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JP6732833B2 - 車両用電源装置 - Google Patents
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Description

本発明は、車両に搭載される車両用電源装置に関する。
自動車等の車両には、モータジェネレータ、オルタネータ或いはＩＳＧ（Integrated Starter Generator）等の発電機が搭載されている。車両の燃費性能を向上させる観点から、減速走行時には発電機が回生発電状態に制御される（特許文献１および２参照）。また、発電機を回生発電状態に制御する場合には、スロットルバルブを開くことでエンジンのポンプ損失を低減している。これにより、車両減速度の増加を抑えつつ発電機の発電トルクを増やすことができ、発電電力を増やして車両の燃費性能を向上させることができる。
特開平９−２８４９１６号公報 特開２０００−９７０６８号公報
しかしながら、減速走行時にスロットルバルブが開かれた状態、つまりエンジンの吸入空気量が増加している状態のもとで、エンジン回転数が低下して燃料噴射が再開された場合には、エンジントルクが大きく出力されてしまう虞がある。このように、スロットルバルブを必要以上に開くことは、エンジントルクの過度な増加を招く要因であることから、スロットルバルブを適切に制御することが求められている。
本発明の目的は、スロットルバルブを適切に制御することにある。
本発明の車両用電源装置は、車両に搭載される車両用電源装置であって、エンジンに連結される発電機と、前記発電機に接続される蓄電体と、前記エンジンの吸気系に設けられ、前記発電機の回生発電時に基準値を上回る開き側で制御される一方、前記発電機の回生発電が終了してから前記エンジンの燃料噴射が開始されるまで前記基準値を下回る閉じ側で制御されるスロットルバルブと、減速走行時に前記発電機を回生発電させる発電制御部と、前記蓄電体の温度に基づいて前記蓄電体に対する充電電流の上限値である電流上限値を設定し、前記電流上限値が下がるにつれて前記スロットルバルブの開度上限値を下げて設定する開度上限設定部と、前記発電機の回生発電時に、前記開度上限値以下の範囲で前記スロットルバルブを制御するスロットル制御部と、を有し、前記開度上限設定部は、前記蓄電体の温度が第１温度閾値を上回る領域では、前記蓄電体の温度が上がるにつれて前記電流上限値を下げる一方、前記蓄電体の温度が前記第１温度閾値よりも低い第２温度閾値を下回る領域では、前記蓄電体の温度が下がるにつれて前記電流上限値を下げる。
本発明の車両用電源装置は、車両に搭載される車両用電源装置であって、エンジンに連結される発電機と、前記発電機に接続される蓄電体と、前記エンジンの吸気系に設けられ、前記発電機の回生発電時に基準値を上回る開き側で制御される一方、前記発電機の回生発電が終了してから前記エンジンの燃料噴射が開始されるまで前記基準値を下回る閉じ側で制御されるスロットルバルブと、減速走行時に前記発電機を回生発電させる発電制御部と、前記蓄電体の温度に基づいて、前記スロットルバルブの開度上限値を設定する開度上限設定部と、前記発電機の回生発電時に、前記開度上限値以下の範囲で前記スロットルバルブを制御するスロットル制御部と、を有し、前記開度上限設定部は、前記蓄電体の温度が第１温度閾値を上回る領域では、前記蓄電体の温度が上がるにつれて前記開度上限値を下げる一方、前記蓄電体の温度が前記第１温度閾値よりも低い第２温度閾値を下回る領域では、前記蓄電体の温度が下がるにつれて前記開度上限値を下げる。
本発明によれば、蓄電体の温度に基づいてスロットルバルブの開度上限値を設定する開度上限設定部と、発電機の回生発電時に開度上限値以下の範囲でスロットルバルブを制御するスロットル制御部と、を有する。これにより、スロットルバルブを適切に制御することができる。
本発明の一実施の形態である車両用電源装置が搭載された車両の構成例を示す概略図である。 電源回路の一例を簡単に示した回路図である。 車両用電源装置が備える制御系の一例を示す概略図である。 スタータジェネレータを燃焼発電状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。 スタータジェネレータを発電休止状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。 スタータジェネレータを回生発電状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。 スタータジェネレータを力行状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。 回生発電制御におけるスタータジェネレータ、スロットルバルブおよびロックアップクラッチ等の作動状況の一例を示すタイミングチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は、回生発電制御におけるパワーユニットの作動状況の一例を示す概略図である。 バッテリ温度と電流上限値との関係の一例を示す線図である。 電流上限値と開度上限値との関係の一例を示す線図である。 回生発電時のスロットル開度および充電電流の推移の一例を示すタイミングチャートである。 回生発電時のスロットル開度および充電電流の推移の一例を示すタイミングチャートである。 （ａ）はバッテリ温度と電流上限値との関係の一例を示す線図であり、（ｂ）は電流上限値と開度上限値との関係の一例を示す線図である。 （ａ）は充電状態と電流上限値との関係の一例を示す線図であり、（ｂ）は電流上限値と開度上限値との関係の一例を示す線図である。 （ａ）は充電状態と電流上限値との関係の一例を示す線図であり、（ｂ）は電流上限値と開度上限値との関係の一例を示す線図である。 （ａ）はバッテリ温度と開度上限値との関係の一例を示す線図であり、（ｂ）はバッテリ温度と開度上限値との関係の一例を示す線図である。 （ａ）は充電状態と開度上限値との関係の一例を示す線図であり、（ｂ）は充電状態と開度上限値との関係の一例を示す線図である。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
［車両構成］
図１は本発明の一実施の形態である車両用電源装置１０が搭載された車両１１の構成例を示す概略図である。図１に示すように、車両１１には、エンジン１２を動力源に用いたパワーユニット１３が搭載されている。エンジン１２のクランク軸１４には、ベルト機構１５を介してスタータジェネレータ（発電機）１６が連結されている。また、エンジン１２にはトルクコンバータ１７を介して変速機構１８が連結されており、変速機構１８にはデファレンシャル機構１９等を介して車輪２０が連結されている。なお、エンジン１２の排気系２１を構成する排気マニホールド２２には、排出ガスを浄化する触媒コンバータ２３が設けられている。
エンジン１２のクランク軸１４に連結されるトルクコンバータ１７には、ロックアップクラッチ２４が組み込まれている。ロックアップクラッチ２４を締結状態に制御することにより、エンジン１２と変速機構１８とはロックアップクラッチ２４を介して連結される。一方、ロックアップクラッチ２４を解放状態に制御することにより、エンジン１２と変速機構１８とはトルクコンバータ１７を介して連結される。ロックアップクラッチ２４の作動状態を切り替えるため、トルクコンバータ１７には電磁バルブや油路等からなるバルブユニット２５が接続されており、バルブユニット２５にはマイコン等からなるミッションコントローラ２６が接続されている。
エンジン１２の吸気系３０を構成する吸気マニホールド３１には、吸入空気量を調整するスロットルバルブ３２が設けられている。スロットルバルブ３２を開いて流路面積を拡大することにより、エンジン１２の吸入空気量を増やすことができる。一方、スロットルバルブ３２を閉じて流路面積を縮小することにより、エンジン１２の吸入空気量を減らすことができる。また、エンジン１２には、吸気ポートやシリンダ内に燃料を噴射するインジェクタ３３が設けられている。インジェクタ３３から燃料を噴射させることにより、エンジン１２は燃料噴射状態に制御される一方、インジェクタ３３からの燃料噴射を停止させることにより、エンジン１２は燃料カット状態に制御される。さらに、エンジン１２には、イグナイタや点火コイルからなる点火装置３４が設けられている。点火装置３４によって点火時期を制御することにより、エンジントルクや混合気の燃焼温度等を制御することができる。なお、スロットルバルブ３２、インジェクタ３３および点火装置３４には、マイコン等からなるエンジンコントローラ３５が接続されている。
エンジン１２に連結されるスタータジェネレータ１６は、発電機および電動機として機能する所謂ＩＳＧ（Integrated Starter Generator）である。スタータジェネレータ１６は、クランク軸１４に駆動される発電機として機能するだけでなく、クランク軸１４を回転させる電動機として機能する。例えば、アイドリングストップ制御においてエンジン１２を再始動させる場合や、発進時や加速時においてエンジン１２をアシスト駆動する場合に、スタータジェネレータ１６は電動機として機能する。スタータジェネレータ１６は、ステータコイルを備えたステータ４０と、フィールドコイルを備えたロータ４１と、を有している。また、スタータジェネレータ１６には、ステータコイルやフィールドコイルの通電状態を制御するため、インバータ、レギュレータおよびマイコン等からなるＩＳＧコントローラ４２が設けられている。ＩＳＧコントローラ４２によってフィールドコイルやステータコイルの通電状態を制御することにより、スタータジェネレータ１６の発電電圧、発電トルク、力行トルク等が制御される。
［電源回路］
車両１１に設けられる電源回路５０について説明する。図２は電源回路５０の一例を簡単に示した回路図である。図２に示すように、電源回路５０は、スタータジェネレータ１６に電気的に接続されるリチウムイオンバッテリ（蓄電体）５１と、これと並列にスタータジェネレータ１６に電気的に接続される鉛バッテリ５２と、を備えている。なお、リチウムイオンバッテリ５１を積極的に放電させるため、リチウムイオンバッテリ５１の端子電圧は、鉛バッテリ５２の端子電圧よりも高く設計されている。また、リチウムイオンバッテリ５１を積極的に充放電させるため、リチウムイオンバッテリ５１の内部抵抗は、鉛バッテリ５２の内部抵抗よりも小さく設計されている。
スタータジェネレータ１６の正極端子１６ａには正極ライン５３が接続され、リチウムイオンバッテリ５１の正極端子５１ａには正極ライン５４が接続され、鉛バッテリ５２の正極端子５２ａには正極ライン５５が接続される。これらの正極ライン５３〜５５は、接続点５６を介して互いに接続されている。また、スタータジェネレータ１６の負極端子１６ｂには負極ライン５７が接続され、リチウムイオンバッテリ５１の負極端子５１ｂには負極ライン５８が接続され、鉛バッテリ５２の負極端子５２ｂには負極ライン５９が接続される。これらの負極ライン５７〜５９は、基準電位点６０を介して互いに接続されている。
鉛バッテリ５２の正極ライン５５には、オン状態とオフ状態とに切り替えられるスイッチＳＷ１が設けられている。スイッチＳＷ１をオフ状態に制御することにより、リチウムイオンバッテリ５１およびスタータジェネレータ１６からなる電源系６１と、鉛バッテリ５２および後述する電気機器群６６からなる電源系６２とを、互いに切り離すことができる。また、リチウムイオンバッテリ５１の正極ライン５４には、オン状態とオフ状態とに切り替えられるスイッチＳＷ２が設けられている。スイッチＳＷ２をオフ状態に制御することにより、電源回路５０からリチウムイオンバッテリ５１を切り離すことができる。
これらのスイッチＳＷ１，ＳＷ２は、ＭＯＳＦＥＴ等の半導体素子によって構成されるスイッチであっても良く、電磁力等を用いて接点を機械的に開閉させるスイッチであっても良い。また、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオン状態とは、電気的に接続される通電状態や導通状態を意味しており、スイッチＳＷ１，ＳＷ２のオフ状態とは、電気的に切断される非通電状態や遮断状態を意味している。なお、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、リレーやコンタクタ等とも呼ばれている。
図１に示すように、電源回路５０には、バッテリモジュール６３が設けられている。このバッテリモジュール６３には、リチウムイオンバッテリ５１が組み込まれるとともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２が組み込まれている。また、バッテリモジュール６３には、マイコン等からなるバッテリコントローラ６４が設けられている。バッテリコントローラ６４は、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣ、充放電電流、端子電圧、セル温度、内部抵抗等を監視する機能や、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御する機能を有している。なお、充電状態ＳＯＣ（State Of Charge）とは、バッテリの設計容量に対する蓄電量の比率である。
なお、図１に示すように、鉛バッテリ５２の正極ライン５５には、ヘッドライト等の電気機器６５からなる電気機器群６６が接続されている。また、鉛バッテリ５２の正極ライン５５には、電気機器群６６等を保護するヒューズ６７が設けられている。さらに、鉛バッテリ５２の負極ライン５９には、充放電電流、端子電圧および充電状態等を検出するバッテリセンサ６８が設けられている。
［制御系］
図３は車両用電源装置１０が備える制御系の一例を示す概略図である。図１および図３に示すように、車両用電源装置１０は、エンジン１２やスタータジェネレータ１６等を互いに協調させて制御するため、マイコン等からなるメインコントローラ７０を有している。このメインコントローラ７０には、インジェクタ３３を制御する燃料制御部７１、点火装置３４を制御する点火制御部７２、スロットルバルブ３２を制御するスロットル制御部７３、スタータジェネレータ１６を制御する発電制御部７４、およびロックアップクラッチ２４を制御するロックアップ制御部７５等が設けられている。
メインコントローラ７０や前述した各コントローラ２６，３５，４２，６４は、ＣＡＮやＬＩＮ等の車載ネットワーク７７を介して互いに通信自在に接続されている。メインコントローラ７０は、各種コントローラやセンサからの情報に基づいて、スタータジェネレータ１６、ロックアップクラッチ２４、スロットルバルブ３２、インジェクタ３３および点火装置３４等を制御する。なお、メインコントローラ７０は、ＩＳＧコントローラ４２を介して、スタータジェネレータ１６の作動状態を制御する。また、メインコントローラ７０は、ミッションコントローラ２６を介して、ロックアップクラッチ２４の作動状態を制御する。また、メインコントローラ７０は、エンジンコントローラ３５を介して、スロットルバルブ３２、インジェクタ３３および点火装置３４の作動状態を制御する。
図３に示すように、メインコントローラ７０に接続されるセンサ類として、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ８０、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ８１、スロットルバルブ３２の開度を検出するスロットル開度センサ８２、エンジン１２の回転速度であるエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ８３、および車両１１の走行速度である車速を検出する車速センサ８４等がある。また、メインコントローラ７０には、各コントローラから、インジェクタ３３、点火装置３４、スロットルバルブ３２、スタータジェネレータ１６、ロックアップクラッチ２４およびバッテリモジュール６３等の作動情報が入力される。
［スタータジェネレータ制御］
メインコントローラ７０の発電制御部７４は、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣに基づいて、スタータジェネレータ１６の目標発電電圧を設定する。そして、発電制御部７４は目標発電電圧をＩＳＧコントローラ４２に出力し、ＩＳＧコントローラ４２は目標発電電圧に従ってスタータジェネレータ１６の発電電圧を制御し、後述するように、スタータジェネレータ１６を燃焼発電状態または発電休止状態に制御する。
図４はスタータジェネレータ１６を燃焼発電状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。例えば、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが所定の下限値を下回る場合には、リチウムイオンバッテリ５１を充電して充電状態ＳＯＣを高めるため、エンジン動力によってスタータジェネレータ１６が発電駆動される。このように、スタータジェネレータ１６を燃焼発電状態に制御する際には、スタータジェネレータ１６の発電電圧が引き上げられ、リチウムイオンバッテリ５１に印加される発電電圧が端子電圧よりも高く調整される。これにより、図４に黒塗りの矢印で示すように、スタータジェネレータ１６から、リチウムイオンバッテリ５１、電気機器群６６および鉛バッテリ５２等に対して電流が供給され、リチウムイオンバッテリ５１や鉛バッテリ５２が緩やかに充電される。
図５はスタータジェネレータ１６を発電休止状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。例えば、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが所定の上限値を上回る場合には、リチウムイオンバッテリ５１を積極的に放電させるため、エンジン動力を用いたスタータジェネレータ１６の発電駆動が休止される。このように、スタータジェネレータ１６を発電休止状態に制御する際には、スタータジェネレータ１６の発電電圧が引き下げられ、リチウムイオンバッテリ５１に印加される発電電圧が端子電圧よりも低く調整される。これにより、図５に黒塗りの矢印で示すように、リチウムイオンバッテリ５１から電気機器群６６に電流が供給されるため、スタータジェネレータ１６の発電駆動を抑制または停止させることができ、エンジン負荷を軽減することができる。
前述したように、メインコントローラ７０の発電制御部７４は、充電状態ＳＯＣに基づきスタータジェネレータ１６を燃焼発電状態や発電休止状態に制御しているが、車両減速時には多くの運動エネルギーを回収して燃費性能を高めることが必要である。そこで、車両減速時には、スタータジェネレータ１６の発電電圧が大きく引き上げられ、スタータジェネレータ１６は回生発電状態に制御される。これにより、スタータジェネレータ１６の発電電力つまり回生電力を増加させることができるため、運動エネルギーを積極的に電気エネルギーに変換して回収することができ、車両１１のエネルギー効率を高めて燃費性能を向上させることができる。
このように、スタータジェネレータ１６を回生発電状態に制御するか否かについては、アクセルペダルやブレーキペダルの操作状況等に基づき決定される。つまり、アクセルペダルの踏み込みが解除される減速走行時や、ブレーキペダルが踏み込まれる減速走行時においては、エンジン１２が燃料カット状態に制御される状況であるため、スタータジェネレータ１６が回生発電状態に制御される。なお、アクセルペダルが踏み込まれる加速走行時や定常走行時においては、エンジン１２が燃料噴射状態に制御される状況であるため、スタータジェネレータ１６は燃焼発電状態や発電休止状態に制御される。
ここで、図６はスタータジェネレータ１６を回生発電状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。スタータジェネレータ１６を回生発電状態に制御する際には、前述した燃焼発電状態よりもスタータジェネレータ１６の発電電圧が引き上げられ、リチウムイオンバッテリ５１に印加される発電電圧が端子電圧よりも大きく引き上げられる。これにより、図６に黒塗りの矢印で示すように、スタータジェネレータ１６から、リチウムイオンバッテリ５１や鉛バッテリ５２に対して大きな電流が供給されるため、リチウムイオンバッテリ５１や鉛バッテリ５２が急速に充電される。また、リチウムイオンバッテリ５１の内部抵抗は、鉛バッテリ５２の内部抵抗よりも小さいことから、発電電流の大部分はリチウムイオンバッテリ５１に供給される。
なお、図４〜図６に示すように、スタータジェネレータ１６を燃焼発電状態、回生発電状態および発電休止状態に制御する際に、スイッチＳＷ１，ＳＷ２はオン状態に保持されている。つまり、車両用電源装置１０においては、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の切替制御を行うことなく、スタータジェネレータ１６の発電電圧を制御するだけで、リチウムイオンバッテリ５１の充放電を制御することが可能である。これにより、簡単にリチウムイオンバッテリ５１の充放電を制御することができるとともに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２の耐久性を向上させることができる。
また、図７はスタータジェネレータ１６を力行状態に制御したときの電流供給状況の一例を示す図である。図７に示すように、スタータジェネレータ１６を力行状態に制御する際には、スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り替えられる。つまり、スタータジェネレータ１６によってエンジン１２を始動回転させる場合や、スタータジェネレータ１６によってエンジン１２をアシスト駆動する場合には、スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り替えられる。これにより、電源系６１，６２が互いに切り離されるため、リチウムイオンバッテリ５１からスタータジェネレータ１６に対して大電流が供給される場合であっても、電気機器群６６等に対する瞬間的な電圧低下を防止することができ、電気機器群６６等を正常に機能させることができる。
［回生発電制御］
車両用電源装置１０によって実行される回生発電制御の一例について説明する。図８は回生発電制御におけるスタータジェネレータ１６、スロットルバルブ３２およびロックアップクラッチ２４等の作動状況の一例を示すタイミングチャートである。図８に示される走行状況は、アクセルペダルおよびブレーキペダルの踏み込みが解除されるコースト走行状況である。また、図９（ａ）〜（ｃ）は、回生発電制御におけるパワーユニット１３の作動状況の一例を示す概略図である。図９（ａ）には図８に示した時刻ｔ１の状況が示され、図９（ｂ）には図８に示した時刻ｔ２の状況が示され、図９（ｃ）には図８に示した時刻ｔ３の状況が示されている。
図８に示した「ＬＵクラッチ」はロックアップクラッチ２４であり、「ＩＳＧ」はスタータジェネレータ１６であり、「Ｔｈ」はスロットルバルブ３２の開度（以下、スロットル開度と記載する。）であり、「Ｐｉ」は吸気マニホールド３１内の吸気管圧力である。図８および図９に示した「Ｎｅ」はロックアップクラッチ２４の入力側（エンジン側）の回転速度であるエンジン回転数であり、「Ｎｔ」はロックアップクラッチ２４の出力側（車輪側）の回転速度であるタービン回転数である。また、本明細書において、スロットルバルブ３２の開き側とは、スロットル開度が所定の基準値Ｘ１を上回る側を意味しており、スロットルバルブ３２の閉じ側とは、スロットル開度が基準値Ｘ１を下回る側を意味している。
（時刻ｔ１）
図８に時刻ｔ１で示されるように、アクセルペダルの踏み込みが解除されるコースト走行時には、エンジン１２が燃料カット状態に制御され（符号ａ１）、スタータジェネレータ１６が回生発電状態に制御され（符号ｂ１）、ロックアップクラッチ２４が締結状態に制御される（符号ｃ１）。つまり、図９（ａ）に示すように、コースト走行時にはロックアップクラッチ２４が締結されるため、矢印α１で示すように、車輪２０からスタータジェネレータ１６に向けて効率良く回転力を伝達することができる。これにより、スタータジェネレータ１６の回生トルク、つまりスタータジェネレータ１６の発電トルクを高めることができ、コースト走行時の発電電力を増加させることができる。
また、図８に時刻ｔ１で示されるように、回生発電が行われるコースト走行時には、スロットルバルブ３２が開き側に制御される（符号ｄ１）。このように、スロットルバルブ３２を開き側に制御することにより、図９（ａ）に白抜きの矢印で示すように、エンジン１２の吸入空気量を増加させることができ、エンジン１２のポンプ損失を減少させることができる。これにより、車両減速時のエンジンブレーキを減らすことができるため、車両減速度を過度に増加させずに発電トルクを増やすことができ、発電電力を増やして多くの運動エネルギーを回収することができる。なお、スロットルバルブ３２を開き側で制御する際には、図示しないバキュームブースタ等の負圧が不足しないようにスロットル開度が調整される。
（時刻ｔ２）
図８に時刻ｔ２で示されるように、ロックアップクラッチ２４が締結状態から解放状態に切り替えられると（符号ｃ２）、スロットルバルブ３２は開き側から閉じ側に向けて制御される（符号ｄ２）。また、時刻ｔ２で示されるように、ロックアップクラッチ２４が締結状態から解放状態に切り替えられると（符号ｃ２）、スタータジェネレータ１６は回生発電状態から力行状態に制御される（符号ｂ２）。そして、所定時間に渡ってスタータジェネレータ１６が力行状態に制御されると、スタータジェネレータ１６は力行状態から発電休止状態に切り替えられる（符号ｂ３）。なお、減速走行時にロックアップクラッチ２４が解放される条件としては、車速が所定値を下回ること、車両減速度が所定値を上回ること、エンジン回転数が所定値を下回ること等があるが、これらの条件に限られることはない。
前述したように、減速走行時にロックアップクラッチ２４が解放されると、スロットルバルブ３２が閉じ側に制御される（符号ｄ２）。これにより、後述するように、燃料噴射の再開に備えて、吸気マニホールド３１内の吸気管圧力Ｐｉを低下させることができ（符号ｅ１）、エンジン１２の吸入空気量を減少させることができる。また、前述したように、減速走行時にロックアップクラッチ２４が解放されると、スタータジェネレータ１６が力行状態に制御される（符号ｂ２）。このように、スタータジェネレータ１６を力行させることにより、図９（ｂ）に矢印α２で示すように、スタータジェネレータ１６からエンジン１２に対してモータトルクが伝達され、図８に符号ｆ１で示すように、エンジン回転数Ｎｅを緩やかに低下させることができる。これにより、後述するように、燃料噴射が再開される迄の時間を確保することができ、エンジン１２の吸入空気量を十分に減少させることができる。
（時刻ｔ３）
図８に時刻ｔ３で示されるように、エンジン回転数Ｎｅが所定の下限値Ｘ２に到達すると（符号ｆ２）、エンジンストールを防止する観点からエンジン１２に対する燃料噴射が再開される（符号ａ２）。つまり、エンジン回転数Ｎｅが低下して下限値Ｘ２に到達した場合に、エンジン１２は燃料カット状態から燃料噴射状態に切り替えられる。このように、エンジン１２に対する燃料噴射が再開されると、車両１１を加速させる方向にエンジントルクが出力されるため、減速走行中に車両減速度が大きく減少して乗員に違和感を与えてしまう虞がある。
しかしながら、前述したように、車両用電源装置１０は、ロックアップクラッチ２４が解放されると、スロットルバルブ３２を閉じ側に制御している（符号ｄ２）。これにより、エンジン１２の吸入空気量を減少させることができるため、燃料噴射の再開に伴って出力されるエンジントルクを抑制することができる。また、車両用電源装置１０は、ロックアップクラッチ２４が解放されると、スタータジェネレータ１６を力行状態に制御している（符号ｂ２）。これにより、エンジン回転数Ｎｅを緩やかに低下させることができるため（符号ｆ１）、エンジン回転数Ｎｅが下限値Ｘ２に達して燃料噴射が再開される迄の時間を確保することができる。これにより、エンジン１２の吸入空気量を十分に減少させることができ、燃料噴射の再開に伴って出力されるエンジントルクを抑制することができる。
さらに、車両用電源装置１０は、エンジン１２の燃料噴射を再開する際に、符号ｇ１で示すように、エンジン１２の点火時期を遅らせる点火リタード制御を実行している。これにより、更にエンジントルクを抑制することができるため、乗員に違和感を与えることなく燃料噴射を再開することができる。なお、点火リタード制御においては、吸入空気量が多い程に点火時期の遅角量が大きく設定され、吸入空気量が少ない程に点火時期の遅角量が小さく設定される。なお、吸入空気量が少なくエンジントルクが十分に抑えられている場合には、点火リタード制御を中止しても良いことはいうまでもない。
［スロットルバルブの開度上限値］
前述したように、スタータジェネレータ１６の回生発電量を増加させるため、回生発電時にはスロットルバルブ３２を開き側に制御しているが、スロットルバルブ３２を開き側に制御することは吸入空気量を増加させる要因であり、燃料噴射再開時のエンジントルクを増加させる要因である。そこで、図３に示すように、メインコントローラ７０には、回生発電時の吸入空気量を過度に増加させないように、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘを設定する開度上限設定部７６が設けられている。
後述するように、メインコントローラ７０の開度上限設定部７６は、リチウムイオンバッテリ５１の状態に基づきスロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘを設定する。そして、メインコントローラ７０のスロットル制御部は、スタータジェネレータ１６の回生発電時に、開度上限値Ｔｈｍａｘ以下の範囲でスロットルバルブ３２を制御する。つまり、スタータジェネレータ１６の回生発電時には、前述したようにスロットルバルブ３２が開き側で制御されるものの、開度上限値Ｔｈｍａｘが小さく設定される場合には、スロットルバルブ３２が閉じ側で制御されることになる。
以下、開度上限値Ｔｈｍａｘの設定手順の一例について説明する。図１０はバッテリ温度ＴＢと電流上限値ｉｍａｘとの関係の一例を示す線図である。また、図１１は電流上限値ｉｍａｘと開度上限値Ｔｈｍａｘとの関係の一例を示す線図である。
メインコントローラ７０の開度上限設定部７６は、リチウムイオンバッテリ５１の温度（以下、バッテリ温度ＴＢと記載する。）に基づいて、リチウムイオンバッテリ５１の電流上限値ｉｍａｘを設定する。この電流上限値ｉｍａｘとは、リチウムイオンバッテリ５１に対して許容される充電電流の上限値である。図１０に示すように、バッテリ温度ＴＢが第１温度閾値ＴＨを上回る高温領域では、バッテリ温度ＴＢが上がるにつれて電流上限値ｉｍａｘが下げられている。このように、バッテリ温度ＴＢが高温領域で推移する場合には、バッテリ温度ＴＢを下げてリチウムイオンバッテリ５１を保護するため、電流上限値ｉｍａｘを下げることにより、リチウムイオンバッテリ５１の充電電流が抑制される。
また、図１０に示すように、バッテリ温度ＴＢが第１温度閾値ＴＨよりも低い第２温度閾値ＴＬを下回る低温領域では、バッテリ温度ＴＢが下がるにつれて電流上限値ｉｍａｘが下げられている。このように、バッテリ温度ＴＢが低温領域で推移する場合には、リチウムイオンバッテリ５１の内部抵抗が上がることから、リチウムイオンバッテリ５１に対する充電が困難である。このため、バッテリ温度ＴＢが低温領域で推移する場合には、電流上限値ｉｍａｘを下げることにより、リチウムイオンバッテリ５１の充電電流が抑制される。
なお、バッテリ温度ＴＢが温度閾値ＴＬ〜ＴＨの範囲に収まる場合には、電流上限値ｉｍａｘとして充電電流が到達しない電流値ｉａが設定される。つまり、バッテリ温度ＴＢが温度閾値ＴＬ〜ＴＨの範囲に収まる場合には、リチウムイオンバッテリ５１の充電電流が制限されないように、電流上限値ｉｍａｘが大幅に高く設定されている。
次いで、メインコントローラ７０の開度上限設定部７６は、リチウムイオンバッテリ５１の電流上限値ｉｍａｘに基づいて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘを設定する。この開度上限値Ｔｈｍａｘとは、スタータジェネレータ１６の回生発電時に許容されるスロットル開度Ｔｈの上限値である。図１１に示すように、リチウムイオンバッテリ５１の電流上限値ｉｍａｘが下がるにつれて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘは下げられている。このように、電流上限値ｉｍａｘに基づき開度上限値Ｔｈｍａｘを設定することにより、回生発電状況に応じてスロットルバルブ３２を適切に制御することができる。
すなわち、リチウムイオンバッテリ５１の電流上限値ｉｍａｘが下げられる状況とは、スタータジェネレータ１６の発電電流が制限される状況であり、スタータジェネレータ１６の発電トルクが制限される状況である。つまり、回生発電時の発電トルクによって車両減速度が過度に増加することのない状況であり、スロットル開度Ｔｈの減少が許容される状況である。このように、スロットル開度Ｔｈの減少が許容される状況、つまり電流上限値ｉｍａｘが下がる状況においては、開度上限値Ｔｈｍａｘが下げられることから、スロットルバルブ３２を閉じて吸入空気量を減少させることができ、燃料噴射再開時のエンジントルクを抑制することができる。
このように、リチウムイオンバッテリ５１の状態を示すバッテリ温度ＴＢに基づいて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘを設定することにより、回生発電時にスロットルバルブ３２を適切に制御することができる。
［リチウムイオンバッテリ高温領域］
続いて、リチウムイオンバッテリ５１の高温領域におけるスロットル開度Ｔｈの推移についてタイミングチャートに沿って説明する。図１２は回生発電時のスロットル開度Ｔｈおよび充電電流ｉｃの推移の一例を示すタイミングチャートである。図１２にはバッテリ温度ＴＢが第１温度閾値ＴＨを上回る状況が示されている。また、図１２には、加速走行と減速走行とが繰り返される状況、つまりスタータジェネレータ１６の回生発電が繰り返される状況が示されている。なお、図１２には、減速走行時のみのスロットル開度Ｔｈが示されており、加速走行時や定常走行時のスロットル開度Ｔｈは示されていない。
図１２に符号αで示すように、減速走行時には、スタータジェネレータ１６が回生発電状態に制御され、リチウムイオンバッテリ５１に対して充電電流ｉｃが供給される（符号ａ１）。また、減速走行時には、エンジンブレーキを減少させて発電トルクを増加させるため、スロットルバルブ３２が開かれてスロットル開度Ｔｈが拡大する（符号ｂ１）。その後、リチウムイオンバッテリ５１の充放電が繰り返され、バッテリ温度ＴＢが上昇して第１温度閾値ＴＨに到達すると（符号ｃ１）、バッテリ温度ＴＢに基づき電流上限値ｉｍａｘの引き下げが開始され（符号ｄ１）、電流上限値ｉｍａｘに基づき開度上限値Ｔｈｍａｘの引き下げが開始される（符号ｅ１）。
その後、バッテリ温度ＴＢの上昇に伴って電流上限値ｉｍａｘが減少すると、電流上限値ｉｍａｘによって充電電流ｉｃが制限される（符号ａ２）。また、電流上限値ｉｍａｘの減少に伴って開度上限値Ｔｈｍａｘが減少すると、開度上限値Ｔｈｍａｘによってスロットル開度Ｔｈが制限される（符号ｂ２）。前述したように、バッテリ温度ＴＢが上昇して充電電流ｉｃが制限される状況とは、発電トルクが減少することでスロットル開度Ｔｈの減少が許容される状況である。このため、開度上限値Ｔｈｍａｘによってスロットル開度Ｔｈを制限することにより、吸入空気量を減少させて燃料噴射再開時のエンジントルクを抑制するようにしている。
［リチウムイオンバッテリ低温領域］
続いて、リチウムイオンバッテリ５１の低温領域におけるスロットル開度Ｔｈの推移についてタイミングチャートに沿って説明する。図１３は回生発電時のスロットル開度Ｔｈおよび充電電流ｉｃの推移の一例を示すタイミングチャートである。図１３にはバッテリ温度ＴＢが第２温度閾値ＴＬを下回る状況が示されている。また、図１３には、加速走行と減速走行とが繰り返される状況、つまりスタータジェネレータ１６の回生発電が繰り返される状況が示されている。なお、図１３には、減速走行時のみのスロットル開度Ｔｈが示されており、加速走行時や定常走行時のスロットル開度Ｔｈは示されていない。
図１３に示すように、低温環境下での走行開始直後においては、バッテリ温度ＴＢが第２温度閾値ＴＬを下回った状態である（符号ｃ１）。この場合には、バッテリ温度ＴＢに基づき電流上限値ｉｍａｘが引き下げられ（符号ｄ１）、電流上限値ｉｍａｘに基づき開度上限値Ｔｈｍａｘが引き下げられる（符号ｅ１）。この状況のもとで、符号αで示すように、減速走行に伴って回生発電が実行されると、電流上限値ｉｍａｘによって充電電流ｉｃが制限され（符号ａ１）、開度上限値Ｔｈｍａｘによってスロットル開度Ｔｈが制限される（符号ｂ１）。前述したように、バッテリ温度ＴＢが低下して充電電流ｉｃが制限される状況とは、発電トルクが減少することでスロットル開度Ｔｈの減少が許容される状況である。このため、開度上限値Ｔｈｍａｘによってスロットル開度Ｔｈを制限することにより、吸入空気量を減少させて燃料噴射再開時のエンジントルクを抑制するようにしている。
その後、リチウムイオンバッテリ５１の充放電が繰り返され、バッテリ温度ＴＢが上昇して第２温度閾値ＴＬに到達すると（符号ｃ２）、電流上限値ｉｍａｘによる充電電流ｉｃの制限が解除され（符号ｄ２）、開度上限値Ｔｈｍａｘによるスロットル開度Ｔｈの制限が解除される（符号ｅ２）。この状況のもとで、減速走行に伴って回生発電が実行されると、電流上限値ｉｍａｘによって制限されることなく、リチウムイオンバッテリ５１に充電電流ｉｃが供給される（符号ａ２）。また、減速走行に伴って回生発電制御が実行されると、エンジンブレーキを低下させて発電トルクを引き上げるため、開度上限値Ｔｈｍａｘによって制限されることなくスロットル開度Ｔｈが拡大される（符号ｂ２）。
［開度上限値の他の設定方法］
図１０に示す例では、バッテリ温度ＴＢが第１温度閾値ＴＨを上回る領域において、バッテリ温度ＴＢが上がるにつれて電流上限値ｉｍａｘを連続的に下げているが、これに限られることはない。また、図１０に示した例では、バッテリ温度ＴＢが第２温度閾値ＴＬを下回る領域において、バッテリ温度ＴＢが下がるにつれて電流上限値ｉｍａｘを連続的に下げているが、これに限られることはない。さらに、図１１に示した例では、電流上限値ｉｍａｘが下がるにつれて開度上限値Ｔｈｍａｘを連続的に下げているが、これに限られることはない。ここで、図１４（ａ）はバッテリ温度ＴＢと電流上限値ｉｍａｘとの関係の一例を示す線図であり、図１４（ｂ）は電流上限値ｉｍａｘと開度上限値Ｔｈｍａｘとの関係の一例を示す線図である。
図１４（ａ）に示すように、バッテリ温度ＴＢが第１温度閾値ＴＨを上回る領域では、バッテリ温度ＴＢが上がるにつれて、電流上限値ｉｍａｘを段階的に下げて設定しても良い。また、図１４（ａ）に示すように、バッテリ温度ＴＢが第２温度閾値ＴＬを下回る領域では、バッテリ温度ＴＢが下がるにつれて、電流上限値ｉｍａｘを段階的に下げて設定しても良い。さらに、図１４（ｂ）に示すように、電流上限値ｉｍａｘが下がるにつれて、開度上限値Ｔｈｍａｘを段階的に下げて設定しても良い。図１４（ａ）および（ｂ）に示された線図を用いて、バッテリ温度ＴＢに基づき開度上限値Ｔｈｍａｘを設定した場合であっても、スロットルバルブ３２を適切に制御することができる。
［他の実施形態１］
前述の説明では、リチウムイオンバッテリ５１の状態を示すバッテリ温度ＴＢに基づいて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘを設定しているが、これに限られることはない。例えば、リチウムイオンバッテリ５１の状態を示す充電状態ＳＯＣに基づいて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘを設定しても良い。ここで、図１５（ａ）は充電状態ＳＯＣと電流上限値ｉｍａｘとの関係の一例を示す線図であり、図１５（ｂ）は電流上限値ｉｍａｘと開度上限値Ｔｈｍａｘとの関係の一例を示す線図である。また、図１６（ａ）は充電状態ＳＯＣと電流上限値ｉｍａｘとの関係の一例を示す線図であり、図１６（ｂ）は電流上限値ｉｍａｘと開度上限値Ｔｈｍａｘとの関係の一例を示す線図である。
メインコントローラ７０の開度上限設定部７６は、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣに基づいて、リチウムイオンバッテリ５１の電流上限値ｉｍａｘを設定する。この電流上限値ｉｍａｘとは、リチウムイオンバッテリ５１に対して許容される充電電流の上限値である。図１５（ａ）または図１６（ａ）に示すように、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが上がるにつれて、リチウムイオンバッテリ５１の電流上限値ｉｍａｘは下げられている。このように、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが上がる場合、つまりリチウムイオンバッテリ５１が満充電状態に近づく場合には、リチウムイオンバッテリ５１の内部抵抗が上がることから充電が困難である。このため、充電状態ＳＯＣが上がる場合には、電流上限値ｉｍａｘを下げることにより、リチウムイオンバッテリ５１の充電電流が抑制される。
次いで、メインコントローラ７０の開度上限設定部７６は、リチウムイオンバッテリ５１の電流上限値ｉｍａｘに基づいて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘを設定する。この開度上限値Ｔｈｍａｘとは、スタータジェネレータ１６の回生発電時に許容されるスロットル開度Ｔｈの上限値である。図１５（ｂ）または図１６（ｂ）に示すように、リチウムイオンバッテリ５１の電流上限値ｉｍａｘが下がるにつれて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘは下げられている。
すなわち、リチウムイオンバッテリ５１の電流上限値ｉｍａｘが下げられる状況とは、スタータジェネレータ１６の発電電流が制限される状況であり、スタータジェネレータ１６の発電トルクが制限される状況である。つまり、回生発電時の発電トルクによって車両減速度が過度に増加することのない状況であり、スロットル開度Ｔｈの減少が許容される状況である。このように、スロットル開度Ｔｈの減少が許容される状況、つまり電流上限値ｉｍａｘが下がる状況においては、開度上限値Ｔｈｍａｘが下げられることから、スロットルバルブ３２を閉じて吸入空気量を減少させることができ、燃料噴射再開時のエンジントルクを抑制することができる。
このように、リチウムイオンバッテリ５１の状態を示す充電状態ＳＯＣに基づいて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘを設定した場合であっても、回生発電時にスロットルバルブ３２を適切に制御することが可能である。
［他の実施形態２］
図１０および図１１に示した例では、バッテリ温度ＴＢに基づいて電流上限値ｉｍａｘを設定し、電流上限値ｉｍａｘに基づいて開度上限値Ｔｈｍａｘを設定しているが、これに限られることはない。つまり、図１０および図１１に示した例では、バッテリ温度ＴＢから間接的に開度上限値Ｔｈｍａｘを設定しているが、これに限られることはなく、バッテリ温度ＴＢから直接的に開度上限値Ｔｈｍａｘを設定しても良い。ここで、図１７（ａ）はバッテリ温度ＴＢと開度上限値Ｔｈｍａｘとの関係の一例を示す線図であり、図１７（ｂ）はバッテリ温度ＴＢと開度上限値Ｔｈｍａｘとの関係の一例を示す線図である。
メインコントローラ７０の開度上限設定部７６は、リチウムイオンバッテリ５１のバッテリ温度ＴＢに基づいて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘを設定する。この開度上限値Ｔｈｍａｘとは、スタータジェネレータ１６の回生発電時に許容されるスロットル開度Ｔｈの上限値である。図１７（ａ）または図１７（ｂ）に示すように、バッテリ温度ＴＢが第１温度閾値ＴＨを上回る領域では、バッテリ温度ＴＢが上がるにつれて開度上限値Ｔｈｍａｘが下げられている。また、バッテリ温度ＴＢが第１温度閾値ＴＨよりも低い第２温度閾値ＴＬを下回る領域では、バッテリ温度ＴＢが下がるにつれて開度上限値Ｔｈｍａｘが下げられている。
つまり、バッテリ温度ＴＢが第１温度閾値ＴＨを上回る領域では、バッテリ温度ＴＢを下げてリチウムイオンバッテリ５１を保護するため、リチウムイオンバッテリ５１の充電電流が抑制される。また、バッテリ温度ＴＢが第１温度閾値ＴＨよりも低い第２温度閾値ＴＬを下回る領域では、リチウムイオンバッテリ５１の内部抵抗が上昇するため、リチウムイオンバッテリ５１の充電電流が抑制される。このように、リチウムイオンバッテリ５１の高温領域や低温領域、つまり充電電流が抑制される領域においては、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘが下げられている。
高温領域や低温領域でリチウムイオンバッテリ５１の充電電流が抑制される状況とは、スタータジェネレータ１６の発電電流が制限される状況であり、スタータジェネレータ１６の発電トルクが制限される状況である。つまり、回生発電時の発電トルクによって車両減速度が過度に増加することのない状況であり、スロットル開度Ｔｈの減少が許容される状況である。このように、スロットル開度Ｔｈの減少が許容される状況、つまりリチウムイオンバッテリ５１の高温領域や低温領域においては、開度上限値Ｔｈｍａｘが下げられることから、スロットルバルブ３２を閉じて吸入空気量を減少させることができ、燃料噴射再開時のエンジントルクを抑制することができる。
このように、図１７（ａ）または図１７（ｂ）に示された線図を用いて、バッテリ温度ＴＢから直接的に開度上限値Ｔｈｍａｘを設定した場合であっても、図１０〜図１４に示した例と同様に、リチウムイオンバッテリ５１の高温領域や低温領域では、回生発電時にスロットルバルブ３２を閉じて吸入空気量を減少させることができ、燃料噴射再開時のエンジントルクを抑制することができる。つまり、スタータジェネレータ１６の回生発電時に、スロットルバルブ３２を適切に制御することが可能である。
［他の実施形態３］
図１５および図１６に示した例では、充電状態ＳＯＣに基づいて電流上限値ｉｍａｘを設定し、電流上限値ｉｍａｘに基づいて開度上限値Ｔｈｍａｘを設定しているが、これに限られることはない。つまり、図１５および図１６に示した例では、充電状態ＳＯＣから間接的に開度上限値Ｔｈｍａｘを設定しているが、これに限られることはなく、充電状態ＳＯＣから直接的に開度上限値Ｔｈｍａｘを設定しても良い。ここで、図１８（ａ）は充電状態ＳＯＣと開度上限値Ｔｈｍａｘとの関係の一例を示す線図であり、図１８（ｂ）は充電状態ＳＯＣと開度上限値Ｔｈｍａｘとの関係の一例を示す線図である。
メインコントローラ７０の開度上限設定部７６は、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣに基づいて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘを設定する。この開度上限値Ｔｈｍａｘとは、スタータジェネレータ１６の回生発電時に許容されるスロットル開度Ｔｈの上限値である。図１８（ａ）または図１８（ｂ）に示すように、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが上がるにつれて、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘは下げられている。
つまり、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが上がる場合、つまりリチウムイオンバッテリ５１が満充電状態に近づく場合には、リチウムイオンバッテリ５１の内部抵抗が上昇して充電が困難になるため、リチウムイオンバッテリ５１の充電電流が抑制される。このように、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが高い状況、つまり充電電流が抑制される状況においては、スロットルバルブ３２の開度上限値Ｔｈｍａｘが下げられている。
リチウムイオンバッテリ５１の高い充電状態ＳＯＣによって充電電流が抑制される状況とは、スタータジェネレータ１６の発電電流が制限される状況であり、スタータジェネレータ１６の発電トルクが制限される状況である。つまり、回生発電時の発電トルクによって車両減速度が過度に増加することのない状況であり、スロットル開度Ｔｈの減少が許容される状況である。このように、スロットル開度Ｔｈの減少が許容される状況、つまりリチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが高い状況においては、開度上限値Ｔｈｍａｘが下げられることから、スロットルバルブ３２を閉じて吸入空気量を減少させることができ、燃料噴射再開時のエンジントルクを抑制することができる。
このように、図１８（ａ）または図１８（ｂ）に示された線図を用いて、充電状態ＳＯＣから直接的に開度上限値Ｔｈｍａｘを設定した場合であっても、図１５および図１６に示した例と同様に、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが高い場合には、回生発電時にスロットルバルブ３２を閉じて吸入空気量を減少させることができ、燃料噴射再開時のエンジントルクを抑制することができる。つまり、スタータジェネレータ１６の回生発電時に、スロットルバルブ３２を適切に制御することが可能である。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、エンジン１２に連結される発電機として、電動機としても機能するスタータジェネレータ１６を設けているが、これに限られることはない。例えば、エンジン１２に連結される発電機として、電動機として機能しないオルタネータを採用しても良い。また、前述の説明では、メインコントローラ７０に、スロットル制御部７３、発電制御部７４および開度上限設定部７６を設けているが、これに限られることはない。他のコントローラに、スロットル制御部７３、発電制御部７４または開度上限設定部７６を設けても良い。
前述の説明では、バッテリ温度ＴＢや充電状態ＳＯＣに基づいて電流上限値ｉｍａｘを設定している。この電流上限値ｉｍａｘは、リチウムイオンバッテリ５１に対して許容される充電電流の上限値であるが、これに限られることはなく、電流上限値ｉｍａｘは、スタータジェネレータ１６から出力される発電電流の上限値であっても良い。前述したように、スタータジェネレータ１６の回生発電時においては、スタータジェネレータ１６の発電電流の大部分がリチウムイオンバッテリ５１に供給される。つまり、スタータジェネレータ１６の回生発電時において、リチウムイオンバッテリ５１に充電される充電電流の上限値と、スタータジェネレータ１６から出力される発電電流の上限値とは、互いに連動する上限値である。このため、バッテリ温度ＴＢや充電状態ＳＯＣに基づいて、スタータジェネレータ１６から出力される発電電流の上限値を設定し、この発電電流の上限値に基づいて開度上限値Ｔｈｍａｘを設定しても良い。
前述の説明では、車両１１の減速走行として惰性走行であるコースト走行を例示しているが、これに限られることはない。例えば、ブレーキペダルを踏み込みながら減速する減速走行において、スタータジェネレータ１６を回生発電させても良い。また、スロットルバルブ３２の開き側としては、スロットル開度が基準値Ｘ１を上回る側であれば良い。つまり、スロットルバルブ３２の開き側としては、全開状態であっても良く、全開以外の開度であっても良い。また、スロットルバルブ３２の閉じ側としては、スロットル開度が基準値Ｘ１を下回る側であれば良い。つまり、スロットルバルブ３２の閉じ側としては、全閉状態であっても良く、全閉以外の開度であっても良い。
前述の説明では、エンジン１２の燃料噴射を再開する際に、エンジン１２の点火リタード制御を実行しているが、これに限られることはない。回生発電時におけるスロットルバルブ３２の適切な制御により、エンジントルクが十分に抑制されている状況であれば、点火リタード制御を実行することなく燃料噴射を再開しても良い。このように、点火リタード制御を回避することにより、排出ガスの温度を下げて触媒コンバータ２３を保護することが可能である。
図８に示した例では、スタータジェネレータ１６を所定時間に渡って力行状態に制御しているが、これに限られることはない。例えば、吸気管圧力Ｐｉが所定の目標値に到達するまで、スタータジェネレータ１６を力行状態に制御しても良い。また、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが低下している場合には、スタータジェネレータ１６の力行制御を中止しても良い。また、図８に示した例では、スタータジェネレータ１６を力行状態から発電休止状態に切り替えているが、これに限られることはない。例えば、リチウムイオンバッテリ５１の充電状態ＳＯＣが低下している場合には、スタータジェネレータ１６を力行状態から燃焼発電状態に切り替えても良い。
前述の説明では、スタータジェネレータ１６に対して２つの蓄電体を接続しているが、これに限られることはなく、スタータジェネレータ１６に対して１つの蓄電体を接続しても良い。また、前述の説明では、リチウムイオンバッテリ５１と鉛バッテリ５２とを採用しているが、これに限られることはなく、他の種類のバッテリやキャパシタを採用しても良い。また、図１および図２に示した例では、リチウムイオンバッテリ５１の正極ライン５４にスイッチＳＷ２を設けているが、これに限られることはない。例えば、図２に一点鎖線で示すように、リチウムイオンバッテリ５１の負極ライン５８にスイッチＳＷ２を設けても良い。
１０ 車両用電源装置
１１ 車両
１２ エンジン
１６ スタータジェネレータ（発電機）
３０ 吸気系
３２ スロットルバルブ
５１ リチウムイオンバッテリ（蓄電体）
７３ スロットル制御部
７４ 発電制御部
７６ 開度上限設定部
ＴＢ バッテリ温度（リチウムイオンバッテリの温度）
ＴＨ 第１温度閾値
ＴＬ 第２温度閾値
ｉｍａｘ 電流上限値
Ｔｈｍａｘ 開度上限値
ＳＯＣ 充電状態

Claims (2)

  1. 車両に搭載される車両用電源装置であって、
    エンジンに連結される発電機と、
    前記発電機に接続される蓄電体と、
    前記エンジンの吸気系に設けられ、前記発電機の回生発電時に基準値を上回る開き側で制御される一方、前記発電機の回生発電が終了してから前記エンジンの燃料噴射が開始されるまで前記基準値を下回る閉じ側で制御されるスロットルバルブと、
    減速走行時に前記発電機を回生発電させる発電制御部と、
    前記蓄電体の温度に基づいて前記蓄電体に対する充電電流の上限値である電流上限値を設定し、前記電流上限値が下がるにつれて前記スロットルバルブの開度上限値を下げて設定する開度上限設定部と、
    前記発電機の回生発電時に、前記開度上限値以下の範囲で前記スロットルバルブを制御するスロットル制御部と、
    を有し、
    前記開度上限設定部は、
    前記蓄電体の温度が第１温度閾値を上回る領域では、前記蓄電体の温度が上がるにつれて前記電流上限値を下げる一方、
    前記蓄電体の温度が前記第１温度閾値よりも低い第２温度閾値を下回る領域では、前記蓄電体の温度が下がるにつれて前記電流上限値を下げる、
    車両用電源装置。
  2. 車両に搭載される車両用電源装置であって、
    エンジンに連結される発電機と、
    前記発電機に接続される蓄電体と、
    前記エンジンの吸気系に設けられ、前記発電機の回生発電時に基準値を上回る開き側で制御される一方、前記発電機の回生発電が終了してから前記エンジンの燃料噴射が開始されるまで前記基準値を下回る閉じ側で制御されるスロットルバルブと、
    減速走行時に前記発電機を回生発電させる発電制御部と、
    前記蓄電体の温度に基づいて、前記スロットルバルブの開度上限値を設定する開度上限設定部と、
    前記発電機の回生発電時に、前記開度上限値以下の範囲で前記スロットルバルブを制御するスロットル制御部と、
    を有し、
    前記開度上限設定部は、
    前記蓄電体の温度が第１温度閾値を上回る領域では、前記蓄電体の温度が上がるにつれて前記開度上限値を下げる一方、
    前記蓄電体の温度が前記第１温度閾値よりも低い第２温度閾値を下回る領域では、前記蓄電体の温度が下がるにつれて前記開度上限値を下げる、
    車両用電源装置。
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