FR2966412A1 - Appareil de commande de production d'energie de vehicule - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un appareil de commande de production d'énergie de véhicule comprenant un moyen de commande de production d'énergie normale d'un générateur d'énergie électrique (10) de sorte qu'un taux de charge estimé d'un dispositif de stockage électrique (12) coïncide avec un taux de charge cible, dans le cas où le taux de charge estimé est inférieur au taux de charge cible, un moyen de commande de production d'énergie régénératrice qui effectue une commande de production d'énergie du générateur d'énergie électrique pendant une période au cours de laquelle la vitesse du véhicule est réduite et l'alimentation de carburant du moteur à combustion interne est arrêtée, et un moyen de prédiction de quantité de charge régénératrice prédisant un taux de charge régénératrice.

Description

APPAREIL DE COMMANDE DE PRODUCTION D'ENERGIE DE VEHICULE Contexte de l'invention Domaine de l'invention La présente invention concerne un appareil de commande de production d'énergie de véhicule qui met en oeuvre positivement une production d'énergie régénératrice lorsque la vitesse d'un véhicule est réduite.
Description de l'art connexe En ce qui concerne les appareils de commande de production d'énergie classiques, particulièrement un appareil de commande de production d'énergie de véhicule qui met en oeuvre positivement une production d'énergie régénératrice lorsque la vitesse d'un véhicule est réduite, comme cela est divulgué dans le document de brevet 1 (demande de brevet japonais N° 2002-58 111), il existe un appareil de commande de production d'énergie de véhicule qui réduit le taux de charge d'une batterie secondaire à partir d'un appareil de production d'énergie au fur et à mesure que la vitesse de véhicule augmente et qui augmente la charge par le biais d'un courant électrique régénérateur. L'appareil classique divulgué dans le document de brevet 1 permet de récupérer, sans perte, l'énergie régénératrice qui est approximativement proportionnelle au carré de la vitesse de véhicule, de telle manière que la consommation de carburant nécessaire pour effectuer un déplacement de véhicule puisse être considérablement réduite. De plus, la commande de couple au moment où la production d'énergie régénératrice est effectuée concerne un véhicule électrique. Néanmoins, comme cela est divulgué dans le document de brevet 2 (demande de brevet japonais N° H8-163 706), il existe un appareil configuré de manière à mettre en oeuvre une commande variable de la force de freinage régénératrice en fonction de l'actionnement d'un commutateur manuel uniquement lorsque la pédale d'accélérateur et la pédale de frein ne sont pas utilisées. Dans le cas de l'appareil classique divulgué dans le document de brevet 2, la force de freinage régénératrice peut être ajustée en fonction de la préférence du conducteur de sorte que, lorsque le conducteur souhaite un freinage suffisant, la force de freinage régénératrice suffisante soit exercée en toute sécurité.
Référence de l'art antérieur Dans le cas de l'appareil classique précédent, avant que la mise en oeuvre de la production d'énergie régénératrice ne soit mise en oeuvre pendant le déplacement de véhicule, le taux de charge d'un dispositif de stockage électrique est maintenu bas, et en particulier la quantité de production d'énergie n'est pas limitée lorsque le frein est utilisé. Par conséquent, un grand courant, bien qu'il soit situé dans la plage de tolérance du dispositif de stockage électrique ou du générateur d'énergie électrique, s'écoule pendant la production d'énergie régénératrice initiale, et le couple de production d'énergie devient également élevé. Néanmoins, lorsque situé sur une longue pente descendante ou similaire, le dispositif de stockage électrique est complètement chargé et le générateur d'énergie électrique cesse donc la production d'énergie électrique, le couple de production d'énergie diminue considérablement ; d'où, un choc peut se produire ou un changement (réduction) de la sensation de décélération peut nuire à l'agrément de conduite. De plus, même dans le cas où le conducteur peut régler la force de freinage régénératrice, si le taux de charge du dispositif de stockage électrique n'est pas spécifié au moment du réglage, il n'est pas certain que la force de freinage attendue par le conducteur puisse être obtenue lorsque le taux de charge diffère du taux de charge au moment du réglage. Par contraste, parce que cela augmente la complexité de l'appareil et du fonctionnement, la mise en oeuvre du réglage correspondant au taux de charge du dispositif de stockage électrique n'est pas réaliste. De plus, il n'est pas particulièrement fait référence à la commande de production d'énergie, qui est effectuée après avoir terminé la production d'énergie régénératrice dans une situation dans laquelle la quantité d'énergie électrique régénératrice est insuffisante en raison de la réduction de la quantité de production d'énergie régénératrice à cause de la limitation susmentionnée de la force de freinage régénératrice, d'une courte période de production d'énergie régénératrice ou autre.
Résumé de l'invention La présente invention est mise en oeuvre pour résoudre les problèmes des appareils classiques susmentionnés. L'objectif de la présente invention est de proposer un appareil de commande de production d'énergie de véhicule qui charge efficacement un dispositif de stockage électrique, lorsque la production d'énergie régénératrice est mise en oeuvre, de sorte que l'agrément de conduite ne se détériore pas en raison d'un changement du couple de production d'énergie nécessaire pour la production d'énergie régénératrice. Un appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon la présente invention est prévu avec un moteur à combustion interne qui génère une force motrice pour un véhicule ; un générateur d'énergie électrique qui convertit l'énergie cinétique fournie par le véhicule ou le moteur à combustion interne en énergie électrique ; un dispositif de stockage électrique qui stocke l'énergie électrique générée par le générateur d'énergie électrique et fournit l'énergie électrique nécessaire au véhicule ; un moyen de détection tension-courant qui détecte la tension et le courant du dispositif de stockage électrique ; un moyen de calcul de taux de charge estimé qui estime un taux de charge du dispositif de stockage électrique sur la base de la tension et du courant détectés par le moyen de détection tension-courant ; un moyen de calcul de taux de charge cible qui calcule un taux de charge cible du dispositif de stockage électrique ; un moyen de commande de production d'énergie normale qui effectue une commande de production d'énergie du générateur d'énergie électrique de sorte qu'un taux de charge estimé du dispositif de stockage électrique coïncide avec un taux de charge cible calculé par le moyen de calcul de taux de charge cible, dans le cas où le taux de charge estimé du dispositif de stockage électrique est inférieur au taux de charge cible ; un moyen de commande de production d'énergie régénératrice qui effectue une commande de production d'énergie du générateur d'énergie électrique à un taux de charge, du dispositif de stockage électrique, qui est inférieur ou égal à un taux de charge prédéterminé auquel aucune surcharge n'est provoquée, pendant une période au cours de laquelle la vitesse du véhicule est réduite et l'alimentation de carburant du moteur à combustion interne est arrêtée ; un moyen de détection de vitesse de véhicule qui détecte une vitesse de déplacement du véhicule ; et un moyen de prédiction de quantité de charge régénératrice qui prédit un taux de charge régénératrice en fonction d'une vitesse de véhicule détectée par le moyen de détection de vitesse de véhicule, lorsque la vitesse de véhicule est réduite. Le moyen de calcul de taux de charge cible réduit le taux de charge cible du dispositif de stockage électrique lorsqu'une quantité de charge régénératrice prédite obtenue par le moyen de prédiction de quantité de charge régénératrice augmente ; le moyen de commande de production d'énergie régénératrice limite une quantité de production d'énergie vers une réduction de telle manière que, dans le générateur d'énergie électrique, une différence entre un couple nécessaire à la production d'énergie lorsque le dispositif de stockage électrique est chargé et un couple nécessaire à la production d'énergie lorsque le dispositif de stockage électrique n'est pas chargé soit à l'intérieur d'une différence de couple prédéterminée ; et le moyen de commande de production d'énergie normale cesse de fonctionner lorsque le moyen de commande de production d'énergie régénératrice est mis en oeuvre. Dans l'appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon la présente invention, un taux de charge régénératrice est prédit en fonction d'une vitesse de véhicule, lorsque la vitesse de véhicule est réduite ; le taux de charge cible du dispositif de stockage électrique est réduit lorsque la quantité de charge régénératrice prédite augmente ; et la quantité de production d'énergie régénératrice est limitée vers une réduction de telle manière que la différence entre un couple nécessaire à la production d'énergie lorsque le dispositif de stockage électrique est chargé et un couple nécessaire à la production d'énergie lorsque le dispositif de stockage électrique n'est pas chargé soit à l'intérieur d'une différence de couple prédéterminée. Par conséquent, le dispositif de stockage électrique peut être chargé efficacement lorsque la production d'énergie régénératrice est mise en oeuvre, et en même temps, un changement du couple de production d'énergie peut être empêché de détériorer l'agrément de conduite lorsque la production d'énergie régénératrice est mise en oeuvre. Avantageusement la différence de couple prédéterminée dans le moyen de commande de production d'énergie régénératrice est rendue plus petite lorsqu'il n'existe pas d'actionnement de freinage que lorsqu'il existe un actionnement de freinage et qu'une pédale est enfoncée. Avantageusement dans le cas où la production d'énergie régénératrice est terminée par une demande d'accélération sur le véhicule, l'actionnement du moyen de commande de production d'énergie normale est arrêté pendant un temps prédéterminé. L'objet, les caractéristiques, les aspects et les avantages précédents et d'autres objets, caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description de la présente invention ci-dessous conjointement aux dessins annexés.
Brève description des dessins La figure 1 est un schéma de configuration illustrant la configuration de système d'un système source d'énergie dans un appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 2 est un graphique temporel représentant des comportements respectifs de paramètres, au cours d'une période allant du démarrage d'un véhicule à l'arrêt de celui-ci, dans un appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 3 est un organigramme représentant un traitement effectué dans un cycle constant dans un appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; la figure 4 est un organigramme représentant un traitement de commande de production d'énergie régénératrice dans un appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 5 est un organigramme représentant un traitement de commande de production d'énergie normale dans un appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention.
Description détaillée du mode de réalisation préféré 20 Premier mode de réalisation Un appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation va être expliqué ci-après en référence aux dessins annexés. La 25 figure 1 est un schéma de configuration illustrant la configuration de système d'un système source d'énergie dans un appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention. 30 Sur la figure 1, un moteur à combustion interne 1 comporte une pluralité de cylindres (quatre cylindres dans l'exemple illustré sur la figure 1) ; le côté d'admission et le côté d'échappement de chaque cylindre sont connectés avec un tuyau d'admission 5 et un tuyau d'échappement 6 à travers respectivement une soupape d'admission (non illustrée) et une soupape d'échappement (non illustrée). Le moteur à combustion interne 1 comporte une pluralité de bobines d'allumage 7 disposées dans les cylindres respectifs et une pluralité de bougies d'allumage (non illustrées) qui génèrent des décharges d'étincelles dans les cylindres respectifs, sur la base des hautes tensions fournies par les bobines d'allumage 7. Les bobines d'allumage 7 respectives sont configurées de manière intégrale avec les bougies d'allumage correspondantes.
Un filtre à air 2 est disposé sur le côté en amont du tuyau d'admission 5 et purifie l'air d'admission. Un capteur de quantité d'admission 3, dans le tuyau d'admission 5, qui est disposé en aval du filtre à air 2, mesure la quantité d'air d'admission dans le moteur à combustion interne 1 à travers le tuyau d'admission 5 et délivre un signal correspondant à la valeur de mesure. Un papillon électrique 4 règle la quantité d'air d'admission dans le moteur à combustion interne 1 en commandant le degré d'ouverture d'obturateur papillon. Un capteur d'accélérateur 16 détecte la quantité d'actionnement d'accélérateur par un conducteur et délivre un signal correspondant à la valeur de détection. Ce signal permet de détecter s'il existe un actionnement d'accélérateur. Si la pédale d'accélérateur est enfoncée, il peut être déterminé qu'il existe une demande d'accélération. Par contraste, s'il n'y a pas d'actionnement d'accélérateur et la quantité d'actionnement est donc « 0 », il est déterminé qu'il existe une intention de décélération, et lorsqu'une condition prédéterminée est remplie, l'alimentation de carburant du moteur à combustion interne est arrêtée. De plus, un commutateur de frein 17 détecte l'actionnement d'un frein et délivre un signal indiquant si le frein est enfoncé ou non.
Un générateur d'énergie électrique 10 est configuré de telle manière qu'une poulie 11 fixée sur l'arbre de rotor de celui-ci est couplée, à travers une courroie 9, à une poulie 8 montée sur le vilebrequin du moteur à combustion interne 1. La production d'énergie est réalisée en faisant tourner le rotor du générateur d'énergie électrique 10 au moyen de la puissance d'entraînement du moteur à combustion interne 1. L'énergie électrique du générateur d'énergie électrique 10 est fournie à une batterie 12 de manière à charger la batterie 12. Sur la batterie 12, il est fourni un capteur de batterie 18 qui détecte le courant et la tension de la batterie 12. Sur la base de ces valeurs, il est déterminé si la batterie 12 est en train d'être chargée et le taux de charge est estimé.
Une unité de commande 13 comprenant un dispositif de calcul (auquel il est fait référence ci-après en tant que CPU) comme un micro-ordinateur, une mémoire ou un élément similaire est connectée au capteur de quantité d'admission 3, au capteur d'accélérateur 16, au papillon électrique 4, à la bobine d'allumage 7, au générateur d'énergie électrique 10, à la batterie 12, au capteur de batterie 18 et à des éléments similaires, et elle commande le moteur à combustion interne 1 et le générateur d'énergie électrique 10 sur la base des signaux de sortie de divers types de capteurs, comme le capteur d'accélérateur 16, le commutateur de frein 17 et le capteur de batterie 18. De plus, un capteur de vitesse de véhicule (non illustré) qui détecte une vitesse de véhicule est également connecté à l'unité de commande 13.
La figure 2 est un graphique temporel représentant des comportements respectifs de paramètres, au cours d'une période allant du démarrage à l'arrêt d'un véhicule, dans l'appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention ; les abscisses représentant le temps. Les paramètres de la figure 3 vont être expliqués en séquence de haut en bas. La quantité d'actionnement d'accélérateur est un signal du capteur d'accélérateur 16 et elle devient égale à « 0 » lorsqu'il n'y a pas d'actionnement d'accélérateur. Le drapeau de frein est un signal du commutateur de frein 17 et il devient égal à « 1 » lorsqu'une pédale de frein est enfoncée. Le drapeau d'arrêt de carburant devient égal à « 1 » lorsque l'alimentation de carburant du moteur à combustion interne 1 est arrêtée. La quantité de charge régénératrice prédite est une valeur obtenue par prédiction, en fonction de la vitesse de véhicule, d'une quantité de charge dans une production d'énergie régénératrice lorsque la vitesse est réduite ; la quantité de charge régénératrice prédite est calculée par un moyen de prédiction de quantité de charge régénératrice. L'énergie cinétique du véhicule augmentant avec la vitesse du véhicule, l'énergie cinétique qui peut être fournie du véhicule au générateur d'énergie électrique 10 s'accroît lorsque la régénération de réduction de vitesse est effectuée, de telle manière que la quantité de charge régénératrice augmente également. Par conséquent, la quantité de charge régénératrice prédite a tendance à augmenter lorsque la vitesse de véhicule augmente. A cet égard, néanmoins, les performances du générateur d'énergie électrique 10 et la batterie 12 limitent la quantité de production d'énergie et la quantité de charge. En conséquence, lorsque la vitesse de véhicule est élevée, la quantité de charge régénératrice prédite est également limitée. De plus, immédiatement avant l'arrêt du véhicule, le véhicule (une roue motrice 15) et le moteur à combustion interne 1 sont séparés l'un de l'autre et il est donc difficile de récupérer l'énergie cinétique. Il est donc préférable de régler la quantité de charge régénératrice prédite à « 0 » lorsque la vitesse de véhicule est basse. Le taux de charge comprend une valeur cible et une valeur estimée. Le taux de charge cible est une valeur cible du taux de charge de la batterie 12 et il est calculé par un moyen de calcul de taux de charge cible. Pour charger efficacement la batterie 12 lorsque la production d'énergie régénératrice est mise en oeuvre, le taux de charge cible est réglé de manière à diminuer lorsque la quantité de charge régénératrice prédite augmente. Néanmoins, en tenant compte de la détérioration de la batterie 12, il est nécessaire d'éviter un taux de charge extrêmement bas. En conséquence, dans le cas où la quantité de charge régénératrice prédite devient supérieure ou égale à une valeur prédéterminée, le taux de charge cible peut être une valeur constante. Le taux de charge estimé est une valeur obtenue en estimant le taux de charge de la batterie 12 sur la base de la tension et du courant détectés par le capteur de batterie 18 et il est calculé par un moyen de calcul de taux de charge estimé. Le taux de charge peut être estimé par un procédé publiquement connu. Comme divulgué dans le document de brevet 1, le taux de charge peut être estimé en stockant au préalable les caractéristiques standard de la batterie 12 dans l'unité de commande 13 et en comparant les caractéristiques à la tension et au courant détectés. Enfin, le courant de production d'énergie est un courant électrique délivré par le générateur d'énergie électrique 10. Il s'agit d'un signal d'un capteur de courant (non illustré) disposé dans le générateur d'énergie électrique 10. Les paramètres respectifs vont être expliqués ci-après ; tout d'abord, au point dans le temps A, le conducteur relâche la pédale de frein et enfonce la pédale d'accélérateur, ce qui démarre le véhicule qui se trouvait en mode d'arrêt. A un point dans le temps B, la vitesse de véhicule dépasse une vitesse de véhicule prédéterminée, la quantité de charge régénératrice prédite augmente lorsque la vitesse de véhicule augmente et le taux de charge cible diminue. Ainsi, le taux de charge estimé devient supérieur au taux de charge cible, de telle manière qu'un moyen de commande de production d'énergie normale amène le générateur d'énergie électrique 10 à arrêter la production d'énergie électrique. Après cela, l'énergie électrique stockée dans la batterie 12 est fournie au véhicule jusqu'à ce que le taux de charge estimé devienne inférieur au taux de charge cible. En conséquence, le générateur d'énergie électrique ne fonctionne pas et le carburant pour générer de l'énergie électrique peut donc être réduit. A un point dans le temps C, le conducteur fait en sorte que la quantité d'actionnement d'accélérateur soit égale à « 0 » et il enfonce la pédale de frein de manière à réduire la vitesse de véhicule. Ainsi, l'alimentation de carburant du moteur à combustion interne 1 est arrêtée et la vitesse de véhicule diminue. Au cours de cette période, un moyen de commande de production d'énergie régénératrice exécute une production d'énergie régénératrice. L'alimentation de carburant du moteur à combustion interne 1 n'étant pas mise en oeuvre pendant que la vitesse est réduite et l'énergie cinétique du véhicule pouvant être utilisée pour la production d'énergie, c'est-à-dire qu'elle peut être récupérée, la consommation de carburant peut donc être réduite. Dans la production d'énergie électrique par le moyen de commande de production d'énergie normale, lorsque le taux de charge estimé de la batterie 12 est supérieur au taux de charge cible, la production d'énergie électrique n'est pas mise en oeuvre. Néanmoins, dans la production d'énergie régénératrice, la production d'énergie électrique étant mise en oeuvre sans utiliser le carburant pour le moteur à combustion interne 1, il est préférable de mettre en oeuvre la production d'énergie électrique sans restriction dans la mesure du possible. Ainsi, indépendamment du taux de charge cible, la production d'énergie électrique et mise en oeuvre. A cet égard, néanmoins, si la charge est mise en oeuvre de telle sorte que le taux de charge estimé de la batterie 12 dépasse 100 %, la batterie 12 est trop chargée, ce qui a pour conséquence que sa détérioration s'accélère et sa durée de vie diminue. Il est donc préférable de charger la batterie 12 jusqu'à un taux de charge prédéterminé, par exemple environ 98 %, en tenant compte d'une erreur de commande et d'éléments similaires. En outre, la restriction de la production d'énergie régénératrice va être expliquée ci-après. En ce qui concerne la récupération d'énergie, puisque le taux de charge estimé de la batterie 12 est maintenu bas au moment initial de la production d'énergie régénératrice, on peut envisager qu'il est préférable de produire de l'énergie électrique dans la mesure du possible jusqu'à un courant électrique pouvant être accepté par la batterie 12 ou jusqu'au courant de production maximale du générateur d'énergie électrique 10. Néanmoins, en descendant une longue pente ou autre, le taux de charge estimé de la batterie 12 devient un taux de charge prédéterminé et le générateur d'énergie électrique 10 arrête donc la production d'énergie électrique, le couple de production d'énergie augmente rapidement ; ainsi, un choc ou un changement (réduction) de la sensation de décélération peut nuire à l'agrément de conduite. A cet égard, dans la production d'énergie électrique par le moyen de commande de production d'énergie normale, l'énergie cinétique étant fournie par le moteur à combustion interne 1, un effet (l'agrément de conduite) sur le véhicule qui est fourni par la production d'énergie électrique peut être supprimé en changeant la sortie du moteur à combustion interne 1 en fonction du couple nécessaire à la production d'énergie électrique. Néanmoins, dans la production d'énergie régénératrice, l'énergie cinétique étant fournie uniquement par la réduction de la vitesse de véhicule, un changement du couple de production d'énergie a directement un effet sur le comportement du véhicule. Il est donc préférable de restreindre la quantité de production d'énergie au moment de la régénération de manière à ce qu'elle ait tendance à diminuer, de telle sorte que la différence entre le couple de production d'énergie nécessaire lorsque le générateur d'énergie électrique 10 charge la batterie 12 et le couple de production d'énergie lorsque la charge de la batterie 12 est arrêtée soit à l'intérieur d'une telle différence de couple prédéterminée ne nuisant pas à l'agrément de conduite. Dans ce cas, la quantité d'énergie à récupérer est légèrement réduite. Néanmoins, l'agrément de conduite peut être maintenu. En outre, la quantité de production d'énergie peut être progressivement réduite au fur et à mesure que le taux de charge estimé de la batterie 12 s'approche d'un taux de charge prédéterminé. Le choc lorsque la production d'énergie électrique est arrêtée peut en outre être réduit.
A un point dans le temps D, le conducteur relâche la pédale de frein et enfonce la pédale d'accélérateur. Ainsi, l'alimentation de carburant du moteur à combustion interne 1 reprend et le moyen de commande de production d'énergie régénératrice arrête son opération de commande. En raison de la production d'énergie régénératrice au cours de la période entre les points dans le temps C et D, le taux de charge estimé de la batterie 12 augmente légèrement. Néanmoins, en raison de la réduction de la vitesse de véhicule dans une plus grande mesure, la quantité de charge régénératrice prédite diminue et le taux de charge cible augmente. Par conséquent, au point dans le temps D, le taux de charge estimé de la batterie 12 est légèrement inférieur au taux de charge cible. Dans ce cas, dans des circonstances normales, la production d'énergie électrique par le moyen de commande de production d'énergie normale est mise en oeuvre parce que la production d'énergie régénératrice par le moyen de commande de production d'énergie régénératrice est terminée. Néanmoins, puisque, dans le cas où la production d'énergie régénératrice est terminée par une demande d'accélération (en appuyant sur la pédale d'accélérateur) au véhicule, il peut être prédit que la vitesse de véhicule augmente encore. Il est préférable d'arrêter la production d'énergie électrique par le moyen de commande de production d'énergie normale pendant un temps prédéterminé. Cela s'explique par le fait que, lorsque la vitesse de véhicule augmente et le taux de charge cible diminue encore, il n'est pas nécessaire de mettre en oeuvre la production d'énergie électrique par le moyen de commande de production d'énergie normale. Le temps prédéterminé peut être une période au cours de laquelle l'intention du conducteur se reflète dans la vitesse de véhicule. Par exemple, il peut s'agir de plusieurs dizaines de secondes. De plus, la production d'énergie électrique par le moyen de commande de production d'énergie normale peut être maintenue arrêtée jusqu'à ce qu'il soit déterminé que le changement de vitesse du véhicule devient inférieur ou égal à une valeur prédéterminée et a atteint la vitesse de véhicule demandée par le conducteur. Par conséquent, la production d'énergie électrique par le moyen de commande de production d'énergie normale est arrêtée pendant une période prédéterminée, et au cours de cette période, le taux de charge cible diminue au fur et à mesure de l'augmentation de la vitesse de véhicule. Par conséquent, pendant la période entre le point dans le temps D et un point dans le temps E, la production d'énergie électrique par le moyen de commande de production d'énergie normale n'est pas mise en oeuvre et cela démontre le même comportement qu'au cours de la période précédente entre les points dans le temps B et C. Lorsque la batterie 12 est déchargée, le taux de charge estimé et le taux de charge cible coïncident l'un avec l'autre au point dans le temps E. Après cela, le moyen de commande de production d'énergie normale effectue une commande de production d'énergie de telle manière que le taux de charge estimé reste au taux de charge cible. Dans ce cas, il peut être produit une énergie électrique correspondant à l'énergie électrique utilisée par le véhicule de sorte que la batterie 12 ne se charge pas et ne se décharge pas. A un point dans le temps F, le conducteur fait en sorte que la quantité d'actionnement d'accélérateur soit égale à « 0 » pour réduire la vitesse de véhicule. Ainsi, l'alimentation de carburant du moteur à combustion interne 1 est arrêtée et la vitesse de véhicule diminue en conséquence. Néanmoins, puisque la pédale de frein n'est pas enfoncée, une production d'énergie régénératrice est mise en oeuvre alors que le couple de production d'énergie est plus restreint que lorsque la pédale de frein est enfoncée. Puisque, dans le cas où la pédale de frein n'est pas enfoncée, il n'y a pas d'actionnement de la part du conducteur, un changement du comportement de véhicule à cause d'un changement du couple de production d'énergie est plus facilement perçu que lorsque la pédale de frein est enfoncée. Le conducteur fait en sorte que la quantité d'actionnement d'accélérateur soit égale à « 0 » et ne souhaite pas réduire activement la vitesse. Néanmoins lorsque, dans ces circonstances, un couple est exercé en raison d'une production d'énergie régénératrice excessive, ce qui donne la sensation d'une décélération supérieure à ce qui est demandé, le conducteur appuie encore sur la pédale d'accélérateur.
En conséquence l'agrément de conduite se détériore et la consommation d'essence augmente. Après cela, à un point dans le temps G, le couple de production d'énergie lorsque la production d'énergie régénératrice est mise en oeuvre augmente parce que la pédale de frein est enfoncée. Ensuite, à un point dans le temps H, une réduction de la vitesse de rotation du moteur à combustion interne 1 supprime la condition d'arrêt de carburant et l'alimentation de carburant reprend donc. Par conséquent, la production d'énergie régénératrice est terminée. A un point dans le temps H, le taux de charge estimé de la batterie 12 est inférieur au taux de charge cible, et la production d'énergie régénératrice par le moyen de commande de production de l'énergie régénératrice est terminée dans un mode autre que la demande d'accélération. Ainsi, la production d'énergie électrique par le moyen de commande de production d'énergie normale est mise en oeuvre de sorte que le taux de charge estimé coïncide avec le taux de charge cible. Lorsque le taux de charge estimé et le taux de charge cible coïncident l'un avec l'autre, la commande de production d'énergie est mise en oeuvre, comme tel est le cas au cours de la période entre les points dans le temps E et F, de sorte que le taux de charge estimé reste au taux de charge cible. Il est préférable de produire de l'énergie électrique dans la mesure du possible jusqu'à un courant électrique pouvant être accepté par la batterie 12 ou jusqu'au courant de production maximale du générateur d'énergie électrique 10 jusqu'à ce que le taux de charge estimé coïncide avec le taux de charge cible. Dans la production d'énergie électrique par le moyen de commande de production d'énergie normale, puisque l'énergie est fournie par le moteur à combustion interne 1, le couple de production d'énergie n'a pratiquement pas d'effet sur le comportement du véhicule. Dans le cas où, immédiatement après l'arrêt du véhicule, le conducteur arrête le moteur à combustion interne 1, le taux de charge de la batterie 12 reste bas, et la durée de vie de la batterie 12 peut être réduite ou l'énergie électrique peut être insuffisante au prochain démarrage du véhicule. Il est donc nécessaire de mettre en oeuvre une production d'énergie électrique de telle manière que le taux de charge estimé coïncide immédiatement avec le taux de charge cible. Le fonctionnement de l'appareil de commande de production d'énergie de véhicule va être expliqué ci-après en référence au premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 est un organigramme représentant un traitement effectué dans un cycle constant dans un appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Le traitement dans l'organigramme représenté sur la figure 3 est effectué au cours d'un cycle constant de 0,01 seconde. Sur la figure 3, tout d'abord, le traitement de calcul de taux de charge estimé est mis en oeuvre à l'étape 5101 pour estimer le taux de charge de la batterie 12. Comme méthode d'estimation, il peut être utilisé une méthode dans laquelle, comme cela a été décrit ci-dessus, la tension et le courant détectés par le capteur de batterie 18 sont comparés aux caractéristiques standard de la batterie 12 qui sont stockées dans l'unité de commande 13.
Ensuite, le traitement de prédiction de quantité de charge régénératrice est mis en oeuvre à l'étape 5102 pour estimer le taux de charge de la batterie 12 lorsque la régénération est effectuée. Comme méthode de prédiction, il peut être utilisé une méthode dans laquelle, sur la base de la quantité de production d'énergie régénératrice maximale acquise à partir de l'énergie cinétique qui est obtenue, lorsque la vitesse est réduite, en fonction du courant qui peut être acceptée par la batterie 12, du courant de production maximale du générateur d'énergie électrique 10, et de la vitesse de véhicule, la quantité de production d'énergie est obtenue lorsque le couple de production d'énergie régénératrice est limité de telle manière que, comme cela a été décrit ci-dessus, la différence entre le couple de production d'énergie lorsque la production d'énergie régénératrice est mise en oeuvre et le couple de production d'énergie lorsque la production d'énergie régénératrice n'est pas mise en oeuvre est à l'intérieur d'une différence de couple prédéterminée n'ayant aucun effet sur l'agrément de conduite. Comme différence de couple prédéterminée, il est utilisé une différence de couple obtenue dans le traitement de commande de production d'énergie régénératrice, comme cela va être décrit ci-après.
A l'étape 5103, sur la base de la quantité de charge régénératrice prédite calculée à l'étape 5102, le taux de charge cible de la batterie 12 est calculé. Le taux de charge cible peut être calculé en obtenant le taux de charge de la batterie 12 correspondant à la quantité de charge régénératrice prédite. Le taux de charge cible diminue au fur et à mesure que la quantité de charge régénératrice prédite augmente. A l'étape 5104, il est déterminé si la vitesse du véhicule diminue et si l'alimentation de carburant reste arrêtée. Dans le cas où il est déterminé que la vitesse de véhicule diminue et que l'alimentation de carburant reste arrêtée (Oui), l'étape 5104 est suivie par l'étape 5105 à laquelle le traitement de commande de production de puissance régénératrice (figure 4), qui va être décrit ci-après, est mis en oeuvre. Puis, le traitement représenté sur la figure 3 se termine. Par contraste, dans le cas où il n'est pas déterminé que la vitesse de véhicule diminue et que l'alimentation de carburant est arrêtée (Non), le traitement de commande de production d'énergie régénératrice n'est pas mis en oeuvre. Ainsi, il est déterminé à l'étape 5106 si le point actuel dans le temps est à moins de 20 secondes après la fin de la production d'énergie régénératrice réalisée par une demande d'accélération.
Dans le cas où il est déterminé à l'étape 5106 que le point actuel dans le temps est à moins de 20 secondes après la fin de la production d'énergie régénératrice réalisée par une demande d'accélération (Oui), il est prédit, comme cela a été décrit ci-dessus, que la vitesse de véhicule augmente encore et par conséquent la production d'énergie électrique par le traitement de commande de production d'énergie normale est arrêtée pendant un temps prédéterminé (20 secondes). En conséquence, le traitement représenté sur la figure 3 est terminé.
Par contraste, dans le cas où il est déterminé que le point actuel dans le temps n'est pas à moins de 20 secondes après la fin de la production d'énergie régénératrice réalisée par une demande d'accélération (Non), un traitement de commande de production d'énergie normale (figure 5), qui va être décrit ci-après, est mis en oeuvre à l'étape 5107. Puis le traitement représenté sur la figure 3 se termine. Le traitement de commande de production d'énergie régénératrice, mis en oeuvre à l'étape 5105, va être décrit ci-après. La figure 4 est un organigramme représentant le traitement de commande de production d'énergie régénératrice dans l'appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention.
Sur la figure 4, un taux de charge de réglage F/B (Feed Back, ou de rétroaction) de production d'énergie est réglé à un taux de charge prédéterminé à l'étape 5201. Le taux de charge de réglage F/B de production d'énergie sert de valeur cible lorsque le taux de charge estimé de la batterie 12 est commandé F/B dans le traitement F/B de production d'énergie, comme cela va être décrit ci-après. Ensuite, à l'étape 5202, il est déterminé si la pédale de frein est enfoncée. Dans le cas où il est déterminé que la pédale de frein est enfoncée (Oui), une valeur de limite de couple de production d'énergie est réglée à 10 Nm à l'étape 5203. Dans le cas où il est déterminé que la pédale de frein n'est pas enfoncée (Non), la valeur de limite de couple de production d'énergie est réglée à 5 Nm à l'étape 5204. De plus, dans le premier mode de réalisation, une valeur constante est utilisée comme valeur de limite de couple de production d'énergie. Néanmoins, puisque le couple de production d'énergie régénératrice est fourni à partir de l'énergie cinétique du véhicule, la valeur de limite de couple de production d'énergie peut être changée en fonction de la vitesse de véhicule ou du rapport de transmission. En réglant de manière appropriée la valeur de limite de couple de production d'énergie, il devient possible de récupérer plus d'énergie régénératrice tout en maintenant l'agrément de conduite. Enfin, le traitement F/B de production d'énergie est mis en oeuvre à l'étape S205. Puis le traitement de la figure 4 se termine. Le traitement F/B de production d'énergie consiste à effectuer la commande F/B du courant de production d'énergie du générateur d'énergie électrique 10 dans une plage basée sur la valeur de limite de couple de production d'énergie réglée à l'étape 5203 ou 5204 de sorte que le taux de charge estimé de la batterie 12 coïncide avec le taux de charge de réglage F/B de production d'énergie. Il va sans dire que la commande de production d'énergie est mise en oeuvre sur une plage restreinte par le courant et la tension pouvant être acceptées par la batterie 12 et le courant de production maximale du générateur d'énergie électrique 10.
La valeur de limite de couple de production d'énergie est la différence entre le couple de production d'énergie lorsque la production d'énergie régénératrice est mise en oeuvre et le couple de production d'énergie lorsque la production d'énergie régénératrice n'est pas mise en oeuvre. Ainsi, par exemple, dans le cas où le couple de production d'énergie correspondant à l'énergie électrique fournie au véhicule est égal à 2 Nm, le générateur d'énergie électrique 10 peut effectuer une production d'énergie de telle manière que le couple de production d'énergie devienne égal à 12 Nm lorsque la pédale de frein est enfoncée ou égal à 7 Nm lorsque la pédale de frein n'est pas enfoncée. L'énergie électrique fournie au véhicule est obtenue à partir de la différence entre l'énergie électrique générée du générateur d'énergie électrique 10 et l'énergie électrique utilisée pour charger la batterie 12. En comparant l'énergie électrique obtenue avec les caractéristiques préalablement stockées dans l'unité de commande 13, de l'énergie électrique produite et le couple de production d'énergie du générateur d'énergie électrique 10, on obtient le couple de production d'énergie qui correspond à l'énergie électrique fournie au véhicule.
Le traitement de commande de production d'énergie normale mis en oeuvre à l'étape 5107, décrite ci-dessus, de la figure 3 va être expliqué ci-après. La figure 5 est un organigramme représentant le traitement de commande de production d'énergie normale dans l'appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention. Sur la figure 5, le taux de charge de réglage F/B de production d'énergie est réglé au taux de charge cible à l'étape 5301, et à l'étape 5302, la valeur de limite de couple de production d'énergie est réglée à 100 Nm. La raison pour laquelle la valeur de limite de couple de production d'énergie est réglée à 100 Nm est que la valeur de limite de couple de production d'énergie est annulée parce que le traitement F/B de production d'énergie joue également le rôle de traitement de commande de production d'énergie régénératrice. Enfin, comme cela est le cas avec le traitement de commande de production d'énergie régénératrice, le traitement F/B de production d'énergie est mis en oeuvre à l'étape 5303. Puis le traitement de la figure 5 se termine. De plus, dans le premier mode de réalisation, le générateur d'énergie électrique 10 et la batterie 12 sont directement connectés l'un à l'autre. Néanmoins, un appareil comme un convertisseur CC-CC peut être disposé entre le générateur d'énergie électrique 10 et la batterie 12. De plus, au lieu de la batterie, un condensateur à double couche électrique peut être utilisé. Ces méthodes permettent d'accroître le rendement et la capacité de production d'énergie du générateur d'énergie électrique. En outre, il a été décrit que le générateur 30 d'énergie électrique 10 est connecté au moteur à combustion interne 1 au moyen d'une courroie. Néanmoins, il peut être utilisé une configuration dans laquelle un générateur d'énergie électrique est disposé entre le moteur à combustion interne 1 et la transmission 14 ou dans laquelle le générateur d'énergie électrique est celui (un moteur de production d'énergie) qui peut également jouer le rôle de moteur électrique. Comme cela a été décrit ci-dessus, dans l'appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon le premier mode de réalisation de la présente invention, par la prédiction, en fonction de la vitesse de véhicule, de la quantité de charge dans la production d'énergie régénératrice lorsque la vitesse de véhicule est réduite, le taux de charge cible d'un dispositif de stockage électrique diminue au fur et à mesure que la quantité de charge régénératrice prédite augmente, et la quantité de production d'énergie régénératrice est limitée vers une réduction de telle manière que la différence entre un couple nécessaire à la production d'énergie lorsque le dispositif de stockage électrique est chargé et un couple nécessaire à la production d'énergie lorsque le dispositif de stockage électrique n'est pas chargé soit à l'intérieur d'une différence de couple prédéterminée. Par conséquent, le dispositif de stockage électrique peut être efficacement chargé lorsque la production d'énergie régénératrice est mise en oeuvre et il peut être empêché que l'agrément de conduite se détériore à cause d'un changement du couple de production d'énergie lorsque la production d'énergie régénératrice est mise en oeuvre.
En outre, la différence de couple prédéterminée dans le moyen de commande de production d'énergie régénératrice est rendue plus petite lorsqu'il n'existe pas d'actionnement de freinage que lorsqu'il existe un actionnement de freinage et la pédale de frein est enfoncée. Par conséquent, lorsqu'il n'existe pas d'actionnement de freinage, la production d'énergie régénératrice ne devient pas excessive, ce qui peut empêcher la détérioration de l'agrément de conduite. En outre, dans le cas où la production d'énergie régénératrice est terminée par une demande d'accélération sur le véhicule, l'actionnement de la commande de production d'énergie normale est arrêté pendant un temps prédéterminé. Par conséquent, en attendant que le taux de charge cible diminue à cause de l'accélération, les opportunités de mise en oeuvre de la production d'énergie normale peuvent être réduites et la consommation de carburant peut donc diminuer.

Claims (3)

  1. REVENDICATIONS1. Appareil de commande de production d'énergie de véhicule caractérisé en ce qu'il comprend : un moteur à combustion interne (1) qui génère une 5 force motrice pour un véhicule ; un générateur d'énergie électrique (10) qui convertit l'énergie cinétique fournie par le véhicule ou le moteur à combustion interne en énergie électrique ; 10 un dispositif de stockage électrique (12) qui stocke l'énergie électrique générée par le générateur d'énergie électrique (10) et fournit l'énergie électrique nécessaire au véhicule ; un moyen de détection tension-courant (18) qui 15 détecte la tension et le courant du dispositif de stockage électrique (12) ; un moyen de calcul de taux de charge estimé (5101) qui estime un taux de charge du dispositif de stockage électrique (12) sur la base de la tension et du courant 20 détectés par le moyen de détection tension-courant ; un moyen de calcul de taux de charge cible (5103) qui calcule un taux de charge cible du dispositif de stockage électrique (12) ; un moyen de commande de production d'énergie 25 normale (5107) qui effectue une commande de production d'énergie du générateur d'énergie électrique (10) de sorte qu'un taux de charge estimé du dispositif de stockage électrique (12) coïncide avec un taux de charge cible calculé par le moyen de calcul de taux de 30 charge cible (5103), dans le cas où le taux de chargeestimé du dispositif de stockage électrique (12) est inférieur au taux de charge cible ; un moyen de commande de production d'énergie régénératrice (5105) qui effectue une commande de production d'énergie du générateur d'énergie électrique (10) à un taux de charge, du dispositif de stockage électrique (12), qui est inférieur ou égal à un taux de charge prédéterminé auquel aucune surcharge n'est provoquée, pendant une période au cours de laquelle la vitesse du véhicule est réduite et l'alimentation de carburant du moteur à combustion interne (1) est arrêtée ; un moyen de détection de vitesse de véhicule qui détecte une vitesse de déplacement du véhicule ; et un moyen de prédiction de quantité de charge régénératrice (5102) qui prédit un taux de charge régénératrice en fonction d'une vitesse de véhicule détectée par le moyen de détection de vitesse de véhicule, lorsque la vitesse de véhicule est réduite, dans lequel le moyen de calcul de taux de charge cible (5103) réduit le taux de charge cible du dispositif de stockage électrique (12) lorsqu'une quantité de charge régénératrice prédite obtenue par le moyen de prédiction de quantité de charge régénératrice (5102) augmente ; dans lequel le moyen de commande de production d'énergie régénératrice (5105) limite une quantité de production d'énergie vers une réduction de telle manière que, dans le générateur d'énergie électrique (10), une différence entre un couple nécessaire à la production d'énergie lorsque le dispositif de stockageélectrique (12) est chargé et un couple nécessaire à la production d'énergie lorsque le dispositif de stockage électrique (12) n'est pas chargé soit à l'intérieur d'une différence de couple prédéterminée ; et dans lequel le moyen de commande de production d'énergie normale (5107) cesse de fonctionner lorsque le moyen de commande de production d'énergie régénératrice (5105) est mis en oeuvre.
  2. 2. Appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon la revendication 1, dans lequel la différence de couple prédéterminée dans le moyen de commande de production d'énergie régénératrice (5105) est rendue plus petite lorsqu'il n'existe pas d'actionnement de freinage que lorsqu'il existe un actionnement de freinage et qu'une pédale de frein est enfoncée.
  3. 3. Appareil de commande de production d'énergie de véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel dans le cas où la production d'énergie régénératrice est terminée par une demande d'accélération sur le véhicule, l'actionnement du moyen de commande de production d'énergie normale (5107) est arrêté pendant un temps prédéterminé.
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