JP3513074B2 - 車両を利用した電力供給システム - Google Patents
車両を利用した電力供給システムInfo
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Description
て利用した電力供給システムに関し、特に車両のアイド
リング状態において使用量に応じた電力を自在に取り出
すことができる技術に関する。
は、例えばキャンプ場のごく一部においてキャンプに使
用する目的で屋外に設置されたコンセントを電力供給源
とする場合を除き、一般的に自前で発電器を準備するし
か手段はなかった。
発電器を購入するにしても、実際に発電器を屋外で使用
する機会は極めて少なく、その割には高価で、保管場所
を必要とし、持ち運びにも不便であり、実際に屋外で使
用する際には設置場所を確保する必要もあり、また定期
的にメンテナンスを行う必要があるなどの理由により、
個人が発電器を所有するには多くの困難がある。
発電できる能力を有するものを発電器として兼用するこ
とで上記の困難を解決すべく、車両を発電器として利用
する事が考えられている。
は、アイドリング状態にある車両から電力を取り出すこ
ととなるが、車両の電力供給能力はエンジン回転数によ
り決定されるため、アイドリング状態のようにエンジン
回転数が低い状態では、発電可能な電力量の上限が低
く、使用しようとする電力量を充分に供給できない事態
が生じる欠点がある。
リング状態において、電力の使用量に応じてエンジン回
転数を制御して必要量に応じた電力を供給できる電力供
給システムを提供することにある。
には、この発明に係る電力供給システムは、車両に搭載
されたエンジンの回転数に応じた電力を発電して所定の
バッテリに充電するオルタネータと、前記車両の車室内
及び外部に配設されて前記バッテリに充電された電力を
外部に出力する出力手段と、前記バッテリから前記出力
手段に送電される電力の電流量を検出しつつ、検出した
電流量に応じてエンジン回転数を設定する発電量制御手
段と、前記発電量制御手段により設定される前記エンジ
ン回転数に従って前記エンジンの回転数を制御するエン
ジン制御手段とを備えるものである。
イドリング状態で発電される電力の電流量を越える直前
の電流を越える電流量を検出している間だけ、設定した
前記エンジン回転数を前記エンジン制御手段に送信し、
前記エンジン制御手段は、前記発電量制御手段より前記
エンジン回転数を受信する間だけそのエンジン回転数に
従って前記エンジンを制御し、受信しないときは、通常
のアイドリング状態におけるエンジン回転数に従って前
記エンジンを制御するものである。
た前記電流量が、通常のアイドリング状態で発電される
電力の電流量を越える直前の電流量を越える値をとる場
合は、設定した前記エンジン回転数と通常のアイドリン
グ状態でのエンジン回転数との差違量を求めて前記エン
ジン制御手段に送信する一方、通常のアイドリング状態
で発電される電力の電流量を越える直前の電流量以下の
値をとる場合は、前記差違量をゼロとして前記エンジン
制御手段に送信し、前記エンジン制御手段は、通常のア
イドリング状態でのエンジン回転数で前記エンジンを制
御している状態で、前記発電量制御より前記差違量を受
信すると、通常のアイドリング状態での前記エンジン回
転数に前記差違量を加算したエンジン回転数に従って前
記エンジンを制御するものである。
1及び図2に基づいて説明する。図1は、本発明の第1
実施形態に係る電力供給システムの構成図であり、図2
は、かかる電力供給システムに設定されるエンジン回転
数と消費電流量との対応関係の例を示した図である。
自動車などの車両に搭載されて使用されるシステムであ
って、車両に標準的に搭載されたオルタネータを発電源
として利用し、特に車両のアイドリング状態において、
シガーライタ、アクセサリソケット、インバータ等の電
力の出力可能な接続口から外部に供給される電力に応じ
てオルタネータの発電能力を自動調整して、前記接続口
から必要量の電力を自由に取り出せるようにしたもので
ある。
1に示すように、車両のエンジン2から供給されるエン
ジンの回転エネルギにより駆動してエンジンの回転数に
応じた電力を発電して所定のバッテリ3に充電するオル
タネータ4と、バッテリ3に充電された電力を外部に出
力する出力手段の一例としてのアクセサリソケット5
と、バッテリ3からアクセサリソケット5に送電される
電力の電流量、即ち消費電流量を監視し、その消費電流
量に相当する電力を安定して効率よくオルタネータ9に
発電させるためのエンジン回転数を設定する発電量制御
装置(発電量制御手段)8と、発電量制御装置8より得
られるエンジン回転数に従ってエンジン2のエンジン回
転を制御するエンジン制御ユニット(エンジン制御手
段)9とを備えて主構成される。
び外部(例えはテールバンパーのコーナー部等)に配設
されている。特に、車両の外部にも配設されることによ
り、車両の外側から電力を取り出せるように図られてい
る。
れる入力端子10と、アクセサリソケット5が接続され
る出力端子11を有し、入力端子10から出力端子11
に至る第1の送電路12を備えて構成される。そして、
入力端子10には第2の送電路14を介してバッテリ3
が接続され、出力端子11には第3の送電路15を介し
てアクセサリソケット5が接続されており、これによ
り、バッテリ3から第1,第2及び第3の送電路12,
14,15を通じてアクセサリソケット5へ電力が送電
されるように構成されている。
12に介装されて第1,第2及び第3の送電路12,1
4,15を通じてバッテリ3からアクセサリソケット5
に送電される電力の電流量(即ち消費電流量)を検出す
る電流センサ16と、予め設定された消費電流量とエン
ジン回転数との対応関係に従って、電流センサ16より
A/D変換器17を介して得られる電流量に応じてエン
ジン回転数を設定する変換演算部20と、変換演算部2
0より得られるエンジン回転数を信号化して回転数指示
信号を生成する回転数指示信号生成部21と、回転数指
示信号生成部21より得られる回転数指示信号を出力端
子22からエンジン制御ユニット9に送信するシリアル
インターフェース23とを備えている。なお、A/D変
換器17、変換演算部20、回転数指示信号生成部21
及びシリアルインターフェース23は、マイコン26に
よって構成されている。また、発電量制御装置8は、端
子27を介してアースがとられている。
とエンジン回転数との対応関係として例えば図2に示め
されるような対応関係が演算式として或いはデータテー
ブルとして所定のメモリ内にストア設定されている。こ
の対応関係は、消費電流量に対して、その消費電流量に
相当する電力を安定して効率よくオルタネータ9に発電
させるためのエンジン回転数を対応させたものである。
なお、図2では、横軸に消費電流量がとられ、縦軸にエ
ンジン回転数がとられており、横軸上のN点によって通
常のアイドリング状態においてオルタネータ4により発
電される電力の電流量が示されている。
に至る直前の値M以下にある消費電流量に対しては、横
軸に平行な関数Pによって通常のアイドリング状態にお
けるエンジン回転数Lが対応付けられ、電流量M以上の
消費電流量に対しては、例えば一次の増加関数Qによっ
てエンジン回転数Lから増加していくようにエンジン回
転数が対応付けられている。
タネータ4により発電される電力の電流量Nに至る直前
の値Mから、消費電流量の増加に伴って、エンジン回転
数を通常のアイドリング状態におけるエンジン回転数L
から増加するようにして対応関係を設定することによ
り、消費される電力がオルタネータ4の発電能力(N
点)に達する前(M点で)にオルタネータ4の発電能力
を上げるようにして能力的に余裕をもって電力の供給が
行えるように図られている。
6により検出された電流量を受け取ると、この電流量と
上記電流量Mとの大小を比較する。そして、その電流量
が電流量M以下である場合は、その電流量に対応するエ
ンジン回転数を求めて回転数指示信号生成部21へ通知
しないように設定されている。従って、この場合は回転
数指示信号生成部21からシリアルインターフェース2
3及び出力端子22を通じて、回転数指示信号がエンジ
ン制御ユニット9に送信されない。
には、上記の消費電流量とエンジン回転数との対応関係
に従って、その電流量(消費電流量)に対応するエンジ
ン回転数を求めて回転数指示信号生成部21に出力する
ように設定されている。そして、出力されたそのエンジ
ン回転数は、回転数指示信号生成部21で信号化されて
回転数指示信号とされ、シリアルインターフェース23
及び出力端子22を通じてエンジン制御ユニット9に送
信されるようになっている。
センサ16により検出される電流量(即ち消費電流量)
が、通常のアイドリング状態でオルタネータ4により発
電される電力の電流量Nの直前の電流量Mを越えている
間だけ、検出した電流量に応じて上記の対応関係に従っ
てエンジン回転数を求めて(設定して)回転数指示信号
としてエンジン制御ユニット9に送信し続けるように設
定されている。
状態において、マイコン26から回転数指示信号を受信
しない場合は、通常のアイドリングで、即ち低速のエン
ジン回転数Lでエンジン2を空転させるように設定され
ており、マイコン26から回転数指示信号を受信してい
る間は、この回転数指示信号により指定されるエンジン
回転数に従ってエンジン2を空転させるように設定され
ている。
を図1及び図2に基づいて説明する。
ジン制御ユニット9は、エンジン回転数Lでエンジン2
を空転制御している。そして、オルタネータ4は、その
エンジン2からエンジンの回転エネルギを供給されて駆
動し、そのエンジン回転数に応じた電力を発電してバッ
テリ3に充電している。
部に電力が供給されると、バッテリから第1,第2及び
第3の送電路12,14,15を通じてアクセサリソケ
ット5に送電される電力の電流量(消費電流量)が電流
センサ16によって検出されて、A/D変換器17を介
して変換演算部20に出力される。
16より得られる電流量を、通常のアイドリング状態で
オルタネータ4により発電される電力の電流量Nの直前
の電流量Mと大小を比較し、その電流量が電流量M以下
の値(例えばa点)である場合は、その電流量aに対応
するエンジン回転数を求めず、従って回転数指示信号生
成部21に通知しない。従って、この場合は回転数指示
信号生成部21からシリアルインターフェース23及び
出力端子22を通じて、回転数指示信号がエンジン制御
ユニット9に送信されないため、エンジン制御ユニット
9では、通常のアイドリング状態、即ちエンジン回転数
Lでエンジン2を空転駆動させ続けることとなり、オル
タネータ4は、そのエンジン回転数Lに応じた電力を発
電してバッテリ3に充電し続けることとなる。
リソケット5から外部に供給される電力が増加し、電流
センサ16により検出される電流量(消費電流量)が電
流量Mを越えた値例えばc点に至ると、変換演算部20
では、図2の対応関係に従って、その電流量cに対応す
るエンジン回転数Cを求めて回転数指示信号生成部21
に出力する。そして、出力されたそのエンジン回転数C
は、回転数指示信号生成部21において信号化されて回
転数指示信号とされ、シリアルインターフェース23及
び出力端子22を通じてエンジン制御ユニット9に送信
される。
の回転数指示信号を受信すると、エンジン2の回転数
を、通常のアイドリング状態でのエンジン回転数Lから
その回転数指示信号により指定されるエンジン回転数C
に増加させる。その結果、オルタネータ4では、エンジ
ン2の回転数の増加に伴って発電能力が高められて電力
を増量発電し、これによりアクセサリソケット5から外
部に供給された電力を余裕をもって発電してバッテリ3
に充電するようになる。
電流量Mを越える範囲で増減した場合は、その増減した
電流量が電流センサ16により検出されて変換演算部2
0に出力され、変換演算部20において、図2の対応関
係に従って、その電流量に対応するエンジン回転数が新
たに求められて、前回に求められたエンジン回転数に変
えてこの新たなエンジン回転数を回転数指示信号生成部
21に送信し続ける。そして、回転数指示信号生成部2
1からシリアルインターフェース23及び出力端子22
を通じて、新たなエンジン回転数が回転数指示信号とし
てエンジン制御ユニット9に受信され、エンジン制御ユ
ニット9では、この新たなエンジン回転数に従ってエン
ジン2を空転制御し、オルタネータ4では、その新たな
エンジン回転数に応じた電力を発電しバッテリ3に充電
することとなる。
電流量M以下に減少した場合は、変換演算部20では、
その電流量に対応するエンジン回転数を求めて回転数指
示信号生成部21に通知しないため、回転数指示信号生
成部21からシリアルインターフェース23及び出力端
子22を通じて、回転数指示信号がエンジン制御ユニッ
ト9に受信されなくなる。つまり、エンジン制御ユニッ
ト9は、マイコン26からの制御を受けなくなるため、
通常のアイドリングでエンジン2を空転制御するように
なり、従って、オルタネータ4では、通常のアイドリン
グ状態での発電能力で電力を発電しバッテリ3に充電す
るようになる。
1によれば、バッテリ3からアクセサリソケット5に至
る送電路12,14,15に介装された電流センサ16
によって、アクセサリソケット5より外部に供給される
電力の電流量(消費電流量)が検出され、変換演算部2
0によって、検出された消費電流量に相当する電力を安
定して効率よくオルタネータ4に発電させるためのエン
ジン回転数が求められ、エンジン制御ユニット9によっ
て、求められたエンジン回転数でエンジン2が空転制御
され、これによりオルタネータ4により発電される電力
が、アクセサリソケット5より外部に供給される電力に
応じて自動的に調整されるため、ユーザが必要な電力を
可能な限り電力の制限を無くし且つ容易に自動車を利用
して屋外で使用することができる。
ルタネータ4により発電される電力の電流量Nに達した
時点からエンジン回転数を増加させるのではなく、電流
量Nの直前の電流量Mに達した時点からエンジン回転数
を増加させるため、能力的に余裕をもって電力が供給で
き、これにより安定して電力を外部に供給することがで
きる。
る電力の電流量Nを越える直前の電流量Mを越せる電流
量を検出している間だけ、検出した電流量に応じて求め
られたエンジン回転数をエンジン制御ユニット9に送信
してエンジンの回転数を制御するため、アイドリング時
にエンジンを安定して駆動させるために最低限必要な通
常のアイドリング状態でのエンジンの回転数を確保しつ
つ安定して電力を発電して外部に供給することができ
る。
内及び外部に配設され、特に車両外部にも配設されるた
め、車両の外側から電力を取り出すことができて、屋外
での電力供給源としての使い勝手の良さが向上できる。
ンジン回転数との対応関係として図2に示されるよう
に、消費電流量が通常のアイドリング状態でオルタネー
タ4により発電される電力の電流量Nの直前の電流量M
を越える電流量に対しては、電流量の増加に伴って、一
次的にエンジン回転数が増加するようにした対応関係を
用いて説明したが、そのように限定するものではなく、
例えば図3に示すように、電流量Mを越える電流量に対
しては、階段状にエンジン回転数が増加するようにした
対応関係を用いても構わない。
もって電力を増量発電させるために、消費電力が通常の
アイドリング状態でオルタネータ4により発電される電
力の電流量Nに至る直前の値Mから、エンジン回転数を
増加させるようにしたが、必ずしもこのように限定する
ものではない。このようにすることが望ましいが、消費
電流が電流値Nに達した時点からエンジン回転数を増加
するようにしても構わない。
で設定したエンジン回転数自体を回転数指示信号に変換
してエンジン制御ユニット9に送信する場合で説明した
が、必ずしもそのように限定するものではない。例え
ば、変換演算部20において、設定したエンジン回転数
と通常のアイドリング状態でのエンジン回転数Lとの差
違量を求めて、その差違量を回転数指示信号として変換
してエンジン制御ユニット9に送信するようにしてもよ
い。即ち、この変形例においては、変換演算部20とエ
ンジン制御ユニット9とを以下に説明するように設定す
れば良い。
6から電流量を受信すると、予め設定された図2若しく
は図3の対応関係に従って、受信した電流量に対応する
エンジン回転数を求め(設定し)て、求めたエンジン回
転数と通常のアイドリング状態でのエンジン回転数Lと
の差違量を求め、求めた差違量を回転数指示信号生成部
21に送信し信号化して回転数指示信号とする。この場
合、図2若しくは図3の対応関係から、電流センサ16
から受信した電流量が通常のアイドリング状態で発電さ
れる電力の電流量Nを越える直前の電流量M以下の値を
とる場合は、前記変換演算部20で求められる上記差違
量はゼロとなり、このゼロ差違量が回転数指示信号生成
部21により回転数指示信号に信号化されてエンジン制
御ユニット9に送信される。他方、電流センサ16から
受信した電流量が通常のアイドリング状態で発電される
電力の電流量Nを越える直前の電流量Mを越える値をと
る場合は、変換演算部20で求められる上記差違量は有
限となり、この差違量が回転数指示信号生成部21によ
り回転数指示信号に信号化されてエンジン制御ユニット
9に送信されることになる。
イドリング状態においては、通常のアイドリング状態で
のエンジン回転数Lでエンジン2を制御するように設定
されており、そしてマイコン26から上記回転数指示信
号を受信すると、その回転数指示信号により指定される
前記差違量を、エンジン回転数Lに加算して、加算され
たエンジン回転数に従ってエンジン2を空転させるよう
に設定される。
電流量M以下の電流量が検出される場合は、変換演算部
20においてゼロの差違量が求められて回転数指示信号
としてエンジン制御ユニット9に送信される。そして、
エンジン制御ユニット9では、ゼロの差違量を通常のア
イドリング状態でのエンジン回転数Lに加算して、実質
的に通常のアイドリング状態でのエンジン回転数Lでエ
ンジン2を空転制御することとなる。他方、電流センサ
16により電流量Mを越える電流量が検出される場合
は、変換演算部20において(実質的に有限の)差違量
が求められて回転数指示信号としてエンジン制御ユニッ
ト9に送信される。そして、エンジン制御ユニット9で
は、その差違量を通常のアイドリング状態でのエンジン
回転数Lに加算して、通常のアイドリング状態でのエン
ジン回転数Lよりも大きなエンジン回転数でエンジン2
を空転制御することとなる。そして、両方の場合とも第
1の実施形態で説明したと同じようにオルタネータ4の
発電能力が調整されて、電流センサ16で検出される電
流量に応じた電力を発電することとなる。
ドリング状態においてオルタネータ4により発電される
電力の電流量Nに達した時点からエンジン回転数を増加
させるのではなく、電流量Nの直前の電流量Mに達した
時点から、設定したエンジン回転数と通常のアイドリン
グ状態でのエンジン回転数との差違量(実質的に有限の
差違量)をエンジン制御ユニット9に送信し、エンジン
制御ユニット9に対して通常のアイドリング状態でのエ
ンジン回転数Lよりも大きいエンジン回転数でエンジン
2の回転数を制御させるため、能力的に余裕をもって電
力が供給でき、これにより安定して電力を外部に供給す
ることができる。
る電力の電流量Mを越える直前の電流量N以下の値をと
る場合は、ゼロの差違量をエンジン制御ユニット9に送
信してエンジン制御手段に対して通常のアイドリング状
態でのエンジン回転数Lでエンジン2の回転数を制御さ
せるため、アイドリング時にエンジン2を安定して駆動
させるために最低限必要な通常のアイドリング状態での
エンジンの回転数を確保しつつ安定して電力を発電して
外部に供給することができる。
制御手段によりバッテリから出力手段に送電される電力
の電流量を検出し、検出した電流量に応じてエンジン回
転数を設定し、エンジン制御手段を介して、設定したエ
ンジン回転数に従ってエンジンの回転数を制御してオル
タネータの発電能力を調整しているため、オルタネータ
により発電される電力を、出力手段より外部に取り出さ
れる電力に応じて自動的に調整することができ、これに
よりユーザが必要な電力を可能な限り電力の制限を無く
し且つ容易に自動車を利用して屋外で使用することがで
きる。又、出力手段は、車両の車室内及び外部に配設さ
れ、特に車両外部にも配設されるため、車両の外側から
電力を取り出すことができ、屋外での電力供給源として
の使い勝手の良さが向上できる。
御手段は、通常のアイドリング状態で発電される電力の
電流量を越える直前の電流量を検出した時点から、検出
した電流量に応じて設定したエンジン回転数をエンジン
制御手段に送信してエンジンの回転数を制御するため、
出力手段から取り出される電力がオルタネータの発電能
力を越える前にオルタネータの発電能力を上げることが
でき、これにより能力的に余裕をもって電力を発電して
外部に供給することができる。
る電力の電流量を越える直前の電流量以上の電流量を検
出している間だけ、検出した電流量に応じて設定したエ
ンジン回転数をエンジン制御手段に送信してエンジンの
回転数を制御するため、アイドリング時にエンジンを安
定して駆動させるために最低限必要な通常のアイドリン
グ状態でのエンジンの回転数を確保しつつ安定して電力
を発電して外部に供給することができる。
御手段は、検出した電流量が、通常のアイドリング状態
で発電される電力の電流量を越える直前の電流量を越え
る値をとる時点から、設定したエンジン回転数と通常の
アイドリング状態でのエンジン回転数との差違量をエン
ジン制御手段に送信してエンジンの回転数を制御するた
め、出力手段から取り出される電力がオルタネータの発
電能力を越える前にオルタネータの発電能力を上げるこ
とができ、これにより能力的に余裕をもって電力を発電
して外部に供給することができる。
リング状態で発電される電力の電流量を越える直前の電
流量以下の値をとる場合は、差違量をゼロとしてエンジ
ン制御手段に送信して、エンジン制御手段に対して通常
のアイドリング状態でのエンジン回転数でエンジンの回
転数を制御させるため、アイドリング時にエンジンを安
定して駆動させるために最低限必要な通常のアイドリン
グ状態でのエンジンの回転数を確保しつつ安定して電力
を発電して外部に供給することができる。
ムの構成図である。
ムに設定されるエンジン回転数と電流量との対応関係の
例を示した図である。
ムに設定されるエンジン回転数と電流量との対応関係の
他の例を示した図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 車両に搭載されたエンジンの回転数に応
じた電力を発電して所定のバッテリに充電するオルタネ
ータと、前記車両の車室内及び外部に配設されて 前記バッテリに
充電された電力を外部に出力する出力手段と、 前記バッテリから前記出力手段に送電される電力の電流
量を検出しつつ、検出した電流量に応じてエンジン回転
数を設定する発電量制御手段と、 前記発電量制御手段により設定される前記エンジン回転
数に従って前記エンジンの回転数を制御するエンジン制
御手段と、 を備えることを特徴とする車両を利用した電力供給シス
テム。 - 【請求項2】 前記発電量制御手段は、通常のアイドリ
ング状態で発電される電力の電流量を越える直前の電流
を越える電流量を検出している間だけ、設定した前記エ
ンジン回転数を前記エンジン制御手段に送信し、 前記エンジン制御手段は、前記発電量制御手段より前記
エンジン回転数を受信する間だけそのエンジン回転数に
従って前記エンジンを制御し、受信しないときは、通常
のアイドリング状態におけるエンジン回転数に従って前
記エンジンを制御することを特徴とする請求項1に記載
の車両を利用した電力供給システム。 - 【請求項3】 前記発電量制御手段は、検出した前記電
流量が、通常のアイドリング状態で発電される電力の電
流量を越える直前の電流量を越える値をとる場合は、設
定した前記エンジン回転数と通常のアイドリング状態で
のエンジン回転数との差違量を求めて前記エンジン制御
手段に送信する一方、通常のアイドリング状態で発電さ
れる電力の電流量を越える直前の電流量以下の値をとる
場合は、前記差違量をゼロとして前記エンジン制御手段
に送信し、 前記エンジン制御手段は、通常のアイドリング状態での
前記エンジン回転数で前記エンジンを制御している状態
で、前記発電量制御手段より前記差違量を受信すると、
通常のアイドリング状態での前記エンジン回転数に前記
差違量を加算したエンジン回転数に従って前記エンジン
を制御することを特徴とする請求項1に記載の車両を利
用した電力供給システム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000091149A JP3513074B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 車両を利用した電力供給システム |
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