(57)【要約】【課題】エンジン停止制御を行う際に、電気負荷の作動状態に変動が生じるのを抑制して、ユーザに与える違和感を抑制する。【解決手段】エンジン停止制御装置１０は、エンジン７０と発電機３０と電源部５０と電気負荷５５〜５７と切替部４０とを備えるシステムに適用される。切替部４０は、発電機３０の発電電流が電源経路２９に出力される発電状態ｐ１と、発電電流が閉回路内で還流される還流状態ｐ２とに切り替える。エンジン停止制御装置１０は、エンジン停止要求に応じて、発電機３０の発電によりエンジン停止制御を実施する。エンジン停止制御装置１０は、エンジン停止要求が生じた場合において電気負荷５５〜５７が作動中であるか否かを判定する。そして、電気負荷５５〜５７が作動中であると判定された場合に、作動中でないと判定された場合に比べて発電状態ｐ１下での発電機３０の発電を制限し、かつ還流状態ｐ２下で発電機３０に制動動作を行わせる。【選択図】図１
2020005343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（７０）と、
前記エンジンの回転により発電する発電機（３０）と、
電源経路（２９）を介して前記発電機に接続され、前記発電機の発電により充電される電源部（５０）と、
前記電源経路に接続される電気負荷（５５〜５７）と、
前記発電機の発電電流が前記電源経路に出力される発電状態（ｐ１）と、前記発電機の発電電流が閉回路内で還流される還流状態（ｐ２）とで切替可能となっている切替部（４０）と、
を備えるシステムに適用され、エンジン停止要求に応じて、前記発電機の発電により前記エンジンの停止制御を実施するエンジン停止制御装置（１０）であって、
前記エンジン停止要求が生じた場合において前記電気負荷が作動中であるか否かを判定する判定部と、
前記電気負荷が作動中であると判定された場合に、前記電気負荷が作動中でないと判定された場合に比べて前記発電状態下での前記発電機の発電を制限し、かつ前記還流状態下で前記発電機に前記エンジンの制動動作を行わせる発電制御部と、
を備えるエンジン停止制御装置。
【請求項２】
前記発電制御部は、前記エンジン停止要求が生じた時点で前記電気負荷が作動中と判定された場合に、前記発電状態下での発電制限として、当該発電状態での発電電圧を徐々に低下させる徐変を実施し、その後に前記還流状態への切り替えを行わせる請求項１記載のエンジン停止制御装置。
【請求項３】
前記エンジン停止要求が生じた時点で前記電気負荷が作動中と判定された場合において、前記発電機の発電電圧が所定値よりも大きいか否かを判定する電圧判定部を備え、
前記発電制御部は、
前記電圧判定部により前記発電電圧が前記所定値よりも大きいと判定された場合、前記徐変を実施した後に前記還流状態への切り替えを行わせ、
前記電圧判定部により前記発電電圧が前記所定値よりも小さいと判定された場合、前記徐変を実施せずに前記還流状態への切り替えを行わせる、
請求項２記載のエンジン停止制御装置。
【請求項４】
前記発電制御部は、前記徐変において前記発電電圧を徐々に低下させる徐変速度を、前記エンジン停止要求が生じた時点における前記発電機の発電電圧の大きさに基づき決定し、当該発電電圧が大きいほど前記徐変速度を速くする請求項２又は３記載のエンジン停止制御装置。
【請求項５】
エンジン回転速度に応じて定められ、前記発電状態で前記発電機から前記エンジンに印加可能な制動トルクの最大値である最大発電トルク（Ｔ１）よりも、同じくエンジン回転速度に応じて定められ、前記還流状態で前記発電機から前記エンジンに印加可能な制動トルクの最大値である最大還流トルク（Ｔ２）の方が大きい状態であるか否かを判定する最大トルク判定部を備え、
前記発電制御部は、前記判定部により前記電気負荷が作動中でないと判定された場合、前記最大発電トルクよりも前記最大還流トルクの方が大きい状態であることを条件に、発電状態から還流状態への切り替えを行わせる、
請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジン停止制御装置。
【請求項６】
前記電気負荷は、印加される電圧に依存して照度が変わるライト（５５）、印加される電圧に依存して風量が変わるブロワ（５６）、及び印加される電圧に依存して作動速度が変わるワイパー（５７）のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジン停止制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定のエンジン停止条件が成立した際にエンジン停止制御を実施するエンジン停止制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アイドリングストップ機能を備えた車両では、エンジン停止後にドライバの運転操作によりエンジンの再始動が要求された場合に、即座に再始動する迅速性が求められる。その再始動の迅速性は、エンジンが膨張行程における所定のクランク角度範囲内で停止すると、向上することが知られている。そのため、特許文献１等では、次のようにしてエンジン停止制御をしている。
【０００３】
すなわち、エンジン停止条件が成立した際には、エンジンの回転力により発電する発電機の発電量を増加させる。その発電電圧によりバッテリの充電を行うと共に、その充電に要するトルク（発電トルク）によりエンジンに負荷をかけてエンジンの回転速度を低下させる。その回転速度の低下に伴い発電電圧も低下する。
【０００４】
そして、発電電圧がバッテリの電圧未満になる以前のタイミング、すなわち、当該電圧未満になることによりバッテリに対して充電不能になり、エンジンに発電トルクが加わらなくなる以前のタイミングで、発電機の回路を短絡させる。そのため、当該短絡させた回路内に、発電電圧による還流電流が流れるようになる。その還流電流を流すためのトルク（還流トルク）によりエンジンに負荷をかけてエンジンの回転速度を低下させる。すなわち、エンジンに発電トルクが加わらなくなる以前のタイミングで、発電トルクから還流トルクに切り替える。
【０００５】
その還流トルクを、エンジンが低回転になるまで印加することにより、エンジンの停止クランク角の制御精度を向上させている。また、このように発電トルクが加わらなくなる以前のタイミングまでは、発電トルクでバッテリを充電することにより、電力を極力回収して、消費電力を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５９７１６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のエンジン停止制御では、還流トルクに切り替える前においては、当該停止制御のために発電トルクを変動させる。そのため、発電電圧（車両電源電圧）が変動し、車内の各電気機器に印加される電圧も変動する。そのため、例えば、ヘッドライトの明滅や、ブロワ風量の変動や、ワイパー作動速度の変動など、電気負荷の作動状態に変動が生じ、それによりユーザ（ドライバ及び同乗者等）に違和感を与えるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、エンジン停止制御を行う際に、電気負荷の作動状態に変動が生じるのを抑制して、ユーザに与える違和感を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明のエンジン停止制御装置（１０）は、エンジン（７０）と、前記エンジンの回転により発電する発電機（３０）と、電源経路（２９）を介して前記発電機に接続され、前記発電機の発電により充電される電源部（５０）と、前記電源経路に接続される電気負荷（５５〜５７）と、前記発電機の発電電流が前記電源経路に出力される発電状態（ｐ１）と、前記発電機の発電電流が閉回路内で還流される還流状態（ｐ２）とで切替可能となっている切替部（４０）と、を備えるシステムに適用される。前記エンジン停止制御装置は、エンジン停止要求に応じて、前記発電機の発電により前記エンジンの停止制御を実施する。
【００１０】
前記エンジン停止制御装置は、前記エンジン停止要求が生じた場合において前記電気負荷が作動中であるか否かを判定する判定部と、前記電気負荷が作動中であると判定された場合に、前記電気負荷が作動中でないと判定された場合に比べて前記発電状態下での前記発電機の発電を制限し、かつ前記還流状態下で前記発電機に前記エンジンの制動動作を行わせる発電制御部と、を備える。
【００１１】
上記の基本構成によれば、電気負荷は電源経路に接続されるので、発電状態下でエンジン停止制御のために発電量を変動させると、電気負荷に印加される電圧も変動して電気負荷の作動状態も変動する。そのため、ユーザに違和感を与える。他方、発電量の変動を抑制すると、エンジン停止制御の制御幅に制限を加えることとなり、制御性に悪影響を与えてしまう。その点、本発明では、電気負荷が作動中と判定された場合には、発電状態下での発電を制限することにより、電気負荷の作動状態が変動するのを抑制することができる。そのため、ユーザに与える違和感を抑制することができる。さらに、発電電圧が電気負荷に出力されることのない還流状態下で発電機がエンジンの制動動作を行うことにより、電気負荷の作動状態の変動を抑制したまま、エンジン停止制御の制御性を確保することができる。
【００１２】
第２発明は、第１発明のエンジン停止制御装置において、前記発電制御部は、前記エンジン停止要求が生じた時点で前記電気負荷が作動中と判定された場合に、前記発電状態下での発電制限として、当該発電状態での発電電圧を徐々に低下させる徐変を実施し、その後に前記還流状態への切り替えを行わせるものである。
【００１３】
発電状態から還流状態に切り替えると、発電電圧が電気負荷に印加されなくなることで電気負荷に印加される電圧が電源部の電圧にまで低下するが、切り替えの際にこのように徐変を実施すれば、電気負荷に印加される電圧の変動を緩やかにすることができる。そのため、電気負荷の作動状態の変動をより抑制して、ユーザに与える違和感をより抑制することができる。
【００１４】
第３発明は、第２発明のエンジン停止制御装置において、前記エンジン停止要求が生じた時点で前記電気負荷が作動中と判定された場合において、前記発電機の発電電圧が所定値よりも大きいか否かを判定する電圧判定部を備えている。そして、前記発電制御部は、前記電圧判定部により前記発電電圧が前記所定値よりも大きいと判定された場合、前記徐変を実施した後に前記還流状態への切り替えを行わせ、前記電圧判定部により前記発電電圧が前記所定値よりも小さいと判定された場合、前記徐変を実施せずに前記還流状態への切り替えを行わせる。
【００１５】
エンジン停止要求が生じた時点で発電機の発電電圧が比較的小さい場合には、徐変を実施せずに還流状態に切り替えても、ユーザにさほど違和感を与えない。それにも関わらず、徐変を行うと、無用な徐変待ちによる応答性悪化が生じる。その点、ここでは、発電電圧が所定値よりも小さいと判定された場合には、徐変を実施せずに還流状態に切り替えるため、無用な徐変待ちによる応答性悪化を防止できる。
【００１６】
第４発明は、第２又は第３発明のエンジン停止制御装置において、前記発電制御部は、前記徐変において前記発電電圧を徐々に低下させる徐変速度を、前記エンジン停止要求が生じた時点における前記発電機の発電電圧の大きさに基づき決定し、当該発電電圧が大きいほど前記徐変速度を速くする。
【００１７】
もし仮に、徐変速度が一定なら、発電電圧と電源部の電圧との差に比例して徐変待ち時間が長くなる。その点、ここでは、発電電圧が大きいほど徐変速度を速くするため、発電電圧が大きい場合に徐変待ち時間が長くなるのを抑制できる。
【００１８】
第５発明は、第１〜第４発明において、エンジン回転速度に応じて定められ、前記発電状態で前記発電機から前記エンジンに印加可能な制動トルクの最大値である最大発電トルク（Ｔ１）よりも、同じくエンジン回転速度に応じて定められ、前記還流状態で前記発電機から前記エンジンに印加可能な制動トルクの最大値である最大還流トルク（Ｔ２）の方が大きい状態であるか否かを判定する最大トルク判定部を備える。前記発電制御部は、前記判定部により前記電気負荷が作動中でないと判定された場合、前記最大発電トルクよりも前記最大還流トルクの方が大きい状態であることを条件に、発電状態から還流状態への切り替えを行わせる。
【００１９】
最大発電トルクよりも最大還流トルクの方が大きい状態であることを条件に発電状態から還流状態へ切り替わるため、最大発電トルクと最大還流トルクとが略等しくなるタイミングで切り替わる。そのため、切り替え前後において最大トルク（最大発電トルク又は最大還流トルク）に対する実際のトルク（発電トルク又は還流トルク）の割合が同じなら、切り替え前後における実際のトルクの大きさも略等しくなる。そのため、切り替え前後のトルクの差分によるエンジンの停止制御への悪影響を抑制できる。
【００２０】
また、エンジンの停止制御（フィードバック制御等）では、必要に応じて出力するトルク（発電トルク又は還流トルク）の大きさを増減させる必要がある。その際、最大トルクが大きいほど、出力するトルクの増加側への制御幅を大きく確保することができる。その点、ここでは、発電トルク及び還流トルクのうち最大値が大きい方を、出力するトルクとして選択することとなるため、出力するトルクの増加側への制御幅を極力大きく確保することができる。
【００２１】
第６発明は、第１〜第５発明において、前記電気負荷は、印加される電圧に依存して照度が変わるライト（５５）、印加される電圧に依存して風量が変わるブロワ（５６）、及び印加される電圧に依存して作動速度が変わるワイパー（５７）のうちの少なくともいずれか一つを含む。
【００２２】
上記構成によれば、ライトの明滅、ブロワ風量の変動又はワイパー速度の変動がユーザに与える違和感を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１実施形態のシステムを示す回路図
【図２】閉回路を形成した状態（還流状態）を示す回路図
【図３】別の閉回路を形成した状態（還流状態）を示す回路図
【図４】エンジン停止制御のフローチャート
【図５】電気負荷が作動中でのエンジン停止制御における各値の変化を示すグラフ
【図６】当該作動中でないときのエンジン停止制御における各値の変化を示すグラフ
【図７】各回転速度における最大発電トルクと最大還流トルクとを示すグラフ
【図８】第２実施形態のシステムを示す回路図
【図９】第３実施形態のシステムを示す回路図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
次に本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。但し、本発明は実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施できる。
【００２５】
［第１実施形態］
図１に示す第１実施形態のシステム９１は、エンジン７０と、ＥＣＵ１０と、制御部２０と、回転電機３０と、変換器４０と、バッテリ５０と、電気機器５５〜５８とを備える。そして、制御部２０と、回転電機３０と、変換器４０とで回転電機モジュール１９を構成している。本実施形態において、回転電機モジュール１９は、ＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）を想定している。回転電機３０と、変換器４０と、バッテリ５０と、電気機器５５〜５８とは、電源経路２９により電気的に接続されている。
【００２６】
回転電機３０は、発電機としてもモータとしても機能する。この回転電機３０が、本発明でいう「発電機」に相当する。回転電機３０は、固定子３５と回転子３２と調整部３１とを備え、それらは電源経路２９に電気的に接続されている。固定子３５は、回転子３２の周囲に配置された三相の電機子巻線３６〜３８を備える。回転子３２は、エンジン軸にプーリ及びベルト等を介して機械的に連結されており、エンジン７０の回転に従い回転する。回転子３２は、界磁巻線３３を備える。調整部３１は、制御部２０の指令に基づいて界磁巻線３３に流す界磁電流の大きさを調節する。
【００２７】
変換器４０は、本実施形態ではバッテリ５０から供給される直流を交流に変換するインバータとしての役割と、回転電機３０の固定子３５から供給される交流を直流に変換するコンバータとしての役割とを有している。変換器４０は、６つのスイッチング素子４１〜４６（ＭＯＳＦＥＴ）と、スイッチ制御部４９とを備えている。電源経路２９における第１スイッチング素子４１と第２スイッチング素子４２とを電気的に接続する部分には、Ｕ相の電機子巻線３６の一端が接続されている。電源経路２９における第３スイッチング素子４３と第４スイッチング素子４４とを接続する部分には、Ｖ相の電機子巻線３７の一端が電気的に接続されている。電源経路２９における第５スイッチング素子４５と第６スイッチング素子４６とを接続する部分には、Ｗ相の電機子巻線３８の一端が接続されている。三相の電機子巻線３６，３７，３８の他端どうしは、互いに中性点で接続されている。第１、第３、第５スイッチング素子４１，４３，４５は、スイッチング素子の上側アームを構成し、第２、第４、第６スイッチング素子４２，４４，４６は、スイッチング素子の下側アームを構成している。スイッチ制御部４９は、各スイッチング素子４１〜４６の開閉制御を行う。
【００２８】
変換器４０は、システム９１を待機状態と駆動状態と発電状態ｐ１と還流状態ｐ２との４つの状態に切替可能に構成されている。この変換器４０が、本発明でいう「切替部」に相当する。
【００２９】
待機状態は、全てのスイッチング素子４１〜４６を開状態にした状態である。待機状態では、エンジン７０の回転により回転子３２が回転して固定子３５に発電電圧が生じても、電源経路２９に誘導電流が流れない。
【００３０】
駆動状態は、バッテリ５０から供給される直流を交流に変換して三相の電磁子巻線３６〜３８に順次流し、その電流により発生する磁力により回転子３２を駆動する状態である。詳しくは、駆動状態では、変換器４０は、回転子３２の回転に従いスイッチング素子４１〜４６を順次開閉させることにより、直流を交流に変換する。駆動状態では、バッテリ５０により駆動される回転電機３０（回転子３２）が、エンジン７０にトルクを印加する。
【００３１】
発電状態ｐ１は、回転子３２の回転により固定子３５に生じる交流（誘導電流）を、直流に変換して電源経路２９に出力する状態である。その直流により、バッテリ５０が充電される。詳しくは、発電状態ｐ１では、変換器４０は、回転子３２の回転に従いスイッチング素子４１〜４６を順次開閉させることにより、交流を直流に変換する。発電状態ｐ１では、エンジン７０が回転電機３０（回転子３２）に印加するトルクの反作用により、エンジン７０に制動トルクが印加される。この制動トルクを、以下「発電トルク」とする。
【００３２】
還流状態ｐ２は、図２，図３に示すように、回転子３２の回転により固定子３５に生じる誘導電流（交流）を、閉回路内で還流させる状態である。その閉回路は、例えば、図２に示すように上側アームを構成する全てのスイッチング素子４１，４３，４５を閉じ、下側アームを構成する全てのスイッチング素子４２，４４，４６を開くことにより形成することができる。また、例えば、それとは逆に、図３に示すように、上側アームを構成する全てのスイッチング素子４１，４３，４５を開き、下側アームを構成する全てのスイッチング素子４２，４４，４６を閉じることによっても形成することができる。そして、前者の状態（図２）と後者の状態（図３）とに順に切り替えることで、熱負荷を上側アームと下側アームとに分散することができる。還流状態ｐ２でも、発電状態ｐ１と同様、エンジン７０が回転電機３０（回転子３２）に印加するトルクの反作用により、エンジン７０に制動トルクが印加される。この制動トルクを、以下「還流トルク」とする。
【００３３】
再び図１を参照しつつ説明する。制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイコンである。制御部２０は、スイッチ制御部４９を制御することにより、スイッチング素子４１〜４６の開閉動作を制御する。また、制御部２０は、調整部３１を制御することにより、界磁巻線３３に流れる界磁電流の大きさを制御する。
【００３４】
バッテリ５０は、本発明でいう「電源部」に相当する。バッテリ５０の電圧（以下「バッテリ電圧」という。）は、本実施形態では１２．５Ｖであるが、むろんそれ以外であってもよい。
【００３５】
電気機器５５〜５８は、ライト５５、ブロワ５６、ワイパー５７、その他の電気機器５８等を含む。ライト５５は、印加される電圧に依存して照度が変わる。ブロワ５６は、印加される電圧に依存して風量が変わる。ワイパー５７は、印加される電圧に依存して作動速度が変わる。以下では、これらライト５５、ブロワ５６、ワイパー５７を「所定電気機器５５〜５７」とする。この所定電気機器５５〜５７が、本発明でいう「電気負荷」に相当する。
【００３６】
ＥＣＵ１０は、制御部２０に接続されており、制御部２０を介して回転電機３０及び変換器４０を制御する。このＥＣＵ１０が、本発明でいう「エンジン停止制御装置」に相当する。また、このＥＣＵ１０が、本発明でいう「判定部」、「電圧判定部」、「最大トルク判定部」及び「発電制御部」にも相当する。
【００３７】
ＥＣＵ１０は、エンジン７０の燃料噴射装置７５や点火プラグ７６等に接続されており、それらの機器を制御する。また、ＥＣＵ１０は、エンジン７０の回転速度等を取得する。また、ＥＣＵ１０は、アクセルセンサ１５やブレーキセンサ１６等に接続されており、アクセル操作量やブレーキ操作量等を取得する。また、ＥＣＵ１０は、所定電気機器５５〜５７の作動状態を取得する。また、ＥＣＵ１０は、電源経路２９に取り付けられた電圧計１３に接続されており、車両電源電圧を取得する。バッテリ電圧及び回転電機３０の発電電圧のうちの大きい方が、車両電源電圧になる。
【００３８】
また、ＥＣＵ１０は、アイドリングストップ制御の実施に際し、所定のエンジン停止条件が成立したか否かを判断する。エンジン停止条件とは、例えば、アクセルセンサ１５により検出されるアクセル操作量がゼロであり、ブレーキセンサ１６により検出されるブレーキ操作量が所定値以上であり、かつエンジン７０の回転速度が所定値以下であるといった条件である。むろん、それ以外の条件であってもよい。このエンジン停止条件が成立した場合が、本発明でいう「エンジン停止要求」が生じた場合に相当する。また、ＥＣＵ１０は、エンジン７０を再始動する条件が成立した場合に、エンジン７０を再始動させる。
【００３９】
ＥＣＵ１０は、エンジン停止条件が成立した際には、回転電機３０の発電により、エンジン７０の減速支援（ストーリングヘルプ）を行うと共に、エンジン７０の停止クランク角を制御する。すなわち、エンジン停止制御を実施する。以下、このＥＣＵ１０によるエンジン停止制御を、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００４０】
まず、エンジン停止条件が成立したか否かの判定（Ｓ１０１）を行う。成立していないと判定した場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、当該成立したか否かの判定（Ｓ１０１）を繰り返す。他方、成立したと判定した場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、所定電気機器５５〜５７が作動中であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。所定電気機器５５〜５７のいずれかが作動している場合、作動中と判定して（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、還流状態ｐ２に違和感なく切り替えるための切替制御（Ｓ２０３〜２０６）を行う。他方、所定電気機器５５〜５７のいずれも作動していない場合、作動中でないと判定して（Ｓ１０２：ＮＯ）、後述する発電制動制御（Ｓ３０３〜３０８）を行う。
【００４１】
切替制御（Ｓ２０３〜２０６）では、まず、車両電源電圧を取得することにより発電電圧を取得し、その発電電圧が、所定の徐変閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０３）。徐変閾値未満の場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、直ちに発電状態ｐ１から還流状態ｐ２に切り替えて（Ｓ４０７）、後述する還流制動制御（Ｓ４０７〜Ｓ４１０）を行う。発電電圧が比較的小さい場合には、直ちに還流状態ｐ２に切り替えても、ユーザにさほど違和感を与えないからである。
【００４２】
他方、徐変閾値以上である場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、発電電圧を徐々に低下させる徐変を行うように指示をだす（Ｓ２０４）。このとき、発電電圧（車両電源電圧）に基づき発電電圧を低下させる速度を決定する。具体的には、発電電圧が大きいほど徐変速度を速くし、発電電圧が小さいほど徐変速度を遅くする。それにより、発電電圧とバッテリ電圧との電位差が大きい場合における徐変待ちによる応答性悪化を防止できる。
【００４３】
そして次に、決定した徐変速度で発電電圧を低下させる（Ｓ２０５）。その徐変制御は、調整部３１を制御して回転子３２の界磁電流を低下させることにより、回転子３２側で行ってもよいし、スイッチ制御部４９を制御して固定子３５に生じる発電電圧（実効値）を低下させることにより、固定子３５側で行ってもよい。また、例えば、その徐変は、正常時には回転子３２側及び固定子３５側の両方で行い、一方の異常時には他方のみで行うようにしてもよい。また、この徐変制御の指示は、本実施形態では、トルク指示により行っているが、それ以外でもよく、例えば、電圧指示、Ｄｕｔｙ指示、電流制限値指示などにより行ってもよい。
【００４４】
次に、発電電圧（車両電源電圧）が所定の切替閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。切替閾値よりも大きい場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、発電電圧を徐変する上記のステップ（Ｓ２０５）に戻り、引き続き発電電圧を徐変する（Ｓ２０５）。他方、切替閾値以下の場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、発電状態ｐ１から還流状態ｐ２に切り替えて（Ｓ４０７）、後述する還流制動制御を（Ｓ４０７〜Ｓ４１０）を行う。
【００４５】
以上の切替制御（Ｓ２０３〜Ｓ２０６）により、発電電圧が徐変閾値以上の場合には、発電電圧を徐々に低下させる徐変を行い、徐変により発電電圧が切替閾値以下になった後に還流状態ｐ２に切り替える。それにより、急に発電をやめることによる車両電源電圧の急激な低下を緩和できる。そのため、車両電源電圧の変動によるライト照度の変動、ブロワ風量の変動、ワイパ作動速度の変動等を抑制でき、それらがユーザに与える違和感を抑制できる。
【００４６】
次に、発電制動制御（Ｓ３０３〜３０８）、すなわち、上記のステップ（Ｓ１０２）で、所定電気機器５５〜５７が作動中でないと判定した場合（Ｓ１０２：ＮＯ）を説明する。発電制動制御（Ｓ３０３〜３０８）は、発電トルクを用いてエンジン７０の回転速度を低下させる制御である。発電制動制御（Ｓ３０３〜３０８）では、まず、現在のエンジン７０の回転速度で印加可能な発電トルクの最大値（以下「最大発電トルクＴ１」という。）と、同回転速度で印加可能な還流トルクの最大値（以下「最大還流トルクＴ２」という。）とを算出する（Ｓ３０３）。なお、最大発電トルクＴ１と最大還流トルクＴ２とは、図７に示すように、エンジン７０の回転速度に従い変化する。このように、高回転側の領域（例えば４００ｒｐｍ以上の領域）では、最大発電トルクＴ１の方が最大還流トルクＴ２よりも大きく、低回転側の領域では、最大発電トルクＴ１よりも最大還流トルクＴ２の方が大きい。
【００４７】
次に、図４に示すように、最大発電トルクＴ１と最大還流トルクＴ２とを比較する（Ｓ３０４）。最大発電トルクＴ１よりも最大還流トルクＴ２の方が大きい場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、還流状態ｐ２に切り替えて（Ｓ４０７）、後述する還流制動制御（Ｓ４０７〜４１０）を行う。
【００４８】
他方、最大発電トルクＴ１が最大還流トルクＴ２以上である場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、発電状態ｐ１を維持する（Ｓ３０７）。そして、所定量の発電トルクを次のようにして印加する（Ｓ３０８）。すなわち、エンジン７０が目標停止クランク角で停止するまでの目標軌道（エンジン７０の回転速度の目標とする推移）を算出する。目標軌道は、所定クランク角（例えば３０ＣＡ）毎に、目標回転速度を算出してテーブルにしたものである。この目標軌道は、エンジン７０を停止させるべき目標停止クランク角を初期値として、クランク角を溯る方向に算出される。その目標軌道に沿ってエンジン７０の回転速度が実際に推移するように、発電トルクのトルク指示をフィードバック制御する。
【００４９】
詳しくは、まず、現在のエンジン７０の回転速度と、エンジン７０が所定クランク角回転した後の目標回転速度とのエネルギー差分を算出する。次に、そのエネルギー差分から、トルクマップを参照して、エンジン７０が当該所定クランク角回転する間に印加すべきトルクの大きさを決定する。その決定に基づきトルク指示をだす。そして、発電トルク印加後の実際の回転速度と、目標としていた回転速度とのエネルギー差分に基づきトルク指示のフィードバック制御を行う。
【００５０】
発電トルクの印加（Ｓ３０８）の後は、再び、上記のステップ（Ｓ３０３）に戻り、最大発電トルクＴ１と最大還流トルクＴ２とを算出し（Ｓ３０３）、それらを比較する（Ｓ３０４）。最大発電トルクＴ１が最大還流トルクＴ２以上である場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、発電状態ｐ１を維持して発電トルクを印加する上記のステップ（Ｓ３０７，Ｓ３０８）を繰り返す。他方、最大発電トルクＴ１よりも最大還流トルクＴ２の方が大きい場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、発電状態ｐ１から還流状態ｐ２に切り替えて（Ｓ４０７）、後述する還流制動制御（Ｓ４０７〜４１０）を行う。
【００５１】
図６は、所定電気機器５５〜５７が作動中でないときのエンジン停止制御における各値の変化を示すグラフである。以上の発電制動制御により、図６（ｈ）に示す最大発電トルクＴ１よりも最大還流トルクＴ２の方が大きくなるタイミングｔを基準に、発電状態ｐ１から還流状態ｐ２に切り替わる。このように所定電気機器５５〜５７が作動していないために、車両電源電圧の変動によりユーザに違和感を与える心配がない状態では、発電トルクを十分に用いる。それにより、極力電力を回収して、消費電力を抑えることができる。
【００５２】
また、このように、最大発電トルクＴ１と最大還流トルクＴ２とが略等しくなるタイミングｔで発電状態ｐ１から還流状態ｐ２に切り替わるため、切替前後で、界磁巻線３３に流す界磁電流が同じなら、切り替え前後における発電トルクと還流トルクとの大きさも略等しくなる。そのため、切り替える際のトルク差分によるエンジン停止制御への悪影響を抑制できる。また、このように発電トルク及び還流トルクのうち最大値（Ｔ１，Ｔ２）が大きい方を出力トルクとして選択することにより、フィードバック制御におけるトルク指示の増加側への制御幅を極力大きく確保することができる。
【００５３】
次に、還流制動制御（Ｓ４０７〜４１０）、すなわち、還流状態ｐ２への切替（Ｓ４０７）以後について説明する。還流制動制御（Ｓ４０７〜４１０）は、還流トルクを用いてエンジン７０の回転を停止させる制御である。還流状態ｐ２への切替（Ｓ４０７）の後は、所定量の還流トルクを次のようにして印加する（Ｓ４０８）。すなわち、上記の発電トルクの場合と同様に、エンジン７０が目標停止クランク角で停止するまでの目標軌道を算出する。その目標軌道に沿ってエンジン７０の回転速度が実際に推移するように、還流トルクのトルク指示をフィードバック制御する。
【００５４】
詳しくは、まず、現在のエンジン回転速度と、エンジン７０が所定クランク角回転した後の目標回転速度とのエネルギー差分を演算する。次に、そのエネルギー差分から、印加すべき還流トルクの大きさを決定し、トルク指示をだす。そして、還流トルク印加後の実際の回転速度と、目標としていた回転速度とのエネルギー差分に基づきトルク指示のフィードバック制御を行う。
【００５５】
還流トルクの印加（Ｓ４０８）の後は、エンジン７０が完全に停止したか否かを判断する（Ｓ４０９）。完全に停止していない場合（Ｓ４０９：ＮＯ）、還流トルクを印加する上記のステップ（Ｓ４０８）に戻り、引き続き還流トルクを印加する。他方、完全に停止している場合（Ｓ４０９：ＹＥＳ）、還流トルクを印加する制御を停止し（Ｓ４１０）、還流制動制御（Ｓ４０７〜４１０）を終了する。
【００５６】
図５は、所定電気機器５５〜５７が作動中でのエンジン停止制御における各値の変化を示すグラフである。「Ｑ１」は、エンジン停止条件の成立後における、発電トルクによるエンジン７０の回転エネルギーの減少量を示している。以下、この量を「発電制動量Ｑ１」とする。また「Ｑ２」は、還流トルクによるエンジン７０の回転エネルギーの減少量を示している。以下、この量を「還流制動量Ｑ２」とする。
【００５７】
所定電気機器５５〜５７が作動中（図５）での発電制動量Ｑ１は、作動中でない場合（図６）での発電制動量Ｑ１に比べて小さくなる。他方、所定電気機器５５〜５７が作動中（図５）での還流制動量Ｑ２は、作動中でない場合（図６）での還流制動量Ｑ２に比べて大きくなる。
【００５８】
本実施形態によれば、所定電気負荷５５〜５７が作動中と判定された場合には、発電状態下での発電を制限することにより、所定電気負荷５５〜５７の作動状態が変動するのを抑制することができる。そのため、ユーザに与える違和感を抑制できる。さらに、所定電気負荷５５〜５７が作動中と判定された場合には、発電制動量Ｑ１が小さくなっても、還流制動量Ｑ２が大きくなることにより、エンジン停止制御の制御性を確保できる。
【００５９】
また、もし仮に所定電気機器５５〜５７の作動中においても、極力発電トルクでエンジン停止制御をするとしたら、発電電圧が急激に変動することによりユーザに違和感を与えることがない範囲内で、フィードバック制御のゲインを決定する必要がある。その点、本実施形態では、所定電気機器５５〜５７の作動中においては、主に還流トルクでエンジン停止制御をするため、ユーザに与える違和感を気にすることなく、フィードバック制御等のゲインを所望の大きさに決定することができる。
【００６０】
［第２実施形態］
図８は、第２実施形態のシステム９２を示す回路図である。本実施形態においては、第１実施形態と異なる点のみを説明し、第１実施形態の部材等と同一又は類似の部材等については、同一の符号を付する。
【００６１】
変換器４０は、スイッチ制御部４９を備えていない。また、各スイッチング素子４１〜４６の代わりに、ダイオード４７を備えている。また、変換器４０は、バッテリ５０からの直流を交流に変換するインバータとしての機能は有しておらず、専ら回転電機３０からの交流を直流に変換するコンバータとして機能する。そのため、回転電機３０は、モータとしての機能を有しておらず、オルタネータ（発電機）を構成している。
【００６２】
電源経路２９におけるバッテリ５０と変換器４０との間に位置する部分には、ＭＯＳＦＥＴなどの第１スイッチング素子６１が設けられている。電源経路２９における第１スイッチング素子６１と変換器４０との間には、バッテリ５０の正極側と負極側とを接続する接続経路６５が設けられている。接続経路６５には、接続経路６５を開閉する第２スイッチング素子６６が設けられている。
【００６３】
ＥＣＵ１０は、第１スイッチング素子６１及び第２スイッチング素子６６の開閉制御を行う。詳しくは、ＥＣＵ１０は、還流状態ｐ２以外の状態では、図８に示す状態とは逆に、第１スイッチング素子６１を閉じ、第２スイッチング素子６６を開く。他方、還流状態ｐ２では、図８に示すように、第１スイッチング素子６１を開き、第２スイッチング素子６６を閉じる。このように第２スイッチング素子６６を閉じることにより、固定子３５に生じた誘導電流（交流）が還流する閉回路が形成される。そして、第１スイッチング素子６１を開くことにより、バッテリ５０の正極から負極に電流が流れるのが防止される。本実施形態によっても、本発明を実施できる。
【００６４】
［第３実施形態］
図９は、第３実施形態のシステム９３を示す回路図である。本実施形態においては、第２実施形態と異なる点のみを説明し、第１，２実施形態の部材等と同一又は類似の部材等については、同一の符号を付する。
【００６５】
接続経路６５には、抵抗体６７が設けられている。そのため、次に示す課題を解決することができる。すなわち、第１スイッチング素子６１を開き、第２スイッチング素子６６を閉じて還流状態ｐ２にした場合、接続経路６５に印加される電圧の大きさと界磁巻線３３に印加される電圧の大きさとは略等しくなる。そのため、接続経路６５に抵抗体６７がない状態（第２実施形態の状態）では、界磁巻線３３に十分な電圧を印加できず、回転子３２を十分に磁化できないおそれがある。その点、接続経路６５に抵抗体６７があれば、接続経路６５に加わる電圧は大きくなり、それに伴い界磁巻線３３に加わる電圧も大きくなる。そのため、界磁巻線３３を十分に磁化できるようになる。
【００６６】
ただし、抵抗体６７の抵抗値を大きくし過ぎると、固定子３５から抵抗体６７（接続経路６５）に流れる誘導電流が小さくなり過ぎ、エンジン７０に付与される還流トルクが小さくなり過ぎる。したがって、接続経路６５に印加される電圧がバッテリ５０の電圧よりも低くなるように、抵抗体６７の抵抗値を調整することが好ましい。これにより、還流状態ｐ２では、発電状態ｐ１を維持した場合よりも大きな誘導電流が流れることにより、発電状態ｐ１を維持した場合よりも大きな制御トルクをエンジン７０に付与することができる。本実施形態によっても、本発明を実施できる。
【００６７】
［その他の実施形態］
本実施形態は、次のように変更して実施することもできる。例えば、所定電気機器５５〜５７のいずれかが作動している場合、「作動中」と判定し、それ以外の場合、作動中でないと判定するのに代えて、所定電気機器５５〜５７のいずれかの作動量が所定閾値よりも大きい場合、「作動中」と判定し、それ以外の場合、作動中でないと判定するようにして実施することもできる。
【００６８】
また例えば、図４に示すように、所定電気機器５５〜５７が作動中の場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）には、発電電圧が所定の徐変閾値以上の場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）に徐変を行うのに代えて、発電電圧に関係なく徐変を行わずに還流状態ｐ２に切り替えるようにして実施することもできる。
【００６９】
また例えば、所定電気機器５５〜５７が作動中の場合（Ｓ１０２：ＹＥＳ）には、発電電圧が所定の徐変閾値以上の場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）にのみ徐変を行うのに代えて、発電電圧に関係なく徐変を行うようにして実施することもできる。
【００７０】
また例えば、発電電圧に基づいて徐変速度を決定する（Ｓ２０４）のに代えて、徐変速度を一律にして実施することもできる。
【００７１】
また例えば、図６（ｈ）に示すように、最大発電トルクＴ１よりも最大還流トルクＴ２の方が大きくなるタイミングｔを基準に、発電状態ｐ１から還流状態ｐ２に切り替えるのに代えて、それ以外のタイミングで切り替えるようにして実施することもできる。
【００７２】
また例えば、ライト５５、ブロワ５６及びワイパー５７を「所定電気機器」とするのに代えて、ライト５５、ブロワ５６及びワイパー５７のうちのいずれか１つ又は２つのみを「所定電気機器」として実施することもできる。また、当該１つ又は２つのみに別のものを加えたものを「所定電気機器」として実施することも、全く別のもののみを「所定電気機器」として実施することもできる。
【符号の説明】
【００７３】
１０…ＥＣＵ（エンジン停止制御装置）、２９…電源経路、３０…回転電機（発電機）、４０…変換器（切替部）、５０…バッテリ（電源部）、５５…ライト（電気負荷）、５６…ブロワ（電気負荷）、５７…ワイパー（電気負荷）、９１〜９３…システム、ｐ１…発電状態、ｐ２…還流状態。
【図１】
2020005343.tif 000003
【図２】
2020005343.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2020005343.tif 000007
【図６】
2020005343.tif 000008
【図７】
2020005343.tif 000009
【図８】
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【図９】
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