车辆用发电控制装置的制作方法

本发明涉及车辆用发电控制装置。

背景技术：

以往在车辆减速时进行停止对发动机供应燃料的燃料切断。在将发动机和电动发电机作为驱动源搭载的混合动力车辆中，在车辆减速时，进行燃料切断，并且用将减速时的动能再生而得到的电力进行蓄电池的充电。

针对上述车辆，在专利文献1中提出了如下技术：例如车辆在低车速范围内进行减速行驶时，在没有执行燃料切断的情况下，在检测出制动器的工作时停止再生，由此抑制低车速范围内的发动机的旋转速度的波动。

另外，在专利文献2中提出了如下技术：在车辆加速时，停止燃料切断并再次开始对发动机供应燃料，并且与燃料切断的停止相比延迟而停止再生，由此将开始加速时产生的过剩的转矩用作再生转矩。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2003－061211号公报

专利文献2：特开2002－166754号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

但是，在专利文献1中提出的现有技术存在如下问题：在没有执行燃料切断时停止再生，因此在根据车辆的状态停止再生之后通过发动机的输出进行发电的情况下，为了满足停止燃料切断时的电动发电机的发电电压，需要对发动机供应大量燃料，燃料效率会恶化。

另外，在专利文献2中提出的现有技术存在如下问题：在停止再生前停止燃料切断，因此再生导致的燃料效率的效果变差，燃料效率恶化。

因此，本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供能够提高燃料效率的车辆用发电控制装置。

用于解决问题的方案

解决上述问题的本发明的车辆用发电控制装置的一个方式是，车辆用发电控制装置设于具有内燃机和电动发电机的车辆，具备：燃料供给停止部，其在车辆减速时，并且在上述车辆的速度为规定的燃料供给恢复车速以下时，停止对内燃机供应燃料；以及发电电力控制部，其控制上述电动发电机在被内燃机的输出驱动时产生的电力，以及控制电动发电机再生车辆减速时产生的动能时产生的电力，发电电力控制部在车辆减速时，并且车辆的速度为再生限制车速以下且上述再生限制车速大于上述燃料供给恢复车速时，降低由电动发电机再生的电力的电压。

发明效果

本发明能够提供可提高燃料效率的车辆用发电控制装置。

附图说明

图1是表示搭载有本发明的第1实施方式的车辆用发电控制装置的车辆的主要部分的构成图。

图2是表示本发明的第1实施方式的车辆用发电控制装置的再生发电允许判定动作的流程图。

图3是表示本发明的第1实施方式的车辆用发电控制装置的再生发电执行动作的流程图。

图4是用于说明本发明的第1实施方式的车辆用发电控制装置的作用的概念图。

图5是表示本发明的第2实施方式的车辆用发电控制装置的再生发电执行动作的流程图。

图6是用于说明本发明的第2实施方式的车辆用发电控制装置的作用的概念图。

附图标记说明

1 车辆

2 发动机(内燃机)

4 电动发电机

5 变速器

7 蓄电池(蓄电装置)

30 燃料供应停止部

31 发电电力控制部

32 再生限制车速设定部

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

(第1实施方式)

以下，说明搭载有本发明的第1实施方式的车辆用发电控制装置的车辆。

如图1所示，车辆1包括内燃机型的发动机2、通过皮带3等使发动机2的输出轴旋转的电动发电机4、对由发动机2输出的动力进行变速的变速器5、ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)6以及作为蓄电装置的蓄电池7。

在发动机2中形成有多个气缸。在本实施方式中，发动机2对各气缸进行包括进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程以及排气冲程的一连串的4冲程。

电动发电机4被从蓄电池7供应的电力驱动，由此作为使发动机2的输出轴旋转的电动机发挥功能。另外，电动发电机4被发动机2的输出轴驱动，由此作为生成对蓄电池7充电的电力的发电机发挥功能。

ECU6由计算机单元构成，上述计算机单元具备：CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、保存备份用的数据等的闪存、输入端口以及输出端口。

在计算机单元的ROM中保存着各种常数或各种映射等以及用于使该计算机单元作为ECU6发挥功能的程序。即，CPU以RAM为操作区域执行由ROM保存的程序，由此该计算机单元作为本实施方式的ECU6发挥功能。

ECU6的输入端口连接着各种传感器类，上述各种传感器类包括检测车辆1的速度的车速传感器11、检测变速器5的变速比的变速比传感器12以及检测蓄电池7中流入、流出的电流的电流传感器13。

变速比传感器12检测例如变速器5的输入轴和输出轴的旋转速度。ECU6根据由变速比传感器12检测出的变速器5的输入轴与输出轴的旋转速度之比算出变速器5的变速比。

ECU6的输出端口连接着电动发电机4以及包括对发动机2供应燃料的喷油器21的各种控制对象类。ECU6基于从各种传感器类得到的信息控制各种控制对象类。

例如ECU6具有作为在车辆1减速时停止对发动机2供应燃料直至车辆1的速度成为规定的燃料供应恢复车速以下的燃料供应停止部30的功能。燃料供应恢复车速是开始对发动机2供应燃料的速度，以使发动机2不会失速，其值是预先通过实验确定的适当值。

ECU6构成发电电力控制部31，上述发电电力控制部31控制通过发动机2的输出来驱动电动发电机4从而产生的电力和由电动发电机4使车辆1减速时的动能再生从而产生的电力。

例如，ECU6控制用于驱动电动发电机4的励磁电流，由此控制由电动发电机4产生的电力的电压。

ECU6以车辆1减速时车辆1的速度成为设定得高于燃料供应恢复车速的再生限制车速以下为条件，降低由电动发电机4再生的电力的电压。

详细地说，ECU6以车辆1减速时车辆1的速度成为再生限制车速以下为条件，降低由电动发电机4再生的电力的电压，使得该电压成为车辆1的速度成为燃料供应恢复车速时的目标电压。

ECU6的ROM保存着变速器5的齿轮比与再生限制车速对应起来的再生限制车速映射。ECU6构成再生限制车速设定部32，上述再生限制车速设定部32参照再生限制车速映射，并根据从变速比传感器12的检测结果得到的变速器5的齿轮比决定再生限制车速。

这样在车辆1减速时车辆1的速度高于再生限制车速的情况下，ECU6允许基于电动发电机4的再生的发电，将电动发电机4的励磁电流设为实质上的最大值，由电动发电机4使车辆1减速时的动能再生而发电。

另一方面，在车辆1减速时车辆1的速度是再生限制车速以下的情况下，ECU6限制基于电动发电机4的再生的发电，并根据车辆1的运转状态控制电动发电机4的励磁电流，控制由电动发电机4产生的电力的电压，使得该电压成为车辆1的速度成为燃料供应恢复车速时的目标电压。

参照图2说明上述构成的ECU6进行的再生发电允许判定动作。此外，从ECU6的起动完成到停止为止重复执行以下说明的再生发电允许判定动作。

首先，ECU6判断是否是停止对发动机2供应燃料的燃料切断中(步骤S1)。在判断为是燃料切断中的情况下，ECU6参照再生限制车速映射，并根据从变速比传感器12的检测结果得到的变速器5的齿轮比决定再生限制车速(步骤S2)。

然后，ECU6判断由车速传感器11检测出的车速是否是再生限制车速以下(步骤S3)。在步骤S1中判断为不是燃料切断中的情况下，或者在步骤S3中判断为由车速传感器11检测出的车速是再生限制车速以下的情况下，ECU6进入限制基于电动发电机4的再生的发电的再生发电限制模式(步骤S4)，将再生发电允许判定动作结束。

在步骤S3中，在判断为由车速传感器11检测出的车速不是再生限制车速以下的情况下，ECU6进入允许基于电动发电机4的再生的发电的再生发电允许模式(步骤S5)，将再生发电允许判定动作结束。

接下来，参照图3说明ECU6进行的再生发电执行动作。此外，以下说明的再生发电执行动作既可以在执行了参照图2说明的再生发电允许判定动作后由ECU6执行，也可以与再生发电允许判定动作并行地由ECU6重复执行。

首先，ECU6判断是否是再生发电允许模式(步骤S11)。在判断为是再生发电允许模式的情况下，ECU6将电动发电机4的励磁电流作为实质上的最大值，执行由电动发电机4使车辆1减速时的动能再生的再生发电(步骤S12)，将再生发电执行动作结束。

在判断为不是再生发电允许模式的情况下，ECU6限制基于电动发电机4的再生的发电，根据车辆1的运转状态控制电动发电机4的励磁电流，执行控制由电动发电机4产生的电力的电压的弱发电，使得该电压成为车辆1的速度成为燃料供应恢复车速时的目标电压(步骤S13)，将再生发电执行动作结束。

参照图4说明以上说明的再生发电允许判定动作和再生发电执行动作的作用。

在用附图标记50表示的坐标图中，纵轴表示车速，横轴表示时刻。在用附图标记51表示的坐标图中，纵轴表示由电动发电机4产生的电力的电压，横轴表示时刻。另外，用附图标记52表示的虚线由于是比较对象，所以表示在现有的控制中由电动发电机4产生的电力的电压的变化。

图4从车辆1减速且执行燃料切断的状态开始表示。即，从比时刻t1靠前的图外的时刻开始，车辆1减速，执行燃料切断。

在时刻t1，如果车辆1的速度成为再生限制车速以下，则ECU6从再生发电允许模式变为再生发电限制模式，控制由电动发电机4产生的电力的电压，使得该电压在时刻t2成为车辆1的速度成为燃料供应恢复车速时的目标电压。

为了防止电动发电机4带来的发电负载的急剧的变动导致的转矩的变动，ECU6通过积分控制使由电动发电机4产生的电力的电压逐渐接近目标电压。

如在图4中用箭头53所示的，在时刻t2车辆1的速度成为燃料供应恢复车速时，与现有的控制相比，由电动发电机4产生的电力的电压变低，因此在停止了燃料切断时，为了维持由电动发电机4产生的电力的电压所需要的燃料的量减少。

如上所示，在本实施方式中，以在车辆1减速时车辆1的速度成为设定得高于燃料供应恢复车速的再生限制车速以下为条件，降低由电动发电机4再生的电力的电压。

特别是，在本实施方式中，以在车辆1减速时车辆1的速度成为设定得高于燃料供应恢复车速的再生限制车速以下为条件，降低由电动发电机4再生的电力的电压，使得该电压成为车辆1的速度成为燃料供应恢复车速时的目标电压。

因此，在本实施方式中，在停止了燃料切断时，能够减少为了将由电动发电机4产生的电力的电压设为目标电压所需要的燃料的量，并且在车辆1的速度成为燃料供应恢复车速而发动机2开始怠速时能够抑制负载的变动。

另外，在本实施方式中，根据变速器5的齿轮比设定再生限制车速，因此能够相对于变速器5的齿轮比将再生限制车速设定为最佳值。

(第2实施方式)

关于本发明的第2实施方式，说明与本发明的第1实施方式的不同点。此外，本实施方式能够通过与本发明的第1实施方式相同的硬件构成来实现，因此也是一边参照图1，一边说明本实施方式。

本实施方式的由ECU6的ROM保存的程序不同于本发明的第1实施方式。具体地说，在本实施方式中，ECU6除了本发明的第1实施方式的ECU6所具有的功能以外具有如下功能：在车辆1减速时车辆1的速度是再生限制车速以下且蓄电池7的蓄电量是规定积蓄量以下，即发电控制执行条件不成立的情况下，禁止电动发电机4发电。规定积蓄量是预先通过实验确定的适当值。

在本实施方式中，ECU6累计由电流传感器13检测出的电流，由此算出蓄电池7的蓄电量。

关于上述构成的ECU6进行的再生发电允许判定动作，与参照图2说明的再生发电允许判定动作相同，因此省略说明。

接下来，参照图5说明ECU6进行的再生发电执行动作。此外，以下说明的再生发电执行动作可以在执行了参照图2说明的再生发电允许判定动作后由ECU6执行，也可以与再生发电允许判定动作并行地由ECU6重复执行。

首先，ECU6判断是否是再生发电允许模式(步骤S21)。在判断为是再生发电允许模式的情况下，ECU6将电动发电机4的励磁电流作为实质上的最大值，执行由电动发电机4使车辆1减速时的动能再生的再生发电(步骤S22)，将再生发电执行动作结束。

在判断为不是再生发电允许模式的情况下，ECU6判断发电控制执行条件是否成立(步骤S23)。在判断为发电控制执行条件成立的情况下，ECU6限制基于电动发电机4的再生的发电，根据车辆1的运转状态控制电动发电机4的励磁电流，执行控制由电动发电机4产生的电力的电压的弱发电，使得该电压成为车辆1的速度成为燃料供应恢复车速时的目标电压(步骤S24)，将再生发电执行动作结束。

在判断为发电控制执行条件不成立的情况下，ECU6禁止由电动发电机4发电(步骤S25)，将再生发电执行动作结束。

参照图6说明以上说明的再生发电允许判定动作和再生发电执行动作的作用。

在用附图标记60表示的坐标图中，纵轴表示车速，横轴表示时刻。在用附图标记61表示的坐标图中，纵轴表示由电动发电机4产生的电力的电压，横轴表示时刻。另外，用附图标记62表示的虚线由于是比较对象，因此表示通过现有的控制而由电动发电机4产生的电力的电压的变化。

图6从车辆1减速且执行燃料切断的状态开始表示。即，从比时刻t11靠前的图外的时刻开始，车辆1减速，执行燃料切断。

在时刻t11，在车辆1的速度成为再生限制车速以下时，在发电控制执行条件不成立的情况下，ECU6进入禁止由电动发电机4发电的发电禁止模式。

在发电禁止模式中，为了防止电动发电机4带来的发电负载的急剧的变动导致的转矩的变动，ECU6通过积分控制使由电动发电机4产生的电力的电压逐渐接近0。

在时刻t12，车辆1的速度成为燃料供应恢复车速，之后，在时刻t13，如果发电控制执行条件成立，则ECU6进入再生发电限制模式，进行控制而使得由电动发电机4产生的电力的电压成为目标电压。

如在图6中用箭头63所示的，在时刻t12车辆1的速度成为燃料供应恢复车速时，与现有的控制相比，由电动发电机4产生的电力的电压变低，因此在停止了燃料切断时，为了维持由电动发电机4产生的电力的电压所需要的燃料的量减少。

如上所示，本实施方式可得到与本发明的第1实施方式相同的效果，并且在蓄电池7的蓄电量多于规定积蓄量时，禁止电动发电机4发电，因此能够防止蓄电池7的过度充电。

以上，公开了本发明的实施方式，但是当然可在不脱离本发明的范围的情况下对本实施方式追加变更。以追加了上述变更的等价物包含于权利要求书所记载的发明中为前提而公开本发明的实施方式。