(57)【要約】【課題】バッテリ電圧が下がった場合にも効率よくバッテリ上がりを防止することができる車両のバッテリ上がり防止装置を提供する。【解決手段】発電機４０と、ラジオ２１およびカーナビ２２と、エンジン制御ユニット５０を備える。エンジン制御ユニット５０は、ラジオ２１、カーナビ２２の待機状態において補機バッテリ２０の電圧が予め定められた閾値電圧に低下すると、エンジン３０を始動して発電機４０により補機バッテリ２０を充電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにて駆動して補機バッテリを充電する発電機と、
前記補機バッテリから電力の供給を受ける補機と、
前記補機の待機状態において前記補機バッテリの電圧が予め定められた閾値電圧に低下すると、エンジンを始動して前記発電機により前記補機バッテリを充電する制御手段と、
を備えたことを特徴とする車両のバッテリ上がり防止装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記補機バッテリの電圧が前記エンジンを始動するための前記閾値電圧よりも高い閾値電圧に達すると、エンジンの駆動を停止することを特徴とする請求項１に記載の車両のバッテリ上がり防止装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記補機バッテリから電力の供給を受けて作動し、
前記エンジンを始動するための前記閾値電圧は、前記制御手段が正常動作可能な最低電圧であることを特徴とする請求項１または２に記載の車両のバッテリ上がり防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のバッテリ上がり防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンを搭載する車両において、補機バッテリは車両動作時にエンジンに接続された発電機によって発電した電気によって充電されている。しかし、車両非動作時に補機バッテリを充電できず、補機バッテリの電圧が低下する。
【０００３】
そこで、バッテリに接続された負荷（補機）への暗電流を削減してバッテリ上がりを遅くする技術がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８３９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、暗電流を削減してバッテリ上がりを遅くしてバッテリ上がりを防止する対策は、バッテリ電圧が下がった場合の対策ではないので、バッテリ電圧が下がった場合の対策が必要となる。
【０００６】
この発明の目的は、バッテリ電圧が下がった場合にも効率よくバッテリ上がりを防止することができる車両のバッテリ上がり防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、エンジンにて駆動して補機バッテリを充電する発電機と、前記補機バッテリから電力の供給を受ける補機と、前記補機の待機状態において前記補機バッテリの電圧が予め定められた閾値電圧に低下すると、エンジンを始動して前記発電機により前記補機バッテリを充電する制御手段と、を備えたことを要旨とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、発電機はエンジンにて駆動して補機バッテリを充電することができる。補機は補機バッテリから電力の供給を受ける。制御手段により、補機の待機状態において補機バッテリの電圧が予め定められた閾値電圧に低下すると、エンジンが始動されて発電機により補機バッテリが充電される。
【０００９】
この充電は補機が待機状態で行われるので、補機が動作中に行う場合には動作電流が流れるが、本発明では待機状態で充電が行われるためエンジンの駆動時間を短くでき少ない燃料で充電を行うことができる。
【００１０】
これにより、補機バッテリの電圧が下がった場合にも効率的に補機バッテリを充電して補機バッテリのバッテリ上がりを防止することができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両のバッテリ上がり防止装置において、前記制御手段は、前記補機バッテリの電圧が前記エンジンを始動するための前記閾値電圧よりも高い閾値電圧に達すると、エンジンの駆動を停止することを要旨とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、補機バッテリの電圧がエンジンを始動するための閾値電圧よりも高い閾値電圧に達すると、エンジンの駆動を停止させることができる。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の車両のバッテリ上がり防止装置において、前記制御手段は、前記補機バッテリから電力の供給を受けて作動し、前記エンジンを始動するための前記閾値電圧は、前記制御手段が正常動作可能な最低電圧であることを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、エンジンを始動するための閾値電圧が制御手段が正常動作可能な最低電圧であるので、制御装置を正常動作させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、バッテリ電圧が下がった場合にも効率よくバッテリ上がりを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態での車両のバッテリ上がり防止装置の電気的構成を示すブロック図。
【図２】車両のバッテリ上がり防止装置の作用を説明するためのフローチャート。
【図３】車両のバッテリ上がり防止装置の作用を説明するためのタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両には、補機バッテリ２０と、エンジン３０と、発電機４０と、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０が搭載されている。
【００１６】
補機バッテリ２０は、出力電圧が１３．５ボルト程度である。補機バッテリ２０にはラジオ２１、カーナビ２２等の補機、および、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０が接続されている。ラジオ２１、カーナビ２２等の補機、および、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０は、補機バッテリ２０からの電力の供給により作動する。つまり、補機としてのラジオ２１およびカーナビ２２は、補機バッテリ２０から電力の供給を受ける。
【００１７】
エンジン３０には発電機４０がクラッチ等を介して機械的に接続されている。発電機４０には補機バッテリ２０が電気的に接続されている。そして、エンジン３０の駆動により発電機４０が駆動される。発電機４０の駆動に伴い直流電力が発生し、補機バッテリ２０を充電する。
【００１８】
エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０のマイコン５１はエンジン３０を駆動制御することができるようになっている。詳しくは、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０のマイコン５１は、スタータモータを制御するとともに燃料噴射制御や点火制御を行っており、エンジンの起動や停止を行うことができる。
【００１９】
ラジオ２１、カーナビ２２、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０等にはイグニッションスイッチ（エンジンスイッチ）６０が接続されている。そして、イグニッションスイッチ６０の操作信号がラジオ２１、カーナビ２２、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０等に送られてくる。ラジオ２１、カーナビ２２は、イグニッションスイッチ６０からの操作信号により作動状態になる。また、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）５０のマイコン５１は、イグニッションスイッチ６０からの操作信号、詳しくはエンジン始動信号によりエンジン３０を駆動（始動）させる。
【００２０】
エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０においては電圧センサ５２を有しており、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）５０のマイコン５１は、電圧センサ５２からの信号により補機バッテリ２０の電圧をモニタしている（検知している）。
【００２１】
次に、このように構成した車両のバッテリ上がり防止装置１０の作用について説明する。
作用の説明において、長期にわたり車両を動作させない場合を想定しており、イグニッションキーが抜かれている（エンジンスイッチが非操作状態となっている）。イグニッションスイッチ６０によりエンジン３０が本来駆動するのを本実施形態ではイグニッションスイッチ６０が操作されない状態でもエンジン３０を駆動する（また、このとき、ラジオ２１、カーナビ２２は駆動されない）。よって、イグニッションキーが抜かれているので（エンジンスイッチが非操作状態となっているので）ラジオ２１やカーナビ２２等においては、使用可能な状態での動作電流は流れず、暗電流のみである。
【００２２】
エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）５０のマイコン５１は図２に示す処理を実行する。この処理内容を説明する際に、図３タイムチャートを用いる。
図３において、上から、補機バッテリ２０の電圧Ｖａ、発電機４０（エンジン３０）の駆動状況を示す。
【００２３】
図３において、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０が正常動作可能な最低電圧をＶ１とする。この電圧Ｖ１が補機バッテリ２０の電圧Ｖａについての閾値電圧となる。また、補機バッテリ２０の電圧Ｖａについて、図３に示すように閾値電圧（第１の閾値電圧）Ｖ１よりも所定電圧値αだけ高い閾値電圧（第２の閾値電圧）が設定されている。
【００２４】
図３においてｔ１のタイミング以前は補機バッテリ２０の電圧Ｖａが閾値電圧Ｖ１よりも高くなっている。図３において徐々に補機バッテリ２０の電圧Ｖａが低下している。
エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０のマイコン５１は、図２のステップ１００において補機バッテリ２０の電圧Ｖａが閾値電圧Ｖ１になったか否か判定する。そして、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０のマイコン５１は補機バッテリ２０の電圧Ｖａが閾値電圧Ｖ１になったことを検知すると（図３のｔ１のタイミング）、ステップ１０１においてエンジン３０を始動する。このエンジン３０の始動（駆動）により発電機４０が駆動する。発電機４０の駆動に伴い図３に示すように、補機バッテリ２０の電圧Ｖａが上昇する。
【００２５】
エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０のマイコン５１は、ステップ１０１の処理を実行した後において、ステップ１０２に移行して、補機バッテリ２０の電圧Ｖａが閾値電圧Ｖ１に所定電圧値αを加算した規定値（＝Ｖ１＋α）となったか否か判定する。そして、図３のｔ２のタイミングにおいて、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０のマイコン５１は、補機バッテリ２０の電圧Ｖａが規定値（＝Ｖ１＋α）となると、ステップ１０３に移行してエンジン３０（発電機４０）の駆動を停止する。また、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０も待機状態となる。
【００２６】
このようにエンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０のマイコン５１は補機バッテリ２０の電圧Ｖａをモニタしており、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０が正常動作可能な最低電圧（閾値電圧Ｖ１）になったか否か判定する。マイコン５１は閾値電圧Ｖ１になったことを検知した場合、エンジン３０を始動して発電機４０を動作させることで補機バッテリ２０を充電する。
【００２７】
この際、ラジオ２１、カーナビ２２等の機器（補機）が作動しない状態となっている。
また、補機バッテリ２０の電圧Ｖａが規定値（Ｖ＋α）になったことを検知した場合、マイコン５１はエンジン３０の駆動を停止してエンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０も待機状態となる。
【００２８】
このようにして、エンジン３０を搭載した車両において、長期にわたり車両を動作させない場合に補機バッテリ２０の電圧低下（バッテリ上がり）を防ぐため、補機バッテリ２０の電圧Ｖａを監視して、電圧が低下した場合にはエンジン３０を始動させて発電機４０を作動させ、発電した電気で補機バッテリ２０を充電する。エンジン３０を始動して発電機４０を作動させる場合は、必要最小限の機器であるエンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０のみを作動させることで発電効率を高める。
【００２９】
詳しく説明する。
図３において、図３のｔ１のタイミングで充電が開始される。このとき、補機バッテリ２０の充電は、補機（ラジオ２１、カーナビ２２）が待機状態で行われる。これを図３ではｔ１以降において補機バッテリ２０の電圧Ｖａは実線で示すように推移する。
【００３０】
これに対し、補機（ラジオ２１、カーナビ２２）が動作中に充電を行う場合には図３ではｔ１以降において補機バッテリ２０の電圧Ｖａは破線で示すように推移する。つまり、使用可能な状態での動作電流が流れるので、図３において破線で示すようにｔ１０のタイミングで補機バッテリ２０の電圧Ｖａが規定値（Ｖ１＋α）に達する。
【００３１】
これに対し、本実施形態では待機状態で充電が行われるため図３においてｔ２のタイミングで補機バッテリ２０の電圧Ｖａが規定値（Ｖ１＋α）に達する。このｔ２のタイミングは、破線で示すｔ１０のタイミングより早期であり、エンジン３０の駆動時間を短くでき、少ない燃料で充電を行うことができる。これにより、補機バッテリ２０の電圧が下がった場合にも効率的に補機バッテリ２０を充電して補機バッテリ２０のバッテリ上がりを防止することができる。
【００３２】
従って、電圧センサ５２の追加とエンジン制御ユニット５０のソフトウェア修正のみで補機バッテリ２０の電圧低下（バッテリ上がり）を防止することが可能となる。また、エンジン３０の駆動時にイグニッションスイッチ６０の操作状態に連動させないので必要最小限の機器であるエンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０のみが作動している。これにより、消費電力を抑えながら充電を行うことができる。
【００３３】
以上のごとく本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）車両のバッテリ上がり防止装置の構成として、発電機４０と、補機バッテリ２０から電力の供給を受ける補機としてのラジオ２１およびカーナビ２２と、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０を備える。そして、制御手段としてのエンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０は、補機としてのラジオ２１、カーナビ２２の待機状態において補機バッテリ２０の電圧Ｖａが予め定められた閾値電圧Ｖ１に低下すると、エンジン３０を始動して発電機４０により補機バッテリ２０を充電する。よって、補機バッテリ２０の充電は補機（ラジオ２１、カーナビ２２）が待機状態で行われる。従って、補機が動作中に行う場合には使用可能な状態での動作電流が流れるが、本実施形態では待機状態で充電が行われるためエンジン３０の駆動時間を短くでき少ない燃料で充電を行うことができる。これにより、補機バッテリ２０の電圧Ｖａが下がった場合にも効率的に補機バッテリ２０を充電して補機バッテリ２０のバッテリ上がりを防止することができる。
【００３４】
（２）エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０は、補機バッテリ２０の電圧Ｖａがエンジン３０を始動するための閾値電圧Ｖ１よりも高い閾値電圧（＝Ｖ１＋α）に達すると、エンジン３０の駆動を停止する。よって、補機バッテリ２０の電圧Ｖａがエンジン始動用の閾値電圧Ｖ１よりも高い閾値電圧（Ｖ１＋α）に達すると、エンジン３０の駆動を停止させることができる。
【００３５】
（３）制御手段としてのエンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０は、補機バッテリ２０から電力の供給を受けて作動し、エンジン３０を始動するための閾値電圧Ｖ１は、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０が正常動作可能な最低電圧である。よって、エンジン３０を始動するための閾値電圧Ｖ１がエンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０が正常動作可能な最低電圧であるので、エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０を正常動作させることができる。
【００３６】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・エンジンの種類は限定されず、例えば、ガソリンエンジンでもディーゼルエンジンでもよい。
【００３７】
・補機の種類は限定されず、ラジオやカーナビ以外にも何でもよい。
・エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）５０は補機バッテリ２０から電力の供給を受けて作動したが、これに限ることはなく、補機バッテリ２０とは別の電源から電力の供給を受けて作動するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
２０…補機バッテリ、２１…ラジオ、２２…カーナビ、３０…エンジン、４０…発電機、５０…エンジン制御ユニット（エンジンＥＣＵ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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