(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車が停車した後所定時間経過後にエンジンが自動的に停止されるアイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置において、
スタータ始動時のバッテリの放電電流を検出する電流検出器と、
バッテリの電圧を検出する電圧検出器と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
アイドリングストップアンドスタート運転モードで、上記走行状態検出手段により車両が減速モードにあると検出された時に、上記電流検出器および電圧検出器により検出されたバッテリの放電電流および電圧からバッテリの充電レベルを判定し、該充電レベルに応じて発電機の調整電圧を設定する制御装置とを備え、
上記制御装置は、上記充電レベルが１００％未満７０％以上であれば上記発電機の調整電圧を規定電圧に設定し、該充電レベルが７０％未満であれば上記発電機の調整電圧を上記規定電圧に対して高い電圧に設定することを特徴とするアイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置。
【請求項２】
上記制御装置は、上記充電レベルが満充電状態であれば充電を停止させることを特徴とする請求項１記載のアイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置。
【請求項３】
上記制御装置は、アイドリングストップアンドスタート運転モード時に、上記走行状態検出手段により車両が加速モードにあると検出された時に、上記発電機の調整電圧を規定電圧に対して低い電圧に設定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、エンジンを自動的に停止・再始動させるアイドリングストップアンドスタート（以下、ＩＳＳとする）車両用発電機の制御装置に関し、特に車両の走行状態に応じて発電機の発電量を制御し、車両の減速エネルギーを回生する発電機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、市街地走行の多い路線バスにおいては、信号待ちや渋滞時の停止、バス停留所での停止等で、アイドリング運転の状態で停止している時間は、全走行時間の４０％以上にも達することがある。このアイドリング運転時の停止期間中には、燃料を消費していると同時に、大気を汚染し、またバス特有のアイドリング時の振動、騒音により、乗客は常に不快感を感じることになる。
そこで、市街地走行時において、自動車が交差点で停車した時、その他所定の条件下において、エンジンを自動的に停止し、その後に通常の発進操作でエンジンを始動するエンジン自動停止・再始動制御装置（ＩＳＳシステム）が既に提案されている。
【０００３】
従来の車両用発電機の制御装置においては、バッテリの電圧を検出し、この電圧が所定電圧（例えば、１４．５Ｖ）以下になった時に発電機の発電量を増加し、該所定電圧を越えた時に発電機の発電量を減少させ、バッテリの電圧を所定電圧に維持するように制御していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のＩＳＳシステムを採用した車両においては、エンジンの停止・再始動が頻繁に行われ、即ちスタータの起動が頻繁に行われる。そして、このスタータの起動時には、バッテリから電力がスタータに供給されるので、バッテリの消耗が激しくなる。
しかしながら、従来の車両用発電機の制御装置では、バッテリの状態が考慮されておらず、バッテリが充分に充電されていない時と充分に充電されている時とで、所定電圧を同じレベルだけ高くすることになるので、所定電圧の増加量を大きく設定した場合、バッテリが充分に充電されていない時にはバッテリが充電され車両の減速エネルギーを充分に回生することができるが、バッテリが充分に充電されている時には過充電状態になりバッテリの寿命を損ねてしまい、逆に、バッテリ所定電圧の増加量を小さく設定すると、充分な回生効果が得られず、スタータの起動が頻繁に行われ、バッテリの消耗が激しくなるＩＳＳ車両には対応できないという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、バッテリの状態を考慮して、少なくとも減速時には、バッテリの充電状態に応じて発電機の調整電圧を設定し、バッテリの寿命を損ねることなく充分な回生効果が得られるようにし、燃費を向上するＩＳＳ車両用発電機の制御装置を得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るアイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置は、車が停車した後所定時間経過後にエンジンが自動的に停止されるアイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置において、スタータ始動時のバッテリの放電電流を検出する電流検出器と、バッテリの電圧を検出する電圧検出器と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、アイドリングストップアンドスタート運転モードで、上記走行状態検出手段により車両が減速モードにあると検出された時に、上記電流検出器および電圧検出器により検出されたバッテリの放電電流および電圧からバッテリの充電レベルを判定し、該充電レベルに応じて発電機の調整電圧を設定する制御装置とを備え、上記制御装置は、上記充電レベルが１００％未満７０％以上であれば上記発電機の調整電圧を規定電圧に設定し、該充電レベルが７０％未満であれば上記発電機の調整電圧を上記規定電圧に対して高い電圧に設定するものである。
また、上記制御装置は、上記充電レベルが満充電状態であれば充電を停止させるものである。
【０００７】
また、上記制御装置は、アイドリングストップアンドスタート運転モード時に、上記走行状態検出手段により車両が加速モードにあると検出された時に、上記発電機の調整電圧を規定電圧に対して低い電圧に設定するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るアイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置を示す全体構成図である。
図１において、１はバッテリ、２は車両駆動用のエンジン、３はエンジン始動用のスタータ、４はスタータスイッチであり、このスタータスイッチ４を投入し、バッテリ１からの電力をスタータ３に供給することで、スタータ３が回転し、エンジン２が始動する。５はエンジン２により、図示しないベルトおよびプーリを介して駆動され、バッテリ１を充電するとともに、ランプ、ブロアモータ、デフォッガ等の電気負荷８に電力を供給する発電機、６はバッテリ１の充放電電流を検出する電流検出器、７はＩＳＳモード選択スイッチ、９はバッテリ１の温度を検出するバッテリ温度検出器、１０はバッテリ１の端子電圧を検出する電圧検出器、１１は走行状態検出手段である車速センサ、１２はエンジン回転数センサ、１３はクラッチスイッチ、１４はニュートラルスイッチ、１５はエンジンの冷却水温度を検出する冷却水温度検出器、１６はエアタンクの空気圧を検出する空気圧検出器、２０は各種センサからの出力信号に基づいてエンジン１の回転数、発電機５の発電を制御する制御回路である。
【０００９】
ここで、ＩＳＳ運転モードについて説明する。
制御回路２０は、ＩＳＳモードスイッチ７が閉成されると、ＩＳＳ運転モードに移行する。
そして、制御回路２０は、各種センサ１１〜１６の出力信号に基づいて、停車状態（車速がほぼ０ｋｍ／ｈ）で、エンジン２がアイドリング回転（エンジン回転数が８００ｒｐｍ以下）となっており、ギヤがニュートラルで、クラッチペダルが踏まれておらず、エンジン２が暖まっており（冷却水温度が４０℃以上）、エンジン自動停止のためのエアシリンダのためのエアタンクの空気圧が充分であること（６４ｋＰａ以上）、少なくとも１回の車両走行が確認されたこと（システムが作動してから１０ｋｍ／ｈ以上の車速が検出されたこと）、故障診断により故障が発見されなかったこと、等のエンジン自動停止条件が整ったときに、図示していないが、エアシリンダを駆動してインテークシャッタを閉じる。これにより、エンジン２の吸気が閉じられ、エンジン２が自動停止される。
その後に、再びエンジン５を始動させるには、エンジンの回転数が０ｒｐｍであること、ギヤがニュートラルであること、クラッチが踏み込まれていないことの条件が整った際に、スタータスイッチ４を閉成することにより、エンジン５が始動される。
【００１０】
これにより、市街地走行時にＩＳＳ運転モードを選択することにより、例えば自動車が交差点で停車した時等において、上記エンジン自動停止条件が整うことにより、エンジンが自動的に停止される。そこで、停車中におけるアイドリング運転時に消費される燃料が節約されるとともに、アイドリング時の不快な振動、騒音から解放される。
【００１１】
ついで、発電機５の発電量の制御について図２を参照しつつ説明する。
制御装置２０には、バッテリ１の放電特性があらかじめ格納されている。そして、このバッテリ１の放電特性は温度依存性を有することから、温度検出器９で検出されたバッテリ温度に基づいて補償されている。
そして、システムがスタートすると、ステップ１００において、制御装置２０は、ＩＳＳモードスイッチ７の出力信号から、ＩＳＳ運転モードが選択されたか否かを判定する。そして、ＩＳＳ運転モードが選択されていないと判断されるとステップ１０１に移り、発電機５の電圧調整器の調整電圧が規定電圧である１４．４Ｖに設定される。
【００１２】
ステップ１００において、ＩＳＳ運転モードが選択されたと判断されるとステップ１０２に移り、スタータ３が始動されたか否かを判定する。これは、制御装置２０が電流検出器６の出力信号を読み込み、放電電流値が例えば１００Ａ以上となった際にスタータ３の始動と判定する。
ステップ１０２においてスタータ３の始動が検出されてから例えば５０ｍｓ待ち、ステップ１０３に移行する。これは、スタータ３の始動直後は大電流が急激に流れてノイズが発生するため、このノイズの影響を排除するためである。
ステップ１０３において、制御装置２０は、電流検出器６の出力信号（放電電流値）および電圧検出器１０の出力信号（バッテリ電圧値）を読み込み記憶する。そして、読み込まれた放電電流値およびバッテリ電圧値と格納されているバッテリ放電特性とから、バッテリ１の充電レベルを判定し、記憶する。ここでは、バッテリ１の充電レベルは１００％（満充電）、１００％未満７０％以上、７０％未満（充電不足）の３段階に分類される。
【００１３】
ついで、ステップ１０４に移り、制御装置２０が例えばスロットル開度センサ（図示せず）、車速センサ１１等の出力信号から減速モードか否かを判定する。そして、減速モードであれば、ステップ１０５に移り、制御装置２０に記憶された充電レベルのデータからバッテリ１の充電レベルが１００％であるか否かを判定する。そして、充電レベルが１００％であれば、満充電レベルと判断し、ステップ１０６に移り、充電をストップする。
ステップ１０５において、充電レベルが１００％でないと判断されるとステップ１０７に移る。ステップ１０７において、充電レベルが７０％以上であるか否かを判断し、充電レベルが７０％以上であればステップ１０８に移り、発電機５の電圧調整器（図示せず）の調整電圧が１４．４Ｖに設定される。
ステップ１０７において、充電レベルが７０％未満と判断されると、充電不足レベルと判断し、ステップ１０９に移る。ステップ１０９において、発電機５の電圧調整器の調整電圧が１５．５Ｖに設定される。
【００１４】
また、ステップ１０４において、減速モード出ないと判断されると、ステップ１１０に移り、制御装置２０が例えばスロットル開度センサ（図示せず）、車速センサ１１等の出力信号から加速モードか否かを判定する。そして、加速モードであれば、ステップ１１１に移り、発電機５の電圧調整器の調整電圧が１２．０Ｖに設定される。ステップ１１０において、加速モード出ないと判断されると、ステップ１１２に移り、発電機５の電圧調整器の調整電圧が１４．４Ｖに設定される。
そして、制御装置２０は、ステップ１００において、ＩＳＳ運転モードであるか否かをモニターしており、運転モードが切り換えられると、ステップ１０１或いはステップ１０２に移行する。さらに、ＩＳＳ運転モードにおいては、スタータの始動をモニターしており、スタータが移動される度に、ステップ１０３に移行する。
【００１５】
このように、この実施の形態１によれば、制御装置２０が、アイドリングストップアンドスタート運転モードで、車両が減速モードにあると検出された時に、バッテリ１の充電レベルが満充電状態であれば充電を停止させ、該充電レベルが１００％未満７０％以上であれば発電機５の調整電圧を１４．４Ｖ（規定電圧）に設定し、該充電レベルが７０％未満であれば発電機５の調整電圧を１５．５Ｖに設定する。
そこで、バッテリ１の充電状態に応じて発電機５の調整電圧が設定されるので、不要なエネルギーを作らず、発電機５およびバッテリ１の負担を軽くすることができる。また、バッテリ１が満充電状態にあれば、充電が停止されるので、バッテリ１が過充電状態となることがなく、バッテリ１の長寿命化が図られる。さらに、ＩＳＳ運転モードによりバッテリ１が充電不足状態となっても、発電機５の調整電圧が高く設定されるので、短時間に充電され、車両の減速エネルギーを充分に回生することができる。従って、車両の減速エネルギーを回生できるので、燃費を向上できる。
【００１６】
さらに、上記実施の形態１では、制御装置２０が、アイドリングストップアンドスタート運転モード時に、車両が加速モードにあると検出された時に、発電機５の調整電圧を１２．０Ｖに設定するので、バッテリ１の過充電が防止され、バッテリ１の長寿命化が図られる。
【００１７】
【発明の効果】
この発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１８】
この発明によれば、アイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置は、車が停車した後所定時間経過後にエンジンが自動的に停止されるアイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置において、スタータ始動時のバッテリの放電電流を検出する電流検出器と、バッテリの電圧を検出する電圧検出器と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、アイドリングストップアンドスタート運転モードで、上記走行状態検出手段により車両が減速モードにあると検出された時に、上記電流検出器および電圧検出器により検出されたバッテリの放電電流および電圧からバッテリの充電レベルを判定し、該充電レベルに応じて発電機の調整電圧を設定する制御装置とを備え、上記制御装置は、上記充電レベルが１００％未満７０％以上であれば上記発電機の調整電圧を規定電圧に設定し、該充電レベルが７０％未満であれば上記発電機の調整電圧を上記規定電圧に対して高い電圧に設定する。そこで、減速時には、バッテリの充電状態に応じて発電機の調整電圧を設定し、バッテリの寿命を損ねることなく充分な回生効果が得られるとともに、燃費を向上するＩＳＳ車両用発電機の制御装置を得ることができる。さらに、不要なエネルギーを作らず、発電機およびバッテリの負担を軽くすることができるとともに、充電不足状態のバッテリが短時間に充電され、車両の減速エネルギーを十分に回生することができる。
また、上記制御装置は、上記充電レベルが満充電状態であれば充電を停止させるので、バッテリが過充電状態とならず、バッテリの長寿命化が図られる。
【００１９】
また、上記制御装置は、アイドリングストップアンドスタート運転モード時に、上記走行状態検出手段により車両が加速モードにあると検出された時に、上記発電機の調整電圧を規定電圧に対して低い電圧に設定するので、バッテリの過充電が防止され、バッテリの長寿命化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１に係るアイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置を示す全体構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１に係るアイドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置の動作を説明するフローである。
【符号の説明】
１  バッテリ、２  エンジン、３  スタータ、５  発電機、６  電流検出器、
１０  電圧検出器、１１  車速センサ（走行状態検出手段）、２０  制御装置。
【図１】
0003699284.tif 000002
【図２】
0003699284.tif 000003