車輛用電源裝置及其控制方法
【專利摘要】車輛用電源裝置及其控制方法，能夠在最低限度地確保蓄電機(jī)構(gòu)的電壓的同時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大怠速停止的機(jī)會(huì)。本發(fā)明涉及一種車輛用電源裝置，其具備：從具有怠速停止功能的車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)(1)獲得動(dòng)力而進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)構(gòu)(2)；以及蓄積由發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電的電力的蓄電機(jī)構(gòu)(3)。蓄電機(jī)構(gòu)(3)在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的停止中向車輛所具備的電負(fù)載(4)供給電力。當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)(1)的停止后蓄電機(jī)構(gòu)(3)的電壓低于規(guī)定的下限值時(shí)，在該時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)(1)重新起動(dòng)，并且在能夠判斷為通過該發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)而蓄電機(jī)構(gòu)(3)的電壓充分地恢復(fù)的特定條件成立的時(shí)刻，發(fā)動(dòng)機(jī)(1)再次停止。
【專利說明】車輛用電源裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛用電源裝置及其控制方法，該車輛用電源裝置具備從具有怠速停止功能的車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力而進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)構(gòu)以及蓄積由發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電的電力的蓄電機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為具備發(fā)電機(jī)構(gòu)和蓄電機(jī)構(gòu)的車輛用電源裝置，例如公知下述專利文獻(xiàn)I的裝置。該專利文獻(xiàn)I所公開的電源裝置為，以具有使發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)地停止或重新起動(dòng)的、所謂怠速停止功能的車輛為對象，作為上述蓄電機(jī)構(gòu)而具備通過并用了化學(xué)反應(yīng)的過程來進(jìn)行蓄電的大容量的電容器(混合電容器)。
[0003]下述專利文獻(xiàn)I中所使用的電容器(混合電容器)具有當(dāng)電壓變得過低時(shí)容易劣化這種性質(zhì)。所以，為了防止該電容器的壽命降低，在專利文獻(xiàn)I中，在電容器的電壓降低到規(guī)定的閾值以下的情況下，禁止怠速停止。
[0004]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-180125號公報(bào)
[0005]然而，在通過怠速停止而發(fā)動(dòng)機(jī)停止了的情況下，由即使在發(fā)動(dòng)機(jī)停止中也工作的電負(fù)載(例如空調(diào)、音響等)消耗的電力，有時(shí)通過上述電容器中所充電的電力來供給。在此期間，電容器的電壓逐漸降低，因此假設(shè)在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)的停止時(shí)間成為長期的情況下，電容器的電壓會(huì)大幅度降低，會(huì)成為容易引起劣化的電壓以下，或者在最壞的情況下、能夠向電負(fù)載供給的電力枯竭而電負(fù)載會(huì)停止。
[0006]所以，為了防止上述那樣的情況，而提出估計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)停止中的電壓的降低量而設(shè)定上述閾值，在成為該閾值以下時(shí)禁止怠速停止。但是，當(dāng)如此進(jìn)行時(shí)，僅在電容器的電壓相當(dāng)高時(shí)才進(jìn)行怠速停止，因此進(jìn)行怠速停止的頻度會(huì)大幅度減少，會(huì)顯著削弱燃料消耗率削減等效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是鑒于上述那樣的情況而進(jìn)行的，其目的在于提供車輛用電源裝置及其控制方法，能夠最低限度地確保蓄電機(jī)構(gòu)的電壓，并且進(jìn)一步擴(kuò)大怠速停止的機(jī)會(huì)。
[0008]為了解決上述課題，本發(fā)明為一種車輛用電源裝置，具備:發(fā)電機(jī)構(gòu)，從具有怠速停止功能的車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力而進(jìn)行發(fā)電；蓄電機(jī)構(gòu)，蓄積由發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電的電力；以及控制機(jī)構(gòu)，控制上述發(fā)動(dòng)機(jī)的停止及重新起動(dòng)、和上述發(fā)電機(jī)構(gòu)的發(fā)電動(dòng)作，該車輛用電源裝置的特征在于，上述蓄電機(jī)構(gòu)為，在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)的停止中，向車輛所具備的電負(fù)載供給電力，上述控制機(jī)構(gòu)為，在上述發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，在上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓成為低于規(guī)定的下限值的時(shí)刻使發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)，并且在能夠判斷為通過該發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)而上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓充分地恢復(fù)的特定條件成立的時(shí)刻，使上述發(fā)動(dòng)機(jī)再次停止(第一發(fā)明)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，即使在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)的停止中，如果蓄電機(jī)構(gòu)的電壓低于下限值，則也強(qiáng)制地重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)而重新開始發(fā)電機(jī)構(gòu)的發(fā)電，因此能夠使在發(fā)動(dòng)機(jī)停止中降低了的蓄電機(jī)構(gòu)的電壓恢復(fù)。然后，在蓄電機(jī)構(gòu)的電壓進(jìn)一步超過比上述下限值大的閾值、蓄電機(jī)構(gòu)的電壓充分地恢復(fù)的時(shí)刻，再次停止發(fā)動(dòng)機(jī)，因此能夠?qū)㈦娙萜鞯碾妷撼r(shí)維持為下限值以上(由此保障電負(fù)載的工作)，并且能夠有效地削減燃料消耗率。
[0010]優(yōu)選為，上述蓄電機(jī)構(gòu)為電容器(第二發(fā)明)。
[0011]物理地吸附電荷的電容器，能夠快速地充電由上述發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電的電力，并且具有線性的充放電特性，因此能夠被適合地用作為上述蓄電機(jī)構(gòu)。另外，在電容器的概念中，作為電容器，不僅包括一般的雙電荷層電容器，還包括例如鋰離子電容器那種通過并用了化學(xué)反應(yīng)的過程來進(jìn)行蓄電的混合電容器。
[0012]在本發(fā)明中優(yōu)選為，上述特定條件為，上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓超過比上述下限值高的規(guī)定的閾值(第三發(fā)明)。
[0013]根據(jù)該構(gòu)成，能夠根據(jù)蓄電機(jī)構(gòu)的電壓來正確地判斷上述特定條件的成立(蓄電機(jī)構(gòu)被充分地充電)。
[0014]也可以為，上述規(guī)定的閾值根據(jù)在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的停止中降低的上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓的降低率來可變地設(shè)定(第四發(fā)明)。
[0015]根據(jù)該構(gòu)成，能夠避免由于頻繁地重復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)的停止、重新起動(dòng)而使乘坐人員感到煩躁。
[0016]也可以為，上述特定條件為，上述重新起動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間到達(dá)了規(guī)定時(shí)間(第五發(fā)明)。
[0017]這樣，上述特定條件的成立還能夠根據(jù)重新起動(dòng)后的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間來正確地判斷。
[0018]在上述構(gòu)成中更優(yōu)選為，上述控制機(jī)構(gòu)為，當(dāng)?shù)∷偻Ｖ购蟮陌l(fā)動(dòng)機(jī)的合計(jì)停止時(shí)間達(dá)到規(guī)定的上限值時(shí)解除怠速停止，并且，將從該發(fā)動(dòng)機(jī)的合計(jì)停止時(shí)間的上限值減去了到上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓低于上述下限值為止發(fā)動(dòng)機(jī)停止的時(shí)間后的值、作為剩余時(shí)間，根據(jù)該剩余時(shí)間來可變地設(shè)定上述規(guī)定時(shí)間(第六發(fā)明)。
[0019]根據(jù)該構(gòu)成，此后預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)的停止時(shí)間(剩余時(shí)間)越長、則能夠使通過發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)而對蓄電機(jī)構(gòu)充電的電力越多，并能夠通過發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電與該停止時(shí)間的期間所消耗的電力相稱的電力。
[0020]在本發(fā)明中優(yōu)選為，上述控制機(jī)構(gòu)為，根據(jù)從發(fā)動(dòng)機(jī)停止起到上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓低于上述下限值為止經(jīng)過的時(shí)間，來可變地設(shè)定重新起動(dòng)后的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(第七發(fā)明)。
[0021]或者，上述控制機(jī)構(gòu)為，根據(jù)在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的停止中降低的上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓的降低率，來可變地設(shè)定重新起動(dòng)后的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(第八發(fā)明)。
[0022]根據(jù)這些構(gòu)成，重新起動(dòng)后的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)蓄電機(jī)構(gòu)的電力被消耗的速度(電負(fù)載每單位時(shí)間消耗的電力的大小)來變化，因此例如通過電力的消耗速度越快則越提高發(fā)電機(jī)構(gòu)的發(fā)電效率等，由此能夠與電負(fù)載的工作狀況無關(guān)地將使充電機(jī)構(gòu)的電壓恢復(fù)所需要的時(shí)間收斂于一定的范圍。
[0023]此外，本發(fā)明為一種車輛用電源裝置的控制方法，該車輛用電源裝置構(gòu)成為，具備:發(fā)電機(jī)構(gòu)，從具有怠速停止功能的車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力而進(jìn)行發(fā)電；以及蓄電機(jī)構(gòu)，蓄積由發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電的電力，該車輛用電源裝置在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)的停止中從上述蓄電機(jī)構(gòu)向車輛的電負(fù)載供給電力，該控制方法的特征在于，包括:在上述發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，在上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓低于規(guī)定的下限值的時(shí)刻，使發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)的步驟；以及在能夠判斷為通過上述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)而上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓充分地恢復(fù)的特定條件成立的時(shí)刻，使上述發(fā)動(dòng)機(jī)再次停止的步驟(第九發(fā)明)。
[0024]根據(jù)該方法，也能夠得到與上述的電源裝置的發(fā)明同樣的作用效果。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]如以上說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的車輛用電源裝置及其控制方法，能夠最低限度地確保蓄電機(jī)構(gòu)的電壓，并且能夠進(jìn)一步擴(kuò)大怠速停止的機(jī)會(huì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是表示搭載有本發(fā)明第一實(shí)施方式的電源裝置的車輛的概略構(gòu)成的圖。
[0028]圖2是表示上述車輛的控制系統(tǒng)的框圖。
[0029]圖3是表示上述第一實(shí)施方式中的怠速停止時(shí)的控制動(dòng)作的時(shí)間圖。
[0030]圖4是表示上述第一實(shí)施方式中的怠速停止時(shí)的控制動(dòng)作的流程圖。
[0031]圖5是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式中的怠速停止時(shí)的控制動(dòng)作的時(shí)間圖。
[0032]圖6是表示上述第二實(shí)施方式中的怠速停止時(shí)的控制動(dòng)作的流程圖。
[0033]符號的說明
[0034]I發(fā)動(dòng)機(jī)
[0035]2交流發(fā)電機(jī)(發(fā)電機(jī)構(gòu))
[0036]3電容器(蓄電機(jī)構(gòu))
[0037]10 PCM (控制機(jī)構(gòu))
[0038]Vs下限值
[0039]Vr 閾值
[0040]Tw運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)時(shí)間(規(guī)定時(shí)間)
[0041]T2剩余時(shí)間
【具體實(shí)施方式】
[0042]<實(shí)施方式1>
[0043](I)車輛的整體構(gòu)成
[0044]圖1是表示搭載有本發(fā)明第一實(shí)施方式的電源裝置的車輛的概略構(gòu)成的圖。該圖所示的車輛具備:作為行駛用的動(dòng)力源的發(fā)動(dòng)機(jī)I;從發(fā)動(dòng)機(jī)I獲得動(dòng)力而進(jìn)行發(fā)電的交流發(fā)電機(jī)2 (相當(dāng)于本發(fā)明的發(fā)電機(jī)構(gòu))；電容器3 (相當(dāng)于本發(fā)明的蓄電機(jī)構(gòu))，與交流發(fā)電機(jī)2電連接,蓄積由交流發(fā)電機(jī)2發(fā)電的電力；起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)I時(shí)對發(fā)動(dòng)機(jī)I賦予回轉(zhuǎn)力；電負(fù)載4，包括空調(diào)、音響、各種燈、儀表類等；DC/DC轉(zhuǎn)換器5，夾設(shè)在電負(fù)載4與交流發(fā)電機(jī)2之間；以及蓄電池6，與DC/DC轉(zhuǎn)換器5連接。
[0045]上述起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7與DC/DC轉(zhuǎn)換器5電連接，在連接兩者的布線的中途夾設(shè)有起動(dòng)繼電器8。起動(dòng)繼電器8在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)I時(shí)接通，在除此以外時(shí)斷開。當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)I的起動(dòng)時(shí)起動(dòng)繼電器8接通時(shí)，蓄電池6中所充電的電力經(jīng)由DC/DC轉(zhuǎn)換器5向起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7供給，通過該電力來驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7。起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7使一體地安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)I的輸出軸(曲軸)上的齒環(huán)強(qiáng)制地旋轉(zhuǎn)，對發(fā)動(dòng)機(jī)I賦予回轉(zhuǎn)力。
[0046]此處，本實(shí)施方式的車輛是帶有即使點(diǎn)火開關(guān)接通但在規(guī)定的條件下也使發(fā)動(dòng)機(jī)I自動(dòng)地停止的、所謂怠速停止功能的車輛。因此，上述起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7,不僅在點(diǎn)火開關(guān)從斷開成為接通時(shí)被驅(qū)動(dòng)，在使自動(dòng)地停止的發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)也被驅(qū)動(dòng)。
[0047]上述發(fā)動(dòng)機(jī)I與變速器20連結(jié)，在變速器20的輸出側(cè)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)軸11及車輪12。在車輛加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)I的輸出扭矩經(jīng)由變速器20傳遞到驅(qū)動(dòng)軸11及車輪12，車輪12被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。另一方面，在車輛減速時(shí)，雖然發(fā)動(dòng)機(jī)I自身不輸出扭矩，但是由于慣性而旋轉(zhuǎn)的車輪12及驅(qū)動(dòng)軸11使發(fā)動(dòng)機(jī)I旋轉(zhuǎn)。
[0048]上述交流發(fā)電機(jī)2為，為了從發(fā)動(dòng)機(jī)I獲得動(dòng)力而經(jīng)由帶等與發(fā)動(dòng)機(jī)I的輸出軸連結(jié)。具體地，交流發(fā)電機(jī)2具有與發(fā)動(dòng)機(jī)I的輸出軸連動(dòng)而旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子以及配置在轉(zhuǎn)子周圍的定子線圈(均省略圖示)，在上述轉(zhuǎn)子上卷裝有用于產(chǎn)生磁場的磁場線圈。在基于交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電時(shí)，對該磁場線圈施加電流，轉(zhuǎn)子在由此生成的磁場中旋轉(zhuǎn)，由此產(chǎn)生發(fā)電電力。
[0049]在上述交流發(fā)電機(jī)2中內(nèi)置有將由交流發(fā)電機(jī)2發(fā)電的交流電力變換為直流電力的整流器2a。S卩，由上述交流發(fā)電機(jī)2發(fā)電的電力，在由該整流器2a變換為直流之后送到電容器3。
[0050]上述蓄電池6是由作為車輛用蓄電池來說較普遍的鉛電池等構(gòu)成的二次電池。這種蓄電池6通過化學(xué)反應(yīng)來蓄積電能，因此不適合快速的充放電，但具有能夠蓄積比較大量的電力(即充電容量較大)這種特性。
[0051]上述電容器3為最大能夠充電到25V的大容量的雙電荷層電容器(EDLC)。這種電容器3與上述蓄電池6那樣的二次電池不同，通過電解質(zhì)離子的物理吸附來蓄積電，因此具有能夠進(jìn)行比較快速的充放電、內(nèi)部電阻也較小這種特性。
[0052]基于上述交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電在車輛的減速時(shí)集中地進(jìn)行，此時(shí)的發(fā)電電力(再生電力)暫時(shí)被充電到電容器3中。電容器3中所充電的最大25V的電力，在通過上述DC/DC轉(zhuǎn)換器5降壓到12V之后，向電負(fù)載4或蓄電池6供給。因此，在車輛減速的頻度較大時(shí)，通過交流發(fā)電機(jī)2發(fā)電較多電力，因此車輛的行駛中所需要的電力幾乎全部由上述再生電力供給。例如，在車輛在市區(qū)行駛時(shí)，頻繁地重復(fù)車輛的加減速，因此在較多情況下，在電容器3中所充電的電力完全枯竭之前，車輛會(huì)再次減速而確保再生電力，幾乎不需要從蓄電池6取出的電力(通過從蓄電池6放電而向電負(fù)載4供給的電力)。
[0053]另一方面，在車輛的加速時(shí)，為了盡量減少從交流發(fā)電機(jī)2對發(fā)動(dòng)機(jī)I施加的阻力矩，基本上不進(jìn)行基于交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電。此時(shí)，電負(fù)載4的消耗電力，通過已充電到上述電容器3中的電力和根據(jù)需要從蓄電池6放電的電力來供給。
[0054]包括上述發(fā)動(dòng)機(jī)I在內(nèi)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的部件，由圖2所示的PCMlO來總括地控制。如周知的那樣，PCMlO是由CPU、ROM、RAM等構(gòu)成的微處理器，相當(dāng)于本發(fā)明的控制機(jī)構(gòu)。
[0055]對于上述PCM10，從車輛上所設(shè)置的多個(gè)傳感器輸入各種信息。S卩，在車輛上設(shè)置有用于檢測車輛的行駛速度(車速)的車速傳感器SW1、用于檢測未圖示的制動(dòng)踏板的操作力(踩踏力)的制動(dòng)傳感器SW2、用于檢測與未圖示的油門踏板的踩下量相對應(yīng)的油門開度的油門開度傳感器SW3、用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)I的輸出軸的轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器SW4、以及用于檢測電容器3的電壓(端子間電壓)的電容器電壓傳感器SW5，這些各傳感器SWl?SW5與上述PCMlO電連接。
[0056]此外，PCMlO與發(fā)動(dòng)機(jī)I所具備的各種控制對象設(shè)備(例如噴射燃料的噴射器、火花塞等)、交流發(fā)電機(jī)2的磁場線圈、DC/DC轉(zhuǎn)換器5以及起動(dòng)繼電器8電連接，并向這些設(shè)備輸出驅(qū)動(dòng)用的控制信號。
[0057]即，PCMlO根據(jù)從上述各傳感器SWl?SW5輸入的各種信息，控制發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒以得到與車輛的行駛狀態(tài)相對應(yīng)的適當(dāng)?shù)呐ぞ?、根?jù)車輛的行駛狀態(tài)來控制交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電量、或者控制由交流發(fā)電機(jī)2發(fā)電的電力向電負(fù)載4或蓄電池6的供給。
[0058]此外，本實(shí)施方式的車輛為帶有怠速停止功能的車輛，因此上述PCMlO具有在規(guī)定的條件下使發(fā)動(dòng)機(jī)I自動(dòng)地停止、或者使停止的發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)的功能。
[0059](2)怠速停止時(shí)的發(fā)電控制
[0060]接著，對通過怠速停止而發(fā)動(dòng)機(jī)停止了的情況下的交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電控制具體地進(jìn)行說明。圖3是表示怠速停止時(shí)的電容器3的電壓及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化的時(shí)間圖，圖4是表示在怠速停止時(shí)PCMlO進(jìn)行的控制動(dòng)作的順序的流程圖。
[0061]當(dāng)圖4所示的流程開始時(shí)，PCMlO執(zhí)行讀入各種傳感器值的處理(步驟SAl)。具體地，PCMlO從上述車速傳感器SWl、制動(dòng)傳感器SW2、油門開度傳感器SW3、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器SW4及電容器電壓傳感器SW5讀入各自的檢測信號，并根據(jù)這些信號來取得車速、制動(dòng)踏板的踩踏力、油門開度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電容器3的電壓等各種信息。
[0062]接著，PCMlO執(zhí)行判定怠速停止標(biāo)志F是否為O的處理(步驟SA2)。怠速停止標(biāo)志F是根據(jù)后述的怠速停止條件及怠速停止解除條件是否成立而變化的值，是僅在從怠速停止條件成立到怠速停止解除條件成立為止的期間成為“I”的值。因此，例如，在從開始車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)到最初的怠速停止條件成立為止的期間、及從怠速停止解除條件成立到其緊后的怠速停止條件成立為止的期間，怠速停止標(biāo)志F均成為“O”。
[0063]在上述步驟SA2中判定為“是”并確認(rèn)了怠速停止標(biāo)志F=O的情況下，PCMlO根據(jù)在上述步驟SAl中取得的信息，來執(zhí)行判定允許發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)地停止的條件即怠速停止條件是否成立的處理(步驟SA3)。例如，在車輛處于停止?fàn)顟B(tài)、油門開度為零(不踩油門)、制動(dòng)踏板被以規(guī)定的踩踏力以上踩下(制動(dòng)器工作)、電容器3的電壓比規(guī)定值高等多個(gè)要件全部滿足時(shí)，判定為上述怠速停止條件成立。
[0064]此處，關(guān)于上述步驟SA3中的判定基準(zhǔn)中、電容器3的電壓比規(guī)定值高這一要件，其含義為，在某個(gè)程度的期間通過電容器3來供給發(fā)動(dòng)機(jī)停止中的電負(fù)載4的消耗電力。該要件中的“規(guī)定值”，能夠考慮電負(fù)載4中的消耗電力等來適宜地設(shè)定，例如能夠設(shè)定為與后述的閾值Vr相同的值。
[0065]在上述步驟SA3中判定為“是”并確認(rèn)了怠速停止條件成立的情況下，PCMlO執(zhí)行切斷向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給的燃料而使發(fā)動(dòng)機(jī)I停止、并且將怠速停止標(biāo)志F從O改寫為I的處理(步驟 SA4、SA5)。
[0066]在圖3的時(shí)間圖中，時(shí)刻t0表示怠速停止條件成立的時(shí)刻。如該圖所示，當(dāng)在該時(shí)刻to怠速停止條件成立而執(zhí)行斷油時(shí)，之后發(fā)動(dòng)機(jī)I在極短的期間通過慣性而旋轉(zhuǎn)，并在比時(shí)刻to晚的時(shí)刻tl達(dá)到完全停止(即發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成為零)。此外，關(guān)于怠速停止標(biāo)志F，在怠速停止條件成立的時(shí)刻t0以前為F=0，但在條件成立的同時(shí)被改寫為F=I。[0067]當(dāng)如上述那樣以怠速停止條件的成立為界而標(biāo)志F從O改寫為I時(shí)，在上述的步驟SA2中判定為“否”。此處，在判定為“否”的情況下，PCMlO根據(jù)在上述步驟SAl中取得的信息，來執(zhí)行判定怠速停止解除條件是否成立的處理(步驟SA6)。例如，在制動(dòng)踏板的踩踏力低于規(guī)定值(制動(dòng)器松開)、油門踏板被踩下(踩油門)、怠速停止后的合計(jì)停止時(shí)間達(dá)到規(guī)定的上限值等多個(gè)要件中的至少一個(gè)成立時(shí)，判定為上述怠速停止解除條件成立。
[0068]在上述步驟SA6中判定為“否”并確認(rèn)了怠速停止解除條件尚未成立的情況下，PCMlO執(zhí)行判定在上述步驟SAl中取得的電容器3的電壓(在圖中也標(biāo)記為Vcap)是否比預(yù)先設(shè)定的下限值Vs小的處理(步驟SA9)。此處，下限值Vs是為了使車輛中所搭載的各種電負(fù)載4(空調(diào)、音響等)正常動(dòng)作所需要的最低限度的電壓，只要電容器3確保有該下限值Vs以上的電壓，就能夠保障上述電負(fù)載4的動(dòng)作。上述下限值Vs為，更準(zhǔn)確地是考慮各種電負(fù)載4中當(dāng)前正工作的電負(fù)載的消耗電力來決定，工作中的電負(fù)載4的數(shù)量越多、消耗電力越多、則設(shè)定為越大的值，反之，工作中的電負(fù)載4的數(shù)量越少、消耗電力越少、則設(shè)定為越小的值。
[0069]在上述步驟SA9中判定為“是”并確認(rèn)了電容器3的電壓(Vcap)低于上述下限值Vs的情況下，PCMlO執(zhí)行使發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)的處理(步驟SA10)。即，PCMlO通過將起動(dòng)繼電器8接通而驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7、同時(shí)使向發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料供給恢復(fù)，由此使發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)。
[0070]在圖3的時(shí)間圖中，將電容器3的電壓成為低于下限值Vs的時(shí)刻設(shè)為t2。在通過怠速停止而發(fā)動(dòng)機(jī)I停止了的時(shí)刻tl之后、到到達(dá)該時(shí)刻t2的期間，不但基于交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電停止而向電容器3的供給電力消失，而且電容器3中所充電的電力被電負(fù)載4消耗。因此，在從上述時(shí)刻tl到t2為止的期間，電容器3的電壓逐漸降低。此后，在上述時(shí)刻t2，電容器3的電壓成為低于下限值Vs，以此為契機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)。
[0071]當(dāng)在上述時(shí)刻t2發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)I的轉(zhuǎn)速上升而轉(zhuǎn)移至怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。于是，交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電被重新開始，因此其發(fā)電電力向電容器3供給，由此在時(shí)刻t2以后電容器3的電壓逐漸上升。
[0072]另外，雖然在上述時(shí)刻t2發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)，但該重新起動(dòng)并非基于上述的怠速停止解除條件(SA6)的成立的重新起動(dòng)，因此怠速停止標(biāo)志F保持為I而不變。
[0073]當(dāng)通過上述發(fā)動(dòng)機(jī)I的重新起動(dòng)而電容器3的電壓恢復(fù)時(shí)，電容器3的電壓成為上述下限值Vs以上，因此在上述的步驟SA9中判定為“否”。于是，PCMlO執(zhí)行判定發(fā)動(dòng)機(jī)I是否為停止中、即發(fā)動(dòng)機(jī)I的轉(zhuǎn)速是否為零的處理(步驟SA11)。
[0074]在發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)的上述時(shí)刻t2之后，發(fā)動(dòng)機(jī)I的轉(zhuǎn)速當(dāng)然比零大，因此上述步驟SAll中的判定成為“否”。于是，PCMlO執(zhí)行判定電容器3的電壓(Vcap)是否比預(yù)定的閾值Vr大的處理(步驟SA12)。該閾值Vr是用于確認(rèn)電容器3被充分地充電的值，被設(shè)定為比上述下限值Vs高的值。另外，電容器3的電壓恢復(fù)到比該閾值Vr大的值的情況，相當(dāng)于本發(fā)明中的特定條件成立。
[0075]在上述步驟SA12中判定為“是”并確認(rèn)了電容器3的電壓超過了上述閾值Vr的情況下，PCMlO執(zhí)行將向發(fā)動(dòng)機(jī)I供給的燃料切斷而再次使發(fā)動(dòng)機(jī)I停止的處理(步驟SA13)。
[0076]在圖3的時(shí)間圖中，將電容器3的電壓成為超過上述閾值Vr的時(shí)刻設(shè)為t3。由于在該時(shí)刻t3燃料被切斷，因此發(fā)動(dòng)機(jī)I從時(shí)刻t3隔開極短的時(shí)間而達(dá)到完全停止。由此，交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電被停止，因此電容器3的電壓再次轉(zhuǎn)為減少。
[0077]此后也監(jiān)視電容器3的電壓，假設(shè)電容器3的電壓再次低于上述的下限值Vs，則在該時(shí)刻，為了電容器3的充電而發(fā)動(dòng)機(jī)I再次重新起動(dòng)，但在圖3的例子中，在電容器3的電壓低于下限值Vs之前，在時(shí)刻t4，怠速停止解除條件(SA6)成立。
[0078]當(dāng)?shù)∷偻Ｖ菇獬龡l件成立時(shí)(即步驟SA6中的判定成為“是”時(shí))，PCMlO執(zhí)行通過在驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7的同時(shí)使向發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料供給恢復(fù)、由此使發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)的處理(步驟SA7)。此外，與此同時(shí)，執(zhí)行將怠速停止標(biāo)志F從I改寫為O的處理(步驟SA8)。由此，如圖3的時(shí)間圖的時(shí)刻t4以后所示，發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)重新開始，在怠速停止條件再次成立之前的期間，發(fā)動(dòng)機(jī)I持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0079](3)作用等
[0080]如以上說明的那樣，在本發(fā)明的第一實(shí)施方式中為一種車輛用電源裝置，其具備:交流發(fā)電機(jī)2 (發(fā)電機(jī)構(gòu))，從帶有怠速停止功能的車輛中所搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)I獲得動(dòng)力而進(jìn)行發(fā)電；電容器3 (蓄電機(jī)構(gòu))，蓄積由交流發(fā)電機(jī)2發(fā)電的電力；以及PCMlO (控制機(jī)構(gòu))，控制發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止和重新起動(dòng)、以及交流發(fā)電機(jī)2的動(dòng)作，在該車輛用電源裝置中采用了如下那樣的特征性的構(gòu)成。
[0081]當(dāng)通過怠速停止而發(fā)動(dòng)機(jī)I停止時(shí)，在其停止中，從電容器3向車輛的各種電負(fù)載4 (空調(diào)、音響等)供給電力。PCMlO為，在上述發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止后、電容器3的電壓成為低于下限值Vs的時(shí)刻(圖3的t2)，使發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)，并且在通過該重新起動(dòng)而電容器3的電壓上升并超過閾值Vr的時(shí)刻(圖3的t3)，使發(fā)動(dòng)機(jī)I再次停止。根據(jù)這種構(gòu)成，具有能夠在最低限度地確保電容器3的電壓的同時(shí)，進(jìn)一步擴(kuò)大怠速停止的機(jī)會(huì)這種優(yōu)點(diǎn)。
[0082]即，在上述第一實(shí)施方式中，如果在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止中電容器3的電壓低于下限值Vs，則即使怠速停止解除條件未成立、也將發(fā)動(dòng)機(jī)I強(qiáng)制地重新起動(dòng)，而重新開始基于交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電，因此能夠使在發(fā)動(dòng)機(jī)停止中降低了的電容器3的電壓恢復(fù)。此后，在電容器3的電壓進(jìn)一步超過比上述下限值Ns大的閾值Vr、電容器3的電壓充分地恢復(fù)了的時(shí)刻，發(fā)動(dòng)機(jī)I再次停止，因此能夠在將電容器3的電壓常時(shí)維持在下限值Vs以上的同時(shí)(由此在保障電負(fù)載4的工作的同時(shí))、有效地削減燃料消耗率。
[0083]例如，假定沒有為了將電容器3的電壓維持在下限值Vs以上而進(jìn)行的臨時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)(圖3的時(shí)刻t2?t3的重新起動(dòng))，則在圖3的時(shí)刻t2以后，電容器3的電壓會(huì)降低到比下限值Vs更低的值，車輛的電負(fù)載4會(huì)變得不能夠正常工作。當(dāng)然，也可以考慮，在電壓低于下限值Vs之后，將向電負(fù)載4的電力的供給源從電容器3切換到蓄電池6，但蓄電池6的電力，在發(fā)動(dòng)機(jī)I的重新起動(dòng)時(shí)為了驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7而消耗并驟減，因此當(dāng)向電負(fù)載4的電力的供給依賴蓄電池6時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)I的重新起動(dòng)時(shí)電負(fù)載4仍然可能變得不能夠正常動(dòng)作。所以，在上述實(shí)施方式中，使發(fā)動(dòng)機(jī)I停止中的電負(fù)載4的消耗電力，并非由蓄電池6、而是由來自電容器3的供給電力來供給。但是，在這種情況下，為了使電負(fù)載4正常動(dòng)作而需要將電容器3的電壓維持在下限值Vs以上，因此例如即使在怠速停止解除條件的成立前，也使發(fā)動(dòng)機(jī)I臨時(shí)重新起動(dòng)而使電容器3的電壓恢復(fù)。
[0084]如果不通過上述那樣的臨時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)I的重新起動(dòng)、而要將電容器3的電壓維持在下限值Vs以上，則只能使發(fā)動(dòng)機(jī)停止前的電容器3的電壓成為相當(dāng)高(例如，如果電容器3不是充滿電狀態(tài)則不允許怠速停止)、或者僅在電容器3的電壓降低到下限值Vs之前的期間持續(xù)怠速停止。但是，當(dāng)如前者那樣時(shí)，進(jìn)行怠速停止的頻度會(huì)顯著變少，當(dāng)如后者那樣時(shí)，怠速停止的上限持續(xù)時(shí)間變短而燃料消耗率削減效果減弱。
[0085]對此，在上述實(shí)施方式中，即使在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)停止中電容器3的電壓降低，也通過臨時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)來使電容器3的電壓恢復(fù)，之后再次使發(fā)動(dòng)機(jī)停止，因此能夠在最低限度地確保電容器3的電壓的同時(shí)、進(jìn)一步擴(kuò)大怠速停止的機(jī)會(huì)。
[0086]另外，在上述實(shí)施方式中，對于將在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)停止中使發(fā)動(dòng)機(jī)臨時(shí)重新起動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)速、更具體為從時(shí)刻t2(重新起動(dòng)的開始時(shí)刻)之后發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定到再次斷油為止的期間的轉(zhuǎn)速、設(shè)定為哪種程度的值，并未特別提及，但也可以根據(jù)電負(fù)載4的消耗電力的大小來可變地設(shè)定時(shí)刻t2以后的重新起動(dòng)后的轉(zhuǎn)速。
[0087]例如，可以考慮調(diào)查從發(fā)動(dòng)機(jī)I停止到電容器3的電壓低于下限值Vs為止的經(jīng)過時(shí)間(圖3的從時(shí)刻tl到時(shí)刻t2為止的時(shí)間)，該時(shí)間越短，則使時(shí)刻t2以后的重新起動(dòng)后的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高。
[0088]此外，可以考慮調(diào)查在發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止中(時(shí)刻tl?t2)降低的電容器3的電壓的降低率、即圖3所示的斜度α，該降低率(斜度)α越大，則使時(shí)刻t2以后的重新起動(dòng)后的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(時(shí)刻t2?t3的轉(zhuǎn)速)越高。
[0089]根據(jù)這些方式，電容器3的電力被消耗的速度越快，則發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越提高，而交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電效率越提高，因此能夠以與電力的消耗速度(電負(fù)載4每單位時(shí)間消耗的電力的大小)相稱的適當(dāng)?shù)男蔬M(jìn)行發(fā)電，例如能夠?qū)⑹闺娙萜?的電壓恢復(fù)到閾值Vr以上所需要的時(shí)間(時(shí)刻t2?t3)與電負(fù)載4的工作狀況無關(guān)地收斂于一定的范圍。
[0090]并且，可以考慮調(diào)查在發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止中(時(shí)刻tl?t2)降低的電容器3的電壓的降低率、即圖3所示的斜度α，該降低率(斜度)α越大，則使發(fā)動(dòng)機(jī)再次停止的閾值(時(shí)刻t3的閾值Vr)越高。
[0091]根據(jù)該方式，電容器3的電力被消耗的速度越快，則基于發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)的電容器的蓄電量越增加，因此能夠避免由于頻繁地(例如三次以上)反復(fù)進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的停止、重新起動(dòng)而使乘坐人員感到煩躁。
[0092]此外，在上述第一實(shí)施方式中，在為了使發(fā)動(dòng)機(jī)停止中的電容器3的電壓恢復(fù)而在時(shí)刻t2使發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)之后，在電容器3的電壓超過了閾值Vr的時(shí)刻t3，使發(fā)動(dòng)機(jī)I再次停止，但該發(fā)動(dòng)機(jī)停止的定時(shí)，是能夠推測為電容器3的電壓充分地恢復(fù)的定時(shí)即可，不一定需要根據(jù)電容器3的電壓來測定上述定時(shí)。接著，將其一例作為第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0093]<實(shí)施方式2>
[0094]圖5及圖6是用于說明本發(fā)明第二實(shí)施方式的時(shí)間圖及流程圖。另外，在該第二實(shí)施方式中，作為前提的車輛的構(gòu)成完全相同，因此省略與其相關(guān)的說明。
[0095]當(dāng)圖6的流程開始時(shí)，PCMlO讀入各種傳感器值(步驟SBl)，并判定怠速停止標(biāo)志F是否為O (步驟SB2)。然后，如果F=0，則判定怠速停止條件是否成立(步驟SB3)，此處如果判定為“是”，則執(zhí)行斷油而使發(fā)動(dòng)機(jī)I停止(步驟SB4)，并且將上述怠速停止標(biāo)志F從O改寫為1(步驟SB5)。另外，這些步驟SBl?SB5的處理，與之前的第一實(shí)施方式的流程圖(圖4)中的步驟SAl?SA5的處理對應(yīng)。
[0096]在上述步驟SB5中將怠速停止標(biāo)志F從O改寫為I之后，PCMlO執(zhí)行判定發(fā)動(dòng)機(jī)I是否完全停止、即發(fā)動(dòng)機(jī)I的轉(zhuǎn)速是否為零的處理(步驟SB6)。然后，在確認(rèn)了此處判定為“是”的發(fā)動(dòng)機(jī)I完全停止的時(shí)刻，在向用于計(jì)測發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止時(shí)間Tl的計(jì)時(shí)器輸入零之后(步驟SB7)，開始使該計(jì)時(shí)器的值隨著時(shí)間經(jīng)過而增加的計(jì)數(shù)相加的處理(步驟SB8)。
[0097]在圖5的時(shí)間圖中，將怠速停止條件成立的時(shí)刻設(shè)為t0’，將之后發(fā)動(dòng)機(jī)I完全停止的時(shí)刻設(shè)為tl’。如圖5所示，以怠速停止條件成立的時(shí)刻t0’為界，標(biāo)志F被從O改寫為I。
[0098]當(dāng)如上述那樣標(biāo)志F被從O改寫為I時(shí)，在上述的步驟SB2判定為“否”。在此處判定為“否”的情況下，PCMlO執(zhí)行判定怠速停止解除條件是否成立的處理(步驟SB9)。在該怠速停止解除條件中，除了與油門、制動(dòng)操作有關(guān)的要件以外，還包括怠速停止后的合計(jì)停止時(shí)間(是發(fā)動(dòng)機(jī)I停止的時(shí)間的合計(jì)，是將后述的時(shí)間Tl、T2相加后的時(shí)間)達(dá)到規(guī)定的上限值這個(gè)要件。
[0099]在上述步驟SB9中判定為“否”并確認(rèn)了怠速停止解除條件尚未成立的情況下，PCMlO執(zhí)行判定在上述步驟SBl中取得的電容器3的電壓(Vcap)是否比預(yù)先設(shè)定的下限值Vs小的處理(步驟SB 13)。
[0100]在上述步驟SB13中判定為“是”并確認(rèn)了電容器3的電壓低于下限值Vs的情況下，PCMlO執(zhí)行將用于計(jì)測上述停止時(shí)間Tl的計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)相加停止的處理(步驟SB14)。
[0101]在圖5的時(shí)間圖中，將上述電容器3的電壓成為低于下限值Vs的時(shí)刻設(shè)為t2’。另外，在該時(shí)刻t2’之后發(fā)動(dòng)機(jī)I立即被重新起動(dòng)(后述的步驟SB17)，因此上述時(shí)刻t2’相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)的定時(shí)。因此，通過上述步驟SB14中的計(jì)數(shù)相加停止而確定的時(shí)間、即從發(fā)動(dòng)機(jī)I完全停止的時(shí)刻tl’到電壓成為低于下限值Vs的時(shí)刻t2’為止的經(jīng)過時(shí)間，成為發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止?fàn)顟B(tài)持續(xù)的時(shí)間(圖5所示的Tl)。
[0102]接著，PCMlO根據(jù)在上述步驟SB14中確定的計(jì)時(shí)器的值、即從時(shí)刻tl’到時(shí)刻t2’為止的發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止時(shí)間Tl，來執(zhí)行計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)停止的剩余時(shí)間T2的處理(步驟SB15)。此處，剩余時(shí)間T2是指，到發(fā)動(dòng)機(jī)I的合計(jì)停止時(shí)間達(dá)到預(yù)定的上限值為止還剩余的時(shí)間，通過從上述合計(jì)停止時(shí)間的上限值減去發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止時(shí)間Tl來計(jì)算。
[0103]S卩，在該實(shí)施方式中，如在上述的怠速停止解除條件(步驟SB9)中也說明的那樣，怠速停止后的合計(jì)停止時(shí)間、即在從怠速停止條件成立到怠速停止解除條件成立為止的期間發(fā)動(dòng)機(jī)I停止的合計(jì)的時(shí)間，被抑制為預(yù)定的上限值。這是因?yàn)榭紤]了發(fā)動(dòng)機(jī)I的重新起動(dòng)性(當(dāng)合計(jì)停止時(shí)間成為太長期時(shí)、重新起動(dòng)變得困難)等，例如將2分鐘程度的時(shí)間設(shè)定為上述上限值。此后，在上述步驟SB15中，計(jì)算從該合計(jì)停止時(shí)間的上限值減去了最初的停止時(shí)間Tl后的值、作為發(fā)動(dòng)機(jī)停止的剩余時(shí)間T2。
[0104]當(dāng)如上述那樣決定出剩余時(shí)間T2時(shí)，接著，PCMlO執(zhí)行根據(jù)上述剩余時(shí)間T2來計(jì)算在后述的步驟SB17中為了確保電力而進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)后的運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)時(shí)間Tw的處理(步驟SB16)。具體地，運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)時(shí)間Tw與上述剩余時(shí)間T2成正比例地被設(shè)定得較長(即T2越長則設(shè)定得越長)。
[0105]接著，PCMlO執(zhí)行通過在驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7的同時(shí)使向發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料供給恢復(fù)、由此使發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)的處理(步驟SB17)。此外，與此同時(shí)，在將在上述步驟SB16中計(jì)算出的運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)時(shí)間Tw作為計(jì)時(shí)器的初始值而輸入之后，開始使該計(jì)時(shí)器值隨著時(shí)間經(jīng)過而減少的倒計(jì)數(shù)的處理(步驟SB18)。[0106]由于在上述步驟SB17中發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)，因此交流發(fā)電機(jī)2的發(fā)電重新開始，而電容器3的電壓轉(zhuǎn)為上升。因此，在上述的步驟SB13中判定為“否”。在此處判定為“否”的情況下，PCMlO執(zhí)行判定倒計(jì)數(shù)的上述計(jì)時(shí)器的值是否成為零、即發(fā)動(dòng)機(jī)I的重新起動(dòng)后的經(jīng)過時(shí)間是否達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)時(shí)間Tw的處理(步驟SB19)。而且，在此處判定為“是”并確認(rèn)了達(dá)到運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)時(shí)間Tw的情況下，PCMlO執(zhí)行切斷向發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料供給而使發(fā)動(dòng)機(jī)I再次停止的處理(步驟SB20)。另外，上述步驟SB19中的判定成為“是”(發(fā)動(dòng)機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)了Tw期間)的情況，是指電容器3的電壓充分地恢復(fù)了的情況，相當(dāng)于本發(fā)明中的特定條件成立。
[0107]在圖5的時(shí)間圖中，將電容器3的電壓成為低于下限值Vs而發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)的時(shí)刻設(shè)為t2’，并將從該時(shí)刻起經(jīng)過了運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)時(shí)間Tw的時(shí)刻設(shè)為t3’。在該時(shí)刻t3’，在時(shí)刻t2’開始了倒計(jì)數(shù)的計(jì)時(shí)器的值成為零，因此以此為契機(jī)來執(zhí)行斷油，而發(fā)動(dòng)機(jī)I的轉(zhuǎn)速再次開始降低。此后，發(fā)動(dòng)機(jī)I從上述時(shí)刻t3’隔開極短的時(shí)間而達(dá)到完全停止。
[0108]這樣，為了電容器3的充電而重新起動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)1，僅在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)停止的剩余時(shí)間T2而設(shè)定的上述運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)時(shí)間Tw的期間臨時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，此后再次停止。然后，隨著該臨時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)I的重新起動(dòng)而交流發(fā)電機(jī)2被驅(qū)動(dòng)并向電容器3供給電力，由此電容器3的電壓在上述時(shí)間Tw的期間、隨著時(shí)間經(jīng)過而逐漸恢復(fù)。
[0109]在上述時(shí)刻t3’發(fā)動(dòng)機(jī)I再次停止之后，發(fā)動(dòng)機(jī)I最大能夠?qū)⑵渫Ｖ範(fàn)顟B(tài)維持在上述步驟SB15中計(jì)算出的剩余時(shí)間T2。在此期間，假設(shè)電容器3的電壓再次低于上述的下限值Vs，則在該時(shí)刻，為了電容器3的充電而發(fā)動(dòng)機(jī)I再次重新起動(dòng)，但在圖5的例子中，在電容器3的電壓低于下限值Vs之前的時(shí)刻t4’，已經(jīng)經(jīng)過了剩余時(shí)間T2。當(dāng)剩余時(shí)間T2經(jīng)過時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)I的合計(jì)停止時(shí)間達(dá)到上限值，因此怠速停止解除條件(SB9)成立。
[0110]當(dāng)?shù)∷偻Ｖ菇獬龡l件成立時(shí)(即當(dāng)步驟SB9中的判定成為“是”時(shí))，PCMlO執(zhí)行通過在驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電動(dòng)機(jī)7的同時(shí)使向發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃料供給恢復(fù)、由此使發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)的處理(步驟SB10)。此外，與此同時(shí)，執(zhí)行將怠速停止標(biāo)志F從I改寫為O、并且將上述的各時(shí)間Tl、Tw、T2歸零的處理(步驟SB11、SB12)。由此，如圖5的時(shí)間圖的時(shí)刻t4’以后所示，發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)重新開始，在到怠速停止條件再次成立為止的期間，發(fā)動(dòng)機(jī)I持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0111]如以上說明的那樣，在本發(fā)明的第二實(shí)施方式中，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止中電容器3的電壓低于下限值Vs時(shí)，為了使電容器3的電壓恢復(fù)而發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)，此后，在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間達(dá)到規(guī)定的目標(biāo)時(shí)間Tw的時(shí)刻、發(fā)動(dòng)機(jī)I再次停止。根據(jù)這種構(gòu)成，與之前的第一實(shí)施方式同樣，具有能夠在最低限度地確保電容器3的電壓的同時(shí)、進(jìn)一步擴(kuò)大怠速停止的機(jī)會(huì)這種優(yōu)點(diǎn)。
[0112]S卩，在上述第二實(shí)施方式中，當(dāng)電容器3的電壓低于下限值Vs時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)I重新起動(dòng)，因此電容器3的電壓常時(shí)維持在下限值Vs以上，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)后的經(jīng)過時(shí)間達(dá)到目標(biāo)時(shí)間Tw而推測為電容器3的電壓充分地恢復(fù)的時(shí)刻、發(fā)動(dòng)機(jī)I再次停止，因此能夠?qū)㈦娙萜?的電壓確保為電負(fù)載4能夠正常工作的程度、并且能夠充分地發(fā)揮基于怠速停止的燃料消耗率削減效果。
[0113]尤其是，在上述第二實(shí)施方式中，為了電容器3的充電而重新起動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)I的運(yùn)轉(zhuǎn)目標(biāo)時(shí)間Tw，根據(jù)到怠速停止后的發(fā)動(dòng)機(jī)I的合計(jì)停止時(shí)間達(dá)到上限值為止所剩余的時(shí)間(發(fā)動(dòng)機(jī)停止的剩余時(shí)間)T2來可變地設(shè)定，因此此后預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止時(shí)間(剩余時(shí)間)越長、則能夠使通過發(fā)動(dòng)機(jī)I的重新起動(dòng)而對電容器3充電的電力越多，能夠由交流發(fā)電機(jī)2發(fā)電與在該停止時(shí)間的期間消耗的電力相稱的電力。
[0114]此外，在上述第二實(shí)施方式中，對于將在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)停止中使發(fā)動(dòng)機(jī)臨時(shí)重新起動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(圖5的時(shí)刻t2’?t3’的轉(zhuǎn)速)設(shè)定為哪種程度的值，并未特別提及，但與在之前的第一實(shí)施方式中說明的同樣，也可以根據(jù)電負(fù)載4的消耗電力的大小來可變地設(shè)定該轉(zhuǎn)速。即，也可以為，調(diào)查從發(fā)動(dòng)機(jī)I停止到電容器3的電壓低于下限值Vs為止的經(jīng)過時(shí)間(圖5的時(shí)間Tl)、或者調(diào)查在發(fā)動(dòng)機(jī)I的停止中(時(shí)刻tl’?t2’)降低的電容器3的電壓的降低率α，并根據(jù)其任一個(gè)值來可變地設(shè)定上述臨時(shí)的重新起動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0115]〈其他變形例〉
[0116]在上述第一、第二實(shí)施方式中，作為從發(fā)動(dòng)機(jī)I獲得動(dòng)力而進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電機(jī)構(gòu)，使用了交流發(fā)電機(jī)2，但也可以將不僅能夠進(jìn)行發(fā)電、還能夠進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)I的扭矩輔助(對發(fā)動(dòng)機(jī)I的輸出軸賦予輔助用的扭矩的動(dòng)作)的電動(dòng)發(fā)電機(jī)，用作為上述發(fā)電機(jī)構(gòu)。即，本發(fā)明不僅能夠應(yīng)用于僅發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的一般的車輛，還能夠應(yīng)用于并用了發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)(電動(dòng)發(fā)電機(jī))的混合動(dòng)力車輛。
[0117]此外，在上述各實(shí)施方式中，作為蓄積由交流發(fā)電機(jī)2(發(fā)電機(jī)構(gòu))發(fā)電的電力的蓄電機(jī)構(gòu)，使用了雙電荷層電容器(EDLC)，但蓄電機(jī)構(gòu)只要能夠反復(fù)充放電即可，不一定限定于雙電荷層電容器。
[0118]例如，作為雙電荷層電容器以外的蓄電機(jī)構(gòu)，能夠使用鋰離子電容器。鋰離子電容器是指，通過將能夠電化學(xué)地吸藏鋰離子的碳系材料(與鋰離子電池的負(fù)極相同的材料)用作負(fù)極、由此使能量密度進(jìn)一步提高的電容器。這種構(gòu)成的鋰離子電容器，作為電容器與一般的雙電荷層電容器不同，通過正極和負(fù)極來充放電的原理不同(并用化學(xué)反應(yīng))，因此也稱為混合電容器。對于將該鋰離子電容器作為一例的混合電容器、及上述雙電荷層電容器的任一個(gè)，能量密度高，并且具有線性的充放電特性，因此能夠適宜地用作為本發(fā)明的蓄電機(jī)構(gòu)。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛用電源裝置，具備:發(fā)電機(jī)構(gòu)，從具有怠速停止功能的車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力而進(jìn)行發(fā)電；蓄電機(jī)構(gòu)，蓄積由發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電的電力；以及控制機(jī)構(gòu)，控制上述發(fā)動(dòng)機(jī)的停止及重新起動(dòng)和上述發(fā)電機(jī)構(gòu)的發(fā)電動(dòng)作，該車輛用電源裝置的特征在于， 上述蓄電機(jī)構(gòu)為，在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)的停止中，向車輛所具備的電負(fù)載供給電力， 上述控制機(jī)構(gòu)為，在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的停止后，在上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓成為低于規(guī)定的下限值的時(shí)刻使發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)，并且在能夠判斷為通過該發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)而上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓充分地恢復(fù)的特定條件成立的時(shí)刻，使上述發(fā)動(dòng)機(jī)再次停止。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 上述蓄電機(jī)構(gòu)為電容器。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 上述特定條件為，上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓超過比上述下限值高的規(guī)定的閾值。
4.如權(quán)利要求2所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 上述特定條件為，上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓超過比上述下限值高的規(guī)定的閾值。
5.如權(quán)利要求3所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 上述規(guī)定的閾值根據(jù)在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的停止中降低的上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓的降低率來可變地設(shè)定。
6.如權(quán)利要求4所述的 車輛用電源裝置，其特征在于， 上述規(guī)定的閾值根據(jù)在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的停止中降低的上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓的降低率來可變地設(shè)定。
7.如權(quán)利要求1所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 上述特定條件為，上述重新起動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間到達(dá)了規(guī)定時(shí)間。
8.如權(quán)利要求2所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 上述特定條件為，上述重新起動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間到達(dá)了規(guī)定時(shí)間。
9.如權(quán)利要求7所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 上述控制機(jī)構(gòu)為，當(dāng)?shù)∷偻Ｖ购蟮陌l(fā)動(dòng)機(jī)的合計(jì)停止時(shí)間達(dá)到規(guī)定的上限值時(shí)解除怠速停止，并且，將從該發(fā)動(dòng)機(jī)的合計(jì)停止時(shí)間的上限值減去了到上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓低于上述下限值為止發(fā)動(dòng)機(jī)停止的時(shí)間后的值、作為剩余時(shí)間，根據(jù)該剩余時(shí)間來可變地設(shè)定上述規(guī)定時(shí)間。
10.如權(quán)利要求8所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 上述控制機(jī)構(gòu)為，當(dāng)?shù)∷偻Ｖ购蟮陌l(fā)動(dòng)機(jī)的合計(jì)停止時(shí)間到達(dá)規(guī)定的上限值時(shí)解除怠速停止，并且，將從該發(fā)動(dòng)機(jī)的合計(jì)停止時(shí)間的上限值減去了到上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓低于上述下限值為止發(fā)動(dòng)機(jī)停止的時(shí)間后的值、作為剩余時(shí)間，根據(jù)該剩余時(shí)間來可變地設(shè)定上述規(guī)定時(shí)間。
11.如權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 上述控制機(jī)構(gòu)為，根據(jù)從發(fā)動(dòng)機(jī)停止到上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓低于上述下限值為止經(jīng)過的時(shí)間，來可變地設(shè)定重新起動(dòng)后的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
12.如權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的車輛用電源裝置，其特征在于， 上述控制機(jī)構(gòu)為，根據(jù)在上述發(fā)動(dòng)機(jī)的停止中降低的上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓的降低率來可變地設(shè)定重新起動(dòng)后的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
13.—種車輛用電源裝置的控制方法，是控制車輛用電源裝置的方法，該車輛用電源裝置構(gòu)成為，具備:發(fā)電機(jī)構(gòu)，從具備怠速停止功能的車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力而進(jìn)行發(fā)電；以及蓄電機(jī)構(gòu)，蓄積由發(fā)電機(jī)構(gòu)發(fā)電的電力，該車輛用電源裝置在基于怠速停止的發(fā)動(dòng)機(jī)的停止中從上述蓄電機(jī)構(gòu)向車輛的電負(fù)載供給電力，該車輛用電源裝置的控制方法的特征在于，包括: 在上述發(fā)動(dòng)機(jī)停止后，在上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓成為低于規(guī)定的下限值的時(shí)刻使發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)的步驟；以及 在能夠判斷為通過上述發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)而上述蓄電機(jī)構(gòu)的電壓充分地恢復(fù)的特定條件成立的時(shí)刻，使上述發(fā)動(dòng)`機(jī)再次停止的步驟。
【文檔編號】B60L11/12GK103660973SQ201310345511
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】小谷和也, 吉田勝正, 湯原將光 申請人:馬自達(dá)汽車株式會(huì)社