JP5907008B2 - Valve timing adjustment device - Google Patents

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Description

本発明は、車両に搭載されて内燃機関のバルブ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。   The present invention relates to a valve timing adjusting device that is mounted on a vehicle and adjusts the valve timing of an internal combustion engine.

従来、電動モータのモータ軸に通電によって発生するモータトルクを位相調整機構に与えることで、内燃機関のクランク軸及びカム軸間の相対位相（以下、「機関位相」という）を調整するバルブタイミング調整装置が、知られている。こうした装置の一種として特許文献１には、内燃機関の停止状態にて次の始動を許容する始動位相に機関位相を保持しておくことで、機関始動性を確保するようにしたものが、開示されている。   Conventionally, valve timing adjustment that adjusts the relative phase between the crankshaft and camshaft of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine phase”) by applying a motor torque generated by energization of the motor shaft of the electric motor to the phase adjustment mechanism. The device is known. As a kind of such a device, Patent Document 1 discloses that an engine startability is ensured by maintaining an engine phase at a start phase that allows the next start in a stopped state of the internal combustion engine. Has been.

具体的に特許文献１の開示装置では、内燃機関の停止後、当該停止状態の内燃機関からモータ軸に伝達されるカムトルクと、通電の有無に拘らずモータ軸に発生する磁気保持トルクとに、モータトルクをバランスさせる。さらに特許文献１の開示装置では、このトルクバランス状態からモータトルクを消失させることで、磁気保持トルクとカムトルクとをバランスさせて所望の始動位相に機関位相を保持することを、可能にしている。   Specifically, in the disclosed device of Patent Document 1, after the internal combustion engine is stopped, the cam torque transmitted from the stopped internal combustion engine to the motor shaft, and the magnetic holding torque generated in the motor shaft regardless of the presence or absence of energization, Balance motor torque. Furthermore, in the disclosed device of Patent Document 1, by eliminating the motor torque from this torque balance state, it is possible to balance the magnetic holding torque and the cam torque and hold the engine phase at a desired starting phase.

特開２００９−１３９７５号公報JP 2009-13975 A

さて、内燃機関が停止している場合にあっても、車両が走行状態となることは想定され得る。例えば、ハイブリッド車がモータジェネレータにより駆動される場合や、コンベ車でも重力によって坂道を下る場合等である。そうした場合に特許文献１の開示装置では、車両走行時の振動に起因する外力がモータ軸に作用することで、磁気保持トルクとカムトルクとのバランスが崩れると、機関位相が始動位相から外れてしまうおそれがある。   Now, even when the internal combustion engine is stopped, it can be assumed that the vehicle is in a traveling state. For example, there are cases where a hybrid vehicle is driven by a motor generator, and even a combined vehicle goes down a slope due to gravity. In such a case, in the disclosed device disclosed in Patent Document 1, when the balance between the magnetic holding torque and the cam torque is lost due to the external force caused by vibration during vehicle travel acting on the motor shaft, the engine phase deviates from the starting phase. There is a fear.

そこで、機関位相の保持力を高めるために磁気保持トルクを増大する方策が考えられる。しかし、この方策では、モータトルクと磁気保持トルクとの合成トルクに、回転位置に応じた大きな変動を惹起することになるので、通電時のモータ性能を確保する点で望ましくない。   Therefore, a measure for increasing the magnetic holding torque to increase the holding power of the engine phase can be considered. However, this measure is not desirable in terms of securing motor performance during energization because it causes a large fluctuation in accordance with the rotational position in the combined torque of the motor torque and the magnetic holding torque.

また一方、機関位相を変化させない微小なモータトルクにより磁気保持トルクを補って、機関位相の保持力を高める方策も考えられる。しかし、この方策では、電動モータへの通電の継続を必要とする分、消費電力が増大することになるので、環境性能の点で望ましくない。   On the other hand, a measure to increase the holding power of the engine phase by supplementing the magnetic holding torque with a small motor torque that does not change the engine phase is also conceivable. However, this measure is not desirable in terms of environmental performance because power consumption increases as much as energization of the electric motor is required.

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、モータ性能と環境性能とを両立させた上で機関始動性の確保を図ることにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to ensure engine startability while achieving both motor performance and environmental performance.

本発明は、車両（３）に搭載されて内燃機関（ＥＮＧ）のバルブ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、モータ軸（１０２）を有し、磁気保持トルク及び通電によるモータトルクをモータ軸に発生する電動モータ（４）と、電動モータを制御することにより、モータトルクを調整する通電制御系（６）と、内燃機関からのカムトルクをモータ軸へ伝達しつつ、モータ軸でのトルクバランスに応じて内燃機関のクランク軸及びカム軸間の機関位相を調整する位相調整機構（８）とを、備え、通電制御系は、複数列のアーム（ＡＵ，ＡＶ，ＡＷ）において電源（Ｂ）側の上段スイッチング素子（ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ）及びアース側の下段スイッチング素子（ＧＵ，ＧＶ，ＧＷ）間が電動モータに接続されてなり、各上段スイッチング素子及び各下段スイッチング素子のオンオフにより電動モータを通電するブリッジ回路（１３６）と、内燃機関の停止後、各上段スイッチング素子及び各下段スイッチング素子のオンオフを制御することにより、モータトルクを、磁気保持トルク及びカムトルクとバランスさせてから消失させるバランス制御手段（１２０，１３８，Ｓ１０１〜Ｓ１１２）と、バランス制御手段によるモータトルクの消失後、モータ軸にてトルクバランスの崩れが予測される場合に、オンする対象を、少なくとも二つの下段スイッチング素子に限定するバランス維持手段（１２０，１３８，Ｓ１１３〜Ｓ１１８）とを、有し、上段スイッチング素子及び下段スイッチング素子間が電動モータに接続されるアームは、三列以上設けられ、モータ軸にてトルクバランスの崩れが予測される場合にバランス維持手段は、モータ軸の実回転位置に対応して電動モータへの通電時には上段スイッチング素子又は下段スイッチング素子がオンされる二つのアームを選択し、それら選択アームの下段スイッチング素子に、オンする対象を限定するることを特徴とする。 The present invention is a valve timing adjustment device that is mounted on a vehicle (3) and adjusts the valve timing of an internal combustion engine (ENG), and has a motor shaft (102), and the motor holding torque and the motor torque by energization are motorized. An electric motor (4) generated on the shaft, an energization control system (6) for adjusting the motor torque by controlling the electric motor, and a torque on the motor shaft while transmitting cam torque from the internal combustion engine to the motor shaft A phase adjustment mechanism (8) that adjusts the engine phase between the crankshaft and the camshaft of the internal combustion engine in accordance with the balance, and the energization control system includes power supplies (B ) Side upper switching elements (FU, FV, FW) and ground side lower switching elements (GU, GV, GW) are connected to the electric motor, and each upper switch The bridge circuit (136) for energizing the electric motor by turning on and off the switching element and each lower switching element, and controlling the on / off of each upper switching element and each lower switching element after the internal combustion engine is stopped, When the balance control means (120, 138, S101 to S112) that disappears after balancing with the holding torque and the cam torque, and after the disappearance of the motor torque by the balance control means, the torque balance is predicted to be lost on the motor shaft, oN to target, balance maintaining means (120,138, S113~S118) for limiting at least two of the lower stage switching elements and, possess, arm between upper stage switching elements and lower stage switching elements are connected to the electric motor, Three or more rows are provided, and torque is applied to the motor shaft. When the lance breakage is predicted, the balance maintenance means selects two arms for which the upper switching element or the lower switching element is turned on when the electric motor is energized corresponding to the actual rotational position of the motor shaft. the lower stage switching elements of the arm, characterized Rukoto to limit the object to be turned.

このような本発明では、各上段スイッチング素子及び各下段スイッチング素子のオンオフ制御により、内燃機関の停止後に電動モータが通電されることでモータ軸に発生するモータトルクは、磁気保持トルク及びカムトルクとバランスしてから消失することになる。これによれば、磁気保持トルクとカムトルクとをバランスさせて所望の始動位相に機関位相を保持することが、可能である。   In the present invention, the motor torque generated in the motor shaft when the electric motor is energized after the internal combustion engine is stopped by the on / off control of each upper switching element and each lower switching element is balanced with the magnetic holding torque and the cam torque. Then it will disappear. According to this, it is possible to maintain the engine phase at a desired starting phase by balancing the magnetic holding torque and the cam torque.

しかも本発明では、モータトルク消失後のモータ軸にてトルクバランスの崩れが予測される場合にオンする対象は、アース側の下段スイッチング素子のうち少なくとも二つに限定される。これにより、オンされた下段スイッチング素子間に電動モータが介在してなる閉回路には、外力の作用によってモータ軸が回転しようとすると、回生電流が発生する。その結果、内燃機関の停止状態で車両走行時の振動に起因する外力がモータ軸に作用しても、回生電流に応じたブレーキトルクを、電動モータへの通電なしにモータ軸へ与え得る。このような回生ブレーキ作用によれば、磁気保持トルクの増大によるモータ性能の低下も、消費電力の増大による環境性能の低下も共に招くことなく、機関位相の保持力を高めることが、可能となる。   Moreover, in the present invention, the target to be turned on when the torque balance is predicted to be lost on the motor shaft after the motor torque disappears is limited to at least two of the lower switching elements on the ground side. Thereby, in the closed circuit in which the electric motor is interposed between the lower switching elements that are turned on, a regenerative current is generated when the motor shaft is rotated by the action of an external force. As a result, even if an external force resulting from vibration during vehicle travel is applied to the motor shaft while the internal combustion engine is stopped, a brake torque corresponding to the regenerative current can be applied to the motor shaft without energizing the electric motor. According to such a regenerative braking action, it becomes possible to increase the holding power of the engine phase without causing both a reduction in motor performance due to an increase in magnetic holding torque and a reduction in environmental performance due to an increase in power consumption. .

以上説明したことから本発明は、モータ性能と環境性能とを両立させた上で機関始動性の確保を図ることを、可能にするのである。   As described above, the present invention makes it possible to ensure engine startability while achieving both motor performance and environmental performance.

さらに本発明によると、三列以上のアームの下段スイッチング素子のうち、トルクバランスの崩れが予測される場合のオン対象は、特定の二素子に限定される。具体的に特定の二素子は、モータ軸の実回転位置に対応して通電時には上段又は下段スイッチング素子がオンされる二つの選択アームの下段スイッチング素子であるので、それら選択アームの下段スイッチング素子間の電動モータには、確実に回生電流を発生させ得る。即ち下段スイッチング素子のうち、モータトルク消失後の実回転位置にて電動モータに回生電流を発生させるのに有効な二素子のみ狙って、オンすることになるので、消費電力の低下による環境性能の向上を図ることができる。 Further , according to the present invention , among the lower-stage switching elements of three or more rows of arms, the ON target when the torque balance is predicted to be lost is limited to two specific elements. Specifically, the specific two elements are the lower switching elements of the two selected arms that turn on the upper or lower switching element when energized corresponding to the actual rotational position of the motor shaft. This electric motor can reliably generate a regenerative current. That is, among the lower switching elements, only the two elements effective for generating the regenerative current in the electric motor at the actual rotational position after the disappearance of the motor torque are targeted and turned on. Improvements can be made.

本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置が適用される車両を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a vehicle to which a valve timing adjusting device according to an embodiment of the present invention is applied. 本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置の全体構成を示す図であって、図４のII−II線断面図である。It is a figure which shows the whole structure of the valve timing adjustment apparatus by one Embodiment of this invention, Comprising: It is the II-II sectional view taken on the line of FIG. 図２のIII−III線断面図である。It is the III-III sectional view taken on the line of FIG. 図２のIV−IV線断面図である。It is the IV-IV sectional view taken on the line of FIG. 図２のV−V線断面図である。It is the VV sectional view taken on the line of FIG. 図２の電動モータの特性を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the characteristic of the electric motor of FIG. 図２の通電制御系の詳細構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the electricity supply control system of FIG. 図７の通電処理回路の詳細構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the electricity supply processing circuit of FIG. 図８の通電処理回路の作動を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the action | operation of the electricity supply processing circuit of FIG. 図８の通電処理回路の作動を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the action | operation of the electricity supply processing circuit of FIG. 図８の通電処理回路の作動を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the action | operation of the electricity supply processing circuit of FIG. 図２の通電制御系の通電制御処理のうちＳ１０１〜Ｓ１１２を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows S101-S112 among the electricity supply control processing of the electricity supply control system of FIG. 図２の通電制御系の通電制御処理のうちＳ１１３〜Ｓ１１８を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows S113-S118 among the electricity supply control processing of the electricity supply control system of FIG. 図１２，１３の通電制御処理を説明するための特性図である。It is a characteristic view for demonstrating the electricity supply control process of FIG. 図８の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of FIG.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、本発明の一実施形態によるバルブタイミング調整装置１は、車両３に搭載される。この搭載先の車両３は、駆動源として内燃機関ＥＮＧ及びモータジェネレータＭＧを搭載したハイブリッド車（ハイブリッド電気自動車）であり、それら駆動源ＥＮＧ，ＭＧの一方乃至は双方が発生する機関トルクを利用して走行可能となっている。   As shown in FIG. 1, a valve timing adjusting device 1 according to an embodiment of the present invention is mounted on a vehicle 3. This mounting destination vehicle 3 is a hybrid vehicle (hybrid electric vehicle) in which an internal combustion engine ENG and a motor generator MG are mounted as drive sources, and uses engine torque generated by one or both of the drive sources ENG and MG. It is possible to run.

そこで、図２に示すように装置１は、クランク軸（図示しない）からカム軸２へ機関トルクを伝達する伝達系に設置され、内燃機関ＥＮＧのバルブタイミングを調整する。尚、本実施形態のカム軸２は、内燃機関ＥＮＧの吸気弁（図示しない）を開閉するものであり、装置１は、当該吸気弁のバルブタイミングを調整する。   Therefore, as shown in FIG. 2, the device 1 is installed in a transmission system that transmits engine torque from a crankshaft (not shown) to the camshaft 2, and adjusts the valve timing of the internal combustion engine ENG. Note that the camshaft 2 of the present embodiment opens and closes an intake valve (not shown) of the internal combustion engine ENG, and the device 1 adjusts the valve timing of the intake valve.

（基本構成）
以下、装置１の基本構成について説明する。装置１は、電動モータ４、通電制御系６及び位相調整機構８等を組み合わせてなる。 (Basic configuration)
Hereinafter, the basic configuration of the apparatus 1 will be described. The apparatus 1 is formed by combining an electric motor 4, an energization control system 6, a phase adjustment mechanism 8, and the like.

図２，３に示すように電動モータ４は、三相のＳＰＭブラシレスモータであり、ハウジング１００、軸受１０１、モータ軸１０２及びモータステータ１０３を備えている。ハウジング１００は、ステー（図示しない）を介して内燃機関ＥＮＧに固定される。ハウジング１００内には、二つの軸受１０１と共に、モータステータ１０３が収容固定されている。各軸受１０１は、モータ軸１０２の軸本体１０４を回転自在に支持している。モータ軸１０２において軸本体１０４から外周側へ突出するロータ部１０５の外周面には、複数の永久磁石１０６が回転方向に等間隔に並んで装着されている。回転方向にて隣り合う永久磁石１０６同士は、相反する極性の磁極をロータ部１０５の外周側に形成している。モータステータ１０３は、コア１０８及びコイル１０９を有し、ロータ部１０５の外周側に同軸上に配置されている。鉄片を積層してなるコア１０８は、モータ軸１０２の回転方向に等間隔に複数設けられている。各コア１０８には、金属線材からなるコイル１０９がそれぞれ個別に巻装されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the electric motor 4 is a three-phase SPM brushless motor, and includes a housing 100, a bearing 101, a motor shaft 102, and a motor stator 103. The housing 100 is fixed to the internal combustion engine ENG via a stay (not shown). A motor stator 103 is housed and fixed in the housing 100 together with two bearings 101. Each bearing 101 rotatably supports a shaft main body 104 of the motor shaft 102. A plurality of permanent magnets 106 are mounted on the outer peripheral surface of the rotor portion 105 that protrudes from the shaft main body 104 to the outer peripheral side of the motor shaft 102 at regular intervals in the rotation direction. The permanent magnets 106 adjacent to each other in the rotation direction form magnetic poles having opposite polarities on the outer peripheral side of the rotor portion 105. The motor stator 103 has a core 108 and a coil 109 and is arranged coaxially on the outer peripheral side of the rotor portion 105. A plurality of cores 108 formed by stacking iron pieces are provided at equal intervals in the rotation direction of the motor shaft 102. Each core 108 is individually wound with a coil 109 made of a metal wire.

図２に示す通電制御系６は、電動モータ４を制御するために、各コイル１０９に電気接続されている。この制御を受けて電動モータ４は、各永久磁石１０６へ作用する回転磁界を各コイル１０９の励磁により形成することで、当該形成磁界に応じた正又は負方向のモータトルクをモータ軸１０２に発生させる。尚、図３の反時計方向は、モータ軸１０２の正方向（＋）に定義されており、また図３の時計方向は、モータ軸１０２の負方向（−）に定義されている。   The energization control system 6 shown in FIG. 2 is electrically connected to each coil 109 in order to control the electric motor 4. Under this control, the electric motor 4 generates a rotating magnetic field acting on each permanent magnet 106 by excitation of each coil 109, thereby generating a motor torque in the motor shaft 102 in the positive or negative direction corresponding to the formed magnetic field. Let 3 is defined as the positive direction (+) of the motor shaft 102, and the clockwise direction of FIG. 3 is defined as the negative direction (−) of the motor shaft 102.

図２に示すように位相調整機構８は、駆動回転体１０、従動回転体２０、遊星キャリア４０及び遊星歯車５０を備え、バルブタイミングを決めるクランク軸及びカム軸２間の機関位相を調整する。   As shown in FIG. 2, the phase adjustment mechanism 8 includes a drive rotator 10, a driven rotator 20, a planet carrier 40, and a planetary gear 50, and adjusts the engine phase between the crankshaft and the camshaft 2 that determines the valve timing.

駆動回転体１０は、歯車部材１２とスプロケット部材１３とを同軸上に螺子止めしてなる。円筒状の歯車部材１２は、歯底円の内周側に歯先円を有する駆動側内歯車部１４を、周壁部に形成している。円筒状のスプロケット部材１３は、周壁部から外周側へ突出する複数のスプロケット歯１９を、周方向に等間隔に有している。スプロケット部材１３は、それらスプロケット歯１９とクランク軸の複数のスプロケット歯との間でタイミングチェーン（図示しない）が掛け渡されることで、クランク軸と連繋する。この連繋により、クランク軸の機関トルクがタイミングチェーンを通じてスプロケット部材１３に伝達されるときには、クランク軸に対して駆動回転体１０が相対位相を保って連動回転する。尚、本実施形態において駆動回転体１０の回転方向は、図４，５の反時計方向となっている。   The drive rotor 10 is formed by screwing a gear member 12 and a sprocket member 13 coaxially. The cylindrical gear member 12 has a drive-side internal gear portion 14 having a tooth tip circle on the inner peripheral side of the root circle on the peripheral wall portion. The cylindrical sprocket member 13 has a plurality of sprocket teeth 19 projecting outward from the peripheral wall portion at equal intervals in the circumferential direction. The sprocket member 13 is linked to the crankshaft by passing a timing chain (not shown) between the sprocket teeth 19 and a plurality of sprocket teeth of the crankshaft. With this connection, when the engine torque of the crankshaft is transmitted to the sprocket member 13 through the timing chain, the drive rotator 10 rotates in conjunction with the crankshaft while maintaining a relative phase. In the present embodiment, the rotation direction of the drive rotor 10 is the counterclockwise direction of FIGS.

図２，５に示すように、有底円筒状の従動回転体２０は、駆動回転体１０の内周側に同軸上に配置されている。従動回転体２０は、歯底円の内周側に歯先円を有する従動側内歯車部２２を、周壁部に形成している。また、従動回転体２０は、螺子止めによりカム軸２と同軸上に連繋する連繋部２１を、底壁部に形成している。この連繋により従動回転体２０は、カム軸２に対して相対位相を保って連動回転しつつ、駆動回転体１０に対しては相対回転可能となっている。したがって、図５の時計方向は、駆動回転体１０に対して従動回転体２０が遅角する相対回転方向であり、また図５の反時計方向は、駆動回転体１０に対して従動回転体２０が進角する相対回転方向である。   As shown in FIGS. 2 and 5, the bottomed cylindrical driven rotor 20 is coaxially disposed on the inner peripheral side of the drive rotor 10. The driven rotating body 20 has a driven side internal gear portion 22 having a tooth tip circle on the inner peripheral side of the root circle on the peripheral wall portion. Further, the driven rotor 20 has a connecting portion 21 formed on the bottom wall portion that is coaxially connected to the camshaft 2 by screwing. With this connection, the driven rotator 20 can rotate relative to the drive rotator 10 while rotating in conjunction with the camshaft 2 while maintaining a relative phase. Therefore, the clockwise direction in FIG. 5 is a relative rotational direction in which the driven rotator 20 is retarded with respect to the drive rotator 10, and the counterclockwise direction in FIG. Is the relative direction of rotation that advances.

図２，４，５に示すように円筒状の遊星キャリア４０は、周壁部のうち回転体１０，２０及びモータ軸１０２と同軸上の内周面に、入力部４１を形成している。入力部４１には、継手４３の嵌合する嵌合溝４２が設けられ、当該継手４３を介して軸本体１０４が遊星キャリア４０と連繋している。この連繋により遊星キャリア４０は、モータ軸１０２と連動回転しつつ、駆動側内歯車部１４に対しては相対回転可能となっている。   As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the cylindrical planetary carrier 40 has an input portion 41 on the inner peripheral surface coaxial with the rotating bodies 10 and 20 and the motor shaft 102 in the peripheral wall portion. The input portion 41 is provided with a fitting groove 42 into which the joint 43 is fitted, and the shaft main body 104 is connected to the planet carrier 40 through the joint 43. With this connection, the planet carrier 40 can rotate relative to the drive-side internal gear portion 14 while rotating in conjunction with the motor shaft 102.

また、遊星キャリア４０は、周壁部のうち回転体１０，２０及びモータ軸１０２とは偏心する外周面に、偏心支持部４４を形成している。偏心支持部４４は、ベアリング４５を介して遊星歯車５０の中心孔５１に同軸上に嵌合することで、遊星歯車５０を遊星運動可能に軸受している。ここで遊星運動とは、遊星歯車５０が偏心支持部４４の偏心軸線周りに自転しつつ、遊星キャリア４０の回転軸線周りに公転する運動をいう。   In addition, the planetary carrier 40 has an eccentric support portion 44 formed on the outer peripheral surface of the peripheral wall portion that is eccentric from the rotating bodies 10 and 20 and the motor shaft 102. The eccentric support portion 44 is coaxially fitted to the center hole 51 of the planetary gear 50 via the bearing 45, thereby bearing the planetary gear 50 so as to be capable of planetary movement. Here, the planetary motion refers to a motion in which the planetary gear 50 revolves around the rotation axis of the planet carrier 40 while rotating around the eccentric axis of the eccentric support portion 44.

図４，５に示すように偏心支持部４４には、回転体１０，２０に対する偏心支持部４４の偏心側に偏って、一対の凹部４６が開口している。各凹部４６には、断面Ｕ字状の板ばねからなる弾性部材４８が収容されており、それら各弾性部材４８の復原力は、ベアリング４５を介して中心孔５１の内周面に作用する。ここで、駆動回転体１０に対する遊星キャリア４０の相対回転時には、各弾性部材４８に弾性歪みが生じて発生する復原力により、遊星歯車５０が内歯車部１４，２２へ押し付けられることになる。   As shown in FIGS. 4 and 5, a pair of recesses 46 are opened in the eccentric support portion 44 so as to be biased toward the eccentric side of the eccentric support portion 44 with respect to the rotating bodies 10 and 20. Each recess 46 accommodates an elastic member 48 made of a leaf spring having a U-shaped cross section, and the restoring force of each elastic member 48 acts on the inner peripheral surface of the center hole 51 via the bearing 45. Here, at the time of the relative rotation of the planet carrier 40 with respect to the drive rotor 10, the planetary gear 50 is pressed against the internal gear portions 14 and 22 by the restoring force generated by the elastic distortion of each elastic member 48.

図２，４，５に示すように段付円筒状の遊星歯車５０は、歯底円の外周側に歯先円を有する駆動側外歯車部５２及び従動側外歯車部５４を、それぞれ周壁部の大径部分と小径部分とに形成している。駆動側外歯車部５２は、駆動側内歯車部１４の内周側に偏心して配置され、当該内歯車部１４と噛合している。従動側外歯車部５４は、駆動側外歯車部５２から軸方向にずれて且つ従動側内歯車部２２の内周側に偏心して配置され、当該内歯車部２２と噛合している。   As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the stepped cylindrical planetary gear 50 includes a drive-side external gear portion 52 and a driven-side external gear portion 54 each having a tooth tip circle on the outer peripheral side of the root circle. The large diameter portion and the small diameter portion are formed. The drive-side external gear portion 52 is arranged eccentrically on the inner peripheral side of the drive-side internal gear portion 14 and meshes with the internal gear portion 14. The driven-side external gear portion 54 is offset from the drive-side external gear portion 52 in the axial direction and is eccentrically disposed on the inner peripheral side of the driven-side internal gear portion 22, and meshes with the internal gear portion 22.

以上説明したように位相調整機構８は、回転体１０，２０間を歯車連繋してなる遊星歯車機構を構成している。こうした構成により位相調整機構８は、カム軸２の回転に応じて正負に交番するカムトルクをモータ軸１０２へ伝達しつつ、モータ軸１０２でのトルクバランスに応じて機関位相を調整する。   As described above, the phase adjusting mechanism 8 constitutes a planetary gear mechanism in which the rotors 10 and 20 are connected in gear. With such a configuration, the phase adjustment mechanism 8 adjusts the engine phase according to the torque balance at the motor shaft 102 while transmitting the cam torque alternating between positive and negative according to the rotation of the cam shaft 2 to the motor shaft 102.

具体的には、モータ軸１０２でのトルクバランスが保持されることで、モータ軸１０２が駆動回転体１０に対して相対回転しないときには、遊星歯車５０が遊星運動せずに回転体１０，２０と一体に回転する。その結果、機関位相が保持されることになる。一方、モータトルクが正方向へ増大する等してトルクバランスが崩れることで、モータ軸１０２が駆動回転体１０に対して正方向に相対回転するときには、遊星歯車５０の遊星運動により従動回転体２０が駆動回転体１０に対して遅角する。その結果、機関位相がクランク軸に対するカム軸２の遅角側へと変化する。また一方、モータトルクが負方向へ増大する等してトルクバランスが崩れることで、モータ軸１０２が駆動回転体１０に対して負方向へ相対回転するときには、遊星歯車５０の遊星運動により従動回転体２０が駆動回転体１０に対して進角する。その結果、機関位相がクランク軸に対するカム軸２の進角側へと変化する。   Specifically, the torque balance at the motor shaft 102 is maintained, so that when the motor shaft 102 does not rotate relative to the drive rotator 10, the planetary gear 50 does not make a planetary motion, Rotates together. As a result, the engine phase is maintained. On the other hand, when the motor shaft 102 rotates relative to the drive rotor 10 in the positive direction due to the torque balance being lost due to the motor torque increasing in the positive direction, the driven rotor 20 is driven by the planetary motion of the planetary gear 50. Is retarded with respect to the drive rotor 10. As a result, the engine phase changes to the retard side of the camshaft 2 with respect to the crankshaft. On the other hand, when the motor shaft 102 rotates relative to the drive rotor 10 in the negative direction due to the torque balance being lost due to the motor torque increasing in the negative direction, the driven rotor is driven by the planetary motion of the planetary gear 50. 20 advances with respect to the drive rotor 10. As a result, the engine phase changes toward the advance side of the camshaft 2 with respect to the crankshaft.

（潤滑構造）
次に、位相調整機構８を潤滑する潤滑構造の詳細を説明する。 (Lubricating structure)
Next, details of the lubricating structure for lubricating the phase adjusting mechanism 8 will be described.

図２に示すように位相調整機構８は、連繋部２１を貫通する導入孔８０を、従動回転体２０の底壁部に形成している。導入孔８０は、カム軸２を貫通する導入通路２ａに、連通している。ここで導入通路２ａは、クランク軸の機関トルクによって駆動されるメカポンプ９の吐出口に、連通している。したがって、内燃機関ＥＮＧの運転中、潤滑液としてメカポンプ９から導入通路２ａへと吐出されるエンジン潤滑油は、導入孔８０を通じて位相調整機構８の内部に導入される。さらに、導入孔８０から導入された潤滑油は、内歯車部１４，５２の噛合箇所や外歯車部２２，５４の噛合箇所等に供給されることで、当該供給先を潤滑することになる。   As shown in FIG. 2, the phase adjustment mechanism 8 has an introduction hole 80 penetrating the connecting portion 21 formed in the bottom wall portion of the driven rotor 20. The introduction hole 80 communicates with the introduction passage 2 a that penetrates the cam shaft 2. Here, the introduction passage 2a communicates with the discharge port of the mechanical pump 9 driven by the engine torque of the crankshaft. Therefore, during operation of the internal combustion engine ENG, the engine lubricating oil discharged as the lubricating liquid from the mechanical pump 9 to the introduction passage 2a is introduced into the phase adjusting mechanism 8 through the introduction hole 80. Furthermore, the lubricating oil introduced from the introduction hole 80 is supplied to the meshing locations of the internal gear portions 14 and 52, the meshing locations of the external gear portions 22 and 54, and the like, thereby lubricating the supply destination.

（電動モータ）
次に、電動モータ４の発生する磁気保持トルクの詳細を説明する。 (Electric motor)
Next, details of the magnetic holding torque generated by the electric motor 4 will be described.

図２，３に示すように各永久磁石１０６は、モータステータ１０３の内周側に配置されたロータ部１０５の外周壁１１０に、装着されている。各永久磁石１０６は、モータ軸１０２の径方向においてモータステータ１０３との間に磁気ギャップ１１２を形成している。故に、電動モータ４がモータトルクを発生させない通電停止状態にあっても、各永久磁石１０６の形成磁界が磁気ギャップ１１２を通じて各コア１０８に作用することで、それら各コア１０８が磁化される。その結果、図６に示すようにモータ軸１０２には、回転位置に応じて正方向（遅角側）と負方向（進角側）とに交番する磁気保持トルクが、発生するのである。   As shown in FIGS. 2 and 3, each permanent magnet 106 is attached to the outer peripheral wall 110 of the rotor portion 105 disposed on the inner peripheral side of the motor stator 103. Each permanent magnet 106 forms a magnetic gap 112 with the motor stator 103 in the radial direction of the motor shaft 102. Therefore, even when the electric motor 4 is in the energization stop state in which the motor torque is not generated, the magnetic field formed by each permanent magnet 106 acts on each core 108 through the magnetic gap 112 so that each core 108 is magnetized. As a result, as shown in FIG. 6, a magnetic holding torque that alternates in the positive direction (retarding side) and the negative direction (advancing side) is generated on the motor shaft 102 in accordance with the rotational position.

（通電制御系）
次に、通電制御系６の電気的構成の詳細を説明する。 (Energization control system)
Next, details of the electrical configuration of the energization control system 6 will be described.

図２に示すように通電制御系６は、制御ユニット１２０及び通電ドライバ１３０を備えている。尚、本実施形態では、制御ユニット１２０が電動モータ４の外部に、また通電ドライバ１３０が電動モータ４の内部に配置されているが、それら要素１２０，１３０の双方が電動モータ４の外部又は内部に配置されていてもよい。   As shown in FIG. 2, the energization control system 6 includes a control unit 120 and an energization driver 130. In this embodiment, the control unit 120 is disposed outside the electric motor 4 and the energization driver 130 is disposed inside the electric motor 4. However, both of the elements 120 and 130 are disposed outside or inside the electric motor 4. May be arranged.

制御ユニット１２０は、マイクロコンピュータを主体に構成され、図７に示すように通電ドライバ１３０と電気接続されている。制御ユニット１２０は、各駆動源ＥＮＧ，ＭＧを制御しつつ電動モータ４を制御する制御モードとして、フィードバック（ＦＢ）制御モード及びオープンループ（ＯＲ）制御モードを実行する。   The control unit 120 is mainly composed of a microcomputer, and is electrically connected to the energization driver 130 as shown in FIG. The control unit 120 executes a feedback (FB) control mode and an open loop (OR) control mode as control modes for controlling the electric motor 4 while controlling the drive sources ENG and MG.

具体的に、ＦＢ制御モードの制御ユニット１２０は、通電ドライバ１３０から与えられる電動モータ４の実回転方向Ｄｍｒ及び実回転速度Ｖｍｒ等に基づいて、機関位相の実位相を算出する。それと共に、ＦＢ制御モードの制御ユニット１２０は、車両３及び駆動源ＥＮＧ，ＭＧの各種センサから与えられる状態値等に基づいて、機関位相の目標位相を算出する。そして、ＦＢ制御モードの制御ユニット１２０は、算出した実位相及び目標位相間の位相差に基づいて、通電ドライバ１３０へ出力するＦＢ制御値を設定する。これに対し、ＯＲ制御モードの制御ユニット１２０は、通電ドライバ１３０へ出力するＯＲ制御値を、制御内容に応じた固定値に設定する。尚、以下の説明では、ＦＢ制御値とＯＲ制御値とを纏めていう場合には、「ＦＢ／ＯＲ制御値」と表記する。   Specifically, the control unit 120 in the FB control mode calculates the actual phase of the engine phase based on the actual rotation direction Dmr and the actual rotation speed Vmr of the electric motor 4 given from the energization driver 130. At the same time, the control unit 120 in the FB control mode calculates a target phase of the engine phase based on state values and the like given from the vehicle 3 and various sensors of the drive sources ENG and MG. Then, the control unit 120 in the FB control mode sets an FB control value to be output to the energization driver 130 based on the calculated phase difference between the actual phase and the target phase. On the other hand, the control unit 120 in the OR control mode sets the OR control value output to the energization driver 130 to a fixed value corresponding to the control content. In the following description, the FB control value and the OR control value are collectively referred to as “FB / OR control value”.

このような各制御モードのＦＢ／ＯＲ制御値には、電動モータ４の目標回転方向Ｄｍｔ、目標回転速度Ｖｍｔ及び目標駆動方式Ｍｍｔが含まれている。また、目標駆動方式Ｍｍｔとしては、通常通電、通電ブレーキ及び非通電ブレーキの三方式が用意されている。ここで通常通電とは、電動モータ４への通電によりモータトルクを発生させることで、目標回転方向Ｄｍｔにモータ軸１０２を回転させる駆動方式である。一方、通電ブレーキとは、電動モータ４への通電によりモータトルクを発生させることで、目標回転方向Ｄｍｔのブレーキをモータ軸１０２にかける駆動方式である。また一方、非通電ブレーキとは、電動モータ４への通電が停止した状態でも、モータ軸１０２にブレーキをかける駆動方式である。   The FB / OR control value in each control mode includes the target rotation direction Dmt, the target rotation speed Vmt, and the target drive method Mmt of the electric motor 4. Further, as the target drive method Mmt, three methods of normal energization, energization brake, and non-energization brake are prepared. Here, the normal energization is a driving method in which the motor shaft 102 is rotated in the target rotation direction Dmt by generating motor torque by energizing the electric motor 4. On the other hand, the energizing brake is a driving method in which a motor torque is generated by energizing the electric motor 4 to apply a brake in the target rotation direction Dmt to the motor shaft 102. On the other hand, the non-energized brake is a driving method in which the motor shaft 102 is braked even when the electric power supply to the electric motor 4 is stopped.

以上の制御ユニット１２０に対し、図７，８に示す通電ドライバ１３０には、ブリッジ回路１３６及び通電処理回路１３８が設けられている。   For the control unit 120 described above, the energization driver 130 shown in FIGS. 7 and 8 is provided with a bridge circuit 136 and an energization processing circuit 138.

図８に示すようにブリッジ回路１３６は、三つのアームＡＵ，ＡＶ，ＡＷを有した三相インバータ回路である。各アームＡＵ，ＡＶ，ＡＷは、上段スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷと下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷとを、符号の末尾が同じもの同士で直列に電気接続してなる。ここで、各アームＡＵ，ＡＶ，ＡＷの上段スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ及び下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷは、いずれも電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であり、電圧レベルがハイの駆動信号によりオン且つ電圧レベルがローの駆動信号によりオフされる。   As shown in FIG. 8, the bridge circuit 136 is a three-phase inverter circuit having three arms AU, AV, and AW. Each arm AU, AV, AW is formed by electrically connecting upper switching elements FU, FV, FW and lower switching elements GU, GV, GW in series with the same reference numerals. Here, the upper switching elements FU, FV, FW and the lower switching elements GU, GV, GW of the arms AU, AV, AW are all field effect transistors (FETs), and are turned on by a drive signal having a high voltage level. And the voltage level is turned off by a low drive signal.

各アームＡＵ，ＡＶ，ＡＷにおいて上段スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ側の端部は、車両の電源Ｂと電気接続されている。一方、各アームＡＵ，ＡＶ，ＡＷにおいて下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷ側の端部は、アースされている。さらに、各アームＡＵ，ＡＶ，ＡＷにおいて上段スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ及び下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷ間の中点は、電動モータ４において互いにスター結線された複数のコイル１０９のうち、それぞれ対応するものに電気接続されている。これらの電気的構成により、各スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのオンオフが個別に制御されることで、電動モータ４への通電が可能となる。   The ends of the upper switching elements FU, FV, FW in the arms AU, AV, AW are electrically connected to the vehicle power source B. On the other hand, the ends of the lower switching elements GU, GV, GW in each arm AU, AV, AW are grounded. Further, in each arm AU, AV, AW, the middle points between the upper switching elements FU, FV, FW and the lower switching elements GU, GV, GW are respectively selected from among the plurality of coils 109 that are star-connected to each other in the electric motor 4. It is electrically connected to the corresponding one. With these electrical configurations, the switching elements FU, FV, FW, GU, GV, and GW are individually controlled to be turned on and off, so that the electric motor 4 can be energized.

通電処理回路１３８は、ＦＥＴ用のゲート駆動ＩＣを主体に構成され、図７に示すように回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷと電気接続されている。通電処理回路１３８は、各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷから与えられる実回転位置θｍｒに基づいて、制御ユニット１２０へ与える実回転方向Ｄｍｒ及び実回転速度Ｖｍｒを算出する。ここで各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、例えばホール素子等であり、モータ軸１０２の回転方向に所定間隔ずつをあけて位置決めされている。各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、モータ軸１０２に装着されたセンサ磁石１０７（図２も参照）の形成磁界を感知することで、電圧レベルがハイの検出信号を出力する。一方で各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷは、センサ磁石１０７の形成磁界の非感知時には、電圧レベルがローの検出信号を出力する。したがって、各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの検出信号は、モータ軸１０２の実回転位置θｍｒを与えることになる。   The energization processing circuit 138 is mainly composed of a gate drive IC for FET, and is electrically connected to the rotation detection elements SU, SV, SW as shown in FIG. The energization processing circuit 138 calculates an actual rotation direction Dmr and an actual rotation speed Vmr to be given to the control unit 120 based on the actual rotation position θmr given from each rotation detection element SU, SV, SW. Here, each rotation detection element SU, SV, SW is, for example, a Hall element or the like, and is positioned at predetermined intervals in the rotation direction of the motor shaft 102. Each rotation detection element SU, SV, SW senses a magnetic field formed by a sensor magnet 107 (see also FIG. 2) mounted on the motor shaft 102, and outputs a detection signal having a high voltage level. On the other hand, each rotation detection element SU, SV, SW outputs a detection signal whose voltage level is low when the magnetic field formed by the sensor magnet 107 is not sensed. Therefore, the detection signal of each rotation detection element SU, SV, SW gives the actual rotation position θmr of the motor shaft 102.

図８に示すように通電処理回路１３８は、制御ユニット１２０及び各スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷにも電気接続されている。通電処理回路１３８は、制御ユニット１２０から与えられるＦＢ／ＯＲ制御値と、上述の実回転位置θｍｒ及び算出値Ｄｍｒ，Ｖｍｒとに基づいて、各スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷをオンオフ制御する。   As shown in FIG. 8, the energization processing circuit 138 is also electrically connected to the control unit 120 and the switching elements FU, FV, FW, GU, GV, and GW. The energization processing circuit 138, based on the FB / OR control value given from the control unit 120, the actual rotation position θmr and the calculated values Dmr, Vmr, each switching element FU, FV, FW, GU, GV, GW. ON / OFF control.

ここで、図９〜１１に示すように本実施形態のオンオフ制御では、各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの検出信号の電圧レベルに応じて各スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷへ与える駆動信号の電圧レベルを、パターンｉ〜ｖｉ（以下、「通電パターンｉ〜ｖｉ」という）のいずれかに切換える。尚、図９〜１１は、検出信号の電圧レベルがハイとなる場合をＨ、検出信号の電圧レベルがローとなる場合をＬとして、表記している。それと共に図９〜１１は、駆動信号の電圧レベルをハイとする場合をＨ、駆動信号の電圧レベルをローとする場合をＬとして、表記している。   Here, as shown in FIGS. 9 to 11, in the on / off control of the present embodiment, the switching elements FU, FV, FW, GU, GV, and the like according to the voltage level of the detection signal of each rotation detection element SU, SV, SW. The voltage level of the drive signal applied to the GW is switched to any of patterns i to vi (hereinafter referred to as “energization patterns i to vi”). 9 to 11 represent the case where the voltage level of the detection signal is high as H and the case where the voltage level of the detection signal is low as L. In addition, FIGS. 9 to 11 show the case where the voltage level of the drive signal is high as H and the case where the voltage level of the drive signal is low as L.

まず、図９，１０の通電パターンｉ〜ｖｉは、通電によりモータトルクを発生させるために採用される。具体的に、方向Ｄｍｔ及び方式Ｍｍｔとしてそれぞれ正方向及び通常通電のＦＢ／ＯＲ制御値が与えられる場合の通電処理回路１３８は、図９の通電パターンｉ〜ｖｉを順方向に切換えることで、モータ軸１０２に正方向のモータトルクを発生させる。これに対し、方向Ｄｍｔ及び方式Ｍｍｔとしてそれぞれ負方向及び通常通電のＦＢ／ＯＲ制御値が与えられる場合の通電処理回路１３８は、図１０の通電パターンｉ〜ｖｉを順方向に切換えることで、モータ軸１０２に負方向のモータトルクを発生させる。   First, the energization patterns i to vi of FIGS. 9 and 10 are employed to generate motor torque by energization. Specifically, the energization processing circuit 138 in the case where FB / OR control values for the normal direction and normal energization are given as the direction Dmt and the system Mmt, respectively, switches the energization patterns i to vi of FIG. A motor torque in the positive direction is generated on the shaft 102. On the other hand, the energization processing circuit 138 in the case where the FB / OR control values for the negative direction and the normal energization are given as the direction Dmt and the system Mmt, respectively, switches the energization patterns i to vi in FIG. A negative motor torque is generated on the shaft 102.

また、方向Ｄｍｔ及び方式Ｍｍｔとして正方向及び通電ブレーキのＦＢ／ＯＲ制御値が与えられる場合の通電処理回路１３８は、図９の通電パターンｉ〜ｖｉを逆方向に切換えることで、モータ軸１０２に正方向のブレーキをかけるモータトルクを発生させる。これに対し、方向Ｄｍｔ及び方式Ｍｍｔとして負方向及び通電ブレーキのＦＢ／ＯＲ制御値が与えられる場合の通電処理回路１３８は、図１０の通電パターンｉ〜ｖｉを逆方向へ切換えることで、モータ軸１０２に負方向のブレーキをかけるモータトルクを発生させる。   Further, the energization processing circuit 138 in the case where the FB / OR control value of the forward direction and energization brake is given as the direction Dmt and the method Mmt, the energization patterns i to vi of FIG. Generate motor torque to apply the brake in the positive direction. On the other hand, the energization processing circuit 138 in the case where the FB / OR control value of the negative direction and the energization brake is given as the direction Dmt and the system Mmt, the motor shaft is switched by switching the energization patterns i to vi in FIG. A motor torque is applied to brake 102 in the negative direction.

そして、このような図９，１０の通電パターンｉ〜ｖｉでは、下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷにハイレベルの駆動信号を与える際、当該駆動信号を通電処理回路１３８によりパルス幅変調させることで、電動モータ４への通電量（例えば電流値）を調整する。ここでパルス幅変調を実現するには、ハイレベルの駆動信号により下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷをオンするデューティ比Ｒｐ（図８）を、設定する。但し、ＦＢ制御値が与えられる場合のデューティ比Ｒｐは、目標回転速度Ｖｍｔ及び実回転速度Ｖｍｒ間の差分に基づくＰＩ又はＰＩＤ制御演算により、設定される。一方、ＯＲ制御値が与えられる場合のデューティ比Ｒｐは、目標回転速度Ｖｍｔに従う一定値に、設定される。   In the energization patterns i to vi of FIGS. 9 and 10, when a high level drive signal is applied to the lower switching elements GU, GV, and GW, the drive signal is subjected to pulse width modulation by the energization processing circuit 138. Then, the energization amount (for example, current value) to the electric motor 4 is adjusted. Here, in order to realize the pulse width modulation, the duty ratio Rp (FIG. 8) for turning on the lower switching elements GU, GV, and GW by the high level drive signal is set. However, the duty ratio Rp when the FB control value is given is set by PI or PID control calculation based on the difference between the target rotation speed Vmt and the actual rotation speed Vmr. On the other hand, the duty ratio Rp when the OR control value is given is set to a constant value according to the target rotational speed Vmt.

次に、図１１の通電パターンｉ〜ｖｉは、通電の停止状態にあってもモータ軸１０２にブレーキをかけるために採用される。具体的には、方式Ｍｍｔとして非通電ブレーキのＯＲ制御値が与えられる場合の通電処理回路１３８は、図１１の通電パターンｉ〜ｖｉのうち各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷの検出信号の電圧レベルに対応したもの、即ち実回転位置θｍｒに応じたものへと切り換える。この切換え状態下、モータ軸１０２が実回転位置θｍｒから回転しようとすると、ブレーキトルクが当該軸１０２に与えられることになる。   Next, the energization patterns i to vi in FIG. 11 are employed to brake the motor shaft 102 even when the energization is stopped. Specifically, the energization processing circuit 138 in the case where the OR control value of the non-energized brake is given as the method Mmt, the voltage of the detection signal of each rotation detection element SU, SV, SW in the energization patterns i to vi of FIG. Switching to the one corresponding to the level, that is, the one corresponding to the actual rotational position θmr. If the motor shaft 102 tries to rotate from the actual rotational position θmr under this switching state, brake torque is applied to the shaft 102.

そして、図１１の通電パターンｉ〜ｖｉでは、下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのうちオンする対象を、アームＡＵ，ＡＶ，ＡＷのうち実回転位置θｍｒに応じて選択される選択アームの下段スイッチング素子に、限定する。図１１と図９，１０との比較から明らかなように具体的には、実回転位置θｍｒに対応して電動モータ４への通電時であれば上段スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ又は下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷをオンする二つの選択アームの下段スイッチング素子に、オン対象を限定するのである。ここで、例えば実回転位置θｍｒに対応してハイレベルの検出信号が回転検出素子ＳＶから出力される場合の通電パターンｉを、図１１と図９，１０とで比較してみる。この場合、通電時の図９ではスイッチング素子ＧＵ，ＦＶがオンされ且つ通電時の図１０ではスイッチング素子ＦＵ，ＧＶがオンされ且つる選択アームＡＵ，ＡＶにて、非通電時の図１１では下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶがオンされるのである。   In the energization patterns i to vi of FIG. 11, the lower-stage switching of the selected arm selected from the arms AU, AV, and AW according to the actual rotational position θmr as the target to be turned on among the lower-stage switching elements GU, GV, and GW. Limited to elements. As apparent from the comparison between FIG. 11 and FIGS. 9 and 10, specifically, when the electric motor 4 is energized corresponding to the actual rotational position θmr, the upper switching elements FU, FV, FW or the lower switching elements The target to be turned on is limited to the lower switching elements of the two selection arms that turn on GU, GV, and GW. Here, for example, an energization pattern i when a high-level detection signal is output from the rotation detection element SV corresponding to the actual rotation position θmr will be compared between FIG. 11 and FIGS. In this case, the switching elements GU and FV are turned on in FIG. 9 when energized and the selection arms AU and AV in which the switching elements FU and GV are turned on in FIG. 10 when energized. The switching elements GU and GV are turned on.

（通電制御処理）
次に、通電制御系６の通電制御処理として、内燃機関ＥＮＧの停止に伴って実行される制御フローの詳細を、図１２，１３に従って説明する。 (Energization control processing)
Next, details of a control flow executed as the energization control process of the energization control system 6 with the stop of the internal combustion engine ENG will be described with reference to FIGS.

図１２に示すように、Ｓ１０１にて制御ユニット１２０は、内燃機関ＥＮＧの停止に必須の停止条件が成立したか否かを、判定する。この停止条件としては、例えば内燃機関ＥＮＧのイグニッションスイッチのオフや、内燃機関ＥＮＧへの燃料噴射の停止、アイドルストップシステムによる内燃機関ＥＮＧの停止条件等のうち、少なくとも一つが採用される。したがって、Ｓ１０１にて停止条件の成立が確認された場合には、Ｓ１０２へ移行する一方、それ以外の場合には、Ｓ１０１を繰り返す。   As shown in FIG. 12, in S101, the control unit 120 determines whether or not a stop condition essential for stopping the internal combustion engine ENG is satisfied. As the stop condition, for example, at least one of an ignition switch OFF of the internal combustion engine ENG, a stop of fuel injection to the internal combustion engine ENG, a stop condition of the internal combustion engine ENG by an idle stop system, and the like are employed. Therefore, when it is confirmed in S101 that the stop condition is satisfied, the process proceeds to S102, and in other cases, S101 is repeated.

Ｓ１０２にて制御ユニット１２０は、ＦＢ制御モードを実行することで、機関位相を最適始動位相Ｐｈ又はその近傍位相に調整する。この最適始動位相Ｐｈとしては、内燃機関ＥＮＧの始動を許容し且つ燃費を向上させる範囲の始動位相のうち、最適の機関位相に予設定される。   In S102, the control unit 120 adjusts the engine phase to the optimum starting phase Ph or its vicinity phase by executing the FB control mode. The optimum starting phase Ph is preset to an optimum engine phase among the starting phases within a range in which the starting of the internal combustion engine ENG is allowed and the fuel consumption is improved.

続くＳ１０３にて制御ユニット１２０は、Ｓ１０２のＦＢ制御モードを継続しつつ、内燃機関ＥＮＧが完全に停止したか否かを判定する。その結果、内燃機関ＥＮＧの完全停止が確認された場合には、Ｓ１０４へ移行する一方、それ以外の場合には、Ｓ１０３を繰り返す。   In subsequent S103, the control unit 120 determines whether or not the internal combustion engine ENG has completely stopped while continuing the FB control mode in S102. As a result, when it is confirmed that the internal combustion engine ENG is completely stopped, the process proceeds to S104, while in other cases, S103 is repeated.

Ｓ１０４にて制御ユニット１２０は、ＦＢ制御モードからＯＲ制御モードに切換えて、ＯＲ制御値としての目標回転速度Ｖｍｔを零値に設定する。これを受けて通電処理回路１３８は、制御ユニット１２０からのＯＲ制御値に従うように、デューティ比Ｒｐを零値に設定する。その結果、電動モータ４への通電量が零値までステップ状に一旦減少し、モータトルクも零値まで一旦減少する（図１４参照）。   In S104, the control unit 120 switches from the FB control mode to the OR control mode, and sets the target rotational speed Vmt as the OR control value to a zero value. In response to this, the energization processing circuit 138 sets the duty ratio Rp to a zero value so as to follow the OR control value from the control unit 120. As a result, the energization amount to the electric motor 4 is once reduced stepwise to the zero value, and the motor torque is once reduced to the zero value (see FIG. 14).

こうしたＳ１０４が実行される内燃機関ＥＮＧの停止直後における各弾性部材４８には、停止前の弾性歪みに起因して歪みエネルギーが蓄積されている。故に、モータトルクの一旦減少によりトルクバランスの崩れるモータ軸１０２は、各弾性部材４８の蓄積エネルギーを解放しつつ、カムトルクの作用方向へと回転することになる。   Strain energy is accumulated in each elastic member 48 immediately after the stop of the internal combustion engine ENG in which S104 is executed due to the elastic strain before the stop. Therefore, the motor shaft 102 whose torque balance is lost due to the temporary decrease of the motor torque is rotated in the cam torque acting direction while releasing the accumulated energy of each elastic member 48.

そこで、Ｓ１０５にて制御ユニット１２０は、Ｓ１０４のＯＲ制御モードを継続しつつ、現在の実回転位置θｍｒが変化したか否かを判定する。その結果、実回転位置θｍｒが設定角度以上変化した場合には、Ｓ１０６へ移行する一方、それ以外の場合には、Ｓ１０５を繰り返す。ここで設定角度は、後述のＳ１１２に至るまでのモータ軸１０２の回転によって歪みエネルギーを解放し得るが、機関位相が始動位相の範囲を超えない角度となるように、予設定される。   Therefore, in S105, the control unit 120 determines whether or not the current actual rotational position θmr has changed while continuing the OR control mode in S104. As a result, when the actual rotational position θmr has changed by more than the set angle, the process proceeds to S106, and in other cases, S105 is repeated. Here, the set angle is preset so that the distortion energy can be released by the rotation of the motor shaft 102 up to S112 described later, but the engine phase does not exceed the start phase range.

Ｓ１０６にて制御ユニット１２０は、Ｓ１０４のＯＲ制御モードを継続しつつ、現在の実回転方向Ｄｍｒを実回転位置θｍｒの変化方向として判別する。   In S106, the control unit 120 determines the current actual rotation direction Dmr as the change direction of the actual rotation position θmr while continuing the OR control mode of S104.

続くＳ１０７にて制御ユニット１２０は、Ｓ１０４のＯＲ制御モードとは異なるＯＲ制御モードに切換える。具体的にＳ１０７のＯＲ制御モードは、Ｓ１０６での判別方向とは反対方向に目標回転方向Ｄｍｔを設定すると共に、目標回転速度Ｖｍｔ及び目標駆動方式Ｍｍｔをそれぞれ所定値及び通電ブレーキに設定する。ここで、目標回転速度Ｖｍｔの設定値は、Ｓ１０６での判別方向と反対方向のブレーキをモータ軸１０２にかけて、モータトルクをカムトルク及び磁気保持トルクとバランスさせるための値である。   In subsequent S107, the control unit 120 switches to an OR control mode different from the OR control mode in S104. Specifically, in the OR control mode of S107, the target rotation direction Dmt is set in the direction opposite to the determination direction in S106, and the target rotation speed Vmt and the target drive method Mmt are set to a predetermined value and an energization brake, respectively. Here, the set value of the target rotational speed Vmt is a value for balancing the motor torque with the cam torque and the magnetic holding torque by applying a brake in the direction opposite to the determination direction in S106 to the motor shaft 102.

こうしたＳ１０７では、制御ユニット１２０からＯＲ制御値を受けた通電処理回路１３８が、当該ＯＲ制御値に従うデューティ比Ｒｐを設定する。その結果、Ｓ１０６での判別方向が正しい場合には、モータ軸１０２にブレーキをかける通電方向にて、電動モータ４への通電量がステップ状に増大する（図１４参照）。故にモータトルクは、カムトルクと確実に対抗して実回転位置θｍｒの変化速度を低下させることになるので、カムトルク及び磁気保持トルクと容易にバランス可能となる。これに対し、Ｓ１０６での判別方向に誤りがあると、モータトルクがカムトルクと対抗し得ないので、実回転位置θｍｒの変化速度が増大してしまう。   In S107, the energization processing circuit 138 that receives the OR control value from the control unit 120 sets the duty ratio Rp according to the OR control value. As a result, when the determination direction in S106 is correct, the energization amount to the electric motor 4 increases stepwise in the energization direction in which the motor shaft 102 is braked (see FIG. 14). Therefore, since the motor torque reliably counters the cam torque and decreases the change speed of the actual rotational position θmr, it can be easily balanced with the cam torque and the magnetic holding torque. On the other hand, if there is an error in the determination direction in S106, the motor torque cannot compete with the cam torque, so the change speed of the actual rotational position θmr increases.

そこで、Ｓ１０８にて制御ユニット１２０は、Ｓ１０７のＯＲ制御モードを継続しつつ、判別方向の正誤を判定する。具体的には、通電量増大により現出する実回転位置θｍｒの変化速度（即ち、実回転速度Ｖｍｒ）が判別方向に増大した場合には、当該判別方向に誤りがあるとして、Ｓ１０９へと移行する。   Therefore, in S108, the control unit 120 determines whether the determination direction is correct or not while continuing the OR control mode in S107. Specifically, when the change speed of the actual rotation position θmr that appears due to the increase in the energization amount (that is, the actual rotation speed Vmr) increases in the determination direction, it is determined that there is an error in the determination direction, and the process proceeds to S109. To do.

Ｓ１０９にて制御ユニット１２０は、Ｓ１０７により設定されたＯＲ制御値のうち目標回転方向Ｄｍｔを変更するＯＲ制御モードに切換えて、電動モータ４への通電方向を反転させる。その結果、判別方向が正しかった場合と同様にして、モータトルクがカムトルク及び磁気保持トルクとバランスする。故に、判別方向が誤っていたとしても、Ｓ１０９の実行により、モータ軸１０２の回転変化を僅かに抑えることができる。   In S109, the control unit 120 switches to the OR control mode for changing the target rotation direction Dmt among the OR control values set in S107, and reverses the energization direction to the electric motor 4. As a result, the motor torque is balanced with the cam torque and the magnetic holding torque in the same manner as when the determination direction is correct. Therefore, even if the determination direction is wrong, the rotation change of the motor shaft 102 can be slightly suppressed by executing S109.

以上により、Ｓ１０９の実行後と、Ｓ１０８にて判別方向を正しいとする判定が下された場合には、Ｓ１１０へと移行する。このＳ１１０にて制御ユニット１２０は、直前のＳ１０９又はＳ１０８によるＯＲ制御モードを継続しつつ、モータ軸１０２が停止したか否かを判定する。その結果、実回転位置θｍｒが設定時間以上変化しない場合には、モータ軸１０２が停止したと判定してＳ１１１に移行する一方、それ以外の場合には、Ｓ１１０を繰り返す。   As described above, after the execution of S109 and when it is determined in S108 that the determination direction is correct, the process proceeds to S110. In S110, the control unit 120 determines whether or not the motor shaft 102 has stopped while continuing the OR control mode in S109 or S108 immediately before. As a result, if the actual rotational position θmr does not change for more than the set time, it is determined that the motor shaft 102 has stopped, and the process proceeds to S111. Otherwise, S110 is repeated.

Ｓ１１１にて制御ユニット１２０は、Ｓ１０４に準じたＯＲ制御モードに切換えて、電動モータ４への通電量を零値までステップ状に減少させる（図１４参照）。その結果、全スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのオフにより、電動モータ４への通電が停止して、モータトルクが完全に消失することとなる。ここで、上述の如き通電ブレーキによりモータ軸１０２が停止させられる本実施形態では、モータトルクはその消失直前までに小さくなっているので、当該消失時点にてカムトルクと磁気保持トルクとをバランスさせることが容易となる。   In S111, the control unit 120 switches to the OR control mode according to S104, and reduces the energization amount to the electric motor 4 in a stepped manner to the zero value (see FIG. 14). As a result, when all the switching elements FU, FV, FW, GU, GV, and GW are turned off, the energization to the electric motor 4 is stopped and the motor torque is completely lost. Here, in the present embodiment in which the motor shaft 102 is stopped by the energization brake as described above, the motor torque is reduced until just before the disappearance, so that the cam torque and the magnetic holding torque are balanced at the time of the disappearance. Becomes easy.

そこで、電動モータ４への通電停止後のＳ１１２にて制御ユニット１２０は、現在の実回転位置θｍｒが変化したか否かを判定する。その結果、実回転位置θｍｒが設定時間内に変化した場合には、磁気保持トルクとカムトルクとのバランスが崩れてモータ軸１０２が再び回転状態にあるとして、Ｓ１０６に戻る。一方、実回転位置θｍｒが設定時間以上変化しない場合には、カムトルクと磁気保持トルクとが確実にバランスすることでモータ軸１０２が完全に停止したとして、Ｓ１１３へと移行する。以上より、Ｓ１１３への移行時の機関位相は、Ｓ１０２により実現された最適始動位相Ｐｈ又はその近傍位相に対して、始動位相の範囲内に収まることになる。   Therefore, the control unit 120 determines whether or not the current actual rotational position θmr has changed in S112 after the energization of the electric motor 4 is stopped. As a result, when the actual rotational position θmr changes within the set time, the balance between the magnetic holding torque and the cam torque is lost, and the motor shaft 102 is in the rotating state again, and the process returns to S106. On the other hand, if the actual rotational position θmr does not change for more than the set time, the motor shaft 102 is completely stopped by reliably balancing the cam torque and the magnetic holding torque, and the process proceeds to S113. From the above, the engine phase at the time of shifting to S113 is within the range of the starting phase with respect to the optimum starting phase Ph realized in S102 or its neighboring phase.

図１３に示すように、モータ軸１０２が完全停止した後のＳ１１３にて制御ユニット１２０は、内燃機関ＥＮＧの始動に必須の始動条件が成立したか否かを、判定する。この始動条件としては、例えば内燃機関ＥＮＧのイグニッションスイッチのオンや、内燃機関ＥＮＧへの燃料噴射の開始、アイドルストップシステムによる内燃機関ＥＮＧの再始動条件等のうち、少なくとも一つが採用される。したがって、Ｓ１１３にて始動条件の成立が確認されない場合には、Ｓ１１４へ移行する一方、それ以外の場合には、本通電制御処理を終了する。   As shown in FIG. 13, in S113 after the motor shaft 102 is completely stopped, the control unit 120 determines whether or not a start condition essential for starting the internal combustion engine ENG is satisfied. As the starting condition, for example, at least one of an ON state of an ignition switch of the internal combustion engine ENG, a start of fuel injection to the internal combustion engine ENG, a restart condition of the internal combustion engine ENG by an idle stop system, and the like are employed. Therefore, if it is not confirmed in S113 that the start condition is satisfied, the process proceeds to S114. In other cases, the energization control process is terminated.

Ｓ１１４〜Ｓ１１７にて制御ユニット１２０は、モータ軸１０２でのトルクバランスを崩すと予測される崩し条件が成立したか否かを、判定する。この崩し条件としては、次の条件α〜δが採用される。
（条件α） 車両３の走行速度が所定の基準速度Ｃｖ以上となる。
（条件β） モータジェネレータＭＧの発生トルクが所定の基準トルクＣｔｒｑ以上となる。
（条件γ） 車両３のアクセル開度が所定の基準開度Ｃａ以上となる。
（条件δ） 内燃機関ＥＮＧの温度が所定の基準温度Ｃｔｍｐ以上となる。 In S114 to S117, the control unit 120 determines whether or not a breaking condition that is predicted to break the torque balance in the motor shaft 102 is satisfied. As this breaking condition, the following conditions α to δ are adopted.
(Condition α) The traveling speed of the vehicle 3 is equal to or higher than a predetermined reference speed Cv.
(Condition β) The generated torque of motor generator MG is equal to or greater than a predetermined reference torque Ctrq.
(Condition γ) The accelerator opening of the vehicle 3 is equal to or greater than a predetermined reference opening Ca.
(Condition δ) The temperature of the internal combustion engine ENG is equal to or higher than a predetermined reference temperature Ctmp.

ここで、Ｓ１１４による条件αの走行速度に関する判定には、例えば車両３の車速センサによる検出速度等が利用される。また、Ｓ１１５による条件βの発生トルクに関する判定には、例えば制御ユニット１２０からモータジェネレータＭＧに要求される制御トルク値、又はモータジェネレータＭＧからの実際の出力トルク値等が利用される。さらに、Ｓ１１６による条件γのアクセル開度に関する判定には、例えば車両３のアクセルペダルの踏込量等が利用される。またさらに、Ｓ１１７による条件δの温度に関する判定には、例えば車両３の油温センサ又は車両３の水温センサによる検出温度等が利用される。そして、これら各条件α〜δの判定に必要な基準速度Ｃｖ、基準トルクＣｔｒｑ、基準開度Ｃａ及び基準温度Ｃｔｍｐは、その値を下回る場合にモータ軸１０２を再回転させない値となるように、予設定される。   Here, for example, the speed detected by the vehicle speed sensor of the vehicle 3 is used for the determination regarding the traveling speed of the condition α in S114. In addition, for example, a control torque value required from the control unit 120 to the motor generator MG, an actual output torque value from the motor generator MG, or the like is used for the determination regarding the generated torque of the condition β in S115. Furthermore, for example, the amount of depression of the accelerator pedal of the vehicle 3 is used for the determination regarding the accelerator opening degree of the condition γ in S116. Furthermore, for example, the temperature detected by the oil temperature sensor of the vehicle 3 or the water temperature sensor of the vehicle 3 is used for the determination regarding the temperature of the condition δ in S117. Then, the reference speed Cv, the reference torque Ctrq, the reference opening degree Ca, and the reference temperature Ctmp necessary for the determination of each of the conditions α to δ are set to values that do not cause the motor shaft 102 to re-rotate when the values are lower than the values. Preset.

したがって、以上の条件α〜δのうちいずれか一つが成立している場合には、Ｓ１１８へ移行する一方、いずれも成立していない場合には、Ｓ１１３〜Ｓ１１７を繰り返す。尚、Ｓ１１３〜Ｓ１１７を繰り返している間は、全スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのオフが継続されることで、電動モータ４への通電が停止状態に維持される。   Therefore, if any one of the above conditions α to δ is satisfied, the process proceeds to S118, whereas if none is satisfied, S113 to S117 are repeated. While S113 to S117 are repeated, all the switching elements FU, FV, FW, GU, GV, and GW are continuously turned off, so that energization of the electric motor 4 is maintained in a stopped state.

いずれかの条件α〜δの成立により移行するＳ１１８にて制御ユニット１２０は、通電停止状態を維持したままでのＯＲ制御モードを実行し、ＯＲ制御値としての目標駆動方式Ｍｍｔを非通電ブレーキに設定する（図１４参照）。これを受けて通電処理回路１３８は、下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのうち実回転位置θｍｒに対応した二素子をオンする。その結果、外力の作用によってモータ軸１０２が回転しようとすると、当該回転の方向が正負のいずれの方向であっても、オン状態の二素子間にコイル１０９が介在する閉回路では、逆起電力の発生によって回生電流が流れることになる。すると、モータ軸１０２には、回生電流に応じたブレーキトルクが回転に対抗して作用することになるので、実回転位置θｍｒの変化が規制され得る。また、ブレーキトルクの作用に拘らず、万が一、実回転位置θｍｒが変化しても、オンされる二素子は、下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのうちから当該変化後の実回転位置θｍｒに対応して切換えられるので、ブレーキトルクの作用が継続されて当該変化が止められ得る。以上により、モータ軸１０２でのトルクバランスが維持された状態下、Ｓ１１３へと戻ることになる。   In S118, which is shifted when any of the conditions α to δ is satisfied, the control unit 120 executes the OR control mode while maintaining the energization stopped state, and sets the target drive method Mmt as the OR control value to the non-energized brake. Set (see FIG. 14). In response to this, the energization processing circuit 138 turns on two elements corresponding to the actual rotational position θmr among the lower switching elements GU, GV, and GW. As a result, when the motor shaft 102 tries to rotate by the action of an external force, the counter electromotive force is generated in a closed circuit in which the coil 109 is interposed between the two elements in the on state, regardless of whether the direction of the rotation is positive or negative. The regenerative current flows due to the occurrence of. Then, the brake torque corresponding to the regenerative current acts on the motor shaft 102 against the rotation, so that the change in the actual rotational position θmr can be regulated. Even if the actual rotational position θmr changes, the two elements that are turned on correspond to the changed actual rotational position θmr among the lower switching elements GU, GV, and GW regardless of the action of the brake torque. Thus, the change of the brake torque can be continued and the change can be stopped. As described above, the process returns to S113 in a state where the torque balance in the motor shaft 102 is maintained.

尚、ここまで説明の実施形態では、通電制御処理のうちＳ１０１〜Ｓ１１２を共同して実行する制御ユニット１２０及び通電処理回路１３８が「バランス制御手段」に相当し、通電制御処理のうちＳ１１３〜Ｓ１１８を共同して実行する制御ユニット１２０及び通電処理回路１３８が「バランス維持手段」に相当している。   In the embodiment described so far, the control unit 120 and the energization processing circuit 138 that jointly execute S101 to S112 in the energization control processing correspond to “balance control means”, and S113 to S118 in the energization control processing. The control unit 120 and the energization processing circuit 138 that jointly execute are equivalent to “balance maintaining means”.

（作用効果）
以上の如き装置１による作用効果を、以下に説明する。 (Function and effect)
The effects of the apparatus 1 as described above will be described below.

装置１では、各上段スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ及び各下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのオンオフ制御により、内燃機関ＥＮＧの停止後に電動モータ４が通電されることでモータ軸１０２に発生するモータトルクは、磁気保持トルク及びカムトルクとバランスしてから消失することになる。これによれば、磁気保持トルクとカムトルクとをバランスさせて所望の始動位相に機関位相を保持することが、可能である。   In the apparatus 1, the motor generated in the motor shaft 102 when the electric motor 4 is energized after the internal combustion engine ENG is stopped by on / off control of the upper switching elements FU, FV, FW and the lower switching elements GU, GV, GW. The torque disappears after balancing with the magnetic holding torque and the cam torque. According to this, it is possible to maintain the engine phase at a desired starting phase by balancing the magnetic holding torque and the cam torque.

しかも装置１では、モータトルク消失後のモータ軸１０２にてトルクバランスの崩れがに予測される場合にオンする対象は、アース側である下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのうちいずれか二つに限定される。これにより、オンされた下段スイッチング素子間に電動モータ４が介在してなる閉回路には、外力の作用によってモータ軸１０２が回転しようとすると、回生電流が発生する。その結果、内燃機関ＥＮＧの停止状態で車両３の走行時の振動に起因する外力がモータ軸１０２に作用しても、回生電流に応じたブレーキトルクを、電動モータ４への通電なしにモータ軸１０２へ与え得る。このような回生ブレーキ作用によれば、磁気保持トルクの増大によるモータ性能の低下も、消費電力の増大による環境性能の低下も共に招くことなく、機関位相の保持力を高めることが、可能となる。   In addition, in the apparatus 1, when the torque balance is predicted to be lost in the motor shaft 102 after the motor torque disappears, the target to be turned on is any two of the lower switching elements GU, GV, and GW on the ground side. Limited. Thereby, in the closed circuit in which the electric motor 4 is interposed between the lower switching elements that are turned on, a regenerative current is generated when the motor shaft 102 tries to rotate by the action of an external force. As a result, even if an external force caused by vibration during traveling of the vehicle 3 is applied to the motor shaft 102 while the internal combustion engine ENG is stopped, a brake torque corresponding to the regenerative current is applied to the motor shaft without energizing the electric motor 4. 102. According to such a regenerative braking action, it becomes possible to increase the holding power of the engine phase without causing both a reduction in motor performance due to an increase in magnetic holding torque and a reduction in environmental performance due to an increase in power consumption. .

以上説明したことから装置１は、モータ性能と環境性能とを両立させた上で機関始動性の確保を図ることを、可能にするのである。   As described above, the device 1 makes it possible to ensure engine startability while achieving both motor performance and environmental performance.

ここで特に装置１では、三列アームＡＵ，ＡＶ，ＡＷの下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのうち、モータ軸１０２にてトルクバランスの崩れが予測される場合のオン対象は、特定の二素子に限定される。具体的に特定の二素子は、モータ軸１０２の実回転位置θｍｒに対応して通電時には上段スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ又は下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷがオンされる二つの選択アームの下段スイッチング素子である。故に、それら選択アームの下段スイッチング素子間の電動モータ４には、確実に回生電流を発生させ得る。即ち、下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのうち、モータトルク消失後の実回転位置にて電動モータ４に回生電流を発生させるのに有効な二素子のみ狙って、オンすることになるので、消費電力の低下による環境性能の向上を図ることができる。   Here, in particular, in the device 1, among the lower switching elements GU, GV, GW of the three-row arms AU, AV, AW, when the torque balance is predicted to be lost in the motor shaft 102, the ON target is a specific two elements It is limited to. Specifically, the specific two elements correspond to the actual rotational position θmr of the motor shaft 102, and the lower switching arms FU, FV, FW or the lower switching elements GU, GV, GW are turned on when energized. It is a switching element. Therefore, a regenerative current can be reliably generated in the electric motor 4 between the lower switching elements of the selection arms. In other words, among the lower switching elements GU, GV, GW, only two elements effective for generating the regenerative current in the electric motor 4 at the actual rotational position after the disappearance of the motor torque are targeted and turned on. It is possible to improve environmental performance due to power reduction.

ところで、モータジェネレータＭＧにより駆動される車両３又は駆動源ＥＮＧ，ＭＧの停止状態で坂道を下る車両３にて走行速度が増大する場合、振動起因の外力も増大するため、モータ軸１０２にてトルクバランスの崩れが予測される。しかし、装置１によると、車両３の走行速度が基準速度Ｃｖ以上となることで条件αが成立する場合には、下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのうち上記特定の二素子にオン対象が限定されるので、回生ブレーキ作用が発揮されて機関位相の保持力が高められ得る。故に、機関始動性の確保に大きく貢献可能となるのである。   By the way, when the traveling speed increases in the vehicle 3 driven by the motor generator MG or the vehicle 3 that goes down the hill with the driving sources ENG and MG stopped, the external force caused by vibration also increases, so that the torque on the motor shaft 102 increases. A loss of balance is expected. However, according to the device 1, when the condition α is satisfied when the traveling speed of the vehicle 3 is equal to or higher than the reference speed Cv, the ON target is limited to the specific two elements among the lower switching elements GU, GV, and GW. Therefore, the regenerative braking action can be exhibited and the engine phase holding force can be enhanced. Therefore, it can greatly contribute to ensuring engine startability.

また、ハイブリッド車としての車両３に搭載されたモータジェネレータＭＧの発生トルクが増大する場合には、振動起因の外力も増大するため、モータ軸１０２にてトルクバランスの崩れが予測される。しかし、装置１によると、モータジェネレータＭＧの発生トルクが基準トルクＣｔｒｑ以上となることで条件βが成立する場合には、下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのうち上記特定の二素子にオン対象が限定されるので、回生ブレーキ作用が発揮されて機関位相の保持力が高められ得る。故に、機関始動性の確保に大きく貢献可能となるのである。   Further, when the generated torque of the motor generator MG mounted on the vehicle 3 as a hybrid vehicle increases, the external force due to vibration also increases, so that the motor shaft 102 is predicted to lose torque balance. However, according to the apparatus 1, when the condition β is satisfied when the generated torque of the motor generator MG is equal to or greater than the reference torque Ctrq, the specific two elements among the lower switching elements GU, GV, and GW are turned on. Since it is limited, the regenerative braking action can be exerted to increase the engine phase holding force. Therefore, it can greatly contribute to ensuring engine startability.

さらに、ハイブリッド車としての車両３にてモータジェネレータＭＧの発生トルクを決めるアクセル開度が増大する場合には、振動起因の外力も増大するため、モータ軸１０２にてトルクバランスの崩れが予測される。しかし、装置１によると、車両３のアクセル開度が基準開度Ｃａ以上となることで条件γが成立する場合には、下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのうち上記特定の二素子にオン対象が限定されるので、回生ブレーキ作用が発揮されて機関位相の保持力が高められ得る。故に、機関始動性の確保に大きく貢献可能となるのである。   Further, when the accelerator opening that determines the torque generated by the motor generator MG increases in the vehicle 3 as a hybrid vehicle, the external force due to vibration also increases, so that the torque balance is predicted to be lost in the motor shaft 102. . However, according to the apparatus 1, when the condition γ is satisfied when the accelerator opening of the vehicle 3 is equal to or greater than the reference opening Ca, the above two specific elements among the lower switching elements GU, GV, and GW are turned on. Therefore, the regenerative braking action can be exerted to increase the engine phase holding force. Therefore, it can greatly contribute to ensuring engine startability.

またさらに、内燃機関ＥＮＧの温度が増大する場合、遊星歯車機構として内部に潤滑油が導入される位相調整機構８では、当該潤滑油が粘度低下して遊星歯車５０が回転し易くなるため、トルクバランスの崩れによる機関位相のずれが懸念される。しかし、装置１によると、内燃機関ＥＮＧの温度が基準温度Ｃｔｍｐ以上となることで条件δが成立する場合には、下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷのうち上記特定の二素子にオン対象が限定されるので、回生ブレーキ作用が発揮されて機関位相の保持力が高められ得る。故に、機関始動性の確保に大きく貢献可能となるのである。   Further, when the temperature of the internal combustion engine ENG increases, the phase adjusting mechanism 8 in which the lubricating oil is introduced into the planetary gear mechanism has a reduced viscosity so that the planetary gear 50 is easily rotated. There is a concern about the engine phase shift due to the imbalance. However, according to the apparatus 1, when the condition δ is satisfied when the temperature of the internal combustion engine ENG is equal to or higher than the reference temperature Ctmp, the ON target is limited to the specific two elements among the lower switching elements GU, GV, and GW. Therefore, the regenerative braking action can be exhibited and the engine phase holding force can be enhanced. Therefore, it can greatly contribute to ensuring engine startability.

（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該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に適用することができる。 (Other embodiments)
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not construed as being limited to the embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist of the present invention. it can.

具体的に変形例１としては、磁気保持トルク及び通電によるモータトルクを発生する電動モータ４であれば、上述したＳＰＭブラシレスモータ以外のものも、適宜採用できる。例えば図１５に示すように、ブラシ付ＤＣモータを電動モータ４として採用してもよい。あるいはまた、五相等のブラシレスモータを電動モータ４として採用してもよい。あるいはさらに、モータ軸１０２のロータ部１０５内部に永久磁石１０６を埋設してなるＩＰＭブラシレスモータを、電動モータ４として採用してもよい。   Specifically, as a modified example 1, as long as the electric motor 4 generates a magnetic holding torque and a motor torque by energization, a motor other than the above-described SPM brushless motor can be appropriately employed. For example, as shown in FIG. 15, a brushed DC motor may be employed as the electric motor 4. Alternatively, a five-phase brushless motor may be adopted as the electric motor 4. Alternatively, an IPM brushless motor in which a permanent magnet 106 is embedded in the rotor portion 105 of the motor shaft 102 may be adopted as the electric motor 4.

さらに、磁気保持トルクについては、モータ軸１０２及びモータステータ１０３の一方の永久磁石の形成磁界がモータ軸１０２及びモータステータ１０３の他方の磁性体に作用する構成によって、モータ軸１０２に発生するトルクであればよい。そこで、変形例２として、磁気保持トルクを発生させるための永久磁石は、上述の如き通電によりモータトルクを発生させる磁石１０６以外にも、各回転検出素子ＳＵ，ＳＶ，ＳＷが感知する磁界を形成するセンサ磁石１０７であってもよいし、通電停止状態で磁気保持トルクを発生させる専用の磁石等であってもよい。また、変形例３として、磁気保持トルクを発生させる磁性体は、上述の如き通電によりモータトルクを発生させるコイル１０９が巻装されたコア１０８以外にも、通電停止状態で磁気保持トルクを発生させる専用のコア等であってもよい。   Further, the magnetic holding torque is a torque generated in the motor shaft 102 by a configuration in which the magnetic field formed by one permanent magnet of the motor shaft 102 and the motor stator 103 acts on the other magnetic body of the motor shaft 102 and the motor stator 103. I just need it. Therefore, as a second modification, the permanent magnet for generating the magnetic holding torque forms a magnetic field sensed by each rotation detecting element SU, SV, SW in addition to the magnet 106 for generating the motor torque by energization as described above. The sensor magnet 107 may be a dedicated magnet that generates a magnetic holding torque when the energization is stopped. Further, as a third modification, the magnetic body that generates the magnetic holding torque generates the magnetic holding torque in the energization stopped state in addition to the core 108 around which the coil 109 that generates the motor torque by energization as described above is wound. A dedicated core or the like may be used.

またさらに、変形例４として通電制御系６は、上述の如き構成の制御ユニット１２０及び通電ドライバ１３０を組み合わせたもの以外であっても、適宜採用され得る。例えば、制御ユニット１２０及び通電ドライバ１３０の双方の機能を果たす一つの電気回路により、通電制御系６を構成してもよい。あるいはまた、図１５に示すように、通電制御系６をなす通電ドライバ１３０のブリッジ回路１３６を、電動モータ４の構成（図１５の例ではブラシ付ＤＣモータ）に応じた二列のアームＡＵ，ＡＶから、構成してもよい。あるいはさらに、図示はしないが、電動モータ４の構成に応じた五列等のアームから、ブリッジ回路１３６を構成してもよい。   Further, as the fourth modification, the energization control system 6 can be appropriately adopted even if it is other than the combination of the control unit 120 and the energization driver 130 having the above-described configuration. For example, the energization control system 6 may be configured by one electric circuit that functions as both the control unit 120 and the energization driver 130. Alternatively, as shown in FIG. 15, the bridge circuit 136 of the energization driver 130 constituting the energization control system 6 is replaced with two rows of arms AU corresponding to the configuration of the electric motor 4 (DC motor with brush in the example of FIG. 15). You may comprise from AV. Alternatively, although not shown, the bridge circuit 136 may be configured from five rows of arms according to the configuration of the electric motor 4.

加えて、変形例５としては、ＦＥＴ以外の例えばバイポーラトランジスタ乃至はＩＧＢＴ等を、スイッチング素子ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ，ＧＵ，ＧＶ，ＧＷに採用してもよい。   In addition, as a fifth modification, for example, a bipolar transistor or an IGBT other than the FET may be employed for the switching elements FU, FV, FW, GU, GV, and GW.

また加えて、変形例６としては、カムトルクをモータ軸１０２へ伝達しつつ、モータ軸１０２でのトルクバランスに応じて機関位相を調整可能な位相調整機構８であれば、上述の如き潤滑油が導入される遊星歯車機構以外のものも、適宜採用できる。   In addition, as a modified example 6, if the phase adjusting mechanism 8 can adjust the engine phase according to the torque balance in the motor shaft 102 while transmitting the cam torque to the motor shaft 102, the lubricating oil as described above can be used. Other than the planetary gear mechanism to be introduced can be adopted as appropriate.

さらに加えて、変形例７としては、本発明の作用効果を得られる通電制御処理であれば、上述の如きＳ１０１〜Ｓ１１８の全てを実行する以外の処理も、適宜採用できる。例えば、Ｓ１１４〜Ｓ１１７のうち一つ〜三つを実行しない通電制御処理を、採用してもよい。あるいはまた、Ｓ１１４〜Ｓ１１７のうち少なくとも二つが同時に成立した場合に限り、Ｓ１１８へと移行する通電制御処理を、採用してもよい。あるいはさらに、特許文献１に開示される各実施形態の処理を、Ｓ１１３〜Ｓ１１８に先立って実行してもよい。   In addition, as modified example 7, as long as the energization control process can obtain the effects of the present invention, a process other than executing all of S101 to S118 as described above can be appropriately employed. For example, an energization control process that does not execute one to three of S114 to S117 may be employed. Alternatively, only when at least two of S114 to S117 are established at the same time, an energization control process that moves to S118 may be adopted. Alternatively, the processing of each embodiment disclosed in Patent Document 1 may be executed prior to S113 to S118.

またさらに加えて、変形例８としては、Ｓ１１８におけるオン対象を、下段スイッチング素子ＧＵ，ＧＶ，ＧＷの全てに限定してもよい。   In addition, as a modification 8, the ON target in S118 may be limited to all of the lower switching elements GU, GV, and GW.

そして、変形例９として本発明は、上述した吸気弁のバルブタイミングを調整する装置１以外にも、排気弁のバルブタイミングを調整する装置や、吸気弁及び排気弁の双方のバルブタイミングを調整する装置に、適宜適用され得る。また、変形例１０として本発明は、ハイブリッド車以外、例えば駆動源として内燃機関ＥＮＧのみを搭載したコンベ車等の車両３に、適宜適用され得るのである。   In addition to the device 1 for adjusting the valve timing of the intake valve described above, the present invention as a modified example 9 adjusts the valve timing of the exhaust valve and both the intake valve and the exhaust valve. The present invention can be appropriately applied to the apparatus. Further, as a tenth modification, the present invention can be applied as appropriate to a vehicle 3 other than a hybrid vehicle, such as a conveyor vehicle equipped with only the internal combustion engine ENG as a drive source.

１ バルブタイミング調整装置、２ カム軸、２ａ 導入通路、３ 車両、４ 電動モータ、６ 通電制御系、８ 位相調整機構、１０ 駆動回転体、８０ 導入孔、１０２ モータ軸、１０９ コイル、１２０ 制御ユニット、１３０ 通電ドライバ、１３６ ブリッジ回路、１３８ 通電処理回路、ＡＵ，ＡＶ，ＡＷ アーム、Ｂ 電源、Ｃａ 基準開度、Ｃｔｍｐ 基準温度、Ｃｔｒｑ 基準トルク、Ｃｖ 基準速度、ＥＮＧ 内燃機関、Ｍｍｔ 目標駆動方式、ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ 上段スイッチング素子、ＧＵ，ＧＶ，ＧＷ 下段スイッチング素子、ｉ〜ｖｉ 通電パターン、ＭＧ モータジェネレータ、Ｐｈ 最適始動位相、ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ 回転検出素子、θｍｒ 実回転位置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve timing adjustment device, 2 cam shaft, 2a introduction path, 3 vehicle, 4 electric motor, 6 energization control system, 8 phase adjustment mechanism, 10 drive rotary body, 80 introduction hole, 102 motor shaft, 109 coil, 120 control unit , 130 energization driver, 136 bridge circuit, 138 energization processing circuit, AU, AV, AW arm, B power supply, Ca reference opening, Ctmp reference temperature, Ctrq reference torque, Cv reference speed, ENG internal combustion engine, Mmt target drive system, FU, FV, FW Upper switching element, GU, GV, GW Lower switching element, i to vi energization pattern, MG motor generator, Ph optimum starting phase, SU, SV, SW rotation detection element, θmr actual rotation position

Claims (5)

車両（３）に搭載されて内燃機関（ＥＮＧ）のバルブ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、
モータ軸（１０２）を有し、磁気保持トルク及び通電によるモータトルクを前記モータ軸に発生する電動モータ（４）と、
前記電動モータを制御することにより、前記モータトルクを調整する通電制御系（６）と、
前記内燃機関からのカムトルクを前記モータ軸へ伝達しつつ、前記モータ軸でのトルクバランスに応じて前記内燃機関のクランク軸及びカム軸間の相対位相を調整する位相調整機構（８）とを、備え、
前記通電制御系は、
複数列のアーム（ＡＵ，ＡＶ，ＡＷ）において電源（Ｂ）側の上段スイッチング素子（ＦＵ，ＦＶ，ＦＷ）及びアース側の下段スイッチング素子（ＧＵ，ＧＶ，ＧＷ）間が前記電動モータに接続されてなり、各前記上段スイッチング素子及び各前記下段スイッチング素子のオンオフにより前記電動モータを通電するブリッジ回路（１３６）と、
前記内燃機関の停止後、各前記上段スイッチング素子及び各前記下段スイッチング素子のオンオフを制御することにより、前記モータトルクを、前記磁気保持トルク及び前記カムトルクとバランスさせてから消失させるバランス制御手段（１２０，１３８，Ｓ１０１〜Ｓ１１２）と、
前記バランス制御手段による前記モータトルクの消失後、前記モータ軸にてトルクバランスの崩れが予測される場合に、オンする対象を、少なくとも二つの前記下段スイッチング素子に限定するバランス維持手段（１２０，１３８，Ｓ１１３〜Ｓ１１８）とを、有し、
前記上段スイッチング素子及び前記下段スイッチング素子間が前記電動モータに接続される前記アームは、三列以上設けられ、
前記モータ軸にてトルクバランスの崩れが予測される場合に前記バランス維持手段は、前記モータ軸の実回転位置に対応して前記電動モータへの通電時には前記上段スイッチング素子又は前記下段スイッチング素子がオンされる二つの前記アームを選択し、それら選択アームの前記下段スイッチング素子に、オンする対象を限定することを特徴とするバルブタイミング調整装置。 A valve timing adjustment device that is mounted on a vehicle (3) and adjusts the valve timing of an internal combustion engine (ENG),
An electric motor (4) having a motor shaft (102) and generating a magnetic holding torque and a motor torque by energization on the motor shaft;
An energization control system (6) for adjusting the motor torque by controlling the electric motor;
A phase adjustment mechanism (8) for adjusting a relative phase between the crankshaft and the camshaft of the internal combustion engine according to a torque balance on the motor shaft while transmitting the cam torque from the internal combustion engine to the motor shaft; Prepared,
The energization control system is
In the plurality of arms (AU, AV, AW), the upper switching elements (FU, FV, FW) on the power source (B) side and the lower switching elements (GU, GV, GW) on the ground side are connected to the electric motor. A bridge circuit (136) for energizing the electric motor by turning on and off each upper switching element and each lower switching element;
After the internal combustion engine is stopped, the balance control means (120) controls the on / off of each upper switching element and each lower switching element to balance the motor torque with the magnetic holding torque and the cam torque and then eliminates the torque. , 138, S101 to S112),
Balance loss means (120, 138) that limits the target to be turned on to at least two lower switching elements when the balance of torque is predicted to be lost in the motor shaft after the motor torque is lost by the balance control means. , the S113~S118) and, possess,
The arms connected between the upper switching element and the lower switching element to the electric motor are provided in three or more rows,
When the torque balance is predicted to be lost in the motor shaft, the balance maintaining means is configured to turn on the upper switching element or the lower switching element when the electric motor is energized corresponding to the actual rotational position of the motor shaft. And selecting the two arms to be turned on, and limiting the targets to be turned on to the lower switching elements of the selected arms . 前記モータ軸にてトルクバランスの崩れが予測される場合とは、前記車両の走行速度が所定の基準速度（Ｃｖ）以上となる場合（Ｓ１１４）であ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。 And if the collapse of the torque balance is predicted by said motor shaft, according to claim 1, the traveling speed of the vehicle is characterized in that it is a case where a predetermined reference speed (Cv) or (S114) Valve timing adjustment device. 前記車両は、モータジェネレータ（ＭＧ）及び前記内燃機関を駆動源として搭載するハイブリッド車であり、
前記モータ軸にてトルクバランスの崩れが予測される場合とは、前記モータジェネレータの発生トルクが所定の基準トルク（Ｃｔｒｑ）以上となる場合（Ｓ１１５）であることを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブタイミング調整装置。 The vehicle is a hybrid vehicle equipped with a motor generator (MG) and the internal combustion engine as drive sources,
And if the collapse of the torque balance is predicted by said motor shaft, according to claim 1 or 2 generated torque of said motor generator characterized in that it is a case where a predetermined reference torque (Ctrq) or (S115) The valve timing adjusting device according to 1. 前記車両は、モータジェネレータ（ＭＧ）及び前記内燃機関を駆動源として搭載するハイブリッド車であり、
前記モータ軸にてトルクバランスの崩れが予測される場合とは、前記モータジェネレータの発生トルクを決めるアクセル開度が所定の基準開度（Ｃａ）以上となる場合（Ｓ１１６）であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。 The vehicle is a hybrid vehicle equipped with a motor generator (MG) and the internal combustion engine as drive sources,
The case where the torque balance is predicted to be lost on the motor shaft is a case where the accelerator opening that determines the torque generated by the motor generator is equal to or greater than a predetermined reference opening (Ca) (S116). The valve timing adjusting device according to any one of claims 1 to 3 . 前記位相調整機構は、内部に潤滑液が導入される歯車機構であり、
前記モータ軸にてトルクバランスの崩れが予測される場合とは、前記内燃機関の温度が所定の基準温度（Ｃｔｍｐ）以上となる場合（Ｓ１１７）であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブタイミング調整装置。 The phase adjusting mechanism is a gear mechanism in which a lubricating liquid is introduced.
And if the collapse of the torque balance is predicted by said motor shaft, according to claim 1-4 in which the temperature of the internal combustion engine is characterized in that it is a case where a predetermined reference temperature (CTMP) or (S117) The valve timing adjusting device according to any one of claims.
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