アイドルストップ車両の回生制御装置
【課題】より長いアイドルストップ時間を確保し、燃費の向上を図る。
【解決手段】本発明は、アイドルストップ車両の回生制御装置であって、車両減速中かつフューエルカット中の車輪の回転が伝達して回転するクランクシャフトに駆動されて走行エネルギを回生する回生部と、その回生部に対応して設けられ、回生したエネルギをアイドルストップ中の補機の作動に使用可能なエネルギとして貯蔵する補機エネルギ貯蔵部と、回生前の各補機エネルギ貯蔵部に貯蔵されたエネルギごとに、アイドルストップ中に補機を作動できる時間を算出する補機作動可能時間算出手段（Ｓ４１）と、算出した各補機作動可能時間のうち、作動可能時間が最も短かった補機の作動可能時間を優先的に延ばすように、車両減速加速度が所定加速度を超えない範囲で各回生部の回生動作を制御する回生制御手段（Ｓ４３，Ｓ４５，Ｓ４９）と、を備えることを特徴とする。
【解決手段】本発明は、アイドルストップ車両の回生制御装置であって、車両減速中かつフューエルカット中の車輪の回転が伝達して回転するクランクシャフトに駆動されて走行エネルギを回生する回生部と、その回生部に対応して設けられ、回生したエネルギをアイドルストップ中の補機の作動に使用可能なエネルギとして貯蔵する補機エネルギ貯蔵部と、回生前の各補機エネルギ貯蔵部に貯蔵されたエネルギごとに、アイドルストップ中に補機を作動できる時間を算出する補機作動可能時間算出手段（Ｓ４１）と、算出した各補機作動可能時間のうち、作動可能時間が最も短かった補機の作動可能時間を優先的に延ばすように、車両減速加速度が所定加速度を超えない範囲で各回生部の回生動作を制御する回生制御手段（Ｓ４３，Ｓ４５，Ｓ４９）と、を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアイドルストップ車両の回生制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両制動時の走行エネルギをオルタネータ及びエアコンコンプレッサによって回生する車両の回生制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１５８８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アイドルストップ車両の場合、アイドルストップ中の車両電気負荷への電力供給や空調機能を確保する必要があり、これらによりアイドルストップ可能時間が左右される。しかしながら、前述した従来の車両の回生制御装置は、アイドルストップ機能を有していなかったので、アイドルストップ中の車両電気負荷への電力供給や空調機能の確保については考慮されていなかった。そのため、従来の回生制御ではアイドルストップ可能時間が短くなり、燃費が悪化するという問題点があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、より長いアイドルストップ可能時間を確保して燃費を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
本発明は、予め設定されたエンジン停止条件の成立時にエンジン（１）を停止し、予め設定されたエンジン再始動条件の成立時にエンジン（１）を再始動するアイドルストップ車両の回生制御装置であって、車両減速中かつフューエルカット中の車輪（１３）の回転が伝達して回転するクランクシャフト（１１）に駆動され、車両減速加速度が所定加速度を超えない範囲で走行エネルギを回生する回生部（２１，３１）と、その回生部（２１，３１）に対応して設けられ、回生したエネルギをアイドルストップ中の補機の作動に使用可能なエネルギとして貯蔵する補機エネルギ貯蔵部（２２，３３）と、をそれぞれ有する複数組のエネルギ回生手段（２，３）と、回生を行う前の前記複数組のエネルギ回生手段（２，３）の補機エネルギ貯蔵部（２２，３３）にそれぞれ貯蔵されたエネルギごとに、アイドルストップ中に補機を作動できる時間を算出する補機作動可能時間算出手段（Ｓ４１）と、算出した各補機作動可能時間のうち、作動可能時間が最も短かった補機の作動可能時間を優先的に延ばすように、車両減速加速度が所定加速度を超えない範囲で各回生部（２１，３１）の回生動作を制御する回生制御手段（Ｓ４３，Ｓ４５，Ｓ４９）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回生を行う前の各補機エネルギ貯蔵手段に貯蔵されたエネルギごとに、アイドルストップ中に補機を作動できる時間を算出し、その作動可能時間が最も短かった補機の作動可能時間を優先的に延ばすように、各回生部の回生動作を制御する。これにより、アイドルストップ可能時間を長くすることができるので、燃費を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態によるアイドルストップ車両の回生制御装置のシステム概略図である。
【００１０】
アイドルストップ車両とは、例えば信号待ちによって車両が停止したときなどに、所定のエンジン停止条件が成立していればエンジン１を自動停止させ、その後、所定のエンジン再始動条件が成立すればエンジン１を再始動させる車両である。
【００１１】
エンジン停止条件としては、アクセル開度の踏み込み量が所定量より小さいこと、ブレーキペダルが踏み込まれていること、車速が所定値よりも小さいことなどがある。エンジン再始動条件としては、アクセル開度の踏み込み量が所定量より大きいこと、ブレーキペダルが踏み込まれていないことなどがある。
【００１２】
アイドルストップ車両の回生制御装置は、エンジン１と、電源装置２と、空調装置３と、コントローラ４と、を備える。
【００１３】
エンジン１は、アイドルストップ車両の駆動力を発生する。エンジン１のクランクシャフト１１の一端部には、クランクシャフト１１と一体に回転するクランクプーリ１２が取り付けられる。
【００１４】
電源装置２は、エンジン１の動力により駆動されて発電するオルタネータ２１と、オルタネータ２１で発電された電力を充電するバッテリ２２とを備える。
【００１５】
オルタネータ２１は、回転軸２２の一端部に設けられたオルタネータプーリ２３を介して、ベルト５１でエンジン１のクランクプーリ１２と連係される。回転軸２２とオルタネータプーリ２３との間には、電磁クラッチ２４が介装される。この電磁クラッチ２４を締結（オン）すると、オルタネータ２１の回転軸２２がエンジン１のクランクシャフト１１に同期して回転する。これにより、オルタネータ２１は発電する。一方で、電磁クラッチ２４の締結を解除（オフ）すると、オルタネータ２１の回転軸がエンジン１のクランクシャフト１１に対して空回りし、オルタネータ２１による発電は行われない。
【００１６】
なお、電磁クラッチ２４は、後述するコントローラ４からの出力信号によってオン−オフ駆動（デューティ制御）される。運転状態に応じてデューティ比を変化させることで、オルタネータ２１を駆動させたときにエンジン１にかかる負荷トルクを連続的に変化させることができる。
【００１７】
空調装置３は、コンプレッサ３１、コンデンサ３２及びエバポレータ３３を備え、これらにより冷媒ガスを循環させる冷凍サイクルを形成し、空調ダクト３４の内部に配置されたエバポレータ３３によって空気を冷却する。
【００１８】
コンプレッサ３１は、回転軸３５の一端部に設けられたコンプレッサプーリ３６を介して、ベルト５１でエンジン１のクランクプーリ１２と連係される。回転軸３５とコンプレッサプーリ３６との間には、電磁クラッチ３７が介装される。この電磁クラッチ３７を締結すると、コンプレッサ３１の回転軸３５がエンジン１のクランクシャフト１１に同期して回転する。これにより、コンプレッサ３１は冷媒ガスを吸入圧縮し、高温・高圧になった冷媒ガスをコンデンサ３２に送り込む。
【００１９】
なお、電磁クラッチ３７も電磁クラッチ２４と同様にデューティ制御されており、運転状態に応じてデューティ比を変化させることで、コンプレッサ３１を駆動させたときにエンジン１にかかる負荷トルクを連続的に変化させることができる。
【００２０】
コンデンサ３２は、コンプレッサ３１から送り込まれてきた高温・高圧の冷媒ガスを冷却して液化する。コンデンサ３２は、ラジエータ（図示せず）の前面に配置され、外気で冷却される。
【００２１】
空調ダクト３４は、一方の開口端３４ａの側に外気又は内気を導入する空気取入口を備え、他方の開口端３４ｂの側に車室内に連通する吹き出し口を備える。空調ダクト３４の内部にブロワファン３８と、エバポレータ３３とが配設される。
【００２２】
ブロワファン３８は、モータによって駆動されて空気取入口から吸入した空気をエバポレータ３４の周囲に吹き付ける。ブロワファン３８は、数十段階の任意のファン速度に設定することができる。
【００２３】
エバポレータ３３は、コンデンサ３２で液化されて低温・低圧になった液冷媒を蒸発させることによって、ブロワファン３８によって吹き付けられたエバポレータ３３の周囲を通過する空気から熱を奪い、冷たい空気にする。
【００２４】
コントローラ４は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ４には、外気温センサ４１、エバポレータ温度センサ４２、エンジン水温センサ４３、加速度センサ４４及びバッテリ充電量検出センサ４５などの運転状態を検出する種々のセンサ類からの信号が入力されている。なお、エバポレータ温度センサ４２は、エバポレータ３３のフィンに差し込まれて、エバポレータ３３の温度を検出するものである。加速度センサ４４は、車両の加速度等を検出する。
【００２５】
ここで、車両減速中かつフューエルカット中は、エンジン１による燃焼駆動力は発生しないが、車両が停止するまでの間は、車輪１３の回転によってクランクシャフト１１が回される。コントローラ４は、このときの走行エネルギを回収する回生制御を実施している。
【００２６】
具体的には、コントローラ４は、車両減速中かつフューエルカット中に前述したオルタネータ駆動用の電磁クラッチ２４をオンにしてオルタネータ２１を駆動させ、バッテリを充電する。これにより、アイドルストップ中に必要なヘッドライト等の電気負荷へ供給する電力を確保する。
【００２７】
また同じく車両減速中かつフューエルカット中に前述したコンプレッサ駆動用の電磁クラッチ３７をオンにしてコンプレッサ３１を駆動させ、エバポレータ３３に流入する液冷媒量を増やす。これにより、アイドルストップ中に必要な冷房能力（空調機能）を確保する。
【００２８】
しかし、車両減速中かつフューエルカット中にオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の双方をフル駆動（デューティ比が１００％の状態）させると、エンジンにかかる負荷トルクが大きくなりすぎることがある。そうすると、車両の減速加速度が大きくなりすぎて運転性が悪化する。また、車両の減速加速度が大きくなりすぎると、運転者によってはアクセルペダルを踏み込むことが考えられるので、燃費の悪化につながる。
【００２９】
そこで、本実施形態では、回生時の減速加速度の過増大を防止し、かつアイドルストップ時間を最も長く確保できるようにオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の双方の電磁クラッチ２４，３７を最適にデューティ制御する。以下、このオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の協調回生制御について説明する。
【００３０】
図２は、本実施形態によるオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の協調回生制御について説明するフローチャートである。コントローラ４は、このルーチンを所定の演算周期（例えば１０ミリ秒）で繰り返し実行する。
【００３１】
ステップＳ１において、コントローラ４は、車両が減速中か否かを判定する。具体的には、ブレーキペダルの踏み込み量が所定量より大きいか否かを判定する。コントローラ４は、ブレーキペダルの踏み込み量が所定量より大きければステップＳ２に処理を移行する。一方でブレーキペダルの踏み込み量が所定量より小さければ今回の処理を終了する。
【００３２】
ステップＳ２において、コントローラ４は、減速時にフューエルインジェクタの燃料噴射を停止する減速時フューエルカット中か否かを判定する。減速時フューエルカットを行うか否かは、エンジン回転速度や、車速、エンジン水温等によって決定される。コントローラ４は、減速時フューエルカット中であればステップＳ３に処理を移行し、そうでなければ今回の処理を終了する。
【００３３】
ステップＳ３において、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動したときに、エンジンにかかる負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きいか否かを判定する。ここで、許容負荷トルクＴｒｑpermitとは、減速加速度が許容減速加速度を超えない範囲で、エンジンに負荷できる最大トルクである。許容負荷トルクＴｒｑpermitは、車両運転状態等に応じて決定される。コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動したときに、エンジンにかかる負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きければステップＳ４に処理を移行し、小さければステップＳ５に処理を移行する。
【００３４】
ステップＳ４において、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１による協調回生処理を実行する。具体的な内容は図３を参照して後述する。
【００３５】
ステップＳ５において、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動する。具体的には、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１の双方の電磁クラッチ２４，３７への通電をデューティ比１００％で行う。
【００３６】
図３は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１による協調回生処理を示すフローチャートである。
【００３７】
ステップＳ４１において、コントローラ４は、バッテリ要求から決まるアイドルストップ可能時間（以下「バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間」という）Ｔaltと、空調要求から決まるアイドルストップ可能時間（以下「空調要求Ｉ／Ｓ可能時間」という）Ｔcompと、を検出する。
【００３８】
ここで、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとは、オルタネータ２１による回生を行わずに、現在のバッテリ充電量のままアイドルストップしたときに、アイドルストップすることができる時間のことである。つまり、エンジン停止後のアイドルストップ期間中に、現在のバッテリ充電量で、車両負荷に対して必要な電力を供給し続けることのできる時間である。
【００３９】
バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltは、現在のバッテリ充電量と、車両電気負荷へ供給しなければならない電力量（消費電流）とに基づいて、図４に示すテーブル１を参照して決定される。テーブル１に示すように、現在のバッテリ充電量が少ないほど、また消費電流が多いほどバッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltは短くなる。
【００４０】
また、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompとは、コンプレッサ３１による回生を行わずに、現在のエバポレータ３３の冷力（温度）のままアイドルストップしたときに、アイドルストップすることができる時間のことである。つまり、エンジン停止後のアイドルストップ期間中に、現在のエバポレータ３３の冷力で、空調を確保し続けることのできる時間である。
【００４１】
空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompは、外気温と、ブロワファン速と、エバポレータ温度とに基づいて、図５に示すテーブル２を参照して決定される。テーブル２に示すように、外気温が高いほど、ブロワファン速が速いほど、またエバポレータ温度が高いほど空調要求から決まるアイドルストップ可能時間は短くなる。
【００４２】
ステップＳ４２において、コントローラ４は、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、例えば信号待ちによる停車時間などの、市場で起こりうる停車時間のほぼ全てを満足するような時間（以下「想定市場停車時間」という）Ｔmarketより大きいか否かを判定する。コントローラ４は、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければステップＳ４３に処理を移行し、小さければステップＳ４４に処理を移行する。
【００４３】
ステップＳ４３において、コントローラ４は、オルタネータ２１による回生を優先するオルタネータ回生処理を実行する。具体的な内容は図６を参照して後述する。
【００４４】
ステップＳ４４において、コントローラ４は、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きいか否かを判定する。コントローラ４は、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければステップＳ４５に処理を移行し、小さければステップＳ４６に処理を移行する。
【００４５】
ステップＳ４５において、コントローラ４は、コンプレッサ３１による回生を優先するコンプレッサ回生処理を実行する。具体的な内容は図７を参照して後述する。
【００４６】
ステップＳ４６において、コントローラ４は、エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低いか否かを判定する。ここで、凍結防止温度Ｔｍｐeva_minとは、エバポレータ３３の凍結を防止するために設定された温度であり、エバポレータ３３が凍結する温度よりもやや高い温度である。コントローラ４は、エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低ければステップＳ４３に処理を移行し、高ければステップＳ４７に処理を移行する。
【００４７】
ステップＳ４７において、コントローラ４は、バッテリ充電量ＳＯＣが、フル充電量に近い所定の充電量（以下「充電不要充電量」という）ＳＯＣmaxより大きければステップＳ４５に処理を移行し、小さければステップＳ４８に処理を移行する。
【００４８】
ステップＳ４８において、コントローラ４は、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltと、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompとが、同じ時間か否かを判定する。コントローラ４は、双方の時間が同じ時間であればステップＳ４９に処理を移行し、同じ時間でなければステップＳ５０に処理を移行する。
【００４９】
ステップＳ４９において、コントローラ４は、コンプレッサ３１による回生と、オルタネータ２１による回生とを同時に均等に実施する均等回生処理を実施する。具体的な内容は図８を参照して後述する。
【００５０】
ステップＳ５０において、コントローラ４は、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔalt及び空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompの大小を判定する。コントローラは、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltの方が大きいときはステップＳ４３に処理を移行する。一方で、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompの方が大きいときはステップＳ４５に処理を移行する。
【００５１】
ステップＳ４３１において、コントローラ４は、オルタネータ２１をフル駆動したときにエンジンにかかる負荷トルク（以下「オルタネータフル駆動負荷トルク」という）Ｔｒｑalt_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより小さいか否かを判定する。コントローラ４は、オルタネータフル駆動負荷トルクＴｒｑalt_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitよりも小さければステップＳ４３２に処理を移行し、大きければステップＳ４３３に処理を移行する。
【００５２】
ステップＳ４３２において、コントローラ４は、オルタネータ２１をフル駆動するとともに、コンプレッサ３１を駆動する。このとき、コンプレッサ３１は、オルタネータフル駆動負荷トルクＴｒｑalt_maxと、コンプレッサ３１を駆動したときにエンジンかかる負荷トルク（以下「コンプレッサ駆動負荷トルク」という）Ｔｒｑcompと、の和が許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動される。
【００５３】
ステップＳ４３３において、コントローラ４は、オルタネータ２１のみを駆動する。このとき、オルタネータ２１は、オルタネータ２１を駆動したときにエンジンにかかる負荷トルク（以下「オルタネータ駆動負荷トルク」という）Ｔｒｑaltが許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動される。
【００５４】
図７は、コンプレッサ回生処理を示すフローチャートである。
【００５５】
Ｓ４５１において、コントローラ４は、コンプレッサ３１をフル駆動したときにエンジンにかかる負荷トルク（以下「コンプレッサフル駆動負荷トルク」という）Ｔｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより小さいか否かを判定する。コントローラ４は、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitよりも小さければステップＳ４５２に処理を移行し、大きければステップＳ４５３に処理を移行する。
【００５６】
ステップＳ４５２において、コントローラ４は、コンプレッサ３１をフル駆動するとともに、オルタネータ２１を駆動する。このとき、オルタネータ２１は、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxと、オルタネータ駆動負荷トルクＴｒｑaltと、の和が許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動される。
【００５７】
ステップＳ４５３において、コントローラ４は、コンプレッサ３１のみを駆動する。このとき、コンプレッサ３１は、コンプレッサ駆動負荷トルクＴｒｑcompが許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動される。
【００５８】
図８は、均等回生処理を示すフローチャートである。
【００５９】
Ｓ４９１において、コントローラ４は、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとが同じ割合で増加するように、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１を駆動する。またコンプレッサ駆動負荷トルクＴｒｑcompと、オルタネータ駆動負荷トルクＴｒｑaltと、の和が許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動する。
【００６０】
次に、本実施形態によるオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の協調回生制御の動作について説明する。まず、図９のタイムチャートを参照して、コンプレッサによる回生を優先するコンプレッサ回生処理の動作について説明する。なお、フローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートのステップ番号を併記して説明する。
【００６１】
時刻ｔ１で、車両が減速かつフューエルカット状態になると（図９（Ａ）（Ｂ）；Ｓ１でＹｅｓ、Ｓ２でＹｅｓ）、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動したときに、エンジンにかかる負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きいか否かを判定する（Ｓ３）。これは、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動したときに、エンジンにかかる負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きくなると、減速加速度が許容減速加速度を超えてしまい、運転性能が悪化するので、これを防止するためである。
【００６２】
時刻ｔ１では、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動したときに、エンジンにかかる負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きい（図９（Ｄ）；Ｓ３でＹｅｓ）。したがって、コントローラ４は、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltと、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、を算出する（Ｓ４１）。
【００６３】
そして次に、これらが想定市場停車時間Ｔmarketより大きいか否かを判定する（Ｓ４２、Ｓ４４）。
【００６４】
コントローラ４は、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければ、オルタネータ２１による回生を優先するオルタネータ回生処理を実施する（Ｓ４２でＹｅｓ、Ｓ４３）。これは、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければ、現在のエバポレータの温度（冷力）のままアイドルストップしても空調機能を満足できる。したがって、コンプレッサ３１による回生を実施してエバポレータの温度を下げる必要がないからである。
【００６５】
一方、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければ、コンプレッサ３１によるコンプレッサ回生処理を実施する（Ｓ４２でＮｏ、Ｓ４４でＹｅｓ、Ｓ４５）。これは、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければ、現在のバッテリ充電量のままアイドルストップしても車両の電気負荷に対して電力を供給できる。したがって、オルタネータ２１による回生を実施してバッテリを充電する必要がないからである。
【００６６】
時刻ｔ１では、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcomp及びバッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltは、共に想定市場停車時間Ｔmarketより小さい（図９（Ｃ）；Ｓ４２でＮｏ、Ｓ４４でＮｏ）。
【００６７】
そうすると、コントローラ４は、次にエバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低いか否かを判定する（Ｓ４６）。
【００６８】
判定した結果、エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低ければ、コントローラ４は、オルタネータ回生処理を実施してバッテリの充電を優先する（Ｓ４６でＹｅｓ、Ｓ４３）。これは、エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低いときにコンプレッサ３１を駆動すると、エバポレータ３３が凍結するおそれがあるからである。
【００６９】
しかし、時刻ｔ１において、エバポレータ温度Ｔｍｐevaは凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより高い（図９（Ｆ）；Ｓ４６でＮｏ）。
【００７０】
そうすると、コントローラ４は、次にバッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより大きいか否かを判定する（Ｓ４７）。
【００７１】
判定した結果、バッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより大きければ、コントローラ４は、コンプレッサ回生処理を実施してエバポレータ３３の冷却を優先する（Ｓ４７でＹｅｓ、Ｓ４５）。これは、バッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより大きければ、それ以上バッテリを充電する必要がないからである。
【００７２】
しかし、時刻ｔ１において、バッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより小さい（図９（Ｈ）；Ｓ４７でＮｏ）。
【００７３】
そうすると、コントローラ４は、次に空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcomp及びバッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltの大小関係を判定する（Ｓ４８、Ｓ５０）。
【００７４】
判定した結果、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltよりも大きければ、コントローラ４は、オルタネータ２１の回生を優先するオルタネータ回生処理を実施する（Ｓ４８でＮｏ、Ｓ５０でＮｏ、Ｓ４３）。
【００７５】
一方、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltよりも小さければ、コントローラ４は、コンプレッサ３１の回生を優先するコンプレッサ回生処理を実施する（Ｓ４８でＮｏ、Ｓ５０でＹｅｓ、Ｓ４５）。
【００７６】
さらに、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとが同じであれば、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１の回生に優劣をつけない均等回生処理を実施する（Ｓ４８でＹｅｓ、Ｓ４９）。
【００７７】
時刻ｔ１では、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltよりも小さい（図９（Ｃ）；Ｓ４８でＮｏ、Ｓ５０でＹｅｓ）。したがって、コントローラ４は、コンプレッサ回生処理を実施する（Ｓ４５）。
【００７８】
コンプレッサ回生処理に入ると、コントローラ４は、まずコンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより小さいが判定する（Ｓ４５１）。
【００７９】
判定した結果、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより小さければ（Ｓ４５１でＹｅｓ）、コントローラ４は、コンプレッサ３１をフル駆動する（Ｓ４５２）。そして、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxと、オルタネータ駆動負荷トルクＴｒｑaltと、の和が許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように、オルタネータ２１を駆動する（Ｓ４５２）。
【００８０】
一方、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きければ（Ｓ４５１でＮｏ）、コントローラ４は、コンプレッサ３１のみを、コンプレッサ駆動負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動する（Ｓ４５３）。
【００８１】
ここで、時刻ｔ１では、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより小さい（図９（Ｄ）；Ｓ４５１でＹｅｓ）。したがって、コントローラ４は、コンプレッサ３１をフル駆動する（図９（Ｄ）（Ｅ）；Ｓ４５２）。そして、コンプレッサ３１をフル駆動したときにエンジンにかかる負荷トルクＴｒｑcomp_maxと、オルタネータ２１を駆動したときにエンジンかかる負荷トルクＴｒｑaltと、の和が許容負荷トルクを超えないように、オルタネータ２１を駆動する（図９（Ｄ）（Ｇ）；Ｓ４５２）。
【００８２】
時刻ｔ２になると、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑsomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きくなる（図９（Ｄ）；Ｓ４５１でＮｏ）。そうすると、コントローラ４は、オルタネータ２１の駆動を停止する（図９（Ｇ）；Ｓ４５３）。そして、許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように、コンプレッサ３１を駆動する（図９（Ｅ）；Ｓ４５３）。
【００８３】
このように、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとを比較したとき、小さかったほうのアイドルストップ可能時間を優先して延ばすようにオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の回生を実施する。これにより、アイドルストップ可能時間をより長く確保できる。また、減速加速度が許容減速加速度を超えることがないので、運転性能の悪化を防止できる。また、アクセルペダルの踏み増しを防ぐことができるので、燃費の悪化も防止できる。
【００８４】
以上、コンプレッサ回生処理の動作について説明してきたが、オルタネータ回生処理の場合には、オルタネータによる回生を優先させれば良い。
【００８５】
続いて図１０を参照して、均等回生処理の動作について説明する。
【００８６】
時刻ｔ１から時刻ｔ２までの動作については、コンプレッサ回生処理の動作と同様なので、ここでは説明を省略し、時刻ｔ２からの動作について説明する。
【００８７】
時刻ｔ２で、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとが同じ時間になると（図１０（Ｃ）；Ｓ４８でＹｅｓ）、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１の回生に優劣をつけない均等回生処理を実施する（Ｓ４９）。
【００８８】
均等回生処理に入ると、コントローラ４は、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとが同じ割合で増加するように、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１を駆動する（図１０（Ｃ）（Ｅ）（Ｇ）；Ｓ４９１）。
【００８９】
以上説明した本実施形態によれば、車両減速中かつフューエルカット中にオルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動して回生すると、エンジン１にかかる負荷トルクが大きくなりすぎて、許容減速加速度を超えることが予想されるときは、いずれか一方を優先的に駆動して回生する。
【００９０】
具体的には、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとの大小を比較し、小さかったほうのアイドルストップ可能時間を優先して延ばすようにオルタネータ２１及びコンプレッサ３１を駆動して回生する。
【００９１】
つまり、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが小さかったときは、コンプレッサを優先的に駆動して回生する。一方で、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが小さかったときは、オルタネータ３１を優先的に駆動して回生する。
【００９２】
ただし、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとが同じときは、いずれか一方を優先駆動するのではなく、双方のＩ／Ｓ可能時間がおなじ割合で増加するようにオルタネータ２１及びコンプレッサ３１を駆動して回生する。
【００９３】
これにより、アイドルストップ可能時間をより長く確保できる。
【００９４】
そして、いずれか一方をフル駆動しても許容減速加速度を超えないときは、許容減速加速度を越えない範囲で他方を駆動する。
【００９５】
これにより、減速加速度が許容減速加速度を超えることがないので、運転性能の悪化を防止できる。また、アクセルペダルの踏み増しを防ぐことができるので、燃費が向上する。
【００９６】
また、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きいときは、オルタネータ２１を優先的に駆動して回生する。コンプレッサ３１を駆動せずに、現在のエバポレータの冷力（温度）のままアイドルストップしても、空調機能を満足できるためである。
【００９７】
さらに、エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低いときも、オルタネータ２１を優先的に駆動して回生する。エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低いときにコンプレッサ３１を駆動すると、エバポレータ３３が凍結するおそれがあるからである。
【００９８】
これにより、コンプレッサ３１の回生を実施しない分、オルタネータ２１の回生量を増大させることができるので、アイドルストップ可能時間をより長く確保できるとともに、効果的な回生を実施できる。
【００９９】
一方で、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きいときは、コンプレッサ３１を優先的に駆動して回生する。オルタネータ２１を駆動せずに、現在のバッテリ充電量のままアイドルストップしても車両の電気負荷へ電力を供給できるためである。
【０１００】
さらに、バッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより大きいときも、コンプレッサ３１を優先的に駆動して回生する。バッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより大きければ、それ以上バッテリを充電する必要がないからである。
【０１０１】
これにより、オルタネータ２１の回生を実施しない分、コンプレッサ３１の回生量を増大させることができるので、アイドルストップ可能時間をより長く確保できるとともに、効果的な回生を実施できる。
【０１０２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【０１０３】
例えば、本実施形態では、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間と想定市場停車時間との対比（Ｓ４４）より先に、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間と想定市場停車時間との対比（Ｓ４２）を行ったが、この順序は逆でも良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施形態によるアイドルストップ車両の回生制御装置のシステム概略図である。
【図２】本実施形態によるオルタネータ及びコンプレッサの協調回生制御について説明するフローチャートである。
【図３】オルタネータ及びコンプレッサによる協調回生処理を示すフローチャートである。
【図４】バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間を算出するテーブルである。
【図５】空調要求Ｉ／Ｓ可能時間を算出するテーブルである。
【図６】オルタネータ回生処理を示すフローチャートである。
【図７】コンプレッサ回生処理を示すフローチャートである。
【図８】均等回生処理を示すフローチャートである。
【図９】コンプレッサ回生処理の動作について説明するタイムチャートである。
【図１０】均等回生処理の動作について説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１ エンジン
２１ オルタネータ（発電機）（回生部）
２２ バッテリ（蓄電器）（補機エネルギ貯蔵部）
３１ コンプレッサ（圧縮機）（回生部）
３３ エバポレータ（熱交換器）（補機エネルギ貯蔵部）
Ｓ４１ 補機作動可能時間算出手段
Ｓ４３，Ｓ４５，Ｓ４９ 回生制御手段
【技術分野】
【０００１】
本発明はアイドルストップ車両の回生制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両制動時の走行エネルギをオルタネータ及びエアコンコンプレッサによって回生する車両の回生制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１５８８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
アイドルストップ車両の場合、アイドルストップ中の車両電気負荷への電力供給や空調機能を確保する必要があり、これらによりアイドルストップ可能時間が左右される。しかしながら、前述した従来の車両の回生制御装置は、アイドルストップ機能を有していなかったので、アイドルストップ中の車両電気負荷への電力供給や空調機能の確保については考慮されていなかった。そのため、従来の回生制御ではアイドルストップ可能時間が短くなり、燃費が悪化するという問題点があった。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点に着目してなされたものであり、より長いアイドルストップ可能時間を確保して燃費を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。
【０００６】
本発明は、予め設定されたエンジン停止条件の成立時にエンジン（１）を停止し、予め設定されたエンジン再始動条件の成立時にエンジン（１）を再始動するアイドルストップ車両の回生制御装置であって、車両減速中かつフューエルカット中の車輪（１３）の回転が伝達して回転するクランクシャフト（１１）に駆動され、車両減速加速度が所定加速度を超えない範囲で走行エネルギを回生する回生部（２１，３１）と、その回生部（２１，３１）に対応して設けられ、回生したエネルギをアイドルストップ中の補機の作動に使用可能なエネルギとして貯蔵する補機エネルギ貯蔵部（２２，３３）と、をそれぞれ有する複数組のエネルギ回生手段（２，３）と、回生を行う前の前記複数組のエネルギ回生手段（２，３）の補機エネルギ貯蔵部（２２，３３）にそれぞれ貯蔵されたエネルギごとに、アイドルストップ中に補機を作動できる時間を算出する補機作動可能時間算出手段（Ｓ４１）と、算出した各補機作動可能時間のうち、作動可能時間が最も短かった補機の作動可能時間を優先的に延ばすように、車両減速加速度が所定加速度を超えない範囲で各回生部（２１，３１）の回生動作を制御する回生制御手段（Ｓ４３，Ｓ４５，Ｓ４９）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、回生を行う前の各補機エネルギ貯蔵手段に貯蔵されたエネルギごとに、アイドルストップ中に補機を作動できる時間を算出し、その作動可能時間が最も短かった補機の作動可能時間を優先的に延ばすように、各回生部の回生動作を制御する。これにより、アイドルストップ可能時間を長くすることができるので、燃費を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施形態によるアイドルストップ車両の回生制御装置のシステム概略図である。
【００１０】
アイドルストップ車両とは、例えば信号待ちによって車両が停止したときなどに、所定のエンジン停止条件が成立していればエンジン１を自動停止させ、その後、所定のエンジン再始動条件が成立すればエンジン１を再始動させる車両である。
【００１１】
エンジン停止条件としては、アクセル開度の踏み込み量が所定量より小さいこと、ブレーキペダルが踏み込まれていること、車速が所定値よりも小さいことなどがある。エンジン再始動条件としては、アクセル開度の踏み込み量が所定量より大きいこと、ブレーキペダルが踏み込まれていないことなどがある。
【００１２】
アイドルストップ車両の回生制御装置は、エンジン１と、電源装置２と、空調装置３と、コントローラ４と、を備える。
【００１３】
エンジン１は、アイドルストップ車両の駆動力を発生する。エンジン１のクランクシャフト１１の一端部には、クランクシャフト１１と一体に回転するクランクプーリ１２が取り付けられる。
【００１４】
電源装置２は、エンジン１の動力により駆動されて発電するオルタネータ２１と、オルタネータ２１で発電された電力を充電するバッテリ２２とを備える。
【００１５】
オルタネータ２１は、回転軸２２の一端部に設けられたオルタネータプーリ２３を介して、ベルト５１でエンジン１のクランクプーリ１２と連係される。回転軸２２とオルタネータプーリ２３との間には、電磁クラッチ２４が介装される。この電磁クラッチ２４を締結（オン）すると、オルタネータ２１の回転軸２２がエンジン１のクランクシャフト１１に同期して回転する。これにより、オルタネータ２１は発電する。一方で、電磁クラッチ２４の締結を解除（オフ）すると、オルタネータ２１の回転軸がエンジン１のクランクシャフト１１に対して空回りし、オルタネータ２１による発電は行われない。
【００１６】
なお、電磁クラッチ２４は、後述するコントローラ４からの出力信号によってオン−オフ駆動（デューティ制御）される。運転状態に応じてデューティ比を変化させることで、オルタネータ２１を駆動させたときにエンジン１にかかる負荷トルクを連続的に変化させることができる。
【００１７】
空調装置３は、コンプレッサ３１、コンデンサ３２及びエバポレータ３３を備え、これらにより冷媒ガスを循環させる冷凍サイクルを形成し、空調ダクト３４の内部に配置されたエバポレータ３３によって空気を冷却する。
【００１８】
コンプレッサ３１は、回転軸３５の一端部に設けられたコンプレッサプーリ３６を介して、ベルト５１でエンジン１のクランクプーリ１２と連係される。回転軸３５とコンプレッサプーリ３６との間には、電磁クラッチ３７が介装される。この電磁クラッチ３７を締結すると、コンプレッサ３１の回転軸３５がエンジン１のクランクシャフト１１に同期して回転する。これにより、コンプレッサ３１は冷媒ガスを吸入圧縮し、高温・高圧になった冷媒ガスをコンデンサ３２に送り込む。
【００１９】
なお、電磁クラッチ３７も電磁クラッチ２４と同様にデューティ制御されており、運転状態に応じてデューティ比を変化させることで、コンプレッサ３１を駆動させたときにエンジン１にかかる負荷トルクを連続的に変化させることができる。
【００２０】
コンデンサ３２は、コンプレッサ３１から送り込まれてきた高温・高圧の冷媒ガスを冷却して液化する。コンデンサ３２は、ラジエータ（図示せず）の前面に配置され、外気で冷却される。
【００２１】
空調ダクト３４は、一方の開口端３４ａの側に外気又は内気を導入する空気取入口を備え、他方の開口端３４ｂの側に車室内に連通する吹き出し口を備える。空調ダクト３４の内部にブロワファン３８と、エバポレータ３３とが配設される。
【００２２】
ブロワファン３８は、モータによって駆動されて空気取入口から吸入した空気をエバポレータ３４の周囲に吹き付ける。ブロワファン３８は、数十段階の任意のファン速度に設定することができる。
【００２３】
エバポレータ３３は、コンデンサ３２で液化されて低温・低圧になった液冷媒を蒸発させることによって、ブロワファン３８によって吹き付けられたエバポレータ３３の周囲を通過する空気から熱を奪い、冷たい空気にする。
【００２４】
コントローラ４は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ４には、外気温センサ４１、エバポレータ温度センサ４２、エンジン水温センサ４３、加速度センサ４４及びバッテリ充電量検出センサ４５などの運転状態を検出する種々のセンサ類からの信号が入力されている。なお、エバポレータ温度センサ４２は、エバポレータ３３のフィンに差し込まれて、エバポレータ３３の温度を検出するものである。加速度センサ４４は、車両の加速度等を検出する。
【００２５】
ここで、車両減速中かつフューエルカット中は、エンジン１による燃焼駆動力は発生しないが、車両が停止するまでの間は、車輪１３の回転によってクランクシャフト１１が回される。コントローラ４は、このときの走行エネルギを回収する回生制御を実施している。
【００２６】
具体的には、コントローラ４は、車両減速中かつフューエルカット中に前述したオルタネータ駆動用の電磁クラッチ２４をオンにしてオルタネータ２１を駆動させ、バッテリを充電する。これにより、アイドルストップ中に必要なヘッドライト等の電気負荷へ供給する電力を確保する。
【００２７】
また同じく車両減速中かつフューエルカット中に前述したコンプレッサ駆動用の電磁クラッチ３７をオンにしてコンプレッサ３１を駆動させ、エバポレータ３３に流入する液冷媒量を増やす。これにより、アイドルストップ中に必要な冷房能力（空調機能）を確保する。
【００２８】
しかし、車両減速中かつフューエルカット中にオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の双方をフル駆動（デューティ比が１００％の状態）させると、エンジンにかかる負荷トルクが大きくなりすぎることがある。そうすると、車両の減速加速度が大きくなりすぎて運転性が悪化する。また、車両の減速加速度が大きくなりすぎると、運転者によってはアクセルペダルを踏み込むことが考えられるので、燃費の悪化につながる。
【００２９】
そこで、本実施形態では、回生時の減速加速度の過増大を防止し、かつアイドルストップ時間を最も長く確保できるようにオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の双方の電磁クラッチ２４，３７を最適にデューティ制御する。以下、このオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の協調回生制御について説明する。
【００３０】
図２は、本実施形態によるオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の協調回生制御について説明するフローチャートである。コントローラ４は、このルーチンを所定の演算周期（例えば１０ミリ秒）で繰り返し実行する。
【００３１】
ステップＳ１において、コントローラ４は、車両が減速中か否かを判定する。具体的には、ブレーキペダルの踏み込み量が所定量より大きいか否かを判定する。コントローラ４は、ブレーキペダルの踏み込み量が所定量より大きければステップＳ２に処理を移行する。一方でブレーキペダルの踏み込み量が所定量より小さければ今回の処理を終了する。
【００３２】
ステップＳ２において、コントローラ４は、減速時にフューエルインジェクタの燃料噴射を停止する減速時フューエルカット中か否かを判定する。減速時フューエルカットを行うか否かは、エンジン回転速度や、車速、エンジン水温等によって決定される。コントローラ４は、減速時フューエルカット中であればステップＳ３に処理を移行し、そうでなければ今回の処理を終了する。
【００３３】
ステップＳ３において、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動したときに、エンジンにかかる負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きいか否かを判定する。ここで、許容負荷トルクＴｒｑpermitとは、減速加速度が許容減速加速度を超えない範囲で、エンジンに負荷できる最大トルクである。許容負荷トルクＴｒｑpermitは、車両運転状態等に応じて決定される。コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動したときに、エンジンにかかる負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きければステップＳ４に処理を移行し、小さければステップＳ５に処理を移行する。
【００３４】
ステップＳ４において、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１による協調回生処理を実行する。具体的な内容は図３を参照して後述する。
【００３５】
ステップＳ５において、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動する。具体的には、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１の双方の電磁クラッチ２４，３７への通電をデューティ比１００％で行う。
【００３６】
図３は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１による協調回生処理を示すフローチャートである。
【００３７】
ステップＳ４１において、コントローラ４は、バッテリ要求から決まるアイドルストップ可能時間（以下「バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間」という）Ｔaltと、空調要求から決まるアイドルストップ可能時間（以下「空調要求Ｉ／Ｓ可能時間」という）Ｔcompと、を検出する。
【００３８】
ここで、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとは、オルタネータ２１による回生を行わずに、現在のバッテリ充電量のままアイドルストップしたときに、アイドルストップすることができる時間のことである。つまり、エンジン停止後のアイドルストップ期間中に、現在のバッテリ充電量で、車両負荷に対して必要な電力を供給し続けることのできる時間である。
【００３９】
バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltは、現在のバッテリ充電量と、車両電気負荷へ供給しなければならない電力量（消費電流）とに基づいて、図４に示すテーブル１を参照して決定される。テーブル１に示すように、現在のバッテリ充電量が少ないほど、また消費電流が多いほどバッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltは短くなる。
【００４０】
また、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompとは、コンプレッサ３１による回生を行わずに、現在のエバポレータ３３の冷力（温度）のままアイドルストップしたときに、アイドルストップすることができる時間のことである。つまり、エンジン停止後のアイドルストップ期間中に、現在のエバポレータ３３の冷力で、空調を確保し続けることのできる時間である。
【００４１】
空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompは、外気温と、ブロワファン速と、エバポレータ温度とに基づいて、図５に示すテーブル２を参照して決定される。テーブル２に示すように、外気温が高いほど、ブロワファン速が速いほど、またエバポレータ温度が高いほど空調要求から決まるアイドルストップ可能時間は短くなる。
【００４２】
ステップＳ４２において、コントローラ４は、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、例えば信号待ちによる停車時間などの、市場で起こりうる停車時間のほぼ全てを満足するような時間（以下「想定市場停車時間」という）Ｔmarketより大きいか否かを判定する。コントローラ４は、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければステップＳ４３に処理を移行し、小さければステップＳ４４に処理を移行する。
【００４３】
ステップＳ４３において、コントローラ４は、オルタネータ２１による回生を優先するオルタネータ回生処理を実行する。具体的な内容は図６を参照して後述する。
【００４４】
ステップＳ４４において、コントローラ４は、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きいか否かを判定する。コントローラ４は、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければステップＳ４５に処理を移行し、小さければステップＳ４６に処理を移行する。
【００４５】
ステップＳ４５において、コントローラ４は、コンプレッサ３１による回生を優先するコンプレッサ回生処理を実行する。具体的な内容は図７を参照して後述する。
【００４６】
ステップＳ４６において、コントローラ４は、エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低いか否かを判定する。ここで、凍結防止温度Ｔｍｐeva_minとは、エバポレータ３３の凍結を防止するために設定された温度であり、エバポレータ３３が凍結する温度よりもやや高い温度である。コントローラ４は、エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低ければステップＳ４３に処理を移行し、高ければステップＳ４７に処理を移行する。
【００４７】
ステップＳ４７において、コントローラ４は、バッテリ充電量ＳＯＣが、フル充電量に近い所定の充電量（以下「充電不要充電量」という）ＳＯＣmaxより大きければステップＳ４５に処理を移行し、小さければステップＳ４８に処理を移行する。
【００４８】
ステップＳ４８において、コントローラ４は、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltと、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompとが、同じ時間か否かを判定する。コントローラ４は、双方の時間が同じ時間であればステップＳ４９に処理を移行し、同じ時間でなければステップＳ５０に処理を移行する。
【００４９】
ステップＳ４９において、コントローラ４は、コンプレッサ３１による回生と、オルタネータ２１による回生とを同時に均等に実施する均等回生処理を実施する。具体的な内容は図８を参照して後述する。
【００５０】
ステップＳ５０において、コントローラ４は、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔalt及び空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompの大小を判定する。コントローラは、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltの方が大きいときはステップＳ４３に処理を移行する。一方で、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompの方が大きいときはステップＳ４５に処理を移行する。
【００５１】
ステップＳ４３１において、コントローラ４は、オルタネータ２１をフル駆動したときにエンジンにかかる負荷トルク（以下「オルタネータフル駆動負荷トルク」という）Ｔｒｑalt_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより小さいか否かを判定する。コントローラ４は、オルタネータフル駆動負荷トルクＴｒｑalt_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitよりも小さければステップＳ４３２に処理を移行し、大きければステップＳ４３３に処理を移行する。
【００５２】
ステップＳ４３２において、コントローラ４は、オルタネータ２１をフル駆動するとともに、コンプレッサ３１を駆動する。このとき、コンプレッサ３１は、オルタネータフル駆動負荷トルクＴｒｑalt_maxと、コンプレッサ３１を駆動したときにエンジンかかる負荷トルク（以下「コンプレッサ駆動負荷トルク」という）Ｔｒｑcompと、の和が許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動される。
【００５３】
ステップＳ４３３において、コントローラ４は、オルタネータ２１のみを駆動する。このとき、オルタネータ２１は、オルタネータ２１を駆動したときにエンジンにかかる負荷トルク（以下「オルタネータ駆動負荷トルク」という）Ｔｒｑaltが許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動される。
【００５４】
図７は、コンプレッサ回生処理を示すフローチャートである。
【００５５】
Ｓ４５１において、コントローラ４は、コンプレッサ３１をフル駆動したときにエンジンにかかる負荷トルク（以下「コンプレッサフル駆動負荷トルク」という）Ｔｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより小さいか否かを判定する。コントローラ４は、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitよりも小さければステップＳ４５２に処理を移行し、大きければステップＳ４５３に処理を移行する。
【００５６】
ステップＳ４５２において、コントローラ４は、コンプレッサ３１をフル駆動するとともに、オルタネータ２１を駆動する。このとき、オルタネータ２１は、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxと、オルタネータ駆動負荷トルクＴｒｑaltと、の和が許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動される。
【００５７】
ステップＳ４５３において、コントローラ４は、コンプレッサ３１のみを駆動する。このとき、コンプレッサ３１は、コンプレッサ駆動負荷トルクＴｒｑcompが許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動される。
【００５８】
図８は、均等回生処理を示すフローチャートである。
【００５９】
Ｓ４９１において、コントローラ４は、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとが同じ割合で増加するように、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１を駆動する。またコンプレッサ駆動負荷トルクＴｒｑcompと、オルタネータ駆動負荷トルクＴｒｑaltと、の和が許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動する。
【００６０】
次に、本実施形態によるオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の協調回生制御の動作について説明する。まず、図９のタイムチャートを参照して、コンプレッサによる回生を優先するコンプレッサ回生処理の動作について説明する。なお、フローチャートとの対応を明確にするため、フローチャートのステップ番号を併記して説明する。
【００６１】
時刻ｔ１で、車両が減速かつフューエルカット状態になると（図９（Ａ）（Ｂ）；Ｓ１でＹｅｓ、Ｓ２でＹｅｓ）、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動したときに、エンジンにかかる負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きいか否かを判定する（Ｓ３）。これは、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動したときに、エンジンにかかる負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きくなると、減速加速度が許容減速加速度を超えてしまい、運転性能が悪化するので、これを防止するためである。
【００６２】
時刻ｔ１では、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動したときに、エンジンにかかる負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きい（図９（Ｄ）；Ｓ３でＹｅｓ）。したがって、コントローラ４は、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltと、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、を算出する（Ｓ４１）。
【００６３】
そして次に、これらが想定市場停車時間Ｔmarketより大きいか否かを判定する（Ｓ４２、Ｓ４４）。
【００６４】
コントローラ４は、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければ、オルタネータ２１による回生を優先するオルタネータ回生処理を実施する（Ｓ４２でＹｅｓ、Ｓ４３）。これは、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければ、現在のエバポレータの温度（冷力）のままアイドルストップしても空調機能を満足できる。したがって、コンプレッサ３１による回生を実施してエバポレータの温度を下げる必要がないからである。
【００６５】
一方、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければ、コンプレッサ３１によるコンプレッサ回生処理を実施する（Ｓ４２でＮｏ、Ｓ４４でＹｅｓ、Ｓ４５）。これは、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きければ、現在のバッテリ充電量のままアイドルストップしても車両の電気負荷に対して電力を供給できる。したがって、オルタネータ２１による回生を実施してバッテリを充電する必要がないからである。
【００６６】
時刻ｔ１では、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcomp及びバッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltは、共に想定市場停車時間Ｔmarketより小さい（図９（Ｃ）；Ｓ４２でＮｏ、Ｓ４４でＮｏ）。
【００６７】
そうすると、コントローラ４は、次にエバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低いか否かを判定する（Ｓ４６）。
【００６８】
判定した結果、エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低ければ、コントローラ４は、オルタネータ回生処理を実施してバッテリの充電を優先する（Ｓ４６でＹｅｓ、Ｓ４３）。これは、エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低いときにコンプレッサ３１を駆動すると、エバポレータ３３が凍結するおそれがあるからである。
【００６９】
しかし、時刻ｔ１において、エバポレータ温度Ｔｍｐevaは凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより高い（図９（Ｆ）；Ｓ４６でＮｏ）。
【００７０】
そうすると、コントローラ４は、次にバッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより大きいか否かを判定する（Ｓ４７）。
【００７１】
判定した結果、バッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより大きければ、コントローラ４は、コンプレッサ回生処理を実施してエバポレータ３３の冷却を優先する（Ｓ４７でＹｅｓ、Ｓ４５）。これは、バッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより大きければ、それ以上バッテリを充電する必要がないからである。
【００７２】
しかし、時刻ｔ１において、バッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより小さい（図９（Ｈ）；Ｓ４７でＮｏ）。
【００７３】
そうすると、コントローラ４は、次に空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcomp及びバッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltの大小関係を判定する（Ｓ４８、Ｓ５０）。
【００７４】
判定した結果、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltよりも大きければ、コントローラ４は、オルタネータ２１の回生を優先するオルタネータ回生処理を実施する（Ｓ４８でＮｏ、Ｓ５０でＮｏ、Ｓ４３）。
【００７５】
一方、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltよりも小さければ、コントローラ４は、コンプレッサ３１の回生を優先するコンプレッサ回生処理を実施する（Ｓ４８でＮｏ、Ｓ５０でＹｅｓ、Ｓ４５）。
【００７６】
さらに、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとが同じであれば、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１の回生に優劣をつけない均等回生処理を実施する（Ｓ４８でＹｅｓ、Ｓ４９）。
【００７７】
時刻ｔ１では、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltよりも小さい（図９（Ｃ）；Ｓ４８でＮｏ、Ｓ５０でＹｅｓ）。したがって、コントローラ４は、コンプレッサ回生処理を実施する（Ｓ４５）。
【００７８】
コンプレッサ回生処理に入ると、コントローラ４は、まずコンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより小さいが判定する（Ｓ４５１）。
【００７９】
判定した結果、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより小さければ（Ｓ４５１でＹｅｓ）、コントローラ４は、コンプレッサ３１をフル駆動する（Ｓ４５２）。そして、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxと、オルタネータ駆動負荷トルクＴｒｑaltと、の和が許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように、オルタネータ２１を駆動する（Ｓ４５２）。
【００８０】
一方、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きければ（Ｓ４５１でＮｏ）、コントローラ４は、コンプレッサ３１のみを、コンプレッサ駆動負荷トルクが許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように駆動する（Ｓ４５３）。
【００８１】
ここで、時刻ｔ１では、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑcomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより小さい（図９（Ｄ）；Ｓ４５１でＹｅｓ）。したがって、コントローラ４は、コンプレッサ３１をフル駆動する（図９（Ｄ）（Ｅ）；Ｓ４５２）。そして、コンプレッサ３１をフル駆動したときにエンジンにかかる負荷トルクＴｒｑcomp_maxと、オルタネータ２１を駆動したときにエンジンかかる負荷トルクＴｒｑaltと、の和が許容負荷トルクを超えないように、オルタネータ２１を駆動する（図９（Ｄ）（Ｇ）；Ｓ４５２）。
【００８２】
時刻ｔ２になると、コンプレッサフル駆動負荷トルクＴｒｑsomp_maxが許容負荷トルクＴｒｑpermitより大きくなる（図９（Ｄ）；Ｓ４５１でＮｏ）。そうすると、コントローラ４は、オルタネータ２１の駆動を停止する（図９（Ｇ）；Ｓ４５３）。そして、許容負荷トルクＴｒｑpermitを超えないように、コンプレッサ３１を駆動する（図９（Ｅ）；Ｓ４５３）。
【００８３】
このように、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとを比較したとき、小さかったほうのアイドルストップ可能時間を優先して延ばすようにオルタネータ２１及びコンプレッサ３１の回生を実施する。これにより、アイドルストップ可能時間をより長く確保できる。また、減速加速度が許容減速加速度を超えることがないので、運転性能の悪化を防止できる。また、アクセルペダルの踏み増しを防ぐことができるので、燃費の悪化も防止できる。
【００８４】
以上、コンプレッサ回生処理の動作について説明してきたが、オルタネータ回生処理の場合には、オルタネータによる回生を優先させれば良い。
【００８５】
続いて図１０を参照して、均等回生処理の動作について説明する。
【００８６】
時刻ｔ１から時刻ｔ２までの動作については、コンプレッサ回生処理の動作と同様なので、ここでは説明を省略し、時刻ｔ２からの動作について説明する。
【００８７】
時刻ｔ２で、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとが同じ時間になると（図１０（Ｃ）；Ｓ４８でＹｅｓ）、コントローラ４は、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１の回生に優劣をつけない均等回生処理を実施する（Ｓ４９）。
【００８８】
均等回生処理に入ると、コントローラ４は、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとが同じ割合で増加するように、オルタネータ２１及びコンプレッサ３１を駆動する（図１０（Ｃ）（Ｅ）（Ｇ）；Ｓ４９１）。
【００８９】
以上説明した本実施形態によれば、車両減速中かつフューエルカット中にオルタネータ２１及びコンプレッサ３１をフル駆動して回生すると、エンジン１にかかる負荷トルクが大きくなりすぎて、許容減速加速度を超えることが予想されるときは、いずれか一方を優先的に駆動して回生する。
【００９０】
具体的には、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとの大小を比較し、小さかったほうのアイドルストップ可能時間を優先して延ばすようにオルタネータ２１及びコンプレッサ３１を駆動して回生する。
【００９１】
つまり、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが小さかったときは、コンプレッサを優先的に駆動して回生する。一方で、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが小さかったときは、オルタネータ３１を優先的に駆動して回生する。
【００９２】
ただし、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompと、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltとが同じときは、いずれか一方を優先駆動するのではなく、双方のＩ／Ｓ可能時間がおなじ割合で増加するようにオルタネータ２１及びコンプレッサ３１を駆動して回生する。
【００９３】
これにより、アイドルストップ可能時間をより長く確保できる。
【００９４】
そして、いずれか一方をフル駆動しても許容減速加速度を超えないときは、許容減速加速度を越えない範囲で他方を駆動する。
【００９５】
これにより、減速加速度が許容減速加速度を超えることがないので、運転性能の悪化を防止できる。また、アクセルペダルの踏み増しを防ぐことができるので、燃費が向上する。
【００９６】
また、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔcompが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きいときは、オルタネータ２１を優先的に駆動して回生する。コンプレッサ３１を駆動せずに、現在のエバポレータの冷力（温度）のままアイドルストップしても、空調機能を満足できるためである。
【００９７】
さらに、エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低いときも、オルタネータ２１を優先的に駆動して回生する。エバポレータ温度Ｔｍｐevaが凍結防止温度Ｔｍｐeva_minより低いときにコンプレッサ３１を駆動すると、エバポレータ３３が凍結するおそれがあるからである。
【００９８】
これにより、コンプレッサ３１の回生を実施しない分、オルタネータ２１の回生量を増大させることができるので、アイドルストップ可能時間をより長く確保できるとともに、効果的な回生を実施できる。
【００９９】
一方で、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間Ｔaltが、想定市場停車時間Ｔmarketより大きいときは、コンプレッサ３１を優先的に駆動して回生する。オルタネータ２１を駆動せずに、現在のバッテリ充電量のままアイドルストップしても車両の電気負荷へ電力を供給できるためである。
【０１００】
さらに、バッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより大きいときも、コンプレッサ３１を優先的に駆動して回生する。バッテリ充電量ＳＯＣが充電不要充電量ＳＯＣmaxより大きければ、それ以上バッテリを充電する必要がないからである。
【０１０１】
これにより、オルタネータ２１の回生を実施しない分、コンプレッサ３１の回生量を増大させることができるので、アイドルストップ可能時間をより長く確保できるとともに、効果的な回生を実施できる。
【０１０２】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【０１０３】
例えば、本実施形態では、バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間と想定市場停車時間との対比（Ｓ４４）より先に、空調要求Ｉ／Ｓ可能時間と想定市場停車時間との対比（Ｓ４２）を行ったが、この順序は逆でも良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施形態によるアイドルストップ車両の回生制御装置のシステム概略図である。
【図２】本実施形態によるオルタネータ及びコンプレッサの協調回生制御について説明するフローチャートである。
【図３】オルタネータ及びコンプレッサによる協調回生処理を示すフローチャートである。
【図４】バッテリ要求Ｉ／Ｓ可能時間を算出するテーブルである。
【図５】空調要求Ｉ／Ｓ可能時間を算出するテーブルである。
【図６】オルタネータ回生処理を示すフローチャートである。
【図７】コンプレッサ回生処理を示すフローチャートである。
【図８】均等回生処理を示すフローチャートである。
【図９】コンプレッサ回生処理の動作について説明するタイムチャートである。
【図１０】均等回生処理の動作について説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【０１０５】
１ エンジン
２１ オルタネータ（発電機）（回生部）
２２ バッテリ（蓄電器）（補機エネルギ貯蔵部）
３１ コンプレッサ（圧縮機）（回生部）
３３ エバポレータ（熱交換器）（補機エネルギ貯蔵部）
Ｓ４１ 補機作動可能時間算出手段
Ｓ４３，Ｓ４５，Ｓ４９ 回生制御手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定されたエンジン停止条件の成立時にエンジンを停止し、予め設定されたエンジン再始動条件の成立時にエンジンを再始動するアイドルストップ車両の回生制御装置であって、
車両減速中かつフューエルカット中の車輪の回転が伝達して回転するクランクシャフトに駆動されて走行エネルギを回生する回生部と、その回生部に対応して設けられ、回生したエネルギをアイドルストップ中の補機の作動に使用可能なエネルギとして貯蔵する補機エネルギ貯蔵部と、をそれぞれ有する複数組のエネルギ回生手段と、
回生を行う前の前記複数組のエネルギ回生手段の補機エネルギ貯蔵部にそれぞれ貯蔵されたエネルギごとに、アイドルストップ中に補機を作動できる時間を算出する補機作動可能時間算出手段と、
算出した各補機作動可能時間のうち、作動可能時間が最も短かった補機の作動可能時間を優先的に延ばすように、車両減速加速度が所定加速度を超えない範囲で各回生部の回生動作を制御する回生制御手段と、
を備えることを特徴とするアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項２】
前記複数組のエネルギ回生手段のうちの一つは、
回生部として、前記クランクシャフトによって駆動されて発電する発電機を、
補機エネルギ貯蔵部として、前記発電機によって発電された電力を蓄電する蓄電器を含み、
前記複数組のエネルギ回生手段のうちのもう一つは、
回生部として、前記クランクシャフトによって駆動されて空調用の冷媒を圧縮する圧縮機を、
補機エネルギ貯蔵部として、前記圧縮機によって圧縮された空調用の冷媒を蒸発させて空気を冷却する熱交換器を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項３】
前記補機作動可能時間算出手段は、
前記発電機の最大駆動負荷及び前記圧縮機の最大駆動負荷の合計と、減速加速度が前記所定加速度に収まる範囲でエンジンに負荷できる最大許容負荷と、の大小を判定し、
前記発電機の最大駆動負荷及び前記圧縮機の最大駆動負荷の合計の方が大きいと判定したときに、回生前の各補機エネルギ貯蔵部にそれぞれ貯蔵されたエネルギごとに、アイドルストップ中の補機の作動可能時間を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項４】
前記補機作動可能時間算出手段は、
回生前の前記蓄電器の充電量で、アイドルストップ中の車両電気負荷に電力を供給できる時間であるバッテリ要求アイドルストップ可能時間を算出し、
回生前の前記熱交換器の温度で、アイドルストップ中の空調を維持できる時間である空調要求アイドルストップ可能時間を算出する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項５】
前記回生制御手段は、
前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と、空調要求アイドルストップ可能時間と、の大小を判定し、
前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間の方が大きいと判定したときは、前記圧縮機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する圧縮機回生を実施し、
前記空調要求アイドルストップ可能時間の方が大きいと判定したときは、前記発電機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する発電機回生を実施する
ことを特徴とする請求項４に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項６】
前記回生制御手段は、
前記空調要求アイドルストップ可能時間が、予め定められた市場における想定停車時間よりも大きいときは、前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と空調要求アイドルストップ可能時間との大小判定の結果にかかわらず、前記発電機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する発電機回生を実施する
ことを特徴とする請求項５に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項７】
前記回生制御手段は、
前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間が、予め定められた市場における想定停車時間よりも大きいときは、前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と空調要求アイドルストップ可能時間との大小判定の結果にかかわらず、前記圧縮機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する圧縮機回生を実施する
ことを特徴とする請求項５に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項８】
前記回生制御手段は、
前記熱交換器の温度が所定温度より低いときは、前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と空調要求アイドルストップ可能時間との大小判定の結果にかかわらず、前記発電機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する発電機回生を実施する
ことを特徴とする請求項５から７までのいずれか１つに記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項９】
前記所定温度は、前記熱交換器が凍結する温度に、前記熱交換器の凍結を防止するためのマージンを加えた温度である
ことを特徴とする請求項８に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１０】
前記回生制御手段は、
前記蓄電器の充電量が所定充電量より大きいときは、前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と空調要求アイドルストップ可能時間との大小判定の結果にかかわらず、前記圧縮機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する圧縮機回生を実施する
ことを特徴とする請求項５から９までのいずれか一つに記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１１】
前記所定充電量は、前記蓄電器のフル充電量近傍の充電量である
ことを特徴とする請求項１０に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１２】
前記回生制御手段は、
前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と、前記空調要求アイドルストップ可能時間と、が同じ時間のときは、双方のアイドルストップ可能時間が同じ割合で増加するように前記発電機及び圧縮機を駆動して車両の走行エネルギを回生する均等回生を実施する
ことを特徴とする請求項５から１０までのいずれか一つに記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１３】
前記圧縮機回生は、
前記圧縮機の最大駆動負荷が前記エンジンの最大許容負荷より小さいときは、前記圧縮機を最大駆動し、
前記圧縮機の最大駆動負荷が前記エンジンの最大許容負荷より大きいときは、前記圧縮機の駆動負荷が最大許容負荷に一致するように前記圧縮機を駆動する
ことを特徴とすることを特徴とする請求項３から１２までのいずれか一つに記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１４】
前記発電機回生は、
前記発電機の最大駆動負荷が前記エンジンの最大許容負荷より小さいときは、前記発電機を最大駆動し、
前記発電機の最大駆動負荷が前記エンジンの最大許容負荷より大きいときは、前記発電機の駆動負荷が最大許容負荷に一致するように前記圧縮機を駆動する
ことを特徴とすることを特徴とする請求項３から１３までのいずれか一つに記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１】
予め設定されたエンジン停止条件の成立時にエンジンを停止し、予め設定されたエンジン再始動条件の成立時にエンジンを再始動するアイドルストップ車両の回生制御装置であって、
車両減速中かつフューエルカット中の車輪の回転が伝達して回転するクランクシャフトに駆動されて走行エネルギを回生する回生部と、その回生部に対応して設けられ、回生したエネルギをアイドルストップ中の補機の作動に使用可能なエネルギとして貯蔵する補機エネルギ貯蔵部と、をそれぞれ有する複数組のエネルギ回生手段と、
回生を行う前の前記複数組のエネルギ回生手段の補機エネルギ貯蔵部にそれぞれ貯蔵されたエネルギごとに、アイドルストップ中に補機を作動できる時間を算出する補機作動可能時間算出手段と、
算出した各補機作動可能時間のうち、作動可能時間が最も短かった補機の作動可能時間を優先的に延ばすように、車両減速加速度が所定加速度を超えない範囲で各回生部の回生動作を制御する回生制御手段と、
を備えることを特徴とするアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項２】
前記複数組のエネルギ回生手段のうちの一つは、
回生部として、前記クランクシャフトによって駆動されて発電する発電機を、
補機エネルギ貯蔵部として、前記発電機によって発電された電力を蓄電する蓄電器を含み、
前記複数組のエネルギ回生手段のうちのもう一つは、
回生部として、前記クランクシャフトによって駆動されて空調用の冷媒を圧縮する圧縮機を、
補機エネルギ貯蔵部として、前記圧縮機によって圧縮された空調用の冷媒を蒸発させて空気を冷却する熱交換器を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項３】
前記補機作動可能時間算出手段は、
前記発電機の最大駆動負荷及び前記圧縮機の最大駆動負荷の合計と、減速加速度が前記所定加速度に収まる範囲でエンジンに負荷できる最大許容負荷と、の大小を判定し、
前記発電機の最大駆動負荷及び前記圧縮機の最大駆動負荷の合計の方が大きいと判定したときに、回生前の各補機エネルギ貯蔵部にそれぞれ貯蔵されたエネルギごとに、アイドルストップ中の補機の作動可能時間を算出する
ことを特徴とする請求項２に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項４】
前記補機作動可能時間算出手段は、
回生前の前記蓄電器の充電量で、アイドルストップ中の車両電気負荷に電力を供給できる時間であるバッテリ要求アイドルストップ可能時間を算出し、
回生前の前記熱交換器の温度で、アイドルストップ中の空調を維持できる時間である空調要求アイドルストップ可能時間を算出する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項５】
前記回生制御手段は、
前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と、空調要求アイドルストップ可能時間と、の大小を判定し、
前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間の方が大きいと判定したときは、前記圧縮機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する圧縮機回生を実施し、
前記空調要求アイドルストップ可能時間の方が大きいと判定したときは、前記発電機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する発電機回生を実施する
ことを特徴とする請求項４に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項６】
前記回生制御手段は、
前記空調要求アイドルストップ可能時間が、予め定められた市場における想定停車時間よりも大きいときは、前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と空調要求アイドルストップ可能時間との大小判定の結果にかかわらず、前記発電機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する発電機回生を実施する
ことを特徴とする請求項５に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項７】
前記回生制御手段は、
前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間が、予め定められた市場における想定停車時間よりも大きいときは、前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と空調要求アイドルストップ可能時間との大小判定の結果にかかわらず、前記圧縮機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する圧縮機回生を実施する
ことを特徴とする請求項５に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項８】
前記回生制御手段は、
前記熱交換器の温度が所定温度より低いときは、前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と空調要求アイドルストップ可能時間との大小判定の結果にかかわらず、前記発電機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する発電機回生を実施する
ことを特徴とする請求項５から７までのいずれか１つに記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項９】
前記所定温度は、前記熱交換器が凍結する温度に、前記熱交換器の凍結を防止するためのマージンを加えた温度である
ことを特徴とする請求項８に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１０】
前記回生制御手段は、
前記蓄電器の充電量が所定充電量より大きいときは、前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と空調要求アイドルストップ可能時間との大小判定の結果にかかわらず、前記圧縮機を優先的に駆動して車両の走行エネルギを回生する圧縮機回生を実施する
ことを特徴とする請求項５から９までのいずれか一つに記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１１】
前記所定充電量は、前記蓄電器のフル充電量近傍の充電量である
ことを特徴とする請求項１０に記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１２】
前記回生制御手段は、
前記バッテリ要求アイドルストップ可能時間と、前記空調要求アイドルストップ可能時間と、が同じ時間のときは、双方のアイドルストップ可能時間が同じ割合で増加するように前記発電機及び圧縮機を駆動して車両の走行エネルギを回生する均等回生を実施する
ことを特徴とする請求項５から１０までのいずれか一つに記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１３】
前記圧縮機回生は、
前記圧縮機の最大駆動負荷が前記エンジンの最大許容負荷より小さいときは、前記圧縮機を最大駆動し、
前記圧縮機の最大駆動負荷が前記エンジンの最大許容負荷より大きいときは、前記圧縮機の駆動負荷が最大許容負荷に一致するように前記圧縮機を駆動する
ことを特徴とすることを特徴とする請求項３から１２までのいずれか一つに記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【請求項１４】
前記発電機回生は、
前記発電機の最大駆動負荷が前記エンジンの最大許容負荷より小さいときは、前記発電機を最大駆動し、
前記発電機の最大駆動負荷が前記エンジンの最大許容負荷より大きいときは、前記発電機の駆動負荷が最大許容負荷に一致するように前記圧縮機を駆動する
ことを特徴とすることを特徴とする請求項３から１３までのいずれか一つに記載のアイドルストップ車両の回生制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１９６４５７（Ｐ２００９−１９６４５７Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３８７５３（Ｐ２００８−３８７５３）
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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