專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輛用發(fā)電控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在車(chē)輛減速時(shí)主動(dòng)實(shí)施再生發(fā)電的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的車(chē)輛的發(fā)電控制裝置中，特別是關(guān)于在車(chē)輛減速時(shí)主動(dòng)實(shí)施再生發(fā)電的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置，如專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示，存在使發(fā)電裝置對(duì)充電電池的充電率隨著車(chē)速的上升而下降、從而增加由再生電流所進(jìn)行的充電的裝置。根據(jù)該專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示的現(xiàn)有裝置，能對(duì)與車(chē)速的平方近似成正比的再生能量進(jìn)行回收而不浪費(fèi)，能大幅降低車(chē)輛行駛所需的燃料的消耗。此外，關(guān)于再生發(fā)電時(shí)的轉(zhuǎn)矩控制，是涉及電動(dòng)汽車(chē)的，如專(zhuān)利文獻(xiàn)2所示，存在如下結(jié)構(gòu)的裝置僅在對(duì)加速踏板及制動(dòng)踏板均沒(méi)有進(jìn)行操作時(shí)，進(jìn)行與手動(dòng)開(kāi)關(guān)的操作相對(duì)應(yīng)的再生制動(dòng)力的可變控制。根據(jù)該專(zhuān)利文獻(xiàn)2所示的現(xiàn)有裝置，能根據(jù)駕駛員的意愿來(lái)調(diào)整再生制動(dòng)力，并且，在駕駛員需要足夠的制動(dòng)時(shí)，可靠地施加足夠的再生制動(dòng)力。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利特開(kāi)2002-58111號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本專(zhuān)利特開(kāi)平8-163706號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于上述現(xiàn)有的裝置的情況，由于在行駛中執(zhí)行再生發(fā)電之前，蓄電裝置的充電率保持較低，特別是在制動(dòng)器操作中未對(duì)發(fā)電量進(jìn)行限制，因此，雖然在蓄電裝置或發(fā)電機(jī)的容許范圍內(nèi)，但在再生發(fā)電初期會(huì)有大電流流過(guò)，發(fā)電轉(zhuǎn)矩也較大。但是，若在較長(zhǎng)的下坡等情況下，蓄電裝置充滿電，發(fā)電機(jī)停止發(fā)電，則發(fā)電轉(zhuǎn)矩急劇下降，駕駛性能有可能因產(chǎn)生震動(dòng)或減速感覺(jué)的變化(減少)而惡化。此外，即使在駕駛員能設(shè)定再生制動(dòng)力的情況下，若沒(méi)有確定蓄電裝置在設(shè)定時(shí)的充電率，則對(duì)于與設(shè)定時(shí)不同的充電率的情況，不明確是否能得到駕駛員所期待的制動(dòng)力，另一方面，為了進(jìn)行與蓄電裝置的充電率相對(duì)應(yīng)的設(shè)定，裝置及操作會(huì)變得繁雜而不現(xiàn)實(shí)。此外，在因?qū)嵤┥鲜鲈偕苿?dòng)力限制而導(dǎo)致再生發(fā)電量下降、和再生發(fā)電期間較短等情況下，沒(méi)有特別說(shuō)到在再生電量不足的狀態(tài)下再生發(fā)電結(jié)束之后的發(fā)電控制。本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有的裝置中的問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種車(chē)輛用發(fā)電控制裝置，所述車(chē)輛用發(fā)電控制裝置能在再生發(fā)電時(shí)高效地對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電， 并且，能防止駕駛性能因再生發(fā)電時(shí)所需的發(fā)電轉(zhuǎn)矩變化而惡化。本發(fā)明所涉及的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置包括內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生對(duì)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力；發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)將從車(chē)輛或內(nèi)燃機(jī)提供的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能；蓄電裝置，該蓄電裝置對(duì)由發(fā)電機(jī)發(fā)電的電能進(jìn)行儲(chǔ)存，并提供車(chē)輛所需的功率；電壓和電流檢測(cè)單元，該電壓和電流檢測(cè)單元對(duì)蓄電裝置的電壓及電流進(jìn)行檢測(cè)；推定充電率計(jì)算單元，該推定充電率計(jì)算單元根據(jù)電壓和電流檢測(cè)單元所檢測(cè)出的電壓及電流，對(duì)蓄電裝置的充電率進(jìn)行推定；目標(biāo)充電率計(jì)算單元，該目標(biāo)充電率計(jì)算單元計(jì)算蓄電裝置的目標(biāo)充電率；正常發(fā)電控制單元，該正常發(fā)電控制單元在蓄電裝置的推定充電率低于由目標(biāo)充電率計(jì)算單元計(jì)算出的目標(biāo)充電率的情況下，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電控制，使得蓄電裝置的推定充電率達(dá)到目標(biāo)充電率； 再生發(fā)電控制單元，該再生發(fā)電控制單元在車(chē)輛正在減速且停止對(duì)內(nèi)燃機(jī)提供燃料的期間內(nèi)，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電控制，使得蓄電裝置的充電率在不成為過(guò)充電的規(guī)定充電率以下；車(chē)速檢測(cè)單元，該車(chē)速檢測(cè)單元對(duì)車(chē)輛的行駛速度進(jìn)行檢測(cè)；以及再生時(shí)充電量預(yù)測(cè)單元，該再生時(shí)充電量預(yù)測(cè)單元根據(jù)由車(chē)速檢測(cè)單元所檢測(cè)出的車(chē)速，對(duì)減速時(shí)的再生發(fā)電中的充電量進(jìn)行預(yù)測(cè)，目標(biāo)充電率計(jì)算單元使蓄電裝置的目標(biāo)充電率隨著由再生時(shí)充電量預(yù)測(cè)單元求出的再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量的增加而下降，并且，再生發(fā)電控制單元限制在減少發(fā)電量的方向上，使得在有無(wú)對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)、發(fā)電機(jī)中發(fā)電所需的轉(zhuǎn)矩之差在規(guī)定轉(zhuǎn)矩差以?xún)?nèi)，正常發(fā)電控制單元在再生發(fā)電控制單元工作時(shí)，停止動(dòng)作。根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置，由于根據(jù)車(chē)速、來(lái)對(duì)減速時(shí)的再生發(fā)電中的充電量進(jìn)行預(yù)測(cè)，隨著再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量的增加，使蓄電裝置的目標(biāo)充電率下降，并且，限制在減少再生發(fā)電量的方向上，使得在有無(wú)對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)、發(fā)電機(jī)中發(fā)電所需的轉(zhuǎn)矩之差在規(guī)定轉(zhuǎn)矩差以?xún)?nèi)，因此，能在再生發(fā)電時(shí)高效地對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電，并且，能防止駕駛性能因再生發(fā)電時(shí)的發(fā)電轉(zhuǎn)矩變化而惡化。關(guān)于本發(fā)明的上述的和其他的目的、特征、效果，可以從以下實(shí)施方式中的詳細(xì)說(shuō)明及附圖的記載來(lái)進(jìn)一步明確。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置中的、電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置中的、車(chē)輛從發(fā)動(dòng)到停止為止的各參數(shù)的動(dòng)作的時(shí)序圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置中的、以固定周期執(zhí)行的處理的流程圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置中的、再生發(fā)電控制處理的流程圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置中的、正常發(fā)電控制處理的流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式1.下面，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置。圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置中的、電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。在圖1中，內(nèi)燃機(jī)1包括多個(gè)氣缸(在圖示的示例中為四個(gè)氣缸)，各氣缸的進(jìn)氣側(cè)及排氣側(cè)通過(guò)進(jìn)氣閥(未圖示)及排氣閥(未圖示)與進(jìn)氣管5及排氣管6相連接。此夕卜，內(nèi)燃機(jī)1包括與各氣缸對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)點(diǎn)火線圈7、及利用從這些點(diǎn)火線圈7提供的高電壓來(lái)使各氣缸內(nèi)產(chǎn)生火花放電的多個(gè)火花塞(未圖示)。另外，各點(diǎn)火線圈7與相對(duì)應(yīng)的火花塞構(gòu)成為一體?？諝鈨艋?設(shè)置在進(jìn)氣管5的上游側(cè)，對(duì)吸入的空氣進(jìn)行凈化。進(jìn)氣管5中的、設(shè)置在空氣凈化器2的下游側(cè)的進(jìn)氣量傳感器3對(duì)通過(guò)進(jìn)氣管5 吸入到內(nèi)燃機(jī)1中的進(jìn)氣量進(jìn)行測(cè)量，并輸出與該測(cè)量值相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。電動(dòng)節(jié)流門(mén)4對(duì)節(jié)流閥的開(kāi)度進(jìn)行控制，以調(diào)節(jié)對(duì)內(nèi)燃機(jī)1的進(jìn)氣量。加速踏板傳感器16對(duì)駕駛員的加速踏板操作量進(jìn)行檢測(cè)，并輸出與該檢測(cè)值相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。利用該信號(hào)能檢測(cè)出有無(wú)加速踏板操作，在踩下加速踏板的情況下，能判斷為有加速要求，另一方面，若無(wú)加速踏板操作，操作量為0，則判斷為減速的意思，當(dāng)規(guī)定條件成立時(shí)，停止對(duì)內(nèi)燃機(jī)提供燃料。此外，制動(dòng)器開(kāi)關(guān)17對(duì)制動(dòng)器的操作進(jìn)行檢測(cè)，輸出表示有無(wú)踩下制動(dòng)器的信號(hào)。對(duì)于發(fā)電機(jī)10，固定于其轉(zhuǎn)子軸的滑輪11通過(guò)傳動(dòng)帶9與安裝于內(nèi)燃機(jī)1的曲柄軸的滑輪8相連接。利用來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)1的動(dòng)力，使發(fā)電機(jī)10的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)以進(jìn)行發(fā)電。來(lái)自發(fā)電機(jī)10的功率提供給蓄電裝置即電池12，從而對(duì)電池12進(jìn)行充電。此外，對(duì)電池12設(shè)置有電池傳感器18，對(duì)電池12的電壓及電流進(jìn)行檢測(cè)?；谶@些值，推定有無(wú)對(duì)電池12進(jìn)行充電和充電率。包含微機(jī)等運(yùn)算裝置(下面稱(chēng)為CPU)、及存儲(chǔ)器等的控制單元13與進(jìn)氣量傳感器 3、加速踏板傳感器16、電動(dòng)節(jié)流門(mén)4、點(diǎn)火線圈7、發(fā)電機(jī)10、電池12、電池傳感器18等相連接，基于來(lái)自加速踏板傳感器16、制動(dòng)器開(kāi)關(guān)17、電池傳感器18等各種傳感器的輸出信號(hào)， 對(duì)內(nèi)燃機(jī)1及發(fā)電機(jī)10進(jìn)行控制。此外，對(duì)車(chē)速進(jìn)行檢測(cè)的車(chē)速傳感器(未圖示)也與控制單元13相連接。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置中的、車(chē)輛從發(fā)動(dòng)到停止為止的各參數(shù)的動(dòng)作的時(shí)序圖，橫軸表示時(shí)間。對(duì)于圖2中的各參數(shù)，按照從上到下的順序進(jìn)行說(shuō)明。加速踏板操作量是來(lái)自加速踏板傳感器16的信號(hào)，當(dāng)沒(méi)有加速踏板操作時(shí)，操作量成為0。制動(dòng)器標(biāo)記是來(lái)自制動(dòng)器開(kāi)關(guān)17的信號(hào)，當(dāng)踩下制動(dòng)器時(shí)成為1。燃料停止標(biāo)記在停止對(duì)內(nèi)燃機(jī)1提供燃料時(shí)成為1。再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量是根據(jù)車(chē)速對(duì)減速時(shí)的再生發(fā)電中的充電量進(jìn)行預(yù)測(cè)而得到的值，由再生時(shí)充電量預(yù)測(cè)單元來(lái)計(jì)算。由于車(chē)速越高，車(chē)輛的動(dòng)能越大，因此，在減速再生時(shí)，能從車(chē)輛提供給發(fā)電機(jī)10的動(dòng)能增加，再生時(shí)的充電量也增加。因此，再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量具有隨車(chē)速的上升而增加的趨勢(shì)。但是，由于發(fā)電量和充電量由發(fā)電機(jī)10和電池12的性能所限制，因此，當(dāng)車(chē)速較高時(shí)，再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量也被限制。此外，由于在將要停止之前，車(chē)輛(驅(qū)動(dòng)輪15)與內(nèi)燃機(jī)1分開(kāi)，動(dòng)能難以回收，因此，可以將車(chē)速較低時(shí)的再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量設(shè)定為0。充電率有目標(biāo)值和推定值，目標(biāo)充電率是電池12的充電率的目標(biāo)值，由目標(biāo)充電率計(jì)算單元來(lái)計(jì)算。對(duì)目標(biāo)充電率進(jìn)行設(shè)定，使得在再生發(fā)電時(shí)能高效地對(duì)電池12進(jìn)行充電，并隨再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量的增加而使目標(biāo)充電率下降。但是，由于若考慮到電池12的惡化等，則需要避免極低的充電率，因此，在再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量成為規(guī)定值以上的情況下，也
5可以使目標(biāo)充電率為固定值。推定充電率是根據(jù)電池傳感器18所檢測(cè)出的電壓及電流來(lái)對(duì)電池12的充電率進(jìn)行推定而得到的值，由推定充電率計(jì)算單元來(lái)計(jì)算。充電率的推定可以是公知的方法，可以像專(zhuān)利文獻(xiàn)1所示的那樣，將電池12的標(biāo)準(zhǔn)特性預(yù)先存放在控制單元13中，并將該特性與檢測(cè)出的電壓及電流進(jìn)行對(duì)比，從而推定充電率。最后，發(fā)電電流是從發(fā)電機(jī)10輸出的電流，是來(lái)自設(shè)置于發(fā)電機(jī)10的電流傳感器(未圖示)的信號(hào)。對(duì)于該各參數(shù)的動(dòng)作，首先，由于駕駛員在時(shí)間A松開(kāi)制動(dòng)器并踩下加速踏板，因此，車(chē)輛從停止?fàn)顟B(tài)發(fā)動(dòng)。由于若在時(shí)間B超過(guò)規(guī)定車(chē)速，則再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量隨著車(chē)速上升而增加，目標(biāo)充電率下降，因此，推定充電率大于目標(biāo)充電率，利用正常發(fā)電控制單元來(lái)使發(fā)電機(jī)10停止發(fā)電。之后，由于在推定充電率低于目標(biāo)充電率之前，將儲(chǔ)存于電池12的功率提供給車(chē)輛，因此，發(fā)電機(jī)不工作，能削減用于發(fā)電的燃料。在時(shí)間C，由于駕駛員使加速踏板操作量為0并踩下制動(dòng)器以進(jìn)行減速，因此，停止對(duì)內(nèi)燃機(jī)1提供燃料，車(chē)速下降。而且，在該期間內(nèi)，利用再生發(fā)電控制單元執(zhí)行再生發(fā)電。由于在減速中，能不對(duì)內(nèi)燃機(jī)1提供燃料，而將車(chē)輛的動(dòng)能用于發(fā)電以進(jìn)行回收，因此， 能相應(yīng)提高燃料消耗效率。在由正常發(fā)電控制單元所進(jìn)行的發(fā)電中，在電池12的推定充電率超過(guò)目標(biāo)充電率的情況下，不實(shí)施發(fā)電，但在再生發(fā)電中，由于不使用內(nèi)燃機(jī)1的燃料而進(jìn)行發(fā)電，因此， 可以在限制的范圍內(nèi)盡可能地進(jìn)行發(fā)電，從而與目標(biāo)充電率無(wú)關(guān)地進(jìn)行發(fā)電。但是，由于若充電到電池12的推定充電率超過(guò)100%，則變成過(guò)充電，促使惡化，導(dǎo)致壽命下降，因此，可以考慮控制誤差等，充電到規(guī)定的充電率、例如98%左右為止。此外，關(guān)于再生發(fā)電的限制，從回收能量方面看，有如下考慮在再生發(fā)電初期也有時(shí)將電池12的推定充電率維持得較低，可以盡可能地進(jìn)行發(fā)電，以達(dá)到電池12所能接收的電流或發(fā)電機(jī)10的最大發(fā)電電流。但是，若在較長(zhǎng)的下坡等情況下，電池12的推定充電率達(dá)到規(guī)定的充電率，發(fā)電機(jī)10停止發(fā)電，則發(fā)電轉(zhuǎn)矩急劇下降，有可能發(fā)生震動(dòng)，或因減速感覺(jué)的變化(減少)而導(dǎo)致駕駛性能惡化。在這點(diǎn)上，在由正常發(fā)電控制單元進(jìn)行發(fā)電時(shí)，由于利用內(nèi)燃機(jī)1來(lái)提供動(dòng)能，因此，通過(guò)根據(jù)發(fā)電所需的轉(zhuǎn)矩來(lái)使內(nèi)燃機(jī)1的輸出變化，能抑制發(fā)電對(duì)車(chē)輛(駕駛性能)的影響，但在再生發(fā)電時(shí)，由于僅通過(guò)車(chē)輛減速來(lái)提供動(dòng)能，因此，若發(fā)電轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化，則就照樣對(duì)車(chē)輛的動(dòng)作帶來(lái)影響。因而，可以將再生時(shí)的發(fā)電量限制在減少的方向，使得發(fā)電機(jī)10在對(duì)電池12進(jìn)行充電時(shí)所需的發(fā)電轉(zhuǎn)矩、與停止對(duì)電池12進(jìn)行充電時(shí)的發(fā)電轉(zhuǎn)矩之差在不影響駕駛性能程度的規(guī)定轉(zhuǎn)矩差以?xún)?nèi)。在該情況下，雖然能量回收量有稍許減少，但能確保駕駛性能。此外，隨著電池12 的推定充電率接近規(guī)定的充電率，也可以使發(fā)電量緩緩下降，能進(jìn)一步減輕在停止發(fā)電時(shí)的震動(dòng)。在時(shí)間D，由于駕駛員松開(kāi)制動(dòng)器并踩下加速踏板，因此，再次對(duì)內(nèi)燃機(jī)1提供燃料，再生發(fā)電控制單元停止。雖然電池12的推定充電率因時(shí)間C D之間的再生發(fā)電而有稍許上升，但由于車(chē)速進(jìn)一步下降，導(dǎo)致再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量減少，目標(biāo)充電率增加，因此，在
6時(shí)間D，電池12的推定充電率低于目標(biāo)充電率。在該情況下，本來(lái)，由于由再生發(fā)電控制單元所進(jìn)行的再生發(fā)電已結(jié)束，因此將由正常發(fā)電控制單元進(jìn)行發(fā)電，但由于當(dāng)再生發(fā)電是因?qū)?chē)輛的加速要求(踩下加速踏板)而結(jié)束時(shí)，可預(yù)想車(chē)速會(huì)再次上升，因此，可以將由正常發(fā)電控制單元所進(jìn)行的發(fā)電停止規(guī)定期間。這是由于若車(chē)速上升，目標(biāo)充電率再次下降，則無(wú)需由正常發(fā)電控制單元進(jìn)行發(fā)電。作為規(guī)定期間，可以根據(jù)駕駛員的意思反映到車(chē)速上的程度，經(jīng)常是數(shù)10秒左右。此外，也可以停止由正常發(fā)電控制單元進(jìn)行發(fā)電，直到判斷為車(chē)速的變化在規(guī)定值以下，達(dá)到駕駛員的要求車(chē)速。其結(jié)果是，將由正常發(fā)電控制單元所進(jìn)行的發(fā)電停止規(guī)定期間，在這期間內(nèi)，由于目標(biāo)充電率隨著車(chē)速上升而下降，因此，在時(shí)間D到時(shí)間E之間，不利用正常發(fā)電控制單元進(jìn)行發(fā)電，成為與上述時(shí)間B C之間相同的動(dòng)作。電池12繼續(xù)放電的結(jié)果是，由于在時(shí)間E，推定充電率與目標(biāo)充電率一致，因此， 之后由正常發(fā)電控制單元執(zhí)行發(fā)電控制，以使得推定充電率維持目標(biāo)充電率。在該情況下， 只要進(jìn)行與車(chē)輛所使用的功率相當(dāng)?shù)陌l(fā)電即可，從而使得電池12不進(jìn)行充放電。在時(shí)間F，由于駕駛員使加速踏板操作量為0以進(jìn)行減速，因此，停止對(duì)內(nèi)燃機(jī)1提供燃料，車(chē)速下降。但是，由于沒(méi)有踩下制動(dòng)器，因此，與踩下制動(dòng)器時(shí)相比，進(jìn)一步限制發(fā)電轉(zhuǎn)矩而進(jìn)行再生發(fā)電。在沒(méi)有踩下制動(dòng)器的狀態(tài)下，由于駕駛員沒(méi)有進(jìn)行操作，因此，與踩下制動(dòng)器的狀態(tài)相比，容易識(shí)別因發(fā)電轉(zhuǎn)矩變化而引起的車(chē)輛動(dòng)作變化。此外，雖然駕駛員僅使加速踏板操作量為0，并不希望主動(dòng)減速，但若在該狀態(tài)下， 因過(guò)大的再生發(fā)電而施加轉(zhuǎn)矩，產(chǎn)生要求以上的減速感覺(jué)，則駕駛員會(huì)再次踩下加速踏板， 從而駕駛性能惡化，并且，反而導(dǎo)致燃料消耗效率的惡化。之后，由于在時(shí)間G，因踩下制動(dòng)器而使得再生發(fā)電時(shí)的發(fā)電轉(zhuǎn)矩增加，在時(shí)間H， 因內(nèi)燃機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度下降而不滿足燃料停止條件，從而再次提供燃料，因此，再生發(fā)電結(jié)
束ο在時(shí)間H，由于電池12的推定充電率低于目標(biāo)充電率，再生充電控制單元所進(jìn)行的再生充電在加速要求以外的模式下已結(jié)束，因此，利用正常發(fā)電控制單元進(jìn)行發(fā)電，以使得推定充電率達(dá)到目標(biāo)充電率。若推定充電率與目標(biāo)充電率一致，則與時(shí)間E F之間相同，執(zhí)行發(fā)電控制，以使得推定充電率維持目標(biāo)充電率。在推定充電率達(dá)到目標(biāo)充電率之前，可以盡可能地進(jìn)行發(fā)電，以達(dá)到電池12所能接收的電流或發(fā)電機(jī)10的最大發(fā)電電流。由于在由正常發(fā)電控制單元進(jìn)行發(fā)電時(shí)，如上所述從內(nèi)燃機(jī)1提供能量，因此，發(fā)電轉(zhuǎn)矩對(duì)車(chē)輛的動(dòng)作帶來(lái)的影響較少。此外，若在停車(chē)后迅速由駕駛員停止內(nèi)燃機(jī)1，則在電池12的充電率是較低的狀態(tài)下放置，電池12的壽命有可能縮短，或在下次起動(dòng)時(shí)功率有可能不足，因此，需要進(jìn)行發(fā)電，使得推定充電率快速達(dá)到目標(biāo)充電率。接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖3是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置中的、以固定周期執(zhí)行的處理的流程圖。圖3所示的流程圖的處理以0. 01秒的固定周期執(zhí)行。在圖3中，首先，在步驟SlOl中實(shí)施推定充電率計(jì)算處理，對(duì)電池12的充電率進(jìn)行推定。推定方法可以是如下方法像上述那樣，將電池傳感器18檢測(cè)出的電壓及電流、與存放在控制單元13中的電池12的標(biāo)準(zhǔn)特性進(jìn)行對(duì)比，以進(jìn)行推定。接下來(lái)，在步驟S102中，實(shí)施再生時(shí)充電量預(yù)測(cè)處理，預(yù)測(cè)再生時(shí)對(duì)電池12的充電量。作為預(yù)測(cè)方法，可以是如下方法根據(jù)電池12所能接收的電流、發(fā)電機(jī)10的最大發(fā)電電流、以及車(chē)速而得到減速時(shí)的動(dòng)能，基于從該動(dòng)能求出的最大再生發(fā)電量，如上所述， 求出對(duì)再生時(shí)的發(fā)電轉(zhuǎn)矩進(jìn)行限制時(shí)的發(fā)電量，使得有無(wú)再生發(fā)電時(shí)的發(fā)電轉(zhuǎn)矩差在不影響駕駛性能的程度的規(guī)定轉(zhuǎn)矩差以?xún)?nèi)。規(guī)定轉(zhuǎn)矩差使用在后述的再生發(fā)電控制處理中求出的值。在步驟S103中，基于由步驟S102計(jì)算出的再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量，計(jì)算電池12的目標(biāo)充電率。可以求出與再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量相當(dāng)?shù)?、電?2的充電比例，以計(jì)算目標(biāo)充電率， 隨著再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量增加，目標(biāo)充電率下降。在步驟S 104中，判定車(chē)輛是否正在減速且停止提供燃料。在判定為正在減速且停止提供燃料的情況(是)下，前進(jìn)至步驟S105，實(shí)施后述的再生發(fā)電控制處理(圖4)，結(jié)束圖3所示的處理。另一方面，在不是正在減速且停止提供燃料的情況(否)下，由于沒(méi)有執(zhí)行再生發(fā)電控制處理，因此在步驟S106中判斷是否在再生發(fā)電因加速要求而結(jié)束之后的20秒以?xún)?nèi)。當(dāng)在步驟S106中判斷為在再生發(fā)電因加速要求而結(jié)束之后的20秒以?xún)?nèi)時(shí)(是)， 由于如前所述，可預(yù)想車(chē)速會(huì)再次上升，將由正常發(fā)電控制單元所進(jìn)行的發(fā)電停止規(guī)定期間(20秒期間)，因此，結(jié)束圖3所示的處理。另一方面，當(dāng)不在再生發(fā)電因加速要求而結(jié)束之后的20秒以?xún)?nèi)時(shí)(否)，在步驟 S107中實(shí)施后述的正常發(fā)電控制處理(圖5)，結(jié)束圖3所示的處理。接下來(lái)，對(duì)在上述步驟S105中實(shí)施的再生發(fā)電控制處理進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置中的、再生發(fā)電控制處理的流程圖。在圖4中，在步驟S201中，對(duì)發(fā)電F/B設(shè)定充電率設(shè)定規(guī)定充電率。發(fā)電F/B設(shè)定充電率成為在后述的發(fā)電F/B處理中、對(duì)電池12的推定充電率進(jìn)行F/B控制時(shí)的目標(biāo)值。接下來(lái)，在步驟S202中，判定有無(wú)踩下制動(dòng)器。在踩下制動(dòng)器的情況(是)下，在步驟S203中對(duì)發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定為10Nm，在沒(méi)有踩下制動(dòng)器的情況(否)下，在步驟S204中對(duì)發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定為5Nm。另外，雖然在本實(shí)施方式1中，對(duì)發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制值使用固定值，但由于再生發(fā)電時(shí)的轉(zhuǎn)矩由車(chē)輛的動(dòng)能提供，因此，也可以根據(jù)車(chē)速、變速比(transmission ratio)來(lái)使其變化。通過(guò)適當(dāng)設(shè)定發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制值，能確保駕駛性能，并回收更多的再生能量。最后，在步驟S205中執(zhí)行發(fā)電F/B處理，結(jié)束圖4的處理。發(fā)電F/B處理是如下處理在基于由之前的步驟S203至步驟S204所設(shè)定的發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制值的范圍內(nèi)，對(duì)發(fā)電機(jī)10的發(fā)電電流進(jìn)行F/B控制，以使得電池12的推定充電率達(dá)到發(fā)電F/B設(shè)定充電率。此外，不言而喻，在由電池12所能接收的電流及電壓、以及發(fā)電機(jī)10的最大發(fā)電電流所限制的范圍內(nèi)進(jìn)行發(fā)電控制。由于發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制值是有無(wú)再生發(fā)電的發(fā)電轉(zhuǎn)矩差，因此例如，在與提供給車(chē)輛的功率相對(duì)應(yīng)的發(fā)電轉(zhuǎn)矩是2Nm的情況下，可以在當(dāng)踩下制動(dòng)器時(shí)為12Nm、當(dāng)沒(méi)有踩下制動(dòng)器時(shí)為7Nm的范圍內(nèi)，利用發(fā)電機(jī)10執(zhí)行發(fā)電。提供給車(chē)輛的功率可從發(fā)電機(jī)10的發(fā)電功率與用于對(duì)電池12進(jìn)行充電的功率之差求出，將所得到的功率、與預(yù)先存放在控制單元13中的發(fā)電機(jī)10的發(fā)電功率和發(fā)電轉(zhuǎn)矩的特性進(jìn)行比較，求出與提供給車(chē)輛的功率相對(duì)應(yīng)的發(fā)電轉(zhuǎn)矩。接下來(lái)，對(duì)在上述圖3的步驟S107中實(shí)施的正常發(fā)電控制處理進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置中的、正常發(fā)電控制處理的流程圖。在圖5中，在步驟S301中，對(duì)發(fā)電F/B設(shè)定充電率設(shè)定目標(biāo)充電率，在步驟S302 中對(duì)發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定為lOONm。之所以對(duì)發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制值設(shè)定為lOONm，是因?yàn)橛捎谂c再生發(fā)電控制處理共用發(fā)電F/B處理，因此，使發(fā)電轉(zhuǎn)矩限制值無(wú)效。最后，在步驟S303中，與再生發(fā)電控制處理相同，執(zhí)行發(fā)電F/B處理，結(jié)束圖5的處理。另外，雖然在本實(shí)施方式1中，將發(fā)電機(jī)10和電池12直接連接，但也可以在中間配置DC/DC轉(zhuǎn)換器等裝置。此外，也可以使用電氣二重層電容器，來(lái)代替電池。由此，能提高發(fā)電機(jī)的效率和發(fā)電能力。此外，雖然發(fā)電機(jī)10通過(guò)傳動(dòng)帶與內(nèi)燃機(jī)1相連接，但也可以是在內(nèi)燃機(jī)1與變速器14之間具有發(fā)電機(jī)的方式，也可以是能兼用作電動(dòng)機(jī)的發(fā)電機(jī)(發(fā)電電動(dòng)機(jī))。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式1的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置，由于根據(jù)車(chē)速、來(lái)對(duì)減速時(shí)的再生發(fā)電中的充電量進(jìn)行預(yù)測(cè)，隨著再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量的增加，使蓄電裝置的目標(biāo)充電率下降，并且，限制在減少再生發(fā)電量的方向上，使得在有無(wú)對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)、發(fā)電機(jī)中發(fā)電所需的轉(zhuǎn)矩之差在規(guī)定轉(zhuǎn)矩差以?xún)?nèi)，因此，能在再生發(fā)電時(shí)高效地對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電，并且，能防止駕駛性能因再生發(fā)電時(shí)的發(fā)電轉(zhuǎn)矩變化而惡化。此外，由于設(shè)再生發(fā)電控制單元中的規(guī)定轉(zhuǎn)矩差的值在沒(méi)有制動(dòng)器操作時(shí)、比有制動(dòng)器操作而踩下制動(dòng)器時(shí)要小，因此，在沒(méi)有制動(dòng)器操作時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的再生發(fā)電轉(zhuǎn)矩，能防止駕駛性能惡化。此外，由于在再生發(fā)電因?qū)?chē)輛的加速要求而結(jié)束的情況下，使正常發(fā)電控制的動(dòng)作停止規(guī)定期間，因此，通過(guò)等待目標(biāo)充電率因加速而下降，能減少執(zhí)行正常發(fā)電的機(jī)會(huì)，能力圖提高燃料消耗效率。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1內(nèi)燃機(jī)2空氣凈化器3進(jìn)氣量傳感器 4電動(dòng)節(jié)流閥5進(jìn)氣管6排氣管7點(diǎn)火線圈8、11滑輪9傳動(dòng)帶10發(fā)電機(jī)12電池13控制單元14變速器15驅(qū)動(dòng)輪16加速踏板傳感器 17制動(dòng)器開(kāi)關(guān)18電池傳感器
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權(quán)利要求
1.一種車(chē)輛用發(fā)電控制裝置，其特征在于，包括 內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生對(duì)車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)力；發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)將從所述車(chē)輛或所述內(nèi)燃機(jī)提供的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能； 蓄電裝置，該蓄電裝置對(duì)由所述發(fā)電機(jī)發(fā)電的電能進(jìn)行儲(chǔ)存，并提供所述車(chē)輛所需的功率；電壓和電流檢測(cè)單元，該電壓和電流檢測(cè)單元對(duì)所述蓄電裝置的電壓及電流進(jìn)行檢測(cè)；推定充電率計(jì)算單元，該推定充電率計(jì)算單元根據(jù)所述電壓和電流檢測(cè)單元所檢測(cè)出的電壓及電流，對(duì)所述蓄電裝置的充電率進(jìn)行推定；目標(biāo)充電率計(jì)算單元，該目標(biāo)充電率計(jì)算單元計(jì)算所述蓄電裝置的目標(biāo)充電率； 正常發(fā)電控制單元，該正常發(fā)電控制單元在所述蓄電裝置的推定充電率低于由所述目標(biāo)充電率計(jì)算單元計(jì)算出的目標(biāo)充電率的情況下，對(duì)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電控制，使得所述蓄電裝置的推定充電率達(dá)到目標(biāo)充電率；再生發(fā)電控制單元，該再生發(fā)電控制單元在所述車(chē)輛正在減速且停止對(duì)所述內(nèi)燃機(jī)提供燃料的期間內(nèi)，對(duì)所述發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電控制，使得所述蓄電裝置的充電率在不成為過(guò)充電的規(guī)定充電率以下；車(chē)速檢測(cè)單元，該車(chē)速檢測(cè)單元對(duì)所述車(chē)輛的行駛速度進(jìn)行檢測(cè)；以及再生時(shí)充電量預(yù)測(cè)單元，該再生時(shí)充電量預(yù)測(cè)單元根據(jù)由所述車(chē)速檢測(cè)單元所檢測(cè)出的車(chē)速，對(duì)減速時(shí)的再生發(fā)電中的充電量進(jìn)行預(yù)測(cè)，所述目標(biāo)充電率計(jì)算單元使所述蓄電裝置的目標(biāo)充電率隨著由所述再生時(shí)充電量預(yù)測(cè)單元求出的再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量的增加而下降，并且，所述再生發(fā)電控制單元限制在減少發(fā)電量的方向上，使得在有無(wú)對(duì)所述蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)、所述發(fā)電機(jī)中發(fā)電所需的轉(zhuǎn)矩之差在規(guī)定轉(zhuǎn)矩差以?xún)?nèi)，所述正常發(fā)電控制單元在所述再生發(fā)電控制單元工作時(shí)，停止動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置，其特征在于，設(shè)所述再生發(fā)電控制單元中的所述規(guī)定轉(zhuǎn)矩差的值在沒(méi)有制動(dòng)器操作時(shí)、比有制動(dòng)器操作而踩下制動(dòng)器時(shí)要小。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車(chē)輛用發(fā)電控制裝置，其特征在于，在由所述再生發(fā)電控制單元所進(jìn)行的發(fā)電因?qū)λ鲕?chē)輛的加速要求而結(jié)束的情況下，使所述正常發(fā)電控制單元的動(dòng)作停止規(guī)定期間。
全文摘要
車(chē)輛用發(fā)電控制裝置在再生發(fā)電時(shí)高效地對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電，并防止駕駛性能因再生發(fā)電時(shí)的發(fā)電轉(zhuǎn)矩變化而惡化。包括在蓄電裝置的推定充電率低于目標(biāo)充電率的情況下對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電控制、使得蓄電裝置的推定充電率達(dá)到目標(biāo)充電率的正常發(fā)電控制單元；以及在車(chē)輛正在減速且停止對(duì)內(nèi)燃機(jī)提供燃料的期間內(nèi)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電控制的再生發(fā)電控制單元，還包括根據(jù)車(chē)速對(duì)減速時(shí)的再生發(fā)電中的充電量進(jìn)行預(yù)測(cè)的再生時(shí)充電量預(yù)測(cè)單元，使蓄電裝置的目標(biāo)充電率隨著由再生時(shí)充電量預(yù)測(cè)單元求出的再生時(shí)預(yù)測(cè)充電量的增加而下降，且再生發(fā)電控制單元限制在減少發(fā)電量的方向上，使得在有無(wú)對(duì)蓄電裝置進(jìn)行充電時(shí)、發(fā)電機(jī)中發(fā)電所需的轉(zhuǎn)矩之差在規(guī)定轉(zhuǎn)矩差以?xún)?nèi)。
文檔編號(hào)B60L7/00GK102452323SQ20111018617
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者堀保義 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社