KR20100024443A

KR20100024443A - 밸브 타이밍 조정 장치

Info

Publication number: KR20100024443A
Application number: KR1020097027260A
Authority: KR
Inventors: 모또끼 우에하마; 야스시 모리이
Original assignee: 가부시키가이샤 덴소
Priority date: 2007-06-04
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2010-03-05
Also published as: WO2008149538A1; EP2151549A1; EP2151549A4; US20100180844A1; KR101129069B1; CN101631933B; CN101631933A; EP2151549B1; JP4952653B2; US8220426B2; JP2009013975A

Abstract

밸브 타이밍 조정 장치는 자기 유지 토크(Th) 및 통전에 의한 모터 토크(Tm)를 모터축(102)에 발생하는 전동 모터(4)와, 전동 모터(4)로의 통전을 제어함으로써 모터 토크(Tm)를 조정하는 제어부로서의 통전 제어계(6)와, 캠축의 회전에 따라서 정부로 교번하는 캠 토크(Tca)를 모터축(102)으로 전달하면서, 모터축(102)에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 크랭크축 및 캠축 사이의 상대 위상을 조정하는 위상 조정 기구(8)를 구비한다. 통전 제어계(6)는 내연 기관의 정지 후에 있어서 자기 유지 토크(Th) 및 캠 토크(Tca)와 밸런스시킨 모터 토크(Tm)를 소실시킨다(S105).

밸브 타이밍 조정 장치, 자기 유지 토크, 모터 토크, 통전 제어계, 전동 모터

Description

밸브 타이밍 조정 장치 {VALVE TIMING ADJUSTMENT DEVICE}

본 출원은 2007년 6월 4일에 출원된 일본특허출원 제2007-148607호 및 2008년 5월 16일에 출원된 일본특허출원 제2008-130009호를 기초로 하고 있고, 그리고 그것들을 참조함으로써, 그 개시 내용을 본 출원에 포함한다.

본 발명은 크랭크축으로부터의 토크 전달에 의해 캠축이 개폐하는 흡기 밸브 및 배기 밸브 중 적어도 한쪽의 밸브 타이밍을 조정하는 내연 기관의 밸브 타이밍 조정 장치에 관한 것이다.

종래, 전동 모터나 전자기 브레이크 장치 등의 전자기 액추에이터가 발생시키는 토크를 위상 조정 기구에 부여하여, 밸브 타이밍을 정하는 크랭크축 및 캠축 사이의 상대 위상(이하, 「기관 위상」이라고 함)을 조정하도록 한 밸브 타이밍 조정 장치가 알려져 있다. 일본 특허 공개 제2005-146993호 공보에는 내연 기관의 정지 상태에 있어서의 기관 위상을 내연 기관의 시동을 허용하는 시동 위상으로 유지함으로써 내연 기관의 시동성을 확보하도록 한 밸브 타이밍 조정 장치가 개시되어 있다.

이 장치에서는 내연 기관의 정지 상태에 있어서 작동함으로써 브레이크축으로부터 위상 조정 기구에 브레이크 토크를 부여하는 전자기 브레이크 장치를 설치 하고 있다. 이에 의해 내연 기관의 정지 상태에 있어서는, 브레이크축에 작용하는 전자기 브레이크 장치의 브레이크 토크와 위상 조정 기구의 스프링 토크를 밸런스시켜, 기관 위상을 시동 위상으로 유지하는 것이 가능하게 되어 있다.

이 장치에서는 내연 기관의 운전 상태에 있어서 브레이크축으로부터 위상 조정 기구에 브레이크 토크를 부여함으로써 기관 위상을 조정시키는 전자기 브레이크 장치와는 별도로, 내연 기관의 정지 상태에 있어서 작동하는 전자기 브레이크 장치를 설치하고 있다. 그로 인해, 장치 구조의 복잡화나 대형화를 초래해 버린다. 또한, 내연 기관의 운전 상태에 있어서 캠축의 회전에 따라서 정부(正負)로 교번하는 캠 토크가 위상 조정 기구를 통해 브레이크축으로 전달되지만, 당해 캠 토크는 내연 기관의 정지 상태에 있어서도 정 또는 부의 토크로서 브레이크축에 작용한다. 그로 인해, 캠 토크의 정부나 대소에 따라서는, 브레이크축에 있어서의 토크 밸런스가 무너져 버려, 기관 위상이 시동 위상으로부터 크게 어긋날 우려가 있다.

본 출원은 내연 기관의 정지에 수반하는 통전의 정지 상태에 있어서도 모터축에 코깅 토크 등의 자기 유지 토크를 발생시키는 전동 모터를 전자기 액추에이터로서 이용하는 기술에 대한 것이다. 다양한 예시적인 실시예에 따르면, 내연 기관의 운전 상태에 있어서는, 전동 모터로의 통전에 의해 모터축에 발생하는 모터 토크를 위상 조정 기구에 부여함으로써 기관 위상을 조정한다. 내연 기관의 정지 상태에 있어서는, 전동 모터에 발생하는 자기 유지 토크를 캠 토크와 밸런스시킴으로써 기관 위상을 시동 위상으로 유지한다. 이와 같이, 내연 기관의 운전 상태에 있어서의 기관 위상의 조정과 내연 기관의 정지 상태에 있어서의 기관 위상의 유지가 동일한 전동 모터에 의해 실현되는 것에 따르면, 장치 구조의 간소화나 소형화를 도모할 수 있다.

본 출원과 관련된 다양한 연구에 따르면, 자기 유지 토크는 모터축의 회전에 따라서 정부로 교번하게 되므로, 통전 정지에 의한 모터 토크의 소실 시점에 있어서 캠 토크 및 자기 유지 토크의 방향(정부)이 일치하면, 그들 토크의 밸런스가 곤란해지는 것이 판명되었다. 또한, 이와 같이 자기 유지 토크 및 캠 토크가 밸런스될 수 없는 상태에서는, 모터축이 회전해 버리므로, 자기 유지 토크가 정부로 교번하여 평균화됨으로써 당해 회전의 감쇠를 달성할 수 없게 되는 것도 판명되었다.

본 발명은 이상에 설명한 연구 및 지견에 기초하여 이루어진 것이며, 그 목적은 내연 기관의 시동성을 확보하는 밸브 타이밍 조정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따르면, 밸브 타이밍 조정 장치는 자기 유지 토크 및 통전에 의한 모터 토크를 모터축에 발생시키는 전동 모터와, 전동 모터로의 통전을 제어함으로써 모터 토크를 조정하는 제어부와, 캠축의 회전에 따라서 정부로 교번하는 캠 토크를 모터축으로 전달하면서, 모터축에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 기관 위상을 조정하는 위상 조정 기구를 구비한다. 제어부는 내연 기관의 정지 후에 있어서 모터 토크를 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시키는 밸런스 수단과, 밸런스 수단이 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 모터 토크를 소실시키는 소실 수단을 갖는다.

이와 같은 구성에 따르면, 내연 기관의 정지 후에 있어서 전동 모터로의 통전 제어에 의해 모터 토크를 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킴으로써, 당해 토크 밸런스에 따른 기관 위상을 실현할 수 있다. 또한, 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 모터 토크를 전동 모터로의 통전 제어에 의해 소실시킴으로써, 당해 소실 시점에 있어서 자기 유지 토크와 캠 토크를 밸런스시키기 쉬워진다. 모터 토크의 소실 시점에 있어서 자기 유지 토크 및 캠 토크가 밸런스되는 것에 따르면, 모터 토크를 소실시키기 전에 토크 밸런스에 따라서 실현되는 기관 위상으로부터의 위상 어긋남이 억제되게 된다. 따라서, 모터 토크의 소실 후에 있어서는, 시동 위상이 되는 기관 위상을 유지하여 내연 기관의 시동성을 확보하는 것이 가능해지는 것이다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 소실 수단은 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스되도록 밸런스 수단이 캠 토크와 대항시킨 모터 토크를 점차 감소시킨다. 이것에 따르면, 모터축에 있어서 토크 밸런스가 급변하는 것을 억제하면서 모터 토크를 소실시킬 수 있다. 따라서, 토크 밸런스의 급변에 의해 모터축이 급회전하여 모터 토크 소실 시점에 자기 유지 토크 및 캠 토크가 밸런스될 수 없게 되는 사태를 회피할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 소실 수단은 전동 모터로의 통전량을 점차 감소시킨다. 이것에 따르면, 전동 모터로의 통전량이 점차 감소되는 것에 따라서 모터 토크도 점차 감소되게 되므로, 예를 들어 통전량의 시간 감소율 등을 조정함으로써 모터축에 있어서의 토크 밸런스의 급변 억제 효과를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 소실 수단은 전동 모터로의 통전 제어에 의해 모터축에 브레이크를 건다. 이것에 따르면, 모터축에 브레이크가 걸리는 것에 따라서 모터 토크가 점차 감소되게 되므로, 예를 들어 모터축의 회전에 대한 브레이크 효율 등을 조정함으로써 모터축에 있어서의 토크 밸런스의 급변 억제 효과를 높일 수 있다.

위상 조정 기구나 전동 모터에 있어서는 가동 요소 사이에 마찰력이 불가피하게 발생하므로, 모터축에 있어서의 토크 밸런스에 당해 마찰력이 영향을 미칠 우려가 있다. 따라서, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 소실 수단은 모터 토크를 일단 0값까지 감소시킨 후, 밸런스 수단이 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 모터 토크를 점차 감소시킨다. 이것에 따르면, 모터 토크를 일단 0값까지 감소시키면, 모터축이 급회전하게 되지만, 위상 조정 기구나 전동 모터에 있어서 발생하는 마찰력으로서는, 운동 마찰력이 지배적으로 된다. 그로 인해, 모터 토크를 일단 0값까지 감소시킨 후, 모터 토크를 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킬 때에는, 당해 토크 밸런스로의 마찰력의 영향을 작게 할 수 있다. 따라서, 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스된 모터 토크가 점차 감소에 의해 소실된 후, 당해 소실에 지연하여 마찰력이 감소함으로써 모터축이 회전해 버리는 사태를 회피할 수 있다.

모터 토크가 캠 토크에 정확하게 대항하지 않거나, 즉 모터 토크가 캠 토크를 어시스트하는 상황에서는 모터축의 급회전의 억제가 곤란해질 우려가 있다. 따라서, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 제어부는 모터축에 작용하는 캠 토크의 정부인 캠 토크 방향을 판별하는 토크 방향 판별 수단을 갖고, 소실 수단은 토크 방향 판별 수단에 의한 캠 토크 방향의 판별 방향과 역방향으로 밸런스 수단이 발생시킨 모터 토크를 점차 감소시킨다. 이것에 따르면, 모터축으로의 캠 토크의 작용 방향으로서 판별된 캠 토크 방향과 역방향의 모터 토크는 캠 토크에 정확하게 대항하는 토크로서 점차 감소됨으로써, 모터축의 급회전의 확실한 억제를 가능하게 한다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 밸런스 수단은 기관 위상의 실위상 및 목표 위상 사이의 위상차에 기초하여 전동 모터로의 통전을 피드백 제어함으로써 모터 토크를 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시키고, 토크 방향 판별 수단은 실위상 및 실위상에 상관하는 물리량 중 적어도 하나의 물리량에 밸런스 수단의 피드백 제어에 의해 발생하는 치우침에 기초하여 캠 토크 방향을 판별한다. 이것에 따르면, 전동 모터로의 통전이 실위상 및 목표 위상 사이의 위상차에 기초하여 피드백 제어되어 모터 토크가 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스된 상태에 있어서는, 캠 토크 방향에 따른 치우침이 실위상 및 그 상관 물리량으로 발생한다. 따라서, 그러한 실위상 및 상관 물리량의 치우침에 기초함으로써 캠 토크 방향을 판별할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 제어부는 판별 방향과 역방향의 모터 토크를 발생시킴으로써 발생하는 기관 위상의 실위상의 변화 상태와, 모터 토크의 방향과의 상관에 기초하여 판별 방향의 정오(正誤)를 판정하는 정오 판정 수단을 갖는다. 이것에 따르면, 캠 토크 방향의 판별 방향이 정확한 경우, 판별 방향과는 역방향의 모터 토크에 의해 발생하는 실위상의 변화 상태는, 당해 모터 토크 방향에 의존한 것으로 된다. 따라서, 판별 방향과 역방향의 모터 토크에 의해 발생하는 실위상의 변화 상태와 모터 토크 방향의 상관에 기초함으로써, 판별 방향의 정오를 판정할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 소실 수단은 정오 판정 수단이 판별 방향을 오(誤)라고 하는 판정을 내린 경우에 밸런스 수단이 방향 반전시켜 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 모터 토크를 점차 감소시킨다. 이것에 따르면, 판별 방향에 오류가 있는 경우에는, 즉시 모터 토크를 방향 반전시킴으로써 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 후, 모터 토크를 점차 감소시킬 수 있다. 따라서, 틀린 캠 토크 방향과 역방향의 모터 토크가 발생함으로써 모터축이 회전하여, 기관 위상의 어긋남이 발생하는 경우가 있어도, 그 어긋남량을 작게 억제하여 내연 기관의 시동성을 확보하는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 토크 방향 판별 수단은 미리 결정된 설정 방향의 모터 토크를 발생시킴으로써 발생하는 기관 위상의 실위상의 변화 상태와, 당해 설정 방향과의 상관에 기초하여 캠 토크 방향을 판별한다. 이것에 따르면, 실제의 캠 토크 방향과는 역방향의 모터 토크에 의해 발생하는 실위상의 변화 상태는 당해 모터 토크 방향에 의존한 것으로 된다. 따라서, 미리 결정된 설정 방향의 모터 토크에 의해 발생하는 실위상의 변화 상태와 당해 설정 방향의 상관에 기초함으로써, 캠 토크 방향을 판별할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 토크 방향 판별 수단은 모터 토크를 0값까지 감소시킴으로써 발생하는 기관 위상의 실위상의 변화 상태에 기초하여 캠 토크 방향을 판별한다. 즉, 모터 토크를 0값까지 감소시킴으로써 발생하는 실위상의 변화 상태는, 실제의 캠 토크 방향에 의존한 것으로 되므로, 당해 변화 상태에 기초함으로써, 캠 토크 방향을 용이하게 판별할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 자기 유지 토크의 피크값은 내연 기관의 정지 상태에 있어서 모터축에 작용하는 캠 토크의 절대값보다 크게 설정된다. 이에 의해, 모터 토크의 소실 시점 및 소실 후에 있어서는, 캠 토크와 밸런스되는 자기 유지 토크를 확실하게 발생시킬 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 전동 모터는 통전에 의해 자계를 형성하는 모터 스테이터와, 모터 스테이터의 내주측에 배치된 모터축의 외주벽에 설치되어, 모터 스테이터의 형성 자계가 작용함으로써 모터축과 함께 회전하는 영구 자석을 갖는다. 이것에 따르면, 모터 스테이터 내주측에 배치된 모터축의 외주벽에 있어서 영구 자석이 형성하는 자계를 모터 스테이터로 직접적으로 작용시킬 수 있으므로, 당해 자계의 작용에 의해 자기 유지 토크를 효율적으로 발생 가능하게 된다. 모터 스테이터의 형성 자계가 작용함으로써 모터축과 함께 회전하는 영구 자석에 대해서는, 예를 들어 모터축의 내부에 매설되도록 해도 좋다.

위상 조정 기구에 있어서 회전계의 구성 요소에 변형 에너지가 축적되면, 당해 변형 에너지의 해방에 의해 모터축에 있어서의 토크 밸런스가 무너지기 쉬워진다. 따라서, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 모터 토크를 일단 감소시킨 후, 밸런스 수단이 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 모터 토크를 소실시킨다. 이것에 따르면, 모터 토크를 일단 감소시켜 모터축을 캠 토크의 방향으로 억지로 회전시킴으로써, 위상 조정 기구에 있어서의 변형 에너지를 해방시킬 수 있다. 따라서, 일단 감소 후에 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스되는 모터 토크의 소실 시점 및 소실 후에 있어서는, 변형 에너지의 해방에 기인하는 모터축의 회전, 나아가서는 기관 위상의 어긋남을 억제할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 소실 수단은 모터 토크를 0값까지 일단 감소시킨 후, 밸런스 수단이 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 모터 토크를 소실시킨다. 이것에 따르면, 모터 토크가 0값까지 일단 감소함으로써, 변형 에너지를 확실하게 해방시킬 수 있으므로, 모터 토크의 소실 시점 및 소실 후에 있어서의 모터축의 회전 억제 효과가 높아지게 된다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 소실 수단은 모터 토크를 0값보다도 큰 미리 정해진 값까지 일단 감소시킨 후, 밸런스 수단이 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 모터 토크를 소실시킨다. 이것에 따르면, 모터 토크를 0값보다도 큰 미리 정해진 값까지 일단 감소시킴으로써, 변형 에너지를 해방시키면서도 당해 해방에 수반하는 모터축의 급회전을 억제할 수 있으므로, 기관 위상이 어긋나기 어려워지는 것이다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 소실 수단은 모터 토크를 일단 점차 감소시킨 후, 밸런스 수단이 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 모터 토크를 소실시킨다. 이것에 따르면, 모터 토크를 일단 점차 감소시킴으로써, 변형 에너지를 해방시키면서도 당해 해방에 수반하는 모터축의 급회전을 확실하게 억제할 수 있으므로, 기관 위상이 어긋나기 어려워지는 것이다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 제어부는 내연 기관의 운전 상태를 판정하는 기관 판정 수단을 갖고, 소실 수단은 내연 기관이 정지하였다고 하는 기관 정지 판정을 기관 판정 수단이 내린 경우에, 모터 토크를 일단 감소시킨 후, 밸런스 수단이 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 모터 토크를 소실시킨다. 이것에 따르면, 운전 상태의 판정 중 내연 기관이 정지하였다고 하는 기관 정지 판정이 내려진 경우에, 모터 토크를 일단 감소시키게 되므로, 내연 기관의 회전에 수반하는 모터축의 회전에 의해 변형 에너지의 해방이 저해되는 사태를 회피할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 기관 판정 수단은 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 정지를 검출함으로써, 기관 정지 판정을 내린다. 이것에 따르면, 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 정지 검출에 의해 내연 기관의 정지를 직접적으로 파악하여, 정확한 기관 정지 판정을 내릴 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 기관 판정 수단은 내연 기관의 정지에 필수 조건을 검출함으로써, 내연 기관의 정지 시를 추정하여 기관 정지 판정을 내린다. 이것에 따르면, 내연 기관의 정지 시를, 그 정지에 필수 조건의 검출에 의해 간접적으로 추정할 수 있으므로, 기관 정지 판정을 내리기 위한 구성을 간소화하는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 제어부는 모터축에 작용하는 캠 토크의 정부인 캠 토크 방향을 판별하는 토크 방향 판별 수단을 갖고, 소실 수단은 토크 방향 판별 수단에 의한 캠 토크 방향의 판별 방향과 역방향으로 밸런스 수단이 발생시킨 모터 토크를 소실시킨다. 이것에 따르면, 캠 토크의 작용 방향으로서 판별된 캠 토크 방향과 역방향의 모터 토크는 캠 토크에 대항하게 되므로, 자기 유지 토크와 함께 밸런스시키기 쉽다. 따라서, 자기 유지 토크 및 캠 토크를 밸런스시키기 위한 소실 전에, 그들 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시키는 것이 필요한 모터 토크를 정확하게 발생시켜, 기관 위상의 어긋남의 억제 효과를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 밸런스 수단은 기관 위상의 실위상 및 목표 위상 사이의 위상차에 기초하여 전동 모터로의 통전을 피드백 제어함으로써 모터 토크를 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시키고, 토크 방향 판별 수단은 실위상 및 실위상에 상관하는 물리량 중 적어도 하나의 물리량에 밸런스 수단의 피드백 제어에 의해 발생하는 치우침에 기초하여 캠 토크 방향을 판별한다. 이것에 따르면, 전동 모터로의 통전이 실위상 및 목표 위상 사이의 위상차에 기초하여 피드백 제어되어 모터 토크가 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스된 상태에 있어서는, 캠 토크 방향에 따른 치우침이 실위상 및 그 상관 물리량으로 발생한다. 따라서, 그러한 실위상 및 상관 물리량의 치우침에 기초함으로써 캠 토크 방향을 정확하게 판별할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 크랭크축으로부터의 토크 전달에 의해 캠축이 개폐하는 흡기 밸브 및 배기 밸브 중 적어도 한쪽의 밸브 타이밍을 조정하는 내연 기관의 밸브 타이밍 조정 장치는 자기 유지 토크 및 통전에 의한 모터 토크를 모터축에 발생하는 전동 모터와, 전동 모터로의 통전을 제어함으로써 모터 토크를 조정하는 제어부와, 캠축의 회전에 따라서 정부로 교번하는 캠 토크를 모터축에 전달하면서, 모터축에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 기관 위상을 조정하는 위상 조정 기구를 구비한다. 제어부는 내연 기관의 운전 상태를 판정하는 기관 판정 수단과, 내연 기관이 정지하였다고 하는 기관 정지 판정을 기관 판정 수단이 내린 경우에, 전동 모터로의 통전량을 일단 감소시킨 후 증대시킨 후에 전동 모터로의 통전을 정지하는 통전 제어를 행하는 통전 제어 수단을 갖는다.

이와 같은 구성에 따르면, 위상 조정 기구에 있어서 회전계의 구성 요소에 변형 에너지가 축적되면, 당해 변형 에너지의 해방에 의해 모터축에 있어서의 토크 밸런스가 무너지기 쉬워진다. 그러나, 전동 모터로의 통전량을 일단 감소시킴으로써 모터축을 캠 토크의 방향으로 억지로 회전시켜, 위상 조정 기구에 있어서의 변형 에너지를 해방시킬 수 있다. 또한, 운전 상태의 판정 중 내연 기관이 정지하였다고 하는 기관 정지 판정이 내려진 경우에 통전량을 일단 감소시키므로, 내연 기관의 회전에 수반하는 모터축의 회전에 의해 변형 에너지의 해방이 저해되는 사태를 회피할 수도 있다.

또한, 전동 모터로의 통전량을 일단 감소시킨 후 증대시킴으로써, 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스되는 모터 토크를 발생시키고 모터축을 정지시켜, 당해 토크 밸런스에 따른 기관 위상을 실현할 수 있다. 또한, 통전량의 증대 후에 전동 모터로의 통전 자체를 정지함으로써, 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스된 모터 토크를 소실시켜, 자기 유지 토크 및 캠 토크를 용이하게 밸런스시킬 수 있다. 그러므로, 통전 정지 전에 실현되어 있던 기관 위상으로부터의 위상 어긋남이 억제되게 된다. 또한, 통전 정지 시점 및 통전 정지 후에 있어서는, 상술한 변형 에너지의 해방에 기인하는 모터축의 회전 및 기관 위상의 어긋남을 억제할 수도 있다. 이상에 따르면, 통전 정지 후에 시동 위상이 되는 기관 위상을 유지하여, 내연 기관의 시동성을 확보하는 것이 가능해지는 것이다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 위상 조정 기구는 모터축의 회전에 의해 탄성 변형이 발생하는 탄성 부재를 갖는다. 이것에 따르면, 위상 조정 기구에 있어서는, 모터축의 회전에 의해 탄성 변형이 탄성 부재에 발생하므로, 당해 탄성 변형에 의한 변형 에너지가 축적되기 쉽다. 그러나, 전동 모터로의 통전량을 일단 감소시킴으로써, 탄성 부재의 탄성 변형에 기인하는 변형 에너지를 해방할 수 있으므로, 통전 정지 시점 및 통전 정지 후에 있어서의 기관 위상의 어긋남은 억제되게 된다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 전동 모터로의 통전량을 0값까지 일단 감소시킨 후 증대시킨다. 이것에 따르면, 통전량이 0값까지 일단 감소함으로써, 변형 에너지를 확실하게 해방시킬 수 있으므로, 통전 정지 시점 및 통전 정지 후에 있어서의 모터축의 회전 억제 효과가 높아지게 된다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 전동 모터로의 통전량을 0값보다도 큰 미리 정해진 값까지 일단 감소시킨 후 증대시킨다. 이것에 따르면, 통전량을 0값보다도 큰 미리 정해진 값까지 일단 감소시킴으로써, 변형 에너지를 해방시키면서도 당해 해방에 수반하는 모터축의 급회전을 억제할 수 있으므로, 기관 위상이 어긋나기 어려워지는 것이다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 전동 모터로의 통전량을 일단 점차 감소시킨 후 증대시킨다. 이것에 따르면, 통전량을 일단 점차 감소시킴으로써, 변형 에너지를 해방시키면서도 당해 해방에 수반하는 모터축의 급회전을 확실하게 억제할 수 있으므로, 기관 위상이 어긋나기 어려워지는 것이다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 전동 모터로의 통전량을 일단 감소시킨 후 점차 증대시킨다. 이와 같이, 통전량을 일단 감소시킨 후 점차 증대시키는 것에 따르면, 당해 일단 감소에 의해 변형 에너지의 해방된 위상 조정 기구에 대해, 모터 토크가 과도하게 증대되어 변형 에너지가 재축적되는 사태가 야기되기 어려워진다. 따라서, 통전 정지 시점 및 통전 정지 후에 있어서의 모터축의 회전 억제 효과를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 증대시킨 통전량을 0값까지 점차 감소시킴으로써, 전동 모터로의 통전을 정지한다. 이와 같이, 증대시킨 통전량을 0값까지 점차 감소시키는 것에 따르면, 모터축에 있어서 토크 밸런스가 급변하는 것을 억제하면서 전동 모터로의 통전을 정지시킬 수 있다. 따라서, 토크 밸런스의 급변에 의해 모터축이 급회전하여 통전 정지 시점에 자기 유지 토크 및 캠 토크가 밸런스될 수 없게 되는 사태를 회피할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 제어부는 모터축의 동작 상태를 판정하는 모터 판정 수단을 갖고, 통전 제어 수단은 전동 모터로의 통전량의 일단 감소를 개시한 후 모터축의 회전 각도가 변화되었다고 하는 각도 변화 판정을 모터 판정 수단이 내린 경우에, 당해 통전량을 증대시킨다. 이것에 따르면, 동작 상태의 판정 중 통전량의 일단 감소의 개시로부터 모터축의 회전 각도가 변화되었다고 하는 각도 변화 판정이 내려진 경우에, 통전량을 증대시키게 되므로, 변형 에너지의 해방을 확고한 것으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 모터 판정 수단은 모터축의 움직임을 검출함으로써, 각도 변화 판정을 내린다. 이것에 따르면, 모터축의 움직임의 검출에 의해 모터축의 회전 각도 변화를 직접적으로 파악하여, 정확한 각도 변화 판정을 내릴 수 있다.

크랭크축 및 캠축 사이의 상대 위상인 기관 위상을 위상 조정 기구가 모터축에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 조정하는 예시적인 밸브 타이밍 조정 장치에서는, 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 움직임과, 모터축의 움직임 사이에 상관이 발생한다. 따라서, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 모터 판정 수단은 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 움직임을 검출함으로써, 모터축의 움직임을 추정하여 각도 변화 판정을 내린다. 이것에 따르면, 모터축의 움직임에 의한 회전 각도 변화를, 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 움직임의 검출에 의해 간접적으로 추정하여, 정확한 각도 변화 판정을 내리는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 모터 판정 수단이 각도 변화 판정을 내린 경우에, 모터축에 브레이크를 거는 통전 방향으로 전동 모터로의 통전량을 증대시킨다. 이것에 따르면, 통전량의 일단 감소에 의해 모터축이 캠 토크의 방향으로 회전하여 각도 변화 판정이 내려진 경우에는, 모터축에 브레이크를 거는 통전 방향으로 통전량이 증대되므로, 모터축에 발생하는 모터 토크는 캠 토크와 대항하여 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스되기 쉬워진다. 따라서, 자기 유지 토크 및 캠 토크를 밸런스시키기 위한 통전 정지 전에, 그들 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시키는 것이 필요한 모터 토크를 발생시켜, 기관 위상의 어긋남의 억제 효과를 발휘시킬 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 제어부는 전동 모터로의 통전량을 일단 감소시킴으로써 발생하는 모터축의 동작 상태에 기초하여, 모터축의 회전 각도의 변화 방향을 판별하는 변화 방향 판별 수단을 갖고, 통전 방향은 변화 방향 판별 수단에 의한 판별 방향과는 반대로 브레이크를 거는 방향이다. 이것에 따르면, 모터축은 그 동작 상태에 기초하여 판별된 회전 각도의 변화 방향과 반대로 브레이크를 걸게 되므로, 모터축에 발생하는 모터 토크는 당해 변화 방향의 캠 토크와 확실하게 대항하여 자기 유지 토크와 함께 밸런스되기 쉬워진다. 따라서, 자기 유지 토크 및 캠 토크를 밸런스시키기 위한 통전 정지 전에, 그들 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시키는 것이 필요한 모터 토크를 정확하게 발생시켜, 기관 위상의 어긋남의 억제 효과를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 변화 방향 판별 수단은 모터축의 움직임을 검출함으로써, 모터축의 회전 각도의 변화 방향을 판별한다. 이것에 따르면, 모터축의 움직임의 검출에 의해 모터축의 회전 각도 변화를 직접적으로 파악하여, 그 변화 방향을 정확하게 판별할 수 있다.

위상 조정 기구가 모터축에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 기관 위상을 조정하는 밸브 타이밍 조정 장치에서는, 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 움직임과, 모터축의 움직임 사이에 상관이 발생한다. 따라서, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 변화 방향 판별 수단은 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 움직임을 검출함으로써, 모터축의 움직임을 추정하여 변화 방향을 판별한다. 이것에 따르면, 모터축의 움직임에 의한 회전 각도 변화를, 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 움직임의 검출에 의해 간접적으로 추정하여, 그 변화 방향을 정확하게 판별하는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 제어부는 전동 모터로의 통전량을 증대시킴으로써 발생하는 모터축의 동작 상태에 기초하여, 변화 방향 판별 수단에 의한 판별 방향의 정오를 판정하는 정오 판정 수단을 갖는다. 이것에 따르면, 모터축의 회전 각도의 변화 방향에 대해 판별 방향이 정확한 경우, 통전량의 증대에 의해 발생하는 모터축의 동작 상태는 회전 각도의 변화 속도, 즉 회전수의 저하로 된다. 따라서, 통전량 증대에 의한 모터축의 동작 상태에 기초하여, 판별 방향의 정오를 판정할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 정오 판정 수단은 모터축의 움직임을 검출함으로써, 변화 방향 판별 수단에 의한 판별 방향의 정오를 판정한다. 이것에 따르면, 모터축의 움직임의 검출에 의해 모터축의 회전 각도 변화를 직접적으로 파악하여, 그 변화 방향의 판별 방향에 대해 정확하게 정오 판정할 수 있다.

위상 조정 기구가 모터축에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 기관 위상을 조정하는 밸브 타이밍 조정 장치에서는, 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 움직임과, 모터축의 움직임 사이에 상관이 발생한다. 따라서, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 정오 판정 수단은 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 움직임을 검출함으로써, 모터축의 움직임을 추정하여 변화 방향 판별 수단에 의한 판별 방향의 정오를 판정한다. 이것에 따르면, 모터축의 움직임에 의한 회전 각도 변화를, 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 움직임의 검출에 의해 간접적으로 추정하고, 그 변화 방향의 판별 방향에 대해 정확하게 정오 판정하는 것이 가능해지는 것이다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 정오 판정 수단이 변화 방향 판별 수단에 의한 판별 방향을 오라고 하는 판정을 내린 경우에, 통전 방향을 반전시킨다. 이것에 따르면, 판별 방향에 오류가 있는 경우에는, 즉시 통전 방향을 반전시켜 모터 토크를 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킬 수 있다. 따라서, 틀린 통전 방향으로의 통전량 증대에 의해 모터축이 회전하여 기관 위상의 어긋남이 발생하는 경우가 있어도, 그 어긋남량은 작게 억제되게 된다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 전동 모터로의 통전량의 증대를 개시한 후 모터 판정 수단이 각도 변화 판정을 다시 내린 경우에, 당해 통전량을 또한 증대시킨다. 이것에 따르면, 통전량의 증대에 상관없이 모터축의 회전이 계속되어 각도 변화 판정이 다시 내려지는 경우에는, 통전량의 새로운 증대에 의해 모터 토크를 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시켜, 당해 회전 계속에 기인하는 기관 위상의 어긋남량을 작게 억제하는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 전동 모터로의 통전량의 일단 감소를 개시한 후 설정 시간이 경과한 경우에, 당해 통전량을 증대시킨다. 이것에 따르면, 통전량의 일단 감소의 개시로부터 설정 시간이 경과하여 변형 에너지가 해방된 상태 하에서, 통전량을 자동적으로 증대시키는 것이 가능해지므로, 당해 해방으로 인해 필요한 처리가 간소화될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 설정 시간이 경과한 경우에, 캠 토크와 대항하는 모터 토크를 발생시키는 통전 방향에 모터축으로의 통전량을 증대시킨다. 이것에 따르면, 통전량의 일단 감소의 개시로부터 설정 시간이 경과한 경우에는, 캠 토크와 대항하는 모터 토크를 발생시키는 통전 방향으로 통전량이 증대되므로, 자기 유지 토크와 함께 모터 토크가 캠 토크와 밸런스되기 쉬워진다. 따라서, 자기 유지 토크 및 캠 토크를 밸런스시키기 위한 통전 정지 전에, 그들 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시키는 것이 필요한 모터 토크를 발생시켜, 기관 위상의 어긋남의 억제 효과를 발휘시킬 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 제어부는 모터축에 작용하는 캠 토크의 정부인 캠 토크 방향을 판별하는 토크 방향 판별 수단을 갖고, 통전 방향은 토크 방향 판별 수단에 의한 판별 방향과는 반대로 모터 토크를 발생시키는 방향이다. 이것에 따르면, 모터축으로의 캠 토크의 작용 방향으로서 판별된 캠 토크 방향과 반대로 발생하는 모터 토크는 당해 캠 토크와 확실하게 대항하여 자기 유지 토크와 함께 밸런스되기 쉬워진다. 따라서, 자기 유지 토크 및 캠 토크를 밸런스시키기 위한 소실 전에, 그들 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시키는 것이 필요한 모터 토크를 정확하게 발생시켜, 기관 위상의 어긋남의 억제 효과를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 통전 제어에 있어서 전동 모터로의 통전량을 일단 감소시키는 것에 앞서서, 기관 위상의 실위상 및 목표 위상 사이의 위상차에 기초하여 전동 모터로의 통전을 피드백 제어하고, 토크 방향 판별 수단은 실위상 및 실위상에 상관하는 물리량 중 적어도 하나의 물리량에 통전 제어 수단의 피드백 제어에 의해 발생하는 치우침에 기초하여, 캠 토크 방향을 판별한다. 이것에 따르면, 전동 모터로의 통전이 실위상 및 목표 위상 사이의 위상차에 기초하여 피드백 제어된 상태에 있어서는, 캠 토크 방향에 따른 치우침을 실위상 및 그 상관 물리량으로 발생시킬 수 있다. 따라서, 그러한 실위상 및 상관 물리량의 치우침에 기초함으로써 캠 토크 방향을 정확하게 판별할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 제어부는 모터축의 동작 상태를 판정하는 모터 판정 수단을 갖고, 통전 제어 수단은 전동 모터로의 통전량의 증대를 개시한 후 모터축이 정지되었다고 하는 모터 정지 판정을 모터 판정 수단이 내린 경우에, 전동 모터로의 통전을 정지한다. 이것에 따르면, 동작 상태의 판정 중 통전량 증대가 개시된 후 모터축이 정지하였다고 하는 모터 정지 판정이 내려진 경우에, 통전 정지시키게 되므로, 모터 토크가 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스된 것에 의한 모터축의 정지 상태가 확실하게 얻어진다. 따라서, 기관 위상의 어긋남 억제 효과를 높일 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 모터 판정 수단은 모터축의 정지를 검출함으로써, 모터 정지 판정을 내린다. 이것에 따르면, 모터축의 정지를 그 검출에 의해 직접적으로 파악하여, 정확한 모터 정지 판정을 내릴 수 있다.

상술한 바와 같이, 위상 조정 기구가 모터축에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 기관 위상을 조정하는 밸브 타이밍 조정 장치에서는, 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 움직임과, 모터축의 움직임 사이에 상관이 발생한다. 따라서, 본 발명의 다른 관점에 따르면, 모터 판정 수단은 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 정지를 검출함으로써, 모터축의 정지를 추정하여 정지 판정을 내린다. 이것에 따르면, 모터축의 정지를, 크랭크축 및 캠축 중 적어도 한쪽의 정지의 검출에 의해 간접적으로 추정하여, 정확한 모터 정지 판정을 내리는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 통전 제어 수단은 전동 모터로의 통전량의 증대를 개시한 후 설정 시간이 경과한 경우에, 전동 모터로의 통전을 정지한다. 이것에 따르면, 통전량 증대의 개시로부터 설정 시간이 경과하여 모터 토크가 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스된 상태 하에서, 자동적으로 통전 정지시키는 것이 가능해지므로, 당해 밸런스를 위해 필요한 처리가 간소화될 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 제어부는 모터축의 동작 상태를 판정하는 모터 판정 수단을 갖고, 통전 제어 수단은 전동 모터로의 통전을 정지한 후 모터축의 회전 각도가 변화되었다고 하는 각도 변화 판정을 모터 판정 수단이 내린 경우에, 당해 통전의 정지를 전동 모터로의 통전량의 일단 감소로 대체시킨 통전 제어를 반복한다. 이것에 따르면, 통전의 정지 상태에 있어서 토크 밸런스가 무너진 모터축이 회전하여 각도 변화 판정이 내려지는 경우에는, 통전량의 일단 감소로 대체하는 당해 통전 정지 상태로부터 통전량을 증대시켜, 모터 토크의 자기 유지 토크 및 캠 토크의 밸런스를 다시 도모할 수 있다. 따라서, 자기 유지 토크 및 캠 토크와 밸런스시킨 모터 토크의 통전 정지에 수반하는 소실에 의해, 그들 자기 유지 토크 및 캠 토크가 확실하게 밸런스될 때까지 통전 제어를 반복할 수 있으므로, 내연 기관의 시동성의 확보를 확고한 것으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 자기 유지 토크의 피크값은 내연 기관의 정지 상태에 있어서 모터축에 작용하는 캠 토크의 절대값보다도 커지도록 설정된다. 이에 의해, 전동 모터로의 통전의 정지 시점 및 정지 후에 있어서는, 캠 토크와 확실하게 밸런스되는 자기 유지 토크를 발생하는 것이 가능해진다.

본 발명의 다른 관점에 따르면, 전동 모터는 통전에 의해 자계를 형성하는 모터 스테이터와, 모터 스테이터의 내주측에 배치된 모터축의 외주벽에 설치되어, 모터 스테이터의 형성 자계가 작용함으로써 모터축과 함께 회전하는 영구 자석을 갖는다. 이것에 따르면, 모터 스테이터 내주측에 배치된 모터축의 외주벽에 있어서 영구 자석이 형성하는 자계를 모터 스테이터로 직접적으로 작용시킬 수 있으므로, 당해 자계의 작용에 의해 자기 유지 토크를 효율적으로 발생 가능하게 된다. 모터 스테이터의 형성 자계가 작용함으로써 모터축과 함께 회전하는 영구 자석에 대해서는, 모터축의 내부에 매설되도록 해도 좋다.

본 발명에 있어서의 상기 혹은 다른 목적, 구성, 이점은 하기의 도면을 참조하면서, 이하의 상세 설명으로부터 보다 명백해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 전체 구성을 도시하는 도면이며, 도 4의 II-II선 단면도이다.

도 3은 도 2의 III-III선 단면도이다.

도 4는 도 2의 IV-IV선 단면도이다.

도 5는 도 2의 V-V선 단면도이다.

도 6은 전동 모터의 특성을 도시하는 그래프이다.

도 7은 도 2의 통전 제어계의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 8은 도 1의 방향 판별 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 9는 도 7의 통전 블록의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 10은 도 9의 구동부의 작동을 설명하기 위한 표이다.

도 11은 도 9의 구동부의 작동을 설명하기 위한 표이다.

도 12는 정오 판정이 부여된 토크 소실 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 13은 정오 판정이 부여된 토크 소실 처리에 대해 설명하기 위한 표이다.

도 14는 정오 판정이 부여된 토크 소실 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 15는 본 발명의 제2 실시 형태에 의한 정오 판정이 부여된 토크 소실 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 16은 본 발명의 제3 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 17은 본 발명의 제4 실시 형태에 의한 정오 판정이 부여된 토크 소실 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 18은 본 발명의 제5 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 19는 도 18의 방향 판별이 부여된 토크 소실 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 20은 본 발명의 제6 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 위상 조정 기구의 구성을 도시하는 도면으로, 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.

도 21은 본 발명의 제6 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 구성을 도시하는 도면이다.

도 22는 본 발명의 제6 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 23은 도 22에 도시하는 정지 시 제어의 통전 제어 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 24는 본 발명의 제7 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 25는 도 24에 도시된 정지 시 제어의 통전 제어 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 26은 본 발명의 제8 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 27은 도 26에 도시하는 정지 시 제어의 통전 제어 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 28은 본 발명의 제9 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 29는 도 28에 도시된 정지 시 제어의 통전 제어 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 30은 본 발명의 제10 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 31은 도 30에 도시하는 정지 시 제어의 통전 제어 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 32는 본 발명의 제11 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 33은 도 32에 도시하는 정지 시 제어의 통전 제어 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 34는 본 발명의 제12 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 35는 도 34에 도시하는 정지 시 제어의 통전 제어 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 36은 본 발명의 제13 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 37은 도 36에 도시하는 정지 시 제어의 통전 제어 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 38은 본 발명의 제14 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 39는 도 38에 도시하는 정지 시 제어의 통전 제어 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

도 40은 본 발명의 제15 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치의 통전 제어계의 정지 시 제어를 도시하는 흐름도이다.

도 41은 도 40에 도시하는 정지 시 제어의 통전 제어 처리에 대해 설명하기 위한 그래프이다.

이하, 본 발명의 복수의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.

(제1 실시 형태)

도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 밸브 타이밍 조정 장치(1)를 도시하고 있다. 밸브 타이밍 조정 장치(1)는 차량에 탑재되는 내연 기관의 크랭크축(도시하지 않음)으로부터 캠축(2)으로 기관 토크를 전달하는 전달계에 설치되어 있다.

이하, 밸브 타이밍 조정 장치(1)의 기본 구성에 대해 설명한다. 밸브 타이밍 조정 장치(1)는 전동 모터(4), 통전 제어계(6) 및 위상 조정 기구(8)를 조합하여 이루어지고, 밸브 타이밍을 정하는 크랭크축 및 캠축(2) 사이의 기관 위상을 조정한다. 본 실시 형태에 있어서 캠축(2)은 내연 기관의 흡기 밸브(도시하지 않음)를 개폐하는 것이고, 밸브 타이밍 조정 장치(1)는 당해 흡기 밸브의 밸브 타이밍을 조정한다.

도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 전동 모터(4)는 브러시리스 모터이고, 하우징(100), 베어링(101), 모터축(102), 오일 시일(107) 및 모터 스테이터(103)를 구비하고 있다. 하우징(100)은 스테이(도시하지 않음)를 통해 내연 기관에 고정된다. 하우징(100) 내에는 2개의 베어링(101) 및 모터 스테이터(103)가 수용 고정되어 있다. 각 베어링(101)은 모터축(102)에 있어서 오일 시일(107)에 의해 하우징(100)과의 사이가 시일된 축 본체(104)를 회전 가능하게 지지하고 있다. 모터축(102)에 있어서 축 본체(104)로부터 외주측으로 돌출되는 로터부(105)에는 그 회전 방향으로 등간격으로 배열되는 형태로 복수의 영구 자석(106)이 설치되어 있고, 그들 영구 자석(106)이 모터축(102)과 함께 회전 가능하게 되어 있다. 회전 방향에 있어서 이웃하는 영구 자석(106)끼리는 상반되는 극성의 자극을 로터부(105)의 외주측에 형성하고 있다. 모터 스테이터(103)는 로터부(105)의 외주측에 동심적으로 배치되어 있고, 코어(108) 및 코일(109)을 갖고 있다. 코어(108)는 철편을 적층하여 형성되고, 모터축(102)의 회전 방향으로 등간격으로 복수 설치되어 있다. 각 코어(108)에는 각각 개별로 코일(109)이 권취 장착되어 있다.

통전 제어계(6)는 전동 모터(4)의 각 코일(109)에 전기 접속되어 있고, 그들 코일(109)로의 통전을 내연 기관의 운전 상태 등에 따라서 제어한다. 이 통전 제어를 받아, 전동 모터(4)는 각 영구 자석(106)에 작용하는 회전 자계를 각 코일(109)의 여자에 의해 형성함으로써, 당해 형성 자계에 따른 정 또는 부방향의 모터 토크(Tm)를 모터축(102)에 발생시킨다. 본 실시 형태에서는, 도 3의 반시계 방향이 모터축(102)의 정방향(＋)으로 정의되고, 도 3의 시계 방향이 모터축(102)의 부방향(－)으로 정의되어 있다.

도 2에 도시한 바와 같이, 위상 조정 기구(8)는 구동측 회전체(10), 종동측 회전체(20), 유성 캐리어(40) 및 유성 기어(50)를 구비하고 있다.

도 2, 도 4, 도 5에 도시하는 구동측 회전체(10)는 기어 부재(12)와 스프로킷(13)을 동축 상에 나사 체결하여 이루어진다. 통 형상의 기어 부재(12)에 있어서 주위벽부는 이뿌리원의 내주측에 이끝원을 갖는 구동측 내측 기어부(14)를 형성하고 있다. 통 형상의 스프로킷(13)에는 외주측으로 돌출되는 복수의 이(19)가 형성되어 있다. 스프로킷(13)은, 그들 이(19)와 크랭크축의 복수의 이와의 사이에서 환상의 타이밍 체인(도시하지 않음)이 감아 걸림으로써, 크랭크축과 연계된다. 따라서, 크랭크축으로부터 출력된 기관 토크가 타이밍 체인을 통해 스프로킷(13)으로 입력될 때에는, 구동측 회전체(10)는 크랭크축과 연동하여, 당해 크랭크축에 대한 상대 위상을 유지하면서 회전한다. 본 실시 형태에서는 도 4, 도 5의 반시계 방향이 구동측 회전체(10)의 회전 방향이다.

도 2, 도 5에 도시한 바와 같이, 종동측 회전체(20)는 바닥이 있는 통 형상 이고, 구동측 회전체(10)의 내주측에 동심적으로 배치되어 있다. 종동측 회전체(20)의 저벽부는 캠축(2)에 동축 상에 나사 체결되어 연계되는 연계부(21)를 형성하고 있다. 이 연계에 의해 종동측 회전체(20)는 캠축(2)과 연동하여 당해 캠축(2)에 대한 상대 위상을 유지하면서 회전 가능하게 되어 있고, 또한 구동측 회전체(10)에 대해 상대 회전 가능하게 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 도 5의 시계 방향이 구동측 회전체(10)에 대해 종동측 회전체(20)가 지각(遲角)하는 상대 회전 방향이고, 도 5의 반시계 방향이 구동측 회전체(10)에 대해 종동측 회전체(20)가 진각(進角)하는 상대 회전 방향이다.

종동측 회전체(20)의 주위벽부는 이뿌리원의 내주측에 이끝원을 갖는 종동측 내측 기어부(22)를 형성하고 있다. 종동측 내측 기어부(22)의 내경은 구동측 내측 기어부(14)의 내경보다도 작게 설정되고, 또한 종동측 내측 기어부(22)의 잇수는 구동측 내측 기어부(14)의 잇수보다도 적게 설정되어 있다. 종동측 내측 기어부(22)는 구동측 내측 기어부(14)에 대해 축방향으로 어긋나서 인접하는 형태로 스프로킷(13)의 내주측에 끼워 맞추어져 있다.

도 2, 도 4, 도 5에 도시한 바와 같이, 유성 캐리어(40)는 전체적으로 통 형상이고, 내주면부에 의해 입력부(41)를 형성하고 있다. 입력부(41)는 회전체(10, 20) 및 모터축(102)에 대해 동심적으로 배치되어 있다. 입력부(41)에는 홈부(42)가 형성되어 있고, 이 홈부(42)에 끼워 맞추어지는 조인트(43)를 통해 유성 캐리어(40)가 모터축(102)의 축 본체(104)와 연결되어 있다. 이 연결에 의해 유성 캐리어(40)는 모터축(102)과 함께 회전 가능하게 되어 있고, 또한 구동측 회전체(10) 에 대해 모터축(102)과 함께 상대 회전 가능하게 되어 있다.

유성 캐리어(40)는 또한, 외주면부에 의해 편심부(44)를 형성하고 있다. 편심부(44)는 내측 기어부(14, 22)에 대해 편심되어 배치되고, 유성 기어(50)의 중심 구멍(51)의 내주측에 베어링(45)을 통해 끼워 맞추어져 있다. 이 끼워 맞춤에 의해 유성 기어(50)는 편심부(44)의 편심 중심 주위로 자전하면서 유성 캐리어(40)의 회전 방향으로 공전하는 유성 운동을 실현 가능하게 되어 있다. 편심부(44)에 형성되는 하나의 오목부(46)에는 U자 형상의 판스프링으로 이루어지는 탄성 부재(48)가 수용되어 있고, 당해 탄성 부재(48)의 복원력이 유성 기어(50)의 중심 구멍(51)의 내주면에 작용하도록 되어 있다.

유성 기어(50)는 2단의 통 형상이고, 이뿌리원의 외주측에 이끝원을 갖는 구동측 외측 기어부(52) 및 종동측 외측 기어부(54)를 각각 대경 부분 및 소경 부분에 의해 형성하고 있다. 구동측 외측 기어부(52)의 잇수는 구동측 내측 기어부(14)의 잇수보다도 소정수(N)(여기서는 하나) 적게 설정되고, 또한 종동측 외측 기어부(54)의 잇수는 종동측 내측 기어부(22)보다도 소정수(N) 적게 설정되어 있다. 따라서, 종동측 외측 기어부(54)의 잇수는 구동측 외측 기어부(52)의 잇수보다도 적게 되어 있다. 구동측 외측 기어부(52)는 구동측 내측 기어부(14)의 내주측에 배치되어, 당해 기어부(14)와 맞물려 있다. 또한, 구동측 외측 기어부(52)보다도 연계부(21)측의 종동측 외측 기어부(54)는 종동측 내측 기어부(22)의 내주측에 배치되어, 당해 기어부(22)와 맞물려 있다.

이상의 구성에 의해 회전체(10, 20)의 내부에는 구동측 내측 기어부(14)와 종동측 내측 기어부(22)가 유성 기어(50)를 통해 연계하여 이루어지는 차동 기어 기구(60)가 형성되어 있다. 그리고, 이와 같은 차동 기어 기구(60)를 구비한 위상 조정 기구(8)는 캠축(2)의 회전에 따라서 정부로 교번하는 캠 토크(Tca)를 모터축(102)에 전달하면서, 모터축(102)에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 기관 위상을 조정하게 된다.

구체적으로는, 모터축(102)에 있어서 토크 밸런스가 유지되는 것 등에 의해, 구동측 회전체(10)에 대해 모터축(102)이 상대 회전하지 않을 때에는, 유성 기어(50)가 내측 기어부(14, 22)와의 맞물림 위치를 유지하면서 회전체(10, 20)와 함께 회전한다. 그 결과, 기관 위상이 변화되지 않으므로, 밸브 타이밍이 일정하게 유지된다.

모터축(102)에 있어서 모터 토크(Tm)가 정방향으로 증대되는 것 등에 의해, 구동측 회전체(10)에 대해 모터축(102)이 정방향으로 상대 회전할 때에는, 유성 기어(50)가 내측 기어부(14, 22)와의 맞물림 위치를 변화시키면서 유성 운동한다. 그 결과, 구동측 회전체(10)에 대해 종동측 회전체(20)가 지각하므로, 기관 위상이 크랭크축에 대한 캠축(2)의 지각측(이하, 단순히「지각측」이라고 함)으로 변화된다. 이와 같이 본 실시 형태에서는, 모터축(102)의 정방향이 기관 위상의 지각측과 대응하고 있다.

모터축(102)에 있어서 모터 토크(Tm)가 부방향으로 증대되는 것 등에 의해, 구동측 회전체(10)에 대해 모터축(102)이 부방향으로 상대 회전할 때에는, 유성 기어(50)가 내측 기어부(14, 22)와의 맞물림 위치를 변화시키면서 유성 운동한다. 그 결과, 구동측 회전체(10)에 대해 종동측 회전체(20)가 진각하므로, 기관 위상이 크랭크축에 대한 캠축(2)의 진각측(이하, 단순히「진각측」이라고 함)으로 변화된다. 이와 같이 본 실시 형태에서는 모터축(102)의 부방향이 기관 위상의 진각측과 대응하고 있다.

다음에, 제1 실시 형태의 특징적 부분에 대해 상세하게 설명한다.

(전동 모터)

이하, 전동 모터(4)의 특징적 구성을 설명한다. 도 2, 도 3에 도시한 바와 같이 전동 모터(4)의 각 영구 자석(106)은 모터 스테이터(103)의 내주측에 배치된 로터부(105)의 외주벽(110)에 장착되어 있다. 이에 의해 각 영구 자석(106)과 모터 스테이터(103)는 모터축(102)의 직경 방향에 있어서 자기 갭(112)을 사이에 두고 마주 향하고 있다. 따라서, 모터 토크(Tm)가 발생하지 않는 전동 모터(4)로의 통전 정지 상태에 있어서는, 각 영구 자석(106)의 형성 자계가 자기 갭(112)을 통해 직접적으로 각 코어(108)에 작용함으로써, 그들 코어(108)가 자화된다. 이에 의해, 도 6에 도시한 바와 같이 모터축(102)에는 그 회전에 따라서 정 및 부방향으로 교번하는 자기 유지 토크(Th)를 효율적으로 발생시킬 수 있다.

그리고, 본 실시 형태의 자기 유지 토크(Th)는 내연 기관의 정지 상태에 있어서 모터축(102)에 작용하는 캠 토크(Tca)의 절대값보다도 피크값(Thpk)(도 6 참조)이 커지도록 설정된다. 보다 바람직하게는 하기의 식(1)을 만족시키도록 설정된다. 여기서 식(1)의 Tcamax는 캠 토크(Tca)의 정방향의 절대값 및 부방향의 절대값 중 양쪽에 대해 예측되는 최대값을 나타내고 있다.

[식 1]

Thpk ＞ Tcamax

이상의 것 외에 본 실시 형태에서는 전동 모터(4) 및 위상 조정 기구(8)의 가동 요소 사이, 예를 들어 모터축(102)의 축 본체(104)와 그 접촉 요소(101, 107) 사이, 베어링(45)과 그 접촉 요소(40, 48) 사이에는 마찰력이 불가피하게 발생하게 된다.

(통전 제어계)

이하, 통전 제어계(6)의 특징적 구성을 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이 통전 제어계(6)는 제어 회로(120) 및 구동 회로(130)를 구비하고 있다. 본 실시 형태에 있어서 제어 회로(120)는 전동 모터(4)의 외부에, 또한 구동 회로(130)는 전동 모터(4)의 내부에 배치되어 있지만, 그들 회로(120, 130)의 양쪽을 전동 모터(4)의 외부 및 내부의 한쪽에 배치하도록 해도 좋다.

제어 회로(120)는 마이크로 컴퓨터를 주체로 구성되어 있고, 도 7에 도시한 바와 같이 구동 회로(130)와 전기 접속되어 있다. 제어 회로(120)는 내연 기관을 제어하는 기능과 함께, 전동 모터(4)로의 통전(이하, 「모터 통전」이라고도 함)을 제어하는 기능을 구비하고 있다. 여기서 특히 제어 회로(120)는 모터 통전의 제어 모드로서, 피드백(FB) 제어 모드와 오픈 루프(OR) 제어 모드를 실현한다.

구체적으로는, FB 제어 모드에 있어서 제어 회로(120)는 구동 회로(130)로부터 부여되는 전동 모터(4)의 실회전 방향(Dr) 및 실회전수(Sr) 등에 기초하여 기관 위상의 실위상(Pr)을 산출하는 동시에, 내연 기관의 운전 상태 등에 기초하여 기관 위상의 목표 위상(Pt)을 산출한다. 또한, 제어 회로(120)는 산출한 실위상(Pr) 및 목표 위상(Pt) 사이의 위상차(ΔP)[도 8의 (a) 참조]에 기초하여 전동 모터(4)의 목표 회전 방향(Dt), 목표 회전수(St) 및 목표 구동 방식(Ft)을 각각 설정하고, 그들의 설정 결과를 FB 제어값으로서 구동 회로(130)로 출력한다. 본 실시 형태에 있어서 목표 구동 방식(Ft)으로서는, 목표 회전 방향(Dt)의 모터 토크(Tm)를 모터축(102)에 발생시키는 통상 구동과, 모터축(102)에 목표 회전 방향(Dt)의 브레이크를 거는 브레이크 구동이 준비되어 있다.

OR 제어 모드에 있어서 제어 회로(120)는 제어 내용에 따라서 미리 정해져 있는 값에 목표 회전수(St), 목표 회전 방향(Dt) 및 목표 구동 방식(Ft)을 각각 설정하여, 그들의 설정 결과를 OR 제어값으로서 구동 회로(130)로 출력한다.

도 7에 도시한 바와 같이, 구동 회로(130)에는 신호 생성 블록(132) 및 통전 블록(134)이 설치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서 각 블록(132, 134)은 전용의 전기 회로 요소에 의해 하드웨어적으로 구성되어 있다.

신호 생성 블록(132)은 전동 모터(4)의 회전 각도 센서(114), 제어 회로(120) 및 통전 블록(134)에 전기 접속되어 있다. 회전 각도 센서(114)는 모터축(102)의 회전 방향으로 복수 설치되어, 각각 모터축(102)의 자극이 소정 각도 범위 내에 위치할 때와 위치하지 않을 때에 전압 변화되는 검출 신호를 출력한다. 이것을 받아서 신호 생성 블록(132)에서는, 각 회전 각도 센서(114)의 검출 신호에 기초하여 전동 모터(4)의 실회전 방향(Dr) 및 실회전수(Sr)를 산출하여, 제어 회로(120) 및 통전 블록(134)으로 출력하도록 되어 있다.

도 9에 도시한 바와 같이 통전 블록(134)은 인버터부(136) 및 구동부(138)를 갖고 있다. 브리지 회로로 이루어지는 인버터부(136)는, 상단 스위칭 소자(FU, FV, FW)와 하단 스위칭 소자(GU, GV, GW)를 갖고 있다. 스위칭 소자(FU)와 스위칭 소자(GU), 스위칭 소자(FV)와 스위칭 소자(GV), 스위칭 소자(FW)와 스위칭 소자(GW)가 각각 전기 접속되어 있고, 그들 접속점 사이에 있어서 전동 모터(4)의 각 코일(109)이 스타 결선(star wire connection)되어 있다. 각 스위칭 소자(FU, FV, FW, GU, GV, GW)는 전압 레벨이 높은 구동 신호에 의해 온되고 또한 전압 레벨이 낮은 구동 신호에 의해 오프되는 특성을 갖고 있다.

구동부(138)는 제어 회로(120), 신호 생성 블록(132) 및 인버터부(136)의 각 스위칭 소자(FU, FV, FW, GU, GV, GW)에 전기 접속되어 있다. 구동부(138)는 제어 회로(120)로부터 부여되는 FB 또는 OR 제어값(이하, 「FB/OR 제어값」이라고 기재)과, 신호 생성 블록(132)으로부터 부여되는 실회전 방향(Dr) 및 실회전수(Sr)에 기초하여, 각 스위칭 소자(FU, FV, FW, GU, GV, GW)를 온 오프 구동한다. 그 결과, 모터 통전이 실현되어 모터 토크(Tm)가 모터축(102)에 발생하게 된다.

도 10, 도 11에 도시한 바와 같이 구동부(138)는 모터 토크(Tm)를 조정하기 위해, 각 스위칭 소자(FU, FV, FW, GU, GV, GW)에 부여하는 구동 신호의 전압 레벨에 의해 각 코일(109)로의 통전량(예를 들어, 전류)을 제어한다. 도 10, 도 11에 있어서 i 내지 vi는 각 스위칭 소자(FU, FV, FW, GU, GV, GW)에 부여하는 구동 신호의 전압 레벨의 패턴(이하, 「통전 패턴」이라고 함)을 나타내고 있다. 또한, 도 10, 도 11의 각 통전 패턴(i 내지 vi)에서는 구동 신호의 전압 레벨을 높게 하 는 경우를 H, 구동 신호의 전압 레벨을 낮게 하는 경우를 L, 구동 신호의 전압 레벨을 펄스폭 변조시키는 경우를 P로서 나타내고 있다.

구체적으로는, 목표 회전 방향(Dt) 및 목표 구동 방식(Ft)이 정방향으로 설정되고 통상 구동의 FB/OR 제어값이 부여되는 경우에 구동부(138)는, 도 10에 도시하는 통전 패턴(i 내지 vi)의 순방향으로의 절환에 의해, 모터축(102)에 정방향의 모터 토크(Tm)를 발생시킨다. 방향(Dt) 및 방식(Ft)이 부방향으로 설정되고 통상 구동의 FB/OR 제어값이 부여되는 경우에 구동부(138)는, 도 11에 도시하는 통전 패턴(i 내지 vi)의 순방향으로의 절환에 의해, 모터축(102)에 부방향의 모터 토크(Tm)를 발생시킨다. 방향(Dt) 및 방식(Ft)이 정방향으로 설정되고 브레이크 구동의 FB/OR 제어값이 부여되는 경우에 구동부(138)는, 도 10에 도시하는 통전 패턴(i 내지 vi)의 역방향으로의 절환에 의해, 모터축(102)에 정방향의 브레이크를 걸도록 모터 토크(Tm)를 조정한다. 방향(Dt) 및 방식(Ft)이 부방향으로 설정되고 브레이크 구동의 FB/OR 제어값이 부여되는 경우에 구동부(138)는, 도 11에 도시하는 통전 패턴(i 내지 vi)의 역방향으로의 절환에 의해, 모터축(102)에 부방향의 브레이크를 걸도록 모터 토크(Tm)를 조정한다.

그리고, 방향(Dt) 및 방식(Ft)에 상관없이 FB 제어값이 부여되는 경우에 구동부(138)는 목표 회전수(St) 및 실회전수(Sr) 사이의 회전수차에 기초하는 PI 또는 PID 제어 연산에 의해, 각 통전 패턴(i 내지 vi)에서의 펄스폭 변조의 온 듀티비(이하, 「구동 듀티비」라고 함)(Rd)를 설정한다. 한편, 방향(Dt) 및 방식(Ft)에 상관없이 OR 제어값이 부여되는 경우에 구동부(138)는, 목표 회전수(St)를 따르 는 값으로 구동 듀티비(Rd)를 설정한다.

(정지 시 제어)

이하, 통전 제어계(6)의 특징적 작동으로서, 내연 기관의 정지에 수반하여 실시되는 정지 시 제어의 플로우를, 도 1에 기초하여 설명한다.

우선, 내연 기관의 아이들 회전 상태에 있어서 이그니션 스위치의 오프 지령 등의 정지 지령을 받았는지 여부를, 제어 회로(120)에 의해 판정한다(S101).

정지 지령을 받은 경우(S101에서 긍정)에는, 기관 위상이 소정 위상(Ph)으로 되도록 제어 회로(120)가 FB 제어 모드를 실현하면서(S102), 내연 기관이 정지하는 것을 기다린다(S103). 정지 지령을 받지 않은 경우(S101에서 부정)에는, S101을 반복한다. 본 실시 형태에 있어서 위상(Ph)은 내연 기관의 시동을 허용하는 동시에 연비를 향상시키는 범위의 시동 위상 중 최적인 위상(이하, 「최적 시동 위상」이라고 함)으로 설정된다. 또한, 본 실시 형태에 있어서 최적 시동 위상은 최지각 위상 및 최진각 위상 사이의 중간 위상으로 되지만, 최지각 위상 또는 최진각 위상이라도 좋다.

내연 기관이 정지한 경우에는, 제어 회로(120)가 FB 제어 모드를 실현하면서, 현재의 캠 토크 방향(Dca)을 판별한다(S104). 여기서 캠 토크 방향(Dca)이라 함은, 내연 기관의 정지 상태에 있어서 모터축(102)에 작용하는 캠 토크(Tca)의 정부, 즉 모터축(102)에 있어서의 캠 토크(Tca)의 정 및 부방향(도 3의 ＋, －)이다.

캠 토크 방향(Dca)의 판별이 완료되면, 제어 회로(120)가 OR 제어 모드를 실현하여, 캠 토크(Tca)와 대항시킨 모터 토크(Tm)를 캠 토크(Tca) 및 자기 유지 토 크(Th)와 밸런스시키면서, 소실시킨다(S105). 이때 제어 회로(120)는 캠 토크 방향(Dca)의 판별 결과인 판별 방향(Dca0)에 대해 정오 판정하여, 판별 방향(Dca0)을 틀리게 하는 판정을 내린 경우에는, 모터 토크(Tm)를 방향 반전시킨 후 소실시키는 기능도 발휘한다(S105).

(방향 판별 처리)

이하, 정지 시 제어의 S104에 의해 실행되는 방향 판별 처리에 대해, 도 8에 기초하여 상세를 설명한다. 도 8은 캠 토크 방향(Dca)이 부방향인 경우의 예를 도시하고 있다. 또한, 도 8의 (c)에서는, 통상 구동에 있어서 「정방향」의 모터 토크(Tm)를 발생시키는 도 10의 순방향의 통전 패턴 절환 형태를 「＋」, 「부방향」의 모터 토크(Tm)를 발생시키는 도 11의 역방향의 통전 패턴 절환 형태를 「－」로서 나타내고 있다.

방향 판별 처리에 있어서 제어 회로(120)는 제어 모드를 FB 제어 모드로 한다. 그리고, 제어 회로(120)는, 우선, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이 최적 시동 위상(Ph)을 목표 위상(Pt)으로 설정하여, 당해 목표 위상(Pt)에 대한 실위상(Pr)의 위상차(ΔP)를 산출한다. 계속해서 제어 회로(120)는, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이 목표 회전 방향(Dt)(＋, －) 및 목표 회전수(St)를 위상차(ΔP)에 기초하여 설정하는 동시에, 목표 구동 방식(Ft)을 통상 구동으로 설정하여, 그들의 설정 결과를 FB 제어값으로서 구동 회로(130)의 통전 블록(134)으로 출력한다.

제어 회로(120)로부터 FB 제어값을 받은 통전 블록(134)의 구동부(138)는 당해 제어값에 따라서 통전 패턴 절환 형태(＋, －) 및 구동 듀티비(Rd)를 도 8의 (c)와 같이 설정함으로써, 목표 회전 방향(Dt)에 모터 토크(Tm)를 발생시킨다. 그 결과, 모터 토크(Tm)가 캠 토크(Tca) 및 자기 유지 토크(Th)와 밸런스되는 위치에 모터축(102)이 회전하고, 그것에 의해 실위상(Pr)이 최적 시동 위상(Ph)의 근방 위상으로 조정되게 된다.

이상의 FB 제어에 의해, 캠 토크 방향(Dca)이 부방향인 도 8의 예에서는, 목표 위상(Pt)보다도 진각측의 실위상(Pr)에 대해 목표 회전 방향(Dt)을 정방향으로 하여 발생시킨 모터 토크(Tm)에 의해서는, 구동 듀티비(Rd)가 충분히 커질 때까지 실위상(Pr)이 변화되지 않는다. 즉, 모터축(102)에 있어서 모터 토크(Tm)가 캠 토크(Tca)와의 대항 방향으로 충분히 커질 때까지 실위상(Pr)은 변화되지 않는다. 한편, 목표 위상(Pt)보다도 지각측의 실위상(Pr)에 대해 목표 회전 방향(Dt)을 부방향으로 하여 발생시킨 모터 토크(Tm)에 의해서는, 구동 듀티비(Rd)가 비교적 작아도 실위상(Pr)이 변화된다. 즉, 모터축(102)에 있어서 모터 토크(Tm)가 캠 토크(Tca)와 동일 방향으로 작용하므로, 실위상(Pr)이 용이하게 변화된다.

따라서, 위상(Pt, Pr) 사이의 위상차(ΔP)에 기초하는 FB 제어에 의해 모터 토크(Tm)가 발생하는 것에 따르면, 목표 위상(Pt)에 대해 실위상(Pr)은 지각측 및 진각측 중 방향(Dca)에 대응하는 측, 즉 도 8의 (a)의 예에서는 진각측으로 치우치게 된다. 따라서, 본 실시 형태의 방향 판별 처리에서는 설정 시간(ts) 내에 있어서 실위상(Pr)에 발생하는 치우침에 기초하여 캠 토크 방향(Dca)을 판별한다.

본 실시 형태의 방향 판별 처리에 있어서, 목표 회전 방향(Dt) 및 목표 회전수(St)는 실위상(Pr)에 따라서 결정되는 물리량이고, 또한 구동 듀티비(Rd)는 목표 회전수(St)에 따라서 결정되는 물리량이다. 즉, 목표 회전 방향(Dt) 및 구동 듀티비(Rd)는 실위상(Pr)에 상관하는 물리량이므로, 위상차(ΔP)에 기초하는 FB 제어에 의해 모터 토크(Tm)가 발생하는 것에 의하면, 도 8의 (b), (c)에 도시한 바와 같이 그들 물리량의 양쪽에도 설정 시간(ts) 내에 치우침이 발생한다. 목표 회전 방향(Dt) 및 구동 듀티비(Rd)의 치우침은 캠 토크 방향(Dca)과 역방향으로 발생하게 되므로, 그들 물리량의 어느 하나에 기초하는 것에 의해서도, 캠 토크 방향(Dca)을 판별할 수 있다. 또한, 실위상(Pr), 목표 회전 방향(Dt) 및 구동 듀티비(Rd)의 치우침 중 적어도 두개에 기초함으로써, 캠 토크 방향(Dca)의 판별 정밀도를 높게 할 수도 있다. 구동 듀티비(Rd)의 치우침에 기초하는 캠 토크 방향(Dca)의 판별에 대해서는, 구동 듀티비(Rd)를 구동 회로(130)로부터 제어 회로(120)로 수시 출력시킴으로써, 실현 가능해진다.

(정오 판정이 부여된 토크 소실 처리)

이하, 정지 시 제어의 S105에 의해 실행되는 정오 판정이 부여된 토크 소실 처리에 대해, 도 12 내지 도 14에 기초하여 상세를 설명한다. 도 12는 캠 토크 방향(Dca)이 부방향인 경우에, 모터축(102)에 작용하는 토크(Tm, Tca, Th)의 합성 토크(Ta)를 구동 듀티비(Rd)의 증감에 의해 변화시킨 결과 Ta1, Ta2, Ta3을 나타내고 있다. 또한, 도 12에 있어서 Ws는 합성 토크(Ta)의 작용과 함께, 위상 조정 기구(8) 및 전동 모터(4)에 발생하는 마찰력의 영향을 받음으로써, 모터축(102)이 밸런스되는 토크 영역을 나타내고 있다.

정오 판정이 부여된 토크 소실 처리에 있어서 제어 회로(120)는 제어 모드를 OR 제어 모드로 한다. 그리고, 제어 회로(120)는, 우선, 방향 판별 처리에 의한 캠 토크 방향(Dca)의 판별 방향(Dca0)과는 역방향으로 목표 회전 방향(Dt)을 설정한다. 그것과 함께 제어 회로(120)는 목표 회전수(St) 및 목표 구동 방식(Ft)을 각각 초기값 및 통상 구동으로 설정하여, 그들의 설정 결과 및 상기 목표 회전 방향(Dt)의 설정 결과를 OR 제어값으로 하여, 구동 회로(130)의 통전 블록(134)으로 출력한다. 여기서 목표 회전수(St)의 초기값은 판별 방향(Dca0)이 정확한 경우에, 당해 초기값을 따르는 구동 듀티비(Rd)에 의해 캠 토크(Tca) 및 자기 유지 토크(Th)와 밸런스되는 모터 토크(Tm)를 발생시키기 위한 값이다.

제어 회로(120)로부터 OR 제어값을 받은 통전 블록(134)의 구동부(138)는 당해 제어값에 따라서 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정함으로써, 목표 회전 방향(Dt)으로 모터 토크(Tm)를 발생시킨다.

그 결과, 판별 방향(Dca0)이 정확한 경우, 즉 모터 토크(Tm)가 캠 토크(Tca)와 정확하게 대항하고 있는 경우에는, 모터축(102)이 회전하지 않거나 또는 목표 회전 방향(Dt)과 역방향으로 약간 회전한 상태에서, 모터 토크(Tm)가 토크(Tca, Th)와 밸런스된다(예를 들어, 도 12의 Ta1 상에 검은 원으로 나타내는 밸런스점). 따라서, 이 경우의 실위상(Pr)은 유지되거나 또는 지각측 및 진각측 중 목표 회전 방향(Dt)의 역방향에 대응하는 측으로 변화되게 된다.

구체적으로는, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이 캠 토크 방향(Dca) 및 판별 방향(Dca0)이 모두 정방향인 경우, 모터 토크(Tm)가 목표 회전 방향(Dt)으로서의 부방향으로 발생함으로써, 실위상(Pr)이 유지되거나 또는 지각측으로 변화된다. 도 13의 (b)에 도시한 바와 같이 캠 토크 방향(Dca) 및 판별 방향(Dca0)이 모두 부방향인 경우, 모터 토크(Tm)가 목표 회전 방향(Dt)으로서의 정방향으로 발생함으로써, 실위상(Pr)이 유지되거나 또는 진각측으로 변화된다.

판별 방향(Dca0)에 오류가 있는 경우, 즉 모터 토크(Tm)가 캠 토크(Tca)를 동일 방향으로 어시스트하고 있는 경우에는, 모터 토크(Tm)가 토크(Tca, Th)와 밸런스될 수 없게 되어, 모터축(102)이 목표 회전 방향(Dt)으로 회전한다. 따라서, 이 경우의 실위상(Pr)은 지각측 및 진각측 중 목표 회전 방향(Dt)에 대응하는 측으로 변화되게 된다.

구체적으로는, 도 13의 (c)에 도시한 바와 같이 캠 토크 방향(Dca)이 정방향이고, 또한 판별 방향(Dca0)이 부방향인 경우, 모터 토크(Tm)가 목표 회전 방향(Dt)으로서의 정방향으로 발생함으로써 실위상(Pr)이 지각측으로 변화된다. 도 13의 (d)에 도시한 바와 같이, 캠 토크 방향(Dca)이 부방향이고 또한 판별 방향(Dca0)이 정방향인 경우, 모터 토크(Tm)가 목표 회전 방향(Dt)으로서의 부방향으로 발생함으로써 실위상(Pr)이 진각측으로 변화된다.

이상으로부터 본 실시 형태의 제어 회로(120)는 판별 방향(Dca0)과 역방향으로 모터 토크(Tm)를 발생시킴으로써 발생시킨 실위상(Pr)의 변화 상태와, 당해 모터 토크(Tm)의 방향인 목표 회전 방향(Dt)의 상관에 기초하여, 판별 방향(Dca0)의 정오를 판정한다. 그 결과, 판별 방향(Dca0)을 틀리게 하는 판정을 내린 경우에는, 목표 회전 방향(Dt)을 절환함으로써, 모터 토크(Tm)를 방향 반전시켜 토크(Tca, Th)와 밸런스시킨다. 따라서, 판별 방향(Dca0)에 오류가 있던 경우에 있 어서도, 정오 판정에 수반하는 모터축(102)의 회전을 근소하게 억제할 수 있다. 판별 방향(Dca0)을 정이라고 하는 판정을 내린 경우에는, 목표 회전 방향(Dt)을 유지하여, 토크(Tm, Tca, Th)의 밸런스 상태를 계속적으로 실현한다.

이와 같이 하여 토크(Tm, Tca, Th)를 밸런스시킨 후에 제어 회로(120)는 통전 블록(134)으로 출력하는 OR 제어값 중, 목표 회전 방향(Dt) 및 목표 구동 방식(Ft)에 대해서는 유지하면서, 목표 회전수(St)에 대해서는 정오 판정 시의 초기값으로부터 점차 감소시킨다. 통전 블록(134)의 구동부(138)는 제어 회로(120)로부터 받은 OR 제어값에 따라서 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정한다. 특히, 전동 모터(4)로의 통전량을 정하는 구동 듀티비(Rd)는 목표 회전수(St)를 따르므로, 도 14의 (a)와 같이 점차 감소된다. 이에 의해, 캠 토크(Tca)와 대항한 채로 도 14의 (b)와 같이 점차 감소되는 모터 토크(Tm)를 발생시킬 수 있으므로, 토크(Tm, Tca, Th)의 밸런스(예를 들어, 도 12의 Ta2 상에 검은 원으로 나타내는 밸런스점)가 수시 실현되어, 모터축(102)의 급회전이 억제되게 된다. 급회전의 억제 효과를 좌우하는 모터 토크(Tm)[목표 회전수(St), 구동 듀티비(Rd)]의 시간 감소율에 대해서는, 본 실시 형태에서는 일정한 것으로 하고 있지만, 시간 경과에 따라서 점차 감소, 점차 증대 또는 스텝 형상으로 변화시켜도 좋다.

이상에 의해, 목표 회전수(St) 및 구동 듀티비(Rd)가 0값으로 설정되어 모터 토크(Tm)가 완전히 소실된 시점에 있어서는, 소실 직전까지 급회전의 억제 작용을 받고 있던 모터축(102)에 있어서, 자기 유지 토크(Th)와 캠 토크(Tca)가 확실히 밸런스되게 된다(예를 들어, 도 12의 Ta3 상에 검은 원으로 나타내는 밸런스점). 이 때 기관 위상은 정오 판정이 부여된 토크 소실 처리의 개시 직전에 방향 판별 처리에 의해 실현되어 있던 최적 시동 위상(Ph)의 근방 위상에 대해, 도 14의 (c)와 같이 시동 위상의 범위 내에서 어긋나는 것에 그친다. 판별 방향(Dca0)의 정오 판정 시에 그리고 모터축(102)의 급회전 소실시에 모터축(102)의 회전이 근소하게 억제되기 때문에 기관 위상이 최적 위상의 근방으로 어긋날 수 있다. 따라서, 모터 토크(Tm)의 소실 후에 있어서는, 캠 토크(Tca)의 절대값보다도 피크값(Thpk)이 큰 자기 유지 토크(Th)에 의해 모터축(102)의 회전을 방지하여, 도 14의 (c)와 같이 기관 위상을 시동 위상의 범위 내의 상태로 유지할 수 있다. 이와 같은 본 실시 형태에 따르면, 내연 기관의 시동성이 확실하게 확보되는 것이다.

지금까지 설명한 제1 실시 형태에서는 통전 제어계(6)가 「제어부」에 상당하고, 정지 시 제어의 S104, S105를 실행하는 통전 제어계(6)가 「밸런스 수단」에 상당하고, 정지 시 제어의 S104를 실행하는 통전 제어계(6)가 「토크 방향 판별 수단」에 상당하고, 정지 시 제어의 S105를 실행하는 통전 제어계(6)가 「소실 수단」 및 「정오 판정 수단」에 상당한다.

(제2 실시 형태)

도 15에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시 형태는 제1 실시 형태의 변형예이다. 제2 실시 형태의 S105에 의한 정오 판정이 부여된 토크 소실 처리에서는, 제1 실시 형태에 준하여 판별 방향(Dca0)의 정오를 판정한 후, 모터축(102)에 브레이크를 거는 것에 의해 모터 토크(Tm)를 점차 감소시켜 소실시킨다.

구체적으로 제어 회로(120)는 판별 방향(Dca0)을 정오 판정하여 토크(Tm, Tca, Th)를 밸런스시킨 후, 우선, OR 제어값으로서, 전동 모터(4)의 목표 회전수(St), 목표 회전 방향(Dt) 및 목표 구동 방식(Ft)을 각각 설정하고, 그들의 설정 결과를 구동 회로(130)의 통전 블록(134)으로 출력한다. 이때 목표 회전수(St)에 대해서는, 정오 판정 시의 초기값 및 0값의 사이가 되는 소정의 중간값으로 설정한다. 목표 회전 방향(Dt) 및 목표 구동 방식(Ft)에 대해서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 유지한다.

제어 회로(120)로부터 OR 제어값을 받은 통전 블록(134)의 구동부(138)는 당해 제어값에 따라서 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정한다. 여기에서 특히 본 실시 형태에서는, 도 15의 (a)와 같이 구동 듀티비(Rd)가 목표 회전수(St)의 상기 중간값에 대응하는 값까지 감소하므로, 캠 토크(Tca)에 대항하는 모터 토크(Tm)가 도 15의 (b)와 같이 일단 크게 감소한다. 그 결과, 모터축(102)에 있어서의 토크(Tm, Tca, Th)의 밸런스가 일단 무너져, 모터축(102)이 목표 회전 방향(Dt)과는 역방향으로 회전하기 시작한다.

따라서, 다음에 본 실시 형태에서는, 제어 회로(120)로부터 통전 블록(134)으로 출력하는 OR 제어값 중, 목표 회전 방향(Dt) 및 목표 회전수(St)에 대해서는 유지하면서 목표 구동 방식(Ft)에 대해서는 브레이크 구동으로 설정한다. 이에 의해 구동부(138)는 제어 회로(120)로부터 받은 OR 제어값에 따라서 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정함으로써, 목표 회전 방향(Dt)의 역방향으로 회전하기 시작한 모터축(102)에 목표 회전 방향(Dt)의 브레이크를 건다. 그 결과, 캠 토크(Tca)에 대항하는 모터 토크(Tm)의 감소가 도 15의 (b)와 같이 억제되어 당해 토크(Tm)의 점차 감소 상태로 되므로, 토크(Tm, Tca, Th)의 밸런스가 다시 실현되어, 모터축(102)의 급회전이 억제된다. 급회전의 억제 효과를 좌우하는 브레이크 효율에 대해서는, 본 실시 형태에서는 목표 회전수(St) 및 구동 듀티비(Rd)를 유지함으로써 일정한 것으로 하고 있지만, 시간 경과에 따라서 변화시켜도 좋다.

이와 같이 하여 점차 감소되는 모터 토크(Tm)는 상기 브레이크 효율에 따른 시간(tb)[도 15의 (b) 참조]이 경과하면, 대략 0값이 된다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 목표 회전수(St)를 상기 중간값으로 설정한 후 시간(tb)이 경과하면, 제어 회로(120)로부터 통전 블록(134)으로 출력하는 OR 제어값 중, 목표 회전 방향(Dt) 및 목표 구동 방식(Ft)에 대해서는 유지하면서 목표 회전수(St)를 0값으로 설정한다. 이에 의해 구동부(138)는 제어 회로(120)로부터 받은 OR 제어값에 따라서 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정함으로써, 모터 토크(Tm)를 완전히 소실시킨다.

이상에 의해, 모터 토크(Tm)가 완전히 소실된 시점에 있어서는, 소실 직전까지 급회전의 억제 작용을 받고 있었던 모터축(102)에 있어서, 자기 유지 토크(Th)와 캠 토크(Tca)가 확실히 밸런스되게 된다. 이때 기관 위상은 제1 실시 형태에 준한 원리에 의해, 도 15의 (c)와 같이 시동 위상의 범위 내에서 어긋나는 것에 그친다. 따라서, 모터 토크(Tm)의 소실 후에 있어서는, 자기 유지 토크(Th)에 의해 모터축(102)의 회전을 방지하여 도 15의 (c)와 같이 기관 위상을 시동 위상의 범위 내의 상태로 유지할 수 있으므로, 내연 기관의 시동성이 확실하게 확보된다.

(제3 실시 형태)

도 16에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시 형태는 제1 실시 형태의 변형예이다. 제3 실시 형태의 정지 시 제어에서는, S101 내지 S103의 실행 후, S104를 실행하지 않는 동시에, 제1 실시 형태의 S105와는 다른 S204로서 방향 판별이 부여된 토크 소실 처리를 실행한다.

구체적으로 S204에서는, 우선, 미리 결정된 설정 방향(Ds)으로 목표 회전 방향(Dt)을 설정하는 것을 제외하고, 제1 실시 형태의 판별 방향(Dca0)의 정오 판정에 준하여, 목표 회전수(St)의 초기값에 대응한 모터 토크(Tm)를 발생시킨다.

이에 의해, 모터 토크(Tm)가 설정 방향(Ds)으로 발생하여 캠 토크(Tca)와 정확하게 대항한 경우에는, 모터축(102)이 회전하지 않거나, 또는 설정 방향(Ds)과 역방향으로 약간 회전한 상태에서, 모터 토크(Tm)가 토크(Tca, Th)와 밸런스된다. 따라서, 이 경우의 실위상(Pr)은 유지되거나 또는 지각측 및 진각측 중 설정 방향(Ds)의 역방향에 대응하는 측으로 변화된다. 한편, 모터 토크(Tm)가 설정 방향(Ds)으로 발생함으로써 캠 토크(Tca)를 어시스트하는 상태로 된 경우에는, 모터 토크(Tm)가 토크(Tca, Th)와 밸런스될 수 없게 되므로, 모터축(102)이 설정 방향(Ds)으로 회전한다. 따라서, 이 경우의 실위상(Pr)은 지각측 및 진각측 중 설정 방향(Ds)에 대응하는 측으로 변화된다.

이들의 것으로부터 본 실시 형태의 제어 회로(120)는 설정 방향(Ds)의 모터 토크(Tm)를 발생시킴으로써 발생시킨 실위상(Pr)의 변화 상태와, 당해 설정 방향(Ds)의 상관에 기초하여 현재의 캠 토크 방향(Dca)을 판별한다. 즉, 실위상(Pr)이 유지되거나 또는 설정 방향(Ds)의 역방향의 대응측으로 변화되는 경우에는, 캠 토크 방향(Dca)은 설정 방향(Ds)의 역방향이라고 판단한다. 실위상(Pr)이 설정 방향(Ds)의 대응측으로 변화되는 경우에는, 캠 토크 방향(Dca)은 설정 방향(Ds)과 동일 방향이라고 판단하여, 목표 회전 방향(Dt)을 설정 방향(Ds)으로부터 반전시킴으로써 토크(Tm, Tca, Th)를 밸런스시킨다. 따라서, 이상의 방향 판별에 수반하는 모터축(102)의 회전을 근소하게 억제할 수 있다.

그리고, 이와 같이 하여 토크(Tm, Tca, Th)를 밸런스시킨 후에 있어서는, 제1 실시 형태에 준하는 방법에 의해 모터 토크(Tm)를 점차 감소시켜 소실시킴으로써 내연 기관의 시동성이 확보된다.

지금까지 설명한 제3 실시 형태에서는, 정지 시 제어의 S204를 실행하는 통전 제어계(6)가 「밸런스 수단」, 「소실 수단」 및 「토크 방향 판별 수단」에 상당한다.

(제4 실시 형태)

도 17에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제4 실시 형태는 제1 실시 형태의 변형예이다. 제4 실시 형태의 S105에 의한 정오 판정이 부여된 토크 소실 처리에서는 제1 실시 형태에 준하여 판별 방향(Dca0)의 정오를 판정한 후, 모터 토크(Tm)를 점차 감소시키는 것에 앞서서, 모터 토크(Tm)의 가감을 행한다.

구체적으로 제어 회로(120)는 판별 방향(Dca0)을 정오 판정하여 토크(Tm, Tca, Th)를 모터축(102)에서 밸런스시킨 후에는, 구동 회로(130)의 통전 블록(134)으로 출력하는 OR 제어값으로서, 목표 회전 방향(Dt) 및 목표 구동 방식(Ft)을 유지하면서 목표 회전수(St)를 0값으로 설정한다. 이에 의해 통전 블록(134)의 구동 부(138)는 제어 회로(120)로부터의 OR 제어값에 따라서 구동 듀티비(Rd)를 도 17의 (a)와 같이 0값으로 설정함으로써, 모터 토크(Tm)를 도 17의 (b)와 같이 0값까지 감소시킨다. 그 결과, 모터축(102)에서의 토크 밸런스가 무너지므로, 모터축(102)이 실제의 캠 토크 방향(Dca)으로 회전하기 시작한다.

이와 같이 하여 모터축(102)이 캠 토크 방향(Dca)으로의 회전을 개시하면, 위상 조정 기구(8) 및 전동 모터(4)에 발생하는 마찰력이 토크 밸런스 상태에서의 정지 마찰력으로부터, 보다 작은 운동 마찰력으로 변화된다. 그러므로, 토크 밸런스를 다시 실현하여 모터축(102)의 회전을 멈추도록 하기 위해서는, 모터 토크(Tm)로서, 목표 회전수(St)의 초기값에 대응하는 회전 전의 토크보다도 작은 토크를 발생시키면 된다.

따라서, 모터 토크(Tm)를 0값까지 감소시킨 후에 제어 회로(120)는, 통전 블록(134)으로 출력하는 OR 제어값 중, 목표 회전 방향(Dt) 및 목표 구동 방식(Ft)에 대해서는 유지하면서 목표 회전수(St)에 대해서는 초기값보다도 작은 밸런스 실현값으로 설정한다. 이에 의해 구동부(138)는 제어 회로(120)로부터의 OR 제어값에 따라서 통전 패턴 절환 형태를 설정함으로써, 캠 토크(Tca)와 정확하게 대항하는 모터 토크(Tm)를 재발생시킨다. 또한, 구동부(138)는 OR 제어값에 따라서 구동 듀티비(Rd)를, 도 17의 (a)와 같이 상기 밸런스 실현값의 대응값으로 설정함으로써, 도 17의 (b)와 같이 모터축(102) 회전 전보다도 작은 모터 토크(Tm)로, 토크(Tca, Th)와의 재밸런스를 실현한다. 도 17의 (c)에 도시한 바와 같이, 모터 토크(Tm)를 일단 0값으로 한 후 재발생시킬 때까지의 시간(t1)은 모터축(102)의 회전에 상관없 이 기관 위상이 시동 위상의 범위 내로 되도록, 모터축(102)의 예측 최대 회전수 등을 고려하여 미리 설정되어 있다.

이와 같이 하여 실현되는 재밸런스 상태에 있어서 위상 조정 기구(8) 및 전동 모터(4)에 발생하는 정지 마찰력은 모터축(102)의 회전 전의 토크 밸런스 상태에 있어서의 정지 마찰력보다도 작아진다. 따라서, 이 후, 제1 실시 형태에 준하는 방법으로, 모터 토크(Tm)의 점차 감소에 의한 소실을 실현하는 것에 따르면, 위상 조정 기구(8) 및 전동 모터(4)에 있어서 당해 소실에 지연되어 정지 마찰력이 감소함으로써 모터축(102)이 회전해 버리는 사태를 회피할 수 있다. 즉, 제4 실시 형태에 따르면, 위상 조정 기구(8) 및 전동 모터(4)에 불가피적으로 발생하는 마찰력의 영향도 고려하여, 내연 기관의 시동성의 확보 에러를 충분히 방지할 수 있다.

(제5 실시 형태)

도 18에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제5 실시 형태는 제4 실시 형태의 변형예이다. 제5 실시 형태의 정지 시 제어에서는 S101 내지 S103의 실행 후, S104를 실행하지 않는 동시에, 제4 실시 형태의 S105와 상이한 S304로서 방향 판별이 부여된 토크 소실 처리를 실행한다. 본 실시 형태의 방향 판별이 부여된 토크 소실 처리의 실행 개시 시에는, S103의 실행 종료 직후인 것에 의해, 도 19의 (b), (c)와 같이 기관 위상을 시동 위상의 범위 내로 하는 모터 토크(Tm)의 발생 상태로 되어 있다.

구체적으로 S304에서는, 제어 회로(120)는 제어 모드를 OR 제어 모드로 하고, 우선, OR 제어값으로서의 목표 회전수(St)를 0값으로 설정하여, 구동 회 로(130)의 통전 블록(134)으로 출력한다. 이에 의해 통전 블록(134)의 구동부(138)는 제어 회로(120)로부터의 OR 제어값에 따라서 구동 듀티비(Rd)를 도 19의 (a)와 같이 0값으로 설정함으로써, 모터 토크(Tm)를 도 19의 (b)와 같이 0값까지 감소시킨다. 그 결과, 모터축(102)이 실제의 캠 토크 방향(Dca)으로 회전하기 시작한다.

이와 같이 하여 모터축(102)이 캠 토크 방향(Dca)으로의 회전을 개시한 경우의 실위상(Pr)은 지각측 및 진각측 중, 실제의 캠 토크 방향(Dca)에 대응하는 측으로 변화된다. 따라서, 본 실시 형태의 제어 회로(120)는 모터 토크(Tm)를 0값까지 감소시킴으로써 발생시킨 실위상(Pr)의 변화 상태에 기초하여, 현재의 캠 토크 방향(Dca)을 판별한다.

또한, 모터축(102)이 캠 토크 방향(Dca)으로의 회전을 개시한 경우에는, 제4 실시 형태의 경우와 마찬가지로, 위상 조정 기구(8) 및 전동 모터(4)에 발생하는 마찰력이 정지 마찰력으로부터 운동 마찰력으로 변화된다. 따라서, 본 실시 형태의 제어 회로(120)는 통전 블록(134)으로 출력하는 OR 제어값 중, 목표 회전수(St)에 대해서는 제4 실시 형태와 동일 밸런스 실현값으로 설정한다. 그것과 함께 제어 회로(120)는 통전 블록(134)으로 출력하는 OR 제어값 중, 목표 회전 방향(Dt)에 대해, 모터 토크(Tm)의 감소에 의해 판별된 캠 토크 방향(Dca)[즉, 판별 방향(Dca0)]과 역방향으로 설정하는 동시에, 목표 구동 방식(Ft)에 대해, 통상 구동으로 설정한다.

이와 같이 설정된 OR 제어값을 받아서 구동부(138)는, 제4 실시 형태에 준하 여 통전 패턴 절환 형태 및 도 19의 (a)와 같이 구동 듀티비(Rd)를 설정함으로써, 캠 토크(Tca)와 대항하고 또한 도 19의 (b)와 같이 모터축(102) 회전 전보다도 작은 모터 토크(Tm)로, 토크(Tca, Th)와의 재밸런스를 실현한다. 도 19의 (c)에 도시한 바와 같이, 모터 토크(Tm)를 일단 0값으로 한 후 방향 판별을 거쳐서 당해 토크(Tm)를 재발생시킬 때까지의 시간(t2)은, 모터축(102)의 회전에 상관없이 기관 위상이 시동 위상의 범위 내로 되도록, 모터축(102)의 예측 최대 회전수 등을 고려하여 미리 설정되어 있다.

이와 같이 하여 실현되는 재밸런스 상태에 있어서도, 위상 조정 기구(8) 및 전동 모터(4)에 발생하는 정지 마찰력이 모터축(102)의 회전 전보다도 작아진다. 따라서, 이 후, 제1 실시 형태에 준하는 방법으로, 모터 토크(Tm)의 점차 감소에 의한 소실을 실현하는 것에 따르면, 당해 소실에 지연되어 마찰력이 감소하는 것에 의한 모터축(102)의 회전을 회피할 수 있다. 즉, 제5 실시 형태에 의해서도, 내연 기관의 시동성의 확보 에러를 충분히 방지할 수 있다.

지금까지 설명한 제5 실시 형태에서는, 정지 시 제어의 S304를 실행하는 통전 제어계(6)가 「밸런스 수단」, 「소실 수단」 및 「토크 방향 판별 수단」에 상당한다.

(제1 내지 제5 실시 형태의 변형 형태)

이상 설명한 제1 내지 제5 실시 형태에 특유의 변형 형태에 대해, 이하에 설명한다.

제1 및 제2 실시 형태의 S105에 있어서, 모터 토크(Tm)의 점차 감소 중에 판 별 방향(Dca0)의 정오 판정을 수시 행하도록 해도 좋다. 또한, 제3 실시 형태의 S204, 제4 실시 형태의 S105 및 제5 실시 형태의 S304에 있어서, 제2 실시 형태에 준하는 방법에 의해 모터 토크(Tm)를 점차 감소시켜 소실시키도록 해도 좋다. 또한, 제4 실시 형태의 S105에 있어서, 제3 실시 형태에 준하는 방법에 의해 캠 토크 방향(Dca)을 판별하도록 해도 좋다.

(제6 실시 형태)

도 20에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제6 실시 형태는 제1 실시 형태의 변형예이다. 제6 실시 형태의 유성 캐리어(640)에는 탄성 부재(48)를 수용하는 한 쌍이 오목부(646)가, 편심부(44)의 내측 기어부(14, 22)에 대한 편심측으로 치우쳐 형성되어 있다. 이에 의해 유성 캐리어(640)는 구동측 회전체(10)에 대해 모터축(102)과 함께 상대 회전함으로써, 각 탄성 부재(48)에 탄성 변형을 발생시키고, 그들 부재(48)의 복원력에 의해 유성 기어(50)의 외측 기어부(52, 54)를 각각 내측 기어부(14, 22)에 압박하도록 되어 있다.

도 21에 도시한 바와 같이 제6 실시 형태의 제어 회로(620)에는 크랭크축의 회전 각도(θcr)를 검출하는 크랭크 센서(622)와, 캠축(2)의 회전 각도(θca)를 검출하는 캠 센서(624)가 전기 접속되어 있다. 이에 의해, 제어 회로(620)는 내연 기관의 운전 상태를 각 센서(622, 624)로부터 받는 검출 신호로부터 판정하는 동시에, 모터축(102)의 동작 상태를 각 회전 각도 센서(114)로부터 받는 검출 신호로부터 판정하여, 그들 판정 결과에 기초하는 정확한 모터 통전의 제어를 실현하도록 되어 있다.

제6 실시 형태의 정지 시 제어에서는, 제1 실시 형태의 S101 내지 S105 대신에, 도 22에 도시하는 통전 제어 처리 S601 내지 S612를 실행한다. 이하, 본 실시 형태의 통전 제어 처리에 대해, 도 22의 플로우를 따라서 설명한다.

통전 제어 처리의 S601에 있어서 제어 회로(620)는 내연 기관의 정지에 필수 조건(이하, 「기관 정지 조건」이라고 함)을 검출했는지 여부를 판정한다. 구체적으로, 기관 정지 조건으로서는, 내연 기관의 이그니션 스위치의 오프, 내연 기관으로의 연료 분사의 정지, 아이들 스톱 시스템에 의한 내연 기관의 정지 조건(예를 들어, 차량의 브레이크의 온 그리고 차량의 액셀러레이터의 오프) 등 중, 적어도 하나로 된다. 이러한 기관 정지 조건을 검출한 경우에는 S602로 이행하고, 그 이외의 경우에는 S601을 반복한다.

S602에 있어서 제어 회로(620)는 제1 실시 형태의 S102에 준하는 FB 제어 모드를 개시하여 기관 위상을 최적 시동 위상(Ph) 또는 그 근방 위상으로 조정한다. 계속되는 S603에 있어서 제어 회로(620)는 S602의 FB 제어 모드를 계속하면서, 내연 기관이 완전히 정지하였는지 여부를 각 센서(622, 624)로부터의 검출 신호에 기초하여 판정한다. 구체적으로는, 크랭크 센서(622)로부터의 검출 신호가 회전 각도(θcr)의 변화가 없는 크랭크축의 정지를 나타내고 또한 캠 센서(624)로부터의 검출 신호가 회전 각도(θca)의 변화가 없는 캠축(2)의 정지를 나타내는 경우에는, 내연 기관이 정지하였다고 하는 기관 정지 판정을 내려 S604로 이행하고, 그 이외의 경우에는 S603을 반복한다. S603에 있어서 내연 기관의 정지는 크랭크 센서(622)로부터의 검출 신호 및 캠 센서(624)로부터의 검출 신호 중 한쪽에 기초하 여 판정하도록 해도 좋다.

S604에 있어서 제어 회로(620)는 제어 모드를 OR 제어 모드로 하고, OR 제어값인 목표 회전수(St)를 0값으로 설정하여, 구동 회로(130)의 통전 블록(134)으로 출력한다. 통전 블록(134)의 구동부(138)는 제어 회로(620)로부터의 OR 제어값에 따라서 구동 듀티비(Rd)를 0값으로 설정한다. 이에 의해, 전동 모터(4)로의 통전량인 전류값이 도 23과 같이 0값까지 스텝 형상으로 일단 감소하고, 모터 토크(Tm)도 0값까지 일단 감소한다.

이 기관 정지 직후에 있어서의 위상 조정 기구(8)에서는, 통상, 기관 정지 전의 탄성 변형에 기인한 변형 에너지가 각 탄성 부재(48)에 축적되어 있다. 따라서, 모터 토크(Tm)의 감소에 의해 토크 밸런스가 무너진 모터축(102)은 각 탄성 부재(48)에 축적된 변형 에너지를 해방하면서, 실제의 캠 토크 방향(Dca)으로 회전하게 된다.

S605에 있어서 제어 회로(620)는 S604의 OR 제어 모드를 계속하면서, 모터축(102)의 회전 각도(θm)가 변화되었는지 여부를 각 회전 각도 센서(114)로부터의 검출 신호에 기초하여 판정한다. 구체적으로는, 각 회전 각도 센서(114)로부터의 검출 신호에 의해 나타나는 모터축(102)의 회전 각도(θm)가 직전의 S604의 개시 시로부터 설정 각도 이상 변화된 경우에는, 회전 각도(θm)가 변화되었다고 하는 각도 변화 판정을 내려 S606으로 이행하고, 그 이외의 경우에는 S605를 반복한다. S605의 판정 조건이 되는 설정 각도에 대해서는, 차량 진동 등의 외란에 의해 우발적으로 발생하는 모터축(102)의 약간의 움직임은 무시할 수 있도록, 또한 후술하는 S612에 이르기까지의 모터축(102)의 회전에 의해 변형 에너지는 확실하게 해방되지만 기관 위상은 시동 위상의 범위를 초과하지 않도록 설정된다.

S606에 있어서 제어 회로(620)는 S604의 OR 제어 모드를 계속하면서, 각 회전 각도 센서(114)로부터의 검출 신호에 기초하는 전동 모터(4)의 실회전 방향(Dr)을, 통전량 감소에 의해 발생하는 회전 각도(θm)의 변화 방향(Dm)으로서 판별한다.

S607에 있어서 제어 회로(620)는 제어 모드를 OR 제어 모드로 하여, S606에 의한 변화 방향(Dm)의 판별 방향(Dm0)과 역방향으로, 목표 회전 방향(Dt)을 설정한다. 그것과 함께 제어 회로(620)는 목표 회전수(St) 및 목표 구동 방식(Ft)을 각각 설정값 및 브레이크 구동으로 설정한 후, 그들의 설정 결과 및 상기 목표 회전 방향(Dt)의 설정 결과를 OR 제어값으로서 구동 회로(130)의 통전 블록(134)으로 출력한다. 목표 회전수(St)의 설정값은 그것을 따르는 구동 듀티비(Rd)에 의해, 모터축(102)에 판별 방향(Dm0)과는 반대로 브레이크를 걸어 토크(Tm, Tca, Th)를 밸런스시키기 위한 값이다.

S607에서는, 이와 같이 하여 제어 회로(620)로부터 OR 제어값을 받은 통전 블록(134)의 구동부(138)가, 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정한다. 이에 의해, 판별 방향(Dm0)이 정확한 경우에는, 전동 모터(4)로의 통전량인 전류값이, 모터축(102)에 브레이크를 거는 통전 방향으로 도 23과 같은 스텝 형상으로 증대된다. 그러므로, 모터 토크(Tm)가 캠 토크(Tca)와 확실하게 대항하여 모터축(102)의 회전 각도(θm)의 변화 속도가 저하되어, 토크(Tm, Tca, Th)가 밸런스되 게 된다. 판별 방향(Dm0)에 오류가 있는 경우에는, 통전에 의해 발생하는 모터 토크(Tm)가 캠 토크(Tca)와는 대항하지 않고, 모터축(102)의 회전 각도(θm)의 변화 속도가 증대되게 된다.

S608에 있어서 제어 회로(620)는 S607의 OR 제어 모드를 계속하면서, 판별 방향(Dm0)의 정오를 각 회전 각도 센서(114)로부터의 검출 신호에 기초하여 판정한다. 구체적으로는, 통전량 증대에 의해 전동 모터(4)의 실회전수(Sr)로서 발생하는 모터축(102)의 회전 각도(θm)의 변화 속도가, 판별 방향(Dm0)으로 증대된 경우에는, 판별 방향(Dm0)을 틀리게 하는 판정을 내려, S609로 이행한다. 그리고, 이 S609에 있어서 제어 회로(620)는 OR 제어값 중 목표 회전 방향(Dt)을 절환하여 전동 모터(4)로의 통전 방향을 반전시킴으로써, 토크(Tm, Tca, Th)의 밸런스를 실현시키게 된다. 따라서, 판별 방향(Dm0)에 오류가 있던 경우에 있어서도, S609의 신속한 실행에 의해, 정오 판정에 수반하는 모터축(102)의 회전량을 근소하게 억제할 수 있다.

S609의 실행 후와, S608에서 판별 방향(Dm0)이 정확하다는 판정이 내려진 경우에는, 토크(Tm, Tca, Th)가 밸런스된 상태에서 S610으로 이행한다. 이 S610에 있어서 제어 회로(620)는 S609, S608의 OR 제어 모드 중 직전의 것을 계속하면서, 모터축(102)이 정지하였는지 여부를 각 회전 각도 센서(114)로부터의 검출 신호에 기초하여 판정한다. 구체적으로는, 각 회전 각도 센서(114)로부터의 검출 신호에 의해 나타나는 회전 각도(θm)가 소정 시간 이상 변화되지 않는 경우에는 모터축(102)이 정지하였다고 하는 모터 정지 판정을 내려 S611로 이행하고, 그 이외의 경우에는 S610을 반복한다.

S611에 있어서 제어 회로(620)는 S604에 준한 OR 제어 모드를 실시함으로써, 전동 모터(4)로의 통전량인 전류값을 도 23과 같이 0값까지 스텝 형상으로 감소시킨다. 이에 의해, 전동 모터(4)로의 통전이 정지되므로, 모터 토크(Tm)가 완전히 소실된다. 상술한 바와 같이 브레이크 작용에 의해 모터축(102)이 정지되는 본 실시 형태에서는, 모터 토크(Tm)의 소실 시점까지 모터 토크(Tm)가 작아지므로, 당해 소실 시점에 있어서 자기 유지 토크(Th)와 캠 토크(Tca)가 밸런스되기 쉬워진다.

S612에 있어서 제어 회로(620)는 S611에 의해 통전을 정지한 후 모터축(102)의 회전 각도(θm)가 변화된 것인지 여부를, S605에 준하여 판정한다. 단, S612에서는, 소정 시간 내에 각도 변화 판정이 내려지지 않은 경우에는 토크(Th, Tca)가 확실하게 밸런스됨으로써 모터축(102)이 완전히 정지한 것으로 하여, 정지 시 제어를 종료한다. 이 제어 종료 시의 기관 위상은 S604의 실행 직전에 실현되어 있는 최적 시동 위상(Ph) 또는 그 근방 위상에 대해, 시동 위상의 범위에서 어긋나는 것에 그친 것으로 된다. 이는, 통전량 감소에 의한 모터축(102)의 회전이 S605, S612의 판정에 의해 상술한 설정 각도 정도로 억제되는 동시에, S608의 판정 시에도 모터축(102)의 회전량이 근소하게 억제되기 때문이다.

S612에 있어서 각도 변화 판정이 내려진 경우에는, 토크(Th, Tca)의 밸런스가 무너져 모터축(102)이 회전 상태에 있는 것으로 하여, S606으로 복귀된다. 이에 의해, S611, S612가 S604, S605로 대체되어, 토크(Th, Tca)가 확실히 밸런스될 때까지 S606 내지 S612가 반복되어, 최종적으로 모터축(102)이 완전히 정지한 상태 에서 정지 시 제어가 종료되게 된다.

이상, 제6 실시 형태의 정지 시 제어의 종료 후에 있어서는, 캠 토크(Tca)의 절대값보다도 피크값(Thpk)이 큰 자기 유지 토크(Th)에 의해 모터축(102)의 회전이 방지됨으로써, 기관 위상이 시동 위상의 범위 내의 상태로 유지될 수 있다. 또한 특히, 제6 실시 형태의 정지 시 제어의 종료 후에 있어서는, 기관 정지 직후의 위상 조정 기구(8)에 축적되어 있던 변형 에너지가 해방된 상태로 되어 있으므로, 그러한 변형 에너지의 해방에 기인하는 모터축(102)의 회전, 나아가서는 기관 위상의 어긋남도 억제될 수 있다. 따라서, 제6 실시 형태에 따르면, 내연 기관의 시동성의 확보를 확고한 것으로 할 수 있다.

지금까지 설명한 제6 실시 형태에서는, 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S607 내지 S610을 실행하는 통전 제어계(6)가 「밸런스 수단」에 상당하고, S604, S605, S611, S612를 실행하는 통전 제어계(6)가 「소실 수단」에 상당한다. 또한, 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S602, S604, S607, S609, S611을 실행하는 통전 제어계(6)가 「통전 제어 수단」에 상당하고, S603을 실행하는 통전 제어계(6)가 「기관 판정 수단」에 상당하고, S605, S610, S612를 실행하는 통전 제어계(6)가 「모터 판정 수단」에 상당하고, S606을 실행하는 통전 제어계(6)가 「변화 방향 판별 수단」에 상당하고, S608을 실행하는 통전 제어계(6)가 「정오 판정 수단」에 상당한다.

(제7 실시 형태)

도 24에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제7 실시 형태는 제6 실시 형태의 변 형예이다. 제7 실시 형태의 정지 시 제어에서는, 통전 제어 처리의 S602, S603, S605 및 S606, S607 내지 S609, S610 대신에, S702, S703, S705, S707, S710을 각각 실행한다.

구체적으로 S702에 있어서 제어 회로(620)는, 제1 실시 형태에서 설명한 S104에 준하는 방향 판별 처리를 실행함으로써, FB 제어 모드 하에서 캠 토크 방향(Dca)을 정확하게 판별한다.

S703에 있어서 제어 회로(620)는 S702의 FB 제어 모드를 계속하면서, 내연 기관이 완전히 정지하였는지 여부를, 당해 완전 정지 시에 대한 추정 결과에 기초하여 판정한다. 여기서 내연 기관이 완전 정지 시에 있는지 여부는, 내연 기관의 완전 정지에 필요한 시간으로서 미리 설정되는 정지 필요 시간(예를 들어, 2s 정도)이, S601에 의한 기관 정지 조건의 검출로부터 경과하였는지 여부에 의해, 추정된다. 그리고, 정지 필요 시간이 경과한 경우에는 기관 정지 판정을 내려 S604로 이행하고, 그 이외의 경우에는 S703을 반복하는 것이다.

또한, 전동 모터(4)로의 통전량을 도 25와 같이 일단 감소시키는 S604로부터 이행한 S705에서는 제어 회로(620)가 S604의 OR 제어 모드를 계속하면서, S604의 실행 개시로부터 설정 시간이 경과하였는지 여부를 판정한다. 그 결과, 긍정 판정이 내려지기까지는 S705가 반복되고, 긍정 판정이 내려지면 S707로 이행한다. S705의 판정 조건이 되는 설정 시간에 대해서는, 모터축(102)의 회전에 의해 변형 에너지는 확실하게 해방되지만 기관 위상은 시동 위상의 범위를 초과하지 않도록, 예를 들어 100ms 정도로 설정된다.

S707에 있어서 제어 회로(620)는 제어 모드를 OR 제어 모드로 하여, S702에 의한 캠 토크 방향(Dca)의 판별 방향(Dca0)과 역방향으로 목표 회전 방향(Dt)을 설정한다. 그것과 함께 제어 회로(620)는 목표 회전수(St) 및 목표 구동 방식(Ft)을 각각 설정값 및 통상 구동으로 설정하고, 그들의 설정 결과 및 상기 목표 회전 방향(Dt)의 설정 결과를 OR 제어값으로서, 구동 회로(130)의 통전 블록(134)으로 출력한다. 여기서 목표 회전수(St)의 설정값은 그것을 따르는 구동 듀티비(Rd)에 의해, 판별 방향(Dca0)과 반대로 모터 토크(Tm)를 발생시켜 토크(Tm, Tca, Th)를 밸런스시키기 위한 값이다.

S707에서는, 이와 같이 하여 제어 회로(620)로부터 OR 제어값을 받은 통전 블록(134)의 구동부(138)가, 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정한다. 이에 의해, 전동 모터(4)로의 통전량인 전류값이, 판별 방향(Dca0)과는 반대로 모터 토크(Tm)를 발생시키는 통전 방향으로 도 25와 같이 스텝 형상으로 증대된다. 그러므로, 모터 토크(Tm)가 캠 토크(Tca)와 확실하게 대항하여 모터축(102)의 회전 각도(θm)의 변화 속도가 저하되어, 토크(Tm, Tca, Th)가 용이하게 밸런스될 수 있는 것이다.

이상의 S707에 계속되는 S710에 있어서 제어 회로(708)는 S707의 OR 제어 모드를 계속하면서, S707의 실행 개시로부터 설정 시간이 경과하였는지 여부를 판정한다. 그 결과, 긍정 판정이 내려지기까지는 S710이 반복되고, 긍정 판정이 내려지면, 도 25와 같이 통전 정지시키는 S611로 이행한다. S710의 판정 조건이 되는 설정 시간에 대해서는, S707에서 개시되는 통전량 증대에 의해 토크(Tm, Tca, Th) 가 밸런스되어 모터축(102)이 정지하는 데 필요한 시간, 예를 들어 300ms 정도로 설정된다. 또한, S710으로부터 S611로 이행하여 전동 모터(4)로의 통전을 정지한 후에 있어서는, 토크(Th, Tca)의 밸런스에 의해 모터축(102)이 완전 정지된 상태 하에서, 정지 시 제어가 종료되게 된다.

이상의 제7 실시 형태에 따르면, 기관 정지 조건의 검출을 이용한 간접적인 추정에 의해 기관 정지 판정을 내릴 수 있으므로, 당해 판정 상에서는 센서(622, 644)나, 그들 센서(622, 624)를 제어 회로(620)에 전기 접속하기 위한 구성이 불필요해진다. 또한, 제7 실시 형태에 따르면, 통전량을 일단 감소시킨 후의 통전량 증대와 통전 정지를 시퀀스 제어에 의해 자동적으로 실행하면서, 변형 에너지의 해방과 모터축(102)의 완전 정지를 실현할 수 있으므로, 간소한 통전 제어 처리로 되는 것이다. 따라서, 제7 실시 형태에 따르면, 내연 기관의 시동성을 저비용으로 확보하는 것이 가능해진다.

지금까지 설명한 제7 실시 형태에서는, 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S707, S710을 실행하는 통전 제어계(6)가 「밸런스 수단」에 상당하고, S604, S705, S611을 실행하는 통전 제어계(6)가 「소실 수단」에 상당하고, S702를 실행하는 통전 제어계(6)가 「토크 방향 판별 수단」에 상당한다. 또한, 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S702, S604, S705, S707, S710, S611을 실행하는 통전 제어계(6)가 「통전 제어 수단」에 상당하고, S601, S703을 실행하는 통전 제어계(6)가 「기관 판정 수단」에 상당한다.

(제8 실시 형태)

도 26에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제8 실시 형태는 제6 실시 형태의 변형예이다. 제8 실시 형태의 정지 시 제어에서는 통전 제어 처리의 S605, S606, S608, S610, S612 대신에, S805, S806, S808, S810, S812를 각각 실행한다.

구체적으로 S805에 있어서 제어 회로(620)는 S604의 OR 제어 모드를 계속하면서 모터축(102)의 회전 각도(θm)가 변화되었는지 여부를, 크랭크 센서(622) 및 캠 센서(624)로부터 받은 검출 신호에 기초하여 판정한다. 구체적으로는, 크랭크 센서(622) 및 캠 센서(624)로부터의 검출 신호에 의해 각각 나타나는 크랭크축 및 캠축(2)의 회전 각도(θcr, θca)에 기초하여, 기관 위상의 실위상(Pr)을 산출하고, 당해 실위상(Pr)이 직전의 S604의 개시 시로부터 설정 범위 이상 변화된 경우에, 회전 각도(θm)가 변화된 것이라고 추정한다. 그리고, 이와 같이 하여 회전 각도(θm)의 변화가 추정된 경우에는 각도 변화 판정을 내려 S806으로 이행하고, 그 이외의 경우에는 S805를 반복한다. S805의 판정 조건이 되는 실위상(Pr)의 설정 범위에 대해서는, 우발적으로 발생하는 모터축(102)이나 크랭크축, 캠축(2)의 약간의 움직임은 무시할 수 있도록, 또한 모터축(102)의 회전에 의해 변형 에너지는 확실하게 해방되지만 기관 위상은 시동 위상의 범위를 초과하지 않도록 설정된다. 또한, 기관 정지 후의 S805에 있어서는, 캠 센서(624)로부터의 검출 신호만에 기초하여, 회전 각도(θm)의 변화를 판정하는 것도 가능하다.

S806에 있어서 제어 회로(620)는 S604의 OR 제어 모드를 계속하면서, 모터축(102)의 회전 각도(θm)의 변화 방향(Dm)을 센서(622, 624)로부터의 검출 신호에 기초하여 판별한다. 구체적으로는, 제5 실시 형태에서 설명한 S304의 캠 토크 방 향(Dca)의 판별에 준하여, 당해 방향(Dca)이 변화 방향(Dm)과 동등한 것으로 하여, 실위상(Pr)의 변화 상태에 기초하는 판별을 행한다. 단, 상술한 바와 같이 본 실시 형태의 실위상(Pr)은 회전 각도(θcr, θca)에 기초하여 산출된다. 따라서, S806에서는, 회전 각도(θcr, θca)에 기초하여 산출되는 실위상(Pr)의 변화 상태에 따라서 변화 방향(Dm)이 추정되고, 당해 추정 결과가 판별 방향(Dm0)으로서 채용되게 되는 것이다. 기관 정지 후의 S806에 있어서는, 캠 센서(624)로부터의 검출 신호만에 기초하여, 변화 방향(Dm)을 판별하는 것도 가능하다.

이상의 S805, S806 실행 후의 S607에 의해 전동 모터(4)로의 통전량이 도 27과 같이 증대된 상태 하에서, S808에서는 제어 회로(620)가 S607의 OR 제어 모드를 계속하면서 판별 방향(Dm0)의 정오를 센서(622, 624)로부터의 검출 신호에 기초하여 판정한다. 구체적으로는, 회전 각도(θcr, θca)에 기초하여 산출되는 실위상(Pr)으로부터 회전 속도(θm)의 변화 속도를 추정하여, 당해 추정 속도가 판별 방향(Dm0)으로 증대된 경우에는, 판별 방향(Dm0)을 틀리게 하는 판정을 내려 S609로 이행한다.

그 결과, S609에 의해 전동 모터(4)로의 통전 방향을 반전시킨 후와, S808에서 판별 방향(Dm0)이 정확하다는 판정이 내려진 경우에는 S810으로 이행한다. 이 S810에 있어서 제어 회로(620)는 S609, S808의 OR 제어 모드 중 직전의 것을 계속하면서, 모터축(102)이 정지하였는지 여부를 센서(622), 센서(624)로부터의 검출 신호에 기초하여 판정한다. 구체적으로는, 회전 각도(θcr, θca)에 기초하여 산출되는 실위상(Pr)이 소정 시간 이상 변화되지 않은 경우에는, 모터축(102)이 정지 한 것으로 추정하여 모터 정지 판정을 내리고, 도 27과 같이 통전 정지시키는 S611로 이행하지만, 그 이외의 경우에는 S810을 반복하게 된다.

S611로의 이행에 의해 전동 모터(4)로의 통전이 정지된 상태 하에서, S812에 있어서 제어 회로(620)는 모터축(102)의 회전 각도(θm)가 변화되었는지 여부를 S805에 준하여 판정한다. 단, S812에서는 소정 시간 내에 각도 변화 판정이 내려지지 않은 경우에는 정지 시 제어를 종료하고, 각도 변화 판정이 내려진 경우에는 S806으로 복귀되게 된다.

이상의 제8 실시 형태에 따르면, 크랭크축 및 캠축(2)의 회전 검출을 이용한 추정에 의해, 모터축(102)에 관하여 각도 변화 판정, 변화 방향 판별 및 그 정오 판정 및 모터 정지 판정을 정확하게 행할 수 있다. 이는, 크랭크축 및 캠축(2)이 위상 조정 기구(8)를 통해 모터축(102)과 연계하고 있는 구성의 경우, 통상, 크랭크축 및 캠축(2)의 움직임과 모터축(102)의 움직임 사이에 상관이 발생하기 때문이다. 따라서, 제8 실시 형태에 의해서도 확실하게, 내연 기관의 시동성을 확보할 수 있다.

지금까지 설명한 제8 실시 형태에서는, 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S607, S808, S609, S810을 실행하는 통전 제어계(6)가 「밸런스 수단」에 상당하고, S604, S805, S611, S812를 실행하는 통전 제어계(6)가 「소실 수단」에 상당한다. 또한, 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S805, S810, S812를 실행하는 통전 제어계(6)가 「모터 판정 수단」에 상당하고, S806을 실행하는 통전 제어계(6)가 「변화 방향 판별 수단」에 상당하고, S808을 실행하는 통전 제어계(6)가 「정오 판정 수단」에 상당한다.

(제9 실시 형태)

도 28에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제9 실시 형태는 제6 실시 형태의 변형예이다. 제9 실시 형태의 정지 시 제어에서는 통전 제어 처리의 S602, S604 대신에, S902, S904를 각각 실행한다.

구체적으로 S902에 있어서 제어 회로(620)는 제1 실시 형태에서 설명한 S104에 준하는 방향 판별 처리를 실행함으로써, FB 제어 모드 하에서 캠 토크 방향(Dca)을 정확하게 판별한다.

또한, 계속되는 S603에 의해 기관 정지 판정이 내려져 이행하는 S904에서는, 제어 모드를 OR 제어 모드로 하여, S902에 의한 캠 토크 방향(Dca)의 판별 방향(Dca0)과 역방향으로 목표 회전 방향(Dt)을 설정한다. 그것과 함께 제어 회로(620)는 목표 회전수(St) 및 목표 구동 방식(Ft)을 각각 미리 정해진 값 및 통상 구동으로 설정하여, 그들의 설정 결과 및 상기 목표 회전 방향(Dt)의 설정 결과를 OR 제어값으로서 구동 회로(130)의 통전 블록(134)으로 출력한다. 목표 회전수(St)로서 설정되는 미리 정해진 값은 그것에 따르는 구동 듀티비(Rd)에 의해, 전동 모터(4)로 통전되는 전류값 및 모터 토크(Tm)가 각각 0값보다도 큰 미리 정해진 값이 됨으로써, 변형 에너지를 해방하면서 모터축(102)을 실제의 캠 토크 방향(Dca)으로 회전시키기 위한 값이다.

S904에서는, 이와 같이 하여 제어 회로(620)로부터 OR 제어값을 받은 통전 블록(134)의 구동부(138)가, 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정한다. 이에 의해, 도 29와 같이 전동 모터(4)로의 통전량이, 0값보다도 큰 미리 정해진 값까지 스텝 형상으로 일단 감소하고, 그것에 따라서 모터 토크(Tm)도 미리 정해진 값까지 일단 감소하므로, 변형 에너지의 해방을 수반하여 모터축(102)이 회전하게 된다. 이와 같은 S904에 계속되는 S605, S606에서는, S904의 OR 제어 모드의 유지 하에 있어서, 회전 각도(θm)의 변화의 판정 및 변화 방향(Dm)의 판별이 실시되게 된다.

이상, 제9 실시 형태에 따르면, 통전량을 일단 감소시키는 폭이 억제되므로, 변형 에너지의 해방에 수반하는 모터축(102)의 급회전이 발생하기 어려워진다. 이것에 따르면, 모터축(102)의 급회전에 기인하여 기관 위상이 어긋나는 사태를 억제하여, 내연 기관의 시동성을 확보할 수 있다.

지금까지 설명한 제9 실시 형태에서는 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S611, S612를 실행하는 통전 제어계(6)가 「소실 수단」에 상당하고, S902, S904, S607, S609, S611을 실행하는 통전 제어계(6)가 「통전 제어 수단」에 상당한다.

(제10 실시 형태)

도 30에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제10 실시 형태는 제9 실시 형태의 변형예이다. 제10 실시 형태의 정지 시 제어에서는 통전 제어 처리의 S904, S611 대신에, S1004, S1011을 각각 실행한다.

구체적으로 S1004에 있어서 제어 회로(620)는 제어 모드를 OR 제어 모드로 하여, 제9 실시 형태와 마찬가지로 목표 회전 방향(Dt)을 판별 방향(Dca0)의 역방향으로 설정하고 또한 목표 구동 방식(Ft)을 통상 구동으로 설정한다. 한편, 본 실시 형태의 S1004에 있어서 제어 회로(620)는 목표 회전수(St)를, 직전의 S603 종료 시의 값으로부터 점차 감소시킨다.

S1004에서는, 이와 같이 하여 설정된 Dt, Ft, St를 제어 회로(620)로부터 OR 제어값으로서 받는 구동 회로(130)의 통전 블록(134)의 구동부(138)가, 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정한다. 여기서 특히, 구동 듀티비(Rd)는 목표 회전수(St)에 따라서 점차 감소되도록 설정된다. 이에 의해, 전동 모터(4)로의 통전량이 도 31과 같이 일단 점차 감소되고, 그것에 따라서 모터 토크(Tm)도 일단 점차 감소되므로, 모터축(102)이 변형 에너지의 해방을 수반하면서 회전하게 되는 것이다. 이와 같은 S1004에 계속되는 S605, S606에서는 S1004의 OR 제어 모드의 유지 하에 있어서, 회전 각도(θm)의 변화의 판정 및 변화 방향(Dm)의 판별이 실시되게 된다. 단, S605에 있어서 모터축(102)의 회전 각도(θm)가 변화되어 S606으로 이행하기 전에, 전동 모터로의 통전량이 0값에 도달한 경우에는, 제어 회로(620)가 목표 회전수(St)를 0값으로 유지함으로써, 당해 통전량이 S607의 실행 개시까지 0값으로 유지되도록 되어 있다.

이러한 통전량의 일단 점차 감소 후에 통전량의 증대를 거쳐서 이행하는 S1011에서는, S1004에 준한 OR 제어 모드를 제어 회로(620)가 실시함으로써, 전동 모터(4)로의 통전량인 전류값을 도 31과 같이 점차 감소시킨다. 단, S1011에서는 통전량이 0값에 도달할 때까지 점차 감소를 계속함으로써, 전동 모터(4)로의 통전을 정지하여 모터 토크(Tm)를 완전히 소실시키게 된다.

제10 실시 형태에 따르면, 변형 에너지의 해방 및 통전 정지에 수반하는 모 터축(102)의 급회전이 통전량의 점차 감소에 의해 확실하게 억제될 수 있다. 이것에 따르면, 모터축(102)의 급회전에 기인하여 기관 위상이 어긋나는 사태를 회피하여, 내연 기관의 시동성을 확보할 수 있다.

지금까지 설명한 제10 실시 형태에서는 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, 적어도 S1011, S612를 실행하는 통전 제어계(6)가 「소실 수단」에 상당하고, S602, S1004, S607, S609, S1011을 실행하는 통전 제어계(6)가 「통전 제어 수단」에 상당한다.

(제11 실시 형태)

도 32에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제11 실시 형태는 제10 실시 형태의 변형예이다. 제11 실시 형태의 정지 시 제어에서는 통전 제어 처리의 S605 대신에, S1105를 실행한다.

구체적으로, S1105에 있어서 제어 회로(620)는 S1004의 OR 제어 모드를 계속하여, 점차 감소 중의 전동 모터(4)로의 통전량인 전류값이 0값에 도달하였는지 여부를 판정한다. 구체적으로 S1105의 판정은, 전동 모터(4)에 전기 접속된 통전 블록(134)의 인버터부(136)에 흐르는 전류값의 검출값을 구동 회로(130)로부터 제어 회로(620)에 부여됨으로써 행해도 되고, 제어 회로(620)가 OR 제어값으로서 설정하는 목표 회전수(St)에 기초하여 행해도 된다.

그리고, 전동 모터(4)로의 통전량이 0값에 도달하였다고 판정된 경우에는, 모터축(102)의 회전 각도(θm)의 변화 방향(Dm)을 판별하는 S606 및 전동 모터(4)로의 통전량을 도 33과 같이 증대시키는 S607로 순차적으로 이행하고, 그 이외의 경우에는 S1105를 반복한다. 따라서, 본 실시 형태에서는 S1004의 개시로부터 S1105에 의해 통전량이 0값에 도달할 때까지의 점차 감소 시간에 대해, 모터축(102)의 회전 각도(θm)가 확실하게 변화되어 변형 에너지가 해방되지만 기관 위상이 시동 위상의 범위를 초과하지 않도록 설정되게 된다.

이상, 제11 실시 형태와 같이, 점차 감소 중의 통전량이 0값으로 된 것에 의해 모터축(102)의 회전 각도(θm)의 변화를 추정적으로 판단하도록 해도, 변화 방향 판별 및 통전량 증대를 행하여 모터축(102)의 급회전을 확실하게 억제하는 것이 가능하다. 따라서, 제11 실시 형태에 의해서도, 기관 위상의 어긋남을 억제하여 내연 기관의 시동성을 확보할 수 있다.

지금까지 설명한 제11 실시 형태에서는, 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S1004, S1105, S1011, S612를 실행하는 통전 제어계(6)가 「소실 수단」에 상당하고, S602, S1004, S1105, S607, S609, S1011을 실행하는 통전 제어계(6)가 「통전 제어 수단」에 상당하고, S610, S612를 실행하는 통전 제어계(6)가 「모터 판정 수단」에 상당한다.

(제12 실시 형태)

도 34에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제12 실시 형태는 제7 실시 형태의 변형예이다. 제12 실시 형태의 정지 시 제어에서는 통전 제어 처리의 S604, S611 대신에, S1204, S1211을 각각 실행한다.

구체적으로 S1204에 있어서 제어 회로(620)는 제10 실시 형태에서 설명한 S1004에 준하여 전동 모터(4)로의 통전량을 도 35와 같이 일단 점차 감소시키고, 모터 토크(Tm)도 일단 점차 감소시킴으로써, 변형 에너지의 해방을 수반하면서 모터축(102)을 회전시킨다. 이와 같은 S1204에 계속되는 S705에서는, S1204의 실행 개시로부터 제7 실시 형태와 같은 설정 시간이 경과하였는지 여부의 판정이 실시되게 된다.

또한, 이러한 통전량의 점차 감소 후에 통전량의 증대를 경유하여 이행하는 S1211에서는, 제10 실시 형태에서 설명한 S1011에 준하여 전동 모터(4)로의 통전량을 도 35와 같이 점차 감소시킴으로써, 전동 모터(4)로의 통전을 정지시켜 모터 토크(Tm)를 완전히 소실시킨다.

이상, 제12 실시 형태에 따르면, 변형 에너지의 해방 및 통전 정지에 수반하는 모터축(102)의 급회전을 통전량의 점차 감소에 의해 확실하게 억제할 수 있는 동시에, 통전량 증대와 통전 정지를 시퀀스 제어에 의해 자동적으로 실행할 수 있다. 따라서, 모터축(102)의 급회전에 기인하여 기관 위상이 어긋나는 사태를 간소한 통전 제어 처리에 의해 억제하여, 내연 기관의 시동성을 저비용으로 확보하는 것이 가능해진다.

지금까지 설명한 제12 실시 형태에서는, S1204, S705, S611을 실행하는 통전 제어계(6)가 「소실 수단」에 상당하고, S702, S1204, S705, S707, S710, S1211을 실행하는 통전 제어계(6)가 「통전 제어 수단」에 상당한다.

(제13 실시 형태)

도 36에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제13 실시 형태는 제6 실시 형태의 변형예이다. 제13 실시 형태의 정지 시 제어에서는 통전 제어 처리의 S607 대신에, S1307을 실행한다.

구체적으로 S1307에 있어서 제어 회로(620)는 제어 모드를 OR 제어 모드로 하고, 제6 실시 형태와 마찬가지로 목표 회전 방향(Dt)을 판별 방향(Dm0)과 역방향으로 설정하고 또한 목표 구동 방식(Ft)을 브레이크 구동으로 설정한다. 한편, 본 실시 형태의 S1307에 있어서 제어 회로(620)는 목표 회전수(St)를, 직전의 S606 종료 시의 값(여기서는 0값)으로부터 제6 실시 형태와 동일한 설정값까지 점차 증대시킨다.

S1307에서는, 이와 같이 하여 설정된 Dt, Ft, St를 제어 회로(620)로부터 OR 제어값으로서 받는 구동 회로(130)의 통전 블록(134)의 구동부(138)가, 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정한다. 특히, 구동 듀티비(Rd)는 목표 회전수(St)에 따라서 점차 증대되도록 설정된다. 이에 의해, 판별 방향(Dm0)이 정확한 경우에는, 모터축(102)에 브레이크를 거는 통전 방향으로 전동 모터(4)로의 통전량이 도 37과 같이 점차 증대되고, 캠 토크(Tca)와 대항하는 모터 토크(Tm)도 점차 증대되므로, 모터축(102)의 회전 각도(θm)의 변화 속도가 점차 저하되게 된다.

이상, 제13 실시 형태에 따르면, 통전량의 일단 감소에 의해 변형 에너지가 해방된 위상 조정 기구(8)에 대해, 모터 토크(Tm)의 과도한 증대에 의해 각 탄성 부재(48)에 탄성 변형이 발생하여 변형 에너지가 재축적되는 사태를, 통전량의 점차 증대에 의해 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 정지 시 제어의 종료 후에 있어서의 모터축(102)의 회전 및 기관 위상의 어긋남의 억제 효과를 높일 수 있다.

지금까지 설명한 제13 실시 형태에서는 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S1307, S608 내지 S610을 실행하는 통전 제어계(6)가 「밸런스 수단」에 상당하고, S602, S604, S1307, S609, S611을 실행하는 통전 제어계(6)가 「통전 제어 수단」에 상당한다.

(제14 실시 형태)

도 38에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제14 실시 형태는 제6 실시 형태의 변형예이다. 제14 실시 형태의 정지 시 제어에서는 통전 제어 처리에 있어서 S610의 실행에 앞서서, S1410a, S1410b를 실행한다.

구체적으로, S609의 실행 후와, S608에서 판별 방향(Dm0)을 정으로 하는 판정이 내려진 경우에 이행하는 S1410a에 있어서 제어 회로(620)는 S609, S608의 OR 제어 모드 중 직전의 것을 계속하면서, 통전량의 증대 개시로부터 모터축(102)의 회전 각도(θm)가 변화되었는지 여부를, 제6 실시 형태에서 설명한 S605에 준하여 판정한다. 단, S1401a에서는 소정 시간 내에 각도 변화 판정이 내려지지 않은 경우에는, 토크(Tm, Tca, Th)가 밸런스된 것으로 하여 S610으로 이행하고, S1401a의 OR 제어 모드를 계속하면서 모터축(102)의 정지를 판정하게 된다. 한편, S1401a에 있어서 소정 시간 내에 각도 변화 판정이 내려진 경우에는 S1410b로 이행한다.

S1401b에 있어서 제어 회로(620)는 제어 모드를 OR 제어 모드로 하고, S607의 경우와 마찬가지로 목표 회전 방향(Dt)을 판별 방향(Dm0)의 역방향으로 설정하고 또한 목표 구동 방식(Ft)을 브레이크 구동으로 설정한다. 한편, S1410b에서는 제어 회로(620)가 목표 회전수(St)를, S607의 경우의 설정값보다도 더욱 큰 값으로 설정한다.

S1401b에서는, 이와 같이 하여 설정된 Dt, Ft, St를 제어 회로(620)로부터 OR 제어값으로서 받는 구동 회로(130)의 통전 블록(134)의 구동부(138)가, 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정한다. 특히, 구동 듀티비(Rd)는 목표 회전수(St)에 따라서 증대되도록 설정된다. 이에 의해, 전동 모터(4)로의 통전량이, 모터축(102)에 브레이크를 거는 통전 방향으로 도 39와 같이 또한 스텝 형상으로 증대되고, 캠 토크(Tca)와 대항하는 모터 토크(Tm)도 또한 증대되게 된다. 따라서, 앞의 통전량 증대에서는 이룰 수 없었던 회전 각도(θm)의 변화를 확실하게 멈출 수 있다. 또한 이 작용에 의해, 앞의 통전량 증대에서는 회전 각도(θm)의 변화를 멈출 수 없었던 상황에 있어서도, 당해 변화에 의한 모터축(102)의 회전량을 근소하게 억제할 수 있다. S1401b의 실행 후에는 S1401a로 복귀하여, 다시 토크(Tm, Tca, Th)의 밸런스가 확인된다.

이상, 제14 실시 형태에 따르면, 통전량에 대해 일단 감소 후의 증대에 의해서도 토크(Tm, Tca, Th)가 밸런스될 수 없어, 모터축(102)이 계속해서 회전하였다고 해도, 추가적인 통전량 증대를 즉시 행하여 기관 위상의 어긋남을 억제할 수 있다.

지금까지 설명한 제14 실시 형태에서는 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S607 내지 S609, S1410a, S1410b, S610을 실행하는 통전 제어계(6)가 「밸런스 수단」에 상당하고, S602, S604, S607, S609, S1410b, S611을 실행하는 통전 제어계(6)가 「통전 제어 수단」에 상당하고, S605, S1410a, S610, S612를 실행하는 통전 제어계(6)가 「모터 판정 수단」에 상당한다.

(제15 실시 형태)

도 40에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제15 실시 형태는 제14 실시 형태의 변형예이다. 제15 실시 형태의 정지 시 제어에서는 통전 제어 처리의 S1410b 대신에, S1510b를 실행한다.

구체적으로, S1410a에 있어서 각도 변화 판정이 내려진 경우에 이행하는 S1510b에서는, 제어 회로(620)가 제어 모드를 OR 제어 모드로 하고, S1410b의 경우와 마찬가지로 목표 회전 방향(Dt)을 판별 방향(Dm0)의 역방향으로 설정하고 또한 목표 구동 방식(Ft)을 브레이크 구동으로 설정한다. 또한, S1510b에서는 제어 회로(620)가 목표 회전수(St)를, S607의 경우와 동일한 설정값으로부터, 당해 설정값보다도 큰 값까지 점차 증대시킨다.

S1510b에서는 이와 같이 하여 설정된 Dt, Ft, St를 제어 회로(620)로부터 OR 제어값으로서 받는 구동 회로(130)의 통전 블록(134)의 구동부(138)가, 통전 패턴 절환 형태 및 구동 듀티비(Rd)를 설정한다. 특히, 구동 듀티비(Rd)는 도 41과 같이 목표 회전수(St)에 따라서 더욱 점차 증대되도록 설정된다. 이에 의해, 전동 모터(4)로의 통전량이 모터축(102)에 브레이크를 거는 통전 방향으로 도 41과 같이 더욱 점차 증대되고, 캠 토크(Tca)와 대항하는 모터 토크(Tm)도 더욱 점차 증대되게 된다. 따라서, 앞의 통전량 증대에서는 이룰 수 없었던 회전 각도(θm)의 변화 멈춤에 대해, 당해 변화의 속도를 점차 저하시키면서 또한 모터 토크(Tm)의 과도한 증대에 의한 변형 에너지의 재축적을 억제하면서 실현 가능해진다. 또한 이 작용에 의해, 앞의 통전량 증대에서는 회전 각도(θm)의 변화를 멈출 수 없었던 상황에 있어서도, 당해 변화에 의한 모터축(102)의 회전량을 근소하게 억제하는 것도 가능해진다.

이상, 제15 실시 형태에 따르면, 통전량에 대해 일단 감소 후의 증대에 의해서도 토크(Tm, Tca, Th)가 밸런스될 수 없어, 모터축(102)이 계속해서 회전하였다고 해도, 추가적인 통전량 증대를 행하여 기관 위상의 어긋남을 억제하는 것이 가능해지는 것이다.

지금까지 설명한 제15 실시 형태에서는, 정지 시 제어의 통전 제어 처리 중, S607 내지 S608, S1410a, S1510b, S610을 실행하는 통전 제어계(6)가 「밸런스 수단」에 상당하고, S602, S604, S607, S609, S1510b, S611을 실행하는 통전 제어계(6)가 「통전 제어 수단」에 상당한다.

(제6 내지 제15 실시 형태의 변형 형태)

이상 설명한 제6 내지 제15 실시 형태에 특유의 변형 형태에 대해, 이하에 설명한다.

제8 실시 형태의 통전 제어 처리에 있어서, 모터축(102)의 회전 각도(θm)의 변화 판정, 회전 각도(θm)의 변화 방향(Dm)의 방향 판별, 판별 방향(Dm0)의 정오 판정 및 모터축(102)의 정지 판정에 대해서는, 크랭크축이나 캠축의 움직임을 나타내는 회전 각도(θcr, θca) 이외의 물리량을 검출한 값, 예를 들어 크랭크축 및 스프로킷(13) 사이에서 감아 걸리는 타이밍 체인의 장력, 또는 캠축에 작용하는 토크 등의 검출값에 기초하여 행하도록 해도 좋다. 또한, 제9 내지 제15 실시 형태의 통전 제어 처리에 있어서, 모터축(102)의 회전 각도(θm)의 변화 판정, 회전 각 도(θm)의 변화 방향(Dm)의 방향 판별, 판별 방향(Dm0)의 정오 판정 및 모터축(102)의 정지 판정을, 제8 실시 형태 또는 상기 변형 형태에 준하여, 회전 각도(θcr, θca) 또는 그 이외의 크랭크축이나 캠축의 움직임을 나타내는 물리량의 검출값에 기초하여 행하도록 해도 좋다.

제8 내지 제11 및 제13 내지 제15 실시 형태의 통전 제어 처리에 대해서는, 제7 실시 형태에 준하여, 기관 정지 조건의 검출을 이용한 간접적인 추정에 의해 기관 정지 판정을 내리도록 해도 좋다. 또한, 제9 실시 형태의 통전 제어 처리에 대해서는, 제7 실시 형태에 준하여, 통전량 증대나 통전 정지를 시퀀스 제어에 의해 자동적으로 실행하도록 해도 좋다. 또한, 제13 실시 형태의 통전 제어 처리에 대해서는, 제7 또는 제12 실시 형태에 준하여, 통전량 증대나 통전 정지를 시퀀스 제어에 의해 자동적으로 실행하도록 해도 좋다.

제13 내지 제15 실시 형태의 통전 제어 처리에 대해서는, 제9 실시 형태에 준하여, 전동 모터(4)로의 통전량을 0값보다도 큰 값까지 일단 감소시키도록 해도 좋다. 또한, 제13 내지 제15 실시 형태의 통전 제어 처리에 대해서는, 제10 실시 형태에 준하여, 전동 모터(4)로의 통전량을 각도 변화 판정이 내려질 때까지 일단 점차 감소시키도록 해도 좋다. 또한, 제13 내지 제15 실시 형태의 통전 제어 처리에 대해서는, 제11 실시 형태에 준하여, 전동 모터(4)로의 통전량을 0값으로 될 때까지 일단 점차 감소시키도록 해도 좋다.

(다른 실시 형태)

이상, 본 발명의 복수의 실시 형태에 대해 설명하였지만, 본 발명은 그들의 실시 형태로 한정하여 해석되는 것이 아니라, 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 다양한 실시 형태에 적용할 수 있다.

구체적으로는, 통전 제어계(6)로서는 전동 모터(4)로의 통전을 제어함으로써 모터 토크(Tm)를 조정하는 것이면, 상술한 바와 같이 2개의 제어 회로(120, 620)와 구동 회로(130)를 조합하는 것 이외를 적절하게 채용해도 좋다. 여기서 예를 들어, 하나의 전기 회로에 의해 제어 회로(120, 620)와 구동 회로(130)의 양쪽의 기능을 발휘하도록 해도 좋다. 또한, 구동 회로(130)에 있어서, 그 일부의 기능을 마이크로 컴퓨터에 의해 실현하도록 해도 좋다.

전동 모터(4)로서는, 자기 유지 토크(Th) 및 통전에 의한 모터 토크(Tm)를 발생하는 모터이면, 상술한 브러시리스 모터 이외를 적절하게 채용해도 좋다. 또한, 전동 모터(4)에 있어서의 영구 자석(106)의 배치 형태에 대해서는, 모터축(102)의, 예를 들어 로터부(105) 내부에 영구 자석(106)이 매설되는 형태라도 좋다. 또한, 전동 모터(4)의 자기 유지 토크(Th)에 대해서는, 모터축(102) 및 모터 스테이터(103)의 한쪽에 설치된 영구 자석의 형성 자계가, 모터축(102) 및 모터 스테이터(103)의 다른 쪽에 설치된 자성체에 작용하여, 그들 영구 자석 및 자성체 사이에 자기 흡인력이 작용함으로써, 모터축(102)에 발생하는 토크이면 된다. 자기 유지 토크(Th)를 발생시키기 위한 영구 자석은, 상술한 바와 같이 통전에 의해 모터 토크(Tm)를 발생시키기 위해 설치되는 자석(160) 이외에도, 회전 각도 센서(114)에 의해 감지되는 모터축(102)의 자극을 형성하기 위한 자석이라도 좋고, 통전 정지 상태에서 자기 유지 토크(Th)를 발생시키기 위한 전용의 자석 등이라도 좋다. 또 한편, 자기 유지 토크(Th)를 발생시키기 위한 자성체는, 상술한 바와 같이 통전에 의해 모터 토크(Tm)를 발생시키기 위한 코일(109)이 권취 장착되는 코어(108) 이외에도, 통전 정지 상태에서 자기 유지 토크(Th)를 발생시키기 위한 전용의 코어 등이라도 좋다.

전동 모터(4)에 조합되는 위상 조정 기구(8)로서는, 캠 토크(Tca)를 모터축(102)으로 전달하면서 모터축(102)에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 기관 위상을 조정하는 기구이면, 상술한 차동 기어 기구(60)를 구비하는 기구 이외를 적절하게 채용해도 좋다.

본 명세서에서 전술한 다양한 실시예들이 전술한 바와 같은 흡기 밸브의 밸브 타이밍을 조정하는 장치에 적용되었지만, 그러한 실시예, 대안예 또는 수정예는 배기 밸브의 밸브 타이밍을 조정하는 장치나, 흡기 밸브 및 배기 밸브의 양 밸브 타이밍을 조정하는 장치에 적절하게 적용할 수 있다.

Claims

크랭크축으로부터의 토크 전달에 의해 캠축(2)이 개폐하는 흡기 밸브 및 배기 밸브 중 하나 이상의 밸브 타이밍을 조정하는 내연 기관의 밸브 타이밍 조정 장치이며,

모터축(102)을 갖고, 자기 유지 토크(Th) 및 통전에 의한 모터 토크(Tm)를 상기 모터축(102)에 발생시키는 전동 모터(4)와,

상기 전동 모터에 결합되고, 상기 전동 모터(4)로의 통전을 제어함으로써 상기 모터 토크(Tm)를 조정하는 제어부(6)와,

상기 캠축 및 모터축에 결합되고, 상기 캠축(2)의 회전에 따라 정부로 교번하는 캠 토크(Tca)를 상기 모터축(102)으로 전달하면서, 상기 모터축(102)에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 상기 크랭크축 및 상기 캠축(2) 사이의 상대 위상을 조정하는 위상 조정 기구(8)를 구비하고,

상기 제어부(6)는,

상기 내연 기관의 정지 후에 있어서 상기 모터 토크(Tm)를 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시키는 밸런스 수단(6)과,

상기 밸런스 수단이 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시킨 상기 모터 토크(Tm)를 소실시키는 소실 수단(6)을 갖는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제1항에 있어서, 상기 소실 수단은 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스되도록 상기 밸런스 수단이 상기 캠 토크(Tca)와 대항시킨 상기 모터 토크(Tm)를 점차 감소시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제2항에 있어서, 상기 소실 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 점차 감소시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제2항에 있어서, 상기 소실 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전 제어에 의해 상기 모터축(102)에 브레이크를 거는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소실 수단은 상기 모터 토크(Tm)를 일단 0값까지 감소시킨 후, 상기 밸런스 수단이 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시킨 상기 모터 토크(Tm)를 점차 감소시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터축(102)에 작용하는 상기 캠 토크(Tca)의 정부인 캠 토크(Tca) 방향을 판별하는 토크 방향 판별 수단(6)을 갖고,

상기 소실 수단은 상기 토크 방향 판별 수단에 의한 상기 캠 토크(Tca) 방향의 판별 방향과 역방향으로 상기 밸런스 수단이 발생시킨 상기 모터 토크(Tm)를 점 차 감소시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제6항에 있어서, 상기 밸런스 수단은 상기 상대 위상의 실위상 및 목표 위상 사이의 위상차에 기초하여 상기 전동 모터(4)로의 통전을 피드백 제어함으로써 상기 모터 토크(Tm)를 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시키고,

상기 토크 방향 판별 수단은 상기 실위상 및 상기 실위상에 상관하는 물리량 중 하나 이상의 물리량에 상기 밸런스 수단의 상기 피드백 제어에 의해 발생하는 치우침에 기초하여 상기 캠 토크(Tca) 방향을 판별하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제7항에 있어서, 상기 제어부는 상기 판별 방향과 역방향의 상기 모터 토크(Tm)를 발생시킴으로써 발생하는 상기 상대 위상의 실위상의 변화 상태와, 상기 모터 토크(Tm)의 방향의 상관에 기초하여 상기 판별 방향의 정오를 판정하는 정오 판정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제8항에 있어서, 상기 소실 수단은 상기 정오 판정 수단이 상기 판별 방향을 오라고 하는 판정을 내린 경우에 상기 밸런스 수단이 상기 모터 토크(Tm)를 방향 반전시킴으로써 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시킨 상기 모터 토크(Tm)를 점차 감소시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제6항에 있어서, 상기 토크 방향 판별 수단은 미리 결정된 설정 방향의 상기 모터 토크(Tm)를 발생시킴으로써 발생하는 상기 상대 위상의 실위상의 변화 상태와, 상기 설정 방향의 상관에 기초하여 상기 캠 토크(Tca) 방향을 판별하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제6항에 있어서, 상기 토크 방향 판별 수단은 상기 모터 토크(Tm)를 0값까지 감소시킴으로써 발생하는 상기 상대 위상의 실위상의 변화 상태에 기초하여 상기 캠 토크(Tca) 방향을 판별하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자기 유지 토크(Th)의 피크값(Thpk)은 상기 내연 기관의 정지 상태에 있어서 상기 모터축(102)에 작용하는 상기 캠 토크(Tca)의 절대값보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전동 모터(4)는,

통전에 의해 자계를 형성하는 모터 스테이터(103)와,

상기 모터 스테이터(103)의 내주측에 배치된 상기 모터축(102)의 외주벽에 설치되어, 상기 모터 스테이터의 형성 자계의 작용에 따른 토크에 의해 상기 모터축(102)과 함께 회전하는 영구 자석(106)을 갖는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소실 수단은 상기 모터 토크(Tm)를 일단 감소시킨 후, 상기 밸런스 수단이 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시킨 상기 모터 토크(Tm)를 소실시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제14항에 있어서, 상기 소실 수단은 상기 모터 토크(Tm)를 0값까지 일단 감소시킨 후, 상기 밸런스 수단이 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시킨 상기 모터 토크(Tm)를 소실시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제14항에 있어서, 상기 소실 수단은 상기 모터 토크(Tm)를 0값보다도 큰 미리 정해진 값까지 일단 감소시킨 후, 상기 밸런스 수단이 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시킨 상기 모터 토크(Tm)를 소실시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 소실 수단은 상기 모터 토크(Tm)를 일단 점차 감소시킨 후, 상기 밸런스 수단이 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시킨 상기 모터 토크(Tm)를 소실시키는 것을 특징으 로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제14항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 내연 기관의 운전 상태를 판정하는 기관 판정 수단을 갖고,

상기 소실 수단은 상기 내연 기관이 정지하였다고 하는 기관 정지 판정을 상기 기관 판정 수단이 내린 경우에, 상기 모터 토크(Tm)를 일단 감소시킨 후, 상기 밸런스 수단이 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시킨 상기 모터 토크(Tm)를 소실시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제18항에 있어서, 상기 기관 판정 수단은 상기 크랭크축 및 상기 캠축(2) 중 하나 이상의 정지를 검출함으로써, 상기 기관 정지 판정을 내리는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제18항에 있어서, 상기 기관 판정 수단은 상기 내연 기관의 정지에 필수 조건을 검출함으로써, 상기 내연 기관의 정지 시를 추정하여 상기 기관 정지 판정을 내리는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터축(102)에 작용하는 상기 캠 토크(Tca)의 정부 중 하나를 나타내는 캠 토크(Tca) 방향을 판별하는 토크 방향 판별 수단(6)을 갖고,

상기 소실 수단은 상기 토크 방향 판별 수단에 의한 상기 캠 토크(Tca) 방향의 판별 방향과 역방향으로 상기 밸런스 수단이 발생시킨 상기 모터 토크(Tm)를 소실시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제21항에 있어서, 상기 밸런스 수단은 상기 상대 위상의 실위상 및 목표 위상 사이의 위상차에 기초하여 상기 전동 모터(4)로의 통전을 피드백 제어함으로써 상기 모터 토크(Tm)를 상기 자기 유지 토크(Th) 및 상기 캠 토크(Tca)와 밸런스시키고,

상기 토크 방향 판별 수단은 상기 실위상 및 상기 실위상에 상관하는 물리량 중 하나 이상의 물리량에 상기 밸런스 수단의 상기 피드백 제어에 의해 발생하는 치우침에 기초하여 상기 캠 토크(Tca) 방향을 판별하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
크랭크축으로부터의 토크 전달에 의해 캠축(2)이 개폐하는 흡기 밸브 및 배기 밸브 중 하나 이상의 밸브 타이밍을 조정하는 내연 기관의 밸브 타이밍 조정 장치이며,

모터축(102)을 갖고, 자기 유지 토크(Th) 및 통전에 의한 모터 토크(Tm)를 상기 모터축(102)에 발생시키는 전동 모터(4)와,

상기 전동 모터에 결합되고, 상기 전동 모터(4)로의 통전을 제어함으로써 상기 모터 토크(Tm)를 조정하는 제어부(6)와,

상기 캠축 및 모터축에 결합되고, 상기 캠축(2)의 회전에 따라서 정부로 교번하는 캠 토크(Tca)를 상기 모터축(102)으로 전달하면서, 상기 모터축(102)에 있어서의 토크 밸런스에 따라서 상기 크랭크축 및 상기 캠축(2) 사이의 상대 위상을 조정하는 위상 조정 기구(8)를 구비하고,

상기 제어부(6)는,

상기 내연 기관의 운전 상태를 판정하는 기관 판정 수단(6)과,

상기 내연 기관이 정지하였다고 하는 기관 정지 판정을 상기 기관 판정 수단이 내린 경우에, 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 일단 감소시키고 나서 증대시킨 후에 상기 전동 모터(4)로의 통전을 정지하는 통전 제어를 행하는 통전 제어 수단(6)을 갖는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항에 있어서, 상기 위상 조정 기구(8)는 상기 모터축(102)의 회전에 의해 탄성 변형이 발생하는 탄성 부재(48)를 갖는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 기관 판정 수단은 상기 크랭크축 및 상기 캠축(2) 중 하나 이상의 정지를 검출함으로써, 상기 기관 정지 판정을 내리는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 또는 제24항에 있어서, 상기 기관 판정 수단은 상기 내연 기관의 정 지에 필수 조건을 검출함으로써, 상기 내연 기관의 정지 시를 추정하여 상기 기관 정지 판정을 내리는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 0값까지 일단 감소시킨 후 증대시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 0값보다도 큰 미리 정해진 값까지 일단 감소시킨 후 증대시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 일단 점차 감소시킨 후 증대시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 일단 감소시킨 후 점차 증대시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 증대시 킨 통전량을 0값까지 점차 감소시킴으로써, 상기 전동 모터(4)로의 통전을 정지하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터축(102)의 동작 상태를 판정하는 모터 판정 수단(6)을 갖고,

상기 통전 제어 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 일단 감소를 개시한 후 상기 모터축(102)의 회전 각도가 변화되었다고 하는 각도 변화 판정을 상기 모터 판정 수단이 내린 경우에, 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 증대시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제32항에 있어서, 상기 모터 판정 수단은 상기 모터축(102)의 움직임을 검출함으로써, 상기 각도 변화 판정을 내리는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제32항에 있어서, 상기 모터 판정 수단은 상기 크랭크축 및 상기 캠축(2) 중 하나 이상의 움직임을 검출함으로써, 상기 모터축(102)의 움직임을 추정하여 상기 각도 변화 판정을 내리는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제32항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 모터 판정 수단이 상기 각도 변화 판정을 내린 경우에, 상기 모터축(102)에 브레이 크를 거는 통전 방향으로 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 증대시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제35항에 있어서, 상기 제어부는 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 일단 감소시킴으로써 발생하는 상기 모터축(102)의 동작 상태에 기초하여, 상기 모터축(102)의 회전 각도의 변화 방향을 판별하는 변화 방향 판별 수단(6)을 갖고,

상기 통전 제어 수단은 상기 변화 방향 판별 수단에 의한 판별 방향과는 반대로 브레이크를 거는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제36항에 있어서, 상기 변화 방향 판별 수단은 상기 모터축(102)의 움직임을 검출함으로써 상기 변화 방향을 판별하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제36항에 있어서, 상기 변화 방향 판별 수단은 상기 크랭크축 및 상기 캠축(2) 중 하나 이상의 움직임을 검출함으로써, 상기 모터축(102)의 움직임을 추정하여 상기 변화 방향을 판별하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제36항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 증대시킴으로써 발생하는 상기 모터축(102)의 동작 상태에 기초하여, 상기 판별 방향의 정오를 판정하는 정오 판정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제39항에 있어서, 상기 정오 판정 수단은 상기 모터축(102)의 움직임을 검출함으로써, 상기 판별 방향의 정오를 판정하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제39항에 있어서, 상기 정오 판정 수단은 상기 크랭크축 및 상기 캠축(2) 중 하나 이상의 움직임을 검출함으로써, 상기 모터축(102)의 움직임을 추정하여 상기 판별 방향의 정오를 판정하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제39항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 정오 판정 수단이 상기 판별 방향을 오라고 하는 판정을 내린 경우에, 상기 전동 모터로의 통전 방향을 반전시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제32항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전량의 증대를 개시한 후 상기 모터 판정 수단이 상기 각도 변화 판정을 다시 내린 경우에, 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 더욱 증대시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 일단 감소를 개시한 후 설정 시간이 경과한 경우에, 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 증대시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제44항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 설정 시간이 경과한 경우에, 상기 캠 토크(Tca)와 대항하는 상기 모터 토크(Tm)를 발생시키는 통전 방향으로 상기 모터축(102)으로의 통전량을 증대시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제45항에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터축(102)에 작용하는 상기 캠 토크(Tca)의 정부 중 하나를 나타내는 캠 토크(Tca) 방향을 판별하는 토크 방향 판별 수단(6)을 갖고,

상기 통전 방향에 기초하여, 상기 토크 방향 판별 수단에 의한 판별 방향과는 반대로 상기 모터 토크(Tm)를 발생시키는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제46항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 통전 제어에 있어서 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 일단 감소시키는 데 앞서서, 상기 상대 위상의 실위상 및 목표 위상 사이의 위상차에 기초하여 상기 전동 모터(4)로의 통전을 피드백 제어하고,

상기 토크 방향 판별 수단은 상기 실위상 및 상기 실위상에 상관하는 물리량 중 하나 이상의 물리량에 상기 통전 제어 수단의 상기 피드백 제어에 의해 발생하는 치우침에 기초하여, 상기 캠 토크(Tca) 방향을 판별하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터축(102)의 동작 상태를 판정하는 모터 판정 수단(6)을 갖고,

상기 통전 제어 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전량의 증대를 개시한 후 상기 모터축(102)이 정지하였다고 하는 모터 정지 판정을 상기 모터 판정 수단이 내린 경우에, 상기 전동 모터(4)로의 통전을 정지하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제48항에 있어서, 상기 모터 판정 수단은 상기 모터축(102)의 정지를 검출함으로써, 상기 모터 정지 판정을 내리는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제48항에 있어서, 상기 모터 판정 수단은 상기 크랭크축 및 상기 캠축(2) 중 하나 이상의 정지를 검출함으로써, 상기 모터축(102)의 정지를 추정하여 상기 모터 정지 판정을 내리는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통전 제어 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전량의 증대를 개시한 후 설정 시간이 경과한 경우에, 상기 전동 모터(4)로의 통전을 정지하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어부는 상기 모터축(102)의 동작 상태를 판정하는 모터 판정 수단(6)을 갖고,

상기 통전 제어 수단은 상기 전동 모터(4)로의 통전을 정지한 후 상기 모터축(102)의 회전 각도가 변화되었다고 하는 각도 변화 판정을 상기 모터 판정 수단이 내린 경우에, 상기 통전의 정지를 상기 전동 모터(4)로의 통전량을 일단 감소로 대체시킨 상기 통전 제어를 반복하는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제52항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자기 유지 토크(Th)의 피크값은, 상기 내연 기관의 정지 상태에 있어서 상기 모터축(102)에 작용하는 상기 캠 토크(Tca)의 절대값보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.
제23항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전동 모터(4)는,

통전에 의해 자계를 형성하는 모터 스테이터(103)와,

상기 모터 스테이터의 내주측에 배치된 상기 모터축(102)의 외주벽에 설치되어, 상기 모터 스테이터의 형성 자계가 작용에 따른 토크에 의해 상기 모터축(102) 과 함께 회전하는 영구 자석(106)을 갖는 것을 특징으로 하는, 밸브 타이밍 조정 장치.