始されることが望ましい。
【００２７】
クランク軸２は、各気筒のピストンに図示しないコンロッドを介して連結される。コンロッドによってピストンの往復運動が回転運動に変換されることによって、クランク軸２が回転する。クランク軸２の回転はタイミングチェーン３によって、スプロケット４を介して吸気側カム軸６に伝達され、スプロケット５を介して排気側カム軸７に伝達される。クランク軸２が２回転すると吸気側カム軸６及び排気側カム軸７が１回転するように、クランク軸２の回転が吸気側カム軸６及び排気側カム軸７に伝達される。即ち、吸気側カム軸６及び排気側カム軸７は、クランク軸２の１／２の速度で回転する。
【００２８】
吸気側カム軸６の各気筒に対応する所定の位置には図示しない８個のカム（各気筒に２個のカム）が設けられる。吸気側カム軸６の回転に伴ってカムが回転することによって、気筒に設けられた図示しない吸気バルブが開閉される。更に、排気側カム軸７の各気筒に対応する所定の位置には図示しない８個のカム（各気筒に２個のカム）が設けられる。排気側カム軸７の回転に伴ってカムが回転することによって、気筒に設けられた図示しない排気バルブが開閉される。
【００２９】
吸気側カム軸６には電動モータ駆動式の吸気側バルブタイミング可変装置８が設けられる。吸気側バルブタイミング可変装置８は、スプロケット４に伝達されたクランク軸２の回転を図示しない電動モータによって進角又は遅延させて吸気側カム軸６に伝達する。これによって、吸気側カム軸６のクランク軸２に対する相対回転位相が進角又は遅角され、吸気バルブの開閉タイミングが変化する。なお、吸気側カム軸６のクランク軸２に対する相対回転位相は便宜上単に「吸気側相対回転位相」とも称呼される。このような電動モータ駆動式のバルブタイミング可変装置自体は周知である（例えば、特開２０１４−１０５６８０号公報等を参照。）。
【００３０】
電動モータ駆動式の吸気側バルブタイミング可変装置８は、「吸気側カム軸６と同期回転する図示しない出力軸」のスプロケット４に対する相対位置を電動モータによって変化させることによって、吸気側相対回転位相を変化させる。吸気側相対回転位相が変化可能な範囲は所定の角度範囲に制限される。この所定の角度範囲のうち最も進角側の位相を「最進角位相」と称呼し、最も遅角側の位相を「最遅角位相」と称呼する。出力軸がスプロケット４に対して最進角位相に対応する最進角位置に位置する場合、出力軸のスプロケット４に対する進角側への移動が機械的に規制される。同様に、出力軸がスプロケット４に対して最遅角位相に対応する最遅角位置に位置する場合、出力軸のスプロケット４に対する遅角側への移動が機械的に規制される。
【００３１】
排気側カム軸７には油圧駆動式の排気側バルブタイミング可変装置９が設けられる。排気側バルブタイミング可変装置９は、排気側カム軸７のクランク軸２に対する相対回転位相を油圧駆動によって進角又は遅角させて、排気バルブの開閉タイミングを変化させる。なお、排気側カム軸７のクランク軸２に対する相対回転位相は便宜上単に「排気側相対回転位相」とも称呼される。
【００３２】
図２に示すように、排気側バルブタイミング可変装置９は、ハウジングローター４０及びベーンローター５０を備える。ハウジングローター４０はクランク軸２の回転と同期して回転する。ベーンローター５０は排気側カム軸７と同期して回転する。なお、ハウジングローター４０は便宜上「第１回転体」とも称呼され、ベーンローター５０は便宜上「第２回転体」とも称呼される。
【００３３】
スプロケット５は排気側カム軸７に回動自在に軸支される。スプロケット５には、ハウジングローター４０が図示しないボルト等によって固定される。クランク軸２の回転がタイミングチェーン３によってスプロケット５に伝達されると、スプロケット５がクランク軸２と同期して回転する。スプロケット５が回転すると、スプロケット５にハウジングローター４０が固定されているので、ハウジングローター４０も回転する。このため、ハウジングローター４０はクランク軸２と同期して回転する。
【００３４】
ハウジングローター４０は円筒形状であり、内部にベーンローター５０を収容する。ベーンローター５０は排気側カム軸７に回動不能に軸支される。即ち、ハウジングローター４０とベーンローター５０とは同じ排気側カム軸７に軸支されるので、ハウジングローター４０とベーンローター５０とは同軸上に位置している。クランク軸２と同期回転するハウジングローター４０の回転はベーンローター５０に伝達され、ベーンローター５０が回転すると、ベーンローター５０に回動不能に軸支された排気側カム軸７も回転する。
【００３５】
ベーンローター５０は、ハウジングローター４０に対して図２に示す右回り又は左回りに相対的に回転することによって、ハウジングローター４０に対する自身の位置を変化させる。
【００３６】
ベーンローター５０のハウジングローター４０に対する相対的な位置が図２に示す位置から右回り（図２に示す進角側）に回転すると、ベーンローター５０の回転位相はハウジングローター４０の回転位相よりも進む。換言すれば、排気側カム軸７の回転位相がクランク軸２の回転位相よりも進む。これによって、排気側カム軸７のクランク軸２に対する相対的な回転位相が進み、排気バルブの開閉タイミングが進角する。
【００３７】
これに対して、ベーンローター５０のハウジングローター４０に対する相対的な位置が図２に示す位置から左回り（図２に示す遅角側）に回転すると、ベーンローター５０の回転位相はハウジングローター４０の回転位相よりも遅れる。換言すると、排気側カム軸７の回転位相がクランク軸２の回転位相よりも遅れる。これによって、排気側カム軸７のクランク軸２に対する相対回転位相が遅れて、排気バルブの開閉タイミングが遅角する。
【００３８】
更に、ベーンローター５０は、排気側カム軸７に固定されるボス５１と、ボス５１から径方向外側に突出する複数（本実施形態では３つ）のベーン５２と、を備える。
【００３９】
ハウジングローター４０には、径方向内側に突出する複数（本実施形態では３つ）の区画壁４１が設けられている。周方向で互いに隣り合う区画壁４１同士の間には収容室４２が形成されている。収容室４２は、その内部に配置されるベーンローター５０のベーン５２によって２つの油圧室に区画されている。収容室４２におけるベーン５２よりも排気側カム軸７の回転方向後側の油圧室は進角用の油圧室としての進角室４３である。収容室４２におけるベーン５２よりも排気側カム軸７の回転方向前側の油圧室は遅角用の油圧室としての遅角室４４である。
【００４０】
そして、排気側バルブタイミング可変装置９では、遅角室４４に作動油が供給されるとともに進角室４３から作動油が排出されると、遅角室４４の作動油圧が進角室４３の作動油圧よりも高くなる。この結果、ベーンローター５０がハウジングローター４０に対して排気側カム軸７の回転方向と反対の方向（図２における左回り）に相対回転し、ベーンローター５０のハウジングローター４０に対する相対的な位置が遅角側に変化する。これによって、排気側カム軸７のクランク軸２に対する排気側相対回転位相が遅れて、図示しない排気バルブのバルブタイミングが遅角される。
【００４１】
一方、進角室４３に作動油が供給されるとともに遅角室４４から作動油が排出されると、進角室４３の作動油圧が遅角室４４の作動油圧よりも高くなる。この結果、ベーンローター５０がハウジングローター４０に対してカム軸回転方向（図２における右回り）に相対回転し、ベーンローター５０のハウジングローター４０に対する相対的な位置が進角側に変化する。これによって、排気側相対回転位相が進み、図示しない排気バルブのバルブタイミングが進角される。
【００４２】
図２に示すように、排気側バルブタイミング可変装置９は中間ロック機構６０を更に備える。中間ロック機構６０は、ベーンローター５０のハウジングローター４０に対する相対的な位置を、排気側相対回転位相が所定の中間ロック位相ＭＬＰ（図３（ｂ）及び図３（ｃ）を参照。）となる位置に機械的に固定する。これによって、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰに固定される。中間ロック位相ＭＬＰは、最遅角位相と進最角位相との間に設定される。なお、最遅角位相とは、図示しない排気バルブのバルブタイミングが最も遅角されているときの位相であり、最進角位相とは、図示しない排気バルブのバルブタイミングが最も進角されているときの位相である。排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰに固定された状態では、図示しない排気バルブのバルブタイミングが最遅角時期と最進角時期との間の中間時期に固定された状態となる。本実施形態では、中間ロック位相ＭＬＰは内燃機関１の始動に好適な位相に設定されている。
【００４３】
この中間ロック機構６０は、ベーンローター５０に設けられた図示しないロックピンと、ハウジングローター４０に設けられた図示しないロック穴と、を備える。ロックピンはベーンローター５０からロック穴方向に突出可能に設けられている。ロック穴は、ベーンローター５０のハウジングローター４０に対する相対的な位置が、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなる位置（以下、「中間ロック位相位置」と称呼する。）に設けられている。ロックピンがロック穴に嵌合することによって、ベーンローター５０のハウジングローター４０に対する相対的な位置が中間ロック位相位置に機械的に固定され、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰに固定される。なお、ハウジングローター４０にロックピンが設けられ、ベーンローター５０にロック穴が設けられた構成であってもよい。
【００４４】
ロックピンの状態は、後述する油圧制御弁２５のスプール位置がロックモード位置である場合、ロック穴方向に突出し得る状態（作動状態）に遷移する。更に、ロックピンの状態は、後述する油圧制御弁２５のスプール位置がロックモード以外の位置である場合、ロック穴方向に突出しない状態（不作動状態）に遷移する。
【００４５】
ロックピンの状態が作動状態である場合、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなったとき、ロックピンがロック穴に嵌合する。この結果、ベーンローター５０のハウジングローター４０に対する相対的な位置が中間ロック位相位置に機械的に固定される。これに対して、ロックピンの状態が不作動状態である場合、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっても、ロックピンがロック穴に嵌合しない。
【００４６】
再び、図１を参照すると、油圧制御弁２５の電磁式のアクチュエータ２５ａはＥＣＵ２０によって制御され、それにより、油圧制御弁２５のスプール弁の位置（スプール位置）を変更するようになっている。油圧制御弁２５は、排気側バルブタイミング可変装置９の進角室４３及び遅角室４４の油圧を制御する位相制御用の油圧制御弁機能と、中間ロック機構６０の油圧を制御するロック制御用の油圧制御機能と、を備える。
【００４７】
図４に示すように、油圧制御弁２５は、スプール位置によって、ロックモード、進角モード、保持モード及び遅角モードの四つのモードを実現する。ＥＣＵ２０は、油圧制御弁２５のスプール位置を制御することによって、油圧制御弁２５のモードをロックモードと進角モードと保持モードと遅角モードとの間で切り換える。
【００４８】
ロックモードでは、前述したようにロックピンが作動状態となり、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなった場合、ベーンローター５０のハウジングローター４０に対する相対的な位置が中間ロック位相位置に機械的に固定される。ロックモード以外のモード、即ち進角モード、保持モード及び遅角モードでは、ロックピンが不作動状態となり、ロックピンがロック穴に嵌合不能な状態となる。このため、ベーンローター５０の中間ロック位相位置での固定が解除される。
【００４９】
油圧制御弁２５は、進角モードでは、遅角室４４の作動油を排出して遅角室４４の油圧を低下させ、且つ、進角室４３に作動油を供給して進角室４３の油圧を上昇させることにより、排気側相対回転位相を進角させる。
油圧制御弁２５は、保持モードでは、進角室４３及び遅角室４４の作動油を保持して各室の油圧を維持することによって、排気側相対回転位相を維持する。
油圧制御弁２５は、遅角モードでは、進角室４３の作動油を排出して進角室４３の油圧を低下させ、且つ、遅角室４４に作動油を供給して遅角室４４の油圧を上昇させることにより、排気側相対回転位相を遅角させる。
【００５０】
次に、内燃機関１の停止時の排気側バルブタイミング可変装置９の制御について図３（ａ）乃至図３（ｃ）及び図４を用いて説明する。
図３（ａ）では、アイドル状態の排気バルブの開弁期間（以下、「ＥｘＶＶＴ」と称呼する。）及び吸気バルブの開弁期間（以下、「ＩｎＶＶＴ」と称呼する。）が示される。アイドル状態では、排気側相対回転位相は最進角位相に位置しており、吸気側相対回転位相は最遅角位相に位置している。この場合、ＥｘＶＶＴとＩｎＶＶＴとのオーバーラップが最も小さくなくなる。
【００５１】
図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、本実施形態における中間ロック位相ＭＬＰは、最進角位相よりも遅角側の所定の位相に設定されている。更に、図３（ｃ）に示すように、内燃機関１の始動時では、排気側相対回転位相は中間ロック位相ＭＬＰに設定され、吸気側相対回転位相は最遅角位相に設定される。これによって、内燃機関１の始動時におけるＥｘＶＶＴとＩｎＶＶＴとがわずかにオーバーラップする。この結果、内燃機関１の始動時のエミッションを向上させることができる。
【００５２】
内燃機関１が停止要求を受けて停止させられる際（以下、「機関停止要求時」とも称呼される。）、ＥＣＵ２０は、アクチュエータ２５ａを介して油圧制御弁２５を制御することによって、排気側相対回転位相を中間ロック位相ＭＬＰへと変化させる。そして、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰになると、中間ロック機構６０によって相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰに固定される。より詳細には、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰよりも進角している場合、ＥＣＵ２０は、機関停止要求時において、排気側相対回転位相を中間ロック位相ＭＬＰまで遅角させるために、油圧制御弁２５のスプール位置を遅角モードの位置に一旦移動させる。その後、ＥＣＵ２０は、油圧制御弁２５のスプール位置を遅角モードの位置からロックモードの位置に移動させることにより、中間ロック機構６０によって排気側相対回転位相を中間ロック位相ＭＬＰに固定する。
【００５３】
しかし、図４に示すように、油圧制御弁２５のスプール弁は、遅角モードの位置からロックモードの位置へと変更される間に進角モードの位置を通過するようになっている。このため、機関停止要求時において排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰよりも進角している場合において、油圧制御弁２５のスプール弁が、遅角モードの位置からロックモードの位置まで移動する間に進角モードの位置を通過することによって、排気側相対回転位相が余分に進角してしまう。これによって、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰより進角してしまい、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰに固定されない場合がある。
【００５４】
そこで、ＥＣＵ２０は、スプール弁が進角モードの位置を通過することによって進角してしまう分を見越して、中間ロック位相ＭＬＰより遅角させた位相（以下、「停止準備位相ＳＰＰ」と称呼する）に排気側相対回転位相を一旦制御する（図３（ｂ）を参照。）。そして、ＥＣＵ２０は、排気側相対回転位相が停止準備位相ＳＰＰとなった場合、油圧制御弁２５のスプール弁をロックモードの位置まで移動させる。この場合、スプール弁が進角モードの位置を通過することによって排気側相対回転位相が進角しても、図３（ｃ）に示すように排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなる。このため、中間ロック機構６０によって排気側相対回転位相を中間ロック位相ＭＬＰに機械的に固定することができる。
【００５５】
なお、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰよりも遅角している場合、ＥＣＵ２０は、機関停止要求時において、排気側相対回転位相を中間ロック位相ＭＬＰまで進角させるために、油圧制御弁２５のスプール位置を進角モードの位置に一旦移動させる。その後、ＥＣＵ２０は、油圧制御弁２５のスプール位置を進角モードの位置からロックモードの位置に移動させる。この場合においては前述したような問題が生じないので、排気側相対回転位相を中間ロック位相ＭＬＰよりも余分に進角させた位相まで進角させる必要はない。
【００５６】
この制御方式によれば、スプール弁が進角モードの位置を通過することによる進角分まで排気側相対回転位相を遅角させる必要があるので、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなるまでに時間がかかる。このため、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなる前、即ち中間ロック機構６０によって排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰで固定される前に内燃機関１が停止してしまう場合がある。
【００５７】
次に、吸気側カム角センサ１０、排気側カム角センサ１１及びクランク角センサ１２について詳述する。
まず、クランク角センサ１２について説明する。
クランク軸２の一端にはクランク軸２と同軸上で同期回転するクランクローター２１が設けられる。図５（ａ）に示すように、クランクローター２１の外周には、所定角度毎に等間隔で突起する歯２２が設けられており、外周の一部には、所定数の歯２２が欠歯した領域である欠歯部２３が設けられる。より具体的に述べると、クランクローター２１の外周には１０°ＣＡ間隔で３４個の歯２２が設けられ、２歯欠歯した領域である欠歯部２３が形成されている。
【００５８】
クランク角センサ１２は、このクランクローター２１の近傍に配設されている。クランク角センサ１２は、クランクローター歯検出部及び波形成形部を内蔵している。クランク角センサ１２は、そのクランクローター歯検出部の近傍をクランクローター２１の歯２２が通過している期間において高レベルとなり、クランクローター歯検出部の近傍をクランクローター２１の歯２２が通過していない期間において低レベルとなる、パルス、をその波形成形部から出力する。このパルスは「クランク信号」と称呼される。換言すると、クランク角センサ１２は、クランクローター２１の歯２２のそれぞれがクランクローター歯検出部の近傍を通過している期間、クランク信号となるパルスをＥＣＵ２０に出力する。従って、クランク角センサ１２は、クランク角が１０°ＣＡ進む毎にクランク信号をＥＣＵ２０に出力する。なお、クランク角センサ１２は、クランクローター歯検出部及び波形成形部を備えることから、「クランク角センサ部」とも称呼される。
【００５９】
一方、吸気側カム軸６の一端には吸気側カム軸６と同軸上で同期回転するカムローター３１が設けられる。同様に、排気側カム軸７の一端には排気側カム軸７と同軸上で同期回転するカムローター３１が設けられる。図５（ｂ）に示すように、カムローター３１の外周には、複数の凸部（第１凸部３２、第２凸部３４及び第３凸部３６）及び複数の凹部（第１凹部３３、第２凹部３５及び第３凹部３７）が設けられる。より詳細には、カムローター３１の外周には、凸部と凹部とが交互に設けられる。即ち、カムローター３１の外周には、第１凸部３２、第１凹部３３、第２凸部３４、第２凹部３５、第３凸部３６及び第３凹部３７が図５（ｂ）の紙面の右回りにこの順番で設けられる。
【００６０】
第１凸部３２はクランク角６０°ＣＡに相当する角度（３０°）にわたって凹部よりも径方向に突出するように設けられる。第１凹部３３はクランク角１２０°ＣＡに相当する角度（６０°）にわたり凸部よりも窪むように設けられる。第２凸部３４はクランク角１８０°ＣＡに相当する角度（９０°）にわたって凹部よりも径方向に突出するように設けられる。第２凹部３５はクランク角６０°ＣＡに相当する角度（３０°）に凸部よりも窪むように設けられる。第３凸部３６はクランク角１６０°ＣＡに相当する角度（８０°）にわたって凹部よりも径方向に突出するように設けられる。第３凹部３７はクランク角１４０°ＣＡに相当する角度（７０°）にわたって凸部よりも窪むように設けられる。
【００６１】
吸気側カム角センサ１０は、吸気側カム軸６に設けられたカムローター３１の近傍に配設されている。排気側カム角センサ１１は、排気側カム軸７に設けられたカムローター３１の近傍に配設されている。吸気側カム角センサ１０及び排気側カム角センサ１１は、「カム角センサ」と総称する。
【００６２】
カム角センサは、カムローター凸部検出部及び波形成形部を内蔵している。カム角センサは、そのカムローター凸部検出部の近傍をカムローター３１の凸部（第１凸部３２、第２凸部３４及び第３凸部３６）が通過している期間において高レベルとなり、カムローター凸部検出部の近傍をカムローター３１の凹部（第１凹部３３、第２凹部３５及び第３凹部３７）が通過している期間において低レベルとなる、パルス、をその波形成形部から出力する。このパルスは「カム信号」と称呼される。即ち、カム角センサは、カムローター３１の第１凸部３２、第２凸部３４及び第３凸部３６のそれぞれがカムローター凸部検出部の近傍を通過している期間、カム信号となるパルスをＥＣＵ２０に出力する。なお、カム角センサは、カムローター凸部検出部及び波形成形部を備えることから、「カム角センサ部」とも称呼される。
【００６３】
（クランク角の確定）
次に、ＥＣＵ２０による内燃機関１の始動時のクランク角の確定処理について図６を用いて説明する。内燃機関１の始動時には、ＥＣＵ２０は、最初に点火する気筒（最初に燃焼を発生させる気筒）を特定するために、クランク角（例えば、何れかの気筒の圧縮上死点を基準とした場合のクランク軸２の回転角度であり、「絶対クランク角」とも称呼される。）を確定させる必要がある。ＥＣＵ２０は、内燃機関１の始動時においては、後述する「第１確定手段」又は「第２確定手段」を用いてクランク角を確定する。
【００６４】
まず、ＥＣＵ２０に入力されるクランク信号及びカム信号について説明する。図６（ａ）に示すように、クランク角センサ１２はクランクローター２１の歯２２がクランクローター歯検出部を通過するとクランク信号を出力する。図６（ａ）では、図面の大きさの関係上クランク信号を線で示している。実際には、クランク信号は、クランクローター２１の歯２２がクランクローター歯検出部の通過を開始したタイミングで立ち上がり、クランクローター２１の歯２２がクランクローター歯検出部の通過を終了したタイミングで立ち下がる。なお、欠歯部２３がクランクローター歯検出部を通過している期間、クランク角センサ１２はクランク信号を出力しない。
【００６５】
図６（ｃ）乃至（ｇ）に示すように、カム角センサはカムローター３１の第１凸部３２、第２凸部３４及び第３凸部３６の何れかがカムローター凸部検出部を通過するとカム信号を出力する。より詳細には、カム信号は、各凸部がカムローター凸部検出部の通過を開始したタイミングで立ち上がり、各凸部がカムローター凸部検出部の通過を終了したタイミングで立ち下がる。カムローター３１の第１凹部３３、第２凹部３５及び第３凹部３７のそれぞれがカムローター凸部検出部を通過している期間、カム角センサはカム信号を出力しない。
【００６６】
ＥＣＵ２０のＲＯＭ２７には、相対回転位相が所定の基準位相である場合の各凸部による各カム信号の立ち上がり及び立ち下がりと、これらに対応するクランク角と、の関係を示す情報が記憶されている。より詳細には、ＲＯＭ２７には、吸気側カム角センサ１０からのカム信号（以下、吸気側カム信号と称呼する場合もある。）については、吸気側相対回転位相が「基準位相としての最遅角位相」である場合の上記関係を示す吸気側カム信号情報が記憶され、排気側カム角センサ１１からのカム信号（以下、排気側カム信号と称呼する場合もある。）については、排気側相対回転位相が「基準位相としての中間ロック位相ＭＬＰ」である場合の上記関係を示す排気側カム信号情報が記憶されている。
【００６７】
排気側カム信号情報について詳細に説明する。図６（ｂ）及び（ｅ）に示すように、第１凸部３２によるカム信号の立ち上がり３２ａはクランク角３９０°ＣＡに対応付けられている。第１凸部３２によるカム信号の立ち下がり３２ｂはクランク角４５０°ＣＡに対応付けられている。第２凸部３４によるカム信号の立ち上がり３４ａはクランク角５７０°ＣＡに対応付けられている。第２凸部３４によるカム信号の立ち下がり３４ｂはクランク角６９０°ＣＡに対応付けられている。第３凸部３６によるカム信号の立ち上がり３６ａはクランク角３０°ＣＡに対応付けられている。第３凸部３６によるカム信号の立ち下がり３６ｂはクランク角２１０°ＣＡに対応付けられている。
【００６８】
吸気側カム信号情報について詳細に説明する。本実施形態では、吸気側カム軸６には、排気側カム軸７に取り付けられているカムローター３１と同じカムローター３１が、排気側カム軸７への取付角度と同じ角度で取り付けられている。更に、吸気側カム軸６に取り付けられているカムローター３１と吸気側カム角センサ１０との相対位置関係は、排気側カム軸７に取り付けられているカムローター３１と排気側カム角センサ１１との相対位置関係と同じとなるように構成されている。このため、吸気側カム信号の立ち上がり及び立ち下がりとクランク角との関係は排気側カム信号と同じとなる。前述したように、吸気側カム信号情報は、吸気側相対回転位相が最遅角位相である場合の各カム信号とクランク角との関係である。よって、図６（ｂ）と「排気側相対回転位相が最遅角位相であるときに得られる排気側カム信号を示した図６（ｆ）」とから理解されるように、吸気側カム信号情報において、第１凸部３２によるカム信号の立ち上がり３２ｃはクランク角４２０°ＣＡに対応付けられている。更に、第１凸部３２によるカム信号の立ち下がり３２ｄはクランク角４８０°ＣＡに対応付けられている。第２凸部３４によるカム信号の立ち上がり３４ｃはクランク角６００°ＣＡに対応付けられている。第２凸部３４によるカム信号の立ち下がり３４ｄはクランク角０°ＣＡに対応付けられている。第３凸部３６によるカム信号の立ち上がり３６ｃはクランク角６０°ＣＡに対応付けられている。第３凸部３６によるカム信号の立ち下がり３６ｄはクランク角２４０°ＣＡに対応付けられている。
【００６９】
吸気側カム軸６及び排気側カム軸７に設けられるカムローター３１の凸部及び凹部は、クランクローター２１の欠歯部２３がクランク角センサ１２のクランクローター歯検出部を通過し終えたタイミング（以下、このタイミングを「通過時」とも称呼する。）でクランク角を確定可能なように、欠歯部２３の１回目の通過時と、これに続く２回目の通過時と、でカム信号の入力の有無が異なるように設けられる。より詳細を述べると、図６（ｃ）乃至（ｇ）に示すように、排気側相対回転位相及び吸気側相対回転位相がどの位相であっても、欠歯部２３の１回目の通過時にカム信号が入力されている状態（パルスのレベルが高レベル）であるとすると、欠歯部２３の２回目の通過時にはカム信号が入力されていない状態（パルスのレベルが低レベル）である。同様に、欠歯部２３の１回目の通過時にカム信号が入力されていない状態であるとすると、欠歯部２３の２回目の通過時にはカム信号が入力されている状態である。これによって、ＥＣＵ２０は、クランクローター２１の欠歯部２３を検出したタイミング（即ち、欠歯部２３の通過時）のカム信号の入力の有無に基づいて、クランク角を確定できる。
【００７０】
ＥＣＵ２０は、カム信号の立ち上がりから立ち下がりまでの間に入力されたクランク信号の数に基づいて、カム角センサのカムローター凸部検出部を通過した凸部が第１凸部３２、第２凸部３４及び第３凸部３６の何れの凸部であるかを特定する。即ち、ＥＣＵ２０は、カム信号の立ち上がりから、この立ち上がりに続く立ち下がりまでの間に６個のクランク信号が入力されていれば、カム角センサのカムローター凸部検出部を通過した凸部は第１凸部３２であると特定する。ＥＣＵ２０は、カム信号の立ち上がりから、この立ち上がりに続く立ち下がりまでの間に１２個のクランク信号が入力されていれば、カム角センサのカムローター凸部検出部を通過した凸部は第２凸部３４であると特定する。ＥＣＵ２０は、カム信号の立ち上がりから、この立ち上がりに続く立ち下がりまでの間に１８個のクランク信号が入力されていれば、カム角センサのカムローター凸部検出部を通過した凸部は第３凸部３６であると特定する。
【００７１】
ＥＣＵ２０は、カム信号の立ち下がりから次のカム信号の立ち上がりまでの間に入力されたクランク信号の数に基づいて、カム角センサを通過した凹部が第１凹部３３、第２凹部３５及び第３凹部３７の何れの凹部であるかを特定する。即ち、ＥＣＵ２０は、カム信号の立ち下がりから、この立ち下がりに続く立ち上がりまでの間に１２個のクランク信号が入力されていれば、カム角センサのカムローター凸部検出部を通過した凹部は第１凹部３３であると特定する。ＥＣＵ２０は、カム信号の立ち下がりから、この立ち下がりに続く立ち上がりまでの間に６個のクランク信号が入力されていれば、カム角センサのカムローター凸部検出部を通過した凹部は第２凹部３５であると特定する。ＥＣＵ２０は、カム信号の立ち下がりから、この立ち下がりに続く立ち上がりまでの間に１８個のクランク信号が入力されていれば、カム角センサのカムローター凸部検出部を通過した凹部は第３凹部３７であると特定する。
【００７２】
（第１確定手段）
機関停止要求時から内燃機関１が完全に停止するまでの間に排気側バルブタイミング可変装置９の中間ロック機構６０によって排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰに固定されていると仮定する。この場合、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の始動動作の開始後（クランキング開始後）において、排気側カム信号に基づいて凸部を特定した時点のクランク角が、その特定した凸部に対応する排気側カム信号の立ち下がりに対応付けられたクランク角であると確定できる。同様に、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の始動動作の開始後に排気側カム信号に基づいて凹部を特定した時点のクランク角が、その特定した凹部に対応する排気側カム信号の立ち上がりに対応付けられたクランク角であると確定できる。
【００７３】
例えば、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の始動動作の開始後に最初に特定した凸部が第１凸部３２であれば、排気側カム信号の立ち下がり３２ｂを検出した時点にて、その時点のクランク角が「４５０°ＣＡ」であると確定し、クランクカウンタを「１５」に設定する。
更に、例えば、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の始動動作の開始後に特定した凹部が第１凹部３３であれば、排気側カム信号の立ち上がり３４ａを検出した時点にて、その時点のクランク角が「５７０°ＣＡ」であると確定し、クランクカウンタを「１９」に設定する。
【００７４】
なお、ＥＣＵ２０は、クランクカウンタをＲＡＭ２８内に備えている。クランクカウンタは、クランク角が０°ＣＡであるときに「０」であり、クランク角が３０°ＣＡ増大する毎に「１」ずつ増大する。換言すると、例えば、クランクカウンタが「１」であれば、クランク角は３０°ＣＡ以上且つ６０°ＣＡ未満である。クランクカウンタは、クランク角が６９０°ＣＡになったとき「２３」に設定され、クランク角が７２０°ＣＡ（即ち、「０°ＣＡ」）になったとき「０」に戻される。
【００７５】
例えば、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰに固定された場合の排気側カム信号は図６（ｅ）に示すようになる。この場合において、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の始動動作の開始後に排気側カム信号の立ち下がり３６ｂを検出し、次の排気側カム信号の立ち上がり３２ａを検出したとする。立ち下がり３６ｂを検出してから立ち上がり３２ａを検出するまでの間に１８個のクランク信号が入力されている。このため、ＥＣＵ２０は、立ち下がり３６ｂから立ち上がり３２ａまでの間に排気側カム角センサ１１のカムローター凸部検出部を第３凹部３７が通過したと特定する。ここで、特定した第３凹部３７に対応するカム信号の立ち上がり３２ａ、即ち第１凸部３２によるカム信号の立ち上がり３２ａは、クランク角３９０°ＣＡに対応付けられている。これによって、ＥＣＵ２０はクランク角を「３９０°ＣＡ」に確定し、クランクカウンタを「１３」に設定する。
【００７６】
なお、前述した手法を用いて、油圧駆動式のバルブタイミング可変装置（排気側バルブタイミング可変装置９）によってクランク軸２に対して進角又は遅角されるカム軸側のカム信号に基づいてクランク角を確定する手段を、「第１確定手段」と称呼する場合がある。
【００７７】
排気側相対回転位相が最進角位相である場合の排気側カム信号は図６（ｄ）に示され、排気側相対回転位相が最遅角位相である場合の排気側カム信号は図６（ｆ）に示される。排気側カム軸７及びタイミングチェーン３の組み付け公差等に起因して、排気側相対回転位相にはばらつき（例えば±２０°ＣＡ程度）が生じる。最進角位相にばらつき分（進角側に２０°ＣＡ）の位相を加算した排気側カム信号は図６（ｃ）に示され、最遅角位相にばらつき分（遅角側に２０°ＣＡ）の位相を加算した排気側カム信号は図６（ｇ）に示される。
【００７８】
ところで、前回の内燃機関１の停止時に中間ロック機構６０によって排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰに固定されていないと、今回の内燃機関１の始動動作の開始後において排気側相対回転位相が変動してしまう。後述するように、最進角位相にばらつき分の位相を進角した排気側カム信号に基づいて確定されるクランク角と、最遅角位相にばらつき分の位相を遅角した排気側カム信号に基づいて確定されるクランク角と、では本来のクランク角と最大１００°ＣＡの範囲で相違する場合がある。
【００７９】
詳細には、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰである場合の排気側カム信号（図６（ｅ））では、第３凸部３６の立ち下がり３６ｂでは第２気筒のクランク角がＢＴＤＣ３３０である。なお、ＢＴＤＣは、各気筒の圧縮上死点を基準とした吸気上死点前のクランク角（°ＣＡ）を表す。これに対して、排気側相対回転位相が他の位相にある場合（図６（ｃ）、（ｄ）、（ｆ）、（ｇ））、第３凸部３６の立ち下がり３６ｂ時点における第２気筒のクランク角は、以下に述べるようにＢＴＤＣ３８０乃至２８０の範囲のクランク角になる。
図６（ｃ）＝最進角位相にばらつき分の位相を進角した排気側カム信号：ＢＴＤＣ３８０
図６（ｄ）＝最進角位相である場合の排気側カム信号                ：ＢＴＤＣ３６０
図６（ｆ）＝最遅角位相である場合の排気側カム信号：              ：ＢＴＤＣ３００
図６（ｇ）＝最遅角位相にばらつき分の位相を遅角した排気側カム信号：ＢＴＤＣ２８０
【００８０】
例えば、前述した燃料噴射弁が開放されて燃焼室内に燃料が噴射されるタイミング（噴射タイミング）がＢＴＤＣ３００であり、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰである場合に「第１確定手段」によってクランク角が確定されたと仮定する。この場合、相対回転位相のばらつき（±２０°ＣＡ）を考慮しても、ＢＴＤＣ３２０乃至ＢＴＤＣ２８０で燃料が噴射される。しかし、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰでない場合に「第１確定手段」によってクランク角が確定されると、ＢＴＤＣ４００乃至ＢＴＤＣ２００で燃料が噴射される可能性がある。
【００８１】
従って、例えば、ＢＴＤＣ４００又はその近傍のクランク角にて燃料が噴射された場合、ピストンが上死点付近に位置するため、ピストン冠面に付着する燃料量が増大する。これによって、気化する燃料が減少し、燃焼が悪化する。一方、例えば、ＢＴＤＣ２００又はその近傍のクランク角にて燃料が噴射された場合、ピストンが下死点付近に位置するため、燃料が点火されるまでに十分に霧化できず、燃焼が悪化する。これらの燃焼の悪化は、エミッションの悪化及び／又は内燃機関１の始動性の悪化を招く。
【００８２】
以上から、「第１確定手段」によるクランク角の確定は、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰに固定されていることが前提となることが理解される。換言すると、排気側相対回転位相が中間ロック機構６０によって中間ロック位相ＭＬＰに固定されていない場合、第１確定手段によって確定されたクランク角に基づいて内燃機関１を始動させると、エミッションの悪化及び／又は内燃機関１の始動性の悪化を招く可能性がある。
【００８３】
（第２確定手段）
機関停止要求時から内燃機関１が完全に停止するまでの間に排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰにならなかった場合、前述したように、第１確定手段によりクランク角を確定できないので、ＥＣＵ２０は、吸気側カム信号に基づいてクランク角を確定する。より詳細には、ＥＣＵ２０は、後述する手法を用いて、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰになっていないと判定した場合、内燃機関１の停止後に吸気側相対回転位相を最遅角位相に変化させる。そして、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の始動動作の開始後（クランキング開始後）において、吸気側バルブタイミング可変装置８の図示しない電動モータを用いて吸気側相対回転位相が遅角側に変化する方向に吸気側カム軸６に力を加える。これによって吸気側相対回転位相は最遅角位相に維持される。ＥＣＵ２０は、このように吸気側相対回転位相を最遅角位相に維持しながら、吸気側カム信号に基づいて吸気側カム角センサ１０のカムローター凸部検出部を通過した凸部又は凹部を特定する。更に、ＥＣＵ２０は、特定した凸部又は凹部に対応する吸気側カム信号の立ち上がり又は立ち上がりに対応付けられたクランク角を凸部又は凹部の特定時点のクランク角として確定する。
【００８４】
前述したように、吸気側カム軸６と同期回転する図示しない出力軸がスプロケット４に対して最遅角位置に位置する場合、出力軸の遅角側への移動は機械的に規制されているが、出力軸の進角側への移動は規制されていない。このため、ＥＣＵ２０は、電動モータを用いて、当該出力軸のスプロケット４に対する相対的な位置が遅角側に変化するように力を加える。これによって、当該出力軸が最遅角位置よりも進角側に移動することによって吸気側相対回転位相が最遅角位相よりも進角してしまうことを防止し、吸気側相対回転位相を最遅角位相に維持することができる。この結果、ＥＣＵ２０は、中間ロック位相ＭＬＰに機械的に固定される構成を有さない吸気側カム軸６に取り付けられたカムローター３１に基づく吸気側カム信号を用いてクランク角を正確に確定することができる。
【００８５】
吸気側相対回転位相が最進角位相である場合には、吸気側相対回転位相がこれ以上進角側に変化することが規制され、吸気側相対回転位相が最遅角位相である場合には、吸気側相対回転位相がこれ以上遅角側に変化することが規制される。前述したように、ＥＣＵ２０は、吸気側カム信号に基づいてクランク角を確定する場合、吸気側相対回転位相を最進角位相ではなく最遅角位相に維持しながら、クランク角を確定する。この理由について詳細に説明する。
【００８６】
内燃機関１の始動時には、ＩｎＶＶＴとＥｘＶＶＴとでオーバーラップが大きくなりすぎると、燃焼後のガスが燃焼室内に留まってしまい吸気効率が低減し、内燃機関１を始動できない事態を招く可能性がある。このため、ＩｎＶＶＴとＥｘＶＶＴとでオーバーラップが小さい状態で、内燃機関１の始動が開始されることが望ましい。
【００８７】
ここで、吸気側相対回転位相が最遅角位相であり、且つ、排気側相対回転位相が最進角位相である場合、ＩｎＶＶＴ及びＥｘＶＶＴは図３（ａ）に示す状態となり、オーバーラップが最も小さい状態となる。図３（ａ）においては、吸気側相対回転位相は最遅角位相であるので、進角側（紙面左回り）にしか変化できない。吸気相対回転位相が進角側に変化すると、ＩｎＶＶＴ及びＥｘＶＶＴのオーバーラップは大きくなる。
【００８８】
内燃機関１の始動時に吸気側相対回転位相を最進角位相に維持してしまうと、ＩｎＶＶＴとＥｘＶＶＴとのオーバーラップが大きくなり、内燃機関１を始動できない可能性がある。このため、内燃機関１の始動時に吸気側カム信号に基づいてクランク角を確定する場合には、吸気側相対回転位相を最進角位相ではなく最遅角位相に維持するようにしている。これによって、ＩｎＶＶＴとＥｘＶＶＴとのオーバーラップを小さくすることができ、内燃機関１を確実に始動させることができ、更に、エミッション及び／又は始動性を向上させることができる。
【００８９】
前述したように、内燃機関１の停止時に排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとならなかった場合、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の始動時に、吸気側相対回転位相を最遅角位相に維持しながら、吸気側カム信号に基づいてクランク角を確定する。例えば、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の始動動作の開始後に最初に特定した凸部が第１凸部３２であれば、吸気側カム信号の立ち下がり３２ｄを検出した時点にて、その時点のクランク角が「４８０°ＣＡ」であると確定し、クランクカウンタを「１６」に設定する（図６（ｂ）及び（ｆ）を参照。）。
更に、例えば、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の始動動作の開始後に特定した凹部が第１凹部３３であれば、排気側カム信号の立ち上がり３４ｃを検出した時点にて、その時点のクランク角が「６００°ＣＡ」であると確定し、クランクカウンタを「２０」に設定する（図６（ｂ）及び（ｆ）を参照。）。
【００９０】
なお、前述した手法を用いて、電動モータ駆動式のバルブタイミング可変装置（吸気側バルブタイミング可変装置８）によってクランク軸２に対して進角又は遅角されるカム軸側のカム信号に基づいてクランク角を確定する手段を、「第２確定手段」と称呼する場合がある。
【００９１】
（第３確定手段）
ＥＣＵ２０は、クランク信号が所定の複数個数だけ入力されるのに必要な時間を計測していて、その時間に基づいて内燃機関１の回転速度ＮＥを測定している。更に、ＥＣＵ２０は、欠歯部２３がクランク角センサ１２のクランクローター歯検出部を通過するのに要する３０°ＣＡだけクランク軸２が回転するのに要する時間（欠歯所要時間Ｔｋ）を、測定している回転速度ＮＥに基づいて推定する。そして、ＥＣＵ２０は、クランク信号が入力された時点から次のクランク信号が入力された時点までの時間が欠歯所要時間Ｔｋに実質的に等しいと判定した場合、クランクローター２１の欠歯部２３がクランク角センサ１２のクランクローター歯検出部を通過したことを検出する。クランクローター２１の欠歯部２３がクランク角センサ１２のクランクローター歯検出部を通過するタイミングは、所定の気筒のピストンが所定の位置に達するタイミングに設定されている。これによって、ＥＣＵ２０は、欠歯部２３がクランク角センサ１２を通過したことを検出すると、現在のクランク角が所定の二つのクランク角（１２０°ＣＡ又は４８０°ＣＡ）のいずれかであることを特定できる。
【００９２】
ＥＣＵ２０は、欠歯部２３がクランク角センサ１２のクランクローター歯検出部を通過したことを検出したタイミングでカム信号の入力があるか否か（パルスの高レベルが検出されているか否か）を判定する。そして、図６から理解されるように、ＥＣＵ２０は、カム信号の入力があれば、現在のクランク角が１５０°ＣＡであると確定し、クランクカウンタを「５」に設定する。一方、図６から理解されるように、ＥＣＵ２０は、当該タイミングでカム信号の入力がなければ、現在のクランク角が５１０°ＣＡであると確定し、クランクカウンタを「１７」に設定する。このようにＥＣＵ２０のクランク信号に基づいてクランク角を確定する手段を、「第３確定手段」と称呼する場合がある。前述したように、排気側相対回転位相及び吸気相対回転位相がどの位相であっても、欠歯部２３の通過時におけるカム信号の入力の有無に基づいて、クランク角を確実に確定できる。この第３確定手段は、内燃機関１の始動時のクランク角の確定には用いられず、内燃機関１の始動時に第１確定手段又は第２確定手段によりクランク角が確定された後のクランク角の確定に用いられる。
【００９３】
（作動の概要）
本制御装置の作動の概要について図７を用いて説明する。
まず、内燃機関１が停止するまでに（内燃機関１の回転速度が実質的に「０」になるまで）排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなり、内燃機関１の始動時に第１確定手段によりクランク角を確定する場合について説明する。
【００９４】
時刻ｔ１にて、ＥＣＵ２０は内燃機関１の停止要求を受け付ける。具体的には、ＥＣＵ２０に入力される内燃機関１の停止要求信号（ＳＤＥＳ）が時刻ｔ１で立ち上がる。ＥＣＵ２０は内燃機関１の停止要求を受け付けた場合、燃料の噴射及び点火プラグによる点火（ＩＩ）を停止する。これによって、内燃機関１の回転数（ＮＥ）は、時刻ｔ１から徐々に低下していき、時刻ｔ２で「０」となる。換言すれば、時刻２で内燃機関１が停止する。
【００９５】
更に、ＥＣＵ２０は、時刻ｔ１にて内燃機関１の停止要求を受け付けると、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなるように排気側バルブタイミング可変装置９を制御する。この結果、この例においては、内燃機関１が停止する前の時刻ｔ３で排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっている。排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなった場合、ＥＣＵ２０は、その旨をバックアップメモリ２９に記憶する。なお、図７では、ＥＣＵ２０が内燃機関１の停止要求を受け付ける前までの排気側相対回転位相は最進角位相であるものとする。
【００９６】
更に、内燃機関１が停止する前に排気側相対側回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなった時刻ｔ３において、ＥＣＵ２０は、自身への電源供給要求信号（ＳＤＥＰ）を立ち下げ、当該電源供給要求信号をＯＦＦに設定する。この結果、ＥＣＵ２０への電源供給状態（ＳＥＰ）は立ち下がり、ＥＣＵ２０及び吸気側バルブタイミング可変装置８の図示しない電動モータへの電源供給が停止する。
【００９７】
その後、ＥＣＵ２０が、内燃機関１の始動要求を受け付けると、バックアップメモリ２９に内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなった旨が記憶されている。このため、ＥＣＵ２０は、前述した第１確定手段を用いてクランク角を確定し、その確定したクランク角に基づいて内燃機関１を始動させるための制御（燃料噴射及び点火）を行う。
【００９８】
次に、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとならない場合について説明する。
【００９９】
前述したように、時刻ｔ１にて内燃機関１の停止要求信号（ＳＤＥＳ）が立ち上がり、ＥＣＵ２０は内燃機関１の停止要求を受け付ける。このとき、ＥＣＵ２０は燃料噴射及び点火プラグによる点火（ＩＩ）を停止することによって、内燃機関１の回転数（ＮＥ）は徐々に低下し、時刻ｔ２において内燃機関１が停止する。更に、ＥＣＵ２０は、時刻ｔ１にて、排気側相対回転位相を中間ロック位相ＭＬＰとなるように排気側バルブタイミング可変装置９の制御を開始する。しかしながら、この例においては、内燃機関１が停止する時刻ｔ２にて排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっていない。従って、ＥＣＵ２０は、内燃機関１が停止するまで排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとならなかった旨をバックアップメモリ２９に記憶する。
【０１００】
排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとならなかったので、時刻ｔ２において、ＥＣＵ２０は、自身への電源供給要求信号（ＳＤＥＰ）を立ち下げるタイミングを所定時間Ｔ１延長する。このため、ＥＣＵ２０及び吸気側バルブタイミング可変装置８の図示しない電動モータへの電源供給要求状態（ＳＥＰ）は時刻ｔ２から所定時間Ｔ１経過するまでは、電源が供給され続ける状態となり、時刻ｔ２から所定時間Ｔ１経過した時刻ｔ４で電源供給が停止される状態となる。
【０１０１】
更に、時刻ｔ２において、ＥＣＵ２０は、吸気側相対回転位相が最遅角位相となるように吸気側バルブタイミング可変装置８の図示しない電動モータを制御する。前述した所定時間Ｔ１は、吸気側相対回転位相が最進角位相から最遅角位相に変化するまでにかかる時間以上の値に設定されている。このため、図７においては、時刻ｔ２における吸気側相対回転位相は最進角位相よりも遅角側の所定の位相であるので、時刻ｔ２から所定時間Ｔ１が経過する前に吸気側相対回転位相が最遅角位相となる。吸気側相対回転位相が最遅角位相となると、吸気側カム軸６と同期回転する図示しない出力軸のスプロケット４に対する遅角側への移動が規制された状態となる。
【０１０２】
その後、ＥＣＵ２０が、内燃機関１の始動要求を受け付けた場合、バックアップメモリ２９には内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとならなかった旨が記憶されている。この場合、本制御装置は、吸気側バルブタイミング可変装置８の図示しない電動モータによって吸気側相対回転位相を遅角側に変化させるように制御しながら（即ち、吸気側カム軸６と同期回転する図示しない出力軸を遅角側に押し付けるように電動モータを回転させながら）、前述した第２確定手段を用いてクランク角を確定する。そして、本制御装置は、その確定したクランク角に基づいて内燃機関１を始動させるための制御（燃料噴射及び点火）を行う。
【０１０３】
以上の処理によって、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっている場合、本制御装置は、第１確定手段を用いてクランク角を確定する。一方、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっていない場合、本制御装置は、第２確定手段を用いてクランク角を確定する。従って、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっているか否かにかかわらず、内燃機関１の始動時には、クランク信号を用いないでカム信号を用いてクランク角が確定される。換言すれば、本制御装置は、内燃機関の始動時には、第３確定手段を用いずに第１確定手段又は第２確定手段を用いてクランク角を確定する。これによって、早期にクランク角を確定できる。
【０１０４】
第１確定手段を用いてクランク角を確定する場合には、中間ロック機構６０により排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰに機械的に固定されるため、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰから変化しないので、正確にクランク角を確定できる。更に、第２確定手段を用いてクランク角を確定する場合には、吸気側バルブタイミング可変装置８の図示しない電動モータを吸気側相対回転位相が遅角側に変化するように制御させながら、クランク角を確定する。このため、吸気側相対回転位相が最遅角位相から変化しないので、正確にクランク角を確定できる。
【０１０５】
内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとならなかった場合にのみ、図示しない電動モータの制御が必要となる第２確定手段を用いてクランク角を確定する。即ち、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなった場合には、当該第２確定手段を用いないで電力を消費しない第１確定手段を用いてクランク角を確定する。これによって、第２確定手段を用いてクランク角を確定する頻度を低減させることができ、この結果、全体として消費電力量が低減し、燃費が悪化することを防止できる。
【０１０６】
（具体的作動）
ＥＣＵ２０のＣＰＵ２６は、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰよりも進角している状態で内燃機関１の停止要求を受け付けると、図８にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。図８に示したルーチンは内燃機関１の停止時に行なわれる処理である。
【０１０７】
ＣＰＵ２６は、内燃機関１の停止要求を受け付けた場合、ステップ８００に進み、図８に示したルーチンを開始し、ステップ８０５に進む。内燃機関１の停止要求は、例えば、ドライバーによって内燃機関１を停止させるための所定の操作（図示しない車両のイグニッション・キー・スイッチをオン位置からオフ位置へと変更する操作）がなされた場合に発生する。或いは、この内燃機関１がハイブリッド車両に搭載されている場合、停止要求はハイブリッド車両のパワーマネジメントＥＣＵから発生される。更に、この内燃機関１がスタートアンドストップ機能を備える車両に搭載されている場合、停止要求は、内燃機関１を自動停止する条件が成立したときに発生される。
【０１０８】
ステップ８０５にて、ＣＰＵ２６は、油圧制御弁２５のスプール位置を遅角モードの位置に移動させ、ステップ８１０に進む。油圧制御弁２５のスプール位置が遅角モードの位置に移動すると、排気側相対回転位相が遅角する。ステップ８１０にて、ＣＰＵ２６は、排気側相対回転位相が停止準備位相ＳＰＰになったか否かを判定する。
【０１０９】
ここで、排気側相対回転位相の計測方法について説明する。ＣＰＵ２６は、所定時間当たりに入力されたクランク信号の数（パルス数）に基づいてクランク軸２の所定時間当たりの回転角度を計算する。そして、ＣＰＵ２６は、その計算されたクランク軸２の回転角度に基づいて現在のクランク角速度を計算する。更に、ＣＰＵ２６は、排気側カム信号の所定の立ち下がりＤＰ（例えば、図６（ｃ）乃至（ｇ）の第３凸部３６の立ち下がりを参照。）から所定のクランク角ＤＣＡ（例えば、図６に破線で示した３００°ＣＡを参照。）までに到達するまでの所定クランク角到達時間Ｔを計測する。なお、この時点ではクランク角は正確に求められている。
【０１１０】
そして、ＣＰＵ２６は、所定クランク角到達時間Ｔとクランク角速度とを乗算することによって、所定の立ち下がりＤＰから所定のクランク角ＤＣＡに到達するまでに進んだクランク角ＣＡ（例えば、図６（ｃ）乃至（ｇ）のＣＡを参照。）を計算する。排気側相対回転位相が最遅角位相である場合の所定の立ち下がりＤＰから所定のクランク角ＤＣＡに到達するまでに進むクランク角ＣＡ’はＣＰＵ２６に予め設定されている。ＣＰＵ２６は、所定の立ち下がりＤＰから所定のクランク角ＤＣＡに到達するまでに進んだクランク角ＣＡから当該予め設定されたクランク角ＣＡ’を減算する。そして、ＣＰＵ２６は、減算した値に基づいて現在の排気側相対回転位相を算出する。なお、ＣＰＵ２６は、クランク角ＣＡを算出するための基準点としてカム信号の立ち下がりＤＰを用いていたが、カム信号の立ち上がりを用いてもよい。更に、所定のクランク角ＤＣＡは適宜設定されるクランク角であってもよく、クランク角７２０°ＣＡあたりに２〜３つ程度のクランク角ＤＣＡが設定されることが好ましい。なお、ＣＰＵ２６は、前述した方法を吸気側カム信号に適用すれば、吸気側相対回転位相を計測することが可能となる。
【０１１１】
ステップ８１０にて、ＣＰＵ２６は前述した方法で排気側相対回転位相を計測し、計測した排気側相対回転位相が停止準備位相ＳＰＰ（図３（ｂ）を参照。）になった場合、そのステップ８１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８１５に進む。ステップ８１５にて、ＣＰＵ２６は、油圧制御弁２５のスプール位置をロックモードの位置に移動させ、ステップ８２０に進む。これによって、中間ロック機構６０のロックピンの状態が作動状態となる。その結果、中間ロック機構６０が排気側相対回転位相を中間ロック位相ＭＬＰに固定可能な状態となる。
【０１１２】
ステップ８２０にて、ＣＰＵ２６は、前述した方法で計測される排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰになったか否かを判定する。
【０１１３】
排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰになった場合、ＣＰＵ２６はステップ８２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８２５に進む。ステップ８２５にて、ＣＰＵ２６は、「内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰになったために中間ロック機構６０によって排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰで機械的に固定されていること」を示す完了情報をバックアップメモリ２９に記憶し、ステップ８３０に進む。
【０１１４】
ステップ８３０にて、ＣＰＵ２６は、バックアップメモリ２９以外への電源供給を停止し、ステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１１５】
一方、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰにならない場合、ＣＰＵ２６はステップ８２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８３５に進む。ステップ８３５にて、ＣＰＵ２６は、所定時間あたりのクランク信号の入力数Ｎが閾値Ｎ１ｔｈ以下であるか否かを判定する。
【０１１６】
所定時間あたりのクランク信号の入力数Ｎが閾値Ｎ１ｔｈ以下であれば、ＣＰＵ２６は、内燃機関１が停止する直前であると判断する。この場合、ＣＰＵ２６はステップ８３５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８４０に進む。ステップ８４０にて、ＣＰＵ２６は、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰにならなかったことを示す未完了情報をバックアップメモリ２９に記憶し、ステップ８４５に進む。
【０１１７】
ＣＰＵ２６は、ステップ８４５以降の処理にて、ＥＣＵ２０及び吸気側バルブタイミング可変装置８の図示しない電動モータへの電源供給の停止を所定時間Ｔ１延長して、当該所定時間Ｔ１の間に吸気側相対回転位相を最遅角位相に変化させる処理を行う。
【０１１８】
まず、ＣＰＵ２６は、ステップ８４５にて、現在のタイマＴＭＲの値に「１」を加算して、「１」を加算した後の値を新たなタイマＴＭＲの値に設定し、ステップ８５０に進む。ステップ８５０にて、ＣＰＵ２６は、タイマＴＭＲの値が所定時間Ｔ１に対応する所定の閾値ＴＭＲ１ｔｈ以下であるか否かを判定する。
【０１１９】
タイマＴＭＲの値が閾値ＴＭＲ１ｔｈ以下である場合、ＣＰＵ２６は、ステップ８５０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８５５に進む。ステップ８５５にて、ＣＰＵ２６は、吸気側相対回転位相が遅角側に変化するように、吸気側バルブタイミング可変装置８の図示しない電動モータを制御して、ステップ８４５に戻る。このように、ＣＰＵ２６は、タイマＴＭＲの値が所定時間Ｔ１に対応する閾値ＴＭＲ１ｔｈより大きくなるまで、吸気側相対回転位相を遅角側に変化するように電動モータを制御し続ける。所定時間Ｔ１は吸気側相対回転位相が最進角位相から最遅角位相まで変化するのにかかる時間以上に設定されている。従って、吸気側相対回転位相を確実に最遅角位相に変化させることができる。
【０１２０】
一方、タイマＴＭＲの値が閾値ＴＭＲ１ｔｈより大きい場合、所定時間あたりのクランク信号の入力数Ｎが閾値Ｎ１ｔｈ以下となってから（即ち、内燃機関１が停止したとみなされる時点から）所定時間Ｔ１が経過したことになる。この場合、ＣＰＵ２６は、ステップ８５０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ８６０に進む。ステップ８６０にて、ＣＰＵ２６は、タイマＴＭＲの値を初期化して（即ち、タイマＴＭＲの値を「０」に設定して）、ステップ８３０に進む。ステップ８３０にて、ＣＰＵ２６は、バックアップメモリ２９以外への電源供給を停止し、ステップ８９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１２１】
一方、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっていない場合、所定時間あたりのクランク信号の入力数Ｎが閾値Ｎ１ｔｈより大きければ、ＣＰＵ２６は、内燃機関１は未だ停止しないと判断する。この場合、ＣＰＵ２６はステップ８３５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８２０に戻る。ステップ８２０にて、ＣＰＵ２６は、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰになったか否かを再度判定する。
【０１２２】
更に、ＣＰＵ２６がステップ８１０の処理を実行する時点において、排気側相対回転位相が停止準備位相ＳＰＰとなっていない場合、ＣＰＵ２６は、ステップ８１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８６５に進む。ステップ８６５にて、ＣＰＵ２６は、所定時間あたりのクランク信号の入力数Ｎが閾値Ｎ１ｔｈ以下であるか否かを判定する。
【０１２３】
所定時間あたりのクランク信号の入力数Ｎが閾値Ｎ１ｔｈ以下であれば、ＣＰＵ２６は、内燃機関１が停止する直前であると判断する。この場合、ＣＰＵ２６はステップ８６５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ８４０以降の処理に進む。
【０１２４】
これに対し、所定時間あたりのクランク信号の入力数Ｎが閾値Ｎ１ｔｈより大きければ、ＣＰＵ２６は、内燃機関１は未だ停止しないと判断する。この場合、ＣＰＵ２６はステップ８６５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ８１０に戻る。ステップ８１０にて、ＣＰＵ２６は排気側相対回転位相が停止準備位相ＳＰＰになったか否かを再度判定する。
【０１２５】
なお、前述した例では、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰよりも進角している状態でＣＰＵ２６が内燃機関１の停止要求を受け付けた場合の停止処理について説明した。排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰよりも遅角している状態でＣＰＵ２６が内燃機関１の停止要求を受け付けた場合の停止処理においては、ＣＰＵ２６は、ステップ８０５において油圧制御弁２５のスプール位置を進角モードの位置に移動させる。ステップ８１０の代わりに、ＣＰＵ２６は、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなったか否かを判定する。排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっていれば、ＣＰＵ２６はステップ８１５に進み、油圧制御弁２５のスプール位置をロックモードの位置に移動させる。一方、排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっていなければ、ＣＰＵ２６はステップ８６５に進む。
【０１２６】
以上の処理によって、ＣＰＵ２６は、「内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰになった」か否かを示す情報（完了情報又は未完了情報）をバックアップメモリ２９に記憶することができる。図８に示すルーチンでバックアップメモリ２９に記憶される情報は、換言すれば、内燃機関１が停止するまでに中間ロック機構６０によってベーンローター５０のハウジングローター４０に対する相対的な位置が機械的に固定されたか否かを示す情報である。
【０１２７】
更に、ＣＰＵ２６は、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰになっていない場合、吸気側相対回転位相を最遅角位相にすることができる。これによって、内燃機関１の始動時に吸気側相対回転位相を最遅角位相まで変化させる必要がなくなるので、より早期に第２確定手段によりクランク角が確定できる。
【０１２８】
ＣＰＵ２６は、内燃機関１の始動要求を受け付けた場合、ステップ９００に進み、図９に示したルーチンを開始し、ステップ９０５に進む。内燃機関１の始動要求は、ドライバーが内燃機関１を始動させるための所定の操作（図示しない車両のイグニッション・キー・スイッチをオフ位置からオン位置へと変更する操作）がなされた場合に発生する。或いは、この内燃機関１がハイブリッド車両に搭載されている場合、始動要求はハイブリッド車両のパワーマネジメントＥＣＵから発生される。更に、この内燃機関１がスタートアンドストップ機能を備える車両に搭載されている場合、始動要求は、内燃機関１を自動始動条件が成立したときに発生される。
【０１２９】
ステップ９０５にて、ＣＰＵ２６は、バックアップメモリ２９に記憶された情報を読み出し、ステップ９１０に進む。ステップ９１０にて、ＣＰＵ２６は、ステップ９０５で読み出した情報が完了情報であるか否かを判定する。
【０１３０】
ステップ９０５で読み出した情報が完了情報である場合（即ち、「内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰになったために中間ロック機構６０によって排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰで固定されていること」を示している場合）、ＣＰＵ２６はステップ９１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９１５に進む。ステップ９１５にて、ＣＰＵ２６は、前述した第１確定手段を用いてクランク角を確定し、ステップ９９５に進み、本ルーチンを終了する。
【０１３１】
一方、ステップ９０５で読み出した情報が完了情報でない場合、即ち、ステップ９０５で読み出した情報が未完了情報である場合、ＣＰＵ２６はステップ９１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ９２０に進む。ステップ９２０にて、ＣＰＵ２６は、吸気側相対回転位相が遅角側に変化するように吸気側バルブタイミング可変装置８の図示しない電動モータを制御する。
【０１３２】
内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっていない場合、前述した停止処理にて、吸気側相対回転位相が最遅角位相に設定されている。吸気側相対回転位相が最遅角位相である場合、吸気側カム軸６と同期回転する図示しない出力軸のスプロケット４に対する遅角側への相対的な移動は規制される。ステップ９２０にて、吸気側相対回転位相が遅角側に変化するように電動モータが制御されるので、吸気側相対回転位相は最遅角位相に維持される。これによって、吸気側相対回転位相が最遅角位相からずれることを防止でき、クランク角を正確に確定できる。
【０１３３】
ステップ９２０の後、ＣＰＵ２６は、ステップ９２５にて、前述した第２確定手段を用いてクランク角を確定し、ステップ９９５に進み、本ルーチンを終了する。
【０１３４】
以上の処理により、本制御装置は、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっているか否かにかかわらず、内燃機関１の始動時には第１確定手段又は第２確定手段を用いて（即ち、カム信号に基づいて）、クランク角を確定する。これによって、本制御装置は、いち早くクランク角を確定でき、クランキング開始後に最初に燃焼を発生させる気筒（即ち、燃料噴射を行った後に点火させる気筒）をいち早く決定できる。このため、内燃機関１の燃焼を伴う始動を早めることができる。
【０１３５】
更に、本制御装置は、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとならなかった場合にのみ、内燃機関１の始動時に電動モータの制御が必要な第２確定手段を用いてクランク角を確定する。即ち、本制御装置は、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなった場合には、当該電動モータの制御が不要な第１確定手段を用いてクランク角を確定する。
【０１３６】
第２確定手段を用いたクランク角を確定する処理は、吸気側相対回転位相を最遅角位相まで変化させ、吸気側相対回転位相を最遅角位相に維持するために電動モータを動作させる必要がある。このため、第２確定手段を用いたクランク角を確定する処理は、第１確定手段を用いてクランク角を確定する処理よりも消費電力が大きい。本制御装置は、第２確定手段を用いなければクランク角を確定できない場合にのみ（即ち、内燃機関１が停止するまでに排気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとならなかった場合にのみ）、消費電力が大きい第２確定手段を用いてクランク角を確定する。これによって、内燃機関１の始動が複数回に及べば、内燃機関１の始動時においてクランク角を確定するための消費電力の平均を低減することができ、燃費が悪化することを防止できる。
【０１３７】
なお、本制御装置は、第１確定手段又は第２確定手段を用いてクランク角を確定して内燃機関１を始動させる処理を行なった後に第３確定手段によってクランク角を確定する。本制御装置は、その後も内燃機関１が停止するまで、第３確定手段によってクランク角を確定する。
【０１３８】
＜変形例＞
次に、上記実施形態に係る制御装置の変形例について説明する。この変形例は、以下の点において上記実施形態と相違している。
（１）吸気側バルブタイミング可変装置８が油圧駆動式であり、且つ、排気側バルブタイミング可変装置９が電動駆動式である。
（２）ＣＰＵ２６は、図８に示したルーチンに代わる図１０にフローチャートにより示したルーチンと、図９に示したルーチンに代わる図１１にフローチャートにより示したルーチンと、を実行する。
以下、この相違点を中心として説明する。
【０１３９】
本変形例の吸気側バルブタイミング可変装置８の油圧駆動の構成は、上記実施形態の排気側バルブタイミング可変装置９の油圧駆動の構成と同じである。更に、本変形例の排気側バルブタイミング可変装置９の電動駆動の構成は、上記実施形態の吸気側バルブタイミング可変装置８の電動駆動の構成と同じである。
【０１４０】
ＣＰＵ２６は、吸気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰよりも進角した状態で内燃機関１の停止要求を受け付けた場合、図１０に示した停止処理を実行する。なお、図１０において図８に示したステップと同一の処理を行うためのステップには、図８のそのようなステップに付された符号を付し、それらのステップの説明は適宜省略される。
【０１４１】
ＣＰＵ２６は、内燃機関１の停止要求を受け付けると、図１０のステップ１０００から処理を開始し、ステップ８０５に進み、油圧制御弁２５のスプール位置を遅角モードの位置に移動させる。これによって、吸気側相対回転位相が遅角する。その後、ＣＰＵ２６は、ステップ１００５に進み、吸気側相対回転位相が停止準備位相ＳＰＰになったか否かを判定する。
【０１４２】
吸気側相対回転位相が停止準備位相ＳＰＰになった場合、ＣＰＵ２６は、ステップ１００５にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ８１５にて、油圧制御弁２５のスプール位置をロックモードの位置に移動させる。これによって、吸気側バルブタイミング可変装置８の中間ロック機構６０のロックピンの状態が作動状態となる。その結果、中間ロック機構６０が吸気側相対回転位相を中間ロック位相ＭＬＰに固定可能な状態となる。
【０１４３】
その後、ＣＰＵ２６は、ステップ１０１０にて、吸気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰになったか否かを判定する。吸気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなった場合、ＣＰＵ２６はステップ１０１０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ８２５に進み、完了情報をバックアップメモリ２９に記憶し、ステップ８３０にて電源供給を停止して、ステップ１０９５に進み、本ルーチンを終了する。
【０１４４】
一方、吸気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっていない場合、ＣＰＵ２６は、ステップ１０１０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ８３５に進み、所定時間あたりのクランク信号の入力数Ｎが閾値Ｎ１ｔｈ以下であるか否かを判定する。
【０１４５】
所定時間あたりのクランク信号の入力数Ｎが閾値Ｎ１ｔｈより大きい場合、ＣＰＵ２６は、ステップ８３５にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１０１０に戻る。
【０１４６】
一方、所定時間あたりのクランク信号の入力数Ｎが閾値Ｎ１ｔｈ以下である場合、ＣＰＵ２６は、ステップ８３５にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ８４０及び８４５をこの順番で実行して、ステップ１０１５に進む。ステップ１０１５にて、ＣＰＵ２６は、タイマＴＭＲの値が所定時間Ｔ２に対応する所定の閾値ＴＭＲ２ｔｈ以下であるか否かを判定する。所定時間Ｔ２は、排気側相対回転位相が最遅角位相から最進角位相まで変化するためにかかる時間以上に設定されており、所定時間Ｔ１と同じ値であってもよいし異なる値であってもよい。
【０１４７】
タイマＴＭＲの値が閾値ＴＭＲ２ｔｈ以下である場合、ＣＰＵ２６は、ステップ１０１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１０２０に進む。ステップ１０２０にて、ＣＰＵ２６は、排気側相対回転位相が進角側に変化するように、排気側バルブタイミング可変装置９の図示しない電動モータを制御して、ステップ８４５に戻る。このように、ＣＰＵ２６は、タイマＴＭＲの値が所定時間Ｔ２に対応する閾値ＴＭＲ２ｔｈより大きくなるまで、排気側相対回転位相を進角側に変化するように電動モータを制御し続ける。この結果、所定時間Ｔ２の間に排気側相対回転位相を確実に最進角位相に変化させることができる。なお、排気側カム軸７がクランク軸２に対して進角するほどＥｘＶＶＴとＩｎＶＶＴとのオーバーラップが小さくなるため、ステップ１０２０にて排気側相対回転位相を最遅角位相ではなく最進角位相に変化させている。
【０１４８】
一方、タイマＴＭＲの値が閾値ＴＭＲ２ｔｈより大きい場合、ＣＰＵ２６は、ステップ１０１５にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ８６０にてタイマＴＭＲを初期化して、ステップ８３０にて、電源供給を停止して、ステップ１０９５に進み、本ルーチンを終了する。
【０１４９】
なお、吸気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰよりも遅角している状態でＣＰＵ２６が内燃機関１の停止要求を受け付けた場合の停止処理においては、ＣＰＵ２６は、ステップ８０５において油圧制御弁２５のスプール位置を進角モードの位置に移動させる。ステップ１００５の代わりに、ＣＰＵ２６は、吸気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなったか否かを判定する。吸気相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっていれば、ＣＰＵ２６はステップ８１５に進み、油圧制御弁２５のスプール位置をロックモードの位置に移動させる。一方、吸気相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっていなければ、ＣＰＵ２６はステップ８６５に進む。
【０１５０】
ＣＰＵ２６は、内燃機関１の始動要求を受け付けた場合、図１１に示した始動処理を実行する。なお、図１１において図９に示したステップと同一の処理を行うためのステップには、図９のそのようなステップに付された符号を付し、それらのステップの説明は適宜省略される。
【０１５１】
ＣＰＵ２６は、内燃機関１の始動要求を受け付けると、図１１のステップ１１００から処理を開始し、ステップ９０５に進み、バックアップメモリ２９に記憶された情報を読み出し、ステップ９１０に進む。ステップ９１０にて、ＣＰＵ２６は、ステップ９０５で読み出した情報が完了情報であるか否かを判定する。
【０１５２】
ステップ９１０で読み出した情報が完了情報である場合、ＣＰＵ２６はステップ９１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ９１５に進む。ステップ９１５にて、ＣＰＵ２６は、前述した第１確定手段を用いてクランク角を確定し、ステップ１１９５に進み、本ルーチンを終了する。
【０１５３】
一方、ステップ９１０で読みだした情報が完了情報でない場合、即ち、ステップ９０５で読み出した情報が未完了情報である場合、ＣＰＵ２６はステップ９１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１１０５に進む。ステップ１１０５にて、ＣＰＵ２６は、排気側相対回転位相が進角側に変化するように排気側バルブタイミング可変装置９の図示しない電動モータを制御する。
【０１５４】
内燃機関１が停止するまでに吸気側相対回転位相が中間ロック位相ＭＬＰとなっていない場合、前述した停止処理にて、排気側相対回転位相が最進角位相に設定されている。排気側相対回転位相が最進角位相である場合、排気側カム軸７のクランク軸２に対する進角側への相対的な移動は規制される。ステップ１１０５にて、排気側相対回転位相が進角側に変化するように電動モータが制御されるので、排気側相対回転位相は最進角位相に維持される。これによって、排気側相対回転位相が最進角位相からずれることを防止でき、クランク角を正確に確定できる。
【０１５５】
電動駆動式のバルブタイミング可変装置の構造上、スプロケットがクランク軸２の回転を受けて回転している場合、カム軸と同期回転する出力軸には遅角側に力が作用する。このため、電動モータによって当該出力軸に力が付与されない場合、当該出力軸は遅角側に移動する。従って、本変形例のように、排気側バルブタイミング可変装置９が電動駆動式である場合、ステップ１１０５にて排気側相対回転位相を最進角位相に変化させるためには、電動モータは、スプロケット４の回転により作用する遅角側の力と反対方向の進角側に力を作用させなければならない。このため、本変形例では、上記実施形態のように排気側相対回転位相を最遅角位相に変化させる場合よりも消費電力が大きくなる。従って、上記実施形態のように、吸気側バルブタイミング可変装置８を電動駆動式とする方が消費電力を低減させる観点からは望ましい。
【０１５６】
ステップ１１０５の後、ＣＰＵ２６は、ステップ９２５にて、前述した第２確定手段を用いてクランク角を確定し、ステップ１１９５に進み、本ルーチンを終了する。
【０１５７】
本発明は前述した実施形態に限定されることはなく、本発明の種々の変形例を採用することができる。中間ロック機構６０における中間ロック位相ＭＬＰは、最進角位相から最遅角位相までの位相であって、且つ、内燃機関１が始動可能な位相であればどの位相であってもよい。
【０１５８】
上記実施形態では、吸気側カム軸６及び排気側カム軸７には、同じ構成のカムローター３１が同じ取付角度で取り付けられ、各カムローター３１と各カム角センサ１０との相対位置関係は同じであるように構成されているものとして説明したが、各カム軸には、同じカムローター３１が異なる取付角度で取り付けられてもよいし、異なる構成のカムローターが取り付けられてもよい。更に、各カムローター３１と各カム角センサ１０との相対位置関係は異なっていてもよい。
【符号の説明】
【０１５９】
１…内燃機関、２…クランク軸、６…吸気側カム軸、７…排気側カム軸、８…吸気側バルブタイミング可変装置、９…排気側バルブタイミング可変装置、１０…吸気側カム角センサ、１１…排気側カム角センサ、１２…クランク角センサ、２０…ＥＣＵ、２１…クランクローター、２２…歯、２３…欠歯部、２５…油圧制御弁、２６…ＣＰＵ、２７…ＲＯＭ、２８…ＲＡＭ、２９…バックアップメモリ、３１…カムローター、４０…ハウジングローター、５０…ベーンローター、６０…中間ロック機構。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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