(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの回転トルクを利用して内燃機関のバルブ開閉特性を調整するバルブ特性調整装置であって、
前記内燃機関の停止指令を検出する検出手段と、
前記モータを通電駆動する駆動回路と、
前記検出手段による前記停止指令の検出後において前記駆動回路の電源をオン制御する電源制御手段と、を備え、
前記電源制御手段は、前記駆動回路の電源をオンオフするスイッチ、並びに前記スイッチを制御する制御回路を有し、
前記モータの通電駆動に伴って前記駆動回路は、前記モータへの通電状態を表すモニタ信号を生成し、
前記制御回路は、前記モニタ信号に基づいて前記モータへの通電異常を検出したとき、前記停止指令の検出後であっても、前記スイッチを制御して前記駆動回路の電源をオフすることを特徴とするバルブ特性調整装置。
【請求項２】
モータの回転トルクを利用して内燃機関のバルブ開閉特性を調整するバルブ特性調整装置であって、
前記内燃機関の停止指令を検出する検出手段と、
前記モータを通電駆動する駆動回路と、
前記検出手段による前記停止指令の検出後において前記駆動回路の電源をオン制御する電源制御手段と、を備え、
前記電源制御手段は、前記駆動回路の電源をオンオフする第一スイッチ、前記駆動回路が前記モータを通電駆動する制御目標となる制御信号を生成する主制御部、前記主制御部の電源をオンオフする第二スイッチ、並びに前記第一スイッチ及び前記第二スイッチを制御する電源制御部を有し、
前記検出手段による前記停止指令の検出後において前記電源制御部は、前記主制御部の設定時間経過の指示信号を受け、前記第一スイッチと前記第二スイッチとを同時に制御することにより前記駆動回路の電源と前記主制御部の電源とを連動してオフすることを特徴とするバルブ特性調整装置。
【請求項３】
前記電源制御手段は、前記検出手段により前記停止指令が検出されてから前記設定時間経過するまで、前記駆動回路の電源をオン制御することを特徴とする請求項２に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項４】
前記設定時間は、最大回転数で回転する前記内燃機関が前記停止指令を受けてから停止するまでの時間より長いことを特徴とする請求項３に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項５】
前記電源制御手段は、前記検出手段により前記停止指令が検出されてから前記内燃機関が停止するまで、前記駆動回路の電源をオン制御することを特徴とする請求項２に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項６】
前記電源制御手段は、前記検出手段により前記停止指令が検出されてから前記バルブ開閉特性が目標特性と一致するまで、前記駆動回路の電源をオン制御することを特徴とする請求項２に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項７】
前記電源制御手段は、前記検出手段により前記停止指令が検出されてから、前記内燃機関が停止し且つ前記バルブ開閉特性が目標特性と一致するまで、前記駆動回路の電源をオン制御することを特徴とする請求項２に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項８】
前記電源制御手段は、前記検出手段により前記停止指令が検出される前後に亘って前記駆動回路の電源をオン制御することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項９】
前記駆動回路は、前記検出手段による前記停止指令の検出後において前記モータを通電駆動することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項１０】
モータの回転トルクを利用して内燃機関のバルブ開閉特性を調整するバルブ特性調整装置であって、
前記内燃機関の始動指令を検出する検出手段と、
前記モータを通電駆動する駆動回路と、
前記検出手段による前記始動指令の検出前において前記駆動回路の電源をオン制御する電源制御手段と、を備え、
前記電源制御手段は、前記駆動回路の電源をオンオフするスイッチ、並びに前記スイッチを制御する制御回路を有し、
前記モータの通電駆動に伴って前記駆動回路は、前記モータへの通電状態を表すモニタ信号を生成し、
前記制御回路は、前記モニタ信号に基づいて前記モータへの通電異常を検出したとき、前記始動指令の検出前であっても、前記スイッチを制御して前記駆動回路の電源をオフすることを特徴とするバルブ特性調整装置。
【請求項１１】
モータの回転トルクを利用して内燃機関のバルブ開閉特性を調整するバルブ特性調整装置であって、
前記内燃機関の始動指令を検出する検出手段と、
前記モータを通電駆動する駆動回路と、
前記検出手段による前記始動指令の検出前において前記駆動回路の電源をオン制御する電源制御手段と、を備え、
前記電源制御手段は、前記駆動回路の電源をオンオフする第一スイッチ、前記駆動回路が前記モータを通電駆動する制御目標となる制御信号を生成する主制御部、前記主制御部の電源をオンオフする第二スイッチ、並びに前記第一スイッチ及び前記第二スイッチを制御する電源制御部を有し、
前記検出手段による前記始動指令の検出前において前記電源制御部は、前記第一スイッチと前記第二スイッチとを同時に制御することにより前記駆動回路の電源と前記主制御部の電源とを連動してオンすることを特徴とするバルブ特性調整装置。
【請求項１２】
前記検出手段は、前記始動指令の前に車両に対して実施される操作を検出し、
前記電源制御手段は、前記検出手段により前記操作が検出されてから前記検出手段により前記始動指令が検出されるまで、前記駆動回路の電源をオン制御することを特徴とする請求項１１に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項１３】
前記電源制御手段は、前記検出手段により前記始動指令が検出される前後に亘って前記駆動回路の電源をオン制御することを特徴とする請求項１１又は１２に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項１４】
前記駆動回路は、前記検出手段による前記始動指令の検出前において前記モータを通電駆動することを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか一項に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項１５】
前記検出手段は、前記内燃機関の回転数信号を検出し、
前記駆動回路は、前記検出手段による前記回転数信号の検出前において前記モータを通電駆動することを特徴とする請求項１４に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項１６】
モータの回転トルクを利用して内燃機関のバルブ開閉特性を調整するバルブ特性調整装置であって、
前記内燃機関の回転数信号を検出する検出手段と、
前記モータを通電駆動する駆動回路と、
前記検出手段による前記回転数信号の検出前において前記駆動回路の電源をオン制御する電源制御手段と、を備え、
前記電源制御手段は、前記駆動回路の電源をオンオフするスイッチ、並びに前記スイッチを制御する制御回路を有し、
前記モータの通電駆動に伴って前記駆動回路は、前記モータへの通電状態を表すモニタ信号を生成し、
前記制御回路は、前記モニタ信号に基づいて前記モータへの通電異常を検出したとき、前記回転数信号の検出前であっても、前記スイッチを制御して前記駆動回路の電源をオフすることを特徴とするバルブ特性調整装置。
【請求項１７】
前記検出手段は、前記内燃機関の始動指令を検出し、
前記駆動回路は、前記検出手段により前記始動指令が検出されてから前記検出手段により前記回転数信号が検出されるまで、前記モータを通電駆動することを特徴とする請求項１５又は１６に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項１８】
前記検出手段は、前記回転数信号を検出したとき前記回転数信号に基づいて制御信号を生成し且つ前記回転数信号を検出しないとき前記回転数信号とは無関係に制御信号を生成する制御回路を有し、
前記駆動回路は、前記制御信号に従って前記モータを通電駆動することを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一項に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項１９】
前記バルブ開閉特性としてバルブタイミングを調整することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載のバルブ特性調整装置。
【請求項２０】
前記バルブ開閉特性として最大バルブリフト量を調整することを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載のバルブ特性調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転トルクを利用して内燃機関のバルブ開閉特性を調整するバルブ特性調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バルブ特性調整装置としては、モータの回転トルクを利用してバルブタイミングを調整する装置（特許文献１参照）や、モータの回転トルクを利用して最大バルブリフト量を調整する装置（特許文献２参照）が公知である。こうしたモータ利用型のバルブ特性調整装置では、モータを通電駆動する駆動回路の電源について、内燃機関の始動指令が出されてから停止指令が出されるまでオン制御し、それ以外のときオフ制御するようにしている。また、モータ利用型のバルブ特性調整装置では、内燃機関の回転数を検出する回転数センサから出力される回転数信号に基づいて制御回路が制御信号を生成し、当該制御信号に従って駆動回路がモータを通電駆動するようにしている。
【０００３】
【特許文献１】実開平４−１０５９０６号公報
【特許文献２】特開平１１−３２４６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関は、停止指令を受けてから暫くの間、慣性により回転し続けるが、上述の如く電源をオンオフ制御される駆動回路は、内燃機関の停止指令が出された後においてモータを通電駆動することができない。そのため、モータは通電を止められ、バルブタイミングあるいは最大バルブリフト量といったバルブ開閉特性のずれを生じさせる負荷として働く。よって、バルブ開閉特性として内燃機関の始動時に要求される始動時特性を実現することが困難となる。
【０００５】
また、上述の如く電源をオンオフ制御される駆動回路は、内燃機関の始動指令が出される前においてモータを通電駆動することができない。そのため、始動指令の前にバルブ開閉特性が始動時特性からずれていても、当該バルブ開閉特性を始動時特性へと調整することができない。
【０００６】
さらに、内燃機関の回転数を検出する回転数センサには検出下限値が不可避的に存在するため、内燃機関の始動から暫くの間は回転数センサから回転数信号が出力されない。そのため、回転数信号が出力されるまでは、制御回路による制御信号の生成、ひいては駆動回路によるモータの通電駆動を実施することができない。よって、回転数信号が出力されるまで通電されないモータは、バルブ開閉特性のずれを生じさせる負荷として働くため、バルブ開閉特性として内燃機関の始動直後に要求される始動直後特性を実現することが困難となる。
本発明の目的は、内燃機関の運転状態に応じたバルブ開閉特性を実現可能なバルブ特性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】
請求項１に記載の発明によると、検出手段による内燃機関の停止指令の検出後においては、電源制御手段が駆動回路の電源をオン制御するので、駆動回路によってモータを通電駆動することができる。したがって、停止指令が出された後であっても、バルブ開閉特性を始動時特性等の所望の特性に調整することができる。
また、モータの通電駆動に伴って駆動回路は、モータへの通電状態を表すモニタ信号を生成する。そして制御回路は、駆動回路の生成したモニタ信号に基づいてモータへの通電異常を検出したとき、前記停止指令の検出後であっても、スイッチを制御して駆動回路の電源をオフする。そのため、停止指令の検出後等に通電異常が発生した場合にモータ及び駆動回路が故障する事態を回避することができる。
請求項２に記載の発明によると、検出手段による停止指令の検出後において電源制御部は、第一スイッチと第二スイッチとを同時に制御することにより駆動回路の電源と主制御部の電源とを連動してオフするので、それら電源の制御処理が簡素化される。
【０００８】
請求項３に記載の発明によると、電源制御手段は、検出手段により停止指令が検出されてから設定時間経過するまで駆動回路の電源をオン制御するので、当該オン制御の終了時を決定するための処理を省略することができる。
請求項４に記載の発明によると、駆動回路の電源をオン制御する時間は、最大回転数で回転する内燃機関が停止指令を受けてから停止するまでの時間より長く設定される。そのため、最大回転数以下で回転中の内燃機関が停止指令の後、慣性回転している間は、駆動回路の電源がオフされず、モータの通電駆動が可能となる。したがって、慣性回転している内燃機関のバルブ開閉特性を始動時特性等の所望の特性からずらさないようにモータを働かせることができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明によると、電源制御手段は、検出手段により停止指令が検出されてから内燃機関が停止するまで、駆動回路の電源をオン制御する。そのため、内燃機関が停止指令を受けて慣性回転している間は、駆動回路の電源がオフされず、モータの通電駆動が可能となる。したがって、慣性回転している内燃機関のバルブ開閉特性を始動時特性等の所望の特性からずらさないようにモータを働かせることができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明によると、電源制御手段は、検出手段により停止指令が検出されてからバルブ開閉特性が目標特性と一致するまで、駆動回路の電源をオン制御する。そのため、バルブ開閉特性が目標特性と一致していない間は、駆動回路の電源がオフされず、モータの通電駆動が可能となる。したがって、例えば内燃機関が停止したとき始動時特性等の所望のバルブ開閉特性が実現されるように目標特性を設定することによって、当該所望のバルブ開閉特性を実現した状態で内燃機関の次の始動に備えることができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明によると、電源制御手段は、検出手段により停止指令が検出されてから、内燃機関が停止し且つバルブ開閉特性が目標特性と一致するまで、駆動回路の電源をオン制御する。そのため、停止指令を受けた内燃機関が慣性回転している間、並びに内燃機関の停止以後においてバルブ開閉特性が目標特性と一致していない間は、駆動回路の電源がオフされず、モータの通電駆動が可能となる。これにより、始動時特性等の目標特性を実現した状態で内燃機関の次の始動に備えることができる。
請求項８に記載の発明によると、電源制御手段は、検出手段により停止指令が検出される前後に亘って駆動回路の電源をオン制御するので、停止指令の前後を通じて継続的にモータを通電駆動することができる。
【００１４】
請求項９に記載の発明によると、検出手段による内燃機関の停止指令の検出後においては、駆動回路がモータを通電駆動する。したがって、停止指令が出された後であっても、バルブ開閉特性を始動時特性等の所望の特性に調整することができる。
【００１９】
請求項１０に記載の発明によると、検出手段による内燃機関の始動指令の検出前においては、電源制御手段が駆動回路の電源をオン制御するので、駆動回路によってモータを通電駆動することができる。したがって、始動指令が出される前であっても、バルブ開閉特性を始動時特性等の所望の特性に調整することができる。
また、モータの通電駆動に伴って駆動回路は、モータへの通電状態を表すモニタ信号を生成する。そして制御回路は、駆動回路の生成したモニタ信号に基づいてモータへの通電異常を検出したとき、スイッチを制御して駆動回路の電源をオフする。そのため、始動指令の検出前等に通電異常が発生した場合にモータ及び駆動回路が故障する事態を回避することができる。
請求項１１に記載の発明によると、検出手段による始動指令の検出前において電源制御部は、第一スイッチと第二スイッチとを同時に制御することにより駆動回路の電源と主制御部の電源とを連動してオンするので、それら電源の制御処理が簡素化される。
【００２０】
始動指令の前には、車両のドアの開錠操作、車両へのイグニションキーの差込操作、車両のブレーキの踏込操作、車両のシートベルトの着用操作、車両のクラッチの踏込操作等が実施される。請求項１２に記載の発明によると、電源制御手段は、始動指令の前に車両に対して実施される操作が検出手段により検出されてから、始動指令が検出手段により検出されるまで、駆動回路の電源をオン制御する。これにより、内燃機関の始動前に駆動回路の電源をオン制御する時間を必要最小限に留めて消費電力を抑えることができる。
請求項１３に記載の発明によると、電源制御手段は、検出手段により始動指令が検出される前後に亘って駆動回路の電源をオン制御するので、始動指令の前後を通じて継続的にモータを通電駆動することができる。
【００２３】
請求項１４に記載の発明によると、検出手段による内燃機関の始動指令の検出前においては、駆動回路がモータを通電駆動する。したがって、始動指令が出される前であっても、バルブ開閉特性を始動時特性等の所望の特性に調整することができる。
【００２４】
請求項１５に記載の発明によると、検出手段による始動指令の検出前に加え、検出手段による内燃機関の回転数信号の検出前においても、駆動回路がモータを通電駆動する。したがって、始動指令が出される前にはバルブ開閉特性を始動時特性等の所望の特性に調整し、また始動した内燃機関から回転数信号が出力される前にはバルブ開閉特性を始動直後特性に調整することができる。
【００２５】
請求項１６に記載の発明によると、検出手段による内燃機関の回転数信号の検出前においては、駆動回路がモータを通電駆動する。したがって、回転数信号の出力前であっても、バルブ開閉特性を始動直後特性に調整することができる。
請求項１７に記載の発明によると、駆動回路は、検出手段により始動指令が検出されてから検出手段により回転数信号が検出されるまで、モータを通電駆動する。これにより、始動した内燃機関から回転数信号が出力されない期間において継続して始動直後特性を実現することができる。
【００２６】
請求項１８に記載の発明によると、制御回路は、回転数信号を検出したとき当該回転数信号に基づいて制御信号を生成し、回転数信号を検出しないとき回転数信号とは無関係に制御信号を生成する。これにより駆動回路は、回転数信号の出力後だけでなく出力前においても、制御回路の生成した制御信号に従ってモータを通電駆動することができる。
尚、請求項１〜９のいずれか一項に記載の発明と、請求項１０〜１８のいずれか一項の発明とを組み合わせるようにしてもよく、その場合、調整対象のバルブ開閉特性はバルブタイミングであってもよいし、最大バルブリフト量であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態によるバルブ特性調整装置としてのバルブタイミング調整装置を図２〜図４に示す。車両の内燃機関に付設されるバルブタイミング調整装置１０は、モータ１２の回転トルクを利用してバルブ開閉特性としてのバルブタイミングを吸気バルブ又は排気バルブについて調整する。
【００２８】
まず、バルブタイミング調整装置１０のモータ１２について説明する。
図２及び図３に示すようにモータ１２は、モータ軸１４、軸受１６、ホール素子１８及びステータ２０を備えた３相ブラシレスモータである。
モータ軸１４は２個の軸受１６で支持され、軸線Ｏ周りに正逆回転可能である。本実施形態では、モータ軸１４の回転方向のうち図３の時計方向を正転方向とし、図３の反時計方向を逆転方向とする。モータ軸１４は、軸本体から径方向外側へ突出する円形板状のロータ部１５を形成しており、ロータ部１５に８個の磁石１５ａが埋設されている。各磁石１５ａは軸線Ｏ周りに等間隔に並んでおり、モータ軸１４の回転方向に隣接する磁石１５ａ同士はロータ部１５の外周壁側に形成する磁極について互いに逆とされている。ロータ部１５の近傍には３個のホール素子１８が配設されている。各ホール素子１８は軸線Ｏ周りに等間隔に並んでいる。各ホール素子１８は、ロータ部１５の外周壁側にＮ極を形成する磁石１５ａが所定の角度範囲内に位置するときと位置しないときとで電圧が高低するデジタル信号を、検出信号として生成する。
【００２９】
ステータ２０はモータ軸１４の外周側に配設されている。ステータ２０の１２個のコア２１は軸線Ｏ周りに等間隔に並んでおり、各コア２１に巻線２２が巻回しされている。図５に示すように巻線２２は３個を１組としてスター結線され、非結線側に接続された端子２３をモータ駆動装置１００の駆動回路１５０に接続されている。駆動回路１５０により通電された各巻線２２は、図３の時計方向又は反時計方向の回転磁界をモータ軸１４の外周側に形成する。図３の時計方向の回転磁界が形成されるときには、当該磁界内で磁石１５ａが相互作用を受けて正転方向の回転トルクがモータ軸１４に付与される。同様の原理により、図３の反時計方向の回転磁界が形成されるときには、逆転方向の回転トルクがモータ軸１４に付与される。
【００３０】
次に、バルブタイミング調整装置１０の位相変化機構３０について説明する。
図２及び図４に示すように位相変化機構３０は、スプロケット３２、リングギア３３、偏心軸３４、遊星歯車３５及び出力軸３６を備えている。
スプロケット３２は出力軸３６の外周側に同軸上に配設されており、出力軸３６に対してモータ軸１４と同じ軸線Ｏ周りに相対回転可能である。内燃機関のクランク軸の駆動トルクがチェーンベルトを通じてスプロケット３２に入力されるとき、スプロケット３２はクランク軸に対する位相を保ちつつ、軸線Ｏを中心として図４の時計方向へ回転する。即ちスプロケット３２は、クランク軸と同期して回転する回転体として機能する。リングギア３３は内歯車で構成されてスプロケット３２の内周壁に同軸上に固定されており、スプロケット３２と一体に回転する。
【００３１】
偏心軸３４は、モータ軸１４に連結固定されることにより一端部の外周壁が軸線Ｏに対し偏心する形態で配設されており、モータ軸１４と一体に回転可能である。遊星歯車３５は外歯車で構成されており、複数の歯の一部をリングギア３３の複数の歯の一部に噛み合わせるようにしてリングギア３３の内周側に遊星運動可能に配設されている。偏心軸３４の上記一端部の外周壁に同軸上に支持されている遊星歯車３５は、偏心軸３４に対して偏心軸線Ｑ周りに相対回転可能である。出力軸３６は内燃機関のカム軸１１に同軸上にボルト固定されており、モータ軸１４と同じ軸線Ｏを中心としてカム軸１１と一体に回転する。出力軸３６には、軸線Ｏを中心とする円環板状の係合部３７が形成されている。係合部３７には、軸線Ｏ周りに等間隔に９個の係合孔３８が設けられている。遊星歯車３５には、各係合孔３８と向き合う９箇所から係合突起３９が突出している。各係合突起３９は偏心軸線Ｑ周りに等間隔に配設され、対応する係合孔３８に突入している。
【００３２】
スプロケット３２に対してモータ軸１４及び偏心軸３４が相対回転しないときには、遊星歯車３５がリングギア３３との噛合位置を保つ。これにより、スプロケット３２に対する出力軸３６の位相が変化しないため、クランク軸に対するカム軸１１の位相、即ちカム軸１１によって駆動される吸気バルブ又は排気バルブについてのバルブタイミングが保持される。尚、内燃機関の作動中においては、リングギア３３と噛合位置を保った遊星歯車３５がスプロケット３２と共に図４の時計方向へ回転し、係合突起３９が係合孔３８の内周壁を図４の時計方向へ押圧するため、出力軸３６が図４の時計方向へ回転する。
【００３３】
逆転方向の回転トルクの増大等によりモータ軸１４及び偏心軸３４がスプロケット３２に対して図４の反時計方向へ相対回転するときには、遊星運動によって遊星歯車３５が偏心軸３４に対し図４の時計方向へ相対回転しつつ、リングギア３３との噛合位置を変化させる。これにより、係合突起３９が係合孔３８の内周壁を図４の時計方向へ押圧する力が増大し、スプロケット３２に対する出力軸３６の位相が進角するため、バルブタイミングが進角側へと変化する。
【００３４】
正転方向の回転トルクの増大等によりモータ軸１４及び偏心軸３４がスプロケット３２に対して図４の時計方向へ相対回転するときには、遊星運動によって遊星歯車３５が偏心軸３４に対し図４の反時計方向へ相対回転しつつ、リングギア３３との噛合位置を変化させる。これにより、係合突起３９が係合孔３８の内周壁を図４の反時計方向へ押圧する力が増大し、スプロケット３２に対する出力軸３６の位相が遅角するため、バルブタイミングが遅角側へと変化する。
【００３５】
次に、バルブタイミング調整装置１０のモータ駆動装置１００について説明する。尚、以下の説明では、各種のデジタル信号の電圧について、高側の電圧をＨレベル、また低側の電圧をＬレベルという。
図６に示すようにモータ駆動装置１００は、制御回路１１０、第一スイッチ１３０、第二スイッチ１４０及び駆動回路１５０を備えている。図２では、模式的にモータ駆動装置１００の全体がモータ１２の外部に位置するように描かれているが、モータ駆動装置１００の各要素１１０，１３０，１４０，１５０についてはそれぞれ適宜な箇所に配設することができる。
【００３６】
制御回路１１０は電気回路で構成されており、図６に示すように主制御部１１２及び電源制御部１１４を有している。
主制御部１１２は、内燃機関の点火作動及び燃料噴射作動等を制御する。また、主制御部１１２は、電源制御部１１４に所定の作動を指示する指示信号を生成する。またさらに主制御部１１２は、内燃機関の運転状態に応じたバルブタイミングを実現するようにモータ１２を駆動するための制御目標を設定する。ここで制御目標としては、例えばモータ軸１４の目標回転数、モータ軸１４の回転数の目標変化量、モータ軸１４の目標回転方向、モータ１２における負荷電流の目標値等を挙げることができ、それらのうち予め選択されている少なくとも一種類が制御目標として設定される。このように設定された制御目標を表すデジタル信号を、主制御部１１２は主制御信号として生成する。このとき、主制御信号は制御目標の種類数に応じて少なくとも一つ生成されるが、一主制御信号が一種類の制御目標を表すようにしてもよいし、一主制御信号が複数種類の制御目標を表すようにしてもよい。以上、主制御信号が特許請求の範囲に記載の制御信号に相当する。
【００３７】
主制御部１１２は、内燃機関においてクランク軸の回転数を検出する第一回転数センサ１１６と接続されており、クランク軸の回転数を周波数等によって表す第一回転数信号を第一回転数センサ１１６から受信する。また、主制御部１１２は、内燃機関においてカム軸１１の回転数を検出する第二回転数センサ１１７と接続されており、カム軸１１の回転数を周波数等によって表す第二回転数信号を第二回転数センサ１１７から受信する。尚、第一回転数信号及び第二回転数信号については、デジタル信号であってもよいし、アナログ信号であってもよい。またさらに、主制御部１１２は三つのホール素子１８に接続されており、各ホール素子１８から検出信号を受信する。
【００３８】
電源制御部１１４は、主制御部１１２に所定の作動を指示する指示信号を生成する。また、電源制御部１１４は、車両のイグニションスイッチのオンオフを検出するスイッチセンサ１１８と接続されている。電源制御部１１４は、イグニションスイッチがオン状態のときＨレベルとなり且つイグニションスイッチがオフ状態のときＬレベルとなるデジタル信号を、スイッチセンサ１１８から受信する。またさらに電源制御部１１４は、車両の運転席に設けられたキー孔にイグニションキーが差し込まれているか否かを検出するキーセンサ１１９と接続されている。電源制御部１１４は、キー孔にイグニションキーが差し込まれているときＨレベルとなり且つキー孔にイグニションキーが差し込まれていないときＬレベルとなるデジタル信号を、キーセンサ１１９から受信する。電源制御部１１４は、キーセンサ１１９から受信する信号がＨレベルとなるとき、あるいは常時、車両のバッテリ１２０から電力供給を受けるようになっている。
【００３９】
電源制御部１１４は、駆動回路１５０の電源をオンオフするための第一電源制御信号を生成する。この第一電源制御信号は、駆動回路１５０の電源をオンするときＨレベルとなり、駆動回路１５０の電源をオフするときＬレベルとなるように生成される。また、電源制御部１１４は、主制御部１１２の電源をオンオフするための第二電源制御信号を生成する。この第二電源制御信号は、主制御部１１２の電源をオンするときＨレベルとなり、主制御部１１２の電源をオフするときＬレベルとなるように生成される。
【００４０】
第一スイッチ１３０は電磁リレー等の有接点リレーで構成され、バッテリ１２０と駆動回路１５０との間を繋ぐ電力供給線１３２上に配設されている。第一スイッチ１３０は電源制御部１１４と接続されており、当該電源制御部１１４の生成した第一電源制御信号を受信する。第一電源制御信号がＨレベルとなるとき、第一スイッチ１３０は接点１３７を閉じてバッテリ１２０から駆動回路１５０への電力供給を許容する。この許容作動により、駆動回路１５０の電源がオン状態となる。一方、第一電源制御信号がＬレベルとなるとき、第一スイッチ１３０は接点１３７を開いてバッテリ１２０から駆動回路１５０への電力供給を禁止する。この禁止作動により、駆動回路１５０の電源がオフ状態となる。
【００４１】
第二スイッチ１４０は電磁リレー等の有接点リレーで構成され、バッテリ１２０と主制御部１１２との間を繋ぐ電力供給線１４２上に配設されている。第二スイッチ１４０は電源制御部１１４と接続されており、当該電源制御部１１４の生成した第二電源制御信号を受信する。第二電源制御信号がＨレベルとなるとき、第二スイッチ１４０は接点１４７を閉じてバッテリ１２０から主制御部１１２への電力供給を許容する。この許容作動により、主制御部１１２の電源がオン状態となる。一方、第二電源制御信号がＬレベルとなるとき、第二スイッチ１４０は接点１４７を開いてバッテリ１２０から主制御部１１２への電力供給を禁止する。この禁止作動により、主制御部１１２の電源がオフ状態となる。
【００４２】
駆動回路１５０は電気回路で構成され、通電駆動部１５２及び検出部１５４を有している。
図５に示すように通電駆動部１５２は、三列のアーム１５５にそれぞれモータ１２の端子２３が接続されたブリッジ回路１５６を有している。ブリッジ回路１５６では、各アーム１５５の一端が電力供給線１３２に接続され、各アーム１５５の他端が接地されている。また、各アーム１５５においてモータ１２の端子２３との接続点１５７を挟んだ両側には、電界効果型トランジスタ等からなるスイッチング素子１５８が一つずつ配設されている。
【００４３】
図６に示す如く通電駆動部１５２は主制御部１１２に接続されており、当該主制御部１１２の生成した主制御信号を受信する。また、通電駆動部１５２は三つのホール素子１８に接続されており、各ホール素子１８から検出信号を受信する。通電駆動部１５２は、受信した主制御信号及び検出信号に基づいて切換パターンを設定し、その設定した切換パターンに従って各スイッチング素子１５８のオンオフを切り換える。これによりモータ１２が通電駆動され、主制御信号の表している制御目標がモータ１２にて実現される。
【００４４】
図５に示すブリッジ回路１５６の各アーム１５５において、電力供給線１３２が接続される接続点１６１とそれに直近のスイッチング素子１５８ａとの間に負荷抵抗素子１６２が配設されている。
検出部１５４は各負荷抵抗素子１６２の両端に接続されており、モータ１２への通電状態を代表する各負荷抵抗素子１６２の流通電流を検出する。また、図６に示す如く検出部１５４は電源制御部１１４と接続されており、当該電源制御部１１４へ送信するモニタ信号として、各負荷抵抗素子１６２の流通電流の検出結果を表すデジタル信号を生成する。
【００４５】
ここで、モータ駆動装置１００の作動を詳細に説明する。尚、以下の説明では、内燃機関の始動時に要求されるバルブタイミングを始動時タイミングといい、内燃機関の始動直後に要求されるバルブタイミングを始動直後タイミングという。
まず、モータ駆動装置１００の通常作動について図１のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４６】
内燃機関の停止状態において車両のユーザによりイグニションキーがキー孔に差し込まれると、キーセンサ１１９からＨレベルの信号を受信する電源制御部１１４は、イグニションキーの差込操作を検出したと判断する（ステップＳ１）。続いて電源制御部１１４は、Ｈレベルの第一電源制御信号及び第二電源制御信号を生成する（ステップＳ２）。その結果、第一スイッチ１３０及び第二スイッチ１４０が各々の接点１３７，１４７を同時に閉じるため、駆動回路１５０の電源と主制御部１１２の電源とが連動してオンされる。尚、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源は、ステップＳ１７又はフェイルセーフ作動によりオフされるまでオン状態に保持される。
【００４７】
電源をオンされた主制御部１１２は、ステップＳ７の実行を開始するまで主制御信号の生成を行う（ステップＳ３）。このとき主制御部１１２は、始動時タイミングを実現するための制御目標を各ホール素子１８の検出信号に基づいて設定し、その設定した制御目標を表す主制御信号を生成する。このように生成された主制御信号を受信する通電駆動部１５２は、当該主制御信号に従ってモータ１２を通電駆動する（ステップＳ４）。その結果、位相変化機構３０では、スプロケット３２に対する出力軸３６の位相が始動時タイミングを実現する位相と一致させられ、保持される。
【００４８】
ユーザによりイグニションキーが操作されてイグニションスイッチがオンされると、スイッチセンサ１１８からＨレベルの信号を受信する電源制御部１１４は、イグニションスイッチのオン操作即ち内燃機関の始動指令を検出したと判断する。（ステップＳ５）。続いて電源制御部１１４は、主制御部１１２への指示信号を生成する（ステップＳ６）。この指示信号を受けて主制御部１１２は、内燃機関の点火作動及び燃料噴射作動等を開始して当該内燃機関を始動すると共に、指示信号を受けてからステップＳ１０の実行を開始するまで主制御信号の生成を行う（ステップＳ７）。このとき主制御部１１２は、始動直後タイミングを実現するための制御目標を各ホール素子１８の検出信号に基づいて設定し、その設定した制御目標を表す主制御信号を生成する。このように生成された主制御信号を受信する通電駆動部１５２は、当該主制御信号に従ってモータ１２を通電駆動する（ステップＳ８）。その結果、位相変化機構３０では、スプロケット３２に対する出力軸３６の位相が始動直後タイミングを実現する位相と一致させられる。
【００４９】
内燃機関の始動後、クランク軸及びカム軸１１の各回転数が第一回転数センサ１１６及び第二回転数センサ１１７の各検出下限値を超えると、主制御部１１２は第一回転数信号及び第二回転数信号を受信し検出する。（ステップＳ９）。このとき主制御部１１２は、第一回転数センサ１１６及び第二回転数センサ１１７からそれぞれ受信する信号の電圧変化を検知することにより、対応する第一回転数信号又は第二回転数信号を検出したと判断する。第一回転数信号及び第二回転数信号を共に検出したと判断した場合に主制御部１１２は、主制御信号の生成を行う（ステップＳ１０）。このとき主制御部１１２は、内燃機関の作動に適切なバルブタイミングを実現するために第一回転数信号及び第二回転数信号等に基づいて設定した制御目標を表す主制御信号を生成する。このように生成された制御信号を受信する通電駆動部１５２は、当該制御信号に従ってモータ１２を通電駆動する（ステップＳ１１）。その結果、位相変化機構３０では、スプロケット３２に対する出力軸３６の位相が内燃機関の作動に適切なバルブタイミングを実現する位相に保持又は変化させられる。
【００５０】
ユーザによりイグニションキーが操作されてイグニションスイッチがオフされると、スイッチセンサ１１８からＬレベルの信号を受信する電源制御部１１４は、イグニションスイッチのオフ操作即ち内燃機関の停止指令を検出したと判断する（ステップＳ１２）。続いて電源制御部１１４は、主制御部１１２への指示信号を生成する（ステップＳ１３）。この指示信号を受けて主制御部１１２は、内燃機関の点火作動及び燃料噴射作動等を止めて当該内燃機関を慣性回転させると共に、指示信号を受けてから設定時間Ｔ１経過するまで主制御信号の生成を行う（ステップＳ１４）。このとき主制御部１１２は、始動時タイミングを実現するための制御目標を第一回転数信号及び第二回転数信号に基づいて、又はそれら回転数信号の非出力時には各ホール素子１８の検出信号に基づいて設定し、その設定した制御目標を表す主制御信号を生成する。尚、設定時間Ｔ１は、最大回転数で回転する内燃機関が点火作動及び燃料噴射作動等を止められてから完全に停止するまでの時間より長くなるように設定され、主制御部１１２に予め記憶されている。かかる設定時間Ｔ１が経過するまで主制御信号を受信する通電駆動部１５２は、当該主制御信号に従ってモータ１２を通電駆動する（ステップＳ１５）。その結果、位相変化機構３０では、スプロケット３２に対する出力軸３６の位相が始動時タイミングを実現する位相と一致させられ、保持される。
【００５１】
主制御部１１２は、ステップＳ１３で生成された指示信号を受けてから設定時間Ｔ２経過すると、電源制御部１１４への指示信号を生成する（ステップＳ１６）。尚、設定時間Ｔ２は、停止指令の後に主制御信号を生成してモータ１２の通電駆動を継続する時間Ｔ１以上の長さに設定され、主制御部１１２に予め記憶されている。このように生成された指示信号を受けて電源制御部１１４は、Ｌレベルの第一電源制御信号及び第二電源制御信号を生成する（ステップＳ１７）。その結果、第一スイッチ１３０及び第二スイッチ１４０が各々の接点１３７，１４７を同時に開くため、駆動回路１５０の電源と主制御部１１２の電源とが連動してオフされる。本実施形態では、上述したように時間Ｔ２が時間Ｔ１以上の長さに設定されているため、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源はステップＳ１５による通電駆動の終了以後においてオフされる。
【００５２】
次に、モータ駆動装置１００のフェイルセーフ作動について図７のフローチャートを参照しつつ説明する。
上述した通常作動中にブリッジ回路１５６の接続点１５７が地絡する等してブリッジ回路１５６及び巻線２２に過電流が流れると、検出部１５４は、通電異常を表すモニタ信号を生成する（ステップＳ２１）。このモニタ信号を受信する電源制御部１１４は、当該モニタ信号に基づいて通電異常を検出したと判断する（ステップＳ２２）。続いて電源制御部１１４は、Ｌレベルの第一電源制御信号を生成する（ステップＳ２３）。その結果、第一スイッチ１３０が接点１３７を開くため、駆動回路１５０の電源がオフされる。尚、このとき、本実施形態の電源制御部１１４は第二電源制御信号をＨレベルに保持する。そのため、第二スイッチ１４０により接点１４７が閉状態に保持されて主制御部１１２の電源がオン状態に保持される。
以上、第一実施形態では、制御回路１１０、第一スイッチ１３０及び第二スイッチ１４０が共同して特許請求の範囲に記載の電源制御手段を構成し、制御回路１１０、スイッチセンサ１１８及びキーセンサ１１９が共同して特許請求の範囲に記載の検出手段を構成している。
【００５３】
以上説明した第一実施形態では、内燃機関の始動指令前にイグニションキーの差込操作が検出されると、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源がオン制御され、駆動回路１５０が主制御部１１２の主制御信号に従ってモータ１２を通電駆動する。これによりバルブタイミングが始動時タイミングに保持されるため、内燃機関の始動時には始動時タイミングを確実に実現することができる。また、第一実施形態では、始動指令前における電源のオン制御とモータ１２の通電駆動とがイグニションキーの差込操作を受けて開始される。これにより、始動指令前における電源のオン制御時間とモータ１２の通電駆動時間とが必要最小限に留められるので、消費電力を節約することができる。さらに第一実施形態では、イグニションキーの差込操作に応答して電源制御部１１４が第一スイッチ１３０と第二スイッチ１４０とを同時に制御することにより、駆動回路１５０の電源と主制御部１１２の電源とが連動してオンされるので、電源制御部１１４によるそれら電源の制御処理が簡素化される。
【００５４】
またさらに第一実施形態では、内燃機関の始動指令が検出されると、第一及び第二回転数信号の検出前であっても、それら回転数信号とは無関係に生成される主制御信号に従って駆動回路１５０がモータ１２を通電駆動する。これにより、内燃機関が始動されてから第一回転数信号及び第二回転数信号が検出されるまでの期間において継続して始動直後タイミングを実現することができる。
【００５５】
さらにまた、第一実施形態では、内燃機関の停止指令が検出されると、設定時間Ｔ２が経過するまで駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源がオン制御される。そして、当該オン制御時間Ｔ２以下の設定時間Ｔ１が経過するまで駆動回路１５０が主制御部１１２の主制御信号に従ってモータ１２を通電駆動する。ここで時間Ｔ１，Ｔ２は、最大回転数で回転する内燃機関が停止指令により点火作動及び燃料噴射装置等を止められてから完全停止するまでの時間より長いので、内燃機関の完全停止時にはバルブタイミングを始動時タイミングと一致させることが可能になる。したがって、始動時タイミングを実現した状態で内燃機関の次の始動に備えることができる。また、第一実施形態では、停止指令後における電源のオン制御時間とモータ１２の通電駆動時間とが予め所定値Ｔ２，Ｔ１に設定されているので、それらの時間を決定するための処理を省略することができる。さらに第一実施形態では、電源制御部１１４が第一スイッチ１３０と第二スイッチ１４０とを同時に制御することにより、駆動回路１５０の電源と主制御部１１２の電源とが連動してオフされるので、電源制御部１１４によるそれら電源の制御処理が簡素化される。
【００５６】
加えて第一実施形態では、バルブタイミングを調整する通常作動中に駆動回路１５０及びモータ１２に過電流が流れると、通電異常として駆動回路１５０の電源がオフされる。これにより、モータ１２への通電が停止するので、駆動回路１５０及びモータ１２が故障する事態を回避することができる。また、このとき主制御部１１２の電源は、駆動回路１５０の電源とは独立して制御されることによってオン状態に保持されるため、主制御部１１２による内燃機関の制御を継続することができる。
【００５７】
（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り、図８のフローチャートは当該第二実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示している。
第二実施形態では、第一実施形態のステップＳ１〜Ｓ１３と同様なステップＳ３１〜Ｓ４３が実行される。ステップＳ４３の実行により生成された指示信号を受けて主制御部１１２は、内燃機関を慣性回転させると共に、内燃機関が完全停止するまで主制御信号の生成を行う（ステップＳ４４）。このとき主制御部１１２は、まず、第一回転数信号及び／又は第二回転数信号に基づいて内燃機関の完全停止時ｔ１を予測する。続いて主制御部１１２は、予測した完全停止時ｔ１において始動時タイミングを実現するための制御目標を第一回転数信号及び第二回転数信号に基づいて、又はそれら回転数信号の非出力時には各ホール素子１８の検出信号に基づいて設定し、その設定した制御目標を表す主制御信号を生成する。このようなステップＳ４４の後、第一実施形態のステップＳ１５〜Ｓ１７と同様なステップＳ４５〜Ｓ４７が実行される。但し、ステップＳ４６における設定時間Ｔ２は、最大回転数で回転する内燃機関が点火作動及び燃料噴射作動等を止められてから完全停止するまでの時間より長くなるように設定される。
【００５８】
以上説明した第二実施形態では、内燃機関の停止指令が出された後であってもモータ１が通電駆動されるため、内燃機関の完全停止時ｔ１にはバルブタイミングを始動時タイミングに一致させることが可能である。したがって、始動時タイミングを実現した状態で内燃機関の次の始動に備えることができる。
【００５９】
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態は第二実施形態の変形例であり、図９のフローチャートは当該第三実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示している。
第三実施形態では、第二実施形態のステップＳ３１〜Ｓ４５と同様なステップＳ５１〜Ｓ６５が実行される。そして、完全停止時ｔ１となったときに主制御部１１２は電源制御部１１４への指示信号を生成する（ステップＳ６６）。この指示信号を受けて電源制御部１１４は、Ｌレベルの第一電源制御信号及び第二電源制御信号を生成する（ステップＳ６７）。その結果、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源が連動してオフされる。
【００６０】
以上説明した第三実施形態では、停止指令が出された後であっても内燃機関が完全停止するまで、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源がオン制御され、主制御部１１２の主制御信号に従って駆動回路１５０がモータ１２を通電駆動する。これにより、内燃機関の完全停止時ｔ１にはバルブタイミングが始動時タイミングに一致させられる。したがって、始動時タイミングを実現した状態で内燃機関の次の始動に備えることができる。また、第三実施形態では、停止指令後において駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源をオンしておく時間が、停止指令後においてモータ１２を通電駆動する時間とほぼ一致するので、消費電力が抑えられる。
【００６１】
（第四実施形態）
本発明の第四実施形態は第二実施形態の変形例であり、図１０のフローチャートは当該第四実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示している。
第四実施形態では、第二実施形態のステップＳ３１〜Ｓ４３と同様なステップＳ７１〜Ｓ８３が実行される。ステップＳ８３の実行による指示信号を受けた主制御部１１２は、内燃機関を慣性回転させると共に、バルブタイミングが目標特性としての目標タイミングと一致するまで主制御信号の生成を行う（ステップＳ８４）。このとき主制御部１１２は、まず、第二実施形態のステップＳ４４と同様にして内燃機関の完全停止時ｔ１を予測する。続いて主制御部１１２は、予測した完全停止時ｔ１に始動時タイミングが実現されるよう完全停止時ｔ１より前の目標時ｔ２に実現すべき目標タイミングを、第一回転数信号及び第二回転数信号に基づいて割り出す。さらに、目標時ｔ２となるまで主制御部１１２は、目標タイミングを目標時ｔ２に実現するための制御目標を第一回転数信号及び第二回転数信号に基づいて設定し、その設定した制御目標を表す主制御信号を生成する。このようなステップＳ８４の後、第二実施形態のステップＳ４５〜Ｓ４７と同様なステップＳ８５〜Ｓ８７が実行される。
【００６２】
以上説明した第四実施形態では、内燃機関の停止指令が出された後、目標時ｔ２に目標タイミングが実現されて通電を止められるモータ１２が、慣性回転中の内燃機関のバルブタイミングをずらす負荷として働く。しかし、内燃機関の完全停止時ｔ１にはその負荷作用を利用してバルブタイミングが始動時タイミングと一致させられる。したがって、始動時タイミングを実現した状態で内燃機関の次の始動に備えることができる。
【００６３】
（第五実施形態）
本発明の第五実施形態は第四実施形態の変形例であり、図１１のフローチャートは当該第五実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示している。
第五実施形態では、第四実施形態のステップＳ７１〜Ｓ８５と同様なステップＳ９１〜Ｓ１０５が実行される。そして、目標タイミングが実現される目標時ｔ２となったときに主制御部１１２は、電源制御部１１４への指示信号を生成する（ステップＳ１０６）。この指示信号を受けて電源制御部１１４は、Ｌレベルの第一電源制御信号及び第二電源制御信号を生成する（ステップＳ１０７）。その結果、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源が連動してオフされる。
【００６４】
以上説明した第五実施形態では、内燃機関の停止指令が出された後であっても目標時ｔ２に目標タイミングが実現されるまで、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源がオン制御され、主制御部１１２の主制御信号に従って駆動回路１５０がモータ１２を通電駆動する。これにより目標タイミングが実現された後は、第四実施形態と同様な原理によってモータ１２がバルブタイミングをずらす負荷として働き、内燃機関の完全停止時ｔ１には、モータ１２の働きによりずれたバルブタイミングが始動時タイミングと一致する。したがって、始動時タイミングを実現した状態で内燃機関の次の始動に備えることができる。また、第五実施形態では、停止指令後において駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源をオンしておく時間が、停止指令後においてモータ１２を通電駆動する時間とほぼ一致するので、消費電力が抑えられる。
【００６５】
（第六実施形態）
本発明の第六実施形態は第四実施形態の変形例であり、図１２のフローチャートは当該第六実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示している。
第六実施形態では、第四実施形態のステップＳ７１〜Ｓ８５と同様なステップＳ１１１〜Ｓ１２５が実行される。そして、目標タイミングが実現される目標時ｔ２の後、内燃機関の完全停止時ｔ１となったときに主制御部１１２は、電源制御部１１４への指示信号を生成する（ステップＳ１２６）。この指示信号を受けて電源制御部１１４は、Ｌレベルの第一電源制御信号及び第二電源制御信号を生成する（ステップＳ１２７）。その結果、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源が連動してオフされる。
【００６６】
以上説明した第六実施形態では、内燃機関の停止指令が出された後であっても内燃機関が完全停止するまで、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源がオン制御される。そして、内燃機関の完全停止時ｔ１より前の目標時ｔ２に目標タイミングが実現されるまで、主制御部１１２の主制御信号に従って駆動回路１５０がモータ１２を通電駆動する。これにより目標タイミングが実現された後は、第四実施形態と同様な原理によってモータ１２がバルブタイミングをずらす負荷として働き、内燃機関の完全停止時ｔ１には、モータ１２の働きによりずれたバルブタイミングが始動時タイミングと一致する。したがって、始動時タイミングを実現した状態で内燃機関の次の始動に備えることができる
【００６７】
（第七実施形態）
本発明の第七実施形態は第二実施形態の変形例であり、図１３のフローチャートは当該第七実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示している。
第七実施形態では、第二実施形態のステップＳ３１〜Ｓ４３と同様なステップＳ１３１〜Ｓ１４３が実行される。ステップＳ１４３の実行による指示信号を受けた主制御部１１２は、内燃機関を慣性回転させると共に、ステップＳ１４７又はＳ１４８の実行を開始するまで主制御信号の生成を行う（ステップＳ１４４）。このとき主制御部１１２は、第二実施形態のステップＳ４４と同様にして内燃機関の完全停止時ｔ１の予測及び制御目標の設定を行う。こうして主制御部１１２により生成された主制御信号を受信する通電駆動部１５２は、当該主制御信号に従ってモータ１２を通電駆動する（ステップＳ１４５）。その結果、完全停止時ｔ１以前にバルブタイミングが始動時タイミングと一致したか否かを、主制御部１１２は判断する（ステップＳ１４６）。このとき主制御部１１２は、第一回転数信号及び第二回転数信号に基づいて又はそれら回転数信号の非出力時には各ホール素子１８の検出信号に基づいて実際のバルブタイミングを割り出し、その割り出したバルブタイミングと主制御部１１２に予め記憶されている始動時タイミングとを比較することよって、上記の判断を下す。
【００６８】
完全停止時ｔ１以前にバルブタイミングが始動時タイミングと一致したと判断した場合に主制御部１１２は、維持制御を実行する（ステップＳ１４７）。この維持制御では、完全停止時ｔ１になるまで始動時タイミングを維持するための制御目標を、第一回転数信号及び第二回転数信号に基づいて又はそれら回転数信号の非出力時には各ホール素子１８の検出信号に基づいて設定し、その制御目標を表す主制御信号を生成する。
【００６９】
完全停止時ｔ１以前にバルブタイミングが始動時タイミングと一致しなかったと判断した場合に主制御部１１２は、追加制御を実行する（ステップＳ１４８）。この追加制御では、バルブタイミングが始動時タイミングと一致するまで追加的にその一致のための制御目標を各ホール素子１８の検出信号に基づいて設定し、当該制御目標を表す主制御信号を生成する。
ステップＳ１４７又はＳ１４８の後は、第二実施形態のステップＳ４５〜Ｓ４７と同様なステップＳ１４９〜Ｓ１５１が実行される。
【００７０】
以上説明した第七実施形態では、内燃機関の停止指令が出された後であっても、内燃機関の完全停止時ｔ１にバルブタイミングが始動時タイミングと一致するようにモータ１２が通電駆動される。こうした第七実施形態では、外乱等に起因して、完全停止時ｔ１以前に始動時タイミングが実現される、あるいは完全停止時ｔ１になっても始動時タイミングが実現されない可能性がある。しかし、第七実施形態では、内燃機関が完全停止し且つバルブタイミングが目標特性としての始動時タイミングと一致するまでモータ１２が通電駆動される。したがって、完全停止時ｔ１以前に始動時タイミングが実現されても、モータ１２が通電駆動されて始動時タイミングが完全停止時ｔ１になるまで維持される。また、完全停止時ｔ１になっても始動時タイミングが実現されない場合には、始動時タイミングが得られるまでモータ１２の通電駆動が継続される。このような第七実施形態によれば、始動時タイミングを実現した状態で内燃機関の次の始動に備えることができる。
【００７１】
（第八実施形態）
本発明の第八実施形態は第七実施形態の変形例であり、図１４のフローチャートは当該第八実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示している。
第八実施形態では、第七実施形態のステップＳ１３１〜Ｓ１４９と同様なステップＳ１６１〜Ｓ１７９が実行される。そして、内燃機関が完全停止し且つバルブタイミングが始動時タイミングと一致したときに主制御部１１２は、電源制御部１１４への指示信号を生成する（ステップＳ１８０）。この指示信号を受けて電源制御部１１４は、Ｌレベルの第一電源制御信号及び第二電源制御信号を生成する（ステップＳ１８１）。その結果、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源が連動してオフされる。
【００７２】
以上説明した第八実施形態では、内燃機関の停止指令が出された後であっても、内燃機関が完全停止し且つ始動時タイミングが実現されるまで、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源がオン制御され、主制御部１１２の主制御信号に従って駆動回路１５０がモータ１２を通電駆動する。これにより通電駆動の終了時には、第七実施形態と同様な原理によって始動時タイミングが確保される。したがって、始動時タイミングを実現した状態で内燃機関の次の始動に備えることができる。また、第八実施形態では、停止指令後において駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源をオンしておく時間が、停止指令後においてモータ１２を通電駆動する時間とほぼ一致するので、消費電力が抑えられる。
【００７３】
（第九実施形態）
本発明の第九実施形態は第一実施形態の変形例であり、図１５は当該第九実施形態によるモータ駆動装置を示している。
第九実施形態のモータ駆動装置２００では、制御回路２０１の電源制御部２０２がキーセンサ１１９に接続されていない。このようなモータ駆動装置２００の通常作動では、図１６に示すように、内燃機関の停止状態でイグニションスイッチがオンされると、スイッチセンサ１１８からＨレベルの信号を受信する電源制御部２０２が、内燃機関の始動指令を検出したと判断する（ステップＳ１９１）。続いて電源制御部２０２は、Ｈレベルの第一電源制御信号及び第二電源制御信号を生成すると共に、主制御部１１２への指示信号を生成する（ステップＳ１９２）。Ｈレベルの第一電源制御信号及び第二電源制御信号が生成された結果、第一スイッチ１３０及び第二スイッチ１４０が各々の接点１３７，１４７を同時に閉じるため、駆動回路１５０の電源と主制御部１１２の電源とが連動してオンされる。尚、駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源は、ステップＳ２０３又は第一実施形態と同様なフェイルセーフ作動によりオフされるまでオン状態に保持される。
【００７４】
電源制御部２０２から指示信号を受けて主制御部１１２は、内燃機関を始動すると共に、ステップＳ１９６の実行を開始するまで第一実施形態のステップＳ７と同様な主制御信号の生成を行う（ステップＳ１９３）。この後、第一実施形態のステップＳ８〜Ｓ１７と同様なステップＳ１９４〜Ｓ２０３が実行される。
このように第九実施形態では、制御回路１１０及びスイッチセンサ１１８が共同して特許請求の範囲に記載の検出手段を構成している。
【００７５】
以上説明した第九実施形態では、内燃機関の始動指令に応答して電源制御部２０２が第一スイッチ１３０と第二スイッチ１４０とを同時に制御することにより、駆動回路１５０の電源と主制御部１１２の電源とが連動してオンされるので、電源制御部２０２によるそれら電源の制御処理が簡素化される。
【００７６】
（第十実施形態）
本発明の第十実施形態によるバルブ特性調整装置としてのバルブリフト調整装置の要部を図１７〜図２１に示す。車両の内燃機関に付設されるバルブリフト調整装置３００は、モータ３２０の回転トルクを利用して、吸気バルブのバルブ開閉特性である最大バルブリフト量を調整する。
【００７７】
バルブリフト調整装置３００は、制御軸３３０を軸方向に直線駆動するアクチュエータ３１０と、吸気バルブについての最大バルブリフト量を制御軸３３０の軸方向位置に基づき変化させるリフト量変化機構（図示しない）とから構成される。
図１７に示すようにアクチュエータ３１０は、モータ３２０、制御軸３３０、伝達部３４０、駆動カム３５０（図１９参照）、角度センサ３６０及びモータ駆動装置３７０を備えている。
【００７８】
モータ３２０はＤＣブラシモータであり、巻線が巻回されている回転子３２２と、回転子３２２の外縁を覆っている永久磁石３２４とを有している。モータ３２０において回転子３２２と共に回転するモータ軸３２６の端部には、モータギア３２８が一体回転可能に固定されている。
【００７９】
制御軸３３０は、一方側の端部で伝達部３４０の支持枠３４１と結合し、他方側でリフト量変化機構と結合している。制御軸３３０の軸方向は、モータ３２０のモータ軸３２６と直交する方向に設定されている。図１８及び図１９に示すように、制御軸３３０の一方の端部に設けられた結合部３３２は、制御軸３３０と直交する方向で支持枠３４１の結合部３４２と重なり嵌合している。結合部３３２，３４２はクリップ３４６によって相互の離脱を防止されている。
【００８０】
伝達部３４０は、箱形の支持枠３４１と、制御軸３３０とは反対側で支持枠３４１に正逆転自在に支持されるローラ３４４とを有している。
駆動カム３５０のカム軸３５２は、モータ３２０のモータ軸３２６と平行となるようにして支持枠３４１の内側に正逆転自在に挿入されている。駆動カム３５０の外周面には、ローラ３４４に摺接するカム面３５３が形成されている。図１７に示すようにカム軸３５２の両端部には、それぞれカムギア３５４，３５６が一体回転可能に固定されている。モータギア３２８とカムギア３５４とは互いに噛み合うことで減速機構を構成している。カムギア３５４の回転角度範囲は、当該ギアに設けられた二つの突起（図示しない）がそれぞれ係止部材３５８，３５９に係止されることにより制限される。
【００８１】
角度センサ３６０は、カムギア３５６と噛み合うセンサギア３６２を有している。角度センサ３６０は、センサギア３６２と共に回転するセンサ回転部材（図示しない）の回転角度をホール素子等により検出する。角度センサ３６０は、当該回転角度の検出結果を表す検出信号を生成しモータ駆動装置３７０へと送信する。
モータ駆動装置３７０は回転子３２２の巻線に通電することで、モータ軸３２６を正逆回転させる。
【００８２】
次に、バルブリフト調整装置３００の作動について説明する。モータ駆動装置３７０により回転子３２２の巻線が通電されてモータ軸３２６が回転すると、モータギア３２８、カムギア３５４を通じてモータ３２０の回転トルクが駆動カム３５０に伝達される。駆動カム３５０がローラ３４４と摺接しつつ回転すると、ローラ３４４を支持する支持枠３４１が制御軸３３０と共に当該制御軸３３０の軸方向へ往復直線移動する。このときリフト量変化機構は、駆動カム３５０のカム面３５３のカムプロフィールに従って移動する制御軸３３０の軸方向位置に応じて最大バルブリフト量を調整する。
【００８３】
次に、モータ駆動装置３７０について詳しく説明する。尚、モータ駆動装置３７０は、一部を除いて第一実施形態のモータ駆動装置１００と同様に構成されている。そこで以下では、モータ駆動装置１００と同様な構成についてはそれと同じ符号を付すことで説明を省略し、モータ駆動装置１００と異なる構成について主に説明する。
【００８４】
図２０に示すモータ駆動装置３７０において制御回路３７２の主制御部３７４は、内燃機関の運転状態に応じた最大バルブリフト量を実現するようにモータ３２０を駆動するための制御目標を設定し、その設定した制御目標を表す主制御信号を生成する。また、主制御部３７４は、それに接続されている角度センサ３６０から検出信号を受信する。
【００８５】
モータ駆動装置３７０において駆動回路３８０の通電駆動部３８２は、図２１に示すように、第一実施形態のブリッジ回路１５６から一列のアーム１５５を省いた形のブリッジ回路３８６を有している。通電駆動部３８２は、それに図２０に示す如く接続されている主制御部３７４から主制御信号を受信する。また、通電駆動部３８２は、それに接続されている角度センサ３６０から検出信号を受信する。通電駆動部３８２は、受信した主制御信号及び検出信号に基づいて切換パターンを設定し、その設定した切換パターンに従って各スイッチング素子１５８のオンオフを切り換える。これによりモータ３２０が通電駆動され、主制御信号の表している制御目標がモータ３２０にて実現される。
【００８６】
モータ駆動装置３７０は、第一実施形態に準ずる通常作動を実行する。但し、図１に示す第一実施形態のステップＳ３に相当するステップにおいて主制御部３７４は、内燃機関の始動時に要求される最大バルブリフト量である始動時リフト量を実現するための制御目標を、角度センサ３６０の検出信号に基づいて設定する。したがって、ステップＳ４に相当するステップを通電駆動部３８２が実行することにより、最大バルブリフト量が始動時リフト量と一致させられ、保持される。また、第一実施形態のステップＳ７に相当するステップにおいて主制御部３７４は、内燃機関の始動直後に要求される最大バルブリフト量である始動直後リフト量を実現するための制御目標を、角度センサ３６０の検出信号に基づいて設定する。したがって、ステップＳ８に相当するステップを通電駆動部３８２が実行することにより、最大バルブリフト量が始動直後リフト量と一致させられる。またさらに、第一実施形態のステップＳ１０に相当するステップにおいて主制御部３７４は、内燃機関の作動に適切な最大バルブリフト量を実現するための制御目標を第一及び第二回転数信号等に基づいて設定する。したがって、ステップＳ１１に相当するステップを通電駆動部３８２が実行することにより、最大バルブリフト量が内燃機関の作動に適切な量に保持又は変化させられる。さらにまた、第一実施形態のステップＳ１４に相当するステップにおいて主制御部３７４は、始動時リフト量を実現するための制御目標を第一及び第二回転数信号に基づいて又はそれら回転数信号の非出力時には角度センサ３６０の検出信号に基づいて設定する。したがって、ステップＳ１５に相当するステップを通電駆動部３８２が実行することにより、最大バルブリフト量が始動時リフト量と一致させられ、保持される。
【００８７】
モータ駆動装置３７０は、第一実施形態と同様なフェイルセーフ作動を実行する。
以上、第十実施形態では、制御回路３７２、第一スイッチ１３０及び第二スイッチ１４０が共同して特許請求の範囲に記載の電源制御手段を構成し、制御回路３７２、スイッチセンサ１１８及びキーセンサ１１９が共同して特許請求の範囲に記載の検出手段を構成している。
【００８８】
以上説明した第十実施形態では、内燃機関の始動指令前にイグニションキーの差込操作が検出されると、駆動回路３８０及び主制御部３７４の各電源がオン制御され、駆動回路３８０によりモータ３２０が通電駆動される。これにより、最大バルブリフト量が始動時リフト量に保持されるため、内燃機関の始動時には始動時リフト量を確実に実現することができる。
【００８９】
また、第十実施形態では、内燃機関の始動指令が検出されると、第一及び第二回転数信号の検出前であっても、第一及び第二回転数信号とは無関係に生成される主制御信号に従ってモータ３２０が駆動回路３８０により通電駆動される。これにより、内燃機関が始動して第一及び第二回転数信号が検出されるまでの期間において継続して始動直後リフト量を実現することができる。
【００９０】
さらに第十実施形態では、内燃機関の停止指令が検出されると、設定時間Ｔ２が経過するまで駆動回路３８０及び主制御部３７４の各電源がオン制御され、当該オン制御時間Ｔ２以下の設定時間Ｔ１が経過するまでモータ３２０が通電駆動される。これにより、内燃機関の完全停止時には最大バルブリフト量を始動時リフト量と一致させることが可能になるので、始動時リフト量の実現状態で内燃機関の次の始動に備えることができる。
加えて第十実施形態では、最大バルブリフト量を調整する通常作動中に駆動回路３８０及びモータ３２０に過電流が流れると、フェイルセーフ作動が実行されて駆動回路３８０の電源がオフされるため、駆動回路３８０及びモータ３２０の故障が回避される。
【００９１】
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、それらの実施形態に種々の変更を加えて実施するようにしてもよい。
例えば第一〜第十実施形態において、半導体回路で構成された無接点リレー等を第一及び第二スイッチ１３０，１４０として用いるようにしてもよい。また、第一〜第十実施形態において、フェイルセーフ作動を実行しないようにしてもよい。さらに第一〜第十実施形態の通常作動において、内燃機関の始動指令前に車両に対して実施されるイグニションキーの差込操作以外の操作、例えば車両のドアの開錠操作や車両のブレーキの踏込操作、車両のシートベルトの着用操作、車両のクラッチの踏込操作等に応答して電源制御部１１４がＨレベルの第一及び第二電源制御信号を生成し、それにより駆動回路１５０及び主制御部１１２の各電源がオンされるようにしてもよい。但しその場合には、対象とする操作を検出するセンサに電源制御部１１４，２０２を接続して、当該センサから検出結果を表す信号を電源制御部１１４，２０２へ与えるようにする。またさらに第一〜第十実施形態の通常作動において、主制御部１１２，３７４の電源と駆動回路１５０，３８０の電源とを互いに独立して制御することにより、それら各電源のオンオフのタイミングを互いにずらすようにしてもよい。この場合の例としては、第九実施形態において内燃機関の始動指令前に、即ちステップＳ１９１の前に車両に対して実施される操作に応答して電源制御部２０２がＬレベルの第一電源制御信号及びＨレベルの第二電源制御信号を生成することで、主制御部１１２の電源を駆動回路１５０の電源より先にオン制御することができる。さらにまた、第一〜第十実施形態において、イグニションスイッチのオン又はオフ操作によって、内燃機関を持つハイブリッドエンジンの始動又は停止指令が与えられるようにしてもよい。加えて、第一〜第九実施形態において３相ブラシレスモータ以外の公知のモータを用いるようにしてもよいし、第十実施形態においてＤＣブラシモータ以外の公知のモータを用いるようにしてもよい。
【００９２】
第一実施形態形態の通常作動においては、ステップＳ１２〜Ｓ１７を実行しないようにしてもよい。
第九実施形態の通常作動においては、Ｓ１９２における指示信号の生成並びにステップＳ１９３，Ｓ１９４を実行しないようにしてもよい。この場合、クランク軸及びカム軸１１の各回転数が第一及び第二回転数センサ１１６，１１７の各検出下限値を超えることによって、モータ１２の通電駆動が開始される。また、第九実施形態の通常作動において、第二実施形態のステップＳ４２〜Ｓ４７、第三実施形態のステップＳ６２〜Ｓ６７、第四実施形態のステップＳ８２〜Ｓ８７、第五実施形態のステップＳ１０２〜Ｓ１０７、第六実施形態のステップＳ１２２〜Ｓ１２７、第七実施形態のステップＳ１４２〜Ｓ１５１、又は第八実施形態のステップＳ１７２〜Ｓ１８１と同様なステップを、ステップＳ１９８〜Ｓ２０３の代わりに実行するようにしてもよい。さらに第九実施形態の通常作動において、ステップＳ１９８〜Ｓ２０３を実行しないようにしてもよい。
【００９３】
第十実施形態においては、排気バルブのバルブ開閉特性である最大バルブリフト量を調整するようにしてもよい。さらに第十実施形態の通常作動において、第一実施形態のステップＳ１２〜Ｓ１７に相当するステップを実行しないうようにしてもよい。またさらに第十実施形態において、第二〜第九実施形態のいずれかに準ずる通常作動をモータ駆動装置３７０により実行してもよい。但し、第十実施形態において第二又は第三実施形態に準ずる通常作動を実行する場合には、ステップＳ４４又はＳ６４に相当するステップにおいて主制御部３７４が、内燃機関の完全停止時ｔ１に始動時リフト量を実現するための制御目標を設定するように変更する。第十実施形態において第四又は第五又は第六実施形態に準ずる通常作動を実行する場合には、ステップＳ８４又はＳ１０４又はＳ１２４において主制御部３７４が、完全停止時ｔ１に始動時リフト量が実現されるよう目標時ｔ２に実現すべき目標特性としての目標リフト量を割り出し、目標時ｔ２となるまで目標リフト量実現のための制御目標を設定するように変更する。第十実施形態において第七又は第八実施形態に準ずる通常作動を実行する場合には、ステップＳ１４４又はＳ１７４に相当するステップにおいて主制御部３７４が、内燃機関の完全停止時ｔ１に目標特性としての始動時リフト量を実現するための制御目標を設定するように変更し、ステップＳ１４６又はＳ１７６に相当するステップにおいて主制御部３７４が、完全停止時ｔ１以前に最大バルブリフト量が始動時リフト量と一致したか否かを判断するように変更する。また、第十実施形態において第七又は第八実施形態に準ずる通常作動を実行する場合には、ステップＳ１４７又はＳ１７７に相当するステップにおいて主制御部３７４が、完全停止時ｔ１になるまで始動時リフト量を維持するための制御目標を設定するように変更し、ステップＳ１４８又はＳ１７８に相当するステップにおいて主制御部３７４が、最大バルブリフト量が始動時リフト量と一致するまで追加的にその一致のための制御目標を設定するように変更する。さらに、第十実施形態において第八実施形態に準ずる通常作動を実行する場合には、ステップＳ１８０に相当するステップにおいて主制御部３７４が、内燃機関が完全停止し且つ最大バルブリフト量が始動時リフト量と一致したときに電源制御部１１４への指示信号を生成するように変更する。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】第一実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示すフローチャートである。
【図２】第一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である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図２のIV−IV線断面図である。
【図５】第一実施形態による通電駆動部の要部を示す回路図である。
【図６】第一実施形態によるモータ駆動装置を示すブロック図である。
【図７】第一実施形態によるモータ駆動装置のフェイルセーフ作動を示すフローチャートである。
【図８】第二実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示すフローチャートである。
【図９】第三実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示すフローチャートである。
【図１０】第四実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示すフローチャートである。
【図１１】第五実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示すフローチャートである。
【図１２】第六実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示すフローチャートである。
【図１３】第七実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示すフローチャートである。
【図１４】第八実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示すフローチャートである。
【図１５】第九実施形態によるモータ駆動装置を示すブロック図である。
【図１６】第九実施形態によるモータ駆動装置の通常作動を示すフローチャートである。
【図１７】第十実施形態によるバルブリフト調整装置の要部を示す部分断面斜視図である。
【図１８】第十実施形態によるアクチュエータの要部を示す斜視図である。
【図１９】第十実施形態によるアクチュエータの要部を示す側面図である。
【図２０】第十実施形態によるモータ駆動装置を示すブロック図である。
【図２１】第十実施形態による通電駆動部の要部を示す回路図である。
【符号の説明】
【００９５】
１０  バルブタイミング調整装置、１１  カム軸、１２，３２０  モータ、１４，３２６  モータ軸、１８  ホール素子、３０  位相変化機構、１００，２００，３７０，  モータ駆動装置、１１０，２０１，３７２  制御回路（電源制御手段、検出手段）、１１２，３７４  主制御部、１１４，２０２  電源制御部、１１６  第一回転数センサ、１１７  第二回転数センサ、１１８  スイッチセンサ（検出手段）、１１９  キーセンサ（検出手段）、１２０  バッテリ、１３０  第一スイッチ（電源制御手段、スイッチ）、１３２，１４２  電力供給線、１４０  第二スイッチ（電源制御手段）、１５０，３８０  駆動回路、１５２，３８２  通電駆動部、１５４  検出部、３００  バルブリフト調整装置、３１０  アクチュエータ、３３０  制御軸、３４０  伝達部、３５０  駆動カム、３６０  角度センサ
【図１】
0004647934.tif 000002
【図２】
0004647934.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004647934.tif 000005
【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】
0004647934.tif 000014
【図１４】
0004647934.tif 000015
【図１５】
0004647934.tif 000016
【図１６】
0004647934.tif 000017
【図１７】
0004647934.tif 000018
【図１８】
0004647934.tif 000019
【図１９】
0004647934.tif 000020
【図２０】
0004647934.tif 000021
【図２１】
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