(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルト（４２０）を介して車両の内燃機関（４００）と連動して回転するシャフト（２０１）、前記シャフトに設けられたロータ（２０２）、および、前記ロータの周囲に設けられたステータコイル（２０８）を備えたモータ（２００）における、前記シャフトが前記ベルトに対して滑ったか否かを判定する滑り判定装置であって、
前記シャフトの回転数を検出する回転センサ（４０）と、
前記ステータコイルへの供給電流を検出する電流センサ（５０）と、
前記回転センサによって検出された前記回転数と、前記電流センサによって検出された前記供給電流と、に基づいて、前記シャフトの前記ベルトに対する滑りを判定する判定部（１０）と、を有し、
前記判定部は、
前記内燃機関と前記モータの内、前記モータのみが自律回転している際における、前記供給電流に対する前記回転数の相関関係を記憶しており、
前記内燃機関と前記モータの内、前記モータのみが自律回転している際に、前記相関関係に示される前記供給電流に対して、前記回転センサによって検出される前記回転数が前記相関関係に示される前記回転数よりも高い場合、前記シャフトは前記ベルトに対して連続的に滑っていると判定する滑り判定装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記シャフトが前記ベルトに対して連続的に滑っていると判定すると、前記供給電流を低下した滑り抑制制御を行なう請求項１に記載の滑り判定装置。
【請求項３】
前記判定部は、前記滑り抑制制御を行なっている時間を計測しており、その計測時間が規定時間を超えた場合、前記ベルトが劣化していると判定する請求項２に記載の滑り判定装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記シャフトが前記ベルトに対して連続的に滑ったか否かの判定を所定周期で行い、連続的に滑ったと判定した回数をカウントしており、そのカウント数が第１規定回数を超えた場合、前記ベルトが劣化していると判定する請求項１〜３いずれか１項に記載の滑り判定装置。
【請求項５】
前記判定部は、前記ベルトが劣化していると判定すると、前記車両の搭乗者に、前記ベルトが劣化していることを通知する請求項３または請求項４に記載の滑り判定装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記ベルトが劣化していると判定すると、前記車両の搭乗者に、前記モータによる前記内燃機関の始動を禁止することを通知する請求項５に記載の滑り判定装置。
【請求項７】
前記判定部は、前記内燃機関と前記モータの内、前記モータのみが自律回転している際に、前記供給電流の時間変化が一定で、前記回転数の時間変化が一定の状態から増大した後に元の時間変化の一定な状態に戻った場合、前記シャフトは前記ベルトに対して瞬間的に滑ったと判定する請求項１〜６いずれか１項に記載の滑り判定装置。
【請求項８】
前記回転センサは、前記シャフトの前記回転数だけではなく、前記シャフトの回転角も検出しており、
前記判定部は、前記内燃機関と前記モータの内、前記モータのみが自律回転している際に、前記供給電流の時間変化が一定で、前記回転数および前記回転角の少なくとも一方の時間変化が一定の状態から増大した後に元の時間変化の一定な状態に戻った場合、前記シャフトは前記ベルトに対して瞬間的に滑ったと判定する請求項７に記載の滑り判定装置。
【請求項９】
前記判定部は、前記シャフトが前記ベルトに対して瞬間的に滑った回数をカウントしており、そのカウント数が第２規定回数を超えた場合、前記ベルトが劣化していると判定する請求項７または請求項８に記載の滑り判定装置。
【請求項１０】
前記判定部は、前記ベルトが劣化していると判定すると、前記車両の搭乗者に、前記ベルトが劣化していることを通知する請求項９に記載の滑り判定装置。
【請求項１１】
前記判定部は、前記ベルトが劣化していると判定すると、前記車両の搭乗者に、前記モータによる前記内燃機関の始動を禁止することを通知する請求項１０に記載の滑り判定装置。
【請求項１２】
前記判定部は、前記シャフトが前記ベルトに対して連続的若しくは瞬間的に滑っていると判定すると、前記車両の搭乗者に、前記シャフトが前記ベルトに対して滑っていることを通知する請求項７〜１１いずれか１項に記載の滑り判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのシャフトがベルトに対して滑ったか否かを判定する滑り判定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示されるように、ベルトを介してクランクシャフトに連結されたオルタネータのプーリが、ベルトに対して滑っているか否かを判定する制御装置が知られている。この制御装置は、オルタネータの出力電圧を指示する指示電圧値と、オルタネータが実際に出力した実電圧値と、を比較する。制御装置は、その両者の差が閾値以上の場合、オルタネータのプーリが、ベルトに対して滑っていると判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１７３４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、オルタネータはクランクシャフトが回転することで発電する。そのため特許文献１に記載の滑り判定は、クランクシャフトが自律的に回転し始めない限り、行うことができなかった。換言すれば、内燃機関が燃焼駆動しなければ、滑り判定を行うことができなかった。
【０００５】
そこで本発明は上記問題点に鑑み、内燃機関を燃焼駆動させなくとも滑り判定を行うことのできる滑り判定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】
上記した目的を達成するための開示された発明の１つは、ベルト（４２０）を介して内燃機関（４００）と連動して回転するシャフト（２０１）、シャフトに設けられたロータ（２０２）、および、ロータの周囲に設けられたステータコイル（２０８）を備えたモータ（２００）における、シャフトがベルトに対して滑ったか否かを判定する滑り判定装置であって、
シャフトの回転数を検出する回転センサ（４０）と、
ステータコイルへの供給電流を検出する電流センサ（５０）と、
回転センサによって検出された回転数と、電流センサによって検出された供給電流と、に基づいて、シャフトのベルトに対する滑りを判定する判定部（１０）と、を有し、
判定部は、
内燃機関とモータの内、モータのみが自律回転している際における、供給電流に対する回転数の相関関係を記憶しており、
内燃機関とモータの内、モータのみが自律回転している際に、相関関係に示される供給電流に対して、回転センサによって検出される回転数が相関関係に示される回転数よりも高い場合、シャフトはベルトに対して連続的に滑っていると判定する。
【０００７】
モータ（２００）のみが自律回転している場合、シャフト（２０１）の回転数はステータコイル（２０８）への供給電流によって定まる。シャフト（２０１）はベルト（４２０）を介して内燃機関（４００）に連結されているので、供給電流に対する回転数は、ベルト（４２０）に連結された内燃機関（４００）などの回転負荷に応じて決定される。これが上記の相関関係に相当する。
【０００８】
シャフト（２０１）がベルト（４２０）に対して連続的に滑っている場合、シャフト（２０１）は連続的に空転する。そのため相関関係に示される供給電流に対して、回転センサ（４０）によって検出される回転数が相関関係に示される回転数よりも高くなる。以上により判定部（１０）は、相関関係に示される供給電流に対して、検出される回転数が相関関係に示される回転数よりも高い場合、シャフト（２０１）はベルト（４２０）に対して連続的に滑っていると判定することができる。
【０００９】
以上示したように、内燃機関（４００）とモータ（２００）の内、モータ（２００）のみが自律回転している際に滑り判定を行うことができる。すなわち、内燃機関（４００）を燃焼駆動させなくとも、滑り判定を行うことができる。これにより滑り判定において排気ガスの発生を抑えることができる。
【００１０】
また、上記したように滑り判定を回転数と供給電流の２つに基づいて行う。そのためモータの出力電圧のみに基づいて滑り判定を行う構成と比べて、滑り判定精度の低下が抑制される。
【００１１】
なお、特許請求の範囲に記載の請求項、および、課題を解決するための手段それぞれに記載の要素に括弧付きで符号をつけている。この括弧付きの符号は実施形態に記載の各構成要素との対応関係を簡易的に示すためのものであり、実施形態に記載の要素そのものを必ずしも示しているわけではない。括弧付きの符号の記載は、いたずらに特許請求の範囲を狭めるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るモータ制御装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】モータ制御装置の概略構成を示す回路図である。
【図３】連続的な滑りが生じる供給電流と回転数の相関関係を示すグラフ図である。
【図４】瞬間的な滑りが生じた場合の回転数と電流量の時間変化を説明するためのグラフ図である。
【図５】瞬間的な滑りが生じた場合の回転角と電流量の時間変化を説明するためのグラフ図である。
【図６】連続的な滑り判定処理を示すフローチャートである。
【図７】瞬間的な滑り判定処理を示すフローチャートである。
【図８】滑り発生時の警告処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の滑り判定装置としての機能をモータ制御装置が兼ねる場合の実施形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図８に基づいて本実施形態に係るモータ制御装置を説明する。なお図１ではモータ制御装置の他にモータ、上位ＥＣＵ、および、内燃機関を図示している。
【００１４】
モータ制御装置１００は、上位ＥＣＵ３００からの要求指令に基づいてモータ２００を制御するものである。上位ＥＣＵ３００が外部装置に相当する。
【００１５】
モータ２００はベルト４２０を介して車両に搭載された内燃機関４００のクランクシャフト４１０と連結されている。したがってモータ２００とクランクシャフト４１０とは互いに連動して回転する。モータ２００がモータ制御装置１００によって回転すると、その回転がクランクシャフト４１０に伝わり、これによってクランクシャフト４１０が回転する。これとは逆に、クランクシャフト４１０が回転すると、その回転がモータ２００に伝わり、これによってモータ２００が回転する。モータ制御装置１００によってモータ２００が自律回転することで内燃機関４００の始動、若しくは、車両走行のアシストが成される。またクランクシャフト４１０の回転に応じてモータ２００が回転することで発電が成される。以下においては先ずモータ２００を説明した後、モータ制御装置１００を説明する。
【００１６】
図１に示すようにモータ２００は、シャフト２０１、ロータ２０２、ステータ２０３、プーリ２０４、および、ケース２０５を有する。シャフト２０１は回転可能にケース２０５に設けられ、その先端がケース２０５から外部に露出されている。このシャフト２０１の先端にプーリ２０４が設けられ、プーリ２０４に上記のベルト４２０が連結されている。これによりクランクシャフト４１０の回転がベルト４２０を介してプーリ２０４に伝達される構成となっている。逆に言えば、シャフト２０１の回転がベルト４２０を介してクランクシャフト４１０に伝達される構成となっている。
【００１７】
シャフト２０１の中央部はケース２０５内に収納されている。このシャフト２０１の中央部にロータ２０２が設けられている。そしてロータ２０２の周囲にステータ２０３が設けられている。
【００１８】
ロータ２０２は、ロータコイル２０６と、ロータコイル２０６をシャフト２０１に固定する固定部２０７と、を有する。固定部２０７は円筒形状を成し、その中空に、固定部２０７の中心を貫くようにシャフト２０１が挿入固定されている。ロータコイル２０６は固定部２０７の内部に設けられ、シャフト２０１に設けられた配線（図示略）と電気的に接続されている。図示しないが、この配線はシャフト２０１のスリップリングと電気的に接続されている。スリップリングはシャフト２０１の軸周りに円環状に形成され、この円環状のスリップリングにブラシが接触されている。そしてこのブラシがモータ制御装置１００と電気的に接続されている。モータ制御装置１００からブラシ、スリップリング、および、配線を介してロータコイル２０６に電流供給されると、ロータコイル２０６から磁界が発生する。
【００１９】
ステータ２０３は、ステータコイル２０８と、３相のステータコイル２０８が設けられるステータコア２０９と、を有する。ステータコア２０９は円筒形状を成し、その中空に、ステータコア２０９の中心を貫くようにシャフト２０１とともにロータ２０２が設けられている。３相のステータコイル２０８としては、Ｕ相ステータコイル、Ｖ相ステータコイル、Ｗ相ステータコイルがある。
【００２０】
３相のステータコイル２０８はモータ制御装置１００と電気的に接続されている。３相のステータコイル２０８には、モータ制御装置１００から位相が電気角で１２０°ずれた三相交流が供給される。これによってステータコイル２０８からロータ２０２を回転させるための三相回転磁界が発生する。このステータコイル２０８から発生する磁界がロータコイル２０６と交差する。
【００２１】
ロータコイル２０６とステータコイル２０８それぞれを電流が流動すると、それによって両者から磁界が発生する。これによってロータコイル２０６に回転トルクが発生する。上記したようにモータ制御装置１００からステータコイル２０８に三相交流が供給されると、回転トルクの発生方向が順次変化し、それによってシャフト２０１が回転し始める。シャフト２０１とともにプーリ２０４も回転し、その回転がベルト４２０を介してクランクシャフト４１０に伝達される。この結果クランクシャフト４１０も回転する。
【００２２】
またこれとは逆に、内燃機関４００が燃焼駆動してクランクシャフト４１０が自律回転すると、その回転がベルト４２０を介してプーリ２０４に伝達される。それによってプーリ２０４とともにシャフト２０１が回転し、ロータコイル２０６も回転する。するとロータコイル２０６の発する磁界がステータコイル２０８と交差し、それによってステータコイル２０８に誘起電圧が発生して電流が流れる。この電流が車両のバッテリに供給される。
【００２３】
次に、モータ制御装置１００を説明する。図１および図２に示すようにモータ制御装置１００は、制御部１０、インバータ２０、給電部３０、回転センサ４０、および、電流センサ５０を有する。図２に示すように制御部１０は、インバータ２０、給電部３０、回転センサ４０、および、電流センサ５０それぞれと電気的に接続されている。そして図１に示すように制御部１０は、上位ＥＣＵ３００とバスなどを介して通信可能となっている。制御部１０は上位ＥＣＵ３００から要求指令が入力されると、その要求指令とセンサ４０，５０の検出信号に基づいてインバータ２０と給電部３０を制御するための制御信号を生成する。そして制御部１０はその制御信号をインバータ２０と給電部３０に出力する。制御部１０はモータＥＣＵであり、その詳しい動作については後述する。
【００２４】
図示しないが、インバータ２０は、直流電源に対して直列接続されたスイッチ群を３つ有する。これら３つのスイッチ群は３相のステータコイル２０８それぞれと対応している。３つのスイッチ群それぞれは、上アーム側のスイッチ素子と、下アーム側のスイッチ素子と、を有する。本実施形態においてスイッチ素子はＭＯＳＦＥＴである。したがってスイッチ素子は寄生ダイオードを有し、この寄生ダイオードはスイッチ素子に逆並列接続されている。
【００２５】
３つのスイッチ群それぞれの上アーム側と下アーム側のスイッチ素子の中点が、対応するステータコイル２０８と電気的に接続されている。これにより制御部１０からの制御信号によって、上アーム側の３つのスイッチ素子の内の少なくとも１つと、下アーム側の３つのスイッチ素子の内の少なくとも１つが駆動状態になると、直流電源とステータコイル２０８とが電気的に接続される。この結果、ステータコイル２０８に電流が流れる。
【００２６】
給電部３０は、図示しないが、電源とブラシとの間に設けられたスイッチ素子を有する。制御部１０からの制御信号によってこのスイッチ素子が駆動状態になると、電源とブラシとが電気的に接続され、上記したスリップリングと配線を介してロータコイル２０６に電流が供給される。したがって給電部３０のスイッチ素子が駆動状態になるとロータコイル２０６から磁界が発生するが、スイッチ素子が非駆動状態になるとロータコイル２０６から磁界が発生されなくなる。
【００２７】
図示しないが、回転センサ４０は、一つの例として、永久磁石、磁電変換素子、および、カウンタを有する。永久磁石はシャフト２０１に設けられている。そして磁電変換素子は永久磁石と対向し、永久磁石から発生される磁界を電気信号に変換する。カウンタは磁電変換素子の出力信号に基づいてカウント数をインクリメントし、そのカウント数を含むカウント信号を制御部１０に出力する。
【００２８】
回転センサ４０は磁電変換素子を２つ有し、これらはシャフト２０１の軸周りに９０°離れている。そのため２つの磁電変換素子４２の一方から出力されるセンサ信号（Ａ信号）と他方から出力されるセンサ信号（Ｂ信号）とは９０°位相がずれている。
【００２９】
カウンタは、Ａ信号とＢ信号とに基づいてカウント数をインクリメントする。これにより、例えば図５に示すように回転角が順次増大するにつれてカウント数も順次増大する。ただしシャフト２０１が一回転して、カウント数が上限値に達すると、カウンタ４３はカウント数をクリアする。
【００３０】
電流センサ５０は、ステータコイル２０８に流動する電流量を検出するものである。より具体的に言えば、電流センサ５０は、スイッチ群とステータコイル２０８とを接続する接続配線に設けられたシャント抵抗である。制御部１０は、このシャント抵抗の抵抗値を記憶しており、この抵抗値と、シャント抵抗の両端電圧とから、ステータコイル２０８に流動する電流量を検出する。なお、電流センサ５０としては上記例に限定されず、例えば、電流の流動によって発生する磁界に基づいて、電流量を検出する構成を採用することもできる。
【００３１】
次に、制御部１０によるインバータ２０や給電部３０の制御を説明する。車両を始動する際、上位ＥＣＵ３００は起動信号をモータ制御装置１００に出力するとともに、車両に搭載されたスタータによって内燃機関４００のクランクシャフト４１０を回転し、内燃機関４００を燃焼駆動させる。
【００３２】
内燃機関４００の回転数（エンジン回転数）がゼロから十分に上昇すると、上位ＥＣＵ３００は制御部１０に給電部３０とインバータ２０の制御を行なう指示信号を出力する。制御部１０は給電部３０のスイッチ素子を駆動状態にし、インバータ２０のスイッチ群を制御し始める。制御部１０は、回転センサ４０の検出信号（カウント数）に基づいてインバータ２０のスイッチ群の駆動状態を制御し、バッテリに電流供給する。こうすることでバッテリを充電する。若しくは、制御部１０は、カウント数に基づいて、インバータ２０のスイッチ群の駆動状態を制御し、ロータコイル２０６に回転トルクを発生する。こうすることで車両の走行をアシストする。
【００３３】
この後、エンジン回転数が一度ゼロになった後に再び内燃機関４００を始動する場合、上位ＥＣＵ３００は内燃機関４００のオイル温度などに基づいて、スタータで内燃機関４００を再始動するのか、それともモータ２００で内燃機関４００を再始動するのかを決定する。
【００３４】
モータ２００によって内燃機関４００を再始動する場合、制御部１０は、車両の走行をアシストした時と同様にして、カウント数に基づいて、インバータ２０のスイッチ群の駆動状態を制御し、ロータコイル２０６に回転トルクを発生する。こうすることで内燃機関４００を再始動する。
【００３５】
なお当然ではあるが、モータ２００による内燃機関４００の再始動時において、内燃機関４００は燃焼駆動しておらず、モータ２００のみが自律回転している。モータ２００の回転によってクランクシャフト３１０がクランキングを始め、その回転数が所定回転数を超えると、内燃機関４００で燃焼駆動が行われる。これにより内燃機関４００も自律回転し始める。
【００３６】
次に、図３〜図５に基づいて、シャフト２０１がベルト４２０に対して滑った時のステータコイル２０８への供給電流の時間変化と、シャフト２０１（ロータ２０２）の回転数および回転角の時間変化を説明する。また、制御部１０による滑り判定も説明する。制御部１０が判定部に相当する。
【００３７】
なお、図３〜図５は、上記したように内燃機関４００が燃焼駆動して自律回転していなく、モータ２００のみが自律回転している時の供給電流、回転数、および、回転角それぞれの時間変化を示している。滑り判定も、このようにモータ２００のみが自律回転している時だけ行われる。
【００３８】
先ず、図３に基づいて、シャフト２０１がベルト４２０に対して連続的に滑っている場合を説明する。内燃機関４００を再始動するべく、ステータコイル２０８への電流供給を徐々に増大した場合、それに応じてロータ２０２に発生する回転トルクも徐々に増大し、シャフト２０１の回転数も徐々に増大する。モータ２００はベルト４２０を介してクランクシャフト３１０に連結されているので、供給電流量に対する回転数の増大量は、ベルト４２０に連結されたクランクシャフト３１０などの回転負荷に応じて決定される。
【００３９】
制御部１０はメモリ１１を有し、このメモリ１１には供給電流量と回転数の相関関係が記憶されている。この相関関係の確からしさを確保するため、相関関係を検出する際に幾度も供給電流を増大し、それに対する回転数の増大量を幾つも検出する。これにより複数の相関関係を算出する。メモリ１１には、この複数の相関関係の平均値と、それからのブレ幅とが記憶されている。
【００４０】
制御部１０は、メモリ１１に記憶された相関関係の平均値とブレ幅とから、供給電流に対して回転数が最も増大する上限値を閾値として算出する。なお、この閾値そのものが予めメモリ１１に記憶されていてもよい。
【００４１】
シャフト２０１がベルト４２０に対して連続的に滑っている場合、回転負荷が軽減されるので、図３の閾値で示される供給電流に対する回転数の増加量に対して、回転数が増大する。換言すれば、シャフト２０１がベルト４２０に対して連続的に滑っている場合、図３のグラフ図において、供給電流と回転数の関係が、閾値の下側（滑り領域）に位置することとなる。そのため制御部１０は、センサ４０，５０によって検出された供給電流と回転数の関係が、閾値よりも下側に位置するか否かを判定することで、連続的な滑りが生じているか否かを判定する。
【００４２】
なお制御部１０は、上記の供給電流と回転数を複数サンプリングし、その平均値を算出する。制御部１０はこの平均値と閾値とを比較する。サンプリング周期は例えば１０ｍｓであり、そのサンプリング回数は例えば１０回である。したがって制御部１０は１００ｍｓ毎に供給電流と回転数の平均値を算出する。この一例の場合、制御部１０は、後述の連続的な滑り判定処理と瞬間的な滑り判定処理、および、警告処理を、１００ｍｓ毎に周期的に行う。この１００ｍｓ周期が所定周期に相当する。なおもちろんではあるが、この処理を行う周期をあくまで一例であり、これに限定されない。
【００４３】
次に、図４および図５に基づいて、シャフト２０１がベルト４２０に対して瞬間的に滑った場合を説明する。図４および図５では、供給電流量を破線で示している。そして滑りが生じていない場合の回転数および回転角を実線で示し、滑りが生じている場合の回転数および回転角を一点鎖線で示している。
【００４４】
上記したように供給電流量に対する回転数の増大量は、クランクシャフト３１０などの回転負荷に応じて決定される。したがって図４に破線で示すように、供給電流量を増加率一定で時間変化させた場合、実線で示すように回転数も増加率一定で時間変化する。これは回転角についても同様で、図５に実線で示すように、回転角を表すカウント数も増加率一定で時間変化する。
【００４５】
しかしながらシャフト２０１がベルト４２０に対して瞬間的に滑った場合、回転抵抗が軽減されるので、図４に一点鎖線で示すように回転数の増加率は急激に増大して、また元の増加率に戻る。回転角に対しても同様で、図５に一点鎖線で示すように回転角の増加率は急激に増大して、また元の増加率に戻る。以上により、供給電流の変化量が一定の場合において、回転数若しくは回転角の変化量が急激に増大した後に元の変化量に戻った場合、瞬間的な滑りが生じたと判定することができる。
【００４６】
制御部１０は、電流センサ５０によって検出される供給電流の変化量と、回転センサ４０によって検出される回転数若しくは回転角の変化量とを絶えず監視する。そして制御部１０は、供給電流の変化量が一定の場合において、回転数若しくは回転角の変化量が急激に増大した後に元の変化量に戻ったか否かを判定する。こうすることで制御部１０は、瞬間的な滑りが生じたか否かを判定する。
【００４７】
なお、上記の急激な増大が起きたか否かの判定は、供給電流の変化量が一定の場合における回転数若しくは回転角の変化量が、α倍に変化したか否かを判定することで成すことができる。ここでαは１よりも大きい実数であり、設計者によって適宜定められる値である。
【００４８】
ところで、シャフト２０１がベルト４２０に対して滑る主要な原因の一つは、ベルト４２０の劣化である。ベルト４２０が劣化すると、伸びて撓みが生じ易くなったり、シャフト２０１との間で生じる摩擦力が低下したりする。このようにベルト４２０が劣化すると、モータ２００によってクランクシャフト３１０をクランキングして内燃機関４００を燃焼駆動するまでに、複数回、シャフト２０１がベルト４２０に対して滑り易くなる。
【００４９】
そこで制御部１０は、モータ２００によって内燃機関４００を再び燃焼駆動させるまでの間に、シャフト２０１がベルト４２０に対して滑った回数を計測する。制御部１０は、メモリ１１にベルト４２０の劣化を判定するための規定回数を記憶しており、滑りを検知した回数（検知回数）が規定回数を超えたか否かを判定する。制御部１０は、検知回数が規定回数を超えた場合、ベルト４２０が劣化したと判定し、それを車両の搭乗者に通知する。またモータ２００による内燃機関４００の再始動を禁止する。この場合、上位ＥＣＵ３００は内燃機関４００のオイル温度などに関わらずに、スタータによって内燃機関４００を再始動させる。
【００５０】
上記したように滑りの形態としては、連続的な滑りと瞬間的な滑りの２種類がある。そこで制御部１０は、連続的な滑りに対応する第１検知回数と、瞬間的な滑りに対応する第２検知回数とをそれぞれカウントする。
【００５１】
制御部１０は、第１検知回数と比較するための第１規定回数と、第２検知回数と比較するための第２規定回数と、をメモリ１１に記憶している。ベルト４２０の劣化具合にもよるが、ベルト４２０の劣化が酷くなると、シャフト２０１はベルト４２０に対して瞬間的にではなく連続的に滑りやすくなる。したがって瞬間的な滑りが頻発したとしても、それと同じ数だけ連続的な滑りが生じた場合とでは、ベルト４２０の劣化の具合が異なることとなる。そこでメモリ１１には、上記したように滑りの種類に対応する別種類の規定回数が記憶されている。ただし、上記した滑りの種類を何ら考慮せずに、規定回数を一律に定めてもよい。若しくは、連続的な滑りと瞬間的な滑りの総数を検知回数としてカウントし、それに対する規定回数を定めてもよい。
【００５２】
次に、図６〜図８に基づいて、制御部１０による連続的な滑り判定処理、瞬間的な滑り判定処理、および、警告処理を説明する。これら３つの処理は、モータ２００による内燃機関４００の再始動時に行われる。なお、上記した第１検知回数と第２検知回数は上記の処理の始めにおいてゼロに設定され、後述の滑り抑制制御時間は上記の処理の始めにおいてゼロに設定されている。
【００５３】
先ず、図６に基づいて連続的な滑り判定処理を説明する。ステップＳ１０において制御部１０は、センサ４０，５０によって検出された供給電流と回転数の関係が、閾値よりも低いか否かを判定する。換言すれば、制御部１０は、図３のグラフに示す閾値に対して、供給電流と回転数の関係が下側に位置するか否かを判定する。制御部１０は、供給電流と回転数の関係が閾値よりも上側であると判定すると、連続的な滑りが発生していないと判定し、ステップＳ２０へと進む。これとは反対に、供給電流と回転数の関係が閾値よりも下側であると判定すると、制御部１０は連続的な滑りが発生していると判定し、ステップＳ３０へと進む。
【００５４】
ステップＳ２０へ進むと制御部１０は、再始動が終了したか否かを判定する。再始動が終了した場合、制御部１０は連続的な滑り判定を終了する。これとは異なり、再始動が終了していない場合、制御部１０はステップＳ１０へと戻る。このように制御部１０は、再始動中において、連続的な滑りがあったか否かを絶えず監視する。
【００５５】
ステップＳ３０へ進むと制御部１０は、連続的な滑りが発生したと認識し、第１検知回数をインクリメントする。そして図８に示す警告処理へと移行する。
【００５６】
次に、図７に基づいて瞬間的な滑り判定処理を説明する。ステップＳ１１０において制御部１０は、回転センサ４０によって検出された回転角が、急激に増大したか否かを判定する。より具体的に言えば制御部１０は、回転角の変化量が急激に増大した後に元の変化量に戻ったか否かを判定する。回転角が急激に増大していないと判定した場合、制御部１０はステップＳ１２０へと進む。これとは反対に、回転角が急激に増大したと判定した場合、制御部１０はステップＳ１３０へと進む。
【００５７】
ステップＳ１２０へ進むと制御部１０は回転センサ４０によって検出された回転数が、急激に増大したか否かを判定する。より具体的に言えば制御部１０は、回転数の変化量が急激に増大した後に元の変化量に戻ったか否かを判定する。回転数が急激に増大していないと判定した場合、制御部１０はステップＳ１４０へと進む。これとは反対に、回転角が急激に増大しないと判定した場合、制御部１０はステップＳ１３０へと進む。
【００５８】
ステップＳ１４０へ進むと制御部１０は、再始動が終了したか否かを判定する。再始動が終了した場合、制御部１０は瞬間的な滑り判定を終了する。これとは異なり、再始動が終了していない場合、制御部１０はステップＳ１１０へと戻る。このように制御部１０は、再始動中において、瞬間的な滑りがあったか否かを絶えず監視する。
【００５９】
上記のステップＳ１１０若しくはステップＳ１２０において回転角若しくは回転数が急激に増大したと判定してステップＳ１３０へ進むと制御部１０は、電流センサ５０によって検出された供給電流が、急激に変化したか否かを判定する。換言すれば制御部１０は、供給電流の時間変化が一定であるか否かを判定する。制御部１０は供給電流の時間変化があると判定するとステップＳ１４０へと進む。これとは反対に、供給電流の時間変化が一定であると判定すると、制御部１０はステップＳ１５０へと進む。
【００６０】
ステップＳ１５０へ進むと制御部１０は、瞬間的な滑りが発生したと認識し、上記の第２検知回数をインクリメントする。そして図８に示す警告処理へと移行する。
【００６１】
なお、本実施形態では瞬間的な滑り判定処理において、回転角と回転数の両方の変化を判定しているが、いずれか一方のみの判定を行うだけでもよい。すなわち、図７に示すステップＳ１１０、Ｓ１３０のいずれか一方のみを行うだけでもよい。
【００６２】
最後に、図８に基づいて警告処理を説明する。ステップＳ２１０において制御部１０は、瞬間的な滑りが発生したか否かを判定する。換言すれば、制御部１０は、発生した滑りの種類が、瞬間的なのか、それとも連続的なのかを判定する。連続的な滑りが発生している場合、制御部１０はステップＳ２２０へと進む。これとは反対に、瞬間的な滑りが発生している場合、制御部１０はステップＳ２３０へと進む。なお、瞬間的な滑りと連続的な滑りの両方が生じている場合、制御部１０は、ステップＳ２２０へと進む。
【００６３】
ステップＳ２２０へ進むと制御部１０は、滑り抑制制御時間が、メモリ１１に記憶された規定時間を超えたか否かを判定する。この滑り抑制制御は、連続的な滑りが発生している場合において、その滑りの発生を抑制するべく、供給電流を低める制御である。この場合、例えば図４に破線で示す供給電流量の時間変化量（傾き）が低くなる。制御部１０はこの滑り抑制制御を継続して行っている時間を計測している。滑り抑制制御時間が規定時間を超えた場合、制御部１０はステップＳ２４０へと進む。これとは反対に、滑り抑制制御時間が規定時間よりも低い場合、制御部１０はステップＳ２５０へと進む。滑り抑制制御時間が計測時間に相当する。
【００６４】
ステップＳ２４０へ進むと制御部１０は、車両の搭乗者に滑りの発生とベルト４２０の劣化を通知するとともに、滑り抑制制御を終了する。また制御部１０は、モータ２００による再始動を禁止するとともに、それを搭乗者に通知する。さらに制御部１０は、モータ２００による再始動の禁止を上位ＥＣＵ３００に通知する。
【００６５】
ステップＳ２５０へ進むと制御部１０は、滑り抑制制御中か否かを判定する。滑り抑制制御中ではない場合、制御部１０はステップＳ２６０へと進む。これとは異なり、滑り抑制制御中の場合、制御部１０はステップＳ２７０へと進む。
【００６６】
ステップＳ２６０へ進むと制御部１０は、車両の搭乗者に滑りが発生していることを通知するとともに、滑り抑制制御を開始する。
【００６７】
ステップＳ２７０へ進むと制御部１０は、第１検知回数が、第１規定回数を超えたか否かを判定する。第１検知回数が第１規定回数を越えていない場合、制御部１０はステップＳ２８０へと進む。これとは反対に、第１検知回数が第１規定回数を超えた場合、制御部１０はステップＳ２９０へと進む。
【００６８】
ステップＳ２８０へ進むと制御部１０は、車両の搭乗者に滑りが発生していることを通知するとともに、滑り抑制制御を継続する。
【００６９】
ステップＳ２９０へ進むと制御部１０は、車両の搭乗者に滑りの発生とベルト４２０の劣化を通知するとともに、滑り抑制制御を行なっている場合、それを終了する。また制御部１０は、モータ２００による再始動を禁止するとともに、それを搭乗者に通知する。さらに制御部１０は、モータ２００による再始動の禁止を上位ＥＣＵ３００に通知する。
【００７０】
フローを遡り、ステップＳ２１０において瞬間的な滑りが発生していると判定してステップＳ２３０へ進むと制御部１０は、第２検知回数が第２規定回数を超えたか否かを判定する。第２検知回数が第２規定回数を越えていない場合、制御部１０はステップＳ３００へと進む。これとは反対に、第２検知回数が第２規定回数を超えた場合、制御部１０はステップＳ２９０へと進む。
【００７１】
ステップＳ３００へ進むと制御部１０は、車両の搭乗者に滑りが発生していることを通知する。
【００７２】
以上に示したように、連続的な滑りが発生した場合、制御部１０は滑り抑制制御を行なう。その滑り抑制制御は連続的な滑りが検出される限りにおいて継続されるが、その時間が規定時間を超えた場合、モータ２００による内燃機関４００の再始動を禁止する。そして制御部１０は、ステップＳ２７０にて連続的な滑りの発生回数を示す第１検知回数が第１規定回数を超えると、モータ２００による内燃機関４００の再始動を禁止する。また瞬間的な滑りが発生した場合、制御部１０はステップＳ２３０にて瞬間的な滑りの発生回数を示す第２検知回数が第２規定回数を超えると、モータ２００による内燃機関４００の再始動を禁止する。
【００７３】
次に、本実施形態に係るモータ制御装置１００の作用効果を説明する。上記したように制御部１０は、モータ２００のみが自律回転している際に、シャフト２０１のベルト４２０に対する滑り判定を行う。そのため、内燃機関４００を燃焼駆動させなくとも、シャフト２０１のベルト４２０に対する滑り判定を行うことができる。
【００７４】
また、モータ２００だけではなく内燃機関４００も自律回転している際に、シャフト２０１のベルト４２０に対する滑り判定を行う構成とは異なり、内燃機関４００の回転状態に応じて、シャフト２０１の回転数や回転角が変動することが抑制される。そのため滑り判定精度の低下が抑制される。
【００７５】
さらに言えば、滑り判定を回転数（回転角）と供給電流の２つに基づいて行う。そのためモータ２００の出力電圧のみに基づいて滑り判定を行う構成と比べて、滑り判定精度の低下が抑制される。
【００７６】
制御部１０は、シャフト２０１がベルト４２０に対して滑っていると判定すると、車両の搭乗者に、シャフト２０１がベルト４２０に対して滑っていることを通知する。これにより、ベルト４２０の不調が搭乗者に通知される。
【００７７】
制御部１０は供給電流と回転数の相関関係を記憶しており、これに基づいてシャフト２０１がベルト４２０に対して連続的に滑っているか否かを判定する。また制御部１０は、供給電流が一定の際に、回転数若しくは回転角が急激に増大した後に元の状態に戻ったか否かに応じて、シャフト２０１がベルト４２０に対して瞬間的に滑っているか否かを判定する。このように滑りの種類を判別することができる。
【００７８】
制御部１０は、モータ２００によって内燃機関４００を再び燃焼駆動させるまでの間に、シャフト２０１がベルト４２０に対して連続的に滑った回数（第１検知回数）と、瞬間的に滑った回数（第２検知回数）と、をカウントする。制御部１０は、第１検知回数と比較するための第１規定回数と、第２検知回数と比較するための第２規定回数と、をメモリ１１に記憶している。そして制御部１０は、第１検知回数が第１規定回数を超えた場合、ベルト４２０が劣化していると判定し、それを車両の搭乗者に通知する。これによれば搭乗者にベルト４２０の交換を促すことができる。
【００７９】
上記したように制御部１０は、滑りの種類に応じた規定回数を記憶している。これによれば、滑りの種類を何ら考慮せずに、規定回数を一律に定めた構成と比べて、ベルト４２０の劣化判定精度を高めることができる。
【００８０】
制御部１０は、シャフト２０１がベルト４２０に対して連続的に滑っていると判定すると、供給電流を低下した滑り抑制制御を行なう。これによれば連続的な滑りの発生を抑制することができる。
【００８１】
制御部１０は、滑り抑制制御時間が規定時間を超えた場合、ベルト４２０が劣化していると判定し、それを車両の搭乗者に通知する。これによっても搭乗者にベルト４２０の交換を促すことができる。
【００８２】
制御部１０は、ベルト４２０が劣化していると判定すると、モータ２００による内燃機関４００の始動を禁止するとともに、それを搭乗者に通知する。これにより、モータ２００による再始動ができなくなったことが搭乗者に通知される。
【００８３】
上位ＥＣＵ３００は、ベルト４２０が劣化した場合、スタータによって内燃機関４００を再始動させる。これによれば、内燃機関４００の再始動がベルト４２０とシャフト２０１との滑りによって滞ることが抑制される。
【００８４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００８５】
（その他の変形例）
本実施形態ではモータ制御装置が滑り判定装置としての機能を兼ねる例を示した。しかしながらモータ制御装置とは別に、独立した滑り判定装置がモータ制御装置と電気的に接続された構成を採用することもできる。この場合、２つの装置は、回転センサ４０と電流センサ５０とを共用する。滑り判定装置は、これら２つのセンサ４０，５０の検出信号、および、モータ２００と内燃機関４００の駆動状態とに基づいて、滑り判定を行う。
【００８６】
本実施形態ではモータ２００によって内燃機関４００を再始動する際に、滑り判定を行う例を示した。しかしながら内燃機関４００を再始動することを目的とせずに、単にモータ２００のみを自律回転させて、供給電流と回転数や回転角をモニタリングすることで、滑り判定やベルト４２０の劣化判定を行ってもよい。これにより排気ガスを発生させずに滑り判定を行うことができる。
【００８７】
このような滑り判定やベルト４２０の劣化判定は、例えばシャフト２０１やクランクシャフト３１０それぞれにベルト４２０を設置して、テンショナーによってベルト４２０に張りを与えた際に、行ってもよい。そして制御部１０による滑り判定やベルト４２０の劣化判定の実施は、上位ＥＣＵ３００からの指令によって行ってもよい。
【００８８】
本実施形態では上位ＥＣＵ３００について具体的に言及しなかった。この上位ＥＣＵ３００は、例えばエンジンＥＣＵやハイブリッドＥＣＵである。
【００８９】
本実施形態ではロータ２０２がロータコイル２０６と固定部２０７を有する例を示した。しかしながら、ロータ２０２がロータコイル２０６の代わりに永久磁石を有する構成を採用することもできる。この場合、回転センサ４０はロータ２０２の永久磁石２１０と対向する磁電変換素子を複数有する。そしてモータ制御装置１００は給電部３０を有さない。
【００９０】
本実施形態ではインバータ２０の有するスイッチ素子がＭＯＳＦＥＴである例を示した。しかしながらこれとは異なり、スイッチ素子はＩＧＢＴでもよい。ＩＧＢＴは寄生ダイオードを有さないので、この変形例の場合、ＩＧＢＴに別途ダイオードが逆並列接続される。
【００９１】
本実施形態では制御部１０は、連続的な滑りと瞬間的な滑りの両方を検出する例を示した。しかしながら制御部１０は瞬間的な滑りを検出しなくともよい。
【００９２】
本実施形態では制御部１０が連続的な滑りが生じていると判定した場合、滑り抑制制御を行なう例を示した。しかしながら滑り抑制制御を行なわなくともよい。
【符号の説明】
【００９３】
１０…制御部、４０…回転センサ、５０…電流センサ、１００…モータ制御装置、２００…モータ、２０１…シャフト、２０２…ロータ、２０８…ステータコイル、４００…内燃機関、４２０…ベルト
【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】
0006421715.tif 000007
【図７】
0006421715.tif 000008
【図８】
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