JP2017129013A - 制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンの始動性の低下を抑制しつつベルトの耐久性を向上させたベルト伝動システムの制御装置を提供することである。
上記「所定の高負荷」とは、例えばベルトの最大許容負荷である。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態による制御装置は、図1に示す車両用エンジン11のベルト伝動システム12に用いられている。ベルト伝動システム12は、エンジン11の駆動軸としてのクランク軸13とモータ14との間でベルトを介して動力伝達を行う。
先ず、ベルト伝動システム12について図1を参照して説明する。
ベルト伝動システム12は、モータ14、モータプーリ15、駆動軸プーリ16、補機プーリ16、17、18、ベルト21、第1テンショナ22、第2テンショナ23、および、制御装置24を備えている。
駆動軸プーリ16は、クランク軸13に固定されており、クランク軸13と一体に回転する。
補機プーリ16、17、18は、図示しない補機の入力軸に固定されている。補機は、例えばウォーターポンプ、空調用コンプレッサ、およびパワステポンプ等である。
次に、制御装置24について図1〜図7を参照して説明する。以下の説明において、ベルト21のうちモータプーリ15に対して送り方向側の部分を下流部44と記載する。また、ベルト21のうちモータプーリ15に対して送り方向とは反対側の部分を上流部45と記載する。
先ずステップS1では、エンジン11の始動指令が有るか否かが判定される。始動指令が有る場合(S1:Yes)、処理はステップS2に移行する。一方、始動指令が無い場合(S1:No)、処理は図4に示すルーチンを抜ける。
以上説明したように、第1実施形態による制御装置24は、ベルト21の負荷状態を検出する負荷検出部52と、エンジン11の始動指令に応じてモータ14を力行作動させるスタータ制御部51と、スタータ制御部51によるモータ14の力行作動時、ベルト21の負荷状態が所定の高負荷状態である場合にモータ14の出力トルクを減少させるトルク制限部53と、を備える。
第1実施形態では、第1および第2比較形態における上述の問題を解決している。
プーリ位置情報のみを判断材料とするため、エンジン11がいかなる状態(停止状態、回転状態)であってもベルト21の負荷状態を判断可能である。
二点間距離は容易に検出することができるため、比較的容易にベルト21の負荷状態を判断可能である。
このようにクランク軸13の回転が確認されたときのみトルク減少制御が行われるので、エンジン回転数を速やかに上昇させることができる。これに対して、クランク軸13が未だ回転していない段階からトルク減少制御が行われると、エンジン回転数の立ち上がりが遅くなってしまう。
これにより、ベルト21の高負荷状態を解除するために必要十分なだけ出力トルクを減少させつつ、高負荷状態の解除後に可及的に速やかに出力トルクを最大トルクまで上げることができる。
本発明の第2実施形態では、モータ14は、応答性が比較的低いものが用いられている。そのため、図10に示すように減少指定時間Tcが比較的短く設定される。これにより、ベルト21の高負荷状態を解除するために必要十分なだけ出力トルクを減少させつつ、高負荷状態の解除後に可及的に速やかに出力トルクを最大トルクまで上げることができる。
本発明の第3実施形態では、図11に示すように、ステップS6においてモータ14の出力トルクが減少させられるとき、目標トルクが最大トルクよりも半減させられる。このように、トルク減少制御において目標トルクを0まで減少しなくてもよい。これにより高負荷状態の解除後に可及的に速やかに出力トルクを最大トルクまで上げることができるため、特に、応答性が比較的低いモータ14を用いるときに有効である。
本発明の第4実施形態では、図12に示すように、ステップS6においてモータ14の出力トルクが減少させられるとき、目標トルクが最大トルクの1/3だけ減少させられる。このように、トルク減少制御において目標トルクを0まで減少しなくてもよい。これにより高負荷状態の解除後に可及的に速やかに出力トルクを最大トルクまで上げることができるため、特に、応答性が比較的低いモータ14を用いるときに有効である。
本発明の他の実施形態では、第2テンショナの位置情報に基づきベルトの負荷状態が判断されてもよい。また、第1テンショナおよび第2テンショナの両方の位置情報に基づきベルトの負荷状態が判断されてもよい。
本発明の他の実施形態では、トルク減少制御時の目標トルクは、0、最大トルクの半減、最大トルクの1/3減少に限らず、その間の値であってもよい。
本発明の他の実施形態では、負荷検出部は、テンショナプーリの軸心まわりの角度をプーリ位置情報として取得してもよい。
本発明の他の実施形態では、トルク制限部は、モータの通電電流を小さくすることによって、モータの出力トルクを減少させてもよい。
本発明の他の実施形態では、駆動軸の回転開始直前にモータの出力トルクを減少させてもよい。
本発明の他の実施形態では、駆動軸プーリおよびモータプーリの他に設けられるプーリの数はいくつであってもよい。また、他のプーリの種類は特に限定されず、例えばアイドラプーリ等であってもよい。また、他のプーリが接続される補機の種類は、第1実施形態および第2実施形態に記載されたものに限定されない。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
11・・・エンジン
13・・・駆動軸
14・・・モータ
15・・・モータプーリ
16・・・駆動軸プーリ
21・・・ベルト
22・・・第1テンショナ(テンショナ)
25・・・回転軸
33・・・第1テンショナプーリ(テンショナプーリ)
51・・・負荷検出部
52・・・スタータ制御部
53・・・トルク制限部
Claims (8)
- モータ(14)と、前記モータの回転軸(25)に設けられるモータプーリ(15)と、エンジン(11)の駆動軸(13)に設けられる駆動軸プーリ(16)と、前記モータプーリおよび前記駆動軸プーリに掛けまわされるベルト(21)と、前記ベルトに接触するように設けられるとともに前記ベルトに対して接近および離間する方向へ移動可能なテンショナプーリ(33)を有するテンショナ(22)と、を備えるベルト伝動システムに用いられる制御装置であって、
前記ベルトの負荷状態を検出する負荷検出部(51)と、
前記エンジンの始動指令に応じて前記モータを力行作動させるスタータ制御部(52)と、
前記スタータ制御部による前記モータの力行作動時、前記ベルトの負荷状態が所定の高負荷状態である場合に前記モータの出力トルクを減少させるトルク制限部(53)と、
を備える制御装置。 - 前記負荷検出部は、前記テンショナプーリの位置情報であるプーリ位置情報を基に前記ベルトの負荷状態を判断する請求項1に記載の制御装置。
- 前記負荷検出部は、所定の基準位置から前記テンショナプーリの特定位置までの距離を前記プーリ位置情報として取得する請求項2に記載の制御装置。
- 前記テンショナは、所定の軸心まわりに回転可能に設けられるとともに前記テンショナを支持している支持部材を有し、
前記負荷検出部は、前記テンショナプーリの前記軸心まわりの角度を前記プーリ位置情報として取得する請求項2に記載の制御装置。 - 前記トルク制限部は、前記駆動軸の回転開始以降に前記モータの出力トルクを減少させる請求項1〜4のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記モータの出力トルクが減少するように指令する時間を減少指令時間(Tc)とすると、
前記トルク制限部は、前記モータの応答性が低いほど前記減少指令時間を短くする請求項1〜5のいずれか一項に記載の制御装置。 - 前記トルク制限部は、前記モータの出力トルクを減少させるとき、当該モータの目標トルクを小さくする請求項1〜6のいずれか一項に記載の制御装置。
- 前記トルク制限部は、前記モータの出力トルクを減少させるとき、当該モータの通電電流を小さくする請求項1〜6のいずれか一項に記載の制御装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2016
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