アイドリングストップ車両
【課題】アイドリングストップ回数を増やして燃費性能を向上させる。
【解決手段】車速が所定車速Ｖ１を下回る際に、メインバッテリの充電状態ＳＯＣｍが所定値Ｓ１を下回る場合には、メインバッテリに対して急速充電が施される。このように、停車直前にメインバッテリに急速充電を施すことにより、アイドリングストップに備えてメインバッテリを十分に充電することが可能となる。これにより、アイドリングストップ回数を増やすことができ、アイドリングストップ車両の燃費性能を向上させることが可能となる。
【解決手段】車速が所定車速Ｖ１を下回る際に、メインバッテリの充電状態ＳＯＣｍが所定値Ｓ１を下回る場合には、メインバッテリに対して急速充電が施される。このように、停車直前にメインバッテリに急速充電を施すことにより、アイドリングストップに備えてメインバッテリを十分に充電することが可能となる。これにより、アイドリングストップ回数を増やすことができ、アイドリングストップ車両の燃費性能を向上させることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを自動的に停止するアイドリングストップ車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃費性能を向上させるため、一時的な停車時にエンジンを停止させるようにしたアイドリングストップ車両が開発されている(例えば、特許文献１参照)。このアイドリングストップ車両においては、エンジンと共にオルタネータが停止するだけでなく、スタータモータを頻繁に駆動する必要があることから、バッテリの出力や容量に対する要求値が高くなっている。そこで、特許文献１のアイドリングストップ車両には、鉛蓄電池に加えてリチウムイオンバッテリが搭載されている。
【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、特許文献１のアイドリングストップ車両においては、アイドリングストップに備えてバッテリを充放電制御していないため、バッテリの充電状態によってはアイドリングストップが制限されていた。すなわち、アイドリングストップを実行するためには、エンジン停止中やエンジン再始動時に必要な電力をバッテリに確保する必要がある。このため、バッテリが十分に充電されていない場合には、アイドリングストップ機会が訪れたとしても、アイドリングストップを行うことが不可能となっていた。このような、アイドリングストップの制限は、燃費性能を低下させる要因であった。
【０００５】
本発明の目的は、アイドリングストップ回数を増やすことにより、燃費性能を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアイドリングストップ車両は、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止するアイドリングストップ車両であって、発電機に接続される第１蓄電体と、電気負荷に接続される第２蓄電体と、所定車速を下回る際に前記第１蓄電体の充電状態が所定値を下回る場合には、前記第１蓄電体の充電状態が所定値以上となるまで、前記第１蓄電体を充電する充電制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明のアイドリングストップ車両は、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。
【０００８】
本発明のアイドリングストップ車両は、前記発電機および前記第１蓄電体によって第１電源系が構成され、前記電気負荷および前記第２蓄電体によって第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開放状態に切り換えられるスイッチが設けられ、前記充電制御手段は、前記スイッチを開放状態に切り換えた状態のもとで、前記第１蓄電体に印加する充電電圧を、前記第２電源系の上限電圧以上に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、所定車速を下回る際に第１蓄電体の充電状態が所定値を下回る場合には、充電状態が所定値以上となるまで第１蓄電体を充電するようにしたので、アイドリングストップに備えて第１蓄電体の充電状態を確保することが可能となる。これにより、アイドリングストップ回数を増やすことができ、燃費性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態であるアイドリングストップ車両の構成を示す概略図である。
【図２】アイドリングストップ制御におけるブレーキ操作、車速、エンジン回転数の関係を示す説明図である。
【図３】アイドリングストップ制御を実行したときのメインバッテリの充放電状態を示す説明図である。
【図４】アイドリングストップ時における電源装置の電力供給状態を示す説明図である。
【図５】(ａ)および(ｂ)はエンジン始動時における電源装置の電力供給状態を示す説明図である。
【図６】(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における電源装置の電力供給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アイドリングストップ車両が備える電源装置の構成を示す概略図である。
【図８】(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における電源装置の電力供給状態を示す説明図である。
【図９】アイドリングストップ時およびエンジン始動時における電源装置の電力供給状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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アイドリングストップ車両１０の構成を示す概略図である。図１に示すように、アイドリングストップ車両１０(以下、車両という)には、２つのバッテリ１１，１２を備えた電源装置１３が搭載されている。また、車両１０にはエンジン１４および自動変速機１５が搭載されている。自動変速機１５の出力軸１６にはデファレンシャル機構１７を介して駆動輪１８が連結されている。また、エンジン１４にはスタータモータ１９が組み付けられている。さらに、エンジン１４には発電機であるオルタネータ２０が駆動ベルト２１を介して連結されている。図示する車両１０はアイドリングストップ機能を有しており、一時的な停車時にはエンジン１４を自動的に停止させている。このように、積極的にエンジン１４を停止させることで車両１０の燃費性能を向上させている。
【００１２】
電源装置１３には、第１蓄電体としてメインバッテリ１１が設けられている。このメインバッテリ１１にはスタータモータ１９およびオルタネータ２０が接続されている。このように、メインバッテリ１１、スタータモータ１９およびオルタネータ２０によって第１電源系２５が構成されている。なお、第１電源系２５を構成するメインバッテリ１１やオルタネータ２０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１１やオルタネータ２０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１１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、ここでは、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。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)を伴わないことから、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。
【００１３】
また、電源装置１３には、第２蓄電体としてサブバッテリ１２が設けられている。このサブバッテリ１２には、電気負荷として、ヘッドライト２６、イグニッションコイル２７およびインジェクタ２８等の電装品２９が接続されている。このように、サブバッテリ１２および電装品２９によって第２電源系３０が構成されている。なお、第２電源系３０を構成するサブバッテリ１２や電装品２９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１２や電装品２９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１２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１２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、ここでは、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。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)を伴うことから、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。また、サブバッテリ１２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１２として用いても良い。
【００１４】
また、第１電源系２５と第２電源系３０とを接続する通電ライン３１には、ｎチャネルＦＥＴ等のスイッチ３２が設けられている。このスイッチ３２を接続状態に切り換えることにより、第１電源系２５と第２電源系３０とを電気的に接続することが可能となる。一方、スイッチ３２を開放状態に切り換えることにより、第１電源系２５と第２電源系３０とを電気的に切り離すことが可能となる。このように、スイッチ３２を開放して第２電源系３０からオルタネータ２０およびメインバッテリ１１を切り離すことにより、第２電源系３０の上限電圧(１５Ｖ)を超えてオルタネータ２０の発電電圧を設定することが可能となる。すなわち、メインバッテリ１１に印加する充電電圧が、第２電源系３０の上限電圧以上に設定されることになる。これにより、オルタネータ２０の発電量を飛躍的に増大させることが可能となっている。
【００１５】
以下、自動的にエンジン１４を停止するアイドリングストップ制御について説明する。アイドリングストップ制御を実行するため、車両１０には制御ユニット３３が設けられている。制御ユニット３３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３３に接続されるセンサとしては、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキペダルセンサ３４、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルペダルセンサ３５、車速を検出する車速センサ３６、メインバッテリ１１の電圧を検出する電圧センサ３７、メインバッテリ１１の電流を検出する電流センサ３８、メインバッテリ１１の温度を検出する温度センサ３９、サブバッテリ１２の電圧を検出する電圧センサ４０、サブバッテリ１２の電流を検出する電流センサ４１等がある。
【００１６】
図２はアイドリングストップ制御におけるブレーキ操作、車速、エンジン回転数の関係を示す説明図である。制御ユニット３３は、ブレーキ操作や車速等に基づいて、エンジン１４の停止条件を判定している。すなわち、図２に示すように、ブレーキペダルが踏み込まれた状態(ブレーキＯＮ)のもとで、車速が０ｋｍ／ｈまで低下した場合(符号ａ)には、制御ユニット３３によってエンジン１４の停止条件が成立していると判定される。そして、制御ユニット３３は、イグニッションコイル２７やインジェクタ２８等に停止信号を出力してエンジン１４を停止させる。続いて、アイドリングストップ(エンジン停止)中に、ブレーキペダルの踏み込みが解除された場合(ブレーキＯＦＦ，符号ｂ)には、制御ユニット３３によってエンジン１４の停止条件が成立していないと判定される。そして、制御ユニット３３は、スタータモータ１９、イグニッションコイル２７およびインジェクタ２８等に始動信号を出力してエンジン１４を再始動させる。ところで、アイドリングストップを行うためには、エンジン停止中やエンジン再始動時の消費電力を確保するため、メインバッテリ１１を十分に充電しておくことが必要である。すなわち、メインバッテリ１１の蓄電割合を表す充電状態ＳＯＣｍが所定値Ｓ１を下回る場合には、エンジン停止中やエンジン再始動時の電力確保が困難であることからアイドリングストップが制限されていた。
【００１７】
そこで、充電制御手段として機能する制御ユニット３３は、アイドリングストップに備えてメインバッテリ１１の蓄電量を確保するため、以下のように、メインバッテリ１１に対する充電制御を実施している。ここで、図３はアイドリングストップ制御を実行したときのメインバッテリ１１の充放電状態を示す説明図である。図４はアイドリングストップ時における電源装置１３の電力供給状態を示す説明図である。図５(ａ)および(ｂ)は、エンジン始動時における電源装置１３の電力供給状態を示す説明図である。図６(ａ)および(ｂ)は、エンジン作動時における電源装置１３の電力供給状態を示す説明図である。なお、図４〜図６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。
【００１８】
まず、図３に示すように、アイドリングストップ時には、各種電装品２９に対してメインバッテリ１１から電力が供給されるため、メインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍは徐々に低下する。このとき、図４に示すように、制御ユニット３３によってスイッチ３２は接続状態に制御され、電装品２９に対してメインバッテリ１１およびサブバッテリ１２が接続された状態となる。ここで、メインバッテリ１１の蓄電容量を発揮できる電圧範囲は、サブバッテリ１２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１１から電装品２９に対して電力が供給される一方、サブバッテリ１２からの電力供給は抑制される。このように、サブバッテリ１２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１２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１１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１１が著しく劣化することはない。
【００１９】
続いて、図３に符号ａで示すように、アイドリングストップ後のエンジン始動時には、図５(ａ)に示すように、制御ユニット３３によってスイッチ３２は開放状態に切り換えられる。そして、スタータモータ１９にはメインバッテリ１１から電力が供給され、イグニッションコイル２７やインジェクタ２８等の電装品２９にはサブバッテリ１２から電力が供給される。このように、メインバッテリ１１からの大きな電力によってスタータモータ１９を駆動し、サブバッテリ１２の大きな蓄電容量で電装品２９に電力を供給することで、エンジン１４の素早い再始動と、電装品２９への安定電圧供給による電装品２９の瞬時停電防止とを両立することが可能となる。なお、エンジン始動が困難な低温時には、図５(ｂ)に示すように、スイッチ３２を接続した状態のもとでスタータモータ１９を駆動しても良い。これにより、メインバッテリ１１およびサブバッテリ１２からの電力によってスタータモータ１９を駆動することができ、低温環境下であってもエンジン１４を素早く再始動することが可能となる。
【００２０】
また、図３に示すように、エンジン始動後のエンジン作動時には、メインバッテリ１１およびサブバッテリ１２に対する通常充電が実施される。これにより、メインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍは徐々に上昇する。このとき、図６(ａ)に示すように、制御ユニット３３によってスイッチ３２は接続状態に制御され、第１電源系２５と第２電源系３０とが電気的に接続された状態となる。すなわち、通常充電時には、上限電圧が１５Ｖである第２電源系３０を保護するため、オルタネータ２０の発電電圧は１５Ｖ以下に制限されている。
【００２１】
続いて、図３に示すように、車速が所定車速Ｖ１(例えば１０ｋｍ／ｈ)を下回る際に(符号ｂ)、メインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍが所定値Ｓ１を下回る場合には、アイドリングストップに備えてメインバッテリ１１に対する急速充電が実施される。これにより、所定値Ｓ１を上回るように、メインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍを上昇させることが可能となる(符号ｃ)。このとき、図６(ｂ)に示すように、制御ユニット３３によってスイッチ３２は開放状態に切り換えられ、第１電源系２５と第２電源系３０とが電気的に切り離された状態となる。このように、第２電源系３０からオルタネータ２０およびメインバッテリ１１を切り離すことができ、オルタネータ２０の発電電圧を第１電源系２５の上限電圧(１８Ｖ)まで引き上げることが可能となる。すなわち、急速充電時には、第２電源系３０の上限電圧(１５Ｖ)を超えてオルタネータ２０の発電電圧を制御することが可能となる。このように、通常充電よりも発電電圧(発電電力)の高い急速充電を実施することにより、停車迄の少ない時間でメインバッテリ１１を十分に充電することが可能となる。
【００２２】
このように、停車直前にメインバッテリ１１に対して急速充電を実施するようにしたので、アイドリングストップに備えてメインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍを所定値Ｓ１以上に引き上げることが可能となる。これにより、アイドリングストップ機会を逃すことなくエンジン１４を停止させることができ、車両１０の燃費性能を向上させることが可能となる。すなわち、図３に符号ｄで示すように、通常充電のままでは停車時にメインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍが所定値Ｓ１を下回る状況であっても、符号ｃで示すように、停車直前に急速充電を実施することで所定値Ｓ１を上回る充電状態ＳＯＣｍを確保することが可能となるのである。しかも、停車直前の減速時に急速充電を行うようにしたので、エンジン負荷を増大させずにメインバッテリ１１を充電することが可能となる。また、メインバッテリ１１の充電不足に起因するアイドリングストップ中止を減らすことができるため、アイドリングストップを期待する運転者の満足感を高めることが可能となる。さらに、停車後にイグニッションスイッチがオフ操作された場合であっても、停車直前にメインバッテリ１１を充電しておくことにより、次回乗車時のエンジン始動性を向上させることが可能となる。
【００２３】
なお、前述の説明では、停車直前に充電状態ＳＯＣｍが所定値Ｓ１を下回る場合に、最低限必要な所定値Ｓ１を回復するまでメインバッテリ１１を急速充電しているが、これに限られることはなく、所定値Ｓ１よりも高い所定値を急速充電時の目標値に設定しても良い。また、メインバッテリ１１における充電状態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。この算出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。
【００２４】
また、前述の説明では、急速充電時におけるオルタネータ２０の発電電圧を引き上げるため、第１電源系２５と第２電源系３０との間にスイッチ３２を設けているが、これに限られることはなく、第１電源系２５と第２電源系３０との間からスイッチ３２を削減しても良い。この場合には、第２電源系３０の許容電圧範囲内(約１２〜１５Ｖ)で、オルタネータ２０の発電電圧が制御される。例えば、通常充電時にはオルタネータ２０の発電電圧が１３．５Ｖに設定され、急速充電時にはオルタネータ２０の発電電圧が１５Ｖに設定される。このように、第２電源系３０の許容電圧範囲内(約１２〜１５Ｖ)でオルタネータ２０の発電電圧を引き上げることにより、メインバッテリ１１に対して急速充電を実施しても良い。
【００２５】
また、前述の説明では、第１電源系２５および第２電源系３０からなる電源装置１３を車両１０に搭載しているが、この電源装置１３に限られることはなく、他の電源装置を備えた車両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アイドリングストップ車両が備える電源装置５０の構成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。
【００２６】
図７に示すように、オルタネータ２０と電装品２９とは、メインバッテリ１１を迂回する給電ライン５１を介して接続されている。この給電ライン５１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１１の正極ライン５２は電装品２９に接続されており、メインバッテリ１１の負極ライン５３はオルタネータ２０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１１とオルタネータ２０とは直列に接続された状態となる。また、負極ライン５３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１１との間の負極ライン５３には接地ライン５４が接続されている。この接地ライン５４によって、スイッチＳＷ２とメインバッテリ１１との接続点５５が接地されている。この接地ライン５４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１２の正極ライン５６は電装品２９に接続されており、サブバッテリ１２の負極ライン５７は接地されている。このように、サブバッテリ１２はメインバッテリ１１およびオルタネータ２０に対して並列に接続されている。
【００２７】
このような電源装置５０を備える車両であっても、停車直前にメインバッテリ１１に対して急速充電を実施することにより、メインバッテリ１１の充電不足に起因するアイドリングストップ中止を減らすことが可能となる。ここで、図８(ａ)および(ｂ)は、エンジン作動時における電源装置５０の電力供給状態を示す説明図である。図９はアイドリングストップ時およびエンジン始動時における電源装置５０の電力供給状態を示す説明図である。なお、図８および図９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。
【００２８】
図８(ａ)および(ｂ)に示すように、エンジン作動時には、スイッチＳＷ１，ＳＷ３は接続状態に切り換えられ、スイッチＳＷ２は開放状態に切り換えられる。これにより、オルタネータ２０の発電電力は、メインバッテリ１１、サブバッテリ１２および電装品２９に対して供給される。そして、図８(ａ)に示すように、停車直前以外の通常充電時には、オルタネータ２０の発電電圧が低く抑えられる(例えば１３．５Ｖ)。また、図８(ｂ)に示すように、停車直前の急速充電時には、オルタネータ２０の発電電圧が引き上げられる(例えば１５Ｖ)。なお、オルタネータ２０の発電電圧は、サブバッテリ１２や電装品２９の許容電圧範囲内(約１２〜１５Ｖ)で制御される。また、図９に示すように、アイドリングストップ時やエンジン始動時には、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は開放状態に切り換えられ、スイッチＳＷ３は接続状態に切り換えられる。これにより、メインバッテリ１１およびサブバッテリ１２からの電力が電装品２９に対して供給される。なお、図示する電装品２９にはスタータモータ１９が含まれている。
【００２９】
なお、図示する電源装置５０は、メインバッテリ１１とオルタネータ２０とを直列に接続したので、サブバッテリ１２や電装品２９の下限電圧に制限されることなく、メインバッテリ１１を深く放電させることが可能となっている。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１１の電圧降下に合わせてオルタネータ２０の発電電圧が引き上げられる。これにより、メインバッテリ１１を深く放電させた場合であっても、サブバッテリ１２や電装品２９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。したがって、メインバッテリ１１が有する蓄電容量を十分に活用することが可能となる。
【００３０】
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、図示する場合には、動力源としてエンジン１４のみを備える車両１０に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、動力源としてエンジン１４および電動モータを備えるハイブリッド車両に対して本発明を適用しても良い。また、図示する車両１０にはメインバッテリ１１およびサブバッテリ１２が搭載されているが、これに限られることはなく、サブバッテリ１２を搭載していない車両に対して本発明を適用しても良い。
【００３１】
また、前述の説明では、自動変速機１５を備えた車両１０に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、手動変速機を備えた車両に本発明を適用しても良い。手動変速機を備えた車両においては、クラッチペダルの操作状況、シフトポジション、車速等の情報に基づいて、エンジン１４の停止条件が判定されることになる。なお、前述の説明では、車両が完全に停止した後にエンジン１４を停止させているが、これに限られることはなく、車両が完全に停止する前にエンジン１４を停止させても良い。
【００３２】
また、図３に示す場合には、エンジン作動時において常に通常充電を行うようにしているが、これに限られることはなく、車両１０の走行状態に応じて通常充電を停止させても良い。例えば、加速時に通常充電を停止させる一方、減速時に通常充電を実施することが考えられる。これにより、エンジン負荷を増加させないようにオルタネータ２０を制御することができ、車両１０の燃費性能を向上させることが可能となる。
【００３３】
また、前述の説明では、オルタネータ２０とスタータモータ１９を別個に設けているが、オルタネータ２０とスタータモータ１９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２５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３０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】
【００３４】
１０ アイドリングストップ車両
１１ メインバッテリ(第１蓄電体)
１２ サブバッテリ(第２蓄電体)
１４ エンジン
２０ オルタネータ(発電機)
２５ 第１電源系
２６ ヘッドライト(電気負荷)
２７ イグニッションコイル(電気負荷)
２８ インジェクタ(電気負荷)
２９ 電装品(電気負荷)
３０ 第２電源系
３２ スイッチ
３３ 制御ユニット(充電制御手段)
Ｓ１ 所定値
Ｖ１ 所定車速
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを自動的に停止するアイドリングストップ車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の燃費性能を向上させるため、一時的な停車時にエンジンを停止させるようにしたアイドリングストップ車両が開発されている(例えば、特許文献１参照)。このアイドリングストップ車両においては、エンジンと共にオルタネータが停止するだけでなく、スタータモータを頻繁に駆動する必要があることから、バッテリの出力や容量に対する要求値が高くなっている。そこで、特許文献１のアイドリングストップ車両には、鉛蓄電池に加えてリチウムイオンバッテリが搭載されている。
【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、特許文献１のアイドリングストップ車両においては、アイドリングストップに備えてバッテリを充放電制御していないため、バッテリの充電状態によってはアイドリングストップが制限されていた。すなわち、アイドリングストップを実行するためには、エンジン停止中やエンジン再始動時に必要な電力をバッテリに確保する必要がある。このため、バッテリが十分に充電されていない場合には、アイドリングストップ機会が訪れたとしても、アイドリングストップを行うことが不可能となっていた。このような、アイドリングストップの制限は、燃費性能を低下させる要因であった。
【０００５】
本発明の目的は、アイドリングストップ回数を増やすことにより、燃費性能を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアイドリングストップ車両は、所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止するアイドリングストップ車両であって、発電機に接続される第１蓄電体と、電気負荷に接続される第２蓄電体と、所定車速を下回る際に前記第１蓄電体の充電状態が所定値を下回る場合には、前記第１蓄電体の充電状態が所定値以上となるまで、前記第１蓄電体を充電する充電制御手段とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明のアイドリングストップ車両は、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。
【０００８】
本発明のアイドリングストップ車両は、前記発電機および前記第１蓄電体によって第１電源系が構成され、前記電気負荷および前記第２蓄電体によって第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開放状態に切り換えられるスイッチが設けられ、前記充電制御手段は、前記スイッチを開放状態に切り換えた状態のもとで、前記第１蓄電体に印加する充電電圧を、前記第２電源系の上限電圧以上に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、所定車速を下回る際に第１蓄電体の充電状態が所定値を下回る場合には、充電状態が所定値以上となるまで第１蓄電体を充電するようにしたので、アイドリングストップに備えて第１蓄電体の充電状態を確保することが可能となる。これにより、アイドリングストップ回数を増やすことができ、燃費性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態であるアイドリングストップ車両の構成を示す概略図である。
【図２】アイドリングストップ制御におけるブレーキ操作、車速、エンジン回転数の関係を示す説明図である。
【図３】アイドリングストップ制御を実行したときのメインバッテリの充放電状態を示す説明図である。
【図４】アイドリングストップ時における電源装置の電力供給状態を示す説明図である。
【図５】(ａ)および(ｂ)はエンジン始動時における電源装置の電力供給状態を示す説明図である。
【図６】(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における電源装置の電力供給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アイドリングストップ車両が備える電源装置の構成を示す概略図である。
【図８】(ａ)および(ｂ)はエンジン作動時における電源装置の電力供給状態を示す説明図である。
【図９】アイドリングストップ時およびエンジン始動時における電源装置の電力供給状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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アイドリングストップ車両１０の構成を示す概略図である。図１に示すように、アイドリングストップ車両１０(以下、車両という)には、２つのバッテリ１１，１２を備えた電源装置１３が搭載されている。また、車両１０にはエンジン１４および自動変速機１５が搭載されている。自動変速機１５の出力軸１６にはデファレンシャル機構１７を介して駆動輪１８が連結されている。また、エンジン１４にはスタータモータ１９が組み付けられている。さらに、エンジン１４には発電機であるオルタネータ２０が駆動ベルト２１を介して連結されている。図示する車両１０はアイドリングストップ機能を有しており、一時的な停車時にはエンジン１４を自動的に停止させている。このように、積極的にエンジン１４を停止させることで車両１０の燃費性能を向上させている。
【００１２】
電源装置１３には、第１蓄電体としてメインバッテリ１１が設けられている。このメインバッテリ１１にはスタータモータ１９およびオルタネータ２０が接続されている。このように、メインバッテリ１１、スタータモータ１９およびオルタネータ２０によって第１電源系２５が構成されている。なお、第１電源系２５を構成するメインバッテリ１１やオルタネータ２０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１１やオルタネータ２０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１１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、ここでは、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。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)を伴わないことから、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。
【００１３】
また、電源装置１３には、第２蓄電体としてサブバッテリ１２が設けられている。このサブバッテリ１２には、電気負荷として、ヘッドライト２６、イグニッションコイル２７およびインジェクタ２８等の電装品２９が接続されている。このように、サブバッテリ１２および電装品２９によって第２電源系３０が構成されている。なお、第２電源系３０を構成するサブバッテリ１２や電装品２９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１２や電装品２９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１２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１２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、ここでは、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。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)を伴うことから、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。また、サブバッテリ１２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１２として用いても良い。
【００１４】
また、第１電源系２５と第２電源系３０とを接続する通電ライン３１には、ｎチャネルＦＥＴ等のスイッチ３２が設けられている。このスイッチ３２を接続状態に切り換えることにより、第１電源系２５と第２電源系３０とを電気的に接続することが可能となる。一方、スイッチ３２を開放状態に切り換えることにより、第１電源系２５と第２電源系３０とを電気的に切り離すことが可能となる。このように、スイッチ３２を開放して第２電源系３０からオルタネータ２０およびメインバッテリ１１を切り離すことにより、第２電源系３０の上限電圧(１５Ｖ)を超えてオルタネータ２０の発電電圧を設定することが可能となる。すなわち、メインバッテリ１１に印加する充電電圧が、第２電源系３０の上限電圧以上に設定されることになる。これにより、オルタネータ２０の発電量を飛躍的に増大させることが可能となっている。
【００１５】
以下、自動的にエンジン１４を停止するアイドリングストップ制御について説明する。アイドリングストップ制御を実行するため、車両１０には制御ユニット３３が設けられている。制御ユニット３３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３３に接続されるセンサとしては、ブレーキペダルの操作状況を検出するブレーキペダルセンサ３４、アクセルペダルの操作状況を検出するアクセルペダルセンサ３５、車速を検出する車速センサ３６、メインバッテリ１１の電圧を検出する電圧センサ３７、メインバッテリ１１の電流を検出する電流センサ３８、メインバッテリ１１の温度を検出する温度センサ３９、サブバッテリ１２の電圧を検出する電圧センサ４０、サブバッテリ１２の電流を検出する電流センサ４１等がある。
【００１６】
図２はアイドリングストップ制御におけるブレーキ操作、車速、エンジン回転数の関係を示す説明図である。制御ユニット３３は、ブレーキ操作や車速等に基づいて、エンジン１４の停止条件を判定している。すなわち、図２に示すように、ブレーキペダルが踏み込まれた状態(ブレーキＯＮ)のもとで、車速が０ｋｍ／ｈまで低下した場合(符号ａ)には、制御ユニット３３によってエンジン１４の停止条件が成立していると判定される。そして、制御ユニット３３は、イグニッションコイル２７やインジェクタ２８等に停止信号を出力してエンジン１４を停止させる。続いて、アイドリングストップ(エンジン停止)中に、ブレーキペダルの踏み込みが解除された場合(ブレーキＯＦＦ，符号ｂ)には、制御ユニット３３によってエンジン１４の停止条件が成立していないと判定される。そして、制御ユニット３３は、スタータモータ１９、イグニッションコイル２７およびインジェクタ２８等に始動信号を出力してエンジン１４を再始動させる。ところで、アイドリングストップを行うためには、エンジン停止中やエンジン再始動時の消費電力を確保するため、メインバッテリ１１を十分に充電しておくことが必要である。すなわち、メインバッテリ１１の蓄電割合を表す充電状態ＳＯＣｍが所定値Ｓ１を下回る場合には、エンジン停止中やエンジン再始動時の電力確保が困難であることからアイドリングストップが制限されていた。
【００１７】
そこで、充電制御手段として機能する制御ユニット３３は、アイドリングストップに備えてメインバッテリ１１の蓄電量を確保するため、以下のように、メインバッテリ１１に対する充電制御を実施している。ここで、図３はアイドリングストップ制御を実行したときのメインバッテリ１１の充放電状態を示す説明図である。図４はアイドリングストップ時における電源装置１３の電力供給状態を示す説明図である。図５(ａ)および(ｂ)は、エンジン始動時における電源装置１３の電力供給状態を示す説明図である。図６(ａ)および(ｂ)は、エンジン作動時における電源装置１３の電力供給状態を示す説明図である。なお、図４〜図６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。
【００１８】
まず、図３に示すように、アイドリングストップ時には、各種電装品２９に対してメインバッテリ１１から電力が供給されるため、メインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍは徐々に低下する。このとき、図４に示すように、制御ユニット３３によってスイッチ３２は接続状態に制御され、電装品２９に対してメインバッテリ１１およびサブバッテリ１２が接続された状態となる。ここで、メインバッテリ１１の蓄電容量を発揮できる電圧範囲は、サブバッテリ１２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１１から電装品２９に対して電力が供給される一方、サブバッテリ１２からの電力供給は抑制される。このように、サブバッテリ１２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１２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１１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１１が著しく劣化することはない。
【００１９】
続いて、図３に符号ａで示すように、アイドリングストップ後のエンジン始動時には、図５(ａ)に示すように、制御ユニット３３によってスイッチ３２は開放状態に切り換えられる。そして、スタータモータ１９にはメインバッテリ１１から電力が供給され、イグニッションコイル２７やインジェクタ２８等の電装品２９にはサブバッテリ１２から電力が供給される。このように、メインバッテリ１１からの大きな電力によってスタータモータ１９を駆動し、サブバッテリ１２の大きな蓄電容量で電装品２９に電力を供給することで、エンジン１４の素早い再始動と、電装品２９への安定電圧供給による電装品２９の瞬時停電防止とを両立することが可能となる。なお、エンジン始動が困難な低温時には、図５(ｂ)に示すように、スイッチ３２を接続した状態のもとでスタータモータ１９を駆動しても良い。これにより、メインバッテリ１１およびサブバッテリ１２からの電力によってスタータモータ１９を駆動することができ、低温環境下であってもエンジン１４を素早く再始動することが可能となる。
【００２０】
また、図３に示すように、エンジン始動後のエンジン作動時には、メインバッテリ１１およびサブバッテリ１２に対する通常充電が実施される。これにより、メインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍは徐々に上昇する。このとき、図６(ａ)に示すように、制御ユニット３３によってスイッチ３２は接続状態に制御され、第１電源系２５と第２電源系３０とが電気的に接続された状態となる。すなわち、通常充電時には、上限電圧が１５Ｖである第２電源系３０を保護するため、オルタネータ２０の発電電圧は１５Ｖ以下に制限されている。
【００２１】
続いて、図３に示すように、車速が所定車速Ｖ１(例えば１０ｋｍ／ｈ)を下回る際に(符号ｂ)、メインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍが所定値Ｓ１を下回る場合には、アイドリングストップに備えてメインバッテリ１１に対する急速充電が実施される。これにより、所定値Ｓ１を上回るように、メインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍを上昇させることが可能となる(符号ｃ)。このとき、図６(ｂ)に示すように、制御ユニット３３によってスイッチ３２は開放状態に切り換えられ、第１電源系２５と第２電源系３０とが電気的に切り離された状態となる。このように、第２電源系３０からオルタネータ２０およびメインバッテリ１１を切り離すことができ、オルタネータ２０の発電電圧を第１電源系２５の上限電圧(１８Ｖ)まで引き上げることが可能となる。すなわち、急速充電時には、第２電源系３０の上限電圧(１５Ｖ)を超えてオルタネータ２０の発電電圧を制御することが可能となる。このように、通常充電よりも発電電圧(発電電力)の高い急速充電を実施することにより、停車迄の少ない時間でメインバッテリ１１を十分に充電することが可能となる。
【００２２】
このように、停車直前にメインバッテリ１１に対して急速充電を実施するようにしたので、アイドリングストップに備えてメインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍを所定値Ｓ１以上に引き上げることが可能となる。これにより、アイドリングストップ機会を逃すことなくエンジン１４を停止させることができ、車両１０の燃費性能を向上させることが可能となる。すなわち、図３に符号ｄで示すように、通常充電のままでは停車時にメインバッテリ１１の充電状態ＳＯＣｍが所定値Ｓ１を下回る状況であっても、符号ｃで示すように、停車直前に急速充電を実施することで所定値Ｓ１を上回る充電状態ＳＯＣｍを確保することが可能となるのである。しかも、停車直前の減速時に急速充電を行うようにしたので、エンジン負荷を増大させずにメインバッテリ１１を充電することが可能となる。また、メインバッテリ１１の充電不足に起因するアイドリングストップ中止を減らすことができるため、アイドリングストップを期待する運転者の満足感を高めることが可能となる。さらに、停車後にイグニッションスイッチがオフ操作された場合であっても、停車直前にメインバッテリ１１を充電しておくことにより、次回乗車時のエンジン始動性を向上させることが可能となる。
【００２３】
なお、前述の説明では、停車直前に充電状態ＳＯＣｍが所定値Ｓ１を下回る場合に、最低限必要な所定値Ｓ１を回復するまでメインバッテリ１１を急速充電しているが、これに限られることはなく、所定値Ｓ１よりも高い所定値を急速充電時の目標値に設定しても良い。また、メインバッテリ１１における充電状態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。この算出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。
【００２４】
また、前述の説明では、急速充電時におけるオルタネータ２０の発電電圧を引き上げるため、第１電源系２５と第２電源系３０との間にスイッチ３２を設けているが、これに限られることはなく、第１電源系２５と第２電源系３０との間からスイッチ３２を削減しても良い。この場合には、第２電源系３０の許容電圧範囲内(約１２〜１５Ｖ)で、オルタネータ２０の発電電圧が制御される。例えば、通常充電時にはオルタネータ２０の発電電圧が１３．５Ｖに設定され、急速充電時にはオルタネータ２０の発電電圧が１５Ｖに設定される。このように、第２電源系３０の許容電圧範囲内(約１２〜１５Ｖ)でオルタネータ２０の発電電圧を引き上げることにより、メインバッテリ１１に対して急速充電を実施しても良い。
【００２５】
また、前述の説明では、第１電源系２５および第２電源系３０からなる電源装置１３を車両１０に搭載しているが、この電源装置１３に限られることはなく、他の電源装置を備えた車両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アイドリングストップ車両が備える電源装置５０の構成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。
【００２６】
図７に示すように、オルタネータ２０と電装品２９とは、メインバッテリ１１を迂回する給電ライン５１を介して接続されている。この給電ライン５１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１１の正極ライン５２は電装品２９に接続されており、メインバッテリ１１の負極ライン５３はオルタネータ２０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１１とオルタネータ２０とは直列に接続された状態となる。また、負極ライン５３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１１との間の負極ライン５３には接地ライン５４が接続されている。この接地ライン５４によって、スイッチＳＷ２とメインバッテリ１１との接続点５５が接地されている。この接地ライン５４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１２の正極ライン５６は電装品２９に接続されており、サブバッテリ１２の負極ライン５７は接地されている。このように、サブバッテリ１２はメインバッテリ１１およびオルタネータ２０に対して並列に接続されている。
【００２７】
このような電源装置５０を備える車両であっても、停車直前にメインバッテリ１１に対して急速充電を実施することにより、メインバッテリ１１の充電不足に起因するアイドリングストップ中止を減らすことが可能となる。ここで、図８(ａ)および(ｂ)は、エンジン作動時における電源装置５０の電力供給状態を示す説明図である。図９はアイドリングストップ時およびエンジン始動時における電源装置５０の電力供給状態を示す説明図である。なお、図８および図９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。
【００２８】
図８(ａ)および(ｂ)に示すように、エンジン作動時には、スイッチＳＷ１，ＳＷ３は接続状態に切り換えられ、スイッチＳＷ２は開放状態に切り換えられる。これにより、オルタネータ２０の発電電力は、メインバッテリ１１、サブバッテリ１２および電装品２９に対して供給される。そして、図８(ａ)に示すように、停車直前以外の通常充電時には、オルタネータ２０の発電電圧が低く抑えられる(例えば１３．５Ｖ)。また、図８(ｂ)に示すように、停車直前の急速充電時には、オルタネータ２０の発電電圧が引き上げられる(例えば１５Ｖ)。なお、オルタネータ２０の発電電圧は、サブバッテリ１２や電装品２９の許容電圧範囲内(約１２〜１５Ｖ)で制御される。また、図９に示すように、アイドリングストップ時やエンジン始動時には、スイッチＳＷ１，ＳＷ２は開放状態に切り換えられ、スイッチＳＷ３は接続状態に切り換えられる。これにより、メインバッテリ１１およびサブバッテリ１２からの電力が電装品２９に対して供給される。なお、図示する電装品２９にはスタータモータ１９が含まれている。
【００２９】
なお、図示する電源装置５０は、メインバッテリ１１とオルタネータ２０とを直列に接続したので、サブバッテリ１２や電装品２９の下限電圧に制限されることなく、メインバッテリ１１を深く放電させることが可能となっている。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１１の電圧降下に合わせてオルタネータ２０の発電電圧が引き上げられる。これにより、メインバッテリ１１を深く放電させた場合であっても、サブバッテリ１２や電装品２９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。したがって、メインバッテリ１１が有する蓄電容量を十分に活用することが可能となる。
【００３０】
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、図示する場合には、動力源としてエンジン１４のみを備える車両１０に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、動力源としてエンジン１４および電動モータを備えるハイブリッド車両に対して本発明を適用しても良い。また、図示する車両１０にはメインバッテリ１１およびサブバッテリ１２が搭載されているが、これに限られることはなく、サブバッテリ１２を搭載していない車両に対して本発明を適用しても良い。
【００３１】
また、前述の説明では、自動変速機１５を備えた車両１０に本発明を適用しているが、これに限られることはなく、手動変速機を備えた車両に本発明を適用しても良い。手動変速機を備えた車両においては、クラッチペダルの操作状況、シフトポジション、車速等の情報に基づいて、エンジン１４の停止条件が判定されることになる。なお、前述の説明では、車両が完全に停止した後にエンジン１４を停止させているが、これに限られることはなく、車両が完全に停止する前にエンジン１４を停止させても良い。
【００３２】
また、図３に示す場合には、エンジン作動時において常に通常充電を行うようにしているが、これに限られることはなく、車両１０の走行状態に応じて通常充電を停止させても良い。例えば、加速時に通常充電を停止させる一方、減速時に通常充電を実施することが考えられる。これにより、エンジン負荷を増加させないようにオルタネータ２０を制御することができ、車両１０の燃費性能を向上させることが可能となる。
【００３３】
また、前述の説明では、オルタネータ２０とスタータモータ１９を別個に設けているが、オルタネータ２０とスタータモータ１９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２５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３０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】
【００３４】
１０ アイドリングストップ車両
１１ メインバッテリ(第１蓄電体)
１２ サブバッテリ(第２蓄電体)
１４ エンジン
２０ オルタネータ(発電機)
２５ 第１電源系
２６ ヘッドライト(電気負荷)
２７ イグニッションコイル(電気負荷)
２８ インジェクタ(電気負荷)
２９ 電装品(電気負荷)
３０ 第２電源系
３２ スイッチ
３３ 制御ユニット(充電制御手段)
Ｓ１ 所定値
Ｖ１ 所定車速
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止するアイドリングストップ車両であって、
発電機に接続される第１蓄電体と、
電気負荷に接続される第２蓄電体と、
所定車速を下回る際に前記第１蓄電体の充電状態が所定値を下回る場合には、前記第１蓄電体の充電状態が所定値以上となるまで、前記第１蓄電体を充電する充電制御手段とを有することを特徴とするアイドリングストップ車両。
【請求項２】
請求項１記載のアイドリングストップ車両において、
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アイドリングストップ車両。
【請求項３】
請求項１または２記載のアイドリングストップ車両において、
前記発電機および前記第１蓄電体によって第１電源系が構成され、
前記電気負荷および前記第２蓄電体によって第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開放状態に切り換えられるスイッチが設けられ、
前記充電制御手段は、前記スイッチを開放状態に切り換えた状態のもとで、前記第１蓄電体に印加する充電電圧を、前記第２電源系の上限電圧以上に設定することを特徴とするアイドリングストップ車両。
【請求項１】
所定の停止条件が成立したときにエンジンを自動的に停止するアイドリングストップ車両であって、
発電機に接続される第１蓄電体と、
電気負荷に接続される第２蓄電体と、
所定車速を下回る際に前記第１蓄電体の充電状態が所定値を下回る場合には、前記第１蓄電体の充電状態が所定値以上となるまで、前記第１蓄電体を充電する充電制御手段とを有することを特徴とするアイドリングストップ車両。
【請求項２】
請求項１記載のアイドリングストップ車両において、
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アイドリングストップ車両。
【請求項３】
請求項１または２記載のアイドリングストップ車両において、
前記発電機および前記第１蓄電体によって第１電源系が構成され、
前記電気負荷および前記第２蓄電体によって第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開放状態に切り換えられるスイッチが設けられ、
前記充電制御手段は、前記スイッチを開放状態に切り換えた状態のもとで、前記第１蓄電体に印加する充電電圧を、前記第２電源系の上限電圧以上に設定することを特徴とするアイドリングストップ車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１６３２８１（Ｐ２０１１−１６３２８１Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９０６０（Ｐ２０１０−２９０６０）
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]