JP6060490B2

JP6060490B2 - 自動車用電源システム、車両、及び車両の電気供給方法

Info

Publication number: JP6060490B2
Application number: JP2012030886A
Authority: JP
Inventors: 浅野　雅樹; 雅樹浅野; 武菊地; 友章廣澤; 怜馬西村
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2012-02-15
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2017-01-18
Anticipated expiration: 2032-02-15
Also published as: JP2013166466A

Description

本発明は、内燃機関のエネルギーの一部を電気に変換して使用する自動車用電源システムと、それを備えた車両、及び車両の電気供給方法に関する。

図４に、従来技術の自動車用電源システム１０Ｘの構成を示す。この自動車用電源システム１０Ｘはトラック用の電源として使用され、発電機（ジュネレータ）１１が内燃機関（エンジン）２によって駆動されることで電力を発生し、発生した電力の電圧をレギュレータ１２で約２８Ｖに保ってヘッドライトやハザードランプ等の電装品２０に供給する。また、使用されずに残った電力は、２４Ｖの充電器（バッテリ：蓄電器）１３に充電（蓄電）され、内燃機関２の停止時や始動時に使用される。

しかしながら、アイドリングストップ技術の進展に伴い、アイドリングストップスタート（ＩＳＳ）装置が作動してアイドリングストップしているとき等の内燃機関が運転を停止している期間においても電装品が使用されているため、電装品による電気の使い過ぎによるバッテリ上がりが発生して、内燃機関の再始動ができなくなる場合が生じるという問題や、充電器の充電量が不十分な状態で内燃機関が発生するエネルギーを使用して発電すると燃費が悪くなるという問題が発生してきた。

これに関連して、キー始動操作による通常始動時のスタータ用電源とするメインバッテリとは別に、アイドルストップ制御の再始動時にスタータ電源とする専用のサブバッテリを搭載したエンジンの自動停止装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、このエンジン自動停止装置のサブバッテリは自動停止時の再始動専用とされ、スタータにしか電力を供給しないようにして放電を抑えており、アイドリングストップ時の電装品使用によるメインバッテリ上がりの問題を解決できない。また、サブバッテリはエンジン自動停止後にメインバッテリ側からの給電により充電しており、実質的には、サブバッテリの追加によるバッテリの容量の増加であると考えられる。

特開２００８−３０９０４１号公報

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、充電器の充電容量の増加によりバッテリ上がりを防止でき、また、第１発電機による発電が困難なアイドルストップスタート装置（ＩＳＳ装置）の作動時において、第２充電器から第１充電器への給電が可能な場合のみ、第２充電器から第１充電器への給電を行うことができ、充電器の充電状態が不十分な状態での内燃機関の運転を回避できて燃費の悪化を抑制することができる自動車用電源システム、車両、及び車両の電気供給方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の自動車用電源システムは、内燃機関の駆動軸によって駆動される第１発電機と、この第１発電機で発生した電気を充電する第１充電器と、この第１充電器からの電気を電装品に供給する電気配線を有する第１電気供給システムを備えた自動車用電源システムにおいて、前記内燃機関と駆動輪との間の伝達軸によって直接又は間接に駆動される第２発電機と、この第２発電機で発生した電気を充電する第２充電器と、この第２充電器からの電気を前記第１充電器に供給する電気配線を有する第２電気供給システムと、を備えると共に、前記第２発電機と前記第２充電器との間の電気配線に設けた第１スイッチと、前記第２充電器と前記第１充電器との間の電気配線に設けた第２スイッチと、車両のアイドルストップスタート装置の作動時は、前記第２充電器の電圧と前記第１充電器の電圧との電圧差が予め設定した判定値よりも大きいときは、前記第１スイッチをＯＦＦにして断線すると共に前記第２スイッチをＯＮにして通電可能状態にして前記第２充電器の電気を前記第１充電器に供給し、前記電圧差が前記判定値よりも大きくないときは、前記第１スイッチと前記第２スイッチを共にＯＦＦにして断線状態にして前記第１電気供給システムで給電するアイドルストップスタート制御時制御を行う電気制御装置と、を備え、該電気制御装置が、車両のアイドルストップスタート装置の作動時ではない場合においては、車両の通常走行時には前記第１スイッチと前記第２スイッチを共にＯＦＦにして断線状態にして前記第１電気供給システムで給電する通常走行時制御と、車両の制動時には前記第１スイッチをＯＮにして通電可能状態にすると共にして前記第２スイッチをＯＦＦにして断線状態にして前記第２発電機で発生した電気を前記第２充電器に充電する制動時制御とを行うように構成されている。

これにより、充電器の充電容量の増加によりバッテリ上がりを防止でき、また、第１発電機による発電が困難なアイドルストップスタート装置の作動時において、第１充電器と第２充電器の充電状態を確認して、第２充電器から第１充電器への給電が可能な場合のみ、第２充電器から第１充電器への給電を行うので、充電器の充電状態が不十分な状態での内燃機関の運転を回避できて燃費の悪化を抑制することができる。

そして、上記の目的を達成するための本発明の車両は、上記の自動車用電源システムを備えて構成される。この構成によれば、充電器の充電容量の増加によりバッテリ上がりを防止でき、また、第１発電機による発電が困難なアイドルストップスタート装置の作動時において、第１充電器と第２充電器の充電状態を確認して、第２充電器から第１充電器への給電が可能な場合のみ、第２充電器から第１充電器への給電を行うことができるので、充電器の充電状態が不十分な状態での内燃機関の運転を回避できて燃費の悪化を抑制することができる。

そして、上記の目的を達成するための本発明の車両の電気供給方法は、内燃機関の駆動軸によって駆動される第１発電機で発生した電気を第１充電器に充電する第１電気供給システムと、前記内燃機関と駆動輪との間の伝達軸によって直接又は間接に駆動される第２発電機で発生した電気を第２充電器に充電する第２電気供給システムを有する自動車用電源システムを備えた車両の電気供給方法において、車両のアイドルストップスタート装置の作動時は、前記第２充電器の電圧と前記第１充電器の電圧との電圧差が予め設定した判定値よりも大きいときは、前記第２発電機と前記第２充電器との間の電気配線に設けた前記第１スイッチをＯＦＦにして断線すると共に、前記第２充電器と前記第１充電器との間の電気配線に設けた前記第２スイッチをＯＮにして通電可能状態にして前記第２充電器の電気を前記第１充電器に供給し、前記電圧差が前記判定値よりも大きくないときは、前記第１スイッチと前記第２スイッチを共にＯＦＦにして断線状態にして前記第１電気供給システムで給電するアイドルストップスタート制御時制御を行うとともに、車両のアイドルストップスタート装置の作動時ではない場合においては、前記第１スイッチと前記第２スイッチを共にＯＦＦにして断線状態にして車両の通常走行時には前記第２発電機では電気を発生させない通常走行時制御と、車両の制動時には前記第１スイッチをＯＮにして通電可能状態にすると共にして前記第２スイッチをＯＦＦにして断線状態にして前記第２発電機で電気を発生させて前記第２充電器に充電する制動時制御とを行うことを特徴とする方法である。

この方法によれば、充電器の充電容量の増加によりバッテリ上がりを防止でき、また、第１発電機による発電が困難なアイドルストップスタート装置の作動時において、第１充電器と第２充電器の充電状態を確認して、第２充電器から第１充電器への給電が可能な場合のみ、第２充電器から第１充電器への給電を行うことができるので、充電器の充電状態が不十分な状態での内燃機関の運転を回避できて燃費の悪化を抑制することができる。

これにより、充電器の充電容量の増加と制動時の発電を行うことでバッテリ上がりをよりよく防止でき、また、充電器の充電状態が不十分な状態での内燃機関の運転をよりよく回避できて燃費の悪化を抑制することができる。更に、第１発電機による発電が困難なアイドルストップスタート装置の作動時に第２充電器からの電気で電装品における電力消費を賄うことができる。

本発明に係る自動車用電源システム、車両、及び車両の電気供給方法によれば、充電器の充電容量の増加によりバッテリ上がりを防止でき、また、第１発電機による発電が困難なアイドルストップスタート装置の作動時において、第１充電器と第２充電器の充電状態を確認して、第２充電器から第１充電器への給電が可能な場合のみ、第２充電器から第１充電器への給電を行うので、充電器の充電状態が不十分な状態での内燃機関の運転を回避できて燃費の悪化を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態の自動車用電源システムの構成を示す図である。本発明の第２の実施の形態の自動車用電源システムの構成を示す図である。本発明の車両の電気供給方法の制御フローの一例を示す図である。従来技術の自動車用電源システムを示す図である。

以下、本発明に係る実施の形態の自動車用電源システム、車両、及び車両の電気供給方法について、図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本発明の第１の実施の形態の自動車用電源システム１０は、第１電気供給システム１０Ａに加えて、第２電気供給システム１０Ｂを備えて構成される。

第１電気供給システム１０Ａは、内燃機関（エンジン）２の駆動軸２ａによって駆動される第１発電機（ＡＧＣ：ジェネレータ）１１Ａと、この第１発電機１１Ａで発生した電気を調整する第１レギュレータ１２Ａと、この第１レギュレータ１２Ａで約２８Ｖに電圧調整された電気を充電する２４Ｖの第１充電器（バッテリ：蓄電器）１３Ａと、これらの装置１１Ａ、１２Ａ、１３Ａを接続する電気配線１４Ａａと、この第１充電器１３Ａのプラス極からの電気をヘッドライトやハザードランプ等の電装品２０に供給する電気配線２１を有して構成されている。なお、第１充電器１３Ａのマイナス極は電気配線１４Ａｂにより接地される。また、第１レギュレータ１２Ａは、電気配線１２Ａａにより接地可能に構成されている。

また、第２電気供給システム１０Ｂは、内燃機関２と駆動輪３との間の伝達軸４によって直接又は間接に駆動される第２発電機１１Ｂと、この第２発電機１１Ｂで発生した電気を調整する第２レギュレータ１２Ｂと、この第２レギュレータ１２Ｂで約２８Ｖに電圧調整された電気を充電する２４Ｖの第２充電器１３Ｂと、これらの装置１１Ｂ、１２Ｂ、１３Ｂを接続する電気配線１４Ｂａと、この第２充電器１３Ｂからの電気を第１充電器１３Ａに供給する電気配線１４Ｂｂを有して構成されている。なお、第２レギュレータ１２Ｂは電気配線１４Ｂｃにより接地され、第２充電器１３Ｂのマイナス極は電気配線１４Ｂｄにより接地される。

この第２電気供給システム１０Ｂでは、更に、第２レギュレータ１２Ｂと第２充電器１３Ｂとの間の電気配線１４Ｂａ、即ち、第１発電機１１Ｂ側の電気配線１４Ｂａに第１スイッチ１５を設け、第２充電器１３Ｂのプラス極と第１充電器１３Ａのプラス極との間の電気配線１４Ｂｂに第２スイッチ１６を設けている。この第１スイッチ１５と第２スイッチ１６は、ＯＮの時に接線して通電可能状態となり、ＯＦＦの時に断線状態となり通電できなくなるＯＮ−ＯＦＦ構成のスイッチで形成する。

そして、この第１の実施の形態では、第２充電器１３Ｂの電圧を第１充電器１３Ａの電圧と同じ（ここでは、２４Ｖ）にして構成する。それと共に、第２充電器１３Ｂのプラス極を、電気配線１４Ｂａの第１スイッチ１５と、電気配線１４Ｂｂの第２スイッチ１６にそれぞれ接続する。また、第２スイッチ１６を第１充電器１３Ａのプラス極に接続し、第２充電器１３Ｂのマイナス極を電気配線１４Ｂｄにより接地する。

そして、更に、第１スイッチ１５と第２スイッチ１６を制御する電気制御装置１７を備えて構成する。更に、第１充電器１１Ａの電圧Ｖａを計測する第１電圧センサ３１と第２充電器１１Ｂの電圧Ｖｂを計測する第２電圧センサ３２を設け、それらの出力を電気制御装置１７に入力する。この電気制御装置１７は、車両１のアイドルストップスタート装置（ＩＳＳ装置）１８の作動時は、第２充電器１１Ｂの電圧Ｖｂと第１充電器１１Ａの電圧Ｖａとの電圧差（ΔＶｂａ＝Ｖｂ−Ｖａ）が予め設定した判定値ΔＶ０よりも大きいときは、第１スイッチ１５をＯＦＦにして断線すると共に第２スイッチ１６をＯＮにして通電可能状態にして第２充電器１１Ｂの電気を第１充電器１１Ａに供給し、電圧差ΔＶｂａが判定値ΔＶ０よりも大きくないときは、第１スイッチ１５と第２スイッチ１６を共にＯＦＦにして断線状態にし、第１電気供給システム１０Ａで給電するアイドルストップスタート制御時制御を行うように構成する。なお、この判定値ΔＶ０は予め実験等によって設定されるが、ゼロを含んでもよい。

更に、この電気制御装置１７は、車両１のアイドルストップスタート装置１８の作動時ではない場合においては、車両１の通常走行時は、第１スイッチ１５と第２スイッチ１６を共にＯＦＦにして断線状態にし、車両１の制動時には、第１スイッチ１５をＯＮにして通電可能状態にすると共に第２スイッチ１６をＯＦＦにして断線状態にして第２発電機１１Ｂで発生した電気を第２充電器１３Ｂに充電するように制御する。なお、この電気制御装置１７とアイドルストップスタート装置１８は通常エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）と呼ばれるエンジン全般の制御を行うエンジン制御装置３０に組み込んで構成する。

つまり、この第１の実施の形態の自動車用電源システム１０においては、第２電気供給システム１０Ｂの第２充電器１３Ｂの電圧を第１充電器１３Ａの電圧と同じにして構成すると共に、第２充電器１３Ｂを第１スイッチ１３Ａに接続すると共に、第２充電器１３Ｂを第２スイッチ１６を介して第１充電器１３Ａに接続して構成される。この構成によれば、比較的簡単な構成で第２充電器１３Ｂとその周囲の電気回路を構成できる。

次に、図２に示す本発明の第２の実施の形態の自動車用電源システム１００について説明する。この第２の自動車用電源システム１００は、第１の実施の形態の自動車用電源システム１０と同様に、第１電気供給システム１０Ａに加えて、第２電気供給システム１０Ｃを備えて構成される。しかしながら、この第２の実施の形態の自動車用電源システム１００では、以下の点が、第１の実施の形態の自動車用電源システム１０と異なる。

第２電気供給システム１０Ｃにおいて、第２充電器１３Ｂを第１充電器１３ＡのＮを正の整数としたときにＮ分の１の電圧（ここでは、Ｎ＝２で１２Ｖ）を有する第１充電ユニット１３Ｃと第２充電ユニット１３Ｄとを並列に配置して構成する。また、第１充電ユニット１３Ｃ及び第２充電ユニット１３Ｄのプラス極を電気配線１４Ｃａで第１スイッチ１５と接地用スイッチ１５Ｃを直列に介して第２レギュレータ１２Ｂに接続すると共に、電気配線１４ＣｂでＯＮ−ＯＦＦ構成の第２スイッチ１６に接続する。

また、第１充電ユニット１３Ｃ及び第２充電ユニット１３Ｄのマイナス極を、電気配線１４Ｃｃで接地用スイッチ１５Ｃに接続する。この接地用スイッチ１５Ｃは、ＯＮ時に電気配線１４Ｃｄにより第２レギュレータ１３Ｂに接続し、ＯＦＦ時に電気配線１４Ｃｅにより接地するように構成される。

また、第１充電ユニット１３Ｃのマイナス極と第２充電ユニット１３Ｄのマイナス極を接続する電気配線１４Ｃｆに第１スイッチ１５と連動するＯＮ−ＯＦＦの第３スイッチ１５Ｃａと、第１充電ユニット１３Ｃのプラス極と第２充電ユニット１３Ｄのマイナス極を接続し、かつ、第２スイッチ１６と連動するＯＮ−ＯＦＦ構成の第４スイッチ１６ａを有する電気配線１４Ｃｇを設ける。つまり、第３スイッチ１５Ｃａと第４スイッチ１６ａは、ＯＮの時に接続して通電可能な状態となり、ＯＦＦの時に断線して通電できなくなる状態となるＯＮ−ＯＦＦ構成のスイッチとする。

そして、この第２の実施の形態では、接地に関しては、第１充電器１３Ａのマイナス極を電気配線１４Ａｂにより接地すると共に、接地用スイッチ１５ＣがＯＦＦされたときのみ電気配線１４Ｃｅにより接地されるように構成される。その他の構成は、第１の実施の形態の自動車用電源システム１０と同じである。

言い換えれば、Ｎを正の整数（ここでは２）とした時に、第２電気供給システム１０Ｂの第２充電器１３Ｂを第１充電器１０ＡのＮ分の１（ここでは２分の１）の電圧を有するＮ個（ここでは２個）の充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄを並列に配置して構成する。この充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄのプラス極を第２発電機１１Ｂ側の電気配線１４Ｃａに接続すると共に、ＯＮ−ＯＦＦ構成の第２スイッチ１６に接続する。また、充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄのマイナス極を、ＯＮ時に第２発電機１１Ｂ側の電気配線１４Ｃａに接続すると共にＯＦＦ時に接地する接地用スイッチ１５Ｃに接続する。

更に、充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄ同士をＯＮ−ＯＦＦ構成の第３スイッチ１５Ｃａをそれぞれ設けた電気配線１４ｃｆで並列に接続する。この第３スイッチ１５Ｃａは第１スイッチ１５と連動する。また、充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄ同士をＯＮ−ＯＦＦ構成の第４スイッチ１６ａをそれぞれ設けた電気配線１４Ｃｇで直列に接続して構成する。この第４スイッチ１６ａは第２スイッチ１６と連動する。なお、図２の構成では正の整数Ｎを２としたが、それ以外の正の整数、例えば、３、４、５等でもよい。但し、実用上は２〜４程度である。

つまり、Ｎを正の整数とした時に、第２電気供給システム１０Ｂの第２充電器１３Ｂを第１充電器１３ＡのＮ分の１の電圧を有するＮ個の充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄを並列に配置して構成し、充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄのプラス極を、第２発電機１１Ｂ側の電気配線１４Ｃａに接続すると共に第２スイッチ１６に接続し、充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄのマイナス極を、ＯＮ時に第２発電機１１Ｂ側の電気配線１４Ｃｄに接続すると共に、ＯＦＦ時に接地するように構成した接地用スイッチ１５Ｃに接続し、更に、充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄ同士を第１スイッチ１５と連動する第３スイッチ１５Ｃａをそれぞれ設けた電気配線１４Ｃｆで並列に接続すると共に、充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄ同士を第２スイッチ１６と連動する第４スイッチ１６ａをそれぞれ設けた電気配線１４Ｃｇで直列に接続して構成される。この構成によれば、比較的簡単な構成で電圧が第１充電器１３ＡのＮ分の１の充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄでもあっても第２充電器１３Ｂとその周囲の電気回路を構成できる。

この構成では、第２スイッチ１６をＯＮにして通電可能状態にし、接地用スイッチ１５Ｃを接地側にすることで、第１充電器１３Ａ側からの電気で、第２充電器１３Ｂ側の充電ユニット１３Ｃ、１３Ｄを充電したり、逆方向の充電をしたりすることができるようになる。

また、この第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、第１充電器１３Ａの電圧Ｖａを計測する第１電圧センサ３１と、第２充電器１３Ｂの電圧（言い換えれば、第１充電ユニット１３Ｃと第２充電ユニット１３Ｄの並列配置時の電圧）Ｖｃを計測する第２電圧センサ３２を設け、それらの出力を電気制御装置１７に入力する。なお、この第２充電器１３Ｂの電圧として、第１充電ユニット１３Ｃと第２充電ユニット１３Ｄの電圧）Ｖｃの代わりに、第１充電ユニット１３Ｃと第２充電ユニット１３Ｄの直列配置時の電圧Ｖｂを測定してもよい。

そして、この第２の実施の形態でも、電気制御装置１７は、車両１のアイドルストップスタート装置（ＩＳＳ装置）１８の作動時は、第２充電器１３Ｂの電圧Ｖｃと第１充電器１３Ａの電圧Ｖａとの電圧差（ΔＶｃａ＝Ｖｂ−Ｖｃ）が予め設定した判定値ΔＶ１よりも大きいときは、第１スイッチ１５をＯＦＦにして断線すると共に第２スイッチ１６をＯＮにして通電可能状態にして第２充電器１１Ｂの電気を第１充電器１１Ａに供給し、電圧差ΔＶｃａが判定値ΔＶ１よりも大きくないときは、第１スイッチ１５と第２スイッチ１６を共にＯＦＦにして断線状態にし、第１電気供給システム１０Ａで給電するアイドルストップスタート制御時制御を行うように構成する。なお、この判定値ΔＶ１は予め実験等によって設定されるが、ゼロを含んでもよい。

次に、第１及び第２の実施の形態の自動車用電源システム１０、１００における車両の電気供給方法について、図３の制御フローを参照しながら説明する。この図３の制御フローは、車両１のキースイッチのＯＮにより起動される上位の制御フローから繰り返し呼ばれて実施され、車両１のキースイッチのＯＦＦにより終了となる上位の制御フローと共に終了する制御フローとして示してある。

この図３の制御フローが上位の制御フローから呼ばれてスタートすると、ステップＳ１０で、アイドルストップスタート装置（ＩＳＳ装置）１８が作動中であるか否かを判定する。このステップＳ１０の判定でアイドルストップスタート装置１８が作動中であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１１に行き、第２電圧センサ３２で測定した第２充電器１３Ｂの電圧Ｖｂ（又はＶｃ）と第１電圧センサ３１で測定した第１充電器１３Ａの電圧Ｖａとの電圧差ΔＶｂａ（又はΔＶｃａ）が予め設定した判定値ΔＶ０（又はΔＶ１）よりも大きいか否かを判定する。

このステップＳ１１の判定で、電圧差ΔＶｂａ（又はΔＶｃａ）が予め設定した判定値ΔＶ０（又はΔＶ１）よりも大きい場合には（ＹＥＳ）、ステップＳ２１で、第２充電器１３Ｂの電気を第１充電器１３Ａに供給する「第１充電器への給電」を行う。

より詳細には、この場合で、第１の実施の形態では、第１スイッチ１５をＯＦＦにして断線状態にし、第２スイッチ１６をＯＮにして通電可能状態（接続状態）にして、第２充電器１３Ｂに充電された電気を第２充電器１３Ｂから第１充電器１３Ａに供給して、「第１充電器への給電」を行う。そして、予め設定した所定の時間を経過した後リターンに行き、上位の制御フローに戻る。

この場合で、第２の実施の形態では、第１スイッチ１５をＯＦＦにして断線状態にすると共に接地用スイッチ１５ＣをＯＦＦにして接地側にし、第１スイッチ１５と連動する第３スイッチ１５ＣａをＯＦＦして断線状態にし、また、第２スイッチ１６と第４スイッチ１６ａをＯＮにして通電可能状態にして、第１充電ユニット１３Ｃと第２充電ユニット１３Ｄに充電された電気を直列状態に結線された第１充電ユニット１３Ｃと第２充電ユニット１３Ｄから第１充電器１３Ａに供給して、「第１充電器への給電」を行う。そして、予め設定した所定の時間を経過した後リターンに行き、上位の制御フローに戻る。

このステップＳ１１の判定で、電圧差ΔＶｂａ（又はΔＶｃａ）が判定値ΔＶ０（又はΔＶ１）よりも大きくないときは、第１スイッチ１５と第２スイッチ１６をＯＦＦにして断線状態とし、第１電気供給システム１０Ａでの給電を行う。

これにより、このステップＳ１０の判定でアイドルストップスタート装置１８が作動中であれば（ＹＥＳ）、ステップＳ２１の第２充電器１３Ｂから第１充電器１３Ａへの給電とステップＳ２２の第１操作を含むアイドルストップスタート制御時制御を行う。

このステップＳ１０の判定でアイドルストップスタート装置１８が作動中でなければ（ＮＯ）、ステップＳ１３に行き、車両１が通常走行中か否かを判定する。この判定は、「アクセルスイッチがＯＦＦ（踏まれていない状態）、かつ、クラッチスイッチがＯＮ（クラッチペダルが踏まれていない状態）、かつ、ニュートラルスイッチがＯＮ（変速機（Ｔ／Ｍ）がニュートラルでは無い状態）」であるか、あるいは、「ブレーキスイッチがＯＮ、（ブレーキペダルが踏まれた状態）」のどちらかでも無い場合には、通常走行中である（ＹＥＳ）と判定し、この場合は、ステップＳ１４に行き、第１スイッチ１５と第２スイッチ１６を共にＯＦＦにして断線状態にして、第２発電機１１Ｂでの発電を停止すると共に、第２充電器１３Ｂからの第１充電器１３Ａへの給電も停止して、通常走行時制御の「第２発電機の停止と充電器への給電の停止」を行う。そして、予め設定した所定の時間を経過した後リターンに行き、上位の制御フローに戻る。

この場合に第２の実施の形態では、より詳細には、第１スイッチ１５をＯＦＦにして断線状態にすると共に、連動する第３スイッチ１５ＣａをＯＦＦして断線状態にし、また、第２スイッチ１６と第４スイッチ１６ａをＯＦＦにして断線状態にして、第２発電機１１Ｂでの発電を停止すると共に、第１充電ユニット１３Ｃと第２充電ユニット１３Ｄからの第１充電器１３Ａへの給電も停止して、通常走行時制御の「第２発電機の停止と充電器への給電の停止」を行う。そして、予め設定した所定の時間を経過した後リターンに行き、上位の制御フローに戻る。

また、ステップＳ１３の通常走行か否かの判定で、「アクセルスイッチがＯＦＦ、かつ、クラッチスイッチがＯＮ、かつ、ニュートラルスイッチがＯＮ」であるか、あるいは、「ブレーキスイッチがＯＮ」のどちらかである場合には、通常走行ではない（ＮＯ）、即ち、制動中であると判定する。この場合は、車両及び内燃機関が制動時にあるとして、ステップＳ１５に行き、第１スイッチ１５をＯＮにして通電可能状態にし、第２スイッチ１６をＯＦＦにして断線状態にして、第２発電機１１Ｂで発電して第２充電器１３Ｂに充電する制動時制御の「第２発電機での発電と第２充電器での充電」を行う。そして、予め設定した所定の時間を経過した後リターンに行き、上位の制御フローに戻る。

この場合に第２の実施の形態では、より詳細には、第１スイッチ１５と連動する第３スイッチ１５ＣａをＯＮにして接続状態とし、また、第２スイッチ１６と第４スイッチ１６ａをＯＦＦにして断線状態にして、第２発電機１１Ｂで発電して、並列に結線された第１充電ユニット１３Ｃと第２充電ユニット１３Ｄに充電する制動時制御の「第２発電機での発電と第２充電器での充電」を行う。そして、予め設定した所定の時間を経過した後リターンに行き、上位の制御フローに戻る。

この制御により、車両１のアイドルストップスタート装置１８の作動時は、第２充電器１３Ｂの電圧Ｖｂ（又はＶｃ）と第１充電器１３Ａの電圧Ｖａとの電圧差ΔＶｂａ（又はΔＶｃａ）が予め設定した判定値ΔＶ０（又はΔＶ１）よりも大きいときは、第２充電器１３Ｂの電気を第１充電器１３Ａに供給し、電圧差ΔＶｂａ（又はΔＶｃａ）が判定値ΔＶ０（又はΔＶ１）よりも大きくないときは、第１電気供給システム１０Ａで給電するアイドルストップスタート制御時制御を行い、車両１のアイドルストップスタート装置１８の作動時ではない場合においては、車両１の通常走行時には、第１スイッチ１５と第２スイッチ１６を共にＯＦＦにして断線する通常走行時制御と、車両１の制動時には、第１スイッチ１５をＯＮにして通電可能とすると共に第２スイッチ１６をＯＦＦにして断線して第２発電機１１Ｂで発生した電気で第２充電器１３Ｂに充電する制動時制御とを行うことができる。

なお、第２の実施の形態においても、第１充電ユニット１３Ｃと第２充電ユニット１３Ｄと第３スイッチ１５Ｃａと第４スイッチ１６ａを含めた構成全体が第２充電器１３Ｂとなるので、第１の実施の形態と同様な電気供給方法となる。

そして、本発明の実施の形態の車両は、上記の自動車用電源システム１０、１００を備えて構成され、上記の電気供給方法を実施でき、自動車用電源システム１０、１００が奏することができる効果を奏することができる。

本発明の自動車用電源システム、車両、及び車両の電気供給方法によれば、充電器の充電容量の増加によりバッテリ上がりを防止でき、また、第１発電機による発電が困難なアイドルストップスタート装置の作動時において、第１充電器と第２充電器の充電状態を確認して、第２充電器から第１充電器への給電が可能な場合のみ、第２充電器から第１充電器への給電を行うので、充電器の充電状態が不十分な状態での内燃機関の運転を回避できて燃費の悪化を抑制することができるので、数多くの自動車に利用できる。

１車両
２内燃機関（エンジン）
２ａ駆動軸
３駆動輪
４伝達軸
１０、１００、１０Ｘ自動車用電源システム
１０Ａ第１電気供給システム
１０Ｂ、１０Ｃ第２電気供給システム
１１Ａ第１発電機
１１Ｂ第２発電機
１２Ａ第１レギュレータ
１２Ｂ第２レギュレータ
１３Ａ第１充電器
１３Ｂ第２充電器
１３Ｃ第１充電ユニット
１３Ｄ第２充電ユニット
１４Ａａ、１４Ａｂ、１４Ｂａ〜１４Ｂｄ、１４Ｃａ〜１４Ｃg 電気配線
１５第１スイッチ
１５Ｃ接地用スイッチ
１５Ｃａ第３スイッチ
１６第２スイッチ
１６ａ第４スイッチ
１７電気制御装置
１８アイドルストップスタート装置（ＩＳＳ装置）
２０電装品
２１電気配線
３０エンジン制御装置

Claims

内燃機関の駆動軸によって駆動される第１発電機と、この第１発電機で発生した電気を充電する第１充電器と、この第１充電器からの電気を電装品に供給する電気配線を有する第１電気供給システムを備えた自動車用電源システムにおいて、
前記内燃機関と駆動輪との間の伝達軸によって直接又は間接に駆動される第２発電機と、この第２発電機で発生した電気を充電する第２充電器と、この第２充電器からの電気を前記第１充電器に供給する電気配線を有する第２電気供給システムと、を備えると共に、
前記第２発電機と前記第２充電器との間の電気配線に設けた第１スイッチと、前記第２充電器と前記第１充電器との間の電気配線に設けた第２スイッチと、
車両のアイドルストップスタート装置の作動時は、前記第２充電器の電圧と前記第１充電器の電圧との電圧差が予め設定した判定値よりも大きいときは、前記第１スイッチをＯＦＦにして断線すると共に前記第２スイッチをＯＮにして通電可能状態にして前記第２充電器の電気を前記第１充電器に供給し、前記電圧差が前記判定値よりも大きくないときは、前記第１スイッチと前記第２スイッチを共にＯＦＦにして断線状態にして前記第１電気供給システムで給電するアイドルストップスタート制御時制御を行う電気制御装置と、を備え、
該電気制御装置が、車両のアイドルストップスタート装置の作動時ではない場合においては、車両の通常走行時には前記第１スイッチと前記第２スイッチを共にＯＦＦにして断線状態にして前記第１電気供給システムで給電する通常走行時制御と、車両の制動時には前記第１スイッチをＯＮにして通電可能状態にすると共にして前記第２スイッチをＯＦＦにして断線状態にして前記第２発電機で発生した電気を前記第２充電器に充電する制動時制御とを行うように構成されていることを特徴とする自動車用電源システム。
請求項１に記載の自動車用電源システムを備えた車両。
内燃機関の駆動軸によって駆動される第１発電機で発生した電気を第１充電器に充電する第１電気供給システムと、前記内燃機関と駆動輪との間の伝達軸によって直接又は間接に駆動される第２発電機で発生した電気を第２充電器に充電する第２電気供給システムを有する自動車用電源システムを備えた車両の電気供給方法において、
車両のアイドルストップスタート装置の作動時は、前記第２充電器の電圧と前記第１充電器の電圧との電圧差が予め設定した判定値よりも大きいときは、前記第２発電機と前記第２充電器との間の電気配線に設けた前記第１スイッチをＯＦＦにして断線すると共に、前記第２充電器と前記第１充電器との間の電気配線に設けた前記第２スイッチをＯＮにして通電可能状態にして前記第２充電器の電気を前記第１充電器に供給し、前記電圧差が前記判定値よりも大きくないときは、前記第１スイッチと前記第２スイッチを共にＯＦＦにして断線状態にして前記第１電気供給システムで給電するアイドルストップスタート制御時制御を行うとともに、
車両のアイドルストップスタート装置の作動時ではない場合においては、前記第１スイッチと前記第２スイッチを共にＯＦＦにして断線状態にして車両の通常走行時には前記第２発電機では電気を発生させない通常走行時制御と、車両の制動時には前記第１スイッチをＯＮにして通電可能状態にすると共にして前記第２スイッチをＯＦＦにして断線状態にして前記第２発電機で電気を発生させて前記第２充電器に充電する制動時制御とを行うことを特徴とする車両の電気供給方法。