車両用発電制御装置

【課題】無段階変速機の変速比およびエンジン駆動トルクおよび発電駆動トルクを制御し、発電効率が最良となるように走行中のエンジン駆動による発電を行い、制御の不連続に起因するショックの発生を抑制する発電制御装置を提供する。
【解決手段】発電制御装置は、走行中のエンジン駆動による発電条件が成立すると、無段階変速機の変速比を微小量変化させた場合の仮想的発電効率を算出し、仮想的発電効率が現在の発電効率より優っていた場合は変速比を微小量変化させる。同様に、エンジン駆動トルクと発電駆動トルクを微小量変化させた場合の仮想的発電効率を算出し、仮想的発電効率が現在の発電効率より優っていた場合はエンジン駆動トルクと発電駆動トルクを微小量変化させる。前述の変速比の微小量変化とエンジン駆動トルクおよび発電駆動トルクの微小量変化を交互に繰り返し実行する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発電機と無段階変速機を備えた車両における発電制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エンジンの出力軸に従動回転する発電機の発電量を可変自在とし、効率的に発電を行う発電制御システムが開発されている。一般的に、これらの発電制御システムは、車両の減速時に発電量を増加し車両の運動エネルギーを電力として回収するが、走行中に電力が不足する場合には、エンジンにより発電機を駆動して不足した電力を発電する。
【０００３】
車両の走行中に、エンジン駆動トルクとエンジン回転速度により求められるエンジン効率が要求エンジン効率に満たない場合はエンジンによる発電を許可せず、前記エンジン効率が要求エンジン効率より高い場合はエンジンによる発電を許可することで、効率的に発電することを可能とするものが提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１２５８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示すような従来装置では、車両の走行中に、エンジン駆動トルクとエンジン回転速度により求められるエンジン効率が良い場合には、走行中のエンジン駆動による発電が許可される。しかしながら、走行中にエンジン駆動によって発電する際に、発電効率を向上させる目的でエンジン回転速度を変化させることについては、何等言及されていない。
【０００６】
従って、特許文献１に示すような従来装置で走行中のエンジン駆動による発電を行った場合、エンジン効率が最良となる状態で発電するように制御することができなかった。また、発電機の特性は考慮されていないため、発電に伴って増加した燃料量と発電量の関係が最良となる状態で発電していないことが少なくなかった。
【０００７】
上述したような、特許文献１に示すような従来装置の問題点について、図１６に表されるエンジン効率と発電効率を示すマップを用いてもう少し詳しく説明する。図１６において、下側のマップ（a）はエンジン回転速度とエンジン駆動トルクに対するエンジン効率を示しており、上側のマップ（b）は、エンジン回転速度と発電駆動トルクに対する発電効率（発電量を燃料消費量で除算したものと定義する）を示す。
【０００８】
図１６(a)において、車両が発電を行わずに定常状態（定負荷・定速）で走行していたときの、エンジン効率は図の状態１で示される。次に、エンジン駆動トルクを付加し、図１６(a)の状態２に到達した場合のエンジン効率を演算する。演算により得たエンジン効率が意図したエンジン効率の閾値を上回っている場合には発電を許可し、制御点を状態２に遷移して発電を行うが、下回っている場合は発電を行わないようになっている。
なお、図１６(a)中、点曲線はエンジンの作動領域を示し、これ以上の領域では運転されることはない。
しかし、このような制御においては、エンジン回転速度を一切変更しないため、エンジン効率が最良となる点で発電することができなかった。さらに、図１６(b)に示される発電効率マップ上では、状態１’から状態２’に遷移し状態２’で発電を行うが、状態２’は発電効率が最良となる状態ではない。エンジン効率が最良となる状態と発電効率が最良となる状態は異なることがあるため、発電機の特性も考慮することが、発電効率を最良とする上で好ましい。
【０００９】
上記のように、特許文献１に示すような従来装置では、発電時に変速比を制御しないため、また、発電機の特性を考慮せずにエンジン効率のみで発電する状態を決定していたため、必ずしも発電効率が最良となる状態で発電することができなかった。
【００１０】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、走行中にエンジン駆動による発電を行う場合に、エンジン駆動トルクと発電駆動トルクに加えてさらに、無段階変速機の変速比を制御することで、発電に伴って増加する燃料量と発電量との関係が最良となる状態で発電することを目的とする。
また、発電に伴って増加する燃料量と発電電力量の関係が最良となる状態に漸次的に近づけることで、制御状態の急変に起因するエンジン回転速度の著しい変化などのドライバビリティへの悪影響を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明の第１の観点に係る発電制御装置は、
車両の動力源としてのエンジンと、
前記エンジンの動力を無段階的に変速し車両の駆動輪に伝えるための無段階変速機と、
前記エンジンの駆動軸に従動して回転し発電量を可変に制御できる発電機と、
前記発電機により充電され車両の電気負荷に電力を供給する蓄電装置と、
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
前記エンジンの駆動トルク値を制御するエンジン駆動トルク制御手段と、
前記発電機の回転速度を検出する発電機回転速度検出手段と、
前記発電機の駆動トルク値を制御する発電駆動トルク制御手段と、
エンジン回転速度およびエンジン駆動トルクの値からエンジンの燃料消費量を算出する燃料消費量算出手段と、
発電機回転速度と発電駆動トルクの値から前記発電機の発電量を算出する発電量算出手段を有し、
前記無段階変速機の変速比を仮想的に微小量変化させたときに、現在の車両の速度と推進力が維持されるような仮想エンジン駆動トルクおよび仮想エンジン回転速度を算出し、前記仮想エンジン駆動トルクおよび仮想エンジン回転速度から前記燃料消費量算出手段により算出された仮想燃料消費量と、前記仮想エンジン回転速度と発電駆動トルクから前記発電量算出手段により算出された仮想発電量と、から仮想発電効率を算出し、
現在の発電量と燃料消費量から現在の発電効率を算出し、
前記仮想発電効率が現在の発電効率より優っている場合には、前記無段階変速機の変速比を前記微小量変化させる変速比変更手段と、
前記エンジン駆動トルクあるいは発電駆動トルクを仮想的に微小量変化させたときの、前記燃料消費量算出手段により算出された仮想燃料消費量と、前記発電量算出手段により算出された仮想発電量とから仮想発電効率を算出し、現在の発電量と燃料消費量から現在の発電効率を算出し、前記仮想発電効率が現在の発電効率より優っている場合には、エンジン駆動トルクを前記微小量変化させ、発電駆動トルクを前記微小量変化させる発電駆動トルク変更手段を有し、
前記変速比変更手段と前記発電駆動トルク変更手段を交互に実行し、発電を行うことを
特徴とするものである。
【００１２】
この発明の第２の観点に係る発電制御装置は、
車両の動力源としてのエンジンと、
前記エンジンの動力を無段階的に変速し車両の駆動輪に伝えるための無段階変速機と、
前記エンジンの駆動軸に従動して回転し発電量を可変に制御できる発電機と、
前記発電機により充電され車両の電気負荷に電力を供給する蓄電装置と、
前記エンジンの駆動トルク値を制御するエンジン駆動トルク制御手段と、
前記発電機の駆動トルク値を制御する発電駆動トルク制御手段と、
エンジンの燃料消費量を検出する燃料消費量検出手段と、
発電量を検出する発電量検出手段を有し、
前記無段階変速機の変速比を微小量変更するとともに、現在の車両の速度と推進力が維持されるようにエンジン駆動トルクおよび発電駆動トルクを変更し、前記変速比を変化させた後の燃料消費量と発電量から発電効率を算出し、前記変速比を変化させる前の発電効率より悪化した場合には、前記無段階変速機の変速比を変更する前の状態に戻す変速比変更手段と、
前記発電駆動トルクを微小量変更するとともに、現在の車両の速度と推進力が維持されるようにエンジン駆動トルクを変更し、前記発電駆動トルクを変化させた後の燃料消費量と発電量から発電効率を算出し、前記発電駆動トルクを変化させる前の発電効率より悪化した場合には、前記発電駆動トルクを変更する前の状態に戻す発電駆動トルク変更手段を有し、
前記変速比変更手段と前記発電駆動トルク変更手段を交互に実行し、発電を行うことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
この発明の第１の観点に係る発電制御装置によれば、無段階変速機の変速比および（または）発電駆動トルクおよび（または）エンジン駆動トルクを、現在の状態から仮想的に微小量変化させたときの仮想発電効率を算出し、仮想発電効率が現在の発電効率に対して優っていた場合に微小量変化させる処理を繰り返し行うことで、発電効率が最良となる制御状態まで漸次的に到達することができる。また、この発明に係る発電制御装置によれば、無段階変速機の変速比および（または）発電駆動トルクおよび（または）エンジン駆動トルクを漸次的に変更することになるため、制御状態の急変に起因するエンジン回転速度の著しい変化といった違和感を抑制することができる。
【００１４】
この発明の第２の観点に係る発電制御装置によれば、無段階変速機の変速比および（または）発電駆動トルクおよび（または）エンジン駆動トルクを実際に微小量変化させ、検出した燃料消費量及び発電量から発電効率を算出し、前記変速比および（または）発電駆動トルクおよび（または）エンジン駆動トルクを前記微小量変化させる前の発電効率と比較して悪化した場合は、前記変速比および（または）発電駆動トルクおよび（または）エンジン駆動トルクを前記微小量変化させる前の状態に戻す処理を繰り返し行うことで、発電効率が最良となる制御状態まで漸次的に到達することができる。この発明の第２の観点に係る発電制御装置によれば、第１の観点に係る発電制御装置と比較して、燃料噴射量及び電力量をテーブル参照により算出する必要が無いため、煩雑な処理を必要としない。また、実際の燃料噴射量及び発電量を検出して制御を行うため、製造ばらつきや経年変化などの環境要因に起因する誤差の影響を受けることがない。
【００１５】
図１７の発電効率マップに示されるように、車両の積載量などに起因する走行負荷や車両の速度などの要因が異なる場合には、発電駆動トルクと変速比および発電効率の関係は異なるマップとなるが、この発明による発電制御装置によれば、各々の車両の走行状態に合わせて、発電の効率が最良となる状態を探索しつつ漸次的に接近することで、発電の効率が最良となる状態で発電することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態１による発電制御装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による発電制御装置の処理を示すブロック図である。
【図３】図２の現在の発電効率算出手段１０５および仮想的な発電効率算出手段１０６の処理を示すブロック図である。
【図４】エンジン回転速度とエンジン駆動トルクから燃料消費量を算出するためのエンジン特性を示すグラフである。
【図５】発電機回転速度と発電駆動トルクから発電量を算出するための発電機特性を示すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態１による発電制御装置の動作による発電効率の遷移を、定常走行状態における発電効率マップ上で示した図である。
【図７】この発明の実施の形態１による発電制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態２による発電制御装置の処理を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態２による発電制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態３による発電制御装置の動作による発電効率の遷移を、定常走行状態における発電効率マップ上で示した図である。
【図１１】この発明の実施の形態３による発電制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態４による発電制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態５による発電制御装置の動作による発電効率の遷移を、定常走行状態における発電効率マップ上で示した図である。
【図１４】この発明の実施の形態５による発電制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１５】この発明の実施の形態６による発電制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１６】従来技術による発電制御のエンジン効率と発電効率を表すグラフである。
【図１７】従来技術による車両の状態が異なる場合の発電効率マップの相違を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明を実施するための形態について説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による発電制御装置を示す構成図である。
図１において、車両の動力源としてのエンジン１の動力が無段階変速機３に伝達されるように接続されている。無段階変速機３はエンジン１の動力を変速し車両の駆動輪に伝達する。無段階変速機３の変速比は連続的な値として変化することが出来る。発電機２はエンジン１に従動して回転されるよう接続され、エンジン１の動力により発電しバッテリ等の蓄電装置４に電力を供給する。コントローラ１００は、エンジン１のエンジン駆動トルクを制御するとともにエンジン回転速度を検出し、発電機２の発電駆動トルクを制御するとともに発電機回転速度を検出し、無段階変速機３の変速比を制御する。
【００１８】
次に、コントローラ１００の構成について説明する。図２は、図１のコントローラ１００の処理を示すブロック図である。図２において、コントローラ１００は、エンジン駆動トルク制御手段１０１、エンジン回転速度検出手段１０２、発電駆動トルク制御手段１０３、発電機回転速度検出手段１０４、現在の発電効率算出手段１０５、仮想的な発電効率算出手段１０６、比較器１０７、制御量決定手段１０８、変速比制御手段１０９を有している。
【００１９】
現在の発電効率算出手段１０５は、エンジン駆動トルク制御手段１０１に指令されているエンジン駆動トルクとエンジン回転速度検出手段１０２により検出したエンジン回転速度と発電駆動トルク制御手段１０３に指令されている発電駆動トルクと発電機回転速度検出手段１０４により検出した発電機回転速度に基づいて、現在の発電効率を算出する。
【００２０】
制御量微小量変更手段１１０は、エンジン駆動トルク制御手段１０１に指令されているエンジン駆動トルクとエンジン回転速度検出手段１０２により検出したエンジン回転速度と発電駆動トルク制御手段１０３に指令されている発電駆動トルクと発電機回転速度検出手段１０４により検出した発電機回転速度から、車両の推進力および車両の速度を維持しつつ、発電駆動トルクまたは変速比を微小量変化させたときの、仮想的なエンジン駆動トルクと仮想的なエンジン回転速度と仮想的な発電駆動トルクと仮想的な発電機回転速度を算出する。仮想的な発電効率算出手段１０６は、制御量微小量変更手段１１０が算出した仮想的なエンジン駆動トルクと仮想的なエンジン回転速度と仮想的な発電駆動トルクと仮想的な発電機回転速度に基づいて、現在の制御量を仮想的に微小量変化させた場合における、仮想的な発電効率を算出する。比較器１０７は、現在の発電効率算出手段１０５が算出した現在の発電効率と仮想的な発電効率算出手段１０６が算出した仮想的な発電効率を比較する。
【００２１】
現在の発電効率算出手段１０５と仮想的な発電効率算出手段１０６は同一回路構成であり、図３に図示される処理を行い発電効率を算出する。図３の燃料消費量算出手段１１１はエンジン駆動トルクとエンジン回転速度から図４に示されるようなテーブルを用いて燃料消費量を算出し、発電量算出手段１１２は発電駆動トルクと発電機回転速度から、図５に示されるようなテーブルを用いて発電量を算出する。図３の発電効率算出手段１１３は、前記燃料消費量と前記発電量から発電効率を算出する。
【００２２】
図２に戻り、制御量決定手段１０８は、比較器１０７で比較した結果が仮想的な発電効率が優っていた場合には、制御量を前記微小量変化させた値に決定し、エンジン駆動トルク制御手段１０１にエンジン駆動トルク指令値を出力し、発電駆動トルク制御手段１０３に発電駆動トルク指令値を出力し、変速比制御手段１０９に変速比指令値を出力する。比較器１０７で比較した結果が仮想的な発電効率が優っていない場合には制御量は据え置く。
【００２３】
次に、実施の形態１に係る発電制御装置による発電を実施した場合の、変速比と発電駆動トルクおよび発電効率の変遷について、図６により説明する。図６は、定常走行状態における無段階変速機の変速比と発電駆動トルクと発電効率との関係を示したマップ上で、実施の形態１に係る発電制御装置による発電を実施した場合の動作を説明する図である。まず、定常走行中に発電機が発電を行っていない状態の発電効率は、図６の状態１で示される。その後、発電駆動トルク及び（または）変速比を微小量変化させたときに発電効率が向上する場合は、発電駆動トルク及び（または）変速比を微小量変化させる処理を繰り返すことにより、発電効率の良い経路を経て発電効率が最良となる状態２に漸次的に接近し、状態２で発電するに至る。
【００２４】
次に、コントローラ１００の動作について説明する。図７は、図１のコントローラ１００の動作を示すフローチャートである。図７に示す動作は、コントローラ１００によって一定周期で実行される。
まず、図７のステップＳ１００では、コントローラ１００は、現在の発電効率を算出する。詳しくは、現在のエンジン回転速度およびエンジン駆動トルクより図４のようなエンジン特性を示すテーブルを用いて現在の燃料消費量を算出する。また、現在の発電機回転速度および発電駆動トルクより図５のような発電機特性を示すテーブルを用いて現在の発電量を算出する。前記現在の燃料消費量と前記現在の発電量から、現在の発電効率を算出する。
【００２５】
図７のステップＳ１０１では、ステップＳ１０２とステップＳ１０６とステップＳ１１０とステップ１１４が順番に実行されるように処理を振り分ける。この実施例では、一度の処理による演算量を低減するために処理を４つに分割したが、これらの処理の一部あるいは全部を一度に実行するように構成してもよい。
【００２６】
図２のステップＳ１０２では、図２の制御量微小量変更手段１１０によりエンジン１の現在のエンジン駆動トルクＴｅを微小量ΔＴｅだけ増加させた仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’を設定する。同時に、変速機３への伝達トルクが維持されるような発電駆動トルクＴｇ’を算出する。詳細には下式のように求められる。ここでは簡便のため、エンジン１と発電機２のプーリ比は１であるとして算出した。
Ｔｅ’＝Ｔｅ＋ΔＴｅ
Ｔｇ’＝Ｔｇ＋ΔＴｅ
Ｔｅ：現在のエンジン駆動トルク、Ｔｅ’：仮想的なエンジン駆動トルク、Ｔｇ：現在の発電駆動トルク、Ｔｇ’：仮想的な発電駆動トルク
【００２７】
図７のステップＳ１０３では、エンジン１のエンジン駆動トルクを仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’とした場合における仮想的な発電効率を算出する。詳しくは、前記エンジン回転速度Ｎｅおよび前記仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’より図４のようなエンジン特性を示すテーブルを用いて仮想的な燃料消費量を算出する。また、前記発電機回転速度Ｎｇおよび前記仮想的な発電駆動トルクＴｇ’より図５のような発電機特性を示すテーブルを用いて仮想的な発電量を算出する。前記仮想的な発電量を前記仮想的な燃料消費量で除算して仮想的な発電効率を算出する。
【００２８】
図７のステップＳ１０４では、ステップＳ１００で求めた現在の発電効率とステップＳ１０３で算出した仮想的な発電効率を比較し、前記仮想的な発電効率のほうが優っていた場合にはステップＳ１０５に進む、その他の場合には今回の処理を終了する。ステップＳ１０５では、仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’をエンジン駆動トルク指令値として図２のエンジン駆動トルク制御手段１０１に出力し、仮想的な発電駆動トルクＴｇ’を発電駆動トルク指令値として図２の発電駆動トルク制御手段１０３に出力し、今回の処理を終了する。
【００２９】
図７のステップＳ１０６では、図２の制御量微小量変更手段１１０によりエンジン１の現在のエンジン駆動トルクＴｅを微小量ΔＴｅだけ減少させた仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’を設定する。同時に、変速機３への伝達トルクが維持されるような仮想的な発電駆動トルクＴｇ’を算出する。詳細には下式のように求められる。ここでは簡便のため、エンジン１と発電機２のプーリ比は１であるとして算出した。
Ｔｅ’＝Ｔｅ−ΔＴｅ
Ｔｇ’＝Ｔｇ−ΔＴｅ
Ｔｅ：現在のエンジン駆動トルク、Ｔｅ’：仮想的なエンジン駆動トルク、Ｔｇ：現在の発電駆動トルク、Ｔｇ’：仮想的な発電駆動トルク
【００３０】
図７のステップ１０７では、エンジン１のエンジン駆動トルクを仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’とした場合における仮想的な発電効率を算出する。詳しくは、前記エンジン回転速度Ｎｅおよび前記仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’より図４のようなエンジン特性を示すテーブルを用いて仮想的な燃料消費量を算出する。また、前記発電機回転速度Ｎｇおよび前記仮想的な発電駆動トルクＴｇ’より図５のような発電機特性を示すテーブルを用いて仮想的な発電量を算出する。前記仮想的な発電量を前記仮想的な燃料消費量で除算して仮想的な発電効率を算出する。
【００３１】
図７のステップＳ１０８では、ステップＳ１００で求めた現在の発電効率とステップＳ１０７で算出した仮想的な発電効率を比較し、前記仮想的な発電効率のほうが優っていた場合にはステップＳ１０９に進む、その他の場合には今回の処理を終了する。ステップＳ１０９では、仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’をエンジン駆動トルク指令値として図２のエンジン駆動トルク制御手段１０１に出力し、仮想的な発電駆動トルクＴｇ’を発電駆動トルク指令値として図５の発電駆動トルク制御手段１０３に出力し、今回の処理を終了する。
【００３２】
図７のステップＳ１１０では、図２の制御量微小量変更手段１１０により無段階変速機３の現在の変速比Ｇを微小量ΔＧだけ増加させた仮想的な変速比Ｇ’を算出する。
Ｇ’＝Ｇ＋ΔＧ
同時に、図２の制御量微小量変更手段１１０は変速比が現在の変速比Ｇから仮想的な変速比Ｇ’に変更した場合にも、現在の車両の推進力Ｆおよび車両の速度Ｖｓを維持するような、仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’と仮想的なエンジン回転速度Ｎｅ’を現在のエンジン駆動トルクＴｅおよび現在のエンジン回転速度Ｎｅをもとに算出し、仮想的な発電駆動トルクＴｇ’と仮想的な発電機回転速度Ｎｇ’を現在の発電駆動トルクＴｇおよび現在の発電機回転速度Ｎｇをもとに算出する。
【００３３】
詳細には下式のように求められる。
Ｖｓ ∝ Ｎｅ／Ｇであるため、
Ｎｅ’＝Ｎｅ｛（Ｇ＋ΔＧ）／Ｇ｝、Ｎｇ’＝Ｎｇ｛（Ｇ＋ΔＧ）／Ｇ｝
Ｆ∝ ＴＧであるため、
Ｔ’＝Ｔ｛Ｇ／（Ｇ＋ΔＧ）｝（ただし、Ｔ＝Ｔｅ−Ｔｇ）
よって、Ｔｅ’＝Ｔｅ｛Ｇ／（Ｇ＋ΔＧ）｝、Ｔｇ’＝Ｔｇ｛Ｇ／（Ｇ＋ΔＧ）｝
Ｖｓ：車両の速度、Ｆ：車両の推進力、Ｇ：変速比、Ｔｅ：現在のエンジン駆動トルク、Ｔｅ’：仮想的なエンジン駆動トルク、Ｔｇ：現在の発電駆動トルク、Ｔｇ’：仮想的な発電駆動トルク、Ｎｅ：現在のエンジン回転速度、Ｎｅ’：仮想的なエンジン回転速度、Ｎｇ：現在の発電機回転速度、Ｎｇ’：仮想的な発電機回転速度
【００３４】
図７のステップＳ１１１では、無段階変速機３の変速比を仮想的な変速比Ｇ’とした場合における発電効率を算出する。詳しくは、前記仮想的なエンジン回転速度Ｎｅ’および仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’より図４のようなエンジン特性を示すテーブルを用いて仮想的な燃料消費量を算出する。また、仮想的な発電機回転速度Ｎｇ’および仮想的な発電駆動トルクＴｇ’より図５のような発電機特性を示すテーブルを用いて仮想的な発電量を算出する。前記仮想的な発電量を前記仮想的な燃料消費量で除算して仮想的な発電効率を算出する。
【００３５】
図７のステップＳ１１２では、ステップＳ１００で求めた現在の発電効率とステップＳ１１１で算出した仮想的な発電効率を比較し、前記仮想的な発電効率のほうが優っていた場合にはステップＳ１１３に進む、その他の場合には今回の処理を終了する。ステップＳ１１３では、仮想的な変速比Ｇ’を変速比指令値として図２の変速機制御手段１０９に出力し、ステップＳ１１０で算出した仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’をエンジン駆動トルク指令値として図２のエンジン駆動トルク制御手段１０１に出力し、仮想的な発電駆動トルクＴｇ’を発電駆動トルク指令値として図２の発電駆動トルク制御手段１０３に出力し、今回の処理を終了する。
【００３６】
図７のステップＳ１１４では、図２の制御量微小量変更手段１１０により無段階変速機３の現在の変速比Ｇを微小量ΔＧだけ減少させた仮想的な変速比Ｇ’を算出する。
Ｇ’＝Ｇ−ΔＧ
同時に、図２の制御量微小量変更手段１１０は変速比が現在の変速比Ｇから仮想的な変速比Ｇ’に変更した場合にも、現在の車両の推進力Ｆおよび車両の速度Ｖｓを維持するような、仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’と仮想的なエンジン回転速度Ｎｅ’を現在のエンジン駆動トルクＴｅおよび現在のエンジン回転速度Ｎｅをもとに算出し、仮想的な発電駆動トルクＴｇ’と仮想的な発電機回転速度Ｎｇ’を現在の発電駆動トルクＴｇおよび現在の発電機回転速度Ｎｇをもとに算出する。
【００３７】
詳細には下式のように求められる。
Ｖｓ∝Ｎｅ／Ｇであるため、
Ｎｅ’＝Ｎｅ｛（Ｇ−ΔＧ）／Ｇ｝、Ｎｇ’＝Ｎｇ｛（Ｇ−ΔＧ）／Ｇ｝
Ｆ∝ＴＧであるため、
Ｔ’＝Ｔ｛Ｇ／（Ｇ−ΔＧ）｝（ただし、Ｔ＝Ｔｅ−Ｔｇ）
よって、Ｔｅ’＝Ｔｅ｛Ｇ／（Ｇ−ΔＧ）｝,Ｔｇ’＝Ｔｇ｛Ｇ／（Ｇ−ΔＧ）｝
Ｖｓ：車両の速度、Ｆ：車両の推進力、Ｇ：変速比、Ｔｅ：現在のエンジン駆動トルク、Ｔｅ’：仮想的なエンジン駆動トルク、Ｔｇ：現在の発電駆動トルク、Ｔｇ’：仮想的な発電駆動トルク、Ｎｅ：現在のエンジン回転速度、Ｎｅ’：仮想的なエンジン回転速度、Ｎｇ：現在の発電機回転速度、Ｎｇ’：仮想的な発電機回転速度
【００３８】
図７のステップＳ１１５では、無段階変速機３の変速比を仮想的な変速比Ｇ’とした場合における発電効率を算出する。詳しくは、前記仮想的なエンジン回転速度Ｎｅ’および仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’より図４のようなエンジン特性を示すテーブルを用いて仮想的な燃料消費量を算出する。また、仮想的な発電機回転速度Ｎｇ’および仮想的な発電駆動トルクＴｇ’より図５のような発電機特性を示すテーブルを用いて仮想的な発電量を算出する。前記仮想的な発電量を前記仮想的な燃料消費量で除算して仮想的な発電効率を算出する。
【００３９】
図７のステップＳ１１６では、ステップＳ１００で求めた現在の発電効率とステップＳ１１５で算出した仮想的な発電効率を比較し、前記仮想的な発電効率のほうが優っていた場合にはステップＳ１１７に進む、その他の場合には今回の処理を終了する。ステップＳ１１７では、仮想的な変速比Ｇ’を変速比指令値として図２の変速機制御手段１０９に出力し、仮想的なエンジン駆動トルクＴｅ’をエンジン駆動トルク指令値として図２のエンジン駆動トルク制御手段１０１に出力し、仮想的な発電駆動トルクＴｇ’を発電駆動トルク指令値として図２の発電駆動トルク制御手段１０３に出力し、今回の処理を終了する。
【００４０】
上記の実施の形態１のような発電制御装置によれば、発電効率が最良となる状態で発電を行うことができる。また、発電駆動トルクおよびエンジン駆動トルクおよび変速比を急変することがないため、車両にショックが発生するなどの違和感を生じることがない。
【００４１】
実施の形態２．
実施の形態１では、仮想的にエンジン駆動トルクまたは変速比を変更した場合の発電効率を計算し、現在の発電効率より優っていた場合に実際にエンジン駆動トルクまたは変速比を変更する操作を繰り返した。これに対して、実施の形態２では、実際にエンジン駆動トルクまたは変速比を変更し、変更前後の発電効率を比較して変更前の発電効率のほうが優っていた場合は、変更前のエンジン駆動トルクまたは変速比に戻す操作を繰り返すようにしたものである。
【００４２】
図８にこの発明の実施の形態２による発電制御装置の構成図を示している。
図において、制御量決定手段１０８は車両の走行に影響しないように制御点を微小量移動させ、エンジン駆動トルク制御手段１０１、発電駆動トルク制御手段１０３、および変速比制御手段１０９のそれぞれに制御量を指示することは実施の形態１と同様である。
【００４３】
実施の形態２では燃料消費量および発電量を実際に計測あるいは検出する燃料消費量検出手段１１３および発電量検出手段１１４を備えている。発電効率算出手段１１５は上記燃料消費量検出手段１１３で検出された燃料消費量と発電量検出手段１１４で検出された発電量から、現在の発電効率を算出する。制御量決定手段１０８が制御点を変更する前に算出した発電効率を記憶手段１１６に保存しておき、両者を比較器１０７により比較する。制御点変更前の発電効率が優れている場合には、エンジン駆動トルク制御手段１０１、発電駆動トルク制御手段１０３、および変速比制御手段１０９に指示していた制御量を制御点変更前の状態に戻す。これらの処理を繰り返し行い、発電効率が良い制御点に漸次近接する。
【００４４】
次に、実施の形態２のコントローラ１００の動作について説明する。図９は、コントローラ１００の動作を示すフローチャートである。図９に示す動作は、コントローラ１００によって一定周期で実行される。
まず、図９のステップＳ２００では、コントローラ１００は、実測により検出した発電量と燃料消費量から、制御点変更前の発電効率を算出する。ステップＳ２０１では、ステップＳ２０２とステップＳ２０６とステップＳ２１０とステップＳ２１４が順番に実行されるように処理を振り分ける。
【００４５】
ステップＳ２０２では、発電駆動トルク制御手段１０３に出力する発電駆動トルクＴｇも微小量ΔＴ増加させるとともに、変速機３への伝達トルクの大きさが維持されるようエンジン駆動トルク制御手段１０１に出力するエンジン駆動トルクＴｅを微小量ΔＴ増加させる。ステップＳ２０３では、検出した発電量と燃料消費量から制御点変更後の発電効率を算出する。
【００４６】
ステップＳ２０４では、ステップＳ２００で算出した制御点変更前の発電効率と、ステップＳ２０３で検出した制御点変更後の発電効率を比較し、前記変更後の発電効率のほうが優っていた場合は今回の処理を終了し、その他の場合にはステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５では、ステップＳ２０２で変更したエンジン駆動トルクと発電駆動トルクを変更前の値に戻し、各々エンジン駆動トルク制御手段１０１と発電駆動トルク制御手段１０３に出力し、今回の処理を終了する。
【００４７】
ステップＳ２０６では、エンジン駆動トルク制御手段１０１に出力するエンジン駆動トルクＴｅを微小量ΔＴ減少させるとともに、変速機３への伝達トルクの大きさが維持されるよう発電駆動トルク制御手段１０３に出力する発電駆動トルクＴｇも微小量ΔＴ減少させる。ステップＳ２０３では、検出した発電量と燃料消費量から制御状態変更後の発電効率を算出する。
【００４８】
ステップＳ２０７では、ステップＳ２００で算出した制御点変更前の発電効率と、ステップＳ２０７で算出した制御点変更後の発電効率を比較し、前記変更後の発電効率のほうが優っていた場合は今回の処理を終了し、その他の場合にはステップＳ２０９に進む。ステップＳ２０９では、ステップＳ２０６で変更したエンジン駆動トルクと発電駆動トルクを変更前の値に戻し、各々エンジン駆動トルク制御手段１０１と発電駆動トルク制御手段１０３に出力し、今回の処理を終了する。
【００４９】
ステップＳ２１０では、変速比制御手段１０９に出力する変速比Ｇを微小量ΔＧ増加させるとともに、車両の速度Ｖｓと推進力Ｆが維持されるように、エンジン駆動トルクＴｅ’と発電駆動トルクＴｇ’を算出し、それぞれエンジン駆動トルク制御手段１０１と発電駆動トルク制御手段１０３に出力する。詳しくは、エンジン駆動トルクＴｅ’と発電駆動トルクＴｇ’は下記のように算出する。
Ｆ∝ＴＧであるため、
Ｔ’＝Ｔ｛Ｇ／（Ｇ＋ΔＧ）｝（ただし、Ｔ＝Ｔｅ−Ｔｇ）
Ｔｅ’＝Ｔｅ｛Ｇ／（Ｇ＋ΔＧ）｝、Ｔｇ’＝Ｔｇ｛Ｇ／（Ｇ＋ΔＧ）｝とする
Ｆ：車両の推進力、Ｇ：変速比、Ｔｅ：現在のエンジン駆動トルク、Ｔｅ’：変更後のエンジン駆動トルク、Ｔｇ：現在の発電駆動トルク、Ｔｇ’：変更後の発電駆動トルク
【００５０】
ステップＳ２１１では、検出した発電量と燃料消費量から制御点変更後の発電効率を算出する。ステップＳ２１２では、ステップＳ２００で算出した制御点変更前の発電効率と、ステップＳ２１１で算出した制御点変更後の発電効率を比較し、前記変更後の発電効率のほうが優っていた場合は今回の処理を終了し、その他の場合にはステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３では、ステップＳ２１０で変更したエンジン駆動トルクと発電駆動トルクを変更前の値に戻し、各々エンジン駆動トルク制御手段１０１と発電駆動トルク制御手段１０３に出力し、今回の処理を終了する。
【００５１】
ステップＳ２１４では、変速比制御手段１０９に出力する変速比Ｇを微小量ΔＧ減少させるとともに、車両の速度Ｖｓと推進力Ｆが維持されるように、エンジン駆動トルクＴｅ’と発電駆動トルクＴｇ’を算出し、それぞれエンジン駆動トルク制御手段１０１と発電駆動トルク制御手段１０３に出力する。詳しくは、エンジン駆動トルクＴｅ’と発電駆動トルクＴｇ’は下記のように算出する。
Ｆ∝ＴＧであるため、
Ｔ’＝Ｔ｛Ｇ／（Ｇ−ΔＧ）｝（ただし、Ｔ＝Ｔｅ−Ｔｇ）
Ｔｅ’＝Ｔｅ｛Ｇ／（Ｇ−ΔＧ）｝、Ｔｇ’＝Ｔｇ｛Ｇ／（Ｇ−ΔＧ）｝とする
Ｆ：車両の推進力、Ｇ：変速比、Ｔｅ：現在のエンジン駆動トルク、Ｔｅ’：変更後のエンジン駆動トルク、Ｔｇ：現在の発電駆動トルク、Ｔｇ’：変更後の発電駆動トルク
【００５２】
ステップＳ２１５では、検出した発電量と燃料消費量から制御点変更後の発電効率を算出する。ステップＳ２１６では、ステップＳ２００で算出した制御点変更前の発電効率と、ステップＳ２１５で算出した制御点変更後の発電効率を比較し、前記変更後の発電効率のほうが優っていた場合は今回の処理を終了し、その他の場合にはステップＳ２１７に進む。ステップＳ２１７では、ステップＳ２１４で変更したエンジン駆動トルクと発電駆動トルクを変更前の値に戻し、各々エンジン駆動トルク制御手段１０１と発電駆動トルク制御手段１０３に出力し、今回の処理を終了する。
【００５３】
上記の実施の形態２のような発電制御装置によれば、実施の形態１と比較して、燃料消費量と発電量をマップ参照により算出しないため、コンピュータは煩雑な処理を必要としない。また、実施の形態１で参照したエンジンの燃料消費量特性や発電機の発電量特性が実機の動作とコンピュータが記憶しているマップの間で不整合が生じる場合にも（例えば、個体ばらつきや経年変化などが発生）、正しく発電効率が最良となる制御状態に到達することができる。
【００５４】
実施の形態３．
実施の形態２では、発電の要求が発生した時点から、制御点を微小変化させた場合の発電効率を制御点変化前後で比較し、制御点変化後の発電効率が優っていた場合には、制御点を変更する処理を行った。実施の形態３では、発電の要求が発生した時点では、まず、発電駆動トルクを増加させて最小限の発電量を確保した後に、制御点を微小変化させる処理を実施する。例えば、発電量の最小値は無発電状態で蓄電装置が放電していた電力量などと設定する。
【００５５】
次に、実施の形態３に係る発電制御装置による発電を実施した場合の、変速比と発電駆動トルクおよび発電効率の変遷について、図１０により説明する。図１０は、定常走行状態における無段階変速機の変速比と発電駆動トルクと発電効率との関係を示したマップ上で、実施の形態３に係る発電制御装置による発電を実施した場合の動作を説明する図である。まず、定常走行中に発電機が発電を行っていない状態の発電効率は、図１０の状態１で示される。その後、発電量が発電量の下限値に達するまで、発電駆動トルクを増加させ、状態２に到達する。その後、発電駆動トルク及び（または）変速比を微小量変化させたときに発電効率が向上する場合は、発電駆動トルク及び（または）変速比を微小量変化させる処理を繰り返すことにより、発電量の最小値を確保しつつ発電効率が最良となる状態３に漸次的に接近し、状態３で発電するに至る。
【００５６】
一例として、発電量の下限値は、前照灯などの車両の電気負荷への供給電量に設定する。前記車両の電気負荷への供給電量は、車両の電気負荷への供給電量を検出する手段（図示されない）により検出する。前記のようにすれば、発電により車両が必要とする消費電量を供給し、蓄電手段の放電を防止することができる。
【００５７】
次に、実施の形態３のコントローラ１００の動作について説明する。図１１は、この発明の実施の形態３に係るコントローラ１００の動作を示すフローチャートである。図１１のＡ部は互いに繋がっている。実施の形態３のコントローラ１００の動作の概要は、実施の形態１と同様であるため、実施の形態１との違いを中心に説明する。主に、発電量が発電量の最小値に満たない場合に発電駆動トルクを増加する動作が実施の形態１とは異なっている。
【００５８】
まず、図１１のステップＳ３００では、コントローラ１００は現在の発電量を発電量の下限値と比較し、現在の発電量のほうが大きい場合にはステップＳ１００に進み、その他の場合はステップＳ３０１に進む。ステップＳ３０１では、発電駆動トルク制御手段１０３に出力する発電駆動トルクＴｇを微小量ΔＴ増加させるとともに、変速機３への伝達トルクＴの大きさが維持されるようエンジン駆動トルク制御手段１０１に出力するエンジン駆動トルクＴｅも微小量ΔＴ増加させ、今回の処理を終了する。他の動作は、実施の形態１と同様である。
上記の実施の形態３のような発電制御装置によれば、実施の形態１と比較して、車両が必要とする最低限の発電量を確保しつつ、発電効率が最良となる制御状態で発電することができる。
【００５９】
実施の形態４．
実施の形態２では、発電の要求が発生した時点から、制御状態を微小変化させて発電効率を制御状態変化前後で比較し、制御状態変化前の発電効率が優っていた場合には、制御状態を変更する前の状態に戻す処理を行った。実施の形態４では、実施の形態３と同様に発電の要求が発生した時点では、まず、発電駆動トルクを増加させて最小限の発電量を確保した後に、制御状態を微小量変化させる処理を実施する。
実施の形態４に係る発電制御装置による発電を実施した場合の、変速比と発電駆動トルクおよび発電効率の変遷は、図１０により示される実施の形態３と同様である。
【００６０】
次に、実施の形態４のコントローラ１００の動作について説明する。図１２は、実施の形態４に係るコントローラ１００の動作を示すフローチャートである。図１２のＡ部は互いに繋がっている。実施の形態４のコントローラ１００の動作の概要は、実施の形態２と同様であるため、実施の形態２との違いを中心に説明する。主に、発電量が発電量の最小値に満たない場合に発電駆動トルクを増加する動作が、実施の形態２とは異なっている。
【００６１】
まず、図１２のステップＳ３００では、コントローラ１００は現在の発電量を発電量の下限値と比較し、現在の発電量のほうが大きい場合にはステップＳ２００に進み、その他の場合はステップＳ３０１に進む。ステップＳ３０１では、発電駆動トルク制御手段１０３に出力する発電駆動トルクＴｇを微小量ΔＴ増加させるとともに、変速機３への伝達トルクＴの大きさが維持されるようエンジン駆動トルク制御手段１０１に出力するエンジン駆動トルクＴｅも微小量ΔＴ増加させ、今回の処理を終了する。他の動作は、実施の形態２と同様である。
上記の実施の形態４のような発電制御装置によれば、実施の形態２と比較して、車両が必要とする最低限の発電量を確保しつつ、発電効率が最良となる制御状態で発電することができる。
【００６２】
実施の形態５．
実施の形態３では、発電量に下限値を設定し発電要求が発生した時点で、まず必要とされる発電量を確保するように制御した。実施の形態５では、さらに発電量に上限値を設定し、発電量の下限値と上限値の間を変遷しながら、発電量が最良となる状態を探索するように制御する。
【００６３】
次に、実施の形態５に係る発電制御装置による発電を実施した場合の、変速比と発電駆動トルクおよび発電効率の変遷について、図１３により説明する。図１３は、定常走行状態における無段階変速機の変速比と発電駆動トルクと発電効率との関係を示したマップ上で、実施の形態５に係る発電制御装置による発電を実施した場合の動作を説明する図である。
【００６４】
まず、定常走行中に発電機が発電を行っていない状態の発電効率は、図１３の状態１で示される。その後、発電量が発電量の下限値（下側点線）に達するまで、発電駆動トルクを増加させ、状態２に到達する。その後、発電駆動トルク及び（または）変速比を微小量変化させたときに発電効率が向上する場合は、発電駆動トルク及び（または）変速比を微小量変化させる処理を繰り返すことにより、発電効率の良い経路を経て発電量が発電量の上限値(上側点線)に達する状態３に至る。このようにして、発電量が発電量の下限値と上限値の間で、発電効率が最良となる状態で発電することが出来る。
【００６５】
次に、実施の形態５に係るコントローラ１００の動作について説明する。図１４は、この発明の実施の形態５に係るコントローラ１００の動作を示すフローチャートである。図１４のＡ部は互いに繋がっている。実施の形態５のコントローラ１００の動作の概要は、実施の形態３と同様であるため、実施の形態３との違いを中心に説明する。主に、仮想的に制御状態を微小量変更した場合の発電量が上下限値の範囲内でない場合に、制御状態を変更させない動作が実施の形態３とは異なっている。
【００６６】
発電量の最大値は、過大な発電による車両に搭載する蓄電手段への損傷を防止するように設定する。一例として、前記蓄電手段の定格容量の１０分の１の値に前記発電量の最大値を設定し、前もってコントローラ１００に記憶させておく。
【００６７】
まず、図１４のステップＳ４０１では、ステップＳ１０２で算出した仮想的な発電駆動トルクＴｇ’と仮想的な発電機回転速度Ｎｇ’から図５に示されるような発電機の発電量特性を示すテーブルを用いて仮想的な発電量を算出し、仮想的な発電量が発電量の下限値より大きい場合はステップＳ４０２に進み、それ以外の場合は今回の処理を終了する。ステップＳ４０２では、前記仮想的な発電量が発電量の上限値より小さい場合はステップＳ１０３に進み、それ以外の場合は今回の処理を終了する。
【００６８】
図１４のステップＳ４０３では、ステップＳ１０６で算出した仮想的な発電駆動トルクＴｇ’と仮想的な発電機回転速度Ｎｇ’から図５に示されるような発電機の発電量特性を示すテーブルを用いて仮想的な発電量を算出し、仮想的な発電量が発電量の下限値より大きい場合はステップＳ４０４に進み、それ以外の場合は今回の処理を終了する。ステップＳ４０４では、前記仮想的な発電量が発電量の上限値より小さい場合はステップＳ１０７に進み、それ以外の場合は今回の処理を終了する。
【００６９】
図１４のステップＳ４０５では、ステップＳ１１０で算出した仮想的な発電駆動トルクＴｇ’と仮想的な発電機回転速度Ｎｇ’から図５に示されるような発電機の発電量特性を示すテーブルを用いて仮想的な発電量を算出し、仮想的な発電量が発電量の下限値より大きい場合はステップＳ４０６に進み、それ以外の場合は今回の処理を終了する。ステップＳ４０６では、前記仮想的な発電量が発電量の上限値より小さい場合はステップＳ１１１に進み、それ以外の場合は今回の処理を終了する。
【００７０】
図１４のステップＳ４０７では、ステップＳ１１４で算出した仮想的な発電駆動トルクＴｇ’と仮想的な発電機回転速度Ｎｇ’から図５に示されるような発電機の発電量特性を示すテーブルを用いて仮想的な発電量を算出し、仮想的な発電量が発電量の下限値より大きい場合はステップＳ４０８に進み、それ以外の場合は今回の処理を終了する。ステップＳ４０８では、前記仮想的な発電量が発電量の上限値より小さい場合はステップＳ１１５に進み、それ以外の場合は今回の処理を終了する。他の動作は、実施の形態３と同様である。
【００７１】
上記の実施の形態５のような発電制御装置によれば、実施の形態３と比較して、さらに発電量の上限を設けることで、発電量が過剰になる状況を防ぎつつ、発電量が上下限値の範囲内で発電効率が最良となる状態に漸次的に接近し、高効率で発電することができる。
【００７２】
実施の形態６．
実施の形態４では、発電量に下限値を設定し発電要求が発生した時点で、まず必要とされる発電量を確保するように制御した。実施の形態５と同様に、実施の形態６では、さらに発電量に上限値を設定し、発電量の下限値と上限値の間を変遷しながら、発電量が最良となる状態を探索するように制御する。
実施の形態６に係る発電制御装置による発電を実施した場合の、変速比と発電駆動トルクおよび発電効率の変遷は、図１３により示される実施の形態５と同様である。
【００７３】
次に、実施の形態６のコントローラ１００の動作について説明する。図１５は、実施の形態６に係るコントローラ１００の動作を示すフローチャートである。図１５のＡ部は互いに繋がっている。実施の形態６のコントローラ１００の動作の概要は、実施の形態４と同様であるため、実施の形態４との違いを中心に説明する。主に、制御状態を微小量変化させて、制御状態変化後の発電量が上下限値の範囲内でない場合に、制御状態を変更する前の状態に戻す動作が実施の形態５とは異なっている。
【００７４】
まず、図１５のステップＳ５０１では、検出した発電量が発電量の下限値より大きい場合はステップＳ５０２に進み、それ以外の場合はステップＳ２０５に進む。ステップＳ５０２では、検出した発電量が発電量の上限値より小さい場合はステップＳ２０３に進み、それ以外の場合にはステップＳ２０５に進む。
【００７５】
図１５のステップＳ５０３では、検出した発電量が発電量の下限値より大きい場合はステップＳ５０４に進み、それ以外の場合はステップＳ２０９に進む。ステップＳ５０４では、検出した発電量が発電量の上限値より小さい場合はステップＳ２０７に進み、それ以外の場合にはステップＳ２０９に進む。
【００７６】
図１５のステップＳ５０５では、検出した発電量が発電量の下限値より大きい場合はステップＳ５０６に進み、それ以外の場合はステップＳ２１３に進む。ステップＳ５０６では、検出した発電量が発電量の上限値より小さい場合はステップＳ２１１に進み、それ以外の場合にはステップＳ２１３に進む。
【００７７】
図１５のステップＳ５０７では、検出した発電量が発電量の下限値より大きい場合はステップＳ５０８に進み、それ以外の場合はステップＳ２１７に進む。ステップＳ５０８では、検出した発電量が発電量の上限値より小さい場合はステップＳ２１５に進み、それ以外の場合にはステップＳ２１７に進む。他の動作は、実施の形態４と同様である。
【００７８】
上記の実施の形態６のような発電制御装置によれば、実施の形態４と比較して、さらに発電量の上限を設けることで、発電量が過剰になる状況を防ぎつつ、発電量が上下限値の範囲内で発電効率が最良となる状態に漸次的に接近し、高効率で発電することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１エンジン、２発電機、３無段階変速機、４蓄電装置、
１００コントローラ、１０１エンジン駆動トルク制御手段、
１０２エンジン回転速度検出手段、１０３発電駆動トルク制御手段、
１０４発電機回転速度検出手段、１０５現在の発電効率算出手段、
１０６仮想的な発電効率算出手段、１０７比較器、１０８制御量決定手段、
１０９変速比制御手段、１１０制御量微小量変更手段、
１１１燃料消費量算出手段、１１２発電量算出手段、
１１３燃料消費量検出手段、１１４発電量検出手段、
１１５発電効率算出手段、１１６記憶手段。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力源としてのエンジンと、
前記エンジンの動力を無段階的に変速し車両の駆動輪に伝えるための無段階変速機と、
前記エンジンの駆動軸に従動して回転し発電量を可変に制御できる発電機と、
前記発電機により充電され車両の電気負荷に電力を供給する蓄電装置と、
前記エンジンの回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段と、
前記エンジンの駆動トルク値を制御するエンジン駆動トルク制御手段と、
前記発電機の回転速度を検出する発電機回転速度検出手段と、
前記発電機の駆動トルク値を制御する発電駆動トルク制御手段と、
エンジン回転速度およびエンジン駆動トルクの値からエンジンの燃料消費量を算出する燃料消費量算出手段と、
発電機回転速度と発電駆動トルクの値から前記発電機の発電量を算出する発電量算出手段を有し、
前記無段階変速機の変速比を仮想的に微小量変化させたときに、現在の車両の速度と推進力が維持されるような仮想エンジン駆動トルクおよび仮想エンジン回転速度を算出し、前記仮想エンジン駆動トルクおよび仮想エンジン回転速度から前記燃料消費量算出手段により算出された仮想燃料消費量と、前記仮想エンジン回転速度と発電駆動トルクから前記発電量算出手段により算出された仮想発電量と、から仮想発電効率を算出し、
現在の発電量と燃料消費量から現在の発電効率を算出し、
前記仮想発電効率が現在の発電効率より優っている場合には、前記無段階変速機の変速比を前記微小量変化させる変速比変更手段と、
前記エンジン駆動トルクあるいは発電駆動トルクを仮想的に微小量変化させたときの、前記燃料消費量算出手段により算出された仮想燃料消費量と、前記発電量算出手段により算出された仮想発電量とから仮想発電効率を算出し、現在の発電量と燃料消費量から現在の発電効率を算出し、前記仮想発電効率が現在の発電効率より優っている場合には、エンジン駆動トルクを前記微小量変化させ、発電駆動トルクを前記微小量変化させる発電駆動トルク変更手段を有し、
前記変速比変更手段と前記発電駆動トルク変更手段を交互に実行し、発電を行うことを特徴とする発電制御装置。
【請求項２】
車両の動力源としてのエンジンと、
前記エンジンの動力を無段階的に変速し車両の駆動輪に伝えるための無段階変速機と、
前記エンジンの駆動軸に従動して回転し発電量を可変に制御できる発電機と、
前記発電機により充電され車両の電気負荷に電力を供給する蓄電装置と、
前記エンジンの駆動トルク値を制御するエンジン駆動トルク制御手段と、
前記発電機の駆動トルク値を制御する発電駆動トルク制御手段と、
エンジンの燃料消費量を検出する燃料消費量検出手段と、
発電量を検出する発電量検出手段を有し、
前記無段階変速機の変速比を微小量変更するとともに、現在の車両の速度と推進力が維持されるようにエンジン駆動トルクおよび発電駆動トルクを変更し、前記変速比を変化させた後の燃料消費量と発電量から発電効率を算出し、前記変速比を変化させる前の発電効率より悪化した場合には、前記無段階変速機の変速比を変更する前の状態に戻す変速比変更手段と、
前記発電駆動トルクを微小量変更するとともに、現在の車両の速度と推進力が維持されるようにエンジン駆動トルクを変更し、前記発電駆動トルクを変化させた後の燃料消費量と発電量から発電効率を算出し、前記発電駆動トルクを変化させる前の発電効率より悪化した場合には、前記発電駆動トルクを変更する前の状態に戻す発電駆動トルク変更手段を有し、
前記変速比変更手段と前記発電駆動トルク変更手段を交互に実行し、発電を行うことを特徴とする発電制御装置。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２に記載の発電制御装置であって、
現在の発電量を検出する発電量検出手段と、
発電量の下限値を設定する下限発電量設定手段を備え、
前記現在の発電量が前記発電量の下限値より下回っている場合には、前記発電機の発電駆動トルクを増加するとともに、現在の車両の速度と推進力が維持されるようにエンジン駆動トルクを増加することを特徴とする発電制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発電制御装置であって、
発電量の上限値を設定する上限発電量設定手段を備え、
前記変速比変更手段により変速比を微小量変更した場合に、発電量が前記発電量の下限値を下回る、或いは、前記発電量の上限値を上回る場合には、前記変速比変更手段を禁止し、
前記発電駆動トルク変更手段により発電駆動トルクを微小量変更した場合に、発電量が前記発電量の下限値を下回る、或いは、前記発電量の上限値を上回る場合には、前記発電駆動トルク変更手段を禁止することを特徴とする発電制御装置。

【図１】