(57)【要約】【課題】  内燃機関の駆動を開始するとき発生する騒音を低減する回転電機制御装置を提供する。【解決手段】  回転電機２１の回転軸２１１とクランクシャフト１１１との間で回転トルクを伝達可能なベルト２６、ベルト２６の張力を調整可能なオートテンショナ２７、及び、オートテンショナ２７の可動領域を規制可能なロック部材２７５を備える内燃機関駆動システム１に適用される回転電機用ＥＣＵ２８は、オートテンショナ２７とロック部材２７５とが当接するときオートテンショナ２７とロック部材２７５とが当接する前の回転電機２１の回転トルクに比べ小さい回転トルクを出力する衝突緩和制御を回転電機２１に対して行う。また、回転電機用ＥＣＵ２８は、オートテンショナ２７とロック部材２７５とが当接したあとオートテンショナ２７とロック部材２７５とを当接したままとする回転トルクを出力する当接維持制御を回転電機２１に対して行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１１）の駆動を開始可能、駆動を開始した前記内燃機関の回転数を維持可能、または、駆動を開始した前記内燃機関の回転数を上げることが可能、な回転トルクを出力可能な回転電機（２１）と、
前記回転電機の回転軸（２１１）と一体に回転可能に設けられる回転電機プーリ（２２）と、
前記内燃機関の駆動軸（１１１）と一体に回転可能に設けられる駆動軸プーリ（２３）と、
前記回転電機プーリと前記駆動軸プーリとに掛け回され、前記回転軸と前記駆動軸との間で回転トルクを伝達可能な無端伝動部材（２６）と、
前記無端伝動部材に当接可能に設けられ前記無端伝動部材の張り方向及び緩み方向へ移動可能なテンショナプーリ（２７１）を有し、前記無端伝動部材の張力を調整可能なオートテンショナ（２７）と、
前記オートテンショナに当接可能に設けられ前記オートテンショナの可動領域を規制可能な規制部（２７５）と、
を備える内燃機関駆動システム（１，３）に適用される回転電機制御装置であって、
前記無端伝動部材の張りの状態を算出可能な演算部（２８１）と、
前記演算部が算出した前記無端伝動部材の状態に基づいて前記回転電機が出力する回転トルクを制御する回転電機制御部（２８２）と、
を備え、
前記回転電機制御部は、前記内燃機関の駆動を開始したあと前記オートテンショナと前記規制部とが当接するとき前記オートテンショナと前記規制部とが当接する前の前記回転電機の回転トルク（Ｔｒ１１，Ｔｒ５２）に比べ小さい衝突緩和回転トルク（Ｔｒ１０，Ｔｒ５０）を出力する衝突緩和制御、及び、前記オートテンショナと前記規制部とが当接したあと前記オートテンショナと前記規制部とを当接したままとする当接維持回転トルク（Ｔｒ１２，Ｔｒ５３）を出力する当接維持制御の少なくとも一方の制御を前記回転電機に対して行う回転電機制御装置。
【請求項２】
前記回転電機が前記衝突緩和回転トルクを出力するとき、前記回転電機の回転角速度は、前記駆動軸プーリの回転角速度に比べ遅くなる請求項１に記載の回転電機制御装置。
【請求項３】
前記回転電機が前記当接維持回転トルクを出力するとき、前記無端伝動部材から前記オートテンショナに作用する作用力は、前記オートテンショナから前記無端伝動部材に作用する作用力に比べ大きくなる請求項１または２に記載の回転電機制御装置。
【請求項４】
内燃機関（１１）の駆動を開始可能、駆動を開始した前記内燃機関の回転数を維持可能、または、駆動を開始した前記内燃機関の回転数を上げることが可能、な回転トルクを出力可能な回転電機（２１）と、
前記回転電機の回転軸（２１１）と一体に回転可能に設けられる回転電機プーリ（２２）と、
前記内燃機関の駆動軸（１１１）と一体に回転可能に設けられる駆動軸プーリ（２３）と、
前記回転電機プーリと前記駆動軸プーリとに掛け回され、前記回転軸と前記駆動軸との間で回転トルクを伝達可能な無端伝動部材（２６）と、
前記無端伝動部材に当接可能に設けられ前記無端伝動部材の張り方向及び緩み方向へ移動可能なテンショナプーリ（２７１）を有し、前記無端伝動部材の張力を調整可能なオートテンショナ（２７）と、
前記オートテンショナに当接可能に設けられ前記オートテンショナの可動領域を規制可能な規制部（２７５）と、
を備える内燃機関駆動システム（４）に適用される内燃機関制御装置であって、
前記無端伝動部材の張りの状態を算出可能な演算部（３４１）と、
前記演算部が算出した前記無端伝動部材の状態に基づいて前記駆動軸が出力する駆動トルクを制御する駆動軸制御部（３４２）と、
を備え、
前記駆動軸制御部は、前記内燃機関の駆動が開始したあと前記オートテンショナと前記規制部とが当接するとき前記オートテンショナと前記規制部とが当接する前の前記駆動軸の駆動トルク（Ｔｒｑ４１）に比べ大きい衝突緩和駆動トルク（Ｔｒｑ４０）を出力する衝突緩和制御、及び、前記オートテンショナと前記規制部とが当接したあと前記オートテンショナと前記規制部とを当接したままとする当接維持駆動トルク（Ｔｒｑ４２）を出力する当接維持制御の少なくとも一方の制御を前記駆動軸に対して行う内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記駆動軸が前記衝突緩和駆動トルクを出力するとき、前記駆動軸の回転角速度は、前記回転電機の回転角速度に比べ速くなる請求項４に記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記駆動軸が前記当接維持駆動トルクを出力するとき、前記無端伝動部材から前記オートテンショナに作用する作用力は、前記オートテンショナから前記無端伝動部材に作用する作用力に比べ大きくなる請求項４または５に記載の内燃機関制御装置。
【請求項７】
前記駆動軸を駆動可能なスタータ（１３）の駆動を制御可能な請求項４〜６のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無端伝動部材を介して回転電機の回転トルクを駆動軸に伝達可能な内燃機関駆動システムに適用される回転電機制御装置及び内燃機関制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンの駆動力を利用して発電可能であるともに当該エンジンの駆動軸に回転トルクを付与可能な回転電機、及び、回転電機と駆動軸とを連結する無端伝動部材としてのベルトを備える内燃機関駆動システムが知られている。内燃機関駆動システムは、エンジンが駆動を開始するとき、エンジンが速やかに完爆状態となるようベルトを介して回転電機が出力する回転トルクを駆動軸に伝達し、当該駆動軸の回転数を維持または上げることを目的としている。このとき、駆動軸の回転数と回転電機の回転数との差によって発生するベルトの緩みは回転電機と駆動軸との間でのトルクの効率的な伝達を妨げるため、内燃機関駆動システムは、ベルトの張力を維持可能なオートテンショナを備える。例えば、特許文献１には、エンジンの駆動軸とエンジン始動用モータとの間のベルトの張力を調整可能なテンショナ、及び、テンショナの可動領域を規制する規制部を備える内燃機関駆動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】特開２００３−９０３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の内燃機関駆動システムが備える規制部は、エンジンの駆動を開始するときベルトが張るときにテンショナが移動する側に設けられ、テンショナとの当接によってテンショナの所定の方向への移動を規制する。しかしながら、駆動軸の回転数が変化すると、駆動軸の回転数とエンジン始動用モータの回転数との差によってベルトが緩んだ状態と張った状態とを繰り返す場合がある。ベルトが緩んだ状態と張った状態とを繰り返すと、テンショナと規制部とが離間したり当接したりすることを繰り返すため、テンショナと規制部とが複数回衝突することとなる。このため、テンショナと規制部との衝突による打音が比較的長い時間発生する。すなわち、エンジンを駆動するたびに騒音が発生するおそれがある。
【０００５】
本発明は、内燃機関の駆動を開始するとき発生する騒音を低減する回転電機制御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】
本発明の回転電機制御装置は、回転電機（２１）、回転電機プーリ（２２）、駆動軸プーリ（２３）、無端伝動部材（２６）、オートテンショナ（２７）、及び、規制部（２７５）を備える内燃機関駆動システム（１，３）に適用される。回転電機制御装置は、演算部（２８１）、及び、回転電機制御部（２８２）を備える。
演算部は、無端伝動部材の張りの状態を算出可能である。
回転電機制御部は、演算部が算出した無端伝動部材の状態に基づいて回転電機が出力する回転トルクを制御する。
回転電機制御部は、衝突緩和制御及び当接維持制御の少なくとも一方の制御を回転電機に対して行う。衝突緩和制御は、内燃機関の駆動を開始したあとオートテンショナと規制部とが当接するとき、オートテンショナと規制部とが当接する前の回転電機の回転トルク（Ｔｒｑ１１，Ｔｒｑ５１）に比べ小さい衝突緩和回転トルク（Ｔｒｑ１０，Ｔｒｑ５０）を出力する制御である。当接維持制御は、オートテンショナと規制部とが当接したあとオートテンショナと規制部とを当接したままとする当接維持回転トルク（Ｔｒｑ１２，Ｔｒｑ５４）を出力する制御である。
【０００７】
また、本発明の内燃機関制御装置は、回転電機（２１）、回転電機プーリ（２２）、駆動軸プーリ（２３）、無端伝動部材（２６）、オートテンショナ（２７）、及び、規制部（２７５）を備える内燃機関駆動システム（１，３）に適用される。内燃機関制御装置は、演算部（３４１）、及び、駆動軸制御部（３４２）を備える。
演算部は、無端伝動部材の張りの状態を算出可能である。
駆動軸制御部は、演算部が算出した無端伝動部材の状態に基づいて駆動軸が出力する駆動トルクを制御する。
駆動軸制御部は、衝突緩和制御及び当接維持制御の少なくとも一方の制御を駆動軸に対して行う。衝突緩和制御は、内燃機関の駆動を開始したあとオートテンショナと規制部とが当接するとき、オートテンショナと規制部とが当接する前の駆動軸の駆動トルク（Ｔｒｑ４１）に比べ大きい衝突緩和駆動トルク（Ｔｒｑ４０）を出力する制御である。当接維持制御は、オートテンショナと規制部とが当接したあとオートテンショナと規制部とを当接したままとする当接維持駆動トルク（Ｔｒｑ４２）を出力する制御である。
【０００８】
本発明の回転電機制御装置及び内燃機関駆動制御装置では、内燃機関の駆動を開始した後、回転軸の回転角と駆動軸の回転角との関係によって無端伝動部材の張りの状態が変化すると、オートテンショナが移動し規制部に当接する。
このとき、本発明の回転電機制御装置では、演算部が算出した無端伝動部材の状態に基づいて、オートテンショナと規制部とが当接する前の回転電機の回転トルクに比べ小さい衝突緩和回転トルクを回転電機が出力するよう回転電機の回転トルクを制御する。また、本発明の内燃機関駆動制御装置では、演算部が算出した無端伝動部材の状態に基づいて、オートテンショナと規制部とが当接する前の駆動軸の駆動トルクに比べ大きい衝突緩和駆動トルクを出力するよう駆動軸の駆動トルクを制御する。これにより、オートテンショナが当接するベルトの部位が緩むため、規制部に向かって移動するオートテンショナの移動速度が比較的遅くなる。したがって、オートテンショナと規制部との衝突音を小さくすることができる。
【０００９】
また、本発明の回転電機制御装置及び内燃機関駆動制御装置では、オートテンショナと規制部とが当接したあと、回転軸の回転角と駆動軸の回転角との関係によって無端伝動部材の張りの状態が変化すると、オートテンショナが規制部から離れようとする。オートテンショナと規制部とが一旦離れると、無端伝動部材の張りの状態によって再びオートテンショナと規制部とが当接する。
このとき、本発明の回転電機制御装置では、演算部が算出した無端伝動部材の状態に基づいて、オートテンショナと規制部とを当接したままとする当接維持回転トルクを出力するよう回転電機の回転トルクを制御する。また、本発明の内燃機関駆動制御装置では、演算部が算出した無端伝動部材の状態に基づいて、オートテンショナと規制部とが当接したあとオートテンショナと規制部とを当接したままとする当接維持駆動トルクを出力するよう駆動軸の駆動トルクを制御する。これにより、オートテンショナと規制部とは当接したままとなるため、オートテンショナと規制部との離間及び当接の繰り返しによる衝突音の発生を防止する。
【００１０】
このように、本発明の回転電機制御装置及び内燃機関駆動制御装置は、回転電機の回転トルクまたは駆動軸の駆動トルクを制御することによって、オートテンショナと規制部との衝突音を小さくすることができる。したがって、内燃機関の駆動を開始するとき発生する騒音を低減することができる。
【００１１】
また、本発明の回転電機制御装置及び内燃機関駆動制御装置は、回転電機の回転トルクまたは駆動軸の駆動トルクを制御することによって、オートテンショナと規制部とが当接するときにそれぞれに作用する衝撃を緩和するとともに、オートテンショナと規制部との離間及び当接の繰り返しを防止する。これにより、オートテンショナと規制部とが衝突する回数を少なくすることができるため、オートテンショナ及び規制部の破損を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態による回転電機制御装置が適用される内燃機関駆動システムの模式図である。
【図２】第一実施形態の内燃機関駆動システムが適用されるエンジンシステムの模式図である。
【図３】第一実施形態の内燃機関駆動システムにおけるエンジンの駆動開始プロセスのフローチャートである。
【図４】第一実施形態のエンジン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５】第一実施形態による回転電機制御装置の作用を説明する模式図である。
【図６】第一実施形態の回転電機が出力する回転トルクの時間変化を示す特性図である。
【図７】第一実施形態による回転電機制御装置の作用を説明する模式図であって、図５とは異なる作用を説明する模式図である。
【図８】図７の状態におけるオートテンショナとベルトとの間の作用を説明する模式図である。
【図９】第二実施形態のエンジン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１０】第二実施形態の内燃機関駆動システムにおけるエンジンの駆動開始プロセスのフローチャートである。
【図１１】第一実施形態の内燃機関駆動システムが適用されるエンジンシステムの模式図である。
【図１２】第三実施形態のエンジン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１３】第三実施形態の内燃機関駆動システムにおけるエンジンの駆動開始プロセスのフローチャートである。
【図１４】第四実施形態による内燃機関駆動制御装置が適用される内燃機関駆動システムの模式図である。
【図１５】第四実施形態の内燃機関駆動システムが適用されるエンジンシステムの模式図である。
【図１６】第四実施形態の内燃機関駆動システムにおけるエンジンの駆動開始プロセスのフローチャートである。
【図１７】第四実施形態のクランクシャフトの駆動トルクの時間変化を示す特性図である。
【図１８】その他の実施形態の回転電機が出力する回転トルクの時間変化を示す特性図である。
【図１９】その他の実施形態による内燃機関駆動システムが備えるオートテンショナの特性を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の複数の実施形態について図面に基づいて説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００１４】
（第一実施形態）
第一実施形態による回転電機制御装置を図１〜８に基づいて説明する。第一実施形態による「回転電機制御装置」としての回転電機用電子制御ユニット（以下、「回転電機用ＥＣＵ」という）２８は、図１，２に示す内燃機関駆動システム１に適用される。内燃機関駆動システム１は、「内燃機関」としてのエンジン１１を駆動可能なエンジンシステム１０に適用される。エンジンシステム１０は、トランスミッション１２、スタータ１３、エンジン電子制御ユニット（以下、「エンジンＥＣＵ」という）１４、及び、内燃機関駆動システム１を備える。
【００１５】
エンジン１１は、例えば、ガソリンを燃料とする内燃機関である。エンジン１１は、燃焼室１１０におけるガソリンの燃焼による図示しないピストンの上下移動を「駆動軸」としてのクランクシャフト１１１の回転運動として出力する。クランクシャフト１１１が出力する回転トルクは、トランスミッション１２において回転数や回転方向が変換され、図示しない車輪に出力される。
【００１６】
スタータ１３は、ギア１３１を介してクランクシャフト１１１と連結されている。スタータ１３は、エンジンＥＣＵ１４と電気的に接続されている。スタータ１３は、エンジン１１が駆動可能な回転トルクをクランクシャフト１１１に出力可能である。
【００１７】
エンジンＥＣＵ１４は、エンジン１１、スタータ１３及び内燃機関駆動システム１と電気的に接続されている。エンジンＥＣＵ１４は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ及び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ＥＣＵ１４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。例えば、エンジンＥＣＵ１４は、車両の運転者による図示しないイグニッションスイッチでのエンジン１１の駆動開始操作やアイドルストップ状態の解除操作などに基づいて、車両の状態に応じてスタータ１３の駆動を制御する。
【００１８】
内燃機関駆動システム１は、クランクシャフト１１１に連結可能な位置に設けられる。第一実施形態では、エンジン１１を挟んでスタータ１３のギア１３１とは反対側に設けられる。内燃機関駆動システム１は、回転電機２１、回転電機プーリ２２、駆動軸プーリ２３、補機プーリ２４，２５、「無端伝動部材」としてのベルト２６、オートテンショナ２７、「規制部」としてのロック部材２７５、クランク角センサ１１２、回転角センサ２１２、及び、回転電機用ＥＣＵ２８を備える。
【００１９】
回転電機２１は、例えば、ＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）であって、電力が供給されることによって回転軸２１１が回転駆動（力行作動）し、回転軸２１１に回転トルクが入力されることによって発電（回生作動）する複数の機能を統合したモータジェネレータである。回転電機２１は、回転電機用ＥＣＵ２８と電気的に接続するとともに、図示しないバッテリと電気的に接続している。回転電機２１は、回転電機用ＥＣＵ２８によって駆動が制御される。第一実施形態では、回転電機２１は、スタータ１３によってエンジン１１の駆動が開始されたのちエンジン１１の回転数を維持または上げることが可能な回転トルクを出力可能となっている。
【００２０】
回転電機プーリ２２は、円板状に形成され、中心部が回転軸２１１に接続されるよう設けられている。回転電機プーリ２２は、回転軸２１１と一体に回転可能である。
【００２１】
駆動軸プーリ２３は、円板状に形成され、中心部がクランクシャフト１１１に接続されるよう設けられている。駆動軸プーリ２３は、クランクシャフト１１１と一体に回転可能である。
【００２２】
補機プーリ２４は、円板状に形成され、例えば、ウォーターポンプ２４０の回転軸２４１と一体に回転可能に設けられる。
補機プーリ２５は、円板状に形成され、例えば、空調用コンプレッサ２５０の回転軸２５１と一体に回転可能に設けられる。
【００２３】
ベルト２６は、例えば、ゴム及びワイヤーなどによって端部を有しない環状に形成されている部材である。ベルト２６は、外力が作用すると弾性変形し伸縮する。ベルト２６は、駆動軸プーリ２３、回転電機プーリ２２、及び、補機プーリ２４、２５に掛け回されるようにして設けられている。これにより、例えば、クランクシャフト１１１とともに駆動軸プーリ２３が回転すると、当該回転が補機プーリ２４、２５、及び、回転電機プーリ２２に伝達される。また、回転軸２１１とともに回転電機プーリ２２が回転すると、当該回転が補機プーリ２４、２５、及び、駆動軸プーリ２３に伝達される。
このように、ベルト２６は、クランクシャフト１１１と回転軸２１１、２４１、２５１との間において回転トルクを伝達可能に形成されている。
【００２４】
第一実施形態では、エンジン１１の通常運転時、クランクシャフト１１１は、駆動軸プーリ２３とともに、図１において時計回りに回転する。これにより、エンジン１１の通常運転時、ベルト２６及び各プーリも時計回り方向に回転する。なお、第一実施形態では、図１における時計回り方向の回転を「正回転」とし、「スタータによる内燃機関の駆動を開始するときの駆動軸の回転を妨げる方向」としての図１における反時計回り方向の回転を「逆回転」とする。
【００２５】
内燃機関駆動システム１では、ベルト２６が正回転しているときベルト２６を介してクランクシャフト１１１の回転トルクが伝達される回転電機２１は、ジェネレータとして発電を行う。このとき、クランクシャフト１１１の回転トルクは、ベルト２６を介して回転軸２４１、２５１にも伝達され、ウォーターポンプ２４０及び空調用コンプレッサ２５０が駆動する。
また、回転電機２１は、エンジンＥＣＵ１４の指令に基づいて正回転し、クランクシャフト１１１の回転をアシストするアシストモータとして回転駆動を行うことも可能である。
【００２６】
オートテンショナ２７は、テンショナプーリ２７１、アーム２７２、巻きばね２７３、及び、回転支持部２７４を有する。
【００２７】
テンショナプーリ２７１は、円板状に形成され、アーム２７２の一端に回転可能に支持されている。テンショナプーリ２７１は、駆動軸プーリ２３から回転電機プーリ２２に送られるベルト２６の第一の部位２６１に当接可能に設けられている。
【００２８】
アーム２７２は、他方の端部が巻きばね２７３を介してエンジン１１に対して相対移動不能な回転支持部２７４に回転可能に支持されている。巻きばね２７３は、アーム２７２を図１に示す白抜き矢印Ｆ１の方向に回転するよう付勢している。これにより、アーム２７２は、テンショナプーリ２７１をベルト２６に当接しつつ、図１において、回転支持部２７４の周りを回ることが可能である（実線両端矢印Ｄ２７）。ここでは、図１において、アーム２７２が時計周りに回るときの回る方向を「付勢方向」とし、反時計周りに回るときの回る方向を「反付勢方向」とする。
【００２９】
オートテンショナ２７では、ベルト２６の第一の部位２６１の張りの状態が変化すると、テンショナプーリ２７１のエンジン１１に対する相対位置が変化する。具体的には、ベルト２６の第一の部位２６１が緩んだ状態になると、アーム２７２は付勢方向に回転する。また、ベルト２６の第一の部位２６１が張った状態になると、アーム２７２は反付勢方向に回転する。
【００３０】
ロック部材２７５は、アーム２７２に対して反付勢方向の側に位置する。ロック部材２７５は、アーム２７２の反付勢方向側の一方の端面２７６に当接可能に形成されている。ロック部材２７５が一方の端面２７６に当接すると、アーム２７２の反付勢方向の回転が規制される。
【００３１】
クランク角センサ１１２は、クランクシャフト１１１の回転角度であるクランク角を検出可能に設けられている。クランク角センサ１１２は、回転電機用ＥＣＵ２８及びエンジンＥＣＵ１４と電気的に接続している。クランク角センサ１１２は、クランク角に応じた信号を回転電機用ＥＣＵ２８及びエンジンＥＣＵ１４に出力する。
【００３２】
回転角センサ２１２は、回転軸２１１の回転角度を検出可能に設けられている。回転角センサ２１２は、回転電機用ＥＣＵ２８と電気的に接続している。回転角センサ２１２は、回転軸２１１の回転角度に応じた信号を回転電機用ＥＣＵ２８に出力する。
【００３３】
回転電機用ＥＣＵ２８は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ及び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。回転電機用ＥＣＵ２８は、エンジンＥＣＵ１４、及び、回転電機２１と電気的に接続している。回転電機用ＥＣＵ２８は、演算部２８１、及び、回転電機制御部２８２を有する。
演算部２８１は、クランク角センサ１１２が出力する信号、及び、回転角センサ２１２が出力する信号に基づいて、ベルト２６の第一の部位２６１の張りの状態を算出する。
回転電機制御部２８２は、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い処理を行い、演算部２８１が算出したベルト２６の状態に基づいて回転電機２１が出力する回転トルクを制御する。
【００３４】
次に、第一実施形態におけるエンジン１１の駆動開始プロセスを図３〜８に基づいて説明する。内燃機関駆動システム１が適用されているエンジンシステム１０では、例えば、アイドルストップ状態からのエンジン１１の再駆動において、図３に示すフローチャートに従ってスタータ１３と回転電機２１とを連携しエンジン１１の駆動を開始する。図４には、第一実施形態におけるエンジン１１の駆動開始前から駆動が完了し完爆状態となるまでのエンジン１１の回転数の時間変化を示す。第一実施形態では、図４に示す期間は、エンジン停止期間Ｐ１０、スタータ駆動期間Ｐ１１、回転電機駆動期間Ｐ１２、及び、エンジン１１が有するシリンダ内の燃料の燃焼によってエンジン１１の回転を維持可能なエンジン駆動期間Ｐ１３に分けられる。なお、図４では、スタータ駆動期間Ｐ１１と回転電機駆動期間Ｐ１２とは重ならないよう分けられているが、重なっていてもよい。
【００３５】
最初に、Ｓ１０１において、スタータ１３の駆動を開始する。Ｓ１０１では、車両の運転者によるイグニッションスイッチでのエンジン１１の駆動開始操作やアイドルストップ状態の解除操作を受け、スタータ１３の駆動を開始する（図４の時刻ｔ１０）。
【００３６】
次に、Ｓ１０２において、クランクシャフト１１１のクランク角が所定のクランク角以上になっているか否かを判定する。Ｓ１０２では、回転電機制御部２８２は、クランク角センサ１１２が出力する信号に基づいて、クランク角が所定のクランク角以上になっているか否かを判定する。「所定のクランク角」としては、例えば、図４に示すように、スタータ１３によるエンジン１１の駆動開始後、エンジン１１の回転数が増加してから一旦減少するときのクランク角とする。クランク角が所定のクランク角以上になっていると判定すると、Ｓ１０３に進む。クランク角が所定のクランク角より小さいと判定すると、Ｓ１０２における判定を繰り返す。
【００３７】
次に、Ｓ１０３において、回転電機２１の駆動を開始する。Ｓ１０３では、回転電機用ＥＣＵ２８の指令に基づいて、回転電機２１の駆動を開始する。このとき、回転電機２１は、正回転しているクランクシャフト１１１の回転をアシストするよう正回転の駆動を開始する（図４の時刻ｔ１１）。
【００３８】
次に、Ｓ１０４において、オートテンショナ２７のアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっているか否かを判定する。Ｓ１０４では、回転電機用ＥＣＵ２８は、図４に示す時刻ｔ１１以降において、クランク角センサ１１２の信号及び回転角センサ２１２の信号に基づいて算出されるアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっているか否かを判定する。Ｓ１０４では、図１においてアーム２７２が反付勢方向に回転運動するときのアーム２７２の加速度を正の加速度とする。
【００３９】
アーム２７２の加速度は、次のようにして算出する。
一般的に、クランクシャフトのクランク角と回転電機の回転軸の回転角度との関係は、クランクシャフトと回転電機とを連結するベルトの張りの状態と一対一に対応している。そこで、回転電機用ＥＣＵ２８は、クランク角センサ１１２の信号に基づいてクランクシャフト１１１のクランク角を算出し、回転角センサ２１２の信号に基づいて回転軸２１１の回転角度を算出する。演算部２８１は、この算出されたクランクシャフト１１１のクランク角と回転軸２１１の回転角度との差からベルト２６の張りの状態を算出する。このとき、事前に入力されているクランク角と回転角度との差とベルト２６の張りとの関係を示すマップを用いて算出してもよい。演算部２８１は、算出されたベルト２６の張りの状態からベルト２６に当接しているテンショナプーリ２７１の位置を算出し、当該算出された位置の時間変化に基づいてテンショナプーリ２７１を支持するアーム２７２の加速度を算出する。回転電機制御部２８２は、この算出されたアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっているか否かを判定する。アーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっていると判定すると、Ｓ１０５に進む。アーム２７２の加速度が所定の加速度より小さいと判定すると、Ｓ１０４における判定を繰り返す。
【００４０】
次に、Ｓ１０５において、「衝突緩和制御」として回転電機２１が出力する回転トルクを低減する。このときの内燃機関駆動システム１の状態を図５に基づいて説明する。図５には、図４の時刻ｔ１１以降において、アーム２７２が反付勢方向に回っている状態を示している。なお、図５には、アーム２７２がロック部材２７５に当接する前のテンショナプーリ２７１及びアーム２７２の状態を点線で示す。
【００４１】
エンジン１１の回転数が増加するとき、例えば、図４の時刻ｔ１１から時刻ｔ１１と時刻ｔ１２との間の時刻ｔ１１２までの間では、クランクシャフト１１１のクランク角の速度（以下、「クランク角速度」という）は徐々に大きくなる。一方、回転軸２１１の回転角度の速度（以下、「回転角速度」という）が回転電機２１の駆動開始直後から大きく変化していないと、クランク角速度が回転角速度に比べ速くなる。クランク角速度が回転角速度に比べ速くなると、ベルト２６の第一の部位２６１に緩みが生じる。このため、アーム２７２の付勢方向への回転によってベルト２６の張りが維持される。
【００４２】
しかしながら、エンジン１１の回転数が減少するとき、例えば、図４の時刻ｔ１１２から時刻ｔ１２までの間では、クランクシャフト１１１のクランク角速度は徐々に小さくなるため、クランク角速度が回転角速度に比べ遅くなる。クランク角速度が回転角速度に比べ遅くなると、回転電機２１が出力する回転トルクによってベルト２６の第一の部位２６１が回転電機２１の方向に引っ張られるため、第一の部位２６１は張った状態となる。このため、アーム２７２が反付勢方向に回転する（図５の実線矢印Ｄ２７１）。
【００４３】
アーム２７２が反付勢方向に回転すると、アーム２７２がロック部材２７５に近づく。回転電機用ＥＣＵ２８は、このアーム２７２がロック部材２７５に近づくときのアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になるとき、回転電機２１が出力する回転トルクを低減するよう回転電機２１を制御する。
【００４４】
図６に、Ｓ１０５における回転電機２１が出力する回転トルクの時間変化を示す。
アーム２７２とロック部材２７５とが当接する時刻ｔ１１０とすると、図６に示すように、時刻ｔ１１０より前の時刻である時刻ｔ１１においては、回転電機２１が出力する回転トルクは、「オートテンショナと規制部とが当接する前の回転電機の回転トルク」としてのトルクＴｒｑ１１となっている。回転電機制御部２８２は、時刻ｔ１１以降においてアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になるときの時刻ｔ１１１において回転電機２１が出力する回転トルクをトルクＴｒｑ１１に比べ小さい「衝突緩和回転トルク」としてのトルクＴｒｑ１０とする。これにより、回転軸２１１の回転角速度が遅くなるため、クランク角速度と回転角速度との差が小さくなり、張った状態となっていたベルト２６の第一の部位２６１が僅かに緩む。第一の部位２６１が僅かに緩むと、アーム２７２は、加速度が直前に比べて低下した状態でロック部材２７５に当接する。
【００４５】
次に、Ｓ１０６において、アーム２７２がロック部材２７５に当接したか否かを判定する。Ｓ１０６では、回転電機制御部２８２は、クランクシャフト１１１のクランク角と回転軸２１１の回転角度との差から算出されるベルト２６の状態に基づいてアーム２７２がロック部材２７５に当接したか否かを判定する。アーム２７２がロック部材２７５に当接したと判定すると、Ｓ１０７に進む。アーム２７２がロック部材２７５に当接していないと判定すると、Ｓ１０６における判定を繰り返す。
【００４６】
次に、Ｓ１０７において、「当接維持制御」としてアーム２７２とロック部材２７５とが当接した状態を維持するよう回転電機２１が出力する回転トルクを所定の回転トルク以上に維持する。このときの内燃機関駆動システム１の状態を図７に基づいて説明する。図７には、時刻ｔ１１０以降において、アーム２７２がロック部材２７５に当接している状態を示している。なお、図７には、アーム２７２がロック部材２７５から離間している場合のテンショナプーリ２７１及びアーム２７２の状態を点線で示す。
【００４７】
アーム２７２とロック部材２７５とが当接した後、エンジン１１の回転数が増加するとき、例えば、図４の時刻ｔ１２から時刻ｔ１３までの間では、クランク角速度が回転角速度に比べ速くなるため、ベルト２６の第一の部位２６１に緩みが生じる。このため、オートテンショナ２７のアーム２７２は、巻きばね２７３の付勢力によって付勢方向に回転しようとする（図７の実線矢印Ｄ２７２）。
このとき、回転電機制御部２８２は、回転電機２１が出力する回転トルクを増加する。具体的には、図６に示すように、アーム２７２とロック部材２７５とが当接した時刻ｔ１１０の後の時刻ｔ１２１において、トルクＴｒｑ１０に比べ大きく、かつ、アーム２７２がロック部材２７５に当接した状態を維持可能な「当接維持回転トルク」としてのトルクＴｒｑ１２を回転電機２１が出力できるよう制御する。これにより、アーム２７２は、ロック部材２７５に当接したままとなる。
【００４８】
ここで、トルクＴｒｑ１２の具体的な大きさについて、図８に基づいて説明する。図８は、オートテンショナ２７とベルト２６とが当接している部位の拡大図である。図８には、巻きばね２７３が自然長のときのテンショナプーリ２７１及びアーム２７２の位置を点線で示す。
【００４９】
図８において、テンショナプーリ２７１がベルト２６に作用する力を作用力Ｆｔとする。作用力Ｆｔは、巻きばね２７３のばね定数と巻きばね２７３が自然長から巻かれている角度との積で算出される。図８において、アーム２７２とロック部材２７５とが当接しているときの作用力Ｆｔは、ばね定数を定数Ｋｓｐとし、巻きばね２７３が自然長から巻かれている角度を角度γとすると、作用力（Ｋｓｐ×γ）と表される。作用力（Ｋｓｐ×γ）で表される作用力Ｆｔは、回転支持部２７４の中心軸Ｃ２７４上の点とテンショナプーリ２７１の回転軸Ｃ２７１上の点とを結ぶ仮想線ＶＬ１１に対して垂直な方向に作用している。
【００５０】
次に、テンショナプーリ２７１とベルト２６との接点ｃＰ１とし、接点ｃＰ１とテンショナプーリ２７１の回転軸Ｃ２７１上の点とを結ぶ仮想線ＶＬ１２と仮想線ＶＬ１１とがなす角度を角度αとすると、作用力Ｆｔを仮想線ＶＬ１２に沿った方向に成分分解した作用力は、作用力（Ｆｔ×ｃｏｓα）となる。
【００５１】
次に、ベルト２６の張力を張力Ｔとすると、張力Ｔは、接点ｃＰ１を作用点としてベルト２６が延びる二つの方向に沿ってそれぞれ作用している。ベルト２６とテンショナプーリ２７１とが接触する角度範囲を、図８に示すように、角度βとすると、ベルト２６からテンショナプーリ２７１に作用する作用力は、作用力｛２×Ｔ×ｓｉｎ（β／２）｝となる。作用力｛２×Ｔ×ｓｉｎ（β／２）｝は、仮想線ＶＬ１２上に位置し、作用力（Ｆｔ×ｃｏｓα）とは反対の方向に作用している。
【００５２】
上述した考察に基づくと、アーム２７２とロック部材２７５とが当接している状態を維持するためには、以下の式（１）が成り立つ必要がある。
Ｋｓｐ×γ×ｃｏｓα≦２×Ｔ×ｓｉｎ（β／２）      ・・・（１）
式（１）から張力Ｔを求めると、以下の式（２）となる。
Ｔ≧（Ｋｓｐ×γ×ｃｏｓα）／｛２×Ｔ×ｓｉｎ（β／２）｝      ・・・（２）
すなわち、回転電機２１が出力するトルクＴｒｑ１２の大きさは、ベルト２６の張力Ｔが式（２）から算出される張力Ｔ以上になるときに回転電機２１が出力する回転トルクの大きさとなる。
【００５３】
Ｓ１０７では、回転電機用ＥＣＵ２８は、演算部２８１は、クランクシャフト１１１のクランク角と回転軸２１１の回転角度との差から算出されるベルト２６の張りの状態に基づいて、トルクＴｒｑ１２を算出する。回転電機制御部２８２は、回転電機２１がトルクＴｒｑ１２以上の回転トルクを出力するよう回転電機２１を制御する。
【００５４】
次に、Ｓ１０８において、エンジン１１の回転数が所定の回転数以上になったか否かを判定する。Ｓ１０８では、回転電機用ＥＣＵ２８は、クランク角センサ１１２の信号に基づいてエンジン１１の回転数が所定の回転数以上になり、エンジン１１のシリンダ内への燃料の噴射及び当該燃料の点火によってエンジン１１がアイドリング状態を維持することが可能な完爆状態であるか否かを判定する。エンジン１１の回転数が所定の回転数以上になったと判定すると、Ｓ１０９に進む。エンジン１１の回転数が所定の回転数に比べ低いと判定すると、Ｓ１０８における判定を繰り返す。
【００５５】
次に、Ｓ１０９において、Ｓ１０７の回転電機２１の制御を解除する（図４の時刻ｔ１４）。
内燃機関駆動システム１が適用されているエンジンシステム１０では、Ｓ１０９の後に、エンジン１１の燃焼室１１０に燃料を噴射するとともに燃焼室１１０に噴射された燃料を点火する。これにより、エンジン１１は、完爆状態となる。
内燃機関駆動システム１は、このようにして、アイドルストップ状態からエンジン１１を再駆動する。
【００５６】
第一実施形態による回転電機用ＥＣＵ２８は、エンジン１１の駆動を開始するとき、反付勢方向に移動するアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になると、図６に示すように、出力する回転トルクを低減するよう回転電機２１を制御する。これにより、クランク角速度と回転角速度との差が小さくなるため、ベルト２６が僅かに緩み、アーム２７２の加速度が低下する。アーム２７２の加速度が低下すると、アーム２７２がロック部材２７５に当接するときに発生するアーム２７２とロック部材２７５との衝突音が小さくなる。
【００５７】
また、回転電機用ＥＣＵ２８は、アーム２７２がロック部材２７５に当接したあと、ロック部材２７５とアーム２７２とが当接した状態を維持するよう回転電機２１を制御する。これにより、アーム２７２とロック部材２７５との離間及び当接が繰り返されることによって、アーム２７２とロック部材２７５との衝突音の発生を防止する。
【００５８】
このように、回転電機用ＥＣＵ２８は、アーム２７２とロック部材２７５との衝突音を低減するよう回転電機２１の回転トルクを制御する。したがって、第一実施形態は、エンジン１１の駆動を開始するときに発生するアーム２７２とロック部材２７５との衝突音に起因する騒音を小さくすることができる。
【００５９】
また、回転電機用ＥＣＵ２８は、アーム２７２がロック部材２７５に当接するときアーム２７２の加速度を低減するよう回転電機２１を制御し、アーム２７２及びロック部材２７５に作用する衝撃を緩和する。また、回転電機用ＥＣＵ２８は、アーム２７２とロック部材２７５とが当接したあとはアーム２７２がロック部材２７５に当接したままとなるよう回転電機２１を制御し、アーム２７２とロック部材２７５との離間及び当接の繰り返しを防止する。これにより、第一実施形態は、アーム２７２とロック部材２７５との衝突による衝撃を小さくすることができるため、アーム２７２及びロック部材２７５の破損を防止することができる。
【００６０】
（第二実施形態）
第二実施形態による回転電機制御装置を図９，１０に基づき説明する。第二実施形態は、回転電機を制御する内容が第一実施形態と異なる。
【００６１】
第二実施形態による内燃機関駆動システムは、回転電機２１、回転電機プーリ２２、駆動軸プーリ２３、補機プーリ２４、２５、ベルト２６、オートテンショナ２７、クランク角センサ１１２、回転角センサ２１２、及び、回転電機用ＥＣＵ２８を備える。
【００６２】
第二実施形態におけるエンジン１１の駆動開始前から駆動が完了し完爆状態となるまでの回転数の時間変化を図９に示す。第二実施形態では、図９に示す期間は、エンジン停止期間Ｐ２０、スタータ駆動期間Ｐ２１、回転電機駆動期間Ｐ２２、及び、エンジン１１の駆動を開始することが可能な期間であるエンジン開始可能期間Ｐ２３に分けられる。第二実施形態では、回転電機駆動期間Ｐ２２とエンジン開始可能期間Ｐ２３とが重なっている。
【００６３】
次に、第二実施形態におけるエンジン１１の駆動開始プロセスを図１０に基づいて説明する。第二実施形態による内燃機関駆動システムが適用されているエンジンシステム１０では、例えば、アイドルストップ状態からのエンジン１１の再駆動において、図１０に示すフローチャートに従ってスタータ１３と回転電機２１とを連携しエンジン１１の駆動を開始する。
【００６４】
最初に、Ｓ２０１において、第一実施形態のＳ１０１と同様に、スタータ１３の駆動を開始する（図９の時刻ｔ２０）。
次に、Ｓ２０２において、第一実施形態のＳ１０２と同様に、クランクシャフト１１１のクランク角が所定のクランク角以上になっているか否かを判定する。クランク角が所定のクランク角以上になっていると判定すると、Ｓ２０３に進む。クランク角が所定のクランク角より小さいと判定すると、Ｓ２０２における判定を繰り返す。
次に、Ｓ２０３において、第一実施形態のＳ１０３と同様に、回転電機２１の駆動を開始する（図９の時刻ｔ２１）。
【００６５】
次に、Ｓ２０４において、第一実施形態のＳ１０４と同様に、オートテンショナ２７のアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっているか否かを判定する（図９の時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの間）。アーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっていると判定すると、Ｓ２０５に進む。アーム２７２の加速度が所定の加速度より小さいと判定すると、Ｓ２０４における判定を繰り返す。
次に、Ｓ２０５において、第一実施形態のＳ１０５と同様に、「衝突緩和制御」として回転電機２１が出力する回転トルクを低減する（図９の時刻ｔ２１から時刻ｔ２２までの間）。
【００６６】
次に、Ｓ２０６において、第一実施形態のＳ１０６と同様に、アーム２７２がロック部材２７５に当接したか否かを判定する。アーム２７２がロック部材２７５に当接したと判定すると、Ｓ２０７に進む。アーム２７２がロック部材２７５に当接していないと判定すると、Ｓ２０６における判定を繰り返す。
【００６７】
次に、Ｓ２０７において、第一実施形態のＳ１０７と同様に、「当接維持制御」としてアーム２７２とロック部材２７５とが当接した状態を維持するよう回転電機２１が出力する回転トルクを所定の回転トルク以上に維持する（図９の時刻ｔ２２から時刻ｔ２３までの間）。
【００６８】
第二実施形態による内燃機関駆動システムでは、時刻ｔ２１から時刻ｔ２３までの間の回転電機駆動期間Ｐ２２において、エンジン１１の駆動を開始することが可能である。そこで、回転電機駆動期間Ｐ２２において、エンジンＥＣＵ１４は、エンジン１１の燃焼室１１０に燃料を噴射するとともに燃焼室１１０に噴射された燃料を点火する。これにより、エンジン１１は、完爆状態となる。
【００６９】
次に、Ｓ２０８において、第一実施形態のＳ１０８と同様に、エンジン１１の回転数が所定の回転数以上になったか否かを判定する。Ｓ２０８では、回転電機用ＥＣＵ２８は、クランク角センサ１１２が出力する信号に基づいてエンジン１１の回転数が完爆状態を示す所定の回転数以上になっているか否かを判定する。エンジン１１の回転数が所定の回転数以上になったと判定すると、Ｓ２０９に進む。エンジン１１の回転数が所定の回転数に比べ低いと判定すると、Ｓ２０８における判定を繰り返す。
次に、Ｓ２０９において、第一実施形態のＳ１０９と同様に、Ｓ２０７の回転電機２１の制御を解除する（図９の時刻ｔ２３）。
第二実施形態による内燃機関駆動システムは、このようにして、アイドルストップ状態からエンジン１１を再駆動する。
【００７０】
第二実施形態による回転電機用ＥＣＵ２８は、アーム２７２とロック部材２７５とが当接する前にアーム２７２の加速度が低下するよう回転電機２１を制御する。また、第二実施形態による回転電機用ＥＣＵ２８は、アーム２７２がロック部材２７５に当接したあと、アーム２７２とロック部材２７５とが当接した状態を維持するよう回転電機２１を制御する。これにより、第二実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００７１】
また、第二実施形態による回転電機用ＥＣＵ２８では、回転電機駆動期間Ｐ２２においてエンジン１１の駆動を開始することができるため、回転電機２１が出力可能な回転トルクを第一実施形態に比べ小さくすることができる。これにより、第二実施形態では、回転電機の体格を第一実施形態の回転電機の体格に比べ小さくすることができる。
【００７２】
また、エンジン１１の駆動を開始可能な期間であるエンジン開始可能期間Ｐ２３となっても、回転電機２１によってクランクシャフト１１１の回転をアシストするため、エンジン１１を迅速に完爆状態にすることができる。
【００７３】
（第三実施形態）
第三実施形態による回転電機制御装置を図１１〜１３に基づき説明する。第三実施形態は、回転電機を制御する内容が第一実施形態と異なる。
【００７４】
第三実施形態による内燃機関駆動システム３は、回転電機２１、回転電機プーリ２２、駆動軸プーリ２３、補機プーリ２４、２５、ベルト２６、オートテンショナ２７、クランク角センサ１１２、回転角センサ２１２、及び、回転電機用ＥＣＵ２８を備える。内燃機関駆動システム３が適用されるエンジンシステム１０は、図１１に示すように、スタータを備えておらず、回転電機２１が出力する回転トルクのみによって停止状態のエンジン１１の駆動を開始する。
【００７５】
第三実施形態におけるエンジン１１の駆動開始前から駆動が完了し完爆状態となるまでの回転数の時間変化を図１２に示す。第三実施形態では、図１２に示す期間は、エンジン停止期間Ｐ３０、回転電機駆動期間Ｐ３１、及び、エンジン駆動期間Ｐ３２に分けられる。第三実施形態では、停止状態のエンジン１１において回転電機２１のみでクランクシャフト１１１の回転をアシストする。このため、回転電機駆動期間Ｐ３１は、第一、二実施形態に比べ長くなる。
【００７６】
次に、第三実施形態におけるエンジン１１の駆動開始プロセスを図１３に基づいて説明する。内燃機関駆動システム３が適用されているエンジンシステム１０では、例えば、アイドルストップ状態からのエンジン１１の再駆動において、図１３に示すフローチャートに従ってスタータ１３と回転電機２１とを連携しエンジン１１の駆動を開始する。
【００７７】
最初に、Ｓ３０１において、第一実施形態のＳ１０３と同様に、回転電機２１の駆動を開始する（図１２の時刻ｔ３０）。
次に、Ｓ３０２において、第一実施形態のＳ１０４と同様に、オートテンショナ２７のアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっているか否かを判定する（図１２の時刻ｔ３０から時刻ｔ３１までの間）。アーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっていると判定すると、Ｓ３０３に進む。アーム２７２の加速度が所定の加速度より小さいと判定すると、Ｓ３０２における判定を繰り返す。
次に、Ｓ３０３において、第一実施形態のＳ１０５と同様に、「衝突緩和制御」として回転電機２１が出力する回転トルクを低減する（図１２の時刻ｔ３０から時刻ｔ３１までの間）。
【００７８】
次に、Ｓ３０４において、第一実施形態のＳ１０６と同様に、アーム２７２がロック部材２７５に当接したか否かを判定する。アーム２７２がロック部材２７５に当接したと判定すると、Ｓ３０５に進む。アーム２７２がロック部材２７５に当接していないと判定すると、Ｓ３０４における判定を繰り返す。
【００７９】
次に、Ｓ３０５において、第一実施形態のＳ１０７と同様に、「当接維持制御」としてアーム２７２とロック部材２７５とが当接した状態を維持するよう回転電機２１が出力する回転トルクを所定の回転トルク以上に維持する（図１２の時刻ｔ３１から時刻ｔ３２までの間）。
【００８０】
次に、Ｓ３０６において、第一実施形態のＳ１０８と同様に、エンジン１１の回転数が所定の回転数以上になったか否かを判定する。Ｓ３０６では、回転電機用ＥＣＵ２８は、クランク角センサ１１２の信号に基づいてエンジン１１の回転数が所定の回転数以上になり、エンジン１１のシリンダ内への燃料の噴射及び当該燃料の点火によってエンジン１１がアイドリング状態を維持することが可能な完爆状態であるか否かを判定する。エンジン１１の回転数が所定の回転数以上になったと判定すると、Ｓ３０７に進む。エンジン１１の回転数が所定の回転数に比べ低いと判定すると、Ｓ３０６における判定を繰り返す。
次に、Ｓ３０７において、第一実施形態のＳ１０９と同様に、Ｓ３０５の回転電機２１の制御を解除する（図１２の時刻ｔ３２）。
内燃機関駆動システム３が適用されているエンジンシステム１０では、Ｓ３０７の後に、エンジン１１の燃焼室１１０に燃料を噴射するとともに燃焼室１１０に噴射された燃料を点火する。これにより、エンジン１１は、完爆状態となる。
内燃機関駆動システム３は、このようにして、アイドルストップ状態からエンジン１１を再駆動する。
【００８１】
第三実施形態による回転電機用ＥＣＵ２８は、アーム２７２とロック部材２７５とが当接する前にアーム２７２の加速度が低下するよう回転電機２１を制御する。また、第三実施形態による回転電機用ＥＣＵ２８は、アーム２７２がロック部材２７５に当接したあと、アーム２７２とロック部材２７５とが当接した状態を維持するよう回転電機２１を制御する。これにより、第三実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００８２】
また、第三実施形態の内燃機関駆動システム３では、停止状態のエンジン１１の駆動を開始する従来のスタータがなくてもエンジン１１の駆動を開始することができる。これにより、第三実施形態では、エンジンシステム１０の構成を簡素にすることができる。
【００８３】
（第四実施形態）
第四実施形態による内燃機関制御装置を図１４〜１６に基づき説明する。第四実施形態は、スタータの駆動を制御する点が第一実施形態と異なる。
【００８４】
「内燃機関制御装置」としてのエンジンＥＣＵ３４は、図１４，１５に示す内燃機関駆動システム４に適用される。内燃機関駆動システム４は、エンジン１１を駆動可能なエンジンシステム１０に適用される。エンジンシステム１０は、トランスミッション１２、スタータ１３、及び、内燃機関駆動システム４を備える。
【００８５】
内燃機関駆動システム４は、クランクシャフト１１１に連結可能な位置に設けられる。内燃機関駆動システム４は、回転電機２１、回転電機プーリ２２、駆動軸プーリ２３、補機プーリ２４，２５、ベルト２６、オートテンショナ２７、ロック部材２７５、クランク角センサ１１２、回転角センサ２１２、回転電機用ＥＣＵ２８、及び、エンジンＥＣＵ３４を備える。
【００８６】
エンジンＥＣＵ３４は、エンジン１１、スタータ１３、回転電機用ＥＣＵ２８、クランク角センサ１１２、及び、回転角センサ２１２と電気的に接続されている。エンジンＥＣＵ３４は、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ及び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ＥＣＵ３４は、演算部３４１、及び、「駆動軸制御部」としてのスタータ制御部３４２を有する。
演算部３４１は、クランク角センサ１１２が出力する信号、及び、回転角センサ２１２が出力する信号に基づいて、ベルト２６の第一の部位２６１の張りの状態を算出する。
スタータ制御部３４２は、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い処理を行い、演算部３４１が算出したベルト２６の状態に基づいてスタータ１３が出力するトルクである駆動トルクを制御する。
【００８７】
エンジンＥＣＵ３４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。例えば、エンジンＥＣＵ３４は、車両の運転者による図示しないイグニッションスイッチでのエンジン１１の駆動開始操作やアイドルストップ状態の解除操作などに基づいて、車両の状態に応じてスタータ１３の駆動を制御する。
【００８８】
次に、第四実施形態におけるエンジン１１の駆動開始プロセスを図１６に基づいて説明する。内燃機関駆動システム４が適用されているエンジンシステム１０では、例えば、アイドルストップ状態からのエンジン１１の再駆動において、図１６に示すフローチャートに従ってスタータ１３と回転電機２１とを連携しエンジン１１の駆動を開始する。
【００８９】
最初に、Ｓ４０１において、第一実施形態のＳ１０１と同様に、スタータ１３の駆動を開始する。
次に、Ｓ４０２において、第一実施形態のＳ１０２と同様に、クランクシャフト１１１のクランク角が所定のクランク角以上になっているか否かを判定する。クランク角が所定のクランク角以上になっていると判定すると、Ｓ４０３に進む。クランク角が所定のクランク角より小さいと判定すると、Ｓ４０２における判定を繰り返す。
次に、Ｓ４０３において、第一実施形態のＳ１０３と同様に、回転電機２１の駆動を開始する。
【００９０】
次に、Ｓ４０４において、第一実施形態のＳ１０４と同様に、オートテンショナ２７のアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっているか否かを判定する。
Ｓ４０４では、スタータ１３によるエンジン１１の駆動を開始した後、エンジン１１の回転数が減少するとき、クランクシャフト１１１のクランク角速度は徐々に小さくなるため、回転電機２１が出力する回転トルクによってベルト２６の第一の部位２６１が回転電機２１の方向に引っ張られ、アーム２７２が反付勢方向に回転する。このとき、エンジンＥＣＵ３４では、演算部３４１においてクランクシャフト１１１のクランク角と回転軸２１１の回転角度との差からベルト２６の張りの状態を算出する。エンジンＥＣＵ３４では、算出されたベルト２６の張りの状態からテンショナプーリ２７１の位置を算出し、当該算出された位置の時間変化に基づいてテンショナプーリ２７１を支持するアーム２７２の加速度を算出する。スタータ制御部３４２は、この算出されたアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっているか否かを判定する。
アーム２７２の加速度が所定の加速度以上になっていると判定すると、Ｓ４０５に進む。アーム２７２の加速度が所定の加速度より小さいと判定すると、Ｓ４０４における判定を繰り返す。
【００９１】
次に、Ｓ４０５において、「衝突緩和制御」としてクランクシャフト１１１の駆動トルクを増大する。Ｓ４０５でのクランクシャフト１１１の駆動トルクの制御の内容について図１７に基づいて説明する。
図１７に、Ｓ４０５におけるクランクシャフト１１１の駆動トルクの時間変化を示す。
アーム２７２とロック部材２７５とが当接する時刻ｔ４１０とすると、図１７に示すように、時刻ｔ４１０より前の時刻である時刻ｔ４１においては、クランクシャフト１１１の駆動トルクは、「オートテンショナと規制部とが当接する前の駆動軸の駆動トルク」としてのトルクＴｒｑ４１となっている。スタータ制御部３４２は、時刻ｔ４１以降においてアーム２７２の加速度が所定の加速度以上になるときの時刻ｔ４１１においてクランクシャフト１１１の駆動トルクをトルクＴｒｑ４１に比べ大きい「衝突緩和駆動トルク」としてのトルクＴｒｑ４０とする。これにより、クランクシャフト１１１の回転角速度が速くなるため、クランク角速度と回転角速度との差が小さくなり、張った状態となっていたベルト２６の第一の部位２６１が僅かに緩む。第一の部位２６１が僅かに緩むと、アーム２７２は、加速度が直前に比べて低下した状態でロック部材２７５に当接する。
【００９２】
次に、Ｓ４０６において、第一実施形態のＳ１０６と同様に、アーム２７２がロック部材２７５に当接したか否かを判定する。アーム２７２がロック部材２７５に当接したと判定すると、Ｓ４０７に進む。アーム２７２がロック部材２７５に当接していないと判定すると、Ｓ４０６における判定を繰り返す。
【００９３】
次に、Ｓ４０７において、「当接維持制御」としてアーム２７２とロック部材２７５とが当接した状態を維持するようクランクシャフト１１１の駆動トルクを「当接維持駆動トルク」としての所定の駆動トルク以下に維持する。具体的には、図１７に示すように、アーム２７２とロック部材２７５とが当接した時刻ｔ４１０の後の時刻ｔ４２１において、トルクＴｒｑ４０に比べ小さく、かつ、アーム２７２がロック部材２７５に当接した状態を維持可能な駆動トルク以下の「当接維持駆動トルク」としてのトルクＴｒｑ４２をクランクシャフト１１１の駆動トルクとなるようスタータ１３を制御する。これにより、アーム２７２は、ロック部材２７５に当接したままとなる。
【００９４】
次に、Ｓ４０８において、第一実施形態のＳ１０８と同様に、エンジン１１の回転数が所定の回転数以上になったか否かを判定する。エンジン１１の回転数が所定の回転数以上になったと判定すると、Ｓ４０９に進む。エンジン１１の回転数が所定の回転数に比べ低いと判定すると、Ｓ４０８における判定を繰り返す。
次に、Ｓ４０９において、第一実施形態のＳ１０９と同様に、Ｓ４０７のスタータ１３の制御を解除する。
内燃機関駆動システム４は、このようにして、アイドルストップ状態からエンジン１１を再駆動する。
【００９５】
エンジンＥＣＵ３４は、アーム２７２とロック部材２７５とが当接する前にアーム２７２の加速度が低下するようスタータ１３を制御する。また、エンジンＥＣＵ３４は、アーム２７２がロック部材２７５に当接したあと、アーム２７２とロック部材２７５とが当接した状態を維持するようスタータ１３を制御する。これにより、第四実施形態は、第一実施形態と同じ効果を奏する。
【００９６】
（他の実施形態）
第一〜三実施形態では、回転電機用ＥＣＵは、エンジンの駆動を開始するとき、アームの加速度が所定の加速度以上になると回転電機が出力する回転トルクを低減し、アームがロック部材に当接するとロック部材とアームとが当接した状態を維持するよう回転電機を制御するとした。また、第四実施形態では、エンジンＥＣＵは、エンジンの駆動を開始するとき、アームの加速度が所定の加速度以上になるとスタータが出力する回転トルクを増大し、アームがロック部材に当接するとロック部材とアームとが当接した状態を維持するようスタータを制御するとした。しかしながら、回転電機用ＥＣＵ及びエンジンＥＣＵの制御は、いずれか一方であってもよい。いずれか一方であっても、アームとロック部材との衝突音に起因する騒音を小さくし、かつ、アーム及びロック部材の破損を防止することができる。
【００９７】
第四実施形態では、「内燃機関制御装置」としてのエンジンＥＣＵは、スタータの駆動を制御するとした。しかしながら、内燃機関制御装置が制御するものはこれに限定されない。例えば、エンジンの燃焼室に供給される燃料の量や点火のタイミングなどを制御することによってエンジンによるクランクシャフトの駆動トルクを制御してもよい。
【００９８】
上述の実施形態では、アームの加速度が所定の加速度以上になるとき、回転電機用ＥＣＵまたはエンジンＥＣＵは、図６に示すように、出力する回転トルクを直前のトルクに比べ小さいトルクとなるよう回転電機を制御するとした。しかしながら、回転電機用ＥＣＵまたはエンジンＥＣＵが制御する回転トルクの時間変化は、これに限定されない。その一例を図１８に示す。
【００９９】
図１８は、図６に示した回転電機が出力する回転トルクの時間変化を示す特性図の変形例である。アーム２７２とロック部材２７５とが当接する時刻ｔ５０より前では、回転電機２１の回転トルクは、トルクＴｒｑ５１となっている。回転電機用ＥＣＵ２８は、時刻ｔ５０より前の時刻である時刻ｔ５１において、回転トルクがトルクＴｒｑ５１から「オートテンショナと規制部とが当接する前の回転電機の回転トルク」としてのトルクＴｒｑ５２に小さくなるよう回転電機２１を制御する。その後、回転電機用ＥＣＵ２８は、時刻ｔ５０より前であって時刻ｔ５１の後の時刻ｔ５２において、回転トルクが「衝突緩和回転トルク」としてのトルクＴｒｑ５０である０となるよう回転電機２１を制御する。
また、回転電機用ＥＣＵ２８は、時刻ｔ５０の後の時刻ｔ５３において回転トルクが０より大きいトルクＴｒｑ５３となるよう回転電機２１を制御した後、時刻ｔ５３の後の時刻ｔ５４において回転トルクがトルクＴｒｑ５３からアーム２７２がロック部材２７５に当接した状態を維持可能な「当接維持回転トルク」としてのトルクＴｒｑ５４に大きくなるよう回転電機２１を制御する。
このように、回転電機２１の回転トルクを段階的に変化させることによって、アーム２７２の加速度を徐々に小さくするとともに、時刻ｔ５０のときには回転トルクを０とすることによって、アーム２７２とロック部材２７５とが当接するときの衝撃をさらに小さくすることができる。これにより、アーム２７２とロック部材２７５との衝突音をさらに小さくすることができるとともに、アーム２７２及びロック部材２７５の破損を確実に防止できる。
【０１００】
第一、三実施形態では、アームとロック部材とが当接したままとなるよう回転電機の回転トルクを所定の回転トルク以上になるよう制御しているとき、エンジンの回転数が所定の回転数以上になったときに回転電機の制御を解除するとした。しかしながら、エンジンが完爆状態となったときに回転電機の制御を解除してもよい。
【０１０１】
上述の実施形態では、クランクシャフトのクランク角と回転軸の回転角度との差からベルトの張りの状態を算出するとした。しかしながら、ベルトの張りの状態を算出する方法はこれに限定されない。
【０１０２】
上述の実施形態では、「無端伝動部材」としてベルトを用いるとした。しかしながら、回転電機の回転軸とクランクシャフトとを連結する部材はこれに限定されない。チェーンであってもよい。
【０１０３】
上述の実施形態では、オートテンショナは、巻きばねの付勢力によってアームが回転すする構成であるとした。しかしながら、オートテンショナの構成はこれに限定されない。また、オートテンショナの付勢力は、テンショナプーリが収縮方向に移動するときとテンショナプーリが伸長方向に移動するときとで異なっていてもよい。具体的な例を図１９に示す。
【０１０４】
図１９には、テンショナプーリ２７１の移動速度に対する巻きばね２７３の減衰力の変化を示す。
図１９では、横軸にテンショナプーリ２７１の移動速度を示す。図１９の横軸において正の側、すなわち、図１９の紙面における右側を付勢方向にテンショナプーリ２７１が移動したときの移動速度とし、図１９の紙面における左側を反付勢方向にテンショナプーリ２７１が移動したときの移動速度とする。ここでは、テンショナプーリ２７１が付勢方向に移動するとベルト２６の張力は増すこととなる。また、テンショナプーリ２７１が反付勢方向に移動するとベルト２６の張力は減ることとなる。
また、図１９では、縦軸に巻きばね２７３の減衰力を示す。ここで「減衰力」とは、テンショナプーリ２７１が付勢方向または反付勢方向に移動するとき、当該移動する方向に移動することを妨げる力を指す。
【０１０５】
図１９に示すように、アーム２７２の回転方向が付勢方向のとき、巻きばね２７３の減衰力は、ほぼ０となっている。一方、アーム２７２の回転方向が反付勢方向のとき、巻きばね２７３の減衰力は、アーム２７２の反付勢方向への回転速度が増加するにしたがって大きくなる。すなわち、アーム２７２が反付勢方向に回転するときの巻きばね２７３の減衰力は、アーム２７２が付勢方向に回転するときの巻きばね２７３の減衰力に比べ大きい。この場合、内燃機関駆動システムは、上述した効果に加え、エンジン１１の駆動を開始した後、回転電機２１の力行作動によってエンジン１１の回転数を維持しようとするとき、ベルト２６の回転電機プーリ２２および駆動軸プーリ２３に対する滑りが抑制され、回転電機２１が出力する回転トルクを確実にクランクシャフト１１１に伝達することができる。
【０１０６】
また、図１９に示すオートテンショナの特性において、テンショナプーリ２７１を反付勢方向に移動するときの減衰力は、無限大となってもよい。すなわち、エンジンの駆動開始プロセスを実行するとき、テンショナプーリは、反付勢方向に移動不能にロックされ、付勢方向にのみ移動可能であってもよい。この場合、オートテンショナは、当該ロックが適宜解除可能な機能を有しており、エンジンの駆動開始プロセスを実行するとき以外では、テンショナプーリは、付勢方向および反付勢方向のいずれにも移動可能となっている。このようなオートテンショナでも回転電機２１が出力する回転トルクを確実にクランクシャフト１１１に伝達することができる。
【０１０７】
上述の実施形態では、回転電機の回転角度は、回転角センサで検出するとした。しかしながら、回転電機の回転角度を検出する方法は、これに限定されない。回転電機に供給される電圧に対して所定値を設定し、電圧が所定値となるときのタイミングに基づいて回転電機の回転角度を検出してもよい。この場合、回転角センサが不要となるため、伝動システムの製造コストを低減することができる。
【０１０８】
上述の実施形態では、アームとロック部材とが当接する前において、オートテンショナのアームの加速度が所定の加速度以上になっているか否かを判定するとした。しかしながら、判定項目は加速度に限定されない。ロック部材に対するアームの相対速度や相対位置であってもよい。
【０１０９】
上述の実施形態では、演算部は、ベルトの第一の部位の張りの状態をクランクシャフトのクランク角と回転軸の回転角度との差から算出するとした。しかしながら、演算部がベルトの第一の部位の張りの状態を算出する方法はこれに限定されない。
【０１１０】
上述の実施形態では、「回転電機制御装置」としての回転電機用ＥＣＵは、演算手段としてのＣＰＵ、記憶手段としてのＲＯＭ及び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とした。しかしながら、「回転電機制御装置」の構成はこれに限定されない。車両が搭載するＩＣ、例えば、ＡＳＩＣなどであってもよい。
【０１１１】
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で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【０１１２】
１，３，４・・・内燃機関駆動システム
１１・・・エンジン（内燃機関）
１１１・・・クランクシャフト（駆動軸）
２１・・・回転電機
２１１・・・回転軸
２６・・・ベルト（無端伝動部材）
２７・・・オートテンショナ
２８１，３４１・・・演算部
２８・・・回転電機用ＥＣＵ（回転電機制御装置）
３４・・・エンジンＥＣＵ（内燃機関制御装置）
【図１】
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【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】
2018135777.tif 000016
【図１５】
2018135777.tif 000017
【図１６】
2018135777.tif 000018
【図１７】
2018135777.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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