DE102007013752B4

DE102007013752B4 - Elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem

Info

Publication number: DE102007013752B4
Application number: DE102007013752.6A
Authority: DE
Inventors: Tadatoshi Asada; Fuyuki Maehara
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-04-04
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2019-10-02
Anticipated expiration: 2027-03-23
Also published as: JP2007282328A; DE102007013752A1; CN101051811B; JP4682901B2; US20070227499A1; CN101051811A; US7373919B2

Abstract

Elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem, mit:einer elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung (2A-2) und einer externen Steuervorrichtung (2B-2), wobeidie externe Steuervorrichtung (2B-2) wenigstens eine Bestimmungseinrichtung (211) für einen elektrischen Energieerzeugungsbetrag aufweist, die dafür konfiguriert ist, einen elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag für einen Fahrzeuggenerator (1) bei Überwachung der Fahrzeugzustände zu bestimmen;und wobei die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung (2A-2) nahe bei dem Fahrzeuggenerator (1) platziert ist undeine Normal-Steuereinrichtung (207) enthält, die die Erzeugung der elektrischen Energie des Fahrzeuggenerators (1) steuert; undeine Beurteilungseinrichtung (208) für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag enthält, die dafür konfiguriert ist, das Vorhandensein und das Fehlen einer elektrischen Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungsanfrage für den Fahrzeuggenerator zu beurteilen, und zwar basierend auf einer Änderung des elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrages über den Verlauf der Zeit hinweg, welcher über eine Kommunikationsleitung (zwischen 301 und 302) von der externen Steuervorrichtung (2B-2) zu der Stromerzeugungs-Steuervorrichtung (2A-2) übertragen wurde,eine Leerlaufzustand-Beurteilungseinrichtung (209) enthält, die dafür konfiguriert ist, um zu beurteilen, ob eine Fahrzeugmaschine in den Leerlaufbetriebszustand fällt oder nicht; undeine Steuereinrichtung (206) für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages enthält, die dafür konfiguriert ist, um den elektrischen Energieerzeugungsbetrag des Fahrzeuggenerators (1) zu reduzieren, wobeidie Steuereinrichtung (206) für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages die Ausführung der Reduzierungssteuerung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages stoppt, wenn das Beurteilungsergebnis der Leerlaufzustand-Beurteilungseinrichtung (209) anzeigt, dass die Fahrzeugmaschine im Leerlaufbetriebszustand ist, und das Beurteilungsergebnis der Beurteilungseinrichtung (208) für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag das Vorhandensein der elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag-Anfrage für den Fahrzeuggenerator (1) anzeigtund wobei die Anfrage durch die Bestimmungseinrichtung (211) der externen Steuervorrichtung (2B-2) für einen elektrischen Energieerzeugungsbetrag, den Betrag der zu erzeugenden elektrischen Leistungs zu erhöhen, wenigstens einen der folgenden Parameter beinhalteteinen eine Einstellspannung des Fahrzeuggenerators (1) anzeigenden Wert,einen den Erregerstrom des Fahrzeuggenerators (1) anzeigenden Wert, odereinen Instruktionswert hinsichtlich des Tastverhältnisses F für die Verwendung bei der Steuerung eines Tastverhältnisses eines Treibersignals für ein Schaltelement (202), welches den Erregerstrom des Fahrzeuggenerators (1) treibt, undwobei die Beurteilungseinrichtung (208) für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag die zu verschiedenen Zeiten empfangenen Kontrollparameter vergleicht, und die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung (2A-2) die Reduzierung der Leistungserzeugung des Farhrzeuggenerators (1) durch die Steuereinrichtung (206) für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages stoppt, wenn der Vergleich durch die Beurteilungseinrichtung (208) für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag ergibt, dass der Unterschied zwischen den empfangenen Parametern nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Anmeldung betrifft ein elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem, welches den elektrischen Energieerzeugungszustand eines Fahrzeug-Wechselstromgenerators steuern kann (einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine), die durch eine Fahrzeugmaschine (eine Brennkraftmaschine) angetrieben wird, um elektrische Leistung zu einer Batterie und zu elektrischen Lasten zuzuführen, die in dem Fahrzeug montiert sind.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein elektrisches Energieerzeugungs-Steuergerät ist gut bekannt, welches den Betrag des Stromes der elektrischen Energieerzeugung einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine reduzieren kann, wenn alle Zylinder einer Fahrzeugmaschine (oder einer Brennkraftmaschine) in einen deaktivierten Betriebszustand fallen und zwar während eines Leerlaufzustandes derselben. Die offengelegte japanische Patentveröffentlichung JP H05-227 675 A offenbart diese herkömmliche Technik (siehe Seiten 2 und 3, und 1 bis 4).
Ein anderes elektrisches Energieerzeugungs-Steuergerät einer gut bekannten herkömmlichen Technik ist in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung JP H08-140 284 A offenbart, welches dazu fähig ist allmählich den Erregerstrom einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine zu erhöhen, um dadurch das Änderungsverhältnis einer Drehgeschwindigkeit der Fahrzeug-Wechselstrommaschine zu reduzieren und welches dazu befähigt ist das Änderungsverhältnis des Erregerstromes zu erhöhen, wenn eine Aktivierung der elektrischen Lasten, die in einem Fahrzeug montiert sind, detektiert wird.
Jedoch ist die in der erstgenannten Veröffentlichung JP H05-227 675 A offenbarte Technik mit einem Nachteil behaftet, dass nämlich die Ausgangsspannung bei der elektrischen Energieerzeugung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine abfällt, wenn die elektrischen Lasten bei einem Leerlaufzustand der Fahrzeugmaschine eingeschaltet werden, da der Strom der elektrischen Energieerzeugung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine begrenzt wird, wenn alle Zylinder der Fahrzeugmaschine in den deaktivierten Betriebszustand fallen und zwar unter dem Leerlaufzustand der Fahrzeugmaschine. Ferner ist die in der letztgenannten Veröffentlichung JP H08-140 284 A offenbarte Technik mit dem Nachteil behaftet, dass diese eine niedrige Ansprechgeschwindigkeit besitzt, da eine relativ lange Zeit benötigt wird, bis die Ausgangsspannung der elektrischen Energieerzeugung einen spezifizierten Spannungspegel erreicht und zwar entsprechend einer Zunahme eines tatsächlichen Erregerstromes, obwohl die zunehmende Geschwindigkeit des Erregerstromes groß wird, wenn das Einschalten oder die Aktivierung von elektrischen Lasten detektiert wird.
Die DE 43 25 505 C2 zeigt eine elektronische Steuervorrichtung zum Steuern einer Lichtmaschine und der Leerlaufdrehzahl eines Motors eines Kraftfahrzeuges. Die elektronische Steuervorrichtung umfasst eine Detektoreinrichtung zur Erfassung des Anstiegs eines Laststroms, der durch eine an die Lichtmaschine angeschlossene elektrische Last fließt; eine an die Detektoreinrichtung angeschlossene Komparatoreinrichtung um den Anstieg des Laststroms mit einem Schwellwert zu vergleichen; eine an die Komparatoreinrichtung angeschlossene Steuereinrichtung zur Steuerung eines Erregerstroms zu einer Erregerwicklung der Lichtmaschine in Abhängigkeit von der Motorlast; wobei der Erregerstrom auf einen vorbestimmten Pegel verringert wird, wenn nach Erhöhung der Motorlast der Anstieg des Laststroms größer als der Schwellwert oder gleich diesem Schwellwert ist; und nach dieser Verringerung die Steuereinrichtung den Erregerstrom der Lichtmaschine über eine anschließende Zeitdauer allmählich steigert; wobei die Verringerung über ein vorbestimmtes Zeitintervall erfolgt, das einer Verzögerungszeit entspricht, mit welcher der Motor infolge der Motortakte auf einen Anstieg des Steuerpegels für die Ansaugluftmenge im Motor anspricht; und die anschließende Zeitdauer der Verzögerungszeit entspricht, mit welcher sich die Ansaugluftmenge im Motor nach Ablauf des vorbestimmten Zeitintervalls ändert.
Auch die US 4 789 817 A zeigt ein Steuersystem für eine Fahrzeuglichtmaschine zur Steuerung des Feldstroms der Feldspulen des Generators, um ein plötzliches Abnehmen der Motorrotationsgeschwindigkeit zu vermeiden, wenn eine elektrische Last, wie beispielsweise das Abblendlicht oder die Klimaanlage zugeschalten wird und Strom verbraucht.
Die DE 41 08 751 A1 zeigt ein Steuerungssystem für eine von einem Motor angetriebene Fahrzeuglichtmaschine, das den Feldstrom der Lichtmaschine steuert, um die Ausgangsleistung der Lichtmaschine zu ändern, die Steuerung der Lichtmaschine wird durch die Motorsteuerung vorgenommen. Auf der Grundlage von verschiedenen Eingangsparametern wird die Art eines an der Brennkraftmaschine stattfindenden Lastwechsels bestimmt und der Feldstrom der Lichtmaschine gemäß einem bestimmten Muster entsprechend der Art des Lastwechsels gesteuert.
Die JP S63- 3 697 A zeigt eine Steuervorrichtung für eine Fahrzeuglichtmaschine mit einem Regler, der die Batteriespannung Vatt gleich einer Referenzspannung Vref regelt. Andererseits ist eine Steuereinheit mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden und detektiert die Drehzahl des Verbrennungsmotors auf Basis des Kurbelwellenwinkelsignals CR des Kurbelwellenwinkelsensors. In Abhängigkeit der Drehzahl der Verbrennungsmaschine wird die Referenzspannung Vref bestimmt, wobei die Referenzspannung Vref geändert wird, so dass sie gleich der Batteriespannung Vatt ist, wenn das interzylindrische Drucksignal P darauf hinweist, dass der Verbrennungsmotor Gefahr läuft, abzusterben.
Die US 5 880 577 A zeigt eine Fahrzeuglichtmaschineneinheit mit einer Lichtmaschine und einem Lichtmaschinensteuersystem, das die Lichtmaschine steuert. Das Lichtmaschinensteuersystem enthält einen Transistor, um der Lichtmaschine einen Feldstrom zuzuführen, und um dadurch die Energieerzeugung der Lichtmaschine zu steuern. Weiterhin umfasst das Steuersystem einen Schaltkreis, der die Abgabe von Strom durch den Transistor auf einen niedrigen Wert beschränkt, wenn die Lichtmaschine nicht die nötige Leistung für die Batterie bereitstellen kann, solange bis der Motor komplett gestartet ist oder die Eigenrotation detektiert werden konnte. Wenn der Motorstart detektiert wurde, wird der Transistor so geschaltet, dass die Lichtmaschine die Energieerzeugung für die Batterie durchführen kann.
Die US 2005/0135133 A1 zeigt eine Generatorkontrollvorrichtung zum Steuern der Energieerzeugung eines Fahrzeugwechselstromgenerators mit einer LAN-Schaltung und einem zugeordneten Kommunikationsschaltkreis, der über eine LAN-Leitung und mit Hilfe detektierter Signalleitungen mit einer externen Steuerung, zum Beispiel Motor-ECU, kommuniziert.
Die DE 100 08 455 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung von Steuerungs- oder Regelungsfunktionen und Verfahren zur Steuerung oder Regelung bei einem Fahrzeug mit wenigstens einer Steuereinheit und mit wenigstens einem Peripherieelement, wobei das Peripherieelement mit der Steuereinheit verbunden ist und Signale empfängt und/oder sendet und die Steuerungs- oder Regelungsfunktion durch eine Ansteuerung und/oder eine Auswertung der Signale des Peripherieelementes durchgeführt werden. Die Vorrichtung enthält dabei wenigstens ein zwischen die Steuereinheit und das Peripherieelement geschaltetes Steuermodul, wobei das Steuermodul aus einer Elektronikeinheit und einer flexiblen Erweiterung zusammengesetzt ist und das Peripherieelement an die flexible Erweiterung kontaktiert ist.
Die DE 199 46 774 A1 zeigt eine Anordnung und ein Verfahren zur Prüfung einer elektronischen Steuerung bzw. Regelung insbesondere von Funktionen eines Kraftfahrzeugs und wenigstens einem elektronischen Steuergerät mit wenigstens einem dem Steuergerät zugeordneten Aktor und/oder Sensor, wobei der wenigstens eine Aktor und/oder Sensor über eine Steuergerätaktorsensorschnittstelle ansteuerbar ist.
Die DE 10 2004 061 839 A1 zeigt ein Generatorsteuersystem mit einem Wechselstromgenerator, einer Feldstromsteuereinheit, die das Tastverhältnis des Feldstroms des Wechselstromgenerators steuert, einen Feldstromdetektor, einen Laststromdetektor, einen Detektor für die Drehzahl des Generators, eine Drehmomenterhöhungsberechnungseinrichtung, welche eine Vorhersageerhöhung, die dem Antriebsdrehmoment des Wechselstromgenerators anhand einer Erhöhung in dem Strom, welcher einer elektrischen Last zugeführt wird, berechnet. Eine Signalsendesteuerschaltung ist mit der Motor-ECU über ein LAN verbunden, um mit einem Seriellkommunikationsmodus Signale mit dieser auszutauschen. Die ECU enthält eine Antriebsdrehmomenterhöhungsberechnungsschaltung und eine Maschinenleistungeinstelleinheit.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem zu schaffen, welches dazu befähigt ist, die Drehgeschwindigkeit einer Fahrzeugmaschine während deren Leerlaufzustand zu stabilisieren, ferner dazu befähigt ist einen Spannungsabfall der Ausgangsspannung der elektrischen Energieerzeugung einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine zu verhindern, wenn elektrische Lasten eingeschaltet werden, wenn diese nämlich aktiviert werden, und welche die Fähigkeit hat, die Ansprechgeschwindigkeit der Ausgangsspannung der elektrischen Energieerzeugung zu erhöhen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der sich daran anschließenden Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem mit einer einen elektrischen Energieerzeugungsbetrag bestimmenden Einrichtung, einer Beurteilungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungs-Zunahmebetrag, einer Beurteilungseinrichtung für den Leerlaufzustand und einer Steuereinrichtung zum Reduzieren des elektrischen Energieerzeugungsbetrages. Die Bestimmungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungsbetrag ist dafür konfiguriert, um einen elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine zu bestimmen, während die Fahrzeugzustände überwacht werden. Die Beurteilungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungs-Zunahmebetrag ist dafür konfiguriert, um das Vorhandensein und Fehlen einer elektrischen Energieerzeugungs-Betragzunahmeanfrage für die Fahrzeug-Wechselstrommaschine zu beurteilen und zwar basierend auf einer Änderung in dem elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag über den Verlauf der Zeit. Die Beurteilungseinrichtung für den Leerlaufzustand ist so konfiguriert, um zu beurteilen, ob eine Fahrzeugmaschine in den Leerlaufbetriebszustand gefallen ist oder nicht. Die Steuereinrichtung für die elektrische Enerigeerzeugungs-BetragReduzierung ist dafür konfiguriert, um die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages der Fahrzeug-Wechselstrommaschine zu steuern. Bei dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem stoppt die Steuereinrichtung für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages die Ausführung der Reduzierungssteuerung in Verbindung mit der elektrischen Energieerzeugungsmenge aufrecht, wenn das Beurteilungsergebnis der Beurteilungseinrichtung für den Leerlaufzustand anzeigt, dass die Fahrzeugmaschine in den Leerlaufbetriebszustand fällt und das Beurteilungsergebnis der Beurteilungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungs-Zunahmebetrag das Vorhandensein der Anfrage für den elektrischen Energieerzeugungs-Zunahmebetrag anzeigt.
Da es möglich ist die Steuerung der Reduzierung des Betrages der elektrischen Energieerzeugung zu halten und die Stromsteuerung oder Regelung zurückzuführen und zwar auf die Steuerung oder Regelung gemäß keiner Reduzierung des Betrages der elektrischen Energieerzeugung, wenn die Anfrage nach Erhöhung der elektrischen Energieerzeugung während des Leerlaufbetriebszustandes der Fahrzeugmaschine auftritt, ist es auch möglich, den gewünschten Betrag der elektrischen Energieerzeugung schnell aufrecht zu erhalten und einen Spannungsabfall zu verhindern, der durch das Einschalten von elektrischen Lasten verursacht wird. Da ferner die Fahrzeugbedingungen oder -zustände fortwährend überwacht werden, ist es auch möglich ein schnelles Ansprechen auf die Anfrage nach einer Erhöhung des Betrages der elektrischen Energieerzeugung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine zu realisieren.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die Steuereinrichtung für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages in dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem, welches oben beschrieben wurde, die Steuerung der Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages stoppt, wenn das Beurteilungsergebnis der Beurteilungseinrichtung für den Leerlaufzustand anzeigt, dass die Fahrzeugmaschine nicht in den Leerlaufbetriebszustand fällt oder gefallen ist. Es wird dadurch möglich, eine Spannungsschwankung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine auf einen minimalen Wert zu unterdrücken, da die Steuerung der Reduzierung der elektrischen Energieerzeugung gehalten wird während die Fahrzeugmaschine nicht in den Leerlaufbetriebszustand fällt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die Steuereinrichtung für die Reduzierung der elektrischen Energieerzeugung bzw. des Betrages der elektrischen Energieerzeugung in dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem, welches oben beschrieben wurde, die Steuerung der Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages durchführt, wenn das Beurteilungsergebnis der Beurteilungseinrichtung für den Leerlaufzustand anzeigt, dass die Fahrzeugmaschine in den Leerlaufbetriebszustand fällt und das Beurteilungsergebnis der Beurteilungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungs-Zunahmebetrag an das Fehlen der Anfrage nach dem elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag anzeigt. Es wird dadurch möglich, die Schwankung der Drehzahl der Drehung der Fahrzeugmaschine zu reduzieren und diese zu stabilisieren, da der elektrische Energieerzeugungsbetrag unterdrückt wird, wenn keines Anfrage nach einer Erhöhung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages während des Leerlaufzustandes der Fahrzeugmaschine vorliegt.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass das elektrische Energieerzeugungs-Steuersystem, welches oben beschrieben ist, ferner eine externe Steuervorrichtung aufweist, die von der Fahrzeug-Wechselstrommaschine abliegend platziert ist und eine elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung nahe der Fahrzeug-Wechselstrommaschine platziert ist. Bei dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem enthält die externe Steuervorrichtung eine Beurteilungseinrichtung für den Leerlaufzustand und eine Beurteilungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungs-Zunahmebetrag. Die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung besitzt eine Steuereinrichtung für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages und die externe Steuervorrichtung überträgt des Beurteilungsergebnis, welches durch die Beurteilungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungs-Zunahmebetrag erhalten wird, zu der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung über eine Kommunikationsleitung.
Es wird dadurch möglich verschiedene Typen an Spannungen wie beispielsweise eine thermische Spannung und Vibrationen zu reduzieren, die auf die externe Steuervorrichtung aufgebracht werden, da die externe Steuervorrichtung von der Fahrzeug-Wechselstrommaschine entfernt platziert werden kann und somit von der Fahrzeug-Wechselstrommaschine abgelegen angeordnet werden kann, an welcher die Fahrzeug-Wechselstrommaschine montiert ist. Da ferner diese Konfiguration keine thermische Widerstandsmessung für elektrische Teile erfordert, welche die externe Steuervorrichtung bilden, wird es möglich die Herstellungskosten des Systems zu reduzieren und auch die Zuverlässigkeit des gesamten Systems zu erhöhen. Da darüber hinaus die oben erläuterte Konfiguration das Auftreten eines Spannungsabfalls auf den Verbindungsleitungen eliminieren kann und auch das Einführen von Störsignalen beseitigen kann, wird es möglich, die Zuverlässigkeit der elektrischen Energieerzeugungs-Steuereinrichtung zu erhöhen, die durch das elektrische Energieerzeugungs-Steuersystem realisiert wird.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass das elektrische Energieerzeugungs-Steuersystem, welches oben beschrieben wurde, ferner eine externe Steuervorrichtung besitzt, die von der Fahrzeug-Wechselstrommaschine abgelegen platziert ist, und eine elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung besitzt, die nahe bei der Fahrzeug-Wechselstrommaschine platziert ist. Es wird ferner bevorzugt, dass die externe Steuervorrichtung die Leerlaufzustand-Beurteilungseinrichtung enthält, und die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung die Beurteilungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag aufweist und auch die Steuereinrichtung zum Reduzieren des elektrischen Energieerzeugungsbetrages, und dass die externe Steuervorrichtung das Beurteilungsergebnis, welches von der Leerlaufzustand-Beurteilungseinrichtung erhalten wird, zu der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung über eine Kommunikationsleitung überträgt. Die Konfiguration für die Beurteilung des Auftretens der Erhöhung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages durch die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung kann die Verarbeitungslast oder Last der externen Steuervorrichtung reduzieren.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass das elektrische Energieerzeugungs-Steuersystem, welches oben beschrieben wurde, ferner eine externe Steuervorrichtung aufweist, die von der Fahrzeug-Wechselstrommaschine abgelegen platziert ist, und eine elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung besitzt, die nahe bei der Fahrzeug-Wechselstrommaschine platziert ist. In dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem ist es ferner zu bevorzugen, dass die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung eine Leerlaufzustand-Beurteilungseinrichtung, die Beurteilungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungs-Vergrößerungsbetrag und die Steuereinrichtung für das Reduzieren des elektrischen Energieerzeugungsbetrages aufweist. Die Konfiguration, bei der die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung beurteilt, ob die Fahrzeugmaschine in den Leerlaufbetriebszustand gefallen ist oder nicht, kann ferner die Verarbeitungslast oder Last der externen Steuervorrichtung reduzieren.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung in dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem, welches oben beschrieben wurde, eine normale Steuereinrichtung enthält, die dafür konfiguriert ist, um den elektrischen Energieerzeugungszustand der Fahrzeug-Wechselstrommaschine basierend auf den elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag steuert und zwar für die Fahrzeug-Wechselstrommaschine, welcher Anfragebetrag von der externen Steuervorrichtung her übertragen wird. Es ist ferner zu bevorzugen, dass der elektrische Energieerzeugungs-Anfragebetrag bzw. angefragte Größe wenigstens einen Parameter gemäß einem eine Einstellspannung anzeigenden Wert, einem einen Erregerstrom anzeigenden Wert und einen F-Tastverhältnis-Befehlsgabewert enthält und zwar für die Verwendung bei der Steuerung eines Tastverhältnisses eines Treibersignals für ein Schaltelement, welches einen Erregerstrom der Fahrzeug-Wechselstrommaschine treibt. Da die externe Steuervorrichtung den optimalen elektrischen Energieerzeugungsbetrag bestimmt und den einen bestimmten Betrag zu der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung überträgt, kann die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung lediglich die elektrische Energieerzeugung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine steuern und zwar basierend auf verschiedenen Typen der Anzeigewerte in dem empfangenen elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag oder angefragten Betrag. Es ist daher möglich die Schaltungskonfiguration des elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystems zu reduzieren, da es für die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung nicht erforderlich ist, den elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag oder Anfragegröße zu bestimmen. Dieses Merkmal kann die Zuverlässigkeit des gesamten Systems erhöhen, kann die Herstellungskosten des elektrischen Energieerzeugungssystems reduzieren und kann auch zu einem schnellen Ansprechverhalten führen und zwar zu einer Reduzierung der Ansprechzeit.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, dass die normale Steuereinrichtung in dem oben beschriebenen elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem wenigstens eine der folgenden Steueroperationen durchführt: eine Steuerung der Ausgangsspannung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine basierend auf dem Einstellspannungs-Anzeigewert, und eine Steuerung des Erregerstromes der Fahrzeug-Wechselstrommaschine basierend auf dem Erregerstrom-Anzeigewert. Es wird dadurch möglich die Ausgangsspannung, die von der Fahrzeug-Wechselstrommaschine an die Batterie angelegt wird, zu stabilisieren und den Ladestrom zu stabilisieren, der von der Fahrzeug-Wechselstrommaschine zu der Batterie zugeführt wird.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die normale Steuereinrichtung in dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem, welches oben beschrieben wurde, eine Last-Ansprechsteuerung gemäß einer allmählichen Erhöhung eines Tastverhältnisses des Treibersignals basierend auf dem F-Tastverhältnis-Anzeigewert durchführt, wenn der Betrag oder die Größe der elektrischen Lasten erhöht wird, wenigstens eine Steuerung durchgeführt wird und zwar eine Ausgangsspannungssteuerung oder -regelung und eine Erregerstrom-Steuerung oder -regelung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine. Es wird dadurch möglich eine plötzliche Erhöhung des elektrischen Energieerzeugungs-Drehmoments beim Einschalten der elektrischen Lasten zu verhindern und auch möglicherweise die Abfallgröße der Maschinendrehgeschwindigkeit der Fahrzeugmaschine zu reduzieren.
Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die Steuereinrichtung für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages in dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem, welches oben beschrieben wurde, wenigstens eine der folgenden Steuervorgänge durchführt: Reduzieren der Ausgangsspannung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine, Reduzieren des Erregerstromes der Fahrzeug-Wechselstrommaschine; und Reduzieren des Tastverhältnisses des Treibersignals des Schaltelements zum Antreiben des Erregerstromes der Fahrzeug-Wechselstrommaschine. Es wird dadurch möglich in einfacher Weise und mit Bestimmtheit die elektrische Energieerzeugung des FahrzeugWechselstromgenerators mit hoher Genauigkeit zu unterdrücken.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die Steuereinrichtung für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages in dem oben beschriebenen elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystems prioritätsbasierte Ausführungen der Steuerung der Reduzierung des Erregerstromes der Fahrzeug-Wechselstrommaschine realisiert. Es wird dadurch möglich, in bestimmter Weise die Steuerung der Reduzierung der elektrischen Energieerzeugung mit hoher Genauigkeit und Exaktheit durchzuführen.
Figurenliste
Eine bevorzugte, nicht als Einschränkung zu interpretierende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand eines Beispiels unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen im Folgenden beschrieben, in welchen zeigen:

1 eine schematische Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration eines elektrischen Fahrzeug-Energieerzeugungssystems zeigt, welches aus einem elektrischen Fahrzeug-Leistungsgenerator (oder einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine) und einem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammengesetzt ist;
2 eine Ansicht, die eine konkrete Konfiguration eines normalen Steuerabschnitts in dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem der ersten Ausführungsform darstellt, die in 1 gezeigt;
3 ein Flussdiagramm, welches die Grundoperation des elektrischen Fahrzeug-Energieerzeugungssystems darstellt, welches zusammengesetzt ist aus dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem gemäß der ersten Ausführungsform, die in 1 ist;
4 ein Flussdiagramm, welches die Beurteilungsoperation durch einen Beurteilungsabschnitt darstellt, der dazu befähigt ist, einen Zunahmebetrag der elektrischen Energieerzeugung zu beurteilen;
5 eine Ansicht, die eine Änderung in dem elektrischen Energieerzeugungsbetrag bei Vorhandensein einer Anfrage wiedergibt, um den elektrischen Energieerzeugungsbetrag zu erhöhen;
6 eine Ansicht, die ein elektrisches Energieerzeugungssystem zeigt, welches aus einem Fahrzeug-Wechselstromgenerator, einer elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung und einer Maschinen-ECU gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammengesetzt ist;
7 eine Ansicht, die ein Rahmenformat von Sendedaten darstellt, die von der Maschinen-ECU zu der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung übertragen werden;
8 eine Ansicht, die ein elektrisches Energieerzeugungssystem wiedergibt, welches aus einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine, einer elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung und einer Maschinen-ECU gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht;
9 eine Ansicht, die ein elektrisches Energieerzeugungssystem wiedergibt, welches aus einer Fahrzeug-Wechselstrommaschine, einer elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung und einer Maschinen-ECU gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht; und
10 ein Flussdiagramm, welches Beurteilungsoperation eines Beurteilungsabschnitts wiedergibt, um einen Zunahmebetrag der elektrischen Energieerzeugung basierend auf einem den Erregerstrom anzeigenden Wert als ein Parameter zu beurteilen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen sind gleiche Bezugszeichen oder Bezugsnummern für die Bezeichnung von gleichen oder äquivalenten Komponententeilen in allen Diagrammen verwendet.
Erste Ausführungsform
Es folgt nun eine Beschreibung eines elektrischen Fahrzeug-Energieerzeugungssystems, welches hauptsächlich aus einem elektrischen Fahrzeug-Stromgenerator und einem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht, wobei auf die anhängenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
1 zeigt eine Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration des elektrischen Fahrzeug-Energieerzeugungssystems wiedergibt, welches zusammengesetzt ist aus der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 (in Form eines elektrischen Fahrzeug-Energieerzeugungsgenerators) und einem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem 2 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 wird durch eine Fahrzeugmaschine (eine Brennkraftmaschine) angetrieben, die in einem Fahrzeug montiert ist, und liefert elektrische Leistungs zu einer Batterie 3 und verschiedenen Typen von elektrischen Lasten 4. Das elektrische Energieerzeugungs-Steuersystem 2 steuert die elektrische Energieerzeugung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1.
Die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 ist hauptsächlich mit einem Stator ausgestattet, der eine Dreiphasen-Statorwicklung 101 aufweist, einem Rotor ausgestattet, der eine Erregerwicklung 102 besitzt, und einer Gleichrichterschaltung 103 ausgestattet, um eine Dreiphasen-Ausgangsgröße der Statorwicklung 101 vollweg gleichzurichten.
Um die Größe der Ausgangsspannung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 zu steuern, führt das elektrische Energieerzeugungs-Steuersystem 2 eine Eineschalt-Ausschalt-Operation der Enerigezufuhr zu der Erregerwicklung 102 der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 durch.
Die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 besitzt Ausgangsanschlüsse, die elektrisch mit der Batterie 3 und verschiedenen Typen von elektrischen Lasten 4 verbunden sind. Die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 liefert den Ladestrom und den Betriebsstrom zu der Batterie 3 bzw. der elektrischen Last 4 über die Ausgangsanschlüsse der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 und über Ladeleitungen.
Das elektrische Energieerzeugungs-Steuersystem 2 besteht aus einer elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung, die nahe bei der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 platziert ist, und aus einer elektrischen Maschinen-Steuereinheit (oder kurz gesagt einer Maschinen-ECU) in Form einer Außenseiten-Steuereinheit, die an einer Position von der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 platziert ist.
Die Konfiguration und der Betrieb der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung und der Maschinen-ECU werden an späterer Stelle in Einzelheiten erläutert.
Wie schematisch in 1 gezeigt ist, ist das elektrische Energieerzeugungs-Steuersystem 2 mit einer Rückflussdiode, einem Schaltelement 202, einem Fühl-Widerstand 203, einer UND-Schaltung 204, einer ODER-Schaltung 205, einem Steuerabschnitt 206 zum Reduzieren des elektrischen Energieerzeugungsbetrages, einem Normal-Steuerabschnitt 207, einem Beurteilungsabschnitt 208 zum Beurteilen eines Zunahmebetrages der elektrischen Energieerzeugung, einem Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 und einem Bestimmungsabschnitt 211 für den elektrischen Energieerzeugungsbetrag ausgerüstet.
Das Schaltelement 202 ist elektrisch mit der Erregerwicklung 102 des Rotors in der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 in Reihe geschaltet und dieser wird der Erregerstrom zugeführt, wenn das Schaltelement 202 eingeschaltet wird oder aktiviert wird.
Die Rückflussdiode 201 ist elektrisch parallel zu der Erregerwicklung 102 der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 geschaltet und über diese wird der Erregerstrom, der durch die Erregerwicklung 102 hindurchfließt, während des Ausschaltzustandes des Schaltelements 2 rückgeleitet.
Der Fühlwiderstand 203 ist elektrisch in Reihe mit dem Schaltelement 202 geschaltet, welches aus einem Leistungs-MOS FET (einem MOS-Feldeffekttransistor) besteht. Der Fühlwiderstand 203 detektiert den Stromfluss zwischen dem Sourceanschluss und dem Drainanschluss des MOS FETs als Schaltelement 202.
Der Steuerabschnitt 206 zum Steuern der Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages führt eine Steuerung durch gemäß einer Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1. Der Normal-Steuerabschnitt 207 steuert den Einschalt-Ausschalt-Zustand des Schaltelements 202, um die Ausgangsspannung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 auf eine spezifische Spannung zu bringen.
Der Beurteilungsabschnitt 208 beurteilt, ob die Anfrage nach einer Erhöhung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 von dem Bestimmungsabschnitt 211 für den elektrischen Energieerzeugungsbetrag übertragen wurde, nämlich eine Anfrage zum Erhöhen des elektrischen Energieerzeugungsbetrages der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 vorhanden ist oder fehlt und zwar basierend auf dem elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag P, der empfangen wurde.
Der Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 beurteilt, ob die Fahrzeugmaschine (in der Zeichnung nicht dargestellt) sich in einem Leerlaufbetriebszustand befindet (oder um dies kurz zu sagen im Leerlauf ist).
Der Bestimmungsabschnitt 211 für den elektrischen Energieerzeugungsbetrag überwacht fortwährend den Fahrzeugzustand und erzeugt einen elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag oder -größe P basierend auf den verschiedenen Fahrzeugzuständen und gibt den elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag P an den Beurteilungsabschnitt 208 aus.
Die Fahrzeugzustände, die überwacht werden, umfassen verschiedene Zustände und Bedingungen wie beispielsweise einen Batteriezustand, einen elektrischen Lastzustand, eine Drehgeschwindigkeit der Maschine, einen Maschinenbetriebzustand, einen Zustand der mechanischen Last und einen Umgebungszustand.
2 ist eine Ansicht, die eine konkrete Konfiguration des Normal-Steuerabschnitts 207 in dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem gemäß der ersten Ausführungsform darstellt, welche in 1 gezeigt ist.
Wie in 2 gezeigt ist, besteht der Normal-Steuerabschnitt 207 aus einem Spannungssteuerabschnitt 207a, einem Lastansprech-Steuerabschnitt 207b, einem Stromsteuerabschnitt 207c und einer UND-Schaltung 2071. Der Spannungssteuerabschnitt 207a führt eine Steuerung in solcher Weise aus, dass die Ausgangsspannung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 eine spezifische Einstellspannung beibehält, und welcher zusammengesetzt ist aus einem Spannungskomparator 2072, und Widerständen 2073 und 2074, die in Reihe geschaltet sind. Die Widerstände 2073 und 2074 bilden einen Spannungsteiler zum Teilen und Ausgeben der Ausgangsspannung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 basierend auf einem Teilungsverhältnis, welches durch die Widerstandswerte dieser Widerstände 2073 und 2074 bestimmt wird.
Der Spannungskomparator 2072 besitzt einen positiven Eingangsanschluss, der durch das Bezugszeichen „+“ bezeichnet ist, und besitzt einen negativen Eingangsanschluss, der durch das „-“ angezeigt ist. Die Ausgangsspannung des Spannungsteilers, nämlich die Spannung an dem Verbindungsknotenpunkt zwischen den Widerständen 2073 und 2074 wird zu dem negativen Anschluss des Komparators 2072 übertragen. Eine Bezugsspannung V1 wird dem positiven Anschluss des Komparators 2072 zugeführt. Diese Bezugsspannung V1 entspricht der Einstellspannung.
Der Komparator 2071 gibt ein Signal mit niedrigem Pegel aus, wen die Ausgangsspannung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 höher liegt als die Bezugsspannung V1 (als die Einstellspannung), und gibt ein Signal mit einem hohen Pegel aus, wenn die Ausgangsspannung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 niedriger ist als die Bezugsspannung V1.
Der Lastansprech-Steuerabschnitt 207b ist aus einem Tastverhältnis-Speicher-Additionsabschnitt 2075 und einem Impulsgenerierungsabschnitt 2076 zusammengesetzt, und dieser führt eine langsame Steuerung gemäß einer langsamen Erhöhung des Tastverhältnisses eines Treibersignals durch, welches an den Gateanschluss des Schaltelements 202 angelegt wird, wenn die Größe der elektrischen Lasten 4 plötzlich erhöht wird.
Der Tastverhältnis-Speicher-Additionsabschnitt 2075 speichert ein Tastverhältnis des Treibersignals, welches von dem Schaltelement 202 zugeführt wird, addiert das gespeicherte Tastverhältnis um einen spezifizierten Additionswert und gibt den aufaddierten Wert aus. Der Impulsgenerierungsabschnitt 2076 gibt das Impulssignal aus, welches das Tastverhältnis entsprechend dem Ausgangssignal des Tastverhältnis-Speicher-Additionsabschnitts 2075 aufweist. Demzufolge gibt der Impulsgenerierungsabschnitt 2076 das Impulssignal aus, welches ein großes Tastverhältnis besitzt, welches größer ist als bzw. um den spezifizierten Additionswert, als derjenige des Treibersignals, welches von dem Schaltelement 202 her zugeführt wird.
Der Stromsteuerabschnitt 207c führt eine Steuerung in solcher Weise durch, dass der Erregerstrom der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 auf einen spezifizierten Wert oder kleineren Wert eingestellt wird, der aus einem Spannungskomparator 2077 besteht.
Der Spannungskomparator 2077 besitzt einen positiven Eingangsanschluss, der durch das Bezugszeichen „+“ angegeben ist, und besitzt einen negativen Eingangsanschluss, der durch das Bezugszeichen „-“ angegeben ist. Die Spannung an einem Ende des Fühlwiderstandes 203 wird dem negativen Anschluss des Komparators 2077 zugeführt. Eine Bezugsspannung V2 wird an den positiven Anschluss des Komparators 2077 angelegt. Die Bezugsspannung V2 entspricht dem oberen Grenzwert des Erregerstromes.
Der Komparator 2077 gibt eine Signal mit niedrigem Pegel aus, wenn der Erregerstrom den oberen Grenzwert überschreitet, und gibt ein Signal mit hohem Pegel aus, wenn der Erregerstrom kleiner ist als der obere Grenzwert.
Der Steuerabschnitt 206 ist so konfiguriert, um eine Steuerung gemäß einer Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 durchzuführen und dieser besitzt nahezu die gleiche Konfiguration wie der Normal-Steuerabschnitt 207. Dieser ist so eingestellt, dass die Bezugsspannungen V1 und V2, die dem Spannungssteuerabschnitt 207a und dem Stromsteuerabschnitt 207c zugeführt werden, auf niedrigere Werte eingestellt werden, um die elektrische Energieerzeugung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 zu unterdrücken. Da kein Bedarf dafür besteht eine langsame Steuerung oder langsame Regelung in dem Steuerabschnitt 206 für die Steuerung der Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages durchzuführen, wird das Tastverhältnis des Impulssignals, welches von dem Impulsgenerierungsabschnitt 2076 ausgegeben wird, auf einen niedrigeren Wert eingestellt.
Der Bestimmungsabschnitt 211 für den elektrischen Energieerzeugungsbetrag entspricht einer Bestimmungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungsbetrag, der Beurteilungsabschnitt 208 zur Beurteilung des Zunahmebetrages der elektrischen Energieerzeugung der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 entspricht einer Beurteilungseinrichtung für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag, der Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 entspricht einer Leerlaufzustand-Beurteilungseinrichtung, der Steuerabschnitt 206 für die Steuerung der Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages entspricht einer Steuereinrichtung für die Reduzierung eines elektrischen Energieerzeugungsbetrages, und der Normal-Steuerabschnitt 207 entspricht einer normalen Steuereinrichtung.
Nebenbei bemerkt ist in 2 der elektrische Energieerzeugungs-Anfrage oder -Anfragegröße P, der sowohl von dem Normal-Steuerabschnitt 207 her als auch den Beurteilungsabschnitt 208 für die Beurteilung des elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrages zugeführt wird, der kürze halber weggelassen (siehe 1).
(Betriebsweise)
Es folgt nun eine Beschreibung der Betriebsweise des elektrischen Fahrzeug-Energieerzeugungssystems mit der Konfiguration, die oben beschrieben wurde.
3 ist ein Flussdiagramm, welches die grundlegende Betriebsweise des elektrischen Fahrzeug-Energieerzeugungssystems veranschaulicht, welches mit dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem 2 ausgestattet ist, das in 1 gezeigt ist.
Die grundlegende Betriebsweise des elektrischen Fahrzeug-Energieerzeugungssystems wird periodisch ausgeführt. Im Betrieb überwacht der Bestimmungsabschnitt 211 für den elektrischen Energieerzeugungsbetrag die verschiedenen Arten der Fahrzeugzustände wie beispielsweise den Batteriezustand, den elektrischen Lastzustand, die Drehgeschwindigkeit der Fahrzeugmaschine, den Maschinen-Betriebszustand, den Zustand der mechanischen Last und den Umgebungszustand. Der Bestimmungsabschnitt 211 für den elektrischen Energieerzeugungsbetrag bestimmt und gibt den elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag P basierend auf den überwachten Fahrzeugzuständen aus (Schritt S100).
Der Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 beurteilt, ob die Maschine in den Leerlaufbetrieb fällt oder nicht (Schritt S101). Wenn die Maschine nicht in den Leerlaufbetrieb fällt, gibt der Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 eine negative Beurteilung aus und der Normal-Steuerabschnitt 207 führt eine normale elektrische Energieerzeugungssteuerung durch (Schritt S102) entsprechend dem elektrischen Energieerzeugungs-Anforderungsbetrag P (bei der Ausführungsform führt die Normal-Steuereinrichtung keine Steuerung gemäß einer Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages durch).
Wenn bei der in 1 gezeigten Konfiguration der Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 beurteilt, dass die Fahrzeugmaschine nicht in dem Leerlaufbetriebszustand ist, gibt der Beurteilungsabschnitt 208 ein Signal mit hohem Pegel aus und zwar ungeachtet der Größe des elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrages P. Die UND-Schaltung 204 speist das Signal mit dem hohen Pegel, welches von dem Beurteilungsabschnitt 208 her übertragen wird, über einen Eingangsanschluss derselben durch die ODER-Schaltung 205. Das der andere Anschluss der UND-Schaltung 204 das Ausgangssignal empfängt, welches von dem Normal-Steuerabschnitt 207 übertragen wird, gibt das Schaltelement 202 das Ausgangssignal, welches von dem Normal-Steuerabschnitt 207 her übertragen wird, über die UND-Schaltung 204 ein, wenn die Maschine nicht in den Leerlaufbetriebszustand fällt, und der Normal-Steuerabschnitt 207 führt die gewöhnliche elektrische Energieerzeugungssteuerung durch.
Wenn jedoch die Maschine in den Leerlaufbetriebszustand fällt, wird die Beurteilung bzw. das Ergebnis der Beurteilung bei dem Schritt S101 zu einer bestätigenden Beurteilung, es gibt nämlich der Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 das bestätigende Beurteilungsergebnis in den Beurteilungsabschnitt 208 ein. Der Beurteilungsabschnitt 208 speist das Bestätigungsergebnis, welches von dem Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 her übertragen wird, ein und beurteilt, ob eine elektrische Energieerzeugungs-Erhöhungsanfrage vorliegt oder nicht (Schritt 103).
4 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Beurteilungsoperation des Beurteilungsabschnitts 208 darstellt, der dazu befähigt ist, den Erhöhungsbetrag der elektrischen Energieerzeugung zu beurteilen.
Der Beurteilungsabschnitt 208 berechnet eine Differenz der elektrischen Energieerzeugung-Anfragebeträge Pn und Pn-1 zu beiden Zeitlagen und zwar zu einem Stromdetektionszeitpunkt und einem früheren Detektionszeitpunkt. Der Beurteilungsabschnitt 208 beurteilt dann, dass der berechnete Differenzwert einen spezifischen Wert überschreitet (Schritt S200).
Wenn der Differenzwert zwischen den elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebeträgen Pn und Pn-1 den spezifizierten Wert überschreitet, führ der Beurteilungsabschnitt 208 eine bestätigende Beurteilung aus. Das Beurteilungsergebnis zeigt dann das Vorhandensein der elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsanfrage an. Die Beurteilungseinrichtung 208 erzeugt somit das Signal mit dem hohen Pegel und gibt dieses aus (Schritt S201).
Wenn im Gegensatz dazu der Differenzwert zwischen den elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebeträgen Pn und Pn-1 den spezifizierten Wert nicht überschreitet, führt der Beurteilungsabschnitt 208 eine negative Beurteilung durch. Da dieses Beurteilungsergebnis das Fehlen einer elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsanfrage anzeigt, erzeugt die Beurteilungseinrichtung 208 das Signal mit niedrigem Pegel und gibt dieses aus (Schritt S202).
Bei Vorhandensein der elektrischen Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungsanfrage erreicht das Beurteilungsergebnis, welche bei dem Schritt S103 erreicht wird, eine bestätigende Beurteilung. Da in dieser Situation der Beurteilungsabschnitt 208 das Signal mit dem hohen Pegel ausgibt, führt der Normal-Steuerabschnitt 207 die Steuerung für die Ausführung der normalen elektrischen Energieerzeugung aus (Schritt S102).
Wenn im Gegensatz dazu keine elektrische Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungsanfrage vorliegt, erreicht das Beurteilungsergebnis, welches bei dem Schritt S103 erhalten wird, eine negative Beurteilung. Da in dieser Situation der Beurteilungsabschnitt 208 das Signal mit dem niedrigen Pegel ausgibt und zwar zu dem anderen Eingangsanschluss der ODER-Schaltung 205, führt der Steuerabschnitt 206 für die Steuerung der Reduzierung des elektrischen Leistungsbetrages die Steuerung durch, um den elektrischen Energieerzeugungsbetrag zu reduzieren(Schritt 104).
5 zeigt eine Ansicht, die eine Änderung in dem elektrischen Energieerzeugungsbetrag bei Vorhandensein einer elektrischen Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungsanfrage zeigt. In 5 ist auf der vertikalen Achse eine verstrichene Zeit „t“ aufgetragen, und auf der horizontalen Achse ist der elektrische Energieerzeugungsbetrag aufgetragen. Bei dem elektrischen Fahrzeug-Energieerzeugungssystem der ersten Ausführungsform wird die elektrische Energieerzeugungs-Reduzierungssteuerung prompt unterbrochen, selbst wenn die Fahrzeugmaschine in den Leerlaufbetriebszustand fällt, und es wird die normale elektrische Energieerzeugungssteuerung anstelle der Reduzierungssteuerung der elektrischen Energieerzeugung durchgeführt. Demzufolge wird, wie durch das Bezugszeichen „A“ in 5 angezeigt ist, die Erhöhungssteuerung der elektrischen Energieerzeugung gleichzeitig durchgeführt, wenn der elektrische Energieerzeugungs-Anfragebetrag P ansteigt (Bezugszeichen „B“, welches die Änderung der elektrischen Energieerzeugung anzeigt, die gemäß einer herkömmlichen Art im Vergleich zu dem Beispiel durchgeführt wird). Es wird daher möglich eine plötzliche Änderung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages zu verhindern. Da ferner die Reduzierungssteuerung in Bezug auf die elektrische Energieerzeugung bzw. den elektrischen Energieerzeugungsbetrag bei Abwesenheit der elektrischen Leistungsbetrag-Erhöhungsanfrage während des Leerlaufbetriebszustandes der Fahrzeugmaschine durchgeführt wird, wird es möglich, die Maschinendrehgeschwindigkeit durch Reduzieren des elektrischen Antriebsdrehmoments zu stabilisieren.
Wenn die elektrische Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungsanfrage während des Leerlaufbetriebszustandes der Maschine vorhanden ist und da die Steuerung der Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages unterbrochen wird und stattdessen die normale elektrische Energieerzeugungssteuerung durchgeführt wird (bei der die elektrische Energieerzeugung nicht unterdrückt wird), wird es möglich, unmittelbar den elektrischen Energieerzeugungsbetrag, der angefragt wurde, zu halten und auch einen Spannungsabfall zu verhindern, wenn die elektrischen Lasten geschaltet werden (eingeschaltet werden). Da darüber hinaus die Fahrzeugzustände überwacht werden und der elektrische Energieerzeugungs-Anfragebetrag basierend auf den überwachten Fahrzeugzuständen bestimmt wird, wird es möglich ein schnelles Ansprechen auf die elektrische Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungsanfrage zu erreichen.
Zweite Ausführungsform
Als Nächstes folgt nun eine Beschreibung des elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystems, welches hauptsächlich aus einer elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A und einer Maschinen-ECU 2B gebildet ist, entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 zeigt eine Ansicht, die das elektrische Energieerzeugungssystem darstellt, welches zusammengesetzt ist aus dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem, das hauptsächlich mit der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A und der Maschinen-ECU 2B ausgestattet ist, entsprechend der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Das in 6 gezeigte Beispiel veranschaulicht eine Verteilungsstruktur des Energieerzeugungssystem . Das heißt die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A ist hauptsächlich mit der Rückflussdiode 201, dem Schaltelement 202, dem Fühlwiderstand 203, der UND-Schaltung 204, der ODER-Schaltung 205, dem Steuerabschnitt 206 für die Steuerung der Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages, dem Normal-Steuerabschnitt 207 und einem Kommunikationsanschluss 301 ausgestattet.
Die Maschinen-ECU 2B ist mit dem Beurteilungsabschnitt 208 ausgestattet, um einen Erhöhungsbetrag der elektrischen Energieerzeugung zu beurteilen, und ist mit dem Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 und dem Bestimmungsabschnitt 211 für den Energieerzeugungsbetrag ausgestattet.
Die Maschinen-ECU 2B ist hauptsächlich mit dem Steuerabschnitt 210 ausgerüstet, der den Beurteilungsabschnitt 208 zum Beurteilen eines Erhöhungsbetrages der elektrischen Energieerzeugung aufweist, dem Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 ausgerüstet, ferner dem Bestimmungsabschnitt 211 für den elektrischen Energieerzeugungsbetrag und mit einem Kommunikationsanschluss 302.
Die Maschinen-ECU 2B A überträgt die Übertragungsdaten zu der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2 über die Kommunikationsanschlüsse 302 und 301. Die Übertragungsdaten haben ein spezifisches Format, in welchem der elektrische Energieerzeugungs-Anfragebetrag P, der durch den Bestimmungsabschnitt 211 für die Bestimmung des elektrischen Leistungsbetrages, und das Beurteilungsergebnis des Beurteilungsabschnitts 208 geschrieben sind oder eingestellt sind.
7 zeigt eine Ansicht, die ein Rahmenformat der Übertragungsdaten wiedergibt, die von der Maschinen-ECU 2B zu der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A über die Kommunikationsleitung zu übertragen sind, welche an die Kommunikationsanschlüsse 302 und 301 angeschlossen sind. Der Rahmen der Übertragungsdaten, der in 7 gezeigt ist, besitzt ein elektrisches Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungs-Beurteilungsflag, einen Einstellspannungs-Anzeigewert als elektrischen Energieerzeugungsbetrag-Anfragewert P, einen Erregerstrom-Anzeigewert und einen F-Tastverhältnis-Instruktionswert.
Das elektrische Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungs-Beurteilungsflag zeigt das Beurteilungsergebnis des Beurteilungsabschnitts 208 an. Bei Vorhandensein der elektrischen Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungsanfrage (eine bestätigende Beurteilung bei dem Schritt S200, wie in 4 gezeigt ist), wird der Wert „1“ für das elektrische Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungs-Beurteilungsflag in den Übertragungsdaten gesetzt, wie in 7 gezeigt ist. Im Gegensatz dazu wird bei Abwesenheit der elektrischen Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungsanfrage (eine negative Beurteilung bei dem Schritt S200, wie in 4 gezeigt ist), der Wert „0“ als elektrischer Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungs-Beurteilungsflag in den Übertragungsdaten gesetzt, wie in 7 gezeigt ist. Der die Einstellspannung anzeigende Wert, der den Erregerstrom anzeigende Wert und der Instruktionswert für das Tastverhältnis F bilden Steuerparameter, die zu dem Normal-Steuerabschnitt 207 übertragen werden und in diesem verwendet werden.
Bei einem konkreten Beispiel wird der Einstellspannungs-Anzeigewert zum Einstellen der Bezugsspannung V1 in dem Spannungssteuerabschnitt 207a gemäß der Darstellung in 2 verwendet. Beispielsweise wird die Bezugsspannung V1 durch Umwandeln des Einstellspannungs-Anzeigwertes generiert (als digitale Daten) und zwar in einen analogen Spannungswert mit Hilfe einer Digital-zu-Analog-Umsetzvorrichtung (nicht gezeigt). Die erzeugte Bezugsspannung V1 wird dem positiven Anschluss des Spannungskomparators 2072 zugeführt.
Der den Erregerstrom anzeigende Wert wird für die Einstellung der Bezugsspannung V2 für den Stromsteuerabschnitt 207c verwendet, wie in 2 gezeigt ist. Beispielsweise wird die Bezugsspannung V2 dadurch generiert, indem der den Erregerstrom anzeigende Wert (in Form von digitalen Daten) in eine analoge Spannung umgewandelt wird und zwar mit Hilfe einer Digital-zu-Analog-Umsetzvorrichtung (nicht gezeigt). Die erzeugte Bezugsspannung V2 wird dem positiven Eingangsanschluss des Spannungskomparators 2077 zugeführt.
Der Instruktionswert für das Tastverhältnis F wird für die Einstellung des Erhöhungsbetrages verwendet, um den maximalen Wert des Tastverhältnisses zu berechnen oder des Tastverhältnisses in den Ausgangswerten von dem Tastverhältnis-Speicher-Additionsabschnitt 2075 in dem Lastansprech-Steuerabschnitt 207b, was in 2 gezeigt ist.
Die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A besitzt einen Kommunikations-Beurteilungsabschnitt 220, der so konfiguriert ist, um die Daten zu empfangen, die von der Maschinen-ECU 2B über den Kommunikationsanschluss 301 übertragen werden, und beurteilt dann den Inhalt der empfangenen Daten.
Der Kommunikations-Beurteilungsabschnitt 220 gibt ein Signal mit hohem Pegel an die ODER-Schaltung 205 aus, wenn das elektrische Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungs-Beurteilungsflag den Wert „1“ hat (siehe den Rahmen der Übertragungsdaten, die von der Maschinen-ECU 2B übertragen werden, wie in 7 gezeigt ist). Der Kommunikations-Beurteilungsabschnitt 220 gibt das Signal mit niedrigem Pegel an die ODER-Schaltung 205 aus, wenn das elektrische Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungs-Beurteilungsflag den Wert „0“ hat.
Die Kommunikations-Beurteilungsschaltung 220 extrahiert den die Einstellspannung anzeigenden Wert, den den Erregerstrom anzeigenden Wert und den Instruktionswert für das Tastverhältnis F aus dem Rahmen der Übertragungsdaten, die von der Maschinen-ECU 2B her übertragen werden. Der Kommunikations-Beurteilungsabschnitt 220 gibt dann die extrahierten Werte an den Normal-Steuerabschnitt 207 aus.
Da, wie oben beschrieben wurde, die Maschinen-ECU 2B von der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 abliegend platziert ist, wird es möglich die Maschinen-ECU 2B von der Fahrzeugmaschine abliegend zu platzieren, an welcher die Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 montiert ist. Dies reduziert vielfältige Typen einer Spannung oder Belastung wie beispielsweise von thermischer Leistungs und Vibration der Maschine, die zu der Maschinen-ECU 2B übertragen oder zugeführt werden. Es ist ferner nicht erforderlich irgendeine thermische Widerstandsmaßnahme für die elektrischen Teile in Betracht zu ziehen wie beispielsweise eine CPU, welche die Maschinen-ECU 2B bildet, so dass es dadurch möglich wird die Herstellungskosten zu reduzieren und die Zuverlässigkeit des elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystems zu erhöhen.
Da darüber hinaus zur Durchführung der elektrischen Energieerzeugungssteuerung unter der Konfiguration, bei welcher die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A zur Anwendung gelangt und diese dicht bei der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 platziert ist, wird es auch möglich einen Spannungsabfall über die Verbindungsleitungen zu vermeiden und das Auftreten von Störsignalen auf den Verbindungsleitungen zu verhindern. Dies kann die Zuverlässigkeit der elektrischen Energieerzeugungssteuerung erhöhen, die mit Hilfe des elektrischen Energieerzeugungssystems durchgeführt wird.
Dritte Ausführungsform
Als Nächstes folgt eine Beschreibung des elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystems, welches hauptsächlich aus einer elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung und einer Maschinen-ECU zusammengesetzt ist, gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt eine Ansicht, die ein elektrisches Energieerzeugungssystem wiedergibt, welches zusammengesetzt ist aus dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem, welches hauptsächlich mit der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-1 und der Maschinen-ECU 2B-1 gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
Bei der Konfiguration der dritten Ausführungsform, die in 8 gezeigt ist, umfasst die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-1 die Rückflussdiode 201, das Schaltelement 202, den Fühlwiderstand 203, die UND-Schaltung 204, die ODER-Schaltung 205, den Steuerabschnitt 206 für die Steuerung der Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages, den Normal-Steuerabschnitt 207, den Beurteilungsabschnitt 208 für die Beurteilung des Erhöhungsbetrages der elektrischen Energieerzeugung, den Kommunikationsanschluss 301. Die Maschinen-ECU 2B-1 besitzt den Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209, den Bestimmungsabschnitt 211 für den elektrischen Energieerzeugungsbetrag und den Kommunikationsanschluss 302.
Die Datenübertragung zwischen der Maschinen-ECU 2B-1 und der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-1 verwendet die Übertragungsdaten mit dem Rahmen, der in 7 gezeigt ist, ähnlich der Konfiguration, die in 6 dargestellt ist. Da bei der in 8 gezeigten Konfiguration der Beurteilungsabschnitt 208 in der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-1 platziert ist, besitzt der Rahmen der Übertragungsdaten ein Leerlaufzustand-Beurteilungsflag anstelle des elektrischen Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungs-Beurteilungsflag in dem Rahmen der in 7 gezeigt ist. Das Leerlaufzustand-Beurteilungsflag zeigt das Beurteilungsergebnis an, welches durch den Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 erzielt wird. Beispielsweise wird der Wert „1“ als Leerlaufzustand-Beurteilungsflag gesetzt, wenn die Fahrzeugmaschine in den Leerlaufbetriebszustand fällt, und es wird der Wert „0“ als Leerlaufzustand-Beurteilungsflag gesetzt, wenn die Fahrzeugmaschine nicht in den Leerlaufbetriebszustand fällt.
Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben ist, ist es möglich die Verarbeitungslast oder -belastung der Maschinen-ECU 2B-1 zu reduzieren, da die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-1 mit dem Beurteilungsabschnitt 208 ausgestattet ist, um den Erhöhungsbetrag für die elektrische Energieerzeugung zu beurteilen.
Vierte Ausführungsform
Als Nächstes folgt eine Beschreibung des elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystems, welches hauptsächlich aus einer elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung und einer Maschinen-ECU, gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammengesetzt ist.
9 zeigt eine Ansicht, die ein elektrisches Energieerzeugungssystem wiedergibt, welches aus dem elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystem gebildet ist, welches hauptsächlich mit der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-2 und der Maschinen-ECU 2B-2 gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist.
Bei der Konfiguration der vierten Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, ist die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-2 mit der Rückflussdiode 201, dem Schaltelement 202, dem Fühlwiderstand 203, der UND-Schaltung 204, der ODER-Schaltung 205, dem Steuerabschnitt 206 zur Steuerung der Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages, dem Normal-Steuerabschnitt 207, dem Beurteilungsabschnitt 208 für die Beurteilung des Erhöhungsbetrages der elektrischen Energieerzeugung, dem Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 und dem Kommunikationsanschluss 301 ausgestattet. Die Maschinen-ECU 2B-2 ist mit dem Bestimmungsabschnitt 211 für die Bestimmung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages und mit den Kommunikationsanschluss 302 ausgestattet.
Die Datenkommunikation zwischen der Maschinen-ECU 2B-2 und der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-2 verwendet den Datenrahmen mit der Konfiguration, wie sie in 7 gezeigt ist, ähnlich der Konfiguration, die in 6 gezeigt ist. Bei der in 9 gezeigten Konfiguration wird, da die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-2 mit dem Beurteilungsabschnitt 208 ausgerüstet ist und auch mit dem Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 ausgestattet ist, das elektrischen Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungs-Beurteilungsflag aus dem Datenrahmen, der in 7 gezeigt ist, eliminiert oder wird mit Dummy-Daten ersetzt, die von der Maschinen-ECU 2B-2 zu der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-2 übertragen werden.
Im Folgenden wird eine Beschreibung des Beurteilungsprozesses gegeben, der durch den Beurteilungsabschnitt 208 ausgeführt wird. Der Beurteilungsabschnitt 208 beurteilt einen Erhöhungsbetrag der elektrischen Energieerzeugung in den elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtungen 2A-1 und 2A-2, die in 8 bzw. 9 gezeigt sind.
Die Übertragungsdaten, die von der Maschinen-ECU 2B-2 (siehe 9), oder von der Maschinen-ECU 2B-1 (siehe 8) übertragen werden, enthalten wenigstens den die Einstellspannung anzeigenden Wert, den den Erregerstrom anzeigenden Wert und den Instruktionswert für das Tastverhältnis F. Der Kommunikations-Beurteilungsabschnitt 220 in der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-2 (oder 2A-1) empfängt die Übertragungsdaten von der Maschinen-ECU 2B-2 (oder 2B-1) und überträgt die Daten als Instruktionsdaten oder Befehlsgabedaten zu dem Normal-Steuerabschnitt 207.
Der Beurteilungsabschnitt 208 speist die Daten, die von dem Kommunikations-Beurteilungsabschnitt 220 her übertragen werden, ein und vergleicht die laufend empfangenen Daten (N) mit früher empfangenen Daten (N-1). Wenn nicht das Vergleichsergebnis anzeigt, dass die Vergleichsdifferenz um einen spezifischen Wert erhöht wird, beurteilt der Beurteilungsabschnitt 208, dass die Reduzierungssteuerung für die elektrische Energieerzeugung effektiv ist.
Der Betrieb des elektrischen Energieerzeugungs-Steuersystems gemäß der vierten Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist (oder auch gemäß der dritten Ausführungsform, die in 8 gezeigt ist) oder die Verwendung des den Erregerstrom anzeigenden Wertes anstelle des elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrages P als Parameter in dem Beurteilungsfluss, ist in 4 gezeigt
10 zeigt ein Flussdiagramm, welches die Beurteilungsoperation veranschaulicht, die durch den Beurteilungsabschnitt 208 durchgeführt wird. Der Beurteilungsabschnitt 208 beurteilt den Erhöhungsbetrag der elektrischen Energieerzeugung basierend auf dem den Erregerstrom anzeigenden Wert als einen Parameter. Der Beurteilungsabschnitt 208 berechnet eine Differenz zwischen dem den Erregerstrom anzeigenden Wert In bei einem momentanen Detektionszeitpunkt, und dem den Erregerstrom anzeigenden Wert In-1 bei einem früheren Detektionszeitpunkt, und beurteilt dann die berechnete Differenz bzw. Differenzwert, ob dieser einen spezifischen Wert überschreitet (Schritt S300).
Wenn der Differenzwert den spezifizierten Wert überschreitet, führt der Beurteilungsabschnitt 208 eine Bestätigungsbeurteilung aus. Da dies das Vorhandensein der elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsanfrage anzeigt, gibt die Beurteilungseinrichtung 208 ein Signal mit hohem Pegel an die ODER-Schaltung 205 aus (Schritt S301). Wenn im Gegensatz der Differenzwert den spezifizierten Wert nicht überschreitet, führt der Beurteilungsabschnitt 208 eine negative Beurteilung aus. Da dieses Beurteilungsergebnis das Fehlen einer elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsanfrage anzeigt, gibt die Beurteilungseinrichtung 208 ein Signal mit niedrigem Pegel an die ODER-Schaltung 205 aus (Schritt S302). Bei Vorhandensein einer elektrischen Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungsanfrage, wird das Beurteilungsergebnis, welches bei dem Schritt S103 erhalten wird, zu einer Bestätigungsbeurteilung. Da in dieser Situation der Beurteilungsabschnitt 208 ein Signal mit hohem Pegel ausgibt, führt der Normal-Steuerabschnitt 207 eine Steuerung gemäß der Ausführung einer normalen elektrischen Energieerzeugung durch.
Wenn der Wert von angenähert 0,5 A als Beurteilungswert für den Erregerstrom-Anzeigewert verwendet wird, wird, da die maximale Erregung der Erregerwicklung 102 angenähert 5 A beträgt, wobei berücksichtigt wird, dass der Widerstandswert einer verfügbaren gewöhnlichen Erregerwicklung 102 in dem Bereich von 1,5 Ω bis 3 Ω liegt, der Erhöhungsbetrag von 0,5 A zu zehn Prozent des Erregerstroms. Dies ist ein angemessener Wert, um das Vorhandensein des elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrages zu beurteilen.
Da es möglich ist, die Notwendigkeit der Reduzierungssteuerung der elektrischen Energieerzeugung in der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-2 zu beurteilen ohne eine spezifische Verarbeitung durchzuführen und auch ohne eine Verzögerung, indem lediglich der elektrische Energieerzeugungsbetrag durch die Maschinen-ECU 2B-2 bestimmt wird und der elektrische Energieerzeugungsbetrag als Anzeigedaten zu der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-2 übertragen wird, kann diese Konfiguration der vierten Ausführungsform, die in 9 gezeigt ist, ausgeprägt die Verarbeitungsbelastung oder Last in Bezug auf die Maschinen-ECU 2B-2 reduzieren und kann das Ansprechverhalten stark erhöhen und zwar in Bezug auf die Notwendigkeit einer elektrischen Energieerzeugungssteuerung.
In einem Fall, bei dem die empfangenen Übertragungsdaten aus dem Einstellungs-Spannungs-Anzeigewert bestehen, wird es möglich den Spannungserhöhungsbetrag auf einen Wert einzustellen, beispielsweise auf angenähert 0,3 V und zwar als spezifizierter Erhöhungsbetrag, der eine Beleuchtung mit Licht nicht ändern kann.
In einem Fall, bei dem die empfangenen Daten aus dem das Tastverhältnis F anzeigenden Wert bestehen, wird es möglich, die Beurteilung durchzuführen und zwar unter Verwendung des Wertes, der größer ist als der Wert, der durch Addieren eines spezifizierten Additionswertes zu dem gespeicherten Tastverhätniswert erhalten wird, und zwar für die Verwendung in der Additions-Ansprech-Steuerung.
Der Leerlaufzustand-Beurteilungsabschnitt 209 in der elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-2 beurteilt, ob die Maschine sich in dem Leerlaufbetriebszustand befindet oder nicht, indem die Drehgeschwindigkeit der Fahrzeug-Wechselstrommaschine 1 basierend auf einer Phasenspannung der Statorwicklung 101 detektiert wird.
Gemäß der vierten Ausführungsform wird es möglich die Verarbeitungsbelastung oder Last der Maschinen-ECU 2B-2 weiter zu reduzieren, um die Leerlaufzustandbeurteilung durchzuführen, zusätzlich zu der elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbeurteilung und zwar durch die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung 2A-2.

Claims

Elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem, mit: einer elektrischen Energieerzeugungs-Steuervorrichtung (2A-2) und einer externen Steuervorrichtung (2B-2), wobei die externe Steuervorrichtung (2B-2) wenigstens eine Bestimmungseinrichtung (211) für einen elektrischen Energieerzeugungsbetrag aufweist, die dafür konfiguriert ist, einen elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrag für einen Fahrzeuggenerator (1) bei Überwachung der Fahrzeugzustände zu bestimmen; und wobei die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung (2A-2) nahe bei dem Fahrzeuggenerator (1) platziert ist und eine Normal-Steuereinrichtung (207) enthält, die die Erzeugung der elektrischen Energie des Fahrzeuggenerators (1) steuert; und eine Beurteilungseinrichtung (208) für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag enthält, die dafür konfiguriert ist, das Vorhandensein und das Fehlen einer elektrischen Energieerzeugungsbetrag-Erhöhungsanfrage für den Fahrzeuggenerator zu beurteilen, und zwar basierend auf einer Änderung des elektrischen Energieerzeugungs-Anfragebetrages über den Verlauf der Zeit hinweg, welcher über eine Kommunikationsleitung (zwischen 301 und 302) von der externen Steuervorrichtung (2B-2) zu der Stromerzeugungs-Steuervorrichtung (2A-2) übertragen wurde, eine Leerlaufzustand-Beurteilungseinrichtung (209) enthält, die dafür konfiguriert ist, um zu beurteilen, ob eine Fahrzeugmaschine in den Leerlaufbetriebszustand fällt oder nicht; und eine Steuereinrichtung (206) für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages enthält, die dafür konfiguriert ist, um den elektrischen Energieerzeugungsbetrag des Fahrzeuggenerators (1) zu reduzieren, wobei die Steuereinrichtung (206) für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages die Ausführung der Reduzierungssteuerung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages stoppt, wenn das Beurteilungsergebnis der Leerlaufzustand-Beurteilungseinrichtung (209) anzeigt, dass die Fahrzeugmaschine im Leerlaufbetriebszustand ist, und das Beurteilungsergebnis der Beurteilungseinrichtung (208) für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag das Vorhandensein der elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag-Anfrage für den Fahrzeuggenerator (1) anzeigt und wobei die Anfrage durch die Bestimmungseinrichtung (211) der externen Steuervorrichtung (2B-2) für einen elektrischen Energieerzeugungsbetrag, den Betrag der zu erzeugenden elektrischen Leistungs zu erhöhen, wenigstens einen der folgenden Parameter beinhaltet einen eine Einstellspannung des Fahrzeuggenerators (1) anzeigenden Wert, einen den Erregerstrom des Fahrzeuggenerators (1) anzeigenden Wert, oder einen Instruktionswert hinsichtlich des Tastverhältnisses F für die Verwendung bei der Steuerung eines Tastverhältnisses eines Treibersignals für ein Schaltelement (202), welches den Erregerstrom des Fahrzeuggenerators (1) treibt, und wobei die Beurteilungseinrichtung (208) für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag die zu verschiedenen Zeiten empfangenen Kontrollparameter vergleicht, und die elektrische Energieerzeugungs-Steuervorrichtung (2A-2) die Reduzierung der Leistungserzeugung des Farhrzeuggenerators (1) durch die Steuereinrichtung (206) für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages stoppt, wenn der Vergleich durch die Beurteilungseinrichtung (208) für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag ergibt, dass der Unterschied zwischen den empfangenen Parametern nicht kleiner als ein vorgegebener Wert ist.
Elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuereinrichtung (206) für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages des Fahrzeuggenerators (1) stoppt, wenn das Beurteilungsergebnis der Leerlaufzustand-Beurteilungseinrichtung (209) anzeigt, dass die Fahrzeugmaschine nicht im Leerlaufbetriebszustand ist.
Elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuereinrichtung (206) für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages des Fahrzeuggenerators (1) ausführt, wenn das Beurteilungsergebnis der Leerlaufzustand-Beurteilungseinrichtung (209) anzeigt, dass die Fahrzeugmaschine im Leerlaufbetriebszustand ist und wenn das Beurteilungsergebnis der Beurteilungseinrichtung (208) für den elektrischen Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag anzeigt, dass die elektrische Energieerzeugungs-Erhöhungsbetrag-Anfrage fehlt bzw. nicht vorhanden ist.
Elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem die Normal-Steuereinrichtung (207) wenigstens eine der folgenden Steueroperationen durchführt: Steuern der Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators (1) basierend auf dem Einstellwert der Spannung des Fahrzeuggenerators (1); und Steuern des Erregerstromes des Fahrzeuggenerators (1) basierend auf dem Einstellwert des Erregerstroms des Fahrzeuggenerators (1).
Elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem nach Anspruch 4, bei dem die Normal-Steuereinrichtung (207) eine Lastansprechsteuerung einer allmählichen Erhöhung eines Tastverhältnisses des Treibersignals basierend auf dem das Tastverhältnis F anzeigenden Wert durchführt, wenn der Betrag der elektrischen Lasten erhöht wird während wenigstens eine der Steuerungen gemäß der Ausgangsspannungssteuerung und der Erregerstrom-Steuerung der Fahrzeuggenerator (1) durchgeführt wird.
Elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem die Steuereinrichtung(206) für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages wenigstens einen der folgenden Steuervorgänge durchführt: Reduzieren der Ausgangsspannung des Fahrzeuggenerators (1); Reduzieren des Erregerstromes des Fahrzeuggenerators (1); und Reduzieren des Tastverhältnisses des Treibersignals des Schaltelements (202) zum Treiben des Erregerstromes des Fahrzeuggenerators (1).
Elektrisches Energieerzeugungs-Steuersystem nach Anspruch 6, bei dem die Steuereinrichtung (206) für die Reduzierung des elektrischen Energieerzeugungsbetrages zuerst den Erregerstrom des Fahrzeuggenerators (1) reduziert.