CN101911470A - 交流发电机控制装置及交流发电机控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种交流发电机控制方法，包括以下步骤：根据车辆(1)的行驶状态控制由安装在车辆(1)上的交流发电机(3)产生的并作用于车辆(1)的交流发电机制动/驱动力，根据蓄电池(4)的充电状态计算SOC值(步骤ST202)，根据交流发电机制动/驱动力Fo计算SOC校正值B(步骤ST203～ST205)，判定车辆(1)的加速/减速状态(步骤ST206)，根据加速/减速状态及SOC校正值B设定目标电压V*(步骤ST207)，根据目标电压V*使交流发电机(3)发电，进行蓄电池充电控制(步骤ST208～ST210)。能够考虑交流发电机制动/驱动力控制来高效率地进行基于交流发电机(3)的发电的能量回收。

Description

交流发电机控制装置及交流发电机控制方法
技术领域
本发明涉及交流发电机控制装置及交流发电机控制方法，更具体地讲，涉及进行蓄电池的充电控制以及控制作用于车辆的交流发电机制动/驱动力的交流发电机制动/驱动力控制的、交流发电机控制装置及交流发电机控制方法。
背景技术
通常的车辆中发挥作用的是发动机产生的驱动力和制动装置产生的制动力等制动/驱动力。其中，发动机以产生大的驱动力(例如约1000N)为目的，所以在针对小的驱动力(例如约几十N)变化的追随性方面存在问题。并且，在直到产生所要求的驱动力时的响应性方面也存在问题。
专利文献1公开的现有技术中，在产生猛烈撞击的情况下，为了减小实际输出转矩中相对于目标转矩的不需要的正侧转矩，使自动制动装置和发动机辅机动作，从而防正因抑制猛烈撞击的控制而造成的行驶感觉的恶化。即，作为现有技术，公开了在根据要求制动/驱动力对制动/驱动力进行反馈控制时，使用交流发电机所产生的作用于车辆的交流发电机制动/驱动力的技术。另外，关于安装在车辆上的发电机的发电控制，公开了专利文献2～5所示的技术。
专利文献1：日本特开2007-9885号公报
专利文献2：日本特开昭62-131844号公报
专利文献3：日本特开2003-61400号公报
专利文献4：日本特开2005-348526号公报
专利文献5：日本特开2005-57853号公报
发明内容
但是，交流发电机是为了对蓄电池充电而利用发动机的驱动力来发电的装置。即，通过使安装在车辆上的交流发电机发电来进行蓄电池的充电控制。但是，在蓄电池的充电控制中，如果进行根据车辆的行驶状态来控制上述交流发电机制动/驱动力的交流发电机制动/驱动力控制，将使得蓄电池的充电控制不能适当进行，不能高效率地进行基于交流发电机的发电的能量回收。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种交流发电机控制装置及交流发电机控制方法，能够考虑交流发电机制动/驱动力控制来高效率地进行基于交流发电机的发电的能量回收。
为了解决上述问题并达到目的，本发明的交流发电机控制装置的特征在于，具有：充电控制单元，使安装在车辆上的交流发电机发电，并进行蓄电池的充电控制；交流发电机制动/驱动力控制单元，用于进行交流发电机制动/驱动力控制，根据该车辆的行驶状态控制由所述交流发电机产生的并作用于所述车辆的交流发电机制动/驱动力；和SOC值校正单元，根据所述交流发电机制动/驱动力校正基于所述蓄电池的充电状态的SOC值。
并且，在所述交流发电机控制装置中，优选所述充电控制单元具有目标电压设定单元，根据所述车辆的加速/减速状态及所述校正后的SOC值设定所述充电控制中的目标电压，所述充电控制单元根据所述设定的目标电压进行所述充电控制。
并且，在所述交流发电机控制装置中，优选还具有检测所述蓄电池的蓄电池电压的蓄电池电压检测单元，所述充电控制单元具有充电目标电流值计算单元，根据所述目标电压和所述检测到的蓄电池电压的差值计算充电目标电流值，所述充电控制单元根据所述计算的充电目标电流值进行所述充电控制，交流发电机制动/驱动力控制单元具有：根据所述车辆的行驶状态设定所述交流发电机制动/驱动力的交流发电机制动/驱动力设定单元，以及根据所述设定的交流发电机制动/驱动力计算交流发电机目标电流值的交流发电机目标电流值计算单元，交流发电机制动/驱动力控制单元根据所述计算的交流发电机目标电流值进行交流发电机制动/驱动力控制，所述SOC值校正单元根据所述交流发电机目标电流值校正所述SOC值。
并且，在所述交流发电机控制装置中，优选交流发电机制动/驱动力控制单元具有相位调整滤波器，在使交流发电机制动/驱动力实际作用于所述车辆的定时，进行基于所述交流发电机目标电流值的交流发电机制动/驱动力控制，所述SOC值校正单元根据交流发电机发电量计算SOC增益，并根据所述计算的SOC增益校正所述SOC值，所述交流发电机发电量是基于由所述相位调整滤波器进行的相位调整所得到的所述交流发电机目标电流值的时间积分值。
并且，在所述交流发电机控制装置中，优选所述充电控制单元具有加速状态判定单元，根据所述车辆要求的要求制动/驱动力与所述交流发电机制动/驱动力的合计值，判定所述车辆的加速/减速状态。
并且，在所述交流发电机控制装置中，优选还具有：检测所述车辆的当前位置的当前位置检测单元；检测所述交流发电机的交流发电机电流值的交流发电机电流检测单元；和将所述检测的交流发电机电流值与所述当前位置相对应地存储的存储单元，在所述车辆通过所述存储的当前位置的情况下，所述制动/驱动力控制单元将与该当前位置相对应地存储的交流发电机电流值作为目标电流值来进行交流发电机制动/驱动力控制。
并且，本发明的交流发电机控制方法的特征在于，包括以下步骤：进行交流发电机制动/驱动力控制的步骤，根据车辆的行驶状态控制由安装在所述车辆上的交流发电机产生的并作用于所述车辆的交流发电机制动/驱动力；根据蓄电池的充电状态计算SOC值的步骤；根据所述交流发电机制动/驱动力校正所述SOC值的步骤；根据所述车辆的加速/减速状态及所述SOC值设定目标电压的步骤；根据所述设定的目标电压使所述交流发电机发电，并进行所述蓄电池充电控制。
本发明的交流发电机控制装置及交流发电机控制方法，当在蓄电池的充电控制中进行交流发电机制动/驱动力控制的情况下，根据交流发电机制动/驱动力校正基于蓄电池的充电状态的SOC值。例如，在根据所设定的目标电压进行充电控制的情况下，根据车辆的加速/减速状态及校正后的SOC值设定目标电压。因此，即使通过交流发电机制动/驱动力控制而使交流发电机产生交流发电机制动/驱动力时，也能够考虑所产生的交流发电机制动/驱动力来进行蓄电池的充电控制。因此，发挥如下效果，即能够考虑交流发电机制动/驱动力控制来高效率地进行基于交流发电机的发电的能量回收。
并且，SOC值的校正是根据交流发电机发电量进行的，该交流发电机发电量是通过交流发电机制动/驱动力控制而使交流发电机在将来产生的交流发电机制动/驱动力所产生的交流发电机发电量。因此，校正后的SOC值成为车辆的将来的SOC值，能够根据将来的SOC值进行充电控制。因此，发挥如下效果，即能够考虑交流发电机制动/驱动力控制来高效率地进行基于交流发电机的发电的能量回收。
并且，不仅考虑车辆要求的要求制动/驱动力，也考虑通过交流发电机制动/驱动力控制使交流发电机在将来产生的交流发电机制动/驱动力，判定车辆的加速/减速状态。因此，能够根据车辆的将来的加速/减速状态进行充电控制。因此，发挥如下效果，即能够考虑交流发电机制动/驱动力控制来高效率地进行基于交流发电机的发电的能量回收。
附图说明
图1是表示具有实施方式的交流发电机控制装置的车辆的简要结构示例的图。
图2是表示交流发电机控制装置的结构示例的图。
图3是表示加速/减速状态和SOC校正值和目标电压的关系的图。
图4是交流发电机制动/驱动力控制中的交流发电机ECU的动作流程图。
图5是充电控制中的交流发电机ECU的动作流程图。
标号说明
1车辆；
2发动机；
3交流发电机；
4蓄电池；
5发动机ECU；
6交流发电机ECU；
61充电控制部(充电控制单元)；
61a目标电压设定部(目标电压设定单元)；
61b充电目标电流值计算部(充电目标电流值计算单元)；
61c加速/减速状态判定部(加速/减速状态判定单元)；
62交流发电机制动/驱动力控制部；
62a交流发电机制动/驱动力设定部(交流发电机制动/驱动力设定单元)；
62b交流发电机目标电流值计算部(交流发电机目标电流值计算单元)；
62c相位调整滤波器部(相位调整滤波器)；
63SOC值计算部；
64SOC值校正部(SOC值校正单元)；
65交流发电机控制部；
66存储部(存储单元)；
7变速器；
8差动装置；
9电气负载；
10F前轮；
10R后轮；
11传递部件；
12其他传感器。
具体实施方式
以下，参照附图具体说明本发明。另外，本发明不限于下述的实施方式。并且，在下述实施方式的技术特征中包括本领域技术人员容易想到的技术特征或者实质上相同的技术特征。并且，在下述的实施方式中，对只安装了发动机的车辆进行了说明，该发动机用作使制动/驱动力作用于车辆的驱动源，但本发明不限于此。也可以是驱动源包括发动机和电动机的复合型车辆。其中，所谓制动/驱动力包括：为了使车辆向前方或后方行驶而作用于车辆的驱动力(正的制动/驱动力)；和在与该驱动力作用于车辆的方向相反的方向发挥作用的制动力(负的制动/驱动力)。另外，驱动力主要由发动机2产生，制动力主要由未图示的制动装置产生。
图1是表示具有实施方式的交流发电机控制装置的车辆的简要结构示例的图。图2是表示交流发电机控制装置的结构示例的图。图3是表示加速/减速状态和SOC校正值和目标电压的关系的图。如图1所示，车辆1中安装有发动机2、交流发电机3、蓄电池4、发动机ECU5和交流发电机ECU6。另外，7表示根据变速比来变换发动机2产生的制动/驱动力的变速器。并且，8表示将通过变速器7变换后的发动机2产生的制动/驱动力传递给车轮即后轮10R的差动装置。并且，9表示安装在车辆1上的刮水器、灯、EPS(电动助力转向系统)、VGRS(可变齿轮比转向系统)等电气负载，这些电气负载利用充电给蓄电池4的电力或通过交流发电机3发电而提供的电力进行工作。并且，10F、10R表示将作用于车辆1的制动/驱动力传递给路面的车轮，10F表示前轮，10R表示后轮。在实施方式中，作用于车辆1的制动/驱动力通过后轮10R传递给路面。并且，11表示例如传送带和链条等传递部件，用于连接发动机2和交流发电机3，互相传递发动机2所产生的制动/驱动力和交流发电机3所产生的交流发电机制动/驱动力。12表示设于车辆1并检测车辆1的状态的其他传感器，这些传感器与交流发电机ECU6连接，将车辆1的状态输出给交流发电机ECU6。其他传感器12例如是检测车辆1的未图示的各个车轮的车轮速度的车轮速度传感器、检测车辆1的状态的G传感器等。
发动机2安装在车辆1上，用于产生制动/驱动力，其运转由发动机ECU5控制。发动机2通过曲柄轴21与变速器7连接，所产生的制动/驱动力被传递给变速器7。这里，变速器7与差动装置8连接，根据变速比对传递来的发动机2所产生的制动/驱动力进行变换，并传递给差动装置8。并且，差动装置8与后轮10R连接，所传递来的发动机2产生的制动/驱动力(由变速器7根据变速比变换后的制动/驱动力)被传递给后轮10R。发动机2产生比交流发电机3产生的交流发电机制动/驱动力大的制动/驱动力。
交流发电机3安装在车辆1工，借助发动机2的制动/驱动力来发电。并且，交流发电机3使交流发电机制动/驱动力作用于车辆1。交流发电机3例如是设有未图示的整流器的三相交流发电机，把利用交流电流而发电的电力转换为直流电流并输出。交流发电机3构成为能够通过发动机2的高频次的发动机转数来发电最佳电压的电力，以便向电气负载9和蓄电池4提供电力。交流发电机3由转子31和未图示的定子构成，转子31通过传递部件11与发动机2的曲柄轴21连接。因此，发动机2的制动/驱动力通过传递部件11传递给转子31，转子31相对于定子而旋转，由此交流发电机3进行发电。并且，交流发电机3增减通过发电而产生的负载，由此产生交流发电机制动/驱动力。例如，在发动机2的制动/驱动力恒定的状态下，如果减小当前的交流发电机3的负载，则通过变速器7和差动装置8作用于后轮10R的制动/驱动力增加。即，交流发电机3产生交流发电机制动/驱动力、此处为交流发电机驱动力(正的制动/驱动力)。另一方面，在发动机2的制动/驱动力恒定的状态下，例如如果增加当前的交流发电机3的负载，则通过变速器7和差动装置8作用于后轮10R的制动/驱动力减小，所以产生交流发电机制动/驱动力、此处为交流发电机制动力(负的制动/驱动力)。即，从发动机2的制动/驱动力减去交流发电机3的交流发电机制动/驱动力后的制动/驱动力作用于后轮10R。
交流发电机3与交流发电机ECU6连接。交流发电机3根据由交流发电机ECU6进行的蓄电池4的充电控制来控制发电，根据由交流发电机ECU6进行的交流发电机制动/驱动力控制来控制要产生的交流发电机制动/驱动力。
蓄电池4是蓄电装置，与交流发电机3和电气负载9连接。蓄电池4由额定电压的二次电池构成，积蓄交流发电机3发电的电力。另外，蓄电池4设有蓄电池电压传感器41。蓄电池电压传感器41是蓄电池电压检测单元，用于检测蓄电池4的当前的蓄电池电压Vr(V)。蓄电池电压传感器41与交流发电机ECU6连接，所检测到的蓄电池电压Vr被输出给交流发电机ECU6。并且，蓄电池4设有蓄电池电流传感器42。蓄电池电流传感器42是充电/放电电流检测单元，用于检测蓄电池4被充电时的电流值、以及蓄电池4放电时的电流值即充电/放电电流值Ix(A)。蓄电池电流传感器42与交流发电机ECU6连接，所检测到的充电/放电电流值Ix被输出给交流发电机ECU6。
发动机ECU5用于控制发动机2运转。发动机ECU5根据按照驾驶员的要求而设定的、或者在车辆1自动行驶控制中计算的对车辆1要求的要求制动/驱动力，向发动机2输出喷射信号、点火信号、阀开度信号等，根据这些输出信号，进行通过未图示的燃料喷射阀提供给发动机2的燃料的燃料供给量和喷射定时等燃料喷射控制、未图示的火花塞的点火控制、在发动机2的未图示的进气路径中设置的未图示的节流阀的阀开度控制等。另外，发动机ECU5与交流发电机ECU6连接，基于输入发动机ECU5的发动机2的运转状态的信息、例如要求制动/驱动力等，适当地输出给交流发电机ECU6。其中，发动机ECU5的硬件结构主要由进行运算处理的CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、存储程序和信息的存储器(SRAM等RAM、EEPROM等ROM(Read Only Memory：只读存储器))、输入输出接口等构成，与已有的发动机ECU相同，所以省略具体说明。
交流发电机ECU6用于控制交流发电机3的动作。并且，交流发电机ECU6也用于监视蓄电池4的充电状态。交流发电机ECU6进行充电控制及交流发电机制动/驱动力控制。交流发电机ECU6如图2所示具有充电控制部61、交流发电机制动/驱动力控制部62、SOC值计算部63、SOC值校正部64和交流发电机控制部65。其中，交流发电机ECU6的硬件结构与发动机ECU5大致相同，所以省略具体说明。另外，66表示后面叙述的存储目标电压设定图等的存储部。
充电控制部61是充电控制单元，使交流发电机3发电，并进行蓄电池4的充电控制。充电控制部61具有目标电压设定部61a、充电目标电流值计算部61b和加速/减速状态判定部61c。
目标电压设定部61a是目标电压设定单元，设定充电控制中的目标电压V*(V)。目标电压设定部61a根据由后面叙述的加速/减速状态判定部61c判定的车辆1的加速/减速状态以及由SOC值校正部64对由SOC值计算部63计算的SOC值A(％)进行校正后的值、即校正后的SOC值(以下简称为“SOC校正值”)B(％)，设定目标电压V*。具体地讲，根据车辆1的加速/减速状态、SOC校正值B和存储在存储部66中的目标电压设定图，设定目标电压V*。
其中，目标电压设定图如图3所示，是基于加速/减速状态和SOC校正值B和目标电压V*的关系的图，能够根据车辆1的加速/减速状态和SOC校正值B设定目标电压V*。在目标电压设定图中，在实施方式中预先将目标电压V*设定为LOW(低)、MID(中)、HIGH(高)这三种，电压的大小关系是LOW＜MID＜HIGH。并且，在目标电压设定图中，预先将加速/减速状态设定为减速中、正常行驶中、加速中这三种状态。并且，在目标电压设定图中，预先根据SOC校正值B和阈值C、D的关系，将蓄电池4的充电状态设定为充电状态大、充电状态中、充电状态小这三种状态。其中，阈值C是判定为蓄电池4的SOC值A充分大的值，阈值D是判定为蓄电池4的SOC值A充分小的值，并存在阈值C＞阈值D的关系。所谓充电状态大是指SOC校正值B为阈值C以上的状态，所谓充电状态中是指SOC校正值B小于阈值C但超过阈值D的状态，所谓充电状态小是指SOC校正值B为阈值D以下的状态。目标电压设定图被设定成为，当车辆1为减速中，使目标电压V*比正常行驶中或加速中高，从而积极地进行通过交流发电机3的发电来对蓄电池4充电。另一方面，目标电压设定图被设定成为，当车辆1为加速中，使目标电压V*比减速中或正常行驶中低，从而消极地进行通过交流发电机3的发电来对蓄电池4充电，减小通过交流发电机3发电而产生的负载，抑制发动机2产生的制动/驱动力(此处是驱动力)的减小。并且，在目标电压设定图中，在充电状态大、而且蓄电池4的SOC值A充分大的情况下，不需要积极地进行蓄电池4的充电，所以设定成为使目标电压V*比充电状态中或充电状态小时低。另一方面，目标电压设定图中，在充电状态小、而且蓄电池4的SOC值A充分小的情况下，需要积极地进行蓄电池4的充电，所以设定成为使目标电压V*比充电状态大或充电状态中时高。另外，所谓充电状态大是指SOC校正值B超过阈值C的状态，所谓充电状态中是指SOC校正值B为阈值C以下且在阈值D以上的状态，所谓充电状态小是指SOC校正值B小于阈值D的状态。
充电目标电流值计算部61b是充电目标电流值计算单元，用于计算充电目标电流值Ib(A)。充电目标电流值计算部61b计算将由上述目标电压设定部61a设定的目标电压V*与由蓄电池电压传感器41检测到的输出给交流发电机ECU6的蓄电池电压Vr之差，乘以把电压值转换为电流值的增益g所得到的值，作为充电目标电流值Ib。另外，由充电目标电流值计算部61b计算的充电目标电流值Ib被输出给交流发电机控制部65。
加速/减速状态判定部61c是加速/减速状态判定单元，用于判定车辆1的加速/减速状态。加速/减速状态判定部61c根据车辆1要求的要求制动/驱动力Fx(N)与交流发电机制动/驱动力Fo(N)的合计值Ft(N)，判定车辆1的加速/减速状态。在实施方式中，加速/减速状态判定部61c根据合计值Ft与阈值E、G的关系，判定车辆1的加速/减速状态属于“加速中”、“正常行驶中”、“减速中”的哪种状态。其中，阈值E是判定为车辆1加速的值，阈值G是判定为车辆1减速的值，并存在关系阈值E＞阈值G。加速/减速状态判定部61c在合计值Ft为阈值E以上时，判定为“加速中”(Ft≥E)，在合计值Ft小于阈值E但超过阈值G时，判定为“正常行驶中”(E＞Ft＞G)，在合计值Ft为阈值G以下时，判定为“减速中”(G≥Ft)。因此，不仅考虑车辆1要求的要求制动/驱动力Fx，也考虑交流发电机3通过交流发电机制动/驱动力控制在将来产生的交流发电机制动/驱动力Fo，判定车辆1的加速/减速状态。因此，能够根据车辆1的今后的加速/减速状态进行充电控制。另外，加速/减速状态判定部61c也可以在合计值Ft超过阈值E时，判定为“加速中”(Ft＞E)，在合计值Ft为阈值E以下且在阈值G以上时，判定为“正常行驶中”(E≥Ft≥G)，在合计值Ft小于阈值G时，判定为“减速中”(G＞Ft)。
交流发电机制动/驱动力控制部62是交流发电机制动/驱动力控制单元，用于进行交流发电机制动/驱动力控制，根据车辆1的行驶状态控制由交流发电机3产生的作用于车辆1的交流发电机制动/驱动力Fo。交流发电机制动/驱动力控制部62根据车辆的行驶状态使交流发电机3产生交流发电机制动/驱动力Fo，并使所产生的交流发电机制动/驱动力Fo作用于车辆1。交流发电机制动/驱动力控制部62具有交流发电机制动/驱动力设定部62a、交流发电机目标电流值计算部62b和相位调整滤波器部62c。
交流发电机制动/驱动力设定部62a是交流发电机制动/驱动力设定单元，根据车辆1的行驶状态来设定交流发电机制动/驱动力Fo。交流发电机制动/驱动力设定部62a根据车辆1的行驶状态、尤其是车辆1的动作状态等，设定交流发电机制动/驱动力Fo。具体地讲，交流发电机制动/驱动力设定部62a以例如车辆1的减震、抑制车辆1的节距角的变动和滚动角的变动和偏转角的变动、抑制发动机2产生的制动/驱动力的变动为目的，设定交流发电机制动/驱动力Fo。交流发电机制动/驱动力设定部62a根据从发动机ECU5输出给交流发电机ECU6的信息、例如要求制动/驱动力Fo、发动机转数，以及由其他传感器12检测到的并输出给交流发电机ECU6的信息、例如车辆1的未图示的各个车轮的车轮速度、车轮1的状态等，设定交流发电机制动/驱动力Fx。
交流发电机目标电流值计算部62b是交流发电机目标电流值计算单元，计算交流发电机目标电流值Io(A)。交流发电机目标电流值计算部62b根据由上述交流发电机制动/驱动力设定部62a设定的交流发电机制动/驱动力Fo，计算交流发电机目标转矩To(Nm)。交流发电机目标电流值计算部62b根据所计算的交流发电机目标转矩To(Nm)计算交流发电机目标电流值Io。另外，由交流发电机目标电流值计算部62b计算的交流发电机目标电流值Io被输出给后面叙述的SOC值校正部64。并且，由交流发电机目标电流值计算部62b计算的交流发电机目标电流值Io通过后面叙述的相位调整滤波器部62c输出给交流发电机控制部65。
相位调整滤波器部62c是相位调整滤波器，在使交流发电机制动/驱动力Fo实际作用于车辆1的定时进行基于交流发电机目标电流值Io的交流发电机制动/驱动力控制。调整为了在使对车辆1所设定的交流发电机制动/驱动力Fo实际发挥作用的定时通过交流发电机3产生所设定的交流发电机制动/驱动力Fo，相位调整滤波器部62c使由交流发电机目标电流值计算部62b根据由上述交流发电机制动/驱动力设定部62a设定的交流发电机制动/驱动力Fo而计算的交流发电机目标电流值Io，根据上述定时而延迟后输出给交流发电机控制部65。相位调整滤波器部62c根据上述交流发电机制动/驱动力设定部62a设定交流发电机制动/驱动力Fo的目的来设定延迟。相位调整滤波器部62c例如将延迟设定为约10～1000ms。另外，通过相位调整滤波器部62c设定的延迟可以是恒定值，也可以根据车辆1的车速(由其他传感器12检测到的基于未图示的各个车轮的车轮速度的车速)而变化。
SOC值计算部63用于计算蓄电池4的充电状态。SOC值计算部63根据由蓄电池电流传感器42检测到的并输出给交流发电机ECU6的充电/放电电流值Ix，计算蓄电池4的充电状态即蓄电池4的充电率、即SOC值A(％)。SOC值计算部63计算将检测到的充电/放电电流值Ix的时间积分值除以蓄电池4的蓄电池容量K所得到的值，作为SOC值A。
SOC值校正部64是SOC值校正单元，根据交流发电机制动/驱动力Fo校正基于蓄电池4的充电状态的SOC值A。SOC值校正部64计算根据由上述交流发电机制动/驱动力设定部62a计算的交流发电机制动/驱动力Fo对由上述SOC值计算部63计算的SOC值A进行校正后的值、即SOC校正值B。SOC值校正部64根据由上述相位调整滤波器部62c进行的相位调整计算由交流发电机目标电流值计算部62b调整调整所计算的交流发电机目标电流值Io的时间积分值、即交流发电机发电量Xo(Ah)。SOC值校正部64根据所算出的交流发电机发电量Xo计算SOC增益G，并根据所算出的SOC增益G校正SOC值A。SOC值校正部64计算将所算出的交流发电机发电量Xo除以蓄电池4的蓄电池容量K得到的值，作为SOC增益G，并计算将所算出的SOC增益G与SOC值A相加得到值，作为SOC校正值B。因此，通过SOC值校正部64进行的SOC值A的校正，是根据基于交流发电机制动/驱动力Fo的交流发电机发电量Xo而进行的，该交流发电机制动/驱动力Fo是交流发电机3通过交流发电机制动/驱动力控制在将来产生的交流发电机制动/驱动力，SOC校正值B成为车辆1的今后的SOC值。因此，充电控制部61能够根据今后的SOC值进行充电控制。
交流发电机控制部65用于控制交流发电机3。交流发电机控制部65通过增减交流发电机3的励磁电流控制交流发电机3。交流发电机控制部65根据由上述充电目标电流值计算部61b计算的充电目标电流值Ib、与由交流发电机目标电流值计算部62b计算的交流发电机目标电流值Io之合计值，增减交流发电机3的励磁电流。因此，充电控制部61通过交流发电机控制部65，根据由目标电压设定部61a设定的目标电压V*、即根据由充电目标电流值计算部61b计算的充电目标电流值Ib，进行蓄电池4的充电控制。并且，交流发电机制动/驱动力控制部62根据由交流发电机目标电流值计算部62b计算的交流发电机目标电流值Io进行交流发电机制动/驱动力控制。
下面，说明交流发电机ECU6的动作。这里，说明由交流发电机ECU6进行的交流发电机控制方法。说明尤其是在通过交流发电机制动/驱动力控制部62使交流发电机3产生交流发电机制动/驱动力Fo时，充电控制部61对蓄电池4的充电控制。图4是交流发电机制动/驱动力控制中的交流发电机ECU的动作流程图。图5是充电控制中的交流发电机ECU的动作流程图。
首先，说明交流发电机ECU6的交流发电机制动/驱动力控制部62的动作。如图4所示，交流发电机制动/驱动力控制部62获取蓄电池状态及车辆1的行驶状态(步骤ST101)。这里，交流发电机制动/驱动力控制部62根据由蓄电池电流传感器42检测到的充电/放电电流值Ix、由SOC值计算部63计算的SOC值A等，获取例如蓄电池4的劣化状态、蓄电池4的模式状态、蓄电池4的充电/放电状态等，作为蓄电池状态。并且，交流发电机制动/驱动力控制部62根据从发动机ECU5输出给交流发电机ECU6的信息，例如要求制动/驱动力Fx、发动机转数，以及由其他传感器12检测到的并输出给交流发电机ECU6的信息，例如车辆1的未图示的各个车轮的车轮速度、车辆1的状态等，获取例如车辆1的节距角的变动状态、滚动角的变动状态、偏转角的变动状态、和发动机2产生的制动/驱动力的变动状态等，作为车辆1的行驶状态。
然后，交流发电机制动/驱动力控制部62根据蓄电池状态判定是否能够进行交流发电机制动/驱动力控制(步骤ST102)。这里，在蓄电池状态例如是蓄电池4劣化的状态、蓄电池4的模式是再生模式的状态、蓄电池4是过度放电状态或者蓄电池4是过度充电状态的情况下，交流发电机制动/驱动力控制部62判定为不能进行交流发电机制动/驱动力控制(步骤ST102为否)，不进行交流发电机制动/驱动力控制部62的交流发电机制动/驱动力控制。即，根据蓄电池状态，在不能进行交流发电机制动/驱动力控制的情况下和优先进行充电控制的情况下等，不进行交流发电机制动/驱动力控制部62的交流发电机制动/驱动力控制。
然后，在根据蓄电池状态判定能够进行交流发电机制动/驱动力控制时(步骤ST102为是)，交流发电机制动/驱动力控制部62的交流发电机制动/驱动力设定部62a根据车辆1的行驶状态设定交流发电机制动/驱动力Fo(步骤ST103)。这里，例如根据车辆1的未图示的各个车轮的车轮速度而今后车辆1的节距角有变动的情况下，交流发电机制动/驱动力设定部62a将交流发电机制动/驱动力Fo设定成为能够抑制俯仰角的变动。
然后，交流发电机制动/驱动力控制部62把由交流发电机制动/驱动力设定部62a设定的交流发电机制动/驱动力Fo输出给充电控制部61的加速/减速状态判定部61c(步骤ST104)。
然后，交流发电机制动/驱动力控制部62的交流发电机目标电流值计算部62b根据由交流发电机制动/驱动力设定部62a设定的交流发电机制动/驱动力Fo计算交流发电机目标转矩To(步骤ST105)。
然后，交流发电机目标电流值计算部62b根据所计算的交流发电机目标转矩To计算交流发电机目标电流值Io(步骤ST106)。
然后，交流发电机制动/驱动力控制部62把由交流发电机目标电流值计算部62b计算的交流发电机目标电流值Io输出给SOC值校正部64(步骤ST107)。
然后，交流发电机制动/驱动力控制部62的相位调整滤波器部62c进行交流发电机制动/驱动力控制的相位调整(步骤ST108)。这里，相位调整滤波器部62c为了在使交流发电机制动/驱动力Fo实际作用于车辆1的定时把由上述交流发电机目标电流值计算部62b计算的交流发电机目标电流值Io输出给交流发电机控制部65，所以根据该定时将交流发电机目标电流值Io向交流发电机控制部65的输出延迟。例如，在通过交流发电机制动/驱动力设定部62a设定了能够抑制车辆1的节距角的变动的交流发电机制动/驱动力Fo的情况下，将交流发电机目标电流值Io向交流发电机控制部65的输出延迟，从而在车辆1的节距角实际变动时，通过交流发电机3产生所设定的交流发电机制动/驱动力Fo。
然后，相位调整滤波器部62c在相位调整后，将由交流发电机目标电流值计算部62b计算的交流发电机目标电流值Io输出给交流发电机控制部65(步骤ST109)。
下面，说明交流发电机ECU6的充电控制部61的动作。如图5所示，充电控制部61获取要求制动/驱动力Fx、蓄电池电压V和充电/放电电流值Ix(步骤ST201)。这里，充电控制部61获取从发动机ECU5输出给交流发电机ECU6的要求制动/驱动力Fx、由蓄电池电压传感器41检测到的并输出给交流发电机ECU6的蓄电池电压Vr、以及由蓄电池电流传感器42检测到的并输出给交流发电机ECU6的充电/放电电流值Ix。
然后，交流发电机ECU6的SOC值计算部63计算SOC值A(步骤ST202)。这里，SOC值计算部63计算将上述获取到的充电/放电电流值Ix的时间积分值除以蓄电池4的蓄电池容量K得到的值，作为SOC值A。
然后，SOC值校正部64计算交流发电机发电量Xo(步骤ST203)。这里，SOC值校正部64根据上述相位调整滤波器部62c的相位调整计算由交流发电机目标电流值计算部62b所计算的交流发电机目标电流值Io的时间积分值、即交流发电机发电量Xo。
然后，SOC值校正部64根据所计算的交流发电机发电量Xo计算SOC增益G(步骤ST204)。这里，SOC值校正部64计算将所算出的交流发电机发电量Xo除以蓄电池4的蓄电池容量K得到的值，作为SOC增益G(G＝Xo/K)。
然后，SOC值校正部64根据所计算的SOC增益G计算SOC校正值B(步骤ST205)。这里，SOC值校正部64计算将所算出的SOC增益G与SOC值A相加得到的值，作为SOC校正值B(B＝A+G)。另外，SOC值校正部64把所计算的SOC校正值B输出给目标电压设定部61a。
然后，充电控制部61的加速/减速状态判定部61c判定加速/减速状态(步骤ST206)。这里，加速/减速状态判定部61c根据所获取到的要求制动/驱动力Fx、与从交流发电机制动/驱动力控制部62输出给加速/减速状态判定部61c的交流发电机制动/驱动力Fo之合计值Ft，判定车辆1的加速/减速状态属于“加速中”、“正常行驶中”、“减速中”的哪种状态。
然后，充电控制部61的目标电压设定部61a设定目标电压V*(步骤ST207)。这里，目标电压设定部61a根据由加速/减速状态判定部61c判定的车辆1的加速/减速状态、和从SOC值校正部64输出的SOC校正值B、和目标电压设定图，设定目标电压V*。
然后，充电控制部61的充电目标电流值计算部61b计算充电目标电流值Ib(步骤ST208)。充电目标电流值计算部61b计算将由目标电压设定部61a设定的目标电压V*与所获取到的蓄电池电压Vr之差乘以增益g得到的值，作为充电目标电流值Ib(Ib＝(V*-Vr)×g)。
然后，充电目标电流值计算部61b把所计算的充电目标电流值Ib输出给交流发电机控制部65(步骤ST209)。
然后，交流发电机ECU6的交流发电机控制部65根据由充电控制部61计算的充电目标电流值Ib、和由交流发电机制动/驱动力控制部62计算的交流发电机目标电流值Io，控制交流发电机3(步骤ST210)。这里，交流发电机控制部65根据充电目标电流值Ib与交流发电机目标电流值Io之合计值，增减交流发电机3的励磁电流。因此，交流发电机3根据所设定的目标电压V*而发电，并产生所设定的交流发电机制动/驱动力Fo。因此，交流发电机ECU6通过控制交流发电机3进行蓄电池4的充电控制，并且进行交流发电机制动/驱动力控制。
如上所述，实施方式的交流发电机ECU6在蓄电池4的充电控制中进行交流发电机制动/驱动力控制的情况下，根据交流发电机制动/驱动力Fo校正基于蓄电池4的充电状态的SOC值A。并且，例如在根据所设定的目标电压V*来进行充电控制的情况下，根据车辆1的加速/减速状态及校正后的SOC值即SOC校正值B，设定目标电压V*。因此，即使在通过交流发电机制动/驱动力控制而使交流发电机3产生交流发电机制动/驱动力Fo时，也能够考虑所产生的交流发电机制动/驱动力Fo来进行蓄电池4的充电控制。因此，能够考虑交流发电机制动/驱动力控制来高效率地进行基于交流发电机3的发电的能量回收。
另外，在上述实施方式中，交流发电机制动/驱动力控制部62只根据由交流发电机制动/驱动力设定部62a设定的交流发电机制动/驱动力Fo、由交流发电机目标电流值计算部62b计算的交流发电机目标电流值Io，进行交流发电机制动/驱动力控制，但本发明不限于此。交流发电机制动/驱动力控制部62例如也可以根据按照预先存储的从交流发电机制动/驱动力控制部62输出的交流发电机目标转矩Fo而计算的交流发电机目标电流值Io，进行交流发电机制动/驱动力控制。在这种情况下，例如具有未图示的导航系统作为检测车辆1的当前位置的当前位置检测单元，，并与交流发电机ECU6连接。并且，导航系统的未图示的存储部作为存储单元发挥作用，用于将根据交流发电机目标转矩Fo而计算的交流发电机目标电流值Io与当前位置相对应地存储。导航系统的未图示的存储部存储由导航系统检测到的车辆1的当前位置与在当前位置根据交流发电机目标转矩Fo而计算的交流发电机目标电流值Io的关系。交流发电机制动/驱动力控制部62在车辆1通过所存储的当前位置的情况下，根据与当前位置相对应地存储在导航系统的存储部中的交流发电机目标电流值Io进行交流发电机制动/驱动力控制。另外，将交流发电机目标电流值Io与当前位置相对应地存储的存储单元也可以是交流发电机ECU6的存储部66。
具体地讲，未图示的导航系统的存储部例如每当车辆1行驶预定距离(例如10m)时，将累计由交流发电机目标电流值计算部62b计算的交流发电机目标电流值Io得到的交流发电机电流累计值与由导航系统检测到的当前位置相关联地存储。在车辆1通过与存储在导航系统的存储部中的交流发电机电流累计值相对应的当前位置时，交流发电机目标电流值计算部62b将与当前位置对应的交流发电机电流累计值作为交流发电机目标电流值Io，进行交流发电机制动/驱动力控制。另外，也可以在预测车辆1将要通过所存储的当前位置时，交流发电机目标电流值计算部62b将与预先根据车辆1的车速预测将要通过的当前位置对应的交流发电机电流累计值作为交流发电机目标电流值Io，进行交流发电机制动/驱动力控制。在这种情况下，相位调整滤波器部62c根据车辆1的车速来改变延迟。
产业上的可利用性
如上所述，交流发电机控制装置及交流发电机控制方法，对进行蓄电池的充电控制、以及控制作用于车辆的交流发电机制动/驱动力的交流发电机制动/驱动力控制的交流发电机控制装置及交流发电机控制方法非常有用，尤其适合于考虑交流发电机制动/驱动力控制来高效率地进行基于交流发电机的发电的能量回收。

Claims (7)

1.一种交流发电机控制装置，其特征在于，具有：
充电控制单元，使安装在车辆上的交流发电机发电，并进行蓄电池的充电控制；
交流发电机制动/驱动力控制单元，用于进行交流发电机制动/驱动力控制，根据所述车辆的行驶状态控制由所述交流发电机产生的并作用于所述车辆的交流发电机制动/驱动力；和
SOC值校正单元，根据所述交流发电机制动/驱动力校正基于所述蓄电池的充电状态的SOC值。
2.根据权利要求1所述的交流发电机控制装置，其特征在于，
所述充电控制单元具有目标电压设定单元，根据所述车辆的加速/减速状态及所述校正后的SOC值设定所述充电控制中的目标电压，所述充电控制单元根据所述设定的目标电压进行所述充电控制。
3.根据权利要求1或2所述的交流发电机控制装置，其特征在于，
还具有蓄电池电压检测单元，检测所述蓄电池的蓄电池电压，
所述充电控制单元具有充电目标电流值计算单元，根据所述目标电压和所述检测到的蓄电池电压的差值计算充电目标电流值，所述充电控制单元根据所述计算的充电目标电流值进行所述充电控制，
交流发电机制动/驱动力控制单元具有：根据所述车辆的行驶状态设定所述交流发电机制动/驱动力的交流发电机制动/驱动力设定单元，以及根据所述设定的交流发电机制动/驱动力计算交流发电机目标电流值的交流发电机目标电流值计算单元，所述交流发电机制动/驱动力控制单元根据所述计算的交流发电机目标电流值进行交流发电机制动/驱动力控制，
所述SOC值校正单元根据所述交流发电机目标电流值校正所述SOC值。
4.根据权利要求3所述的交流发电机控制装置，其特征在于，
交流发电机制动/驱动力控制单元具有相位调整滤波器，在使交流发电机制动/驱动力实际作用于所述车辆的定时，进行基于所述交流发电机目标电流值的交流发电机制动/驱动力控制，
所述SOC值校正单元根据交流发电机发电量计算SOC增益，并根据所述计算的SOC增益校正所述SOC值，所述交流发电机发电量是基于由所述相位调整滤波器进行的相位调整所得到的所述交流发电机目标电流值的时间积分值。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的交流发电机控制装置，其特征在于，
所述充电控制单元具有加速状态判定单元，根据所述车辆要求的要求制动/驱动力与所述交流发电机制动/驱动力的合计值，判定所述车辆的加速/减速状态。
6.根据权利要求3～5中任一项所述的交流发电机控制装置，其特征在于，
还具有：检测所述车辆的当前位置的当前位置检测单元；检测所述交流发电机的交流发电机电流值的交流发电机电流检测单元；和将所述检测的交流发电机电流值与所述当前位置相对应地存储的存储单元，
在所述车辆通过所述存储的当前位置的情况下，所述制动/驱动力控制单元将与该当前位置相对应地存储的交流发电机电流值作为目标电流值来进行交流发电机制动/驱动力控制。
7.一种交流发电机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
进行交流发电机制动/驱动力控制的步骤，根据车辆的行驶状态控制由安装在所述车辆上的交流发电机产生的并作用于所述车辆的交流发电机制动/驱动力；
根据蓄电池的充电状态计算SOC值的步骤；
根据所述交流发电机制动/驱动力校正所述SOC值的步骤；
根据所述车辆的加速/减速状态及所述SOC值设定目标电压的步骤；
根据所述设定的目标电压使所述交流发电机发电，并进行所述蓄电池充电控制。
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