(57)【要約】【課題】燃料消費量を抑制するように、運転者のブレーキ操作を支援する。【解決手段】ブレーキスイッチからＯＮ信号が出力されると、オルタネータの回生制動力が所定値Ｂ２に引き上げられる。また、ブレーキスイッチからＯＮ信号が出力される間は回生制動力が所定値Ｂ２に保持される。続いて、ブレーキペダルが所定値Ｓ１を超えると、ペダルストロークに連動して摩擦制動力が増加する。このように制動力が出力されるため、ペダルストロークに連動して回生比率が増減することになる。すなわち、ペダルストロークが浅い場合には回生比率が上昇するため、減速時のエネルギー回収効率を高めて燃料消費量を抑制するには、ペダルストロークが浅くなるようにブレーキ操作を導くことが重要である。そこで、運転者に向けて回生比率を表示することで、ペダルストロークが浅くなるように運転者のブレーキ操作を促している。【選択図】図４
2011167008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに連結される発電機を備え、前記発電機の回生制動力によって車両を制動する回生制動手段と、
ブレーキペダルに連動して作動するブレーキ機構を備え、前記ブレーキ機構の摩擦制動力によって車両を制動する摩擦制動手段と、
運転者による前記ブレーキペダルの踏み込みを前記摩擦制動力の発生前に検出するブレーキスイッチと、
前記ブレーキスイッチからの検出信号に基づき前記回生制動手段を作動させ、前記摩擦制動力の発生前から前記回生制動力を発生させる回生制御手段と、
前記摩擦制動力と前記回生制動力との発生比率を表示する比率表示手段とを有することを特徴とする車両用回生装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用回生装置において、
前記発電機に接続される第１蓄電体と、
前記第１蓄電体の充電状態が所定値を上回る状態のもとで、アクセルペダルが踏み込まれたときに前記発電機を停止させる発電制御手段とを有することを特徴とする車両用回生装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両用回生装置において、
前記発電機の停止を表示する停止表示手段を有することを特徴とする車両用回生装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の車両用回生装置において、
前記第１蓄電体と前記発電機とによって第１電源系が構成され、
第２蓄電体とこれに接続される電気負荷とによって第２電源系が構成され、
前記第１電源系と前記第２電源系との間に、前記第１電源系と前記第２電源系とを切り離すスイッチが設けられることを特徴とする車両用回生装置。
【請求項５】
請求項４記載の車両用回生装置において、
前記回生制御手段は、前記ブレーキスイッチからの検出信号に基づき前記回生制動手段を作動させるときに、前記スイッチを開放して前記第１電源系と前記第２電源系とを切り離すことを特徴とする車両用回生装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の車両用回生装置において、
前記第１蓄電体はロッキングチェア型蓄電体であることを特徴とする車両用回生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減速時に発電機を回生制動させる車両用回生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃費性能を向上させるため、ブレーキペダルが踏み込まれる減速時に、オルタネータを積極的に発電させるようにした所謂マイクロハイブリッド車両が開発されている。このマイクロハイブリッド車両においては、減速時に積極的にバッテリを充電しておくことができるため、アクセルペダルが踏み込まれた場合には、オルタネータを停止させてエンジン負荷を軽減している(例えば、特許文献１参照)。このように、エンジン負荷を増加させないようにオルタネータを制御することで、車両の燃費性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２５６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、マイクロハイブリッド車両においては、コストアップを抑制するため、摩擦ブレーキと回生ブレーキとの協調制御システムを搭載していないことが多い。すなわち、ブレーキペダルが踏み込まれた場合には、従来の油圧による摩擦ブレーキが優先的に作動し、オルタネータの発電による回生ブレーキが補助的に作動することになる。このように、減速時に摩擦ブレーキを主として用いることは、運動エネルギーの回収効率を低下させる要因であり、延いてはエンジンの燃料消費量を増大させる要因であった。したがって、エンジンの燃料消費量を抑制するためには、極力ブレーキペダルを踏み込むことのない運転操作が重要となるが、このような運転操作を個々の運転者に対して望むことは現実的ではない。そこで、不要にブレーキペダルを踏み込むことの無いように、運転者のブレーキ操作を促すことが重要となっている。
【０００５】
本発明の目的は、エンジンの燃料消費量を抑制するように、運転者のブレーキ操作を促すことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用回生装置は、エンジンに連結される発電機を備え、前記発電機の回生制動力によって車両を制動する回生制動手段と、ブレーキペダルに連動して作動するブレーキ機構を備え、前記ブレーキ機構の摩擦制動力によって車両を制動する摩擦制動手段と、運転者による前記ブレーキペダルの踏み込みを前記摩擦制動力の発生前に検出するブレーキスイッチと、前記ブレーキスイッチからの検出信号に基づき前記回生制動手段を作動させ、前記摩擦制動力の発生前から前記回生制動力を発生させる回生制御手段と、前記摩擦制動力と前記回生制動力との発生比率を表示する比率表示手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の車両用回生装置は、前記発電機に接続される第１蓄電体と、前記第１蓄電体の充電状態が所定値を上回る状態のもとで、アクセルペダルが踏み込まれたときに前記発電機を停止させる発電制御手段とを有することを特徴とする。
【０００８】
本発明の車両用回生装置は、前記発電機の停止を表示する停止表示手段を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の車両用回生装置は、前記第１蓄電体と前記発電機とによって第１電源系が構成され、第２蓄電体とこれに接続される電気負荷とによって第２電源系が構成され、前記第１電源系と前記第２電源系との間に、前記第１電源系と前記第２電源系とを切り離すスイッチが設けられることを特徴とする。
【００１０】
本発明の車両用回生装置は、前記回生制御手段は、前記ブレーキスイッチからの検出信号に基づき前記回生制動手段を作動させるときに、前記スイッチを開放して前記第１電源系と前記第２電源系とを切り離すことを特徴とする。
【００１１】
本発明の車両用回生装置は、前記第１蓄電体はロッキングチェア型蓄電体であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、摩擦制動力と回生制動力との発生比率を表示する比率表示手段を設けるようにしたので、ブレーキペダルを操作する運転者に発生比率を認識させることができ、回生制動力の発生比率が増加するようにブレーキ操作を促すことが可能となる。これにより、エンジンの燃料消費量を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態である車両用回生装置を備えた車両の構成を示す概略図である。
【図２】電源ユニットの電力供給状態を示す説明図である。
【図３】(ａ)および(ｂ)は電源ユニットの電力供給状態を示す説明図である。
【図４】減速時における回生制動力と摩擦制動力との発生状況を示す説明図である。
【図５】車両用回生装置の構成を示す概略図である。
【図６】(ａ)および(ｂ)は比率メータの作動状態を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施の形態である車両用回生装置が備える電源ユニットを示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。図１は本発明の一実施の形態である車両用回生装置１０を備えた車両１１の構成を示す概略図である。図１に示すように、車両１１には２つのバッテリ１２，１３を備えた電源ユニット１４が搭載されている。車両１１にはエンジン１５および変速機１６が搭載されている。変速機１６の出力軸１７にはデファレンシャル機構１８を介して車輪１９が連結されている。また、エンジン１５にはスタータモータ２０が組み付けられている。さらに、エンジン１５には発電機であるオルタネータ２１が駆動ベルト２２を介して連結されている。
【００１５】
車両１１は所謂マイクロハイブリッド車両であり、車両１１には回生制動手段として回生ブレーキシステム３０が搭載されている。この回生ブレーキシステム３０は、エンジン１５に連結されるオルタネータ２１によって構成されている。オルタネータ２１を発電駆動することにより、オルタネータ２１に回生制動力を発生させて車両１１を制動することが可能となる。このオルタネータ２１による回生制動は、アクセルペダルの踏み込みが解除される惰性走行時や、ブレーキペダル３１が踏み込まれる減速時に実行される。このような惰性走行時や減速時に回生制動を実行することにより、車両１１の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可能となる。このように、惰性走行時や減速時に積極的にエネルギーを回収することができるため、アクセルペダルが踏み込まれる加速時や定常走行時には、オルタネータ２１の発電駆動を停止させることが可能となる。このように、エンジン負荷を増加させないようにオルタネータ２１を制御することで、エンジン１５の燃料消費量を抑制することが可能となっている。
【００１６】
また、車両１１には摩擦制動手段として摩擦ブレーキシステム３２が搭載されている。この摩擦ブレーキシステム３２には、ブレーキペダル３１に連動して作動するブレーキ機構としてディスクブレーキ機構３３が設けられている。このディスクブレーキ機構３３は、運転者によるブレーキペダル３１の踏み込み量に応じて油圧を発生させるマスタシリンダ３４を有している。また、ディスクブレーキ機構３３は、マスタシリンダ３４からの油圧によって各車輪１９のディスクロータ３５を制動するキャリパ３６を有している。また、マスタシリンダ３４とキャリパ３６との間には、各キャリパ３６に供給する油圧を制御するハイドロリックユニット３７が設けられている。このハイドロリックユニット３７は、アンチロックブレーキシステム等の作動時に用いられるバルブユニットである。さらに、マスタシリンダ３４にはブレーキペダル３１の踏み込み力を増幅させるバキュームブースター３８が取り付けられている。このようなディスクブレーキ機構３３においては、運転者によってブレーキペダル３１が踏み込まれると、その踏み込み量に応じた油圧によってキャリパ３６がディスクロータ３５を制動する。すなわち、ブレーキペダル３１のペダルストロークに応じた摩擦制動力によって、車両１１を制動することが可能となっている。なお、ブレーキ機構としてディスクブレーキ機構３３を用いているが、これに限られることはなく、ブレーキ機構としてドラムブレーキ機構を用いても良い。
【００１７】
また、車両１１に搭載される電源ユニット１４には、第１蓄電体としてメインバッテリ１２が設けられている。このメインバッテリ１２にはスタータモータ２０およびオルタネータ２１が接続されている。このように、メインバッテリ１２、スタータモータ２０およびオルタネータ２１によって第１電源系４０が構成されている。なお、第１電源系４０を構成するメインバッテリ１２やオルタネータ２１の許容電圧範囲は約１２〜１８Ｖに設定されている。すなわち、メインバッテリ１２やオルタネータ２１の制御上の上限電圧は１８Ｖに設定されている。また、メインバッテリ１２としては、充放電抵抗が小さくサイクル特性に優れる蓄電体が用いられる。このような蓄電体としては、リチウムイオンバッテリ、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ、ニッケル水素バッテリ等の所謂ロッキングチェア型蓄電体が挙げられる。なお、ここでロッキングチェア型蓄電体とは、リチウムイオンや水素イオン等が電極間を往復することで充放電を行う蓄電体を指す。また、ロッキングチェア型蓄電体の蓄電機構は、電極の物理的構造変化(溶解・析出)を伴わない。このため、ロッキングチェア型蓄電体は、充放電抵抗が小さくサイクル特性に優れるという特性を有している。
【００１８】
また、電源ユニット１４には、第２蓄電体としてサブバッテリ１３が設けられている。このサブバッテリ１３には、電気負荷として、ヘッドライト４１、イグニッションコイル４２およびメータユニット４３等の電装品４４が接続されている。このように、サブバッテリ１３および電装品４４によって第２電源系４５が構成されている。なお、第２電源系４５を構成するサブバッテリ１３や電装品４４の許容電圧範囲は約１２〜１５Ｖに設定されている。すなわち、サブバッテリ１３や電装品４４の制御上の上限電圧は１５Ｖに設定されている。また、サブバッテリ１３としては、所定の蓄電容量を備える蓄電体が用いられる。サブバッテリ１３の蓄電容量としては、所定期間(例えば３ヶ月)に渡る車両放置後の始動性能を考慮して設定される。このような蓄電体としては、低コストで蓄電容量の大きな鉛蓄電池等の所謂リザーブ型蓄電体が挙げられる。なお、ここでリザーブ型蓄電体とは、電極の金属等から電解液中にイオンが溶解し、電解液中のイオンが金属等として電極に析出することで充放電を行う蓄電体を指す。また、リザーブ型蓄電体の蓄電機構は、電極の物理的構造変化(溶解・析出)を伴う。このため、リザーブ型蓄電体は、ロッキングチェア型蓄電体に比して、充放電抵抗が大きくサイクル特性が悪いという特性を有しているが、鉛等の安価な電極材料を利用可能であるため、蓄電容量を大きく取り易いという特徴がある。なお、サブバッテリ１３はリザーブ型蓄電体に限られることはなく、低コストで所定の蓄電容量を確保することが可能であれば、ロッキングチェア型蓄電体をサブバッテリ１３として用いても良い。
【００１９】
また、第１電源系４０と第２電源系４５とを接続する通電ライン４６には、ｎチャネルＦＥＴ等のスイッチ４７が設けられている。このスイッチ４７を接続状態に切り換えることにより、第１電源系４０と第２電源系４５とを電気的に接続することが可能となる。一方、スイッチ４７を開放状態に切り換えることにより、第１電源系４０と第２電源系４５とを電気的に切り離すことが可能となる。このスイッチ４７の切換制御およびオルタネータ２１の発電制御(回生制御)を実行するため、車両１１には制御ユニット４８が設けられている。この制御ユニット４８は回生制御手段および発電制御手段として機能している。制御ユニット４８は、プログラムを実行するＣＰＵ、プログラム等を記憶するＲＯＭ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ、各種センサやアクチュエータ等に接続される入出力ポート等によって構成されている。制御ユニット４８に接続されるセンサ等としては、ブレーキペダル３１の踏み込みを検出するブレーキスイッチ５１、アクセルペダルの操作量を検出するアクセル開度センサ５２、車速を検出する車速センサ５３、メインバッテリ１２の電圧を検出する電圧センサ５４、メインバッテリ１２の電流を検出する電流センサ５５、メインバッテリ１２の温度を検出する温度センサ５６、サブバッテリ１３の電圧を検出する電圧センサ５７、サブバッテリ１３の電流を検出する電流センサ５８等がある。
【００２０】
図２は電源ユニット１４の電力供給状態を示す説明図である。図２にはアクセルペダルが踏み込まれる加速時や定常走行時の状態、つまりオルタネータ２１が停止された状態が示されている。また、図３(ａ)および(ｂ)は電源ユニット１４の電力供給状態を示す説明図である。図３(ａ)にはアクセルペダルの踏み込みが解除される惰性走行時の状態、つまりオルタネータ２１が発電駆動された状態が示されている。図３(ｂ)にはブレーキペダル３１が踏み込まれる減速時の状態、つまりオルタネータ２１が発電駆動された状態が示されている。なお、図２および図３においては、黒塗りの矢印を用いて電力供給状態を表している。
【００２１】
まず、制御ユニット４８は、メインバッテリ１２の電圧、電流、温度に基づき、メインバッテリ１２の充電状態ＳＯＣｍを算出する。充電状態ＳＯＣｍの算出方法としては、例えば特開２００５−２０１７４３号公報に記載される算出方法を用いることが可能である。この算出方法は、充放電電流の積算値に基づく充電状態ＳＯＣｃと、推定される開放電圧に基づく充電状態ＳＯＣｖとを算出し、これらの充電状態ＳＯＣｃ，ＳＯＣｖを重み付け合成して充電状態ＳＯＣｍを算出する方法である。なお、充電状態ＳＯＣｍの算出方法としては、前述の方法に限られることはなく、他の算出方法を用いて充電状態ＳＯＣｍを算出しても良い。
【００２２】
図２に示すように、充電状態ＳＯＣｍが所定値を上回る状態のもとで、アクセルペダルが踏み込まれた場合(アクセルＯＮ)には、制御ユニット４８はオルタネータ２１の目標発電電流を「０」に設定して発電を停止させる。このとき、図２に示すように、制御ユニット４８によってスイッチ４７は接続状態に保持され、電装品４４にはメインバッテリ１２およびサブバッテリ１３が接続された状態となる。ここで、メインバッテリ１２の蓄電容量を発揮できる電圧範囲は、サブバッテリ１３の蓄電容量を発揮できる電圧範囲に比べて高く設計されている。このため、主にメインバッテリ１２から電装品４４に対して電力が供給される一方サブバッテリ１３からの電力供給は抑制されることになる。このように、サブバッテリ１３の充放電を抑制することにより、リザーブ型蓄電体等からなるサブバッテリ１３の劣化を防止することが可能となる。なお、ロッキングチェア型蓄電体からなるメインバッテリ１２のサイクル特性は良好であるため、頻繁に充放電させてもメインバッテリ１２が著しく劣化することはない。
【００２３】
また、図３(ａ)に示すように、アクセルペダルの踏み込みが解除された場合(アクセルＯＦＦ)には、制御ユニット４８は車速に応じてオルタネータ２１の目標発電電流を設定し、オルタネータ２１は目標発電電流が得られるように発電電圧を調整する。さらに、図３(ｂ)に示すように、ブレーキペダル３１が踏み込まれた場合(ブレーキＯＮ)には、オルタネータ２１の発電電圧を引き上げるため、制御ユニット４８によってスイッチ４７が開放状態に切り換えられる。図３(ｂ)に示すように、スイッチ４７を開放することにより、第１電源系４０と第２電源系４５とが電気的に切り離された状態となる。このように、スイッチ４７を開放して第２電源系４５からオルタネータ２１およびメインバッテリ１２を切り離すことにより、第２電源系４５の上限電圧(１５Ｖ)を超えてオルタネータ２１の発電電圧を設定することが可能となる。これにより、オルタネータ２１の回生制動力を増大させることが可能となっている。なお、スイッチ４７が開放された場合であっても、サブバッテリ１３から電装品４４に電力が供給されるため、電装品４４を正常に作動させ続けることが可能である。
【００２４】
なお、前述の説明では、アクセルペダルの踏み込みが解除された惰性走行時に、スイッチ４７を接続状態に制御しているが、これに限られることはなく、惰性走行時にスイッチ４７を開放して発電電圧を引き上げても良い。例えば、充電状態ＳＯＣｍが所定範囲を外れる場合にスイッチ４７を接続する一方、充電状態ＳＯＣｍが所定範囲内に収まる場合にスイッチ４７を開放することが考えられる。これにより、発電電圧の引き上げによって発電電流の増加が見込まれる場合にだけ、スイッチ４７を開放して発電電圧が引き上げることが可能となる。すなわち、充電状態ＳＯＣｍが低下している場合には、メインバッテリ１２の開放電圧が低いことから、発電電圧を１５Ｖまで引き上げずに所定の目標発電電流(例えば２００Ａ)を得ることが可能である。このように、スイッチ４７を開放せずに必要な発電電流が得られる場合には、サブバッテリ１３の充放電を抑制するため、スイッチ４７を接続したままオルタネータ２１を発電駆動することが望ましい。また、充電状態ＳＯＣｍが上昇している場合には、メインバッテリ１２の開放電圧が高いことから、発電電圧を１５Ｖ以上に引き上げたとしても十分な発電電流を得ることが困難である。このように、発電電圧を引き上げても必要な発電電流が得られない場合には、サブバッテリ１３の充放電を抑制するため、スイッチ４７を接続したままオルタネータ２１を発電駆動することが望ましい。
【００２５】
続いて、ブレーキペダル３１が踏み込まれる減速時の回生制御について詳細に説明する。ここで、図４は減速時における回生制動力と摩擦制動力との発生状況を示す説明図である。摩擦ブレーキシステム３２においては、ブレーキペダル３１とマスタシリンダ３４との間に所定の遊びが設けられている。このため、図４に示すように、運転者がブレーキペダル３１の踏み込みを開始した場合であっても、ペダルストロークが所定値Ｓ１に達するまでは、マスタシリンダ３４から油圧が出力されずに摩擦制動力が発生することはない。そして、所定値Ｓ１を超えてブレーキペダル３１が踏み込まれると、ペダルストロークに連動して摩擦制動力が増加することになる。また、ブレーキペダル３１の近傍にはブレーキスイッチ５１が設けられており、このブレーキスイッチ５１によってブレーキペダル３１の踏み込みの有無が検出されている。ブレーキスイッチ５１は、ブレーキペダル３１のペダルストロークが所定値Ｓ１に達する前に、ブレーキペダル３１の踏み込みを検出するように調整されている。すなわち、ブレーキペダル３１が操作されてから摩擦制動力が発生する迄の間に、ブレーキペダル３１の踏み込みが検出されるようになっている。
【００２６】
図４に示すように、ブレーキペダル３１の踏み込みが開始され、ブレーキスイッチ５１から検出信号(ＯＮ信号)が出力される迄は、オルタネータ２１から所定値Ｂ１で回生制動力が発生するように、オルタネータ２１の発電電圧が制御される。なお、所定値Ｂ１は惰性走行時における制御目標値である。続いて、ブレーキスイッチ５１からＯＮ信号が出力されると、制御ユニット４８はスイッチ４７を開放するとともにオルタネータ２１の発電電圧を引き上げ、オルタネータ２１の回生制動力が所定値Ｂ２に引き上げられる。なお、ブレーキスイッチ５１からＯＮ信号が出力される間は、回生制動力の制御目標値は所定値Ｂ２に設定されている。そして、ブレーキペダル３１が所定値Ｓ１を超えて踏み込まれると、ペダルストロークに連動して摩擦制動力が増加することになる。
【００２７】
このように、回生制動力および摩擦制動力が出力されることにより、ブレーキペダル３１のペダルストロークに応じて、総制動力に占める回生制動力の割合(回生比率)が増減することになる。すなわち、ペダルストロークが浅い場合には、摩擦制動力よりも回生制動力が多く発生することから回生比率が上昇する。一方、ペダルストロークが深い場合には、回生制動力よりも摩擦制動力が多く発生することから回生比率が低下する。すなわち、減速時におけるエネルギーの回収効率を高めて燃料消費量を抑制するためには、ペダルストロークが浅くなるように運転操作を支援することが重要である。特に、回生比率が１００％となるように、すなわちペダルストロークが所定値Ｓ１を超えないように、運転者のブレーキ操作を促すことが望ましい。
【００２８】
そこで、本発明の一実施の形態である車両用回生装置１０は、運転者に向けて回生比率を表示するようにしている。図５は車両用回生装置１０の構成を示す概略図である。図５に示すように、インストルメントパネルに取り付けられるメータユニット４３には、スピードメータ６０やタコメータ６１だけでなく、回生比率を表示する比率メータ(比率表示手段)６２が設けられている。この比率メータ６２は、回生制動力の大きさを表す回生領域６２ａと、摩擦制動力の大きさを表す摩擦領域６２ｂとを備えている。そして、実際の回生比率に合わせて回生領域６２ａと摩擦領域６２ｂとの面積を増減させている。ここで、図６(ａ)および(ｂ)は比率メータ６２の作動状態を示す説明図である。まず、図４に符号ａで示すように、回生比率が１００％である場合には、図６(ａ)に示すように、比率メータ６２の全体が回生領域６２ａとなって表示される。また、図４に符号ｂで示すように、回生比率が８０％である場合には、図６(ｂ)に示すように、比率メータ６２の８割が回生領域６２ａとなり、比率メータ６２の２割が摩擦領域６２ｂとなって表示される。なお、比率表示手段としては、比率メータ６２に限られることはなく、例えば回生比率が８０％を上回ったときに点灯するランプであっても良い。
【００２９】
このように、摩擦制動力と回生制動力との発生比率である回生比率を運転者に対して表示することにより、運転者が実際の回生比率を把握することが可能となる。このため、運転者の省燃費運転に関するモチベーションを高めることが可能となる。そして、比率メータ６２に表示される回生比率が１００％となるように、すなわちブレーキペダル３１の踏み込みを緩めるような運転操作を促すことが可能となる。このように、減速時に一定の回生制動力を上乗せする簡易な回生ブレーキシステム３０を備えた車両１１においても、減速時におけるエネルギーの回収効率を高めて燃料消費量を抑制することが可能となる。しかも、摩擦制動力が発生する前のペダルストロークの遊び区間において、先に回生制動力を発生させるようにしたので、回生比率を１００％まで高めることが可能となり、エネルギーの回収効率を大幅に高めることが可能となる。また、回生ブレーキと摩擦ブレーキとの協調制御においては、ブレーキペダル３１の踏み込み量を検出するブレーキストロークセンサが必要であるが、本発明の車両用回生装置１０においては安価なブレーキスイッチ５１を用いることができるため、車両用回生装置１０の低コスト化を達成することが可能となる。
【００３０】
また、図５に示すように、メータユニット４３には、オルタネータ２１の発電停止状態を表示する表示ランプ(停止表示手段)６３が設けられている。この表示ランプ６３は、アクセルペダルが踏み込まれる加速時や定常走行時において、オルタネータ２１の発電駆動が停止したときに点灯するようになっている。前述したように、減速時にエネルギーの回収効率を高めるような運転操作を行うと、メインバッテリ１２の充電状態ＳＯＣｍを高めることができるため、その後の加速時や定常走行時においてオルタネータ２１を停止させることが可能となる。すなわち、減速時に省燃費運転を行った結果、加速時や定常走行時においてオルタネータ２１が停止したことを、運転者に把握させることが可能となる。これにより、運転者の省燃費運転に関するモチベーションを更に高めることが可能となる。なお、停止表示手段としては、単に点灯する表示ランプ６３に限られることはなく、例えばオルタネータ２１の発電電力を表示するメータであっても良い。
【００３１】
また、前述した比率メータ６２や表示ランプ６３だけに限られることはなく、運転者のモチベーションを高めるために、運転者に向けて他の情報を表示しても良い。例えば、減速時のエネルギー回収によって得られる燃料削減量の積算値を表示しても良い。また、減速時のエネルギー回収によって得られる二酸化炭素の排出削減量の積算値を表示しても良い。これらの情報を運転者に把握させることにより、運転者の省燃費運転に関するモチベーションを更に高めることが可能となる。
【００３２】
また、前述の説明では、車両用回生装置１０に第１電源系４０および第２電源系４５からなる電源ユニット１４を設けているが、これに限られることはなく、他の電源ユニットを備える車両用回生装置に対して本発明を適用しても良い。ここで、図７は本発明の他の実施の形態である車両用回生装置が備える電源ユニット７０を示す概略図である。なお、図７において、図１に示す部材と同様の部材については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
図７に示すように、オルタネータ２１と電装品４４とは、メインバッテリ１２を迂回する給電ライン７１を介して接続されている。この給電ライン７１にはｎチャネルＦＥＴ等からなる第１スイッチＳＷ１が設けられている。また、メインバッテリ１２の正極ライン７２は電装品４４に接続されており、メインバッテリ１２の負極ライン７３はオルタネータ２１のプラス端子に接続されている。このように、メインバッテリ１２とオルタネータ２１とは直列に接続された状態となる。また、負極ライン７３にはｎチャネルＦＥＴ等からなる第２スイッチＳＷ２が設けられている。さらに、スイッチＳＷ２とメインバッテリ１２との間の負極ライン７３には接地ライン７４が接続されている。この接地ライン７４によって、スイッチＳＷ２とメインバッテリ１２との接続点７５が接地されている。この接地ライン７４にはｎチャネルＦＥＴ等からなる第３スイッチＳＷ３が設けられている。また、サブバッテリ１３の正極ライン７６は電装品４４に接続されており、サブバッテリ１３の負極ライン７７は接地されている。このように、サブバッテリ１３はメインバッテリ１２およびオルタネータ２１に対して並列に接続されている。なお、図示する電装品４４には、スタータモータ２０が含まれている。
【００３４】
このような電源ユニット７０を備える車両用回生装置であっても、運転者に向けて回生比率を表示することにより、運転者の省燃費運転に関するモチベーションを高めることが可能となる。そして、減速時におけるエネルギーの回収効率を高めて燃料消費量を抑制することが可能となる。なお、図示する電源ユニット７０は、メインバッテリ１２とオルタネータ２１とを直列に接続したので、サブバッテリ１３や電装品４４の下限電圧に制限されることなく、メインバッテリ１２を深く放電させることが可能である。すなわち、スイッチＳＷ１，ＳＷ３を開放状態に切り換え、スイッチＳＷ２を接続状態に切り換えた状態のもとで、メインバッテリ１２の電圧降下に合わせてオルタネータ２１の発電電圧を引き上げるように制御される。これにより、メインバッテリ１２を深く放電させた場合であっても、サブバッテリ１３や電装品４４に対する印加電圧を下限電圧以上に保持することが可能となる。すなわち、メインバッテリ１２が備える蓄電容量を、余すことなく十分に活用することが可能となる。
【００３５】
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。例えば、図示する車両用回生装置１０，４０にはメインバッテリ１２およびサブバッテリ１３が設けられているが、これに限られることはなく、サブバッテリ１３を備えていない電源ユニットを備えた車両用回生装置に対して本発明を適用しても良い。
【００３６】
また、前述の説明では、オルタネータ２１とスタータモータ２０を別個に設けているが、オルタネータ２１とスタータモータ２０との機能を兼ね備えた電動モータを設けても良い。さらに、前述の説明では、第１電源系４０の許容電圧範囲を約１２〜１８Ｖに設定しているが、この電圧範囲に限られることはない。同様に、第２電源系４５の許容電圧範囲を約１２〜１５Ｖに設定しているが、この電圧範囲に限られることはない。
【符号の説明】
【００３７】
１０    車両用回生装置
１１    車両
１２    メインバッテリ(第１蓄電体)
１３    サブバッテリ(第２蓄電体)
１５    エンジン
２１    オルタネータ(発電機)
３０    回生ブレーキシステム(回生制動手段)
３１    ブレーキペダル
３２    摩擦ブレーキシステム(摩擦制動手段)
３３    ディスクブレーキ機構(ブレーキ機構)
４０    第１電源系
４１    ヘッドライト(電気負荷)
４２    イグニッションコイル(電気負荷)
４３    メータユニット(電気負荷)
４４    電装品(電気負荷)
４５    第２電源系
４７    スイッチ
４８    制御ユニット(回生制御手段，発電制御手段)
５０    ブレーキスイッチ
６２    比率メータ(比率表示手段)
６３    表示ランプ(停止表示手段)
【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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