(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片方のアーム及び他方のアームに夫々スイッチング素子群を有しており、前記スイッチング素子群の制御により、内燃機関のクランク停止位置を制御するための制御トルクを出力する制御状態、及び前記内燃機関の動力により発電を行う発電状態を実現することが可能な回転電機を備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の停止要求が生じた場合に、前記内燃機関の回転数が所定の回転数よりも低く且つ前記回転電機に前記制御トルクを出力することが要求されているトルク要求状態か否かを判定する第１判定手段と、
前記トルク要求状態であると判定された場合に、前記回転電機に要求されている前記制御トルクである要求制御トルクが所定の閾値よりも小さいか否かを判定する第２判定手段と、
前記要求制御トルクが前記所定の閾値よりも小さいと判定された場合に、前記片方のアームにおいて前記スイッチング素子群を制御して前記制御状態を実現させると共に、前記他方のアームにおいて前記スイッチング素子群を制御して前記発電状態を実現させる第１制御手段と、
前記要求制御トルクが前記所定の閾値よりも大きいと判定された場合に、前記片方のアーム及び前記他方のアームの両方において前記スイッチング素子群を夫々制御して前記制御状態を実現させる第２制御手段と、
前記内燃機関の回転数が高いほど、前記所定の閾値が大きくなるように変更する閾値変更手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記片方のアーム及び前記他方のアームの少なくとも一方は、上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群を有しており、
前記第１制御手段及び前記第２制御手段は、前記上側スイッチング素子群及び前記下側スイッチング素子群のいずれか一方のスイッチング素子群を、前記スイッチング素子群として制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばオルタネータ等の発電手段を有する内燃機関の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、例えば再始動の際に始動トルクの低減が行えるよう、停止時のクランク角（即ち、内燃機関のクランク軸の角度）を所定値とする制御が実行されることがある。停止する内燃機関のクランク角を制御する方法としては、内燃機関に接続されたオルタネータから出力されるトルクを利用する方法が知られている。
【０００３】
他方で、オルタネータは内燃機関の動力を利用して発電を行うことも可能である。このため、例えば特許文献１では、内燃機関停止制御中の高回転側ではオルタネータによる発電を行い、低回転側ではオルタネータで制御トルクを発生させ、クランク角の制御を行うという技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２０２４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１に記載されている技術においては、所定の固定値である回転数閾値を利用して、オルタネータで発電を行うか或いは制御トルクを出力させるかを判断している。しかしながら、このような判断に用いる閾値が固定値であることは、発電効率を高める観点からすれば必ずしも好ましくはない。具体的には、オルタネータで発電を行うべきか、或いは制御トルクを出力するべきかという判断は、内燃機関の回転数だけでは適切に判断できない。よって、特許文献１に記載されている技術では、効率的な発電を行うことができないおそれがあるという技術的問題点が生ずる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題には上記のようなものが一例として挙げられる。本発明は、内燃機関の停止制御中における発電効率を高めることが可能な内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
＜１＞
本発明の内燃機関の制御装置は、片方のアーム及び他方のアームに夫々スイッチング素子群を有しており、前記スイッチング素子群の制御により、内燃機関のクランク停止位置を制御するための制御トルクを出力する制御状態、及び前記内燃機関の動力により発電を行う発電状態を実現することが可能な回転電機を備えた内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の停止要求が生じた場合に、前記内燃機関の回転数が所定の回転数よりも低く且つ前記回転電機に前記制御トルクを出力することが要求されているトルク要求状態か否かを判定する第１判定手段と、前記トルク要求状態であると判定された場合に、前記回転電機に要求されている前記制御トルクである要求制御トルクが所定の閾値よりも小さいか否かを判定する第２判定手段と、前記要求制御トルクが前記所定の閾値よりも小さいと判定された場合に、前記片方のアームにおいて前記スイッチング素子群を制御して前記制御状態を実現させると共に、前記他方のアームにおいて前記スイッチング素子群を制御して前記発電状態を実現させる第１制御手段と、前記要求制御トルクが前記所定の閾値よりも大きいと判定された場合に、前記片方のアーム及び前記他方のアームの両方において前記スイッチング素子群を夫々制御して前記制御状態を実現させる第２制御手段と、前記内燃機関の回転数が高いほど、前記所定の閾値が大きくなるように変更する閾値変更手段とを備える。
【０００８】
本発明に係る内燃機関は、燃料種別、燃料の供給態様、燃料の燃焼態様、吸排気系の構成及び気筒配列等を問わない各種の態様を採り得る内燃機関として構成されている。また、本発明に係る内燃機関は、例えばオルタネータやモータジェネレータとして構成される回転電機を備えている。回転電機は、少なくとも片方のアーム及び他方のアームの２つのアームを備えて構成されており、これら２つのアームは夫々スイッチング素子を有している。
【０００９】
本発明に係る回転電機の各アームは、スイッチング素子群の制御により状態が切替え可能とされている。具体的には、例えば各アームのスイッチング素子群をオンにする（即ち、スイッチング素子群に含まれるスイッチング素子を全てオンにする）ことで内燃機関のクランク停止位置を制御するための制御トルクを出力する制御状態が実現される。より具体的には、内部還流によりトルクを発生可能な状態が実現される。なお、クランク停止位置の制御は、例えば内燃機関の再始動時において着火始動を可能とするために実行されるものである。他方、例えばスイッチング素子群をオフにする（即ち、スイッチング素子群に含まれるスイッチング素子の少なくとも１つをオフにする）ことで内燃機関の動力により発電を行う発電状態が実現される。発電状態においては、回転電機の励磁状態を制御することにより発電量を調整できる。
【００１０】
スイッチング素子群は片方のアーム及び他方のアームに夫々設けられているため、上述した発電状態及び制御状態の切替はアーム毎に行える。即ち、片方のアームと他方のアームとを互いに異なる状態にすることも可能である。
【００１１】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、このような内燃機関を制御する制御装置であって、例えば、一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、各種プロセッサ又は各種コントローラ、或いは更にＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、バッファメモリ又はフラッシュメモリ等の各種記憶手段等を適宜に含み得る、単体の或いは複数のＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）等の各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等各種コンピュータシステム等の形態を採り得る。
【００１２】
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の停止要求が生じた場合に、第１判定手段によってトルク要求状態か否かが判定される。なお、トルク要求状態とは、内燃機関の回転数が所定の回転数よりも低く且つ回転電機に制御トルクを出力することが要求されている状態である。このため、内燃機関の回転数が所定の回転数より低い場合であっても、回転電機に制御トルクを出力することが要求されていない場合には、トルク要求状態であるとは言えず、後述する制御の対象からは外れることになる。制御トルクを出力することが要求されない場合の例としては、例えば制御トルクを出力しなくとも、内燃機関のクランク角が所望の角度で停止するような場合が挙げられる。
【００１３】
トルク要求状態であると判定された場合には、第２判定手段によって要求制御トルク（即ち、回転電機に要求される制御トルク）が所定の閾値よりも小さいか否かが判定される。
【００１４】
ここで、要求制御トルクが所定の閾値よりも小さいと判定された場合、第１制御手段によって、片方のアームのスイッチング素子群が制御され制御状態が実現されると共に、他方のアームのスイッチング素子群が制御され発電状態が実現される。即ち、片方のアームと他方のアームとで互いに異なる状態が実現される。このように制御した場合、片方のアームにおいて制御トルクを発生できる一方で、他方のアームでは発電が行える。つまり、内燃機関のクランク停止位置の制御と発電とが並行して行える。
【００１５】
なお、片方のアームから出力可能な制御トルクには限りがあるが、要求制御トルクが所定の閾値よりも低いと判定されているので問題は生じない。言い換えれば、第２判定手段で用いられる所定の閾値は、片方のアームのみで出力可能な制御トルクに応じて設定されればよい。
【００１６】
他方、要求制御トルクが所定の閾値よりも大きいと判定された場合、第２制御手段によって、片方のアーム及び他方のアームの両方のスイッチング素子群が夫々制御され制御状態が実現される。即ち、片方のアームと他方のアームとの両方で制御状態が実現される。このように制御した場合、片方のアーム及び他方のアームから夫々制御トルクを出力できる。よって、要求トルクが比較的大きい場合であっても、十分な制御トルクを出力することができる。
【００１７】
ちなみに、クランク停止位置の制御は、第２制御手段による制御（即ち、両方のアームを制御状態とする制御）だけでも実行可能であるが、第１制御手段による制御（即ち、他方のアームを発電状態とする制御）を行うことで、内燃機関を停止させる際のエネルギ回収率を高めることができる。
【００１８】
更に本発明では、閾値変更手段により、第２判定手段で用いられる所定の閾値が変更可能とされている。具体的には、閾値変更手段では、内燃機関の回転数が高いほど、所定の閾値が大きくなるように変更される。
【００１９】
ここで、内燃機関の回転数が比較的高い場合には、回転電機の各アームを発電状態とすることで十分に発電が行える。また、内燃機関の停止までに比較的余裕があると考えられるため、急いで制御トルクをかける必要性も少ない。よって、内燃機関の回転数が高いほど、所定の閾値を大きく（即ち、発電可能な第１制御手段による制御を選択され易く）すれば、発電の機会を効率的に高めることができる。
【００２０】
以上説明したように、本発明の内燃機関の制御装置によれば、内燃機関の停止制御中における発電効率を高めることが可能である。
【００２１】
＜２＞
本発明に係る内燃機関の制御装置の一態様では、前記片方のアーム及び前記他方のアームの少なくとも一方は、上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群を有しており、前記第１制御手段及び前記第２制御手段は、前記上側スイッチング素子群及び前記下側スイッチング素子群のいずれか一方のスイッチング素子群を、前記スイッチング素子群として制御する。
【００２２】
この態様によれば、片方のアーム及び他方のアームの少なくとも一方が、上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群を有するように構成される。即ち、片方のアーム及び他方のアームの一方又は両方が、少なくとも２つのスイッチング素子群を有するように構成される。よって、この場合の回転電機は、所謂高効率オルタ−ネータとして構成され得る。
【００２３】
本態様では特に、第１制御手段及び第２制御手段によるスイッチング素子の制御時には、上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群のいずれか一方のスイッチング素子群が制御されることで、各アームにおける発電状態及び制御状態が実現される。よって、他方のスイッチング素子群に関しては制御されずともよい。
【００２４】
なお、上側スイッチング素子群及び下側スイッチング素子群のいずれを制御する場合でも同様の効果が得られるが、グラウンドに接続されたスイッチング素子群が存在する場合には、そのスイッチング素子群の方が安定したスイッチング制御が行える。
【００２５】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態に係るエンジンシステムの構成を示す概略構成図である。
【図２】実施形態に係るオルタネータ制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係るオルタネータ制御部の動作を示すフローチャートである。
【図４】エンジン回転数に基づく要求トルク閾値の設定方法を示すマップである。
【図５】実施形態に係るオルタネータ制御部の具体的な動作の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、内燃機関の制御装置の実施形態について説明する。
【００２８】
（１）実施形態に係るエンジンシステムの構成
まず、図１を参照しながら、本実施形態に係るエンジンシステムの構成について説明する。ここに図１は、実施形態に係るエンジンシステムの構成を示す概略構成図である。
【００２９】
図１において、本実施形態に係るエンジンシステムは、例えば車両に動力源として搭載されるエンジン２００を含むものである。エンジン２００は、本発明の「内燃機関」の一例であり、シリンダ内において燃料を含む混合気が燃焼した際に生じる爆発力に応じたピストンの往復運動を、コネクションロッドを介してクランクシャフト２１０の回転運動に変換することが可能に構成されている。
【００３０】
また、上述したエンジン２００は、オルタネータ１００に接続されている。オルタネータ１００は、本発明の「回転電機」の一例であり、エンジン２００の動力を利用して発電を実行可能であると共に、エンジン２００の停止制御時に停止位置制御を行うための制御トルクを出力可能に構成されている。制御トルクを出力することで、エンジン２００が停止する際のクランク角を高精度で調整することが可能となる。エンジン２００の停止位置制御を行うことで、例えばエンジン２００の再始動時における始動トルクの低減が好適に行える。なお、オルタネータ１００は、上述した機能を有するモータジェネレータとして構成されてもよい。
【００３１】
本実施形態に係るオルタネータ１００は、主な構成要素として、ロータコイル１１０、第１ステータコイル１２１、第２ステータコイル１２２、上側第１スイッチング素子群１３１ａ、下側第１スイッチング素子群１３１ｂ、上側第２スイッチング素子群１３２ａ、下側第２スイッチング素子群１３２ｂ、接続トランジスタ１４０、及びオルタネータ制御部１５０を備えて構成されている。
【００３２】
ロータコイル１１０は、励磁電流を流すことにより磁束を発生させることが可能に構成されている。
【００３３】
第１ステータコイル１２１及び第２ステータコイルは、３個の独立したコイルがＹ結線により接続されて構成されており、ロータコイル１１０で発生した磁束を利用して発電を行うことが可能に構成されている。
【００３４】
上側第１スイッチング素子群１３１ａ、及び下側第１スイッチング素子群１３１ｂは、第１ステータコイル１２１側（以下、適宜「第１アーム」と称する）に設けられたスイッチング素子群であり、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）として構成される複数のスイッチング素子を含んで構成されている。
【００３５】
他方、上側第２スイッチング素子群１３２ａ、及び下側第２スイッチング素子群１３２ｂは、第２ステータコイル１２１側（以下、適宜「第２アーム」と称する）に設けられたスイッチング素子群であり、上側第１スイッチング素子群１３１ａ、及び下側第１スイッチング素子群１３１ｂと同様に、例えばＭＯＳＦＥＴとして構成される複数のスイッチング素子を含んで構成されている。
【００３６】
なお、上側第１スイッチング素子群１３１ａ、及び下側第１スイッチング素子群１３１ｂの両方がＯＦＦとされている状態（即ち、第１スイッチング素子群１３１ａ、又は下側第１スイッチング素子群１３１ｂに含まれるスイッチング素子のいずれかがＯＦＦとされている状態）では、第１アームは発電状態（即ち、エンジン２００の動力を利用して発電可能な状態）となる。また、上側第１スイッチング素子群１３１ａ、及び下側第１スイッチング素子群１３１ｂのいずれか一方がＯＮとされている状態（即ち、第１スイッチング素子群１３１ａ、又は下側第１スイッチング素子群１３１ｂに含まれるスイッチング素子が全てＯＮとされている状態）では、第１アームは制御状態（エンジン２００に対する制御トルクを出力可能な状態）となる。
【００３７】
同様に、上側第２スイッチング素子群１３２ａ、及び下側第２スイッチング素子群１３２ｂの両方がＯＦＦとされている状態では、第２アームは発電状態となる。また、上側第２スイッチング素子群１３２ａ、及び下側第２スイッチング素子群１３２ｂのいずれか一方がＯＮとされている状態では、第２アームは制御状態となる。
【００３８】
ただし、スイッチング素子群のＯＮ及びＯＦＦと、アームで実現される各状態との対応関係は、上述したものに限定される訳ではない。即ち、スイッチング素子群の制御により、各アームについて発電状態と制御状態とが切替え可能であればよい。
【００３９】
接続トランジスタ１４０のベース部にはオルタネータ制御部１５０が接続されている。オルタネータ制御部１５０は、本発明の「内燃機関の制御装置」の一例であり、オルタネータ１００の各部の動作を制御可能に構成されている。
【００４０】
以下では、オルタネータ制御部１５０の構成について、図２を参照しながら詳細に説明する。ここに図２は、実施形態に係るオルタネータ制御部の構成を示すブロック図である。
【００４１】
図２において、オルタネータ制御部１５０は、エンジン状態判定部３１０、要求トルク判定部３２０、閾値変更部３３０、及び制御部３４０を備えて構成されている。
【００４２】
エンジン状態判定部３１０は、本発明の「第１判定手段」の一例であり、外部から入力されるエンジン回転数及びオルタネータ１００に要求されるトルクに基づいて現在のエンジン２００の状態を判定する。具体的には、停止制御中のエンジン２００が、後述する特定の停止制御を実行すべき状態であるか否かを判定する。エンジン状態判定部３１０の判定結果は、要求トルク判定部３２０に出力可能とされている。
【００４３】
要求トルク判定部３２０は、本発明の「第２判定手段」の一例であり、オルタネータ１００に要求されるトルクが閾値よりも小さいか否かを判定する。要求トルク判定部３２０の判定結果は、制御部３４０に出力可能とされている。
【００４４】
閾値変更部３３０は、本発明の「閾値変更手段」の一例であり、外部から入力される（或いは、エンジン状態判定部３１０から入力される）エンジン回転数に基づいて、要求トルク判定部３２０で用いられる閾値を変更可能に構成されている。
【００４５】
制御部３４０は、オルタネータ１００に制御指令を出力可能に構成されており、例えばエンジン２００の停止要求やバッテリ電圧等に基づいて、オルタネータ１００の動作を制御する。また本実施形態に係る制御部３４０は特に、本発明の「第１制御手段」の一例である第１制御部３４１、及び本発明の「第２制御手段」の一例である第２制御部３４２を備えて構成されている。第１制御部３４１及び第２制御部３４２は、要求トルク判定部３２０の判定結果に応じて、選択的にオルタネータ１００の制御を実行する。
【００４６】
なお、オルタネータ制御部１５０が実行する具体的な処理については、以下において詳細に説明する。
【００４７】
（２）オルタネータ制御部の動作
次に、図３を参照しながら、オルタネータ制御部１５０の動作について説明する。ここに図３は、実施形態に係るオルタネータ制御部の動作を示すフローチャートである。なお、以下では、オルタネータ制御部１５０が実行し得る制御のうち、本発明に関係の深い処理について詳細に説明するものとし、その他の一般的な処理については説明を省略する。
【００４８】
図３において、本実施形態に係るオルタネータ制御部１５０によれば、エンジン２００の停止要求が生じた場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、先ず励磁要求がＯＮとされ、ロータコイル１００に励磁電流を流す（或いは、励磁電流を大きくする）制御が実行される（ステップＳ１０２）。なお、この時点では、上側第１スイッチング素子群１３１ａ、下側第１スイッチング素子群１３１ｂ、上側第２スイッチング素子群１３２ａ、及び下側第２スイッチング素子群１３２ｂはいずれもＯＦＦとされており、発電状態が実現されているものとする。よって、ロータコイル１１０に励磁電流を流して磁束が発生することにより、オルタネータ１００による発電が開始される。
【００４９】
オルタネータ１００の発電中には、発電された電力が蓄えられるバッテリの電圧が監視され、所定の上限電圧に達したと判定された場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、励磁要求がＯＦＦとされ、ロータコイル１１０に励磁電流を流すのを停止する（或いは、励磁電流を小さくする）制御が実行される（ステップＳ１０４）。これにより、過度な発電によりバッテリ電圧が上限電圧を超えてしまうことを防止できる。
【００５０】
なお、バッテリ電圧が所定の上限電圧に達していないと判定された場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、ステップＳ１０４の処理は省略される。即ち、ロータコイル１１０に対して励磁電流が流され続け、発電が継続される。
【００５１】
続いて、エンジン状態判定部３１０により、エンジン２００の回転数が所定の回転数より低くなっており、且つオルタネータ１００に制御トルクを出力することが要求されているか否かが判定される（ステップＳ１０５）。
【００５２】
ここで、エンジン２００の回転数が所定の回転数より低くなっていない、又はオルタネータ１００に制御トルクを出力することが要求されていないと判定された場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、上側第１スイッチング素子群１３１ａ、下側第１スイッチング素子群１３１ｂ、上側第２スイッチング素子群１３２ａ、及び下側第２スイッチング素子群１３２ｂはいずれもＯＦＦにされたままとなる（ステップＳ１０６）。よって、第１アーム及び第２アームの両方での発電が実行され続けることになる。この場合、２つのアームにおいて発電が実行されるため、発電量を大きく保つことができる。
【００５３】
一方、エンジン２００の回転数が所定の回転数より低くなっており、且つオルタネータ１００に制御トルクを出力することが要求されていると判定された場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、閾値変更部３３０により、閾値（即ち、要求トルク判定部３２０による判定に用いられる閾値）の変更が実行される（ステップＳ１０７）。閾値変更部３３０は、エンジン２００の回転数が高いほど、要求駆動力に対する閾値を大きく変更する。即ち、閾値変更部３３０では、エンジン２００の回転数が比較的低い場合には、要求駆動力に対する閾値が比較的小さい値に変更される。一方、エンジン２００の回転数が比較的高い場合には、要求駆動力に対する閾値が比較的大きい値に変更される。
【００５４】
閾値が変更されると、要求トルク判定部３２０により、オルタネータ１００に対する要求トルクが変更後の閾値より小さいか否かが判定される（ステップＳ１０８）。
【００５５】
ここで、要求トルクが変更後の閾値より小さいと判定された場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、第１制御部３４１により、第１アーム及び第２アームのいずれかの下アーム（即ち、下側第１スイッチング素子群１３１ｂ、又は下側第２スイッチング素子群１３２ｂのいずれか一方）がＯＮとされる。この場合、第１アーム及び第２アームのうち、一方のアームは発電状態となり、他方のアームは制御状態となる。具体的には、下側第１スイッチング素子群１３１ｂがＯＮとされた場合、第１アームが制御状態となり、第２アームは発電状態となる。また、下側第２スイッチング素子群１３２ｂがＯＮとされた場合、第１アームが発電状態となり、第２アームは制御状態となる。
【００５６】
上述したように、第１制御部３４１による制御時には、第１アームと第２アームとが互いに異なる状態とされる。この場合、発電状態とされた一方のアームでは発電が実行されると共に、制御状態とされた他方のアームでは制御トルクが発生される。よって、エンジン２００の動力を利用した発電と、エンジン２００の停止位置制御を並行して行うことが可能である。
【００５７】
なお、片方のアームから出力可能な制御トルクには限りがあるが、要求トルクが閾値よりも低いと判定されているので問題は生じない。言い換えれば、要求トルク判定部３２０で用いられる閾値は、片方のアームのみで出力可能な制御トルクに応じて変更されればよい。
【００５８】
他方、要求トルクが変更後の閾値より大きいと判定された場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、第２制御部３４２により、第１アーム及び第２アームの両方の下アーム（即ち、下側第１スイッチング素子群１３１ｂ及び下側第２スイッチング素子群１３２ｂの両方）がＯＮとされる。この場合、第１アーム及び第２アームの両方が制御状態となる。
【００５９】
上述したように、第２制御部３４２による制御時には、第１アームと第２アームとがいずれも制御状態とされる。この場合、両方のアームから制御トルクを出力することができるため、全体として出力可能な制御トルクの上限は大きくなる。よって、要求トルクが比較的大きい場合であっても、十分な制御トルクを出力することができる。
【００６０】
ちなみに、エンジン２００の停止位置制御は、第２制御部３４２による制御（即ち、両方のアームを制御状態とする制御）だけでも実行可能であるが、第１制御部３４１による制御（即ち、他方のアームを発電状態とする制御）を行うことで、エンジン２００を停止させる際のエネルギ回収率を高めることができる。
【００６１】
なお、ここでは第１アーム及び第２アームの下アームを制御する場合について説明したが、上アームを制御するようにしてもよい。ただし、本実施形態に係るオルタネータ１００では、下アームの基準電位がアース接続されているため、下アームの方が上アームと比べて基準電位が安定している。よって、下アームの方がスイッチング制御を高精度に行えるため、本実施形態に係る制御対象としては好ましい。
【００６２】
本実施形態では更に、上述したように、閾値変更部３３０によって要求トルク判定部３２０で用いられる閾値が変更可能とされている。よって、状況に応じて第１制御部３４１による制御及び第２制御部３４２による制御が好適に実行される。
【００６３】
以下では、図４を参照しながら、閾値の変更することによる効果について具体的に説明する。ここに図４は、エンジン回転数に基づく要求トルク閾値の設定方法を示すマップである。
【００６４】
図４において、要求トルクに対する閾値は、エンジン２００の回転数が高いほど大きくなるように変更される。よって、図を見ても分かるように、エンジン２００の回転数が高いほど、発電可能な第１制御部３４１による制御が選択され易くなる。
【００６５】
ここで、エンジン２００の回転数が比較的高い場合には、オルタネータ１００の各アームを発電状態とすることで十分に発電が行える（言い換えれば、エンジン２００の回転数が低い場合には、オルタネータ１００の各アームを発電状態としても発電が行えないおそれがある）。また、エンジン２００の回転数が比較的高い場合には、エンジン２００の停止までに比較的余裕があると考えられるため、急いで制御トルクをかける必要性も少ない。よって、エンジン２００の回転数が高いほど、第１制御部３４１による制御が選択され易くすれば、発電の機会を効率的に高めることができる。
【００６６】
最後に、図５を参照しながら、オルタネータ制御部１５０の具体的な動作例について説明する。ここに図５は、実施形態に係るオルタネータ制御部の具体的な動作の一例を示すタイムチャートである。
【００６７】
図５において、時刻ｔ０においてアイドリング運転していたエンジン２００に対し、時刻ｔ１において停止要求が出されたとする。この場合、時刻ｔ０から時刻ｔ１間にもオルタネータ１００による発電が実行されるが、燃料を使用しての発電となるため発電量は抑えられている。
【００６８】
時刻ｔ１になると、エンジン２００の停止要求が出されるため、エンジン２００に対するフューエルカットが実行され、エンジン２００の回転数は徐々に低下していく。この際、オルタネータ１００では、励磁電流が最大とされ両アーム（即ち、第１アーム及び第２アーム）での最大限の発電が行われる。
【００６９】
時刻ｔ２になると、バッテリ電圧が上限電圧に達するため、バッテリ電圧が上限電圧を超えないように励磁電流が調整される。
【００７０】
時刻ｔ３になると、エンジン２００の回転数低下により、励磁電流を最大にしてもバッテリ電圧が低下し始める（即ち、バッテリ電圧を維持するまでの発電は行えなくなる）。よって、時刻ｔ３以降は、片側のアーム（ここでは第１アーム）を制御トルク要求に応じて適宜ＯＮとして内部還流による制御トルクを発生させる。よって、発電を行いながら、エンジンの停止位置制御も行える。
【００７１】
時刻ｔ４になると、エンジン２００の回転数が極めて低い値となり、オルタネータ１００が発電状態でも発電できない状態となる。よって、時刻ｔ４以降は、両側のアーム（即ち、第１のアーム及び第２のアーム）が制御トルク要求に応じて適宜ＯＮとされ、両方のアームにおいて制御トルクを発生させる。よって、要求トルクが大きい場合であっても、十分な制御トルクを出力することが可能となり、好適にエンジンを停止させることができる。
【００７２】
以上説明したように、本実施形態に係る内燃機関の制御装置によれば、エンジン２００の停止制御中における発電効率を高めることが可能である。
【００７３】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００７４】
１００  オルタネータ
１１０  ロータコイル
１２１  第１ステータコイル
１２２  第２ステータコイル
１３１ａ  上側第１スイッチング素子群
１３１ｂ  下側第１スイッチング素子群
１３２ａ  上側第２スイッチング素子群
１３２ｂ  下側第２スイッチング素子群
１４０  接続トランジスタ
１５０  オルタネータ制御部
２００  エンジン
２１０  クランクシャフト
３１０  エンジン状態判定部
３２０  要求トルク判定部
３３０  閾値変更部
３４０  制御部
３４１  第１制御部
３４２  第２制御部
【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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