JP3050072B2 - Generator control device for hybrid electric vehicle - Google Patents
Generator control device for hybrid electric vehicleInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、エンジン及びモータを
併載するハイブリッド電気自動車に関し、特に、エンジ
ンによって駆動されモータやバッテリに電力を供給する
発電機を制御する発電機制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid electric vehicle equipped with an engine and a motor, and more particularly to a generator control device for controlling a generator driven by an engine and supplying electric power to a motor and a battery.
【0002】[0002]
【従来の技術】ハイブリッド電気自動車のうちシリーズ
ハイブリッド車(SHV)と呼ばれるシステム構成にお
いては、車両走行用モータに対し、車載バッテリのみな
らず車載のエンジン駆動発電機からも駆動電力が供給さ
れる。エンジン駆動発電機は、エンジン及びこのエンジ
ンにより駆動される発電機から構成されており、発電機
の発電出力はバッテリ及びモータ双方に供給できる。さ
らに、WOT(wide open throttle:スロットル全開)
にて運転することにより、エンジンの回転数をその負荷
である発電機の界磁電流のみによって制御することが可
能になり、従って発電機の発電出力をその界磁電流によ
って制御することができる。さらに、WOT運転によ
り、燃費やエミッションを良好とすることができる。2. Description of the Related Art In a system configuration called a series hybrid vehicle (SHV) among hybrid electric vehicles, driving power is supplied to a vehicle driving motor not only from a vehicle-mounted battery but also from a vehicle-mounted engine driving generator. The engine-driven generator includes an engine and a generator driven by the engine, and the power output of the generator can be supplied to both the battery and the motor. In addition, WOT (wide open throttle)
, It becomes possible to control the number of revolutions of the engine only by the field current of the generator, which is the load, and therefore the power output of the generator can be controlled by the field current. Further, the fuel efficiency and emission can be improved by the WOT operation.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】特に、本願出願人が特
願平5−237547号等にて提案している技術におい
ては、まず、ある制御周期にてモータ出力が検出され平
滑される。さらに、得られた平滑値(平均値等)に応じ
て設定された制御目標値に基づき、つぎの制御周期にお
ける発電機の発電出力が制御される。このような制御を
行うことにより、バッテリの充放電収支を概ねバランス
させることができ、従ってバッテリの充電状態(SO
C)を概ね所定範囲内に維持することができるから、バ
ッテリの長寿命化や、外部電源による充電頻度の抑制を
実現できる。また、モータ出力の検出値をそのまま発電
機の発電出力の制御目標として使用するのではなく、モ
ータ出力の検出値に平滑等の処理を施した上で発電機の
発電出力の制御目標として使用しているため、エンジン
の回転数変動を抑制でき、ひいてはエンジンのエミッシ
ョンを改善できる他、ガソリンエンジン車と同様のドラ
イブフィーリングの実現等も達成できる。In particular, in the technique proposed by the applicant of the present invention in Japanese Patent Application No. 5-23747, the motor output is first detected and smoothed in a certain control cycle. Further, the power generation output of the generator in the next control cycle is controlled based on the control target value set according to the obtained smoothed value (average value or the like). By performing such control, the charge / discharge balance of the battery can be substantially balanced, and therefore the state of charge (SO
Since C) can be maintained within a substantially predetermined range, it is possible to realize a longer battery life and a reduction in the frequency of charging by an external power supply. In addition, the detected value of the motor output is not used as it is as the control target of the power output of the generator, but is used as a control target of the power output of the generator after performing processing such as smoothing on the detected value of the motor output. As a result, it is possible to suppress engine speed fluctuations, thereby improving engine emissions, and achieve a drive feeling similar to that of a gasoline engine vehicle.
【0004】しかしながら、このような方法のみでは、
モータや発電機の定格設定に起因した問題が発生するこ
とがある。すなわち、発電出力の制御目標に高々発電機
の最大発電出力相当値しか設定できないため、モータ出
力検出値の平滑値が発電機の最大発電出力を上回る状況
下では、発電機の最大発電出力と制御目標値の差に相当
する分をバッテリからの放電により担わねばならず、バ
ッテリの充放電収支に放電側へのアンバランスが生じて
しまう。これは、バッテリの長寿命化や外部電源による
充電頻度の抑制といった利点を阻害すると共に、顕著な
場合にはバッテリの過放電に伴うバッテリ電圧の低下や
モータ出力の低下を招く。[0004] However, only by such a method,
Problems due to motor and generator rating settings may occur. In other words, only the maximum power generation output value of the generator can be set as the control target of the power generation output at most. Therefore, when the smoothed value of the motor output detection value exceeds the maximum power generation output of the generator, the maximum power generation output of the generator and the control Discharge from the battery must be responsible for the difference between the target values, and the charge / discharge balance of the battery will be unbalanced toward the discharge side. This impairs the advantages of extending the life of the battery and suppressing the frequency of charging by an external power supply, and in a remarkable case, lowers the battery voltage and motor output due to overdischarge of the battery.
【0005】この問題を克服するためには、発電機の最
大発電出力をモータの最大出力に対して大きめに、ある
いは少なくとも同程度に設定すればよい。しかし、この
ような設定は、発電機やバッテリの小形化の面で、合理
的ではない。すなわち、モータを大電力で駆動しなけれ
ばならないような状況の発生頻度は日常使用ではさほど
高くないのであるから、発電機の定格は車両に要求され
る巡行性能を満たせるよう設定するのが、発電機の小形
化の面に加え、発電出力を受け入れるバッテリの小形化
の面でも、合理的である。一方で、高加速が要求された
場合にこれに応えるためには、モータを大電力駆動でき
るよう設計しなければならない。このように、巡行性能
に応じて求められる発電機の定格は、通常、要求加速性
能に応じて設定されるモータの定格に比べ、1/3程度
の小さな値に設定される。このような定格設定を前提と
した場合、先に述べたバッテリの充放電収支のアンバラ
ンスは、従来は回避困難であった。[0005] To overcome this problem, the maximum power output of the generator may be set to a value larger than, or at least about the same as, the maximum output of the motor. However, such a setting is not rational in terms of miniaturization of a generator and a battery. In other words, the frequency at which the motor must be driven by large power is not so high in daily use, so the generator rating should be set to satisfy the cruising performance required for the vehicle. In addition to miniaturization of the machine, it is reasonable in terms of miniaturization of the battery that receives the power generation output. On the other hand, if high acceleration is required, the motor must be designed to be driven with high power. As described above, the generator rating required according to the cruising performance is usually set to a value as small as about 1/3 of the rating of the motor set according to the required acceleration performance. On the premise of such a rating setting, the above-described imbalance in the charge and discharge balance of the battery has conventionally been difficult to avoid.
【0006】また、エンジンにはWOT運転できない領
域がある。すなわち、モータへの要求出力が小さい時に
は、エンジンのスロットルを閉じなければこの要求出力
をエンジン駆動発電機単独で賄うことはできず、スロッ
トルを閉じるとWOTラインから外れるため燃費の悪化
等が生じる。Further, the engine has an area where WOT operation cannot be performed. That is, when the required output to the motor is small, the required output cannot be covered by the engine-driven generator alone unless the throttle of the engine is closed. When the throttle is closed, the required output is deviated from the WOT line, so that fuel efficiency is deteriorated.
【0007】本発明は、このような問題点を解決するこ
とを課題としてなされたものであり、モータ出力の平滑
値がエンジン駆動発電機の最大発電出力を上回った場合
に、バッテリの放電出力に注目して制御を行うことによ
り、発電機やバッテリを小形に保ちつつ、バッテリの充
放電収支のアンバランスをさらに低減し、以てバッテリ
の長寿命化や外部電源による充電頻度の抑制を達成し、
併せてバッテリの過放電に伴うバッテリ電圧の低下やモ
ータ出力の低下を防止することを第1の目的とする。本
発明は、モータ出力が大きな高負荷走行からモータ出力
が小さな中低負荷走行に移行した直後等における発電出
力の制御により、騒音を低減してドライブフィーリング
上の違和感を軽減すると共に、バッテリ電圧の上昇に伴
う損失発生や電圧保護機能の起動を防ぐことを第2の目
的とする。本発明は、高負荷走行から中低負荷走行に移
行しつつあるとき等の発電出力の制御により、モータ出
力が大きく低下しつつある時に発電出力が大きく増加す
ることによる違和感を防止することを第3の目的とす
る。本発明は、モータ出力の平滑値がエンジンを高効率
運転できる最小発電出力を下回った場合に、エンジン駆
動発電機の発電出力の制御により、エンジンが低い効率
で運転されることを防ぎ燃費の悪化等を防ぐと共に、バ
ッテリの充放電収支をバランスさせることを第4の目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and when the smoothed value of the motor output exceeds the maximum power output of the engine-driven generator, the discharge output of the battery is reduced. By focusing on the control, the imbalance in the charge and discharge balance of the battery can be further reduced while keeping the generator and battery small, thereby achieving a longer battery life and a reduction in the frequency of charging by an external power supply. ,
A first object is to prevent a decrease in battery voltage and a decrease in motor output due to overdischarge of the battery. The present invention reduces the noise and the uncomfortable feeling on the drive feeling by controlling the power generation output immediately after shifting from high-load running with a large motor output to medium-low load running with a small motor output, and reduces the battery voltage. It is a second object to prevent the occurrence of loss and activation of the voltage protection function due to the rise of the voltage. The present invention is to control the power generation output during transition from high-load running to medium-low load running, etc., to prevent discomfort caused by a large increase in power generation output when the motor output is greatly reduced. This is the purpose of 3. According to the present invention, when the smoothed value of the motor output falls below the minimum power generation output at which the engine can be operated with high efficiency, control of the power generation output of the engine-driven generator prevents the engine from operating at low efficiency and deteriorates fuel efficiency. A fourth object is to prevent the above and the like, and to balance the charge and discharge balance of the battery.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明の発電機制御装置は、直前の制御周期
におけるモータ出力の指標値の平滑値に基づき今回の制
御周期における発電出力の制御目標を設定する手段と、
設定された制御目標が発電機から供給し得る最大発電出
力を上回るか下回るかを判定する手段と、上回ると判定
された場合に、最大発電出力以下となるよう上記制御目
標を減少補正すると共に、減少補正前の制御目標から減
少補正後の制御目標を減じた値を充放電収支管理用変数
に加算する手段と、下回ると判定された場合に、最大発
電出力から上記制御目標を減じた値以下の量を充放電収
支管理用変数から減ずると共に減じた分を上記制御目標
に加算する手段と、上記制御目標に応じて発電機の発電
出力を制御する手段と、を備えることを特徴とする。In order to achieve the above object, a generator control device according to the present invention is arranged such that a power generation output in a current control cycle is determined based on a smoothed value of an index value of a motor output in a previous control cycle. Means for setting a control target for
Means for determining whether the set control target is higher or lower than the maximum power output that can be supplied from the generator, and if it is determined to exceed, while reducing and correcting the control target to be equal to or less than the maximum power output, A means for adding a value obtained by subtracting the control target after the decrease correction from the control target before the decrease correction to the variable for charge / discharge balance management, and when it is determined that the control target is less than the value obtained by subtracting the above-mentioned control target from the maximum power generation output. And a means for controlling the power output of the generator in accordance with the control target.
【0009】本発明の発電機制御装置は、上記設定され
た制御目標が上記最大発電出力を下回っている場合に、
上記最大発電出力以下の値を有しモータ消費電力が低下
しているにもかかわらず発電出力が増大するときの騒音
の増大感を抑制するため或いはバッテリ電圧の上昇を抑
制するための発電目標制限値を上記加算補正後の制御目
標が上回ることとならないよう、上記設定された制御目
標への加算量を制限する手段を備えることを特徴とす
る。The generator control device of the present invention has the above-described setting.
When the control objectives is below the maximum power output,
Reduced motor power consumption have a value below the maximum power output
Noise when power generation output increases despite
To suppress the feeling of increase in
In order to prevent the control target after the addition correction from exceeding the power generation target limit value for controlling the control target, means for limiting the amount of addition to the set control target is provided.
【0010】本発明の発電機制御装置は、上記設定され
た制御目標が最大発電出力を下回っている場合に、上記
加算補正後の制御目標が発電出力とモータ出力との差が
所定限度内に収まるよう定められた発電目標増加量制限
値以上増加しないよう、上記設定された制御目標への加
算量を制限する手段を備えることを特徴とする。The generator control device of the present invention has the above-described setting.
When the control objectives is below the maximum power output, the
The control target after the addition correction is the difference between the power generation output and the motor output.
Power generation target increase limit set to be within specified limits
It is characterized by comprising means for limiting the amount of addition to the set control target so as not to increase by more than the value .
【0011】本発明の発電機制御装置は、設定された制
御目標がエンジンを高効率運転し得る最小発電出力を上
回るか下回るかを判定する手段と、下回ると判定された
場合に、上記制御目標を0又は最小発電出力以上の値に
強制設定すると共に、強制設定前の制御目標から強制設
定後の制御目標を減じた値を充放電収支管理用変数に加
算する手段と、上回ると判定された場合に、最大発電出
力から上記制御目標を減じた値以下の量だけ充放電収支
管理用変数を減ずると共に減じた分を上記制御目標を加
算する手段と、を備えることを特徴とする。The generator control device according to the present invention includes means for determining whether a set control target is higher or lower than a minimum power generation output capable of operating the engine with high efficiency, and, if determined to be lower, the control target. Means for forcibly setting to 0 or a value equal to or more than the minimum power generation output, and adding a value obtained by subtracting the control target after the forcible setting from the control target before the forcible setting to the charge / discharge balance management variable. In this case, there is provided a means for reducing the charge / discharge balance management variable by an amount equal to or less than the value obtained by subtracting the control target from the maximum power generation output, and adding the control target to the reduced amount.
【0012】本発明の発電機制御装置は、モータ出力が
最小発電出力を実質的に下回ったことを直前の制御周期
におけるモータ出力の上記指標値に基づき検出する手段
と、下回ったことが検出された場合に、エンジンをアイ
ドリングさせ又は停止させる手段と、モータ出力が最小
発電出力を実質的に上回ったことを上記指標値に基づき
検出する手段と、上回ったことが検出された場合に上記
制御目標を最小発電出力以上の値に強制設定する手段
と、を備えることを特徴とする。[0012] generator control apparatus of the present invention, the control period immediately before that motor output falls below the minimum power output substantially
Means for detecting based on the index value of the motor output in the above, means for idling or stopping the engine when it is detected that the motor output has fallen below, and the above-mentioned index indicating that the motor output has substantially exceeded the minimum power generation output. It is characterized by comprising means for detecting based on the value, and means for forcibly setting the control target to a value equal to or higher than the minimum power generation output when exceeding the value is detected.
【0013】[0013]
【作用】本発明においては、まず、直前の制御周期にお
けるモータ出力の指標値平滑値に基づき、今回の制御周
期における発電出力の制御目標が設定される。設定され
た制御目標は、発電機から供給し得る最大発電出力と比
較される。その結果、上回ると判定された場合、制御目
標は最大発電出力以下となるよう減少補正される。ま
た、減少補正前の制御目標から減少補正後の制御目標を
減じた値は、充放電収支管理用変数に加算される。発電
出力の制御が補正された制御目標に従い実行されると、
バッテリの充放電収支が一時的に放電側に傾く。このア
ンバランスは、後の制御周期において補償される。すな
わち、モータ出力の指標値の平滑値に基づき設定された
制御目標が最大発電出力を下回ると判定された場合、充
放電収支管理用変数の値を低減すると共に低減分だけ制
御目標が増大補正される。この制御目標に基づき発電制
御が行われると、従前の制御周期で発生したバッテリ放
電が補償される結果、バッテリの充放電収支がこれまで
の放電側からよりバランス状態に近い収支に修正され
る。このように、本発明においては、バッテリの充放電
収支のアンバランスが低減されるから、バッテリの長寿
命化、外部電源による充電頻度の抑制、バッテリの過放
電防止といった作用が発生する。また、発電機やバッテ
リを大形化させることもない。In the present invention, first, a control target of the power generation output in the current control cycle is set based on the index value smoothed value of the motor output in the immediately preceding control cycle. The set control target is compared with the maximum power output that can be supplied from the generator. As a result, if it is determined that the output exceeds the control target, the control target is reduced and corrected so as to be equal to or less than the maximum power generation output. A value obtained by subtracting the control target after the decrease correction from the control target before the decrease correction is added to the variable for charge / discharge balance management. When the control of the power generation output is executed according to the corrected control target,
The charge / discharge balance of the battery temporarily tilts toward the discharge side. This imbalance is compensated in a later control cycle. That is, when it is determined that the control target set based on the smoothed value of the index value of the motor output is lower than the maximum power generation output, the value of the charge / discharge balance management variable is reduced, and the control target is increased and corrected by the reduced amount. You. When the power generation control is performed based on this control target, the battery discharge generated in the previous control cycle is compensated, and as a result, the charge / discharge balance of the battery is corrected to a balance closer to the balanced state from the previous discharge side. As described above, in the present invention, the imbalance of the charge / discharge balance of the battery is reduced, so that effects such as prolonging the life of the battery, suppressing the frequency of charging by the external power supply, and preventing overdischarge of the battery are generated. Also, the size of the generator and the battery is not increased.
【0014】本発明においては、また、バッテリ放電の
補償を行うべき制御周期において発電出力の制御目標の
増大補正量が制限される。In the present invention, the amount of correction for increasing the control target of the power generation output is limited in the control cycle in which the battery discharge is to be compensated.
【0015】第1に、増大補正量を制限することによっ
て、制御目標が許容出力を上回らないようにする。この
許容出力は、最大発電出力以下の値に設定する。このよ
うにした場合、例えば高負荷走行から中低負荷走行に移
行した直後等のように直前の制御周期に比べモータ出力
が低下している制御周期において、発電目標、ひいては
発電出力の増加に伴う騒音の顕在化が防止される。これ
は、ドライブフィーリング上の違和感の軽減につなが
る。また、発電出力の増加に伴いバッテリ電圧が上昇す
るとバッテリの充電効率の低下により損失が発生する
が、本発明においてはこのような損失も防止される。さ
らに、バッテリの過充電やバッテリにおけるガス発生防
止等の観点からバッテリ電圧上昇時に発電を停止させる
ようなシステム構成を採用している場合には、そのよう
な保護機能の起動を防止できる。First, by limiting the increase correction amount, the control target is prevented from exceeding the allowable output. This allowable output is set to a value equal to or less than the maximum power generation output. In this case, for example, in a control cycle in which the motor output is lower than the immediately preceding control cycle, such as immediately after shifting from high-load running to medium-low-load running, the power generation target, and thus the power generation output increases. The appearance of noise is prevented. This leads to a reduction in discomfort in driving feeling. Further, when the battery voltage rises with an increase in the power generation output, a loss occurs due to a decrease in the charging efficiency of the battery. In the present invention, such a loss is also prevented. Further, in the case where a system configuration in which power generation is stopped when the battery voltage rises is adopted from the viewpoint of preventing overcharging of the battery and generation of gas in the battery, activation of such a protection function can be prevented.
【0016】第2に、増大補正量を制限することによっ
て、制御目標の増加量が許容増加量以上にならないよう
にする。このようにした場合、例えば高負荷走行から中
低負荷走行に移行していくとき等のように直前の制御周
期に比べモータ出力が大きく低下している時点において
も、発電目標、ひいては発電出力の急激な増加が生じな
いから違和感が発生しない。Second, by limiting the increase correction amount, the increase amount of the control target is prevented from exceeding the allowable increase amount. In this case, even when the motor output is greatly reduced compared to the immediately preceding control cycle, such as when shifting from high load traveling to medium to low load traveling, for example, the power generation target, and thus the power generation output There is no discomfort because no sudden increase occurs.
【0017】本発明においては、また、モータ出力の指
標値の平滑値に基づき設定された制御目標が、エンジン
を高効率運転し得る最小発電出力を上回るか下回るかが
判定される。下回ると判定された場合、制御目標は0又
は最小発電出力以上の値に強制設定される。これと共
に、強制設定前の制御目標と強制設定後の制御目標との
差、すなわち新たに発生する充放電収支のアンバランス
分が、充放電収支管理用変数に積算される。従って、エ
ンジンは高効率運転状態か停止(又はアイドリング)状
態のいずれかに制御されることになるから、エンジンが
低い効率で運転されることはなく、燃費の悪化等が防止
される。また、上回ると判定された場合、充放電収支管
理用変数の値が低減され低減した分だけ制御目標が補正
される。これにより、モータ出力低下時の発電目標補正
に伴いモータ出力と発電出力の間に差が生じ一時的にバ
ッテリの充放電収支が放電側又は充電側に傾いた場合で
あっても、このアンバランスが早期に解消される。In the present invention, it is determined whether the control target set based on the smoothed value of the index value of the motor output is higher or lower than the minimum power generation output capable of operating the engine with high efficiency. If it is determined to be lower, the control target is forcibly set to 0 or a value equal to or higher than the minimum power generation output. At the same time, the difference between the control target before the forcible setting and the control target after the forcible setting, that is, the newly generated imbalance of the charge / discharge balance is integrated into the charge / discharge balance management variable. Therefore, the engine is controlled to either the high-efficiency operation state or the stopped (or idling) state, so that the engine is not operated with low efficiency, and deterioration of fuel efficiency and the like are prevented. If it is determined that the value exceeds the value, the value of the charge / discharge balance management variable is reduced, and the control target is corrected by the reduced amount. As a result, a difference is generated between the motor output and the power generation output in accordance with the power generation target correction when the motor output decreases, and even if the charging / discharging balance of the battery is temporarily inclined to the discharging side or the charging side, the imbalance is maintained. Is resolved early.
【0018】本発明においては、あるいは、モータ出力
が最小発電出力と比較され、前者が後者を実質的に下回
ったと見なせる場合にエンジンがアイドリング乃至停止
制御される。その後モータ出力が最小発電出力を実質的
に上回るに至ると、最小発電出力以上の値を目標として
発電制御が実行される。従って、本発明においては、エ
ンジンが高効率運転状態か停止又はアイドリング状態の
いずれかに制御されることになるため、エンジンが低い
効率で運転されることがなく、燃費の悪化等が防止され
る。また、モータ出力の指標値の平滑値ではなくモータ
出力の指標値に基づきエンジンをアイドリング乃至停止
させているため、モータ出力が低下する期間とエンジン
がアイドリング乃至停止する期間とが一致することとな
り、エンジン騒音の顕在化、ひいてはドライブフィーリ
ングの悪化が防止される。In the present invention, alternatively, the motor output is compared with the minimum power generation output, and if the former can be considered to be substantially lower than the latter, the engine is idling or stopped. Thereafter, when the motor output substantially exceeds the minimum power generation output, the power generation control is executed with a target value equal to or higher than the minimum power generation output. Therefore, in the present invention, since the engine is controlled to either the high-efficiency operation state or the stop or idling state, the engine is not operated at low efficiency, and deterioration of fuel efficiency and the like are prevented. . Further, since the engine is idling or stopped based on the index value of the motor output instead of the smoothed value of the index value of the motor output, the period during which the motor output decreases and the period during which the engine is idling or stopping match. This makes it possible to prevent the engine noise from appearing and, consequently, the drive feeling from deteriorating.
【0019】[0019]
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について図面に
基づき説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0020】図1には、本発明を実施するのに適するS
HVのシステム構成が示されている。このシステムにお
いては、三相交流モータが車両走行用のモータ10とし
て使用されており、モータ10の出力軸はディファレン
シャルギア(デフ)12その他の機構を介して駆動輪1
4に連結されている。FIG. 1 shows an S suitable for practicing the present invention.
The system configuration of the HV is shown. In this system, a three-phase AC motor is used as a motor 10 for driving the vehicle, and an output shaft of the motor 10 is driven by a driving wheel 1 via a differential gear (diff) 12 and other mechanisms.
4.
【0021】モータ10の駆動電力源としては、バッテ
リ16及びエンジン駆動発電機18が搭載されている。
バッテリ16の放電出力やエンジン駆動発電機18の発
電出力はいずれも直流電力であり、インバータ20によ
り三相交流に変換された上でモータ10に供給される。
また、エンジン駆動発電機18の発電出力は、バッテリ
16の充電にも使用される。さらに、車両を回生制動す
る際にはモータ10にて回生された電力によりバッテリ
16が充電される。As a drive power source for the motor 10, a battery 16 and an engine drive generator 18 are mounted.
Both the discharge output of the battery 16 and the output of the engine-driven generator 18 are DC power, and are supplied to the motor 10 after being converted into three-phase AC by the inverter 20.
The power output of the engine-driven generator 18 is also used for charging the battery 16. Further, when the vehicle is regeneratively braked, the battery 16 is charged by the electric power regenerated by the motor 10.
【0022】エンジン駆動発電機18は、専らWOT運
転されるエンジン22及びこのエンジン22により駆動
される発電機24から構成されている。すなわち、エン
ジン22の出力は、増速機26により発電機24に適す
る回転数まで高められた上で、発電機24に供給され
る。この状態で発電機24に界磁電流Ifが供給される
と、発電機24から発電出力が得られる。この図では発
電機24として三相交流発電機が使用されており、その
発電出力は後段の整流器28により整流された上でイン
バータ20やバッテリ16に供給される。The engine-driven generator 18 is composed of an engine 22 exclusively driven by WOT and a generator 24 driven by the engine 22. That is, the output of the engine 22 is supplied to the generator 24 after being increased to a rotation speed suitable for the generator 24 by the speed increaser 26. When the field current If is supplied to the generator 24 in this state, a power generation output is obtained from the generator 24. In this figure, a three-phase AC generator is used as the generator 24, and the generated output is rectified by a rectifier 28 at the subsequent stage and then supplied to the inverter 20 and the battery 16.
【0023】モータ10の出力やエンジン駆動発電機1
8の発電出力、さらにはバッテリ16のSOCは、コン
トローラ30により制御乃至管理される。コントローラ
30は、モータ10の制御を担当するモータコントロー
ラ32と、エンジン駆動発電機18の制御を担当する発
電機コントローラ34から、構成されている。これらモ
ータコントローラ32及び発電機コントローラ34は、
動作に当たって互いに適宜情報を授受しあう。さらに、
バッテリ16のSOCの管理は、モータコントローラ3
2と発電機コントローラ34の協働により、すなわちモ
ータ出力に応じた発電出力の制御として、実行される。The output of the motor 10 and the engine-driven generator 1
The power generation output 8 and the SOC of the battery 16 are controlled or managed by the controller 30. The controller 30 includes a motor controller 32 that controls the motor 10 and a generator controller 34 that controls the engine generator 18. These motor controller 32 and generator controller 34
In the operation, information is appropriately exchanged with each other. further,
The SOC of the battery 16 is managed by the motor controller 3
2 and the generator controller 34 in cooperation, that is, as a control of the power generation output in accordance with the motor output.
【0024】モータコントローラ32は、車両操縦者か
らの加減速要求を示すアクセル量、ブレーキ量等を入力
する一方で、モータ10に付設した回転センサ36を用
いてモータ回転数Nを検出する。モータコントローラ3
2は、これらの情報に基づき、モータ10にて発生させ
るべき出力トルク、すなわちトルク指令を決定する。モ
ータコントローラ32は、決定したトルク指令に基づ
き、かつ電流センサ38により検出されるモータ電流I
Mを参照しながら、インバータ20による電力変換動作
を制御する。ここに、インバータ20は、所定個数のス
イッチング素子から構成されており、これらの素子のス
イッチング動作によって直流電圧を三相交流電流に変換
する機能を有している。従って、モータコントローラ3
2からインバータ20に対しスイッチング制御信号SW
を供給することにより、モータ10にてトルク指令を実
現させるために必要な電流となるよう、モータ電流IM
を制御できる。なお、以下の説明から明らかとなるよう
に、本発明はモータコントローラ32の動作の細部、例
えば回転センサ36や電流センサ38の有無やモータコ
ントローラ32の動作アルゴリズムにより限定されるべ
きものではない。The motor controller 32 inputs an accelerator amount, a brake amount, and the like indicating an acceleration / deceleration request from a vehicle operator, and detects a motor rotation speed N using a rotation sensor 36 attached to the motor 10. Motor controller 3
2 determines an output torque to be generated by the motor 10, that is, a torque command, based on the information. The motor controller 32 controls the motor current I based on the determined torque command and detected by the current sensor 38.
The power conversion operation by the inverter 20 is controlled with reference to M. Here, the inverter 20 is composed of a predetermined number of switching elements, and has a function of converting a DC voltage into a three-phase AC current by switching operations of these elements. Therefore, the motor controller 3
2 to the inverter 20 with the switching control signal SW
Is supplied to the motor 10 so that the current required for realizing the torque command in the motor 10 becomes the motor current IM.
Can be controlled. As will be apparent from the following description, the present invention should not be limited by the details of the operation of the motor controller 32, for example, the presence or absence of the rotation sensor 36 and the current sensor 38 and the operation algorithm of the motor controller 32.
【0025】この図のシステムにおいては、エンジン2
2を高効率で、すなわち燃費がよくエミッションも少な
い領域で、運転する方法を採用している。具体的には、
エンジン22を概ねWOTにて運転することにより、ス
ロットル操作による燃費悪化等を防止している。また、
エンジン22をWOT運転すると、エンジン駆動発電機
18の発電出力を発電機24の界磁電流Ifによって制
御できる。この図のシステムにおいては、発電機コント
ローラ34は、界磁電流Ifによってエンジン駆動発電
機18の発電出力を制御している。その際、発電機コン
トローラ34は、エンジン駆動発電機18の発電出力の
制御目標Pgへのフィードバックのため、エンジン22
からその回転数を入力している。In the system shown in FIG.
2 employs a method of operating with high efficiency, that is, in an area where fuel consumption is high and emission is low. In particular,
By operating the engine 22 generally at WOT, deterioration of fuel efficiency due to throttle operation is prevented. Also,
When the engine 22 performs the WOT operation, the output of the engine-driven generator 18 can be controlled by the field current If of the generator 24. In the system shown in this figure, the generator controller 34 controls the power output of the engine-driven generator 18 by the field current If. At this time, the generator controller 34 controls the engine 22 to feed back the power output of the engine-driven generator 18 to the control target Pg.
Input the number of rotations.
【0026】発電機コントローラ34は、制御目標Pg
を決定する際、上述のフィードバックを施す他に、モー
タ10の出力パワー又はインバータ20への入力電力
(以下、これらを総称して“モータ消費電力Pm”と呼
ぶ。モータ10以外の負荷(図示せず)による消費も含
む)を参照している。モータ消費電力Pmは、前述のト
ルク指令とモータ回転数Nを乗じることによって、ある
いはインバータ20への入力電流Iiとバッテリ電圧V
bを乗じることによって、得ることができる。発電機コ
ントローラ34は、このようにして得られるモータ消費
電力Pmを所定長Tを有する制御周期に亘って平滑(平
均)し、その結果得られる平均消費電力Paveを、そ
の次の制御周期における制御目標Pgとして用いる。発
電機コントローラ34は、決定された制御目標Pgがエ
ンジン駆動発電機18の発電出力として実現されるよ
う、エンジン回転数を参照しながら、界磁電流Ifを制
御する。なお、本発明は、モータ消費電力Pmに代え、
これを反映する他の指標を用いても実施することができ
る。例えば、モータ回転数(車速)Nやトルク指令又は
推定値を用いてもよい。車速又はモータ回転数Nを用い
ると、フィーリングがさらに良好になる。The generator controller 34 determines the control target Pg
Is determined, in addition to the above-described feedback, the output power of the motor 10 or the input power to the inverter 20 (hereinafter, these are collectively referred to as “motor power consumption Pm”. Consumption by zu) is included. The motor power consumption Pm is calculated by multiplying the above-mentioned torque command by the motor rotation speed N, or by input current Ii to inverter 20 and battery voltage V
can be obtained by multiplying by b. The generator controller 34 smoothes (averages) the motor power consumption Pm obtained as described above over a control cycle having a predetermined length T, and controls the average power consumption Pave obtained as a result in the next control cycle. Used as target Pg. The generator controller 34 controls the field current If while referring to the engine speed so that the determined control target Pg is realized as the power output of the engine-driven generator 18. In the present invention, instead of the motor power consumption Pm,
The present invention can be implemented using another index that reflects this. For example, a motor rotation speed (vehicle speed) N, a torque command, or an estimated value may be used. When the vehicle speed or the motor rotation speed N is used, the feeling is further improved.
【0027】このような制御を実現するため、図1にお
いては、整流器28の出力電流Igを検出する電流セン
サ40、バッテリ16の充放電電流Ibを検出する電流
センサ42、インバータ20への入力電流Iiを検出す
る電流センサ44、及びバッテリ16の端子電圧(従っ
て整流器28やインバータ20の端子電圧)Vbを検出
する電圧センサ46が用いられている。電流センサ44
の出力と電圧センサ46の出力の積IiVbは上述のよ
うにモータ消費電力Pmを表しているから、平均消費電
力Paveを決める基礎として利用できる。また、電流
センサ40の出力と電圧センサ46の出力の積IgVb
はエンジン駆動発電機18の発電出力を表しているか
ら、その目標制御の際にフィードバック量として使用で
きる。但し、これらのセンサは、本発明を実施するに当
たって必須ではない。In order to realize such control, in FIG. 1, the current sensor 40 for detecting the output current Ig of the rectifier 28, the current sensor 42 for detecting the charge / discharge current Ib of the battery 16, and the input current to the inverter 20 A current sensor 44 for detecting Ii and a voltage sensor 46 for detecting a terminal voltage Vb of the battery 16 (accordingly, a terminal voltage of the rectifier 28 and the inverter 20) are used. Current sensor 44
The product IiVb of the output of the voltage sensor 46 and the output of the voltage sensor 46 represents the motor power consumption Pm as described above, and can be used as a basis for determining the average power consumption Pave. Also, the product IgVb of the output of the current sensor 40 and the output of the voltage sensor 46
Represents the power output of the engine-driven generator 18 and can be used as a feedback amount during the target control. However, these sensors are not essential in practicing the present invention.
【0028】ところで、平均消費電力Paveは、エン
ジン駆動発電機18の最大発電出力PgMaxを上回る
ことがあり、また最小発電出力PgMinを下回ること
がある。最大発電出力PgMaxとは、発電機24等の
定格上、エンジン駆動発電機18から高効率で出力し得
る最大の発電出力をいい、最小発電出力PgMinと
は、エンジン駆動発電機18から高効率で出力し得る最
小の発電出力(例えばPgMaxの1/5程度)をい
う。上述のシステムでは、WOT運転によってエンジン
22の効率を維持しているため、発電出力とエンジン回
転数の関係や、最大発電出力PgMax及び最小発電出
力PgMinとエンジン回転数の関係は、図2に示され
るような関係となる。Incidentally, the average power consumption Pave may exceed the maximum power generation output PgMax of the engine drive generator 18, or may fall below the minimum power generation output PgMin. The maximum power output PgMax refers to the maximum power output that can be output from the engine-driven generator 18 with high efficiency due to the rating of the generator 24 and the like, and the minimum power output PgMax is the power that can be output from the engine-driven generator 18 with high efficiency. It refers to the minimum power generation output that can be output (for example, about 1/5 of PgMax). In the system described above, since the efficiency of the engine 22 is maintained by the WOT operation, the relationship between the power generation output and the engine speed, and the relationship between the maximum power output PgMax and the minimum power output PgMin and the engine speed are shown in FIG. The relationship is as follows.
【0029】従って、単純に平均消費電力Paveに従
い制御目標Pgを決定するのみでは、発電出力の不足や
エンジン22の運転効率低下が生じてしまう。例えば、
モータ消費電力Pmが顕著に大きな高負荷走行状態では
平均消費電力Paveが大きくなるため制御目標Pgが
最大発電出力PgMaxを上回ることがある。この場
合、エンジン駆動発電機18から実際に得られる発電出
力は最大発電出力PgMaxにとどまるため、制御目標
Pgと最大発電出力PgMaxの差に相当する分の電力
が、バッテリ16の放電により賄われる。この問題は、
モータ10の定格に比べて発電機24の定格を小さく設
定する際に、顕在化する。逆に、モータ消費電力Pmが
顕著に小さな低負荷走行状態では平均消費電力Pave
が小さくなるため制御目標Pgが最小発電出力PgMi
nを下回ることがある。この場合、エンジン駆動発電機
18から制御目標Pg相当の発電出力を得るためにはエ
ンジン22のスロットルを閉じなければならないため、
エンジン22の運転効率の劣化、従って燃費の悪化等が
生じてしまう。Therefore, simply determining the control target Pg according to the average power consumption Pave results in insufficient power generation output and a decrease in the operating efficiency of the engine 22. For example,
In a high-load running state in which the motor power consumption Pm is remarkably large, the average power consumption Pave becomes large, so that the control target Pg may exceed the maximum power generation output PgMax. In this case, the power generation output actually obtained from the engine drive generator 18 remains at the maximum power generation output PgMax, so that the power corresponding to the difference between the control target Pg and the maximum power generation output PgMax is covered by the discharge of the battery 16. This problem,
This becomes apparent when the rating of the generator 24 is set smaller than the rating of the motor 10. Conversely, in the low-load running state where the motor power consumption Pm is remarkably small, the average power consumption Pave
Becomes smaller, the control target Pg becomes the minimum power generation output PgMi.
n. In this case, the throttle of the engine 22 must be closed in order to obtain a power output corresponding to the control target Pg from the engine-driven generator 18.
Deterioration of the operation efficiency of the engine 22 and, consequently, deterioration of fuel efficiency and the like occur.
【0030】以下の各実施例においては、単純に平均消
費電力Paveに従い制御目標Pgを決定するのみだと
発電出力の不足やエンジン22の運転効率低下が生じる
ような状況下で、制御目標Pgに所定の操作を施すこと
により、これらの不具合を防止乃至緩和している。In each of the following embodiments, if the control target Pg is simply determined in accordance with the average power consumption Pave, the control target Pg may be reduced in a situation where the power generation output is insufficient or the operating efficiency of the engine 22 is reduced. These problems are prevented or mitigated by performing a predetermined operation.
【0031】第1実施例.図3には、本発明の第1実施
例において発電機コントローラ34により実行される制
御手順が示されている。この図に示されるように、発電
機コントローラ34はまず内蔵するタイマやサンプルデ
ータを0にクリアし(100)、その上で、所定長T秒
を有する1制御周期の間、モータ消費電力Pmをサンプ
リングする(104)。発電機コントローラ34は、内
蔵するタイマの計数値がT秒に至った時点で(10
2)、これまでにサンプリングしたモータ消費電力Pm
の平均を演算する(106)。このようにして、発電出
力の制御目標Pgを決定する基礎となる平均消費電力P
aveが得られる。First embodiment. FIG. 3 shows a control procedure executed by the generator controller 34 in the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, the generator controller 34 first clears the built-in timer and sample data to 0 (100), and then reduces the motor power consumption Pm for one control cycle having a predetermined length T seconds. Sampling is performed (104). When the count value of the built-in timer reaches T seconds, the generator controller 34 (10
2), motor power consumption Pm sampled so far
Is calculated (106). In this way, the average power consumption P as the basis for determining the control target Pg of the power generation output
ave is obtained.
【0032】発電機コントローラ34は、続いて、平均
消費電力Paveを最大発電出力PgMax及び最小発
電出力PgMinと比較する(108)。その結果、平
均消費電力Paveが最大発電出力PgMaxを上回る
ことを検出した場合、発電機コントローラ34は、バッ
テリ16の充放電収支を管理するための変数Pdに両者
の差Pave−PgMaxを積算し(110)、最大発
電出力PgMaxを制御目標Pgとしてエンジン駆動発
電機18の発電出力を制御する(112)。すなわち、
平均消費電力Paveが最大発電出力PgMaxを上回
っている場合にこの平均消費電力Paveをそのまま制
御目標Pgとしたとしてもエンジン駆動発電機18はこ
れを実現できないため、この場合は最大発電出力PgM
axを制御目標Pgに設定して界磁電流Ifを制御す
る。また、最大発電出力PgMaxを制御目標Pgとし
てエンジン駆動発電機18を制御すると、Pave−P
gMaxに相当する電力がバッテリ16の放電により担
われその充放電収支が放電側に傾くこととなるので、ど
の程度放電側に傾いたかを定量的に取り扱うべく、管理
用変数PdにPave−PgMaxを積算する。Next, the generator controller 34 compares the average power consumption Pave with the maximum power generation output PgMax and the minimum power generation output PgMin (108). As a result, when detecting that the average power consumption Pave exceeds the maximum power generation output PgMax, the generator controller 34 integrates the difference Pave-PgMax between the variables Pd for managing the charge / discharge balance of the battery 16 ( 110), the power generation output of the engine generator 18 is controlled using the maximum power generation output PgMax as the control target Pg (112). That is,
If the average power consumption Pave exceeds the maximum power generation output PgMax, the engine drive generator 18 cannot realize this even if the average power consumption Pave is used as the control target Pg as it is, so in this case, the maximum power generation output PgM
ax is set to the control target Pg to control the field current If. When the engine-driven generator 18 is controlled with the maximum power generation output PgMax as the control target Pg, Pave-P
Since the electric power corresponding to gMax is carried by the discharge of the battery 16 and the charge / discharge balance thereof is inclined toward the discharge side, Pave-PgMax is set as the management variable Pd in order to quantitatively handle the degree of inclination toward the discharge side. Integrate.
【0033】ステップ108において平均消費電力Pa
veが最小発電出力PgMinを下回ることを検出した
場合、発電機コントローラ34は、管理用変数Pdに平
均消費電力Paveを積算し(114)、制御目標Pg
を0としてエンジン駆動発電機18を制御する(11
6)。すなわち、平均消費電力Paveが最小発電出力
PgMinを下回っている場合にこの平均消費電力Pa
veをそのまま制御目標Pgとしてエンジン駆動発電機
18を制御すると、エンジン22のスロットルを閉じ側
に制御しなければならなくなり効率低下を招くから、こ
の場合はエンジン22をアイドリング又は停止させかつ
界磁電流Ifを0に制御することにより、エンジン駆動
発電機18の発電出力を0に制御する。これにより、低
効率運転による燃費の悪化等を回避できる。また、エン
ジン駆動発電機18の発電出力を0に制御すると、Pa
veに相当する電力がバッテリ16の放電により担われ
その充放電収支が放電側に傾くこととなるので、管理用
変数Pdに平均消費電力Paveを積算する。In step 108, the average power consumption Pa
When it is detected that ve falls below the minimum power generation output PgMin, the generator controller 34 integrates the average power consumption Pave with the management variable Pd (114), and the control target Pg
Is set to 0 to control the engine-driven generator 18 (11
6). That is, when the average power consumption Pave is lower than the minimum power generation output PgMin, the average power consumption Pave
If the engine drive generator 18 is controlled with the ve as it is as the control target Pg, the throttle of the engine 22 must be controlled to the closed side, resulting in a decrease in efficiency. In this case, the engine 22 is idled or stopped and the field current is reduced. By controlling If to 0, the output of the engine-driven generator 18 is controlled to 0. As a result, deterioration of fuel efficiency due to low-efficiency operation can be avoided. When the power output of the engine-driven generator 18 is controlled to 0, Pa
Since the power corresponding to ve is carried by the discharge of the battery 16 and the charge / discharge balance thereof is inclined toward the discharge side, the average power consumption Pave is integrated into the management variable Pd.
【0034】ステップ108において平均消費電力Pa
veが最小発電出力PgMin以上最大発電出力PgM
ax以下であることを検出した場合、発電機コントロー
ラ34は、従前の処理により管理用変数Pdに積算され
た量を利用して制御目標Pgを設定することにより、従
前の処理にてバッテリ16の充放電収支が放電側へ傾い
た分を補償する。具体的には、平均消費電力Paveと
管理用変数Pdの値のを加算値Prefを求め(11
8)、これを発電出力の制御目標Pgとしてエンジン駆
動発電機18を制御する(120)。その結果、管理用
変数Pdにより積算されていた電力に相当する電力量に
て、バッテリ16が充電される。従って、従前の処理に
て発生していた発電出力の不足分の積算値、すなわちモ
ータ消費電力Pmのうちバッテリ16の放電により賄わ
れていた部分が補償され、バッテリ16の充放電収支は
充放電がバランスした状態に戻る。また、充放電がバラ
ンスしたことを反映させるべく、ステップ120実行時
には併せて管理用変数Pdを0にリセットする(12
2)。In step 108, the average power consumption Pa
ve is greater than or equal to the minimum power generation output PgMin and the maximum power generation output PgM
ax or less, the generator controller 34 sets the control target Pg by using the amount integrated in the management variable Pd in the previous processing, thereby setting the battery 16 in the previous processing. The charge / discharge balance compensates for the inclination to the discharge side. Specifically, the sum of the average power consumption Pave and the value of the management variable Pd is determined as an addition value Pref (11).
8) Using this as the control target Pg of the power generation output, the engine drive generator 18 is controlled (120). As a result, the battery 16 is charged with the amount of power corresponding to the power accumulated by the management variable Pd. Therefore, the integrated value of the shortage of the power generation output generated in the previous process, that is, the portion of the motor power consumption Pm covered by the discharge of the battery 16 is compensated, and the charge and discharge balance of the battery 16 is changed. Returns to a balanced state. Also, in order to reflect the balance between charge and discharge, the control variable Pd is also reset to 0 at the time of execution of step 120 (12).
2).
【0035】但し、ステップ118〜122の処理のみ
だと、加算値Prefが最大発電出力PgMaxを上回
った場合に対処できない。すなわち、加算値Prefが
最大発電出力PgMaxを上回ってしまう場合に加算値
Prefを制御目標Pgとしてエンジン駆動発電機18
を制御したとしても、この制御目標Pgは実現され得な
い。そこで、この実施例では、ステップ122及び12
0に先立ち加算値Prefを最大発電出力PgMaxと
比較している(124)。その結果、加算値Prefが
最大発電出力PgMax以下であれば前述のステップ1
22及び120が実行される。逆に、加算値Prefが
最大発電出力PgMaxを上回っていれば、制御目標P
gを最大発電出力PgMaxに制限すべくステップ11
2が実行される。その際、併せてステップ110も実行
され、今回の発電によりバッテリ16に充電した電力量
に相当する電力PgMax−Paveが管理用変数Pd
から減ぜられる。However, only the processing of steps 118 to 122 cannot cope with the case where the addition value Pref exceeds the maximum power generation output PgMax. That is, when the addition value Pref exceeds the maximum power generation output PgMax, the addition value Pref is set as the control target Pg and the engine-driven generator 18 is used.
Is controlled, this control target Pg cannot be realized. Therefore, in this embodiment, steps 122 and 12
Prior to 0, the addition value Pref is compared with the maximum power generation output PgMax (124). As a result, if the addition value Pref is equal to or less than the maximum power generation output PgMax, the above-described step 1 is performed.
Steps 22 and 120 are executed. Conversely, if the added value Pref exceeds the maximum power generation output PgMax, the control target P
Step 11 to limit g to the maximum power generation output PgMax
2 is executed. At this time, step 110 is also executed, and the power PgMax-Pave corresponding to the amount of power charged to the battery 16 by the current power generation is set to the management variable Pd.
Reduced from.
【0036】図4には、上述の制御手順がタイミングチ
ャートとして示されている。ここでは、それぞれ所定長
T秒を有する制御周期A,B,…を想定し、また一時的
な変動を伴いつつモータ消費電力Pmが徐々に低下して
いく状況を考えることにする。この状況では、モータ消
費電力Pmの低下に伴い、平均消費電力Paveは徐々
に低下していく。従って、最初は最大発電出力PgMa
xを上回っていた平均消費電力Paveも、ある制御周
期では最大発電出力PgMax以下となる。本実施例で
は、直前の制御周期における平均消費電力Paveが最
大発電出力PgMax以下となり始めた制御周期以後の
制御周期にて、発電出力の不足分が補われる。FIG. 4 is a timing chart showing the above control procedure. Here, control periods A, B,... Each having a predetermined length T seconds are assumed, and a situation is considered in which the motor power consumption Pm gradually decreases with temporary fluctuation. In this situation, the average power consumption Pave gradually decreases as the motor power consumption Pm decreases. Therefore, at first, the maximum power generation output PgMa
The average power consumption Pave exceeding x also becomes equal to or less than the maximum power generation output PgMax in a certain control cycle. In this embodiment, the shortage of the power generation output is compensated for in a control cycle after the control cycle in which the average power consumption Pave in the immediately preceding control cycle has started to be equal to or less than the maximum power generation output PgMax.
【0037】例えば、制御周期Aにおける平均消費電力
Paveは制御周期Bの欄に示されるように最大発電出
力PgMaxを上回っているので、制御周期Bでは最大
発電出力PgMaxを制御目標Pgとして発電出力の制
御が行われる。その際、不足分Pave−PgMaxが
管理用変数Pdに積算される()。制御周期Bにおけ
る平均消費電力Paveも最大発電出力PgMaxを上
回っているので、制御周期Cでも同様の処理が実行され
る。制御周期Cにおける平均消費電力Paveは制御周
期Dの欄に示されるように最大発電出力PgMax以下
となっているが、Pref>PgMaxであるため、制
御周期DではPgMaxを制御目標Pgとして発電出力
の制御が行われ、また管理用変数PdからPgMax−
Paveが減ぜられる()。制御周期Dにおける平均
消費電力Paveは制御周期Eの欄に示されるように最
大発電出力PgMax以下となっており、またPref
≦PgMaxであるため、制御周期EではPrefを制
御目標Pgとして発電出力の制御が行われ、また管理用
変数Pdが0にリセットされる()。For example, since the average power consumption Pave in the control cycle A exceeds the maximum power generation output PgMax as shown in the column of the control cycle B, the maximum power generation output PgMax is set as the control target Pg in the control cycle B. Control is performed. At this time, the shortage Pave-PgMax is added to the management variable Pd (). Since the average power consumption Pave in the control cycle B also exceeds the maximum power generation output PgMax, the same processing is executed in the control cycle C. The average power consumption Pave in the control cycle C is equal to or less than the maximum power generation output PgMax as shown in the column of the control cycle D, but since Pref> PgMax, in the control cycle D, PgMax is set as the control target Pg, and Control is performed, and the management variable Pd to PgMax-
Pave is reduced (). The average power consumption Pave in the control cycle D is equal to or less than the maximum power generation output PgMax as shown in the column of the control cycle E.
Since ≦ PgMax, the power generation output is controlled with the Pref as the control target Pg in the control cycle E, and the management variable Pd is reset to 0 ().
【0038】このように、本実施例によれば、発電機2
4の定格をモータ10のそれに比べ小さく設定している
ため平均消費電力Paveが最大発電出力PgMaxを
上回ることがあるにもかかわらず、バッテリ16の充放
電収支の悪化を避けることができる。また、平均消費電
力Paveが最小発電出力PgMinを下回った場合で
もエンジン22のスロットルを閉じないようにしたた
め、低効率運転によるエンジン22の燃費の悪化等を防
止できる。さらに、平均消費電力PaveがWOT運転
領域、すなわち最小発電出力PgMin以上最大発電出
力PgMax以下の領域にない場合に生じる充放電収支
の偏りは、その後平均消費電力PaveがWOT運転領
域に入ることとなった制御周期にて好適に解消できる。As described above, according to the present embodiment, the generator 2
4 is set smaller than that of the motor 10, the deterioration of the charge / discharge balance of the battery 16 can be avoided even though the average power consumption Pave may exceed the maximum power generation output PgMax. In addition, since the throttle of the engine 22 is not closed even when the average power consumption Pave falls below the minimum power generation output PgMin, deterioration of fuel efficiency of the engine 22 due to low-efficiency operation can be prevented. Furthermore, the deviation of the charge / discharge balance that occurs when the average power consumption Pave is not in the WOT operation region, that is, in the region from the minimum power generation output PgMin to the maximum power generation output PgMax, is such that the average power consumption Pave then enters the WOT operation region. It can be solved suitably with a reduced control cycle.
【0039】第2実施例.図5には、本発明の第2実施
例において発電機コントローラ34により実行される制
御手順が示されている。但し、この図では、図3と相違
する部分のみが示されている。この実施例においては、
ステップ106実行後、ステップ124にて平均消費電
力Paveが最小発電出力PgMin、発電目標制限値
PhMax及び最大発電出力PgMaxと比較される。
但し、発電目標制限値PhMaxは、少なくともPgM
in<PhMax<PgMaxとなるよう、例えば最大
発電出力PgMaxの60%程度の値に設定する。この
比較の結果、平均消費電力Paveが最大発電出力Pg
Maxを上回ることが検出された場合や、あるいは最小
発電出力PgMinを下回ることが検出された場合の動
作は、第1実施例と同様である。Second embodiment. FIG. 5 shows a control procedure executed by the generator controller 34 in the second embodiment of the present invention. However, in this figure, only a part different from FIG. 3 is shown. In this example,
After the execution of step 106, the average power consumption Pave is compared with the minimum power generation output PgMin, the power generation target limit value PhMax, and the maximum power generation output PgMax in step 124.
However, the power generation target limit value PhMax is at least PgM
For example, the value is set to about 60% of the maximum power generation output PgMax so that in <PhMax <PgMax. As a result of this comparison, the average power consumption Pave is equal to the maximum power generation output Pg.
The operation in the case where it is detected that the output exceeds Max, or in the case where it is detected that the output falls below the minimum power generation output PgMin is the same as that of the first embodiment.
【0040】ステップ124においてPhMax≦Pa
ve≦PgMaxであることが検出された場合は、第1
実施例と同様の制御を行えば最大でPgMax−Pav
eに相当する分、バッテリ16の充放電収支を改善でき
るにもかかわらず、この実施例では平均消費電力Pav
eを制御目標Pgとしてエンジン駆動発電機18の制御
が行われる(126)。このような制御を行うのは、騒
音の増大、損失の発生、電圧保護機能の起動等を防ぐた
めである。すなわち、従前の制御周期にて発生していた
充放電収支のアンバランスを後の制御周期にて解消乃至
低減する第1実施例の処理は、先に示した図4の例のよ
うに、モータ消費電力Pmが大きな値から徐々に小さい
値へと変化している状況にて、実行されることが多い。
言い換えれば、モータ10の出力がすでに低下している
にもかかわらず発電出力が増大するため、発電機24に
て発生する騒音が目立ってしまうことが多い。これは、
ドライブフィーリング上の違和感を招く。また、バッテ
リ16を大電力で充電すると、バッテリ電圧Vbの上
昇、ひいては充電効率の低下が発生する。さらに、バッ
テリ16における過充電やガス発生を防止するため、バ
ッテリ電圧Vbが上昇したときに発電出力を0乃至微小
値に低下させる電圧保護機能を有するシステムにおいて
は、大電力での発電を指令することにより発電の休止が
生じる可能性もある。この実施例では、よりドライブフ
ィーリングがよく、損失が小さく、かつ電圧保護機能と
抵触しないシステムを実現すべく、PhMax≦Pav
e≦PgMaxが成立するときに発電出力をPaveに
制限している。In step 124, PhMax ≦ Pa
If it is detected that ve ≦ PgMax, the first
If the same control as in the embodiment is performed, the maximum is PgMax-Pav
In this embodiment, although the charge / discharge balance of the battery 16 can be improved by an amount corresponding to e, the average power consumption Pav
The control of the engine generator 18 is performed using e as the control target Pg (126). Such control is performed to prevent an increase in noise, generation of loss, activation of the voltage protection function, and the like. That is, the processing of the first embodiment for eliminating or reducing the imbalance of the charge / discharge balance generated in the previous control cycle in the subsequent control cycle is performed by the motor as shown in the example of FIG. It is often executed in a situation where the power consumption Pm is gradually changing from a large value to a small value.
In other words, since the power output increases even though the output of the motor 10 has already decreased, the noise generated by the generator 24 often stands out. this is,
Invites a sense of incongruity in drive feeling. In addition, when the battery 16 is charged with a large amount of power, the battery voltage Vb increases, and the charging efficiency decreases. Furthermore, in order to prevent overcharging and gas generation in the battery 16, in a system having a voltage protection function of reducing the power generation output to 0 or a very small value when the battery voltage Vb rises, power generation with high power is commanded. As a result, power generation may be suspended. In this embodiment, PhMax ≦ Pav in order to realize a system with better drive feeling, lower loss, and not conflicting with the voltage protection function.
When e ≦ PgMax is satisfied, the power generation output is limited to Pave.
【0041】ステップ124においてPgMin≦Pa
ve<PhMaxであることが検出された場合は、発電
機コントローラ34は、ステップ116を実行した上
で、ステップ124におけるPgMaxを発電目標制限
値PhMaxに置き換えたステップ128を実行する。
ステップ128にてPref≦PhMaxと判定された
場合、発電機コントローラ34はステップ122及び1
20を実行する。ステップ128にてPref>PhM
axと判定された場合、発電機コントローラ34は、ス
テップ110及び112におけるPgMaxを発電目標
制限値PhMaxに置き換えたステップ130及び13
2を実行する。これらの置き換えは、この実施例におい
てステップ124及び126による発電出力制限を導入
したことに伴うものである。In step 124, PgMin ≦ Pa
When it is detected that ve <PhMax, the generator controller 34 executes Step 116 and then executes Step 128 in which PgMax in Step 124 is replaced with the power generation target limit value PhMax.
If it is determined in step 128 that Pref ≦ PhMax, the generator controller 34 determines in steps 122 and 1
Execute 20. Pref> PhM in step 128
If it is determined to be ax, the generator controller 34 replaces PgMax in Steps 110 and 112 with the power generation target limit value PhMax.
Execute Step 2. These replacements are due to the introduction of the power generation output limitation according to steps 124 and 126 in this embodiment.
【0042】このように、本実施例によれば、第1実施
例と同様の利点を享受できる他、騒音の増大、損失の発
生、電圧保護機能の起動等を防ぐことができる。As described above, according to the present embodiment, the same advantages as those of the first embodiment can be enjoyed, and an increase in noise, generation of a loss, activation of a voltage protection function, and the like can be prevented.
【0043】第3実施例.図6には、本発明の第3実施
例において発電機コントローラ34により実行される制
御手順が示されている。この図では、図3又は図5と共
通する部分は省略している。Third Embodiment FIG. 6 shows a control procedure executed by the generator controller 34 in the third embodiment of the present invention. In this figure, parts common to FIG. 3 or FIG. 5 are omitted.
【0044】この実施例では、ステップ124において
PgMin≦Pave<PhMaxであることが検出さ
れた場合に、管理用変数Pdの値が所定の発電目標増加
量制限値Ptrと比較される(134)。その結果、P
d<Ptrであることが検出された場合、発電機コント
ローラ34は、第2実施例におけるステップ118〜1
22及び128〜132と同様の内容のステップ118
A〜122A及び128A〜132Aを実行する。Pd
≧Ptrであることが検出された場合、発電機コントロ
ーラ34は、ステップ118〜122及び128〜13
2と同様の内容のステップ118B〜122B及び12
8B〜132Bを実行する。但し、ステップ122Bで
は、管理用変数Pdを0にリセットするのではなく、管
理用変数Pdから発電目標増加量制限値Ptrが減ぜら
れている。In this embodiment, when it is detected in step 124 that PgMin ≦ Pave <PhMax, the value of the management variable Pd is compared with a predetermined power generation target increase amount limit value Ptr (134). As a result, P
When it is detected that d <Ptr, the generator controller 34 executes steps 118 to 1 in the second embodiment.
Step 118 having the same contents as steps 22 and 128 to 132
A to 122A and 128A to 132A are executed. Pd
If it is detected that ≧ Ptr, the generator controller 34 determines in steps 118 to 122 and 128 to 13
Steps 118B to 122B and 12 having the same contents as in step 2
8B to 132B are executed. However, in step 122B, the power generation target increase amount limit value Ptr is subtracted from the management variable Pd instead of resetting the management variable Pd to zero.
【0045】従って、この実施例においては、従前の制
御周期にて発生した充放電収支のアンバランスを、管理
用変数Pdに積算した情報に基づき解消乃至低減する
際、制御目標Pgの増加量が発電目標増加量制限値Pt
rに制限される。従って、発電目標増加量制限値Ptr
の値を適宜設定することにより、発電出力とモータ出力
の差が大きく開くことを防止でき、ドライブフィーリン
グ上の違和感を軽減できる。この実施例では、第1及び
第2実施例と同様の効果も得られる。Therefore, in this embodiment, when the imbalance of the charge / discharge balance generated in the previous control cycle is eliminated or reduced based on the information accumulated in the management variable Pd, the increase amount of the control target Pg is reduced. Power generation target increase limit value Pt
r. Therefore, the power generation target increase amount limit value Ptr
By appropriately setting the value, the difference between the power generation output and the motor output can be prevented from widening greatly, and the uncomfortable feeling in drive feeling can be reduced. In this embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
【0046】第4実施例.なお、本発明は、平均消費電
力Paveが最小発電出力PgMinを下回った場合に
エンジン駆動発電機18の発電出力を0に制御する構成
に限定されるものではない。例えば、図7に示されるよ
うに、ステップ108又は124にて平均消費電力Pa
veが最小発電出力PgMinを下回ることが検出され
た場合に、最小発電出力PgMinを今回の制御周期で
の制御目標Pgとしてもよい(138)。その際には、
PgMin−Pave相当の発電剰余が生じるため、管
理用変数Pdの値をPgMin−Pave減ずる(13
6)。このようにした場合、エンジン22は、車両停止
時を除き常にWOT運転されることになる。また、最小
発電出力PgMinに代えそれ以上の値、例えば直前の
制御周期での制御目標Pgを、今回の制御周期での制御
目標Pgとしてもよい。Fourth Embodiment Note that the present invention is not limited to a configuration in which the power generation output of the engine generator 18 is controlled to be 0 when the average power consumption Pave falls below the minimum power generation output PgMin. For example, as shown in FIG.
When it is detected that ve falls below the minimum power generation output PgMin, the minimum power generation output PgMin may be set as the control target Pg in the current control cycle (138). In that case,
Since a power generation surplus corresponding to PgMin-Pave occurs, the value of the management variable Pd is reduced by PgMin-Pave (13).
6). In this case, the engine 22 is always operated in WOT except when the vehicle is stopped. Further, instead of the minimum power generation output PgMin, a higher value, for example, a control target Pg in the immediately preceding control cycle may be set as the control target Pg in the current control cycle.
【0047】第5実施例.また、図8に示されるよう
に、モータ消費電力Pmが最小発電出力PgMinを実
質的に下回った場合に直ちにエンジンをアイドリング
(又は停止)させるようにしてもよい。この図において
は、まず、ステップ104にて得られたモータ消費電力
Pmが最小発電出力PgMinよりも1kW程度の微小
量だけ小さい値に設定されたアイドリング移行値Pxと
比較される(140)。この比較の結果、Pm<Pxが
成立した場合にはステップ142以降の動作が、成立し
なかった場合には前述のステップ102以降の動作がそ
れぞれ実行される。Fifth embodiment. Further, as shown in FIG. 8, the engine may be idling (or stopped) immediately when the motor power consumption Pm substantially falls below the minimum power generation output PgMin. In this figure, first, the motor power consumption Pm obtained in step 104 is compared with an idling transition value Px set to a value smaller than the minimum power generation output PgMin by a very small amount of about 1 kW (140). As a result of this comparison, if Pm <Px is established, the operation from step 142 is executed, and if not, the operation from step 102 is executed.
【0048】ステップ142においては、発電機コント
ローラ34はエンジン22をアイドリングさせ、また界
磁電流Ifを0等の所定値に制御することにより発電出
力を0に制御する。この後、発電機コントローラ34
は、Pm>Pyが成立するまで(144)、モータ消費
電力を繰り返しサンプリングする(146)。このPy
はWOT運転復帰のためのしきい値であり、最小発電出
力PgMinに比べ例えば1kW程度大きめに設定され
る。Pm>Pyが成立すると、発電機コントローラ34
は、エンジン駆動発電機18の発電出力が最小発電出力
PgMin以上の値となるよう発電出力の制御を実行す
る(148)。その後、発電機コントローラ34の動作
はステップ140又はステップ100に戻る。In step 142, the generator controller 34 controls the power generation output to zero by idling the engine 22 and controlling the field current If to a predetermined value such as zero. Thereafter, the generator controller 34
Repeatedly samples motor power consumption until Pm> Py is satisfied (144) (146). This Py
Is a threshold value for returning to the WOT operation, and is set, for example, about 1 kW larger than the minimum power generation output PgMin. When Pm> Py is satisfied, the generator controller 34
Executes the control of the power generation output such that the power generation output of the engine-driven generator 18 becomes equal to or more than the minimum power generation output PgMin (148). Thereafter, the operation of the generator controller 34 returns to Step 140 or Step 100.
【0049】このような動作、すなわちモータ消費電力
Pmを最小発電出力PgMin(又はこれに近傍する値
であるPx及びPy)と比較し、モータ出力の低下が検
出された場合に直ちにエンジン22はアイドリング(又
は停止)させることにより、エンジン22がアイドリン
グ(又は停止)している期間と、モータ出力が低下して
いる期間とを一致させることができる。これは、エンジ
ン22の騒音の顕在化を防ぎ、ドライブフィーリングを
改善することにつながる。Such an operation, that is, the motor power consumption Pm is compared with the minimum power generation output PgMin (or values Px and Py close thereto), and if a decrease in the motor output is detected, the engine 22 immediately starts idling. By stopping (or stopping), the period during which the engine 22 is idling (or stopped) can be matched with the period during which the motor output is reduced. This prevents the noise of the engine 22 from appearing and leads to an improvement in drive feeling.
【0050】さらに、アイドリング移行値PxとWOT
復帰値Pyによって制御にヒステリシス特性を与えてい
るため、モータ消費電力Pmやその平滑値が最小発電出
力PgMin近傍をふらついている場合であってもエン
ジン22の運転状態がWOTからアイドリングへ、又は
その逆へと頻繁に変動することがなく、その面でも燃費
が良好になる。さらに、ステップ148において使用す
る制御目標は、例えば最小発電出力PgMinや従前の
発電目標Pgとすることができるから、エンジン22の
アイドリング期間が終了した直後に発電出力が急増しそ
の結果エンジン22の騒音の顕在化によりドライブフィ
ーリングが悪化するといった事態をも防ぐことができ
る。Further, the idling shift value Px and WOT
Since the hysteresis characteristic is given to the control by the return value Py, even when the motor power consumption Pm or its smoothed value fluctuates near the minimum power generation output PgMin, the operation state of the engine 22 is changed from WOT to idling or from the idling state. Conversely, it does not fluctuate frequently, and the fuel efficiency is also good in that respect. Further, since the control target used in step 148 can be, for example, the minimum power generation output PgMin or the previous power generation target Pg, the power generation output rapidly increases immediately after the idling period of the engine 22 ends, and as a result, the noise of the engine 22 It is also possible to prevent a situation in which the drive feeling is deteriorated due to the manifestation of.
【0051】第6実施例.本発明は、また、第2実施例
のように制御目標Pgを発電目標制限値PhMaxにて
上限制限する構成に限定されるものではない。例えば、
制御目標Pgの下限を制限するため新たに発電目標制限
値PhMinを用い、発電目標制限値PhMax及びP
hMinにて、管理用変数Pdによる補正に制限を施す
ようにしてもよい。また、平均消費電力Paveが最小
発電出力PgMinを下回った場合にエンジン22を単
純にアイドリングさせ又はエンジン駆動発電機18を最
小出力発電動作させるのではなく、アイドリングの結果
充放電収支のアンバランスを無視できなくなった時点で
エンジン駆動発電機18を最小出力発電動作させるよう
にしてもよい。Sixth embodiment. The present invention is not limited to the configuration in which the control target Pg is limited by the upper limit of the power generation target limit value PhMax as in the second embodiment. For example,
In order to limit the lower limit of the control target Pg, a new power generation target limit value PhMin is used, and the power generation target limit values PhMax and PMax are used.
hMin may limit the correction by the management variable Pd. When the average power consumption Pave falls below the minimum power generation output PgMin, the engine 22 is not simply idled or the engine drive generator 18 is operated at the minimum output power generation, but the imbalance of the charge / discharge balance is ignored as a result of the idling. The engine-driven generator 18 may be caused to perform the minimum output power generation operation at the time when it becomes impossible.
【0052】図9には、本発明の第6実施例において発
電機コントローラ34により実行される制御手順が示さ
れている。この実施例では、ステップ124にて、平均
消費電力Paveが最大発電出力PgMax及び最小発
電出力PgMinと比較される。その結果、PgMax
<Paveが成立した場合は前述の各実施例と同様ステ
ップ110及び112が実行される。FIG. 9 shows a control procedure executed by the generator controller 34 in the sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, in step 124, the average power consumption Pave is compared with the maximum power output PgMax and the minimum power output PgMin. As a result, PgMax
If <Pave is satisfied, steps 110 and 112 are executed in the same manner as in the above-described embodiments.
【0053】また、PgMin≦Pave≦PgMax
が成立した場合には、まず、管理用変数Pdの正負が判
定される(150)。管理用変数Pdの値が0であると
判定された場合には、バッテリ16の充放電収支がバラ
ンスしていると見なすことができるから、ステップ12
6が実行される。管理用変数Pdの値が正である場合に
は、バッテリ16の充放電収支が放電側に傾いていると
見なすことができるから、原則として、平均消費電力P
aveに管理用変数Pdの値を加算した値を制御目標P
gとして(118C)、発電出力が制御され(120
C)、併せて管理用変数Pdが0にリセットされる(1
22C)。これにより、従前の制御周期において発生し
た充放電収支の放電側への傾きを解消乃至低減できる。
逆に、管理用変数Pdの値が負である場合には、バッテ
リ16の充放電収支が充電側に傾いていると見なすこと
ができるから、原則として、平均消費電力Paveに管
理用変数Pdの値を加算した値を制御目標Pgとして
(118D)、発電出力が制御され(120D)、併せ
て管理用変数Pdが0にリセットされる(122D)。
これにより、従前の制御周期において発生した充放電収
支の充電側への傾きを解消乃至低減できる。Also, PgMin ≦ Pave ≦ PgMax
Is satisfied, first, the sign of the management variable Pd is determined (150). If it is determined that the value of the management variable Pd is 0, it can be considered that the charge and discharge balance of the battery 16 is balanced.
6 is executed. When the value of the management variable Pd is positive, it can be considered that the charge / discharge balance of the battery 16 is inclined toward the discharge side.
The value obtained by adding the value of the management variable Pd to ave is the control target P
g (118C), the power generation output is controlled (120C).
C) At the same time, the management variable Pd is reset to 0 (1
22C). Thereby, the inclination of the charge / discharge balance generated in the previous control cycle toward the discharge side can be eliminated or reduced.
Conversely, when the value of the management variable Pd is negative, it can be considered that the charge / discharge balance of the battery 16 is inclined to the charging side. Therefore, in principle, the average power consumption Pave is changed to the average power consumption Pave. The value obtained by adding the values is set as the control target Pg (118D), the power generation output is controlled (120D), and the management variable Pd is reset to 0 (122D).
Thereby, the inclination of the charge / discharge balance generated in the previous control cycle toward the charge side can be eliminated or reduced.
【0054】また、平均消費電力Paveに管理用変数
Pdの値を加算した値がエンジン22をWOT運転でき
る範囲を脱している場合に引き続きWOT運転を継続す
べく、この実施例では、ステップ118C又は118D
実行後にPrefが最小発電出力PgMin及び最大発
電出力PgMaxと比較されている(124A,124
B)。ステップ118Cを実行した時点でPref>P
gMaxが成立している場合には、ステップ122C及
び120Cを実行せずに、ステップ110及び112と
同内容のステップ110A及び112Aが実行される。
また、ステップ118Dを実行した時点でPref≦が
成立している場合には、ステップ122D及び120D
を実行せずに、ステップ136及び138と同内容のス
テップ136A及び138Aが実行される。In this embodiment, in order to continue the WOT operation when the value obtained by adding the value of the management variable Pd to the average power consumption Pave is out of the range in which the engine 22 can perform the WOT operation, in this embodiment, step 118C or step 118C is performed. 118D
After the execution, Pref is compared with the minimum power generation output PgMin and the maximum power generation output PgMax (124A, 124A).
B). When Step 118C is executed, Pref> P
When gMax is satisfied, steps 110A and 112A having the same contents as steps 110 and 112 are executed without executing steps 122C and 120C.
If Pref ≦ is satisfied at the time when step 118D is executed, steps 122D and 120D
Are not executed, steps 136A and 138A having the same contents as steps 136 and 138 are executed.
【0055】さらに、管理用変数Pdの値が0でない場
合には、ステップ152又は154が実行される。ステ
ップ152においては平均消費電力Paveが発電目標
制限値PhMaxと比較され、その結果Pave≧Ph
Maxが成立した場合はステップ118Cに移行せずに
ステップ126に移行する。これにより、平均消費電力
Paveが大きいときにステップ118C及び120C
が実行されることを防ぐことができ、従って発電出力の
急増を防ぐことができる。逆に、ステップ154におい
ては平均消費電力Paveが発電目標制限値PhMin
(PgMin<PhMin<PhMax)と比較され、
その結果Pave≦PhMinが成立した場合はステッ
プ118Dに移行せずにステップ126に移行する。こ
れにより、平均消費電力Paveが小さいときにステッ
プ118D及び120Dが実行されることを防ぐことが
でき、従って発電出力の急減を防ぐことができる。これ
らは、フィーリングの向上につながる。If the value of the management variable Pd is not 0, step 152 or 154 is executed. In step 152, the average power consumption Pave is compared with the power generation target limit value PhMax, and as a result, Pave ≧ Ph
If Max is satisfied, the process moves to step 126 without moving to step 118C. Thus, when the average power consumption Pave is large, steps 118C and 120C
Can be prevented from being executed, and therefore, a sudden increase in the power generation output can be prevented. Conversely, in step 154, the average power consumption Pave is reduced to the power generation target limit value PhMin.
(PgMin <PhMin <PhMax),
As a result, if Pave ≦ PhMin is satisfied, the flow shifts to step 126 without shifting to step 118D. Thus, it is possible to prevent steps 118D and 120D from being executed when the average power consumption Pave is small, thereby preventing a sharp decrease in the power generation output. These lead to an improved feeling.
【0056】また、ステップ124にてPave<Pg
Minが成立した場合には、原則として、図7に示され
る第4実施例と同様、ステップ136及び138が実行
される。このように平均消費電力Paveが低下した場
合にエンジン22をアイドリングさせるのではなくエン
ジン駆動発電機18を最小出力発電させることにより、
第4実施例と同様の効果が得られる。しかし、これだけ
では、最小出力発電が長期間継続した場合にバッテリ1
6の充放電収支が充電側に徐々に傾いていくという問題
が残る。そこで、この実施例では、負の値を有するエン
ジン停止しきい値PsFullと、管理用変数Pdの値
とが、比較される(156)。Pd≧PsFullが成
立するのは、管理用変数Pdの値が正の値であるとき
(すなわち充放電収支が放電側に傾いているとき)か、
あるいは負の値であるもののその絶対値がさほど大きく
ないとき(すなわち充放電収支が充電側に傾いているけ
れどもその程度が問題とならない程度であるとき)であ
るから、ステップ138が実行される。逆に、Pd<P
sFullが成立するのは、管理用変数Pdの値が負の
値でありかつその絶対値が大きいとき(すなわち充放電
収支が顕著に充電側に傾いているとき)であるから、そ
れ以上のアンバランス発生を防止すべくエンジン22が
停止される(158)。In step 124, Pave <Pg
When Min is satisfied, steps 136 and 138 are executed in principle, similarly to the fourth embodiment shown in FIG. By causing the engine drive generator 18 to generate the minimum output instead of idling the engine 22 when the average power consumption Pave decreases in this manner,
The same effects as in the fourth embodiment can be obtained. However, with this alone, if the minimum output power generation continues for a long time, the battery 1
The problem that the charge / discharge balance of No. 6 gradually tilts toward the charge side remains. Therefore, in this embodiment, the engine stop threshold value PsFull having a negative value is compared with the value of the management variable Pd (156). Pd ≧ PsFull is satisfied when the value of the management variable Pd is a positive value (that is, when the charge / discharge balance is inclined to the discharge side)
Alternatively, step 138 is executed because the value is a negative value but its absolute value is not so large (that is, the charge / discharge balance is inclined to the charging side but the degree is not significant). Conversely, Pd <P
Since sFull is established when the value of the management variable Pd is a negative value and its absolute value is large (that is, when the charge / discharge balance is remarkably inclined to the charge side), sFull is satisfied. The engine 22 is stopped to prevent the occurrence of balance (158).
【0057】エンジン22を停止させた後も、発電機コ
ントローラ34は、タイマを0にクリアした上で計時を
開始させ(160)、モータ消費電力Pmを引き続きサ
ンプリングする(162)。タイマがT秒を計時した時
点で(164)、発電機コントローラ34は、T秒間の
平均消費電力Paveを求める(166)。この時点で
はエンジン22が停止しており従って発電出力が0とな
っているから、求めた平均消費電力Paveは、エンジ
ン22を停止しているT秒間に発生した発電不足、すな
わちバッテリ16からの放電電力量を表している。そこ
で、発電機コントローラ34は、ステップ114を実行
することによりこの放電を管理用変数Pdの値に反映さ
せる。その時点で管理用変数Pdの値が0以上となって
いれば(168)、充放電収支の充電側への傾きが解消
されたと見なせるため、発電機コントローラ34はエン
ジン22を起動させる(170)。管理用変数Pdの値
が0未満の間は、発電機コントローラ34はステップ1
60に戻って前述の動作を実行する。After the engine 22 is stopped, the generator controller 34 clears the timer to 0 and starts counting (160), and continuously samples the motor power consumption Pm (162). When the timer measures T seconds (164), the generator controller 34 calculates an average power consumption Pave for T seconds (166). At this time, since the engine 22 is stopped and the power generation output is 0, the calculated average power consumption Pave is the power generation shortage that occurred during T seconds while the engine 22 was stopped, that is, the discharge from the battery 16. It represents the amount of power. Then, the generator controller 34 reflects this discharge on the value of the management variable Pd by executing step 114. If the value of the management variable Pd is 0 or more at that time (168), it can be considered that the inclination of the charge / discharge balance toward the charging side has been eliminated, and the generator controller 34 starts the engine 22 (170). . While the value of the management variable Pd is less than 0, the generator controller 34
Returning to step 60, the aforementioned operation is executed.
【0058】従って、モータ消費電力Pmが長時間に亘
って低い状態を維持した場合であっても、このような動
作により、充放電収支が顕著に充電側に傾くことを防ぐ
ことができる。また、エンジン22を停止させることに
より、エンジン22による燃料消費を低減できる。Therefore, even when the motor power consumption Pm is kept low for a long time, such an operation can prevent the charge / discharge balance from remarkably leaning toward the charge side. By stopping the engine 22, fuel consumption by the engine 22 can be reduced.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直前の制御周期におけるモータ出力の平滑値に基づき設
定した発電出力の制御目標を発電機から供給し得る最大
発電出力と比較し、上回る場合には制御目標を最大発電
出力以下に減少補正すると共にバッテリの放電出力相当
値を管理用変数に積算し、モータ出力の平滑値に基づき
設定された制御目標が最大発電出力を下回るに至った制
御周期にて管理用変数に基づき従前の制御周期における
バッテリ放電分を補償するようにしたため、発電機やバ
ッテリを要求加速性能等に対し小さな定格とした場合で
あっても、バッテリの充放電収支を良好にかつ早期にバ
ランスさせることができる。これにより、バッテリの長
寿命化、外部電源による充電頻度の抑制、バッテリの過
放電防止を実現でき、バッテリ電圧の低下やモータ出力
の低下を防止できると共に、発電機やバッテリの大形化
を防ぐことができる。As described above, according to the present invention,
The control target of the power generation output set based on the smoothed value of the motor output in the immediately preceding control cycle is compared with the maximum power output that can be supplied from the generator. Is integrated into the control variable, and the battery discharge in the previous control cycle is determined based on the control variable in the control cycle in which the control target set based on the motor output smoothed value falls below the maximum power generation output. Since the balance is compensated, even when the generator or the battery is set to a small rating for the required acceleration performance or the like, the charge / discharge balance of the battery can be satisfactorily and quickly balanced. This can prolong the life of the battery, reduce the frequency of charging by an external power supply, and prevent the battery from being over-discharged. This can prevent a decrease in battery voltage and motor output, and prevent the generator and the battery from becoming large. be able to.
【0060】本発明によれば、また、増大補正量を制限
し制御目標が許容出力を上回らないようにしたため、例
えば高負荷走行から中低負荷走行に移行した直後等のよ
うに直前の制御周期に比べモータ出力が低下しモータ騒
音が低減している制御周期においても、発電出力の増加
に伴う騒音の顕在化を防止でき、ドライブフィーリング
上の違和感を軽減できる。また、発電出力の増加に伴う
バッテリ電圧の上昇、ひいてはバッテリの充電効率の低
下による損失の発生を防止できる。さらに、バッテリの
過充電やバッテリにおけるガス発生防止等の観点からバ
ッテリ電圧上昇時に発電を停止させるようなシステム構
成を採用している場合には、そのような保護機能の起動
を防止できる。According to the present invention, since the increase correction amount is limited so that the control target does not exceed the allowable output, the immediately preceding control cycle, for example, immediately after shifting from high-load running to medium-low load running, or the like, is performed. Even in a control cycle in which the motor output is reduced and the motor noise is reduced as compared with the above, it is possible to prevent the noise from appearing due to the increase in the power generation output, and reduce the uncomfortable feeling in drive feeling. In addition, it is possible to prevent an increase in battery voltage due to an increase in power generation output, and thus, a loss due to a decrease in battery charging efficiency. Further, in the case where a system configuration in which power generation is stopped when the battery voltage rises is adopted from the viewpoint of preventing overcharging of the battery and generation of gas in the battery, activation of such a protection function can be prevented.
【0061】本発明によれば、さらに、増大補正量を制
限し制御目標の増加量が許容増加量以上にならないよう
にしているため、例えば高負荷走行から中低負荷走行に
移行していくとき等のように直前の制御周期に比べモー
タ出力が大きく低下している時点においても、発電目
標、ひいては発電出力の急激な増加が生じないから違和
感が発生しない。According to the present invention, since the increase correction amount is further limited so that the increase amount of the control target does not exceed the allowable increase amount, for example, when shifting from high-load running to medium-low load running. Even when the motor output is greatly reduced as compared with the immediately preceding control cycle as in the above case, the power generation target and, consequently, the power generation output do not suddenly increase, so that the user does not feel uncomfortable.
【0062】本発明によれば、また、モータ出力の平滑
値に基づき設定された制御目標がエンジンを高効率運転
し得る最小発電出力を下回ると判定された場合に、制御
目標を0又は最小発電出力以上の値に強制設定すると共
に強制設定前の制御目標と強制設定後の制御目標との差
を管理用変数に積算し、上回ると判定された場合に管理
用変数の値を低減し低減した分だけ制御目標を補正する
ようにしたため、エンジンが高効率運転状態か停止(又
はアイドリング)状態のいずれかに制御されることにな
る結果燃費の悪化等を好適に防止できると共に、モータ
出力の低下に伴い一時的に放電側又は充電側に傾いたバ
ッテリの充放電収支を早期にバランスさせることができ
る。According to the present invention, when the control target set based on the smoothed value of the motor output is determined to be lower than the minimum power generation output capable of operating the engine with high efficiency, the control target is set to 0 or the minimum power generation. The difference between the control target before the forced setting and the control target after the forced setting is integrated into the management variable, and the value of the management variable is reduced if it is determined that the difference is exceeded. Since the control target is corrected by the amount, the engine is controlled to either the high-efficiency operation state or the stop (or idling) state, so that it is possible to preferably prevent the fuel consumption from deteriorating and reduce the motor output. Accordingly, the charge / discharge balance of the battery temporarily inclined to the discharging side or the charging side can be quickly balanced.
【0063】そして、本発明によれば、モータ出力が最
小発電出力を実質的に下回ったと認められる場合にエン
ジンをアイドリング又は停止させ、その後モータ出力が
最小発電出力を実質的に上回るに至った時点で最小発電
出力以上の値を制御目標として発電出力を制御するよう
にしたため、エンジンをアイドリング又はさせる期間と
モータの出力が低下している期間とを一致させることが
でき、エンジン騒音の顕在化によるドライブフィーリン
グの悪化を防止することができる。また、エンジンアイ
ドリング又は停止制御の終了後に採用する制御目標値を
適宜設定することにより、エンジンをアイドリング又は
停止させている期間におけるバッテリ充放電収支のアン
バランスを補い、バッテリの寿命を延長することも可能
である。According to the present invention, the engine is idled or stopped when it is recognized that the motor output has substantially fallen below the minimum power generation output, and thereafter when the motor output has substantially exceeded the minimum power generation output. Since the power generation output is controlled with the value equal to or greater than the minimum power generation output as the control target, the period during which the engine is idling or can be matched with the period during which the motor output is reduced, and the engine noise Deterioration of drive feeling can be prevented. Also, by appropriately setting the control target value adopted after the engine idling or the stop control is completed, it is possible to supplement the imbalance of the battery charge / discharge balance during the period when the engine is idling or the stop and extend the life of the battery. It is possible.
【図1】 本発明を実施するのに適するシステム構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration suitable for implementing the present invention.
【図2】 エンジン駆動発電機の制御特性を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing control characteristics of an engine-driven generator.
【図3】 本発明の第1実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure of a generator controller according to the first embodiment of the present invention.
【図4】 この実施例における発電機コントローラの制
御手順を示すタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart showing a control procedure of a generator controller in this embodiment.
【図5】 本発明の第2実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart illustrating a control procedure of a generator controller according to a second embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の第3実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing a control procedure of a generator controller according to a third embodiment of the present invention.
【図7】 本発明の第4実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating a control procedure of a generator controller according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】 本発明の第5実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating a control procedure of a generator controller according to a fifth embodiment of the present invention.
【図9】 本発明の第6実施例における発電機コントロ
ーラの制御手順を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart illustrating a control procedure of a generator controller according to a sixth embodiment of the present invention.
10 モータ,16 バッテリ,18 エンジン駆動発
電機,22 エンジン,24 発電機,30 コントロ
ーラ,32 モータコントローラ,34 発電機コント
ローラ,If 界磁電流,PgMax 最大発電出力,
PgMin 最小発電出力,Pm モータ消費電力,P
ave 平均消費電力,Pd 管理用変数、Pg 制御
目標,PhMax,PhMin 発電目標制限値,Pt
r 発電目標増加量制限値。10 motor, 16 battery, 18 engine drive generator, 22 engine, 24 generator, 30 controller, 32 motor controller, 34 generator controller, If field current, PgMax maximum power output,
PgMin Minimum power output, Pm Motor power consumption, P
ave Average power consumption, Pd management variable, Pg control target, PhMax, PhMin power generation target limit value, Pt
r Power generation target increase limit value.
Claims (5)
ンジンにより駆動される発電機の発電出力を用いて車両
走行用のモータを駆動すると共に発電出力によりバッテ
リを充電可能なハイブリッド電気自動車に搭載され、発
電出力を制御すると共にバッテリの充電状態を管理する
発電機制御装置において、 直前の制御周期におけるモータ出力の指標値の平滑値に
基づき今回の制御周期における発電出力の制御目標を設
定する手段と、 設定された制御目標が発電機から供給し得る最大発電出
力を上回るか下回るかを判定する手段と、 上回ると判定された場合に、最大発電出力以下となるよ
う上記制御目標を減少補正すると共に、減少補正前の制
御目標から減少補正後の制御目標を減じた値を充放電収
支管理用変数に加算する手段と、 下回ると判定された場合に、最大発電出力から上記制御
目標を減じた値以下の量を充放電収支管理用変数から減
ずると共に減じた分を上記制御目標に加算する手段と、 上記制御目標に応じて発電機の発電出力を制御する手段
と、 を備えることを特徴とする発電機制御装置。1. A hybrid electric vehicle capable of driving a motor for driving a vehicle using a discharge output of a chargeable / dischargeable battery and a generation output of a generator driven by an engine and charging a battery by the generation output. A generator control device for controlling the power generation output and managing the state of charge of the battery, comprising: means for setting a control target of the power generation output in the current control cycle based on the smoothed value of the index value of the motor output in the immediately preceding control cycle. Means for determining whether the set control target is higher or lower than the maximum power output that can be supplied from the generator; and, if it is determined that the control target is higher than the maximum power output, the control target is reduced and corrected so as to be equal to or less than the maximum power output. Means for adding a value obtained by subtracting the control target after the decrease correction from the control target before the decrease correction to the variable for charge / discharge balance management; Means for subtracting an amount equal to or less than the value obtained by subtracting the control target from the maximum power generation output from the variable for charge / discharge balance management and adding the reduced amount to the control target, and generating power according to the control target. Means for controlling the power output of the generator.
て、 上記設定された制御目標が上記最大発電出力を下回って
いる場合に、上記最大発電出力以下の値を有しモータ消
費電力が低下しているにもかかわらず発電出力が増大す
るときの騒音の増大感を抑制するため或いはバッテリ電
圧の上昇を抑制するための発電目標制限値を上記加算補
正後の制御目標が上回ることとならないよう、上記設定
された制御目標への加算量を制限する手段を備えること
を特徴とする発電機制御装置。In the generator control device 2. A method according to claim 1, wherein, when the set control target is below the maximum power output, consumption motor have a value below the maximum power output
Generated output increases despite lower power consumption
To reduce the feeling of increased noise when
The power generation target limit value for suppressing pressure rise
Set the above so that the control target after the right will not be exceeded
Generator controller, characterized in that it comprises means for limiting the addition amount of the control target is.
おいて、 上記設定された制御目標が最大発電出力を下回っている
場合に、上記加算補正後の制御目標が発電出力とモータ
出力との差が所定限度内に収まるよう定められた発電目
標増加量制限値以上増加しないよう、上記設定された制
御目標への加算量を制限する手段を備えることを特徴と
する発電機制御装置。3. The generator control device according to claim 1, wherein, when the set control target is lower than a maximum power generation output, the control target after the addition correction is a power generation output and a motor.
A power generation item whose difference from the output is set within a predetermined limit.
So as not to increase target increase limit value or more, the generator control unit, characterized in that it comprises means for limiting the addition amount to the configured braking <br/> your goal.
て、 設定された制御目標がエンジンを高効率運転し得る最小
発電出力を上回るか下回るかを判定する手段と、 下回ると判定された場合に、上記制御目標を0又は最小
発電出力以上の値に強制設定すると共に、強制設定前の
制御目標から強制設定後の制御目標を減じた値を充放電
収支管理用変数に加算する手段と、 上回ると判定された場合に、最大発電出力から上記制御
目標を減じた値以下の量だけ充放電収支管理用変数を減
ずると共に減じた分を上記制御目標に加算する手段と、 を備えることを特徴とする発電機制御装置。4. The generator control device according to claim 1, further comprising: means for determining whether the set control target exceeds or falls below a minimum power generation output capable of operating the engine with high efficiency. Means for forcibly setting the control target to 0 or a value equal to or greater than the minimum power generation output, and adding a value obtained by subtracting the control target after the forcible setting from the control target before the forcible setting to a variable for charge / discharge balance management. When it is determined that the control target is reduced by an amount equal to or less than the value obtained by subtracting the control target from the maximum power generation output, and a means for adding the reduced amount to the control target is added to the control target. Generator control device.
て、 モータ出力が最小発電出力を実質的に下回ったことを直
前の制御周期におけるモータ出力の上記指標値に基づき
検出する手段と、 下回ったことが検出された場合に、エンジンをアイドリ
ングさせ又は停止させる手段と、 モータ出力が最小発電出力を実質的に上回ったことを上
記指標値に基づき検出する手段と、 上回ったことが検出された場合に上記制御目標を最小発
電出力以上の値に強制設定する手段と、 を備えることを特徴とする発電機制御装置。5. The generator control system according to claim 1, wherein a straight that the motor output falls below the minimum power output substantially
Means for detecting based on the index value of the motor output in the previous control cycle; means for idling or stopping the engine when it is detected that the motor output has fallen below; and the motor output has substantially exceeded the minimum power generation output. A generator control device comprising: means for detecting the above based on the index value; and means for forcibly setting the control target to a value equal to or higher than the minimum power generation output when the value exceeds the minimum power generation output.
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---|---|---|---|
JP6320081A JP3050072B2 (en) | 1994-12-22 | 1994-12-22 | Generator control device for hybrid electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
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JPH08182110A JPH08182110A (en) | 1996-07-12 |
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