JP2000204995A

JP2000204995A - アイドリングストップアンドスタ―ト車両用発電機の制御装置

Info

Publication number: JP2000204995A
Application number: JP11009699A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Kanda; 宣幸神田; Yoji Nishimura; 洋二西村; Akira Morishita; 暸森下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2000-07-25
Anticipated expiration: 2019-01-18
Also published as: JP3699284B2

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、減速時には、バッテリの充電状
態に応じて発電機の調整電圧を設定し、バッテリの寿命
を損ねることなく充分な回生効果が得られるアイドリン
グストップアンドスタート車両用発電機の制御装置を得
る。【解決手段】スタータ３始動時のバッテリ１の放電電
流を検出する電流検出器６と、バッテリ１の電圧を検出
する電圧検出器１０と、車両の走行状態を検出する車速
センサ１１と、バッテリ１の放電電流および電圧からバ
ッテリ１の充電レベルを判定し、該充電レベルに応じて
発電機５の調整電圧を設定する制御装置２０とを備えて
いる。制御装置２０は、車両の減速モードで、充電レベ
ルが満充電状態であれば充電を停止させ、充電レベルが
１００％未満７０％以上であれば発電機５の調整電圧を
１４．４Ｖに設定し、充電レベルが７０％未満であれば
調整電圧を１５．５Ｖに設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エンジンを自動
的に停止・再始動させるアイドリングストップアンドス
タート（以下、ＩＳＳとする）車両用発電機の制御装置
に関し、特に車両の走行状態に応じて発電機の発電量を
制御し、車両の減速エネルギーを回生する発電機の制御
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、市街地走行の多い路線バスにお
いては、信号待ちや渋滞時の停止、バス停留所での停止
等で、アイドリング運転の状態で停止している時間は、
全走行時間の４０％以上にも達することがある。このア
イドリング運転時の停止期間中には、燃料を消費してい
ると同時に、大気を汚染し、またバス特有のアイドリン
グ時の振動、騒音により、乗客は常に不快感を感じるこ
とになる。そこで、市街地走行時において、自動車が交
差点で停車した時、その他所定の条件下において、エン
ジンを自動的に停止し、その後に通常の発進操作でエン
ジンを始動するエンジン自動停止・再始動制御装置（Ｉ
ＳＳシステム）が既に提案されている。

【０００３】従来の車両用発電機の制御装置において
は、バッテリの電圧を検出し、この電圧が所定電圧（例
えば、１４．５Ｖ）以下になった時に発電機の発電量を
増加し、該所定電圧を越えた時に発電機の発電量を減少
させ、バッテリの電圧を所定電圧に維持するように制御
していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のＩＳＳシステム
を採用した車両においては、エンジンの停止・再始動が
頻繁に行われ、即ちスタータの起動が頻繁に行われる。
そして、このスタータの起動時には、バッテリから電力
がスタータに供給されるので、バッテリの消耗が激しく
なる。しかしながら、従来の車両用発電機の制御装置で
は、バッテリの状態が考慮されておらず、バッテリが充
分に充電されていない時と充分に充電されている時と
で、所定電圧を同じレベルだけ高くすることになるの
で、所定電圧の増加量を大きく設定した場合、バッテリ
が充分に充電されていない時にはバッテリが充電され車
両の減速エネルギーを充分に回生することができるが、
バッテリが充分に充電されている時には過充電状態にな
りバッテリの寿命を損ねてしまい、逆に、バッテリ所定
電圧の増加量を小さく設定すると、充分な回生効果が得
られず、スタータの起動が頻繁に行われ、バッテリの消
耗が激しくなるＩＳＳ車両には対応できないという課題
があった。

【０００５】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、バッテリの状態を考慮して、少
なくとも減速時には、バッテリの充電状態に応じて発電
機の調整電圧を設定し、バッテリの寿命を損ねることな
く充分な回生効果が得られるようにし、燃費を向上する
ＩＳＳ車両用発電機の制御装置を得ることを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るアイドリ
ングストップアンドスタート車両用発電機の制御装置
は、車が停車した後所定時間経過後にエンジンが自動的
に停止されるアイドリングストップアンドスタート車両
用発電機の制御装置において、スタータ始動時のバッテ
リの放電電流を検出する電流検出器と、バッテリの電圧
を検出する電圧検出器と、車両の走行状態を検出する走
行状態検出手段と、上記電流検出器および電圧検出器に
より検出されたバッテリの放電電流および電圧からバッ
テリの充電レベルを判定し、該充電レベルに応じて発電
機の調整電圧を設定する制御装置とを備え、上記制御装
置は、アイドリングストップアンドスタート運転モード
で、上記走行状態検出手段により車両が減速モードにあ
ると検出された時に、上記充電レベルが満充電状態であ
れば充電を停止させ、該充電レベルが１００％未満７０
％以上であれば上記発電機の調整電圧を規定電圧に設定
し、該充電レベルが７０％未満であれば上記発電機の調
整電圧を上記規定電圧に対して高い電圧に設定するもの
である。

【０００７】また、上記制御装置は、アイドリングスト
ップアンドスタート運転モード時に、上記走行状態検出
手段により車両が加速モードにあると検出された時に、
上記発電機の調整電圧を規定電圧に対して低い電圧に設
定するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
について説明する。実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１に係るア
イドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御
装置を示す全体構成図である。図１において、１はバッ
テリ、２は車両駆動用のエンジン、３はエンジン始動用
のスタータ、４はスタータスイッチであり、このスター
タスイッチ４を投入し、バッテリ１からの電力をスター
タ３に供給することで、スタータ３が回転し、エンジン
２が始動する。５はエンジン２により、図示しないベル
トおよびプーリを介して駆動され、バッテリ１を充電す
るとともに、ランプ、ブロアモータ、デフォッガ等の電
気負荷８に電力を供給する発電機、６はバッテリ１の充
放電電流を検出する電流検出器、７はＩＳＳモード選択
スイッチ、９はバッテリ１の温度を検出するバッテリ温
度検出器、１０はバッテリ１の端子電圧を検出する電圧
検出器、１１は走行状態検出手段である車速センサ、１
２はエンジン回転数センサ、１３はクラッチスイッチ、
１４はニュートラルスイッチ、１５はエンジンの冷却水
温度を検出する冷却水温度検出器、１６はエアタンクの
空気圧を検出する空気圧検出器、２０は各種センサから
の出力信号に基づいてエンジン１の回転数、発電機５の
発電を制御する制御回路である。

【０００９】ここで、ＩＳＳ運転モードについて説明す
る。制御回路２０は、ＩＳＳモードスイッチ７が閉成さ
れると、ＩＳＳ運転モードに移行する。そして、制御回
路２０は、各種センサ１１〜１６の出力信号に基づい
て、停車状態（車速がほぼ０ｋｍ／ｈ）で、エンジン２
がアイドリング回転（エンジン回転数が８００ｒｐｍ以
下）となっており、ギヤがニュートラルで、クラッチペ
ダルが踏まれておらず、エンジン２が暖まっており（冷
却水温度が４０℃以上）、エンジン自動停止のためのエ
アシリンダのためのエアタンクの空気圧が充分であるこ
と（６４ｋＰａ以上）、少なくとも１回の車両走行が確
認されたこと（システムが作動してから１０ｋｍ／ｈ以
上の車速が検出されたこと）、故障診断により故障が発
見されなかったこと、等のエンジン自動停止条件が整っ
たときに、図示していないが、エアシリンダを駆動して
インテークシャッタを閉じる。これにより、エンジン２
の吸気が閉じられ、エンジン２が自動停止される。その
後に、再びエンジン５を始動させるには、エンジンの回
転数が０ｒｐｍであること、ギヤがニュートラルである
こと、クラッチが踏み込まれていないことの条件が整っ
た際に、スタータスイッチ４を閉成することにより、エ
ンジン５が始動される。

【００１０】これにより、市街地走行時にＩＳＳ運転モ
ードを選択することにより、例えば自動車が交差点で停
車した時等において、上記エンジン自動停止条件が整う
ことにより、エンジンが自動的に停止される。そこで、
停車中におけるアイドリング運転時に消費される燃料が
節約されるとともに、アイドリング時の不快な振動、騒
音から解放される。

【００１１】ついで、発電機５の発電量の制御について
図２を参照しつつ説明する。制御装置２０には、バッテ
リ１の放電特性があらかじめ格納されている。そして、
このバッテリ１の放電特性は温度依存性を有することか
ら、温度検出器９で検出されたバッテリ温度に基づいて
補償されている。そして、システムがスタートすると、
ステップ１００において、制御装置２０は、ＩＳＳモー
ドスイッチ７の出力信号から、ＩＳＳ運転モードが選択
されたか否かを判定する。そして、ＩＳＳ運転モードが
選択されていないと判断されるとステップ１０１に移
り、発電機５の電圧調整器の調整電圧が規定電圧である
１４．４Ｖに設定される。

【００１２】ステップ１００において、ＩＳＳ運転モー
ドが選択されたと判断されるとステップ１０２に移り、
スタータ３が始動されたか否かを判定する。これは、制
御装置２０が電流検出器６の出力信号を読み込み、放電
電流値が例えば１００Ａ以上となった際にスタータ３の
始動と判定する。ステップ１０２においてスタータ３の
始動が検出されてから例えば５０ｍｓ待ち、ステップ１
０３に移行する。これは、スタータ３の始動直後は大電
流が急激に流れてノイズが発生するため、このノイズの
影響を排除するためである。ステップ１０３において、
制御装置２０は、電流検出器６の出力信号（放電電流
値）および電圧検出器１０の出力信号（バッテリ電圧
値）を読み込み記憶する。そして、読み込まれた放電電
流値およびバッテリ電圧値と格納されているバッテリ放
電特性とから、バッテリ１の充電レベルを判定し、記憶
する。ここでは、バッテリ１の充電レベルは１００％
（満充電）、１００％未満７０％以上、７０％未満（充
電不足）の３段階に分類される。

【００１３】ついで、ステップ１０４に移り、制御装置
２０が例えばスロットル開度センサ（図示せず）、車速
センサ１１等の出力信号から減速モードか否かを判定す
る。そして、減速モードであれば、ステップ１０５に移
り、制御装置２０に記憶された充電レベルのデータから
バッテリ１の充電レベルが１００％であるか否かを判定
する。そして、充電レベルが１００％であれば、満充電
レベルと判断し、ステップ１０６に移り、充電をストッ
プする。ステップ１０５において、充電レベルが１００
％でないと判断されるとステップ１０７に移る。ステッ
プ１０７において、充電レベルが７０％以上であるか否
かを判断し、充電レベルが７０％以上であればステップ
１０８に移り、発電機５の電圧調整器（図示せず）の調
整電圧が１４．４Ｖに設定される。ステップ１０７にお
いて、充電レベルが７０％未満と判断されると、充電不
足レベルと判断し、ステップ１０９に移る。ステップ１
０９において、発電機５の電圧調整器の調整電圧が１
５．５Ｖに設定される。

【００１４】また、ステップ１０４において、減速モー
ド出ないと判断されると、ステップ１１０に移り、制御
装置２０が例えばスロットル開度センサ（図示せず）、
車速センサ１１等の出力信号から加速モードか否かを判
定する。そして、加速モードであれば、ステップ１１１
に移り、発電機５の電圧調整器の調整電圧が１２．０Ｖ
に設定される。ステップ１１０において、加速モード出
ないと判断されると、ステップ１１２に移り、発電機５
の電圧調整器の調整電圧が１４．４Ｖに設定される。そ
して、制御装置２０は、ステップ１００において、ＩＳ
Ｓ運転モードであるか否かをモニターしており、運転モ
ードが切り換えられると、ステップ１０１或いはステッ
プ１０２に移行する。さらに、ＩＳＳ運転モードにおい
ては、スタータの始動をモニターしており、スタータが
移動される度に、ステップ１０３に移行する。

【００１５】このように、この実施の形態１によれば、
制御装置２０が、アイドリングストップアンドスタート
運転モードで、車両が減速モードにあると検出された時
に、バッテリ１の充電レベルが満充電状態であれば充電
を停止させ、該充電レベルが１００％未満７０％以上で
あれば発電機５の調整電圧を１４．４Ｖ（規定電圧）に
設定し、該充電レベルが７０％未満であれば発電機５の
調整電圧を１５．５Ｖに設定する。そこで、バッテリ１
の充電状態に応じて発電機５の調整電圧が設定されるの
で、不要なエネルギーを作らず、発電機５およびバッテ
リ１の負担を軽くすることができる。また、バッテリ１
が満充電状態にあれば、充電が停止されるので、バッテ
リ１が過充電状態となることがなく、バッテリ１の長寿
命化が図られる。さらに、ＩＳＳ運転モードによりバッ
テリ１が充電不足状態となっても、発電機５の調整電圧
が高く設定されるので、短時間に充電され、車両の減速
エネルギーを充分に回生することができる。従って、車
両の減速エネルギーを回生できるので、燃費を向上でき
る。

【００１６】さらに、上記実施の形態１では、制御装置
２０が、アイドリングストップアンドスタート運転モー
ド時に、車両が加速モードにあると検出された時に、発
電機５の調整電圧を１２．０Ｖに設定するので、バッテ
リ１の過充電が防止され、バッテリ１の長寿命化が図ら
れる。

【００１７】

【発明の効果】この発明は、以上のように構成されてい
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００１８】この発明によれば、アイドリングストップ
アンドスタート車両用発電機の制御装置は、車が停車し
た後所定時間経過後にエンジンが自動的に停止されるア
イドリングストップアンドスタート車両用発電機の制御
装置において、スタータ始動時のバッテリの放電電流を
検出する電流検出器と、バッテリの電圧を検出する電圧
検出器と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段
と、上記電流検出器および電圧検出器により検出された
バッテリの放電電流および電圧からバッテリの充電レベ
ルを判定し、該充電レベルに応じて発電機の調整電圧を
設定する制御装置とを備え、上記制御装置は、アイドリ
ングストップアンドスタート運転モードで、上記走行状
態検出手段により車両が減速モードにあると検出された
時に、上記充電レベルが満充電状態であれば充電を停止
させ、該充電レベルが１００％未満７０％以上であれば
上記発電機の調整電圧を規定電圧に設定し、該充電レベ
ルが７０％未満であれば上記発電機の調整電圧を上記規
定電圧に対して高い電圧に設定するので、減速時には、
バッテリの充電状態に応じて発電機の調整電圧を設定
し、バッテリの寿命を損ねることなく充分な回生効果が
得られるとともに、燃費を向上するＩＳＳ車両用発電機
の制御装置を得ることができる。

【００１９】また、上記制御装置は、アイドリングスト
ップアンドスタート運転モード時に、上記走行状態検出
手段により車両が加速モードにあると検出された時に、
上記発電機の調整電圧を規定電圧に対して低い電圧に設
定するので、バッテリの過充電が防止され、バッテリの
長寿命化が図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係るアイドリング
ストップアンドスタート車両用発電機の制御装置を示す
全体構成図である。

【図２】この発明の実施の形態１に係るアイドリング
ストップアンドスタート車両用発電機の制御装置の動作
を説明するフローである。

【符号の説明】

１バッテリ、２エンジン、３スタータ、５発電
機、６電流検出器、１０電圧検出器、１１車速セ
ンサ（走行状態検出手段）、２０制御装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者森下暸東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 3G092 AC02 AC03 DC03 EA08 EA14 FA24 GA04 GB08 HE01Z HE08Z HF01X HF02Z HF13Z HF15Z HF21Z 3G093 AA16 BA17 BA19 BA21 BA22 CA01 CB01 CB06 CB07 DA06 DB05 DB19 DB20 EB09 FA11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車が停車した後所定時間経過後にエンジ
ンが自動的に停止されるアイドリングストップアンドス
タート車両用発電機の制御装置において、スタータ始動時のバッテリの放電電流を検出する電流検
出器と、バッテリの電圧を検出する電圧検出器と、車両
の走行状態を検出する走行状態検出手段と、上記電流検
出器および電圧検出器により検出されたバッテリの放電
電流および電圧からバッテリの充電レベルを判定し、該
充電レベルに応じて発電機の調整電圧を設定する制御装
置とを備え、上記制御装置は、アイドリングストップアンドスタート
運転モードで、上記走行状態検出手段により車両が減速
モードにあると検出された時に、上記充電レベルが満充
電状態であれば充電を停止させ、該充電レベルが１００
％未満７０％以上であれば上記発電機の調整電圧を規定
電圧に設定し、該充電レベルが７０％未満であれば上記
発電機の調整電圧を上記規定電圧に対して高い電圧に設
定することを特徴とするアイドリングストップアンドス
タート車両用発電機の制御装置。
【請求項２】上記制御装置は、アイドリングストップ
アンドスタート運転モード時に、上記走行状態検出手段
により車両が加速モードにあると検出された時に、上記
発電機の調整電圧を規定電圧に対して低い電圧に設定す
ることを特徴とする請求項１記載のアイドリングストッ
プアンドスタート車両用発電機の制御装置。