JP2017141790A - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
内燃機関を搭載する車両が、標高が高く大気圧の低い場所を走行している場合、機関のポンピングロスが減少する。そのため、内燃機関の出力が小さいときにオルタネータが発電を停止すると、燃焼室内に吸入される空気量及び燃料噴射量が減少し、膨張行程時に火炎が充分に拡散しなくなる燃焼不良が発生し、その結果、機関回転速度が変動するハンチング現象が発生する虞がある。
【解決手段】
車両が大気圧の低い場所を走行している場合、内燃機関の要求トルクが小さければオルタネータによる発電の停止を禁止する発電停止制御を禁止してオルタネータによる発電を継続することによって、内燃機関の出力が過小となることを回避し、以て、吸入空気量及び燃料噴射量が過小となることを防ぐ。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両の駆動源である内燃機関の運転状態に応じて発電機を制御する車両用制御装置に関する。

車両の駆動トルク（車両駆動力）を発生する内燃機関（以下、単に「機関」とも称呼する。）と、機関により駆動される発電機（所謂、オルタネータ）と、を搭載した車両に適用され、機関の運転状態が低回転速度であり且つ低負荷である場合、発電機の発電を停止させる制御システム（以下、「従来システム」とも称呼する。）が特許文献１に記載されている。従来システムによれば、機関の運転状態が低回転速度であり且つ低負荷であるために機関の冷却水を循環させる電動式ウォーターポンプの出力を低下させてもよい場合、即ち、電力消費量が少ない場合、機関の総出力のうち発電機によって消費される出力を低下させることができる。その結果、機関の運転効率を上昇させることができる。

特開２０１０−２４２６５１号公報

ところで、大気圧（即ち、機関に吸入される空気の圧力）が低い場合、機関の吸気行程において燃焼室内の気圧と大気圧との差分に応じて発生するポンピングロスが低下する。そのため、大気圧が低いほど「混合気の燃焼によって生じたエネルギーのうちポンピングロスによって消費されるエネルギー」が小さくなる。従って、車両を走行させるために運転者によって機関に要求されるトルク（以下、「ユーザ要求トルク」とも称呼する。）がある一定値である場合、大気圧が低いほど、機関の吸入空気量及び燃料噴射量は少なくなる。その結果、大気圧が低く且つユーザ要求トルクが小さいとき、吸入空気量及び燃料噴射量が過小となる場合がある。

吸入空気量及び燃料噴射量が過小となれば、燃焼室内の燃料密度（単位体積あたりの燃料の量）が過小となる。この場合、点火プラグの火花によって発生した火炎が充分に拡散せず、その結果、燃焼室内の混合気の多くが燃焼しない現象（以下、「燃焼不良」とも称呼する。）が発生する可能性が高くなる。或いは、燃焼室内の燃料密度が過小となった結果、点火プラグの火花によって混合気を点火できない失火が発生する可能性が高くなる。

燃焼不良又は失火が発生すると、機関回転速度が変動する現象（以下、「ハンチング現象」とも称呼する。）が発生する可能性がある。ハンチング現象が生じると、機関の振動が大きくなり、或いは、異音が発生する。その結果、車両のユーザが不快感を覚える場合がある。

一方、発電機は機関により駆動されるから、発電機により発電が行われると、機関に要求されるトルクは大きくなる。従って、発電機による発電を行わせた場合、より多くの吸入空気量及び燃料噴射量が必要となる。しかしながら、従来システムは、機関の運転状態が低回転速度であり且つ低負荷である場合、大気圧に関わらず発電機の発電を停止させるから、大気圧が低い場合に吸入空気量及び燃料噴射量が過小となり、以て、燃焼不良及び／又は失火が発生する可能性が高いという問題があった。

本発明は上述の問題に対処する発明であり、その目的の一つは、大気圧が低い場合に燃焼不良及び／又は失火が発生する可能性を低減することができる車両用制御装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明に係る車両用制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼する。）は、
車両の駆動源である内燃機関（１０）と、
前記内燃機関によって駆動されることにより発電する発電機（５０）と、
前記発電機によって発電された電力により充電される蓄電池（６０）と、
を備える車両に適用される。

本発明装置は、
前記内燃機関を制御することにより同内燃機関の発生するトルクを調整する機関制御部（７０）と、
前記発電機を制御することにより同発電機の発電する電力を調整する発電機制御部（７０及び５１）と、
を備え、
前記機関制御部は、
前記車両のユーザにより要求されるユーザ要求トルクに応じて前記内燃機関の発生するトルクを変更するとともに、前記ユーザ要求トルクがゼロであって前記内燃機関の運転状態がアイドル運転状態にある場合には機関回転速度が所定の目標アイドル回転速度に一致するように前記内燃機関の発生するトルクを変更するように構成され、
前記発電機制御部は、
前記ユーザ要求トルクが所定の要求トルク閾値よりも小さい場合に（ステップ３２０：Ｙｅｓ）前記発電機による発電を停止させる発電停止制御を実行するように構成されている（ステップ３３０）、
車両用制御装置において、
前記発電機制御部は、
前記内燃機関に吸入される空気の圧力である外気圧が所定の圧力閾値よりも低いか否かを判定し（ステップ３２５）、前記外気圧が前記圧力閾値よりも低いと判定した場合、前記発電停止制御を禁止して前記発電機による発電を継続するように構成されている（ステップ３４０及びステップ３１０）。

本発明装置によれば、外気圧が圧力閾値よりも低いときには発電機による発電が継続されるので、発電が停止される場合と比較して吸入空気量及び燃料噴射量が増加する。その結果、燃焼不良及び／又は失火が発生する可能性が小さくなる。

本発明装置の一態様において、前記発電機制御部は、
前記車両が存在する位置の標高を取得するとともに、前記標高が所定の標高閾値よりも高い場合に前記外気圧が前記圧力閾値よりも低いと判定するように構成されることが好適である。

一般に、車両の走行場所の標高が高くなるほど大気圧（即ち、外気圧）が低くなる。従って、本態様によれば、外気圧が低いことを簡易な手段によって検出することが可能となる。

本発明装置の他の態様において、前記発電機制御部は、
前記発電停止制御を禁止している間、前記発電機によって発電される電力の電圧を所定の下限充電電圧以上に維持するように前記発電機を制御するように構成されることが好適である。

発電停止制御が禁止されている間、発電機によって発電される電力が小さいと、機関の負荷を充分に増加させることができない。その結果、吸入空気量及び燃料噴射量が充分に増加しない。即ち、膨張行程における燃焼室内の混合気の密度を充分に高めることができない。

しかし、本態様によれば、発電停止制御が禁止された際に発電機が発電する電圧を下限充電電圧以上に維持できるので、機関の負荷をある程度以上に維持できる。よって、吸入空気量及び燃料噴射量が過小とならない。従って、本態様によれば、大気圧が低く且つ駆動出力が小さいことに起因する燃焼不良及び／又は失火が発生する可能性をより確実に低下させることが可能となる。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の実施形態に係る車両用制御装置（本制御装置）の構成を表した概略図である。 蓄電池の残容量とオルタネータの電圧目標値との関係を表した図である。 本制御装置のＣＰＵが実行する発電制御処理を表したフローチャートである。 時間の経過に対する車両の標高、大気圧、ユーザ要求トルク、機関回転速度、蓄電池の残容量及びオルタネータの電圧目標値の変化の例を表したタイムチャートである。

（構成）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る車両用制御装置（以下、「本制御装置」とも称呼する。）について説明する。本制御装置は、図１に示したように、内燃機関１０、発電機であるオルタネータ５０、及び、蓄電池６０、を備える車両に適用される。なお、図１には機関１０が備える気筒の内の１つのみが図示されている。

機関１０は、多気筒（本例において、４気筒）・４サイクル・火花点火・ガソリン燃料ポート噴射式エンジンである。機関１０は、車両の駆動力（車両駆動トルク）を発生する。機関１０は、本体部２０、吸気システム３０及び排気システム４０を備えている。

本体部２０は、シリンダブロック２１、シリンダヘッド２２、ピストン２３及び点火プラグ２４を含んでいる。本体部２０の内部には、シリンダブロック２１、シリンダヘッド２２及びピストン２３によって燃焼室２５が形成されている。

吸気システム３０は、吸気管３１、吸気ポート３２、吸気弁３３、燃料噴射弁３４及びスロットル弁３５を含んでいる。吸気弁３３は、シリンダヘッド２２に配設され、インテークカムシャフト（不図示）によって駆動されることにより、「吸気ポート３２と燃焼室２５との連通部」を開閉するようになっている。

燃料噴射弁３４は、後述されるＥＣＵ７０からの指示に応答して吸気ポート３２内に燃料を噴射する。スロットル弁３５は、ＥＣＵ７０からの指示に応答するスロットル弁アクチュエータ３６によって開閉される。即ち、スロットル弁アクチュエータ３６によってスロットル弁３５の開度（スロットル弁開度ＴＡ）が調整され、以て、燃焼室２５に吸入される空気の量（吸入空気量）が調整される。

排気システム４０は、排気管４１、排気ポート４２及び排気弁４３を含んでいる。排気弁４３は、シリンダヘッド２２に配設され、エグゾーストカムシャフト（不図示）によって駆動されることにより、「排気ポート４２と燃焼室２５との連通部」を開閉するようになっている。

オルタネータ５０は、その回転軸に連結されたプーリー５０ａが機関１０のクランクシャフトに連結されたクランクプーリー２６とベルトＢを介して接続されていて、機関１０のクランクシャフトから伝達されるトルクによって駆動（回転）され、それにより発電する。即ち、オルタネータ５０は、機関１０によって駆動されることにより電力を発生する。

車両は、周知の電圧制御回路（ボルテージレギュレータ）５１を備えている。電圧制御回路５１は、ＥＣＵ７０からの指示に応答してオルタネータ５０の発生する電圧を調整し、それにより、オルタネータ５０の発電する電力を調整することができる。

蓄電池６０は、オルタネータ５０によって発電された電力によって充電される。本例において、蓄電池６０は鉛蓄電池である。オルタネータ５０及び蓄電池６０は、スロットル弁アクチュエータ３６及び燃料噴射弁３４等のアクチュエータ、並びに、ＥＣＵ７０及び図示しない車両の電気負荷等へ電力を供給する。

ＥＣＵ（電子制御ユニット）７０は、ＣＰＵ７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３及びＧＰＳ受信部７４を含んでいる。ＣＰＵ７１は、所定のプログラムを逐次実行することによってデータの読み込み、数値演算、及び、演算結果の出力等を行う。ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７１が実行するプログラム及びマップ（ルックアップテーブル）等を記憶している。ＲＡＭ７３は、データを一時的に記憶する。ＧＰＳ受信部７４は、ＧＰＳ(Global Positioning System)衛星８１からの信号（電波）に基づいて機関１０が搭載される車両の現在位置（緯度及び経度、並びに、標高Ｈｅ）を取得する。ＥＣＵ７０は、スロットル弁アクチュエータ３６及び燃料噴射弁３４等のアクチュエータを制御し、機関１０を所望の運転状態に維持する。

ＥＣＵ７０は、大気圧センサ９１、吸入空気量センサ９２、クランク角度センサ９３、アクセル開度センサ９４、電流センサ９５及び車速センサ９６と接続されている。

大気圧センサ９１は、機関１０が搭載された車両の周囲の大気圧（即ち、機関１０の外部から吸気管３１に吸入される外気の圧力）Ｐａを表す信号を出力する。
吸入空気量センサ９２は、燃焼室２５に吸入される空気の質量流量（即ち、吸入空気量Ｇａ）を表す信号を出力する。
クランク角度センサ９３は、機関１０のクランクシャフトが一定角度回転する毎にパルスを発生する。ＥＣＵ７０は、そのパルスに基づいて機関１０の機関回転速度ＮＥを算出する。

アクセル開度センサ９４は、アクセルペダル８２の操作量（アクセル操作量）Ａｐを表す信号を出力する。
電流センサ９５は、蓄電池６０を流れる電流Ｉｂを表す信号を出力する。ＥＣＵ７０は、電流Ｉｂに基づいて蓄電池６０の残容量ＳＯＣを算出する。
車速センサ９６は、機関１０が搭載された車両の速度（即ち、車速）ＳＰＤを表す信号を出力する。

ＥＣＵ７０は、アクセル操作量Ａｐを図示しないルックアップテーブルに適用することにより、運転者（車両のユーザ）が車両を駆動するために要求している駆動トルク（以下、「ユーザ要求トルクＴｑ」）と称呼する。）を実現するためのスロットル弁３５の開度の目標値ＴＡｔｇｔを決定する。以下、目標値ＴＡｔｇｔは、目標スロットル弁開度ＴＡｔｇｔとも称呼する。目標スロットル弁開度ＴＡｔｇｔは、アクセル操作量Ａｐが大きいほど大きくなるように決定される。なお、ＥＣＵ７０は、アクセル操作量Ａｐ及び車速ＳＰＤに基いて、目標スロットル弁開度ＴＡｔｇｔを決定してもよい。ＥＣＵ７０は、実際のスロットル弁開度ＴＡが目標スロットル弁開度ＴＡｔｇｔに一致するようにスロットル弁アクチュエータ３６に指示を与える。

更に、ＥＣＵ７０は、機関１０の運転状態がアイドル状態にあるとき（即ち、アクセル操作量Ａｐがゼロであり且つ車速ＳＰＤがアイドル車速閾値ＳＰＤｉｔｈ以下であるとき）、機関回転速度ＮＥが所定の目標アイドル回転速度ＮＥｔｇｔに一致するように、目標スロットル弁開度ＴＡｔｇｔを決定する。即ち、ＥＣＵ７０は、機関１０の運転状態がアイドル状態にあるとき、機関回転速度ＮＥを目標アイドル回転速度ＮＥｔｇｔに一致させるようにスロットル弁開度をフィードバック制御する「アイドル回転速度制御（所謂、ＩＳＣ）」を実行する。ＥＣＵ７０は、実際のスロットル弁開度ＴＡが目標スロットル弁開度ＴＡｔｇｔに一致するようにスロットル弁アクチュエータ３６に指示を与える。

加えて、ＥＣＵ７０は、吸入空気量Ｇａと機関回転速度ＮＥとに基いて、一つの気筒が一回の吸気行程にて吸入する空気の量（以下、「筒内吸入空気量Ｍｃ」とも称呼する。）を算出する。更に、ＥＣＵ７０は、燃焼室２５に供給される混合気の空燃比が理論空燃比ｓｔｏｉｃｈに一致するように、筒内吸入空気量Ｍｃに基いて燃料噴射量Ｆｉを算出する（Ｍｃ／Ｆｉ＝ｓｔｏｉｃｈ）。そして、ＥＣＵ７０は、所定のタイミングにて燃料噴射量Ｆｉの燃料を燃料噴射弁３４から噴射させる。

（作動の概要）
ＥＣＵ７０は、通常運転時において、図２の実線Ｒ１により示した関係を用いて残容量ＳＯＣに基いて電圧目標値Ｖｃｈを決定し、オルタネータ５０に電圧目標値Ｖｃｈに等しい電圧を発生させる。即ち、ＥＣＵ７０はオルタネータ５０に発電を行わせる。

更に、ＥＣＵ７０は、ユーザ要求トルクＴｑが所定の要求トルク閾値Ｔｔｈよりも小さいとき、具体的には、アクセル操作量Ａｐがゼロであるとき、オルタネータ５０による発電を停止させる「発電停止制御」を実行する。ユーザ要求トルクＴｑがゼロである場合、機関１０はアイドル状態となって、その運転効率は低下する。よって、このような場合に発電停止制御を実行することにより、運転効率が悪い状況において機関１０にオルタネータ５０を駆動するためのトルクを発生させることを回避する。この結果、オルタネータ５０による発電が運転効率が比較的良い状況にて行われ、以て、燃費を改善することができる。

しかしながら、車両が高地を走行していて大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈよりも低い場合に「発電停止制御」を実行すると、特に、アイドル状態において吸入空気量Ｇａ及び燃料噴射量Ｆｉが過小になり、その結果、燃焼が不安定になる。そこで、ＥＣＵ７０は、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈよりも低い場合、「発電停止制御」を禁止する。

（具体的作動）
次に、ＥＣＵ７０の具体的作動について説明する。ＥＣＵ７０のＣＰＵ７１（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼する。）は、図３にフローチャートにより表された「発電制御処理ルーチン」を所定の時間が経過する毎に実行する。

従って、適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図３のステップ３００から処理を開始してステップ３０５に進み、残容量ＳＯＣが第１閾値残容量Ｅ１ｔｈよりも大きいか否かを判定する。残容量ＳＯＣが第１閾値残容量Ｅ１ｔｈ以下である場合（図２を参照。）、蓄電池６０を充電する必要があるので、オルタネータ５０による発電を停止することはできない。即ち、発電停止制御を行うことはできない。

そこで、ＣＰＵは、残容量ＳＯＣが第１閾値残容量Ｅ１ｔｈ以下である場合、ステップ３０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ３１０に進み、残容量ＳＯＣを図２に示したルックアップテーブルｍａｐ（ＳＯＣ）に適用することによって電圧目標値Ｖｃｈを決定する。図２の実線Ｒ１から理解されるように、残容量ＳＯＣが第１閾値残容量Ｅ１ｔｈよりも小さいとき、電圧目標値Ｖｃｈは電圧最大値Ｖｃｍａｘに設定される。

次いで、ＣＰＵはステップ３１５に進み、電圧制御回路５１に電圧目標値Ｖｃｈを送信することにより、オルタネータ５０を制御して発電させ、オルタネータ５０から電圧目標値Ｖｃｈに等しい電圧を発生させる。その後、ＣＰＵは、ステップ３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵがステップ３０５の処理を実行する時点において、残容量ＳＯＣが第１閾値残容量Ｅ１ｔｈよりも大きい場合、ＣＰＵはそのステップ３０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２０に進み、アクセル操作量Ａｐが「０」であり且つ車速ＳＰＤがアイドル車速閾値ＳＰＤｉｔｈ以下であるか否かを判定することにより、機関１０の運転状態がアイドル状態であるか否かを判定する。なお、前述したように、ＥＣＵ７０は、機関１０の運転状態がアイドル状態にあるとき、アイドル回転速度制御を実行する。

機関１０の運転状態がアイドル状態である場合、ＣＰＵはステップ３２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３２５に進み、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈ以上であるか否かを判定する。前述したように、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈ以上であれば、機関１０の吸気行程におけるポンピングロスは比較的大きいので、機関回転速度ＮＥが目標アイドル回転速度ＮＥｔｇｔを維持するためにはスロットル弁開度ＴＡをある程度大きくする必要があり、従って、吸入空気量Ｇａ及び燃料噴射量Ｆｉもある程度大きくなる。従って、この場合、オルタネータ５０による発電を停止しても、吸入空気量Ｇａ及び燃料噴射量Ｆｉが過小とならないので、燃焼が不安定にならない。

そこで、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈ以上である場合、ＣＰＵはステップ３２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３３０に進み、発電停止制御を実行するために電圧目標値Ｖｃｈを「０」に設定する。その後、ＣＰＵはステップ３１５を経由してステップ３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。この結果、オルタネータ５０は発電を停止する。

これに対し、ＣＰＵがステップ３２５の処理を実行する時点において、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈよりも小さい場合、ＣＰＵは発電停止制御を禁止する。より具体的に述べると、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈよりも小さい場合、ＣＰＵはステップ３２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ３３５に進み、残容量ＳＯＣが第２閾値残容量Ｅ２ｔｈより大きいか否かを判定する。第２閾値残容量Ｅ２ｔｈは、第１閾値残容量Ｅ１ｔｈに比べて十分に大きく、蓄電池６０の容量の最大値Ｅｍａｘの９０％程度の値である。

残容量ＳＯＣが第２閾値残容量Ｅ２ｔｈより大きい場合、ＣＰＵはステップ３３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３４０に進み、電圧目標値Ｖｃｈを発電停止制御の禁止時の下限充電電圧Ｖ０（即ち、図２の破線Ｒ２によって表される電圧）に設定する。その後、ＣＰＵはステップ３１５を経由してステップ３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。この結果、オルタネータ５０は発電を継続し、下限充電電圧Ｖ０と等しい電圧を発生させる。

ＣＰＵがステップ３３５の処理を実行する時点において、残容量ＳＯＣが第２閾値残容量Ｅ２ｔｈ以下である場合、ＣＰＵはステップ３３５にて「Ｎｏ」と判定してステップ３１０に進み、残容量ＳＯＣを図２に示したルックアップテーブルｍａｐ（ＳＯＣ）に適用することによって電圧目標値Ｖｃｈを決定する。図２の実線Ｒ１から理解されるように、残容量ＳＯＣが、第１閾値残容量Ｅ１ｔｈと第２閾値残容量Ｅ２ｔｈとの間の値であるとき、電圧目標値Ｖｃｈは電圧最大値Ｖｃｍａｘと下限充電電圧Ｖ０との間において残容量ＳＯＣが大きくなるほど小さくなるように決定される。その後、ＣＰＵはステップ３１５を経由してステップ３９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。この結果、オルタネータ５０は発電を継続し、電圧最大値Ｖｃｍａｘと下限充電電圧Ｖ０との間の電圧目標値Ｖｃｈと等しい電圧を発生させる。

（タイムチャート）
機関１０を搭載する車両が、上り坂を走行しているときの（Ａ）車両の標高Ｈｅ、（Ｂ）大気圧Ｐａ、（Ｃ）ユーザ要求トルクＴｑ、（Ｄ）機関回転速度ＮＥ、（Ｅ）残容量ＳＯＣ及び（Ｆ）電圧目標値Ｖｃｈのそれぞれの時刻ｔに対する変化の例が図４に示される。便宜上、時刻ｔ０における残容量ＳＯＣは、第１閾値残容量Ｅ１ｔｈよりも小さい値となっている。

上述したように、ＣＰＵは、以下の条件（ａ１）及び条件（ａ２）が共に成立すると、発電停止制御を実行する。
条件（ａ１）残容量ＳＯＣが第１閾値残容量Ｅ１ｔｈより大きい。
条件（ａ２）ユーザ要求トルクＴｑが所定の要求トルク閾値Ｔｔｈよりも小さい。
ただし、ＣＰＵは、以下の条件（ｂ）が成立すると、発電停止制御の実行を禁止する。
条件（ｂ）大気圧Ｐａが所定の閾値大気圧Ｐａｔｈよりも低い。

時刻ｔ０において、車両は停止し且つ機関１０はアイドル状態となっている。このとき、ユーザ要求トルクＴｑは、要求トルク閾値Ｔｔｈよりも小さい「０」となっている。即ち、条件（ａ２）が成立している。しかし、残容量ＳＯＣが第１閾値残容量Ｅ１ｔｈよりも小さいので、条件（ａ１）が成立していない。従って、ＥＣＵ７０は、発電停止制御を実行しない。即ち、オルタネータ５０は発電している。具体的には、時刻ｔ０において、残容量ＳＯＣが第１閾値残容量Ｅ１ｔｈよりも小さいので、電圧目標値Ｖｃｈは電圧最大値Ｖｃｍａｘとなっている。

その後、時刻ｔ１において、ユーザ要求トルクＴｑ及び機関回転速度ＮＥが増加を開始し（即ち、車両が走行を開始し）、それに伴って標高Ｈｅが上昇すると共に大気圧Ｐａが低下している。機関回転速度ＮＥの上昇時、機関１０のクランクシャフトに接続されたトルクコンバータ（不図示）の変速（即ち、ギヤ比の不連続な変化）によって機関回転速度ＮＥが一旦減少し、その後、機関回転速度ＮＥが再度上昇する現象が２回発生している。

時刻ｔ２にて残容量ＳＯＣが第１閾値残容量Ｅ１ｔｈに達し、それに伴って電圧目標値Ｖｃｈが低下し始めている。その後、時刻ｔ３の近傍にてユーザ要求トルクＴｑ及び機関回転速度ＮＥが低下し、車両の速度が「０」となり且つ機関１０がアイドル状態に移行する。ユーザ要求トルクＴｑは、時刻ｔ３にて要求トルク閾値Ｔｔｈまで下がっている。

即ち、時刻ｔ３以降（後述される時刻ｔ４まで）、条件（ａ１）及び条件（ａ２）が共に成立している。そのため、ＥＣＵ７０は、発電停止制御を実行し、電圧目標値Ｖｃｈを「０」に設定する。その結果、オルタネータ５０は発電を停止する。オルタネータ５０の発電停止中、蓄電池６０がＥＣＵ７０及び各種アクチュエータへ電力を供給するので、残容量ＳＯＣが低下する。

その後、ユーザ要求トルクＴｑ及び機関回転速度ＮＥが再び増加を開始し、時刻ｔ４にてユーザ要求トルクＴｑが要求トルク閾値Ｔｔｈに達している。その結果、条件（ａ２）が不成立となるので、ＥＣＵ７０は、発電停止制御を停止する。即ち、ＥＣＵ７０は、電圧目標値Ｖｃｈを「残容量ＳＯＣを図２の実線Ｒ１の関係に適用して得られる値」に設定する。その結果、時刻ｔ４以降、残容量ＳＯＣは上昇する一方、電圧目標値Ｖｃｈは低下している。

時刻ｔ５にて大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈまで低下する標高Ｈｅである標高Ｈ１に達している。従って、時刻ｔ５以降、条件（ｂ）が成立する。

その後、時刻ｔ６の近傍にてユーザ要求トルクＴｑ及び機関回転速度ＮＥが再び低下し、車両の速度が「０」となり且つ機関１０がアイドル状態に移行する。ユーザ要求トルクＴｑは、時刻ｔ６にて要求トルク閾値Ｔｔｈまで下がっている。即ち、時刻ｔ６以降（後述される時刻ｔ７まで）、条件（ａ１）及び条件（ａ２）並びに条件（ｂ）がいずれも成立している。そのため、ＥＣＵ７０は発電停止制御を禁止してオルタネータ５０による発電を継続する。このとき、残容量ＳＯＣは第２閾値残容量Ｅ２ｔｈよりも大きいので、ＥＣＵ７０は、電圧目標値Ｖｃｈを下限充電電圧Ｖ０に設定する。

仮に、ＥＣＵ７０が、発電停止制御を禁止しなければ、時刻ｔ６から時刻ｔ７までの間、電圧目標値Ｖｃｈが「０」に設定され、オルタネータ５０が発電を停止する。その場合、機関１０の出力が過小となり、図３の破線Ｒ３によって示されるように、機関回転速度ＮＥが変動するハンチング現象が発生する。

その後、ユーザ要求トルクＴｑ及び機関回転速度ＮＥが再び増加を開始し、時刻ｔ７にてユーザ要求トルクＴｑが要求トルク閾値Ｔｔｈに達している。その結果、条件（ａ２）が不成立となるので、ＥＣＵ７０は、電圧目標値Ｖｃｈをルックアップテーブルｍａｐ（ＳＯＣ）に基づいて決定する。その結果、時刻ｔ７以降、残容量ＳＯＣは上昇する一方、電圧目標値Ｖｃｈは低下している。

更に、時刻ｔ８にて残容量ＳＯＣが第３閾値残容量Ｅ３ｔｈに達し、オルタネータ５０は発電を停止する。ただし、時刻ｔ８以降、蓄電池６０がＥＣＵ７０及び各種アクチュエータへ電力を供給した結果、残容量ＳＯＣが低下すれば、オルタネータ５０が充電を再開する。

以上、説明したように、本制御装置によれば、ユーザ要求トルクＴｑが所定の要求トルク閾値よりも小さい場合（即ち、機関１０がアイドル状態にある場合）、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈ以上であれば発電停止制御を許容し、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈ未満であれば発電停止制御を禁止する。その結果、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈ未満であるとき、オルタネータ５０を駆動した上で機関回転速度ＮＥを目標アイドル回転速度ＮＥｔｇｔに一致させるためには機関１０に要求される総トルクが大きくなり、その結果、スロットル弁が開弁側に駆動される。従って、吸入空気量及び燃料噴射量が過小とならないので、燃焼不良が発生せず、ハンチング現象が発生する可能性を低減することができる。

（実施形態の変形例）
次に、本発明の実施形態の変形例について説明する。上述した実施形態に係るＥＣＵ７０は、大気圧センサ９１によって取得された大気圧Ｐａに基づいて発電停止制御を禁止するか否かを判定していた。これに対し、本変形例に係るＥＣＵ７０は、ＧＰＳ受信部７４によって取得された標高Ｈｅに基づいて発電停止制御を禁止するか否かを判定する点のみにおいて上述した実施形態と異なる。従って、以下、この相違点を中心に説明する。

即ち、本変形例のＣＰＵは、図３のステップ３２５に到った場合、ＧＰＳ受信部７４によって取得された標高Ｈｅが所定の標高閾値Ｈｔｈ（例えば、３０００ｍ）以下であるか否かを判定する。そして、ＣＰＵは、標高Ｈｅが標高閾値Ｈｔｈ以下である場合には、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈ以上であると判定してステップ３３０に進む。これに対し、ＣＰＵは、標高Ｈｅが標高閾値Ｈｔｈより高い場合には、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈ未満であると判定してステップ３３５に進む。

本変形例によれば、仮に、機関１０が大気圧センサ９１を備えていなくても、ＧＰＳ受信部７４が取得した標高Ｈｅに基づく簡易な手段によって大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈよりも低いか否かを判定することが可能となる。

以上、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態の変形例に係るＥＣＵ７０は、標高閾値Ｈｔｈを機関１０が搭載された車両の周囲の気温に応じて変化させても良い。即ち、ＥＣＵ７０は、気温が高くなるほど標高閾値Ｈｔｈを小さい値に設定しても良い。

本実施形態に係るＥＣＵ７０は、図３のステップ３２５にて「Ｎｏ」と判定したとき、ステップ３３５に進み、残容量ＳＯＣが第２閾値残容量Ｅ２ｔｈより大きいか否かを判定していた。しかし、ＥＣＵ７０は、図３のステップ３２５にて「Ｎｏ」と判定したとき、ステップ３１０に直接進んでも良い。即ち、この場合、ＥＣＵ７０は、ルックアップテーブルｍａｐ（ＳＯＣ）に基づいて電圧目標値Ｖｃｈを決定しても良い。

本実施形態に係るＥＣＵ７０は、電圧目標値Ｖｃｈを決定することによってオルタネータ５０の発電を制御していた。しかし、ＥＣＵ７０は、オルタネータの発電電力を測定し、その測定した発電電力が所望の目標電力に一致するようにオルタネータ５０を制御してもよい。

加えて、本実施形態のＣＰＵは、ステップ３２５にて「Ｎｏ」と判定した場合であっても（即ち、大気圧Ｐａが閾値大気圧Ｐａｔｈよりも低い場合であっても）、例えば、車両の空調装置（エアコン）のコンプレッサーを機関１０が駆動している状態であれば、ステップ３３０に戻って発電停止制御を実行してもよい。

更に、上記変形例は、ＧＰＳ信号に基づいて標高Ｈｅを算出する替わりに、ＧＰＳ信号により車両の走行位置（緯度及び経度）を求め、その走行位置と図示しない記憶装置（例えば、ハードディスクトライブ）に格納されている地図情報とに基づいて標高Ｈｅを取得しても良い。

加えて、本実施形態に係るＧＰＳ受信部７４は、衛星測位信号としてＧＰＳ信号を受信していた。しかし、ＧＰＳ受信部７４は、ＧＰＳ信号に替えて、或いは、ＧＰＳ信号に加えて、他の衛星測位信号を受信しても良い。例えば、他の衛星測位信号は、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）及びＱＺＳＳ（Quasi-Zenith Satellite System）であっても良い。

本制御装置が搭載される車両は、駆動源として機関１０を搭載していた。しかし、車両は、機関１０に加え、駆動源として電動機を搭載していても良い。即ち、車両はハイブリッド車両であっても良い。

１０…内燃機関、３１…吸気管、３４…燃料噴射弁、３５…スロットル弁、４１…排気管、５１…オルタネータ、５２…蓄電池、７１…大気圧センサ。

Claims (3)

1. 車両の駆動源である内燃機関と、
   前記内燃機関によって駆動されることにより発電する発電機と、
   前記発電機によって発電された電力により充電される蓄電池と、
   を備える車両に適用され、
   前記内燃機関を制御することにより同内燃機関の発生するトルクを調整する機関制御部と、
   前記発電機を制御することにより同発電機の発電する電力を調整する発電機制御部と、
   を備え、
   前記機関制御部は、
   前記車両のユーザにより要求されるユーザ要求トルクに応じて前記内燃機関の発生するトルクを変更するとともに、前記ユーザ要求トルクがゼロであって前記内燃機関の運転状態がアイドル運転状態にある場合には機関回転速度が所定の目標アイドル回転速度に一致するように前記内燃機関の発生するトルクを変更するように構成され、
   前記発電機制御部は、
   前記ユーザ要求トルクが所定の要求トルク閾値よりも小さい場合に前記発電機による発電を停止させる発電停止制御を実行するように構成されている、
   車両用制御装置において、
   前記発電機制御部は、
   前記内燃機関に吸入される空気の圧力である外気圧が所定の圧力閾値よりも低いか否かを判定し、前記外気圧が前記圧力閾値よりも低いと判定した場合、前記発電停止制御を禁止して前記発電機による発電を継続するように構成された制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用制御装置において、
   前記発電機制御部は、
   前記車両が存在する位置の標高を取得するとともに、前記標高が所定の標高閾値よりも高い場合に前記外気圧が前記圧力閾値よりも低いと判定するように構成された、
   制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両用制御装置において、
   前記発電機制御部は、
   前記発電停止制御を禁止している間、前記発電機によって発電される電力の電圧を所定の下限充電電圧以上に維持するように前記発電機を制御する、
   制御装置。
   
   

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