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特許5811945内燃機関制御用信号出力機能付き回転機、及び内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5811945
(24)【登録日】2015年10月2日
(45)【発行日】2015年11月11日
(54)【発明の名称】内燃機関制御用信号出力機能付き回転機、及び内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ
(51)【国際特許分類】
H02K 11/00 20060101AFI20151022BHJP
【ＦＩ】
H02K11/00 C
【請求項の数】37
【全頁数】56
(21)【出願番号】特願2012-109036(P2012-109036)
(22)【出願日】2012年5月11日
(65)【公開番号】特開2013-102667(P2013-102667A)
(43)【公開日】2013年5月23日
【審査請求日】2014年10月24日
(31)【優先権主張番号】特願2011-126079(P2011-126079)
(32)【優先日】2011年6月6日
(33)【優先権主張国】JP
(31)【優先権主張番号】特願2011-126080(P2011-126080)
(32)【優先日】2011年6月6日
(33)【優先権主張国】JP
(31)【優先権主張番号】特願2011-126081(P2011-126081)
(32)【優先日】2011年6月6日
(33)【優先権主張国】JP
(31)【優先権主張番号】特願2011-126082(P2011-126082)
(32)【優先日】2011年6月6日
(33)【優先権主張国】JP
(31)【優先権主張番号】特願2011-228932(P2011-228932)
(32)【優先日】2011年10月18日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】100121821
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 強
(74)【代理人】
【識別番号】100155789
【弁理士】
【氏名又は名称】栗田 恭成
(74)【代理人】
【識別番号】100139480
【弁理士】
【氏名又は名称】日野 京子
(74)【代理人】
【識別番号】100125575
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 洋
(72)【発明者】
【氏名】寺田 金千代
(72)【発明者】
【氏名】永田 孝一
【審査官】
下原 浩嗣
(56)【参考文献】
【文献】
特開２０１０−２００４１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１０−５３２１５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０４−１０１６４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０６−０１１３５７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０５−０２２９０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００９−０９５１６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０６−０９８５１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平０５−１７６５１２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０２Ｋ １１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
極性の異なるマグネットを回転方向に交互に配置して構成されたロータと、
コイルが巻き回されたティース部を前記回転方向に複数並べて構成されたステータと、
前記ステータのうち前記マグネットと対向する位置に回転方向に並べて取り付けられ、回転する前記マグネットの極性に応じたクランク位置信号又は前記マグネットの極性に応じたモータ制御信号を出力する位相センサと前記モータ制御信号を出力する位相センサとを備え、
複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部に、当該マグネットとは異なる極性に着磁された、或いはいずれの極性にも着磁されていない異極部を形成し、
前記ロータとともに回転する前記異極部の回転軌道上に前記クランク位置信号を出力する位相センサ及び前記モータ制御信号を出力する少なくとも１つの位相センサ、又は、前記モータ制御信号を出力する少なくとも１つの位相センサを配置するとともに、他の位相センサを前記回転軌道上とは異なる位置に配置して、
前記回転軌道上の位相センサが前記異極部を検出した時には、内燃機関の出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を出力させ、
前記モータ制御信号を出力する全ての位相センサの出力に基づいて、前記ロータの回転を制御することを特徴とする内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
コイルが巻き回されたティース部を前記回転方向に複数並べて構成されたステータと、
前記ステータのうち前記マグネットと対向する位置に回転方向に並べて取り付けられ、回転する前記マグネットの極性に応じたクランク位置信号又は前記マグネットの極性に応じたモータ制御信号を出力する位相センサと前記モータ制御信号を出力する位相センサとを備え、
複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部に、当該マグネットとは異なる極性に着磁された、或いはいずれの極性にも着磁されていない異極部を形成し、
前記ロータとともに回転する前記異極部の回転軌道上に前記クランク位置信号を出力する位相センサ及び前記モータ制御信号を出力する少なくとも１つの位相センサ、又は、前記モータ制御信号を出力する少なくとも１つの位相センサを配置するとともに、他の位相センサを前記回転軌道上とは異なる位置に配置して、
前記回転軌道上の位相センサが前記異極部を検出した時には、内燃機関の出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を出力させ、
前記モータ制御信号を出力する全ての位相センサの出力に基づいて、前記ロータの回転を制御することを特徴とする内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項2】
複数の前記位相センサを、前記回転方向に並べて配置し、
複数の前記位相センサから出力されたクランク位置信号の組合せを表した、組合せ情報を生成する組合せ情報生成手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
複数の前記位相センサから出力されたクランク位置信号の組合せを表した、組合せ情報を生成する組合せ情報生成手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項3】
現時点での前記組合せ情報に基づき、前記絶対回転位置を算出することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項4】
前記組合せ情報の履歴に基づき、前記絶対回転位置を算出することを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項5】
前記内燃機関の回転を開始してから前記絶対回転位置が算出されるまでの回転駆動期間において、現時点での前記組合せ情報に基づき、次回の前記組合せ情報を特定する特定手段を備え、
前記回転駆動期間において、前記特定手段による特定結果に基づき、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電制御内容を決定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
前記回転駆動期間において、前記特定手段による特定結果に基づき、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電制御内容を決定することを特徴とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項6】
複数の前記位相センサの少なくとも２つを前記異極部の回転軌道上に配置したことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項7】
次回の前記組合せ情報を複数の候補から特定できない場合において、前記候補の中から選択した１つが次回の前記組合せ情報であるとみなして、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電を制御し、
その結果、所定時間が経過してもセンサ出力が変化しない場合には、前記ロータが回転していないものとして残りの候補の中から選択した１つが次回の前記組合せ情報であるとみなして、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電を順次制御することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
その結果、所定時間が経過してもセンサ出力が変化しない場合には、前記ロータが回転していないものとして残りの候補の中から選択した１つが次回の前記組合せ情報であるとみなして、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電を順次制御することを特徴とする請求項２〜６のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項8】
前記組合せ情報の更新タイミングに基づき、前記内燃機関の点火時期または燃料噴射を制御することを特徴とする請求項２〜７のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項9】
複数の前記位相センサは、複数の前記ティース部の間隙に配置され、
複数の前記位相センサを、前記回転方向に並ぶ複数の前記間隙のうち隣り合う間隙に配置することを禁止して分散配置したことを特徴とする請求項２〜８のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
複数の前記位相センサを、前記回転方向に並ぶ複数の前記間隙のうち隣り合う間隙に配置することを禁止して分散配置したことを特徴とする請求項２〜８のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項10】
前記所定のマグネットのうち前記回転方向の一部に前記異極部を形成することで、前記所定のマグネットと前記異極部とが前記回転方向に並ぶようにしたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項11】
前記回転方向のうち前記異極部の両側に前記所定のマグネットの極性が位置するようにしたことを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項12】
前記内燃機関を走行駆動源とする車両であって、
前記出力軸の回転速度が所定値以上になったことを条件として、前記出力軸の回転トルクを前記車両の駆動輪へ伝達するトルク伝達機構を備えた車両に適用されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
前記出力軸の回転速度が所定値以上になったことを条件として、前記出力軸の回転トルクを前記車両の駆動輪へ伝達するトルク伝達機構を備えた車両に適用されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項13】
前記出力軸はクランク軸であり、
前記ロータは、前記クランク軸に固定され、前記クランク軸と同じ回転速度で常時回転することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
前記ロータは、前記クランク軸に固定され、前記クランク軸と同じ回転速度で常時回転することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項14】
前記内燃機関を停止させた時に前記出力軸が停止する可能性の高い前記絶対回転位置を、停止予想位置として予め設定しておき、
前記停止予想位置を避けて、前記異極部が前記位相センサの対向位置から所定量だけ進角した位置となるよう、前記位相センサおよび前記異極部を配置したことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
前記停止予想位置を避けて、前記異極部が前記位相センサの対向位置から所定量だけ進角した位置となるよう、前記位相センサおよび前記異極部を配置したことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項15】
前記内燃機関を停止させた時に前記出力軸が停止する可能性の高い前記絶対回転位置を、停止予想位置として予め設定しておき、
前記停止予想位置で停止した状態において、前記異極部が前記位相センサの対向位置、或いは前記位相センサの対向位置から所定量だけ遅角した位置となるよう、前記位相センサおよび前記異極部を配置したことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
前記停止予想位置で停止した状態において、前記異極部が前記位相センサの対向位置、或いは前記位相センサの対向位置から所定量だけ遅角した位置となるよう、前記位相センサおよび前記異極部を配置したことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項16】
前記異極部は、Ｎ極およびＳ極のいずれにも着磁させない非磁性部であり、前記所定のマグネットの一部を切り欠いて形成された空隙であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項17】
前記位相センサは、回転する前記マグネットの極性に応じたモータ制御用信号を出力しており、
検出された前記モータ制御用信号に基づき前記コイルへの通電タイミングを制御することで回転駆動して、内燃機関の出力軸を回転駆動させる始動モータとして機能する回転機であって、
前記位相センサは、前記異極部を検出した時には、前記モータ制御用信号の替わりに前記内燃機関制御用信号の基準位置信号を出力することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
検出された前記モータ制御用信号に基づき前記コイルへの通電タイミングを制御することで回転駆動して、内燃機関の出力軸を回転駆動させる始動モータとして機能する回転機であって、
前記位相センサは、前記異極部を検出した時には、前記モータ制御用信号の替わりに前記内燃機関制御用信号の基準位置信号を出力することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項18】
Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを前記コイルとして備えており、
前記Ｕ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＵ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＵ相センサ、前記Ｖ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＶ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＶ相センサ、および前記Ｗ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＷ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＷ相センサのうち、少なくとも１つのセンサを備え、
前記Ｕ相センサ、前記Ｖ相センサおよび前記Ｗ相センサの少なくとも１つを、前記位相センサとして前記異極部の回転軌道上に配置することを特徴とする請求項１７に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
前記Ｕ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＵ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＵ相センサ、前記Ｖ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＶ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＶ相センサ、および前記Ｗ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＷ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＷ相センサのうち、少なくとも１つのセンサを備え、
前記Ｕ相センサ、前記Ｖ相センサおよび前記Ｗ相センサの少なくとも１つを、前記位相センサとして前記異極部の回転軌道上に配置することを特徴とする請求項１７に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き回転機。
【請求項19】
極性の異なるマグネットを回転方向に交互に配置して構成されたロータと、
コイルが巻き回されたティース部を前記回転方向に複数並べて構成されたステータと、
前記ステータのうち前記マグネットと対向する位置に回転方向に並べて取り付けられ、回転する前記マグネットの極性に応じたモータ制御用信号を出力する複数の位相センサと、
を備え、
検出された前記モータ制御用信号に基づき前記コイルへの通電タイミングを制御することで回転駆動して、内燃機関の出力軸を回転駆動させる始動モータであって、
複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部に、当該マグネットとは異なる極性に着磁された異極磁性部を、前記回転方向の全体に亘って形成し、
前記複数の位相センサのうちの少なくとも１つの位相センサを前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に配置するとともに、前記複数の位相センサのうちの残りの位相センサを前記回転軌道上とは異なる位置に配置して、
前記回転軌道上の位相センサが前記異極磁性部を検出した時には、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を前記モータ制御用信号の替わりに出力させ、
前記複数の位相センサの出力に基づいて、前記ロータの回転を制御することを特徴とする内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
コイルが巻き回されたティース部を前記回転方向に複数並べて構成されたステータと、
前記ステータのうち前記マグネットと対向する位置に回転方向に並べて取り付けられ、回転する前記マグネットの極性に応じたモータ制御用信号を出力する複数の位相センサと、
を備え、
検出された前記モータ制御用信号に基づき前記コイルへの通電タイミングを制御することで回転駆動して、内燃機関の出力軸を回転駆動させる始動モータであって、
複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部に、当該マグネットとは異なる極性に着磁された異極磁性部を、前記回転方向の全体に亘って形成し、
前記複数の位相センサのうちの少なくとも１つの位相センサを前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に配置するとともに、前記複数の位相センサのうちの残りの位相センサを前記回転軌道上とは異なる位置に配置して、
前記回転軌道上の位相センサが前記異極磁性部を検出した時には、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を前記モータ制御用信号の替わりに出力させ、
前記複数の位相センサの出力に基づいて、前記ロータの回転を制御することを特徴とする内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項20】
極性の異なるマグネットを回転方向に交互に配置して構成されたロータと、
コイルが巻き回されたティース部を前記回転方向に複数並べて構成されたステータと、
前記ステータのうち前記マグネットと対向する位置に回転方向に並べて取り付けられ、回転する前記マグネットの極性に応じたモータ制御用信号を出力する複数の位相センサと、
を備え、
検出された前記モータ制御用信号に基づき前記コイルへの通電タイミングを制御することで回転駆動して、内燃機関の出力軸を回転駆動させる始動モータであって、
複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部を、当該マグネットとは異なる極性に着磁するとともに、当該マグネットのうちの前記回転方向の全体に亘って着磁して形成された異極磁性部と、
前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に配置され、前記異極磁性部を検出することにより、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を出力する回転位置センサと、
を備え、
前記回転位置センサに加えて前記複数の位相センサのうちの少なくとも１つの前記位相センサも前記回転軌道上に配置するとともに、前記複数の位相センサのうちの残りの位相センサを前記回転軌道上とは異なる位置に配置して、
前記回転軌道上の位相センサが前記異極磁性部を検出した時には、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を前記モータ制御用信号の替わりに出力させ、
前記複数の位相センサの出力に基づいて、前記ロータの回転を制御することを特徴とする内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
コイルが巻き回されたティース部を前記回転方向に複数並べて構成されたステータと、
前記ステータのうち前記マグネットと対向する位置に回転方向に並べて取り付けられ、回転する前記マグネットの極性に応じたモータ制御用信号を出力する複数の位相センサと、
を備え、
検出された前記モータ制御用信号に基づき前記コイルへの通電タイミングを制御することで回転駆動して、内燃機関の出力軸を回転駆動させる始動モータであって、
複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部を、当該マグネットとは異なる極性に着磁するとともに、当該マグネットのうちの前記回転方向の全体に亘って着磁して形成された異極磁性部と、
前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に配置され、前記異極磁性部を検出することにより、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を出力する回転位置センサと、
を備え、
前記回転位置センサに加えて前記複数の位相センサのうちの少なくとも１つの前記位相センサも前記回転軌道上に配置するとともに、前記複数の位相センサのうちの残りの位相センサを前記回転軌道上とは異なる位置に配置して、
前記回転軌道上の位相センサが前記異極磁性部を検出した時には、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を前記モータ制御用信号の替わりに出力させ、
前記複数の位相センサの出力に基づいて、前記ロータの回転を制御することを特徴とする内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項21】
極性の異なるマグネットを回転方向に交互に配置して構成されたロータと、
コイルが巻き回されたティース部を前記回転方向に複数並べて構成されたステータと、
前記ステータのうち前記マグネットと対向する位置に取り付けられ、回転する前記マグネットの極性に応じたモータ制御用信号を出力する位相センサと、
を備え、
検出された前記モータ制御用信号に基づき前記コイルへの通電タイミングを制御することで回転駆動して、内燃機関の出力軸を回転駆動させる始動モータであって、
複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部に形成され、当該マグネットとは異なる極性に着磁された異極磁性部と、
前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に配置され、前記異極磁性部を検出することにより、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を出力する回転位置センサと、
を備え、
前記異極磁性部は、前記所定のマグネットのうち前記回転方向の一部に形成されていることを特徴とする内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
コイルが巻き回されたティース部を前記回転方向に複数並べて構成されたステータと、
前記ステータのうち前記マグネットと対向する位置に取り付けられ、回転する前記マグネットの極性に応じたモータ制御用信号を出力する位相センサと、
を備え、
検出された前記モータ制御用信号に基づき前記コイルへの通電タイミングを制御することで回転駆動して、内燃機関の出力軸を回転駆動させる始動モータであって、
複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部に形成され、当該マグネットとは異なる極性に着磁された異極磁性部と、
前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に配置され、前記異極磁性部を検出することにより、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を出力する回転位置センサと、
を備え、
前記異極磁性部は、前記所定のマグネットのうち前記回転方向の一部に形成されていることを特徴とする内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項22】
前記回転方向のうち前記異極磁性部の両側に前記所定のマグネットの極性が位置するように、前記異極磁性部が形成されていることを特徴とする請求項２１に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項23】
前記位相センサは、前記回転方向において前記回転位置センサとは異なる位置に配置されるとともに、前記異極磁性部の回転軌道上に配置されることで、前記位相センサが前記異極磁性部を検出した時には、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を前記モータ制御用信号の替わりに出力することを特徴とする請求項２１または２２に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項24】
Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを前記コイルとして備えており、
前記Ｕ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＵ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＵ相センサ、前記Ｖ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＶ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＶ相センサ、および前記Ｗ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＷ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＷ相センサのうち、少なくとも１つのセンサを備え、
前記Ｕ相センサ、前記Ｖ相センサおよび前記Ｗ相センサの少なくとも１つを、前記位相センサとして前記異極磁性部の回転軌道上に配置することを特徴とする請求項１９〜２３のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
前記Ｕ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＵ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＵ相センサ、前記Ｖ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＶ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＶ相センサ、および前記Ｗ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＷ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＷ相センサのうち、少なくとも１つのセンサを備え、
前記Ｕ相センサ、前記Ｖ相センサおよび前記Ｗ相センサの少なくとも１つを、前記位相センサとして前記異極磁性部の回転軌道上に配置することを特徴とする請求項１９〜２３のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項25】
前記Ｕ相コイルに対する前記モータ制御用信号、前記Ｖ相コイルに対する前記モータ制御用信号、前記Ｗ相コイルに対する前記モータ制御用信号、および前記内燃機関制御用信号の組合せを表した、組合せ情報を生成する組合せ情報生成手段を備えることを特徴とする請求項２４に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項26】
現時点での前記組合せ情報に基づき、前記絶対回転位置を算出することを特徴とする請求項２５に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項27】
前記組合せ情報の履歴に基づき、前記絶対回転位置を算出することを特徴とする請求項２５または２６に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項28】
前記内燃機関の回転を開始してから前記絶対回転位置が算出されるまでの回転駆動期間において、現時点での前記組合せ情報に基づき、次回の前記組合せ情報を特定する特定手段を備え、
前記回転駆動期間において、前記特定手段による特定結果に基づき、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電制御内容を決定することを特徴とする請求項２５〜２７のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
前記回転駆動期間において、前記特定手段による特定結果に基づき、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電制御内容を決定することを特徴とする請求項２５〜２７のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項29】
次回の前記組合せ情報を複数の候補から特定できない場合において、前記候補の中から選択した１つが次回の前記組合せ情報であるとみなして、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電を制御し、
その結果、所定時間が経過してもセンサ出力が変化しない場合には、前記ロータが回転していないものとして残りの候補の中から選択した１つが次回の前記組合せ情報であるとみなして、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電を制御することを特徴とする請求項２５〜２８のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
その結果、所定時間が経過してもセンサ出力が変化しない場合には、前記ロータが回転していないものとして残りの候補の中から選択した１つが次回の前記組合せ情報であるとみなして、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電を制御することを特徴とする請求項２５〜２８のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項30】
複数の前記候補の全てについて順番に次回の前記組合せ情報であるとみなして前記制御を実施した結果、正常にモータ駆動できなかった場合には、前記順番とは異なる順番で前記制御を実施することを特徴とする請求項２９に記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項31】
前記組合せ情報の更新タイミングに基づき、前記内燃機関の点火時期または燃料噴射を制御することを特徴とする請求項２５〜３０のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項32】
前記Ｕ相センサ、前記Ｖ相センサおよび前記Ｗ相センサは、複数の前記ティース部の間隙に配置され、
前記Ｕ相センサ、前記Ｖ相センサおよび前記Ｗ相センサの少なくとも２つが、前記位相センサとして設定され、
複数の前記位相センサを、前記回転方向に並ぶ複数の前記間隙のうち隣り合う間隙に配置することを禁止して分散配置したことを特徴とする請求項２４〜３１のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
前記Ｕ相センサ、前記Ｖ相センサおよび前記Ｗ相センサの少なくとも２つが、前記位相センサとして設定され、
複数の前記位相センサを、前記回転方向に並ぶ複数の前記間隙のうち隣り合う間隙に配置することを禁止して分散配置したことを特徴とする請求項２４〜３１のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項33】
前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に配置され、前記異極磁性部を検出することにより、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を出力する回転位置センサを備え、
前記回転位置センサおよび前記位相センサは、複数の前記ティース部の間隙に配置され、
前記回転位置センサおよび前記位相センサを、前記回転方向に並ぶ複数の前記間隙のうち隣り合う間隙に配置することを禁止して分散配置したことを特徴とする請求項１９〜３１のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
前記回転位置センサおよび前記位相センサは、複数の前記ティース部の間隙に配置され、
前記回転位置センサおよび前記位相センサを、前記回転方向に並ぶ複数の前記間隙のうち隣り合う間隙に配置することを禁止して分散配置したことを特徴とする請求項１９〜３１のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項34】
前記出力軸はクランク軸であり、
前記ロータは、前記クランク軸に固定され、前記クランク軸と同じ回転速度で常時回転することを特徴とする請求項１９〜３３のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
前記ロータは、前記クランク軸に固定され、前記クランク軸と同じ回転速度で常時回転することを特徴とする請求項１９〜３３のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項35】
前記内燃機関を停止させた時に前記出力軸が停止する可能性の高い前記絶対回転位置を、停止予想位置として予め設定しておき、
前記停止予想位置を避けて、前記異極磁性部が前記位相センサの対向位置から所定量だけ進角した位置となるよう、前記位相センサおよび前記異極磁性部を配置したことを特徴とする請求項１９〜３４のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
前記停止予想位置を避けて、前記異極磁性部が前記位相センサの対向位置から所定量だけ進角した位置となるよう、前記位相センサおよび前記異極磁性部を配置したことを特徴とする請求項１９〜３４のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項36】
前記内燃機関を停止させた時に前記出力軸が停止する可能性の高い前記絶対回転位置を、停止予想位置として予め設定しておき、
前記停止予想位置で停止した状態において、前記異極磁性部が前記位相センサの対向位置、或いは前記位相センサの対向位置から所定量だけ遅角した位置となるよう、前記位相センサおよび前記異極磁性部を配置したことを特徴とする請求項１９〜３４のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
前記停止予想位置で停止した状態において、前記異極磁性部が前記位相センサの対向位置、或いは前記位相センサの対向位置から所定量だけ遅角した位置となるよう、前記位相センサおよび前記異極磁性部を配置したことを特徴とする請求項１９〜３４のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【請求項37】
前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に配置され、前記異極磁性部を検出することにより、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を出力する回転位置センサを備え、
前記内燃機関を停止させた時に前記出力軸が停止する可能性の高い前記絶対回転位置を、停止予想位置として予め設定しておき、
前記停止予想位置で停止した状態において、前記異極磁性部が前記位相センサまたは前記回転位置センサの対向位置、或いは前記位相センサまたは前記回転位置センサの対向位置から所定量だけ遅角した位置となるよう、前記異極磁性部を配置したことを特徴とする請求項１９〜３４のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
前記内燃機関を停止させた時に前記出力軸が停止する可能性の高い前記絶対回転位置を、停止予想位置として予め設定しておき、
前記停止予想位置で停止した状態において、前記異極磁性部が前記位相センサまたは前記回転位置センサの対向位置、或いは前記位相センサまたは前記回転位置センサの対向位置から所定量だけ遅角した位置となるよう、前記異極磁性部を配置したことを特徴とする請求項１９〜３４のいずれか１つに記載の内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関の点火装置等の制御に用いる内燃機関制御用信号を出力する機能を有した、内燃機関の回転機（例えば始動モータ、磁石式発電機またはモータ発電機）に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、ブラシレス三相の始動モータが記載されている。この始動モータは、Ｎ極マグネットとＳ極マグネットを回転方向に交互に配置して構成されたロータと、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを鉄心のティース部に巻き回して構成されたステータと、から構成されている。そして、ステータには、以下に説明するＵ相センサ、Ｖ相センサ、Ｗ相センサおよびクランク回転位置センサが設けられている。
【0003】
Ｕ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサは、ステータのうちマグネットと対向する位置に取り付けられ、回転するマグネットの極性に応じたＵ相信号、Ｖ相信号、Ｗ相信号（モータ制御用信号）を各々出力する（図１６参照）。そして、これらのモータ制御用信号に基づき、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルへの通電タイミングを制御することで、始動モータの駆動を制御する。
【0004】
クランク回転位置センサは、クランク軸が１回転する毎に、以下に説明する異極磁性部を検出することで、図１６に示す内燃機関制御用信号を出力する。すなわち、複数のマグネットのうち所定のマグネットの一部に、当該マグネットとは異なる極性に着磁された異極磁性部を形成しておく。具体的には、所定のＳ極マグネットのうち回転方向と直交する方向の上端部に、Ｎ極に着磁された異極磁性部を形成する。そして、異極磁性部の回転軌道上にクランク回転位置センサを配置する。なお、Ｕ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサについては、異極磁性部の回転軌道上から外れるように配置する。
【0005】
このクランク回転位置センサによれば、Ｎ極マグネットとＳ極マグネットの検出が交互に繰り返される中で、クランク軸が１回転するうちの１回だけ、図１６中の点線に示すＳ極マグネットの検出が為されずに異極磁性部（Ｎ極）が検出される。したがって、異極磁性部を検出した時のクランク軸の回転位置に基づき、クランク軸の絶対回転位置を把握できる。そして、このように把握した絶対回転位置を基準として、内燃機関の燃料噴射や点火時期を制御する。
【0006】
以上により、特許文献１記載の始動モータでは、Ｕ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサに加え、クランク回転位置センサを備えることで、燃料噴射や点火時期の制御に用いる内燃機関制御用信号を出力する機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２００９−８９５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、上記従来の構成では、Ｕ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサとは別にクランク回転位置センサを備えるので、センサ個数が多くなり、コストが高くなったり構造が複雑になったり信頼性が低くなるといった問題がある。また、内燃機関の回転駆動を開始してから異極磁性部が検出されるまでには、センサ出力のパルス間隔の比較を繰り返して求めるためクランク軸が１回転することを要する。そのため、回転を開始してからクランク軸が１回転するまでは絶対回転位置を把握できないので、燃料噴射制御や点火時期制御の開始が遅れるといった問題がある。
【0009】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、センサの個数低減を図った内燃機関制御用信号出力機能付き回転機を提供することにある。また、第２の目的は、機関出力軸の絶対回転位置を迅速に把握できるようにした内燃機関制御用信号出力機能付き回転機を提供することにある。また、第３の目的は、モータ出力の低下抑制を図った内燃機関制御用信号出力機能付き始動モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【0011】
第１（１９〜２１）の発明では、極性の異なるマグネットを回転方向に交互に配置して構成されたロータと、コイルが巻き回されたティース部を前記回転方向に複数並べて構成されたステータと、前記ステータのうち前記マグネットと対向する位置に取り付けられ、回転する前記マグネットの極性に応じたクランク位置信号を出力する位相センサと、を備えることを前提とする。
【0012】
そして、第１の発明では、複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部に、当該マグネットとは異なる極性に着磁された、或いはいずれの極性にも着磁されていない異極部を形成し、前記ロータとともに回転する前記異極部の回転軌道上に前記位相センサを配置することで、前記位相センサが前記異極部を検出した時には、内燃機関の出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を前記位相センサが出力することを特徴とする。
【0013】
また、第１７の発明では、前記位相センサは、回転する前記マグネットの極性に応じたモータ制御用信号を出力しており、検出された前記モータ制御用信号に基づき前記コイルへの通電タイミングを制御することで回転駆動して、内燃機関の出力軸を回転駆動させる始動モータとして機能する回転機であって、前記位相センサは、前記異極部を検出した時には、前記モータ制御用信号の替わりに前記内燃機関制御用信号の基準位置信号を出力することを特徴とする。
【0014】
これによれば、例えば第１の発明に第１７の発明を組み合わせた発明によれば、モータ制御用信号を出力する位相センサを利用して内燃機関制御用信号の基準位置信号を出力させるようにできるので、先述した特許文献１記載のクランク回転位置センサを廃止することができる。よって、センサ個数の低減を図ることができる（第１の目的）。ちなみに、第１の発明（回転機）は、第１７の発明の如く始動モータであってもよいし、磁石式発電機であってもよいし、モータ発電機であってもよい。
【0015】
或いは、第１の発明において、前記クランク回転位置センサを廃止せずに残しておけば、内燃機関制御用信号を出力する位相センサとクランク回転位置センサとの各々で異極部を検出するようにできる。これによれば、内燃機関の出力軸が１回転する間に異極部を複数回検出するようにできるので、内燃機関の回転駆動を開始してから異極部を検出して絶対回転位置の把握するまでに要する時間を短縮できる（第２の目的）。そのため、例えばアイドルストップシステムを有する内燃機関において、絶対回転位置を早期に把握できるので再始動時間を短縮できる。また、二輪車両でのキックレバーや始動モータによる始動時においても、絶対回転位置を早期に把握できるので、燃料噴射および点火による内燃機関の運転を早期に開始して、内燃機関の始動時間を短縮できる。
【0016】
また、第１９の発明では、複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部に、当該マグネットとは異なる極性に着磁された異極磁性部を、前記回転方向の全体に亘って形成し、前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に前記位相センサを配置することで、前記位相センサが前記異極磁性部を検出した時には、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を前記モータ制御用信号の替わりに出力させることを特徴とする。
【0017】
これによれば、モータ制御用信号を出力する位相センサを利用して内燃機関制御用信号も出力させるようにできるので、先述した特許文献１記載のクランク回転位置センサを廃止することができる。よって、センサ個数の低減を図ることができる（第１の目的）。
【0018】
また、第２０の発明では、複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部を、当該マグネットとは異なる極性に着磁するとともに、当該マグネットのうちの前記回転方向の全体に亘って着磁して形成された異極磁性部と、前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に配置され、前記異極磁性部を検出することにより、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を出力する回転位置センサと、を備え、前記回転位置センサに加えて前記位相センサも前記回転軌道上に配置することで、前記位相センサが前記異極磁性部を検出した時には、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を前記モータ制御用信号の替わりに出力させることを特徴とする。
【0019】
これによれば、内燃機関制御用信号を出力する位相センサとクランク回転位置センサとの各々で異極磁性部を検出するので、内燃機関の出力軸が１回転する間に異極磁性部を複数回検出するようにできる。よって、内燃機関の回転駆動を開始してから異極磁性部を検出して絶対回転位置の把握するまでに要する時間を短縮できる（第２の目的）。そのため、例えばアイドルストップシステムを有する内燃機関において、絶対回転位置を早期に把握できるので再始動時間を短縮できる。また、二輪車両でのキックレバーや始動モータによる始動時においても、絶対回転位置を早期に把握できるので、燃料噴射および点火による内燃機関の運転を早期に開始して、始動時間を短縮できる。
【0020】
また、第２１の発明では、複数の前記マグネットのうち所定のマグネットの一部に形成され、当該マグネットとは異なる極性に着磁された異極磁性部と、前記ロータとともに回転する前記異極磁性部の回転軌道上に配置され、前記異極磁性部を検出することにより、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を出力する回転位置センサと、を備え、前記異極磁性部は、前記所定のマグネットのうち前記回転方向の一部に形成されていることを特徴とする。
【0021】
例えば、図２７（ａ）に示すように所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）を回転方向に３分割したうちの中央部を異極磁性部３４として形成することで、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）のうち符号Ｐに示す部分と異極磁性部３４とが回転方向に並ぶようにする。或いは、図２７（ｂ）に示すように所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）を回転方向に２分割したうちの一方を異極磁性部３４として形成することで、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）のうち符号Ｑに示す部分と異極磁性部３４とが回転方向に並ぶようにする。
【0022】
このように、上記発明によれば、異極磁性部を、所定のマグネットのうち回転方向の一部に形成するので、回転方向全体に亘って形成する従来構造に比べて、所定のマグネットと異極磁性部とが回転軸方向（図２７の上下方向）で磁気短絡する長さを短くできる。よって、始動モータの出力低下を抑制できる。また、異極磁性部は、所定のマグネットに対向するティース部と極性不整合になることは避けられないが、上記発明によれば異極磁性部の面積が回転方向（図２７の左右方向）に小さくなるので、極性不整合に伴い生じる始動モータの出力低下を抑制できる。なお、本発明にかかる始動モータが、内燃機関により駆動して発電機としても機能するものである場合、その発電機による発電量が増加するといった効果も発揮される。また、回転方向の全体に亘って異極磁性部を形成した場合に比べて、異極磁性部の回転方向長さを短くできる。そのため、所定のマグネットに対する異極磁性部の占有面積を小さくでき、異極磁性部が存在することによる始動モータの出力低下を抑制できる（第３の目的）。
【0023】
第２の発明では、複数の前記位相センサを、前記回転方向に並べて配置し、複数の前記位相センサから出力されたクランク位置信号の組合せを表した、組合せ情報を生成する組合せ情報生成手段を備えることを特徴とする。
【0024】
第２５の発明では、前記Ｕ相コイルに対する前記モータ制御用信号、前記Ｖ相コイルに対する前記モータ制御用信号、前記Ｗ相コイルに対する前記モータ制御用信号、および前記内燃機関制御用信号の組合せを表した、組合せ情報を生成する組合せ情報生成手段を備えることを特徴とする。
【0025】
ここで、図１６に示す従来の機関制御用信号のエッジ間隔Ｌｘの長さに基づいて、信号中の欠け歯部Ｌｘａを検出して出力軸の絶対回転位置を把握しようとすると、その把握に要する時間が長くなる。これに対し、上記発明によれば、各々の信号の組合せを表した組合せ情報を生成するので、この組合せ情報に基づき前記判定を実施すれば、絶対回転位置の把握に要する時間短縮を促進できる。
【0026】
ちなみに、「組合せ情報」の具体例としては、複数の位相センサ（例えばＵ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサ）から出力されるオンオフ信号を「０」または「１」の二進数で表現する。そして、例えば３桁の二進数の各桁を、Ｕ相センサ出力、Ｖ相センサ出力、Ｗ相センサ出力に割り振って生成した３桁の二進数が、上記組合せ情報に相当する。
【0027】
なお、上記発明はＵ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサの全てを備えていない場合にも適用できる。例えばＷ相センサが備えられていない場合には、Ｕ相センサまたはＶ相センサの出力時間値に基づきＷ相センサの出力を推定し、その推定信号と、センサ検出されたＵ相信号およびＶ相信号との組合せを前記組合せ情報とする。
【0028】
第３（２６）の発明では、現時点での前記組合せ情報に基づき、前記絶対回転位置を算出することを特徴とする。
【0029】
ここで、所定の組合せの場合には、その組合せ時の絶対回転位置を一義的に特定できる場合がある。例えば図５（図１８）に示す始動モータ（回転機）の場合、組合せ情報が機関制御信号を含むことにより「０」になっていれば（図１８の符合ｔｂ参照）、その時の位相センサから出力されている信号がモータ制御用信号ではなく内燃機関制御用信号であることを特定できるので、絶対回転位置を算出できる。
【0030】
この点を鑑みた上記発明では、現時点での組合せ情報に基づき絶対回転位置を算出するので、位相センサの出力履歴や組合せ情報の履歴等の履歴が蓄積されるのを待つことなく、迅速に絶対回転位置を把握できる。
【0031】
第４（２７）の発明では、前記組合せ情報の履歴に基づき、前記絶対回転位置を算出することを特徴とする。
【0032】
ここで、現時点での組合せ情報が、絶対回転位置を一義的には特定できない内容である場合であっても、組合せ情報の履歴から絶対回転位置を一義的に特定できる場合がある。例えば図７（図１９）に示す始動モータ（回転機）の場合、現時点での組合せ情報が機関制御信号を含むことにより「０」になっていたとしても（図１９の符合ｔｆ，ｔｇ，ｔｈ参照）、各センサのいずれから内燃機関制御用信号が出力されているのかを特定できないので、絶対回転位置を算出できない。しかし、図７において、前回の組合せ情報が「５」、今回が「０」であった場合（つまり「５→０」といった履歴の場合）には、現時点においてＵ相センサから内燃機関制御用信号が出力されていると特定できる。また、前回の組合せ情報が「３」、今回が「０」であった場合（つまり「３→０」といった履歴の場合）には、現時点においてＶ相センサから内燃機関制御用信号が出力されていると特定できる。図１９において、前回の組合せ情報が「４」、今回が「０」であった場合（つまり「４→０」といった履歴の場合）には、現時点においてＵ相センサから内燃機関制御用信号が出力されていると特定できる。
【0033】
この点を鑑みた上記発明では、組合せ情報の履歴に基づき絶対回転位置を算出するので、現時点での組合せ情報からは絶対回転位置を特定できない位置であっても、絶対回転位置の把握を実現できる。
【0034】
第５（２８）の発明では、前記内燃機関の回転を開始してから前記絶対回転位置が算出されるまでの回転駆動期間において、現時点での前記組合せ情報に基づき、次回の前記組合せ情報を特定する特定手段を備え、前記回転駆動期間において、前記特定手段による特定結果に基づき、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電制御内容を決定することを特徴とする。
【0035】
ここで、モータ制御用信号に基づきコイルへの通電タイミングを制御（モータ制御）するにあたり、位相センサから次回出力されるモータ制御用信号がＮ極およびＳ極のいずれであるかを把握して、次回のマグネット極性に応じた通電制御内容にする必要がある。そして、絶対回転位置が把握されていない回転駆動期間であっても、次回のマグネット極性については現時点での組合せ情報から特定できる場合がある。例えば、図５（図１８）の始動モータ（回転機）において、現時点での組合せ情報が「３」であれば、次回の組合せ情報が「２」に特定されて、Ｕ相コイルに対応する次回のマグネット極性がＳ極からＮ極に変化することが特定される。
【0036】
この点を鑑みた上記発明では、現時点での組合せ情報に基づき、位相センサから次回出力される信号の内容を特定して、通電制御内容を決定する。よって、回転駆動期間であっても、組合せ情報の履歴蓄積を必要とすることもなく、次回のマグネット極性に応じた通電制御内容を決定できる。
【0037】
第６の発明では、複数の前記位相センサの少なくとも２つを前記異極部の回転軌道上に配置したことを特徴とする。
【0038】
上記発明によれば、内燃機関の出力軸が１回転する間に異極部が検出される回数を多くできるので、絶対回転位置の把握に要する時間短縮を促進できる。
【0039】
第７（２９）の発明では、例えば停止状態から回転駆動する場合等、次回の前記組合せ情報を複数の候補から特定できない場合において、前記候補の中から選択した１つが次回の前記組合せ情報であるとみなして、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電を制御し、その結果、所定時間が経過してもセンサ出力が変化しない場合には、前記ロータが回転していないものとして残りの候補の中から選択した１つが次回の前記組合せ情報であるとみなして、前記位相センサに対応する前記コイルへの通電を制御することを特徴とする。
【0040】
ここで、例えば図７に示す始動モータ（回転機）の場合、絶対回転位置が算出されていない停止時においては、現時点での組合せ情報が機関制御信号を含むことにより「０」になっていれば、次回の組合せ情報が「３」であるか「６」であるかを特定できない。このように次回の組合せ情報を特定できない場合、上記発明によれば、候補「３」「６」の中から選択した１つ（例えば「３」）が次回の前記組合せ情報であるとみなして通電制御（モータ駆動制御）を実施し、その結果、所定時間が経過しても組合せ情報「０」が変化しない場合、つまりモータを回転駆動できていない場合には、残りの候補の中から選択した１つ「６」が次回の組合せ情報であるとみなして再度通電制御する。そのため、回転駆動できるまで複数候補の全てについて順に通電制御を試行することになるので、次回の組合せ情報を特定できない場合であってもモータ駆動を実現できる。
【0041】
ここで、例えば図１８に示す始動モータの場合、絶対回転位置が算出されていない停止時においては、現時点での組合せ情報が機関制御信号を含むことにより「２」になっていれば（符合ｔｃ参照）、次回の組合せ情報が「２」であるか「６」であるかを特定できない。このように次回の組合せ情報を特定できない場合、上記発明によれば、候補「２」「６」の中から選択した１つ（例えば「２」）が次回の前記組合せ情報であるとみなして通電制御（モータ駆動制御）を実施し、その結果、所定時間が経過しても組合せ情報「０」が変化しない場合、つまりモータを回転駆動できていない場合には、残りの候補の中から選択した１つ「６」が次回の組合せ情報であるとみなして再度通電制御する。そのため、回転駆動できるまで複数候補の全てについて順に通電制御を試行することになるので、次回の組合せ情報を特定できない場合であってもモータ駆動を実現できる。
【0042】
第３０の発明では、複数の前記候補の全てについて順番に次回の前記組合せ情報であるとみなして前記制御を実施した結果、正常にモータ駆動できなかった場合には、前記順番とは異なる順番で前記制御を実施することを特徴とする。
【0043】
ところで、例えば図１９に示す始動モータの場合においても、始動時算出期間において現時点での組合せ情報が「０」である場合には（符号ｔｆ，ｔｇ，ｔｈ参照）、上記図１８の場合と同様にして、次回の組合せ情報が「３」「２」「６」のいずれであるかを特定できない。すなわち、例えば現時点での組合せ情報「０」が符号ｔｆによるものであれば、次回の組合せ情報を「３」であるとみなして通電制御すれば正常にモータ駆動できる。また、現時点での組合せ情報「０」が符号ｔｇによるものであれば次回の組合せ情報を「２」であるとみなし、現時点での組合せ情報「０」が符号ｔｈによるものであれば次回の組合せ情報を「６」であるとみなして通電制御すれば正常にモータ駆動できる。しかし図１９の例では、始動時算出期間において現時点での「０」が符号ｔｆ，ｔｇ，ｔｈのいずれによるものであるかを特定できない。
【0044】
そこで、上記第２９の発明にしたがって、次回の組合せ情報を「３」であるとみなして通電制御し、その結果正常にモータ駆動しなければ、次回の組合せ情報を「２」であるとみなして通電制御し、その結果でも正常にモータ駆動しなければ、次回の組合せ情報を「６」であるとみなして通電制御することとなる。しかし、図１９に例示されるように、特定できない組合せ情報が３つ以上連続して出現するように設定されている場合には、上述の如く「３」「２」「６」の順に試行する最中に、ロータが僅かに回転して位相がずれる場合がある。
【0045】
例えば、実際にはｔｇにある時に、ｔｆにあるとみなして「３」で通電制御した結果、回転してｔｈの位相になる場合がある。この場合、正常にモータ駆動しなかったので次にｔｇにあるとみなして「２」で通電制御することとなる。すると今度は、回転してｔｇの位相になる場合がある。この場合、正常にモータ駆動しなかったので次にｔｈにあるとみなして「６」で通電制御することとなる。したがって、このように位相ずれが生じると、全ての候補「３」「２」「６」について通電制御しても、正常にモータ駆動しなくなる。
【0046】
この点を鑑みた上記発明では、複数の候補「３」「２」「６」の全てについて順番（例えば３→２→６の順）に通電制御を実施したにも拘わらず、正常にモータ駆動できなかった場合には、前記順番とは異なる順番（例えば２→３→６の順）で次回の組合せ情報であるとみなして通電制御を実施する。そのため、先述した位相ずれが生じない順番で試行する機会が与えられるようになるので、正常にモータ駆動できるようになる。
【0047】
第８（３１）の発明では、前記組合せ情報の更新タイミングに基づき、前記内燃機関の点火時期または燃料噴射を制御することを特徴とする。
【0048】
例えば、上記発明に反して、Ｕ相センサの信号が変化したタイミングに基づき点火時期や燃料噴射を制御しようとすると、このセンサ信号の変化タイミングの周期は組合せ情報の更新周期よりも長いので、点火時期または燃料噴射を高精度で制御するのに限界が有る。そこで上記発明では、組合せ情報の更新タイミングに基づき点火時期または燃料噴射を制御するので、これらを高精度で制御できるようになる。
【0049】
なお、上記発明は、組合せ情報の全ての更新タイミングを前記制御に用いることに限定されるものではない。例えば、全ての更新タイミングのうち、Ｕ相信号およびＶ相信号が変化したタイミングと同時期の更新タイミングのみを点火時期制御等に用いるようにして、Ｗ相信号が変化したタイミングと同時期の更新タイミングについては点火時期制御等に用いないようにしてもよい。或いは、全ての更新タイミングのうち、所定範囲のクランク角における更新タイミング、例えば点火時期制御に使用する圧縮行程付近のみを点火時期制御等に用いるようにしてもよい。これらによれば、制御の処理負荷を軽減しながら制御の精度を高めることができる。
【0050】
第９の発明では、複数の前記位相センサは、複数の前記ティース部の間隙に配置され、複数の前記位相センサを、前記回転方向に並ぶ複数の前記間隙のうち隣り合う間隙に配置することを禁止して分散配置したことを特徴とする。
【0051】
第３２の発明では、前記Ｕ相センサ、前記Ｖ相センサおよび前記Ｗ相センサは、複数の前記ティース部の間隙に配置され、前記Ｕ相センサ、前記Ｖ相センサおよび前記Ｗ相センサの少なくとも２つが、前記位相センサとして設定され、複数の前記位相センサを、前記回転方向に並ぶ複数の前記間隙のうち隣り合う間隙に配置することを禁止して分散配置したことを特徴とする。
【0052】
第３３の発明では、前記回転位置センサおよび前記位相センサは、複数の前記ティース部の間隙に配置され、前記回転位置センサおよび前記位相センサを、前記回転方向に並ぶ複数の前記間隙のうち隣り合う間隙に配置することを禁止して分散配置したことを特徴とする。
【0053】
ここで、位相センサとして利用されるセンサの数が多いほど、出力軸が１回転する間に異極部を検出する回数を多くできるので、内燃機関の回転を開始してから異極部（異極磁性部）を検出して絶対回転位置の把握するまでに要する時間を短縮できる。ただし、位相センサの配置間隔が狭すぎると、内燃機関の回転を開始してから異極部を検出して絶対回転位置の把握するまでに要する時間を十分に短縮できない。この点を鑑みた上記発明では、複数の前記位相センサを隣り合う間隙に配置することを禁止して分散配置するので、絶対回転位置の把握に要する時間を十分に短縮できる。
【0054】
第１０の発明では、前記所定のマグネットのうち前記回転方向の一部に前記異極部を形成することで、前記所定のマグネットと前記異極部とが前記回転方向に並ぶようにしたことを特徴とする。
【0055】
例えば、図４（ａ）に示すように所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）を回転方向に３分割したうちの中央部を異極部（異極磁性部３４）として形成することで、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）のうち符号Ｐに示す部分と異極磁性部３４とが回転方向に並ぶようにする。或いは、図４（ｂ）に示すように所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）を回転方向に２分割したうちの一方を異極部（異極磁性部３４）として形成することで、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）のうち符号Ｑに示す部分と異極磁性部３４とが回転方向に並ぶようにする。
【0056】
このように、上記発明によれば、異極部を、所定のマグネットのうち回転方向の一部に形成するので、回転方向全体に亘って形成する図９（ａ）の従来構造に比べて、所定のマグネットと異極部とが回転軸方向（図４の上下方向）で磁気短絡する長さを短くできる。よって、本発明にかかる回転機が始動モータとして機能するものである場合において、始動モータの出力低下を抑制できる。また、異極部は、所定のマグネットに対向するティース部と極性不整合になることは避けられないが、上記発明によれば異極部の面積が回転方向（図４の左右方向）に小さくなるので、極性不整合に伴い生じる始動モータ（回転機）の出力低下を抑制できる。なお、本発明にかかる回転機が、内燃機関により駆動して発電機として機能するものである場合、その発電機による発電量が増加するといった効果も発揮される。また、回転方向の全体に亘って異極部を形成した場合に比べて、異極部の回転方向長さを短くできる。そのため、所定のマグネットに対する異極部の占有面積を小さくでき、異極部が存在することによる回転機（始動モータまたは発電機）の出力低下を抑制できる。
【0057】
第１１（２２）の発明では、前記回転方向のうち前記異極部の両側に前記所定のマグネットの極性が位置するようにしたことを特徴とする。例えば、図４（ａ）（図２７（ａ））に示すように所定のマグネットを３分割して、その中央部を異極部として形成する。
【0058】
ここで、上記発明に反し、図４（ｂ）（図２７（ｂ））に例示する２分割構成にした場合には、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）に隣接する２つのマグネット（隣接マグネット３２Ｎ（Ｂ）（Ｃ））のうち、一方の隣接マグネット３２Ｎ（Ｂ）と所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）との位置変化のタイミング（転流タイミング）についてはセンサで検出できるものの、他方の隣接マグネット３２Ｎ（Ｃ）と所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）との転流タイミングについては検出できない。これに対し上記発明では、図４（ａ）（図２７（ａ））に例示する３分割構成であるため、両側の隣接マグネット３２Ｎ（Ｂ）（Ｃ）に対して転流タイミングを検出できるようになる。よって、通電制御内容の切り替えタイミングの適正化を促進できる。
【0059】
さらに上記発明によれば、図４（ｂ）（図２７（ｂ））に例示する如く所定のマグネットを２分割して、異極部の片側だけに所定のマグネットの極性（符号Ｑ参照）を位置させる場合に比べて、異極部の回転方向長さをより一層短くできる。そのため、所定のマグネットと異極部との磁気短絡量をより一層低減できるとともに、極性不整合となっている異極部の占有面積をより一層小さくでき、回転機（始動モータまたは発電機）の出力低下抑制を促進できる。
【0060】
第２３の発明では、前記位相センサは、前記回転方向において前記回転位置センサとは異なる位置に配置されるとともに、前記異極磁性部の回転軌道上に配置されることで、前記位相センサが前記異極磁性部を検出した時には、前記出力軸の絶対回転位置を表した内燃機関制御用信号を前記モータ制御用信号の替わりに出力することを特徴とする。
【0061】
上記発明によれば、内燃機関制御用信号を出力する位相センサと回転位置センサとの各々で異極磁性部を検出するようにできる。そのため、内燃機関の出力軸が１回転する間に異極磁性部を複数回検出するようにできるので、内燃機関の回転を開始してから、異極磁性部を検出して絶対回転位置の把握するまでに要する時間を短縮できる（第２の目的）。
【0062】
ここで、上記発明に反して、所定のマグネットのうち回転方向の全体に亘って異極磁性部が形成されている場合には、位相センサは所定のマグネットの極性を検出できない。そのため、位相センサの検出位置に所定のマグネットが位置する状態から、隣接マグネットが位置する状態に切り替わるタイミング（転流タイミング）を正確に把握できなくなる。そのため、コイルへの通電制御内容を切り替えるタイミングを適正なタイミングに精度良く制御することができなくなることが懸念される。
【0063】
これに対し、先述した第２２の発明に上記第２３の発明を組み合わせれば、異極磁性部の回転方向両側に所定のマグネットの極性が位置するので、位相センサにかかる前記転流タイミングを正確に把握することができ、ひいては、通電制御内容を切り替えるタイミングを適正タイミングに精度良く制御できる。
【0064】
第１２の発明では、前記内燃機関を走行駆動源とする車両であって、前記出力軸の回転速度が所定値以上になったことを条件として、前記出力軸の回転トルクを前記車両の駆動輪へ伝達するトルク伝達機構を備えた車両に適用されていることを特徴とする。
【0065】
ところで、回転機が始動モータとして機能するものである場合において、上述してきたように位相センサを利用して内燃機関制御用信号を出力させるにあたり、停止からの回転駆動において位相センサから出力された信号がモータ制御用信号および内燃機関制御用信号のいずれであるかを特定できなかった場合に起因して、適正な通電制御内容でモータ制御できず、始動モータを所望の向きとは逆の向きに回転駆動させてしまうことが懸念される。
【0066】
この懸念に対し、上記発明では、出力軸の回転速度が所定値以上になったことを条件として出力軸トルクを駆動輪へ伝達する車両を適用対象とするので、仮に始動モータを逆回転させてしまっても、その逆回転トルクは駆動輪へ伝達されることはなく、車両の走行には影響しない。よって、上記懸念を解消できる。
【0067】
第１３（３４）の発明では、前記出力軸はクランク軸であり、前記ロータは、前記クランク軸に固定され、前記クランク軸と同じ回転速度で常時回転することを特徴とする。
【0068】
ここで、上記発明に反し、クランク軸とロータとが、ベルトやギア等の動力伝達機構を介して連結されている場合には、ギアのバックラッシュやベルトの伸び等により、クランク軸の回転位相とロータの回転位相とにずれが生じる。そのため、ロータに取り付けられた異極部を検出して出力された内燃機関制御用信号に基づき算出されたクランク軸の絶対回転位置は、実際の絶対回転位置に対してずれた値になる。
【0069】
この点を鑑みた上記発明では、ロータがクランク軸に固定され、クランク軸と同じ回転速度で常時回転する車両を適用対象とするので、内燃機関制御用信号に基づき算出した絶対回転位置と実際の絶対回転位置とのずれを小さくできる。よって、クランク軸（出力軸）の絶対回転位置の算出を高精度にできる。
【0070】
第１４（３５）の発明では、前記内燃機関を停止させた時に前記出力軸が停止する可能性の高い前記絶対回転位置を、停止予想位置として予め設定しておき、前記停止予想位置を避けて、前記異極部（異極磁性部）が前記位相センサの対向位置から所定量だけ進角した位置となるよう、前記位相センサおよび前記異極部を配置したことを特徴とする。
【0071】
ここで、上記発明に反して、停止予想位置で出力軸が停止した状態において、異極部（異極磁性部）が位相センサの対向位置、またはその対向位置から僅かに遅角した位置にあるようにすると、絶対回転位置を把握できていない停止時に内燃機関制御用信号を出力することとなり、この場合には適正な通電制御内容でモータ制御できなくなる可能性が高くなる。
【0072】
この点を鑑みた上記発明では、停止予想位置で出力軸が停止した状態において、異極部（異極磁性部）が位相センサの対向位置から僅かに進角した位置にあるようにできるので、上述の如く適正な通電制御内容でモータ制御できなくなる可能性を低減できる。
【0073】
第１５（３６，３７）の発明では、前記内燃機関を停止させた時に前記出力軸が停止する可能性の高い前記絶対回転位置を、停止予想位置（例えばＢＴＤＣ１５０°付近から上死点ＴＤＣの範囲）として予め設定しておき、前記停止予想位置で停止した状態において、前記異極部（異極磁性部）が前記位相センサ（または前記回転位置センサ）の対向位置、或いは前記位相センサ（または前記回転位置センサ）の対向位置から所定量だけ遅角した位置となるよう、前記位相センサおよび前記異極部（異極磁性部）を配置したことを特徴とする。
【0074】
上記発明によれば、内燃機関の回転駆動を開始してから直ぐに内燃機関制御用信号が出力されるようになるので、内燃機関制御用信号に基づく絶対回転位置の算出を迅速にでき、絶対回転位置の把握に要する時間短縮を促進できる。
【0075】
第１６の発明では、前記異極部は、Ｎ極およびＳ極のいずれにも着磁させない非磁性部であり、前記所定のマグネットの一部を切り欠いて形成された空隙であることを特徴とする。
【0076】
このように非磁性部を異極部とする上記発明によれば、所定のマグネットと異なる極性に着磁させた異極磁性部を異極部とする場合に比べて、以下の点で有利である。すなわち、異極磁性部（異極部）を生成すべく着磁処理することを不要にでき、切り欠きを形成するだけで非磁性部（異極部）を形成できるので、異極部の形成を容易に実現できる。
【0077】
また、上記発明に反して異極磁性部を異極部とした場合には、所定のマグネットと異極磁性部とが回転軸方向（図４の上下方向）で磁気短絡することとなる。この点、非磁性部を異極部とした上記発明によれば、前記磁気短絡量を低減でき、始動モータの出力低下や発電機として使用する場合の発電出力の低下を抑制できる。
【0078】
第１８（２４）の発明では、Ｕ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを前記コイルとして備えており、前記Ｕ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＵ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＵ相センサ、前記Ｖ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＶ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＶ相センサ、および前記Ｗ相コイルへの通電タイミングの制御に用いるＷ相信号を前記モータ制御用信号として出力するＷ相センサのうち、少なくとも１つのセンサを備え、前記Ｕ相センサ、前記Ｖ相センサおよび前記Ｗ相センサの少なくとも１つを、前記位相センサとして前記異極部（前記異極磁性部）の回転軌道上に配置することを特徴とする。
【0079】
このようにＵ相コイル、Ｖ相コイルおよびＷ相コイルを有する三相の始動モータ（回転機）の場合には、各コイルに対応したモータ制御用信号を出力する各々のセンサを、内燃機関制御用信号の出力に利用してもよい。但し、三相であってもＵ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサの全てを備えていない場合があり、このような始動モータにも本発明は適用できる。例えばＷ相センサが備えられていない場合には、Ｕ相センサまたはＶ相センサの出力に基づきＷ相センサの出力位置を入力時間から推定し、その推定信号に基づきＷ相コイルを通電制御すればよい。
【0080】
また、Ｕ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサの全てを内燃機関制御用信号の出力に利用してもよいし、１つまたは２つのセンサを内燃機関制御用信号の出力に利用してもよい。そして、利用するセンサの数を多くするほど、内燃機関の出力軸が１回転する間に異極部が検出される回数を多くできるので、絶対回転位置の把握に要する時間短縮を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【0081】
【図1】本発明の第１実施形態にかかるＡＣＧスタータ（始動モータ）を示す模式図。
【図5】第１実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図6】第１実施形態において、ＵＶＷ相コイルに対する通電制御の処理手順を示すフローチャート。
【図7】本発明の第２実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図8】本発明の第３実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図9】本発明の第４実施形態において、Ｕ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサの取付け位置を説明する図。
【図10】第４実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図11】本発明の第５実施形態において、Ｕ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサの取付け位置と、異極磁性部の形状を説明する図。
【図12】本発明の第７実施形態において、Ｕ相センサ、Ｖ相センサおよびＷ相センサの取付け位置と、非磁性部（空隙）の形状を説明する図。
【図13】第７実施形態において、マグネットおよびハウジングを示す斜視図。
【図14】（ａ）は異極磁性部による磁気短絡経路を示し、（ｂ）は非磁性部による磁気短絡経路を示す図。
【図15】非磁性部（空隙）の形状の変形例を示す図。
【図16】従来のＡＣＧスタータから出力される、内燃機関制御用信号の変化を示すタイムチャート。
【図18】第８実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図19】本発明の第９実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図20】本発明の第１０実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図21】第１１実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図22】本発明の第１２実施形態にかかるＡＣＧスタータ（始動モータ）を示す模式図。
【図25】第１２実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図28】第１３実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図29】第１４実施形態において、組合せ情報ＮＮＵＭの変化を示すタイムチャート。
【図30】組合せ情報ＮＮＵＭのエラー処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0082】
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付しており、同一符号の部分についてはその説明を援用する。
【0083】
（第１実施形態）本実施形態にかかる始動モータ（回転機）は、二輪車両に搭載されたエンジン（内燃機関）を適用対象としており、図１は、エンジンの吸気ポートへ燃料を噴射するインジェクタ１０、エンジンの燃焼室内にて火花放電して混合気を着火させる点火装置１１、インジェクタ１０および点火装置１１の作動を制御する電子制御装置（ＥＣＵ１３）、後に詳述するＡＣＧスタータ２０（始動モータ）を示す。
【0084】
ＡＣＧスタータ２０は、エンジンの始動モータとして機能するとともに、エンジンのクランク軸１４（出力軸）により駆動して交流発電機としても機能するブラシレス三相交流モータである。ちなみに、二輪車両の駆動輪とクランク軸１４との動力伝達経路中には、以下に説明するトルク伝達機構が備えられている。すなわち、ＡＣＧスタータ２０のモータ駆動を開始してからクランク軸１４の回転速度ＮＥが所定値以上になるまではトルク伝達を遮断し、所定値に達した時点でトルク伝達するように作動する、遠心クラッチ等のトルク伝達機構である。
【0085】
ＡＣＧスタータ２０は、Ｕ相の電気角を表したＵ相信号を出力するＵ相センサＳＵ、Ｖ相の電気角を表したＶ相信号を出力するＶ相センサＳＶ、およびＷ相の電気角を表したＷ相信号を出力するＷ相センサＳＷを有している。なお、これらのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのうちＵ相センサＳＵ（位相センサ）については、クランク軸１４の絶対回転位置を表したクランク位置信号（内燃機関制御用信号の基準位置信号）を出力する機能をも兼ね備えている。
【0086】
ＥＣＵ１３は、これらのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷから出力されるＵＶＷ相信号（モータ制御用信号）に基づき、ＡＣＧスタータ２０のＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電タイミングを制御することで、ＡＣＧスタータ２０を所望の回転方向へ回転駆動させるようにモータ駆動制御する。
【0087】
スロットルセンサ１５は、吸気量を調節するスロットルバルブの開度を検出する。吸気圧センサ１６は、吸気ポート内の負圧を検出する。そしてＥＣＵ１３は、ＡＣＧスタータ２０から出力されるクランク位置信号、スロットルセンサ１５から出力されるスロットル開度、吸気圧センサ１６から出力される負圧等の信号に基づき、インジェクタ１０および点火装置１１の作動を制御する。
【0088】
より詳細に説明すると、ＥＣＵ１３は、クランク位置信号に基づきクランク軸１４の回転速度ＮＥを算出し、吸気圧センサ１６による負圧ＰＭに基づきエンジン負荷を算出する。また、これらのＮＥおよびＰＭに基づき、燃料の目標噴射量、目標噴射時期、目標点火時期を算出する。そして、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷから出力されるＵＶＷ相信号およびクランク位置信号に基づきクランク軸１４の絶対回転位置を算出し、算出した絶対回転位置を基準として、目標噴射時期で燃料が噴射されるようにインジェクタ１０の作動を制御するとともに、目標点火時期で点火するように点火装置１１の作動を制御する。
【0090】
ＡＣＧスタータ２０は、ロータ３０の内周側にステータ４０を備えて構成されている。ロータ３０は、有底円筒形状のハウジング３１と、ハウジング３１の内周面に固定された永久磁石（Ｎ極マグネット３２ＮおよびＳ極マグネット３２Ｓ）とを備える。Ｎ極マグネット３２ＮおよびＳ極マグネット３２Ｓは、回転方向に交互に並べて配置されており、図３の例では１２個（１２極）の永久磁石を並べている。ハウジング３１は、ボルト３３等の締結手段によりクランク軸１４に固定され、クランク軸１４と同じ回転速度（ＮＥ）で常時回転する。これにより、ロータ３０はエンジンのフライホイールとしても機能する。
【0091】
ステータ４０は、先述したＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷコイルおよびＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷと、これらのコイルが巻き回されるティース部４１が形成された鉄心４２とを備える。ティース部４１は回転方向に複数並べて配置されており、各々のティース部４１には、Ｕ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷコイルが順番に巻き回されている。図３の例では、１８個のティース部４１を並べている。
【0092】
ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷは、ステータ４０の外周面上に取り付けられることで、Ｎ極マグネット３２ＮおよびＳ極マグネット３２Ｓと対向する位置にある。これにより、ロータ３０が回転することに伴い生じるＮ極マグネット３２ＮおよびＳ極マグネット３２Ｓによる磁性の変化を検出する。なお、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷにはホールＩＣが採用されている。そのため、ロータ３０が回転していない時であっても、対向するマグネットの極性に応じた検出信号を出力することができる。
【0093】
ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷは、ロータ回転方向においてそれぞれ異なる位置に取り付けられている。具体的には、複数のティース部４１の間隙４１ａのうち各々が異なる間隙４１ａに配置されており、図４（ａ）の例では、複数の間隙４１ａのうち隣り合う間隙に、Ｕ相センサＳＵ、Ｖ相センサＳＶ、Ｗ相センサＳＷを順番に配置している。そのため、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷの各々は機械角２０度分だけずれている。
【0094】
図４（ａ）に示すように、複数のマグネット３２Ｓ，３２Ｎのうち所定の一極分のマグネット３２Ｓ（Ａ）（図４（ａ）の例ではＳ極マグネット３２Ｓ）の一部分には、以下に説明する異極磁性部３４が形成されている。すなわち、図４（ａ）の斜線に示す部分だけは、Ｓ極マグネット３２Ｓとは異なる極性（Ｎ極）に着磁されている。この異極磁性部３４は、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）のうちロータ回転軸方向（図４（ａ）の上下方向）の一端部分に形成されるとともに、回転方向（図４（ａ）の左右方向）のうち異極磁性部３４の両側には、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の極性が存在するように形成する。要するに、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の上端部分を回転方向に３分割し、その中央部分を異極磁性部３４として形成する。
【0095】
Ｖ相センサＳＶおよびＷ相センサＳＷはロータ回転軸方向（図４（ａ）の上下方向）において同じ位置に配置されているのに対し、Ｕ相センサＳＵは、Ｖ相センサＳＶおよびＷ相センサＳＷとは回転軸方向において異なる位置に配置されている。これにより、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上にＵ相センサＳＵが位置し、Ｖ相センサＳＶおよびＷ相センサＳＷについては回転軌道３４ａから外れた位置となるようにする。
【0096】
本実施形態では、センサＳＵ〜ＳＷがＮ極を検出した時にはロー信号（二進数「０」）を出力し、Ｓ極を検出した時にはハイ信号（二進数「１」）を出力するよう設定してある。そして、マグネット３２Ｓ，３２Ｎは１２個（１２極）であるため、Ｕ相信号、Ｖ相信号、Ｗ相信号の各々は、ロータ３０が３０度回転する毎にローとハイが切り替わる（図５参照）。したがって、ＵＶＷ相の各々の電気角３６０°は、クランク軸１４の回転角度（機械角）６０°に相当する。但し、Ｕ相信号については異極磁性部３４の検出時にもローに切り替わる。また、ロータ３０が１０度回転する毎に、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのいずれかにおいてローとハイが切り替わることとなる。
【0097】
ちなみに、図４（ａ）の如く、Ｎ極マグネット３２ＮとＳ極マグネット３２Ｓの間に極性を有しない部材３２ａが介在している場合において、この部材３２ａがセンサＳＵ〜ＳＷに対向して極性を検出できない時には、ロー信号およびハイ信号のうち予め設定しておいた信号（例えばロー信号）であるとみなして処理すればよい。
【0098】
なお、前記部材３２ａが存在しないよう、Ｎ極マグネット３２ＮとＳ極マグネット３２Ｓを隣接させたロータ３０を採用してもよいことは勿論である。また、１つのマグネット片をＮ極とＳ極に着磁することで、複数のＮ極マグネット３２ＮおよびＳ極マグネット３２Ｓを１つのマグネット片から形成したロータを採用してもよい。なお、この場合のロータでは、複数（例えば４つ）のマグネット片を用いて構成してもよいし、１つのマグネット片を用いて構成してもよい。
【0099】
図５は、上段から順に、クランク角、組合せ情報ＮＮＵＭ、ＵＶＷ相信号の二進数表記、ＵＶＷ相信号、点火信号、噴射信号、エンジン行程を示すタイムチャートである。組合せ情報ＮＮＵＭとは、同時期に出力されるＵ相信号、Ｖ相信号およびＷ相信号の組合せを表した仮想信号であり、本実施形態では、ＵＶＷ相信号の二進数表記を組み合わせて算出した十進数の数値としている。
【0100】
具体的には、二進数表記の１桁目をＵ相信号の２進数、２桁目をＶ相信号の２進数、３桁目をＷ相信号の２進数で表した３桁の二進数を、十進数に変換した数値が組合せ情報ＮＮＵＭである。この数値ＮＮＵＭはＥＣＵ１３により算出される。例えば、最左欄に示すようにＵＶＷ相信号が各々「１」「０」「１」であれば、ＮＮＵＭは「５」となる。
【0101】
図中の符号ＥＳは、異極磁性部３４を検出したことによりロー信号となった部分を示しており、当該部分の信号が「内燃機関制御用信号」に相当し、符号ＥＳ以外の部分の信号は「モータ制御用信号」に相当する。この内燃機関制御用信号ＥＳが現れる部分を除けば、ＮＮＵＭの値は５→１→３→２→６→４の順に繰り返しローテーションして変化する。
【0102】
図中の符号ｔａに示すように、内燃機関制御用信号ＥＳを検出した時のＮＮＵＭ値は「０」となるが、ＥＳ検出時以外では、ＮＮＵＭ値が「０」になることはない。したがって、ＮＮＵＭ値「０」を検出した時点でのクランク角を基準として、ＥＣＵ１３はクランク軸１４の絶対回転位置を算出できる。そして、絶対回転位置を把握できれば、各々のＵＶＷ相信号の立ち上りまたは立ち下りのタイミング（つまりＮＮＵＭの更新タイミング）と、４サイクルエンジンの１回転分の位置関係を特定できる。
【0103】
例えば、ＮＮＵＭ値「０」が現れた後、ＮＮＵＭ値「１」が２回目に現れたｔｂ時点が、エンジンのピストンが下死点ＢＤＣに達した時期であると特定できる。なお、吸気圧センサ１６の値を参照すれば、前記下死点ＢＤＣ時期が排気行程および圧縮行程のいずれであるかを判別（行程判別）できる。これにより、絶対回転位置を基準として、ＮＮＵＭの更新タイミングに基づき燃料噴射時期や点火時期を目標時期とするように制御できる。
【0104】
さらにＥＣＵ１３は、現時点でのＮＮＵＭ値に基づき次回のＮＮＵＭ値を特定し（特定手段）、その特定した次回ＮＮＵＭ値に基づきＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電制御内容を決定する。例えば、今回ＮＮＵＭ値が「３」であれば、前記ローテーションに基づき次回ＮＮＵＭ値は「２」であると特定できる。つまり、Ｕ相コイルＣＵが巻き回されたティース部４１は、Ｓ極マグネット３２Ｓの対向位置（ハイ）からＮ極マグネット３２Ｎの対向位置（ロー）へと移り変わるタイミングにあると言える。そのため、Ｕ相コイルＣＵへの通電オンオフ状態を切り替えるタイミングにあると言える。
【0105】
このように、Ｕ相コイルＣＵへの通電は、Ｕ相信号の立ち上りを示すＮＮＵＭ値「４」、または立ち下がりを示すＮＮＵＭ値「３」が検出されたか否かに基づきＥＣＵ１３が制御する。同様にして、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電もＮＮＵＭ値に基づき制御する。なお、ＮＮＵＭ値「０」については、モータ駆動用コイルＣＵ，ＣＶ，ＣＷと対向している「１」でＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施すればよい。
【0106】
さらにＥＣＵ１３は、ＮＮＵＭ値の履歴に基づき、ＡＣＧスタータ２０が逆転しているか否かを検知する。例えば、正転していれば上述の如くＮＮＵＭ値は５→１→３→２→６→４の順に変化する筈である。一方、逆転していればＮＮＵＭ値は４→６→２→３→１→５の順に変化する筈である。
【0107】
ところで、ＡＣＧスタータ２０によりエンジンを始動させるにあたり、エンジンのピストンが圧縮行程のＴＤＣ直前位置から始動させようとすると、ＡＣＧスタータ２０に要する駆動トルクが圧縮分だけ大きくなるので、エンジンの始動性悪化が懸念される。そこで、エンジン始動開始前に、クランク軸１４を逆転させて始動性が良好となるピストン位置に設定しておく、といったスイングバック制御を実施する場合がある。このように、ＡＣＧスタータ２０を逆転駆動させたい場合があるが、この場合には、例えば今回ＮＮＵＭ値が４であれば、次回ＮＮＵＭ値は６であると特定し、その特定値に応じてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電タイミングを制御すればよい。
【0108】
図６は、ＥＣＵ１３に備えられたマイコン１３ａ（図１参照）が、上述の如くＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷに対する通電制御を実施する処理の手順を示すフローチャートである。当該処理は、所定周期（例えば先述のマイコン１３ａのＣＰＵが行う演算周期、又は所定のクランク角度毎）で繰り返し実行される。或いは、回転停止時には前記所定周期で実行する一方で、回転時においては以下に説明するエッジ検知が為される毎に実行してもよい。すなわち、図１に示すマイコン１３ａは、各センサＳＵ〜ＳＷから出力されて入力処理された信号（図５に示すＵＶＷ相信号）に対し、その信号が変化するタイミングを捕捉するキャプチャー機能を有している。要するに、ＵＶＷ相信号の立上りおよび立下りのタイミング（エッジ検知タイミング）を検知する。そして、このエッジ検知がなされる毎に図６の処理を実行する。
【0109】
先ず、図６に示すステップＳ１０において、Ｕ相信号、Ｖ相信号およびＷ相信号の各々を、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷから取得する。続くステップＳ２０（組合せ情報生成手段）では、ＵＶＷ相信号に基づき、これらの信号の組合せを表した組合せ情報ＮＮＵＭを算出する。続くステップＳ３０では、ＮＮＵＭ値に基づき、次回のＮＮＵＭ値を算出する。具体的には、先述の５→１（０）→３→２→６→４といった正転時ローテーションに基づき、例えば今回ＮＮＵＭ値が「５」であれば次回ＮＮＵＭ値は「１」であると算出する。なお、今回ＮＮＵＭ値が「０」であれば次回ＮＮＵＭ値は「３」であると算出する。
【0110】
続くステップＳ４０では、ステップＳ３０で算出した次回ＮＮＵＭ値に基づき、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。これによりＡＣＧスタータ２０は所定の回転方向でモータ駆動する。
【0111】
例えば、Ｕ相コイルＣＵへの通電制御について説明すると、次回ＮＮＵＭ値が「２」または「５」である場合には、次回ＮＮＵＭ値を構成するＵ相信号の値は、今回ＮＮＵＭ値を構成するＵ相信号の値から変化することを意味する。よって、次回ＮＮＵＭ値が「２」または「５」であると特定した時点で、Ｕ相コイルＣＵへの通電制御内容をオンからオフ、或いはオフからオンに切り替える。
【0112】
Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電制御についても同様にして、次回ＮＮＵＭ値が「３」または「４」であると特定した時点でＶ相コイルＣＶへの通電制御内容を切り替え、次回ＮＮＵＭ値が「６」または「１」であると特定した時点でＷ相コイルＣＷへの通電制御内容を切り替える。
【0113】
続くステップＳ５０では、先述したようにＮＮＵＭ値「０」が現れてクランク軸１４の絶対回転位置の検知が為されているか否かを判定する。検知済みであれば（Ｓ５０：ＹＥＳ）、次のステップＳ６０に進み、検知した絶対回転位置およびＵＶＷ相信号（またはＮＮＵＭ値）に基づき、燃料噴射時期および点火時期が目標時期となるよう、インジェクタ１０および点火装置１１の作動を制御する。但し、絶対回転位置の検知が為されていなければ（Ｓ５０：ＮＯ）、インジェクタ１０および点火装置１１を作動させることなく待機する。
【0114】
図５の例では、ｔｓ１時点で点火装置１１の駆動を開始し、ｔｓ２時点で点火させている。また、ｔｆ１の時点でインジェクタ１０による燃料噴射を開始し、ｔｆ２の時点で噴射を終了させている。そして、内燃機関制御用信号ＥＳが現れた時のクランク角（絶対回転位置）を基準とし、内燃機関制御用信号ＥＳが吸入行程で出現した後、Ｕ相信号の４回目の立上りタイミング（または４回目のＮＮＵＭ値「５」出現タイミング）をｔｓ１時点とし、Ｗ相信号の５回目の立下りタイミング（または５回目のＮＮＵＭ値「１」出現タイミング）をｔｓ２時点として点火制御する。
【0115】
また、内燃機関制御用信号ＥＳが爆発行程で出現した後、Ｖ相信号の３回目の立下りタイミング（または３回目のＮＮＵＭ値「４」出現タイミング）をｔｆ１時点とし、Ｖ相信号の５回目の立上りタイミング（または５回目のＮＮＵＭ値「３」出現タイミング）をｔｆ２時点として燃料噴射制御する。
【0116】
なお、吸気圧センサ１６の検出値に基づき、下死点ＢＤＣ時期が排気行程および圧縮行程のいずれであるかを行程判別することは先述した通りであるが、この行程判別が未だ為されていない場合には、ｔｓ１’〜ｔｓ２’およびｔｆ１’〜ｔｆ２’でも点火装置１１およびインジェクタ１０を駆動させる。また、図５の例では、各種の点火制御時期ｔｓ１，ｔｓ２および噴射制御時期ｔｆ１，ｔｆ２がＵＶＷ相信号の立上りまたは立下りタイミングと一致しているが、一致していない場合には、目標時期の直前におけるＵＶＷ相信号の立上りまたは立下りタイミングから、所定時間が経過した時点で点火制御または噴射制御を実施すればよい。
【0117】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【0118】
（１）異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上にＵ相センサＳＵを配置することで、モータ制御用信号を出力するＵ相センサＳＵを利用して内燃機関制御用信号ＥＳを出力でき、燃料噴射制御や点火制御等のエンジン制御に要するクランク軸１４の絶対回転位置を把握できるようになる。よって、内燃機関制御用信号ＥＳを出力する専用のセンサ（クランク回転位置センサ）を廃止することができ、センサ個数低減を図ることができる。
【0119】
（２）Ｕ相信号のハイとローだけでは、内燃機関制御用信号ＥＳによるロー信号とモータ制御用信号によるロー信号との見分けがつかない。特に、Ｕ相信号の履歴を取得できていないＡＣＧスタータ２０の駆動開始時またはＡＣＧスタータ２０の停止時には、Ｕ相信号のローが内燃機関制御用信号ＥＳによるものであるか否かを特定できない。これに対し本実施形態では、Ｕ相信号、Ｖ相信号およびＷ相信号の組合せ情報ＮＮＵＭを算出するので、当該ＮＮＵＭ値に基づけば、ＡＣＧスタータ２０が停止していたとしても、ＮＮＵＭ値が「０」であれば、その時のＵ相信号のローが内燃機関制御用信号ＥＳによるものであると特定できる。よって、エンジン制御に要する絶対回転位置を迅速に把握できる。
【0120】
特に、アイドルストップ制御システムを有する車両においては、エンジンを自動再始動させるにあたり、上述の如く絶対回転位置を迅速に把握できるので、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始を迅速にでき、好適である。
【0121】
（３）所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の上端部を、回転方向に３分割し、その中央部分に異極磁性部３４を形成している。そのため、回転方向全体に亘って形成する従来構造に比べて、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）と異極磁性部３４とが上下方向で磁気短絡する長さを短くできる。よって、ＡＣＧスタータ２０によるモータ駆動力低下を抑制できるとともに、ＡＣＧスタータ２０による発電量低下を抑制できる。
【0122】
（４）また、上述の如く３分割してその中央部分に異極磁性部３４を形成するので、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）のエッジ３２ｂを、異極磁性部３４ではなくＳ極マグネット３２Ｓのエッジにできる。よって、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の隣に位置する隣接マグネット３２Ｎ（Ｂ）（Ｃ）のエッジ３２ｃから所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）のエッジ３２ｂに切り替わる転流タイミングｔｃ（図５参照）を、Ｕ相センサＳＵで検知できるようになる。よって、Ｕ相コイルＣＵに対する通電制御のタイミングを高精度で制御できる。
【0123】
（５）異極磁性部３４は、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）に対向するティース部４１と極性不整合になることは避けられないが、本実施形態によれば、上述の如く３分割してその中央部分に異極磁性部３４を形成するので、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の上端部を回転方向全体に亘って異極磁性部３４に形成する場合に比べて、異極磁性部３４の回転方向長さを短くできる。そのため、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）に対する異極磁性部３４の占有面積を小さくでき、極性不整合に伴い生じるＡＣＧスタータ２０の出力低下を抑制できる。
【0124】
（６）さらにまた、上述の如く３分割して異極磁性部３４を形成するので、内燃機関制御用信号ＥＳのハイとローの切り替わりタイミングを、Ｖ相信号およびＷ相信号のハイとローの切り替わりタイミングと同じにできる。よって、組合せ情報ＮＮＵＭが複雑になることを回避できる。
【0125】
（７）ここで、Ｕ相センサＳＵから内燃機関制御用信号ＥＳを出力させることに起因して、Ｕ相コイルＣＵへの通電制御が実際の電気角に適合した制御内容になっておらずＡＣＧスタータ２０を逆回転させてしまうことが懸念される。これに対し本実施形態では、ＡＣＧスタータ２０のモータ駆動を開始してから回転速度ＮＥが所定値以上になるまではトルク伝達を遮断するので、上記懸念を解消できる。
【0126】
（８）ＡＣＧスタータ２０のロータ３０とクランク軸１４とは回転中心が一致した状態で一体的に回転するように固定されており、ロータ３０とクランク軸１４との間には、ベルトやギア等の動力伝達機構が介在していない。そのため、ＡＣＧスタータ２０に備えられたＵ相センサＳＵからクランク位置信号を出力させるにあたり、ギアのバックラッシュやベルトの伸び等により、クランク軸１４の回転位相とロータ３０の回転位相とにずれが生じることを回避できるので、Ｕ相センサＳＵを利用してクランク軸１４の絶対回転位置を算出するにあたり、十分な算出精度を確保できる。
【0127】
（８）内燃機関制御用信号ＥＳを検出した時のＮＮＵＭ値「０」が、ＥＳ検出時以外では出現しないように構成されている。そのため、現時点でのＮＮＵＭ値に基づき絶対回転位置を算出できるので、ＮＮＵＭ値の履歴が蓄積されるのを待つことなく、迅速に絶対回転位置を把握できる。
【0128】
（９）ここで、Ｕ相センサＳＵが内燃機関制御用信号ＥＳを出力することに起因して、現時点でのＵ相センサ信号からは次回のＵ相センサ信号を特定できない場合がある。しかしこの場合であっても、現時点でのＮＮＵＭ値に基づけば、次回のＮＮＵＭ値を特定して次回のＵ相センサ信号を特定できる場合がある。この点を鑑みた本実施形態では、現時点でのＮＮＵＭ値に基づき特定した次回のＮＮＵＭ値に基づき、Ｕ相コイルＣＵへの通電制御内容を決定するので、次回のＵ相センサ信号が特定できなくなる機会を減らして通電制御内容を決定できるようになる。
【0129】
（１０）ところで、図１６に示すクランク位置信号の立ち上りまたは立ち下りの周期は、１つのマグネット３２Ｓ，３２Ｎが占める回転角（３０°）だけクランク軸１４が回転する時間である。これに対し、ＮＮＵＭの更新周期は、各々のＵＶＷ相信号の組合せであるため、前記回転角（３０°）の３分の１の回転角だけクランク軸１４が回転する時間となる。つまり、ＮＮＵＭの更新周期は、図１６のクランク位置信号の周期よりも短いと言える。そのため、各々のＵＶＷ相信号の立ち上りまたは立ち下りのタイミング（ＮＮＵＭの更新タイミング）に基づき燃料噴射時期や点火時期を制御する本実施形態によれば、図１６に示すクランク位置信号に基づき制御する場合に比べて、制御に使用する基本時間が３分の１（１０°／３０°）になり、燃料噴射時期や点火時期を高精度で制御できる。
【0130】
（第２実施形態）上記第１実施形態では、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのうち、Ｕ相センサＳＵのみを異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に配置しているのに対し、本実施形態では、Ｕ相センサＳＵおよびＶ相センサＳＶを回転軌道３４ａ上に配置している。その結果、Ｖ相信号についても、Ｕ相信号と同様にして内燃機関制御用信号ＥＳが含まれることとなる（図７参照）。
【0131】
ここで、上記第１実施形態では、ＮＮＵＭ値が「０」であれば、Ｕ相センサＳＵから内燃機関制御用信号ＥＳが出力されていることを特定できる。しかし、図７に示す本実施形態では、ＮＮＵＭ値が「０」である場合に、Ｕ相センサＳＵおよびＶ相センサＳＶのいずれから内燃機関制御用信号ＥＳが出力されているかを特定することができないため、絶対回転位置を算出できないことが懸念される。
【0132】
そこで本実施形態では、組合せ情報ＮＮＵＭの履歴を表した履歴情報に基づいて、いずれの内燃機関制御用信号ＥＳであるかを特定して絶対回転位置を算出する。なお、本実施形態での履歴情報とは、２つの連続したＮＮＵＭ値のことであるが、３つ以上の連続したＮＮＵＭ値を履歴情報としてもよい。
【0133】
具体的には、ＮＮＵＭ値が「０」である場合において、前回のＮＮＵＭ値が「５」であればＵ相センサＳＵから出力された内燃機関制御用信号ＥＳであると特定でき、前回のＮＮＵＭ値が「３」であればＶ相センサＳＶから出力された内燃機関制御用信号ＥＳであると特定できる。なお、ＡＣＧスタータ２０が逆転している場合には、前回ＮＮＵＭ値が「３」であればＵ相センサＳＵ、「６」であればＶ相センサＳＶから出力された内燃機関制御用信号ＥＳであると特定できる。そして、これらの特定結果と、内燃機関制御用信号ＥＳの出現タイミングに基づき、絶対回転位置を算出する。
【0134】
また、センサ信号がハイ・ローのいずれであるかの判定と、先述したエッジ検知とを組み合わせて絶対回転位置を算出してもよい。具体的には、内燃機関制御用信号ＥＳのエッジ検知時期（図７中の符号ｔｕ参照）と、Ｗ相信号のエッジ検知時期（図７中の符号ｔｗ参照）とがほぼ同じであり、かつ、いずれの信号もローに切り替わったと判定された場合には、Ｕ相センサＳＵから出力された内燃機関制御用信号ＥＳであると特定できる。
【0135】
同様にして、内燃機関制御用信号ＥＳのエッジ検知時期（図７中の符号ｔｖ参照）と、Ｕ相信号のエッジ検知時期（図７中の符号ｔｃ参照）とがほぼ同じであり、かつ、いずれの信号もローに切り替わったと判定された場合には、Ｖ相センサＳＶから出力された内燃機関制御用信号ＥＳであると特定できる。
【0136】
次に、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御について説明する。上述の手法により絶対回転位置を算出した後には、内燃機関制御用信号ＥＳにより「５→０→３→０→６」と変化するＮＮＵＭ値を、図７中の括弧内に示すように、「５→１→３→２→６」と変化しているとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施すれば、ティース部４１のコイルＣＵ，ＣＶ，ＣＷと磁極位相が一致し、モータを回転駆動させることができる。
【0137】
一方、絶対回転位置が算出される前の停止時においては、ＮＮＵＭ値が「０」である場合において、次回ＮＮＵＭ値が「３」および「６」のいずれであるかを特定できない。そこで本実施形態では、「３」「６」のうちの任意値（例えば「３」）が次回ＮＮＵＭ値であるとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。そして、所定時間が経過してもＡＣＧスタータ２０が回転を開始せずにＮＮＵＭ値が変化しない場合には、次回ＮＮＵＭ値は前記任意値「３」ではなく他の値「６」であったとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。
【0138】
以上詳述した本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果が得られるとともに、以下の効果が得られるようになる。すなわち、上記第１実施形態では、クランク軸１４が１回転する間に内燃機関制御用信号ＥＳが１回出現するのに対し、本実施形態によれば２回出現する。そのため、ＡＣＧスタータ２０の駆動を開始してから、クランク軸１４が１回転することを待たずして内燃機関制御用信号ＥＳが出現することとなるので、内燃機関制御用信号ＥＳに基づき絶対回転位置を算出するのに要する時間を短縮できる。よって、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始を迅速にできる。また、これにより、エンジンによる駆動トルクが早期に発生し、要求されるモータ駆動トルクを低減させることができるので、ＡＣＧスタータ２０の小型化を図ることができる。
【0139】
また、本実施形態では、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に複数のセンサを配置することに起因して、内燃機関制御用信号ＥＳを検出した時のＮＮＵＭ値「０」が、いずれのセンサによる内燃機関制御用信号ＥＳを組み合わせたものであるかを特定できなくなる。この問題に対し、本実施形態では、ＮＮＵＭ値の履歴に基づき前記特定を行う。また、センサ信号がハイ・ローのいずれであるかの判定とエッジ検知とに基づき前記特定を行うこともできる。よって、絶対回転位置の把握を可能にできる。
【0140】
さらに、本実施形態では、絶対回転位置の算出が未だ完了していない回転駆動期間における通電制御（モータ駆動制御）に関し、次回ＮＮＵＭ値の候補「３」「６」を順に試行して通電制御するので、前記回転駆動期間であってもモータ駆動制御が可能となる。
【0141】
（第３実施形態）上記第２実施形態では、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのうち、Ｕ相センサＳＵおよびＶ相センサＳＶを異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に配置しているのに対し、本実施形態では、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷ全てを回転軌道３４ａ上に配置している。その結果、Ｗ相信号についても、Ｕ相信号およびＶ相信号と同様にして内燃機関制御用信号ＥＳが含まれることとなる（図８参照）。
【0142】
そして、図８に示す本実施形態においても上記第２実施形態と同様にして、ＮＮＵＭ値が「０」である場合に、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのいずれから内燃機関制御用信号ＥＳが出力されているかを、組合せ情報ＮＮＵＭの履歴に基づいて特定する。また、上記第２実施形態と同様にして、センサ信号がハイ・ローのいずれであるかの判定とエッジ検知とに基づき前記特定を行うこともできる。そして、その特定結果に基づき絶対回転位置を算出する。
【0143】
具体的には、ＮＮＵＭ値が「０」である場合において、前回のＮＮＵＭ値が「５」であればＵ相センサＳＵから出力された内燃機関制御用信号ＥＳであると特定でき、「３」であればＶ相センサＳＶからの出力と特定でき、「６」であればＷ相センサＳＷからの出力と特定できる。なお、ＡＣＧスタータ２０が逆転している場合には、前回ＮＮＵＭ値が「３」であればＵ相センサＳＵ、「６」であればＶ相センサＳＶ、「５」であればＷ相センサＳＷから出力された内燃機関制御用信号ＥＳであると特定できる。そして、これらの特定結果と、内燃機関制御用信号ＥＳの出現タイミングに基づき、絶対回転位置を算出する。
【0144】
次に、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御について説明する。上述の手法により絶対回転位置を算出した後には、内燃機関制御用信号ＥＳにより「５→０→３→０→６→０→５→１」と変化するＮＮＵＭ値を、ティース巻線が対向しているＮＮＵＭ値、つまり図８中の括弧内に示すように、「５→１→３→２→６→４→５→１」と変化しているとみなして、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施すればよい。
【0145】
一方、絶対回転位置が算出される前の停止時においては、ＮＮＵＭ値が「０」である場合において、次回ＮＮＵＭ値が「３」「６」「５」のいずれであるかを特定できない。そこで本実施形態では、「３」「６」「５」のうちの任意値（例えば「３」）が次回ＮＮＵＭ値であるとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。そして、所定時間が経過してもＡＣＧスタータ２０が回転を開始せずにＮＮＵＭ値が変化しない場合には、次回ＮＮＵＭ値は前記任意値「３」ではなく他の値「６」「５」であったことになる。そこで次は、「６」「５」のうちの任意値（例えば「６」）が次回ＮＮＵＭ値であるとみなして通電制御する。その結果、さらに所定時間が経過してもＡＣＧスタータ２０が回転を開始せずにＮＮＵＭ値が変化しない場合には、前記次回ＮＮＵＭ値は任意値「６」ではなく残りの値「５」であったとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。なお、実際のＮＮＵＭ値が「０」から期待値と異なる値になった場合には、その実際のＮＮＵＭ値に基づいて駆動を実施する。
【0146】
以上詳述した本実施形態によれば、クランク軸１４が１回転する間に内燃機関制御用信号ＥＳが３回出現する。そのため、ＡＣＧスタータ２０の駆動を開始してから、内燃機関制御用信号ＥＳが出現するまでに要する時間を、上記第２実施形態に比べてさらに短縮することができる。よって、内燃機関制御用信号ＥＳに基づき絶対回転位置を算出するのに要する時間を短縮でき、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始迅速化を促進できる。
【0147】
（第４実施形態）上記第３実施形態では、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを、複数のティース部４１の間隙４１ａのうち隣り合う間隙４１ａに順番に配置している。これに対し本実施形態では、図９に示すように、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを隣り合う間隙４１ａに配置することに替え、分散して配置している。図９の例では、Ｕ相センサＳＵとＶ相センサＳＶとの間の角度、およびＶ相センサＳＶとＷ相センサＳＷとの間の角度が１４０°となるように分散配置している。
【0148】
したがって、上記第３実施形態では、クランク軸１４が２０°回転する毎に内燃機関制御用信号ＥＳが現れるのに対し、図１０に示す本実施形態では、クランク軸１４が１４０°回転する毎に内燃機関制御用信号ＥＳが現れる。
【0149】
なお、図１０に示す本実施形態においても上記第３実施形態と同様にして、ＮＮＵＭ値が「０」である場合に、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのいずれから内燃機関制御用信号ＥＳが出力されているかを、組合せ情報ＮＮＵＭの履歴に基づいて特定する。そして、その特定結果に基づき絶対回転位置を算出する。
【0150】
次に、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御について説明する。上述の手法により絶対回転位置を算出した後には、内燃機関制御用信号ＥＳにより「５→０→３」「３→０→６」「６→０→５」と変化するＮＮＵＭ値を、図１０中の括弧内に示すように、「５→１→３」「３→２→６」「６→４→５」と変化しているとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施すればよい。
【0151】
一方、絶対回転位置が算出される前においては、ＮＮＵＭ値が「０」である場合において、次回ＮＮＵＭ値が「３」「６」「５」のいずれであるかを特定できない。そこで本実施形態では、上記第３実施形態と同様にして、「３」「６」「５」のうちの任意値（例えば「３」）が次回ＮＮＵＭ値であるとみなして通電制御を実施し、所定時間が経過してもＮＮＵＭ値が変化せずＡＣＧスタータ２０が回転を開始しないとみなされる場合には、他の値「６」「５」のうちの任意値（例えば「６」）が次回ＮＮＵＭ値であるとみなして通電制御を実施し、それでも回転開始しない場合には、次回ＮＮＵＭ値は任意値「６」ではなく残りの値「５」であったとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。
【0152】
以上詳述した本実施形態によれば、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを分散配置するので、内燃機関制御用信号ＥＳが現れる時間間隔を短くできる。そのため、ＡＣＧスタータ２０の駆動を開始してから、内燃機関制御用信号ＥＳが出現するまでに要する時間を、上記第３実施形態に比べてさらに短縮することができる。よって、内燃機関制御用信号ＥＳに基づき絶対回転位置を算出するのに要する時間を短縮でき、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始迅速化を促進できる。
【0153】
なお、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのうち２つのセンサを異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に配置した場合においても、本実施形態にかかる「分散配置」を適用して、絶対回転位置を算出するのに要する時間の短縮を図るようにしてもよい。
【0154】
（第５実施形態）上記各実施形態では、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の上端部分に異極磁性部３４を形成するにあたり、前記上端部分を回転方向に３分割し、その中央部分を異極磁性部３４として形成している。これに対し本実施形態では、上述の如く３分割することを廃止しており、図１１中の斜線部分に示すように、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の上端部分の全体を異極磁性部３４として形成している。
【0155】
また、上記各実施形態では、内燃機関制御用信号ＥＳを出力する専用のセンサ（クランク回転位置センサ）を廃止しているのに対し、本実施形態では、図１１に示すように、クランク回転位置センサＳＥを残しつつ、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上にＵ相センサＳＵを配置している。つまり、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上には、クランク回転位置センサＳＥおよびＵ相センサＳＵの２つが位置している。そのため、図５に示すように、Ｕ相センサＳＵから内燃機関制御用信号ＥＳが出力されるとともに、図１６中の最上段に示す内燃機関制御用信号がクランク回転位置センサＳＥから出力される。
【0156】
そして、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷの信号に加え、クランク回転位置センサＳＥの信号も組み合わせて組合せ情報ＮＮＵＭを生成しており、このＮＮＵＭ値に基づき、絶対回転位置を算出するとともにＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。
【0157】
以上により、本実施形態によれば、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）のうち回転方向の全体に亘って異極磁性部３４を形成するので、図４（ａ）に示すように３分割した中央部分を異極磁性部３４とする場合に比べて、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）に異極磁性部３４を着磁する作業を簡素にできる。
【0158】
また、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に、クランク回転位置センサＳＥおよびＵ相センサＳＵの２つを配置するので、クランク回転位置センサＳＥのみを配置した場合に比べて、ＡＣＧスタータ２０の駆動を開始してから、内燃機関制御用信号ＥＳが出現するまでに要する時間を短縮できる。よって、内燃機関制御用信号に基づき絶対回転位置を算出するのに要する時間を短縮でき、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始迅速化を促進できる。
【0159】
（第６実施形態）エンジンを停止させた時のクランク軸１４の回転停止位置は、圧縮行程中の所定範囲（例えばＢＴＤＣ１５０°付近から上死点ＴＤＣの範囲）となる可能性が高い。このことは、停止直前の低ＮＥ時のピストンは、圧縮行程においてピストンを上昇させる時の圧縮負荷により停止する可能性が高いからである。したがって、試験等により停止予想位置を把握することは一般的に可能である。
【0160】
ここで、停止予想位置でクランク軸１４が回転停止した状態において、異極磁性部３４が位相センサ（図５の例ではＵ相センサＳＵであり、図７の例ではＵ相センサＳＵまたはＶ相センサＳＶ）の対向位置、またはその対向位置から僅かに遅角した位置にあるようにすると、絶対回転位置を把握できていない回転駆動期間に内燃機関制御用信号を出力することとなり、この場合には適正な通電制御内容でモータ制御できなくなる可能性が高くなる。
【0161】
したがって、停止予想位置で停止した状態において、異極磁性部３４が位相センサの対向位置から僅かに進角した位置にあるようにすれば、上述の如く適正な通電制御内容でモータ制御できなくなる可能性を低減できる。
【0162】
その一方で、停止予想位置でクランク軸１４が回転停止した状態において、異極磁性部３４が位相センサの対向位置、或いは位相センサの対向位置から所定量だけ遅角した位置となるよう、位相センサおよび異極磁性部３４を配置すれば、エンジン回転を開始してから直ぐに内燃機関制御用信号が出力されるようになるので、内燃機関制御用信号に基づく絶対回転位置の算出を迅速にでき、絶対回転位置の把握に要する時間短縮を促進できる、といった利点もある。
【0163】
（第７実施形態）図１２および図１３に示す本実施形態では、図４に示す異極磁性部３４を非磁性部（空隙３４ｋ）に置き換えて変形させたものである。すなわち、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）のうち、異極磁性部３４に着磁されていた部分を切り欠いて空隙３４ｋを形成している。なお、図１３は、ハウジング３１（図１参照）の内周面に隣接配置された状態のマグネット３２Ｎ，３２Ｓを示す斜視図である。図１３に示すように、空隙３４ｋはロータ３０の回転径方向に貫通した形状である。
【0164】
そして、図１２に示すように、空隙３４ｋの回転軌道３４ａ上にＵ相センサＳＵが位置し、Ｖ相センサＳＶおよびＷ相センサＳＷについては回転軌道３４ａから外れた位置にある。したがって、各々のセンサから出力されるＵＶＷ相信号、内燃機関制御用信号ＥＳおよび組合せ情報ＮＮＵＭは、図５と同じになる。
【0165】
なお、空隙３４ｋを形成した本実施形態において、３つのセンサＳＵ〜ＳＷのうち２つのセンサを回転軌道３４ａ上に配置してもよく、例えばＵ相センサＳＵおよびＶ相センサＳＶをこの場合には、内燃機関制御用信号ＥＳおよび組合せ情報ＮＮＵＭは図７と同じになる。また、本実施形態において、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷ全てを回転軌道３４ａ上に配置してもよく、この場合には、内燃機関制御用信号ＥＳおよび組合せ情報ＮＮＵＭは図８と同じになる。また、本実施形態において、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを図９の如く分散配置した場合には、内燃機関制御用信号ＥＳおよび組合せ情報ＮＮＵＭは図１０と同じになる。
【0166】
以上により、空隙３４ｋを形成した本実施形態においても内燃機関制御用信号ＥＳおよび組合せ情報ＮＮＵＭは上記各実施形態と同じになるため、上記各実施形態と同様の効果が発揮される。しかも、異極磁性部３４を非磁性部（空隙３４ｋ）に置き換えることにより、以下に説明する磁気短絡量軽減の効果も発揮される。
【0167】
図１４（ａ）は、第１実施形態にかかるロータ３０およびステータ４０を示す図であり、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）に異極磁性部３４が形成されている。一方、図１４（ｂ）は、本実施形態にかかるロータ３０およびステータ４０を示す図であり、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）に空隙３４ｋが形成されている。（ａ）（ｂ）いずれにおいても、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）に対向するティース部４１から、隣接マグネット３２Ｎ（Ｂ）（Ｃ）へと繋がる磁束Ｊ１が発生し、この磁束Ｊ１がモータ駆動力または発電力を生じさせる。ちなみに、ハウジング３１のうちＳ極マグネット３２Ｓに対向する部分はＮ極となり、Ｎ極マグネット３２Ｎに対向する部分はＳ極となる。
【0168】
しかしながら、異極磁性部３４を備える図１４（ａ）の場合、この磁束Ｊ１とは別に、異極磁性部３４からティース部４１を通じてマグネット３２Ｓ（Ａ）へと繋がる磁束Ｊ２が発生して磁気短絡が生じる。これに対し、異極磁性部３４を廃止した図１４（ｂ）の場合、ハウジング３１からティース部４１を通じてマグネット３２Ｓ（Ａ）へと繋がる磁束Ｊ３が発生して磁気短絡が生じるものの、この磁束Ｊ３の短絡経路は、磁束Ｊ２の短絡経路に比べて長い。そのため、磁気短絡量が軽減され、異極部３４，３４ｋを形成することによるモータ駆動力および発電力の低下を軽減できる。
【0169】
（第８実施形態）図１７に示すように、複数のマグネット３２Ｓ，３２Ｎのうち所定のマグネット３２Ｓ（図１７の例ではＳ極マグネット３２Ｓ）の一部分には、以下に説明する異極磁性部３４が形成されている。すなわち、図１７の斜線に示す部分だけは、Ｓ極マグネット３２Ｓとは異なる極性（Ｎ極）に着磁されている。この異極磁性部３４は、所定のマグネット３２Ｓのうちロータ回転軸方向（図１７の上下方向）の一端部分に形成されるとともに、回転方向（図１７の左右方向）の全体に亘って存在するように形成されている。
【0170】
Ｖ相センサＳＶおよびＷ相センサＳＷはロータ回転軸方向（図１７の上下方向）において同じ位置に配置されているのに対し、Ｕ相センサＳＵは、Ｖ相センサＳＶおよびＷ相センサＳＷとは回転軸方向において異なる位置に配置されている。これにより、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上にＵ相センサＳＵが位置し、Ｖ相センサＳＶおよびＷ相センサＳＷについては回転軌道３４ａから外れた位置となるようにする。
【0171】
本実施形態では、センサＳＵ〜ＳＷがＮ極を検出した時にはロー信号（二進数「０」）を出力し、Ｓ極を検出した時にはハイ信号（二進数「１」）を出力するよう設定してある。そして、マグネット３２Ｓ，３２Ｎは１２個（１２極）であるため、Ｕ相信号、Ｖ相信号、Ｗ相信号の各々は、ロータ３０が３０度回転する毎にローとハイが切り替わる（図１８参照）。したがって、ＵＶＷ相の各々の電気角３６０°は、クランク軸１４の回転角度（機械角）６０°に相当する。但し、Ｕ相信号については異極磁性部３４の検出時にもローに切り替わる。また、ロータ３０が１０度回転する毎に、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのいずれかにおいてローとハイが切り替わることとなる。
【0172】
ちなみに、図１７の如く、Ｎ極マグネット３２ＮとＳ極マグネット３２Ｓの間に極性を有しない部材３２ａが介在している場合において、この部材３２ａがセンサＳＵ〜ＳＷに対向して極性を検出できない時には、ロー信号およびハイ信号のうち予め設定しておいた信号（例えばロー信号）であるとみなして処理すればよい。
【0173】
なお、前記部材３２ａが存在しないよう、Ｎ極マグネット３２ＮとＳ極マグネット３２Ｓを隣接させたロータ３０を採用してもよいことは勿論である。また、１つのマグネット片をＮ極とＳ極に着磁することで、複数のＮ極マグネット３２ＮおよびＳ極マグネット３２Ｓを１つのマグネット片から形成したロータを採用してもよい。なお、この場合のロータでは、複数（例えば４つ）のマグネット片を用いて構成してもよいし、１つのマグネット片を用いて構成してもよい。
【0174】
図１８は、上段から順に、クランク角、組合せ情報ＮＮＵＭ、ＵＶＷ相信号の二進数表記、ＵＶＷ相信号、点火信号、噴射信号、エンジン行程を示すタイムチャートである。組合せ情報ＮＮＵＭとは、同時期に出力されるＵ相信号、Ｖ相信号およびＷ相信号の組合せを表した仮想信号であり、本実施形態では、ＵＶＷ相信号の二進数表記を組み合わせて算出した十進数の数値としている。
【0175】
具体的には、二進数表記の１桁目をＵ相信号の２進数、２桁目をＶ相信号の２進数、３桁目をＷ相信号の２進数で表した３桁の二進数を、十進数に変換した数値が組合せ情報ＮＮＵＭである。この数値ＮＮＵＭはＥＣＵ１３により算出される。例えば、最左欄に示すようにＵＶＷ相信号が各々「１」「０」「１」であれば、ＮＮＵＭは「５」となる。
【0176】
図中の符号ＥＳは、異極磁性部３４を検出したことによりロー信号となった部分を示しており、当該部分の信号が「内燃機関制御用信号」に相当し、符号ＥＳ以外の部分の信号は「モータ制御用信号」に相当する。この内燃機関制御用信号ＥＳが現れる部分を除けば、ＮＮＵＭの値は５→１→３→２→６→４の順に繰り返しローテーションして変化する。ちなみに、本実施形態に反して異極磁性部３４が形成されていなければ、図中の点線に示すように符号ＥＳの部分はハイ信号となる。
【0177】
図中の符号ｔａ，ｔｂ，ｔｃに示すように、内燃機関制御用信号ＥＳを検出している期間中のＮＮＵＭ値は「４」→「０」→「２」と推移するが、ＥＳ検出時以外では、ＮＮＵＭ値が「０」になることはない。したがって、符号ｔｂにかかるＮＮＵＭ値「０」を検出した時点でのクランク角を基準として、ＥＣＵ１３はクランク軸１４の絶対回転位置を算出できる。そして、絶対回転位置を把握できれば、各々のＵＶＷ相信号の立ち上りまたは立ち下りのタイミング（つまりＮＮＵＭの更新タイミング）と、４サイクルエンジンの１回転分の位置関係を特定できる。
【0178】
例えば、ＮＮＵＭ値「０」が現れた後、ＮＮＵＭ値「１」が２回目に現れたｔｄ時点が、エンジンのピストンが下死点ＢＤＣに達した時期であると特定できる。なお、吸気圧センサ１６の値を参照すれば、前記下死点ＢＤＣ時期が排気行程および圧縮行程のいずれであるかを判別（行程判別）できる。これにより、絶対回転位置を基準として、ＮＮＵＭの更新タイミングに基づき燃料噴射時期や点火時期を目標時期とするように制御できる。
【0179】
なお、ＮＮＵＭ値が「４」である場合において、前回のＮＮＵＭ値が「４」であれば、符号ｔａに示す機関制御用信号ＥＳによるものであると特定できる。一方、前回のＮＮＵＭ値が「６」であれば、符号ｔｆ１に示すモータ制御信号によるものであると特定できる。なお、ＡＣＧスタータ２０が逆転している場合には、前回ＮＮＵＭ値が「０」であれば機関制御用信号ＥＳ、「５」であればモータ制御信号によるものであると特定できる。そして、これらの特定結果と、機関制御用信号ＥＳの出現タイミングに基づき、絶対回転位置を算出する。
【0180】
さらにＥＣＵ１３は、現時点でのＮＮＵＭ値に基づき次回のＮＮＵＭ値を特定し（特定手段）、その特定した次回ＮＮＵＭ値に基づきＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電制御内容を決定する。例えば、今回ＮＮＵＭ値が「３」であれば、前記ローテーションに基づき次回ＮＮＵＭ値は「２」であると特定できる。つまり、Ｕ相コイルＣＵが巻き回されたティース部４１は、Ｓ極マグネット３２Ｓの対向位置（ハイ）からＮ極マグネット３２Ｎの対向位置（ロー）へと移り変わるタイミングにあると言える。そのため、Ｕ相コイルＣＵへの通電オンオフ状態を切り替えるタイミングにあると言える。
【0181】
このように、Ｕ相コイルＣＵへの通電は、Ｕ相信号の立ち上りを示すＮＮＵＭ値「４」、または立ち下がりを示すＮＮＵＭ値「３」が検出されたか否かに基づきＥＣＵ１３が制御する。同様にして、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電もＮＮＵＭ値に基づき制御する。なお、ＮＮＵＭ値「０」については、モータ駆動用コイルＣＵ，ＣＶ，ＣＷと対向している「１」でＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施すればよい。また、符号ｔａに示すＮＮＵＭ値「４」については「５」であるとみなし、符号ｔｃに示すＮＮＵＭ値「２」については「３」であるとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。
【0182】
さらにＥＣＵ１３は、ＮＮＵＭ値の履歴に基づき、ＡＣＧスタータ２０が逆転しているか否かを検知する。例えば、正転していれば上述の如くＮＮＵＭ値は５→１→３→２→６→４の順に変化する筈である。一方、逆転していればＮＮＵＭ値は４→６→２→３→１→５の順に変化する筈である。
【0183】
ところで、ＡＣＧスタータ２０によりエンジンを始動させるにあたり、エンジンのピストンが圧縮行程のＴＤＣ直前位置から始動させようとすると、ＡＣＧスタータ２０に要する駆動トルクが圧縮分だけ大きくなるので、エンジンの始動性悪化が懸念される。そこで、エンジン始動開始前に、クランク軸１４を逆転させて始動性が良好となるピストン位置に設定しておく、といったスイングバック制御を実施する場合がある。このように、ＡＣＧスタータ２０を逆転駆動させたい場合があるが、この場合には、例えば今回ＮＮＵＭ値が４であれば、次回ＮＮＵＭ値は６であると特定し、その特定値に応じてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電タイミングを制御すればよい。
【0184】
本実施形態では、図６のステップＳ１０において、先述の５（４）→１（０）→３（２）→２→６→４といった正転時ローテーションに基づき、例えば今回ＮＮＵＭ値が「５」であれば次回ＮＮＵＭ値は「１」であると算出する。なお、今回ＮＮＵＭ値が「０」であれば次回ＮＮＵＭ値は「３」であると算出する。また、前回ＮＮＵＭ値が「４」かつ今回ＮＮＵＭ値が「４」であれば次回ＮＮＵＭ値は「１」であると算出する。また、前回ＮＮＵＭ値が「０」かつ今回ＮＮＵＭ値が「２」であれば次回ＮＮＵＭ値は「２」であると算出する。
【0185】
以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態の（１），（２），（７），（８），（９），（１０）の効果が得られるようになる。
【0186】
（第９実施形態）上記第１実施形態では、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのうち、Ｕ相センサＳＵのみを異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に配置しているのに対し、本実施形態では、Ｕ相センサＳＵおよびＶ相センサＳＶを回転軌道３４ａ上に配置している。その結果、Ｖ相信号についても、Ｕ相信号と同様にして内燃機関制御用信号ＥＳが含まれることとなる（図１９参照）。
【0187】
ここで、上記第８実施形態では、ＮＮＵＭ値が「０」であれば、Ｕ相センサＳＵから内燃機関制御用信号ＥＳが出力されていることを特定できる。しかし、図１９に示す本実施形態では、ＮＮＵＭ値が「０」である場合に（符合ｔｆ，ｔｇ，ｔｈ参照）、Ｕ相センサＳＵおよびＶ相センサＳＶのいずれから内燃機関制御用信号ＥＳが出力されているかを特定することができないため、絶対回転位置を算出できないことが懸念される。
【0188】
そこで本実施形態では、組合せ情報ＮＮＵＭの履歴を表した履歴情報に基づいて、いずれの内燃機関制御用信号ＥＳであるかを特定して絶対回転位置を算出する。なお、本実施形態での履歴情報とは、２つの連続したＮＮＵＭ値のことであるが、３つ以上の連続したＮＮＵＭ値を履歴情報としてもよい。
【0189】
具体的には、ＮＮＵＭ値が「０」である場合において、前回のＮＮＵＭ値が「６→４→４」であればＵ相センサＳＵから出力された内燃機関制御用信号ＥＳであると特定できる。なお、ＡＣＧスタータ２０が逆転している場合には、前回ＮＮＵＭ値が「５→４→４」であればＶ相センサＳＶから出力された内燃機関制御用信号ＥＳであると特定できる。そして、これらの特定結果と、内燃機関制御用信号ＥＳの出現タイミングに基づき、絶対回転位置を算出する。
【0190】
次に、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御について説明する。上述の手法により絶対回転位置を算出した後には、内燃機関制御用信号ＥＳにより「４→０→０→０→４」と変化するＮＮＵＭ値を、「５→１→３→２→６」と変化しているとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施すれば、ティース部４１のコイルＣＵ，ＣＶ，ＣＷと磁極位相が一致し、モータを回転駆動させることができる。
【0191】
一方、絶対回転位置が算出される前の停止時においては、ＮＮＵＭ値が「０」である場合において、符号ｔｆ，ｔｇ，ｔｈのいずれに該当する「０」であるかを特定できない。よって、次回ＮＮＵＭ値を「３」「２」「６」のいずれであるとみなして通電制御すれば良いかを特定できない。そこで本実施形態では、「３」「２」「６」のうちの任意値（例えば「３」）が次回ＮＮＵＭ値であるとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。
【0192】
そして、所定時間が経過してもＡＣＧスタータ２０が回転を開始せずにＮＮＵＭ値が変化しない場合には、次回ＮＮＵＭ値は前記任意値「３」ではなく他の値「２」「６」であったことになる。そこで次は、「２」「６」のうちの任意値（例えば「２」）が次回ＮＮＵＭ値であるとみなして通電制御する。
【0193】
その結果、さらに所定時間が経過してもＡＣＧスタータ２０が回転を開始せずにＮＮＵＭ値が変化しない場合には、前記次回ＮＮＵＭ値は任意値「２」ではなく残りの値「６」であったとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。なお、実際のＮＮＵＭ値が「０」から期待値と異なる値になった場合には、その実際のＮＮＵＭ値に基づいて駆動を実施する。
【0194】
しかし、全ての候補「３」「２」「６」について３→２→６の順に試行する最中に、ロータ３０が僅かに回転して位相がずれる場合がある。例えば、実際にはｔｇにある時に、ｔｆにあるとみなして「３」で通電制御した結果、回転してｔｈの位相になる場合がある。この場合、正常にモータ駆動しなかったので次にｔｇにあるとみなして「２」で通電制御することとなる。すると今度は、回転してｔｇの位相になる場合がある。この場合、正常にモータ駆動しなかったので次にｔｈにあるとみなして「６」で通電制御することとなる。したがって、このように位相ずれが生じると、全ての候補「３」「２」「６」について通電制御しても、正常にモータ駆動しなくなる。
【0195】
この点を鑑みた本実施形態では、複数の候補「３」「２」「６」の全てについて通電制御を実施したにも拘わらず、正常にモータ駆動できなかった場合には、前記順番とは異なる順番（例えば２→３→６の順）で通電制御を実施する。これにより、先述した位相ずれが生じない順番で試行する機会が与えられるようになるので、正常にモータ駆動できるようになる。なお、実際のＮＮＵＭ値が「０」から期待値と異なる値になった場合には、その実際のＮＮＵＭ値に基づいて駆動を実施する。
【0196】
以上詳述した本実施形態によれば、上記第８実施形態と同様の効果が得られるとともに、以下の効果が得られるようになる。すなわち、上記第８実施形態では、クランク軸１４が１回転する間に内燃機関制御用信号ＥＳが１回出現するのに対し、本実施形態によれば２回出現する。そのため、ＡＣＧスタータ２０の駆動を開始してから、クランク軸１４が１回転することを待たずして内燃機関制御用信号ＥＳが出現することとなるので、内燃機関制御用信号ＥＳに基づき絶対回転位置を算出するのに要する時間を短縮できる。よって、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始を迅速にできる。また、これにより、エンジンによる駆動トルクが早期に発生し、要求されるモータ駆動トルクを低減させることができるので、ＡＣＧスタータ２０の小型化を図ることができる。
【0197】
また、本実施形態では、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に複数のセンサを配置することに起因して、内燃機関制御用信号ＥＳを検出した時のＮＮＵＭ値「０」が、いずれのセンサによる内燃機関制御用信号ＥＳを組み合わせたものであるかを特定できなくなる。この問題に対し、本実施形態では、ＮＮＵＭ値の履歴に基づき前記特定を行うので、絶対回転位置の把握を可能にできる。
【0198】
さらに、本実施形態では、絶対回転位置を算出が未だ完了していない回転駆動期間における通電制御（モータ駆動制御）に関し、次回ＮＮＵＭ値の候補「３」「２」「６」を順に試行して通電制御するので、前記回転駆動期間であってもモータ駆動制御が可能となる。さらに、全ての候補について通電制御を実施したにも拘わらず、正常にモータ駆動できなかった場合には、前回の順番とは異なる順番で再度通電制御を実施するので、確実にモータ駆動できるようになる。
【0199】
（第１０実施形態）上記第９実施形態では、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのうち、Ｕ相センサＳＵおよびＶ相センサＳＶを異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に配置しているのに対し、本実施形態では、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷ全てを回転軌道３４ａ上に配置している。その結果、Ｗ相信号についても、Ｕ相信号およびＶ相信号と同様にして内燃機関制御用信号ＥＳが含まれることとなる（図２０参照）。
【0200】
図２０に示す本実施形態においては、内燃機関制御用信号ＥＳが現れる部分を除けば、ＮＮＵＭの値は５→１→３→２→６→４の順に繰り返しローテーションして変化する。一方、内燃機関制御用信号ＥＳが現れる部分のＮＮＵＭ値については、符号ｔｊ〜ｔｐに示すように４（５）→０（１）→０（３）→０（２）→０（６）→０（４）→１（５）の順に変化する（カッコ内の数値はＥＳが現れない場合のＮＮＵＭ値を示し、モータ駆動用の信号番号となる）。
【0201】
したがって、絶対回転位置が算出される前の停止時においては、ＮＮＵＭ値が「０」である場合において、符号ｔｋ，ｔｌ，ｔｍ，ｔｎ，ｔｏのいずれに該当する「０」であるかを特定できない。よって、次回ＮＮＵＭ値を「３」「２」「６」「４」「５」のいずれであるとみなして通電制御すれば良いかを特定できない。
【0202】
そこで本実施形態では、上記第２実施形態と同様にして、「３」〜「５」のうちの任意値（例えば「３」）が次回ＮＮＵＭ値であるとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。そして、正常にモータ駆動するまで、任意値を順番（例えば３→２→６→４→５）に変更して試行する。そして、全ての候補「３」〜「５」について通電制御を実施したにも拘わらず正常にモータ駆動できなかった場合には、前記順番とは異なる順番（例えば２→３→５→４→６の順）で通電制御を実施する。なお、実際のＮＮＵＭ値が「０」から期待値と異なる値になった場合には、その実際のＮＮＵＭ値に基づいて駆動を再度実施する。
【0203】
次に、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御について説明する。上述の手法により絶対回転位置を算出した後には、内燃機関制御用信号ＥＳにより「４→０→０→０→０→０→１」と変化するＮＮＵＭ値を、ティース巻線が対向しているＮＮＵＭ値、つまり「５→１→３→２→６→４→５」と変化しているとみなして、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施すればよい。
【0204】
以上詳述した本実施形態によれば、クランク軸１４が１回転する間に内燃機関制御用信号ＥＳが３回出現する。そのため、ＡＣＧスタータ２０の駆動を開始してから、内燃機関制御用信号ＥＳが出現するまでに要する時間を、上記第９実施形態に比べてさらに短縮することができる。よって、内燃機関制御用信号ＥＳに基づき絶対回転位置を算出するのに要する時間を短縮でき、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始迅速化を促進できる。
【0205】
（第１１実施形態）上記第１０実施形態では、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを、複数のティース部４１の間隙４１ａのうち隣り合う間隙４１ａに順番に配置している。これに対し本実施形態では、図９に示すように、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを隣り合う間隙４１ａに配置することに替え、分散して配置している。図９の例では、Ｕ相センサＳＵとＶ相センサＳＶとの間の角度、およびＶ相センサＳＶとＷ相センサＳＷとの間の角度が１４０°となるように分散配置している。
【0206】
したがって、上記第１０実施形態では、クランク軸１４が２０°回転する毎に内燃機関制御用信号ＥＳが現れるのに対し、図２１に示す本実施形態では、クランク軸１４が１４０°回転する毎に内燃機関制御用信号ＥＳが現れる。
【0207】
図２１に示す本実施形態においては、内燃機関制御用信号ＥＳが現れる部分を除けば、ＮＮＵＭの値は５→１→３→２→６→４の順に繰り返しローテーションして変化する。一方、内燃機関制御用信号ＥＳがＵ相センサＳＵにより現れる部分のＮＮＵＭ値については、符号ｔａ〜ｔｃに示すように４（５）→０（１）→２（３）の順に変化する（カッコ内の数値はＥＳが現れない場合のＮＮＵＭ値）。また、Ｖ相センサＳＶによる部分については符号ｔｑ〜ｔｓに示すように１（３）→０（２）→４（６）の順に変化し、Ｗ相センサＳＷによる部分については符号ｔｔ〜ｔｖに示すように２（６）→０（４）→１（１）の順に変化する。
【0208】
したがって、絶対回転位置が算出される前の停止時においては、ＮＮＵＭ値が「０」である場合において、次回ＮＮＵＭ値を「３」「６」「５」のいずれであるとみなして通電制御すれば良いかを特定できないので、上記第９実施形態と同様にして、「３」〜「５」のうちの任意値を、正常にモータ駆動するまで順番に変更して試行する。そして、全ての候補「３」〜「５」について通電制御を実施したにも拘わらず正常にモータ駆動できなかった場合には、前記順番とは異なる順番で通電制御を再度実施する。
【0209】
また、停止時にＮＮＵＭ値が「１」である場合において、次回ＮＮＵＭ値を「３」「１」「２」のいずれで通電制御すれば良いかを特定できないので、「３」〜「２」のうちの任意値を、正常にモータ駆動するまで順番に変更して試行する。そして、全ての候補「３」〜「２」について通電制御を実施したにも拘わらず正常にモータ駆動できなかった場合には、前記順番とは異なる順番で通電制御を再度実施する。
【0210】
同様に、停止時にＮＮＵＭ値が「２」であれば次回ＮＮＵＭ値を「６」「２」「４」のいずれで通電制御すれば良いかを特定できないので、正常にモータ駆動するまで順番に変更して試行し、さらには異なる順番で試行する。また、停止時にＮＮＵＭ値が「４」であれば次回ＮＮＵＭ値を「５」「１」「４」のいずれで通電制御すれば良いかを特定できないので、正常にモータ駆動するまで順番に変更して試行し、さらには異なる順番で試行する。
【0211】
次に、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御について説明する。上述の手法により絶対回転位置を算出した後には、内燃機関制御用信号ＥＳにより「４→０→２」「１→０→４」「２→０→１」と変化するＮＮＵＭ値を、「５→１→３」「３→２→６」「６→４→１」と変化しているとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施すればよい。
【0212】
以上詳述した本実施形態によれば、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを分散配置するので、内燃機関制御用信号ＥＳが現れる時間間隔を短くできる。そのため、ＡＣＧスタータ２０の駆動を開始してから、内燃機関制御用信号ＥＳが出現するまでに要する時間を、上記第１０実施形態に比べてさらに短縮することができる。よって、内燃機関制御用信号ＥＳに基づき絶対回転位置を算出するのに要する時間を短縮でき、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始迅速化を促進できる。
【0213】
なお、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのうち２つのセンサを異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に配置した場合においても、本実施形態にかかる「分散配置」を適用して、絶対回転位置を算出するのに要する時間の短縮を図るようにしてもよい。
【0215】
図２，２３に示すように、ステータ４０は、先述したＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶ、Ｗ相コイルＣＷコイル、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥと、これらのコイルが巻き回されるティース部４１が形成された鉄心４２とを備える。ティース部４１は回転方向に複数並べて配置されており、各々のティース部４１には、Ｕ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷコイルが順番に巻き回されている。図２３の例では、１８個のティース部４１を並べている。
【0216】
ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥは、ステータ４０の外周面上に取り付けられることで、Ｎ極マグネット３２ＮおよびＳ極マグネット３２Ｓと対向する位置にある。これにより、ロータ３０が回転することに伴い生じるＮ極マグネット３２ＮおよびＳ極マグネット３２Ｓによる磁性の変化を検出する。なお、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥにはホールＩＣが採用されている。そのため、ロータ３０が回転していない時であっても、対向するマグネットの極性に応じた検出信号を出力することができる。
【0217】
ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥは、ロータ回転方向においてそれぞれ異なる位置に取り付けられている。具体的には、複数のティース部４１の間隙４１ａのうち各々が異なる間隙４１ａに配置されており、図２４の例では、複数の間隙４１ａのうち隣り合う間隙に、クランク回転位置センサＳＥ、Ｕ相センサＳＵ、Ｖ相センサＳＶ、Ｗ相センサＳＷを順番に配置している。そのため、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥの各々は機械角２０度分だけずれている。
【0218】
図２４に示すように、複数のマグネット３２Ｓ，３２Ｎのうち所定のマグネット（図２４の例ではＳ極マグネット３２Ｓ）の一部分には、以下に説明する異極磁性部３４が形成されている。すなわち、図２４の斜線に示す部分だけは、Ｓ極マグネット３２Ｓとは異なる極性（Ｎ極）に着磁されている。この異極磁性部３４は、所定のマグネット３２Ｓのうちロータ回転軸方向（図２４の上下方向）の一端部分に形成されるとともに、回転方向（図２４の左右方向）の全体に亘って存在するように形成されている。
【0219】
クランク回転位置センサＳＥおよびＵ相センサＳＵは、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に配置されている。これに対し、Ｖ相センサＳＶおよびＷ相センサＳＷは回転軌道３４ａから外れた位置となるようにする。
【0220】
本実施形態では、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥがＮ極を検出した時にはロー信号（二進数「０」）を出力し、Ｓ極を検出した時にはハイ信号（二進数「１」）を出力するよう設定してある。そして、マグネット３２Ｓ，３２Ｎは１２個（１２極）であるため、クランク角信号、Ｕ相信号、Ｖ相信号、Ｗ相信号の各々は、ロータ３０が３０度回転する毎にローとハイが切り替わる（図２５参照）。したがって、ＵＶＷ相の各々の電気角３６０°は、クランク軸１４の回転角度（機械角）６０°に相当する。但し、クランク角信号およびＵ相信号については異極磁性部３４の検出時にもローに切り替わる。また、ロータ３０が１０度回転する毎に、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥのいずれかにおいてローとハイが切り替わることとなる。
【0221】
ちなみに、図２４の如く、Ｎ極マグネット３２ＮとＳ極マグネット３２Ｓの間に極性を有しない部材３２ａが介在している場合において、この部材３２ａがＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥに対向して極性を検出できない時には、ロー信号およびハイ信号のうち予め設定しておいた信号（例えばロー信号）であるとみなして処理すればよい。
【0222】
なお、前記部材３２ａが存在しないよう、Ｎ極マグネット３２ＮとＳ極マグネット３２Ｓを隣接させたロータ３０を採用してもよいことは勿論である。また、１つのマグネット片をＮ極とＳ極に着磁することで、複数のＮ極マグネット３２ＮおよびＳ極マグネット３２Ｓを１つのマグネット片から形成したロータを採用してもよい。なお、この場合のロータでは、複数（例えば４つ）のマグネット片を用いて構成してもよいし、１つのマグネット片を用いて構成してもよい。
【0223】
図２５は、上段から順に、クランク角、組合せ情報ＮＮＵＭ、クランク角信号およびＵＶＷ相信号の二進数表記、クランク回転位置センサＳＥによるクランク角信号、ＵＶＷ相信号、点火信号、噴射信号、エンジン行程を示すタイムチャートである。組合せ情報ＮＮＵＭとは、同時期に出力されるクランク角信号、Ｕ相信号、Ｖ相信号およびＷ相信号の組合せを表した仮想信号であり、本実施形態では、クランク角信号およびＵＶＷ相信号の二進数表記を組み合わせて算出した十進数の数値としている。
【0224】
具体的には、二進数表記の１桁目をクランク角信号の２進数、二進数表記の２桁目をＵ相信号の２進数、３桁目をＶ相信号の２進数、４桁目をＷ相信号の２進数で表した４桁の二進数を、十進数に変換した数値が組合せ情報ＮＮＵＭである。この数値ＮＮＵＭはＥＣＵ１３により算出される。例えば、最左欄に示すようにクランク角信号およびＵＶＷ相信号が各々「１」「１」「０」「１」であれば、ＮＮＵＭは「１１」となる。
【0225】
図中の符号ＥＳは、異極磁性部３４を検出したことによりロー信号となった部分を示しており、当該部分の信号が「内燃機関制御用信号」に相当し、Ｕ相信号のうち符号ＥＳ以外の部分の信号は「モータ制御用信号」に相当する。この内燃機関制御用信号ＥＳが現れる部分を除けば、ＮＮＵＭの値は１１→２→６→４→１３→９の順に繰り返しローテーションして変化する。ちなみに、本実施形態に反して異極磁性部３４が形成されていなければ、図中の点線に示すように符号ＥＳの部分はハイ信号となる。
【0226】
図中の符号ａ，ｂ，ｃに示すように、内燃機関制御用信号ＥＳを検出している期間中のＮＮＵＭ値は「１２」→「８」→「１０」と推移するが、ＥＳ検出時以外では、ＮＮＵＭ値が「８」になることはない。また、図中の符号ｊ，ｋ，ｌに示すように、内燃機関制御用信号ＥＳを検出している期間中のＮＮＵＭ値は「５」→「１」→「３」と推移するが、ＥＳ検出時以外では、ＮＮＵＭ値が「１」になることはない。他にも、例えば符号ａ，ｃにかかる「１２」「１０」等はＥＳ検出時にしか現れない。
【0227】
したがって、符号ｂにかかるＮＮＵＭ値「８」や符号ｋ，ａ，ｃにかかる「１」「１２」「１０」等を検出した時点でのクランク角を基準として、ＥＣＵ１３はクランク軸１４の絶対回転位置を算出できる。そして、絶対回転位置を把握できれば、各々のセンサ出力信号の立ち上りまたは立ち下りのタイミング（つまりＮＮＵＭの更新タイミング）と、４サイクルエンジンの１回転分の位置関係を特定できる。要するに、現時点でのＮＮＵＭ値に基づき絶対回転位置を算出する。
【0228】
例えば、ＮＮＵＭ値「８」が現れた後、ＮＮＵＭ値「２」が２回目に現れたｇ時点が、エンジンのピストンが下死点ＢＤＣに達した時期であると特定できる。なお、吸気圧センサ１６の値を参照すれば、前記下死点ＢＤＣ時期が排気行程および圧縮行程のいずれであるかを判別（行程判別）できる。これにより、絶対回転位置を基準として、ＮＮＵＭの更新タイミングに基づき燃料噴射時期や点火時期を目標時期とするように制御できる。
【0229】
なお、ＮＮＵＭ値が「０」である場合において、前回のＮＮＵＭ値が「９」であれば、符号ｅに示す機関制御用信号ＥＳによるものであると特定できる。一方、前回のＮＮＵＭ値が「２」であれば、符号ｈに示す機関制御用信号ＥＳによるものであると特定できる。なお、ＡＣＧスタータ２０が逆転している場合には、前回ＮＮＵＭ値が「４」であれば符号ｅにかかる信号ＥＳ、「６」であれば符号ｈにかかる信号ＥＳであると特定できる。そして、これらの特定結果と、機関制御用信号ＥＳの出現タイミングに基づき、絶対回転位置を算出する。要するに、ＮＮＵＭ値の履歴に基づき絶対回転位置を算出する。
【0230】
さらにＥＣＵ１３は、現時点でのＮＮＵＭ値に基づき次回のＮＮＵＭ値を特定し（特定手段）、その特定した次回ＮＮＵＭ値に基づきＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電制御内容を決定する。例えば、今回ＮＮＵＭ値が「６」であれば、前記ローテーションに基づき次回ＮＮＵＭ値は「４」であると特定できる。つまり、Ｕ相コイルＣＵが巻き回されたティース部４１は、Ｓ極マグネット３２Ｓの対向位置（ハイ）からＮ極マグネット３２Ｎの対向位置（ロー）へと移り変わるタイミングにあると言える。そのため、Ｕ相コイルＣＵへの通電オンオフ状態を切り替えるタイミングにあると言える。
【0231】
このように、Ｕ相コイルＣＵへの通電は、Ｕ相信号の立ち上りを示すＮＮＵＭ値「９」、または立ち下がりを示すＮＮＵＭ値「６」が検出されたか否かに基づきＥＣＵ１３が制御する。同様にして、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電もＮＮＵＭ値に基づき制御する。
【0232】
なお、符号ａ，ｂ，ｃにかかるＮＮＵＭ値「１２」「８」「１０」については、「１３」「９」「１１」とみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施すれば、ティース部４１のコイルＣＵ，ＣＶ，ＣＷと磁極位相が一致し、モータを回転駆動させることができる。同様に、符号ｄ，ｅ，ｆにかかるＮＮＵＭ値「９」「０」「４」については「１１」「２」「６」とみなし、符号ｇ，ｈ，ｉにかかるＮＮＵＭ値「２」「０」「９」については「６」「４」「１３」とみなし、符号ｊ，ｋ，ｌにかかるＮＮＵＭ値「５」「１」「３」については「１３」「９」「１１」とみなして通電制御する。
【0233】
一方、絶対回転位置が算出される前の停止時においては、例えばＮＮＵＭ値が「０」である場合において、次回ＮＮＵＭ値が「４」および「９」のいずれであるかを特定できない。そこで本実施形態では、「４」「９」のうちの任意値（例えば「４」）が次回ＮＮＵＭ値であるとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。そして、所定時間が経過してもＡＣＧスタータ２０が回転を開始せずにＮＮＵＭ値が変化しない場合には、次回ＮＮＵＭ値は前記任意値「４」ではなく他の値「９」であったとみなしてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。なお、実際のＮＮＵＭ値が「０」から期待値と異なる値になった場合には、その実際のＮＮＵＭ値に基づいて駆動を実施する。
【0234】
さらにＥＣＵ１３は、ＮＮＵＭ値の履歴に基づき、ＡＣＧスタータ２０が逆転しているか否かを検知する。例えば、正転していれば上述の如くＮＮＵＭ値は１１→２→６→４→１３→９の順に変化する筈である。一方、逆転していればＮＮＵＭ値は９→１３→４→６→２→１１の順に変化する筈である。
【0235】
ところで、ＡＣＧスタータ２０によりエンジンを始動させるにあたり、エンジンのピストンが圧縮行程のＴＤＣ直前位置から始動させようとすると、ＡＣＧスタータ２０に要する駆動トルクが圧縮分だけ大きくなるので、エンジンの始動性悪化が懸念される。そこで、エンジン始動開始前に、クランク軸１４を逆転させて始動性が良好となるピストン位置に設定しておく、といったスイングバック制御を実施する場合がある。このように、ＡＣＧスタータ２０を逆転駆動させたい場合があるが、この場合には、例えば今回ＮＮＵＭ値が９であれば、次回ＮＮＵＭ値は１３であると特定し、その特定値に応じてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電タイミングを制御すればよい。
【0236】
図６は、ＥＣＵ１３に備えられたマイコン１３ａ（図２２参照）が、上述の如くＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷに対する通電制御を実施する処理の手順を示すフローチャートである。当該処理は、所定周期（例えば先述のマイコン１３ａのＣＰＵが行う演算周期、又は所定のクランク角度毎）で繰り返し実行される。或いは、回転停止時には前記所定周期で実行する一方で、回転時においては以下に説明するエッジ検知が為される毎に実行してもよい。すなわち、図２２に示すマイコン１３ａは、各センサＳＵ〜ＳＷから出力されて入力処理された信号（図２５に示すＵＶＷ相信号）に対し、その信号が変化するタイミングを捕捉するキャプチャー機能を有している。要するに、ＵＶＷ相信号の立上りおよび立下りのタイミング（エッジ検知タイミング）を検知する。そして、このエッジ検知がなされる毎に図６の処理を実行する。
【0237】
先ず、図６に示すステップＳ１０において、本実施形態では、クランク角信号、Ｕ相信号、Ｖ相信号およびＷ相信号の各々を、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷから取得する。続くステップＳ２０（組合せ情報生成手段）では、クランク角信号およびＵＶＷ相信号に基づき、これらの信号の組合せを表した組合せ情報ＮＮＵＭを算出する。続くステップＳ３０では、ＮＮＵＭ値に基づき、次回のＮＮＵＭ値を算出する。
【0238】
具体的には、先述の１１→２→６→４→１３→９といった正転時ローテーションに基づき、例えば今回ＮＮＵＭ値が「１１」であれば次回ＮＮＵＭ値は「２」であると算出する。なお、今回ＮＮＵＭ値が、現時点でのＮＮＵＭ値で特定できる値、すなわち、先述した符号ｂ，ｋ，ａ，ｃにかかる「８」「１」「１２」「１０」であれば、次回ＮＮＵＭ値は各々「１１」「１１」「９」「２」であると算出する。
【0239】
続くステップＳ４０では、ステップＳ３０で算出した次回ＮＮＵＭ値に基づき、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。これによりＡＣＧスタータ２０は所定の回転方向でモータ駆動する。
【0240】
例えば、Ｕ相コイルＣＵへの通電制御について説明すると、次回ＮＮＵＭ値が「１１」または「４」である場合には、次回ＮＮＵＭ値を構成するＵ相信号の値は、今回ＮＮＵＭ値を構成するＵ相信号の値から変化することを意味する。よって、次回ＮＮＵＭ値が「１１」または「４」であると特定した時点で、Ｕ相コイルＣＵへの通電制御内容をオンからオフ、或いはオフからオンに切り替える。
【0241】
Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電制御についても同様にして、次回ＮＮＵＭ値が「９」または「２」であると特定した時点でＶ相コイルＣＶへの通電制御内容を切り替え、次回ＮＮＵＭ値が「１３」または「２」であると特定した時点でＷ相コイルＣＷへの通電制御内容を切り替える。
【0242】
続くステップＳ５０では、先述したようにＮＮＵＭ値「８」が現れてクランク軸１４の絶対回転位置の検知が為されているか否かを判定する。検知済みであれば（Ｓ５０：ＹＥＳ）、次のステップＳ６０に進み、検知した絶対回転位置およびＵＶＷ相信号（またはＮＮＵＭ値）に基づき、燃料噴射時期および点火時期が目標時期となるよう、インジェクタ１０および点火装置１１の作動を制御する。但し、絶対回転位置の検知が為されていなければ（Ｓ５０：ＮＯ）、インジェクタ１０および点火装置１１を作動させることなく待機する。
【0243】
図２５の例では、ｔｓ１時点で点火装置１１の駆動を開始し、ｔｓ２時点で点火させている。また、ｔｆ１の時点でインジェクタ１０による燃料噴射を開始し、ｔｆ２の時点で噴射を終了させている。そして、内燃機関制御用信号ＥＳが現れた時のクランク角（絶対回転位置）を基準とし、内燃機関制御用信号ＥＳが吸入行程で出現した後、Ｕ相信号の５回目の立上りタイミング（または５回目のＮＮＵＭ値「１１」出現タイミング）をｔｓ１時点とし、Ｗ相信号の６回目の立下りタイミング（または６回目のＮＮＵＭ値「２」出現タイミング）をｔｓ２時点として点火制御する。
【0244】
また、内燃機関制御用信号ＥＳが爆発行程で出現した後、Ｖ相信号の３回目の立下りタイミング（または３回目のＮＮＵＭ値「９」出現タイミング）をｔｆ１時点とし、Ｖ相信号の５回目の立上りタイミング（または５回目のＮＮＵＭ値「６」出現タイミング）をｔｆ２時点として燃料噴射制御する。
【0245】
なお、吸気圧センサ１６の検出値に基づき、下死点ＢＤＣ時期が排気行程および圧縮行程のいずれであるかを行程判別することは先述した通りであるが、この行程判別が未だ為されていない場合には、ｔｓ１’〜ｔｓ２’およびｔｆ１’〜ｔｆ２’でも点火装置１１およびインジェクタ１０を駆動させる。また、図２５の例では、各種の点火制御時期ｔｓ１，ｔｓ２および噴射制御時期ｔｆ１，ｔｆ２がＵＶＷ相信号の立上りまたは立下りタイミングと一致しているが、一致していない場合には、目標時期の直前におけるＵＶＷ相信号の立上りまたは立下りタイミングから、所定時間が経過した時点で点火制御または噴射制御を実施すればよい。
【0246】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【0247】
（１）図１６に示す従来手法では、クランク軸１４が１回転する間に内燃機関制御用信号ＥＳが１回出現するのに対し、本実施形態によれば４回出現する。そのため、ＡＣＧスタータ２０の駆動を開始してから、クランク軸１４が１回転することを待たずして内燃機関制御用信号ＥＳが出現することとなるので、内燃機関制御用信号ＥＳに基づき絶対回転位置を算出するのに要する時間を短縮できる。よって、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始を迅速にできる。これにより、要求されるモータ駆動トルクを低減させることができるので、ＡＣＧスタータ２０の小型化を図ることができる。
【0248】
（２）本実施形態では、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に複数のセンサを配置することに起因して、内燃機関制御用信号ＥＳを検出した時のＮＮＵＭ値「０」が、いずれのセンサによる内燃機関制御用信号ＥＳを組み合わせたものであるかを特定できなくなる。この問題に対し、本実施形態では、ＮＮＵＭ値の履歴に基づき前記特定を行う。よって、絶対回転位置の把握を可能にできる。
【0249】
（３）本実施形態では、絶対回転位置を算出が未だ完了していない回転駆動期間における通電制御（モータ駆動制御）に関し、次回ＮＮＵＭ値の候補「６」「１３」を順に試行して通電制御するので、前記回転駆動期間であってもモータ駆動制御が可能となる。
【0250】
（４）ＵＶＷ相信号のハイとローだけでは、内燃機関制御用信号ＥＳによるロー信号とモータ制御用信号によるロー信号との見分けがつかない。特に、ＮＮＵＭ値の履歴を取得できていないＡＣＧスタータ２０の駆動開始時またはＡＣＧスタータ２０の停止時には、ＵＶＷ相信号のローが内燃機関制御用信号ＥＳによるものであるか否かを特定できない。これに対し本実施形態では、各信号の組合せ情報ＮＮＵＭを算出するので、当該ＮＮＵＭ値に基づけば、ＡＣＧスタータ２０が停止していたとしても、ＮＮＵＭ値が「１」であれば、その時のＷ相信号のローが内燃機関制御用信号ＥＳによるものであると特定できる。よって、エンジン制御に要する絶対回転位置を迅速に把握できる。
【0251】
特に、アイドルストップ制御システムを有する車両においては、エンジンを自動再始動させるにあたり、上述の如く絶対回転位置を迅速に把握できるので、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始を迅速にでき、好適である。
【0252】
（５）ここで、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷが内燃機関制御用信号ＥＳを出力することに起因して、現時点でのＵＶＷ相センサ信号からは次回のＵＶＷ相センサ信号を特定できない場合がある。しかしこの場合であっても、現時点でのＮＮＵＭ値に基づけば、次回のＮＮＵＭ値を特定して次回のＵＶＷ相センサ信号を特定できる場合がある。この点を鑑みた本実施形態では、現時点でのＮＮＵＭ値に基づき特定した次回のＮＮＵＭ値に基づき、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御内容を決定するので、次回のＵＶＷ相センサ信号が特定できなくなる機会を減らして通電制御内容を決定できるようになる。
【0253】
（６）ＡＣＧスタータ２０のロータ３０とクランク軸１４とは回転中心が一致した状態で一体的に回転するように固定されており、ロータ３０とクランク軸１４との間には、ベルトやギア等の動力伝達機構が介在していない。そのため、ＡＣＧスタータ２０に備えられたクランク回転位置センサＳＥからクランク角信号を出力させるにあたり、ギアのバックラッシュやベルトの伸び等により、クランク軸１４の回転位相とロータ３０の回転位相とにずれが生じることを回避できるので、クランク軸１４の絶対回転位置を算出するにあたり、十分な算出精度を確保できる。
【0254】
（７）内燃機関制御用信号ＥＳを検出した時のＮＮＵＭ値「８」が、ＥＳ検出時以外では出現しないように構成されている。そのため、現時点でのＮＮＵＭ値に基づき絶対回転位置を算出できるので、ＮＮＵＭ値の履歴が蓄積されるのを待つことなく、迅速に絶対回転位置を把握できる。
【0255】
（８）ところで、図１６に示す従来手法において、クランク角信号の立ち上りまたは立ち下りの周期は、１つのマグネット３２Ｓ，３２Ｎが占める回転角（３０°）だけクランク軸１４が回転する時間である。これに対し、ＮＮＵＭの更新周期は、各々のセンサ信号の組合せであるため、前記回転角（３０°）の３分の１の回転角だけクランク軸１４が回転する時間となる。つまり、ＮＮＵＭの更新周期は、図１６のクランク角信号の周期よりも短いと言える。そのため、各々のＵＶＷ相信号の立ち上りまたは立ち下りのタイミング（ＮＮＵＭの更新タイミング）に基づき燃料噴射時期や点火時期を制御する本実施形態によれば、図１６に示すクランク角信号に基づき制御する場合に比べて、制御に使用する基本時間が３分の１（１０°／３０°）になり、燃料噴射時期や点火時期を高精度で制御できる。
【0256】
（９）図２３に示すように、クランク回転位置センサＳＥおよびＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを隣り合う間隙４１ａに配置することを禁止して、分散して配置している。図２３の例では、クランク回転位置センサＳＥとＵ相センサＳＵとの間の角度、Ｕ相センサＳＵとＶ相センサＳＶとの間の角度、およびＶ相センサＳＶとＷ相センサＳＷとの間の角度が８０°となるように分散配置している。そのため、４つのセンサＳＵ〜ＳＷ，ＳＥを、複数のティース部４１の間隙４１ａのうち隣り合う間隙４１ａに順番に配置する場合に比べて、内燃機関制御用信号ＥＳが現れる時間間隔の最長値を短くできる。よって、ＡＣＧスタータ２０の駆動を開始してから、内燃機関制御用信号ＥＳが出現するまでに要する時間を、上述の分散配置により短縮することができる。よって、内燃機関制御用信号ＥＳに基づき絶対回転位置を算出するのに要する時間を短縮でき、インジェクタ１０及び点火装置１１の駆動開始迅速化を促進できる。
【0258】
図２７（ａ）に示すように、複数のマグネット３２Ｓ，３２Ｎのうち所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）（図２７（ａ）の例ではＳ極マグネット）の一部分には、以下に説明する異極磁性部３４が形成されている。すなわち、図２７（ａ）の斜線に示す部分だけは、Ｓ極マグネット３２Ｓとは異なる極性（Ｎ極）に着磁されている。この異極磁性部３４は、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）のうちロータ回転軸方向（図２７（ａ）の上下方向）の一端部分に形成されるとともに、回転方向（図２７（ａ）の左右方向）のうち異極磁性部３４の両側には、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の極性が存在するように形成する。要するに、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の上端部分を回転方向に３分割し、その中央部分を異極磁性部３４として形成する。
【0259】
Ｕ相センサＳＵ、Ｖ相センサＳＶおよびＷ相センサＳＷはロータ回転軸方向（図２７（ａ）の上下方向）において同じ位置に配置されているのに対し、クランク回転位置センサＳＥは、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷとは回転軸方向において異なる位置に配置されている。これにより、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上にクランク回転位置センサＳＥが位置し、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷについては回転軌道３４ａから外れた位置となるようにする。
【0260】
本実施形態では、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥがＮ極を検出した時にはロー信号（二進数「０」）を出力し、Ｓ極を検出した時にはハイ信号（二進数「１」）を出力するよう設定してある。そして、マグネット３２Ｓ，３２Ｎは１２個（１２極）であるため、クランク角信号、Ｕ相信号、Ｖ相信号、Ｗ相信号の各々は、ロータ３０が３０度回転する毎にローとハイが切り替わる（図２８参照）。したがって、ＵＶＷ相の各々の電気角３６０°は、クランク軸１４の回転角度（機械角）６０°に相当する。但し、クランク角信号については異極磁性部３４の検出時にもローに切り替わる。また、ロータ３０が１０度回転する毎に、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥのいずれかにおいてローとハイが切り替わることとなる。
【0261】
ちなみに、図２７（ａ）の如く、Ｎ極マグネット３２ＮとＳ極マグネット３２Ｓの間に極性を有しない部材３２ａが介在している場合において、この部材３２ａがＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷおよびクランク回転位置センサＳＥに対向して極性を検出できない時には、ロー信号およびハイ信号のうち予め設定しておいた信号（例えばロー信号）であるとみなして処理すればよい。
【0262】
なお、前記部材３２ａが存在しないよう、Ｎ極マグネット３２ＮとＳ極マグネット３２Ｓを隣接させたロータ３０を採用してもよいことは勿論である。また、１つのマグネット片をＮ極とＳ極に着磁することで、複数のＮ極マグネット３２ＮおよびＳ極マグネット３２Ｓを１つのマグネット片から形成したロータを採用してもよい。なお、この場合のロータでは、複数（例えば４つ）のマグネット片を用いて構成してもよいし、１つのマグネット片を用いて構成してもよい。
【0263】
図２８は、上段から順に、クランク角、組合せ情報ＮＮＵＭ、クランク角信号およびＵＶＷ相信号の二進数表記、クランク回転位置センサＳＥによるクランク角信号、ＵＶＷ相信号、点火信号、噴射信号、エンジン行程を示すタイムチャートである。組合せ情報ＮＮＵＭとは、同時期に出力されるクランク角信号、Ｕ相信号、Ｖ相信号およびＷ相信号の組合せを表した仮想信号であり、本実施形態では、クランク角信号およびＵＶＷ相信号の二進数表記を組み合わせて算出した十進数の数値としている。
【0264】
具体的には、二進数表記の１桁目をクランク角信号の２進数、二進数表記の２桁目をＵ相信号の２進数、３桁目をＶ相信号の２進数、４桁目をＷ相信号の２進数で表した４桁の二進数を、十進数に変換した数値が組合せ情報ＮＮＵＭである。この数値ＮＮＵＭはＥＣＵ１３により算出される。例えば、最左欄に示すようにクランク角信号およびＵＶＷ相信号が各々「１」「１」「０」「１」であれば、ＮＮＵＭは「１１」となる。
【0265】
図中の符号ＥＳは、異極磁性部３４を検出したことによりロー信号となった部分を示しており、当該部分の信号が「内燃機関制御用信号」に相当し、ＵＶＷ相信号は「モータ制御用信号」に相当する。この内燃機関制御用信号ＥＳが現れる部分を除けば、ＮＮＵＭの値は１１→２→６→４→１３→９の順に繰り返しローテーションして変化する。
【0266】
図中の符号ｔａに示すように、内燃機関制御用信号ＥＳを検出した時のＮＮＵＭ値は「８」となるが、ＥＳ検出時以外では、ＮＮＵＭ値が「８」になることはない。したがって、ＮＮＵＭ値「８」を検出した時点でのクランク角を基準として、ＥＣＵ１３はクランク軸１４の絶対回転位置を算出できる。そして、絶対回転位置を把握できれば、各々のセンサ出力信号の立ち上りまたは立ち下りのタイミング（つまりＮＮＵＭの更新タイミング）と、４サイクルエンジンの１回転分の位置関係を特定できる。
【0267】
例えば、ＮＮＵＭ値「８」が現れた後、ＮＮＵＭ値「２」が３回目に現れたｔｂ時点が、エンジンのピストンが下死点ＢＤＣに達した時期であると特定できる。なお、吸気圧センサ１６の値を参照すれば、前記下死点ＢＤＣ時期が排気行程および圧縮行程のいずれであるかを判別（行程判別）できる。これにより、絶対回転位置を基準として、ＮＮＵＭの更新タイミングに基づき燃料噴射時期や点火時期を目標時期とするように制御できる。
【0268】
さらにＥＣＵ１３は、現時点でのＮＮＵＭ値に基づき次回のＮＮＵＭ値を特定し（特定手段）、その特定した次回ＮＮＵＭ値に基づきＵ相コイルＣＵ、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電制御内容を決定する。例えば、今回ＮＮＵＭ値が「６」であれば、前記ローテーションに基づき次回ＮＮＵＭ値は「４」であると特定できる。つまり、Ｕ相コイルＣＵが巻き回されたティース部４１は、Ｓ極マグネット３２Ｓの対向位置（ハイ）からＮ極マグネット３２Ｎの対向位置（ロー）へと移り変わるタイミングにあると言える。そのため、Ｕ相コイルＣＵへの通電オンオフ状態を切り替えるタイミングにあると言える。
【0269】
このように、Ｕ相コイルＣＵへの通電は、Ｕ相信号の立ち上りを示すＮＮＵＭ値「９」、または立ち下がりを示すＮＮＵＭ値「６」が検出されたか否かに基づきＥＣＵ１３が制御する。同様にして、Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電もＮＮＵＭ値に基づき制御する。なお、ＮＮＵＭ値「８」については、モータ駆動用コイルＣＵ，ＣＶ，ＣＷと対向している「９」でＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施すれば、ティース部４１のコイルＣＵ，ＣＶ，ＣＷと磁極位相が一致し、モータを回転駆動させることができる。
【0270】
さらにＥＣＵ１３は、ＮＮＵＭ値の履歴に基づき、ＡＣＧスタータ２０が逆転しているか否かを検知する。例えば、正転していれば上述の如くＮＮＵＭ値は１１→２→６→４→１３→９の順に変化する筈である。一方、逆転していればＮＮＵＭ値は９→１３→４→６→２→１１の順に変化する筈である。
【0271】
ところで、ＡＣＧスタータ２０によりエンジンを始動させるにあたり、エンジンのピストンが圧縮行程のＴＤＣ直前位置から始動させようとすると、ＡＣＧスタータ２０に要する駆動トルクが圧縮分だけ大きくなるので、エンジンの始動性悪化が懸念される。そこで、エンジン始動開始前に、クランク軸１４を逆転させて始動性が良好となるピストン位置に設定しておく、といったスイングバック制御を実施する場合がある。このように、ＡＣＧスタータ２０を逆転駆動させたい場合があるが、この場合には、例えば今回ＮＮＵＭ値が９であれば、次回ＮＮＵＭ値は１３であると特定し、その特定値に応じてＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電タイミングを制御すればよい。
【0272】
図６は、ＥＣＵ１３に備えられたマイコン１３ａ（図２２参照）が、上述の如くＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷに対する通電制御を実施する処理の手順を示すフローチャートである。当該処理は、所定周期（例えば先述のマイコン１３ａのＣＰＵが行う演算周期、又は所定のクランク角度毎）で繰り返し実行される。或いは、回転停止時には前記所定周期で実行する一方で、回転時においては以下に説明するエッジ検知が為される毎に実行してもよい。すなわち、図２２に示すマイコン１３ａは、各センサＳＵ〜ＳＷから出力されて入力処理された信号（図２８に示すＵＶＷ相信号）に対し、その信号が変化するタイミングを捕捉するキャプチャー機能を有している。要するに、ＵＶＷ相信号の立上りおよび立下りのタイミング（エッジ検知タイミング）を検知する。そして、このエッジ検知がなされる毎に図６の処理を実行する。
【0273】
先ず、図６に示すステップＳ１０において、本実施形態では、クランク角信号、Ｕ相信号、Ｖ相信号およびＷ相信号の各々を、ＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷから取得する。続くステップＳ２０（組合せ情報生成手段）では、クランク角信号およびＵＶＷ相信号に基づき、これらの信号の組合せを表した組合せ情報ＮＮＵＭを算出する。続くステップＳ３０では、ＮＮＵＭ値に基づき、次回のＮＮＵＭ値を算出する。具体的には、先述の１１→２→６→４→１３→９（８）といった正転時ローテーションに基づき、例えば今回ＮＮＵＭ値が「１１」であれば次回ＮＮＵＭ値は「２」であると算出する。なお、今回ＮＮＵＭ値が「８」であれば次回ＮＮＵＭ値は「９」であると算出する。
【0274】
続くステップＳ４０では、ステップＳ３０で算出した次回ＮＮＵＭ値に基づき、ＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷへの通電制御を実施する。これによりＡＣＧスタータ２０は所定の回転方向でモータ駆動する。
【0275】
例えば、Ｕ相コイルＣＵへの通電制御について説明すると、次回ＮＮＵＭ値が「１１」または「４」である場合には、次回ＮＮＵＭ値を構成するＵ相信号の値は、今回ＮＮＵＭ値を構成するＵ相信号の値から変化することを意味する。よって、次回ＮＮＵＭ値が「１１」または「４」であると特定した時点で、Ｕ相コイルＣＵへの通電制御内容をオンからオフ、或いはオフからオンに切り替える。
【0276】
Ｖ相コイルＣＶおよびＷ相コイルＣＷへの通電制御についても同様にして、次回ＮＮＵＭ値が「９」または「２」であると特定した時点でＶ相コイルＣＶへの通電制御内容を切り替え、次回ＮＮＵＭ値が「１３」または「２」であると特定した時点でＷ相コイルＣＷへの通電制御内容を切り替える。
【0277】
続くステップＳ５０では、先述したようにＮＮＵＭ値「８」が現れてクランク軸１４の絶対回転位置の検知が為されているか否かを判定する。検知済みであれば（Ｓ５０：ＹＥＳ）、次のステップＳ６０に進み、検知した絶対回転位置およびＵＶＷ相信号（またはＮＮＵＭ値）に基づき、燃料噴射時期および点火時期が目標時期となるよう、インジェクタ１０および点火装置１１の作動を制御する。但し、絶対回転位置の検知が為されていなければ（Ｓ５０：ＮＯ）、インジェクタ１０および点火装置１１を作動させることなく待機する。
【0278】
図２８の例では、ｔｓ１時点で点火装置１１の駆動を開始し、ｔｓ２時点で点火させている。また、ｔｆ１の時点でインジェクタ１０による燃料噴射を開始し、ｔｆ２の時点で噴射を終了させている。そして、内燃機関制御用信号ＥＳが現れた時のクランク角（絶対回転位置）を基準とし、内燃機関制御用信号ＥＳが吸入行程で出現した後、Ｕ相信号の５回目の立上りタイミング（または５回目のＮＮＵＭ値「１１」出現タイミング）をｔｓ１時点とし、Ｗ相信号の６回目の立下りタイミング（または６回目のＮＮＵＭ値「２」出現タイミング）をｔｓ２時点として点火制御する。
【0279】
また、内燃機関制御用信号ＥＳが爆発行程で出現した後、Ｖ相信号の３回目の立下りタイミング（または３回目のＮＮＵＭ値「９」出現タイミング）をｔｆ１時点とし、Ｖ相信号の５回目の立上りタイミング（または５回目のＮＮＵＭ値「６」出現タイミング）をｔｆ２時点として燃料噴射制御する。
【0280】
なお、吸気圧センサ１６の検出値に基づき、下死点ＢＤＣ時期が排気行程および圧縮行程のいずれであるかを行程判別することは先述した通りであるが、この行程判別が未だ為されていない場合には、ｔｓ１’〜ｔｓ２’およびｔｆ１’〜ｔｆ２’でも点火装置１１およびインジェクタ１０を駆動させる。また、図２８の例では、各種の点火制御時期ｔｓ１，ｔｓ２および噴射制御時期ｔｆ１，ｔｆ２がＵＶＷ相信号の立上りまたは立下りタイミングと一致しているが、一致していない場合には、目標時期の直前におけるＵＶＷ相信号の立上りまたは立下りタイミングから、所定時間が経過した時点で点火制御または噴射制御を実施すればよい。
【0281】
以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態の（１），（５），（６），（8），（１０）の効果、及び以下の効果が得られるようになる。
【0282】
（１１）ところで、従来のクランク角信号の立ち上りまたは立ち下りの周期は、１つのマグネット３２Ｓ，３２Ｎが占める回転角（３０°）だけクランク軸１４が回転する時間である。これに対し、ＮＮＵＭの更新周期は、各々のセンサ信号の組合せであるため、前記回転角（３０°）の３分の１の回転角だけクランク軸１４が回転する時間となる。つまり、ＮＮＵＭの更新周期は、従来のクランク角信号の周期よりも短いと言える。そのため、各々のＵＶＷ相信号の立ち上りまたは立ち下りのタイミング（ＮＮＵＭの更新タイミング）に基づき燃料噴射時期や点火時期を制御する本実施形態によれば、従来のクランク角信号に基づき制御する場合に比べて、制御に使用する基本時間が３分の１（１０°／３０°）になり、燃料噴射時期や点火時期を高精度で制御できる。
【0283】
（他の実施形態）本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【0284】
・上記各実施形態では、遠心クラッチ等のトルク伝達機構を有する車両を対象としているが、このようなトルク伝達機構を有していない車両を対象とした場合には、運転者のクラッチ操作によりクラッチをオフ作動させて駆動輪への動力伝達を遮断していることを条件としたり、ニュートラルギヤ状態であることが検出されていることを条件としたりして、ＡＣＧスタータ２０のモータ駆動開始を許可するようにしてもよい。
【0285】
・上記各実施形態では、ステータ４０の外周側にロータ３０が位置するアウターロータ型のＡＣＧスタータ２０を採用しているが、ステータ４０の内周側にロータ３０が位置するインナーロータ型のＡＣＧスタータ２０を採用してもよい。
【0286】
・上記各実施形態では、ロータ３０を１２極、ステータ４０を１８極とした１２−１８極のＡＣＧスタータ２０を対象としているが、８−１２極や１６−２４極等、他の極数のＡＣＧスタータ２０を対象としてもよい。
【0287】
・上記第１実施形態では、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の上端部分を回転方向に３分割し、その中央部分を異極磁性部３４として形成しているが、図４（ｂ）に示すように、所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）の上端部分を回転方向に２分割して、その一方を異極磁性部３４として形成してもよい。但し、３分割した場合には、Ｖ相およびＷ相等の他のモータ制御信号の立上りまたは立下りタイミングと、内燃機関制御用信号ＥＳの立上りまたは立下りタイミングとが一致するように構成できるので、組合せ情報ＮＮＵＭが複雑になることを回避できる。これに対し、上述の如く２分割した場合には、組合せ情報ＮＮＵＭが複雑になり、絶対回転位置の算出や通電制御の処理負荷が大きくなるといったデメリットがある。一方、２分割の場合には、内燃機関制御用信号ＥＳの立下りが、他のＶ相、Ｗ相のほぼ中間位置となり、機械角で５°の信号間隔となる。よって、機械角で１０°の信号間隔となる３分割の場合に比べて、点火および噴射を高精度で制御できるといったメリットがある。
【0288】
・上記各実施形態では、Ｓ極マグネット３２Ｓ中にＮ極の異極磁性部３４を形成しており、内燃機関制御用信号ＥＳをロー側に設定している。これに対し、Ｎ極マグネット３２Ｎ中にＳ極の異極磁性部３４を形成して、内燃機関制御用信号ＥＳをハイ側に設定してもよい。また、Ｎ極マグネット３２Ｎでロー側出力ではなくハイ側出力にしてもよい。
【0289】
・上記各実施形態では、３本のＵＶＷ相コイルＣＵ〜ＣＷに対して３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを設けている。これに対し、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのうちのいずれか１つまたは２つを廃止するようにしてもよい。この場合、廃止したセンサに対応するコイルのモータ制御信号は、他のコイルのモータ制御信号から推定して生成すればよい。例えば、Ｗ相センサＳＷを廃止した場合には、Ｖ相信号のオン時間またはオフ時間を計測しておき、Ｖ相信号のエッジから前記計測した時間が経過した時点、或いは、Ｖ相センサＳＶによるモータ制御信号の立上りから所定時間が経過した時点を、Ｗ相コイルＣＷにかかるモータ制御信号であると見なしてＷ相コイルＣＷを通電制御すればよい。
【0290】
・上記各実施形態では、クランク軸１４にロータ３０を直結させているが、ベルトやギア等の動力伝達機構を介してロータ３０をクランク軸１４に連結させてもよい。但しこの場合には、ギアのバックラッシュやベルトの伸び等により、クランク軸１４の回転位相とロータ３０の回転位相とにずれが生じるので、クランク軸１４の絶対回転位置の算出精度は低下する。
【0291】
・上記各実施形態では、本発明にかかる回転機にＡＣＧスタータ２０（モータ発電機）を採用しているが、発電機能を有していない始動モータを採用してもよいし、モータ機能を有していない発電機を採用してもよい。なお、モータ機能を有していない発電機を採用した場合、各センサＳＵ〜ＳＷから出力される信号はモータ制御信号として用いられることがないため、回転軌道３４ａ上から外れた位置にセンサＳＵ〜ＳＷを配置することは不必要となる。また、発電機を採用した場合には3相発電機に限定されるものではなく、ロータ３０を１２極、ステータ４０を１２極とした１２−１２極の磁石式発電機や８−８極、１６−１６極等、他の極数の単相磁石発電機を対象としてもよい。
【0292】
・図１２に示す上記第７実施形態では、回転方向の中央部に空隙３４ｋを形成し、空隙３４ｋの両隣には所定のマグネット３２Ｓ（Ａ）が存在している。これに対し、図１５（ａ）に示すように回転方向の端部に空隙３４ｋを形成し、空隙３４ｋの隣に隣接マグネット３２Ｎ（Ｂ）が存在するようにしてもよい。或いは、図１５（ｂ）に示すように回転方向の全域に亘って空隙３４ｋを形成し、空隙３４ｋの両隣に隣接マグネット３２Ｎ（Ｂ）が存在するようにしてもよい。
【0293】
・上記各実施形態では、複数のレベルの論理表（ＮＮＵＭ値）によりクランク基準位置を検出したが、センサ入力時間からセンサ幅時間を順次計測し、その時間比を求め、その比が設定値よりも大きくなった位置をクランク基準位置として検出してもよいし、この検出手法と論理表による検出手法とを組み合わせてもよい。
【0294】
・上記第１２実施形態では、先述したように、クランク回転位置センサＳＥおよびＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを分散配置しているが、このような分散配置に替えて、クランク回転位置センサＳＥおよびＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを隣り合う間隙４１ａに配置するようにしてもよい。また、４つのセンサのうち任意のセンサのみを分散配置するようにしてもよい。
【0295】
・上記第１２実施形態では、３つのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷを、異極磁性部３４の回転軌道３４ａ上に配置しているが、これらのＵＶＷ相センサＳＵ〜ＳＷのうち１つまたは２つのセンサを回転軌道３４ａ上に配置するようにしてもよい。なお、この場合においても、第１実施形態にかかる「分散配置」を適用して、絶対回転位置を算出するのに要する時間の短縮を図るようにしてもよい。
【0296】
・上記各実施形態では、UVW信号に基づき、これらの信号の組合せを表した組合せ情報ＮＮＵＭを算出した。そして、今回のＮＮＵＭ値に基づいて、次回のＮＮＵＭ値を算出した。これに加えて以下のような処理を行ってもよい。
【0297】
例えば、図5に示すＮＮＵＭ値の変化では、ＵＶＷ相信号の立上り又は立下りのタイミング（エッジ検知タイミング）において、ＮＮＵＭ値として取り得ない値が存在する。具体的には、Ｕ相の立ち上がりタイミングでは、ＮＮＵＭ値は「７」や「１」の値を取り得ない。このように、正常であれば取り得ない値をＮＮＵＭ値が取った回数をカウントし、この回数が所定回数よりも多くなった場合に、所定のエラー処理を実行する。
【0298】
図３０は、こうした組合せ情報ＮＮＵＭのエラー処理の一例を示すフローチャートである。この一連の処理は、ＥＣＵ１３に備えられたマイコン１３ａによって、Ｕ相信号のエッジ検知がなされた時に割り込み処理として実行される。
【0299】
先ず、図３０に示すステップＳ１１０においてＵ相信号の立上りであるか否か判定する。この判定においてＵ相信号の立上りであると判定した場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２０においてＵ相信号の値を「１」にする。続くステップＳ１３０では、Ｖ相信号＝「０」であるか否か判定する。この判定においてＶ相信号＝「０」でないと判定した場合（Ｓ１３０：ＮＯ）、ステップＳ１４０においてＷ相信号＝「０」であるか否か判定する。この判定においてＷ相信号＝「０」でないと判定した場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、ステップＳ１５０においてＵ相エラーカウントＵ＿ＥＲＲをインクリメントし、この一連の処理を一旦終了する。この場合、ＮＮＵＭ値は「７」であり、正常であればＵ相の立上りタイミングでは取り得ない値となっている。一方、ステップＳ１４０においてＷ相信号＝「０」であると判定した場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、ステップＳ１６０においてＮＮＵＭ値を「３」にし、この一連の処理を一旦終了する。
【0300】
また、ステップＳ１３０においてＶ相信号＝「０」であると判定した場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、ステップＳ１７０においてＷ相信号＝「０」であるか否か判定する。この判定においてＷ相信号＝「０」でないと判定した場合（Ｓ１７０：ＮＯ）、ステップＳ１８０においてＮＮＵＭ値を「５」にし、この一連の処理を一旦終了する。一方、ステップＳ１７０においてＷ相信号＝「０」であると判定した場合（Ｓ１７０：ＹＥＳ）、ステップＳ１９０においてＵ相エラーカウントＵ＿ＥＲＲをインクリメントし、この一連の処理を一旦終了する。この場合、ＮＮＵＭ値は「１」であり、正常であればＵ相の立上りタイミングでは取り得ない値となっている。
【0301】
一方、ステップＳ１１０においてＵ相信号の立上りでないと判定した場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、すなわちＵ相信号の立下りであると判定した場合、ステップＳ２００においてＵ相信号の値を「０」にする。続くステップＳ２１０では、Ｖ相信号＝「０」であるか否か判定する。この判定においてＶ相信号＝「０」でないと判定した場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２２０においてＷ相信号＝「０」であるか否か判定する。この判定においてＷ相信号＝「０」でないと判定した場合（Ｓ２２０：ＮＯ）、ステップＳ２３０においてＵ相エラーカウントＵ＿ＥＲＲをインクリメントし、この一連の処理を一旦終了する。この場合、ＮＮＵＭ値は「６」であり、正常であればＵ相の立下りタイミングでは取り得ない値となっている。一方、ステップＳ２２０においてＷ相信号＝「０」であると判定した場合（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、ステップＳ２４０においてＮＮＵＭ値を「２」にし、この一連の処理を一旦終了する。
【0302】
また、ステップＳ２１０においてＶ相信号＝「０」であると判定した場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、ステップＳ２５０においてＷ相信号＝「０」であるか否か判定する。この判定においてＷ相信号＝「０」でないと判定した場合（Ｓ２５０：ＮＯ）、ステップＳ２６０においてＵ相エラーカウントＵ＿ＥＲＲをインクリメントし、この一連の処理を一旦終了する。この場合、ＮＮＵＭ値は「４」であり、正常であればＵ相の立下りタイミングでは取り得ない値となっている。一方、ステップＳ２５０においてＷ相信号＝「０」であると判定した場合（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、ステップＳ２７０においてＮＮＵＭ値を「０」にし、この一連の処理を一旦終了する。
【0303】
上記のように、Ｕ相信号のエッジ検知がなされた時にエラー発生に応じて、Ｕ相エラーカウントＵ＿ＥＲＲがインクリメントされる。そして、エラーカウント操作時や別のルーチンにおいて、Ｕ相エラーカウントＵ＿ＥＲＲが所定回数よりも多いか否か判定し、エラーカウントＥＲＲの回数が所定回数よりも多くなった場合に所定のエラー処理を実行する。エラー処理としては、例えば組合せ情報ＮＮＵＭをリセットしたり、組合せ情報ＮＮＵＭを強制的に所定値に変更したりしてもよい。なお、ここではＵ相信号のエッジ検知がなされた場合を例にして説明したが、Ｖ相信号又はＷ送信号のエッジ検知がなされた場合にも、同様の処理を実行することができる。
【符号の説明】
【0304】
１３…ＥＣＵ（特定手段）、１４…クランク軸（出力軸）、２０…ＡＣＧスタータ（始動モータ）、３０…ロータ、３２Ｎ…Ｎ極マグネット、３２Ｓ…Ｓ極マグネット、３４…異極磁性部（異極部）、３４ｋ…空隙（異極部）、４０…ステータ、ＣＵ…Ｕ相コイル、ＣＶ…Ｖ相コイル、ＣＷ…Ｗ相コイル、ＮＮＵＭ…組合せ情報、Ｓ２０…組合せ情報生成手段、ＳＥ…クランク回転位置センサ（回転位置センサ）、ＳＵ…Ｕ相センサ（位相センサ）、ＳＶ…Ｖ相センサ（位相センサ）、ＳＷ…Ｗ相センサ（位相センサ）。