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
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- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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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