交流发电机的控制单元、交流发电机的驱动控制方法、以及发动机车辆的电源管理系统技术方案

在车辆减速中驱动交流发电机来对蓄电池进行充电的电源管理系统中，不是减速中时的基于交流发电机驱动的充电也保持较高的油耗性能。在不是减速中时，根据发动机的旋转速度和扭矩求出交流发电机的发电成本，蓄电池的SOC基于该发电成本、SOC和消耗电力，仅位于决定为发电成本越上升、越使SOC降低，消耗电力越增大、越提高SOC的驱动许可区域Z时驱动交流发电机。无论作为发动机效率指标的发电成本如何，只要SOC为最大上限值SOCm以下，则与始终驱动交流发电机的以往相比较，油耗性能高。

The control unit of the alternator, the driving control method of the alternator, and the power management system of the engine vehicle

In the power management system that drives the alternator to charge the battery in the vehicle deceleration, the charging based on alternator drive also has high fuel consumption performance. Not in the slowdown, according to the rotation speed and torque of the engine for power generation cost of AC generator, battery SOC the cost of power generation, based on SOC and the power consumption is only in the decision for power generation cost rise and more decreased SOC, driven alternator power consumption increases, more more to improve the driving license area Z SOC when. No matter what the cost of power as an engine efficiency index is, as long as SOC is below the maximum upper limit SOCm, the fuel consumption performance is higher than that of the always driven alternator.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】交流发电机的控制单元、交流发电机的驱动控制方法、以及发动机车辆的电源管理系统
本专利技术涉及利用交流发电机的发电电力来对蓄电池进行充电的车辆的电源管理系统。
技术介绍
近年来，提出了各种车辆的电源管理系统，该电源管理系统采用了利用车辆减速时的再生能量驱动交流发电机(alternator)以交流发电机的发电电力来对蓄电池进行充电的技术、被称为所谓的微HEV的技术。在采用了该技术的电源管理系统中，替代利用发动机始终驱动交流发电机，而在车辆的减速时驱动交流发电机，因此谋求了由发动机负荷的降低带来的油耗性能的提高。在专利文献1中公开有将该技术与在交叉点等处的车辆暂时停止时使发动机自动停止的怠速停止进行组合而成的方案。不过，在使因怠速停止而停止了的发动机再次启动之际，需要驱动发动机的启动电动机，因此，由于包括其他车载设备的消耗在内的电力消耗状态，所以可能引起仅靠由再生能量进行的发电电力的充电而蓄电池无法供给所需电力的情况。因此，在专利文献1中，在车辆的减速时以外也根据蓄电池的SOC(充电率)的降低状况，利用发动机的驱动力来驱动交流发电机。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-137002号公报
技术实现思路
不过，在专利文献1中，在不是车辆的减速中时，为了对蓄电池进行充电，驱动交流发电机的时刻仅基于蓄电池的SOC来决定，因此，即使是发动机效率较低时，也产生不得不使交流发电机的驱动消耗发动机输出的一部分的情况。在该情况下，对行驶性能的影响、并且作为本来的目标的油耗性能的提高都可能止于预定水平，还存在改善的余地。因此，在利用交流发电机的发电电力来对蓄电池进行充电的发动机车辆中，要求进一步提高油耗性能。用于解决课题的手段因此，本专利技术是一种交流发电机的控制单元，是通过交流发电机的发电电力来对蓄电池进行充电的发动机车辆中的交流发电机的控制单元，该交流发电机的控制单元构成为：在所述发动机车辆为减速中的情况下，基于蓄电池的SOC来判定所述交流发电机能否驱动，在发动机车辆不是减速中的情况下，基于发动机效率和蓄电池的SOC来判定交流发电机能否驱动，根据能否的判定，使所述交流发电机驱动或停止。专利技术效果根据本专利技术，在车辆为减速中时，直到达到预定的SOC为止，驱动交流发电机来进行发电，使电力向蓄电池充电而使以发动机效率较低的状态驱动交流发电机的时间减少，在车辆不是减速中时，通过不仅考虑SOC、也考虑发动机效率，能够抑制发动机效率较低时的交流发电机的驱动。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的框图。图2是表示交流发电机的驱动控制流程的流程图。图3是表示发电成本映射的图。图4是表示驱动许可区域映射的图。图5是说明WGI(浪费的发电指数)与驱动许可上限线之间的关系的图。图6是说明发电停止阈值的图。图7是说明发电停止阈值的设定的图。图8是说明伴随发电停止阈值的变更的交流发电机的驱动处理的流程图。图9是说明WGI中的阈值与发电停止阈值的图。图10是说明发电停止阈值的变更的图。图11是说明车辆高速定速行驶时的蓄电池的SOC与发电成本之间的关系的图。图12是说明使交流发电机的发电电压变化时的驱动许可区域映射的图。图13是说明伴随发电电压的变更的交流发电机的驱动处理的流程图。图14是说明使用了驱动许可区域映射的交流发电机的驱动/停止控制的图。图15是说明车速与SOC的变化量之间的关系的图。图16是说明具有两个判定线的驱动许可区域映射的图。图17是说明具有两个判定线的驱动许可区域映射的图。图18是说明使用了两个判定线的交流发电机的驱动处理的流程图。具体实施方式以下，以将本专利技术组入到发动机控制装置1的情况为例进行说明。图1是发动机控制装置1的框图。发动机控制装置1的控制单元2基于从附设于发动机3的旋转传感器12输入的表示发动机旋转速度的信号、以及从加速度传感器(acceleratorsensor)13输入的表示油门(accelerator)开度的信号，将确定燃料喷射量的发动机控制信号输出至发动机3。控制单元2连接有构成点火开关的开始按钮11、车速传感器14、制动开关(brakeswitch)15、以及导航装置16。车速传感器14将表示车辆的速度的车速信号输出至控制单元2，制动开关15将表示制动踏板(未图示)是否被踩踏的信号输出至控制单元2。导航装置16根据从GPS接收机17输入的GPS信号来确定本车辆的位置，并且从经由电通信线路(未图示)连接的外部服务器(未图示)取得拥堵信息等本车辆的导航所需要的信息，并提供与本车辆的行驶有关系的信息。若开始按钮11被进行接通操作，则控制单元2生成发动机3的启动信号，并输出至启动电动机7。发动机3具备交流发电机6和启动用启动电动机(startermotor)7，发动机3的输出旋转经由变速器4被输入到车轮5，而车轮5被旋转驱动。启动电动机7与蓄电池9连接，该启动电动机7根据在开始按钮11被按压时从控制单元2输入的启动信号来对发动机3进行旋转驱动。交流发电机6是与发动机3的旋转轴连接的交流发电机，具有向直流转换的转换电路，并且与蓄电池9连接。在励磁电流处于通电状态时，交流发电机6利用旋转来进行发电并对蓄电池9进行充电。若励磁电流被遮断，则没有发电输出，成为空转状态。在本实施方式中，将利用来自控制单元2的驱动信号设为励磁电流的通电状态称为驱动交流发电机。蓄电池9连接有作为负荷的各种车载设备10，能够从蓄电池9和发电中的交流发电机6向这些车载设备10供电。车载设备10也包括发动机辅助设备、变速器控制装置等，在实施方式中，将表示驱动多个车载设备10中的哪个车载设备、即向哪个车载设备供给电力的信息(驱动设备信息)输入至控制单元2。在蓄电池9附设有蓄电池传感器9a，该蓄电池传感器9a将求出蓄电池9的SOC(充电率)之际所使用的蓄电池状态信号输出至控制单元2。在此，为了SOC的精确的推定，存在各种方法，但在实施方式中，使用了端子电压、电流和温度作为蓄电池状态信号。基本上，控制单元2基于根据从加速度传感器13输入的信号确定的油门开度、以及根据从旋转传感器12输入的信号确定的发动机旋转速度，来控制发动机3。而且，控制单元2构成为，在预定的怠速停止许可条件成立时，实施发动机3的怠速停止控制。具体而言，若根据从车速传感器14输入的车速信号确定的车辆的速度是零(车辆停止)、且根据从制动开关15输入的信号确定制动踏板(未图示)被踩踏，则控制单元2使发动机3停止而成为怠速停止状态。另外，在发动机3是怠速停止状态时，若根据从制动开关15输入的信号确定制动踏板(未图示)的踩踏被解除、且根据从加速度传感器13输入的信号确定加速踏板被踩踏，则控制单元2将发动机3的启动信号输出至启动电动机7，使发动机3自动地再次启动。此外，该情况下的发动机3的再次启动与开始按钮11的操作的有无无关地进行。[交流发电机6的驱动控制的第1实施方式]接着，说明由控制单元2进行的交流发电机6的驱动控制。控制单元2具备驱动许可判定部20，该驱动许可判定部20基于车辆的行驶状态(是否减速)、蓄电池9的SOC、发动机效率、负载(消耗电力)状态等，来判定交流发电机6能否驱动。在此，控制单元2利用存储于ROM25的发电成本映射(map)M1(参照图3)作为发动机效率的指标。发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流发电机的驱动控制方法，是在通过交流发电机的发电电力来对蓄电池进行充电的发动机车辆中的交流发电机的驱动控制方法，其特征在于，在所述发动机车辆为减速中的情况下，基于所述蓄电池的SOC来驱动所述交流发电机，在所述发动机车辆不是减速中的情况下，基于发动机效率和所述蓄电池的SOC来驱动所述交流发电机。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.14 JP 2015-0824931.一种交流发电机的驱动控制方法，是在通过交流发电机的发电电力来对蓄电池进行充电的发动机车辆中的交流发电机的驱动控制方法，其特征在于，在所述发动机车辆为减速中的情况下，基于所述蓄电池的SOC来驱动所述交流发电机，在所述发动机车辆不是减速中的情况下，基于发动机效率和所述蓄电池的SOC来驱动所述交流发电机。2.根据权利要求1所述的交流发电机的驱动控制方法，其特征在于，在所述发动机车辆不是减速中的情况下，与所述蓄电池的SOC变低对应地，从较低的所述发动机效率时起使所述交流发电机的驱动开始，与所述蓄电池的SOC变高对应地，直到成为较高的所述发动机效率为止限制所述交流发电机的驱动。3.根据权利要求1或2所述的交流发电机的驱动控制方法，其特征在于，在所述发动机车辆为减速中的情况下，直到所述蓄电池的SOC达到充电限制值为止，始终驱动所述交流发电机。4.根据权利要求1～3中任一项所述的交流发电机的驱动控制方法，其特征在于，在所述发动机车辆不是减速中的情况下，进一步基于蓄电池负荷的消耗电力，即使该消耗电力越大而与消耗电力小时相比为越高的SOC，也驱动所述交流发电机。5.一种交流发电机的控制单元，是通过交流发电机的发电电力来对蓄电池进行充电的发动机车辆中的交流发电机的控制单元，其特征在于，在所述发动机车辆为减速中的情况下，基于所述蓄电池的SOC来判定所述交流发电机能否驱动，在所述发动机车辆不是减速中的情况下，基于发动机效率和所述蓄电池的SOC来判定所述交流发电机能否驱动，根据所述能否的判定，使所述交流发电机驱动或停止。6.根据权利要求5所述的交流发电机的控制单元，其特征在于，在所述发动机车辆为减速中的情况下，在所述蓄电池的SOC为用于避免所述蓄电池的过充电的最大上限值以下时，许可所述交流发电机的驱动，在所述发动机车辆不是减速中的情况下，基于由驱动许可上限线划分出的驱动许可区域映射来判定所述交流发电机能否驱动，该驱动许可上限线对许可所述交流发电机的驱动的SOC的上限进行规定，关于所述驱动许可上限线，所述发动机效率越从预定值降低，所述SOC则越降低。7.根据权利要求6所述的交流发电机的控制单元，其特征在于，所述驱动许可上限线上的发动机效率为所述预定值时的SOC是所述最大上限值。8.根据权利要求6或7所述的交流发电机的控制单元，其特征在于，在所述驱动许可区域映射中，与蓄电池负荷的消耗电力对应地设定有多个所述驱动许可上限线。9.根据权利要求5～8中任一项所述的交流发电机的控制单元，其特征在于，所述发动机效率是所述交流发电机的发电成本，所述发电成本的上升与发动机效率的降低相对应。10.根据权利要求5所述的交流发电机的控制单元，其特征在于，在所述发动机车辆不是减速中的情况下，许可所述交流发电机的驱动的所述蓄电池的SOC的阈值被设定成，随着所述发动机效率变高而变高、随着所述发动机效率变低而变低。11.根据权利要求10所述的交流发电机的控制单元，其特征在于，在所述发动机车辆为减速中的情况下，停止所述交流发电机的所述蓄电池的SOC的阈值是所述蓄电池的充电限制值，在所述发动机车辆不是减速中的情况下，许可所述交流发电机的驱动的所述蓄电池的SOC的阈值的上限值而言，所述蓄电池的SOC被设...

【专利技术属性】
技术研发人员：古口笃洋，八木俊典，押上胜宪，
申请(专利权)人：康奈可关精株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP