(57)【要約】【課題】この発明は、弾性部材の張力変化に起因する発電トルクのずれを防止し、適切な時期に発電トルクを発生させることができる発電機の制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】この発明は、内燃機関の駆動力により発電を行う発電機を備え、内燃機関の振動を抑制するために所定期間発電トルクを発生させるよう発電機を制御する発電機の制御装置において、内燃機関のクランクシャフトと、発電機の回転軸と、クランクシャフトと回転軸とを連結し、内燃機関の駆動力を発電機へ伝達する動力伝達装置と、動力伝達装置に備えられ内燃機関の駆動力を緩衝させると共に、内燃機関の運転状態に応じて張力が変化する弾性部材と、内燃機関の運転状態に基づき所定期間のずれが補正されるように発電機を制御する抑制制御部と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2015042097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の駆動力により発電を行う発電機を備え、前記内燃機関の振動を抑制するために所定期間発電トルクを発生させるよう前記発電機を制御する発電機の制御装置において、前記内燃機関のクランクシャフトと、前記発電機の回転軸と、前記クランクシャフトと前記回転軸とを連結し、前記内燃機関の駆動力を前記発電機へ伝達する動力伝達装置と、前記動力伝達装置に備えられ前記内燃機関の駆動力を緩衝させると共に、前記内燃機関の運転状態に応じて張力が変化する弾性部材と、前記内燃機関の運転状態に基づき前記所定期間のずれが補正されるように前記発電機を制御する抑制制御部と、を備えたことを特徴とする発電機の制御装置。
【請求項２】
前記内燃機関の運転状態は、当該内燃機関の水温を含むことを特徴とする請求項１に記載の発電機の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の運転状態は、当該内燃機関の回転数と負荷とを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の発電機の制御装置。
【請求項４】
内燃機関の駆動力により発電を行う発電機を備え、前記内燃機関の振動を抑制するために所定期間発電トルクを発生させるよう前記発電機を制御する発電機の制御装置において、前記内燃機関のクランクシャフトと、前記発電機の回転軸と、前記クランクシャフトと前記回転軸とを連結し、前記内燃機関の駆動力を前記発電機へ伝達する動力伝達装置と、前記動力伝達装置に備えられ前記内燃機関の駆動力を緩衝させると共に、前記内燃機関の運転状態に応じて張力が変化する弾性部材と、前記内燃機関の運転状態に基づき前記内燃機関の振動を検出し、当該振動が所定の値に低下するまで前記所定期間を進角するように前記発電機を制御する抑制制御部と、を備えたことを特徴とする発電機の制御装置。
【請求項５】
前記抑制制御部は、前記発電トルクの所定期間を進角した後、前記振動が大きくなること又は振動が低下しないことを条件として、前記所定期間を遅角することを特徴とする請求項４に記載の発電機の制御装置。
【請求項６】
前記抑制制御部は、前記所定期間の進角量又は遅角量を保存するメモリを備え、前記内燃機関の振動が目標値付近となったときの前記進角量又は遅角量を、前記メモリに保存された前回の進角量又は遅角量と置き換えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の発電機の制御装置。
【請求項７】
前記抑制制御部は、前記置き換えられた進角量又は遅角量を含む値が設定値を超えたことを条件として、警告を発することを特徴とする請求項６に記載の発電機の制御装置。
【請求項８】
前記動力伝達装置は、前記内燃機関のクランクシャフトに設けられた第１プーリと、前記発電機の回転軸に設けられた第２プーリと、前記第１プーリと前記第２プーリとの間に巻きかけられた伝達ベルトとで構成され、前記弾性部材は、前記伝達ベルトであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発電機の制御装置。
【請求項９】
前記動力伝達装置は、前記内燃機関のクランクシャフトに設けられた第１プーリと、前記発電機の回転軸に設けられた第２のプーリと、少なくとも前記第１プーリと前記第の２プーリとの間に巻き掛けられた伝達ベルトと、前記第１プーリと前記第２プーリとのいずれか１つに備えられたダンパとで構成され、前記弾性部材は、前記ダンパであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の発電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は発電機の制御装置に係り、特に、内燃機関の駆動力により発電を行う発電機によって内燃機関の振動を抑制させる発電機の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に発電機は、内燃機関のクランクシャフトから動力を得て、発電を行うものが知られている。このような発電機において、例えば下記の特許文献１には、内燃機関の回転変動によって生じる回転子の慣性トルクを低減させるように発電トルクを発生させるべく、回転子に流す励磁電流を制御する発電機の制御装置が開示されている。具体的には、内燃機関の回転数が高くなる期間に発電トルクが発生するように、励磁電流を制御するものである。
この特許文献１に開示される制御装置によれば、回転子の慣性トルクを低減するように発電トルクを発生させるため、内燃機関は回転変動が低下し振動を抑制することができると共に、内燃機関と発電機とに巻きかけられた伝達ベルトの張力変動を低減することができるとしている。
ところで、内燃機関のクランクシャフトと、発電機の回転軸とは、各軸上に設けられたプーリと、これらのプーリに巻きかけられた伝達ベルトとで接続されることが一般的に知られている（例えば、特許文献２）。また、このような発電装置においては、プーリとクランクシャフト又は発電機の回転軸との間には、衝撃を緩和させるためのダンパが設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７４７９７号公報
【特許文献２】実開平６−６２２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上記のような内燃機関の振動を抑制する制御（以下、抑制制御という）を行う制御装置においては、図２１に示すように、内燃機関の回転変動（クランクシャフトの角速度変動）が低減されるように、発電機の励磁電流のデューティ電圧を制御し、予め設定された所定期間に内燃機関の回転方向と逆方向の発電トルクを生じさせ、回転変動を抑制するよう構成される。
しかしながら、クランクシャフトと発電機の回転軸との間に伝達ベルトやダンパなどの弾性部材が備えられた場合、弾性部材の張力変化に伴い、図２２に示すように、発電トルクの発生時期にずれ（位相遅れθ）を生じる場合がある。この場合は、クランクシャフトに伝わる発電トルクに遅れが生じるため、目標の回転変動（角速度変動）に対して抑制制御による実際の回転変動が大きくなり、充分に振動を抑制できなくなるおそれがある。
【０００５】
そこで、この発明は、上記の問題に鑑みて成されたものであり、弾性部材の張力変化に起因する発電トルクのずれを防止し、適切な時期に発電トルクを発生させることができる発電機の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、内燃機関の駆動力により発電を行う発電機を備え、前記内燃機関の振動を抑制するために所定期間発電トルクを発生させるよう前記発電機を制御する発電機の制御装置において、前記内燃機関のクランクシャフトと、前記発電機の回転軸と、前記クランクシャフトと前記回転軸とを連結し、前記内燃機関の駆動力を前記発電機へ伝達する動力伝達装置と、前記動力伝達装置に備えられ前記内燃機関の駆動力を緩衝させると共に、前記内燃機関の運転状態に応じて張力が変化する弾性部材と、前記内燃機関の運転状態に基づき前記所定期間のずれが補正されるように前記発電機を制御する抑制制御部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は、内燃機関の運転状態によって弾性部材の張力が変化した場合であっても、弾性部材の張力変化に起因する所定期間の位相ずれの変化量を推定し、位相ずれが補正されるように発電機を制御するため、内燃機関の振動を抑制するために確実な時期に発電トルクを発生させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は発電機の制御装置のメインフローチャートである。（実施例１）
【図２】図２は発電機の制御装置の抑制制御のフローチャートである。（実施例１）
【図３】図３は発電機の制御装置の補正制御のフローチャートである。（実施例１）
【図４】図４は水温補正テーブルを示す図である。（実施例１）
【図５】図５は回転数−負荷補正マップを示す図である。（実施例１）
【図６】図６は発電機の制御装置の伝達位相遅れを考慮した発電トルクを説明する図である。（実施例１）
【図７】図７は発電機の制御装置のシステム構成図である。（実施例１）
【図８】図８はバッテリの状態を示す図である。（実施例１）
【図９】図９は発電機の制御装置の抑制制御のタイミングチャートである。（実施例１）
【図１０】図１０は発電機の制御装置の補正制御のフローチャートである。（実施例２）
【図１１】図１１は発電機の制御装置のメインフローチャートである。（実施例３）
【図１２】図１２は発電機の制御装置の抑制制御のフローチャートである。（実施例３）
【図１３】図１３は発電機の制御装置のフィードバック制御のフローチャートである。（実施例３）
【図１４】図１４は発電機の制御装置の進角制御のフローチャートである。（実施例３）
【図１５】図１５は発電機の制御装置の遅角制御のフローチャートである。（実施例３）
【図１６】図１６は発電機の制御装置の学習制御のフローチャートである。（実施例３）
【図１７】図１７は発電機の制御装置の伸び判定制御のフローチャートである。（実施例３）
【図１８】図１８は発電機の制御装置の進角制御のタイミングチャートである。（実施例３）
【図１９】図１９は発電機の制御装置の遅角制御のタイミングチャートである。（実施例３）
【図２０】図２０は発電機の制御装置の異なる遅角制御のタイミングチャートである。（実施例３）
【図２１】図２１は発電機の制御装置の抑制制御のタイミングチャートである。（従来例）
【図２２】図２２は発電機の制御装置の発電トルクの伝達位相遅れを説明する図である。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１〜図９は、この発明の実施例１を示すものである。図７において、車両などに搭載される内燃機関１は、複数の気筒♯を有し、駆動力を出力するクランクシャフト２を備えている。内燃機関１は、クランクシャフト２が出力する駆動力により駆動される補機として、ウォータポンプ３と発電機４（例えば、オルタネータ）と備えている。
内燃機関１は、駆動力をウォータポンプ３、発電機４へ伝達する動力伝達装置５を備えている。動力伝達装置５は、クランクシャフト２にクランクプーリ６を備え、ウォータポンプ３のポンプ回転軸７にポンププーリ８を備え、発電機４の発電機回転軸９に発電機プーリ１０を備えている。クランクプーリ６とポンププーリ８と発電機プーリ１０とには、アイドラプーリ１１を介して伝達ベルト１２を巻き掛けている。また、前記クランクプーリ６は、ダンパ１３を介してクランクシャフト２に取り付けている。前記伝達ベルト１２とダンパ１３は、弾性部材からなり、内燃機関１の駆動力を緩衝させると共に、内燃機関１の運転状態に応じて張力が変化する。
内燃機関１の駆動力は、クランクシャフト２から伝達ベルト１２を介してウォータポンプ３と発電機４とに伝達される。ウォータポンプ３は、内燃機関１の駆動力によりラジエータとの間で冷却水を循環させ、内燃機関１の冷却を行う。発電機４は、内燃機関１の駆動力により発電を行う。
【００１１】
前記発電機４は、出力線１４によりバッテリ１５の正極端子に接続している。バッテリ１５は、接地線１６により負極端子を車両の車体に接地している。バッテリ１５は、発電機４の発電した電力を蓄電する。また、バッテリ１５は、出力線１４に接続された電装部品などの電気負荷１７に電力を供給する。
前記発電機４は、制御装置１８により発電量を制御される。制御装置１８には、クランクシャフト２の回転角を検出するクランク角センサ１９と、カムシャフトの回転角を検出するカム角センサ２０と、内燃機関１の吸気圧を検出する吸気圧センサ２１と、内燃機関１の吸気量を検出する吸気量センサ２２と、内燃機関１の冷却水の水温を検出する水温センサ２３と、接地線１６に設けたバッテリ１５の電圧・電流などのバッテリ状態を検出するバッテリセンサ２４と、変速機の変速制御及びロックアップ制御を行う変速制御装置２５とを接続している。制御装置１８は、これらセンサ１９〜２４及び変速制御装置２５から入力するクランク角、カム角、吸気圧、吸気量、水温、バッテリ電圧、バッテリ電流、変速レンジ、ロックアップなどの情報に基づいて、発電機４の駆動を制御する。
発電機４の制御装置１８は、抑制制御部２６と記憶部２７とを備えている。抑制制御部２６は、内燃機関１の振動を抑制するために、所定期間、発電トルクを発生させるように発電機４を制御する。抑制制御部２６の抑制制御により発電機４が発生した電力は、バッテリ１５に蓄電される。記憶部２７は、メモリからなり、制御のデータを記憶する。
前記バッテリ１５は、図８に示すように、充電可能な電気容量を充電容量とすると、使用可能な電力が残存容量であり、充電容量と残存容量との差が空き容量である。制御装置１８は、バッテリ１５の充電容量、残存容量、空き容量をバッテリ電圧によって管理している。
制御装置１８は、バッテリ電圧によって、バッテリ１５の残存容量の枯渇おそれを判定する設定値ＶＢｌｏｗ、充電容量の上限電圧を設定する設定値ＶＢ１及び設定値ＶＢ２を設定している。設定値ＶＢｌｏｗと設定値ＶＢ１と設定値ＶＢ２とは、ＶＢｌｏｗ＜ＶＢ１＜ＶＢ２の関係になっている。制御装置１８は、充電容量の設定値ＶＢ１を設定値ＶＢ２に変更することで充電容量を増加させ、この結果として空き容量を増加させる。
【００１２】
前記発電機４の制御装置１８は、通常はバッテリ１５のバッテリ電圧が設定値ＶＢｌｏｗ未満になると、発電機４により発電を行い、発生した電力をバッテリ１５に蓄電する（通常制御）。制御装置１８は、変速機がロックアップ状態、且つバッテリ電圧が設定値ＶＢｌｏｗ超えの条件が成立すると、抑制制御部２６により内燃機関１の振動を抑制するように発電機４の駆動を制御する（抑制制御）。
制御装置１８は、通常制御に対して、抑制制御時に抑制制御部２６によりクランク角を基準として発電機４の制御を行う。抑制制御部２６は、変速機のロックアップ時において、内燃機関１の振動原因であるクランク角速度変動を抑制するために、クランク角速度が速くなるタイミングに合わせて発電機４の回転子に励磁電流を流し、発電負荷を増やす。抑制制御部２６によって増加された発電負荷は、伝達ベルト１２を通じてクランクシャフト２に伝達されることで、図９に破線で示すように、クランクシャフト２の角速度（ａ）を適度に調整する。
図９の（ａ）は、クランクシャフト２の角速度を示している。内燃機関１が低速度の回転速度で運転すると、クランクシャフト２の角速度（ａ）は実線のように変動する。このとき、変速機がロックアップ状態になると、このクランクシャフト２の回転変動が車体に伝わり易くなる。そこで、制御装置１８は、ロックアップ中に内燃機関１の回転変動を抑制するために、各気筒♯のクランク角（ｃ）が０度から１８０度までの間（各気筒♯の燃焼期間）において、発電機４を駆動制御して所定期間の発電トルク（ｂ）を発生させる。
クランク角速度が速くなる期間（クランク角）は、予め制御装置１８内の記憶部２７に期間設定マップデータとして記録させておく。抑制制御部２６は、クランク角センサ１９の検出値より算出されたクランク角を基準とし、内燃機関１の回転数および負荷と記憶部２７に記憶した前述期間設定マップとにより発電機４の励磁電流を流す所定期間（タイミング及び長さ）を決定する。
抑制制御部２６は、図９に示すように、発電機４の発電トルク（ｂ）が予備トルク、抑制トルクの２段階で増加するように発電機４に励磁電流を２段階に増加させて流すことで、急激なトルク変動による伝達ベルト１２の滑りを防止する。励磁電流は、デューティ比により設定される。励磁電流のデューティ比は、記憶部２７にデューティ比マップデータとして記録させておく。制御装置１８は、充電容量を設定値ＶＢ１から設定値ＶＢ２に変更することで充電容量を増加させ、この結果として空き容量を増加させる。
【００１３】
また、発電機４の制御装置１８は、抑制制御を実行しない通常制御時のバッテリ１５の充電容量を、設定値ＶＢ１（例えば、１２Ｖ）に設定する。制御装置１８は、変速制御装置２５からロックアップ制御信号を受信し、その他の条件（バッテリ１５の残存容量が設定値ＶＢｌｏｗ（例えば、１１Ｖ）を越えた）も満たすと、バッテリ１５の充電容量を設定値ＶＢ２（例えば、１４Ｖ）に変更して抑制制御を開始する。
制御装置１８は、ロックアップ制御信号を受信したときに、バッテリ１５の残存容量が設定値ＶＢｌｏｗ（例えば、１１Ｖ）以下の場合、バッテリ１５の優先充電のために抑制制御を禁止し、通常の充電制御を行う。また、制御装置１８は、抑制制御中にバッテリ１５のバッテリ電圧が設定値ＶＢｌｏｗを下回った場合、抑制制御を中止し、通常の充電制御を行う。これにより、発電機４の制御装置１８は、抑制制御の機会を増やす。
【００１４】
この発電機４の制御装置１８は、内燃機関１の振動を抑制するために発生する発電トルクの所定期間が、弾性部材の伝達ベルト１２やダンパ１３などの張力変化に伴いずれることを防止するために、抑制制御部２６によって、内燃機関１の運転状態（回転数、負荷、水温など）に基づき、発電トルクの所定期間のずれが補正されるように発電機４を制御する。
抑制制御部２６は、内燃機関１の運転状態として内燃機関１の水温を含み、発電トルクの所定期間のずれが補正されるように発電機４を制御する。また、抑制制御部２６は、内燃機関１の運転状態として内燃機関１の回転数と負荷とを含み、発電トルクの所定期間のずれが補正されるように発電機４を制御する。
【００１５】
次に作用を説明する。
図１において、発電機４の制御装置１８は、発電制御のプログラムがスタートすると、各センサ１９〜２４及び変速制御装置２５から出力される信号を取得する（Ｓ１）。具体的には、クランク角センサ１９、カム角センサ２０、吸気圧センサ２１、吸気量センサ２２、水温センサ２３、バッテリセンサ２４の出力値を取得し、変速制御装装置２５からロックアップの状態情報を取得する。
制御装置１８は、変速制御装置２５からの情報に基づき、変速機がロックアップ中であるか否かを判断する（Ｓ２）。
判断（Ｓ２）がＹＥＳの場合は、バッテリセンサ２４からの出力値に基づき、バッテリ電圧（残存容量）が設定値ＶＢｌｏｗ超えであるか否かを判断する（Ｓ３）。
制御装置１８は、バッテリ電圧がＶＢｌｏｗより高く、判断（Ｓ３）がＹＥＳの場合、バッテリ１５の残存容量が枯渇する心配が無いので、バッテリ１５の上限電圧（充電容量）を設定値ＶＢ２に設定し（Ｓ４）、抑制制御を実行し（Ｓ５）、補正制御を実行し（Ｓ６）、信号の取得（Ｓ１）にリターンする。
前記設定値ＶＢ２は、抑制制御が停止中である場合に設定される上限電圧の設定値ＶＢ１よりも、高い値である。上限電圧が設定値ＶＢ２に設定されると、バッテリ１５はバッテリ電圧が設定値ＶＢ２に達するまで充電を実行される。
すなわち、制御装置１８は、上限電圧を設定値ＶＢ１から設定値ＶＢ２へ引き上げることで、バッテリ１５の最大充電容量を増加させる。このように、抑制制御を実行するにあたり、バッテリ１５の最大充電容量を増加させることで、バッテリ１５が満充電状態となり、抑制制御が実行不能となることを防止できる。
前記補正制御（Ｓ６）においては、内燃機関１の運転状態に基づき伝達ベルト１２やダンパ１３などの張力変化を予測し、所定期間のずれを補正する補正値θを算出する。算出された補正値θは、次回の抑制制御において、発電トルクの所定期間のずれの補正に使用される。
一方、前記判断（Ｓ２）がＮＯ（変速機がロックアップ中でない）の場合、また、前記判断（Ｓ３）がＮＯ（バッテリ電圧がＶＢｌｏｗ以下）の場合、制御装置１８は、抑制制御が実行中であれば抑制制御を停止し（Ｓ７）、変速制御装置２５へ回転数を上昇させるように要求信号を出力し（Ｓ８）、バッテリ１５の上限電圧を設定値ＶＢ１に設定し（Ｓ９）、信号の取得（Ｓ１）にリターンする。なお、要求信号を受信した変速制御装置２５は、変速比を制御して回転数を上昇させる。
【００１６】
前記抑制制御（Ｓ５）においては、図２に示すように、抑制制御のプログラムがスタートすると、制御装置１８は内燃機関１の各気筒♯の工程を算出する（Ｓ５１）。具体的には、カム角センサ２０の出力値に基づき、各気筒♯がどの工程中にあるのかを判定する。
次に、制御装置１８は、工程判別の結果に基づき、発電機４に励磁電流を出力する所定期間を設定する（Ｓ５２）。具体的には、図９に示すように、工程判別（Ｓ５１）によって算出された燃焼工程の期間であって、かつ期間設定マップを参照して求められたクランク角の期間を励磁電流を出力する所定期間として設定する。なお、期間設定マップは、予め実験などによって、内燃機関１の回転数および負荷に応じたクランク角の期間を求め、これらの情報を記憶部２７に保存したものである。
さらに、制御装置１８は、前回算出した補正量θを所定期間に加算し進角させ（Ｓ５３）、発電機４の励磁電流のテューティ比を設定する（Ｓ５４）。このテューティ比は、デューティマップを参照して決定される。このデューティマップは、予め実験などによって、内燃機関１の回転数および負荷とに応じた適切なデューティ比を求め、これらの情報を記憶部２７に保存したものである。
制御装置１８は、クランク角が設定された所定期間であるとき、所定のデューティ比で励磁電流を発電機４に出力し（Ｓ５５）、図９に示すように発電トルクを発生させて内燃機関１の回転変動を抑制し、図１に示すメインフローチャートのステップＳ６へリターンする。
【００１７】
前記補正制御（Ｓ６）においては、図３に示すように、補正制御のプログラムがスタートすると、制御装置１８は各センサ１９〜２４及び変速制御装置２５から出力される信号を取得する（Ｓ６１）。
具体的には、クランク角センサ１９、吸気圧センサ２１、吸気量センサ２２、水温センサ２３などである。制御装置１８は、クランク角センサ１９の信号に基づき内燃機関１の回転数を算出し、吸気圧センサ２１または吸気量センサ２２の信号に基づき内燃機関１の負荷を算出することができる。
制御装置１８は、取得した信号から内燃機関１の運転状態に基づき補正量θを算出する（Ｓ６１）。
具体的には、水温センサ２３の出力値から伝達ベルト１２やダンパ１３の弾性係数の変化量を予測し、内燃機関１の水温に伴う所定期間の位相ずれ量θａを算出する。次に、内燃機関１の負荷に基づき、内燃機関１の駆動力に伴う所定期間の位相ずれ量θｂを算出する。
内燃機関１の水温に伴う位相ずれ量θａは、図４に示すような水温補正テーブルより算出する。内燃機関１の駆動力に伴う位相ずれ量θｂは、図５に示すような回転数−負荷マップより算出する。水温補正テーブルおよび回転数−負荷マップは、事前のテストによって導き出した発電機４とクランクシャフト２の角速度変動の位相差であり、記憶部２７に保存してある。
そして、算出された位相ずれ量のθａとθｂとを加算（θ＝θａ＋θｂ）して補正量θを求め、発電トルクを発生する所定期間の開始時期を補正量θだけ補正し、図１に示すメインフローチャートにリターンする。
なお、上述回転数−負荷マップについては、負荷の違いによって位相差がほとんど変わらない場合は、回転数−水温補正マップとしてもよい。また、補正量θは、θａとθｂとのいずれか一方でもよい。
【００１８】
このように、発電機４の制御装置１８は、内燃機関１の運転状態によって弾性部材である伝達ベルト１２、ダンパ１３の張力が変化した場合であっても、伝達ベルト１２、ダンパ１３の張力変化に起因する所定期間の位相ずれの変化量を推定して補正量θを求め、図６に示すように、位相ずれが補正されるように所定期間を補正量θだけ補正して発電機４を制御する。
このため、発電機４の制御装置１８は、内燃機関１の振動を抑制するために確実な時期に発電トルクを発生させることができる。発電トルクは、理想のタイミングでクランクシャフト２に伝わるので、クランクシャフト２の角速度変動を目標レベルまで抑制できる。
また、制御装置１８は、補正量θを求めるための内燃機関１の運転状態に、この内燃機関１の水温を含めている。これにより、制御装置１８は、内燃機関１の水温が上昇し、伝達ベルト１２、ダンパ１３の弾性係数が変化した場合であっても、適切なタイミングで所定期間の発電トルクを発生させることができる。
さらに、制御装置１８は、補正量θを求めるための内燃機関１の運転状態に、この内燃機関１の回転数および負荷を含めている。これにより、制御装置１８は、内燃機関１の回転数及び負荷に応じて、伝達ベルト１２、ダンパ１３の張力変化に起因する位相ずれの変化量を推定して補正量θを求め、この位相ずれが解消されるように所定期間を補正量θだけ補正するため、適切なタイミングで所定期間の発電トルクを発生させることができる。
この発電機４の制御装置１８は、内燃機関１のクランクシャフト２に設けられたクランクプーリ６（第１プーリ）と、発電機４の発電機回転軸９に設けられた発電機プーリ１０（第２プーリ）と、これらクランクプーリ６と発電機プーリ１０との間に巻きかけられた弾性部材の伝達ベルト１２とで構成される動力伝達装置５を備えている。
これにより、制御装置１８は、弾性部材である伝達ベルト１２の張力が変化した場合であっても、発電機４を制御して発電トルクのずれを補正することができる。従って、制御装置１８は、抑制制御が伝達ベルト１２の張力変化の影響を受けることを防止できる。
また、この発電機４の制御装置１８は、内燃機関１のクランクシャフト２に設けられたクランクプーリ６（第１プーリ）と、発電機４の発電機回転軸９に設けられた発電機プーリ１０（第２プーリ）と、これらクランクプーリ６と発電機プーリ１０との間に巻きかけられた弾性部材の伝達ベルト１２と、クランクプーリ６と発電機プーリ１０とのいずれか１つ、この実施例ではクランクプーリ６に備えられた弾性部材のダンパ１３とで構成される動力伝達装置５を備えている。
これにより、制御装置１８は、第性部材であるダンパ１３の張力が変化した場合であっても、発電機４を制御して発電トルクのずれを補正することができる。従って、制御装置１８は、抑制制御がダンパ１３の張力変化の影響を受けることを防止できる。
【実施例２】
【００１９】
上記実施例１の発電機４の制御装置１８は、補正制御（Ｓ６）において、内燃機関１の水温に伴う位相ずれ量θａと内燃機関１の駆動力に伴う位相ずれ量θｂとを加算（θ＝θａ＋θｂ）して補正量θを求めた。
これに対して、実施例２の発電機４の制御装置１８は、さらに精細な補正制御とするために、クランクプーリ６にダンパ１３を有する内燃機関１では、伝達ベルト１２とダンパ１３の各々が位相遅れθｂｅｌｔ、θｄａｍｐを持つため、補正量θを伝達ベルト１２張力変化に伴う位相ずれ量θｂｅｌｔとダンパ１３の張力変化に伴う位相ずれ量θｄａｍｐに分解して補正量θを求めることで、より細かい補正制御を行っている。
【００２０】
実施例２の発電機４の制御装置１８は、実施例１と同様に図７の構成を有しているので、図１の符号を引用して説明する。実施例２の制御装置１８は、図１、図２に示すように制御を行い、図６に示すように発電トルクを発生する所定期間のずれを補正し、図９に示すように内燃機関１の回転変動を抑制する。
このとき、実施例２の制御装置１８は、図１の補正制御（Ｓ６）において、図１０に示す制御を行う。制御装置１８は、図１０において、補正制御のプログラムがスタートすると、各センサ１９〜２４及び変速制御装置２５から出力される信号を取得する（Ｓ７１）。
具体的には、クランク角センサ１９、吸気圧センサ２１、吸気量センサ２２、水温センサ２３などである。制御装置１８は、クランク角センサ１９の信号に基づき内燃機関１の回転数を算出し、吸気圧センサ２１または吸気量センサ２２の信号に基づき内燃機関１の負荷を算出することができる。
制御装置１８は、取得した信号から内燃機関１の運転状態に基づき補正量θを算出する（Ｓ７２）。
具体的には、水温センサ２３の出力値から伝達ベルト１２とダンパ１３の弾性係数の変化量を予測し、内燃機関１の水温に伴う伝達ベルト１２の位相ずれ量θｂｅｌｔａおよびダンパ１３の位相ずれ量θｄａｍｐａを算出する。次に、内燃機関１の負荷に基づき、内燃機関１の駆動力に伴う伝達ベルト１２の位相ずれ量θｂｅｌｔｂおよびダンパ１３の位相ずれ量θｄａｍｐｂを算出する。
内燃機関１の水温に伴う位相ずれ量θｂｅｌｔａおよび位相ずれ量θｄａｍｐａは、図４に示すような水温補正テーブルより算出する。内燃機関１の駆動力に伴う位相ずれ量θｂｅｌｔｂおよび位相ずれ量θｄａｍｐｂは、図５に示すような回転数−負荷マップより算出する。水温補正テーブルおよび回転数−負荷マップは、事前のテストによって導き出した発電機４とクランクシャフト２の角速度変動の位相差であり、記憶部２７に保存してある。
そして、算出された位相ずれ量のθｂｅｌｔａおよびθｄａｍｐａとθｂｅｌｔｂおよびθｄａｍｐｂθａとを加算（θ＝θｂｅｌｔａ＋θｂｅｌｔｂ＋θｄａｍｐａ＋θｄａｍｐｂ）して補正量θを求め、図１に示すメインフローチャートにリターンする。
【００２１】
すなわち、制御装置１８は、伝達ベルト１２とダンパ１３による補正量θを、θ＝θｂｅｌｔ＋θｄａｍｐとする。さらに、θｂｅｌｔとθｄａｍｐには、上記の温度補正や回転数−負荷補正を当てはめて、θｂｅｌｔ＝θｂｅｌｔａ＋θｂｅｌｔｂ、θｄａｍｐ＝θｄａｍｐａ＋θｄａｍｐｂとする。このように、上記４項について、温度補正テーブルや回転数−負荷マップを持たせて制御を行う。
これにより、制御装置１８は、例えば伝達ベルト１２の諸元が変更された場合は、ベルト側のみの定数適合を行えば、制御を変更することができる。あるいは、制御装置１８は、クランクプーリ６がダンパ１３を廃止され、ソリッドプーリ（ダンパ無し）になった場合は、ダンパ補正用のテーブルやマップ定数をゼロ設定とすれば、制御を変更することができる。
このように、実施例２の制御装置１８は、伝達ベルト１２とクランクプーリ１３の位相遅れを補正項として補正量θを算出することで、制御変更への対応が容易になる。
【実施例３】
【００２２】
図１１〜図２０は、この発明の実施例３を示すものである。なお、実施例３の発電機４の制御装置１８は、実施例１と同様に図７の構成を有しているので、図７の符号を引用して説明するとともに、図８、図９の内容を引用して説明する。
車両などに搭載される内燃機関１は、複数の気筒♯を有し、駆動力を出力するクランクシャフト２を備えている。内燃機関１は、クランクシャフト２が出力する駆動力により駆動される補機として、ウォータポンプ３と発電機４（例えば、オルタネータ）と備えている。
内燃機関１は、駆動力をウォータポンプ３、発電機４へ伝達する動力伝達装置５を備えている。動力伝達装置５は、クランクシャフト２にクランクプーリ６を備え、ウォータポンプ３のポンプ回転軸７にポンププーリ８を備え、発電機４の発電機回転軸９に発電機プーリ１０を備えている。クランクプーリ６とポンププーリ８と発電機プーリ１０とには、アイドラプーリ１１を介して伝達ベルト１２を巻き掛けている。また、前記クランクプーリ６は、ダンパ１３を介してクランクシャフト２に取り付けている。前記伝達ベルト１２とダンパ１３は、弾性部材からなり、内燃機関１の駆動力を緩衝させると共に、内燃機関１の運転状態に応じて張力が変化する。
内燃機関１の駆動力は、クランクシャフト２から伝達ベルト１２を介してウォータポンプ３と発電機４とに伝達される。ウォータポンプ３は、内燃機関１の駆動力によりラジエータとの間で冷却水を循環させ、内燃機関１の冷却を行う。発電機４は、内燃機関１の駆動力により発電を行う。
【００２３】
前記発電機４は、出力線１４によりバッテリ１５の正極端子に接続している。バッテリ１５は、接地線１６により負極端子を車両の車体に接地している。バッテリ１５は、発電機４の発電した電力を蓄電する。また、バッテリ１５は、出力線１４に接続された電装部品などの電気負荷１７に電力を供給する。
前記発電機４は、制御装置１８により発電量を制御される。制御装置１８には、クランクシャフト２の回転角を検出するクランク角センサ１９と、カムシャフトの回転角を検出するカム角センサ２０と、内燃機関１の吸気圧を検出する吸気圧センサ２１と、内燃機関１の吸気量を検出する吸気量センサ２２と、内燃機関１の冷却水の水温を検出する水温センサ２３と、接地線１６に設けたバッテリ１５の電圧・電流などのバッテリ状態を検出するバッテリセンサ２４と、変速機の変速制御及びロックアップ制御を行う変速制御装置２５とを接続している。制御装置１８は、これらセンサ１９〜２４及び変速制御装置２５から入力するクランク角、カム角、吸気圧、吸気量、水温、バッテリ電圧、バッテリ電流、変速レンジ、ロックアップなどの情報に基づいて、発電機４の駆動を制御する。
発電機４の制御装置１８は、抑制制御部２６と記憶部２７とを備えている。抑制制御部２６は、内燃機関１の振動を抑制するために、所定期間、発電トルクを発生させるように発電機４を制御する。抑制制御部２６の抑制制御により発電機４が発生した電力は、バッテリ１５に蓄電される。記憶部２７は、メモリからなり、制御のデータを記憶する。
前記バッテリ１５は、図８に示すように、充電可能な電気容量を充電容量とすると、使用可能な電力が残存容量であり、充電容量と残存容量との差が空き容量である。制御装置１８は、バッテリ１５の充電容量、残存容量、空き容量をバッテリ電圧によって管理している。
制御装置１８は、バッテリ電圧によって、バッテリ１５の残存容量の枯渇おそれを判定する設定値ＶＢｌｏｗ、充電容量の上限電圧を設定する設定値ＶＢ１及び設定値ＶＢ２を設定している。設定値ＶＢｌｏｗと設定値ＶＢ１と設定値ＶＢ２とは、ＶＢｌｏｗ＜ＶＢ１＜ＶＢ２の関係になっている。制御装置１８は、充電容量の設定値ＶＢ１を設定値ＶＢ２に変更することで充電容量を増加させ、この結果として空き容量を増加させる。
【００２４】
前記発電機４の制御装置１８は、通常はバッテリ１５のバッテリ電圧が設定値ＶＢｌｏｗ未満になると、発電機４により発電を行い、発生した電力をバッテリ１５に蓄電する（通常制御）。制御装置１８は、変速機がロックアップ状態、且つバッテリ電圧が設定値ＶＢｌｏｗ超えの条件が成立すると、抑制制御部２６により内燃機関１の振動を抑制するように発電機４の駆動を制御する（抑制制御）。
制御装置１８は、通常制御に対して、抑制制御時に抑制制御部２６によりクランク角を基準として発電機４の制御を行う。抑制制御部２６は、変速機のロックアップ時において、内燃機関１の振動原因であるクランク角速度変動を抑制するために、クランク角速度が速くなるタイミングに合わせて発電機４の回転子に励磁電流を流し、発電負荷を増やす。抑制制御部２６によって増加された発電負荷は、伝達ベルト１２を通じてクランクシャフト２に伝達されることで、図９に破線で示すように、クランクシャフト２の角速度（ａ）を適度に調整する。
図９の（ａ）は、クランクシャフト２の角速度を示している。内燃機関１が低速度の回転速度で運転すると、クランクシャフト２の角速度（ａ）は実線のように変動する。このとき、変速機がロックアップ状態になると、このクランクシャフト２の回転変動が車体に伝わり易くなる。そこで、制御装置１８は、ロックアップ中に内燃機関１の回転変動を抑制するために、各気筒♯のクランク角（ｃ）が０度から１８０度までの間（各気筒♯の燃焼期間）において、発電機４を駆動制御して所定期間の発電トルク（ｂ）を発生させる。
クランク角速度が速くなる期間（クランク角）は、予め制御装置１８内の記憶部２７に期間設定マップデータとして記録させておく。抑制制御部２６は、クランク角センサ１９の検出値より算出されたクランク角を基準とし、内燃機関１の回転数および負荷と記憶部２７に記憶した前述期間設定マップとにより発電機４の励磁電流を流す所定期間（タイミング及び長さ）を決定する。
抑制制御部２６は、図９に示すように、発電機４の発電トルク（ｂ）が予備トルク、抑制トルクの２段階で増加するように発電機４に励磁電流を２段階に増加させて流すことで、急激なトルク変動による伝達ベルト１２の滑りを防止する。励磁電流は、デューティ比により設定される。励磁電流のデューティ比は、記憶部２７にデューティ比マップデータとして記録させておく。制御装置１８は、充電容量を設定値ＶＢ１から設定値ＶＢ２に変更することで充電容量を増加させ、この結果として空き容量を増加させる。
【００２５】
また、発電機４の制御装置１８は、抑制制御を実行しない通常制御時のバッテリ１５の充電容量を、設定値ＶＢ１（例えば、１２Ｖ）に設定する。制御装置１８は、変速制御装置２５からロックアップ制御信号を受信し、その他の条件（バッテリ１５の残存容量が設定値ＶＢｌｏｗ（例えば、１１Ｖ）を越えた）も満たすと、バッテリ１５の充電容量を設定値ＶＢ２（例えば、１４Ｖ）に変更して抑制制御を開始する。
制御装置１８は、ロックアップ制御信号を受信したときに、バッテリ１５の残存容量が設定値ＶＢｌｏｗ（例えば、１１Ｖ）以下の場合、バッテリ１５の優先充電のために抑制制御を禁止し、通常の充電制御を行う。また、制御装置１８は、抑制制御中にバッテリ１５のバッテリ電圧が設定値ＶＢｌｏｗを下回った場合、抑制制御を中止し、通常の充電制御を行う。これにより、発電機４の制御装置１８は、抑制制御の機会を増やす。
【００２６】
前述実施例１・実施例２の発電機４の制御装置１８は、内燃機関１の振動を抑制するために発生する発電トルクの所定期間が、弾性部材の伝達ベルト１２やダンパ１３などの張力変化に伴いずれることを防止するために、抑制制御部２６によって、内燃機関１の運転状態（回転数、負荷、水温など）に基づき、発電トルクの所定期間のずれが補正されるように発電機４を制御する。
前述実施例１・実施例２の制御装置１８は、オープン制御である。実施例３の制御装置１８は、さらにフィードバック制御、学習制御、および伸び判定制御を行うことで、内燃機関１の固体差を吸収し、また最適な位相差にて随時制御できるようにする。また、学習制御によって、伝達ベルト１２やダンパ１３の伸びを予測し、張力調整の判定や劣化判定を実施することができるようにする。
発電機４の制御装置１８は、内燃機関１の振動を抑制するために発生する発電トルクの所定期間が、弾性部材の伝達ベルト１２やダンパ１３などの張力変化に伴いずれることを防止するために、抑制制御部２６によって、内燃機関１の運転状態（回転数、負荷、水温など）に基づき内燃機関１の振動を検出し、当該振動が所定の値に低下するまで、前記所定期間を進角するように発電機４を制御する。
抑制制御部２６は、発電トルクの所定期間を進角した後、内燃機関１の振動が大きくなること又は振動が低下しないことを条件として、前記所定期間を遅角する。また、抑制制御部２６は、所定期間の進角量又は遅角量を保存する記憶部２７を備えている。抑制制御部２６は、内燃機関１の振動が目標値付近となったときの進角量又は遅角量を、記憶部２７に保存された前回の進角量又は遅角量と置き換える。さらに、抑制制御部２６は、置き換えられた進角量又は遅角量を含む値が設定値を超えたことを条件として、運転者に警告を発する。
【００２７】
次に作用を説明する。
図１１おいて、発電機４の制御装置１８は、発電制御のプログラムがスタートすると、各センサ１９〜２４及び変速制御装置２５から出力される信号を取得する（Ｓ１０１）。具体的には、クランク角センサ１９、カム角センサ２０、吸気圧センサ２１、吸気量センサ２２、水温センサ２３、バッテリセンサ２４の出力値を取得し、変速制御装装置２５からロックアップの状態情報を取得する。
制御装置１８は、変速制御装置２５からの情報に基づき、変速機がロックアップ中であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。
判断（Ｓ１０２）がＹＥＳの場合は、バッテリセンサ２４からの出力値に基づき、バッテリ電圧（残存容量）が設定値ＶＢｌｏｗ超えであるか否かを判断する（Ｓ１０３）。
制御装置１８は、バッテリ電圧がＶＢｌｏｗより高く、判断（Ｓ１０３）がＹＥＳの場合、バッテリ１５の残存容量が枯渇する心配が無いので、バッテリ１５の上限電圧（充電容量）を設定値ＶＢ２に設定し（Ｓ１０４）、抑制制御を実行し（Ｓ１０５）、フィードバック制御を実行し（Ｓ１０６）、フィードバック制御の学習制御を実行し（Ｓ１０７）、伝達ベルト１２やダンパ１３の伸び判定制御を実行し（Ｓ１０８）、信号の取得（Ｓ１０１）にリターンする。
前記設定値ＶＢ２は、抑制制御が停止中である場合に設定される上限電圧の設定値ＶＢ１よりも、高い値である。上限電圧が設定値ＶＢ２に設定されると、バッテリ１５はバッテリ電圧が設定値ＶＢ２に達するまで充電を実行される。
すなわち、制御装置１８は、上限電圧を設定値ＶＢ１から設定値ＶＢ２へ引き上げることで、バッテリ１５の最大充電容量を増加させる。このように、抑制制御を実行するにあたり、バッテリ１５の最大充電容量を増加させることで、バッテリ１５が満充電状態となり、抑制制御が実行不能となることを防止できる。
一方、前記判断（Ｓ１０２）がＮＯ（変速機がロックアップ中でない）の場合、また、前記判断（Ｓ１０３）がＮＯ（バッテリ電圧がＶＢｌｏｗ以下）の場合、制御装置１８は、抑制制御が実行中であれば抑制制御を停止し（Ｓ１０９）、変速制御装置２５へ回転数を上昇させるように要求信号を出力し（Ｓ１１０）、バッテリ１５の上限電圧を設定値ＶＢ１に設定し（Ｓ１１１）、信号の取得（Ｓ１０１）にリターンする。なお、要求信号を受信した変速制御装置２５は、変速比を制御して回転数を上昇させる。
【００２８】
前記抑制制御（Ｓ１０５）においては、図１２に示すように、抑制制御のプログラムがスタートすると、制御装置１８は内燃機関１の各気筒♯の工程を算出する（Ｓ５１０）。具体的には、カム角センサ２０の出力値に基づき、各気筒♯がどの工程中にあるのかを判定する。
次に、制御装置１８は、工程判別の結果に基づき、発電機４に励磁電流を出力する所定期間を設定する（Ｓ５２０）。具体的には、図９に示すように、工程判別（Ｓ５１０）によって算出された燃焼工程の期間であって、かつ期間設定マップを参照して求められたクランク角の期間を励磁電流を出力する所定期間として設定する。なお、期間設定マップは、予め実験などによって、内燃機関１の回転数および負荷に応じたクランク角の期間を求め、これらの情報を記憶部２７に保存したものである。
制御装置１８は、補正量θを算出し、所定期間に加算する（Ｓ５３０）。補正量θは、内燃機関１の回転数と負荷とのマップから求められた基準値θｂｓｅと、前回のフィードバック値θｆｂと、学習値θｌｒとを合計した値である。（θ＝θｂｓｅ＋θｆｂ＋θｌｒ）
さらに、制御装置１８は、発電機４の励磁電流のテューティ比を設定する（Ｓ５４０）。このテューティ比は、デューティマップを参照して決定される。このデューティマップは、予め実験などによって、内燃機関１の回転数および負荷とに応じた適切なデューティ比を求め、これらの情報を記憶部２７に保存したものである。
制御装置１８は、クランク角が設定された所定期間であるとき、所定のデューティ比で励磁電流を発電機４に出力し（Ｓ５５０）、図９に示すように発電トルクを発生させて内燃機関１の回転変動を抑制し、図１１に示すメインフローチャートのステップＳ１０６へリターンする。
【００２９】
次に、前記フィードバック制御（Ｓ１０６）を説明する。フィードバック制御（Ｓ１０６）においては、図１８〜図２０に示すように、２気筒♯を有する内燃機関１を例にして、基準位置からの所定期間のずれを進角制御、遅角制御する。
ここで、フィードバック制御（Ｓ１０６）においては、以下の前提１、２を用いる。
前提１：補正量θは、上記内燃機関１の回転数−負荷マップから算出した基準値θｂｓｅ、フィードバック位相値θｆｂ、及び学習値θｌｒの合計とする。（θ＝θｂｓｅ＋θｆｂ＋θｌｒ）
前提２：ｘ気筒目のｙサイクル目におけるクランクシャフト２の角速度最大値をωｘｙと表記する。
なお、学習値については、後述する学習制御（Ｓ１０７）において説明する。
【００３０】
前記フィードバック制御（Ｓ１０６）においては、図１３に示すように、フィードバック制御のプログラムがスタートすると、制御装置１８は伝達ベルト１２、ダンパ１３の張力変化の影響を補正するために進角制御を実行する（Ｓ６１０）。
制御装置１８は、進角制御（Ｓ６１０）を実行後、最大角速度ωｘｙが目標角速度ωａを超えたか否か（ωｘｙ＞ωａ）を判断する（Ｓ６２０）。
この判断（Ｓ６２０）がＹＥＳの場合は、最大角速度ωｘｙと目標角速度ωａの偏差が設定値を超えたか否か（ωｘｙ−ωａ＞設定値）を判断する（Ｓ６３０）。
この判断（Ｓ６３０）がＹＥＳの場合は、カウンタＣをインクリメント（増加）し（Ｓ６４０）、カウンタＣが設定回数を超えたか否か（Ｃ＞設定回数）を判断する（Ｓ６５０）。
この判断（Ｓ６５０）がＹＥＳの場合は、カウンタＣを０にリセットし（Ｓ６６０）、遅角制御を実行し（Ｓ６７０）、図１１に示すメインフローチャートのステップＳ１０７へリターンする。
前記判断（Ｓ６２０）、（Ｓ６３０）、（Ｓ６５０）がＮＯの場合は、図１１に示すメインフローチャートのステップＳ１０７へリターンする。
このように、制御装置１８は、フィードバック制御（Ｓ１０６）において、進角制御を実行後、最大角速度ωｘｙが目標角速度ωａを越えている状態が設定回数以上継続した場合（Ｃ＞設定回数：ＹＥＳ）、振動が低減していないものと判定し、遅角制御を実行する（Ｓ６１０、Ｓ６３０〜Ｓ６７０）。
制御装置１８は、進角制御が継続して実行され、最大角速度ωｘｙと目標角速度ωａの偏差が設定値を超えた場合、最大角速度が目標角速度から乖離していると判定し、遅角制御へ切り換える（Ｓ６３０）。また、制御装置１８は、進角制御の実行後、角速度ωｘｙが目標角速度ωａ以下となる場合は、過度な進角を防止するため遅角制御を実行する（Ｓ６７０）。
【００３１】
前記進角制御（Ｓ６１０）においては、図１４に示すように、進角制御のプログラムがスタートすると、制御装置１８は基準値θｂｓｅを算出する（Ｓ６１１）。この基準値θｂｓｅは、水温のテーブルと、内燃機関１の回転数および負荷のマップとを参照して求める。
次に、制御装置１８は、最大角速度ωｘｙを算出する（Ｓ６１２）。ここで、変数ｘは、抑制制御開始後のサイクル数を表し、変数ｙは気筒数を表す。例えば、２気筒を有する内燃機関１の場合、図１８に示すように、ω１２とは、１サイクル目の２番気筒♯２の最大角速度を示す。この最大角速度は、内燃機関１の回転数と負荷とのマップを参照して求める。
さらに、制御装置１８は、目標角速度ωａを算出する（Ｓ６１３）。目標角速度ωａは、水温のテーブルと、内燃機関１の回転数および負荷のマップとを参照して求める。
制御装置１８は、求めた最大角速度ωｘｙが目標角速度ωａを越えているか否かを判断する（Ｓ６１４）。
最大角速度ωｘｙが目標角速度ωａよりも大きく、判断（Ｓ６１４）がＹＥＳの場合は、所定期間の位相がずれているものと判断し、フィードバック値θｆｂを設定値（例えばクランク角度において１０°）だけ進角させる（Ｓ６１５）。すなわち、フィードバック値θｆｂを設定値だけ増加させる。
制御装置１８は、フィードバック値θｆｂを進角（Ｓ６１５）させた後、最大角速度ωｘｙと目標角速度ωａとの差が閾値ωｂ未満であるか否かを判断する（Ｓ６１６）。
最大角速度ωｘｙと目標角速度ωａとの差が閾値ωｂより小さく、判断（Ｓ６１６）がＹＥＳの場合は、進角させたフィードバック値θｆｂを前回のフィードバック値θｆｂと置き換えて、記憶部２７に保存し（Ｓ６１７）、図１３に示すフィードバック制御のフローチャートのステップＳ６２０へリターンする。
前記判断（Ｓ６１４）、（Ｓ６１６）がＮＯの場合は、図１３に示すフィードバック制御のフローチャートのステップＳ６２０へリターンする。
【００３２】
このように、進角制御（Ｓ６１０）において、発電機４の制御装置１８は、図１８に示すように、サイクル毎の最大角速度ωｘｙが目標値ωａを満足しない場合に進角する。
制御装置１８は、抑制制御の開始後、補正量θは基本値θｂｓｅのみとし、フィードバック値θｆｂ、学習値θｌｒは０としてスタートする。１番気筒♯１の１サイクル目の最大角速度ω１１を、制御目標値の目標角速度ωａと比較する。
ここで、目標角速度ωａは、上記基本値θｂｓｅと同様に水温テーブル及び内燃機関１の回転数−負荷マップより算出した値である。
最大角速度ω１１が目標角速度ωａを越えている場合（ω１１＞ωａ）は、フィードバック値θｆｂを進角（例えば、１０ｄｅｇＣＡ：クランク角度で１０°）し、２番気筒♯２の１サイクル目に補正値θに反映する。最大角速度ω１１が目標角速度ωａ以下の場合（ω１１≦ωａ）は、フィードバック値θｆｂを進角させず（０ｄｅｇＣＡ）、そのまま維持する。
２番気筒♯２の１サイクル目の最大角速度ω２１が目標角速度ωａを越えている場合（ω２１＞ωａ）は、フィードバック値θｆｂをさらに進角（例えば、１０ｄｅｇＣＡ増加）し、進角値を２０ｄｅｇＣＡとして１番気筒♯１の２サイクル目に反映する。最大角速度ω２１が目標角速度ωａ以下の場合（ω２１≦ωａ）は、フィードバック値θｆｂの進角値を１０ｄｅｇＣＡで維持する。
１番気筒♯１の２サイクル目の最大角速度ω１２が目標角速度ωａを越えている場合（ω１２＞ωａ）は、フィードバック値θｆｂをさらに進角する。最大角速度ω１２が目標角速度ωａ以下の場合（ω１２≦ωａ）は、フィードバック値θｆｂの進角値を２０ｄｅｇＣＡで維持する。
ただし、進角量にはガード値を設けておき、ガード値以上には進角しないようする。また、別の制御方法として、上記のように最大角速度ωｘｙ≦目標角速度ωａとなった場合にはフィードバック値θｆｂを維持するのではなく、そのまま遅角制御を実行してもよい。
【００３３】
上記進角制御（Ｓ６１０）のみでは、サイクル変動などによって最大角速度ωｘｙが目標角速度ωａを満足しない度に進角する一方となる。これは、過度にクランク角速度変動を抑制して燃費悪化を招いたり、あるいは進角制御によって最大角速度ωｘｙが目標角速度ωａから遠ざかっていく場合もさらに進角することになるため、制御的には好ましくない。このため、抑制制御性を向上するために前記遅角制御（Ｓ６７０）を行う。
この遅角制御（Ｓ６７０）においては、以下の基本概念１、２を用いる。
基本概念１：最大角速度ωｘｙが目標角速度ωａを満足するサイクルが一定数続いた場合に遅角する。（図１９参照）
基本概念２：進角し続けた時に、目標角速度ωａまでの差分（ωｘｙ−ωａ）が上昇し続ける場合、進角を中止して遅角する。もしくは、フィードバック値θｆｂをリセット後、遅角する。（図２０参照）
すなわち、「進角すると角速度変動が悪化する」判定フラグを立てた上で、「最大角速度ωｘｙが目標角速度ωａを満足しない場合は遅角する」制御に切り替える。ただし、遅角量にはガード値を設けておき、ガード値以上には遅角しないようにする。
【００３４】
前記遅角制御（Ｓ６７０）においては、図１５に示すように、遅角制御のプログラムがスタートすると、制御装置１８は最大角速度ωｘｙが目標角速度ωａ以下であるか否かを判断する（Ｓ６３１）。
最大角速度ωｘｙが目標角速度ωａよりも小さく、判断（Ｓ６３１）がＹＥＳの場合は、フィードバック値θｆｂを設定値（例えば、１０ｄｅｇＣＡ：クランク角度で１０°）だけ遅角させる（Ｓ６３２）。すなわち、フィードバック値θｆｂを設定値だけ減少させる。
制御装置１８は、フィードバック値θｆｂを遅角（Ｓ６３２）させた後、図１３に示すフィードバック制御のフローチャートへリターンする。また、制御装置１８は、前記判断（Ｓ６３１）がＮＯの場合は、図１０に示すフィードバック制御のフローチャートへリターンする。
発電機４の制御装置１８は、以上のようなフィードバック制御の進角制御、遅角制御により、クランク角速度が随時目標値を満足し、かつその差分が小さくなるような位相で抑制制御を行う。
【００３５】
さらに、発電機４の制御装置１８は、内燃機関１の回転変動をより効果的に抑制するために、フィードバック制御の学習制御（Ｓ１０７）と弾性部材の伸び判定制御（Ｓ１０８）とを実行する。
前記フィードバック制御の学習制御（Ｓ１０７）において、図１６に示すように、学習制御のプログラムがスタートすると、制御装置１８は学習制御の実行条件が成立したか否かを判断する（Ｓ７０１）。学習制御の実行条件は、例えば内燃機関１の水温が設定値以上、且つ内燃機関１の回転数が特定の低回転数領域内であること、とする。ここで、特定の低回数転領域とは、特に精度良く抑制制御を実施したい回転数領域である。なお、学習制御の実行条件は、学習精度が高い内燃機関１の運転状態（抑制制御を実施したい運転状態）であればよいため、回転数領域に代えて負荷領域としても良い。
制御装置１８は、学習条件が成立して判断（Ｓ７０１）がＹＥＳになると、図１４に示す進角制御のステップＳ６１７で記憶部２７に保存したフィードバック値θｆｂを設定回数分読み出し、フィードバック平均値θａｖを算出する（Ｓ７０２）。
制御装置１８は、算出したフィードバック平均値θａｖをフィードバック学習値θｌｒとして記憶部２７に保存し（Ｓ７０３）、図１１に示すメインフローチャートへリターンする。
このように、学習制御（Ｓ１０７）においては、学習制御の実行条件の成立時に、フィードバック制御の進角制御（Ｓ６１０）によって角速度最大値ωｘｙが目標値ωａを満足し、かつ最大角速度ωｘｙと目標角速度ωａとの差（ωａ−ωｘｙ）が閾値ωｂを下回った際のフィードバック値θｆｂを記憶部２７から設定回数だけ読み出し、その平均値θａｖをフィードバック学習値θｌｒとして記憶部２７に保存する。
【００３６】
ところで、弾性部材の伝達ベルト１２、ダンパ１３が初期伸びや経年劣化等によって張力が低下していくと、発電トルクの位相遅れも大きくなる。これに伴って、前記学習制御（Ｓ１０７）による学習値θｌｒも徐々に大きくなる。
そこで、伸び判定制御（Ｓ１０８）においては、学習値θｌｒに対してある判定値θａを設定しておき、θｌｒ＞θａとなった時には伝達ベルト１２、ダンパ１３が伸びたものと判定し、警告を発することで運転者にベルト張力調整もしくはプーリ交換を促す。
前記伝達ベルト１２やダンパ１３の伸び判定制御（Ｓ１０８）において、図１７に示すように、伸び判定制御のプログラムがスタートすると、制御装置１８はフィードバック学習値θｌｒが判定値θａを超えたか否かを判断する（Ｓ８０１）。
制御装置１８は、フィードバック学習値θｌｒが判定値θａを超えて判断（Ｓ８０１）がＹＥＳの場合、弾性部材の伝達ベルト１２やダンパ１３が伸びたものと判定し、警告を発する（Ｓ８０２）。警告を発した（Ｓ８０２）後は、図１１に示すメインフローチャートへリターンする。また、前記判断（Ｓ８０１）がＮＯの場合は、図１１に示すメインフローチャートへリターンする。前記弾性部材の伸びとは、伝達ベルト１２ではベルト長が長くなることを意味する。また、ダンパ１３の場合は、張力が減退したことを意味する。なお、警告は、表示灯や音声などで行われる。これにより、運転者にベルト張力調整もしくはプーリ交換を促すことができる。
【００３７】
このように、発電機４の制御装置１８は、動力伝達装置５が伝達ベルト１２、ダンパ１３などの弾性部材を備え、内燃機関１の運転状態に基づき内燃機関１の振動をクランクシャフト２の角速度変動として検出し、この角速度が所定の目標値に低下するまで所定期間を進角するように発電機４を制御する抑制制御部２６を備えている。
これにより、発電機４の制御装置１８は、内燃機関１や弾性部材である伝達ベルト１２、ダンパ１３の個体差による張力変化に差が生じたとしても、その差に応じて発電トルクを発生させる所定期間の位相を調整することができる。
従って、制御装置１８は、例えば内燃機関１の温度上昇速度に固体差があったとしても、各内燃機関１の特性に応じて発電トルクの所定期間の位相を調整することができ、抑制制御の機能低下を防止することができる。
また、発電機４の制御装置１８は、発電トルクの所定期間を進角した後、振動であるクランクシャフト２の角速度変動が大きくなること、又は低下しないことを条件として、発電トルクの所定期間を遅角する。
これにより、制御装置１８は、弾性部材の伝達ベルト１２、ダンパ１３の張力変化の差による位相ずれを補正するために、発電トルクを発生させる所定期間の位相を進角させた結果、かえって振動が大きくなる場合に、直ちに遅角制御へと切替えることができる。このようにすれば、車両の運転者等の不快感を増大させることを防止できる。
さらに、発電機４の制御装置１８は、発電機トルクの所定期間の進角量又は遅角量を保存する記憶部２７を備えており、内燃機関１の振動であるクランクシャフト２の角速度変動が目標値付近となったときの進角量又は遅角量を、前記記憶部２７に保存された前回の進角量又は遅角量と置き換える。
これにより、制御装置１８は、内燃機関１や弾性部材の伝達ベルト１２、ダンパ１３などが経年劣化した場合であっても、その経年劣化の状況に応じて進角量又は遅角量を調整できるため、経年劣化が生じても振動の抑制効果を維持し続けることができる。
さらに、発電機４の制御装置１８は、置き換えられた進角量又は遅角量を含む値が設定値を超えたことを条件として、運転者に警告を発することで、伝達ベルト１２、ダンパ１３の経年劣化による張力変化を検出でき、伝達ベルト１２、ダンパ１３の交換を促すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
この発明は、動力伝達装置に備える弾性部材の張力変化に起因する発電トルクのずれを防止し、適切な時期に発電トルクを発生させることができるものであり、内燃機関の駆動力により発電を行う発電機を搭載した車両、船舶などの産業機器に適用が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１  内燃機関
２  クランクシャフト
４  発電機
６  クランクプーリ
１０  発電機プーリ
１２  伝達ベルト
１３  ダンパ
１５  バッテリ
１７  電気負荷
１８  制御装置
１９  クランク角センサ
２０  カム角センサ
２１  吸気圧センサ
２２  吸気量センサ
２３  水温センサ
２４  バッテリセンサ
２５  変速制御装置
２６  抑制制御部
２７  記憶部
【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】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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