JPWO2013153630A1 - 車両の発電制御装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、この発明の実施の形態1による車両の発電制御装置を備えた車両の構成図である。図1において、内燃機関1は車両の動力源で燃料を燃焼し動力を発生し、車両の駆動軸と動力を授受する。内燃機関1と車両の駆動軸の間には図示されない変速機を備えてもよい。発電機2は内燃機関1との間で、内燃機関1のプーリ1aと発電機2のプーリ2aの間に架けられたドライブベルト3を介して動力の授受を行い発電を行う発電機で、入力した指令Duty(デューティ)によって、発電電流を可変に制御することができる。
前述の実施の形態1による車両の発電制御装置では、実発電電流と推定発電電流の差が所定値以上になった場合に、発電電流差発生中と判定して発電トルク指令(推定発電トルク)を制限することでドライブベルトのスリップの発生を低減したが、実施の形態2による車両の発電制御装置は、さらに実発電電流と推定発電電流の差が増加したことにより発電電流差発生中と判定する。これにより、より迅速にドライブベルトのスリップを抑制することができる。
上記実施の形態による車両の発電制御装置では、実発電電流と推定発電電流の差に基づいて、発電電流差が発生していると判定された場合には、発電トルク指令(推定発電トルク)を制限することで、ドライブベルトのスリップ状態から速やかに復帰できるようにした。それに対し、実施の形態3による車両の発電制御装置では、ドライブベルトの張力に基づく初期制限発電トルクを設定し、事前にドライブベルトのスリップの発生を抑制するものである。
=2F×sin(dφ/2)−dF×sin(dφ/2) (1)
=(Fs/μ0){exp(μ0θ)−1} (8)
前述の実施の形態1,2による車両の発電制御装置では、実発電電流と推定発電電流の差に基づいて、発電電流差が発生していると判定された場合には、発電トルク指令(推定発電トルク)を制限することで、ドライブベルトのスリップ状態から速やかに復帰できるようにした。実施の形態4ではさらに、実発電電流と推定発電電流の差が発生した時点での発電トルク指令(推定発電トルク)の値に基づいて、制限発電トルクを算出することで、ドライブベルトのスリップの再発を抑制するものである。
前述の実施の形態4による車両の発電制御装置では、実発電電流と推定発電電流の差が発生した時点での発電トルク指令制限部103が出力する推定発電トルクの値に基づいて、制限発電トルクを算出することで、ドライブベルト3のスリップの再発を抑制した。実施の形態5による車両の発電制御装置では、発電トルク指令(推定発電トルク)が学習制限発電トルクとなり、かつ、実発電電流と推定発電電流の差が発生しない時間を積算し、積算した時間が所定時間以上となった際には、学習制限発電トルクを増加させる補正を行う。
前述の各実施の形態による車両の発電制御装置では、発電機に設けた発電電流検出器が検出した実発電電流を取得していたが、実施の形態6による車両の発電制御装置では、回生発電電力を回収する量を増加するために図11に示されるような構成をとった車両において、発電機に設けた発電電流検出器の代わりに、発電機が発電した電力を供給する対象である電力変換部および第2の蓄電部が備える電流検出器により取得した電流値の和により、前記発電機の実発電電流を推定するようにしたものである。電力変換部は、一般に入出力電力の変換のために電流検出器を備え、第2の蓄電部は例えばリチウムイオンバッテリで、リチウムイオンバッテリを保護する目的で、充電状態を把握するために電流検出器を備えるのが一般的である。
Claims (9)
- 車両の駆動軸と動力を授受する内燃機関と前記内燃機関とドライブベルトを介して動力の授受を行う出力可変制御可能な回転電機を備えた車両のための車両の発電制御装置であって、
前記回転電機の回転速度を求める回転電機回転速度取得部と、
前記回転電機の電圧を検出する回転電機電圧検出部と、
前記回転電機の実電流を求める回転電機電流検出部と、
前記車両の状態から前記回転電機のための発電トルク指令を算出する発電トルク指令生成部と、
前記発電トルク指令に基づく前記回転電機の発電を制御するための推定発電トルク、前記回転電機回転速度取得部の回転電機回転速度、前記回転電機電圧検出部の回転電機電圧から回転電機推定電流を推定する発電電流推定部と、
前記回転電機電流検出部の回転電機実電流が前記発電電流推定部の回転電機推定電流より第1の所定値以上小さくなった場合に発電電流差が発生したと判定し前記発電トルク指令を制限するための制限発電トルクを出力し、発電電流差が発生している状態から前記回転電機実電流と前記回転電機推定電流の差が前記第1の所定値より小さい第2の所定値より小さくなった場合に発電電流差が発生していないと判定して前記制限発電トルクの出力をやめる発電電流差判定部と、
前記発電トルク指令を前記推定発電トルクとし、前記推定発電トルクに従って前記回転電機の発電を制御し、発電電流差発生時には前記発電トルク指令を前記制限発電トルクに制限した前記推定発電トルクに従って前記回転電機の発電制御を行う発電制御部と、
を備えたことを特徴する車両の発電制御装置。 - 前記発電電流差判定部が、発電電流差が発生していない状態で、前記回転電機実電流と前記回転電機推定電流の差が所定の増加率以上で増加した場合に、発電電流差が発生したと判定することを特徴とする請求項1に記載の車両の発電制御装置。
- 前記発電電流差判定部が、事前に設定された標準ドライブベルト張力に基づいた前記回転電機の初期制限発電トルクを算出して設定し、前記発電制御部が前記発電トルク指令を前記初期制限発電トルクの範囲内に制限することを特徴とする請求項1または2に記載の車両の発電制御装置。
- 前記ドライブベルトの張力を検出するドライブベルト張力検出部をさらに備え、前記発電電流差判定部が、前記ドライブベルト張力に基づいて前記初期制限発電トルクを補正することを特徴とする請求項3に記載の車両の発電制御装置。
- 車両の外気温を検出する外気温検出部をさらに備え、前記発電電流差判定部が、前記外気温に基づいて前記初期制限発電トルクを補正することを特徴とする請求項3または4に記載の車両の発電制御装置。
- 前記発電電流差判定部が、発電電流差発生時の前記推定発電トルクに基づいた学習制限発電トルクを設定し、前記発電制御部が前記発電トルク指令を前記学習制限発電トルクの範囲内に制限することを特徴とする請求項1から5までのいずれか1項に記載の車両の発電制御装置。
- 前記発電電流差判定部が、前記推定発電トルクが前記学習制限発電トルクと一致し、かつ、発電電流差が発生していないと判定されている時間を積算して発電電流差未経験積算時間を算出し、前記発電電流差未経験積算時間が所定値以上となった場合には、前記学習制限発電トルクを増加させることを特徴とする請求項6に記載の車両の発電制御装置。
- 前記車両が、車両の電気負荷に電力を供給する第1の蓄電部と、前記回転電機と電力を授受する第2の蓄電部と、前記回転電機、前記第2の蓄電部、前記第1の蓄電部の間で電力を変換して授受する電力変換部と、前記電力変換部の入力電流を検出する電力変換部入力電流検出器と、前記第2の蓄電部の充電電流を検出する第2の蓄電部充電電流検出器と、をさらに備え、
前記回転電機電流検出部は、前記電力変換部入力電流検出器および前記第2の蓄電部充電電流検出器で検出された電流に基づいて回転電機実電流を算出することを特徴とする請求項1から7までのいずれか1項に記載の車両の発電制御装置。 - 車両の駆動軸と動力を授受する内燃機関と前記内燃機関とドライブベルトを介して動力の授受を行う出力可変制御可能な回転電機を備えた車両の発電制御において、
前記車両の状態から前記回転電機のための発電トルク指令を算出する工程と、
前記発電トルク指令に基づく前記回転電機の発電を制御するための推定発電トルク、回転電機回転速度、回転電機電圧から回転電機推定電流を推定する工程と、
前記回転電機実電流が前記回転電機推定電流より第1の所定値以上小さくなった場合に発電電流差が発生したと判定し前記発電トルク指令を制限するための制限発電トルクを出力し、発電電流差が発生している状態から前記回転電機実電流と前記回転電機推定電流の差が前記第1の所定値より小さい第2の所定値より小さくなった場合に発電電流差が発生していないと判定して前記制限発電トルクの出力をやめる工程と、
前記発電トルク指令を前記推定発電トルクとし、前記推定発電トルクに従って前記回転電機の発電を制御し、発電電流差発生時には前記発電トルク指令を前記制限発電トルクに制限した前記推定発電トルクに従って前記回転電機の発電制御を行う工程と、
を備えたことを特徴する車両の発電制御方法。
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