CN104245455B - 车辆的发电装置以及车辆的发电控制方法 - Google Patents

Abstract

控制装置(10)具有：利用对每一车速设定了目标减速度的目标减速度映射来计算目标减速度的目标减速度计算单元(101)；基于该目标减速度、发电机(2)的转速、及变速器(3)的变速比来计算指令发电转矩的指令发电转矩计算单元(102)；及基于该指令发电转矩、发电机(2)的转速、及输出电压来计算指令占空比的指令占空比计算单元(103)。目标减速度映射是基于在伴随着车辆的燃料停止而产生的减速时、与实际行驶状况相应的车速推移来计算得到。

Description

车辆的发电装置以及车辆的发电控制方法

技术领域

本发明涉及车辆的发电装置及车辆的发电控制方法，特别涉及用于提高在车辆减速时将动能作为电能进行回收的能量回收的回收效率、改善车辆的燃料消耗效率的车辆的发电装置及车辆的发电控制方法。

背景技术

近年来，作为减少车辆的燃料消耗效率的技术，研发出在车辆减速时没有利用加速踏板操作的加速要求的情况下，停止燃料喷射，并将车辆的动能作为再生发电的电力进行回收的车辆。这种车辆中，重要的是将发电转矩设定为适当值，使得再生发电时的车辆的减速感不会过强，并尽可能获得较大的再生发电量。

例如，在专利文献1揭示的现有装置中记载有如下技术：即，车速越快，将目标减速度设定得越大，并控制发电机的发电量以使得实际的减速度达到目标减速度，从而利用再生发电的减速能量的回收和最佳燃料停止时间的设定来实现最大的燃料消耗效率提高效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2004-120877号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1揭示的现有装置中，考虑对车速的行驶阻力，车速越快，将目标减速度设定得越大，但是，实际车辆行驶时的车速推移并非一样，因此，未必能设定为燃料消耗效率提高效果最大的目标减速度。

此外，虽然将目标减速度设定得越大，伴随着燃料停止而产生的减速时的再生发电量增加，但另一方面，由于减速度变大，因此，车速有可能低于驾驶员想要的车速。在此情况下，驾驶员会再加速而进行加速操作，因此，燃料停止会被解除，并且再生发电也会结束，燃料使用量会增加。

图6是表示特定车速下的目标减速度与再生发电的推定燃料削减量的关系的图。图6中，横轴表示目标减速度，纵轴表示推定燃料削减量。此外，实线60表示推定燃料削减量相对于目标减速度的推移。如实线60所示，每一目标减速度的推定燃料削减量的值相差较大，其变化较为复杂，因此，不易得出燃料削减量最大的目标减速度。

图6中，点63中，推定燃料削减量最大。为了使再生发电的燃料削减效果最大，需要将目标减速度设定为与点63对应的减速度的值。然而，在专利文献1的现有装置中，未必能将目标减速度设定为与图6的点63对应的减速度。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种车辆的发电装置及发电控制方法，能计算出推定燃料削减量最大的目标减速度，并能基于该目标减速度来设定发电机的输出，从而伴随着燃料停止而产生的减速时的再生发电中的燃料削减量最大，可提高车辆的燃料消耗效率。

解决技术问题的技术方案

本发明涉及一种车辆的发电装置，其装载在车辆上，该车辆包括：作为车辆的动力源的内燃机；与所述内燃机之间交换动力并能根据所输入的指令发电量来对发电量进行可变控制的旋转电机；及将所述内燃机和所述旋转电机的动力传递给车辆的驱动轴的变速器，其特征在于，该车辆的发电装置包括：检测所述旋转电机的转速的转速检测单元；检测所述旋转电机的输出电压的输出电压获取单元；检测所述变速器的变速比的变速比检测单元；检测所述车辆的车速的车速检测单元；及向所述旋转电机输入所述指令发电量的控制装置，所述控制装置包括：目标减速度计算单元，其利用对每一车速设定了目标减速度的目标减速度映射，根据由所述车速检测单元检测出的所述车速，计算目标减速度；指令发电转矩计算单元，其基于由所述目标减速度计算单元计算出的所述目标减速度、由所述转速检测单元检测出的所述转速、及由所述变速比检测单元检测出的所述变速比，计算指令发电转矩；及指令发电量计算单元，其基于由所述指令发电转矩计算单元计算出的所述指令发电转矩、由所述转速检测单元检测出的所述转速、及由所述输出电压获取单元检测出的所述输出电压，计算输入到所述旋转电机的所述指令发电量，所述目标减速度映射是基于在伴随着所述车辆的燃料停止而产生的减速时、由所述车速检测单元检测出的与所述车辆的实际行驶状况相应的车速推移来计算得到。

发明效果

本发明涉及一种车辆的发电装置，其装载在车辆上，该车辆包括：作为车辆的动力源的内燃机；与所述内燃机之间交换动力并能根据所输入的指令发电量来对发电量进行可变控制的旋转电机；及将所述内燃机和所述旋转电机的动力传递给车辆的驱动轴的变速器，其特征在于，该车辆的发电装置包括：检测所述旋转电机的转速的转速检测单元；检测所述旋转电机的输出电压的输出电压获取单元；检测所述变速器的变速比的变速比检测单元；检测所述车辆的车速的车速检测单元；及向所述旋转电机输入所述指令发电量的控制装置，所述控制装置包括：目标减速度计算单元，其利用对每一车速设定了目标减速度的目标减速度映射，根据由所述车速检测单元检测出的所述车速，计算目标减速度；指令发电转矩计算单元，其基于由所述目标减速度计算单元计算出的所述目标减速度、由所述转速检测单元检测出的所述转速、及由所述变速比检测单元检测出的所述变速比，计算指令发电转矩；及指令发电量计算单元，其基于由所述指令发电转矩计算单元计算出的所述指令发电转矩、由所述转速检测单元检测出的所述转速、及由所述输出电压获取单元检测出的所述输出电压，计算输入到所述旋转电机的所述指令发电量，所述目标减速度映射是基于在伴随着所述车辆的燃料停止而产生的减速时、由所述车速检测单元检测出的与所述车辆的实际行驶状况相应的车速推移来计算得到，因此，能计算出推定燃料削减量为最大的目标减速度，并能基于该目标减速度来设定发电机的输出，从而伴随着燃料停止而产生的减速时的再生发电的燃料削减量最大，可提高车辆的燃料消耗效率。

附图说明

图1是表示具备本发明的实施方式1所涉及的车辆的发电装置的车辆的结构图。

图2是对本发明的实施方式1所涉及的计算目标减速度映射的方法进行说明的、根据随着车辆的燃料停止而产生的减速时的车速推移计算出的减速度分布图。

图3是图2所示的减速度分布图的车速Vs截面的减速度分布图。

图4是表示在本发明的实施方式1中的计算目标减速度映射的方法进行说明的、推定燃料停止时间量的计算结果例的曲线图。

图5是表示在本发明的实施方式1中的计算目标减速度映射的方法进行说明的、推定再生发电量的计算结果例的曲线图。

图6是表示在本发明的实施方式1中的计算目标减速度映射的方法进行说明的、推定燃料削减量的计算结果例的曲线图。

图7是表示本发明的实施方式1所涉及的车辆的发电装置中、求出减速度分布的处理的流程图。

图8是表示本发明的实施方式1所涉及的车辆的发电装置中、计算目标减速度映射的处理的流程图。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的车辆的发电装置中、计算目标减速度映射的处理的流程图。

图10是表示本发明的实施方式3所涉及的车辆的发电装置中、求出减速度分布的处理的流程图。

图11是表示本发明的实施方式5所涉及的车辆的发电装置中、计算燃料停止时间量评价系数的处理的流程图。

图12是表示本发明的实施方式5所涉及的车辆的发电装置中、计算发电量评价系数的处理的流程图。

图13是表示用于计算发电机的发电量的发电机的输出特性的映射。

图14是表示本发明的实施方式6所涉及的车辆的发电装置中、作为初始值设定的减速目标减速度映射和减速度分布的示例的曲线图。

具体实施方式

实施方式1

图1是表示具备本发明的实施方式1所涉及的车辆的发电装置的车辆的结构图。如图1所示，车辆包括作为车辆的动力源的内燃机1、发电机(旋转电机)2及变速器3。

此外，车辆包括多个车轮30、及与车轮30连接的驱动车轴(驱动轴)31。此外，对发电机2设置有转轴40，对内燃机1设置有转轴41。在转轴40、41上卷绕有传动带42。此外，变速器3设置有输入轴50和输出轴51。

本实施方式1所涉及的车辆的发电装置包括：利用车速传感器等来检测车速的车速检测单元21；检测变速器3的变速比的变速比检测单元22；获取发电机2的转速的转速获取单元23；及获取发电机2的输出电压的输出电压获取单元24。此外，本实施方式1所涉及的车辆的发电装置具有控制装置10。

发电机2经由架设于转轴40、41的传动带42，与内燃机1之间交换旋转动力。变速器3在内燃机1及发电机2、与车辆的驱动车轴31之间进行动力传递。发电机2可根据由控制装置10输入的指令占空比(Duty)来对发电量进行可变控制。

控制装置10具有减速时燃料停止判定单元110、目标减速度计算单元101、指令发电转矩计算单元102、及指令占空比计算单元103。控制装置10在判定为车辆处于伴随着燃料停止而产生的减速过程中的情况下，计算指令占空比，并将其输出到发电机2。

以下，对设置于控制装置10的各单元110、101～103进行说明。

内燃机控制单元(未图示)基于车速信息、加速踏板操作输入，进行伴随着燃料停止而产生的减速，减速时燃料停止判定单元110利用内燃机控制单元获取车辆是否处于伴随着燃料停止而产生的减速过程中的信息。

目标减速度计算单元101在利用减速时燃料停止判定单元110判定为车辆处于伴随着燃料停止而产生的减速过程中的情况下，利用目标减速度映射，基于从车速检测单元21输入的车速，计算目标减速度。目标减速度映射是基于车速和减速度，根据与车辆的实际行驶状况相应的车速推移来计算得到。具体而言，目标减速度映射是在车辆进行伴随着燃料停止而产生的减速时，基于由车速检测单元21检测出的车速、和根据车速求出的减速度，对各车速合计达到该减速度的频度，计算出减速度分布，并基于该减速度分布计算出推定燃料削减量，将推定燃料削减量最大的减速度设定作为每一车速的目标减速度来计算出。对于目标减速度映射的计算方法，将在后面进行阐述。

指令发电转矩计算单元102基于从变速比获取单元22输入的变速比、从目标减速度计算单元101输入的目标减速度，计算出指令发电转矩。

另外，变速比检测单元22通过计算从分别设置于变速器3的输入轴50和输出轴51上的两个转速传感器(未图示)输入的转速之比等方法，来获取变速比。

此外，转速获取单元23利用设置于发电机2的转速传感器(未图示)等，获取发电机2的转速。

指令占空比计算单元103基于从转速获取单元23输入的发电机2的转速、从输出电压获取单元24输入的发电机2的输出电压、从指令发电转矩计算单元102输入的指令发电转矩，计算出指令占空比。这样计算出的指令占空比被输入到发电机2。如此，本发明中，在伴随着燃料停止而产生的减速时，以成为由目标减速度计算单元101计算出的目标减速度的方式设定发电机2的发电量。

图2是用于计算目标减速度计算单元101中使用的目标减速度映射的减速度分布图。减速度根据伴随着车辆的燃料停止而产生的减速时的车速推移(车速的变化量)来计算得到。具体而言，减速度是通过对车速的变化量进行微分来求出。图2中，轴1表示车速，轴2表示减速度，轴3表示达到轴1所示的车速及轴2所示的减速度的频度。

以下，利用图7来说明获得图2所示的减速度分布的处理。图7是表示目标减速度计算单元101中执行的、求出减速度分布的处理的流程图。图7的处理是在车辆的行驶过程中以规定的时间间隔Δt来重复执行，以计算出减速度分布。图7中，首先，在步骤S100中，基于车速Vs，判定车辆是否处于减速过程中。若处于减速过程中，则前进至步骤S101的处理，若不是减速过程中，则结束处理。步骤S101中，从内燃机控制单元(未图示)获取减速时的燃料停止是否完成的信息。若燃料停止已完成，则前进至步骤S110的处理，若燃料停止未完成，则结束处理。步骤S110中，基于车速Vs在一定期间内的变化量，计算车辆的减速度α，前进至步骤S111的处理。步骤S111中，利用表示车速Vs与减速度α的关系的减速度分布表TBL_dec，求出表示车速Vs及减速度α在减速度分布表TBL_dec上的相应要素的索引值。减速度分布表TBL_dec以表格状来呈现减速度分布，具有车速轴(参照图2的轴1)和减速度轴(参照图2的轴2)。如图2所示，车速轴及减速度轴分别以预先设定的等级宽度来划分，定义各等级。设表示车速Vs的等级的索引为i_Vs、表示减速度α的等级的索引为i_α时，各索引分别由下述的(1)、(2)式来计算出，并前进至步骤S112的处理。

i_Vs＝round(Vs/ΔVs)+1 (1)

i_α＝round((α+Δα/2)/Δα) (2)

此处，ΔVs表示减速度分布表TBL_dec的车速轴的等级宽度，Δα表示减速度分布表TBL_dec的减速度轴的等级宽度。round表示对小数点以下进行四舍五入的运算。步骤S112中，将步骤S111中求出的索引所示的减速度分布表TBL_dec的要素的值如下述的(3)式那样进行合计，并结束处理。

TBL_dec(i_Vs，i_α)＝TBL_dec(i_Vs，i_α)+Δt (3)

图3是表示将图2所示的减速度分布图以特定的车速Vs切断后的截面的剖视图。横轴表示减速度，纵轴表示达到各减速度的频度。例如，在上述特定车速下、将目标减速度设定为规定值D₁的情况下，在减速度为目标减速度D₁以上的区域中，能在减速时进行燃料停止，并且进行再生发电。此外，在减速度小于目标减速度D₁的区域中，由于车辆减速时的减速度大于驾驶员想要的减速度，因此，驾驶员为了进行再加速而进行加速踩下操作，从而从燃料停止状态进行恢复，并且也无法再进行再生发电。另一方面，对目标减速度设定较大值时，能进行再生发电的每个时间量的再生发电量较大。

图4表示特定车速Vs下的目标减速度α^*与推定燃料停止时间量的关系。横轴表示目标减速度α^*，纵轴表示与各目标减速度α^*对应的推定燃料停止时间量t_FC(Vs，α^*)。图4中，点D_N表示车速Vs下的无发电状态的减速度。另外，在图3所示的减速度分布图中，与各目标减速度α^*对应的推定燃料停止时间量t_FC(Vs，α^*)是通过对减速度大于该目标减速度α^*的区域的频度进行累计而求出的。

图5表示特定车速Vs下的目标减速度α^*与推定再生发电量的关系。横轴表示目标减速度α^*，纵轴表示与各目标减速度α^*对应的推定再生发电量P(Vs，α^*)。图5中，点D_N表示车速Vs下的无发电状态的减速度。以下，对目标减速度α^*下的推定再生发电量P(Vs，α^*)的求出方法进行说明。首先，利用下述(4)式计算出车速Vs下的发电机2的转速N_ALT，并利用下述(5)式计算出与目标减速度α^*对应的发电机2的指令转矩T^*。

N_ALT＝Vs×((R_TM×R_FG×R_PLY)/R_TIRE) (4)

T^*＝M×(α^*-α_dec)×(R_TIRE/(R_TM×R_FG×R_PLY)) (5)

此处，R_TIRE表示车轮30的轮胎直径，R_PLY表示发电机2与内燃机1之间的滑轮比，R_TM表示变速器3的变速比，R_FG表示最终减速比，M表示车辆的重量。α_dec表四无发电时的减速度D_N。另外，α_dec是通过测量实际车辆的惯性减速时的车速推移等来求出的。

接下来，参照图13所示的发电机2的特性映射，求出设发电机2的转速为N_ALT、发电机2的指令转矩为T^*时的每单位时间的发电机2的发电量。图13中，横轴表示发电机2的发电转矩(指令转矩)，纵轴表示发电机2的发电量。图13中，在例如将转速分为较小、中等、较大这三个范围的情况下，70表示转速较小时的发电转矩与发电量的关系，71表示转速中等时的发电转矩与发电量的关系，72表示转速较大时的发电转矩与发电量的关系。首先，利用转速和发电转矩，根据图13的特性映射，求出每单位时间的发电机2的发电量。接下来，将求出的每单位时间的发电机2的发电量乘以能进行再生发电的时间量，计算出推定再生发电量P(Vs，α^*)。图3中，能进行再生发电的时间量是通过对减速度大于目标减速度α^*(点D₁)的区域进行累计来求出的。如上所述，获得图5所示的目标减速度与推定再生发电量的关系。

接下来，利用下述的(6)式，计算出推定燃料削减量ΔQf。

ΔQf＝k_FC×t_FC(Vs，α^*)+k_P×P(Vs，α^*) (6)

此处，k_FC是燃料停止时间量评价系数，表示燃料停止时间量对燃料削减量产生的影响的系数，例如，事先确定为无负载时的每单位时间的燃料消耗量。k_p是发电量评价系数，表示再生发电量对燃料削减量产生的影响的系数，例如，在伴随着燃料消耗而产生的发电时，事先确定为以因发电而增加的燃料量除以发电量而得到的值。

如此，计算出图6所示的推定燃料削减量(实线60所示)。图6表示特定车速Vs下的目标减速度α^*与推定燃料削减量的关系。横轴表示目标减速度α^*，纵轴表示与各目标减速度α^*对应的推定燃料削减量。图6中，点D_N表示车速Vs下的无发电状态的减速度，实线60表示计算出的推定燃料削减量ΔQf。此外，虚线61表示利用燃料停止时间量的推定燃料削减量的计算结果(即，k_FC×t_fc(Vs，α^*))，虚线62表示利用再生发电量的推定燃料削减量的计算结果(即，k_p×P(Vs，α^*))，点63表示推定燃料削减量ΔQf(实线60)为最大的点。

接下来，将推定燃料削减量ΔQf为最大的目标减速度α^*设定为车速Vs下的目标减速度。即，图6中，将目标减速度设定为与点63对应的减速度的值。

这样，对于其他车速的区域，也与上述同样，求出推定燃料削减量ΔQf为最大的目标减速度，并计算出图1的目标减速度计算单元101中使用的目标减速度映射。

以下，利用图8对计算目标减速度映射的方法进行说明。图8是表示本发明的实施方式1所涉及的车辆的发电控制装置中设置的目标减速度计算单元101中的、计算目标减速度映射的处理的流程图。对进行图8的处理的执行时刻没有限定，例如在车辆结束行驶、利用点火开关操作来停止内燃机1时执行。图8中，首先，步骤S200中，以与减速度分布表TBL_dec的车速轴的要素数相应的次数重复执行到步骤S201为止的期间的处理。在对执行对象的所有要素结束了处理的情况下，前进至步骤S203的处理，在未结束的情况下，前进至步骤S210的处理。此时，设相应的车速轴上的索引为i_Vs。另外，在上述说明中，记载为以与减速度分布表TBL_dec的车速轴的要素数相应的次数重复进行执行，但包含这些要素的车速轴的范围适当决定为通常的车速范围、即时速0km～时速160km为止之间等即可。对如此决定的车速轴的规定范围内的每一车速(表示车速等级的每一索引i_Vs)，重复执行步骤S200至S201为止的处理。

步骤S210中，以与减速度分布表TBL_dec的减速度轴的要素数相应的次数重复执行到步骤S211的处理为止的期间的处理，在对执行对象的所有要素结束了处理的情况下，前进至步骤S202的处理，在未结束的情况下，前进至步骤S212的处理。此时，设相应的减速度轴上的索引为i_α。另外，在上述说明中，记载为以与减速度分布表TBL_dec的车速轴的要素数相应的次数重复进行执行，但包含这些要素的减速度轴的范围适当决定为通常的减速度范围等即可。对如此决定的减速度轴的规定范围内依次设定的每一目标减速度(表示减速度等级的每一索引i_α)，重复执行步骤S210至S211为止的处理。

步骤S212中，根据减速度分布表TBL_dec，利用下述(7)式来计算出推定燃料停止时间量T(i_α)，并前进至步骤S213的处理。

[数学式1]

$T\left(i_{\mathrm{\α}}\right)={\Σ}_{i=i\mathrm{\α}}^{end}{\mathrm{TBL}}_{dec}(i_{V_s},i)---\left(7\right)$

步骤S213中，通过计算每单位时间的发电机2的发电量的上述方法(参照图13所示的发电机2的特性映射)，计算出每单位时间的再生发电量p(i_Vs，i_α)，并前进至步骤S214的处理。

步骤S214中，通过步骤S212中计算出的推定燃料停止时间量T(i_α)与步骤S213中计算出的每单位时间的再生发电量p(i_Vs，i_α)的乘法运算，计算出推定再生发电量P(i_α)，并前进至步骤S215的处理。

步骤S215中，根据步骤S212中计算出的推定燃料停止时间量T(i_α)及步骤S214中计算出的推定再生发电量P(i_α)，利用下述(8)式，计算出推定燃料削减量ΔQf(i_α)，并前进至步骤S211的处理。

ΔQf(i_α)＝k_FC×T(i_α)+k_P×P(i_α) (8)

此处，式(8)中，k_FC是燃料停止时间量评价系数，表示燃料停止时间量对燃料削减量产生的影响的系数。此处，k_p是发电量评价系数，表示再生发电量对燃料削减量产生的影响的系数。

步骤S211中，若步骤S212～S215对于减速度分布表TBL_dec的减速度轴的执行对象的所有要素的处理未结束，则作为重复处理，前进至步骤S210的处理。

步骤S202中，提取出步骤S215中计算出的推定燃料削减量ΔQf(i_α)最大的i_α，将该i_α所示的目标减速度设定为目标减速度映射的i_Vs所示的车速下的目标减速度，并前进至步骤S201的处理。此时，在对应车速下所有的ΔQf(i_α)为零的情况下，即在行驶时未达到对应车速等情况下，施加不变更与对应车速轴相对的目标减速度等处理。通过这样，能防止意料外的目标减速度的变更。

步骤S201中，若步骤S210～S202对于减速度分布表TBL_dec的车速轴的执行对象的所有要素的处理未结束，则作为重复处理，前进至步骤S200的处理。

步骤S203中，消除已使用的减速度分布表TBL_dec的值，结束本次的一连串处理。

如上述那样，能获得图1的目标减速度计算单元101中使用的目标减速度映射。

如上所述，本发明实施方式1的车辆的发电装置装载在车辆上，该车辆包括：作为车辆的动力源的内燃机1；与内燃机之间交换动力并能根据所输入的指令发电量(指令占空比)来对发电量进行可变控制的发电机(旋转电机)2；及将内燃机1和发电机2的动力传递给车辆的驱动轴的变速器3，该车辆的发电装置包括：检测发电机2的转速的转速检测单元23；检测发电机2的输出电压的输出电压获取单元24；检测发电机3的变速比的变速比检测单元22；检测车辆的车速的车速检测单元21；及向发电机2输入指令发电量(指令占空比)的控制装置10。控制装置10具有：目标减速度计算单元101，其利用对每一车速设定了目标减速度的目标减速度映射，根据由车速检测单元21检测出的车速，计算目标减速度；指令发电转矩计算单元102，其基于由目标减速度计算单元101计算出的目标减速度、由转速检测单元23检测出的转速、及由变速比检测单元22检测出的变速比，计算指令发电转矩；及指令发电量计算单元103，其基于由指令发电转矩计算单元102计算出的指令发电转矩、由转速检测单元23检测出的转速、及由输出电压获取单元24检测出的输出电压，计算输入到发电机2的指令发电量(指令占空比)。另外，目标减速度映射是基于在伴随着车辆的燃料停止而产生的减速时、由车速检测单元21检测出的与车辆的实际行驶状况相应的车速推移来计算得到。根据该结构，通过对每一车速设定目标减速度，可设定再生发电量以达到该目标减速度，对每个车辆更新至与驾驶员驾驶时的速度推移的趋势相符合的目标减速度映射，从而能以达到最佳燃料削减效果的方式进行再生发电。

此外，目标减速度计算单元101包括：减速判定单元(S100、图7)，其基于由车速检测单元21检测出的车速，判定车辆是否处于减速过程中；燃料停止判定单元(S101、图7)，其在由减速判定单元判定为车辆处于减速过程中时，判断车辆是否处于燃料停止过程中；减速度检测单元(S110、图7)，其在由燃料停止判定单元判定为车辆处于燃料停止过程中时，基于由车速检测单元21检测出的车速，检测车辆的减速度；减速度分布计算单元(S111、S112、图7)，其基于由车速检测单元21检测出的车速、和由减速度检测单元检测出的减速度，对各车速合计达到该减速度的频度，并计算减速度分布；燃料停止时间量推定单元(S212、图8)，其基于减速度分布，对在规定范围内依次设定的每一目标减速度，计算推定燃料停止时间量；再生发电量推定单元(S213、S214、图8)，其基于发电机2的转速和发电转矩，计算每单位时间的再生发电量，将每单位时间的再生发电量乘以推定燃料停止时间量，计算推定再生发电量；燃料削减量计算单元(S215、图8)，其基于推定燃料停止时间量和推定再生发电量，利用燃料停止时间量评价系数和发电量评价系数，计算推定燃料削减量；及目标减速度映射计算单元(S202、图8)，其在利用燃料削减量计算单元对在规定范围内依次设定的每一目标减速度所计算出的推定燃料削减量中，将推定燃料削减量为最大的目标减速度的值设定作为各车速的目标减速度，并计算目标减速度映射，因此，通过对每一车速设定目标减速度，可设定再生发电量以达到该目标减速度，对每个车辆更新至与驾驶员驾驶时的速度推移的趋势相符合的目标减速度映射，从而能以达到最佳燃料削减效果的方式进行再生发电。

实施方式2

在上述实施方式1的车辆的发电装置中，对减速度轴的所有要素计算推定燃料削减量ΔQf，并计算出推定燃料削减量ΔQf为最大的目标减速度。在本实施方式2的车辆的发电装置中，通过仅将当前设定的目标减速度和其附近的减速度作为对象来计算推定燃料削减量ΔQf，从而减少运算处理，并以再生发电的燃料削减量变大的方式逐步更新目标减速度映射。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的车辆的发电装置中、计算目标减速度映射的处理的流程图。对与上述实施方式1的图8所示的流程图相当的部分标注相同的标号，以下主要对不同部分(即，步骤S210A)的处理进行说明。

图9中，步骤S200中，以与减速度分布表TBL_dec的车速轴的要素数相应的次数重复执行到步骤S201的处理为止的期间的处理。各个处理都与实施方式1基本相同。在对执行对象的所有要素结束了处理的情况下，前进至步骤S203的处理，在未结束的情况下，前进至步骤S210A的处理。此时，设相应的车速轴上的索引为i_Vs。

步骤S210A中，对减速度分布表TBL_dec的减速度轴上的表示当前的目标减速度的要素(i_α)及该要素的前后一个要素(i_α-1，i_α+1)重复执行到步骤S211的处理为止的期间的处理。在对执行对象的所有要素(i_α-1，i_α，i_α+1)结束了处理的情况下，前进至步骤S202的处理，在未结束的情况下，前进至步骤S212的处理。此时，设相应的减速度轴上的索引为i_α。另外，此处并不限于表示当前的目标减速度的要素的前后一个要素，也可以对于前后几个要素(例如，前后两个要素(i_α-2，i_α-1，i_α，i_α+1，i_α+2)、前后三个要素(i_α-3，i_α-2，i_α-1，i_α，i_α+1，i_α+2，i_α+3)等)执行S212以后的处理。

步骤S211中，作为重复处理，前进至步骤S210A的处理。

步骤S202、S201、S203的处理分别与实施方式1的步骤S202、S201、S203相同，因此这里省略其说明。

如上所述，根据本发明实施方式2的车辆的发电装置，可获得与上述实施方式1同样的效果，并且，在本实施方式中，由于仅将当前设定的目标减速度和其附近的减速度作为对象来计算推定燃料削减量ΔQf，因此，虽然逐渐趋近于再生发电的燃料削减量变大的目标减速度，但从上次行驶时的目标减速度到本次行驶时的目标减速度的变化量不会变大，从而能降低驾驶员的异样感。此外，通过仅将当前设定的目标减速度附近的减速度作为对象来计算推定燃料削减量ΔQf，从而减少必要的运算量，进而能减少计算目标减速度映射的处理。

实施方式3

在上述实施方式2的车辆的发电装置中，将在伴随着燃料停止而产生的减速时计算出的减速度全部作为减速度分布来进行合计，与此相对，实施方式3的车辆的发电装置中，即使是伴随着燃料停止而产生的减速时，在减速度大幅增加时，也不计算该减速中的减速度，从而不会影响减速度分布。由此，能防止因慌乱制动时等的减速度的影响而将目标减速度设定得过大。

图10是表示本发明的实施方式3所涉及的车辆的发电装置中、计算目标减速度映射的处理的流程图。对与上述实施方式1的图7所示的流程图相当的部分标注相同标号。与图7的流程不同的部分在于：图10中分别设置有步骤S100A、S101A，以代替图7的步骤S100、S101这一点、以及图10中追加有步骤S102、S103、S113、S114这一点。以下的说明中，主要对与图7不同的部分的处理进行阐述。

步骤S100A中，基于车速Vs判定车辆是否处于减速过程中，若是减速过程中，则前进至步骤S101A的处理，若非减速过程中，则前进至步骤S114的处理。

步骤S101A中，判定减速时的燃料停止是否完成，若燃料停止完成，则前进至步骤S110的处理，若燃料停止未完成，则前进至步骤S114的处理。

步骤S110中，基于车速Vs的变化量，计算车辆的减速度α，前进至步骤S102的处理。

步骤S102中，将步骤S110中获得的减速度α与上次的减速度进行比较，在其变化量为规定值以上时，前进至步骤S113的处理，在其他情况下，前进至步骤S103的处理。

步骤S103中，若减速度增加较大判定未被置位，则前进至步骤S111的处理，若减速度增加较大判定被置位，则结束本次处理。

步骤S113中，对减速度增加较大判定进行置位，并结束本次处理。

步骤S114中，将减速度增加较大判定的置位清除，并结束本次处理。

其他处理都与上述实施方式2的车辆的发电装置相同。

如上所述，根据本发明实施方式3的车辆的发电装置，可获得与上述实施方式1同样的效果，并且，在本实施方式中，在判定为处于燃料停止过程中时，在减速度的变化量为规定值以上的情况下，不计算减速度分布，因此，即使在例如因恐慌制动等原因而导致减速度急剧增加的情况下，也能防止因该减速度而将目标减速度设定得过大。

实施方式4

在上述实施方式3的车辆的发电装置中，对每一车辆形成目标减速度映射，与此相对，在实施方式4的车辆的发电装置中，基于由识别驾驶员的驾驶员识别单元(未图示)获取的驾驶员识别信息，对每一驾驶员计算目标减速度映射。

驾驶员识别单元例如在具有对于多名驾驶员、通过开关操作等来选择驾驶座的驾驶位置并进行切换的功能的车辆中，利用该功能来识别驾驶员即可。具体而言，对于与各驾驶员对应的各驾驶位置形成目标减速度映射，在驾驶员通过该开关操作来移动驾驶位置时，对该驾驶员进行识别，利用与通过该开关操作所选择的驾驶位置相对应的目标减速度映射。驾驶员识别单元并不限于上述示例，例如也可以在车辆上预先设置IC读卡器，通过读取各驾驶员携带的IC卡的信息，从而识别驾驶员。或者，利用车载导航装置，通过该装置的操作画面，使驾驶员输入固有识别编号(ID)、密码，从而识别驾驶员。或者，也可以通过生命体认证来识别驾驶员。

如上所述，根据本发明实施方式4的车辆的发电装置，可获得与上述实施方式1同样的效果，并且，在本实施方式中，包括识别车辆的驾驶员的驾驶员识别单元，基于该驾驶员识别单元的驾驶员的识别结果，对每一驾驶员计算出各自的上述目标减速度映射，因此，即使在有多名驾驶员驾驶同一车辆的情况下，也能对各驾驶员设定燃料削减量最佳的再生发电量。

实施方式5

在上述实施方式4为止的车辆的发电装置中，设燃料停止时间量评价系数k_FC及发电量评价系数k_p为固定值。在实施方式5的车辆的发电装置中，根据车辆的无负载状态下的燃料喷射量，求出燃料停止时间量评价系数k_FC，且根据伴随着燃料使用而产生的发电时的发电量和发电所导致的燃料使用量的增加量，求出发电量评价系数k_p。

图11是表示计算燃料停止时间量评价系数k_FC的处理的流程图，在内燃机驱动时以规定的时间间隔来执行。图11中，首先，步骤S300中，判定有无加速踏板输入，若有加速踏板输入，则结束本次处理，若无加速踏板输入，则前进至步骤S301的处理。

步骤S301中，判定有无燃料喷射，若无燃料喷射，则结束本次处理，若有燃料喷射，则前进至步骤S310的处理。

步骤S310中，根据由燃料喷射量获取单元(未图示)获取的燃料喷射量，计算每单位时间的燃料喷射量ΔQf，并前进至步骤S302的处理。

步骤S302中，判定有无利用发电机2进行发电，若有发电，则结束本次处理，若无发电，则前进至步骤S320的处理。

步骤S320中，利用下述(9)式，更新燃料停止时间量评价系数k_FC，结束本次处理。

k_FC＝(1-a)×k_FC+a×ΔQf (9)

此处，a为滤波常数。

图12是表示计算发电量评价系数k_p的处理的流程图，在内燃机驱动时以规定的时间间隔来执行。图12中，首先，步骤S300中，判定有无加速踏板输入，若有加速踏板输入，则结束本次处理，若无加速踏板输入，则前进至步骤S301的处理。

步骤S301中，判定有无燃料喷射，若无燃料喷射，则结束本次处理，若有燃料喷射，则前进至步骤S310的处理。

步骤S310中，根据由燃料喷射量获取单元(未图示)获取的燃料喷射量，计算每单位时间的燃料喷射量ΔQf，并前进至步骤S302的处理。

步骤S302中，判定有无利用发电机2进行发电，若无发电，则结束本次处理，若有发电，则前进至步骤S330的处理。

步骤S330中，根据由发电量获取单元(未图示)获取的发电机2的发电量，计算每单位时间的发电量ΔP，并前进至步骤S331的处理。

步骤S331中，利用下述的(10)式，更新发电量评价系数k_p，并结束本次处理。

[数学式2]

$k_P=(1-b)\×k_P+b\×\frac{{\mathrm{\ΔQ}}_f-k_{FC}}{\mathrm{\Δ}P}---\left(10\right)$

此处，b为滤波常数。

如上所述，根据本发明实施方式5的车辆的发电装置，可获得与上述实施方式1同样的效果，并且，在本实施方式中，燃料停止时间量评价系数k_FC是基于无加速踏板操作时的燃料喷射量来计算出，发电量评价系数k_p是基于无加速踏板操作时的发电机2的发电量及燃料喷射量来计算出，从而将燃料停止时间量评价系数k_FC和发电量评价系数k_p以与各车辆的特性相符合的方式进行更新，由此，即使对于设备差异的偏差、气候差、燃料组成的差异、润滑油的劣化之类的变动原因(环境的变化)，也能形成最佳目标减速度映射，能设定再生发电的燃料削减效果最佳的再生发电量。

实施方式6

实施方式6的车辆的发电装置中，将根据事先确定的减速度分布而求出的目标减速度映射设定作为初始值。

图14是表示实施方式6的车辆的发电装置中、作为初始值设定的目标减速度映射和减速度分布的示例的曲线图。在图14中，横轴表示车速，纵轴表示减速度。虚线80表示无发电时的车辆的减速度推移，实线81表示计算出的目标减速度映射，中空圆圈82表示与车速对应的减速度分布。实线81所示的目标减速度映射是基于中空圆圈82所示的减速度分布，与实施方式1同样地计算出。对于此处设定的减速度分布，基于考虑如下这样的各地区的驾驶倾向特色后的行驶模式来进行设定：即，例如在日本，拥堵较多，低速行驶的期间较多，但在德国，在高速公路上的高速行驶的机会较多。

如上所述，根据本发明实施方式6的车辆的发电装置，可获得与上述实施方式1同样的效果，并且，在本实施方式中，作为目标减速度计算单元101所使用的目标减速度映射，将根据预先设定的减速度分布而求出的目标减速度映射设定作为初始值，因此，即使在刚开始使用车辆后、内部存储被消除的情况下，也能对假定的典型行驶模式设定可获得最佳燃料削减效果的再生发电量。

标号说明

1 内燃机

2 发电机

3 变速器

10 控制装置

21 车速获取单元

22 变速比检测单元

23 发电机转速获取单元

24 发电机输出电压获取单元

101 目标减速度计算单元

102 指令发电转矩计算单元

103 指令占空比计算单元

110 减速时燃料停止判定单元

Claims (9)

1.一种车辆的发电装置，其装载在车辆上，该车辆包括：作为车辆的动力源的内燃机；与所述内燃机之间交换动力并能根据所输入的指令发电量来对发电量进行可变控制的旋转电机；及将所述内燃机和所述旋转电机的动力传递给车辆的驱动轴的变速器，其特征在于，该车辆的发电装置包括：

检测所述旋转电机的转速的转速检测单元；

检测所述旋转电机的输出电压的输出电压获取单元；

检测所述变速器的变速比的变速比检测单元；

检测所述车辆的车速的车速检测单元；及

向所述旋转电机输入所述指令发电量的控制装置，

所述控制装置包括：

目标减速度计算单元，其利用对每一车速设定了目标减速度的目标减速度映射，根据由所述车速检测单元检测出的所述车速，计算目标减速度；

指令发电转矩计算单元，其基于由所述目标减速度计算单元计算出的所述目标减速度及由所述变速比检测单元检测出的所述变速比，计算指令发电转矩；及

指令发电量计算单元，其基于由所述指令发电转矩计算单元计算出的所述指令发电转矩、由所述转速检测单元检测出的所述转速、及由所述输出电压获取单元检测出的所述输出电压，计算输入到所述旋转电机的所述指令发电量，

所述目标减速度映射是基于在伴随着所述车辆的燃料停止而产生的减速时、由所述车速检测单元检测出的与所述车辆的实际行驶状况相应的车速推移来计算得到。

2.如权利要求1所述的车辆的发电装置，其特征在于，

所述目标减速度映射是在所述车辆进行伴随着燃料停止而产生的减速时，基于由所述车速检测单元检测出的所述车速、和根据所述车速求出的减速度，对各车速合计达到该减速度的频度，计算出减速度分布，并基于所述减速度分布计算出推定燃料削减量，将所述推定燃料削减量最大的减速度设定作为每一车速的目标减速度来计算得到。

3.如权利要求1或2所述的车辆的发电装置，其特征在于，

所述目标减速度计算单元包括：

减速判定单元，其基于由所述车速检测单元检测出的所述车速，判定所述车辆是否处于减速过程中；

燃料停止判定单元，其在由所述减速判定单元判定为所述车辆处于减速过程中时，判断所述车辆是否处于燃料停止过程中；

减速度检测单元，其在由所述燃料停止判定单元判定为所述车辆处于燃料停止过程中时，基于由所述车速检测单元检测出的所述车速，检测所述车辆的减速度；

减速度分布计算单元，其基于由所述车速检测单元检测出的所述车速、和由所述减速度检测单元检测出的所述减速度，对各车速合计达到该减速度的频度，计算减速度分布；

燃料停止时间量推定单元，其基于所述减速度分布，对在规定范围内依次设定的每一目标减速度，计算推定燃料停止时间量；

再生发电量推定单元，其基于所述旋转电机的转速和发电转矩，计算每单位时间的再生发电量，将所述每单位时间的再生发电量乘以所述推定燃料停止时间量，计算推定再生发电量；

燃料削减量计算单元，其基于所述推定燃料停止时间量和所述推定再生发电量，利用燃料停止时间量评价系数和发电量评价系数，计算推定燃料削减量，其中，所述燃料停止时间量评价系数是表示燃料停止时间量对燃料削减量产生的影响的系数，所述发电量评价系数是表示再生发电量对燃料削减量产生的影响的系数；及

目标减速度映射计算单元，其在利用所述燃料削减量计算单元对在所述规定范围内依次设定的每一目标减速度所计算出的推定燃料削减量中，将所述推定燃料削减量为最大的目标减速度的值设定作为各车速的目标减速度，并计算所述目标减速度映射。

4.如权利要求3所述的车辆的发电装置，其特征在于，

所述目标减速度的所述规定范围为当前设定的目标减速度和其前后的规定值。

5.如权利要求3所述的车辆的发电装置，其特征在于，

在由所述燃料停止判定单元判定为所述车辆处于燃料停止过程中时，在所述减速度的变化量为规定值以上的情况下，不计算所述减速度分布。

6.如权利要求3所述的车辆的发电装置，其特征在于，

包括对所述车辆的驾驶员进行识别的驾驶员识别单元，基于所述驾驶员识别单元的驾驶员识别结果，计算每一驾驶员各自的所述目标减速度映射。

7.如权利要求3所述的车辆的发电装置，其特征在于，还包括：

检测有无驾驶员的加速踏板操作的加速踏板操作有无检测单元；

获取对所述内燃机的燃料喷射量的燃料喷射量检测单元；及

获取所述旋转电机的发电量的发电量检测单元，

所述燃料停止时间量评价系数是基于判定为无所述加速踏板操作时的所述燃料喷射量来计算出的，

所述发电量评价系数是基于判定为无所述加速踏板操作时的所述旋转电机的发电量及所述燃料喷射量来计算出的。

8.如权利要求1或2所述的车辆的发电装置，其特征在于，

对于所述目标减速度计算单元所使用的所述目标减速度映射，将根据预先设定的减速度分布而求出的目标减速度映射设定作为初始值。

9.一种车辆的发电控制方法，其在车辆中实施，该车辆包括：作为车辆的动力源的内燃机；与所述内燃机之间交换动力并能根据所输入的指令发电量来对发电量进行可变控制的旋转电机；及将所述内燃机和所述旋转电机的动力传递给车辆的驱动轴的变速器，其特征在于，该车辆的发电控制方法包括：

检测所述旋转电机的转速的转速检测步骤；

检测所述旋转电机的输出电压的输出电压获取步骤；

检测所述变速器的变速比的变速比检测步骤；

检测所述车辆的车速的车速检测步骤；

目标减速度映射计算步骤，其在所述车辆进行伴随着燃料停止而产生的减速时，基于由所述车速检测步骤检测出的所述车速、和根据所述车速求出的减速度，对各车速合计达到该减速度的频度，计算出减速度分布，并基于所述减速度分布，计算出设定了每一车速的目标减速度的目标减速度映射；

目标减速度计算步骤，其利用所述目标减速度映射，根据由所述车速检测步骤检测出的所述车速，计算目标减速度；

指令发电转矩计算步骤，其基于由所述目标减速度计算步骤计算出的所述目标减速度及由所述变速比检测步骤检测出的所述变速比，计算指令发电转矩；

指令发电量计算步骤，其基于由所述指令发电转矩计算步骤计算出的所述指令发电转矩、由所述转速检测步骤检测出的所述转速、及由所述输出电压获取步骤检测出的所述输出电压，计算输入到所述旋转电机的所述指令发电量；及

发电控制步骤，其将由所述指令发电量计算步骤计算出的所述指令发电量输入到所述旋转电机，对所述旋转电机的发电量进行控制。