DE102014203758B4 - Generator controller - Google Patents
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- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
Abstract
Generator-Controller mit:
- einem Überschussdrehmomentabschnitt (S404), der ein Überschussdrehmoment berechnet, das von einem Verbrennungsmotor (2) erzeugbar ist, zusätzlich zu einem Abtriebsdrehmoment, das vom Verbrennungsmotor (2) erzeugt wird;
- einem Zulässigkeitsdrehmomentabschnitt (S408), der ein zulässiges Drehmoment berechnet, das einem Generator (4) zuzuweisen ist, auf der Grundlage des vom Überschussdrehmomentabschnitt (S404) berechneten Überschussdrehmoments;
- einem Energieerzeugungssteuerabschnitt (S409), der eine Erzeugung elektrischer Energie des Generators (4) derart steuert, dass ein auf den Generator (4) aufgebrachtes Lastdrehmoment in einem Bereich des vom Zulässigkeitsdrehmomentabschnitt (S408) berechneten zulässigen Drehmoments liegt; und
- einem Lastdrehmomentabschnitt (S406), der das Lastdrehmoment berechnet, das auf den Generator (4) aufgebracht wird, um elektrische Energie zu erzeugen, wobei
- der Zulässigkeitsdrehmomentabschnitt (S408) das zulässige Drehmoment berechnet, indem er das vom Lastdrehmomentabschnitt (S406) berechnete Lastdrehmoment zum Überschussdrehmoment addiert.
Generator controller with:
an excess torque section (S404) that calculates an excess torque that is producible by an internal combustion engine (2) in addition to an output torque generated by the internal combustion engine (2);
an allowance torque section (S408) that calculates an allowable torque to be assigned to a generator (4) based on the excess torque calculated by the surplus torque section (S404);
- a power generation control section (S409) that controls generation of electric power of the generator (4) such that a load torque applied to the generator (4) is within a range of the allowable torque calculated by the allowance torque section (S408); and
a load torque section (S406) that calculates the load torque applied to the generator (4) to generate electric power, wherein
- the allowable torque portion (S408) calculates the allowable torque by adding the load torque calculated by the load torque portion (S406) to the excess torque.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Generator- bzw. Lichtmaschinen-Controller, der eine Erzeugung elektrischer Energie eines Generators bzw. einer Lichtmaschine steuert.The present invention relates to a generator controller which controls generation of electric power of a generator or an alternator.
Für gewöhnlich weist ein Fahrzeug eine Lichtmaschine (nachstehend als Generator bezeichnet), die durch eine Antriebskraft eines Verbrennungsmotors angetrieben wird, um eine elektrische Energie zu erzeugen, und eine Batterie zum Laden der vom Generator erzeugten elektrischen Energie auf. Eine Erzeugungsmenge des Generators wird durch eine Drehzahl des Verbrennungsmotors, einen Erregerstrom, der in eine um einen Rotor gewickelte Erregerspule gespeist wird, und eine Erzeugungsspannung, die von einem Regler abgestimmt wird, bestimmt.Usually, a vehicle has an alternator (hereinafter referred to as a generator), which is driven by a driving force of an internal combustion engine to generate electric power, and a battery for charging the electric power generated by the generator. A generation amount of the generator is determined by a rotational speed of the internal combustion engine, an exciting current supplied to an exciting coil wound around a rotor, and a generating voltage which is tuned by a regulator.
Für gewöhnlich wird dann, wenn ein Verbrauch an elektrischer Energie des Fahrzeugs hoch oder eine Batterierestkapazität gering ist, der Generator vorzugsweise so gesteuert, dass die Erzeugungsmenge erhöht wird, um eine Kraftstoffeffizienz und eine stabile Energieversorgung auszubalancieren.Usually, when a consumption of electric power of the vehicle is high or a remaining battery capacity is small, the generator is preferably controlled so that the generation amount is increased to balance fuel efficiency and a stable power supply.
Wenn der Verbrennungsmotor startet, kann eine Energieversorgung von der Batterie unzureichend sein, da die Batterierestkapazität aufgrund eines Stopps des Verbrennungsmotors verringert oder der Energieverbrauch in Übereinstimmung mit einer Ansteuerung eines Anlassers erhöht ist. Die elektrische Energie betreffend erzeugt der Generator die elektrische Energie vorzugsweise schnell und lädt die Batterie, um die Batterierestkapazität zu erhöhen.When the internal combustion engine starts, a power supply from the battery may be insufficient because the remaining battery capacity due to a stop of the engine is reduced or the power consumption is increased in accordance with a starter drive. In terms of electrical energy, the generator preferably generates the electrical energy quickly and charges the battery to increase the remaining battery capacity.
Wenn der Verbrennungsmotor beginnt, den Generator anzusteuern, um die elektrische Energie zu erzeugen, ist ein Drehmoment, das erforderlich ist, um den Verbrennungsmotor anzutreiben, jedoch unzureichend, in Übereinstimmung mit einem Lastdrehmoment, das für den Generator benötigt wird, um die elektrische Energie zu erzeugen. Dies führt dazu, dass eine Zunahme der Drehzahl des Verbrennungsmotors gestört wird und sich ein Startvermögen des Verbrennungsmotors verschlechtern kann.When the internal combustion engine starts to drive the generator to generate the electric power, a torque required to drive the internal combustion engine is insufficient, in accordance with a load torque required for the generator to supply the electric power produce. As a result, an increase in the rotational speed of the internal combustion engine is disturbed and a starting capability of the internal combustion engine may deteriorate.
Die
In der
In diesem Fall kann ein Spielraum zum Bestimmungswert addiert werden, indem ein Abnahmewert der Drehzahl aufgrund der Erzeugung elektrischer Energie des Generators berücksichtigt wird.In this case, a margin can be added to the determination value by taking into consideration a decrease value of the rotation speed due to generation of electric power of the generator.
Da der Spielraum jedoch jedes Mal, wenn ein Teil des Verbrennungsmotors, ein Steuerverfahren des Verbrennungsmotors oder ein Steuerparameter des Verbrennungsmotors geändert wird, genau geschätzt werden muss, nimmt der Arbeitsaufwand zum Schätzen des Spielraums zu.However, since the margin needs to be accurately estimated each time a part of the engine, a control method of the engine, or a control parameter of the engine is changed, the labor of estimating the margin increases.
Wenn der Generator die elektrische Energie während eines Betriebs des Verbrennungsmotors erzeugt, wird die Drehzahl in Übereinstimmung mit einer Zunahme des Lastdrehmoments des Generators verringert und tritt eine Änderung im Verbrennungsmotorbetriebszustand auf.When the generator generates the electric power during an operation of the internal combustion engine, the rotational speed is decreased in accordance with an increase in the load torque of the generator, and a change occurs in the engine operating condition.
Aus der
Die vorliegende Erfindung ist angesichts der obigen Umstände geschaffen worden, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Generator-Controller bereitzustellen, der ein Startvermögen eines Verbrennungsmotors gewährleistet, einen Betriebszustand des Verbrennungsmotors stabilisiert und den Generator auf einfache Weise steuert, um eine elektrische Energie zu erzeugen. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a generator controller which ensures starting capability of an internal combustion engine, stabilizes an operating state of the internal combustion engine, and easily controls the generator to supply electric power produce.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Generator-Controller nach dem Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a generator controller according to claim 1. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
Die obigen und weitere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:
-
1 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines Energieerzeugungssteuersystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; -
2 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Softwarekonfiguration gemäß der Ausführungsform; -
3 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung einer Generatorsteuerung; und -
4 ein Ablaufdiagramm zur Veranschaulichung eines Generatorsteuerbetriebs. (Ausführungsform)
-
1 a block diagram illustrating a power generation control system according to an embodiment of the present invention; -
2 an illustration for illustrating a software configuration according to the embodiment; -
3 a timing diagram for illustrating a generator control; and -
4 a flowchart for illustrating a generator control operation. (Embodiment)
Nachstehend sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In den Ausführungsformen kann ein Abschnitt, der einem Gegenstand entspricht, der in einer vorhergehenden Ausführungsform beschrieben ist, mit dem gleichen Bezugszeichen versehen und nicht wiederholt beschrieben sein. Wenn nur ein Abschnitt einer Konfiguration in einer Ausführungsform beschrieben ist, kann eine andere vorhergehende Ausführungsform auf die anderen Abschnitte der Konfiguration angewandt werden. Die Abschnitte können auch dann kombiniert werden, wenn nicht explizit beschrieben ist, dass sie kombiniert werden können. Die Ausführungsformen können auch dann teilweise kombiniert werden, wenn nicht explizit beschrieben ist, dass sie kombiniert werden können, vorausgesetzt, die Kombination bringt keinen Nachteil mit sich.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. In the embodiments, a portion corresponding to an article described in a previous embodiment may be given the same reference number and not repeatedly described. When only a portion of a configuration is described in one embodiment, another previous embodiment may be applied to the other portions of the configuration. The sections can also be combined unless explicitly described that they can be combined. The embodiments may also be partially combined, unless explicitly described, that they can be combined, provided that the combination does not entail any disadvantage.
Nachstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Die ECU
Das Steuerprogramm der ECU
Die Verbrennungsmotorsteuerapplikation
Die Verbrennungsmotorsteuerapplikation
Die Energieerzeugungssteuerapplikation
Wenn der Verbrennungsmotor
Nachstehend ist ein von der ECU
In
In der Gleichung (1) entspricht ein Drehmomentwirkungsgrad des Ansaugladewirkungsgrads einem Verhältnis eines momentanen Ansaugladewirkungsgrads bezüglich des Ansaugladewirkungsgrads für den Fall, dass der Verbrennungsmotor
Die ECU
Die ECU
Folglich kann auch dann, wenn das Anfragedrehmoment bezüglich einer starken Beschleunigung oder Verzögerung oder eines Ein-/Ausschaltens der Klimaanlage deutlich geändert wird, ein Überschussdrehmoment, das anhand einer Gleichung (2) berechnet wird, vor einem Überschusszustand geschützt werden, indem der Änderungsbetrag im Voraus zum Abtriebsdrehmoment addiert wird.Consequently, even if the request torque is significantly changed with respect to a large acceleration or deceleration or on / off of the air conditioner, it may be Excess torque calculated from an equation (2) is protected from an excess state by adding the amount of change in advance to the output torque.
In
In
In
Das zulässige Drehmoment entspricht einem Höchstwert des Lastdrehmoments, das vom Generator
Vorzugsweise erfolgt eine Filterung bezüglich des abgezogenen zulässigen Drehmoments, um das Auftreten eines Änderungsschocks des Drehmoments aufgrund einer starken Änderung im Lastdrehmoment des Generators
Da die Filterung bezüglich des zulässigen Drehmoments in der Zunahmerichtung erfolgt, wird der Änderungsschock des Drehmoments beschränkt und kann eine Abnahme in der Verbrennungsmotordrehzahl beschränkt werden, während der Verbrennungsmotor
Ferner können eine deutliche Änderung einer Energieerzeugungsmenge des Generators
Vorzugsweise wird der Spielraum in Übereinstimmung mit dem Verbrennungsmotorbetriebszustand, wie beispielsweise der Verbrennungsmotordrehzahl oder einer Wassertemperatur, variabel eingestellt. Folglich wird, da der Spielraum in Übereinstimmung mit einer Zunahme in der Änderung des Abtriebsdrehmoments des Verbrennungsmotors
Wenn das zulässige Drehmoment, das dem Generator
In
Bei einer Energieerzeugungssteuerung des Generators
Wenn die ECU
Vorzugsweise wird das vorbestimmte Drehmoment, das für die Bestimmung in S410 verwendet wird, auf einen Hysterese-Wert gesetzt, derart, dass ein Zunahmewert des zulässigen Drehmoments größer als ein Abnahmewert des zulässigen Drehmoments ist. Wenn das vorbestimmte Drehmoment fest ist, nimmt das zulässige Drehmoment nahe dem vorbestimmten Drehmoment zu und ab und wird verhindert, dass die Energieerzeugungssteuerung wiederholt gestoppt und ausgeführt wird, um den Generator
Gemäß der obigen Ausführungsform wird das dem Generator
Folglich kann dann, wenn der Verbrennungsmotor
Der Generator
(Weitere Ausführungsform)(Further embodiment)
In der obigen Ausführungsform ist die Energieerzeugungssteuerung des Generators
Wenn die Energieerzeugungssteuerung auf einen Dieselmotor angewandt wird, beträgt der Drehmomentwirkungsgrad des Ansaugladewirkungsgrades 100%, da der Drosselklappenöffnungsgrad für gewöhnlich vollständig geöffnet ist. Dementsprechend ist in der Gleichung (1) ein Element des Ansaugladewirkungsgrades gleich 1 und kann dieses Element somit ausgelassen werden. Wenn ein über einen Verbrennungseinspritzzeitpunkt geschätzter Zündzeitpunkt als der Verbrennungsstartzeitpunkt verwendet wird, wird das Abtriebsdrehmoment anhand der Gleichung (4) berechnet.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann auf verschiedene Weise innerhalb ihres Schutzumfangs modifiziert werden.The present invention is not limited to the above-described embodiments but may be variously modified within its scope.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend in Verbindung mit ihren Ausführungsformen beschrieben ist, sollte wahrgenommen werden, dass sie nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen mit umfassen. Ferner sollen, obgleich die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen, die bevorzugt werden, offenbart wurden, andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einziges Element umfassen, ebenso als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet verstanden werden.Although the present invention is described above in connection with its embodiments, it should be understood that it is not limited to the embodiments and constructions. The present invention is intended to cover various modifications and equivalent arrangements. Furthermore, while the various combinations and configurations that are preferred have been disclosed, other combinations and configurations that include more, less, or only a single element should also be understood as included within the scope of the present invention.
Vorstehend ist ein Generator-Controller offenbart.Above, a generator controller is disclosed.
Ein Generator-Controller weist einen Überschussdrehmomentabschnitt (
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