JP2010220350A - 発電制御装置、及び発電制御方法 - Google Patents
発電制御装置、及び発電制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010220350A JP2010220350A JP2009063007A JP2009063007A JP2010220350A JP 2010220350 A JP2010220350 A JP 2010220350A JP 2009063007 A JP2009063007 A JP 2009063007A JP 2009063007 A JP2009063007 A JP 2009063007A JP 2010220350 A JP2010220350 A JP 2010220350A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- power generation
- torque
- engine
- engine torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- 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
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
Abstract
【課題】回転速度とエンジントルクとの関係において、より広い領域で、回転速度の上昇を可能にする。
【解決手段】エンジン1によって駆動される発電機2の目標発電電力P*を算出し、目標発電電力P*を達成するのに必要となる目標エンジントルクTe*を算出し、目標発電電力P*を達成するのに必要となる目標回転数N*を算出し、目標回転数N*を達成するのに必要となる目標発電トルクTg*を算出し、目標エンジントルクTe*に応じてエンジン1を駆動制御すると共に、目標発電トルクTg*に応じて発電機2を駆動制御する。そして、目標発電電力P*が増加することで、目標エンジントルクTe*、目標回転数N*、及び目標発電トルクTg*が増加したら、増加後の目標回転数N*を達成するまでの間、目標発電トルクTg*を減少補正すると共に、目標エンジントルクTe*を増加補正する。
【選択図】図7
【解決手段】エンジン1によって駆動される発電機2の目標発電電力P*を算出し、目標発電電力P*を達成するのに必要となる目標エンジントルクTe*を算出し、目標発電電力P*を達成するのに必要となる目標回転数N*を算出し、目標回転数N*を達成するのに必要となる目標発電トルクTg*を算出し、目標エンジントルクTe*に応じてエンジン1を駆動制御すると共に、目標発電トルクTg*に応じて発電機2を駆動制御する。そして、目標発電電力P*が増加することで、目標エンジントルクTe*、目標回転数N*、及び目標発電トルクTg*が増加したら、増加後の目標回転数N*を達成するまでの間、目標発電トルクTg*を減少補正すると共に、目標エンジントルクTe*を増加補正する。
【選択図】図7
Description
本発明は、発電制御装置、及び発電制御方法に関するものである。
エンジンによって駆動される発電機を備え、この発電機で所望の電力を得るハイブリッド車両がある。先ず、所望の電力を得るために必要な目標エンジントルク及び目標回転速度を算出し、この目標回転速度を達成するのに必要な目標発電トルクを算出し、目標エンジントルクに応じてエンジンを駆動制御し、且つ目標発電トルクに応じて発電機を駆動制御する。そして、目標エンジントルク及び目標回転速度が変化したら、変化後の目標回転速度を達成するまでは、変化前の目標発電トルクを維持する(特許文献1参照)。
ところで、効率的な発電を行うためには、回転速度とエンジントルクとの関係における最適燃費線に沿ってエンジンを運転することが望ましい。この最適燃費線には、エンジントルクの上昇によって回転速度を上昇させる第一の領域と、エンジントルクの上昇によらず発電トルクの変化によって回転速度を上昇させる第二の領域とがある。
したがって、上記特許文献1に記載された従来技術のように、変化後の目標回転速度を達成するまで、変化前の目標発電トルクを維持する、つまり発電トルクの変化を抑制してしまうと、前述した第二の領域にあるときに、回転速度を上昇させることができない。
本発明の課題は、回転速度とエンジントルクとの関係において、より広い領域で、回転速度の上昇を可能にすることである。
したがって、上記特許文献1に記載された従来技術のように、変化後の目標回転速度を達成するまで、変化前の目標発電トルクを維持する、つまり発電トルクの変化を抑制してしまうと、前述した第二の領域にあるときに、回転速度を上昇させることができない。
本発明の課題は、回転速度とエンジントルクとの関係において、より広い領域で、回転速度の上昇を可能にすることである。
本発明に係る発電制御装置は、先ず、発電機の目標電力を達成するのに必要となる目標エンジントルクを算出し、目標電力を達成するのに必要となるエンジン又は発電機の目標回転速度を算出し、目標回転速度を達成するのに必要となる目標発電トルクを算出する。そして、目標エンジントルクに応じてエンジンを駆動制御すると共に、目標発電トルクに応じて発電機を駆動制御する。但し、目標電力が増加することで、目標エンジントルク、目標回転速度、及び目標発電トルクが増加したら、増加後の目標回転速度を達成するまでの間、目標発電トルクを減少補正すると共に、目標エンジントルクを増加補正する。
本発明によれば、変化後の目標回転速度を達成するまで、変化前の目標発電トルクを維持するとしても、目標エンジントルクを増加補正することで、エンジントルクと発電トルクとが均衡して回転速度が上昇しないといった事態を回避できる。すなわち、回転速度とエンジントルクとの関係において、より広い領域で、回転速度の上昇を可能にすることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《実施形態》
《構成》
図1は、電気自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)の概略構成である。
エンジン1は、駆動力を発電機2へ伝達する。
発電機2は、エンジン1の駆動力によって回転し発電する。また、エンジン1の始動時にクランキングさせることや、エンジン1を発電機2の駆動力を用いて力行させることもできる。
発電機インバータ3は、発電機2とバッテリ4、駆動インバータ5に接続され、発電機2が発電する交流の電力を直流に変換、また、逆変換を行う。
《実施形態》
《構成》
図1は、電気自動車(HEV:Hybrid Electric Vehicle)の概略構成である。
エンジン1は、駆動力を発電機2へ伝達する。
発電機2は、エンジン1の駆動力によって回転し発電する。また、エンジン1の始動時にクランキングさせることや、エンジン1を発電機2の駆動力を用いて力行させることもできる。
発電機インバータ3は、発電機2とバッテリ4、駆動インバータ5に接続され、発電機2が発電する交流の電力を直流に変換、また、逆変換を行う。
バッテリ4は、発電機2及び駆動モータ6の間で、回生電力の充電(入力)や駆動電力の放電(出力)を行う。
駆動インバータ5は、バッテリ4、発電機インバータ3から供給される直流の電力を、駆動モータ6の交流電流に変換、逆変換を行う。
駆動モータ6は、駆動力を発生し減速機7を介して駆動輪8に駆動力を伝達する。車両の走行時には、駆動輪8の回転によって駆動モータ6を回転させるときに、回転エネルギを回生できる。
駆動インバータ5は、バッテリ4、発電機インバータ3から供給される直流の電力を、駆動モータ6の交流電流に変換、逆変換を行う。
駆動モータ6は、駆動力を発生し減速機7を介して駆動輪8に駆動力を伝達する。車両の走行時には、駆動輪8の回転によって駆動モータ6を回転させるときに、回転エネルギを回生できる。
エンジンコントローラ11は、システムコントローラ12から指令される目標エンジントルクを実現するために、エンジン1の回転数や温度などの信号に応じて、エンジン1のスロットル、点火時期、燃料噴射量を調整する。
発電機コントローラ13は、システムコントローラ12から指令される目標発電トルクを実現するために、発電機2の回転数や電圧などの状態に応じて、発電機インバータ3をスイッチング制御する。
発電機コントローラ13は、システムコントローラ12から指令される目標発電トルクを実現するために、発電機2の回転数や電圧などの状態に応じて、発電機インバータ3をスイッチング制御する。
バッテリコントローラ14は、バッテリ4へ充放電される電流や電圧を元に充電状態(SOC:State Of Charge)を計測し、システムコントローラ12へ出力する。また、バッテリ4の温度や内部抵抗、SOCに応じて入力可能パワー、出力可能パワーを算出しシステムコントローラ12へ出力する。
駆動コントローラ15は、システムコントローラ12から指令される目標駆動トルクを実現するために、駆動モータ6の回転数や電圧などの状態に応じて、駆動インバータ5をスイッチング制御する。
駆動コントローラ15は、システムコントローラ12から指令される目標駆動トルクを実現するために、駆動モータ6の回転数や電圧などの状態に応じて、駆動インバータ5をスイッチング制御する。
システムコントローラ12は、運転者のアクセル操作量、車速、勾配などの車両状態、バッテリコントローラ14からのSOC、入力可能パワー、出力可能パワー、発電機2の発電電力などに応じて、駆動モータ6へ目標駆動トルクを指令する。さらに、バッテリ4へ充電、駆動モータ6へ供給するための目標発電電力を算出する。
システムコントローラ12内の発電制御部16では、目標発電電力を実現するために、エンジン1への目標エンジントルク、発電機コントローラ13への目標発電トルクを算出する。
図2は、発電制御処理を示すフローチャートである。
図3は、発電制御処理を示すブロック線図である。
図4は、上限値TeLIMの算出処理示すフローチャートである。
システムコントローラ12内の発電制御部16では、目標発電電力を実現するために、エンジン1への目標エンジントルク、発電機コントローラ13への目標発電トルクを算出する。
図2は、発電制御処理を示すフローチャートである。
図3は、発電制御処理を示すブロック線図である。
図4は、上限値TeLIMの算出処理示すフローチャートである。
次に、発電制御部16で実行する発電制御処理を、図2のフローチャートに従って説明する。
先ずステップS100では、バッテリ4のSOC、車両の走行状態、エンジン1の運転状態などに基づいて、目標発電電力P*を算出する。
続くステップS101では、目標発電電力P*に応じてエンジン1及び発電機2の運転点、つまり目標回転数(回転速度)N*及び目標エンジントルクTe*を算出する。基本的には、エンジン1の出力が最も効率の良い運転点となるように決定する。
先ずステップS100では、バッテリ4のSOC、車両の走行状態、エンジン1の運転状態などに基づいて、目標発電電力P*を算出する。
続くステップS101では、目標発電電力P*に応じてエンジン1及び発電機2の運転点、つまり目標回転数(回転速度)N*及び目標エンジントルクTe*を算出する。基本的には、エンジン1の出力が最も効率の良い運転点となるように決定する。
図5は、運転点の例である。
実線は最も効率の良い運転点を結んだ線(最適燃費線)であり、破線は等しい出力(電力)を結んだ線である。目標発電電力が決まると、図5の各出力において最適燃費線上の一点が、運転点として決定されることになる。
続くステップS102では、目標回転数N*を実現するのに必要となる目標発電トルクTg*を算出する。回転数制御には、PID制御やP制御+外乱オブザーバなどを用いることで、定常偏差なく実回転数Nを目標回転数N*に追従させることができる。目標発電トルクTg*の符号は、発電側の値をプラス、力行側の値をマイナスとする。
実線は最も効率の良い運転点を結んだ線(最適燃費線)であり、破線は等しい出力(電力)を結んだ線である。目標発電電力が決まると、図5の各出力において最適燃費線上の一点が、運転点として決定されることになる。
続くステップS102では、目標回転数N*を実現するのに必要となる目標発電トルクTg*を算出する。回転数制御には、PID制御やP制御+外乱オブザーバなどを用いることで、定常偏差なく実回転数Nを目標回転数N*に追従させることができる。目標発電トルクTg*の符号は、発電側の値をプラス、力行側の値をマイナスとする。
続くステップS103では、目標発電トルクTgを下限値TgLIMで制限する、つまり目標発電トルクTgを下限値TgLIMまで減少補正する。
下限値TgLIMは、バッテリ出力可能パワーPbと実回転数Nより、下記(1)式を満たすように決定する。バッテリ出力可能パワーPbの符号は、バッテリへの充電(入力)をプラス、バッテリからの放電(出力)をマイナスとしている。
TgLIM≦N/Pb …………(1)
上記(1)式によれば、バッテリ出力可能パワーPbが大きいほど、下限値TgLIMが小さくなる。したがって、バッテリ4の充電率が高いほど、目標発電トルクTg*の減少補正量が大きくなる。
下限値TgLIMは、バッテリ出力可能パワーPbと実回転数Nより、下記(1)式を満たすように決定する。バッテリ出力可能パワーPbの符号は、バッテリへの充電(入力)をプラス、バッテリからの放電(出力)をマイナスとしている。
TgLIM≦N/Pb …………(1)
上記(1)式によれば、バッテリ出力可能パワーPbが大きいほど、下限値TgLIMが小さくなる。したがって、バッテリ4の充電率が高いほど、目標発電トルクTg*の減少補正量が大きくなる。
下限値TgLIMは、走行抵抗相当パワーPrにより、下記(2)式のように決定する。なお、走行抵抗相当パワーPrは、車両の走行を妨げる方向の走行抵抗をプラスとしている。
TgLIM≧N/(Pb−Pr) …………(2)
上記(2)式によれば、走行抵抗パワーPrが大きいほど、下限値TgLIMが大きくなる。したがって、上り勾配などで車両の走行抵抗が大きいほど、目標発電トルクTg*の減少補正量が小さくなる。
上記(1)式、(2)式を満たすように決定された下限値TgLIMで目標発電トルクTgを制限し、発電機コントローラ13に指令する。
TgLIM≧N/(Pb−Pr) …………(2)
上記(2)式によれば、走行抵抗パワーPrが大きいほど、下限値TgLIMが大きくなる。したがって、上り勾配などで車両の走行抵抗が大きいほど、目標発電トルクTg*の減少補正量が小さくなる。
上記(1)式、(2)式を満たすように決定された下限値TgLIMで目標発電トルクTgを制限し、発電機コントローラ13に指令する。
続くステップS104では、目標回転数N*と実回転数Nとの差分ΔN(=N*−N)に応じて、エンジントルク補正量ΔTeを算出する。ここで、ΔN≦0であれば、ΔTe=0とし、ΔN>0であれば、ΔNに応じてΔTeを算出する。そして、差分ΔNが大きいほど、エンジントルク補正量ΔTeを大きくする。具体的には、P制御やPD制御などを用いる。
続くステップS105では、エンジントルク補正量ΔTeを上限値TeLIMで制限する。この上限値TeLIMの算出については後述する。
続くステップS106では、目標エンジントルクTe*にエンジントルク補正量ΔTeを加算した値を、新たな目標エンジントルクTe*として、エンジンコントローラ11に指令する。すなわち、エンジントルク補正量ΔTeの加算によって、目標エンジントルクTe*を増加補正する。
続くステップS105では、エンジントルク補正量ΔTeを上限値TeLIMで制限する。この上限値TeLIMの算出については後述する。
続くステップS106では、目標エンジントルクTe*にエンジントルク補正量ΔTeを加算した値を、新たな目標エンジントルクTe*として、エンジンコントローラ11に指令する。すなわち、エンジントルク補正量ΔTeの加算によって、目標エンジントルクTe*を増加補正する。
次に、上限値TeLIMの算出処理を、図4のフローチャートに従って説明する。
先ずステップS201では、目標エンジントルクTe*と下限値TgLIMとの総和が、所定値thより小さいか否かを判定する。判定結果が(Te*+TgLIM)≧thであれば、ステップS202に移行し、(Te*+TgLIM)<thであれば、ステップS203に移行する。
ステップS202では、上限値TeLIMを0とする。
ステップS203では、上限値TeLIMを{th−(Te*+TgLIM)}とする。
なお、所定値thは、実回転数Nが目標回転数N*と一致するまでの間で、回転数の追従ために確保すべきトルクを設計値として設定する。例えば、回転数の応答時定数tを設計値として、エンジン1と発電機2のイナーシャの合計をJとした場合に、下記(3)式のように決定しても良い。
th=J/t …………(3)
先ずステップS201では、目標エンジントルクTe*と下限値TgLIMとの総和が、所定値thより小さいか否かを判定する。判定結果が(Te*+TgLIM)≧thであれば、ステップS202に移行し、(Te*+TgLIM)<thであれば、ステップS203に移行する。
ステップS202では、上限値TeLIMを0とする。
ステップS203では、上限値TeLIMを{th−(Te*+TgLIM)}とする。
なお、所定値thは、実回転数Nが目標回転数N*と一致するまでの間で、回転数の追従ために確保すべきトルクを設計値として設定する。例えば、回転数の応答時定数tを設計値として、エンジン1と発電機2のイナーシャの合計をJとした場合に、下記(3)式のように決定しても良い。
th=J/t …………(3)
《作用》
一般に、効率的な発電を行う場合、回転速度とエンジントルクとの関係における最適燃費線に沿ってエンジン1を運転することが望ましい。
図6は、最適燃費線に沿った運転例ある。
最適燃費線には、エンジントルクの上昇によって回転速度を上昇させる第一の領域(点P1→点P2)と、エンジントルクの上昇によらず発電トルクの変化によって回転速度を上昇させる領域(点P2→点P3)とがある。
一般に、効率的な発電を行う場合、回転速度とエンジントルクとの関係における最適燃費線に沿ってエンジン1を運転することが望ましい。
図6は、最適燃費線に沿った運転例ある。
最適燃費線には、エンジントルクの上昇によって回転速度を上昇させる第一の領域(点P1→点P2)と、エンジントルクの上昇によらず発電トルクの変化によって回転速度を上昇させる領域(点P2→点P3)とがある。
図7は、点P1から点P2へと運転点を変化させる場合のタイムチャートである。
先ず、目標発電電力P*が増加することで、目標エンジントルクTe*、目標回転数N*、目標発電トルクTg*が増加したとする。このとき、変化後の目標回転数N*を達成するまでは、変化前の目標発電トルクTg*を維持する。このとき、最適燃費線の第一の領域にあるため、エンジントルクの上昇によって回転数を上昇させることができる。したがって、スムーズに回転数が上昇し、目標回転数N*を達成したら、発電トルクの制限を解除することで、発電電力を増加させ、所望の電力を得ることができる。
先ず、目標発電電力P*が増加することで、目標エンジントルクTe*、目標回転数N*、目標発電トルクTg*が増加したとする。このとき、変化後の目標回転数N*を達成するまでは、変化前の目標発電トルクTg*を維持する。このとき、最適燃費線の第一の領域にあるため、エンジントルクの上昇によって回転数を上昇させることができる。したがって、スムーズに回転数が上昇し、目標回転数N*を達成したら、発電トルクの制限を解除することで、発電電力を増加させ、所望の電力を得ることができる。
図8は、点P2から点P3へと運転点を変化させる場合のタイムチャートである。
先ず、目標発電電力P*が増加することで、目標エンジントルクTe*、目標回転速度N*、目標発電トルクTg*が増加したとする。このとき、変化後の目標回転数N*を達成するまでは、変化前の目標発電トルクTg*を維持する。しかしながら、このときは、最適燃費線の第二の領域にあるため、エンジントルクの上昇によらず、発電トルクの変化によって回転数を上昇させなければならない。したがって、エンジントルクと発電トルクとが均衡し、回転数が上昇しないので、所望の電力が得られなくなる。
先ず、目標発電電力P*が増加することで、目標エンジントルクTe*、目標回転速度N*、目標発電トルクTg*が増加したとする。このとき、変化後の目標回転数N*を達成するまでは、変化前の目標発電トルクTg*を維持する。しかしながら、このときは、最適燃費線の第二の領域にあるため、エンジントルクの上昇によらず、発電トルクの変化によって回転数を上昇させなければならない。したがって、エンジントルクと発電トルクとが均衡し、回転数が上昇しないので、所望の電力が得られなくなる。
図9は、本実施形態のタイムチャートである。
本実施形態では、増加後の目標回転数N*を達成するまでの間、目標発電トルクを制限すると共に、目標エンジントルクTe*を増加補正する。これにより、エンジントルクが上昇するので、回転数が上昇し、発電電力を増加させることができる。すなわち、エンジントルクと発電トルクとが均衡して回転数が上昇しないといった事態を回避できる。そして、目標回転数N*を達成したら、つまり実回転数Nと目標回転数N*との差分が0になったら、目標エンジントルクTe*に対する増加補正を終了する。
本実施形態では、増加後の目標回転数N*を達成するまでの間、目標発電トルクを制限すると共に、目標エンジントルクTe*を増加補正する。これにより、エンジントルクが上昇するので、回転数が上昇し、発電電力を増加させることができる。すなわち、エンジントルクと発電トルクとが均衡して回転数が上昇しないといった事態を回避できる。そして、目標回転数N*を達成したら、つまり実回転数Nと目標回転数N*との差分が0になったら、目標エンジントルクTe*に対する増加補正を終了する。
なお、目標回転数N*を達成するまで、発電トルクを変化前の値に減少補正すると、前述した第二の領域にあるときには、目標エンジントルクTe*の増加補正だけで回転数Nを上昇させることになる。しかしながら、エンジントルクの応答速度は、一般的に発電機2の応答速度よりも遅く、またエンジン1が出力可能なトルクにも限界があって、エンジントルクを増加させられない場合もあるため、目標回転数N*への応答性が遅くなる可能性もある。
そこで、発電トルクを変化前の値よりも小さくなるように減少補正する、つまりエンジン1に対する負荷を軽減することで、目標回転数N*への応答性を向上させる。但し、発電トルクを減少補正すると、それだけ発電効率が低下することになる。
そこで、バッテリ4の出力可能パワーが十分に大きいときほど、つまり充電率が高いときほど、発電トルクの減少補正量を大きくする。これにより、一時的に発電電力が低下したり、又はバッテリ4からの電力消費が増加したりするが、バッテリ4の充電率に応じた減少補正量とすることで、バッテリ4の損傷や劣化を防ぐことができる。さらに、駆動モータ6を回生ブレーキとして機能させることを抑制できるので、車両が急激に減速することも防げる。
そこで、バッテリ4の出力可能パワーが十分に大きいときほど、つまり充電率が高いときほど、発電トルクの減少補正量を大きくする。これにより、一時的に発電電力が低下したり、又はバッテリ4からの電力消費が増加したりするが、バッテリ4の充電率に応じた減少補正量とすることで、バッテリ4の損傷や劣化を防ぐことができる。さらに、駆動モータ6を回生ブレーキとして機能させることを抑制できるので、車両が急激に減速することも防げる。
図10は、発電トルクを0まで制限した場合のタイムチャートである。
アクセルペダルの踏み込みに応じて、目標発電電力が増加したときに、エンジントルクを増加させると共に、発電トルクを0まで減少させることで、回転数が速やかに追従し、目標発電電力P*を達成することができる。車両としては、発電電力(=駆動電力)が一時的に低下するが、駆動モータ6で回生ブレーキを行うことがないので、車両が急に減速することはない。その後、速やかに目標発電電力での発電が再開されるので、バッテリ4への充電、又は駆動モータ6への給電によって、速やかに加速させることができる。
さらに、上り勾配などで車両の走行抵抗が大きいほど、発電トルクの減少補正量を小さくする。これにより、上り勾配を走行していても、車両が減速することを抑制できる。
アクセルペダルの踏み込みに応じて、目標発電電力が増加したときに、エンジントルクを増加させると共に、発電トルクを0まで減少させることで、回転数が速やかに追従し、目標発電電力P*を達成することができる。車両としては、発電電力(=駆動電力)が一時的に低下するが、駆動モータ6で回生ブレーキを行うことがないので、車両が急に減速することはない。その後、速やかに目標発電電力での発電が再開されるので、バッテリ4への充電、又は駆動モータ6への給電によって、速やかに加速させることができる。
さらに、上り勾配などで車両の走行抵抗が大きいほど、発電トルクの減少補正量を小さくする。これにより、上り勾配を走行していても、車両が減速することを抑制できる。
図11は、発電トルクを0まで制限しない場合のタイムチャートである。
アクセルペダルの踏み込みに応じて、目標発電電力が増加したときに、エンジントルクを増加させると共に、発電トルクを減少させることで、回転数が速やかに追従し、目標発電電力P*を達成することができる。このとき、発電トルクの減少補正を、走行抵抗に応じた下限値TgLIMで制限する。これにより、駆動モータ6は走行抵抗に相当するトルクを出力することができるため、車両の減速を抑制することができる。
また、運転点は最適燃費線に沿って決定されているので、目標エンジントルクTe*を増加補正することは、燃費の低下に繋がってします。そこで、増加補正量ΔTeを上限値TeLIMで制限することで、可及的に最適燃費線に沿った運転が可能となる。
アクセルペダルの踏み込みに応じて、目標発電電力が増加したときに、エンジントルクを増加させると共に、発電トルクを減少させることで、回転数が速やかに追従し、目標発電電力P*を達成することができる。このとき、発電トルクの減少補正を、走行抵抗に応じた下限値TgLIMで制限する。これにより、駆動モータ6は走行抵抗に相当するトルクを出力することができるため、車両の減速を抑制することができる。
また、運転点は最適燃費線に沿って決定されているので、目標エンジントルクTe*を増加補正することは、燃費の低下に繋がってします。そこで、増加補正量ΔTeを上限値TeLIMで制限することで、可及的に最適燃費線に沿った運転が可能となる。
図12は、エンジントルクの増加補正量を制限した場合のタイムチャートである。
エンジントルクの増加補正量を上限値TeLIMで制限することで、最適燃費線からの逸脱を最小限に抑制し、燃費の低下を抑制することができる。
また、エンジントルク補正量ΔTeを除けば、実回転数Nを目標回転数N*に追従させるためのトルクは、最適燃費線に沿った補正前の目標エンジントルクTe*と、下限値TgLIMで制限された目標発電トルクTg*との総和(Te*+TgLIM)である。そこで、この総和(Te*+TgLIM)が、設計者が決定するパラメータである所定値thより大きければ、目標エンジントルクTe*を増加補正しなくても、設計者の所望と応答トルクが得られることになる。したがって、このときは、増加補正量ΔTeを0にする。一方、総和(Te*+TgLIM)が所定値thより小さければ、その差分を増加補正量ΔTeの上限値TeLIMとして増加補正を行う。これにより、発電電力の応答性を確保しつつ、最適燃費線からの逸脱を最小限に抑制し、燃費の低下を抑制することができる。
エンジントルクの増加補正量を上限値TeLIMで制限することで、最適燃費線からの逸脱を最小限に抑制し、燃費の低下を抑制することができる。
また、エンジントルク補正量ΔTeを除けば、実回転数Nを目標回転数N*に追従させるためのトルクは、最適燃費線に沿った補正前の目標エンジントルクTe*と、下限値TgLIMで制限された目標発電トルクTg*との総和(Te*+TgLIM)である。そこで、この総和(Te*+TgLIM)が、設計者が決定するパラメータである所定値thより大きければ、目標エンジントルクTe*を増加補正しなくても、設計者の所望と応答トルクが得られることになる。したがって、このときは、増加補正量ΔTeを0にする。一方、総和(Te*+TgLIM)が所定値thより小さければ、その差分を増加補正量ΔTeの上限値TeLIMとして増加補正を行う。これにより、発電電力の応答性を確保しつつ、最適燃費線からの逸脱を最小限に抑制し、燃費の低下を抑制することができる。
《応用例》
本実施形態では、発電機2の実回転数Nと目標回転数N*とを比較しているが、これに限定されるものではなく、発電機2はエンジン1と共に回転するので、エンジン1の実回転数と目標回転数とを比較してもよい。
また、本実施形態では、実回転数Nと目標回転数N*との差分に応じて、目標エンジントルクTe*を増加補正しているが、これに限定されるものではなく、予め設定された固定値を用いてもよい。
本実施形態では、発電機2の実回転数Nと目標回転数N*とを比較しているが、これに限定されるものではなく、発電機2はエンジン1と共に回転するので、エンジン1の実回転数と目標回転数とを比較してもよい。
また、本実施形態では、実回転数Nと目標回転数N*との差分に応じて、目標エンジントルクTe*を増加補正しているが、これに限定されるものではなく、予め設定された固定値を用いてもよい。
《効果》
以上より、ステップS100の処理が「目標電力算出手段」に対応し、ステップS101の処理が「目標エンジントルク算出手段」に対応し、ステップS101の処理が「目標回転速度算出手段」に対応する。また、ステップS102の処理が「目標発電トルク算出手段」に対応し、エンジンコントローラ11、発電機コントローラ13、及び発電制御部16が「制御手段」に対応する。また、ステップS103の処理が「目標発電トルク補正手段」に対応し、ステップS104〜S106の処理が「目標エンジントルク補正手段」に対応し、エンジンコントローラ11が「検出手段」に対応する。
以上より、ステップS100の処理が「目標電力算出手段」に対応し、ステップS101の処理が「目標エンジントルク算出手段」に対応し、ステップS101の処理が「目標回転速度算出手段」に対応する。また、ステップS102の処理が「目標発電トルク算出手段」に対応し、エンジンコントローラ11、発電機コントローラ13、及び発電制御部16が「制御手段」に対応する。また、ステップS103の処理が「目標発電トルク補正手段」に対応し、ステップS104〜S106の処理が「目標エンジントルク補正手段」に対応し、エンジンコントローラ11が「検出手段」に対応する。
(1)エンジンと、該エンジンによって駆動される発電機と、該発電機で発電する目標電力を算出する目標電力算出手段と、前記目標電力を達成するのに必要となる前記エンジンの目標エンジントルクを算出する目標エンジントルク算出手段と、前記エンジン及び前記発電機の何れか一方を回転基準対象とし、前記目標電力を達成するのに必要となる前記回転基準対象の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段と、前記目標回転速度を達成するのに必要となる前記発電機の目標発電トルクを算出する目標発電トルク算出手段と、前記目標エンジントルクに応じて前記エンジンを駆動制御すると共に、前記目標発電トルクに応じて前記発電機を駆動制御する制御手段と、前記目標電力が増加することで、前記目標エンジントルク、前記目標回転速度、及び前記目標発電トルクが増加したら、増加後の前記目標回転速度を達成するまでの間、前記目標発電トルクを減少補正する目標発電トルク補正手段と、該目標発電トルク補正手段が前記目標発電トルクを減少補正している間、前記目標エンジントルクを増加補正する目標エンジントルク補正手段と、を備える。
これによれば、変化後の目標回転速度を達成するまで、変化前の目標発電トルクを維持するとしても、目標エンジントルクを増加補正することで、エンジントルクと発電トルクとが均衡して回転速度が上昇しないといった事態を回避できる。すなわち、回転速度とエンジントルクとの関係において、より広い領域で、回転速度の上昇を可能にすることができる。
(2)前記回転基準対象の回転速度を検出する検出手段を備え、前記目標エンジントルク補正手段は、前記検出手段で検出した回転速度と前記目標回転速度との差分が大きいほど、前記目標エンジントルクの増加補正量を大きくする。
これにより、増加補正量の過不足を防ぐことができる。
(3)前記目標発電トルク補正手段は、前記発電機で発電した電力を充電するバッテリの充電率が高いほど、前記目標発電トルクの減少補正量を大きくする。
これにより、バッテリの損傷や劣化を防ぐことができる。
これにより、増加補正量の過不足を防ぐことができる。
(3)前記目標発電トルク補正手段は、前記発電機で発電した電力を充電するバッテリの充電率が高いほど、前記目標発電トルクの減少補正量を大きくする。
これにより、バッテリの損傷や劣化を防ぐことができる。
(4)前記目標発電トルク補正手段は、車両の走行抵抗が大きいほど、前記目標発電トルクの減少補正量を小さくする。
これにより、上り勾配を走行していても、車両が減速することを抑制できる。
(5)前記目標エンジントルク補正手段は、前記目標エンジントルクの増加補正量を上限値以下に制限する。
これにより、最適燃費線からの逸脱を最小限に抑制し、燃費の低下を抑制することができる。
これにより、上り勾配を走行していても、車両が減速することを抑制できる。
(5)前記目標エンジントルク補正手段は、前記目標エンジントルクの増加補正量を上限値以下に制限する。
これにより、最適燃費線からの逸脱を最小限に抑制し、燃費の低下を抑制することができる。
(6)前記目標エンジントルク補正手段は、増加補正前の前記目標エンジントルクと減少補正後の前記目標発電トルクとの総和が所定値より小さいか否かを判定し、前記総和が前記所定値より小さいときには、双方の差分を前記目標エンジントルクの増加補正量とし、前記総和が前記所定値より大きいときには、前記目標エンジントルクの増加補正量を0にする。
これにより、発電電力の応答性を確保しつつ、最適燃費線からの逸脱を最小限に抑制し、燃費の低下を抑制することができる。
これにより、発電電力の応答性を確保しつつ、最適燃費線からの逸脱を最小限に抑制し、燃費の低下を抑制することができる。
(7)エンジンによって駆動される発電機の目標電力を算出し、前記目標電力を達成するのに必要となる目標エンジントルクを算出し、前記目標電力を達成するのに必要となる前記エンジン又は前記発電機の目標回転速度を算出し、前記目標回転速度を達成するのに必要となる目標発電トルクを算出し、前記目標エンジントルクに応じて前記エンジンを駆動制御すると共に、前記目標発電トルクに応じて前記発電機を駆動制御し、前記目標電力が増加することで、前記目標エンジントルク、前記目標回転速度、及び前記目標発電トルクが増加したら、増加後の前記目標回転速度を達成するまでの間、前記目標発電トルクを減少補正すると共に、前記目標エンジントルクを増加補正する。
これによれば、変化後の目標回転速度を達成するまで、変化前の目標発電トルクを維持するとしても、目標エンジントルクを増加補正することで、エンジントルクと発電トルクとが均衡して回転速度が上昇しないといった事態を回避できる。すなわち、回転速度とエンジントルクとの関係において、より広い領域で、回転速度の上昇を可能にすることができる。
これによれば、変化後の目標回転速度を達成するまで、変化前の目標発電トルクを維持するとしても、目標エンジントルクを増加補正することで、エンジントルクと発電トルクとが均衡して回転速度が上昇しないといった事態を回避できる。すなわち、回転速度とエンジントルクとの関係において、より広い領域で、回転速度の上昇を可能にすることができる。
1 エンジン
2 発電機
4 バッテリ
11 エンジンコントローラ
12 システムコントローラ
13 発電機コントローラ
16 発電制御部
P* 目標発電電力
Pr 走行抵抗パワー
Pb バッテリ出力可能パワー
N* 目標回転数
N 発電機実回転数
Te* 目標エンジントルク
ΔTe エンジントルク増加補正量
TeLIM 上限値
Tg 目標発電トルク
TgLIM 下限値
th 所定値
2 発電機
4 バッテリ
11 エンジンコントローラ
12 システムコントローラ
13 発電機コントローラ
16 発電制御部
P* 目標発電電力
Pr 走行抵抗パワー
Pb バッテリ出力可能パワー
N* 目標回転数
N 発電機実回転数
Te* 目標エンジントルク
ΔTe エンジントルク増加補正量
TeLIM 上限値
Tg 目標発電トルク
TgLIM 下限値
th 所定値
Claims (7)
- エンジンと、該エンジンによって駆動される発電機と、
該発電機で発電する目標電力を算出する目標電力算出手段と、前記目標電力を達成するのに必要となる前記エンジンの目標エンジントルクを算出する目標エンジントルク算出手段と、前記エンジン及び前記発電機の何れか一方を回転基準対象とし、前記目標電力を達成するのに必要となる前記回転基準対象の目標回転速度を算出する目標回転速度算出手段と、前記目標回転速度を達成するのに必要となる前記発電機の目標発電トルクを算出する目標発電トルク算出手段と、前記目標エンジントルクに応じて前記エンジンを駆動制御すると共に、前記目標発電トルクに応じて前記発電機を駆動制御する制御手段と、
前記目標電力が増加することで、前記目標エンジントルク、前記目標回転速度、及び前記目標発電トルクが増加したら、増加後の前記目標回転速度を達成するまでの間、前記目標発電トルクを減少補正する目標発電トルク補正手段と、
該目標発電トルク補正手段が前記目標発電トルクを減少補正している間、前記目標エンジントルクを増加補正する目標エンジントルク補正手段と、を備えることを特徴とする発電制御装置。 - 前記回転基準対象の回転速度を検出する検出手段を備え、
前記目標エンジントルク補正手段は、前記検出手段で検出した回転速度と前記目標回転速度との差分が大きいほど、前記目標エンジントルクの増加補正量を大きくすることを特徴とする請求項1に記載の発電制御装置。 - 前記目標発電トルク補正手段は、前記発電機で発電した電力を充電するバッテリの充電率が高いほど、前記目標発電トルクの減少補正量を大きくすることを特徴とする請求項1又は2に記載の発電制御装置。
- 前記目標発電トルク補正手段は、車両の走行抵抗が大きいほど、前記目標発電トルクの減少補正量を小さくすることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の発電制御装置。
- 前記目標エンジントルク補正手段は、前記目標エンジントルクの増加補正量を上限値以下に制限することを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の発電制御装置。
- 前記目標エンジントルク補正手段は、増加補正前の前記目標エンジントルクと減少補正後の前記目標発電トルクとの総和が所定値より小さいか否かを判定し、前記総和が前記所定値より小さいときには、双方の差分を前記目標エンジントルクの増加補正量とし、前記総和が前記所定値より大きいときには、前記目標エンジントルクの増加補正量を0にすることを特徴とする請求項5に記載の発電制御装置。
- エンジンによって駆動される発電機の目標電力を算出し、前記目標電力を達成するのに必要となる目標エンジントルクを算出し、前記目標電力を達成するのに必要となる前記エンジン又は前記発電機の目標回転速度を算出し、前記目標回転速度を達成するのに必要となる目標発電トルクを算出し、前記目標エンジントルクに応じて前記エンジンを駆動制御すると共に、前記目標発電トルクに応じて前記発電機を駆動制御し、
前記目標電力が増加することで、前記目標エンジントルク、前記目標回転速度、及び前記目標発電トルクが増加したら、増加後の前記目標回転速度を達成するまでの間、前記目標発電トルクを減少補正すると共に、前記目標エンジントルクを増加補正することを特徴とする発電制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009063007A JP2010220350A (ja) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | 発電制御装置、及び発電制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009063007A JP2010220350A (ja) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | 発電制御装置、及び発電制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010220350A true JP2010220350A (ja) | 2010-09-30 |
Family
ID=42978578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009063007A Pending JP2010220350A (ja) | 2009-03-16 | 2009-03-16 | 発電制御装置、及び発電制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010220350A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015166220A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-24 | マツダ株式会社 | ハイブリッド車の制御装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11122710A (ja) * | 1997-10-14 | 1999-04-30 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の発電制御装置 |
JPH11136806A (ja) * | 1997-10-27 | 1999-05-21 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の発電制御装置 |
JP2001238305A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車輌の制御装置 |
JP2003020972A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-24 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | ハイブリッド車両の発電制御装置 |
JP2003134894A (ja) * | 2001-10-22 | 2003-05-09 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | 車両用発電機の制御装置 |
JP2008189090A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Denso Corp | 車両用制御装置 |
-
2009
- 2009-03-16 JP JP2009063007A patent/JP2010220350A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11122710A (ja) * | 1997-10-14 | 1999-04-30 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の発電制御装置 |
JPH11136806A (ja) * | 1997-10-27 | 1999-05-21 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車両の発電制御装置 |
JP2001238305A (ja) * | 2000-02-23 | 2001-08-31 | Nissan Motor Co Ltd | ハイブリッド車輌の制御装置 |
JP2003020972A (ja) * | 2001-07-04 | 2003-01-24 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | ハイブリッド車両の発電制御装置 |
JP2003134894A (ja) * | 2001-10-22 | 2003-05-09 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | 車両用発電機の制御装置 |
JP2008189090A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Denso Corp | 車両用制御装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015166220A (ja) * | 2014-03-04 | 2015-09-24 | マツダ株式会社 | ハイブリッド車の制御装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6213511B2 (ja) | 電動車両及びその制御方法 | |
JP5454789B2 (ja) | 電動車両の制御装置 | |
US9114726B2 (en) | Vehicle and method for controlling vehicle | |
US9168915B2 (en) | Vehicle and method for controlling vehicle | |
WO2012039167A1 (ja) | 電動車両の発電制御装置 | |
JP5987846B2 (ja) | ハイブリッド車両 | |
JP6156303B2 (ja) | ハイブリッド車両 | |
JP2010143310A (ja) | シリーズハイブリッド電気自動車の発電制御装置 | |
JP2017178056A (ja) | 車両の走行駆動装置 | |
JP2006280161A (ja) | ハイブリッド電気自動車用回生制御装置 | |
JP2010141997A (ja) | 電動車両およびその制御方法 | |
JPWO2012144061A1 (ja) | 車両および車両用制御方法 | |
JP2013151247A (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP6164090B2 (ja) | 車両 | |
JP2014007905A (ja) | 電動機駆動システムの制御装置 | |
JP5552970B2 (ja) | ハイブリッド車両の制御装置 | |
JP2012045996A (ja) | ハイブリッド車両の発電制御装置 | |
JP2011168226A (ja) | シリーズハイブリッド車両の制御装置 | |
JP2011239629A (ja) | 電動車両の制御装置 | |
JP2010220350A (ja) | 発電制御装置、及び発電制御方法 | |
JP5057279B2 (ja) | ハイブリッド車両の駆動制御装置 | |
JP2013006430A (ja) | ハイブリッド車両およびその制御方法 | |
JP5771895B2 (ja) | 車両用発電機の制御方法及び発電制御装置 | |
JP5699841B2 (ja) | ハイブリッド自動車 | |
KR20190075693A (ko) | 하이브리드 차량용 동력배분 제어 시스템 및 그 제어방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20100917 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130618 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20131015 |