JP2003204603A

JP2003204603A - ハイブリッド車両の制御装置

Info

Publication number: JP2003204603A
Application number: JP2002001091A
Authority: JP
Inventors: Susumu Komiyama; 晋小宮山; Takezo Yamaguchi; 武蔵山口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2002-01-08
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】発電装置の実際の発電電力あるいは消費電力
を正確に推定する。【解決手段】充放電電力目標値ｔＰｂと充放電電力実
際値ｒＰｂとの偏差ｄＰｂに基づいて充放電電力補正値
ｃＰｂを算出する手段と、駆動モータ電力目標値ｔＰｍ
と充放電電力目標値ｔＰｂと充放電電力補正値ｃＰｂと
に基づいて発電装置電力目標値ｔＰｇを算出する手段
と、発電装置電力目標値ｔＰｇに基づいて発電装置指令
値を算出する手段と、発電装置電力推定値ｅＰｇを算出
する手段（Ｂ１２、Ｂ１３）と、発電装置電力推定値ｅ
Ｐｇを充放電電力補正値ｃＰｂで補正した値を駆動モー
タ電力制限値１Ｐｍとして算出する手段（Ｂ１４、Ｂ１
５、Ｂ１９、Ｂ２０、Ｂ２６、Ｂ２７）と、駆動モータ
で消費または回生する電力が駆動モータ電力目標値ｔＰ
ｍと駆動モータ電力制限値１Ｐｍのいずれかと一致する
ように駆動モータ指令値ｓＴｍを算出する手段とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はハイブリッド車両
の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハイブリッド車両においてバッテリの充
放電電力とその目標値との偏差が打ち消されるようにエ
ンジン出力または駆動モータ出力を補正するものがある
（特開平１０−２６８９４６号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来装置の
ようにバッテリの充放電電力とその目標値との偏差が打
ち消されるようにエンジン出力を補正しようとした場
合、エンジンの応答速度はバッテリを充電または放電し
たときに生じる電圧変動の速度と比較すれば遅いので、
発進や加速の直後および加速から減速に変化した場合な
どの過渡状態で生じる応答の早い偏差については、エン
ジン出力の補正よりバッテリの電圧変動速度のほうが速
いので、エンジン出力の補正が間に合わず、その間でバ
ッテリを過充電・過放電してしまう。

【０００４】さらに、エンジン出力の制御性はモータ出
力の制御性ほどよくないので、精度よく偏差を打ち消す
ようにエンジン出力を制御すること自体が大変に難しい
という問題点もある。

【０００５】一方、バッテリの充放電電力とその目標値
の偏差が打ち消されるように駆動モータの出力を補正す
る場合にはモータの応答速度はバッテリの電圧変動速度
と比較しても十分早いので、過渡状態に生じる早い応答
の偏差に対しても補正することは可能であるが、エンジ
ン出力が所望の出力に対して不足している場合には、不
足している範囲でしか駆動力を出せないことになる。

【０００６】また、バッテリの充放電電力がその目標値
に対して充電側にずれた場合、本来なら過充電とならな
いようにエンジン出力を落とすべきであるが、これを駆
動モータの出力で補正しようとすると、駆動モータの出
力を増加させて電力の消費を増やす必要がある。しかし
ながら、駆動モータにより電力消費を増加させることは
ドライバの意思以上に駆動力を出力することになるの
で、駆動力にあまり影響が及ばない範囲でしか駆動モー
タの出力を補正できない。

【０００７】そこで本発明は、充放電電力目標値ｔＰｂ
と充放電電力実際値ｒＰｂとの偏差ｄＰｂに基づいて充
放電電力補正値ｃＰｂを算出し、駆動モータ電力目標値
ｔＰｍと充放電電力目標値ｔＰｂと充放電電力補正値ｃ
Ｐｂとに基づいて発電装置電力目標値ｔＰｇを算出し、
この発電装置電力目標値ｔＰｇに基づいて発電装置指令
値を算出すると共に、発電装置電力推定値ｅＰｇを駆動
モータ電力制限値１Ｐｍとして算出し、駆動モータで消
費または回生する電力が駆動モータ電力目標値ｔＰｍと
駆動モータ電力制限値１Ｐｍのいずれかと一致するよう
に駆動モータ指令値ｓＴｍを算出する場合に、充放電電
力補正値ｃＰｂで発電装置電力推定値ｅＰｇを補正する
ことにより、発電装置の実際の発電電力あるいは消費電
力を正確に推定することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、燃料を消
費して発電を行う発電装置（Ｓ１、Ｓ３）と、車両の駆
動輪に連結される駆動モータ（Ｓ４）と、前記発電装置
と前記駆動モータとに電気的に接続される蓄電装置（Ｓ
５）と、を備えたハイブリッド車両の制御装置におい
て、車速とアクセル開度とに基づいて前記駆動モータで
消費または回生する電力の目標値である駆動モータ電力
目標値ｔＰｍを算出する駆動モータ電力目標値算出手段
（Ｂ３）と、前記蓄電装置の充電電力または放電電力の
目標値である充放電電力目標値ｔＰｂを算出する充放電
電力目標値算出手段（Ｂ９）と、前記蓄電装置の充電電
力または放電電力の実際値である充放電電力実際値ｒＰ
ｂを検出する充放電電力実際値検出手段（Ｓ１０）と、
前記充放電電力目標値ｔＰｂと前記充放電電力実際値ｒ
Ｐｂとの偏差ｄＰｂに基づいて充電電力または放電電力
の補正値である充放電電力補正値ｃＰｂを算出する充放
電電力補正値算出手段（Ｂ１０、Ｂ１１）と、前記駆動
モータ電力目標値ｔＰｍと前記充放電電力目標値ｔＰｂ
と前記充放電電力補正値ｃＰｂとに基づいて前記発電装
置で発電または消費する電力の目標値である発電装置電
力目標値ｔＰｇを算出する発電装置電力目標値算出手段
（Ｂ４、Ｂ５）と、前記発電装置電力目標値ｔＰｇに基
づいて前記発電装置に対する運転条件の指令値である発
電装置指令値を算出する発電装置指令値算出手段（Ｂ
７）と、前記発電装置で発電または消費する電力の推定
値である発電装置電力推定値ｅＰｇを算出する発電装置
電力推定値算出手段（Ｂ１２、Ｂ１３）と、前記発電装
置電力推定値ｅＰｇを前記充放電電力補正値ｃＰｂで補
正した値を、前記駆動モータで消費または回生すること
が可能な電力の制限値である駆動モータ電力制限値１Ｐ
ｍとして算出する駆動モータ電力制限値算出手段（Ｂ１
４、Ｂ１５、Ｂ１９、Ｂ２０、Ｂ２６、Ｂ２７）と、前
記駆動モータで消費または回生する電力が前記駆動モー
タ電力目標値ｔＰｍと前記駆動モータ電力制限値１Ｐｍ
のいずれかと一致するように前記駆動モータに対する運
転条件の指令値である駆動モータ指令値ｓＴｍを算出す
る駆動モータ指令値算出手段（Ｂ１６、Ｂ１７、Ｂ２
１、Ｂ２２、Ｂ２４、Ｂ２５）とを備える。

【０００９】第２の発明では、第１の発明において前記
駆動モータ電力制限値算出手段が、前記発電装置電力推
定値ｅＰｇから発電側の値だけを発電側発電装置電力推
定値ｅＰｇ１として算出する発電側発電装置電力推定値
算出手段（Ｂ１４）と、前記充放電電力補正値ｃＰｂか
ら充電電力低減側の値だけを充電電力低減側充放電電力
補正値ｃＰｂ１として算出する充電電力低減側充放電電
力補正値算出手段（Ｂ２６）と、前記発電側発電装置電
力推定値ｅＰｇ１と前記充電電力低減側充放電電力補正
値ｃＰｂ１とに基づいて前記駆動モータで消費すること
が可能な電力の制限値である駆動モータ消費電力制限値
ｌＰｍｃを算出する駆動モータ消費電力制限値算出手段
（Ｂ１５）とを含んで構成され、前記駆動モータ指令値
算出手段が、前記駆動モータで消費する電力が前記駆動
モータ電力目標値ｔＰｍと前記駆動モータ消費電力制限
値ｌＰｍｃのうちより小さい側と一致するように前記駆
動モータ指令値ｓＴｍを算出する。

【００１０】第３の発明では、第１または第２の発明に
おいて前記駆動モータ電力制限値算出手段が、前記発電
装置電力推定値ｅＰｇから電力消費側の値だけを電力消
費側発電装置電力推定値ｅＰｇ２として算出する電力消
費側発電装置電力推定値算出手段（Ｂ１９）と、前記充
放電電力補正値ｃＰｂから放電電力低減側の値だけを放
電電力低減側充放電電力補正値ｃＰｂ２として算出する
放電電力低減側充放電電力補正値算出手段（Ｂ２７）
と、前記電力消費側発電装置電力推定値ｅＰｇ２と前記
放電電力低減側充放電電力補正値ｃＰｂ２とに基づいて
前記駆動モータで回生することが可能な電力の制限値で
ある駆動モータ回生電力制限値ｌＰｍｒを算出する駆動
モータ回生電力制限値算出手段（Ｂ２０）とを含んで構
成され、前記駆動モータ指令値算出手段が、前記駆動モ
ータで回生する電力が前記駆動モータ電力目標値ｔＰｍ
と前記駆動モータ回生電力制限値ｌＰｍｃのうちより小
さい側と一致するように前記駆動モータ指令値ｓＴｍを
算出する。

【００１１】第４の発明では、第１から第３までのいず
れか一つの発明において前記発電装置が、エンジン（Ｓ
１）とこのエンジンの出力軸に連結される発電モータ
（Ｓ３）とからなり、前記発電装置指令値算出手段が、
前記発電装置電力目標値ｔＰｇを前記発電モータの効率
ηｇで補正した値を、前記エンジンの駆動出力または被
駆動出力の目標値であるエンジン出力目標値ｔＰｅとし
て算出するエンジン出力目標値算出手段（Ｂ６）と、前
記エンジン出力目標値ｔＰｅとエンジン回転速度とに基
づいて前記エンジンに対するトルク指令値であるエンジ
ントルク指令値ｓＴｅを算出するエンジントルク指令値
算出手段（Ｂ８）と、前記エンジン出力目標値ｔＰｅに
基づいて前記発電モータに対する回転速度指令値である
発電モータ回転速度指令値ｓＮｇを算出する発電モータ
回転速度指令値算出手段（Ｂ７）とを含んで構成され、
前記発電装置電力推定値算出手段が、前記エンジンの駆
動出力または被駆動出力の推定値であるエンジン出力推
定値ｅＰｅを算出するエンジン出力推定値算出手段（Ｂ
１２）と、前記エンジン出力推定値ｅＰｅを前記発電モ
ータの効率ηｇで補正した値を、前記発電モータで発電
または消費する電力の推定値である発電モータ電力推定
値ｅＰｇとして算出する発電モータ電力推定値算出手段
（Ｂ１３）とを含んで構成される。

【００１２】第５の発明では、第４の発明において前記
エンジン出力推定値算出手段（Ｂ１２）が、前記エンジ
ン出力目標値ｔＰｅに遅れフィルタ処理を施した値を前
記エンジン出力推定値ｅＰｅとして算出する。

【００１３】第６の発明では、第４または第５の発明に
おいて前記発電モータの効率ηｇを予め記憶させた発電
モータ効率記憶手段を備え、前記エンジン出力目標値算
出手段（Ｂ６）と前記発電モータ電力推定値算出手段
（Ｂ１３）とが、前記発電モータ効率記憶手段に記憶さ
れている発電モータの効率ηｇを共通に使用する。

【００１４】第７の発明では、第２の発明において前記
蓄電装置の放電可能電力の最大値である放電可能電力最
大値ｍＰｂｄを算出する放電可能電力最大値算出手段
（Ｂ１８）を備え、前記駆動モータ消費電力制限値算出
手段（Ｂ１５）が、前記発電側発電装置電力推定値ｅＰ
ｇ１と前記充電電力低減側充放電電力補正値ｃＰｂ１と
前記放電可能電力最大値ｍＰｂｄとに基づいて前記駆動
モータ消費電力制限値ｌＰｍｃを算出する。

【００１５】第８の発明では、第３の発明において前記
蓄電装置の充電可能電力の最大値である充電可能電力最
大値ｍＰｂｃを算出する充電可能電力最大値算出手段
（Ｂ２３）を備え、前記駆動モータ回生電力制限値算出
手段（Ｂ２０）が、前記電力消費側発電装置電力推定値
ｅＰｇ２と前記放電電力低減側充放電電力補正値ｃＰｂ
２と前記充電可能電力最大値ｍＰｂｃとに基づいて前記
駆動モータ回生電力制限値ｌＰｍｒを算出する。

【００１６】

【発明の効果】充放電電力目標値ｔＰｂと充放電電力実
際値ｒＰｂとの偏差ｄＰｂに基づいて充放電電力補正値
ｃＰｂを算出し、駆動モータ電力目標値ｔＰｍと充放電
電力目標値ｔＰｂと充放電電力補正値ｃＰｂとに基づい
て例えば、ｔＰｇ＝ｔＰｍ＋ｔＰｂ＋ｃＰｂ…（７）の式により発電装置電力目標値ｔＰｇを算出し、この発
電装置電力目標値ｔＰｇに基づいて発電装置指令値を算
出すると共に、発電装置電力推定値ｅＰｇを駆動モータ
電力制限値１Ｐｍとして算出し、駆動モータで消費また
は回生する電力が駆動モータ電力目標値ｔＰｍと駆動モ
ータ電力制限値１Ｐｍのいずれかと一致するように駆動
モータ指令値ｓＴｍを算出する場合には、発電装置の実
際の発電電力あるいは消費電力を正確に推定することが
重要となる。例えば発電装置電力推定値算出手段で使用
する発電モータ効率マップにデータ誤差があると正確な
発電装置電力推定値ｅＰｇを求めることができないので
あるが、第１、第４の発明では、充放電電力補正値ｃＰ
ｂで発電装置電力推定値ｅＰｇを補正するようにしてい
るので、正確な発電装置電力推定値ｅＰｇを求めること
ができる。

【００１７】この補正は、発電装置電力目標値算出手段
における処理と逆の処理とすればよいので、この処理に
おいて上記（７）式のように充放電電力補正値ｃＰｂを
加算しているときには、駆動モータ電力制限値算出手段
では駆動モータ電力制限値ｌＰｍを発電装置電力推定値
ｅＰｇから充放電電力補正値ｃＰｂを減算することによ
って得ればよい。これを式で表せば、ｌＰｍ＝ｅＰｇ−ｃＰｂ…（８）である。

【００１８】正確な発電装置電力推定値ｅＰｇを求める
ことができる結果、さらに次の効果が得られる。

【００１９】例えば発電装置で発電した電力を駆動モー
タで消費している場合に、発電モータ効率ηｇ（発電時
効率）のマップデータが実際の効率より低い側にずれて
いるなどすると、発電装置電力推定値ｅＰｇが実際の発
電電力より小さく算出される。このとき、発電モータ効
率マップのデータ誤差などに起因する偏差ｄＰｂおよび
充放電電力補正値ｃＰｂは負の値となり、このとき
（８）式によれば負の値の充放電電力補正値ｃＰｂを発
電装置電力推定値ｅＰｇから減算することになり、
（８）式左辺の駆動モータ電力制限値１Ｐｍが増大側
（つまり発電装置電力推定値ｅＰｇが発電電力増大側）
へと補正され、これにより、発電装置で発電した電力を
駆動モータで消費している場合において発電モータ効率
ηｇのマップデータが実際の効率より低い側にずれてい
るときなどでも、適正な駆動モータ電力制限値１Ｐｍを
算出することができる。

【００２０】一方、駆動モータで回生した電力を発電装
置で消費している場合に、発電モータの効率ηｇ（力行
時効率）のマップデータが実際の効率より高い側にずれ
ているなどすると、発電装置電力推定値ｅＰｇが実際の
消費電力より小さく算出される。このとき、発電モータ
効率マップのデータ誤差に起因する偏差ｄＰｂおよび充
放電電力補正値ｃＰｂは正の値となり、このとき（８）
式によれば正の値の充放電電力補正値ｃＰｂを発電装置
電力推定値ｅＰｇ（このときの値は負）から減算するこ
とになり、（８）式左辺の駆動モータ電力制限値１Ｐｍ
が絶対値で増大側（つまり発電装置電力推定値ｅＰｇが
消費電力増大側）へと補正され、これにより、駆動モー
タで回生した電力を発電装置で消費している場合におい
て発電モータ効率ηｇのマップデータが実際の効率より
高い側にずれているときなどでも、適正な駆動モータ電
力制限値１Ｐｍを算出することが可能となる。

【００２１】第２の発明によれば、発電装置で発電した
電力を駆動モータで消費している場合であって充放電電
力補正値ｃＰｂが正の値となっている場合においても、
過渡運転時に駆動モータ消費電力制限値１Ｐｍｃが望ま
しくない方向へと補正されることがない。

【００２２】第３の発明によれば、駆動モータで回生し
た電力を発電装置で消費している場合であって充放電電
力補正値ｃＰｂが負の値となっている場合においても、
過渡運転時に駆動モータ回生電力制限値１Ｐｍｒが望ま
しくない方向へと補正されることがない。

【００２３】エンジン出力の応答遅れは、主にスロット
ル開度制御に対する吸入空気量変化の応答遅れが原因で
あり、その応答特性を予め知ることができることから、
第５、第６の発明によればこの予め知ることができる応
答特性にフィルタ特性を適合させておくので、実際のエ
ンジントルクを検出しなくても、エンジン出力目標値ｔ
Ｐｅからある程度の精度で実際のエンジン出力を推定す
ることが可能となる。

【００２４】第７の発明では、蓄電装置を劣化させない
程度の放電を許容するべく、発電側発電装置電力推定値
ｅＰｇ１に放電可能電力最大値ｍＰｂｄを加えて駆動モ
ータ消費電力制限値ｌＰｍｃを算出するので、エンジン
出力の応答遅れを蓄電装置からの放電で補うことが可能
となり車両の加速性能を向上させることができる。

【００２５】第８の発明では、蓄電装置を劣化させない
程度の充電を許容するべく、電力消費側発電装置電力推
定値ｅＰｇ２に充電可能電力最大値ｍＰｂｃを加えて駆
動モータ回生電力制限値ｌＰｍｒを算出するので、車両
減速時のエネルギを回生して蓄電装置に充電しておくこ
とが可能となり、車両の燃費性能を向上させることがで
きる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。図１は本発明をシリーズ方式のハイブ
リッド車両に適用した場合の車両の全体構成を示してい
る。

【００２７】図においてエンジンＳ１に直結されエンジ
ンＳ１のパワーを電力に変換する発電モータＳ３と、発
電モータＳ３で発電された電力またはバッテリＳ５に蓄
えられている電力さらにはそれら両方の電力により駆動
される駆動モータＳ４とで無段変速機Ｓ２が構成され、
駆動モータＳ４のトルクがファイナルギヤＳ６を介して
駆動輪Ｓ７に伝達される。

【００２８】発電モータＳ３と駆動モータＳ４を制御す
るため発電モータコントローラＳ８と駆動モータコント
ローラＳ９とを備える。このうち発電モータコントロー
ラＳ８はエンジンＳ１および発電モータＳ３の回転速度
が統合コントローラＳ１２からの回転速度指令値と等し
くなるように発電モータＳ３の回転速度制御を行う。こ
こでの回転速度制御は具体的には指令値と実回転速度の
偏差に応じたトルク指令値を決定し、トルクがその指令
値通りとなるようにベクトル制御を行うものである。ま
たこのときエンジンＳ１がトルクを出力していれば発電
モータＳ３は発電を行ない、エンジンＳ１が燃料カット
状態なら発電モータＳ３はモータリングを行い電力を消
費する。

【００２９】これに対して駆動モータコントローラＳ９
は統合コントローラＳ１２からのモータトルク指令値に
基づき駆動モータＳ４のトルクをベクトル制御する。

【００３０】エンジンコントローラＳ１１は統合コント
ローラＳ１２からのエンジントルク指令値に基づき運転
者のアクセル操作とは独立してスロットル開度を制御す
ることによりエンジンＳ１の発生するトルクを制御す
る。

【００３１】バッテリＳ５の状態を知るためバッテリコ
ントローラＳ１０を備える。バッテリコントローラＳ１
０はバッテリＳ５の電圧と電流と温度を図示しない各セ
ンサで検出し、バッテリＳ５の充電状態を表すいわゆる
ＳＯＣ（ＳｔａｔｅｏｆＣｈａｒｇｅ）と入出力可能
パワーを演算して統合コントローラＳ１２に送る。ＳＯ
Ｃが低いほど入力可能パワーは大きくなり、出力可能パ
ワーは小さくなる。反対にＳＯＣが高いほど入力可能パ
ワーは小さくなり、出力可能パワーは大きくなる。ま
た、バッテリ温度が低いほど入出力可能パワーはともに
小さくなり、反対にバッテリ温度が高いほど入出力可能
パワーはともに大きくなる。

【００３２】アクセルセンサと車速センサの信号が入力
される統合コントローラＳ１２では、これらに基づいて
３つの指令値（発電モータ回転速度指令値ｓＮｇ、エン
ジントルク指令値ｓＴｅ、駆動モータトルク指令値ｓＴ
ｍ）を求め、このうち発電モータ回転速度指令値ｓＮｇ
を発電モータコントローラＳ８に、エンジントルク指令
値ｓＴｅをエンジンコントローラＳ１１に、駆動モータ
トルク指令値ｓＴｍを駆動モータコントローラＳ９にそ
れぞれ出力する。

【００３３】統合コントローラＳ１２で行なう制御を図
２に基づいて説明する。図２には制御ブロックで示した
が、フローチャートで構成することもできる。なお、総
てのブロックを一斉に働かせて３つの指令値（ｓＮｇ、
ｓＴｅ、ｓＴｍ）を一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に
演算させる。

【００３４】アクセルセンサの信号であるアクセル開度
ＡＰＳ［ｄｅｇ］と車速センサの信号である車速ＶＳＰ
［ｋｍ／ｈ］とが入力される駆動輪軸トルク目標値算出
部Ｂ１ではこれらから車軸駆動トルクマップを参照する
ことにより駆動輪軸トルク目標値ｔＴｄ［Ｎｍ］を算出
する。駆動輪軸トルク目標値ｔＴｄは、駆動輪Ｓ７の軸
における駆動トルクあるいは被駆動（制動、回生）トル
クの目標値を示す値であり、駆動輪Ｓ７で車両を駆動す
る場合に正の値をとり、車両を制動する場合に負の値を
とる。

【００３５】駆動出力目標値算出部Ｂ２では、駆動輪軸
トルク目標値ｔＴｄに駆動輪回転速度Ｎｄ［ｒａｄ／
ｓ］を乗じた値を駆動出力目標値ｔＰｄ［Ｗ］として算
出する。車速ＶＳＰ［ｋｍ／ｈ］に係数Ｇ１（＝（１／
駆動輪有効半径［ｍ］）×１０００／３６００）を乗じ
ることで駆動輪回転速度Ｎｄへと換算することができ
る。

【００３６】駆動モータ電力目標値算出部Ｂ３では、駆
動出力目標値ｔＰｄを駆動モータ効率ηｍ［％］で補正
した値を駆動モータ電力目標値ｔＰｍ［Ｗ］として算出
する。この駆動モータ電力目標値ｔＰｍは、駆動モータ
Ｓ４で消費あるいは回生する電力の目標値で、この値が
正であれば消費電力の目標値を、またこの値が負であれ
ば回生電力の目標値を示す。

【００３７】駆動モータ電力目標値ｔＰｍの算出は具体
的には次のように行う。すなわち、後述する大側選択部
Ｂ２５により得られる駆動モータトルク指令値ｓＴｍ
（ただし１回前の演算タイミングで算出した値）と駆動
モータＳ４の実回転速度Ｎｍ（車速ＶＳＰから換算可
能）とから駆動モータ効率マップを検索することによ
り、これらｓＴｍ、Ｎｍに対応する駆動モータ効率ηｍ
を求め、駆動出力目標値ｔＰｄが正のときはこの駆動出
力目標値ｔＰｄを駆動モータ効率ηｍで除算した値を駆
動モータ電力目標値ｔＰｍとする。これに対して駆動出
力目標値ｔＰｄが負のときにはこの駆動出力目標値ｔＰ
ｄに駆動モータ効率ηｍを乗算した値を駆動モータ電力
目標値ｔＰｍとする。

【００３８】上記の駆動モータ効率マップには、トルク
が正である範囲に駆動モータＳ４の力行時効率が、また
トルクが負である範囲には駆動モータＳ４の発電（回
生）時効率がそれぞれ記憶されている。このマップは、
予め実験を行って作成し統合コントローラＳ１２内のメ
モリに記憶させておくものである。

【００３９】なお、駆動モータ効率を表す値として損失
［Ｗ］を用い、駆動出力目標値ｔＰｄに損失を加減算し
た値を駆動モータ電力目標値ｔＰｍとして算出してもか
まわない。

【００４０】発電装置電力目標基本値算出部Ｂ４では、
駆動モータ電力目標値ｔＰｍに充放電電力目標値ｔＰｂ
［Ｗ］を加算した値を発電装置の電力目標基本値ｔＰｇ
０［Ｗ］として算出する。ここで、充放電電力目標値ｔ
Ｐｂは、充放電電力目標値算出部Ｂ９で後述するよう
に、バッテリＳ５の充電電力あるいは放電電力の目標値
で、この値が正であれば充電電力の目標値であること
を、またこの値が負であれば放電電力の目標値であるこ
とを示す。

【００４１】発電装置電力目標値算出部Ｂ５では、発電
装置の電力目標基本値ｔＰｇ０［Ｗ］に充放電電力補正
値ｃＰｂを加算した値を発電装置の電力目標値ｔＰｇ
［Ｗ］として算出する。この発電装置の電力目標値ｔＰ
ｇは、発電モータＳ３で発電あるいは消費する電力の目
標値で、この値が正であれば発電電力の目標値であるこ
とを、またこの値が負であれば消費電力の目標値である
ことを示す。エンジンＳ１と発電モータＳ３とからなる
本実施形態の発電装置では、通常はエンジンＳ１によっ
て発電モータＳ３が駆動され、発電モータＳ３による発
電が実行されるが、これとは逆に発電モータＳ３でエン
ジンＳ１をモータリングすることにより、余剰の電力を
発電モータＳ３で消費することが可能である。エアコン
用コンプレッサ等の補機を駆動するための出力（あるい
は電力）を考慮する場合には、補機駆動出力（あるいは
補機消費電力）をさらに加算した値を最終的な発電装置
電力目標値ｔＰｇとして算出すればよい。

【００４２】上記の充放電電力補正値ｃＰｂは、充放電
電力補正値算出部Ｂ１１で後述するように、この値が正
であればバッテリＳ６の放電電力を低減する（充電電力
を増大する）側に補正され、またこの値が負であればバ
ッテリＳ５の充電電力を低減する（放電電力を増大す
る）側に補正される。

【００４３】エンジン出力目標値算出部Ｂ６では、発電
装置電力目標値ｔＰｇを発電モータ効率ηｇ［％］で補
正した値をエンジン出力目標値ｔＰｅ［Ｗ］として算出
する。このエンジン出力目標値ｔＰｅは、エンジンＳ１
の駆動出力あるいは被駆動（エンジンブレーキ）出力の
目標値で、この値が正であれば駆動出力の目標値を、ま
たこの値が負であればエンジンブレーキ出力の目標値を
示す。

【００４４】エンジン出力目標値の算出は具体的には次
のように行う。すなわち、発電モータトルク指令値（後
述するエンジントルク指令値算出部Ｂ８で算出されるエ
ンジントルク指令値ｓＴｅで代用可能）と発電モータＳ
３の実回転速度Ｎｇ（後述の実エンジン回転速度Ｎｅで
代用可能）とから発電モータ効率マップを検索すること
により、これら発電モータトルク指令値、発電モータ回
転速度に対応する発電モータ効率ηｇを求め、発電装置
電力目標値ｔＰｇが正のときは発電装置電力目標値ｔＰ
ｇを発電モータ効率ηｇで除算した値をエンジン出力目
標値ｔＰｅとする。これに対して発電装置電力目標値ｔ
Ｐｇが負のときには発電装置電力目標値ｔＰｇに発電モ
ータ効率ηｇを乗算した値をエンジン出力目標値ｔＰｅ
とする。

【００４５】上記の発電モータ効率マップには、トルク
が正である範囲に発電モータＳ３の発電時効率が、また
トルクが負である範囲には発電モータＳ３の力行時効率
がそれぞれ記憶されている。このマップは、予め実験を
行って作成し統合コントローラＳ１２内のメモリに記憶
させておくものである。

【００４６】なお、発電モータ効率を示す値として損失
［Ｗ］を用い、発電装置電力目標値ｔＰｇに損失を加減
算した値をエンジン出力目標値ｔＰｅとして算出しても
かまわない。

【００４７】発電モータ回転速度指令値算出部Ｂ７で
は、エンジン出力目標値ｔＰｅに基づいて発電モータ回
転速度指令値ｓＮｇ［ｒａｄ／ｓ］を算出する。具体的
には、エンジン出力目標値ｔＰｅから発電モータ回転速
度指令値テーブルを検索することにより、エンジン出力
目標値ｔＰｅに対応する発電モータ回転速度指令値ｓＮ
ｇを求める。

【００４８】発電モータ回転速度指令値テーブルには、
エンジン出力が正（駆動出力）である範囲に最適燃費回
転速度（目標とする駆動出力を最良燃費で達成する場合
のエンジン回転速度）が、またエンジン出力が負（被駆
動（エンジンブレーキ）出力）である範囲に最適エンジ
ンブレーキ回転速度（目標とするエンジンブレーキ出力
を得ることができる最低のエンジン回転速度）が記憶さ
れている。このテーブルも予め実験を行って作成し、統
合コントローラＳ１２内のメモリに記憶させておくもの
である。

【００４９】こうして求められる発電モータ回転速度指
令値ｓＮｇを受けて発電モータコントローラＳ８では、
発電モータＳ３の回転速度（＝エンジンＳ１の回転速
度）が発電モータ回転速度指令値ｓＮｇと一致するよう
に発電モータＳ３の回転速度制御を行う。

【００５０】エンジントルク指令値算出部Ｂ８では、エ
ンジン出力目標値ｔＰｅを実エンジン回転速度ｒＮｅ
［ｒａｄ／ｓ］で除算した値をエンジントルク指令値ｓ
Ｔｅ［Ｎｍ］として算出する。ここで、実エンジン回転
速度ｒＮｅの信号は、エンジンコントローラＳ１１ある
いは発電機コントローラＳ８から統合コントローラＳ１
２へ送られている。

【００５１】こうして求められるエンジントルク指令値
ｓＴｅを受けてエンジンコントローラＳ１１では、エン
ジンＳ１のトルク（＝発電モータＳ３のトルク）がエン
ジントルク指令値ｓＴｅと一致するようにエンジンＳ１
のトルク制御（エンジンＳ１のスロットル開度を制御す
ることによる吸入空気量制御および燃料噴射量制御）を
行う。なお、エンジントルク指令値ｓＴｅが負（被駆動
トルク＝エンジンブレーキトルク）であるときに燃料カ
ット制御を実行する場合もある。

【００５２】次に、発電装置電力目標値算出部Ｂ５に入
力される上記の充放電電力補正値ｃＰｂについて説明す
る。

【００５３】まず充放電電力目標値算出部Ｂ９では、バ
ッテリＳ５のＳＯＣ［％］に基づいて充放電電力目標値
ｔＰｂ［Ｗ］を算出する。充放電電力目標値ｔＰｂは、
この値が正であれば充電電力の目標値を、またこの値が
負であれば放電電力の目標値を示し、例えば、次式を用
いて充放電電力目標値ｔＰｂを算出することで、実際の
ＳＯＣを目標ＳＯＣに一致させるＳＯＣフィードバック
制御を行うことができる。

【００５４】ｔＰｂ＝ｔＰｂｚ−比例ゲイン×（目標ＳＯＣ−ＳＯＣ）…（１）ただし、ｔＰｂｚ：ｔＰｂの前回値、（１）式のＳＯＣはバッテリコントローラＳ１０で算出
している。すなわち、バッテリコントローラＳ１０で
は、バッテリＳ５の電圧と電流とを検出しており、これ
らの検出値に基づいて瞬時瞬時の充放電電力とその積算
値から求められるＳＯＣとを算出している。

【００５５】なお、充放電電力目標値ｔＰｂをＳＯＣに
関わらず固定値（例えばゼロ）にすることが可能であ
る。また、ＳＯＣが許容範囲（例えば３０〜７０％）内
であることを条件とし、積極的に放電側の充放電電力目
標値ｔＰｂを設定したり充電側の充放電電力目標値ｔＰ
ｂを設定したりして車両の加速・燃費性能を向上させる
ことも可能である。

【００５６】偏差算出部Ｂ１０では、充放電電力目標値
ｔＰｂとバッテリコントローラＳ１０で算出したバッテ
リＳ５の充放電電力実際値ｒＰｂ［Ｗ］との偏差ｄＰｂ
［Ｗ］を算出する。ここでは、充放電電力目標値ｔＰｂ
から充放電電力実際値ｒＰｂを減算した値を偏差ｄＰｂ
としている。このため、実際の充電電力が目標の充電電
力より小さい（実際の放電電力が目標の放電電力より大
きい）ときに偏差ｄＰｂが正となり、この反対に実際の
充電電力が目標の充電電力より大きい（実際の放電電力
が目標の放電電力より小さい）ときに偏差ｄＰｂが負と
なる。

【００５７】充放電電力目標値ｔＰｂと充放電電力実際
値ｒＰｂとの間に偏差ｄＰｂが生じる原因は様々である
が、主要なものとしてはエンジン出力の応答遅れと発電
モータ効率マップのデータ誤差とが考えられる。エンジ
ン出力の応答遅れとは、エンジン出力目標値算出部Ｂ６
で算出されるエンジン出力目標値ｔＰｅの変化に対し実
際のエンジン出力が遅れを持って追随することであり、
これによる偏差ｄＰｂは過渡運転時に発生する。また、
発電モータ効率マップのデータ誤差とは、エンジン出力
目標値算出部Ｂ６で使用する発電モータ効率マップより
得られるマップ値と実際の効率との誤差のことであり、
発電モータ効率マップを作成する際に使用した発電モー
タと実際の発電モータとの個体差や経時変化に起因して
生じる。これによる偏差ｄＰｂは定常運転時にも発生す
る。

【００５８】過渡運転時だけでなく定常運転時にも発生
する偏差ｄＰｂを小さくするには、この偏差ｄＰｂを考
慮して発電装置電力目標値ｔＰｇを算出する必要があ
る。このため、充放電電力補正値算出部Ｂ１１で偏差ｄ
Ｐｂに応じた充放電電力補正値ｃＰｂを算出すると共に
発電装置電力目標値算出部Ｂ５で発電装置電力目標基本
値ｔＰｇ０にこの充放電電力補正値ｃＰｂを加算した値
を発電装置電力目標値ｔＰｇとして求めている。

【００５９】充放電電力補正値ｃＰｂは、この値が正で
あればバッテリＳ５の放電電力を低減する（充電電力を
増大する）補正値、またこの値が負であればバッテリＳ
５の充電電力を低減する（放電電力を増大する）補正値
であり、例えば次式のような比例積分分（フィードバッ
ク量）で充放電電力補正値ｃＰｂを与えることができ
る。

【００６０】ｃＰｂ＝比例ゲイン×ｄＰｂ＋（ｃＰｂｚ＋積分ゲイン×ΣｄＰｂ） …（２）ただし、ｃＰｂｚ：ｃＰｂの前回値、 ΣｄＰｂ：ｄＰｂの積算値、車両の運転を開始するとき（統合コントローラＳ１２の
電源投入時）には、（２）式のｃＰｂｚの初期値をゼロ
として計算を開始すればよい。より望ましくは、前回運
転時の最後のｃＰｂを記憶しておいたり、過去の履歴か
ら学習値を用意しておいたりしてそれを初期値にするこ
とが考えられる。

【００６１】なお、定常運転時にも発生するこのような
偏差ｄＰｂを小さくする目的に対しては（２）式中の積
分分（積分ゲイン×ΣｄＰｂ）が特に有効に機能する
が、簡易的には比例分（比例ゲイン×ｄＰｂ）のみとし
たり偏差ｄＰｂをそのまま充放電電力補正値ｃＰｂとし
たりすることも可能である。

【００６２】ここで、上記（２）式の比例ゲインと積分
ゲインはともに正の値である。（２）式においてｄＰｂ
とΣｄＰｂの符号が異なることが有り得るので、（２）
式によればｄＰｂとｃＰｂとが必ず同符号となるとはい
えないものの、普通のフィードバック制御では（２）式
右辺第１項の比例分が（２）式右辺第２項の積分分より
ずっと大きいので、ｄＰｂとｃＰｂとはほとんど同符号
であると考えられる。これに対して、（２）式に代えて
簡易的に比例分のみとする場合や偏差ｄＰｂをそのまま
ｃＰｂとする場合にはｄＰｂとｃＰｂは必ず同符号とな
る。

【００６３】一方、過渡運転時に発生する偏差ｄＰｂ
（エンジン出力の応答遅れによるｄＰｂ）を上記（２）
式を用いた発電電力フィードバック制御で小さくするに
はフィードバック制御の制御ゲイン（比例ゲインと積分
ゲイン）を大きくする必要があるが、制御ゲインを大き
くすると制御安定性が悪くなる。

【００６４】そこで、発電モータＳ３の実際の発電電力
あるいは消費電力に応じて駆動モータＳ４の消費電力あ
るいは回生電力を制限する処理を同時に行い、過渡運転
時に発生する偏差ｄＰｂを所定の範囲に抑制するように
する。すなわち、駆動モータ駆動消費電力・回生電力制
限値算出部Ｃでは、駆動モータＳ４の消費電力制限値ｌ
Ｐｍｃと回生電力制限値ｌＰｍｒとを算出する。

【００６５】この駆動モータＳ４の消費電力制限値ｌＰ
ｍｃと回生電力制限値ｌＰｍｒの算出を図３によりさら
に説明する。

【００６６】図３において、エンジン出力推定値算出部
Ｂ１２では、エンジン出力目標値ｔＰｅに対して遅れフ
ィルタ処理を施した値をエンジン出力推定値ｅＰｅとし
て算出する。エンジン出力の応答遅れは、主にスロット
ル開度制御に対する吸入空気量変化の応答遅れが原因で
あり、その応答特性を予め知ることができる。この予め
知ることができる応答特性にフィルタ特性を適合させて
おけば、エンジン出力目標値ｔＰｅからある程度の精度
で実際のエンジン出力を推定することが可能となる。な
お、実際のエンジントルクを検出することが可能な場合
は、エンジントルク検出値に実エンジン回転速度ｒＮｅ
を乗じた値をエンジン出力推定値ｅＰｅとして算出すれ
ばよい。

【００６７】発電装置電力推定値算出部Ｂ１３では、エ
ンジン出力推定値ｅＰｅを発電モータ効率ηｇで補正し
た値を発電装置電力推定値ｅＰｇ［Ｗ］として算出す
る。この処理は、エンジン出力目標値算出部Ｂ６で行う
処理と逆の処理である。すなわち、エンジン出力推定値
ｅＰｅの値が正のときはこれに発電モータ効率ηｇ（発
電時効率）を乗算した値を、またエンジン出力推定値ｅ
Ｐｅが負のときにはこれを発電モータ効率ηｇ（力行時
効率）で除算した値を発電装置電力推定値ｅＰｇとす
る。

【００６８】発電側発電装置電力推定値算出部Ｂ１４で
は、発電装置電力推定値ｅＰｇに対して下限値がゼロの
制限を施した値を発電側発電装置電力推定値ｅＰｇ１
［Ｗ］として算出する。発電側発電装置電力推定値ｅＰ
ｇ１は、発電装置電力推定値ｅＰｇから発電側の値、す
なわち正の値だけを取り出した値である。このため、発
電装置電力推定値ｅＰｇが負のとき発電側発電装置電力
推定値ｅＰｇ１の値はゼロとなる。

【００６９】駆動モータ消費電力制限値算出部Ｂ１５で
は、発電側発電装置電力推定値ｅＰｇ１［Ｗ］と充電電
力低減側充放電電力補正値ｃＰｂ１［Ｗ］と放電可能電
力最大値ｍＰｂｄ［Ｗ］とに基づいて、ｌＰｍｃ＝ｅＰｇ１＋ｍＰｂｄ−ｃＰｂ１…（３）の式により駆動モータ消費電力制限値ｌＰｍｃを算出す
る。

【００７０】駆動モータ消費電力制限値ｌＰｍｃは、駆
動モータＳ４で消費する電力が発電モータＳ３で発電す
る電力を越えないように制限するための制限値である。
このため、（３）式の右辺第１項は、過渡運転時に発生
する偏差ｄＰｂをできるだけ小さくするには発電側発電
装置電力推定値ｅＰｇ１をそのまま駆動モータ消費電力
制限値ｌＰｍｃとすればよいとするものである。

【００７１】ただし、エンジン出力の応答遅れをバッテ
リＳ５からの放電で補うことにより車両の加速性能を向
上させることができるので、バッテリＳ５を劣化させな
い程度のバッテリ放電を許容するべく、発電側発電装置
電力推定値ｅＰｇ１に放電可能電力最大値ｍＰｂｄを加
えて駆動モータ消費電力制限値ｌＰｍｃを算出するよう
にしている。これが（３）式の右辺第２項である。放電
可能電力最大値ｍＰｂｄは後述する放電可能電力最大値
算出部Ｂ１８で算出される。

【００７２】（３）式の右辺第３項の充電電力低減側充
放電電力補正値ｃＰｂ１については後述する。

【００７３】放電可能電力最大値算出部Ｂ１８では、バ
ッテリＳ５のＳＯＣに基づいて放電可能電力最大値ｍＰ
ｂｄ（＝出力可能パワー）を算出する。放電可能電力最
大値ｍＰｂｄは、ＳＯＣが０［％］のとき０［Ｗ］であ
り、ＳＯＣが高くなるほど大きくなる。

【００７４】一方、電力消費側発電装置電力推定値算出
部Ｂ１９では、発電装置電力推定値ｅＰｇに対して上限
値がゼロの制限を施した値を電力消費側発電装置電力推
定値ｅＰｇ２［Ｗ］として算出する。電力消費側発電装
置電力推定値ｅＰｇ２は、発電装置電力推定値ｅＰｇか
ら電力消費側の値、すなわち負の値だけを取り出した値
である。このため、発電装置電力推定値ｅＰｇが正のと
き、電力消費側発電装置電力推定値ｅＰｇ２の値はゼロ
となる。

【００７５】駆動モータ回生電力制限値算出部Ｂ２０で
は、電力消費側発電装置電力推定値ｅＰｇ２［Ｗ］と放
電電力低減側充放電電力補正値ｃＰｂ２［Ｗ］と充電可
能電力最大値ｍＰｂｃ［Ｗ］とに基づいて、ｌＰｍｒ＝ｅＰｇ２−ｍＰｂｃ−ｃＰｂ２…（４）の式により駆動モータ回生電力制限値ｌＰｍｒを算出す
る。

【００７６】駆動モータ回生電力制限値ｌＰｍｒは、駆
動モータＳ４で回生する電力が発電モータＳ３で消費す
る電力を越えないように制限するための制限値である。
このため、（４）式の右辺第１項は、過渡運転時に発生
する偏差ｄＰｂをできるだけ小さくするには電力消費側
発電装置電力推定値ｅＰｇ２をそのまま駆動モータ回生
電力制限値ｌＰｍｒとすればよいとするものである。

【００７７】ただし、車両減速時のエネルギを回生して
バッテリＳ５に充電しておくことにより車両の燃費性能
を向上させることができるので、バッテリＳ５を劣化さ
せない程度のバッテリ充電を許容するべく、電力消費側
発電装置電力推定値ｅＰｇ２に充電可能電力最大値ｍＰ
ｂｃを加えて駆動モータ回生電力制限値ｌＰｍｒを算出
するようにしている。これが（４）式の右辺第２項であ
る。なお、電力消費側発電装置電力推定値ｅＰｇ２が負
の値であり、後述する充電可能電力最大値算出部Ｂ２３
では充電可能電力最大値ｍＰｂｃを正の値で算出するた
め、ここでの計算は（４）式右辺に示したようにｅＰｇ
２−ｍＰｂｃとなる。この計算で（４）式左辺のｌＰｍ
ｒの絶対値が大きくなる。

【００７８】（４）式の右辺第３項の放電電力低減側充
放電電力補正値ｃＰｂ２については後述する。

【００７９】充電可能電力最大値算出部Ｂ２３では、バ
ッテリＳ５のＳＯＣに基づいて充電可能電力最大値ｍＰ
ｂｃ（＝入力可能パワー）を算出する。充電可能電力最
大値ｍＰｂｃは、ＳＯＣが１００［％］のとき０［Ｗ］
であり、ＳＯＣが低くなるほど大きくなる。

【００８０】このようにして駆動モータ消費電力・回生
電力制限値算出部Ｃによる駆動モータ消費電力制限値ｌ
Ｐｍｃと駆動モータ回生電力制限値ｌＰｍｒの算出を終
了したら、図２に戻る。

【００８１】駆動出力制限値算出部Ｂ１６では、駆動モ
ータ消費電力制限値ｌＰｍｃを駆動モータ効率ηｍで補
正した値を駆動出力制限値ｌＰｄｃ［Ｗ］として算出す
る。この処理は、駆動モータ電力目標値算出部Ｂ３で行
う処理と逆の処理である。すなわち、駆動モータ消費電
力制限値ｌＰｍｃは正の値であるから、駆動モータ消費
電力制限値ｌＰｍｃに駆動モータ効率ηｍ（力行時効
率）を乗算した値を駆動出力制限値ｌＰｄｃとする。

【００８２】駆動モータ駆動トルク制限値算出部Ｂ１７
では、駆動出力制限値ｌＰｄｃを駆動モータ回転速度Ｎ
ｍ［ｒｐｍ］で除算した値を駆動モータ駆動トルク制限
値ｌＴｍｃ［Ｎｍ］として算出する。車速ＶＳＰ［ｋｍ
／ｈ］に係数Ｇ２（＝（１／駆動輪有効半径［ｍ］）×
ファイナルギア減速比×１０００／３６００）を乗じる
ことで駆動モータ回転速度Ｎｍに換算することができ
る。

【００８３】被駆動出力（回生出力）制限値算出部Ｂ２
１では、駆動モータ回生電力制限値ｌＰｍｒを駆動モー
タ効率ηｍで補正した値を被駆動出力（回生出力）制限
値ｌＰｄｒ［Ｗ］として算出する。この処理は、駆動モ
ータ電力目標値算出部Ｂ３で行う処理と逆の処理であ
る。すなわち、駆動モータ回生電力制限値ｌＰｍｒが負
の値であるため、駆動モータ消費電力制限値ｌＰｍｃを
駆動モータ効率ηｍ（回生時効率）で除算した値を被駆
動出力制限値ｌＰｄｒとする。

【００８４】駆動モータ被駆動トルク（回生トルク）制
限値算出部Ｂ２２では、被駆動出力制限値１Ｐｄｒを駆
動モータ回転速度Ｎｍで除算した値を駆動モータ被駆動
トルク（回生トルク）制限値ｌＴｍｒ［Ｎｍ］として算
出する。

【００８５】小側選択部Ｂ２４では、駆動モータ駆動ト
ルク制限値ｌＴｍｃと駆動モータトルク指令の基本値ｓ
Ｔｍ０［Ｎｍ］とを比較し、より小さい方を選択（セレ
クトロー）して出力する。駆動モータトルク指令の基本
値ｓＴｍ０は、駆動輪軸トルク目標値ｔＴｄに定数Ｇ３
（＝１／ファイナルギア減速比）を乗じたものである。

【００８６】小側選択部Ｂ２４における選択は、駆動モ
ータ電力目標値ｔＰｍと駆動モータ消費電力制限値ｌＰ
ｍｃとを比較してより消費電力が小さい方を選択するこ
とと同義である。なお、駆動モータトルク指令の基本値
ｓＴｍ０が負の値であるとき、つまり回生トルクが指令
されている場合には、駆動モータトルク指令の基本値ｓ
Ｔｍ０の方が必ず選択される。

【００８７】大側選択部Ｂ２５では、駆動モータ回生ト
ルク制限値ｌＴｍｒ（負の値）と小側選択部Ｂ２４の出
力値とを比較し、より大きい方を選択（セレクトハイ）
して出力する。

【００８８】大側選択部Ｂ２５における選択は、駆動モ
ータ電力目標値ｔＰｍと駆動モータ回生電力制限値ｌＰ
ｍｒとを比較してより回生電力が小さい方を選択するこ
とと同義である。なお、駆動モータトルク指令の基本値
ｓＴｍ０が正の値であるとき、つまり駆動トルクが指令
されている場合には、駆動モータトルク指令の基本値ｓ
Ｔｍ０の方が必ず選択されることになる。

【００８９】大側選択部Ｂ２５で選択された値が最終的
な駆動モータトルク指令値ｓＴｍ［Ｎｍ］であり、この
ようにして得られた駆動モータトルク指令値ｓＴｍを受
けて駆動モータコントローラＳ９では、駆動モータＳ４
のトルクが駆動モータトルク指令値ｓＴｍと一致するよ
うに駆動モータＳ４のトルク制御を行う。

【００９０】最後に、図３において駆動モータ消費電力
制限値算出部Ｂ１５に入力される充電電力低減側充放電
電力補正値ｃＰｂ１と駆動モータ回生電力制限値算出部
Ｂ２０に入力される放電電力低減側充放電電力補正値ｃ
Ｐｂ２について説明する。

【００９１】小側選択部Ｂ２４や大側選択部Ｂ２５で実
行する駆動モータ電力の制限処理は、発電モータＳ３の
実際の発電電力あるいは消費電力に駆動モータＳ４の消
費電力あるいは回生電力を合わせる処理であるため、発
電モータＳ３の実際の発電電力あるいは消費電力を正確
に推定することが重要となる。例えば発電装置電力推定
値算出部Ｂ１３で使用する発電モータ効率マップにデー
タ誤差があると正確な発電装置電力推定値ｅＰｇを求め
ることができない。

【００９２】そこで本実施形態では、上記の充放電電力
補正値ｃＰｂで発電装置電力推定値ｅＰｇを補正する。
この補正は、充放電電力補正値ｃＰｂで発電装置の電力
目標を補正する発電装置電力目標値算出部Ｂ５における
処理と逆の処理とすればよいので、駆動モータ消費電力
制限値算出部Ｂ１５や駆動モータ回生電力制限値算出部
Ｂ２０では発電側発電装置電力推定値ｅＰｇ１や電力消
費側発電装置電力推定値ｅＰｇ２から充放電電力補正値
ｃＰｂを減算する。これを式で表せば、ｌＰｍｃ＝ｅＰｇ１＋ｍＰｂｄ−ｃＰｂ…（５）ｌＰｍｒ＝ｅＰｇ２−ｍＰｂｃ−ｃＰｂ…（６）である。

【００９３】ここで、本実施形態の作用を説明する。

【００９４】例えば発電モータＳ３で発電した電力を駆
動モータＳ４で消費している場合に、発電モータ効率η
ｇ（発電時効率）のマップデータが実際の効率より低い
側にずれていると、発電側発電装置電力推定値ｅＰｇ１
が実際の発電電力より小さく算出される。このとき、発
電モータ効率マップのデータ誤差に起因する偏差ｄＰｂ
および充放電電力補正値ｃＰｂは負の値となり、上記
（５）式によりこの負の値の充放電電力補正値ｃＰｂを
発電側発電装置電力推定値ｅＰｇ１から減算することに
より、駆動モータ消費電力制限値１Ｐｍｃが増大側（つ
まり発電側発電装置電力推定値ｅＰｇ１が発電電力増大
側）へと補正され、これにより、発電モータＳ３で発電
した電力を駆動モータＳ４で消費している場合において
発電モータ効率ηｇのマップデータが実際の効率より低
い側にずれているときでも、適正な駆動モータ消費電力
制限値１Ｐｍｃを算出することが可能となる。

【００９５】一方、駆動モータＳ４で回生した電力を発
電モータＳ３で消費している場合に、発電モータ効率η
ｇ（力行時効率）のマップデータが実際の効率より高い
側にずれていると、電力消費側発電装置電力推定値ｅＰ
ｇ２が実際の消費電力より小さく算出される。このと
き、発電モータ効率マップのデータ誤差に起因する偏差
ｄＰｂおよび充放電電力補正値ｃＰｂは正の値となり、
上記（６）式によりこの充放電電力補正値ｃＰｂを電力
消費側発電装置電力推定値ｅＰｇ２（値は負）から減算
することにより、駆動モータ回生電力制限値１Ｐｍｒが
増大側（つまり電力消費側発電装置電力推定値ｅＰｇ１
が消費電力増大側）へと補正され、これにより、駆動モ
ータＳ４で回生した電力を発電モータＳ３で消費してい
る場合において発電モータ効率ηｇのマップデータが実
際の効率より高い側にずれているときでも、適正な駆動
モータ回生電力制限値１Ｐｍｒを算出することが可能と
なる。

【００９６】ところで、発電モータＳ３で発電した電力
を駆動モータＳ４で消費している場合であって充放電電
力補正値ｃＰｂが正の値となって放電電力を低減する側
に作用する場合においても、上記（５）式を用い、この
正の値の充放電電力補正値ｃＰｂで発電側発電装置電力
推定値ｅＰｇ１の補正を行うと、過渡運転時に駆動モー
タ消費電力制限値１Ｐｍｃが小さくなる方向（望ましく
ない方向）へ補正されてしまうので、充電電力低減側充
放電電力補正値算出部Ｂ２６では、充放電電力補正値ｃ
Ｐｂに対して上限値をゼロとする制限を施して、充放電
電力補正値ｃＰｂから充電電力低減側充放電電力補正値
ｃＰｂ１（ゼロまたは負の値）だけを取り出し、駆動モ
ータ消費電力制限値算出部Ｂ１５で上記（３）式のよう
にこの充電電力低減側充放電電力補正値ｃＰｂ１を使用
するようにしている。

【００９７】充電電力低減側充放電電力補正値ｃＰｂ１
を用いた上記（３）式によれば、発電モータＳ３で発電
した電力を駆動モータＳ４で消費している場合であって
充放電電力補正値ｃＰｂが正の値となっている場合にお
いても、過渡運転時に駆動モータ消費電力制限値１Ｐｍ
ｃが望ましくない方向へと補正されることがない。

【００９８】同様に、駆動モータＳ４で回生した電力を
発電モータＳ３で消費している場合であって充放電電力
補正値ｃＰｂが負の値となって充電電力を低減する側に
作用する場合においても、上記（６）式を用い、この負
の値の充放電電力補正値ｃＰｂで電力消費側発電装置電
力推定値ｅＰｇ２の補正を行うと、過渡運転時に駆動モ
ータ回生電力制限値１Ｐｍｒが大きくなり（ｌＰｍｒは
もともと負の値であるため負の値のｃＰｂにより補正さ
れると絶対値で小さくなる）、この場合にも望ましくな
い方向へ補正されてしまうので、放電電力低減側充放電
電力補正値算出部Ｂ２７では、充放電電力補正値ｃＰｂ
に対して下限値をゼロとする制限を施して、充放電電力
補正値ｃＰｂから放電電力低減側充放電電力補正値ｃＰ
ｂ２（ゼロまたは正の値）だけを取り出し、駆動モータ
回生電力制限値算出部Ｂ２０で上記（４）式のようにこ
の放電電力低減側充放電電力補正値ｃＰｂ２を使用する
ようにしている。

【００９９】放電電力低減側充放電電力補正値ｃＰｂ２
を用いた上記（４）式によれば、駆動モータＳ４で回生
した電力を発電モータＳ３で消費している場合であって
充放電電力補正値ｃＰｂが負の値となっている場合にお
いても、過渡運転時に駆動モータ回生電力制限値１Ｐｍ
ｒが望ましくない方向へと補正されることがない。

【０１００】実施形態では発電装置電力推定値算出部Ｂ
１３により、エンジン出力推定値ｅＰｅを発電モータ効
率ηｇで補正した値を発電装置電力推定値ｅＰｇとして
算出する場合で説明したが、これに代えて、エンジン出
力推定値ｅＰｅを発電モータ効率ηｇで補正した値を発
電モータ電力推定値ｅＰｇ［Ｗ］として算出する発電モ
ータ電力推定値算出部を設けてもかまわない。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の車両の全体構成図。

【図２】統合コントローラの制御ブロック図。

【図３】駆動モータ消費電力・回生電力制限値算出部Ｃ
の制御ブロック図。

【符号の説明】Ｓ１エンジンＳ３発電モータＳ４駆動モータＳ５バッテリＳ８発電モータコントローラＳ９駆動モータコントローラＳ１１エンジンコントローラＳ１２統合コントローラ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ６０Ｋ 6/04 ５１０Ｂ６０Ｋ 6/04 ５１０ 17/04 17/04 ＧＦ０２Ｄ 29/06 Ｆ０２Ｄ 29/06 ＤＬ 45/00 ３７２ 45/00 ３７２ＦＦターム(参考） 3D039 AA03 AB01 AB27 3G084 BA02 DA04 DA07 EC03 FA03 FA05 FA10 3G093 AA07 BA14 CA05 DA06 DB05 DB19 EC02 FA12 5H115 PA01 PA12 PC06 PG04 PI16 PI24 PI29 PI30 PO02 PO06 PO09 PU08 PU24 PU26 PU29 PV10 QA01 QI04 QI09 QN03 QN06 QN08 QN13 QN21 QN22 QN23 QN27 RB26 RE03 TB03 TI01 TI05 TI06 TI10 TO21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料を消費して発電を行う発電装置と、車両の駆動輪に連結される駆動モータと、前記発電装置と前記駆動モータとに電気的に接続される
蓄電装置と、を備えたハイブリッド車両の制御装置において、車速とアクセル開度とに基づいて前記駆動モータで消費
または回生する電力の目標値である駆動モータ電力目標
値を算出する駆動モータ電力目標値算出手段と、前記蓄電装置の充電電力または放電電力の目標値である
充放電電力目標値を算出する充放電電力目標値算出手段
と、前記蓄電装置の充電電力または放電電力の実際値である
充放電電力実際値を検出する充放電電力実際値検出手段
と、前記充放電電力目標値と前記充放電電力実際値との偏差
に基づいて充電電力または放電電力の補正値である充放
電電力補正値を算出する充放電電力補正値算出手段と、前記駆動モータ電力目標値と前記充放電電力目標値と前
記充放電電力補正値とに基づいて前記発電装置で発電ま
たは消費する電力の目標値である発電装置電力目標値を
算出する発電装置電力目標値算出手段と、前記発電装置電力目標値に基づいて前記発電装置に対す
る運転条件の指令値である発電装置指令値を算出する発
電装置指令値算出手段と、前記発電装置で発電または消費する電力の推定値である
発電装置電力推定値を算出する発電装置電力推定値算出
手段と、前記発電装置電力推定値を前記充放電電力補正値で補正
した値を、前記駆動モータで消費または回生することが
可能な電力の制限値である駆動モータ電力制限値として
算出する駆動モータ電力制限値算出手段と、前記駆動モータで消費または回生する電力が前記駆動モ
ータ電力目標値と前記駆動モータ電力制限値のいずれか
と一致するように前記駆動モータに対する運転条件の指
令値である駆動モータ指令値を算出する駆動モータ指令
値算出手段とを備えることを特徴とするハイブリッド車
両の制御装置。
【請求項２】前記駆動モータ電力制限値算出手段が、前
記発電装置電力推定値から発電側の値だけを発電側発電
装置電力推定値として算出する発電側発電装置電力推定
値算出手段と、前記充放電電力補正値から充電電力低減
側の値だけを充電電力低減側充放電電力補正値として算
出する充電電力低減側充放電電力補正値算出手段と、前
記発電側発電装置電力推定値と前記充電電力低減側充放
電電力補正値とに基づいて前記駆動モータで消費するこ
とが可能な電力の制限値である駆動モータ消費電力制限
値を算出する駆動モータ消費電力制限値算出手段とを含
んで構成され、前記駆動モータ指令値算出手段は、前記
駆動モータで消費する電力が前記駆動モータ電力目標値
と前記駆動モータ消費電力制限値のうちより小さい側と
一致するように前記駆動モータ指令値を算出することを
特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両の制御装
置。
【請求項３】前記駆動モータ電力制限値算出手段が、前
記発電装置電力推定値から電力消費側の値だけを電力消
費側発電装置電力推定値として算出する電力消費側発電
装置電力推定値算出手段と、前記充放電電力補正値から
放電電力低減側の値だけを放電電力低減側充放電電力補
正値として算出する放電電力低減側充放電電力補正値算
出手段と、前記電力消費側発電装置電力推定値と前記放
電電力低減側充放電電力補正値とに基づいて前記駆動モ
ータで回生することが可能な電力の制限値である駆動モ
ータ回生電力制限値を算出する駆動モータ回生電力制限
値算出手段とを含んで構成され、前記駆動モータ指令値
算出手段は、前記駆動モータで回生する電力が前記駆動
モータ電力目標値と前記駆動モータ回生電力制限値のう
ちより小さい側と一致するように前記駆動モータ指令値
を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の
ハイブリッド車両の制御装置。
【請求項４】前記発電装置が、エンジンとこのエンジン
の出力軸に連結される発電モータとからなり、前記発電
装置指令値算出手段が、前記発電装置電力目標値を前記
発電モータの効率で補正した値を、前記エンジンの駆動
出力または被駆動出力の目標値であるエンジン出力目標
値として算出するエンジン出力目標値算出手段と、前記
エンジン出力目標値とエンジン回転速度とに基づいて前
記エンジンに対するトルク指令値であるエンジントルク
指令値を算出するエンジントルク指令値算出手段と、前
記エンジン出力目標値に基づいて前記発電モータに対す
る回転速度指令値である発電モータ回転速度指令値を算
出する発電モータ回転速度指令値算出手段とを含んで構
成され、前記発電装置電力推定値算出手段が、前記エン
ジンの駆動出力または被駆動出力の推定値であるエンジ
ン出力推定値を算出するエンジン出力推定値算出手段
と、前記エンジン出力推定値を前記発電モータの効率で
補正した値を、前記発電モータで発電または消費する電
力の推定値である発電モータ電力推定値として算出する
発電モータ電力推定値算出手段とを含んで構成されるこ
とを特徴とする請求項１から第３までのいずれか一つに
記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項５】前記エンジン出力推定値算出手段は、前記
エンジン出力目標値に遅れフィルタ処理を施した値を前
記エンジン出力推定値として算出することを特徴とする
請求項４に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項６】前記発電モータの効率を予め記憶させた発
電モータ効率記憶手段を備え、前記エンジン出力目標値
算出手段と前記発電モータ電力推定値算出手段とが、前
記発電モータ効率記憶手段に記憶されている発電モータ
の効率を共通に使用することを特徴とする請求項４また
は５に記載のハイブリッド車両の制御装置。
【請求項７】前記蓄電装置の放電可能電力の最大値であ
る放電可能電力最大値を算出する放電可能電力最大値算
出手段を備え、前記駆動モータ消費電力制限値算出手段
が、前記発電側発電装置電力推定値と前記充電電力低減
側充放電電力補正値と前記放電可能電力最大値とに基づ
いて前記駆動モータ消費電力制限値を算出することを特
徴とする請求項２に記載のハイブリッド車両の制御装
置。
【請求項８】前記蓄電装置の充電可能電力の最大値であ
る充電可能電力最大値を算出する充電可能電力最大値算
出手段を備え、前記駆動モータ回生電力制限値算出手段
が、前記電力消費側発電装置電力推定値と前記放電電力
低減側充放電電力補正値と前記充電可能電力最大値とに
基づいて前記駆動モータ回生電力制限値を算出すること
を特徴とする請求項３に記載のハイブリッド車両の制御
装置。