用于混合动力车辆的电动发电机的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于混合动力车辆的电动发电机的控制装置。控制装置包括确定器、比较器和控制器。确定器工作以确定第一和第二参数的值，这些值定义为相同的单位并且分别表示以发电机和电动机模式操作电动发电机可获得的经济效果。比较器工作以比较第一和第二参数的确定值。控制器工作以控制电动发电机在第一参数的值大于第二参数的值时以发电机模式操作并且在第二参数的值大于第一参数的值时以电动机模式操作。使用这种配置，控制装置可以使电动发电机在发电机和电动机模式之间经济地变换操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体上涉及混合动力车辆和电动发电机。更特别地，本专利技术涉及用于混合动力车辆的电动发电机的控制装置，它可以经济地使电动发电机在电动机和发电机模式之间变换操作，因此使混合动力车辆的运行成本减小到最低。
技术介绍
近几年来，为了提高燃料燃烧经济性而开发了混合动力车辆。 混合动力车辆通常包括内燃机和电力系统，电力系统至少包括电动发电机和电能存储设备(例如，蓄电池)。 电动发电机通过机械方式连接到车辆的动力传动装置上并且电连接至电存储设备，这样它就能够可选地以电动机或发电机模式操作。 具体地说，在电动机模式中，电动发电机从电能存储设备接收电能以生成转矩，因此辅助发动机驱动动力传动装置或独立驱动动力传动装置；在发电机模式中，电动发电机从动力传动装置接收转矩以产生电能，因此对电能存储设备再充电或对其它电负载提供动力。 为了使车辆的运行成本(例如燃料消耗)减小到最低，需要经济地控制电动发电机，更具体地，需要使电动发电机经济地在电动机和发电机模式之间变换操作。 日本专利No.3537810(在下文中被称作专利文献1)公开了一种用于混合动力车辆的控制方法，依照该控制方法，车辆的最佳运行模式是从发动机驱动模式、电动发电机驱动模式和发动机和电动发电机驱动模式中基于每种模式中车辆的燃料消耗而选取的。 然而，上述专利文献1并没有解决如果使电动发电机在电动机和发电机模式之间经济地变换操作的问题，虽然该问题对于使车辆的运行成本减小到最低至关重要。 此外，在上述专利文献1中，电动发电机在发动机和电动发电机驱动模式中的等效燃料消耗(equivalent fuel consumption)所基于的假设是电动发电机仅仅在发动机以最高效率运行时产生电能并且仅仅使用由此产生的电能生成转矩。换句话说，在确定电动发电机的等效燃料消耗时不考虑由低成本发电例如再生制动和联合发电产生的电能的可用性。因此，不能精确地确定电动发电机的等效燃料消耗。因此，就降低了电动发电机作为电动机工作的机会，因此很难使车辆的运行成本减小到最低。 日本专利No.3662904(在下文中被称作专利文献2)公开了一种用于混合动力车辆的驱动控制系统。 驱动控制系统配置成基于第一和第二参数的比较而确定发动机和电动发电机之间的驱动力之比。第一参数定义为发动机的燃料消耗的减小与电动发电机消耗的电能量之比；第二参数定义为充入电能存储设备(在这种情形下即蓄电池)的电能量与发动机燃料消耗中的增大之比。 然而，在上述专利文献2中，第一和第二参数定义为不同的单位，更具体地，定义为彼此为反比关系的单位。因此，很难精确地基于第一和第二参数的比较而确定发动机和电动发电机之间的驱动力之比。
技术实现思路
本专利技术是鉴于现有技术中的上述问题而做出的。 依照本专利技术的第一方面，提供了一种用于混合动力车辆的电动发电机的控制装置。 混合动力车辆通过机械方式连接到车辆的动力传动装置上并且电连接到车辆的电能源上。电动发电机配置成具有发电机模式，其中电动发电机从动力传动装置接收转矩以产生电能，并且具有电动机模式，其中电动发电机从电能源接收电能以生成转矩。 控制装置包括确定器、比较器和控制器。确定器工作来确定第一和第二参数的值。第一和第二参数定义为相同的单位并且分别表示以发电机和电动机模式操作电动发电机可获得的经济效果。比较器工作以比较第一和第二参数的确定值。控制器工作以控制电动发电机在第一参数的值大于第二参数的值时以发电机模式操作并且在第二参数的值大于第一参数的值时以电动机模式操作。 使用上述配置，因为第一和第二参数定义为相同的单位，所以可以在以发电机和电动机模式操作电动发电机可以获得的经济效果之间做出正确的比较。因此，可以使电动发电机在发电机和电动机模式之间经济地变换操作，因此使混合动力车辆1的运行成本减小到最低。 依照本专利技术的实施例，第一参数定义为与在第一预定阈值和在以发电机模式操作电动发电机从而产生单位电能的车辆燃料消耗中的增大之间的差成比例，并且第二参数定义为与在使用单位电能以电动机模式操作电动发电机可实现的车辆的燃料消耗中的减小与第二预定阈值之间的差成比例。 使用第一和第二参数的上述定义，可以简单和精确地确定以发电机和电动机模式操作电动发电机可获得的经济效果。 另外，电能源是电能存储设备。当电能存储设备的充电状态(SOC)降低到低于第一参照级时，控制装置改变第一和第二预定阈值从而提高SOC，并且当SOC超过高于第一参照级的第二参照级时，控制装置改变第一和第二预定阈值从而降低SOC。 使用对第一和第二预定阈值的这种改进，可以使电动发电机在发电机和电动机模式之间经济地变换操作而同时保持电能存储设备的SOC在期望范围(即在第一和第二参照级之间)。 依照本专利技术的另一个实施例，向混合动力车辆提供了至少一个除了电动发电机以外的电能供给设备，包括电能源，并且其中，第一和第二参数均定义为第三参数的函数，且第三参数表示电能供给设备的电能供给成本。 使用上述配置，可以做出电动发电机和电能供给设备的电能供给成本之间的正确比较，因此开拓了从其中选择更经济性的一个的方法。 另外，第三参数是提供单位电能的电能供给设备的等效燃料消耗。第一参数定义为由电动发电机所产生电能的量与第三参数和用于以发电机模式操作电动发电机以产生单位电能的车辆燃料消耗中的增大之间的差的乘积。第二参数定义为由电动发电机所消耗电能的量与车辆使用单位电能以电动机模式操作电动发电机所实现的燃料消耗中的减小之间的差的乘积。 使用第一和第二参数的上述定义，还可以简单和精确地确定以发电机和电动机模式操作电动发电机可获得的经济效果。 另外，确定器工作以确定第一参数具有最大值时的电能的第一最佳量以及第二参数具有最大值时的电能的第二最佳量。比较器工作以比较第一和第二参数的最大值。控制器工作以控制电动发电机在第一参数的最大值大于第二参数的最大值时产生第一最佳量的电能，并且在第二参数的最大值大于第一参数的最大值时以第二最佳量的电能生成转矩。 使用该配置，可以使以发电机和电动机模式操作电动发电机可获得的经济效果最大化。 另外，至少一个电能供给设备可以包括在混合动力车辆外部配设的外部电能源。 依照本专利技术的另外一个实施例，包括电动发电机和电能源的车辆的内部电能源电连接到在车辆外部配设的外部电能源上。确定器还工作来以相同的单位确定内部和外部电能源的电能成本。比较器还工作从而比较内部和和外部电能源的确定的电能成本。控制器还工作以控制内部电能源从而在内部电能源的电能成本高于外部电能源的电能成本时从外部电能源接收电能，并且在外部电能源的电能成本高于内部电能源的电能成本时向外部电能源提供电能。 使用上述配置，可以实现车辆在很宽范围内的能量节约。 依照本专利技术的第二方面，提供了一种用于混合动力车辆的计算设备。 混合动力车辆包括内部电能源，内部电能源电连接到在车辆外部配设的外部电能源上。 计算设备包括输入单元、计算单元和输出单元。输入单元工作以输入涉及内部和外部电能源的电能成本的信息。计算单元工作从而以相同的单位基于输入信息计算内部和外部电能源的电能成本。输出单元工作以输出表示内部和外部电能源的计算的电能成本的信息。 使用上述配置，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合动力车辆的电动发电机的控制装置，其中电动发电机通过机械方式连接到车辆的动力传动装置上并且电连接到车辆的电能源上，并且其中电动发电机配置成具有其中电动发电机从动力传动装置接收转矩以产生电能的发电机模式，以及其中电动发电机从电能源接收电能以生成转矩的电动机模式，所述控制装置包括：　　　　确定器，所述确定器工作以确定第一和第二参数的值，所述第一和第二参数定义为相同的单位并且分别表示以发电机和电动机模式操作电动发电机可获得的经济效果；　　　　比较器，所述比较器工作以比较第一和第二参数的确定值；和　　　　控制器，所述控制器工作以控制电动发电机在第一参数的值大于第二参数的值时以发电机模式操作并且在第二参数的值大于第一参数的值时以电动机模式操作。

【技术特征摘要】
JP 2005-12-27 375395/2005书之内。权利要求1.一种用于混合动力车辆的电动发电机的控制装置，其中电动发电机通过机械方式连接到车辆的动力传动装置上并且电连接到车辆的电能源上，并且其中电动发电机配置成具有其中电动发电机从动力传动装置接收转矩以产生电能的发电机模式，以及其中电动发电机从电能源接收电能以生成转矩的电动机模式，所述控制装置包括确定器，所述确定器工作以确定第一和第二参数的值，所述第一和第二参数定义为相同的单位并且分别表示以发电机和电动机模式操作电动发电机可获得的经济效果；比较器，所述比较器工作以比较第一和第二参数的确定值；和控制器，所述控制器工作以控制电动发电机在第一参数的值大于第二参数的值时以发电机模式操作并且在第二参数的值大于第一参数的值时以电动机模式操作。2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述第一参数定义为与在第一预定阈值和用于以发电机模式操作电动发电机以产生单位电能的车辆燃料消耗中的增大之间的差成比例，并且第二参数定义为与在使用单位电能以电动机模式操作电动发电机所实现的车辆的燃料消耗中的减小与第二预定阈值之间的差成比例。3.如权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述电能源是电能存储设备，并且其中当所述电能存储设备的充电状态(SOC)降低到低于参照级时，控制装置改变第一和第二预定阈值从而提高SOC，并且当SOC超过高于第一参照级的第二参照级时，控制装置改变第一和第二预定阈值从而降低SOC。4.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，向混合动力车辆提供了至少一个除了电动发电机以外的电能供给设备，包括电能源，并且其中第一和第二参数均定义为第三参数的函数，且第三参数表示电能供给设备的电能供给成本。5.如权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：大林和良，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：JP[日本]