(57)【要約】【課題】簡単な構成で、エンスト後のエンジン再始動の確実性を向上可能なバルブタイミング調整装置を提供する。【解決手段】スプリングは、一端がベーンロータに係止され、他端がハウジング１１に係止され、ベーンロータをハウジング１１に対し進角方向に付勢する。ストッパピンは、ハウジング１１の内壁に形成された穴部に嵌合することによりベーンロータのハウジング１１に対する相対回動を規制する。ＥＣＵ４は、クランクシャフト８を回転駆動することが可能なスターターモータ６０の回転を制御する。ＥＣＵ４は、ストッパピンがハウジング１１の穴部から抜け出た状態でエンジン６が停止した場合、エンジン６の再始動時、スターターモータ６０を比較的高速な第１回転速度で回転させ、急激に、比較的低速な第２回転速度で回転するよう制御する。【選択図】図３
2011157833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の駆動軸と、当該駆動軸の駆動力により回転駆動されて吸気弁および排気弁を開閉する従動軸との位相を変化させることによって、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、
前記駆動軸または前記従動軸の一方とともに回転し、回転方向に所定角度範囲で形成される収容室を有するハウジングと、
前記駆動軸または前記従動軸の他方とともに回転し、外周に設けられた複数のベーンにより前記収容室を遅角室および進角室に仕切り、前記遅角室および前記進角室に供給される作動流体の圧力により前記ハウジングに対して遅角方向または進角方向に相対回動するように駆動されるベーンロータと、
一端が前記ベーンロータに係止され、他端が前記ハウジングに係止され、前記ベーンロータを前記ハウジングに対し進角方向に付勢する付勢部材と、
前記ベーンに形成された孔に軸方向へ往復移動可能に収容され、前記ハウジングの内壁に形成された穴部に嵌合することにより前記ベーンロータの前記ハウジングに対する相対回動を規制する規制部材と、
前記駆動軸を回転駆動することが可能な電動機の回転を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記規制部材が前記穴部から抜け出た状態で前記内燃機関が停止した場合、前記内燃機関の再始動時、前記電動機を比較的高速な第１回転速度で回転させ、急激に、比較的低速な第２回転速度で回転するよう制御することを特徴とするバルブタイミング調整装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記電動機を前記第１回転速度で回転させることにより「前記ベーンロータが前記ハウジングに対し所定の相対回転角となった」とき、前記電動機を前記第２回転速度で回転するよう制御することを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項３】
前記駆動軸の回転角を検出可能な駆動軸回転角検出手段と、
前記従動軸の回転角を検出可能な従動軸回転角検出手段と、をさらに備え、
前記制御部は、前記駆動軸回転角検出手段および前記従動軸回転角検出手段により検出した前記駆動軸の回転角および前記従動軸の回転角に基づき、「前記ベーンロータが前記ハウジングに対し前記所定の相対回転角となった」ことを検知することを特徴とする請求項２に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記電動機を前記第１回転速度で回転させ、「所定の時間が経過した」とき、前記電動機を前記第２回転速度で回転するよう制御することを特徴とする請求項１に記載のバルブタイミング調整装置。
【請求項５】
前記内燃機関を冷却する冷却水の温度を検出可能な水温検出手段と、
前記作動流体の温度を検出可能な作動流体温度検出手段と、をさらに備え、
前記制御部は、前記水温検出手段および前記作動流体温度検出手段の少なくとも一方により検出した温度に基づき、「前記所定の時間が経過した」ことを検知することを特徴とする請求項４に記載の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、内燃機関（以下、「エンジン」という）の吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの吸気弁または排気弁の開閉タイミングを調整する油圧駆動式のバルブタイミング調整装置が知られている。このようなバルブタイミング調整装置としては、エンジン始動時の装置へ油圧が供給されていない状態のとき、ベーンロータとハウジングとの相対的な回動を規制する規制部材を両部材に嵌合させておくものが知られている。このバルブタイミング調整装置では、ハウジングへの規制部材の嵌合によって、ベーンロータとハウジングとの位相差、すなわち従動軸と駆動軸との位相差がエンジンを始動可能な位相差となるよう保持している。通常、エンジン停止前には、規制部材がハウジングに嵌合可能な位相となるようベーンロータを回動させることで、規制部材をハウジングに確実に嵌合させ、次のエンジン始動に備えることが一般的である。
【０００３】
ところが、エンジンストール時（以下、「エンスト時」という）など、急にエンジンが停止した場合、規制部材がハウジングの嵌合穴から抜け出た状態、すなわち従動軸と駆動軸との位相差が、エンジンを始動するのに適さない状態となることがある。この状態では、次のエンジン始動時、エンジンを始動できないおそれがある。そこで、中間位相または進角側が規制部材の嵌合位相として設定されるバルブタイミング調整装置では、ベーンロータを進角側へ付勢するリターンスプリングを設置し、急にエンジンが停止した場合等、リターンスプリングの付勢トルクによりベーンロータを規制部材が嵌合可能な位相まで回動させることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２１４１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、エンジン再始動時、スタータモータによりエンジンをクランキングするとき、エンジン（駆動軸）の回転速度は通常１００〜５００ｒｐｍ程度であって、低速回転では、「各摺動部の面圧が増加する」および「油膜の保持が困難となる」等の理由により、動弁系のフリクションを含む平均カムトルクがリターンスプリングの付勢トルクを超えるまでに増加する場合がある。この場合、リターンスプリングの付勢トルクではベーンロータを規制部材が嵌合可能な位相まで回動させることができず、エンジンを始動できないおそれがある。
【０００６】
そこで、特許文献１に開示されたバルブタイミング調整装置は、エンスト時にベーンロータが「規制部材が嵌合可能な位相の範囲」を超えて遅角側へ回動しないような機構（遅角回動制限機構）を備え、上記問題の解決を図っている。しかしながら、特許文献１のバルブタイミング調整装置が備える遅角回動制限機構は複雑な構成のため、装置の製造コストが増大するという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、エンスト後のエンジン再始動の確実性を向上可能な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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、エンジンの駆動軸と、当該駆動軸の駆動力により回転駆動されて吸気弁および排気弁を開閉する従動軸との位相を変化させることによって、吸気弁および排気弁の少なくとも一方の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置であって、ハウジングと、ベーンロータと、付勢部材と、規制部材と、制御部と、を備えている。ハウジングは、駆動軸または従動軸の一方とともに回転し、回転方向に所定角度範囲で形成される収容室を有する。ベーンロータは、駆動軸または従動軸の他方とともに回転し、外周に設けられた複数のベーンにより前記収容室を遅角室および進角室に仕切る。ベーンロータは、遅角室および進角室に供給される作動流体の圧力によりハウジングに対して遅角方向または進角方向に相対回動するように駆動される。付勢部材は、一端がベーンロータに係止され、他端がハウジングに係止され、ベーンロータをハウジングに対し進角方向に付勢する。規制部材は、ベーンに形成された孔に軸方向へ往復移動可能に収容され、ハウジングの内壁に形成された穴部に嵌合することによりベーンロータのハウジングに対する相対回動を規制する。制御部は、駆動軸を回転駆動することが可能な電動機の回転を制御する。
【０００９】
そして、本発明では、制御部は、規制部材が前記穴部から抜け出た状態でエンジンが停止した場合、エンジンの再始動時、電動機を比較的高速な第１回転速度で回転させ、急激に、比較的低速な第２回転速度で回転するよう制御することを特徴とする。
【００１０】
電動機を第１回転速度で回転させると、駆動軸、ハウジング、ベーンロータおよび従動軸は、第１回転速度に対応する比較的高速な回転速度で回転する。駆動軸、ハウジング、ベーンロータおよび従動軸が高速で回転するときには動弁系のフリクションが低下することで平均カムトルクが低下するため、付勢部材の付勢トルクにより、ベーンロータは、ハウジングに対し所定の位相分進角側へ回動する。ただし、ハウジング、ベーンロータおよび従動軸が高速で回転するときにはベーンロータの位相の振れ幅が小さくなるため、この時点では、規制部材は、ハウジングの穴部に嵌合されない可能性がある。そこで、本発明では、電動機を第１回転速度で回転させている途中、急激に、比較的低速な第２回転速度で回転するよう電動機を制御する。これにより、駆動軸、ハウジング、ベーンロータおよび従動軸の回転速度が急激に低下する。駆動軸、ハウジング、ベーンロータおよび従動軸の回転速度が低下すると、動弁系のフリクション、およびベーンロータの位相の振れ幅が増大する。前記時点ではベーンロータはハウジングに対し所定の位相分進角側へ回動した状態のため、この時点でベーンロータの位相の振れ幅が増大すると、ベーンロータは、規制部材が嵌合可能な位相まで回動する。その結果、規制部材がハウジングの穴部に嵌合し、エンジンが始動可能な状態となる。
【００１１】
このように、本発明では、電動機の回転速度と、動弁系のフリクション（平均カムトルク）およびベーンロータの位相の振れ幅と、の関係に着目し、電動機の回転速度を制御することによって、エンスト後のエンジン再始動を確実なものとしている。したがって、本発明では、複雑な機構を用いることなく簡単な構成で、エンスト後のエンジン再始動の確実性を向上することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明では、制御部は、電動機を第１回転速度で回転させることにより「ベーンロータがハウジングに対し所定の相対回転角となった」とき、電動機を第２回転速度で回転するよう制御する。前記所定の相対回転角とは、ベーンロータのハウジングに対する相対的な回転角度であって、例えば規制部材がハウジングの穴部に嵌合するときのベーンロータとハウジングとの相対的な回転角度を「嵌合角度」とすると、当該「嵌合角度」との角度差が、「電動機を第２回転速度で回転させるときのベーンロータの位相の振れ幅」の半分よりも小さくなるような回転角度のことである。そのため、制御部は、「ベーンロータがハウジングに対し前記所定の相対回転角となった」タイミングで、電動機の回転速度を第１回転速度から第２回転速度に変更することにより、ベーンロータを、規制部材が穴部に嵌合可能な位置まで回動させることができる。このように、本発明では、規制部材を穴部に嵌合させるのに適したタイミングで、電動機の回転速度を変更可能である。したがって、エンスト後のエンジン再始動の確実性をより向上することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明を実現するためのより具体的な例である。本発明は、駆動軸の回転角を検出可能な駆動軸回転角検出手段と、従動軸の回転角を検出可能な従動軸回転角検出手段と、をさらに備えている。そして、制御部は、駆動軸回転角検出手段および従動軸回転角検出手段により検出した駆動軸の回転角および従動軸の回転角に基づき、「ベーンロータがハウジングに対し前記所定の相対回転角となった」ことを検知する。ここで、駆動軸の回転角と従動軸の回転角との角度差（位相差）から、ベーンロータとハウジングとの相対回転角を検出することが可能である。よって、本発明では、駆動軸回転角検出手段および従動軸回転角検出手段を用いることで、ベーンロータとハウジングとの相対回転角を正確に検出することができる。その結果、電動機の回転速度を変更すべきタイミング（規制部材を穴部に嵌合させるのに適したタイミング）を正確に検知できる。したがって、エンスト後のエンジン再始動の確実性をさらに向上することができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明では、制御部は、電動機を第１回転速度で回転させ、「所定の時間が経過した」とき、電動機を第２回転速度で回転するよう制御する。本発明では、前記所定の時間が経過したとき、「ベーンロータがハウジングに対し前記所定の相対回転角となった」と推定し、このタイミングで電動機の回転速度を第１回転速度から第２回転速度に変更する。これにより、規制部材を穴部に嵌合させることができる。このように、本発明では、請求項２に記載の発明と同様、規制部材を穴部に嵌合させるのに適したタイミングで、電動機の回転速度を変更可能である。したがって、エンスト後のエンジン再始動の確実性をより向上することができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明を実現するためのより具体的な例である。本発明は、エンジンを冷却する冷却水の温度を検出可能な水温検出手段と、作動流体の温度を検出可能な作動流体温度検出手段と、をさらに備えている。そして、制御部は、水温検出手段および作動流体温度検出手段の少なくとも一方により検出した温度に基づき、「前記所定の時間が経過した」ことを検知する。例えば、制御部は、「ベーンロータとハウジングとの相対回転角度が前記所定の相対回転角度となるような、第１回転速度での電動機の回転継続時間」と、冷却水の温度および作動流体の温度と、のマップを有し、当該マップを参照することで前記所定の時間を設定する。すなわち、本発明では、冷却水の温度および作動流体の温度に応じて、第１回転速度での電動機の回転継続時間を変更する。これにより、電動機の回転速度を変更すべきタイミング（規制部材を穴部に嵌合させるのに適したタイミング）を正確に検知できる。したがって、エンスト後のエンジン再始動の確実性をさらに向上することができる。
【００１６】
なお、上述の請求項３に記載の発明では、条件によっては、駆動軸回転角検出手段および従動軸回転角検出手段により駆動軸の回転角および従動軸の回転角を検出できない場合がある。このような場合、駆動軸回転角検出手段および従動軸回転角検出手段を用いずとも、電動機の回転速度を変更すべきタイミングを検知可能な請求項５に記載の発明は、特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す図であって、図２のＩ−Ｉ線断面図。
【図２】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を示す断面図。
【図３】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置およびその近傍を示す模式図。
【図４】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置のエンジン始動時の処理を示すフロー図。
【図５】本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置の特性を示す図であって、（Ａ）はエンジン回転数と平均カムトルクとの関係を示す特性図、（Ｂ）はエンジン回転数と位相振れ幅との関係を示す特性図。
【図６】本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置のエンジン始動時の処理を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。なお、複数の実施形態において、実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるバルブタイミング調整装置を図１〜３に示す。
【００１９】
図３に示すように、本実施形態のバルブタイミング調整装置１０が設置される駆動力伝達系では、内燃機関（「エンジン」）６の駆動軸としてのクランクシャフト８に固定されるチェーンスプロケット８１と、従動軸としてのカムシャフト９に固定されるチェーンスプロケット９１と、カムシャフト７と同軸に設けられるチェーンスプロケット１２とにチェーン５が巻き掛けられ、クランクシャフト８からカムシャフト７、９に駆動力が伝達される。前述のチェーンスプロケット１２および後述のベーンロータ１６は、それぞれ、バルブタイミング調整装置１０の一部を構成している。カムシャフト７は排気弁７１を開閉駆動し、カムシャフト９は吸気弁９２を開閉駆動する。本実施形態のバルブタイミング調整装置１０は、作動流体として作動油を用いる油圧制御式であり、チェーンスプロケット１２をチェーン５に、ベーンロータ１６をカムシャフト７に接続し、排気弁７１の開閉タイミングを調整する。
【００２０】
図１および３に示すように、バルブタイミング調整装置１０は、ハウジング１１、ベーンロータ１６、付勢部材としてのスプリング２６、規制部材としてのストッパピン３０、および制御部としての電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という）４などを備えている。図２に示すように、ハウジング１１は、チェーンスプロケット１２、シューハウジング１３およびフロントプレート１４から構成されている。チェーンスプロケット１２、シューハウジング１３およびフロントプレート１４は、それぞれ例えば鉄により焼結または鍛造等によって形成されている。ボルト２０は、フロントプレート１４のボルト穴１４７、シューハウジング１３のボルト穴１３７を通り、ボルト穴１２７が形成されたチェーンスプロケット１２にねじ締め固定されている。これにより、チェーンスプロケット１２、シューハウジング１３およびフロントプレート１４は同軸上に固定されている。チェーンスプロケット１２は、ハウジング１１の一方の側壁を構成しており、フロントプレート１４は、ハウジング１１の他方の側壁を構成している。チェーンスプロケット１２は、外周にギア１２０を有している。ハウジング１１は、ベーンロータ１６を相対回動自在に収容している。
【００２１】
ベーンロータ１６は、ボルト穴１６８にボルト２１を通すことによりカムシャフト７に固定され、カムシャフト７とともに回転する。ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７は図２に示す矢印Ｘ方向からみて時計方向に回転する。以下この回転方向を進角方向とする。
【００２２】
図１に示すように、シューハウジング１３は、略円筒状の周壁１３０から内周側に突出した４個のシュー１３１、１３２、１３３、１３４を周方向にほぼ等間隔で有している。回転方向に隣接するシュー同士の間隙には扇状の収容室５０が形成されている。
【００２３】
ベーンロータ１６は、例えば鉄により焼結または鍛造等によって形成されている。ベーンロータ１６は、カムシャフト７と回転軸方向の端面同士で当接するボス部１６０と、周方向にほぼ等間隔に設置され、ボス部１６０から径外方向に突出する４個のベーン１６１、１６２、１６３、１６４とを有している。ベーンロータ１６とカムシャフト７との回転方向の位置決めは、ボス部１６０に設けたピン穴１８（図２参照）と、カムシャフト７に設けた図示しないピン穴とに位置決めピンを嵌合することにより行う。
【００２４】
ベーンロータ１６の各ベーンにおける外径は、シューハウジング１３の周壁１３０における内径よりも小さく設定されている。また、ベーンロータ１６のボス部１６０における外径は、シューハウジング１３の各シューにおける内径よりも小さく設定されている。これにより、ベーンロータ１６とシューハウジング１３との間には所定の幅のクリアランスが形成される。
【００２５】
各ベーンは各収容室５０に相対回動自在に収容されており、各収容室５０を、遅角室としての遅角油圧室と、進角室としての進角油圧室と、に二分している。図１に示す遅角方向、進角方向を表す矢印は、ハウジング１１に対するベーンロータ１６の遅角方向、進角方向を表している。カムシャフト７およびベーンロータ１６は、ハウジング１１に対し同軸に相対回動自在である。
【００２６】
シュー１３１とベーン１６１との間に遅角油圧室５１が形成され、シュー１３２とベーン１６２との間に遅角油圧室５２が形成され、シュー１３３とベーン１６３との間に遅角油圧室５３が形成され、シュー１３４とベーン１６４との間に遅角油圧室５４が形成されている。また、シュー１３４とベーン１６１との間に進角油圧室５５が形成され、シュー１３１とベーン１６２との間に進角油圧室５６が形成され、シュー１３２とベーン１６３の間に進角油圧室５７が形成され、シュー１３３とベーン１６４の間に進角油圧室５８が形成されている。
【００２７】
図２に示すように、カムシャフト７およびベーンロータ１６の内部には、遅角油路１００および進角油路１１０が形成されている。各遅角油圧室には遅角油路１００から作動油が供給され、各進角油圧室には進角油路１１０から作動油が供給される。両油路１００、１１０への作動油の供給、ならびに両油路１００、１１０からの作動油の排出を切り換えることにより、ハウジング１１に対してベーンロータ１６を相対回動し、クランクシャフト８に対するカムシャフト７の位相差を調整する。
【００２８】
ベーンロータ１６は、ボス部１６０の反カムシャフト７側端面に、カムシャフト７側へ略円環状に窪む凹部１６５を有している。凹部１６５には、略円筒状のブッシュ２２がベーンロータ１６とほぼ同軸に圧入されている。ベーンロータ１６は、凹部１６５の径内側すなわちブッシュ２２の内側に、反カムシャフト７側へ略円環状に突出する凸部１６６を形成している。凸部１６６には、外周縁から径内方向へ延びる溝１６７が形成されている。
【００２９】
スプリングピン２４は、フロントプレート１４を貫通してシューハウジング１３のシュー１３３に形成された圧入穴２５（図１参照）に圧入固定されている。付勢部材としてのスプリング２６は、ブッシュ２２の内側に収容され、一方の端部２６１をベーンロータ１６の溝１６７に係止され、他方の端部２６２をハウジング１１に設けたスプリングピン２４に係止されている。スプリング２６の付勢力は、ハウジング１１に対しベーンロータ１６を進角方向に回転させるトルクとして働く。
【００３０】
ここで、カムシャフト７が排気弁７１を駆動するときに排気弁７１から受けるカムトルクは正・負に変動している。カムトルクの正方向はハウジング１１に対しベーンロータ１６の遅角方向を表し、カムトルクの負方向はハウジング１１に対しベーンロータ１６の進角方向を表している。カムトルクの平均（「平均カムトルク」）は正方向、つまり遅角方向に働く。
【００３１】
シール部材２８は、例えば樹脂で形成されており、図１に示すように各ベーンの外周壁に嵌合している。シール部材２８は、それぞれ板ばねの付勢力によりシューハウジング１３の内周壁に向けて押されている。これにより、各ベーンの外周壁とシューハウジング１３の内周壁との間を通じて油圧室間に作動油が漏れることを防止している。
【００３２】
図１および図２に示すように、規制部材としてのストッパピン３０は、有底円筒状に形成され、ベーン１６１を回転軸方向に貫通して形成された孔１７に回転軸方向に往復移動自在に収容されている。ストッパピン３０は、内部にスプリング３４を収容する収容穴３１を有している。スプリング３４は、一端をフロントプレート１４に係止されており、他端をストッパピン３０の収容穴３１の底に係止されている。
【００３３】
チェーンスプロケット１２のベーンロータ１６側端面、すなわちハウジング１１の内壁面には圧入穴１２１が形成され、圧入穴１２１にリング３６が圧入保持されている。リング３６には、ストッパピン３０の端部３２が嵌合可能な穴部３７が形成されている。つまり、ハウジング１１の内壁に、ベーンロータ１６側に開口する穴部３７が形成されている。スプリング３４は、リング３６に向けてストッパピン３０を付勢する。なお、リング３６の穴部３７における内径は、ストッパピン３０の端部３２の外径よりも大きく設定されている。
【００３４】
図２に示すストッパピン３０がリング３６の穴部３７に嵌合した状態では、ハウジング１１に対するベーンロータ１６の相対回動は拘束される。ストッパピン３０がリング３６に嵌合する所定角度位置は、クランクシャフト８に対するカムシャフト７の位相がエンジン６を始動するのに適した始動位相であり、本実施形態の排気弁用のバルブタイミング調整装置１０では最進角位置である。ストッパピン３０に対し孔１７のリング３６と反対側に設けた背圧室３８は、最進角位置においてフロントプレート１４に形成した連通孔１５に連通し大気開放される。したがって、最進角位置におけるストッパピン３０の往復移動は妨げられない。
【００３５】
リング３６の反ベーンロータ１６側に形成された第１圧力室４０は遅角油圧室５１と連通し、ストッパピン３０の周囲に形成された第２圧力室４１は進角油圧室５５と連通している。第１圧力室４０および第２圧力室４１の油圧は、リング３６の穴部３７からストッパピン３０が抜け出る方向に働く。
【００３６】
また、ベーン１６３は、シュー１３３側にストッパ面１６９を有している。ストッパ面１６９は、バルブタイミング調整装置１０の作動時、シュー１３３に当接することにより、ハウジング１１に対するベーンロータ１６の進角方向の相対回動を規制する。
【００３７】
図３に示すように、本実施形態のバルブタイミング調整装置１０が設置される駆動力伝達系には、電動機としてのスターターモータ６０が設けられている。スターターモータ６０の出力軸に設けられたギア６１は、クランクシャフト８に同軸に固定されるフライホイール８２の外周に形成されたギアに噛み合い可能である。そのため、スターターモータ６０は、出力軸を回転させることでクランクシャフト８を回転駆動することが可能である。スターターモータ６０は、ＥＣＵ４によって、その回転が制御される。ＥＣＵ４によるスターターモータ６０の回転の制御については、後述する。
【００３８】
また、図３および図２に示すように、バルブタイミング調整装置１０は、駆動軸回転角検出手段としてのクランク角センサ６５、従動軸回転角検出手段としてのカム角センサ６６、水温検出手段としての水温センサ６７、および作動流体温度検出手段としての油温センサ６８を備えている。クランク角センサ６５、カム角センサ６６、水温センサ６７および油温センサ６８は、ＥＣＵ４に接続されている。
【００３９】
クランク角センサ６５は、クランクシャフト８の回転角を検出し、当該検出した値に関する電気的な信号をＥＣＵ４に出力する。これにより、ＥＣＵ４は、クランクシャフト８の回転角を検知可能である。カム角センサ６６は、カムシャフト７の回転角を検出し、当該検出した値に関する電気的な信号をＥＣＵ４に出力する。これにより、ＥＣＵ４は、カムシャフト７の回転角を検知可能である。水温センサ６７は、エンジン６を冷却する冷却水の温度を検出し、当該検出した値に関する電気的な信号をＥＣＵ４に出力する。これにより、ＥＣＵ４は、冷却水の温度を検知可能である。油温センサ６８は、バルブタイミング調整装置１０を作動させるための作動油の温度を検出し、当該検出した値に関する電気的な信号をＥＣＵ４に出力する。これにより、ＥＣＵ４は、作動油の温度を検知可能である。
【００４０】
次に、バルブタイミング調整装置１０の通常時の作動を図１、図２、および図３を用いて説明する。なお、図１および図２は、エンジン始動前、すなわちエンジン６が停止している時のバルブタイミング調整装置１０の状態を示している。
【００４１】
＜エンジン始動時＞
通常、エンジン６が停止している状態ではストッパピン３０はリング３６の穴部３７に入り込んでいる。
イグニッションキーがオンされると、ＥＣＵ４は、スターターモータ６０のギア６１をフライホイール８２のギアに噛み合わせるとともに、スターターモータ６０を所定の回転速度で回転させる。これにより、クランクシャフト８、カムシャフト９および７が回転し、吸気弁９２および排気弁７１が開閉駆動される。このとき、ストッパピン３０はリング３６の穴部３７に入り込んだ状態であり、クランクシャフト８に対するカムシャフト７の位相が、エンジン始動に適した最進角位置に保持されているため、エンジン６は容易に始動する。
【００４２】
エンジン６を始動した直後の状態では、遅角油圧室５１、５２、５３、５４、進角油圧室５５、５６、５７、５８、第１圧力室４０、第２圧力室４１に油圧ポンプ１から十分に作動油が供給されないので、ストッパピン３０はリング３６の穴部３７に入り込んだ状態を維持し、クランクシャフト８に対しカムシャフト７は最進角位置に保持されている。これにより、作動油が各油圧室に供給されるまでの間、カムシャフト７が受けるカムトルクによりハウジング１１とベーンロータ１６とが揺動振動して衝突し打音が発生することを防止する。
【００４３】
＜エンジン始動後＞
エンジン始動後、油圧ポンプ１から作動油が十分に供給されると、第１圧力室４０および第２圧力室４１に供給される油圧によりストッパピン３０がリング３６から抜け出すので、ハウジング１１に対しベーンロータ１６は相対回動自在となる。そして、各遅角油圧室および各進角油圧室に加わる油圧を制御することにより、クランクシャフト８に対するカムシャフト７の位相差を調整する。
【００４４】
＜遅角作動時＞
バルブタイミング調整装置１０が遅角作動するとき、ＥＣＵ４は、切換弁３に供給する駆動電流を制御する。これにより、切換弁３は、油圧ポンプ１と遅角油路１００とを接続し、進角油路１１０とオイルパン２とを接続する。油圧ポンプ１から吐出される作動油は、遅角油路１００を経由し、遅角油圧室５１、５２、５３、５４に供給される。遅角油圧室５１、５２、５３、５４の油圧がベーン１６１、１６２、１６３、１６４に作用し、ベーンロータ１６を遅角方向に付勢するトルクを発生する。このとき、進角油圧室５５、５６、５７、５８の作動油は進角油路１１０を経由し、オイルパン２に排出される。遅角油圧室５１、５２、５３、５４の油圧の発生するトルクが、スプリング２６の発生する進角方向のトルク（付勢トルク）に抗し、ベーンロータ１６は、ハウジング１１に対し遅角方向に回動する。
【００４５】
＜進角作動時＞
バルブタイミング調整装置１０が進角作動するとき、ＥＣＵ４は、切換弁３に供給する駆動電流を制御する。これにより、切換弁３は、油圧ポンプ１と進角油路１１０とを接続し、遅角油路１００とオイルパン２とを接続する。油圧ポンプ１から吐出される作動油は、進角油路１１０を経由し、進角油圧室５５、５６、５７、５８に供給される。進角油圧室５５、５６、５７、５８の油圧は、ベーン１６１、１６２、１６３、１６４に作用し、ベーンロータ１６を進角方向に付勢するトルクを発生する。このとき、遅角油圧室５１、５２、５３、５４の作動油は、遅角油路１００を経由し、オイルパン２に排出される。進角油圧室５５、５６、５７、５８の油圧の発生するトルクと、スプリング２６の復元力がベーンロータ１６を進角方向へ回動させるトルク（付勢トルク）との合力により、ベーンロータ１６は、ハウジング１１に対し進角方向に回動する。
【００４６】
＜中間保持作動時＞
ベーンロータ１６が目標位相に到達すると、ＥＣＵ４は切換弁３に供給する駆動電流のデューティ比を制御する。これにより、切換弁３は、油圧ポンプ１と、遅角油路１００および進角油路１１０との接続を遮断し、遅角油圧室５１、５２、５３、５４および進角油圧室５５、５６、５７、５８からオイルパン２に作動油が排出されることを規制する。このため、ベーンロータ１６は目標位相に保持される。
【００４７】
＜エンジン停止時作動＞
バルブタイミング調整装置１０の作動中にエンジン停止が指示されると、ベーンロータ１６は、上記進角作動時と同様の作動によりハウジング１１に対して進角方向に回転する。ベーンロータ１６は、ベーン１６３のストッパ面１６９がシュー１３３に当接するまで進角方向へ回転し、最進角位置で回動が停止する。この状態において、ＥＣＵ４は、油圧ポンプ１の作動を停止するとともに、切換弁３によって進角油路１１０とオイルパン２とを接続する。これにより、第２圧力室４１の圧力が低下し、ストッパピン３０はスプリング３４の付勢力によりリング３６側へ移動する。その結果、ストッパピン３０は、リング３６の穴部３７に嵌合する。
このように、バルブタイミング調整装置１０は、通常、ストッパピン３０がリング３６の穴部３７に嵌合した後、作動を停止し、次のエンジン始動に備える。
【００４８】
本実施形態のバルブタイミング調整装置１０は、異常時のスターターモータ６０の制御の仕方に特徴を有する。ここで、異常時とは、例えばエンジンストール（エンスト）等によりエンジン６が突然停止し、ストッパピン３０がリング３６の穴部３７から抜け出た状態となった時のことをいう。この状態でエンジンの再始動を試みた場合、スターターモータ６０を通常の回転速度で回転させてもストッパピン３０が穴部３７に嵌合せず、エンジン６を始動できないおそれがある。
【００４９】
そこで、本実施形態では、エンジン６の始動時、図４に示す処理（Ｓ３００）を実行する。ＥＣＵ４は、イグニッションキーがオンされると、エンジン始動時処理としてのステップＳ３００（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）を実行する。
【００５０】
Ｓ３００が開始されると、処理は先ずＳ３０１へ移行する。
Ｓ３０１では、ＥＣＵ４は、エンストに関する情報に基づき、当該エンジン始動が、エンスト後のエンジン始動か否かを判断する。ここで、エンストに関する情報とは、例えば、「エンジン停止時にＥＣＵ４に記憶される、イグニッションキーのオフ信号」のことを指す。ＥＣＵ４は、前回のエンジン停止時の情報としてイグニッションキーのオフ信号が記憶されていなかった場合、「エンスト後のエンジン始動である」と判断する。一方、前回のエンジン停止時の情報としてイグニッションキーのオフ信号が記憶されていた場合、前回正しくエンジン停止が行われたとして「エンスト後のエンジン始動ではない」と判断する。ＥＣＵ４が「エンスト後のエンジン始動である」と判断した場合（Ｓ３０１：Ｙ）、処理はＳ３０２へ移行する。一方、「エンスト後のエンジン始動ではない」と判断した場合（Ｓ３０１：Ｎ）、処理はＳ３０６へ移行する。
【００５１】
Ｓ３０２では、ＥＣＵ４は、スターターモータ６０のギア６１をフライホイール８２のギアに噛み合わせるとともに、比較的高速な第１回転速度で回転するようスターターモータ６０の回転を制御する。これにより、クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７は、第１回転速度に対応する比較的高速な回転速度で回転する。以下、このときのクランクシャフト８の回転速度を「第１クランキング回転速度」という。クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７が高速で回転するときにはベーンロータ１６に作用する動弁系のフリクション（遅角方向の平均カムトルク）が低下するため、スプリング２６の付勢トルクにより、ベーンロータ１６はハウジング１１に対し進角側へ回動する。その後、処理はＳ３０３へ移行する。
【００５２】
Ｓ３０３では、ＥＣＵ４は、ベーンロータ１６が所定の位相まで進角したか否か、すなわち「ベーンロータ１６がハウジング１１に対し所定の相対回転角となった」か否かを判断する。「ベーンロータ１６がハウジング１１に対し所定の相対回転角となった」と判断した場合（Ｓ３０３：Ｙ）、処理はＳ３０４へ移行する。一方、「ベーンロータ１６はハウジング１１に対し所定の相対回転角となっていない」と判断した場合（Ｓ３０３：Ｎ）、処理はＳ３０２へ戻る。すなわち、Ｓ３０３：Ｙとなるまで、Ｓ３０２の処理が繰り返される。
【００５３】
Ｓ３０４では、ＥＣＵ４は、比較的低速な第２回転速度で回転するようスターターモータ６０の回転を制御する。すなわち、高速な第１回転速度で回転させていたスターターモータ６０を、瞬間的に、低速な第２回転速度で回転するよう制御する。これにより、クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７の回転速度が急激に低下する。以下、このときのクランクシャフト８の回転速度を「第２クランキング回転速度」という。クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７が低速で回転するときにはベーンロータ１６の位相の振れ幅が増大するため、ベーンロータ１６は、ストッパピン３０がハウジング１１の穴部３７に嵌合する位置まで回動可能となる。その後、処理はＳ３０５へ移行する。
【００５４】
なお、上述のＳ３０３における「所定の相対回転角」とは、ベーンロータ１６のハウジング１１に対する相対的な回転角度であって、例えばストッパピン３０がハウジング１１の穴部３７に嵌合するときのベーンロータ１６とハウジング１１との相対的な回転角度を「嵌合角度」とすると、当該「嵌合角度」との角度差が、「スターターモータ６０を第２回転速度で回転させるときのベーンロータ１６の位相の振れ幅」の半分よりも小さくなるような回転角度のことである。このときのベーンロータ１６のハウジング１１に対する相対的な回転角度は、クランク角センサ６５およびカム角センサ６６により検出した値に基づき検出される。
【００５５】
Ｓ３０５では、ＥＣＵ４は、ストッパピン３０がハウジング１１の穴部３７に嵌合したか否かを判断する。すなわち、「ベーンロータ１６が、ストッパピン３０が穴部３７に嵌合する位置（最進角位置）まで進角した」場合、ストッパピン３０が穴部３７に嵌合したと判断する。なお、このときのベーンロータ１６の位置は、クランク角センサ６５およびカム角センサ６６により検出した値に基づき検出される。ストッパピン３０が穴部３７に嵌合したと判断した場合（Ｓ３０５：Ｙ）、処理はＳ３０７へ移行する。一方、ストッパピン３０は穴部３７に嵌合していないと判断した場合（Ｓ３０５：Ｎ）、処理はＳ３０２へ戻る。すなわち、ストッパピン３０を穴部３７に嵌合させるための処理をリトライする。
なお、Ｓ３０５：Ｙとなった場合、ベーンロータ１６はエンジン始動に適した位置（最進角位置）にあるため、Ｓ３０５の後、エンジン６が始動する。
【００５６】
Ｓ３０６では、ＥＣＵ４は、通常のクランキングを行う。すなわち、ＥＣＵ４は、スターターモータ６０のギア６１をフライホイール８２のギアに噛み合わせるとともに、所定の回転速度で回転するようスターターモータ６０の回転を制御する。その後、処理はＳ３０７へ移行する。Ｓ３０６ではベーンロータ１６はエンジン始動に適した位置（最進角位置）にあるため、Ｓ３０６の後、エンジン６が始動する。
Ｓ３０７では、ＥＣＵ４は、エンジン６が始動したことを確認する。その後、Ｓ３００の一連の処理を抜ける。
【００５７】
次に、上記Ｓ３００の処理を行ったときのバルブタイミング調整装置１０の作動の具体的な例を図５に基づいて説明する。
図５（Ａ）は、エンジン回転数（クランクシャフト８の回転速度）とベーンロータ１６に作用する平均カムトルクとの関係を示す特性図である。この図から、エンジン６の回転数、すなわちクランクシャフト８の回転数が高くなる程、ベーンロータ１６に作用する平均カムトルクは小さくなることがわかる。一方、図５（Ｂ）は、エンジン回転数とベーンロータ１６の位相振れ幅との関係を示す特製図である。この図から、エンジン６の回転数、すなわちクランクシャフト８の回転数が高くなる程、ベーンロータ１６の位相振れ幅は小さくなることがわかる。
【００５８】
ここで、バルブタイミング調整装置１０の具体的な構成としては、例えば、ストッパピン嵌合位相、すなわちベーンロータ１６の最遅角位置と最進角位置との位相差が３０°ＣＡ、最遅角位置におけるスプリング２６の付勢トルクが１．６Ｎｍ、スプリング２６のばね定数が０．０２Ｎｍ／°ＣＡのものを考える。また、例えば、クランクシャフト８を５００ｒｐｍ（第１クランキング回転速度）で回転させるようなスターターモータ６０の回転速度を第１回転速度として設定し、クランクシャフト８を１００ｒｐｍ（第２クランキング回転速度）で回転させるようなスターターモータ６０の回転速度を第２回転速度として設定する。また、以下の例では、ベーンロータ１６が最遅角位置にあるときにエンストした場合を考える。
【００５９】
エンスト後のエンジン再始動時、ＥＣＵ４は、スターターモータ６０を第１回転速度で回転させる。これにより、クランクシャフト８が第１クランキング回転速度（５００ｒｐｍ）で回転する。このときの平均カムトルクは約１．２Ｎｍなので（図５（Ａ）参照）、
（１．６−１．２）／０．０２＝２０  ・・・式１
より、ベーンロータ１６は、最遅角位置から進角側へ約２０°ＣＡ回動する。この時点で、ベーンロータ１６の最進角位置（ストッパピン嵌合位置）までの位相は約１０°ＣＡである。ここで、ＥＣＵ４は、スターターモータ６０の回転速度が第１回転速度から第２回転速度に急激に変化するよう、スターターモータ６０の回転を制御する。これにより、クランクシャフト８が第２クランキング回転速度（１００ｒｐｍ）で回転する。このときのベーンロータ１６の位相振れ幅は約２７°ＣＡなので（図５（Ｂ）参照）、ベーンロータ１６は、進角側または遅角側へ約１３．５°ＣＡ回動（位相振れ）する。これにより、ベーンロータ１６は、最進角位置（ストッパピン嵌合位置）まで到達するため、ストッパピン３０が穴部３７に嵌合する。
【００６０】
このように本実施形態では、上記Ｓ３００の処理を行うことで、スターターモータ６０を第１回転速度で回転させることにより「ベーンロータ１６がハウジング１１に対し所定の相対回転角となった」とき、スターターモータ６０を第２回転速度で回転するよう制御する。前記所定の相対回転角とは、上記例では、ストッパピン３０が穴部３７に嵌合するときのベーンロータ１６とハウジング１１との相対的な回転角度を「嵌合角度」とすると、当該「嵌合角度」（３０°ＣＡ）との角度差が、「スターターモータ６０を第２回転速度で回転させるときのベーンロータ１６の位相の振れ幅」（２７°ＣＡ）の半分（１３．５°ＣＡ）よりも小さくなるような回転角度のことである。すなわち、ここで、前記所定の相対回転角は、２０°ＣＡである（「嵌合角度」（３０°ＣＡ）との角度差は１０°ＣＡであり、これは１３．５°ＣＡよりも小さい）。
【００６１】
次に、比較のため、スターターモータ６０を回転開始から第１回転速度で回転させ続けた場合、およびスターターモータ６０を回転開始から第２回転速度で回転させ続けた場合のそれぞれについて説明する。
スターターモータ６０を回転開始から第１回転速度で回転させ続けた場合、クランクシャフト８は、第１クランキング回転速度（５００ｒｐｍ）、つまり一定の速度で回転する。このとき、上記式１より、ベーンロータ１６は、最遅角位置から進角側へ約２０°ＣＡ回動する。この時点で、ベーンロータ１６の最進角位置（ストッパピン嵌合位置）までの位相は約１０°ＣＡである。このときのベーンロータ１６の位相振れ幅は約４°ＣＡなので（図５（Ｂ）参照）、ベーンロータ１６は、進角側または遅角側へ約２°ＣＡ回動（位相振れ）するが、最進角位置（ストッパピン嵌合位置）までは到達しない。
【００６２】
一方、スターターモータ６０を回転開始から第２回転速度で回転させ続けた場合、クランクシャフト８は、第２クランキング回転速度（１００ｒｐｍ）、つまり一定の速度で回転する。このときの平均カムトルクは約２．９Ｎｍで（図５（Ａ）参照）、スプリング２６の付勢トルク（１．６Ｎｍ）よりも大きいため、ベーンロータ１６は、進角側へ回動することなく、最遅角位置にある状態となる。このときのベーンロータ１６の位相振れ幅は約２７°ＣＡなので（図５（Ｂ）参照）、ベーンロータ１６は、進角側へ約１３．５°ＣＡ回動（位相振れ）するが、最進角位置（ストッパピン嵌合位置）までは到達しない。
【００６３】
このように、「スターターモータ６０を回転開始から第１回転速度（一定の回転速度）で回転させ続けた場合」または「スターターモータ６０を回転開始から第２回転速度（一定の回転速度）で回転させ続けた場合」は、ベーンロータ１６が最進角位置まで到達せず、ストッパピン３０を穴部３７に嵌合させることができない。また、このことから、「スターターモータ６０の回転速度を、第１回転速度から徐々に第２回転速度になるよう制御した場合」も、平均カムトルクが徐々に増大することでベーンロータ１６が最遅角位置まで回動させられるため、ストッパピン３０を穴部３７に嵌合させることができないのがわかる。
【００６４】
以上説明したように、本実施形態では、制御部としてのＥＣＵ４は、例えばエンストなどでストッパピン３０が穴部３７から抜け出た状態でエンジン６が停止した場合、エンジン６の再始動時、スターターモータ６０を比較的高速な第１回転速度で回転させ、急激に、比較的低速な第２回転速度で回転するよう制御することを特徴とする。
【００６５】
スターターモータ６０を第１回転速度で回転させると、クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７は、第１回転速度に対応する比較的高速な回転速度で回転する。クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７が高速で回転するときには動弁系のフリクションが低下することで平均カムトルクが低下するため、スプリング２６の付勢トルクにより、ベーンロータ１６は、ハウジング１１に対し所定の位相分進角側へ回動する。ただし、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７が高速で回転するときにはベーンロータ１６の位相の振れ幅が小さくなるため、この時点では、ストッパピン３０は、ハウジング１１の穴部３７に嵌合されない可能性がある。そこで、本実施形態では、スターターモータ６０を第１回転速度で回転させている途中、急激に、比較的低速な第２回転速度で回転するようスターターモータ６０を制御する。これにより、クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７の回転速度が急激に低下する。クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７の回転速度が低下すると、動弁系のフリクション、およびベーンロータ１６の位相の振れ幅が増大する。前記時点ではベーンロータ１６はハウジング１１に対し所定の位相分進角側へ回動した状態のため、この時点でベーンロータ１６の位相の振れ幅が増大すると、ベーンロータ１６は、ストッパピン３０が嵌合可能な位相まで回動する。その結果、ストッパピン３０がハウジング１１の穴部３７に嵌合し、エンジン６が始動可能な状態となる。
【００６６】
このように、本実施形態では、スターターモータ６０の回転速度と、動弁系のフリクション（平均カムトルク）およびベーンロータ１６の位相の振れ幅と、の関係に着目し、スターターモータ６０の回転速度を制御することによって、エンスト後のエンジン再始動を確実なものとしている。したがって、本実施形態では、複雑な機構を用いることなく簡単な構成で、エンスト後のエンジン再始動の確実性を向上することができる。
【００６７】
また、本実施形態では、ＥＣＵ４は、スターターモータ６０を第１回転速度で回転させることにより「ベーンロータ１６がハウジング１１に対し所定の相対回転角となった」とき、スターターモータ６０を第２回転速度で回転するよう制御する。前記所定の相対回転角とは、ベーンロータ１６のハウジング１１に対する相対的な回転角度であって、例えばストッパピン３０がハウジング１１の穴部３７に嵌合するときのベーンロータ１６とハウジング１１との相対的な回転角度を「嵌合角度」とすると、当該「嵌合角度」との角度差が、「スターターモータ６０を第２回転速度で回転させるときのベーンロータ１６の位相の振れ幅」の半分よりも小さくなるような回転角度のことである。そのため、ＥＣＵ４は、「ベーンロータ１６がハウジング１１に対し前記所定の相対回転角となった」タイミングで、スターターモータ６０の回転速度を第１回転速度から第２回転速度に変更することにより、ベーンロータ１６を、ストッパピン３０が穴部３７に嵌合可能な位置まで回動させることができる。このように、本実施形態では、ストッパピン３０を穴部３７に嵌合させるのに適したタイミングで、スターターモータ６０の回転速度を変更可能である。したがって、エンスト後のエンジン再始動の確実性をより向上することができる。
【００６８】
さらに、本実施形態では、バルブタイミング調整装置１０は、クランクシャフト８の回転角を検出可能な駆動軸回転角検出手段としてのクランク角センサ６５、カムシャフト７の回転角を検出可能な従動軸回転角検出手段としてのカム角センサ６６、をさらに備えている。そして、ＥＣＵ４は、クランク角センサ６５およびカム角センサ６６により検出したクランクシャフト８の回転角およびカムシャフト７の回転角に基づき、「ベーンロータ１６がハウジング１１に対し前記所定の相対回転角となった」ことを検知する。ここで、クランクシャフト８の回転角とカムシャフト７の回転角との角度差（位相差）から、ベーンロータ１６とハウジング１１との相対回転角を検出することが可能である。よって、本実施形態では、クランク角センサ６５およびカム角センサ６６を用いることで、ベーンロータ１６とハウジング１１との相対回転角を正確に検出することができる。その結果、スターターモータ６０の回転速度を変更すべきタイミング（ストッパピン３０を穴部３７に嵌合させるのに適したタイミング）を正確に検知できる。したがって、エンスト後のエンジン再始動の確実性をさらに向上することができる。
【００６９】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるバルブタイミング調整装置について、図６に基づいて説明する。第２実施形態では、異常時（エンスト等によるエンジン停止後の再始動時）のスターターモータ６０の制御の仕方が第１実施形態と異なる。
【００７０】
本実施形態では、エンジン６の始動時、図６に示す処理（Ｓ４００）を実行する。ＥＣＵ４は、イグニッションキーがオンされると、エンジン始動時処理としてのステップＳ４００（以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。）を実行する。
【００７１】
Ｓ４００が開始されると、処理は先ずＳ４０１へ移行する。
Ｓ４０１では、ＥＣＵ４は、エンストに関する情報に基づき、当該エンジン始動が、エンスト後のエンジン始動か否かを判断する。ここで、エンストに関する情報とは、例えば、「エンジン停止時にＥＣＵ４に記憶される、イグニッションキーのオフ信号」のことを指す。ＥＣＵ４は、前回のエンジン停止時の情報としてイグニッションキーのオフ信号が記憶されていなかった場合、「エンスト後のエンジン始動である」と判断する。一方、前回のエンジン停止時の情報としてイグニッションキーのオフ信号が記憶されていた場合、前回正しくエンジン停止が行われたとして「エンスト後のエンジン始動ではない」と判断する。ＥＣＵ４が「エンスト後のエンジン始動である」と判断した場合（Ｓ４０１：Ｙ）、処理はＳ４０２へ移行する。一方、「エンスト後のエンジン始動ではない」と判断した場合（Ｓ４０１：Ｎ）、処理はＳ４０６へ移行する。
【００７２】
Ｓ４０２では、ＥＣＵ４は、スターターモータ６０のギア６１をフライホイール８２のギアに噛み合わせるとともに、比較的高速な第１回転速度で回転するようスターターモータ６０の回転を制御する。これにより、クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７は、第１回転速度に対応する比較的高速な回転速度で回転する。以下、このときのクランクシャフト８の回転速度を「第１クランキング回転速度」という。クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７が高速で回転するときにはベーンロータ１６に作用する動弁系のフリクション（遅角方向の平均カムトルク）が低下するため、スプリング２６の付勢トルクにより、ベーンロータ１６はハウジング１１に対し進角側へ回動する。その後、処理はＳ４０３へ移行する。
【００７３】
Ｓ４０３では、ＥＣＵ４は、所定の時間が経過したか否か、すなわち「第１回転速度でのスターターモータ６０の回転の継続時間が所定の時間に達した」か否かを判断する。前記所定の時間が経過したと判断した場合（Ｓ４０３：Ｙ）、処理はＳ４０４へ移行する。一方、前記所定の時間が経過していないと判断した場合（Ｓ４０３：Ｎ）、処理はＳ４０２へ戻る。すなわち、Ｓ４０３：Ｙとなるまで、Ｓ４０２の処理が繰り返される。
【００７４】
Ｓ４０４では、ＥＣＵ４は、比較的低速な第２回転速度で回転するようスターターモータ６０の回転を制御する。すなわち、高速な第１回転速度で回転させていたスターターモータ６０を、瞬間的に、低速な第２回転速度で回転するよう制御する。これにより、クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７の回転速度が急激に低下する。以下、このときのクランクシャフト８の回転速度を「第２クランキング回転速度」という。クランクシャフト８、ハウジング１１、ベーンロータ１６およびカムシャフト７が低速で回転するときにはベーンロータ１６の位相の振れ幅が増大するため、ベーンロータ１６は、ストッパピン３０がハウジング１１の穴部３７に嵌合する位置まで回動可能となる。その後、処理はＳ４０５へ移行する。
【００７５】
なお、上述のＳ４０３における「所定の時間」とは、「ベーンロータ１６とハウジング１１との相対回転角度が所定の相対回転角度となるような、第１回転速度でのスターターモータ６０の回転継続時間」のことである。本実施形態では、前記所定の時間は、冷却水の温度および作動油の温度に応じて設定されている。また、前記所定の相対回転角度とは、ベーンロータ１６のハウジング１１に対する相対的な回転角度であって、例えばストッパピン３０がハウジング１１の穴部３７に嵌合するときのベーンロータ１６とハウジング１１との相対的な回転角度を「嵌合角度」とすると、当該「嵌合角度」との角度差が、「スターターモータ６０を第２回転速度で回転させるときのベーンロータ１６の位相の振れ幅」の半分よりも小さくなるような回転角度のことである。このとき、本実施形態では、クランク角センサ６５およびカム角センサ６６を用いることなく、水温センサ６７および油温センサ６８により検出した冷却水の温度および作動油の温度に応じて、前記所定の時間を設定する。
【００７６】
Ｓ４０５では、ＥＣＵ４は、ストッパピン３０がハウジング１１の穴部３７に嵌合したか否かを判断する。すなわち、「ベーンロータ１６が、ストッパピン３０が穴部３７に嵌合する位置（最進角位置）まで進角した」場合、ストッパピン３０が穴部３７に嵌合したと判断する。なお、このときのベーンロータ１６の位置は、クランク角センサ６５およびカム角センサ６６により検出した値に基づき検出される。ストッパピン３０が穴部３７に嵌合したと判断した場合（Ｓ４０５：Ｙ）、処理はＳ４０７へ移行する。一方、ストッパピン３０は穴部３７に嵌合していないと判断した場合（Ｓ４０５：Ｎ）、処理はＳ４０２へ戻る。すなわち、ストッパピン３０を穴部３７に嵌合させるための処理をリトライする。
なお、Ｓ４０５：Ｙとなった場合、ベーンロータ１６はエンジン始動に適した位置（最進角位置）にあるため、Ｓ４０５の後、エンジン６が始動する。
【００７７】
Ｓ４０６では、ＥＣＵ４は、通常のクランキングを行う。すなわち、ＥＣＵ４は、スターターモータ６０のギア６１をフライホイール８２のギアに噛み合わせるとともに、所定の回転速度で回転するようスターターモータ６０の回転を制御する。その後、処理はＳ４０７へ移行する。Ｓ４０６ではベーンロータ１６はエンジン始動に適した位置（最進角位置）にあるため、Ｓ４０６の後、エンジン６が始動する。
Ｓ４０７では、ＥＣＵ４は、エンジン６が始動したことを確認する。その後、Ｓ４００の一連の処理を抜ける。
【００７８】
以上説明したように、本実施形態では、ＥＣＵ４は、スターターモータ６０を第１回転速度で回転させ、「所定の時間が経過した」とき、スターターモータ６０を第２回転速度で回転するよう制御する。本実施形態では、前記所定の時間が経過したとき、「ベーンロータ１６がハウジング１１に対し前記所定の相対回転角となった」と推定し、このタイミングでスターターモータ６０の回転速度を第１回転速度から第２回転速度に変更する。これにより、ストッパピン３０を穴部３７に嵌合させることができる。このように、本実施形態では、第１実施形態と同様、ストッパピン３０を穴部３７に嵌合させるのに適したタイミングで、スターターモータ６０の回転速度を変更可能である。したがって、エンスト後のエンジン再始動の確実性をより向上することができる。
【００７９】
また、本実施形態では、ＥＣＵ４は、水温検出手段としての水温センサ６７および作動流体温度検出手段としての油温センサ６８の少なくとも一方により検出した温度に基づき、「前記所定の時間が経過した」ことを検知する。例えば、ＥＣＵ４は、「ベーンロータ１６とハウジング１１との相対回転角度が前記所定の相対回転角度となるような、第１回転速度でのスターターモータ６０の回転継続時間」と、冷却水の温度および作動油の温度と、のマップを有し、当該マップを参照することで前記所定の時間を設定する。すなわち、本実施形態では、冷却水の温度および作動油の温度に応じて、第１回転速度でのスターターモータ６０の回転継続時間を変更する。これにより、スターターモータ６０の回転速度を変更すべきタイミング（ストッパピン３０を穴部３７に嵌合させるのに適したタイミング）を正確に検知できる。したがって、エンスト後のエンジン再始動の確実性をさらに向上することができる。
【００８０】
なお、第１実施形態のＳ３０３の処理では、条件によっては、クランク角センサ６５およびカム角センサ６６によりクランクシャフト８の回転角およびカムシャフト７の回転角を検出できず、スターターモータ６０の回転速度を変更すべきタイミングを検知できない場合がある。これに対し、第２実施形態のＳ４０３の処理では、上述のように、クランク角センサ６５およびカム角センサ６６を用いずとも、スターターモータ６０の回転速度を変更すべきタイミングを検知可能である。
【００８１】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、バルブタイミング調整装置は、水温検出手段および作動流体温度検出手段を備えない構成としてもよい。第１実施形態で示したように、駆動軸回転角検出手段および従動軸回転角検出手段によって「電動機の回転速度を変更すべきタイミング」を検知可能だからである。
【００８２】
本発明は、規制部材が嵌合するときのベーンロータの位置が、最進角位置と最遅角位置との間に設定されるバルブタイミング調整装置にも適用できる。
また、本発明は、吸気弁の開閉タイミングを調整するバルブタイミング調整装置にも適用できる。
【００８３】
このように、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
４：ＥＣＵ（制御部）、６：エンジン（内燃機関）、７：カムシャフト（従動軸）、８：クランクシャフト（駆動軸）、１０：バルブタイミング調整装置、１１：ハウジング、１６：ベーンロータ、１７：孔、２６：スプリング（付勢部材）、３０：ストッパピン（規制部材）、３７：穴部、５０：収容室、５１、５２、５３、５４：遅角油圧室（遅角室）、５５、５６、５７、５８：進角油圧室（進角室）、６０：スターターモータ（電動機）、７１：吸気弁、９２：排気弁、１６１、１６２、１６３、１６４：ベーン
【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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