(57)【要約】【課題】この発明の目的は、燃料消費量を増やすことなく、蓄電池の寿命を延ばすことにある。【解決手段】この発明は、車両情報検出手段を設け、蓄電池とキャパシタとを発電機の出力端子に対して電気負荷と並列に接続し、第一の基準電圧と第二の基準電圧とを備えた発電電圧調整手段を設け、発電機の出力端子と蓄電池との間に第一の並列回路を接続し、発電機の出力端子とキャパシタとの間に第二の並列回路を接続し、第一のダイオードは蓄電池から電気負荷へ電力を供給可能に接続し、第一のリレーは接点が接続状態において発電機の出力を蓄電池に充電可能に接続し、第二のダイオードはキャパシタから電気負荷へ電力を供給可能に接続し、第二のリレーは接点が接続状態において発電機の出力をキャパシタに充電可能に接続し、車両の情報に基づいて第一・第二の基準電圧と第一・第二のリレーの各接続・非接続状態とを設定する制御手段を設けたことを特徴とする。【選択図】図１
2006191758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両にエンジンとこのエンジンによって駆動される発電機とを搭載して設け、この発電機の発電状態を制御する車両用発電制御装置において、前記車両の情報を検出する車両情報検出手段を設け、蓄電池とキャパシタとを前記発電機の出力端子に対して電気負荷と並列に接続し、前記蓄電池の開放電圧より高い値を備えた第一の基準電圧と、前記蓄電池の開放電圧より低い値を備えた第二の基準電圧とを少なくとも備えた前記発電機の発電電圧調整手段を設け、前記発電機の出力端子と前記蓄電池との間に第一のダイオードと第一のリレーとからなる第一の並列回路を接続し、前記発電機の出力端子と前記キャパシタとの間に第二のダイオードと第二のリレーとからなる第二の並列回路を接続し、前記第一のダイオードは、前記蓄電池から前記電気負荷へ電力を供給可能に接続し、前記第一のリレーは、接点が接続状態において前記発電機の出力を前記蓄電池に充電可能に接続し、前記第二のダイオードは、前記キャパシタから前記電気負荷へ電力を供給可能に接続し、前記第二のリレーは、接点が接続状態において前記発電機の出力を前記キャパシタに充電可能に接続し、前記車両の情報に基づいて前記発電電圧調整手段の第一・第二の基準電圧と前記第一のリレーの接続・非接続状態と前記第二のリレーの接続・非接続状態とを設定する制御手段を設けたことを特徴とする車両用発電制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記車両の減速時において、前記発電電圧調整手段により基準電圧を第一の基準電圧に設定し、前記第一のリレーの接点を非接続状態に設定し、前記第二のリレーの接点を接続状態に設定することを特徴とする請求項１に車両用発電制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記車両の減速時以外のエンジン運転時において、前記発電電圧調整手段により基準電圧を第二の基準電圧に設定し、前記第一のリレーの接点を非接続状態に設定し、前記第二のリレーの接点を接続状態に設定することを特徴とする請求項１に車両用発電制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記エンジンの停止時において、前記発電電圧調整手段により基準電圧を第一の基準電圧に設定し、前記第一のリレーの接点を接続状態に設定し、前記第二のリレーの接点を非接続状態に設定することを特徴とする請求項１に車両用発電制御装置。
【請求項５】
前記第一のダイオードは、直列に複数個接続していることを特徴とする請求項１に車両用発電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用発電制御装置に係り、特に、エンジンのクランクシャフトの回転力を受けて駆動される発電機の発電量を制御する車両用発電制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両には、各種の電装品が搭載され、エンジン自体も点火系、燃料系等の各部品で電力を消費している。このため、エンジンには、電源としての蓄電池（鉛バッテリ）を充電するために、エンジンのクランクシャフトの回転力を利用して発電する発電機であるオルタネータを備えている。
【０００３】
このようなオルタネータを搭載した車両の車両用発電制御装置には、図５に示すものがある。図５において、２０２は図示しない車両の車両用発電制御装置、２０４は車両に搭載されたエンジンにより駆動されて発電するオルタネータ、２０６は充放電可能な電源である蓄電池、２０８はオルタネータ２０４と蓄電池２０６との少なくとも一つからエネルギを供給される電気負荷、２１０は制御手段である。
【０００４】
オルタネータ２０４は、発電部２１２と整流器２１４と電圧レギュレータ２１６とから構成される。発電部２１２は、ステータコイル２１８及びフィールドコイル２２０を有し、三相交流を発生する。整流器２１４は、ステータコイル２１８が接続された複数のダイオード２２２を有し、三相交流を整流する。電圧レギュレータ２１６は、出力端子であるＢ端子２２４と入力端子であるＩＧ端子２２６とＥ端子２２８とＦ端子２３０とＣ端子２３２とを有し、フィールドコイル２２０の界磁電流を制御する。
【０００５】
電圧レギュレータ２１６は、Ｂ端子２２４に蓄電池２０６のプラス側と電気負荷２０８とを接続し、ＩＧ端子２２６にイグニションスイッチ２３４を介して蓄電池２０６のプラス側と電気負荷２０８とを接続し、Ｂ端子２２４とＥ端子２２８とに三相交流を発生するためのステータコイル２１８と整流器２１４とを接続し、Ｂ端子２２４とＦ端子２３０とに所定の励磁電流によって磁場を形成するフィールドコイル２２０を接続し、Ｃ端子２３２に制御手段２１０を接続している。制御手段１０には、入力端子であるＩＧ端子２２６を接続している。
【０００６】
車両用発電制御装置２０２は、電圧レギュレータ２１６のＩＧ端子２２６に作用する蓄電池２０６の電圧を監視し、内部の基準電圧（例えば１４．５Ｖ）とＩＧ端子２２６に作用する蓄電池２０６の電圧とを比較する。
【０００７】
電圧レギュレータ２１６は、ＩＧ端子２２６に作用する蓄電池２０６の電圧が基準電圧よりも低い場合は界磁電流をフィールドコイル２２０へ流して発電を行い、発電により出力端子であるＢ端子２２４の出力電圧が上昇し、電気負荷２０８や蓄電池２０６へ電気を供給する。逆に、電圧レギュレータ２１６は、蓄電池２０６が充電されて蓄電池２０６の電圧が上昇し、ＩＧ端子２２６に作用する蓄電池２０６の電圧が基準電圧よりも高くなると、界磁電流をフィールドコイル２２０へ流すのを止めて、発電を停止させる。
【０００８】
また、車両用発電制御装置２０２は、電圧レギュレータ２１６のＣ端子２３２に制御手段２１２から送られたＯＮ／ＯＦＦ信号によって、内部の基準電圧を、蓄電池２０６の開放電圧よりも高い電圧（例えば１４．５Ｖ）と開放電圧よりも低い電圧（例えば１２．５Ｖ）とに切り替える。電圧レギュレータ２１６は、Ｃ端子２３２に作用するＯＮ／ＯＦＦ信号を切り替えることにより、内部の基準電圧を蓄電池２０６の開放電圧よりも低い電圧に設定してオルタネータ２０４の発電量を減らし、エンジンヘの負荷を減らして燃費を向上させる。
【０００９】
このように、従来の車両用発電制御装置には、電圧レギュレータのＣ端子の信号を切り替えることにより、内部の基準電圧を蓄電池の開放電圧よりも低い電圧に設定してオルタネータの発電量を減らし、エンジンヘの負荷を減らして燃費を向上させる技術が提案されている。
【特許文献１】特許第３０４７５４２号公報
【特許文献２】特開２００３−２２４９３５号公報
【特許文献３】特開２００４−７２８７４号公報
【００１０】
しかし、これら特許文献に開示される技術は、内部の基準電圧を蓄電池の開放電圧よりも低い電圧にすると、蓄電池の電圧が内部の基準電圧まで下がる間や、Ｃ端子にて設定されている間は、蓄電池から車両の電気負荷へ放電することとなり、蓄電池からの放電が多くなり、蓄電池の寿命を短くしてしまうという問題点があった。
【００１１】
また、上記の電圧レギュレータの内部の基準電圧を下げるという方法以外にも、エンジンヘの負荷を減らして燃費を向上させる車両用発電制御装置には、電圧レギュレータの内部の基準電圧をエンジンの運転状況によって下げ、エンジンの燃費を向上する方法や、オルタネータの発電負荷を測定して電圧レギュレータの内部の基準電圧を制御し、エンジンの燃費を向上する方法や、電圧レギュレータの内部の基準電圧を実際の蓄電池の電圧よりも高くして蓄電池により多く充電し、逆に電圧レギュレータの内部の基準電圧を蓄電池の電圧よりも低くして蓄電池からより多く電力を供給させて、オルタネータの仕事量を減らしてエンジンの燃費を向上する方法や、発電機に常時接続される第１の電源と発電機に任意に接続可能な第２の電源とを備え、車両の減速時に発電機と第２の電源とを接続して、減速エネルギを回収させ、また、第１の電源の電力を温存させて発電機の動作によるエンジン負荷を軽減して燃費を低減する方法が、提案されている。
【特許文献４】特開昭５８−１３１３４２号公報
【特許文献５】特開平６−１１３５９９号公報
【特許文献６】特開平５−１３０７４７号公報
【特許文献７】特開２００２−２３８１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、前記特許文献に開示される何れの方法も、電圧レギュレータの内部の基準電圧を下げると蓄電池から放電する電力が多くなり、エンジンの燃費は向上するが蓄電池の寿命が短くなるという問題点があった。また、電圧レギュレータの内部の基準電圧をあげて蓄電池の許容以上に充電すると、蓄電池から放電できる電力は多くなるが、許容以上に充電することにより、やはり蓄電池の寿命が短くなるという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、車両にエンジンとこのエンジンによって駆動される発電機とを搭載して設け、この発電機の発電状態を制御する車両用発電制御装置において、前記車両の情報を検出する車両情報検出手段を設け、蓄電池とキャパシタとを前記発電機の出力端子に対して電気負荷と並列に接続し、前記蓄電池の開放電圧より高い値を備えた第一の基準電圧と、前記蓄電池の開放電圧より低い値を備えた第二の基準電圧とを少なくとも備えた前記発電機の発電電圧調整手段を設け、前記発電機の出力端子と前記蓄電池との間に第一のダイオードと第一のリレーとからなる第一の並列回路を接続し、前記発電機の出力端子と前記キャパシタとの間に第二のダイオードと第二のリレーとからなる第の二並列回路を接続し、前記第一のダイオードは、前記蓄電池から前記電気負荷へ電力を供給可能に接続し、前記第一のリレーは、接点が接続状態において前記発電機の出力を前記蓄電池に充電可能に接続し、前記第二のダイオードは、前記キャパシタから前記電気負荷へ電力を供給可能に接続し、前記第二のリレーは、接点が接続状態において前記発電機の出力を前記キャパシタに充電可能に接続し、前記車両の情報に基づいて前記発電電圧調整手段の第一・第二の基準電圧と前記第一のリレーの接続・非接続状態と前記第二のリレーの接続・非接続状態とを設定する制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の車両用発電制御装置は、車両の情報に基づいて、発電電圧調整手段の第一・第二の基準電圧と第一のリレーの接続・非接続状態と第二のリレーの接続・非接続状態とを設定することにより、車両の運転状態に応じて発電機の発電した電流を蓄電池とキャパシタとに切り替えて適切に充電することができ、また、蓄電池とキャパシタとの電気を適切に切り替えて電気負荷に供給することができ、燃料消費量を増やすことなく、蓄電池の寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の車両用発電制御装置は、燃料消費量を増やすことなく、蓄電池の寿命を延ばす目的を、発電電圧調整手段の第一・第二の基準電圧と第一のリレーの接続・非接続状態と第二のリレーの接続・非接続状態とを設定することにより、車両の運転状態に応じて、蓄電池とキャパシタとに切り替えて適切に充電し、また、蓄電池とキャパシタとの電気を適切に切り替えて電気負荷に供給することにより実現するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１６】
図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１において、２は車両（図示しない）に搭載された車両用発電制御装置である。この車両用発電制御装置２は、車両に搭載されたエンジンのクランクシャフト（図示せず）の回転力によって駆動されて発電する発電機であるオルタネータ４と、充放電可能な第一の電源である蓄電池（鉛バッテリ）６と、充放電可能な第二の電源であるキャパシタ８と、オルタネータ４と蓄電池６とキャパシタ８との少なくとも一つからエネルギを供給される電気負荷１０（例えばライトやコントローラ等）と、制御手段１２とを備え、オルタネータ４の発電状態を制御する。
【００１７】
オルタネータ４は、発電部１４と整流器１６と電圧レギュレータ１８とから構成される。発電部１４は、ステータコイル２０及びフィールドコイル２２を有し、フィールドコイル２２に供給される界磁電流によりステータコイル２０に三相交流を発生させる。整流器１６は、ステータコイル２０が接続された複数の並列なダイオード２４を有し、三相交流を整流する。電圧レギュレータ１８は、出力端子であるＢ端子２６と入力端子であるＩＧ端子２８とＥ端子３０とＦ端子３２とＣ端子３４とを有し、フィールドコイル２２に供給される界磁電流を制御する。
【００１８】
電圧レギュレータ１８は、Ｂ端子２６に蓄電池６のプラス側とキャパシタ８のプラス側と電気負荷１０とを並列に接続し、ＩＧ端子２８にイグニションスイッチ３６を介して蓄電池６のプラス側とキャパシタ８のプラス側と電気負荷１０とを並列に接続している。これにより、オルタネータ４は、蓄電池６とキャパシタ８とをＢ端子２６に対して電気負荷１０と並列に接続している。
【００１９】
また、電圧レギュレータ１８は、Ｂ端子２６とＥ端子３０とに三相交流を発生するためのステータコイル２０と整流器１６とを接続し、Ｂ端子２６とＦ端子３２とに所定の励磁電流によって磁場を形成するフィールドコイル２２を接続し、Ｃ端子３４に制御手段１２を接続している。制御手段１２には、入力端子であるＩＧ端子２８を接続している。
【００２０】
この電圧レギュレータ１８には、オルタネータ４の発電電圧を調整する発電電圧調整手段３８を設けている。発電電圧調整手段３８は、蓄電池６の開放電圧より高い値を備えた第一の基準電圧と、蓄電池６の開放電圧より低い値を備えた第二の基準電圧とを少なくとも備えている。発電電圧調整手段３８は、内部の基準電圧を第一の基準電圧と第二の基準電圧とに変更することにより、オルタネータ４の発電電圧を調整する。
【００２１】
オルタネータ４は、蓄電池６のプラス側と電圧レギュレータ１８のＢ端子２６及びＩＧ端子２８との間に、第一の並列回路４０を接続している。第一の並列回路４０は、第一のダイオード４２と第一のリレー４４とからなる。第一のダイオード４２は、蓄電池６から電気負荷１０へ電力を供給可能に直列に複数個（２個）接続している。なお、第一のダイオード４２は、１個でも、また、２個以上でもよい。第一のリレー４４は、接続・非接続用の接点４４ａと作動用のコイル４４ｂとからなり、接点４４ａを第一のダイオード４２に並列に接続するとともにコイル４４ｂを制御手段１２に接続し、制御手段１２によりコイル４４ｂが動作されて接点４４ａが接続状態においてオルタネータ４のＢ端子２６からの出力を蓄電池６に充電可能に接続している。
【００２２】
また、オルタネータ４は、キャパシタ８のプラス側と電圧レギュレータ１８のＢ端子２６及びＩＧ端子２８との間に、第二の並列回路４６を接続している。第二の並列回路４６は、第二のダイオード４８と第二のリレー５０とからなる。第二のダイオード４８は、キャパシタ８から電気負荷１０へ電力を供給可能に接続している。なお、第二のダイオード４８は、１個でも、また、２個以上でもよい。第二のリレー５０は、接続・非接続用の接点５０ａと作動用のコイル５０ｂとからなり、接点５０ａを第二のダイオード４８に並列に接続するとともにコイル５０ｂを制御手段１２に接続し、制御手段１２によりコイル５０ｂが動作されて接点５０ａが接続状態においてオルタネータ４のＢ端子２６からの出力をキャパシタ８に充電可能に接続している。
【００２３】
前記制御手段１２には、車両の情報を検出する車両情報検出手段５２を接続している。車両情報検出手段５２は、車両に搭載したエンジン（図示せず）のスロットルバルブがアイドル開度であることを検出するアイドルスイッチ５４、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ５６、車両の速度を検出する車速センサ５８等からなり、車両の減速状態や非減速状態を検出する。
【００２４】
制御手段１２は、車両情報入力手段５２のアイドルスイッチ５４、エンジン回転数センサ５６、車速センサ５８から入力する車両の情報に基づいて、発電電圧調整手段３８の第一・第二の基準電圧と第一のリレー４４の接続・非接続状態と第二のリレー５０の接続・非接続状態とを設定する。
【００２５】
即ち、制御手段１２は、車両の減速時において、発電電圧調整手段３８により基準電圧を第一の基準電圧に設定し、第一のリレー４４の接点４４ａを非接続状態に設定し、第二のリレー５０の接点５０ａを接続状態に設定する。
【００２６】
また、制御手段１２は、車両の減速時以外のエンジン運転時において、発電電圧調整手段３８により基準電圧を第二の基準電圧に設定し、第一のリレー４４の接点４４ａを非接続状態に設定し、第二のリレー５０の接点５０ａを接続状態に設定する。
【００２７】
さらに、制御手段１２は、エンジンの停止時において、発電電圧調整手段３８により基準電圧を第一の基準電圧に設定し、第一のリレー４４の接点４４ａを接続状態に設定し、第二のリレー５０の接点５０ａを非接続状態に設定する。
【００２８】
次に、この実施例の作用を説明する。
【００２９】
車両用発電制御装置２は、電圧レギュレータ１８の入力端子であるＩＧ端子２８に作用する蓄電池６及び／又はキャパシタ８の電圧を監視し、内部の基準電圧とＩＧ端子２８に作用する電圧とを比較する。電圧レギュレータ１８は、ＩＧ端子２８に作用する電圧が基準電圧よりも低い場合は界磁電流をフィールドコイル２２へ流して発電を行い、逆に、ＩＧ端子２８に作用する電圧が基準電圧よりも高い場合は界磁電流をフィールドコイル２０へ流すのを止めて、発電を停止させる。
【００３０】
この車両用発電制御装置２は、制御手段１２によって、車両情報入力手段５２から入力する車両の情報に基づき、電圧レギュレータ１８のＣ端子３４にＯＮ／ＯＦＦ信号を作用させて発電電圧調整手段３８により内部の基準電圧を第一・第二の基準電圧に設定し、また、第一のリレー４４のコイル４４ｂにＯＮ／ＯＦＦ信号を作用させて接点４４ａを接続・非接続状態に設定し、さらに、第二のリレー５０のコイル５０ｂにＯＮ／ＯＦＦ信号を作用させて接点５０ａを接続・非接続状態に設定し、オルタネータ４の発電量を増減するように制御する。
【００３１】
車両用発電制御装置２は、制御手段１２によって、図１に示す如く、イグニションスイッチ３６をＯＮすると、プログラムがスタートして（１０２）、制御ルーチンが例えば１０ｍｓｅｃ毎に動作する。
【００３２】
車両用発電制御装置２は、まず、エンジン始動後であるかエンジン停止中であるかを判断する（１０４）。エンジン始動後であるかエンジン停止中であるかは、例えば車両の情報であるエンジン回転数が５００ｒｐｍ以上であるか等により判断する。
【００３３】
この判断（１０４）がＮＯで、エンジン停止中の場合は、第一の電源である蓄電池６の第１のリレー４４を接続状態に設定し、第二の電源であるキャパシタ８の第２のリレー５０を非接続状態に設定し、Ｃ端子３４にＯＦＦ信号を作用させて発電電圧調整手段３８により内部の基準電圧を高電圧側の第一の基準電圧（例えば、１４．７Ｖ）に設定し（１０６）、判断（１０４）に戻る。
【００３４】
これにより、車両用発電制御装置２は、蓄電池６から車両の電気負荷１０へ電気を供給することができる。
【００３５】
前記判断（１０４）において、エンジン始動後である場合は、車両が減速状態である否かを判断する（１０８）。車両の減速状態は、例えば車両の情報であるスロットルバルブのアイドルスイッチ５４がＯＮ、かつ、車両の速度が１０ｋｍ／ｈ以上であるか等により判断をする。
【００３６】
この判断（１０８）がＹＥＳで、車両が減速状態である場合は（図３：Ｐ１）、蓄電池６の第１のリレー４４を非接続状態に設定し、キャパシタ８の第２のリレー５０を接続状態に設定し、Ｃ端子３４にＯＦＦ信号を作用させて発電電圧調整手段３８により内部の基準電圧を高電圧側の第一の基準電圧（例えば、１４．７Ｖ）に設定し（１１０）（図３：Ｐ２）、判断（１０４）に戻る。
【００３７】
これにより、車両用発電制御装置２は、車両の減速時に、車両の減速エネルギーによって回されるエンジンによりオルタネータ４が回され、このとき、Ｃ端子３４にＯＦＦ信号を作用させて内部の基準電圧を蓄電池６、キャパシタ８の開放電圧よりも高い第一の基準電圧（例えば、１４．５Ｖ）に設定すると（図３：Ｐ２）、オルタネータ４の発電量が多くなり（図３：Ｐ３）、第二のリレー５０を接続状態にしたキャパシタ８に、オルタネータ４のＢ端子２６から車両の減速エネルギーを利用して効率よく充電することが可能となる（図３：Ｐ４）。一方、第一のリレー４０を非接続状態にした蓄電池６は、充電されない（図３：Ｐ５）。
【００３８】
前記判断（１０８）がＮＯで、車両が減速状態でない場合は（図３：Ｐ６）、蓄電池６の第一のリレー４４を非接続状態に設定し、キャパシタ８の第二のリレー５０を接続状態に設定し、Ｃ端子３４にＯＮ信号を作用させて発電電圧調整手段３８により内部の基準電圧を低電圧側の第２の基準電圧（例えば、１２．５Ｖ）に設定し（１１２）（図３：Ｐ７）、判断（１０４）に戻る。
【００３９】
これにより、車両用発電制御装置２は、直前まで車両減速状態であり（図３：Ｐ１）、内部の第二の基準電圧（例えば、１２．５Ｖ）（図３：Ｐ７）よりキャパシタ８の電圧が高かった場合には、キャパシタ８に貯められた電気によって車両の電気負荷１０の要求を賄うことができ、キャパシタ８の電圧が内部の第二の基準電圧（例えば１２．５Ｖ）よりも高い間は（図３：Ｐ８）、オルタネータ４を休ませることができる（図３：Ｐ９）。
【００４０】
その後、キャパシタ８の電圧が内部の第二の基準電圧（例えば、１２．５Ｖ）になると（図３：Ｐ１０）、オルタネータ４は発電を始めて（図３：Ｐ１１）、車両の電気負荷１０への電気の供給と、キャパシタ８への必要に応じての充電を行う。
【００４１】
このとき、蓄電池６は、第一のリレー４４が非接続状態になっているので、２つの第一のダイオード４２によりオルタネータ４のＢ端子２６からは充電をされず、さらに蓄電池６の電圧がオルタネータ４の基準電圧よりも第一のダイオード４２の電圧降下分（通常、ダイオード１個につき約０．７Ｖ、２個なら１．４Ｖ）以上にならないと、蓄電池６からは車両の電気負荷１０へは電気を供給しない（図３：Ｐ５）。
【００４２】
例えば、内部の基準電圧が１２．５Ｖとすると、蓄電池６の電圧が１３．９Ｖ（１２．５Ｖ＋１．４Ｖ）以下であるときは、蓄電池６からは電気を放電することが無い（図３：Ｐ５）。
【００４３】
従来の車両用発電制御装置では、オルタネータのエンジンヘの負荷を減らして、燃費向上のためにオルタネータの内部の基準電圧を下げる（例えば１２．５Ｖ）と、蓄電池から放電が行われ、オルタネータの負荷が減って燃費を向上することができるが、蓄電池の寿命が短くなる問題があった。
【００４４】
これに対して、この車両用発電制御装置２は、車両の減速時（図３：Ｐ１）にキャパシタ８に貯めた電気（図３：Ｐ４）を使い、車両の減速後（図３：Ｐ６）にオルタネータ４を休ませることができ（図３：Ｐ９）、さらに車両が減速状態で無いとき（図３：Ｐ７）に、オルタネータ４の内部の基準電圧を下げて（例えば１２．５Ｖ）（図４−４９）も、蓄電池６からの放電が無いので、蓄電池６の寿命に影響を与えずにオルタネータ４の仕事量を減らすことができ、燃費を向上することができる。なお、第二の電源は、充放電を繰り返しても寿命に影響が無く、充放電の出力密度が高いキャパシタ４以外にも、リチウムイオン電池を用いることができる。
【００４５】
また、車両の電気負荷１０が急増して、オルタネータ４のＢ端子２６の電圧が低下し、キャパシタ８の電圧も低下して、蓄電池６の電圧よりも１．４Ｖ以上低い電圧になると、蓄電池６から第一のダイオード４２を通り車両の電気負荷１０へ電気が供給される。
【００４６】
このように、この車両用発電制御装置２は、第一の電源である蓄電池６と第二の電源であるキャパシタ８とをオルタネータ４のＢ端子２６と車両の電気負荷１０とに並列に接続しているので、オルタネータ４の発電した電流を蓄電池６とキャパシタ８ヘのどちらへも切り替えて充電でき、また、蓄電池６からもキャパシタ８からのどちらからでも電気負荷１０への電気の供給を切り替えることができる。
【００４７】
また、この車両用発電制御装置２は、オルタネータ４は制御手段１２からＣ端子３４へのＯＮ／ＯＦＦ信号の制御によって内部の基準電圧を第一・第二の基準電圧の少なくとも２種類以上に切り替え可能であり、切り替えられる内部の基準電圧は高い値の第一の基準電圧が第一の電源である蓄電池６の開放電圧よりも高く、低い値の第二の基準電圧が蓄電池６の開放電圧よりも低い設定であるので、オルタネータ４の内部の基準電圧が切り替えられることにより、車両の減速時には高い第一の基準電圧に設定してキャパシタ８に効率よく充電をして、車両の減速時以外は低い第二の基準電圧に設定することによりキャパシタ８に充電した電気を使いキャパシタ８から車両の電気負荷１０へ電気を供給し、オルタネータ４を休止させることができる。
【００４８】
さらに、この車両用発電制御装置２は、蓄電池６とオルタネータ４のＢ端子２６と車両の電気負荷１０との間に少なくとも１個以上（２個が望ましい）の第一のダイオード４２を設けているので、蓄電池６とオルタネータ４、車両の電気負荷１０との間に１個以上設けた第一のダイオード４２によって、第一のリレー４４を非接続状態にしている時に、オルタネータ４の内部の基準電圧を蓄電池６の開放電圧より低い第二の基準電圧に設定しても、蓄電池６から放電することがなく、また、第一のダイオード４２と並列に接続をＯＮ／ＯＦＦ制御できる第一のリレー４４を設けているので、キャパシタ８に車両の電気負荷１０への放電を切り替えることが可能となり、さらに、キャパシタ８やオルタネータ４の出力電圧が下がっても、第一のダイオード４２を介して蓄電池６から車両の電気負荷１０に電気を供給することができる。
【００４９】
さらにまた、この車両用発電制御装置２は、キャパシタ８とオルタネータ４のＢ端子２６と車両の電気負荷１０との間に少なくとも１個以上（１個が望ましい）の第二のダイオード４８が設けられていて、第二のダイオード４８と並列に接続をＯＮ／ＯＦＦ制御できる第二のリレー５０を設けているので、キャパシタ８とオルタネータ４、車両の電気負荷１０との間に１個以上設けた第二のダイオード４８によって、第二のリレー５０をＯＦＦしている時に、蓄電池６やオルタネータ４の出力が下がっても第二のダイオード４８を介してキャパシタ８から電気を供給できる。
【００５０】
また、この車両用発電制御装置２は、第二の電源として、充放電を繰り返しても寿命に影響が無く、充放電の出力密度が高い電池であるキャパシタ８を使用しており、第一の電源である蓄電池６の代わりに車両の減速時に効率よくキャパシタ８へ充電することができ、減速後は蓄電池６とオルタネータ４の代わりにキャパシタ８が電気負荷１０をまかなうことができ、オルタネータ４の負荷を減らして、車両の燃費を向上することができる。なお、第の二電源は、充放電を繰り返しても寿命に影響が無く、充放電の出力密度が高い電池として、リチウムイオン電池とすることもできる。
【００５１】
このように、この車両用発電制御装置２は、車両情報検出手段５２を設け、蓄電池６とキャパシタ８とをオルタネータ４の出力端子であるＢ端子２６に対して電気負荷１０と並列に接続し、蓄電池６の開放電圧より高い値を備えた第一の基準電圧と蓄電池６の開放電圧より低い値を備えた第二の基準電圧とを少なくとも備えたオルタネータ４の発電電圧調整手段３８を設け、オルタネータ４のＢ端子２６と蓄電池６との間に第一のダイオード４２と第一のリレー４４とからなる第一の並列回路４０を接続し、オルタネータ４のＢ端子２６とキャパシタ８との間に第二のダイオード４８と第二のリレー５０とからなる第二の並列回路４６を接続し、第一のダイオード４２は、蓄電池６から電気負荷１０へ電力を供給可能に接続し、第一のリレー４４は、接点が接続状態においてオルタネータ４の出力を蓄電池６に充電可能に接続し、第二のダイオード４８は、キャパシタ８から電気負荷１０へ電力を供給可能に接続し、第二のリレー５０は、接点が接続状態においてオルタネータ４の出力をキャパシタ８に充電可能に接続し、車両の情報に基づいて発電電圧調整手段３８の第一・第二の基準電圧と第一のリレー４４の接続・非接続状態と第二のリレー５０の接続・非接続状態とを設定する制御手段１２を設けている。
【００５２】
これにより、この車両用発電制御装置２は、車両の情報に基づいて、発電電圧調整手段３８の第一・第二の基準電圧と第一のリレー４４の接続・非接続状態と第二のリレー５０の接続・非接続状態とを設定することにより、車両の運転状態に応じてオルタネータ４の発電した電流を蓄電池６とキャパシタ８とに切り替えて適切に充電することができ、また、蓄電池６とキャパシタ８との電気を適切に切り替えて電気負荷１０に供給することができ、燃料消費量を増やすことなく、蓄電池６の寿命を延ばすことができる。
【００５３】
即ち、前記制御手段１２は、車両の減速時において、発電電圧調整手段３８により基準電圧を第一の基準電圧に設定し、第一のリレー４４の接点を非接続状態に設定し、第二のリレー５０の接点を接続状態に設定することにより、減速エネルギーを利用してキャパシタ８を効率よく充電することができる。
【００５４】
また、前記制御手段１２は、車両の減速時以外のエンジン運転時において、発電電圧調整手段３８により基準電圧を第二の基準電圧に設定し、第一のリレー４の接点を非接続状態に設定し、第二のリレー５０の接点を接続状態に設定することにより、蓄電池６から放電することなく、オルタネータ４の発電量を減らすことができるので、燃料消費量低減と蓄電池６の寿命を延ばすことができる。
【００５５】
さらに、前記制御手段１２は、エンジンの停止時において、発電電圧調整手段３８により基準電圧を第一の基準電圧に設定し、第一のリレー４４の接点を接続状態に設定し、第二のリレー５０の接点を非接続状態に設定することにより、エンジン停止中においては、電気負荷１０には蓄電池６から電力が供給されるので、エンジンの自動停止始動システム（図示せず）を設けられた車両においても電気負荷１０を十分使用することができる。
【００５６】
なお、前記第一の並列回路４０の第一のダイオード４２は、直列に複数個接続し、オルタネータ４の発電電圧と、蓄電池６の電圧との差を明確にしたので、電気負荷量が急増して、オルタネータ４の発電量だけではまかないきれない状態あるときのみ蓄電池６から電気負荷への電力供給が可能である。
【００５７】
図６は、この発明の変形例を示すものである。この変形例において、上述の実施例と同一機能を果たす箇所には同一符号を付して説明する。
【００５８】
この変形例の車両用発電制御装置２は、発電機であるオルタネータ４と第一の電源である蓄電池６との間に接続した第一の並列回路６０を直列に複数個接続したＦＥＴ（電界効果トランジスタ）６２とし、オルタネータ４と第二の電源であるキャパシタ８との間に接続した第二の並列回路６４をＦＥＴ（電界効果トランジスタ）６６とし、各ＦＥＴ６２・６６を制御手段１２に接続したものである。
【００５９】
この変形例の車両用発電制御装置２は、第一・第二の並列回路６０・６４にＦＥＴ６２・６６を用いたことにより、ＦＥＴ内部のダイオード効果を利用することができ、実施例の第一・第二のダイオード４２・４８を無くすことができる。なお、第一・第二の並列回路は、ＦＥＴに代えて、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）を用いることができる。第一・第二の並列回路は、ＩＧＢＴを用いることにより、ＩＧＢＴ内部のダイオード効果を利用することができ、実施例の第一・第二のダイオード４２・４８を無くすことができる。
【００６０】
なお、この発明は、上述の実施例に限定されず、種々応用改変が可能であることは勿論である。
【００６１】
例えば、車両用発電制御装置２は、車両の減速時において、発電電圧調整手段３８により基準電圧を蓄電池６の開放電圧より高い値の第一の基準電圧に設定したが、この第一の基準電圧を車両の減速状態に応じて複数の異なる値に設定し、車両の減速時において、減速状態に応じて異なる値の第一の基準電圧に設定することにより、減速エネルギーをより適切に利用してキャパシタ８を効率よく充電することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
この発明の車両用発電制御装置は、車両の運転状態に応じて、蓄電池とキャパシタとに切り替えて適切に充電し、また、蓄電池とキャパシタとの電気を適切に切り替えて電気負荷に供給することにより、燃料消費量を増やすことなく、蓄電池の寿命を延ばすものであり、エンジンを搭載した車両だけでなく、エンジンと走行用モータとを搭載したハイブリッド車両や、走行用モータを搭載した電動車両等の制御にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】実施例を示す車両用発電制御装置の電気回路図である。
【図２】車両用発電制御装置の制御のフローチャートである。
【図３】車両用発電制御装置の制御のタイミングチャートである。
【図４】変形例を示す車両用発電制御装置の電気回路図である。
【図５】従来例を示す車両用発電制御装置の電気回路図である。
【符号の説明】
【００６４】
２  車両用発電制御装置
４  オルタネータ
６  蓄電池
８  キャパシタ
１０  電気負荷
１２  制御手段
１４  発電部
１６  整流器
１８  電圧レギュレータ
２０  ステータコイル
２２  フィールドコイル
２４  ダイオード
２６  Ｂ端子
２８  ＩＧ端子
３０  Ｅ端子
３２  Ｆ端子
３４  Ｃ端子
３６  イグニションスイッチ
３８  発電電圧調整手段
４０  第一の並列回路
４２  第一のダイオード
４４  第一のリレー
４６  第二の並列回路
４８  第二のダイオード
５０  第二のリレー
５２  車両情報検出手段
５４  アイドルスイッチ
５６  エンジン回転数センサ
５８  車速センサ
【図１】
2006191758.tif 000003
【図２】
2006191758.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006191758.tif 000006
【図５】
2006191758.tif 000007