JPH07247857A - 車両用発電電動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 構造の複雑化及び現行車両構造の設計変更を極力回避し
つつ、発電電動機の小型化が可能な車両用発電電動装置
を提供する。ベルトなどのトルク伝達機構によるトルク
伝達遅れに起因する制振性能の低下を防止可能な車両用
発電電動装置を提供する。 【構成】第１発明によれば、クランク軸２の後端部に固
定されるフライホイル９０と発電電動機３の小プーリ９
２とがベルトで結合される。第２発明によれば、内燃機
関３の振動の一次周波数成分のベクトルの反対位相ベク
トルである制振トルクベクトルをトルク伝達機構のトル
ク伝達遅れ位相差Θ１だけ進相した制御信号に基づいて
発電電動機の発電電動タイミングを制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用エンジンとトル
ク授受する車両用発電電動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６１−６５０２３号公報及び特開
平１−２４０７５０号公報は、車両用エンジンのクラン
ク軸の後端部に発電電動機を直結し、この発電電動機と
車両用エンジンとのトルク授受によりエンジンのトルク
変動を低減することを開示している。

【０００３】特開平４−２９９０８４号公報は、車両用
エンジンのクランク軸の前端部のプーリにベルト結合さ
れる発電電動機を有し、この発電電動機と車両用エンジ
ンとのトルク授受によりエンジンのトルク変動を低減す
ることを開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
公報の車両用発電電動装置はなお、以下の問題を有して
いる。第一に、クランク軸の後端部に車両用発電電動装
置を直結する場合、車両動力系の軸方向長が増加する欠
点、設計変更が必要となるため現行の車両動力系又は車
体に適用できない欠点、車両用発電電動装置の保守が難
しい欠点、車両用発電電動機がエンジンより加熱される
にも関わらずその空冷が容易でない欠点が生じる。

【０００５】第二に、クランク軸の前端部の車両用補機
駆動用のプーリで車両用発電電動装置をベルト駆動する
場合、他の車両補機（例えばオイルポンプなど）とのス
ペース配分の制約から、クランク軸に固定する大プーリ
の大径化が困難なため、発電電動機を高速駆動できず、
発電電動機が大型化してしまう欠点がある。一方、発電
電動機側の小プーリの小径化を図れば発電電動機の小
型、高回転化が可能であり、発電側は効率が良くなる
が、電動側では高回転域でのトルクがプーリ比以上に低
下するので、トルク伝達機能が低下する。

【０００６】第一発明は上記問題点に鑑みなされたもの
であり、構造の複雑化及び現行車両構造の設計変更を極
力回避しつつ、発電電動機の小型化が可能な車両用発電
電動装置を提供することを、その目的としている。次
に、車両用エンジンと車両用回転電機とをベルトなどの
トルク伝達機構により連結する場合、これらベルトなど
のトルク伝達機構によるトルク伝達遅れが生じ、このた
めに発電電動機が内燃機関の振動と逆位相で制振トルク
を発生しても、内燃機関に伝達される上記制振トルクの
位相はこのトルク伝達遅れだけ遅れ、この結果、制振が
不十分となるという不具合が生じることが判明した。

【０００７】第二発明は上記問題点に鑑みなされたもの
であり、ベルトなどのトルク伝達機構によるトルク伝達
遅れに起因する制振性能の低下を防止可能な車両用発電
電動装置を提供することを、その目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１発明の車両用発電電
動装置は、蓄電手段に電力授受可能に接続される発電電
動機と、内燃機関のクランク軸の後端部に固定されると
ともに外周面にベルト掛け部を有するフライホイルと、
前記フライホイルにベルトにより結合されるとともに前
記発電電動機の回転軸に固定される小プーリとを備える
ことを特徴としている。

【０００９】第１発明の好適態様である第１従属態様に
おいて、前記小プーリの直径は前記フライホイルの直径
の１／２．５〜１／３の範囲に設定される。第２発明の
車両用発電電動装置は、蓄電手段に電力授受可能に接続
される発電電動機と、ベルト伝達機構、ギヤ伝達機構及
びチエイン伝達機構のうちの少なくとも一つからなると
ともに内燃機関に連結されるトルク伝達機構と、前記内
燃機関のクランク角を検出するクランク角検出手段と、
前記トルク伝達機構によるトルク伝達の遅延時間に対応
して前記クランク角に対しトルク伝達遅れ位相差Θ１を
決定するトルク伝達遅延決定手段と、前記クランク角に
対する所定の遅れ位相差Θ２と前記クランク角の周波数
の一定倍率の周波数とをもつ前記内燃機関の振動の一次
周波数成分を低減するために、前記位相差の和（Θ１＋
Θ２）だけ前記クランク角に対して進むとともに前記振
動の一次周波数成分と等しい周波数を有する制振トルク
を前記発電電動機に発生させる制振指令手段とを備える
ことを特徴としている。

【００１０】第２発明の好適態様である第２従属態様に
おいて、前記制振指令手段は、前記内燃機関のアイドル
回転時に作動する。第２発明の好適態様である第３従属
態様において、前記振動の一次周波数成分は、前記内燃
機関の回転振動ベクトル及び上下振動ベクトルの合成振
動ベクトルからなる。

【００１１】第２発明の好適態様である第４従属態様に
おいて、前記制振指令手段は、前記内燃機関の回転数に
対応する状態量とトルク伝達遅れ位相差Θ１との関係を
マップとして記憶するとともに、前記回転数に対応する
状態量に基づいて前記マップから前記トルク伝達遅れ位
相差Θ１をサーチするものである。第２発明の好適態様
である第５従属態様において、前記制振指令手段は、前
記内燃機関の回転数に対応する状態量と前記トルク伝達
機構の伝達ゲインＧに対応する状態量との関係をマップ
として記憶するとともに、前記回転数に対応する状態量
に基づいて前記マップから前記伝達ゲインＧに対応する
状態量をサーチし、前記伝達ゲインＧに対応する状態量
に基づいて前記制振トルクの振幅を決定するものであ
る。

【００１２】第２発明の好適態様である第６従属態様に
おいて、スロットル開度を検出するスロットル開度検出
手段を有し、前記制振指令手段は、前記スロットル開度
に対応する状態量と前記必要な制振トルクの振幅に対応
する状態量との関係をマップとして記憶するとともに、
前記回転数に対応する状態量に基づいて前記マップから
前記制振トルクの振幅に対応する状態量をサーチし、前
記制振トルクの振幅に対応する状態量に基づいて前記制
振トルクの振幅を決定するものである。

【００１３】

【作用及び発明の効果】第１発明によれば、クランク軸
の後端部に固定されるフライホイルと発電電動機の小プ
ーリとがベルトで結合されるので、以下の作用効果を奏
することができる。第一に、クランク軸の後端部に車両
用発電電動装置を直結する必要が無いので、現行の車両
動力系（内燃機関及びその動力伝達機構（クラッチ、ト
ルクコンバータ、ミッションなど）の形状、位置やエン
ジンルームのスペース配分をほとんど変更しなくてもよ
く、ただ、従来のフライホイルの外周面にベルト掛け部
を形成するだけでよい。すなわち、車両動力系の設計変
更が大幅に回避することができる。

【００１４】第二に、発電電動機は大径のフライホイル
にベルト結合できるので、発電電動機側の小プーリを小
径化しなくても大きな増速比を稼ぐことができ、ベルト
のスリップを回避しつつ発電電動機の小型化を実現する
ことができる。第三に、発電電動機が内燃機関の直後に
配置されないので、発電電動機を冷却空気流により良好
に冷却することができ、かつ、内燃機関から発電電動機
への熱輸送も低減できるので、発電電動機の小型化が一
層可能となる。

【００１５】第四に、発電電動機は内燃機関や動力伝達
機構と別体配置されるので、その保守点検交換が格段に
容易となる。第１発明の好適な態様において、フライホ
イルは、トルクコンバータ又はクラッチと一体化される
か又はそれらの一部を構成する。このようにすれば、構
造の簡単化を図ることができる。

【００１６】第１従属態様によれば、ベルトの滑りによ
るトルク伝達効率の急減と発電電流の急減との両方を回
避することができる。第２発明によれば、内燃機関の振
動の一次周波数成分のベクトルの反対位相ベクトルであ
る制振トルクベクトルをトルク伝達機構のトルク伝達遅
れ位相差Θ１だけ進相した制御信号に基づいて発電電動
機の発電電動タイミングを制御する。このようにすれ
ば、トルク伝達機構によるトルク伝達遅れを補償できる
ので、内燃機関の振動を良好に低減することができる。

【００１７】第２従属態様によれば、第２発明の制振動
作はアイドル回転時にのみ実施される。このようにすれ
ば、振動が知覚され易いアイドル回転時の振動を低減で
きるとともに、その他の回転域では上記制振動作による
エネルギロスを節減することができる。第３従属態様に
よれば、制振すべき内燃機関の振動の一次周波数成分
は、内燃機関の回転振動ベクトル（の一次周波数成分）
及び上下振動ベクトル（の一次周波数成分）を合成した
合成振動ベクトルからなるので、両振動ベクトルの制振
が実現する。

【００１８】第４従属態様によれば、内燃機関の回転数
に対応する状態量（例えばクランク角速度など）とトル
ク伝達遅れ位相差Θ１に関連する状態量との関係をマッ
プとして記憶しておくので、簡単にトルク伝達機構のト
ルク伝達遅れを補償することができる。第５従属態様に
よれば、内燃機関の回転数に対応する状態量とトルク伝
達機構の伝達ゲインＧに対応する状態量との関係をマッ
プとして記憶しておくので、簡単に回転数の変化による
トルク伝達機構の伝達係数Ｇの変動を補償することがで
きる。

【００１９】第６従属態様によれば、スロットル開度に
対応する状態量と必要な制振トルクの振幅に対応する状
態量との関係をマップとして記憶しておくので、簡単に
スロットル開度の変化に基づく必要制振トルクの振幅の
変動を補償することができる。

【００２０】

【実施例】

（実施例１）第１、第２発明の車両用発電電動装置の一
実施例を図１に示す。この車両用発電電動装置は、車両
のアイドリング時における振動を低減するものであっ
て、内燃機関１のクランク軸２にベルト伝達機構９によ
り連結され発電機及び電動機の両機能を併せ持つ発電電
動機３と、クランク角及びクランク角速度に等しい内燃
機関１の回転数に基づいて発電電動機３のトルク授受
（発電／電動切り替え）タイミングを決定するコントロ
ーラ４と、コントローラ４が決定したトルク授受タイミ
ングに基づき発電電動機３の発電動作と電動動作を切り
替える電力制御部５と、内燃機関１のクランク角度を検
出しコントローラ４へ出力するクランク角検出手段６
と、内燃機関１の回転数を検出しコントローラ４へ出力
する回転数検出手段７と、発電電動機３と電力を授受す
るバッテリ（蓄電手段）８と、スロットル開度を検出す
るスロットル開度センサ１０とからなる。なお、回転数
検出手段７を省略してクランク角検出手段６から検出さ
れるクランク角からその角速度を求めて回転数と見做す
こともできる。

【００２１】発電電動機３は、発電モードと電動モード
との切り替えが可能な公知の回転電機からなる。コント
ローラ４は、ＣＰＵ１３とＲＯＭ１４及びＲＡＭなどの
周知のマイコン構成を有している。ベルト伝達機構９
は、内燃機関１のクランク軸２の後端部に固定されて大
プーリを構成するフライホイル９０と、このフライホイ
ル９０と小プーリ９２とに掛けられるベルト９１とを有
し、更に後述のアイドルプーリ９３を有している。

【００２２】フライホイル９０を図２〜図４を参照して
説明する。図２に模式的に図示した車両用エンジン１の
後端面１０にはギヤケーシング２０の前端開口が密着、
固定されており、内燃機関１の後端面１０からクランク
軸２がギヤケーシング２０内へ僅かに突出している。ク
ランク軸２の後端面にはフライホイル９０がボルト３２
により締結されており、一方、フライホイル９０の外周
部はボルト３３によりトルクコンバータ（本発明でいう
動力伝達系）４０の前端面に締結されている。

【００２３】フライホイル９０の外周にはベルト掛け部
９０ａが一体成形されており、ベルト掛け部９０ａには
ベルト９１が掛けられている。ギヤケーシング２０から
図２中上方へ支持板（図示せず）が伸びており、この支
持板に発電電動機３のハウジングが締結、固定されてい
る。また、この支持板にアイドルプーリ９３の軸部が回
転自在に固定されており、ベルト９１はこれらフライホ
イル９０、小プーリ９２、アイドルプーリ９３を結合し
ている。アイドルプーリ９３は図３中、矢印方向に位置
調整できるように支持板に締結されてもよく、この場合
にはベルトテンションの調整が可能となる。

【００２４】また、このベルト９１によりオイルポンプ
やウオーターポンプを駆動することもでき、発電電動機
３とこれらオイルポンプやウオーターポンプを軸直結し
てタンデム配列することもできる。更に、これらはオイ
ルポンプやウオーターポンプなどの車両用補機の回転軸
にアイドルプーリ９３を固定することもでき、この場合
にはアイドルプーリ９３の直径をこれら車両用補機の最
適回転数に合わせて選択するべきである。また、この場
合、アイドルプーリ９３を小プーリ９２に接近させて小
プーリ９２のベルト接触角を増大することがベルト９１
のスリップ防止の点から好ましいが、このようにする
と、アイドルプーリ９３と一体の車両用補機と発電電動
機３との配置が困難となる。したがって、この場合に
は、図４に示すように車両用補機９５と発電電動機３と
を軸方向逆向きの姿勢で配設することにより、このよう
な不具合を解消することができる。従来のクランク軸の
前端部に大プーリ及びベルトを配置する場合、ラジエー
タやその冷却ファンなどの存在のためにこのような車両
用補機９５と発電電動機３との軸方向逆向き配置は不可
能であったが、本実施例のようにクランク軸２の後端部
にフライホイル９０又はそれに代える大プーリを設ける
場合には、上記逆向き配置が可能となり、各種車両用補
機を集合配置することができ、必要スペースを節約する
ことができる。また、車両用補機駆動専用のベルトを省
略することができ、装置構成の簡単化が実現する。

【００２５】更に、この実施例では、フライホイル９０
と小プーリ９２とのプーリ比は２．５〜３．０とされ
る。小プーリ９２の直径はフライホイルの直径の１／
２．５〜１／３の範囲に設定される。このようにすれ
ば、ベルトの滑りによる伝達トルクの抑止と発電電流の
低下との双方を向上させることができる。この理由を、
プーリ比と電動時の伝達トルク及び発電電流との関係を
図１０を参照して説明する。なお、この図表は、上記各
種条件の範囲で行った特性値の中央値をプロットしたも
のである。

【００２６】電動側では、回転数が上がるとベルトの滑
りや損失などに起因してエンジンに付与される有効なト
ルクが低下し、逆に発電側では回転数が上がるとあるプ
ーリ比の領域で回転数に応じて出力電流が増加し、更に
回転数が増加すると、出力電流は飽和する。結局、プー
リ比は２．５〜３．０とするのが、発電及び電動の両方
の動作にとって好適である。

【００２７】図１０から、プーリ比が３．０を超える
と、滑りが急増し、ベルト９１の磨耗が心配される。発
電電動機３の他の重要な点は、発電電流の確保である。
近時の車両用電機負荷の増大により、渋滞時などのアイ
ドル回転時の消費電流が増加し、この時の発電能力が充
分でないとバッテリの充電不足が問題となる。

【００２８】発電電動機３の発電可能電流は図１１に示
すように、その回転数Ｎｍに依存しており、発電電動機
３の回転があるしきい値回転数を超えるまでは、発電電
動機３が出力する発電電流は０である。これは、発電電
動機３のモータ方式にかかわらず同じである。したがっ
て、アイドル時又は低回転時に消費電力より大きな発電
電流を得るには内燃機関１のアイドル回転数を上述のよ
うに少なくともプーリ比を２．５以上とすることが好適
となる。

【００２９】結局、プーリ比を２．５〜３．０とするこ
とにより、内燃機関１の高速回転時の伝達トルクの低下
を抑止するとともに、内燃機関１の低速回転時の発電性
能を確保することができる。次に、この装置の基本的な
内燃機関振動低減（制振）動作を説明する。この実施例
において、コントローラ４は、ベルト伝達機構（トルク
伝達機構）９によるトルク伝達の遅延時間に対応してク
ランク角に対しトルク伝達遅れ位相差Θ１を決定するト
ルク伝達遅延決定手段と、クランク角に対する所定の遅
れ位相差Θ２とクランク角の周波数の一定倍率の周波数
とをもつ内燃機関の振動の一次周波数成分を低減するた
めに、位相差の和（Θ１＋Θ２）だけクランク角に対し
て進むとともに振動の一次周波数成分と等しい周波数を
有する制振トルクを発電電動機３に発生させる制振指令
手段を少なくとも構成している。

【００３０】具体的に説明すれば、発電電動機３は発電
動作及び電動動作を交互に行って内燃機関１とトルク授
受し、またバッテリ８と電力授受する。クランク角検出
手段６は内燃機関１のクランク角を検出し、回転数検出
手段７は内燃機関１の回転数を検出する。この内燃機関
１の回転数が変化すると、後述する車両振動の一次周波
数成分とクランク角との間の位相差（車両振動の一次周
波数成分ベクトルの基準クランク角に対する位相差）が
連動して変化することがわかっている。おそらくこれは
起振トルクの伝達にかかる時間（遅延時間）が音速が一
定であるので一定的であり、回転数が増加するとぞれだ
け遅れ位相差が増大することに関連があるものと推定さ
れる。

【００３１】したがって、コントローラ４は、この車両
振動の一次周波数成分の低減が可能なトルク授受タイミ
ングすなわちトルク変化ベクトルの位相差をこの回転数
に基づいて決定し、電力制御部５は決定されたトルク授
受タイミングに基づいて発電電動機３の発電／電動切り
替え制御を行う。次に、本実施例がその低減を意図する
内燃機関１の振動について図５のベクトル図を参照して
更に詳細に説明する。

【００３２】内燃機関１（ここでは、たとえば直列４気
筒エンジンとする）を搭載する車両において、内燃機関
１の振動の一次周波数成分はここでは上述したように内
燃機関１の爆発一次周波数成分（内燃機関１の回転数の
２次成分）であり、この爆発１次周波数成分の主成分は
内燃機関１の上下振動成分とクランク軸２の回りの回転
振動成分からなる。これらの振動成分はクランク角信号
の周波数に比例する互いに等しい周波数を有し、両振動
成分間にはある位相差が生じている。そして、車両振動
の一次周波数成分は図５に示すように、内燃機関１の上
記上下振動成分９ａと、内燃機関１の上記回転振動成分
１０ａの合成ベクトル１１ａで示される。回転振動成分
１０ａは基準となるクランク角信号に対して所定の位相
を有し、かつ、この位相はエンジン回転数に応じて変化
する。同様に、上下振動成分９ａも基準となるクランク
角信号に対して所定の位相を有し、かつ、この位相はエ
ンジン回転数に応じて変化する。結局、振動の一次周波
数成分（合成振動ベクトル）１１ａは、基準となるクラ
ンク角信号に対して所定の位相を有し、かつ、この位相
はエンジン回転数に応じて変化することがわかる。

【００３３】更に具体的に説明すれば、上下振動成分９
ａはピストンの上下動により生じ、ピストンはクランク
軸を通じて発電電動機３に接続され、発電電動機３はク
ランク軸２を通じてピストンと機械エネルギの授受を行
うので、発電電動機３の発電／電動切り替え動作モード
を制御することによりピストンの１爆発間隔からなる周
期で発生するトルクを平坦化することができる。

【００３４】この実施例では、振動の一次周波数成分
（合成振動ベクトル）１１ａを低減するため、発電電動
機３の発電／電動動作モードをこの合成振動ベクトル１
１ａと逆位相で行い、これにより、この合成ベクトル１
１ａを構成する回転振動成分１０ａ及び上下振動成分９
ａの両方を低減することを、その骨子とするものであ
る。

【００３５】すなわち、発電電動機３の発電／電動切り
換えタイミングの制御（位相制御）により、合成振動ベ
クトル１１ａと逆位相を有し、周波数が同じである制振
トルクベクトル１５ａ（図２参照）を発生すれば、回転
振動成分１０ａ及び上下振動成分９ａの両方を低減する
ことができる。以下、この実施例装置の制振動作を、図
６のフローチャートを参照して説明する。

【００３６】まず、イグニッションスイッチがオンかど
うかを調べ（１００）、オフであれば待機し、オンであ
れば、回転検出手段７から回転数を、スロットル開度セ
ンサ１０からスロットル開度を読み込む（１０２、１０
４）。次に、読み込んだ回転数及びスロットル開度に基
づいてエンジンがアイドル状態かどうかを調べ（１０
６）、アイドル状態でなければステップ１００にリター
ンし、アイドル状態であれば、内蔵のＲＯＭ１４に格納
したテーブルから読み込んだ回転数に対応する発電から
電動への切り換えタイミングｔｍ及び電動から発電への
切り換えタイミングｔｏを読み込む（１０８）。この切
り換えタイミングｔｍ、ｔｏは本発明でいう遅れ位相差
Θ２（負値でもよい）をもつ内燃機関１の振動と１８０
度位相が異なる元の制振トルクベクトルの瞬時値が０と
なるタイミングを示す。したがって、切り換えタイミン
グｔｍ、ｔｏは実質的に本発明でいう遅れ位相差Θ２に
相当している。

【００３７】次のステップ１１０にて、内蔵のＲＯＭ１
４に格納したテーブルから読み込んだ回転数に対応する
ベルト９１による遅れ位相差Θ１を読み込む。この遅れ
位相差Θ１は上述したようにベルト９１のトルク伝達遅
延特性に基づくものであって、回転数に対して所定の相
関関係を有している。この実施例ではこの遅れ位相差Θ
１を時間で記憶しており、次のタイミング算出が容易と
なっている。

【００３８】次のステップ１１２にて、上記切り換えタ
イミングｔｍ、ｔｏからそれぞれ遅れ位相差Θ１を減算
してベルト伝達遅れを補償した切り換えタイミングｔ
ｍ’、ｔｏ’すなわち遅れ位相差（Θ１＋Θ２）を求め
る。次に、上記発電／電動切り替えタイミングで制振制
御を実行する（１１４）。ここでは、定期的に入力され
るクランク角の基準値を原点として経過時間が切り換え
タイミングｔｍ’、ｔｏ’となる場合に上記発電／電動
の切り替えを電力制御部５に指令する。

【００３９】この実施例では、発電電動機３の発電時発
生電流及び電動時消費電流は等しい所定値となるように
発電電動機３を制御するものとする。上記切り換え指令
を受け取った電力制御部５は、発電電動機３の電気条件
（発電電動機３の形式によりそれぞれ異なるが周知であ
るので説明を省略する）を制御して制振トルクＴを発生
する。このようにすれば、ベルト９１によりトルク伝達
遅れにかかわらず内燃機関１の振動を良好に低減するこ
とができる。

【００４０】なお、上記タイミングや遅れ位相差Θ１、
Θ２をクランク角により表すことも当然可能である。 （実施例２）以下、図１の装置の他の実施例を、図７の
フローチャートを参照して説明する。ステップ１０６ま
では実施例１と同じである。

【００４１】ステップ１０６でアイドル状態を確認でき
れば、ステップ２１２へ進んで、読み込んだ回転数に対
応する上述のベルト伝達遅れ補償済みの切り換えタイミ
ングｔｍ’＝ｔｍ−Θ１及びｔｏ’＝ｔｏ−Θ１と、発
電電動機３の発生トルクの振幅Ｔとを読み出す。なお、
この発生トルクの振幅Ｔは、内燃機関１の振動を低減す
るのに必要な制振トルクの振幅（ここでは所定の一定値
としている）Ｔａにベルト９１の伝達関数のパラメータ
である伝達ゲインＧを掛けた値であり、この伝達ゲイン
Ｇは内燃機関１の回転数に応じて変化するので、予め、
振幅Ｔと回転数との関係、ｔｍ’と回転数との関係、ｔ
ｏ’と回転数との関係をＲＯＭに記憶してそれを回転数
によりサーチすればよい。

【００４２】図８に、ベルト９１の伝達関数のパラメー
タである伝達ゲインＧと遅れ位相差Θ１と内燃機関１の
回転数（ここでは制振トルクの周波数で表す）との関係
の一例を示す。伝達ゲインＧは内燃機関１の回転数の増
加につれて減少し、遅れ位相差Θ１は内燃機関１の回転
数の増加につれて大きくなることがわかる。次のステッ
プ２１４では、実施例１と同様に上記発電／電動切り替
えタイミングｔｍ’、ｔｏ’で制振制御を実行する。

【００４３】更にこの実施例では、発電電動機３の発生
トルクの振幅Ｔに基づいて、発電電動機３の発生、消費
トルクを制御する。発電電動機３の発生トルクの大きさ
Ｔの制御は、その電機子電圧のデューティ比や励磁電圧
のデューティ比や周波数などの制御により実施できる
が、発電電動機３の形式によりそれぞれ異なり、周知で
もあるのでその具体的な説明は省略する。

【００４４】このようにすれば、回転数の変化によるベ
ルト９１の伝達ゲインＧの変動に伴う制振効果の変動を
低減することができる。 （実施例３）以下、図１の装置の他の動作を、図９のフ
ローチャートを参照して説明する。ステップ２１２まで
は実施例２と同じである。

【００４５】この実施例は、内燃機関１の温度などに応
じてアイドル時のスロットル開度が変化し、それに応じ
て内燃機関１の振動が変動することに基づいてなされた
ものであり、ステップ２１２に続くステップ３１３で
は、読み込んだスロットル開度に対応する制振トルク補
償係数ｋを内蔵のＲＯＭに格納したスロットル開度−制
振トルク補償係数ｋのテーブルからサーチする。なお、
制振トルク補償係数ｋは基準のスロットル開度値に対す
る任意のスロットル開度における振動振幅変化の割合を
示すものであって、スロットル開度に対し正の相関を有
する。なお、ＲＯＭにスロットル開度と回転数と補償係
数ｋとの関係を記憶しておき、回転数及びスロットル開
度を入力して補償係数ｋをサーチすることもできる。

【００４６】次のステップ３１４では、求めた補償係数
ｋとステップ２１２で算出した制振トルクの振幅Ｔとを
掛けて補償制振トルクの振幅Ｔ’を算出し、ステップ３
１６ではこの制振トルクの振幅Ｔを発電電動機３に発生
させる。このようにすれば、更なる制振効果を奏するこ
とができる。なお、上記各実施例ではアイドル時の制振
を行ったが、アイドル時以外でも同様の制振制御が実施
できることは当然である。

【００４７】また上記実施例では、発電電動機３の制振
動作以外の動作の説明を省略したが、発電電動機３は始
動時には始動電動機として作動し、始動後は発電機とし
て機能することは当然である。また、アイドル時の制振
動作の前にバッテリ８の容量を検出し、上記制振動作に
よりバッテリ８が過充電又は最低基準容量以下の過放電
とならない範囲で上記制振動作を実施することも当然で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１、第２発明を適用した車両用発電電動装置
の一実施例を示すブロック図である。

【図２】フライホイル９０の近傍を拡大図示した模式断
面図である。ある。

【図３】図１のベルト伝達機構の説明図である。

【図４】図１のベルト伝達機構を用いた装置の変形態様
を示す模式図である。

【図５】振動の一次周波数成分（合成ベクトル）１１ａ
と上下振動成分９ａと回転振動成分１０との位相関係を
示すベクトル図である。

【図６】図１の装置の制振動作を示すフローチャートで
ある。

【図７】図１の装置の他の実施例の制振動作を示すフロ
ーチャートである。

【図８】図１のベルト伝達機構の伝達特性の一例を示す
特性図である。

【図９】図１の装置の他の実施例の制振動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】図１のベルト伝達機構９の最適プーリ比を示
す図である。

【図１１】図１の発電電動機３の回転数と発電電流との
関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１ 内燃機関 ２ クランク軸 ３ 発電電動機 ４ コントローラ（トルク伝達遅延決定手段、制振指令
手段） ５ 電力制御部 ６ クランク角検出手段 ７ 回転数検出手段 ８ バッテリ（蓄電手段） ９ ベルト伝達機構（トルク伝達機構） １０ スロットル開度センサ（スロットル開度検出手
段） ９０ フライホイル ９２ 小プーリ、 ９３ アイドルプーリ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蓄電手段に電力授受可能に接続される発電
   電動機と、 内燃機関のクランク軸の後端部に固定されるとともに外
   周面にベルト掛け部を有するフライホイルと、 前記フライホイルにベルトにより結合されるとともに前
   記発電電動機の回転軸に固定される小プーリと、 を備えることを特徴とする車両用発電電動装置。
2. 【請求項２】前記小プーリの直径は前記フライホイルの
   直径の１／２．５〜１／３の範囲に設定される請求項１
   記載の車両用発電電動装置。
3. 【請求項３】蓄電手段に電力授受可能に接続される発電
   電動機と、 ベルト伝達機構、ギヤ伝達機構及びチエイン伝達機構の
   うちの少なくとも一つからなるとともに内燃機関に連結
   されるトルク伝達機構と、 前記内燃機関のクランク角を検出するクランク角検出手
   段と、 前記トルク伝達機構によるトルク伝達の遅延時間に対応
   して前記クランク角に対しトルク伝達遅れ位相差Θ１を
   決定するトルク伝達遅延決定手段と、 前記クランク角に対する所定の遅れ位相差Θ２と前記ク
   ランク角の周波数の一定倍率の周波数とをもつ前記内燃
   機関の振動の一次周波数成分を低減するために、前記位
   相差の和（Θ１＋Θ２）だけ前記クランク角に対して進
   むとともに前記振動の一次周波数成分と等しい周波数を
   有する制振トルクを前記発電電動機に発生させる制振指
   令手段とを備えることを特徴とする車両用発電電動装
   置。
4. 【請求項４】前記制振指令手段は、前記内燃機関のアイ
   ドル回転時に作動する請求項３記載の車両用発電電動装
   置。
5. 【請求項５】前記振動の一次周波数成分は、前記内燃機
   関の回転振動ベクトル及び上下振動ベクトルの合成振動
   ベクトルからなる請求項３記載の車両用発電電動装置。
6. 【請求項６】前記制振指令手段は、前記内燃機関の回転
   数に対応する状態量とトルク伝達遅れ位相差Θ１との関
   係をマップとして記憶するとともに、前記回転数に対応
   する状態量に基づいて前記マップから前記トルク伝達遅
   れ位相差Θ１をサーチするものである請求項３記載の車
   両用発電電動装置。
7. 【請求項７】前記制振指令手段は、前記内燃機関の回転
   数に対応する状態量と前記トルク伝達機構の伝達ゲイン
   Ｇに対応する状態量との関係をマップとして記憶すると
   ともに、前記回転数に対応する状態量に基づいて前記マ
   ップから前記伝達ゲインＧに対応する状態量をサーチ
   し、前記伝達ゲインＧに対応する状態量に基づいて前記
   制振トルクの振幅を決定するものである請求項３記載の
   車両用発電電動装置。
8. 【請求項８】スロットル開度を検出するスロットル開度
   検出手段を有し、 前記制振指令手段は、前記スロットル開度に対応する状
   態量と前記必要な制振トルクの振幅に対応する状態量と
   の関係をマップとして記憶するとともに、前記回転数に
   対応する状態量に基づいて前記マップから前記制振トル
   クの振幅に対応する状態量をサーチし、前記制振トルク
   の振幅に対応する状態量に基づいて前記制振トルクの振
   幅を決定するものである請求項３記載の車両用発電電動
   装置。