(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力伝達部材を介して伝達された内燃機関の動力により発電する発電機の制御装置であって、
前記発電機により充電可能な二次電池の残容量に基づいて設定された発電要求トルクに対して前記動力伝達部材の性状および／または動力伝達状態に基づいて前記内燃機関の回転数が大きいほど大きく制限される傾向に且つ前記内燃機関の出力トルクが小さいほど大きく制限される傾向に設定される制限トルクと前記発電機の定格トルクとのうち大きい方からなる下限ガード値で制限することにより前記発電機の発電トルクを設定する発電トルク設定手段と、
該設定された発電トルクを用いて前記発電機を駆動制御する制御手段と、
を備える発電機の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の発電機の制御装置であって、
前記動力伝達部材は、前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに掛けられたベルトであり、
前記発電トルク設定手段は、前記動力伝達部材としてのベルトの性状および／または動力伝達状態に基づいてベルト滑りが生じないよう前記発電トルクを設定する手段である
発電機の制御装置。
【請求項３】
前記発電機は、電力の供給を受けて前記動力伝達部材を介して出力した動力により前記内燃機関を始動可能な発電電動機である請求項１または２記載の発電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機の制御装置に関し、詳しくは、動力伝達部材を介して伝達された内燃機関の動力により発電する発電機の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の発電機の制御装置としては、内燃機関からの動力により発電すると共に内燃機関を始動するモータの制御装置であって、モータにより充放電可能な二次電池の残容量に基づいてモータの発電量を決定するものが提案されている（例えば、特開２０００−１２５４１４号公報など）。この装置では、二次電池の残容量から許容される電力を求め、これを実回転数で除したものに換算用の係数を乗じて制御トルクを算出し、この制御トルクを用いてモータを発電機として駆動制御している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした発電機の制御装置では、単に二次電池の残容量に基づいて制御トルクを算出しているだけであり、システムの耐久性は考慮されていない。例えば、内燃機関の出力軸と発電機の回転軸とをベルト掛けしている構成としたときには、算出された制御トルクによっては、ベルト滑りが生じたり、ベルトが破損する場合が生じてしまう。
【０００４】
本発明の発電機の制御装置は、内燃機関からの動力を伝達する動力伝達部材の性状や動力伝達状態を考慮して発電機を駆動制御することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の発電機の制御装置は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の発電機の制御装置は、
動力伝達部材を介して伝達された内燃機関の動力により発電する発電機の制御装置であって、
前記発電機の発電トルクを前記動力伝達部材の性状および／または動力伝達状態に基づいて設定する発電トルク設定手段と、
該設定された発電トルクを用いて前記発電機を駆動制御する制御手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の発電機の制御装置では、動力伝達部材を介して伝達された内燃機関の動力により発電する発電機の発電トルクを動力伝達部材の性状や動力伝達状態に基づいて設定し、この設定した発電トルクを用いて発電機を駆動制御する。動力伝達部材の性状や動力伝達状態に基づいて設定した発電トルクを用いて発電機を駆動制御するから、動力伝達部材による動力の伝達をより適正に行なうことができる。この結果、内燃機関や発電機を効率よく運転することができる。
【０００８】
こうした本発明の発電機の制御装置において、前記発電機により充電可能な二次電池の残容量に基づいて発電要求トルクを設定する発電要求トルク設定手段を備え、前記発電トルク設定手段は、前記発電要求トルク設定手段により設定された発電要求トルクを前記動力伝達部材の性状および／または動力伝達状態に基づいて修正することにより前記発電トルクを設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、二次電池の残容量を適正なものとすることができると共に動力伝達部材による動力の伝達をより適正に行なうことができる。
【０００９】
この発電要求トルクを修正する態様の本発明の発電機の制御装置において、前記発電トルク設定手段は、前記動力伝達部材の性状および／または動力伝達状態に基づいて制限トルクを設定する制限トルク設定手段を備え、前記発電要求トルクが前記設定された制限トルク以下のときには該発電要求トルクを前記発電トルクとして設定し、前記発電要求トルクが前記設定された制限トルクより大きいときには該制限トルクを前記発電トルクとして設定する手段であるものとすることもできる。この場合、制限トルク設定手段を、内燃機関の運転状態と動力伝達部材の性状や動力伝達状態との関係に基づいて制限トルクを設定するものとすることもできる。さらに、制限トルク設定手段を、内燃機関の運転状態としての回転数および出力トルクとこの回転数およびこの出力トルクにおいて動力伝達部材の性状や動力伝達状態から許容される許容最大トルクを制限トルクとして設定するものとすることもできる。
【００１０】
また、本発明の発電機の制御装置において、前記発電トルク設定手段は、前記内燃機関の運転状態を前記動力伝達部材の動力伝達状態として用いて前記発電トルクを設定する手段であるものとすることもできる。動力伝達部材は内燃機関の動力を発電機に伝達するから、内燃機関の運転状態は動力伝達部材の動力伝達状態を反映するものとなる。従って、内燃機関の運転状態に基づいて発電トルクを設定することにより、動力伝達部材による動力の伝達をより適正に行なうことができる。この態様の本発明の発電機の制御装置において、前記発電トルク設定手段は、前記内燃機関の運転状態としての回転数と出力トルクとに基づいて前記発電トルクを設定する手段であるものとすることもできる。
【００１１】
さらに、本発明の発電機の制御装置において、前記動力伝達部材は前記内燃機関の出力軸と前記発電機の回転軸とに掛けられたベルトであり、前記発電トルク設定手段は前記動力伝達部材としてのベルトの性状および／または動力伝達状態に基づいてベルト滑りが生じないよう前記発電トルクを設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、ベルト滑りの発生なしに発電することができる。
【００１２】
本発明の発電機の制御装置において、前記発電トルク設定手段は、前記発電機の定格に基づいて前記発電トルクを設定する手段であるものとすることもできる。
【００１３】
また、本発明の発電機の制御装置において、前記発電機は、電力の供給を受けて前記動力伝達部材を介して出力した動力により前記内燃機関を始動可能な発電電動機であるものとすることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施例としての発電電動機の制御装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の発電電動機の制御装置２０は、図示するように、エンジン１０のクランクシャフト１１に掛けられたベルト１２を介してエンジン１０からの動力により発電したりエンジン１０をクランキングして始動する発電電動機としてのスタータモータジェネレータ（以下、スタータＭＧと略す）１３を駆動制御する制御装置であり、電子制御ユニット３０を中心として構成されている。
【００１５】
エンジン１０は、例えばガソリンや軽油により駆動する内燃機関として構成されている。エンジン１０のクランクシャフト１１は図示しないダンパ等を介して有段または無段の変速機１４に接続されており、エンジン１０からの動力が変速機１４を介して駆動軸１５に出力されるようになっている。エンジン１０の運転制御、例えば燃料噴射制御や点火制御，吸入空気量調節制御などは、エンジン用電子制御ユニット（以下、エンジンＥＣＵという）１６により行なわれている。エンジンＥＣＵ１６は、電子制御ユニット３０と通信しており、電子制御ユニット３０に必要に応じてエンジン１０の運転状態に関するデータを出力している。
【００１６】
スタータＭＧ１３は、インバータ回路１７を介して二次電池としてのバッテリ１８と電力の授受を行なっており、電子制御ユニット３０による駆動制御を受けている。
【００１７】
電子制御ユニット３０は、ＣＰＵ３２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ３２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ３４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ３６と、図示しない入出力ポートおよび通信ポートとを備える。電子制御ユニット３０には、スタータＭＧ１３に取り付けられた回転数センサ４０により検出されるスタータＭＧ１３の回転数Ｎｓｔやインバータ回路１７に取り付けられた図示しない電流センサにより検出されるスタータＭＧ１３の相電流，バッテリ１８の出力端子間に接続された電圧センサ４２により検出されるバッテリ電圧Ｖ，バッテリ１８からの電力ラインに取り付けられた電流センサ４４により検出されるバッテリ電流ｉ，バッテリ１８に取り付けられた温度センサ４６により検出されるバッテリ温度Ｔなどが入力ポートを介して入力されている。また、電子制御ユニット３０からは、インバータ回路１７へスイッチング制御信号などが出力ポートを介して出力されている。また、電子制御ユニット３０は、前述したように、エンジンＥＣＵ１６と通信ポートを介して接続されており、エンジンＥＣＵ１６から必要に応じて図示しない回転数センサにより検出されたエンジン１０の回転数Ｎｅや出力トルクＴｅなどのデータを入力できるようになっている。
【００１８】
次に、こうして構成された実施例の発電電動機の制御装置２０の動作について説明する。図２は、スタータＭＧ１３を駆動制御するために電子制御ユニット３０により実行されるトルク制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００１９】
トルク制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット３０のＣＰＵ３２は、まず、電流センサ４４により検出されるバッテリ電流ｉや電圧センサ４２により検出されるバッテリ電圧Ｖ，回転数センサ４０により検出されるスタータＭＧ１３の回転数Ｎｓｔ，バッテリ１８の残容量（ＳＯＣ），エンジンＥＣＵ１６から供給されるエンジン１０の回転数ＮｅおよびトルクＴｅなどの制御に必要なデータを読み込む処理を行なう（ステップＳ１００）。ここで、バッテリ１８の残容量（ＳＯＣ）の読み込みは、実施例では図示しない残容量（ＳＯＣ）演算ルーチンを実行することによりバッテリ１８の充放電電流（バッテリ電流ｉ）の積算に基づいて計算されＲＡＭ３６の所定アドレスに記憶されたものを読み込むものとした。なお、バッテリ１８の残容量（ＳＯＣ）は、バッテリ１８の充放電電流の積算に基づくもの以外のものを用いるものとしてもよいことは勿論である。
【００２０】
続いて、バッテリ１８の残容量（ＳＯＣ）に基づいて充放電要求量Ｐｃｈを計算する（ステップＳ１０２）。充放電要求量Ｐｃｈの計算は、実施例では、バッテリ１８の残容量（ＳＯＣ）と充放電要求量Ｐｃｈとの関係を設定して充放電要求量導出マップとして予めＲＯＭ３４に記憶しておき、残容量（ＳＯＣ）が与えられると充放電要求量導出マップから残容量（ＳＯＣ）に対応する充放電要求量Ｐｃｈを導出するものとした。図３に充放電要求量導出マップの一例を示す。図３の充放電要求量導出マップでは、残容量（ＳＯＣ）が所定値Ｓｃｏｎに近づく方向に充放電要求量Ｐｃｈが設定される。
【００２１】
次に、バッテリ電流ｉとバッテリ電圧Ｖとの積からバッテリ電力Ｐｂを計算し（ステップＳ１０４）、計算したバッテリ電力Ｐｂが充放電要求量Ｐｃｈからプラスおよびマイナス方向に所定値αでもって設定された充放電量適正範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、所定値αは、不感帯を設定するものである。バッテリ電力Ｐｂが充放電量適正範囲内のときには現在用いられている発電要求パワーＰｓｔをそのまま据え置き（ステップＳ１０８）、バッテリ電力Ｐｂが充放電量適正範囲を下回るときには発電要求パワーＰｓｔを所定パワー量βだけ増加し（ステップＳ１１０）、バッテリ電力Ｐｂが充放電量適正範囲を上回るときには発電要求パワーＰｓｔを所定パワー量βだけ減少する（ステップＳ１１２）。ここで、所定パワー量βは、発電要求パワーＰｓｔを変更する際のステップ量であり、スタータＭＧ１３の性能や要求される反応速度，このトルク制御ルーチンの繰り返される間隔などによって定められる。
【００２２】
こうして発電要求パワーＰｓｔを設定すると、エンジン１０の回転数ＮｅとトルクＴｅとに基づいてベルト１２に滑りを生じさせないための制限トルクＴｍｉｎ１を設定する（ステップＳ１１４）。ここで、ベルト１２に滑りが生じるか生じないかは、ベルト１２の性状やベルト１２の動力の伝達状態などによって定まり、ベルト１２の動力の伝達状態は、エンジン１０の回転数ＮｅやトルクＴｅ，スタータＭＧ１３のトルクなどによって定まる。ベルト１２に滑りを生じさせないための制限トルクＴｍｉｎ１は、スタータＭＧ１３の発電トルクＴｓｔ＊の制限として設定されるから、エンジン１０の回転数ＮｅとトルクＴｅとを用いて設定することができる。従って、エンジン１０の回転数ＮｅとトルクＴｅはベルト１２の動力の伝達状態を反映する要素ということができる。制限トルクＴｍｉｎ１の設定は、実施例では、エンジン１０の回転数ＮｅとトルクＴｅと制限トルクＴｍｉｎ１との関係を実験などにより求めて制限トルク導出マップとして予めＲＯＭ３４に記憶しておき、エンジン１０の回転数ＮｅとトルクＴｅとが与えられると記憶した制限トルク導出マップから対応する制限トルクＴｍｉｎ１を導出するものとした。制限トルク導出マップにおけるエンジン１０の回転数ＮｅとトルクＴｅと制限トルクＴｍｉｎ１の大きさに関する傾向を図４に示す。なお、制限トルク導出マップは、エンジン１０の性能やスタータＭＧ１３の性能，ベルト１２の性状などにより定められる。
【００２３】
制限トルクＴｍｉｎ１を設定すると、スタータＭＧ１３の回転数Ｎｓｔとバッテリ電圧Ｖとから最小定格トルクＴｍｉｎ２を算出する（ステップＳ１１６）。最小定格トルクＴｍｉｎ２は、スタータＭＧ１３の性能によってメーカーなどにより定められたものであり、実施例では、スタータＭＧ１３のメーカーから回転数Ｎｓｔとバッテリ電圧Ｖと最小定格トルクＴｍｉｎ２との関係として与えられた最小定格トルク導出マップを予めＲＯＭ３４に記憶しておき、回転数Ｎｓｔとバッテリ電圧Ｖとが与えられると記憶した最小定格トルク導出マップから対応する最小定格トルクＴｍｉｎ２を導出するものとした。
【００２４】
次に、設定した制限トルクＴｍｉｎ１と最小定格トルクＴｍｉｎ２のうち大きい方を下限ガード値Ｔｍｉｎとして設定する（ステップＳ１１８）。実施例では、制限トルクＴｍｉｎ１や最小定格トルクＴｍｉｎ２は発電用のトルクであるから負の値をもっている。従って、ステップＳ１１８の処理は、両者の大きい方、即ち両者のうち絶対値の小さい方を下限ガード値Ｔｍｉｎとすることになる。
【００２５】
そして、ステップＳ１０６〜Ｓ１１２で設定した発電要求パワーＰｓｔとスタータＭＧ１３の回転数Ｎｓｔと効率ηとを用いて次式（１）の計算により発電要求トルクＴｓｔを計算し（ステップＳ１２０）、発電要求トルクＴｓｔを下限ガード値Ｔｍｉｎを用いて下限ガード、即ち発電要求トルクＴｓｔが下限ガード値Ｔｍｉｎより小さいときには下限ガード値Ｔｍｉｎを選択し、発電要求トルクＴｓｔが下限ガード値Ｔｍｉｎ以上のときには発電要求トルクＴｓｔを選択して発電トルク指令Ｔｓｔ＊を設定し（ステップＳ１２２）、この発電トルク指令Ｔｓｔ＊を用いてスタータＭＧ１３を駆動制御して（ステップＳ１２４）、本ルーチンを終了する。
【００２６】
【数１】
Ｔｓｔ＝Ｐｓｔ／Ｎｓｔ／η    （１）
【００２７】
以上説明した実施例の発電電動機の制御装置２０によれば、ベルト１２に滑りが生じないよう設定された制限トルクＴｍｉｎ１を用いて発電トルク指令Ｔｓｔ＊を設定するから、ベルト１２によるエンジン１０からスタータＭＧ１３への動力の伝達をより適正に行なうことができる。この結果、エンジン１０やスタータＭＧ１３を効率よく運転することができる。しかも、スタータＭＧ１３の定格値から定まる最小定格トルクＴｍｉｎ２を用いて発電トルク指令Ｔｓｔ＊を設定するから、スタータＭＧ１３に過負荷を作用させることがない。これらの結果、ベルト１２やスタータＭＧ１３の耐久性を高めることができる。
【００２８】
実施例の発電電動機の制御装置２０では、発電要求パワーＰｓｔに対してバッテリ電力Ｐｂとバッテリ１８の残容量（ＳＯＣ）から導出された充放電要求量Ｐｃｈとを比較して所定パワー量βずつ増減するフィードバック制御を行なうものとしたが、バッテリ電力Ｐｂと充放電要求量Ｐｃｈとの偏差にゲインを乗じたものを増減する比例制御や積分制御などを行なうものとしてもよく、あるいはフィードバック制御を行なわずに充放電要求量Ｐｃｈをそのまま発電要求パワーＰｓｔに設定するものとしてもよい。
【００２９】
実施例の発電電動機の制御装置２０では、制限トルクＴｍｉｎ１と最小定格トルクＴｍｉｎ２の大きい方を下限ガード値Ｔｍｉｎとして設定したが、最小定格トルクＴｍｉｎ２の算出を行なわず、制限トルクＴｍｉｎ１をそのまま下限ガード値Ｔｍｉｎとして発電要求トルクＴｓｔの下限ガードとして用いるものとしても構わない。
【００３０】
実施例の発電電動機の制御装置２０では、スタータＭＧ１３を発電電動機として構成すると共に電動機として機能させてエンジン１０をクランキング可能なものとしたが、エンジン１０からの動力により発電する発電機としてのみ機能するものとしても構わない。
【００３１】
実施例の発電電動機の制御装置２０では、エンジン１０の動力をスタータＭＧ１３に伝達するのにベルト１２を用いたが、エンジン１０の動力をスタータＭＧ１３に伝達すればよいから、例えばチェーンなどベルト１２以外の動力伝達部材としてもよい。
【００３２】
実施例の発電電動機の制御装置２０では、エンジン１０の動力が変速機１４を介して駆動軸１５に出力されるものとしたが、図５に示すような動力出力装置１２０に適用してもよい。図示する動力出力装置１２０では、実施例の構成と同一の構成については同一の符号を付した。この動力出力装置１２０は、図示するように、エンジンＥＣＵ１６によって運転制御されるエンジン１０と、エンジン１０のクランクシャフト１１にベルト１２を介して取り付けられたスタータＭＧ１３と、モータＥＣＵ１４９によって駆動制御される発電可能なモータ１４０と、エンジン１０のクランクシャフト１１に接続されたサンギヤ１３１とブレーキＢ１によりケース１３９に固定されるリングギヤ１３２と二つのピニオンギヤ１３３，１３４を自転かつ公転自在に保持すると共にモータ１４０の回転軸１４１が接続されたキャリア１３５とからなるプラネタリギヤ１３０と、ＣＶＴＥＣＵ１５９によって変速比が制御されクラッチＣ１，Ｃ２によりキャリア１３５，リングギヤ１３２と接続可能なインプットシャフト１５１から入力される動力を変速してアウトプットシャフト１５２に出力するＣＶＴ１４Ｂと、主としてＣＰＵ７２やＲＯＭ７４，ＲＡＭ７６により構成され装置全体をコントロールするハイブリッド用電子制御ユニット７０とを備える。
【００３３】
スタータＭＧ１３はインバータ回路１７を介して図示しない電力ラインによりバッテリ１８との電力の授受が可能であり、エンジンＥＣＵ１６を介してハイブリッド用電子制御ユニット７０により駆動制御される。また、モータ１４０はインバータ回路１４３を介してバッテリ１８との電力の授受が可能であり、残容量（ＳＯＣ）などのバッテリ１８の状態に関するデータはモータＥＣＵ１４９により必要に応じてハイブリッド用電子制御ユニット７０に出力される。ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、図示しない入出力ポート，通信ポートによりクラッチＣ１やクラッチＣ２，ブレーキＢ１を駆動制御したりエンジンＥＣＵ１６やモータＥＣＵ１４９，ＣＶＴＥＣＵ１５９と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
【００３４】
こうして構成された動力出力装置１２０では、ハイブリッド用電子制御ユニット７０は、モータＥＣＵ１４９からバッテリ１８の状態に関するデータを出力されると共にエンジンＥＣＵ１６を介してインバータ回路１７にスイッチング制御信号などを出力してスタータＭＧ１３を駆動制御するものであるから、実施例の電子制御ユニット３０と同一の機能を有するものであると言える。従って、ハイブリッド用電子制御ユニット７０がスタータＭＧ１３を駆動制御するときには、図２に示すトルク制御ルーチンをそのまま適用することができる。
【００３５】
また、この動力出力装置１２０を搭載した自動車では、バッテリ１８の残容量（ＳＯＣ）低下時にバック走行するときには、クラッチＣ１を係合すると共にクラッチＣ２を開放しブレーキＢ１をフリクション係合させてリングギヤ１３２の回転を制限することでエンジン１０の動力をキャリア１３５に逆方向に出力する「エンジンフリクションモード」が選択される。このモードではブレーキＢ１のフリクション係合による摩耗を防止するためにエンジン１０は低回転となりバック発進であることを考慮すると低回転高トルク領域の動力が必要となる。このようなときにも上述のトルク制御ルーチンが効果的に用いられる。
【００３６】
次に、こうした動力出力装置１２０におけるスタータＭＧ１３のトルク制御の別例について説明する。図６は、ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるトルク制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは所定時間毎（例えば、８ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００３７】
このトルク制御ルーチンが実行されると、ハイブリッド用電子制御ユニット７０のＣＰＵ７２は、まず、バッテリ電流ｉやバッテリ電圧Ｖ，エンジン１０の回転数ＮｅやトルクＴｅ，アクセルペダルの踏み込み量などから設定されるエンジン１０の目標回転数Ｎｅ＊，バッテリ１８の残容量（ＳＯＣ）などの制御に必要なデータを読み込み（ステップＳ２００）、バッテリ電流ｉとバッテリ電圧Ｖとの積からバッテリ電力Ｐｂを計算する（ステップＳ２０２）、そして、計算したバッテリ電力Ｐｂと残容量（ＳＯＣ）とバッテリ電流ｉとに基づいて発電要求電力Ｐｓを計算する（ステップＳ２０４）。発電要求電力Ｐｓの計算は、実施例では、バッテリ電力Ｐｂと残容量（ＳＯＣ）とバッテリ電流ｉと発電要求電力Ｐｓとの関係を設定して発電要求電力導出マップとして予めＲＯＭ７４に記憶しておき、バッテリ電力Ｐｂと残容量（ＳＯＣ）とバッテリ電流ｉとが与えられると、発電要求電力導出マップから対応する発電要求電力Ｐｓを導出するものとした。
【００３８】
こうして発電要求電力Ｐｓを求めると、この発電要求電力Ｐｓに基づいて次式（２）によりスタータＭＧ１３の発電要求トルクＴｓｔを計算する（ステップＳ２０６）。ここで、式（２）中、ｋはエンジン１０のクランクシャフト１１とスタータＭＧ１３の回転軸とにベルト１２を掛けるために取り付けられたプーリの比である。実施例では、スタータＭＧ１３の発電要求トルクＴｓｔを計算するのにエンジン１０の目標回転数Ｎｅ＊を用いた。これは、エンジン１０が目標回転数Ｎｅ＊で制御されることを前提としている。
【００３９】
【数２】
Ｔｓｔ＝Ｐｓ／（Ｎｅ＊・ｋ・６０／２π）    （２）
【００４０】
次に、エンジン１０の回転数Ｎｅとエンジン１０の負荷とに基づいてベルト１２の制約に基づくスタータＭＧ１３の許容発電電力Ｐｒを計算する（ステップＳ２０８）。許容発電電力Ｐｒの計算は、実施例では、エンジン１０の回転数Ｎｅと負荷と許容発電電力Ｐｒとの関係を実験やシミュレーションなどにより求めて許容発電電力導出マップとして予めＲＯＭ７４に記憶しておき、エンジン１０の回転数Ｎｅと負荷とが与えられると、許容発電電力導出マップから対応する許容発電電力Ｐｒを導出するものとした。許容発電電力導出マップの一例を図７に示す。図示するように、許容発電電力Ｐｒは、実施例では、エンジン１０の回転数Ｎｅが大きくなるほど大きくなる傾向に、エンジン１０の負荷が大きくなるほど小さくなる傾向に設定されている。エンジン１０の負荷は回転数Ｎｅが同一であればトルクＴｅに等しいから、許容発電電力導出マップは負荷に代えてトルクＴｅを用いて表現することもできる。前述したように、エンジン１０の回転数ＮｅとトルクＴｅはベルト１２の動力の伝達状態を反映する要素ということができるから、エンジン１０の回転数Ｎｅと負荷もベルト１２の動力の伝達状態を反映する要素ということができる。したがって、許容発電電力Ｐｒはベルト１２の動力の伝達状態に基づいて定まるものといえる。なお、この動力出力装置１２０では、発電電動機の制御装置２０がベルト１２に滑りが生じるか否かの観点からベルト１２の動力の伝達状態と制限トルクＴｍｉｎ１との関係を求めて用いたのに対し、ベルト１２の振動シミュレーションから滑りや破損が生じるか否かの観点からベルト１２の動力の伝達状態と許容発電電力Ｐｒとの関係を求めて用いた。
【００４１】
こうして許容発電電力Ｐｒを求めると、この許容発電電力Ｐｒに基づいて次式（３）によりスタータＭＧ１３の発電許容トルクＴｒを計算する（ステップＳ２１０）。ここで、式（３）中、ｋは式（２）と同様にプーリの比である。実施例では、スタータＭＧ１３の発電許容トルクＴｒを計算するのにエンジン１０の回転数Ｎｅを用いた。これは、目標回転数Ｎｅ＊を用いる場合に比してベルト１２の制約に対してより確実に適合させるためである。
【００４２】
【数３】
Ｔｒ＝Ｐｒ／（Ｎｅ・ｋ・６０／２π）    （３）
【００４３】
そして、求めた発電要求トルクＴｓｔと発電許容トルクＴｒとを比較して小さい方を発電トルク指令Ｔｓｔ＊として設定し（ステップＳ２１２）、設定した発電トルク指令Ｔｓｔ＊でスタータＭＧ１３が駆動されるよう制御して（ステップＳ２１４）、本ルーチンを終了する。なお、ステップＳ２１２の発電トルク指令Ｔｓｔ＊の設定処理は、発電要求として得られる発電要求トルクＴｓｔを発電許容トルクＴｒで制限する処理である。
【００４４】
以上説明した動力出力装置１２０によれば、ベルト１２に滑りや破損が生じない範囲の許容発電電力Ｐｒから計算された発電許容トルクＴｒにより発電要求トルクＴｓｔを制限して発電トルク指令Ｔｓｔ＊を設定するから、ベルト１２によるエンジン１０からスタータＭＧ１３への動力の伝達をより適正に行なうことができる。この結果、エンジン１０やスタータＭＧ１３を効率よく運転することができる。
【００４５】
実施例の動力出力装置１２０でも、スタータＭＧ１３を発電電動機として構成すると共に電動機として機能させてエンジン１０をクランキング可能なものとしたが、エンジン１０からの動力により発電する発電機としてのみ機能するものとしても構わない。
【００４６】
実施例の動力出力装置１２０でも、エンジン１０の動力をスタータＭＧ１３に伝達するのにベルト１２を用いたが、エンジン１０の動力をスタータＭＧ１３に伝達すればよいから、例えばチェーンなどベルト１２以外の動力伝達部材としてもよい。
【００４７】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例としての発電電動機の制御装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】電子制御ユニット３０により実行されるトルク制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】充放電要求量導出マップの一例を示す説明図である。
【図４】制限トルク導出マップにおけるエンジン１０の回転数ＮｅとトルクＴｅと制限トルクＴｍｉｎ１の大きさに関する傾向を示す説明図である。
【図５】実施例の発電電動機の制御装置２０の変形例を含む動力出力装置１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図６】ハイブリッド用電子制御ユニット７０により実行されるトルク制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】許容発電電力導出マップの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０  エンジン、１１  クランクシャフト、１２  ベルト、１３  スタータモータジェネレータ（スタータＭＧ）、１４  変速機、１５  駆動軸、１６  エンジン用電子制御ユニット（エンジンＥＣＵ）、１７  インバータ回路、１８  バッテリ、２０  発電電動機の制御装置、３０  電子制御ユニット、３２  ＣＰＵ、３４  ＲＯＭ、３６  ＲＡＭ、４０  回転数センサ、４２  電圧センサ、４４電流センサ、４６  温度センサ、７０  ハイブリッド用電子制御ユニット、７２  ＣＰＵ、７４  ＲＯＭ、７６  ＲＡＭ、１２０  動力出力装置、１３０  プラネタリギヤ、１３１  サンギヤ、１３２  リングギヤ、１３３，１３４  ピニオンギヤ、１３５  キャリア、１３９  ケース、１４０  モータ、１４１  回転軸、１４３  インバータ回路、１４９  モータＥＣＵ、１５１  インプットシャフト、１５２  アウトプットシャフト、１５９  ＣＶＴＥＣＵ、Ｃ１，Ｃ２  クラッチ、Ｂ１  ブレーキ。
【図１】
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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２】
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