JP2000186590A - シリーズハイブリッド車の出力制御装置 - Google Patents
シリーズハイブリッド車の出力制御装置Info
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Abstract
で第1の発電電動機を駆動して車輪駆動用の第2の発電
電動機(電動モータ)の要求入力をリアルタイムに供給
すると共に、内燃機関の目標回転数をBSFC最良点に
設定して燃費性能の向上を図る。また、ストールも防止
しつつ、機関回転数を目標値に速やかに収束させる。 【解決手段】 第2の発電電動機の要求入力に応じて第
1の発電電動機の目標出力(発電量)基本値PGCMD
BSを算出し(S10)、BSFCが最良(燃料消費量
が最少)となるように設定された目標機関(エンジン)
回転数と実際の回転数との偏差を求め、偏差にゲインを
乗じて補正値を算出し(S12からS20)、基本値に
加算して目標出力(目標発電量)PGCMDBSを算出
する(S22)。さらに、算出した目標出力をストール
防止用のリミット値と比較し、それを外れるときはリミ
ット値に置換する(S26からS30)。そして、かく
算出された目標出力となるように、内燃機関のスロット
ル開度を制御する。
Description
ッド車の出力制御装置に関し、より詳しくは車輪駆動用
電動モータが要求する入力を、燃料消費量が最良となる
機関回転数でリアルタイムに実現するように発電電動機
の出力を制御するようにしたものに関する。
イブリッド車は、車輪を電動モータ(発電電動機)での
み駆動するシリーズハイブリッド車と、車輪を電動モー
タ(発電電動機)と内燃機関のいずれかあるいは双方で
駆動するパラレルハイブリッド車に大別される。
機関と、前記内燃機関に直結される第1の発電電動機
と、前記第1の発電電動機に接続されて充電されるバッ
テリ(蓄電手段)と、前記第1の発電電動機およびバッ
テリのいずれかの出力を入力して車輪を駆動する電動モ
ータ(第2の発電電動機)とを備える。そのようなシリ
ーズハイブリッド車の第1の発電電動機の出力制御に関
し、従来、種々の技術が提案されている。
いて、車輪駆動モータの要求入力に応じ、バッテリ単
独、発電電動機単独、あるいはそれらの組み合わせの中
のいずれかのモードを選択し、選択されたモードで要求
入力を実現する発電電動機出力電圧を決定すると共に、
発電電動機出力電圧、バッテリ出力電圧、機関回転数、
あるいは発電電動機出力電流を監視しつつ、決定した発
電電動機出力電圧が得られるように発電電動機の界磁電
流を制御し、よって機械的ショックのない電力配分を実
現することが提案されている。
ては、内燃機関を最大出力からその60%の範囲で運転
させると共に、それ以外の運転領域ではバッテリ単独、
あるいはバッテリと組み合わせて運転し、よって燃費性
能の向上を図っている。
た従来技術においては、車輪駆動モータの最高出力時
は、発電電動機の出力にバッテリの出力を加えることで
対応している。従って、車輪駆動モータの最高出力時
に、バッテリの出力に頼ることなく、発電電動機の出力
のみで車輪駆動モータが要求する電力を確保させるとす
れば、比較的広い出力範囲で内燃機関を運転する必要が
あった。
が最少となるポイント、いわゆるBSFC(Brake Spec
ific mean Fuel Consumption) で運転させるのが望まし
いが、従来技術は燃費性能の向上の点で改良の余地があ
り、上記のように比較的広い出力範囲で運転させるとす
ると、特にそれが顕著となる。
テリの容量が比較的小さい場合、あるいは運転状態に応
じて要求入力が瞬時に増加する場合においても、要求入
力をリアルタイムに供給する必要がある。
を解消することにあり、第2の発電電動機(電動モー
タ)の要求に応じて第1の発電電動機の目標出力をリア
ルタイムに決定すると共に、その目標出力を内燃機関の
燃料消費量が最少となるように、即ち、BSFCが最良
となるように運転しつつリアルタイムに供給するように
したシリーズハイブリッド車の出力制御装置を提供する
ことにある。
となるように決定するとき、目標値に速やかに収束させ
るのが、応答性の点で望ましい。
発電電動機(電動モータ)の要求に応じて第1の発電電
動機の目標出力をリアルタイムに決定し、その目標出力
を内燃機関の燃料消費量が最少となるように、即ち、B
SFCが最良となるように運転しつつリアルタイムに供
給すると共に、機関回転数をその目標値に速やかに収束
させて応答性を向上させるようにしたシリーズハイブリ
ッド車の出力制御装置を提供することにある。
に収束させるとき、内燃機関のストールを防止する必要
がある。
発電電動機(電動モータ)の要求に応じて第1の発電電
動機の目標出力をリアルタイムに決定し、その目標出力
を内燃機関の燃料消費量が最少となるように、即ち、B
SFCが最良となるように運転しつつリアルタイムに供
給すると共に、内燃機関をストールさせることなく、機
関回転数をその目標値に速やかに収束させて応答性を向
上させるようにしたシリーズハイブリッド車の出力制御
装置を提供することにある。
ために請求項1項にあっては、内燃機関と、前記内燃機
関に直結される第1の発電電動機と、前記第1の発電電
動機に接続されて充電される蓄電手段と、前記第1の発
電電動機および蓄電手段のいずれかの出力を入力して車
輪を駆動する第2の発電電動機とを備えたシリーズハイ
ブリッド車において、少なくとも前記第2の発電電動機
の要求入力、より具体的には車両の運転に応じて決定さ
れる要求入力に応じて前記第1の発電電動機の目標出力
基本値を決定する第1発電電動機目標出力基本値決定手
段、前記決定された目標出力基本値に応じて前記内燃機
関の目標機関回転数を決定する目標機関回転数決定手
段、前記決定された目標出力基本値および目標機関回転
数に基づいて前記第1の発電電動機の目標出力を決定す
る第1発電電動機目標出力決定手段、前記決定された第
1の発電電動機の目標出力に基づいて前記内燃機関の目
標スロットル開度を決定する目標スロットル開度決定手
段、および前記決定された目標スロットル開度に応じて
前記内燃機関のスロットルバルブを駆動するスロットル
バルブ駆動手段を備える如く構成した。尚、ここで、
「蓄電手段」は、バッテリおよびキャパシタなど電気エ
ネルギを貯蔵することができる全ての手段を指称する意
味で使用する。
の発電電動機の目標出力基本値を決定し、決定された目
標出力基本値に応じて、より具体的にはBSFCが最良
となるように内燃機関の目標機関回転数を決定し、決定
された目標出力基本値および目標機関回転数に基づいて
前記第1の発電電動機の目標出力を決定するようにした
ので、第2の発電電動機(電動モータ)の要求に応じて
第1の発電電動機の目標出力をリアルタイムに決定する
ことができると共に、決定された目標出力を内燃機関の
BSFCが最良となる点、即ち、燃料消費量が最少とな
るポイントで実現してリアルタイムに供給することがで
きる。
機目標出力決定手段は、前記内燃機関の運転状態を検出
する運転状態検出手段、前記決定された目標機関回転数
と前記運転状態決定手段により検出された機関回転数の
偏差を算出し、算出された偏差に所定のゲインを乗じて
出力補正値を算出する出力補正値算出手段、および前記
目標出力基本値に前記出力補正値を加算して前記第1の
発電電動機の目標出力を算出する目標出力算出手段を備
える如く構成した。尚、ここで「運転状態」は機関回転
数、EGR実行の有無、および可変バルブタイミング機
構で選択されているバルブタイミング特性などを指称す
る意味で使用する。
関回転数の偏差に所定のゲインを乗じて出力補正値を算
出し、前記目標出力基本値に前記出力補正値を加算して
前記第1の発電電動機の目標出力を算出するようにした
ので、第2の発電電動機(電動モータ)の要求に応じて
第1の発電電動機の目標出力をリアルタイムに決定し、
その目標出力を内燃機関のBSFCが最良となる点、即
ち、燃料消費量が最少となるポイントで実現してリアル
タイムに供給すると共に、機関回転数をその目標値に速
やかに収束させて応答性を向上させることができる。
ル開度決定手段は、前記第1の発電電動機の目標出力基
本値に応じて目標スロットル開度基本値を決定する目標
スロットル開度基本値決定手段、前記第1の発電電動機
の出力を推定する出力推定手段、前記第1の発電電動機
の目標出力と前記出力推定手段により推定された出力の
偏差を算出し、算出された偏差に所定のゲインを乗じて
開度補正値を算出する開度補正値算出手段、および前記
決定された目標スロットル開度基本値に前記開度補正値
を加算して前記内燃機関の目標スロットル開度を算出す
る目標スロットル開度算出手段を備える如く構成した。
て目標スロットル開度基本値を決定し、前記第1の発電
電動機の目標出力と推定された出力の偏差を算出し、算
出された偏差に所定のゲインを乗じて開度補正値を算出
し、決定された目標スロットル開度基本値に前記開度補
正値を加算して前記内燃機関の目標スロットル開度を算
出するようにしたので、第2の発電電動機(電動モー
タ)の要求に応じて第1の発電電動機の目標出力をリア
ルタイムに決定することができると共に、決定された目
標出力を内燃機関のBSFCが最良となる点、即ち、燃
料消費量が最少となるポイントで実現してリアルタイム
に供給することができる。
機目標出力決定手段は、前記決定された目標出力を所定
のリミット値と比較する比較手段、および前記決定され
た目標出力が前記所定のリミット値を超えるときは前記
決定された目標出力を前記所定のリミット値に置換する
置換手段を備える如く構成した。
値を超えるときは前記決定された目標出力を前記所定の
リミット値に置換するようにしたので、第2の発電電動
機(電動モータ)の要求に応じて第1の発電電動機の目
標出力をリアルタイムに決定し、その目標出力を内燃機
関のBSFCが最良となる点、即ち、燃料消費量が最少
となるポイントで実現してリアルタイムに供給すると共
に、内燃機関をストールさせることなく、機関回転数を
その目標値に速やかに収束させて応答性を向上させるこ
とができる。
の実施の形態を説明する。
ブリッド車の出力制御装置を全体的に示す概略図であ
る。
の内燃機関(以下「エンジン」という)を示す。エンジ
ン10において吸気管12の先端に配置されたエアクリ
ーナ(図示せず)から導入された吸気は、スロットルバ
ルブ14でその流量を調節されつつサージタンクおよび
吸気マニホルド(共に図示せず)を介して各気筒(図示
せず)に向かう。
はインジェクタ(図示せず)が設けられて燃料を噴射す
る。噴射燃料が吸気と混合されて混合気となって各気筒
に流入し、点火プラグ(図示せず)で点火されて燃焼
し、ピストン(図示せず)を駆動してクランク軸16を
回転させる。
ニホルド(共に図示せず)を通って排気管18に流れ、
そこに設置された触媒(図示せず)で浄化されてエンジ
ン外に放出される。
接続される。即ち、エンジン10のクランク軸は第1の
発電電動機22の入力軸22aに同軸に直結され、第1
の発電電動機22はエンジン10の回転に同期して回転
する。
電電動機からなり、エンジン10と同程度の出力を備え
る。第1の発電電動機22は、目標指令値に応じて電動
機(電動モータ)あるいは発電機(ジェネレータ)とし
て動作する。
タ24を介して前記エンジン10が搭載される車両(図
示せず)の適宜位置に配置されたバッテリ26(蓄電手
段)に接続される。第1の発電電動機22は、発電機と
して動作するとき、その出力(発電量)が第1のインバ
ータ24を介して直流電圧に変換され、変換された直流
電圧はバッテリ26に送られてバッテリ26を充電す
る。
して動作するとき、第1のインバータ24を介して交流
に変換されたバッテリ放電電圧を入力し、エンジン10
を回転させる。
輪。一個のみ図示)はドライブシャフト30を介してデ
ィファレンシャル機構34に接続され、その入力端は第
2の発電電動機36の出力軸に直結される。
電電動機からなると共に、第1の発電電動機22と同様
に、エンジン10と同程度の出力を備える。第2の発電
電動機36も、目標指令値に応じて電動機(電動モー
タ)あるいは発電機(ジェネレータ)として動作する。
タ38を介して前記したバッテリ26に接続される。第
2の発電電動機36は、発電機として動作するとき、そ
の出力(発電量)は第2のインバータ38を介して直流
電圧に変換されてバッテリ36を充電すると共に、電動
機として動作するとき、第2のインバータ38を介して
交流に変換されたバッテリ放電電圧を入力し、車輪28
を回転させ、車両を走行させる。
6の出力からのみ車輪が回転させられるシリーズハイブ
リッド車として構成される。
ブリッド車において、第2の発電電動機36が要求する
要求入力(電力)は車両の運転状態に応じてリアルタイ
ムに決定(算出)されると共に、決定(算出)された要
求入力を、基本的には、エンジン10と同程度の出力を
備える第1の発電電動機22が、単独で供給するように
構成される。
率のBSFCが最良となる点、即ち、燃料消費量が最少
となるポイントで運転され、低負荷域にあるときは停止
されるように間欠的に運転されることから、エンジン1
0が停止されて第1の発電電動機22が作動しないと
き、バッテリ26が第2の発電電動機36に要求入力を
供給する。
力や回生時の電力を入出力することができば良いので、
その容量は比較的小さく構成され、電圧は、電気自動車
用として公知の200Vから300V程度である。尚、
エンジン10の適宜位置には、バッテリ26と別に、電
子制御ユニット(ECU)70などの、その他の電装系
に電力を供給する12V程度の車載バッテリ40が設け
られる。
はバイパスされ、排気ガスの一部を吸気管12に還流さ
せるEGR機構42が設けられる。EGR量は、EGR
制御バルブ44を介して調整される。
気バルブの(休止動作も含む)開閉タイミングおよびリ
フト量を変更する可変バルブタイミング機構(図に「V
/T」と示す)が設けられる。可変バルブタイミング機
構V/Tは、例えば特開平8−74545号公報などに
記載されているので、詳細な説明は省略する。
床面に配置されたアクセルペダル(図示せず)から切り
離されてパルスモータ46に接続され、パルスモータ4
6で開閉される。
サ50が接続され、パルスモータ回転量を介してスロッ
トルバルブ14の開度(スロットル開度)に応じた信号
を出力する。
クランク角センサ52が配置され、ピストンのクランク
角度位置に応じた信号を出力すると共に、吸気管12に
おいてはスロットルバルブ14の下流には絶対圧センサ
54が設けられ、吸気管内絶対圧(エンジン負荷)に応
じた信号を出力する。
せず)の適宜位置には水温センサ56が配置され、エン
ジン水温に応じた信号を出力する。
流センサ58と電圧センサ60が配置され、バッテリ2
6の入出力される電流と電圧に比例した信号を出力す
る。さらに、第1の発電電動機22と第2の発電電動機
36の入出力回路にも電流センサ62,64が配置さ
れ、入出力電流に比例した信号を出力する。
ピュータからなるECU(電子制御ユニット)70に送
られる。ECU70は、センサ出力に基づいてエンジン
10、第1の発電電動機22、第2の発電電動機36な
どの動作を制御する。
イブリッド車の出力制御装置の動作を説明する。
(決定)作業を示すフロー・チャートである。図示のプ
ログラムは、例えば、10msecごとに実行される。
量基本値PGCMDBSを算出(決定)する。
の実施の形態に係る装置においては、基本的にはバッテ
リ26を介在させることなく、換言すればバッテリ26
を大容量化することなく、第1の発電電動機22が、第
2の発電電動機の要求入力(発電量あるいは消費量)を
リアルタイムに供給(発電)するように構成される。
操作量と現在の車速に応じて目標出力(目標トルク、要
求入力あるいは消費量)が決定される。次いで、その目
標出力に、バッテリ26の効率および第1、第2のイン
バータ24,38の効率を補償する補正係数を乗算さ
れ、その積を第1の発電電動機32の目標発電量基本値
TPGCMDBSが決定される。
ビットが1にセットされているか否か判断する。このフ
ラブは前記したECU70においてEGR制御が実行さ
れているとき、そのビットが1にセットされることか
ら、S12の処理はエンジン10においてEGR制御が
実行されているか否か判断することに相当する。
目標発電量基本値PGCMDBSから図3にその特性を
示すマップを検索し、検索値NECMDMAPから目標
エンジン回転数(目標機関回転数)NECMDを算出す
ると共に、否定されるときはS16に進み、同種のマッ
プを検索して目標エンジン回転数NECMDを算出す
る。
(吸気管内絶対圧PBA)に対するエンジン回転数NE
の特性を示す説明図である。同図に示す如く、この実施
の形態において、エンジン10の目標運転ラインは、高
効率運転を意図してWOT出力ライン付近の燃費が良好
となる領域に設定される。即ち、目標エンジン回転数C
MDは、目標発電量基本値PGCMDBSに応じてBS
FCが最良となるように、換言すれば燃料消費量が最少
となるように、予め実験により求めて設定される。
た目標発電量基本値PGCMDBSに応じてエンジン1
0の目標エンジン回転数NECMDを決定する。尚、E
GR実行の有無に応じてエンジン出力が相違することか
ら、それに応じて目標エンジン回転数NECMDの算出
を相違させる。
センサ52の出力から検出したエンジン回転数NEと決
定された目標エンジン回転数NECMDの偏差SNEを
算出し、S20に進み、前記した目標発電量基本値PG
CMDBSと算出した偏差からマップ(特性図示省略)
を検索し、検索値KNEMAPからゲインKNEを算出
する。
係るシリーズハイブリッド車の出力制御装置の動作を概
説する。
2の目標発電量基本値を算出(決定)すると共に、それ
を補正して目標発電量PGCOMDをリアルタイムに算
出し、図5に示す如く、第1の発電電動機22の発電出
力が目標発電量PGCMDとなるように、エンジン10
の出力をスロットル開度THを介してフィードバック制
御する。
てBSFCが最良となる点、即ち、燃料消費量が最少と
なるポイントで目標エンジン回転数NECMDを算出
(決定)し、エンジン回転数NEが目標エンジン回転数
NECMDに収束するように、目標発電量基本値PGC
MDBSを補正して目標発電量PGCMDを算出(決
定)する。
ジン回転数NEと目標エンジン回転数NECMDの偏差
を算出し、それにゲインKNEを乗じ、その積に目標発
電量基本値PGCMDBSを加算し、その和を第1の発
電電動機22の目標発電量とする。
と、目標発電量基本値PGCMDBSが5kWから30
kWに変更され、それに応じて目標エンジン回転数NE
も1570rpmから3100rpmに変更されたとす
る。
THで制御されることから、目標発電量基本値の増加に
応じてスロットル開度THが急増される。このとき、第
1の発電電動機22が一時的に出力を減少する結果、目
標発電量は変更時点で一時減少するが、その後に増加方
向に反転し、変更時点からdT時間経過した後、目標値
に収束する。また、第1の発電電動機22は一時的に出
力を減少してエンジン10を自由に回転させるように動
作するので、エンジン回転数NEも目標エンジン回転数
NECMDに速やかに収束する
決定される。ゲインを大きくすると、収束が早くなる
が、制御量が発振し、小さくすると、制御の安定性は良
いが、収束まで時間がかかる。
うにPID制御則を用いて算出する一方、目標発電量
(出力)補正値を図6に示すようにP制御則のみ用いて
算出するようにしたのは、第1の発電電動機22の定常
偏差は図5に示すスロットル開度制御で吸収できるため
であり、さらには2つの制御系の干渉を可能な限り防止
するためである。
いでS22に進み、図6に関して説明した如く、目標発
電量基本値PGCMDBSに、出力補正値(エンジン回
転数フィードバック量)を加算して目標発電量PGCM
Dを算出する。
NEから図8にその特性を示すマップを検索し、検索値
PGLMTMAPに微小値DPGLMTHを加算して目
標発電量PGCMDの上限値PGLMTHIを算出す
る。この上限値PGLMTHIは、エンジン10がスト
ールするのを防止のためのリミット値である。
2で駆動するとき、エンジン出力に対して発電電動機出
力を極端に大きくすると、エンジン10がストールする
恐れがあるため、エンジン回転数NEに応じて上限値を
設定するようにした。
0rpm以下)ではエンジン出力と発電電動機出力をバ
ランスさせることが難しく、ストールを招きやすいた
め、上限値を設け、所定のエンジン回転数(NE=12
00rpm)を下回らないように設定するようにした。
おいて目標発電量PGCMDが上限値PGLMTHIを
超えるか否か判断し、肯定されるときはS28に進み、
目標発電量PGCMDを上限値:GLMTHIに置換す
ると共に、否定されるときはS30に進み、目標発電量
をそのまま目標発電量とする。
基本値PGCMDBSが0未満(負値)か、またはフラ
グF.ENGRUNのビットが1にセットされているか
否か判断する。
しない別ルーチンにおいて、エンジン10が作動してい
るとき、1にセットされる。従って、S32の処理はエ
ンジンが停止しているか、あるいは第1の発電電動機2
2に対して発電要求がないか否か判断することに相当す
る。
目標発電量PGCMDを零とすると共に、否定されると
きはS36に進み、目標発電量PGCMDが第1の発電
電動機22の出力可能な最大値PGCMDHIを超える
か否か判断し、肯定されるときはS38に進み、目標発
電量を最大値に制限する。
進み、目標発電量PGCMDが第1の発電電動機22の
出力可能な最少値PGCMDLO未満か否か判断し、肯
定されるときはS42に進み、目標発電量を最少値に制
限する。
み、検出したエンジン水温TWが所定値TWVTECH
/L未満で、かつ目標発電量PGCMDが所定値PMV
TLMTを超えるか否か判断する。
ブタイミング機構V/Tを備えるが、その制御にあって
は検出したエンジン水温TWが所定値TWVTECH/
L未満の場合には高回転側のバルブタイミング特性への
切り替えが禁止される。また、所定値PMVTLMT
は、高回転側のバルブタイミング特性でのみ実現される
目標発電量の最少値を意味する。
ブタイミング特性への切り替えが禁止されるとき、目標
発電量がその特性でないと実現できない値を超えている
か否か判断することに相当する。S44で肯定されると
きはS46に進み、最少値を目標発電量とすると共に、
否定されるときはS48に進み、目標発電量をそのまま
目標発電量とする。
記の如くして決定された目標発電量に応じたスロットル
開度THの算出処理について説明する。
である。図示のプログラムも、例えば10msecごと
に実行される。
F.CRANKのビットが1にセットされているか否か
判断する。このフラグは、図示しない別ルーチンで実行
される制御においてエンジン10が始動中(始動モー
ド)にあるとき、そのビットが1にセットされる。
み、目標スロットル開度THLCMDを始動モードでの
所定値THSTSとすると共に、否定されるときはS1
04に進み、前記した目標発電量基本値PGCMDBS
が零以下の値か、換言すれば発電指令がなされているか
否か判断する。
み、前記したフラグF.EGRのビットが1にセットさ
れているか否か判断し、肯定されるときは108に進
み、目標発電量基本値PGCMDBSから図10にその
特性を示すマップを検索し、目標スロットル開度基本値
THLMAPを算出すると共に、否定されるときはS1
10に進み、同種のマップを検索して目標スロットル開
度基本値THLMAPを算出する。
開度基本値THLMAPを変えるのは、前述の通り、E
GR実行の有無に応じてエンジン出力が相違するからで
ある。
フィードバック量)を算出する。具体的には、図5に示
す如く、図2フロー・チャートの処理で決定された目標
発電量PGCMDと、推定された(現在の)発電量PG
Aとの偏差を算出し、それにPID制御ゲインkpT
H,kiTH,kdTHを乗じて出力補正量KTHPG
を算出する。
サ60の出力からバッテリ残量を求め、それから第2の
発電電動機36の消費分を減算して第1の発電電動機2
2の発電電圧を算出し、それを回路抵抗などの抵抗値で
補正し、第1の発電電動機22の現在の発電量PGAを
推定し、目標発電量との偏差を算出し、それにPID制
御ゲインを乗じて出力補正量KTHPGを算出する。
度基本値THLMAPに算出した開度補正値を加算し、
目標スロットル開度THLCMDを算出する。
6に進み、目標発電量基本値PGCMDBSが零か、換
言すれば負値ではなく、従ってバッテリ26および第2
の発電電動機36から消費指令がないか否か判断する。
み、S108で使用したマップに類似するマップ(特性
図示省略)を目標発電量基本値から検索して目標スロッ
トル開度基本値THLMAPを算出し、S120に進
み、検索値をそのまま目標スロットル開度THLCMD
とする。
2に進み、目標スロットル開度基本値を全閉付近のアイ
ドル開度に相当する所定値THIDLDに設定し、S1
20に進む。
ル開度THLCMDのリミットチェックを行う。
ロットル開度THLCMDがスロットル開度上限値TH
WOTDを超えるか否か判断し、肯定されるときはS1
26に進み、目標スロットル開度THLCMDを上限値
に制限する。
み、目標スロットル開度THLCMDが前記アイドル開
度相当所定値THIDLD未満か否か判断し、肯定され
るときはS130に進み、目標スロットル開度THLC
MDをその所定値に制限すると共に、否定されるときは
S132に進み、目標スロットル開度THLCMDをそ
のまま維持する。
度に応じてパルスモータ42に供給すべきの操作量を決
定し、S136に進み、パルスモータ駆動回路(図示せ
ず)を介してパルスモータ42に出力し、スロットルバ
ルブ16が目標スロットル開度THLCMDとなるよう
に駆動する。
電動機の要求入力(要求消費量)に応じて第1の発電電
動機の目標出力(発電量)をリアルタイムに算出すると
共に、エンジン10をBSFCが最良となる点、即ち、
燃料消費量が最少となるポイントでエンジン回転数で運
転しつつ、その目標出力をリアルタイムに供給するよう
に構成したので、燃費性能を一層向上させることができ
る。
に目標エンジン回転数NECMDが決定されると、第1
の発電電動機22はエンジン10を自由に回転させるの
で、実エンジン回転数NEを目標エンジン回転数NEC
MDに収束させることができる。
て足ると共に、運転状態に応じて要求入力が瞬時に増加
する場合においても、要求入力をリアルタイムに供給す
ることができる。さらに、過充電によってバッテリ26
を損傷することもない。
るので、第1の発電電動機22を介してエンジン回転数
を増減するときも、エンジン10がストールする不都合
が生じることがない。
(エンジン10)と、前記内燃機関に直結される第1の
発電電動機(22)と、前記第1の発電電動機に接続さ
れて充電される蓄電手段(バッテリ26)と、前記第1
の発電電動機および蓄電手段(バッテリ26)のいずれ
かの出力を入力して車輪(駆動輪28)を駆動する第2
の発電電動機(36)とを備えたシリーズハイブリッド
車において、少なくとも前記第2の発電電動機の要求入
力、より具体的には車両の運転状態に応じて決定される
要求入力に応じて前記第1の発電電動機の目標出力基本
値(目標発電量基本値PGCMDBS)を決定する第1
発電電動機目標出力基本値決定手段(ECU70,S1
0)、前記決定された目標出力基本値に応じて、より具
体的には前記決定された目標出力基本値に応じて、BS
FCが最良となるように、換言すれば燃料消費量が最少
となるように前記内燃機関の目標機関回転数(目標エン
ジン回転数NECMD)を決定する目標機関回転数決定
手段(ECU70,S12からS16)、前記決定され
た目標出力基本値および目標機関回転数に基づいて前記
第1の発電電動機の目標出力(目標発電量PGCMD)
を決定する第1発電電動機目標出力決定手段(ECU7
0,S18からS48)、前記決定された第1の発電電
動機の目標出力に基づいて前記内燃機関の目標スロット
ル開度(THLCMD)を決定する目標スロットル開度
決定手段(ECU70,S100からS132)、およ
び前記決定された目標スロットル開度に応じて前記内燃
機関のスロットルバルブを駆動するスロットルバルブ駆
動手段(パルスモータ46,ECU70、S134,S
136)を備える如く構成した。
段は、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出
手段(クランク角センサ52、絶対圧センサ、水温セン
サ56、ECU70)、前記決定された目標機関回転数
と前記運転状態決定手段により検出された機関回転数の
偏差(SNE)を算出し、算出された偏差に所定のゲイ
ンKNEを乗じて出力補正値を算出する出力補正値算出
手段(ECU70,S18からS20)、および前記目
標出力基本値(目標発電量基本値PGCMDBS)に前
記出力補正値を加算して前記第1の発電電動機の目標出
力(目標発電量PGCMD)を算出する目標出力算出手
段(ECU70,S22)を備える如く構成した。
は、前記第1の発電電動機の目標出力基本値(目標発電
量基本値PGCMDBS)に応じて目標スロットル開度
基本値(THLMAP)を決定する目標スロットル開度
基本値決定手段(ECU70,S100からS12
2)、前記第1の発電電動機の出力(現在の発電量PG
A)を推定する出力推定手段(電流センサ58、電圧セ
ンサ60,ECU70)、前記第1の発電電動機の目標
出力(目標発電量PGCMD)と前記出力推定手段によ
り推定された出力(現在の発電量PGA)の偏差を算出
し、算出された偏差に所定のゲインを乗じて開度補正値
を算出する開度補正値算出手段(ECU70,S11
2)、および前記決定された目標スロットル開度基本値
に前記開度補正値を加算して前記内燃機関の目標スロッ
トル開度(THLCMD)を算出する目標スロットル開
度算出手段(ECU70,S112)を備える如く構成
した。
段は、前記決定された目標出力(目標発電量基本値PG
CMDBS)を所定のリミット値(上限値PGLMTH
I)と比較する比較手段(ECU70,S26)、およ
び前記決定された目標出力が前記所定のリミット値を超
えるときは前記決定された目標出力を前記所定のリミッ
ト値に置換する置換手段(ECU70,S28)を備え
る如く構成した。
車を例にとって説明したが、この発明は、パラレルハイ
ブリッド車にも適用可能である。
テリを使用したが、キャパシタなど電気エネルギを蓄積
することができるものであれば、どのようなものを使用
しても良い。
からエンジン出力を制御するようにしたが、スロットル
以外の吸入空気量調整手段を介して吸入空気量を制御し
ても良い。
機(電動モータ)の要求に応じて第1の発電電動機の目
標出力をリアルタイムに決定することができると共に、
決定された目標出力を内燃機関のBSFCVが最良とな
る点、即ち、燃料消費量が最少となるポイントで実現し
てリアルタイムに供給することができる。
(電動モータ)の要求に応じて第1の発電電動機の目標
出力をリアルタイムに決定し、その目標出力を内燃機関
のBSFCが最良となる点、即ち、燃料消費量が最少と
なるポイントで実現してリアルタイムに供給すると共
に、機関回転数をその目標値に速やかに収束させて応答
性を向上させることができる。
(電動モータ)の要求に応じて第1の発電電動機の目標
出力をリアルタイムに決定することができると共に、決
定された目標出力を内燃機関のBSFCが最良となる
点、即ち、燃料消費量が最少となるポイントで実現して
リアルタイムに供給することができる。
(電動モータ)の要求に応じて第1の発電電動機の目標
出力をリアルタイムに決定し、その目標出力を内燃機関
のBSFCが最良となる点、即ち、燃料消費量が最少と
なるポイントで実現してリアルタイムに供給すると共
に、内燃機関をストールさせることがない。
ッド車の出力制御装置を全体的に示す概略図である。
作業を示すフロー・チャートである。
基本値のマップ特性を示す説明グラフである。
説明するための図1のエンジンの特性を示す説明グラフ
である。
ットル開度制御を示すブロック図である。
ロック図である。
チャートである。
防止のための上限値の特性を示す説明グラフである。
開度制御を示すフロー・チャートである。
ットル開度基本値のマップ特性を示す説明グラフであ
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 内燃機関と、前記内燃機関に直結される
第1の発電電動機と、前記第1の発電電動機に接続され
て充電される蓄電手段と、前記第1の発電電動機および
蓄電手段のいずれかの出力を入力して車輪を駆動する第
2の発電電動機とを備えたシリーズハイブリッド車にお
いて、 a.少なくとも前記第2の発電電動機の要求入力に応じ
て前記第1の発電電動機の目標出力基本値を決定する第
1発電電動機目標出力基本値決定手段、 b.前記決定された目標出力基本値に応じて前記内燃機
関の目標機関回転数を決定する目標機関回転数決定手
段、 c.前記決定された目標出力基本値および目標機関回転
数に基づいて前記第1の発電電動機の目標出力を決定す
る第1発電電動機目標出力決定手段、 d.前記決定された第1の発電電動機の目標出力に基づ
いて前記内燃機関の目標スロットル開度を決定する目標
スロットル開度決定手段、および e.前記決定された目標スロットル開度に応じて前記内
燃機関のスロットルバルブを駆動するスロットルバルブ
駆動手段、 を備えたことを特徴とするシリーズハイブリッド車の出
力制御装置。 - 【請求項2】 前記第1発電電動機目標出力決定手段
は、 f.前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手
段、 g.前記決定された目標機関回転数と前記運転状態決定
手段により検出された機関回転数の偏差を算出し、算出
された偏差に所定のゲインを乗じて出力補正値を算出す
る出力補正値算出手段、および h.前記目標出力基本値に前記出力補正値を加算して前
記第1の発電電動機の目標出力を算出する目標出力算出
手段、 を備えることを特徴とする請求項1項記載のシリーズハ
イブリッド車の出力制御装置。 - 【請求項3】 前記目標スロットル開度決定手段は、 i.前記第1の発電電動機の目標出力基本値に応じて目
標スロットル開度基本値を決定する目標スロットル開度
基本値決定手段、 j.前記第1の発電電動機の出力を推定する出力推定手
段、 k.前記第1の発電電動機の目標出力と前記出力推定手
段により推定された出力の偏差を算出し、算出された偏
差に所定のゲインを乗じて開度補正値を算出する開度補
正値算出手段、 および l.前記決定された目標スロットル開度基本値に前記開
度補正値を加算して前記内燃機関の目標スロットル開度
を算出する目標スロットル開度算出手段、 を備えることを特徴とする請求項1項または2項記載の
シリーズハイブリッド車の出力制御装置。 - 【請求項4】 前記第1発電電動機目標出力決定手段
は、 m.前記決定された目標出力を所定のリミット値と比較
する比較手段、 および n.前記決定された目標出力が前記所定のリミット値を
超えるときは前記決定された目標出力を前記所定のリミ
ット値に置換する置換手段、 を備えることを特徴とする請求項1項、2項および3項
のいずれかに記載のシリーズハイブリッド車の制御装
置。
Priority Applications (4)
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JP36149798A JP3385986B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | シリーズハイブリッド車の出力制御装置 |
US09/465,399 US6326702B1 (en) | 1998-12-18 | 1999-12-17 | Output control system for series hybrid vehicle |
EP99310275A EP1013498B1 (en) | 1998-12-18 | 1999-12-20 | Output control system for series hybrid vehicle |
DE69927341T DE69927341T2 (de) | 1998-12-18 | 1999-12-20 | Ausgangssteuersystem für ein Serienhybridfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
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JP36149798A JP3385986B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | シリーズハイブリッド車の出力制御装置 |
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JP3385986B2 JP3385986B2 (ja) | 2003-03-10 |
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JP36149798A Expired - Fee Related JP3385986B2 (ja) | 1998-12-18 | 1998-12-18 | シリーズハイブリッド車の出力制御装置 |
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US (1) | US6326702B1 (ja) |
EP (1) | EP1013498B1 (ja) |
JP (1) | JP3385986B2 (ja) |
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