(57)【要約】【課題】位相調整ユニットや内燃機関の耐久性を確保する電動バルブタイミング制御装置の提供。【解決手段】位相調整ユニットのストッパ構造は、電動モータの回転状態に従って調整する回転位相を、位相端にて機械的に規制する。回転位相に基づいて電動モータへの通電制御を実行する通電制御ユニットは、内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモードの後、内燃機関の始動に伴って起動する起動モードへ切り替わる。通電制御ユニットは、スリープモードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態を、前状態と定義する一方、起動モードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態を、後状態と定義すると、前状態及び後状態が相異なると判定した場合の起動モードにおいて、回転位相としての目標位相Ｐｔの変化速度を最高変化速度Ｖｅｍ未満に制限するように、通電制御を開始する。【選択図】図８
2019031978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置（１）において、
通電により回転する電動モータ（４）と、
前記電動モータの回転状態を検出するモータセンサ（５）と、
前記内燃機関においてクランク軸に対するカム軸の回転位相を、前記電動モータの回転状態に従って調整する位相調整ユニット（７）であって、前記回転位相を位相端にて機械的に規制するストッパ構造（７６）を、有する位相調整ユニットと、
前記回転位相に基づいて前記電動モータへの通電制御を実行する通電制御ユニット（６）とを、備え、
前記内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモード（Ｍｓ）の後、前記内燃機関の始動に伴って起動する起動モード（Ｍａ）へ切り替わる前記通電制御ユニットは、
前記スリープモードへの移行に応じて前記モータセンサにより検出される前記電動モータの回転状態を、前状態（Ｒｓ）と定義する一方、
前記起動モードへの移行に応じて前記モータセンサにより検出される前記電動モータの回転状態を、後状態（Ｒａ）と定義すると、
前記前状態と前記後状態とが相異なると判定した場合の前記起動モードにおいて、前記回転位相の変化速度を最高変化速度（Ｖｅｍ）未満に制限するように、前記通電制御を開始する電動バルブタイミング制御装置。
【請求項２】
前記通電制御ユニットは、
前記前状態と前記後状態とが相異なると判定した場合の前記起動モードとして、前記回転位相を前記位相端に調整するモードでは、前記回転位相の変化速度を前記最高変化速度未満の制限変化速度（Ｖｅｌ）に制限してから、当該制限変化速度未満に調整するように、前記通電制御を実行する請求項１に記載の電動バルブタイミング制御装置。
【請求項３】
前記通電制御ユニットは、
前記前状態と前記後状態とが一致すると判定した場合の前記起動モードにおいて、前記回転位相の変化速度をノーマル変化速度（Ｖｅｎ）に調整する前記通電制御を、開始する一方、
前記前状態と前記後状態とが相異なると判定した場合の前記起動モードにおいて、前記回転位相の変化速度を前記最高変化速度未満且つ前記ノーマル変化速度未満に制限するように、前記通電制御を開始する請求項１又は２に記載の電動バルブタイミング制御装置。
【請求項４】
内燃機関のバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置（１）において、
通電により回転する電動モータ（４）と、
前記電動モータの回転状態を検出するモータセンサ（５）と、
前記内燃機関においてクランク軸に対するカム軸の回転位相を、前記電動モータの回転状態に従って調整する位相調整ユニット（７）であって、前記回転位相を位相端にて機械的に規制するストッパ構造（７６）を、有する位相調整ユニットと、
前記回転位相に基づいて前記電動モータへの通電制御を実行する通電制御ユニット（２００６）とを、備え、
前記内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモード（Ｍｓ）の後、前記内燃機関の始動に伴って起動する起動モード（Ｍａ）へ切り替わる前記通電制御ユニットは、
前記スリープモードへの移行に応じて前記モータセンサにより検出される前記電動モータの回転状態を、前状態（Ｒｓ）と定義する一方、
前記起動モードへの移行に応じて前記モータセンサにより検出される前記電動モータの回転状態を、後状態（Ｒａ）と定義すると、
前記前状態と前記後状態とが相異なると判定した場合の前記起動モードにおいて、前記回転位相を算出可能となるまで、前記通電制御の開始を遅延させる電動バルブタイミング制御装置。
【請求項５】
前記通電制御ユニットは、
前記スリープモードへの移行に応じて前記回転位相を記憶する位相記憶部（６８）を有し、
前記前状態と前記後状態とが一致すると判定した場合の前記起動モードにおいて、前記回転位相を算出する前に、前記位相記憶部に記憶された前記回転位相に基づき前記通電制御を開始する一方、
前記前状態と前記後状態とが相異なると判定した場合の前記起動モードにおいて、前記回転位相が算出可能となるのを待ってから、当該算出結果に基づき前記通電制御を開始する請求項４に記載の電動バルブタイミング制御装置。
【請求項６】
前記通電制御ユニットは、
前記前状態と前記後状態とが一致すると判定した場合の前記起動モードにおいて、クランキング回転速度をノーマル回転速度（Ｖｃｎ）に調整するように、前記内燃機関を始動させるためのクランキング制御を開始する一方、
前記前状態と前記後状態とが相異なると判定した場合の前記起動モードにおいて、前記クランキング回転速度を前記ノーマル回転速度よりも高めるように、前記クランキング制御を開始する請求項５に記載の電動バルブタイミング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置に、関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通電により回転する電動モータを利用してバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置は、内燃機関に広く搭載されるようになってきている。
【０００３】
例えば、特許文献１，２に開示される電動バルブタイミング制御装置は、内燃機関におけるカム軸のクランク軸に対する回転位相を、電動モータの回転状態に従って位相調整ユニットにより調整する。一般に応答性や低温駆動性に優れた電動モータを利用することで、回転位相により決まるバルブタイミングを正確に制御することが可能となる。
【０００４】
さて、特許文献１に開示される電動バルブタイミング制御装置は、内燃機関の停止に伴ってモータセンサにより検出される電動モータの回転状態に基づき、同モータへの通電制御が実行されることで、回転位相が始動位相に調整されるようになっている。
【０００５】
また一方、特許文献２に開示される電動バルブタイミング制御装置は、回転位相を位相端にて機械的に規制するストッパ構造を、位相調整ユニットに有している。そこで、ストッパ構造において回転位相の規制時に生じる衝撃を緩和するために、電動モータへの通電制御が段階的に実行されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９―１３９７５号公報
【特許文献２】特開２０１５―１３２１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に開示される電動バルブタイミング制御装置では、内燃機関が停止して次に始動するまでの間に、振動等に起因して磁気保持トルクを超える大きな外力を電動モータが受けると、当該電動モータが回転して回転位相のずれを招くことが懸念される。この場合、特許文献２に開示されるようなストッパ構造が位相調整ユニットに設けられていると、内燃機関の始動に伴って不具合を惹起してしまう。ここで不具合とは、回転位相のずれを把握できないまま、電動モータへの通電制御が実行されることで、回転位相が誤って位相端に到達し、ストッパ構造において大きな衝撃が生じるというものである。こうした大きな衝撃は、位相調整ユニットや内燃機関の耐久性低下に繋がることから、抑制されることが望ましい。
【０００８】
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、位相調整ユニットや内燃機関の耐久性を確保する電動バルブタイミング制御装置を、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
上述の課題を解決するために開示された第一発明は、
内燃機関のバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置（１）において、
通電により回転する電動モータ（４）と、
電動モータの回転状態を検出するモータセンサ（５）と、
内燃機関においてクランク軸に対するカム軸の回転位相を、電動モータの回転状態に従って調整する位相調整ユニット（７）であって、回転位相を位相端にて機械的に規制するストッパ構造（７６）を、有する位相調整ユニットと、
回転位相に基づいて電動モータへの通電制御を実行する通電制御ユニット（６）とを、備え、
内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモード（Ｍｓ）の後、内燃機関の始動に伴って起動する起動モード（Ｍａ）へ切り替わる通電制御ユニットは、
スリープモードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態を、前状態（Ｒｓ）と定義する一方、
起動モードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態を、後状態（Ｒａ）と定義すると、
前状態と後状態とが相異なると判定した場合の起動モードにおいて、回転位相の変化速度を最高変化速度（Ｖｅｍ）未満に制限するように、通電制御を開始する。
【００１１】
また、上述の課題を解決するために開示された第二発明は、
内燃機関のバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置（１）において、
通電により回転する電動モータ（４）と、
電動モータの回転状態を検出するモータセンサ（５）と、
内燃機関においてクランク軸に対するカム軸の回転位相を、電動モータの回転状態に従って調整する位相調整ユニット（７）であって、回転位相を位相端にて機械的に規制するストッパ構造（７６）を、有する位相調整ユニットと、
回転位相に基づいて電動モータへの通電制御を実行する通電制御ユニット（２００６）とを、備え、
内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモード（Ｍｓ）の後、内燃機関の始動に伴って起動する起動モード（Ｍａ）へ切り替わる通電制御ユニットは、
スリープモードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態を、前状態（Ｒｓ）と定義する一方、
起動モードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態を、後状態（Ｒａ）と定義すると、
前状態と後状態とが相異なると判定した場合の起動モードにおいて、回転位相を算出可能となるまで、通電制御の開始を遅延させる。
【００１２】
第一及び第二発明による通電制御ユニットは、内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモードの後、内燃機関の始動に伴って起動する起動モードへと切り替わる。ここで、スリープモードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態は、前状態と定義される一方、起動モードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態は、後状態と定義される。
【００１３】
こうした定義の下、第一発明による通電制御ユニットは、前状態と後状態とが相異なると判定した場合の起動モードにおいて、回転位相の変化速度を制限するように、通電制御を開始する。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間に電動モータが回転して回転位相がずれると、前状態と後状態とが相異なることで、回転位相の変化速度が最高変化速度未満に制限され得る。故に、回転位相が位相端に誤って到達したとしても、その到達速度が最高変化速度未満に制限されることとなるので、ストッパ構造に生じる衝撃を緩和できる。したがって、位相調整ユニットや内燃機関の耐久性を確保することが可能である。
【００１４】
また一方、上述した定義の下、第二発明による通電制御ユニットは、前状態と後状態とが相異なると判定した場合の起動モードにおいて、回転位相を算出可能となるまで、通電制御の開始を遅延させる。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間に電動モータが回転して回転位相がずれると、前状態と後状態とが相異なることで、正確に算出された回転位相に基づき通電制御が開始され得る。故に、回転位相が位相端に誤って到達するのを回避する正確な通電制御により、ストッパ構造に生じる衝撃を緩和できる。したがって、位相調整ユニットや内燃機関の耐久性を確保することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第一実施形態によるバルブタイミング制御装置を示す構成図であって、図２のI−I線縦断面図である。
【図２】図１のII−II線横断面図である。
【図３】図１のIII−III線横断面図である。
【図４】第一実施形態による通電制御ユニットのうち駆動回路を詳細に示すブロック図である。
【図５】第一実施形態による通電制御ユニットのうち制御回路を詳細に示すブロック図である。
【図６】第一実施形態によるモータセンサの検出特性を示す模式図である。
【図７】第一実施形態による通電制御ユニットの制御特性を示すグラフである。
【図８】第一実施形態による通電制御ユニットの制御特性を示すグラフである。
【図９】第一実施形態による通電制御ユニットによるスリープフローを示すフローチャートである。
【図１０】図１の通電制御ユニットによる起動フローを示すフローチャートである。
【図１１】第二実施形態による通電制御ユニットのうち制御回路を詳細に示すブロック図である。
【図１２】第二実施形態による通電制御ユニットの制御特性を示すグラフである。
【図１３】第二実施形態による通電制御ユニットによる起動フローを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
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せることができる。
【００１７】
図１に示すように、第一実施形態によるバルブタイミング制御装置１は、車両の内燃機関においてクランク軸からカム軸２へクランクトルクを伝達する伝達系に、設置されている。ここでカム軸２は、クランクトルクを伝達されることで、内燃機関の動弁のうち吸気弁を開閉する。そこで装置１は、クランク軸に対するカム軸２の回転位相（以下、単に「回転位相」という）によって決まるバルブタイミングを、吸気弁に関して可変制御する。装置１は、図１〜５に示すように、電動モータ４、モータセンサ５、通電制御ユニット６及び位相調整ユニット７を備えている。
【００１８】
図１に示すように電動モータ４は、例えば永久磁石型同期モータといったブラシレスモータである。電動モータ４は、モータケース４０、軸受４１、モータ軸４２、磁性ロータ４３及びモータステータ４５を含んで構成されている。
【００１９】
モータケース４０は、内燃機関の例えばチェーンケースといった固定節に、固定される。モータケース４０は、円筒状に形成され、電動モータ４の他の構成要素４１，４２，４３，４５を内部に収容している。一対の軸受４１は、それぞれモータ軸４２を正逆回転可能に支持している。磁性ロータ４３は、モータ軸４２から径方向外側へと突出する円環板状に形成され、周方向に正逆回転可能となっている。磁性ロータ４３は、正逆回転方向に等間隔をあけた箇所において複数のロータ磁石４４を、一体回転可能に有している。モータステータ４５は、円環板状に形成され、磁性ロータ４３を径方向外側から同軸上に囲んでいる。モータステータ４５は、ステータコア４６及びモータコイル４７をそれぞれ複数ずつ有している。各ステータコア４６は、モータ軸４２及び磁性ロータ４３の正逆回転方向において等間隔に並んで、配置されている。各モータコイル４７は、それぞれ対応するステータコア４６に個別に巻装されて、図４の如く互いにスター結線されている。
【００２０】
図４に示すようにモータセンサ５は、三相の回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷを含んで構成されている。各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、例えばホール素子といった磁電変換素子である。各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、モータ軸４２の正逆回転方向に所定間隔ずつをあけて、配置されている。各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、磁性ロータ４３が一体回転可能に有するセンサ磁石４８の形成磁界を、感知する。これにより各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、感知した磁界に基づく回転検出信号を、出力する。
【００２１】
具体的に各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、個々の感知範囲内にセンサ磁石４８のＮ極が位置するときにはオンすることで、図６に示すように回転検出信号の電圧レベルをハイレベルＨにする。一方で各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、感知範囲内にセンサ磁石４８のＳ極が位置するときにはオフすることで、図６に示すように検出信号の電圧レベルをローレベルＬにする。こうした各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの検出信号は、モータ軸４２の所定回転角度毎（例えば１５度間隔毎）に電圧レベルが切り替わる検出パターンＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を、現出させる。したがって、各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの回転検出信号は、共同してモータ軸４２の回転状態を表す信号となる。
【００２２】
図１，４，５に示す通電制御ユニット６は、内燃機関の運転状況及びモータ軸４２の回転状態等に基づき、各モータコイル４７への通電を制御する。電動モータ４は、通電制御ユニット６により制御された通電を受けることで、各モータコイル４７を順次励磁させる。その結果、各ロータ磁石４４に作用する磁界が形成されることで、モータ軸４２が図２の反時計方向又は時計方向へ回転する。尚、図２では、反時計方向がモータ軸４２の正回転方向であり、時計方向がモータ軸４２の逆回転方向である。
【００２３】
図１〜３に示すように位相調整ユニット７は、駆動回転体７０、従動回転体７１、遊星キャリア７２、軸継手７３、遊星ベアリング７４及び遊星歯車７５を含んで構成されている。
【００２４】
駆動回転体７０は、複数の部材を同軸上に螺子留めすることで、円筒状に形成されている。駆動回転体７０は、位相調整ユニット７における他の構成要素７１〜７５を内部に収容している。駆動回転体７０は、歯底円の内周側に歯先円を有した駆動側内歯車部７０ａを、形成している。駆動回転体７０は、周方向に等間隔をあけた箇所から径方向外側へと突出する複数のスプロケット歯７０ｂを、形成している。駆動回転体７０は、それらスプロケット歯７０ｂとクランク軸の複数の歯との間にタイミングチェーンを掛け渡されることで、クランク軸と連繋する。かかる連繋により駆動回転体７０は、クランク軸からタイミングチェーンを通じてクランクトルクを伝達されることで、駆動回転体７０が連動して一定の周方向（即ち、図２の反時計方向且つ図３の時計方向）へと回転する。
【００２５】
図１，３に示すように従動回転体７１は、有底円筒状に形成され、駆動回転体７０の径方向内側に同軸上に嵌合している。従動回転体７１は、歯底円の内周側に歯先円を有した従動側内歯車部７１ａを、形成している。従動回転体７１は、カム軸２に同軸上に連結されている。かかる連結により従動回転体７１は、カム軸２と連動して一定の周方向（即ち、図３の時計方向）へと回転しつつ、駆動回転体７０に対しては周方向のうち遅角方向及び進角方向にそれぞれ相対回転可能となっている。ここで、回転体７０，７１及びカム軸２の回転方向は、モータ軸４２の正回転方向と一致している。
【００２６】
図１〜３に示すように遊星キャリア７２は、部分偏心の円筒状に形成され、回転体７０，７１の径方向内側に同軸上に配置されている。遊星キャリア７２は、継手７３を介してモータ軸４２と連結されている。かかる連結により遊星キャリア７２は、モータ軸４２と一体となって周方向に正逆回転しつつ、駆動側内歯車部７０ａに対しては周方向のうち遅角方向及び進角方向にそれぞれ相対回転可能となっている。遊星キャリア７２は、回転体７０，７１及びモータ軸４２とは偏心する円筒面状の外周面により、偏心部７２ａを形成している。偏心部７２ａは、遊星ベアリング７４を介して遊星歯車７５と同軸上に嵌合している。かかる嵌合により偏心部７２ａに軸受された遊星歯車７５は、駆動側内歯車部７０ａに対する遊星キャリア７２の相対回転に従って、遊星運動可能となっている。
【００２７】
遊星歯車７５は、段付円筒状に形成され、回転体７０，７１及びモータ軸４２とは偏心して配置されている。遊星歯車７５は、歯底円の外周側に歯先円を有した駆動側外歯車部７５ａ及び従動側外歯車部７５ｂを、形成している。駆動側外歯車部７５ａは、駆動側内歯車部７０ａと遊星運動可能に噛合している。従動側外歯車部７５ｂは、従動側内歯車部７１ａと遊星運動可能に噛合している。
【００２８】
以上の構成により位相調整ユニット７は、通電制御ユニット６により通電制御された電動モータ４におけるモータ軸４２の回転状態に従って、回転位相を調整する。具体的には、モータ軸４２がカム軸２と同速に正回転するときには、遊星キャリア７２が駆動側内歯車部７０ａに対して相対回転しない。その結果、遊星歯車７５が遊星運動せずに回転体７０，７１と連れ回りすることで、回転位相が実質一定に保持される。一方、モータ軸４２がカム軸２よりも低速に正回転する又はカム軸２に対して逆回転するときには、遊星キャリア７２が駆動側内歯車部７０ａに対する遅角方向へ相対回転する。その結果、遊星歯車７５が遊星運動して従動回転体７１が駆動回転体７０に対する遅角方向へ相対回転することで、回転位相が遅角調整される。また一方、モータ軸４２がカム軸２よりも高速に正回転するときには、遊星キャリア７２が駆動側内歯車部７０ａに対する進角方向へ相対回転する。その結果、遊星歯車７５が遊星運動して従動回転体７１が駆動回転体７０に対する進角方向へ相対回転することで、回転位相が進角調整される。
【００２９】
こうした位相調整ユニット７には、図１，３に示すように、ストッパ構造７６がさらに設けられている。ストッパ構造７６は、ストッパ溝７７及びストッパ突起７８を有している。ストッパ溝７７は、駆動回転体７０において径方向内側へと凹む溝状に、形成されている。ストッパ溝７７は、駆動回転体７０の周方向においては円弧状に延伸している。ストッパ溝７７における遅角方向の内端面は、最遅角ストッパ面７７ａを形成している。一方、ストッパ溝７７における進角方向の内端面は、最進角ストッパ面７７ｂを形成している。ストッパ突起７８は、従動回転体７１において径方向外側へと突出する扇形状に、形成されている。ストッパ突起７８は、ストッパ溝７７内に突入することで、同溝７７に対して遅角方向及び進角方向にそれぞれ相対回転可能となっている。
【００３０】
図３に実線で示すように最遅角ストッパ面７７ａは、ストッパ溝７７内にて遅角方向に相対回転したストッパ突起７８と当接することで、駆動回転体７０に対する従動回転体７１の遅角方向への相対回転を止める。これにより、最遅角の位相端にて機械的に、回転位相が規制される。一方、図３に二点鎖線で示すように最進角ストッパ面７７ｂは、ストッパ溝７７内にて進角方向に相対回転したストッパ突起７８と当接することで、駆動回転体７０に対する従動回転体７１の進角方向への相対回転を止める。これにより、最進角の位相端にて機械的に、回転位相が規制される。
【００３１】
（通電制御ユニット）
次に、通電制御ユニット６について具体的に説明する。
【００３２】
図１，４，５に示すように通電制御ユニット６は、駆動回路６０及び制御回路６６を含んで構成されている。本実施形態では、駆動回路６０が電動モータ４の内部に配置され、制御回路６６が電動モータ４の外部に配置されているが、例えば駆動回路６０及び制御回路６６の双方が電動モータ４の外部又は内部に、纏めて配置されていてもよい。
【００３３】
図４に示すように駆動回路６０は、インバータ回路部６２及びスイッチング駆動部６３を有している。インバータ回路部６２は、三相の上段スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷと三相の下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷとを、それぞれ対応するもの同士で電気接続してなる、所謂三相ブリッジ回路である。各上段スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷと各下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷとの間は、それぞれ対応するモータコイル４７と電気接続されている。こうした電気接続形態のスイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷはいずれも、本実施形態ではオンオフ駆動される電界効果トランジスタであるが、他の種類のスイッチング素子であっても勿論よい。
【００３４】
スイッチング駆動部６３は、例えば駆動ＩＣといった電子回路である。スイッチング駆動部６３は、制御回路６６と、各スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷと、各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷとに電気接続されている。スイッチング駆動部６３は、制御回路６６から出力される制御信号の表した目標回転速度をモータ軸４２に与えるように、各スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷをオンオフ駆動する。このときスイッチング駆動部６３は、各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの回転検出信号に図６に示すように現出する検出パターンＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６に基づき、各スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのオンオフを切り替える。その結果、通電対象のモータコイル４７が切り替わることで、モータ軸４２の実回転速度が目標回転速度に向けて制御される。尚、以下の説明では、検出パターンＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を総称して、図６の如く検出パターンＤという。
【００３５】
このような駆動回路６０に対して制御回路６６は、駆動回路６０による電動モータ４への通電を制御する。そこで以下では、駆動回路６０による電動モータ４への通電を制御回路６６によって制御することを、同モータ４への通電制御を実行することとして、説明する。
【００３６】
図５に示すように制御回路６６は、プロセッサ６７及びメモリ６８を有したマイクロコンピュータを主体とする電子回路である。制御回路６６は、センサＳｃｒ，Ｓｃａ，Ｓｔ及びスイッチＳＷｐを含む複数の車両電装品と、駆動回路６０とに電気接続されている。ここでクランク回転センサＳｃｒは、例えば電磁ピックアップ式といった回転センサである。クランク回転センサＳｃｒは、クランク軸の回転を検出して、当該クランク軸の回転角度θｃｒを表したクランク角検出信号を出力する。カム回転センサＳｃａは、例えば電磁ピックアップ式といった回転センサである。カム回転センサＳｃａは、カム軸２の回転を検出して、当該カム軸２の回転角度θｃａを表したカム角検出信号を出力する。温度センサＳｔは、例えば装置１に専用のサーミスタ又は車両の室温センサである。温度センサＳｔは、装置１の環境温度Ｔを検出して、当該検出の結果を表した温度検出信号を出力する。パワースイッチＳＷｐは、例えば回転式又はプッシュ式のオンオフスイッチである。パワースイッチＳＷｐは、車両の乗員が内燃機関を始動させるためにオン操作される一方、同乗員が内燃機関を停止させるためにオフ操作される。パワースイッチＳＷｐは、それらの操作に応じたパワー信号を出力する。図４，５に示すように駆動回路６０は、各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの回転検出信号を、自身を介して出力する。
【００３７】
制御回路６６は、これらの各種出力に基づくことで、電動モータ４への通電制御（以下、単に「通電制御」という）をプロセッサ６７により実行する。かかる通電制御において制御回路６６は、特定の算出処理を実行する。具体的に算出処理では、回転センサＳｃｒ，Ｓｃａから受けた検出信号の表す回転角度θｃｒ，θｃａに基づき、実位相Ｐｒを算出する。それと共に算出処理では、温度センサＳｔを含む車両電装品との間の信号に基づき、実位相Ｐｒに対する目標位相Ｐｔを算出する。さらに算出処理では、算出した実位相Ｐｒ及び目標位相Ｐｔと、駆動回路６０を通じて各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷから受けた回転検出信号の表す検出パターンＤに基づくことで、モータ軸４２の目標回転速度を算出する。こうして算出された目標回転速度を表す制御信号が制御回路６６からスイッチング駆動部６３へ与えられることで、実位相Ｐｒ及び目標位相Ｐｔの算出結果に応じた通電制御が実現されることになる。
【００３８】
こうした通電制御に加えて制御回路６６は、内燃機関の燃料噴射を制御する噴射制御と、内燃機関の点火を制御する点火制御とを、随時算出される位相Ｐｒ，Ｐｔに基づき実行する。そこで本実施形態の制御回路６６には、エンジンＥＣＵ（即ち、Electronic Control Unit）が採用されることで、噴射制御及び点火制御を含むエンジン制御（以下、単に「エンジン制御」という）と、通電制御とがプロセッサ６７により実行される。以下、その詳細を説明する。
【００３９】
制御回路６６は、パワースイッチＳＷｐのオン操作をパワー信号に基づき感知することで、起動モードＭａへ移行する。起動モードＭａにおいて制御回路６６は、まず、自身及び駆動回路６０を共に起動させる。次に、起動モードＭａにおいて制御回路６６は、内燃機関をクランキングして始動させるクランキング期間から、通電制御及びエンジン制御を実行する。こうして内燃機関が始動した後に制御回路６６は、パワースイッチＳＷｐがオフ操作されるまでの間は、運転モードＭｄを実行して通電制御及びエンジン制御を継続する。
【００４０】
さらに制御回路６６は、運転モードＭｄ中においてパワースイッチＳＷｐのオフ操作をパワー信号に基づき感知することで、スリープモードＭｓへ移行する。スリープモードＭｓにおいて制御回路６６は、まず、エンジン制御の停止により内燃機関を完全に停止させてから設定時間が経過するまでの間は、通電制御を継続する。次に、スリープモードＭｓにおいて制御回路６６は、内燃機関が完全停止してから設定時間が経過すると、パワースイッチＳＷｐがオン操作されるまでは、自身及び駆動回路６０をスリープさせる。
【００４１】
こうしたスリープモードＭｓへの移行に応じて制御回路６６は、回転センサＳｃｒ，Ｓｃａから受けた検出信号の表す回転角度θｃｒ，θｃａに基づき、実位相Ｐｒを算出する。本実施形態において算出される実位相Ｐｒは、スリープモードＭｓにおいて内燃機関が完全停止する直前、又は制御回路６６がスリープする直前の回転位相である。こうして算出された実位相Ｐｒは、例えば不揮発性メモリを含んで構成される位相記憶部としてのメモリ６８に、記憶される。
【００４２】
また、スリープモードＭｓへ移行するのに応じて制御回路６６は、モータセンサ５により検出されるモータ軸４２の回転状態を、前状態Ｒｓと定義して取得する。本実施形態において取得される前状態Ｒｓは、各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの回転検出信号が表す検出パターンＤのうち、スリープモードＭｓにおいて制御回路６６がスリープする直前のパターンである。こうして取得された前状態Ｒｓは、状態記憶部としても機能するメモリ６８に記憶される。
【００４３】
さらに、スリープモードＭｓ後の切り替えにより起動モードＭａへ移行するのに応じて制御回路６６は、モータセンサ５により検出されるモータ軸４２の回転状態を、後状態Ｒａと定義して取得する。本実施形態において取得される後状態Ｒａは、各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの回転検出信号が表す検出パターンＤのうち、起動モードＭａにおいて制御回路６６が起動した直後のパターンである。こうして取得された後状態Ｒａも、状態記憶部としてのメモリ６８に記憶される。
【００４４】
このように前状態Ｒｓ及び後状態Ｒａをメモリ６８に記憶する制御回路６６は、起動モードＭａへ移行する毎に、それら状態Ｒｓ，Ｒａが一致するか否かを判定する。このとき本実施形態の判定は、検出パターンＤのうち、前状態Ｒｓのパターンと後状態Ｒａのパターンとを照合することで、下される。その結果、前状態Ｒｓと後状態Ｒａとが一致すると判定した場合の起動モードＭａにおいて制御回路６６は、エンジン制御と共に、通電制御としてのノーマル制御Ｅｎを開始する。一方、前状態Ｒｓと後状態Ｒａとが相異なると判定した場合に制御回路６６は、エンジン制御と共に、通電制御としてのフェイルセーフ制御Ｅｆを開始する。
【００４５】
そこでまず、ノーマル制御Ｅｎについて説明する。ノーマル制御Ｅｎでは、上述の算出処理において実位相Ｐｒを算出することに代え、メモリ６８に記憶の実位相Ｐｒを読み出す。それと共にノーマル制御Ｅｎでは、温度センサＳｔの温度検出信号が表す環境温度Ｔに合わせた始動位相に、目標位相Ｐｔを設定する。ここで、環境温度Ｔが基準温度（例えば４０℃）以上の場合には、内燃機関のプレイグニション及びノッキングを抑制するため、最遅角の位相端に目標位相Ｐｔを設定する。一方、環境温度Ｔが基準温度未満の場合には、内燃機関の始動着火性を高めるため、最遅角の位相端から最進角の位相端までの間となる中間位相に、目標位相Ｐｔを設定する。
【００４６】
さらにノーマル制御Ｅｎでは、読み出した実位相Ｐｒと、設定した目標位相Ｐｔと、後状態Ｒａの記憶後に随時取得される検出パターンＤに基づき、モータ軸４２の目標回転速度を随時算出する。その結果、目標位相Ｐｔが図７（ｂ）に示す最遅角の位相端となる場合に同位相Ｐｔの変化速度は、図７（ａ）に一点鎖線グラフで示すように、ノーマル変化速度Ｖｅｎに一旦調整されてから、当該ノーマル変化速度Ｖｅｎ未満に調整される。一方、目標位相Ｐｔが図８（ｂ）に示す中間位相となる場合に同位相Ｐｔの変化速度は、図８（ａ）に一点鎖線グラフで示すように、ノーマル変化速度Ｖｅｎに継続して調整される。ここでノーマル変化速度Ｖｅｎは、目標位相Ｐｔに関する最高変化速度Ｖｅｍ以下の範囲にて、読み出した実位相Ｐｒと、設定した目標位相Ｐｔとの差に合わせて可変調整される。また、最高変化速度Ｖｅｍは、装置１によって目標位相Ｐｔに与えられる変化速度の最高値である。
【００４７】
このようなノーマル制御Ｅｎは、起動モードＭａにおいて回転角度θｃｒ，θｃａに基づく実位相Ｐｒの算出が可能となるまで、エンジン制御と共に実行される。また、起動モードＭａにおいて実位相Ｐｒの算出が可能となると、ノーマル制御Ｅｎに代えて、当該算出結果に基づく通電制御がエンジン制御と共に実行される。こうしたことから、内燃機関において少なくともクランキング期間中は、継続して起動モードＭａ及びノーマル制御Ｅｎが実行される。
【００４８】
次に、フェイルセーフ制御Ｅｆについて説明する。フェイルセーフ制御Ｅｆは、目標位相Ｐｔに関して調整される変化速度の点を除き、ノーマル制御Ｅｎと同様である。即ち、ノーマル制御Ｅｎと同様に目標回転速度が随時算出される結果、目標位相Ｐｔが図７（ｂ）に示す最遅角の位相端となる場合に同位相Ｐｔの変化速度は、図７（ａ）に実線グラフで示すように、所定の制限変化速度Ｖｅｌに一旦制限されてから、当該制限変化速度Ｖｅｌ未満に調整される。一方、目標位相Ｐｔが図８（ｂ）に示す中間位相となる場合に同位相Ｐｔの変化速度は、図８（ａ）に実線グラフで示すように、制限変化速度Ｖｅｌに継続して制限される。ここで制限変化速度Ｖｅｌは、目標位相Ｐｔの最高変化速度Ｖｅｍ未満、且つ位相Ｐｒ，Ｐｔの差に合わせたノーマル変化速度Ｖｅｎ未満に、調整される。
【００４９】
（スリープフロー）
以下、メモリ６８に記憶のプログラムをプロセッサ６７により実行することで、制御回路６６が実現するスリープフローを、図９に基づき説明する。このスリープフローは、運転モードＭｄ中にパワースイッチＳＷｐがオフ操作されることで、内燃機関が停止するのに伴って実行される。
【００５０】
Ｓ１０１では、運転モードＭｄからスリープモードＭｓへ移行する。続くＳ１０２では、通電制御を継続しつつ、エンジン制御の停止により内燃機関が完全停止してから設定時間が経過したか否かを、判定する。その結果、否定判定が下される間はＳ１０２を繰り返して実行し、肯定判定が下されることでＳ１０３へ移行する。
【００５１】
Ｓ１０３では、スリープモードＭｓへの移行に応じて回転角度θｃｒ，θｃａに基づき算出した実位相Ｐｒを、メモリ６８に記憶する。また続くＳ１０４では、検出パターンＤのうち、スリープモードＭｓへの移行に応じてモータセンサ５により検出された前状態Ｒｓのパターンを、メモリ６８に記憶する。さらに続くＳ１０５では、制御回路６６及び駆動回路６０をスリープさせて、本スリープフローを終了する。その結果、制御回路６６及び駆動回路６０のスリープするスリープモードＭｓは、後述する起動フローが実行されるまで、維持されることになる。
【００５２】
（起動フロー）
以下、メモリ６８に記憶のプログラムをプロセッサ６７により実行することで、制御回路６６が実現する起動フローを、図１０に基づき説明する。この起動フローは、スリープモードＭｓ中にパワースイッチＳＷｐがオン操作されることで、内燃機関が始動するのに伴って実行される。
【００５３】
Ｓ２０１では、スリープモードＭｓから起動モードＭａへ移行する。続くＳ２０２では、検出パターンＤのうち、起動モードＭａへの移行に応じてモータセンサ５により検出された後状態Ｒａのパターンを、メモリ６８に記憶する。また続くＳ２０３では、メモリ６８に記憶された最新の前状態Ｒｓと最新の後状態Ｒａとを読み出して、それら状態Ｒｓ，Ｒａが一致するか否かを判定する。その結果、肯定判定が下された場合にはＳ２０４へ移行する一方、否定判定が下された場合にはＳ２０７へ移行する。
【００５４】
前状態Ｒｓと後状態Ｒａとが一致する場合のＳ２０４では、エンジン制御と共に、通電制御としてのノーマル制御Ｅｎを実行する。その結果、算出される目標位相Ｐｔが最遅角の位相端となると、目標位相Ｐｔの変化速度がノーマル変化速度Ｖｅｎに一旦調整されてから、当該ノーマル変化速度Ｖｅｎ未満に調整される。一方、算出される目標位相Ｐｔが中間位相となると、目標位相Ｐｔの変化速度がノーマル変化速度Ｖｅｎに継続して調整される。
【００５５】
こうしたＳ２０４に続くＳ２０５では、回転角度θｃｒ，θｃａに基づく実位相Ｐｒの算出が可能となったか否かを、判定する。その結果、否定判定が下される間はＳ２０４への戻りを繰り返して実行し、肯定判定が下されることでＳ２０６へと移行する。Ｓ２０６では、回転角度θｃｒ，θｃａに基づき実位相Ｐｒを算出して、当該算出結果に基づく通電制御を実行する。以上により起動モードＭａが完了すると、本起動フローを終了して運転モードＭｄに移行する。
【００５６】
これに対し、前状態Ｒｓと後状態Ｒａとが相異なる場合のＳ２０７では、エンジン制御と共に、通電制御としてのフェイルセーフ制御Ｅｆを実行する。その結果、算出される目標位相Ｐｔが最遅角の位相端となると、目標位相Ｐｔの変化速度が制限変化速度Ｖｅｌに一旦制限されてから、当該制限変化速度Ｖｅｌ未満に調整される。一方、算出される目標位相Ｐｔが中間位相となると、目標位相Ｐｔの変化速度が制限変化速度Ｖｅｌに継続して制限される。
【００５７】
こうしたＳ２０７に続くＳ２０８では、回転角度θｃｒ，θｃａに基づく実位相Ｐｒの算出が可能となったか否かを、判定する。その結果、否定判定が下される間はＳ２０７への戻りを繰り返して実行し、肯定判定が下されることでＳ２０９へと移行する。Ｓ２０９では、回転角度θｃｒ，θｃａに基づき実位相Ｐｒを算出して、当該算出結果に基づく通電制御を実行する。以上により起動モードＭａが完了すると、本起動フローを終了して運転モードＭｄに移行する。
【００５８】
（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。
【００５９】
第一実施形態による通電制御ユニット６は、内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモードＭｓの後、内燃機関の始動に伴って起動する起動モードＭａへと切り替わる。ここで、スリープモードＭｓへの移行に応じてモータセンサ５により検出される電動モータ４の回転状態は、前状態Ｒｓと定義される一方、起動モードＭａへの移行に応じてモータセンサ５により検出される電動モータ４の回転状態は、後状態Ｒａと定義される。
【００６０】
こうした定義の下、第一実施形態による通電制御ユニット６は、前状態Ｒｓと後状態Ｒａとが相異なると判定した場合の起動モードＭａにおいて、目標位相Ｐｔの変化速度を制限するように、通電制御（即ち、フェイルセーフ制御Ｅｆ）を開始する。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間に電動モータ４が回転して実位相Ｐｒがずれると、状態Ｒｓ，Ｒａが相異なることで、目標位相Ｐｔの変化速度が最高変化速度Ｖｅｍ未満に制限され得る。故に、実位相Ｐｒがいずれかの位相端に誤って到達したとしても、その到達速度が最高変化速度Ｖｅｍ未満に制限されることとなるので、ストッパ構造７６に生じる衝撃を緩和できる。したがって、位相調整ユニット７や内燃機関の耐久性を確保することが可能である。
【００６１】
ここで特に第一実施形態による通電制御ユニット６は、状態Ｒｓ，Ｒａが相異なると判定した場合の起動モードＭａとして、実位相Ｐｒを最遅角の位相端に調整するモードでの通電制御（即ち、フェイルセーフ制御Ｅｆ）により、目標位相Ｐｔの変化速度を制限変化速度Ｖｅｌに制限してから、当該制限変化速度Ｖｅｌ未満に調整する。これにより、図７，８に示すように実位相Ｐｒは、最高変化速度Ｖｅｍ未満の範囲にて最遅角の位相端には誤っては到達しない制限変化速度Ｖｅｌで変化した後、当該制限変化速度Ｖｅｌよりも低下した変化速度で最遅角の位相端に到達し得る。故に、始動位相となる最遅角の位相端まで実位相Ｐｒを迅速に変化させつつも、ストッパ構造７６に生じる衝撃を緩和できる。したがって、始動位相への実位相Ｐｒの調整により内燃機関の始動性を素早く確保した上で、位相調整ユニット７や内燃機関の耐久性を確保することが可能である。
【００６２】
また特に、第一実施形態による通電制御ユニット６は、状態Ｒｓ，Ｒａが一致すると判定した場合の起動モードＭａにおいて、通電制御（即ち、ノーマル制御Ｅｎ）を開始することで、目標位相Ｐｔの変化速度をノーマル変化速度Ｖｅｎに調整する。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間において電動モータ４が実質回転せずに実位相Ｐｒが維持されると、状態Ｒｓ，状態Ｒａが一致することで、図７，８に示すように実位相Ｐｒは、制限前の速いノーマル変化速度Ｖｅｎで変化し得る。故に、始動位相への実位相Ｐｒの調整により内燃機関の始動性を素早く確保する上で、特に有効となる。
【００６３】
一方、状態Ｒｓ，Ｒａが相異なると判定した場合の起動モードＭａにおいて、第一実施形態による通電制御ユニット６は、通電制御（即ち、フェイルセーフ制御Ｅｆ）を開始することで、目標位相Ｐｔの変化速度を制限する。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間に電動モータ４が回転して実位相Ｐｒがずれると、状態Ｒｓ，Ｒａが相異なることで、図７，８に示すように実位相Ｐｒは、最高変化速度Ｖｅｍ未満且つノーマル変化速度Ｖｅｎ未満の制限変化速度Ｖｅｌで変化し得る。故に、ストッパ構造７６における衝撃緩和により位相調整ユニット７や内燃機関の耐久性を確保する上で、特に有効となる。
【００６４】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。
【００６５】
図１１に示すように、第二実施形態による通電制御ユニット２００６の制御回路２０６６は、噴射制御及び点火制御に加えて、内燃機関に対するクランキング制御を、エンジン制御として実行する。このクランキング制御は、車両において内燃機関をスタータモータ２００３により始動させるためのクランキングを、制御する。そこで制御回路２０６６は、スタータモータ２００３と電気接続されている。
【００６６】
こうした制御回路２０６６は、前状態Ｒｓと後状態Ｒａとが一致すると判定した場合の起動モードＭａにおいて、クランキング制御としてのノーマル制御Ｃｎを含んだエンジン制御を、開始する。具体的にノーマル制御Ｃｎでは、図１２に示すようにクランキング回転速度を、内燃機関の始動に必要な所定のノーマル回転速度Ｖｃｎ（例えば３００〜４００ｒｐｍ）に調整する。このとき、通電制御として開始されるノーマル制御Ｅｎでは、第一実施形態と同様の処理を実行する。その結果、起動モードＭａにおいてノーマル制御Ｅｎは、図１１に示す回転角度θｃｒ，θｃａに基づいた実位相Ｐｒの算出が可能となる前に、メモリ６８に記憶の実位相Ｐｒに基づき開始されることとなる。
【００６７】
一方、前状態Ｒｓと後状態Ｒａとが相異なると判定した場合に制御回路２０６６は、クランキング制御としてのフェイルセーフ制御Ｃｆを含んだエンジン制御を、開始する。具体的にフェイルセーフ制御Ｃｆでは、内燃機関の始動性を確保可能な範囲（例えば５００ｒｐｍ）にて、図１２に示すようにクランキング回転速度をノーマル回転速度Ｖｃｎよりも高める。このとき、第一実施形態では通電制御として開始されていたフェイルセーフ制御Ｅｆが、第二実施形態では開始されない。その結果、起動モードＭａにおいて、図１１に示す回転角度θｃｒ，θｃａに基づいた実位相Ｐｒの算出が可能となるまでは、通電制御の開始が遅延されることになる。即ち、起動モードＭａにおける通電制御は、回転角度θｃｒ，θｃａに基づく実位相Ｐｒの算出が可能となるのを待ってから、当該算出結果に基づき開始されるのである。尚、実位相Ｐｒの算出を待ってからの通電制御は、メモリ６８から読み出した実位相Ｐｒに基づくことに代えて、当該算出結果に基づくことを除き、ノーマル制御Ｅｎと同様に実行されることで、始動位相の確保を可能にする。
【００６８】
このような制御回路２０６６によって実現される第二実施形態の起動フローを、図１３に基づき説明する。第二実施形態の起動フローでは、第一実施形態のＳ２０４に代わるＳ２２０４では、クランキング制御としてのノーマル制御Ｃｎを含むエンジン制御を、実行する。その結果、クランキング回転速度がノーマル回転速度Ｖｃｎに調整される。このときＳ２２０４では、通電制御としてのノーマル制御Ｅｎを実行することで、目標位相Ｐｔの算出結果に合わせて同位相Ｐｔの変化速度を調整する。
【００６９】
また、第二実施形態の起動フローでは、第一実施形態のＳ２０７に代わるＳ２２０７では、クランキング制御としてのフェイルセーフ制御Ｃｆを含むエンジン制御を実行する。その結果、クランキング回転速度がノーマル回転速度Ｖｃｎよりも高められる。このときＳ２２０７では、通電制御の開始を遅延させる。これにより、Ｓ２２０７に続くＳ２０８，Ｓ２０９が実行されることで、実位相Ｐｒが算出可能となるのを待ってから、当該算出結果に基づく通電制御を開始することになる。
【００７０】
（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。
【００７１】
第二実施形態によると、第一実施形態と同様な状態Ｒｓ，Ｒａの定義下、通電制御ユニット２００６は、それら状態Ｒｓ，Ｒａが相異なると判定した場合の起動モードＭａにおいて、実位相Ｐｒを算出可能となるまで、通電制御の開始を遅延させる。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間に電動モータ４が回転して実位相Ｐｒがずれると、状態Ｒｓ，Ｒａが相異なることで、正確に算出された実位相Ｐｒに基づき通電制御が開始され得る。故に、実位相Ｐｒがいずれかの位相端に誤って到達するのを回避する正確な通電制御により、ストッパ構造７６に生じる衝撃を緩和できる。したがって、位相調整ユニット７や内燃機関の耐久性を確保することが可能である。
【００７２】
ここで特に第二実施形態による通電制御ユニット２００６は、状態Ｒｓ，Ｒａが一致すると判定した場合の起動モードＭａにおいて、実位相Ｐｒを算出可能となる前に、メモリ６８に記憶された実位相Ｐｒに基づき通電制御（即ち、ノーマル制御Ｅｎ）を開始する。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間において電動モータ４が実質回転せずに実位相Ｐｒが維持されると、状態Ｒｓ，Ｒａが一致することで、スリープモードＭｓへの移行に応じて記憶された正確な実位相Ｐｒに基づき通電制御が開始され得る。
【００７３】
一方、状態Ｒｓ，Ｒａが相異なると判定した場合の起動モードＭａにおいて、第二実施形態による通電制御ユニット２００６は、実位相Ｐｒが算出可能となるのを待ってから、当該算出結果に基づき通電制御を開始する。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間に電動モータ４が回転して実位相Ｐｒがずれると、状態Ｒｓ，Ｒａが相異なることで、正確に算出された実位相Ｐｒに基づき通電制御が開始され得る。
【００７４】
このように、いずれの場合にあっても第二実施形態では、実位相Ｐｒが位相端に誤って到達するのを回避する正確な通電制御を開始して、ストッパ構造７６に生じる衝撃を緩和できる。したがって、位相調整ユニット７や内燃機関の耐久性を確保する効果の信頼度につき、高めることが可能となる。
【００７５】
また特に、第二実施形態による通電制御ユニット２００６は、状態Ｒｓ，Ｒａが一致すると判定した場合の起動モードＭａにおいて、内燃機関に対するクランキング制御（即ち、ノーマル制御Ｃｎ）を開始することで、クランキング回転速度をノーマル回転速度Ｖｃｎに調整する。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間において電動モータ４が実質回転せずに実位相Ｐｒが維持されると、状態Ｒｓ，Ｒａが一致することで、制限前のノーマル回転速度Ｖｃｎにクランキング回転速度が調整され得る。故に、メモリ６８に記憶された実位相Ｐｒに基づく通電制御を、内燃機関の始動に伴い即座に開始できる。したがって、始動位相への実位相Ｐｒの調整により内燃機関の始動性を素早く確保した上で、位相調整ユニット７や内燃機関の耐久性を確保することが可能である。
【００７６】
一方、状態Ｒｓ，Ｒａが相異なると判定した場合の起動モードＭａにおいて、第二実施形態による通電制御ユニット２００６は、内燃機関に対してクランキング制御（即ち、フェイルセーフ制御Ｃｆ）を開始することで、クランキング回転速度を高める。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間に電動モータ４が回転して実位相Ｐｒがずれると、状態Ｒｓ，Ｒａが相異なることで、クランキング回転速度がノーマル回転速度Ｖｃｎよりも高められ得る。故に、内燃機関が始動されるのに伴って実位相Ｐｒが算出されるまでの時間を、高いクランキング回転速度により短縮できる。その結果、算出された実位相Ｐｒに基づく通電制御の開始を遅延させる時間も、短縮できる。したがって、始動位相への実位相Ｐｒの調整が遅くなって内燃機関の始動性が悪化するのを抑制した上で、位相調整ユニット７や内燃機関の耐久性を確保することが可能である。
【００７７】
（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。
【００７８】
具体的に、第一及び第二実施形態に関して変形例１では、目標位相Ｐｔが最遅角の位相端となる場合に、目標位相Ｐｔが中間位相となる場合と同様なノーマル制御Ｅｎを、実行してもよい。また、第一実施形態に関して変形例２では、目標位相Ｐｔが最遅角の位相端となる場合に、目標位相Ｐｔが中間位相となる場合と同様なフェイルセーフ制御Ｅｆを、実行してもよい。さらにまた、変形例３では、目標位相Ｐｔが最進角の位相端となる場合に、第一又は第二実施形態によるノーマル制御Ｅｎ及びフェイルセーフ制御Ｅｆを実行してもよい。
【００７９】
第一及び第二実施形態に関して変形例４では、ノーマル制御Ｅｎによるノーマル変化速度Ｖｅｎを、最高変化速度Ｖｅｍ未満の値に固定してもよい。ここで、第一実施形態に関する変形例４ではさらに、フェイルセーフ制御Ｅｆによる制限変化速度Ｖｅｌを、かかる固定のノーマル変化速度Ｖｅｎと一致させることで、最高変化速度Ｖｅｍ未満の値に制限してもよい。
【００８０】
第二実施形態に関して変形例５では、通電制御として、ノーマル制御Ｅｎをフェイルセーフ制御Ｅｆと同様に実行してもよい。また、第一実施形態に関して変形例６では、クランキング制御としてのフェイルセーフ制御Ｃｆを、第二実施形態に準じて実行してもよい。さらにまた、第二実施形態に関して変形例７では、クランキング制御としてのフェイルセーフ制御Ｃｆを、実行しなくてもよい。
【００８１】
変形例８では、パワースイッチＳＷｐのオンオフ操作だけでなく、制御回路６６，２０６６の指令によっても内燃機関を始動及び停止可能なアイドルストップ車両において、いずれかの実施形態を適宜変更して採用してもよい。また、変形例９では、内燃機関と共にモータジェネレータを始動及び停止させるハイブリッド車両において、いずれかの実施形態を適宜変更して採用してもよい。さらにまた、変形例１０では、内燃機関の動弁のうち排気弁のバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置に対し、いずれかの実施形態を適宜変更して採用してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１  バルブタイミング制御装置、２  カム軸、４  電動モータ、５  モータセンサ、６，２００６  通電制御ユニット、７  位相調整ユニット、４２  モータ軸、６０  駆動回路、６６，２０６６  制御回路、６８  メモリ、７６  ストッパ構造、２００３  スタータモータ、Ｃｆ  フェイルセーフ制御、Ｃｎ  ノーマル制御、Ｄ，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６  検出パターン、Ｅｆ  フェイルセーフ制御、Ｅｎ  ノーマル制御、Ｍａ  起動モード、Ｍｓ  スリープモード、Ｐｒ  実位相、Ｐｔ  目標位相、Ｒａ  後状態、Ｒｓ  前状態、Ｖｃｎ  ノーマル回転速度、Ｖｅｌ  制限変化速度、Ｖｅｍ  最高変化速度、Ｖｅｎ  ノーマル変化速度
【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】
2019031978.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月27日(2018.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置（１）において、
通電により回転する電動モータ（４）と、
前記電動モータの回転角度である回転状態を検出するモータセンサ（５）と、
前記内燃機関においてクランク軸に対するカム軸の回転位相を、前記電動モータの前記カム軸との相対速度差に従って調整する位相調整ユニット（７）であって、前記回転位相を位相端にて機械的に規制するストッパ構造（７６）を、有する位相調整ユニットと、
前記回転位相に基づいて前記電動モータへの通電制御を実行する通電制御ユニット（２００６）とを、備え、
前記内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモード（Ｍｓ）の後、前記内燃機関の始動に伴って起動する起動モード（Ｍａ）へ切り替わる前記通電制御ユニットは、
前記起動モードにおいて、前記回転位相を算出可能となるまで、前記通電制御の開始を遅延させる電動バルブタイミング制御装置。
【請求項２】
前記通電制御ユニットは、
環境温度（Ｔ）を検出する温度センサ（Ｓｔ）と接続されており、
前記通電制御において、前記温度センサにより検出された前記環境温度が基準温度以上の場合には、前記ストッパ構造による前記位相調整ユニットの位相端に、目標位相（Ｐｔ）を設定する請求項１に記載の電動バルブタイミング制御装置。
【請求項３】
前記通電制御ユニットは、
環境温度（Ｔ）を検出する温度センサ（Ｓｔ）と接続されており、
前記通電制御において、前記温度センサにより検出された前記環境温度が基準温度未満の場合には、前記ストッパ構造による前記位相調整ユニットの最遅角及び最進角の位相端間となる中間位相に、目標位相（Ｐｔ）を設定する請求項１又は２に記載の電動バルブタイミング制御装置。
【請求項４】
前記通電制御ユニットは、
前記スリープモードへの移行に応じて前記回転位相を記憶する位相記憶部（６８）を有し、
前記スリープモードへの移行に応じて前記モータセンサにより検出される前記回転状態を、前状態（Ｒｓ）と定義する一方、
前記起動モードへの移行に応じて前記モータセンサにより検出される前記回転状態を、後状態（Ｒａ）と定義すると、
前記前状態と前記後状態とが一致すると判定した場合の前記起動モードにおいて、前記回転位相を算出する前に、前記位相記憶部に記憶された前記回転位相に基づき前記通電制御を開始する一方、
前記前状態と前記後状態とが相異なると判定した場合の前記起動モードにおいて、前記回転位相を算出可能となるまで、前記通電制御の開始を遅延させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動バルブタイミング制御装置。
【請求項５】
前記通電制御ユニットは、
前記前状態と前記後状態とが一致すると判定した場合の前記起動モードにおいて、クランキング回転速度をノーマル回転速度（Ｖｃｎ）に調整するように、前記内燃機関を始動させるためのクランキング制御を開始する一方、
前記前状態と前記後状態とが相異なると判定した場合の前記起動モードにおいて、前記クランキング回転速度を前記ノーマル回転速度よりも高めるように、前記クランキング制御を開始する請求項４に記載の電動バルブタイミング制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上述の課題を解決するために開示された発明は、
内燃機関のバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置（１）において、
通電により回転する電動モータ（４）と、
電動モータの回転角度である回転状態を検出するモータセンサ（５）と、
内燃機関においてクランク軸に対するカム軸の回転位相を、電動モータのカム軸との相対速度差に従って調整する位相調整ユニット（７）であって、回転位相を位相端にて機械的に規制するストッパ構造（７６）を、有する位相調整ユニットと、
回転位相に基づいて電動モータへの通電制御を実行する通電制御ユニット（２００６）とを、備え、
内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモード（Ｍｓ）の後、内燃機関の始動に伴って起動する起動モード（Ｍａ）へ切り替わる通電制御ユニットは、
起動モードにおいて、回転位相を算出可能となるまで、通電制御の開始を遅延させる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この発明による通電制御ユニットは、起動モードにおいて、回転位相を算出可能となるまで、通電制御の開始を遅延させる。これによれば、正確に算出された回転位相に基づき通電制御が開始され得る。故に、回転位相が位相端に誤って到達するのを回避する正確な通電制御により、ストッパ構造に生じる衝撃を緩和できる。したがって、位相調整ユニットや内燃機関の耐久性を確保することが可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
上述した各実施形態の技術的特徴をまとめると、以下の通りである。
開示された第一の技術的特徴は、
内燃機関のバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置（１）において、
通電により回転する電動モータ（４）と、
電動モータの回転状態を検出するモータセンサ（５）と、
内燃機関においてクランク軸に対するカム軸の回転位相を、電動モータの回転状態に従って調整する位相調整ユニット（７）であって、回転位相を位相端にて機械的に規制するストッパ構造（７６）を、有する位相調整ユニットと、
回転位相に基づいて電動モータへの通電制御を実行する通電制御ユニット（６）とを、備え、
内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモード（Ｍｓ）の後、内燃機関の始動に伴って起動する起動モード（Ｍａ）へ切り替わる通電制御ユニットは、
スリープモードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態を、前状態（Ｒｓ）と定義する一方、
起動モードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態を、後状態（Ｒａ）と定義すると、
前状態と後状態とが相異なると判定した場合の起動モードにおいて、回転位相の変化速度を最高変化速度（Ｖｅｍ）未満に制限するように、通電制御を開始する。
また、開示された第二の技術的特徴は、
内燃機関のバルブタイミングを制御する電動バルブタイミング制御装置（１）において、
通電により回転する電動モータ（４）と、
電動モータの回転状態を検出するモータセンサ（５）と、
内燃機関においてクランク軸に対するカム軸の回転位相を、電動モータの回転状態に従って調整する位相調整ユニット（７）であって、回転位相を位相端にて機械的に規制するストッパ構造（７６）を、有する位相調整ユニットと、
回転位相に基づいて電動モータへの通電制御を実行する通電制御ユニット（２００６）とを、備え、
内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモード（Ｍｓ）の後、内燃機関の始動に伴って起動する起動モード（Ｍａ）へ切り替わる通電制御ユニットは、
スリープモードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態を、前状態（Ｒｓ）と定義する一方、
起動モードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態を、後状態（Ｒａ）と定義すると、
前状態と後状態とが相異なると判定した場合の起動モードにおいて、回転位相を算出可能となるまで、通電制御の開始を遅延させる。
第一及び第二の技術的特徴による通電制御ユニットは、内燃機関の停止に伴ってスリープするスリープモードの後、内燃機関の始動に伴って起動する起動モードへと切り替わる。ここで、スリープモードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態は、前状態と定義される一方、起動モードへの移行に応じてモータセンサにより検出される電動モータの回転状態は、後状態と定義される。
こうした定義の下、第一の技術的特徴による通電制御ユニットは、前状態と後状態とが相異なると判定した場合の起動モードにおいて、回転位相の変化速度を制限するように、通電制御を開始する。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間に電動モータが回転して回転位相がずれると、前状態と後状態とが相異なることで、回転位相の変化速度が最高変化速度未満に制限され得る。故に、回転位相が位相端に誤って到達したとしても、その到達速度が最高変化速度未満に制限されることとなるので、ストッパ構造に生じる衝撃を緩和できる。したがって、位相調整ユニットや内燃機関の耐久性を確保することが可能である。
また一方、上述した定義の下、第二の技術的特徴による通電制御ユニットは、前状態と後状態とが相異なると判定した場合の起動モードにおいて、回転位相を算出可能となるまで、通電制御の開始を遅延させる。これによれば、内燃機関が停止して次に始動するまでの間に電動モータが回転して回転位相がずれると、前状態と後状態とが相異なることで、正確に算出された回転位相に基づき通電制御が開始され得る。故に、回転位相が位相端に誤って到達するのを回避する正確な通電制御により、ストッパ構造に生じる衝撃を緩和できる。したがって、位相調整ユニットや内燃機関の耐久性を確保することが可能である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
（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。
具体的に、第一及び第二実施形態に関して変形例１では、目標位相Ｐｔが最遅角の位相端となる場合に、目標位相Ｐｔが中間位相となる場合と同様なノーマル制御Ｅｎを、実行してもよい。また、第一実施形態に関して変形例２では、目標位相Ｐｔが最遅角の位相端となる場合に、目標位相Ｐｔが中間位相となる場合と同様なフェイルセーフ制御Ｅｆを、実行してもよい。さらにまた、変形例３では、目標位相Ｐｔが最進角の位相端となる場合に、第一又は第二実施形態によるノーマル制御Ｅｎ及びフェイルセーフ制御Ｅｆを実行してもよい。