(57)【要約】【課題】発電機の発電を停止する際の発電トルクの急減によりエンジンが吹け上がるのを防止できる車両の発電制御装置を提供すること。【解決手段】ＥＣＵは、触媒装置が暖機中でエンジンの点火時期が遅角されている場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、ＩＳＧの発電を停止させる際に、エンジンの点火時期が遅角されていない状態でＩＳＧの発電を停止させるときより小さな減少率で発電トルクを減少する（ステップＳ６）。この減少率は一定の減少率に限定されず、ＥＣＵは、エンジンの点火時期が遅角された状態でＩＳＧの発電を停止させるときは、点火時期が遅角されていないときの発電トルクの減少率より低い所定範囲で、発電トルクの減少率を変化させてもよい。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
前記エンジンの駆動軸に連結され、前記エンジンの駆動力により発電する発電機と、
前記エンジンの点火時期を調整する点火制御装置と、
前記発電機に電気的に接続され、前記発電機が発電した電力が充電される蓄電池と、を備える車両の発電制御装置であって、
前記蓄電池の充電状態が所定値以上になると前記発電機の発電トルクを減少して発電を停止する制御部を備え、
前記制御部は、前記点火制御装置により前記エンジンの点火時期が遅角された状態で前記発電機の発電を停止させる場合は、前記点火制御装置により前記エンジンの点火時期が遅角されていない状態で前記発電機の発電を停止させるときよりも、前記発電トルクの減少率を小さく設定することを特徴とする車両の発電制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記点火制御装置により前記エンジンの点火時期が遅角された状態で前記発電機の発電を停止させるときは、前記エンジンの点火時期が遅角されていないときの前記発電トルクの減少率より低い所定範囲で、前記発電トルクの減少率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両の発電制御装置。
【請求項３】
前記発電機と前記蓄電池とを接続または遮断する接続スイッチを備え、
前記制御部は、前記発電機の発電を停止した後、前記接続スイッチを開いて前記発電機と前記蓄電池とを遮断することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の発電制御装置。
【請求項４】
前記エンジンからの排気を浄化する触媒装置を備え、
前記点火制御装置は、前記触媒装置の暖機中は前記点火時期を遅角することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両の発電制御装置。
【請求項５】
前記エンジンの駆動軸に連結され、前記エンジンの駆動力により作動する補機を備え、
前記点火制御装置は、前記補機が作動から非作動に切り替わった際に前記点火時期を遅角し、
前記制御部は、前記補機の作動中または非作動に切り替わった直後に前記発電機の発電を停止させる場合は、前記補機の非作動中に前記発電機の発電を停止させるときよりも、前記発電トルクの減少率を小さく設定することを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両の発電制御装置。
【請求項６】
前記補機は、少なくとも空調装置を含むことを特徴とする請求項５に記載の車両の発電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の発電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両にあっては、エンジンと、エンジンの回転速度の制御を行うことが可能な回転電機と、エンジンの点火時期を制御する制御装置とを備えた車両が従来知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の車両において、制御装置は、エンジンの回転速度が回転電機により制御されていない場合には、エンジンの回転速度が回転電機により制御されている場合に比べて、エンジン始動時の点火時期をより遅角側に設定するようになっている。
【０００４】
これにより、特許文献１に記載の車両は、エンジンの回転速度が制御されない場合に、低負荷であるために始動直後のエンジン回転速度が急激に増加してしまうのを防止できる。また、始動直後のエンジン回転速度の急増を防止すべく点火時期等の始動条件を設定した場合に、負荷の増加とエンジンのトルク不足によりノッキング等が生じてしまうのを防止できる。したがって、特許文献１に記載の車両は、エンジン始動時のエンジンの負荷変動に起因する運転性能の悪化を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５７７２９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、エンジンの負荷変動は、エンジンの始動時だけでなくエンジンの始動後のアイドリング中や車両走行中にも発生することがある。例えば、エンジンの動力により発電機を駆動して蓄電池を充電している状態から、充電完了により発電機を停止させるとき、発電機の発電トルクが大きく急減する。この場合、発電トルクとエンジントルクとの釣り合いが急激に崩れ、エンジン回転数の急増、すなわちエンジンの吹け上がりが発生してしまう。このようなエンジンの吹け上がりは、排気ガスの増大、燃費の悪化、振動および騒音の増加を引き起こしてしまう。一方、エンジンの点火時期は、触媒装置の暖機等を目的に遅角側に設定されるため、状況によっては限界まで遅角される。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、点火時期が既に限界まで遅角された状況では、発電機の発電を停止する際の発電トルクの急減に応じて点火時期をさらに遅角することができず、エンジンの吹け上がりを防止することができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、発電機の発電を停止する際の発電トルクの急減によりエンジンが吹け上がるのを防止できる車両の発電制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、エンジンと、前記エンジンの駆動軸に連結され、前記エンジンの駆動力により発電する発電機と、前記エンジンの点火時期を調整する点火制御装置と、前記発電機に電気的に接続され、前記発電機が発電した電力が充電される蓄電池と、を備える車両の発電制御装置であって、前記蓄電池の充電状態が所定値以上になると前記発電機の発電トルクを減少して発電を停止する制御部を備え、前記制御部は、前記点火制御装置により前記エンジンの点火時期が遅角された状態で前記発電機の発電を停止させる場合は、前記点火制御装置により前記エンジンの点火時期が遅角されていない状態で前記発電機の発電を停止させるときよりも、前記発電トルクの減少率を小さく設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
このように上記の本発明によれば、発電機の発電を停止する際の発電トルクの急減によりエンジンが吹け上がるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の第１実施例に係る発電制御装置を搭載する車両の構成図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施例に係る発電制御装置の発電制御動作を説明するフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の第１実施例に係る発電制御装置により発電制御動作が実施されたときの車両状態の経時変化を示すタイミングチャートである。
【図４】図４は、本発明の第２実施例に係る発電制御装置の発電制御動作を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の第２実施例に係る発電制御装置により発電制御動作が実施されたときの車両状態の経時変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の一実施の形態に係る車両の発電制御装置は、エンジンと、エンジンの駆動軸に連結され、エンジンの駆動力により発電する発電機と、エンジンの点火時期を調整する点火制御装置と、発電機に電気的に接続され、発電機が発電した電力が充電される蓄電池と、を備える車両の発電制御装置であって、蓄電池の充電状態が所定値以上になると発電機の発電トルクを減少して発電を停止する制御部を備え、制御部は、点火制御装置によりエンジンの点火時期が遅角された状態で発電機の発電を停止させる場合は、点火制御装置によりエンジンの点火時期が遅角されていない状態で発電機の発電を停止させるときよりも、発電トルクの減少率を小さく設定することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両の発電制御装置は、発電機の発電を停止する際の発電トルクの急減によりエンジンが吹け上がるのを防止できる。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の第１実施例に係る車両の発電制御装置について図面を用いて説明する。図１から図３は、本発明の第１実施例に係る車両の発電制御装置を説明する図である。
【００１４】
図１に示すように、ハイブリッド車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、トランスミッション３と、モータジェネレータ４と、駆動輪５と、ハイブリッド車両１を総合的に制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０と、とを含んで構成される。
【００１５】
エンジン２には、複数の気筒が形成されている。本実施例において、エンジン２は、各気筒に対して、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行うように構成されている。エンジン２の点火時期は、ＥＣＵ１０により制御される。エンジン２の排気管１７には触媒装置１９が設けられており、触媒装置１９は、エンジン２からの排気を浄化する。
【００１６】
トランスミッション３は、エンジン２から出力された回転を変速し、ドライブシャフト２３を介して駆動輪５を駆動するようになっている。トランスミッション３は、平行軸歯車機構からなる常時噛合式の図示しない変速機構を備えている。
【００１７】
エンジン２とトランスミッション３の間には、乾式単板式のクラッチ２６が設けられており、クラッチ２６は、エンジン２とトランスミッション３との間の動力伝達を接続または切断する。
【００１８】
トランスミッション３と駆動輪５の間にはギヤ２７が設けられている。ギヤ２７と駆動輪５はドライブシャフト２３により連結されている。ギヤ２７は、左右の駆動輪５が差動回転可能に、トランスミッション３からドライブシャフト２３に駆動力を伝達する。
【００１９】
モータジェネレータ４は、ギヤ２７に対して、チェーン等の動力伝達機構２８を介して連結されている。モータジェネレータ４は、電動機として機能することで、動力伝達機構２８を介してギヤ２７に動力を伝達し、この動力により駆動輪５を駆動させる。
【００２０】
このように、ハイブリッド車両１は、エンジン２とモータジェネレータ４の両方の動力を車両の駆動に用いることが可能なパラレルハイブリッドシステムを構成している。ハイブリッド車両１は、エンジン２およびモータジェネレータ４の少なくとも一方が発生する動力により走行する。モータジェネレータ４は、発電機としても機能し、ハイブリッド車両１の走行によって発電を行うようになっている。
【００２１】
ハイブリッド車両１は、図示しない高電圧バッテリとインバータとを備えており、モータジェネレータ４には、高電圧バッテリの電気がインバータを介して供給される。インバータは、ＥＣＵ１０の制御により、交流電力と直流電力とを相互に変換するようになっている。
【００２２】
ＥＣＵ１０は、例えば、モータジェネレータ４を力行させるときには、高電圧バッテリが放電した直流電力をインバータにより交流電力に変換させてモータジェネレータ４に供給する。一方、ＥＣＵ１０は、モータジェネレータ４を回生させるときには、モータジェネレータ４が発電した交流電力をインバータにより直流電力に変換させて高電圧バッテリに充電する。
【００２３】
なお、モータジェネレータ４は、トランスミッション３から駆動輪５までの動力伝達経路の何れかの箇所に動力伝達可能に連結されていればよく、必ずしもギヤ２７に連結される必要はない。
【００２４】
ハイブリッド車両１はＩＳＧ（Integrated Starter Generator）２０、鉛電池３０およびＬｉ電池３１を備えている。
【００２５】
ＩＳＧ２０は、ベルト２２を介してエンジン２の駆動軸１８に連結されている。ＩＳＧ２０は、電力が供給されることにより回転することでエンジン２を始動させる電動機の機能と、エンジン２の駆動力により発電する発電機の機能とを有する。すなわち、ＩＳＧ２０は、スタータと発電機を統合した回転電機である。ＩＳＧ２０は、本発明における発電機を構成している。
【００２６】
ＩＳＧ２０の発電時は、エンジン２の動力の一部が発電に用いられており、ＩＳＧ２０で発電するための発電トルクが、負荷トルクとしてエンジン２に作用する。なお、ＩＳＧ２０は、電動機として機能することでハイブリッド車両１の走行をアシストすることもできる。
【００２７】
鉛電池３０およびＬｉ電池３１は、充電可能な二次電池からなる。鉛電池３０は電極に鉛を用いた鉛蓄電池からなる。Ｌｉ電池３１は、正極と負極の間をリチウムイオンが行き来することで放電と充電を行うリチウムイオン二次電池からなり、鉛電池３０よりも高出力かつ高エネルギー密度な蓄電池である。
【００２８】
Ｌｉ電池３１は、鉛電池３０と比較して短い時間で充電が可能であるという特性を有する。鉛電池３０およびＬｉ電池３１は、約１２Ｖの出力電圧を発生するようにセルの個数等が設定された低電圧電池である。鉛電池３０およびＬｉ電池３１の充電状態（ＳＯＣ）はＥＣＵ１０によって管理される。
【００２９】
ハイブリッド車両１は、一般負荷３７および被保護負荷３８を備えている。被保護負荷３８は、常に安定した電力供給が要求される電気負荷である。この被保護負荷３８は、車両の横滑りを防止するスタビリティ制御装置、操舵輪の操作力を電気的にアシストする図示しない電動パワーステアリング制御装置、およびヘッドライト等を含んでいる。
【００３０】
また、被保護負荷３８は、図示しないインストルメントパネルのランプ類およびメータ類並びにカーナビゲーションシステムも含んでいる。一般負荷３７は、被保護負荷３８と比較して安定した電力供給が要求されず、一時的に使用される電気負荷である。一般負荷３７には、例えば、図示しないワイパー、および、エンジン２に冷却風を送風する電動クーリングファンが含まれる。
【００３１】
ＩＳＧ２０は、低電圧ケーブル３６を介して、一般負荷３７、被保護負荷３８、鉛電池３０、Ｌｉ電池３１に電力を供給可能に接続されている。鉛電池３０およびＬｉ電池３１は、ＩＳＧ２０に電気的に接続されており、ＩＳＧ２０が発電した電力が充電される。Ｌｉ電池３１は本発明における蓄電池を構成している。
【００３２】
ＩＳＧ２０、一般負荷３７、被保護負荷３８、鉛電池３０およびＬｉ電池３１は、互いに並列に接続されている。低電圧ケーブル３６は、ＩＳＧ２０とＬｉ電池３１とを接続するように配設された母線部分３６Ａと、この母線部分３６Ａに鉛電池３０、一般負荷３７、Ｌｉ電池３１、被保護負荷３８を接続する支線部分３６Ｂとからなる。低電圧ケーブル３６の母線部分３６Ａには、ＩＳＧ２０からＬｉ電池３１側に向かって、鉛電池３０、一般負荷３７、Ｌｉ電池３１、被保護負荷３８が順次接続されている。
【００３３】
低電圧ケーブル３６におけるＬｉ電池３１の支線部分３６Ｂには、Ｌｉ接続スイッチ４０が設けられており、Ｌｉ接続スイッチ４０は、Ｌｉ電池３１とＩＳＧ２０とを接続または遮断する。ここで、Ｌｉ接続スイッチ４０は、閉状態のときにＬｉ電池３１とＩＳＧ２０とを接続し、開状態のときにＬｉ電池３１とＩＳＧ２０とを遮断する。Ｌｉ接続スイッチ４０の開閉はＥＣＵ１０により制御される。
【００３４】
Ｌｉ接続スイッチ４０が閉じているときは、Ｌｉ電池３１とＩＳＧ２０とが接続されるため、ＩＳＧ２０で発電された電力をＬｉ電池３１に充電可能な状態となる。Ｌｉ接続スイッチ４０が開いているときは、Ｌｉ電池３１とＩＳＧ２０とが遮断されるため、ＩＳＧ２０で発電された電力がＬｉ電池３１に充電されない状態となる。
【００３５】
なお、低電圧ケーブル３６の母線部分３６Ａにおける一般負荷３７とＬｉ電池３１との間には、接続スイッチ４１が設けられている。ＥＣＵ１０は、Ｌｉ接続スイッチ４０および接続スイッチ４１の開閉を車両状態に応じて制御し、常に安定した電力供給が要求される被保護負荷３８に優先的に電力を供給するようになっている。
【００３６】
例えば、アイドリングストップによりエンジン２が停止しているときは、Ｌｉ接続スイッチ４０を閉じ、接続スイッチ４１を開くことで、高出力かつ高エネルギー密度なＬｉ電池３１から被保護負荷３８に電力を供給するようになっている。
【００３７】
ハイブリッド車両１は、ヒートポンプ式のエアコン６を備えており、このエアコン６は、内部のコンプレッサ等で作った低温の空気と、エンジン２を熱源として作った高温の空気とを混合することで、車内の温度を調整する。
【００３８】
エアコン６は、エンジン２の駆動軸１８にベルト２１を介して連結されており、エンジン２の動力によって内部のコンプレッサを駆動させることで作動する。エアコン６はマグネットクラッチ６Ａを備えており、マグネットクラッチ６Ａによりエンジン２との動力伝達を接続または切断する。
【００３９】
エアコン６の作動中は、マグネットクラッチ６Ａが接続されてエンジン２の動力の一部がエアコン６のコンプレッサの駆動に用いられるため、コンプレッサを駆動するための負荷トルクがエンジン２に作用する。エアコン６は本発明における補機および空調装置を構成する。
【００４０】
なお、エアコン６は、運転者によって作動と非作動とに切替えられる手動式エアコンであってもよいし、設定温度との差に応じて自動的に作動と非作動とに切り替わるオート式エアコンであってもよい。
【００４１】
ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、バックアップ用のデータなどを保存するフラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【００４２】
このコンピュータユニットのＲＯＭには、各種定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ１０として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＣＰＵがＲＡＭを作業領域としてＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、これらのコンピュータユニットは、本実施例におけるＥＣＵ１０として機能する。
【００４３】
ここで、エンジン２の冷機始動直後等で触媒装置１９の温度が低い状態では、触媒装置１９は本来の排気ガス浄化性能を発揮することができない。そこで、ＥＣＵ１０は、エンジン２の点火時期を遅角させることで、触媒装置１９を早期活性化させるようになっている。
【００４４】
エンジン２の点火時期が遅角されると、混合気が点火により燃焼を開始してから排気ガスとなって排気弁から排出されるまでの時間が短くなり、冷える前の高温の排気ガスが触媒装置１９に到達する。
【００４５】
これにより、触媒装置１９は、早期に活性温度まで上昇し、排気ガス浄化性能を発揮する。このように、ＥＣＵ１０は、触媒装置１９の暖機中はエンジン２の点火時期を遅角するようになっている。ＥＣＵ１０は、本発明における点火制御装置を構成している。
【００４６】
ＥＣＵ１０は、点火時期を調整したり、スロットルバルブ開度を制御して吸気量を調整したりすることで、エンジントルクと負荷トルクの釣り合いを保ち、負荷トルクの変動によりエンジン回転数が大きく変動するのを抑制するようになっている。言い換えると、ＥＣＵ１０は、外乱によるエンジン回転数の変動を抑制するようにエンジントルクを制御している。
【００４７】
ここで、点火時期の調整によりエンジントルクを調整する方法は、安定燃焼を維持する必要があるために調整可能な範囲は限定されるが、エンジントルクを速やかに調整できるという特性がある。
【００４８】
一方、吸気量を調整してエンジントルクを調整する方法は、調整可能な範囲が大きいが、スロットルバルブと燃焼室とが離れていることによる吸気の応答遅れにより、スロットルバルブ開度を変化させてから実際にエンジントルクが変化するまでに遅延が生じてしまうという特性がある。このため、ＥＣＵ１０は、上記の２つの調整方法を状況に応じて使い分けている。
【００４９】
ＥＣＵ１０は、エアコン６が作動を停止してマグネットクラッチ６Ａが切り離された場合、マグネットクラッチ６Ａの切り離しによるエンジン２の負荷トルクの急減に対し、点火時期の遅角によってエンジントルクを調整するようになっている。
【００５０】
また、本実施例では、ＥＣＵ１０は、Ｌｉ電池３１の充電状態が所定値以上になるとＩＳＧ２０の発電トルクを減少して発電を停止するようになっている。ＥＣＵ１０は、本発明における制御部を構成している。また、ＥＣＵ１０は、ＩＳＧ２０の発電を停止した後、Ｌｉ接続スイッチ４０を開いてＬｉ電池３１とＩＳＧ２０とを遮断するようになっている。
【００５１】
なお、ＩＳＧ２０の発電を停止してＬｉ接続スイッチ４０を開いているときは、ＥＣＵ１０は、接続スイッチ４１を閉じて鉛電池３０から被保護負荷３８に電力を供給する。
【００５２】
ここで、点火時期を遅角していない状態でＩＳＧ２０の発電を停止する場合、点火時期を遅角する余地があるため、発電トルクの減少率が大きい場合であっても、点火時期の遅角により、速やかにエンジントルクを発電トルクに追従させて減少させることができる。
【００５３】
一方、点火時期を限界まで遅角して触媒装置１９を暖機している状態でＩＳＧ２０の発電を停止する場合、点火時期を更に遅角することはできない。この場合、吸気量の調整によりエンジントルクを調整する必要があり、発電トルクの減少率が大きすぎるとエンジントルクの減少が追いつかず、エンジン２が吹け上がってしまう。
【００５４】
そこで、ＥＣＵ１０は、エンジン２の点火時期が遅角された状態でＩＳＧ２０の発電を停止させる場合は、エンジン２の点火時期が遅角されていない状態でＩＳＧ２０の発電を停止させるときよりも、発電トルクの減少率を小さく設定するようになっている。
【００５５】
ここで、発電トルクの減少率は、一定の減少率でもよいし、変化する減少率でもよい。言い換えると、ＩＳＧ２０を停止する際に、一定の減少率で発電トルクを線形に減少させてもよいし、減少率を変化させて発電トルクを非線形に減少させてもよい。
【００５６】
このように、ＥＣＵ１０は、エンジン２の点火時期が遅角された状態でＩＳＧ２０の発電を停止させるときは、エンジン２の点火時期が遅角されていないときの発電トルクの減少率より低い所定範囲で、発電トルクの減少率を変化させてもよい。ここで、発電トルクの減少率が小さすぎるとＩＳＧ２０の停止に長い時間がかかり、Ｌｉ電池３１が過充電になるおそれがある。そこで、この所定範囲は、点火時期が遅角されていないときの減少率より小さく、かつ、Ｌｉ電池３１が過充電にならない程度に大きい範囲に設定される。
【００５７】
ＥＣＵ１０は、例えば、発電トルクが大きな減少率と小さな減少率とで階段状に減少するように、発電トルクの減少率を変化させてもよい。これにより、減少率を一定とした場合より短時間でＩＳＧ２０を停止させることができる。
【００５８】
以上のように構成されたハイブリッド車両の発電制御装置において実行される発電制御動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
図２において、ＥＣＵ１０は、Ｌｉ電池３１の充電状態が所定値以下であるか否かを判定し（ステップＳ１）、充電状態が所定値を超えている場合は、Ｌｉ電池３１の充電が必要ないため、今回の発電制御動作を終了する。
【００６０】
ステップＳ１でＬｉ電池３１の充電状態が所定値以下であった場合は、ＥＣＵ１０は、Ｌｉ電池３１の充電が必要であるため、Ｌｉ電池３１とＩＳＧ２０の間のＬｉ接続スイッチ４０をオン（接続状態）にして（ステップＳ２）、ＩＳＧ２０を駆動する（ステップＳ３）。このステップＳ２、Ｓ３により、ＩＳＧ２０で所定の発電トルクで電力が発電され、この電力がＬｉ電池３１に充電される。
【００６１】
次いで、ＥＣＵ１０は、触媒装置１９の暖機中であるか否かを判別する（ステップＳ４）。前述した通り、触媒装置１９が暖機中である場合、エンジン２の点火時期が遅角側に設定されている。すなわち、このステップＳ４では、触媒装置１９の暖機中であるかを判別することで、エンジン２の点火時期が遅角されているか否かを間接的に判別している。
【００６２】
ステップＳ４で触媒装置１９が暖機中であると判別した場合、ＥＣＵ１０は、Ｌｉ電池３１の充電状態がａ１以上であるか否かの判別を繰り返し（ステップＳ５）、充電状態がａ１以上となった場合は、ＩＳＧ２０の発電トルクを、小さな減少率ｂ１で緩やかに減少させる（ステップＳ６）。
【００６３】
一方、ステップＳ４で触媒装置１９が暖機中ではないと判別した場合、ＥＣＵ１０は、Ｌｉ電池３１の充電状態がａ１より大きいａ２以上であるか否かの判別を繰り返し（ステップＳ７）、充電状態がａ２以上となった場合は、ＩＳＧ２０の発電トルクを、ｂ１よりも大きい通常時の減少率ｂ２で速やかに減少させる（ステップＳ７）。
【００６４】
ステップＳ６、Ｓ８の後、ＥＣＵ１０は、ＩＳＧ２０の発電が停止して発電トルクが０になったか否かの判別を繰り返し（ステップＳ９）、発電トルクが０になった場合は、Ｌｉ電池３１とＩＳＧ２０の間のＬｉ接続スイッチ４０をオフ（遮断状態）にし（ステップＳ１０）、今回の発電制御動作を終了する。
【００６５】
このように、本実施例の発電制御動作では、触媒装置１９の暖機のために点火時期が遅角されている状態でＩＳＧ２０の発電を停止する場合は、点火時期が遅角されていないときの通常の減少率ｂ２より小さな減少率ｂ１で、発電トルクを緩やかに減少させる。
【００６６】
これにより、スロットルバルブ開度の調整により、エンジントルクを発電トルクに追従して減少させることができ、エンジン２の吹け上がりを防止できる。
【００６７】
また、点火時期が遅角されている場合は、ａ２より小さい充電状態ａ１を閾値として、ＩＳＧ２０の発電トルクを早いタイミングで減少し始めるので、Ｌｉ電池３１が過充電になることを防止できる。
【００６８】
次に、図２の発電制御動作が実施されたときの車両状態の時系列変化について、図３のタイミングチャートに基づいて説明する。
【００６９】
図３において、横軸は時間を示し、縦軸は、上から順に触媒暖機状態、エンジン回転数、Ｌｉ電池３１の充電状態、ＩＳＧ２０の発電トルク、ＩＳＧ２０とＬｉ電池３１とを接続するＬｉ接続スイッチ４０の接続状態を示している。なお、図示していないがこのタイミングチャートでは接続スイッチ４１は閉じられている。
【００７０】
時刻ｔ１で、エンジン２が始動され、エンジン回転数が０からアイドル回転数まで増加する。また、触媒暖機状態が非暖機中から暖機中に変化し、触媒装置１９の暖機のためにエンジン２の点火時期が遅角側に設定される。この状態でのエンジン２のアイドル回転数は、触媒装置１９の暖機中に対応する高めの回転数である。
【００７１】
その後、時刻ｔ２で、Ｌｉ電池３１の充電状態が低く充電が必要なため、Ｌｉ接続スイッチ４０がオンにされ、ＩＳＧ２０が発電を開始して発電トルクが所定の発電トルクまで増加しはじめる。これにより、ＩＳＧ２０からＬｉ電池３１に電力が充電され、Ｌｉ電池３１の充電状態が増加する。
【００７２】
その後、時刻ｔ３で、Ｌｉ電池３１の充電状態がａ１以上となったことで、ＩＳＧ２０の発電トルクが減少率ｂ１で緩やかに減少される。
【００７３】
その後、時刻ｔ４で、ＩＳＧ２０の発電トルクが０まで減少し、Ｌｉ接続スイッチ４０がオフにされ、Ｌｉ電池３１の充電が終了する。また、時刻ｔ４では、Ｌｉ電池３１の充電終了後にＩＳＧ２０の発電トルクが所定の発電トルクまで増加され、ＩＳＧ２０の電力が電気負荷に供給される。
【００７４】
その後、時刻ｔ５で、触媒装置１９の暖機が完了して触媒暖機状態が非暖機中となり、エンジン回転数が暖機完了後のアイドル回転数まで低下される。
【００７５】
その後、時刻ｔ６で、エンジン２が停止され、エンジン回転数が０に向かって低下し、ＩＳＧ２０の発電トルクが０に向かって低下する。また、電気負荷での電力消費によりＬｉ電池３１の充電状態が低下し始める。
【００７６】
また、エンジン２の再始動後の時刻ｔ７で、Ｌｉ電池３１が充電を要する充電状態まで低下したことで、Ｌｉ接続スイッチ４０がオンにされ、ＩＳＧ２０が発電を開始して発電トルクが増加し、Ｌｉ電池３１の充電状態が増加する。その後、時刻ｔ８で、ＩＳＧ２０の発電トルクが所定の発電トルクで一定にされる。
【００７７】
その後、時刻ｔ９で、Ｌｉ電池３１の充電状態がａ２以上となったことで、ＩＳＧ２０の発電トルクが減少率ｂ２で減少される。
【００７８】
その後、時刻ｔ１０で、ＩＳＧ２０の発電トルクが０まで減少し、Ｌｉ接続スイッチ４０がオフにされ、Ｌｉ電池３１の充電が終了する。また、時刻ｔ１９では、Ｌｉ電池３１の充電終了後にＩＳＧ２０の発電トルクが所定の発電トルクまで増加され、ＩＳＧ２０の電力が電気負荷に供給される。
【００７９】
以上のように、本実施例に係る車両の発電制御装置において、ＥＣＵ１０は、Ｌｉ電池３１の充電状態が所定値以上になるとＩＳＧ２０の発電トルクを減少して発電を停止する。
【００８０】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジン２の点火時期が遅角された状態でＩＳＧ２０の発電を停止させる場合は、エンジン２の点火時期が遅角されていない状態でＩＳＧ２０の発電を停止させるときよりも、発電トルクの減少率を小さく設定する。
【００８１】
これにより、エンジン２の点火時期が遅角された状態でＩＳＧ２０の発電を停止させるときは、点火時期が遅角されていない状態でＩＳＧ２０の発電を停止させるときよりも、ＩＳＧ２０の発電トルクを緩やかに減少させることができる。
【００８２】
このため、負荷トルクとしてエンジン２へ作用する発電トルクが緩やかに減少するため、吸気量の調整によってエンジントルクを発電トルクの減少に追従させることができる。
【００８３】
この結果、ＩＳＧ２０の発電を停止する際の発電トルクの急減によりエンジン２が吹け上がるのを防止できる。
【００８４】
また、本実施例に係る車両の発電制御装置において、ＥＣＵ１０は、エンジン２の点火時期が遅角された状態でＩＳＧ２０の発電を停止させるときは、エンジン２の点火時期が遅角されていないときの発電トルクの減少率より低い所定範囲で、発電トルクの減少率を変化させる。
【００８５】
これにより、所定範囲内の減少率を保ったまま、段階的に発電トルクを減少させるようにしてもよい。これにより、減少率を一定とした場合より短時間でＩＳＧ２０を停止させることができる。
【００８６】
また、本実施例において、ハイブリッド車両１は、ＩＳＧ２０とＬｉ電池３１とを接続または遮断するＬｉ接続スイッチ４０を備えており、ＥＣＵ１０は、ＩＳＧ２０の発電を停止した後、Ｌｉ接続スイッチ４０を開いてＬｉ電池３１とＩＳＧ２０とを遮断する。
【００８７】
これにより、ＩＳＧ２０からＬｉ電池３１へ電流が流れていない状態でＬｉ接続スイッチ４０を開くことができるため、Ｌｉ接続スイッチ４０の溶着等を防止できる。Ｌｉ電池３１と鉛電池３０との間で電力が行き来するのを防止でき、Ｌｉ電池３１と鉛電池３０の充電状態が意図せず変化してしまうのを防止できる。
【００８８】
また、本実施例において、ハイブリッド車両１は、エンジン２からの排気を浄化する触媒装置１９を備えており、ＥＣＵ１０は、触媒装置１９の暖機中は点火時期を遅角する。
【００８９】
これにより、触媒装置１９の暖機中でエンジン２の点火時期が遅角されている場合、ＩＳＧ２０の発電を停止する際に発電トルクが緩やかに減少されるため、吸気量の調整によってエンジントルクを発電トルクの減少に追従させることができる。このため、ＩＳＧ２０の発電を停止する際の発電トルクの急減によりエンジン２が吹け上がるのを防止できる。
【実施例２】
【００９０】
次に、本発明の第２実施例に係る車両の発電制御装置について図面を用いて説明する。図４、図５は、本発明の一実施例に係る車両の発電制御装置を説明する図である。第１実施例と同じ構成には同じ符号を用いて説明する。
【００９１】
ハイブリッド車両１において、エアコン６の負荷トルクは補機の中でも大きいため、エアコン６が作動を停止してマグネットクラッチ６Ａが切り離された場合、エンジン２の負荷トルクは大きく急減する。
【００９２】
エアコン６が作動を停止してマグネットクラッチ６Ａが切り離された場合、ＥＣＵ１０は、負荷トルクの急減に対して点火時期の遅角によってエンジントルクを調整する。このため、エアコン６が作動を停止した直後にＩＳＧ２０の発電を停止する場合は、既に限界まで遅角されている点火時期を更に遅角することはできず、点火時期を遅角する方法でエンジントルクを減少させることができない。
【００９３】
また、エアコン６の作動中にＩＳＧ２０の発電を停止する場合、ＩＳＧ２０の発電トルクが減少している途中でエアコン６が非作動に切替えられることもある。この場合、エアコン６の非作動への切替えとＩＳＧ２０の発電停止とが同時に起きるため、エアコン６の負荷トルクの急減とＩＳＧ２０の発電トルクの急減とが重なってしまい、エンジン２の吹け上がりを引き起こすおそれがある。
【００９４】
そこで、ＥＣＵ１０は、エアコン６の作動中または非作動に切り替わった直後にＩＳＧ２０の発電を停止させる場合、エアコン６の非作動中にＩＳＧ２０の発電を停止させるときよりも、発電トルクの減少率を小さく設定するようになっている。ここで、エアコン６が非作動に切り替わった直後とは、非作動に切り替わった後、このとき遅角された点火時期が進角側に戻されるまでの期間である。
【００９５】
本実施例のハイブリッド車両の発電制御装置において実行される発電制御動作について、図４に示すフローチャートを参照して説明する。
【００９６】
図４において、ＥＣＵ１０は、Ｌｉ電池３１の充電状態が所定値以下であるか否かを判定し（ステップＳ１１）、充電状態が所定値を超えている場合は、Ｌｉ電池３１の充電が必要ないため、ステップＳ１１以降の処理を実施することなく今回の動作を終了する。
【００９７】
ステップＳ１１でＬｉ電池３１の充電状態が所定値以下であった場合、ＥＣＵ１０は、Ｌｉ電池３１の充電が必要であるため、Ｌｉ電池３１とＩＳＧ２０の間のＬｉ接続スイッチ４０をオン（接続状態）にし（ステップＳ１２）、ＩＳＧ２０を駆動する（ステップＳ１３）。このステップＳ１２、Ｓ１３により、ＩＳＧ２０で所定の発電トルクで電力が発電され、この電力がＬｉ電池３１に充電される。
【００９８】
次いで、ＥＣＵ１０は、エアコン６が作動中であるか否かを判別する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４では、エアコン６が実際に作動中の場合、および、エアコン６が作動から非作動に切り替わった直後の所定時間内であるとき、エアコン６が作動中であると判別する。
【００９９】
ステップＳ１４でエアコン６が作動中であると判別した場合、ＥＣＵ１０は、Ｌｉ電池３１の充電状態がａ１以上であるか否かの判別を繰り返し（ステップＳ１５）、充電状態がａ１以上となった場合は、ＩＳＧ２０の発電トルクを、緩やかな減少率ｂ１で減少させる（ステップＳ１６）。
【０１００】
一方、ステップＳ１４でエアコン６が非作動中であると判別した場合、ＥＣＵ１０は、Ｌｉ電池３１の充電状態がａ１より大きいａ２以上であるか否かの判別を繰り返し（ステップＳ１７）、充電状態がａ２以上となった場合は、ＩＳＧ２０の発電トルクを、ｂ１よりも大きい通常時の減少率ｂ２で速やかに減少させる（ステップＳ１８）。
【０１０１】
ステップＳ１６、Ｓ１８の後、ＥＣＵ１０は、ＩＳＧ２０の発電が停止して発電トルクが０になったか否かの判別を繰り返し（ステップＳ１９）、発電トルクが０になった場合は、Ｌｉ電池３１とＩＳＧ２０の間のＬｉ接続スイッチ４０をオフ（遮断状態）にし（ステップＳ２０）、今回の発電制御動作を終了する。
【０１０２】
このように、本実施例の発電制御動作では、エアコン６の作動中にＩＳＧ２０の発電を停止する場合は、エアコン６の非作動中に用いる通常の減少率ｂ２より小さな減少率ｂ１で、発電トルクを緩やかに減少させる。これにより、吸気量を調整する方法でエンジントルクを発電トルクに追従して減少させることができ、エンジン２の吹け上がりを防止できる。
【０１０３】
また、エアコン６が作動中である場合は、エアコン６が非作動中における充電状態ａ２より小さい充電状態ａ１で、ＩＳＧ２０の発電トルクを減少し始めるので、Ｌｉ電池３１が過充電になることを防止できる。なお、実施例２の発電制御動作は、実施例１の発電制御動作と併せて実施してもよい。
【０１０４】
ここで、トラック等の車両においては、高温のときに作動する冷却ファンをエンジンの駆動軸に連結したものがある。この種の冷却ファンも、内部に設けられたクラッチによって温度に応じて作動と非作動を切替えるようになっており、本実施例におけるエアコン６と同様に、作動状態と非作動状態とで負荷トルクが変動する補機である。
【０１０５】
したがって、ハイブリッド車両１がこの冷却ファンを備える場合、図４の発電制御動作においてステップＳで冷却ファンが作動中か否かを判別することで、エンジン２の吹け上がりを防止できる。
【０１０６】
次に、図４の発電制御動作が実施されたときの車両状態の時系列変化について、図５のタイミングチャートに基づいて説明する。
【０１０７】
図５において、横軸は時間を示し、縦軸は、上から順に、ＩＳＧ２０とＬｉ電池３１とを接続するＬｉ接続スイッチ４０の接続状態、Ｌｉ電池３１の充電状態、エアコン６の作動状態、ＩＳＧ２０の発電トルク、エアコンの負荷トルク、エンジン要求負荷、点火時期、エンジン回転数を示している。
【０１０８】
なお、このタイミングチャートは、ハイブリッド車両１が走行中の車両状態を表しており、エンジン回転数の増減は車速の増減に対応している。また、図示していないがこのタイミングチャートでは接続スイッチ４１は閉じられている。
【０１０９】
ここで、図５のタイミングチャートでは、時刻ｔ１０から時刻ｔ１４において、エアコン６がオンからオフに変更された後にＩＳＧ２０の発電を停止する場合の車両状態の変化を表しており、時刻ｔ２０から時刻ｔ２３において、エアコン６がオフに維持された状態でＩＳＧ２０の発電を停止する場合の車両状態の変化を表している。
【０１１０】
まず、時刻ｔ１０では、Ｌｉ電池３１の充電状態が低く充電が必要なため、Ｌｉ接続スイッチ４０がオンの状態で、ＩＳＧ２０が発電トルクＸで発電し、Ｌｉ電池３１の充電状態が増加する。
【０１１１】
また、時刻ｔ１０では、エアコン６が負荷トルクＹで作動しており、エンジン負荷要求は、発電トルクＸと負荷トルクＹの和に釣り合うようにＸ＋Ｙとなっている。エンジン２はこのエンジン要求負荷に等しいエンジントルクを発生するよう制御されている。
【０１１２】
また、時刻ｔ１０では、エンジン回転数はハイブリッド車両１の車速に対応する回転数となっており、点火時期は進角側に設定されている。
【０１１３】
その後、時刻ｔ１１で、エアコン６がオフにされ、エアコン６の負荷トルクが０になる。このため、エンジン要求負荷は、負荷トルクＹだけ減少されて発電トルクＸのみになる。そして、このエンジン要求負荷までエンジントルクを速やかに減少するため、点火時期が遅角側に設定される。
【０１１４】
その後、時刻ｔ１２で、Ｌｉ電池３１の充電状態がａ１以上となったことで、ＩＳＧ２０の発電トルクが小さな減少率ｂ１で緩やかに減少され、この発電トルクの減少に合わせてエンジン要求負荷が減少される。
【０１１５】
このため、発電トルクの緩やかな減少に合わせて、エンジントルクが吸気量の調整により減少され、エンジン回転数の変動が防止される。なお、仮に、時刻ｔ１２でＩＳＧ２０の発電トルクが大きく急減された場合、エンジン回転数は破線で示すように大きく増加し、エンジン２が吹け上がってしまう。
【０１１６】
その後、時刻ｔ１３で、ＩＳＧ２０の発電トルクが０まで減少し、Ｌｉ接続スイッチ４０がオフにされ、Ｌｉ電池３１の充電が終了する。
【０１１７】
その後、時刻ｔ１４で、Ｌｉ接続スイッチ４０がオフのままＩＳＧ２０の発電トルクがＸまで増加され、ＩＳＧ２０の電力が電気負荷に供給される。また、時刻ｔ１４では、エンジン要求負荷がＸに増加する。点火遅角限界まで遅角されていた点火時期は、このエンジン要求負荷の増大にエンジントルクを速やかに追従させるために進角側に設定される。
【０１１８】
一方、時刻ｔ２０では、時刻ｔ１０と同様に、Ｌｉ電池３１の充電状態が低く充電が必要なため、Ｌｉ接続スイッチ４０がオンの状態で、ＩＳＧ２０が発電トルクＸで発電し、Ｌｉ電池３１の充電状態が増加する。
【０１１９】
また、時刻ｔ２０では、エアコン６が作動していないので、エンジン負荷要求は、発電トルクＸに釣り合うようにＸとなっている。
【０１２０】
その後、時刻ｔ２１で、Ｌｉ電池３１の充電状態がａ２以上となったことで、ＩＳＧ２０の発電トルクが通常の減少率ｂ２で速やかに減少され、この発電トルクの減少に合わせてエンジン要求負荷が減少される。
【０１２１】
この時刻ｔ２１では、点火時期が遅角されておらず、点火時期の遅角によるエンジントルクの調整が可能な状態である。このため、時刻ｔ２１では、点火時期を遅角し、エンジン要求負荷までエンジントルクを速やかに減少させている。
【０１２２】
その後、時刻ｔ２２で、ＩＳＧ２０の発電トルクが０まで減少し、Ｌｉ接続スイッチ４０がオフにされ、Ｌｉ電池３１の充電が終了する。また、時刻ｔ２２では、ＩＳＧ２０の発電トルクに合わせて、エンジン要求負荷も０まで減少する。
【０１２３】
その後、時刻ｔ２３で、Ｌｉ接続スイッチ４０がオフのままＩＳＧ２０の発電トルクがＸまで増加され、ＩＳＧ２０の電力が電気負荷に供給される。また、時刻ｔ２３では、エンジン要求負荷がＸに増加する。時刻ｔ２１で遅角された点火時期は、このエンジン要求負荷の増大にエンジントルクを速やかに追従させるために、時刻ｔ２３で進角側に設定される。
【０１２４】
以上のように、本実施例の車両の発電制御装置において、ＥＣＵ１０は、エアコン６が作動から非作動に切り替わった際に点火時期を遅角するようになっている。
【０１２５】
そして、ＥＣＵ１０は、エアコン６の作動中または非作動に切り替わった直後にＩＳＧ２０の発電を停止させる場合は、エアコン６の非作動中にＩＳＧ２０の発電を停止させるときよりも、発電トルクの減少率を小さく設定する。
【０１２６】
これにより、エアコン６の作動中または非作動に切り替わった直後にＩＳＧ２０の発電を停止させるときは、エアコン６の非作動中にＩＳＧ２０の発電を停止させるときよりも、ＩＳＧ２０の発電トルクを緩やかに減少させることができる。
【０１２７】
このため、負荷トルクとしてエンジン２へ作用する発電トルクが緩やかに減少するため、吸気量の調整によってエンジントルクを負荷トルクの減少に追従させることができる。この結果、ＩＳＧ２０の発電を停止する際の発電トルクの急減によりエンジン２が吹け上がるのを防止できる。
【０１２８】
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【０１２９】
１ ハイブリッド車両（車両）
２ エンジン
６ エアコン（補機、空調装置）
１０ ＥＣＵ（点火制御装置、制御部）
１８ 駆動軸
１９ 触媒装置
２０ ＩＳＧ（発電機）
３１ Ｌｉ電池（蓄電池）
４０ Ｌｉ接続スイッチ（接続スイッチ）
【図１】
2018071418.tif 000003
【図２】
2018071418.tif 000004
【図３】
2018071418.tif 000005
【図４】
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【図５】
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