(57)【要約】【課題】本発明は、外気温度が低い時には効果的にエンジンの暖機状態を保持することを目的としている。【解決手段】このため、エンジンの前方に配置され、車両が走行中に受ける走行風によって回転可能なファンと、ファンの走行風による回転に伴って電力を発生する発電機と、発電機で発生した電力を蓄電するバッテリと、を備えた車両用電力回生装置であって、車両の外気温度を検出する外気温度検出手段と、外気温度検出手段によって検出された外気温度が所定値以下であることを条件として発電機に負荷をかける制御手段と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの前方に配置され、車両が走行中に受ける走行風によって回転可能なファンと、このファンの走行風による回転に伴って電力を発生する発電機と、この発電機で発生した電力を蓄電するバッテリと、を備えた車両用電力回生装置であって、車両の外気温度を検出する外気温度検出手段と、この外気温度検出手段によって検出された外気温度が所定値以下であることを条件として前記発電機に負荷をかける制御手段と、を備えていることを特徴とする車両用電力回生装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記外気温度に応じて予め設定された発電量になるように前記発電機の負荷量を制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用電力回生装置。
【請求項３】
走行風の風速を検出する風速検出手段を備え、前記制御手段は、前記風速に応じて予め設定された発電量になるように前記発電機の負荷量を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用電力回生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用電力回生装置に係り、特に車両の外気温度を検出し、この外気温度に応じて発電機へ負荷をかけ、効果的にエンジンの暖機状態の保持を図る車両用電力回生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両前方から受けた風力により冷却ファンで発電させる技術は、以下の特許文献１及び２のように既に発案されている。
また、上記特許文献１及び２では、冷却ファンによる発電の高効率化に着目し、冷却ファン駆動装置の制御方法について発案している。
このように、これまで発案された技術は冷却ファン駆動装置の構造に関するもの、または冷却ファンによる発電の制御に関するものであり、冷却ファンが発電した電力量に着目した技術の発案はなされていない。
【０００３】
一般に、自動車におけるラジエータの役割は、エンジンから熱を受け取り高温になった冷却液を冷却させることである。
高温になった冷却液の温度を下げるため、ラジエータコア内のチューブに冷却液を流入し、隣接するフィンに熱を伝え、熱を受け取ったフィンを走行風で冷却する。
走行風による冷却のみでは水温要求を満足できなくなると、モータの駆動により冷却ファンを回転させ冷却を促進させる。
【０００４】
また、車両走行中において、冷却ファンはモータを駆動させなくとも車両前方から受ける風力により回転することができる。
そのため、風力発電のように冷却ファンによる走行風を利用した発電が可能となる。
既に、冷却ファンによる発電に関する技術は多くの発案がなされている。
しかし、既存の発案は、発電の制御方法に着目したものが多く、発電量の制御に関する技術は未だ発案されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−０４０９３３号公報
【特許文献２】特開２００６−１８９００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来の上記特許文献１及び２に開示されるものは、車両前方から受けた風力により冷却ファンで発電させる駆動装置について、バッテリが満充電であるか、暖機運転中であるか、車速領域であるか、減速要求はあるかという判定基準を用いて発電を効率的に制御することを目的としている。
しかし、上記特許文献１及び２に開示されるものの制御は、回生制御の「実行」と「停止」のみであり、エンジンの暖機への影響が考慮されていないという不都合がある。
【０００７】
この発明は、外気温度が低い時には効果的にエンジンの暖機状態を保持することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、エンジンの前方に配置され、車両が走行中に受ける走行風によって回転可能なファンと、このファンの走行風による回転に伴って電力を発生する発電機と、この発電機で発生した電力を蓄電するバッテリと、を備えた車両用電力回生装置であって、車両の外気温度を検出する外気温度検出手段と、この外気温度検出手段によって検出された外気温度が所定値以下であることを条件として前記発電機に負荷をかける制御手段と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、走行風を受けて回転する発電機に負荷をかけることによって走行風のエネルギが回転エネルギへと変換され、ファンを通過する走行風の風量を弱めることができる。
また、外気温度が低い時にファンを通過する走行風の風景が少なくなるように制御することで、エンジンの空冷効果を抑制でき、効果的にエンジンの暖機状態を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は車両用電力回生装置の制御用フローチャートである。（実施例）
【図２】図２はラジエータと冷却ファンの構成を示す概略斜視図である。（実施例）
【図３】図３は車両用電力回生装置の概略構成図である。（実施例）
【図４】図４は外気温度と風力とによる仕事の関係を示す図である。（実施例）
【図５】図５は風速と発電負荷による発電量の変化を示す図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１〜図５はこの発明の実施例を示すものである。
図２は、ラジエータ１と、このラジエータ１内に回動可能に取り付けられる冷却用のファン２との構成を示す概略斜視図である。
そして、前記ラジエータ１が、図２に示す如く、車両前方から走行風を受けることにより、冷却液から伝えられた熱を放熱する。
水温要求が高い場合には、前記ラジエータ１の車両後方側に取り付けられる発電機３を駆動させて前記ファン２を回転させて冷却を促進させている。
また、前記ファン２が取り込んだ走行風はエンジンルーム（図示せず）へと流入する。
【００１３】
図３は車両用電力回生装置４の概略構成図である。
この車両用電力回生装置４は、図示しないエンジンの前方に配置され、車両が走行中に受ける走行風によって回転可能な前記ファン２と、このファン２の走行風による回転に伴って電力を発生する前記発電機３と、この発電機３で発生した電力を蓄電するバッテリ５と、を備えている。
このとき、前記バッテリ５は、発電された電力を溜める機能と、前記発電機３の駆動状態及び外気温を判定基準として発電量の要求を出す役割を有している。
また、前記発電機３は、前記ファン２の回転エネルギを電気に変換する機能と、充電器からの発電要求により発電負荷を与える役割を有している。
更に、前記ファン２は、走行風による風力のエネルギを回転エネルギに変える役割を有している。
【００１４】
前記車両用電力回生装置４は、車両の外気温度を検出する外気温度検出手段６と、この外気温度検出手段６によって検出された外気温度が所定値以下であることを条件として前記発電機３に負荷をかける制御手段７と、を備える構成とする。
詳述すれば、前記車両用電力回生装置４の制御手段７は、図３に示す如く、前記外気温度検出手段６によって検出された外気温度を入力し、この外気温度が予め設定される所定値以下であるか否かを判断する。
このとき、前記発電機３が駆動しておらず、外気温度が所定値以下の低温領域であると判定される場合には、前記制御手段７が、前記発電機３の発電量の要求を増加させる。
そして、発電量の要求の増加に応じて、前記発電機３で前記ファン２の軸（図示せず）に発電負荷を与えるように、前記制御手段７によって発電機３に負荷をかける。
このため、前記ファン２は、走行風による風力のエネルギを回転エネルギに変換し、前記バッテリ５に発生した電力が蓄電される。
このとき、走行風は前記ファン２でエネルギを奪われるため、エンジンルーム内への流入が弱まる。
これにより、走行風を受けて回転する前記発電機３に負荷をかけることによって走行風のエネルギが回転エネルギへと変換され、前記ファン２を通過する走行風の風量を弱めることができる。
また、外気温度が低い時に前記ファン２を通過する走行風の風景が少なくなるように制御することで、エンジンの空冷効果を抑制でき、効果的にエンジンの暖機状態を保つことができる。
【００１５】
ここで、図４の外気温度と風力とによる仕事の関係を示す図について説明する。
この図４では、走行風が一定の条件下で、外気温が高い領域では前記発電機３の駆動により前記ファン２を回転させるため発電をすることができないが、外気温度の低下とともに水温要求は減少するため発電量は増加する。
【００１６】
また、前記制御手段７は、前記外気温度に応じて予め設定された発電量になるように前記発電機３の負荷量を制御する。
つまり、前記制御手段７は、前記外気温度検出手段６によって検出された外気温度を入力し、この外気温度と所定値とを比較し、前記発電機３にかける負荷量を、予め設定された発電量になるように適正な状態に設定している。
【００１７】
これにより、外気温度に応じて最適な発電負荷を設定することで、エンジンの暖機状態を保持するとともに電力回生効率を向上させることができる。
【００１８】
更に、走行風の風速を検出する風速検出手段８を備え、前記制御手段７は、前記風速に応じて予め設定された発電量になるように前記発電機３の負荷量を制御する。
つまり、前記制御手段７に、図３に示す如く、前記風速検出手段８を接続する。
そして、この風速検出手段８の検出する走行風の風速に応じて予め設定された発電量になるように、図５の発電量マップを利用して前記発電機３の負荷量を制御する。
【００１９】
これにより、走行風の風速に応じて最適な発電負荷を設定することで、エンジンの暖機状態を保持するとともに電力回生効率を向上させることができる。
【００２０】
追記すれば、図５に風速と発電負荷による発電量の変化を示す図において、発電量は上述した「風速」や「発電負荷」（請求項３参照。）によって異なり、矢印で示したポイントが最も効率良く発電できる領域である。
また、外気温度（請求項２参照。）によっても発電量が異なることが考えられ、これらをもとにした発電量マップを用いれば最も発電効率の良いい領域で発電要求を出すことが可能である。
【００２１】
次に、図１の前記車両用電力回生装置４の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００２２】
この車両用電力回生装置４の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、前記外気温度検出手段６で外気温度を検出する処理（１０２）に移行する。
そして、この処理（１０２）の後に、外気温度が所定値以下であるか否かの判断（１０３）に移行する。
この判断（１０３）においては、前記制御手段７が、前記外気温度検出手段６で検出した外気温度を入力するとともに、この外気温度と予め設定される所定値とを比較している。
上述の外気温度が所定値以下であるか否かの判断（１０３）において、この判断（１０３）がＹＥＳの場合には、前記風速検出手段８で走行風の風速を検出する処理（１０４）に移行する。
上述の外気温度が所定値以下であるか否かの判断（１０３）がＮＯの場合には、回生制御を実行しない処理（１０５）に移行し、その後に後述する前記車両用電力回生装置４の制御用プログラムのエンド（１０８）に移行する。
また、前記風速検出手段８で走行風の風速を検出する処理（１０４）の後には、外気温度又は風速に応じて前記発電機３にかける負荷量を決定する処理（１０６）に移行する。
この処理（１０６）においては、前記制御手段７が、図４や図５に開示した各種のマップを利用して外気温度又は風速に応じた前記発電機３にかける負荷量を決定している。
そして、外気温度又は風速に応じて前記発電機３にかける負荷量を決定する処理（１０６）の後には、回生制御を実行する処理（１０７）に移行する。
この処理（１０７）においては、前記制御手段７が回生制御を実行するため、走行風を受けて回転する前記発電機３に負荷をかけることとなり、走行風のエネルギが回転エネルギへと変換され、前記ファン２を通過する走行風の風量を弱められる。
上述の回生制御を実行する処理（１０７）の後には、前記車両用電力回生装置４の制御用プログラムのエンド（１０８）に移行する。
【００２３】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００２４】
例えば、この発明の実施例においては、前記ラジエータ内に冷却用のファン２を回動可能に取り付ける構成として説明したが、この冷却用のファンのレイアウト以外にも、ラジエータの前面に冷却用のファンを設置する特別構成とすることも可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  ラジエータ
２  冷却用のファン
３  発電機
４  車両用電力回生装置
５  バッテリ
６  外気温度検出手段
７  制御手段
８  風速検出手段
【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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