JP2003018705A - ハイブリッド車両の発電制御装置 - Google Patents
ハイブリッド車両の発電制御装置Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】エンジンで発電機を駆動して発電し、得られた
電力で電動機を駆動して走行するモードを含んだハイブ
リッド車両の発電量を安定して確保する。 【解決手段】要求発電エネルギの小さい条件で、発電機
は、負荷トルクを指令値に維持するトルク制御を行う一
方、エンジンは、回転変動を出力トルクで調整する回転
速度制御を行う構成とし、発電エネルギの変動を回転変
動だけにして小さく抑制するようにした。目標角度(回
転位相の目標値)の変化率を制限する目標角度変化率制
限値を、進遅角制御方向とエンジン回転速度とに基づい
て設定して制御する。
電力で電動機を駆動して走行するモードを含んだハイブ
リッド車両の発電量を安定して確保する。 【解決手段】要求発電エネルギの小さい条件で、発電機
は、負荷トルクを指令値に維持するトルク制御を行う一
方、エンジンは、回転変動を出力トルクで調整する回転
速度制御を行う構成とし、発電エネルギの変動を回転変
動だけにして小さく抑制するようにした。目標角度(回
転位相の目標値)の変化率を制限する目標角度変化率制
限値を、進遅角制御方向とエンジン回転速度とに基づい
て設定して制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハイブリッド車
両、特に、エンジンによって発電機を同期回転駆動して
発電し、得られた電力で駆動する電動機により車軸を駆
動する走行モードを含んで構成されたハイブリッド車両
における発電制御に関する。
両、特に、エンジンによって発電機を同期回転駆動して
発電し、得られた電力で駆動する電動機により車軸を駆
動する走行モードを含んで構成されたハイブリッド車両
における発電制御に関する。
【0002】
【従来の技術】走行駆動源に電動機を用い、バッテリの
残容量が低下するとエンジンにより発電機を駆動してバ
ッテリおよび電動機に電力を供給するシリーズ・ハイブ
リッド車両が知られている。また、走行駆動源として電
動機と共にエンジンを用いるパラレル・ハイブリッド車
両においても、アイドル時等では、エンジンを車軸と伝
達を切り離して発電機を駆動し、バッテリを充電してい
る。
残容量が低下するとエンジンにより発電機を駆動してバ
ッテリおよび電動機に電力を供給するシリーズ・ハイブ
リッド車両が知られている。また、走行駆動源として電
動機と共にエンジンを用いるパラレル・ハイブリッド車
両においても、アイドル時等では、エンジンを車軸と伝
達を切り離して発電機を駆動し、バッテリを充電してい
る。
【0003】この種のハイブリッド車両の発電制御時
に、エンジンと発電機を同時に目標回転速度にフィード
バック制御する場合の相互干渉による回転変動を抑制す
るため、エンジンの出力トルクは固定的に制御し、発電
機の負荷トルクのみで回転変動を抑制するように制御す
るようにしたものが提案されている(特開平10−28
8060号公報参照)。
に、エンジンと発電機を同時に目標回転速度にフィード
バック制御する場合の相互干渉による回転変動を抑制す
るため、エンジンの出力トルクは固定的に制御し、発電
機の負荷トルクのみで回転変動を抑制するように制御す
るようにしたものが提案されている(特開平10−28
8060号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の発電制御では以下のような問題を生じていた。以
下、図6を参照して説明する。この発電制御では、エン
ジンは回転速度を目標値とはせず、所定の指令値に維持
する制御(以下トルク制御という)を行い、外乱による
回転変動を目標回転速度と実回転速度との偏差に応じて
発電機の負荷トルクを制御する(以下回転速度制御とい
う)ことで抑制している。
来の発電制御では以下のような問題を生じていた。以
下、図6を参照して説明する。この発電制御では、エン
ジンは回転速度を目標値とはせず、所定の指令値に維持
する制御(以下トルク制御という)を行い、外乱による
回転変動を目標回転速度と実回転速度との偏差に応じて
発電機の負荷トルクを制御する(以下回転速度制御とい
う)ことで抑制している。
【0005】すなわち、エンジン及び該エンジンに同期
して回転する発電機の回転速度が目標速度より増大した
ときは、減速させるように発電機の負荷トルクを増大
し、目標速度より減少したときは、増速させるように負
荷トルクを減少する。発電エネルギは、エンジン回転速
度に比例する発電機の回転速度に、負荷トルクを乗じた
値として算出される。ここで、回転速度の増大時は負荷
トルクも増大し、回転速度の減少時は負荷トルクも減少
するので、発電エネルギは回転変動と負荷トルクの変動
の影響を同時に受けて大きく変動してしまう。
して回転する発電機の回転速度が目標速度より増大した
ときは、減速させるように発電機の負荷トルクを増大
し、目標速度より減少したときは、増速させるように負
荷トルクを減少する。発電エネルギは、エンジン回転速
度に比例する発電機の回転速度に、負荷トルクを乗じた
値として算出される。ここで、回転速度の増大時は負荷
トルクも増大し、回転速度の減少時は負荷トルクも減少
するので、発電エネルギは回転変動と負荷トルクの変動
の影響を同時に受けて大きく変動してしまう。
【0006】また、外乱が大きい場合は、要求発電量を
確保するため、目標回転速度や目標トルク(指令値)を
切り換えたりせざるをえず、安定した制御を行えなくな
ることがあった。本発明は、このような従来の課題に着
目してなされたもので、ハイブリッド車両において、安
定して発電量を確保できるようにしたハイブリッド車両
の発電制御装置を提供することを目的とする。
確保するため、目標回転速度や目標トルク(指令値)を
切り換えたりせざるをえず、安定した制御を行えなくな
ることがあった。本発明は、このような従来の課題に着
目してなされたもので、ハイブリッド車両において、安
定して発電量を確保できるようにしたハイブリッド車両
の発電制御装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1に係
る発明は、エンジンによって発電機を同期回転駆動して
発電し、得られた電力で駆動する電動機により車軸を駆
動する走行モードを含んで構成されたハイブリッド車両
において、所定の条件で、前記発電機の負荷トルクを設
定された指令値に維持するように制御すると共に、前記
エンジンの出力トルクを該エンジン及び前記発電機の回
転速度を目標値に維持するように制御することを特徴と
する。
る発明は、エンジンによって発電機を同期回転駆動して
発電し、得られた電力で駆動する電動機により車軸を駆
動する走行モードを含んで構成されたハイブリッド車両
において、所定の条件で、前記発電機の負荷トルクを設
定された指令値に維持するように制御すると共に、前記
エンジンの出力トルクを該エンジン及び前記発電機の回
転速度を目標値に維持するように制御することを特徴と
する。
【0008】請求項1に係る発明によると、前記所定の
条件で、エンジンの出力トルクを制御することによって
回転変動を抑制し、発電機の負荷トルクは指令値に維持
するように制御する。ここで、回転変動に対してエンジ
ンの出力トルクのみを制御するので、前記相互干渉を生
じることなく、回転変動を効果的に抑制できる。
条件で、エンジンの出力トルクを制御することによって
回転変動を抑制し、発電機の負荷トルクは指令値に維持
するように制御する。ここで、回転変動に対してエンジ
ンの出力トルクのみを制御するので、前記相互干渉を生
じることなく、回転変動を効果的に抑制できる。
【0009】そして、発電機の負荷トルクは回転変動の
影響を受けず、回転速度に負荷トルクを乗じて算出され
る発電エネルギは、回転変動分にのみ影響されるので、
変動が少なく、発電量を安定して確保できる。また、請
求項2に係る発明は、前記発電機の負荷トルクの指令値
は、要求発電エネルギを発電機の回転速度で除算して設
定されることを特徴とする。
影響を受けず、回転速度に負荷トルクを乗じて算出され
る発電エネルギは、回転変動分にのみ影響されるので、
変動が少なく、発電量を安定して確保できる。また、請
求項2に係る発明は、前記発電機の負荷トルクの指令値
は、要求発電エネルギを発電機の回転速度で除算して設
定されることを特徴とする。
【0010】請求項2に係る発明によると、発電エネル
ギは、発電機の負荷トルクと回転速度の積で表されるの
で、負荷トルクの指令値は、要求発電エネルギを発電機
の回転速度で除算して設定することにより、要求発電エ
ネルギを得ることができる。また、請求項3に係る発明
は、前記所定の条件は、要求発電エネルギが所定量以下
のときであることを特徴とする。
ギは、発電機の負荷トルクと回転速度の積で表されるの
で、負荷トルクの指令値は、要求発電エネルギを発電機
の回転速度で除算して設定することにより、要求発電エ
ネルギを得ることができる。また、請求項3に係る発明
は、前記所定の条件は、要求発電エネルギが所定量以下
のときであることを特徴とする。
【0011】請求項3に係る発明によると、要求発電エ
ネルギが少ないときは、要求発電エネルギに対して発電
量の変動の影響が出やすいので、発電量を安定する効果
が大きく、一方、要求発電エネルギが大きいときは、回
転速度制御をエンジントルク制御で行うことが困難にな
るので行わない。
ネルギが少ないときは、要求発電エネルギに対して発電
量の変動の影響が出やすいので、発電量を安定する効果
が大きく、一方、要求発電エネルギが大きいときは、回
転速度制御をエンジントルク制御で行うことが困難にな
るので行わない。
【0012】請求項4に係る発明によると、前記所定の
条件以外の条件では、前記エンジンの出力トルクを設定
された指令値に維持するように制御すると共に、前記発
電機の負荷トルクを前記エンジン及び発電機の回転速度
を目標値に維持するように制御することを特徴とする。
請求項4に係る発明によると、例えば、要求発電エネル
ギが大きい前記所定の条件以外の条件では、上記のよう
に回転速度制御をエンジントルク制御で行うことが困難
になるので、エンジンの出力トルクを指令値に維持し、
発電機で回転速度制御を行うことにより安定した制御を
行うことができる。
条件以外の条件では、前記エンジンの出力トルクを設定
された指令値に維持するように制御すると共に、前記発
電機の負荷トルクを前記エンジン及び発電機の回転速度
を目標値に維持するように制御することを特徴とする。
請求項4に係る発明によると、例えば、要求発電エネル
ギが大きい前記所定の条件以外の条件では、上記のよう
に回転速度制御をエンジントルク制御で行うことが困難
になるので、エンジンの出力トルクを指令値に維持し、
発電機で回転速度制御を行うことにより安定した制御を
行うことができる。
【0013】また、請求項5に係る発明は、前記エンジ
ンの出力トルクを、スロットル開度によって制御するこ
とを特徴とする。請求項5に係る発明によると、エンジ
ンの出力トルクが、スロットル開度により吸入空気量を
制御することによって制御される。
ンの出力トルクを、スロットル開度によって制御するこ
とを特徴とする。請求項5に係る発明によると、エンジ
ンの出力トルクが、スロットル開度により吸入空気量を
制御することによって制御される。
【0014】また、請求項6に係る発明は、エンジンの
主吸気通路のスロットル弁装着部をバイパスしてアイド
ル制御弁を介装したバイパス通路が接続され、前記所定
の条件でのエンジンの出力トルクを、前記アイドル制御
弁の開度によって制御することを特徴とする。
主吸気通路のスロットル弁装着部をバイパスしてアイド
ル制御弁を介装したバイパス通路が接続され、前記所定
の条件でのエンジンの出力トルクを、前記アイドル制御
弁の開度によって制御することを特徴とする。
【0015】請求項6に係る発明によると、前記所定の
条件でのエンジンの出力トルクを、前記アイドル制御弁
の開度によって高精度に制御することができる。
条件でのエンジンの出力トルクを、前記アイドル制御弁
の開度によって高精度に制御することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、一実施形態にかかるシリ
ーズ型ハイブリッド車両の全体構成を示す。図1におい
て、エンジン(内燃機関)1の出力軸に、ギアトレイン
2を介して発電機3が連結され、前記エンジン1により
前記発電機3がエンジン回転に同期して駆動される。
ーズ型ハイブリッド車両の全体構成を示す。図1におい
て、エンジン(内燃機関)1の出力軸に、ギアトレイン
2を介して発電機3が連結され、前記エンジン1により
前記発電機3がエンジン回転に同期して駆動される。
【0017】前記発電機3により発電された電力は、バ
ッテリ4に充電される。前記バッテリ4から電力を供給
される電動機5の出力軸に、ギアトレイン6、トランス
ミッション7、ファイナルギア8を介して車軸9が連結
され、電動機5によって車軸9が駆動され走行する。前
記エンジン1の吸気マニホールド(主吸気通路)11に
は、開度を電子制御されるスロットル弁12が介装さ
れ、該スロットル弁12をバイパスして吸気マニホール
ド11に接続されたバイパス通路13にアイドル制御弁
14が介装されている。
ッテリ4に充電される。前記バッテリ4から電力を供給
される電動機5の出力軸に、ギアトレイン6、トランス
ミッション7、ファイナルギア8を介して車軸9が連結
され、電動機5によって車軸9が駆動され走行する。前
記エンジン1の吸気マニホールド(主吸気通路)11に
は、開度を電子制御されるスロットル弁12が介装さ
れ、該スロットル弁12をバイパスして吸気マニホール
ド11に接続されたバイパス通路13にアイドル制御弁
14が介装されている。
【0018】また、エンジン1の各気筒に燃料噴射弁1
5が装着されている。コントロールユニット16には、
クランク角センサ17によって検出されるエンジン回転
速度Ne、エアフローメータ18によって検出される吸
入空気量Q、水温センサ19によって検出されるエンジ
ン水温Tw等が入力される。そして、コントロールユニ
ット16は、前記各センサ類からの検出信号に基づいて
検出された運転状態に基づいて前記スロットル弁12あ
るいはアイドル制御弁14の開度を制御して吸入空気量
Qを制御し、所定の空燃比となるように前記燃料噴射弁
15からの燃料噴射量Tiを制御することによって、出
力トルクを制御する。また、発電制御時は、前記発電機
3の界磁電流を制御して負荷トルクを制御する。
5が装着されている。コントロールユニット16には、
クランク角センサ17によって検出されるエンジン回転
速度Ne、エアフローメータ18によって検出される吸
入空気量Q、水温センサ19によって検出されるエンジ
ン水温Tw等が入力される。そして、コントロールユニ
ット16は、前記各センサ類からの検出信号に基づいて
検出された運転状態に基づいて前記スロットル弁12あ
るいはアイドル制御弁14の開度を制御して吸入空気量
Qを制御し、所定の空燃比となるように前記燃料噴射弁
15からの燃料噴射量Tiを制御することによって、出
力トルクを制御する。また、発電制御時は、前記発電機
3の界磁電流を制御して負荷トルクを制御する。
【0019】そして、本発明にかかる構成として、要求
発電エネルギが所定量以下の低エネルギ条件では、前記
発電機3は、負荷トルクを指令値に維持するトルク制御
を行い、エンジン1は、エンジン1及び該エンジン1に
同期して回転する発電機3の回転速度を目標値に維持す
るように出力トルクを制御する回転速度制御を行うよう
にする。また、要求発電エネルギが前記所定量を超える
条件では、エンジン1の出力トルクを指令値に維持する
トルク制御を行い、発電機3の負荷トルクで回転速度を
目標値に維持する回転速度制御を行うように切り換え
る。
発電エネルギが所定量以下の低エネルギ条件では、前記
発電機3は、負荷トルクを指令値に維持するトルク制御
を行い、エンジン1は、エンジン1及び該エンジン1に
同期して回転する発電機3の回転速度を目標値に維持す
るように出力トルクを制御する回転速度制御を行うよう
にする。また、要求発電エネルギが前記所定量を超える
条件では、エンジン1の出力トルクを指令値に維持する
トルク制御を行い、発電機3の負荷トルクで回転速度を
目標値に維持する回転速度制御を行うように切り換え
る。
【0020】以下、上記制御を図2以下に示したフロー
チャートに従って説明する。図2は、上記制御のメイン
ルーチンであり、ステップ1では、前記要求発電エネル
ギが所定量以下の小エネルギであるか否かを判定する。
前記所定量は、例えば、要求発電エネルギ/アイドル回
転速度(=目標トルク)がエンジン1の前記スロットル
弁によるトルク制御分解能の100倍程度の値に設定す
る。
チャートに従って説明する。図2は、上記制御のメイン
ルーチンであり、ステップ1では、前記要求発電エネル
ギが所定量以下の小エネルギであるか否かを判定する。
前記所定量は、例えば、要求発電エネルギ/アイドル回
転速度(=目標トルク)がエンジン1の前記スロットル
弁によるトルク制御分解能の100倍程度の値に設定す
る。
【0021】そして、前記ステップ1で前記要求発電エ
ネルギが所定量以下と判定されたときは、ステップ2へ
進んで発電機3の制御モードをトルク制御モードとす
る。ステップ3では、エンジン1の制御モードを前記ア
イドル制御弁14の開度制御による回転速度制御モード
とする。また、ステップ1で要求発電エネルギが所定量
より大きいと判定されたときは、ステップ4へ進み、発
電機3の制御モードを回転速度制御モードとする。
ネルギが所定量以下と判定されたときは、ステップ2へ
進んで発電機3の制御モードをトルク制御モードとす
る。ステップ3では、エンジン1の制御モードを前記ア
イドル制御弁14の開度制御による回転速度制御モード
とする。また、ステップ1で要求発電エネルギが所定量
より大きいと判定されたときは、ステップ4へ進み、発
電機3の制御モードを回転速度制御モードとする。
【0022】ステップ5では、エンジン1の制御モード
を前記スロットル弁12の開度制御によるトルク制御モ
ードとする。図3は、発電機3の制御ルーチンを示す。
ステップ11では、発電機3の制御モードを判別する。
そして、図2のステップ2でトルク制御モードに設定さ
れたと判別されたときは、ステップ12へ進んで、発電
機3のトルク制御における負荷トルクの指令値TLを次
式により算出する。
を前記スロットル弁12の開度制御によるトルク制御モ
ードとする。図3は、発電機3の制御ルーチンを示す。
ステップ11では、発電機3の制御モードを判別する。
そして、図2のステップ2でトルク制御モードに設定さ
れたと判別されたときは、ステップ12へ進んで、発電
機3のトルク制御における負荷トルクの指令値TLを次
式により算出する。
【0023】負荷トルク指令値TL=要求発電エネルギ
Eg/発電機回転速度Ngi ここで、発電機回転速度Ngiは、エンジンの所定のアイ
ドル回転速度指令値Neiに対応する(ギヤトレイン2の
ギア比で決定される)速度である。ステップ11で発電
機3の制御モードが、図2のステップ4で回転速度制御
モードに設定されたと判別されたときは、ステップ13
へ進んで、回転速度制御における発電機3の回転速度指
令値NgLを、要求発電エネルギEgに対する回転速度変
換関数f(Gen)によって算出する。具体的には、要
求発電エネルギEgが増大するほど回転速度指令値NgL
が増大して設定される。
Eg/発電機回転速度Ngi ここで、発電機回転速度Ngiは、エンジンの所定のアイ
ドル回転速度指令値Neiに対応する(ギヤトレイン2の
ギア比で決定される)速度である。ステップ11で発電
機3の制御モードが、図2のステップ4で回転速度制御
モードに設定されたと判別されたときは、ステップ13
へ進んで、回転速度制御における発電機3の回転速度指
令値NgLを、要求発電エネルギEgに対する回転速度変
換関数f(Gen)によって算出する。具体的には、要
求発電エネルギEgが増大するほど回転速度指令値NgL
が増大して設定される。
【0024】ステップ14では、発電機3の基本負荷ト
ルクTLbを次式により算出する。 基本負荷トルクTLb=要求発電エネルギEg/発電機
回転速度NgL ここで、発電機回転速度として、前記ステップ13で算
出された指令値NgLが使用される。次いで、ステップ1
5では、発電機3の回転速度制御におけるフィードバッ
クトルクを次式により算出する。
ルクTLbを次式により算出する。 基本負荷トルクTLb=要求発電エネルギEg/発電機
回転速度NgL ここで、発電機回転速度として、前記ステップ13で算
出された指令値NgLが使用される。次いで、ステップ1
5では、発電機3の回転速度制御におけるフィードバッ
クトルクを次式により算出する。
【0025】フィードバック負荷トルクTLfb=(目
標発電機回転速度NgL−実発電機回転速度Ngr)×Gt
g ここで、目標発電機回転速度NgLは前記ステップ13で
算出された指令値NgLであり、Gtgは発電機回転速度
偏差を負荷トルクに変換するフィードバックゲインであ
る。
標発電機回転速度NgL−実発電機回転速度Ngr)×Gt
g ここで、目標発電機回転速度NgLは前記ステップ13で
算出された指令値NgLであり、Gtgは発電機回転速度
偏差を負荷トルクに変換するフィードバックゲインであ
る。
【0026】ステップ16では、次式のように、前記基
本負荷トルクTLbとフィードバック負荷トルクTLfb
とを加算して最終的な負荷トルクTLを算出する。 TL=TLb+TLfb ステップ17では、以上のようにトルク制御時にステッ
プ12で指令値として算出され、又は、回転速度制御時
にステップ16で算出された負荷トルクTL相当の制御
量(界磁電流)を発電機3に出力する。
本負荷トルクTLbとフィードバック負荷トルクTLfb
とを加算して最終的な負荷トルクTLを算出する。 TL=TLb+TLfb ステップ17では、以上のようにトルク制御時にステッ
プ12で指令値として算出され、又は、回転速度制御時
にステップ16で算出された負荷トルクTL相当の制御
量(界磁電流)を発電機3に出力する。
【0027】図4は、エンジンの制御ルーチンを示す。
ステップ21では、エンジン1の制御モードを判別す
る。そして、図2のステップ3で回転速度制御モードに
設定されたと判別されたときは、ステップ22へ進む。
ステップ22では、エンジン1の回転速度指令値を所定
のアイドル回転速度Neiに設定する。
ステップ21では、エンジン1の制御モードを判別す
る。そして、図2のステップ3で回転速度制御モードに
設定されたと判別されたときは、ステップ22へ進む。
ステップ22では、エンジン1の回転速度指令値を所定
のアイドル回転速度Neiに設定する。
【0028】ステップ23では、エンジン1の回転制御
におけるアイドル制御弁14の基本制御量(ベースデュ
ーティ)ISCbを次式により算出する。 基本制御量ISCb=基本アイドルトルクTei×Gi
sc ここで、前記基本アイドルトルクISCbは、前記発電
機3のトルク制御時にステップ12で算出された負荷ト
ルクの指令値TLに対応するエンジン1の発電分トルク
(ギヤトレイン2のギア比で決定される)に、エンジン
1を無負荷状態において前記アイドル回転速度Neiで
回転させるのに必要なアイドル回転トルクを加算して算
出される。
におけるアイドル制御弁14の基本制御量(ベースデュ
ーティ)ISCbを次式により算出する。 基本制御量ISCb=基本アイドルトルクTei×Gi
sc ここで、前記基本アイドルトルクISCbは、前記発電
機3のトルク制御時にステップ12で算出された負荷ト
ルクの指令値TLに対応するエンジン1の発電分トルク
(ギヤトレイン2のギア比で決定される)に、エンジン
1を無負荷状態において前記アイドル回転速度Neiで
回転させるのに必要なアイドル回転トルクを加算して算
出される。
【0029】また、前記トルク−ISC制御量変換ゲイ
ンGiscは、アイドル制御弁14の開度制御量に変換
するゲインであり、前記基本アイドルトルクISCbに
該変換ゲインGiscを乗じることで、アイドル制御弁
14の基本制御量ISCbが算出される。次に、ステッ
プ24では、エンジン1の回転制御におけるアイドル制
御弁14のフィードバック制御量ISCfbを次式によ
り算出する。
ンGiscは、アイドル制御弁14の開度制御量に変換
するゲインであり、前記基本アイドルトルクISCbに
該変換ゲインGiscを乗じることで、アイドル制御弁
14の基本制御量ISCbが算出される。次に、ステッ
プ24では、エンジン1の回転制御におけるアイドル制
御弁14のフィードバック制御量ISCfbを次式によ
り算出する。
【0030】フィードバック制御量ISCfb=(目標
エンジン回転速度Nei−実エンジン回転速度Nir)
×Gte ここで、Gteは、回転速度偏差フィードバックゲイン
であり、目標エンジン回転速度として前記ステップ22
で設定された指令値Neiが使用される。ステップ25
では、前記基本制御量ISCbに前記フィードバック制
御量ISCfbを加算して、アイドル制御弁14の最終
的な制御量ISCを算出する。
エンジン回転速度Nei−実エンジン回転速度Nir)
×Gte ここで、Gteは、回転速度偏差フィードバックゲイン
であり、目標エンジン回転速度として前記ステップ22
で設定された指令値Neiが使用される。ステップ25
では、前記基本制御量ISCbに前記フィードバック制
御量ISCfbを加算して、アイドル制御弁14の最終
的な制御量ISCを算出する。
【0031】ステップ26では、前記制御量ISC(デ
ューティ)をアイドル制御弁14に出力して、アイドル
制御弁14を目標開度となるように制御する。一方、ス
テップ21で、エンジン1の制御モードがトルク制御モ
ードに設定されたと判別されたときは、ステップ27へ
進む。ステップ27では、エンジン1の出力トルクの指
令値Teを、発電機3の回転速度制御における基本負荷
トルクTLb相当の発電トルク(ギヤトレイン2のギア
比で決定される)に、エンジン1を前記発電機3の回転
速度指令値NgLに対応するエンジン回転速度で回転させ
るのに必要な回転トルクを加算して算出する。
ューティ)をアイドル制御弁14に出力して、アイドル
制御弁14を目標開度となるように制御する。一方、ス
テップ21で、エンジン1の制御モードがトルク制御モ
ードに設定されたと判別されたときは、ステップ27へ
進む。ステップ27では、エンジン1の出力トルクの指
令値Teを、発電機3の回転速度制御における基本負荷
トルクTLb相当の発電トルク(ギヤトレイン2のギア
比で決定される)に、エンジン1を前記発電機3の回転
速度指令値NgLに対応するエンジン回転速度で回転させ
るのに必要な回転トルクを加算して算出する。
【0032】ステップ28では、前記出力トルク指令値
Teを得るためのスロットル弁開度制御量TVOを次式
により算出する。 スロットル弁開度制御量TVO=出力トルク指令値Te
×Gp Gp:トルク−スロットル開度変換ゲイン ステップ29では、スロットル弁開度制御量TVOを出
力してスロットル弁開度を目標開度に制御する。
Teを得るためのスロットル弁開度制御量TVOを次式
により算出する。 スロットル弁開度制御量TVO=出力トルク指令値Te
×Gp Gp:トルク−スロットル開度変換ゲイン ステップ29では、スロットル弁開度制御量TVOを出
力してスロットル弁開度を目標開度に制御する。
【0033】次に作用を説明する。要求発電エネルギが
小さい低負荷時には、発電機3の負荷トルクを指令値に
維持するトルク制御を行いつつ、エンジン1の出力トル
ク調整によって回転変動を抑制する回転速度制御を行う
ことで、発電の負荷トルクが略一定に維持され、発電エ
ネルギは回転変動のみの変動しか受けることが無く、安
定した発電エネルギを供給できる(図5参照)。
小さい低負荷時には、発電機3の負荷トルクを指令値に
維持するトルク制御を行いつつ、エンジン1の出力トル
ク調整によって回転変動を抑制する回転速度制御を行う
ことで、発電の負荷トルクが略一定に維持され、発電エ
ネルギは回転変動のみの変動しか受けることが無く、安
定した発電エネルギを供給できる(図5参照)。
【0034】一方、要求発電エネルギが大きい高負荷時
には、エンジン1の出力トルクを指令値に維持するトル
ク制御を行いつつ、発電機3の負荷トルク調整によって
回転変動を抑制する回転速度制御を行うことで、安定し
たエンジンの出力トルク制御(スロットル制御)を行う
ことができる。なお、要求発電エネルギが大きいとき
は、発電エネルギの変動割合としては小さくなるので、
変動の影響は小さい。
には、エンジン1の出力トルクを指令値に維持するトル
ク制御を行いつつ、発電機3の負荷トルク調整によって
回転変動を抑制する回転速度制御を行うことで、安定し
たエンジンの出力トルク制御(スロットル制御)を行う
ことができる。なお、要求発電エネルギが大きいとき
は、発電エネルギの変動割合としては小さくなるので、
変動の影響は小さい。
【0035】なお、本実施形態では、要求発電エネルギ
が小さいときのエンジン出力トルク制御を、アイドル制
御弁によって行うものを示したが、アイドル制御弁を設
けず、スロットル開度のみで制御する構成としてもよ
い。また、本発明はエンジンを発電専用に用いるシリー
ズ型ハイブリッド車両への適用に限らず、エンジンを走
行用としても用いるパラレル・ハイブリッド車両におい
て、アイドル時等に、エンジンを車軸と伝達を切り離し
て発電機を駆動し、バッテリを充電するときのモードに
適用できる。
が小さいときのエンジン出力トルク制御を、アイドル制
御弁によって行うものを示したが、アイドル制御弁を設
けず、スロットル開度のみで制御する構成としてもよ
い。また、本発明はエンジンを発電専用に用いるシリー
ズ型ハイブリッド車両への適用に限らず、エンジンを走
行用としても用いるパラレル・ハイブリッド車両におい
て、アイドル時等に、エンジンを車軸と伝達を切り離し
て発電機を駆動し、バッテリを充電するときのモードに
適用できる。
【図1】本発明の実施形態のシステム構成を示す図。
【図2】同上実施形態の発電制御のメインルーチンを示
すフローチャート。
すフローチャート。
【図3】同上実施形態の発電機の制御ルーチンを示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図4】同上実施形態のエンジンの制御ルーチンを示す
フローチャート。
フローチャート。
【図5】同上実施形態の作用・効果を示すタイムチャー
ト。
ト。
【図6】従来の発電制御の作用を示すタイムチャート。
1 エンジン
3 発電機
4 バッテリ
12 スロットル弁
13 バイパス通路
14 アイドル制御弁
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考)
F02D 41/04 310 F02D 41/04 315
315 41/14 320D
41/14 320 B60K 9/00 ZHVE
Fターム(参考) 3G093 AA07 BA02 BA14 CA05 CA06
DA01 DA05 DA06 DA07 DA09
DB19 EA02 EA05 EA06 EA07
EA09 EB09 EC01 FA04
3G301 HA01 HA27 JA04 JA06 JA11
KA08 LA01 LA04 LC01 ND03
NE01 NE06 PA01Z PA11Z
PA15Z PE01Z PE03Z PE06Z
PE08Z PF03Z PF12Z PG01Z
5H115 PA11 PG04 PI16 PI22 PO02
PU01 PU26 RE03 SE02 SE05
SE06 TE03 TO04
Claims (6)
- 【請求項1】エンジンによって発電機を同期回転駆動し
て発電し、得られた電力で駆動する電動機により車軸を
駆動する走行モードを含んで構成されたハイブリッド車
両において、 所定の条件で、前記発電機の負荷トルクを設定された指
令値に維持するように制御すると共に、前記エンジンの
出力トルクを該エンジン及び前記発電機の回転速度を目
標値に維持するように制御することを特徴とするハイブ
リッド車両の発電制御装置。 - 【請求項2】前記発電機の負荷トルクの指令値は、要求
発電エネルギを発電機の回転速度で除算して設定される
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッド車両の
発電制御装置。 - 【請求項3】前記所定の条件は、要求発電エネルギが所
定量以下のときであることを特徴とする請求項1または
請求項2に記載のハイブリッド車両の発電制御装置。 - 【請求項4】前記所定の条件以外の条件では、前記エン
ジンの出力トルクを設定された指令値に維持するように
制御すると共に、前記発電機の負荷トルクを前記エンジ
ン及び発電機の回転速度を目標値に維持するように制御
することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1
つに記載のハイブリッド車両の発電制御装置。 - 【請求項5】前記エンジンの出力トルクを、スロットル
開度によって制御することを特徴とする請求項1〜請求
項4のいずれか1つに記載のハイブリッド車両の発電制
御装置。 - 【請求項6】エンジンの主吸気通路のスロットル弁装着
部をバイパスしてアイドル制御弁を介装したバイパス通
路が接続され、 前記所定の条件でのエンジンの出力トルクを、前記アイ
ドル制御弁の開度によって制御することを特徴とする請
求項1〜請求項5のいずれか1つに記載のハイブリッド
車両の発電制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001195045A JP2003018705A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | ハイブリッド車両の発電制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001195045A JP2003018705A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | ハイブリッド車両の発電制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003018705A true JP2003018705A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19033085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001195045A Pending JP2003018705A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | ハイブリッド車両の発電制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003018705A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012091562A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
WO2015080027A1 (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 日産自動車株式会社 | 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法 |
-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001195045A patent/JP2003018705A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012091562A (ja) * | 2010-10-25 | 2012-05-17 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の制御装置 |
WO2015080027A1 (ja) * | 2013-11-29 | 2015-06-04 | 日産自動車株式会社 | 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法 |
JPWO2015080027A1 (ja) * | 2013-11-29 | 2017-03-16 | 日産自動車株式会社 | 電動車両の制御装置および電動車両の制御方法 |
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