特開 2022-91210 回転電機の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022091210

(43)【公開日】2022-06-21

(54)【発明の名称】回転電機の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02N 11/04 20060101AFI20220614BHJP

   B60K 6/24 20071001ALI20220614BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20220614BHJP

   B60W 10/30 20060101ALI20220614BHJP

   F02B 67/06 20060101ALI20220614BHJP

【ＦＩ】

F02N11/04 D

B60K6/24

B60W10/08 900

B60W10/30 900

F02B67/06 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020203885

(22)【出願日】2020-12-09

(71)【出願人】

【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】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 隆男

【テーマコード（参考）】

3D202

【Ｆターム（参考）】

3D202BB11

3D202CC51

3D202EE17

(57)【要約】

【課題】エンジンの始動時以外の場面における異音の発生を抑制する回転電機の制御装置を提供する。
【解決手段】ＣＰＵ１１０は、要求トルクの正負が切替わるときに、指令トルクを０Ｎｍに向けて変化させる第１処理を行ない、第１処理後に指令トルクを０Ｎｍに保持する第２処理を行ない、第２処理後に指令トルクを要求トルクに向けて変化させる第３処理を行なう。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関のクランク軸にベルトを介して連結される回転軸を有する回転電機の制御装置であって、
前記内燃機関には、
前記ベルトの送り方向において前記回転軸の上流側に位置する前記ベルトに張力を付与する第１テンショナプーリと、
前記ベルトの送り方向において前記回転軸の下流側に位置する前記ベルトに張力を付与する第２テンショナプーリと、が設けられ、
前記制御装置は、
前記回転電機に対して要求されるトルクである要求トルクに基づいて指令トルクを生成する制御部と、
前記指令トルクを前記回転電機に出力する出力部と、を備え、
前記制御部は、前記要求トルクの正負が切替わるときに、
前記指令トルクを０に向けて変化させる第１処理を行ない、
前記第１処理後に前記指令トルクを０に保持する第２処理を行ない、
前記第２処理後に前記指令トルクを前記要求トルクに向けて変化させる第３処理を行なう、回転電機の制御装置。

【請求項2】

前記第１処理は、単位時間当たりのトルクの変化量が第１変化量となるように前記指令トルクを０に向けて変化させる処理であり、
前記第３処理は、単位時間当たりのトルクの変化量が第２変化量となるように前記指令トルクを前記要求トルクに向けて変化させる処理であり、
前記第１変化量は、前記第２変化量よりも小さい、請求項１に記載の回転電機の制御装置。

【請求項3】

前記第２処理は、前記第１処理によって生じる前記第１テンショナプーリまたは前記第２テンショナプーリの揺れ幅が所定値未満となるまでの期間、前記指令トルクを０に保持する処理である、請求項１または請求項２に記載の回転電機の制御装置。

【請求項4】

前記第１テンショナプーリは第１アームの先端に回転可能に支持され、
前記第２テンショナプーリは第２アームの先端に回転可能に支持され、
前記第１アームの基部と前記第２アームの基部とは弾性体により接続され、
前記内燃機関には、
前記第１アーム側の前記ベルトの外側への変位を規制する第１部材と、
前記第２アーム側の前記ベルトの外側への変位を規制する第２部材と、がさらに設けられ、
前記指令トルクが前記ベルトの送り方向と逆向きとなるときは、前記第１アームと前記第１部材とが離れ、前記第２アームと前記第２部材とが接触し、
前記指令トルクが前記ベルトの送り方向と同じ向きとなるときは、前記第１アームと前記第１部材とが接触し、前記第２アームと前記第２部材とが離れる、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の回転電機の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、内燃機関（エンジン）のクランク軸にベルトを介して連結される回転軸を有する回転電機（モータジェネレータ）の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特開２０１９－１３８２９１号公報（特許文献１）には、エンジンのクランク軸にベルトを介して連結される回転軸を有するモータジェネレータの制御装置が開示されている。特許文献１において、制御装置は、エンジンの始動時の制御としてトルクを出力する処理を開始した後、当該処理を一旦中断しモータジェネレータのトルクを一定に保持した後に、トルクを出力する処理を再開する。これにより、特許文献１においては、エンジン始動時に生じる異音の発生を抑制することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１３８２９１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１に開示された制御装置においては、エンジンの始動時以外の場面における異音の発生状況が考慮されていなかった。

【0005】

本開示の目的は、エンジンの始動時以外の場面における異音の発生を抑制する回転電機の制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の回転電機の制御装置のある局面に従うと、内燃機関のクランク軸にベルトを介して連結される回転軸を有する回転電機の制御装置であって、上記内燃機関には、上記ベルトの送り方向において上記回転軸の上流側に位置する上記ベルトに張力を付与する第１テンショナプーリと、上記ベルトの送り方向において上記回転軸の下流側に位置する上記ベルトに張力を付与する第２テンショナプーリと、が設けられ、上記制御装置は、上記回転電機に対して要求されるトルクである要求トルクに基づいて指令トルクを生成する制御部と、上記指令トルクを上記回転電機に出力する出力部と、を備え、上記制御部は、上記要求トルクの正負が切替わるときに、上記指令トルクを０に向けて変化させる第１処理を行ない、上記第１処理後に上記指令トルクを０に保持する第２処理を行ない、上記第２処理後に上記指令トルクを上記要求トルクに向けて変化させる第３処理を行なう。

【0007】

上記構成によれば、要求トルクの正負が切替わるときに第１処理、第２処理、第３処理を行なうことによって、同じ変化率で緩やかに指令トルクを変化させる場合に比べ、短い時間で効果的に指令トルクを変化させることが可能となり、異音の発生を抑制することができる。

【0008】

上記の回転電機の制御装置において、上記第１処理は、単位時間当たりのトルクの変化量が第１変化量となるように上記指令トルクを０に向けて変化させる処理であり、上記第３処理は、単位時間当たりのトルクの変化量が第２変化量となるように上記指令トルクを上記要求トルクに向けて変化させる処理であり、上記第１変化量は、上記第２変化量よりも小さい。

【0009】

上記の回転電機の制御装置において、上記第２処理は、上記第１処理によって生じる上記第１テンショナプーリまたは上記第２テンショナプーリの揺れ幅が所定値未満となるまでの期間、上記指令トルクを０に保持する処理である。

【0010】

上記の回転電機の制御装置において、上記第１テンショナプーリは第１アームの先端に回転可能に支持され、上記第２テンショナプーリは第２アームの先端に回転可能に支持され、上記第１アームの基部と上記第２アームの基部とは弾性体により接続され、上記内燃機関には、上記第１アーム側の上記ベルトの外側への変位を規制する第１部材と、上記第２アーム側の上記ベルトの外側への変位を規制する第２部材と、がさらに設けられ、上記指令トルクが上記ベルトの送り方向と逆向きとなるときは、上記第１アームと上記第１部材とが離れ、上記第２アームと上記第２部材とが接触し、上記指令トルクが上記ベルトの送り方向と同じ向きとなるときは、上記第１アームと上記第１部材とが接触し、上記第２アームと上記第２部材とが離れる。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、エンジンの始動時以外の場面における異音の発生を抑制する回転電機の制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】制御装置およびエンジンを示す模式図である。

【図2】発電時のテンショナの状態を説明するための模式図である。

【図3】アシスト時のテンショナの状態を説明するための模式図である。

【図4】指令トルク算出処理を示すフローチャートである。

【図5】発電時のＭＧトルクの遷移を示すグラフである。

【図6】アシスト時のＭＧトルクの遷移を示すグラフである。

【図7】ＭＧトルクと変化量ガード値との関係の一例を示す表である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。実施の形態における構成を適宜組み合わせて用いることは当初から予定されていることである。

【0014】

［制御装置１００およびエンジン１について］
図１は、制御装置１００およびエンジン１を示す模式図である。本実施の形態のエンジン１は、いわゆるマイルドハイブリッド車両に搭載されるエンジンである。エンジン１は、所定の条件が成立すると、後述のモータジェネレータ９０（以下、ＭＧとも称する）が力行作動されることにより始動される。モータジェネレータ９０は、車両の低速走行時や、加速時にも力行作動されてクランクシャフトの回転を補助する。モータジェネレータ９０は、車両の減速時などには、回生作動されて発電を行なう。

【0015】

エンジン１のクランクシャフトには、クランクプーリ２が固定されている。エンジン１のウォーターポンプの回転軸には、ウォータポンププーリ４が固定されている。回転電機であるモータジェネレータ９０の回転軸９１には、モータプーリ５が固定されている。エアコンディショナの圧縮機の回転軸には、エアコンプーリ６が固定されている。

【0016】

クランクプーリ２、ウォータポンププーリ４、モータプーリ５、エアコンプーリ６の順にベルト７が巻き掛けられている。クランクプーリ２とウォータポンププーリ４との間のベルト７には、アイドラプーリ３が巻き掛けられている。ベルト７の送り方向は、図１において右回り（図１に示す矢印Ｒ方向）になっている。

【0017】

モータプーリ５に巻き掛けられているベルト７には、テンショナ１０によって所定の張力が付与されている。テンショナ１０は、ベルト７の送り方向において回転軸９１に固定されるモータプーリ５の上流側に位置するベルト７（モータプーリ５とウォータポンププーリ４との間のベルト７）に張力をかける第１テンショナプーリ１１を備えている。第１テンショナプーリ１１は、第１軸１３によって回動可能に支持された第１アーム１２の先端に回転可能に支持されている。

【0018】

テンショナ１０は、ベルト７の送り方向において回転軸９１に固定されるモータプーリ５の下流側に位置するベルト７（モータプーリ５とエアコンプーリ６との間のベルト７）に張力をかける第２テンショナプーリ１５を備えている。第２テンショナプーリ１５は、第２軸１７によって回動可能に支持された第２アーム１６の先端に回転可能に支持されている。

【0019】

第１アーム１２において第１テンショナプーリ１１が配設された端部の反対側の端部（第１アーム１２の基部）と、第２アーム１６において第２テンショナプーリ１５が配設された端部の反対側の端部（第２アーム１６の基部）とは、スプリング１８により繋がっている。

【0020】

第１テンショナプーリ１１および第２テンショナプーリ１５は、スプリング１８の付勢力により、互いに近づくように付勢されている。第１テンショナプーリ１１および第２テンショナプーリ１５の付勢力により、モータプーリ５の上流側に位置するベルト７およびモータプーリ５の下流側に位置するベルト７には、トルク伝達を行なう上で最適な張力が付与されている。

【0021】

制御装置１００は、エンジン１を制御対象とし、エンジン１の各種操作対象機器（燃料噴射弁など）を操作することによって、エンジン１の各種制御を実施する。制御装置１００は、モータジェネレータ９０を制御対象とし、モータ電流を制御することにより、モータジェネレータ９０の力行作動や回生作動といった制御を実施する。

【0022】

制御装置１００は、各種制御を実施する際、クランク角センサ２１０の出力信号Ｓｃｒから算出される機関回転速度ＮＥを参照する。制御装置１００は、アクセルセンサ２２０によって検出されるアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを参照する。制御装置１００は、圧力センサ２３０によって検出される車両用ブレーキのマスタシリンダ内の液圧であるブレーキ圧ＢＰを参照する。各種センサによって検出された情報は、入力ポート１３０を介して制御装置１００に入力される。

【0023】

制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１０および記憶部１２０を備える。記憶部１２０は、ＲＯＭ（read only memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含む。ＣＰＵ１１０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を実行する。ＣＰＵ１１０は、出力ポート１４０を介してモータジェネレータ９０に信号を送信する。

【0024】

ＣＰＵ１１０は、例えば、要求トルクに基づいて指令トルクを生成し、モータジェネレータ９０に出力する。要求トルクとは、モータジェネレータ９０に対して要求されるトルクである。要求トルクは、電池の充電状態、自動車の走行状況等に応じて、制御装置１００の記憶部１２０におけるＲＡＭで算出される。要求トルクは、例えば、運転者によるアクセル操作量ＡＣＣＰと車速とに基づいて、あるいは電池の充電状態に基づいて設定される。指令トルクとは、要求トルクに基づいてＣＰＵ１１０により生成されるトルクである。モータジェネレータ９０は、ＣＰＵ１１０から出力される指令トルクに関する信号に基づいて、回転軸９１にトルクを生じさせる。モータジェネレータ９０の出力トルクは、モータプーリ５を介してベルト７に伝達される。

【0025】

モータジェネレータ９０は、指令トルクが正のときに力行作動され、指令トルクが負のときに回生作動される。以下では、モータジェネレータ９０が、力行作動されるときをアシスト時、回生作動されるときを発電時とも称する。

【0026】

［テンショナ１０について］
テンショナ１０について、図２，図３を用いて詳細に説明する。図２は、発電時のテンショナ１０の状態を説明するための模式図である。図３は、アシスト時のテンショナの状態を説明するための模式図である。図２および図３においては、説明に不要な部材については省略しているものがある。

【0027】

図２および図３に示すように、第１アーム１２は、第１軸１３によって回動可能に指示されている。第１アーム１２の端部１２ａには、第１テンショナプーリ１１が回動可能に支持されている。第１アーム１２の端部１２ａと第１軸１３との間には、第１アーム１２と一体的に動作する樹脂製の第１係止部３１が固定されている。第２アーム１６は、第２軸１７によって回動可能に指示されている。第２アーム１６の端部１６ａには、第２テンショナプーリ１５が回動可能に支持されている。第２アーム１６の端部１６ａと第２軸１７との間には、第２アーム１６と一体的に動作する樹脂製の第２係止部３２が固定されている。

【0028】

図２および図３に示すように、第１アーム１２の基部１２ｂと第２アーム１６の基部１６ｂとは、スプリング１８により接続されている。第１アーム１２の第１軸１３と第２アーム１６の第２軸１７とは、エンジン１に接続される台座２０に固定されている。台座２０には、第１アーム１２の第１係止部３１に対応する位置に、第１部材としての第１マウント部２１が設けられ、第２アーム１６の第２係止部３２に対応する位置に、第２部材としての第２マウント部２２が設けられている。

【0029】

図２に示すように、モータジェネレータ９０の回生動作時には、ベルト７の送り方向とは逆向きの負トルクがモータプーリ５に生じる。負トルクが生じることにより、モータプーリ５の上流側に位置するベルト７が緩み、モータプーリ５の下流側に位置するベルト７が引っ張られる。第１テンショナプーリ１１は、モータプーリ５の上流側に位置するベルト７が緩むことによりベルト７の内側方向（図２に示す太矢印方向）に移動する。第１テンショナプーリ１１は、第１軸１３を中心に回動する第１アーム１２が回動することによりベルト７の内側方向へ移動する。第１アーム１２の動作により、第１アーム１２の第１係止部３１の接触面３１ａと第１マウント部２１の接触面２１ａとが離れ、隙間が生じる。

【0030】

図２に示すように、モータジェネレータ９０の回生動作時には、第２テンショナプーリ１５は、モータプーリ５の下流側に位置するベルト７が引っ張られることによりベルト７の外側方向へ移動しようとする。第２テンショナプーリ１５は、第２軸１７を中心に回動する第２アーム１６が回動することによりベルト７の外側方向へ移動しようとする。第２アーム１６は、第２アーム１６の第２係止部３２の接触面３２ａと第２マウント部２２の接触面２２ａとが接触することにより、ベルト７の外側への変位が規制される。

【0031】

テンショナ１０において、モータジェネレータ９０より発生するトルクが０Ｎｍであるときは、図２と同様の状態となる。トルクが０Ｎｍであるときは、ベルト７が送り方向へ回転することにより、第１アーム１２の第１係止部３１の接触面３１ａと第１マウント部２１の接触面２１ａとが離れ、隙間が生じ、第２アーム１６の第２係止部３２の接触面３２ａと第２マウント部２２の接触面２２ａとが接触することにより、ベルト７の外側への変位が規制される。

【0032】

図３に示すように、モータジェネレータ９０の力行作動時には、ベルト７の送り方向と同じ向きの正トルクがモータプーリ５に生じる。正トルクが生じることにより、モータプーリ５の上流側に位置するベルト７が引っ張られ、モータプーリ５の下流側に位置するベルト７が緩む。第１テンショナプーリ１１は、モータプーリ５の上流側に位置するベルト７が引っ張られることによりベルト７の外側方向へ移動しようとする。第１テンショナプーリ１１は、第１軸１３を中心に回動する第１アーム１２が回動することによりベルト７の外側方向へ移動しようとする。第１アーム１２は、第１アーム１２の第１係止部３１の接触面３１ａと第１マウント部２１の接触面２１ａとが接触することにより、ベルト７の外側への変位が規制される。

【0033】

図３に示すように、モータジェネレータ９０の力行作動時には、第２テンショナプーリ１５は、モータプーリ５の下流側に位置するベルト７が緩むことによりベルト７の内側方向（図３に示す太矢印方向）に移動する。第２テンショナプーリ１５は、第２軸１７を中心に回動する第２アーム１６が回動することによりベルト７の内側方向へ移動する。第２アーム１６の動作により、第２アーム１６の第２係止部３２の接触面３２ａと第２マウント部２２の接触面２２ａとが離れ、隙間が生じる。

【0034】

モータジェネレータ９０の要求トルクの正負が切替わるときは、テンショナ１０に異音が発生する可能性がある。異音は、第１係止部３１の接触面３１ａと第１マウント部２１の接触面２１ａとの間、第２係止部３２の接触面３２ａと第２マウント部２２の接触面２２ａとの間において各接触面が接触と非接触とを繰り返すことにより発生する可能性がある。具体的に、モータジェネレータ９０の要求トルクの正負が切替わるときは、引っ張られていたベルト７が緩む際に一時的にベルト７が振動する。この振動により、第１テンショナプーリ１１が振動することで第１アーム１２が振動し、第２テンショナプーリ１５が振動することで第２アーム１６が振動する。第１アーム１２または第２アーム１６の振動により各接触面が接触と非接触とを繰り返すことがある。特に、急激に正トルクと負トルクとが切替わるときには、ベルト７の振動がより大きくなるため、各接触面における接触時の衝撃から異音発生の可能性が高まる。

【0035】

［指令トルク算出処理について］
本実施の形態では、異音発生を防止するために制御装置１００が指令トルクを算出する処理を実行する。制御装置１００が実行する処理は、ＣＰＵ１１０が実行する処理でもある。図４を参照して、指令トルク算出処理について説明する。図４は、指令トルク算出処理を示すフローチャートである。

【0036】

ＣＰＵ１１０は、指令トルク算出処理において、要求トルクを設定するステップＳ（以下、単に「Ｓ」と示す）１を実行する。次に、ＣＰＵ１１０は、要求トルクの正負切替え時であるか否かを判定する（Ｓ２）。ＣＰＵ１１０は、要求トルクが正トルクから負トルクに切り替わる場合、あるいは要求トルクが負トルクから正トルクに切り替わる場合に要求トルクの正負切替え時であると判定する。

【0037】

ＣＰＵ１１０は、Ｓ２において要求トルクの正負切替え時でないと判定した場合（Ｓ２のＮＯ）には、処理を終了する。ＣＰＵ１１０は、Ｓ２において要求トルクの正負切替え時であると判定した場合（Ｓ２のＹＥＳ）には、要求トルクに応じた正負切替え時の第１変化量ガード値を設定する（Ｓ３）。変化量ガード値とは、トルクの変化量が適正範囲となるように予め定められた単位時間当たりのトルクの変化量を示すガード値である。

【0038】

次に、ＣＰＵ１１０は、第１処理として、単位時間当たりのトルクの変化量が第１変化量ガード値に基づいた第１変化量となるように指令トルクを０Ｎｍに向けて変化させる（Ｓ４）。次に、ＣＰＵ１１０は、指令トルクが０Ｎｍとなったか否かを判定する（Ｓ５）。ＣＰＵ１１０は、Ｓ５において指令トルクが０Ｎｍとなっていないと判定した場合（Ｓ５のＮＯ）は、Ｓ５の処理を繰り返す。

【0039】

ＣＰＵ１１０は、Ｓ５において指令トルクが０Ｎｍとなっていると判定した場合（Ｓ５のＹＥＳ）は、第２処理として、第１処理によって生じる第１テンショナプーリ１１または第２テンショナプーリ１５の揺れ幅が所定値未満となるまでの期間、指令トルクを０Ｎｍに保持する処理を開始する（Ｓ６）。次に、ＣＰＵ１１０は、０Ｎｍ保持期間が終了したか否かを判定する（Ｓ７）。ＣＰＵ１１０は、Ｓ７において０Ｎｍ保持期間が終了していないと判定した場合（Ｓ７のＮＯ）は、Ｓ７の処理を繰り返す。

【0040】

ＣＰＵ１１０は、Ｓ７において０Ｎｍ保持期間が終了したと判定した場合（Ｓ７のＹＥＳ）は、Ｓ８の処理へ移行する。ＣＰＵ１１０は、第１処理の終了後から第１テンショナプーリ１１または第２テンショナプーリ１５の揺れ幅が所定値未満（例えば、０）となるまでの期間が終了したか否かを判定することにより０Ｎｍ保持期間が終了したか否かを判定する。第１テンショナプーリ１１または第２テンショナプーリ１５の揺れ幅が所定値未満（例えば、０）となるまでの期間は、予め設定されている。

【0041】

次に、ＣＰＵ１１０は、通常の変化量ガード値として第２変化量ガード値を設定する（Ｓ８）。通常の変化量ガード値である第２変化量ガード値は、第１変化量ガード値よりも大きい。言い換えれば、第１変化量ガード値は、第２変化量ガード値よりも小さい。次に、ＣＰＵ１１０は、第３処理として、単位時間当たりのトルクの変化量が第２変化量ガード値に基づいた第２変化量となるように指令トルクを要求トルクに向けて変化させる（Ｓ９）。次に、ＣＰＵ１１０は、指令トルクが要求トルクとなったか否かを判定する（Ｓ１０）。ＣＰＵ１１０は、Ｓ１０において指令トルクが要求トルクとなっていないと判定した場合（Ｓ１０のＮＯ）は、Ｓ１０の処理を繰り返す。ＣＰＵ１１０は、Ｓ１０において指令トルクが要求トルクとなっていると判定した場合（Ｓ１０のＹＥＳ）は、処理を終了する。

【0042】

図４の要求トルク算出処理に基づいたＭＧトルクの遷移について説明する。図５は、発電時のＭＧトルクの遷移を示すグラフである。図６は、アシスト時のＭＧトルクの遷移を示すグラフである。図５および図６のグラフにおける横軸は時間、縦軸はモータージェネレータトルク（ＭＧトルク）を表している。図５および図６のグラフにおける実線は、ＭＧトルクの遷移を表し、グラフにおける破線は、要求トルクの遷移を表している。

【0043】

図５に示すように、ＣＰＵ１１０は、発電時においてアシスト要求トルクＬ１を発電要求トルクＬ５に向けてグラフの実線に沿って遷移させる。アシスト要求トルクは、正トルクとして示されるアシスト時の要求トルクを示している。発電要求トルクは、負トルクとして示される発電時の要求トルクを示している。

【0044】

図５に示すように、要求トルクをそのまま指令トルクとした場合には、アシスト要求トルクＬ１から破線で示す要求トルクＬ６、要求トルクＬ７と遷移し、発電要求トルクＬ５へと遷移する。このような場合、要求トルクが正トルクから負トルクに急激に入れ替わるため、ベルト７の振動によりテンショナ１０で異音が発生する可能性がある。

【0045】

本実施の形態では、要求トルクの正負が切替わるときのテンショナ１０における異音の発生を防止するために変化量ガード値に基づいて指令トルクを変化させる。図５に示すように、ＣＰＵ１１０は、時刻ｔ１からｔ２の期間第１変化量ガード値に基づいて指令トルクＬ２を０Ｎｍに向けて変化させる。このため、通常変化量ガード値を用いるよりもベルト７の揺れを抑制することができる。

【0046】

ＣＰＵ１１０は、時刻ｔ２からｔ３の期間指令トルクを０Ｎｍに保持する。このため、ベルト７に生じる揺れを収束することができる。ＣＰＵ１１０は、時刻ｔ３からｔ４の期間第２変化量ガード値に基づいて指令トルクを発電要求トルクＬ５に向けて変化させる。このため、指令トルクを好適に要求トルクに向けて変化させることができる。

【0047】

図５に示すように、指令トルクＬ２のグラフの傾きは、指令トルクＬ４のグラフの傾きよりも緩やかである。つまり、指令トルクＬ２における単位時間当たりのＭＧトルクの変化量は、指令トルクＬ４における単位時間当たりのＭＧトルクの変化量よりも小さい。このため、本実施の形態では、ＭＧトルクを最初に緩やかに変化させた後、０Ｎｍ保持期間後に短い期間で指令トルクを要求トルクとすることができる。

【0048】

図６に示すように、ＣＰＵ１１０は、アシスト時において発電要求トルクＬ１１をアシスト要求トルクＬ１５に向けてグラフの実線に沿って遷移させる。図６に示すように、変化量ガード値を設定しない場合は、発電要求トルクＬ１１から破線で示す要求トルクＬ１６、要求トルクＬ１７と遷移し、アシスト要求トルクＬ１７へと遷移する。このような場合、要求トルクが負トルクから正トルクに急激に入れ替わるため、テンショナ１０で異音が発生する可能性がある。

【0049】

本実施の形態では、要求トルクの正負が切替わるときのテンショナ１０における異音の発生を防止するために変化量ガード値に基づいて指令トルクを変化させる。図６に示すように、ＣＰＵ１１０は、時刻ｔ１１からｔ１２の期間第１変化量ガード値に基づいて指令トルクＬ１２を０Ｎｍに向けて変化させる。このため、通常変化量ガード値を用いるよりもベルト７の揺れを抑制することができる。

【0050】

ＣＰＵ１１０は、時刻ｔ２からｔ３の期間指令トルクを０Ｎｍに保持する。このため、ベルト７に生じる揺れを収束することができる。ＣＰＵ１１０は、時刻ｔ３からｔ４の期間第２変化量ガード値に基づいて指令トルクを発電要求トルクＬ５に向けて変化させる。このため、指令トルクを好適に要求トルクに向けて変化させることができる。

【0051】

図６に示すように、指令トルクＬ１２のグラフの傾きは、指令トルクＬ１４のグラフの傾きよりも緩やかである。つまり、指令トルクＬ１２における単位時間当たりのＭＧトルクの変化量は、指令トルクＬ１４における単位時間当たりのＭＧトルクの変化量よりも小さい。このため、本実施の形態では、指令トルクを最初に緩やかに変化させた後、０Ｎｍ保持期間後に短い期間で指令トルクを要求トルクとすることができる。

【0052】

図７は、ＭＧトルクと変化量ガード値との関係の一例を示す表である。図７の変化量ガード値は、ＭＧトルクを変化させる第１変化量ガード値の値を示している。図７に示すように、ＭＧトルクが０Ｎｍ、１０Ｎｍのように低いときは、単位時間当たりのトルクの変化量が１（Ｎｍ／８ｍｓ）と小さい。図７に示すように、ＭＧトルクが５０Ｎｍのときは、単位時間当たりのトルクの変化量が２０（Ｎｍ／８ｍｓ）と大きくなり、ＭＧトルクが１００Ｎｍのときは、単位時間当たりのトルクの変化量が５０（Ｎｍ／８ｍｓ）とさらに大きくなる。

【0053】

つまり、本実施の形態では、０Ｎｍから離れた範囲では変化率を大きくし追従性を向上させるとともに、０Ｎｍに近い範囲では変化率を小さくしベルト７の揺れを防止している。本実施の形態では、図７のような第１変化量ガード値を設定することにより、要求トルクに対する指令トルクの追従遅れを防止しつつ、ベルト７の振動を効果的に抑え異音の発生を抑制することができる。

【0054】

＜作用・効果＞
本実施の形態によるモータジェネレータ９０の制御装置１００は、エンジン１のクランクシャフトにベルト７を介して連結される回転軸９１を有している。エンジン１には、ベルト７の送り方向において回転軸９１の上流側に位置するベルト７に張力を付与する第１テンショナプーリ１１と、ベルト７の送り方向において回転軸９１の下流側に位置するベルト７に張力を付与する第２テンショナプーリ１５と、が設けられている。制御装置１００は、モータジェネレータ９０に対して要求されるトルクである要求トルクに基づいて指令トルクを生成するＣＰＵ１１０と、モータジェネレータ９０の出力トルクを指令トルクとするための信号をモータジェネレータ９０に出力する出力ポート１４０と、を備える。ＣＰＵ１１０は、要求トルクの正負が切替わるときに、指令トルクを０Ｎｍに向けて変化させる第１処理を行ない、第１処理後に指令トルクを０Ｎｍに保持する第２処理を行ない、第２処理後に指令トルクを要求トルクに向けて変化させる第３処理を行なう。

【0055】

上記構成によれば、要求トルクの正負が切替わるときに第１処理、第２処理、第３処理を行なうことによって、要求トルクに対する指令トルクの追従遅れを防止しつつ、ベルト７の振動を効果的に抑え異音の発生を抑制することができる。

【0056】

本実施の形態における第１処理は、単位時間当たりのトルクの変化量が第１変化量ガード値に基づいた第１変化量となるように指令トルクを０に向けて変化させる処理であり、第３処理は、単位時間当たりのトルクの変化量が第２変化量ガード値に基づいた第２変化量となるように指令トルクを要求トルクに向けて変化させる処理であり、第１変化量は、第２変化量よりも小さい。

【0057】

上記構成によれば、第１処理により指令トルクを最初に緩やかに変化させた後、０Ｎｍ保持期間後に第３処理により第１処理による期間よりも短い期間で指令トルクを要求トルクとすることができる。

【0058】

本実施の形態における第２処理は、第１処理によって生じる第１テンショナプーリ１１または第２テンショナプーリ１５の揺れ幅が所定値未満（例えば、０）となるまでの期間、指令トルクを０Ｎｍに保持する処理である。

【0059】

上記構成によれば、第１テンショナプーリ１１または第２テンショナプーリ１５における揺れが収まるまで指令トルクが０Ｎｍに保持されるため、第１テンショナプーリ１１または第２テンショナプーリ１５の揺れによる異音の発生を効果的に防ぐことができる。

【0060】

本実施の形態において、第１テンショナプーリ１１は第１アーム１２の先端に回転可能に支持され、第２テンショナプーリ１５は第２アーム１６の先端に回転可能に支持され、第１アーム１２の基部１２ｂと第２アーム１６の基部１６ｂとはスプリング１８により接続されている。エンジン１には、第１アーム１２側のベルト７の外側への変位を規制する第１マウント部２１と、第２アーム１６側のベルト７の外側への変位を規制する第２マウント部２２と、がさらに設けられている。指令トルクがベルト７の送り方向と逆向きとなるときは、第１アーム１２と第１マウント部２１とが離れ、第２アーム１６と第２マウント部２２とが接触する。指令トルクがベルト７の送り方向と同じ向きとなるときは、第１アーム１２と第１マウント部２１とが接触し、第２アーム１６と第２マウント部２２とが離れる。

【0061】

上記構成によれば、指令トルクがベルト７の送り方向と逆向きとなるときは、第１アーム１２と第１マウント部２１との間での異音を防止し、指令トルクがベルト７の送り方向と同じ向きとなるときは、第２アーム１６と第２マウント部２２との間での異音を防止することができる。

【0062】

＜他の実施の形態＞
テンショナ１０においては、ＣＰＵ１１０が何の処理もしていなければ第１テンショナプーリ１１とベルト７とが接触する際、または第２テンショナプーリ１５とベルト７とが接触する際に異音が発生することも考えられる。具体的には、モータジェネレータ９０の要求トルクの正負が切替わるとき、引っ張られていたベルト７が緩む際に一時的にベルト７が振動することにより、第１テンショナプーリ１１または第２テンショナプーリ１５からベルト７が離れ、離れたベルト７が再び第１テンショナプーリ１１または第２テンショナプーリ１５と接触したときに異音（叩き音）が発生することが考えられる。ＣＰＵ１１０は、要求トルクの正負が切替わるときに、指令トルクを０Ｎｍに向けて変化させる第１処理を行ない、第１処理後に指令トルクを０Ｎｍに保持する第２処理を行ない、第２処理後に指令トルクを要求トルクに向けて変化させる第３処理を行なう。このため、テンショナ１０においては、第１テンショナプーリ１１とベルト７との間、または第２テンショナプーリ１５とベルト７との間における異音の発生を防止することができる。

【0063】

本実施の形態では、２本のアームによりベルト７に張力をかける２アームテンショナの機構について説明した。上記した各処理は、１本のアームによりベルト７に張力をかける１アームテンショナにおいて実行してもよい。ＣＰＵ１１０は、１アームテンショナにおいて、要求トルクの正負が切替わるときに、指令トルクを０Ｎｍに向けて変化させる第１処理を行ない、第１処理後に指令トルクを０Ｎｍに保持する第２処理を行ない、第２処理後に指令トルクを要求トルクに向けて変化させる第３処理を行なうようにすればよい。

【0064】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0065】

１ エンジン、２ クランクプーリ、３ アイドラプーリ、４ ウォータポンププーリ、５ モータプーリ、６ エアコンプーリ、７ ベルト、１０ テンショナ、１１ 第１テンショナプーリ、１２ 第１アーム、１３ 第１軸、１５ 第２テンショナプーリ、１６ 第２アーム、１７ 第２軸、１２ａ，１６ａ 端部、１２ｂ，１６ｂ 基部、１８ スプリング、２０ 台座、２１ 第１マウント部、２２ 第２マウント部、２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａ 接触面、３１ 第１係止部、３２ 第２係止部、９０ モータジェネレータ、９１ 回転軸、１００ 制御装置、１２０ 記憶部、１３０ 入力ポート、１４０ 出力ポート、２１０ クランク角センサ、２２０ アクセルセンサ、２３０ 圧力センサ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】