JP2006087163A

JP2006087163A - 車両用発電制御装置

Info

Publication number: JP2006087163A
Application number: JP2004266454A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Noda; 典洋野田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2004-09-14
Filing date: 2004-09-14
Publication date: 2006-03-30

Abstract

【課題】車両用発電制御装置において、車両の減速エネルギーを、蓄電池のみを備えたシステムよりも有効に活用することが可能とすることにある。
【解決手段】車両の減速状態を検出する減速状態検出手段を設け、蓄電池とキャパシタとを発電機と並列接続し、蓄電池とキャパシタとを電気負荷と並列接続し、蓄電池と発電機とを接続する第一切替手段を設け、キャパシタと発電機とを接続する第二切替手段を設け、蓄電池と電気負荷とを接続する第三切替手段を設け、キャパシタと電気負荷とを接続する第四切替手段を設け、車両の減速時において、蓄電池が充分充電された状態にあるときには、第一切替手段により発電機と蓄電池とを非接続し、第二切替手段によりキャパシタと発電機とを接続し、発電機の過充電判定電圧を通常運転時の値と同じか高く設定するように制御する制御手段を設けている。
【選択図】図１

Description

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。

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。

このようなオルタネータの発電制御装置には、図７に示すものがある。この図７において、３０２は車両（図示せず）の発電制御装置、３０４は車両に搭載されたエンジン（図示せず）により駆動されて発電する発電機であるオルタネータ、３０６は充放電可能な電源である蓄電池（鉛バッテリ）、３０８はオルタネータ３０４と蓄電池３０６との少なくとも一つからエネルギが供給される電気負荷である。

オルタネータ３０４は、発電部３１０と整流器３１２と電圧レギュレータ３１４とから構成されている。発電部３１０は、ステータコイル３１６及びフィールドコイル３１８を有し、三相交流を発電する。整流器３１２は、ステータコイル３１６が接続された複数のダイオード３２０を有し、三相交流を整流する。電圧レギュレータ３１４は、ツェナーダイオード３２２と比較器３２４とトランジスタ３２６・３２８とを有し、フィールドコイル３１８の界磁電流を制御する。

オルタネータ３０４は、出力端子３３０に電気負荷３０８を接続するとともに蓄電池３０６のプラス側を接続し、入力端子３３２にイグニションスイッチ３３４を介して蓄電池３０６のプラス側を接続し、さらに、蓄電池電圧を監視するために、蓄電池電圧監視端子３３６に蓄電池３０６のプラス側を接続している。

発電制御装置３０２は、蓄電池電圧監視端子３３６に作用する蓄電池電圧を比較器３２４により監視し、蓄電池電圧が比較器３２４の発電電圧設定端子３３８に作用する過充電判定電圧ＲＥＦを下回ると、トランジスタ３２６がオフしてトランジスタ３２８がオンし、界磁電流をフィールドコイル３１８へ流して発電を行う。この発電により、オルタネータ３０４は、出力端子３３０の出力電圧が上昇し、蓄電池３０６や電気負荷３０８へ電力を供給する。

逆に、発電制御装置３０２は、蓄電池３０６が充電されて蓄電池電圧が過充電判定電圧ＲＥＦを上回ると、トランジスタ３２６がオンしてトランジスタ３２８がオフし、界磁電流がフイールドコイル３１８へ流れなくなり、発電は停止する。

従来、エンジンにより駆動されてバッテリへの充電を行う発電機を備えた装置には、発電機の負荷の増大に伴いエンジン回転数が設定回転数よりも小さくなった場合に、回転数センサからの信号に基づいて発電機の発電を抑制あるいは停止させるものがある。
また、発電制御装置には、オルタネータの発電量を算出し、このオルタネータの発電量及びエンジンの運転情報に応じた目標発電量相当の発電デューティを算出し、この発電デューティをクランク角パルス信号に同期させて開閉器に導入し、エンジンの運転情報が設定定常域にあると設定時間だけ開閉器に発電カット相当のデューティ信号を出力して発電カットを行い、バッテリの充放電特性に悪影響を与えることがなく、発電負荷低減による燃費を向上するものがある。
更に、発電制御装置には、車両の減速時において、バッテリの端子電圧を実際のバッテリ電圧から所定値低下させ、車両の運動エネルギの一部をバッテリに回収し、車両の減速時以外では、オルタネータの発電負荷を下げ、燃費、動力性能を向上するものがある。
更にまた、蓄電池とキャパシタとを備えた装置には、エンジンのアイドルストップからの再始動時以外のときは、キャパシタを充電しておき、アイドルストップからの再始動時には、キャパシタの電圧を蓄電池の電圧に加えてスタータに供給するものがある。
また、発電制御装置には、蓄電池とキャパシタとを備え、車両の減速時にキャパシタに充電し、エンジンのアイドルストップ中の電力を蓄電池の代わりにキャパシタで代替するものがある。
特開昭５８−１３１３４２号公報特開平６−１１３５９９号公報特開平５−１３０７４７号公報特開２００３−１４８３１０号公報特開２００２−２３８１０３号公報

ところで、従来、図７に示す発電制御装置において、オルタネータ３０４は、比較器３２４の発電電圧設定端子３３８に作用する過充電判定電圧ＲＥＦの電圧が高いと発電量が大きくなり、よって、エンジン（図示せず）の負荷が大きくなり、燃費の悪化を招く。これに対して、オルタネータ３０４は、過充電判定電圧ＲＥＦが低いと、発電量が減り、よって、エンジンの負荷が小さくなり、燃費が向上する。しかし、オルタネータ３０４は、過充電判定電圧ＲＥＦが低いと、蓄電池３０６から放電する電力が増え、蓄電池３０６の使用寿命が短くなるという問題点があった。

これらの問題点を解決するために、前記特許文献１において、過充電判定電圧をエンジンの運転状況によって下げる方法や、前記特許文献２において、オルタネータの発電負荷を測定して過充電判定電圧を制御する方法や、前記特許文献３において、過充電判定電圧を実際のバッテリ電圧より高くしてバッテリにより多く充電し、逆に、過充電判定電圧をバッテリ電圧より低くし、バッテリ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、エンジンの燃費を向上する方法が考案されている。

しかしながら、何れの方法もバッテリの過充電判定電圧を下げるとバッテリ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、バッテリの使用寿命が短くなるという問題点があった。また、過充電判定電圧を上げてバッテリの許容以上に充電すると、バッテリから放電することが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、バッテリの使用寿命が短くなるという問題点があった。

また、バッテリとキャパシタを組み合わせた装置（システム）として、前記特許文献４、５が提案されている。前記特許文献４は、アイドルストップからの再始動時に、バッテリの電力を補うためにキャパシタを利用しているが、通常運転時には、キャパシタを有効に利用していない。また、前記特許文献５は、同様に、アイドルストップ中の電力をバッテリの代わりにキャパシタで代替するシステムであるが、通常運転時のキャパシタを有効に利用していなく、改善が望まれていた。

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、前記車両の減速状態を検出する減速状態検出手段を設け、蓄電池とキャパシタとを前記発電機と並列接続し、前記蓄電池と前記キャパシタとを電気負荷と並列接続し、前記蓄電池と前記発電機とを接続する第一切替手段を設け、前記キャパシタと前記発電機とを接続する第二切替手段を設け、前記蓄電池と前記電気負荷とを接続する第三切替手段を設け、前記キャパシタと前記電気負荷とを接続する第四切替手段を設け、前記車両の減速時において、前記蓄電池が充分充電された状態にあるときには、前記第一切替手段により前記発電機と前記蓄電池とを非接続し、前記第二切替手段により前記キャパシタと前記発電機とを接続し、前記発電機の過充電判定電圧を通常運転時の値と同じか高く設定するように制御する制御手段を設けたことを特徴とする。

この発明の車両用発電制御装置は、車両の減速時において、蓄電池が充分充電された状態にあるときには、第一切替手段により蓄電池と発電機とを非接続し、第二切替手段によりキャパシタと発電機とを接続し、発電機の過充電判定電圧を通常運転時の値と同じか高く設定するように制御することから、車両の減速エネルギーを、蓄電池のみを備えたシステムよりも有効に活用することが可能となる。

車両の減速エネルギーを有効に活用する目的を、車両の減速時に、蓄電池と発電機とを非接続するとともに、キャパシタと発電機とを接続し、さらに、発電機の過充電判定電圧を通常運転時の値よりも高く設定して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詳細且つ具体的に説明する。

図１〜図５は、この発明の第１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（図示しない）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とを備え、オルタネータ４の発電状態を制御するものである。

オルタネータ４は、発電部１２と整流器１４と電圧レギュレータ１６とから構成される。発電部１２は、ステータコイル１８及びフィールドコイル２０を有し、フィールドコイル２０に供給される界磁電流によりステータコイル１８に三相交流を発電させる。整流器１４は、ステータコイル１８が接続された複数のダイオード２２を有し、三相交流を整流する。電圧レギュレータ１６は、ツェナーダイオード２４と比較器２６とトランジスタ２８・３０とを有し、フィールドコイル２０に供給される界磁電流を制御する。

電圧レギュレータ１６は、出力端子３２と入力端子３４と発電電圧監視端子３６と発電電圧設定端子３８とを有している。ツェナーダイオード２４は、プラス側を抵抗４０を介して入力端子３４に接続し、マイナス側を接地している。比較器２６は、入力側に抵抗４２を介して発電電圧監視端子３６を接続するとともに発電電圧設定端子３８を接続し、出力側をトランジスタ２８のベース側に接続している。トランジスタ２８は、コレクタ側を抵抗４４を介して入力端子３４に接続するとともにトランジスタ３０のベース側に接続し、エミッタ側を接地している。トランジスタ３０は、コレクタ側をダイオード４６を介して出力端子３２に接続し、エミッタ側を接地している。また、発電電圧設定端子３８では、車両の通常運転時のオルタネータ４の過充電判定電圧ＲＥＦを設定している。

また、電圧レギュレータ１６の出力端子３２には、フィールドコイル２０の一端側と整流器１４のダイオード２２のプラス側とを接続している。フィールドコイル２０の他端側は、トランジスタ３０のコレクタ側に接続している。整流器１４のダイオード２２のマイナス側は、接地している。

蓄電池６とキャパシタ８とは、各プラス側を電圧レギュレータ１６の出力端子３２に接続し、各プラス側を発電電圧監視端子３６に接続し、そして、オルタネータ４と並列接続しているとともに、電気負荷１０と並列接続している。また、この電気負荷１０は、電圧レギュレータ１６の出力端子３２に接続している。

この車両用発電制御装置２においては、オルタネータ４の出力端子３２からの発電電圧を、発電電圧設定端子３８の過充電判定電圧ＲＥＦと比較して、発電の作動・停止を判定する発電電圧設定端子３８の発電電圧を可変に設定可能なものである。

蓄電池６とオルタネータ４とは、蓄電池６のプラス側と電圧レギュレータ１６の出力端子３２との間の第一切替手段４８で接続・切り離し可能に接続している。キャパシタ８とオルタネータ４とは、キャパシタ８の一側と電圧レギュレータ１６の出力端子３２との間の第二切替手段５０で接続・切り離し可能に接続している。

また、電気負荷１０には、蓄電池６のプラス側が第三切替手段５２とダイオード５４とを介して接続しているとともに、キャパシタ８のプラス側が第四切替手段５６とダイオード５８とを介して接続している。つまり、蓄電池６と電気負荷１０とは、蓄電池６のプラス側と電気負荷１０との間の第三切替手段５２で接続・切り離し可能に接続している。キャパシタ８と電気負荷１０とは、キャパシタ８のプラス側と電気負荷１０との間の第四切替手段５６で接続・切り離し可能に接続している。

更に、蓄電池６のプラス側と発電電圧監視端子３６とは、第五切替手段６０で接続・切り離し可能に接続している。キャバシタ８の一側と発電電圧監視端子３６とは、第六切替手段６２で接続・切り離し可能に接続している。

また、蓄電池６は、プラス側にエンジン始動用のスタータモータ６４を接続し、プラス側をイグニションスイッチ６６を介して電圧レギュレータ１６の入力端子３４に接続している。なお、蓄電池６及びキャパシタ８は、各マイナス側を接地している。

前記各切替手段４８、５０、５２、５６、６０、６２は、制御手段６８に接続している。この制御手段６８には、車両の減速状態を検出する減速状態検出手段としての車速センサ７０と、エンジン回転数を検出するクランク角センサ７２と、電気負荷１０の加担時であるヘッドランプ点灯時やラジエータファンモータ駆動時等にＯＮする電気負荷スイッチ７４と、フィールドコイル２０とトランジスタ３０のコレクタ側との間の接続点７６からのＦＲ信号とが接続している。

制御手段６８は、車両の減速時において、蓄電池６が充分充電された状態にあるときには、第一切替手段４８によりオルタネータ４と蓄電池６とを非接続し、第二切替手段５０によりキャパシタ８とオルタネータ４とを接続し、オルタネータ４の過充電判定電圧ＲＥＦを通常運転時の値と同じか高く設定するように制御する。

また、制御手段６８は、車両の減速時以外の運転状態において、キャパシタ８が充電されている場合には、第一切替手段４８によりオルタネータ４と蓄電池６とを非接続し、第二切替手段５０によりキャパシタ８とオルタネータ４とを接続し、第四切替手段５６によりキャパシタ８と電気負荷１０とを接続し、第三切替手段５２により蓄電池６と電気負荷１０とを接続し、オルタネータ４の過充電判定電圧ＲＥＦを蓄電池６の開放電圧（オープン電圧）よりも高く且つキャパシタ電圧よりも低く設定するように制御する。

更に、制御手段６８は、車両の減速時以外の運転状態において、キャパシタ８が充電されている場合には、第一切替手段４８によりオルタネータ４と蓄電池６とを非接続し、第三切替手段５２により蓄電池６と電気負荷１０とを接続し、第二切替手段５０によりキャパシタ８とオルタネータ４とを接続し、第四切替手段５６によりキャパシタ８と電気負荷１０とを接続し、オルタネータ４の過充電判定電圧を蓄電池６の開放電圧よりも高く且つキャパシタ電圧よりも低く設定するように制御する。

更にまた、制御手段６８は、車両の始動時において、第一切替手段４８によりオルタネータ４と蓄電池６とを接続し、第三切替手段５２により蓄電池６と電気負荷１０とを接続し、第二切替手段５０によりキャパシタ８とオルタネータ４とを非接続し、第四切替手段５６によりキャパシタ８と電気負荷１０とを接続するように制御する。

次に、この第１実施例の作用を、図２のフローチャートに基づいて説明する。

車両用発電制御装置２の制御手段６８において、プログラムがスタートすると（ステップ１０２）、運転者の意思により、車両が減速状態か否かを判断する（ステップ１０４）。このステップ１０４がＮＯの場合には、この判断を継続する。

このステップ１０４がＹＥＳで、車両が減速状態であり、車輸からの減速エネルギによってエンジンが駆動されている場合等には、オルタネータ４がエンジンのクランクシャフトの回転力により駆動されていることから、エンジンと一緒にオルタネータ４も駆動されている。

この場合において、第一の電源である蓄電池６が充分充電状態にあるか否かを判断する（ステップ１０６）。このステップ１０６がＮＯの場合には、この判断を継続する。

このステップ１０４がＹＥＳの場合には、図３に示す如く、蓄電池６への第一切替手段４８及び第五切替手段６０をオフとし（ステップ１０８）、第二の電源であるキャパシタ８への第二切替手段５０及び第六切替手段６２をオンとする（ステップ１１０）。

また、蓄電池６から電気負荷１０への第三切替手段５２をオンとし（ステップ１１２）、キャパシタ８から電気負荷１０への第四切替手段５６をオフとする（ステップ１１４）。

そして、オルタネータ４の過充電判定電圧ＲＥＦ（発電電圧設定端子３８の電圧）をキャパシタ８の許容電圧まで上げ（ステップ１１６）、キャパシタ８ヘ充電する（ステップ１１８）。

これにより、車両の減速エネルギーを、第一の電源である蓄電池６のみの場合よりも、より多く蓄えることができる。

また、第二の電源であるキャパシタ８が充分に充電された後で、運転者の意思により、車両が減速以外の運転状態か否かを判断する（ステップ１２０）。このステップ１２０がＮＯの場合には、前記ステップ１０４に戻る。

このステップ１２０がＹＥＳで、車両が減速以外の運転状態になった場合には、第一切替手段４８によりオルタネータ４と蓄電池６とを非接続し、第二切替手段５０によりキャパシタ８とオルタネータ４とを接続し、第四切替手段５６によりキャパシタ８と電気負荷１０とを接続し、第三切替手段５２により蓄電池６と電気負荷１０とを接続し、オルタネータ４の過充電判定電圧ＲＥＦを、蓄電池６の開放電圧（オープン電圧）よりも高い電圧で且つキャパシタ８のキャパシタ電圧よりも低い電圧に調整する（ステップ１２２）。つまり、
蓄電池の開放電圧＜過充電判定電圧ＲＥＦ＜キャパシタ電圧
とし、そして、プログラムをエンドとする（ステップ１２４）。

これにより、車両の電気負荷１０へ供給される電力は、キャパシタ８から供給されて、蓄電池６からの電力が供給されず、蓄電池６を休止させることができる。

また、キャパシタ８のキャパシタ電圧がオルタネータ４の過充電判定電圧ＲＥＦよりも高い電圧である時間は、オルタネータ４のフィールドコイル２０へ電流が流れないので、発電せず、エンジンに対するオルタネータ４の負荷が減り、燃費が向上する。

更に、キャパシタ８のキャパシタ電圧がオルタネータ４の過充電判定電圧ＲＥＦよりも低い電圧になった時には、オルタネータ４のフィールドコイル２０へ電流が流れ、発電を開始するが、キャパシタ８のキャパシタ電圧が過充電判定電圧ＲＥＦまで上昇すると、発電を停止する。

また、発電電圧を蓄電池６のみのときよりも低い電圧に設定することにより、エンジンに対するオルタネータ４の発電負荷が減り、燃費が向上する。また、蓄電池６を使用していないので、蓄電池６の使用寿命を長くすることができる。

更に、電気負荷１０が急激に増加した場合に、キャパシタ８のキャパシタ電圧がそれに伴い低下し、オルタネータ４の発電電圧もオルタネータ４の発電が追いつかなくて低下した場合でも、電気負荷１０と蓄電池６とが、第三切替手段５２とダイオード５４とで接続状態にあるため、電気負荷１０には蓄電池６から電力が供給されて、システム電源が低下するのを防ぐことができる。

また、この電気負荷１０と蓄電池６との間にあるダイオード５４は、キャパシタ８の電圧が、蓄電池６の電圧よりも高い電圧である時でも、キャパシタ８の電力が蓄電池６へ移行してしまうのを防止する。

次に、エンジンの始動時の場合を、図４のフローチャートに基づいて説明する。

図４に示す如く、制御手段６８のプログラムがスタートすると（ステップ２０２）、エンジンの始動時か否かを判断する（ステップ２０４）。このステップ２０４がＮＯの場合には、この判断を継続する。

このステップ２０４がＹＥＳの場合には、図５に示す如く、蓄電池６への第一切替手段４８及び第五切替手段６０をオンとし（ステップ２０６）、キャパシタ６への第二切替手段５０及び第六切替手段６２をオフとする（ステップ２０８）。

更にまた、蓄電池６から電気負荷１０への第三切替手段５２をオフとし（ステップ２１０）、キャパシタ８から電気負荷１０への第四切替手段５６をオンとする（ステップ２１２）。

そして、スタータモータ６４が駆動か否かを判断する（ステップ２１４）。このステップ２１４がＮＯの場合には、この判断を継続する。

このステップ２１４がＹＥＳで、スタータモータ６４が駆動した時には、蓄電池６への電圧が低下した場合にも、キャパシタ８と電気負荷１０とは第四切替手段５６とダイオード５８とで接続状態であるため、電気負荷１０にはキャパシタ８から電力が供給され（ステップ２１６）、システム電源が低下するのを防ぐことができる。

そして、プログラムをエンドとする（ステップ２１８）。

即ち、この第１実施例においては、蓄電池６とキャパシタ８とをオルタネータ４と電気負荷１０とに並列に接続し、この蓄電池６とキャパシタ８とオルタネータ４と電気負荷１０との接続を切り替えられる各切替手段４８、５０、５２、５６、６０、６２を設け、そして、車両の減速時には、オルタネータ４の発電電圧を高く設定することにより、車両の減速時の減速エネルギーを、鉛バッテリである蓄電池６のみの場合よりも、キャパシタ８の分だけ多く充電することができる。

また、各切替手段４８、５０、５２、５６、６０、６２により、車両の通常運転時には、キャパシタ８とオルタネータ４のみで電気負荷１０の電気をまかなうように設定し、この場合において、オルタネータ４の発電電圧を、蓄電池６のみの時よりも低く設定する（開放電圧より少し高めの値）ことにより、キャパシタ８ヘ充電した後、キャパシタ８の電力が充分ある間は、蓄電池６とオルタネータ４とを使用せずに、キャパシタ８のみで車両の電気をまかなうことができ、これにより、燃費が向上し、蓄電池６の使用寿命を長くすることができる。

更に、キャパシタ８のキャパシタ電圧が発電電圧まで下がった後も、オルタネータ４の発電電圧を蓄電池６のみの時より低く設定することにより、オルタネータ４の発電負荷が減り、燃費が向上するとともに、蓄電池６を休止させることができるので、蓄電池６の使用寿命を長くすることができる。

また、蓄電池６とキャパシタ８と電気負荷１０との間にそれぞれダイオード５４、５８を接続することにより、エンジンの始動時に、蓄電池６の電圧が低下した時に、キャパシタ８から電気を供給し、システム電源を確保する。

更に、車両の通常運転時には、キャパシタ８とオルタネータ４とで運転している時に、電気負荷１０が急増してキャパシタ８の電力が急減して、オルタネータ４の発電が間に合わない時でも、蓄電池６から電気を供給し、システム電源を確保する。

この結果、この実施例にあっては、車両の減速時において、蓄電池６が充分充電された状態にあるときには、第一切替手段４８により発電機であるオルタネータ４と蓄電池６とを非接続し、第二切替手段５０によりキャパシタ８とオルタネータ４とを接続し、オルタネータ４の過充電判定電圧ＲＥＦを通常運転時と同じか高く設定するように制御することにより、車両の減速エネルギーを、蓄電池６のみを備えたシステムより有効に活用することが可能である。

また、車両の減速時以外の運転状態において、キャパシタ８が充電されている場合には、第一切替手段４８によりオルタネータ４と蓄電池６とを非接続し、第二切替手段５０によりキャパシタ８とオルタネータ４とを接続し、第四切替手段５６によりキャパシタ８と電気負荷１０とを接続し、第三切替手段５２により蓄電池６と電気負荷１０とを接続し、オルタネータ４の過充電判定電圧ＲＥＦを蓄電池６の開放電圧よりも高く且つキャパシタ電圧よりも低く設定するように制御することにより、キャパシタ電圧が、オルタネータ４の過充電防止電圧ＲＥＦよりも高い場合には、蓄電池６とオルタネータ４とを使用せずに、キャパシタ８の電力のみで車両の電力をまかなうことが可能である。これにより、燃料消費量の低減を図るとともに、蓄電池６の使用寿命を長くすることが可能である。

更に、制御手段６８は、車両の減速時以外の運転状態において、キャパシタ８が充電されている場合には、第一切替手段４８によりオルタネータ４と蓄電池６とを非接続し、第三切替手段５２により蓄電池６と電気負荷１０とを接続し、第二切替手段５０によりキャパシタ８とオルタネータ４とを接続し、第四切替手段５６によりキャパシタ８と電気負荷１０とを接続し、オルタネータ４の過充電判定電圧ＲＥＦを蓄電池６の開放電圧よりも高く且つキャパシタ電圧よりも低く設定するように制御することにより、電気負荷１０が急増した場合でも、蓄電池６から電力を供給することができるので、システムに不具合が発生するのを防ぐことが可能である。

更にまた、制御手段６８は、エンジンの始動時において、第一切替手段４８によりオルタネータ４と蓄電池６とを接続し、第三切替手段５２により蓄電池６と電気負荷１０とを接続し、第二切替手段５０によりキャパシタ８とオルタネータ４とを非接続し、第四切替手段５６によりキャパシタ８と電気負荷１０とを接続するように制御することにより、スタータモータ６４の駆動時において、蓄電池６の電圧が低下した場合でも、電気負荷１０にはキャパシタ８から電力が供給されるので、システムに不具合が発生するのを防ぐことができる。

図６は、この発明の第２実施例を示すものである。

この第２実施例においては、上述の第１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。

この第２実施例の特徴とするところは、以下の点にある。即ち、第一の電源である蓄電池（鉛バッテリ）６と発電機であるオルタネータ４との切替手段、及び、第二の電源であるキャパシタ８とオルタネータ４との切替手段には、図６に示す如く、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）８２、８４を夫々利用した。

この第２実施例の構成によれば、ＦＥＴ８２、８４の内部のダイオード作用が、図１の第一の電源である蓄電池（鉛バッテリ）６と電気負荷１０、第二の電源であるキャパシタ８と電気負荷１０との間にあるダイオードの代用をすることができ、ダイオード自体を省略することができる。つまり、オルタネータ４と蓄電池（鉛バッテリ）６、キャパシタ８との切替手段にＦＥＴ８２、８４を使用することから、切替手段にリレーとダイオードとを使用し、これにより、リレーの代わりにＦＥＴ８２、８４を使用すると、ダイオードを削減でき、構成が簡単で、廉価とすることができる。

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。

例えば、車両の発進時において、発電機の過充電判定電圧を通常運転時の値よりも高く設定することにより、エンジンに少しだけ負荷をかけて、車両の急発進を防止するとともに、キャパシタへの充電を図ることが可能である。また、車両を停止してエンジンを停止しようとするときに、発電機の過充電判定電圧を通常運転時の値よりも高く設定することにより、エンジンに少しだけ負荷をかけて、エンジンの停止を速やかに行わせることで、例えば、自動始動停止制御装置を備えた車両において、自動停止を速やかに行わせることができ、燃費等の改善を図るとともに、キャパシタへの充電を図ることが可能である。

車両の減速時に発電機の過充電判定電圧を通常運転時の値よりも高く設定することを、他の制御にも適用することができる。

第１実施例において車両用発電制御装置の電気回路図である。第１実施例において車両の減速時の制御のフローチャートである。第１実施例において車両の減速時の電気回路図である。第１実施例においてエンジンの始動時の制御のフローチャートである。第１実施例においてエンジンの始動時の電気回路図である。第２実施例において車両用発電制御装置の電気回路図である。従来において車両用発電制御装置の電気回路図である。

符号の説明

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
３６発電電圧監視端子
３８発電電圧設定端子
４８第一切替手段
５０第二切替手段
５２第三切替手段
５４ダイオード
５６第四切替手段
５８ダイオード
６０第五切替手段
６２第六切替手段
６８制御手段
７０車速センサ
７２クランク角センサ
７４電気負荷スイッチ
７６接続点

Claims

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、前記車両の減速状態を検出する減速状態検出手段を設け、蓄電池とキャパシタとを前記発電機と並列接続し、前記蓄電池と前記キャパシタとを電気負荷と並列接続し、前記蓄電池と前記発電機とを接続する第一切替手段を設け、前記キャパシタと前記発電機とを接続する第二切替手段を設け、前記蓄電池と前記電気負荷とを接続する第三切替手段を設け、前記キャパシタと前記電気負荷とを接続する第四切替手段を設け、前記車両の減速時において、前記蓄電池が充分充電された状態にあるときには、前記第一切替手段により前記発電機と前記蓄電池とを非接続し、前記第二切替手段により前記キャパシタと前記発電機とを接続し、前記発電機の過充電判定電圧を通常運転時の値と同じか高く設定するように制御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。
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、前記車両の減速状態を検出する減速状態検出手段を設け、蓄電池とキャパシタとを前記発電機と並列接続し、前記蓄電池と前記キャパシタとを電気負荷と並列接続し、前記蓄電池と前記発電機とを接続する第一切替手段を設け、前記キャパシタと前記発電機とを接続する第二切替手段を設け、前記蓄電池と前記電気負荷とを接続する第三切替手段手段を設け、前記キャパシタと前記電気負荷とを接続する第四切替手段を設け、前記車両の減速時以外の運転状態において、前記キャパシタが充電されている場合には、前記第一切替手段により前記発電機と前記蓄電池とを非接続し、前記第二切替手段により前記キャパシタと前記発電機とを接続し、前記第四切替手段により前記キャパシタと前記電気負荷とを接続し、前記第三切替手段により前記蓄電池と前記電気負荷とを接続し、前記発電機の過充電判定電圧を前記蓄電池の開放電圧よりも高く且つキャパシタ電圧よりも低く設定するように制御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。
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、前記車両の減速状態を検出する減速状態検出手段を設け、蓄電池とキャパシタとを前記発電機と並列接続し、前記蓄電池と前記キャパシタとを電気負荷と並列接続し、前記蓄電池と前記発電機とを接続する第一切替手段を設け、前記キャパシタと前記発電機とを接続する第二切替手段を設け、前記蓄電池と前記電気負荷とを接続する第三切替手段手段を設け、前記キャパシタと前記電気負荷とを接続する第四切替手段を設け、前記車両の減速時以外の運転状態において、前記キャパシタが充電されている場合には、前記第一切替手段により前記発電機と前記蓄電池とを非接続し、前記第三切替手段により前記蓄電池と前記電気負荷とを接続し、前記第二切替手段により前記キャパシタと前記発電機とを接続し、前記第四切替手段により前記キャパシタと前記電気負荷とを接続し、前記発電機の過充電判定電圧を前記蓄電池の開放電圧よりも高く且つキャパシタ電圧よりも低く設定するように制御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。
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、蓄電池とキャパシタとを前記発電機と並列接続し、前記蓄電池と前記キャパシタとを電気負荷と並列接続し、前記蓄電池と前記発電機とを接続する第一切替手段を設け、前記キャパシタと前記発電機とを接続する第二切替手段を設け、前記蓄電池と前記電気負荷とを接続する第三切替手段手段を設け、前記キャパシタと前記電気負荷とを接続する第四切替手段を設け、前記エンジンの始動時において、前記第一切替手段により前記発電機と前記蓄電池とを接続し、前記第三切替手段により前記蓄電池と前記電気負荷とを接続し、前記第二切替手段により前記キャパシタと前記発電機とを非接続し、前記第四切替手段により前記キャパシタと前記電気負荷とを接続するように制御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。