(57)【要約】【課題】発電機の個体差に拘わらず性能を発揮させ得る車両の制御装置を提供する。【解決手段】本発明に係る車両の制御装置は、内燃機関及び当該内燃機関により駆動されて発電する発電機を搭載した車両の制御装置であって、内燃機関のエンジン回転数が所定値以上であり、且つ発電機の発電電圧が所定値以上である場合に、そうでない平時である場合と比較してエンジン回転数を抑制するための補正制御を実施する。これにより、発電機の個体差に拘わらず性能を発揮させ得る車両の制御装置を提供することができる。【選択図】図８
2016046924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関及び当該内燃機関により駆動されて発電する発電機を搭載した車両の制御装置であって、
内燃機関のエンジン回転数が所定値以上であり、且つ発電機の発電電圧が所定値以上である場合に、そうでない平時である場合と比較してエンジン回転数を抑制するための補正制御を実施する車両の制御装置。
【請求項２】
前記補正制御が、燃料カットを開始する条件となるエンジン回転数の上限値を平時よりも低い値に設定することを含む請求項１記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記補正制御が、内燃機関と車軸との間に介在する変速機の変速比を平時よりもハイギヤよりに設定することを含む請求項１又は２記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関及び発電機を備えた車両の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関を搭載した車両においては、内燃機関が出力する駆動力により発電機を作動させ、この発電機が発電した電力を蓄電装置（バッテリやキャパシタ）に充電するとともに電装系に供給する(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
車両に搭載される発電機には、個体差や経年変化、環境条件等による個体毎の性能のばらつきが存在する。発電機の個体によっては、同じ回転数であっても発電電圧が他の個体よりも高くなることがあり得る。そのような個体の場合、内燃機関が高回転運転されることで、運転状態が高回転域にある時の自己発電により、本来想定される電圧を超えた高い過電圧を出力する可能性がある。そうなれば、電装系に備えられた各電子システムに悪影響を与えてしまうという懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１０１８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような点に着目したものであり、発電機の個体差に拘わらず性能を発揮させ得る車両の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような手段を講じたものである。
【０００７】
すなわち本発明に係る車両の制御装置は、内燃機関及び当該内燃機関により駆動されて発電する発電機を搭載した車両の制御装置であって、内燃機関のエンジン回転数が所定値以上であり、且つ発電機の発電電圧が所定値以上である場合に、そうでない平時である場合と比較してエンジン回転数を抑制するための補正制御を実施することを特徴とする。
【０００８】
ここで本発明は、車両に搭載された発電機の個体差により、車両によってはエンジン回転数が所定値以上であるときに過度に発電してしまうという不具合を初めて見出したことによってなされたものである。
【０００９】
このようなものであれば、エンジン回転数が同じであっても搭載された発電機個体差により発電電圧が過度に高くなる車両に対してのみ、エンジン回転数を抑えることで発電電圧を抑制する制御を実行する。これにより、発電機の個体差に拘わらず発電電圧を抑制する制御を実行することを回避して、個々の発電機の性能が有効に発揮される。
【００１０】
より確実なエンジン回転数の抑制を実現するための補正制御としては、燃料カットを開始する条件となるエンジン回転数の上限値を平時よりも低い値に設定することを含む補正制御や、内燃機関と車軸との間に介在する変速機の変速比を平時よりもハイギヤよりに設定することを含む補正制御を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、発電機の個体差に拘わらず性能を発揮させ得る車両の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態における内燃機関の概略構成を示す図。
【図２】同実施形態における内燃機関とＩＳＧとの接続の態様を模式的に示す図。
【図３】車両に実装された各種の電気負荷を制御するための電気回路を示す図。
【図４】同実施形態におけるＩＳＧの電気回路を示す図。
【図５】本発明の一実施形態における駆動系の概略構成を示す図。
【図６】同実施形態における燃料カット開始条件を表として示す図。
【図７】同実施形態における変速比の制御をグラフとして示す図。
【図８】同実施形態に係る制御を示すフローチャート。
【図９】同実施形態におけるバッテリの出力電圧をグラフとして示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に示す車両用内燃機関１００は、火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。
【００１４】
吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。
【００１５】
排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。
【００１６】
外部ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものである。ＥＧＲ装置２は、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通する外部ＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。
【００１７】
図２に示すように、本実施形態における内燃機関１００には、スタータモータ（セルモータ）１４０、ＩＳＧ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｔａｒｔｅｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ。または、モータジェネレータ）１１０及びコンプレッサ１３０その他の補機が付随している。
【００１８】
スタータモータ１４０は、主として冷間始動時に内燃機関１００のクランクシャフト１０を回転駆動する、クランキング専用の電動機である。スタータモータ１４０は、その出力軸にピニオンギア１４１を有し、このピニオンギア１４１が内燃機関１００の出力軸であるクランクシャフト１０に固定されたリングギア１０３に噛合することで、クランクシャフト１０に回転駆動力を伝達する。ピニオンギア１４１は、スタータモータ１４０による内燃機関１００のクランキング中以外は、リングギア１０３から離脱している。
【００１９】
ＩＳＧ１１０は、クランクシャフト１０ひいては車両の車軸１５３（そして、駆動輪）を駆動する電動機としての機能と、クランクシャフト１０から駆動力の伝達を受けて発電する発電機としての機能とを兼ね備える。ＩＳＧ１１０は、巻掛伝動機構１１２、１１３、１０１を介して内燃機関１００のクランクシャフト１０の一端側と接続している。
【００２０】
ＩＳＧ１１０は、例えばインナーロータ方式の交流同期機であり、永久磁石及びロータコイル（励磁（界磁）巻線）１１６を両備したロータ（回転子）と、ロータの外周面に対向する三相交流のステータコイル（固定子巻線）１１５を備えたステータ（固定子）とを要素としてなる。ロータは、ロータ軸１１１の外周に固着している。ロータ軸１１１及びクランクシャフト１０には、それぞれプーリ（または、スプロケット）１１２、１０１が固着しており、これらプーリ１１２、１０１に巻き掛けたベルト（または、チェーン）１１３により、クランクシャフト１０とロータ軸１１１との間で相互に（双方向に）回転駆動力を伝達する。
【００２１】
ＩＳＧ１１０は、主としてアイドルストップした内燃機関１００の再始動時や、車軸１５３に供給する走行駆動力を増強する（特に、加速中や登坂中の）モータアシスト時に、車載の蓄電装置６１から電力の供給を受けてクランクシャフト１０を回転駆動する。蓄電装置６１は、バッテリ及び／またはキャパシタを含む。翻って、クランクシャフト１０により回転駆動されて発電する場合には、その発電した電力を同蓄電装置６１に充電する。車両が減速する際には、ＩＳＧ１１０による回生制動を行い、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収することができる。
【００２２】
エアコンディショナの冷媒圧縮用のコンプレッサ１３０もまた、ＩＳＧ１１０と同様、巻掛伝動機構１０２、１３４、１３３を介して内燃機関１００のクランクシャフト１０の一端側と接続している。コンプレッサ１３０の入力軸１３２及びクランクシャフト１０には、それぞれプーリ（または、スプロケット）１３３、１０２が固着しており、これらプーリ１３３、１０２に巻き掛けたベルト（または、チェーン）１３４によって、クランクシャフト１０から入力軸１３２に回転駆動力を伝達する。ベルト１３４は、コンプレッサ１３０以外の補機である潤滑油ポンプ（図示せず）や冷却水ポンプ（図示せず）等にも駆動力を伝達することがある。なお、コンプレッサ１３０の本体と入力軸１３２との間には、断接切換可能なマグネットクラッチ１３１を設けており、エアコンディショナを稼働しないときには当該クラッチ１３１を切断する。
【００２３】
内燃機関１００と車軸１５３とを繋ぐ駆動系たるトランスミッション１２０は、クランクシャフト１０の他端側に設置する。
【００２４】
車両には、各種の電気負荷が実装されている。電気負荷の具体例としては、エアコンディショナの送風用ブロワ、リアガラスの曇りを取るデフォッガ、オーディオ機器、カーナビゲーションシステム、照明灯（ヘッドランプ、テールランプ、ストップランプ（ブレーキランプ）、フォグランプ、ウィンカ（ターンシグナルランプ）等）、内燃機関の冷却水を空冷するラジエータのファン、電動パワーステアリング装置、等が挙げられる。
【００２５】
図３に、電気負荷を制御するための電気回路を示している。既に述べた通り、内燃機関のクランクシャフト１０と冷媒圧縮用コンプレッサ１３０との間には、マグネットクラッチ１３１が介在している。エアコンディショナを稼働するときには、マグネットクラッチ１３１に通電して当該クラッチ１３１を締結する。エアコンディショナを稼働しないときには、マグネットクラッチ１３１に通電せず、当該クラッチ１３１を切断する。マグネットクラッチ１３１への通電及びその遮断は、リレースイッチ６２のＯＮ／ＯＦＦによって行う。
【００２６】
送風用ブロワを回転駆動するモータ６３や、デフォッガとしてリアガラスに敷設された電熱線ヒータ６５は、蓄電装置６１（または、ＩＳＧ１１０）から電力供給を受けて作動する。モータ６３やヒータ６５への通電及びその遮断は、リレースイッチ６４のＯＮ／ＯＦＦ、または半導体スイッチング素子（パワートランジスタ、パワーＭＯＳＦＥＴ等に代表されるパワーデバイス（電力用半導体素子））６６の点弧／消弧によって行う。
【００２７】
オーディオ機器やカーナビゲーションシステム、照明灯、ラジエータファンを回転駆動するモータその他の電気負荷についても、上記と同様である。
【００２８】
図４に、発電機として働くＩＳＧ１１０の等価回路を示す。ＩＳＧ１１０を発電機として動作させる場合、三相コイルであるステータコイル１１５には三相交流の誘起電流が発生する。この誘起電流は、ダイオードを用いた整流器１１３によって直流電流とした上で蓄電装置６１や電気負荷に供給する。
【００２９】
ＩＳＧ１１０に付帯するコントローラ１１４は、本実施形態の制御装置たるＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）０から発される、ＩＳＧ１１０の出力電圧の目標値を指令する制御信号ｎを受け付ける。そして、その指令された目標電圧に蓄電装置６１の端子電圧（換言すれば、電装系に供給する電源電圧）を追従せしめるべく、半導体スイッチング素子１１９をスイッチ動作させてロータコイル１１６に印加する励磁電流の大きさを調節するＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御を実施する。ＩＳＧ１１０の出力電圧即ちステータコイル１１５に誘起される発電電圧は、ロータコイル１１６を流れる励磁電流が大きいほど大きくなる。
【００３０】
発電機として作動するＩＳＧ１１０は、内燃機関１００から見れば機械的な負荷となる。ＩＳＧ１１０の出力電圧が蓄電装置６１の端子電圧を超越するとき、蓄電装置６１が充電され、かつＩＳＧ１１０から電気負荷に電力が供給される。つまり、ＩＳＧ１１０がクランクシャフト１０の回転のエネルギを費やして電気エネルギを生成する仕事をする。蓄電装置６１への充電量及び電気負荷への給電量は、ＩＳＧ１１０の出力電圧と蓄電装置６１の端子電圧との電位差に依存する。
【００３１】
逆に、ＩＳＧ１１０の出力電圧が蓄電装置６１の端子電圧に満たないかこれに近いときには、蓄電装置６１が充電されず、またＩＳＧ１１０から電気負荷に電力が供給されない（蓄電装置６１から電気負荷に電力供給されることはある）。つまり、ＩＳＧ１１０がクランクシャフト１０の回転のエネルギを費やす仕事をしないか、またはその仕事が小さくなる。
【００３２】
要するに、ＥＣＵ０からＩＳＧ１１０に高い発電電圧を指令すると、エンジン回転に対するＩＳＧ１１０の機械負荷が増し、低い発電電圧を指令すると、エンジン回転に対するＩＳＧ１１０の機械負荷が減る。
【００３３】
因みに、コントローラ１１４は、電気負荷の増大等に伴いＩＳＧ１１０による発電量を増加させる際、励磁電流をステップ的に急増させるのではなく、励磁電流を徐々に増大させる徐励機能を有する。この徐励機能により、内燃機関１００に対する機械的な負荷の一時的な集中を避け、アイドル運転ないし低負荷運転領域におけるエンジン回転の低落を防いでいる。
【００３４】
また、コントローラ１１４は、ＥＣＵ０から発される、励磁電流の上限値を指令する制御信号ｎを受け付けるとともに、ロータコイル１１６を流れる励磁電流の大きさをセンサ１１７を介して検出し、励磁電流を指令された上限値以下に規制する。励磁電流に上限を設けるのは、内燃機関１００に対する機械的な負荷が過大となってエンジン回転が不安定化することを予防する意図である。故に、例えば、冷媒圧縮用コンプレッサ１３０の作動時と非作動時とでは、前者の方が励磁電流の上限値が低くなる。
【００３５】
励磁電流の上限値へのクリップは、ＩＳＧ１１０の発電電圧の目標電圧値への追従に優先する。つまり、コントローラ１１４は、蓄電装置６１の端子電圧が未だＥＣＵ０から指令された目標電圧未満であるとしても、ロータコイル１１６を流れる励磁電流が既にＥＣＵ０から指令された上限に達している場合には、それ以上励磁電流を増大させない。
【００３６】
他方、ＩＳＧ１１０をクランクシャフト１０を駆動する電動機として動作させる場合には、ロータコイル１１６に所要の励磁電流を通電しつつ、ステータコイル１１５に半導体スイッチング素子を用いたインバータ１１８を介して三相交流電流を印加して、ロータの周囲に回転磁界を発生させる。インバータ１１８の各相のハイサイドスイッチ及びローサイドスイッチはそれぞれ、コントローラ１１４によって点弧／消弧される。
【００３７】
図５に、車両が備える駆動系たるトランスミッション１２０の例を示す。このトランスミッション１２０は、トルクコンバータ７及び自動変速機８、９を備えてなる。特に、本実施形態では、自動変速機８、９の構成要素として、遊星歯車機構を利用した前後進切換装置８、及び無段変速機の一種であるベルト式ＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）９を採用している。
【００３８】
内燃機関が出力する回転トルクは、内燃機関のクランクシャフトからトルクコンバータ７の入力側のポンプインペラ７１に入力され、出力側のタービンランナ７２に伝達される。タービンランナ７２の回転は、前後進切換装置８を介してＣＶＴ９の駆動軸９４に伝わり、ＣＶＴ９における変速を経て従動軸９５を回転させる。従動軸９５の回転は、出力ギア１５１に伝達される。出力ギア１５１は、デファレンシャル装置のリングギア１５２と噛合し、デファレンシャル装置を介して車軸１５３及び駆動輪（図示せず）を回転させる。
【００３９】
トルクコンバータ７は、ロックアップ機構を備える。ロックアップ機構は、この分野では既知のもので、トルクコンバータ７の入力側と出力側とを相対回動不能に締結するロックアップクラッチ７３と、ロックアップクラッチ７３を断接切換駆動するための作動液圧（油圧）を制御するロックアップソレノイドバルブ（図示せず）とを要素とする。ロックアップソレノイドバルブは、制御信号ｔを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。
【００４０】
ＣＶＴ９を搭載した車両においては、車速が所定値（例えば、１０ｋｍ／ｈ）以上である場合、ほぼ常時トルクコンバータ７をロックアップする。車速が所定値以下となれば、トルクコンバータ７のロックアップを解除する。ロックアップ時、ロックアップクラッチ７３はトルクコンバータカバー７４に押し付けられ、トルクコンバータカバー７４と一体となって回転する。ロックアップ時、トルクコンバータ７の入力側（のドライブプレート）に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー７４からロックアップクラッチ７３を経由してトルクコンバータ７の出力側、ひいては前後進切換装置８に直接伝達される。ロックアップ時、トルクコンバータ７の出力側回転数の入力側回転数に対する比である速度比は１となる。
【００４１】
翻って、非ロックアップ時には、ロックアップクラッチ７３がトルクコンバータカバー７４から離反する。非ロックアップ時、トルクコンバータ７の入力側に入力された機関のトルクは、トルクコンバータカバー７４からポンプインペラ７１、タービン７２へと伝わり、前後進切換装置８に伝達される。非ロックアップ時、トルクコンバータ７の速度比は、駆動状態に応じて１よりも小さくなったり大きくなったりする。
【００４２】
前後進切換装置８は、そのサンギア８１がタービンランナ７２と連絡し、リングギア８２が駆動軸９４と連絡している。プラネタリギア８３１を支持するプラネタリキャリア８３と変速機ケースとの間には、断接切換可能な液圧クラッチたるフォワードブレーキ８４を介設している。また、プラネタリキャリア８３とサンギア８１（または、トルクコンバータ７の出力側）との間にも、断接切換可能な液圧クラッチたるリバースクラッチ８５を介設している。
【００４３】
走行レンジのうちのＤレンジでは、フォワードブレーキ８４を締結し、リバースクラッチ８５を切断する。これにより、トルクコンバータ７の出力軸の回転が逆転されかつ減速されて駆動軸９４に伝達され、前進走行となる。翻って、Ｒレンジでは、リバースクラッチ８５を締結し、フォワードブレーキ８４を切断する。これにより、サンギア８１とプラネタリキャリア８３とが一体的に回転し、トルクコンバータ７の出力軸と駆動軸９４とが直結して後進走行となる。フォワードブレーキ８４またはリバースクラッチ８５を断接切換駆動するための作動液圧を制御するソレノイドバルブ（図示せず）は、制御信号ｕを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。
【００４４】
非走行レンジであるＮレンジ、Ｐレンジでは、フォワードブレーキ８４及びリバースクラッチ８５をともに切断する。
【００４５】
ＣＶＴ９は、駆動プーリ９１及び従動プーリ９２と、両プーリ９１、９２に巻き掛けられたベルト９３とを要素とする。駆動プーリ９１は、駆動軸９４に固定した固定シーブ９１１と、駆動軸９１上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ９１２と、可動シーブ９１２の後背に配設された液圧サーボ９１３とを有しており、液圧サーボ９１３を操作し可動シーブ９１２を変位させることを通じて変速比を無段階に変更できる。並びに、従動プーリ９２は、従動軸９５に固設した固定シーブ９２１と、従動軸９５上にローラスプラインを介して軸方向に変位可能に支持させた可動シーブ９２２と、可動シーブ９２２の後背に配設された液圧サーボ９２３とを有しており、液圧サーボ９２３を操作し可動シーブ９２２を変位させることを通じてトルク伝達に必要なベルト推力を与える。
【００４６】
走行レンジを操作するべくフォワードブレーキ８４またはリバースクラッチ８５に供給される作動液（作動油）、また変速比を操作するべく液圧サーボ９１３、９２３に供給される作動液を吐出する液圧ポンプ（図示せず）は、内燃機関のクランクシャフトからトルクの伝達を受けて稼働する、既知の機械式（非電動式）のものである。この作動液は、トルクコンバータ７に用いられる流体と共通である。
【００４７】
ＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。その入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフト１０の回転角度及びエンジン回転数を検出するエンジン回転センサから出力されるクランク角信号ｂ、アクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（いわば、要求負荷）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、シフトレバーのレンジを知得するためのセンサ（シフトポジションスイッチ）から出力されるシフトレンジ信号ｄ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出するセンサから出力される吸気温・吸気圧信号ｅ、内燃機関１００の冷却水温を検出するセンサから出力される冷却水温信号ｆ、ブレーキペダルが踏まれていることまたはブレーキペダルの踏込量を検出するセンサ（ブレーキスイッチやマスタシリンダ圧センサ等）から出力されるブレーキ信号ｇ、蓄電装置６１の端子電圧及び端子電流（特に、バッテリ電圧やバッテリ電流）を検出するセンサから出力される電圧・電流信号ｈ、エアコンディショナや各種電気負荷のそれぞれについてこれを作動させるべきか否かに関する作動要求信号ｍ、ＩＳＧ１１０のコントローラ１１４からもたらされるステータス信号ｓ等が入力される。
【００４８】
作動要求信号ｍは、エアコンディショナや各種電気負荷を作動させることを望む運転者または搭乗者が手動操作する、エアコンディショナまたは電気負荷毎の操作スイッチ（または、コントロールパネル）から発される手動制御信号であったり、オートエアコンシステムを司るオートエアコンＥＣＵ等から発される自動制御信号であったりする。
【００４９】
ステータス信号ｓは、ＩＳＧ１１０に関する各種の情報、例えば回転数や温度、ロータコイル１１６を流れる励磁電流の大きさ、現在の動作モード（即ち、発電しているか、内燃機関１００をクランキングしているか、内燃機関１００をモータアシストしているか、発電機としても電動機としても働かない無負荷状態か）等の情報を含む。
【００５０】
ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ、ＩＳＧ１１０のコントローラ１１４に対してこれを制御するための制御信号ｎ、マグネットクラッチ１３１に通電する電気回路上のスイッチ６２に対してクラッチ締結信号ｏ、モータ６３やヒータ６５その他の電気負荷に通電する電気回路上のスイッチ６４、６６に対してスイッチＯＮ信号ｐ、ｑ、ロックアップクラッチ７３の断接切換用のロックアップソレノイドバルブに対して開度制御信号ｔ、フォワードブレーキ８４またはリバースクラッチ８５の断接切換用のソレノイドバルブに対して開度制御信号ｕ、ＣＶＴ９に対して変速比制御信号ｖ等を出力する。
【００５１】
制御信号ｎは、ＩＳＧ１１０の動作モードを指示するとともに、発電機として動作させる場合にＩＳＧ１１０から出力させる発電電圧の目標値や、ロータコイル１１６に通電する励磁電流の上限値等を指令する信号である。
【００５２】
ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関１００の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関１００の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｍ、ｓを入力インタフェースを介して取得し、要求されるスロットルバルブ３２開度、要求される燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火タイミング、エアコンディショナのコンプレッサのＯＮ／ＯＦＦ、各種電気負荷のＯＮ／ＯＦＦ、ＩＳＧ１１０の発電量または出力、トルクコンバータ７のロックアップを行うか否か、自動変速機８、９の変速比等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｎ、ｏ、ｐ、ｑ、ｓ、ｔ、ｕ、ｖを出力インタフェースを介して印加する。
【００５３】
加えて、ＥＣＵ０は、内燃機関１００の始動時、特に冷間始動において、スタータモータ１４０に制御信号ｒを入力し、ピニオンギア１４１をリングギア１０３に噛合させて内燃機関１００のクランキングを行う。
【００５４】
ＥＣＵ０は、所定のアイドルストップ条件が成立したときに、内燃機関１００のアイドル回転を停止させるアイドルストップを実行する。ＥＣＵ０は、ブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧が閾値以上であり（ブレーキペダルが踏まれた）、内燃機関の冷却水温が所定以上に高く、蓄電装置６１の端子電圧が所定以上に高く、ＩＳＧ１１０が実質的に発電しておらず、マグネットクラッチ１３１を切断しており冷媒圧縮用コンプレッサ１３０が稼働しておらず、シフトレンジが走行レンジであり、前回のアイドルストップ終了からある車速以上まで加速した経歴があり、かつ現在の車速がある車速以下である（例えば、車速が１３．５ｋｍ／ｈ以上から１３ｋｍ／ｈまで低下した、または９．５ｋｍ／ｈ以上から７ｋｍ／ｈまで低下した）、といった諸条件がおしなべて成立したことを以て、アイドルストップ条件が成立したものと判断する。
【００５５】
アイドルストップ条件の成立後、所定のアイドルストップ終了条件が成立したときには、内燃機関１００を再始動する。ＥＣＵ０は、ブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧が０または０に近い閾値未満となった（ブレーキペダルが踏まれなくなった）、逆にブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧がさらに増大した（ブレーキペダルがさらに強く踏み込まれた）、アクセル開度が増大した（アクセルペダルが踏まれた）、アイドルストップ状態で所定時間（３分）が経過した等のうち何れかを以て、アイドルストップ終了条件が成立したものと判断する。原則として、アイドルストップ後の再始動においては、ＩＳＧ１１０を電動機として動作させて内燃機関１００のクランキングを行う。
【００５６】
また本実施形態に係る内燃機関１００は、その運転状況に応じて燃料噴射を中断する燃料カットを行う。通常、アクセルペダルの踏込量が０または０に近い閾値以下となり、かつエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上であるときに、燃料カット条件が成立したものとして燃料カットを開始する。そして、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、エンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した等の何れかの燃料カット終了条件が成立したときに、燃料カットを終了、燃料噴射を再開する。
【００５７】
しかして本実施形態に係る車両の制御装置たるＥＣＵ０は、内燃機関１００のエンジン回転数が所定値以上であり、且つ発電機たるＩＳＧ１１０の発電電圧が所定値以上である場合に、そうでない平時である場合と比較してエンジン回転数を抑制するための、以下のような補正制御を実施する。
【００５８】
ここで、本実施形態に係る発電機（電動機）として動作するＩＳＧ１１０はロータコイル１１６に図示しない永久磁石を併設している。そのことも一因として、電気負荷が０又は所定値以下といった状態においてエンジン回転数が、図９に示すように例えば７２００ｒｐｍといったある値を超えるような高回転域となった場合には、予期しない程度に高い電圧の電気を発電してしまうことがある。このことは、ＩＳＧ１１０の個体差、経年変化或いは環境条件によっては、ロータコイル１１６に励磁電流が印加されない状態であっても当該永久磁石が有する磁束に起因して自己発電を起こしてしまうことに起因する。本実施形態ではこのようなＩＳＧ１１０の自己発電等により発電される、電装系に悪影響を及ぼす可能性がある例えば１６Ｖ以上の予期しない過電圧の電気が発電される事を回避するようにしている。
【００５９】
本実施形態では上述した通り、エンジン回転数が燃料カット許可回転数以上であるときに、燃料カット条件が成立したものとして燃料カットを開始するものである。ここで本実施形態では、この燃料カットを開始する条件となるエンジン回転数の上限値を、平時では例えば８０００ｒｐｍよりも高い回転数に設定しているところ、図６の表に示すように、バッテリ電圧に応じてそれぞれ低い値に設定するようにしている。この燃料カット制限制御により、エンジン回転数の上昇が抑えられることで、図９のグラフに矢印で示されるように、ＩＳＧ１１０の発電量を低下させることができる。
【００６０】
また本実施形態では併せて、内燃機関１００と車軸１５３との間に介在する変速機たるトランスミッション１２０を構成するＣＶＴ９の変速比を平時よりもハイギヤよりに設定する変速比変更制御を行うようにしている。ここで、「変速比をハイギヤよりに設定する」とは、ＣＶＴ９の減速比を低下させる事、ＣＶＴ９の入力側の回転数と出力側の回転数との比を、分母である出力側の回転数を上げることにより下げる事を意味する。すなわち図７において矢印で示すように、同じ車速に対応する目標入力回転数を下げることにより、ＩＳＧ１１０の発電量を低下させるものである。
【００６１】
しかして本実施形態では、上記の如くエンジン回転数を抑制するための補正制御を、図８のフローチャートに示すように実行する。
【００６２】
まず、バッテリ電圧が１５Ｖ以上であり、且つエンジン回転数が７０００ｒｐｍ以上となったとき（ステップＳ１）上記の燃料カット制限制御及び変速比変更制御を開始する（ステップＳ２）。そして、当該補正制御の実行中、エンジン回転数が３０００ｒｐｍ以下である運転状態が３０秒以上持続すると（ステップＳ３）、上記の補正制御を終了する（ステップＳ４）。このように、所要のときにのみ補正制御を実行することで、過電圧の回避と高いドライバビィティとを両立している。
【００６３】
以上のような構成とすることにより、本実施形態に係る車両の制御装置たるＥＣＵ０は、ＩＳＧ１１０の個体差等に起因する過電圧の発生を有効に回避することで、当該過電圧が電装系へ悪影響を及ぼす事を有効に回避せしめている。
【００６４】
特に本実施形態では、エンジン回転数が同じであっても搭載された発電機たるＩＳＧ１１０の個体差により発電電圧が過度に高くなる車両に対してのみ、エンジン回転数を抑えることで発電電圧を抑制する制御を実行せしめている。その結果、ＩＳＧ１１０の個体差に拘わらず発電電圧を抑制する制御を実行することを回避して、個々のＩＳＧ１１０の発電機としての性能が有効に発揮される。
【００６５】
より確実なエンジン回転数の抑制を実現するための補正制御として本実施形態では、燃料カットを開始する条件となるエンジン回転数の上限値を平時よりも低い値に設定することを含む燃料カット制限制御や、内燃機関１００と車軸１５３との間に介在する変速機たるＣＶＴ９の変速比を平時よりもハイギヤよりに設定することを含む変速比変更制御を行うようにしている。これらの補正制御により、上記の過電圧の回避に併せて、燃費の向上も併せて実現せしめている。
【００６６】
以上、本発明の実施形態について説明したが、各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【００６７】
例えば、上記実施形態では燃料カット制限制御及び変速比変更制御を併せて実行する態様を開示したが、勿論、何れかの制御のみを実行したり、或いはエンジン回転数やバッテリ電圧に応じて適宜選択実施したりするものであってもよい。加えて上記実施形態では永久磁石を搭載したＩＳＧについて記載したが勿論、永久磁石を搭載しない発電機、または電動機としては機能しない発電機であっても、本発明は有効に適用し得る。また他にも、スロットルバルブ開度の制御や点火時期の制御を併せて行うようにしても良い。そして、発電機や蓄電装置の具体的な仕様といった詳細な態様は上記実施形態のものに限定されることはなく、既存のものを含め、種々の態様のものを適用することができる。
【００６８】
その他、各部の具体的構成についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は内燃機関及び当該内燃機関により駆動されて発電する発電機を搭載した車両の制御装置として利用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
０…車両の制御装置（ＥＣＵ）
１１０…発電機（ＩＳＧ）
１２０…駆動系（トランスミッション）
９…変速機（ＣＶＴ）
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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