特許 5754409 車両駆動装置

(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】5754409

(24)【登録日】2015年6月5日

(45)【発行日】2015年7月29日

(54)【発明の名称】車両駆動装置

(51)【国際特許分類】

   F02B 67/06 20060101AFI20150709BHJP

   F02B 77/08 20060101ALI20150709BHJP

   F16H 7/02 20060101ALI20150709BHJP

【ＦＩ】

   F02B67/06 Z

   F02B77/08 M

   F16H7/02 Z

【請求項の数】2

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2012-92056(P2012-92056)

(22)【出願日】2012年4月13日

(65)【公開番号】特開2013-221426(P2013-221426A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2014年8月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100147500

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 雅啓

(72)【発明者】

【氏名】横山 亘

(72)【発明者】

【氏名】高田 和良

【審査官】 瀬戸 康平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−１６５０２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２１１９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１０５８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９４１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０１３１２３２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ６７／０６，７７／０８

Ｆ１６Ｈ ７／００

Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に搭載された内燃機関と、
該内燃機関の出力軸とベルトによって動力伝達可能に連結された回転軸を有する発電電動機と、
該発電電動機によって発電された電力を充電すると共に充電された電力を該発電電動機に供給するバッテリと、
記憶部を有する制御手段と
を備え、
該制御手段は、前記内燃機関と前記発電電動機との回転数差を検出し、該回転数差が、予め設定された所定値以下であり、その状態が、予め設定された所定期間以上継続しない場合には、前記制御手段は、前記ベルトに劣化が生じる可能性があると判定し、その情報を前記記憶部に記憶する車両駆動装置。

【請求項2】

前記ベルトに劣化が生じる可能性があることを警報する警報手段を備え、
前記状態が、前記所定期間よりも短い下限期間以上継続しない場合に、前記警報手段が警報を発する、請求項１に記載の車両駆動装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、車両駆動装置に係り、特に、内燃機関と発電電動機とがベルトにて動力伝達可能に連結された車両の駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関であるエンジンの出力軸と発電電動機の回転軸とがベルトによって連結されて動力伝達が行われる車両では、ベルトが劣化するとベルトの滑りが発生し、発電電動機による発電機能の確保が困難となったり、発電電動機からエンジンへの動力伝達が適切に行われずに損失が発生したりする。そこで、特許文献１に記載された装置では、エンジンの回転数と、エンジンにベルトを介して連結された発電電動機の回転数とを検出し、それらの回転数の差が所定値を超えたときに、ベルトが劣化したことを警報している。また、特許文献２に記載された装置では、ベルトの張力が低下した場合に、その不具合内容をディーラー等の修理者に知らせるために、ＥＣＵのメモリーにその情報を記憶している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−２１１９９５号公報

【特許文献2】特開平１１−２９４１８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献２に記載の装置では、ベルトの張力が低下してからその情報をＥＣＵに記憶しているので、ベルトの不具合を修理者に知らせるのが遅くなってしまうという問題点があった。

【0005】

この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、ベルトの劣化が発生する前に、ベルトに劣化が生じる可能性についての情報を修理者に早期に知らせることのできる車両駆動装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明に係る車両駆動装置は、車両に搭載された内燃機関と、内燃機関の出力軸とベルトによって動力伝達可能に連結された回転軸を有する発電電動機と、発電電動機によって発電された電力を充電すると共に充電された電力を発電電動機に供給するバッテリと、記憶部を有する制御手段とを備え、制御手段は、内燃機関と発電電動機との回転数差を検出し、回転数差が、予め設定された所定値以下であり、その状態が、予め設定された所定期間以上継続しない場合には、制御手段は、ベルトに劣化が生じる可能性があると判定し、その情報を記憶部に記憶する。
ベルトに劣化が生じる可能性があることを警報する警報手段を備え、回転数差が予め設定された所定値以下である状態が、所定期間よりも短い下限期間以上継続しない場合に、警報手段が警報を発する。

【発明の効果】

【0007】

この発明によれば、内燃機関と発電電動機との回転数差が、予め設定された所定値以下であり、その状態が、予め設定された所定期間以上継続しない場合には、制御手段は、ベルトに劣化が生じる可能性があると判定し、その情報を記憶部に記憶することにより、ベルトの劣化が発生する前に、ベルトに劣化が生じる可能性についての情報を修理者に早期に知らせることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】この発明の実施の形態に係る車両駆動装置を備えた自動車の構成を示す図である。

【図2】この実施の形態に係る車両駆動装置の動作を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、自動車１００は、ガソリン燃料を内部で燃焼させて動力を発生させるエンジン１と、電動機および発電機として動作可能な発電電動機（ＭＧ）２とを備えている。エンジン１の出力軸３の一端は、ベルト５およびプーリ６，７を介して発電電動機２の回転軸４に連結されている。また、エンジン１の出力軸３の他端は、トランスミッション８およびディファレンシャル９を介して車軸１０に連結されている。また、エンジン１の回転数Ｎｅを検出する回転数センサ１６と、発電電動機２の回転数Ｎｍを検出する回転数センサ１７とが設けられている。発電電動機２と、回転数センサ１６及び１７とはそれぞれ、制御手段であるコントロールユニット（ＥＣＵ）１３に電気的に接続されている。また、ＥＣＵ１３には、ベルト５に劣化が生じる可能性があることを警報する警報手段１８、例えば、自動車１００のダッシュボードに設けられる警告灯（図示せず）やブザー（図示せず）等が電気的に接続されている。

【0010】

また、自動車１００は、電力コンバータ１１とバッテリ１２とを備えている。エンジン１の始動時等にバッテリ１２から出力される直流電力が電力コンバータ１１によって交流電力に変換されて発電電動機２に供給される際には、発電電動機２は電動機として動作して回転軸４を駆動させ、これにより発生する動力はベルト５およびプーリ６，７を介してエンジン１に伝達される。一方、自動車１００の減速時等にエンジン１からの回生動力によって発電電動機２の回転軸４が駆動される際には、発電電動機２は発電機として動作して交流電力を発電し、この交流電力は電力コンバータ１１によって直流電力に変換されてバッテリ１２に充電される。

【0011】

後述するように、ＥＣＵ１３は、回転数センサ１６及び１７それぞれによる検出値である回転数Ｎｅ及びＮｍと、プーリ６，７のプーリ比ｒとから、エンジン１と発電電動機２との回転数差ΔＮ（＝｜Ｎｅ−Ｎｍ／ｒ｜）を算出する。ΔＮについての所定値Ｎ_０が、ＥＣＵ１３に内蔵された記憶部であるメモリー１４に予め記憶されている。また、メモリー１４には、ΔＮ≦Ｎ_０となる状態の継続時間についての２つの基準、すなわち下限期間ｔ_１及び所定期間ｔ_２（ｔ_１＜ｔ_２）が予め記憶されている。

【0012】

次に、この発明の実施の形態に係る車両駆動装置の動作について説明する。
自動車１００のドライバーがエンジン１を始動すると、図２のフローチャートに示された制御が開始される。ＥＣＵ１３は、エンジン１が始動したら、回転数センサ１６による検出値、すなわちエンジン１の回転数Ｎｅのデータを受信し（ステップＳ１）、回転数センサ１７による検出値、すなわち発電電動機２の回転数Ｎｍのデータを受信する（ステップＳ２）。次に、ＥＣＵ１３は、Ｎｅ，Ｎｍ，ｒから回転数差ΔＮを算出し、ΔＮ＞Ｎ_０か否かを判定する（ステップＳ３）。ΔＮ＞Ｎ_０の場合には、近いうちにベルト５に劣化が生じる可能性が高いか、あるいはすでに劣化が生じていると判断し、警報手段１８を稼働して（ステップＳ４）、ドライバーに、ディーラーにてベルト５を点検する必要のあることを知らせ、制御を終了する。

【0013】

一方、ステップＳ３において、ΔＮ≦Ｎ_０の場合には、ＥＣＵ１３は、ΔＮ≦Ｎ_０の状態の継続時間ｔの計測を開始する（ステップＳ５）。続くステップＳ６において、継続時間ｔが下限期間ｔ_１よりも長いか否かを判定する。ｔ＜ｔ_１の場合には、近いうちにベルト５に劣化が生じる可能性が高いか、あるいはすでに劣化が生じていると判断し、ステップＳ４に移る。一方、ステップＳ６において、ｔ≧ｔ_１の場合には、続くステップＳ７において、継続時間ｔが所定期間ｔ_２よりも長いか否かを判定する。ｔ≧ｔ_２の場合には、ベルト５に劣化が生じる可能性はないと判断し、制御を終了する。一方、ステップＳ７において、ｔ＜ｔ_２の場合には、次の法定点検までの間にはベルト５に劣化が生じる可能性はないが、次の次の法定点検までの間にはそのベルト５に劣化が生じる可能性があると判断し、自動車１００のディーラーにその状態を知らせるために、ＥＣＵ１３は、メモリー１４に、ΔＮ≦Ｎ_０の状態が時間ｔ（ｔ_１＜ｔ＜ｔ_２）だけ継続した旨の情報を記憶し（ステップＳ８）、制御を終了する。これにより、次の法定点検においてディーラーでは、ベルト５の交換の必要性を検討することができる。

【0014】

回転数差ΔＮについての所定値Ｎ_０と、下限期間ｔ_１及び所定期間ｔ_２とについて、車両駆動装置の上記動作を実現するためには、以下のような条件を満たすことが必要である。すなわち、所定値Ｎ_０は、近いうちにベルト５に劣化が生じる可能性が高いか、あるいはすでに劣化が生じていると判断できるための値である。下限期間ｔ_１は、ΔＮ≦Ｎ_０の状態が最低でも下限期間ｔ_１だけ継続しない限りは、近いうちにベルト５に劣化が生じる可能性が高いと判断できるための値である。所定期間ｔ_２は、ΔＮ≦Ｎ_０の状態が下限期間ｔ_１よりも長く継続した場合でも、所定期間ｔ_２だけ継続しない限りは、法定点検の期間である１２か月間の間にベルト５に劣化が生じる可能性はないものの、その次の法定点検までの期間である２４か月間の間にベルト５に劣化が生じる可能性があると判断できるための値である。これらの条件は、エンジン１の仕様やベルト５の強度等によって適宜設定するものである。

【0015】

このように、エンジン１と発電電動機２との回転数差ΔＮが、予め設定された所定値Ｎ_０以下であり、その状態が、予め設定された所定期間ｔ_２以上継続しない場合には、ＥＣＵ１３は、ベルト５に劣化が生じる可能性があると判定し、その情報をメモリー１４に記憶することにより、ベルト５の劣化が発生する前に、ベルト５に劣化が生じる可能性についての情報をディーラーに早期に知らせることができる。

【0016】

この実施の形態では、所定値Ｎ_０と、下限期間ｔ_１及び所定期間ｔ_２とを設定するための条件として、法定点検の期間である１２か月を基準にしていたが、６か月点検を基準としてもよい。さらに、６か月よりも短いか、あるいは１２か月よりも長い期間を基準にしてもよい。

【0017】

この実施の形態では、内燃機関は、ガソリン燃料を内部で燃焼させて動力を発生させるエンジン１であったが、ディーゼルエンジンであってもよい。

【符号の説明】

【0018】

１ エンジン（内燃機関）、２ 発電電動機、３ 出力軸、４ 回転軸、５ ベルト、１２ バッテリ、１３ コントロールユニット（制御手段）、１４ メモリー（記憶部）、１８ 警報手段、１００ 自動車（車両）、Ｎｅ （エンジンの）回転数、Ｎｍ （発電電動機の）回転数、Ｎ_０ 所定値、ΔＮ 回転数差、ｔ_１ 下限期間、ｔ_２ 所定期間。

【図1】

【図2】