(57)【要約】【課題】電動モータに対して要求される回転出力性能の抑えられた電動バルブタイミング調整装置の提供。【解決手段】第一吸気バルブを開閉駆動する第一吸気カム軸４と連結され、第一電動モータ１２の回転によりクランク軸に対する第一吸気カム軸４の第一回転位相を調整する第一電動調整ユニット１０と、第一吸気カム軸４の内周側に同軸配置されて第二吸気バルブを開閉駆動する第二吸気カム軸５と連結され、第二電動モータ２２の回転により第一吸気カム軸４に対する第二吸気カム軸５の第二回転位相を調整する第二電動調整ユニット２０と、内燃機関２の完全停止状態で第二吸気カム軸５を回転駆動してから同一方向へ第一吸気カム軸４を回転駆動するように、第一電動モータ１２及び第二電動モータ２２の各々の回転を制御することで、第一電動調整ユニット１０及び第二電動調整ユニット２０に第一回転位相及び第二回転位相を調整させる制御ユニット３０とを設ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一エンジンバルブ（Ｖｉ１，Ｖｅ１）と第二エンジンバルブ（Ｖｉ２，Ｖｅ２）とにより同一の気筒（７）がクランク軸（３）からのトルク伝達により開閉される内燃機関（２，２００２，１００２）において、それらエンジンバルブのバルブタイミングを調整する電動バルブタイミング調整装置（１，２００１）であって、
前記第一エンジンバルブを開閉駆動する第一カム軸（４，２００６）と前記クランク軸との間に設けられており、第一電動モータ（１２）の回転により前記クランク軸に対する前記第一カム軸の第一回転位相を調整する第一電動調整ユニット（１０，２０１０）と、
前記第一カム軸の内周側に同軸配置されて前記第二エンジンバルブを開閉駆動する第二カム軸（５，２００８）と前記第一カム軸との間に設けられており、第二電動モータ（２２）の回転により前記第一カム軸に対する前記第二カム軸の第二回転位相を調整する第二電動調整ユニット（２０，２０２０）と、
前記内燃機関の完全停止状態にて前記第二カム軸を回転駆動してから同一方向へ前記第一カム軸を回転駆動するように、前記第一電動モータ及び前記第二電動モータの各々の回転を制御することにより、前記第一電動調整ユニット及び前記第二電動調整ユニットにそれぞれ前記第一回転位相及び前記第二回転位相を調整させる制御ユニット（３０，２０３０，１０３０）とを、備える電動バルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記第一エンジンバルブ（Ｖｉ１）及び前記第二エンジンバルブ（Ｖｉ２）は、前記内燃機関（２，１００２）における吸気系のエンジンバルブであり、
前記内燃機関がアイドル停止状態から移行する前記完全停止状態にて前記制御ユニット（３０，１０３０）は、前記第一電動モータ及び前記第二電動モータの各々の回転を制御することにより、前記第一電動調整ユニット（１０）及び前記第二電動調整ユニット（２０）にそれぞれ前記第一回転位相及び前記第二回転位相を、前記アイドル停止状態での最遅角位相から進角側へ調整させる請求項１に記載の電動バルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記第一回転位相及び前記第二回転位相の各々の最遅角位相では、前記第一エンジンバルブ及び前記第二エンジンバルブの各々のバルブタイミングが一致する請求項２に記載の電動バルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記内燃機関が完全停止してから設定時間内に始動するのに先立って前記制御ユニット（３０，１０３０）は、前記第一電動モータ及び前記第二電動モータの各々の回転を制御することにより、前記第一電動調整ユニット（１０）及び前記第二電動調整ユニット（２０）にそれぞれ前記第一回転位相及び前記第二回転位相を、最遅角位相よりも進角側から遅角側へ調整させる請求項２又は３に記載の電動バルブタイミング調整装置。
【請求項５】
前記第一エンジンバルブ（Ｖｅ１）及び前記第二エンジンバルブ（Ｖｅ２）は、前記内燃機関（２００２，１００２）における排気系のエンジンバルブであり、
前記内燃機関がアイドル停止状態から移行する前記完全停止状態にて前記制御ユニット（２０３０，１０３０）は、前記第一電動モータ及び前記第二電動モータの各々の回転を制御することにより、前記第一電動調整ユニット（２０１０）及び前記第二電動調整ユニット（２０２０）にそれぞれ前記第一回転位相及び前記第二回転位相を、前記アイドル停止状態での最進角位相から遅角側へ調整させる請求項１に記載の電動バルブタイミング調整装置。
【請求項６】
前記第一回転位相及び前記第二回転位相の各々の最進角位相では、前記第一エンジンバルブ及び前記第二エンジンバルブの各々のバルブタイミングが一致する請求項５に記載の電動バルブタイミング調整装置。
【請求項７】
前記内燃機関が完全停止してから設定時間内に始動するのに先立って前記制御ユニット（２０３０，１０３０）は、前記第一電動モータ及び前記第二電動モータの各々の回転を制御することにより、前記第一電動調整ユニット（２０１０）及び前記第二電動調整ユニット（２０２０）にそれぞれ前記第一回転位相及び前記第二回転位相を、最進角位相よりも遅角側から進角側へ調整させる請求項５又は６に記載の電動バルブタイミング調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動バルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、第一エンジンバルブと第二エンジンバルブとにより同一の気筒がクランク軸からのトルク伝達により開閉される内燃機関において、それらエンジンバルブのバルブタイミングを調整する電動バルブタイミング調整装置は、注目されてきている。
【０００３】
このような電動バルブタイミング調整装置に適用可能な技術として特許文献１には、第一エンジンバルブ用の第一電動調整ユニットと、第二エンジンバルブ用の第二電動調整ユニットとを、備えたものが開示されている。具体的に第一電動調整ユニットは、第一エンジンバルブを開閉駆動する第一カム軸とクランク軸との間に設けられており、クランク軸に対する第一カム軸の第一回転位相を、第一電動モータの回転により調整する。一方で第二電動調整ユニットは、第一カム軸の外周側に同軸配置されて第二エンジンバルブを開閉駆動する第二カム軸と第一カム軸との間に設けられており、第一カム軸に対する第二カム軸の第二回転位相を、第二電動モータの回転により調整する。このようにして第一及び第二回転位相がそれぞれ調整されることによれば、第一及び第二エンジンバルブの各々のバルブタイミングも調整されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／００７６２５２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の開示技術では、第一及び第二カム軸と電動調整ユニットとを含めた全体としての合成質量及び合成慣性モーメントが、増大する傾向にある。その結果、内燃機関の完全停止状態にて第一及び第二回転位相をそれぞれ調整するために、第一及び第二カム軸を同一方向へと同時に回転駆動しようとすると、当該回転駆動に必要な第一電動モータの回転トルクも増大してしまう。故に、第一電動モータへの要求性能として回転出力性能を高めておくことが、余儀なくされてしまう。
【０００６】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、電動モータに対して要求される回転出力性能の抑えられた電動バルブタイミング調整装置を、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。尚、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００８】
上述の課題を解決するために開示された発明は、
第一エンジンバルブ（Ｖｉ１，Ｖｅ１）と第二エンジンバルブ（Ｖｉ２，Ｖｅ２）とにより同一の気筒（７）がクランク軸（３）からのトルク伝達により開閉される内燃機関（２，２００２，１００２）において、それらエンジンバルブのバルブタイミングを調整する電動バルブタイミング調整装置（１，２００１）であって、
第一エンジンバルブを開閉駆動する第一カム軸（４，２００６）とクランク軸との間に設けられており、第一電動モータ（１２）の回転によりクランク軸に対する第一カム軸の第一回転位相を調整する第一電動調整ユニット（１０，２０１０）と、
第一カム軸の内周側に同軸配置されて第二エンジンバルブを開閉駆動する第二カム軸（５，２００８）と第一カム軸との間に設けられており、第二電動モータ（２２）の回転により第一カム軸に対する第二カム軸の第二回転位相を調整する第二電動調整ユニット（２０，２０２０）と、
内燃機関の完全停止状態にて第二カム軸を回転駆動してから同一方向へ第一カム軸を回転駆動するように、第一電動モータ及び第二電動モータの各々の回転を制御することにより、第一電動調整ユニット及び第二電動調整ユニットにそれぞれ第一回転位相及び第二回転位相を調整させる制御ユニット（３０，２０３０，１０３０）とを、備える。
【０００９】
このような開示発明では、第一及び第二電動モータの各々の回転制御により、内燃機関の完全停止状態にて第一及び第二回転位相をそれぞれ第一及び第二電動調整ユニットに調整させる。このとき開示発明によると、第二カム軸を回転駆動してから同一方向へ第一カム軸を回転駆動する。これによれば、同一方向への回転駆動を開始するに際して第一及び第二カム軸の合成慣性モーメントは、第一カム軸よりも先に回転駆動される第二カム軸単独の慣性モーメントの分、アシストされて低減され得る。その結果、内周側の第二カム軸を単独で回転駆動しようとするのに必要な第二電動モータの回転トルクだけでなく、第一及び第二カム軸を同一方向へと回転駆動しようとするのに必要な第一電動モータの回転トルクも、低減できる。したがって、第一及び第二電動モータの双方に対して要求される回転出力性能を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態による電動バルブタイミング調整装置を搭載した内燃機関を模式的に示す構成図である。
【図２】第一実施形態による電動バルブタイミング調整装置を内燃機関の第一及び第二吸気カム軸と共に示す断面図である。
【図３】第一実施形態による電動バルブタイミング調整装置のバルブタイミング特性を示すグラフである。
【図４】第一実施形態による電動バルブタイミング調整装置のバルブタイミング調整フローを示すフローチャートである。
【図５】第一実施形態による電動バルブタイミング調整装置の作用効果を説明するための模式図である。
【図６】第二実施形態による電動バルブタイミング調整装置を搭載した内燃機関を模式的に示す構成図である。
【図７】第二実施形態による電動バルブタイミング調整装置を内燃機関の第一及び第二吸気カム軸と共に示す断面図である。
【図８】第二実施形態による電動バルブタイミング調整装置のバルブタイミング特性を示すグラフである。
【図９】第二実施形態による電動バルブタイミング調整装置のバルブタイミング調整フローを示すフローチャートである。
【図１０】図１，６の変形例を示す構成図である。
【図１１】図３，８の変形例を示すグラフである。
【図１２】図４の変形例を示すフローチャートである。
【図１３】図９の変形例を示すフローチャートである。
【図１４】図４の変形例を示すフローチャートである。
【図１５】図９の変形例を示すフローチャートである。
【図１６】図３の変形例を示すグラフである。
【図１７】図８の変形例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１２】
（第一実施形態）
図１に示すように、本発明の第一実施形態による電動バルブタイミング調整装置１は、アイドル停止システムを備えた車両の内燃機関２に、搭載される。内燃機関２は、クランク軸３及びカム軸４，５，６と、それら軸３，４，５，６の軸方向に沿って並ぶ複数の気筒７とを、備えている。ここで特に、円筒状に形成された第一吸気カム軸４の内周側には、円柱状に形成された第二吸気カム軸５が、芯合わせされて嵌合している。これにより吸気カム軸４，５同士は、一体回転可能且つ相対回転可能に同軸配置されている。
【００１３】
内燃機関２には、吸気系の第一及び第二エンジンバルブである第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２が、各気筒７毎に一つずつ設けられている。即ち内燃機関２には、同一の気筒７を開閉する吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の組が、複数組設けられている。各気筒７の第一吸気バルブＶｉ１は、第一吸気カム軸４の回転により吸気カム等を介して開閉駆動される。各気筒７の第二吸気バルブＶｉ２は、第二吸気カム軸５の回転により吸気カム等を介して開閉駆動される。したがって、内燃機関２の運転中には、クランク軸３から出力のクランクトルクを吸気カム軸４，５が受けることで、各気筒７の吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２が開閉駆動される。このとき電動バルブタイミング調整装置１は、図３に示すように吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の開閉するタイミングとしてのバルブタイミングをそれぞれ、各気筒７毎に調整する。
【００１４】
内燃機関２には、排気系のエンジンバルブである排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２も、各気筒７毎に一つずつ設けられている。即ち内燃機関２には、同一の気筒７を開閉する排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の組が、複数組設けられている。各気筒７の排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２は、排気カム軸６の回転により排気カム等を介して開閉駆動される。したがって、内燃機関２の運転中には、クランク軸３から出力のクランクトルクを排気カム軸６が受けることで、各気筒７の排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２が開閉駆動される。このとき、図３に示すように排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の開閉するタイミングとしてのバルブタイミングは、第一実施形態では各気筒７毎に固定されている。
【００１５】
図１，２に示すように電動バルブタイミング調整装置１は、第一電動調整ユニット１０、第二電動調整ユニット２０及び制御ユニット３０を備えている。内燃機関２において電動調整ユニット１０，２０同士は、吸気カム軸４，５を軸方向に挟んで離間した両側に、それぞれ配置されている。
【００１６】
第一電動調整ユニット１０は、第一電動モータ１２及び第一位相調整機構１４を含んで構成されている。図２に示すように第一電動モータ１２は、内燃機関２においてシリンダロック等の固定節２ａに設置される。第一電動モータ１２は、第一モータ軸１２０、第一ロータマグネット、第一ステータコイル及び第一通電ドライバを有した、ブラシレスモータ等である。
【００１７】
第一モータ軸１２０は、吸気カム軸４，５に対して同軸配置されている。第一ロータマグネットは、第一モータ軸１２０と一体回転可能に設けられている。第一ステータコイルは、第一ロータマグネットに作用する回転磁界を、通電により発生する。第一通電ドライバは、制御ユニット３０からの指令信号に従って、第一ステータコイルへの通電を制御する。こうした構成の第一電動モータ１２では、第一通電ドライバから第一ステータコイルへの通電制御に従う大きさ及び方向にて、回転トルクが第一モータ軸１２０へと与えられることで、当該第一モータ軸１２０の回転状態が制御される。
【００１８】
第一位相調整機構１４は、第一駆動回転体１４０、第一従動回転体１４２、第一キャリア１４４、第一遊星歯車１４６及び第一遊星ベアリング１４８を、有している。第一駆動回転体１４０は、吸気カム軸４，５に対して同軸配置されている。第一駆動回転体１４０には、第一駆動歯車１４１が形成されている。第一駆動回転体１４０のスプロケット１４０ａは、内燃機関２のタイミングチェーン２ｂを介してクランク軸３と連繋している。これにより内燃機関２の運転中には、クランク軸３からクランクトルクがタイミングチェーン２ｂを通じて伝達されることで、第一駆動回転体１４０がクランク軸３と連動して回転する。
【００１９】
第一従動回転体１４２は、吸気カム軸４，５に対して同軸配置され、第一駆動回転体１４０の内周側に一体回転可能且つ相対回転可能に嵌合している。第一従動回転体１４２には、第一駆動歯車１４１よりも小径且つ少歯数の第一従動歯車１４３が形成されている。第一従動回転体１４２は、第一吸気カム軸４と一体回転可能に連結されている。これにより内燃機関２の運転中には、クランクトルクが第一駆動回転体１４０を通じて伝達されることで、第一従動回転体１４２が第一吸気カム軸４と連動して回転する。
【００２０】
第一キャリア１４４は、第一モータ軸１２０に一体回転可能に連結されている。第一キャリア１４４には、回転体１４０，１４２に対しては偏心する円筒面状に、第一偏心面１４４ａが形成されている。第一遊星歯車１４６は、回転体１４０，１４２に対して偏心配置されている。第一遊星歯車１４６は、第一偏心面１４４ａの外周側に第一遊星ベアリング１４８を介して嵌合している。第一遊星歯車１４６には、第一駆動歯車１４１及び第一従動歯車１４３とそれぞれ噛合する歯車部１４６ａ，１４６ｂが形成されている。ここで、第一従動歯車１４３と噛合する歯車部１４６ｂは、第一駆動歯車１４１と噛合する歯車部１４６ａよりも小径且つ小歯数に、形成されている。これにより第一遊星歯車１４６は、歯車１４１，１４３との噛合箇所を順次変える遊星運動として、自身の中心線まわりに自転しつつ第一モータ軸１２０の中心線まわりに公転可能となっている。
【００２１】
以上の構成から、クランクトルクの伝達経路においてクランク軸３と第一吸気カム軸４との間に設けられた第一位相調整機構１４は、クランク軸３に対する第一吸気カム軸４の回転位相（第一実施形態では、この位相を第一回転位相という）を、第一モータ軸１２０の回転状態に応じて調整する。これにより、各気筒７では第一回転位相に従うバルブタイミングが第一吸気バルブＶｉ１に与えられる。このとき第一モータ軸１２０は、内燃機関２の運転中には第一吸気カム軸４の回転方向に正回転する状態、又は当該回転方向とは反対方向に逆回転する状態となる。
【００２２】
具体的には、第一キャリア１４４と共に第一モータ軸１２０が第一駆動回転体１４０と同速に正回転するときには、第一遊星歯車１４６が遊星運動せずに回転体１４０，１４２と連れ回りする。これにより、第一回転位相が実質一定に調整されることで、各気筒７では第一吸気バルブＶｉ１のバルブタイミングが保持される。
【００２３】
第一キャリア１４４と共に第一モータ軸１２０が第一駆動回転体１４０よりも低速に正回転する又は逆回転するときには、第一遊星歯車１４６が遊星運動して第一従動回転体１４２が第一駆動回転体１４０に対する遅角方向へ相対回転する。これにより、第一回転位相が遅角調整されることで、各気筒７では第一吸気バルブＶｉ１のバルブタイミングが遅角変化する。
【００２４】
第一キャリア１４４と共に第一モータ軸１２０が第一駆動回転体１４０よりも高速に正回転するときには、第一遊星歯車１４６が遊星運動して第一従動回転体１４２が第一駆動回転体１４０に対する進角方向へ相対回転する。これにより、第一回転位相が進角調整されることで、各気筒７では第一吸気バルブＶｉ１のバルブタイミングが進角変化する。
【００２５】
図１，２に示すように第二電動調整ユニット２０は、第二電動モータ２２及び第二位相調整機構２４を含んで構成されている。図２に示すように第二電動モータ２２は、内燃機関２の固定節２ａに設置される。第二電動モータ２２は、第二モータ軸２２０、第二ロータマグネット、第二ステータコイル及び第二通電ドライバを有した、ブラシレスモータ等である。
【００２６】
第二モータ軸２２０は、吸気カム軸４，５に対して同軸配置されている。第二ロータマグネットは、第二モータ軸２２０と一体回転可能に設けられている。第二ステータコイルは、第二ロータマグネットに作用する回転磁界を、通電により発生する。第二通電ドライバは、制御ユニット３０からの指令信号に従って、第二ステータコイルへの通電を制御する。こうした構成の第二電動モータ２２では、第二通電ドライバから第二ステータコイルへの通電制御に従う大きさ及び方向にて、回転トルクが第二モータ軸２２０へと与えられることで、当該第二モータ軸２２０の回転状態が制御される。
【００２７】
第二位相調整機構２４は、第二駆動回転体２４０、第二従動回転体２４２、第二キャリア２４４、第二遊星歯車２４６及び第二遊星ベアリング２４８を、有している。第二駆動回転体２４０は、吸気カム軸４，５に対して同軸配置されている。第二駆動回転体２４０には、第二駆動歯車２４１が形成されている。第二駆動回転体２４０は、第一吸気カム軸４と一体回転可能に連結されている。これにより内燃機関２の運転中には、クランクトルクが第一吸気カム軸４を通じて伝達されることで、第二駆動回転体２４０が第一吸気カム軸４と連動して回転する。
【００２８】
第二従動回転体２４２は、吸気カム軸４，５に対して同軸配置され、第二駆動回転体２４０の内周側に一体回転可能且つ相対回転可能に嵌合している。第二従動回転体２４２には、第二駆動歯車２４１よりも小径且つ少歯数の第二従動歯車２４３が形成されている。第二従動回転体２４２は、第二吸気カム軸５と一体回転可能に連結されている。これにより内燃機関２の運転中には、クランクトルクが第二駆動回転体２４０を通じて伝達されることで、第二従動回転体２４２が第二吸気カム軸５と連動して回転する。
【００２９】
第二キャリア２４４は、第二モータ軸２２０に一体回転可能に連結されている。第二キャリア２４４には、回転体２４０，２４２に対しては偏心する円筒面状に、第二偏心面２４４ａが形成されている。第二遊星歯車２４６は、回転体２４０，２４２に対して偏心配置されている。第二遊星歯車２４６は、第二偏心面２４４ａの外周側に第二遊星ベアリング２４８を介して嵌合している。第二遊星歯車２４６には、第二駆動歯車２４１及び第二従動歯車２４３とそれぞれ噛合する歯車部２４６ａ，２４６ｂが形成されている。ここで、第二従動歯車２４３と噛合する歯車部２４６ｂは、第二駆動歯車２４１と噛合する歯車部２４６ａよりも小径且つ小歯数に、形成されている。これにより第二遊星歯車２４６は、歯車２４１，２４３との噛合箇所を順次変える遊星運動として、自身の中心線まわりに自転しつつ第二モータ軸２２０の中心線まわりに公転可能となっている。
【００３０】
以上の構成から、クランクトルクの伝達経路において第一及び第二吸気カム軸４，５の間に設けられた第二位相調整機構２４は、第一吸気カム軸４に対する第二吸気カム軸５の回転位相（第一実施形態では、この位相を第二回転位相という）を、第二モータ軸２２０の回転状態に応じて調整する。これにより、各気筒７では第一回転位相と第二回転位相との合成位相に従うバルブタイミングが第二吸気バルブＶｉ２に与えられる。このとき第二モータ軸２２０は、内燃機関２の運転中には第一及び第二吸気カム軸４，５の回転方向に正回転する状態、又は当該回転方向とは反対方向に逆回転する状態となる。
【００３１】
具体的には、第二キャリア２４４と共に第二モータ軸２２０が第二駆動回転体２４０と同速に正回転するときには、第二遊星歯車２４６が遊星運動せずに回転体２４０，２４２と連れ回りする。これにより、第二回転位相が実質一定に調整される。このとき、第一回転位相が実質一定となっている場合には、各気筒７では第二吸気バルブＶｉ２のバルブタイミングが保持される。一方でこのとき、第一回転位相が遅角調整中の場合には、各気筒７では第二吸気バルブＶｉ２のバルブタイミングが遅角変化する。また一方でこのとき、第一回転位相が進角調整中の場合には、各気筒７では第二吸気バルブＶｉ２のバルブタイミングが進角変化する。
【００３２】
第二キャリア２４４と共に第二モータ軸２２０が第二駆動回転体２４０よりも低速に正回転する又は逆回転するときには、第二遊星歯車２４６が遊星運動して第二従動回転体２４２が第二駆動回転体２４０に対する遅角方向へ相対回転する。これにより、第二回転位相が遅角調整される。このとき、第一回転位相が実質一定となっている場合には、各気筒７では第二吸気バルブＶｉ２のバルブタイミングが遅角変化する。一方でこのとき、第一回転位相が遅角調整中の場合には、各気筒７では第二吸気バルブＶｉ２のバルブタイミングが大きく遅角変化する。また一方でこのとき、第一回転位相が進角調整中の場合には、当該第一回転位相の進角量と第二回転位相の遅角量との大小関係に応じて、各気筒７では第二吸気バルブＶｉ２のバルブタイミングが保持、遅角変化又は進角変化する。
【００３３】
第二キャリア２４４と共に第二モータ軸２２０が第二駆動回転体２４０よりも高速に正回転するときには、第二遊星歯車２４６が遊星運動して第二従動回転体２４２が第二駆動回転体２４０に対する進角方向へ相対回転する。これにより、第二回転位相が進角調整される。このとき、第一回転位相が実質一定となっている場合には、各気筒７では第二吸気バルブＶｉ２のバルブタイミングが進角変化する。一方でこのとき、第一回転位相が進角調整中の場合には、各気筒７では第二吸気バルブＶｉ２のバルブタイミングが大きく進角変化する。また一方でこのとき、第一回転位相が遅角調整中の場合には、当該第一回転位相の遅角量と第二回転相の進角量との大小関係に応じて、各気筒７では第二吸気バルブＶｉ２のバルブタイミングが保持、遅角変化又は進角変化する。
【００３４】
ここまで説明した電動調整ユニット１０，２０の位相調整機構１４，２４では、図３（ａ）に示すように第一及び第二回転位相が各々の最遅角位相となるとき、各気筒７毎にて第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の各々のバルブタイミングが実質一致する。即ち、各気筒７では第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２に関して、それぞれ図３（ａ）に実線グラフ及び破線グラフで示されるバルブリフトカーブが、第一及び第二回転位相の各々の最遅角位相では実質一致する。このとき第一実施形態では、各気筒７内にてピストンが下死点（以下、ＢＤＣという）に到達するタイミングよりも、第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２をそれぞれ閉じるタイミングが遅くなる。尚、第一及び第二回転位相の各々の最遅角位相は、それぞれ対応する位相調整機構１４，２４にて従動回転体１４２，２４２が駆動回転体１４０，２４０により係止されることで、確定される。
【００３５】
図２に示すように制御ユニット３０は、メモリ３００及びプロセッサ３０２を有したマイクロコンピュータを主体に、構成されている。制御ユニット３０は、各電動モータ１２，２２のステータコイルと電気接続されている。ここで制御ユニット３０は、内燃機関２に設置の各種電装品に対して制御機能を有している。それと共に制御ユニット３０は、車両のアイドル停止システムに関しても制御機能を有している。このような制御ユニット３０は、各電動モータ１２，２２におけるモータ軸１２０，２２０の回転状態を内燃機関２及び車両の運転状態に応じて制御することで、各気筒７における吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２のバルブタイミングを調整して当該運転状態に適合させる。
【００３６】
（バルブタイミング調整フロー）
次に、各気筒７における吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２のバルブタイミングを調整する第一実施形態のバルブタイミング調整フローについて、図４に基づき詳細に説明する。尚、以下の説明において、「Ｓ」は、バルブタイミング調整フローの各ステップを表している。
【００３７】
バルブタイミング調整フローは、図２に示す制御ユニット３０がメモリ３００に記憶のコンピュータプログラムをプロセッサ３０２により実行することで、実現される。ここで特に、第一実施形態において図４に示すバルブタイミング調整フローのＳ１０１が開始されるときには、図３（ｂ）に示されるように、第一及び第二回転位相がそれぞれ最遅角位相よりも進角側の特定中間位相へ調整されている。これにより各気筒７では、第一吸気バルブＶｉ１のバルブタイミングよりも第二吸気バルブＶｉ２のバルブタイミングが進角している。このとき第一実施形態では、各気筒７内にてピストンがＢＤＣに到達するタイミングに対して、第二吸気バルブＶｉ２を閉じるタイミングが実質一致又は近接し且つ第一吸気バルブＶｉ１を閉じるタイミングが遅くなる。またこのとき第一実施形態では、各気筒７内にてピストンが上死点（以下、ＴＤＣという）に到達するタイミングに対して、第二吸気バルブＶｉ２を開き始めるタイミングが実質一致又は近接し且つ第一吸気バルブＶｉ１を開くタイミングが遅くなる。さらに、このときを含めて常に第一実施形態では、各気筒７内にてピストンがＴＤＣに到達するタイミングに対して、第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２をそれぞれ閉じるタイミングが実質一致又は近接する。
【００３８】
まず、図４に示すようにＳ１０１では、車両において内燃機関２を完全停止状態から始動させるためにエンジンスイッチのオン等による始動指令が出されたか否かを、判定する。その結果、否定判定が下される間はＳ１０１を繰り返して実行し、肯定判定が下された場合にはＳ１０２へと移行する。Ｓ１０２では、内燃機関２が先に完全停止してから設定時間以上が経過したか否かを、判定する。ここで設定時間は、完全停止により内燃機関２の温度が始動性へ影響する範囲の温度に低下するまでの最短時間となるように、完全停止前における内燃機関２の運転状態や温度等に応じて設定される。
【００３９】
Ｓ１０２で否定判定が下された場合、即ち内燃機関２が完全停止してからの経過時間が設定時間内（即ち、設定時間未満）の場合には、Ｓ１０３へ移行する。Ｓ１０３では、完全停止状態の内燃機関２をクランキングして始動させるのに先立って、第一及び第二電動調整ユニット１０，２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図３（ｂ）の特定中間位相から、遅角側となる図３（ａ）の最遅角位相へ調整させる。このとき、第二電動モータ２２の第二モータ軸２２０を逆回転させてから、第一電動モータ１２の第一モータ軸１２０を逆回転させるように、それらモータ軸１２０，２２０の各々の回転状態を制御する。これにより、第二吸気カム軸５を回転駆動して第二回転位相の遅角調整を開始してから、当該回転駆動状態の第二吸気カム軸５と同一方向へと第一吸気カム軸４を回転駆動することで、第一回転位相の遅角調整も開始する。
【００４０】
このようにＳ１０２で否定判定が下された場合には、Ｓ１０３を経由してからＳ１０４へ移行する。一方、Ｓ１０２で肯定判定が下された場合、即ち内燃機関２が完全停止してから設定時間以上が経過した場合には、Ｓ１０４へ直接移行する。
【００４１】
Ｓ１０４では、少なくとも内燃機関２がクランキングにより完爆して始動するまで、同Ｓ１０４の開始時点での第一及び第二回転位相をそれぞれ維持するように、第一及び第二電動モータ１２，２２におけるモータ軸１２０，２２０の回転状態を制御する。このとき、Ｓ１０２からＳ１０３を経由してＳ１０４へ移行した場合には、第一及び第二電動調整ユニット１０，２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図３（ａ）の最遅角位相に維持させる。一方、Ｓ１０２から直接にＳ１０４へ移行した場合には、第一及び第二電動調整ユニット１０，２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図３（ｂ）の特定中間位相に維持させる。
【００４２】
Ｓ１０４に続くＳ１０５では、車両においてアイドル停止システムによるアイドル停止指令が出されたか否かを、判定する。その結果、肯定判定が下された場合には、Ｓ１０６へ移行する。Ｓ１０６では、内燃機関２を運転状態からアイドル停止状態へ移行させるまでの間で、第一及び第二電動調整ユニット１０，２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図３（ａ）の最遅角位相へ調整させる。このときには、第一及び第二電動モータ１２，２２におけるモータ軸１２０，２２０を、それぞれ駆動回転体１４０，２４０よりも低速に正回転又は逆回転させるように制御する。
【００４３】
Ｓ１０６に続くＳ１０７では、車両においてアイドル停止システムによる再始動指令が出されたか否かを、判定する。その結果、肯定判定が下された場合には、Ｓ１０８へ移行する。Ｓ１０８では、Ｓ１０４と同様の処理を実行することで、第一及び第二電動調整ユニット１０，２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図３（ａ）の最遅角位相に維持させる。さらにこの後には、Ｓ１０５へ戻る。
【００４４】
一方、Ｓ１０７で否定判定が下された場合には、Ｓ１０９へ移行する。Ｓ１０９では、車両においてアイドル停止状態の内燃機関２を完全停止させるためにエンジンスイッチのオフ等による完全停止指令が出されたか否かを、判定する。
【００４５】
Ｓ１０９で否定判定が下された場合にはＳ１０７へ戻る一方、肯定判定が下された場合にはＳ１１０へ移行する。Ｓ１１０では、内燃機関２をアイドル停止状態から完全停止状態へ移行させてから、第一及び第二電動調整ユニット１０，２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図３（ａ）の最遅角位相から、進角側となる図３（ｂ）の特定中間位相へ調整させる。このとき、第二電動モータ２２の第二モータ軸２２０を正回転させてから、第一電動モータ１２の第一モータ軸１２０を正回転させるように、それらモータ軸１２０，２２０の各々の回転状態を制御する。これにより、第二吸気カム軸５を回転駆動して第二回転位相の進角調整を開始してから、当該回転駆動状態の第二吸気カム軸５と同一方向へと第一吸気カム軸４を回転駆動することで、第一回転位相の進角調整も開始する。以上の後には、Ｓ１０１へ戻る。尚、アイドル停止状態では、内燃機関２に付属の各種電装品の電源がオンのままに維持されるのに対し、完全停止状態では、当該各種電装品の電源はオフされる。
【００４６】
ここまで、Ｓ１０５で肯定判定が下された場合に移行するＳ１０６〜Ｓ１１０について説明したが、Ｓ１０５で否定判定が下された場合にはＳ１１１へ移行する。Ｓ１１１では、車両において運転状態の内燃機関２を完全停止させるためにエンジンスイッチのオフ等による完全停止指令が出されたか否かを、判定する。
【００４７】
Ｓ１１１で肯定判定が下された場合には、Ｓ１１２へ移行する。Ｓ１１２では、内燃機関２を運転状態から完全停止状態へ移行させるまでの間で、第一及び第二電動調整ユニット１０，２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図３（ｂ）の特定中間位相へ調整させる。このときには、第一及び第二電動モータ１２，２２におけるモータ軸１２０，２２０を、それぞれ駆動回転体１４０，２４０よりも高速に正回転させるように制御する。さらにこの後には、Ｓ１０１へ戻る。
【００４８】
一方、Ｓ１１１で否定判定が下された場合には、Ｓ１１３へ移行する。Ｓ１１３では、第一及び第二回転位相を内燃機関２及び車両の運転状態に適合させるように、第一及び第二電動モータ１２，２２におけるモータ軸１２０，２２０の回転状態を制御する。さらにこの後には、Ｓ１０５へ戻るのである。
【００４９】
（作用効果）
以上説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。
【００５０】
第一実施形態では、第一及び第二電動モータ１２，２２の各々の回転制御により、内燃機関２の完全停止状態にて第一及び第二回転位相をそれぞれ第一及び第二電動調整ユニット１０，２０に調整させる。このとき第一実施形態によると、第二吸気カム軸５を回転駆動してから同一方向へ第一吸気カム軸４を回転駆動する。これによれば、同一方向への回転駆動を開始するに際して第一及び第二吸気カム軸４，５の合成慣性モーメントは、第一吸気カム軸４よりも先に回転駆動される第二吸気カム軸５単独の慣性モーメントの分、アシストされて低減され得る。
【００５１】
ここで合成慣性モーメントの低減について、具体的に説明する。図５に模式的に示した第一実施形態の内燃機関２及び電動バルブタイミング調整装置１について、第一吸気カム軸４の平均外周半径Ｄ及び質量Ｍと第二吸気カム軸５の質量ｍとを用いると、第一電動モータ１２の単独回転により第一及び第二吸気カム軸４，５を回転駆動させる際の慣性モーメントＩ１は、近似的に下記の式１にて表される。一方、第二吸気カム軸５の平均外周半径ｄ及び質量ｍを用いると、第二電動モータ２２の単独回転により第二吸気カム軸５のみを回転駆動させる際の慣性モーメントＩ２は、近似的に下記の式２にて表される。尚、平均外周半径Ｄ，ｄは、それぞれ第一及び第二吸気カム軸４，５の全長における外周半径の平均値を、意味している。
Ｉ１＝（Ｍ＋ｍ）・Ｄ２／２  …（式１）
Ｉ２＝ｍ・ｄ２／２  …（式２）
【００５２】
上述したようにバルブタイミング調整フローのＳ１０３，Ｓ１１０では、内燃機関２の完全停止状態にて、第二吸気カム軸５を回転駆動してから同一方向へ第一吸気カム軸４を回転駆動する。こうして同一方向への回転駆動を開始するに際して第一及び第二吸気カム軸４，５の合成慣性モーメントＩｃは、下記の式３にて表される。この式３から、第一及び第二吸気カム軸４，５の合成慣性モーメントＩｃは、第二吸気カム軸５単独の慣性モーメントＩ２分のアシストを受けることで低減され得ることが分かる。
Ｉｃ＝Ｉ１−Ｉ２＝（Ｍ＋ｍ）・Ｄ２／２−ｍ・ｄ２／２  …（式３）
【００５３】
こうして合成慣性モーメントＩｃが低減される結果、内周側の第二吸気カム軸５を単独で回転駆動しようとするのに必要な第二電動モータ２２の回転トルクだけでなく、第一及び第二吸気カム軸４，５を同一方向へ回転駆動しようとするのに必要な第一電動モータ１２の回転トルクも、低減できる。したがって、第一実施形態では、第一及び第二電動モータ１２，２２の双方に対して要求される回転出力性能を抑えることが可能となる。ここで、各電動モータ１２，２２への要求性能として回転出力性能が抑えられることによれば、ロータマグネットに必要な磁気性能を低減して小型化を図ることや、ステータコイルへの通電電流量を低減して通電ドライバの耐久性を高めることが可能となる。
【００５４】
また、第一実施形態によると、内燃機関２において第一及び第二吸気カム軸４，５は、それぞれ吸気系の第一及び第二エンジンバルブとして吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２を開閉駆動する。かかる構成の内燃機関２では、アイドル停止状態にて第一及び第二回転位相が各々の最遅角位相となる。これによれば、比較的高温となるアイドル停止状態から内燃機関２が再始動する際には、第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の閉じタイミングをそれぞれ遅らせることで、デコンプレッション作用により実圧縮比を低下させてノッキング及びプレイグニションを回避し得る。また一方、内燃機関２がアイドル停止状態から移行する完全停止状態では、第一及び第二回転位相がそれぞれアイドル停止状態での最遅角位相から進角側へ調整される。これによれば、比較的低温となる完全停止状態から内燃機関２が始動する際には、第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の閉じタイミングをそれぞれ早めることで、実圧縮比及び気筒内温度を上昇させて始動性を確保し得る。しかも内燃機関２の完全停止状態では、こうして始動性を確保するために第一及び第二回転位相をそれぞれ進角側へと調整するに際して、第二吸気カム軸５を回転駆動してから同一方向に第一吸気カム軸４を回転駆動する。故に、第一及び第二電動モータ１２，２２の双方に対して要求される回転出力性能を抑えることが可能となる。
【００５５】
さらに第一実施形態によると、第一及び第二回転位相の各々の最遅角位相では、第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の各々のバルブタイミングが一致する。故に、内燃機関２がアイドル停止状態から移行する完全停止状態では、第一及び第二回転位相がそれぞれアイドル停止状態での最遅角位相から進角側へ調整されると、第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の各々のバルブタイミングに差異が生じる。これによれば、第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２により各気筒を開けておく期間（即ち、バルブ作用角）を可及的に長くして吸気効率を高めつつも、第一及び第二電動モータ１２，２２の双方に対して要求される回転出力性能を抑えることが可能となる。
【００５６】
加えて第一実施形態によると、内燃機関２が完全停止から設定時間以上を経過した比較的低温状態にて始動する際には、第一及び第二回転位相がそれぞれ最遅角位相よりも進角側のままとなる。これによれば、第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の閉じタイミングをそれぞれ早めることで、実圧縮比及び気筒内温度を上昇させて始動性を確保し得る。また一方、内燃機関２が完全停止から設定時間内の比較的高温状態にて始動する際には、第一及び第二回転位相が当該始動に先立ってそれぞれ、最遅角位相よりも進角側から遅角側へ調整される。これによれば、第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の閉じタイミングをそれぞれ遅らせることで、デコンプレッション作用により実圧縮比を低下させてノッキング及びプレイグニションを回避し得る。しかも内燃機関２の完全停止状態では、こうしてノッキング及びプレイグニションを回避するために第一及び第二回転位相をそれぞれ遅角側へと調整するに際して、第二吸気カム軸５を回転駆動してから同一方向に第一吸気カム軸４を回転駆動する。故に、第一及び第二電動モータ１２，２２の双方に対して要求される回転出力性能を抑えることが可能となる。
【００５７】
（第二実施形態）
図６に示すように本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
【００５８】
第二実施形態による電動バルブタイミング調整装置２００１の搭載される内燃機関２００２は、クランク軸３及びカム軸２００４，２００６，２００８と、それら軸３，２００４，２００６，２００８の軸方向に沿って並ぶ複数の気筒７とを、備えている。ここで特に、円筒状に形成された第一排気カム軸２００６の内周側には、円柱状に形成された第二排気カム軸２００８が、芯合わせされて嵌合している。これにより排気カム軸２００６，２００８同士は、一体回転可能且つ相対回転可能に同軸配置されている。
【００５９】
内燃機関２００２において各気筒７の第一排気バルブＶｅ１は、第一排気カム軸２００６の回転により排気カム等を介して開閉駆動される。各気筒７の第二排気バルブＶｅ２は、第二排気カム軸２００８の回転により排気カム等を介して開閉駆動される。したがって、内燃機関２００２の運転中には、クランク軸３から出力のクランクトルクを排気カム軸２００６，２００８が受けることで、各気筒７の排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２が開閉駆動される。このとき電動バルブタイミング調整装置２００１は、図８に示すように排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の開閉するタイミングとしてのバルブタイミングをそれぞれ、各気筒７毎に調整する。
【００６０】
内燃機関２００２において各気筒７の吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２は、吸気カム軸２００４の回転により吸気カム等を介して開閉駆動される。したがって、内燃機関２００２の運転中には、クランク軸３から出力のクランクトルクを吸気カム軸２００４が受けることで、各気筒７の吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２が開閉駆動される。このとき、図８に示すように吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の開閉するタイミングとしてのバルブタイミングは、第二実施形態では固定されている。
【００６１】
電動バルブタイミング調整装置２００１の第一及び第二電動調整ユニット２０１０，２０２０では、図７に示すように、各電動モータ１２，２２のモータ軸１２０，２２０と、各位相調整機構２０１４，２０２４の回転体２１４０，２１４２，２２４０，２２４２とが、排気カム軸２００６，２００８に対して同軸配置されている。
【００６２】
ここで第一駆動回転体２１４０は、タイミングチェーン２ｂを介してクランク軸３と連繋している。これにより内燃機関２００２の運転中には、クランク軸３からクランクトルクがタイミングチェーン２ｂを通じて伝達されることで、第一駆動回転体２１４０がクランク軸３と連動して回転する。第一従動回転体２１４２は、第一排気カム軸２００６と一体回転可能に連結されている。これにより内燃機関２００２の運転中には、クランクトルクが第一駆動回転体２１４０を通じて伝達されることで、第一従動回転体２１４２が第一排気カム軸２００６と連動して回転する。
【００６３】
第二駆動回転体２２４０は、第一排気カム軸２００６と一体回転可能に連結されている。これにより内燃機関２００２の運転中には、クランクトルクが第一排気カム軸２００６を通じて伝達されることで、第二駆動回転体２２４０が第一排気カム軸２００６と連動して回転する。第二従動回転体２２４２は、第二排気カム軸２００８と一体回転可能に連結されている。これにより内燃機関２００２の運転中には、クランクトルクが第二駆動回転体２２４０を通じて伝達されることで、第二従動回転体２２４２が第二排気カム軸２００８と連動して回転する。
【００６４】
各位相調整機構２０１４，２０２４では、第一及び第二従動歯車２１４３，２２４３がそれぞれ、第一及び第二駆動歯車２１４１，２２４１よりも大径且つ多歯数に、形成されている。これに応じて、各位相調整機構２０１４，２０２４の遊星歯車２１４６，２２４６では、第一及び第二従動歯車２１４３，２２４３とそれぞれ噛合する歯車部２１４６ｂ，２２４６ｂが、第一及び第二駆動歯車２１４１，２２４１とそれぞれ噛合する歯車部２１４６ａ，２２４６ａよりも大径且つ多歯数に、形成されている。
【００６５】
各位相調整機構２０１４，２０２４には、それぞれ弾性部材２１４９，２２４９が追加されている。具体的に第一弾性部材２１４９は、ねじりコイルばねであり、第一駆動回転体２１４０及び第一従動回転体２１４２の間に介装されている。第一弾性部材２１４９は、第一駆動回転体２１４０に対して第一従動回転体２１４２を進角方向へ付勢するように、弾性変形する。一方で第二弾性部材２２４９は、ねじりコイルばねであり、第二駆動回転体２２４０及び第二従動回転体２２４２の間に介装されている。第二弾性部材２２４９は、第二駆動回転体２２４０に対して第二従動回転体２２４２を進角方向へ付勢するように、弾性変形する。これらの付勢構造により、各電動モータ１２，２２がフェイルした際には、第一及び第二駆動回転体２１４０，２２４０に対して第一及び第二従動回転体２１４２，２２４２を最進角させることで、内燃機関２００２の再始動性を確保することが可能となっている。また、付勢構造により排気カム軸２００６，２００８側では、吸気カム軸２００４側に比べて慣性モーメントが増加するようになっている。
【００６６】
以上の構成から、クランクトルクの伝達経路においてクランク軸３と第一排気カム軸２００６との間に設けられた第一位相調整機構２０１４は、クランク軸３に対する第一排気カム軸２００６の回転位相（第二実施形態では、この位相を第一回転位相という）を、第一モータ軸１２０の回転状態及び第一弾性部材２１４９の弾性変形状態に応じて調整する。これにより、各気筒７では第一回転位相に従うバルブタイミングが第一排気バルブＶｅ１に与えられる。このとき第一モータ軸１２０は、内燃機関２００２の運転中には第一排気カム軸２００６の回転方向に正回転する状態、又は当該回転方向とは反対方向に逆回転する状態となる。
【００６７】
具体的には、第一キャリア１４４と共に第一モータ軸１２０が第一駆動回転体２１４０と同速に正回転するときには、第一遊星歯車２１４６が遊星運動せずに回転体２１４０，２１４２と連れ回りする。これにより、第一回転位相が実質一定に調整されることで、各気筒７では第一排気バルブＶｅ１のバルブタイミングが保持される。
【００６８】
第一キャリア１４４と共に第一モータ軸１２０が第一駆動回転体２１４０よりも低速に正回転する又は逆回転するときには、第一遊星歯車２１４６が遊星運動して第一従動回転体２１４２が第一駆動回転体２１４０に対する進角方向へ相対回転する。これにより、第一回転位相が進角調整されることで、各気筒７では第一排気バルブＶｅ１のバルブタイミングが進角変化する。
【００６９】
第一キャリア１４４と共に第一モータ軸１２０が第一駆動回転体２１４０よりも高速に正回転するときには、第一遊星歯車２１４６が遊星運動して第一従動回転体２１４２が第一駆動回転体２１４０に対する遅角方向へ相対回転する。これにより、第一回転位相が遅角調整されることで、各気筒７では第一吸気バルブＶｉ１のバルブタイミングが遅角変化する。
【００７０】
このような第一位相調整機構２０１４に対して、クランクトルクの伝達経路において第一及び第二排気カム軸２００６，２００８の間に設けられた第二位相調整機構２０２４は、第一排気カム軸２００６に対する第二排気カム軸２００８の回転位相（第二実施形態では、この位相を第二回転位相という）を、第二モータ軸２２０の回転状態及び第二弾性部材２２４９の弾性変形状態に応じて調整する。これにより、各気筒７では第一回転位相と第二回転位相との合成位相に従うバルブタイミングが第二排気バルブＶｅ２に与えられる。このとき第二モータ軸２２０は、内燃機関２００２の運転中には第一及び第二排気カム軸２００６，２００８の回転方向に正回転する状態、又は当該回転方向とは反対方向に逆回転する状態となる。
【００７１】
具体的には、第二キャリア２４４と共に第二モータ軸２２０が第二駆動回転体２２４０と同速に正回転するときには、第二遊星歯車２２４６が遊星運動せずに回転体２２４０，２２４２と連れ回りする。これにより、第二回転位相が実質一定に調整される。このとき、第一回転位相が実質一定となっている場合には、各気筒７では第二排気バルブＶｅ２のバルブタイミングが保持される。一方でこのとき、第一回転位相が進角調整中の場合には、各気筒７では第二排気バルブＶｅ２のバルブタイミングが進角変化する。また一方でこのとき、第一回転位相が遅角調整中の場合には、各気筒７では第二排気バルブＶｅ２のバルブタイミングが遅角変化する。
【００７２】
第二キャリア２４４と共に第二モータ軸２２０が第二駆動回転体２２４０よりも低速に正回転する又は逆回転するときには、第二遊星歯車２２４６が遊星運動して第二従動回転体２２４２が第二駆動回転体２２４０に対する進角方向へ相対回転する。これにより、第二回転位相が進角調整される。このとき、第一回転位相が実質一定となっている場合には、各気筒７では第二排気バルブＶｅ２のバルブタイミングが進角変化する。一方でこのとき、第一回転位相が進角調整中の場合には、各気筒７では第二排気バルブＶｅ２のバルブタイミングが大きく進角変化する。また一方でこのとき、第一回転位相が遅角調整中の場合には、当該第一回転位相の遅角量と第二回転位相の進角量との大小関係に応じて、各気筒７では第二排気バルブＶｅ２のバルブタイミングが保持、進角変化又は遅角変化する。
【００７３】
第二キャリア２４４と共に第二モータ軸２２０が第二駆動回転体２２４０よりも高速に正回転するときには、第二遊星歯車２２４６が遊星運動して第二従動回転体２２４２が第二駆動回転体２２４０に対する遅角方向へ相対回転する。これにより、第二回転位相が遅角調整される。このとき、第一回転位相が実質一定となっている場合には、各気筒７では第二排気バルブＶｅ２のバルブタイミングが遅角変化する。一方でこのとき、第一回転位相が遅角調整中の場合には、各気筒７では第二排気バルブＶｅ２のバルブタイミングが大きく遅角変化する。また一方でこのとき、第一回転位相が進角調整中の場合には、当該第一回転位相の進角量と第二回転相の遅角量との大小関係に応じて、各気筒７では第二排気バルブＶｅ２のバルブタイミングが保持、進角変化又は遅角変化する。
【００７４】
ここまで説明した位相調整機構２０１４，２０２４では、図８（ａ）に示すように第一及び第二回転位相が各々の最進角位相となるとき、各気筒７毎にて第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の各々のバルブタイミングが実質一致する。即ち、各気筒７では第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２に関して、それぞれ図８（ａ）に実線グラフ及び破線グラフで示されるバルブリフトカーブが、第一及び第二回転位相の各々の最進角位相では実質一致する。このとき特に第二実施形態では、各気筒７内にてピストンがＴＤＣに到達するタイミングに対して、第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２をそれぞれ閉じるタイミングが実質一致又は近接する。尚、第一及び第二回転位相の各々の最進角位相は、それぞれ対応する位相調整機構２０１４，２０２４にて従動回転体２１４２，２２４２が駆動回転体２１４０，２２４０により係止されることで、確定される。
【００７５】
（バルブタイミング調整フロー）
ここまで説明の第二実施形態においてバルブタイミング調整フローは、図７に示す制御ユニット２０３０がメモリ２３００に記憶のコンピュータプログラムをプロセッサ２３０２により実行することで、実現される。ここで特に、第二実施形態において図９に示すバルブタイミング調整フローのＳ１０１が開始されるときには、図８（ｂ）に示されるように、第一及び第二回転位相がそれぞれ最進角位相よりも遅角側の特定中間位相へ調整されている。これにより各気筒７では、第一排気バルブＶｅ１のバルブタイミングよりも第二排気バルブＶｅ２のバルブタイミングが遅角している。このとき第二実施形態では、各気筒７内にてピストンがＴＤＣに到達するタイミングに対して、第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２をそれぞれ閉じるタイミングが遅くなる。また、このときを含めて常に第二実施形態では、各気筒７内にてピストンがＴＤＣに到達するタイミングに対して、第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２をそれぞれ開き始めるタイミングが実質一致又は近接する。
【００７６】
図９に示すように、第二実施形態によるバルブタイミング調整フローでは、Ｓ１０３，Ｓ１０４，Ｓ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０，Ｓ１１２にそれぞれ代えて、Ｓ２１０３，Ｓ２１０４，Ｓ２１０６，Ｓ２１０８，Ｓ２１１０，Ｓ２１１２を実行する。
【００７７】
具体的にＳ２１０３では、完全停止状態の内燃機関２００２をクランキングして始動させるのに先立って、第一及び第二電動調整ユニット２０１０，２０２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図８（ｂ）の特定中間位相から、進角側となる図８（ａ）の最進角位相へ調整させる。このとき、第二電動モータ２２の第二モータ軸２２０を逆回転させてから、第一電動モータ１２の第一モータ軸１２０を逆回転させるように、それらモータ軸１２０，２２０の各々の回転状態を制御する。これにより、第二排気カム軸２００８を回転駆動して第二回転位相の進角調整を開始してから、当該回転駆動状態の第二排気カム軸２００８と同一方向へと第一排気カム軸２００６を回転駆動することで、第一回転位相の進角調整も開始する。
【００７８】
Ｓ２１０４では、少なくとも内燃機関２００２がクランキングにより完爆して始動するまで、同Ｓ２１０４の開始時点での第一及び第二回転位相をそれぞれ維持するように、第一及び第二電動モータ１２，２２におけるモータ軸１２０，２２０の回転状態を制御する。このとき、Ｓ１０２からＳ２１０３を経由してＳ２１０４へ移行した場合には、第一及び第二電動調整ユニット２０１０，２０２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図８（ａ）の最進角位相に維持させる。一方、Ｓ１０２から直接にＳ２１０４へ移行した場合には、第一及び第二電動調整ユニット２０１０，２０２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図８（ｂ）の特定中間位相に維持させる。
【００７９】
Ｓ２１０６では、内燃機関２００２を運転状態からアイドル停止状態へ移行させるまでの間で、第一及び第二電動調整ユニット２０１０，２０２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図８（ａ）の最進角位相へ調整させる。このときには、第一及び第二電動モータ１２，２２におけるモータ軸１２０，２２０を、それぞれ駆動回転体２１４０，２２４０よりも低速に正回転又は逆回転させるように制御する。
【００８０】
Ｓ２１０８では、Ｓ２１０４と同様の処理を実行することで、第一及び第二電動調整ユニット１０，２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図８（ａ）の最進角位相に維持させる。
【００８１】
Ｓ２１１０では、内燃機関２００２をアイドル停止状態から完全停止状態へ移行させてから、第一及び第二電動調整ユニット２０１０，２０２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図８（ａ）の最進角位相から、遅角側となる図８（ｂ）の特定中間位相へ調整させる。このとき、第二電動モータ２２の第二モータ軸２２０を正回転させてから、第一電動モータ１２の第一モータ軸１２０を正回転させるように、それらモータ軸１２０，２２０の各々の回転状態を制御する。これにより、第二排気カム軸２００８を回転駆動して第二回転位相の遅角調整を開始してから、当該回転駆動状態の第二排気カム軸２００８と同一方向へと第一排気カム軸２００６を回転駆動することで、第一回転位相の遅角調整も開始する。
【００８２】
Ｓ２１１２では、内燃機関２００２を運転状態から完全停止状態へ移行させるまでの間で、第一及び第二電動調整ユニット２０１０，２０２０にそれぞれ第一及び第二回転位相を、図８（ｂ）の特定中間位相へ調整させる。このときには、第一及び第二電動モータ１２，２２におけるモータ軸１２０，２２０を、それぞれ駆動回転体２１４０，２２４０よりも高速に正回転させるように制御する。
【００８３】
（作用効果）
以上説明した第二実施形態の作用効果を、以下に説明する。
【００８４】
第二実施形態では、第一及び第二電動モータ１２，２２の各々の回転制御により、内燃機関２００２の完全停止状態にて第一及び第二回転位相をそれぞれ第一及び第二電動調整ユニット２０１０，２０２０に調整させる。このとき第二実施形態によると、第二排気カム軸２００８を回転駆動してから同一方向へ第一排気カム軸２００６を回転駆動する。これによれば、同一方向への回転駆動に際して第一及び第二排気カム軸２００６，２００８の合成慣性モーメントは、第一排気カム軸２００６よりも先に回転駆動される第二排気カム軸２００８単独の慣性モーメントの分、アシストされて低減され得る。ここで第一実施形態に準じて第二実施形態では、式３により表される第一及び第二排気カム軸２００６，２００８の合成慣性モーメントＩｃが、式２により表される第二排気カム軸２００８のみの慣性モーメントＩ２分のアシストを受けることで低減され得る。
【００８５】
こうして合成慣性モーメントＩｃが低減される結果、内周側の第二排気カム軸２００８を単独で回転駆動しようとするのに必要な第二電動モータ２２の回転トルクだけでなく、第一及び第二排気カム軸２００６，２００８を同一方向へ回転駆動しようとするのに必要な第一電動モータ１２の回転トルクも、低減できる。したがって、第二実施形態でも、第一及び第二電動モータ１２，２２の双方に対して要求される回転出力性能を抑えることが可能となる。
【００８６】
また、第二実施形態によると、内燃機関２００２において第一及び第二排気カム軸２００６，２００８は、それぞれ排気系の第一及び第二エンジンバルブとして排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２を開閉駆動する。かかる構成の内燃機関２００２では、アイドル停止状態にて第一及び第二回転位相が各々の最進角位相となる。これによれば、比較的高温となるアイドル停止状態から内燃機関２００２が再始動する際には、第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の閉じタイミングをそれぞれ早めることで、吸気系への燃焼ガスの吹返しを減少させて始動性を確保し得る。また一方、内燃機関２００２がアイドル停止状態から移行する完全停止状態では、第一及び第二回転位相がそれぞれアイドル停止状態での最進角位相から遅角側へ調整される。これによれば、比較的低温となる完全停止状態から内燃機関２００２が始動する際には、第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の閉じタイミングをそれぞれ遅らせることで、内部ＥＧＲを生じさせてポンピングロス及び窒素酸化物を低減し得る。しかも内燃機関２００２の完全停止状態では、こうしてポンピングロス及び窒素酸化物を低減するために第一及び第二回転位相をそれぞれ遅角側へと調整するに際して、第二排気カム軸２００８を回転駆動してから同一方向に第一排気カム軸２００６を回転駆動する。故に、第一及び第二電動モータ１２，２２の双方に対して要求される回転出力性能を抑えることが可能となる。
【００８７】
さらに第二実施形態によると、第一及び第二回転位相の各々の最進角位相では、第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の各々のバルブタイミングが一致する。故に、内燃機関２００２がアイドル停止状態から移行する完全停止状態では、第一及び第二回転位相がそれぞれアイドル停止状態での最進角位相から遅角側へ調整されると、第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の各々のバルブタイミングにずれが生じる。これによれば、第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２により各気筒を開けておく期間（即ち、バルブ作用角）を可及的に長くして排気効率を高めつつも、第一及び第二電動モータ１２，２２の双方に対して要求される回転出力性能を抑えることが可能となる。
【００８８】
加えて第二実施形態によると、内燃機関２００２が完全停止から設定時間以上を経過した比較的低温状態にて始動する際には、第一及び第二回転位相がそれぞれ最進角位相よりも遅角側となる。これによれば、第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の閉じタイミングをそれぞれ遅らせることで、内部ＥＧＲを生じさせてポンピングロス及び窒素酸化物を低減し得る。また一方、内燃機関２００２が完全停止から設定時間内の比較的高温状態にて始動する際には、第一及び第二回転位相が当該始動に先立ってそれぞれ、最進角位相よりも遅角側から進角側へ調整される。これによれば、第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の閉じタイミングをそれぞれ早めることで、吸気系への燃焼ガスの吹返しを減少させて始動性を確保し得る。しかも内燃機関２００２の完全停止状態では、こうして始動性を確保するために第一及び第二回転位相をそれぞれ進角側へと調整するに際して、第二排気カム軸２００８を回転駆動してから同一方向に第一排気カム軸２００６を回転駆動する。故に、第一及び第二電動モータ１２，２２の双方に対して要求される回転出力性能を抑えることが可能となる。
【００８９】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００９０】
図１０に示すように変形例１としては、第一実施形態の吸気カム軸４，５及び電動バルブタイミング調整装置１と、第二実施形態の排気カム軸２００６，２００８及び電動バルブタイミング調整装置２００１とを、組み合わせて採用してもよい。この場合、吸気カム軸４，５及び排気カム軸２００６，２００８を備えた内燃機関１００２において制御ユニット１０３０は、電動バルブタイミング調整装置１，２００１に共通に設けられる。またこの場合、第一実施形態にて説明した吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２のバルブタイミング特性と、第二実施形態にて説明した排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２のバルブタイミング特性とが、図１１に示すように同時に現出することとなる。
【００９１】
変形例２としては、第一及び第二実施形態のＳ１１０，Ｓ２１１０にて第一及び第二回転位相をそれぞれ特定中間位相へと調整する期間につき、内燃機関２，２００２が完全停止状態へと移行した後を含んでいれば、内燃機関２，２００２がアイドル停止状態である当該移行前を含ませもよい。
【００９２】
図１２，１３に示すように変形例３としては、第一及び第二実施形態にてＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ２１０３を実行しなくてもよい。図１４，１５に示すように変形例４としては、第一及び実施形態にてＳ１０５〜Ｓ１１０，Ｓ２１０６，Ｓ２１０８，Ｓ２１１０を実行しないで、Ｓ１０４，Ｓ２１０４からＳ１１１へ移行且つＳ１１３からＳ１１１へと戻してもよい。
【００９３】
図１６に示すように変形例５としては、第一実施形態にて第一及び第二回転位相が各々の最遅角位相となるとき、各気筒７毎にて第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の各々のバルブタイミングを一致させなくてもよい。ここで図１６は、第一及び第二回転位相がそれぞれ最遅角位相よりも進角側の特定中間位相となるとき、各気筒７毎にて第一及び第二吸気バルブＶｉ１，Ｖｉ２の各々のバルブタイミングを実質一致させる場合の変形例５を、示している。
【００９４】
図１７に示すように変形例６としては、第二実施形態にて第一及び第二回転位相が各々の最進角位相となるとき、各気筒７毎にて第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の各々のバルブタイミングを一致させなくてもよい。ここで図１７は、第一及び第二回転位相がそれぞれ最進角位相よりも遅角側の特定中間位相となるとき、各気筒７毎にて第一及び第二排気バルブＶｅ１，Ｖｅ２の各々のバルブタイミングを実質一致させる場合の変形例６を、示している。
【００９５】
以上の他に変形例７としては、第一及び第二実施形態のバルブタイミング調整フローにおいて少なくとも一部のステップを、制御ユニット３０，２０３０により機能的に実現する代わりに、一つ又は複数のＩＣ等によりハードウェア的に実現してもよい。
【符号の説明】
【００９６】
１，２００１  電動バルブタイミング調整装置、２，１００２，２００２  内燃機関、３  クランク軸、４  第一吸気カム軸、５  第二吸気カム軸、７  気筒、１０，２０１０  第一電動調整ユニット、１２  第一電動モータ、１４，２０１４  第一位相調整機構、２０，２０２０  第二電動調整ユニット、２２  第二電動モータ、２４，２０２４  第二位相調整機構、３０，１０３０，２０３０  制御ユニット、１２０  第一モータ軸、２２０第二モータ軸、２００６  第一排気カム軸、２００８  第二排気カム軸、Ｄ，ｄ  平均外周半径、Ｍ，ｍ  質量、Ｖｅ１  第一排気バルブ、Ｖｅ２  第二排気バルブ、Ｖｉ１  第一吸気バルブ、Ｖｉ２  第二吸気バルブ
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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