專利名稱：用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的發(fā)電(power generation)控制系統(tǒng),更加具體而言，涉及這樣一種用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其根據(jù)電池狀態(tài)或者車輛的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)來控制發(fā)電機(jī)。
背景技術(shù)：
應(yīng)用到車輛上的發(fā)電控制系統(tǒng)是用來提高燃料效率的其中一項(xiàng)技術(shù)。在發(fā)電控制系統(tǒng)中，電子控制單元(ECT)利用電池信息和驅(qū)動(dòng)信息來控制發(fā)電機(jī)(power generator)的驅(qū)動(dòng)。根據(jù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)電控制系統(tǒng)并不反映這個(gè)方面，即基于發(fā)電負(fù)載的燃料消耗根據(jù)發(fā)電效率和發(fā)動(dòng)機(jī)效率而有所不同，且根據(jù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)電控制系統(tǒng)僅僅考慮電池的荷電狀態(tài)(SOC)和驅(qū)動(dòng)模式來設(shè)定目標(biāo)電壓。因此，該發(fā)電控制系統(tǒng)對(duì)燃料效率提高效應(yīng)的最大化程度很有限。根據(jù)相關(guān)技術(shù)的發(fā)電控制系統(tǒng)在設(shè)定的目標(biāo)電壓所決定的階段期間執(zhí)行統(tǒng)一的開環(huán)控制。因此，這種發(fā)電控制系統(tǒng)在立即處理環(huán)境變化方面存在很多困難。公開于本發(fā)明背景部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的各個(gè)方面致力于提供一種用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其通過反映發(fā)電效率和發(fā)動(dòng)機(jī)效率以及電池的SOC和驅(qū)動(dòng)模式來控制發(fā)電機(jī)，從而對(duì)燃油效率進(jìn)行了最大化改進(jìn)。在本發(fā)明的一個(gè)方面中，一種用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)可以包括電池、發(fā)電機(jī)和電子控制單元(ECU)，所述電池向電負(fù)載供電；所述發(fā)電機(jī)向所述電池和所述電負(fù)載供電；所述電子控制單?；趶耐獠枯斎氲尿?qū)動(dòng)信息、從外部輸入的電池信息和所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖(efficiency map)而實(shí)時(shí)地控制所述發(fā)電機(jī),所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)的效率映射圖而被預(yù)先確定并且內(nèi)置到所述發(fā)電機(jī)當(dāng)中。所述ECU可以包括最小發(fā)電控制模塊和禁止控制模塊，該最小發(fā)電控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)來執(zhí)行預(yù)定的最小發(fā)電，在所述性能條件中，所述電池信息的荷電狀態(tài)(SOC)值大于第一參考值并且該電池信息的SOC值滿足了第一邏輯表達(dá)式,其中該第一邏輯表達(dá)式被表述為“V = O”或者“V > a并且APS < b，并且發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的直接連接被松開”，V表示所述驅(qū)動(dòng)信息的車速，APS表示所述驅(qū)動(dòng)信息的加速器的位置值，a和b表示常數(shù)；當(dāng)所述SOC值大于預(yù)定的第一禁止值的時(shí)候，即使?jié)M足了最小發(fā)電控制模塊的性能條件，該禁止控制模塊也控制所述發(fā)電機(jī)使其禁止發(fā)電。通過利用所述電池信息中的電池的電流值、電壓值和溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最小發(fā)電的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最小發(fā)電控制模塊，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于發(fā)電機(jī)的最小發(fā)電的目標(biāo)電壓值，并接著利用所述電池信息中的電池的電流值和電壓值來改變所述目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最小發(fā)電控制模塊，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的禁止發(fā)電的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述禁止控制模塊。所述ECU可以包括禁止控制模塊，該禁止控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)使其禁止發(fā)電，在所述性能條件中，所述電池信息的SOC值大于第一參考值并且該電池信息的SOC值滿足了第二邏輯表達(dá)式，其中該第二邏輯表達(dá)式被表述為“V > O”或者“ AV >c或AAPS > d”，V表示車速，Λ V表示車速的變化值，AAPS表示所述驅(qū)動(dòng)信息的加速器位置值的變化值，c和d表示常數(shù)，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的禁止發(fā)電的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述禁止控制模塊。 所述ECU可以包括最大效率控制模塊和禁止控制模塊，該最大效率控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)，從而將該發(fā)電機(jī)的效率保持在所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖的最大發(fā)電效率區(qū)域之內(nèi)，在所述性能條件中，所述電池信息的SOC值大于第一參考值并且該SOC值滿足了第三邏輯表達(dá)式，其中該第三邏輯表達(dá)式被表述為“V > 0”或者~ < Λ V < f或g< AAPS <h”，V表示車速，AV表示車速的變化值，Λ APS表示所述驅(qū)動(dòng)信息的加速器位置值的變化值，e、f、g和h表示常數(shù)；當(dāng)所述SOC值小于預(yù)定的第二禁止值的時(shí)候，即使?jié)M足了所述最大效率控制模塊的性能條件，該禁止控制模塊也控制所述發(fā)電機(jī)使其禁止發(fā)電，其中，通過利用車輛信息中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)氣流速以及所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最大效率的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最大效率控制模塊，其中，通過利用車輛信息中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)氣流速來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最大效率的目標(biāo)電壓值，并接著利用所述電池信息中的電池的溫度值來改變所述目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最大效率控制模塊，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的阻止發(fā)電的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述禁止控制模塊。所述ECU可以包括最大發(fā)電控制模塊，該最大發(fā)電控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)來執(zhí)行最大發(fā)電，在所述性能條件中，所述電池信息的SOC值大于第一參考值并且該SOC值滿足了第四邏輯表達(dá)式，其中該第四邏輯表達(dá)式被表述為“V > a”和“‘APS <b，并且發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器進(jìn)行直接連接’，或者‘切斷燃料’ ”，V表示所述驅(qū)動(dòng)信息的車速，APS表示所述驅(qū)動(dòng)信息的加速器的位置值，并且a和b表示常數(shù)，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最大發(fā)電的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最大發(fā)電控制|吳塊。所述ECU可以包括最大效率控制模塊和固定電壓控制模塊，該最大效率控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)，從而將該發(fā)電機(jī)的效率保持在所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖的最大發(fā)電效率區(qū)域內(nèi)，在所述性能條件中，所述電池信息的SOC值小于第一參考值并且大于第二參考值；當(dāng)所述SOC值小于所述第一參考值并且不大于所述第二參考值的時(shí)候，該固定電壓控制模塊控制所述發(fā)電機(jī)使其保持為預(yù)定的固定電壓，其中，通過利用車輛信息中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)氣流速以及所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最大效率的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最大效率控制模塊，其中，通過利用車輛信息中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)氣流速來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最大效率的目標(biāo)電壓值，并接著利用所述電池信息中的電池溫度值來改變所述目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最大效率控制模塊。所述ECU可以包括固定電壓控制模塊，當(dāng)利用所述車輛信息和所述電池信息而確定了在所述發(fā)電機(jī)和電池的多個(gè)傳感器中存在差錯(cuò)的時(shí)候，該固定電壓控制模塊控制所述發(fā)電機(jī)使其保持預(yù)定的固定電壓，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定固定電壓，從而執(zhí)行所述固定電壓控制模塊。所述ECU可以包括斜坡控制模塊，該斜坡控制模塊用于執(zhí)行斜坡控制，從而平滑地改變電壓，其目的是為了在用于控制所述發(fā)電機(jī)的目標(biāo)電壓值進(jìn)行變化的時(shí)候防止該目標(biāo)電壓值快速變化。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，所述發(fā)電控制系統(tǒng)通過考慮了發(fā)電效率來執(zhí)行最·大效率控制，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)了從外部提供的車輛信息和電池信息，從而在各種模式下執(zhí)行發(fā)電控制。因此，可以比相關(guān)技術(shù)更大地提高燃料效率。本發(fā)明的方法和裝置具有其他的特性和優(yōu)點(diǎn)，這些特性和優(yōu)點(diǎn)從并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式
中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的具體實(shí)施方式
中進(jìn)行詳細(xì)陳述，這些附圖和具體實(shí)施方式
共同用于解釋本發(fā)明的特定原理。


圖I是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)的方框圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的ECU的功能方框圖。圖3A和3B是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)的控制流程圖。應(yīng)當(dāng)了解，附圖并不必須是按比例繪制的，其示出了某種程度上經(jīng)過簡(jiǎn)化了的本發(fā)明的基本原理的各個(gè)特征。在此所公開的本發(fā)明的特定的設(shè)計(jì)特征，包括例如特定的尺寸、定向、定位和外形，將部分地由特定目的的應(yīng)用和使用環(huán)境所確定。在這些附圖中，在貫穿附圖的多幅圖形中，附圖標(biāo)記指代本發(fā)明的相同或等效的部分。
具體實(shí)施例方式接下來將具體參考本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，在附圖中和以下的描述中示出了這些實(shí)施例的實(shí)例。雖然本發(fā)明與示例性實(shí)施例相結(jié)合進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)了解，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實(shí)施例。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實(shí)施例，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種替換、修改、等效形式以及其它實(shí)施例。以下將參考附圖來對(duì)根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)進(jìn)行描述。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)I包括電池10、發(fā)電機(jī)20、電子控制單元(EOT) 30。E⑶30執(zhí)行車輛的整體控制。用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)I可以基于從外部輸入的驅(qū)動(dòng)信息、從外部輸入的電池信息以及發(fā)電機(jī)的效率映射圖來實(shí)時(shí)地控制發(fā)電機(jī)20，該發(fā)電機(jī)的效率映射圖通過發(fā)動(dòng)機(jī)的效率映射圖而被先行計(jì)算并且內(nèi)置在發(fā)電機(jī)中。所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖具有與發(fā)動(dòng)機(jī)的效率映射圖相類似的特征。在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施方式當(dāng)中，假設(shè)發(fā)電機(jī)的效率與發(fā)動(dòng)機(jī)的效率成比例，其目的是為了簡(jiǎn)化表述并且利于控制。因此，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)I可以在考慮了發(fā)動(dòng)機(jī)效率的情況下執(zhí)行發(fā)電機(jī)的最優(yōu)控制。如圖I所示，電池10被連接到發(fā)電機(jī)20和車輛的各種電子設(shè)備。電池10接收來自發(fā)電機(jī)20的電力、對(duì)接收到的電力進(jìn)行存儲(chǔ)并且根據(jù)ECU30的控制而將電力提供到對(duì)應(yīng)于各種電子設(shè)備的電負(fù)載。發(fā)電機(jī)20利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)來發(fā)電,并且發(fā)電機(jī)20的發(fā)電受到E⑶30的控制。一 般來說，發(fā)電機(jī)20利用發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩來發(fā)電，并且通過ECU30的控制而產(chǎn)生的電力的電壓受到調(diào)節(jié)并且該電力接著被輸出。E⑶30接收車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和電池中布置的傳感器所感測(cè)到的信息，并且ECU30根據(jù)提前內(nèi)置其中的發(fā)電控制算法來控制發(fā)電機(jī)20。參考圖2，ECU30包括最小發(fā)電控制模塊31、最大效率控制模塊33、最大發(fā)電控制模塊35、禁止控制模塊36、固定電壓控制模塊37和斜坡控制模塊39。最小發(fā)電控制模塊31是這樣一種控制模塊，當(dāng)從外部輸入的電池信息的SOC值大于第一參考值且滿足了以下的第一邏輯表達(dá)式的時(shí)候執(zhí)行該最小發(fā)電控制模塊31，并且最小發(fā)電控制模塊31控制發(fā)電機(jī)來產(chǎn)生預(yù)定的最小量的電力。第一邏輯表達(dá)式可以被表述為“V = O”或者“V > a并且APS < b，并且發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的直接連接被松開”。此處，V表示驅(qū)動(dòng)信息的車速，APS表示驅(qū)動(dòng)信息的加速器的位置值，a和b表示常數(shù)。亦即，最小發(fā)電控制模塊31是這樣一種控制模塊，當(dāng)車輛停止或減速到怠速狀態(tài)的時(shí)候執(zhí)行該最小發(fā)電控制模塊31?？梢栽诎l(fā)動(dòng)機(jī)效率很低的區(qū)域中執(zhí)行最小發(fā)電控制模塊31。最小發(fā)電控制模塊31利用電池信息中的電池的電流值、電壓值和溫度值來設(shè)定用于發(fā)電機(jī)的最小發(fā)電的目標(biāo)電壓值，并且控制發(fā)電機(jī)20。具體來說，最小發(fā)電控制模塊31通過利用所述電池信息中的電池溫度值來設(shè)定用于發(fā)電機(jī)20的最小發(fā)電的目標(biāo)電壓值，并接著利用電池信息中的電池的電流值和電壓值來改變所述目標(biāo)電壓值，從而控制發(fā)電機(jī)20。當(dāng)電池信息的SOC值大于預(yù)定的第一禁止值的時(shí)候，即使電池信息和車輛信息滿足了所述最小發(fā)電控制模塊的性能條件，也可以執(zhí)行禁止控制模塊36來控制發(fā)電機(jī)20使其禁止發(fā)電。換言之，當(dāng)電池的SOC值大于第一禁止值的時(shí)候，阻止電池充電，這可以防止電池降解并減少了由于無效充電所引起的燃料消耗。當(dāng)SOC值大于第一參考值并且滿足以下的第二邏輯表達(dá)式的時(shí)候，E⑶30可以執(zhí)行禁止控制單元36來禁止發(fā)電。該第二邏輯表達(dá)式可以被表述為“V > O”或者“ AV > c或AAPS > d”。此處，V表示車速，AV表示車速的變化值，AAPS表示驅(qū)動(dòng)信息的加速器位置值的變化值，c和(!表
示常數(shù)。禁止控制模塊36可以利用電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于禁止發(fā)電的目標(biāo)電壓值。當(dāng)電池信息的SOC值大于所述第一參考值并且滿足了以下的第三邏輯表達(dá)式的時(shí)候，最大效率控制模塊33控制發(fā)電機(jī)20，從而將該發(fā)電機(jī)20的效率保持在發(fā)電機(jī)的效率映射圖的最大發(fā)電效率區(qū)域之內(nèi)。該第三邏輯表達(dá)式可以被表述為“V > O”或者“e < AV<f i^g< AAPS < h”。此處，V表示車速，Λ V表示車速的變化值，AAPS表示驅(qū)動(dòng)信息的加速器位置值的變化值，e、f、g和h表示常數(shù)。亦即，最大效率控制模塊33是這樣的一種控制模塊，其可以在車輛在恒速下行駛 的狀態(tài)下被執(zhí)行，并且可以在發(fā)電效率很高的區(qū)域中來執(zhí)行。最大效率控制模塊33通過利用車輛信息中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)氣流速以及電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于發(fā)電機(jī)20的最大效率的目標(biāo)電壓值，并控制發(fā)電機(jī)20。具體而言，最大效率控制模塊33通過利用車輛信息中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)氣流速來設(shè)定用于發(fā)電機(jī)20的最大效率的目標(biāo)電壓值，并接著利用電池信息中的電池的溫度值來改變?cè)撃繕?biāo)電壓值，從而控制發(fā)電機(jī)20。當(dāng)電池信息的SOC值大于所述第一參考值并且滿足了以下的第四邏輯表達(dá)式的時(shí)候，最大發(fā)電控制系統(tǒng)35控制發(fā)電機(jī)20來執(zhí)行最大發(fā)電。該第四邏輯表達(dá)式可以被表述為“V > a”和“ ‘APS < b，并且發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器進(jìn)行直接連接’或者‘切斷燃料’”。此處，V表示驅(qū)動(dòng)信息的車速，APS表示驅(qū)動(dòng)信息的加速器的位置值，并且a和b表示常數(shù)。亦即，最大發(fā)電控制模塊35是這樣一種控制模塊，其當(dāng)車輛處在減速狀態(tài)或者切斷燃料狀態(tài)的時(shí)候被執(zhí)行。該狀態(tài)中的車輛的慣性能量可以盡可能地用來發(fā)電。 最大發(fā)電控制模塊35利用電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于發(fā)電機(jī)20的最大發(fā)電的目標(biāo)電壓值，并且控制發(fā)電機(jī)20。當(dāng)利用所述車輛信息和所述電池信息而確定了在發(fā)電機(jī)和電池的多個(gè)傳感器中存在差錯(cuò)的時(shí)候，固定電壓控制模塊37控制發(fā)電機(jī)20使其保持預(yù)定的固定電壓。該固定電壓可以通過利用電池信息中的電池的溫度值來進(jìn)行確定。甚至在該異常狀態(tài)下，固定電壓控制模塊37也可以在考慮了燃油效率的同時(shí)，來控制發(fā)電機(jī)20使其保持對(duì)電池的最小荷電。斜坡控制模塊39執(zhí)行斜坡控制，以平滑地改變電壓，其目的是為了阻止用于控制發(fā)電機(jī)20的目標(biāo)電壓值發(fā)生快速變化。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)I考慮了發(fā)電效率來執(zhí)行最大效率控制、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)從外部提供的車輛信息和電池信息、并且在各種模式下執(zhí)行發(fā)電控制，從而比相關(guān)技術(shù)更加增大了燃料效率。以下，將參考圖3來描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)I的操作。此處將省略上述描述的重復(fù)，并且以下的描述著重于ECU30的控制操作。當(dāng)系統(tǒng)通過發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)而被開啟時(shí)，在步驟S301中，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的ECU30利用車輛信息和電池信息來確定在發(fā)電機(jī)20和電池10的傳感器中是否存在差錯(cuò)。當(dāng)確定不存在差錯(cuò)的時(shí)候，在步驟S302中，ECU30控制發(fā)電機(jī)20使其保持預(yù)定的固定電壓。亦即，執(zhí)行了如圖2所示的固定電壓控制模塊37。當(dāng)通過執(zhí)行步驟302而改變了用于控制發(fā)電機(jī)20的目標(biāo)電壓值的時(shí)候，在步驟S303中，ECU30執(zhí)行斜坡控制來平滑地改變電壓，其目的是為了防止目標(biāo)電壓值發(fā)生快速變化。在步驟S304中，ECU30確定發(fā)動(dòng)機(jī)是否被關(guān)閉。當(dāng)確定了發(fā)動(dòng)機(jī)被關(guān)閉的時(shí)候，則結(jié)束根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的控制過程。當(dāng)確定發(fā)動(dòng)機(jī)并未被關(guān)閉的時(shí)候，則所述過程返回到步驟S301。當(dāng)在步驟S301中確定了存在差錯(cuò)的時(shí)候，在步驟S305中，E⑶30確定電池信息的SOC值是否大于第一參考電壓。當(dāng)確定了所述SOC值大于第一參考電壓的時(shí)候，則在步驟S307中，ECU30利用車輛信息來確定該SOC值是否滿足第一邏輯表達(dá)式。當(dāng)在步驟S307中確定了 SOC值滿足第一邏輯表達(dá)式的時(shí)候，在步驟S309中，E⑶30確定該SOC值是否小于第一禁止值。當(dāng)確定了該SOC值小于第一禁止值的時(shí)候，在步`驟S311中，ECU30控制發(fā)電機(jī)20來執(zhí)行預(yù)定的最小發(fā)電。亦即，執(zhí)行如圖2所示的最小發(fā)電控制模塊31。當(dāng)用來控制發(fā)電機(jī)的目標(biāo)電壓值通過執(zhí)行步驟S311而發(fā)生改變的時(shí)候，E⑶30執(zhí)行步驟S303來防止目標(biāo)電壓值發(fā)生快速改變。同時(shí)，當(dāng)在步驟S305中確定了 SOC值不大于第一參考值的時(shí)候，則在步驟S320中，ECU30確定該SOC值是否大于第二參考值。當(dāng)確定了該SOC值不大于第二參考值的時(shí)候，ECU30執(zhí)行步驟S302。當(dāng)在步驟S320中確定出SOC值大于第二參考值的時(shí)候，在步驟S322中，E⑶30控制發(fā)電機(jī)20，以使得發(fā)電機(jī)20的效率被保持在發(fā)電機(jī)20的效率映射圖的最大發(fā)電效率區(qū)域之內(nèi)。亦即，執(zhí)行如圖2所示的最大效率控制模塊33。當(dāng)在步驟S307中確定了 SOC值并不滿足第一邏輯表達(dá)式的時(shí)候，在步驟S330中，ECU30利用車輛信息來確定該SOC值是否滿足第二邏輯表達(dá)式。當(dāng)確定了該SOC值滿足第二邏輯表達(dá)式的時(shí)候，在步驟S332中，E⑶30控制發(fā)電機(jī)20來禁止發(fā)電。當(dāng)通過執(zhí)行步驟S332而使得目標(biāo)電壓值發(fā)生變化的時(shí)候，E⑶30執(zhí)行步驟S303來防止電壓的快速改變。當(dāng)在步驟S330中確定了 SOC值并不滿足第二邏輯表達(dá)式的時(shí)候，在步驟S340中，ECU30利用車輛信息來確定該SOC值是否滿足第三邏輯表達(dá)式。當(dāng)確定了該SOC值并不滿足第三邏輯表達(dá)式的時(shí)候，當(dāng)在步驟S346中其滿足了第四邏輯表達(dá)式的時(shí)候，在步驟S342中，ECU30控制發(fā)電機(jī)20來執(zhí)行最大發(fā)電。此處，與圖2所示的最大發(fā)電控制模塊35不同的是，當(dāng)不滿足第一至第三邏輯表達(dá)式的時(shí)候，ECU30控制發(fā)電機(jī)20來執(zhí)行最大發(fā)電。當(dāng)由于執(zhí)行步驟S342而使得目標(biāo)電壓值發(fā)生變化的時(shí)候，ECU30執(zhí)行步驟S303來防止電壓的快速改變。當(dāng)在步驟S340中確定出滿足第三邏輯表達(dá)式的時(shí)候，則在步驟S344中，E⑶30確定SOC值是否小于第二禁止值。當(dāng)該SOC值并不小于第二禁止值的時(shí)候，則E⑶30執(zhí)行步驟S332來禁止發(fā)電。當(dāng)在步驟S344中確定了 SOC值小于第二禁止值的時(shí)候，E⑶30執(zhí)行步驟S322，以進(jìn)行最大效率發(fā)電控制。
這樣，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)I可以通過反映發(fā)電機(jī)負(fù)載的燃料消耗(Fuel_Energy ALT)來控制發(fā)電機(jī)，從而提高燃料效率，該燃料消耗通過以下的方程I來表示。[方程I]Fuel —Energy —ALT = ——」Χ 廠--dt
rI alt χ 7Ieng此處，ηENe表示發(fā)動(dòng)機(jī)的指示效率，ΠAIjT表示發(fā)電效率,AXV表示功率(W)。前述對(duì)本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想窮盡本發(fā)明，或者將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進(jìn)行很多改變和變化。對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定 原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實(shí)施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由所附的權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，包括 電池，該電池向電負(fù)載供電； 發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)向所述電池和所述電負(fù)載供電；以及 電子控制單元，該電子控制單元基于從外部輸入的驅(qū)動(dòng)信息、從外部輸入的電池信息和所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖而實(shí)時(shí)地控制所述發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖通過發(fā)動(dòng)機(jī)的效率映射圖而被預(yù)先確定并且內(nèi)置到所述發(fā)電機(jī)當(dāng)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元包括 最小發(fā)電控制模塊，該最小發(fā)電控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)來執(zhí)行預(yù)定的最小發(fā)電，在所述性能條件中，所述電池信息的荷電狀態(tài)值大于第一參考值并且該荷電狀態(tài)值滿足了第一邏輯表達(dá)式，其中該第一邏輯表達(dá)式被表述為“V = O”或者“V > a并且APS < b，并且發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的直接連接被松開”，V表示所述驅(qū)動(dòng)信息的車速，APS表示所述驅(qū)動(dòng)信息的加速器的位置值，a和b表示常數(shù)；以及 禁止控制模塊，當(dāng)所述荷電狀態(tài)值大于預(yù)定的第一禁止值的時(shí)候，即使?jié)M足了所述最小發(fā)電控制模塊的性能條件，該禁止控制模塊也控制所述發(fā)電機(jī)使其禁止發(fā)電。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用所述電池信息中的電池的電流值、電壓值和溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最小發(fā)電的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最小發(fā)電控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最小發(fā)電的目標(biāo)電壓值，并接著利用所述電池信息中的電池的電流值和電壓值來改變所述目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最小發(fā)電控制模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的禁止發(fā)電的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述禁止控制模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元包括禁止控制模塊，該禁止控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)使其禁止發(fā)電，在所述性能條件中，所述電池信息的荷電狀態(tài)值大于第一參考值并且該荷電狀態(tài)值滿足了第二邏輯表達(dá)式，其中該第二邏輯表達(dá)式被表述為“V > O”或者“ AV > (3或AAPS > d”，V表示車速，Λ V表示車速的變化值，AAPS表示所述驅(qū)動(dòng)信息的加速器位置值的變化值，c和d表示常數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的禁止發(fā)電的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述禁止控制模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元包括 最大效率控制模塊，該最大效率控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)，從而將該發(fā)電機(jī)的效率保持在所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖的最大發(fā)電效率區(qū)域之內(nèi)，在所述性能條件中，所述電池信息的荷電狀態(tài)值大于第一參考值并且該荷電狀態(tài)值滿足了第三邏輯表達(dá)式，其中該第三邏輯表達(dá)式被表述為“V > O”或者“e < AV< f i^g< AAPS <h”，V表示車速，Λ V表示車速的變化值，Λ APS表示所述驅(qū)動(dòng)信息的加速器位置值的變化值，e、f、g和h表示常數(shù)；以及禁止控制模塊，當(dāng)所述荷電狀態(tài)值小于預(yù)定的第二禁止值的時(shí)候，即使?jié)M足了所述最大效率控制模塊的性能條件，該禁止控制模塊也控制所述發(fā)電機(jī)使其禁止發(fā)電。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用車輛信息中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)氣流速以及所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最大效率的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最大效率控制模塊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用車輛信息中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)氣流速來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最大效率的目標(biāo)電壓值，并接著利用所述電池信息中的電池的溫度值來改變所述目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最大效率控制模塊。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的阻止發(fā)電的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述禁止控制模塊。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元包括最大發(fā)電控制模塊，該最大發(fā)電控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)來執(zhí)行最大發(fā)電，在所述性能條件中，所述電池信息的荷電狀態(tài)值大于第一參考值并且該荷電狀態(tài)值滿足了第四邏輯表達(dá)式，其中該第四邏輯表達(dá)式被表述為“V > a”和“‘APS < b，并且發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器進(jìn)行直接連接’，或者‘切斷燃料’”，V表示所述驅(qū)動(dòng)信息的車速，APS表示所述驅(qū)動(dòng)信息的加速器的位置值，并且a和b表示常數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最大發(fā)電的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最大發(fā)電控制模塊。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元包括 最大效率控制模塊，該最大效率控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)，從而將該發(fā)電機(jī)的效率保持在所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖的最大發(fā)電效率區(qū)域內(nèi)，在所述性能條件中，所述電池信息的荷電狀態(tài)值小于第一參考值并且大于第二參考值；以及 固定電壓控制模塊，當(dāng)所述荷電狀態(tài)值小于所述第一參考值并且不大于所述第二參考值的時(shí)候，該固定電壓控制模塊控制所述發(fā)電機(jī)使其保持為預(yù)定的固定電壓。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用車輛信息中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)氣流速以及所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最大效率的目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最大效率控制模塊。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用車輛信息中的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)和進(jìn)氣流速來設(shè)定用于所述發(fā)電機(jī)的最大效率的目標(biāo)電壓值，并接著利用所述電池信息中的電池溫度值來改變所述目標(biāo)電壓值，從而執(zhí)行所述最大效率控制模塊。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元包括固定電壓控制模塊，當(dāng)利用所述車輛信息和所述電池信息而確定了在所述發(fā)電機(jī)和電池的多個(gè)傳感器中存在差錯(cuò)的時(shí)候，該固定電壓控制模塊控制所述發(fā)電機(jī)使其保持預(yù)定的固定電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中，通過利用所述電池信息中的電池的溫度值來設(shè)定固定電壓，從而執(zhí)行所述固定電壓控制模塊。
19.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元包括斜坡控制模塊，該斜坡控制模塊用于執(zhí)行斜坡控制，從而平滑地改變電壓，其目的是為了在用于控制所述發(fā)電機(jī)的目標(biāo)電壓值進(jìn)行變化的時(shí)候防止該目標(biāo)電壓值快速變化。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元包括 最小發(fā)電控制模塊，該最小發(fā)電控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)來執(zhí)行預(yù)定的最小發(fā)電，在該性能條件中，所述電池信息的荷電狀態(tài)值大于第一參考值并且該荷電狀態(tài)值滿足了第一邏輯表達(dá)式，其中該第一邏輯表達(dá)式被表述為“V = O”或者“V > a并且APS<b，并且發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器的直接連接被松開”，V表示所述驅(qū)動(dòng)信息的車速，APS表示所述驅(qū)動(dòng)信息的加速器的位置值，a和b表示常數(shù)； 最大效率控制模塊，該最大效率控制模塊在所述電池信息的荷電狀態(tài)值大于所述第一參考值并且該荷電狀態(tài)值滿足了第三邏輯表達(dá)式的性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)，從而將該發(fā)電機(jī)的效率保持在所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖的最大發(fā)電效率區(qū)域之內(nèi)，或者該最大效率控制模塊控制所述發(fā)電機(jī)，從而將該發(fā)電機(jī)的效率保持在所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖的最大發(fā)電效率區(qū)域之內(nèi)，并且所述電池信息的荷電狀態(tài)值小于所述第一參考值并且大于第二參考值，其中該第三邏輯表達(dá)式被表述為“V > O”或者“e < AV < f < AAPS <h”，V表示所述驅(qū)動(dòng)信息的車速，AV表示車速的變化值，AAPS表示所述驅(qū)動(dòng)信息的加速器位置值的變化值，e、f、g和h表示常數(shù)；以及 最大發(fā)電控制模塊，該最大發(fā)電控制模塊在性能條件下控制所述發(fā)電機(jī)來執(zhí)行最大發(fā)電，在該最大發(fā)電控制模塊的性能條件中，所述電池信息的荷電狀態(tài)值大于所述第一參考值并且該荷電狀態(tài)滿足了第四邏輯表達(dá)式，其中該第四邏輯表達(dá)式被表述為“V > a”和“ ‘APS < b，并且發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器進(jìn)行直接連接’，或者‘切斷燃料’ ”。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元還包括禁止控制模塊，在以下的性能條件下，該禁止控制模塊控制所述發(fā)電機(jī)使其禁止發(fā)電在所述荷電狀態(tài)值大于預(yù)定的第一禁止值的情況下，即使?jié)M足了所述最小發(fā)電控制模塊的性能條件；或者在所述荷電狀態(tài)值大于預(yù)定的第二禁止值的情況下，即使?jié)M足了所述最大效率控制模塊的性能條件；或者所述電池信息的荷電狀態(tài)值大于所述第一參考值并且該荷電狀態(tài)值滿足了第二邏輯表達(dá)式，其中該第二邏輯表達(dá)式被表述為“V > O”或者“ AV > c或AAPS > d”，V表示所述驅(qū)動(dòng)信息的車速，Λ V表示車速的變化值，AAPS表示所述驅(qū)動(dòng)信息中的加速器位置值的變化值，c和d表示常數(shù)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元還包括固定電壓控制模塊，當(dāng)利用所述車輛信息和所述電池信息而確定了在所述發(fā)電機(jī)和電池的多個(gè)傳感器中存在差錯(cuò)的時(shí)候，該固定電壓控制模塊控制所述發(fā)電機(jī)使其保持預(yù)定的固定電壓。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，其中所述電子控制單元還包括斜坡控制模塊，該斜坡控制模塊用于執(zhí)行斜坡控制，從而平滑地改變電壓，其目的是為了在用于控制所述發(fā)電機(jī)的目標(biāo)電壓值通過所述最小發(fā)電控制模塊、所述最大效率控制模塊或者所述最大發(fā)電控制模塊而變化的時(shí)候防止該電壓快速變化。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于車輛的發(fā)電控制系統(tǒng)，可以包括電池、發(fā)電機(jī)和電子控制單元(ECU)，所述電池向電負(fù)載供電；所述發(fā)電機(jī)向所述電池和電負(fù)載供電；所述電子控制單元基于從外部輸入的驅(qū)動(dòng)信息、從外部輸入的電池信息和所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖而實(shí)時(shí)地控制所述發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)的效率映射圖可以通過發(fā)動(dòng)機(jī)的效率映射圖而被預(yù)先確定并且內(nèi)置到所述發(fā)電機(jī)當(dāng)中。
文檔編號(hào)H02J7/14GK102916478SQ201110390889
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月5日
發(fā)明者金大光, 鄭民榮, 李俊龍, 安致京 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社