(57)【要約】【課題】  動力源の駆動を開始するために必要なエネルギを低減する動力伝達装置を提供する。【解決手段】  エンジンの駆動を開始可能なスタータシステム１は、エンジンのドライブシャフト１３を回転可能なモータジェネレータ２１、ドライブシャフト１３と一体に回転可能なエンジン側プーリ２２、エンジン側プーリ２２に対して相対回転可能に設けられる連結プーリ２３、エンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との間に設けられる連結ばね２４、モータジェネレータ２１のモータシャフト２１１と連結プーリ２３とを連結する連結ベルト２６、および、モータジェネレータ２１の駆動を制御可能なエンジンＥＣＵ２７を備える。エンジンの駆動を開始するとき、モータジェネレータ２１は、連結プーリ２３を正回転する前に、連結プーリ２３をエンジン側プーリ２２に対して逆回転し連結ばね２４を圧縮する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力源（１１）が有する動力軸（１３）を回転可能なスタータ（２１）と、
前記動力軸と一体に回転可能な動力源側プーリ（２２）と、
前記動力源側プーリの径外方向に前記動力源側プーリに対して相対回転可能に設けられる連結プーリ（２３）と、
前記動力源側プーリと前記連結プーリとの間に設けられ、前記連結プーリが前記動力源側プーリに対して前記動力源が力行駆動するときの回転方向である一方の方向に相対回転すると伸長し、前記連結プーリが前記動力源側プーリに対して他方の方向に回転すると圧縮される弾性部材（２４，３４，４４，５４）と、
弾性材料から形成され、前記スタータが有するスタータ軸（２１１）と前記連結プーリとを連結し前記スタータが出力するトルクを前記連結プーリに伝達可能な連結ベルト（２６）と、
前記スタータの駆動を制御可能に設けられ、前記動力源の駆動を開始するとき前記連結プーリを前記動力源側プーリに対して一方の方向に回転する前に前記連結プーリが前記動力源側プーリに対して他方の方向に回転するよう前記スタータを駆動するスタータ制御部（２７）と、
を備える動力伝達装置。
【請求項２】
前記スタータ軸は、弾性材料から形成され、
前記動力源の駆動を開始するとき前記連結プーリが前記動力源側プーリに対して他方の方向に回転するとねじれることが可能な請求項１に記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記動力源は，内燃機関であって、
前記スタータ制御部は、前記内燃機関の駆動を開始する前に前記内燃機関における圧縮行程に対応する位置にある前記内燃機関のピストンを前記内燃機関における排気行程に対応する位置に移動する請求項１または２に記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記弾性部材は、前記連結プーリが前記動力源側プーリに対して他方の方向に回転するときの自然長からの圧縮の度合いに対する当該弾性部材の付勢力の変化が、前記連結プーリが前記動力源側プーリに対して一方の方向に回転するときの自然長からの伸長の度合いに対する当該弾性部材の付勢力の変化に比べ小さい請求項１〜３のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記弾性部材は、駆動している前記動力源が出力するトルクの変動領域における伸縮の度合いに対する当該弾性部材の付勢力の変化が、前記連結プーリが前記動力源側プーリに対して他方の方向に回転するときの圧縮の度合いに対する当該弾性部材の付勢力の変化に比べ大きい請求項１〜３のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項６】
前記スタータ制御部は、前記動力源が駆動しているとき前記連結プーリが前記動力源側プーリに対して他方の方向に回転するよう前記スタータを駆動する請求項１〜５のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項７】
前記スタータは、外部からトルクが入力されると発電可能である請求項６に記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記スタータ制御部は、前記スタータで発電するとき、前記連結プーリが前記動力源側プーリに対して他方の方向に回転するよう前記スタータを駆動する請求項７の記載の動力伝達装置。
【請求項９】
前記動力源の温度を検出可能に設けられ、検出した温度に応じた信号を前記スタータ制御部に出力可能な温度検出部（２７３）をさらに備え、
前記スタータ制御部は、前記温度検出部が出力する信号に基づいて前記動力源の温度が高くなるにしたがって前記スタータの発電量を少なくする請求項７または８に記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
前記動力源の回転数を検出可能に設けられ、検出した回転数に応じた信号を前記スタータ制御部に出力可能な回転数検出部（２７２）をさらに備え、
前記スタータ制御部は、前記回転数検出部が出力する信号に基づいて前記動力源の回転数が前記スタータのみによって前記動力源の駆動を開始することが不可能な回転数である閾値（Ｎｅ２）であると判定すると、前記連結プーリが前記動力源側プーリに対して他方の方向に回転するよう前記スタータを駆動する請求項１〜９のいずれか一項に記載の動力伝達装置。
【請求項１１】
前記スタータ制御部は、前記回転数検出部が出力する信号に基づいて前記動力源側プーリに対する前記連結プーリの回転角度を変更可能な請求項１０に記載の動力伝達装置。
【請求項１２】
前記動力源は，内燃機関であって、
前記内燃機関が吸入する吸気量を検出可能に設けられ、検出した吸気量に応じた信号を前記スタータ制御部に出力可能な吸気量検出部（２７１）をさらに備え、
前記閾値（Ｎｅ）は、前記内燃機関の吸入量が大きくなるにしたがって大きくなる請求項１０または１１に記載の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記閾値は、前記内燃機関の共振回転数以上に設定される請求項１２に記載の動力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転運動を一方から他方に伝達可能な動力伝達装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、モータジェネレータをスタータとして駆動し、内燃機関を始動するスタータシステムが知られている。特許文献１には、エンジンのドライブシャフトと連結し当該ドライブシャフトにトルクを与えることが可能なスタータを備え、エンジンの駆動を開始する前に当該エンジンにおける圧縮行程の位置にあるピストンを排気行程の位置に移動させた後、エンジンが有するドライブシャフトにエンジンの駆動を開始可能なトルクを与えるスタータシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４２３０１１６号明細書
【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に記載のスタータシステムでは、ピストンの位置をエンジンにおける排気行程の位置に移動させるため、ドライブシャフトが停止している状態、すなわち、エンジンが停止しているときでしかドライブシャフトにエンジンの駆動を開始可能なトルクをあたえることができない。
また、スタータは、ピストンをエンジンにおける圧縮行程の位置から排気行程の位置に移動するとき、エンジンを駆動するときに回転する方向とは反対の方向にドライブシャフトを回転する。このピストンの移動を複数のシリンダを有するエンジンにおいて行う場合、複数のシリンダのそれぞれに設けられている複数のピストンのうちの一のピストンの位置は排気行程の位置に移動するものの、他のシリンダでは圧縮行程の位置になる場合がある。このため、ドライブシャフトを当該反対の方向に回転させるためのエネルギの一部は、エンジンの駆動開始に用いられることなくシリンダの気体を圧縮するために消費される。このため、エンジンの駆動を開始するためのエネルギ消費量が比較的大きくなる。
【０００５】
本発明の目的は、動力源の駆動を開始するために必要なエネルギを低減する動力伝達装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、動力伝達装置であって、スタータ（２１）、動力源側プーリ（２２）、連結プーリ（２３）、弾性部材（２４，３４，４４，５４）、連結ベルト（２６）、および、スタータ制御部（２７）を備える。
スタータは、動力源（１１）が有する動力軸（１３）を回転可能である。
動力源側プーリは、動力軸と一体に回転可能である。
連結プーリは、動力源側プーリの径外方向に動力源側プーリに対して相対回転可能に設けられる。
弾性部材は、動力源側プーリと連結プーリとの間に設けられる。弾性部材は、連結プーリが動力源側プーリに対して動力源が力行駆動するときの回転方向である一方の方向に相対回転すると伸長し、連結プーリが他方の方向に回転すると圧縮される。
連結ベルトは、弾性材料から形成され、スタータが有するスタータ軸（２１１）と連結プーリとを連結しスタータが出力するトルクを連結プーリに伝達可能である。
スタータ制御部は、スタータの駆動を制御可能に設けられる。
本発明の動力伝達装置では、スタータ制御部は、動力源の駆動を開始するとき連結プーリを動力源側プーリに対して一方の方向に回転する前に連結プーリが動力源側プーリに対して他方の方向に回転するようスタータを駆動する。
【０００７】
本発明の動力伝達装置では、動力源側プーリと連結プーリとの間に弾性部材が設けられている。連結プーリが動力源側プーリに対して他方の方向に回転すると弾性部材は圧縮される。この圧縮された弾性部材に蓄積される弾性エネルギは、スタータが動力源の駆動を開始するために必要なトルクを動力軸に与えるとき、動力源側プーリの回転に必要なエネルギとして利用することができる。ここで、特許請求の範囲に記載の「動力源の駆動を開始する」とは、完全に停止している動力源の駆動を開始することだけでなく、出力するトルクが徐々に低下している動力源の駆動状態を継続的にトルクを出力可能な状態に戻すことも含む。
また、連結プーリが動力源側プーリに対して他方の方向に回転するようスタータを駆動すると、弾性材料から形成されている連結ベルトの一部が伸びる。この伸びた連結ベルトに蓄積された弾性エネルギも、スタータが動力源の駆動を開始するために必要なトルクを動力軸に与えるとき、動力源側プーリの回転に必要なエネルギとして利用することができる。
このように、本発明の動力伝達装置では、スタータの回転エネルギを弾性部材および連結ベルトに弾性エネルギとして蓄積することができる。弾性部材および連結ベルトに蓄積された弾性エネルギは、スタータが動力源の駆動を開始するために必要なトルクを動力軸に与えるとき動力源側プーリの回転に利用できるため、動力源の駆動を開始するために必要なエネルギの消費量を低減することができる。
【０００８】
また、本発明の動力伝達装置では、スタータと動力源側プーリとは、弾性部材、連結プーリ、および、連結ベルトを介して連結する。これにより、動力源が駆動していても、動力源側プーリに対する連結プーリの相対角度を弾性部材が圧縮されかつ連結ベルトの一部が伸長する角度に保ったまま、連結ベルトおよびスタータを回転させることができる。したがって、動力軸が回転している状態でも弾性部材および連結ベルトに弾性エネルギを蓄積することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第一実施形態によるスタータシステムを用いる車両のエンジンシステムの模式図である。
【図２】本発明の第一実施形態によるスタータシステムの模式図である。
【図３】本発明の第一実施形態によるスタータシステムのプーリ相対角度と連結ばねの付勢力との関係を示す特性図である。
【図４】本発明の第一実施形態によるスタータシステムを用いたエンジンの駆動開始プロセスのメインフローチャートである。
【図５】本発明の第一実施形態によるスタータシステムにおけるエンジンの回転数の時間変化を示す特性図である。
【図６】本発明の第一実施形態によるスタータシステムを用いたエンジンの駆動開始プロセスのサブフローチャートである。
【図７】本発明の第一実施形態によるスタータシステムにおけるエンジンの回転数と必要トルクとの関係を示す特性図である。
【図８】本発明の第一実施形態によるスタータシステムにおけるプーリ相対角度と連結ばねの付勢力との関係を示す特性図である。
【図９】本発明の第一実施形態によるスタータシステムを用いたエンジンの駆動開始プロセスにおけるモータジェネレータの発電制御を説明する模式図である。
【図１０】本発明の第一実施形態によるスタータシステムを用いたエンジンの駆動開始プロセスにおけるモータジェネレータの逆回転制御を説明する模式図である。
【図１１】本発明の第一実施形態によるスタータシステムを用いたエンジンの駆動開始プロセスにおけるモータジェネレータの逆回転制御を説明する模式図であって、図１０とは異なる状態を説明する模式図である。
【図１２】本発明の第二実施形態によるスタータシステムのプーリ相対角度と連結ばねの付勢力との関係を示す特性図である。
【図１３】本発明の第三実施形態によるスタータシステムのプーリ相対角度と連結ばねの付勢力との関係を示す特性図である。
【図１４】本発明の第四実施形態によるスタータシステムのプーリ相対角度と連結ばねの付勢力との関係を示す特性図である。
【図１５】本発明の第五実施形態によるスタータシステムを用いる車両のエンジンシステムの模式図である。
【図１６】本発明の第六実施形態によるスタータシステムを用いる車両のエンジンシステムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態による「動力伝達装置」としてのスタータシステム１は、「動力源」としてのエンジン１１を有するエンジンシステム７に適用される。
図１にエンジンシステム７を搭載する車両の駆動系の模式図を示す。エンジンシステム７は、エンジン１１、トランスミッション１２、「動力軸」としてのドライブシャフト１３、車輪１４、および、スタータシステム１を備えている。
【００１２】
エンジン１１は、複数のシリンダ１１０、シリンダ１１０に吸入される空気が流れる吸気系１１１、および、シリンダ１１０の排気を外部に排出する排気系１１２を有する。エンジン１１は、吸気系１１１を通る空気と燃料との混合気の燃焼による図示しないピストンの上下動をドライブシャフト１３の回転運動に変換する内燃機関である。なお、図１には、吸気系１１１に流入する空気の流れを実線矢印Ｌ１で示し、排気系１１２から排出される排気の流れを実線矢印Ｌ２で示す。
エンジン１１が出力するドライブシャフト１３の回転運動は、トランスミッション１２においてトルク、回転数、回転方向などが変更され車輪１４に伝達される。
【００１３】
スタータシステム１は、エンジン１１におけるピストンの上下動を開始するために必要なトルクをドライブシャフト１３に与える機能を有する。スタータシステム１は、「スタータ」としてのモータジェネレータ２１、「動力源側プーリ」としてのエンジン側プーリ２２、連結プーリ２３、「弾性部材」としての連結ばね２４、モータプーリ２５、連結ベルト２６、「スタータ制御部」としてのエンジン用電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）２７などを備える。スタータシステム１は、エンジン１１のトランスミッション１２が設けられている側とは反対側の端部に設けられ、ドライブシャフト１３と連結している。
【００１４】
モータジェネレータ２１は、スタータシステム１を搭載する車両において、モータ及び発電機として機能する。モータジェネレータ２１は、弾性材料から形成されるモータシャフト２１１を有する。本実施形態では、モータジェネレータ２１は、車輪１４を駆動する力行作動、および、ドライブシャフト１３のトルクを利用して発電を行う回生作動を行うことが可能である。
【００１５】
エンジン側プーリ２２は、略円環状に形成され、ドライブシャフト１３と一体に回転可能に設けられている。エンジン側プーリ２２の径方向外側の外壁には、後述する連結ばね２４の一端を支持する支持部２２１、２２２が設けられている。
【００１６】
連結プーリ２３は、略円環状に形成されている。連結プーリ２３は、エンジン側プーリ２２の径外方向においてエンジン側プーリ２２に対して相対回転可能に設けられている。連結プーリ２３の径方向内側の内壁には、連結ばね２４の他端を支持する支持部２３１、２３２が設けられている。
【００１７】
連結ばね２４は、エンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との間に設けられている。本実施形態では、連結ばね２４は、二つ設けられている。連結ばね２４は、エンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との相対角度に応じて圧縮または伸長することが可能である。連結ばね２４の特性の詳細については後述する。
【００１８】
モータプーリ２５は、略円環状に形成され、モータジェネレータ２１のモータシャフト２１１に連結している。モータプーリ２５は、モータシャフト２１１と一体に回転可能に設けられている。
【００１９】
連結ベルト２６は、連結プーリ２３の径方向外側の外壁、および、モータプーリ２５の径方向外側の外壁に巻き掛けられている。連結ベルト２６は、弾性材料から形成され、モータプーリ２５と連結プーリ２３との間における回転運動の伝達が可能である。
【００２０】
エンジンＥＣＵ２７は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭおよびＲＡＭ、ならびに、入出力手段等を有する小型のコンピュータである。エンジンＥＣＵ２７は、車両の各部に設けられた各種センサからの信号等に基づき、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い処理を行い、エンジン１１の駆動を統合的に制御する。エンジンＥＣＵ２７は、例えば、電気的に接続している「吸気量検出部」としての吸気量センサ２７１、「回転数検出部」としての回転数センサ２７２、および、「温度検出部」としての水温センサ２７３が出力する信号に基づいてエンジン１１の駆動を開始するためにモータジェネレータ２１の駆動を制御する。
【００２１】
吸気量センサ２７１は、吸気系１１１を流れる空気の量を検出可能に設けられている。吸気量センサ２７１は、検出した空気の量に応じた信号をエンジンＥＣＵ２７に出力可能である。
回転数センサ２７２は、ドライブシャフト１３の回転数を検出可能に設けられている。回転数センサ２７２は、検出したドライブシャフト１３の回転数に応じた信号をエンジンＥＣＵ２７に出力可能である。
水温センサ２７３は、エンジン１１内を流れる冷却水の温度を検出可能に設けられている。水温センサ２７３は、検出した水温に応じた信号をエンジンＥＣＵ２７に出力可能である。
【００２２】
ここで、本実施形態の特徴である連結ばね２４の特性について図２，３に基づいて説明する。図３にエンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との相対角度と、連結ばね２４の付勢力との関係を示す。図３では、横軸にエンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との相対角度（以下、「プーリ相対角度」という）を示す。図３では、プーリ相対角度が０度となるとき、連結ばね２４の長さが自然長となる。図３では、縦軸に連結ばね２４の付勢力を示す。縦軸に示す付勢力は、連結ばね２４が伸びようとするときの付勢力である場合プラスとし、連結ばね２４が縮もうとするときの付勢力である場合マイナスとして示す。プーリ相対角度は、特許請求の範囲に記載の「動力源側プーリに対する連結プーリの回転角度」に相当する。
【００２３】
図２において、連結プーリ２３がエンジン側プーリ２２に対して反時計周りに相対回転すると、プーリ相対角度は０度より大きくなり、連結ばね２４は圧縮される。すなわち、本実施形態では、プーリ相対角度が０度より大きくなると、連結ばね２４には伸びようとする弾性エネルギが蓄積される（図３の第１象限）。
また、図２において、連結プーリ２３がエンジン側プーリ２２に対して時計周りに相対回転すると、プーリ相対角度は０度より小さくなり、連結ばね２４は伸長される。すなわち、本実施形態では、プーリ相対角度が０度より小さくなると、連結ばね２４には縮もうとする弾性エネルギが蓄積される（図３の第３象限）。
本実施形態では、プーリ相対角度と連結ばね２４の付勢力とは、図３に示すように、比例の関係を有する。
【００２４】
ここで、便宜的に、図２においてエンジン側プーリ２２に対して連結プーリ２３が時計周りに回転する回転を正回転という。また、図２において連結プーリ２３がエンジン側プーリ２２に対して反時計周りに回転する回転を逆回転という。図２には、正回転および逆回転のそれぞれにおいて連結ベルト２６が回転する方向を図示してある。例えば、図２において連結プーリ２３が正回転すると、連結ばね２４は伸長され、連結ばね２４には縮もうとする弾性エネルギが蓄積される。また、図２において連結プーリ２３が逆回転すると、連結ばね２４は圧縮され、連結ばね２４には延びようとする弾性エネルギが蓄積される。正回転は、特許請求の範囲に記載の「動力源が力行駆動するときの回転方向である一方の方向の回転」に相当する。逆回転は、特許請求の範囲に記載の「他方の方向の回転」に相当する。
【００２５】
また、図２に示す状態は、例えば、ドライブシャフト１３およびモータシャフト２１１のいずれにもトルクが作用していない状態を示している。図２には、このときのドライブシャフト１３およびモータシャフト２１１のそれぞれの中心軸ＣＡ１３，ＣＡ２１を通る仮想線ＲＬ１３、ＲＬ２１を図示する。ドライブシャフト１３およびモータシャフト２１１のいずれにもトルクが作用していない状態では、図２に示すように、仮想線ＲＬ１３、ＲＬ２１は略平行となっている。すなわち、エンジン側プーリ２２とモータプーリ２５とは同位相となっている。このときのプーリ相対角度を０度とする。
【００２６】
次に、本実施形態のエンジン１１の駆動開始プロセスについて、図４〜１１に基づいて説明する。本実施形態のエンジン１１の駆動開始プロセスは、例えば、アイドルストップによって図示しない燃料噴射弁からの燃料の供給がカットされ、エンジン１１の回転数が図５に示すように徐々に低下しているときに実行される。本実施形態のエンジン１１の駆動開始プロセスは、完全に停止しているエンジン１１の駆動を開始するだけでなく、出力するトルクが徐々に低下しているエンジン１１の駆動状態を継続的にトルクを出力可能な状態に戻すことも可能である。なお、図５では、縦軸にエンジン１１の回転数を示す。また、図５の縦軸では、エンジン１１の回転数としてのドライブシャフト１３の回転が逆回転となるときのエンジン１１の回転数を０より小さいマイナスの値で示す。
【００２７】
最初に、図４に示すステップ（以下、単に「Ｓ」という）１０１において、エンジン１１の回転数Ｎｅが自力復帰下限回転数Ｎｅ１より小さいか否かを判定する。ここで、自力復帰下限回転数Ｎｅ１とは、シリンダ１１０への燃料の噴射の再開によってエンジン１１の継続した駆動を再び開始することが可能な回転数である。
エンジンＥＣＵ２７は、回転数センサ２７２が出力する信号に基づいてエンジン１１の回転数Ｎｅが自力復帰下限回転数Ｎｅ１より小さいか否かを判定する。エンジン１１の回転数Ｎｅが自力復帰下限回転数Ｎｅ１より小さいと判定すると、Ｓ１０２に進む。エンジン１１の回転数Ｎｅが自力復帰下限回転数Ｎｅ１以上であると判定すると、Ｓ１０９に進む。
【００２８】
Ｓ１０１でエンジン１１の回転数Ｎｅが自力復帰下限回転数Ｎｅ１より小さいと判定されると、Ｓ１０２において、エンジン１１の回転数Ｎｅが「スタータのみによって動力源の駆動を開始することが不可能な回転数」としての切替回転数Ｎｅ２より小さいか否かを判定する。ここで、切替回転数Ｎｅ２とは、エンジン１１の駆動を開始するときのモータジェネレータ２１の制御内容を切り替える閾値としての回転数である。本実施形態では、切替回転数Ｎｅ２は、エンジン１１の吸気量が大きくなるにしたがって大きくなるよう設定されている可変値である。また、切替回転数Ｎｅ２は、エンジン１１の固有の回転数であって、エンジン１１の振動が比較的大きくなる共振回転数以上に設定されている。
エンジンＥＣＵ２７は、回転数センサ２７２が出力する信号に基づいてエンジン１１の回転数Ｎｅが切替回転数Ｎｅ２より小さいか否かを判定する。エンジン１１の回転数Ｎｅが切替回転数Ｎｅ２より小さいと判定すると、Ｓ１０３に進む。エンジン１１の回転数Ｎｅが切替回転数Ｎｅ２以上であると判定すると、Ｓ１０８に進む。
【００２９】
Ｓ１０２でエンジン１１の回転数Ｎｅが切替回転数Ｎｅ２以上であると判定されると、Ｓ１０８において、モータジェネレータ２１を力行制御する。エンジンＥＣＵ２７は、後述するＳ１０７においてモータジェネレータ２１が出力するトルクがドライブシャフト１３の正回転を助けることが可能となるようモータシャフト２１１の位置合わせを行う。
【００３０】
Ｓ１０１でエンジン１１の回転数Ｎｅが自力復帰下限回転数Ｎｅ１より小さいと判定された後、または、Ｓ１０８でモータジェネレータ２１を力行制御した後、Ｓ１０９において、エンジン１１の駆動を開始する要求があるか否かを判定する。エンジンＥＣＵ２７は、図示しないアクセルペダルやブレーキペダルの操作などアイドルストップの解除につながる操作が運転者によってなされているか否かを判定する。Ｓ１０９においてエンジン１１の駆動を開始する要求があると判定すると、Ｓ１０６に進む。Ｓ１０９においてエンジン１１の駆動を開始する要求がないと判定すると、Ｓ１０１に進む。
【００３１】
一方、Ｓ１０２でエンジン１１の回転数Ｎｅが切替回転数Ｎｅ２より小さいと判定されると、Ｓ１０３において、モータジェネレータ２１を発電制御する。
エンジン１１の回転数Ｎｅが切替回転数Ｎｅ２より小さいと判定されるときであってもエンジン１１のピストンは上下運動を繰り返しており、図５の時刻ｔ２以降に示すように、エンジン１１の回転数Ｎｅは０となっていない。そこで、エンジンＥＣＵ２７は、図９に示すように、モータシャフト２１１における正回転を抑制するブレーキ（図９の白抜き矢印Ｆ９１）がモータシャフト２１１に作用するようモータジェネレータ２１を制御する。この状態でドライブシャフト１３の回転（図９の実線矢印Ｆ９２）が継続すると、モータシャフト２１１も回転（図９の実線矢印Ｆ９３）するためモータジェネレータ２１で発電が行われる。モータジェネレータ２１において発生した電気は、エンジンシステム７が有する図示しないバッテリに蓄電される。
このとき、エンジンＥＣＵ２７は、水温センサ２７３が検出するエンジン１１内を流れる冷却水の温度に基づいてモータジェネレータ２１の発電量を変更する。具体的には、エンジン１１内を流れる冷却水の温度が高くなるにしたがってモータシャフト２１１における正回転を抑制するブレーキを弱くし、モータジェネレータ２１の発電量を少なくする。
【００３２】
Ｓ１０３では、連結ベルト２６で連結されている連結プーリ２３にも正回転に対するブレーキがかかる。これにより、ドライブシャフト１３の仮想線ＲＬ１３とモータシャフト２１１の仮想線ＲＬ２１とが平行でない状態、すなわち、位相がずれた状態となる。具体的には、図９に示すように、正回転の方向においてモータシャフト２１１の仮想線ＲＬ２１は、ドライブシャフト１３の仮想線ＲＬ１３に比べ遅くなる。正回転の方向において仮想線ＲＬ２１が仮想線ＲＬ１３に比べ遅くなると、プーリ相対角度が０度より大きくなり連結ばね２４は圧縮される。
【００３３】
また、モータプーリ２５に正回転に対するブレーキがかかる一方、連結プーリ２３にはエンジン側プーリ２２の正回転の力が作用するため、連結ベルト２６の一部が伸長する。具体的には、モータプーリ２５が正回転するときモータプーリ２５から連結プーリ２３に送られる連結ベルト２６の部位２６１（図９参照）がモータプーリ２５に正回転に対するブレーキがかかるため伸長する。
また、モータシャフト２１１のモータプーリ２５が連結している側の一方の端部には正回転の力が作用する一方、他方の端部にはブレーキがかかる。これにより、弾性材料から形成されているモータシャフト２１１にはねじれが発生する。
【００３４】
次に、Ｓ１０４において、エンジンＥＣＵ２７は、シリンダ１１０が吸入する空気の量を低減する制御を行う。具体的には、エンジンＥＣＵ２７は、図示しないスロットルバルブを駆動し、シリンダ１１０に流入する空気の量を低減する。これにより、シリンダ１１０に流入する空気を圧縮するときの反力によってドライブシャフト１３が逆回転することを防止する。
【００３５】
次に、Ｓ１０５において、エンジン１１の駆動を開始する要求があるか否かを判定する。エンジンＥＣＵ２７は、Ｓ１０９と同様に、アイドルストップの解除につながる操作が運転者によってなされているか否かを判定する。Ｓ１０５においてエンジン１１の駆動を開始する要求があると判定すると、Ｓ１０６に進む。Ｓ１０５においてエンジン１１の駆動を開始する要求がないと判定すると、Ｓ１１０に進む。
【００３６】
Ｓ１０５でエンジン１１の駆動を開始する要求がないと判定されると、Ｓ１１０において、エンジン１１の回転数Ｎｅが０であるか否かを判定する。エンジンＥＣＵ２７は、回転数センサ２７２が出力する信号に基づいてエンジン１１の回転数Ｎｅが０であるか否かを判定する。ここで、「エンジン１１の回転数Ｎｅが０である」とするエンジン１１の回転数は、図５の縦軸に示すように、０からプラス側の回転数Ｎｅｐまでの領域Ｎ０ｐ、および、０からマイナス側の回転数Ｎｅｍまでの領域Ｎ０ｍの回転数を指す。エンジン１１の回転数Ｎｅが０であると判定すると、Ｓ１１１に進む。エンジン１１の回転数Ｎｅが０でないと判定すると、Ｓ１０３に進む。
【００３７】
Ｓ１１０でエンジン１１の回転数Ｎｅが０であると判定されると、Ｓ１１１においてエンジン１１の駆動を開始する要求があるか否かを判定する。エンジンＥＣＵ２７は、Ｓ１０５およびＳ１０９と同様に、アイドルストップの解除につながる操作が運転者によってなされているか否かを判定する。Ｓ１１１においてエンジン１１の駆動を開始する要求があると判定すると、Ｓ１１２に進む。Ｓ１１１においてエンジン１１の駆動を開始する要求がないと判定すると、Ｓ１１１における判定を繰り返す。
【００３８】
Ｓ１１１でエンジン１１の駆動を開始する要求があると判定されると、Ｓ１１２において、モータジェネレータ２１を逆回転制御する。エンジンＥＣＵ２７は、モータジェネレータ２１を逆回転し、通常、エンジン１１の圧縮行程の上死点前に位置するエンジン１１のピストンを排気行程の位置に移動する。
【００３９】
Ｓ１１２では、エンジンＥＣＵ２７は、エンジン１１の回転数Ｎｅに基づいてモータジェネレータ２１の逆回転の回転角の大きさを演算する。ここでは、図６〜８に基づいて演算する内容を説明する。
最初に、図６に示すＳ２０１において、エンジン１１の駆動を開始するときに不足することが予想されるトルクの大きさを算出する。
図７に、エンジン１１の回転数と、エンジン１１を始動するために必要なトルクとの関係を示す。図７には、エンジン１１を始動するために必要なトルクを実線Ｌ７１で示し、モータジェネレータ２１が出力可能なトルクを一点鎖線Ｌ７２で示す。
エンジン１１の回転数をある特定の回転数、例えば、図７に示す回転数Ｎｅ０とするためには、実線Ｌ７１上の点Ｐ７１に対応するトルクＴｒｑ１が必要となる。しかしながら、エンジン１１の回転数を回転数Ｎｅ０とするためにモータジェネレータ２１が出力可能なトルクは、一点鎖線Ｌ７２上の点Ｐ７２に対応するトルクＴｒｑ２であるため、トルク（Ｔｒｑ１−Ｔｒｑ２）が不足することとなる。
【００４０】
次に、Ｓ２０２において、Ｓ２０１において算出したトルクを出力可能なプーリ相対角度を算出する。
図８に、スタータシステム１におけるプーリ相対角度と二つの連結ばね２４が出力可能なトルクとの関係を示す。図８には、連結ばね２４のプーリ相対角度における連結ばね２４が出力可能なトルクを実線Ｌ８１で示す。図８より、Ｓ２０１において算出されたトルク（Ｔｒｑ１−Ｔｒｑ２）に対応する実線Ｌ８１上の点Ｐ８１に対応するプーリ相対角度は、プーリ相対角度Ａｒｐ０となる。
【００４１】
エンジンＥＣＵ２７では、図７，８に示すようなマップを事前に記憶することによって、エンジン１１の駆動を開始するときに不足することが予想されるトルクの大きさを算出し、当該トルクに基づいてプーリ相対角度を算出する。エンジンＥＣＵ２７では、当該プーリ相対角度からモータジェネレータ２１の逆回転の回転角の大きさを算出する。
Ｓ１１２では、エンジンＥＣＵ２７は、このようにして、モータジェネレータ２１の逆回転の回転角の大きさを演算し、当該演算した結果に基づいてモータジェネレータ２１を逆回転させる。
【００４２】
Ｓ１１２でのモータジェネレータ２１の逆回転制御について図１０に基づいて説明する。
Ｓ１１２では、Ｓ１０３におけるモータジェネレータ２１の発電制御の状態（図９参照）から連結ばね２４に伸びようとする弾性エネルギが蓄積されるようモータシャフト２１１をさらに逆回転させる。具体的には、図１０に示すように、プーリ相対角度がプーリ相対角度Ａｒｐ０となるようモータジェネレータ２１を逆回転させる（図１０の実線矢印Ｆ１０１）。これにより、連結プーリ２３が逆回転（図１０の実線矢印Ｆ１０２）するため、プーリ相対角度がプーリ相対角度Ａｒｐ０となる。なお、図１０には、図２における支持部２３１，２３２および図９における仮想線ＲＬ２１を一点鎖線で示している。
【００４３】
Ｓ１１２でモータジェネレータ２１を逆回転制御した後、Ｓ１０５でエンジン１１の駆動を開始する要求があったと判定された後、または、Ｓ１０９でエンジン１１の駆動を開始する要求があったと判定された後、Ｓ１０６において、エンジンＥＣＵ２７は、シリンダ１１０が吸入する空気の量を増大する制御を行う。具体的には、エンジンＥＣＵ２７は、図示しないスロットルバルブを駆動し、シリンダ１１０に流入する空気の量を増大させる。この制御によって、シリンダ１１０内に比較的多くの空気が流入する。
【００４４】
次に、Ｓ１０７において、エンジンの駆動を開始する制御を行う。エンジンＥＣＵ２７は、モータジェネレータ２１を正回転し連結ベルト２６を介してモータジェネレータ２１のトルクを連結プーリ２３に伝達する。
【００４５】
Ｓ１１２でモータジェネレータ２１を逆回転制御した後のＳ１０７では、図１１に示すように、モータジェネレータ２１が出力するトルク（図１１の白抜き矢印Ｆ１１１）に加え、連結ばね２４の付勢力（図１１の白抜き矢印Ｆ１１２）、連結ベルト２６の伸長している部位２６１の収縮力（図１１の白抜き矢印Ｆ１１３）、Ｓ１０３におけるモータシャフト２１１のねじれの反力などが連結プーリ２３に作用する。これにより、連結プーリ２３の回転速度が比較的速くなる。また、排気行程の位置にあるピストンの慣性力がドライブシャフト１３に作用する。これにより、ドライブシャフト１３が比較的高速度で正回転する。エンジン１１の回転数Ｎｅが所定の回転数に達した後、燃料をシリンダ１１０に噴射し、エンジン１１の駆動を開始する。なお、図１１には、図９における仮想線ＲＬ２１および支持部２３１，２３２を一点鎖線で示している。
【００４６】
また、Ｓ１０５でエンジン１１の駆動を開始する要求があったと判定された後のＳ１０７では、モータジェネレータ２１が出力するトルクに加え、連結ばね２４の付勢力、連結ベルト２６の伸長している部位２６１の収縮力、Ｓ１０３におけるブレーキによるモータシャフト２１１のねじれの反力などがドライブシャフト１３に作用する。これにより、連結プーリ２３の回転速度が比較的速くなり、ドライブシャフト１３が比較的高速度で正回転する。エンジン１１の回転数Ｎｅが所定の回転数に達した後、燃料をシリンダ１１０に噴射し、エンジン１１の駆動を開始する。
【００４７】
また、Ｓ１０８でモータジェネレータ２１を力行制御した後のＳ１０７では、モータジェネレータ２１が出力するトルクがドライブシャフト１３に作用する。これにより、ドライブシャフト１３が正回転する。エンジン１１の回転数Ｎｅが所定の回転数に達した後、燃料をシリンダ１１０に噴射し、エンジン１１の駆動を開始する。
【００４８】
また、Ｓ１０１でエンジン１１の回転数Ｎｅが自力復帰下限回転数Ｎｅ１以上であると判定された後のＳ１０７では、エンジン１１は、シリンダ１１０への燃料の噴射の再開のみによってエンジン１１の駆動が開始する。
【００４９】
（ａ）第一実施形態によるスタータシステム１では、エンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との間に連結ばね２４が設けられている。連結プーリ２３がエンジン側プーリ２２に対して逆回転するようエンジンＥＣＵ２７がモータジェネレータ２１を駆動すると、連結ばね２４は圧縮される。この圧縮された連結ばね２４に蓄積される弾性エネルギは、エンジン１１の駆動を開始するときエンジン側プーリ２２の回転に必要なエネルギとして利用することができる。
【００５０】
また、連結プーリ２３がエンジン側プーリ２２に対して逆回転するようエンジンＥＣＵ２７がモータジェネレータ２１を駆動すると、弾性材料から形成されている連結ベルト２６の一部が伸びる。この伸びた連結ベルト２６に蓄積された弾性エネルギも、エンジン１１の駆動を開始するとき連結プーリ２３および連結ばね２４を介してエンジン側プーリ２２の回転に必要なエネルギとして利用することができる。
このように、スタータシステム１では、モータジェネレータ２１の回転エネルギを連結ばね２４および連結ベルト２６に弾性エネルギとして蓄積することができる。連結ばね２４および連結ベルト２６に蓄積された弾性エネルギは、モータジェネレータ２１がエンジン１１の駆動を開始するために必要なトルクをドライブシャフト１３に与えるときエンジン側プーリ２２の回転に利用できるため、エンジン１１の駆動を開始するために必要なエネルギの消費量を低減することができる。
【００５１】
（ｂ）スタータシステム１では、モータジェネレータ２１とエンジン側プーリ２２とは、連結ばね２４、連結プーリ２３、および、連結ベルト２６を介して連結する。これにより、エンジン１１が駆動していても、エンジン側プーリ２２に対する連結プーリ２３の相対角度を連結ばね２４が圧縮されかつ連結ベルト２６の一部が伸長する角度に保ったまま連結ベルト２６およびモータジェネレータ２１を回転させることができる。したがって、ドライブシャフト１３が回転している状態でも連結ばね２４および連結ベルト２６に弾性エネルギを蓄積することができる。
【００５２】
（ｃ）モータジェネレータ２１は、弾性材料から形成されるモータシャフト２１１を有する。これにより、モータジェネレータ２１が逆回転するときのモータシャフト２１１のねじれの反力をエンジン１１の駆動を開始するときに必要なエネルギとして利用することができる。したがって、エンジン１１の駆動を開始するために必要なエネルギの消費量をさらに低減することができる。
【００５３】
（ｄ）スタータシステム１では、Ｓ１１２において、モータジェネレータ２１を逆回転し、エンジン１１のピストンをエンジン１１の排気行程の位置に移動する。これにより、エンジン１１の駆動を開始するとき、ピストンが圧縮工程の上死点前に位置する場合に比べ少ないトルクでピストンの上下運動を開始することができる。したがって、エンジン１１の駆動を開始するために必要なエネルギの消費量をさらに低減することができる。また、ピストンが排気行程の位置から圧縮行程の上死点前の位置までに移動する慣性力もエンジン１１の駆動を開始するときに必要なエネルギとして利用することができる。
【００５４】
（ｅ）スタータシステム１では、エンジンＥＣＵ２７は、Ｓ１０３において、モータジェネレータ２１の発電制御として、モータシャフト２１１における正回転を抑制するブレーキを作用させつつエンジン１１の回転数Ｎｅを低下させていく。これにより、エンジン１１の残留トルクを利用して発電を行うことができるため、ピストンの運動エネルギを電気エネルギとして蓄積することができる。
また、スタータシステム１では、Ｓ１０３においてモータジェネレータ２１を逆回転させるときに連結ばね２４を圧縮することによって弾性エネルギを連結ばね２４に蓄積することができる。したがって、Ｓ１１２におけるモータジェネレータ２１の逆回転制御に要する時間を短縮することができる。
【００５５】
（ｆ）また、スタータシステム１では、水温センサ２７３が出力する信号に基づいてエンジン１１内を流れる冷却水の温度が高い場合、エンジン１１の駆動を開始するために必要なトルクは比較的小さくなるため、連結ばね２４の圧縮の度合いは小さくてもよい。そこで、エンジンＥＣＵ２７は、エンジン１１内を流れる冷却水の温度が高くなるにしたがってモータシャフト２１１における正回転を抑制するブレーキを弱くし、モータジェネレータ２１の発電量を少なくする。これにより、連結ばね２４の圧縮の度合いを小さくし、連結ばね２４の不要な圧縮を省くことができる。
【００５６】
（ｇ）スタータシステム１では、回転数センサ２７２が出力する信号に基づいてモータジェネレータ２１の制御内容の切り替えを行う。エンジン１１の回転数Ｎｅが切替回転数Ｎｅ２より小さいと判定すると、エンジンＥＣＵ２７は、エンジン１１の駆動を開始する要求があった後に、エンジン１１の回転数における切替回転数Ｎｅ２の大きさに応じてエンジン１１の駆動を開始するときに不足することが予想されるトルクの大きさを算出する。エンジンＥＣＵ２７では、算出された当該トルクに基づいて必要最小限のプーリ相対角度を算出し、当該プーリ相対角度となるようモータジェネレータ２１を逆回転する。これにより、モータジェネレータ２１の逆回転制御において連結ばね２４の不要な圧縮を省くことができる。
【００５７】
（ｈ）スタータシステム１では、吸気量センサ２７１が出力する信号に基づいて切替回転数Ｎｅ２を変更する。エンジン１１の吸気量の大小は、圧縮行程におけるピストンの上下動に必要なトルクの大小と相関関係がある。そこで、モータジェネレータ２１の制御内容の切り替えの閾値である切替回転数Ｎｅ２をエンジン１１の吸気量が大きくなるにしたがって大きくなるよう設定する。これにより、エンジン１１の駆動を確実に行うことができる。
【００５８】
（ｉ）また、スタータシステム１では、切替回転数Ｎｅ２をエンジン１１の振動が比較的大きくなる共振回転数以上に設定している。これにより、エンジン１１の振動が大きくなる回転数の領域をモータジェネレータ２１における発電制御によって回転数を強制的に低下させ迅速に通過することによって、振動や振動に起因する騒音が発生する時間を短くすることができる。
【００５９】
（第二実施形態）
本発明の第二実施形態による動力伝達装置を図１２に基づき説明する。第二実施形態では、連結ばねの特性が第一実施形態と異なる。
【００６０】
第二実施形態によるスタータシステムは、モータジェネレータ２１、エンジン側プーリ２２、連結プーリ２３、「弾性部材」としての連結ばね３４、モータプーリ２５、連結ベルト２６、および、エンジンＥＣＵ２７を備える。
【００６１】
連結ばね３４は、エンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との間に設けられている。本実施形態では、連結ばね３４は、二つ設けられている。連結ばね３４は、プーリ相対角度に応じて圧縮または伸長することが可能である。
【００６２】
連結ばね３４の特性について図１２に基づいて説明する。図１２にプーリ相対角度と連結ばね３４の付勢力との関係を示す。図１２では、横軸にプーリ相対角度を示し、縦軸に連結ばね３４の付勢力を示す。縦軸に示す付勢力は、連結ばね３４が伸びようとするときの付勢力である場合プラスとし、連結ばね３４が縮もうとするときの付勢力である場合マイナスとして示す。
図１２に示すように、プーリ相対角度が０度以上の場合、連結ばね３４は圧縮される。すなわち、プーリ相対角度が０度以上になると、連結ばね３４には伸びようとする弾性エネルギが蓄積される。
また、プーリ相対角度が０度より小さい場合、連結ばね３４は伸長される。すなわち、プーリ相対角度が０度より小さくなると、連結ばね３４には縮もうとする弾性エネルギが蓄積される。
【００６３】
第二実施形態では、図１２に示すように、プーリ相対角度が０度以上の場合のプーリ相対角度に対する連結ばね３４の付勢力の変化量は、プーリ相対角度が０度より小さい場合のプーリ相対角度に対する連結ばね３４の付勢力の変化量に比べ小さい。
【００６４】
第二実施形態によるスタータシステムでは、連結ばね３４は、プーリ相対角度が０度より小さい場合に比べプーリ相対角度が０度以上の場合の方が変形しやすくなっている。これにより、モータジェネレータ２１が逆回転するとき、連結ばね２４に比較的多くの弾性エネルギを蓄積することができる。したがって、第二実施形態は、第一実施形態の効果を奏するとともにエンジン１１の駆動を開始するために必要なエネルギの消費量をさらに低減することができる。
【００６５】
（第三実施形態）
本発明の第三実施形態による動力伝達装置を図１３に基づき説明する。第三実施形態では、連結ばねの特性が第一実施形態と異なる。
【００６６】
第三実施形態によるスタータシステムは、モータジェネレータ２１、エンジン側プーリ２２、連結プーリ２３、「弾性部材」としての連結ばね４４、モータプーリ２５、連結ベルト２６、および、エンジンＥＣＵ２７を備える。
【００６７】
連結ばね４４は、エンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との間に設けられている。本実施形態では、連結ばね４４は、二つ設けられている。連結ばね４４は、エンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との相対角度に応じて圧縮または伸長することが可能である。
【００６８】
連結ばね４４の特性について図１３に基づいて説明する。図１３にプーリ相対角度と連結ばね４４の付勢力との関係を示す。図１３では、横軸にプーリ相対角度を示し、縦軸に連結ばね４４の付勢力を示す。縦軸に示す付勢力は、連結ばね４４が伸びようとするときの付勢力である場合プラスとし、連結ばね４４が縮もうとするときの付勢力である場合マイナスとして示す。図１３には、エンジン１１の駆動を開始するときのエンジン１１のトルクの変動幅を、プラス側のトルクＴｑ３１とマイナス側のトルクＴｑ３２との間の０を含む領域Ａｔｑ３で示す。
【００６９】
プーリ相対角度が０より小さいプーリ相対角度Ａｒｐ３以上の場合、連結ばね４４は圧縮される。すなわち、プーリ相対角度がプーリ相対角度Ａｒｐ３以上になると、連結ばね４４には伸びようとする弾性エネルギが蓄積される。
また、プーリ相対角度がプーリ相対角度Ａｒｐ３より小さい場合、連結ばね４４は伸長される。すなわち、プーリ相対角度がプーリ相対角度Ａｒｐ３より小さくなると、連結ばね４４には縮もうとする弾性エネルギが蓄積される。
【００７０】
本実施形態の連結ばね４４は、連結ばね４４の付勢力の大きさによってプーリ相対角度と付勢力との関係が異なる。具体的には、連結ばね４４の付勢力がトルクＴｑ３１に比べ大きい付勢力Ｔｑ３０以上におけるプーリ相対角度に対する連結ばね４４の付勢力の変化量は、付勢力Ｔｑ３０より小さい場合のプーリ相対角度に対する連結ばね４４の付勢力の変化量に比べ小さい。すなわち、領域Ａｔｑ３におけるプーリ相対角度の変化は比較的小さい。
【００７１】
第三実施形態によるスタータシステムでは、連結ばね４４は、エンジン１１のトルク変動が０付近で発生することから、０を含む領域Ａｔｑ３におけるプーリ相対角度の変化が比較的小さくなるよう設定されている。これにより、エンジン１１のトルク変動によって連結ばね４４が比較的大きく変形することを防止できる。したがって、第三実施形態は、第一実施形態および第二実施形態の効果を奏するとともに、大きな変形の繰り返しによる連結ばね４４の破損を防止することができる。
【００７２】
（第四実施形態）
本発明の第四実施形態による動力伝達装置を図１４に基づき説明する。第四実施形態では、連結ばねの特性が第一実施形態と異なる。
【００７３】
第四実施形態によるスタータシステムは、モータジェネレータ２１、エンジン側プーリ２２、連結プーリ２３、「弾性部材」としての連結ばね５４、モータプーリ２５、連結ベルト２６、および、エンジンＥＣＵ２７を備える。
【００７４】
連結ばね５４は、エンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との間に設けられている。本実施形態では、連結ばね５４は、二つ設けられている。連結ばね５４は、エンジン側プーリ２２と連結プーリ２３との相対角度に応じて圧縮または伸長することが可能である。
【００７５】
連結ばね５４の特性について図１４に基づいて説明する。図１４にプーリ相対角度と連結ばね５４の付勢力との関係を示す。図１４では、横軸にプーリ相対角度を示し、縦軸に連結ばね５４の付勢力を示す。縦軸に示す付勢力は、連結ばね５４が伸びようとするときの付勢力である場合プラスとし、連結ばね５４が縮もうとするときの付勢力である場合マイナスとして示す。
図１４に示すように、プーリ相対角度が０度以上の場合、連結ばね５４は圧縮される。すなわち、プーリ相対角度が０度以上になると、連結ばね５４には伸びようとする弾性エネルギが蓄積される。
また、プーリ相対角度が０度より小さい場合、連結ばね５４は伸長される。すなわち、プーリ相対角度が０度より小さくなると、連結ばね５４には縮もうとする弾性エネルギが蓄積される。
【００７６】
第四実施形態では、図１４に示すように、プーリ相対角度が０度以上の場合におけるプーリ相対角度に対する連結ばね３４の付勢力の変化量は、プーリ相対角度が０度より小さい場合におけるプーリ相対角度に対する連結ばね３４の付勢力の変化量に比べ小さい。また、プーリ相対角度が０度以上の場合とプーリ相対角度が０度より小さい場合との境界においてプーリ相対角度に対する連結ばね５４の付勢力の変化量が連続的に変化している。すなわち、図１４の特性図に変曲点は存在しない。
【００７７】
第四実施形態によるスタータシステムでは、連結ばね５４は、プーリ相対角度が０度より小さい場合に比べプーリ相対角度が０度以上の場合の方が変形しやすくなっている。これにより、モータジェネレータ２１が逆回転するとき、連結ばね２４に比較的多くの弾性エネルギを蓄積することができる。したがって、第四実施形態は、第一実施形態の効果を奏するとともにエンジン１１の駆動を開始するために必要なエネルギの消費量をさらに低減することができる。
また、第四実施形態によるスタータシステムでは、プーリ相対角度に対する付勢力の変化量が連続的に変化している。これにより、付勢力の変化を示す特性図において変曲点を有する第二実施形態に比べ付勢力の急激な変化を防止することができる。
【００７８】
（第五実施形態）
本発明の第五実施形態による動力伝達装置を図１５に基づき説明する。第五実施形態では、動力伝達装置が設けられる位置が第一実施形態と異なる。
【００７９】
第五実施形態による「動力伝達装置」としてのスタータシステム５は、モータジェネレータ２１、エンジン側プーリ２２、連結プーリ２３、連結ばね２４、モータプーリ２５、連結ベルト２６、および、エンジンＥＣＵ２７などを備える。
スタータシステム５は、トランスミッション１２内のドライブシャフト１３に連結可能な位置に設けられている。これにより、第五実施形態によるスタータシステム５は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００８０】
（第六実施形態）
本発明の第六実施形態による動力伝達装置を図１６に基づき説明する。第六実施形態では、動力伝達装置が設けられる位置が第一実施形態と異なる。
【００８１】
第六実施形態による「動力伝達装置」としてのスタータシステム６は、モータジェネレータ２１、エンジン側プーリ２２、連結プーリ２３、連結ばね２４、モータプーリ２５、連結ベルト２６、および、エンジンＥＣＵ２７などを備える。
スタータシステム６は、トランスミッション１２と車輪１４との間のドライブシャフト１３に連結可能な位置に設けられている。これにより、第六実施形態によるスタータシステム６は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００８２】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、「動力伝達装置」は、エンジンを有するエンジンシステムに適用されるとした。しかしながら、動力伝達装置が適用される技術分野はこれに限定されない。回転運動を一方から他方に伝達する技術分野に適用されればよい。
【００８３】
連結ばねにおけるプーリ相対角度と付勢力との関係について、第一〜四実施形態に示した。しかしながら、連結ばねにおけるプーリ相対角度と付勢力との関係はこれに限定されない。
【００８４】
上述の実施形態では、モータシャフトは、弾性材料から形成されるとした。しかしながら、モータシャフトを形成する材料はこれに限定されない。
【００８５】
上述の実施形態では、モータジェネレータを逆回転し、エンジンのピストンをエンジンの排気行程の位置に移動するとした。しかしながら、ピストンをエンジンの排気行程の位置まで移動しなくてもよい。
【００８６】
上述の実施形態では、モータジェネレータは、エンジンの残留トルクを利用して発電を行えるとした。しかしながら、モータジェネレータは、エンジンの駆動を開始可能なスタータであってもよい。
【００８７】
第一実施形態では、スタータシステムは、エンジンのトランスミッションが設けられている側とは反対側の端部に設けられ、ドライブシャフトと連結しているとした。第五実施形態では、トランスミッション内のドライブシャフトに連結可能な位置に設けられているとした。第六実施形態では、スタータシステムは、トランスミッションと車輪との間のドライブシャフトに連結可能な位置に設けられているとした。しかしながら、スタータシステムが設けられる位置はこれに限定されない。ドライブシャフトに連結可能な位置であればよい。
【００８８】
上述の実施形態では、連結ばねは、二つ設けられるとした。しかしながら、連結ばねの数はこれに限定されない。一つであってもよいし、三つ以上あってもよい。
【００８９】
上述の実施形態では、エンジンＥＣＵは、吸気量センサが出力する信号に基づいて切替回転数を設定するとした。また、切替回転数は、エンジンの吸気量が大きくなるにしたがって大きくなり、エンジンの振動が比較的大きくなる共振回転数以上に設定されるとした。しかしながら、切替回転数の大きさはこれに限定されない。また、吸気量センサはなくてもよい。
【００９０】
上述の実施形態では、エンジンの吸気系は、シリンダに流入する空気を吸入するとした。しかしながら、空気と燃料との混合気を吸入してもよい。
【００９１】
上述の実施形態では、水温センサが検出するエンジン内を流れる冷却水の温度に基づいてモータジェネレータの発電量を変更するとした。しかしながら、水温センサはなくてもよく、モータジェネレータの発電量を一定にしてもよい。また、モータジェネレータによる発電はなくてもよい。
【００９２】
上述の実施形態では、回転数センサが出力する信号に基づいてモータジェネレータの制御内容を変更しているとした。しかしながら、回転数センサはなくてもよく、エンジンの駆動を開始するとき、常に連結ばねの付勢力を利用してエンジンの駆動を開始してもよい。
【００９３】
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲の種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００９４】
１，５・・・スタータシステム（動力伝達装置）
１１・・・エンジン（動力源）
１３・・・ドライブシャフト（動力軸）
２１・・・モータジェネレータ（スタータ）
２１１・・・モータシャフト（スタータ軸）
２２・・・エンジン側プーリ（動力源側プーリ）
２３・・・連結プーリ
２４，３４，４４，５４・・・連結ばね（弾性部材）
２６・・・連結ベルト
２７・・・エンジンＥＣＵ（スタータ制御部）
【図１】
2018048604.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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